高中物理教案
教案包括教材簡析和學生分析、教學目的、重難點、教學準備、教學過程及練習設(shè)計等。這里給大家分享高中物理教案,方便大家寫高中物理教案時參考。
高中物理教案篇1
教學目標:
1.知道曲線運動是一種變速運動,它在某點的瞬時速度方向在曲線這一點的切線上。
2.理解物體做曲線運動的條件是所受合外力與初速度不在同一直線上。
3.培養(yǎng)學生觀察實驗和分析推理的能力。
4.激發(fā)學生學習興趣,培養(yǎng)學生探究物理問題的習慣。
教學重難點:
1.重點:曲線運動的速度方向;物體做曲線運動的條件。
2.難點:物體做曲線運動的條件。
教學過程:
復習提問
前邊幾章我們研究了直線運動,同學們思考以下兩個問題:
1.什么是直線運動?
2.物體做直線運動的條件是什么?在實際生活中,普遍發(fā)生的是曲線運動,那么什么是曲線運動?本節(jié)課我們就來學習這個問題。
新課學習
展示圖片:衛(wèi)星繞地球的運動人造地球轉(zhuǎn)彎的火車
這幾幅圖中物體的運動軌跡有何特點?
(軌跡是曲線)
請大家舉出一些生活中的曲線運動的例子
一、曲線運動的速度方向:
1思考:曲線運動與直線運動除了運動軌跡不同,還有什么區(qū)別?2.觀察課本P32圖6.1-1和圖6.1-2
思考:砂輪打磨下來的熾熱微粒。飛出去的鏈球,它們沿著什么方向?
3.討論或猜測,曲線運動的速度方向應(yīng)該怎樣?
4.是不是象我們大家猜測的這樣呢?讓我們來看一個演示實驗:教師演示課本P32演示實驗驗證學生的猜測,從而得到結(jié)論:
曲線運動速度的方向:切線方向
5.什么是曲線的切線呢?
結(jié)合課本P33圖6.1-4閱讀課本P33前兩段加深曲線的切線的理解。
6.閱讀課本P33第四段,試分析推理曲線運動是勻速運動還是變速運動?
速度是________(矢量.標量),所以只要速度方向變化,速度矢量就發(fā)生了________,也就具有________,因此曲線運動是________。
二、物體做曲線運動的條件:
1.提出問題:既然曲線運動是變速運動,那么由
可知具有加速度,又由可知受力不為零,那到底有什么樣的特點呢?
2.實驗探究
器材:光滑玻璃板小鋼球磁鐵
演示:小鋼球在水平玻璃板上做勻速直線運動。
問題:給你一磁鐵,如何使小鋼球①加速仍做直線運動。②減速仍做直線運動。③做曲線運動。制定你的實驗方案。
實驗驗證:請兩名同學利用他們的方案來進行驗證。演示給全體學生。
分析論證:
直線加速:的方向與的方向相同
②直線減速:的方向與的方向相反
③曲線運動:的`方向與成一夾角
結(jié)論: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
3.物體做曲線運動的條件:當物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時4.實踐應(yīng)用:
飛機扔炸彈,分析為什么炸彈做曲線運動?
討論題:結(jié)合本節(jié)所學與前面知識體系來分類歸納力和運動的關(guān)系。
三、小結(jié)
同學們根據(jù)自身特點,各自進行。曲線運動是軌跡為的運動.
一、曲線運動的速度方向
1.曲線運動的方向是的
2.質(zhì)點在某一點(或某一時刻)的速度方向是在曲線上這一點的
3.曲線運動一定是運動
二、物體做曲線運動的條件:
運動物體所受合外力的方向跟它的速度方向上。
高中物理教案篇2
教學目標:
(1)理解簡諧振動的判斷,掌握全過程的特點;
(2)理解簡諧振動方程的物理含義與應(yīng)用;
能力目標:
(1)培養(yǎng)對周期性物理現(xiàn)象觀察、分析;
(2)訓練對物理情景的理解記憶;
教學過程:
(一)、簡諧振動的周期性:周期性的往復運動
(1)一次全振動過程:基本單元
平衡位置O:周期性的往復運動的對稱中心位置
振幅A:振動過程振子距離平衡位置的最大距離
(2)全振動過程描述:
周期T:完成基本運動單元所需時間
T=2π
頻率f:1秒內(nèi)完成基本運動單元的次數(shù)
T=
位移S:以平衡位置O為位移0點,在全振動過程中始終從平衡位置O點指向振子所在位置速度V:物體運動方向
(二)、簡諧振動的判斷:振動過程所受回復力為線性回復力
(F=-KX)K:簡諧常量
X:振動位移簡諧振動過程機械能守恒:KA2=KX2+mV2=mVo2
(三)、簡諧振動方程:
等效投影:勻速圓周運動(角速度ω=π)
位移方程:X=Asinωt
速度方程:V=Vocosωt
加速度:a=sinωt
線性回復力:F=KAsinωt
上述簡諧振動物理參量方程反映振動過程的規(guī)律性
簡諧振動物理參量隨時間變化關(guān)系為正余弦圖形
課堂思考題:(1)簡諧振動與一般周期性運動的區(qū)別與聯(lián)系是什么?
(2)如何準確描述周期性簡諧振動?
(3)你知道的物理等效性觀點應(yīng)用還有哪些?
(四)、典型問題:
(1)簡諧振動全過程的特點理解類
例題1、一彈簧振子,在振動過程中每次通過同一位置時,保持相同的物理量有()
A速度B加速度C動量D動能
例題2、一彈簧振子作簡諧振動,周期為T,()
A.若t時刻和(t+Δt)時刻振子運動位移的大小相等、方向相同,則Δt一定等于T的整數(shù)倍;
B.若t時刻和(t+Δt)時刻振子運動速度的大小相等、方向相反;
C.若Δt=T,則在t時刻和(t+Δt)時刻振子運動加速度一定相等;
D.若Δt=T/2,則在t時刻和(t+Δt)時刻彈簧的長度一定相等
同步練習
練習1、一平臺沿豎直方向作簡諧運動,一物體置于振動平臺上隨臺一起運動.當振動平臺處于什么位置時,物體對臺面的正壓力最小
A.當振動平臺運動到最低點
B.當振動平臺運動到最高點時
C.當振動平臺向下運動過振動中心點時
D.當振動平臺向上運動過振動中心點時
練習2、水平方向做簡諧振動的彈簧振子其周期為T,則:
A、若在時間Δt內(nèi),彈力對振子做功為零,則Δt一定是的整數(shù)倍
B、若在時間Δt內(nèi),彈力對振子做功為零,則Δt可能小于
C、若在時間Δt內(nèi),彈力對振子沖量為零,則Δt一定是T的整數(shù)倍
D、若在時間Δt內(nèi),彈力對振子沖量為零,則Δt可能小于
練習3、一個彈簧懸掛一個小球,當彈簧伸長使小球在位置時處于平衡狀態(tài),現(xiàn)在將小球向下拉動一段距離后釋放,小球在豎直方向上做簡諧振動,則:
A、小球運動到位置O時,回復力為零;
B、當彈簧恢復到原長時,小球的速度最大;
C、當小球運動到最高點時,彈簧一定被壓縮;
D、在運動過程中,彈簧的最大彈力大于小球的重力;
(2)簡諧振動的判斷證明
例題、在彈簧下端懸掛一個重物,彈簧的勁度為k,重物的質(zhì)量為m。重物在平衡位置時,彈簧的彈力與重力平衡,重物停在平衡位置,讓重物在豎直方向上離開平衡位置,放開手,重物以平衡位置為中心上下振動,請分析說明是否為簡諧振動,振動的.周期與何因素有關(guān)?
解析:當重物在平衡位置時,假設(shè)彈簧此時伸長了x0,
根據(jù)胡克定律:F=kx由平衡關(guān)系得:mg=kx0
確定平衡位置為位移的起點,當重物振動到任意位置時,此時彈簧的形變量x也是重物該時刻的位移,此時彈力F1=kx
由受力分析,根據(jù)牛頓第二定律F=Ma得:F1–mg=ma
由振動過程中回復力概念得:F回=F1–mg聯(lián)立(1)、(3)得:F回=kx-kx0=k(x-x0)
由此可得振動過程所受回復力是線性回復力即回復力大小與重物運動位移大小成正比,其方向相反,所以是簡諧振動。
由(2)得:a=-(x-x0),結(jié)合圓周運動投影關(guān)系式:a=-ω2(x-x0)得:ω2=
由ω=π得:T=2π此式說明該振動過程的周期只與重物質(zhì)量的平方根成正比、跟彈簧的勁度的平方根成反比,跟振動幅度無關(guān)。
同步練習:
用密度計測量液體的密度,密度計豎直地浮在液體中。如果用手輕輕向下壓密度計后,放開手,它將沿豎直方向上下振動起來。試討論密度計的振動是簡諧振動嗎?其振動的周期與哪些因素有關(guān)?
(3)簡諧振動方程推導與應(yīng)用
例題:做簡諧振動的小球,速度的最大值vm=0.1m/s,振幅A=0.2m。若從小球具有正方向的速度最大值開始計時,求:(1)振動的周期(2)加速度的最大值(3)振動的表達式
解:根據(jù)簡諧振動過程機械能守恒得:KA2=mVm2
=Vm2/A2=0.25由T=2π=4π
a=-A=0.05(m/s2)由ω=π=0.5由t=0,速度最大,位移為0則
Acosφ=0v=-ωAsinφ則φ=-π/2即有x=0.2cos(0.5t–0.5π)
高中物理教案篇3
一、設(shè)計實驗
讓學生闡述自己進行實驗的初步構(gòu)想。
①器材。
②電路。
③操作。
對學生的實驗方法提出異議,促使學生思索實驗的改進。
鎖定實驗方案,板書合理的器材選擇、電路圖、數(shù)據(jù)記錄方法、操作過程。學生按照學案的過程,補充實驗器材,畫電路圖,并且簡單陳述自己的實驗操作過程。
學生根據(jù)老師提出的異議,討論實驗的改進方案,并修正器材、電路圖、操作方法。設(shè)計實驗部分是一個難點,教師要進行引導,不要輕易否定學生的想法,在設(shè)計過程中教師可以提出啟發(fā)性的問題,讓學生自我發(fā)現(xiàn)問題。
二、進行實驗
教師巡視指導,幫助困難學生。學生以小組為單位進行實驗。
實驗數(shù)據(jù)之間的關(guān)系非常明顯,要讓學生從分析數(shù)據(jù)的過程中感受歐姆定律發(fā)現(xiàn)的邏輯過程,傳授學生控制變量法。
三、分析論證
傳授學生觀察數(shù)據(jù)的方法,投影問題,讓學生通過觀察數(shù)據(jù)找到問題的答案,最終得到結(jié)論。學生根據(jù)教師投影出的問題觀察數(shù)據(jù),在回答問題的過程中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
四、評估交流
讓學生討論在實驗中遇到的問題以及自己對問題的看法和解決辦法,教師引領(lǐng)回答幾個大家普遍遇到的問題。學生小組內(nèi)討論。
使學生意識到共同討論可以發(fā)現(xiàn)自己的不足,借鑒別人的經(jīng)驗。
反思總結(jié)、當堂檢測
擴展記錄表格,讓學生補充。
投影一道與生活有關(guān)的題目。學生補充表格。
學生在作業(yè)本上完成。這個練習很簡單,但能使學生沿著前面的思維慣性走下去,強化學生對歐姆定律的認識。
這一道練習主要是讓學生了解歐姆定律在生活中的應(yīng)用。
課堂小結(jié)
讓學生歸納這節(jié)課學到的知識,回顧實驗的設(shè)計和操作過程,既強化了知識又鍛煉了學生歸納整理知識的能力。學生歸納。
讓學生意識到課堂回顧的重要性,并培養(yǎng)學生歸納整理的能力,對提高學生的自學能力有重要的作用。
五、教學反思
學生對實驗方法的掌握既是重點也是難點,這個實驗難度比較大,主要在實驗的設(shè)計、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面。由于實驗的難度比較大,學生出現(xiàn)錯誤的可能性也比較大,所以實驗的評估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導和協(xié)助,所以這次課采用啟發(fā)式綜合的教學方法。
初中物理新課程強調(diào)實現(xiàn)學生學習方式的根本變革,轉(zhuǎn)變學生學習中這種被動的學習態(tài)度,提倡和發(fā)展多樣化學習方式,特別是提倡自主、探究與合作的學習方式,讓學生成為學習的主人,使學生的主體意識、能動性、獨立性和創(chuàng)造性不斷得到發(fā)展,發(fā)展學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。
一、要充分發(fā)揮學生的主體作用。
教師在教學中就要敢于“放”,讓學生動腦、動手、動口、主動積極的學,要充分相信學生的能力。但是,敢“放”并不意味著放任自流,而是科學的引導學生自覺的完成探究活動。當學生在探究中遇到困難時,教師要予以指導。當學生的探究方向偏離探究目標時,教師也要予以指導。作為一名物理教師,如何緊跟時代的步伐,做新課程改革的領(lǐng)跑人呢?這對物理教師素質(zhì)提出了更高的要求,向傳統(tǒng)的教學觀、教師觀提出了挑戰(zhàn),迫切呼喚教學觀念的轉(zhuǎn)變和教師角色的再定位。
二,注重學法指導。
中學階段形成物理概念,一是在大量的物理現(xiàn)象的基礎(chǔ)上歸納、總結(jié)出來的;其次是在已有的概念、規(guī)律的基礎(chǔ)上通過演繹出來的。所以,在課堂教學中教師應(yīng)該改變以往那種講解知識為主的傳授者的角色,應(yīng)努力成為一個善于傾聽學生想法的聆聽者。而在教學過程中,要想改變以往那種以教師為中心的傳統(tǒng)觀念就必須加強學生在教學這一師生雙邊活動中的主體參與。
三、教學方式形式多樣,恰當運用現(xiàn)代化的教學手段,提高教學效率。
科技的發(fā)展,為新時代的教育提供了現(xiàn)代化的教學平臺,為“一支粉筆,一張嘴,一塊黑板加墨水”的傳統(tǒng)教學模式注入了新鮮的血液。在新形勢下,教師也要對自身提出更高的要求,提高教師的科學素養(yǎng)和教學技能,提高自己的計算機水平,特別是加強一些常用教學軟件的學習和使用是十分必要的。
最后,在教學過程中應(yīng)有意向?qū)W生滲透物理學的常用研究方法。例如理想實驗法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法、等效替代法、以及模型法等。學生如果對物理問題的研究方法有了一定的了解,將對物理知識領(lǐng)會的更加深刻,同時研究物理問題的思維方法,增強了學習物理的能力。
思考。
高中物理教案篇4
一、教學目標
1.物理知識方面:
(1)理解勻速圓周運動是變速運動;
(2)掌握勻速圓周運動的線速度、角速度、周期的物理意義及它們間的數(shù)量關(guān)系;
(3)初步掌握向心力概念及計算公式。
2.通過勻速圓周運動、向心力概念的建立過程,培養(yǎng)學生觀察能力、抽象概括和歸納推理能力。
3.滲透科學方法的教育。
二、重點、難點分析
向心力概念的建立及計算公式的得出是教學重點,也是難點。通過生活實例及實驗加強感知,突破難點。
三、教具
1.轉(zhuǎn)臺、小傘;
2.細繩一端系一個小球(學生兩人一組);
3.向心力演示器。
四、主要教學過程
(一)引入新課
演示:將一粉筆頭分別沿豎直向下、水平方向、斜向上拋出,觀察運動軌跡。
復習提問:粉筆頭做直線運動、曲線運動的條件是什么?
啟發(fā)學生回答:速度方向與力的方向在同一條直線上,物體做直線運動;不在同一直線上,做曲線運動。
進一步提問:在曲線運動中,有一種特殊的運動形式,物體運動的軌跡是一個圓周或一段圓弧(用單擺演示),稱為圓周運動。請同學們列舉實例。
(學生舉例教師補充)
電扇、風車等轉(zhuǎn)動時,上面各個點運動的軌跡是圓大到宇宙天體如月球繞地球的運動,小到微觀世界電子繞原子核的運動,都可看做圓周運動,它是一種常見的運動形式。
提出問題:你在跑400米過彎道時身體為何要向彎道內(nèi)側(cè)微微傾斜?鐵路和高速公路的轉(zhuǎn)彎處以及賽車場的環(huán)形車道,為什么路面總是外側(cè)高內(nèi)側(cè)低?可見,圓周運動知識在實際中是很有用的。
引入:物理中,研究問題的基本方法是從最簡單的情況開始。
板書:勻速圓周運動
(二)教學過程設(shè)計
思考:什么樣的圓周運動最簡單?
引導學生回答:物體運動快慢不變。
板書:1.勻速圓周運動
物體在相等的時間里通過的圓弧長相等,如機械鐘表針尖的運動。
思考:勻速周圓運動的一個顯著特點是具有周期性。用什么物理量可以描述勻速圓周運動的快慢?
(學生自由發(fā)言)
板書:2.描述勻速圓周運動快慢的物理量恒量。
當t很短,s很短,即為某一時刻的瞬時速度。線速度其實就是物體做圓周運動的瞬時速度。當物體做勻速圓周運動時,各個時刻線速度大小相同,而方向時刻在改變。那么,線速度方向有何特點呢?
演示:水淋在小傘上,同時搖動轉(zhuǎn)臺。觀察:水滴沿切線方向飛出。
思考:說明什么?
師生分析:飛出的水滴在離開傘的瞬間,由于慣性要保持原來的速度方向,因而表明了切線方向即為此時刻線速度的方向。
板書:方向:沿著圓周各點的切線方向。如圖3。單位:rad/s。
(3)周期:質(zhì)點沿圓周運動一周所用的時間。如:地球公轉(zhuǎn)周期約365天,鐘表秒針周期60s等,周期長,表示運動慢。(角速度、周期可由學生自己說出并看書完成)
板書:(師生共同完成)
思考:物體做勻速圓周運動時,v、ω、T是否改變?(ω、T不變,v大小不變、方向變。)講述:勻速周周運動是勻速率圓周運動的簡稱,它是一種變速運動。
提出問題:勻速圓周運動是一種曲線運動,由物體做曲線運動的條件可知,物體必定受到一個與它的速度方向不在同一條直線上的合外力作用,這個合外力的方向有何特點呢?
