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高一物理教案

时间:2023-02-23 17:30:19 教案 我要投稿

高一物理教案

  作为一名辛苦耕耘的教育工作者,常常要根据教学需要编写教案,教案有利于教学水平的提高,有助于教研活动的开展。我们应该怎么写教案呢?下面是小编收集整理的高一物理教案,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

高一物理教案

高一物理教案1

  学习目标:

  1。知道滑动摩擦产生的条件,会正确判断滑动摩擦力的方向。

  2。会用公式F=μFN计算滑动摩擦力的大小,知道影响动摩擦因数的大小因素。

  3。知道静摩擦力的产生条件,能判断静摩擦力的有无以及大小和方向。

  4。理解最大静摩擦力。能根据二力平衡条件确定静摩擦力的大小。

  学习重点:1。滑动摩擦力产生的条件及规律,并会用F摩=μFN解决具体问题。

  2。静摩擦力产生的条件及规律,正确理解最大静摩擦力的概念。

  学习难点:

  1。正压力FN的确定。

  2。静摩擦力的有无、大小的判定。

  主要内容:

  一、摩擦力

  一个物体在另一个物体上滑动时,或者在另一个物体上有滑动的趋势时我们会感到它们之间有相互阻碍的作用,这就是摩擦,这种情况下产生力我们就称为摩擦力。固体、液体、气体的接触面上都会有摩擦作用。

  二、滑动摩擦力

  1。产生:一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生相对滑动时,另一个物体阻碍它相对滑动的力称为滑动摩擦力。

  2。产生条件:相互接触、相互挤压、相对运动、表面粗糙。

  ①两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生。

  摩擦力与弹力一样属接触作用力,但两个物体直接接触并不挤压就不会出现摩擦力。挤压的效果是有压力产生。压力就是一个物体对另一个物体表面的垂直作用力,也叫正压力,压力属弹力,可依上一节有关弹力的知识判断有无压力产生。

  ②接触面粗糙。当一个物体沿另一物体表面滑动时,接触面粗糙,各凹凸不平的部分互相啮合,形成阻碍相对运动的力,即为摩擦力。凡题中写明“接触面光滑”、“光滑小球”等,统统不考虑摩擦力(“光滑”是一个理想化模型)。

  ③接触面上发生相对运动。

  特别注意:“相对运动”与“物体运动”不是同一概念,“相对运动”是指受力物体相对于施力物体(以施力物体为参照物)的位置发生了改变;而“物体的运动”一般指物体相对地面的位置发生了改变。

  3。方向:总与接触面相切,且与相对运动方向相反。

  这里的“相对”是指相互接触发生摩擦的物体,而不是相对别的物体。滑动摩擦力的方向跟物体的相对运动的方向相反,但并非一定与物体的运动方向相反。

  4。大小:与压力成正比F=μFN

  ①压力FN与重力G是两种不同性质的力,它们在大小上可以相等,也可以不等,也可以毫无关系,用力将物块压在竖直墙上且让物块沿墙面下滑,物块与墙面间的压力就与物块重力无关,不要一提到压力,就联想到放在水平地面上的物体,认为物体对支承面的压力的大小一定等于物体的重力。

  ②μ是比例常数,称为动摩擦因数,没有单位,只有大小,数值与相互接触的______、接触面的______程度有关。在通常情况下,μ<1。

  ③计算公式表明:滑动摩擦力F的大小只由μ和FN共同决定,跟物体的运动情况、接触面的大小等无关。

  5。滑动摩擦力的作用点:在两个物体的接触面上的受力物体上。

  问题:1。相对运动和运动有什么区别?请举例说明。

  2。压力FN的值一定等于物体的重力吗?请举例说明。

  3。滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积有关吗?

  4。滑动摩擦力的大小跟物体间相对运动的速度有关吗?

  三、静摩擦力

  1。产生:两个物体满足产生摩擦力的条件,有相对运动趋势时,物体间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力。

  2。产生条件:

  ①两物体直接接触、相互挤压有弹力产生;

  ②接触面粗糙;

  ③两物体保持相对静止但有相对运动趋势。

  所谓“相对运动趋势”,就是说假设没有静摩擦力的存在,物体间就会发生相对运动。比如物体静止在斜面上就是由于有静摩擦力存在;如果接触面光滑。没有静摩擦力,则由于重力的作用,物体会沿斜面下滑。

  跟滑动摩擦力条件的区别是:

  3。大小:两物体间实际发生的静摩擦力F在零和最大静摩擦力Fmax之间

  实际大小可根据二力平衡条件判断。

  4。方向:总跟接触面相切,与相对运动趋势相反

  ①所谓“相对运动趋势的方向”,是指假设接触面光滑时,物体将要发生的相对运动的方向。比如物体静止在粗糙斜面上,假没没有摩擦,物体将沿斜面下滑,即物体静止时相对(斜面)运动趋势的方向是沿斜面向下,则物体所受静摩擦力的方向沿斜面向上,与物体相对运动趋势的方向相反。

  ②判断静摩擦力的方向可用假设法。其操作程序是:

  A。选研究对象----受静摩擦力作用的物体;

  B。选参照物体----与研究对象直接接触且施加静摩擦力的物体;

  C。假设接触面光滑,找出研究对象相对参照物体的运动方向即相对运动趋势的方向

  D。确定静摩擦力的方向一一与相对运动趋势的方向相反

  ③静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,但并非一定与物体的运动方向相反。

  5。静摩擦力的作用点:在两物体的接触面受力物体上。

  【例一】下述关于静摩擦力的说法正确的是:()

  A。静摩擦力的方向总是与物体运动方向相反;

  B。静摩擦力的大小与物体的正压力成正比;

  C。静摩擦力只能在物体静止时产生;

  D。静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势相反。

  D

  【例二】用水平推力F把重为G的黑板擦紧压在竖直的墙面上静止不动,不计手指与黑板擦之间的摩擦力,当把推力增加到2F时,黑板擦所受的摩擦力大小是原来的几倍?

  摩擦力没变,一直等于重力。

  四、滑动摩擦力和静摩擦力的比较

  滑动摩擦力静摩擦力符号及单位

  产生原因表面粗糙有挤压作用的物体间发生相对运动时表面粗糙有挤压作用的物体间具有相对运动趋势时摩擦力用f表示

  单位:牛顿

  简称:牛

  符号:N

  大小f=μN始终与外力沿着接触面的分量相等

  方向与相对运动方向相反与相对运动趋势相反

  问题:1。摩擦力一定是阻力吗?

  2。静摩擦力的大小与正压力成正比吗?

  3。最大静摩擦力等于滑动摩擦力吗?

  课堂训练:

  1。下列关于摩擦力的说法中错误的是()

  A。两个相对静止物体间一定有静摩擦力作用。B。受静摩擦力作用的物体一定是静止的'。

  C。静摩擦力对物体总是阻力。D。有摩擦力一定有弹力

  2。下列说法中不正确的是()

  A。物体越重,使它滑动时的摩擦力越大,所以摩擦力与物重成正比。

  B。由μ=f/N可知,动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与正压力成反比。

  C。摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反。

  D。摩擦力总是对物体的运动起阻碍作用。

  3。如图所示,一个重G=200N的物体,在粗糙水平面上向左运动,物体和水平面间的摩擦因数μ=0。1,同时物体还受到大小为10N、方向向右的水平力F作用,则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是()

  A。大小是10N,方向向左。B。大小是10N,方向向右。

  C。大小是20N,方向向左。D。大小是20N,方向向右。

  4。粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体,A和B间的接触面也是粗糙的,如果用水平力F拉B,而B仍保持静止,则此时()

  A。B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力也等于F。

  B。B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力等于零。

  C。B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力也等于零。

  D。B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力等于F。

  答案:1。ABC2。ABCD3。D4。B

  阅读材料:从经典力学到相对论的发展

  在以牛顿运动定律为基础的经典力学中,空间间隔(长度)S、时间t和质量m这三个物理量都与物体的运动速度无关。一根尺静止时这样长,当它运动时还是这样长;一只钟不论处于静止状态还是处于运动状态,其快慢保持不变;一个物体静止时的质量与它运动时的质量一样。这就是经典力学的绝对时空观。到了十九世纪末,面对高速运动的微观粒子发生的现象,经典力学遇到了困难。在新事物面前,爱因斯坦打破了传统的绝对时空观,于1905年发表了题为《论运动物体的电动力学》的论文,提出了狭义相对性原理和光速不变原理,创建了狭义相对论。狭义相对论指出:长度、时间和质量都是随运动速度变化的。长度、时间和质量随速度变化的关系可用下列方程来表示:,(通称“尺缩效应”)、(通称“钟慢效应”)、(通称“质—速关系”)

  上列各式里的v是物体运动的速度,C是真空中的光速,l0和l分别为在相对静止和运动系统中沿速度v的方向测得的物体长度;t0和t分别为在相对静止和运动系统中测得的时间;m0和m分别为在相对静止和运动系统中测得的物体质量。

  但是,当宏观物体的运动速度远小于光速时(v<

  继狭义相对论之后,1915年爱因斯坦又建立了广义相对论,指出空间——时间不可能离开物质而独立存在,空间的结构和性质取决于物体的分布,使人类对于时间、空间和引力现象的认识大大深化了。“狭义相对论”和“广义相对论”统称为相对论。

高一物理教案2

  1、知道速度的意义、公式、符号、单位、矢量性.

  2、知道质点的平均速度和瞬时速度等概念.

  3、知道速度和速率以及它们的区别.

  4、会用公式计算物体运动的平均速度.

  【学习重点】

  速度、瞬时速度、平均速度三个概念,及三个概念之间的联系.

  【学习难点】

  平均速度计算

  【指导】

  自主探究、交流讨论、自主归纳

  【链接】

  【自主探究】

  知识点一:坐标与坐标的变化量

  【阅读】P15 “坐标与坐标的变化量”一部分,回答下列问题。

  A级 1、物体沿着直线运动,并以这条直线为x坐标轴,这样物体的位置就可以用 来表示,物体的位移可以通过 表示,Δx的大小表示 ,Δx的正负表示

  【思考与交流】1、汽车在沿x轴上运动,如图1—3—l表示汽车从坐标x1=10 m,在经过一段时间之后,到达坐标x2=30 m处,则Δx = ,Δx是正值还是负值?汽车沿哪个方向运动?如果汽车沿x轴负方向运动,Δx是正值还是负值?

