寫好教案是為了帶給學(xué)生們一個美好的教學(xué)感受,教案在起草的過程中,老師需要注意與時俱進,以下是范文社小編精心為您推薦的高中必修一物理教案7篇,供大家參考。
高中必修一物理教案篇1
教學(xué)目標
1、知識與技能
(1)知道平拋運動的特點是初速度方向水平,只有豎直方向受重力作用,運動軌跡是拋物線;
(2)知道平拋運動形成的條件;
(3)理解平拋運動是勻變速運動,其加速度為g;
(4)會用平拋運動規(guī)律解答有關(guān)問題。
2、過程與方法
(1)在知識教學(xué)中應(yīng)同時進行科學(xué)研究過程教育,本節(jié)課以研究平拋物體運動規(guī)律為中心所展開的課堂教學(xué),應(yīng)突出一條研究物理科學(xué)的一般思想方法的主線:
觀察現(xiàn)象→初步分析→猜測實驗研究→得出規(guī)律→重復(fù)實驗→鑒別結(jié)論→追求統(tǒng)一。
(2)利用已知的直線運動的規(guī)律來研究復(fù)雜的曲線運動,滲透物理學(xué)“化曲為直”“化繁為簡”的方法及“等效代換”正交分解”的思想方法;
(3)在實驗教學(xué)中,進行控制的思想方法的教育:從實驗的設(shè)計、裝置、操作到數(shù)據(jù)處理,所有環(huán)節(jié)都應(yīng)進行多方面實驗思想的教育,“實驗的精髓在于控制”的思想,在乎拋物體實驗中非常突出。如裝置中斜槽末端應(yīng)保持水平的控制;木板要豎直放置的控制;操作上強調(diào)小球每次都從斜槽同一高度處由靜止開始釋放的控制;在測量小球位置時對實驗誤差的控制等。
3、情感、態(tài)度與價值觀
(1)通過重復(fù)多次實驗,進行共性分析、歸納分類,達到鑒別結(jié)論的教育目的,同時還能進行理論聯(lián)系實際的教育。
(2)在理解平拋物體運動規(guī)律是受恒力的勻變速曲線運動時應(yīng)注意到“力與物體運動的關(guān)系”。這方面的問題,我國東漢的王充(公元27~97年)歷盡心血三十年寫成《論衡》一書,全書三十卷八十五篇約三十萬字,已有精辟論述,以此滲透愛國主義教育和刻苦學(xué)習(xí)、勤奮工作精神的美德教育。
教學(xué)重難點
1、教學(xué)重點:平拋運動的特點和規(guī)律;學(xué)習(xí)和借鑒本節(jié)課的研究方法。
2、教學(xué)難點:平拋運動的規(guī)律。
教學(xué)工具
多媒體、板書
教學(xué)過程
一、實驗?zāi)康?/p>
1.用實驗的方法描出平拋運動的軌跡.
2.判斷平拋運動的軌跡是否為拋物線.
3.根據(jù)平拋運動的軌跡求其初速度.
二、實驗原理
1.利用追蹤法逐點描出小球運動的軌跡.
2.建立坐標系,如果軌跡上各點的y坐標與x坐標間的關(guān)系具有y=ax2的形式(a是一個常量),則軌跡是一條拋物線.
三、實驗器材
斜槽、小球、方木板、鐵架臺、坐標紙、圖釘、重垂線、三角板、鉛筆、刻度尺.
四、實驗步驟
1.安裝調(diào)平
將帶有斜槽軌道的木板固定在實驗桌上,其末端伸出桌面外,軌道末端切線水平,如圖所示.
2.建坐標系
用圖釘將坐標紙固定于豎直木板的左上角,把木板調(diào)整到豎直位置,使板面與小球的運動軌跡所在平面平行且靠近,把小球放在槽口處,用鉛筆記下小球在槽口(軌道末端)時球心在木板上的投影點o,o點即為坐標原點,用重垂線畫出過坐標原點的豎直線,作為y軸,畫出水平向右的x軸.
