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高一物理教案

時間:2023-11-22 17:42:01 教案 我要投稿

高一物理教案(15篇)

  作為一名無私奉獻(xiàn)的老師,時常需要編寫教案,教案是實施教學(xué)的主要依據(jù),有著至關(guān)重要的作用。那么優(yōu)秀的教案是什么樣的呢?下面是小編收集整理的高一物理教案,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。

高一物理教案(15篇)

  高一物理教案1

  教學(xué)目標(biāo)

  知識目標(biāo)

  1、初步理解速度—時間圖像。

  2、理解什么是勻變速直線運動。

  能力目標(biāo)

  進(jìn)一步訓(xùn)練用圖像法表示物理規(guī)律的能力。

  情感目標(biāo)

  滲透從簡單問題入手及理想化的思維方法。

  教材分析

  本節(jié)內(nèi)容是本單元的基礎(chǔ),是進(jìn)一步學(xué)習(xí)加速度概念及勻變速運動規(guī)律的重要前提.教材主要有兩個知識點:速度—時間圖像和勻變速直線運動的定義.教材的編排自然順暢,便于學(xué)生接受,先給出勻速直線運動的速度—時間圖像,再根據(jù)具體的實例(汽車做勻加速運動),進(jìn)一步突出了“圖像通常是根據(jù)實驗測定的'數(shù)據(jù)作出的”這一重要觀點,并很自然地給出勻變速直線運動的定義,最后,闡述了從簡單情況入手,及理想化的處理方法,即有些變速運動通常可近似看作勻變速運動來處理.

  教法建議

  對速度——時間圖像的學(xué)習(xí),要給出物體實際運動的情況,讓學(xué)生自己建立圖像,體會建立圖像的一般步驟,并與位移圖像進(jìn)行對比.對勻變速直線運動的概念的學(xué)習(xí),也要通過分析具體的實例,認(rèn)真體會“在相等的時間內(nèi)速度變化相等”的特點,教師也可以給出速度變化相同,但是所用時間不等的例子,或時間相同,速度變化不等的例子,讓學(xué)生判斷是否是勻變速直線運動。

  教學(xué)設(shè)計示例

  教學(xué)重點:速度——時間圖像,勻變速直線運動的定義.

  教學(xué)難點:對圖像的處理.

  主要設(shè)計:

  1、展示課件:教材圖2—15的動態(tài)效果(配合兩個做勻速運動的物體)體會速度——時間圖像的建立過程.

  2、提問:如何從速度——時間圖像中求出物體在一段時間內(nèi)的位移?

  3、上述兩個運動的位移——時間圖像是怎樣的?

 。ㄗ屚瑢W(xué)自己畫出,并和速度——時間圖像進(jìn)行對比)

  4、展示課件圖2—17的動態(tài)效果〔配合做勻加速運動的汽車運行情況(顯示速度計)

  引導(dǎo)同學(xué):采集實驗數(shù)據(jù),建立坐標(biāo)系,描點做圖.

  5、展示課件圖2—18的動態(tài)效果(配合做勻減速運動的汽車)

  引導(dǎo)同學(xué):畫出它的速度——時間圖像.

  6、提問:上述兩個汽車運動過程有什么特點?

  引導(dǎo)同學(xué)發(fā)現(xiàn)“在相等的時間內(nèi)速度的改變相等”的特點.

  7、舉例:

 、偎俣雀淖兿嗟,所用時間不等的情況.

 、诮(jīng)過相同時間,速度改變不相等的情況.

  8、小結(jié):什么是勻變速直線運動?什么是勻加速直線運動?什么是勻減速直線運動?

  探究活動

  請你坐上某路公共汽車(假設(shè)汽車在一條直線上行駛)觀察汽車的速度表和自己的手表,采集數(shù)據(jù),即記錄汽車在不同時刻的速度,之后把你采集的數(shù)據(jù)用速度——時間圖像表示出來,并將你的結(jié)果講給周圍人聽。

  高一物理教案2

  教學(xué)目標(biāo)

  1、知識目標(biāo):

 。1)知道什么是慣性系和非慣性系;

  (2)知道牛頓運動定律在慣性系中成立;

 。3)知道什么是慣性力

  2、能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力

  3、情感目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生辯證的科學(xué)思想

  教學(xué)建議

  教材分析

 。1)教材首先引入了《關(guān)于兩種世界體系的對話》中一段在船艙里觀察到現(xiàn)象的描述,并通過對它的分析和實例對比引入了慣性參考系和非慣性參考系的概念指出了常用到的慣性參考系

 。2)通過對實例的進(jìn)一步分析,引入了在非慣性參考系中存在的慣性力及其規(guī)律,并在升降機實例中簡單應(yīng)用

  教法建議

 。1)本節(jié)屬于選學(xué)內(nèi)容,請教師根據(jù)自己學(xué)生的實際情況掌握深度和層次

  (2)在授課時采用舉實例讓學(xué)生分析,發(fā)現(xiàn)問題:運動和力的關(guān)系出現(xiàn)矛盾的現(xiàn)象從而再引導(dǎo)學(xué)生分析發(fā)生矛盾的癥結(jié)所在,和解決矛盾的方法讓學(xué)生學(xué)習(xí)知識的同時,學(xué)會辯證的科學(xué)思想

  教學(xué)設(shè)計示例

  教學(xué)重點:慣性系和非慣性系、慣性力

  教學(xué)難點:慣性力

  示例:

  一、慣性系和非慣性系

  1、發(fā)現(xiàn)問題:

  舉例1:如圖1所示,小車靜止,小球靜止于小車內(nèi)光滑的水平桌面上當(dāng)小車相對于地面以加速度做直線運動時,從地面上觀察,小球如何運動?從小車上觀察,小球如何運動?

  分析:從地面上觀察,小球相對于地面保持靜止從小車上觀察,小球?qū)⒛嬷≤嚨倪\動方向運動,最后從桌子上掉下來因為小球在水平方向上不受外力作用,所以小球相對于小車的運動不符合牛頓第一定律

  舉例2:如圖2所示,用彈簧將小球固定于小車內(nèi)的光滑水平桌面上,當(dāng)小車恒定加速度做直線運動時,從地面上觀察,小球如何運動?從小車上觀察,小球如何運動?彈簧處于什么狀態(tài)?

  分析:從地面上觀察,小球?qū)⒆雠c小車同向的加速運動小車上觀察,小球?qū)⑾鄬τ谛≤囲o止彈簧處于伸長狀態(tài)因為小球在水平方向上受彈力作用,所以小球相對于小車的'靜止不符合牛頓第二定律

  2、分析問題:

  提出想法:當(dāng)實驗和理論發(fā)生矛盾時,可能是實驗現(xiàn)象觀察有誤;可能是理論錯誤或理論存在一定的適用條件

  分析問題:實驗現(xiàn)象觀察正確理論在很多的實際應(yīng)用中被證明是正確的因而可能是理論存在一定的適用條件

  矛盾的癥結(jié)出在:相對于誰來觀察現(xiàn)象,即參考系是誰

  閱讀書P65伽利略在《關(guān)于兩種世界體系的對話》中的一段話

  3、引入慣性系和非慣性系

 。1)慣性系:牛頓運動定律成立的參考系

  研究地面上物體運動,地面通?烧J(rèn)為是慣性系,相對于地面作勻速直線運動的參考系也是慣性系

  研究行星公轉(zhuǎn)時,太陽可認(rèn)為是慣性系

  (2)非慣性系:牛頓運動定律不成立的參考系

  例如:前面例子中提到的小車,它相對于地面存在加速度,是非慣性系

  二、非慣性系和慣性力

  解決問題:在直線加速的非慣性系中引入一個力,使物體的受力滿足牛頓運動定律,這個力就是慣性力例如在上述例1中,若設(shè)想由一個力作用在小球上,其方向與小車相對于地面的加速度的方向相反,其大小等于( 是小車質(zhì)量),則小球相對于小車的運動與其受力情況相符同理可以分析例題2,這里不再贅述

  1、慣性力:在做直線加速運動的非慣性系中,質(zhì)點受到的與非慣性系的加速度方向相反,且大小等于質(zhì)點質(zhì)量 與非慣性系加速度大小的乘積的力,稱為慣性力

  2、注意:慣性力不是物體間的相互作用力,不存在施力物,也不存在反作用力。而且只有在非慣性系中才有慣性力

  3、例題:見典型例題

  探究活動

  1、組織部分學(xué)生繼續(xù)深入研究該課題

  2、開有關(guān)相對論的科普講座,引發(fā)學(xué)生研究興趣

  高一物理教案3

  【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

  1、知道速度的意義、公式、符號、單位、矢量性。

  2、知道質(zhì)點的平均速度和瞬時速度等概念。

  3、知道速度和速率以及它們的區(qū)別。

  4、會用公式計算物體運動的平均速度。

  【學(xué)習(xí)重點】

  速度、瞬時速度、平均速度三個概念,及三個概念之間的聯(lián)系。

  【學(xué)習(xí)難點】

  平均速度計算

  【方法指導(dǎo)】

  自主探究、交流討論、自主歸納

  【知識鏈接】

  【自主探究】

  知識點一:坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量

  【閱讀】P15 “坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量”一部分,回答下列問題。

  A級 1、物體沿著直線運動,并以這條直線為x坐標(biāo)軸,這樣物體的位置就可以用 來表示,物體的位移可以通過 表示,Δx的大小表示 ,Δx的正負(fù)表示

  【思考與交流】1、汽車在沿x軸上運動,如圖1—3—l表示汽車從坐標(biāo)x1=10 m,在經(jīng)過一段時間之后,到達(dá)坐標(biāo)x2=30 m處,則Δx = ,Δx是正值還是負(fù)值?汽車沿哪個方向運動?如果汽車沿x軸負(fù)方向運動,Δx是正值還是負(fù)值?

  2、如圖1—3—l,用數(shù)軸表示坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量,能否用數(shù)軸表示時間的變化量?怎么表示?