學生小實驗(兩人一組):
線的一端系一小球,使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。小球質(zhì)量很小(可用橡皮塞等替代),甩動時線速度盡量大,小球重力與拉力相比可忽略,以保證拉線近似在水平方向。
觀察并思考:
①小球受力?
②線的拉力方向有何特點?
③一旦線斷或松手,結(jié)果如何?
(提問學生后板書并圖示)
概括:要使物體做勻速圓周運動,必須使物體受到與速度方向垂直而指向圓心的力作用,故名向心力。
板書:3.向心力:物體做勻速圓周運動所需要的力。
提出問題:向心力的大小跟什么因素有關(guān)?
高中物理教案篇5
一、教學目標
1.物理知識方面的要求:
(1)掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學公式;
(2)理解公式中各物理量的意義及相互關(guān)系;
(3)知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的。
2.以實驗為基礎(chǔ),通過觀察、測量、歸納得到物體的.加速度跟它的質(zhì)量及所受外力的關(guān)系,進而總結(jié)出牛頓第二定律。培養(yǎng)學生的實驗?zāi)芰Α⒏爬芰头治鐾评砟芰Α?/p>
3.滲透物理學研究方法的教育。實驗采用控制變量的方法對物體的a、F、m三個物理量進行研究;運用列表法處理數(shù)據(jù),使學生知道結(jié)論是如何得出的;認識到由實驗歸納總結(jié)物理規(guī)律是物理學研究的重要方法。
二、重點、難點分析
1.本節(jié)的重點內(nèi)容是做好演示實驗。讓學生觀察并讀取數(shù)據(jù),從而有說服力地歸納出a與F和m的關(guān)系,即可順理成章地得出牛頓第二定律的基本關(guān)系式。因此,熟練且準確地操作實驗就是本課的關(guān)鍵點。同時,也只有講清實驗裝置、原理和圓滿地完成實驗才能使學生體會到物理學研究的方法,才能達到掌握方法、提高素質(zhì)的目標。
2.牛頓第二定律的數(shù)學表達式簡單完美,記住并不難。但要全面、深入理解該定律中各物理量的意義和相互關(guān)聯(lián);牢固掌握定律的物理意義和廣泛的應(yīng)用前景,對學生來說是較困難的。這一難點在本課中可通過定律的辨析和有針對性的鞏固練習加以深化和突破,另外,還有待在后續(xù)課程的學習和應(yīng)用過程中去體會和理解。
三、教具
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高中物理教案篇6
課堂教學設(shè)計
章節(jié)名稱§4.1牛頓第一定律學科物理授課班級授課時數(shù)1設(shè)計者所屬學校本節(jié)(課)教學內(nèi)容分析?本節(jié)是在全章導入的基礎(chǔ)上進行新課教學的。牛頓第一定律是牛頓定律的基石,正是因為它破除了長達近兩千年的亞里士多德的錯誤,改變了人類的自然觀和世界觀,才導致牛頓第二定律得出。與此同時,它本身還包含著力、慣性、和參考系這些極富成果的科學概念,成為物理學理論的支柱和基石。本節(jié)課從力和運動狀態(tài)改變之間的關(guān)系引入課題,通過隨堂實驗并結(jié)合學生已學過的伽利略理想實驗,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。按著人類對知識的認識順序,從亞里士多德的觀點——伽利略的研究——笛卡爾的補充,然后引入了牛頓第一定律,并在此基礎(chǔ)上引入了慣性概念,同時討論了決定慣性大小的因素。這節(jié)課是初、高中知識相銜接的一節(jié)課程,學生已經(jīng)了解了牛頓第一定律的基本內(nèi)容,所以在教學設(shè)計上應(yīng)以教材中有關(guān)“力是運動的原因還是改變運動的原因”這一問題認識的發(fā)展歷史為線索,以科學思想、科學方法教育與思維能力培養(yǎng)為主要目標。教學的側(cè)重點應(yīng)放在理解人類認識“運動和力”的關(guān)系研究、思考、推理過程,學習科學研究中常用的理想實驗方法。在牛頓第一定律內(nèi)容的學習上,注重知識的理解及與生活實際的聯(lián)系。為發(fā)揮學生學習的自主性,思維的積極性,本課采取學生自主探究模式組織教學。依據(jù)標準課程標準:了解亞里士多德關(guān)于力與運動的主要觀點和研究方法。
了解伽利略的實驗研究工作,認識伽利略有關(guān)實驗的科學思想方法
教育技術(shù)標準:通過史實,初步了解近代實驗科學產(chǎn)生的背景,認識實驗對物理學發(fā)展的推動作用學情分析
?本節(jié)課所述內(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(chǔ),關(guān)鍵是如何讓學生加深對牛頓第一定律的理解。對力和運動的關(guān)系,從日常經(jīng)驗出發(fā),人們往往會產(chǎn)生錯誤的認識,所以使學生建立起運動改變的原因在于物體間的相互作用力的觀點,不是輕而易舉的事情。在對慣性的學習中,這仍是學生難于理解的問題。許多學生把物體具有保持勻速直線運動和靜止狀態(tài)的性質(zhì)與物體在這種狀態(tài)下的特點混為一談。本節(jié)(課)教學目標知識和技能:⑴理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義,了解伽利略理想實驗的推理過程.
⑵知道什么是慣性,會正確解釋有關(guān)慣性的現(xiàn)象。
過程和方法:⑴通過斜面小車實驗,培養(yǎng)學生的觀察能力。
⑵通過實驗分析,初步培養(yǎng)學生科學的思維方法
情感態(tài)度和價值觀:⑴通過科學史的簡介,對學生進行嚴謹?shù)目茖W態(tài)度教育.
⑵通過伽利略的理想實驗,給學生以科學方法論的教育.知識點學習目標描述知識點
編號學習
目標具體描述語句4.1-1理解理解力和運動的關(guān)系,知道物體的運動不需要力來維持.4.1-2掌握能清楚地描述伽利略關(guān)于力與運動的思想觀念4.1-3掌握能準確表述牛頓第一定律(慣性定律)及理解其內(nèi)在涵義4.1-4掌握理解慣性的概念,知道物體的質(zhì)量是其慣性大小的量度教學重點和難點項目內(nèi)?容解決措施教學重點通過對伽利略理想實驗的分析得出牛頓第一定律。
?主要通過動手實驗和教師分析引導學生學習教學難點1.明確“力是維持物體運動的原因”的觀點是錯誤的。
2.利略理想實驗的推理過程
?通過實驗演示,多媒體課件,視屏,動手實驗讓學生逐步理解伽利略的推理過程及其觀點教學媒體(資源)選擇知識點
編號學習
目標媒體
類型媒體內(nèi)容要點教學
作用使用
方式所?得?結(jié)?論占用
時間媒體
來源4.1-1理解課件歷史的回顧B,DA力是維持物體運動的原因是錯誤的5分鐘自制4.1-2掌握課件,模型,演示理想伽利略實驗DB物體運動不需要力來維持15分鐘網(wǎng)上下載4.1-3掌握課件,視頻牛頓第一定律D,JF是實驗定律,有兩個方面的深層涵義10分鐘自制4.1-4掌握課件,圖片,慣性與質(zhì)量G,KD物體的慣性大小只與質(zhì)量有關(guān)10分鐘網(wǎng)上下載①媒體在教學中的作用分為:A.提供事實,建立經(jīng)驗;B.創(chuàng)設(shè)情境,引發(fā)動機;C.舉例驗證,建立概念;D.提供示范,正確操作;E.呈現(xiàn)過程,形成表象;F.演繹原理,啟發(fā)思維;G.設(shè)難置疑,引起思辨;H.展示事例,開闊視野;I.欣賞審美,陶冶情操;J.歸納總結(jié),復習鞏固;K.自定義。
②媒體的使用方式包括:A.設(shè)疑—播放—講解;B.設(shè)疑—播放—討論;C.講解—播放—概括;D.講解—播放—舉例;E.播放—提問—講解;F.播放—討論—總結(jié);G.邊播放、邊講解;H.?邊播放、邊議論;I.學習者自己操作媒體進行學習;J.自定義。板書設(shè)計§4.1牛頓第一定律
一、歷史的回顧
1.亞里士多德的觀點
2.伽利略的觀點
3.笛卡兒的觀點
二、牛頓物理學的基石-----慣性定律
1.內(nèi)容:?一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。
2.說明:
(1)物體在不受力時,總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)
(2)物體運動狀態(tài)的改變需要外力
3.慣性:物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì),這種性質(zhì)叫做慣性
三、慣性與質(zhì)量
1、定義:一切物體都具有保持原來靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)不變的性質(zhì),叫慣性。
2、慣性是一切物體所固有的一種屬性,一切物體在任何情況下都具有慣性
3、慣性只與質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量大的物體慣性大。
四、課堂練習
五、小節(jié)
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關(guān)于教學策略選擇的闡述(1)牛頓第一定律:第一階段:采用“矛盾沖突法”,盡力展示生活體驗、亞里士多德觀點與伽利略思想實驗矛盾沖突,激發(fā)學生探究欲望。第二階段:實驗探究。這一階段要肯花時間,教師僅起一個指導者的作用,盡量讓學生自己分析、交流、推論并表述出牛頓第一定律內(nèi)容。第三階段:主要以教師講述的形式,指明牛頓第一定律的重要性、理想性,并通過對定律內(nèi)容的理解指導,幫助學生認識力的作用在運動中只是“可以改變物體的運動狀態(tài)”。
(2)慣性:除了課本上實驗,還安排學生做一做運動物體由于慣性而表現(xiàn)出來的現(xiàn)象,以突出慣性“維持其原有運動狀態(tài)”的實質(zhì)。“安全帶的作用”由教師利用多媒體系統(tǒng)或制仿真動態(tài)投影片予以展示。勞動中利用慣性的例子,如高空滑雪,對慣性的利害了解,以及認識到慣性是物體的固有屬性,只與物體的質(zhì)量有關(guān),與物體的運動狀態(tài)無關(guān)。教學中采用實例法。
教具和學具教具:計算機多媒體教學系統(tǒng)、CAI課件、有關(guān)網(wǎng)站下載圖片資料等。學具:生和熟的雞蛋,斜面、木板、透明膠布、棉布、毛巾、玻璃板、小車、刻度尺、盛有大半杯水的燒懷等。課堂教學過程結(jié)構(gòu)設(shè)計教學
環(huán)節(jié)教師的活動學生的活動設(shè)計意圖創(chuàng)設(shè)情境引入
新課(展示生活實例,創(chuàng)設(shè)情境,提出問題)
1.教師用生熟兩個雞蛋在光滑桌面上轉(zhuǎn)動,并迅速按住雞蛋再放開,要求學生觀察現(xiàn)象并得出結(jié)果。
2.要求學生利用桌上的木塊感受:輕推木塊,木塊就運動,撤去推力,木塊就停止運動;
教師提問:物體的運動是不是一定需要力??
學生觀察,動手實驗并思考兩種雞蛋產(chǎn)生現(xiàn)象的原因。
學生動手實驗:用力推木塊,木塊才運動,撤去力,木塊就會停止運動思考原因。
(預測學生可能的回答:)
1.同意。生活中的很多例子都說明沒有力就沒有運動;
2.不同意。問題是教學活動的中心,“教育的真正目的是讓人不斷提出問題”。建構(gòu)主義教學論認為復雜的學習領(lǐng)域應(yīng)針對學習者先前的經(jīng)驗和興趣,只有這樣,才能激發(fā)學習者的積極性,學習才可能是主動的。本節(jié)課先從學生的生活和身邊事例的實際情景出發(fā),讓學生通過實驗觀察發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象,從生活體驗和現(xiàn)象中得出自己的觀點,并提出問題:到底誰的觀點更準確。從而引出本節(jié)課所要解決的問題:力和運動的關(guān)系。培養(yǎng)學生從實驗觀察中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力,并能對問題進行表達的能力。新課
教學一、?歷史的回顧
介紹亞里士多德對力與運動的觀點
(制定計劃與設(shè)計實驗)
讓學生利用桌子上的器材,自主設(shè)計實驗方案,分別研究,驗證自己的觀點。考慮從兩方面入手:⑴、力推物動,力撤物停。
⑵、力撤物不停。
播放冰壺視頻
(進行實驗與收集證據(jù))
教師巡視并進行指導(先做完的組可先討論你的實驗結(jié)果,也可參觀其他組
請小組代表展示自己的實驗記錄,并說明根據(jù)自己的實驗結(jié)果你能得到什么結(jié)論?
多媒體展示實驗結(jié)果
激發(fā)矛盾:兩個實驗,兩種現(xiàn)象
引導學生:抓住矛盾,進行對比分析,糾正部分學生的錯誤認識。同時指出學生原有錯誤認識也是古希臘哲學家亞里士多德的觀點:有力才有運動,力是維持運動的原因。
(分析與論證)
引導學生進行實驗對比通過對比實驗可以得出
結(jié)論:
木塊或小車運動停下來的原因是摩擦力。
在此基礎(chǔ)上進行邏輯推理,問:如果接觸面非常光滑,摩擦很小,那運動的小球?qū)鯓?學生設(shè)計方案、選擇器材、動手做實驗
方案一:
(1)輕推木塊,木塊就運動,撤去推力,木塊就停止運動
(2)用力猛推木塊,撤去推力后,木塊向前滑行一段距離后停下來;
(3)在木塊下面墊上
幾根鉛筆(或者玻璃棒),用力推木塊,當推力撤去后,木塊向前滑行一段距離后停下來,而且比(2)中的滑得更遠;
方案二:
⑴、軌道上鋪毛巾,小車放在毛巾上,推它就動,不推就停。
⑵、撤去毛巾,讓小車在軌道上,推一下小車,小車運動一段才停下來。
⑶、用小球代替小車,讓它從同一高度滑下斜面,分別在毛巾、木板,玻璃三個水平接觸面上運動
積極主動地做實驗,合作完成實驗并記錄數(shù)據(jù)。
實驗記錄表:
學生代表分析實驗結(jié)果,得出結(jié)論
實驗次數(shù)
表面材料
阻力大小
滑行距離
毛巾
粗布條
光滑木版
推理想象
光滑表面
抓住矛盾、對比前后實驗,明白摩擦力是關(guān)鍵,糾正錯誤認識:物體的運動一定需要力。
結(jié)合方案一、二中的第(2)步和第(3)步,對比發(fā)現(xiàn),摩擦越小,滾動距離越遠。
學生思考并發(fā)言。
高中物理教案篇7
【課前準備】
【課型】新授課【課時】2課時
【教學三維目標】
(一)知識與技能
1.理解電功的概念,知道電功是指電場力對自由電荷所做的功,理解電功的公式,能進行有關(guān)的計算.
2.理解電功率的概念和公式,能進行有關(guān)的計算.
3.知道電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)系.
4.知道非純電阻電路中電能與其他形式能轉(zhuǎn)化關(guān)系,電功大于電熱.
(二)過程與方法
通過有關(guān)實例,讓學生理解電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程.
(三)情感態(tài)度與價值觀
通過學習進一步體會能量守恒定律的普遍性
【教學重點難點】
重點:電功和電熱的計算
難點:電流做功的表達式的推導,純電阻電路和非純電阻電路在能量轉(zhuǎn)化過程中的區(qū)別
【教學方法】理論、類比、探究、討論、分析
【教學過程】
【復習引入】
【問題】用電器通電后,可以將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量,生活中常用的用電器,其能量的轉(zhuǎn)化情況?
【回答】電燈把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能;電爐把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;電動機把電能轉(zhuǎn)化為機械能;電解槽把電能轉(zhuǎn)化為化學能。用電器把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程,就是電流做功的過程。即電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程,在轉(zhuǎn)化過程中,遵循能量守恒,即有多少電能減少,就有多少其他形式的能增加。
【問題】用電器把電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程,就是電流做功的過程。電流做功的多少及電流做功的快慢與哪些因素有關(guān)呢?
5焦耳定律
一、電功和電功率
【展示】
【問題】如圖所示,一段電路兩端的電壓為U,由于這段電路兩端有電勢差,電路中就有電場存在,電路中的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動,形成電流I,在時間t內(nèi)通過這段電路上任一橫截面的電荷量q是多少?
【回答】在時間t內(nèi),通過這段電路上任一橫截面的電荷量q=It。
【問題】這相當于在時間t內(nèi)將這些電荷q由這段電路的一端移到另一端。在這個過程中,【問題】電場力做了多少功?
【回答】在這一過程中,電場力做的功W=qU=IUt
【問題】電流做功實質(zhì)上是怎樣的?
【回答】電流做功的實質(zhì)是電路中電場力對定向移動的電荷做功。
【過渡】對于一段導體而言,兩端電勢差為U,把電荷q從一端搬至另一端,電場力的功W=qU,在導體中形成電流,且q=It(在時間間隔t內(nèi)搬運的電荷量為q,則通過導體截面電荷量為q,I=q/t),所以電場力做功W=qU=IUt。在這段電路中電場力所做的功,也就是通常所說的電流所做的功,簡稱電功。
【問題】電功的定義式用語言如何表述?定義式?
【回答】電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓U,電路中的電流I和通電時間t三者的乘積。
定義式:W=UIT
【問題】電功的單位有哪些?
【回答】(1)在國際單位制中,電功的單位是焦耳,簡稱焦,符號是J.
(2)電功的常用單位有:千瓦時,俗稱“度”,符號是kW·h.
【問題】1kW·h的物理意義是什么?1kW·h等于多少焦?
【回答】1kW·h表示功率為1kW的用電器正常工作1h所消耗的電能。
1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J
【說明】使用電功的定義式計算時,要注意電壓U的單位用V,電流I的單位用A,通電時間t的單位用s,求出的電功W的單位就是J。
【問題】在相同的時間里,電流通過不同用電器所做的功一般不同。在相同時間里,電流通過電力機車的電動機所做的功要顯著大于通過電風扇的電動機所做的功。電流做功不僅有多少,而且還有快慢,如何描述電流做功的快慢呢?
高中物理教案篇8
滑輪
一、教學目的
1、通過本課教學,使學生認識滑輪,知道滑輪的作用及在實際中的應(yīng)用。
2、培養(yǎng)學生的實驗?zāi)芰头治鼍C合能力。
3、使學生體會到自然事物是有規(guī)律的,只有掌握了自然規(guī)律,才能更好地利用自然和改造自然。
二、教學準備
分組實驗材料:滑輪二個、鐵架臺、細繩、鉤碼、測力計。
演示材料:同分組材料一套。大滑輪一個、粗麻繩二根(組裝動滑輪、拔河用)。掛圖或幻燈片三張(旗桿上定滑輪圖;吊車上定滑輪、動滑輪圖;滑輪組示意圖)。
三、教學過程
(一)教學引入
談話:你知道旗桿上有個什么裝置,能幫我們比較容易地把旗子升上去?
