高中物理必修一教（学）案
. . . 目录第一章运动的描述21 质点 参考系和坐标系22 时间和位移73 运动快慢的描述速度124 实验：用打点计时器测速度175 速度改变快慢的描述加速度22第二章匀变速直线运动的研究261 实验：探究小车速度随时间变化的规律262 匀变速直线运动的速度与时间的关系303 匀变速直线运动的位移与时间的关系344 自由落体运动395 伽利略对自由落体运动的研究42第三章相互作用451 重力 基本相互作用452 弹力483.3摩擦力513.4力的合成545 力的分解586、受力分析627 共点力作用下物体的平衡65第四章 牛顿运动定律691 牛顿第一定律692 实验：探究加速度与力、质量的关系733 牛顿第二定律774 力学单位制815 牛顿第三定律846 用牛顿定律解决问题（一）887 用牛顿运动定律解决问题（二）92第一章运动的描述1 质点 参考系和坐标系知识与技能1.认识建立质点模型的意义和方法，能根据具体情况将物体简化为质点.知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法.2.理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系.3.认识一维直线坐标系，掌握坐标系的简单应用.过程与方法1.体会物理模型在探索自然规律中的作用，初步掌握科学抽象理想化模型的方法.让学生将生活实际与物理概念相联系，通过具体事例引出质点的这个理想化的模型.通过几个具体的例子让学生自主讨论，在讨论与交流中自主升华为物理中的概念.2.通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法.让学生从熟悉的常见现象和已有的生活经验出发，体验不同参考系中运动的相对性，揭示参考系在确定物体运动时客观存在的必要性和合理性，促使学生形成勤于观察、勤于思考的习惯，提高学生自主获取知识的能力.3.体会用坐标方法描述物体位置的优越性，可用不同的方法设计实验并体会比较，增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力.情感态度与价值观1.认识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止的相对性.培养学生热爱自然、关心科技发展、勇于探索的精神.2.通过质点概念和参考系的学习，体会物理规律与生活的联系.3.渗透抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想.4.渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想，帮助学生建立辩证唯物主义的世界观.5.通过本节学习，激发学生学习高中物理课程的兴趣.教学重点 1.理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法.2.在研究具体问题时，如何选取参考系.3.如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系.教学难点 在什么情况下可以把物体看作质点，即将一个实际的物体抽象为质点的条件.教具准备 录像资料、多媒体课件课时安排 1课时教学过程 新课导入师：请同学们观看一段录像后思考问题（有关运动的话题）.（放映录像）选择有关反映物体运动的画面播放给学生看，如：雄鹰、小鸟在空中飞翔，飞机在天空中划过，行星、卫星在宇宙中运行，航天员利伟在宇航舱中给地球拍照，汽车在公路飞驰，轮船在海水中搏击海浪。教师总结，讲述机械运动.机械运动：简称“运动”.指物体与物体间或是物体的一部分和另一部分间相对位置随时间发生改变的过程，是最基本、最简单、最普遍的运动形式.机械运动是空间位置随时间变化的体现.这里涉及到空间和时间的问题.师：古希腊杰出的哲学家、科学家、圣贤亚里士多德曾说过“不了解运动，就不了解自然”，这句话向我们提出了严峻的挑战.我们要充满信心，迎接这一挑战.师：我们在刚才的录像片中看到：汽车在公路上飞驰，江水在咆哮着奔向远方，鸟儿在飞翔，树叶在摇动，高山上流水，瀑布直泻千尺，雪花在空中飞舞（放映录像）（播放“神舟”五号升空的录像片）“2003年10月15日，一个令人骄傲的日子，一个彪炳史册的日子，我国第一艘载人飞船满载着全国人民的希望成功升空.”师：飞船在茫茫太空中遨游，假如你是文学家，你如何描述它的运动呢？师：如果你是科学家，你又将如何描述呢？这就是我们今天要研究的课题认识运动.新课教学一、物体和质点针对上面看过的录像，老师提出问题：详细描述物体的运动有什么困难？我们需要了解物体各部分运动的区别吗？学生讨论：要准确描述物体的运动，特别是物体各部分的详细运动情况，并不是一件很容易的事.因为物体本身都有一定的大小和形状，物体各部分的运动情况一般并不一样.师：在刚才看过的录像片中，看到了“神舟”五号.据报道，“神舟”五号飞船载人舱长7.4 m，直径2.8 m，用长58 m、重达480 t的“长征”2号火箭发射.升空后，显示在指挥部荧光屏上的仅是一个小小的光点.科学家研究它在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时，需要考虑它本身的大小和形状吗？生：不需要，我们可以用荧光屏上的小光点代替这个“庞大”的飞船呀！引入质点：用来代替物体的有质量的点.根据所研究问题的性质和需要，抓住问题中的主要因素，忽略次要因素，建立一种理想化的模型，使复杂问题得到简化，这是一种重要的科学研究方法.引子：乒乓球小而轻，直径仅4 cm，质量约2.7 g.运动员研究各种旋转球的打法时，要关注球的受力部位和受力方向对旋转的影响.这种情况下，必须考虑到球的大小和形状，不能把它简化为一个点.对质点小结：1.