[集合]高一物理教案
作為一名教學工作者,總不可避免地需要編寫教案,編寫教案有利于我們準確把握教材的重點與難點,進而選擇恰當?shù)慕虒W方法。那么大家知道正規(guī)的教案是怎么寫的嗎?下面是小編收集整理的高一物理教案,歡迎大家借鑒與參考,希望對大家有所幫助。
高一物理教案1
一、學習目標
1、會用左手定則來判斷安培力的方向,2、通過磁感應強度的定義得出安培力的計算公式,應會用公式F=BIL解答有關問題、
3、知道磁電式電流表的工作原理。
二、學習重、難點
1、用左手定則判定安培力方向;用安培力公式計算,學法指導自主、合作、探究
2、知識鏈接
(1)磁感應強度的定義式: 單位:
。2)磁通量計算式: 單位:
(3)磁通密度是指: 計算式為 。
三、自主學習
1、安培力的方向
(1)左手定則:伸開左手,使拇指與其余四指垂直,并且都與手掌在同一平面內(nèi),讓磁感線從掌心進入,并使四指指向 ,這時拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受 。
(2)安培力的方向特點:盡管磁場與電流方向可以不垂直,但安培力肯總是直于電流方向、同時也垂直于磁場方向,即垂直于_____方向和_______方向所構(gòu)成的平面.
2、安培力的大小
(1)當長為L的直導線,垂直于磁場B放置,通過電流為I時,F(xiàn)= ,此時電流受力最 。
(2)當磁場與電流平行時,安培力F= 。
(3)當磁感應強度B的方向與通電導線的方向成時,F(xiàn)=
說明:以上是在勻強磁場中安培力的計算公式,非勻強磁場可以看成是很多個大小、方向不同的.勻強磁場的組合,通電導線在非勻強磁場中受到的安培力,是每一小段受到的安培力的合力.
3、磁電式電流表:
(1)用途: 。
(2)依據(jù)原理: 。
(3)構(gòu)造: 。
(4)優(yōu)缺點:
電流表的靈敏度很高,是指通過很小的電流時,指針就可以偏轉(zhuǎn)較大的角度。在使用電流表時,允許通過的電流一般都很小,使用時應該特別注意。
高一物理教案2
教學目標
知識目標
1、理解力臂的概念,
2、理解力矩的概念,并會計算力矩
能力目標
1、通過示例,培養(yǎng)學生對問題的分析能力以及解決問題的能力
情感目標:
培養(yǎng)學生對現(xiàn)象的觀察和探究能力,同時激發(fā)學習物理的興趣。
教學建議
教材分析
1、教材從力有轉(zhuǎn)動效果出發(fā)通過實例分析一個力的轉(zhuǎn)動效果取決于力臂,力臂越長,效果越顯著.教學中應明確指出,引入力矩概念是反映力的轉(zhuǎn)動效果.
教法建議
1、學生難以掌握的是力臂.常出現(xiàn)的錯誤是把轉(zhuǎn)軸到力的作用點的距離當作力臂.
2、力矩的平衡,大綱作為選學內(nèi)容,考試說明中不作要求.可以結(jié)合初中學習過的杠桿平衡條件介紹力矩的平衡條件.為了減輕負擔,教學中可以回避力矩的矢量性.
關于例題講解時的例題導入建議
在例題講解時,注意語言的簡潔以及要點的'總結(jié),如:
1、教師總結(jié):力對物體的轉(zhuǎn)動效果,取決于力矩.力矩為力與力臂的乘積,因此,求力對于某一固定轉(zhuǎn)軸的力矩,要先明確轉(zhuǎn)軸,再找力臂(轉(zhuǎn)軸到力的作用線的距離),才能求出力矩,力若沿著力的作用線滑移,力矩的大小不變.
2、例題要點:幾個力作用在有固定轉(zhuǎn)軸的物體上,如果使物體沿順時針方向轉(zhuǎn)動的力矩與使物體沿逆時針方向轉(zhuǎn)動的力矩相等,則物體處于轉(zhuǎn)動平衡狀態(tài).處于轉(zhuǎn)動平衡狀態(tài)的物體,或者靜止,或者保持勻速轉(zhuǎn)動.
教學設計示例
本節(jié)的關鍵是準確分析確定力臂.為此在導入時要盡可能的舉學生熟悉的例子進行分析.如:
1、同學們請閉上你的眼睛,你能想起你家大門的把手在哪嗎?你騎過變速自行車嗎?在打鬧時,你關門不讓別人進屋,你推擠門的什么位置才能有效的擠住門?(如果是農(nóng)村學校,可多舉些農(nóng)用機械中的力矩的例子,農(nóng)用工具中的力矩的例子.)
2、回憶力的三要素:大小,方向,作用點.請同學舉例說明在力的大小和方向都確定的情況下,不同的作用點就有不同的作用效果.
高一物理教案3
一、教學目標
1、 理解自由落體運動,知道它是初速度為零的勻加速直線運動
2、明確物體做自由落體運動的條件
3、理解重力加速度概念,知道它的大小和方向,知道在地球上不同的地方,重力加速度的大小是不同的
4、培養(yǎng)學生實驗、觀察、推理、歸納的科學意識和方法
5、通過對伽利略自由落體運動研究的學習,培養(yǎng)學生抽象思維能力,并感受先輩大師崇尚科學、勇于探索的人格魅力
二、重點難點
理解在同一地點,一切物體在自由落體運動中的加速度都相同是 本節(jié)的重點
掌握并靈活運用自由落體運動規(guī)律解決實際問題是難點
三、教學方法
實驗—觀察—分析—總結(jié)
四、教具
牛頓管、抽氣機、電火花計時器、紙帶、重錘、學生電源、鐵架臺
五、教學過程
(一)、課前提問:初速為零的勻加速直線運動的規(guī)律是怎樣的?
vt=at
s =at2/2
vt2 =2as
(二)、自由落體運動
演示1:左手擲一金屬片,右手擲一張紙片,在講臺上方從同一高度由靜止開始同時釋放,讓學生觀察二者是否同時落地。然后將紙片捏成紙團,重復實驗 ,再觀察二者是否同時落地。
結(jié)論:第一次金屬片先落下,紙片后落下,第二次幾乎同時落下。
提問:解釋觀察的現(xiàn)象
顯然,空氣對紙的阻力影響了紙片的下落,而當它被撮成紙團以后,阻力減小,紙片和金屬片才幾乎同時著地。
假設紙片和金屬片處在真空中同時從同一高度下落,會不會同時著地呢?
演示2:牛頓管實驗
自由落體運動:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動,叫做自由落體運動。
顯然物體做自由落體運動的條件是:
。1)只受重力而不受其他任何力,包括空氣阻力。
。2) 從靜止開始下落
實際上如果空氣阻力的作用同重力相比很小,可以忽略不計,物體的下落也可以看做自由落體運動。
。ㄈ┳杂陕潴w運動是怎樣的直線運動呢?
學生分組實驗(每二人一組)
將電火花計時器呈豎直方向固定在鐵架臺上,讓紙帶穿過計時器,紙帶下方固定在重錘上,先用手提著紙帶,使重物靜止在靠近計時器下放,然后接通電源,松開紙帶,讓重物自由下落,計時器就在紙帶上打下一系列小點。
運用該紙帶分析重錘的運動,可得到:
1、自由落體運動是初速度為零的'勻加速直線運動
2、重錘下落的加速度為a=9。8m/s2
(四)自由落體加速度
1、學生閱讀課文
提問:什么是重力加速度?標準值為多少?方向指向哪里?用什么字母表示?(略)
2、重力加速度的大小有什么規(guī)律?