3.確定球的位置
將小球從斜槽上某一位置由靜止滑下,小球從軌道末端射出,先用眼睛粗略確定做平拋運動的小球在某一x值處的y值,然后讓小球由同一位置自由滾下,在粗略確定的位置附近用鉛筆較準確地描出小球通過的位置,并在坐標紙上記下該點.用同樣的方法確定軌跡上其他各點的位置.
4.描點得軌跡
取下坐標紙,將坐標紙上記下的一系列點,用平滑曲線連起來,即得到小球平拋運動軌跡.
五、數(shù)據(jù)處理
1.計算初速度
在小球平拋運動軌跡上選取分布均勻的六個點——a、b、c、d、e、f,用刻度尺、三角板測出它們的坐標(x,y),并記錄在下面的表格中,已知g值,利用公式y(tǒng)=2(1)gt2和x=v0t,求出小球做平拋運動的初速度v0,最后算出v0的平均值.
2.驗證軌跡是拋物線
拋物線的數(shù)學(xué)表達式為y=ax2,將某點(如b點)的坐標x、y代入上式求出常數(shù)a,再將其他點的坐標代入此關(guān)系式看看等式是否成立,若等式對各點的坐標近似都成立,則說明所描繪的曲線為拋物線.
六、誤差分析
1.斜槽末端沒有調(diào)水平,小球離開斜槽后不做平拋運動.
2.確定小球運動的位置時不準確.
3.量取軌跡上各點坐標時不準確.
七、注意事項
1.實驗中必須調(diào)整斜槽末端的切線水平(檢驗是否水平的方法是:將小球放在斜槽末端水平部分,將其向兩邊各輕輕撥動一次,看其是否會加速或減速運動).
2.方木板必須處于豎直平面內(nèi),固定時要用重垂線檢查坐標紙豎線是否豎直.
3.小球每次必須從斜槽上同一位置滾下.
4.坐標原點不是槽口的端點,應(yīng)是小球出槽口時球心在木板上的投影點.
5.小球開始滾下的位置高度要適中,以使小球平拋運動的軌跡由坐標紙的左上角一直到達右下角為宜.
6.在軌跡上選取離坐標原點o點較遠的一些點來計算初速度.
八.典例剖析
1. 實驗器材、實驗操作
例1、
(1)在做“研究平拋物體的運動”實驗時,除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外,下列器材中還需要的是________.
a.游標卡尺b.秒表c.坐標紙d.天平e.彈簧測力計f.重垂線
(2)實驗中,下列說法正確的是()
a.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下
b.斜槽軌道必須光滑
c.要使描出的軌跡更好地反映真實運動,記錄的點應(yīng)適當多一些
d.斜槽軌道末端可以不水平
?答案】(1)c、f(2)a、c
2. 實驗數(shù)據(jù)的處理
例2. 在研究平拋運動的實驗中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長l=1.25 cm,若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度v0=______(用l、g表示),其值是______.(g取9.8 m/s2)
3. 實驗創(chuàng)新設(shè)計
例3. 請你由平拋運動原理設(shè)計測量彈射器射出彈丸的初速度的實驗方法,提供的實驗器材:彈射器(含彈丸,見圖),鐵架臺(帶有夾具),刻度尺.
(1)畫出實驗示意圖.
(2)在安裝彈射器時應(yīng)注意_________________________.
(3)實驗中需要測量的量有(并在示意圖中用字母標出)
_________________________________________________.
(4)由于彈射器每次射出的彈丸初速度不可能完全相等,在實驗中采取的方法是________________________________.
(5)初速度的計算公式:___________________________.
?答案】
(1)由平拋運動的實驗原理,可知使彈丸做平拋運動,通過測量下落高度可求出運動時間,再測出水平位移可求出其做平拋運動的初速度,故實驗示意圖如圖所示.
(2)為保證彈丸初速度沿水平方向,彈射器必須保持水平.
(3)應(yīng)測出彈丸下落的高度y和水平射程x,如圖所示.
(4)在不改變高度y的條件下進行多次實驗測量水平射程x,然后求水平射程x的平均值,以減小誤差.
課后小結(jié)
本節(jié)課主要內(nèi)容包括:
1.研究平拋運動在豎直方向是自由落體運動;
2.研究平拋運動在水平方向是勻速直線運動;
3.設(shè)計實驗獲得平拋運動的軌跡.
