高三物理教案
教案可以帮助教师预测教学中可能出现的问题,并制定相应的解决方案,从而更好地应对突发情况。这里分享一些高三物理教案下载,供大家写高三物理教案参考。
高三物理教案篇1
教材内容分析:
《自由落体运动的规律》是高一物理必修1第二章第二节的内容。本节内容是在学生学习了运动学的基础知识后安排的,是匀变速直线运动的特例。通过自由落体运动的规律学习,一方面是复习和巩固前面所学的知识,同时加强了课本知识与实际生活的联系,并为匀变速直线运动规律的学习起到了抛砖引玉的效果。因此本节课是联系实际的应用课,也是后续课程学习的起步课。所以本节课在本章中极其重要。
学情分析:
在前面的学习中,学生已经掌握了描述物体运动的物理量和时行科学探究的基本方法,对理想化模型有了一定的思维方法。因此在学习过程中,要让学生主动参与,通过自主学习、小组探究、师生互动完成本节教学任务。
教学目标:
知识与技能
1、知道物体做自由落体运动的条件。
2、掌握自由落体运动的性质和规律。
过程与方法
通过分析,归纳出自由落体运动的速度和位移公式,培养分析、推理、综合的能力。
情感态度与价值观
通过理想化模型教学,使学生领悟抓住主要因素,忽略次要因素的物理学思想,培养学生心胸开阔的大气人格。
教学重、难点:
重点是自由落体运动的规律;难点为由速度图像与时间轴所围图形的面积等于位移得出位移与时间的关系。
教学策略:
1、以问题为主;
2、以自主学习、合作探究为主。
教学过程:
温故知新
复习上节内容,伽利略对落体运动的探究,得出落体运动的性质。
导入新课
落体运动的速度与时间成正比,位移与时间的平方成正比,更加齿根、量化的规律是什么?用落体运动的规律能否解决实际问题呢?比如测大楼的高度、测量井的深度。
新课展示
问题1、什么叫做自由落体运动?
学生回答:物体只在重力作用下由静止开始的下落叫自由落体运动。
问题2、自由落体运动的特点是什么?
学生回答:初速度为零、只受重力。
问题3、实际生活中有没有自由落体运动?
学生回答:没有。
问题4、实际生活中没有为什么还要研究呢?
实际下落的物体,如果所受空气阻力远远小于重力就可以近似看作是自由落体运动。
问题5、一个铅球和一块石头在同一地点自由下落的加速度是否相同?加速度的方向向哪?
1、在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,方向竖直向下。我们把这个加速度叫做自由落体加速度,也叫重力加速度,用g表示。
高三物理教案篇2
通过一学期的教学实践,特别是通过对上期期末考试试卷分析,发现教学中存在以下问题:
1、对学生了解不够,对学生关注不到位。新课标要求注重学生的全面发展,不仅仅满足于教给学生知识和结论,更要注重学生的情感态度、价值观,关注学生的全面成长。新课标渗透了STS(科学、技术、社会),体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”。教学中,我对新课标的这两点要求认识不够,弱化了学生关注生活、运用物理走向社会的能力培养。如学生在试卷第2小题“对温度的估计”与第6小题“对半导体材料的认识”两题答对率只有58%。
2、有时课上讲得太多,学生练习得太少,没有把握好校正时机,基础知识夯实得不牢固。
3、透镜的应用、热学知识理解难度较大,部分学生还是似是而非。如第35小题是对“凝华、液化、熔化”现象的分析。该题在练习时曾重点讲过,特别是第一、第三小问还是原题讲析,但该两问答对率仍只有60%。而第二小问“液化现象”分析,由于变换了事件,答对率却只有23%。由此可见,学生对知识的综合运用能力的缺失。
4、实验探究训练不够。由于学校实验配备的欠缺,教学中主要采用演示实验和多媒体展示实验。没有尽力开创有限条件提供学生实验,对学生课外小实验利用不好,以致学生对实验观察、动手、分析、归纳、概括、探究能力比较缺失。如第33小题“沸腾实验”。对于该实验,本应进行学生实验,教学中由于条件缺乏,只进行了演示实验。教学中我对实验中相关现象、规律、问题都进行了引导分析、详细讲解,而且也进行了与考题类似的练习。可是考试结果看来答对率仍不高,只有50%。由此反映,教师“填鸭式”教学远不如学生亲自动手实验探究、发现问题、解决问题,从现象中归纳、概括规律的探究式学习效果,而且单纯的演示、填鸭式讲解、机械化训练也束缚了学生的想象、分析、归纳等思维能力的发展。
