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[薦]高中物理教案15篇
作為一名優(yōu)秀的教育工作者,時常會需要準(zhǔn)備好教案,教案是保證教學(xué)取得成功、提高教學(xué)質(zhì)量的基本條件。來參考自己需要的教案吧!以下是小編整理的高中物理教案,僅供參考,大家一起來看看吧。
高中物理教案1
一、教學(xué)任務(wù)分析
勻速圓周運動是繼直線運動后學(xué)習(xí)的第一個曲線運動,是對如何描述和研究比直線運動復(fù)雜的運動的拓展,是力與運動關(guān)系知識的進(jìn)一步延伸,也是以后學(xué)習(xí)其他更復(fù)雜曲線運動(平拋運動、單擺的簡諧振動等)的基礎(chǔ)。
學(xué)習(xí)勻速圓周運動需要以勻速直線運動、牛頓運動定律等知識為基礎(chǔ)。
從觀察生活與實驗中的現(xiàn)象入手,使學(xué)生知道物體做曲線運動的條件,歸納認(rèn)識到勻速圓周運動是最基本、最簡單的圓周運動,體會建立理想模型的科學(xué)研究方法。
通過設(shè)置情境,使學(xué)生感受圓周運動快慢不同的情況,認(rèn)識到需要引入描述圓周運動快慢的物理量,再通過與勻速直線運動的類比和多媒體動畫的輔助,學(xué)習(xí)線速度與角速度的概念。
通過小組討論、實驗探究、相互交流等方式,創(chuàng)設(shè)平臺,讓學(xué)生根據(jù)本節(jié)課所學(xué)的知識,對幾個實際問題進(jìn)行討論分析,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的情感,學(xué)會合作與交流,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的科學(xué)品質(zhì)。
通過生活實例,認(rèn)識圓周運動在生活中是普遍存在的,學(xué)習(xí)和研究圓周運動是非常必要和十分重要的,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情和興趣。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
(1)知道物體做曲線運動的條件。
(2)知道圓周運動;理解勻速圓周運動。
(3)理解線速度和角速度。
(4)會在實際問題中計算線速度和角速度的大小并判斷線速度的方向。
2、過程與方法
(1)通過對勻速圓周運動概念的形成過程,認(rèn)識建立理想模型的物理方法。
(2)通過學(xué)習(xí)勻速圓周運動的定義和線速度、角速度的定義,認(rèn)識類比方法的運用。
3、態(tài)度、情感與價值觀
(1)從生活實例認(rèn)識圓周運動的普遍性和研究圓周運動的必要性,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和求知欲。
(2)通過共同探討、相互交流的學(xué)習(xí)過程,懂得合作、交流對于學(xué)習(xí)的重要作用,在活動中樂于與人合作,尊重同學(xué)的見解,善于與人交流。
三、教學(xué)重點難點
重點:
(1)勻速圓周運動概念。
(2)用線速度、角速度描述圓周運動的快慢。
難點:理解線速度方向是圓弧上各點的切線方向。
四、教學(xué)資源
1、器材:壁掛式鐘,回力玩具小車,邊緣帶孔的旋轉(zhuǎn)圓盤,玻璃板,建筑用黃沙,乒乓球,斜面,刻度尺,帶有細(xì)繩連接的小球。
2、課件:flash課件——演示同樣時間內(nèi),兩個運動所經(jīng)過的弧長不同的勻速圓周運動;——演示同樣時間內(nèi),兩個運動半徑所轉(zhuǎn)過角度不同的勻速圓周運動。
3、錄像:三環(huán)過山車運動過程。
五、教學(xué)設(shè)計思路
本設(shè)計包括物體做曲線運動的條件、勻速圓周運動、線速度與角速度三部分內(nèi)容。
本設(shè)計的基本思路是:以錄像和實驗為基礎(chǔ),通過分析得出物體做曲線運動的條件;通過觀察對比歸納出勻速圓周的特征;以情景激疑認(rèn)識對勻速圓周運動快慢的不同描述,引入線速度與角速度概念;通過討論、釋疑、活動、交流等方式,鞏固所學(xué)知識,運用所學(xué)知識解決實際問題。
本設(shè)計要突出的重點是:勻速圓周運動概念和線速度、角速度概念。方法是:通過對鐘表指針和過山車兩類圓周運動的觀察對比,歸納出勻速圓周運動的特征;設(shè)置地月對話的情景,引入對勻速圓周運動快慢的描述;再通過多媒體動畫輔助,并與勻速直線運動進(jìn)行類比得出勻速圓周運動的概念和線速度、角速度的概念。
本設(shè)計要突破的難點是:線速度的方向。方法是:通過觀察做圓周運動的小球沿切線飛出,以及由旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布這兩個演示實驗,直觀顯示得出。
本設(shè)計強(qiáng)調(diào)以視頻、實驗、動畫為線索,注重刺激學(xué)生的感官,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的體驗和感受,化抽象思維為形象思維,概念和規(guī)律的教學(xué)體現(xiàn)“建模”、“類比”等物理方法,學(xué)生的活動以討論、交流、實驗探究為主,涉及的問題聯(lián)系生活實際,貼近學(xué)生生活,強(qiáng)調(diào)對學(xué)習(xí)價值和意義的感悟。
完成本設(shè)計的內(nèi)容約需2課時。
六、教學(xué)流程
1、教學(xué)流程圖
2、流程圖說明
情境I錄像,演示,設(shè)問1
播放錄像:三環(huán)過山車,讓學(xué)生看到物體的運動有直線和曲線。
演示:讓學(xué)生向正在做直線運動的乒乓球用力吹氣,體驗球在什么情況下將做曲線運動。
設(shè)問1:物體在什么情況下將做曲線運動?
情境II觀察、對比,設(shè)問2
觀察、對比鐘表指針和過山車這兩類圓周運動。
設(shè)問2:以上兩類圓周運動有什么不同?鐘表指針?biāo)龅膱A周運動有什么共同特征?建立勻速圓周運動的概念。
情境III演示,動畫
情景:月、地快慢之爭。
多媒體動畫:演示同樣時間內(nèi)兩個運動所經(jīng)過的弧長不同的勻速圓周運動,比較得出線速度表
表達(dá)式。
演示1:用細(xì)繩捆著小球在水平面內(nèi)做圓周運動,突然松開繩的一端,看到小球沿著圓弧切線方向運動。
演示2:通過實物投影演示旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布,顯示線速度的方向。
情景:變換教室內(nèi)電風(fēng)扇的變速檔,看到圓周運動轉(zhuǎn)動快慢的不同情況,引入角速度概念。
多媒體動畫:演示同樣時間內(nèi)兩個運動半徑所轉(zhuǎn)過角度不同的勻速圓周運動,比較得出角速度表達(dá)式。
活動討論、實驗、交流、小結(jié)。
識別:請同學(xué)們說說生活中有哪些圓周運動可以看作是勻速圓周運動。了解學(xué)生對勻速圓周運動的理解以及是否具有建模能力。
觀察分析:磁帶、涂改修正帶、自行車鏈條等傳動設(shè)備中,兩輪軸邊緣各點的線速度有何關(guān)系。了解對線速度概念的理解情況。
算一算:計算壁掛鐘的時針、分針、秒針針尖的線速度大小和它們角速度的倍數(shù)關(guān)系。了解能否通過實際測量獲取有用數(shù)據(jù),靈活運用線速度的公式和角速度公式解決實際問題。
小實驗:提供回力玩具小車,玻璃板,建筑用黃沙,通過對實驗的觀察說明汽車車輪的擋泥板應(yīng)安裝在什么位置合適,了解對線速度方向的掌握情況。
釋疑:評判地球與月亮之爭。
小結(jié):幻燈片小結(jié)。
3、教學(xué)主要環(huán)節(jié)本設(shè)計可分為四個主要的教學(xué)環(huán)節(jié):
第一環(huán)節(jié),通過播放錄像和演示,歸納物體做曲線運動的條件。
第二環(huán)節(jié),通過觀察對比,建立理想模型,歸納勻速圓周運動特征,類比勻速直線運動得出勻速圓周運動概念。
第三環(huán)節(jié),以情景激疑引入用線速度、角速度描述圓周運動,借助多媒體動畫,類比勻速直線運動得出線速度、角速度定義和公式。
第四環(huán)節(jié),以學(xué)生活動為中心,針對幾個實際問題開展討論、探究、交流,深化對本節(jié)課知識的理解和應(yīng)用。
七、教案示例
第一環(huán)節(jié)物體做曲線運動的條件
[創(chuàng)設(shè)情景]播放錄像:森林公園三環(huán)過山車的運動。
[提出問題] 1、請同學(xué)們說說過山車都做了哪些不同性質(zhì)的運動? (勻速直線運動、勻加速直線運動、勻減速直線運動、曲線運動、圓周運動等)
2、什么條件下物體將做曲線運動?
[演示]讓乒乓球從斜面上滾下到達(dá)水平桌面上做直線運動,請一個同學(xué)向著與球運動不一致的.方向用力吹球,觀察球的運動軌跡有何變化?
[結(jié)論]當(dāng)物體受到的合力與速度方向不在一條直線上時,物體就做曲線運動。
[引言]運動軌跡是圓的曲線運動叫做圓周運動,下面我們就從圓周運動開始學(xué)習(xí)如何對曲線運動進(jìn)行研究。
第二環(huán)節(jié)勻速圓周運動的概念
[觀察討論]鐘表的時針、分針、秒針的圓周運動有什么共同的特征?它們與過山車的圓周運動有什么不同?
(鐘表的時針、分針、秒針的圓周運動,它們的共同特征是勻速轉(zhuǎn)動的,而過山車的圓周運動列車的速度大小是不斷變化的)
[提出問題]怎樣給勻速圓周運動下定義呢?(引導(dǎo)學(xué)生類比勻速直線運動定義勻速圓周運動)
[結(jié)論]質(zhì)點在任何相同時間內(nèi),所通過的弧長都相等的圓周運動叫做勻速圓周運動。
勻速圓周運動是最基本最簡單的圓周運動,它是一種理想化的物理模型。
[引言]我們?nèi)绾螌A周運動進(jìn)行研究呢?
第三環(huán)節(jié)線速度、角速度概念
[創(chuàng)設(shè)情景]地、月快慢之爭
地球:我繞太陽運動1秒走29.79千米,你繞我1秒才走1.02千米,你太慢了!