。1)在地球上同一地點,一切物體的重力加速度都相同。
。2)在地球上不同的地方,重力加速度是不同的,由教材第37頁表格可知,緯度愈高,數(shù)值愈大。
。3)在通常的計算中,可以把g取作9。8m/s2,在粗略的計算中,還可以把g取作10m/s2
(五)自由落體運動的規(guī)律
vt=gt
h=(1/2)gt2 g取9。8m/s2
vt2=2gh
注意式中的h是指下落的高度
(六)課外作業(yè)
1、閱讀《伽利略對自由落體運動的研究》
2、教材第38頁練習八(1)至(4)題
高一物理教案4
一、教學目標
1、理解合力與力的合成的概念
2、掌握力的平行四邊形定則
3、會用作圖法和直角三角形知識求共點力的合力
4、初步體會等效替代的物理思維方法
二、重點難點
1、 運用等效替代思想理解合力概念是本節(jié)思維方式上的一大難點
2、平行四邊形定則是一切矢量所遵循的運算法則,由代數(shù)求和擴充到矢量求和既是知識的跨越,也是概念的延伸,必然給初學者帶來難度
三、教學方法演示實驗、歸納、總結(jié)
四、教具平行四邊形定則演示器,合力與分力關系模擬演示器、三角板、彈簧秤2個、鉤碼
五、課時:1節(jié)
六、教學過程
(一)演示實驗1
圖a圖b
將兩個彈簧秤按圖a方式懸掛砝碼,使砝碼靜止,然后用一個彈簧秤懸掛同一砝碼,使砝碼靜止,可見力f產(chǎn)生的效果跟原來f1和f2共同產(chǎn)生的效果相同。思考題:力f與力f1和f2之間有一種什么關系?————效果相同,可以相互替代。
。ǘ└拍钪v授:
合力、力的合成一個物體受到幾個力共同作用產(chǎn)生的效果與一個力對物體作用產(chǎn)生的效果相同時,這個力就叫做那幾個力的合力。求幾個力的合力叫做力的合成。強調(diào)“等效替代”思想
。ㄈ┰鯓忧髱讉力的合力?
演示實驗2:運用平行四邊形定則演示器完成教材所述實驗。結(jié)論:如果用表示兩個共點力f1和f2的線段為鄰邊作平行四邊形,那么,合力f的大小和方向就可以用這兩個鄰邊之間的對角線表示出來,這叫做力的平行四邊形定則。解釋共點力:幾個力如果都作用在物體的同一點,或者它們的作用線相交于同一點,這幾個力叫做共點力。平行四邊形定則的具體應用方法有兩種:
1、 圖解法:
。1)兩個共點力的合成:從力的作用點作兩個共點力的圖示,然后以f1、f2為邊作平行四邊形,對角線的長度即為合力的大小,對角線的方向即為合力的方向。 用直尺量出對角線的長度,依據(jù)力的`標度折算出合力的大小,用量角器量出合力與其中一個力之間的夾角θ。如圖所示
圖中f1=50n,f2=40n,合力f=80n 。
。2)兩個以上共點力的合成:先求出任意兩個力的合力,再求出這個合力跟第三個力的合力,直到所有的力都合成進去,最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。2、計算法先依據(jù)平行四邊形定則畫出力的平行四邊形,然后依據(jù)數(shù)學公式(如余弦定理)算出對角線所表示的合力的大小和方向。當兩個力互相垂直時,有: f=√f12+f22tanθ=f2/f1
例題1:講授教材例題例題2:如圖所示,一個木塊放在水平桌面上,在水平方向共受到三個力即f1、f2和靜摩擦力作用,而且三個力的合力為零,其中f1=10n,f2=2n,若撤去力f1,則木塊在水平方向受到的合力多少?
解:f1和f2的合力f12=f1-f2=8n,方向向右,又因物體受三力作用且合力為零,故靜摩擦力f=8n,方向向左。若撤去力f1,則木塊受f2作用而有向左運動的趨勢,此時物體受到的靜摩擦力為2n,方向向右,木塊仍保持靜止狀態(tài),木塊在水平方向受到的合力為零。
。ㄋ模┖狭Υ笮〉姆秶哼\用合力與分力關系模擬演示器,讓兩個力f1和f2之間的夾角θ由0°→180°變化,可以得到
(1)合力f隨θ的增大而減小。
(2)當θ=0°時,f有最大值fmax=f1+f2,當θ=180°時,f有最小值fmin=f1—f2
高一物理教案5
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、自由落體運動的運動規(guī)律
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:h=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=101.5 m/s=15 m/s
h= gt2= 101.52 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= gt2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,尋找等量關系,分別利用自由落體規(guī)律列方程,聯(lián)立求解.
自主廣場
基礎達標
1.在忽略空氣阻力的情況下,讓一輕一重的兩石塊從同一高度處同時自由下落,則
A.在落地前的任一時刻,兩石塊具有相同的速度、位移和加速度
B.重的石塊下落得快、輕的石塊下落得慢
C.兩石塊在下落過程中的平均速度相等
D.它們在第1 s、第2 s、第3 s內(nèi)下落的高度之比為1∶3∶5
答案:ACD
2.甲、乙兩球從同一高度處相隔1 s先后自由下落,則在下落過程中
A.兩球速度差始終不變 B.兩球速度差越來越大
C.兩球距離始終不變 D.兩球距離越來越大
答案:AD
3.物體從某一高度自由落下,到達地面時的速度與在一半高度時的速度之比是
A. ∶2 B. ∶1
C.2∶1 D.4∶1
答案:B
4.從同一高度處,先后釋放兩個重物,甲釋放一段時間后,再釋放乙,則以乙為參考系,甲的運動形式是
A.自由落體運動 B.勻加速直線運動a
C.勻加速直線運動ag D.勻速直線運動
答案:D
5.A物體的質(zhì)量是B物體質(zhì)量的5倍,A從h高處,B從2h高處同時自由落下,在落地之前,以下說法正確的是
A.下落1 s末,它們的速度相同
B.各自下落1 m時,它們的速度相同
C.A的加速度大于B的加速度
D.下落過程中同一時刻,A的速度大于B的速度
答案:AB
6.從距離地面80 m的高空自由下落一個小球,若取g=10 m/s2,求小球落地前最后1 s內(nèi)的位移.
答案:35 m
綜合發(fā)展
7.兩個物體用長L=9.8 m的細繩連接在一起,從同一高度以1 s的時間差先后自由下落,當繩子拉緊時,第二個物體下落的時間是多長?
答案:0.5 s
8.一只小球自屋檐自由下落,在t=0.2 s內(nèi)通過高度為h=2 m的窗口,求窗口的頂端距屋檐多高?(取g=10 m/s2)
答案:2.28 m
9.如圖2-4-1所示,豎直懸掛一根長15 m的桿,在桿的下方距桿下端5 m處有一觀察點A,當桿自由下落時,從桿的下端經(jīng)過A點起,試求桿全部通過A點所需的時間.
(g取10 m/s2)
圖2-4-1
答案:1 s
高一物理教案6
本文題目:高一化學教案:牛頓第一定律學案
第一節(jié) 牛頓第一定律 學案
一. 教學內(nèi)容:
牛頓第一定律
二. 本周教學目標
1. 知道伽利略和亞里士多德對力和運動關系的不同認識。
2. 知道伽利略的理想實驗及其推理過程和結(jié)論.
3. 知道什么是慣性,會正確理解有關現(xiàn)象.
4. 理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義.
[教學過程]
1 .理想實驗的魅力
(1)伽利略的理想斜面實驗
理想實驗:
如圖甲所示,讓小球沿一個斜面從靜止?jié)L下,小球?qū)L上另一個斜面.如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨?
如果第二個斜面傾斜角度小,如圖乙所示,小球在這個斜面上達到原來的高度就要通過更長的路程,繼續(xù)減小第二個斜面的傾斜角度,如圖丙所示,使它最終成為水平面,小球就再也達不到原來的高度,而是沿水平面以恒定的速度持續(xù)運動下去.
伽利略的思想方法
伽利略的實驗+科學推理的方法推翻了亞里士多德的觀點。
伽利略的理想斜面實驗雖然是想像中的實驗,但這個實驗反映了一種物理思想,它是建立在可靠的事實基礎之上的.以事實為依據(jù),以抽象為指導,抓住主要因素,忽略次要因素,從而深刻地揭示了自然規(guī)律.
(2)伽利略的觀點:在水平面上的物體,設想沒有摩擦,一旦物體具有某一速度,物體將保持這個速度繼續(xù)運動下去.