(二)學習新課
1、指導學生認識滑輪的構(gòu)造及種類
(1)講解:
安裝在旗桿頂上的這種邊緣有槽,能圍繞軸轉(zhuǎn)動的輪子叫滑輪。
(出示滑輪、講解)
滑輪也是一種簡單機械。(板書課題)
滑輪有二種,(出示滑輪組示意圖)固定在支架上的滑輪叫定滑輪。
不固定被套在槽里的繩子拉著,與重物上下移動的滑輪叫動滑輪。
(2)提問,你還在什么地方看到過滑輪?
2、指導學生認識定滑輪的作用
(1)討論:你認為旗桿頂上的定滑輪有什么作用?
(2)實驗1(定滑輪不省力)。
①演示介紹實驗裝置及實驗方法。
②學生分組實驗(繩子兩端各掛鉤碼)
③學生裝匯報實驗結(jié)果。(繩子兩端各掛1個鉤碼,保持平衡)
④討論:說明什么?(說明不省力,也不費力)
(3)討論
談話:既然定滑輪沒有省力的作用,那么高高的旗桿頂上安裝它必然會有其它作用,你知道什么?(分組討論后匯報)向下用力,旗子向上升。工作方便。
(4)教師小結(jié):
通過以上的實驗和討論,我們知道定滑輪雖然沒有省力的作用,但它可以必變用力的方向,使工作方便。
3、指導學生認識動滑輪的作用
(1)討論:動滑輪有什么作用?(教師希望學生能提出動滑輪工作不方便,動滑輪能省力。)
(2)演示實驗(游戲:拔河)。
(在墻上固定繩子的一端,組裝動滑輪讓一名弱小同學,利用動滑輪作用與一名有力同學拔河,弱小同學勝。)
(去掉動滑輪裝置拔河弱小同學敗)
游戲后教師質(zhì)疑:這是為什么呢?
(3)實驗2(動滑輪省力)。
①分組測量提起一個鉤碼和一個滑輪時所用的力。
測量后學生匯報,教師板書記錄下來。
②分組實驗。(要求學生獨立組裝獨立操作。)
③匯報實驗結(jié)果,教師板書記錄下來。
④討論:通過以上研究你認為動滑輪有哪些作用?(動滑輪有省力的作用)
4、指導學生認識滑輪組的作用
(1)通過以上研究我們知道了定滑輪和動滑輪的作用(填出課本P48結(jié)論)。
(2)討論:定滑輪、動滑輪各有什么優(yōu)點?各有什么缺點?
怎樣使用才能把兩種滑輪的優(yōu)點結(jié)合起來既省力又方便?
(3)分組實驗:學生獨立組裝滑輪組實驗。
(用鉤碼實驗時教師要注意動滑
(4)教師小結(jié):把定滑輪及動滑輪組合起來使用的裝置叫滑輪組。滑輪組就可以發(fā)揮定滑輪和動滑輪各自的優(yōu)點。
(學生填寫P49結(jié)論)
(三)鞏固
提問:吊車上都用了哪種滑輪?它有什么作用?(出示吊車圖)
(四)布置作業(yè)
觀察你的周圍哪些地方應(yīng)用了滑輪?
高中物理教案篇9
一、教學目標
1。知識目標
(1)掌握牛頓第二定律的文字資料和數(shù)學公式;
(2)理解公式中各物理量的好處及相互關(guān)系;
(3)明白在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的。
2。潛力目標:
以實驗為基礎(chǔ),透過觀察、測量、歸納得到物體的加速度跟它的質(zhì)量及所受外力的關(guān)系,進而總結(jié)出牛頓第二定律。培養(yǎng)學生的實驗潛力、概括潛力和分析推理潛力。
3。方法目標
滲透物理學研究方法的教育。實驗采用控制變量的方法對物體的a、F、m三個物理量進行研究;運用列表法處理數(shù)據(jù),使學生明白結(jié)論是如何得出的;認識到由實驗歸納總結(jié)物理規(guī)律是物理學研究的重要方法。
二、學法引導
1。以分組實驗的方法,讓學生帶著問題去研究。
2。“控制變量法”是我們經(jīng)常用來分析問題、解決問題的有效途徑。
3。歸納總結(jié),構(gòu)成規(guī)律性認識。
三、重點?難點?疑點及解決辦法
1。重點
師生協(xié)作,在完成實驗基礎(chǔ)上,討論得出牛頓第二定律。并掌握牛頓第二定律的初步應(yīng)用。
2。難點
物理公式在確定物理量的數(shù)量關(guān)系的同時也確定了物理量的因果及相互關(guān)系。
3。疑點
1)。從牛頓第二定律可知,無論怎樣小的力都能夠使物體產(chǎn)生加速度,但是當用力推一個停在地面上的較大的物體時,卻推不動,這是什么原因呢?
2)。運用牛頓第二定律應(yīng)注意的關(guān)鍵問題是什么?
4。解決辦法
對實驗分析、剖析、講解例題及師生互動等方式加以解決。
四、教具學具準備
1。展示平臺、多媒體背投。
2。帶滑輪的長木板兩塊、小車兩輛、細線、砝碼盤、砝碼、鐵夾、直尺等
五、主要教學過程
一)引入新課
由牛頓第必須律可知,力是改變物體運動狀態(tài)的原因。而物體運動狀態(tài)的改變是物體運動速度發(fā)生變化,即加速度不為零。因而力又是產(chǎn)生加速度的原因,加速度與力有關(guān)。
由牛頓第必須律還可知:一切物體總持續(xù)靜止或勻速直線運動狀態(tài),這種性質(zhì)叫慣性。而質(zhì)量是物體慣性大小的量度,因而加速度跟質(zhì)量有關(guān)。
那么物體運動的加速度跟物體質(zhì)量及受力之間存在什么樣的關(guān)系?我們透過實驗來探求。
二)教學過程設(shè)計
1。實驗設(shè)計
(1)啟發(fā)學生按如下思路得出實驗方法:對于一個物體(使m不變),不受力時加速度為零→受力后加速度不為零→受力越大則加速度越大。
用同樣的力(使F不變)作用于不一樣物體→質(zhì)量小的易被拉動→質(zhì)量越小加速度越大。
就是說,在研究三個變量的關(guān)系時,要使其中一個量不變,即控制變量的方法。
(2)啟發(fā)學生按如下思路得出實驗原理:測定物體加速度的方法有多種,如利用打點計時器、分析紙帶等,這些方法較精確但費時→尋找一種用其它物理量直觀反應(yīng)加速度大小的辦法→由運動學公式S=1/2st2可知,在相同的時光內(nèi)位移與加速度成正比
我們的實驗就是由兩個小車在相同時光內(nèi)的位移來反映加速度大小跟力和質(zhì)量的關(guān)系
2。實驗裝置
在圖1中a、b、c三個位置加裝光滑金屬環(huán)以控制線繩位置不使脫落;另外透過環(huán)a將兩繩合并在一齊可直接用手操作,以避免鐵夾操作的困難。這樣雖然增大了阻力,但只需使木板稍前傾平衡摩擦力即可。木板側(cè)面的刻度用以讀出位移大小。
3。實驗過程
(1)加速度跟力的關(guān)系
使用兩個相同的小車,滿足m1=m2,在連小車前的繩端分別掛一個鉤碼和兩個鉤碼。將二小車拉至同一齊點處,記下位置。放手后經(jīng)一段時光使二小車同時停止,滿足時光t相同。讀出二小車的位移填入表1:(投影)
表1
M/K 第一次 第二次
0。2K F/N S/m F/N S/m
0。2K 0。2 0。3
0。2K 0。1 0。1
將掛一個鉤碼的小車不變,將掛兩個鉤碼的小車前換為三個鉤碼,重復實驗。
引導學生分析力的比值和位移的比值,透過比較可得,在誤差允許的范圍內(nèi),。
(2)加速度跟質(zhì)量的關(guān)系
將小車1上加0。2kg砝碼,使m1=2m2;二小車前面繩端都掛一個鉤碼,使F1=F2。將二小車拉至同一齊點處放開經(jīng)一段時光使其同時停止,讀出各小車位移記入表2:(投影)
表2
MF/N 第一次 第二次
0。1K M/K S/m F/N S/m
0。1K 0。4 0。6
0。1K 0。2 0。2
引導學生分析質(zhì)量的比值和位移的比值,透過比較可得,在誤差允許的范圍內(nèi),
a1/a2=m2/m1 或 a∝
4。定律導出
成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,即牛頓第二定律的基本關(guān)系。寫成數(shù)學
(2)上式可寫為等式F=kma,式中k為比例常數(shù)。如果公式中的物理量選取適宜的單位,就能夠使k=1,則公式更為簡單。
在國際單位制中,力的單位是牛頓。牛頓這個單位就是根據(jù)牛頓第二定律來定義的:使質(zhì)量是1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力為1N,即1N=1kg?m/s2。
可見,如果都用國際單位制中的單位,就能夠使k=1,那么公式則簡化為F=ma,這就是牛頓第二定律的數(shù)學公式。
(3)當物體受到幾個力的作用時,牛頓第二定律也是正確的,但是這時F代表的是物體所受外力的合力。牛頓第二定律更一般的表述是:
物體的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
數(shù)學公式是:F合=ma。
5。定律的理解
牛頓第二定律是由物體在恒力作用下做勻加速直線運動的情形下導出的,但由力的獨立作用原理可推廣到幾個力作用的狀況,以及應(yīng)用于變力作用的某一瞬時。還應(yīng)注意到定律表述的最后一句話,即加速度與合外力的方向關(guān)系,就是說,定律具有矢量性、瞬時性和獨立性,所以掌握牛頓第二定律還要注意以下幾點:
(1)定律中各物理量的好處及關(guān)系
F合是物體(研究對象)所受的合外力,m是研究對象的質(zhì)量,如果研究對象是幾個物體,則m為幾個物體的質(zhì)量和。a為研究對象在合力F合作用下產(chǎn)生的加速度;a與F合的方向一致。
(2)定律的物理好處
從定律可看到:一物體所受合外力恒定時,加速度也恒定不變,物體做勻變速直線運動;合外力隨時光改變時,加速度也隨時光改變;合外力為零時,加速度也為零,物體就處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)。
牛頓第二定律以簡單的數(shù)學形式證明了運動和力的關(guān)系。
6。例題
在光滑的水平桌面上,有一個質(zhì)量為2K的物體,用兩個互為1200的兩個10N的水平方向上的力作用在物體上,求物體的加速度是多少?
(1)學生閱讀例題
(2)解答:
如圖所示,建立平面直角坐標系,把力F1和F2分別沿x軸和y軸的方向分解,F(xiàn)1的兩個分力為:
F2的&39;兩個分力為:
F1y和F2y大小相等,方向相反,相互抵消,F(xiàn)1x和F2x的方向相同,所以:
已知合力F合和質(zhì)量m,據(jù)F合=ma,即可求得:
透過上方的例題,引導學生總結(jié)出用牛頓第二定律解題的一般步驟
1)選對象
2)分析力(畫受力圖)
3)建坐標
4)分解力
5)列方程
6)解聯(lián)立(聯(lián)立方程,求解結(jié)果)
7。總結(jié)、擴展:
1。學習用控制變量法研究問題,解決問題。
2。掌握牛頓第二定律及公式。牛頓第必須律確定了力的涵義,指出力是改變物體運動狀態(tài)的原因,牛頓第二定律則描述出力是怎樣改變物體運動狀態(tài)的即力與物體加速度成正比,物體加速度方向與力的方向相同。
3。掌握牛頓第二定律的矢量性、同時性和獨立性原理。
4。掌握運用牛頓第二定律解題的一般步驟。
高中物理教案篇10
一、教學目標
1.在學習機械能守恒定律的基礎(chǔ)上,研究有重力、彈簧彈力以外其它力做功的情況,學習處理這類問題的方法。
2.對功和能及其關(guān)系的理解和認識是本章教學的重點內(nèi)容,本節(jié)教學是本章教學內(nèi)容的總結(jié)。通過本節(jié)教學使學生更加深入理解功和能的關(guān)系,明確物體機械能變化的規(guī)律,并能應(yīng)用它處理有關(guān)問題。
3.通過本節(jié)教學,使學生能更加全面、深入認識功和能的關(guān)系,為學生今后能夠運用功和能的觀點分析熱學、電學知識,為學生更好理解自然界中另一重要規(guī)律——能的轉(zhuǎn)化和守恒定律打下基礎(chǔ)。
二、重點、難點分析
1.重點是使學生認識和理解物體機械能變化的規(guī)律,掌握應(yīng)用這一規(guī)律解決問題的方法。在此基礎(chǔ)上,深入理解和認識功和能的關(guān)系。
2.本節(jié)教學實質(zhì)是滲透功能原理的觀點,在教學中不必出現(xiàn)功能原理的名稱。功能原理內(nèi)容與動能定理的區(qū)別和聯(lián)系是本節(jié)教學的難點,要解決這一難點問題,必須使學生對“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”的認識,從籠統(tǒng)、膚淺地了解深入到十分明確認識“某種形式能的變化,用什么力做功去量度”。
3.對功、能概念及其關(guān)系的認識和理解,不僅是本節(jié)、本章教學的重點和難點,也是中學物理教學的重點和難點之一。通過本節(jié)教學應(yīng)使學生認識到,在今后的學習中還將不斷對上述問題作進一步的分析和認識。
三、教具
投影儀、投影片等。
四、主要教學過程
(一)引入新課
結(jié)合復習機械能守恒定律引入新課。
提出問題:
1.機械能守恒定律的內(nèi)容及物體機械能守恒的條件各是什么?
評價學生回答后,教師進一步提問引導學生思考。
2.如果有重力、彈簧彈力以外其它力對物體做功,物體的機械能如何變化?物體機械能的變化和哪些力做功有關(guān)呢?物體機械能變化的規(guī)律是什么呢?
教師提出問題之后引起學生的注意,并不要求學生回答。在此基礎(chǔ)上教師明確指出:
機械能守恒是有條件的。大量現(xiàn)象表明,許多物體的機械能是不守恒的。例如從車站開出的車輛、起飛或降落的飛機、打入木塊的子彈等等。
分析上述物體機械能不守恒的原因:從車站開出的車輛機械能增加,是由于牽引力(重力、彈力以外的力)對車輛做正功;射入木塊后子彈的機械能減少,是由于阻力對子彈做負功。
重力和彈力以外的其它力對物體做功和物體機械能變化有什么關(guān)系,是本節(jié)要研究的中心問題。
(二)教學過程設(shè)計
提出問題:下面我們根據(jù)已掌握的動能定理和有關(guān)機械能的知識,分析物體機械能變化的規(guī)律。
1.物體機械能的變化
問題:質(zhì)量m的小滑塊受平行斜面向上拉力F作用,沿斜面從高度h1上升到高度h2處,其速度由v1增大到v2,如圖所示,分析此過程中滑塊機械能的變化與各力做功的關(guān)系。
引導學生根據(jù)動能定理進一步分析、探討小滑塊機械能變化與做功的關(guān)系。歸納學生分析,明確:
選取斜面底端所在平面為參考平面。根據(jù)動能定理∑W=ΔEk,有
由幾何關(guān)系,有sinθ?L=h2-h1
即FL-fL=E2-E1=ΔE
引導學生理解上式的物理意義。在學生回答的基礎(chǔ)上教師明確指出:
(1)有重力、彈簧彈力以外的其它力對物體做功,是使物體機械能發(fā)生變化的原因;
(2)重力和彈簧彈力以外其它力對物體所做功的代數(shù)和,等于物體機械能的變化量。這是物體機械能變化所遵循的基本規(guī)律。
2.對物體機械能變化規(guī)律的進一步認識
(1)物體機械能變化規(guī)律可以用公式表示為W外=E2-E1或W外=ΔE
其中W外表示除重力、彈簧彈力以外其它力做功的代數(shù)和,E1、E2分別表示物體初、末狀態(tài)的機械能,ΔE表示物體機械能變化量。
(2)對W外=E2-E1進一步分析可知:
(i)當W外>0時,E2>E1,物體機械能增加;當W外<0時,E2
(ii)若W外=0,則E2=E1,即物體機械能守恒。由此可以看出,W外=E2-E1是包含了機械能守恒定律在內(nèi)的、更加普遍的功和能關(guān)系的表達式。
(3)重力、彈簧彈力以外其它力做功的過程,其實質(zhì)是其它形式的能與機械能相互轉(zhuǎn)化的過程。
例1.質(zhì)量4.0×103kg的汽車開上一山坡。汽車沿山坡每前進100m,其高度升高2m。上坡時汽車速度為5m/s,沿山坡行駛500m后速度變?yōu)?0m/s。已知車行駛中所受阻力大小是車重的0.01倍,試求:(1)此過程中汽車所受牽引力做功多少?(2)汽車所受平均牽引力多大?取g=10m/s2。本題要求用物體機械能變化規(guī)律求解。
引導學生思考與分析:
(1)如何依據(jù)W外=E2-E1求解本題?應(yīng)用該規(guī)律求解問題時應(yīng)注意哪些問題?
(2)用W外=E2-E1求解本題,與應(yīng)用動能定理∑W=Ek2-Ek1有什么區(qū)別?
歸納學生分析的結(jié)果,教師明確給出例題求解的主要過程:
取汽車開始時所在位置為參考平面,應(yīng)用物體機械能變化規(guī)律W外=E2-E1解題時,要著重分析清楚重力、彈力以外其它力對物體所做的功,以及此過程中物體機械能的變化。這既是應(yīng)用此規(guī)律解題的基本要求,也是與應(yīng)用動能定理解題的重要區(qū)別。
例2.將一個小物體以100J的初動能從地面豎直向上拋出。物體向上運動經(jīng)過某一位置P時,它的動能減少了80J,此時其重力勢能增加了60J。已知物體在運動中所受空氣阻力大小不變,求小物體返回地面時動能多大?
引導學生分析思考:
(1)運動過程中(包括上升和下落),什么力對小物體做功?做正功還是做負功?能否知道這些力對物體所做功的比例關(guān)系?
(2)小物體動能、重力勢能以及機械能變化的關(guān)系如何?每一種形式能量的變化,應(yīng)該用什么力所做的功量度?