  3、綠妹在遙控一玩具小汽車,她讓小汽車沿一條東西方向的筆直路線運動,開始時在某一標(biāo)記點東2 m處,第1s末到達(dá)該標(biāo)記點西3m處,第2s末又處在該標(biāo)記點西1m處。分別求出第1s內(nèi)和第2s內(nèi)小車位移的大小和方向。

  知識點二:速度

  【閱讀】P10第二部分:速度完成下列問題。

  實例:北京時間8月28日凌晨2點40分,雅典奧林匹克體育場,這是一個值得所有中國人銘記的日子,21歲的上海小伙劉翔像閃電一樣,挾著狂風(fēng)與雷鳴般的怒吼沖過終點,以明顯的不可撼動的優(yōu)勢獲得奧運會男子110米欄冠軍,12秒91的成績平了由英國名將科林約翰遜1993年8月20日在德國斯圖加特創(chuàng)造的世界紀(jì)錄,改寫了奧運會紀(jì)錄。那么請問我們怎樣比較哪位運動員跑得快呢?試舉例說明。

  【思考與交流】

  1、以下有四個物體,如何比較A和B、B和D、B和C的運動快慢?

  初始位置(m) 經(jīng)過時間(s) 末了位置(m)

  A。自行車沿平直道路行駛 0 20 100

  B。公共汽車沿平直道路行駛 0 10 100

  C火車沿平直軌道行駛 500 30 1 250

  D。飛機在天空直線飛行 500 10 2 500

  A級1、為了比較物體的運動快慢,可以用 跟發(fā)生這個位移所用 的比值,表示物體運動的快慢,這就是速度。

  2、速度公式v=

  3、單位:國際單位m/s或ms-1,常用單位km/h或kmh-1 , ㎝/s或㎝s-1

  4、速度的大小在數(shù)值上等于 的大小;速度的方向就是物體 的方向 , 位移是矢量,那速度呢?

  問題:我們初中時曾經(jīng)學(xué)過“速度”這個物理量,今天我們再次學(xué)習(xí)到這個物理量,那大家仔細(xì)比較分析一下,我們今天學(xué)習(xí)的“速度”跟初中學(xué)習(xí)的“速度”一樣嗎?如果不一樣,有什么不同?

  知識點三:平均速度和瞬時速度

  一般來說,物體在某一段時間內(nèi),運動的快慢不一定時時一樣,所以由v=Δx/Δt求得速度,表示的只是物體在時間Δt內(nèi)的 快慢程度,稱為: 速度。

  平均速度的方向由_______________的方向決定,它的_____________表示這段時間內(nèi)運動的快慢。所以平均速度是 量,

  1、甲百米賽跑用時12。5秒,求整個過程中甲的速度是多少?那么我們來想一想,這個速度是不是代表在整個12。5秒內(nèi)速度一直都是這么大呢?

  2、前面的計算中我們只能知道百米賽跑中平均下來是每秒8米,只能粗略地知道物體運動的快慢,如果我想知道物體某個時刻的速度如10秒末這個時刻的.速度,該如何計算呢?

  【思考與交流】

  教材第16頁,問題與練習(xí)2,這五個平均速度中哪個接近汽車關(guān)閉油門時的速度?

  總結(jié):質(zhì)點從t到t+△t時間內(nèi)的平均速度△x/t△中,△t取值 時,這個值就可以認(rèn)為是質(zhì)點在時刻的瞬時速度。

  問題:下列所說的速度中,哪些是平均速度,哪些是瞬時速度?

  1。 百米賽跑的運動員以9。5m/s的速度沖過終點線。

  2。 經(jīng)過提速后,列車的速度達(dá)到150km/h。

  3。 由于堵車,在隧道中的車速僅為1。2m/s。

  4。 返回地面的太空艙以8m/s的速度落入太平洋中。

  5。 子彈以800m/s的速度撞擊在墻上。

  知識點三:速度和速率

  學(xué)生閱讀教材第16頁相應(yīng)部分的內(nèi)容并填空:

  速度既有 ,又有 ,是 量,速度的 叫速率,速率是 量。

  問題:在日常生活中我們也常常用到“速度”這個詞,那我們平時所講的“速度”在物理學(xué)中的哪個速度呢?平均速度還是瞬時速度?舉例:

  高一物理教案4

  (一)引入:

  1、復(fù)習(xí)

 。1)什么是波的反射和折射現(xiàn)象?

 。2)波的反射和折射各遵循什么規(guī)律?

  2、導(dǎo)入:本節(jié)課我們學(xué)習(xí)波的衍射現(xiàn)象。

  (二)新課教學(xué):

  1、波的衍射現(xiàn)象:

 。1)用課件演示水波的衍射現(xiàn)象

  (2)用投影儀投影水波的`衍射現(xiàn)象

 。3)總結(jié)得到:波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播,這種現(xiàn)象叫做波的衍射。

  2、產(chǎn)生明顯衍射的條件:

 。1)用發(fā)波水槽演示波長相同的水波通過寬度不同的窄縫時所發(fā)生的衍射現(xiàn)象,并利用實物投影儀投影。

 。2)觀察現(xiàn)象

 。3)演示波長不同的水波通過寬度相同的窄縫時產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象,并利用實物投影儀投影。

 。4)觀察現(xiàn)象

 。5)分析現(xiàn)象,總結(jié)得到:當(dāng)孔、縫的寬度或障礙物的大小跟波長相差不多,或者比波長更小時,才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。

  (6)用CAI課件模擬2和3的現(xiàn)象,加深理解。

 。ㄈ┭苌涫遣ㄌ赜械默F(xiàn)象

  1、一切波都可以發(fā)生衍射;

  2、在滿足一定條件時,一切波都可以發(fā)生明顯的衍射。

  (四)鞏固練習(xí)

  1、為什么聲波能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象?

  2、為什么光波不易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象?

  答案:

  1、因聲波波長較長。

  2、光波波長很短,不易找到這樣小的障礙物或小孔。

 。ㄎ澹┬〗Y(jié):用投影片出示思考題進(jìn)行小結(jié):

  1、什么是波的衍射?

  2、產(chǎn)生明顯衍射的條件是什么?

  答案:

  1、波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播,叫波的衍射。

  2、障礙物或小孔和波長差不多或比波長小。

 。┳鳂I(yè):

  1、波的衍射現(xiàn)象

  2、產(chǎn)生明顯衍射的條件

  3、衍射是波特有的現(xiàn)象P 18練習(xí)四②

  高一物理教案5

  1.3運動快慢的描述-速度

  教學(xué)目標(biāo):

  一、知識目標(biāo)

  1、理解速度的概念。知道速度是表示運動快慢的物理量,知道它的定義、公式、符號和單位,知道它是矢量。

  2、理解平均速度,知道瞬時速度的概念。

  3、知道速度和速率以及它們的區(qū)別。

  二、能力目標(biāo)

  1、比值定義法是物理學(xué)中經(jīng)常采用的方法,學(xué)生在學(xué)生過程中掌握用物理工具描述物理量之間的關(guān)系的方法。

  2、培養(yǎng)學(xué)生的遷移類推能力,抽象思維能力。

  三、德育目標(biāo)

  由簡單的問題逐步把思維遷移到復(fù)雜方向,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識事物的規(guī)律,由簡單到復(fù)雜。

  教學(xué)重點

  平均速度與瞬時速度的概念及其區(qū)別

  教學(xué)難點

  怎樣由平均速度引出瞬時速度

  教學(xué)方法

  類比推理法

  教學(xué)用具

  有關(guān)物理知識的投影片

  課時安排

  1課時

  教學(xué)步驟

  一、導(dǎo)入新課

  質(zhì)點的各式各樣的運動,快慢程度不一樣,那如何比較運動的快慢呢?

  二、新課教學(xué)

  (一)用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo):

  1、知道速度是描述運動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、知道瞬時速度是描述運動物體在某一時刻(或經(jīng)過某一位置時)的速度,知道瞬時速度的大小等于同一時刻的瞬時速率。

  (二)學(xué)生目標(biāo)完成過程

  1、速度

  提問:運動會上,比較哪位運動員跑的快,用什么方法?

  學(xué)生:同樣長短的位移,看誰用的時間少。

  提問:如果運動的時間相等,又如何比較快慢呢?

  學(xué)生:那比較誰通過的位移大。

  老師:那運動物體所走的位移,所用的時間都不一樣,又如何比較其快慢呢?

  學(xué)生:單位時間內(nèi)的位移來比較,就找到了比較的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

  師:對,這就是用來表示快慢的物理量速度,在初中時同學(xué)就接觸過這個概念,那同學(xué)回憶一下,比較一下有哪些地方有了側(cè)重,有所加深。

  板書:速度是表示運動的快慢的物理量,它等于位移s跟發(fā)生這段位移所用時間t的比值。用v=s/t表示。

  由速度的定義式中可看出,v的單位由位移和時間共同決定,國際單位制中是米每秒,符號為m/s或ms1,常用單位還有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。

  板書:

  速度的方向就是物體運動的方向。

  2、平均速度

  在勻速直線運動中,在任何相等的時間里位移都是相等的,那v=s/t是恒定的。那么如果是變速直線運動,在相等的時間里位移不相等,那又如何白色物體運動的快慢呢?那么就用在某段位移的平均快慢即平均速度來表示。

  例:百米運動員,10s時間里跑完100m,那么他1s平均跑多少呢?

