人教版教师用书《第十二章 运动和力》word版.docx
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人教版教师用书《第十二章运动和力》word版
人教版九年级《第十二章运动和力》教师用书（纯word版）
课程标准的要求
1．能用实例解释机械运动及其相对性。
2．能通过日常经验或自然现象粗略估测时间。
会使用适当的工具测量时间。
能通过日常经验或物品粗略估测长度。
会选用适当的工具测量长度。
3．能用速度描述物体的运动。
能用速度公式进行简单计算。
4.能用示意图描述力。
知道二力平衡条件。
5.通过实验探究，理解物体的惯性。
能表述牛顿第一定律。
全章概述
机械运动现象最普遍、最简单，学生也最熟悉。
例如，学生在小学已经进行过速度计算的训练；又如，相对运动、惯性等也是生活中常见的现象。
学习本章内容，可以充分利用学生已有的知识和生活经验来逐步展开。
时间和长度的测量是物理学和技术中最基本的测量，学生应该掌握常用测量工具的用法，并会选用适当的测量工具。
生活中还常常利用估测的方法测量长度和时间，应通过活动使学生有所了解。
对于速度的计算，要求学生会利用路程、时间求出，或利用速度公式中的两个物理量求出第三个物理量，教学中不宜做过深的引导，如追及问题等。
课时建议
本章共分五节，建议6课时。
第一节运动的描述1课时
第二节运动的快慢1课时
第三节时间和长度的测量1课时
第四节力的作用效果1课时
第五节物体的惯性1课时
复习和总结1课时
第一节运动的描述
目标
1．知识与技能
知道参照物的概念
知道物体的运动和静止是相对的
2.过程与方法
体验物体运动和静止的相对性
3．情感态度与价值观
认识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止是相对的，建立辩证唯物主义世界观。
说明与建议
想想议议
课本图11．l－l出示了一组有趣的图片，分别表示了几种不同的运动。
在课文中也列举了许多物体做机械运动的例子。
教师应引导学生结合身边实例，认识运动是宇宙中的普遍现象。
教师还可引导学生结合思考以下问题，由浅入深地提高对机械运动概念的认识：
足球场上正在进行比赛，场上哪些物体是运动的，哪些物体是静止的？
（运动员、足球是运动的，球门是静止的。
）运动的物体有什么特点？
（它们相对于地面的位置在改变。
）静止的物体是绝对不动的吗？
（不是。
球门相对于地面的位置虽然没有改变，但随地球的运动，它相对于太阳的位置在改变，因此也在运动着。
）通过回答这些问题，学生可以认识到机械运动的特点就是“物体位置的变化”，然后过渡到对“参照物”的讲解。
课本图11．1-2是地壳板块移动影响地貌的示意图。
20世纪初期德国科学家魏格纳提出了“大陆漂移学说”，后来发展为“板块构造学说”，并得到了古生物学、古地磁学等方面证据的支持。
可与地理知识整合，扩大学生的视野。
研究表明，日本茨城县鹿岛町与中国上海市的距离，由于板块运动每年缩短2.9cm；而科学家们发现欧亚大陆板块在与邻近板块互相碰撞、挤压作用下，每年平均上升约0．2cm～0.5cm。
参照物
通过阅读课文，或放映教学VCD，使学生回忆类似的场景，而后提问：
“为什么乘客会产生错觉？
”经学生讨论，初步明确乘客判断动、静所选的标准不同以后，会产生不同的判断。
为了加深这一认识，可让学生做下面的实验：
把课本平放在桌上，课本上放一把尺子，推动课本使它沿桌面缓缓移动，让学生思考回答：