(3)笛卡爾的觀點:除非物體受到外力的作用,物體將永遠保持其靜止或運動狀態(tài),永遠不會使自己沿曲線運動,而只保持在直線上運動.笛卡爾補充和完善了伽利略的觀點.
2. 牛頓物理學的基石慣性定律
牛頓總結(jié)了伽利略等人的工作,并提出了三條運動定律,先看牛頓第一定律:
牛頓第一定律:
(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),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止.
(2)如何正確理解牛頓第一定律?
對牛頓第一定律應從以下幾個方面來理解:
、倜鞔_了慣性的概念:
定律的前半句話一切物體總保持勻速直線運動或靜止狀態(tài),揭示了物體所具有的一個重要的屬性慣性,即物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì),牛頓第一定律指出一切物體在任何情況下都具有慣性、因此牛頓第一定律又叫慣性定律.
②確定了力的含義:
定律的后半句話直到有外力迫使它改變這種運動狀態(tài)為止,實際上是對力的定義,即力是改變物體運動狀態(tài)的原因,并不是維持物體運動的原因,這一點要切實理解.
、鄱ㄐ越沂玖肆瓦\動的關系:
牛頓第一定律指出物體不受外力作用時的運動規(guī)律,它描述的只是一種理想狀態(tài),而實際中不受外力作用的物體是不存在的,當物體所受合外力為零時,其效果跟不受外力的作用相同.但是,我們不能把不受外力作用理解為合外力為零.
3. 理解慣性和慣性定律
(1)對慣性定律的理解
牛頓第一定律揭示了一切物體都具有保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì),即一切物體都具有慣性.同時,牛頓第一定律還定性地指出了力的動力學意義:力是改變物體運動狀態(tài)的原因,即改變速度的原因.物體在速度發(fā)生改變時,就有加速度.因此也可以說:力是使物體產(chǎn)生加速度的原因.不能認為力是維持物體運動(勻速直線運動)的原因,也不能認為有力就有運動,沒有力就沒有運動,更不能認為物體向哪個方向運動就一定受到那個方向的力的作用.
(2)對慣性的理解
、賾T性是物體的固有屬性:一切物體都具有慣性.
、趹T性與運動狀態(tài)無關:不論物體是處于怎樣的運動狀態(tài),慣性總是存在的,當物體原來靜止時,它一直想保持這種靜止狀態(tài);當物體運動時,它一直想以那一時刻的速度做勻速直線運動.
、蹜T性與物體是否受力無關,與物體速度大小無關,僅由物體的質(zhì)量決定.
4. 慣性與力的比較
(1)從概念比較
慣性是物體保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)的性質(zhì),而力是物體與物體之間的相互作用,力是迫使物體改變運動狀態(tài)的原因.
(2)從意義比較
任何物體都具有慣性,而物質(zhì)無處不在,慣性也就無處不有,一切物體均具有慣性,我們所處的世界是慣性的世界,也叫慣性系。
慣性不是力,慣性與力毫無關系,二者有著本質(zhì)的區(qū)別。
力是物體與物體之間的相互作用,是迫使物體改變運動狀態(tài)的原因,也是使物體產(chǎn)生加速度的原因
5. 決定物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的內(nèi)因與外因
決定物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的因素有兩個:一個是物體受到的外力;另一個是物體本身的質(zhì)量.外力是物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的外部因素,質(zhì)量是決定物體運動狀態(tài)發(fā)生變化難易程度的內(nèi)部因素。
在物體的質(zhì)量一定時,物體受到的力越大,其運動狀態(tài)的變化就越迅速;反之,物體受到的力越小,其運動狀態(tài)的變化就越緩慢。
在物體所受外力一定時,物體質(zhì)量越大,其運動狀態(tài)的變化就越困難;反之,物體的質(zhì)量越小,其運動狀態(tài)的變化就越容易.物體質(zhì)量的大小決定了運動狀態(tài)發(fā)生變化的難易程度。
6. 明確區(qū)分運動狀態(tài)改變的難易與讓運動物體停止運動的難易的不同
有同學認為:汽車的速度越大,讓它停下來即剎車所用的時間越長,即讓汽車停止運動就越困難,因此認為汽車的速度越大其慣性就越大.其實這是錯誤的.
比較物體慣性大小的方法是:在相同外力作用下,加速度大的其慣性小;加速度小的其慣性大;加速度相等時其慣性等大.同輛汽車,剎車時所受阻力相同,加速度相同,即單位時間內(nèi)速度改變量相同,慣性大小就相同.行駛速度大的汽車,停下來的速度改變量越大所用時間就越長,而單位時間內(nèi)的速度改變量仍然相同,即加速度相同,慣性大小相同.所以慣性的大小與速度大小無關。
【典型例題】
例1. 關于牛頓第一定律,下面說法正確的'是( )
A. 牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時物體的運動規(guī)律
B. 牛頓第一定律就是慣性
C. 不受外力作用時,物體運動狀態(tài)保持不變是由于物體具有慣性
D. 物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化時,物體必定受到外力的作用
解析:對A,由牛頓第一定律可知,該定律反映的就是不受外力作用時物體靜止或勻速直線運動的規(guī)律.故A選項正確.
對B,慣性與慣性定律二者的物理意義截然不同.慣性是一切物體都具有維持勻速直線運動或靜止狀態(tài)的性質(zhì),無論物體處于什么狀態(tài),物體的慣性都會以不同的形式表現(xiàn)出來.而慣性定律則是說:一切物體在不受外力作用時總是保持勻速直線運動或靜止狀態(tài),直到有外力迫使物體改變這種狀態(tài)為止.它是物體不受外力作用的條件下所遵守的規(guī)律.慣性與慣性定律這二者極易混淆,只有從概念的物理意義上分析、對比,從而作出正確判斷.故B選項錯誤。
對C,由牛頓第一定律可知,物體保持原來運動狀態(tài)不變的原因,就是由于物體不受外力和具有慣性.故C選項正確.
對D,由牛頓第一定律的含義可知,力就是迫使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變的原因,故D選項正確.
慣性與質(zhì)量關系的定性分析
例2. 在谷物的收割和脫粒過程中,小石子、草屑等雜物很容易和谷物混在一起,另外谷粒中也有癟粒.為了將它們分離,可用揚場機分選,如圖所示。它的分選原理是( )
A. 小石子質(zhì)量最大,空氣阻力最小,飛得最遠
B. 空氣阻力對質(zhì)量不同的物體影響不同
C. 癟谷粒和草屑質(zhì)量最小,在空氣阻力作用下,反向加速度最大,飛得最遠
D. 空氣阻力使它們的速度變化不同
解析:各種雜物以相同的速度從機器中拋出,由于所受空氣阻力不同,產(chǎn)生的加速度也不一樣,使它們的速度變化不同,故D選項正確.或者這樣理解:小石子質(zhì)量大,慣性大,運動狀態(tài)較雜質(zhì)要難改變得多,故飛得最遠,而實谷粒質(zhì)量和慣性介于小石子和癟粒之間,故最后實谷粒位置居中.
答案:D
例3. 如圖(1)所示,重球M系于細線DC的下端,重球M的下方又系一條同樣的細線BA,下列說法正確的是( )
(1)
A. 在線的A端緩慢加大拉力時,線DC先斷
B. 在線的A端緩慢加大拉力時,線BA先斷
C. 在線的A端猛力一拉,線BA先斷
D. 在線的A端猛力一拉,線DC先斷
解析:重球M的受力如圖(2)所示.
(2)
對A,當在線的A端緩慢加大拉力時,使得重球M能夠發(fā)生向下的微小位移,從而使得上部細線CD的拉力 逐漸增大,又由于這個過程是極其緩慢地進行的,故可以認為重球M始終處于受力平衡狀態(tài),重球M的受力是 。當AB線下端的力 增大時, 也隨之增大,并且總是會有上部的CD繩先到達受力極限的程度,因而CD繩先被拉斷.故A選項正確.
對B,由上面的分析可知,B選項錯誤.