5、对学生认知过程认识不够。对一些知识的讲授时,总自以为很容易,满以为自己讲解的清晰到位,没有能随时观察学生的反映,而一笔带过。没有认识到学生的认知是需要一个过程的,并不是马上就能接受的,对于一些重点特别是难点的知识点,不但要讲透而且要针对性地加强练习、加强运用。没能随时获取学生反馈的信息,调整教学方式和思路,准确流畅地将知识传授给学生,达到共识。
在今后,我将从以下方面来改进教学:
1、面向全体学生,兼顾两头。继续做好分层教学,激励学生学习的积极性,并积极做到分层布置作业。强化后进生辅导。
2、全面落实知识、能力、情感三类教学目标的。认真备课,控制好讲、练时间,针对性精选习题。
3、对基础知识讲解透彻、分析细腻;准确把握重点、难点,避免课堂教学中,重点知识不突出,误将“难点”当“重点”讲的现象,避免重点、难点错位、失衡导致教学效率和学生学习效率下降的现象。
4、向扎实有效课堂努力。力求多种教学模式并用,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。运用小组合作、自主学习等有效的学习形式。
5、注重学法指导。在教学过程中有意向学生渗透物理学的常用研究方法,如理想实验法、控制变量法、归纳法、转换法等。加强学生对物理研究方法的了解,使学生加深对物理知识的领会,掌握研究物理问题的思维方法,增强学习物理的能力。
6、注重实验探究教学与训练。训练贯穿教学全过程,促进知识向能力的转化。重视知识在现实生活中的运用,多与日常生活和现代社会问题相联系。引导学生把所学知识应用于实际,去解释一些生活中的现象,加深对物理知识的理解,培养学生应用知识的能力。
高三物理教案篇3
学生情况分析
由于是高三年级,即将面临着高考的选拔考试,大多数的学生对基础知识的求知__比较强烈。所以课堂纪律比较好,都比较认真地听课,自觉地与老师互动,完成教学任务。高三(11、12)为理科重点班,相对来说物理基础较好些;高三(7)班是理科普通班,学习能力有着较大的差异,根据前段时间的观察和摸底,大多数的学生对基本知识的掌握不够牢固,各章各节的知识点尚处于分立状态,不能很好地利用知识解决相应的基本问题,所以对知识的了解和掌握有待地提高。
本学期教学目标
本学年的教学重点就是高考复习。新课内容在开学一个星期内结束。接下来就要开始高考复习。高考复习大致分三个阶段。第一轮基础复习,第二轮专题复习,第三轮基础巩固。本学期拟定完成《步步高大一轮复习讲义(物理)》的第一至第十一章的第一轮复习。
提高教学质量措施
客观分析学生的实际情况,采用有效的教学手段和复习手段;
认真备课,准确把握学生的学习动态,把握课堂教学,提高教学效果;
多与学生进行互动交流,解决学生在学习过程中遇到的困难与困惑;
认真积极批发作业、试卷等,及时反馈得到学生的学习信息,以便适时调节教学;
尽量多做实验,多让学生做实验,激发学生兴趣,增加其感性认识,加深理解;
认真做好教学分析归纳总结工作,教师间经常互相交流,共同促进。
高三物理教案篇4
经过一年的复习教学,送走了又一届高三学生,回想这一年来的工作,我觉得反思使我的教学有了长足的进步,成文如下:
一、反思学生的基础,学习习惯
学生的力学学习得太差,好几次在讲例子时,学生就说听不懂,也就在班主任面前说某老师教来我听不懂,要求与上位老师一样,换掉,我当然不明白其中的理由,之后才明白,我在解题时中间有一个计算步骤我省略了,我以为学生没有问题,就一个数学运算就应没问题,可哪里明白这个班的学生天生就习惯理解,自己从不主动去思考动手解决问题,我开始反思,怎样才能使学生听得懂?做得来?原先学生的基础差,底子薄,务必从简单的、基本的抓起,于是,我决定,少而精的讲例子,每讲一个例子,得每一步在黑板上板书,然后针对学生的水平做一个类似的题目,渐渐地学生学会做一些题目了,也就不觉得听不懂了
二、反思教学困惑,构成教学论文
在复习动能定理时,常常遇到连接体问题,要学生对多个质点运用动能定理,公式多,学生感到拿手,经常出错,于是我想;能不能使问题简化呢?在高中阶段,常常是连接两物体的力的功的代数和为零,我想到把多个动能定理的公式相加,消去了连接物体的力的功,得到质点组动能定理,把它介绍给学生,说明它的适用范围,学生很容易掌握,于是我把它构成论文;在讲振动和波动时,学生对振动图像和波动图像容易混淆,在做作业的过程中经常出错,而近几年又经常考振动和波动相结合的题,怎样才能使学生更好的区别呢?我反思后写了《正确处理振动和波动的内在关系》一文,像这种类似的反思很多,我发表十多篇反思构成的文章,透过反思文章,使学生的知识难点得到了突破。
