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高中物理教案14篇
作為一名教學工作者,常常要寫一份優(yōu)秀的教案,教案是教學活動的依據(jù),有著重要的地位。那么應當如何寫教案呢?以下是小編收集整理的高中物理教案,僅供參考,大家一起來看看吧。
高中物理教案 篇1
知識目標
。1)伽利略理想實驗;
(2)慣性概念;
。3)掌握牛頓第一定律的內(nèi)容;
。4)理解力是改變物體運動狀態(tài)的原因;
。5)能用牛頓第一定律解釋慣性現(xiàn)象.
能力目標
培養(yǎng)學生嚴謹?shù)倪壿嬐评砟芰Γ慌囵B(yǎng)學生的口頭表達能力.學習科學的實驗方法.
情感目標
對任何現(xiàn)象的發(fā)生不能夠想當然,要有嚴謹、認真的科學態(tài)度.
教學建議
教材分析
本節(jié)內(nèi)容是分兩塊內(nèi)容介紹的,先是介紹了人類對力和運動關系的發(fā)展歷史,并著重講述了伽俐略的理想實驗及其重要的實驗思想.然后引入了牛頓第一定律,引入了慣性概念,并由此分析出力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因.
教法建議
1、本節(jié)所述內(nèi)容在初中課本上已涉及到,初中課本中用到的標題是慣性定律,所以學生已有一定的基礎.
2、適當介紹一些學史的知識,讓學生意識到:一個規(guī)律的發(fā)現(xiàn)并不是一帆風順的,或者是一開始的認識就是對的,而是需要人類不斷探索才能形成的,它們的學習也是這樣.
3、重點講述伽利略理想實驗的科學思想,讓學生學會一種科學思維方法.
4、通過對大量實例的分析,讓學生真正理解力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因.
教學設計示例
教學重點:對伽利略理想實驗的理解;牛頓第一運動定律.
教學難點:對伽利略理想實驗的理解.
示例:
一、歷史的回顧
1、人類對力和運動關系的最初認識及亞里士多德其人.(見擴展資料)
2、伽利略理想實驗:
。1)動畫模擬該實驗,并指出不能夠真正試驗的原因.或做課本所講的氣墊導軌實驗(有視頻資料),并指出為什么只是近似驗證.由實驗結(jié)果推出亞里士多德觀點的錯誤,矛盾的焦點蝕是試實驗條件的不同.
(2)分析伽利略理想實驗:它是一個理想化的過程,但并不是憑空想象的`來的,而在抽象思維過程中所創(chuàng)造出的一種科學推理,理想化實驗是物理學中重要的研究方法.
。3)介紹伽利略.
二、牛頓第一運動定律
1、牛頓第一運動定律(慣性定律):一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止.
2、慣性:物體保持原來的勻速直線運動或靜止狀態(tài)的性質(zhì).
3、注意:(通過實例分析)
。1)慣性與慣性定律不同.
(2)慣性是物體的固有性質(zhì),任何時候物體都具有慣性,這與物體處于什么狀態(tài)無關.
。3)力和運動的關系:力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因.
4、實例參考(要讓學生充分參與討論):
分析剎車時人往前傾;啟動時人往后仰.
做小實驗:慣性實驗器演示慣性現(xiàn)象,并分析.
讓學生舉例分析,并指出哪些慣性現(xiàn)象有利,哪些慣性現(xiàn)象有害.
探究活動
題目:可以觀察的慣性現(xiàn)象
組織:小組或個人
方案:自己設計小實驗并展示、講解,由同學互相評判
評價:具有可操作性,讓學生把學過的知識靈活應用
高中物理教案 篇2
學習目標:
1. 理解質(zhì)點的概念,知道它是一種科學抽象,知道實際物體在什么條件下可看作質(zhì)點,知道這種科學抽象是一種常用的研究方法。
2. 知道參考系的概念和如何選擇參考系。
學習重點:
質(zhì)點的概念。
主要內(nèi)容:
一、機械運動
1.定義:物體相對于其他物體的位置變化,叫做機械運動,簡稱運動。
2.運動的絕對性和靜止的相對性:宇宙中的一切物體都在不停地運動,無論是巨大的天體,還是微小的原子、分子,都處在永恒的運動之中。運動是絕對的,靜止是相對的。
二、物體和質(zhì)點
1.定義:用來代替物體的有質(zhì)量的點。
①質(zhì)點是用來代替物體的具有質(zhì)量的點,因而其突出特點是“具有質(zhì)量”和“占有位置”,但沒有大小,它的質(zhì)量就是它所代替的物體的質(zhì)量。
、谫|(zhì)點沒有體積,因而質(zhì)點是不可能轉(zhuǎn)動的。任何轉(zhuǎn)動的'物體在研究其自轉(zhuǎn)時都不可簡化為質(zhì)點。
③質(zhì)點不一定是很小的物體,很大的物體也可簡化為質(zhì)點。同一個物體有時可以看作質(zhì)點,有時又不能看作質(zhì)點,要具體問題具體分析。
2.物體可以看成質(zhì)點的條件:如果在研究的問題中,物體的形狀、大小及物體上各部分運動的差異是次要或不起作用的因素,就可以把物體看做一個質(zhì)點。
3.突出主要因素,忽略次要因素,將實際問題簡化為物理模型,是研究物理學問題的基本思維方法之一,這種思維方法叫理想化方法。質(zhì)點就是利用這種思維方法建立的一個理想化物理模型。
問題:
1.能否把物體看作質(zhì)點,與物體的大小、形狀有關嗎?
2.研究一輛汽車在平直公路上的運動,能否把汽車看作質(zhì)點?要研究這輛汽車車輪的轉(zhuǎn)動情況,能否把汽車看作質(zhì)點?
3.原子核很小,可以把原子核看作質(zhì)點嗎?
【例一】下列情況中的物體,哪些可以看成質(zhì)點()
A.研究繞地球飛行時的航天飛機。
B.研究汽車后輪上一點的運動情況的車輪。
C.研究從北京開往上海的一列火車。
D.研究在水平推力作用下沿水平地面運動的木箱。
課堂訓練:
1.下述情況中的物體,可視為質(zhì)點的是()
A.研究小孩沿滑梯下滑。
B.研究地球自轉(zhuǎn)運動的規(guī)律。
C.研究手榴彈被拋出后的運動軌跡。
D.研究人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運動。
2.下列各種情況中,可以所研究對象(加點者)看作質(zhì)點的是( )
A. 研究小木塊的翻倒過程。
B.研究從橋上通過的一列隊伍。
C.研究在水平推力作用下沿水平面運動的木箱。
D.汽車后輪,在研究牽引力來源的時。
三、參考系
1.定義:宇宙中的一切物體都處在永恒的運動之中,在描述一個物體的運動時,必須選擇另外的一個物體作為標準,這個被選來作為標準的物體叫做參考系。一個物體一旦被選做參考系就必須認為它是靜止的。
2.選擇不同的參考系來觀察同一個運動,得到的結(jié)果會有不同。
【例二】人坐在運動的火車中,以窗外樹木為參考系,人是_______的。以車廂為參考系,人是__________的。
3.參考系的選擇:描述一個物體的運動時,參考系可以任意選取,選取參考系時要考慮研究問題的方便,使之對運動的描述盡可能的簡單。在不說明參考系的情況下,通常應認為是以地面為參考系的。
4.絕對參考系和相對參考系:
【例三】對于參考系,下列說法正確的是()
A.參考系必須選擇地面。
B.研究物體的運動,參考系選擇任意物體其運動情況是一樣的。
C.選擇不同的參考系,物體的運動情況可能不同。
D.研究物體的運動,必須選定參考系。
課堂訓練:
1.甲物體以乙物體為參考系是靜止的,甲物體以丙物體為參考系是運動的,那么,以乙物體為參考系,丙物體是( )
A. 一定是靜止的。 B.一定是運動的。
C.有可能是靜止的或運動的 D.無法判斷。
2.關于機械運動和參照物,以下說法正確的有()
A. 研究和描述一個物體的運動時,必須選定參照物。
B. 由于運動是絕對的,描述運動時,無需選定參照物。
C. 一定要選固定不動的物體為參照物。
D. 研究地面上物體的運動時,必須選地球為參照物。
高中物理教案 篇3
【學習目標】
l. 知道曲線運動中速度的方向,理解曲線運動是一種變速運動.
2.知道物體做曲線運動的條件是所受的合外力與它的速度方向不在一條直線上.
【學習重點】
1.什么是曲線運動.
2.物體做曲線運動的方向的確定.
3.物體做曲線運動的條件.
【學習難點】
物體做曲線運動的條件.
【學習過程】
1.什么是曲線的切線? 閱讀教材33頁有關內(nèi)容,明確切線的
概念。
如圖1,A、B為曲線上兩點,當B無限接近A時,直線AB叫做
曲線在A點的__________ A B 圖
2.速度是矢量,既有大小,又有方向,那么速度的變化包含哪幾層含義?
3.質(zhì)點做曲線運動時,質(zhì)點在某一點的速度,沿曲線在這一點的____________。
4.曲線運動中,_________時刻在變化,所以曲線運動是__________運動,做曲線運動的物體運動狀態(tài)不斷發(fā)生變化。
5.如果物體所受的合外力跟其速度方向____________,物體就做直線運動。如果物體所受的合外力跟其速度方向__________________,物體就做曲線運動。
【同步導學】
1.曲線運動的特點
⑴ 軌跡是一條曲線
、 曲線運動速度的方向
① 質(zhì)點在某一點(或某一時刻)的速度方向是沿曲線的這一點的切線方向。
、 曲線運動的速度方向時刻改變。
、 是變速運動,必有加速度
、 合外力一定不為零(必受到外力作用)
例1 在砂輪上磨刀具時可以看到,刀具與砂輪接觸處有火星沿砂輪的切線飛出,為什么由此推斷出砂輪上跟刀具接觸處的質(zhì)點的速度方向沿砂輪的切線方向?
2.物體作曲線運動的條件
當物體所受的合力的方向與它的速度方向在同一直線時,物體做直線運動;當物體所
1 專心 愛心 用心
受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時,物體就做曲線運動.
例2 關于曲線運動,下面說法正確的是( )
A.物體運動狀態(tài)改變著,它一定做曲線運動
B.物體做曲線運動,它的運動狀態(tài)一定在改變
C.物體做曲線運動時,它的加速度的方向始終和速度的方向一致
D.物體做曲線運動時,它的加速度方向始終和所受到的合外力方向一致
3.關于物體做直線和曲線運動條件的進一步分析
、 物體不受力或合外力為零時,則物體靜止或做勻速直線運動
、 合外力不為零,但合外力方向與速度方向在同一直線上,則物體做直線運動,當合外力為恒力時,物體將做勻變速直線運動(勻加速或勻減速直線運動),當合外力為變力時,物體做變加速直線運動。
、 合外力不為零,且方向與速度方向不在同一直線上時,則物體做曲線運動;當合外力變化時,物體做變加速曲線運動,當合外力恒定時,物體做勻變速曲線運動。
例3.一質(zhì)量為m的物體在一組共點恒力F1、F2、F3作用下而處于平衡狀態(tài),如撤去F1,試討論物體運動情況怎樣?
