高三物理教案反思
教案可以帮助教师了解学生的学习情况和需求,以便更好地满足学生的学习需求,从而提高学生的学习效果和自信心。下面小编给大家提供一些高三物理教案反思参考,希望对大家写高三物理教案反思有帮助。
高三物理教案反思篇1
教学目标
知识与技能
1.知道曲线运动的方向,理解曲线运动的性质
2.知道曲线运动的条件,会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系过程与方法
1.体验曲线运动与直线运动的区别
2.体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化
能领会曲线运动的奇妙与和谐,培养对科学的好奇心和求知欲
教学重点
1.什么是曲线运动
2.物体做曲线运动方向的判定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
教学课时
1课时
探究学习
1、曲线运动:
2、曲线运动速度的方向:
质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的方向。
3、曲线运动的条件:
(1)物体做曲线运动。
(2)运动速度方向与加速度的方向共线时,运动轨迹是
(3)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力为定值,运动为运动。
(4)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力不为定值,运动为运动。
4、曲线运动的性质:
(1)曲线运动中运动的方向时刻(变、不变),质点在某一时刻(某一点)的速度方向是沿,并指向运动轨迹凹下的一侧。
(2)曲线运动一定是运动,一定具有。
引入新课
生活中有很多运动情况,我们学习过各种直线运动,包括匀速直线运动,匀变速直线运动等,我们知道这几种运动的共同特点是物体运动方向不变。下面我们就来欣赏几组图片中的物体有什么特点(展示图片)
再看两个演示
第一,自由释放一只较小的粉笔头
第二,平行抛出一只相同大小的粉笔头
两只粉笔头的运动情况有什么不同?学生交流讨论。
结论:前者是直线运动,后者是曲线运动
在实际生活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。新课讲解
一、曲线运动
1.定义:运动的轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。
2.举出曲线运动在生活中的实例。
问题:曲线运动中速度的方向是时刻改变的,怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢?
引出下一问题。
二、曲线运动速度的方向
看图片:撑开带有水滴的雨伞绕柄旋转。
问题:水滴沿什么方向飞出?学生思考
结论:雨滴沿飞出时在那点的切线方向飞出。
如果球直线上的某处A点的瞬时速度,可在离A点不远处取一B点,求AB点的平均速度来近似表示A点的瞬时速度,时间取得越短,这种近似越精确,如时间趋近于零,那么AB见的平均速度即为A点的瞬时速度。
结论:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向。三、物体做曲线运动的条件
实验1:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在不受外力作用时将如何运动?学生实验
结论:做匀速直线运动。
实验2:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在运动方向的正前方或正后方放一条形
磁铁,小球将如何运动?学生实验
结论:小球讲做加速直线运动或者减速直线运动。
实验3:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在运动方向一侧放一条形磁铁,小球将如何运动?学生实验
结论:小球将改变轨迹而做曲线运动。
总结论:曲线运动的条件是,
当物体所受合力的方向跟物体运动的方向不在同一条直线时,物体就做曲线运动。
四、曲线运动的性质
问题:曲线运动是匀速运动还是变速运动学生思考讨论问题引导:
速度是(矢量、标量),所以只要速度方向变化,速度矢量就发生了,也就具有,因此曲线运动是。结论:曲线运动是变速运动。
课堂小结
1.曲线运动是变速运动,及速度的有可能变化,速度的方向一定变化。
2.当物体所受合力的方向跟物体运动的方向不在同一条直线时,物体就做曲线运动,所
以物体的加速度方向也跟速度方向不在同一直线上。
高三物理教案反思篇2
核力与核能
三维教学目标
1、知识与技能
(1)知道核力的概念、特点及自然界存在的四种基本相互作用;
(2)知道稳定原子核中质子与中子的比例随着原子序数的增大而减小;
(3)理解结合能的概念,知道核反应中的质量亏损;
(4)知道爱因斯坦的质能方程,理解质量与能量的关系。
2、过程与方法
(1)会根据质能方程和质量亏损的概念计算核反应中释放的核能;
(2)培养学生的理解能力、推理能力、及数学计算能力。
3、情感、态度与价值观
(1)使学生树立起实践是检验真理的标准、科学理论对实践有着指导和预见作用的能力;
(2)认识开发和利用核能对解决人类能源危机的重要意义。
教学重点:质量亏损及爱因斯坦的质能方程的理解。
教学难点:结合能的概念、爱因斯坦的质能方程、质量与能量的关系。
教学方法:教师启发、引导,学生讨论、交流。
教学用具:多媒体教学设备一套:可供实物投影、放像、课件播放等。
(一)引入新课
提问1:氦原子核中有两个质子,质子质量为mp=1.67×10-27kg,带电量为元电荷e=1.6×10-19C,原子核的直径的数量级为10-15m,那么两个质子之间的库仑斥力与万有引力两者相差多少倍?(两者相差1036倍)
提问2:在原子核那样狭小的空间里,带正电的质子之间的库仑斥力为万有引力的1036倍,那么质子为什么能挤在一起而不飞散?会不会在原子核中有一种过去不知道的力,把核子束缚在一起了呢?今天就来学习这方面的内容。
(二)进行新课
1、核力与四种基本相互作用
提示:20世纪初人们只知道自然界存在着两种力:一种是万有引力,另一种是电磁力(库仑力是一种电磁力)。在相同的距离上,这两种力的强度差别很大。电磁力大约要比万有引力强1036倍。
基于这两种力的性质,原子核中的质子要靠自身的引力来抗衡相互间的库仑斥力是不可能的。核物理学家猜想,原子核里的核子间有第三种相互作用存在,即存在着一种核力,是核力把核子紧紧地束缚在核内,形成稳定的原子核,后来的实验证实了科学家的猜测。
提问
1:那么核力有怎样特点呢?