對C,當在A端猛力一拉時,由于重球M的質(zhì)量較大,其慣性也就較大,并且力的作用時間又極短,故重球M向下發(fā)生的位移也極小,以至于上部的線CD還沒來得及發(fā)生伸長的形變,下端線中的拉力 已經(jīng)達到了極限強度,因而下部的線AB必然會先斷.故C選項正確。
例4. (20xx年廣東)下列對運動的認識不正確的是( )
A. 亞里士多德認為物體的自然狀態(tài)是靜止的,只有當它受到力的作用時才會運動
B. 伽利略認為力不是維持物體速度的原因
C. 牛頓認為力的真正效應總是改變物體的速度,而不僅僅是使之運動
D. 伽利略根據(jù)理想實驗推論出:如果沒有摩擦,在水平面上的物體,一旦具有某一個速度,將保持這個速度繼續(xù)運動下去
解析:亞里士多德認為力是維持物體運動的原因,故A項錯,其他三項與史實吻合。
答案:A
例5. (20xx年上海市綜合試題)科學思維和科學方法是我們認識世界的基本手段.在研究和解決問題過程中,不僅需要相應的知識,還要注意運用科學方法.理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律.咖利略設想了一個理想實驗,其中有一個是實驗事實,其余是推論.
、贉p小第二個斜面的傾角,小球在這個斜面上仍然要達到原來的高度;
、趦蓚對接的斜面,讓靜止的小球沿一個斜面滾下,小球?qū)L上另一個斜面;
、廴绻麤]有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨?
④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運動.
請將上述理想實驗的設想步驟按照正確的順序排列_______(只要填寫序號即可).在上述的設想步驟中,有的屬于可靠的事實,有的則是理想化的推論。下列有關事實和推論的分類正確的是( )
A. ①是事實,②③④是推論
B. ②是事實,①③④是推論
C. ③是事實,①②④是推論
D. ④是事實,①②③是推論
解析:本題是在可靠事實的基礎上進行合理的推理,將實驗理想化,并符合物理規(guī)律,得到正確的結(jié)論,而②是可靠事實,因此放在第一步,③①是在高度上作無摩擦的設想,最后推導出水平面④上的理想實驗,因此正確順序是②③①④。
答案:②③①④ B
【模擬試題】(答題時間:20分鐘)
1. 人從行駛的汽車上跳下來后容易( )
A. 向汽車行駛的方向跌倒
B. 向汽車行駛的反方向跌倒
C. 向車右側(cè)方向跌倒
D. 向車左側(cè)方向跌倒
2. 有道是坐地日行八萬里,可見地球自轉(zhuǎn)的線速度是相當大的,然而當你在原地向上跳起后會發(fā)現(xiàn)仍落在原處,這是因為( )
A. 你跳起后,會得到一向前的沖力,使你隨地球一同轉(zhuǎn)動
B. 你跳起的瞬間,地面給你一個力,使你隨地球一同轉(zhuǎn)動
C. 你跳起后,地球也在轉(zhuǎn),但由于你留在空中時間太短,以至于落地后的距離太小,看不出來
D. 你跳起到落地,水平方向速度同地球一樣
3. 殲擊機在進入戰(zhàn)斗狀態(tài)時要丟掉副油箱,這樣做是為了( )
A. 減小重力,使運動狀態(tài)保持穩(wěn)定
B. 增大速度,使運動狀態(tài)易于改變
C. 增大加速度,使狀態(tài)不易變化
D. 減小慣性,有利于運動狀態(tài)的改變
4. 下列事例中,利用了物體的慣性的是( )
A. 跳遠運動員在起跳前的助跑運動
B. 跳傘運動員在落地前打開降落傘
C. 自行車輪胎做成凹凸不平的形狀
D. 鐵餅運動員在擲出鐵餅前快速旋轉(zhuǎn)
5. 關于慣性,以下說法正確的是( )
A. 人在走路時沒有慣性,被絆倒時才有慣性
B. 百米賽跑到達終點時不能立即停下來是由于有慣性,停下來后也就沒有慣性了
C. 物體在不受外力作用時有慣性,受到外力作用后慣性就被克服了
D. 物體的慣性與物體的運動狀態(tài)及受力情況均無關
6. 你試著自己學做蛋炒飯,你兩手分別握住一只雞蛋,現(xiàn)用右手的雞蛋去碰停在你左手中的雞蛋,結(jié)果如何?大部分情況是只破了一只雞蛋,則先破的蛋是( )
A. 右手的 B. 左手的 C. 同時破 D. 無法判定
7. 當人們的衣服上沾了一些灰塵時,都習慣地用手在沾有灰塵的地方拍打幾下,這樣灰塵就會掉了,請同學們用學過的知識解釋.
8. 在足球場上,為了不使足球停下來,運動員帶球前進必須不斷用腳輕輕地踢撥足球(即盤帶)又如為了不使自行車減速,總是不斷地用力蹬腳踏板.這些現(xiàn)象不正說明了運動需要力來維持嗎?那為什么又說力不是維持物體運動的原因?
【試題答案】
1. A 2. D 3. D 4. AD 5. D 6. B
7. 當你拍打沾有灰塵的衣服時,衣服受力突然運動,而灰塵因慣性要保持靜止,所以與衣服脫離,就掉下來了。
8. 足球在草地上時,受到阻力作用,運動狀態(tài)發(fā)生改變,速度變小,最終會停下來,所以在盤帶足球時,人對足球施加力的作用,恰好是起了使足球已經(jīng)變小的速度再變大的原因。
高一物理教案7
1.3運動快慢的描述-速度
教學目標:
一、知識目標
1、理解速度的概念。知道速度是表示運動快慢的物理量,知道它的定義、公式、符號和單位,知道它是矢量。
2、理解平均速度,知道瞬時速度的概念。
3、知道速度和速率以及它們的區(qū)別。
二、能力目標
1、比值定義法是物理學中經(jīng)常采用的方法,學生在學生過程中掌握用物理工具描述物理量之間的關系的方法。
2、培養(yǎng)學生的遷移類推能力,抽象思維能力。
三、德育目標
由簡單的問題逐步把思維遷移到復雜方向,培養(yǎng)學生認識事物的規(guī)律,由簡單到復雜。
教學重點
平均速度與瞬時速度的概念及其區(qū)別
教學難點
怎樣由平均速度引出瞬時速度
教學方法
類比推理法
教學用具
有關物理知識的投影片
課時安排
1課時
教學步驟
一、導入新課
質(zhì)點的各式各樣的運動,快慢程度不一樣,那如何比較運動的快慢呢?
二、新課教學
(一)用投影片出示本節(jié)課的學習目標:
1、知道速度是描述運動快慢和方向的物理量。
2、理解平均速度的概念,知道平均不是速度的平均值。
3、知道瞬時速度是描述運動物體在某一時刻(或經(jīng)過某一位置時)的速度,知道瞬時速度的大小等于同一時刻的瞬時速率。
(二)學生目標完成過程
1、速度
提問:運動會上,比較哪位運動員跑的快,用什么方法?
學生:同樣長短的位移,看誰用的時間少。
提問:如果運動的時間相等,又如何比較快慢呢?
學生:那比較誰通過的位移大。
老師:那運動物體所走的位移,所用的`時間都不一樣,又如何比較其快慢呢?
學生:單位時間內(nèi)的位移來比較,就找到了比較的統(tǒng)一標準。
師:對,這就是用來表示快慢的物理量速度,在初中時同學就接觸過這個概念,那同學回憶一下,比較一下有哪些地方有了側(cè)重,有所加深。
板書:速度是表示運動的快慢的物理量,它等于位移s跟發(fā)生這段位移所用時間t的比值。用v=s/t表示。
由速度的定義式中可看出,v的單位由位移和時間共同決定,國際單位制中是米每秒,符號為m/s或ms1,常用單位還有km/h、cm/s等,而且速度是既具有大小,又有方向的物理量,即矢量。
板書:
速度的方向就是物體運動的方向。
2、平均速度
在勻速直線運動中,在任何相等的時間里位移都是相等的,那v=s/t是恒定的。那么如果是變速直線運動,在相等的時間里位移不相等,那又如何白色物體運動的快慢呢?那么就用在某段位移的平均快慢即平均速度來表示。
例:百米運動員,10s時間里跑完100m,那么他1s平均跑多少呢?