  2、如图1—3—l,用数轴表示坐标与坐标的变化量,能否用数轴表示时间的变化量?怎么表示?

  3、绿妹在遥控一玩具小汽车,她让小汽车沿一条东西方向的笔直路线运动,开始时在某一标记点东2 m处,第1s末到达该标记点西3m处,第2s末又处在该标记点西1m处.分别求出第1s内和第2s内小车位移的大小和方向.

  知识点二:速度

  【阅读】P10第二部分:速度完成下列问题。

  实例:北京时间8月28日凌晨2点40分,雅典奥林匹克体育场,这是一个值得所有中国人铭记的日子,21岁的上海小伙刘翔像闪电一样,挟着狂风与雷鸣般的怒吼冲过终点,以明显的不可撼动的优势获得奥运会男子110米栏冠军,12秒91的成绩平了由英国名将科林约翰逊1993年8月20日在德国斯图加特创造的`世界纪录,改写了奥运会纪录.那么请问我们怎样比较哪位运动员跑得快呢?试举例说明.

  【思考与交流】

  1、以下有四个物体,如何比较A和B、B和D、B和C的运动快慢?

  初始位置(m) 经过时间(s) 末了位置(m)

  A.自行车沿平直道路行驶 0 20 100

  B.公共汽车沿平直道路行驶 0 10 100

  C火车沿平直轨道行驶 500 30 1 250

  D.飞机在天空直线飞行 500 10 2 500

  A级1、为了比较物体的运动快慢,可以用 跟发生这个位移所用 的比值,表示物体运动的快慢,这就是速度.

  2、速度公式v=

  3、单位:国际单位m/s或ms-1,常用单位km/h或kmh-1 , ?/s或?s-1

  4、速度的大小在数值上等于 的大小;速度的方向就是物体 的方向 , 位移是矢量,那速度呢?

  问题:我们时曾经学过“速度”这个量,今天我们再次学习到这个量,那大家仔细比较分析一下,我们今天学习的“速度”跟学习的“速度”一样吗?如果不一样,有什么不同?

  知识点三:平均速度和瞬时速度

  一般来说,物体在某一段时间内,运动的快慢不一定时时一样,所以由v=Δx/Δt求得速度,表示的只是物体在时间Δt内的 快慢程度,称为: 速度。

  平均速度的方向由_______________的方向决定,它的_____________表示这段时间内运动的快慢.所以平均速度是 量,

  1、甲百米赛跑用时12.5秒,求整个过程中甲的速度是多少?那么我们来想一想,这个速度是不是代表在整个12.5秒内速度一直都是这么大呢?

  2、前面的计算中我们只能知道百米赛跑中平均下来是每秒8米,只能粗略地知道物体运动的快慢,如果我想知道物体某个时刻的速度如10秒末这个时刻的速度,该如何计算呢?

  【思考与交流】

  教材第16页,问题与练习2,这五个平均速度中哪个接近汽车关闭油门时的速度?

  总结:质点从t到t+△t时间内的平均速度△x/t△中,△t取值 时,这个值就可以认为是质点在时刻的瞬时速度.

  问题:下列所说的速度中,哪些是平均速度,哪些是瞬时速度?

  1. 百米赛跑的运动员以9.5m/s的速度冲过终点线。

  2. 经过提速后,列车的速度达到150km/h.

  3. 由于堵车,在隧道中的车速仅为1.2m/s.

  4. 返回地面的太空舱以8m/s的速度落入太平洋中。

  5. 子弹以800m/s的速度撞击在墙上。

高一物理教案3

  教学目标:

  1、知道什么是曲线运动;

  2、知道曲线运动中速度的方向是怎样确定的;

  3、知道物体做曲线运动的条件。

  教学重点:

  1、什么是曲线运动

  2、物体做曲线运动的方向的确定

  3、物体做曲线运动的条件

  教学难点:

  物体做曲线运动的条件

  教学时间:

  1课时

  教学步骤:

  一、导入新课:

  前边几章我们研究了直线运动,下边同学们思考两个问题:

  1、什么是直线运动?

  2、物体做直线运动的条件是什么?

  在实际生活中,普遍发生的是曲线运动,那么什么是曲线运动?本节课我们就来学习这个问题。

  二、新课教学

  1、曲线运动

  (1)几种物体所做的运动

  a:导弹所做的运动;汽车转弯时所做的运动;人造卫星绕地球的运动;

  b:归纳总结得到:物体的运动轨迹是曲线。

  (2)提问:上述运动和曲线运动除了轨迹不同外,还有什么区别呢?

  (3)对比小车在平直的公路上行驶和弯道上行驶的情况。

  学生总结得到:曲线运动中速度方向是时刻改变的。

  过渡:怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻的速度方向呢?

  2:曲线运动的速度方向

  (1)情景:

  a:在砂轮上磨刀具时,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线方向飞出;

  b:撑开的带着水的伞绕伞柄旋转,伞面上的水滴沿伞边各点所划圆周的切线方向飞出。

  (2)分析总结得到:质点在某一点(或某一时刻)的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。

  (3)推理:

  a:只要速度的大小、方向的一个或两个同时变化,就表示速度矢量发生了变化。

  b:由于做曲线运动的物体,速度方向时刻改变,所以曲线运动是变速运动。

  过渡:那么物体在什么条件下才做曲线运动呢?

  3:物体做曲线运动的条件

  (1)一个在水平面上做直线运动的钢珠,如果从旁给它施加一个侧向力,它的运动方向就会改变,不断给钢珠施加侧向力,或者在钢珠运动的路线旁放一块磁铁,钢珠就偏离原来的方向而做曲线运动。

  (2)观察完模拟实验后,学生做实验。

  (3)分析归纳得到:当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一直线时,物体就做曲线运动。

  (4)学生举例说明:物体为什么做曲线运动。

  (5)用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件:

  当合力的方向与物体的速度方向在同一直线上时,产生的.加速度也在这条直线上,物体就做直线运动。

  如果合力的方向跟速度方向不在同一条直线上时,产生的加速度就和速度成一夹角,这时,合力就不但可以改变速度的大小,而且可以改变速度的方向,物体就做曲线运动。

  三、巩固训练:

  四、小结

  1、运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。

  2、曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点的瞬时速度的方向在曲线的这一点的切线上。

  3、当合外力F的方向与它的速度方向有一夹角a时,物体做曲线运动。

  五、作业:<创新设计>曲线运动课后练习

高一物理教案4

  一、教学目标

  1、 理解自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动

  2、明确物体做自由落体运动的条件

  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、培养学生实验、观察、推理、归纳的科学意识和方法

  5、通过对伽利略自由落体运动研究的学习,培养学生抽象思维能力,并感受先辈大师崇尚科学、勇于探索的人格魅力

  二、重点难点

  理解在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同是 本节的重点

  掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题是难点

  三、教学方法

  实验—观察—分析—总结

  四、教具

  牛顿管、抽气机、电火花计时器、纸带、重锤、学生电源、铁架台

  五、教学过程

  (一)、课前提问:初速为零的匀加速直线运动的规律是怎样的?

  vt=at

  s =at2/2

  vt2 =2as

  (二)、自由落体运动

  演示1:左手掷一金属片,右手掷一张纸片,在讲台上方从同一高度由静止开始同时释放,让学生观察二者是否同时落地。然后将纸片捏成纸团,重复实验 ,再观察二者是否同时落地。

  结论:第一次金属片先落下,纸片后落下,第二次几乎同时落下。

  提问:解释观察的现象

  显然,空气对纸的阻力影响了纸片的下落,而当它被撮成纸团以后,阻力减小,纸片和金属片才几乎同时着地。

  假设纸片和金属片处在真空中同时从同一高度下落,会不会同时着地呢?

  演示2:牛顿管实验

  自由落体运动:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。

  显然物体做自由落体运动的条件是:

  (1)只受重力而不受其他任何力,包括空气阻力。

  (2) 从静止开始下落

  实际上如果空气阻力的作用同重力相比很小,可以忽略不计,物体的下落也可以看做自由落体运动。

  (三)自由落体运动是怎样的直线运动呢?

  学生分组实验(每二人一组)

  将电火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上,让纸带穿过计时器,纸带下方固定在重锤上,先用手提着纸带,使重物静止在靠近计时器下放,然后接通电源,松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列小点。

  运用该纸带分析重锤的运动,可得到:

  1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动

  2、重锤下落的加速度为a=9。8m/s2

  (四)自由落体加速度

  1、学生阅读课文

  提问:什么是重力加速度?标准值为多少?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规律?

  (1)在地球上同一地点,一切物体的'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页表格可知,纬度愈高,数值愈大。

  (3)在通常的计算中,可以把g取作9。8m/s2,在粗略的计算中,还可以把g取作10m/s2

  (五)自由落体运动的规律

  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)课外作业

  1、阅读《伽利略对自由落体运动的研究》

  2、教材第38页练习八(1)至(4)题

高一物理教案5

  高一物理教案 功和能教案

  功和能

  一、教学目标

  1.在学习机械能守恒定律的基础上,研究有重力、弹簧弹力以外其它力做功的情况,学习处理这类问题的方法。

  2.对功和能及其关系的理解和认识是本章教学的重点内容,本节教学是本章教学内容的总结。通过本节教学使学生更加深入理解功和能的关系,明确物体机械能变化的规律,并能应用它处理有关问题。

  3.通过本节教学,使学生能更加全面、深入认识功和能的关系,为学生今后能够运用功和能的观点分析热学、电学知识,为学生更好理解自然界中另一重要规律能的转化和守恒定律打下基础。

  二、重点、难点分析

  1.重点是使学生认识和理解物体机械能变化的规律,掌握应用这一规律解决问题的方法。在此基础上,深入理解和认识功和能的关系。

  2.本节教学实质是渗透功能原理的观点,在教学中不必出现功能原理的名称。功能原理内容与动能定理的区别和联系是本节教学的难点,要解决这一难点问题,必须使学生对功是能量转化的量度的认识,从笼统、肤浅地了解深入到十分明确认识某种形式能的变化,用什么力做功去量度。

  3.对功、能概念及其关系的认识和理解,不仅是本节、本章教学的重点和难点,也是中学物理教学的重点和难点之一。通过本节教学应使学生认识到,在今后的学习中还将不断对上述问题作进一步的分析和认识。

  三、教具

  投影仪、投影片等。

  四、主要教学过程

  (一)引入新课

  结合复习机械能守恒定律引入新课。

  提出问题:

  1.机械能守恒定律的内容及物体机械能守恒的条件各是什么?