歸納學生分析的結(jié)果,教師明確指出:
(1)運動過程中重力和阻力對小物體做功。
(2)小物體動能變化用重力、阻力做功的代數(shù)和量度;重力勢能的變化用重力做功量度;機械能的變化用阻力做功量度。
(3)由于重力和阻力大小不變,在某一過程中各力做功的比例關(guān)系可以通過相應(yīng)能量的變化求出。
(4)根據(jù)物體的機械能E=Ek+Ep,可以知道經(jīng)過P點時,物體動能變化量大小ΔEk=80J,機械能變化量大小ΔE=20J。
例題求解主要過程:
上升到點時,物體機械能損失量為
由于物體所受阻力大小不變,下落過程中物體損失的機械能與上升過程相同,因此下落返回地面時,物體的動能大小為
E′k=Ek0-2ΔE′=50J
本例題小結(jié):
通過本例題分析,應(yīng)該對功和能量變化有更具體的認識,同時應(yīng)注意學習綜合運用動能定理和物體機械能變化規(guī)律解決問題的方法。
思考題(留給學生課后練習):
(1)運動中物體所受阻力是其重力的幾分之幾?
(2)物體經(jīng)過P點后還能上升多高?是前一段高度的幾分之幾?
五、課堂小結(jié)
本小結(jié)既是本節(jié)課的第3項內(nèi)容,也是本章的小結(jié)。
3.功和能
(1)功和能是不同的物理量。能是表征物理運動狀態(tài)的物理量,物體運動狀態(tài)發(fā)生變化,物體運動形式發(fā)生變化,物體的能都相應(yīng)隨之變化;做功是使物體能量發(fā)生變化的一種方式,物體能量的變化可以用相應(yīng)的力做功量度。
(2)力對物體做功使物體能量發(fā)生變化,不能理解為功變成能,而是通過力做功的過程,使物體之間發(fā)生能量的傳遞與轉(zhuǎn)化。
(3)力做功可以使物體間發(fā)生能的傳遞與轉(zhuǎn)化,但能的總量是保持不變的。自然界中,物體的能量在傳遞、轉(zhuǎn)化過程中總是遵循能量守恒這一基本規(guī)律的。
六、說明
本節(jié)內(nèi)容的處理應(yīng)根據(jù)學生具體情況而定,學生基礎(chǔ)較好,可介紹較多內(nèi)容;學生基礎(chǔ)較差,不一定要求應(yīng)用物體機械能變化規(guī)律解題,只需對功和能關(guān)系有初步了解即可。
高中物理教案篇11
教學目標
一、知識目標
1、知道什么是反沖運動,能舉出幾個反沖運動的實例;
2、知道火箭的飛行原理和主要用途。
二、能力目標
1、結(jié)合實際例子,理解什么是反沖運動;
2、能結(jié)合動量守恒定律對反沖現(xiàn)象做出解釋;
3、進一步提高運用動量守恒定律分析和解決實際問題的能力
三、德育目標
1、通過實驗,分析得到什么是反沖運動,培養(yǎng)學生善于從實驗中總結(jié)規(guī)律和熱心科學研究的興趣、勇于探索的品質(zhì)。
2、通過介紹我國成功地研制和發(fā)射長征系列火箭的事實,結(jié)合我國古代對于火箭的發(fā)明和我國的現(xiàn)代火箭技術(shù)已跨入世界先進先烈,激發(fā)學生熱愛社會主義的情感。
教學重點
1、知道什么是反沖。
2、應(yīng)用動量守恒定律正確處理噴氣式飛機、火箭一類問題。
教學難點
如何應(yīng)用動量守恒定律分析、解決反沖運動。
教學方法
1、通過觀察演示實驗,總結(jié)歸納得到什么是反沖運動。
2、結(jié)合實例運用動量守恒定律解釋反沖運動。
教學用具
反沖小車、玻璃棒、氣球、酒精、反沖塑料瓶等
課時安排
1課時
教學步驟
導入新課
[演示]拿一個氣球,給它充足氣,然后松手,觀察現(xiàn)象。
[學生描述現(xiàn)象]釋放氣球后,氣球內(nèi)的氣體向后噴出,氣球向相反的方向飛出。
[教師]在日常生活中,類似于氣球這樣的運動很多,本節(jié)課我們就來研究這種。
新課教學
(一)反沖運動火箭
1、教師分析氣球所做的運動
給氣球內(nèi)吹足氣,捏緊出氣孔,此時氣球和其中的氣體作為一個整體處于靜止狀態(tài)。松開出氣孔時,氣球中的氣體向后噴出,氣體具有能量,此時氣體和氣球之間產(chǎn)生相互作用,氣球就向前沖出。
2、學生舉例:你能舉出哪些物體的運動類似于氣球所作的運動?
學生:節(jié)日燃放的禮花。噴氣式飛機。反擊式水輪機。火箭等做的運動。
3、同學們概括一下上述運動的特點,教師結(jié)合學生的敘述總結(jié)得到:
某個物體向某一方向高速噴射出大量的液體,氣體或彈射出一個小物體,從而使物體本身獲得一反向速度的現(xiàn)象,叫反沖運動
4、分析氣球。火箭等所做的反沖運動,得到:
在反沖現(xiàn)象中,系統(tǒng)所受的合外力一般不為零;
但是反沖運動中如果屬于內(nèi)力遠大于外力的情況,可以認為反沖運動中系統(tǒng)動量守恒。
(二)學生課堂用自己的裝置演示反沖運動。
1、學生做準備:拿出自己的在課下所做的反沖運動演示裝置。
2、學生代表介紹實驗裝置,并演示。
學生甲:
裝置:在玻璃板上放一輛小車,小車上用透明膠帶粘中一塊浸有酒精的棉花。
實驗做法:點燃浸有酒精的棉花,管中的酒精蒸氣將橡皮塞沖出,同時看到小車沿相反方向運動。
學生乙:
裝置:二個空摩絲瓶,在它們的底部用大號縫衣針各鉆一個小洞,這樣做成二個簡易的火箭筒,在鐵支架的立柱端裝上頂軸,在放置臂的兩側(cè)各裝一只箭筒,再把旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)放在頂軸上,往火箭筒內(nèi)各注入約4mL的酒精,并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。點燃酒精棉球,片刻火箭筒內(nèi)的酒精蒸氣從尾孔中噴出,并被點燃,這時可以看到火箭旋轉(zhuǎn)起來。
學生丙:用可樂瓶做一個水火箭,方法是用一段吸管和透明膠帶在瓶上固定一個導向管,瓶口塞一橡皮塞,在橡皮塞上鉆一孔,在塞上固定一只自行車車胎上的進氣閥門,并在氣門芯內(nèi)裝上小橡皮管,在瓶中先注入約1/3體積的水,用橡皮塞把瓶口塞嚴,將尼龍線穿過可樂瓶上的導向管,使線的一端拴在門的上框上,另一端拴在板凳腿上,要使線拉直,將瓶的進氣閥與打氣筒相接,向筒內(nèi)打氣到一定程度時,瓶塞脫開,水從瓶口噴出,瓶向反方向飛去。
過渡引言:同學們通過自己設(shè)計的實驗裝置得到并演示了什么是反沖運動,那么反沖運動在實際生活中有什么應(yīng)用呢?下邊我們來探討這個問題。
(三)反沖運動的應(yīng)用和防止
1、學生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容。
2、學生回答反沖運動應(yīng)用和防止的實例。
學生:反沖有廣泛的應(yīng)用:灌溉噴水器、反擊式水輪機、噴氣式飛機、火箭等都是反沖的重要應(yīng)用。
學生:用槍射擊時,要用肩部抵住槍身,這是防止或減少反沖影響的實例。
3、用多媒體展示學生所舉例子。
4、要求學生結(jié)合多媒體展示的物理情景對幾個物理過程中反
沖的應(yīng)用和防止做出解釋說明:
①對于灌溉噴水器,
當水從彎管的噴嘴噴出時,彎管因反沖而旋轉(zhuǎn),可以自動地改變噴水的方向。
②對于反擊式水輪機:當水從轉(zhuǎn)輪的葉片中流出時,轉(zhuǎn)軸由于反沖而旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機發(fā)電。
③對于噴氣式飛機和火箭,它們靠尾部噴出氣流的反沖作用而獲得很大的速度。
④用槍射擊時,子彈向前飛去槍身向后發(fā)生反沖,槍身的反沖會影響射擊的準確性,所以用步槍時我們要把槍身抵在肩部,以減少反沖的影響。
教師:通過我們對幾個實例的分析,明確了反沖既有有利的一面,同時也有不利的一面,在看待事物時我們要學會用一分為二的觀點。
我們知道:反沖現(xiàn)象的一個重要應(yīng)用是火箭,下邊我們一認識火箭:
(四)火箭:
1、演示:把一個廢舊白熾燈泡敲碎取出里面的一根細玻璃管,往細玻璃管裝由火柴刮下的藥粉,把細管放在支架上,用火柴或其他辦法給細管加熱。
現(xiàn)象:當管內(nèi)的藥粉點燃時,生成的燃氣從細口迅速噴出,細管便向相反方向飛去。教師講述:上述裝置就是火箭的原理模型。
2、多媒體演示古代火箭,現(xiàn)代火箭的用途及多級火箭的工作過程,同時學生邊看邊閱讀課文。
3、用實物投影儀出示閱讀思考題:
①介紹一下我國古代的火箭。?
②現(xiàn)代的火箭與古代火箭有什么相同和不同之處?
③現(xiàn)代火箭主要用途是什么?
④現(xiàn)代火箭為什么要采用多級結(jié)構(gòu)?
4、學生解答上述問題:
①我國古代的火箭是這樣的:
在箭上扎一個火藥筒,火藥筒的前端是封閉的,火藥點燃后生成的燃氣以很大速度向后噴出,火箭由于反沖而向前運動。
②現(xiàn)代火箭與古代火箭原理相同,都是利用反沖現(xiàn)象來工作的。
但現(xiàn)代火箭較古代火箭結(jié)構(gòu)復雜得多,現(xiàn)代火箭主要由殼體和燃料兩大部分組成,殼體是圓筒形的,前端是封閉的尖端,后端有尾噴管,燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃氣從尾噴管迅速噴出,火箭就向前飛去。
③現(xiàn)代火箭主要用來發(fā)射探測儀器、常規(guī)彈頭或核彈頭,人造衛(wèi)星或宇宙飛船,即利用火箭作為運載工具。
④在現(xiàn)代技術(shù)條件下,一級火箭的最終速度還達不到發(fā)射人造衛(wèi)星所需要的速度,發(fā)射衛(wèi)星時要使用多級火箭。
用CAI課件展示多級火箭的工作過程:
多級火箭由章單級火箭組成,發(fā)射時先點燃第一級火箭,燃料用完工以后,空殼自動脫落,然后下一級火箭開始工作。
教師介紹:多級火箭能及時把空殼拋掉,使火箭的總質(zhì)量減少,因而能夠達到很高的溫度,可用來完成洲際導彈,人造衛(wèi)星、宇宙飛船等的發(fā)射工作,但火箭的級數(shù)不是越多越好,級數(shù)越多,構(gòu)造越復雜,工作的可靠性越差,目前多級火箭一般都是三級火箭。
那么火箭在燃料燃盡時所能獲得的最終速度與什么有關(guān)系呢?
5、出示下列問題:
火箭發(fā)射前的總質(zhì)量為M、燃料燃盡后的質(zhì)量為m,火箭燃氣的噴射速度為v1,燃料燃盡后火箭的飛行速度v為多大?
[學生分析并解答]:
解:在火箭發(fā)射過程中,由于內(nèi)力遠大于外力,所以動量守恒。
發(fā)射前的總動量為0,發(fā)射后的總動量為(M-m)v-mv1(以火箭的速度方向為正方向)則:(M-m)v-mv1=0
師生分析得到:燃料燃盡時火箭獲得的最終速度由噴氣速度及質(zhì)量比M/m決定。
鞏固訓練水平方向射擊的大炮,炮身重450kg,炮彈射擊速度是450m/s,射擊后炮身后退的距離是45cm,則炮受地面的平均阻力是多大?
小結(jié)
1、當物體的一部分以一定的速度離開物體時,剩余部分將獲得一個反向沖量而向相反方向運動,這種向相反方向的運動,通常叫做反沖運動。
2、對于反沖運動,所遵循的規(guī)律是動是守恒定律,在具體的計算中必須嚴格按動量守恒定律的解題步驟來進行。
3、反沖運動不僅存在于宏觀低速物體間,也存在于微觀高速物體。
高中物理教案篇12
(一)內(nèi)容及解析
1、內(nèi)容:本節(jié)主要介紹歐姆定律的基本知識。
2、解析:這一節(jié)概念初中學過,要進行復習,講述的重點內(nèi)容是歐姆定律的應(yīng)用。這一節(jié)內(nèi)容關(guān)系到后面閉合電路的學習,要加強對這一節(jié)的練習。
(二)目標及其解析
1.知道電荷的定向運動形成電流,知道導體中產(chǎn)生電流的條件.
2.知道電流的概念和定義式,并能進行有關(guān)的計算.
3.知道什么是電阻及電阻的單位.
4.會用歐姆定律并能用來解決有關(guān)電路的問題.
思考題1.電流是如何形成的?
思考題2.為什么導體兩端有電壓,導體中就會產(chǎn)生電流呢?
思考題3.在I——U曲線中?,圖線的斜率表示的物理意義是什么?
解析:導體內(nèi)有自由移動的電荷,這些帶電粒子做無規(guī)則移動時不會形成電流,電荷有正和負,因此規(guī)定正電荷定向運動的方向為電流方向。電阻對電流有阻礙作用。
(三)教學問題診斷分析
1、學生在學習知識過程中,初中知識沒有學好或遺忘,在實際進行電路計算時容易出現(xiàn)問題。
2、在電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,使物體帶正、負電荷結(jié)合到化學知識,學生對交叉學科的學習也存在著困難。
3、應(yīng)用U—I圖像分析具體問題時,不會把數(shù)學知識應(yīng)用到物理問題上。
(四)、教學支持條件分析
為了加強學生對這部分知識的學習,幫助學生克服在學習過程中可能遇到的障礙,本節(jié)課要對初中電路進行復習,對化學的有關(guān)知識也要復習。
(五)、教學過程設(shè)計
1、教學基本流程
概述本章內(nèi)容→本節(jié)學習要點→歐姆定律→圖像討論→練習、小結(jié)
2、教學情景
問題1形成電流的條件分別是什么?
設(shè)計意圖:知道導體中存在電流的條件是兩端存在電壓
問題2電流的方向是如何規(guī)定的?
設(shè)計意圖:電荷分為正、負電荷兩種。
問題3電流的定義式是什么?單位有那些?它們之間有什么關(guān)系?
設(shè)計意圖:知道電流的大小和單位
問題4公式I=U/R表示的物理意義是什么?
設(shè)計意圖:知道歐姆定律的內(nèi)容
問題5電阻的單位有那些?它們之間有什么關(guān)系?
設(shè)計意圖:知道電阻的意義和單位
例題1.現(xiàn)有四對電阻,其中總電阻最小的一對是()
A.兩個5Ω串聯(lián)B.一個10Ω和一個5Ω并聯(lián)
C.一個100Ω和一個0.1Ω并聯(lián)D.一個2Ω和一個3Ω串聯(lián)
點撥:根據(jù)兩個電阻R1、R2并聯(lián)總電阻的計算公式:
由這公式可知,并聯(lián)后的總電阻小于R1,同例可證并聯(lián)電阻也小于R2,即并聯(lián)總電阻小于組成并聯(lián)電路中的任一個電阻,所以答案C的總電阻比0.1Ω還要小,是本題所選之答案.
【變式】歐姆定律的表達式為,在電壓U一定的條件下,導體的電阻R越小,通過導體的電流I越。兩個電阻R1和R2(R1>R2)串聯(lián)接入電路中,通過R1的電流(填“大于”、“等于”或“小于”)通過R2的電流.