4.實驗的原理、器材、步驟和注意事項
5.對學(xué)生的實際操作進行點評
板書
第三節(jié) 探究平拋運動的規(guī)律
1、拋體運動
(1)條件:具有一定的初速度;忽略空氣阻力;只受重力的作用
(2)初速度為水平方向的拋體運動叫做平拋運動。
2、豎直方向的運動規(guī)律
(1)受力情況:只受重力作用
(2)初速度情況:無
(3)結(jié)論:平拋運動在豎直方向上的分運動是自由落體運動。
3、水平方向的運動規(guī)律
(1)受力情況:不受力
(2)初速度情況:有
(3)結(jié)論:平拋運動在水平方向的分運動為勻速直線運動。
高中必修一物理教案篇2
學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)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(xué)習(xí)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?;瑒幽Σ亮Φ姆较蚋矬w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?。号c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
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。
高中必修一物理教案篇3
教學(xué)目標
?教學(xué)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(xué)生觀察實驗和分析推理的能力。
4.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生探究物理問題的習(xí)慣。
教學(xué)重難點
?重點難點】
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(xué)過程
?教學(xué)過程】
復(fù)習(xí)提問
前邊幾章我們研究了直線運動,同學(xué)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(xué)習(xí)這個問題。
新課學(xué)習(xí)
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(xué)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(xué)利用他們的方案來進行驗證。演示給全體學(xué)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(xué)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(xué)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 。
課后習(xí)題
課堂練習(xí)
1.關(guān)于曲線運動,下列判斷正確的是()
a.曲線運動的速度大小可能不變
b.曲線運動的速度方向可能不變
c.曲線運動的速度可能不變
d.曲線運動可能是勻變速運動
2.關(guān)于曲線運動的條件,以下說法正確的是()
a.物體受變力作用才可能做曲線運動
b.物體受恒力作用也可能做曲線運動
c.物體所受合力為零不可能做曲線運動
d.物體只要受到合外力就一定做曲線運動
3某物體受同一平面內(nèi)的幾個力作用而做勻速直線運動,從某時刻起撤去其中一個力,而其它力不變,則該物體( )
a、一定做勻加速直線運動
b、一定做勻減速直線運動
c、其軌跡可能是曲線
d、其軌跡不可能是直線
4.關(guān)于做曲線運動的物體,下列說法正確的是()
a.它所受的合力一定不為零
b.有可能處于平衡狀態(tài)
c.速度方向一定時刻改變
d.受的合外力方向有可能與速度方向在同一條直線上
參考答案:1.ad2.bc3.c4.ac
高中必修一物理教案篇4
一、教材分析
(一)、教材的地位和作用
本節(jié)是人教社物理選修3-1第一章第4、5節(jié)的內(nèi)容,本節(jié)處在電場強度之后,位于靜電現(xiàn)象前,起到承上啟下的作用。教材從電場對電荷做功的角度出發(fā),推知在勻強電場中電場力做功與移動電荷的路徑無關(guān)。利用定義法給出電勢的定義,并通過電勢描述等勢面,對學(xué)生能力的提高和對知識的遷移、靈活運用給予了思維上的指導(dǎo)作用。
(二)、學(xué)情分析
學(xué)生已學(xué)習(xí)了電荷及庫侖定律、電場強度的知識,對本節(jié)的學(xué)習(xí)已具備基礎(chǔ)知識,但不夠深入,仍需要通過本節(jié)的學(xué)習(xí)進一步培養(yǎng)和提高。
(三)、教學(xué)內(nèi)容
本節(jié)課為第一課時,主要內(nèi)容為概念的引入和對其物理含義的理解。
二、教學(xué)目標分析
根據(jù)高中新課程總目標(進一步提高科學(xué)素養(yǎng),滿足全體學(xué)生的終身發(fā)展需求)的要求和理念(探究性、主體性、發(fā)展性、和諧性)、本節(jié)教材的特點(思想性、探究性、邏輯性、方法性和哲理性融會一體)和所教學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)(知識結(jié)構(gòu)、思維結(jié)構(gòu)和認知結(jié)構(gòu)),本節(jié)課的教學(xué)目標為:
知識與技能目標:1、理解電勢的概念,知道電勢是描述電場的能的性質(zhì)的物理量,理解電勢差與零點電勢面位置的選取無關(guān),熟練應(yīng)用其概念及定義式uab?wab進行相關(guān)計q
算。明確電勢差、電勢、靜電力的功、電勢能的關(guān)系。2、理解電勢是描述電場的物理量,知道電勢與電勢差的關(guān)系uab??a??b,電勢與零勢面的選取有關(guān),知道電場中沿著電場線的方向電勢的變化。
過程與方法目標:利用學(xué)生已經(jīng)掌握的知識進行類比、概括,講述新知識,培養(yǎng)學(xué)生對新知識的自學(xué)能力,以及抽象思維能力。通過與前面知識的結(jié)合,理解電勢能與靜電力做的功的關(guān)系,從而更好地了解電勢差和電勢的概念。
情感與價值觀目標:嘗試運用物理原理和研究方法解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實際問題,增強科學(xué)探究的價值觀。
三、重難點分析
為更好地完成教學(xué)目標,本課教學(xué)重點為:理解和掌握電勢差、電勢、等勢面的概念及意義。在本節(jié)學(xué)習(xí)之前,學(xué)生已學(xué)習(xí)過其他力做功,如分子力做功使得分子勢能發(fā)生變化,彈簧的彈力做功引起彈性勢能的變化,因此本節(jié)教學(xué)的難點為把電勢、電勢面與前后知識區(qū)別、聯(lián)系,并能用此解決相關(guān)問題。
四、教學(xué)與學(xué)法分析
(一)、學(xué)法指導(dǎo)
教學(xué)矛盾的主要方面是學(xué)生的學(xué)。學(xué)是中心,會學(xué)是目的,因此在教學(xué)中要不斷指導(dǎo)學(xué)
生學(xué)習(xí)?,F(xiàn)代教育更重視在教學(xué)過程中對學(xué)生的學(xué)法指導(dǎo),物理教學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的,重在啟發(fā)思維,教會方法。對于簡諧運動豐富的感性認識,在教學(xué)中,收集一些簡諧運動實例,巧用提問,評價激活學(xué)生的積極性,調(diào)動起課堂氣氛,讓學(xué)生在輕松,自主,討論的學(xué)習(xí)環(huán)境下完成學(xué)習(xí)任務(wù)。最后讓學(xué)生自由發(fā)言,舉出生活中一些簡諧運動,做到從實踐到理論,再從理論到實踐。
(二)、教法分析
本節(jié)課設(shè)計的指導(dǎo)思想是:現(xiàn)代認知心理學(xué)—建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論。
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認為:應(yīng)把學(xué)習(xí)看成是學(xué)生主動的建構(gòu)活動,學(xué)生應(yīng)與一定的知識背景即情景相聯(lián)系,在實際情況下學(xué)習(xí),可以使學(xué)生利用已有知識與經(jīng)驗同化和索引出當前要學(xué)習(xí)的新知識,這樣獲取的知識,不但便于保持,而且易于遷移到陌生的問題情境中。
本節(jié)課采用“誘思引探教學(xué)法”。使用投影儀,形象、直觀的展示教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)簡諧運動的規(guī)律及描述方式,把分析問題的機會留給學(xué)生。
五、教學(xué)過程
本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計充分體現(xiàn)以學(xué)生發(fā)展為本,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括和探究能力,遵循學(xué)生的認知規(guī)律,體現(xiàn)理論聯(lián)系實際、循序漸進和因材施教的教學(xué)原則,通過問題情境的創(chuàng)設(shè),激發(fā)興趣,是學(xué)生在問題解決的探索過程中,由學(xué)會走向會學(xué),由被動答題走向主動探究。
1、知識回顧。首先展示圖片,電場對放入其中的電荷有力的作用,此導(dǎo)體內(nèi)部電荷同樣有
力的作用,此力可以做功,所以電場也有能的性質(zhì)。
電勢、電勢差的概念比較抽象,在講解時可以通過引入重力場的有關(guān)概念進行類比,以增強知識的可感知性,有助于學(xué)生理解。因此接下來,復(fù)習(xí)有關(guān)功的知識以及重力做功和重力勢能的關(guān)系。功的量度:w?fscos?;重力做功只與位置有關(guān),與經(jīng)過的路徑無關(guān);重力做功與勢能的關(guān)系:wg??ep;重力勢能是相對的,有零勢能面。
進一步引導(dǎo)學(xué)生擴展思維,回顧所學(xué)知識,對新知識產(chǎn)生興趣。例如,我們還研究過其它力做功,如分子力做功使得分子勢能發(fā)生變化,彈簧的彈力做功引起彈性勢能的變化,那么電場力做功的情形又是怎樣的呢。
2、引入新課。
指出上圖:在某一點電荷+q形成的電場中,將同一電荷放入電場的不同位置a、b兩點,所受到的電場力是不同的,這是因為a、b兩點的電場強度不同,為了研究問題的方便,以勻強電場為例,勻強電場中,電荷從a點移動到b點,電場力的大小f?