月亮:你一年才繞一圈,我28天就繞一圈,你才慢呢!
[提出問題]怎樣定義描述圓周運動快慢的物理量?(引導(dǎo)學(xué)生與勻速直線運動的速度類比)多媒體動畫:演示同樣時間內(nèi),兩個運動所經(jīng)過的弧長不同的勻速圓周運動;
[結(jié)論]線速度定義:質(zhì)點經(jīng)過的圓弧長度s與所用時間t的比值,叫做圓周運動的線速度。
公式:單位:m/s(米/秒)
[問題]速度是矢量,圓周運動的線速度方向是怎樣的?
[演示] 1、用一端連有細(xì)線的小球,將線的一端套在釘子上,釘子豎直立在桌面上,給球初速讓球在水平桌面上做圓周運動,突然向上抽出釘子,看到球沿圓周的切線方向運動;
2、通過投影儀觀察旋轉(zhuǎn)圓盤邊緣紅墨水飛出的情景以及落在紙面上的徑跡分布;
[結(jié)論]線速度方向:沿圓弧的切線方向
線速度表示圓周運動的瞬時速度,它是矢量;圓周運動的線速度方向是不斷改變的,所以勻速圓周運動是變速運動,勻速圓周運動中的“勻速”是“勻速率”的意思。
[情景]打開教室內(nèi)的電風(fēng)扇,變換不同的檔觀察它轉(zhuǎn)動的快慢。(引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識要引入與線速度不同的、描述圓周運動轉(zhuǎn)動快慢的物理量)
高中物理教案2
一、教材內(nèi)容分析
本節(jié)學(xué)習(xí)了一種新的處理問題的方法:即根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖像,圖像反映物理規(guī)律,這是我們通過實驗探求自然規(guī)律的一要重要的基本的途徑。應(yīng)在學(xué)生充分預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上,真正讓學(xué)生自己能畫出圖像,并練習(xí)分析圖像所代表的過程或規(guī)律。
瞬時速度概念的建立,是學(xué)生在高中階段第一次接觸“極限”的思想,如何正確地理解此概念,一方面應(yīng)從平均速度的概念延伸到瞬時速度;另一方面從物體運動的s—t圖象上采用無限分割的思想幫助學(xué)生理解圖像的斜率表示物體的瞬時速度。
二、教學(xué)目標(biāo)(知識,技能,情感態(tài)度、價值觀)
1、知識與技能
(1)理解勻速直線運動的s-t圖像的意義
(2)知道瞬時速度是精確描述變速運動快慢和方向的物理量
(3)理解用比值法定義物理量的方法
(4)知道公式和圖像都是描述物理量之間的關(guān)系的數(shù)學(xué)工具,它們各也所長,可以相互補(bǔ)充。
(5)培養(yǎng)學(xué)生用多種手段處理問題的能力
(6)培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力及思維想象能力
2、過程與方法:實驗討論、啟發(fā)式
3、情感、態(tài)度與價值觀
(1)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度
(2)從知識是相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的思想中,培養(yǎng)學(xué)生建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點。
三、學(xué)習(xí)者特征分析
高一學(xué)生男女比例相當(dāng),由于是普通高中生,抽象思維能力比較差,而且基礎(chǔ)差,但是學(xué)生比較刻苦,學(xué)習(xí)物理的興趣還是很濃厚。
四、教學(xué)策略選擇與設(shè)計
講授法、實驗演示法、啟發(fā)式,隨機(jī)通達(dá)式
五、教學(xué)環(huán)境及資源準(zhǔn)備
多媒體教室、視頻、、動畫、投影儀
六、教學(xué)過程
教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖及資源準(zhǔn)備
一、引入新課播放:劉易斯百米賽跑視頻前面作業(yè)中我們已經(jīng)算過的劉易斯在百米賽跑過程中每個10m內(nèi)的平均速度,只能大體反映劉易斯在百米賽跑中的快慢變化情況.為了對變速運動作精確的描述,還需要引入瞬時速度的概念。
學(xué)生討論總結(jié):平均速度只能粗略地描述運動的快慢,不能精確地描述
為真實情境進(jìn)行設(shè)計:劉易斯百米賽跑視
二、新課教學(xué)
運動物體在某一瞬間或經(jīng)過某一位置時的速度,叫做瞬時速度(instantaneous velocity)。平時說到的百米賽跑運動員沖線的速度,子彈飛出槍口的速度、飛船與運載火箭分離時的速度等,都是瞬時速度。
瞬時速度的方向跟物體經(jīng)過某一位置時的運動方向相同。瞬時速度的大小,叫做瞬時速率(instantaneous speed,簡稱速率)。汽車行駛中速度計上指示的數(shù)值就是瞬時速率(如課本P32圖1—21)。
實驗探究——用光電門測量瞬時速度
實驗裝置如課本P33圖1—22,使一輛小車從一端墊高的木板上滑下,木板旁裝有光電門,其中A管發(fā)出光線,B管接收光線。當(dāng)固定在車上的遮光板通過光電門時,光線被阻擋,記錄儀上可以直接讀出光線被阻擋的時間。這段時間就是遮光板通過光電門的時間。根據(jù)遮光板的寬度Δs和測出的時間Δt,就可以算出遮光板通過光電門的平均速度(v=Δs/Δt)。由于遮光板的.寬度Δs很小,因此可以認(rèn)為,這個平均速度就是小車通過光電門的瞬時速度。
學(xué)生理解瞬時速度是矢量,既有大小(叫速率),又有方向(物體的運動方向)。
播放實驗視頻
真是情境
播放實驗視頻
討論與思考(課本P33)之后學(xué)習(xí)S-T圖像討論與思考(課本P33)物體的運動情況,除了用語言文字和數(shù)學(xué)公式描述外,還可以直觀地用圖像來描述,給出了一輛汽車在平直公路上作勻速直線運動時在不同時刻的位移。
時間
t/s04.910.015.119.9
位移
s/m0100200300400
提問:請同學(xué)以上面圖表所給出的數(shù)據(jù),以橫軸為(t)軸,縱軸為位移(s)軸,用描點法作圖,看是一個什么樣的圖像,s與t存在一個什么函數(shù)關(guān)系?
教師邊看邊指導(dǎo),然后把同學(xué)所畫的圖像在投影儀(實物)上打出。
總結(jié):可以看出幾個點幾乎都在過原點的一條直線上。s與t成正比。
提問:圖像如何反映汽車運動的速度?
總結(jié):圖像的斜率反映物體運動的速度。
物理量之間的關(guān)系可以用公式來表示,也可以用圖像來表示,利用圖像可以比較方便地處理實驗(或觀測)結(jié)果,找出事物的變化規(guī)律。以后我們還會遇到更多的用圖像來處理物理量之間的變化規(guī)律,所以,現(xiàn)在我們就要重視圖像的學(xué)習(xí)。
學(xué)生模擬現(xiàn)場
投影儀
案例分析請把龜兔賽跑的過程粗略地用s—t圖像表示出來。(提示:烏龜和兔子從同一地點出發(fā),假定跑動過程都是勻速直線運動。)
分析與解答:
開始時,兔子的速度大,反映在圖像上,是它的斜率比較大(比較陡),在同一時間內(nèi),兔子通過的位移大。接著,驕傲的兔子打瞌睡了,時間不停地流逝,兔子的位移沒有變化。烏龜?shù)乃俣入m然小,卻一直不停地向前做勻速直線運動。等到兔子猛然醒來,發(fā)現(xiàn)烏龜已快接近終點了,于是,兔子以更大的速度向前奔(圖像的斜率更大),可為時已晚,最后烏龜取得了勝利。(s—t圖像如下圖。)
學(xué)生進(jìn)行討論分析。得出結(jié)論播放龜兔賽跑的動畫
教學(xué)流程圖
七、教學(xué)評價設(shè)計
知識點教學(xué)目標(biāo)評價方法備注
瞬時速度知道課堂檢測
位移-時間圖像理解課堂作業(yè)
八、幫助和總結(jié)
本節(jié)學(xué)習(xí)了一種新的處理問題的方法:即根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖像,圖像反映物理規(guī)律,這是我們通過實驗探求自然規(guī)律的一要重要的基本的途徑。應(yīng)在學(xué)生充分預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上,真正讓學(xué)生自己能畫出圖像,并練習(xí)分析圖像所代表的過程或規(guī)律。
瞬時速度概念的建立,是學(xué)生在高中階段第一次接觸“極限”的思想,如何正確地理解此概念,一方面應(yīng)從平均速度的概念延伸到瞬時速度;另一方面從物體運動的s—t圖象上采用無限分割的思想幫助學(xué)生理解圖像的斜率表示物體的瞬時速度。
本節(jié)教學(xué)主要采用自己動手、類比對照等方法,使圖像中的物理意義便的很簡單,很清楚,使學(xué)生從簡單入手,激發(fā)學(xué)生的學(xué)生興趣,多角度處理物理問題,為以后講述圖像打下較扎實的基礎(chǔ)。
高中物理教案3
課 題:碰撞
教學(xué)目標(biāo):
1、使學(xué)生了解碰撞的特點,物體間相互作用時間短,而物體間相互作用力很大。
2、理解彈性碰撞和非彈性碰撞,了解正碰、斜碰及廣義碰撞散射的概念。
3、初步學(xué)會用動量守恒定律解決一維碰撞問題。
重點:
強(qiáng)性碰撞和非彈性碰撞
難點:
動量守恒定律的應(yīng)用
教學(xué)過程:
1、碰撞的特點:
物體間互相作用時間短,互相作用力很大。
2、彈性碰撞:
碰撞過程中,不僅動量守恒、機(jī)械能也守恒,碰撞前后系統(tǒng)動能之和不變
3、非彈性碰撞
碰撞過程中,僅動量守恒、機(jī)械能減少,碰撞后系統(tǒng)動能和小于碰撞前系統(tǒng)動能和,若系統(tǒng)結(jié)合成一個整體,則機(jī)械能損失最大。
4、對心碰撞和非對心碰撞
5、廣義碰撞散射
6、例題
例1、在氣墊導(dǎo)軌上,一個質(zhì)量為600g的'滑塊以15cm/s的速度與另一個質(zhì)量為400g、速度為10cm/s方向相反的滑塊迎面相撞,碰撞后兩個滑塊并在一起,求碰撞后的滑塊的速度大小和方向。
例2、質(zhì)量為m速度為υ的A球跟質(zhì)量為3m靜止的B球發(fā)生正碰。碰撞可能是彈性的,也可能是非彈性的,因此,碰撞后B球的速度允許有不同的值。請你論證:碰撞后B球的速度可能是以下值嗎?