质点是一种科学抽象，是一种理想化的模型.2.质点是对实际物体的近似，这也是物理学中常用的一种重要的研究方法.3.一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关.4.一个物体能否被看作质点，取决于所研究问题的性质.即使是同一个物体，在研究的问题不同时，有的情况下可以看作质点，而有的情况可能不可以看作质点.【课堂探究】亲自做一做、试一试，书本在下列情景中能否被看成质点.1.沿一个方向推动桌面上的书本，如果测量书本移动的距离，是否可以将书本视为质点，为什么？2.如果测定书本经过桌面上方某一定点所需要的时间，是否可以将书本视为质点，为什么？3.还有什么情况下书本可以被视为质点？什么情况下书本不能被视为质点？说明：将物体看作质点的条件：（1）平动的物体可以看作质点，一般研究物体的转动时不能把物体看作质点.（2）物体有转动，但物体的转动不是我们所要研究的主要问题时，物体本身的形状和大小已变成了次要因素.（3）物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时，不能把物体看作质点，如研究火车过桥的时间时就不能把火车看作质点.二、参考系引子：请你设想一下，你和一位同伴正坐在火车中去旅行.铁路边的人看到火车中的乘客在飞快地离去，而乘客自己却认为自己是静止的.让学生自己分析，教师加以引导.生1：车中两个小孩都是静止的，他们都没动.生2：这两个小孩是运动的，因为在车窗玻璃上有几个线条表示“风”，这是画家描述运动时常用的手法.师：两个小孩和车都是运动的，这是相对地面来说的，而两个小孩之间是相对静止的，他们的相对位置没有改变.师：平时我们说树木、房屋是静止的，行驶的汽车是运动的，这是以地面作标准来说的.坐在行驶的火车里的乘客，认为自己是静止的，而在车厢里走动的乘务员在运动，他还认为路旁的树木在向后倒退，这些都是以车厢作标准来说的.在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的物体参考系.参考系：任何运动都是相对于某个参照物而言的，这个选来作标准的参照物称为参考系.展示问题：1.电影闪闪的红星中有两句歌词：“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走.”这其中分别描述了两种运动情景，那么它们分别是以什么为参考系的？2.“月亮在莲花般的云朵里穿行.”3.坐在美丽的校园学习的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”时，我们感觉是静止不动的.这与诗句里的描述是否矛盾?说明理由.4.敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行.”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么?组织学生小结并作好适时适度的引导：（1）运动和静止都是相对于参考系的.（2）参考系的选取是任意的.（3）选择不同的参考系，观察的结果可能不一样，也可能一样.（4）选择参考系时，应使物体运动的描述尽可能简单、方便.（5）比较两个物体的运动情况，必须选择同一参考系才有意义.三、坐标系展示问题：有时需要准确地描述某个物体所在的位置，如地理上用纬度和经度来确定某个地点.在军事、测量等领域常采用全球卫星定位系统（GPS）来确定方位.要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系.如果物体在一维空间运动，即沿一条直线运动，只需建立直线坐标系，就能准确表达物体的位置；如果物体在二维空间运动，即在同一平面运动，就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置；当物体在三维空间运动时，则需要建立三维直角坐标系来描述.【课堂探究】创设一个实例让学生思考，可以结合本地实际选取相应的例子.参考示例：如图111所示，一辆汽车从天安门沿长安街驶向西单、南菜园方向，思考汽车的位置随时间怎样变化？问题：1.如何选择坐标轴和正方向？2.如何选择坐标原点？3.如何确定坐标轴上的刻度值？图111师：对质点的直线运动，一般选质点的运动轨迹为坐标轴，质点运动的方向为坐标轴的正方向，选取质点经过坐标轴原点的时刻为时间的起点.师：画坐标系时，必须标上原点、正方向和单位长度.【课堂训练】一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表：t/s012345x/m054171（1）请在下面的x轴上标出质点在各时刻的位置.图112（2）哪个时刻离坐标原点最远？有多远？参考答案：（1）如图113标注：图113（2）在第4 s末的位置坐标是7 m，说明这一时刻质点离开坐标原点的距离为7 m，在x轴的负向上，为最远，而其他几个都不是最远的.小结：本节学习的参考系和质点的概念是运动学甚至整个力学的最基本、最重要的概念，并且还提供了重要的科学思维方法.了解参考系的概念，对于观察、比较、研究物体的运动有实际的意义.同学们要明白，严格意义上的“有质量的点”实际上是不存在的，是一种理想化模型，是对实际物体的近似，是一种科学抽象.布置作业板书设计 1 质点 参考系和坐标系机械运动：简称“运动”，指物体与物体间或是物体的一部分和另一部分间相对位置随时间发生改变的过程，是最基本、最简单、最普遍的运动形式.物体和质点参考系坐标系概念用来代替物体的有质量的点.描述物体的运动时，选择用来作参考的物体称为参考系.为了定量地描述物体的位置及位置的变化，而需要在参考系上建立适当的坐标系.说明（1）质点是一种科学抽象，是一种理想化的模型. （2）质点是对实际物体的近似，这也是物理学中常用的一种重要的研究方法.（3）一个