(1)核力特点:
第一、核力是强相互作用(强力)的一种表现。
第二、核力是短程力,作用范围在1.5×10-15m之内。
第三、核力存在于核子之间,每个核子只跟相邻的核子发生核力作用,这种性质称为核力的饱和性。
总结:除核力外,核物理学家还在原子核内发现了自然界的第四种相互作用—弱相互作用(弱力),弱相互作用是引起原子核β衰变的原因,即引起中子转变质子的原因。弱相互作用也是短程力,其力程比强力更短,为10-18m,作用强度则比电磁力小。
(2)四种基本相互作用力:
弱力、强力、电磁力、引力和分别在不同的尺度上发挥作用:
①弱力(弱相互作用):弱相互作用是引起原子核β衰变的原因→短程力;
②强力(强相互作用):在原子核内,强力将核子束缚在一起→短程力;
③电磁力:电磁力在原子核外,电磁力使电子不脱离原子核而形成原子,使原了结合成分子,使分子结合成液体和固体→长程力;
④引力:引力主要在宏观和宇观尺度上“独领风骚”。是引力使行星绕着恒星转,并且联系着星系团,决定着宇宙的现状→长程力。
2、原子核中质子与中子的比例
随着原子序数的增加,稳定原子核中的中子数大于质子数。
思考:随着原子序数的增加,稳定原子核中的质子数和中子数有怎样的关系?(随着原子序数的增加,较轻的原子核质子数与中子数大致相等,但对于较重的原子核中子数大于质子数,越重的元素,两者相差越多)
思考:为什么随着原子序数的增加,稳定原子核中的中子数大于质子数?
提示:学生从电磁力和核力的作用范围去考虑。
总结:
若质子与中子成对地人工构建原子核,随原子核的增大,核子间的距离增大,核力和电磁力都会减小,但核力减小得更快。所以当原子核增大到一定程度时,相距较远的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力,这个原子核就不稳定了;
若只增加中子,中子与其他核子没有库仑斥力,但有相互吸引的核力,所以有助于维系原子核的稳定,所以稳定的重原子核中子数要比质子数多。
由于核力的作用范围是有限的,以及核力的饱和性,若再增大原子核,一些核子间的距离会大到其间恨本没有核力的作用,这时候再增加中子,形成的核也一定是不稳定的。因此只有200多种稳定的原子核长久地留了下来。
3、结合能
由于核子间存在着强大的核力,原子核是一个坚固的集合体。要把原子核拆散成核子,需要克服核力做巨大的功,或者需要巨大的能量。例如用强大的γ光子照射氘核,可以使它分解为一个质子和一个中子。
从实验知道只有当光子能量等于或大于2.22MeV时,这个反应才会发生。相反的过程一个质子和一个中子结合成氘核,要放出2.22MeV的能量。这表明要把原子核分开成核子要吸收能量,核子结合成原子核要放出能量,这个能量叫做原子核的结合能。
原子核越大,它的结合能越高,因此有意义的是它的结合能与核子数之比,称做比结合能,也叫平均结合能。比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定。
那么如何求原子核的结合能呢?爱因斯坦从相对论得出了物体能量与它的质量的关系,指出了求原子核的结合能的方法。
4、质量亏损
(1)质量亏损
科学家研究证明在核反应中原子核的总质量并不相等,例如精确计算表明:氘核的质量比一个中子和一个质子的质量之和要小一些,这种现象叫做质量亏损,质量亏损只有在核反应中才能明显的表现出来。
回顾质量、能量的定义、单位,向学生指出质量不是能量、能量也不是质量,质量不能转化能量,能量也不能转化质量,质量只是物体具有能量多少及能量转变多少的一种量度。
高三物理教案反思篇3
第一课时分子动理论
【教学要求】
1.知道物体是由大量分子组成的,理解阿伏加德罗常数。
2.知道分子热运动,分子热运动与布朗运动关系。
3.知道分子间的作用力和一些宏观解释。
【知识再现】
一、物质是由大量分子组成的
1.分子体积很小,它的直径数量级是m.
2.油膜法测分子直径:d=V/S,V是,S是水面上形成成的单分子油膜的面积.
3.分子质量很小,一般分子质量的数量级是
kg
4.分子间有空隙.
5.阿伏加德罗常数:1mol的任何物质都含有相同的粒子数,这个数的测量值NA=mol—1。阿伏加德罗常数是个十分巨大的数字,分子的体积和质量都很分小,从而说明物质是由大量分子组成的.
二、分子永不停息地做无规则热运动
1.扩散现象:相互接触的物质彼此进入对方的现象,温度越高,扩散.
2.布朗运动:在显微镜下看到的悬浮在液体中的的永不停息的无规则运动,颗粒越小,运动越;温度越高,运动越.布朗运动不是液体分子的运动.
三、分子间存在着相互作用力
1.分子间同时存在相互作用的和
,合力叫分子力.
