【要點導學】
1.兩個物體相互接觸，當有相對滑動的趨勢，但又保持相對靜止狀態時，在它們接觸面上出現的阻礙相對滑動的靜摩擦力。 (1) 產生條件：兩物體必須接觸且接觸面粗糙；有正壓力；有相對滑動趨勢
(2) 靜摩擦力方向：沿接觸面且與 相反。
靜摩擦力大小：隨外力的變化而變化。一般與迫使物體發生相對運動的外力(或沿着接觸面的分量)大小相等。
(3) 靜摩擦力有一個最大值，它是物體即將開始相對滑動時的靜摩擦力，即最大靜摩擦力。
2.兩個互相接觸且有相對滑動的物體，在它們的接觸面上會產生阻礙相對運動的摩擦力，稱為滑動摩擦力。
(1)產生條件： ; ; 。 (2) 滑動摩擦力方向：沿接觸面且與 相反。 (3)滑動摩擦力的大小：滑動摩擦力的大小與兩物體間的壓力成正比，即Ff=μFN，其中μ為動摩擦因數，無單位，它與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關，而與物體間的相對速度的大小、接觸面的大小、壓力的大小無關。 【範例精析】
例1.關於摩擦力的説法，下列説法中正確的是(
) A. 兩個接觸的相對靜止的物體間一定有摩擦力
B. 受靜摩擦作用的物體一定是靜止的
C. 滑動摩擦力方向一定與運動方向相反
1 高一物理組自助餐
D.物體間正壓力一定時，靜摩擦力的大小可以變化，但有一個限度
解析：兩個相對靜止的物體間不一定有靜摩擦力，還要看它們間是否有相對滑動趨勢。例如靜止在水平地面上的汽車，它們之間就沒有靜摩擦力。受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的，例如與傾斜的勻速運動的輸送帶相對靜止的物體，物體與輸送帶之間有相對滑動的趨勢，所以有靜摩擦力存在，但物體並不是靜止的。產生靜摩擦力時只要與接觸面相對靜止就行了。上述的輸送帶如突然加速，物體就可能受到與運動方向一致的滑動摩擦力。所以A、B、C三個選項都是錯的。在正壓力一定時，靜摩擦力的大小可以因外力的變化而變化，但不能超過最大靜摩擦力，這就是一個限度。本題目正確的選項是D。
拓展：(1)不管靜摩擦還是滑動摩擦力的方向，都要注意與接觸面的“相對性”
(2)值得注意的是，正壓力變化時靜摩擦力不一定變化，但最大靜摩擦力肯定變化。
例2要使木塊在水平木桌上滑動受到的摩擦力小些，下列措施中有效的是
( )
A.將木塊和木桌的接觸面刨光滑些
B.在木桌表面上墊一張平整的鐵皮 C.使木塊的滑動速度增大
D.減小木塊與桌面的接觸面積 答案：本題目正確選項為AB
一、教材分析
本節內容屬於《普通高中物理課程標準》中必修模一第二章《勻變速直線運動的研究》第五節《自由落體運動》的教學內容。自由落體運動是勻變速直線運動的一種具體情形。此前，學生已經學習了勻變速直線運動的規律，也學習了研究勻變速直線運動的基本方法，對本課的學習，實際上是引導學生利用已有知識解決生活實際中的問題。組織學生進行探究活動，既有利於鞏固所學的知識，培養學生解決實際問題、探求規律的能力，還能對學生進行科學方法和科學思想的教育。
二、教學目標
1、知識與能力
（1）理解自由落體運動，理解是重力加速度，
（2）掌握自由落體運動的規律，
（3）培養學生分析和綜合、推理和判斷等思維能力。
2、過程與方法
通過觀察輕重不同物體在真空中的下落過程，實際測量重物自由下落的加速度等探究活動，讓學生體會科學推理和科學實驗是揭示自然規律的重要方法和手段。
3、情感態度和世界觀
感受前人（亞里士多德）崇尚科學、勇於探索的人格魅力，培養學生嚴謹務實的科學態度。促進學生形成科學思想和正確的世界觀。
三、教學重點、難點
重點：不同物體自由下落有共同加速度g、做好實驗