  评价学生回答后,教师进一步提问引导学生思考。

  2.如果有重力、弹簧弹力以外其它力对物体做功,物体的机械能如何变化?物体机械能的变化和哪些力做功有关呢?物体机械能变化的规律是什么呢?

  教师提出问题之后引起学生的注意,并不要求学生回答。在此基础上教师明确指出:

  机械能守恒是有条件的。大量现象表明,许多物体的机械能是不守恒的。例如从车站开出的车辆、起飞或降落的飞机、打入木块的子弹等等。

  分析上述物体机械能不守恒的原因:从车站开出的车辆机械能增加,是由于牵引力(重力、弹力以外的力)对车辆做正功;射入木块后子弹的机械能减少,是由于阻力对子弹做负功。

  重力和弹力以外的其它力对物体做功和物体机械能变化有什么关系,是本节要研究的中心问题。

  (二)教学过程设计

  提出问题:下面我们根据已掌握的动能定理和有关机械能的知识,分析物体机械能变化的规律。

  1.物体机械能的变化

  问题:质量m的小滑块受平行斜面向上拉力F作用,沿斜面从高度h1上升到高度h2处,其速度由v1增大到v2,如图所示,分析此过程中滑块机械能的变化与各力做功的关系。

  引导学生根据动能定理进一步分析、探讨小滑块机械能变化与做功的关系。归纳学生分析,明确:

  选取斜面底端所在平面为参考平面。根据动能定理W=Ek,有由几何关系,有sinL=h2-h1即FL-fL=E2-E1=E

  引导学生理解上式的物理意义。在学生回答的基础上教师明确指出:

  (1)有重力、弹簧弹力以外的其它力对物体做功,是使物体机械能发生变化的原因;

  (2)重力和弹簧弹力以外其它力对物体所做功的代数和,等于物体机械能的变化量。这是物体机械能变化所遵循的基本规律。

  2.对物体机械能变化规律的进一步认识

  (1)物体机械能变化规律可以用公式表示为W外=E2-E1或W外=E

  其中W外表示除重力、弹簧弹力以外其它力做功的代数和,E1、E2分别表示物体初、末状态的机械能,E表示物体机械能变化量。

  (2)对W外=E2-E1进一步分析可知:

  (i)当W外0时,E2E1,物体机械能增加;当W外0时,E2

  (ii)若W外=0,则E2=E1,即物体机械能守恒。由此可以看出,W外=E2-E1是包含了机械能守恒定律在内的、更加普遍的功和能关系的表达式。

  (3)重力、弹簧弹力以外其它力做功的过程,其实质是其它形式的能与机械能相互转化的过程。

  例1.质量4.0103kg的汽车开上一山坡。汽车沿山坡每前进100m,其高度升高2m。上坡时汽车速度为5m/s,沿山坡行驶500m后速度变为10m/s。已知车行驶中所受阻力大小是车重的0.01倍,试求:(1)此过程中汽车所受牵引力做功多少?(2)汽车所受平均牵引力多大?取g=10m/s2。本题要求用物体机械能变化规律求解。

  引导学生思考与分析:

  (1)如何依据W外=E2-E1求解本题?应用该规律求解问题时应注意哪些问题?

  (2)用W外=E2-E1求解本题,与应用动能定理W=Ek2-Ek1有什么区别?

  归纳学生分析的结果,教师明确给出例题求解的主要过程:

  取汽车开始时所在位置为参考平面,应用物体机械能变化规律W外=E2-E1解题时,要着重分析清楚重力、弹力以外其它力对物体所做的功,以及此过程中物体机械能的变化。这既是应用此规律解题的基本要求,也是与应用动能定理解题的重要区别。

  例2.将一个小物体以100J的初动能从地面竖直向上抛出。物体向上运动经过某一位置P时,它的动能减少了80J,此时其重力势能增加了60J。已知物体在运动中所受空气阻力大小不变,求小物体返回地面时动能多大?

  引导学生分析思考:

  (1)运动过程中(包括上升和下落),什么力对小物体做功?做正功还是做负功?能否知道这些力对物体所做功的比例关系?

  (2)小物体动能、重力势能以及机械能变化的关系如何?每一种形式能量的变化,应该用什么力所做的功量度?

  归纳学生分析的结果,教师明确指出:

  (1)运动过程中重力和阻力对小物体做功。

  (2)小物体动能变化用重力、阻力做功的代数和量度;重力势能的变化用重力做功量度;机械能的变化用阻力做功量度。

  (3)由于重力和阻力大小不变,在某一过程中各力做功的比例关系可以通过相应能量的.变化求出。

  (4)根据物体的机械能E=Ek+Ep,可以知道经过P点时,物体动能变化量大小Ek=80J,机械能变化量大小E=20J。

  例题求解主要过程:

  上升到最高点时,物体机械能损失量为

  由于物体所受阻力大小不变,下落过程中物体损失的机械能与上升过程相同,因此下落返回地面时,物体的动能大小为

  Ek=Ek0-2E=50J

  本例题小结:

  通过本例题分析,应该对功和能量变化有更具体的认识,同时应注意学习综合运用动能定理和物体机械能变化规律解决问题的方法。

  思考题(留给学生课后练习):

  (1)运动中物体所受阻力是其重力的几分之几?

  (2)物体经过P点后还能上升多高?是前一段高度的几分之几?

  五、课堂小结

  本小结既是本节课的第3项内容,也是本章的小结。

  3.功和能

  (1)功和能是不同的物理量。能是表征物理运动状态的物理量,物体运动状态发生变化,物体运动形式发生变化,物体的能都相应随之变化;做功是使物体能量发生变化的一种方式,物体能量的变化可以用相应的力做功量度。

  (2)力对物体做功使物体能量发生变化,不能理解为功变成能,而是通过力做功的过程,使物体之间发生能量的传递与转化。

  (3)力做功可以使物体间发生能的传递与转化,但能的总量是保持不变的。自然界中,物体的能量在传递、转化过程中总是遵循能量守恒这一基本规律的。

  六、说明

  本节内容的处理应根据学生具体情况而定,学生基础较好,可介绍较多内容;学生基础较差,不一定要求应用物体机械能变化规律解题,只需对功和能关系有初步了解即可。

高一物理教案6

  一、教学目标:

  1.了解万有引力定律在天文学上的重要应用。

  2.会用万有引力定律计算天体的质量。

  3.掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的基本方法。

  二、教学重点:万有引力定律和圆周运动知识在天体运动中的应用

  三、教学难点:天体运动向心力来源的理解和分析

  四、教学方法:启发引导式

  五、教学过程:

  (一)引入新课

  天体之间的作用力主要是万有引力,万有引力定律的发现对天文学的.发展起到了巨大的推动作用,这节课我们要来学习万有引力在天文学上有哪些重要应用。

  (二)进行新课

  1.天体质量的计算

  提出问题引导学生思考:在天文学上,天体的质量无法直接测量,能否利用万有引力定律和前面学过的知识找到计算天体质量的方法呢?

  (1)基本思路:在研究天体的运动问题中,我们近似地把一个天体绕另一个天体的运动看作匀速圆周运动,万有引力提供天体作圆周运动的向心力。

  万有引力定律在天文学上的应用。

高一物理教案7

  学习目标

  1、会用左手定则来判断安培力的方向,

  2、通过磁感应强度的定义得出安培力的计算公式,应会用公式F=BIL解答有关问题、

  3、知道磁电式电流表的工作原理。

  学习重、难点用左手定则判定安培力方向;用安培力公式计算

  学法指导自主、合作、探究

  知识链接1.磁感应强度的定义式: 单位:

  2.磁通量计算式: 单位:

  3.磁通密度是指: 计算式为 。

  学习过程用案人自我创新

  【自主学习】

  1、安培力的方向

  (1)左手定则:伸开左手,使拇指与其余四指垂直,并且都与手掌在同一平面内,让磁感线从掌心进入,并使四指指向 ,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受 。

  (2)安培力的方向特点:尽管磁场与电流方向可以不垂直,但安培力肯总是直于电流方向、同时也垂直于磁场方向,即垂直于_____方向和_______方向所构成的平面.

  2、安培力的大小:

  (1)当长为L的直导线,垂直于磁场B放置,通过电流为I时,F= ,此时电流受力最 。

  (2)当磁场与电流平行时,安培力F= 。

  (3)当磁感应强度B的方向与通电导线的方向成时,F=

  说明:以上是在匀强磁场中安培力的计算公式,非匀强磁场可以看成是很多个大小、方向不同的匀强磁场的组合,通电导线在非匀强磁场中受到的安培力,是每一小段受到的安培力的合力.

  3、磁电式电流表:

  (1)用途: 。

  (2)依据原理: 。

  (3)构造: 。

  (4)优缺点:

  电流表的灵敏度很高,是指通过很小的电流时,指针就可以偏转较大的角度。在使用电流表时,允许通过的电流一般都很小,使用时应该特别注意。

  【范例精析】

  例1、试用电流的磁场及磁场对电流的作用力的原理,证明通有同向电流的导线相互吸引,通有异向电流的导线相互推斥力.

  解析:

  例2、如图3-4-3所示,质量为m的导体棒AB静止在水平导轨上,导轨宽度为L,已知电源的电动势为E,内阻为r,导体棒的电阻为R,其余接触电阻不计,磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为,磁感应强度为B,求轨道对导体棒的支持力和摩擦力.

  解析:

  拓展:本题是有关安培力的典型问题,必须作好受力分析图,原题给出的`是立体图是很难进行受力分析,应画出投影图,养成良好的受力习惯是能力培养过程中的一个重要环节.