eq為恒力,則電
場力做功大小為:w?eqscos?。在這里,w
類似如重力做功w
因此,將w?escos?是一個與電荷本身無關(guān)的量,?hcos?,也是與物體本身無關(guān)的物理量,只與重力場本身性質(zhì)有關(guān)。這一比值叫a、b兩點間的電勢差,用uab來表示。
繼續(xù)聯(lián)系重力勢能提出問題:物體在重力作用下移動的高度差越大,重力勢能的變化也越大,高度差即高度的差值,電勢差也就是電勢的差值,那么如何定義電場中各點的電勢?給一分鐘同學(xué)思考后,引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材定義,uab?wab,若將b點的電勢定義為零電q
勢點,則a點的電勢等于單位正電荷由a點移動到b點——零電勢點時所做的功。因此,老師強調(diào),電勢通常用?表示,電場中某一點的電勢,等于單位正電荷由該點移動到參考點(零電勢點)時電場力所做的功。
3、強化和延伸知識點。
引導(dǎo)學(xué)生思考,指出電勢差與零點電勢的選取無關(guān),但電勢是相對零點電勢而言的,與零點電勢的選取有關(guān)。然后課堂給出幾分鐘時間,由學(xué)生獨立完成一道例題:設(shè)電場中ab
2兩點的電勢差u?2.0?10v,帶電粒子的電量q?1.2?10?8c,把q從a點移動到b點,
電場力做了多少功?是正功還是負功?設(shè)ua?ub。
4、知識小結(jié)。(1)、電場中兩點間的電勢差,類似重力場中兩點的高度差,電勢差uab?wab,q
u與w、q無關(guān)。(2)、電場中某一點的電勢?,等于單位正電荷由該點移動到參考點時電場力所做的功,并且注意電勢的大小與參考點的選取無關(guān)。(3)、ub?b??,a?a
沿著電場線的方向,電勢越來越低。
5、布置作業(yè)。布置課后習(xí)題,要求學(xué)生課后獨立完成。
高中必修一物理教案篇5
1. 曲線運動
軌跡是曲線的運動叫曲線運動,對曲線運動的了解,先應(yīng)知道三個基本點:
(1) 曲線運動的速度方向時刻在改變,它是一個變速運動。
(2) 做曲線運動的質(zhì)點在軌跡上某一點(或某一時刻)的瞬時速度的方向,就在曲線這一點切線方向上。
對此除可通過實驗觀察外,還可用到在瞬時速度中講到的“無限分割逐漸逼近”的思想方法。如下左圖所示,運動質(zhì)點做曲線運動在時間t內(nèi)從a到b,這段時間內(nèi)平均速度的方向就是割線ab的方向,如果t取得越小,平均速度的方向便依次變?yōu)楦罹€ac、ad。。。。的方向逐漸逼近a處切線方向,當t=0時,這極短時間內(nèi)的平均速度即為a點的瞬時速度va,它的方向在過a點的切線方向上。
(3) 做曲線運動有一定條件,這就是運動物體所受合外力 f與它的速度v夾成一定的角度,如上右圖所示,只有這樣,才可能出現(xiàn)垂直于速度v的合外力的一個分力,這個分力不能改變v的大小,但它改變v的方向,從而使物體做曲線運動。
2. 運動的合成和分解
(1) 運動的合成首先是一個實際問題,例如輪船渡河的運動就是由兩個運動組合成的,另外,運動的合成和分解是一種研究復(fù)雜運動的基本方法――將復(fù)雜運動分解為兩個方向上的直線運動,而這兩個直線運動的規(guī)律又是我們所熟悉的,從而我們通過運動合成求得復(fù)雜運動的情況。
(2) 運動合成的目的是掌握運動,即了解運動各有關(guān)物理量的細節(jié),所以運動的合成在實際問題中體現(xiàn)為位移、速度、加速度等基本物理量的合成。由于這三個基本量都是 矢量,它們的運算服從矢量運算法則,故在一般情況下,運動的合成和分解都服從平行四邊形定則,當分運動都在同一直線上時,在選定一個正方向后,矢量運算可 簡化為代數(shù)運算。
(3)運動的合成要注意同一性和同時性。只有同一個物體的兩個分運動才能合成。此時,以兩個分運動要研究的同一種矢量(如都是速度)作鄰邊畫出的平行四邊形,夾在 其中的對角線表示真實意義上的合運動(即合速度),不同物體的運動由平行四邊形定則得到的“合運動”沒有物理意義。只有同時進行的兩個運動才能合成,分運 動和合運動同時發(fā)生,同時結(jié)束。