學生馬上會回答:每秒平均跑10m。
師:對,這就是運動員完成這100m的平均快慢速度。
板書:
說明:對于百米運動員,誰也說不來他在哪1秒破了10米,有的1秒鐘跑10米多,有的1秒鐘跑不到10米,但它等效于運動員自始至終用10m/s的速度勻速跑完全程。所以就用這平均速度來粗略表示其快慢程度。但這個 =10m/s只代表這100米內(nèi)(或10秒內(nèi))的平均速度,而不代表他前50米的平均速度,也不表示后50米或其他某段的平均速度。
例:一輛自行車在第一個5秒內(nèi)的位移為10米,第二個5秒內(nèi)的位移為15米,第三個5秒內(nèi)的位移為12米,請分別求出它在每個5秒內(nèi)的平均速度以及這15秒內(nèi)的平均速度。
學生計算得出:
由此更應該知道平均速度應指明是哪段時間內(nèi)的平均速度。
3、瞬時速度
如果要精確地描述變速直線運動的快慢,應怎樣描述呢?那就必須知道某一時刻(或經(jīng)過某一位置)時運動的快慢程度,這就是瞬時速度。
板書:瞬時速度:運動的物體在(經(jīng)過)某一時刻(或某一位置)的速度。
比如:騎摩托車時或駕駛汽車時的速度表顯示,若認為以某一速度開始做勻速運動,也就是它前一段到達此時的瞬時速度。
在直線運動中,瞬時速度的方向即物體在這一位置的運動方向,所以瞬時速度是矢量。通常我們只強調(diào)其大小,把瞬時速度的大小叫瞬時速率,簡稱為速率,是標量。
4、鞏固訓練:(出示投影片)
一物體從甲地到乙地,總位移為2s,前一s內(nèi)平均速度為v1,第二s內(nèi)平均開速度為v2,求這個物體在從甲地到乙地的平均速度 。
師生共評:有的同學答案為 這是錯誤的。平均速度不是速度的平均值,要嚴格按照平均速度的定義來求,用這段總位移與這段位移所用的時間的比值,也就只表示這段位移內(nèi)的平均速度。
三、小結(jié)
1、速度的概念及物理意義;
2、平均速度的概念及物理意義;
3、瞬時速度的概念及物理意義;
4、速度的大小稱為速率。
拓展:
本節(jié)課后有閱讀材料,怎樣理解瞬時速度,同學們有興趣的話,請看一下,這里運用了物理的極限思想,有助于你對瞬時速度的理解。
四、作業(yè)P26練習三3、4、5
五、板書設計
【總結(jié)】20xx年已經(jīng)到來,高中的同學也即將進入一系列的寒假春節(jié),小編在此特意收集了寒假有關的文章供讀者閱讀。
高一物理教案8
一、教材分析
本節(jié)教科書的第一段道出了全章教科書的目標,就是研究“怎樣描述物體的機械運動”。教科書一開始就從參考系中明確地抽象出了坐標系的概念,指導思想是強調(diào)一般性的科學方法,即為這樣的思想作準備:解決問題時首先把實際問題抽象成物理模型,然后用數(shù)學方法描述這個模型,并尋求解決的方法。
要研究物體位置的變化問題,首先必須解決位置確定問題,教科書把“物體和質(zhì)點”當作一個知識點,說明質(zhì)點是針對物體而言的,實際的“物體”都“占有一定的空間”,在通常的運動過程中,“不同部位的運動情況是不相同的”,從而“給描述運動帶來了困難”,解決問題的關鍵是“能否用一個點來代替物體”。
“科學漫步”欄目中的“全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)”是擴展性內(nèi)容,其后附有進一步研究的問題,例如“這個定位器處于我國哪個城市的什么部位?從顯示屏中你還能獲得哪些信息?”。這樣做的目的也是使學生養(yǎng)成勤于觀察、勤于思考的習慣,提高學生自主獲得知識的能力。這類問題不作為針對所有學生的強制性要求。
二、教學目標
1、知道參考系的概念。知道對同一物體選擇不同的參考系時,觀察的結(jié)果可能不同。
2、理解質(zhì)點的概念,知道它是一種科學的抽象,知道科學抽象是一種普遍的研究方法。
三、教學重點
1、在研究問題時,如何選取參考系。
2、質(zhì)點概念的理解。
四、教學難點
在什么情況下可把物體看出質(zhì)點
五、學情分析
我們的學生屬于平行分班,沒有實驗班,學生已有的知識和實驗水平有差距。有些學生對于受力分析及運動情況有一定的基礎,但是兩者結(jié)合起來綜合的應用有些困難,需要詳細的講解。
六、教學方法
1.學案導學:見后面的學案。
2.新授課教學基本環(huán)節(jié):預習檢查、總結(jié)疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結(jié)、當堂檢測→發(fā)導學案、布置預習
七、課前準備
1.學生的學習準備:預習課本相關章節(jié),初步把握應用牛頓運動定律解決問題的基本思路和方法。
2.教師的教學準備:多媒體課件制作,課前預習學案,課內(nèi)探究學案,課后延伸拓展學案。
課時安排:1課時
八、教學過程
(一)預習檢查、總結(jié)疑惑。
檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑,使教學具有了針對性。
(二)情景導入、展示目標。
在研究某一問題時,對影響結(jié)果非常小的因素常忽略。常建立一些物理模型,這是一種科學抽象。那以前接觸過這樣的.物理模型嗎?
如:光滑的水平面、輕質(zhì)彈簧。
這些都是把摩擦、彈簧質(zhì)量對研究問題影響極小的因素忽略掉了。今天我們又要建立一種新的物理模型——質(zhì)點。質(zhì)點,并完成下列問題:
設計意圖:步步導入,吸引學生的注意力,明確學習目標。
。ㄈ┖献魈骄、精講點撥。
1、物體和質(zhì)點
填寫:
(1)質(zhì)點就是沒有,沒有,只具有物體的點。
。2)能否把物體看作質(zhì)點,與物體的大小、形狀有關嗎?
。3)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?
。4)原子核很小,可以把原子核看作質(zhì)點嗎?
(5)運動的質(zhì)點通過的路線,叫質(zhì)點的運動;是直線,叫直線運動;是曲線,叫。
共評:質(zhì)點是沒有形狀、大小、具有物體全部質(zhì)量的點。這是一種科學抽象,就是要抓住主要特征,忽略次要因素,這就必須是具體問題具體分析。如果在我們研究的問題中,物體的形狀、大小以及物體上各部分運動的差異是次要的或不起作用的,就可以把它看作質(zhì)點。比如在平直公路上運動的汽車,研究它運動的特點,汽車的大小、形狀及車上各部分運動的差異是次要的,可把汽車看作質(zhì)點。而研究車輪的轉(zhuǎn)動,是研究汽車上部分的運動,就不能把汽車看作質(zhì)點,再比如原子核很小,要是研究質(zhì)子與質(zhì)子的作用時,就不能把它看作質(zhì)點。
2、(1)參考系:為了描述一個物體的運動,選來作為標準的物體,叫參考系。
(2)選擇不同的參考系觀察同一個運動,觀察的結(jié)果會有不同
舉例:描述同一個運動,選擇不同參考系,觀察結(jié)果也不一樣。
舉例:運動的汽車,是選擇地面為參考系,如選司機為標準,汽車是靜止的……
。3)總結(jié):參考系是可任意選取,但選擇的原則要使運動和描述盡可能簡單。比如,研究地面上物體的運動,選擇地面或相對地面動的物體作參考系要比選太陽作參考系簡單。
3、坐標系
如果物體沿直線運動,為了定量描述物體的位置變化,可以以這條直線為軸,在直線上規(guī)定原點、正方向和單位長度,建立直線坐標系。
一般來說,為了定量地描述物體的位置的變化,需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼担╟oordinate system).