【鞏固練習】
1.關于曲線運動速度的方向,下列說法中正確的是 ( )
A.在曲線運動中速度的方向總是沿著曲線并保持不變
B.質(zhì)點做曲線運動時,速度方向是時刻改變的,它在某一點的瞬時速度的方向與這—點運動的軌跡垂直
C.曲線運動中速度的方向是時刻改變的,質(zhì)點在某一點的瞬時速度的方向就是在曲線上的這—點的切線方向
D.曲線運動中速度方向是不斷改變的,但速度的大小保持不變
2.如圖所示的曲線為運動員拋出的.鉛球運動軌跡(鉛球視為質(zhì)點),A、B、C為曲線上的三點,關于鉛球在B點的速度方向,說法正確的是 ( )
A.為AB的方向 B.為BC的方向
C.為BD的方向 D.為BE的方向
3.物體做曲線運動的條件為 ( )
A.物體運動的初速度不為零 B.物體所受的合外力為變力
C.物體所受的合外力的方向上與速度的方向不在同一條直線上
D.物體所受的合外力的方向與加速度的方向不在同—條直線上 (第2題)
專心 愛心 用心 2
A.變速運動—定是曲線運動 B.曲線運動—定是變速運動
C.速率不變的曲線運動是勻速運動 D.曲線運動也可以是速度不變的運動
5.做曲線運動的物體,在其軌跡上某一點的加速度方向 ( )
A.為通過該點的曲線的切線方向 B.與物體在這一點時所受的合外力方向垂直
C.與物體在這一點速度方向一致 D.與物體在這一點速度方向的夾角一定不為零
6.下面說法中正確的是( )
A.做曲線運動的物體的速度方向必變化 B.速度變化的運動必是曲線運動
C.加速度恒定的運動不可能是曲線運動 D.加速度變化的運動必定是曲線運動
7.一質(zhì)點在某段時間內(nèi)做曲線運動,則在這段時間內(nèi)( )
A.速度一定不斷改變,加速度也一定不斷改變; B.速度一定不斷改變,加速度可以不變;
C.速度可以不變,加速度一定不斷改變; D.速度可以不變,加速度也可以不變。
8.下列說法中正確的是( )
A.物體在恒力作用下不可能做曲線運動 B.物體在變力作用下一定做曲線運動
C.物體在恒力或變力作用下都可能做曲線運動
D.做曲線運動的物體,其速度方向與加速度方向一定不在同一直線上
9.如圖所示,物體在恒力F作用下沿曲線從A運動到B,這時突然使它所受的力方向改變而大小不變(即由F變?yōu)?F),在此力作用下物體以后的運動情況,下列說法正確的是( )
A.物體不可能沿曲線Ba運動;
B.物體不可能沿曲線Bb運動;
C.物體不可能沿曲線Bc運動;
D.物體可能沿原曲線由B返回A。 b 10.一個做勻速直線運動的物體,突然受到一個與運動方向不在同一直線上的恒力作用時,物體運動為 ( )
A.繼續(xù)做直線運動 B.一定做曲線運動
C.可能做直線運動,也可能做曲線運動 D.運動的形式不能確定
高中物理教案 篇4
研究性實驗:(1) 研究勻變速運動練習使用打點計時器:
1.構(gòu)造:見教材。
2.操作要點:接50HZ,4---6伏的交流電 S1 S2 S3 S4
正確標取記:在紙帶中間部分選5個點 。T 。T 。 T 。 T 。
3.重點:紙帶的分析 0 1 2 3 4
a.判斷物體運動情況:
在誤差范圍內(nèi):如果S1=S2=S3=......,則物體作勻速直線運動。
如果?S1=?S2=?S3= .......=常數(shù), 則物體作勻變速直線運動。
b.測定加速度:
公式法: 先求?S,再由?S= aT2求加速度。
圖象法: 作v-t圖,求a=直線的斜率
c.測定即時速度: V1=(S1+S2)/2T V2=(S2+S3)/2T
測定勻變速直線運動的加速度:
1.原理::?S=aT2
2.實驗條件:
a.合力恒定,細線與木板是平行的。
b.接50HZ,4-6伏交流電。
3.實驗器材:電磁打點計時器、紙帶、復寫紙片、低壓交流電源、小車、細繩、一端附有滑輪的長木板、刻度尺、鉤碼、導線、兩根導線。
4.主要測量:
選擇紙帶,標出記數(shù)點,測出每個時間間隔內(nèi)的位移S1、S2、S3 。。。。圖中O是任一點。
5. 數(shù)據(jù)處理: 0 1 2 3 4 5 6
根據(jù)測出的S1、S2、S3....... 。S1 。S2 。 S3 。S4 。 S5 。 S6 。
用逐差法處理數(shù)據(jù)求出加速度:
S4-S1=3a1T2 , S5-S2=3a2T2 , S6-S3=3a3T2
a=(a1+a2+a3)/3=(S4+S5+S6- S1-S2-S3)/9T2
測勻變速運動的即時速度:(同上)
(2) 研究平拋運動
1.實驗原理:
用一定的方法描出平拋小球在空中的軌跡曲線,再根據(jù)軌跡上某些點的位置坐標,由h=求出t,再由x=v0t求v0,并求v0的'平均值。
2.實驗器材:
木板,白紙,圖釘,未端水平的斜槽,小球,刻度尺,附有小孔的卡片,重錘線。
3.實驗條件:
a. 固定白紙的木板要豎直。
b. 斜槽未端的切線水平,在白紙上準確記下槽口位置。
c.小球每次從槽上同一位置由靜止滑下。
(3) 研究彈力與形變關系
方法歸納:
(1)用懸掛砝碼的方法給彈簧施加壓力
(2)用列表法來記錄和分析數(shù)據(jù)(如何設計實驗記錄表格)
(3)用圖象法來分析實驗數(shù)據(jù)關系
步驟:
1以力為縱坐標、彈簧伸長為橫坐標建立坐標系
2根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標紙上描點
3按照圖中各點的分布和走向,嘗試作出一條平滑的曲線(包括直線)
4以彈簧的伸重工業(yè)自變量,寫出曲線所代表的函數(shù),首先嘗試一次函數(shù),如不行則考慮二次函數(shù),如看似象反比例函數(shù),則變相關的量為倒數(shù)再研究一下是否為正比關系(圖象是否可變?yōu)橹本)----化曲為直的方法等。
5解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的意義。
2. 注意事項:所加砝碼不要過多(大)以免彈簧超出其彈性限度
高中物理教案 篇5
1、在物理知識方面的要求:
。1)了解曲線運動的特點,速度方向在該點切線方向上且時刻在變,因此曲線運動一定是變速運動;
。2)了解曲線運動的條件:合外力與速度不在同一條直線上;
。3)根據(jù)學生理解能力,可將曲線運動的條件深化,即平行速度的力只改變速度大;垂直速度的力只改變速度方向,可根據(jù)力的效果將合外力沿速度方向和垂直速度方向分解;
。4)了解合運動、分運動,掌握運動的合成與分解法則——平行四邊形定則;
。5)由分運動的性質(zhì)及特點綜合判斷合運動的性質(zhì)及軌跡。
2、通過觀察演示實驗,有關教學軟件,并聯(lián)系學生生活實際總結(jié)概括出曲線運動的速度方向,曲線運動的條件,以及用運動的合成與分解處理復雜運動的基本方法。培養(yǎng)學生觀察能力,分析概括推理能力,并激發(fā)學生興趣。
3、滲透物理學方法的教育。研究船渡河運動,假設水不流動,可以想象出船的分運動;又假設船發(fā)動機停止工作,可想象出船只隨水流而動的另一分運動。培養(yǎng)學生的想象能力和運用物理學抽象思維的基本方法。
1、重點是讓學生掌握曲線運動為什么是變速運動,理解做曲線運動的條件及運動的合成與分解定則;
2、已知兩個分運動的性質(zhì)特點,判斷合運動的性質(zhì)及軌跡,學生不容易很快掌握,是教學的難點,解決難點的關鍵是引導學生把每個分運動的初始值(包括初速度、加速度以及每個分運動所受的外力)進行合成,最終還是用合運動的初速度與合外力的方向關系來判斷。
1、乒乓球、小鐵球、細繩。
2、斜槽、條形磁鐵、鐵球、投影儀、計算機軟盤、彩電。
機械運動可以劃分為平動和轉(zhuǎn)動,而平動又可以劃分為直線運動和曲線運動,所以曲線運動屬于平動形式,做曲線運動的.物體仍然可以看成一個質(zhì)點,曲線運動比直線運動更為普遍。例如,車輛拐彎;月球繞地球約27天轉(zhuǎn)一圈;地球繞太陽約一年轉(zhuǎn)一周;太陽繞銀河系中心約2.2億年轉(zhuǎn)一周。
因為曲線運動中速度方向連續(xù)發(fā)生變化,我們很難直觀物體在某時刻的速度方向?梢栽O想如果某時刻的速度方向不再發(fā)生變化,物體將沿該時刻的速度方向做勻速直線運動。然后聯(lián)系實際引導學生想象幾種現(xiàn)象。
(1)讓學生回答,繩拉小球在光滑的水平面上做圓周運動,當繩斷后小球?qū)⒀厥裁捶较蜻\動?(沿切線方向飛出)然后引導學生分析原因:繩斷后小球速度方向不再發(fā)生變化,由于慣性,從即刻起小球做勻速直線運動,沿切線飛出。
。2)教材內(nèi)容:砂輪磨刀使火星沿切線飛出,引導學生分析原因:被磨掉的熾熱微粒速度方向不再改變,由于慣性以分離時的速度方向做勻速直線運動。又如,讓撐開的帶有雨滴的雨傘旋轉(zhuǎn),雨滴沿傘邊切線方向飛出(與上例同理)。
。3)在想象與分析的基礎上,引導學生概括總結(jié)得出:曲線運動中,速度方向是時刻改變的,在某時刻的瞬時速度方向在曲線的這一點的切線方向上。并引導學生注意到:曲線運動中速度的大小和方向可能同時變化,但速度的方向是一定改變的,速度是矢量,方向一定變,速度就一定變,所以曲線運動一定是變速運動。
曲線運動是變速運動,由牛頓第二定律分析可知,速度的變化一定產(chǎn)生加速度,而加速度必然由外力引起,加速度與合外力成正比并且方向相同。隨后提出問題,引導學生思考。
。1)如果合外力與速度在同一直線上,物體將做什么樣的運動?(變速直線運動)
。2)繩拉小球在光滑水平面上做速度大小不變的圓周運動,繩子的拉力T起什么作用?(改變速度方向)
(3)演示實驗(用投影儀或計算機軟件):讓小鐵球從斜槽上滾下,小球?qū)⒀刂本OO′運動。然后在垂直O(jiān)O′的方向上放條形磁鐵,使小球再從斜槽上滾下,小球?qū)⑵x原方向做曲線運動。又例如讓小球從桌面上滾下,離開桌面后做曲線運動。
。4)觀察實驗后引導學生概括總結(jié)如下:
①平行速度的力改變速度大。
、诖怪彼俣鹊牧Ω淖兯俣鹊姆较;
、鄄黄叫幸膊淮怪彼俣鹊耐饬,同時改變速度的大小和方向;
、芤龑W生得出曲線運動的條件:合外力與速度不在同一直線上時,物體做曲線運動。
物體的運動往往是復雜的,對于復雜的運動,常?梢园阉鼈兛闯蓭讉簡單的運動組成的,通過研究簡單的運動達到研究復雜運動的目的。
①把注滿水的乒乓球用細繩系住另一端固定在B釘上,乒乓球靜止在A點,畫出線段BB′且使AB≈BB′(如圖5),用光滑棒在B點附近從左向右沿BB′方向勻速推動吊繩,提示學生觀察乒乓球?qū)嶋H運動的軌跡是沿AB′方向,幫助學生分析這是因為乒乓球同時參與了AB方向和BB′方向的勻速直線運動的結(jié)果,而這兩個分運動的速度都等于棒的推動速度。小球沿豎直方向及沿BB′方向的運動都是分運動;沿AB′方向的是合運動。分析表明合運動的位移與分運動位移遵守平行四邊形定則。
、诖珊訂栴}:可以看做由兩個運動組成。假如河水不流動而船在靜水中沿AB方向行駛,經(jīng)一段時間從A運動到B(如圖6),假如船的發(fā)動機沒有開動,而河水流動,那么船經(jīng)過相同的一段時間將從A運動到A′,如果船在流動的河水中開動同時參與上述兩個運動,經(jīng)相同時間從A點運動到B′點,從A到B′的運動就是上述兩個分運動的合運動。
注意:船頭指向為發(fā)動機產(chǎn)生的船速方向,指分速度;船的合運動的速度方向不一定是船頭的指向。這里的分運動、合運動都是相對地球而言,不必引入相對速度概念,避免使問題復雜化。
①用分運動的位移、速度、加速度求合運動的位移、速度、加速度等叫運動的合成。反之由合運動求分運動的位移速度、加速度等叫運動的分解。
②運動的合成與分解遵守矢量運算法則,即平行四邊形法則。例如:船的合位移s合是兩個分位移s 1 s 2的矢量和;又例如飛機斜向上起飛時,在水平方向及豎直方向的分速度分別為v 1 =vcosθ,v 2 =vsinθ,其中,v是飛機的起飛速度。如圖7所示。
①兩個勻速直線運動的合運動一定是勻速直線運動。提問學生為什么?(v合為恒量)
、谔岢鰡栴}:船渡河時如果在AB方向的分運動是勻加速運動,水仍然勻速流動,船的合運動軌跡還是直線嗎?學生思考后回答并提示學生用曲線運動的條件來判斷,然后引導學生綜合概括出判斷方法:首先將兩個分運動的初始運動量及外力進行合成,然后用合運動的初速度及合運動所受的合外力的方向關系進行判斷。合成結(jié)果可知,船的合速度v合與合外力F不在同一直線上,船一定做曲線運動。如鞏固知識讓學生再思考回答:兩個不在同直線上初速度都為零的勻加速直線運動的合運動是什么運動?
