(shanshan)
(大我社会)
第三方登录：欢迎来到高考学习网，
免费咨询热线：010-
今日：1530套总数：5885151套专访：3372部会员：401265位
当前位置：
& 学年高一物理教案《质点 参考系和坐标系》（人教版必修1）A Word版含解析
学年高一物理教案《质点 参考系和坐标系》（人教版必修1）A Word版含解析
资料类别: /
所属版本: 新人教版
上传时间：
下载次数：140次
资料类型：
文档大小：4.18M
所属点数: 0点
【下载此资源需要登录并付出 0 点，】
资料概述与简介
质点 参考系和坐标系
1．天球坐标系
为确定天球上某一点的位置，在天球上建立球面坐标系。有两个基本要素：基本平面。由天球上某一选定的大圆所确定。大圆称为基圈，基圈的两个几何极之一作为球面坐标系的极。主点，又称原点。由天球上某一选定的过坐标系极点的大圆与基圈的交点所确定。天球上一点在此天球坐标系中的位置由两个球面坐标标定：第一坐标或称经向坐标。作过该点和坐标系极点的大圆，称副圈，从主点到副圈与基圈交点的弧长为经向坐标。第二坐标或称纬向坐标。从基圈上起沿副圈到该点的大圆弧长为纬向坐标。天球上任何一点的位置都可以由这两个坐标唯一确定。这样的球面坐标系是正交坐标系。对于不同的基圈和主点，以及经向坐标所采用的不同量度方式，可以引出不同的天球坐标系，常用的有等。
原点O与地球质心重合，Z轴指向地球北极，X轴指向格林尼治平均子午面与赤道的交点，Y轴垂直于XOZ平面构成右手坐标系。
3．地心地固大地坐标系
地球椭球的中心与地球质心重合，椭球面与大地水准面在全球范围内最佳符合，椭球短轴与地球自转轴重合（过地球质心并指向北极），大地纬度，大地经度，大地高。如图1-1-1所示。
地球北极是地心地固坐标系的基准指向点，地球北极的变动将引起坐标轴方向的变化。
一、 知识与技能
1．了解建立质点模型的物理意义并能根据具体情况将物体简化为质点，知道质点是一种物理问题的科学抽象，并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。
二、过程与方法
1．体会物理模型在探索自然规律中的重要作用，初步了解进行合理科学抽象、建立理想化模型的方法。
2. 通过参考系的学习，知道从不同角度研究运动问题可能带来的不同结果。
3. 用坐标系描述物体位置，并体会用坐标系描述物体位置的优越性。
三、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，培养学生了解自然、探索自然的精神。
2．培养学生在认识问题时抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想。
3．培养学生在认识问题时具体分析的辩证唯物主义思想。
1．理解质点的概念及物体看作质点的条件。
2．从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念。
理解质点的概念。
展示、讲解、讨论。
多媒体等。
一、导入新课
教师活动：从生活实例引入（多媒体视频展示），并进行解说。
如：①雄鹰在高空飞翔→雄鹰相对天空的位置改变
②汽车在马路上前进→汽车对马路位置改变
③小船奔向远方→小船对河岸位置改变
板书：一个物体对另一个物体相对位置变化运动称之为机械运动。
过渡导入：怎样描述机械运动，即怎样描述物体上各点的位置及其随时间的变化呢？
二、进行新课
（一）物体和质点
教师导出问题：研究物体的运动，第一步是要确定物体的位置。物体都具有大小和形状，在运动中物体的各点的位置变化一般说来是不同的，所以要详细描述物体的位置及其变化，并不是一件简单的事情。
教师活动：一边进行多媒体视频展示，一边提出问题：
1.在天空中扑打着翅膀翱翔的雄鹰，它的翅膀在向前运动时还在上下运动，怎样准确描述雄鹰的运动呢？
2.足球在向前运动时还在滚动，怎样描述足球的运动呢？
引导学生思考：造成这种困难的原因是什么？
师生共同分析：是因为任何物体都有一定的大小形状。
引导学生思考：我们在处理这些问题时，如果不考虑物体各部分的差异，把物体简化成为没有大小、形状的点，或者说用一个有质量的点来代替物体，就可以很容易地描述物体的运动了。
教师讲解：为了使物体的位置有一个确切的概念，使物体的复杂运动转化成点的运
动，我们引入了质点的概念。
板书：（1）质点的定义：用来代替物体的有质量的点叫作质点。即忽略形状、大小、体积而具有质量的一个点，质点具有物体的全部质量。
板书：（2）质点是人们为了使实际问题简化而引入的理想化模型。引入理想化模型，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，尽可能把复杂问题简单化，是物理学上经常用到的一种研究问题的方法——科学抽象。
物理学对实际问题的简化，必须从实际出发，忽略不考虑的只能是与当前考察问题无关的因素，或对当前考察问题影响很小的次要因素。
板书：（3）关于质点简化的条件性。
师生共同分析：一个物体能否抽象成质点，并不是取决于物体的形状和体积大小，这要看具体情况而定。
板书：①平动的物体一般可以看作质点。
做平动的物体，由于物体上各点的运动情况相同，可以用一个点代表整个物体的运动，在这种情况下，物体的大小、形状就无关紧要了，可以把整个物体当质点。
例如：平直公路上行驶的汽车，车身上各部分的运动情况相同，当我们把汽车作为一个整体来研究它的运动的时候，就可以把汽车当作质点。当然，假如我们需要研究汽车轮胎的运动，由于轮胎上各部分运动情况不相同，那就不能把它看作质点了。
教师提问：一列火车从北京开到上海，研究火车的运行的时间，可将火车看成质点吗？为什么？
学生回答：可以，因为北京到上海的路程比火车的长度大多了，研究火车运行的时间时，火车的车长对所研究的问题——时间几乎没有影响。
教师提问：火车过桥时，计算火车过桥的时间，可以将火车看成质点吗？为什么？
学生回答：不可以，因为桥的长度与火车的长度差不多，研究火车运行的时间时，火车的车长对所研究的问题——时间影响很大。
教师总结：很好，同一物体在不同情况下有时可看作质点，有时不可以看作质点，关键是物体的大小、体积对所研究问题是否可以忽略不计，或者不起主要作用。
板书：②有转动但转动为次要因素。
例如：研究地球公转时，可把地球看作质点；研究地球自转时，不能把地球看作质点。
板书：③物体的形状、大小可忽略。
再如：乒乓球旋转对球的运动有较大的影响，运动员在发球、击球时都要考虑，就不能把乒乓球简单看作质点。
（二）参考系
教师导出问题：请同学们设想一下，小明和一位同伴正坐在一列火车上向西行驶，铁路边的人看到火车中的乘客是什么情景，而同伴认为小明是怎样的？
地面上的人观察跳伞运动员运动是怎样的下落情况，而飞机驾驶员看跳伞运动员是怎样下落的？
地球在绕太阳转动，而我们却没感觉到这又是为什么？
引入参考系并板书：参考系
教师提问：小明和一位同伴正坐在这列火车上，铁路边的人看到火车中的乘客是什么情景，而同伴认为小明是怎样的？
学生讨论后回答：铁路边的人看到火车中的乘客是向西运动的，同伴认为小明是静止的。
教师提问：地面上的人观察跳伞运动员运动是怎样的下落情况，而飞机驾驶员看跳伞运动员是怎样下落的？
学生回答：地面上的人观察跳伞运动员运动是斜向下的曲线，飞机驾驶员看跳伞运动员是一条向下的直线。
教师总结：要研究一个物体的运动，必须选定一个参考标准，选取不同的参考标准得到的结论是不同的。
板书：要描述一个物体的运动，就必须选择另外一个物体作为标准，这个被选来作为标准的另外的物体就叫做参考系。
一个物体一旦被选为参考系，就认为它是静止的。在选定参考系后要假定自己站在参照物中去观察物体的运动。
教师活动：（请同学们思考教材P10图1.1-4，并思考观察结果为什么不同。）
教师引导学生得出：1.选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，观察的结果可能会有所不同。
2.比较两个物体的运动时必须选择同一参考系，比较才有意义。
3.在运动学中，参考系的选取是任意的，但在实际选择参考系时应以运动的描述尽可能简单为原则。在没有特别说明时，通常以地面为参考系。
（三）坐标系
教师导出问题：如果一个可以看作质点的物体沿直线运动，怎样定量描述物体的位置变化呢？
教师讲解：为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系，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，则需要建立三维坐标系。
其三要素是：原点、正方向和单位长度。
例1.如图1-1-2所示，桌面离地面的高度是0.8m，坐标系原点定在桌面上，设竖直向下为坐标轴的正方向，A、B离地面的高度分别是1.3m、0.4m，问A、B的坐标应该是多少？
答案：A（-0.5m）
例2．如图1-1-3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？
教师点拨：（物体在平面内运动，应采取平面直角坐标系描述物体的运动）
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？
学生思考并回答：……
教师总结：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，画坐标系时，必须标上原点、正方向和单位长度。
教师活动：安排学生阅读教材“科学漫步”栏目思考书中提出的问题，并巡回指导解释。
教师总结：位置就是质点在某时刻所在的空间的一点。物体做机械运动时，其位置发生变化，为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。坐标系是在参考系的基础上抽象出来的概念，是抽象化的参考系。
板书：对坐标系要注意以下几点：
1．坐标系相对参考系是静止的。
2．坐标的三要素：原点、正方向、标度单位。
3．用坐标表示质点的位置。
4．用坐标的变化描述质点的位置改变。
三、课堂小结
1．知识回扣：质点、参考系、坐标系.
