第1篇:教学设计:高中物理
【教学结构】
本章教材的特点:
⒈ 教材内容比较抽象,学生接受、理解比较困难。
⒉ 物理概念,物理规律多,关系复杂,学生很难掌握知识的内在联系,形成知识系统。⒊ 与力学、运动学知识联系多,对学生基础知识要求高。
一、正、负电荷,电荷守恒
1、同性电荷互相推斥,异性电荷互相吸引。
2、中和:等量异种电荷相互抵消的现象。
3、物体带电:使物体中的正负电荷分开过程。(不带电物体,正负电荷等量)
带正电:物体失去一些电子带正电。带负电:物体得到一些电子带负电。
4、电荷守恒:电荷不能创造,不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分。
二、库仑定律,本章教材重点内容之一。
1、实验:学生动手做摩擦起电实验;演示实验:同性电荷相推斥,异性电荷相吸引。(注意学生的感性知识)
2.(1).库仑定律的适用条件:真空中,两个点电荷之间的相互作用。点电荷:带电体大小和它们之间的距离相比可以忽略。理解为带电体只为一点,电荷集中于该点,r即为两个带电体之间距离。当带电体大小与它们距离相比不可忽略时,电荷不能视为集中一点,r不能确定,不适用库仑定律。
(2).K:静电力恒量。重要的物理常数K=9.0×109Nm2/C2,其大小是用实验方法确定的。其单位是由公式中的F、Q、r的单位确定的,使用库仑定律计算时,各物理量的单位必须是:F:N、Q:C、r:m。(3)关于点电荷之间相互作用是引力还是斥力的表示方法,使用公式计算时,点电荷电量用绝对值代入公式进行计算,然后根据同性电荷相斥、异性电荷相吸判断方向即可。
(4)库仑力也称为静电力,它具有力的共性。它与高一时学过的重力,弹力,摩擦力是并列的。它具有力的一切性质,它是矢量,合成分解时遵从平行四边形法则,与其它的力平衡,使物体发生形变,产生加速度。(5),F是Q1与Q2之间的相互作用力,F是Q1对Q2的作用力,也是Q2对Q1的作用力的大小,是一对作用力和反作用力,即大小相等方向相反。不能理解为Q11Q2,受的力也不等。【解题点要】
【例1】:真空中有甲、乙两个点电荷,相距为r,它们间的静电力为F。若甲的电量变为原来的2倍,乙的电量变为原来的1/3,距离变为2r,则它们之间的静电力变为()A.3F/8B.F/6C.8F/3D.2F/3
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【例2】:如图1所示,等边三角形ABC,边长为L,在顶点A、B处有等量异性点电荷QA,QB,QA=+Q,QB=-Q,求在顶点C处的点电荷QC所受的静电力。
图1
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【例3】:如图4所示,把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起,若将带电量为4×10-8C的小球B靠近它,当两小球在同一高度时且相距3cm,丝线与坚直方向夹角为45°,此时小球B受到库仑力F=___________。小球A带的电量qA=____________。
图4
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【例4】:相距为L的点电荷A、B的带电量分为+4Q和-Q,要引进第三个点电荷C,使三个点电荷在库仑力作用下都能处于平衡状态,试求C电荷的电量和放置的位置?
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【课余思考】
⒈ 库仑定律的适用条件是什么?
⒉ 要使两个点电荷之间的静电力变为原来的,可有哪些办法。
【同步练习】
⒈ 真空中保持一定距离的两个点电荷,若其中一个点电荷增加了1/2,但仍然保持它们之间的相互作用力不变,则另一点电荷的电量一定减少了()A.1/5 B.1/4 C.1/3 D.1/2 ⒉ 已知点电荷A的电量是B点电荷的2倍,则A对B作用力大小跟B对A作用力大小的比值为()A.2:1 B.1:2 C.1:1 D.不一定
图7 ⒊ 如图7所示,用两根绝缘细线挂着两个质量相同的不带电的小球A和B,此时,上、下细线受的力分别为TA、TB,如果使A带正电,B带负电,上、下细线受力分别为T¢A,T¢B,则()A.TA T¢B C.TA=T¢A D.TB
⒋ 真空中有两个大小相等的带电球体,带电量分别为4×10-8C和-8×10-8C,相距为r(r远大于球半径)时,它们之间的静电引力为F,若将两个带电体接触后再分开,仍相距r,它们之间的静电力为_________力(吸引或排斥),静电力大小为F¢=______F。
⒌ 两个质量都是m的小球,都用细线拴在同一点,两细线长度相等,两球都带上正电荷,但甲球电量比乙球多,平衡时两细线分别与竖直方向夹角为Q1和Q2,则二者相比,Q1_____Q2。⒍ 两个点电荷,它们带有同种性质的电荷,所带电量之比为2:5,质量之比为1:2,置于真空中,相距为L,同时释放后,它们加速度之比为________,经过t秒后,它们动量之比为________,它们动能之比为________。
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第2篇:高中物理加速度教案
一、教学目标
1.理解加速度的概念,知道加速度是表示速度变化快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位。 2.知道加速度是矢量,知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致,知道加速度跟速度改变量的区别。
3.知道什么是匀变速直线运动,能从匀变速直线运动的v—t图像中理解加速度的意义。
4.通过对速度、速度的变化量、速度的变化率三者的分析比较,提高学生的比较、分析问题的能力。
二、教学重点与难点
重点: 1.加速度的概念及物理意义 2.加速度和匀变速直线运动的关系
3.区别速度、速度的变化量及速度的变化率 4.利用图象来分析加速度的相关问题 难点:加速度的方向的理解
三、教学方法 比较、分析法
四、教学设计
(一)新课导入
起动的车辆初始时刻的速度(m/s)可以达到的速度(m/s)起动所用的时间(s)小轿车03020 火车050600 摩托车02010 教师引导学生三种车辆速度随时间的变化规律,分析比较发现:三种车辆的速度均是增大的,但它们速度增加得快慢不同。那么,如何比较不同物体速度变化的快慢呢?从而引入加速度。
(二)新课内容 1.速度的变化量
提问: 速度的变化量指的是什么?
(速度由 经一段时间 后变为,那 的差值即速度的变化量。用 表示。)提问: 越大,表示的变化量越大,即速度改变的越快,对吗?为什么?
教师引导学生讨论得出: 要比较速度改变的快慢,必须找到统一的标准。也就是要找单位时间内的速度的改变量。2.加速度
学生阅读课本,教师引导学生得出:
(1)定义:速度变化量与发生这一变化所用的时间的比值
(2)物理意义:指进速度变化的快慢和方向(3)单位:米/秒2(m/s2)
(4)加速度是矢量,方向与速度变化的方向相同
(5)a不变的运动叫做匀变速运动。匀变速运动又分匀变速直线运动和匀变速曲线运动。
[例题1] 做匀加速运动的火车,在40s内速度从10m/s增加到20m/s,求火车加速度的大小。汽车紧急刹车时做匀减速运动,在2s内速度从10m/s减小到零,求汽车的加速度。
分析:由于速度、加速度都是矢量,所以我们计算的时候必须先选一个正方向。一般选初速度的方向为正方向。
分析讨论:
(1)火车40s秒内速度的改变量是多少,方向与初速度方向什么关系?
(2)汽车2s内速度的改变量是多少?方向与其初速度方
第3篇:高中物理教案动量
第六章
动量 第一节
冲量和动量
一.冲量的概念:
1. 定义:力和力与时间的乘积叫力的冲量。2. 表达式:I=Ft 3. 冲量是矢量:力的方向在作用时间内不变时,冲量方向与力的方向相同。
4. 冲量是反映力对时间积累效果的物理量。5. 冲量的单位;N.s 6. 冲量是过程量 7. 冲量与功的区别:
冲量是力对时间的积累效果,是矢量。功是力对空间的积累效果,是标量。二:动量的概念
1.定义:运动物体的质量与速度的乘积叫动量。2.表达式:P=m.v 3.动量是矢量:动量的方向与速度的方向相同。4.动量是描述运动物体状态的物理量。
5.动量的增量:末状态动量与初状态的动量的矢量之差。ΔP=2-P是矢量运算,同一条直线时引入正负号可以将矢量运算转化为代数运算
6动能与动量的联系与区别
⑴联系:EK=1/2mv
2p=mv p2=2mEK ⑵区别:动能是标量,动量是矢量。大小不同。一. 动量定理
1.动量定理的内容:合外力的冲量等于物体的动量的增量。2.数学表达式;I=P2-P1 3.几点说明:⑴冲量的单位与动量的单位等效
⑵F指的是合力,若F是变力,则其结果为力的平均值
二: 动量守恒定律
1. 动量守恒定律的推导:见课本
2. 动量守恒的条件:系统不受外力作用或系统所受的外力为零,由相互作用的物体(两个以上)构成的整体叫系统。该系统以外的物体对系统内物体的作用力称为外力,而该系统内部物体间的相互作用力称为内力。3. 动量守恒定律的内容及数学表达式:
⑴系统不受外力(或受外力为零),系统作用前的总动量,与作用后总动量大小相等,方向相同。⑵
m1v10+m2v20=m1v1+m2v2 4. 动量守恒定律的应用:
⑴分析:系统是由哪几个物体组成?受力情况如何?判定系统动量是否守恒?一般分为三种情况㈠系统不受外力或所受合外力为零。㈡虽然系统所受合外力不为零,但在某个方向合外力为零,这个方向的动量还是守恒的㈢虽然系统所受和外力不为零,系统之间的相互内力远大于系统所的外力,这时可以认为系统的动量近似守恒。
⑵高中阶段所涉及的问题都是正碰:所谓正碰,既物体碰前及碰后的速度均在一条直线上
⑶动量守恒的运算是矢量运算,但可以规定一个正方向,确定相互作用前后的各物体的动量的大小及正负,然后将矢量运算转化为代数运算 ⑷确定系统,认真分析物理过程,确定初始状态及末状态 ⑸物体的速度都是对地的 ⑹列出动量守恒的方程后求解 二. 弹性碰撞
1.弹性碰撞:碰撞过程中无永久性形变,(即碰后形变完全恢复),故弹性碰撞过程中无机械能损失。
2.物理情景:光滑的水平面上有两个小球,质量分别为m
1、m2,m2静止在水平面上,m1以初速度V0撞m2:试讨论碰后两小球的速度?
