高中物理简单教案
编写教案时,教案中教学步骤要具体、明确,各步骤衔接要自然、紧凑。高中物理简单教案怎么写,这里给大家分享高中物理简单教案,供大家参考。
高中物理简单教案篇1
杠杆(第一课时)
(一)学习目标
1、知识与技能
(1)认识杠杆,能从常见的工具和简单机械中识别杠杆。
(2)知道杠杆的平衡。
2、过程和方法
(1)通过观察和实验,了解杠杆的结构;
(2)通过探究,了解杠杆的平衡条件。
3、情感、态度与价值观
通过了解杠杆,进一步认识物理是来自于生活的,认识到物理是有用的。
(二)教学重难点
(1)重点:理解杠杆的平衡条件
(2)难点:从常见的工具和简单机械中识别杠杆,理解力臂的概念。
(三)教学准备
杠杆支架、钩码、刻度尺、线
(四)教学过程
一、引入新课
请学生阅读教材引言部分,使学生了解简单机械在生产、生活中有广泛的应用,认识到学好这部分知识具有实际的意义,自然引入杠杆一节的学习内容。
二、什么是杠杆?
出示一些实物,象瓶起子,剪刀等并演示如何使用。
请学生归纳其相同点。
1、定义:一根硬棒,在力的作用下,如果能绕着固定点转动,这根硬棒就叫杠杆。
请学生介绍生活中还有哪些物体可以看作杠杆?
要点:(1)硬棒
(2)绕着固定点转动
三、几个名词
1、动力:使杠杆转动的力F1
2、阻力:阻碍杠杆转动的力F2
3、支点:绕着转动的那个点O
4、动力臂:从支点到动力作用线的距离l1
5、阻力臂:从支点到阻力作用线的距离l2
PS:力的作用线指的是经过力的作用点沿力的方向所在的直线。
力臂不是支点到力的作用点的距离!
学生练习:作图P68动手动脑学物理第3小题。
四、探究杠杆的平衡条件
1、什么叫杠杆的平衡
杠杆静止或匀速转动状态称为杠杆的平衡。
2、小实验:请一个大同学和一个小同学做推门比赛。(大同学推靠近门轴方向,小同学推远离门轴方向)
通过亲自动手,感受平衡时应与力的大小和作用点等因素有关。为下面探究中的猜想做铺垫。
3、探究过程
(1)提出问题:杠杆的平衡条件是什么?
(2)猜想与假设:从刚才的实验出发,引导学生猜想。
(3)设计实验,制订计划
(4)进行实验,收集证据
如课本第65页。
(5)分析与归纳:
杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂
写成:F1l1=F2l2或F1F2=l2l1
即:力与力臂成反比
(6)评估:
a、为什么在实验前,要调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡?
b、如果不用钩码而用弹簧测力计进行实验,应注意什么问题?
4、学生练习
动手动脑学物理
(五)小结
(六)作业
练习册
附:课后总结
第一节杠杆(第二课时)
(一)学习目标
1、知识与技能目标:
(1)知道杠杆的分类,能从常见的工具和简单机械中识别杠杆的种类。
(2)知道杠杆的一些应用。
2、过程和方法目标:
(1)通过杠杆的平衡条件,了解杠杆的分类方法;
(2)通过分类,了解生活中杠杆的应用原理。
3、情感、态度与价值观目标:
通过了解杠杆的应用,进一步认识物理是有用的,提高学习物理的兴趣。
(二)教学重难点
(1)重点:杠杆的分类
(2)难点:从常见的工具和简单机械中识别杠杆的种类,理解省力、费力和等臂杠杆的具体应用。
(三)教学过程
一、复习
复习杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1l1=F2l2)
二、杠杆的种类
从杠杆的平衡条件可知,当杠杆平衡时,力与力臂成反比,所以可以得出以下几个结论:
1、当l1>l2,F1<f2,说明使用这种杠杆时省力。我们把这种杠杆叫做省力杠杆,如:撬棒,瓶盖起子,园艺剪刀等。<p="">
2、当l1F2,说明使用这种杠杆时费力。我们把这种杠杆叫做费力杠杆,如:钓鱼杆,缝纫机踏板,理发剪刀等。
3、当l1=l2,F1=F2,说明使用这种杠杆时即不省力也不费力。我们把这种杠杆叫做等臂杠杆,如:天平等。
分类是物理学中一个比较重要的方法,学生可以列举以前所学过的分类方法,如固体可以分为晶体和非晶体等。在学习了杠杆的分类后,请学生尽量列举每种杠杆的实物。
三、杠杆的应用
分析生活中的实物,大家共同讨论这属于什么杠杆,它们有什么好处?又有什么缺点?为什么做成这个样子。然后归纳:
1、省力杠杆,可以省力,但比较费距离。
2、费力杠杆,虽然费力,但可以省距离。
本环节应当以开放性教学为主,请学生列举生活中的杠杆,大家共同讨论其结构,用途,以及是不是可以进行改进?
四、练习
1、如图,是用一根木棒在撬石头,这根木棒的特点有:①木棒不易;②能在力F的作用下围绕着旋转。我们就可以把这根木棒叫。
2、在上题中,我们从O点作一条MN的垂线,这条垂线的长度就是力F的。
MN这条直线就是力F的。
3、下列物体中不能看成杠杆的是()
A、筷子B、火钳C、剪刀D、橡皮筋
4、杠杆的平衡条件是;如果分别用不同方向的三个力作用于杠杆的
A点,都能使图所示的杠杆平衡,那么最小的力是。
5、生活中的杠杆可以分成三类,一是省力杠杆,例如;二是,例如;三是等臂杠杆,例如。(把“钓鱼杆,跷跷板,瓶起子”填在“如”字后的横线上)
6、如图,图中轻质木棒AB可以看成一个杠杆,C点吊一重物,B点用绳子拉着,杠杆的支点是点。请在图中标出动力F1,阻力F2,并画出它们的力臂L1、L2。如果木棒静止,,则等式:F1L1=成立。
7、用一根细棉线把一段直铁丝吊起来,让铁丝能在水平位置平衡,再将棉线右边的铁丝对折一下,铁丝还能在水平位置平衡吗?实际做做,然后回答:
①你看到的现象是:;
②猜想可能的原因是:;
③猜想的依据是:。
8、用剪纸的剪刀剪一叠较厚的纸,是用剪刀的尖端容易剪断还是用剪刀的中部容易剪断,试试看,并和同学交流一下,讨论是什么原因?利用的物理知识是什么?
9、在探究杠杆平衡条件的活动中,你一定注意了首先调节杠杆在水平位置平衡吧!这样做对你填写书中表格中的哪几项数据有利,为什么?
10、在探究杠杆平衡条件的活动中,我们使用的杠杆两端有两个螺母,它们的作用是。如果不要这两个螺母,请你设计一种装置,使它具有与螺母相同的作用,画出设计草图,加上必要的文字叙述。
11、在探究杠杆平衡条件的活动中,小红发现用2个钩码可以平衡3个钩码。如图,小红想,杠杆平衡,肯定不能光看动力和阻力,可能还与力的作用点到支点的距离有关。于是她反复做了几次实验,分析得出杠杆的平衡条件为:
动力X支点到动力作用点的距离=阻力X支点到阻力作用点的距离
老师看后,指出她的不足之处,可小红据理力争,“通过实验得出的结论怎么可能有问题呢?”老师为了让小红相信,拿来一个弹簧测力计,把测力计的挂钩挂在A点上,则…….小红明白了。
①你能说说教老师是怎么做的吗?