(1)0.6υ(2)0.4υ(3)0.2υ。
7、小結(jié):略
8、學(xué)生作業(yè)P19 ③⑤
高中物理教案4
教學(xué)目的:
1、了解電能輸送的過程。
2、知道高壓輸電的道理。
3、培養(yǎng)學(xué)生把物理規(guī)律應(yīng)用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力。
教學(xué)重點:培養(yǎng)學(xué)生把物理規(guī)律應(yīng)用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力。
教學(xué)難點:高壓輸電的道理。
教學(xué)用具:電能輸送過程的掛圖一幅(帶有透明膠),小黑板一塊(寫好題目)。
教學(xué)過程:
一、引入新課
講述:前面我們學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象和發(fā)電機(jī),通過發(fā)電機(jī)我們可以大量地生產(chǎn)電能。比如,葛洲壩電站通過發(fā)電機(jī)把水的機(jī)械能為電能,發(fā)電功率可達(dá)271。5萬千瓦,這么多的電能當(dāng)然要輸?shù)接秒姷牡胤饺ィ裉欤覀兙蛠韺W(xué)習(xí)輸送電能的有關(guān)知識。
二、進(jìn)行新課
1、輸送電能的過程
提問:發(fā)電站發(fā)出的電能是怎樣輸送到遠(yuǎn)方的呢?如:葛洲壩電站發(fā)出的電是怎樣輸?shù)轿錆h、上海等地的呢?很多學(xué)生憑生活經(jīng)驗?zāi)芑卮穑菏峭ㄟ^電線輸送的。在教師的啟發(fā)下學(xué)生可以回答:是通過架設(shè)很高的、很粗的高壓電線輸送的。
出示:電能輸送掛圖,并結(jié)合學(xué)生生活經(jīng)驗作介紹。
板書:第三節(jié) 電能的輸送
輸送電能的過程:發(fā)電站→升壓變壓器→高壓輸電線→ 降壓變壓器→用電單位。)
2、遠(yuǎn)距離輸電為什么要用高電壓?
提問:為什么遠(yuǎn)距離輸電要用高電壓呢?學(xué)生思考片刻之后,教師說:這個實際問題就是我們今天要討論的重點。
板書:(高壓輸電的道理)
分析討論的思路是:輸電→導(dǎo)線(電阻)→發(fā)熱→損失電能→減小損失
講解:輸電要用導(dǎo)線,導(dǎo)線當(dāng)然有電阻,如果導(dǎo)線很短,電阻很小可忽略,而遠(yuǎn)距離輸電時,導(dǎo)線很長,電阻大不能忽略。列舉課本上的一組數(shù)據(jù)。電流通過很長的導(dǎo)線要發(fā)出大量的熱,請學(xué)生計算:河南平頂山至湖北武昌的高壓輸電線電阻約400歐,如果能的電流是1安,每秒鐘導(dǎo)線發(fā)熱多少?學(xué)生計算之后,教師講述:這些熱都散失到大氣中,白白損失了電能。所以,輸電時,必須減小導(dǎo)線發(fā)熱損失。
3、提問:如何減小導(dǎo)線發(fā)熱呢?
分析:由焦耳定律 ,減小發(fā)熱 ,有以下三種方法:一是減小輸電時間 ,二是減小輸電線電阻 ,三是減小輸電電流 。
4、提問:哪種方法更有效?
第一種方法等于停電,沒有實用價值。第二種方法從材料、長度、粗細(xì)三方面來說都有實際困難。適用的超導(dǎo)材料還沒有研究出來。排除了前面兩種方法,就只能考慮第三種方法了。從焦耳定律公式可以看出。第三種辦法是很有效的:電流減小一半,損失的電能就降為原來的四分之一。通過后面的學(xué)習(xí),我們將會看到這種辦法了也是很有效的。
板書結(jié)論:(A:要減小電能的損失,必須減小輸電電流。)
講解:另一方面,輸電就是要輸送電能,輸送的功率必須足夠大,才有實際意義。
板書:(B:輸電功率必須足夠大。)
5、提問:怎樣才能滿足上述兩個要求呢?
分析:根據(jù)公式 ,要使輸電電流 減小,而輸送功率 不變(足夠大),就必須提高輸電電壓 。
板書:(高壓輸電可以保證在輸送功率不變,減小輸電電流來減小輸送電的電能損失。)
變壓器能把交流電的電壓升高(或降低)
講解:在發(fā)電站都要安裝用來升壓的變壓器,實現(xiàn)高壓輸電。但是我們用戶使用的`是低壓電,所以在用戶附近又要安裝降壓的變壓器。
討論:高壓電輸?shù)接秒妳^(qū)附近時,為什么要把電壓降下來?(一是為了安全,二是用電器只能用低電壓。)
板書:(3。變壓器能把交流電的電壓升高或降低)
三、引導(dǎo)學(xué)生看課本,了解我國輸電電壓,知道輸送電能的優(yōu)越性。
四、課堂小結(jié):
輸電過程、高壓輸電的道理。
五、作業(yè)布置:
某電站發(fā)電功率約271。5萬千瓦,如果用1000伏的電壓輸電,輸電電流是多少?如果輸電電阻是200歐,每秒鐘導(dǎo)線發(fā)熱損失的電能是多少?如果采用100千伏的高壓輸電呢?
探究活動
考察附近的變電站,學(xué)習(xí)日常生活中的電學(xué)知識和用電常識。
了解變壓器的工作原理
調(diào)查生活中的有關(guān)電壓變換情況。
調(diào)查:
在電能的傳輸過程中,為了減小能量損耗而采用提高電壓的方法,可是在提高電壓后相應(yīng)的對一些設(shè)備的要求也會提高,請調(diào)查在高壓輸電和低壓輸電過程中的投入產(chǎn)出比。
高中物理教案5
教學(xué)目標(biāo)
一、知識目標(biāo)
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(biāo)
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(jìn)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(biāo)
1、通過實驗,分析得到什么是反沖運動,培養(yǎng)學(xué)生善于從實驗中總結(jié)規(guī)律和熱心科學(xué)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(jìn)先烈,激發(fā)學(xué)生熱愛社會主義的情感。
教學(xué)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(jī)、火箭一類問題。
教學(xué)難點
如何應(yīng)用動量守恒定律分析、解決反沖運動。
教學(xué)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(xué)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(xué)步驟
導(dǎo)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(xué)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(xué)
(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?fàn)顟B(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(xué)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(xué)生:節(jié)日燃放的禮花。噴氣式飛機(jī)。反擊式水輪機(jī)。火箭等做的運動。
3、同學(xué)們概括一下上述運動的特點,教師結(jié)合學(xué)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(yuǎn)大于外力的情況,可以認(rèn)為反沖運動中系統(tǒng)動量守恒。
(二)學(xué)生課堂用自己的裝置演示反沖運動。
1、學(xué)生做準(zhǔn)備:拿出自己的在課下所做的反沖運動演示裝置。
2、學(xué)生代表介紹實驗裝置,并演示。
學(xué)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(xué)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4 mL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(xué)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(dǎo)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(jìn)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(yán),將尼龍線穿過可樂瓶上的導(dǎo)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(jìn)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(xué)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(xué)生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容。
2、學(xué)生回答反沖運動應(yīng)用和防止的實例。
學(xué)生:反沖有廣泛的應(yīng)用:灌溉噴水器、反擊式水輪機(jī)、噴氣式飛機(jī)、火箭等都是反沖的`重要應(yīng)用。
學(xué)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(xué)生所舉例子。
4、要求學(xué)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:
、賹τ诠喔葒娝鳎
當(dāng)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。
、趯τ诜磽羰剿啓C(jī):當(dāng)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(jī)發(fā)電。
③對于噴氣式飛機(jī)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(zhǔn)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(xué)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(rèn)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(xì)玻璃管,往細(xì)玻璃管裝由火柴刮下的藥粉,把細(xì)管放在支架上,用火柴或其他辦法給細(xì)管加熱。
現(xiàn)象:當(dāng)管內(nèi)的藥粉點燃時,生成的燃?xì)鈴募?xì)口迅速噴出,細(xì)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(xué)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(xué)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?xì)庖院艽笏俣认蚝髧姵觯鸺捎诜礇_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(fù)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?xì)鈴奈矅姽苎杆賴姵觯鸺拖蚯帮w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。
、茉诂F(xiàn)代技術(shù)條件下,一級火箭的最終速度還達(dá)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(dá)到很高的溫度,可用來完成洲際導(dǎo)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(fù)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?xì)獾膰娚渌俣葹関1,燃料燃盡后火箭的飛行速度v為多大?
[學(xué)生分析并解答]:
解:在火箭發(fā)射過程中,由于內(nèi)力遠(yuǎn)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(xùn)練 水平方向射擊的大炮,炮身重450 kg,炮彈射擊速度是450 m/s,射擊后炮身后退的距離是45 cm,則炮受地面的平均阻力是多大?
小結(jié)
1、當(dāng)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(yán)格按動量守恒定律的解題步驟來進(jìn)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6
本節(jié)教材分析
這節(jié)課通過對一些天體運動的實例分析,使學(xué)生了解:通常物體之間的萬有引力很小,常常覺察不出來,但在天體運動中,由于天體的質(zhì)量很大,萬有引力將起決定性作用,對天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動作用,其中一個重要的應(yīng)用就是計算天體的質(zhì)量.
在講課時,應(yīng)用萬有引力定律有兩條思路要交待清楚.
1.把天體(或衛(wèi)星)的運動看成是勻速圓周運動,即F引=F向,用于計算天體(中心體)的質(zhì)量,討論衛(wèi)星的速度、角速度、周期及半徑等問題.
2.在地面附近把萬有引力看成物體的重力,即F引=mg.主要用于計算涉及重力加速度的問題.