2.特点:分子间的引力和斥力都随分子间的
增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但斥力比引力变化更。
知识点一微观量与宏观量关系的计算
微观量与宏观量间的关系,以阿伏加德罗常数为联系的桥梁。解题时应抓住宏观量中的质量、体积、摩尔质量、摩尔体积、分子数目等,微观量中的分子质量、分子大小(体积与直径),气体问题一般用正方体模型,固体、液体分子一般用球模型。
【应用1】(07南京调研)铜的摩尔质量为,密度为,阿伏加德罗常数为,则下列说法正确的是()
A.1kg铜所含的原子数是
B.1m3铜所含的原子数是
C.1个铜原子的质量是
D.1个铜原子所占的体积是
导示:1kg铜的量为,原子数是,A错。1m3铜质量为,摩尔数为,原子数是,B错。1摩尔铜原子的质量是M,1个铜原子的质量是,C对。1摩尔铜的体积为,一个铜原子所占的体积为,D对。故本题选CD。
物质密度等于质量与体积之比,也等于摩尔质量与摩尔体积之比。摩尔质量为分子质量的6.02×23倍。摩尔体积为分子占据体积的6.02×23倍。
知识点二布朗运动的理解
布朗运动是花粉小颗粒的运动,它体现了分子运动的特点,不是分子运动。由于分子运动,对花粉小颗粒产生随机的碰撞,这种不平衡,使得花粉小颗粒运动起来。
【应用2】(08镇江调查)用显微镜观察水中的花粉,追踪某一个花粉颗粒,每隔10s记下它的位置,得到了a、b、c、d、e、f、g等点,再用直线依次连接这些点,如图所示,则下列说法中正确的是()
A.这些点连接的折线就是这一花粉颗粒运动的径迹
B.它说明花粉颗粒做无规则运动
C.在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小相等
D.从a点计时,经36s,花粉颗粒可能不在de连线上
导示:花粉颗粒的运动是杂乱无章的,10s内的径迹是复杂的,这些点连接的折线不一定是这一花粉颗粒运动的径迹,A错。它只能说明花粉颗粒做无规则运动,B正确。六段时间的位移大小不等,所以花粉颗粒运动的平均速度大小不等,C错。从d点再运动6s时间,花粉颗粒可能不在de连线上,体现花粉颗粒运动的无规则性,D正确。故选BD。
知识点三分子间的作用力与分子势能
分子间同时存在相互作用的斥力与引力,它们都随分子间距离的增大而减小,斥力减小得快。斥力与引力的合力为分子间的作用力,又分别表现为斥力和引力。所以这里的概念容易引起混淆。A.分子间的引力比分子间的斥力减小得快,分子力增大
B.分子间的引力比分子间的斥力减小得快,分子力减小
C.分子间的斥力比分子间的引力减小得快,分子力增大
D.分子间的斥力比分子间的引力减小得快,分子力减小
导示:当分子距离r=r0时,分子间引力和斥力相等,距离再增大时,表现为引力,斥力减小得快,但分子力减小,ABC错,D对,故选D。
讨论分子间斥力与引力时,应区别斥力、引力和作用力三者之间的关系以及它们在不同距离段上的特点。
类型一分子力与宏观力的关系
与分子力特点有关的习题主要有三类:一是判断对分子力特点的描述是否正确.二是利用分子力特点研究分子力做功,分子的加速度.三是与实际相关联的问题.要正确分析这些问题,必须准确把握分子力的特点,熟知分子间斥力、引力及合力随分子间距离的变化规律.应弄清楚是分子力原因还是其它力作用的结果,切不可见了相斥、相吸就与分子力联系.
高三物理教案反思篇4
教学目标
知识与技能
1.了解人造卫星的有关知识,正确理解人造卫星做圆周运动时,各物理量之间的关系.
2.知道三个宇宙速度的含义,会推导第一宇宙速度.
过程与方法
通过用万有引力定律来推导第一宇宙速度,培养学生运用知识解决问题的能力.
情感、态度与价值观
1.通过介绍我国在卫星发射方面的情况,激发学生的爱国热情.
2.感知人类探索宇宙的梦想,促使学生树立献身科学的人生价值观.
教学重难点
教学重点
1.第一宇宙速度的意义和求法.
2.人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系.
教学难点
1.近地卫星、同步卫星的区别.
2.卫星的变轨问题.
教学工具
多媒体、板书
教学过程
一、宇宙航行
1.基本知识
(1)牛顿的“卫星设想”
如图所示,当物体的初速度足够大时,它将会围绕地球旋转而不再落回地面,成为一颗绕地球转动的人造卫星.
(2)原理
一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,向心力由地球对它的万有引力提供,
(3)宇宙速度
(4)梦想成真
1957年10月,苏联成功发射了第一颗人造卫星;
1969年7月,美国“阿波罗11号”登上月球;
2003年10月15日,我国航天员杨利伟踏入太空.
2.思考判断
(1)绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10km/s.(×)
(2)在地面上发射人造卫星的最小速度是7.9km/s.(√)
(3)要发射一颗月球人造卫星,在地面的发射速度应大于16.7km/s.(×)
探究交流
我国于2011年10月发射的火星探测器“萤火一号”.试问这个探测器应大约以多大的速度从地球上发射
【提示】火星探测器绕火星运动,脱离了地球的束缚,但没有挣脱太阳的束缚,因此它的发射速度应在第二宇宙速度与第三宇宙速度之间,即11.2km/s
二、第一宇宙速度的理解与计算
【问题导思】
1.第一宇宙速度有哪些意义?
2.如何计算第一宇宙速度?
3.第一宇宙速度与环绕速度、发射速度有什么联系?
1.第一宇宙速度的定义
又叫环绕速度,是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所具有的速度,是人造地球卫星的最小发射速度,v=7.9km/s.
2.第一宇宙速度的计算
设地球的质量为M,卫星的质量为m,卫星到地心的距离为r,卫星做匀速圆周运动的线速度为v:
3.第一宇宙速度的推广
由第一宇宙速度的两种表达式可以看出,第一宇宙速度之值由中心星体决定,可以说任何一颗行星都有自己的第一宇宙速度,都应以
式中G为万有引力常量,M为中心星球的质量,g为中心星球表面的重力加速度,r为中心星球的半径.
误区警示
第一宇宙速度是最小的发射速度.卫星离地面越高,卫星的发射速度越大,贴近地球表面的卫星(近地卫星)的发射速度最小,其运行速度即第一宇宙速度.
例:某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体,经时间t物体以速率v落回手中,已知该星球的半径为R,求这个星球上的第一宇宙速度.
方法总结:天体环绕速度的计算方法
对于任何天体,计算其环绕速度时,都是根据万有引力提供向心力的思路,卫星的轨道半径等于天体的半径,由牛顿第二定律列式计算.
1.如果知道天体的质量和半径,可直接列式计算.
2.如果不知道天体的质量和半径的具体大小,但知道该天体与地球的质量、半径关系,可分别列出天体与地球环绕速度的表达式,用比例法进行计算.
三、卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系
【问题导思】
1.卫星绕地球的运动通常认为是什么运动?
2.如何求v、ω、T、a与r的关系?
3.卫星的线速度与卫星的发射速度相同吗?
为了研究问题的方便,通常认为卫星绕地球做匀速圆周运动,向心力由万有引力提供.
卫星的线速度v、角速度ω、周期T与轨道半径r的关系与推导如下:
由上表可以看出:卫星离地面高度越高,其线速度越小,角速度越小,周期越大,向心加速度越小.
误区警示
1.在处理卫星的v、ω、T与半径r的关系问题时,常用公式“gR2=GM”来替换出地球的质量M会使问题解决起来更方便.