三、反思思想方法,培养建模潜力
在总复习中,除认真复习知识之外,我还要推荐同学们务必重视对各种物理思想方法的进一步了解和掌握。表面看,这似乎与知识的复习不搭界,其实这才是一项更高层次、更高效率的复习方法。那么,有哪些思想方法需要好好小结呢?我认为至少有以下一些:例如解静力学、动力学问题常用的隔离法、整体法;处理复杂运动常用的运动合成法;追溯解题出发点的分析法;简单明了的图线法;以易代难的等效代换法等等,均为中学物理中基本的思维方法。当然,也还有其它一些属于更巧、更简捷的思维方法。然而两者相比,我主张更要关心基本的常用的思想方法。这些思想方法,一般说,在复习课上老师都会提及,一些写得好的参考书中也会有介绍。同学们在听课和阅读中除关心知识点之外,务请注意这些思维方法的实际应用,要好好消化、吸收,化为己有,再在练习中有意识运用,进一步熟悉它们。此外,在讲课中,要讲清怎样建立物理模型;怎样随着审题而描绘物理情景;怎样分析物理过程;怎样寻找临界状态及与其相应的条件;如何挖掘隐含物理量等等。这些,都是远比列出物理方程完成解题任务更有价值的东西。实践告诉我们,在高三学年,同学们毕竟比高一、高二时有了更强的理解潜力,有了更强的综合分析潜力的优势。一旦领悟掌
握了方法,就如虎添翼,往往能发挥出比老师更强、更敏捷的思维潜力。
四、反思教法,听同事授课相互交流
在复习教学中,经常感到复习课上法单一,没有新意,为了防止长时间的教学方法的单一带来的负面影响,我们高三的.几位教师采取了经常听课的方式,只要有时间,就去听同行老师的课,不分场合,不举形式听随堂课,学习他人的教学方法和教学手段,吸取他人的长处,为我所用,听他人是怎样上这些资料的,自己是怎样上的,自己的课有什么不足,别人的课有哪些优点,下一次在上那里时我要怎样上才好,透过这样的相互听课,相互学习,提高自我,提高复习课的质量。
五、反思作业训练规范练习
练习在总复习中是举足轻重的一环,要想透过练习到达巩固知识、提高潜力的目的,力求规范地解题是就应遵循的一个原则。具体说务求做到两条:①要规范地使用物理规律。不少同学常从生活经验角度去解物理题,比如用动能定理时习惯从功、能的数值上加加减减来得到结果,而不问列式的物理好处。这种不规范的混乱的思维方式,只能使认知水平停滞在生活经验的层次上,正是复习中一大障碍。物理学自有本身固有的思维规律和方法,像动能定理的应用,首先要求弄清所研究的过程及研究对象在此过程中的受力状况,然后区别各力做功的正、负,再搞清过程的初态和终态,最后按外力功的代数和等于动能增量列出方程,这之后的代数运算便容易了。如果在平时练习中始终能坚持这样规范地使用物理定律、定理,时间久了必然会加深对规律的理解,潜力必须会上升到新的层次。②要将题做完整。我接触过一些学生,做练习“浮而不实”,列出几个物理方程便丢手不做或整理到代数式但懒于代入数字运算等,都不肯将题解到底。他们之中不乏最后失败的实例,均因为他们没有从日常的练习中得到收益。许多物理题,粗一看解题方向似乎很明显,仔细一解才发现里边隐含着重要的变化及关键。再说,一个完整的解题要有严密的逻辑过程;要有简明
扼要的文字表述;有单位的处理;有数字的运算……所有这些,无不涉及双基知识及个人的素养和潜力,都是要透过训练来加以提高改善的。那种蜻蜓点水式的解题,不可能在这些方面得到不断启发和训练,题解得再多,然而水平提高不快、工作不实,最后必定导致复习工作的低效率。
教学只有在不断的反思中才会有所进步,也只有学会反思的教师,所谓“亲其师,信其道”,只有不断反思的教师,才会获得学生的喜爱,才会立于教学不败之地。
高三物理教案篇5
知识与技能:
1.能从力作用的效果来理解力的合成和合力的概念
2.能区分矢量和标量,能通过实验掌握力的平行四边形定则,是矢量运算的普遍法则
3.会用作图法求共点力的合力,会计算在同一直线上的几个共点力的合力
4.知道合力的大小与原来两个共点力间夹角的关系,会用直角三角形知识计算共点力的合力
过程与方法
学会设计实验,观察实验现象;和归纳总结的研究方法。
情感态度与价值观
学会运用等效的物理思想来解决问题,同时培养学生实事求是的科学态度。
__学生的思维具有单一性,定势性,并从感性认识向理性认识的转变,本节的重点是通过实例理解力的合成与合力的概念;教学的难点是:对平行四边形定则的理解。
说教法