3.物理过程的分析:小球的碰撞过程分为两个阶段,⑴压缩阶段
⑵恢复阶段,在前一个阶段形变越来越大,m2做加速运动,m1做减速运动,当形变最大时两者达到共同速度,后一个阶段为恢复阶段形变越来越小,m2继续做加速运动,m1继续做减速运动,当形变完全恢复时两着分离,各自做匀速直线运动。
4.根据动量守恒定律:m1v0=mvv1+m2v2
1/2m1v02=1/2m1v12+1/2m2v2
2v1=(m1-m2)v0/m1+m2
v1=2m1v0/m1+m2
讨论:五种情况: 例1:实验(五个小球)
例2:质量为2m的小球,在光滑的水平面上撞击几个质量为m的小球,讨论:将发生什么情况? 三. 完全非弹性碰撞
1.完全非弹性碰撞:碰撞过程中发生永久性形变,有机械能损失,且变热
2.物理情景:m1以初速度V0撞击m2结果两球有共同速度
方程:m1 v0=(m+M)V Q=1/2m v02-1/2(m+M)V2
例3.在光滑的水平面上,质量为2kg的小球以10m/s的速度,碰撞质量为3kg的原来静止的小球,则:碰后质量为2kg的小球速度的最小值的可能值为
A.4m/s
B.2m/s
C.-2m/s
D.零
例4.光滑的水平面上静止着球B,另一球A以一定的速度与B球发生了正碰当A、B的质量满足什么条件时,可使B球获得最大的:
A.动能
B。速度
C。动量 例5.质量为m的小球A,在光滑水平面上以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰,碰撞后,A球的速度变为原来的1/3,那么碰撞后B球的速度可能值是:A.1/3 v0
B.-1/3 v0
C.2/3 v0
D.5/3 v0
例6.质量为M的小车在光滑水平地面上以速度V0,匀速向右运动,当车中的沙子从底部的漏斗不断流下时,车子速度将: A.减少;
B.不变;
C.增大;
D.无法确定 例7: 导学,第2页⑵ 例8:人船模型
⑴船的质量为M,人的质量为m,船长为L,开始时人和船都是静止的,不计水的阻力,人从船的一端走到船的另一端,求船的后退的距离? ⑵气球加软梯的总质量为M,人的质量为m,开始时,人距地面的高度为H,现在人缓慢的从软梯向下移动,为使人能安全的到达地面,软梯至少多长? ⑶质量为M的框架放在水平地面上,质量为m的木块压缩了框架左侧的弹簧并用线固定,木块框架右侧为d,现在把线剪断,木块被弹簧推动,木块达到框架右侧并不弹回,不计一切摩擦,最后,框架的位移为
.⑷小车置于光滑的水平面上,一个人站在车上练习打靶,除子弹外,车、人、靶、枪的总质量为M,n发子弹每发子弹的质量均为m,枪口和靶距离为d,子弹沿着水平方向射出,射中后即留在靶内,待前一发打入靶中,再打下一发,n发子弹全部打完,小车移动的总距离是
.例9.判定过程能否发生
原则:⑴动量守恒,⑵动能不增加,⑶不违背碰撞规律
方法:抓住初始条件利用三个原则判定结果
1.甲、乙两球在水平光滑轨道上,向同方向运动,已知它们的动量分别是
p甲=5kgm/s,P乙=7kgm/s,甲从后面追上乙并发生碰撞,撞后乙球的动量变为10kgm/s,则两球质量m甲与m乙间的关系可能是下面哪几种?
A.m甲=m乙
B.2m甲=m乙
C.4m甲=m乙
D.6m甲=m乙
2半径相等的两个小球甲和乙,在光滑的水平面上沿同一直线相向运动,若甲球的质量大于乙球的质量,碰撞后两球的运动状态可能是: A.甲球的速度为零而乙球的速度不为零.B.乙球的速度为零而甲球的速度不为零.C.两球的速度都不为零.D.D.两球的速度方向均与原方向相反,两球的动能仍相等
3.在光滑的水平面上,动能为E0动量大小为P0的小钢球1与静止的小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反,将碰撞后球1的动能和动量的大小分别为E
1、P1,球2的动能和动量的大小分别记为E
2、P2,必有:
A.E1<E0
B.P1<P0
C.E2>E0
D.P2>P0 5. 如图所示,有两个小球
1、2它们的质量分别为m
1、m2放在光滑的水平面上,球1以一定的速度向静止的球2运动并发生弹性碰撞,设球2跟墙相碰撞时没有能量的损失,则:
A. 若m1<m2,两球不会发生二次正碰 B. 若m1=m2两球只会发生二次正碰 C. 若m1<m2,两球不会发生一次正碰 D. 以上三种情况下两球都只会发生两次正碰
例10.质量为M的火箭,以V0匀速上升,瞬间质量为m的喷射物以相对与火箭的速度v向下喷出,求:喷射物喷出瞬间火箭的速度?
例11.总质量为M的热气球,由于故障在空中以v匀速下降,为阻止继续下降,在t=0时刻从热气球上释放一个质量为m的沙袋,不计空气阻力在t=,时热气球停止运动这是沙袋的速度为。
例12.在光滑的水平面有A、B两个物块,A的质量为m,B的质量为2m,在滑块B上固定一个水平轻弹簧,滑快A以速度V0正碰弹簧左端,当的速度减少到V0/2,系统的弹性势能E= 5/16mv2
例13.甲、乙两船的质量为1t和500kg,当两船接近时,每船各将50kg的物体以本船相同的速度放入另一条船上,结果乙船静止,甲船以8.5m/s的速度向原方向前进,求:交换物体以前两船的速度各多大?(不计阻力,50kg的质量包括在船的质量内)9m/s、1m/s 例14.甲、乙小孩各乘一冰车在冰面上游戏,甲和冰车的总质量为30kg,乙和冰车的总质量也为30kg,游戏时甲推一质量为15kg的木箱,和他一起以大小为V0=2m/s的速度滑行,乙一同样大小的速度迎面而来,为避免相撞,甲突然将箱子沿水平面推给乙,箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住若不计摩擦。求甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才能避免相撞?(5.2m/s)l 例15.在光滑的水平面上有A、B两辆小车,水平面左侧有一竖直墙,在小车B上坐着一个小孩,小孩与B的总质量是A的质量的10倍,两车从静止出发,小孩把车A以相对地面的速度V推出,车A与墙碰撞后仍以原速度返回,小孩接到车A后,又把它以相对于地面的速度V推出,车A返回后,小孩再把它推出,每次推出,小车相对地面速度大小都是V,方向向左,则小孩把A总共推多少次后,车返回时,小孩不能接到?(6次)
例16.两个木块A、B都静止在光滑的水平面上,它们质量都是M,两颗子弹a、b的质量都是m,且m<M a、b以相同的水平速度分别击中木块A、B,子弹a最终留在木块A中,子弹b穿过了木块B,若在上述过程最后a、b,A、B的动能分别为EA、Eb、EA、EB试比较它们的大小? 例17.质量为M的甲、乙两辆小车都静止在光滑的水平面上,甲车上站着一个质量为m的人,现在人以相对于地面的速度从甲车跳上乙车,接着以同样大小的速度反跳上甲车,最后两车速度大小分别为V甲、V乙
求:1.V甲与V乙的比值
2比较人对两车所做功的多少 例18.光滑的水平面上静止一小车质量为M,竖直线下有一质量为m的小球,将小球拉至在水平释放后,小球摆至最底点时车的速度? 上题中若将小车挡住后释放,求小球摆动的最大高度 例18在光滑的水平面上,两球沿球心连线以相同的速率相向而行,并发生碰撞,下列现象可能
A若两球质量相同,碰后以某一相同速率互相分开。B.若两球质量相同,碰后以某一相同速率同向而行。C.若两球质量不同,碰后以某一相同速率互相分开。D.若两球质量不同,碰后以某一相同速率同向而行。例19.放在光滑的水平面上的M、N两个物体,系与同一根绳的两端,开始时,绳是松弛的,M和N反向运动将绳子拉断,那么,在绳被拉断后,M、N可能运动情况是 A.M、N同时停止运动。
B.M、N按各自原来运动的方向运动。C.其中一个停下来,另一个反向运动
D.其中一个停下来,另一个按原来的方向运动。
例20.质量为100kg的小车,在水平面上运动的速度是2.2m/s,有一个质量为60kg的人以相对于地面是7m/s的速度跳上小车,问: 1.如果人从后面跳上小车,小车的速度多大?方向如何? 4m/s 与车原运动的方向一致
2.如果人从前面跳上小车,小车的速度多大?方向如何? 1.25 m/s与车原运动的方向 相反.例21.在光滑的水平面上有并列的木块A和B,A的质量为500g,B的质量为300g,有一质量为80 g的小铜块C(可以视为质点)以25m/s的水平速度开始在A的表面滑动,由于C与A、B的上表面之间有摩擦,铜块C最后停在B上,B和C一起以2.5m/s的速度共同前进,求:⑴木块A的最后速度vA
? ⑵C在离开A时的速度vC? 4m/s 2.1m/s 例22.光滑的水平面上放一质量为M的木板,一质量为m的木块以V0的速度冲上木板,最后与木板相对静止,已知木板与木块之间的动摩擦因数为μ,求为了使木块不从木板上滑下来木板至少多长?
例23.静止在光滑的水平面上的木版A质量是M,它的光滑水平面上放着一个质量为m的物块B,另有一块质量为M的木版C,以初速度V0向右滑行,C与A相碰并在极短的时间内达到共同速度,(但不粘连)由于C的上表面不光滑,经一段时间后,B滑行到C上并达到相对静止,B、C间的动摩擦因数为μ。
求:⑴B离开A时,A的速度?
⑵B、C相对静止时,B的速度? ⑶B在C上滑行的距离?
例24.平板车C静止在光滑的水平面上,现有A、B两个物体(可视为质点)分别从小车C的两端同时水平地滑上小车,初速度VA=0.6m/s,VB=0.3m/s,A、B、C间的动摩擦因数都是μ=0.1 A、B、C的质量相同,最后A、B恰好相遇未相碰,且A、B、c以共同的速度运动,g取10m/s2 求:⑴A、B、c共同的速度?
⑵B物体相对地面相左运动的最大位移? ⑶小车的长度?
例25.在光滑的水平面上,有一质量为2m的木版A,木版左端有一质量为m的小木块B,A与B之间的动摩擦因数为μ,开始时A与B一起以V0的速度向右运动,木版与墙发生碰撞的时间极短,碰撞过程中无机械能损失,求
⑴.由A开始反弹,到A、B共同速度的过程中,B在A上滑行的距离?
⑵.由B开始相对于A开始运动起,B相对于地面向右运动的最大距离? 例26.在光滑的水平轨道,两个半径都是r的小球A和B质量为m和2m当两个球的球心距离大于L时两球(L比2r大的多)两球间无作用力,当两球间的距离小于L时两球间存在着相互的恒力斥力F,设A球从远离B球处以V0沿两球连心线向原来静止的B球运动,欲使两球不发生接触,V0必须满足什么条件? ;
第4篇:高中物理教案:碰撞
碰
撞
★新课标要求
(一)知识与技能
1.知道弹性碰撞与非弹性碰撞,2.认识对心碰撞与非对心碰撞 3.知道碰撞的特点和规律 4.了解微粒的散射
(二)过程与方法
通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否,让学生体会对未知物理现象进行研究的一种基本方法.