一、教學(xué)目標(biāo)
1.通過對行星繞恒星的運動及衛(wèi)星繞行星的運動的研究,使學(xué)生初步掌握研究此類問題的基本方法:萬有引力作為物體做圓周運動的向心力。
2.使學(xué)生對人造地球衛(wèi)星的發(fā)射、運行等狀況有初步了解,使多數(shù)學(xué)生在頭腦中建立起較正確的圖景。
二、重點、難點分析
1.天體運動的向心力是由萬有引力提供的,這一思路是本節(jié)課的重點。
2.第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度,是衛(wèi)星運行的最大速度,它們的統(tǒng)一是本節(jié)課的難點。
三、教具
自制同步衛(wèi)星模型。
四、教學(xué)過程
(一)引入新課
1.復(fù)習(xí)提問:
(1)物體做圓周運動的向心力公式是什么?分別寫出向心力與線速
(2)萬有引力定律的內(nèi)容是什么?如何用公式表示?(對學(xué)生的回答予以糾正或肯定。)
(3)萬有引力和重力的關(guān)系是什么?重力加速度的決定式是什么?(學(xué)生回答:地球表面物體受到的重力是物體受到地球萬有引力的一個分力,但這個分力的大小基本等于物體受到地球的萬有引力。如不全面,教師予以補(bǔ)充。)
2.引課提問:根據(jù)前面我們所學(xué)習(xí)的知識,我們知道了所有物體之間都存在著相互作用的萬有引力,而且這種萬有引力在天體這類質(zhì)量很大的物體之間是非常巨大的。那么為什么這樣巨大的引力沒有把天體拉到一起呢?(可由學(xué)生討論,教師歸納總結(jié)。)
因為天體都是運動的,比如恒星附近有一顆行星,它具有一定的速度,根據(jù)牛頓第一定律,如果不受外力,它將做勻速直線運動。現(xiàn)在它受到恒星對它的萬有引力,將偏離原來的運動方向。這樣,它既不能擺脫恒星的控制遠(yuǎn)離恒星,也不會被恒星吸引到一起,將圍繞恒星做圓周運動。此時,行星做圓周運動的向心力由恒星對它的萬有引力提供。(教師邊講解,邊畫板圖。)
可見萬有引力與天體的運動密切聯(lián)系,我們這節(jié)課就要研究萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用。
板書:萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用人造衛(wèi)星
(二)教學(xué)過程
1.研究天體運動的基本方法
剛才我們分析了行星的運動,發(fā)現(xiàn)行星繞恒星做圓周運動,此時,恒星對行星的萬有引力是行星做圓周運動的向心力。其實,所有行星繞恒星或衛(wèi)星繞行星的運動都可以基本上看成是勻速圓周運動。這時運動的行星或衛(wèi)星的受力情況也非常簡單:它不可能受到彈力或摩擦力,所受到的力只有一種——萬有引力。萬有引力作為其做圓周運動的向心力。
板書:F萬=F向
下面我們根據(jù)這一基本方法,研究幾個天文學(xué)的問題。
(1)天體質(zhì)量的計算
如果我們知道了一個衛(wèi)星繞行星運動的周期,知道了衛(wèi)星運動的軌道半徑,能否求出行星的質(zhì)量呢?根據(jù)研究天體運動的基本方法:萬有引力做向心力,F(xiàn)萬=F向
(指副板書)此時知道衛(wèi)星的.圓周運動周期,其向心力公式用哪個好呢?
等式兩邊都有m,可以約去,說明與衛(wèi)星質(zhì)量無關(guān)。我們就可以得
(2)衛(wèi)星運行速度的比較
下面我們再來看一個問題:某行星有兩顆衛(wèi)星,這兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量和軌道半徑都不相同,哪顆衛(wèi)星運動的速度快呢?我們?nèi)匀焕醚芯刻祗w運動的基本方法:以萬有引力做向心力
F萬=F向
設(shè)行星質(zhì)量為M,某顆衛(wèi)星運動的軌道半徑為r,此衛(wèi)星質(zhì)量為m,它受到行星對它的萬有引力為
(指副板書)于是我們得到
等式兩邊都有m,可以約去,說明與衛(wèi)星質(zhì)量無關(guān)。于是我們得到
從公式可以看出,衛(wèi)星的運行速度與其本身質(zhì)量無關(guān),與其軌道半徑的平方根成反比。軌道半徑越大,運行速度越。卉壍腊霃皆叫,運行速度越大。換句話說,離行星越近的衛(wèi)星運動速度越大。這是一個非常有用的結(jié)論,希望同學(xué)能夠給予重視。
(3)海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)
剛才我們研究的問題只是實際問題的一種近似,實際問題要復(fù)雜一些。比如,行星繞太陽的運動軌道并不是正圓,而是橢圓;每顆行星受到的引力也不僅由太陽提供,除太陽的引力最大外,還要受到其他行星的引力。這就需要更復(fù)雜一些的運算,而這種運算,導(dǎo)致了海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)。
200年前,人們認(rèn)識的太陽系有7大行星:水星、金星、地球、火星、土星、木星和天王星,后來,人們發(fā)現(xiàn)最外面的行星——天王星的運行軌道與用萬有引力定律計算出的有較大的偏差。于是,有人推測,在天王星的軌道外側(cè)可能還有一顆行星,它對天王星的引力使天王星的軌道發(fā)生偏離。而且人們計算出這顆行星的可能軌道,并且在計算出的位置終于觀測到了這顆新的行星,將它命名為海王星。再后,又發(fā)現(xiàn)海王星的軌道也與計算值有偏差,人們進(jìn)一步推測,海王星軌道外側(cè)還有一顆行星,于是用同樣的方法發(fā)現(xiàn)了冥王星。可見萬有引力定律在天文學(xué)中的應(yīng)用價值。
2.人造地球衛(wèi)星
下面我們再來研究一下人造地球衛(wèi)星的發(fā)射及運行情況。
(1)衛(wèi)星的發(fā)射與運行
最早研究人造衛(wèi)星問題的是牛頓,他設(shè)想了這樣一個問題:在地面某一高處平拋一個物體,物體將走一條拋物線落回地面。物體初速度越大,飛行距離越遠(yuǎn)。考慮到地球是圓形的,應(yīng)該是這樣的圖景:(板圖)
當(dāng)拋出物體沿曲線軌道下落時,地面也沿球面向下彎曲,物體所受重力的方向也改變了。當(dāng)物體初速度足夠大時,物體總要落向地面,總也落不到地面,就成為地球的衛(wèi)星了。
從剛才的分析我們知道,要想使物體成為地球的衛(wèi)星,物體需要一個最小的發(fā)射速度,物體以這個速度發(fā)射時,能夠剛好貼著地面繞地球飛行,此時其重力提供了向心力。
其中,g為地球表面的重力加速度,約9.8m/s2。R為地球的半徑,約為6.4×106m。代入數(shù)據(jù)我們可以算出速度為7.9×103m/s,也就是7.9km/s。這個速度稱為第一宇宙速度。
板書:第一宇宙速度v=7.9km/s
第一宇宙速度是發(fā)射一個物體,使其成為地球衛(wèi)星的最小速度。若以第一宇宙速度發(fā)射一個物體,物體將在貼著地球表面的軌道上做勻速圓周運動。若發(fā)射速度大于第一宇宙速度,物體將在離地面遠(yuǎn)些的軌道上做圓周運動。
現(xiàn)在同學(xué)思考一個問題:剛才我們分析衛(wèi)星繞行星運行時得到一個結(jié)論:衛(wèi)星軌道離行星越遠(yuǎn),其運動速度越小,F(xiàn)在我們又得到一個結(jié)論:衛(wèi)星的發(fā)射速度越大,其運行軌道離地面越遠(yuǎn)。這兩者是否矛盾呢?