(4) 互成角度的兩個勻速直線運動,它們的合運動也是勻速直線運動。但在其它情況中,兩個互成角度的直線運動的合運動是不是直線運動,要具體情況具體分析,只有兩個分運動合速度和合加速度在同一直線上時,合運動才是直線運動。
3.處理常見模型“有關(guān)繩和桿的速度分解”的思路
(1)選取合適的連結(jié)點(該點必須能明顯地體現(xiàn)出參與了某個分運動).
(2)確定該點合速度方向(通常以物體的實際速度為合速度)且速度方向始終不變.
(3)確定該點合速度(實際速度)的實際運動效果從而依據(jù)平行四邊形定則確定分速度方向.
(4)作出速度分解的示意圖,尋找速度關(guān)系。
高中必修一物理教案篇6
教學(xué)準備
教學(xué)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(xué)生學(xué)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(xué)習(xí),要讓學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系,同時學(xué)會用科學(xué)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(xué)的力量.
3.養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)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(xué)們建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點.
教學(xué)重難點
教學(xué)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(xué)難點
1.幫助學(xué)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(xué)工具
多媒體、板書
教學(xué)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)10月25日23時33分在西昌成功將第16顆北斗導(dǎo)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(xué)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?。撼?、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(xué)習(xí)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.
人教版高中物理必修一教案
高中必修一物理教案篇7
教學(xué)目標
知識與技能
1.了解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識,正確理解人造衛(wèi)星做圓周運動時,各物理量之間的關(guān)系.
2.知道三個宇宙速度的含義,會推導(dǎo)第一宇宙速度.
過程與方法
通過用萬有引力定律來推導(dǎo)第一宇宙速度,培養(yǎng)學(xué)生運用知識解決問題的能力.
情感、態(tài)度與價值觀
1.通過介紹我國在衛(wèi)星發(fā)射方面的情況,激發(fā)學(xué)生的愛國熱情.
2.感知人類探索宇宙的夢想,促使學(xué)生樹立獻身科學(xué)的人生價值觀.
教學(xué)重難點
教學(xué)重點
1.第一宇宙速度的意義和求法.
2.人造衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系.
教學(xué)難點
1.近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星的區(qū)別.
2.衛(wèi)星的變軌問題.
教學(xué)工具
多媒體、板書
教學(xué)過程
一、宇宙航行
1.基本知識
(1)牛頓的“衛(wèi)星設(shè)想”
如圖所示,當物體的初速度足夠大時,它將會圍繞地球旋轉(zhuǎn)而不再落回地面,成為一顆繞地球轉(zhuǎn)動的人造衛(wèi)星.