。▌蚣铀僦本運動)
。1)通過此例讓學生明確運動的獨立性及等時性的問題,即每一個分運動彼此獨立,互不干擾;合運動與每一個分運動所用時間相同。
。2)關于速度的說明,在應用船速這個概念時,應注意區(qū)別船速v船及船的合運動速度v合。前者是發(fā)動機產(chǎn)生的分速度,后者是合速度,由于不引入相對速度概念,使上述兩種速度容易相混。
。3)問題的提出:河寬H,船速為v船,水流速度為v水,船速v船與河岸的夾角為θ,如圖9所示。
、偾蠖珊铀玫臅r間,并討論θ=?時渡河時間最短。
、谠鯓佣珊樱暮衔灰谱钚。
分析①用船在靜水中的分運動討論渡河時間比較方便,根據(jù)運動的獨立性,渡河時間
分析②當v船>v水時,v合垂直河岸,合位移最短等于河寬H,根向與河岸的夾角。
1、曲線運動的條件是F合與v不在同一直線上,曲線運動的速度方向為曲線的切線方向。
2、復雜運動可以分解成簡單的運動分別來研究,由分運動求合運動叫運動的合成,反之叫運動的分解,運動的合成與分解,遵守平行四邊形定
3、用曲線運動的條件及運動的合成與分解知識可以判斷合運動的性質(zhì)及合運動軌跡。
最后一例題可作為思考題先留給學生。在學生思考后講解效果更好。
高中物理教案 篇6
名師導航
●重點與剖析
一、自由落體運動
1.定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動.
思考:不同的物體,下落快慢是否相同?為什么物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況不同?
在空氣中與在真空中的區(qū)別是,空氣中存在著空氣阻力.對于一些密度較小的物體,例如降落傘、羽毛、紙片等,在空氣中下落時,受到的空氣阻力影響較大;而一些密度較大的物體,如金屬球等,下落時,空氣阻力的影響就相對較小了.因此在空氣中下落時,它們的快慢就不同了.
在真空中,所有的物體都只受到重力,同時由靜止開始下落,都做自由落體運動,快慢相同.
2.不同物體的下落快慢與重力大小的關系
(1)有空氣阻力時,由于空氣阻力的影響,輕重不同的物體的下落快慢不同,往往是較重的物體下落得較快.
。2)若物體不受空氣阻力作用,盡管不同的物體質(zhì)量和形狀不同,但它們下落的快慢相同.
3.自由落體運動的特點
(1)v0=0
。2)加速度恒定(a=g).
4.自由落體運動的性質(zhì):初速度為零的勻加速直線運動.
二、自由落體加速度
1.自由落體加速度又叫重力加速度,通常用g來表示.
2.自由落體加速度的方向總是豎直向下.
3.在同一地點,一切物體的自由落體加速度都相同.
4.在不同地理位置處的自由落體加速度一般不同.
規(guī)律:赤道上物體的重力加速度最小,南(北)極處重力加速度最大;物體所處地理位置的緯度越大,重力加速度越大.
三、自由落體運動的運律動規(guī)
因為自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動,所以勻變速直線運動的基本公式及其推論都適用于自由落體運動.
1.速度公式:v=gt
2.位移公式:h= gt2
3.位移速度關系式:v2=2gh
4.平均速度公式: =
5.推論:Δh=gT2
●問題與探究
問題1 物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況相同嗎?你有什么假設與猜想?
探究思路:物體在真空中下落時,只受重力作用,不再受到空氣阻力,此時物體的加速度較大,整個下落過程運動加快.在空氣中,物體不但受重力還受空氣阻力,二者方向相反,此時物體加速度較小,整個下落過程較慢些.
問題2 自由落體是一種理想化模型,請你結(jié)合實例談談什么情況下,可以將物體下落的運動看成是自由落體運動.
探究思路:回顧第一章質(zhì)點的概念,談談我們在處理物理問題時,根據(jù)研究問題的性質(zhì)和需要,如何抓住問題中的主要因素,忽略其次要因素,建立一種理想化的模型,使復雜的問題得到簡化,進一步理解這種重要的科學研究方法.
問題3 地球上的不同地點,物體做自由落體運動的加速度相同嗎?
探究思路:地球上不同的地點,同一物體所受的重力不同,產(chǎn)生的重力加速度也就不同.一般來講,越靠近兩極,物體做自由落體運動的加速度就越大;離赤道越近,加速度就越小.
●典題與精析
例1 下列說法錯誤的是
A.從靜止開始下落的物體一定做自由落體運動
B.若空氣阻力不能忽略,則一定是重的物體下落得快
C.自由落體加速度的方向總是垂直向下
D.滿足速度跟時間成正比的下落運動一定是自由落體運動
精析:此題主要考查自由落體運動概念的理解,自由落體運動是指物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動.選項A沒有說明是什么樣的物體,所受空氣阻力能否忽略不得而知;選項C中自由落體加速度的方向應為豎直向下,初速度為零的`勻加速直線運動的速度都與時間成正比,但不一定是自由落體運動.
答案:ABCD
例2 小明在一次大雨后,對自家屋頂?shù)蜗碌乃芜M行觀察,發(fā)現(xiàn)基本上每滴水下落的時間為1.5 s,他由此估計出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬間的速度.你知道小明是怎樣估算的嗎?
精析:粗略估計時,將水滴下落看成是自由落體,g取10 m/s2,由落體運動的規(guī)律可求得.
答案:設水滴落地時的速度為vt,房子高度為h,則:
vt=gt=10×1.5 m/s=15 m/s
h= gt2= ×10×1.52 m=11.25 m.
綠色通道:學習物理理論是為了指導實踐,所以在學習中要注重理論聯(lián)系實際.分析問題要從實際出發(fā),各種因素是否對結(jié)果產(chǎn)生影響都應具體分析.
例3 一自由下落的物體最后1 s下落了25 m,則物體從多高處自由下落?(g取10 m/s2)
精析:本題中的物體做自由落體運動,加速度為g=10 N/kg,并且知道了物體最后1 s的位移為25 m,如果假設物體全程時間為t,全程的位移為s,該物體在前t-1 s的時間內(nèi)位移就是s-25 m,由等式h= ggt2和h-25= g(t-1)2就可解出h和t.
答案:設物體從h處下落,歷經(jīng)的時間為t.則有:
h= gt2 ①
h-25= g(t-1)2 ②
由①②解得:h=45 m,t=3 s
所以,物體從離地45 m高處落下.