2.人造地球卫星发射得越高,需要的发射速度越大,但卫星最后稳定在绕地球运动的圆形轨道上时的速度越小.
高三物理教案反思篇5
生活中的圆周运动
整体设计
圆周运动是生活中普遍存在的一种运动.通过一些生活中存在的圆周运动,让学生理解向心力和向心加速度的作用,知道其存在的危害及如何利用.通过对航天器中的失重想象让学生理解向心力是由物体所受的合力提供的,任何一种力都有可能提供物体做圆周运动的向心力.通过对离心运动的学习让学生知道离心现象,并能充分利用离心运动且避免因离心运动而造成的危害.本节内容着重于知识的理解应用,学生对于一些内容不易理解,因此在教学时注意用一些贴近学生的生活实例或是让学生通过动手实验来得到结论.注意引导学生应用牛顿第二定律和有关向心力知识分析实例,使学生深刻理解向心力的基础知识;熟练掌握应用向心力知识分析两类圆周运动模型的步骤和方法.锻炼学生观察、分析、抽象、建模的解决实际问题的方法和能力;培养学生的主动探索精神、应用实践能力和思维创新意识.
教学重点
1.理解向心力是一种效果力.
2.在具体问题中能找到向心力,并结合牛顿运动定律求解有关问题.
教学难点
1.具体问题中向心力的来源.
2.关于对临界问题的讨论和分析.
3.对变速圆周运动的理解和处理.
课时安排
1课时
三维目标
知识与技能
1.知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度,它就是圆周运动的物体所受的向心力,会在具体问题中分析向心力的来源.
2.能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的具体实例.
3.知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动,会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度.
过程与方法
1.通过对匀速圆周运动的实例分析,渗透理论联系实际的观点,提高学生的分析和解决问题的能力.
2.通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用,渗透特殊性和一般性之间的辩证关系,提高学生的分析能力.
3.通过对离心现象的实例分析,提高学生综合应用知识解决问题的能力.
情感态度与价值观
培养学生的应用实践能力和思维创新意识;运用生活中的几个事例,激发学生的学习兴趣、求知欲和探索动机;通过对实例的分析,建立具体问题具体分析的科学观念.
教学过程
导入新课
情景导入
赛车在经过弯道时都会减速,如果不减速赛车就会出现侧滑,从而引发事故.大家思考一下我们如何才能使赛车在弯道上不减速通过?
课件展示自行车赛中自行车在通过弯道时的情景.
根据展示可以看出自行车在通过弯道时都是向内侧倾斜,这样的目的是什么?赛场有什么特点?学生讨论
结论:赛车和自行车都在做圆周运动,都需要一个向心力.而向心力是车轮与地面的摩擦力提供的,由于摩擦力的大小是有限的,当赛车与地面的摩擦力不足以提供向心力时赛车就会发生侧滑,发生事故.因此赛车在经过弯道时要减速行驶.而自行车在经过弯道时自行车手会将身体向内侧倾斜,这样身体的重力就会产生一个向里的分力和地面的摩擦力一起提供自行车所需的向心力,因此自行车手在经过弯道时没有减速.同样道理摩托车赛中摩托车在经过弯道时也不减速,而是通过倾斜摩托车来达到同样的目的.
下面大家考虑一下,火车在通过弯道时也不减速,那么我们如何来保证火车的安全呢?
复习导入
1.向心加速度的公式:an==rω2=r()2.
2.向心力的公式:Fn=man=m=mrω2=mr()2.
推进新课
一、铁路的弯道
课件展示观察铁轨和火车车轮的形状.
讨论与探究
火车转弯特点:火车转弯是一段圆周运动,圆周轨道为弯道所在的水平轨道平面.
受力分析,确定向心力(向心力由铁轨和车轮轮缘的相互挤压作用产生的弹力提供).
缺点:向心力由铁轨和车轮轮缘的相互挤压作用产生的弹力提供,由于火车质量大,速度快,由公式F向=mv2/r,向心力很大,对火车和铁轨损害很大.
问题:如何解决这个问题呢?(联系自行车通过弯道的情况考虑)
事实上在火车转弯处,外轨要比内轨略微高一点,形成一个斜面,火车受的重力和支持力的合力提供向心力,对内外轨都无挤压,这样就达到了保护铁轨的目的.
强调说明:向心力是水平的.
F向=mv02/r=F合=mgtanθ
v0=(1)当v=v0,F向=F合
内外轨道对火车两侧车轮轮缘都无压力.
(2)当v>v0,F向>F合时
外轨道对外侧车轮轮缘有压力.
(3)当v
内轨道对内侧车轮轮缘有压力.
要使火车转弯时损害最小,应以规定速度转弯,此时内外轨道对火车两侧车轮轮缘都无压力.
二、拱形桥
课件展示交通工具(自行车、汽车等)过拱形桥.
问题情境:
质量为m的汽车在拱形桥上以速度v行驶,若桥面的圆弧半径为R,试画出受力分析图,分析汽车通过桥的点时对桥的压力.通过分析,你可以得出什么结论?
画出汽车的受力图,推导出汽车对桥面的压力.
思路:在点,对汽车进行受力分析,确定向心力的来源;由牛顿第二定律列出方程求出汽车受到的支持力;由牛顿第三定律求出桥面受到的压力FN′=G可见,汽车对桥的压力FN′小于汽车的重力G,并且,压力随汽车速度的增大而减小.
思维拓展
汽车通过凹形桥最低点时,汽车对桥的压力比汽车的重力大还是小呢?学生自主画图分析,教师巡回指导.
课堂训练
一辆质量m=2.0t的小轿车,驶过半径R=90m的一段圆弧形桥面,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)若桥面为凹形,汽车以20m/s的速度通过桥面最低点时,对桥面压力是多大?
(2)若桥面为凸形,汽车以10m/s的速度通过桥面点时,对桥面压力是多大?
(3)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时,对桥面刚好没有压力?