教學中注意以下幾點:
。1)坐標系相對參考系是靜止的。
。2)坐標的三要素:原點、正方向、標度單位。
。3)用坐標表示質(zhì)點的位置。
(4)用坐標的變化描述質(zhì)點的位置改變。
。ㄋ模┓此伎偨Y(jié),當堂檢測。
教師組織學生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進行當堂檢測。
設計意圖:引導學生構(gòu)建知識網(wǎng)絡并對所學內(nèi)容進行簡單的反饋糾正。(課堂實錄)
。ㄎ澹┌l(fā)導學案、布置預習。
我們已經(jīng)學習了質(zhì)點參考系和坐標,那么,在下一節(jié)課我們一起來學習時間和位移。這節(jié)課后大家可以先預習這一部分,著重分析矢量和標量的有什么區(qū)別?如何得出恰當?shù)慕Y(jié)論的。并完成本節(jié)的課后練習及課后延伸拓展作業(yè)。
設計意圖:布置下節(jié)課的預習作業(yè),并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓練。
九、板書設計
一、物體和質(zhì)點:
1、什么是質(zhì)點?
2、把物體看做質(zhì)點的條件。
3、質(zhì)點是一種理想的物理模型。
二、參考系:
1、定義。
2、選擇不同的參考系觀察同一個運動,觀察的結(jié)果會有不同。
3、參考系是可任意選取,但選擇的原則要使運動和描述盡可能簡單。
三、坐標系:
1、坐標系相對參考系是靜止的。
2、坐標的三要素:原點、正方向、標度單位。
3、用坐標表示質(zhì)點的位置。
4、用坐標的變化描述質(zhì)點的位置改變。
十、教學反思
本節(jié)課通過學生熟知的實例分析,讓學生很自然地領會到“在某些情況下,真的可以不考慮物體的大小和形狀”,“突出物體具有質(zhì)量這一要素,把它簡化為一個有質(zhì)量的點”。這充分說明了將物體簡化成質(zhì)點的條件性,質(zhì)點的兩大基本屬性。
為了強調(diào)坐標的概念,教科書用數(shù)學和物理學中通用的符號,即在直線運動中用x表示質(zhì)點的位置,極坐標,用△x=x1-x2表示質(zhì)點的位移。在表示物理量的變化時,“△”實際上是我們以前都在使用的符號,學生不會感到困難。相反,由于有了明確表示物理量的變化量的符號,學生更易區(qū)分某物理量與這個物理量的變化量。
明確地把某個物理量與這個物理量的變化區(qū)分開,這是本書的特點。物理學中經(jīng)常要區(qū)分這兩種物理量,有意識地強調(diào)它們的區(qū)別,對于以后的學習會有好處。下一節(jié)中,時刻與時間間隔的關系也是這樣。
高一物理教案9
教學目標
知識與技能
1.了解人造衛(wèi)星的有關知識,正確理解人造衛(wèi)星做圓周運動時,各物理量之間的關系.
2.知道三個宇宙速度的含義,會推導第一宇宙速度.
過程與方法
通過用萬有引力定律來推導第一宇宙速度,培養(yǎng)學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)學生的愛國熱情.
2.感知人類探索宇宙的夢想,促使學生樹立獻身科學的人生價值觀.
教學重難點
教學重點
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系.
教學難點
1.近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星的區(qū)別.
2.衛(wèi)星的變軌問題.
教學工具
多媒體、板書
教學過程
一、宇宙航行
1.基本知識
(1)牛頓的“衛(wèi)星設想”
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;
20xx年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10km/s.(×)
(2)在地面上發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度是7.9km/s.(√)
(3)要發(fā)射一顆月球人造衛(wèi)星,在地面的發(fā)射速度應大于16.7km/s.(×)
探究交流
我國于20xx年10月發(fā)射的火星探測器“螢火一號”.試問這個探測器應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)射速度應在第二宇宙速度與第三宇宙速度之間,即11.2km/s
二、第一宇宙速度的理解與計算
【問題導思】
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=7.9km/s.
2.第一宇宙速度的計算
設地球的質(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,都應以
式中G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系
【問題導思】
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的關系與推導如下:
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.
高一物理教案10
學習目標:
1。 知道位移的概 念。知道它是表示質(zhì)點位置變動的物理量,知道它是矢量,可以用 有向線段來表示。
2。 知道路程和位移的區(qū)別。
學習重點: 質(zhì)點的概念
位移的矢量性、概念。
學習難點:
1。對質(zhì)點的理解。
2。位移和路程的區(qū)別。
主要內(nèi)容:
一、質(zhì)點:
定義:用來代替物體的具有質(zhì)量的點,叫做質(zhì)點。
質(zhì)點是一種科學的抽象,是在研究物體運動時,抓住主要因素,忽略次要因素,是對實際物體的近似,是一個理想化模型。一個物體是否可以視為質(zhì)點,要具體的研究情況具體分析 。
二、路程和位移
2。路程:質(zhì)點實際運動軌跡的長度,它只有大小沒
有方向,是標量。
3。位移:是表示質(zhì)點位置變動的物理量,有大小和方向,是矢量。它是用一條自初始位置指向末位置的有向線段表示,位移的大小等于質(zhì)點始末位置間的距離,位移的方向由初位置指 向末位置,位移只取決于初末位置,與運動路徑無關。
4。 位移和路程的區(qū)別:
5。一般來說,位移的大小不等于路程。只有質(zhì)點做方向不變的直線運動時大小才等于路程。
【例一】下列幾種運動中的物體,可以看作質(zhì)點的是( )
A。研究從廣州飛往北京時間時的飛機
B。繞地軸做自轉(zhuǎn)的地球
C。繞太陽公轉(zhuǎn)的地球
D。研究在平直公路上行駛速度時的汽車
【例二】中學的壘球場的內(nèi)場是一個邊長為16。77m的正方形,在它的四個角分別設本壘和一、二、三壘。一位球員擊球后,由本壘經(jīng)一壘、一壘二壘跑到三壘。他運動的路程是多大?位移是多大?位移的方向如何?