綠色通道:把物體的自由落體過程分成兩段,尋找等量
高中物理教案 篇7
知識目標
1、了解什么是能源,了解什么是常規(guī)能源,了解常規(guī)能源的儲備與人類需求間的矛盾
2、了解常規(guī)能源的使用與環(huán)境污染的關系。了解哪些能源是清潔能源,哪些能源可再生。
能力目標
培養(yǎng)學生通過分析日常生活現(xiàn)象提高概括物理規(guī)律的能力
情感目標
通過第二類永動機無法制成的講解,使學生進一步認識到人類改造自然時必須遵從自然規(guī)律,違反自然規(guī)律將一事無成
通過介紹開發(fā)新能源的重要性,激勵學生認真學習,提高為人類美好未來努力學習的覺悟
新課教學
師:在日常生活和各種產(chǎn)業(yè)中我們都要消耗能量。另外,自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性,而產(chǎn)生的能量耗散問題,使得能源問題成為當今世界的一個重要的問題。本節(jié)課我們就來學習能源。
一、能源:凡是能提供可利用能量的物質(zhì)和自然過程。
。、常規(guī)能源:煤、石油、天然氣等。常規(guī)能源的儲藏是有限的。
問:常規(guī)的能源使用帶來了那些負面影響呢?(①溫室效應②酸雨③化學煙霧④放射性污染)(1)溫室效應:溫室效應是由于大氣里溫室氣體(二氧化碳)含量增大而形成的。石油和煤炭燃燒時產(chǎn)生二氧化碳。
。2)酸雨:大氣中酸性污染物質(zhì),如二氧化硫等物質(zhì)會使雨水中的酸度升高,形成“酸雨”。煤炭中含有較多的硫,燃燒時產(chǎn)生二氧化硫等物質(zhì)。
。3)光化學煙霧:氮氧化合物和碳氫化合物在大氣中受到陽光中強烈紫外線照射后產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)。主要成分是臭氧。
另外常規(guī)能源燃燒時產(chǎn)生的浮塵也是一種污染。
常規(guī)能源的大量消耗所帶來的環(huán)境污染即損害人體健康,又影響動植物的生長,破壞經(jīng)濟資源,損壞建筑物及文物古跡,嚴重時可改變大氣的性質(zhì),使生態(tài)受到破壞。
二、開發(fā)新能源:綠色能源的開發(fā)與利用
綠色能源:在釋放能量或能量轉(zhuǎn)化過程中對環(huán)境不造成污染的能源叫綠色能源。
問:可以開發(fā)那些清潔相對無污染的能源呢?(①太陽能②風能③生物質(zhì)能④核能⑤水能)
世界上石油儲量最大的中東地區(qū)一直是發(fā)達國家關注的焦點,外交、軍事莫不圍繞著這片從地表上看毫無魅力的區(qū)域打轉(zhuǎn)。世界警察(美國)和他的隨從們最愿意去管中東的事情:兩次海灣戰(zhàn)爭、伊拉克戰(zhàn)爭等等…說明能量消耗巨大的富國們對石油的心痛程度。
令以一方面,“替代品”——新能源的研發(fā)、形式層出不窮。
1、水能:水作為能量的載體,被太陽能驅(qū)動地球上三棲(水、陸、空)循環(huán)。地表水的流動時,在落差大、流量大的地區(qū),形成可利用的水能資源。目前世界上水力發(fā)電還處于起步階段。
2、海洋能:由于地球受月球和太陽引力的周期性不均衡,海水發(fā)生非氣候性的漲潮和落潮現(xiàn)象,形成潮汐。潮汐蘊含著巨大能量,既可以用來推動機械裝置,又可以用來發(fā)電。
此外,由于海水表層和深層間的存在很大的溫差,利用這種溫差也可以發(fā)電(*因為水的沸點與氣壓有關,如果建造一個裝置,用抽真空的方法使表層的海水在20攝氏度時汽化,并推動汽輪機,再將深層的冷水提上來使蒸汽冷卻,如此周而復始,就可以發(fā)電了。除這種方法外,還可以用低沸點的流體如丙烷和氨來作為熱機的工作介質(zhì))。法國已經(jīng)建成了世界上第一座溫差發(fā)電站,發(fā)電容量為14,000kW。
3、風能:利用風的機械能發(fā)電,風能是一種重要的自然能源。據(jù)有關專家估算,在全球邊界層內(nèi)的總能量為1.3×1015瓦,一年中約為1.4×1016千瓦時電力的能量,相當于目前全世界 每年所燃燒能量的3000倍。其中1/10為可取用的極限量。
風能的優(yōu)點是:總能量巨大,利用簡單、無污染、可再生。缺點是:能量密度低(當流速同為3米/秒時,風力的能量密度僅為水力的1/1000)、不穩(wěn)定性大,連續(xù)性、可靠性差,時空分布不均勻。
4、沼氣:利用厭氧微生物在密閉條件下分解(廢棄)有機物,產(chǎn)生沼氣,沼氣具有很高的熱值,燃燒后生成二氧化碳和水,不污染空氣,不危害農(nóng)作物和人畜健康。生成沼氣的原料本身就是各種廢棄物,生產(chǎn)過程可以減少(有機物)垃圾的數(shù)量。
在農(nóng)村到處可以看到許多生物質(zhì)的廢棄物,如人畜糞便、秸稈、雜草和不能食用的果蔬,等等。將這些廢棄物收集起來,經(jīng)過細菌發(fā)酵可以產(chǎn)生沼氣,用沼氣做燃料和照明,也可以發(fā)電。
5、太陽能:太陽能是一種可廣泛利用的清潔能源。我們目前的利用方式主要是兩種——
一是將陽光聚焦,將光能轉(zhuǎn)化為熱能(傳說阿基米德就曾經(jīng)利用聚光鏡反射陽光,燒毀了來犯的敵艦)。在日照充分的地方,人們在生產(chǎn)和生活中已大量使用太陽灶、干燥器和太陽能熱水器(太陽能熱水器的'構(gòu)造要簡單的多。因為不需要它產(chǎn)生太高的溫度。在大多數(shù)情況下,可以將太陽能熱水器的集熱器制成箱式、蛇型管式、直管式、平板式或枕式,通過管道與水源和儲水箱相連。太陽能熱水器在我國北方比較常見)。
二是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能,再用化學能發(fā)電。比較常見的光電池是硅電池(它能將13%-20%的日光能轉(zhuǎn)化為電能)。許多電子計算器和其他小型電子儀器現(xiàn)在已經(jīng)采用太陽能電池供電,人造衛(wèi)星和宇宙飛船更是主要依靠太陽能電池來提供電力。
但是陽光在達到地面以前要經(jīng)過大氣的反射、散射和吸收,能量損失較大,加上陰天、晝夜變化和雨雪等降水過程的影響,目前地面上利用日光發(fā)電受到一定限制。
無論是生物質(zhì)能、風能,還是水力、溫差和潮汐能,歸根結(jié)底都是太陽能的轉(zhuǎn)化形式。即使礦物燃料,也是通過生物的化石形式保存下來的億萬年以前的太陽能。
6、地熱能:用地熱采暖、將地熱用于農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)等,在全世界范圍內(nèi)受到關注。(從直接利用地熱的規(guī)模來說,最常用的是地熱水淋浴,占總利用量的1/3以上,其次是地熱水養(yǎng)殖和種植約占20%,地熱采暖約占13%,地熱能工業(yè)利用約占2%)。
利用地熱能,占地很少,無廢渣、粉塵污染,用后的棄(尾)水既可綜合利用,又可回注到地下儲層,達到增加壓力、保護儲層、保護地熱資源的雙重目的。*據(jù)美國地熱資源委員會(GRC) 1990年的調(diào)查,世界上18個國家有地熱發(fā)電,總裝機容量5827.55兆瓦,裝機容量在100兆瓦以上的國家有美國、菲律賓、墨西哥、意大利、新西蘭、日本和印尼。我國的地熱資 源也很豐富,但開發(fā)利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省區(qū)。除以上利用外,從熱水中還可提取鹽類、有益化學組分和硫磺等。
7、核能:鈾在自然界中有三種放射性同位素:U235、U238、U234 ,在衰變過程中放出熱量。在軍事上鈾主要用來制造核武器和核動力燃料。鈾的和平用途十分廣泛,其中最主要的是用作核電反應堆的燃料。
由于核電具有發(fā)電成本低、對環(huán)境污染小和安全等優(yōu)點,世界各國,尤其是工業(yè)發(fā)達的國家和地區(qū)都大力發(fā)展核電,估計到20xx年核電將達到世界總發(fā)電量的25%左右。我國已建成秦山、大亞灣核電站,目前還有多處正在籌建。
大自然賜給人類的綠色能源儲量豐富,只要我們科學開發(fā),合理利用,必將對人類做出前所未有的貢獻。
高中物理教案 篇8
教學目標
1、知道兩列頻率相同的波才能發(fā)生干涉現(xiàn)象;知道干涉現(xiàn)象的特點。
2、知道現(xiàn)象是特殊條件下的疊加現(xiàn)象,知道干涉現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象。
3、通過觀察波的獨立前進,波的疊加和水現(xiàn)象,認識條件及干涉現(xiàn)象的特征。
教學建議
本節(jié)重點是對干涉概念的理解和產(chǎn)生穩(wěn)定干涉條件的應用。學習中要注意兩列波的波峰、波峰相遇處是振動最強的地方,波谷、波谷相遇處也是振動最強的地方;而波峰、波谷或波谷、波峰相遇處則是振動最弱的地方。干涉的圖樣是穩(wěn)定的,振動加強的地方永遠加強,振動減弱的地方永遠減弱。
為什么頻率不同的兩列波相遇,不發(fā)生干涉現(xiàn)象?
因為頻率不同的兩列波相遇,疊加區(qū)各點的合振動的振幅,有時是兩個振動的振幅之和,有時是兩個振動的振幅之差,沒有振動總是得到加強或總是減弱的區(qū)域,這樣的兩個波源不能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象,不能形成穩(wěn)定干涉圖樣。而是波疊加中的一個特例,即產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣.
請教師閱讀下表:
項目
備注
概念
頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動始終加強,某些區(qū)域的振動始終減弱,并且振動的加強區(qū)和減弱區(qū)相互間隔的現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象。
產(chǎn)生穩(wěn)定干涉條件
(1)兩列波的頻率相同;
(2)振動情況相同.
產(chǎn)生的原因
波疊加的結(jié)果
教學設計
示例教學重點:
波的疊加及發(fā)生的條件。教學難點:對穩(wěn)定的圖樣的理解。教學方法:實驗討論法教學儀器:水槽演示儀,長條橡膠管,計算機多媒體新課引入:問題1:上節(jié)課我們研究了波的衍射現(xiàn)象,什么是波的衍射現(xiàn)象呢?(波繞過障礙物的現(xiàn)象)問題2:發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是什么?(障礙物或孔的大小比波長小,或者與波長相差不多)這節(jié)課我們研究現(xiàn)象,如果同時投入兩個小石子,形成了兩列波,當它們相遇在一起時又會怎樣?請學生注意觀察演示實驗。
一、觀察現(xiàn)象:
、僭谒垩菔緝x上有兩個振源的條件下,單獨使用其中的一個振源,水波按該振源的振動方式向外傳播;再單獨使用另一個振源,水波按該振源的振動方式向外傳播,F(xiàn)象結(jié)論:每一個波源都按其自己的方式,在介質(zhì)中產(chǎn)生振動,并能使介質(zhì)將這種振動向外傳播
、谡覂蓚同學拉著一條長繩,讓他們同時分別抖動一下繩的端點,則會從兩端各產(chǎn)生一個波包向?qū)Ψ絺鞑。當兩個波包在中間相遇時,形狀發(fā)生變化,相遇后又各自傳播。(由于這種現(xiàn)象一瞬間完成,學生看不清楚,教師可用計算機多媒體演示)現(xiàn)象結(jié)論:波相遇時,發(fā)生疊加。以后仍按原來的方式傳播,是獨立的。
1.波的疊加:在前面的現(xiàn)象的觀察的基礎上,向?qū)W生說明什么是波的疊加。教師板書:兩列波相遇時,在波的重疊區(qū)域,任何一個質(zhì)點的總位移都等于兩列波分別引起的位移的矢量和。
結(jié)合圖下圖解釋此結(jié)論。
解釋時可以這樣說:在介質(zhì)中選一點為研究對象,在某一時刻,當波源l的振動傳播到點時,若恰好是波峰,則引起點向上振動;同時,波源2的振動也傳播到了點,若恰好也是波峰,則也會引起點向上振動;這時,點的振動就是兩個向上的振動的疊加,點的振動被加強了。(當然,在某一時刻,當波源1的振動傳播到點時,若恰好是波谷,則引起戶點向下振動;同時,波源2的振動傳播到了點時,若恰好也是波谷,則也會引起點向下振動;這時,點的振動就是兩個向下的振動的疊加,點的振動還是被加強了。)用以上的分析,說明什么是振動加強的區(qū)域。
波源l經(jīng)過半周期后,傳播到P點的振動變?yōu)椴ü龋蜁筆點的振動向下,但此時波源2傳過來的振動不一定是波谷(因為兩波源的周期可能不同),所以,此時P點的振動可能被減弱,也可能是被加強的。(讓學生來說明原因)
問題:如果希望P點的振動總能被加強,應有什么條件?如果在介質(zhì)中有另一質(zhì)點Q,希望Q點的振動總能被減弱,應有什么條件?