  达标检测1.关于安培力的说法中正确的是( )

  A.通电导线在磁场中一定受安培力的作用

  B.安培力的大小与磁感应强度成正比,与电流成正比,而与其他量无关

  C.安培力的方向总是垂直于磁场和通电导线所构成的平面

  D.安培力的方向不一定垂直于通电直导线

  2.下图所示的四种情况,通电导体均置于匀强磁场中,其中通电导线不受安培力的是( )

  3.如图3-4-5所示,一根质量为m的金属棒AC用软线悬挂在磁感强度为B的匀强磁场中,通入AC方向的电流时,悬线张力不为零,欲使悬线张力为零,可以采用的办法是( )

  A、不改变电流和磁场方向,适当增大电流

  B、只改变电流方向,并适当减小电流

  C、不改变磁场和电流方向,适当减小磁感强度

  D、同时改变磁场方向,并适当增大磁感强度

  4.一根长直导线穿过载流金属环中心且垂直与金属环的平面,导线和环中的电流方向如图3-4-6所示,那么金属环受的力:( )

  A.等于零 B.沿着环半径向外 C.向左 D.向右

  5.如上左3图所示,一位于xy平面内的矩形通电线圈只能绕ox轴转动,线圈的四个边分别与x、y轴平行,线圈中电流方向如图,当空间加上如下所述的哪种磁场时,线圈会转动起来?( )

  A.方向沿x轴的恒定磁场 B.方向沿y轴的恒定磁场

  C.方向沿z轴的恒定磁场 D.方向沿z轴的变化磁场

  6.如图3-4-7所示的天平可用来测定磁感应强度B.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽为L,共N匝,线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流I(方向如图)时,在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡.当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡.由此可知( )

  A、B方向垂直纸面向里,大小为(m1-m2)g/NI L

  B、B的方向垂直纸面向里,大小为mg/2NI L

  C、B的方向垂直纸面向外,大小为(m1-m2)g/NI L

  D、B的方向垂直纸面向外,大小为mg/2NI L

  7.如图3-4-8所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则( )

  A、磁铁对桌面压力减小,不受桌面的摩擦力作用

  B、磁铁对桌面压力减小,受到桌面的摩擦力作用

  C、磁铁对桌面压力增大,不受桌面的摩擦力作用

  D、磁铁对桌面压力增大,受到桌面的摩擦力作用

  8.在磁感应强度B=0.3T的匀强磁场中,放置一根长=10cm的直导线,导线中通过I=2A的电流.求以下情况,导线所受的安培力:(1)导线和磁场方向垂直;(2)导线和磁场方向的夹角为30(3)导线和磁场方向平行.

  9.在两个倾角均为的光滑斜面上,放有一个相同的金属棒,分别通以电流I1和I2,磁场的磁感应强度大小相同,方向如图3-4-9中(a)、(b)所示,两金属棒均处于平衡状态,则两种情况下的电流强度的比值I1:I2为多少?

  10.如图3-4-10所示,两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流,a受到的磁场力大小为F1.当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到磁场力大小变为F2,则此时b受到的磁场力大小变为( )

  A、F2

  B、F1-F2

  C、F1+F2

  D、2F1-F2

  11.如图3-4-11所示,长为L的导线AB放在相互平行的金属导轨上,导轨宽度为d,通过的电流为I,垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为B,则AB所受的磁场力的大小为( )

  A.BIL B. BIdcos C.BId/sin D.BIdsin

高一物理教案8

  一、教学目标

  (一)知识与技能

  1.让学生明确电源在直流电路中的作用,理解导线中的恒定电场的建立

  2.知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量———电流

  3.从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。

  (二)过程与方法

  通过类比和分析使学生对电源的的`概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。

  (三)情感态度与价值观

  通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识,勇于探究与日常生活有关的物理学问题。

  二、重点与难点:

  重点:理解电源的形成过程及电流的产生。

  难点:电源作用的道理,区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。

  三、教学过程

  (一)先对本章的知识体系及意图作简要的概述

  (二)新课讲述————第一节、导体中的电场和电流

高一物理教案9

  一、教学目标

  1。在机械能守恒定律的基础上,研究有重力、弹簧弹力以外其它力做功的情况,处理这类问题的。

  2。对功和能及其关系的理解和认识是本章教学的重点内容,本节教学是本章教学内容的总结。通过本节教学使更加深入理解功和能的关系,明确物体机械能变化的规律,并能应用它处理有关问题。

  3。通过本节教学,使学生能更加全面、深入认识功和能的关系,为学生今后能够运用功和能的观点分析热学、电学,为学生更好理解自然界中另一重要规律——能的转化和守恒定律打下基础。

  二、重点、难点分析

  1。重点是使学生认识和理解物体机械能变化的规律,掌握应用这一规律解决问题的方法。在此基础上,深入理解和认识功和能的关系。

  2。本节教学实质是渗透功能原理的观点,在教学中不必出现功能原理的名称。功能原理内容与动能定理的区别和联系是本节教学的难点,要解决这一难点问题,必须使学生对“功是能量转化的量度”的认识,从笼统、肤浅地了解深入到十分明确认识“某种形式能的变化,用什么力做功去量度”。

  3。对功、能概念及其关系的认识和理解,不仅是本节、本章教学的重点和难点,也是物理教学的重点和难点之一。通过本节教学应使学生认识到,在今后的学习中还将不断对上述问题作进一步的分析和认识。

  三、教具

  投影仪、投影片等。

  四、主要教学过程

  (一)引入新课

  结合机械能守恒定律引入新课。

  提出问题:

  1。机械能守恒定律的内容及物体机械能守恒的条件各是什么?

  评价学生回答后,进一步提问引导学生思考。

  2。如果有重力、弹簧弹力以外其它力对物体做功,物体的机械能如何变化?物体机械能的变化和哪些力做功有关呢?物体机械能变化的规律是什么呢?

  教师提出问题之后引起学生的注意,并不要求学生回答。在此基础上教师明确指出:

  机械能守恒是有条件的。大量现象表明,许多物体的机械能是不守恒的'。例如从车站开出的车辆、起飞或降落的飞机、打入木块的子弹等等。

  分析上述物体机械能不守恒的原因:从车站开出的车辆机械能增加,是由于牵引力(重力、弹力以外的力)对车辆做正功;射入木块后子弹的机械能减少,是由于阻力对子弹做负功。

  重力和弹力以外的其它力对物体做功和物体机械能变化有什么关系,是本节要研究的中心问题。

  (二)教学过程设计

  提出问题:下面我们根据已掌握的动能定理和有关机械能的知识,分析物体机械能变化的规律。

  1。物体机械能的变化

  问题:质量m的小滑块受平行斜面向上拉力F作用,沿斜面从高度h1上升到高度h2处,其速度由v1增大到v2,如图所示,分析此过程中滑块机械能的变化与各力做功的关系。

  引导学生根据动能定理进一步分析、探讨小滑块机械能变化与做功的关系。归纳学生分析,明确:

  选取斜面底端所在平面为参考平面。根据动能定理∑W=ΔEk,有

  由几何关系,有sinθL=h2-h1

  即FL-fL=E2-E1=ΔE

  引导学生理解上式的物理意义。在学生回答的基础上教师明确指出:

  (1)有重力、弹簧弹力以外的其它力对物体做功,是使物体机械能发生变化的原因;

  (2)重力和弹簧弹力以外其它力对物体所做功的代数和,等于物体机械能的变化量。这是物体机械能变化所遵循的基本规律。

  2。对物体机械能变化规律的进一步认识

  (1)物体机械能变化规律可以用公式表示为W外=E2-E1或W外=ΔE

  其中W外表示除重力、弹簧弹力以外其它力做功的代数和,E1、E2分别表示物体初、末状态的机械能,ΔE表示物体机械能变化量。

  (2)对W外=E2-E1进一步分析可知:

  (i)当W外>0时,E2>E1,物体机械能增加;当W外<0时,E2

  (ii)若W外=0,则E2=E1,即物体机械能守恒。由此可以看出,W外=E2-E1是包含了机械能守恒定律在内的、更加普遍的功和能关系的表达式。

  (3)重力、弹簧弹力以外其它力做功的过程,其实质是其它形式的能与机械能相互转化的过程。

  例1。质量4。0×103kg的汽车开上一山坡。汽车沿山坡每前进100m,其高度升高2m。上坡时汽车速度为5m/s,沿山坡行驶500m后速度变为10m/s。已知车行驶中所受阻力大小是车重的0。01倍,试求:(1)此过程中汽车所受牵引力做功多少?(2)汽车所受平均牵引力多大?取g=10m/s2。本题要求用物体机械能变化规律求解。

  引导学生思考与分析:

  (1)如何依据W外=E2-E1求解本题?应用该规律求解问题时应注意哪些问题?

  (2)用W外=E2-E1求解本题,与应用动能定理∑W=Ek2-Ek1有什么区别?

  归纳学生分析的结果,教师明确给出例题求解的主要过程:

  取汽车开始时所在位置为参考平面,应用物体机械能变化规律W外=E2-E1解题时,要着重分析清楚重力、弹力以外其它力对物体所做的功,以及此过程中物体机械能的变化。这既是应用此规律解题的基本要求,也是与应用动能定理解题的重要区别。

  例2。将一个小物体以100J的初动能从地面竖直向上抛出。物体向上运动经过某一位置P时,它的动能减少了80J,此时其重力势能增加了60J。已知物体在运动中所受空气阻力大小不变,求小物体返回地面时动能多大?

  引导学生分析思考:

  (1)运动过程中(包括上升和下落),什么力对小物体做功?做正功还是做负功?能否知道这些力对物体所做功的比例关系?

  (2)小物体动能、重力势能以及机械能变化的关系如何?每一种形式能量的变化,应该用什么力所做的功量度?

  归纳学生分析的结果,教师明确指出:

  (1)运动过程中重力和阻力对小物体做功。

  (2)小物体动能变化用重力、阻力做功的代数和量度;重力势能的变化用重力做功量度;机械能的变化用阻力做功量度。

  (3)由于重力和阻力大小不变,在某一过程中各力做功的比例关系可以通过相应能量的变化求出。

  (4)根据物体的机械能E=Ek+Ep,可以知道经过P点时,物体动能变化量大小ΔEk=80J,机械能变化量大小ΔE=20J。

  例题求解主要过程:

  上升到最高点时,物体机械能损失量为

  由于物体所受阻力大小不变,下落过程中物体损失的机械能与上升过程相同,因此下落返回地面时,物体的动能大小为

  E′k=Ek0-2ΔE′=50J

  本例题小结:

  通过本例题分析,应该对功和能量变化有更具体的认识,同时应注意学习综合运用动能定理和物体机械能变化规律解决问题的方法。

  思考题(留给学生课后练习):

  (1)运动中物体所受阻力是其重力的几分之几?

  (2)物体经过P点后还能上升多高?是前一段高度的几分之几?