其實,它們并不矛盾,關(guān)鍵是我們要分清發(fā)射速度和運行速度是兩個不同的速度:比如我們以10km/s的速度發(fā)射一顆衛(wèi)星,由于發(fā)射速度大于7.9km/s,衛(wèi)星不可能在地球表面飛行,將會遠(yuǎn)離地球表面。而衛(wèi)星遠(yuǎn)離地球表面的過程中,其在垂直地面方向的運動,相當(dāng)于豎直上拋運動,衛(wèi)星速度將變小。當(dāng)衛(wèi)星速度減小到7.9km/s時,由于此時衛(wèi)星離地球的距離比剛才大,根據(jù)萬有引力定律,此時受到的引力比剛才小,仍不能使衛(wèi)星在此高度繞地球運動,衛(wèi)星還會繼續(xù)遠(yuǎn)離地球。衛(wèi)星離地面更遠(yuǎn)了,速度也進(jìn)一步減小,當(dāng)速度減小到某一數(shù)值時,比如說5km/s時,衛(wèi)星在這個位置受到的地球引力剛好滿足衛(wèi)星在這個軌道以這個速度運動所需向心力,衛(wèi)星將在這個軌道上運動。而此時的運行速度小于第一宇宙速度。所以,第一宇宙速度是發(fā)射地球衛(wèi)星的最小速度,是衛(wèi)星地球運行的最大速度。
板書:第一宇宙速度是發(fā)射地球衛(wèi)星的最小速度,是衛(wèi)星繞地球運行的最大速度。
如果物體發(fā)射的速度更大,達(dá)到或超過11.2km/s時,物體將能夠擺脫地球引力的束縛,成為繞太陽運動的行星或飛到其他行星上去。11.2km/s這個速度稱為第二宇宙速度。
板書:第二宇宙速度v=11.2km/s
如果物體的發(fā)射速度再大,達(dá)到或超過16.7km/s時,物體將能夠擺脫太陽引力的束縛,飛到太陽系外。16.7km/s這個速度稱為第三宇宙速度。
板書:第三宇宙速度v=16.7km/s
(2)同步通訊衛(wèi)星
下面我們再來研究一種衛(wèi)星——同步通信衛(wèi)星。這種衛(wèi)星繞地球運動的角速度與地球自轉(zhuǎn)的速度相同,所以從地面上看,它總在某地的正上方,因此叫同步衛(wèi)星。這種衛(wèi)星一般用于通訊,又叫同步通訊衛(wèi)星。我們平時看電視實況轉(zhuǎn)播時總聽到解說員講:正在通過太平洋上空或印度洋上空的通訊衛(wèi)星轉(zhuǎn)播電視實況,為什么北京上空沒有同步衛(wèi)星呢?大家來看一下模型(出示模型):
若在北緯或南緯某地上空真有一顆同步衛(wèi)星,那么這顆衛(wèi)星軌道平面的中心應(yīng)是地軸上的某點,而不是地心,其需要的向心力也指向這一點。而地球所能夠提供的引力只能指向地心,所以北緯或南緯某地上空是不可能有同步衛(wèi)星的。另外由于同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同,所以此衛(wèi)星離地球的距離只能是一個定值。換句話說,所有地球的同步衛(wèi)星只能分布在赤道正上方的一條圓弧上,而為了衛(wèi)星之間不相互干擾,大約3度角左右才能放置一顆衛(wèi)星,地球的同步通訊衛(wèi)星只能有120顆?梢姡臻g位置也是一種資源。(可視時間讓學(xué)生推導(dǎo)同步衛(wèi)星的高度)
五、課堂小結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了如何用萬有引力定律來研究天體運動的問題;掌握了萬有引力是向心力這一研究天體運動的基本方法;了解了衛(wèi)星的發(fā)射與運行的一些情況;知道了第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度,是衛(wèi)星繞地球運行的最大速度。最后我們還了解了通訊衛(wèi)星的有關(guān)情況,本節(jié)課我們學(xué)習(xí)的內(nèi)容較多,希望及時復(fù)習(xí)。
六、說明
1.設(shè)計思路:本節(jié)課是一節(jié)知識應(yīng)用與擴(kuò)展的課程,所以設(shè)計時注意加大知識含量,引起學(xué)生興趣。同時注意方法的培養(yǎng),讓學(xué)生養(yǎng)成用萬有引力是天體運動的向心力這一基本方法研究問題的習(xí)慣,避免套公式的不良習(xí)慣。圍繞第一宇宙速度的討論,讓學(xué)生形成較正確的衛(wèi)星運動圖景。
2.同步衛(wèi)星模型是用一地球儀改制而成,用一個小球當(dāng)衛(wèi)星,小球與地球儀用細(xì)線相連,細(xì)線的一端可在地球儀的不同緯度處固定。
第六章萬有引力定律(四、萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用)
第六章萬有引力定律(四、萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用)
教材分析
這節(jié)課通過對一些天體運動的實例分析,使學(xué)生了解:通常物體之間的萬有引力很小,常常覺察不出來,但在天體運動中,由于天體的質(zhì)量很大,萬有引力將起決定性作用,對天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動作用,其中一個重要的應(yīng)用就是計算天體的質(zhì)量。
在講課時,應(yīng)用萬有引力定律有兩條思路要交待清楚。
1.把天體(或衛(wèi)星)的運動看成是勻速圓周運動,即F引=F向,用于計算天體(中心體)的質(zhì)量,討論衛(wèi)星的速度、角速度、周期及半徑等問題。
2.在地面附近把萬有引力看成物體的重力,即F引=mg.主要用于計算涉及重力加速度的問題。
這節(jié)內(nèi)容是這一章的重點,這是萬有引力定律在實際中的具體應(yīng)用.主要知識點就是如何求中心體質(zhì)量及其他應(yīng)用,還是可發(fā)現(xiàn)未知天體的方法。
教學(xué)目標(biāo)
一知識目標(biāo)
1.了解行星繞恒星運動及衛(wèi)星繞行星的運動的共同點:萬有引力作為行星、衛(wèi)星圓周運動的向心力。
2.了解萬有引力定律在天文學(xué)上有重要應(yīng)用。
3.會用萬有引力定律計算天體的質(zhì)量。
二能力目標(biāo)
通過萬有引力定律在實際中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。
教學(xué)重點
1.人造衛(wèi)星、月球繞地球的運動;行星繞太陽的運動的向心力是由萬有引力提供的。
2.會用已知條件求中心天體的質(zhì)量。
教學(xué)難點
根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量。
教學(xué)步驟
一導(dǎo)入新課
復(fù)習(xí)舊課:
1.卡文迪許實驗測萬有引力常量的原理是什么?
答:利用引力矩與金屬絲的扭轉(zhuǎn)力矩的平衡來求得。
2.萬有引力常量的測出的物理意義。
答:使萬有引力定律有了其實際意義,可以求得地球的質(zhì)量等。
對了,萬有引力常量一經(jīng)測出,萬有引力定律對天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動作用,這節(jié)課我們來學(xué)習(xí)萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用。
二新課教學(xué)
(一)天體質(zhì)量的計算
提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考:在天文學(xué)上,天體的質(zhì)量無法直接測量,能否利用萬有引力定律和前面學(xué)過的知識找到計算天體質(zhì)量的方法呢?
1.基本思路:在研究天體的運動問題中,我們近似地把一個天體繞另一個天體的運動看作勻速圓周運動,萬有引力提供天體作圓周運動的向心力。
2.計算表達(dá)式:
例如:已知某一行星到太陽的距離為r,公轉(zhuǎn)周期為T,太陽質(zhì)量為多少?
分析:設(shè)太陽質(zhì)量為M,行星質(zhì)量為m,由萬有引力提供行星公轉(zhuǎn)的向心力得:
,∴
提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考:如何計算地球的質(zhì)量?
分析:應(yīng)選定一顆繞地球轉(zhuǎn)動的衛(wèi)星,測定衛(wèi)星的軌道半徑和周期,利用上式求出地球質(zhì)量。因此上式是用測定環(huán)繞天體的軌道半徑和周期方法測被環(huán)繞天體的質(zhì)量,不能測定環(huán)繞天體自身質(zhì)量。
對于一個天體,M是一個定值.所以,繞太陽做圓周運動的行星都有。即開普勒第三定律。
老師總結(jié):應(yīng)用萬有引力定律計算天體質(zhì)量的基本思路是:根據(jù)行星(或衛(wèi)星)運動的情況,求出行星(或衛(wèi)星)的向心力,而F向=F萬有引力。根據(jù)這個關(guān)系列方程即可。
例如:已知月球到地球的球心距離為r=4×108m,月亮繞地球運行的周期為30天,求地球的質(zhì)量。
解:月球繞地球運行的向心力即月地間的萬有引力即有:
F向=F引=
得:
求某星體表面的重力加速度
例:一個半徑比地球大2倍,質(zhì)量是地球的36倍的行星,它表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的
A.6倍B.18倍C.4倍D.13.5倍
分析:在星體表面處,F(xiàn)引≈mg.所以,在地球表面處:
在某星球表面處:
∴
即正確選項為C
學(xué)生自己總結(jié):求某星球表面的重力加速度,一般采用某物體在星體表面受到的重力等于其萬有引力.一般采用比例計算法。
練習(xí):金星的半徑是地球的0.95倍,質(zhì)量是地球的0.82倍,金星表面的重力加速度是多大?
3.發(fā)現(xiàn)末知天體
用萬有引力定律計算天體的質(zhì)量是天文學(xué)上的重要應(yīng)用之一,一個科學(xué)的理論,不但要能說明已知事實,而且要能預(yù)言當(dāng)時不知道的事實,請同學(xué)們閱讀課本并思考:科學(xué)家是如何根據(jù)萬有引力定律發(fā)現(xiàn)海王星的?
請同學(xué)們推導(dǎo):已知中心天體的質(zhì)量及繞其運動的行星的運動情況,在太陽系中,行星繞太陽運動的半徑r為:
根據(jù)F萬有引力=F向=,而F萬有引力=,兩式聯(lián)立得:
在18世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的第七個行星──天王星的運動軌道,總是同根據(jù)萬有引力定律計算出來的有一定偏離。當(dāng)時有人預(yù)測,肯定在其軌道外還有一顆未發(fā)現(xiàn)的新星。后來,亞當(dāng)斯和勒維列在預(yù)言位置的附近找到了這顆新星。后來,科學(xué)家利用這一原理還發(fā)現(xiàn)了許多行星的衛(wèi)星,由此可見,萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用,有極為重要的意義。
海王星和冥王星的發(fā)現(xiàn),顯示了萬有引力定律對研究天體運動的重要意義,同時證明了萬有引力定律的正確性。
三例題分析
例1.木星的一個衛(wèi)星運行一周需要時間1.5×104s,其軌道半徑為9.2×107m,求木星的質(zhì)量為多少千克?
解:木星對衛(wèi)星的萬有引力提供衛(wèi)星公轉(zhuǎn)的向心力:
,例2.地球繞太陽公轉(zhuǎn),軌道半徑為R,周期為T。月球繞地球運行軌道半徑為r,周期為t,則太陽與地球質(zhì)量之比為多少?
解:⑴地球繞太陽公轉(zhuǎn),太陽對地球的引力提供向心力
則,得:
、圃虑蚶@地球公轉(zhuǎn),地球?qū)υ虑虻囊μ峁┫蛐牧?/p>
則,得:
、翘柵c地球的質(zhì)量之比
例3.一探空箭進(jìn)入繞太陽的近乎圓形的軌道運行,軌道半徑是地球繞太陽公轉(zhuǎn)半徑的9倍,則探空火箭使太陽公轉(zhuǎn)周期為多少年?
解:方法一:設(shè)火箭質(zhì)量為m1,軌道半徑R,太陽質(zhì)量為M,地球質(zhì)量為m2,軌道半徑為r。
⑴火箭繞太陽公轉(zhuǎn),則
得:………………①
⑵地球繞太陽公轉(zhuǎn),則
得:………………②
∴∴火箭的公轉(zhuǎn)周期為27年。
方法二:要題可直接采用開普勒第三定律求解,更為方便。
四鞏固練習(xí)
1.將一物體掛在一彈簧秤上,在地球表面某處伸長30mm,而在月球表面某處伸長5mm.如果在地球表面該處的重力加速度為9.84m/s2,那么月球表面測量處相應(yīng)的重力加速度為
A.1.64m/s2B.3.28m/s2
C.4.92m/s2D.6.56m/s2
2.地球是一個不規(guī)則的橢球,它的極半徑為6357km,赤道半徑為6378km,物體在兩極所受的引力與在赤道所受的引力之比為
參考答案:
1.A2.1.0066
五小結(jié)(用投影片出示)
這節(jié)課我們主要掌握的知識點是:
1.萬有引力定律在天文學(xué)中的應(yīng)用,一般有兩條思路:
(1)F萬有引力=環(huán)繞體所需的向心力
(2)地面(或某星球表面)的物體的重力=F萬有引力。
2.了解萬有引力定律在天文學(xué)中具有的重要意義。
五作業(yè)
高中物理教案7
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1.知道彈力產(chǎn)生的條件。
2.知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力,能在力的示意圖中畫出它們的方向。
3.知道彈性形變越大彈力越大,知道彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比,即胡克定律.會用胡克定律解決有關(guān)問題。
。ǘ┻^程與方法
1.通過在實際問題中確定彈力方向的能力。
2.自己動手進(jìn)行設(shè)計實驗和操作實驗的能力。
3.知道實驗數(shù)據(jù)處理常用的方法,嘗試使用圖象法處理數(shù)據(jù)。
(三)情感態(tài)度與價值觀
1.真實準(zhǔn)確地記錄實驗數(shù)據(jù),體會科學(xué)的精神和態(tài)度在科學(xué)探究過程的重要作用。
2.在體驗用簡單的工具和方法探究物理規(guī)律的`過程中,感受學(xué)習(xí)物理的樂趣,培養(yǎng)學(xué)生善于把物理學(xué)習(xí)與生活實踐結(jié)合起來的習(xí)慣。
教學(xué)重點
1.彈力有無的判斷和彈力方向的判斷。
2.彈力大小的計算。
3.實驗設(shè)計與操作。
教學(xué)難點
彈力有無的判斷及彈力方向的判斷.