例題2.如圖所示的兩導體AB、CD串聯(lián)在某一電路中,若它們組成的材料和長度相同,粗細不同,則()
A、.AB的電阻小,通過BC的電流大
B.、AB的電阻大,通過BC的電流小
C、.AB的電阻小,通過它們的電流一樣大
D.、AB的電阻大,通過它們的電流一樣大
點撥:導體的電阻跟導體的材料、長度、粗細、溫度有關(guān),現(xiàn)在AB、CD材料相同、長度相同就是AB細,BC粗,所以AB的電阻大;另外AB和CD串聯(lián),串聯(lián)電路里的電流處處相等,所以答案為:D
另外:根據(jù)歐姆定律可知AB兩端的電壓大于BC兩端的電壓
【變式】把甲、乙兩段電阻線接在相同的電壓下,甲線中的電流大于乙線中的電流,忽略溫度的影響,下列判斷中錯誤的是()
高中物理教案篇13
一、預習目標 預習“光的干涉”,初步了解產(chǎn)生光的明顯干涉的條件以及出現(xiàn)明暗條紋的規(guī)律。 二、預習內(nèi)容 1、請同學們回顧機械波的干涉現(xiàn)象以及產(chǎn)生的條件; 2、對機械波而言,振動加強的點表明該點是兩列波的,該點的位移隨時間(填變化或者不變化);振動減弱的點表明該點是兩列波的; 3、不僅機械波能發(fā)生干涉,電磁波等一切波都能發(fā)生干涉,所以光若是一種波,則光也應(yīng)該能發(fā)生干涉 4、相干光源是指: 5、光的干涉現(xiàn)象: 6、光的干涉條件是: 7、楊氏實驗證明: 8、光屏上產(chǎn)生亮條紋的條件是 ;光屏上產(chǎn)生暗條紋的條件是 9、光的干涉現(xiàn)象在日常生活中很少見的,這是為什么? 三、提出疑惑 同學們,通過你的自主學習,你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中 疑惑點疑惑內(nèi)容 課內(nèi)探究學案 一、學習目標 1.說出什么叫光的`干涉 2.說出產(chǎn)生明顯干涉的條件 3.準確記憶產(chǎn)生明暗條紋的規(guī)律 學習重難點:產(chǎn)生明暗條紋規(guī)律的理解 二、學習過程 (一)光的干涉 探究一:回顧機械波的干涉 1.干涉條件: 2.干涉現(xiàn)象: 3.規(guī)律總結(jié) 探究二:光的干涉條件及出現(xiàn)明暗條紋的規(guī)律 1.光產(chǎn)生明顯干涉的條件是什么? 2.產(chǎn)生明暗條紋時有何規(guī)律: (1)兩列振動步調(diào)相同的光源: (2)兩列振動步調(diào)正好相反的光源: (三)課堂小結(jié) (四)當堂檢測 1、在楊氏雙縫實驗中,如果(BD) A、用白光做光源,屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋 B、用紅光做光源,屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋. C、用紅光照射一條狹縫,用紫光照射另一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)彩色條紋 D、用紫光作為光源,遮住其中一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋. 2、20__年諾貝爾物理學家將授予對激光研究做處杰出貢獻的三位科學家。如圖所示是研究激光相干性的雙縫干涉示意圖,擋板上有兩條狹縫S1、S2,由S1和S2發(fā)出的兩列波到達屏上時會產(chǎn)生干涉條紋。已知入射激光波長為λ,屏上的P點到兩縫S1和S2的距離相等,如果把P處的亮條紋記做0號亮 條紋,由P向上數(shù)與0號亮紋相鄰的是1號亮紋,與 1號亮紋相鄰的亮紋為2號亮紋,設(shè)P1處的亮紋恰好 是10號亮紋,直線S1P1的長度為r1,S2P1的長度為 r2,則r2-r1等于(B) A、5λB、10λ.C、20λD、40λ 課后練習與提高 1.在雙縫干涉實驗中,入射光的波長為λ,若雙縫處兩束光的振動情況恰好相同,在屏上距兩縫波程差d1=地方出現(xiàn)明條紋;在屏上距兩縫波程差d2= 地方出現(xiàn)暗條紋;若雙縫處兩束光的振動情況恰好相反,在屏上距兩縫波程差d3=地方出現(xiàn)明條紋;在屏上距兩縫波程差d4= 地方出現(xiàn)暗條紋。 2. 用白光光源進行雙縫實驗,若用一個純紅色的濾光片遮蓋一條縫,用一個純藍色的濾光片遮蓋另一條縫,則 (A)干涉條紋的寬度將發(fā)生改變. (B)產(chǎn)生紅光和藍光的兩套彩色干涉條紋. (C)干涉條紋的亮度將發(fā)生改變. (D)不產(chǎn)生干涉條紋[D】 3.雙縫干涉中屏幕E上的P點處是明條紋.若將縫S2蓋住,并在S1S2連線的垂直平分面處放一高折射率介質(zhì)反射面M,如圖所示,則此時[A] (A)P點處仍為明條紋. (B)P點處為暗條紋. (C)不能確定P點處是明條紋還是暗條紋. (D)無干涉條紋. 教學目標 1、知識與技能 (1)了解地球表面物體的萬有引力兩個分力的大小關(guān)系,計算地球質(zhì)量; (2)行星繞恒星運動、衛(wèi)星的運動的共同點:萬有引力作為行星、衛(wèi)星圓周運動的向心力,會用萬有引力定律計算天體的質(zhì)量; (3)了解萬有引力定律在天文學上有重要應(yīng)用。 2.過程與方法: (1)培養(yǎng)學生根據(jù)數(shù)據(jù)分析找到事物的主要因素和次要因素的一般過程和方法; (2)培養(yǎng)學生根據(jù)事件的之間相似性采取類比方法分析新問題的能力與方法; (3)培養(yǎng)學生歸納總結(jié)建立模型的能力與方法。 3.情感態(tài)度與價值觀: (1)培養(yǎng)學生認真嚴禁的科學態(tài)度和大膽探究的心理品質(zhì); (2)體會物理學規(guī)律的簡潔性和普適性,領(lǐng)略物理學的優(yōu)美。 教學重難點 教學重點 地球質(zhì)量的計算、太陽等中心天體質(zhì)量的計算。 教學難點 根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量。 教學工具 多媒體、板書 教學過程 一、計算天體的質(zhì)量 1.基本知識 (1)地球質(zhì)量的計算 ①依據(jù):地球表面的物體,若不考慮地球自轉(zhuǎn),物體的重力等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力,即 ②結(jié)論: 只要知道g、R的值,就可計算出地球的質(zhì)量. (2)太陽質(zhì)量的計算 ①依據(jù):質(zhì)量為m的行星繞太陽做勻速圓周運動時,行星與太陽間的萬有引力充當向心力,即 ②結(jié)論: 只要知道衛(wèi)星繞行星運動的周期T和半徑r,就可以計算出行星的質(zhì)量. 2.思考判斷 (1)地球表面的物體,重力就是物體所受的萬有引力.(×) (2)繞行星勻速轉(zhuǎn)動的衛(wèi)星,萬有引力提供向心力.(√) (3)利用地球繞太陽轉(zhuǎn)動,可求地球的質(zhì)量.(×) 3.探究交流 若已知月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期T和半徑r,由此可以求出地球的質(zhì)量嗎?能否求出月球的質(zhì)量呢? 【提示】能求出地球的質(zhì)量.利用 為中心天體的質(zhì)量.做圓周運動的月球的質(zhì)量m在等式中已消掉,所以根據(jù)月球的周期T、公轉(zhuǎn)半徑r,無法計算月球的質(zhì)量. 二、發(fā)現(xiàn)未知天體 1.基本知識 (1)海王星的發(fā)現(xiàn) 英國劍橋大學的學生亞當斯和法國年輕的天文學家勒維耶根據(jù)天王星的觀測資料,利用萬有引力定律計算出天王星外“新”行星的軌道.1846年9月23日,德國的加勒在勒維耶預言的位置附近發(fā)現(xiàn)了這顆行星——海王星. (2)其他天體的發(fā)現(xiàn) 近100年來,人們在海王星的軌道之外又發(fā)現(xiàn)了冥王星、鬩神星等幾個較大的天體. 2.思考判斷 (1)海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)表明了萬有引力理論在太陽系內(nèi)的正確性.(√) (2)科學家在觀測雙星系統(tǒng)時,同樣可以用萬有引力定律來分析.(√) 3.探究交流 航天員翟志剛走出“神舟七號”飛船進行艙外活動時,要分析其運動狀態(tài),牛頓定律還適用嗎? 【提示】適用.牛頓將牛頓定律與萬有引力定律綜合,成功分析了天體運動問題.牛頓定律對物體在地面上的運動以及天體的運動都是適用的. 三、天體質(zhì)量和密度的計算 【問題導思】 1.求天體質(zhì)量的思路是什么? 2.有了天體的質(zhì)量,求密度還需什么物理量? 3.求天體質(zhì)量常有哪些方法? 1.求天體質(zhì)量的思路 繞中心天體運動的其他天體或衛(wèi)星做勻速圓周運動,做圓周運動的天體(或衛(wèi)星)的向心力等于它與中心天體的萬有引力,利用此關(guān)系建立方程求中心天體的質(zhì)量. 2.計算天體的質(zhì)量 下面以地球質(zhì)量的計算為例,介紹幾種計算天體質(zhì)量的方法: (1)若已知月球繞地球做勻速圓周運動的周期為T,半徑為r,根據(jù)萬有引力等于向心力,即 (2)若已知月球繞地球做勻速圓周運動的半徑r和月球運行的線速度v,由于地球?qū)υ虑虻囊Φ扔谠虑蜃鰟蛩賵A周運動的向心力,根據(jù)牛頓第二定律,得 (3)若已知月球運行的線速度v和運行周期T,由于地球?qū)υ虑虻囊Φ扔谠虑蜃鰟蛩賵A周運動的向心力,根據(jù)牛頓第二定律,得 (4)若已知地球的半徑R和地球表面的重力加速度g,根據(jù)物體的重力近似等于地球?qū)ξ矬w的引力,得 解得地球質(zhì)量為 3.計算天體的密度 若天體的半徑為R,則天體的密度ρ 誤區(qū)警示 1.計算天體質(zhì)量的方法不僅適用于地球,也適用于其他任何星體.注意方法的拓展應(yīng)用.明確計算出的是中心天體的質(zhì)量. 2.要注意R、r的區(qū)分.R指中心天體的半徑,r指行星或衛(wèi)星的軌道半徑.以地球為例,若繞近地軌道運行,則有R=r. 例:要計算地球的質(zhì)量,除已知的一些常數(shù)外還需知道某些數(shù)據(jù),現(xiàn)給出下列各組數(shù)據(jù),可以計算出地球質(zhì)量的有哪些?() A.已知地球半徑R B.已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑r和線速度v C.已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的線速度v和周期T D.已知地球公轉(zhuǎn)的周期T′及運轉(zhuǎn)半徑r′ 【答案】ABC 歸納總結(jié):求解天體質(zhì)量的技巧 天體的質(zhì)量計算是依據(jù)物體繞中心天體做勻速圓周運動,萬有引力充當向心力,列出有關(guān)方程求解的,因此解題時首先應(yīng)明確其軌道半徑,再根據(jù)其他已知條件列出相應(yīng)的方程. 四、分析天體運動問題的思路 【問題導思】 1.常用來描述天體運動的物理量有哪些? 2.分析天體運動的主要思路是什么? 3.描述天體的運動問題,有哪些主要的公式? 1.解決天體運動問題的基本思路 一般行星或衛(wèi)星的運動可看做勻速圓周運動,所需要的向心力都由中心天體對它的萬有引力提供,所以研究天體時可建立基本關(guān)系式: 2.四個重要結(jié)論 設(shè)質(zhì)量為m的天體繞另一質(zhì)量為M的中心天體做半徑為r的勻速圓周運動 以上結(jié)論可總結(jié)為“越遠越慢,越遠越小”. 誤區(qū)警示 1.由以上分析可知,衛(wèi)星的an、v、ω、T與行星或衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān),僅由被環(huán)繞的天體的質(zhì)量M和軌道半徑r決定. 2.應(yīng)用萬有引力定律求解時還要注意挖掘題目中的隱含條件,如地球的公轉(zhuǎn)周期是365天,自轉(zhuǎn)一周是24小時,其表面的重力加速度約為9.8m/s2. 例:)據(jù)報道,天文學家近日發(fā)現(xiàn)了一顆距地球40光年的“超級地球”,名為“55Cancrie”,該行星繞母星(中心天體)運行的周期約為地球繞太陽運行周期的480(1),母星的體積約為太陽的60倍.假設(shè)母星與太陽密度相同,“55Cancrie”與地球均做勻速圓周運動,則“55Cancrie”與地球的() 【答案】B 歸納總結(jié):解決天體運動的關(guān)鍵點 解決該類問題要緊扣兩點:一是緊扣一個物理模型:就是將天體(或衛(wèi)星)的運動看成是勻速圓周運動;二是緊扣一個物體做圓周運動的動力學特征,即天體(或衛(wèi)星)的向心力由萬有引力提供.還要記住一個結(jié)論:在向心加速度、線速度、角速度和周期四個物理量中,只有周期的值隨著軌道半徑的變大而增大,其余的三個都隨軌道半徑的變大而減小 五、雙星問題的分析方法 例:天文學家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運行的兩顆恒星稱為雙星.雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍.利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運動特征可推算出它們的總質(zhì)量.已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點分別做勻速圓周運動,周期均為T,兩顆恒星之間的距離為r,試推算這個雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量.(引力常量為G) 歸納總結(jié):雙星系統(tǒng)的特點 1.雙星繞它們共同的圓心做勻速圓周運動,它們之間的距離保持不變; 2.兩星之間的萬有引力提供各自需要的向心力; 3.雙星系統(tǒng)中每顆星的角速度相等; 4.兩星的軌道半徑之和等于兩星間的距離. 1.內(nèi)容:物體的加速度跟所受的臺力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同 2.表達式F=ma 3.理解 (1)同向性:加速度的方向與力的方向始終一致 (2)瞬時性;加速度與力是瞬間的對應(yīng)量,即同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失 (3)同體性:加速度和合外力(還有質(zhì)量)是同屬一個物體的 (4)獨立性:當物體受到幾個力的作用時,各力將獨立地產(chǎn)生與其對應(yīng)的加速度,而物體表現(xiàn)出來的實際加速度是物體所受各力產(chǎn)生加速度疊加的結(jié)果。 教學準備 教學目標 1、掌握牛頓第二定律相關(guān)知識; 2、了解控制變量法,培養(yǎng)學生動手實驗?zāi)芰头治龈爬ㄖR的能力。 教學重難點 重點:牛頓第二定律的知識及其應(yīng)用;難點:實驗演示的操作。 教學工具 教學課件 教學過程 一、復習引入: 1、我們講了牛頓第一定律,它的內(nèi)容是什么呢? 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。也就是說,沒有外力作用時,物體保持原來的狀態(tài),靜止的保持靜止、運動的保持勻速運動。那如果有外力作用呢? (引導回答)有外力作用----狀態(tài)改變----速度改變----有加速度產(chǎn)生。 在上節(jié)課中我們還講了:質(zhì)量是物體慣性大小的量度,質(zhì)量越大的,狀態(tài)越難改變。這就涉及到三個物理量:力、加速度和質(zhì)量,三者之間到底有何關(guān)系呢?我們這節(jié)課就來研究它。 二、進行新課 1、實驗介紹 實驗是我們掌握物理知識的一個重要途徑,今天就利用實驗來幫助我們解決這個問題。F、m、a三者都是變量,在研究此類問題時,我們先使其中一個量保持不變,來研究另外兩個量的關(guān)系,這就是控制變量法。 (1)原理:F可以用彈簧秤測量,m可以用天平測量,那加速度呢? a=(S2-S1)/T2 測量加速度的方法:a=(Vt-V0)/t2 S=V0t+at2/2------------S=at2/2------------a=2S/t2 (2)設(shè)計 在光滑的導軌上放一量小車,一端系有細繩,繞過定滑輪后吊著砝碼,砝碼質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量。 受到恒力作用的小車做勻速直線運動,有S=V0t+at2/2----S=at2/2------a=2S/t2,為了便于比較,我們?nèi)蓚€小車做雙軌實驗。當時間t相同時,有a1/a2=S1/S2。 (3)實驗操作(1) 平衡摩擦力;將兩輛質(zhì)量相同的小車放在導軌上;系上細繩,跨過定滑輪掛上質(zhì)量不同的砝碼;利用控制桿控制兩輛小車同時運動;記錄數(shù)據(jù)。 (4)實驗操作(2) 將兩輛質(zhì)量不同的小車放在導軌上;系上細繩,跨過定滑輪掛上質(zhì)量相同的砝碼。 利用控制桿控制兩輛小車同時運動;記錄數(shù)據(jù)。 2、實驗結(jié)論 m一定時,F(xiàn)與a成正比;F一定時,m與a成反比。 3、牛頓第二定律 內(nèi)容:物體的加速度與力成正比,與質(zhì)量成反比。公式:F=Kma;注:取國際單位時,K等于1。 平衡摩擦力分析(導出)牛頓第二定律更一般的表述:物體的加速度與合外力成正比,與質(zhì)量成反比,加速度的方向與外力的方向相同。 三、本節(jié)小結(jié) 課后習題 完成課后作業(yè)第1、2、3題。 【教學目標】 知識技能1.初步了解一些物理現(xiàn)象2.對教師講解的內(nèi)容有所理解 過程與方法: 通過講解和實驗,讓學生初步了解學習物理知識和研究物理問題的方法。 情感、態(tài)度和價值觀:1.在教學中滲透人文主義教育 2.通過實驗教學,激發(fā)學生的學習興趣 【教學重點】 激發(fā)學生學習 興趣,了解學習物理知識和研究物理問題的方法。 【教學方法】 演示法、討論法。 【課時安排】 1課時 【教學過程】 一、引入新課 同學們,今天我們開始學習一門新的學科—物理,你聽別人說過物理嗎?你心中的物理是怎樣的呢?誰起來說一下?(讓學生起來說說自己的看法) 二、新課教學 1.演示幾個實驗,說明物理是十分有趣的。 (讓學生先猜測現(xiàn)象,再演示) (1)器材:一大一小兩只試管(尺寸十分接近),水,紅墨水。 做法:大試管裝入過半的水,管口朝上,放入小試管,倒過來,水流下,管上升。 現(xiàn)象:試管自動上升。 (2)器材:漏斗,乒乓球。 做法:一個乒乓球放在一個倒扣的漏斗中,通過漏斗嘴用力吹下面的乒乓球。 現(xiàn)象:乒乓球懸在空中不下落。 拓展:讓學生撕下兩張紙,用力吹兩張紙的中央,發(fā)現(xiàn)紙靠近。 (3)器材:兩只大燒杯,雞蛋,清水,鹽水。 做法:把一只雞蛋分別放入兩個大燒杯中。 現(xiàn)象:雞蛋有浮有沉。 (4)器材:導線,開關(guān),電池組,小燈泡,變阻器。 做法:連好電路,閉和開關(guān),移動滑片,觀察小燈泡的發(fā)光情況。 現(xiàn)象:燈變亮。 2.物理不僅有趣,而且是十分有用的,它能幫助我們解釋生活中的許多現(xiàn)象。 (讓學生先說說自己的看法,教師再解析) 提問1:人聽到子彈聲再躲來的及嗎?為什么? 解析:子彈出膛飛行時的速度比聲音快,所以來不及。 提問2:我們對著水中看到的魚用手去抓,能抓到嗎? 解析:抓不到,我們看到的是像,真正的魚在像的下邊。 提問3:黃浦江邊的路燈,水中的像為什么是一道光柱? 解析:古詩云“月黑見漁燈,孤光一點熒。微微風簇浪,散做滿河星”,起伏的水面相當于許多平面鏡,每盞燈在水里有好多像,連在一起就成了一道光柱。 提問4:冬天的冰花結(jié)在玻璃的內(nèi)表面還是外表面? 解析:外表面。 提問5:在光滑的路面上,空身容易摔倒,還是肩挑重物容易摔倒? 解析:空身。 小結(jié):同學們,今天對所提的問題的分析,大家可能還領(lǐng)會不了,沒關(guān)系,隨著以后的學習大家就會明白其中的奧秘。 3.怎樣學好物理。 (1)勤于觀察,勤于動手。 引導學生觀察課本插圖,勉勵學生“紙上得來終覺淺,絕知學問要躬行”。 (2)勤于思考,重在理解。 不能死記硬背,貴在理解,要多問,“為學貴有疑,有疑貴問師”,不要以為問老師一些簡單的問題會遭到恥笑,而不問。 (3)聯(lián)系實際,聯(lián)系社會。 我們學了知識以后,如果能解釋生活中的現(xiàn)象,就完成了一次飛躍,如果遇到生活中的疑問,又從課本中找到根據(jù),就又完成一次飛躍。 (4)像科學家那樣探究。 介紹伽利略的貢獻:伽利略望遠鏡,伽利略溫度計等。 尊稱:近代科學之父 引導學生閱讀課本第八頁“伽利略對擺動的研究”,并討論材料后的幾個問題。 小結(jié):學習物理,就要仔細觀察周圍的世界,發(fā)現(xiàn)問題,提出假設(shè),善于動手,加以實踐,找到規(guī)律。 三、作業(yè): 閱讀“科學之旅”,說說你打算怎樣學好物理課。 知識目標 1、知道產(chǎn)生的條件; 2、能在簡單的問題中,根據(jù)物體的運動狀態(tài),判斷靜的有無、大小和方向;知道存在著靜; 3、掌握動摩擦因數(shù),會在具體問題中計算滑動,掌握判定方向的方法; 4、知道影響動摩擦因數(shù)的因素; 能力目標 1、通過觀察演示實驗,概括出產(chǎn)生的條件以及的特點,培養(yǎng)學生的觀察、概括能力.通過靜與滑動的區(qū)別對比,培養(yǎng)學生的分析綜合能力. 情感目標 滲透物理方法的教育在分析物體所受時,突出主要矛盾,忽略次要因素及無關(guān)因素,總結(jié)出產(chǎn)生的條件和規(guī)律. 教學建議 一、基本知識技能: 1、兩個互相接觸且有相對滑動或的物體,在它們的接觸面上會產(chǎn)生阻礙相對運動的,稱為滑動; 2、兩個物體相互接觸,當有相對滑動的趨勢,但又保持相對靜止狀態(tài)時,在它們接觸面上出現(xiàn)的阻礙相對滑動的作用力 3、兩個物體間的滑動的大小跟這兩個物體接觸面間的壓力大小成正比. 4、動摩擦因數(shù)的大小跟相互接觸的兩個物體的材料有關(guān). 5、的方向與接觸面相切,并且跟物體相對運動或相對運動趨勢相反. 6、靜存在值——靜. 二、重點難點分析: 1、本節(jié)課的內(nèi)容分滑動和靜兩部分.重點是產(chǎn)生的條件、特性和規(guī)律,通過演示實驗得出關(guān)系. 2、難點是在理解滑動計算公式時,尤其是理解水平面上運動物體受到的時,學生往往直接將重力大小認為是壓力大小,而沒有分析具體情況. 教法建議 一、講解有關(guān)概念的教法建議 介紹滑動和靜時,從基本的事實出發(fā),利用二力平衡的知識使學生接受的存在.由于的內(nèi)容是本節(jié)的難點,所以在講解時不要求“一步到位”,關(guān)于的概念可以通過實驗、學生討論來理解. 1、可以讓學生找出生活和生產(chǎn)中利用的例子; 2、讓學生思考討論,如: (1)、一定都是阻力; (2)、靜止的物體一定受到靜; (3)、運動的物體不可能受到靜; 主要強調(diào):是接觸力,是阻礙物體間的相對運動或相對運動趨勢的,但不一定阻礙物體的運動,即在運動中也可以充當動力,如傳送帶的例子. 二、有關(guān)講解的大小與什么因素有關(guān)的教法建議 1、滑動的大小,跟相互接觸物體材料及其表面的光滑程度有關(guān);跟物體間的正壓力有關(guān);但和接觸面積大小無關(guān).注意正壓力的解釋. 2、滑動的大小可以用公式:動摩擦因數(shù)跟兩物體表面的關(guān)系,并不是表面越光滑,動摩擦因數(shù)越小.實際上,當兩物體表面很粗糙時,由于接觸面上交錯齒合,會使動摩擦因數(shù)很大;對于非常光滑的表面,尤其是非常清潔的表面,由于分子力起主要作用,所以動摩擦因數(shù)更大,表面越光潔,動摩擦因數(shù)越大.但在力學中,常稱“物體表面是光滑的”這是忽略物體之間的的一種提法,實際上是一種理想化模型,與上面敘述毫無關(guān)系. 3、動摩擦因數(shù)是一個無單位的物理量,它能直接影響物體的運動狀態(tài)和受力情況. 4、靜的大小,隨外力的增加而增加,并等于外力的大小.但靜不能無限度的增大,而有一個值,當外力超過這個值時,物體就要開始滑動,這個限度的靜叫做靜.實驗證明,靜由公式所決定,叫做靜摩擦因數(shù),為物體所受的正壓力.的大小變化隨著外力的變化關(guān)系如圖:滑動的大小小于靜,但一般情況下認為兩者相等. 教學準備 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(yīng)關(guān)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(guān)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(guān)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(lǐng)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(guān)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 多媒體、板書 教學過程 一、時刻和時間間隔 1.基本知識 (1)時刻是指某一瞬間,時間間隔表示某一過程. (2)在表示時間的數(shù)軸上,時刻用點來表示,時間用線段來表示. (3)在國際單位制中,表示時間和時刻的單位是秒,它的符號是s. 2.思考判斷 (1)時刻和時間間隔都是時間,沒有本質(zhì)區(qū)別.(×) (2)飛機8點40分從上海起飛,10點05分降落到北京,分別指的是兩個時間間隔.(×) (3)20年10月25日23時33分在西昌成功將第16顆北斗導航衛(wèi)星發(fā)射升空.25日23時33分,指的是時刻.(√) 探究交流 時間的常用單位有哪些?生活中、實驗室中有哪些常用的計時儀器? 【提示】在國際單位制中,時間的單位是秒,常用單位有分鐘、小時,還有年、月、日等.生活中用各種鐘表來計時,實驗室和運動場上常用停表來測量時間,若要比較精確地研究物體的運動情況,有時需要測量和記錄很短的時間,學校的實驗室中常用電磁打點計時器或電火花計時器來完成. 二、路程和位移 1.基本知識 (1)路程 物體運動軌跡的長度. (2)位移 ①物理意義:表示物體(質(zhì)點)位置變化的物理量. ②定義:從初位置到末位置的一條有向線段. ③大小:初、末位置間有向線段的長度. ④方向:由初位置指向末位置. 2.思考判斷 (1)路程的大小一定大于位移的大小.(×) (2)物體運動時,路程相等,位移一定也相等.(×) (3)列車里程表中標出的北京到天津122km,指的是列車從北京到天津的路程.(√) 探究交流 一個人從北京去重慶,可以乘火車,也可以乘飛機,還可以先乘火車到武漢,然后再乘輪船沿長江到重慶,如圖所示,則他的運動軌跡、位置變動、走過的路程和他的位移是否相同? 【提示】他的運動軌跡不同,走過的路程不同;他的位置變動相同,位移相同. 三、矢量和標量 1.基本知識 (1)矢量 既有大小又有方向的物理量.如位移、力等. (2)標量 只有大小、沒有方向的物理量.如質(zhì)量、時間、路程等. (3)運算法則 兩個標量的加減遵從算術(shù)加減法,而矢量則不同,后面將學習到. 2.思考判斷 (1)負5m的位移比正3m的位移小.(×) (2)李強向東行進5m,張偉向北行進也5m,他們的位移不同.(√) (3)路程是標量,位移是矢量.(√) 探究交流 溫度是標量還是矢量?+2℃和-5℃哪一個溫度高? 【提示】溫度是標量,其正、負表示相對大小,所以+2℃比-5℃溫度高. 1.教學目標 (1)知識與技能:(學生學會了什么)了解、掌握、認識...... (2)過程與方法:經(jīng)歷(通過)對......的探究過程,初步學會......,提高......的能力。 (3)情感態(tài)度與價值觀:學習物理知識的興趣,學好物理的信心,用物理知識解決生活實際問題的意識。 2.教學重點與難點 重點:新概念的理解及其應(yīng)用、實驗探究。 難點:新概念的理解、總結(jié)實驗規(guī)律、各種規(guī)律的靈活應(yīng)用。 3.教學過程 (1)新課導入(常用的導入方法實驗導入、聯(lián)系實際導入、直接導入) 采用聯(lián)系實際導入法:講述從北京到重慶的各種路線,導入新課:位移。 (2)新課講授(知識點條理清晰的呈現(xiàn)) ①簡單講解本節(jié)課基礎(chǔ)知識點(例:矢量、標量)。 ②歸納總結(jié)該課題中的重點知識內(nèi)容。尤其對該注意的一些情況設(shè)置易錯點,進行強調(diào)。可以設(shè)計分組討論環(huán)節(jié)(例:判斷路程和位移)。 ③拓展延伸,將所學知識拓展延伸到實際題目中,去解決實際生活中的問題。 在新授課里面一定要表現(xiàn)出講課的大體流程,但是不必太過詳細。 (3)鞏固練習 練習題一 練習題二 (4)小結(jié)作業(yè) ①請學生代表總結(jié)本節(jié)課的收獲。 ②布置課后作業(yè)。 4.板書設(shè)計 一、教學目標 1.知識與技能 (1)知道曲線運動是一種變速運動,它在某點的瞬時速度方向在曲線這一點的切線上; (2)理解物體做曲線運動的條件是所受合外力與初速度不在同一直線上. 2.方法與過程 (1)類比直線運動認識曲線運動、瞬時速度方向的判斷和曲線運動的條件; (2)通過實驗觀察培養(yǎng)學生的實驗?zāi)芰头治鰵w納的能力. 3.情感態(tài)度與價值觀 激發(fā)學生學習興趣,培養(yǎng)學生探究物理問題的習慣. 二、教學重難點 1.曲線運動中瞬時速度方向的判斷 2.理解物體做曲線運動的條件 三、教學過程 1.新課導入,引入曲線運動 教師:在必修一里我們學習了直線運動,我們知道物體做直線運動時他的運動軌跡是直線,需要滿足的條件是物體所受的合力與速度的方向在同一條直線上。但在現(xiàn)實生活中,很多物體做的并非是直線運動,比如玩過山車的游客的運動、火車在其軌道上的運動、風中搖曳著的枝條的運動、人造地球圍繞地球的運動(圖片)。 問題1:在這幾幅圖片中,物體的運動軌跡有什么特點? (運動的軌跡是一條曲線) 教師:我們把像這樣運動軌跡是曲線的運動叫做曲線運動。 設(shè)計意圖:通過復習直線運動引入生活中更為常見的曲線運動,并借助實例歸納出曲線運動的概念,幫助學生認識曲線運動。 2.曲線運動的方向 問題2:我們知道物體在做直線運動時,物體的速度方向始終是保持不變的,那么在做曲線運動時,物體的速度的方向又有什么特點呢? (方向時刻在改變) 問題3:那么,我們該如何確定物體做曲線運動時每時每刻所對應(yīng)速度的方向呢? 教師:我們來猜想一下,鋼珠從彎曲的玻璃管中滾落出來,運動方向會是下面那一種情況呢? 學生:猜想 教師:現(xiàn)在咱們從理論上分析一下,鋼珠從彎曲玻璃管中滾落出來的運動方向 當B點無限接近A點時,這條割線變成了曲線在A點的切線,這一過程中AB段的平均速度變成了A點的瞬時速度,瞬時速度的方向沿切線方向。所以鋼珠從彎曲玻璃管中滾落出來的運動方向也應(yīng)該沿試管出口處的切線方向。 下面咱們通過“鋼珠滾落”的實驗視頻驗證咱們的猜想及理論推導是否正確。 學生:觀看視頻 總結(jié):曲線運動速度方向沿曲線某一點的&39;切線方向。 教師:所以在日常生活中我們可以看到這樣的畫 學生:砂輪打磨過程中砂輪邊緣的火星是沿砂輪邊沿的切線方向飛出;下雨天我們撐著傘將傘快速轉(zhuǎn)動時,我們發(fā)現(xiàn)雨滴不再沿著傘的邊沿豎直下落,而是沿著傘邊沿的切線方向飛出去。 教師:(思考)我們知道曲線運動每時每刻的速度方向,那曲線運動是勻速運動還是變速運動呢? 學生:變速運動,速度是矢量,曲線運動中速度的方向是不斷在變化的。 畫一畫:畫一條物體做曲線運動的軌跡,在軌跡上任意取四個點,作出在這四個點時,物體運動的方向。 設(shè)計意圖:類比直線運動中速度,從實驗猜想、理論推導再到實驗驗證以及生活中的實際應(yīng)用四個角度出發(fā)組織學生對曲線運動速度方向的探討,強化學生對曲線運動時速度方向的認識,突出本節(jié)的重難點。 3.曲線運動的條件 思考:物體做曲線運動需要滿足什么條件呢? 教師我們來看一個實驗的視頻,看看鋼球在不同條件下是如何運動的 學生:(描述實驗現(xiàn)象)鋼珠在沒有受到側(cè)面磁鐵的作用時做直線運動,受到側(cè)面磁鐵作用時,偏離原來直線的的運動軌跡,做曲線運動。 教師:咱們一起分析一下物體的運動情況 學生:畫出鋼球曲線運動軌跡上任意四點出的速度方向和大致的受力方向 教師:大家觀察每一點處鋼珠的受力方向和速度方向有什么特點? 學生:受力方向和速度方向都不在同一條直線上。 教師:由此我們可以得出結(jié)論,物體做曲線運動時需要滿足的條件是物體所受合力與速度的方向不在同一條直線上。 教師:大家再觀察各點的受力方向與鋼珠運動軌跡之間有什么關(guān)系? 學生:力都指向軌跡彎曲的一側(cè)。 設(shè)計意圖:通過指導學生通過視屏觀察實驗現(xiàn)象,并對對曲線運動軌跡上任意幾點速度方向及受力方向的分析得出曲線運動的條件,同時激發(fā)學生的興趣,提高學生的實驗?zāi)芰头治鰵w納的能力. 4.拓展 為什么砂輪? 設(shè)計意圖:通過動手實踐強化學生對本節(jié)重點內(nèi)容的理解掌握。 教學目標 知識與技能 1.理解平拋運動是勻變速運動,其加速度為g. 2.掌握拋體運動的位置與速度的關(guān)系. 過程與方法 1.掌握平拋運動的特點,能夠運用平拋規(guī)律解決有關(guān)問題. 2.通過例題分析再次體會平拋運動的規(guī)律. 情感、態(tài)度與價值觀 1.有參與實驗總結(jié)規(guī)律的熱情,從而能更方便地解決實際問題. 2.通過實踐,鞏固自己所學的知識. 教學重難點 教學重點 分析歸納拋體運動的規(guī)律 教學難點 應(yīng)用數(shù)學知識分析歸納拋體運動的規(guī)律. 教學過程 [新課導入] 上一節(jié)我們已經(jīng)通過實驗探究出平拋運動在豎直方向和水平方向上的運動規(guī)律,對平拋運動的特點有了感性認識.這一節(jié)我們將從理論上對拋體運動的規(guī)律作進一步分析,學習和體會在水平面上應(yīng)用牛頓定律的方法,并通過應(yīng)用此方法去分析沒有感性認識的拋體運動的規(guī)律. [新課教學] 一、拋體的位置 我們以平拋運動為例來研究拋體運動所共同具有的性質(zhì). 首先我們來研究初速度為。的平拋運動的位置隨時間變化的規(guī)律.用手把小球水平拋出,小球從離開手的瞬間(此時速度為v,方向水平)開始,做平拋運動.我們以小球離開手的位置為坐標原點,以水平拋出的方向為x軸的方向,豎直向下的方向為y軸的方向,建立坐標系,并從這一瞬間開始計時. 師:在拋出后的運動過程中,小球受力情況如何? 生:小球只受重力,重力的方向豎直向下,水平方向不受力. 師:那么,小球在水平方向有加速度嗎?它將怎樣運動? 生:小球在水平方向沒有加速度,水平方向的分速度將保持v不變,做勻速直線運動. 師:我們用函數(shù)表示小球的水平坐標隨時間變化的規(guī)律將如何表示? 生:x=vt 師:在豎直方向小球有加速度嗎?若有,是多大?它做什么運動?它在豎直方向有初速度嗎? 生:在豎直方向,根據(jù)牛頓第二定律,小球在重力作用下產(chǎn)生加速度g.做自由落體運動,而在豎直方向上的初速度為0. 師:那根據(jù)運動學規(guī)律,請大家說出小球在豎直方向的坐標隨時間變化的規(guī)律. 生:y=1/2gt2 師:小球的位置能否用它的坐標(x,y)描述?能否確定小球在任意時刻t的位置? 生:可以. 師:那么,小球的運動就可以看成是水平和豎直兩個方向上運動的合成.t時間內(nèi)小球合位移是多大? 生: 師:若設(shè)s與+x方向(即速度方向)的夾角為θ,如圖6.4—1,則其正切值如何求? 生: [例1]一架飛機水平勻速飛行.從飛機上海隔ls釋放一個鐵球,先后釋放4個,若不計空氣阻力,從地面上觀察4個小球() A.在空中任何時刻總是捧成拋物線,它們的落地點是等間距的 B.在空中任何時刻總是排成拋物線,它們的落地點是不等間距的 C.在空中任何時刻總在飛機正下方,排成豎直的直線,它們的落地點是等間距的 D.在空中任何時刻總在飛機的正下方,捧成豎直的直線,它們的落地點是不等間距的。 解析:因為鐵球從飛機上釋放后做平拋運動,在水平方向上有與飛機相同的速度.不論鐵球何時從飛機上釋放,鐵球與飛機在水平方向上都無相對運動.鐵球同時還做自由落體運動,它在豎直方向?qū)㈦x飛機越來越遠.所以4個球在落地前始終處于飛機的正下方,并排成一條直線,又因為從飛機上每隔1s釋放1個球,而每個球在空中運動的時間又是相等的,所以這4個球落地的時間也依次相差1s,它們的落地點必然是等間距的.若以飛機為參考系觀察4個鐵球都做自由落體運動.此題把曲線運動利用分解的方法“化曲為直”,使其成為我們所熟知的直線運動,則據(jù)運動的獨立性,可以分別在這兩個方向上用各自的運動規(guī)律研究其運動過程. 二、拋體的速度 師:由于運動的等時性,那么大家能否根據(jù)前面的結(jié)論得到物體做平拋運動的時間? 生:由y=1/2gt2得到,運動時間 師:這說明了什么問題? 生:這說明了做平拋運動的物體在空中運動的時間僅取決于下落的高度,與初速度無關(guān). 師:那么落地的水平距離是多大? 生:落地的水平距離 師:這說明了什么問題? 生:這說明了平拋運動的水平位移不僅與初速度有關(guān)系,還與物體的下落高度有關(guān). 師:利用運動合成的知識,結(jié)合圖6.4—2,求物體落地速度是多大?結(jié)論如何? 生:落地速度,即落地速度也只與初速度v和下落高度h有關(guān). 師:平拋運動的速度與水平方向的夾角為a,一般稱為平拋運動的偏角.實際上,常稱為平拋運動的偏角公式,在一些問答題中可以直接應(yīng)用此結(jié)論分析解答 [例2]一個物體以l0m/s的速度從10m的水平高度拋出,落地時速度與地面的夾角θ是多少(不計空氣阻力)? [例3]在5m高的地方以6m/s的初速度水平拋出一個質(zhì)量是10kg的物體,則物體落地的速度是多大?從拋出點到落地點發(fā)生的位移是多大?(忽略空氣阻力,取g=10m/s2) [交流與討論] 應(yīng)用運動的合成與分解的方法我們探究了做平拋運動的物體的位移和速度.請大家根據(jù)我們探究的結(jié)果研究一下平拋運動的物體位移和速度之間存在什么關(guān)系. 參考解答:根據(jù)前面的探究結(jié)果我們知道,物體的位移,與x軸的夾角的正切值為tanθ=gt/2v.物體的速度,與x軸的夾角的正切值為tanθ=gt/v.可以看到位移和速度的大小沒有太直接的關(guān)系,但它們的方向與x軸夾角的正切是2倍關(guān)系.