②小红在老师的指导下,把自己得出的“平衡条件”等式两边各改了一字,就变成了正确的结论,想一想她是怎么改的?
12、能否用量程为5N的弹簧测力计测一名同学的重?
需要的辅助器材:
应用的物理知识:
启发你这样创意的来源:
(四)作业
课堂上没完成的练习
附:课后总结
高中物理简单教案篇2
一、预习目标 预习“光的干涉”,初步了解产生光的明显干涉的条件以及出现明暗条纹的规律。 二、预习内容 1、请同学们回顾机械波的干涉现象以及产生的条件; 2、对机械波而言,振动加强的点表明该点是两列波的,该点的位移随时间(填变化或者不变化);振动减弱的点表明该点是两列波的; 3、不仅机械波能发生干涉,电磁波等一切波都能发生干涉,所以光若是一种波,则光也应该能发生干涉 4、相干光源是指: 5、光的干涉现象: 6、光的干涉条件是: 7、杨氏实验证明: 8、光屏上产生亮条纹的条件是 ;光屏上产生暗条纹的条件是 9、光的干涉现象在日常生活中很少见的,这是为什么? 三、提出疑惑 同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中 疑惑点疑惑内容 课内探究学案 一、学习目标 1.说出什么叫光的`干涉 2.说出产生明显干涉的条件 3.准确记忆产生明暗条纹的规律 学习重难点:产生明暗条纹规律的理解 二、学习过程 (一)光的干涉 探究一:回顾机械波的干涉 1.干涉条件: 2.干涉现象: 3.规律总结 探究二:光的干涉条件及出现明暗条纹的规律 1.光产生明显干涉的条件是什么? 2.产生明暗条纹时有何规律: (1)两列振动步调相同的光源: (2)两列振动步调正好相反的光源: (三)课堂小结 (四)当堂检测 1、在杨氏双缝实验中,如果(BD) A、用白光做光源,屏上将呈现黑白相间的条纹 B、用红光做光源,屏上将呈现红黑相间的条纹. C、用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹 D、用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距不等的条纹. 2、20__年诺贝尔物理学家将授予对激光研究做处杰出贡献的三位科学家。如图所示是研究激光相干性的双缝干涉示意图,挡板上有两条狭缝S1、S2,由S1和S2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹。已知入射激光波长为λ,屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等,如果把P处的亮条纹记做0号亮 条纹,由P向上数与0号亮纹相邻的是1号亮纹,与 1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹,设P1处的亮纹恰好 是10号亮纹,直线S1P1的长度为r1,S2P1的长度为 r2,则r2-r1等于(B) A、5λB、10λ.C、20λD、40λ 课后练习与提高 1.在双缝干涉实验中,入射光的波长为λ,若双缝处两束光的振动情况恰好相同,在屏上距两缝波程差d1=地方出现明条纹;在屏上距两缝波程差d2= 地方出现暗条纹;若双缝处两束光的振动情况恰好相反,在屏上距两缝波程差d3=地方出现明条纹;在屏上距两缝波程差d4= 地方出现暗条纹。 2. 用白光光源进行双缝实验,若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝,则 (A)干涉条纹的宽度将发生改变. (B)产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹. (C)干涉条纹的亮度将发生改变. (D)不产生干涉条纹[D】 3.双缝干涉中屏幕E上的P点处是明条纹.若将缝S2盖住,并在S1S2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M,如图所示,则此时[A] (A)P点处仍为明条纹. (B)P点处为暗条纹. (C)不能确定P点处是明条纹还是暗条纹. (D)无干涉条纹. 一、设计实验 让学生阐述自己进行实验的初步构想。 ①器材。 ②电路。 ③操作。 对学生的实验方法提出异议,促使学生思索实验的改进。 锁定实验方案,板书合理的器材选择、电路图、数据记录方法、操作过程。学生按照学案的过程,补充实验器材,画电路图,并且简单陈述自己的实验操作过程。 学生根据老师提出的异议,讨论实验的改进方案,并修正器材、电路图、操作方法。设计实验部分是一个难点,教师要进行引导,不要轻易否定学生的想法,在设计过程中教师可以提出启发性的问题,让学生自我发现问题。 二、进行实验 教师巡视指导,帮助困难学生。学生以小组为单位进行实验。 实验数据之间的关系非常明显,要让学生从分析数据的过程中感受欧姆定律发现的逻辑过程,传授学生控制变量法。 三、分析论证 传授学生观察数据的方法,投影问题,让学生通过观察数据找到问题的答案,最终得到结论。学生根据教师投影出的问题观察数据,在回答问题的过程中发现规律。 四、评估交流 让学生讨论在实验中遇到的问题以及自己对问题的看法和解决办法,教师引领回答几个大家普遍遇到的问题。学生小组内讨论。 使学生意识到共同讨论可以发现自己的不足,借鉴别人的经验。 反思总结、当堂检测 扩展记录表格,让学生补充。 投影一道与生活有关的题目。学生补充表格。 学生在作业本上完成。这个练习很简单,但能使学生沿着前面的思维惯性走下去,强化学生对欧姆定律的认识。 这一道练习主要是让学生了解欧姆定律在生活中的应用。 课堂小结 让学生归纳这节课学到的知识,回顾实验的设计和操作过程,既强化了知识又锻炼了学生归纳整理知识的能力。学生归纳。 让学生意识到课堂回顾的重要性,并培养学生归纳整理的能力,对提高学生的自学能力有重要的作用。 五、教学反思 学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助,所以这次课采用启发式综合的教学方法。 初中物理新课程强调实现学生学习方式的根本变革,转变学生学习中这种被动的学习态度,提倡和发展多样化学习方式,特别是提倡自主、探究与合作的学习方式,让学生成为学习的主人,使学生的主体意识、能动性、独立性和创造性不断得到发展,发展学生的创新意识和实践能力。 一、要充分发挥学生的主体作用。 教师在教学中就要敢于“放”,让学生动脑、动手、动口、主动积极的学,要充分相信学生的能力。但是,敢“放”并不意味着放任自流,而是科学的引导学生自觉的完成探究活动。当学生在探究中遇到困难时,教师要予以指导。当学生的探究方向偏离探究目标时,教师也要予以指导。作为一名物理教师,如何紧跟时代的步伐,做新课程改革的领跑人呢?这对物理教师素质提出了更高的要求,向传统的教学观、教师观提出了挑战,迫切呼唤教学观念的转变和教师角色的再定位。 二,注重学法指导。 中学阶段形成物理概念,一是在大量的物理现象的基础上归纳、总结出来的;其次是在已有的概念、规律的基础上通过演绎出来的。所以,在课堂教学中教师应该改变以往那种讲解知识为主的传授者的角色,应努力成为一个善于倾听学生想法的聆听者。而在教学过程中,要想改变以往那种以教师为中心的传统观念就必须加强学生在教学这一师生双边活动中的主体参与。 三、教学方式形式多样,恰当运用现代化的教学手段,提高教学效率。 科技的发展,为新时代的教育提供了现代化的教学平台,为“一支粉笔,一张嘴,一块黑板加墨水”的传统教学模式注入了新鲜的血液。在新形势下,教师也要对自身提出更高的要求,提高教师的科学素养和教学技能,提高自己的计算机水平,特别是加强一些常用教学软件的学习和使用是十分必要的。 