  學(xué)生馬上會回答:每秒平均跑10m。

  師:對,這就是運動員完成這100m的平均快慢速度。

  板書:

  說明:對于百米運動員,誰也說不來他在哪1秒破了10米,有的1秒鐘跑10米多,有的1秒鐘跑不到10米,但它等效于運動員自始至終用10m/s的速度勻速跑完全程。所以就用這平均速度來粗略表示其快慢程度。但這個 =10m/s只代表這100米內(nèi)(或10秒內(nèi))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:一輛自行車在第一個5秒內(nèi)的位移為10米,第二個5秒內(nèi)的.位移為15米,第三個5秒內(nèi)的位移為12米,請分別求出它在每個5秒內(nèi)的平均速度以及這15秒內(nèi)的平均速度。

  學(xué)生計算得出:

  由此更應(yīng)該知道平均速度應(yīng)指明是哪段時間內(nèi)的平均速度。

  3、瞬時速度

  如果要精確地描述變速直線運動的快慢,應(yīng)怎樣描述呢?那就必須知道某一時刻(或經(jīng)過某一位置)時運動的快慢程度,這就是瞬時速度。

  板書:瞬時速度:運動的物體在(經(jīng)過)某一時刻(或某一位置)的速度。

  比如:騎摩托車時或駕駛汽車時的速度表顯示,若認(rèn)為以某一速度開始做勻速運動,也就是它前一段到達(dá)此時的瞬時速度。

  在直線運動中,瞬時速度的方向即物體在這一位置的運動方向,所以瞬時速度是矢量。通常我們只強調(diào)其大小,把瞬時速度的大小叫瞬時速率,簡稱為速率,是標(biāo)量。

  4、鞏固訓(xùn)練:(出示投影片)

  一物體從甲地到乙地,總位移為2s,前一s內(nèi)平均速度為v1,第二s內(nèi)平均開速度為v2,求這個物體在從甲地到乙地的平均速度 。

  師生共評:有的同學(xué)答案為 這是錯誤的。平均速度不是速度的平均值,要嚴(yán)格按照平均速度的定義來求,用這段總位移與這段位移所用的時間的比值,也就只表示這段位移內(nèi)的平均速度。

  三、小結(jié)

  1、速度的概念及物理意義;

  2、平均速度的概念及物理意義;

  3、瞬時速度的概念及物理意義;

  4、速度的大小稱為速率。

  拓展:

  本節(jié)課后有閱讀材料,怎樣理解瞬時速度,同學(xué)們有興趣的話,請看一下,這里運用了物理的極限思想,有助于你對瞬時速度的理解。

  四、作業(yè)P26練習(xí)三3、4、5

  五、板書設(shè)計

  【總結(jié)】20xx年已經(jīng)到來,高中的同學(xué)也即將進(jìn)入一系列的寒假春節(jié),小編在此特意收集了寒假有關(guān)的文章供讀者閱讀。

  高一物理教案6

  主要內(nèi)容:

  一、單位制

  1;疚锢砹浚悍从澄锢韺W(xué)基本問題的物理量。如力學(xué)中有三個基本物理量質(zhì)量、時間和長度。因為世界是由運動著的物質(zhì)組成的,物理學(xué)的研究對象是物質(zhì)的帶有普遍性的運動,首先應(yīng)考察物質(zhì)的多少和運動的最簡單的形式(物質(zhì)的空間位置隨時間的變化),抓住質(zhì)量(物質(zhì)的多少)、時間和長度(空間改變的量度)這三個物理量,就抓住了力學(xué)的基本問題,才可進(jìn)一步討論其他力學(xué)問題。

  2。基本單位:所選定的基本物理量的(所有)單位都叫做基本單位,如在力學(xué)中,選定長度、質(zhì)量和時間這三個基本物理量的單位作為基本單位:

  長度一一cm、m、km等;

  質(zhì)量一g、kg等;

  時間s、min、h等。

  3。導(dǎo)出單位:根據(jù)物理公式和基本單位,推導(dǎo)出其它物理量的單位叫導(dǎo)出單位。

  物理公式在確定物理量的數(shù)量關(guān)系的同時,也確定了物理量的單位關(guān)系,如位移用m作單位,時間用s作單位,由速度公式v=s/t推導(dǎo)出來的速度的單位就是m/s。若位移用km作單位,時間用h作單位,由速度公式v=s/t推導(dǎo)出來的速度的單位就是km/h。

  4。單位制:基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。

  由基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。選定基本物理量的不同單位作為基本單位,可以組成不同的.單位制,如歷史上力學(xué)中出現(xiàn)了厘米克秒制和米千克秒制兩種不同的單位制,工程技術(shù)領(lǐng)域還有英尺秒磅制等。

  二、力學(xué)中的國際單位制

  1。由于基本物理量的選取和基本單位的規(guī)定都帶有一定程度的任意性,中外歷史上曾出現(xiàn)過許多單位制(如我國在單位中出現(xiàn)的斤、兩、尺、寸等),這就阻礙了國際及社會交往。為了建立一種簡單、科學(xué)、實用的計量單位制,國際米制公約各成員國(我國1997年加入)于1960年通過采用一種以米制為基礎(chǔ)發(fā)展起來的國際單位制(國際代號為SI),F(xiàn)有82個國家與地區(qū)采用,國際上許多經(jīng)濟(jì)組織和科學(xué)技術(shù)組織都宣布采用。國際單位制的推行,對世界計量科學(xué)的進(jìn)步、世界科學(xué)技術(shù)的交流和發(fā)展起了非常重大的作用;隨著經(jīng)濟(jì)全球化,越來越顯示出其重要意義。我們要掌握好國際單位制。

  2。力學(xué)中的國際單位制

  ①基本單位

  長度的單位:m(米),

  質(zhì)量的單位:kg(千克),

  時間的單位:s(秒)。

 、趯(dǎo)出單位

  速度的單位:m/s(米/秒),

  加速度的單位:m/s2(米/秒2,讀作米每二次方秒),

  力的單位:N(kgm/s2,牛頓)等等。

 、圩⒁猓

  A。物理學(xué)中國際單位制的基本單位共有七個:已學(xué)過的有米(m)、千克(kg)、秒(s);今后將陸續(xù)學(xué)到安培(A)、開(K)、摩爾(mo1)、坎(cd)。

  B。注意書寫方式的規(guī)范化:凡表示物理量的符號一律用斜體(如位移、路程符號用s),凡表示單位的符號一律用正體(如時間的單位s)。另外注意符號有大寫、小寫之分等。

  【說明】

  (1)力學(xué)中還有采用厘米(長度單位)、克(質(zhì)量單位)、秒(時間單位)作為基本單位組成了一種單位制厘米克秒制。

  (2)在物理計算中所有各量都應(yīng)化為同一單位制中。在中學(xué)物理計算中一般采用國際單位制。

  三、單位制在物理計算中的作用

  1?蓪τ嬎憬Y(jié)果的正、誤進(jìn)行檢驗。如用力學(xué)國際單位制計算時,只有所求物理量的計算結(jié)果的單位和該物理量在力學(xué)國際單位制中的單位完全一致時,該運算過程才可能是正確的。若所求物理量的單位不對,則結(jié)果一定錯。

  2。用同一單位制進(jìn)行計算時,可以不必一一寫出各個已知量的單位(但各已知量的數(shù)字必須是用同一單位制中單位換算出來的數(shù)字,如題給條件是v=54km/h,用力學(xué)國際單位制時一定要換算成v=15m/s,數(shù)字是15,而非54),只在計算結(jié)果的數(shù)字后面寫出所求物理量在該單位制下的單位即可,這樣可以簡化計算。

  3。注意:高中學(xué)習(xí)階段,要求計算時一律用力學(xué)國際單位制,故一定要掌握好力學(xué)國際單位制中物理量的單位(名稱和符號)。

  課堂訓(xùn)練:

  課后作業(yè):

  1。下列關(guān)于單位制及其應(yīng)用的說法中,正確的是:( )

  A;締挝缓推鋵(dǎo)出單位一起組成了單位制。

  B。選用的基本單位不同,構(gòu)成的單位制也不同。

  C。在物理計算中,如果所有已知量都用同一單位制中的單位表示,只要正確應(yīng)用物理公式其結(jié)果就一定是用這個單位制中的單位來表示的。

  D。一般說來,物理公式主要確定各物理量間的數(shù)量關(guān)系,并不一定同時確定單位關(guān)系。

  2。在國際單位制中,力學(xué)的三個基本單位是________、_______、_______。

  3。試根據(jù)有關(guān)物理公式,由國際單位制中力學(xué)的基本單位推導(dǎo)出速度、加速度、力等物

  理量的單位。在厘米、克、秒制中,力的單位是達(dá)因,試證明l牛頓=105達(dá)因。

  4。現(xiàn)有下列的物理量或單位,按下面的要求把相關(guān)字母填空;

  A。密度;B。m/s;C。N;D。加速度;E。質(zhì)量;F。s;G。cm;H。長度;I。時間;J。kg;

  (1)屬于物理量的是______________。

  (2)在國際單位制中,作為基本單位的物理量有______________。

  (3)在國際單位制中基本單位是______________, 屬于導(dǎo)出單位的是____________。

  閱讀材料:米制、國際單位制和法定計量單位

  米制起源較早。自1791年法國國民議會通過建立以長度單位米為基礎(chǔ)的計量單位以來,迄今已有二百年的歷史。米制單位是十進(jìn)位的,又有專門的詞頭構(gòu)成主單位的倍數(shù)單位和分?jǐn)?shù)單位,而且基本單位都具有比較科學(xué)的、能以較高精度復(fù)現(xiàn)的基準(zhǔn)器。由于它有這些優(yōu)點,逐漸為其他國家所接受。但是,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,又由米制中派生出各種不同的單位制,如厘米、克、秒制,米,千克,秒制等等。這樣一來,米制已經(jīng)不是一個單一的單位制了,而且出現(xiàn)了一些具有專門名稱的單位,它們之間缺乏科學(xué)的聯(lián)系,并且存在著相互矛盾的現(xiàn)象。

  國際單位制誕生于1960年,它來源于米制,繼承了米稍的優(yōu)點(如十進(jìn)位,用專門詞頭構(gòu)成十進(jìn)倍數(shù)與分?jǐn)?shù)單位等),同時克服了米制的缺點(如多種單位并存),是米制的現(xiàn)代形式。國際單位制以米、千克、秒、安培、開爾文、坎德拉、摩爾七個單位作為基本單位,并把詞頭擴大到從10-18到1018的范圍,同時保留了少數(shù)廣泛使用的國際制以外的單往,以適應(yīng)各個學(xué)科的需要,它比米制更科學(xué)、更完善了。

  我國政府于19114年2月27日發(fā)布了《中華人民共和國法定計量單位》和統(tǒng)一實行法定計量單位的命令;這個法定計量單位是在國際制單位的基礎(chǔ)上:增加了十五個非國際制單位構(gòu)成的。增加的十五個非國際制單位中,有十個(其中包括三個時間單位、三個平面角單位、兩個質(zhì)量單位、一個體積單位和一個能量單位)是國際計量局規(guī)定可以與圈際制單位并用的單位;有二個(其中包括一個長度單位和一個速度單位)是國際計量局規(guī)定可以暫時與國際制單位并用的單位;只有三個是根據(jù)我國情況選用的單位。

