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第四章《牛顿运动定律》五个研究

远安一高：望文忠

一、《课程标准》对本章的要求：

1、内容标准

（1）通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系。理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。通过实验认识超重和失重现象。

例：通过实验测量加速度、力、质量，分别作出表示加速度和力、加速度和质量的关系的图像，根据图像写出加速度与力、质量的关系式。体会探究过程中所用的科学方法。

例：根据牛顿第二定律说明物体所受的重力与质量的关系。

（2）认识单位制在力学中的重要作用。知道国际单位制的力学单位。

2、活动建议

（1）通过各种活动，例如乘坐电梯、到游乐场乘坐过山车等，了解和体验失重和超重。

（2）根据牛顿第二定律设计一种能显示加速度大小的装置。

（3）通过听讲座、看录像等活动，了解宇航员的生活，了解在人造卫星上进行微重力条件下的实验，尝试设计一种在人造卫星或宇宙飞船上进行微重力条件下实验的方案。

以上课标内容在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度上提出了本章课程的具体目标。特别注重了物理与社会实际、与生活的联系，强调了学生的亲自活动体验。注重了发挥实验在物理教学中的重要作用，培养学生尊重实验的科学态度和实验探究的精神。强调了提高学生实验数据处理和图像分析问题的能力。本章目标的达成应该充分体现“物理味”。

二、《考试说明》对本章的要求：

必考内容范围和要求，1、牛顿运动定律、牛顿运动定律的应用（Ⅱ）。2、超重和失重（Ⅰ）。说明：处理物体在粗糙面上的问题，只限于已知相对运动趋势或已知运动方向的情况。

实验四：验证牛顿运动定律。说明：会正确使用电火花计时器或电磁打点计时器；分析误差的主要来源。

单位制（Ⅰ）：知道中学物理中涉及到的国际单位制中的基本单位和其他物理量的单位。说明：知道国际单位制中规定的单位符号。

三、本章内容在高考中的体现

1、对牛顿第一定律、惯性、单位制的考察经常以选择题的形式呈现，直接考察的频次不多。

2、牛顿第三定律经常融合到计算题中考察。

3、牛顿第二定律为考察的重点，每考必涉及。平衡问题、两类动力学问题、超重失重问题、瞬时性问题、传送带问题、整体法和隔离法均为考察的热点。

4、牛顿第二定律的实验为实验考察的重点，常考察仪器使用、纸带处理、图像处理实验数据，考察题型有验证性和探究性。

四、对课本内容的研究

    牛顿运动定律是动力学的核心内容，本章的应用只限于直线运动，但是以后研究曲线运动和万有引力、天体运动的基础。

     教材先阐述牛顿第一定律，涉及力和运动的关系，惯性的重要概念；第二节主要通过实验探究来研究M,F,a三个量之间的关系，体会牛顿定律的实验基础，第三节阐述牛顿第二定律并列举两个实例进一步深化理解。第四节适时介绍了力学单位制和国际单位制，第五节阐述牛顿第三定律和受力分析的方法。对牛顿定律的综合应用安排了两节，分别讨论了五类应用：已知受力求解运动；已知运动求受力；共点力平衡；超重失重；自由落体和竖直上抛运动。

     本章知识结构：

五、本章学情的研究

1、对实验探究牛顿第二定律的实验操作的技能（平衡摩擦力）纸带处理的技能，（求加速度）数据处理的能力（画图）要求较高，学生学习的难度较大，要放慢进度。

2、上一章受力分析方法很多学生不过关，仍然是这一章学生学习的难点。

3、本章涉及到共点力的平衡、正交分解法、两类动力学的应用，均为学生学习的难点，应适当放慢进度，注意梯度。

教学建议

 1、重视核心知识的生成过程。牛顿第一定律学习中科学家对自然的观察思考导致了人类自然观和世界观的改变，要创造条件完成P68图4.1-1实验，进而体验理想实验的魅力。第二定律和第三定律中对物理规律的探究实验，使学生感到具体而亲切，获得研究问题的体验，进而收获一种习惯，成为一种意识，养成一种能力。教学中先充分预习搞懂实验原理和实验方法以后在进实验室，要创造条件完成P82牛三定律实验及传感器实验。不仅重视书上已有的，也要多创造实验让学生亲身体验。

2、重视与实际生活应用和联系。从生活中的物体、交通工具到高科技的导弹、飞船、卫星的应用都能体现本章知识的作用，所以要精选联系实际的习题，使学生体验知识实际应用并关注自己身边的物理。

3、强化核心知识的物理方法的渗透和熟练应用。对受力分析的方法、正交分解法、两类动力学问题、超重失重、共点力平衡问题、暂态平衡问题、瞬时加速度问题均要强化训练来熟练方法。