(2)原理
一般情況下可認為人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,向心力由地球?qū)λ娜f有引力提供,
(3)宇宙速度
(4)夢想成真
1957年10月,蘇聯(lián)成功發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星;
1969年7月,美國“阿波羅11號”登上月球;
10月15日,我國航天員楊利偉踏入太空.
2.思考判斷
(1)繞地球做圓周運動的人造衛(wèi)星的速度可以是10 km/s.(×)
(2)在地面上發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度是7.9 km/s.(√)
(3)要發(fā)射一顆月球人造衛(wèi)星,在地面的發(fā)射速度應(yīng)大于16.7 km/s.(×)
探究交流
我國于10月發(fā)射的火星探測器“螢火一號”.試問這個探測器應(yīng)大約以多大的速度從地球上發(fā)射
?提示】 火星探測器繞火星運動,脫離了地球的束縛,但沒有掙脫太陽的束縛,因此它的發(fā)射速度應(yīng)在第二宇宙速度與第三宇宙速度之間,即11.2 km/s
二、第一宇宙速度的理解與計算
?問題導(dǎo)思】
1.第一宇宙速度有哪些意義?
2.如何計算第一宇宙速度?
3.第一宇宙速度與環(huán)繞速度、發(fā)射速度有什么聯(lián)系?
1.第一宇宙速度的定義
又叫環(huán)繞速度,是人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所具有的速度,是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度,v=7.9 km/s.
2.第一宇宙速度的計算
設(shè)地球的質(zhì)量為m,衛(wèi)星的質(zhì)量為m,衛(wèi)星到地心的距離為r,衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度為v:
3.第一宇宙速度的推廣
由第一宇宙速度的兩種表達式可以看出,第一宇宙速度之值由中心星體決定,可以說任何一顆行星都有自己的第一宇宙速度,都應(yīng)以
式中g(shù)為萬有引力常量,m為中心星球的質(zhì)量,g為中心星球表面的重力加速度,r為中心星球的半徑.
誤區(qū)警示
第一宇宙速度是最小的發(fā)射速度.衛(wèi)星離地面越高,衛(wèi)星的發(fā)射速度越大,貼近地球表面的衛(wèi)星(近地衛(wèi)星)的發(fā)射速度最小,其運行速度即第一宇宙速度.
例:某人在一星球上以速率v豎直上拋一物體,經(jīng)時間t物體以速率v落回手中,已知該星球的半徑為r,求這個星球上的第一宇宙速度.
方法總結(jié):天體環(huán)繞速度的計算方法
對于任何天體,計算其環(huán)繞速度時,都是根據(jù)萬有引力提供向心力的思路,衛(wèi)星的軌道半徑等于天體的半徑,由牛頓第二定律列式計算.
1.如果知道天體的質(zhì)量和半徑,可直接列式計算.
2.如果不知道天體的質(zhì)量和半徑的具體大小,但知道該天體與地球的質(zhì)量、半徑關(guān)系,可分別列出天體與地球環(huán)繞速度的表達式,用比例法進行計算.
三、衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系
?問題導(dǎo)思】
1.衛(wèi)星繞地球的運動通常認為是什么運動?
2.如何求v、ω、t、a與r的關(guān)系?
3.衛(wèi)星的線速度與衛(wèi)星的發(fā)射速度相同嗎?
為了研究問題的方便,通常認為衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,向心力由萬有引力提供.
衛(wèi)星的線速度v、角速度ω、周期t與軌道半徑r的關(guān)系與推導(dǎo)如下:
由上表可以看出:衛(wèi)星離地面高度越高,其線速度越小,角速度越小,周期越大,向心加速度越小.
誤區(qū)警示
1.在處理衛(wèi)星的v、ω、t與半徑r的關(guān)系問題時,常用公式“gr2=gm”來替換出地球的質(zhì)量m會使問題解決起來更方便.
2.人造地球衛(wèi)星發(fā)射得越高,需要的發(fā)射速度越大,但衛(wèi)星最后穩(wěn)定在繞地球運動的圓形軌道上時的速度越小.