最后,在教学过程中应有意向学生渗透物理学的常用研究方法。例如理想实验法、控制变量法、转换法、等效替代法、以及模型法等。学生如果对物理问题的研究方法有了一定的了解,将对物理知识领会的更加深刻,同时研究物理问题的思维方法,增强了学习物理的能力。 思考。 一、教材分析 曲线运动是高中物理必修二第五章第一节曲线运动。从本节内容安排来讲是安排在必修一第四章牛顿运动力学的直线运动之后,又在平抛、圆周、天体等更复杂曲线运动之前。有承上启下的作用,又符合学生的认知水平。是后面研究学习复杂曲线运动的基础,也是对前面所学知识的重要补充,是对运动和力的关系的进一步理解和完善。 二、学情分析 高一学生刚把必修一牛顿运动力学直线运动,学完,对于用牛顿运动力学处理直线运动应该没太大问题。但曲线运动还从未接触过,不过学生在现实生活中接触过许多曲线运动,根据他们的认知水平很容易接受什么是曲线运动。关键是曲线运动方向和做曲线运动的条件他们难以理解,所以在教学中让学生列举各种生活实例及实验探究,让学生比较容易掌握这节内容。由于高一学生基本还保留了对直观现象的兴趣,所以我精心设计了演示实验,提高学生的学习兴趣。 三、教学目标 (一)、知识与技能 l.知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动。 2、知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上。 (二)过程与方法 1、经历蜡块运动的探究过程,体会研究平面运动的方法。 2、通过实验归纳做曲线运动的条件,了解研究自然规律的科学方法,培养探求知识的能力。 (三)情感、态度与价值观 1、能领略曲线运动的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲。 2、让学生认真体会科学研究最基本的思维方法:“观察--推理—假设、猜想—实验验证 (四)、教学的重点、难点 教学重点 1、物体做曲线运动的方向的确定 2、蜡块运动的探究过程。 3、物体做曲线运动的条件。 教学难点 1、蜡块运动的探究过程 2、物体微曲线运动的条件。 四、说教法与学法 教法:物理教学是以实验探究为基础的,重在启发思维,教会方法。本节课利用多媒体辅助教学、创设情景──观察──分析──猜想──实验探究──交流讨论──归纳总结相结合的教学方法。学法:学生是课堂教学的主体,新课程理念更重视在教学过程中对学生的学法指导。本节课的教学过程中通过简单的演示实验,巧用引导性提问,激发学生的积极性,让学生在轻松、自主、讨论的学习氛围中探究总结出本节的主要内容从而完成学习任务。 五、教学过程 1、引入 前面学习了很多直线运动知识,让学生举出生活中真正直线运动的例子,会发现很难举出,反而生活中轨迹是曲线的例子较多,再利用多媒体播放精彩的视频片段即各种运动情况,吸引学生的注意力, 激发学生探究曲线运动的热情,明确学习目的。 2、推进新课 一、探究曲线运动的位移 师生互动教师引导。 【设计意图】让学生的主体作用得到充分发挥,并为下一节研究平抛运动作出铺垫。 二、探究曲线运动的速度方向 先理论探究:结合直线运动中的瞬时速度,确定曲线运动中瞬时速度的方向 实验探究验证:演示砂轮工作视频,雨伞旋转视频 【设计意图】让学生观察砂轮切割钢材产生的火花、转动的小雨伞甩出的水滴方向,引导学生分组讨论、猜想曲线运动的速度方向,再通过实验验证,最后得出速度的方向沿这一点的切线方向,突出重点;观察演示实验后让学生在小组内交流,进一步探究物体做曲线运动的条件,进而突破了难点,同时使学生在亲历探究的过程中,体验探究的乐趣,增强了探索新知的欲望。 三、运动描述的实例----蜡块的运动 学生观看视频后教师逐步提问,师生互动,逐步解决下列问题 1、如何确定蜡块的位置? 2、如何确定蜡块的速度? 3、如何确定蜡块运动的轨迹? 【设计意图】让学生的主体作用得到充分发挥,也使学生对平面内的运动描述有深刻的印象;使课堂气 氛掀起高潮,使学生体会到物理学的探究美 四、探究物体做曲线运动的条件 [实验与探究]先理论探究后实验探究 [设计意图:学生认真体会科学研究最基本的思维方法:“观察--推理—假设、猜想—实验验证,也使学生顺利突破重点和难点并获得成就感。] 五、针对练习 [设计意图:针对性的训练用来巩固本节课所讲的重、难点知识,同时也用来检验学生对本节知识的掌握情况。] 六、板书设计 6.1曲线运动 1、曲线运动 定义:运动轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。 2、曲线运动速度的方向 质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向。 3、曲线运动的性质 曲线运动过程中速度方向始终在变化,因此曲线运动是变速运动。 4、物体做曲线运动的条件 当物体所受的合力方向跟它的速度度方向不在同一直线上时,物体将做曲线运动。 七、教学反思 优点:本节课一改过去教师讲,学生被动接受的局面,最大限度地调动学生积极参与教学活动,充分体现教师主导,学生主体的地位;同时以观察实验、分析、归纳、讨论及信息技术的演示来理解比较抽象的概念,使学生学习兴趣得到培养,信心得到增强,达到较好的学习效果。 不足:如果能在实验室由学生自己动手做实验得出曲线运动条件和速度方向,效果会更好。 培养差生非智力因素的途径是多方面的。这里,仅介绍我对三种类型差生进行非智力因素培养的情况。 强化自制,控制自我。 统计资料表明,由于自我控制能力薄弱而成为差生的比例较大。调查中,我发现他们的自我意识还是比较强的,有一定的评价别人和自我评价的能力。例如,在他们的心目中,物理学得好的学生往往是学习成绩优秀,观察能力、实验能九思维能力、分析和解决物理问题的能力都很强的学生。当问他们想不想向这个标准靠拢时,几乎都说心里想达到,但做起来太不容易。他们之所以想的做的不能同步,是由于不能控制自己,容易受外界的干扰。调查中还发现,这类学生的自我控制能力往往同兴趣、情感、意志等有关。针对这类差生的特点,我做了以下一些转化工作。 1、激发差生的学习动机,提高学习物理的兴趣。 首先,根据物理的特点,引导差生正确认识学习物理的目的和社会意义,用所学的物理知识解决简单的实际问题,以激发差生的学习兴趣,从而强化内驱力,增强自制力。其次,在教学中严格把好教材深度关,注意突破难点。在习题教学中,重视物理过程的分析,并充分运用实验的优点,采用灵活新颖的教学方式,创设轻松愉快的教学气氛,使学生乐于学习。 2、锻炼差生的意志,增强学好物理的信心 差生有一个显著的特点,就是情绪波动大,意志薄弱,缺乏毅力,害怕困难和挫折,这无疑影响了他们的学习,因为学习是一件充满困难和挫折的事情,物理又是一门较难学的学科。因此,我注意引导他们把战胜困难,攻下难题当作一大乐事,让他们在合适的练习中磨练克服困难的意志,能搞到在情景中循序渐进,合理上升,产生向上攀登的情感。通过不断地磨炼,不断地战胜一个又一个学习中的困难,这样,学生学好物理的信心就会逐渐提高。 3、教会差生听课,培养注意品质。 差生的另一特点就是注意力不稳定,常常被某些与上课无关的事情所干扰。为此,我要求他们勤记笔记,并尽量向他们多提些力所能及的__题,以引起他们的注意。此外,我还组织这类差生召开座谈会,邀请物理成绩好、自我控制能力强的学生言传身教。还组织一些竞赛活动。有时故意把时间搞得长些,以促使他们自我控制能力的提高。 