總結(jié):波源1和波源2的周期應相同。
觀察現(xiàn)象:
、鬯壑械乃λǜ缮鎴D樣的解釋中,特別要強調(diào)兩列水波的頻率是相同的,所以產(chǎn)生了在水面上有些點的振動加強,而另一些點的振動減弱的.現(xiàn)象,加強和減弱的點的分布是穩(wěn)定的。
詳細解釋教材中給出的插圖,如下圖所示。在解釋和說明中,特別應強調(diào)的幾點是:
、俅藞D是某時刻兩列波傳播的情況;
、趦闪胁ǖ念l率(波長)相等;
、郛攦闪胁ǖ牟ǚ逶谀滁c相遇時,這點的振動位移是正的最大值,過半周期后,這點就是波谷和波谷相遇,則這點的振動位移是負的最大值;
、苷駝蛹訌姷狞c的振動總是加強的,振動減弱的點的振動總是減弱的。
讓學生思考和討論,并在分析的基礎上,給出干涉的定義:
。ń處煱鍟╊l率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動加強,某些區(qū)域的振動減弱,并且振動加強和振動減弱的區(qū)域互相間隔,這種現(xiàn)象叫,形成的圖樣叫做圖樣。
請學生反復觀察水槽中的水,分清哪些區(qū)域為振動加強的區(qū)域,哪些區(qū)域為振動減弱的區(qū)域。
最后應幫助學生分析清楚:介質(zhì)中某點的振動加強,是指這個質(zhì)點以較大的振幅振動;而某點的振動減弱,是指這個質(zhì)點以較小的振幅振動,這與只有一個波源的振動在介質(zhì)中傳播時,各質(zhì)點均按此波源的振動方式振動是不同的。
問題:任何兩列波進行疊加都可以產(chǎn)生干涉現(xiàn)象嗎?(不可以)為什么?(干涉是一種特殊的疊加。任何兩列波都可以進行疊加,但只有兩列頻率相同)
總結(jié):干涉是波特有的現(xiàn)象。
二、應用
請學生思考和討論在我們生活中是否遇到過現(xiàn)象,舉例說明:
例1、水現(xiàn)象。
例2、聲現(xiàn)象。
三、課堂小結(jié)
高中物理教案 篇9
一、教學目標
1、在開普勒第三定律的基礎上,推導得到萬有引力定律,使學生對此規(guī)律有初步理解。
2、介紹萬有引力恒量的測定方法,增加學生對萬有引力定律的感性認識。
3、通過牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過程和卡文迪許扭秤的設計方法,滲透科學發(fā)現(xiàn)與科學實驗的方法論教育。
二、重點、難點分析
1、萬有引力定律的推導過程,既是本節(jié)課的重點,又是學生理解的難點,所以要根據(jù)學生反映,調(diào)節(jié)講解速度及方法。
2、由于一般物體間的萬有引力極小,學生對此缺乏感性認識,又無法進行演示實驗,故應加強舉例。
三、教具
卡文迪許扭秤模型。
四、教學過程
。ㄒ唬┮胄抡n
1、引課:前面我們已經(jīng)學習了有關圓周運動的知識,我們知道做圓周運動的物體都需要一個向心力,而向心力是一種效果力,是由物體所受實際力的合力或分力來提供的。另外我們還知道,月球是繞地球做圓周運動的,那么我們想過沒有,月球做圓周運動的向心力是由誰來提供的呢?(學生一般會回答:地球?qū)υ虑蛴幸。?/p>
我們再來看一個實驗:我把一個粉筆頭由靜止釋放,粉筆頭會下落到地面。
實驗:粉筆頭自由下落。
同學們想過沒有,粉筆頭為什么是向下運動,而不是向其他方向運動呢?同學可能會說,重力的方向是豎直向下的,那么重力又是怎么產(chǎn)生的呢?地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑虻囊κ遣皇且环N力呢?(學生一般會回答:是。)這個問題也是300多年前牛頓苦思冥想的問題,牛頓的結(jié)論也是:yes。
既然地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑蛴幸κ且环N力,那么這種力是由什么因素決定的,是只有地球?qū)ξ矬w有這種力呢,還是所有物體間都存在這種力呢?這就是我們今天要研究的萬有引力定律。
板書:萬有引力定律
。ǘ┙虒W過程
1、萬有引力定律的推導
首先讓我們回到牛頓的年代,從他的角度進行一下思考吧。當時“日心說”已在科學界基本否認了“地心說”,如果認為只有地球?qū)ξ矬w存在引力,即地球是一個特殊物體,則勢必會退回“地球是宇宙中心”的說法,而認為物體間普遍存在著引力,可這種引力在生活中又難以觀察到,原因是什么呢?(學生可能會答出:一般物體間,這種引力很小。如不能答出,教師可誘導。)所以要研究這種引力,只能從這種引力表現(xiàn)比較明顯的物體——天體的問題入手。當時有一個天文學家開普勒通過觀測數(shù)據(jù)得到了一個規(guī)律:所有行星軌道半徑的3次方與運動周期的2次方之比是一個定值,即開普勒第
其中m為行星質(zhì)量,R為行星軌道半徑,即太陽與行星的距離。也就是說,太陽對行星的引力正比于行星的質(zhì)量而反比于太陽與行星的距離的平方。
而此時牛頓已經(jīng)得到他的第三定律,即作用力等于反作用力,用在這里,就是行星對太陽也有引力。同時,太陽也不是一個特殊物體,它
用語言表述,就是:太陽與行星之間的引力,與它們質(zhì)量的乘積成正比,與它們距離的平方成反比。這就是牛頓的萬有引力定律。如果改
其中G為一個常數(shù),叫做萬有引力恒量。(視學生情況,可強調(diào)與物體重力只是用同一字母表示,并非同一個含義。)
應該說明的是,牛頓得出這個規(guī)律,是在與胡克等人的探討中得到的。
2、萬有引力定律的理解
下面我們對萬有引力定律做進一步的說明:
。1)萬有引力存在于任何兩個物體之間。雖然我們推導萬有引力定律是從太陽對行星的引力導出的,但剛才我們已經(jīng)分析過,太陽與行星都不是特殊的物體,所以萬有引力存在于任何兩個物體之間。也正因為此,這個引力稱做萬有引力。只不過一般物體的質(zhì)量與星球相比過于小了,它們之間的萬有引力也非常小,完全可以忽略不計。所以萬有引力定律的表述是:
板書:任何兩個物體都是相互吸引的,引力的大小跟兩個物體的質(zhì)
其中m1、m2分別表示兩個物體的質(zhì)量,r為它們間的距離。
。2)萬有引力定律中的距離r,其含義是兩個質(zhì)點間的距離。兩個物體相距很遠,則物體一般可以視為質(zhì)點。但如果是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近,則應把r理解為它們的幾何中心的距離。例如物體是兩個球體,r就是兩個球心間的距離。
。3)萬有引力是因為物體有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力。從萬有引力定律可以看出,物體間的萬有引力由相互作用的兩個物體的質(zhì)量決定,所以質(zhì)量是萬有引力的產(chǎn)生原因。從這一產(chǎn)生原因可以看出:萬有引力不同于我們初中所學習過的電荷間的引力及磁極間的引力,也不同于我們以后要學習的分子間的引力。
3、萬有引力恒量的測定
牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,但萬有引力恒量G這個常數(shù)是多少,連他本人也不知道。按說只要測出兩個物體的質(zhì)量,測出兩個物體間的距離,再測出物體間的引力,代入萬有引力定律,就可以測出這個恒量。但因為一般物體的質(zhì)量太小了,它們間的引力無法測出,而天體的質(zhì)量太大了,又無法測出質(zhì)量。所以,萬有引力定律發(fā)現(xiàn)了100多年,萬有引力恒量仍沒有一個準確的結(jié)果,這個公式就仍然不能是一個完善的等式。直到100多年后,英國人卡文迪許利用扭秤,才巧妙地測出了這個恒量。
這是一個卡文迪許扭秤的模型。(教師出示模型,并拆裝講解)這個扭秤的主要部分是這樣一個T字形輕而結(jié)實的框架,把這個T形架倒掛在一根石英絲下。若在T形架的兩端施加兩個大小相等、方向相反的力,石英絲就會扭轉(zhuǎn)一個角度。力越大,扭轉(zhuǎn)的角度也越大。反過來,如果測出T形架轉(zhuǎn)過的角度,也就可以測出T形架兩端所受力的大小,F(xiàn)在在T形架的兩端各固定一個小球,再在每個小球的附近各放一個大球,大小兩個球間的距離是可以較容易測定的。根據(jù)萬有引力定律,大球會對小球產(chǎn)生引力,T形架會隨之扭轉(zhuǎn),只要測出其扭轉(zhuǎn)的角度,就可以測出引力的大小。當然由于引力很小,這個扭轉(zhuǎn)的角度會很小。怎樣才能把這個角度測出來呢?卡文迪許在T形架上裝了一面小鏡子,用一束光射向鏡子,經(jīng)鏡子反射后的`光射向遠處的刻度尺,當鏡子與T形架一起發(fā)生一個很小的轉(zhuǎn)動時,刻度尺上的光斑會發(fā)生較大的移動。這樣,就起到一個化小為大的效果,通過測定光斑的移動,測定了T形架在放置大球前后扭轉(zhuǎn)的角度,從而測定了此時大球?qū)π∏虻囊。卡文迪許用此扭秤驗證了牛頓萬有引力定律,并測定出萬有引力恒量G的數(shù)值。這個數(shù)值與近代用更加科學的方法測定的數(shù)值是非常接近的。
卡文迪許測定的G值為6。754×10—11,現(xiàn)在公認的G值為6。67×10—11。需要注意的是,這個萬有引力恒量是有單位的:它的單位應該是乘以兩個質(zhì)量的單位千克,再除以距離的單位米的平方后,得到力的單位牛頓,故應為Nm2/kg2。
板書:G=6。67×10—11Nm2/kg2
由于萬有引力恒量的數(shù)值非常小,所以一般質(zhì)量的物體之間的萬有引力是很小的,我們可以估算一下,兩個質(zhì)量50kg的同學相距0。5m時之間的萬有引力有多大(可由學生回答:約6。67×10—7N),這么小的力我們是根本感覺不到的。只有質(zhì)量很大的物體對一般物體的引力我們才能感覺到,如地球?qū)ξ覀兊囊Υ笾戮褪俏覀兊闹亓,月球(qū)Q蟮囊е铝顺毕F(xiàn)象。而天體之間的引力由于星球的質(zhì)量很大,又是非常驚人的:如太陽對地球的引力達3。56×1022N。
五、課堂小結(jié)
本節(jié)課我們學習了萬有引力定律,了解了任何兩個有質(zhì)量的物體之間都存在著一種引力,這個引力正比于兩個物體質(zhì)量的乘積,反比于兩個物體間的距離。其大小的決定式為:
其中G為萬有引力恒量:G=6。67×10—11Nm2/kg2
另外,我們還了解了科學家分析物體、解決問題的方法和技巧,希望對我們今后分析問題、解決問題能夠有所借鑒。
六、說明
1、設計思路:本節(jié)課由于內(nèi)容限制,以教師講授為主。為能夠吸引學生,引課時設計了一些學生習以為常的但又沒有細致思考過的問題。講授過程中以物理學史為主線,讓學生以科學家的角度分析、思考問題。力爭抓住這節(jié)課的有利時機,滲透“沒有絕對特殊的物體”這一引起物理學幾次革命性突破的辯證唯物主義觀點。
2、卡文迪許扭秤模型為自制教具,可仿課本插圖用金屬桿等焊制,外面可用有機玻璃制成外殼,并可拆卸。
高中物理教案 篇10
教學目標
知識與技能
1.知道時間和時刻的區(qū)別和聯(lián)系.
2.理解位移的概念,了解路程與位移的區(qū)別.
3.知道標量和矢量,知道位移是矢量,時間、時刻和路程是標量.
4.能用數(shù)軸或一維直線坐標表示時刻和時間、位置和位移.
5.知道時刻與位置、時間與位移的對應關系.
過程與方法
1.圍繞問題進行充分的討論與交流,聯(lián)系實際引出時間、時刻、位移、路程等,要使學生學會將抽象問題形象化的處理方法.
2.會用坐標表示時刻與時間、位置和位移及相關方向
3.會用矢量表示和計算質(zhì)點位移,用標量表示路程.
情感態(tài)度與價值觀
1.通過時間位移的學習,要讓學生了解生活與物理的關系,同時學會用科學的思維看待事實.
2.通過用物理量表示質(zhì)點不同時刻的不同位置,不同時間內(nèi)的不同位移(或路程)的體驗,領略物理方法的奧妙,體會科學的力量.
3.養(yǎng)成良好的思考表述習慣和科學的價值觀.
4.從知識是相互關聯(lián)、相互補充的思想中,培養(yǎng)同學們建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點.