a．选取课桌作标准，尺子和课本是运动的还是静止的？
b．选取课本作标准，尺子、课桌是运动的还是静止的？
c．选取尺子作标准，课桌和课本是运动的还是静止的？
通过以上讨论，使学生认识相对于不同的标准，物体的运动和静止情况不同，因而描述物体的运动情况需要选定一个标准，这个标准就是参照物。
最后给出参照物的概念及运动和静止的相对性，强调一下：
我们通常说的静止或不动，是相对于地面说的是相对静止。
两个物体运动方向、运动快慢相同，它们彼此就是相对静止。
课本图11．1－4给出了几种不常见的情景，以扩展学生的视野。
动手动脑学物理
1．略。
2．地球同步通信卫星也叫同步轨道通信卫星，它绕地球转动一周的时间与地球自转周期相同，约为24小时。
这种卫星发射到赤道上空与地球自转同向运行，因此，从地面上任一观察点看去，卫星是静止不动的。
目前绝大多数的卫星通信系统采用静止通信卫星。
3．如果以电视机为参照物，运动员确实可以近似看做是不动的。
但实际上我们根据经验，会很自然地选取相对地球不动的物体作参照物，例如观众、跑道等作为参照物，因此会感觉运动员是运动的。
第二节运动的快慢
目标
1．知识与技能
能用速度描述物体的运动。
能用速度公式进行简单的计算。
知道匀速直线运动的概念。
2.情感、态度与价值观
感受科学与艺术结合所带来的美感。
说明与建议
想想议议
教师可以首先说明，研究物体运动的快慢是个重要问题。
赛跑时，谁得冠军，看快慢。
汽车、火车、飞机运动的快慢也是人们所关心的。
然后组织学生讨论“想想议议”中的问题，围绕如何比较运动的快慢进行思考。
在学生讨论过程中，教师可以提出以下问题来引导学生的思路。
问：
蜗牛在地面上沿直线爬行，自行车在笔直的公路上行驶，飞机在空中沿直线飞行，它们做机械运动的情况有何区别？
答：
运动的快慢不一样。
问：
步行人和骑车人同时由同地出发，假如手中没有钟表，怎样比较他们运动的快慢？
答：
只须观察他们哪个在前。
教师归纳：
在相等的时间内，走的路程远的人运动得快。
问：
同是百米运动员，如何比较他们运动的快慢？
答：
测量出100m的距离，让运动员们同时起跑，比较哪个运动员先到达终点。
教师归纳：
通过相等的路程，用的时间短的人运动得快。
问：
一位同学百米跑用了12S，而一万米跑世界冠军的成绩大约是28min，怎样比较他们运动的快慢？
教师可启发学生回答：
在运动的时间、通过的路程都不相等的情况下，1s内跑的路程多的人运动得快。
通过以上讨论引入速度的计算公式
。
在此过程中，还要注意结合学生在小学数学中已学到的知识。
速度
关于速度的单位，教学中要说明它是依据公式
得到的。
速度等于路程除以时间，所以速度的单位是路程的单位除以时间的单位。
如果路程的单位用米，时间的单位用秒，速度的单位就是“米／秒”。
如果路程的单位用千米，时间的单位用小时，速度的单位就是“千米／时”。
“时”是小时的简称，在计算和用中文符号书写单位时，要用简称。
千米、米、分米、厘米、毫米和秒、分、小时、天（日）、年都是我国规定的法定单位，由它们组合成的速度单位，如千米／时、毫米／天、厘米／年等，也是法定单位。
但教学中只介绍物理学中常用的“米／秒”和日常生活中常用的“千米／时”就够了。
教学中要注意纠正有些学生说“速度是每秒XX米”或“速度是每小时XX千米”的习惯。
想想议议
“频闪摄影”技术在科学研究有一定的作用，例如帮助运动员改进动作（课本图11．2－4丙）。
课本图11．2－2是网球运动的频闪照片，在图甲中，网球在相同的时间间隔内运动的距离相同，因此运动的速度是不变的；在图乙中，网球在相同的时间间隔内运动的距离越来越大，也就是说，它的运动速度越来越快。