(三)情感、态度与价值观
(1)在研究的过程中,培养学生敢于发表个人见解,敢于探究的情感与态度.(2)体会探究过程的乐趣,激发学习的兴趣.
★教学重点
用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题 ★教学难点
对各种碰撞问题的理解. ★教学方法
教师启发、引导,学生讨论、交流。★教学用具:
投影片,多媒体辅助教学设备、几个小球 ★课时安排 1 课时
★教学过程
(一)引入新课
师:课间大家观看的视频有一个共同的特点,同学们,是什么? 生:是碰撞。
师: 对了,碰撞是日常生活中极为常见的现象,这节课我们一起来分析碰撞、研究碰撞。
(二)新课教学
一.观察碰撞,感知碰撞特点
师:首先,我们来个课间精彩回顾,观察碰撞,感知碰撞特点。
3、瞬间没有发生位移
师:下面大家观察这两幅图,能从中获取什么信息?班长在哪,你从图中看出了什么?
生:
个隐藏的规律也同时在支配着碰撞的结果。大家想想这个隐藏的规律可能是什么?
生:可能是能量。
师:能说下你猜想的依据吗? 生:因为没有能量损失。师:怎样看出来的?
生:系统碰撞前后的动能好像应该相等,在(1)中满足,但是在(2)和(3)中不满足。
师:好的!分析非常有道理,动量守恒是我们能够确定的,而动能也相等也就是说机械能守恒至多是个假设,我们常说大胆假设,小心求证。因此,机械能是否守恒还需要我们进一步加以验证。为此我们可以把碰撞前后系统机械能守恒作为一个假设。
三.理论分析,寻找碰撞规律
现在,我们的目标是寻求办法验证碰撞前后系统机械能守恒这个假设是否成立。首先要建立模型。生活中的碰撞是很复杂的,我们要抓住主要矛盾,利用简化思想抽象出最简单的模型。比如光滑水平面上,质量为m1的小球速度为V0,质量为m2的小球静止,两球发生正碰,碰撞之后两小球的速度分别为V1和V2。推导: 以初速度V0方向为正方向
(1)(2)
求解:
讨论:
(1)若m1=m2,则V1=0,V2=V0(这就是实验结果,两球交换速度)(2)若m1>m2,则V1>0,V2>0(用实验加以验证)(3)若m10(用实验加以验证)(4)若m1»m2,则V1≈V0,V2≈2V0
(5)若m1«m2,则V1≈-V0,V2≈0(生活实例乒乓球撞墙原速率反弹,墙不动)师:从上面推导过程看,理论推导的结果和实验结果吻合一致,到这里我们可以认为刚才提出的假设是符合实际情况,可以用来解释实际情况的。在物理学中,我们把这一类满足动能不损耗的碰撞叫做弹性碰撞。师:是不是所有的碰撞都满足系统机械能守恒呢? 请大家认真观察并思考下面两种情形:
情形1:一个质量m=1kg的钢球,以水平速度V0=2m/s运动,碰到一个静止的质量M=3kg的橡皮泥球。碰撞后两球粘在一起向前运动。
情形2:一个质量m=1kg的木球,以水平速度V0=2m/s运动,碰到一个静止的质量M=3kg的泥球。碰撞后两球分开,木球速度为V1= 0.2m/s; 分成两大组进行运算
(1)碰后两球的速度多大?(2)碰前两球动能之和多大?(3)碰后两球动能之和多大?
然后展示这两组的运算结果。情形1: 碰后两球速度相等为0.5m/s;碰前动能之和为2J,碰后动能之和为0.5J。情形2:碰后木球速度0.2m/s,泥球速度0.6m/s;碰前动能之和为2J,碰后动能之和为0.56J。
师:计算表明这两种碰撞动能发生了损耗,在物理学中称之为非弹性碰撞。情形1动能损耗最大,碰撞的特征是碰后两球粘在一起具有相同的速度,这种碰撞是非弹性碰撞中系统动能损耗最大的,我们称之为完全非弹性碰撞。情形2动能有损耗但没达到最大,叫做一般碰撞。
师:碰撞分为三类,一是弹性碰撞,机械能守恒;二是一般碰撞,动能有损失;三是完全非弹性碰撞,动能损失最大。总言之,无论什么碰撞,机械能不增加。需要说明的是:1.真正的弹性碰撞,只有在分子、原子以及更小的粒子之间才会遇到。因为微观粒子相互接近时并不发生直接接触,因此微观粒子的碰撞又叫散射。
2.钢球、玻璃球、硬木球等坚硬物体间的碰撞,通常情况下动能损失很小,因此我们可以把它们当成弹性碰撞来处理。
四.归纳推广,总结碰撞规律
1、碰撞过程由于内力远大于外力,遵循动量守恒定律
2、碰撞过程机械能不能增加,要么不变或者要么减少
3、碰撞要符合客观实际
碰前:后面的小球1要追得上前面的小球2,要求碰后:如果两球同向:
五. 应用举例
例1.在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等的速率相向而行,并发生碰撞,下列现象可能发生的是?
A.若两球质量相等,碰后以某一相等速率互相分开 B.若两球质量相等,碰后以某一相等速率同向而行 C.若两球质量不等,碰后以某一相等速率互相分开 D.若两球质量不等,碰后以某一相等速率同向而行
例2.两个小球在光滑水平面沿同一直线运动,B球在前,A球在后,已知MA=1㎏, MB=2㎏,VA=6m/s,VB=2m/s。则当A、B碰撞后,A、B两球的速度可能是: A、VA1=5m/s,VB1=2.5m/s B、VA1=2m/s,VB1=4m/s C、VA1=-4m/s,VB1=7m/s D、VA1=7m/s,VB1=1.5m/s 六.小结
本堂课,我们分析了碰撞的相关问题,知道碰撞的特点是作用时间极短,内力远大于外力且瞬间没有位移。碰撞分为三类,弹性碰撞、一般碰撞、完全非弹性碰撞,它遵循动量守恒定律,机械能不增加和符合客观实际的规律。
七、作业布置
八、板书设计
碰 撞
一、碰撞特点
1、作用时间极短
2、内力远大于外力
3、瞬间没有发生位移
二、碰撞分类
1、弹性碰撞: 以v0方向为正方向
(1)
(2)
(1)若m1=m2,则V1=0,V2=V0(2)若m1>m2,则V1>0,V2>0(3)若m10(4)若m1»m2,则V1≈V0,V2≈2V0(5)若m1«m2,则V1≈-V0,V2≈0
2、一般碰撞:机械能有损失
3、完全非弹性碰撞:机械能损失最大
三、碰撞的规律
1、遵循动量守恒定律
2、机械能不增加
3、符合客观实际
(1)碰前:碰后:
【教学反思】
本节课先以研究碰撞为主题,向学生展示了一个基本的现象研究的思维过程。即为“观察实验→提出疑问→分析推理→总结规律”。先从观察生活中的碰撞总结碰撞特点,学生倍感兴趣和深有体会,能够在内心产生共鸣。后用一个经典的演示实验的分析,揭示了常见现象中的不寻常之处,激发了学生进一步探究的兴趣。本节课的主体内容无疑是对弹性碰撞的理解,这个过程的基本步骤为“提出假设→理论推理→实验检验→总结规律”。在分析过程中,以问题为纽带,逐步引导学生的思维,直至最终推理得出规律。
但是,由于多媒体设备的客观问题,课堂上出现了很多意外,以致耽误了不少教学时间,导致教学内容未完成,缺少了最后一道环节,让学生建立完整的知识框架。
本节课的亮点在于四个方面:
第5篇:高中物理《弹力》教案
高中物理《弹力》教案
一、教学目标 【知识与技能】
1.知道常见的形变,了解物体的弹性; 2.知道弹力产生的条件;3.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向。
【过程与方法】
通过探究弹力的存在,能提高在实际问题中确定弹力方向的能力,体会假设推理法解决问题的巧妙。
【情感态度与价值观 】
观察和了解形变的有趣现象,感受自然界的奥秘,感受学习物理的乐趣,建立把物理学习与生活实践结合起来的习惯。
二、教学重难点 【重点】
弹力产生的条件及弹力方向的判定 【难点】
接触的物体是否发生形变及弹力方向的确定
三、教学过程 环节一:导入新课
教学一开始前,给每个学生小组分发弹簧和尺子,让每个小组试着把玩这些物件,如用力拉或压弹簧,用力弯动尺子等。在操作过程中思考被拉或压的本文由广西中公教育整理提供,供各位考生参考学习!
弹簧,弯动的尺子的有什么共同点是什么?大家可否试着举出生活中其他的一些诸如这个弹簧和尺子的例子? 物体的形状都发生了改变。由此引入物体的形态发生了变化是源于物体都受到了力的作用,这种力就是今天要学习的弹力。
环节二:新课讲授(一)弹性形变和弹力
概念:物体在力的作用下形状或体积的改变叫做形变。
提问:刚才举的那些例子都很容易观察到,如果一本书放在桌面上,书和桌面发生形变了没有? 学生会产生疑惑分歧,但教师此时可以不用详解,而是做现场演示实验1,让学生观察用手挤压时烧瓶的形变(双手握住注满红墨水的烧瓶,用力挤压底部。上插玻璃管中的红墨水液面上升。)
为了让学生有更直观深刻的印象,也会用视频播放演示实验2 :桌面微小形变的激光演示(在一个大桌上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射在刻度尺上形成一个光点。用力压桌面,观察刻度尺上光点位置的变化。)本文由广西中公教育整理提供,供各位考生参考学习!
学生观察后思考:通过上面的实验,我们观察到什么样的实验现象? 我们用了什么样的方法? 那书放在桌面上,书和桌面发生形变了没有? 分析得出:通过微观放大的方法观察,我们发现原来不容易观察的瓶子和桌面也发生了形变。
归纳:由此我们可以想到一切物体都可以发生形变,形变分为很多种类,有些物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变。
提问:发生弹性形变的物体是不是在所有的情况下都可以恢复原状呢?请举例说明? 学生能举出有时弹簧拉得过长就恢复不了原状。指出:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度。
根据前面的铺垫,总结弹力的概念:发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。例举蹦床的例子说明。
(二)几种弹力的方向
教师在黑板上画出书与桌面之间的相互作用力,与学生一起分析之间的相互作用关系,指出书对桌面的压力和桌面对书的支持力都是弹力。
举出实例:给出吊灯图片,做出分析。以灯为研究受力对象,链子指向链子收缩的方向吊住吊灯,链子发生形变。链子被拉长,就要企图恢复形变。这本文由广西中公教育整理提供,供各位考生参考学习!