  高一物理教案7

 。ㄒ唬┙虒W(xué)目的

  初步認(rèn)識與非門可以代替與門、非門。

 。ǘ⿲嶒炂鞑

  T065或74LS00型二輸入端四與非門集成電路兩塊,100歐定值電阻1只,GD55—2型發(fā)光二極管1只,常閉按鈕開關(guān)兩個,一號干電池三節(jié)(附電池盒),MG42—20A型光敏電阻1只。

  (三)教學(xué)過程

  1.復(fù)習(xí)

  我們已經(jīng)學(xué)過了與門、非門、與非門三種門電路,同學(xué)們還記得與門、非門、與非門使電路閉合的條件嗎?同學(xué)們邊回答,老師邊板書:

 。ㄅc門輸入端都是高電位時非門輸入端是低電位時與非門只要有一個輸入端是低電位)

  與非門是最常見的門電路,這是因為不但它本身很有用而且在沒有專用的非門、與門時(為了生產(chǎn)、調(diào)試的方便與規(guī)范,在集成電路產(chǎn)品中沒有與門、非門,而只供應(yīng)與非門),可以用與非門來分別代替它們。今天我們就學(xué)習(xí)如何把與非門作為與門、非門使用。板書:

 。ǖ诹(jié)與非門作為與門、非門)

  2.進(jìn)行新課

  (1)用與非門作為非門

  同學(xué)們,現(xiàn)在我們研究只應(yīng)用與非門的一個輸入端A(或B),另一個輸入端B(或A)空著,這個與非門的'開關(guān)條件。

  問:把這個與非門的A與低電位相接時,它的輸出端是高電位還是低電位?把它當(dāng)作一個電路的開關(guān),此時電路是開的,還是關(guān)的?(高電位,關(guān)的)

  問:把這個與非門的A與高電位相接時,它的輸出端是高電位還是低電位?這個開關(guān)電路是開的,還是關(guān)的?(低電位,開的)

  問:這樣使用與非門,這個與非門可不可以看作是個非門(與本節(jié)課復(fù)習(xí)中的板書呼應(yīng))?(可以)

  板書:

  高一物理教案8

  一、目的要求

  1、理解勻速直線運動,變速直線運動的概念

  2、理解位移—時間圖象的含義,知道勻速直線運動的位移圖象及其意義。

  3、理解用圖象表示物理量之間的關(guān)系的數(shù)學(xué)方法。

  二、重點難點

  重點:勻速直線運動的位移—時間圖象。

  難點:理解圖象的意義。

  三、教學(xué)過程:

 。ㄒ唬┒嗝襟w顯示,引出勻速直線運動

  1、觀測一輛汽車在一段平直公路上運動

  時間t/s 0 4.9 10.0 15.1 19.9

  位移s/m 0 100 200 300 400

  觀測結(jié)果如下

  可以看出,在誤差允許的范圍內(nèi),在相等的時間里汽車的位移相等。

  2、物體在一條直線上運動,如果在相等的時間里位移相等,這種運動就叫做勻速直線運動。

 。1)在勻速直線運動中,位移s跟發(fā)生這段位移所用的時間t成正比。

  (2)用圖象表示位移和時間的關(guān)系

  在平面直角坐標(biāo)系中

  縱軸表示位移s

  橫軸表示時間t

  作出上述汽車運動的s—t圖象如右圖所示

  可見勻速直線運動的'位移和時間的關(guān)系圖象是一條傾斜直線

  這種圖象叫做位移—時間圖象(s—t圖象)

  圖象的含義

 、俦砻髟趧蛩僦本運動中,s∝t

 、趫D象上任一點的橫坐標(biāo)表示運動的時間,對應(yīng)的縱坐標(biāo)表示位移

 、蹐D象的斜率k=Δs/Δt=v

 。3)學(xué)生閱讀課文第23頁方框里面的文字

  討論:下面的s—t圖象表示物體作怎樣的運動?(投影顯示)

 。ǘ┳兯僦本運動

  舉例:(1)飛機起飛

  (2)火車進(jìn)站

  2、物體在一條直線上運動,如果在相等的時間里位移不相等,這種運動就叫做變速直線運動。

  3、變速直線運動的位移圖象不是直線而是曲線(投影顯示)

  四、課堂小結(jié)

  勻速直線運動(s ∝ t)

  變速直線運動(s與t不成正比)

  高一物理教案9

  【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

  1.理解動能的概念,會用功能關(guān)系導(dǎo)出動能的定義式,并會用動能的定義式進(jìn)行計算。

  2.理解重力勢能的概念,會用功能關(guān)系導(dǎo)出勢能的定義式,會用重力勢能的定義式進(jìn)行計算。

  3.理解重力勢能的變化與重力做功的關(guān)系。知道重力做功與路徑無關(guān)及重力勢能的相對性。

  4.了解彈性勢能的概念。

  【閱讀指導(dǎo)】

  1.一個物體的質(zhì)量為m,它在某時刻的速度為v1,那么它在該時刻的動能Ek1=__________,某時刻這個物體的速度變?yōu)関2,那么它在該時刻的動能Ek2=________,對于同一物體,速度的大小變化動能就會變化,速度是描述物體____________的物理量,動能也是描述物體_________的物理量,動能是_______量(填“矢”或“標(biāo)”)。

  2.被舉高的物體具有做功的本領(lǐng),所以被舉高的物體具有能量,物體的重力勢能等于________________________。由于物體受到的重力方向是豎直向下的,當(dāng)一個物體所處的高度變化時,重力一定對物體做功。

  3.如圖所示,質(zhì)量為m的物體從高H處沿不同路徑a、b、c、d落下,試計算從a、b、c路徑落下的過程中,

  (1)重力所做的功;

  (2)物體重力勢能如何變化;變化量是多少;

  (3)你從中發(fā)現(xiàn)了什么結(jié)論;

  (4)如果物體是從d路徑落下的還能得出以上結(jié)論嗎?你怎么得出的?

  4.物體所處的高度是相對的,因此,物體的重力勢能也總是相對于某一個水平面說的.。如果我們設(shè)海拔零高度為重力勢能為零的點,那么高于海平面以上物體的重力勢能為_____,處于海平面相同高度處物體的重力勢能為______,海平面以下物體的重力勢能為______。

  【課堂練習(xí)】夯實基礎(chǔ)

  1.質(zhì)量為0.2kg的小球,以5m/s的速度碰墻后以3m/s的速度被彈回,若選定小球初速度方向為正方向,則小球碰墻前的動能為_________,小球碰墻后的動能為_________。

  2.兩物體質(zhì)量之比為1:2,速度之比為2:1,則兩個物體的動能之比為___________。

  3.關(guān)于速度與動能,下列說法中正確的是( )

  A.一個物體速度越大時,動能越大

  B.速度相等的物體,如果質(zhì)量相等,那么它們的動能也相等

  C.動能相等的物體,如果質(zhì)量相等,那么它們的速度也相同

  D.動能越大的物體,速度也越大

  4.從離地h高的同一點將一小球分別豎直上拋、平拋、豎直下拋、自由下落,都落到地面,下列說法中正確的是( )

  A.豎直上拋重力做的功最多

  B.豎直上拋、平拋、豎直下拋、自由下落重力做的功一樣多

  C.只有平拋、豎直下拋、自由下落三種情況重力做的功一樣多

  D.重力做功與路徑無關(guān),只與重力大小和始末位置的高度差有關(guān)

  5.質(zhì)量為m=1kg的物體克服重力做功50J,g取10m/s2,則:

  A.物體一定升高了5m

  B.物體的動能一定減少50J

  C.物體的重力勢能一定增加50J

  D.物體一定是豎直向上運動

  能力提升

  6.兩物體質(zhì)量之比為1:3,它們距離地面高度之比也為1:3,讓它們自由下落,它們落地時的動能之比為( )

  A.1:3 B.3:1 C.1:9 D.9:1

  7.一質(zhì)量分布均勻的不可伸長的繩索重為G,A、B兩端固定在水平天花板上,如圖所示,今在繩的最低點C施加一豎直向下的力將繩繃直,在此過程中,繩索AB的重心位置( )

  A.逐漸升高 B.逐漸降低

  C.先降低后升高 D.始終不變

  8.5kg的鋼球,從離地面高15m處自由落下,如果規(guī)定地面的高度為零,則物體下落前的重力勢能為__________J,物體下落1s,它的重力勢能變?yōu)開______J,該過程中重力做了_______J的功,重力勢能變化了__________J。(g取10m/s2)

  第3節(jié) 動能與勢能

  【閱讀指導(dǎo)】

  1、 運動狀態(tài) 狀態(tài) 標(biāo)2、物體的重量和它的高度的乘積 3、(1)重力所做的功均為WG=mgH (2) 物體重力勢能減少了。減少量均為mgH (3)重力做功重力勢能減少 重力做了多少功,重力勢能就減少多少。*(4)能 可以將d曲面分成很多小的斜面,在每個小斜面上,物體運動過程中重力做的功都為mg△h,重力做的總功就為mgH; 4. 正值 零 負(fù)值

  【課堂練習(xí)】

  1、2.5J 0.9J 2、2:1 3、1:3 1、BD 2、AC 3、ABD 4、750 500 250 250

  高一物理教案10

  教學(xué)目標(biāo)

  知識目標(biāo)

  1、掌握力的平行四邊形法則;

  2、初步運用力的平行四邊形法則求解共點力的合力;

  3、會用作圖法求解兩個共點力的合力;并能判斷其合力隨夾角的變化情況,掌握合力的變化范圍。

  能力目標(biāo)

  1、能夠通過實驗演示歸納出互成角度的兩個共點力的合成遵循平行四邊形定則;

  2、培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力;

  情感目標(biāo)

  培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力和科學(xué)研究的態(tài)度

  教學(xué)建議

  教學(xué)重點難點分析

  1、本課的重點是通過實驗歸納出力的平行四邊形法則,這同時也是本章的重點.