  五、小结

  本小结既是本节课的第3项内容,也是本章的小结。

  3。功和能

  (1)功和能是不同的物理量。能是表征物理运动状态的物理量,物体运动状态发生变化,物体运动形式发生变化,物体的能都相应随之变化;做功是使物体能量发生变化的一种方式,物体能量的变化可以用相应的力做功量度。

  (2)力对物体做功使物体能量发生变化,不能理解为功变成能,而是通过力做功的过程,使物体之间发生能量的传递与转化。

  (3)力做功可以使物体间发生能的传递与转化,但能的总量是保持不变的。自然界中,物体的能量在传递、转化过程中总是遵循能量守恒这一基本规律的。

  六、说明

  本节内容的处理应根据学生具体情况而定,学生基础较好,可介绍较多内容;学生基础较差,不一定要求应用物体机械能变化规律解题,只需对功和能关系有初步了解即可。

高一物理教案10

  1.3运动快慢的描述-速度

  教学目标:

  一、知识目标

  1、理解速度的概念。知道速度是表示运动快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位,知道它是矢量。

  2、理解平均速度,知道瞬时速度的概念。

  3、知道速度和速率以及它们的区别。

  二、能力目标

  1、比值定义法是物理学中经常采用的方法,学生在学生过程中掌握用物理工具描述物理量之间的关系的方法。

  2、培养学生的迁移类推能力,抽象思维能力。

  三、德育目标

  由简单的问题逐步把思维迁移到复杂方向,培养学生认识事物的规律,由简单到复杂。

  教学重点

  平均速度与瞬时速度的概念及其区别

  教学难点

  怎样由平均速度引出瞬时速度

  教学方法

  类比推理法

  教学用具

  有关物理知识的投影片

  课时安排

  1课时

  教学步骤

  一、导入新课

  质点的各式各样的运动,快慢程度不一样,那如何比较运动的快慢呢?

  二、新课教学

  (一)用投影片出示本节课的学习目标:

  1、知道速度是描述运动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、知道瞬时速度是描述运动物体在某一时刻(或经过某一位置时)的速度,知道瞬时速度的大小等于同一时刻的瞬时速率。

  (二)学生目标完成过程

  1、速度

  提问:运动会上,比较哪位运动员跑的快,用什么方法?

  学生:同样长短的位移,看谁用的时间少。

  提问:如果运动的时间相等,又如何比较快慢呢?

  学生:那比较谁通过的位移大。

  老师:那运动物体所走的位移,所用的时间都不一样,又如何比较其快慢呢?

  学生:单位时间内的位移来比较,就找到了比较的统一标准。

  师:对,这就是用来表示快慢的物理量速度,在初中时同学就接触过这个概念,那同学回忆一下,比较一下有哪些地方有了侧重,有所加深。

  板书:速度是表示运动的快慢的物理量,它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。用v=s/t表示。

  由速度的定义式中可看出,v的单位由位移和时间共同决定,国际单位制中是米每秒,符号为m/s或ms1,常用单位还有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。

  板书:

  速度的方向就是物体运动的方向。

  2、平均速度

  在匀速直线运动中,在任何相等的时间里位移都是相等的,那v=s/t是恒定的。那么如果是变速直线运动,在相等的时间里位移不相等,那又如何白色物体运动的快慢呢?那么就用在某段位移的平均快慢即平均速度来表示。

  例:百米运动员,10s时间里跑完100m,那么他1s平均跑多少呢?

  学生马上会回答:每秒平均跑10m。

  师:对,这就是运动员完成这100m的平均快慢速度。

  板书:

  说明:对于百米运动员,谁也说不来他在哪1秒破了10米,有的1秒钟跑10米多,有的1秒钟跑不到10米,但它等效于运动员自始至终用10m/s的速度匀速跑完全程。所以就用这平均速度来粗略表示其快慢程度。但这个 =10m/s只代表这100米内(或10秒内)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:一辆自行车在第一个5秒内的位移为10米,第二个5秒内的位移为15米,第三个5秒内的位移为12米,请分别求出它在每个5秒内的平均速度以及这15秒内的平均速度。

  学生计算得出:

  由此更应该知道平均速度应指明是哪段时间内的平均速度。

  3、瞬时速度

  如果要精确地描述变速直线运动的快慢,应怎样描述呢?那就必须知道某一时刻(或经过某一位置)时运动的快慢程度,这就是瞬时速度。

  板书:瞬时速度:运动的物体在(经过)某一时刻(或某一位置)的速度。

  比如:骑摩托车时或驾驶汽车时的速度表显示,若认为以某一速度开始做匀速运动,也就是它前一段到达此时的瞬时速度。

  在直线运动中,瞬时速度的方向即物体在这一位置的.运动方向,所以瞬时速度是矢量。通常我们只强调其大小,把瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称为速率,是标量。

  4、巩固训练:(出示投影片)

  一物体从甲地到乙地,总位移为2s,前一s内平均速度为v1,第二s内平均开速度为v2,求这个物体在从甲地到乙地的平均速度 。

  师生共评:有的同学答案为 这是错误的。平均速度不是速度的平均值,要严格按照平均速度的定义来求,用这段总位移与这段位移所用的时间的比值,也就只表示这段位移内的平均速度。

  三、小结

  1、速度的概念及物理意义;

  2、平均速度的概念及物理意义;

  3、瞬时速度的概念及物理意义;

  4、速度的大小称为速率。

  拓展:

  本节课后有阅读材料,怎样理解瞬时速度,同学们有兴趣的话,请看一下,这里运用了物理的极限思想,有助于你对瞬时速度的理解。

  四、作业P26练习三3、4、5

  五、板书设计

  【总结】20xx年已经到来,高中的同学也即将进入一系列的寒假春节,小编在此特意收集了寒假有关的文章供读者阅读。

高一物理教案11

  (一)教学目的

  初步认识与非门可以代替与门、非门。

  (二)实验器材

  T065或74LS00型二输入端四与非门集成电路两块,100欧定值电阻1只,GD55—2型发光二极管1只,常闭按钮开关两个,一号干电池三节(附电池盒),MG42—20A型光敏电阻1只。

  (三)教学过程

  1.复习

  我们已经学过了与门、非门、与非门三种门电路,同学们还记得与门、非门、与非门使电路闭合的条件吗?同学们边回答,老师边板书:

  (与门输入端都是高电位时非门输入端是低电位时与非门只要有一个输入端是低电位)

  与非门是最常见的门电路,这是因为不但它本身很有用而且在没有专用的非门、与门时(为了生产、调试的方便与规范,在集成电路产品中没有与门、非门,而只供应与非门),可以用与非门来分别代替它们。今天我们就学习如何把与非门作为与门、非门使用。板书:

  (第六节与非门作为与门、非门)

  2.进行新课

  (1)用与非门作为非门

  同学们,现在我们研究只应用与非门的一个输入端A(或B),另一个输入端B(或A)空着,这个与非门的开关条件。

  问:把这个与非门的A与低电位相接时,它的输出端是高电位还是低电位?把它当作一个电路的开关,此时电路是开的,还是关的.?(高电位,关的)

  问:把这个与非门的A与高电位相接时,它的输出端是高电位还是低电位?这个开关电路是开的,还是关的?(低电位,开的)

  问:这样使用与非门,这个与非门可不可以看作是个非门(与本节课复习中的板书呼应)?(可以)

  板书:

高一物理教案12

  一、设计思想

  在旧教材中,《曲线运动》关于曲线运动的速度方向的教学,通常通过演示圆周运动的小球离心现象,演示砂轮火星痕迹实验,采取告知的方式,让学生知道曲线运动的速度方向为该位置的切线方向,由于轨迹是瞬间性,实验有效性差。在新教材中,通过曲线轨道实验演示曲线运动的方向,再告知速度方向是曲线的切线方向,与旧教材相比,能获得具体的轨迹和末速度的方向,但是无法证明速度方向是切线方向。

  笔者通过简易自制器材,让学生通过探究过程获得曲线运动的速度方向,并自己获得如何画曲线运动的速度方向的方法,强调科学探究的过程。笔者还通过当堂设计自行车挡泥板,以便学生把自己获得的知识应用于实践,体验学以致用、知识有价的感受。还要求学生观察自行车的挡泥板验证自己的设计作为课外作业,体会STS的意义,提高科学素养。

  二、教材分析

  教学基本要求:知道什么叫曲线运动,知道曲线运动中速度的方向,能在轨迹图中画出速度的(大致)方向,知道曲线运动是一种变速运动,知道物体做曲线运动的条件。

  发展要求:掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。

  本课是整章教学的基础,但不是重点内容,通过实验和讨论,让学生体会到曲线运动的物体的速度是时刻改变的,曲线运动是变速运动,速度的方向是曲线的切线方向。

  模块的知识内容有三点:1、什么是曲线运动(章引);2、曲线运动是变速运动;3、物体做曲线运动的条件。

  三、学情分析

  在初中,已经学过什么是直线运动,什么是曲线运动,也知道曲线运动是常见的运动,但是不知道曲线运动的特点和原因。由于初中的速度概念的影响,虽然学生在第一模块学过速度的矢量性,但是在实际学习中常常忽略了速度的方向,也就是说学生对曲线运动是变速运动的掌握有困难。

  学生分组实验时,容易滚跑小钢珠,要求学生小心配合。几何作图可能难以下手,教师可以适当提示。学生主要的学习行为是观察、回答、实验。

  四、教学目标

  1、知识与技能:

  (1)知道什么叫曲线运动;

  (2)知道曲线运动中速度的方向;

  (3)能在轨迹图中画出速度的.大致方向,能在圆周运动轨迹中规范地画出速度方向;

  (4)知道曲线运动是一种变速运动;

  (5)知道物体做曲线运动的条件;

  (6)会判断轨迹弯曲方向(发展要求)。

  2、过程与方法

  (1)经历发现问题──猜想──探究──验证──结论──交流的探究过程;

  (2)经历并体会研究问题要先从粗略到精细,由定性到定量,由特殊到一般再到特殊的过程;