里施力物体——链子,受力物体——灯。这时候链子对灯的拉力的方向是——竖直向上,指向链子收缩的方向。
做出总结: 弹力方向——施力物体形变恢复的方向;与施力物体形变方向相反。压力和支持力的方向总是垂直于接触面指向受力物体,绳的拉力总是沿着绳子指向绳收缩的方向。
环节三:巩固提高
给出如下三个图片,要求学生画出弹力的示意图。
归纳总结:
三种接触情况下弹力的方向:
(1)面面接触,垂直于接触面指向被支持的物体(2)点面接触,垂直于接触面指向被支持的物体(3)点点接触,垂直于接触点的切面指向被支持物体。环节四:小结作业
小结:师生归纳弹力的相关知识点。
作业:预习后面胡克定律,了解弹力大小的特点。
四、板书设计
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五、教学反思
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第6篇:高中物理 摩擦力教案
高一物理组自助餐
主题:第三章
第三节
摩擦力
【要点导学】
1.两个物体相互接触,当有相对滑动的趋势,但又保持相对静止状态时,在它们接触面上出现的阻碍相对滑动的静摩擦力。(1)产生条件:两物体必须接触且接触面粗糙;有正压力;有相对滑动趋势
(2)静摩擦力方向:沿接触面且与 相反。
静摩擦力大小:随外力的变化而变化。一般与迫使物体发生相对运动的外力(或沿着接触面的分量)大小相等。
(3)静摩擦力有一个最大值,它是物体即将开始相对滑动时的静摩擦力,即最大静摩擦力。
2.两个互相接触且有相对滑动的物体,在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的摩擦力,称为滑动摩擦力。
(1)产生条件: ; 。(2)滑动摩擦力方向:沿接触面且与 相反。(3)滑动摩擦力的大小:滑动摩擦力的大小与两物体间的压力成正比,即Ff=μFN,其中μ为动摩擦因数,无单位,它与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关,而与物体间的相对速度的大小、接触面的大小、压力的大小无关。【范例精析】
例1.关于摩擦力的说法,下列说法中正确的是()A.两个接触的相对静止的物体间一定有摩擦力
B.受静摩擦作用的物体一定是静止的C.滑动摩擦力方向一定与运动方向相反
1 高一物理组自助餐
D.物体间正压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度
解析:两个相对静止的物体间不一定有静摩擦力,还要看它们间是否有相对滑动趋势。例如静止在水平地面上的汽车,它们之间就没有静摩擦力。受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,例如与倾斜的匀速运动的输送带相对静止的物体,物体与输送带之间有相对滑动的趋势,所以有静摩擦力存在,但物体并不是静止的。产生静摩擦力时只要与接触面相对静止就行了。上述的输送带如突然加速,物体就可能受到与运动方向一致的滑动摩擦力。所以A、B、C三个选项都是错的。在正压力一定时,静摩擦力的大小可以因外力的变化而变化,但不能超过最大静摩擦力,这就是一个限度。本题目正确的选项是D。
拓展:(1)不管静摩擦还是滑动摩擦力的方向,都要注意与接触面的“相对性”
(2)值得注意的是,正压力变化时静摩擦力不一定变化,但最大静摩擦力肯定变化。
例2要使木块在水平木桌上滑动受到的摩擦力小些,下列措施中有效的是
()
A.将木块和木桌的接触面刨光滑些
B.在木桌表面上垫一张平整的铁皮 C.使木块的滑动速度增大
D.减小木块与桌面的接触面积 答案:本题目正确选项为AB
第7篇:高中物理弹力教案
《现代教育技术》课程期末大作业
《弹力》 课 堂 教 学 设 计
姓
名:
学
号:
学
院:
专
业:
成绩:
2013年 6月 14 日
课程名称:弹力 计划课时:2课时 教学目标:
知识与技能:
1、理解弹力的概念,知道弹力产生的原因和条件.
2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,会分析弹力的方向,能正确画出弹力的示意图.
3、理解形变概念,了解放大法显示微小形变.过程与方法:
通过观察微小变化的实例,初步接触“放大的方法” 情感态度与价值观:
通过探究弹力与形变的关系以及数据的准确记录,培养学生锲而不舍的探究的精神和求真务实的科学精神。
二、重点难点
判断弹力的有无以及弹力的方向既是本节的重点,也是难点.正确画出物体所受弹力的示意图是突破难点的标志.三、教学方法
观察、推理、分析、综合、总结规律
教学用具:
弹簧、海绵、薄竹片、微小形变演示仪
课时安排: 1课时
教学步骤:
一、导入新课
在运动场上跳远时要用踏跳板,撑杆跳高运动员的杆,都是利用他们弹性形变时的弹力,同学们还可以举出许多利用弹力得力子,谁来说?
学生回答拉弓射箭、跳跳床、跳水踏跳板 „„
那弹力是怎样产生的呢?
二、新课教学
(一)用投影片出示本节课的学习目标
1、知道形变的概念
2、理解弹力是因为形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用
3、会判断弹力的方向
4、知道形变的种类
(二)学习目标完成过程
1、弹力是怎样产生的?
(1)实验演示:
压缩弹簧、海绵、用手弯曲竹片
观察到什么现象?
学生:看到形状或体积改变
老师:对,这就是形变。
板书:物体的形状或体积的改变叫形变
(2)被压缩的弹簧上放一黑板擦,放手,黑板擦被弹起;被弯曲的竹片上放一粉笔头,放手,粉笔头被弹起。
提问:为什么黑板擦、粉笔头被弹起?
引导学生回答:形变的物体要恢复原状,对和它接触的物体有力的作用,就被弹起。
提问:如果粉笔头、黑板擦与形变物不接触,会受到这个力吗?
引导回答:不接触一定不会受到这个力
学生总结什么是弹力?
板书:发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生地的作用,这种力叫弹力。
可见,弹力的产生需两个条件:直接接触并发生形变。
2、任何物体都会发生形变 实验操作:显示微小形变的装置向学生作一简单介绍。
(1)入射光的位置不变,将光线经M、N两平面镜两次反射,射到一个刻度尺上,形成一光亮点。用力压桌面,同学会看到什么现象?
学生:光点在刻度尺上移动?
学生分析:桌面有了形变,使M、N平面镜的位置发生了微小的变化。
总结:我们通常用眼看到一些物体发生形变,还有一些物体眼睛根本观察不到它的形变,比如一些比较坚硬的物体,但是这些物体都有形变,只不过形变很微小。所以,一切物体都在力的作用下会发生形成。
3、弹力的方向
一般情况下,凡是支持物对物体的支持力,都是支持物因发生形变而对物体产生弹力。所以支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。
例1:放在水平桌面上的书
书由于重力的作用而压迫桌面,使书和桌面同时发生微小形变,要恢复原状,对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1,这就是书对桌面的压力;桌面由于发生微小的形变,对书产生垂直于书面向上的弹力F2,这就是桌面对书的支持力。
学生分析:静止地放在倾斜木板上的书,书对木板的压力和木板对书的支持力。并画出力的示意图。
结论:压力、支持力都是弹力。压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体,支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。
引导学生分析静止时,悬绳对重物的拉力及方向。
引导得出:悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳,使重物、悬绳同时发生微小的形变。重物由于发生微小的形变,对悬绳沉重竖直向下的弹力F1,这是物对绳的拉力;悬绳由于发生微小形变,对物产生竖直向上的弹力F2,这就是绳对物体的拉力。
结论:拉力是弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。
4、巩固训练(出示投影片)
(1)画出下列各静止物体的弹力(接触面光滑)
(2)师生共评:弹力的方向总跟接触的面垂直,面与面接触,点与面接触,都是垂直于面;点与点的接触要找两接触点的公切面,弹力垂直于这个共切面指向被支持物。
强调:象B图中,斜面与球间有无弹力?
对小球状态进行分析:如果小球受到斜面弹力,小球在水平方向上不会静止,会向右运动。由此可判定小球不受斜面的弹力。这是判定相接触的物体间是否有弹力得基本方法,说明两接触物体接触但没有发生形变。
5、形变的种类
请同学阅读P6,看形变的种类有哪些,举例说明。
学生:形变分为拉伸形变、弯曲形变、扭转形变。比如弹簧的伸长或缩短为拉伸形变,弓、跳板的形变为弯曲形变,金属丝被扭转为扭转形变。
总结:产生弹力的大小与形变程度有关,形变程度越大,产生的弹力就越大。
三、小结
1、弹力产生的条件
2、弹力方向的确定
3、形变的种类
四、作业
练习
二、3、4、5
五、板书设计
概念
1、形变种类产生条件
2、弹力方向大小:由具体情况而定
第8篇:司南版高中物理必修1教案设计
司南版高中物理必修1教案设计
《匀变速直线运动的规律》教学案例
福建省龙海一中 康宏宏
Ⅰ、教材分析
一、设计思想:
匀变速直线运动规律是高中物理课程中运动学的重要组成部分,是学生在高中阶段学习运动学的基础。除了课程标准中的知识内容和能力要求外,本节课教学过程还应重视引导学生能够通过数据分析来认识匀变直线运动的特点,用数学方法探究并描述匀变速直线运动规律,体会数学在研究物理问题中的重要性,培养学生应用数学知识解决物理问题的能力。
二、教学目标:
1、通过对观测数据的分析,知道匀变速直线运动的物体在相等的时间内速度的变化相等(即加速度保持不变)。
2、能根据加速度的概念,推导出匀变速直线运动的速度公式。
3、从数值运算中的算术平均值运算条件出发,引导学生初步理解匀变速直线运动的平均速度公式。
4、能根据平均速度的概念,推导出匀变速直线运动的位移公式。
5、会运用公式和图象等方法研究匀变速直线运动,了解微积分的思想。
6、会运用匀变速直线运动规律解决简单的实际问题。
7、领略运动的艺术美,保持对运动世界的好奇心和探究欲。
三、重点与难点:
1、重点:探究匀变速直线运动速度与位移的变化规律;
2、难点:用匀变速直线运动的v-t图象求一段时间内的位移。
Ⅱ、教学过程
第一课时
第1环节:让学生初步知道研究物体运动的基本方法。
提出问题(实例):一辆小汽车以20m/s的速度行驶,前方50米处正好有一个行人以1.5m/s的速度横穿道路,设路宽6m,问行人会不会有危险?
学生分析结果:汽车到达行人位置处只需2.5s,而行人穿越道路需4 s时间,存在相遇的危险。[师生对话] 教师:为了安全,汽车司机应采取什么措施? 学生:让汽车减速。
教师:对,让汽车做减速运动,汽车减速后对行人是否还构成危险,我们能否做出预测?我们如何预测?