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=ΔEk,有 由几何关系,有sinθ•L=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、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。 一、引入新课 演示实验:让物块在旋转的平台上尽可能做匀速圆周运动。 教师:物块为什么可以做匀速圆周运动?这节课我们就来研究这个问题。 (设计意图:从实验引入,激发学生的好奇心,活跃课堂气氛。) 二、新课教学 (一)向心力 1.向心力的概念 学生:在教师引导下对物块进行受力分析:物块受到重力、摩擦力与支持力。 教师:物块所受到的合力是什么? 学生:重力与支持力相互抵消,合力就是摩擦力。 教师:这个合力具有怎样的特点? 学生:思考并回答:方向指向圆周运动的圆心。 教师:得出向心力的定义:做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力。 (做好新旧知识的衔接,使概念的得出自然、流畅。) 2.感受向心力 学生:学生手拉着细绳的一端,使带细绳的钢球在水平面内尽可能做匀速圆周运动。 教师:钢球在水平面内尽可能做匀速圆周运动,什么力使钢球做圆周运动? 学生:对钢球进行受力分析,发现拉力使钢球做圆周运动。 (设计意图:利用常见的小实验,让学生亲身体验,增强学生对向心力的感性认识。) 教师:也就是说,钢球受到的拉力充当圆周运动的向心力。大家动手实验并猜想:拉力的大小与什么因素有关? 学生:动手体验并猜想:拉力的大小可能与钢球的质量m、线速度的v、角速度 一、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。 3、理解曲线运动是一种变速运动。 4、理解物体做曲线运动的条件是所受合外力的方向与它的速度方向不在一条直线上。 二、重点难点 重点:曲线运动中的速度方向和物体做曲线运动的条件。 难点:理解并掌握物体做曲线运动的条件。 三、教学方法 实验、讲解、归纳、推理 四、教学用具 多媒体设备、小钢球、条形磁铁 五、教学过程 (一)、引入新课: 【放录像】飞行的铁饼,导弹,卫星? 在实际生活中,曲线运动是普遍发生的。曲线运动有什么特点?物体为什么会做曲线运动?本节课我们就来学习这些问题。 (二)、曲线运动的速度方向 1、提问:曲线运动与直线运动有什么区别? ——运动轨迹是曲线。 ——速度方向时刻改变。 2、曲线运动的速度方向 【放录像】 (1)、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;(见课件) (2)、撑开的带有水的伞绕着伞柄旋转,伞面上的水滴沿伞边各点所划圆周的切线方向飞出。 总结:曲线运动中速度的方向是时刻改变的,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:速度是矢量,既有大小,又有方向。 b:只要速度的大小、方向中的一个或两个同时变化,就表示速度矢量发生了变化,也就是具有加速度。 C:曲线运动中速度的方向时刻在改变,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? (三)、物体做曲线运动的条件 【演示实验】(投影仪显示)一个在水平面上做直线运动的钢珠,如果从旁边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。 归纳得到:当运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动。 【讨论】做曲线运动的物体,其加速度的方向跟它的速度方向是否一致? 对照物体做直线运动的条件:当物体所受的合外力方向跟它的速度方向在同一直线上时,物体做直线运动。 【看书】抛出的石子,飞行的人造卫星为什么做曲线运动? 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,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。课堂练习:课本P83练习一(1)、(4)两题学生讨论;(2)、(3)两题课堂练习,并点两名学生在黑板上写出结果。教师评讲。 (四)、巩固练习 物体在力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去外力F1,则物体的运动情况是 A、必沿着F1的方向做匀加速直线运动 B、必沿着F1的方向做匀减速直线运动 C、不可能做匀速直线运动 D、可能做直线运动,也可能做曲线运动 【C、D】 (五)、课堂小结 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方向上。 3、当运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动。 六、课外作业 (略) 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。 一、教材分析 ?1.教学大纲要求:楞次定律:Ⅱ级,为较高要求层次。 ?2.教材的地位与作用:楞次定律是电磁感应规律的重要组成部分,它与法拉第电磁感应定律一样也是本章的一个教学重点,是分析和处理电磁感应现象问题的两个重要支柱之一。 ?3.教学重点与难点:感应电流的方向与引起感应电流的磁通量变化之间的关系是本节的教学重点;根据目标,进行实验设计与操作是本节的教学难点。 ?4.教材处理:由于楞次定律的内容较多,可将该部分内容分两节来上,这节课主要让学生通过实验探究,分析归纳总结得出楞次定律,并学会利用楞次定律判断简单的电磁感应现象中感应电流的方向。第二节课主要讲解从不同的角度加深对楞次定律理解以及右手定则的推导与运用。 ?二、教学目标 ?1.知识与技能 ?(1)会表述感应电流的方向与引起感应电流的磁通量的变化之间的关系。 ?(2)会用自己的语言组织表述“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”中的“阻碍”的意义。 (3)会用楞次定律判断电磁感应现象中感应电流的方向。 ?2.过程与方法 ?(1)通过探究过程体会提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、分析论证、验证等科学探究要素。 ?(2)通过楞次定律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验在物理学发展过程中的作用。 ?(3)通过实验探究,学会用实验探究的方法研究物理问题。 ?3.情感态度与价值观 ?通过楞次对法拉第研究成果的关注到发现感应电流方向的规律的介绍,让学生发展对科学的好奇心与求知欲,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。 ?三、学情分析 ?1.学生已经掌握了磁通量的概念,并会分析磁通量的变化。 ?2.已经知道了条形磁铁的磁感线的分布。 ?3.学生已经有利用(条形磁铁、电流计、线圈等)实验器材研究感应电流产生的条件。 ?四、教学器材 教师演示用器材:灵敏电流计,旧干电池一节,标明导线绕向的线圈,条形磁铁电阻,电键,导线若干。 多媒体 五、课时安排 1课时 六、教学过程 ?新课引入(提出问题) ?我们在上节课里已经探究了在闭合回路中产生感应电流的条件,现在来回顾一下 教师提问: ?第一问:闭合电路中产生感应电流的条件是什么? 