解答:(1)汽车通过凹形桥面最低点时,在水平方向受到牵引力F和阻力f.在竖直方向受到桥面向上的支持力N1和向下的重力G=mg,如图所示.圆弧形轨道的圆心在汽车上方,支持力N1与重力G=mg的合力为N1-mg,这个合力就是汽车通过桥面最低点时的向心力,即F向=N1-mg.由向心力公式有:N1-mg=解得桥面的支持力大小为
N1=+mg=(2000×+2000×10)N=2.89×104N
根据牛顿第三定律,汽车对桥面最低点的压力大小是2.98×104N.
(2)汽车通过凸形桥面点时,在水平方向受到牵引力F和阻力f,在竖直方向受到竖直向下的重力G=mg和桥面向上的支持力N2,如图所示.圆弧形轨道的圆心在汽车的下方,重力G=mg与支持力N2的合力为mg-N2,这个合力就是汽车通过桥面顶点时的向心力,即F向=mg-N2,由向心力公式有mg-N2=解得桥面的支持力大小为N2=mg=(2000×10-2000×)N=1.78×104N
根据牛顿第三定律,汽车在桥的顶点时对桥面压力的大小为1.78×104N.
(3)设汽车速度为vm时,通过凸形桥面顶点时对桥面压力为零.根据牛顿第三定律,这时桥面对汽车的支持力也为零,汽车在竖直方向只受到重力G作用,重力G=mg就是汽车驶过桥顶点时的向心力,即F向=mg,由向心力公式有mg=解得:vm=m/s=30m/s
汽车以30m/s的速度通过桥面顶点时,对桥面刚好没有压力.
说一说
汽车不在拱形桥的点或最低点时,它的运动能用上面的方法求解吗?
汽车受到重力和垂直于支持面的支持力,将重力分解为平行于支持面和垂直于支持面的两个分力,这样,在垂直于支持面的方向上重力的分力和支持力的合力提供向心力.三、航天器中的失重现象
引导学生阅读教材“思考与讨论”中提出的问题情境,用学过的知识加以分析,发表自己的见解.上面“思考与讨论”中描述的情景其实已经实现,不过不是在汽车上,而是在航天飞行中.
假设宇宙飞船质量为M,它在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径近似等于地球半径R,航天员质量为m,宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等于他们在地面的重力.试求座舱对宇航员的支持力.此时飞船的速度多大?
通过求解,你可以得出什么结论?
其实在任何关闭了发动机,又不受阻力的飞行器中,都是一个完全失重的环境.其中所有的物体都处于完全失重状态.
四、离心运动
问题:做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用,它会怎样运动呢?如果物体受的合力不足以提供向心力,它会怎样运动呢?
结论:如果向心力突然消失,物体由于惯性,会沿切线方向飞出去.如果物体受的合力不足以提供向心力,物体虽不能沿切线方向飞出去,但会逐渐远离圆心.这两种运动都叫做离心运动.
结合生活实际,举出物体做离心运动的例子.在这些例子中,离心运动是有益的还是有害的?你能说出这些例子中离心运动是怎样发生的吗?
参考答案:①洗衣机脱水②棉砂糖③制作无缝钢管④魔盘游戏⑤汽车转弯⑥转动的砂轮速度不能过大
汽车转弯时速度过大,会因离心运动造成交通事故
水滴的离心运动洗衣机的脱水筒
总结:1.提供的外力F超过所需的向心力,物体靠近圆心运动.
2.提供的外力F恰好等于所需的向心力,物体做匀速圆周运动.
3.提供的外力F小于所需的向心力,物体远离圆心运动.
4.物体原先在做匀速圆周运动,突然间外力消失,物体沿切线方向飞出.
例1如图所示,杂技演员在做水流星表演时,用绳系着装有水的水桶,在竖直平面内做圆周运动,大家讨论一下满足什么条件水才能从水桶中流出来.若水的质量m=0.5kg,绳长l=60cm,求:
(1)点水不流出的最小速率.
(2)水在点速率v=3m/s时,水对桶底的压力.
解析:(1)在点水不流出的条件是重力不大于水做圆周运动所需要的向心力
即mg≤则所求最小速率v0=m/s=2.42m/s.
(2)当水在点的速率大于v0时,只靠重力提供向心力已不足,此时水桶底对水有一向下的压力,设为FN,由牛顿第二定律有
FN+mg=FN=-mg=2.6N
由牛顿第三定律知,水对桶底的作用力FN′=FN=2.6N,方向竖直向上.
答案:(1)2.42m/s(2)2.6N,方向竖直向上
提示:抓住临界状态,找出临界条件是解决这类极值问题的关键.
课外思考:若本题中将绳换成轻杆,将桶换成球,上面所求的临界速率还适用吗?
课堂训练
1.如图所示,在水平固定的光滑平板上,有一质量为M的质点P,与穿过中央小孔H的轻绳一端连着.平板与小孔是光滑的,用手拉着绳子下端,使质点做半径为a、角速度为ω1的匀速圆周运动.若绳子迅速放松至某一长度b而拉紧,质点就能在以半径为b的圆周上做匀速圆周运动.求质点由半径a到b所需的时间及质点在半径为b的圆周上运动的角速度.
解析:质点在半径为a的圆周上以角速度ω1做匀速圆周运动,其线速度为va=ω1a.突然松绳后,向心力消失,质点沿切线方向飞出以va做匀速直线运动,直到线被拉直,如图所示.质点做匀速直线运动的位移为s=,则质点由半径a到b所需的时间为:t=s/va=/(ω1a).
当线刚被拉直时,球的速度为va=ω1a,把这一速度分解为垂直于绳的速度vb和沿绳的速度v′.在绳绷紧的过程中v′减为零,质点就以vb沿着半径为b的圆周做匀速圆周运动.根据相似三角形得,即.则质点沿半径为b的圆周做匀速圆周运动的角速度为ω2=a2ω1/b2.
2.一根长l=0.625m的细绳,一端拴一质量m=0.4kg的小球,使其在竖直平面内绕绳的另一端做圆周运动,求:
(1)小球通过点时的最小速度;
(2)若小球以速度v=3.0m/s通过圆周点时,绳对小球的拉力多大?若此时绳突然断了,小球将如何运动?