学生:必需知道物体作减速运动的公式。
教师:在生产、生活中的物体运动较多的是作变速(加速、减速)运动,物体的速度变化存在规律吗?怎样探索运动的规律?这就是我们要探究的问题。为了降低研究的难度,我们先从变速运动中最简单的匀变速直线运动开始研究。[教师讲述](1)历史回顾:从亚里士多德到伽利略;
(2)研究方法:实验观测、数据分析、描述规律(数学语言)。
第2环节:观察或观测实验数据,直观地得出物体匀加速直线运动过程中速度和位移随时间的变化情况。[学生活动] 引导学生观察P31图3-
3、表3-1中的实验数据,直观地得出小车沿直线作匀加速行驶过程中速度和位移随时间的变化情况。
学生交流观察结果(主要有以下几种):
(1)小车的速度随时间增大,在相等的时间内速度的变化相等,每秒中速度增加2m/s。(2)小车的位移随时间增大,后1秒内的位移比前1秒内的的位移大,说明汽车速度越来越大。
(注意:在这个环节中教师要还可提醒学生“相等的时间”可取每1秒为时间单位,也可以取每2秒、每3秒或每4秒等为时间单位,也可以取更短的时间为时间单位,得出的结论也是匀变速直线运动在相等的时间内速度的变化相等。)
结论1:小车的匀加速行驶的过程中,速度不断增加,在相等时间内速度增加(变化)相等。引导学生用a=(vt-v0)/t公式任取表3-1数据计算出加速度。结论2:匀变速直线运动加速度大小保持不变。
第3环节:用公式和图象描述匀变速直线运动的速度变化规律。
[学生活动] 引导学生用公式和图象描述匀变速直线运动的速度变化规律:
(1)公式推导:由a=(vt-vo)/t得到匀变速直线运动的速度公式:vt=v0+at(2)图象描述:p32图3-4小车作匀加速直线运动时的速度随时间的变化关系,p33图3-5小车作匀加速直线运动时的加速度随时间的变化关系。
(简要介绍用描点的方法作图)[随堂练习] 根据P32图3-4速度-时间图象求出4秒末的速度。(提示:从t坐标4秒处用虚线画一条垂直于t轴的直线交于v-t图线,再从直线与v-t图线交点处开始沿平行t轴画一条虚线,在直线与v轴交点即可得到4秒末的速度)。
第4环节:探究用v-t图象判断加速度的大小。[分组讨论] p33《讨论与交流》中第(1)题。学生交流:
1、可从图线与t轴的夹角的大小(或斜率)判断3辆小车加速度的大小。
2、用v-t图象计算加速度的大小,学生交流中有如下几种方法:
(1)任取图线上的一点,取得数据(如t=4s,v=8m/s),由a=(vt-vo)/t=vt/t求出加速度。
(2)任取图线上的两点数据计算:第1点取原点(v0=0, t0=0),第2点任意(如vt=12m/s, t=6s), 由a=(vt-vo)/t求出加速度。
(3)任取图线上的两点数据计算:第1点和第2点数据都任意(如v0=2m/s, t0=1s;v1=10m/s,t1=5s), 由a=(vt-vo)/t求出加速度。
(4)另外还发现有部分学生第2点的数据选取选线段的末端点。
(教师应提醒学生注意:用v-t图线计算匀变速运动的加速度一般情况下都应取两点的数据进行计算,第一种方法只适合在初速度为0的情况下。另外,为使计算方便,速度和时间两个量中的一个量的数据采集尽可能要取整数。)
(教师参与学生讨论过程中,发现了部分学生采用第一种方法:任取图线上的一点,由a=vt/t求出加速度,为了让学生能感悟到第一种算法的局限性,让学生再计算P33的图3-7(a)、(b)的加速度,然后再进行点评。)
第5环节:通过实例分析,得出物体做匀加速直线运动与匀减速直线运动的条件。[分组讨论] P33的《讨论与交流》第(2)个问题。学生交流:
(1)(a)图线表示速度随时间增大,是加速度运动;(b)图线表示速度随时间减少,是减速运动。(2)根据(a)图象计算出的加速度约0.6m/s2,根据(b)图象计算出的加速度约-1.5m/s2。[师生讨论](1)加速度是矢量,加速度为负表示加速度与初速度方向相反,物体做减速运动。
(2)匀加速直线运动与匀减速直线运动的条件:当加速度与初速度同向时,物体做匀加速度直线运动;当加速度与初速度反向时,物体做匀减速直线运动。
(3)匀变速直线运动加速度方向保持不变。
结论:匀变速直线运动加速度大小、方向保持不变(恒量)。
第6个环节:
回到课前引入的问题,请同学们为小汽车的减速运动假设一个作的加速度,计算出小汽车的速度从20m/ s到速度减为零的时间。
学生交流:(1)加速度取2m/s2,汽车停止经历时间为10s;
(2)加速度取-5m/s2,小汽车停下时间历时4s;(3)加速度取-20m/s2,小汽车停下时间历时1s;
结论:汽车加速度越大,汽车运动时间越短,对行人就越安全。一般情况下,汽车刹车时加速度最大,所以紧急情况下,汽车一般都要紧急刹车。(但刹车的加速度也不可能太大,这些数值同学可课后通过各种途径进行了解)。
教师:考虑汽车及行人的安全问题只有时间这个因素吗?其他因素就不重要了吗? 学生:应该再考虑位移这个因素。
教师:匀变速直线运动的位移变化规律我们将在下一节课进行探讨。小结:匀变速度直线运动的速度随时间的变化规律。作业:(略)
第二课时
复习引入:(1)匀变速度直线运动的速度随时间的变化规律;
(2)研究方法:实验观测+数学方法。
第7环节:探究用算术平均值求匀变速直线运动的平均速度。[师生互动] 如何求得匀变速直线运动的平均速度v平均?如已知v0与vt如何求v平均?
在这个环节中,教师可用类比的方法,引导学生运用算术平均値的运算规律来初步理解匀变速运动的平均速度公式,并且要让学生明白,只有匀变速直线运动(速度随时间均匀变化)才能用算术平均的方法来计算平均速度。
结论:匀变速直线运动平均速度v平均=(v0+vt)/2。
第8环节:探究匀变速直线运动位移随时间的变化关系
问题:匀变速直线运动位移随时间的变化存在什么关系?
(1)由平均速度公式v平均=s/t可得s=v平均t,我们可从s=v平均t.出发来研究匀变速直线运动位移的变化。
(2)通过匀变速直线运动平均速度公式:v平均=(v0+vt)/2,可推导出匀变速直线运动的位移公式:
s=v0t+ at2/2。
第9环节:探究匀变速直线运动的位移随时间变化规律的图象描述。
问题:用s-t图象描述匀变速度直线运动。
引导学生认识P35图3-9位移-时间图象,并与位移公式:s=v0t+ at2/2作定性对比(v0=0,s= at2/2)。
第10环节:探究用v-t图象求解匀变速直线运动位移。[师生互动]讨论用v-t图象求解匀变速直线运动位移。
教师:请同学们根据p33图3-7(a)中的数据计算5秒内物体的位移。学生:s=v0t+ at2/2=(1*5+1/2*0.6*52)m=12.5m。
教师:接下来请同学们观察图3-7(a)中v-t图线,从中可发现12.5m的位移可能与图象中的什么因素有关?(板书作图提示)
学生1:发现物体的位移与v-t图线和坐标包围面积与位移有关,图象中的梯形面积正好等于位移的大小。
学生2:也可将梯形面积分成矩形与三角形,矩形的面积刚等于v0t,三角形的面积等于(vt-v0)t/2=at2/2。
(说明:上课后与6个同学交谈了解到,能直接感觉到v-t图象包围面积正好等于位移的只有1个同学,另有3个同学是通过教辅材料阅读而知道的,还有2个同学则是在讨论之后才知道的。)教师:这是偶然的巧合还是确实可用v-t图线包围面积来求位移?