2．研究方法
抓住实际物理现象的主要因素，忽略次要因素，排除非本质因素的干扰，突出反映事物的本质特征，从而使物理现象或过程得到简化，建立物理模型，这就是我们必须掌握的科学研究方法——科学抽象。
四、布置作业
教材P12问题与练习 2、3题。
五、板书设计
质点、参考系与坐标系
机械运动：一个物体对另一个物体相对位置变化运动称之为机械运动。
1．定义：用来代替物体的有质量的点叫作质点，即忽略形状、大小、体积而具有质量的一个点。质点具有物体的全部质量。
2．质点是人们为了使实际问题简化而引入的理想化模型。
3．关于质点简化的条件性
①平动的物体一般可以看作质点。
②有转动但转动为次要因素。
③物体的形状、大小对所研究的问题可忽略。
二、参考系
1.定义：要描述一个物体的运动，就必须选择另外一个物体作为标准，这个被选来作为标准的另外的物体就叫做参考系。
2.注意问题
①选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，观察的结果可能会有所不同。
②比较两个物体的运动时必须选择同一参考系，比较才有意义。
③在运动学中，参考系的选取是任意的，但在实际选择参考系时应以运动的描述尽可能简单为原则。在没有特别说明时，通常以地面为参考系。
3.对坐标系要注意以下几点
①坐标系相对参考系是静止的。
②坐标的三要素：原点、正方向、标度单位。
③用坐标表示质点的位置。
④用坐标的变化描述质点的位置改变。
六、课堂作业
1.两辆汽车在平直公路上行驶，甲车上一人看到乙车没有运动，而乙车上一人看到路旁电线杆向东移动，若以大地为参考系，上述观察说明（
A．甲车静止，乙车向东运动
B．乙车静止，甲车向西运动
C．甲车向西运动，乙车向东运动
D．两车以同样速度向西运动
2.以下关于质点的说法中，正确的是（
A．质量很小的物体就可以看作质点
B．质量很大或体积很大的物体一定不能看作质点
C．体积很小的物体就可以看作质点
D．同一物体有时可看作质点，有时不能看作质点
3.下列叙述中，正确的是（
A．参考系必须是地面，否则会引起混淆
B．研究某个物体的运动，选取不同的参考系描述的情况可能不同
C．研究物体的运动，离不开参考系
D．物体的运动是客观的，研究时不一定借助参考系
4.研究下列情况中的运动物体，哪些可看作质点（
A．绕地球飞行的航天飞机，研究飞机以地球为中心的飞行周期
B．研究车轮上的一点如何运动时的车轮
C．绕太阳公转的地球
D．绕地轴自转的地球
5.关于参考系的描述中正确的是（
A．参考系必须是固定不动的物体
B．参考系必须是正在做匀速直线运动的物体
C．参考系必须是相对于地面静止的物体
D．参考系必须是为了研究物体的运动而假定为不动的那个物体
6.甲、乙两车在同一条平直公路上向东行驶，甲车的速度大于乙车的速度，这时（
A．以甲车为参考系，乙车在向东行驶
B．以地面为参考系，乙车在向西行驶
C．以乙车为参考系，甲车在向东行驶
D．以乙车为参考系，甲车在向西行驶
参考答案：1.D
从什么地方和什么时候开始自我教育呢？有一句古老的格言说：“战胜自己是最不容易的胜利”。
自由落体运动
研究自由落体运动的频闪照片
教材P45图2.5-4是自由落体（小球）的频闪照相的照片，闪光频率为25 Hz。照片表明了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。关于这幅照片，应要求学生理解以下几点：
1.这不是许多小球，而是表明一个自由下落的小球在经过相等的时间间隔（）时的位置。
2.读数时应使用闪光照片中的标尺而不是在照片上用毫米刻度尺来测量。
3.从相等的时间间隔来看，小球下落的位移越来越大，表明小球的速度越来越大，即小球是做加速运动。
4.照片上小球最初几个位置较密集时，可选择某一个间距较大的位置的作为位置1开始读数。小球的位置都取小球球心，读出相邻两位置间的距离s1、s2、s3…，再算出相邻的相等时间内的距离之差：Δs1=s2-s1，Δs2=s3-s2，Δs3=s4-s3….学生通过定量计算：发现Δs基本相等。因此可证明自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
5.根据得，就可以计算出自由落体运动的加速度（即重力加速度g）的数值。
一、知识与技能
1．认识自由落体运动，知道空气阻力是影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下、初速度为零的匀加速直线运动。
2．能用打点记时器或其他实验仪器得到自由落体运动的运动轨迹，并自主进行分析寻找运动规律。
3．知道什么是自由落体的加速度定义、方向；知道在地球上不同地方，重力加速度的大小区别。
4．知道如何从匀变直线运动的规律推出自由落体运动的规律，并能够运用自由落体规律解决实际问题。
二、过程与方法
1．培养学生会根据现象进行合理假设与猜想的科学探究方法。
2．培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力。
三、情感、态度与价值观
1．通过指导学生探究，调动学生积极参与讨论，培养学生学习物理的浓厚兴趣。
2．渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型——自由落体。
3．培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于提出与别人不同的见解。
教学重点、难点
重点是使学生掌握自由落体的速度和位移随时间变化的规律。自由落体的特征是初速度为零，只受重力作用（g）
通过演示实验的技巧及规律的得出，介绍伽利略的实验验证及巧妙的推理。
多媒体、牛顿管、硬币、小纸片、打点记时器、刻度尺、铁架台、纸带、重物等。
一、复习提问
教师活动：提问学生匀变速直线运动的公式，并做出评价、进行展示。
??学生回答：……
展示匀变速直线运动的公式：
1.匀变速直线运动的规律：
2.重要推论，，。
??3.初速度为零的匀加速直线运动在1T、2T、3T……位移之比
??x1：x2：x3……=1∶4∶9∶……
在第1T内、第2T内、第3T内……
xⅠ：xⅡ：xⅢ……＝1∶3∶5∶……
二、导入新课
教师活动：演示：把小石头和树叶举到相同高度，同时由静止开始释放，让学生观察石头和树叶的落体运动。
观察结果：石头先落地。
教师提问：是不是重的物体一定比轻的物体下落得快呢？
学生回答：是？不是。
教师指导：我们可以通过实验研究这个问题，下面我们观察两张相同的纸掉落在桌面的情况：
1．两张纸平摊，同一高度，同时静止释放。
2．把其中一张纸的纸捏成纸团，同一高度，同时静止释放。
学生活动：学生自己动手体会。
教师提问：我们通过观察这个现象说明了什么？
学生回答：物体下落的快慢和它的轻重没有关系。
教师提问：那么是什么原因造成轻重不同物体下落的快慢程度不同呢？
学生回答：受空气阻力的作用。
教师点评：很好，正是由于有空气阻力的影响，物体下落得才有快有慢。
教师设问：同学们想想看，如果没有空气阻力的影响，也就是在一个没有空气的空间里，物体只受重力，从静止开始下落的情况是什么样子呢？
教师活动：（演示牛顿管）并引导学生观察，向学生说明玻璃管中的空气已经用抽气机抽掉了，里边有一个金属片、羽毛、纸片、小木块等物体，让学生目睹牛顿管里的羽毛、金属片等物体下落的快慢情况。
学生活动：观察实验，并回答观察到的现象。
教师点评：很好，我们可以看到，在没有空气阻力的情况下，金属片和羽毛下落的快慢是相同的。
在研究物体下落的运动时，我们要抓住问题的主要矛盾，忽略次要因素，透过现象看本质。因此，我们可先忽略掉空气阻力，研究物体不受空气阻力的运动。
引入新课并板书课题：第五节
自由落体运动
三、进行新课
（一）自由落体运动
教师讲解：
1.自由落体运动定义：物体在只受重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。
“自由”是指：物体只受重力、并且初速度为零。
小结前面的实验：如果没有了空气阻力，不同物体从同一高度做自由落体运动，它们的运动情况是相同的。
这种运动只在没有空气的空间里才能发生。不过，在存在空气的空间里，如果空气阻力的影响很小，物体的下落也可以近似看做自由落体运动。
我们知道了什么是自由落体运动，下面我们继续深入的分析这种运动。
2.自由落体运动的运动规律探究：
教师活动：一边解说、一边进行演示实验，并提醒学生观察。
将电火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上，让纸带穿过计时器，纸带下方固定在重锤上，使重物在靠近计时器的下方，先把纸带上方固定，保持重物静止不动；然后接通电源，待打点稳定后再松开纸带，让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打出一系列小点。然后关闭电源，取下纸带。
教师活动：取下纸带，利用实物投影仪展示纸带，并提出问题： 纸带上的这些点记录了重物的运动情况，应如何根据这条纸带分析重物的运动规律？
学生交流讨论、教师引导总结：可以求出不同时刻重物的速度，做出v-t图象，判断重物做什么运动，也可以测出连续相等的时间内，物体通过的位移之差是否为定值（在误差允许的范围内）。从而判断物体是否做匀变速直线运动。
教师提问：从纸带上看物体是做匀速直线运动吗？
学生回答：不是，物体在连续相等的时间内通过的位移逐渐增大，所以是加速直线运动。
教师活动：把纸带从投影仪上取下并安排两位同学测量，标识好测量数据后再把它放在投影仪上展示。指导学生分两组用不同方法分析处理数据。
学生活动：分析处理数据。
教师活动：巡回指导学生处理数据，并询问从数据上看物体是做什么运动？
学生回答：是匀加速直线运动。
教师活动：展示两组学生处理过程及结论。
（1）连续相等的时间T内，物体通过的位移之差为定值，满足，所以它
是匀加速直线运动。
（2）重物的v-t图象是过原点的一条直线，所以它是初速度为零的匀加速直线运动。
教师评价并总结：很好，通过上述分析我们可以得出自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
教师活动：提问学生能求出自由落体运动的加速度吗？并安排学生根据纸带上的数据求出自由落体运动的加速度。
学生活动：根据前面得到的公式、图象对自由落体运动的加速度进行计算。
教师活动：展示不同学生的数据，并总结不同学生的结果：加速度大小大约为9.56m/s2。
（二）自由落体加速度
教师提问：我们测量的加速度为9.56m/s2 ，它比真实值偏大还是偏小？原因是什么？
学生回答：偏小，因为存在空气阻力、纸带摩擦力等。
教师讲解：1．使用不同的物体进行的反复实验表明在同一地点，不同物体做自由落体运动时的加速度相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫做重力加速度，通常用g表示。
物体自由下落时速度变化的快慢都一样。我们平时看到轻重不同、密度不同的物体下落时的快慢不同、加速度不同，那是因为它们受到的阻力不同的缘故。
2．不同的地理位置，重力加速度的大小不同，其大小随纬度的升高而增加，与离地面的高度也有关。在通常情况下，重力加速度取g=9.8m/s2，粗略计算时g取g=10m/s2。