由此引入下面的内容：
我们把类似于图11．2－2甲的运动叫做匀速直线运动。
科学世界
当今的科技摄影集科学与技术于一身，二者的结合创造了奇迹般的作品。
教师可结合参考资料中的“高速摄影与频闪摄影”，也可以自己搜集整理一些文字及图片资料，供学生阅读，使学生在探究科学世界的奥秘的同时欣赏到科学中蕴涵的美。
1．要做对这道题，学生首先要能看懂列车时刻表，会计算列车在两个车站之间运行的距离和所用的时间，然后再利用公式。
这道题的目的是联系实际、贴近生活，在情感、态度和价值观方面向学生渗透：
科学就在身边。
2.这里介绍了一种实用的估测速度的方法，可让学生尽量做一做。
3．尽量实际做一做，通过观察，为思考提供丰富具体的实际材料；激励学生重视实验，敢于发表自己的见解。
4.如果以航空母舰为参照物，鱼雷相对于航母的速度为140km／h。
由公式
变形，得
，则鱼雷击中航母所需时间为
第三节时间和长度的测量
目标
1．知识与技能
会使用适当的工具测量时间和长度。
知道测量有误差，误差和错误有区别。
2．过程与方法
体验通过日常经验或自然现象粗略估计时间和长度的方法。
3．情感、态度与价值观
认识计量时间和长度的工具及其发展变化的过程，培养对科学技术的热爱。
说明与建议
想想议议
课本图11．3－1介绍了几种测量时间的工具，教学中可引导学生说一说各种工具测量时间的方法，鼓励学生用科学的眼光认识周围的事物。
时间的测量
关于测量的知识操作性较强，建议教学中多做随堂活动。
活动建议：
（1）学习停表的使用方法。
（2）测量自己一分钟内脉搏跳动的次数，然后用脉搏近似估算一段时间。
（3）测量一个摆摆动一个来回所用的时间。
怎样能测得更准确？
（4）自制口晷。
科学世界计时标准
用于扩展视野，让学生了解“秒”的准确定义。
长度的测量
长度的单位课本上介绍得比较多，让学生了解这些单位与主单位的数量级关系。
测量长度的工具中，直尺、卷尺在生活中很常见，要让学生了解它们的使用方法。
对于卡尺和螺旋测微器，仅让学生了解它们也是测量长度的工具即可，不必要求了解使用方法。
活动建议：
（l）测量课本的长度、宽度和厚度。
（2）伸开手掌，从大拇指到中指指尖的距离，称为“一柞”。
测一测自己的一柞有多少，并用它来估计一段长度，比如自己的身高。
（3）怎样能较正确地测量硬币的直径、一页纸的厚度、细铜丝的直径？
关于刻度尺的正确使用方法，安排在“动手动脑学物理”中学生总结归纳。
动手动脑学物理
l～3题可安排在课堂中进行。
1．探究的目的并不一定都要获取物理规律，仪表的使用方法也可以通过探究来掌握。
2．测出小铁块摆动若干次所用的时间，然后除以摆动次数，这样测量的结果更准确。
对于后一个问题，可让学生通过不断尝试，认识到小铁块的摆动周期只与绳的长度有关。
3．略。
4．由于白天人们多处于站立姿势，自身的重量使得骨骼间缝隙变小，因此临睡前的身高要低于起床后的身高。
5．使用刻度尺常出现的错误有：
刻度尺没有贴近被测物体；刻度尺没有放正；读数时视线与尺面不垂直等。
第四节力的作用效果
目标
1．知识与技能
知道力的概念和力的单位。
知道力的三要素，能用示意图表示力。
2．过程与方法
通过活动和生活经验感受力的作用效果。
了解物体间力的作用是相互的，并能解释有关现象。
说明与建议
力的作用效果
力改变物体的运动状态以及改变物体形状的现象很普遍，学生接受起来并不困难。