[师生互动]与学生一起讨论p36《拓展一步》的内容:通过v-t图推导位移公式。第11环节:
教师:回到本节课的引入问题,请同学们计算小车刹车过程的位移。学生计算结果:a取-2m/s, 位移100m;
a取-5m/s,位移50m。
说明加速度越大,汽车的安全性就越高。
教师:刚才多数同学是先根据vt=v0+at,求出汽车的停下时间,再根据s=v0t+at2/2 求出汽车的位移,能否不先通过求时间而直接求出位移? 学生:可用将vt=v0+at代入s=v0t+at2/2得出:vt2-v02=2as求解。[小结] 匀变速直线运动位移随时间变化规律。指导阅读:P34《信息窗》 作业:(略)
第9篇:高中物理 弹力教学设计
2、弹力
一、知识与技能
1、知道什么是弹力以及弹力产生的条件。
2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的图示或力的示意图中正确画出它们的方问。
3、知道形变越大,弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比。
4、针对实际问题确定弹力的大小方向,提高学生判断分析物理问题的能力。
5、掌握利用胡克定律计算弹簧弹力的力法。
二、过程与方法
1、培养学生根据弹力产牛的条件分析弹力方向的能力。
2、体验显示微小形变的方法。
3、帮助学生掌握设计实验、收集数据、数据处理和总结规律的能力。
三、情感、态度与价值观
1、利用实验培养学生的观察能力,激发学生对物理规律的求知欲。
2、培养学生科学的研究问题的方法。 ★教学重点
1、弹力产生的条件、弹力的方向。
2、胡克定律及应用。 ★教学难点
1、相互接触的物体间是否有弹力的判断。
2、弹力方问的确定。 ★教学方法
实验——观察——思考——归纳 ★教学用具:
传感器、计算机、弹簧、小车、砝码、弹簧称、带有支架的平面镜(两个)、刻度尺、激光光源、墨水瓶(灌满红墨水)等。★教学过程
一、引入新课
教师活动:展现常见的一些相互作用(推、拉、提、压、举等)。提出问题,引导学生观察、思考其相互作用的共同点及本质。
学生活动:亲身感受推、拉、提、压、举等相互作用,并在教师的引导下,观察分析。点评:列举实际问题分析现象,培养学生抽象概括的能力,并导人新课。
二、进行新课
1、对“弹性形变和弹力”的学习
教师活动:指导学生实验,提出弹性形变和弹性限度。学生活动:学生实验体会,归纳总结。
点评:通过拉长和压缩弹簧,使学生认识弹性形变,并理解弹性限度。教师活动:教师启发学生思考推、拉、提、压、举等力是怎样产生的? 学生活动:学生进一步分析归纳总结。
点评:结合对前面实验的观察和分析,进一步培养学生抽象概括的能力。教师活动:实验讲解,学生观察思考,掌握方法。
学生活动:学生观察思考,体验观察微小形变的法,提高实验能力。点评:观察微小形变,培养观察能力和掌握显示微小形变的方法。
2、对“几种弹力”的学习
教师活动:教师演示,学生观察,启发学生思考,分析弹力的方向。
学生活动:学生观察分析,归纳出弹力的方向。提高学生分析、判断和归纳的能力。点评:在掌握弹力产生条件的基础上,思考弹簧绳子产生的弹力方向,提高学生的判断分析能力。
教师活动:教师引导学牛总结归纳弹力的方向。学生活动:学生分析常见的弹力的力向。并进行总结。点评:小结弹力的方向,提高学生的综合能力。
3、对“胡克定律”的学习
教师活动:指导学生进行实验研究,从感性认识出发,上升到理性认识。学生活动:学生实验探究,讨论交流,得出结论。点评:感受弹簧弹力的大小与弹簧形变的关系。
教师活动:利用传感器,通过计算机实时测量,处理试验数据,分析买验结果。学生活动:学生观察思考,通过计算机演示物理量之间的关系。点评:实验研究――胡克定律,使学生了解科学的研究问题的方法。
教师活动:指导学生如何对数据进行处理(利用图象处理),如何分析图象找出规律。学生活动:学牛讨论交流,总结现津,得出结论。
点评:培养学生进行数据分析、探索和寻找数据之间的关系,发现物理规律的能力。教师活动:指导学生做F-x图象,利用数学知识确定F和x的关系,找出物理规律。学生活动:学生利用用实验数据做图象,进一步体验用图象处理数据的方法。点评:掌握用图象处理实验数据的方法。
三、课堂总结、点评
判断弹力的方向及计算弹力的大小是这节课学习的重点。只有掌握了弹力方向的判断方法,确定了弹力的方向,才能为今后的受力分析打下良好的基础。弹力大小的计算在今后也将有许多实际的应用,方法有多种,主要有:利用平衡条件及动力学规律,利用公式F=kx来计算。
四、实例探究
☆关于弹力产生的原因
1、下列说法正确的是
A、木块放在桌面上受到向上的支持力,这是木块发生微小形变而产生的B、用一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的推力,这是由于木头发生形变而产
生的C、绳对物体的拉力方向总是竖直向上
D、挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是由于电线发生微小形变而产生的2、放在水平桌面上的书,在重力的作用下与桌面互相接触,由于书发生了微小的形变,产生了
对的力,其方向。
☆弹力产生的条件
3、已知物体甲和乙之间有弹力的作用,那么 A、物体甲和乙必定直接接触,且都发生形变 B、物体甲和乙不一定直接接触,但必定都发生形变 C、物体甲和乙必定直接接触,但不一定都发生形变 D、物体中和乙不一定直接接触;也不一定都发生形变 ☆对弹力的理解
4、关于弹力的下列说法中,正确的是
A、只有发生形变的物体,才会对它接触的物体产生弹力 B、只有受弹簧作用的物体才受到弹力
C、通常所说的压力、支持力和绳子的拉力都是弹力 D、压力和支持力的方向总是垂直接触面
5、画出图中物体受力的示意图 ☆对胡克定律的应用
6、一弹簧秤由于弹簧老化而换用了一新弹簧。将弹簧秤竖直挂起来,当下面不挂重物时其指什恰好指在5N刻度处,当弹簧下挂上20N的重物时,弹簧秤示数为30N,当弹簧下挂上多重的物体时弹簧秤的示数为100N?
第10篇:高中物理课堂教学设计
高中物理课堂教学设计
河北容城中学 王增良
摩擦力
教材分析:
本节教材通过初中学习过的摩擦力的概念的提出引入课题,在讨论与交流环节通过手头的实验器材让学生进一步体会摩擦力的产生条件和特点以及摩擦力的种类,加深对摩擦力性质的理解。摩擦力有很重要的位置,学生理解起来有难度,特别是方向的判断。在教学活动中,通过实验探究引入静摩擦力和滑动摩擦力概念。在解决问题过程中让学生了解摩擦力的作用,明白生活中的物理现象。学情分析:
初中的学习中学生对摩擦力已有所了解和感性认识,但就其产生条件不是很了解,特别是静摩擦力的有无,摩擦力的方向的判断及和运动方向的关系不是很清楚,利用学生亲自做实验和结合我们身边的事例去体会摩擦力在生活中的作用,提高学生的学习兴趣。教学目标: 1.知识与技能:
(1)理解摩擦力(静摩擦力和滑动摩擦力)的产生条件。
(2)理解静摩擦力和滑动摩擦力的区别,会计算摩擦力的大小以及判断摩擦力的方向。
(3)理解相对运动的含义。
(4)能举例说出摩擦力的利和弊。2.过程与方法:(1)、通过生活实例了解摩擦现象的普遍存在,并初步培养学生的观察能力和提出问题的能力。(2)、通过实验探究影响摩擦力大小的因素,初步体会科学研究的方法,培养学生收集和处理实验数据的能力。(3)、会利用二力平衡判断摩擦力的大小和方向。3.情感态度与价值观:
1.了解摩擦力在现实生活中的作用,使物理科学知识与生活实际紧密联系起来,培养学生的是会服务意识。
2.通过小组实验探究培养学生的分工合作精神。
教学重点、难点:
重点:静摩擦力和滑动摩擦力的概念。
难点:相对运动和相对运动趋势以及摩擦力方向的判断 教学器材:弹簧测力计、木块、砝码、毛巾、木板、砂纸 教学课堂设计:
引入新课
提问:
.行驶中的火车到站靠什么停下来?人能爬上竖直的旗杆又靠什么?(通过问题,让学生根据自有知识去分析讨论解释,激发学习摩擦力的兴趣,提出什么是摩擦力)1摩擦力
相互接触的两个物体在发生相对运动或具有相对运动趋势时,在接触面上产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力
2静摩擦力 通过学生手头器材去分析静摩擦力概念 提出问题
(1)产生摩擦力的条件是什么?(2)摩擦力产生在什么地方?
(3)摩擦力向什么方向?(4)静摩擦力的作用是什么?(5)静摩擦力大小与什么有关?
全班讨论后得出结论:两个物体接触面粗糙相互挤压且有相对运动趋势才有静摩擦力产生,静摩擦力沿接触面与相对运动趋势相反,可由二力平衡条件求得。起作用总是阻碍相对运动趋势。
最大静摩擦力:静摩擦力跟使其产生相对运动趋势的外力有关,并且有最大值—最大静摩擦力
学生举现实生活中有关静摩擦力的例子 3滑动摩擦力 问题:
(1)滑动摩擦力产生条件
(2)滑动摩擦力大小与什么有关?
学生通过身边器材定性的讨论影响滑动摩擦力的因素。(让弹簧测力计拉动物块使其尽量匀速,然变压力,材料,拉动快慢去观察测力计读数变化)学生讨论发言后,最后教师做一归纳总结:滑动摩擦力大小与压力大小成正比,与接触面粗糙程度有关F=μFN 提问:车轮的滚动和木箱的滑动都受摩擦力,他们一样吗? 滚动摩擦力
举例说明现实生活中的滚动摩擦力。4.摩擦力的利与弊
(1)问题的提出:通过冬天在结冰的路面上行走人为什么容易摔倒?有什么办法可以?使人在冰面上行走而不摔跤?讨论哪些情况下需要增大摩擦力,哪些情况下需要减小摩擦力?
(2)自主学习、小组讨论摩擦力的增大与减小方法。(3)全班总结增大和减小摩擦力的方法
课堂练习①.如下图中汽车正在水平向右运动,当车上的箱子从车厢前部向中部滑动时箱子和地面____(有或无)摩擦力,箱子和车厢____(有或无)若有则摩擦力的方向向__________,这是因为________________。
②.在日常生产和生活中,下面那条措施是为了减小摩擦力()
A、在机器的转动部分加润滑油
B、自行车紧急刹车时用力捏闸
C、汽车轮胎上有很多花纹
D、北方下雪时,常在道路上洒些灰渣
③体操运动员在上单杠之前总要在手上涂些镁粉,是为了________摩擦,采用的方法是________;而在杠上做回环动作时,握杠不能太紧,这是为了________摩擦,采用的方法是________。
知识小结:
1.影响摩擦力的因素与摩擦力分类
2.增大和减小摩擦力的方法 3.研究摩擦力的方法
布置作业:1.课后习题
2.古人运送重物可以在其下交替放上圆木起什么作用?