物理教学重在启发思维,教会方法。学生对二力平衡已有自己的认识,可以作为教学的起点。让学生在教师的指导下,分析什么是共点力,并通过归纳总结区别合力与分力,并通过实验探究力的合成的平行四边形定则,再进一步联系生活,扩展到多个共点力的合成;使学生全面的理解教材,把握重、难点;因此,本节课综合运用直观讲授法、归纳总结和实验探究法并结合多媒体手段。在教学中,加强师生双向活动,合理提问、评价,引导学生主动探索新知识。
说学法
学生是课堂教学的主体,现代教育以“学生为中心”,更加重视在教学过程中对学生的学法指导,引导学生主动探索新知识。本节课教学过程中,在初中的基础上,复习二力平衡,来引导学生学习合力的概念,强调力的合成不是简单的代数相加、减;进而让学生探究力的合成满足怎样的规律?引导学生积极思考、探究平行四边形定则;观察及归纳总结。巧用提问、评价激活学生的积极性,调动起课堂气氛,让学生在在轻松、自主、讨论的学习环境下完成学习任务。
说教学过程
从以上分析,教学中掌握知识为中心,培养能力为方向;紧抓重点突破难点。设计如下教学程序:
1.导入新课:(大约需要5分钟的时间)
投影(展示自然界的平衡之美)让学生体会到力与平衡的现象随处可见,由此激发学生的好奇心和求知欲。把学生的思维带入课堂。
2.新课教学:(大约需要35分钟的时间)
提出问题(什么是共点力)让学生阅读课本在回答问题,教师利用实例讲解共点力的概念,强调几个力的延长线会交于一点就是共点力。
教师复习初中“二力平衡”的有关知识,让学生回顾同一直线上二力的合成;分力、合力的基本概念。教师举例(墙上挂画,一个人提一桶水与两个人合提一桶水等)并作出受力分析的示意图,指出各个作用力并不在同一直线上。怎样进行力的合成?学生思考,讨论。教师提供学生:橡皮筋,测力计,直尺,白纸等让学生阅读82页的实验探究,并进行分组实验。教师指导学生实验,归纳和总结。进而得到:平行四边形定则。教师讲解探究实验中的分力与合力的区别,合力与力的合成的区别。学生通过动手做实验来体验合力的大小与原来两个力大小及夹角之间的关系,使学生更好掌握矢量不同于标量的计算法则。
教师给出例题(水平向右力F1=45N;竖直向上的力F2;用作图法求这两个力合力的大小和方向)让学生分析回答解决问题的思路,教师在进一步的扩展到多个共点力的合成。这样由简单到复杂,符合学生的认知特点。教师总结本节的内容,再进行例题的讲解与巩固,使学生学习的知识具有稳定性。最后布置作业。(在板书方面:教学中将黑板一半写概念,另一半用来作图分析。)
高三物理教案篇6
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。
高三物理教案篇7
一、教材分析
(一)教材地位
能量守恒定律是十九世纪自然科学三大发现之一,对辨证唯物主义思想的建立起了重要作用,是学生树立辨证唯物主义观点的重要基础之一;能量转化和守恒思想贯穿整个高中教材,是认识自然、掌握自然规律的重要“工具”。机械能守恒是高中学生对能量转化和守恒的启蒙,它起着承前启后的作用,是必须牢固掌握的一个重要规律。
(二)教材处理
人教版必修教材,仅以自由落体为例很快得出机械能守恒定律,对学生掌握知识(深刻理解机械能守恒的实质和机械能变化的原因)和训练思维、发展能力不利,这里作了改进,机械能守恒定律的得出,由定性分析到定量实例探究,再结合一般过程作理论推证,然后总结出定律,阐释机械能守恒的实质,最后是定性应用。符合由特殊到一般,再到特殊的认识规律,并且在探究、推理过程中,有利于培养学生的演绎推理能力、分析归纳能力和探索发现能力,领悟物理学研究方法和提高创造性思维能力。
(三)重点和难点
根据知能、方法、情感三要素确定。
1、重点:机械能守恒定律的推理分析过程、定律的内容和定律条件的实质性理解;发现物理规律的一种常用方法(特例探究+演绎推理法)和抽象思维(逻辑推理、分析归纳)、形象思维(过程描述和想象)、直觉思维能力的训练。
2、难点:根据定律的推理分析过程归纳总结出机械能守恒定律、定律条件的实质性理解和发现定律科学方法的领悟以及机械能守恒定律空间对称美的认识,激发学生心灵深处热爱物理学的情感。
二、教学目标
(一)确定教学目标的依据
1、高中新课程总目标(进一步提高科学素养,满足全体学生的终身发展需求)和理念(探究性、主体性、发展性、和谐性)和三维教学目标(知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观);