学生活动：看教材P44表格一些地点重力加速度。
3．重力加速度是矢量，它的方向总是竖直向下的。
（三）自由落体运动的规律
教师指导：由于自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的基本规律及其推论都适用于自由落体运动，只要把v0取零，并且用g来代替加速度a就行了。安排学生自主推导自由落体运动的公式。
学生活动：推导自由落体运动的公式：
例题1：长为L的细杆AB，从静止开始竖直落下，求它全部通过距下端h处的P
点所用时间是多少？
解析：由于细杆上各点运动状态完全相同，可以将整个杆转化为一个点，例如只研究A点的运动。
B下落h时，杆开始过P点，A点下落h+L时，杆完全过P点。
从A点开始下落至杆全部通过P点所用时间为：
A点下落h所用时间：t2 =。
所以杆通过P点所用的时间为：
t=t1-t 2 =。
教师点拨：通过草图分清各阶段运动，然后用自由落体运动公式求解。
即时演练：
1．做一做：测定反应时间。（详见教材P45）（估算时g 取10m/s2）
2．某人要测一座高塔的高度，从这座塔顶上静止释放一个小石块，测得石块从释放到落地时间是3.0s，问塔有多高？g取10m/s2。
四、课堂小结
1．自由落体运动是一种非常重要的运动形式，在现实生活中有许多落体运动可以看成是自由落体运动，研究自由落体运动有着普遍的意义。
2．为了研究自由落体运动，我们运用了物理学中的理想化方法，从最简单、最基本的情况入手，抓住影响运动的主要因素，去掉次要的非本质因素的干扰，建立了理想化的物理模型——自由落体运动，并且研究了自由落体的运动规律，理想化是研究物理问题常用的方法之一，在后面的学习中我们还要用到。
3．自由落体运动是一种简单的基本的运动形式，抛体运动可以看成是另一个运动形式与自由落体运动的合成，也就是说自由落体是研究其他抛体运动的基础，一定要抓住其产生的条件和运动规律。
五、布置作业
教材P45问题与练习3、4题
六、板书设计
自由落体运动
一、自由落体运动
1.物体在只受重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。
2.不同物体从同一高度做自由落体运动，它们的运动情况是相同的。
3.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
二、重力加速度
1.使用不同的物体进行的反复实验表明在同一地点，不同物体做自由落体运动时的加速度相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫做重力加速度，通常用g表示。
2.不同的地理位置，重力加速度的大小不同，其大小随纬度的升高而增加，与离地面的高度也有关。在通常情况下，重力加速度取g=9.8m/s2，粗略计算时g取g=10m/s2。
3.重力加速度是矢量，它的方向总是竖直向下的，与重力方向相同。
三、自由落体运动的公式
七、课堂作业
1．在忽略空气阻力的情况下，让一轻一重两石块从同一高度处同时自由下落，则
A．在落地前的任一时刻，两石块具有相同的速度、位移和加速度
B．重的石块下落得快轻的石块下落得慢
C．两石块在下落过程中的平均速度相等
D．它们在第1 s、第2 s、第3 s内下落的高度之比为13∶5
2．甲、乙两球从同一高度处相隔1 s先后自由下落，则在下落过程中
A．两球速度差始终不变
B．两球速度差越来越大
C．两球距离始终不变
D．两球距离越来越大
3．物体从某一高度自由落下，到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是
4．从同一高度处，先后释放两个重物，甲释放一段时间后，再释放乙，则以乙为参考系，甲的运动形式是
A．自由落体运动
B．匀加速直线运动g
D．匀速直线运动
5．A物体的质量是体质量的5倍，A从h高处、B从2h高处同时自由落下，在落地之前，以下说法正确的是
A．下落1 s末，它们的速度相同B．各自下落1 m时，它们的速度相同
C．A的加速度大于B的加速度D．下落过程中同一时刻，A的速度大于B的速度
6．从距离地面80 m的高空自由下落一个小球，若取，求小球落地前最后1 s内的位移1.ACD
6．解析：根据＝gt2，小球自由下落的总时间为t＝＝s＝4 s前3 s内的位移为
最后1 s内的位移为h4＝h－h3＝80 m－45 m＝35 m
答案：35 m
天赋仅给予一些种子，而不是既成的知识和德行。这些种子需要发展，而发展是必须借助于教育和教养才能达到的。
一、知识与技能
1.理解自由落体运动和物体做自由落体运动的条件。
2.理解自由落体运动的加速度，知道它的大小和方向。
3.掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体规律解决实际问题。
二、过程与方法
1.培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力。
2.引导学生养成进行简单物理研究习惯、根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。
3.引导学生学会分析数据，归纳总结自由落体的加速度g随纬度变化的规律。
三、情感、态度与价值观
1.通过实验培养学生独立思考能力，激发学生的探索与创新意识。
2.培养学生的逻辑推理能力。
3.培养学生实事求是的科学态度，从实际问题中分析规律。
4.培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于提出与别人不同的见解。
教学重点、难点
1.理解自由落体运动及其遵从的条件。
2.掌握自由落体运动的规律，并能运用其解决实际问题。
1.理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。
2.照相机曝光时间的估算。
1.以物理史实，导入目标——实践体验，分析讨论——总结归纳，得出结论。
2.通过实例分析，强化训练，使学生学会自由落体运动的规律分析并能解决问题。
一、导入新课
前面我们学习了匀变速直线运动的规律，这节课我们再来学习匀变速直线运动的一个特例——自由落体运动。
二、进行新课
（一）自由落体运动
教师活动：演示纸片与金属片的下落过程，提出问题：
1.重的物体一定下落得快吗？
2.你能否证明自己的观点？
学生活动：学生观察并思考，提出自己的猜想，并动手设计自己的可行方案。
点评：通过实例加以分析，结合物理史实，激发学生学习兴趣，引导学生积极探索。
教师活动：引导学生思考问题，让学生讨论。金属片与纸片不同时落地，为什么？
学生活动：学生思考得出结论，由于空气阻力的影响，使物体下落的快慢不同。学生展示自己的设计方案，实践自己的猜想。
点评：掌握一定的历史史实，学会一些基本的推理方法，初步养成质疑的习惯，激发学生的学习兴趣。
教师活动：用牛顿管演示物体在空气中和真空的下落情况。引导学生得出自由落体运动的条件。教师总结，物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫自由落体运动。
学生活动：学生回答对自由落体运动的认识，并给出一个定性的说法。（学生的总结可能不够准确，注意引导）
点评：培养学生利用物理语言，归纳总结规律的能力。
（二）自由落体加速度
教师活动：多媒体演示，用打点计时器研究自由落体运动，计算其加速度，换用不同质量的重物看纸带上点子间隔有什么不同，总结得出结论。
教师点评：将两条纸带对比，只要两条纸带上的点子间隔相同就说明它们的加速度是相同的。
学生活动：学生运用自己所学知识计算重力加速度，通过比较得出结论。
教师总结：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。教师引导学生思考两个问题：
1.自由落体运动的加速度在各个地方相同吗？
2.它的方向如何？
方向：竖直向下。（与重力方向一致）
大小：与地点有关。一般计算中g=9.8m/s2，粗略计算中可以取g=10m/s2。
学生活动：学生看书中列表，尝试从表中寻找规律，这一规律是怎样产生的？学生猜想，但不宜过多解释。
点评：通过算g值理解自由落体运动的加速度是一个定值（在同一地点）。引导学生学会分析数据，归纳总结规律。
教师点评：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动，只要这些公式中的初速度，a取g就可以了。自由落体运动遵从的规律：
（三）课堂操练
教师活动：多媒体展示教材P45问题与练习第2题：
一位观察者测出，悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3.0s，如果不考虑空气阻力，悬崖有多高？实际上是有空气阻力的，因此实际高度比计算值大些还是小些？为什么？
学生活动：学习独立作答。学生解答完毕后相互讨论和检查结果。
教师点评：如果不考虑空气阻力，可算结果达到45m，实际上由于空气阻力，3s内不会下落这样的距离，提醒学生注意理想化可能带来的误差。
点评：通过练习培养学生运用所学规律解决问题的能力。进一步加深对自由落体运动是一种初速度为零的匀变速运动的理解。
（四）学生探究
教师活动：教师提出问题：
1.如果给你一把尺子能否运用本节所学知识测定一下你的反应时间？
2.你的理论依据是什么？建议学生课下测出自己的反应时间，将自己的尺子改造成“反应时间尺”并将其运用到生活实际中，将其作为一个研究课题。
学生活动：学生思考提出方案，并解释原理，确定自己的研究课题。
点评：初步培养学生合作交流的愿望，能主动与人合作，激发学生对物理的学习兴趣。
教师活动：教师引导学生阅读教材P45做一做，让学生提出自己解决问题的思路，不必准确解答，同时强调“估算”。
学生活动：学生独立思考，并提出解决办法，比较各种不同方法，并讨论其合理性及可行性。
通过课下解题并对该问题获得理性的认识。
点评：利用实例激发学生对科学的求知欲，培养学生的数学极限思想的进一步运用。
教师点评：由于照相机的曝光时间极短，一般为1/30s或1/60s，曝光量相差10％对照片不会有明显影响，所以相机快门的速度都有比较大的误差，“傻瓜”相机更是这样。故在这样短的时间内，这种误差允许的范围内，物体运动的速度可以认为是不变的，可以看做匀变速运动来处理。建议学生利用课下时间解出其准确值，比较两种情况下的时间差异。
（五）实例探究
例1 甲物体的重力比乙物体的重力大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处同时自由落下。以下几种说法中正确的是（
A．两物体下落过程中，同一时刻甲的速率比乙大
B．下落l s末，它们的速度相等
C．各自下落l m它们的速度相等
D．下落过程中甲的加速度比乙大
解：物体在下落过程中，因是自由下落，只受重力影响，加速度都为g，与质量无关，D选项错误。又由，知A选项错，B选项正确。又由公式v2=2gh可知C选项正确，故答案应选B、C。
点拨：本题中最易出现的错误是误认为质量大的物体加速度大，而质量小的物体加速度小，以致于错选为A、D两个答案。其主要原因是没有弄清楚“自由下落”即为物体做自由落体运动。
例2 从离地面500 m的空中自由落下一个小球，取g=10m/s2，求小球：