答:穿过闭合电路的磁通量发生变化 第二问:课本第5页图4.2-2,磁铁怎么运动才在线圈中产生感应电流? 答:磁铁上下运动时有,静止时没有 第三问:上面的实验中,线圈的磁通量发生怎样的变化? 答:磁铁插入时,线圈中磁通量增加,拔出时,磁通量减少。 第四问:产生感应电流时闭合电路中有几个磁场? 答:两个磁场条形磁铁的磁场及感应电流的磁场 第五问:在第一节的实验中,电流表的指针为什么有时向右偏转?有时向左偏转? 答:表示在不同情况下感应电流的方向是不同的。 第六问:那么,怎样确定感应电流的方向呢? 这节课我们就来“探究感应电流的方向与引起感应电流的磁场之间的关系。” ?2.假设与猜想 ?教师提问:我们已经知道在电磁感应中的三个因素:引起感应电流的磁场(原磁场),感应电流及感应电流的磁场(感生磁场)且用右手定则可以判断感应电流的方向和感生磁场的方向关系。由此我们联想:感应电流的磁场(感生磁场)与引起感应电流的磁场(原磁场)之间是否有关系呢?如果确定了它们之间的关系是否就可以用来判断感应电流的方向? (留2到3分钟时间让学生讨论) ?学生猜想: ①感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同。 ?②感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反。 ?③感应电流是由线圈中磁场变化引起的,所以感应电流的磁场方向与原磁场的变化有关。 ?3.实验方案的设计与制定 教师:“为了检验各自猜想的正确性,我们现在利用手中的实验器材(线圈、条形磁铁、灵敏电流计、导线)设计一个实验方案,画出实验原理图。”教师可以利用以下几个问题进行引导: (1)如何判断原磁场的方向及磁通量的变化? 我们可以仍用条形磁铁进入和离开螺线管来表示原磁场的方向及磁通量的变化。 (2)如何知道感应电流的方向?(教师演示说明灵敏电流计指针偏转方向与电流流向的关系。请学生用一节旧电池与滑动变阻器串联后与灵敏电流计相连,观察电流分别从a、b流入电流计时,指针的偏转方向,确定所用电流计的电流方向与指针偏转方向的关系。同时提醒学生不同的电流计电流方向与指针的偏转方向关系不同) (3)如何知道感应电流激发的磁场的方向? 我们可以用右手螺旋定则 1、在物理知识方面的要求: (1)了解曲线运动的特点,速度方向在该点切线方向上且时刻在变,因此曲线运动一定是变速运动; (2)了解曲线运动的条件:合外力与速度不在同一条直线上; (3)根据学生理解能力,可将曲线运动的条件深化,即平行速度的力只改变速度大小;垂直速度的力只改变速度方向,可根据力的效果将合外力沿速度方向和垂直速度方向分解; (4)了解合运动、分运动,掌握运动的合成与分解法则——平行四边形定则; (5)由分运动的性质及特点综合判断合运动的性质及轨迹。 2、通过观察演示实验,有关教学软件,并联系学生生活实际总结概括出曲线运动的速度方向,曲线运动的条件,以及用运动的合成与分解处理复杂运动的基本方法。培养学生观察能力,分析概括推理能力,并激发学生兴趣。 3、渗透物理学方法的教育。研究船渡河运动,假设水不流动,可以想象出船的分运动;又假设船发动机停止工作,可想象出船只随水流而动的另一分运动。培养学生的想象能力和运用物理学抽象思维的基本方法。 1、重点是让学生掌握曲线运动为什么是变速运动,理解做曲线运动的条件及运动的合成与分解定则; 2、已知两个分运动的性质特点,判断合运动的性质及轨迹,学生不容易很快掌握,是教学的难点,解决难点的关键是引导学生把每个分运动的初始值(包括初速度、加速度以及每个分运动所受的外力)进行合成,最终还是用合运动的初速度与合外力的方向关系来判断。 1、乒乓球、小铁球、细绳 2、斜槽、条形磁铁、铁球、投影仪、计算机软盘、彩电。 机械运动可以划分为平动和转动,而平动又可以划分为直线运动和曲线运动,所以曲线运动属于平动形式,做曲线运动的物体仍然可以看成一个质点,曲线运动比直线运动更为普遍。例如,车辆拐弯;月球绕地球约27天转一圈;地球绕太阳约一年转一周;太阳绕银河系中心约2.2亿年转一周。 因为曲线运动中速度方向连续发生变化,我们很难直观物体在某时刻的速度方向。可以设想如果某时刻的速度方向不再发生变化,物体将沿该时刻的速度方向做匀速直线运动。然后联系实际引导学生想象几种现象。 (1)让学生回答,绳拉小球在光滑的水平面上做圆周运动,当绳断后小球将沿什么方向运动?(沿切线方向飞出)然后引导学生分析原因:绳断后小球速度方向不再发生变化,由于惯性,从即刻起小球做匀速直线运动,沿切线飞出。 (2)教材内容:砂轮磨刀使火星沿切线飞出,引导学生分析原因:被磨掉的炽热微粒速度方向不再改变,由于惯性以分离时的速度方向做匀速直线运动。又如,让撑开的带有雨滴的雨伞旋转,雨滴沿伞边切线方向飞出(与上例同理)。 (3)在想象与分析的基础上,引导学生概括总结得出:曲线运动中,速度方向是时刻改变的,在某时刻的瞬时速度方向在曲线的这一点的切线方向上。并引导学生注意到:曲线运动中速度的大小和方向可能同时变化,但速度的方向是一定改变的,速度是矢量,方向一定变,速度就一定变,所以曲线运动一定是变速运动。 曲线运动是变速运动,由牛顿第二定律分析可知,速度的变化一定产生加速度,而加速度必然由外力引起,加速度与合外力成正比并且方向相同。随后提出问题,引导学生思考。 (1)如果合外力与速度在同一直线上,物体将做什么样的运动?(变速直线运动) (2)绳拉小球在光滑水平面上做速度大小不变的圆周运动,绳子的拉力T起什么作用?(改变速度方向) (3)演示实验(用投影仪或计算机软件):让小铁球从斜槽上滚下,小球将沿直线OO′运动。然后在垂直OO′的方向上放条形磁铁,使小球再从斜槽上滚下,小球将偏离原方向做曲线运动。又例如让小球从桌面上滚下,离开桌面后做曲线运动。 (4)观察实验后引导学生概括总结如下: ①平行速度的力改变速度大小; ②垂直速度的力改变速度的方向; ③不平行也不垂直速度的外力,同时改变速度的大小和方向;④引导学生得出曲线运动的条件:合外力与速度不在同一直线上时,物体做曲线运动。 物体的运动往往是复杂的,对于复杂的运动,常常可以把它们看成几个简单的运动组成的,通过研究简单的运动达到研究复杂运动的目的。 ①把注满水的乒乓球用细绳系住另一端固定在B钉上,乒乓球静止在A点,画出线段BB′且使AB≈BB′(如图5),用光滑棒在B点附近从左向右沿BB′方向匀速推动吊绳,提示学生观察乒乓球实际运动的轨迹是沿AB′方向,帮助学生分析这是因为乒乓球同时参与了AB方向和BB′方向的匀速直线运动的结果,而这两个分运动的速度都等于棒的推动速度。小球沿竖直方向及沿BB′方向的运动都是分运动;沿AB′方向的是合运动。分析表明合运动的位移与分运动位移遵守平行四边形定则。 ②船渡河问题:可以看做由两个运动组成。假如河水不流动而船在静水中沿AB方向行驶,经一段时间从A运动到B(如图6),假如船的发动机没有开动,而河水流动,那么船经过相同的一段时间将从A运动到A′,如果船在流动的河水中开动同时参与上述两个运动,经相同时间从A点运动到B′点,从A到B′的运动就是上述两个分运动的合运动。 注意:船头指向为发动机产生的船速方向,指分速度;船的合运动的速度方向不一定是船头的指向。这里的分运动、合运动都是相对地球而言,不必引入相对速度概念,避免使问题复杂化。 ①用分运动的位移、速度、加速度求合运动的位移、速度、加速度等叫运动的合成。反之由合运动求分运动的位移速度、加速度等叫运动的分解。 ②运动的`合成与分解遵守矢量运算法则,即平行四边形法则。