課堂訓練:
1。以下說法中正確的是( )
A。兩個物體通過的路程相同,則它們的位移的大小也一 定相同。
B。兩個物體通過的路程不相同,但位移的大小和方向可能相同。
C。一個物體在某一運動中,位移大小可能大于所通過的路程。
D。若物體做單一 方向的直線運動,位移的大小就等于路程。
2。如圖甲,一根細長的彈簧系著一個小球,放在光滑的桌面 上。手握小球把彈簧拉長,放手后小球便左右來回運動,B為小球向右到達的最遠位置。小球向右經(jīng)過中間位置O時開始計時,其經(jīng)過各點的時刻如圖乙所示。若測得OA=OC=7cm,AB=3cm,則自0時刻開始:
a。0。2s內(nèi)小球發(fā)生的位移大 小是____,方向向____,經(jīng)過的路程是_____。
b。0。6s內(nèi)小球發(fā)生的位移大小是_____,方向向____,經(jīng)過的路程是____。
c。0。8s 內(nèi)小球發(fā)生的位移是____,經(jīng)過的路程是____。
d。1。0s內(nèi)小球發(fā)生的位移大小是____,方向向______,經(jīng)過的路程是____。
3。關于質(zhì)點運動的位移和路程,下列說法正確的是( )
A。質(zhì)點的位移是從初位置指向末位置的有向線段,是矢量。
B。路程就是質(zhì)點運動時實際軌跡的長度,是標量。
C。任何質(zhì)點只要做直線運動,其位移的大小就和路程相等。
D。位移是矢量,而路程是標量,因而位移不可能和路程相等。
4。下列關于路程和位移的說法,正確的是( )
A。位移就是路程。 B。位移的大小永遠不等于路程。
C。若物體作單一方向的直線運動,位移的大小就等于路程。
D。位移是矢量,有大小而無方向,路程是標量,既有大小,也有方向。
5。關于質(zhì)點的位移和路程,下列說法正確的是( )
A。位移是矢量,位移的方向就是質(zhì)點運動的方向。
B。路程是標量,也是位移的.大小。
C。質(zhì)點做直線運動時,路程等于其位移的大小。
D。位移的數(shù)值一定不會比路程大。
6。下列關于位移和路程的說法,正確的是( )
A。位移和路程的大小總相等,但位移是矢量,路程是標量。
B。位移描述的是直線運動,路程描述的是曲線運動。
C。位移取決于始、末位置,路程取決于實際運動路徑。
D。運動物體的路程總大于位移。
7。以下運動物體可以看成質(zhì)點的是:( )
A。研究地球公轉(zhuǎn)時的地球 B。研究自行車在公路上行駛速度時的自行車
C。研究地 球自轉(zhuǎn)時的地球 D。研究列車通過某座大橋所用時間時的列車
三、矢量和標量
四、直線運動的位置和位移
課堂訓練
課后作業(yè):
閱讀材料: 我國古代關于運動的知識
我國在先秦的時候,對于運動就有 熱烈的爭論,是戰(zhàn)國時期百家爭鳴的一個題目。《莊子》書上記載著,公孫龍曾提出一個奇怪的說法,叫做飛 鳥之影未嘗動也。按常識說,鳥在空中飛,投到地上的影當然跟著鳥的移動而移動。但公孫龍卻說鳥影并沒有動。無獨有偶,當時還有人提出鏃矢之疾;有不行不止之時,一支飛速而過的箭,哪能不行不止呢?既說不行,又怎能不止呢?乍看起來,這些說法實在是無稽之談,也可以給它們戴一頂詭辯的帽子。
但是事情并不這么簡單。這個說法不但不是詭辯,而且還包含著辯證法的正確思想。恩格斯曾經(jīng)指出,運動本身就是矛盾,甚至簡單的機械的位移之所以能夠?qū)崿F(xiàn),也只是因為物體在同一 瞬間既在一個地方又在另一個地方,既在同一個地方又不在同一個地方。這種矛盾的連續(xù)產(chǎn)生和同時解決正好就是運動。因為運動體的位置隨時間而變化,某一時刻在A點,在隨之而來的另一時刻,就在相鄰的B點,因此,也就有一個時刻,它既在A點又不在A點,既在B點又不在B點。在這時刻,物體豈不是不行不止嗎?再者,在一定的時間t內(nèi),物體前進一段距離s,當這時間變小,s隨之變小;當t趨近于零時,s也趨近于零。也就是說,在某一瞬間,即某一時刻,運動體可以看作是靜止的,所以飛鳥之影確實有未 嘗動的時候,對于運動的這種觀察和分析實在是十分深刻的。這同他們能夠區(qū)分時間與時刻的觀念很有關系。《墨經(jīng)》對于鳥影問題又有他們自己的理解,說那原因在于改為。認為鳥在A點時,影在A點,當鳥到了相鄰的B點,影也到了相鄰的B點。此時A上的影已經(jīng)消失,而在B處另成了一個影,并非A上的影移 動到B上來,這也是言之有理的。
機械運動只能在空間和時間中進行,運動體在單位時間內(nèi)所經(jīng)歷的空間長度,就是速率!赌(jīng)下》第65條之所述就包含著這方面的思想!督(jīng)說》云:行,行者必先近而后遠。遠近,修也;先后,久也。民行修必以久也。這里的文字是明明白白的,修指空間距離的長短。那意思是,物體運動在空間里必由近及遠。其所經(jīng)過的空間長度一定隨時間而定。這里已有了路程隨時間正變的樸素思想,也隱隱地包含著速率的觀念了。
東漢時期的著作《尚書緯考靈曜》中記載地球運動時說:地恒動不止而人不知,譬如人在大舟中,閉牖(即窗戶)而坐,舟行不覺也。
這是對機械運動相對性的十分生動和淺顯的比喻。哥白尼①在敘述地球運動時 也不謀而合地運用了十分類似的比喻*。
高一物理教案11
一、目的要求
1、理解勻速直線運動,變速直線運動的概念
2、理解位移—時間圖象的含義,知道勻速直線運動的位移圖象及其意義。
3、理解用圖象表示物理量之間的關系的數(shù)學方法。
二、重點難點
重點:勻速直線運動的位移—時間圖象。
難點:理解圖象的意義。
三、教學過程:
。ㄒ唬┒嗝襟w顯示,引出勻速直線運動
1、觀測一輛汽車在一段平直公路上運動
時間t/s 0 4.9 10.0 15.1 19.9
位移s/m 0 100 200 300 400
觀測結(jié)果如下
可以看出,在誤差允許的范圍內(nèi),在相等的時間里汽車的位移相等。
2、物體在一條直線上運動,如果在相等的時間里位移相等,這種運動就叫做勻速直線運動。
。1)在勻速直線運動中,位移s跟發(fā)生這段位移所用的時間t成正比。
。2)用圖象表示位移和時間的關系
在平面直角坐標系中
縱軸表示位移s
橫軸表示時間t
作出上述汽車運動的.s—t圖象如右圖所示
可見勻速直線運動的位移和時間的關系圖象是一條傾斜直線
這種圖象叫做位移—時間圖象(s—t圖象)
圖象的含義
、俦砻髟趧蛩僦本運動中,s∝t
、趫D象上任一點的橫坐標表示運動的時間,對應的縱坐標表示位移
、蹐D象的斜率k=Δs/Δt=v
。3)學生閱讀課文第23頁方框里面的文字
討論:下面的s—t圖象表示物體作怎樣的運動?(投影顯示)
(二)變速直線運動
舉例:(1)飛機起飛
。2)火車進站
2、物體在一條直線上運動,如果在相等的時間里位移不相等,這種運動就叫做變速直線運動。
3、變速直線運動的位移圖象不是直線而是曲線(投影顯示)
四、課堂小結(jié)
勻速直線運動(s ∝ t)
變速直線運動(s與t不成正比)
高一物理教案12
教學目標
知識目標
。1)知道什么是單位制,知道力學中的三個基本單位;
。2)認識單位制在物理計算中的作用.
能力目標:培養(yǎng)自學能力.
情感目標:體驗自主學習.
教學建議
教材分析
本節(jié)用較短的篇幅介紹了什么是單位制、什么是基本單位、什么是導出單位.
介紹了力學中的三個基本單位.明確了物理公式在確定物理量的數(shù)量關系的同時,也確定了物理量的單位關系.
教法建議
如何確定一個物理量的單位和如何使用單位的問題已經(jīng)滲透在平日的.教學當中了,這里可以采用自學的方法學習.
探究活動
題目:研究某一物理基本單位的由來
組織:個人
形式:查閱資料,撰寫文章.
高一物理教案13
教學目標
1、知識目標:
。1)知道什么是慣性系和非慣性系;
。2)知道牛頓運動定律在慣性系中成立;
(3)知道什么是慣性力
2、能力目標:培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力
3、情感目標:培養(yǎng)學生辯證的科學思想
教學建議
教材分析
。1)教材首先引入了《關于兩種世界體系的對話》中一段在船艙里觀察到現(xiàn)象的描述,并通過對它的分析和實例對比引入了慣性參考系和非慣性參考系的概念指出了常用到的慣性參考系
。2)通過對實例的進一步分析,引入了在非慣性參考系中存在的慣性力及其規(guī)律,并在升降機實例中簡單應用
教法建議
。1)本節(jié)屬于選學內(nèi)容,請教師根據(jù)自己學生的實際情況掌握深度和層次
(2)在授課時采用舉實例讓學生分析,發(fā)現(xiàn)問題:運動和力的關系出現(xiàn)矛盾的現(xiàn)象從而再引導學生分析發(fā)生矛盾的癥結(jié)所在,和解決矛盾的方法讓學生學習知識的同時,學會辯證的科學思想
教學設計示例
教學重點:慣性系和非慣性系、慣性力
教學難點:慣性力
示例:
一、慣性系和非慣性系
1、發(fā)現(xiàn)問題:
舉例1:如圖1所示,小車靜止,小球靜止于小車內(nèi)光滑的水平桌面上當小車相對于地面以加速度做直線運動時,從地面上觀察,小球如何運動?從小車上觀察,小球如何運動?