利用這個關(guān)系我們就可以很方便地計算物體速度或位移的方向了.師:在(2)中,與勻變速直線運動公式vt2=v02+2as,形式上一致的,其物理意義相同嗎?生:物理意義并不相同,在中的h,并不是平拋運動的位移,而是豎直方向上的位移,在 中的s就是表示勻速直線運動的位移.對于平拋運動的位移,是由豎直位移和水平位移合成而得的. 師:平拋運動的軌跡是曲線(拋物線),某一時刻的速度方向即為曲線上物體所在位置的切線方向.設(shè)物體運動的時間為t,則這一時刻的速度與豎直方向夾角的正切值tanβ=v0/gt,而物體下落的高度為h==1/2gt2.如圖6.4—3. 圖中的A點為速度的切線與拋出點的水平線的交點,C點為物體所在位置的豎直線與水平線的交點,從圖中可以看出A為水平線段OC的中點.平拋運動的這一重要特征,對我們分析類平拋運動,特別是帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)是很有幫助的. 平拋運動常分解成水平方向和豎直方向的兩個分運動來處理,由于豎直分運動是初速度為零的勻加速直線運動,所以初速度為零的勻加速直線運動的公式和特點均可以在此應(yīng)用.另外,有時候根據(jù)具體情況也可以將平拋運動沿其他方向分解. 三、斜拋運動 師:如果物體拋出時的速度不是沿水平方向,而是斜向上方或斜向下方的(這種情況稱為斜拋),它的受力情況是什么樣的?加速度又如何? 生:它的受力情況與平拋完全相同,即在水平方向仍不受力,加速度仍是0;在豎直方向仍只受重力,加速度仍為g. 師:實際上物體以初速度v沿斜向上或斜向下方拋出,物體只在重力作用下的運動,如何表示?與平拋是否相同? 生:斜拋運動沿水平方向和豎直方向初速度與平拋不同,分別是vx=vcosθ和vy=sinθ. 由于物體運動過程中只受重力,所以水平方向速度vx=vcosθ保持不變,做勻速直線運動;而豎直方向上因受重力作用,有豎直向下的重力加速度J,同時有豎直向上的初速度vy=sinθ,因此做勻減速運動(是豎直上拋運動,當初速度向斜下方,豎直方向的分運動為豎直下拋運動),當速度減小到。時物體上升到點,此時物體由于還受到重力,所以仍有一個向下的加速度g,將開始做豎直向下的加速運動.因此,斜拋運動可以看成是水平方向速度為vx=vcosθ的勻速直線運動和豎直方向初速度為vy=sinθ的豎直上拋或豎直下拋運動的合運動. 師:斜拋運動分斜上拋和斜下拋(由初速度方向確定)兩種,下面以斜上拋運動為例討論. 師:斜拋運動的特點是什么? 生:特點:加速度a=g,方向豎直向下,初速度方向與水平方向成一夾角θ斜向上,θ=90°時為豎直上拋或豎直下拋運動θ=0°時為平拋運動. 師:常見的處理方法: ①將斜上拋運動分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的豎直上拋運動,這樣有由此可以得到哪些特點? 生:由此可得如下特點:a.斜向上運動的時間與斜向下運動的時間相等;b.從軌道點將斜拋運動分為前后兩段具有對稱性,如同一高度上的兩點,速度大小相等,速度方向與水平線的夾角相同. 師:②將斜拋運動分解為沿初速度方向的斜向上的勻速直線運動和自由落體運動兩個分運動,用矢量合成法則求解. ③將沿斜面和垂直斜面方向作為x、y軸,分別分解初速度和加速度后用運動學公式解題. [交流與討論] 對于斜拋運動我們只介紹下船上拋和斜下拋的研究方法,除了平拋、斜上拋、斜下拋外,拋體運動還包括豎直上拋和豎直下拋,請大家根據(jù)我們研究前面幾種拋體運動的方法來研究一下豎直上拋和豎直下拋. 參考解答:對于這兩種運動來說,它們都是直線運動,但這并不影響用運動的合成與分解的方法來研究它們.這個過程我們可以仿照第一節(jié)中我們介紹的勻加速運動的分解過程.對豎直上拋運動,設(shè)它的初速度為v0,那么它的速度就可以寫成v=v0—gt的形式,位移寫成x=v0t—gt2/2的形式.那這樣我們就可以進行分解了.把速度寫成v1=v0,v2=—gt的形式,把位移寫成xl=v0t,x2=—gt2/2的形式,這樣我們可以看到,豎直上拋運動被分解成了一個豎直向上的勻速直線運動和一個豎直向上的勻減速運動.對于豎直下拋運動可以采取同樣的方法進行處理. 課后小結(jié) 1.具有水平速度的物體,只受重力作用時,形成平拋運動. 2.平拋運動可分解為水平勻蓬運動和豎直自由落體運動.平拋位移等于水平位移和豎直位移的矢量和;平拋瞬時速度等于水平速度和豎直速度的矢量和. 3.平拋運動是一種勻變速曲線運動. 4.如果物體受到恒定合外力作用,并且合外力跟初速度垂直,形成類似平拋的勻變速曲線運動,只需把公式中的g換成a,其中a=F合/m. 說明: 1.干拋運動是學生接觸到的第一個曲線運動,弄清其成固是基礎(chǔ),水平初速度的獲得是同題的關(guān)鍵,可歸納眾兩種; (1)物體被水平加速:水平拋出、水干射出、水平?jīng)_擊等; (2)物體與原來水平運動的載體脫離,由于慣性而保持原來的水平速度. 2.平拋運動的位移公式和速度公式中有三個含有時間t,應(yīng)根據(jù)不同的已知條件來求時間.但應(yīng)明確:平拋運動的時間完全由拋出點到落地點的豎直高度確定(在不高的范國內(nèi)g恒定),與拋出的速度無關(guān). 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S1S2S3S4 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01234 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)/2TV2=(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:0123456 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(guān)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(shè)計實驗記錄表格) (3)用圖象法來分析實驗數(shù)據(jù)關(guān)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(guān)的量為倒數(shù)再研究一下是否為正比關(guān)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 一、教學目標 1、在開普勒第三定律的基礎(chǔ)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(shè)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(yīng)加強舉例。 三、教具 卡文迪許扭秤模型。 四、教學過程 (一)引入新課 1、引課:前面我們已經(jīng)學習了有關(guān)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Α#?/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 (二)教學過程 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(yīng)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(yīng)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。現(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Α?ㄎ牡显S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(yīng)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(yīng)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Γ虑驅(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(shè)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(shè)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。 教學目標 知識與技能 1.理解平拋運動是加速度為g的勻變速運動,其水平方向是勻速直線運動,豎直方向為自由落體運動. 2.了解斜拋運動及運動的合成與分解的遷移應(yīng)用. 過程與方法 會用平拋運動的規(guī)律解答相關(guān)問題,以數(shù)學中的拋物線方程及圖象為工具建立物理模型,理解拋體運動的規(guī)律及處理方法. 情感、態(tài)度與價值觀 1.體會各學科之間的聯(lián)系與發(fā)展,培養(yǎng)空間想象能力和數(shù)學計算能力以及知識方法的應(yīng)用能力. 2.領(lǐng)略拋體運動的對稱與和諧,培養(yǎng)對科學的好奇心和求知欲. 教學重難點 1.知道什么是拋體運動,什么是平拋運動.知道平拋運動是勻變速曲線運動,加速度為g. 2.用運動的分解、合成結(jié)合牛頓運動定律研究拋體運動的特點,知道平拋運動可分為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動. 3.能應(yīng)用平拋運動的規(guī)律交流討論并解決實際問題.在得出平拋運動規(guī)律的基礎(chǔ)上進而分析斜拋運動.掌握研究拋體運動的一般方法. 教學過程 一、拋體運動 探究交流:體育運動中投擲的鏈球、鉛球、鐵餅、標槍等(如圖所示),都可以看做是拋體運動嗎?都可以看成是平拋運動嗎? 1.基本知識 (1)定義 以一定的速度將物體拋出,物體只受重力作用的運動. (2)平拋運動 初速度沿水平方向的拋體運動. (3)平拋運動的特點 ①初速度沿水平方向.②只受重力作用. 2.思考判斷 (1)水平拋出的物體所做的運動就是平拋運動.(×) (2)平拋運動中要考慮空氣阻力的作用.(×) (3)平拋運動的初速度與重力垂直.(√) 二、平拋運動的速度 1.基本知識 將物體以初速度v0水平拋出,由于物體只受重力作用,t時刻的速度為: (1)水平方向:vx=v0. (2)豎直方向:vy=gt. (4)速度變化特點:由于平拋運動的物體只受重力作用,所以其加速度恒為g,因此在平拋運動中速度的變化量Δv=gΔt,由于g是常量,所以任意兩個相等的時間間隔內(nèi)速度的變化量相等,方向豎直向下,即任意兩個相等的時間間隔內(nèi)速度的變化相同,如圖所示. 2.思考判斷 (1)平拋運動的物體初速度越大,下落得越快.(×) (2)做平拋運動的物體下落時,速度與水平方向的夾角θ越來越大.(√) (3)如果下落時間較長,平拋運動的物體的速度方向變?yōu)樨Q直方向.(×) 3.探究交流 平拋運動中,豎直方向的分速度vy=gt,除該公式外,還有求vy的公式嗎? 【提示】由于豎直分運動是自由落體運動,所以 例:關(guān)于平拋物體的運動,以下說法正確的是() A.做平拋運動的物體,速度和加速度都隨時間的增加而增大 B.做平拋運動的物體僅受到重力的作用,所以加速度保持不變 C.平拋物體的運動是勻變速運動 D.平拋物體的運動是變加速運動 【答案】BC 三、平拋運動的位移 1.基本知識 將物體以初速度v0水平拋出,經(jīng)時間t物體的位移為: 2.思考判斷 (1)平拋運動合位移的方向與合速度的方向一致.(×) (2)平拋運動合位移的大小等于物體的路程.(×) (3)平拋運動中,初速度越大,落地時間越長.(×) 3.探究交流 飛機向某災(zāi)區(qū)投放救災(zāi)物資,要使物資準確落到指定地點,是飛到目標正上方投放,還是提前投放? 【提示】物資離開飛機前具有與飛機相同的水平方向的速度,當離開飛機后,由于慣性,它們?nèi)匀灰3衷械乃较蚯暗倪\動速度,另外,物資又受到重力作用,于是物資一方面在水平方向向前運動,另一方面向下加速運動,因此,只有提前投放,才能使物資準確落到指定地方. 4.小結(jié):平拋運動的特點 1.速度特點:平拋運動的速度大小和方向都不斷變化,故它是變速運動. 2.軌跡特點:平拋運動的運動軌跡是曲線,故它是曲線運動. 3.加速度特點:平拋運動的加速度為自由落體加速度,恒定不變,故它是勻變速運動. 綜上所述,平拋運動的性質(zhì)為勻變速曲線運動. 例:關(guān)于平拋運動,下列說法正確的是() A.平拋運動是勻變速運動 B.平拋運動是變加速運動 C.任意兩段時間內(nèi)加速度相同 D.任意兩段相等時間內(nèi)速度變化相同 【答案】ACD 四、平拋運動的研究方法和規(guī)律 【問題導思】 1.如何研究平拋運動比較簡單? 2.平拋運動的合速度、合位移怎么求出? 3.試推導平拋運動的軌跡方程. 1.平拋運動的研究方法 (1)由于平拋運動是勻變速曲線運動,速度、位移的方向時刻發(fā)生變化,無法直接應(yīng)用運動學公式,因此研究平拋運動問題時采用運動分解的方法. (2)平拋運動一般分解為豎直方向上的自由落體運動和水平方向上的勻速直線運動. 2.平拋運動的規(guī)律 (1)分運動 五、平拋運動的幾個重要推論 【問題導思】 1.平拋運動的飛行時間與初速度有關(guān)嗎? 2.平拋運動的落地速度決定于哪些因素? 3.平拋運動的速度偏向角與位移偏向角間的關(guān)系如何? 1.平拋運動的時間 A.tanφ=sinθB.tanφ=cosθ C.tanφ=tanθD.tanφ=2tanθ 【答案】D 六、平拋運動的臨界問題 例:如圖所示,女排比賽時,排球場總長為18m,設(shè)球網(wǎng)高度為2m,運動員站在網(wǎng)前3m處正對球網(wǎng)跳起將球水平擊出.若擊球的高度為2.5m,為使球既不觸網(wǎng)又不越界,求球的速度范圍. 2.思考判斷 (1)斜拋運動和平拋運動在豎直方向上做的都是自由落體運動.(×) (2)斜拋運動和平拋運動在水平方向上做的都是勻速直線運動.(√) (3)斜拋運動和平拋運動的加速度相同.(√) 3.探究交流 對斜上拋運動,有一個點,該點的速度是零嗎?為什么 【提示】在斜上拋運動的點,豎直分速度為零.水平分速度等于v0cosθ.故該點的速度v=v0cosθ. 教學目標 (1)通過演示實驗認識加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系。 (2)會用準確的文字敘述牛頓第二定律并掌握其數(shù)學表達式。 (3)通過加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系,深刻理解力是產(chǎn)生加速度的原因這一規(guī)律。 (4)認識加速度方向與合外力方向間的矢量關(guān)系,認識加速度與和外力間的瞬時對應(yīng)關(guān)系。 (5)能初步運用運動學和牛頓第二定律的知識解決有關(guān)動力學問題。 能力目標 通過演示實驗及數(shù)據(jù)處理,培養(yǎng)學生觀察、分析、歸納總結(jié)的能力;通過實際問題的處理,培養(yǎng)良好的書面表達能力。 情感目標 培養(yǎng)認真的科學態(tài)度,嚴謹、有序的思維習慣。 教材分析 1、通過演示實驗,利用控制變量的方法研究力、質(zhì)量和加速度三者間的關(guān)系:在質(zhì)量不變的前題下,討論力和加速度的關(guān)系;在力不變的前題下,討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系。 2、利用實驗結(jié)論總結(jié)出牛頓第二定律:規(guī)定了合適的力的單位后,牛頓第二定律的表達式從比例式變?yōu)榈仁健?/p> 3、進一步討論牛頓第二定律的確切含義:公式中的表示的是物體所受的合外力,而不是其中某一個或某幾個力;公式中的和均為矢量,且二者方向始終相同,所以牛頓第二定律具有矢量性;物體在某時刻的加速度由合外力決定,加速度將隨著合外力的變化而變化,這就是牛頓第二定律的瞬時性。 教法建議 1、要確保做好演示實驗,在實驗中要注意交代清楚兩件事:只有在砝碼質(zhì)量遠遠小于小車質(zhì)量的前題下,小車所受的拉力才近似地認為等于砝碼的重力(根據(jù)學生的實際情況決定是否證明);實驗中使用了替代法,即通過比較小車的位移來反映小車加速度的大小。 2、通過典型例題讓學生理解牛頓第二定律的確切含義。 3、讓學生利用學過的重力加速度和牛頓第二定律,讓學生重新認識出中所給公式。 教學重點: 牛頓第二定律 教學難點: 對牛頓第二定律的理解 教學過程: 示例: 一、加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系 介紹研究方法(控制變量法):先研究在質(zhì)量不變的前題下,討論力和加速度的關(guān)系;再研究在力不變的前題下,討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系、介紹實驗裝置及實驗條件的保證:在砝碼質(zhì)量遠遠小于小車質(zhì)量的條件下,小車所受的拉力才近似地認為等于砝碼的重力、介紹數(shù)據(jù)處理方法(替代法):根據(jù)公式可知,在相同時間內(nèi),物體產(chǎn)生加速度之比等于位移之比、 以上內(nèi)容可根據(jù)學生情況,讓學生充分參與討論、本節(jié)書涉及到的演示實驗也可利用氣墊導軌和計算機,變?yōu)槎繉嶒灐?/p> 二、牛頓第二運動定律(加速度定律) 1、實驗結(jié)論:物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比、加速度方向跟引起這個加速度的力的方向相同。 2、力的單位的規(guī)定:若規(guī)定:使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力叫1N、則公式中的=1。(這一點學生不易理解) 3、牛頓第二定律: 物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比、加速度方向跟引起這個加速度的力的方向相同。 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(yīng)關(guān)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(guān)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(guān)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(lǐng)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(guān)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(guān)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 00:3500:41鄭州08:4208:36 05:4905:57武昌03:2803:20 09:1509:21長沙23:5923:5l 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(guān)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(yīng)位置,時間對應(yīng)位移 C.