難點：斜面實驗設計的巧妙性、實驗過程中科學猜想、數學推導、合理外推的體現
四、學情分析
在前面的教學中，學生已經初步掌握了平均速度、瞬時速度、加速度的概念，對自由落體運動也有過思考，接觸過亞里士多德的觀點和伽利略著名的比薩斜塔實驗，但未曾接觸勻變速直線運動和理想實驗的概念。
五、教學方法
實驗探究法、分析法、實驗歸納法、講授法、討論法。
六、課前準備
1、牛頓管、抽氣機；
2、10套：紙片、鐵架台、鐵螺絲、鐵夾、鐵橫杆、紙帶夾、打點計時器（帶複寫紙片）、紙帶、重錘、海綿墊、接線板；長刻度尺。
七、課時安排
1課時
八：教學過程
(一)預習檢查、總結疑惑
1vt?v0+ats?v0t?at22
（二）情景導入、展示目標vt2?v02?2as
在日常生活中，我們會看到這種現象：把小石頭和樹葉舉到相同高度，石頭的重量比樹葉重，同時由靜止開始釋放。觀察哪個先落地？
（演示：石頭和樹葉）
觀察結果：石頭先落地
類似的現象在生活中還有很多，早在公元前4世紀，古希臘哲學家亞里士多德通過觀察大量物體下落的現象，歸納出：物體越重，下落得越快。在我們今天看來，他這個説法是否正確呢？
提問：是不是重的物體一定比輕的物體下落得快呢？
（三）合作探究、精講點撥。
我們可以通過實驗研究這個問題，桌上有兩張紙片（同種材料，質量不同）觀察掉落在桌面的情況：
1.兩張紙平攤，同一高度，同時靜止釋放。
2.把質量小的紙捏成紙團，同一高度，同時靜止釋放。
可見，重的物體不一定下落得快，輕的物體下落不一定慢。那麼是什麼原因造成的呢？（受空氣阻力的影響）
正是由於有空氣阻力的影響，物體下落得才有快有慢。同學們想想看，如果沒有空氣阻力的影響，也就是在一個沒有空氣的空間裏，物體只受重力，從靜止開始下落的情況是什麼樣子呢？
（演示牛頓管）看，這是一根玻璃管，管中的空氣已經用抽氣機抽掉了，裏邊有
一個金屬片和羽毛，觀察牛頓管裏的羽毛和金屬片下落的快慢。
（觀察實驗）
定義：物體在只受重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。
要注意理解“自由”這兩個字：只受重力、初速度為零。
結合上面的實驗我們一起總結下，小結：如果沒有了空氣阻力，不同物體從同一高
度做自由落體運動，它們的運動情況是相同的。
這種運動只在沒有空氣的空間裏才能發生。不過，在存在空氣的空間裏，如果空氣阻力的影響很小，物體的下落也可以近似看作自由落體運動。
亞里士多德是古希臘的聖人，恩格斯稱他是最博學的人。限於當時科技發展的水平，他在物理方面的論述，今天看來很多是不恰當的。但是，在兩千年前他能夠通過觀察、歸納，形成自己的一套理論體系，已經很不簡單了。我們應該正確評價他在科學發展史上的地位。
我們知道了什麼是自由落體運動，下面我們繼續深入的分析這種運動。
（學生分組實驗：將點火花計時器呈豎直方向固定在鐵架台上，讓紙帶穿過計時器，
紙帶下方固定在重錘上，先用夾子夾住紙帶上方，使重物靜止在靠近計時器的下方，然後接通電源，待打點穩定後再鬆開紙帶，讓重物自由下落，計時器就在紙帶上打出一系列小點，那麼這些點記錄了重物的運動情況。）
下面大家結合學案來分析下紙帶。
提問：軌跡為直線還是曲線？
答：軌跡為一條直線，物體作直線運動。
提問：是勻速直線運動嗎？
答：在連續相等的時間內通過的位移不相等，逐漸的增大，所以是加速直線運動。
提問：是勻加速嗎？是如何判斷出來的？
（提示：回憶前面學過的勻變速直線運動規律：連續相等的時間t內，物體通過的位移之差為定值。這是一個判斷公式，?s?at，已知的t=0.02秒，見學案表格。）