例如:船的合位移s合是两个分位移s1s2的矢量和;又例如飞机斜向上起飞时,在水平方向及竖直方向的分速度分别为v1=vcosθ,v2=vsinθ,其中,v是飞机的起飞速度。如图7所示。 ①两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。提问学生为什么?(v合为恒量) ②提出问题:船渡河时如果在AB方向的分运动是匀加速运动,水仍然匀速流动,船的合运动轨迹还是直线吗?学生思考后回答并提示学生用曲线运动的条件来判断,然后引导学生综合概括出判断方法:首先将两个分运动的初始运动量及外力进行合成,然后用合运动的初速度及合运动所受的合外力的方向关系进行判断。合成结果可知,船的合速度v合与合外力F不在同一直线上,船一定做曲线运动。如巩固知识让学生再思考回答:两个不在同直线上初速度都为零的匀加速直线运动的合运动是什么运动? (匀加速直线运动) 1)通过此例让学生明确运动的独立性及等时性的问题,即每一个分运动彼此独立,互不干扰;合运动与每一个分运动所用时间相同。 2)关于速度的说明,在应用船速这个概念时,应注意区别船速v船及船的合运动速度v合。前者是发动机产生的分速度,后者是合速度,由于不引入相对速度概念,使上述两种速度容易相混。 (3)问题的提出:河宽H,船速为v船,水流速度为v水,船速v船与河岸的夹角为θ,如图9所示。 ①求渡河所用的时间,并讨论θ=?时渡河时间最短。 ②怎样渡河,船的合位移最小? 分析①用船在静水中的分运动讨论渡河时间比较方便,根据运动的独立性,渡河时间 分析②当v船>v水时,v合垂直河岸,合位移最短等于河宽H,根向与河岸的夹角。 1、曲线运动的条件是F合与v不在同一直线上,曲线运动的速度方向为曲线的切线方向。 2、复杂运动可以分解成简单的运动分别来研究,由分运动求合运动叫运动的合成,反之叫运动的分解,运动的合成与分解,遵守平行四边形定 3、用曲线运动的条件及运动的合成与分解知识可以判断合运动的性质及合运动轨迹。 最后一例题可作为思考题先留给学生。在学生思考后讲解效果更好。 1.内容:物体的加速度跟所受的台力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同 2.表达式F=ma 3.理解 (1)同向性:加速度的方向与力的方向始终一致 (2)瞬时性;加速度与力是瞬间的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失 (3)同体性:加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的 (4)独立性:当物体受到几个力的作用时,各力将独立地产生与其对应的加速度,而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果。 教学准备 教学目标 1、掌握牛顿第二定律相关知识; 2、了解控制变量法,培养学生动手实验能力和分析概括知识的能力。 教学重难点 重点:牛顿第二定律的知识及其应用;难点:实验演示的操作。 教学工具 教学课件 教学过程 一、复习引入: 1、我们讲了牛顿第一定律,它的内容是什么呢? 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。也就是说,没有外力作用时,物体保持原来的状态,静止的保持静止、运动的保持匀速运动。那如果有外力作用呢? (引导回答)有外力作用----状态改变----速度改变----有加速度产生。 在上节课中我们还讲了:质量是物体惯性大小的量度,质量越大的,状态越难改变。这就涉及到三个物理量:力、加速度和质量,三者之间到底有何关系呢?我们这节课就来研究它。 二、进行新课 1、实验介绍 实验是我们掌握物理知识的一个重要途径,今天就利用实验来帮助我们解决这个问题。F、m、a三者都是变量,在研究此类问题时,我们先使其中一个量保持不变,来研究另外两个量的关系,这就是控制变量法。 (1)原理:F可以用弹簧秤测量,m可以用天平测量,那加速度呢? a=(S2-S1)/T2 测量加速度的方法:a=(Vt-V0)/t2 S=V0t+at2/2------------S=at2/2------------a=2S/t2 (2)设计 在光滑的导轨上放一量小车,一端系有细绳,绕过定滑轮后吊着砝码,砝码质量远小于小车质量。 受到恒力作用的小车做匀速直线运动,有S=V0t+at2/2----S=at2/2------a=2S/t2,为了便于比较,我们取两个小车做双轨实验。当时间t相同时,有a1/a2=S1/S2。 (3)实验操作(1) 平衡摩擦力;将两辆质量相同的小车放在导轨上;系上细绳,跨过定滑轮挂上质量不同的砝码;利用控制杆控制两辆小车同时运动;记录数据。 (4)实验操作(2) 将两辆质量不同的小车放在导轨上;系上细绳,跨过定滑轮挂上质量相同的砝码。 利用控制杆控制两辆小车同时运动;记录数据。 2、实验结论 m一定时,F与a成正比;F一定时,m与a成反比。 3、牛顿第二定律 内容:物体的加速度与力成正比,与质量成反比。公式:F=Kma;注:取国际单位时,K等于1。 平衡摩擦力分析(导出)牛顿第二定律更一般的表述:物体的加速度与合外力成正比,与质量成反比,加速度的方向与外力的方向相同。 三、本节小结 课后习题 完成课后作业第1、2、3题。 知识目标 1、知道曲线运动是一种变速运动,它在某点的瞬时速度方向在曲线这一点的切线上. 2、理解物体做曲线运动的条件是所受合外力与初速度不在同一直线上. 能力目标 培养学生观察实验和分析推理的能力. 情感目标 激发学生学习兴趣,培养学生探究物理问题的习惯. 教学建议 教材分析 本节教材主要有两个知识点:曲线运动的速度方向和物体做曲线运动的条件.教材一开始提出曲线运动与直线运动的明显区别,引出曲线运动的速度方向问题,紧接着通过观察一些常见的现象,得到曲线运动中速度方向是时刻改变的,质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是曲线的这一点(或这一时刻)的切线方向.再结合矢量的特点,给出曲线运动是变速运动.关于物体做曲线运动的条件,教材从实验入手得到:当运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动. 再通过实例加以说明,最后从牛顿第二定律角度从理论上加以分析.教材的编排自然顺畅,适合学生由特殊到一般再到特殊的认知规律,感性知识和理性知识相互渗透,适合对学生进行探求物理知识的训练:创造情境,提出问题,探求规律,验证规律,解释规律,理解规律,自然顺畅,严密合理.本节教材的知识内容和能力因素,是对前面所学知识的重要补充,是对运动和力的关系的进一步理解和完善,是进一步学习的基础. 教法建议 “关于曲线运动的速度方向”的教学建议是:首先让学生明确曲线运动是普遍存在的,通过图片、动画,或让学生举例,接着提出问题,怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢?可让学生先提出自己的看法,然后展示录像资料,让学生总结出结论.接着通过分析速度的矢量性及加速度的定义,得到曲线运动是变速运动. “关于物体做曲线运动的条件”的教学建议是:可以按照教材的编排先做演示实验,引导学生提问题:物体做曲线运动的条件是什么?得到结论,再从力和运动的关系角度加以解释.如果学生基础较好,也可以运用逻辑推理的`方法,先从理论上分析,然后做实验加以验证. 