2、教材特点(思想性、探究性、逻辑性、方法性和哲理性融会一体);
3、所教学生的学习基础(知识结构、思维结构和认知结构)。
(二)教学目标
1、知识与技能目标
(1)理解机械能和机械能总量的概念(动能、势能统称为机械能,它们的总和即为机械能总量);
(2)掌握机械能守恒定律的内涵(由对象、条件、结论组成)和外延(宏观、低速,惯性参考系成立);
(3)理解机械能守恒定律条件的实质(能量只在机械动能和势能之间转化);
(4)初步会用定律分析实际过程机械能是否守恒(-和能量转化法)。
2、过程与方法目标
(1)理解机械能守恒定律的得来过程:提出问题→实例探究→发现结论→理论推证→总结规律→初步应用,领悟发现物理规律的一种科学方法——实例探究+演绎推理法,提高探索发现能力;
(2)理解构建机械能守恒定律结构的方法及其意图(机械能守恒定律来龙去脉结构化,使学生形成知识组块,提高直觉思维能力)。
3、情感、态度与价值观目标
(1)初步树立变中有恒、能量守恒、物质不灭等辨证唯物主义观点;
(2)初识寻找守恒量的意义;
(3)初识机械能守恒定律的空间对称美。
三、教学方法
(一)教学手段的选用
投影仪和电脑。其作用有:将物理情境、规律的推理过程、机械能守恒定律的内容和机械能守恒定律知识方法结构,利用多个实验形象、直观地展示出来,帮助学生思考、分析、推理、理解和领悟机械能守恒问题中的研究对象的选取。
(二)教学方法的选择
1、指导思想:(1)有利于学生参与对概念、规律等内容的探究认识过程(主体性、探究性);(2)顺应学生认知、能力、心理和情感发展规律(发展性、和谐性);(3)遵循发现物理规律的一般程序、思维方法和实验依据(方法性和规律性)。
2、教学方法:教师指导与学生探究相结合的发现法。
四、学法指导
(一)基础
学生通过初中机械能定性知识的学习、高中绝大部分力学知识和本章功、功率和动能定理的定量学习、理解和掌握,学生在物理知识结构、思维的深度(独立性、独特性、发散性与批判性)和认知方法策略等方面均奠定了一定的基础。但学生对学习物理的科学方法、物理规律由来的思维过程和方法的理解力、应用力,物理学科学美(简单、对称、和谐和多样统一)的鉴赏力均需进一步培养和提高。
(二)宗旨
针对定律由来的实例探究和实例分析推理过程,创设激活学生“最近发展区”的物理情境,遵循科学家发现物理规律的思维模式和方法,进行探究发现式学习,进一步发展思维深度,逐步掌握发现物理规律的探究步骤和方法,增强创新意识和探索发现能力。
(三)措施
引导学生通过参与、体验、探究、叙述,实现“三个发现”,感悟“两个模式”,强化物理观念的形成。
1、三个发现,培养探究发现能力:
(1)发现功能关系W其它力=E2-E1;
(2)发现机械能守恒定律:实质是W其它力=E2-E1的一种特殊情况;
(3)发现快速判断机械能是否守恒的方法(-和能转化法)。
2、两个模式,强化物理观念的形成:
(1)思维模式:从生活情景到物理模型建构的思维过程(重过程):
(2)体验模式:强化物理观念的形成(重联系)。
高三物理教案篇8
一、学情分析与阶段目标
大部分同学对物理学习有兴趣,学习也刻苦努力,但物理就是学不好,这部分同学显然没有掌握适合物理学科特点的科学的学习方法----不会学物理。高中物理的研究对象已经从实物上升到模型,过程从单一到复杂,一定的物理过程对应一定的分析。如在解题时,必须找出各种物理状态及其对应的物理量、临界状态及纽带作用的因素,分析关系,再解决问题。故物理思维和物理方法是凝结在物理知识后面的灵魂。物理概念和规律的建立和表达,本来就是一个科学方法的具体应用过程。如分析和解决物理问题的一般步骤是:建立物理图景----建立模型----物理处理其中每一个步骤,都是一种物理方法的具本应用。只有逐步掌握思维和方法,才能克服困难学好物理。调查中发现,有42.8%的同学没有良好的学习习惯。造成高中物理学习困难的主要原因,除了智力因素,基础的不足等,养成良好的物理学习习惯也是至关重要的。习惯是经过反复练习逐步养成的不需要去努力和监督的自动化行为模式。习惯有好坏之分。比如,学生把大量时间化在题海上机械重复,思维只停留在表层,缺乏深入思考,而物理恰需要深入思考,只有对概念规律贯通领会,才能举一反三。又如,有很多同学认为预复习是浪费时间,调查发现43%的同学仅凭兴致偶尔预习一下,至于课后,很多人认为作业就是复习。调查还发现,很少有同学自觉在上课记笔记,老师强调则偶尔动一下笔。物理学习是在特定的物理情境中,通过物理知识的学习培养物理思维,掌握方法,进一步提高科学素养的一个过程。而物理思维和方法等,又是以物理知识为载体,隐藏在物理知识后面的,所以学习习惯的好坏将直接影响学习的效果。因此,第一轮复习要注意让学生多动手,多动脑,勤思考;老师要注意备教法,备学法,备学情,引导学生学会分析和解决物理问题的一般步骤:建立物理图景----建立模型----物理处理边审题边画草图的习惯。