教學(xué)方法
探究、講授、討論、練習(xí)
教學(xué)手段
教具準(zhǔn)備
彈簧、鉤碼、泡沫塑料塊、粉筆、燒瓶(內(nèi)裝紅墨水瓶塞上面插細(xì)玻璃管)、
演示胡克定律用的鐵架臺、刻度尺、彈簧、鉤碼等等.
高中物理教案8
一、教學(xué)目標(biāo)
1、通過抽象概括的過程,理解加速度的概念,知道加速度的定義式、方向和單位。
2、理解加速度的矢量性,會根據(jù)速度變化的方向判斷加速度的方向并結(jié)合速度的方向判斷運動性質(zhì)。
3、學(xué)習(xí)并體會用物理量之比定義新物理量的方法。
4、理解加速度與速度、速度變化量和速度變化率之間的區(qū)別與聯(lián)系,并會分析生活中的運動實例。初步體會變化率對描述變化過程的意義。
5、通過生活中有關(guān)加速度的利用和危害防止的實例,體會物理與生活實際的緊密聯(lián)系,激發(fā)物理學(xué)習(xí)興趣。
二、教學(xué)重點
建立和理解加速度的概念。
三、教學(xué)難點
熟練應(yīng)用加速度,解決實際問題。
四、教學(xué)過程
(一)導(dǎo)入
圖片展示電動自行車與汽車的起步與剎車的數(shù)據(jù)表格,學(xué)生回答如下幾個問題:
1、是否能用誰的速度大描述上述過程中汽車和電車運動的不同;
2、是否能用誰的速度變化大描述上述過程中汽車與電車運動的不同?
3、應(yīng)該用什么方法描述它們運動的不同?通過學(xué)生的回答,引入課題。
(二)新授
1、加速度概念的引入
針對上述遺留問題,繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考:對于起步和剎車過程,都涉及到了哪些物理量?進(jìn)一步通過觀察速度變化量與時間的關(guān)系,讓學(xué)生聯(lián)想到速度的定義,并根據(jù)類比的方法,采用比值定義的方式,得到加速度的定義式。與此同時給出單位,介紹其物理意義,拓展變化率的含義。
2、加速度的方向
通過計算表格中各組的加速度,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)加速度的正負(fù)值,從而引入方向的判斷。結(jié)合運動速度的.變大或減小,建立加速度的方向與運動變化之間的聯(lián)系。
引入矢量表示的形式,并對起步加速過程進(jìn)行矢量作圖演示。學(xué)生根據(jù)演示,嘗試用矢量作圖方式解決剎車減速過程的加速度。同時提醒學(xué)生,矢量計算要先設(shè)定正方向。
在綜合代數(shù)與矢量作圖的基礎(chǔ)上,對加速度的方向作出明確說明,即加速度的方向與速度變化方向一致。
3、加速度的含義
學(xué)生思考以下幾個問題:
1、速度大,則加速度大?
2、速度變化量大,則加速度大?
3、速度變化快,則加速度大?學(xué)生回答總結(jié),明確加速度的大小只表示速度變化的快慢,而與速度的大小或速度變化的大小無因果關(guān)系。
(三)鞏固
出示練習(xí)題,已知汽車末速度、運行時間和加速度,求其初速度。
。ㄋ模┬〗Y(jié)
學(xué)生自主總結(jié)本課所學(xué),教師適時歸納補(bǔ)充。并引用電車數(shù)據(jù),解釋引入“國標(biāo)”的必要性。
。ㄎ澹┳鳂I(yè)
搜集資料,關(guān)于飛機(jī)、高鐵、賽車、獵豹等不同物體的速度數(shù)據(jù),并計算其加速度大小進(jìn)行比較。
五、板書設(shè)計
高中物理教案9
知識目標(biāo)
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(biāo)
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(xué)生的觀察、概括能力.通過靜與滑動的區(qū)別對比,培養(yǎng)學(xué)生的分析綜合能力.
情感目標(biāo)
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(xué)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(dāng)有相對滑動的趨勢,但又保持相對靜止?fàn)顟B(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(xué)生往往直接將重力大小認(rèn)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(xué)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(xué)生討論來理解.
1、可以讓學(xué)生找出生活和生產(chǎn)中利用的例子;
2、讓學(xué)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(qiáng)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(dāng)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(dāng)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(xué)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(dāng)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(rèn)為兩者相等.
高中物理教案10
教學(xué)目標(biāo)
【知識與能力】
探究得出滑動摩擦力產(chǎn)生的條件和影響滑動摩擦力大小的因素以及計算公式。
【過程與方法】
通過觀察,了解滑動摩擦力的存在,實驗探究產(chǎn)生滑動摩擦力的條件以及影響其大小的因素,提高實驗技能和探索能力。
【情感、態(tài)度和價值觀】
學(xué)生能提高實事求是的科學(xué)實驗態(tài)度,鍛煉思維能力、抽象能力,運用物理知識解釋生活現(xiàn)象。
教學(xué)重難點
【重點】
滑動摩擦力產(chǎn)生條件和計算式。
【難點】
實驗探究的過程。
教學(xué)方法
觀察法、實驗法、討論法、問答法等。
教學(xué)過程
(一)新課導(dǎo)入
展示幾個情景:孩子玩滑梯、火車急剎車、冰壺運動等。
通過提問這些情景中的'現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生思考,從而得出滑動摩擦力的概念,導(dǎo)出新課。
(二)科學(xué)探究
問題1:滑動摩擦力什么情況下才會出現(xiàn)?結(jié)合前面學(xué)的靜摩擦力條件進(jìn)行討論。
學(xué)生討論:需要有壓力、粗糙的接觸面以及相對運動。
問題2:為什么冰壺、火車、孩子受到的滑動摩擦力不同呢?
實驗探究:影響滑動摩擦力大小的因素:
1.猜想:與壓力有關(guān),與速度有關(guān),與質(zhì)量有關(guān),與粗糙程度有關(guān)等等。
2.設(shè)計實驗:用彈簧秤拉動木塊,可通過加減砝碼改變壓力,改變拉動速度,更換接觸面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。彈簧秤示數(shù)便是滑動摩擦力示數(shù),設(shè)計表格進(jìn)行記錄。
3.進(jìn)行實驗:6人一組進(jìn)行實驗,注意小組內(nèi)部的分工問題,教師巡視。
4.得出結(jié)論:滑動摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)。
5.交流討論:分享實驗中的數(shù)據(jù)和實驗細(xì)節(jié),誤差處理等;討論控制變量法的注意事項,即控制無關(guān)變量相同,只改變探究的物理量等;實驗安全問題、保護(hù)器材問題等等。
6.總結(jié):結(jié)合實驗結(jié)論和教材,得出滑動摩擦力的計算公式,f=μN
問題3:滑動摩擦力的方向如何判斷呢?結(jié)合示例分析并討論。
示例:木塊在地面上滑動、木塊在木板上滑動并帶動木板一起滑動。
學(xué)生討論:滑動摩擦力方向與相對運動方向相反,相對運動方向有時并不是運動方向。
問題4:滑動摩擦力有什么作用呢?舉例說明。
回答:生活中有很多地方可以見到滑動摩擦力,車輛的剎車系統(tǒng)是利用滑動摩擦力進(jìn)行減速,打磨東西也是利用了滑動摩擦力,同時機(jī)器中的滑動摩擦力會損耗器材,所以需要使用潤滑油來減小滑動摩擦力等等。
(三)鞏固提高
給出適當(dāng)例題,運用公式求解摩擦力大小,判斷摩擦力方向。
(四)小結(jié)作業(yè)
小結(jié):淺談本節(jié)課收獲。
作業(yè):課下繼續(xù)探索,拓展科學(xué)知識。
高中物理教案11
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、能熟練說出平拋運動的概念、性質(zhì)、物體做平拋運動的條件
2、理解平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向自由落體運動
3、用分解的思想處理平拋運動問題,探究平拋運動的基本規(guī)律。
【重點難點】
重點:解決平拋運動問題的基本思路
難點:用分解的思想理解平拋運動
預(yù)習(xí)案
【使用說明及學(xué)法指導(dǎo)】
1、通讀教材,熟記本節(jié)基本概念、規(guī)律,然后完成問題導(dǎo)學(xué)中問題和預(yù)習(xí)自測。2、問題導(dǎo)學(xué)中 “處理平拋運動問題的基本思路”是本節(jié)內(nèi)容的.核心和基礎(chǔ),是解決平拋運動問題的前提和關(guān)鍵,應(yīng)重點理解和熟練把握。3、如有不能解決的問題,可再次查閱教材或其他參考書。4、記下預(yù)習(xí)中不能解決的問題,待課堂上與老師同學(xué)共同探究。5、限時15分鐘。
【問題導(dǎo)學(xué)】
1、什么是平拋運動?
2、物體做平拋運動的條件是什么?
3、什么是勻變速運動?平拋運動是勻變速運動嗎?