  2、對物體進(jìn)行簡單的受力分析、通過作圖法確定合力是本章的難點;

  教法建議

  一、共點力概念講解的教法建議

  關(guān)于共點力的概念講解時需要強調(diào)不僅作用在物體的同一點的力是共點力,力的作用線相交于一點的也叫共點力.注意平行力于共點力的區(qū)分(關(guān)于平行力的合成請參考擴展資料中的“平行力的合成與分解”),教師講解示例中要避開這例問題.

  二、關(guān)于矢量合成講解的教法建議

  本課的重點是通過實驗歸納出力的平行四邊形法則,這同時也是本章的重點.由于學(xué)生剛開始接觸矢量的運算方法,在講解中需要從學(xué)生能夠感知和理解的日常現(xiàn)象和規(guī)律出發(fā),理解合力的概念,從實驗現(xiàn)象總結(jié)出力的合成規(guī)律,由于矢量的運算法則是矢量概念的核心內(nèi)容,又是學(xué)習(xí)物理學(xué)的基礎(chǔ),對于初上高中的學(xué)生來說,是一個大的飛躍,因此教學(xué)時,教師需要注意規(guī)范性,但是不必操之過急,通過一定數(shù)量的題目強化學(xué)生對平行四邊形定則的認(rèn)識.

  由于力的合成與分解的基礎(chǔ)首先是對物體進(jìn)行受力分析,在前面力的知識學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)對單個力的.分析過程有了比較清晰的認(rèn)識,在知識的整合過程中,教師可以通過練習(xí)做好規(guī)范演示.

  三、關(guān)于作圖法求解幾個共點力合力的教法建議

  1、在講解用作圖法求解共點力合力時,可以在復(fù)習(xí)力的圖示法基礎(chǔ)上,讓學(xué)生加深矢量概念的理解,同時掌握矢量的計算法則.

  2、注意圖示畫法的規(guī)范性,在本節(jié)可以配合學(xué)生自主實驗進(jìn)行教學(xué).

  第四節(jié)力的合成與分解

  教學(xué)設(shè)計過程:

  一、復(fù)習(xí)提問:

  1、什么是力?

  2、力產(chǎn)生的效果跟哪些因素有關(guān)?

  教師總結(jié),并引出新課內(nèi)容.

  二、新課引入:

  1、通過對初中學(xué)過的單個力產(chǎn)生的效果,與兩個力共同作用的效果相同,引出共點力、合力和分力的概念,同時出示教學(xué)圖片,如:兩個人抬水、拉纖或拔河的圖片.(圖片可以參見多媒體素材中的圖形圖像)

  2、提問1:已知同一直線上的兩個力F1、F2的大小分別為50N、80N,如果兩個力的方向相同,其合力大小是多少?合力的方向怎樣?(教師講解時注意強調(diào):‘描述力的時候,要同時說明大小和方向,體現(xiàn)力的矢量性’)

  3、提問2、進(jìn)一步在問題1的基礎(chǔ)上提問,若F1、F2的兩個力的方向相反,其合力大小是多少?合力的方向怎樣?

  教師引導(dǎo)學(xué)生得到正確答案后,總結(jié)出“同一直線上二力合成”的規(guī)律:

  物體受幾個力共同作用,我們可以用一個力代替這幾個力共同作用,其效果完全相同,這個力叫那幾個力的合力.已知幾個力,求它們的合力叫力的合成.

  指明:

  (1)、同一直線上,方向相同的兩個力的合力大小等于這兩個力大小之和,方向跟這兩個力的方向相同.

 。2)、同一直線上,方向相反的兩個力的合力大小等于這兩個力大小之差,合力的方向跟較大的力方向相同.

  4、提問3、若兩個力不在同一直線上時,其合力大小又是多少?合力的方向怎樣?

  教師出示投影和圖片:兩個學(xué)生抬水對比一個同學(xué)抬水,讓學(xué)生考慮:一個力的效果與兩個力的效果相同,考慮一下是否“合力總比分力大”?

  5、 教師可以通過平行四邊形定則演示器演示力的合成與分解實驗(演示實驗可以參考多媒體素材中的視頻文件);

  演示1:將橡皮筋固定在A點,演示用兩個力F1、F2拉動橡皮筋到O點,再演示用F力將橡皮筋拉到O點,對比兩次演示結(jié)果,運用力的圖示法將力的大小方向表示出來,為了讓學(xué)生更好的獲得和理解力的平行四邊性法則,在實驗前,教師可以設(shè)計F1、F2的大小為3N和4N,兩個力的夾角為90度,這樣數(shù)學(xué)計算比較簡單,學(xué)生很容易會發(fā)現(xiàn)F1、F2和F的關(guān)系滿足勾股定理,進(jìn)而得到力的平行四邊性定則,教師總結(jié):兩個互成角度的力的合力,可以用表示這兩個力的線段作鄰邊,作平行四邊形,所夾的對角線就表示合力的大小和方向.

  6、學(xué)生可以通過分組實驗來驗證力的平行四邊性定則(可以參考多媒體資料中的視頻試驗):

  試驗器具:一塊方木板,八開白紙兩張,大頭釘若干,彈簧秤兩個,橡皮筋一個,細(xì)線若干,直尺兩個,

  學(xué)生在教師的知道下,組裝好試驗設(shè)備,進(jìn)行試驗驗證.

  強調(diào):需要記錄的數(shù)據(jù)(彈簧秤的示數(shù))和要作的標(biāo)記(橡皮筋兩次拉到的同一位置和兩個分力的方向)

  7、 教師總結(jié):經(jīng)過人們多次的、精細(xì)的試驗,最后確認(rèn),對角線的長度、方向,跟合力的大小、方向一致,即對角線與合力重合,力和合成滿足平行四邊形法則.

  8、讓學(xué)生根據(jù)書中的提示自己推倒出合力與分力之間的關(guān)系式.

  三、課堂小結(jié)

  探究活動

  關(guān)于“滑輪”問題的研究

  題目

  關(guān)于“滑輪”問題的研究

  內(nèi)容

  在初中學(xué)習(xí)的有關(guān)滑輪問題后,對“定”、“動”滑輪作用的理解,尤其是動滑輪的使用時,是否一定省力?研究一下初中的物理課本,在什么條件下,應(yīng)用動滑輪省力最多?觀察生活中應(yīng)用滑輪的實例,說出自己的心得,或以書面形式寫出相關(guān)內(nèi)容以及研究結(jié)果.

  高一物理教案11

  教學(xué)目標(biāo)

  知識目標(biāo)

 。1)知道什么是單位制,知道力學(xué)中的三個基本單位;

 。2)認(rèn)識單位制在物理計算中的作用.

  能力目標(biāo):培養(yǎng)自學(xué)能力.

  情感目標(biāo):體驗自主學(xué)習(xí).

  教學(xué)建議

  教材分析

  本節(jié)用較短的篇幅介紹了什么是單位制、什么是基本單位、什么是導(dǎo)出單位.

  介紹了力學(xué)中的三個基本單位.明確了物理公式在確定物理量的數(shù)量關(guān)系的同時,也確定了物理量的'單位關(guān)系.

  教法建議

  如何確定一個物理量的單位和如何使用單位的問題已經(jīng)滲透在平日的教學(xué)當(dāng)中了,這里可以采用自學(xué)的方法學(xué)習(xí)

  探究活動

  題目:研究某一物理基本單位的由來

  組織:個人

  形式:查閱資料,撰寫文章.

  高一物理教案12

  教學(xué)目標(biāo)

  知識目標(biāo)

  了解行星、恒星和星系等概念,知道宇宙的幾個主要天體層次;

  能力目標(biāo)

  通過萬有引力定律在這些星系中的應(yīng)用,使學(xué)生了解地球、太陽系、銀河系等的運行;

  情感目標(biāo)

  了解宇宙大爆炸理論是解釋宇宙起源的一種學(xué)說,引導(dǎo)學(xué)生去探索神秘的宇宙.

  教學(xué)重點 :應(yīng)用萬有引力定律

  教學(xué)難點 :天文學(xué)知識

  教學(xué)方法:自學(xué)與講授

  教學(xué)用具:多媒體和計算機

  教學(xué)過程

  問題:教師用計算機展示圖片:

  1、圍繞地球作勻速圓周運動的星是什么星?誰提供的向心力?

  回答:是地球的衛(wèi)星,是地球與衛(wèi)星間的.萬有引力提供的.

  這是第一層.(地球的衛(wèi)星包括月亮,地球是行星)

  教師用計算機展示圖片:

  2、太陽系中有幾大行星在繞太陽作勻速圓周運動?是誰提供的向心力?

  回答:有九大行星,它們依次是:水星、金星、地球、火星、土星、木星、天王星、海王星、冥王星.

  (其中海王星和冥王星都是用萬有引力定律找到的,太陽是恒星.)

  教師用計算機展示圖片:

  3、太陽系又在什么范圍內(nèi)呢?

  回答:在銀河系.

  4、請學(xué)生解決下列問題:

  典型例題1:在研究宇宙發(fā)展演變的理論中,有一種學(xué)說叫做“宇宙膨脹說”,這種學(xué)說認(rèn)為萬有引力恒量G在緩慢地減小.根據(jù)這一理論,在很久很久以前,太陽系中地球的公轉(zhuǎn)情況與現(xiàn)在相比:

  A、公轉(zhuǎn)半徑 變大  B、公轉(zhuǎn)周期 變小

  C、公轉(zhuǎn)速率 變大  D、公轉(zhuǎn)角速度 變大

  解:根據(jù)“宇宙膨脹說”,宇宙是由一個大爆炸的火球開始形成的,大爆炸后各星球即以不同的速度向外運動,這種學(xué)說認(rèn)為地球離太陽的距離逐漸增加,即公轉(zhuǎn)半徑逐漸增大,A答案錯誤.又因為地球以太陽為中心作勻速圓周運動,

  由牛頓第二定律得:

  解得:

  當(dāng) 減小時, 增加時,公轉(zhuǎn)速度逐漸減。

  由公式 又知T逐漸增加,故正確答案為B、C.