  (3)尝试用物理几何原理在物理研究中应用。

  3、情感态度与价值观

  (1)主动细心观察,注意关注身边的科学,积极参与学习活动。

  (2)感受到科学研究问题源于生活实践,获得的结论服务于生活实践,体会学以致用的感受。

  (3)初步感受下结论不能主观而要有科学依据的严谨的科学态度。

  (4)初步养成小心翼翼做实验的习惯。

  五、重点难点

  重点:体验获得曲线运动的速度方向是切线方向的实验过程。会标出曲线运动的速度方向。

  难点:如何获得曲线运动的速度方向是切线方向。如何画出曲线运动的速度方向。

  六、教学策略与手段

  在教学活动上:体现学生的主体性,体现教师的指导性和服务性。在教学媒体设计上:强调以试验教学为主,以多媒体为辅助(投影问题与习题)。在教学程序上基本上按照加涅信息加工模型。引起注意──告知学生学习目标──刺激回忆先决性的学习──呈现刺激材料──提供学习帮助──引出作业──提供作业──提供反馈──评价作业──促进保持和迁移,通过问题链把教、学、练、评有机整合。在学习过程上:突出学生发现问题──猜想──探究──验证──结论──应用。在探究方法上:突出整合物理知识解决物理问题。认知过程上:突出人类的学习规律和认知规律,即,由粗略研究到精细研究,由特殊到一般再到特殊的过程。在理念上:突出科学的研究源于生活实践,服务于生活实践;认识到下结论必须要有科学依据。

  七、课前准备

  学生无需预习课本,否则像已知谜底的猜谜活动那样,那些探究的活动和问答没有意义。

  教师要做好教学用具准备工作。车速计数码照片;细线和摆球;矿泉水和小雨伞;砂轮、锯条和插座;小钢珠、黑墨水瓶、白纸,大的塑料三角板,量角尺,自制圆弧形有机玻璃,自制有机玻璃斜面,方形磁铁。调试多媒体设备。

  八、教学过程

  曲线运动

  问题一:什么样的运动叫曲线运动?[投影]

  师:人走路,驾车骑车、分吹雨打河流弯弯,篮球足球跑步等,飞机导弹卫星宇航行星,运动按照运动轨迹分为直线运动和曲线运动,物体运动的轨迹为曲线的运动叫曲线运动。请大家列举曲线运动现象。

  生:举例曲线运动

  师:曲线运动是很常见的运动。圆周运动是曲线运动的一种特殊现象。

  (教学安排,简单扼要,节约时间)

  问题二:做曲线运动的物体的速度有什么特点?[投影]

  师:要研究物体的运动,我们必须研究物体的位移、速度、加速度等物理量,本堂课我们先研究曲线运动的速度的大小和方向有什么特点。

  1、做曲线运动的物体的速度大小?[投影]

  师:汽车里面有一个车速计(多媒体呈现数码照片),若果汽车拐弯时保持这个读数不变,那么,汽车做直线运动还是曲线运动?它的速度大小有无变化?

  师:通常情况下,汽车拐弯要减速慢行,那么,汽车的慢行拐弯时,车上的车速计的读数如何变化?车还是做曲线运动吗?

  师:这些事实说明,作曲线运动的物体的速度大小可以变化也可以不变(板书)。

  2、做曲线运动的物体的速度方向?[投影]

  汽车的拐弯时,速度方向有无变化?速度是一个矢量,它有方向性,那么做曲线运动物体的速度方向如何?

  粗略研究(猜想):

  演示1:教师演示摆球圆周运动时(先要求学生观察小球的运动方向),突然放手,小球飞出去。

  演示2:教师把矿泉水到在一把小雨伞上(先要求学生观察水滴的运动方向),快速旋转小雨伞,雨滴从转动的小雨伞边缘飞出。

  演示3:演示砂轮火星(要求砂轮圆面朝学生,以便学生观测大致切线方向)。

  请学生到黑板上补画出小球、水滴、火星的方向。结果学生都会画出大致方向。

  师:你们画出的方向是精确方向还是大致方向。如何画出精确的方向?

  精细研究(探究、验证、结论)(重点难点):

  物体做匀速直线运动,它的速度方向和运动轨迹方向一致。如果曲线运动的物体突然开始做匀速直线运动,那么直线运动的方向和曲线运动的末速度方向一致。(采取板画形式,师生共同回忆得出这个结论)

  1、教师先演示投影:把小钢珠放在黑墨水瓶盖里转一下(内有一点点墨水),再放在半圆形有机玻璃轨道上运动并飞出,让钢珠在白纸上留下痕迹,同样在3/5半圆周,4/5半圆周上运动飞出,让学生猜测飞出方向由什么特点?(有机玻璃板说明:厚约5毫米,略小于小钢珠直径,圆弧半径15厘米,MN边稍长些,以便过MN做直线,根据半径大小确定圆心O位置。)

  学生猜想:切线方向

  师:已知圆弧半径为15厘米。如何验证?请用几何方法作图验证。

  生:标出飞出点和圆心,做圆心和飞出点的连线,用量角尺量出该连线和飞出轨迹直线的夹角,是否90度。

  2、再分组实验,提醒同桌配合,小心钢珠滚跑。实验完毕,要求作图验证,并互相讨论交流。

  3、交流和结论:

  师:要引导学生得出正确的科学结论:圆周运动的物体的速度方向为该点的切线方向,而不能直接得出曲线运动的的物体速度方向为该点的切线方向。

  4、如何在圆周运动的轨迹上标注速度方向?

  请在圆周上任取两点,作出该位置的物体速度方向。并研究圆周运动的速度方向有什么特点?

  学生:找出圆心,做圆心和某点连线,再做连线的垂线,标出箭头(精确画法)。

  学生:不同位置,速度方向不一样。圆周运动是变速运动

  (特别强调:刚才的实验是圆周运动,不能得出曲线运动是变速运动曲线运动的速度方向是切线方向的结论)

  5、一般曲线运动的速度情况和圆周运动一样吗?(由特殊到一般)

  师边画边讲:圆周是特殊的曲线,一般的曲线可以看成很多很多的圆弧构成,每一个圆弧都是圆周的一部分。所以,曲线运动可以看成无数个圆周运动构成,曲线上每一个位置的速度方向就是该点所在的圆周的切线方向,速度方向时刻在变化。

  所以:曲线运动的物体速度方向为该点的切线方向曲线运动是变速运动[投影]。

  6、如何画一般曲线运动的速度方向?

  要求学生阅读课文33页关于切线的三个自然段。教师再作示范。让学生学会粗略画一般曲线运动的速度方向。

  第一次课堂练习(及时反馈、巩固、评价、迁移)

  1、作业本37页第3题。和平号空间站环绕地球运行的轨迹是直线还是曲线?运行速度保持不变还是时刻改变。

  2、作业本37页第7题。要求在在汽车波浪形路径上三个位置标注速度的方向。

  问题三:如何使物体做曲线运动?[投影]

  演示投影:在投影仪上铺上白纸,放上一个高度1厘米左右自制的有机玻璃玻璃斜坡,中间刻一条直槽。把小钢珠放在墨水瓶盖里转一下,把小钢珠放在槽中滚下,先不用磁铁,轨迹是一条直线。(效果很好,轨迹很清晰)

  师:如何使小钢珠拐弯?

  生:用磁铁吸引。

  教师演示并投影:磁铁用电机模型里的方形磁铁(效果很好)。

  师:要使小钢珠会弯向右侧,磁体放在哪一侧?

  生:右侧。教师演示结果。

  师:要使小钢珠会弯向左侧,磁体放在哪一侧?

  生:把磁铁放在左侧。教师演示结果。

  师:如果放在正下方,小钢珠会作什么运动?

  师:如果放在正上方,小钢珠会作什么运动?

  师:你认为物体做曲线运动的条件是什么?

  生:运动物体在一个外力作用下。

  师:对这个外力有什么要求?

  生:外力方向与运动方向有个夹角?

  师:外力方向和运动方向有什么要求吗?

  生:不能相同也不能相反,也就是不能在同一条直线。

  师;如果在两侧各放一个磁铁,小钢珠运动轨迹会弯向哪边?

  生:那边磁力大,弯向哪边。

  引导学生得出结论(板书):

  物体做曲线运动的条件:物体受到的合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。

  巩固练习 学生演示并分析:

  师:怎么样使粉笔头作曲线运动?怎么使粉笔头作直线运动?原因分析。

  第二次课堂练习(及时反馈、复习、巩固、评价、迁移)

  1、作业本38页第6题:已知物体初速度方向和恒定的合外力方向,判断物体运动的大致轨迹。

  课堂小结:[以问答题形式进行]

  2、(投影)下面说法正确的?

  A。曲线运动的速度大小一定是变化的

  B。曲线运动的速度方向一定是变化的

  C。曲线运动一定是变速运动

  D。变速运动一定是曲线运动

  E。做曲线运动的物体所受合力一定不为零。

  F。合外力不为零的运动一定是曲线运动。

  G。曲线运动的加速度一定不为零。

  H。曲线运动的加速度一定为零。

  问题四:这些知识有什么用处?

  实际应用:给自行车设计挡泥板。

  教师:如果轮子上粘有泥巴,随车轮转动,这些泥巴将沿什么样方向飞出?应该设计怎样的档泥板?

  要求学生只画两个轮子,标注前轮和后轮,在轮子上画挡泥板。

  教师投影展示学生的设计图,请学生讲解设计理念和依据。教师以倾听为主,可以以问题形式提出自己疑问作为点评,但不提供正确答案。(作为课外观测作业)

  九、作业设计

  教师要求学生到自行车棚观察自行车的挡泥板。对照自己的设计,做比较分析。推测设计师为什么要这样设计。

  十、知识结构或板书设计

  曲线运动

  1、曲线运动:物体运动的轨迹为曲线的运动。

  2、曲线运动的特点:是变速运动

  速度大小可以变化也可以不变

  速度方向为切线方向,时刻在变化

  3、做曲线运动的条件:

  物体受到的合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上

  【问题研讨】

  1、钢珠的轨迹分析:

  小钢珠滚出的轨迹和有机玻璃的圆周不是重合的,如图所示,相差一个钢珠的半径值,但是圆心和飞出点的连线与半径还是是垂直。由于小钢珠的半径远远小于圆弧的半径,这点相差可以忽略。如果学生能力较强,可以略作说明。

  2、作业分析;

  课堂上,学生对挡泥板的设计很感兴趣,但是由于教师对学生设计不做肯定或否定,而是说你们都有自行车、或者天天看到自行车,有无注意观察,你们看到的自行车挡泥板是这么样的?让事实说话吧,请大家到停车场看看。学生心理求知欲更强烈,课后许多学生立即去观察。结果晚自修时就有很多学生把观察到情形告诉我。我组织大家讨论,取得意想不到的效果。这个作业很有物理味道,体现STS教育,学生参与度强,观察细致,分析有理。

  分类分析:

  1、大部分自行车没有挡泥板 (学生的自行车)

  2、小部分前轮的挡泥板为1/4圆周,后轮的挡泥板为1/2圆周。(教师的旧式自行车)

  3、极少数自行车的后轮上有一小段斜向下或斜上翘的挡泥板,

  4、极少数自行车的前轮有一小段水平或弧形挡泥板。

  5、大家发现摩托车前轮后轮都有挡泥板,并且和老式自行车的挡泥板一样。

  我们一起交流、讨论、推测那些设计师的设计的思想。归纳出几点:1、赛车型自行车尽量减少车的重量和次要附件,可以不用挡泥板。2、目前道路基本是水泥路或沥青路,泥巴很少见,挡泥板的功能淡化。3、考虑到泥巴做斜上抛运动,挡泥板不一定要圆弧形,也不一定要那么长,也不必紧紧包住轮

高一物理教案13

  一、应用解法分析动态问题

  所谓解法就是通过平行四边形的邻边和对角线长短的关系或变化情况,作一些较为复杂的定性分析,从形上就可以看出结果,得出结论.