二、复习策略
1.教师尤其要注重加强学生对物理基本功的训练。这种基本功应包括:对物理概念和规律的熟练记忆和透撤的理解;对头脑里已形成的正确知识能够与习题有机地结合,即把握和运用知识的能力;严密的逻辑思维。而要做好这些,教师首先就要持一种稳扎稳打的态度,不能急功近利。学习是一项系统性的工程。
2.注重培养学生的分析能力、对物理过程的条理性剖析能力,注意重在方法引导。把做习题的目的着眼于对知识的巩固、对方法的总结和分析能力的提高上。对学生做过的每一道习题,最后都应归结到:本题考查的是什么知识点,运用了什么样的物理思维方法。即注重还原物理知识和物理思维的本来面目。
3.重视物理教学中物理思维的培养以及物理运算能力的训练。
4.引导学生学会对已学内容自我总结,不断提高。用新知识和新方法来调整、潜化原有的认识结构,避免人为的走弯路而加高学习物理的台阶;选做的例题或作业不宜太难,以免丧失信心;对自己想当然的错误经验要想方设法找出原因,并及时纠正;要从生活实际中积累正确的分析物理的方法,从较低层次开始,经多次反复,循序渐进地使知识扩展和加深,这样能力也得到提高。其次要树立信心。物理学习的目的是通过掌握知识来培养思维和研究方法,提高科学素养。物理学习过程,需要从分析单一的物理过程转向会分析复杂的过程,要将研究实实在在的物体转变为特定的物理情景中物理模型。这是复杂的过程,遇到困难是很正常的,关键是不能知难而退,应树立起克服困难的信心。任何深渊的题目,都可以简化为我们熟悉的一个或几个简单的模型,都可用我们掌握的基础知识一步一步解出来的。只要有足够的信心和扎实的基础知识,心平气和一步步分析,就一定能接近并达到最后结果。有了信心,学习才有动力,坚定信心,学习才能成功。
三、具体措施
1.重视物理概念的学习::物理概念和物理规律是整个物理学的基础。重规律、轻概念是学物理的通病。不少同学认为概念是名词解释,学习概念就是背下定义,理解也仅留在字面上。他们常常忽视了概念学习在物理学习中的基石作用,忽视了包含于其中的科学思想和方法,更谈不上通过概念学习培养自己的能力。其实,物理概念是以事实为基础,通过观察和实验之后概括和抽象得出的。以物理概念为基础,结合观察、实验、想象和物理推理,用一定的语言逻辑和物理逻辑表达出物理概念之间的`关系,从而形成规律。故物理概念既是构建知识的基础,又是物理思维的基础,更是物理规律的基础。物理学习困难生,在学习上出现的问题大多源于概念不清。概念掌握不好,就无法根据题意运用规律去解决问题。
2.重视物理方法的提炼:学习物理,练习宜精不在多,关键在于明确做练习的目的。从练习中体会概念和规律的应用,明确物理问题的解题思路,掌握一些基本的分析方法。因此,在高中物理学习中要重视物理方法的提炼和运用。学生不仅要知道有哪些方法,关键是能够灵活运用这些方法。首先,在基本概念和基本规律的学习中渗透学习方法。要弄清楚概念的内涵外延、来龙去脉,掌握规律的表达形式,各物理量意义单位、规律的适用条件、概念规律的区别和联系,理清知识脉络,形成知识体系。其次,遇到物理问题,一定要先读懂问题中的物理状态、物理过程和情境,找出起主要作用的因素及有关条件,然后再根据所遵守物理规律进行处理。下面为一个分析物理问题的大致思路:在上面过程的处理方法中,学生对实物模型和运动状态模型的建立是关键的,为正确选择规律指明方向。
3.重视物理思维的培养:学习高中物理一定要根据直观形象的物理情景,锻炼自己的思维能力。首先,注意在实验中锻炼自己的思维。实验直观、形象,体现物理规律,是突破教学难点的手段,是激发、启迪思维的良好载体。学生要认真做学生实验和课后小实验,促进形象思维向抽象思维过渡。其次,直观教学受生活常识、思维定势影响,会干扰学生对物理本质的认识,形成思维障碍。因此,学习新知识时,要尽力去经历知识的形成过程,强化知识对比,理解知识本质,掌握知识运用的条件和范围,在分析对比过程中体验、感悟并抽象概括。