分析与解答:(1)小球通过圆周点时,受到的重力G=mg必须全部作为向心力F向,否则重力G中的多余部分将把小球拉进圆内,而不能实现沿竖直圆周运动.所以小球通过圆周点的条件应为F向≥mg,当F向=mg时,即小球受到的重力刚好全部作为通过圆周点的向心力,绳对小球恰好不施拉力,如图所示,此时小球的速度就是通过圆周点的最小速度v0,由向心力公式有:mg=解得:G=mg=v0=m/s=2.5m/s.
(2)小球通过圆周点时,若速度v大于最小速度v0,所需的向心力F向将大于重力G,这时绳对小球要施拉力F,如图所示,此时有F+mg=解得:F=-mg=(0.4×-0.4×10)N=1.76N
若在点时绳子突然断了,则提供的向心力mg小于需要的向心力,小球将沿切线方向飞出做离心运动(实际上是平抛运动).
课堂小结
本节课中需要我们掌握的关键是:一个要从力的方面认真分析,搞清谁来提供物体做圆周运动所需的向心力,能提供多大的向心力,是否可以变化;另一个方面从运动的物理量本身去认真分析,看看物体做这样的圆周运动究竟需要多大的向心力.如果供需双方正好相等,则物体将做稳定的圆周运动;如果供大于需,则物体将偏离圆轨道,逐渐靠近圆心;如果供小于需,则物体将偏离圆轨道,逐渐远离圆心;如果外力突然变为零,则物体将沿切线方向做匀速直线运动.布置作业
教材“问题与练习”第1、2、3、4题.
板书设计
8.生活中的圆周运动
一、铁路的弯道
1.轨道水平:外轨对车的弹力提供向心力
轨道斜面:内外轨无弹力时重力和支持力的合力提供向心力
二、拱形桥
拱形桥:FN=G-m凹形桥:FN=G+m三、航天器的失重现象
四、离心运动
1.离心现象的分析与讨论
2.离心运动的应用与防止
活动与探究
课题:到公园里亲自坐一下称为“魔盘”的娱乐设施,并研究、讨论:“魔盘”上的人所需向心力由什么力提供?为什么转速一定时,有的人能随之一起做圆周运动,而有的人逐渐向边缘滑去?
观察并思考:
1.汽车、自行车等在水平面上转弯时,为什么速度不能过大?
2.观察滑冰运动员及摩托车运动员在弯道处的姿势,并分析其受力情况.
习题详解
1.解答:因为正常工作时转动轴受到的水平作用力可认为是零,所以转动轴OO′将受到的作用力完全是由小螺丝钉P做圆周运动时需要的向心力引起的.
故力F=mω2r=m(2πn)2r=0.01×(2×3.14×1000)2×0.20N=7.89×104N.
2.解答:这辆车拐弯时需要的向心力为F==2.0×103×N=1.6×104N>1.4×104N
所以这辆车会发生侧滑.
3.解答:(1)汽车在桥顶时受力分析如图所示.
汽车通过拱形桥
则据牛顿第二定律有G-FN=①
代入数据可得FN=7600N,所以由牛顿第三定律有汽车对地面的压力为7600N.
(2)当FN=0时,汽车恰好对桥没有压力,此时可得汽车的速度为v=22.4m/s(g取10m/s2).
(3)由①式可知,对同样的车速,拱桥圆弧的半径越大,汽车对桥的压力就越大,所以拱桥的半径比较大些安全.
(4)因为腾空时FN=0,所以其速度v=m/s=7900m/s
即需要7900m/s的速度才能腾空.
4.解答:对小孩的受力分析如图所示,则据牛顿第二定律有
FN-G=由机械能守恒定律有mgl(1-cos60°)=两式联立代入数据可得FN=450N,故秋千板摆到最低点时,小孩对秋千板的压力是450N.
设计点评
本节课重点是圆周运动中向心力和向心加速度的应用,关键问题是要找出向心力是由谁来提供.圆周运动和生活密切相关,学生容易受到生活中的定势思维所干扰,对向心力分析不足,所以教学中列举了生活中大量的常见现象,并借助生活中的事例进行辨析,通过师生分析、论证从而得出了正确的结论.
高三物理教案反思篇6
教学目标
知识目标
1.能用密度公式进行有关的计算.
2.能用密度知识解决简单的实际问题.
能力目标
1.培养学生运用所学物理知识解决实际问题的能力,运用数学知识解决物理问题的能力.
2.通过解题培养学生的抽象思维能力.
德育目标
1.培养学生规范解题,认真细致的良好行为习惯.
2.培养学生克服困难,解决疑难问题的良好品质.
3.通过公式变形及计算题规范格式的学习,培养学生认真做作业,以形成整洁、规范的作业习惯,以美的作业给人以享受.
教学建议
教材分析
这一节主要是运用密度知识解决实际问题,使学生学会灵活运用知识,教材首先提出了三个实际问题,让学生思考,激发学习的积极性,并把学生引向运用密度知识去解决实际问题,使学生初步感觉到密度知识很有用处,能解决很多问题.然后说明运用密度知识解决实际问题需要用到各种物质的密度,给出了一些物质的密度表.再以提出的三个问题为线索,讲述运用密度知识解决这些问题的思路和方法.教材注意启发学生自己去解决问题,而不是—一给出解答,以利于学生动脑思考,独立地解决问题,培养能力.最后用一个例题作示范进一步教给学生灵活运用知识分析解决问题的方法.
教法建议
本节课可用正迁移的方法由速度公式类比而导出密度的推导公式,可采用自学、讨论、示范的方法.
教学设计示例
一.教材重点与难点分析
1.通过公式,培养学生运用数学知识解决物理问题的能力.
在物理学习中,经常要运用数学方法对物理问题进行计算、分析、推理、论证,但是应注意,用数学方法来解决物理问题必须要受到物理概念与物理规律的制约.分析问题的物理过程、物理意义,弄清各物理量间的关系,明确公式的物理意义及其适用范围,是运用数学知识解决物理问题的基础,而且在运用数学知识解决物理问题时,一定不要把物理问题数学化,不能生搬硬套用数学规律,如,不能认为密度与质量成正比,与体积成反比.因此在解题过程中要重视对相关内容物理意义的理解.