4、處理平拋運動問題的基本思路:平拋運動可分解為水平方向的
和豎直方向的 。物體從O點開始平拋,t時間后到達(dá)P點。在圖中畫出t時間內(nèi)位移S、t時刻的速度v如圖。把速度、位移沿x、y方向分解如上圖,則
水平方向分速度vx= ,水平方向分位移x = 。
豎直方向分速度vy= , 豎直方向分位移y = 。
合速度公式V = ,其方向tanα = (α為v與水平方向夾角);
合位移公式S = ,其方向tanβ = (α為v與水平方向夾角)。
高中物理教案12
一、教學(xué)目標(biāo)
知識與技能:
1、理解力的分解概念。
2、知道力的分解是合成的逆運算,并知道力的分解遵循平行四邊形定則。
3、學(xué)會按力的實際作用效果分解力。
4、學(xué)會用力的分解知識解釋一些簡單的物理現(xiàn)象。
過程與方法:
1、通過生活情景的再現(xiàn)和實驗?zāi)M體會物理與實際生活的密切聯(lián)系。
3、通過對力的實際作用效果的分析,理解按實際作用效果分解力的意義,并感受具體問題具體分析的方法。情感、態(tài)度與價值觀:
1、通過聯(lián)系生活實際情景,激發(fā)求知欲望和探究的興趣。
2、通過對力的分解實際應(yīng)用的分析與討論,養(yǎng)成理論聯(lián)系實際的自覺性,培養(yǎng)解決生活實際問題的能力。
二、教學(xué)重點難點
教學(xué)重點:理解力的分解的概念,利用平行四邊形定則按力的作用效果進(jìn)行力的分解。
教學(xué)難點:力的實際作用效果的分析。
三、教學(xué)過程
。ㄒ唬┮耄
1、觀察一幅打夯的圖片,分析為什么需要那么多人一起打夯。
2、模擬打夯,指出用多個力的共同作用來代替一個力的作用的實際意義,突出等效替代的思想。
3、引出力的分解的概念:把一個力分解成幾個分力的方法叫力的分解。
。ǘ┮粋力可分解為幾個力?
由打夯的例子可以看出一個力的作用可以分解為任意幾個力,最簡單的情況就是把一個力分解為兩個力。
。ㄈ┮粋力分解成兩個力遵循什么規(guī)則?
力的分解是力的合成的逆運算,因此把一個力分解為兩個分力也遵循平行四邊形定則。
。ㄋ模┝Φ姆纸鈱嵗治
以一個力為對角線作平行四邊形可以作出無數(shù)個平行四邊形,因此把一個力分解為兩個力有無數(shù)組解,但如果已知兩個分力的方向,那力的分解就只有唯一解了。如何確定兩個分力的方向呢?在解決實際問題時要根據(jù)力的實際作用效果確定分力的方向。
一、斜面上重力的分解
。垩菔荆萦帽∷芰掀龀尚泵妫瑢⑽飰K放在斜面上,斜面被壓彎,同時物塊沿斜面下滑.
。劢Y(jié)論]重力G產(chǎn)生兩個效果:使物體沿斜面下滑和壓緊斜面.
[分析]重力的兩個分力大小跟斜面的傾斜角有何關(guān)系?
。劢Y(jié)論]通過作圖和實驗演示可看出傾角越大,下壓分力越小而下滑分力越大。
。蹎栴}]游樂場的滑梯為什么傾角很大?山路為什么要修成盤山狀?
[分析]斜面傾角越大,使物體下滑的力越大,物體越容易下滑,故公園滑梯傾角較大,但山路若直接從山腳往山頂修,則傾角太大,車輛上坡艱難而下坡又不安全,是不可行的,修成盤山狀則可解決這個問題。
二、直角支架所受拉力的分解
[實驗?zāi)M]同學(xué)甲用一手撐腰,同學(xué)乙用力向下拉甲同學(xué)的肘部,讓同學(xué)談體會,即分析向下拉肘部的力產(chǎn)生的作用效果。
。蹖嶒炑菔荆菰谥Ъ苌蠏煲恢匚,觀察橡皮膜的變化,分析重物對支架的拉力產(chǎn)生的作用效果。
。鄯治觯葜Ъ芩芾σ环矫鏀D壓水平桿,另一方面拉伸傾斜桿。
[分解]按效果分解拉力并作出平行四邊形法。
三、劈木柴刀背上力的分解
。塾^察圖片]為什么一斧頭下去,木樁被劈開了?作用在斧頭上的力實際產(chǎn)生了什么效果?
。坌嶒灒萃瑢W(xué)甲雙手合十,同學(xué)乙用一只手試圖從甲的兩手中間劈下去,體會手上的感覺。
[分析]乙同學(xué)的手向兩側(cè)擠壓甲同學(xué)的兩只手,因此刀背上的力的作用效果也是使得刀的兩個側(cè)面去擠壓木柴。
。鄯纸猓莅戳Φ腵作用效果分解刀背上的力,作出平行四邊形,并比較分力與合力的大小關(guān)系。
。鬯伎迹萦缮罱(jīng)驗可知砍柴的刀越鋒利越容易把柴劈開,為什么?分析分力大小跟分力夾角的關(guān)系。
。垠w驗]通過小實驗體會在合力一定的情況下,分力大小隨其夾角變化而變化的規(guī)律:
○用一根羊絨線,中間吊一個砝碼,觀察當(dāng)抓住線的兩手距離不斷增大時線有何變化。
○用兩個彈簧秤共同拉一個砝碼,拉的夾角逐漸增大,觀察彈簧秤示數(shù)的變化。
。垡(guī)律總結(jié)]在合力一定的情況下,對稱分布的兩個分力的夾角越大,分力越大。
。蹜(yīng)用]
○如何把陷進(jìn)泥潭的汽車?yán)鰜恚?/p>
○如何移動一只很重的箱子?
(五)小結(jié):
1、知道什么叫力的分解
2、知道力的分解遵循平行四邊形定則
3、掌握在解決實際問題時按力的實際作用效果分解的方法。
高中物理教案13
一、設(shè)計思想
物理學(xué)是一門與自然、生活、技術(shù)進(jìn)步和社會發(fā)展有著最為廣泛聯(lián)系的科學(xué)。讓學(xué)生封閉在既不聯(lián)系自然,也不聯(lián)系生產(chǎn)、生活,遠(yuǎn)離科學(xué)探究樂趣,甚至根本不可能存在的“思辯游戲”式的難題和怪題的牢籠之中,他們是不可能熱愛物理課程的。所以要讓學(xué)生在體驗中獲得物理規(guī)律,在物理史實中領(lǐng)略思維的力量和美。本節(jié)課的設(shè)計特點是注重物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展,對科學(xué)家的創(chuàng)造性思維品質(zhì)和敢于置疑、堅持真理的獻(xiàn)身精神成為情感態(tài)度價值觀教育的好素材。另外,實驗的驗證是本節(jié)課必需要的。適當(dāng)介紹一些物理學(xué)史的知識,通過對大量實例的分析,讓學(xué)生真正理解力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因。先是介紹了人類對力和運動關(guān)系的.發(fā)展歷史,并著重講述了伽俐略的理想實驗及其重要的實驗思想。然后引入了牛頓第一定律,引入了慣性概念,并由此分析出力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因。
二、教材分析
牛頓第一定律是牛頓定律的基石,正是因為它破除了長達(dá)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(dǎo)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(xué)概念,成為物理學(xué)理論的支柱和基石。另外,伽利略的研究過程蘊涵了重要的科學(xué)方法,教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會牛頓第一定律的含義,充分說明伽利略“理想實驗”的實驗基礎(chǔ)和推理過程,展示了伽利略斜面理想實驗的猜想依據(jù)、推斷結(jié)果這一思維過程,通過教學(xué)讓學(xué)生明確運動和力的關(guān)系,提升對力、慣性、質(zhì)量等基本概念的理解。慣性是學(xué)生學(xué)習(xí)運動和力的基礎(chǔ),因其抽象難懂而成為難點。新課標(biāo)中本節(jié)內(nèi)容對學(xué)生有以下基本要求:1。了解亞里士多德對力和運動關(guān)系的論述及存在的錯誤。2。認(rèn)識伽利略研究運動和力關(guān)系的思想方法,了解理想實驗的作用。3。知道速度是描述物體運動狀態(tài)的物理量。4。理解牛頓第一定律的內(nèi)容,能夠運用牛頓第一定律解釋有關(guān)現(xiàn)象。5。知道慣性是物體的固有屬性,知道質(zhì)量是物體慣性大小的量度。6。運用慣性概念,解釋有關(guān)實際問題。在發(fā)展要求中:1。了解運動學(xué)和動力學(xué)研究角度的差異。2。會識別慣性系與非慣性系。
三、學(xué)情分析
本節(jié)所述內(nèi)容在初中課本上已涉及到,初中課本中用到的標(biāo)題是慣性定律,所以學(xué)生已有一定的基礎(chǔ),關(guān)鍵是如何讓學(xué)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(rèn)識,所以使學(xué)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(xué)習(xí)中,這仍是學(xué)生難于理解的問題。許多學(xué)生把物體具有保持勻速直線運動和靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)與物體在這種狀態(tài)下的特點混為一談。
四、教學(xué)目標(biāo)
1、知識、技能目標(biāo):
(1)理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義。
。2)理解慣性,知道日常生活中由于慣性而產(chǎn)生的簡單現(xiàn)象,會解釋日常生活中的慣性現(xiàn)象。
2、能力、方法目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砟芰;通過對大量實例的分析,培養(yǎng)學(xué)生歸納、綜合能力。善于思考、善于總結(jié),把物理與實際生活緊密結(jié)合。
3、情感、態(tài)度目標(biāo):讓學(xué)生知道科學(xué)研究過程的艱難,領(lǐng)悟?qū)嶒灱油评淼目茖W(xué)研究方法。
五、重點難點
本節(jié)的重點是伽利略理想實驗,難點是對慣性的理解。
六、教學(xué)策略與手段
探究式教學(xué),按物理史實為線索展示物理規(guī)律的形成。
七、課前準(zhǔn)備
自制理想斜面實驗器(用有很小凹槽的柔軟鋁塑板作為軌道)、氣墊導(dǎo)軌。
八、教學(xué)過程
1、創(chuàng)設(shè)情景、新課引入
。1)引導(dǎo)學(xué)生看兩張來自生活的圖片(多媒體投影):
①警察叫司機(jī)系安全帶,為什么?
②亞洲飛人柯受良駕車飛越黃河,他憑什么有這種膽識去飛越氣勢磅礴的黃河呢?