教材通过探究活动入手，以学生熟悉的体育运动项目为基础，通过学生讨论得出结论。
想想做做
在做活动1和活动2时，老师要引导学生思考：
根据前面所学的知识，运动是宇宙中的普遍现象，物体的运动和静止是相对的，静止是一种特殊的运动状态。
因此，无论物体是从静止到运动，还是运动速度或者方向发生变化，都可以认为是物体的运动状态发生了变化。
由此得出结论：
力可以改变物体的运动状态。
关于力的单位，教师可直接说明国际上力的通用单位是牛顿，简称牛，让学生记住。
并通过举例使学生对1N的大小形成具体的概念。
除课本中的例子外，还可以补充一些常见的例子，例如：
托起两个鸡蛋所用的力大约为1N；成年男子右手的握力大约是700N；一个质量是40kg的同学对地面的压力大约是400N等等。
力的大小、方向、作用点
力的三要素是从影响力的作用效果的因素引出的。
关于力的作用点不同会影响力的作用效果，除了“想想做做”中的例子外，还可以通过类似下面的例子来说明：
用扳手拧螺母的时候，手握在把的末端比握在把的中间更省力。
在物理学习中，我们常常把有关的现象和过程用图来表现。
例如光学中的光路图，电学中的电路图等。
通过这些图可以简单直观地表现有关的内容，因此要让学生重视图的作用，在教学中要注意培养学生的识图和画图技能。
要明确画力的示意图的要领：
确定受力物体、力的作用点和力的方向，从力的作用点沿力的方向画力的作用线，用箭头表示力的方向。
力的作用点可用线段的起点，也可用终点来表示。
表示力的方向的箭头，必须画在线段的末端。
探究力的作用是相互的
第一个活动可安排在课堂上进行。
对于第二个活动，还可举出类似的情形，如冰场上一个静止的人推另一个人时，两个人会向相反的方向运动。
这也说明一个物体们另一个物体施加作用力时，也受到另一个物体的作用力，即力的作用是相互的。
动手动脑学物理
1．力的大小和方向影响力的作用效果，这样的例子很多，不再列举。
关于“力的作用效果与力的作用点有关系”的例子，如：
用扳手拧螺丝时，作用点越靠近扳手的末端就越省力等。
2．略。
3．略。
4．如果把磁铁放在桌面上，由于摩擦力的原因，很难观察到铁钉吸引磁铁的效果。
应尽量减少摩擦力的影响，例如可以将磁铁悬挂起来，然后用铁钉靠近磁铁。
5．略。
第五节物体的惯性
目标
1．知识与技能知道牛顿第一定律的内容。
知道惯性的概念。
知道二力平衡。
2．过程与方法
通过活动体验任何物体都具有惯性。
探究摩擦力对物体运动的影响。
3．情感、态度与价值观
通过活动和阅读感受科学就在身边。
说明与建议
运动的物体最终会静止下来，这是生活中常见的现象。
对同一种现象，亚里士多德和咖利略给出了截然不同的解释。
到底哪个说法正确，仅仅靠思辨不能回答，必须通过实验。
在这里可以向学生渗透实验的重要性。
探究摩擦力对物体运动的影响
做课本图11．5－3的探究活动，使学生认识物体受到的阻力越小，速度改变越慢。
每次实验前向学生交代清楚实验的条件和做法：
三种粗糙程度不同的表面；每次实验用的是同一个小车，让它从斜面的同一高度上滑下，以保持小车在三种表面上开始运动时的速度相同。
使学生知道实验中的哪些条件保持不变，变化的是什么条件。
渗透研究方法。
同时提醒学生注意观察三种情况下小车运动变化的情况和变化的条件，分析引起变化的原因。
使学生明确实验目的，动脑筋思考问题。
根据实验观察的结果，小车受到的阻力越小，它运动得越远，引导学生推理：
如果小车不受任何阻力，它的速度将保持不变，永远运动下去。
介绍伽利略的推理方法和得出的结论。