2.对进行公式变形
对密度公式进行变形,可以参照速度公式的变形进行讲解,并通过数学运算规律,使学生掌握公式变形的基本方法.然后再引导学生弄清每一个公式的物理意义.
二.课时安排1课时
三.教具学具准备投影仪、投影片
四.师生互动活动设计
1.根据公式,引导学生通过讨论分析得出和.
2.组织学生练习读密度表,通过读表进一步熟悉某种物质密度的读法.
3.练习求解有关密度的综合题.
五.教学过程设计
(一).引入新课
首先提出几个有趣的实际问题,让学生思考解决的办法,调动学习的积极性.
如:1.怎样鉴别戒指是不是纯金的?怎样知道矿石可能是什么物质组成的?2.怎样知道一块很大的长方形碑石的质量?怎样知道教室内空气的质量?3.怎样知道一个不规则的钢零件的体积?怎样知道一大卷细铜丝的长度?等等.然后告诉学生运用密度的知识就可以解决这些问题.把学生引入应用密度知识解决问题的新课教学中.
(二).新课教学
1.可以用来鉴别物质
要鉴别某一物体是什么物质组成的,我们需要知道各种物质的密度是多少,教材中给出了一些物质的密度,请同学们打开书,看一下三个表有什么不同?各有什么特点?
学生看书,然后请同学回答老师的问题,在教师引导下对密度表应主要认识以下几个问题
a.气体的密度表上边标明了“0℃,在标准大气压下”的条件,应请同学作出说明.
b.在液体中水银的密度比较大,它大于一般金属的密度.
c.气体的密度都比较小.
在看书的基础上,应请学生读几种物质的密度,说出它所表示的物理意义.
在密度表的教学中要说明这是科学家经过严格准确的测量得出来的,而且随着测量技术的不断改进和提高而不断准确.
2.求质量
体积很大的长方形花岗岩石碑,质量很大,无法直接用秤称量,怎样才能知道它的质量呢?让学生说出他们想出的办法.然后引导学生讨论能不能应用密度的公式来求.如何求?需要先知道哪些量?如何才能得到这些量?
前几章我们学习了速度问题,请同学们回忆一下速度的计算公式是什么.
如果我们要求路程和时间怎么办?
可以进行公式变形,得出
和速度公式变形一样,对密度公式也可以用同样的数学方法进行变形,下面请同学们将密度公式进行变形,然后考虑变形后的式子,有什么实际意义?并举出一些实例来.同学之间可以讨论一下.
对于学习基础差的学生,可以通过简单的教学认识公式变形的方法,例如,,对比可解决的公式变形问题.
学生练习公式变形,并讨论变形后的公式在实际中的意义.教师在学生中间巡视,进行指导,学生活动结束后请学生回答前边的问题.
由密度公式,可以得出,从式子中可以知道,用物体的体积乘以它的密度可以求出它的质量.这样对一些体积庞大的物体,质量不便测量.可以测量出它的体积,从密度表中查出它的密度,最后计算出它的质量.
也就是说用密度知识可以求质量.
3.求体积
密度公式还可以变形为,如果我们知道了物体的质量、密度,可以求体积,比如有的物体、体积不规则,不便于直接测量,可以测出它的质量,从密度表中查出它的密度,最后计算出它的体积.
4.讲解例题
例题:有一个体积是的钢球,它的质量是316g,这个铜球是空心的还是实心的?
请同学们用三种方法进行鉴别.
学生练习,教师在同学中巡视,进行指导,学生练习结束后,教师请学生回答,并分析解题思路.
请几个同学分别说出他们的判断方法.
可以求出这个球的密度,把它与铜的密度进行比较,如果相等是实心的,但是我们的计算结果是小于铜的密度,所以是空心的.
我们先假设它是实心的,计算一下它的质量应当是多大,把计算出的值与球的实际质量进行比较,结果大于球的实际质量,所以原球是空心的.
根据给出的铜球的质量,计算一下它的体积是多少,结果小于已知球的体积,所以是空心的.
那么我们计算出的体积值是谁的体积.
是球壳的体积.
由学生们的分析归纳出:判断这个球是空心还是实心有密度比较法、质量比较法、体积比较法三种.
用投影打出如下标准解题过程,教师讲解巡视中发现的问题,要求学生予以改正.
已知:
求判断球是空心还是实心
解法一、密度比较法
球为空心.
解法二、质量比较法
铜球为空心.
解法三、体积比较法
铜球是空心的.
请同学们计算一下,空心部分的体积是多少?
空心部分体积等于球的体积减去壳的体积,是.
从前边的计算我们看到,这个铜球的密度是,它恰好和铁的密度相同.这里边告诉了我们两个问题.
一是平均密度问题,我们刚才计算出的,实际是这个球的平均密度,如果一个物体由两种以上的物质组成,这个物体的密度应当是
二是用密度鉴别物质问题,如果我们计算出某一物体密度和密度表中某一物质密度相同,我们只能说可能是这种物质,如果前边例题中你不知道是铜球,这样用计算出的密度值一分析就会错误地认为是铁球.而且从密度表中可以看到花岗石的密度在之间,如果一块花岗石密度恰好是,我们能说它是铝吗?显然不能.所以在用密度进行物质鉴别时往往还要配合利用物质的其他特性,比如颜色、硬度等等.更科学的鉴别物质的方法,应采用化学分析或光谱分析,鉴别组成它的化学元素成分.
3.总结、扩展
本节课的教学实际上是应用密度公式及其变形公式,研究求解物体质量、体积、密度的问题,在实际运用中提醒学生注意不要死记硬背公式,要了解公式中三个物理量之间的关系并灵活运用,尤其是比例问题,(以下内容可采取边讲边讨论的方式进行)
(1)同种物质组成的甲、乙两物体,其质量与体积的关系(两物体均应为实心).(迷你日记网WWw.W286.com)
由于同种物质组成的甲、乙两物体其密度相同,所以由此得出.说明同种物质组成的甲、乙两物体其质量也与它们的体积成正比,体积大的物体其质量也大.