(2)演示一個慣性現(xiàn)象的小實驗:用棒敲打疊放的象棋子。
通過生活中的一些現(xiàn)象引起學(xué)生探求物理知識的興趣,同時為慣性的學(xué)習(xí)打下伏筆。
2、歷史回顧
首先讓同學(xué)看一個實驗:用手推車,車前進(jìn),停止用力,車停止。
設(shè)問:生活中還有哪些類似此類的現(xiàn)象?(由學(xué)生思考后回答)
學(xué)生答:可能有如靜止的自行車用力踩腳踏板才開始運動,如沒有對車?yán)^續(xù)用力,它最終會停下來。靜止的秋千用力時,它會擺動起來。停止用力時,它會最終停下來,等等。
高中物理教案14
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
l. 知道曲線運動中速度的方向,理解曲線運動是一種變速運動.
2.知道物體做曲線運動的條件是所受的合外力與它的速度方向不在一條直線上.
【學(xué)習(xí)重點】
1.什么是曲線運動.
2.物體做曲線運動的方向的確定.
3.物體做曲線運動的條件.
【學(xué)習(xí)難點】
物體做曲線運動的條件.
【學(xué)習(xí)過程】
1.什么是曲線的切線? 閱讀教材33頁有關(guān)內(nèi)容,明確切線的
概念。
如圖1,A、B為曲線上兩點,當(dāng)B無限接近A時,直線AB叫做
曲線在A點的__________ A B 圖
2.速度是矢量,既有大小,又有方向,那么速度的變化包含哪幾層含義?
3.質(zhì)點做曲線運動時,質(zhì)點在某一點的速度,沿曲線在這一點的____________。
4.曲線運動中,_________時刻在變化,所以曲線運動是__________運動,做曲線運動的物體運動狀態(tài)不斷發(fā)生變化。
5.如果物體所受的合外力跟其速度方向____________,物體就做直線運動。如果物體所受的合外力跟其速度方向__________________,物體就做曲線運動。
【同步導(dǎo)學(xué)】
1.曲線運動的特點
、 軌跡是一條曲線
、 曲線運動速度的方向
、 質(zhì)點在某一點(或某一時刻)的速度方向是沿曲線的這一點的切線方向。
、 曲線運動的速度方向時刻改變。
⑶ 是變速運動,必有加速度
、 合外力一定不為零(必受到外力作用)
例1 在砂輪上磨刀具時可以看到,刀具與砂輪接觸處有火星沿砂輪的切線飛出,為什么由此推斷出砂輪上跟刀具接觸處的質(zhì)點的速度方向沿砂輪的切線方向?
2.物體作曲線運動的條件
當(dāng)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(dāng)物體所
1 專心 愛心 用心
受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時,物體就做曲線運動.
例2 關(guān)于曲線運動,下面說法正確的是( )
A.物體運動狀態(tài)改變著,它一定做曲線運動
B.物體做曲線運動,它的運動狀態(tài)一定在改變
C.物體做曲線運動時,它的加速度的方向始終和速度的方向一致
D.物體做曲線運動時,它的加速度方向始終和所受到的合外力方向一致
3.關(guān)于物體做直線和曲線運動條件的進(jìn)一步分析
① 物體不受力或合外力為零時,則物體靜止或做勻速直線運動
、 合外力不為零,但合外力方向與速度方向在同一直線上,則物體做直線運動,當(dāng)合外力為恒力時,物體將做勻變速直線運動(勻加速或勻減速直線運動),當(dāng)合外力為變力時,物體做變加速直線運動。
、 合外力不為零,且方向與速度方向不在同一直線上時,則物體做曲線運動;當(dāng)合外力變化時,物體做變加速曲線運動,當(dāng)合外力恒定時,物體做勻變速曲線運動。
例3.一質(zhì)量為m的物體在一組共點恒力F1、F2、F3作用下而處于平衡狀態(tài),如撤去F1,試討論物體運動情況怎樣?
【鞏固練習(xí)】
1.關(guān)于曲線運動速度的方向,下列說法中正確的是 ( )
A.在曲線運動中速度的方向總是沿著曲線并保持不變
B.質(zhì)點做曲線運動時,速度方向是時刻改變的,它在某一點的瞬時速度的方向與這—點運動的軌跡垂直
C.曲線運動中速度的方向是時刻改變的,質(zhì)點在某一點的瞬時速度的方向就是在曲線上的這—點的切線方向
D.曲線運動中速度方向是不斷改變的,但速度的'大小保持不變
2.如圖所示的曲線為運動員拋出的鉛球運動軌跡(鉛球視為質(zhì)點),A、B、C為曲線上的三點,關(guān)于鉛球在B點的速度方向,說法正確的是 ( )
A.為AB的方向 B.為BC的方向
C.為BD的方向 D.為BE的方向
3.物體做曲線運動的條件為 ( )
A.物體運動的初速度不為零 B.物體所受的合外力為變力
C.物體所受的合外力的方向上與速度的方向不在同一條直線上
D.物體所受的合外力的方向與加速度的方向不在同—條直線上 (第2題)
專心 愛心 用心 2
A.變速運動—定是曲線運動 B.曲線運動—定是變速運動
C.速率不變的曲線運動是勻速運動 D.曲線運動也可以是速度不變的運動
5.做曲線運動的物體,在其軌跡上某一點的加速度方向 ( )
A.為通過該點的曲線的切線方向 B.與物體在這一點時所受的合外力方向垂直
C.與物體在這一點速度方向一致 D.與物體在這一點速度方向的夾角一定不為零
6.下面說法中正確的是( )
A.做曲線運動的物體的速度方向必變化 B.速度變化的運動必是曲線運動
C.加速度恒定的運動不可能是曲線運動 D.加速度變化的運動必定是曲線運動
7.一質(zhì)點在某段時間內(nèi)做曲線運動,則在這段時間內(nèi)( )
A.速度一定不斷改變,加速度也一定不斷改變; B.速度一定不斷改變,加速度可以不變;
C.速度可以不變,加速度一定不斷改變; D.速度可以不變,加速度也可以不變。
8.下列說法中正確的是( )
A.物體在恒力作用下不可能做曲線運動 B.物體在變力作用下一定做曲線運動
C.物體在恒力或變力作用下都可能做曲線運動
D.做曲線運動的物體,其速度方向與加速度方向一定不在同一直線上
9.如圖所示,物體在恒力F作用下沿曲線從A運動到B,這時突然使它所受的力方向改變而大小不變(即由F變?yōu)?F),在此力作用下物體以后的運動情況,下列說法正確的是( )
A.物體不可能沿曲線Ba運動;
B.物體不可能沿曲線Bb運動;
C.物體不可能沿曲線Bc運動;
D.物體可能沿原曲線由B返回A。 b 10.一個做勻速直線運動的物體,突然受到一個與運動方向不在同一直線上的恒力作用時,物體運動為 ( )
A.繼續(xù)做直線運動 B.一定做曲線運動
C.可能做直線運動,也可能做曲線運動 D.運動的形式不能確定
高中物理教案15
教學(xué)重點:
萬有引力定律的應(yīng)用
教學(xué)難點:
地球重力加速度問題
教學(xué)方法:
討論法
教學(xué)用具:
計算機(jī)
教學(xué)過程:
一、地球重力加速度
問題一:在地球上是赤道的重力加速度大還是兩極的加速度大?
這個問題讓學(xué)生充分討論:
1、有的學(xué)生認(rèn)為:地球上的加速度是不變化的.
2、有的學(xué)生認(rèn)為:兩極的重力加速度大.
3、也有的的學(xué)生認(rèn)為:赤道的重力加速度大.
出現(xiàn)以上問題是因為:學(xué)生可能沒有考慮到地球是橢球形的,也有不記得公式的等.
教師板書并講解:
在質(zhì)量為、半徑為的地球表面上,如果忽略地球自轉(zhuǎn)的影響,質(zhì)量為的物體的重力加速度,可以認(rèn)為是由地球?qū)λ娜f有引力產(chǎn)生的.由萬有引力定律和牛頓第二定律有:
則該天體表面的重力加速度為:
由此式可知,地球表面的重力加速度是由地球的質(zhì)量和半徑?jīng)Q定的.而又因為地球是橢球的赤道的半徑大,兩極的半徑小,所以赤道上的重力加速度小,兩極的重力加速度大.也可讓學(xué)生發(fā)揮得:離地球表面的距離越大,重力加速度越。
問題二:有1kg的物體在北京的重力大還是在上海的重力大?
這個問題有學(xué)生回答
問題三:
1、地球在作什么運動?人造地球衛(wèi)星在作什么運動?
通過展示圖片為學(xué)生建立清晰的圖景.
2、作勻速圓周運動的向心力是誰提供的?
回答:地球與衛(wèi)星間的萬有引力即由牛頓第二定律得:
3、由以上可求出什么?
、傩l(wèi)星繞地球的線速度:
、谛l(wèi)星繞地球的周期:
③衛(wèi)星繞地球的角速度:
教師可帶領(lǐng)學(xué)生分析上面的公式得:
當(dāng)軌道半徑不變時,則衛(wèi)星的`周期不變、衛(wèi)星的線速度不變、衛(wèi)星的角速度也不變.
當(dāng)衛(wèi)星的角速度不變時,則衛(wèi)星的軌道半徑不變.
課堂練習(xí):
1、假設(shè)火星和地球都是球體,火星的質(zhì)量和地球質(zhì)量.之比,火星的半徑和地球半徑之比,那么離火星表面高處的重力加速度和離地球表面高處的重力加速度.之比等于多少
解:因物體的重力來自萬有引力,所以:
則該天體表面的重力加速度為:
所以:
2、若在相距甚遠(yuǎn)的兩顆行星和的表面附近,各發(fā)射一顆衛(wèi)星和,測得衛(wèi)星繞行星的周期為,衛(wèi)星繞行星的周期為,求這兩顆行星密度之比是多大
解:設(shè)運動半徑為,行星質(zhì)量為,衛(wèi)星質(zhì)量為.
由萬有引力定律得:
解得:
所以:
3、某星球的質(zhì)量約為地球的的9倍,半徑約為地球的一半,若從地球上高處平拋一物體,射程為60米,則在該星球上,從同樣高度以同樣的初速度平拋同一物體,射程應(yīng)為:
A、10米B、15米C、90米D、360米
解得:(A)
布置作業(yè):
探究活動
組織學(xué)生收集資料,編寫相關(guān)論文,可以參考下列題目:
1、月球有自轉(zhuǎn)嗎?
2、觀察月亮
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