4.养成自主阅读教材的习惯:教材是学习物理的基本依据,是获取知识的重要途径之一。物理教材中既有现象的描述,又有对现象定性定量的分析;既有作解释说明的文字语言,又有数字语言,还有插图、照片和图象构成的图象语言。正是由于教材的特殊性,故要求学生自主阅读教材。可以说,高中物理的所有问题,包括高考、竞赛,都可以在教材上找到现成的答案或相似的借鉴。阅读教材,不仅要看结论,还要看推导过程;不仅看例题解法,还要看解题提示和题后小结及拓展与延伸。方法上,可预习看;可先练后看,以练促看;可看、讲、练结合;可先听后看,减少、扫除看的障碍;可先议后看,提高兴致和效率。
5.养成有效参与教学探讨的习惯:物理学习过程是充满问题的过程。探讨解决问题是培养学生对物理学科兴趣、激发动机的有效手段,有利于发展学生的思维能力,培养良好的科学作风和科学态度。学生不是盛知识的容器,讲而听、读而记、做而看的被动局面,扼杀了学生的创造力,扼杀了学习的积极性和自主性。在新课程理念下,学生应参与一系列物理活动,在参与物理问题探究过程中,主动地感受到自己潜在的力量。在教师创设的宽松、愉快的教学情景下,学生大胆提问主动思考,从而实现对教学内容的充分咀嚼,彻底剖析物理知识。只有这样的参与,亲自经历,尽情感受物理课的浓浓的探索味,这将在学生的脑海中烙下难以磨灭的印记,这也是动态生成的课堂。很多同学反映,参与学习过程的热烈讨论甚至激烈的争议,对知识和方法的记忆是最为深刻的,对问题进行讨论总结,也有助于培养终生探索的习惯和乐趣。
6.养成反思学习的习惯:学习物理离不开解题。学生在解题中,碰到一道题,往往靠生活印象的直观去作答,首先想到的是这道题我是否做过,和我平时解的哪道题一样,也不管题有没有变,从而造成错误。就其原因,还是缺乏练习后的反思的习惯。反思是对自己的思维过程、思维结果进行再认识的检验过程,是进一步深化、整理和提高的过程,也是一种再发现和再创造的过程。它是学习中不可缺少的重要环节。当代建构主义学说认为,学习不是被动的接受,不是单纯地复制与同化;它要求学生在活动中进行建构,要求学生对自己的活动过程不断地进行反省、抽象和概括。显然,学习中的反思如同生物体消化食物和吸收养分一样,是别人无法代替的。因此,在高中物理学习中,学生教师应该重视自己的反思学习,并积极创造反思条件,自觉反思。但是,目前,在物理教学实践中,反思学习这一环节比较薄弱。其中的主要原因是教师在教学中偏重于知识容量,很少要求学生反思学习过程,也不给学生以反思技能的指导和训练,学生也很少自觉地进行反思。这使得中学生反思学习能力的发展远远地落后于其它心理能力的发展。由于物理很多内容的抽象性和物理学习的计划性、逻辑性和程序性,反思学习能力水平的高低,将直接影响学生物理思维能力的发展和物理学习质量的提高。因此,把学生反思学习能力的培养放在一个重要的位置,充分发挥学生学习的主体作用,促使学生由被动反思转为主动反思,由不会反思变为善于反思,是学生物理学习的燃眉之急。
高三年级物理一轮复习备考教学计划就为大家介绍到这里,希望对你有所帮助。
高三物理教案篇9
一.教材简析
本节课力的合成,是在学生了解力的基本性质和常见几种力的基础上,通过等效替代思想,研究多个力的合成方法,是对前几节内容的深化。
本节重点介绍力的合成法则——平行四边形定则,但实际这是所有矢量运算的共同工具,为学习其他矢量的运算奠定了基础。
更重要的是,力的合成是解决力学问题的基础,对今后牛顿运动定律、平衡问题、动量与能量问题的理解和应用都会产生重要影响。
因此,这节课承前启后,在整个高中物理学习中占据着非常重要的地位。
二、教学目标定位
为了让学生充分进行实验探究,体验获取知识的过程,本节内容分两课时来完成,今天我说课的内容为本节内容的第一课时。根据上述教材分析,考虑到学生的实际情况,在本节课的教学过程中,我制定了如下教学目标:
一、知识与技能
.理解合力、分力、力的合成的概念.理解力的合成本质上是从等效的角度进行力的替代.
.探究求合力的方法——力的平行四边形定则,会用平行四边形定则求合力.
二、过程与方法
.通过学习合力和分力的概念,了解物理学常用的方法——等效替代法.
.通过实验探究方案的设计与实施,体验科学探究的过程。
三、情感态度与价值观
.培养学生的合作精神,激发学生学习兴趣,形成良好的学习方法和习惯.
.培养认真细致、实事求是的实验态度.
根据以上分析确定本节课的重点与难点如下:
一、重点
.合力和分力的概念以及它们的关系.
.实验探究力的合成所遵循的法则.