  例1 用细绳AO、BO悬挂一重物,BO水平,O为半圆形支架的圆心,悬点A和B在支架上.悬点A固定不动,将悬点B从1所示位置逐渐移到C点的过程中,试分析OA绳和OB绳中的拉力变化情况.

  [方法归纳]

  解决动态问题的一般步骤:

  (1)进行受力分析

  对物体进行受力分析,一般情况下物体只受三个力:一个是恒力,大小方向均不变;另外两个是变力,一个是方向不变的力,另一个是方向改变的力.在这一步骤中要明确这些力.

  (2)画三力平衡

  由三力平衡知识可知,其中两个变力的合力必与恒力等大反向,因此先画出与恒力等大反向的力,再以此力为对角线,以两变力为邻边作出平行四边形.若采用力的分解法,则是将恒力按其作用效果分解,作出平行四边形.

  (3)分析变化情况

  分析方向变化的力在哪个空间内变化,借助平行四边形定则,判断各力变化情况.

  变式训练1 如2所示,一定质量的物块用两根轻绳悬在空中,其中绳OA固定不动,绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动,则在绳OB由水平转至竖直的过程中,绳OB的张力的大小将( )

  A.一直变大

  B.一直变小

  C.先变大后变小

  D.先变小后变大

  二、力的正交分解法

  1.概念:将物体受到的所有力沿已选定的两个相互垂直的方向分解的方法,是处理相对复杂的多力的合成与分解的常用方法.

  2.目的:将力的合成化简为同向、反向或垂直方向的分力,便于运用普通代数运算公式解决矢量的运算,“分解”的目的是为了更好地“合成”.

  3.适用情况:适用于计算三个或三个以上力的合成.

  4.步骤

  (1)建立坐标系:以共点力的作用点为坐标原点,直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上.

  (2)正交分解各力:将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上,并求出各分力的大小,如3所示.

  (3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和,即:

  Fx=F1x+F2x+…

  Fy=F1y+F2y+…

  (4)求共点力的合力:合力大小F=F2x+F2y,合力的.方向与x轴的夹角为α,则tan α=FyFx,即α=arctan FyFx.

  4

  例2 如4所示,在同一平面内有三个共点力,它们之间的夹角都是120°,大小分别为F1=20 N,F2=30 N,F3=40 N,求这三个力的合力F.

  5

  变式训练2 如5所示,质量为m的木块在推力F的作用下,在水平地面上做匀速运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,那么木块受到的滑动摩擦力为( )

  A.μmg

  B.μ(mg+Fsin θ)

  C.μ(mg-Fsin θ)

  D.Fcos θ

  三、力的分解的实际应用

  例3 压榨机结构如6所示,B为固定铰链,A为活动铰链,若在A处施另一水平力F,轻质活塞C就以比F大得多的力压D,若BC间距为2L,AC水平距离为h,C与左壁接触处光滑,则D所受的压力为多大?

  例4 如7所示,是木工用凿子工作时的截面示意,三角形ABC为直角三角形,∠C=30°.用大小为F=100 N的力垂直作用于MN,MN与AB平行.忽略凿子的重力,求这时凿子推开木料AC面和BC面的力分别为多大?

  变式训练3 光滑小球放在两板间,如8所示,当OA板绕O点转动使 θ角变小时,两板对球的压力FA和FB的变化为( )

  A.FA变大,FB不变

  B.FA和FB都变大

  C.FA变大,FB变小

  D.FA变小,FB变大

  例5 如9所示,在C点系住一重物P,细绳两端A、B分别固定在墙上,使AC保持水平,BC与水平方向成30°角.已知细绳最大只能承受200 N的拉力,那么C点悬挂物体的重量最

  多为多少,这时细绳的哪一段即将被拉断?

  参考答案

  解题方法探究

  例1 见解析

  解析 在支架上选取三个点B1、B2、B3,当悬点B分别移动到B1、B2、B3各点时,AO、BO中的拉力分别为FTA1、FTA2、FTA3、和FTB1、FTB2、FTB3,从中可以直观地看出,FTA逐渐变小,且方向不变;而FTB先变小,后变大,且方向不断改变;当FTB与FTA垂直时,FTB最小.

  变式训练1 D

  例2 F=103 N,方向与x轴负向的夹角为30°

  解析 以O点为坐标原点,建立直角坐标系xOy,使Ox方向沿力F1的方向,则F2与y轴正向间夹角α=30°,F3与y轴负向夹角β=30°,如甲所示.

  先把这三个力分解到x轴和y轴上,再求它们在x轴、y轴上的分力之和.

  Fx=F1x+F2x+F3x

  =F1-F2sin α-F3sin β

  =20 N-30sin 30° N-40sin 30° N=-15 N

  Fy=F1y+F2y+F3y

  =0+F2cos α-F3cos β

  =30cos 30° N-40cos 30° N=-53 N

  这样,原来的三个力就变成互相垂直的两个力,如乙所示,最终的合力为:

  F=F2x+F2y=-152+-532 N=103 N

  设合力F与x轴负向的夹角为θ,则tan θ=FyFx=-53 N-15 N=33,所以θ=30°.

  变式训练2 BD

  例3 L2hF

  解析 水平力F有沿AB和AC两个效果,作出力F的分解如甲所示,F′=h2+L22hF,由于夹角θ很大,力F产生的沿AB、AC方向的效果力比力F大;而F′又产生两个作用效果,沿水平方向和竖直方向,如乙所示.

  甲 乙

  Fy=Lh2+L2F′=L2hF.

  例4 1003 N 200 N

  解析 弹力垂直于接触面,将力F按作用效果进行分解如所示,由几何关系易得,推开AC面的力为F1=F/tan 30°=1003 N.

  推开BC面的力为F2=F/sin 30°=200 N.

  变式训练3 B [利用三力平衡判断如下所示.

  当θ角变小时,FA、FB分别变为FA′、FB′,都变大.]

  例5 100 N BC段先断

  解析 方法一 力的合成法

  根据一个物体受三个力作用处于平衡状态,则三个力的任意两个力的合力大小等于第三个力大小,方向与第三个力方向相反,在甲中可得出F1和F2的合力F合竖直向上,大小等于F,由三角函数关系可得出F合=F1sin 30°,F2=F1cos 30°,且F合=F=G.

  甲

  设F1达到最大值200 N,可得G=100 N,F2=173 N.

  由此可看出BC绳的张力达到最大时,AC绳的张力还没有达到最大值,在该条件下,BC段绳子即将断裂.

  设F2达到最大值200 N,可得G=115.5 N,F1=231 N>200 N.

  由此可看出AC绳的张力达到最大时,BC绳的张力已经超过其最大能承受的力.在该条件下,BC段绳子早已断裂.

  从以上分析可知,C点悬挂物体的重量最多为100 N,这时细绳的BC段即将被拉断.

  乙

  方法二 正交分解法

  如乙所示,将拉力F1按水平方向(x轴)和竖直方向(y轴)两个方向进行正交分解.由力的平衡条件可得F1sin 30°=F=G,F1cos 30°=F2.

  F1>F2;绳BC先断, F1=200 N.

  可得:F2=173 N,G=100 N.

高一物理教案14

  一、自由落体运动

  1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.

  思考:不同的物体,下落快慢是否相同?为什么物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况不同?

  在空气中与在真空中的区别是,空气中存在着空气阻力.对于一些密度较小的物体,例如降落伞、羽毛、纸片等,在空气中下落时,受到的空气阻力影响较大;而一些密度较大的物体,如金属球等,下落时,空气阻力的影响就相对较小了.因此在空气中下落时,它们的快慢就不同了.

  在真空中,所有的物体都只受到重力,同时由静止开始下落,都做自由落体运动,快慢相同.

  2.不同物体的下落快慢与重力大小的关系

  (1)有空气阻力时,由于空气阻力的影响,轻重不同的物体的下落快慢不同,往往是较重的物体下落得较快.

  (2)若物体不受空气阻力作用,尽管不同的物体质量和形状不同,但它们下落的快慢相同.

  3.自由落体运动的特点

  (1)v0=0

  (2)加速度恒定(a=g).

  4.自由落体运动的性质:初速度为零的匀加速直线运动.

  二、自由落体加速度

  1.自由落体加速度又叫重力加速度,通常用g来表示.

  2.自由落体加速度的方向总是竖直向下.

  3.在同一地点,一切物体的自由落体加速度都相同.

  4.在不同地理位置处的自由落体加速度一般不同.

  规律:赤道上物体的重力加速度最小,南(北)极处重力加速度最大;物体所处地理位置的纬度越大,重力加速度越大.

  三、自由落体运动的运动规律

  因为自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动.

  1.速度公式:v=gt

  2.位移公式:h= gt2

  3.位移速度关系式:v2=2gh

  4.平均速度公式: =

  5.推论:h=gT2

  问题与探究

  问题1 物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况相同吗?你有什么假设与猜想?

  探究思路:物体在真空中下落时,只受重力作用,不再受到空气阻力,此时物体的加速度较大,整个下落过程运动加快.在空气中,物体不但受重力还受空气阻力,二者方向相反,此时物体加速度较小,整个下落过程较慢些.

  问题2 自由落体是一种理想化模型,请你结合实例谈谈什么情况下,可以将物体下落的运动看成是自由落体运动.