  典型例題2:天文學(xué)家根據(jù)天文觀察宣布了下列研究成果:銀河系中心可能存在一個大黑洞,距黑洞60億千米的星體以20xxkm/s的速度繞其旋轉(zhuǎn);接近黑洞的所有物質(zhì),即使速度等于光速也被黑洞吸入.

  求:

  1、“黑洞”的質(zhì)量.

  2、試計算黑洞的最大半徑.

  解:

  1、由萬有引力定律得:

  解得: =3.6×10 35 kg

  2、由題目:接近黑洞的所有物質(zhì),即使速度等于光速也被黑洞吸入.而脫離速度等于其環(huán)繞黑洞運行的第一宇宙速度的 倍.

  得:

  解得: =5.3×10 8 m

  布置作業(yè):

  高一物理教案13

  學(xué)習(xí)目標(biāo):

  1。 知道位移的概 念。知道它是表示質(zhì)點位置變動的物理量,知道它是矢量,可以用 有向線段來表示。

  2。 知道路程和位移的區(qū)別。

  學(xué)習(xí)重點: 質(zhì)點的概念

  位移的矢量性、概念。

  學(xué)習(xí)難點:

  1。對質(zhì)點的理解。

  2。位移和路程的區(qū)別。

  主要內(nèi)容:

  一、質(zhì)點:

  定義:用來代替物體的具有質(zhì)量的點,叫做質(zhì)點。

  質(zhì)點是一種科學(xué)的抽象,是在研究物體運動時,抓住主要因素,忽略次要因素,是對實際物體的近似,是一個理想化模型。一個物體是否可以視為質(zhì)點,要具體的研究情況具體分析 。

  二、路程和位移

  2。路程:質(zhì)點實際運動軌跡的長度,它只有大小沒

  有方向,是標(biāo)量。

  3。位移:是表示質(zhì)點位置變動的物理量,有大小和方向,是矢量。它是用一條自初始位置指向末位置的有向線段表示,位移的大小等于質(zhì)點始末位置間的距離,位移的方向由初位置指 向末位置,位移只取決于初末位置,與運動路徑無關(guān)。

  4。 位移和路程的區(qū)別:

  5。一般來說,位移的大小不等于路程。只有質(zhì)點做方向不變的直線運動時大小才等于路程。

  【例一】下列幾種運動中的物體,可以看作質(zhì)點的是( )

  A。研究從廣州飛往北京時間時的飛機

  B。繞地軸做自轉(zhuǎn)的地球

  C。繞太陽公轉(zhuǎn)的地球

  D。研究在平直公路上行駛速度時的汽車

  【例二】中學(xué)的壘球場的內(nèi)場是一個邊長為16。77m的正方形,在它的四個角分別設(shè)本壘和一、二、三壘。一位球員擊球后,由本壘經(jīng)一壘、一壘二壘跑到三壘。他運動的路程是多大?位移是多大?位移的方向如何?

  課堂訓(xùn)練:

  1。以下說法中正確的是( )

  A。兩個物體通過的路程相同,則它們的位移的大小也一 定相同。

  B。兩個物體通過的路程不相同,但位移的大小和方向可能相同。

  C。一個物體在某一運動中,位移大小可能大于所通過的路程。

  D。若物體做單一 方向的直線運動,位移的大小就等于路程。

  2。如圖甲,一根細(xì)長的彈簧系著一個小球,放在光滑的桌面 上。手握小球把彈簧拉長,放手后小球便左右來回運動,B為小球向右到達(dá)的最遠(yuǎn)位置。小球向右經(jīng)過中間位置O時開始計時,其經(jīng)過各點的時刻如圖乙所示。若測得OA=OC=7cm,AB=3cm,則自0時刻開始:

  a。0。2s內(nèi)小球發(fā)生的位移大 小是____,方向向____,經(jīng)過的路程是_____。

  b。0。6s內(nèi)小球發(fā)生的位移大小是_____,方向向____,經(jīng)過的路程是____。

  c。0。8s 內(nèi)小球發(fā)生的位移是____,經(jīng)過的路程是____。

  d。1。0s內(nèi)小球發(fā)生的位移大小是____,方向向______,經(jīng)過的路程是____。

  3。關(guān)于質(zhì)點運動的位移和路程,下列說法正確的是( )

  A。質(zhì)點的位移是從初位置指向末位置的有向線段,是矢量。

  B。路程就是質(zhì)點運動時實際軌跡的長度,是標(biāo)量。

  C。任何質(zhì)點只要做直線運動,其位移的大小就和路程相等。

  D。位移是矢量,而路程是標(biāo)量,因而位移不可能和路程相等。

  4。下列關(guān)于路程和位移的說法,正確的是( )

  A。位移就是路程。 B。位移的大小永遠(yuǎn)不等于路程。

  C。若物體作單一方向的直線運動,位移的大小就等于路程。

  D。位移是矢量,有大小而無方向,路程是標(biāo)量,既有大小,也有方向。

  5。關(guān)于質(zhì)點的位移和路程,下列說法正確的是( )

  A。位移是矢量,位移的方向就是質(zhì)點運動的方向。

  B。路程是標(biāo)量,也是位移的大小。

  C。質(zhì)點做直線運動時,路程等于其位移的.大小。

  D。位移的數(shù)值一定不會比路程大。

  6。下列關(guān)于位移和路程的說法,正確的是( )

  A。位移和路程的大小總相等,但位移是矢量,路程是標(biāo)量。

  B。位移描述的是直線運動,路程描述的是曲線運動。

  C。位移取決于始、末位置,路程取決于實際運動路徑。

  D。運動物體的路程總大于位移。

  7。以下運動物體可以看成質(zhì)點的是:( )

  A。研究地球公轉(zhuǎn)時的地球 B。研究自行車在公路上行駛速度時的自行車

  C。研究地 球自轉(zhuǎn)時的地球 D。研究列車通過某座大橋所用時間時的列車

  三、矢量和標(biāo)量

  四、直線運動的位置和位移

  課堂訓(xùn)練

  課后作業(yè):

  閱讀材料: 我國古代關(guān)于運動的知識

  我國在先秦的時候,對于運動就有 熱烈的爭論,是戰(zhàn)國時期百家爭鳴的一個題目!肚f子》書上記載著,公孫龍曾提出一個奇怪的說法,叫做飛 鳥之影未嘗動也。按常識說,鳥在空中飛,投到地上的影當(dāng)然跟著鳥的移動而移動。但公孫龍卻說鳥影并沒有動。無獨有偶,當(dāng)時還有人提出鏃矢之疾;有不行不止之時,一支飛速而過的箭,哪能不行不止呢?既說不行,又怎能不止呢?乍看起來,這些說法實在是無稽之談,也可以給它們戴一頂詭辯的帽子。

  但是事情并不這么簡單。這個說法不但不是詭辯,而且還包含著辯證法的正確思想。恩格斯曾經(jīng)指出,運動本身就是矛盾,甚至簡單的機械的位移之所以能夠?qū)崿F(xiàn),也只是因為物體在同一 瞬間既在一個地方又在另一個地方,既在同一個地方又不在同一個地方。這種矛盾的連續(xù)產(chǎn)生和同時解決正好就是運動。因為運動體的位置隨時間而變化,某一時刻在A點,在隨之而來的另一時刻,就在相鄰的B點,因此,也就有一個時刻,它既在A點又不在A點,既在B點又不在B點。在這時刻,物體豈不是不行不止嗎?再者,在一定的時間t內(nèi),物體前進(jìn)一段距離s,當(dāng)這時間變小,s隨之變小;當(dāng)t趨近于零時,s也趨近于零。也就是說,在某一瞬間,即某一時刻,運動體可以看作是靜止的,所以飛鳥之影確實有未 嘗動的時候,對于運動的這種觀察和分析實在是十分深刻的。這同他們能夠區(qū)分時間與時刻的觀念很有關(guān)系。《墨經(jīng)》對于鳥影問題又有他們自己的理解,說那原因在于改為。認(rèn)為鳥在A點時,影在A點,當(dāng)鳥到了相鄰的B點,影也到了相鄰的B點。此時A上的影已經(jīng)消失,而在B處另成了一個影,并非A上的影移 動到B上來,這也是言之有理的。

  機械運動只能在空間和時間中進(jìn)行,運動體在單位時間內(nèi)所經(jīng)歷的空間長度,就是速率!赌(jīng)下》第65條之所述就包含著這方面的思想!督(jīng)說》云:行,行者必先近而后遠(yuǎn)。遠(yuǎn)近,修也;先后,久也。民行修必以久也。這里的文字是明明白白的,修指空間距離的長短。那意思是,物體運動在空間里必由近及遠(yuǎn)。其所經(jīng)過的空間長度一定隨時間而定。這里已有了路程隨時間正變的樸素思想,也隱隱地包含著速率的觀念了。

  東漢時期的著作《尚書緯考靈曜》中記載地球運動時說:地恒動不止而人不知,譬如人在大舟中,閉牖(即窗戶)而坐,舟行不覺也。

  這是對機械運動相對性的十分生動和淺顯的比喻。哥白尼①在敘述地球運動時 也不謀而合地運用了十分類似的比喻*。

  高一物理教案14

  學(xué)習(xí)目標(biāo):

  1。知道滑動摩擦產(chǎn)生的條件,會正確判斷滑動摩擦力的方向。

  2。會用公式F=μFN計算滑動摩擦力的大小,知道影響動摩擦因數(shù)的大小因素。

  3。知道靜摩擦力的產(chǎn)生條件,能判斷靜摩擦力的有無以及大小和方向。

  4。理解最大靜摩擦力。能根據(jù)二力平衡條件確定靜摩擦力的大小。

  學(xué)習(xí)重點:1;瑒幽Σ亮Ξa(chǎn)生的條件及規(guī)律,并會用F摩=μFN解決具體問題。

  2。靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律,正確理解最大靜摩擦力的概念。

  學(xué)習(xí)難點:

  1。正壓力FN的確定。

  2。靜摩擦力的有無、大小的判定。

  主要內(nèi)容:

  一、摩擦力

  一個物體在另一個物體上滑動時,或者在另一個物體上有滑動的趨勢時我們會感到它們之間有相互阻礙的作用,這就是摩擦,這種情況下產(chǎn)生力我們就稱為摩擦力。固體、液體、氣體的接觸面上都會有摩擦作用。

  二、滑動摩擦力

  1。產(chǎn)生:一個物體在另一個物體表面上相對于另一個物體發(fā)生相對滑動時,另一個物體阻礙它相對滑動的力稱為滑動摩擦力。

  2。產(chǎn)生條件:相互接觸、相互擠壓、相對運動、表面粗糙。

 、賰蓚物體直接接觸、相互擠壓有彈力產(chǎn)生。

  摩擦力與彈力一樣屬接觸作用力,但兩個物體直接接觸并不擠壓就不會出現(xiàn)摩擦力。擠壓的效果是有壓力產(chǎn)生。壓力就是一個物體對另一個物體表面的垂直作用力,也叫正壓力,壓力屬彈力,可依上一節(jié)有關(guān)彈力的知識判斷有無壓力產(chǎn)生。

 、诮佑|面粗糙。當(dāng)一個物體沿另一物體表面滑動時,接觸面粗糙,各凹凸不平的部分互相嚙合,形成阻礙相對運動的力,即為摩擦力。凡題中寫明“接觸面光滑”、“光滑小球”等,統(tǒng)統(tǒng)不考慮摩擦力(“光滑”是一個理想化模型)。

 、劢佑|面上發(fā)生相對運動。

  特別注意:“相對運動”與“物體運動”不是同一概念,“相對運動”是指受力物體相對于施力物體(以施力物體為參照物)的位置發(fā)生了改變;而“物體的運動”一般指物體相對地面的位置發(fā)生了改變。

  3。方向:總與接觸面相切,且與相對運動方向相反。

  這里的“相對”是指相互接觸發(fā)生摩擦的物體,而不是相對別的物體;瑒幽Σ亮Φ姆较蚋矬w的相對運動的方向相反,但并非一定與物體的運動方向相反。

  4。大。号c壓力成正比F=μFN

  ①壓力FN與重力G是兩種不同性質(zhì)的力,它們在大小上可以相等,也可以不等,也可以毫無關(guān)系,用力將物塊壓在豎直墻上且讓物塊沿墻面下滑,物塊與墻面間的壓力就與物塊重力無關(guān),不要一提到壓力,就聯(lián)想到放在水平地面上的物體,認(rèn)為物體對支承面的壓力的大小一定等于物體的重力。

  ②μ是比例常數(shù),稱為動摩擦因數(shù),沒有單位,只有大小,數(shù)值與相互接觸的______、接觸面的______程度有關(guān)。在通常情況下,μ<1。

 、塾嬎愎奖砻鳎夯瑒幽Σ亮的大小只由μ和FN共同決定,跟物體的運動情況、接觸面的大小等無關(guān)。

  5;瑒幽Σ亮Φ淖饔命c:在兩個物體的接觸面上的受力物體上。

  問題:1。相對運動和運動有什么區(qū)別?請舉例說明。

  2。壓力FN的值一定等于物體的重力嗎?請舉例說明。

  3;瑒幽Σ亮Φ拇笮∨c物體間的接觸面積有關(guān)嗎?

  4;瑒幽Σ亮Φ拇笮「矬w間相對運動的'速度有關(guān)嗎?

  三、靜摩擦力

  1。產(chǎn)生:兩個物體滿足產(chǎn)生摩擦力的條件,有相對運動趨勢時,物體間所產(chǎn)生的阻礙相對運動趨勢的力叫靜摩擦力。

  2。產(chǎn)生條件:

  ①兩物體直接接觸、相互擠壓有彈力產(chǎn)生;

  ②接觸面粗糙;

 、蹆晌矬w保持相對靜止但有相對運動趨勢。

  所謂“相對運動趨勢”,就是說假設(shè)沒有靜摩擦力的存在,物體間就會發(fā)生相對運動。比如物體靜止在斜面上就是由于有靜摩擦力存在;如果接觸面光滑。沒有靜摩擦力,則由于重力的作用,物體會沿斜面下滑。

  跟滑動摩擦力條件的區(qū)別是:

  3。大。簝晌矬w間實際發(fā)生的靜摩擦力F在零和最大靜摩擦力Fmax之間

  實際大小可根據(jù)二力平衡條件判斷。

  4。方向:總跟接觸面相切,與相對運動趨勢相反

 、偎^“相對運動趨勢的方向”,是指假設(shè)接觸面光滑時,物體將要發(fā)生的相對運動的方向。比如物體靜止在粗糙斜面上,假沒沒有摩擦,物體將沿斜面下滑,即物體靜止時相對(斜面)運動趨勢的方向是沿斜面向下,則物體所受靜摩擦力的方向沿斜面向上,與物體相對運動趨勢的方向相反。

 、谂袛囔o摩擦力的方向可用假設(shè)法。其操作程序是:

  A。選研究對象----受靜摩擦力作用的物體;

  B。選參照物體----與研究對象直接接觸且施加靜摩擦力的物體;

  C。假設(shè)接觸面光滑,找出研究對象相對參照物體的運動方向即相對運動趨勢的方向

  D。確定靜摩擦力的方向一一與相對運動趨勢的方向相反

 、垤o摩擦力的方向與物體相對運動趨勢的方向相反,但并非一定與物體的運動方向相反。

  5。靜摩擦力的作用點:在兩物體的接觸面受力物體上。

  【例一】下述關(guān)于靜摩擦力的說法正確的是:()

  A。靜摩擦力的方向總是與物體運動方向相反;

  B。靜摩擦力的大小與物體的正壓力成正比;

  C。靜摩擦力只能在物體靜止時產(chǎn)生;

  D。靜摩擦力的方向與接觸物體相對運動的趨勢相反。

  D

  【例二】用水平推力F把重為G的黑板擦緊壓在豎直的墻面上靜止不動,不計手指與黑板擦之間的摩擦力,當(dāng)把推力增加到2F時,黑板擦所受的摩擦力大小是原來的幾倍?

  摩擦力沒變,一直等于重力。

  四、滑動摩擦力和靜摩擦力的比較

  滑動摩擦力靜摩擦力符號及單位

  產(chǎn)生原因表面粗糙有擠壓作用的物體間發(fā)生相對運動時表面粗糙有擠壓作用的物體間具有相對運動趨勢時摩擦力用f表示

  單位:牛頓

  簡稱:牛

  符號:N

  大小f=μN始終與外力沿著接觸面的分量相等

  方向與相對運動方向相反與相對運動趨勢相反

  問題:1。摩擦力一定是阻力嗎?

  2。靜摩擦力的大小與正壓力成正比嗎?

  3。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力嗎?

  課堂訓(xùn)練:

  1。下列關(guān)于摩擦力的說法中錯誤的是()

  A。兩個相對靜止物體間一定有靜摩擦力作用。B。受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的。

  C。靜摩擦力對物體總是阻力。D。有摩擦力一定有彈力

  2。下列說法中不正確的是()

  A。物體越重,使它滑動時的摩擦力越大,所以摩擦力與物重成正比。

  B。由μ=f/N可知,動摩擦因數(shù)與滑動摩擦力成正比,與正壓力成反比。

  C。摩擦力的方向總是與物體的運動方向相反。

  D。摩擦力總是對物體的運動起阻礙作用。

  3。如圖所示,一個重G=200N的物體,在粗糙水平面上向左運動,物體和水平面間的摩擦因數(shù)μ=0。1,同時物體還受到大小為10N、方向向右的水平力F作用,則水平面對物體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。粗糙的水平面上疊放著A和B兩個物體,A和B間的接觸面也是粗糙的,如果用水平力F拉B,而B仍保持靜止,則此時()

  A。B和地面間的靜摩擦力等于F,B和A間的靜摩擦力也等于F。

  B。B和地面間的靜摩擦力等于F,B和A間的靜摩擦力等于零。

  C。B和地面間的靜摩擦力等于零,B和A間的靜摩擦力也等于零。

  D。B和地面間的靜摩擦力等于零,B和A間的靜摩擦力等于F。

  答案:1。ABC2。ABCD3。D4。B

  閱讀材料:從經(jīng)典力學(xué)到相對論的發(fā)展

  在以牛頓運動定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)中,空間間隔(長度)S、時間t和質(zhì)量m這三個物理量都與物體的運動速度無關(guān)。一根尺靜止時這樣長,當(dāng)它運動時還是這樣長;一只鐘不論處于靜止?fàn)顟B(tài)還是處于運動狀態(tài),其快慢保持不變;一個物體靜止時的質(zhì)量與它運動時的質(zhì)量一樣。這就是經(jīng)典力學(xué)的絕對時空觀。到了十九世紀(jì)末,面對高速運動的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象,經(jīng)典力學(xué)遇到了困難。在新事物面前,愛因斯坦打破了傳統(tǒng)的絕對時空觀,于1905年發(fā)表了題為《論運動物體的電動力學(xué)》的論文,提出了狹義相對性原理和光速不變原理,創(chuàng)建了狹義相對論。狹義相對論指出:長度、時間和質(zhì)量都是隨運動速度變化的。長度、時間和質(zhì)量隨速度變化的關(guān)系可用下列方程來表示:,(通稱“尺縮效應(yīng)”)、(通稱“鐘慢效應(yīng)”)、(通稱“質(zhì)—速關(guān)系”)

  上列各式里的v是物體運動的速度,C是真空中的光速,l0和l分別為在相對靜止和運動系統(tǒng)中沿速度v的方向測得的物體長度;t0和t分別為在相對靜止和運動系統(tǒng)中測得的時間;m0和m分別為在相對靜止和運動系統(tǒng)中測得的物體質(zhì)量。

  但是,當(dāng)宏觀物體的運動速度遠(yuǎn)小于光速時(v<

  繼狹義相對論之后,1915年愛因斯坦又建立了廣義相對論,指出空間——時間不可能離開物質(zhì)而獨立存在,空間的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)取決于物體的分布,使人類對于時間、空間和引力現(xiàn)象的認(rèn)識大大深化了。“狹義相對論”和“廣義相對論”統(tǒng)稱為相對論。