突出他的理想化实验和推理方法，理想化实验虽然不能实现，但都是有可靠的事实基础的，因而推理是合理的。
可以介绍笛卡儿对伽利略推理结论的补充；物体如果不受力，运动方向也不会改变。
牛顿第一定律
学生对牛顿第一定律的文字表述比较陌生，常不能很好地理解定律的含义，主要是对“将保持静止状态或匀速直线运动状态”这句话的含义不清楚。
教师应加以解释，使学生明白：
物体不受力时，原来静止的物体将永远保持静止状态；原来运动的物体将永远做匀速直线运动，速度的大小和方向都不改变。
讲完牛顿第一定律后，可简要说明定律的重要性，它是研究物体运动规律的三大定律之一，有重要的实际应用；它说明了物体的运动不需要靠力来维持，纠正了人们认为力是维持运动的原因的错误认识，使人的认识由直观的感觉上升到科学的理性。
讲述伽利略的推理时，要强调他是在分析大量事实的基础上进行合乎逻辑的科学推理的，不是凭空想象。
即使这样，由推理得出的结论也必须经过实践的检查。
注意对学生进行科学态度和科学方法的教育。
想想做做
让学生自己动手做做这两个小实验，可以为下面具体讲解惯性作好铺垫。
前者表现运动物体的惯性，后者表现静止物体的惯性。
此外还可以补充其他有趣的惯性实验。
科学世界汽车安全带
安全带是汽车和飞机等快速交通工具上用来防止和减小意外伤害的设施。
学生通过阅读可了解其工作原理。
应鼓励学生阅读其他课外资料，了解汽车上还有哪些保护措施与惯性有关，以拓宽视野。
惯性
生活中的惯性现象很多。
课本中详细分析了汽车中的惯性现象。
在讲明白这个例子的基础上，还可以联系其他的例子，说明惯性的利用和不利的情况。
二力平衡
可以先举静止和做匀速直线运动的物体的例子，让学生分析它们受到的力。
通过这些例子使学生认识物体在受到几个力作用时，也可以保持静止或匀速直线运动状态。
然后给出力的平衡的概念。
指出这时作用在物体上的各个力改变物体运动状态的效果互相平衡，或者说几个力互相平衡。
物体受两个力作用保持平衡的情况最简单，所以先来研究这种简单的问题。
应使学生认识物体受两个力作用时并不总能保持静止或匀速直线运动状态，可举出例子来说明。
由此引出研究二力平衡的条件。
探究二力平衡的条件
提醒学生注意观察作用在木块上的两个拉力在什么条件下互相平衡。
实验之后，引导学生根据观察结果自己得出结论。
学生开始得出的结论可能不完整，例如首先注意的是两个力大小相等，而未注意方向是在同一直线上，逐渐引导学生补充完善。
动手动脑学物理
1．利用惯性，运动员起跳后还要保持原来的速度继续前进，以增大跳远的距离。
2．例如：
用力拍打衣服，可以把衣服上的尘土拍掉；停止蹬自行车后，车还能向前运动一段距离；用铁锹往车上装上时，土会沿着铁锹运动的方向抛到车上。
3．汽车受到两对平衡力的作用。
在竖直方向汽车受到重力和地面的支持力。
由于汽车在竖直方向上没有运动，因此这两个力是一对平衡力。
在水平方向上受到牵引力和地面的摩擦力。
由于汽车在水平方向上做匀速直线运动，因此这两个力也是平衡力。
《第十二章运动和力》参考资料
飞机的空中加油
飞机的空中加油技术起源于20世纪。
1923年4月，美国陆军曾用两架小型飞机作试验，在飞行中靠人工用手抓住导管进行世界上第一次空中对接加油。
现代的飞机空中加油常常是借助于空中加油机在8000m以上的高空，即同温层（或叫平流层）进行的。
在这个空域中大气温度基本上不随高度的变化而变化，气流很平稳，现代大型飞机和先进的加油机最佳飞行高度在一万米上下。
实施空中加油通常分为四个阶段：