（1）经过多长时间落到地面？
（2）自开始下落计时，在第1 s内的位移、最后l s内的位移。
（3）下落时间为总时间的一半时的位移。
分析：由h=500m和自由落体加速度，根据位移公式可直接算出落地时间，根据运动时间，可算出第1 s内位移和落下一半时间的位移。最后1 s内的位移是下落总位移和前（n - l）s下落位移之差。
解：（1）由，得落地时间
（2）第l s内的位移：
因为从开始运动起前9 s内的位移为
所以最后1 s内的位移为。
（3）落下一半时间即t=5s，其位移为。
三、课堂小结
这节课我们学习了对自由落体运动概念和规律的认识及理解。自由落体运动是物体从静止开始的只受重力作用的匀加速直线运动，加速度为g，学好本节可更好地认识匀变速直线运动的规律和特点，是对上节内容的有益补充。要突破此重点内容，一定要把握住一点，即自由落体运动只是匀变速直线运动的一个特例v0=0，a=g。我们在以前章节中所掌握的所有匀变速直线运动的规律及推论，在自由落体运动中均可使用。在使用时要注意自由落体运动的特点，判断是自由落体运动之后方可代入计算。
四、布置作业
教材P45问题与练习3、4、5题。
伽利略对自由落体运动的研究
古希腊权威思想家亚里士多德（公元前384—322年）曾经断言：物体从高空落下的快慢同物体的重量成正比，重者下落快，轻者下落慢。比如说，10磅重的物体落下时要比1磅重的物体落下快10倍。1800多年来，人们都把这个错误论断当作真理而信守不移。直到16世纪，伽利略（公元年）才发现了这一理论在逻辑上的矛盾。伽利略说，假如一块大石头以某种速度下降，那么，按照亚里士多德的论断，一块小些的石头就会以相应慢些的速度下降。要是我们把这两块石头捆在一起，那这块重量等于两块石头重量之和的新石头，将以何种速度下降呢？如果仍按亚里士多德的论断，势必得出截然相反的两个结论。一方面，新石头的下降速度应小于第一块大石头的下降速度，因为加上了一块以较慢速度下降的石头，会使第一块大石头下降的速度减缓；另一方面，新石头的下降速度又应大于第一块大石头的下降速度，因为把两块石头捆在一起，它的重量大于第一块大石头。这两个互相矛盾的结论不能同时成立，可见亚里士多德的论断是不合逻辑的。伽利略进而假定，物体下降速度与它的重量无关。如果两个物体受到的空气阻力相同，或将空气阻力略去不计，那么，两个重量不同的物体将以同样的速度下落，同时到达地面。
为了证明这一观点，1589年的一天，比萨大学青年数学讲师，年方25岁的伽利略，同他的辩论对手及许多人一道来到比萨斜塔。伽利略登上塔顶，将一个重100磅和一个重1磅的铁球同时抛下。在众目睽睽之下，两个铁球出人意料地差不多是平行地一齐落到地上。面对这个无情的实验，在场观看的人个个目瞪口呆，不知所措。
这个被科学界誉为“比萨斜塔实验”的美谈佳话，用事实证明，轻重不同的物体，从同一高度坠落，加速度一样，它们将同时着地，从而推翻了亚里士多德的错误论断。这就是被伽利略所证明的，现在已为人们所认识的自由落体定律。“比萨斜塔实验”作为自然科学实例，为实践是检验真理的唯一标准提供了一个生动的例证。
一、知识与技能
1.了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法。
2.理解任何猜想和假说都需要有实验验证。
二、过程与方法
1.通过史实了解伽利略研究自由落体规律的过程，体会其推理方法的奥妙。
2.了解猜想的必要性，感受探究规律的几个必要过程和科学方法的重要性，了解体会一些科学的方法。
三、情感、态度与价值观
1.通过了解史实培养的意志和科学的方法观，避免盲目和急功近利思想
2.激发学生学习伽利略敢于向权威挑战，善于观察思考，知难而进的优秀品质
3.培养学生耐心细致的意志品质，创新思想和互相协作的精神。
1.伽利略对落体问题的逻辑推理。
2.伽利略的验证性实验的设计。
伽利略的理想外推。
教学过程：
一、导入新课
我们已经学习了自由落体运动，知道了物体下落的快慢与物体的质量无关。这一正确认识却经历了曲折而又漫长的历史过程。这节课我们沿着科学家的足迹，看看伽利略是怎样研究自由落体运动的。
板书：第六节
伽利略对自由落体运动的研究
二、进行新课
（一）绵延两千年的错误
教师活动：引导学生阅读教材第一段，提出问题：
1.亚里士多德怎样得到自由落体运动结论，他的观点是什么？
学生回答：亚里士多德通过观察，在日常生活中，重的物体下落快，轻的物体下落慢。得出结论：物体下落的快慢是由它们的重量决定的。
教师课件展示：亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定的。
2.亚里士多德为什么会有这种错误的认识呢？
学生活动：思考问题，交流体会。
师生讨论共同得出结论：没有注意探索事物的本质，思考不求甚解。
（二）伽利略对自由落体运动的研究
1. 逻辑的力量
教师活动：引导学生阅读教材第三、四段，提出问题：伽利略是怎样论证亚里士多德观点是错误的？
学生活动：带着问题阅读教材，阐述自己的观点。
教师课件投影展示伽利略论证亚里士多德的观点错误的方法：
根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大。假定大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当我们把两块石头捆在一起时，大石头会被小石头拖着而减慢，结果整个系统的下落速度应该小于8；但两块石头捆在一起，总的重力比大石头还要重，因此整个系统下落的速度要比8还大。这样，就从“重物比轻物落得快”的前提推断出了互相矛盾的结论，这使亚里士多德的理论陷入了困境。为了摆脱这种困境，伽利略认为只有一种可能性：重物与轻物应该下落得同样快。
2. 猜想与假说
教师活动：引导学生阅读教材“猜想与假说”部分，提出问题：伽利略在研究落体运动过程中遇到了哪些困难？面对这些困难，伽利略是怎样做的？他作出了大胆的科学
猜想，猜想的内容是什么？
学生活动：带着问题阅读教材，阐述自己的观点。
课件投影：伽利略的猜想：
伽利略认为，自由落体是一种最简单的变速运动。他设想，最简单的变速运动的速度应该是均匀变化的。但是，速度的变化怎样才算均匀的呢？他考虑了两种可能：一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即经过相等的时间，速度的变化相等；另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即经过相等的位移，速度的变化相等。伽利略假设第一种方式最简单，并把这种运动叫做匀变速运动。
教师点评：科学的猜想，或者叫假说，这是对事物认识的基础，是建立概念描述规律的前提。
3. 实验验证
教师活动：（陈述）实验验证是检验理论正确与否的唯一标准。任何结论和猜想都必须经过实验验证，否则不成理论。猜想或假说只有通过验证才会成为理论。所谓实验验证就是任何人在理论条件下去操作都能到得实验结果，它具有任意性，但不是无条件的，实验是在一定条件下的验证，而与实际有区别的。
引导学生阅读教材“实验验证”部分，提出问题：伽利略在实验过程中遇到了怎样的困难，他又是怎样克服的？
学生活动：带着问题阅读教材，阐述自己的观点。
指导学生阅读：（课件投影）伽利略斜面实验的情况：
伽利略在《两种新科学的对话》中说：“用一块木料制成长约12库比特、宽半库比特、厚三指的板条，在它的上面划一条比一指略宽的槽，将这个槽做得很直，打磨得很光滑，在槽上裱一层羊皮纸（也要尽可能光滑）。取一个坚硬、光滑并且很圆的铜球，放在槽中滚动，将这个木槽的一端抬高一到二库比特，使槽倾斜。就像我要讲的那样把球放在槽顶沿槽滚下，记录下降的时间。实验要重复几次，以便使测得的时间准确到两次测定的结果相差不超过一次脉搏的十分之一，进行这样的操作，肯定了我们的观察是可靠的以后，将球滚下的距离改为槽长的四分之一，测定滚下的时间，我们发现它准确地等于前者的一半。下一步，我们用另一些距离进行试验，把全长用的时间与全长的二分之一、三分之二、四分之三，或者其他任何分数所用的时间相比较，像这样的实验，我们重复了整整一百次，结果总是经过的距离与时间的平方成比例，并且在各种不同坡度下进行实验，结果也都如此……”
4.合理外推
教师活动：引导学生阅读教材“实验验证”部分，提出问题：为什么说，伽利略把他的结论外推到90°需要很大勇气？
教师课件展示：伽利略的外推：
伽利略根据斜面结果出发，认为：在初速度为零的匀加速直线运动中，经过的距离正比于时间的平方，即，k为恒量，恒量的数值随着斜面倾角增大而增大，当斜面倾角增大到90°，即斜面与地面垂直时，小球将自由下落，成为自由落体，x∝t2的关系仍然成立，此时的比值为最大，这时小球仍然会保持匀变速直线运动的性质，自由落体运动是一种特殊的匀变速直线运动。
（三）科学的方法
教师讲解：物理学的研究很注重方法，科学探究方法包括以下几点：
对现象一般观察—提出猜想—运用逻辑推理—实验对推理验证—对猜想进行修证（补充）—推广应用。
伽利略的科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学推理）和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学认识的发展。
学生活动：阅读教材STS《从伽利略的一生看科学与社会》短文，对自己进行科学人生观教育。
（四）实例探究（备课参考）
竖直上抛运动的实例分析
例题：某人在高层楼房的阳台外侧以20 m/s的速度竖直向上抛出一个石块，石块运动到离抛出点15m处时，所经历的时间为多少？（不计空气阻力，取g =10m/s2）
分析：石块运动到离抛出点15m处时，石块的位置是在抛出点上方还是在抛出点下方？如果是在抛出点上方的话，是处于上升阶段还是处于下降阶段？
从题意来看，石块抛出后能够上升的最大高度为m>15m。
这样石块运动到离抛出点15 m处的位置必定有两个，如图2-6-1所示，因而所经历的时间必为三个。
石块上升到最高点所用的时间为：
2 s前石块第一次通过“离抛出点15 m处”；2 s时石块到达最高点，速度变为零，随后石块开始做自由落体运动，会第二次经过“离抛出点15 m处”；当石块落到抛出点下方时，会第三
次经过“离抛出点15m处”。这样此题应有三解。
当石块在抛出点上方距抛出点15m处时取向上为正方向，则位移x = +15m，a= -g = -10 m/s2，代入公式得：，
解得t1=1 s；t2=3 s。
t1=1 s对应着石块上升时到达“离抛出点15 m处”时所用的时间，而t2=3 s则对应着从最高点往回落时第二次经过“离抛出点15 m处”时所用的时间。
由于石块上升的最大高度H=20m，所以，石块落到抛出点下方“离抛出点15m处”时，自由下落的总高度为HOB=20m+15m=35m，下落此段距离所用的时间
石块从抛出到第三次经过“离抛出点15m处”时所用的时间为：t3=2 s+s=（2+）s。
三、课堂小结
通过这节课的学习，我们从伽利略对落体的研究上，学习他的观察思考等科学方法，为我们下一步（以后）的探究打下基础，不能盲目，也不能怕困难，要用科学的方法指导我们。
四、布置作业
完成课后做一做。
五、板书设计
伽利略对自由落体运动的研究
一、绵延两千年的错误
二、伽利略对落体运动的研究
六、课堂作业
1.自由落体运动
（1）定义：