答：可以測出連續相等的時間t內，物體通過的位移之差為定值（在誤差允許的範圍內）。則物體做勻變速直線運動。
我們一起總結一下：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。
提問：能求出自由落體運動的加速度嗎？
（同樣根據上面的公式，我們對自由落體運動的加速度進行計算一下，大家選取不同的時間間隔來讀取數據，見學案表格）
通過多次測量計算：
（1）我們通常用g來表示自由落體加速度，也叫重力加速度，數值近似為9.8s2，重力加速度的方向總是豎直向下的。在實驗中，如果要獲得更精確的數據，還可以用頻閃照相來測量。
（看到課本37面的表格，從表格上可以看出，在不同的地方，g的取值是不同的，緯度越高數值越大，越靠近赤道數值越小。）
（2）地球上不同的地方，g取值不同。從赤道到兩極，g逐漸增大。同一地點g值相同。
（3）既然自由落體運動是初速為零的勻加速直線運動，那麼其運動規律與一般規律類似：
不同的物體在同一地點，從相同高度同時自由下落的物體，同時到達地面，根據h?12gt，則它們的加速度是相同的。
應用：
1：大家看到課後的測定反應時間小實驗。
2：測量物體從一定高度的樓房掉下，已知落地時的速度，求高度和下落時間。
（四）反思總結，當堂檢測。
教師組織學生反思總結本節課的主要內容，並進行當堂檢測。
設計意圖：鞏固對自由落體運動特點的掌握、反饋糾正錯誤理解。
（五）發導學案、佈置作業
下一節學習伽利略對自由落體運動的研究歷程，體會學習前人的探索精神和科學的探究思想，作業完成課後習題3、4
設計意圖：佈置下節課的預習作業，並對本節課鞏固提高。教師課後及時批閲本節的延伸拓展訓練。
教學目標
知識與技能
1.掌握牛頓第二定律的文字內容和數學公式。
2. 理解公式中各物理量的意義及相互關係。
3.知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的。
4.會用牛頓第二定律的公式進行有關的計算。
過程與方法
1.通過對上節課實驗結論的總結，歸納得到物體的加速度跟它的質量及所受外力的關係，進而總結出牛頓第二定律，體會大師的做法與勇氣。
2.培養學生的概括能力和分析推理能力。
情感態度與價值觀
1.滲透物理學研究方法的教育。
2.認識到由實驗歸納總結物理規律是物理學研究的重要方法。
3.通過牛頓第二定律的應用能深切感受到科學源於生活並服務於生活，激發學生學習物理的興趣。
教學重難點
教學重點
牛頓第二定律的特點。
教學難點
1.牛頓第二定律的理解。
2.理解k=1時，F=ma.
教學過程
[複習鞏固]見課件
[新課導入]
師：利用多媒體播放上節課做實驗的過程，引起學生的回憶，激發學生的興趣，使學生再一次體會成功的喜悦，迅速把課堂氛圍變成研究討論影響物體加速度原因這一課題中去。
學生觀看，討論上節課的實驗過程和實驗結果。
師：通過上一節課的實驗，我們知道當物體所受的力不變時物體的加速度與其所受的作用力之間存在什麼關係？
生：當物體所受的力不變時物體運動的加速度與物體所受的作用力成正比，
師：當物體所受力不變時物體的加速度與其質量之間存在什麼關係？
生：當物體所受的力不變時物體的加速度與物體的質量成反比。
師：當物體所受的力和物體的質量都發生變化時，物體的加速度與其所受的作用力、質量之間存在怎樣的關係呢？
[新課教學]
一、牛頓第二定律
師：通過上一節課的實驗，我們再一次證明了：物體的加速度與物體的合外力成正比，與物體的質量成反比。
師：如何用數學式子把以上的結論表示出來？
生：a∝F/m
師：如何把以上式子寫成等式？
生：需要引入比例常數k
a=kF/m
師：我們可以把上式再變形為F=kma.