教學重難點
教學重點
1.時間和時刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系
2.位移的概念以及它與路程的區(qū)別.
教學難點
1.幫助學生正確認識生活中的時間與時刻.
2.理解位移的概念,會用有向線段表示位移.
教學工具
教學課件
多媒體課件
教學過程
[引入新課]
師:上節(jié)課我們學習了描述運動的幾個概念,大家想一下是哪幾個概念?
生:質(zhì)點、參考系、坐標系.
師:大家想一下,如果僅用這幾個概念,能不能全面描述物體的運動情況?
生:不能.
師:那么要準確、全面地描述物體的運動,我們還需要用到哪些物理概念?
一部分學生可能預習過教材,大聲回答,一部分學生可能忙著翻書去找.
師指導學生快速閱讀教材第一段,并粗看這節(jié)課的黑體字標題,提出問題:要描述物體的機械運動,本節(jié)課還將從哪幾個方面去描述?
生通過閱讀、思考,對本節(jié)涉及的概念有個總體印象,知道這些概念都是為了進一步描述物體的運動而引入的,要研究物體的運動還要學好這些基本概念.
引言:宇宙萬物都在時間和空間中存在和運動.我們每天按時上課、下課、用餐、休息。從幼兒園、小學、中學,經(jīng)歷一年又一年,我們在時間的長河里成長.對于時間這個名詞,我們并不陌生,你能準確說出時間的含義嗎?物體的任何機械運動都伴隨著物體在空間中位置的改變,你們用什么來量度物體位置的改變呢?這就是我們今天要研究的課題--§1.2時間和位移.
[新課教學]
一、時刻和時間間隔
[討論與交流]
指導學生仔細閱讀“時刻和時間間隔”一部分,然后用課件投影展示本校作息時間表.
師:同時提出問題;
1.結(jié)合教材,你能列舉出哪些關于時間和時刻的說法?
2.觀察教材第14頁圖1.2-1,如何用數(shù)軸表示時間?
學生在教師的指導下,自主閱讀,積極思考,然后每四人一組展開討論,每
組選出代表,發(fā)表見解,提出問題.
生:我們開始上課的“時間”:8:00就是指的時刻;下課的“時間”:8:45也是指的時刻.這樣每個活動開始和結(jié)束的那一瞬間就是指時刻.
生:我們上一堂課需要45分鐘,做眼保健操需要5分鐘,這些都是指時間間隔,每一個活動所經(jīng)歷的一段時間都是指時間間隔.
師:根據(jù)以上討論與交流,能否說出時刻與時間的概念.
教師幫助總結(jié)并回答學生的提問.
師:時刻是指某一瞬時,時間是時間間隔的簡稱,指一段持續(xù)的時間間隔。兩個時刻的間隔表示一段時間.
讓學生再舉出一些生活中能反映時間間隔和時刻的實例,并讓他們討論.
教師利用課件展示某一列車時刻表,幫助學生分析列車運動情況.
(展示問題)根據(jù)下列“列車時刻表”中的數(shù)據(jù),列車從廣州到長沙、鄭州和北京西站分別需要多長時間?
T15站名T16
18:19北京西14:58
00:35 00:41鄭州08:42 08:36
05:49 05:57武昌03:28 03:20
09:15 09:21長沙23:59 23:5l
16:25廣州16:52
參考答案:6小時59分、15小時50分、22小時零6分.
(教師總結(jié))
師:平常所說的“時間”,有時指時刻,有時指時間間隔,如有人問你:“你們什么時間上課啊?”這里的時間是指時間間隔嗎?
生:不是,實際上這里的時間就是指的時刻.
師:我們可以用數(shù)軸形象地表示出時刻和時間間隔.
教師課件投放教材圖1.2-1所顯示的問題,將其做成F1ash動畫.
學生分組討論,然后說說怎樣用時間軸表示時間和時刻.
生:時刻:在時間坐標軸上用一點來表示時刻.時間:兩個時刻的間隔表示一段時間.一段時間在時間坐標軸上用一線段表示.
師:為了用具體數(shù)字說明時間,必須選擇某一時刻作為計時起點,計時起點的選擇是人為的.單位秒(s).
師:下圖1-2-1給出了時間軸,請你說出第3秒,前3秒,第3秒初第3秒末,第n秒的意義.
答:
1.學習了時間與時刻,藍仔、紅孩、紫珠和黑柱發(fā)表了如下一些說法,正確的是…( )
A.藍仔說,下午2點上課,2點是我們上課的時刻
B.紅孩說,下午2點上課,2點是我們上課的時間
C.紫珠說,下午2點上課,2點45分下課,上課的時刻是45分鐘
D.黑柱說,2點45分下課,2點45分是我們下課的時間
答案:A
2.關于時刻和時間,下列說法中正確的是…………………………………( )
A.時刻表示時間較短,時間表示時間較長B.時刻對應位置,時間對應位移
C.作息時間表上的數(shù)字表示時刻D.1 min內(nèi)有60個時刻
答案:BC
解析:緊扣時間和時刻的定義及位置、位移與時刻、時間的關系,可知B、C正確,A錯.一段時間內(nèi)有無數(shù)個時刻,因而D錯.
以下提供幾個課堂討論與交流的例子,僅供參考.
[討論與交流]:我國在20xx年10月成功地進行了首次載人航天飛行.10月15日09時0分,“神舟”五號飛船點火,經(jīng)9小時40分50秒至15日18時40分50秒,我國宇航員楊利偉在太空中層示中國國旗和聯(lián)合國旗,再經(jīng)11小時42分10秒至16日06時23分,飛船在內(nèi)蒙古中部地區(qū)成為著陸.在上面給出的時間或時刻中,哪些指的是時間,哪些又指的是時刻?
參考答案:這里的“10月15日09時0分”、“15日18時40分50秒”和“16日06時23分”,分別是指這次航天飛行點火、展示國旗和著陸的時刻,而“9小時40分50秒”和“11小時62分10秒”分別指的是從點火到展示國旗和從展示國旗到著陸所用的時間.
二、路程和位移
(情景展示)中國西部的塔克拉瑪干沙漠是我國的沙漠,在沙漠中,遠眺不見邊際,抬頭不見飛鳥.沙漠中布滿了100~200m高的沙丘.像大海的巨浪,人們把它稱為“死亡之!.
許多穿越這個沙漠的勇士常常迷路,甚至因此而喪生.歸結(jié)他們失敗的原因都是因為在沙漠中搞不清這樣三個問題:我在哪里?我要去哪里?選哪條路線?而這三個問題涉及三個描述物體運動的物理量:位置、位移、路程.
師:(投影中國地圖)讓學生思考:從北京到重慶,觀察地圖,你有哪些不同的選擇?這些選擇有何相同或不同之處?
生:從北京到重慶,可以乘汽車,也可以乘火車或飛機,還可以中途改變交通工具.選擇的路線不同,運動軌跡不同,但就位置變動而言,都是從北京來到了重慶.
師:根據(jù)上面的學習,你能給出位移及路程的定義嗎?
生:位移:從物體運動的起點指向運動的終點的有向線段.位移是表示物體位置變化的物理量.國際單位為米(m).
路程:路程是質(zhì)點實際運動軌跡的長度.(板)
在坐標系中,我們也可以用數(shù)學的方法表示出位移.
實例:質(zhì)點從A點運動到B點,我們可以用有方向的線段來表示位移,從初始位置A向末位置B畫有向線段,展示教材圖1.2-3.
[討論與交流]
請看下面的一段對話,找出里面的哪些語言描述了位置,哪些語言描述了位置的變動.哪些是指路程,哪些是指位移.
甲:同學,請問紅孩去哪里了?
乙:他去圖書室了,五分鐘前還在這兒.
甲:圖書室在哪兒?
乙指著東北的方向說:在那個方位.
甲:我還是不知道怎么走過去,有最近的路可去嗎?
乙:你可以從這兒向東到孔子像前再往北走,就能看見了.
丙加入進來,說道;也可以先向北走,再向東,因為那邊有好風景可看.
甲:最近要多遠?
乙:大概要三百米吧.
丙開玩笑說;不用,你如果能從索道直線到達也就是一百米.
乙:別騙人了,哪有索道啊!
丙:我是開玩笑的,那只好辛苦你了,要走曲線.
甲:謝謝你們兩位,我去找他了.
學生分組討論后,選代表回答問題.
生1:乙手指的方向--東北,就是甲在找紅孩的過程中發(fā)生的位移的方向.
生2:里面的三百米是指路程,一百米的直線距離是指位移的大小.
生3:他們談話的位置和圖書室是兩個位置,也就是甲在找紅孩過程中的初末位置.
請你舉出生活中更常見的例子說明路程和位移.(圍繞跑道跑一圈的位移和路程)
[討論與思考]
1.(用課件展示中國地圖)在地圖上查找上海到烏魯木齊的鐵路.請根據(jù)地圖中的比例尺估算一下,坐火車從上海到烏魯木齊的位移和經(jīng)過的路程分別是多少?
閱讀下面的對話:
甲:請問到市圖書館怎么走?
乙:從你所在的市中心向南走400 m到一個十字路口,再向東走300m就到了.
甲:謝謝!
乙:不用客氣.
請在圖1-2-3上把甲要經(jīng)過的路程和位移表示出來.
師:請你歸納一下:位移和路程有什么不同?
生1:位移是矢量,有向線段的長度表示其大小,有向線段的方向表示位移的方向.
生2:質(zhì)點的位移與運動路徑無關,只與初位置、末位置有關.
生3:位移與路程不同,路程是質(zhì)點運動軌跡的長度,路程只有大小沒有方向,是標量.
教師提出問題
師:位移的大小有沒有等于路程的時候?
學生討論后回答,并交流自己的看法.
生:在直線運動中,位移的大小就等于路程。
教師適時點撥,畫一往復直線運動給學生討論.
生:在單方向的直線運動中,位移的大小就等于路程.
教師總結(jié)
師:只有在單向直線運動中,位移的大小才等于路程,在其他情況中,路程要大于位移的大小.
[課堂訓練]
下列關于位移和路程的說法中,正確的是………………( )
A位移大小和路程不一定相等,所以位移才不等于路程
B位移的大小等于路程,方向由起點指向終點
C位移描述物體相對位置的變化,路程描述路徑的長短
D位移描述直線運動,路程描述曲線運動
答案:C
解析:A選項表述的因果關系沒有意義,故A錯.位移的方向可以用從初位置指末位置的有向線段來表示,但位移的大小并不等于路程,往往是位移的大小小于等于路程,故選項B錯.位移和路程是兩個不同的物理量,位移描述物體位置的變化,路程描述物體運動路徑的長短,所以選項C正確.位移的大小和路程不一定相等,只有當物體做單向直線運動時,位移的大小才等于路程.無論是位移還是路程都既可以描述直線運動,也可以描述曲線運動,故選項D也是錯誤的.
三、矢量和標量
師:像位移這樣的物理量,既有大小又有方向,我們以前學過的物理量很多都只有大小,沒有方向,請同學們回憶并說給大家聽聽.
學生討論后回答
生:溫度、質(zhì)量、體積、長度、時間、路程.
對于討論中學生可能提出這樣的問題,像電流、壓強這兩個學生學過的物理量,它們是有方向的,但它們?nèi)匀皇菢肆?這在以后的學習中會更進一步加深對矢量和標量的認識.
學生閱讀課文后,說說矢量和標量的算法有什么不同.
生:兩個標量相加遵從算術(shù)加法的法則.