教学设计方案 教学重点:曲线运动的速度方向;物体做曲线运动的条件 教学难点:物体做曲线运动的条件 主要教学过程设计: 一、曲线运动的速度方向: (一)让学生举例:物体做曲线运动的一些实例 (二)展示图片资料1、上海南浦大桥2、导弹做曲线运动3、汽车做曲线运动 (三)展示录像资料:l、弯道上行驶的自行车 通过以上内容增强学生对曲线运动的感性认识,紧接着提出曲线运动的速度方向问题: (四)让学生讨论或猜测,曲线运动的速度方向应该怎样? (五)展示录像资料2:火星儿沿砂轮切线飞出3:沾有水珠的自行车后轮原地运转 (六)让学生总结出曲线运动的方向 (七)引导学生分析推理:速度是矢量→速度方向变化,速度矢量就发生了变化→具有加速度→曲线运动是变速运动. 二、物体做曲线运动的条件: [方案一] (一)提出问题,引起思考:沿水平直线滚动的小球,若在它前进的方向或相反方向施加外力,小球的运动情况将如何?若在其侧向施加外力,运动情况将如何? (二)演示实验;钢珠在磁铁作用下做曲线运动的情况,或钢珠沿水平直线运动之后飞离桌面的情况. (三)请同学分析得出结论,并通过其它实例加以巩固. (四)引导同学从力和运动的关系角度从理论上加以分析. [方案二] (一)由物体受到合外力方向与初速度共线时,物体做直线运动引入课题,教师提出问题请同学思考:如果合外力垂直于速度方向,速度的大小会发生改变吗?进而将问题展开,运用力的分解知识,引导学生认识力改变运动状态的两种特殊情况: 1、当力与速度共线时,力会改变速度的大小; 2、力与速度方向垂直时,力只会改变速度方向. 最后归结到:当力与初速度成角度时,物体只能做曲线运动,确定物体做哪一种运动的依据是合外力与初速度的关系. (二)通过演示实验加以验证,通过举生活实例加以巩固: 展示课件三,人造卫星做曲线运动,让学生进一步认识曲线运动的相关知识. 课件2,抛出的手榴弹做曲线运动,加强认识. 探究活动 观察并思考,现实生活中物体做曲线运动的实例,并分析物体所受合外力的情况与各点速度的关系. 教学目标 一、知识目标 1、知道什么是反冲运动,能举出几个反冲运动的实例; 2、知道火箭的飞行原理和主要用途。 二、能力目标 1、结合实际例子,理解什么是反冲运动; 2、能结合动量守恒定律对反冲现象做出解释; 3、进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力 三、德育目标 1、通过实验,分析得到什么是反冲运动,培养学生善于从实验中总结规律和热心科学研究的兴趣、勇于探索的品质。 2、通过介绍我国成功地研制和发射长征系列火箭的事实,结合我国古代对于火箭的发明和我国的现代火箭技术已跨入世界先进先烈,激发学生热爱社会主义的情感。 教学重点 1、知道什么是反冲。 2、应用动量守恒定律正确处理喷气式飞机、火箭一类问题。 教学难点 如何应用动量守恒定律分析、解决反冲运动。 教学方法 1、通过观察演示实验,总结归纳得到什么是反冲运动。 2、结合实例运用动量守恒定律解释反冲运动。 教学用具 反冲小车、玻璃棒、气球、酒精、反冲塑料瓶等 课时安排 1课时 教学步骤 导入新课 [演示]拿一个气球,给它充足气,然后松手,观察现象。 [学生描述现象]释放气球后,气球内的气体向后喷出,气球向相反的方向飞出。 [教师]在日常生活中,类似于气球这样的运动很多,本节课我们就来研究这种。 新课教学 (一)反冲运动火箭 1、教师分析气球所做的运动 给气球内吹足气,捏紧出气孔,此时气球和其中的气体作为一个整体处于静止状态。松开出气孔时,气球中的气体向后喷出,气体具有能量,此时气体和气球之间产生相互作用,气球就向前冲出。 2、学生举例:你能举出哪些物体的运动类似于气球所作的运动? 学生:节日燃放的礼花。喷气式飞机。反击式水轮机。火箭等做的运动。 3、同学们概括一下上述运动的特点,教师结合学生的叙述总结得到: 某个物体向某一方向高速喷射出大量的液体,气体或弹射出一个小物体,从而使物体本身获得一反向速度的现象,叫反冲运动 4、分析气球。火箭等所做的反冲运动,得到: 在反冲现象中,系统所受的合外力一般不为零; 但是反冲运动中如果属于内力远大于外力的情况,可以认为反冲运动中系统动量守恒。 (二)学生课堂用自己的装置演示反冲运动。 1、学生做准备:拿出自己的在课下所做的反冲运动演示装置。 2、学生代表介绍实验装置,并演示。 学生甲: 装置:在玻璃板上放一辆小车,小车上用透明胶带粘中一块浸有酒精的棉花。 实验做法:点燃浸有酒精的棉花,管中的酒精蒸气将橡皮塞冲出,同时看到小车沿相反方向运动。 学生乙: 装置:二个空摩丝瓶,在它们的底部用大号缝衣针各钻一个小洞,这样做成二个简易的火箭筒,在铁支架的立柱端装上顶轴,在放置臂的两侧各装一只箭筒,再把旋转系统放在顶轴上,往火箭筒内各注入约4mL的酒精,并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。点燃酒精棉球,片刻火箭筒内的酒精蒸气从尾孔中喷出,并被点燃,这时可以看到火箭旋转起来。 学生丙:用可乐瓶做一个水火箭,方法是用一段吸管和透明胶带在瓶上固定一个导向管,瓶口塞一橡皮塞,在橡皮塞上钻一孔,在塞上固定一只自行车车胎上的进气阀门,并在气门芯内装上小橡皮管,在瓶中先注入约1/3体积的水,用橡皮塞把瓶口塞严,将尼龙线穿过可乐瓶上的导向管,使线的一端拴在门的上框上,另一端拴在板凳腿上,要使线拉直,将瓶的进气阀与打气筒相接,向筒内打气到一定程度时,瓶塞脱开,水从瓶口喷出,瓶向反方向飞去。 过渡引言:同学们通过自己设计的实验装置得到并演示了什么是反冲运动,那么反冲运动在实际生活中有什么应用呢?下边我们来探讨这个问题。 (三)反冲运动的应用和防止 1、学生阅读课文有关内容。 2、学生回答反冲运动应用和防止的实例。 学生:反冲有广泛的应用:灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等都是反冲的重要应用。 学生:用枪射击时,要用肩部抵住枪身,这是防止或减少反冲影响的实例。 3、用多媒体展示学生所举例子。 4、要求学生结合多媒体展示的物理情景对几个物理过程中反 冲的应用和防止做出解释说明: ①对于灌溉喷水器, 当水从弯管的喷嘴喷出时,弯管因反冲而旋转,可以自动地改变喷水的方向。 ②对于反击式水轮机:当水从转轮的叶片中流出时,转轴由于反冲而旋转带动发电机发电。 ③对于喷气式飞机和火箭,它们靠尾部喷出气流的反冲作用而获得很大的速度。 ④用枪射击时,子弹向前飞去枪身向后发生反冲,枪身的反冲会影响射击的准确性,所以用步枪时我们要把枪身抵在肩部,以减少反冲的影响。 教师:通过我们对几个实例的分析,明确了反冲既有有利的一面,同时也有不利的一面,在看待事物时我们要学会用一分为二的观点。 我们知道:反冲现象的一个重要应用是火箭,下边我们一认识火箭: (四)火箭: 1、演示:把一个废旧白炽灯泡敲碎取出里面的一根细玻璃管,往细玻璃管装由火柴刮下的药粉,把细管放在支架上,用火柴或其他办法给细管加热。 现象:当管内的药粉点燃时,生成的燃气从细口迅速喷出,细管便向相反方向飞去。教师讲述:上述装置就是火箭的原理模型。 2、多媒体演示古代火箭,现代火箭的用途及多级火箭的工作过程,同时学生边看边阅读课文。 3、用实物投影仪出示阅读思考题: ①介绍一下我国古代的火箭。? ②现代的火箭与古代火箭有什么相同和不同之处? ③现代火箭主要用途是什么? ④现代火箭为什么要采用多级结构? 4、学生解答上述问题: ①我国古代的火箭是这样的: 在箭上扎一个火药筒,火药筒的前端是封闭的,火药点燃后生成的燃气以很大速度向后喷出,火箭由于反冲而向前运动。 ②现代火箭与古代火箭原理相同,都是利用反冲现象来工作的。 