  高一物理教案15

  高一物理教案 功和能教案

  功和能

  一、教學(xué)目標(biāo)

  1.在學(xué)習(xí)機械能守恒定律的基礎(chǔ)上,研究有重力、彈簧彈力以外其它力做功的情況,學(xué)習(xí)處理這類問題的方法。

  2.對功和能及其關(guān)系的理解和認(rèn)識是本章教學(xué)的重點內(nèi)容,本節(jié)教學(xué)是本章教學(xué)內(nèi)容的總結(jié)。通過本節(jié)教學(xué)使學(xué)生更加深入理解功和能的關(guān)系,明確物體機械能變化的規(guī)律,并能應(yīng)用它處理有關(guān)問題。

  3.通過本節(jié)教學(xué),使學(xué)生能更加全面、深入認(rèn)識功和能的關(guān)系,為學(xué)生今后能夠運用功和能的觀點分析熱學(xué)、電學(xué)知識,為學(xué)生更好理解自然界中另一重要規(guī)律能的轉(zhuǎn)化和守恒定律打下基礎(chǔ)。

  二、重點、難點分析

  1.重點是使學(xué)生認(rèn)識和理解物體機械能變化的規(guī)律,掌握應(yīng)用這一規(guī)律解決問題的方法。在此基礎(chǔ)上,深入理解和認(rèn)識功和能的關(guān)系。

  2.本節(jié)教學(xué)實質(zhì)是滲透功能原理的觀點,在教學(xué)中不必出現(xiàn)功能原理的名稱。功能原理內(nèi)容與動能定理的區(qū)別和聯(lián)系是本節(jié)教學(xué)的難點,要解決這一難點問題,必須使學(xué)生對功是能量轉(zhuǎn)化的量度的認(rèn)識,從籠統(tǒng)、膚淺地了解深入到十分明確認(rèn)識某種形式能的變化,用什么力做功去量度。

  3.對功、能概念及其關(guān)系的認(rèn)識和理解,不僅是本節(jié)、本章教學(xué)的重點和難點,也是中學(xué)物理教學(xué)的重點和難點之一。通過本節(jié)教學(xué)應(yīng)使學(xué)生認(rèn)識到,在今后的學(xué)習(xí)中還將不斷對上述問題作進(jìn)一步的分析和認(rèn)識。

  三、教具

  投影儀、投影片等。

  四、主要教學(xué)過程

  (一)引入新課

  結(jié)合復(fù)習(xí)機械能守恒定律引入新課。

  提出問題:

  1.機械能守恒定律的內(nèi)容及物體機械能守恒的條件各是什么?

  評價學(xué)生回答后,教師進(jìn)一步提問引導(dǎo)學(xué)生思考。

  2.如果有重力、彈簧彈力以外其它力對物體做功,物體的機械能如何變化?物體機械能的變化和哪些力做功有關(guān)呢?物體機械能變化的規(guī)律是什么呢?

  教師提出問題之后引起學(xué)生的注意,并不要求學(xué)生回答。在此基礎(chǔ)上教師明確指出:

  機械能守恒是有條件的。大量現(xiàn)象表明,許多物體的機械能是不守恒的。例如從車站開出的車輛、起飛或降落的.飛機、打入木塊的子彈等等。

  分析上述物體機械能不守恒的原因:從車站開出的車輛機械能增加,是由于牽引力(重力、彈力以外的力)對車輛做正功;射入木塊后子彈的機械能減少,是由于阻力對子彈做負(fù)功。

  重力和彈力以外的其它力對物體做功和物體機械能變化有什么關(guān)系,是本節(jié)要研究的中心問題。

  (二)教學(xué)過程設(shè)計

  提出問題:下面我們根據(jù)已掌握的動能定理和有關(guān)機械能的知識,分析物體機械能變化的規(guī)律。

  1.物體機械能的變化

  問題:質(zhì)量m的小滑塊受平行斜面向上拉力F作用,沿斜面從高度h1上升到高度h2處,其速度由v1增大到v2,如圖所示,分析此過程中滑塊機械能的變化與各力做功的關(guān)系。

  引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)動能定理進(jìn)一步分析、探討小滑塊機械能變化與做功的關(guān)系。歸納學(xué)生分析,明確:

  選取斜面底端所在平面為參考平面。根據(jù)動能定理W=Ek,有由幾何關(guān)系,有sinL=h2-h1即FL-fL=E2-E1=E

  引導(dǎo)學(xué)生理解上式的物理意義。在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上教師明確指出:

  (1)有重力、彈簧彈力以外的其它力對物體做功,是使物體機械能發(fā)生變化的原因;

  (2)重力和彈簧彈力以外其它力對物體所做功的代數(shù)和,等于物體機械能的變化量。這是物體機械能變化所遵循的基本規(guī)律。

  2.對物體機械能變化規(guī)律的進(jìn)一步認(rèn)識

  (1)物體機械能變化規(guī)律可以用公式表示為W外=E2-E1或W外=E

  其中W外表示除重力、彈簧彈力以外其它力做功的代數(shù)和,E1、E2分別表示物體初、末狀態(tài)的機械能,E表示物體機械能變化量。

  (2)對W外=E2-E1進(jìn)一步分析可知:

  (i)當(dāng)W外0時,E2E1,物體機械能增加;當(dāng)W外0時,E2

  (ii)若W外=0,則E2=E1,即物體機械能守恒。由此可以看出,W外=E2-E1是包含了機械能守恒定律在內(nèi)的、更加普遍的功和能關(guān)系的表達(dá)式。

  (3)重力、彈簧彈力以外其它力做功的過程,其實質(zhì)是其它形式的能與機械能相互轉(zhuǎn)化的過程。

  例1.質(zhì)量4.0103kg的汽車開上一山坡。汽車沿山坡每前進(jìn)100m,其高度升高2m。上坡時汽車速度為5m/s,沿山坡行駛500m后速度變?yōu)?0m/s。已知車行駛中所受阻力大小是車重的0.01倍,試求:(1)此過程中汽車所受牽引力做功多少?(2)汽車所受平均牽引力多大?取g=10m/s2。本題要求用物體機械能變化規(guī)律求解。

  引導(dǎo)學(xué)生思考與分析:

  (1)如何依據(jù)W外=E2-E1求解本題?應(yīng)用該規(guī)律求解問題時應(yīng)注意哪些問題?

  (2)用W外=E2-E1求解本題,與應(yīng)用動能定理W=Ek2-Ek1有什么區(qū)別?

  歸納學(xué)生分析的結(jié)果,教師明確給出例題求解的主要過程:

  取汽車開始時所在位置為參考平面,應(yīng)用物體機械能變化規(guī)律W外=E2-E1解題時,要著重分析清楚重力、彈力以外其它力對物體所做的功,以及此過程中物體機械能的變化。這既是應(yīng)用此規(guī)律解題的基本要求,也是與應(yīng)用動能定理解題的重要區(qū)別。

  例2.將一個小物體以100J的初動能從地面豎直向上拋出。物體向上運動經(jīng)過某一位置P時,它的動能減少了80J,此時其重力勢能增加了60J。已知物體在運動中所受空氣阻力大小不變,求小物體返回地面時動能多大?

  引導(dǎo)學(xué)生分析思考:

  (1)運動過程中(包括上升和下落),什么力對小物體做功?做正功還是做負(fù)功?能否知道這些力對物體所做功的比例關(guān)系?

  (2)小物體動能、重力勢能以及機械能變化的關(guān)系如何?每一種形式能量的變化,應(yīng)該用什么力所做的功量度?

  歸納學(xué)生分析的結(jié)果,教師明確指出:

  (1)運動過程中重力和阻力對小物體做功。

  (2)小物體動能變化用重力、阻力做功的代數(shù)和量度;重力勢能的變化用重力做功量度;機械能的變化用阻力做功量度。

  (3)由于重力和阻力大小不變,在某一過程中各力做功的比例關(guān)系可以通過相應(yīng)能量的變化求出。

  (4)根據(jù)物體的機械能E=Ek+Ep,可以知道經(jīng)過P點時,物體動能變化量大小Ek=80J,機械能變化量大小E=20J。

  例題求解主要過程:

  上升到最高點時,物體機械能損失量為

  由于物體所受阻力大小不變,下落過程中物體損失的機械能與上升過程相同,因此下落返回地面時,物體的動能大小為

  Ek=Ek0-2E=50J

  本例題小結(jié):

  通過本例題分析,應(yīng)該對功和能量變化有更具體的認(rèn)識,同時應(yīng)注意學(xué)習(xí)綜合運用動能定理和物體機械能變化規(guī)律解決問題的方法。

  思考題(留給學(xué)生課后練習(xí)):

  (1)運動中物體所受阻力是其重力的幾分之幾?

  (2)物體經(jīng)過P點后還能上升多高?是前一段高度的幾分之幾?

  五、課堂小結(jié)

  本小結(jié)既是本節(jié)課的第3項內(nèi)容,也是本章的小結(jié)。

  3.功和能

  (1)功和能是不同的物理量。能是表征物理運動狀態(tài)的物理量,物體運動狀態(tài)發(fā)生變化,物體運動形式發(fā)生變化,物體的能都相應(yīng)隨之變化;做功是使物體能量發(fā)生變化的一種方式,物體能量的變化可以用相應(yīng)的力做功量度。

  (2)力對物體做功使物體能量發(fā)生變化,不能理解為功變成能,而是通過力做功的過程,使物體之間發(fā)生能量的傳遞與轉(zhuǎn)化。

  (3)力做功可以使物體間發(fā)生能的傳遞與轉(zhuǎn)化,但能的總量是保持不變的。自然界中,物體的能量在傳遞、轉(zhuǎn)化過程中總是遵循能量守恒這一基本規(guī)律的。

  六、說明

  本節(jié)內(nèi)容的處理應(yīng)根據(jù)學(xué)生具體情況而定,學(xué)生基礎(chǔ)較好,可介紹較多內(nèi)容;學(xué)生基礎(chǔ)較差,不一定要求應(yīng)用物體機械能變化規(guī)律解題,只需對功和能關(guān)系有初步了解即可。

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