[討論與思考]
一位同學從操場中心A出發(fā),向北走了40 m,到達C點,然后又向東走了30 m,到達B點.用有向線段表明他第一次、第二次的'位移和兩次行走的合位移(即代表他的位置變化的最后結(jié)果的位移).三個位移的大小各是多少?你能通過這個實例總結(jié)出矢量相加的法則嗎?
解析:畫圖如圖1-2-4所示.矢量相加的法則是平行四邊形法則.
[討論與思考]
氣球升到離地面80m高空時,從氣球上掉下一物體,物體又上升了10 m高后才開始下落,規(guī)定向上方向為正方向.討論并回答下列問題,體會矢量的表示方向.
(1)物體從離開氣球開始到落到地面時的位移大小是多少米?方向如何?
(2)表示物體的位移有幾種方式?其他矢量是否都能這樣表示?注意體會“+”“-”號在表示方向上的作用.
解析:(1)一80m,方向豎直向下;(2)到現(xiàn)在有三種:語言表述法,如“位移的大小為80m,方向豎直向下”;矢量圖法;“+”“一”號法,如“規(guī)定豎直向上為正方向,則物體的位移為一80m”.
[課堂訓練]
(播放1 500m比賽的錄像片斷)
在標準的運動場上將要進行1 500米賽跑,上午9時20分50秒,發(fā)令槍響,某運動員從跑道上最內(nèi)圈的起跑點出發(fā),繞運動場跑了3圈多,到達終點,成績是4分38秒.請根據(jù)上面的信息討論以下問題,并注意題中有關時間、時刻、路程、位置變化的準確含義.
(1)該運動員從起跑點到達終點所花的時間是多少?(4分38秒)起跑和到達的時刻分別是多少?(上午9時20分50秒、上午9時25分28秒)
(2)該運動員跑過的路程是多少?(1 500米)他的位置變化如何?(起跑點到終點的連線)
四、直線運動的位置和位移
提出問題:我們怎樣用數(shù)學的方法描述直線運動的位置和位移?
如果物體做的是直線運動,運動中的某一時刻對應的是物體處在某一位置,如果是一段時間,對應的是這段時間內(nèi)物體的位移.
如圖1-2-6所示,物體在時刻t1處于“位置”x1,在時刻t2運動到“位置”x2
那么(x2- x1)就是物體的“位移”,記為Δx =x2- x1
可見,要描述直線運動的位置和位移,只需建立一維坐標系,用坐標表示位置,用位置坐標的變化量表示物體位移.
在一維坐標系中,用正、負表示運動物體位移的方向.如圖1-2-7所示汽車A的位移為負值,B的位移則為正值.表明汽車B的位移方向為x軸正向,汽車A的位移方向為x軸負向.
課后小結(jié)
時間和時刻這兩個概念是同學們很容易混淆的,同學們要掌握時間坐標軸.在時間軸上,用點表示時刻,用線段表示一段時間間隔.位移和路程是兩個不同的物理量,位移是用來表示質(zhì)點變動的,它的大小等于運動物體初、末位置間的距離,它的方向是從初位置指向末位置,是矢量;而路程是物體實際運動路徑的長度,是標量.只有物體做單向直線運動時,其位移大小才和路程相等,除此以外,物體的位移的大小總是小于路程.找位移的辦法是從初位置到末位置間畫有向線段.有向線段的方向就是位移的方向,有向線段的長度就是位移的大小.時刻對應位置,時間對應位移.在位置坐標軸上,用點來表示位置,用有向線段來表示位移.
本節(jié)課用到的數(shù)學知識和方法:用數(shù)軸來表示時間軸和位移軸,在時間軸上,點表示時刻,線段表示時間間隔.要選計時起點(零時刻),計時起點前的時刻為負,計時起點后的時刻為正;在位移軸上,點表示某一時刻的位置,線段表示某段時間內(nèi)的位移.要選位置參考點(位置零點),直線運動中,可選某一單一方向作為正方向,朝正方向離開參考點的位置都為正,朝負方向離開參考點的位置都為負.位移方向與規(guī)定方向相同時為正,相反時為負.標量遵從算術(shù)加法的法則,矢量遵從三角形定則(或平行四邊形定則,以后會學到,不讓學生知道).
課后習題
教材第16頁問題與練習。
高中物理教案 篇11
教學目標:
一、知識目標
1、掌握勻變速直線運動的速度、位移公式
2、會推出勻變速直線運動的位移和速度的關系式,并會應用它進行計算二、能力目標提高學生靈活應用公式解題的能力三、德育目標本部分矢量較多,在解題中要依據(jù)質(zhì)點的運動情況確定出各量的方向,不要死套公式而不分析實際的客觀運動。
教學重點:
勻變速直線運動規(guī)律的應用
教學難點:
據(jù)速度和位移公式推導得到的速度和位移關系式的正確使用
教學方法:
講練法、推理法、歸納法
教學用具:投影儀、投影片、CAI課件
課時安排1課時
教學過程:
一、導入新課
上節(jié)課我們學習了勻變速直線運動的速度、位移和時間之間的關系,本節(jié)課我們來學生上述規(guī)律的應用。
二、新課教學
。ㄒ唬┯猛队捌鍪颈竟(jié)課的學生目標1、會推導勻變速直線運動的位移和速度的關系式2、能應用勻變速直線運動的規(guī)律求解有關問題。3、提問靈活應用公式解題的`能力
。ǘ⿲W生目標完成過程:1、勻變速直線運動的規(guī)律(1)學生在白紙上書寫勻變速直線運動的速度和位移公式:(2)在實物投影儀上進行檢查和評析(3)據(jù),消去時間,同學們試著推一下,能得到一個什么關系式。(4)學生推導后,抽查推導過程并在實物投影儀上評析。(5)教師說明:一般在不涉及時間的前提下,我們使用剛才得到的推論求解。(6)在黑板上板書上述三個公式:2、勻變速直線運動規(guī)律的應用(1)a.用投影片出示例題1:發(fā)射炮彈時,炮彈在槍筒中的運動可以看作是勻加速運動,如果槍彈的加速度是,槍筒長0.64m,槍彈射出槍口時的速度是多大b:用CAI課體模擬題中的物理情景,并出示分析思考題:1)槍筒的長度對應于槍彈做勻加速運動的哪個物理量2)槍彈的初速度是多大3)槍彈出槍口時的速度對應于槍彈做勻加速運動的什么速度4)據(jù)上述分析,你準備選用哪個公式求解C:學生寫出解題過程,并抽查實物投影儀上評析。(2)用投影片注視鞏固練習I:物體做勻加速運動,初速度為v0=2m/s,加速度a=0.1,求A:前4s內(nèi)通過的位移B:前4s內(nèi)的平均速度及位移。(3)a.用投影片出示例題2一個滑雪的人,從85米長的山坡上勻變速滑下,初速度是1.8m/s,末速度系5.0m/s,他通過這段山坡需要多長時間b:用CAI課件模擬題中的物理情景。c:據(jù)物理情景,同學們思考1)該滑雪人的運動可當做哪一種勻變速運動2)你認為所給的已知條件等效為勻變速直線運動的哪些物理量3)要求得時間t,你準備用什么方法求d:經(jīng)同學們討論后,用投影片展示課本上的解題過程:解:滑雪的人做勻加速直線運動,由e:說明:對于勻變速直線運動也就是說:對于變速直線運動,平均速度的求解有兩個途徑:(1)(2)這兩個公式綜合使用往往可使問題簡化。
三、鞏固練習做勻加速直線運動的物體,速度從v增加到2v時結(jié)果的位移是s,測它的速度從2v增加到4v經(jīng)過的位移是多少
四、小結(jié)本節(jié)課我們主要是應用勻變速直線運動的下述公式解決了一些實際問題:vt=v0+at;s=v0t+at2;=2ass=這些公式共涉及v0、vt、a、s、t五個物理量,對于一段直線運動,只要已知三個物理量,總可以就出另外兩個物理量。四、作業(yè)課后習題五、板書設計
高中物理教案 篇12
【設計思想】
建構(gòu)主義教學理論啟示我們要轉(zhuǎn)變教學觀念,創(chuàng)造以“學生為主體,教師為主導”的教學環(huán)境,使學生在真實的情景中完成任務,改變我們長期存在的教師在臺上講,學生在臺下聽的灌輸式教學,充分發(fā)揮學生學習的自主性,引導學生主動發(fā)現(xiàn)問題,分析問題,解決問題,主動建構(gòu)良好的認知結(jié)構(gòu),培養(yǎng)創(chuàng)新精神。
【教材分析】
教材先通過實例讓學生從運動和力的角度進行分析,分析物體的受力特點,從而得出向心力的概念,有助于學生體會和理解。教材接著從理論的角度,根據(jù)牛頓第二定律,推導出向心力的數(shù)學表達式。之后,為了讓學生對向心力公式有一定的認識和理解,教材中設計了驗證性實驗:用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式。通過圓錐擺實驗,拉近科學與生活的距離,使學生感到科學就在身邊,對科學產(chǎn)生親切感。
本節(jié)還有一點與過去不同,那就是在討論完勻速圓周運動后討論了變速圓周運動和一般曲線運動。這塊內(nèi)容的補充,不僅為分析物體在曲線最高點、最低點的受力分析和運動情況提供了理論依據(jù),而且為學生提供了處理問題的一種思維方法:從特殊到一般。
這部分知識的學習,可以為萬有引力和帶電粒子在勻強磁場中的運動等內(nèi)容做好必要的準備。當然,學習完這一節(jié)之后,中學里所有的運動形式都學習完畢了,從而可以讓學生在更廣闊的角度理解運動和力的關系。
【學情分析】
通過前幾節(jié)內(nèi)容的'學習,學生已經(jīng)知道了曲線運動的條件,學習了處理曲線運動的重要方法──運動的合成和分解,還利用運動的合成與分解知識研究了平拋運動。接著引入角速度、線速度、周期、轉(zhuǎn)速等物理量描述了勻速圓周運動的規(guī)律。這些知識的學習,為學生學習向心力做好了知識上的準備。
由于向心力是一種學生感到陌生的力,而高一學生的抽象思維能力和邏輯推理還不是很強,所以需要在教學中通過實例、實驗,使學生對向心力的認識從感性認識升華到理性認識。
【教學目標】
1、知識與技能
(1)知道什么是向心力,理解它是一種效果力。
。2)理解向心力公式的確切含義,并能用來進行簡單的計算。
。3)知道變速圓周運動中向心力是合外力的一個分力,知道合外力的作用效果。
2、過程與方法
(1)通過對向心力概念的探究體驗,讓學生理解其概念。并掌握處理問題的一般方法:提出問題,分析問題,解決問題。
。2)在驗證向心力的表達式的過程中,體會控制變量法在解決問題中的作用。
。3)經(jīng)歷從勻速圓周運動到變速圓周運動再到一般曲線運動的研究過程,讓學生領會解決問題從特殊到一般的思維方法。并學會用運動和力的觀點分析、解決問題。
3、情感態(tài)度與價值觀
。1)經(jīng)歷從特殊到一般的研究過程,培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。
。2)實例、實驗緊密聯(lián)系生活,拉近科學與學生的距離,使學生感到科學就在身邊,調(diào)動學生學習的積極性,培養(yǎng)學生的學習興趣。
【重點難點】
1、教學重點
。1)理解向心力的概念和公式的建立。
。2)理解向心力的公式,并能用來進行計算。
(3)理解向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小。
2、教學難點
。1)理解向心力的概念和公式的建立。
。2)理解向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小。