選取合適的單位，上式可以，簡化。前面已經學過，在國際單位制中力的單位是牛頓。其實，國際上牛頓這個單位是這樣定義的：質量為1 kg的物體，獲得1 m/s2的加速度時，受到的合外力為1 N，即1 N=1 kgom/s2 .
可見，如果各量都採用國際單位，則k=1，F=ma
這就是牛頓第二定律的數學表達式。
師：牛頓第二定律不僅描述了F、m、a的數量關係，還描述了它們的方向關係，結合上節課實驗的探究，它們的方向關係如何？
生：質量m是標量，沒有方向。合力的方向與加速度方向相同。
師：對，我們如何用語言把牛頓第二定律表達出來呢？
生：物體的加速度跟所受的合力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。
師：加速度的方向與合外力的方向始終一致，我們説牛頓第二定律具有同向性。
[討論與交流]
(多媒體演示課件)一個物體靜止在光滑水平面上，從某一時刻開始受到一個方向向右、大小為5 N的恆定外力作用，若物體質量為5 kg，求物體的加速度。若2 s後撤去外力，物體的加速度是多少？物體2 s後的運動情況如何？
學生進行分組討論
師：請同學們踴躍回答這個問題。
生：根據牛頓第二定律F=ma，可得a=F/m，代入數據可得a=lm/s2，2s後撤去外力，物體所受的力為零，所以加速度為零。由於物體此時已經有了一個速度，所以2 s以後物體保持勻速直線運動狀態。
師：剛才這位同學説2s後物體不再受力，那麼他説的對不對呢？
生：不對。因為此時物體仍然受到重力和水平地面對它的支持力。
師：那麼在這種情況下的加速度又是多少呢？
生：仍然是零，因為重力和支持力的合力為零，牛頓第二定律中物體所受的力是物體所受的合力，而不是某一個力。
師：非常好。以後我們在利用牛頓第二定律解題時一定要注意這個問題，即用物體所受的合力來進行處理。
[課堂訓練]
討論a和F合的關係，並判斷下面哪些説法不對，為什麼。
A.只有物體受到力的作用，物體才具有加速度
B.力恆定不變，加速度也恆定不變
C. 力隨着時間改變，加速度也隨着時間改變
D.力停止作用，加速度也隨即消失
答案：ABCD
教師點評：牛頓第二定律是表示力的瞬時作用規律，描述的是力的瞬時作用效果是產生加速度。物體在某一時刻加速度的大小和方向，是由該物體在這一時刻所受到的合外力的大小和方向來決定的。當物體所受到的合外力發生變化時，它的加速度隨即也要發生變化，F=ma對運動過程的每一瞬間成立，加速度與力是同一時刻的對應量，即同時產生、同時變化、同時消失。這就是牛頓第二定律的瞬時性。
師：根據牛頓第二定律，即使再小的力也可以產生加速度，那麼我們用一個較小的力來水平推桌子，為什麼沒有推動呢？這和牛頓第二定律是不是矛盾？
生：不矛盾，因為牛頓第二定律中的力是合力。
師：如果物體受幾個力共同作用，應該怎樣求物體的加速度呢？
生：先求物體幾個力的合力，再求合力產生的加速度。
師：好，我們看下面一個例題。
多媒體展示例題
(例1)一物體在幾個力的共同作用下處於靜止狀態。現使其中向東的一個力F的值逐漸減小到零，又逐漸使其恢復到原值(方向不變)，則…………………( )
A.物體始終向西運動 B.物體先向西運動後向東運動
C.物體的加速度先增大後減小 D.物體的速度先增大後減小
生l：物體向東的力逐漸減小，由於原來合力為零，當向東的力逐漸減小時，合力應該向西逐漸增大，物體的加速度增大，方向向西。當物體向東的力恢復到原值時，物體的合力再次為零，加速度減小。所以加速度的變化情況應該先增大後減小。
生2：物體的加速度先增大後減小，所以速度也應該先增大後減小。