例:如圖所示為在同一軌道平面上的幾顆人造地球衛(wèi)星a、b、c,下列說法正確的是( )
a.根據(jù)v=,可知三顆衛(wèi)星的線速度va
b.根據(jù)萬有引力定律,可知三顆衛(wèi)星受到的萬有引力fa>fb>fc
c.三顆衛(wèi)星的向心加速度aa>ab>ac
d.三顆衛(wèi)星運行的角速度ωa
?答案】 c
四、衛(wèi)星軌道與同步衛(wèi)星
?問題導(dǎo)思】
1.人造地球衛(wèi)星的軌道有什么特點?
2.人造地球衛(wèi)星的軌道圓心一定是地心嗎?
3.地球同步衛(wèi)星有哪些特點?
1.人造地球衛(wèi)星的軌道
人造衛(wèi)星的軌道可以是橢圓軌道,也可以是圓軌道.
(1)橢圓軌道:地心位于橢圓的一個焦點上.
(2)圓軌道:衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,衛(wèi)星所需的向心力由萬有引力提供,由于萬有引力指向地心,所以衛(wèi)星的軌道圓心必然是地心,即衛(wèi)星在以地心為圓心的軌道平面內(nèi)繞地球做勻速圓周運動.
總之,地球衛(wèi)星的軌道平面可以與赤道平面成任意角度,但軌道平面一定過地心.當軌道平面與赤道平面重合時,稱為赤道軌道;當軌道平面與赤道平面垂直時,即通過極點,稱為極地軌道,如圖所示.
2.地球同步衛(wèi)星
(1)定義:相對于地面靜止的衛(wèi)星,又叫靜止衛(wèi)星.
(2)六個“一定”.
①同步衛(wèi)星的運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致.
②同步衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同,t=24 h.
③同步衛(wèi)星的運行角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度.
④同步衛(wèi)星的軌道平面均在赤道平面上,即所有的同步衛(wèi)星都在赤道的正上方.
⑤同步衛(wèi)星的高度固定不變.
特別提醒
由于衛(wèi)星在軌道上運動時,它受到的萬有引力全部提供給了向心力,產(chǎn)生了向心加速度,因此衛(wèi)星及衛(wèi)星上的任何物體都處于完全失重狀態(tài).
例:已知某行星的半徑為r,以第一宇宙速度運行的衛(wèi)星繞行星運動的周期為t,該行星上發(fā)射的同步衛(wèi)星的運行速度為v,求同步衛(wèi)星距行星表面高度為多少.
規(guī)律總結(jié):同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星和赤道上隨地球自轉(zhuǎn)物體的比較
1.近地衛(wèi)星是軌道半徑近似等于地球半徑的衛(wèi)星,衛(wèi)星做勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供.同步衛(wèi)星是在赤道平面內(nèi),定點在某一特定高度的衛(wèi)星,其做勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供.在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動的物體是地球的一部分,它不是地球的衛(wèi)星,充當向心力的是物體所受的萬有引力與重力之差.
2.近地衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的共同點是衛(wèi)星做勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供;同步衛(wèi)星與赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的共同點是具有相同的角速度.當比較近地衛(wèi)星和赤道上物體的運動規(guī)律時,往往借助同步衛(wèi)星這一紐帶,這樣會使問題迎刃而解.
五、衛(wèi)星、飛船的變軌問題
例:如圖所示,某次發(fā)射同步衛(wèi)星的過程如下:先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后再次點火進入橢圓形的過渡軌道2,最后將衛(wèi)星送入同步軌道3.軌道1、2相切于q點,2、3相切于p點,則當衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時,以下說法正確的是( )
a.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率
b.衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度
c.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過q點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過q點時的加速度
d.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過p點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過p點時的加速度
?答案】 d
規(guī)律總結(jié):衛(wèi)星變軌問題的處理技巧
1.當衛(wèi)星繞天體做勻速圓周運動時,萬有引力提供向心力,由
由此可見軌道半徑r越大,線速度v越小.當由于某原因速度v突然改變時,若速度v突然減小,
衛(wèi)星將做近心運動,軌跡為橢圓;若速度v突然增大,則
衛(wèi)星將做離心運動,軌跡變?yōu)闄E圓,此時可用開普勒第三定律分析其運動.
2.衛(wèi)星到達橢圓軌道與圓軌道的切點時,衛(wèi)星受到的萬有引力相同,所以加速度也相同.