【教學策略與手段】
向心力是高中物理的一個重點內(nèi)容,同時也是一個難點內(nèi)容,在對物體進行受力分析時,往往不清楚運動過程中什么力提供向心力,這說明學生對向心力的認識和理解不夠深刻、全面。為了突破難點,教師在教學中通過具體的實例、實驗,激發(fā)學生的求知欲望,讓學生主動參與到探究的過程,成為學習的主體,積極主動地獲取知識和能力。
本節(jié)課的教學流程設計為:創(chuàng)設情境→發(fā)現(xiàn)問題→進行猜想→理論推導→實驗驗證→得出結(jié)論→指導實踐。
在教學手段上,充分使用PPT、視頻、演示實驗、故事講述,以增強教學的生動性和形象性,活躍課堂氣氛,從而充分調(diào)動學生學習的積極性,落實教學目標。
【課前準備】
1、實驗儀器:帶細繩的鋼球(兩人一個),鐵架臺,鋼球一個,細繩一條,刻度尺,圓形瓶蓋,秒表,物塊,圓形瓶蓋。
2、視頻:自行車轉(zhuǎn)彎,公園的轉(zhuǎn)椅。
3、制作PPT。
高中物理教案 篇13
教學目標
知識目標
1、認識勻速圓周運動的概念。
2、理解線速度、角速度和周期的概念,掌握這幾個物理量之間的關系并會進行計算。
能力目標
培養(yǎng)學生建立模型的能力及分析綜合能力。
情感目標
激發(fā)學生學習興趣,培養(yǎng)學生積極參與的意識。
教材分析
教材首先明確要研究圓周運動中的最簡單的情況,勻速圓周運動,接著從描述勻速圓周運動的快慢的角度引入線速度、角速度的概念及周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念,最后推導出線速度、角速度、周期間的關系,中間有一個思考與討論做為鋪墊。
教法建議
關于線速度、角速度、周期等概念的教學建議是:通過生活實例(齒輪轉(zhuǎn)動或皮帶傳動裝置)或多媒體資料,讓學生切實感受到做圓周運動的物體有運動快慢與轉(zhuǎn)動快慢及周期之別,有必要引入相關的物理量加以描述。學習線速度的概念,可以根據(jù)勻速圓周運動的概念(結(jié)合課件)引導學生認識弧長與時間比值保持不變的特點,進而引出線速度的大小與方向。同時應向?qū)W生指出線速度就是物體做勻速圓周運動的瞬時速度。學習角速度和周期的概念時,應向?qū)W生說明這兩個概念是根據(jù)勻速圓周運動的特點和描述運動的需要而引入的。即物體做勻速圓周運動時,每通過一段弧長都與轉(zhuǎn)過一定的圓心角相對應,因而物體沿圓周轉(zhuǎn)動的快慢也可以用轉(zhuǎn)過的圓心角與時間t比值來描述,由此引入角速度的概念。又根據(jù)勻速圓周運動具有周期性的特點,物體沿圓周轉(zhuǎn)動的快慢還可以用轉(zhuǎn)動一圈所用時間的長短來描述,為此引入了周期的概念。講述角速度的概念時,不要求向?qū)W生強調(diào)角速度的矢量性。在講述概念的同時,要讓學生體會到勻速圓周運動的'特點:線速度的大小、角速度、周期和頻率保持不變的圓周運動。
關于“線速度、角速度和周期間的關系”的教學建議是:結(jié)合課件引導學生認識到這幾個物理量在對圓周運動的描述上雖有所不同,但它們之間是有聯(lián)系的,并引導學生從如下思路理解它們之間的關系:
教學重點:線速度、角速度、周期的概念
教學難點:各量之間的關系及其應用
主要設計:
一、描述勻速圓周運動的有關物理量。
。ㄒ唬┳寣W生舉一些物體做圓周運動的實例。
。ǘ┱故菊n件1、齒輪傳動裝置
課件2、皮帶傳動裝置
為引入概念提供感性認識,引起思考和討論
。ㄈ┱故菊n件3:質(zhì)點做勻速圓周運動
可暫停?勺x出運行的時間,對應的弧長,轉(zhuǎn)過的圓心角,進而給出線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念。
二、線速度、角速度、周期間的關系:
。ㄒ唬┲匦抡故菊n件
1、齒輪傳動裝置。讓學生體會到有些不同的點線速度大小相同,但角速度、周期不同,有些不同的點角速度、周期相同,但線速度大小不同;進而此導同學去分析它們之間的關系
圓周運動是一種特殊的曲線運動,也是牛頓定律在曲線運動中的綜合應用。描述圓周運動的物理量多,且許多物理量(力、加速度、線速度)在時刻變化,因此,本單元是必修教材中的重點、難點、和學生的學困點。教師如何根據(jù)自己的學生把握教材的難易,設計好教案,對順利完成好本單元教學就顯得非常重要。
1、向心力:一本參考資料給向心力下了如下定義:做圓周運動的物體所受到指向圓心的合外力,叫向心力。我認為這個定義是不確切的,其一是容易給學生產(chǎn)生誤導,認為做圓周運動的物體要受到一個向心力的作用,其二、向心力是按力的作用效果命名的,它可以是某一個力、或幾個力的合力、還可以是某種力的分力。魯科版在本知識點教材處理比較好,先通過細繩栓一小球在光滑水平面做圓周運動的演示實驗,分析其受力,得出:做圓周運動的物體一定要受到一個始終指向圓心等效力的作用,這個力叫做向心力。這個定義也比較科學,學生容易接受,且給等效力留了拓展空間,教師在后面的教學中,再通過圓周運動的實例引導學生逐漸認知向心力。在新課教學中,對有些復雜問題應循序漸進,不可一步到位。人教版教材是先學習向心加速度,根據(jù)牛頓第二定律,這個加速度一定是由于它受到了指向圓心的合力,這個合力叫向心力。這樣給出向心力顯得有點抽象,學生不容易接受。
2、向心加速度:人教版教材是通過質(zhì)點做勻速圓周運動,找出△t時間內(nèi)的速度變化量△v,△v△t求出平均加速度,當△t趨近零時,△v垂直于速度v,且指向圓心,既為質(zhì)點在該位置的加速度,稱向心加速度向心力向心加速度,然后給出加速度的公式。按此教學方案,邏輯性強,學生能知道向心加速度的來龍去脈,但由于用到了速度的失量差和極限概念,大部分學生感到學習困難,從課堂效果上看并不好,因此本教學方案適宜優(yōu)秀學生。魯科版教教材是通過圓周運動物體的受力分析,總結(jié)出做圓周運動的物體受到向心力的作用,那么它必然存在一個由向心力產(chǎn)生的加速度,這個加速度叫向心加速,方向與向心力方向一致,始終指向圓心,然后直接給出向心加速度的數(shù)學表達式,省去了復雜的數(shù)學推導,使教學難度大大降低,從課堂教學效果看:學生感覺容易接受,師生互動較為活躍。
高中物理教案 篇14
教學目的:
1、了解電能輸送的過程。
2、知道高壓輸電的道理。
3、培養(yǎng)學生把物理規(guī)律應用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力。
教學重點:培養(yǎng)學生把物理規(guī)律應用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力。
教學難點:高壓輸電的道理。
教學用具:電能輸送過程的掛圖一幅(帶有透明膠),小黑板一塊(寫好題目)。
教學過程:
一、引入新課
講述:前面我們學習了電磁感應現(xiàn)象和發(fā)電機,通過發(fā)電機我們可以大量地生產(chǎn)電能。比如,葛洲壩電站通過發(fā)電機把水的機械能為電能,發(fā)電功率可達271。5萬千瓦,這么多的電能當然要輸?shù)接秒姷牡胤饺,今天,我們就來學習輸送電能的有關知識。
二、進行新課
1、輸送電能的過程
提問:發(fā)電站發(fā)出的電能是怎樣輸送到遠方的呢?如:葛洲壩電站發(fā)出的電是怎樣輸?shù)轿錆h、上海等地的呢?很多學生憑生活經(jīng)驗能回答:是通過電線輸送的。在教師的啟發(fā)下學生可以回答:是通過架設很高的、很粗的高壓電線輸送的。
出示:電能輸送掛圖,并結(jié)合學生生活經(jīng)驗作介紹。
板書:第三節(jié) 電能的輸送
輸送電能的過程:發(fā)電站→升壓變壓器→高壓輸電線→ 降壓變壓器→用電單位。)
2、遠距離輸電為什么要用高電壓?
提問:為什么遠距離輸電要用高電壓呢?學生思考片刻之后,教師說:這個實際問題就是我們今天要討論的重點。
板書:(高壓輸電的道理)
分析討論的思路是:輸電→導線(電阻)→發(fā)熱→損失電能→減小損失
講解:輸電要用導線,導線當然有電阻,如果導線很短,電阻很小可忽略,而遠距離輸電時,導線很長,電阻大不能忽略。列舉課本上的一組數(shù)據(jù)。電流通過很長的導線要發(fā)出大量的熱,請學生計算:河南平頂山至湖北武昌的`高壓輸電線電阻約400歐,如果能的電流是1安,每秒鐘導線發(fā)熱多少?學生計算之后,教師講述:這些熱都散失到大氣中,白白損失了電能。所以,輸電時,必須減小導線發(fā)熱損失。
3、提問:如何減小導線發(fā)熱呢?
分析:由焦耳定律 ,減小發(fā)熱 ,有以下三種方法:一是減小輸電時間 ,二是減小輸電線電阻 ,三是減小輸電電流 。
4、提問:哪種方法更有效?
第一種方法等于停電,沒有實用價值。第二種方法從材料、長度、粗細三方面來說都有實際困難。適用的超導材料還沒有研究出來。排除了前面兩種方法,就只能考慮第三種方法了。從焦耳定律公式可以看出。第三種辦法是很有效的:電流減小一半,損失的電能就降為原來的四分之一。通過后面的學習,我們將會看到這種辦法了也是很有效的。
板書結(jié)論:(A:要減小電能的損失,必須減小輸電電流。)
講解:另一方面,輸電就是要輸送電能,輸送的功率必須足夠大,才有實際意義。
板書:(B:輸電功率必須足夠大。)
5、提問:怎樣才能滿足上述兩個要求呢?
分析:根據(jù)公式 ,要使輸電電流 減小,而輸送功率 不變(足夠大),就必須提高輸電電壓 。
板書:(高壓輸電可以保證在輸送功率不變,減小輸電電流來減小輸送電的電能損失。)
變壓器能把交流電的電壓升高(或降低)
講解:在發(fā)電站都要安裝用來升壓的變壓器,實現(xiàn)高壓輸電。但是我們用戶使用的是低壓電,所以在用戶附近又要安裝降壓的變壓器。
討論:高壓電輸?shù)接秒妳^(qū)附近時,為什么要把電壓降下來?(一是為了安全,二是用電器只能用低電壓。)
板書:(3。變壓器能把交流電的電壓升高或降低)
三、引導學生看課本,了解我國輸電電壓,知道輸送電能的優(yōu)越性。
四、課堂小結(jié):
輸電過程、高壓輸電的道理。
五、作業(yè)布置:
某電站發(fā)電功率約271。5萬千瓦,如果用1000伏的電壓輸電,輸電電流是多少?如果輸電電阻是200歐,每秒鐘導線發(fā)熱損失的電能是多少?如果采用100千伏的高壓輸電呢?
探究活動
考察附近的變電站,學習日常生活中的電學知識和用電常識。
了解變壓器的工作原理
調(diào)查生活中的有關電壓變換情況。
調(diào)查:
在電能的傳輸過程中,為了減小能量損耗而采用提高電壓的方法,可是在提高電壓后相應的對一些設備的要求也會提高,請調(diào)查在高壓輸電和低壓輸電過程中的投入產(chǎn)出比。
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