（2）实质：
2.纸张比石头下落得慢是由于_______的影响。
3.两千多年前的_______认为越重的物体下落得越快。
4.伽利略给出了科学研究过程的基本要素，这些要素包含对现象的一般观察、
、_______、______、对假说进行修正和推广等，伽利略科学思想方法的核心是把_______和_______和谐地结合起来。
5.A物体重量是B物体重量的两倍，A从H，B从2H高度同时开始自由下落（不计空气阻力，下落时间大于1s （
A.落地前同一时刻B比A的速度大
B.1s末A、B速度相等
C.两物体落地时速度相同
D.下落1m所需的时间相同
6.物体做竖直上抛运动后又落回到原出发点的过程中，下列说法正确的是（
A.上升过程中，加速度方向向上，速度方向向上
B.下落过程中，加速度方向向下，速度方向向下
C.在最高点，加速度大小为零，速度大小为零
D.到最高点后，加速度方向不变，速度方向改变
参考答案：
1.（1）物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。 （2）初速度为0的匀加速直线运动。
2. 空气阻力
3. 亚里士多德
4.提出假设 逻辑推理 实验验证 逻辑推理 实验探究
教育上的水是什么？就是情，就是爱。教育没有了情爱，就成了无水的池，任你四方形也罢、圆形也罢，总逃不出一个空虚。班主任广博的爱心就是流淌在班级之池中的水，时刻滋润着学生的心田。
一、知识与技能
1.通过历史回顾，初步了解近代实验科学产生的背景。
2.认识实验对物理学发展的推动作用。
3.能够合理设计实验，并将实验数据用图线法处理。
二、过程与方法
1.了解伽利略的实验研究过程，认识伽利略有关实验的科学思想和方法。
2.分组进行科学探究活动，完成实验操作。
3.培养学生进行数学推理和图象处理数据的能力。
三、情感、态度与价值观
1.从科学研究过程中体验探索自然规律的艰辛和喜悦，培养敢于坚持真理，勇于创新的科学精神和实事求是的科学态度，逐步帮助学生树立起辩证唯物主义的认识论。
2.激发了学生学习伽利略敢于向权威挑战，善于观察思考，知难而进的优秀品质。
3.培养学生耐心细致的意志品质，创新思想和互相协作的精神。
教学重点、难点
让学生了解抽象思维、数学推导和科学实验相结合的科学方法。
1．实验器材：小石子若干、形状相同的纸片若干、羽毛、小金属片若干、牛顿管、抽气机。
2．多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。
一、导入新课
拿出一本书、一张展开的纸，从同一高度自由释放。
提问：1.它们谁先着地？（请学生列举生活中物体下落快慢比较的例子）2.到底怎样的物体落得快？3.对这个问题历史上不同时期有不同的认识。
二、进行新课
（一）对自由落体的两种观点
让学生阅读教材P46内容。
提问1：伽利略推翻亚里士多德的观点，采用的是什么推理方法？你以前是否用到该法？
请你们设计实验来推翻亚里士多德的观点的。
学生分组讨论得出：反证法是一种常用的推理方法。
方案不一定同，学生的实验方案可能有：将纸片团成纸团、小石子同时释放；将纸片团成纸团、纸片同时释放；小石子、纸片呈竖直同时释放等等，并说明实验现象，得出结论：重的物体不一定下落得快。
提问2：什么原因造成不同物体下落有快有慢？
讨论得出：空气阻力。
提问3：在没有空气阻力的情况下，轻重不同物体的下落快慢会怎样呢？
演示牛顿管中的物体下落：将抽过气的牛顿管内的金属片与轻鸡毛从静止一起下落，观察结果，两者几乎同时落到牛顿管的下端（强调：管内空气已被抽得很稀薄，空气阻力的影响非常小）；将牛顿管内放入空气再做实验，情况截然不同了，金属片比鸡毛落得快。
得出结论：在没有空气阻力的情况下，物体下落的快慢与重力的大小无关。
（二）伽利略的猜想和假说
伽利略在否定了亚里士多德的观点后，并没有就此止步，他要进一步研究自由落体运动的规律。
请同学阅读教材P46—47第三部分。
提出问题：
1.伽利略研究落体运动首先应解决什么问题？
2.用什么量来描述物体“运动性质”？
3.伽利略作了怎样的猜想？
小组讨论后回答：
1.描述运动所需的概念。
2.描述物体运动快慢的物理量有瞬时速度、平均速度；描述速度变化快慢的物理量是加速度。
3.v∝x（最后否定了）及v∝t
（三）伽利略猜想的实验验证
1.伽利略遇到的困难和解决方案
猜想还毕竟是猜想，是否正确，是否具有指导意义，还需要验证。请同学阅读教材P49—50第四部分。
问题：伽利略遇到了什么困难？如何解决的？
学生仔细阅读后讨论得出：
困难之一：无法测量瞬时速度。
解决方案：借助于数学推理得出从静止开始做匀加速直线运动的物体，通过的位移与时间的平方成正比。
困难之二：没有准确的计时工具，无法测定象自由落体这样较短的时间。
解决方案：设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验。
2.合理的外推
多媒体展示：伽利略研究物体沿不同角度的斜面运动的情况。
他进行了上百次的定量研究，发现从斜面上滚下的小球都做匀加速运动。由此他推想，当斜面倾角增大到90°，小球做自由落体运动时，仍然会做匀加速运动。
3.伽利略的科学方法
伽利略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的方法。请同学们总结本节内容，归纳这种科学方法。
同学讨论归纳：对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑得出推论→实验进行检验
→对假设进行修正和推广→……
（四）堂内检测
1.自由落体运动
（1）定义：
（2）实质：
2.纸张比石头下落得慢是由于
3.两千多年前的_______认为越重的物体下落得越快。
4.伽利略给出了科学研究过程的基本要素，这些要素包含对现象的一般观察、
、假说进行修正和推广等，伽利略科学思想方法的核心是把
和谐地结合起来。
5.A物体重量是B物体重量的两倍，A从H，B从2H高度同时开始自由下落（不计空气阻力，下落时间大于1s（
A.落地前同一时刻B比A的速度大
B.1s末A、B速度相等
C.两物体落地时速度相同
D.下落1m所需的时间相同
6.球A和球B先后由同一位置自由下落，B比A迟0.5s下落，取g=10m/s2，当A、B均在下落时，以下判断正确的是（
A.A相对B做v=5m/s向下的自由落体运动
B.B相对A做v=5m/s向上的匀速直线运动
C.B相对A做v=5m/s向下的匀速直线运动
D.A相对B做v=5m/s向下的匀速直线运动
7.从竖直上升的气球上掉下的石块与同一高度自由下落的铁球相比，相等的量是（
A.落地的时间
B.落地时的速度
D.落地过程中的位移
8.物体做竖直上抛运动后又落回到原出发点的过程中，下列说法正确的是（
A.上升过程中，加速度方向向上，速度方向向上
B.下落过程中，加速度方向向下，速度方向向下
C.在最高点，加速度大小为零，速度大小为零
D.到最高点后，加速度方向不变，速度方向改变
9.如图2-6-2所示是小球自由落下的频闪照片图，两次闪光的时间间隔是1/30s，如果测得x5=6.60cm，x6=7.68cm，x7=8.75cm.请你用x7和x5计算重力加速度的值。（保留三位有效数字）
10.一个做竖直上抛运动的物体，当它经过抛出点上方0.4m处时，速度是3m/s，当它经过抛出点下方0.4m时，速度应为多少？（g取10m/s2，不计空气阻力）
参考答案：
1.（1）物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。（2）初速度为0的匀加速直线运动。
2. 空气阻力
3. 亚里士多德
9. 9.68m/s2 10. 5m/s
三、课堂小结
知识就是力量，而能力与方法比知识更有力量。我们每个人都应该可以象伽利略那样去思索，重要的是学会认识世界的方法和具备进行科学研究的能力。如若我们能从亚里士多德和伽利略以及其他各位伟大学者的失败与成功中寻求启发和借鉴，我们也将会拥有一颗杰出的闪烁出智慧之光的大脑，去面对已知的与未知的物理世界。
四、布置作业
1.如何证明v∝x的猜想是错误的？
2.写一篇短文，谈谈自己的认识、体会和受到启发而想到的问题。
（90分钟，100分）
一、选择题（每小题6分，共60分）
1．匀变速直线运动是（
①位移随时间均匀变化的直线运动
速度随时间均匀变化的直线运动
加速度随时间均匀变化的直线运动
加速度的大小和方向恒定不变的直线运动
2．下列几种情况，不可能发生的是（
A．位移和加速度反向
B．速度和加速度反向
C．加速度不变，速度在变
D．速度不变，加速度在变
解析要有加速度，物体的运动速度就发生变化，位移和加速度的方向可以相反，速度和加速度也可以反向，例如物体做匀减速直线运动
3．伽利略在研究自由落体运动时，设计了如图1所示的斜面实验下列哪些方法是他在这个实验中采用过的（
A．用水钟计时
B．用打点计时器打出纸带进行数据分析
C．改变斜面倾角，比较各种倾角得到的x/t2的比值的大小
D．将斜面实验的结果合理外推，说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动
4．汽车刹车后做匀减速直线运动，直到停下来，汽车在刹车后的运动过程中，前一半位移和后一半位移中的平均速度为和，前一半时间和后一半时间中的平均速度为和，则下面说法正确的是（
A.∶＝（＋1）1，＝13
B.∶＝1（－1），＝31
C.∶＝1，＝31
D.∶＝31，＝（＋1）1
解析将汽车的运动看做反方向初速为零的匀加速直线运动，则汽车通过后一半位移和前一半位移所用的时间之比为1（－1），再由＝得前一半位移和后一半位移的平均速度之比＝1（－1）；汽车在后一半时间和前一半时间所通过的位移之比为13，同理可得前一半时间和后一半时间的平均速度之比＝31，选项B正确
5．甲和乙两个物体在同一直线上运动，它们的vt图象分别如图2中的a和b所示，下列说法正确的是（
A．在t1时刻它们的运动方向相同
B．在t2时刻甲与乙相遇
C．甲的加速度比乙的加速度大
D．在0～t2时间内，甲比乙的位移大
解析在t1时刻，甲和乙速度均为正值，两物体均沿正方向运动，A正确在t2时刻，甲、乙的速度相同，两物体的位移不相同，乙的位移比甲的位移大，B和D均错误b直线的斜率比a的斜率大，即乙的加速度比甲的加速度大，C错误
6．关于自由落体运动，下面说法正确的是（
A．它是竖直向下，v0＝0，a＝g的匀加速直线运动
B．在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是13∶5
C．在开始连续的三个1 s末的速度大小之比是12∶3
D．从开始运动起依次下落4.9 m、9.8 m、14.7 m，所经历的时间之比为1∶
解析自由落体运动为初速度为零的匀加速直线运动，加速度为g，所以A对；第一个1 s内的位移x1＝gt，第二个1 s内的位移x2＝g（2t0）2－gt＝gt，第三个1 s内的位移x3＝g（3t0）2－g（2t0）2＝gt，则x1x2∶x3＝13∶5，所以B对；第1 s末的速度v1＝gt0，第2 s末的速度v2＝2gt0，第3 s末的速度v3＝3gt0，则v1v2∶v3＝12∶3，所以C对；通过4.9 m的时间t1＝
s，再下落9.8 m的时间t2＝ －
s，再下落14.7 m的时间t3＝ －