二、难点
平行四边形定则的理解和运用。
三、重、难点突破方法——教法简介
本堂课的重、难点为实验探究力的合成所遵循的法则——平行四边形定则,为了实现重难点的突破,让学生真正理解平行四边形定则,就要让学生亲自体验规律获得的过程。
因此,本堂课在学法上采用学生自主探究的实验归纳法——通过重现获取知识和方法的思维过程,让学生亲自去体验、探究、归纳总结。体现学生主体性。
实验归纳法的步骤如下。这样设计让学生不仅能知其然,更能知其所以然,这也是本堂课突破重点和难点的重要手段。
本堂课在教法上采用启发式教学——通过设置问题,引导启发学生,激发学生思维。体现教师主导作用。
四、教学过程设计
采用六环节教学法,教学过程共有六个步骤。
教学过程第一环节、创设情景导入新课:
安排两个同学共提一桶水,再请全班力气的同学来提这一桶水,游戏虽简单,但能迅速调动学生参与课堂的积极性。然后用图片引导学生通过作用效果相同得出合力与分力的概念。由此引出——
第二环节、新课教学:
展示合力与分力以及力的合成的概念,强调等效替代法。举例说明等效替代法是一种重要的物理方法。
那么如何来求合力呢?先简单回顾初中所学同一直线上两个力的合成方法:直接加减即可。再通过设置三个问题激发学生思维,引导学生猜想合力与分力究竟是什么关系呢?学生猜想五花八门,产生思维冲突,怎么办呢?学生自然会想到通过实验来寻求问题答案。由此引出——
第三环节、合作探究:
首先,教师展示实验仪器,让学生思考如何设计实验,,如何进行实验呢?学生面对器材可能会觉得无从下手。再次设置问题引导学生思维,让学生面对仪器分组讨论以下四个问题。
问题1要用动画辅助说明。在问题2中,教师要强调结点的问题,用动画说明。问题3中,直观简洁的描述力必须用力的图示,用图片说明。问题4让学生注意测力计的使用,减小实验误差。通过对这四个问题的讨论,再结合多媒体动画的展示,使学生对探究的步骤清晰明了。
然后,学生分组实验,合作探究,记录合力与两分力的大小和方向,作出力的图示。实验完成后请学生展示实验结果,应该立即可得出结论一:比较分力与合力的大小,可得互成角度的两个力的合成,不能简单地利用代数方法相加减.
那合力与分力到底满足什么关系呢?
此时要引导学生思考:既然从数字上找不到关系,哪可不可以从几何上找找关系呢?学生会立即猜想出O、A、C、B像是一个平行四边形的四个顶点,OB可能是这个平行四边形的对角线.哪么猜想是否正确呢?亲自实践才有发言权,学生动手作图:以OA、OC为邻边作平行四边形OACB,看平行四边形的对角线与OB是否重合。
学生作图后发现对角线与合力很接近。教师说明实验的误差是不可避免的,科学家经过很多次的、精细的实验,最后确认对角线的长度、方向,跟合力的大小、方向一致,说明对角线就表示F1和F2的合力.由此得到结论二:力的合成法则——平行四边形定则。
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第四环节:归纳总结
高三物理教案篇10
教学目标
(1)知道由于地球吸引而使物体具有的力叫重力
(2)知道重力的方向总是竖直向下
(3)理解重力的大小与质量成正比,会用弹簧测力计测量物体的重力
教学重难点
重点:
重力的概念、方向和大小
难点:
重力方向的应用
教学工具
多媒体
教学过程
学法指导:
1、通过观察水往低处流、物体从空中落下、抛向空中的物体最终落回地面等现象,找出它们的共同点,引出重力的概念,培养学养生的观察、分析能力
2、经历探究过程得到重力与质量的关系G=mg,培养学生的实验、归纳能力
3、由实验感知重力的方向并能运用结论对实际问题做出分析,培养学生分析、概括和应用知识的能力
预习导入:
通过阅读“重力的由来”回答:
①宇宙间任何两个物体,大到天体,小到灰尘之间,都存在________
的力,这就是万有引力。
②由于地球的吸引而使物体受到的力,叫做_________.地球上的所有物体都受到________的作用。
通过阅读“重力的大小”回答:
①物体所受的重力跟它的______成正比。
②重力与质量的比值大约是________,二者关系可用______来
表示。重力用_____表示,单位是_____,质量用______,单位是_____.
通过阅读“重力的方向”回答:
①重力的.方向是__________的,是指地球的_______。
②重力方向的应用是____________________________________.
通过阅读“重心”回答:
①重力在物体上的作用点叫做_______.
②方形薄板的重心在两条对角线的_______,球的重心在_____,粗细均匀的棒的重心在它的_______.
学习导入:
(4)重心
提出问题:什么叫物体的重心?
学生回答:___________________________________________________.
总结:重力的作用点叫重点
规则:几何中心。不规则:可根据重力的方向竖直向下来找重心。
课堂达标:
1、下列几种说法中,正确的是
A.物体所受的重力跟它所含的物质多少成正比
B.质量增大几倍,重力也增大几倍,因此物体的质量与它的物重相同
C.质量相同的木块与铁块相比,铁块所受重力比木块所受重力大
D.重力为1N的所有物体,其质量为9.8kg
2、人站在一个竖直上下的电梯上时,下列说法正确的是
A.电梯匀速上升时,支持力大于人的重力
B.电梯匀速下降时,支持力小于人的重力
C.电梯匀速上升或下降时,支持力都等于人的重力
D.电梯没有开动时,人的重力才可能等于支持力
高三物理教案篇11
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.