惯性系和非惯性系教案.DOC

第八节惯性系和非惯性系 教学设计 教学设计思路 本节课讲述惯性系和非惯性系，对学生要求不易过深，学生了解这部分知识就可以了，前面学过参考系的概念，但确定力和运动 的牛顿定律却不是对任何参考系 成立的，这就产生了惯性系和非惯性系的区别。 本节课，采用讲授法，和阅读法使学生明确牛顿运动定律成立的参考系，叫惯性参考系，牛顿定律不成立的参考系，叫非惯性系，研究地面上物体的运动，地面通常可认为是惯性系，相对地面静止或匀速直线运动的参考系，也是惯性系，研究行星的公转进，太阳可认为是惯性系。本节课的程序是。先导入新课，发现问题，由问题引出什么是惯性系和非惯性系，类比讲解什么是惯性系，课堂讨论本节课的知识。 教学目标： 1.知识目标： （1）会辨别惯性系和非惯性系； （2）简述牛顿运动定律在惯性系中成立的条件； （3）解释惯性力． 2.能力目标：培养发现问题、分析问题、解决问题的能力． 3.情感目标：培养辩证的科学思想． 重点难点 教学重点：惯性系和非惯性系、惯性力 教学难点：惯性力 课时 1课时 教学方法 讲授和阅读归纳法 教学结构和过程： 用投影片出示本节课学习目标 一、导入新课 ［教师］请同学们回忆一下，在直线运动中，怎样去确定物体运动与否呢？ ［学生］任意选参照系，看物体相对于参考系的位置是否发生了变化，若变化则是运动的，若没变，同是静止的。 ［教师］选择不同的参考系，确定物体的运动情况相同吗？ ［学生］可能相同，也可能不同. ［教师］由此可见，顺运动学中选择不同的参考系，物体的运动情况虽然不同，但仍可以确定其运动，故参考系是可以任意选取的，但是运用牛顿定律时，它所需要的参考系却不能是任意的。本节我们一起来讨论这一问题. 二、新课教学 (一)惯性系与非惯性系 [教师]用投影片出示题目 在一升降机内，放一质量为m的物体，物体随升降机一起运动，试讨论， (1)当升降机对地静止时，物体对地和对升降机的运动及受力情况． (2)当升降机匀速运动时，物体对地和对升降机的运动及受力情况． (3)当升降机变速运动时，物体对地和对升降机的运动及受力情况． [学生活动]阅读题目，并进行讨论． [教师]在第一种情况下，物体对地做何运动?受哪些力的作用? [学生]物体对地是静止的，这时受重力和升降机地面支持力两个力的作用． [教师]受力情况和运动情况符合牛顿运动定律吗? [学生)根据牛顿第一定律知．物体做匀速直线运动或静止时，其所受合力应为零．在本题中，物体所受的重力和支持力是一对平衡力，故其合力为零，满足牛顿运动定律． [教师)物体对升降机做何运动，受力与运动的关系是否满足牛顿运动定律? [学生]此时，物体对升降机静止，重力和支持力平衡，也满足牛顿运动定律． [教师]在第二问中，物体对地做何运动?受哪些力的作用?其运动和力的关系是否满足牛顿运动定律? [学生]此时，物体对地做匀速直线运动，受重力和支持力两个力的作用．由于这两个力仍平衡，故满足牛顿第一定律． [教师]物体对升降机又是做何运动呢?它的受力与运动的关系是否还满足牛顿运动定律呢? [学生]物体对升降机来说是静止的，受力仍和前面一样受重力和支持力两个力的作用，且是一对平衡力，即其合力为零，所以仍满足牛顿第一定律． [教师总结]由上述分析可见： 以相对于地面静止或做匀速直线运动的物体作为参考系时，牛顿运动定律是成立的.我们把牛顿运动定律成立的参考系叫惯性参考系，简称惯性系． 下面接着讨论第三问所述情况． [教师]在第三问所述情况下物体对地做何运动?受哪些力的作用? [学生]物体相对于地面做变速直线运动，此时物体受重力和支持力的作用，但重力与支持力不再是平衡力． [教师]此时的受力与运动情况的关系满足牛顿运动定律吗? [学生]满足．由于重力与支持力不平衡，故要产生加速度，并且这一加速度就是物体做变速运动时的加速度，即：F文+G(＝F合)＝ma 满足牛顿第二定律． [教师]那么物体对升降机又做何运动呢? [学生]物体随升降机一起运动，所以它的运动状态与升降机相同．故它相对于升降机是静止的． [教师]此时的受力与运动关系还符合牛顿运动定律吗? ［学生］不符合． [教师]为什么呢? [学生]以升降机为参考系确定出物体的运动情况是静止的，若牛顿运动定律成立，则它所受的合力就应为零，而事实上并不为零．所以，此时牛顿运动定律就不再成立了， [教师总结]从上面讨论可知，牛顿运动定律并不是在任何情况下都成立的．当以相对于地面变速运动的物体作为参考系时，牛顿运动定律便不再成立．我们把牛顿运动定律不成立的参考系叫非惯性参考系，简称非惯性系． [巩固训练] 1._____________叫惯性系．__________物体可以认为是惯性系． 2．____________叫非惯性系．___________物体是非惯性系． [参