s，则t1t2∶t3＝1（－1）（－），所以D不对
7．一辆警车在平直的公路上以40 m/s的速度巡逻，突然接到报警，在前方不远处有歹徒抢劫，该警车要尽快赶到出事地点且到达出事地点的速度也为40 m/s，有三种行进方式：a一直匀速直线运动；b先减速再加速；c先加速再减速，则（
A．a种方式先到达
B．b种方式先到达
C．c种方式先到达
D．条件不足，无法确定
解析作出v-t图象如图所示，从出发点到出事地点位移一定，根据v-t图象的意义，图线与坐标轴所围的面积相等，则只能tc<taG；匀加速下降时：G-T=ma，所以TG；匀加速下降时：G-T=ma，所以T<G 。
但是以在起重机里的观察者看来，则感到似乎物体所受的重力发生了变化。
由上边的例子可以看出：以不同的参考系进行观察，对同一事件可以得出不同的认识。当我们以地面为参考系时，可以运用牛顿运动定律来考虑问题，我们称这种“牛顿运动定律能够适用的参考系”为惯性系。当我们以做变速运动的起重机为参考系时，则不能直接应用牛顿运动定律来处理问题，我们称这种系统为“非惯性系”。
例如前进中的车辆骤然停止时，在惯性系中的地面上的观察者看来，车厢中的乘客没有受到外力，仍然向前做惯性运动，但车内乘客却觉得自己好像受到一个力，使自己向前倒去。人们为了使牛顿运动定律也能应用于非惯性系而引入了“惯性力”的概念。这个力不是由于物体间的相互作用而产生的，而是为了描写非惯性系的变速运动的性质而引入的假想的力；上面乘客感觉受到的力即为惯性力，为了与“惯性力”相区别，我们把物体间相互作用的力称为“牛顿力”。在非惯性系中运用牛顿第二定律处理问题时，不但要考虑“牛顿力”，而且还要考虑“惯性力”。
当然，在我们中学物理教材中的力学问题，都是在惯性系中来讨论的。
一、知识与技能
1. 通过实验结论，归纳得出牛顿第二定律。进一步理解牛顿第二定律的内容和数学表达式。
2. 知道在国际单位制中的力的单位“牛顿”是怎样定义的。会用牛顿第二定律进行有关的计算。
二、过程与方法
1. 以实验为基础，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律。
2. 培养学生的概括能力和分析推理能力。
三、情感、态度与价值观
1. 渗透物理学研究方法的教育。
2. 认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。
教学重点、难点
牛顿第二定律的应用。
牛顿第二定律的意义。
1. 复习回顾，创设情景，归纳总结。
2. 通过实例的分析、强化训练，使学生理解牛顿第二定律的意义。
投影仪、多媒体等。
一、导入新课
利用多媒体播放自行车启动、汽车启动、火车启动等录像资料。
教师提出问题：它们的速度变化量的比较，速度变化快慢的比较，它们分别由哪些因素决定？
引导学生分析：学生观看，讨论其可能性。
教师提问：
1. 物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系？
2. 物体的加速度与其质量之间存在什么关系？
学生思考、讨论。
教师引申提问：物体的加速度与其所受的作用力、质量之间存在怎样的关系呢？
学生复习回顾上节课内容。
二、进行新课
（一）牛顿第二定律
教师总结：通过上一节课的实验，我们证明了：物体的加速度与物体的合外力成正比，与物体的质量成反比。（板书）
教师引导提问：如何用数学式子把以上的结论表示出来？
学生可能回答：。
教师提问：如何把以上式子写成等式？
学生可能回答：需要引入比例常数k。
教师总结：我们可以把上式再变形为。
板书：F指的是物体受到的合力。
（二）力的单位
1．选取合适的单位，上式可以简化。
2．在国际单位制中力的单位是牛顿。其实，国际上牛顿这个单位是这样定义的：质量为1 kg的物体，获得1 m／s2的加速度时，受到的合外力为1 N，即
板书：1 N=1 kg·m／s2 。
如果各物理量都采用国际单位，则k=1。
这就是牛顿第二定律的数学表达式。
（三）牛顿第二定律的理解及应用
教师引导提问：牛顿第二定律不仅描述了F、m、a的数量关系，还描述了它们的方向关系，结合上节课实验的探究，它们的方向关系如何？
学生可能回答：因为质量m是标量，没有方向，所以合力的方向与加速度方向相同。
教师提问：同学们能否找出加速度与合外力的关系？
学生可能回答：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。
教师总结：加速度的方向与合外力的方向始终一致，我们说牛顿第二定律具有同向性。
讨论与交流：（多媒体演示）
一个物体静止在光滑水平面上，从某一时刻开始受到一个方向向右、大小为5 N的恒定外力作用，若物体质量为5 kg，求物体的加速度？若2 s后撤去外力，物体的加速度是多少？物体2 s后的运动情况如何？
学生进行分组讨论。
学生回答：根据牛顿第二定律，可得，代入数据可得a＝lm／s2，2s后撤去外力，物体所受的力为零，所以加速度为零。由于物体此时已经有了一个速度，所以2 s以后物体保持匀速直线运动状态。
课堂训练：讨论a和F合的关系，并判断下面这些说法正确的是（
A．只有物体受到力的作用，物体才具有加速度
B．力恒定不变，加速度也恒定不变
C．力随着时间改变，加速度也随着时间改变
D．力停止作用，加速度也随即消失
答案：ABCD
教师点评：牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律，描述的是力的瞬时作用效果是产生加速度。物体在某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的。当物体所受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，F＝ma对运动过程的每一瞬间成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失。这就是牛顿第二定律的瞬时性。
注意当物体受到几个力的作用时，牛顿第二定律也是正确的。
例题1.某质量为1000kg的汽车在平直路面上试车，当达到72km／h的速度时关闭
发动机，经过20s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000 N，产生的加速度应为多大？（假定试车过程中汽车受到的阻力不变）
学生试分析：物体在减速过程的初速度为72km／h＝20 m／s，末速度为零，根据a＝（v-vo）/t得物体的加速度为a＝-1 m／s2，方向向后。物体受到的阻力f＝ma＝-l 000 N。当物体重新启动时牵引力为2 000N，所以此时的加速度为a2=（F+f）/m＝1 m／s2，方向向车运动的方向。
例如图所示，一倾角为30°的斜面上放一木块，木块上固定支架，支架末端用丝线悬挂一小球，木块在斜面上下滑时，小球与滑块相对静止共同运动，当细线沿竖直方向；与斜面方向垂直；沿水平方向。求上述三种情况下滑块下滑的加速度。
教师分析：从分析小球的受力情况入手，求加速度。
由题意，小球与木块的加速度相等，则此加速度必定沿斜面方向。
如图a）所示，T与mg都是竖直方向，故不可能有加速度，，说明木块沿斜面匀速下滑。
如图b）所示，T2与mg的合力必为加速度方向，即沿斜面方向，出平行四边形，可知： ，由牛顿第二定律知：，即加速度沿斜面向下，大小为。
由于细绳只能产生拉力且沿绳的方向，故小球受力情况如图c）所示，由图可见，，即：
教师总结：根据以上的学习，同学们讨论总结一下牛顿第二定律应用时的一般步骤。
1．确定研究对象；
2．分析物体的受力情况和运动情况，画出研究对象的受力分析图；
3．求出合力。注意用国际单位制统一各个物理量的单位；
4．根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解。
三、课堂小结（可引导学生总结）
1.控制变量法的研究方法。
2.定义力的单位“牛顿”，理解F=kma及知道它所对应的文字内容和物理意义。
3.牛顿第二定律概括了运动与力的关系。它把力和物体的运动构成了一个整体，其中“桥梁”就是加速度。
四、布置作业
1.阅读教材P77科学漫步——用动力学方法测质量。
2.教材P78问题与练习第2题、3题、4题、5题。
五、板书设计
1. 牛顿第二定律
物体的加速度与物体的合外力成正比，与物体的质量成反比。
2. 力的单位
（1）在国际单位制中力的单位是牛顿。
（2）国际上牛顿这个单位是这样定义的：质量为1 kg的物体，获得1 m／s2的加速度时，受到的合外力为1 N，即1 N=1 kg·m／s2 。
（3）如果各量都采用国际单位，则k=1，。
六、课堂作业
1．原来做匀加速直线运动的物体，当它所受的合外力逐渐减小时，则（
A．它的加速度将减小，速度也减小
B．它的加速度将减小，速度在增加
C．它的加速度和速度都保持不变
D．它的加速度和速度的变化无法确定
2．从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。可是当我们用一个很小的力去推很重的桌子时，却推不动它。这是因为（
A．牛顿第二定律不适用于静止物体
B．桌子的加速度很小，速度的增量极小，眼睛不易觉察到
C．推力小于静摩擦力，加速度是负的
D．桌子所受的合力为零
3．如图4-3-3所示，沿平直轨道运行的车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然长度，当旅客看到弹簧的长度变短时对火车的运动状况判断正确的是（
A．火车向右方运动，速度在增加中
B．火车向右方运动，速度在减小中
C．火车向左方运动，速度在增加中
D．火车向左方运动，速度在减小中
4．25N的力作用在一个物体上，能使它产生2m/s2的加速度。要使它产生5m/s2的加速度，作用力为________________。
5．用一水平恒力将质量为250kg的木箱沿水平地面推行50m，历时l0s，若物体受到的阻力是物重的0.1倍，则外加推力多大？（g=10m/s2）
6．一个质量为5kg的物体，以2m／s的速度向右运动，从开始计时起在第3s末受到一个大小为15N、方向向右的恒力作用，再经5s物体的速度多大？在这8s内物体的位移是多少？
参考答案：
在过多地要求孩子的同时，也应该尽可能地尊重他们。
单位制的形成和发展与科技的进步、生产的发展密切相关。早在17～18世纪，人们就开始感觉到计量单位及计量制度的混乱对科技和生产发展的影响。1795年，法国科学家创立了以米为基本单位的计量制度（米制），1875年，由17个国家正式签署了“米制公约”，为米制的传播和发展奠定了国际基础，米制成为国际上最早公认的单位制。随着科技的发展，米制中又派生出许多适于各种科技领域的不同单位制。
各种单位制的并存不仅对国际贸易有阻碍作用，而且也不利于各国之间的科学文化交流，因此，统一单位制已成为世界各国的共同要求。国际计量委员会在1956年将经过21个国家同意的计量单位制草案命名为国际单位制，以国际通用符号SI来表示。1960年第十一届国际计量大会正式通过了国际单位制。由于国际单位制先进、实用、简单、科学，并适用于文化教育、科学技术和经济建设各个领域，故已被世界各国及国际组织广泛采用。1977年中国明确规定要逐步采用国际单位制，1984年中国颁布的《中华人民共和国法定计量单位》就是以国际单位制为基础制定的。