教学与反思:
本节可在考虑到实验探究的难度和学生实际基础上,采用了让学生在教师的引导下进行小组探究讨论,但在课堂限定时间内定量研究动摩擦力和正压力的关系有一定难度,所以目的让学生了解探究方法,学生定性分析共同讨论教师给出结论。学生有丰富的想象力,学生学习的热情很高,要是实验,我想效果会更好条件允许。通过学生参与的探究学习过程,实现学科核心向学生核心的转移,让学生主动获取知识,提高了学习兴趣。在条件允许的情况下尽量的放手让学生去做实验探究,会在学生心中留下深刻的印象
摩擦力
一、静摩擦力
1 定义:
2 产生条件:
3 方向及大小:
4 最大静摩擦力:
二、滑动摩擦力
1定义:
2产生条件:
3方向:
4计算公式:F=μFN
μ——动摩擦因数。FN——正压力
5 滚动摩擦力:
第11篇:高中物理《摩擦力》教学设计
摩擦力 教学目标
一、知识目标
1、知道滑动摩擦力产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向。
2、知道滑动摩擦力的大小跟什么有关知道滑动摩擦力跟压力成正比。
3、知道静摩擦力产生的条件会判断静摩擦力的方向知道最大静摩擦力的概念。
二、能力目标
通过学生自己动手实验,培养学生的观察能力、实验能力及分析问题、解决问题的能力。
三、德育目标
向学生渗透抓主要矛盾和主要因素、忽略次要因素的辩证思想。教学重点
1、滑动摩擦力产生的条件及规律
2、静摩擦力产生的条件及规律正确理解最大静摩擦力的概念。 教学难点
1、正压力FN的确定。
2、静摩擦力方向的正确判定。 教学方法 实验法、探究法、启发式
教学用具 书、细绳、毛巾学生每人备一条、弹簧秤学生用 两人一个。没有该实验器材的学校 在组织教学时可将定量分析问题改为定性分析问题 教学过程
一、引入新课
做游戏全班参与两人一组。
老师请一同学抓住另一同学的手指或用双手掌压住另一同学的手看对方能否挣脱。
没有挣脱一组的得胜方。
老师你没有让他她挣脱掉除了你自己的力量外你认为还有什么力帮了你的忙
学生摩擦力。
老师对今天我们就来研究摩擦力。
二、新课教学
1、滑动摩擦力
学生实验①让学生搓动自己的双手感觉滑动摩擦力的作用。②用一手指按在另一手
掌上推行感觉滑动摩擦力的作用。③用手拖书在桌面上滑行感觉滑动摩擦力的作用。
总结得到一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动时受到的另一个物体
阻碍它相对滑动的力这种力叫做滑动摩擦力。
老师那么物体之间的摩擦力是如何产生的呢
学生实验并思考①将一本书放在桌面上不动且在水平方向不给它施加力书和桌面
之间是否会产生摩擦力②用一个大小等于书重力的力向上提着书使书沿水平桌面运动
书和桌面之间是否会有摩擦力③让书在光滑的水平面上滑行,书和水平面间是否会有摩擦 力
学生自由发言老师引导。
总结得到滑动摩擦力产生的条件①两物体接触且接触面都粗糙。②两物体间存在相互作用的弹力。③两物体接触面间有相对滑动。
2、滑动摩擦力的方向
学生实验用一手指按在桌面上向前推行。
师生共同分析实验中滑动摩擦力的方向并画出示意图。
总结滑动摩擦力的方向总跟接触面相切并且跟物体的相对运动的方向相反。
引导学生分析“相对运动”的含义是指相对接触的物体而不是相对于别的物体。
3、滑动摩擦力的大小
演示用弹簧秤通过细绳水平拉着书在水平桌面上匀速运动则书与桌面之间的滑动摩
擦力等于弹簧秤对书的拉力即通过弹簧秤的示数即可知道滑动摩擦力的大小。
老师那么滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关呢它们之间又是怎样的关系请同
学们大胆地说出自己的假说
学生讨论提出假说。
板书课题 ①滑动摩擦力和压力的关系。
②滑动摩擦力和接触面粗糙程度的关系。
③滑动摩擦力和接触面面积的关系。
老师每一个课题研究的是滑动摩擦力与一个因素的关系那么其它两个因素怎样处理
呢在研究时应采取什么方法呢
学生讨论回答控制其它因素不变。
老师对这种方法叫“控制变量法”。
提问一部分同学以上各个课题分别应该控制哪些因素不变。
学生回答正确的予以肯定回答错误或不完善的要及时更正。
将全班分成三组让每组领取一个课题做实验进行研究。
要求设计实验方案设计实验记录表格填写实验报告。
友情提示用弹簧秤测出每本书的重力就可以知道压力的大小。
老师巡回指导审查他们的方案、记录表格。
请做完的小组上台展示实验数据和结论。其他小组评估老师点评。
结论
①压力越大滑动摩擦力越大且滑动摩擦力与压力的比值是一常数。
②接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
③滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
归纳滑动摩擦力跟压力成正比也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。
表达式为 F=u FN
其中 u是比例常数叫动摩擦因数它的数值由接触面的材料和粗糙程度决定是F
与FN的比值没有单位 二静摩擦
1、静摩擦力
演示用弹簧秤通过细绳水平拉水平桌面上的一摞书书没有被拉动。
分析由于书未动所以它所受的合力等于零而重力与支持力已平衡在水平方向上
必有一个力与拉力平衡。我们把这个力叫静摩擦力。
请学生做同样的实验并分析静摩擦力产生的条件静摩擦力的方向。
总结得到静摩擦力产生的条件①两物体接触且接触面都粗糙。②两物体间有相互
作用的压力。③两物体接触面有相对运动趋势。
静摩镲力的方向总跟接触面相切并且跟物体相对运动趋势的方向相反。
2、静摩擦力的大小
学生实验用弹簧秤通过细绳水平拉水平桌面上的一摞书开始用较小的力拉书未动
观察弹簧秤示数的变化并读出此时的读数。再用稍大的力拉书仍未动观察弹簧秤示数的变化并读出此时的读数。
得到结论静摩擦力随外力的增大而增大。
老师那么静摩擦力能无限增大吗
学生实验继续增大水平拉力直到书开始运动读出此时弹簧称的读数。
结论静摩擦力不可能无限增大我们把静摩擦力的最大值叫做最大静摩擦力。
板书课题最大静摩擦力和压力的关系。
全班同学做实验研究这一课题。
要求设计实验方案设计实验记录表格填写实验报告。
友情提示通过增减书的数量改变那摞书对桌面的压力。
老师巡回指导。
请部分同学展示自己的实验数据和结论老师点评。
结论最大静摩擦力与压力成正比。总结
①静摩擦力在零和最大静摩擦力之间即 0F静Fmax ②最大静摩擦力与压力成正比。学生思考、讨论静摩擦力的作用。
三、小结 滑动摩擦力和静摩擦力是常见的两种力
1、它们的产生条件①两物体接触接触面都粗糙。②两物体间有相互作用的压力。
③两物体有相对运动或相对运动趋势。
2、摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反不一定与物体的运动方向相反。
3、滑动摩擦力的大小可用F=u FN 计算当物体匀速运动时也可由平衡条件计算。
4、静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间变化可用平衡条件来计算。最大静摩擦
力与压力成正比。
四、作业 课本P11 练习三1、2
五、板书设计
1、滑动摩擦力一个物体在另一个物体表面上相对另一物体滑动时产生的
摩擦力。
2、方向跟接触面相切跟物体的相对运动的方向相反。
3、大小滑动摩擦力跟压力成正比即
F=u FN与接触面的材料及接擦 触面的粗糙程度有关。
1、静摩擦力一个物体相对另一个物体有相对运动趋势时产生的摩擦力。
2、方向跟接触面相切跟物体相对运动趋势的方向相反。
3、大小①0F静maxF ②由二力平衡条件求得。
六、教学总结 充分利用现有的教学资源让学生亲自动手实验引导他们自己思考、分析、计算、得出
所要的结论。这样既收到了好的学习效果,又让他们进一步了解了自然科学的研究方法,激
发了他们的兴趣,培养了他们的能,提高了他们的素质。
第12篇:高中物理教学设计[版]
篇1:高中物理课堂教学设计
高中物理课堂教学设计
磨头中学 邱建国
选修3-5 第十八章 原子结构
18.2 原子的核式结构模型
【教学任务分析】 1.学生在初中物理和化学课中已经学过原子的核式结构,但并不了解这些知识是怎样获得的。针对这一特点,介绍人类怎样一步一步地深入认识原子的结构;
2.在我们日常所处的宏观世界中,可以直接用眼睛观察物体的结构,但在微观世界里,已经不能靠眼睛来获取信息了。针对这一问题,了解最常用的获取微观世界的信息的方法;
3.前一节电子的发现,说明原子可以再分割,在此基础上,汤姆孙建立了原子“枣糕模型”。卢瑟福用发现的?粒子散射实验结果否定了汤姆孙的原子模型,提出了原子的核式结构模型。?粒子散射实验和原子的核式结构的内容是本节教学的重点;
4.科学假说是科学研究中一个非常重要的方法,科学家们通过对实验事实的分析,提出模型或假说,这些模型或假说又在实验中经受检验,正确的被肯定,经不起检验的被否定,在新的基础上再提出新的学说。人类对原子结构的认识,生动地体现了科学发展的这种过程。
【学生情况分析】 1.学生的整体素质及物理基础一般,学生的逻辑思维能力一般,因此根据现有学生的具体情况设计教案、一步步设计难度梯度,进行有效性教学。
2.新课程改革打破了以前的应试教育模式,教育教学过程中师生地位平等,充分贯彻以学生为本,坚持学生的主体地位,教师的主导地位;
3.本节课是一节科学探究课,呈现在学生面前的是现象,是问题,而不是结论。
4.估计学生利用ɑ粒子散射实验现象进行讨论和通过观察实验现象推理出卢瑟福的原子的结构模型会有一定的困难;对提出的3个问题,前二个问题放手让学生进行小组讨论,对于问题3采用先让学生猜想,师生共同分析实验现象,然后再放手让学生小组讨论出原子的结构。
【教学目标】
(一)知识与技能 1.了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据;
2.知道?粒子散射实验的实验方法和实验现象,及原子核式结构模型的主要内容。
(二)过程与方法 1.通过对?粒子散射实验结果的讨论与交流,培养学生对现象的分析中归纳中得出结论的逻辑推理能力; 2.通过核式结构模型的建立,体会建立模型研究物理问题的方法,理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用;
3.了解研究微观现象的方法。
(三)情感、态度与价值观
1.通过对原子模型演变的历史的学习,感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科学的科学精神;
2.通过对原子结构的认识的不断深入,使学生认识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的,领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义。
【重点难点】
(一)教学重点 1.引导学生小组自主思考讨论在于对?粒子散射实验的结果分析从而否定”枣糕模型”,得出原子的核式结构; 2.在教学中渗透和让学生体会物理学研究方法,渗透物理学研究方法:模型方法,和微观粒子的碰撞方法。
(二)教学难点
引导学生小组自主思考讨论在于对ɑ粒子散射实验的结果分析从而否定“枣糕模型”,得出原子的核式结构模型。
【教学方法】
教师启发、引导,学生讨论、交流。
【教学用具】
课件,多媒体辅助教学设备
【设计思想】
本节课结合我校学生的特点对教材的内容进行了挖掘和思考,备教材,备学生,备教法,始终把学生放在教学的主体地位,让学生参与,让学生思考,广开言路,让学生的思维与教师的引导共鸣。
整节课结合?粒子散射实验,把模型的建立过程和方法放在首位,把学生的情感价值体验放在重要位置。总体教学设计如下图:
【教学过程】
(一)引入新课
讲述:汤姆孙发现电子,根据原子呈电中性,提出了原子的“枣糕模型”。
学生活动:师生共同得出汤姆孙的“枣糕模型”。
点评:用动画展示原子“枣糕模型”。
(二)进行新课 1.?粒子散射实验原理、装置
(1)?粒子散射实验原理:
汤姆孙提出的“枣糕模型”是否对呢?