(2)不同物质组成的甲、乙两物体,如果它们的质量相同,其体积与密度的关系.
由于,所以,也就是,说明相同质量的不同物体,密度大的体积小,它们的体积与它们的密度成反比.
(3)不同物质组成的甲、乙两物体,它们的体积相同,它们的质量与它们的密度之间的关系.
由于所以也就是,它告诉我们相同体积的不同物体,密度大的物体质量也大,它们的质量与它们的密度成正比.
探究活动
【课题】鉴别铅球
【组织形式】学生活动小组
【活动流程】
提出问题;猜想与假设;制订计划与设计实验;进行实验与收集证据;分析与论证;评估;交流与合作.
【参考方案】用密度知识鉴别体育课用的铅球是否是纯铅的.
【备注】
1、写出探究过程报告.
2、发现新问题.
高三物理教案反思篇7
教学目标:
一、知识目标
1、知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的。
2、知道重力的大小和方向。会用公式G=mg(g=9.8N/kg)计算重力。
3、知道用悬绳挂着的静止物体、用静止的水平支持物支持的物体,对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力,大小等于物体受到的重力。
4、知道重心的概念以及均匀物体中心的位置。
二、能力目标:
1、让学生自己动手,找不规则薄板的中心培养学生自己动手的能力。
2、通过"重心"的概念,让学生知道等效代替是研究物理学的一种方法。
教学重点:
1、重力的大小和方向;
2、G=mg中,g值因在地球的不同纬度而不同。
教学难点:
1、"重心"概念的理解
2、"重心"不一定在物体上的理解。
教学方法:
实验法、分析法
教学用具:
弹簧秤、钩码(二人一组)质地均匀的不规则薄板、细绳(学生准备)、木圆环、直角三角尺(教师用)重锤线(演示用)
教学步骤:
一、导入新课
日常生活中我们跳起来,总会落回地面,扔出去的东西,也都要落回地面,悬挂物体的绳子静止时总会指向地面,这都是因为在地面附近的物体都要受到重力的作用。下面我们来探讨有关重力的知识。
板书:第二节重力
二、新课教学
1。重力是怎样产生的?
学生在预习后回答:地球上的一切物体都要受到地球的吸引,所以人跳起来总会落在地上,扔出去的东西总要落回地面。重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。
提问:有的同学说物体的重力就是地球的吸引力,到底是不是呢?
学生猜疑:有的说是,有的说不是。
教师释疑:严格地说,重力并不是地球的吸引力,而是吸引力的一个分力,以后才会学到这些知识,现在知道就行了。所以说重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,而不能说地球的吸引力就是物体的重力。由于两者相差很小,通常可以用重力代替吸引力的。
提问:物体所受到的重力的实例物体是谁?
学生:是地球。
强调:物体只要在引力范围内,就会受到重力的作用。
2、重力的方向和大小
(1)实验:重锤线的方向总是竖直向下
从静止释放的小石块总是竖直下落,分析球的受力情况,由二力平衡知重力竖直向下。
归纳:重力的方向竖直向下。
强调:竖直向下不能说成垂直向下,竖直向下指的是与水平地面相垂直,不能笼统指垂直方向。
(2)学生动手实验:
提问:重力的大小可以用弹簧秤来测量,为什么?
学生会从二力平衡角度回答:物体静止时对弹簧秤的拉力或对水平面压力的大小等于其重力。
动手实验:用弹簧秤测量一个钩码、两个钩码、三个钩码的重力的大小,观察计算重力G与钩码的质量m的关系。
学生马上得到:G与m成正比。
板书:重力大小与物体质量关系:
G=mg(g=9.8N/kg)
强调:g值在地球的不同位置取值不同,同学阅读课本内容可知,赤道上g值最小,而两极g值最大。一般的处理方法:在地面附近不太大的范围内,可认为g值是恒定的。
(3)巩固训练:
A.已知小球、物块的质量为m,求悬绳的拉力是N。物块对地面的压力(两者均处于静止状态)是N。如果说悬绳的拉力等于重力,物块对地面的压力等于重力,这种说法对吗?
B、物体静止在水平桌面上,物体对水平桌面的压力()
a、就是物体的重力
b、大小等于物体的重力
c、这压力是由于地球的吸引产生的
d、这压力是竖直向下的。
师生共评得到:
A:只要在静止状态下,物体对竖直悬绳物体对水平支持物才有上述关系。
B、力是矢量,既有大小又有方向。上面说法不对,只能说拉力(或压力)的大小等于重力的大小。
3、重心:
通俗点讲,重心就是重力的作用点。就是在研究问题时,从效果上看,可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点,这一点就叫物体的重心。
我们把物体的全部质量压缩成一点将不影响研究结果,这就是物理学的一种等效代替的思想。
(1)质量分布均匀的物体的重心,跟物体的`形状有关。
同学们在初中知识的基础上,找出这些质量分布均匀的物体的重心。
(2)质量分布均匀的形状不规则的薄板的重心可用悬挂法找到。
教师演示:木圆环,直角三角尺的重心。具体过程:先用悬挂法确定重心之后,在板上固定一条细线ab,让ab穿过重心c点,再在其重心c处拴上细绳提拉,验证薄板可以水平平衡。
归纳:物体的重心可在物体之上,也木在物体之外。
(3)质量分布不均匀的物体,重心的位置即跟形状有关,也与质量分布有关。
比如:往高处叠放东西,重心不断随高度而上移。
(4)重心的高低与支承面的大小决定物体的稳定程度。
简单介绍一下不倒翁的原理,让学生有一种印象,为以后学习有关平衡的种类奠定基础。
三、小结
(1)重力产生的条件以及重力与引力的区别
(2)在月球上,物体也会由于月球的吸引而受到相应的重力,到其他星球表面也一样。
(3)G=mg,g值在不同位置数值上略有差别,通常不特别说明的话,g=9.8N/kg
(4)重心的确定
六、教学总结
这节课在教学思路上应注意知识的接受要循序渐进,只在初中学习的基础上加以扩展和深化,并把以后要用到有关重力的知识点了一下,为以后学生接受知识的路铺的平缓些。