分析:從地面上觀察,小球相對于地面保持靜止從小車上觀察,小球?qū)⒛嬷≤嚨倪\動方向運動,最后從桌子上掉下來因為小球在水平方向上不受外力作用,所以小球相對于小車的運動不符合牛頓第一定律
舉例2:如圖2所示,用彈簧將小球固定于小車內(nèi)的光滑水平桌面上,當小車恒定加速度做直線運動時,從地面上觀察,小球如何運動?從小車上觀察,小球如何運動?彈簧處于什么狀態(tài)?
分析:從地面上觀察,小球?qū)⒆雠c小車同向的加速運動小車上觀察,小球?qū)⑾鄬τ谛≤囲o止彈簧處于伸長狀態(tài)因為小球在水平方向上受彈力作用,所以小球相對于小車的靜止不符合牛頓第二定律
2、分析問題:
提出想法:當實驗和理論發(fā)生矛盾時,可能是實驗現(xiàn)象觀察有誤;可能是理論錯誤或理論存在一定的適用條件
分析問題:實驗現(xiàn)象觀察正確理論在很多的實際應用中被證明是正確的因而可能是理論存在一定的適用條件
矛盾的.癥結(jié)出在:相對于誰來觀察現(xiàn)象,即參考系是誰
閱讀書P65伽利略在《關于兩種世界體系的對話》中的一段話
3、引入慣性系和非慣性系
。1)慣性系:牛頓運動定律成立的參考系
研究地面上物體運動,地面通?烧J為是慣性系,相對于地面作勻速直線運動的參考系也是慣性系
研究行星公轉(zhuǎn)時,太陽可認為是慣性系
。2)非慣性系:牛頓運動定律不成立的參考系
例如:前面例子中提到的小車,它相對于地面存在加速度,是非慣性系
二、非慣性系和慣性力
解決問題:在直線加速的非慣性系中引入一個力,使物體的受力滿足牛頓運動定律,這個力就是慣性力例如在上述例1中,若設想由一個力作用在小球上,其方向與小車相對于地面的加速度的方向相反,其大小等于( 是小車質(zhì)量),則小球相對于小車的運動與其受力情況相符同理可以分析例題2,這里不再贅述
1、慣性力:在做直線加速運動的非慣性系中,質(zhì)點受到的與非慣性系的加速度方向相反,且大小等于質(zhì)點質(zhì)量 與非慣性系加速度大小的乘積的力,稱為慣性力
2、注意:慣性力不是物體間的相互作用力,不存在施力物,也不存在反作用力。而且只有在非慣性系中才有慣性力
3、例題:見典型例題
探究活動
1、組織部分學生繼續(xù)深入研究該課題
2、開有關相對論的科普講座,引發(fā)學生研究興趣
高一物理教案14
一、教學目標
1、知道力是物體間的相互作用,在具體問題中能夠區(qū)分施力物體和受力物體;
2、知道力既有大小,又有方向,是一矢量,在解決具體問題時能夠畫出力的圖示和力的示意圖;
3、知道力的兩種不同的分類;能力目標
4、通過本節(jié)課的學習,了解對某個力進行分析的線索和方法.情感目標
5、在講解這部分內(nèi)容時,要逐步深入,幫助學生在初中知識學習的基礎上,適應高中物理的學習.
二、教學建議
1、基本知識技能
理解力的概念: 力是物體對物體的作用,物體間力的作用是相互的.力不僅有大小還有方向,大 小、方向、作用點是力的三要素.
2、力的圖示與力的示意圖:
3、要會從性質(zhì)和效果兩個方面區(qū)分力.
三、教學重點難點分析
1、對于力是一個物體對另一個物體的作用,要準確把握這一概念,需要注意三點:力的物質(zhì)性(力不能脫離物體而存在);力的相互性;力的矢量性;
2、力的圖示是本節(jié)的難點.
3、力的分類需要注意的是:兩種分類;性質(zhì)不同的力效果可以相同,效果相同的力性質(zhì)可以不同.
四、教法建議
1、關于講解“什么是力”的教法建議 力是普遍存在的,但力又是抽象的,力無法直接“看到”,只能通過力的效果間接地“看到”力的存在.有些情況下,力的效果也很難用眼直接觀察到,只能憑我們?nèi)ビ^察、分析力的效果才能認識力的存在.在講解時,可以讓學生注意身邊的事情,想一下力的作用效果。對一些不易觀察的力的作用效果,能否找到辦法觀察到.
2、關于講解力的圖示的教法建議 力的圖示是物理學中的`一種語言,是矢量的表示方法,能科學形象的對矢量進行表述,所以教學中要讓學生很快的熟悉用圖示的方法來表示物理的含義,并且能夠熟練的應用.由于初始學習,對質(zhì)點的概念并不是很清楚,在課堂上講解有關概念時,除了要求將作用點畫在力的實際作用點處,對于不確知力的作用點,可以用一個點代表物體,但不對學生說明“質(zhì)點” 概念. 教學過程設計方案
五、提問:什么是力
1、教師通過對初中內(nèi)容復習、討論的基礎上,總結(jié)出力的概念:力是物體對物體的作用.
2、教師通過實驗演示:如用彈簧拉動鉤碼,或者拍打桌子等實驗現(xiàn)象展示力的效果以引導學生總結(jié)力的概念,并在此基礎上指出力不能離開物體而獨立存在.指出了力的物質(zhì)性.
3、提問:下列實例,哪個物體對哪個物體施加了力?
(1)、馬拉車,馬對車的拉力.
(2)、桌子對課本的支持力.
總結(jié)出力的作用是相互的,有施力物體就有受力物體,有力作用,同時出現(xiàn)兩個物體.
強調(diào):在研究物體受力時,有時不一定指明施力物體,但施力物體一定存在.
4、提問、力是有大小的,力的大小用什么來測量?在國際單位制中,力的單位是什么?
教師總結(jié):力的測量:力的測量用測力計.實驗室里常用彈簧秤來測量力的大。
力的單位:在國際單位制中,力的單位是牛頓,符號:n.
5、提問:僅僅用力的大小,能否確定一個力:
演示壓縮、拉伸彈簧,演示推門的動作.主要引導學生說出力是有方向的,并在此基礎上,讓學生體會并得出力的三要素來。
高一物理教案15
(一)引入:
1、復習
(1)什么是波的反射和折射現(xiàn)象?
。2)波的反射和折射各遵循什么規(guī)律?
2、導入:本節(jié)課我們學習波的衍射現(xiàn)象。
。ǘ┬抡n教學:
1、波的衍射現(xiàn)象:
。1)用課件演示水波的衍射現(xiàn)象
。2)用投影儀投影水波的衍射現(xiàn)象
。3)總結(jié)得到:波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播,這種現(xiàn)象叫做波的衍射。
2、產(chǎn)生明顯衍射的條件:
。1)用發(fā)波水槽演示波長相同的水波通過寬度不同的窄縫時所發(fā)生的衍射現(xiàn)象,并利用實物投影儀投影。
。2)觀察現(xiàn)象
(3)演示波長不同的水波通過寬度相同的窄縫時產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象,并利用實物投影儀投影。
。4)觀察現(xiàn)象
(5)分析現(xiàn)象,總結(jié)得到:當孔、縫的寬度或障礙物的大小跟波長相差不多,或者比波長更小時,才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。
。6)用CAI課件模擬2和3的現(xiàn)象,加深理解。
。ㄈ┭苌涫遣ㄌ赜械默F(xiàn)象
1、一切波都可以發(fā)生衍射;
2、在滿足一定條件時,一切波都可以發(fā)生明顯的衍射。
。ㄋ模╈柟叹毩
1、為什么聲波能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象?
2、為什么光波不易產(chǎn)生明顯的.衍射現(xiàn)象?
答案:
1、因聲波波長較長。
2、光波波長很短,不易找到這樣小的障礙物或小孔。
(五)小結(jié):用投影片出示思考題進行小結(jié):
1、什么是波的衍射?
2、產(chǎn)生明顯衍射的條件是什么?
答案:
1、波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播,叫波的衍射。
2、障礙物或小孔和波長差不多或比波長小。
。┳鳂I(yè):
1、波的衍射現(xiàn)象
2、產(chǎn)生明顯衍射的條件
3、衍射是波特有的現(xiàn)象P 18練習四②
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