1948年召开的第九届国际计量大会作出了决定，要求国际计量委员会创立一种简单而科学的、供所有米制公约组织成员国均能使用的实用单位制。1954年第十届国际计量大会决定采用米（m）、千克（kg）、秒（s）、安培（A）、开尔文（K）和坎德拉（cd）作为基本单位。1960年第十一届国际计量大会决定将以这六个单位为基本单位的实用计量单位制命名为“国际单位制”，并规定其符号为“SI”。以后1974年的第十四届国际计量大会又决定增加将物质的量的单位摩尔（mol）作为基本单位。因此，目前国际单位制共有七个基本单位。
SI导出单位是由SI基本单位按定义式导出的，其数量很多，在这里列出其中三类：用SI基本单位表示的一部分SI导出单位；具有专门名称的SI导出单位；用SI辅助单位表示的一部分SI导出单位。
其中，具有专门名称的SI导出单位总共有19个。有17个是以杰出科学家的名字命名的，如牛顿、帕斯卡、焦耳等，以纪念他们在本学科领域里作出的贡献。同时，为了表示方便，这些导出单位还可以与其他单位组合表示另一些更为复杂的导出单位。
1. 了解什么是单位制，知道力学中的三个基本单位。
2. 认识单位制在物理计算中的作用。
二、过程与方法
1．让学生认识到统一单位的必要性。
2．使学生了解单位制的基本思想。
3．培养学生在计算中采用国际单位，从而使运算过程的书写简化。
4．通过学过的物理量了解单位的重要性，知道单位换算的方法。
三、情感、态度与价值观
1．使学生理解建立单位制的重要性，了解单位制的基本思想。
2．了解度量衡的统一对中国文化的发展所起的作用，培养学生的爱国主义情操。
3．让学生了解单位制与促进世界文化的交流和科技的关系。
4．通过一些单位的规定方式，了解单位统一的重要性，并能运用单位制对计算过程或结果进行检验。
教学重点、难点
1．什么是基本单位，什么是导出单位。
2．力学中的三个基本单位。
3．单位制。
统一单位后，计算过程的正确书写。
探究、讲授、讨论、练习。
多媒体课件。
一、导入新课
课件展示：玄德看其人：身长九尺，髯长二尺；面如重枣，唇若涂脂；丹凤眼，卧蚕眉，相貌堂堂，威风凛凛。玄德就邀他同坐，叩其姓名。其人曰：吾姓关，名羽，字长生，后改云长，河东解良人也。
教师提问：请同学比较，关羽与鲍喜顺
教师引导：按照现在的计算方法，关羽的身高应该是多少？
学生可能回答：三尺是1 m，关羽的身高应该是3m。
投影鲍喜顺
教师辨析：鲍喜顺
这样看来，关羽的身高与现代人相比，并不悬殊。后汉的一市尺相当于23.04cm，照此算来，关羽的身高则是207.36cm。
讨论与交流：单位的不统一会造成的困难？
二、进行新课
投影问题（学生阅读教材）
1．什么是基本量，什么是基本单位？力学中的基本单位都有哪些，分别对应什么物理量？
2．什么是导出单位？你学过的物理量中哪些是导出单位？借助物理公式来推导。
3．什么是国际单位制？国际单位制中的基本单位共有几个？它们分别是什么？对应什么物理量？
教师引导学生回答：
1．什么是基本量，什么是基本单位？力学中的基本单位都有哪些，分别对应什么物理量？
学生回答：选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位，这些被选定的物理量叫做基本量，它们的单位叫做基本单位。
学生回答：力学中的基本量有长度、质量和时间。它们的单位分别是m、kg和s。
板书：力学中选取长度、质量、时间作为基本量。
2．什么是导出单位？你学过的物理量中哪些是导出单位？借助物理公式来推导。
学生回答：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，叫做导出单位。
学生回答：比如，加速度的单位m／s2，它可以根据公式a=v/t来进行推导。密度的单位是kg／m3，可以根据密度的计算公式：＝m/V进行推导。
教师提问：力的单位牛顿是不是基本单位？
学生回答：牛顿也是一个导出单位。1 N＝1 kg·m／s2。
例题：一物体在2N的外力作用下，产生10cm/s2的加速度，求该物体的质量。下面几种不同的求法，其中单位运算正确、简捷又规范的是（
教师强调：在进行数据运算的同时，也要把单位代入一起进行运算，每一个数据均要带上单位；也可以将各物理量统一到同一单位制下进行数据运算，这样各物理量的单位就不必一一写出，只要数字后面写出正确单位即可。
3．什么是国际单位制？国际单位制中的基本单位共有几个？它们分别是什么？对应什么物理量？
板书：国际单位制
学生回答：国际计量委员会在1960年在第11届国际计量大会上制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制。
米、长度，千克（公斤）、质量，秒、时间，安（培）、 电流，开（尔文）、热力学温度，摩（尔）、物质的量，坎（德拉）、发光强度。
投影练习巩固：
1．现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空：
（1）属于物理量的是
（2）在国际单位制中，作为基本单位的物理量有
（3）在国际单位制中基本单位是
，属于导出单位的是
答案：（1）ADEHI
2．一个原来静止的物体，质量是7kg，在14N的恒力作用下，5s末的速度是多大？5s内通过的位移是多少？
答案：10m/s，25m.
三、课堂小结
通过本节课的学习，我们知道了什么是基本单位，什么是导出单位，什么是单位制，知道了力学中的三个基本单位以及统一单位后，解题过程的正确书写方法。
四、布置作业
1．讨论教材P80说一说。
2．教材P80问题与练习第1～4题。
五、板书设计
力学中选取长度、质量、时间作为基本量
国际单位制
六、课堂作业
1．下列关于单位制及其应用的说法中，正确的是（
A．基本单位和其导出单位一起组成了单位制
B．选用的基本单位不同，构成的单位制也不同
C．在物理计算中，如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示，只要正确应用物理公式其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示的。
D．一般说来，物理公式主要确定各物理量间的数量关系，并不一定同时确定单位关系
2．在国际单位制中，力学的三个基本单位是________、_______、_______。
3．现有下列的物理量或单位，按下面的要求把相关字母填空：
⑴属于物理量的是______________。
⑵在国际单位制中，作为基本单位的物理量有______________。
⑶在国际单位制中基本单位是______________， 属于导出单位的是____________。
参考答案：
孩子是可以敬服的，想上天空，想潜蚁穴，往往他们思维跳跃比我们要快得多。
一、新课导入
教师多媒体展示《尺的演化史》
在古代，人们常用身体的某些器官或部位的尺度作为计量单位。在遥远的古埃及时代，人们用中指来衡量人体的身长，认为健美的人身长应该是中指长度的19倍。各个国家，地区以及各个历史时期，都有各自的计量单位。仅以长度为例，欧洲曾以手掌的宽度或长度作为长度的计量单位，称为掌尺。在英国，1掌尺相当于7.62 cm，而在荷兰，1掌尺却相当于10cm。英尺是8世纪英王的脚长，1英尺等于0.3048 m。10世纪时英王埃德加把自己大拇指关节间的距离定为1英寸。1英寸为2.54cm。这位君王又别出心裁，想出了“码”这样一个长度单位。他把从自己的鼻尖到伸开手臂中指末端的距离91 cm，定为1码。到了1101年，亨利一世在法律上认定了这一度量单位，此后，“码”便成为英国的主要长度单位，一直沿用了1000多年。在我国亦有“伸掌为尺”的说法。我国三国时期（公元3世纪初）王肃编的《孔子家语》一书中记载有：“布指知寸，布手知尺，舒肘知寻。”两臂伸开长八尼，就是一寻；从秦朝（约公元前221年）至清末（约公元1911年）的2 000多年间，我国的“尺”竟由1尺相当于0.2309 m到0.3558m的变化，其差别相当悬殊。
学生讨论与交流：
单位的不统一会造成什么样的困难？
单位的统一有利于各个国家之间、一个国家各个地区之间进行文化交流和经贸往来，可以促进科学文化尽快地发展，使全球人类能够共享光明，共享人类文明进步的成果。
二、新课教学
（一）基本单位和导出单位
提出问题：如果我们不小心忘记了某个物理量的单位怎么办呢？有没有办法从脑海里把这个单位找回来呢？
思考回答：根据对应的物理公式就可以。比如根据公式。如果位移用m做单位，时间用s做单位，得出的速度的单位就是m/s；根据公式，速度用m/s做单位，时间用s做单位，得出加速度的单位就是m/s2。
物理学的关系式不仅确定物理量之间的关系，也确定了物理量单位之间的关系。而且从刚才所讲可以看出：只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位。这些被选定的物理量叫做基本量，基本量的单位叫做基本单位。由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫做导出量，导出量的单位叫做导出单位。基本单位和导出单位一起组成了单位制。
国际单位制中选定了七个基本物理量，大家看教材P79上的图表。其中需要我们牢记的是力学范围内的三个基本量：长度、质量、时间，对应的基本单位分别是米（米是光在真空中1/秒的时间间隔内的行程）、千克（千克等于国际千克原器的质量）、秒（秒是铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的 9 192 631 770个周期的持续时间）。
（二）国际单位制与公式成立条件
1960年第11届国际计量大会制定了一种国际通用的，包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制。简称SI。
力的单位可以在基本单位的基础上用公式推导出来。根据，质量的单位用千克，加速度单位用米每二次方秒，得到力的单位是千克米每二次方秒，由于这个名称太长，人们才给了它另一个简单的名称：牛顿，即1牛顿=1千克米每二次方秒。
由此可见，力的单位是导出单位。
（三）实例探究
例1. 光滑水平桌面上有一个静止的物体，质量是7，在14的恒力作用下5s末的速度是多大？5内通过的是多？
分析：本题中，物体的受力情况是已知的，需要明确物体的运动情况，物体的初速度，在恒力的作用下产生恒定的加速度，所以它初速度为零的匀加速直线运动，已知物体的质量m和所受的力F，据牛顿第二定律F＝ma求出加速度a，即可用运动学共识求解得到最终结果。
已知：m＝7kg，＝14N，t＝5s
解：×5s=10m/s。
s=at2=×2m/s2×25s2=25m。
评析：题中各已知量的单位都是用国际单位表示的，计算的结果也是用国际单位表示的
既然如此，我们在统一各已知量的单位后，就不必一一写出各物理的单位，只在数字后面写出正确单位就可以了
物体3s末的速度为
v3=v0＋at=1m/s＋20×3m/s=61m/s。
例3. 一辆速度为4m/s的自行车，在水平公路上匀减速地滑行40m后停止。如果自行车和人的总质量是100kg，自行车受到的阻力是多大？
解：由可求出自行车的加速度
根据牛顿第二定律，自行车受的阻力
F=ma=100×（－0.2）N=－20N.