生3：這種説法不對，雖然加速度是有一個減小的過程，但在整個過程中加速度的方向始終和速度的方向一致，所以速度應該一直增大，直到加速度為零為止。
師：對。一定要注意速度的變化和加速度的變化並沒有直接的關係，只要加速度的方向和速度的方向一致，速度就一直增大。
高中物理必修一牛頓第二定律教案
1.內容：物體的加速度跟所受的台力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同
2.表達式 F=ma
3.理解
(1)同向性：加速度的方向與力的方向始終一致
(2)瞬時性；加速度與力是瞬間的對應量，即同時產生、同時變化、同時消失
(3)同體性：加速度和合外力(還有質量)是同屬一個物體的
(4)獨立性：當物體受到幾個力的作用時，各力將獨立地產生與其對應的加速度，而物體表現出來的實際加速度是物體所受各力產生加速度疊加的結果。
教學準備
教學目標
1、掌握牛頓第二定律相關知識；
2、瞭解控制變量法，培養學生動手實驗能力和分析概括知識的能力。
教學重難點
重點：牛頓第二定律的知識及其應用；難點：實驗演示的操作。
教學工具
教學課件
教學過程
一、複習引入：
1、我們講了牛頓第一定律，它的內容是什麼呢？
一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止。也就是説，沒有外力作用時，物體保持原來的狀態，靜止的保持靜止、運動的保持勻速運動。那如果有外力作用呢？
(引導回答)有外力作用----狀態改變----速度改變----有加速度產生。
在上節課中我們還講了：質量是物體慣性大小的量度，質量越大的，狀態越難改變。這就涉及到三個物理量：力、加速度和質量，三者之間到底有何關係呢？我們這節課就來研究它。
二、進行新課
1、實驗介紹
實驗是我們掌握物理知識的一個重要途徑，今天就利用實驗來幫助我們解決這個問題。F、m、a三者都是變量，在研究此類問題時，我們先使其中一個量保持不變，來研究另外兩個量的關係，這就是控制變量法。
(1) 原理：F可以用彈簧秤測量，m可以用天平測量，那加速度呢？
a=(S2-S1)/T2
測量加速度的方法： a=(Vt-V0)/t2
S= V0t+at2/2------------ S= at2/2------------a=2S/t2
(2) 設計
在光滑的導軌上放一量小車，一端繫有細繩，繞過定滑輪後吊着砝碼，砝碼質量遠小於小車質量。
受到恆力作用的小車做勻速直線運動，有S= V0t+at2/2---- S= at2/2------a=2S/t2，為了便於比較，我們取兩個小車做雙軌實驗。當時間t相同時，有a1/a2=S1/S2。
(3) 實驗操作(1)
平衡摩擦力；將兩輛質量相同的小車放在導軌上；繫上細繩，跨過定滑輪掛上質量不同的砝碼；利用控制桿控制兩輛小車同時運動；記錄數據。
(4) 實驗操作(2)
將兩輛質量不同的小車放在導軌上；繫上細繩，跨過定滑輪掛上質量相同的砝碼。
利用控制桿控制兩輛小車同時運動；記錄數據。
2、實驗結論
m一定時，F與a成正比；F一定時，m與a成反比。
3、牛頓第二定律
內容：物體的加速度與力成正比，與質量成反比。公式：F=Kma;注：取國際單位時，K等於1。
平衡摩擦力分析(導出)牛頓第二定律更一般的表述：物體的加速度與合外力成正比，與質量成反比，加速度的方向與外力的方向相同。
三、本節小結
課後習題
完成課後作業第1、2、3題。
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