作息時間表上的數(shù)字表示時刻D.1min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(guān)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20__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“死亡之海”. 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400m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(guān),只與初位置、末位置有關(guān). 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(guān)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(guān)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40m,到達C點,然后又向東走了30m,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10m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1500m比賽的錄像片斷) 在標準的運動場上將要進行1500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(guān)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?(1500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(yīng)的是物體處在某一位置,如果是一段時間,對應(yīng)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(yīng)位置,時間對應(yīng)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。 教學目標 知識目標 1、知道什么是機械運動,什么是參考系,知道運動和靜止的相對性. 2、理解質(zhì)點的概念,知道質(zhì)點是用來代替實際物體的有質(zhì)量的點,是一種理想化的物理模型,知道是否能把研究對象看作質(zhì)點要根據(jù)研究的問題決定. 3、知道時間和時刻的區(qū)別與聯(lián)系. 4、理解位移的概念,知道位移是表示質(zhì)點位置變化的物理量,是矢量,能夠區(qū)別位移和路程. 能力目標 1、培養(yǎng)學生自主學習的能力,訓練學生發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,解決問題的能力. 2、培養(yǎng)學生的實驗?zāi)芰Γ瑢W會使用打點計時器,并會通過分析紙帶上的數(shù)據(jù)得出相應(yīng)的結(jié)論. 情感目標 1、激發(fā)學生學習興趣,培養(yǎng)學生良好的意志品質(zhì). 教材分析 本節(jié)教材主要有以下一些概念:機械運動,參考系,質(zhì)點,時刻和時間間隔,位移和路程,重點是質(zhì)點和位移的概念,難點是位移概念.教材在本章開始處列舉了大量的實例,給出機械運動的概念,在本節(jié)一開始,也是通過生動的實例,給出參考系的概念,接著從研究對象的角度,學習質(zhì)點的概念,滲透理想化思維方法;再進一步學習時刻與時間,位移和路程等概念.每一小節(jié)重點突出,又相互關(guān)聯(lián),實例鮮明,配圖恰當,便于學生的接受,是進一步學習的基礎(chǔ). 教法建議 本節(jié)教材的特點是概念較多,很多知識初中時學過,并且這些知識與生活實際密切相關(guān),建議讓同學自學討論的方法進行,可讓同學提前預習或課上給出時間看書,教師提出一些問題,或讓同學看書后提出問題,展開討論,達到掌握知識,提高能力的目的,并結(jié)合多媒體資料加深理解和鞏固. 教學設(shè)計示例 教學重點:質(zhì)點和位移的概念 教學難點:位移概念的引入與理解 主要設(shè)計: 一、參考系: (一)提出問題,引起思考和討論. 1、什么叫機械運動?請舉一些實例說明. 2、描述物體是否運動,先要選定什么?看什么量是否在改變?什么叫參考系?為什么說運動是絕對的,靜止是相對的? 3、同一運動,如果選取的參考系不同,運動情況一般不同,請舉例說明. 4、選擇參考系的原則是什么?(雖然參考系可以任意選取,但實際上總是本著觀測方便和使運動的描述盡可能簡單的原則選取) (二)展示多媒體資料,加深理解(穿插在討論問題之間進行) 1、太陽系資料:行星繞太陽運轉(zhuǎn)情況. 2、銀河系資料:星系旋轉(zhuǎn)情況. 3、電子繞原子核運轉(zhuǎn)情況. 4、飛機空投物資情況. 二、質(zhì)點: (一)提出問題,引起思考和討論: 1、投擲手榴彈時怎樣測量投擲距離?把教室的椅子從第五排移到第一排怎樣測量椅子移動的距高?汽車繞操場一周怎樣測量它經(jīng)過的距離?以上幾種情況用不用考慮這些物體的形狀和大小? 2、什么叫質(zhì)點? 3、小物體一定能看成質(zhì)點嗎?大物體一定不能看成質(zhì)點嗎?請舉例說明? 4、什么叫軌跡?什么叫直線運動?什么叫曲線運動? (二)展示多媒體資料,加深理解. 1、火車(200米長)穿山洞(100米長)情況. 2、地球公轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn)情況. (三)總結(jié)提高: 1、對于什么樣的物體才可以看成質(zhì)點的問題,關(guān)鍵在于對物體的運動情況進行具體分析,在我們研究的問題中,物體的形狀、大小,各部分運動的差異等,如果對我們研究的問題影響不大,就可以把該物體看成一個質(zhì)點. 2、學習質(zhì)點概念時,要有意識地向?qū)W生介紹一種科學抽象的方法,我們抓住問題中物體的主要特征,簡化對物體的研究,把物體看成一個點,這是實際物體的一種理想化模型,是實際物體的一種近似. 三、時刻和時間間隔 提出問題,引起思考和討論. 1、“上午8時開始上課”,到“8時45分下課”,這里“8時”和“8時45分”的含義各是什么?“每一節(jié)課45分”的含義又是什么? 2、“現(xiàn)在是北京時間8點整”中“8點”的含義是什么? 3、校百米紀錄是10.21s、第2s末、第2s內(nèi)的含義各是什么? 四、位移和路程 (一)提出問題引起思考和討論: 1、說“物體由A點移動500米到達B點”,清楚嗎? 2、如何描述物體位置的變化? 3、什么叫位移?為什么說位移是矢量? 4、位移和路程有什么區(qū)別?它們之間有關(guān)系嗎? (二)展示多媒體資料,加深理解. 1、從天津到上海,海、陸、空三種路線抵達情況. 2、在400米跑道上進行200米跑和400米跑情況. 探究活動 1、請你手托一石子水平勻速前進,突然釋放石子,觀察石子的運動情況?再請站在路邊的人觀察石子的運動情況.二者觀察到的運動軌跡一樣嗎?請解釋原因. 2、找一份《旅客列車時刻表》分析一下趟列車全程運行的總時間?各站點的停留時間?相鄰兩站間的運行時間? 教學目標 知識目標 1、知道曲線運動是一種變速運動,它在某點的瞬時速度方向在曲線這一點的切線上。 2、理解物體做曲線運動的條件是所受合外力與初速度不在同一直線上。 能力目標 培養(yǎng)學生觀察實驗和分析推理的能力。 情感目標 激發(fā)學生學習興趣,培養(yǎng)學生探究物理問題的習慣。 教材分析 本節(jié)教材主要有兩個知識點:曲線運動的速度方向和物體做曲線運動的條件。教材一開始提出曲線運動與直線運動的明顯區(qū)別,引出曲線運動的速度方向問題,緊接著通過觀察一些常見的現(xiàn)象,得到曲線運動中速度方向是時刻改變的,質(zhì)點在某一點(或某一時刻)的速度方向是曲線的這一點(或這一時刻)的切線方向。再結(jié)合矢量的特點,給出曲線運動是變速運動。關(guān)于物體做曲線運動的條件,教材從實驗入手得到:當運動物體所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時,物體就做曲線運動。再通過實例加以說明,最后從牛頓第二定律角度從理論上加以分析。教材的編排自然順暢,適合學生由特殊到一般再到特殊的認知規(guī)律,感性知識和理性知識相互滲透,適合對學生進行探求物理知識的訓練:創(chuàng)造情境,提出問題,探求規(guī)律,驗證規(guī)律,解釋規(guī)律,理解規(guī)律,自然順暢,嚴密合理。本節(jié)教材的知識內(nèi)容和能力因素,是對前面所學知識的重要補充,是對運動和力的關(guān)系的進一步理解和完善,是進一步學習的`基礎(chǔ)。 教法建議 “關(guān)于曲線運動的速度方向”的教學建議是:首先讓學生明確曲線運動是普遍存在的,通過圖片、動畫,或讓學生舉例,接著提出問題,怎樣確定做曲線運動的物體在任意時刻速度的方向呢?可讓學生先提出自己的看法,然后展示錄像資料,讓學生總結(jié)出結(jié)論。接著通過分析速度的矢量性及加速度的定義,得到曲線運動是變速運動。 “關(guān)于物體做曲線運動的條件”的教學建議是:可以按照教材的編排先做演示實驗,引導學生提問題:物體做曲線運動的條件是什么?得到結(jié)論,再從力和運動的關(guān)系角度加以解釋。如果學生基礎(chǔ)較好,也可以運用邏輯推理的方法,先從理論上分析,然后做實驗加以驗證。 教學設(shè)計方案 教學重點:曲線運動的速度方向;物體做曲線運動的條件 教學難點:物體做曲線運動的條件 主要教學過程設(shè)計: 一、曲線運動的速度方向: (一)讓學生舉例:物體做曲線運動的一些實例 (二)展示圖片資料 1、上海南浦大橋 2、導彈做曲線運動 3、汽車做曲線運動 (三)展示錄像資料: 1、彎道上行駛的自行車通過以上內(nèi)容增強學生對曲線運動的感性認識,緊接著提出曲線運動的速度方向問題: (四)讓學生討論或猜測,曲線運動的速度方向應(yīng)該怎樣? (五)展示錄像資料 1:火星兒沿砂輪切線飛出 2:沾有水珠的自行車后輪原地運轉(zhuǎn) (六)讓學生總結(jié)出曲線運動的方向 (七)引導學生分析推理:速度是矢量→速度方向變化,速度矢量就發(fā)生了變化→具有加速度→曲線運動是變速運動。 二、物體做曲線運動的條件: [方案一] (一)提出問題,引起思考:沿水平直線滾動的小球,若在它前進的方向或相反方向施加外力,小球的運動情況將如何?若在其側(cè)向施加外力,運動情況將如何? (二)演示實驗;鋼珠在磁鐵作用下做曲線運動的情況,或鋼珠沿水平直線運動之后飛離桌面的情況。 (三)請同學分析得出結(jié)論,并通過其它實例加以鞏固。 (四)引導同學從力和運動的關(guān)系角度從理論上加以分析。 [方案二] (一)由物體受到合外力方向與初速度共線時,物體做直線運動引入課題,教師提出問題請同學思考:如果合外力垂直于速度方向,速度的大小會發(fā)生改變嗎?進而將問題展開,運用力的分解知識,引導學生認識力改變運動狀態(tài)的兩種特殊情況: 1、當力與速度共線時,力會改變速度的大小; 2、力與速度方向垂直時,力只會改變速度方向。 最后歸結(jié)到:當力與初速度成角度時,物體只能做曲線運動,確定物體做哪一種運動的依據(jù)是合外力與初速度的關(guān)系。 (二)通過演示實驗加以驗證,通過舉生活實例加以鞏固: 展示課件三,人造衛(wèi)星做曲線運動,讓學生進一步認識曲線運動的相關(guān)知識。 課件2,拋出的手榴彈做曲線運動,加強認識。 探究活動 觀察并思考,現(xiàn)實生活中物體做曲線運動的實例,并分析物體所受合外力的情況與各點速度的關(guān)系。 學習目標: 1.知道滑動摩擦產(chǎn)生的條件,會正確判斷滑動摩擦力的方向。 2.會用公式F=μFN計算滑動摩擦力的大小,知道影響動摩擦因數(shù)的大小因素。 3.知道靜摩擦力的產(chǎn)生條件,能判斷靜摩擦力的有無以及大小和方向。 4.理解靜摩擦力。能根據(jù)二力平衡條件確定靜摩擦力的大小。 學習重點: 1.滑動摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律,并會用F摩=μFN解決具體問題。 2.靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律,正確理解靜摩擦力的概念。 學習難點: 1.正壓力FN的確定。 2.靜摩擦力的有無、大小的判定。 主要內(nèi)容: 一、摩擦力 一個物體在另一個物體上滑動時,或者在另一個物體上有滑動的趨勢時我們會感到它們之間有相互阻礙的作用,這就是摩擦,這種情況下產(chǎn)生力我們就稱為摩擦力。固體、液體、氣體的接觸面上都會有摩擦作用。 二、滑動摩擦力 1.產(chǎn)生:一個物體在另一個物體表面上相對于另一個物體發(fā)生相對滑動時,另一個物體阻礙它相對滑動的力稱為滑動摩擦力。 2.產(chǎn)生條件:相互接觸、相互擠壓、相對運動、表面粗糙。 ①兩個物體直接接觸、相互擠壓有彈力產(chǎn)生。 摩擦力與彈力一樣屬接觸作用力,但兩個物體直接接觸并不擠壓就不會出現(xiàn)摩擦力。擠壓的效果是有壓力產(chǎn)生。壓力就是一個物體對另一個物體表面的垂直作用力,也叫正壓力,壓力屬彈力,可依上一節(jié)有關(guān)彈力的知識判斷有無壓力產(chǎn)生。 ②接觸面粗糙。當一個物體沿另一物體表面滑動時,接觸面粗糙,各凹凸不平的部分互相嚙合,形成阻礙相對運動的力,即為摩擦力。凡題中寫明“接觸面光滑”、“光滑小球”等,統(tǒng)統(tǒng)不考慮摩擦力(“光滑”是一個理想化模型)。 ③接觸面上發(fā)生相對運動。 特別注意:“相對運動”與“物體運動”不是同一概念,“相對運動”是指受力物體相對于施力物體(以施力物體為參照物)的位置發(fā)生了改變;而“物體的運動”一般指物體相對地面的位置發(fā)生了改變。 3.方向:總與接觸面相切,且與相對運動方向相反。 這里的“相對”是指相互接觸發(fā)生摩擦的物體,而不是相對別的物體。滑動摩擦力的方向跟物體的相對運動的方向相反,但并非一定與物體的運動方向相反。 4.大小:與壓力成正比F=μFN ①壓力FN與重力G是兩種不同性質(zhì)的力,它們在大小上可以相等,也可以不等,也可以毫無關(guān)系,用力將物塊壓在豎直墻上且讓物塊沿墻面下滑,物塊與墻面間的壓力就與物塊重力無關(guān),不要一提到壓力,就聯(lián)想到放在水平地面上的物體,認為物體對支承面的壓力的大小一定等于物體的重力。 ②μ是比例常數(shù),稱為動摩擦因數(shù),沒有單位,只有大小,數(shù)值與相互接觸的______、接觸面的______程度有關(guān)。在通常情況下,μ<1。 ③計算公式表明:滑動摩擦力F的大小只由μ和FN共同決定,跟物體的運動情況、接觸面的大小等無關(guān)。 5.滑動摩擦力的作用點:在兩個物體的接觸面上的受力物體上。 問題:1.相對運動和運動有什么區(qū)別?請舉例說明。 2.壓力FN的值一定等于物體的重力嗎?請舉例說明。 3.滑動摩擦力的大小與物體間的接觸面積有關(guān)嗎? 4.滑動摩擦力的大小跟物體間相對運動的速度有關(guān)嗎? 三、靜摩擦力 1.產(chǎn)生:兩個物體滿足產(chǎn)生摩擦力的條件,有相對運動趨勢時,物體間所產(chǎn)生的阻礙相對運動趨勢的力叫靜摩擦力。 2.產(chǎn)生條件: ①兩物體直接接觸、相互擠壓有彈力產(chǎn)生; ②接觸面粗糙; ③兩物體保持相對靜止但有相對運動趨勢。 所謂“相對運動趨勢”,就是說假設(shè)沒有靜摩擦力的存在,物體間就會發(fā)生相對運動。比如物體靜止在斜面上就是由于有靜摩擦力存在;如果接觸面光滑.沒有靜摩擦力,則由于重力的作用,物體會沿斜面下滑。 一、教材分析 本節(jié)教材選自人民教育出版社全日制普通高中課程標準實驗教科書(物理2·必修)第五章《曲線運動》第六節(jié)《向心力》。 教材的內(nèi)容方面來看,本章節(jié)主要講解了向心力的定義、定義式、方向及驗證向心力的表達式,變速圓周運動和一般曲線運動。前面幾節(jié)已經(jīng)學習了曲線運動、圓周運動、向心加速度,這節(jié)講的是描述使物體做圓周運動的合外力,是對物體運動認識上的升華,為接下來萬有引力的的學習奠定了基礎(chǔ)。所以在整個教材體系中起了承上啟下的作用,并且這樣的安排由簡單到復雜,符合學生的認知規(guī)律。 從教材的地位和作用方面來看,本章節(jié)是運動學中的重要概念,也是高一年級物理課程中比較重要的概念之一,是對物體運動認識上的升華,它把運動學和動力學聯(lián)系在了一起,具有承上啟下的橋梁作用,也是學生知識系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。 二、學情分析 【知識基礎(chǔ)方面】在學習本節(jié)課前學生已經(jīng)學習了曲線運動、圓周運動、向心加速度,具備了探究向心力的基本知識和基本技能,這為本節(jié)課的探究性學習起到了鋪墊作用。 【思維基礎(chǔ)方面】高一的學生通過初中科學和第一學期的學習,具有了一定的物理思維方法和較強的計算能力,但接受能力尚欠缺,需要教師正確的引導和啟發(fā)。 【情感態(tài)度方面】在學生的生活經(jīng)驗中,與向心力有關(guān)的現(xiàn)象有,但是有一些是錯誤的這就給學生理解向心力的概念帶來困難。 三、教學目標 【知識技能目標】理解向心力的定義; 能說出向心力的定義、寫出向心力的定義式和單位理解向心力的作用效果;用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式; 【過程方法目標】 通過對向心力,向心加速度,圓周運動,牛頓第二定律的理解與學習,相互聯(lián)系,體驗對物理概念的學習方法 【情感態(tài)度與價值觀目標】 通過用概念前后聯(lián)系的方法得出加速度的概念,感悟到探索問題解決問題的興趣和學無止境的觀點; 通過向心力的教學引導學生從現(xiàn)實的生活經(jīng)歷與體驗出發(fā),激發(fā)學生的學習興趣;通過一些有趣的實驗實驗,加深學生的印象,容易讓學生理解,引起學生興趣; 四、重點與難點 重點:向心力表達式驗證,向心力來源與作用效果。設(shè)定一定運動情景,來驗證向心力表達式。來源進行舉例說明,進行受力分析。(重點如何落實) 難點:向心力表達式的驗證。通過用圓錐擺粗濾驗證表達式,通過圓錐擺做勻速圓周運動解釋原理,分析其在運動角度和手里角度的合外力,測量數(shù)據(jù)與測量器材,一步步得出表達式的正確。(難點咋么突破) 五、教學方法與手段 教學方法:演示法,講授法,討論法教學手段:多媒體,口述 六、教學過程 1.引入 回顧本章內(nèi)容,復習向心加速度,放一個有關(guān)視屏,向同學提問物體為甚么做圓周運動? 2.新課教學(熟悉一下過渡) 一、做小球做圓周運動的實驗,多問題進行思考,得出向心力特點進行總結(jié) 二、教授有關(guān)向心力的有關(guān)知識并進行一定補充。 三、用圓錐擺粗濾驗證向心力表達式小結(jié):向心力定義表達式高中物理教案篇14
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