首先是会合，必须保证受油飞机和加油机不发生相撞，受油机从加油机下方进入，先在加油机锥管5m以外3m以下作加油前编队飞行；然后，再以比加油机快0．6m／s～2.5m／s的速度慢慢地将受油管插入锥管中；第三是加油，最重要的是保持两机的高度、速度、航向、倾角等相对位置的协调一致，双方都小心翼翼地操纵着各自的飞机；加油完毕，受油机缓缓减速，退出加油插头，双机脱离。
参照物
参照物也叫参考物，在高中、大学物理课本中常称之为参照系或参考系，它是为了确定物体的位置和描述物体的运动而选作标准的一个物体或一组相对位置不改变的物体。
参照物是可以任意选取的。
从运动学的观点来看，所有的参照物都是等效的，无优劣可言。
但是，一个物体确定的运动，对不同的参照物可表现为不同的运动。
例如，在匀速直线运动的火车中的自由落体，相对于车厢做直线运动，相对于地面做抛体运动。
所以，选择合适的参照物可以简化对物体运动的描述，便于研究运动的规律。
在研究地面上物体的运动时，人们通常都选地面或相对于地面静止的物体作参照物。
在大学课本和物理专著中常看到“惯性参考系”和“非惯性参考系”的物理名词，惯性定律成立的参考系叫惯性参考系。
相对于惯性参考系做匀速直线运动的参考系都是惯性参考系。
地球可以看作一个不很精确的惯性参考系。
相对于惯性参考系做变速运动的参考系叫非惯性参考系，牛顿第一定律、第二定律在非惯性参考系中不成立。
为了定量地描述物体相对于参照物的运动，必须在参照物上建立坐标系，运动物体上的每一个点相对于参照物的位置，都可以用该点的三个坐标单值地确定。
在力学中常用的坐标系有直角坐标系、柱坐标系和球坐标系。
高速摄影与频闪摄影
人们称摄影为瞬间艺术，但只有当高速摄影出现后，才有了真正意义上的瞬间摄影。
普通闪光灯持续发光时间可达到1／20000S，这对于拍摄体育运动等素材是够用了。
然而子弹飞行时的速度少说也有数百米每秒，要想抓拍子弹运动的瞬间，曝光时间要用百万分之一秒的数量级。
后来人们开始使用激光光源以达到在更短时间中发出更强烈的照明，才能清楚地将它的影像凝固在底片上。
高速摄影有广泛的用途。
例如，在汽车的快速碰撞试验的研究中，人们先把碰撞的过程拍摄成电影，然后以很慢的速度放映，以便观察在碰撞期间车身如何变形，从而发现薄弱的部位。
又如，某些昆虫具有令人惊叹的飞行技巧，如在急速飞行过程中急剧减速、悬空停住、以不超过其身长的半径转弯等。
借助高速摄影技术，可以对它们运动过程中的振翅情况进行研究。
高速摄影甚至在绘画艺术中也发挥了作用。
以前谁也没有清楚地见过奔马的四只蹄子到底是如何摆动的，以至于画家们一直凭借主观感觉去画奔马。
借助高速摄影技术，人们对此才有了正确的认识。
闪光颗闪摄影是借助于电子闪光灯的连续闪光，在一张底片上记录运动物体的连续运动过程的摄影技术。
频闪摄影的关键器材是电子颇闪灯。
当电子频闪灯充足电后，就可以像连发手枪一样，一次紧接一次地频繁闪光。
闪光频率越高，底片曝光次数越多，在照片上出现的影像也越多。
高频电子颇闪灯的闪光频率（每秒钟的闪光次数）可达上百次。
用电子颇闪灯拍摄频闪照片应选择一个黑色的背景，被摄者距离背景尽可能远些，以避免频闪光照亮背景，或在画面中出现影子，从而影响主体的效果。
如果主体距离背景比较近，最好使闪光灯与被摄动体形成侧光和侧逆光的照射角度，被摄动体也最好有明显的轮廓线条，从而防止影像与背景的色调混杂。
相机与被摄者的距离要近一些，这是因为设定频闪后，闪光指数会下降很多。
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