负号表示阻力方向与v0方向相反。
例4. 一辆质量是2t的货车，在水平公路上匀速行驶，司机突然紧急刹车，使货车匀减速停下来。从刹车开始到停下来，驶过的路程是15m，已知此车所受的制动力为1.2×104N，求货车刹车前的速度。
解：货车刹车的加速度为
负号表示加速度方向与运动方向相反。而故
三、课堂小结
通过本节课的学习，我们知道了什么是基本单位，什么是导出单位、什么是单位制，知道了力学中的三个基本单位以及统一单位后，解题过程的正确书写方法。
四、布置作业
1.教材P80问题与练习1～6题。
牛顿第三定律
牛顿运动定律适用范围
牛顿运动定律是建立在绝对时空以及与此相适应的超距作用基础上的。所谓超距作用，是指分离的物体间不需要任何介质，也不需要时间来传递它们之间的相互作用。也就是说相互作用以无穷大的速度传递。
除了上述基本观点以外，在牛顿的时代，人们了解的相互作用，如万有引力、磁石之间的磁力以及相互接触物体之间的作用力，都是沿着相互作用的物体的连线方向，而且相互作用的物体的运动速度都在常速范围内。
在这种情况下，牛顿从实验中发现了第三定律。“每一个作用总是有一个相等的反作用和它相对抗；或者说，两物体彼此之间的相互作用永远相等，并且各自指向其对方。”作用力和反作用力等大、反向、共线、彼此作用于对方，并且同时产生、性质相同，这些常常是我们讲授这个定律要强调的内容。而且，在一定范围内，牛顿第三定律与动量守恒是密切相联系的。
但是随着人们对物体间的相互作用的认识的发展，19世纪发现了电与磁之间的联系，建立了电场、磁场的概念；除了静止电荷之间有沿着连线方向相互作用的库仑力外，发现运动电荷还要受到磁场力即洛伦兹力的作用；运动电荷又将激发磁场，因此两个运动电荷之间存在相互作用。在对电磁现象研究的基础上，麦克斯韦（）在年间完成了对电磁现象及其规律的大综合，建立了系统的电磁理论，发现电磁作用是通过电磁场以有限的速度（光速c）来传递的，后来为电磁波的发现所证实。
物理学的深入发展，暴露出牛顿第三定律并不是对一切相互作用都是适用的。如果说静止电荷之间的库仑相互作用是沿着二电荷的连线方向，静电作用可当作以“无穷大速度”传递的超距作用，因而牛顿第三定律仍适用的话，那么，对于运动电荷之间的相互作用，牛顿第三定律就不适用了。运动电荷B通过激发的磁场作用于运动电荷A （并不沿AB的连线），而运动电荷A的磁场在此刻对B电荷却无作用力。由此可见，作用力在此刻不存在反作用力，作用与反作用定律在这里失效了。
实验证明：对于以电磁场为媒介传递的近距作用，总存在着时间的推迟。对于存在推迟效应的相互作用，牛顿第三定律显然是不适用的。实际上，只有对于沿着二物连线方向的作用（称为有心力），并可以不计这种作用传递时间（即可看作直接的超距作用）的场合中，牛顿第三定律才有效。
但是在牛顿力学体系中，与第三定律密切相关的动量守恒定律，却是一个普遍的自然规律。在有电磁相互作用参与的情况下，动量的概念应从实物的动量扩大到包含场的动量；从实物粒子的机械动量守恒扩大为全部粒子和场的总动量守恒，从而使动量守恒定律成为普适的守恒定律。
一、知识与技能
1. 知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念。
2. 理解牛顿第三定律的确切含义，能用它解决简单的问题。
3. 能区分平衡力与作用力和反作用力。
二、过程与方法
1. 通过学生自己设计实验，培养学生的独立思考能力和实验能力。
2. 通过用牛顿第三定律分析物理现象，可培养学生分析解决实际问题的能力。
3. 通过鼓励学生动手，大胆质疑，勇于探索，可提高学生自信心并养成科学思维习惯。
三、情感、态度与价值观
1. 培养学生实事求是的科学态度和团结协作的科学精神。
2. 激发学生探索的兴趣，养成一种科学探究的意识。
教学重点、难点
1. 知道力的作用是相互的，掌握作用力和反作用力。
2. 掌握牛顿第三定律并用它分析实际问题。
正确区分平衡力和作用力、反作用力。
实验探究、讨论交流、多媒体辅助教学。
弹簧秤、磁铁、小车、皮球、小磁针、白纸、大头针、火柴棒等，为每组学生准备一套，多媒体教学设备。
一、导入新课
教师提问：请大家感受几个事情：
1. 在鼓掌时右手打左手，为什么左手有感觉右手也有感觉？
2. 用手按手中的气球，同时感受气球对手的弹力。
3. 用手拉弹簧（弹簧形变，手也受到弹簧的拉力）。
（学生实验、讨论）
二、进行新课
教师提出问题：通过上面的实验，我们考虑：力是一个物体对另一个物体的作用，这种作用是相互的还是单方面的？一个力应与几个物体相联系？
学生得出实验结论：力的作用是相互的，有施力物体必有受力物体（板书），一个力应与两个物体相联系。
板书：作用力
教师引导：请学生们从弹力、磁力、摩擦力等角度分析，感受力是相互的。
学生思考，通过小组举例、做实验、讨论：
2. 磁铁相吸、相斥
4. 滑旱冰的人相推，均后退
教师提出问题：我们研究的是力，我们可以从哪些方面研究呢？
学生回答：力的三要素：作用点、大小、方向。
教师引导：请让学生自己举例分析。
学生分析：比如：左右两辆小车，在右车上放一条形磁铁，在左车上放一质量近似相等的铁块。用手调整两车间的距离，使放手后左车刚好能在右车吸引力作用下运动。
教师引导学生并注意纠错：
1.如把右车上铁块受到的力叫作用力，这个力的施力物体是谁？作用点在哪里？这个力的方向如何？这个力的作用效果怎样？
2.反作用力的施力物体是谁？受力物体是谁？作用点在哪里？方向如何？这个反作用力的作用效果如何？
学生思考：（可小组分析实例，讨论得出结论）作用点分别在两个物体上。
教师活动：鸡蛋碰石头鸡蛋破而石头无恙，由此你认为它们之间的作用力大小有什么关系？
学生可能回答：1.等大；2.石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力。
教师引导：请同学们观察要仔细、思考要全面。取两个弹簧秤，把甲秤的圆环固定，手拿乙秤与甲秤钩住，再用手沿水平方向缓慢拉动乙秤的圆环端至某一位置停下，读出两秤的读数。
提出问题：1.读出两秤的读数。把甲乙两秤视作质点，画出各自的受力图；2.乙秤受到的作用力的效果是？甲秤受到的作用力的效果是？3.将其中一弹簧秤的读数减小到零，观察另一弹簧秤的读数。
让学生复述实验器材、实验步骤、演示操作、读取数据并说明结论。
学生积极设计实验、讨论分析现象，找出规律。
板书：1.作用力与反作用等大反向；
2.同时存在同时消失；
3.这种关系与物体的运动状态无关。
教师提问：问学生“那为什么鸡蛋碰石头，鸡蛋破而石头无恙？”
学生回答：鸡蛋与石头的承受能力不一样而导致的。
教师提出问题：1.作用力与反作用力性质是否相同？2.找出作用力与反作用力跟平衡力的区别。3.用牛顿第三定律揭示许多生活现象。比如：喷气式飞机、船前进的原理。
学生积极讨论分析得出结论：1.作用力与反作用力性质相同；2.作用力与反作用力不是平衡力，尽管都是大小相等方向相反，但是作用力与反作用力作用在不同的物体上，平衡力作用在同一个物体上。
（板书）两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。这就牛顿第三定律。
教师强调：等大反向的力我们曾经还学过“平衡力”，它与作用力和反作用力是不
是“一种力两种说法”？
学生回答：一对平衡力的受力物体是同一个物体；作用力与反作用力的受力物体是两个物体。
例1．一个大汉跟一个女孩站在水平地面上手拉手比力气，结果大汉把女孩拉过来了，对这个过程中作用于双方的力的关系，不正确的说法是（
A．大汉拉女孩的力一定比女孩拉大汉的力大
B．大汉拉女孩的力不一定比女孩拉大汉的力大
C．大汉拉女孩的力与女孩拉大汉的力一定相等
D．只有在大汉把女孩拉动的过程中，大汉的力才比女孩的力大。在可能出现的短暂相持过程中，两人的拉力一样大
例2．关于两个物体间作用力与反作用力的下列说法中，正确的是（
A．有作用力才有反作用力，因此先有作用力后产生反作用力
B．只有两个物体处于平衡状态中，作用力与反作用力才大小相等
C．作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间
D．作用力与反作用力的性质一定相同
三、课堂小结
本节重点是作用力和反作用力的概念与牛顿第三定律，需理解作用力和反作用力是一对性质相同的力，二者同时产生、同时消失。本节的难点为正确区分平衡力跟作用力和反作用力。同时还学习了怎样用牛顿第三定律对物体进行受力分析求解实际问题的方法。
四、布置作业
教材P84问题与练习第2、4题。
五、板书设计
1.力的作用是相互