但现代火箭较古代火箭结构复杂得多,现代火箭主要由壳体和燃料两大部分组成,壳体是圆筒形的,前端是封闭的尖端,后端有尾喷管,燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出,火箭就向前飞去。 ③现代火箭主要用来发射探测仪器、常规弹头或核弹头,人造卫星或宇宙飞船,即利用火箭作为运载工具。 ④在现代技术条件下,一级火箭的最终速度还达不到发射人造卫星所需要的速度,发射卫星时要使用多级火箭。 用CAI课件展示多级火箭的工作过程: 多级火箭由章单级火箭组成,发射时先点燃第一级火箭,燃料用完工以后,空壳自动脱落,然后下一级火箭开始工作。 教师介绍:多级火箭能及时把空壳抛掉,使火箭的总质量减少,因而能够达到很高的温度,可用来完成洲际导弹,人造卫星、宇宙飞船等的发射工作,但火箭的级数不是越多越好,级数越多,构造越复杂,工作的可靠性越差,目前多级火箭一般都是三级火箭。 那么火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么有关系呢? 5、出示下列问题: 火箭发射前的总质量为M、燃料燃尽后的质量为m,火箭燃气的喷射速度为v1,燃料燃尽后火箭的飞行速度v为多大? [学生分析并解答]: 解:在火箭发射过程中,由于内力远大于外力,所以动量守恒。 发射前的总动量为0,发射后的总动量为(M-m)v-mv1(以火箭的速度方向为正方向)则:(M-m)v-mv1=0 师生分析得到:燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比M/m决定。 巩固训练水平方向射击的大炮,炮身重450kg,炮弹射击速度是450m/s,射击后炮身后退的距离是45cm,则炮受地面的平均阻力是多大? 小结 1、当物体的一部分以一定的速度离开物体时,剩余部分将获得一个反向冲量而向相反方向运动,这种向相反方向的运动,通常叫做反冲运动。 2、对于反冲运动,所遵循的规律是动是守恒定律,在具体的计算中必须严格按动量守恒定律的解题步骤来进行。 3、反冲运动不仅存在于宏观低速物体间,也存在于微观高速物体。 教学目标 知识目标 1、知道什么是洛仑兹力,知道电荷运动方向与磁场方向平行时,电荷受到的洛仑兹力等于零;电荷运动方向与磁场方向垂直时,电荷受到的洛仑兹力最大, 2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向. 能力目标 由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程,培养学生的迁移能力. 情感目标 通过本节教学,培养学生科学研究的方法论思想:即“推理——假设——实验验证”. 教材分析 本节的重点是洛伦滋力的大小和它的方向,在引导学生由安培力的概念得出洛伦滋力的概念后,让学生深入理解洛伦滋力,学习用左手定则判断洛伦滋力的方向,注意强调:磁场对运动电荷有作用力,磁场对静止电荷却没有作用力. 教法建议 在教学中需要注意教师与学生的互动性,教师先复习导入,通过实验验证洛仑兹力的存在,然后启发指导学生自己推导公式.理解洛仑兹力方向的判定方向,注意与点电荷所受电场大小、方向的区别.具体的建议是: 1、教师通过演示实验法引入,复习提问法导出公式,类比电场办法掌握公式的应用. 2、学生认真观察实验、思考原因,在教师指导下自己推导,类比理解掌握公式. 教学设计方案 磁场对运动电荷作用 一、素质教育目标 (一)知识教学点 1、知道什么是洛仑兹力,知道电荷运动方向与磁场方向平行时,电荷受到的洛仑兹力等于零;电荷运动方向与磁场方向垂直时,电荷受到的洛仑兹力最大, 2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向. (二)能力训练点 由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程,培养学生的迁移能力. (三)德育渗透点 通过本节教学,培养学生进行“推理——假设——实验验证”的科学研究的方法论教育. (四)美育渗透点 注意营造师生感情平等交流的氛围,用优美的语音感染学生.在平等自由的审美情境中,使师生的感情达到共鸣,从而培养学生的审美情感. 二、学法引导 1、教师通过演示实验法引入,复习提问法导出公式,类比电场办法掌握公式的应用。 2、学生认真观察实验、思考原因,在教师指导下自己推导,类比理解掌握公式。 三、重点·难点·疑点及解决办法 1、重点 洛仑兹力的大小和它的方向。 2、难点 用左手定则判断洛仑兹力的方向。 3、疑点 磁场对运动电荷有作用力,磁场对静止电荷却没有作 用力。 4、解决办法 引导和启发学生由安培力的概念得出洛仑兹力的概念,使学生深入理解洛仑兹力的大小和方向。 四、课时安排 1课时 五、教具学具准备 阴极射线发射器,蹄形磁铁。 六、师生互动活动设计 教师先复习导入,通过实验验证洛仑兹力的存在,然后启发指导学生自己推导公式。理解洛仑兹力方向的判定方向,注意与点电荷所受电场大小、方向的区别。 七、教学步骤 (一)明确目标 (略) (二)整体感知本节教学讲述磁场对运动电荷的作用力,首先通过演示实验表明磁场对运动电荷有作用力,然后由通电导线受磁场力推导出洛仑兹力的大小和方向,重点掌握洛仑兹力的概念。 (三)重点、难点的学习与目标完成过程 1、理论探索 前面我们学习了磁场对通电导线有力的作用,若导线无电流,安培力为零。由此我们就会想到:磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷上的力的宏观表现,也就是说磁场对运动电荷可能有力的作用。 2、实验验证 从演示实验中可以观察到:阴极射线(电子流)在磁场中发生偏转,即实验证明了磁场对运动电荷有力的`作用,这一力称为洛仑兹力. 3、洛仑兹力的方向 根据左手定则确定安培力方向的办法,迁移到用左手定则判定洛仑兹力的方向,特别要注意四指应指向正电荷的运动方向;若为负电荷,则四指指向运动的反方向,带电粒子在磁场中运动过程中,洛仑兹力方向始终与运动方向垂直.请同学们思考,洛仑兹力会改变带电粒子速度大小吗?讨论:洛仑兹力对带电粒子是否做功? 4、洛仑兹力的大小 根据通电导线所受安培力的大小,结合导体中电流的微观表达式,让学生推导出:当带电粒子垂直于磁场的方向上运动时所受洛仑兹力大小,当带电粒子平行磁场方向运动时,不受洛仑兹力.带电粒子在磁场中运动所受的洛仑兹力的大小和方向都与其运动状态有关. 运动电荷在磁场中受洛仑兹力作用,运动状态会发生变化,其运动方向会发生偏转.高能的宇宙射线的大部分不能射到地球上,就是地磁场对射线中的带电粒子的洛仑兹力改变了其运动方向,对地球上的生物起着保护作用. (四)思维、扩展 本节课我们学习了洛仑兹力的概念.我们知道带电粒子平行磁场运动或静止时,都不受磁场力的作用,带电粒子垂直磁场运动时,所受洛仑兹力的大小,方向和磁场方向、运动方向互相街.可用左手定则判断(举例练习用左手定则判断洛仑兹力的方向.) 如果粒子运动方向不与磁场方向垂直时,同学们可根据今天所学内容推导出它受的洛仑兹力大小和方向吗? 八、布置作业 九、板书设计 四、磁场对运动电荷的作用 一、磁场对运动电荷的作用力——洛仑兹力 二、洛仑兹力的方向——左手定则 三、洛仑兹力的大小 1、若∥或 2、若⊥, 四、洛仑兹力的特点 1、洛仑兹力对运动电荷不做功,不会改变电荷运动的速率。 2、洛仑兹力的大小和方向都与带电粒子运动状态有关.高中物理简单教案篇3
高中物理简单教案篇4
高中物理简单教案篇5
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