  探究思路:回顾第一章质点的概念,谈谈我们在处理物理问题时,根据研究问题的性质和需要,如何抓住问题中的主要因素,忽略其次要因素,建立一种理想化的模型,使复杂的问题得到简化,进一步理解这种重要的科学研究方法.

  问题3 地球上的不同地点,物体做自由落体运动的加速度相同吗?

  探究思路:地球上不同的地点,同一物体所受的重力不同,产生的重力加速度也就不同.一般来讲,越靠近两极,物体做自由落体运动的加速度就越大;离赤道越近,加速度就越小.

  典题与精析

  例1 下列说法错误的是

  A.从静止开始下落的物体一定做自由落体运动

  B.若空气阻力不能忽略,则一定是重的物体下落得快

  C.自由落体加速度的方向总是垂直向下

  D.满足速度跟时间成正比的下落运动一定是自由落体运动

  精析:此题主要考查自由落体运动概念的理解,自由落体运动是指物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.选项A没有说明是什么样的物体,所受空气阻力能否忽略不得而知;选项C中自由落体加速度的方向应为竖直向下,初速度为零的匀加速直线运动的速度都与时间成正比,但不一定是自由落体运动.

  答案:ABCD

  例2 小明在一次大雨后,对自家屋顶滴下的水滴进行观察,发现基本上每滴水下落的时间为1.5 s,他由此估计出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬间的速度.你知道小明是怎样估算的吗?

  精析:粗略估计时,将水滴下落看成是自由落体,g取10 m/s2,由落体运动的规律可求得.

  答案:设水滴落地时的速度为vt,房子高度为h,则:

  vt=gt=101.5 m/s=15 m/s

  h= gt2= 101.52 m=11.25 m.

  绿色通道:学习物理理论是为了指导实践,所以在学习中要注重理论联系实际.分析问题要从实际出发,各种因素是否对结果产生影响都应具体分析.

  例3 一自由下落的物体最后1 s下落了25 m,则物体从多高处自由下落?(g取10 m/s2)

  精析:本题中的物体做自由落体运动,加速度为g=10 N/kg,并且知道了物体最后1 s的位移为25 m,如果假设物体全程时间为t,全程的位移为s,该物体在前t-1 s的时间内位移就是s-25 m,由等式h= gt2和h-25= g(t-1)2就可解出h和t.

  答案:设物体从h处下落,历经的时间为t.则有:

  h= gt2 ①

  h-25= g(t-1)2 ②

  由①②解得:h=45 m,t=3 s

  所以,物体从离地45 m高处落下.

  绿色通道:把物体的自由落体过程分成两段,寻找等量关系,分别利用自由落体规律列方程,联立求解.

  自主广场

  基础达标

  1.在忽略空气阻力的情况下,让一轻一重的两石块从同一高度处同时自由下落,则

  A.在落地前的`任一时刻,两石块具有相同的速度、位移和加速度

  B.重的石块下落得快、轻的石块下落得慢

  C.两石块在下落过程中的平均速度相等

  D.它们在第1 s、第2 s、第3 s内下落的高度之比为1∶3∶5

  答案:ACD

  2.甲、乙两球从同一高度处相隔1 s先后自由下落,则在下落过程中

  A.两球速度差始终不变 B.两球速度差越来越大

  C.两球距离始终不变 D.两球距离越来越大

  答案:AD

  3.物体从某一高度自由落下,到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是

  A. ∶2 B. ∶1

  C.2∶1 D.4∶1

  答案:B

  4.从同一高度处,先后释放两个重物,甲释放一段时间后,再释放乙,则以乙为参考系,甲的运动形式是

  A.自由落体运动 B.匀加速直线运动a

  C.匀加速直线运动ag D.匀速直线运动

  答案:D

  5.A物体的质量是B物体质量的5倍,A从h高处,B从2h高处同时自由落下,在落地之前,以下说法正确的是

  A.下落1 s末,它们的速度相同

  B.各自下落1 m时,它们的速度相同

  C.A的加速度大于B的加速度

  D.下落过程中同一时刻,A的速度大于B的速度

  答案:AB

  6.从距离地面80 m的高空自由下落一个小球,若取g=10 m/s2,求小球落地前最后1 s内的位移.

  答案:35 m

  综合发展

  7.两个物体用长L=9.8 m的细绳连接在一起,从同一高度以1 s的时间差先后自由下落,当绳子拉紧时,第二个物体下落的时间是多长?

  答案:0.5 s

  8.一只小球自屋檐自由下落,在t=0.2 s内通过高度为h=2 m的窗口,求窗口的顶端距屋檐多高?(取g=10 m/s2)

  答案:2.28 m

  9.如图2-4-1所示,竖直悬挂一根长15 m的杆,在杆的下方距杆下端5 m处有一观察点A,当杆自由下落时,从杆的下端经过A点起,试求杆全部通过A点所需的时间.

  (g取10 m/s2)

  图2-4-1

  答案:1 s

高一物理教案15

  教学目标:

  1.知识与技能

  了解太阳能的优点.

  知道直接利用太阳能的两条途径.

  2.过程与方法

  培养学生的观察能力.

  初步分析问题和解决问题的能力.

  3.情感、态度与价值观目标

  通过课文讲解,使同学们养成实事求是的科学态度,热爱科学的情感.

  教学重点难点:

  常规能源与新能源的区别

  教学方法:

  提问讨论法

  教学器材:

  有关挂图、录像资料等

  教学过程:

  一、引入新课

  教师:人类利用的常规能源是什么?可以开发利用的新能源有哪些呢?

  学生:常规能源有煤、石油、天然气等化石燃料和风力、水力资源等等,可以开发利用的新能源有核能、太阳能、地热能、潮汐能等等.

  教师:回答得很好,前面我们已经学习了核能的开发和利用,用铀做燃料的反应堆虽然能大大减少能源的消耗,但是铀的储量也是有限的,而且使用时要产生放射性污染;轻核的聚变虽然比裂变干净,还能释放更多的能量,但是至今还没有真正解决和平利用的问题,所以还要开辟新能源.随着科学技术的发展,人们发现太阳不但一直间接地向人类提供生存和发展的能量,而且还是可能为人类长期地直接提供巨大能量的新能源.今天我们就来学习太阳能.

  二、进行新课

  板书:<太阳能>

  (1)太阳能的优点

  ①太阳能十分巨大.

  教师:同学们想想,太阳能有什么优点呢?

  板书:<(一)太阳能的优点>

  学生:太阳能非常巨大,从前面表中可见,太阳能向周围空间辐射的总功率达3.8×1026瓦.

  板书:<1.太阳能十分巨大>

  教师:说得很好,太阳能十分巨大.同学们知道太阳能辐射到地球表面的总功率是多少吗?(通过查看课本答:l.7×1017瓦)

  教师:同学们计算一下,太阳每小时辐射到地球的总能量有多少?(学生上黑板计算:1.7×1017瓦×3600秒=6.1×1020焦)

  教师:地球每小时从太阳获得的太阳能量有6.1×1020焦,这比目前全世界在一年内能源生产的总量还多,可见太阳能有多么巨大.

  ②太阳能供应时间长久.

  那么太阳能会不会用完呢?根据科学家推算,太阳像现在这样不停地向外辐射能量,还可以维持60亿年以上,对于人类来说,太阳能可以说是一种取之不尽,用之不竭的永久性能源.

  板书:<2.太阳能的供应时间十分长久>新 课 标 第 一 网

  ③太阳能分布广阔,获取方便.

  教师:我们到哪里去取太阳能?怎样获取呢?(只要太阳能照到的地方,就有太阳能,不用专门去寻找;只要用东西接收就行了,不需要挖掘开采)

  教师:很好,所以太阳能的第3个优点是:

  板书:<3.太阳能分布广阔,获取方便,无需挖掘开采和运输>

  ④使用太阳能安全、不污染环境.

  太阳能是最干净的能源,开发、利用太阳能不会给我们带来污染.所以,太阳能的第4个优点是:

  板书:<4.太阳能安全、不污染环境>

  (2)人类直接利用太阳能有两条途径

  教师先请同学议论:如何利用太阳能?然后总结.

  板书:<(二)直接利用太阳能的`两条途径

  1.把太阳能转化成内能以供利用>(讲解:例如用太阳炉、太阳能热水器等装置把太阳能转化成内能来做饭、烧水等等,也可用集热器把水加热,产生水蒸气,再推动汽轮发电机发电——这就叫太阳能热电站.)

  <2.通过光电转换装置把太阳能直接转化成电能>(讲解:例如用硅光电池——也叫太阳能电池,把太阳能直接转化成电能.太阳能电池的应用已很广泛,像人造卫星上的电源、太阳能汽车上的电源,小型电视机、计算器上的电源,城市道路路灯的电源等等都可用太阳能电池,我国还用太阳能电池做航标灯的电源,铁路信号灯的电源等等)

  (3)利用太阳能的困难

  教师:既然太阳能有那么多优点,为什么不大量推广、大范围应用呢?目前还有些技术问题没有解决.

  板书:<(三)广泛利用太阳能的困难

  1.太阳能虽然十分巨大,但它太分散>(讲解:经计算,垂直投射到地面每平方米面积上的太阳能只有几百瓦,所以要大规模开发利用太阳能必须设置庞大的收集和转换能量的系统,目前造价还太高,影响推广.<2.由于地球的自转和气候、季节等原因,太阳能的功率变化大,不稳定,给正常连续地使用造成困难>

  <3.目前太阳能转换器的效率不高>(讲解:光热转换的效率为50~60%,而光电转换的效率只有10%左右.所以还要下大力气研制高转换效率的材料)

  (4)结束语

  要大规模地直接利用太阳能还要做大量的研究工作,现在已取得一定成果,只要不断努力,必将会不断有新的进展,随着科学技术的进步,应用也将越来越广泛.有人预言,到21世纪,太阳能将会成为人类的重要能源之一.

  三、小结

  四、布置作业

  板书设计:

  第三节 太阳能

  一、太阳能的优点:

  1.太阳能十分巨大;

  2.太阳能的供应时间十分长久;

  3.太阳能分布广阔,获取方便,无需挖掘开采和运输;

  4.太阳能安全、不污染环境。

  二、直接利用太阳能的两条途径:

  三、广泛利用太阳能的困难:

  1.太阳能虽然十分巨大,但它太分散;

  2.由于地球的自转和气候、季节等原因,太阳能的功率变化大,不稳定,给正常连续地使用造成困难;

  3.目前太阳能转换器的效率不高。

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