原子的结构非常紧密,用一般的方法是无法探测它的内部结构的,要认识原子的结构,需要用高速粒子对它进行轰击。而?粒子具有足够的能量,可以接近原子中心。它还可以使荧光屏物质发光。如果?粒子与其他粒子发生相互作用,改变了运动方向,荧光屏就能够显示出它的方向变化。研究高速的?粒子穿过原子的散射情况,是研究原子结构的有效手段。
学生:体会?粒子散射实验中用到科学方法;渗透科学精神(勇于攀登科学高峰,不
怕苦、不怕累的精神)的教育。
教师指出:研究原子内部结构要用到的方法:微观粒子碰撞方法。
(2)?粒子散射实验装置
?粒子散射实验的装置,主要由放射源、金箔、荧光屏、望远镜和转动圆盘几部分组成。?粒子散射实验在课堂上无法直接演示,希望借助多媒体系统,利用动画向学生模拟实验的装置、过程和现象,使学生获得直观的切身体验,留下深刻的印象。通过多媒体重点指出,荧光屏和望远镜能够围绕金箔在一个圆周上运动,从而可以观察到穿透金箔后偏转角度不同的?粒子。并且要让学生了解,这种观察是非常艰苦细致的工作,所用的时间也是相当长的。
动画展示?粒子散射实验装置动画展示实验中,通过显微镜观察到的现象
(3)实验的观察结果
必须向学生明确:入射的?粒子分为三部分。大部分沿原来的方向前进,少数发生了较大偏转,极少数发生大角度偏转。
提问学生,师生共同用科学语言表述实验结果。
2.原子的核式结构的提出
(1)投影出三个问题让学生先自己思考,然后以四人小组讨论。其中第1、2个问题学生基本上能讨论出,第三个问题,通过师生共同分析,然后让学生小组讨论,进行逻辑推理得出原子的结构。
三个问题是:用汤姆孙的“枣糕模型”能否解释?粒子大角度散射?请同学们根据以下三方面去考虑:
(1)?粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的?
(2)按照“枣糕模型”,?粒子在原子附近或穿越原子内部后有没有可能发生大角度偏转?
(3)你认为原子中的正电荷应如何分布,才有可能造成?粒子的大角度偏转?为什么?
学生小组讨论、小组间互相提问,解答。
(2)教师小结:
对于问题
1、2:
按照“枣糕模型”,①碰撞前后,质量大的?粒子速度几乎不变。只可能是电子的速度发生大的改变,因此不可能出现反弹的现象,即使是非对心碰撞,也不会有大角散射。
②对于?粒子在原子附近时由于原子呈中性,与ɑ粒子之间没有或很小的库仑力的作用,正电荷在原子内部均匀的分布,?粒子穿过原子时,由于原子两侧正电荷将对它的斥力有相当大一部分互相抵消,使?粒子偏转的力不会很大,所以?粒子大角度散射说明“枣糕模型”不符合原子结构的实际情况。
师生互动,学生小组讨论,学生分析推理得到卢瑟福的原子结构模型。
对于问题3:
先通过课件师生分析,然后小组讨论,推理分析得到卢瑟福的原子结构模型。教师起引导和组织作用。
教师小结:实验中发现极少数ɑ粒子发生了大角度偏转,甚至反弹回来,表明这些ɑ粒子在原子中某个地方受到了质量、电量均比它本身大得多的物体的作用,可见原子中的正电荷、质量应都集中在一个中心上。
①绝大多数?粒子不偏移→原子内部绝大部分是“空”的。
②少数?粒子发生较大偏转→原子内部有“核”存在。
③极少数?粒子被弹回 表明:作用力很大;质量很大;电量集中。
点评:教师进行科学研究方法教育:模型法
(实验现象)→(分析推理)→(构造模型)
(通过汤姆孙的原子结构模型到卢瑟福的原子的核式结构模型的建立,既渗透科学探究的因素教学,又进行了模型法的教学,并将卢瑟福的原子的核式结构模型与行星结构相类比,指出大自然的和谐统一的美,渗透哲学教育。通过学生对这三个问题的讨论与交流,顺理成章地否定了“枣糕模型”,并开始建立新的模型。希望这一部分由学生自己完成,教师总结,总结时,突出汤姆孙原子模型与?粒子散射实验之间的矛盾,可以将?粒子分别穿过“枣糕模型”和核式结构模型的不同现象用动画模拟,形成强烈的对比,突破难点。
联想在以前的学习中有哪些进行了模型法的教学,在哪些方面的研究中可以应用模型法来研究。得到卢瑟福的原子的核式结构模型后再展示立体动画?粒子散射模型,使学生有更清晰的直观形象、生动的认识。3.原子核的电荷与大小
关于原子的大小应该让学生有个数量级的概念,即原子的半径在10-10m左右,原子核的大小在10-15~10-14m左右.原子核的半径只相当于原子半径的万分之一,体积只相当于原子体积的万亿分之一。为了加深学生的印象,可举一些较形象的比喻或按比例画些示意图,(三)课堂小结
教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结 篇2:高中物理教学设计与反思
篇3:高中物理必修2全套教案
高中物理必修2教案
第一章 抛体运动
第一节 什么是抛体运动
【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
情感态度与价值观
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)时,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_________。
【课堂实录】
【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。
【课堂训练】
例题
1、已知物体运动的初速度v的方向及受恒力的方向如图所示,则图中可能正确的运动a d b 解析: 例题
2、一个质点受到两个互成锐角的f1和f2的作用,有静止开始运动,若运动中保持力的方向不变,但f1突然增大到f1+f,则此质点以后做_______________________ 解析:
例题
3、一个物体在光滑的水平面上以v做曲线运动,已知运动过程中只受一个恒力作用,运动轨迹如图所示,则,自m到n的过程速度大小的变化为________________________请做图分析: m f 【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。
【板书设计】
第一节 抛体运动
1、曲线运动
定义:运动的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,沿曲线在这一点的切线方向
3、曲线运动的条件
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。
4、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。
【训练答案】
例1、b 例
2、匀变速曲线运动 例
3、自m到n速度变大(因为速度与力的夹角为锐角)
第二节 运动的合成与分解 【教学目标】
一、知识目标:
1、在具体问题中知道什么是合运动,什么是分运动。
2、知道合运动和分运动是同时发生的,并且互不影响。
3、知道运动的合成和分解的方法遵循平行四边形法则。
二、能力目标:
使学生能够熟练使用平行四边形法则进行运动的合成和分解
三、德育目标:
使学生明确物理中研究问题的一种方法,将曲线运动分解为直线运动。教学重点:
对一个运动能正确地进行合成和分解。教学难点:
具体问题中的合运动和分运动的判定。教学方法:
训练法、推理归纳法、电教法、实验法
教学用具:
投影仪、投影片、多媒体、cai课件、玻璃管、水、胶塞、蜡块、秒表 教学步骤:
【导入新课】
上一节我们学习了曲线运动,它比直线运动复杂,为研究复杂的运动,就需要把复杂的运动分为简单的运动,本节课我们就来学习一种常用的一种方法——运动的合成各分解。【新课教学】
(一)用投影片出示本节课的学习目标
1:理解什么是合运动,什么是分运动,能在具体实例中找出分运动的合运动和合运动的分运动。
2、知道什么是运动的合成,什么是运动的分解。
3、理解合运动和分运动的等时性。
4、理解合运动是按平行四边形定则由分运动合成的。
(二)学习目标完成过程 1:合运动和分运动
(1)做课本演示实验:
a在长约80—100cm一端封闭的管中注满清水,水中放一个由红蜡做成的小圆柱体r(要求它能在水中大致匀速上浮),将管的开口端用胶塞塞金。
b,将此管紧贴黑板竖直倒置,在蜡块就沿玻璃管匀速上升,做直线运动,记下它由a移动到b所用的时间。c:然后,将玻璃管重新倒置,在蜡块上升的同时,将玻璃管水平向右匀速移动,观察到它是斜向右上方移动的,经过相同的时间,它由a运动到c:
篇4:人教版高中物理必修一教案(第一章)1.1质点 参考系和坐标系 学习目标: 1.理解质点的概念,知道它是一种科学抽象,知道实际物体在什么条件下可看作质点,知道这种科学抽象是一种常用的研究方法。
2.知道参考系的概念和如何选择参考系。
学习重点:质点的概念。
学习难点: 主要内容:
一、机械运动 1.叫做机械运动,简称运动。
2.运动的绝对性和静止的相对性:宇宙中的一切物体都在不停地运动,无论是巨大的天体,还是微小的原子、分子,都处在永恒的运动之中。运动是绝对的,静止是相对的。
二、物体和质点 1.定义:用来代替物体的有质量的点。
①质点是用来代替物体的具有质量的点,因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”,但没有大小,它的质量就是它所代替的物体的质量。
②质点没有体积,因而质点是不可能转动的。任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。
③质点不一定是很小的物体,很大的物体也可简化为质点。同一个物体有时可以看作质点,有时又不能看作质点,要具体问题具体分析。
2.物体可以看成质点的条件:如果在研究的问题中,物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素,就可以把物体看做一个质点。
3.突出主要因素,忽略次要因素,将实际问题简化为物理模型,是研究物理学问题的基本思维方法之一,这种思维方法叫理想化方法。质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。
【例一】下列情况中的物体,哪些可以看成质点()
a.研究绕地球飞行时的航天飞机。
b.研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮。
d.研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱。
课堂训练: 1.下述情况中的物体,可视为质点的是()
a.研究小孩沿滑梯下滑。
b.研究地球自转运动的规律。
c.研究手榴弹被抛出后的运动轨迹。
d.研究人造地球卫星绕地球做圆周运动。
2.下列各种情况中,可以所研究对象(加点者)看作质点的是()a翻倒过程。...
b的一列队伍。.....
c作用下沿水平面运动的木箱。...
d究牵引力来源的时。..
1一切物体都处在永恒的运动之中,在描述一个物体的运动的一个物体作为标准,这个被选来作为标准的物体叫做参
旦被选做参考系就必须认为它是静止的。
2系来观察同一个运动,得到的结果会有不同。
动的火车中,以窗外树木为参考系,人是_______的。以车厢
__________的。
3描述一个物体的运动时,参考系可以任意选取,选取参考
题的方便,使之对运动的描述尽可能的简单。在不说明参
常应认为是以地面为参考系的。
4对参考系:
系,下列说法正确的是()
a地面。
. 研究小木块的.研究从桥上通过.研究在水平推力.汽车后轮,在研
三、参考系 .定义:宇宙中的时,必须选择另外考系。一个物体一.选择不同的参考【例二】人坐在运为参考系,人是.参考系的选择:系时要考虑研究问考系的情况下,通.绝对参考系和相【例三】对于参考.参考系必须选择 b.研究物体的运动,参考系选择任意物体其运动情况是一样的。
c.选择不同的参考系,物体的运动情况可能不同。
d.研究物体的运动,必须选定参考系。
课堂训练: 1.甲物体以乙物体为参考系是静止的,甲物体以丙物体为参考系是运动的,那么,以乙物体为参考系,丙物体是()
a. 一定是静止的。b.一定是运动的。
c.有可能是静止的或运动的 d.无法判断。
2.关于机械运动和参照物,以下说法正确的有()
a.研究和描述一个物体的运动时,必须选定参照物。
b.由于运动是绝对的,描述运动时,无需选定参照物。
c.一定要选固定不动的物体为参照物。
d.研究地面上物体的运动时,必须选地球为参照物。
四、坐标系
阅读材料: 理想模型及其在科学研究中的作用
在自然科学的研究中,“理想模型”的建立,具有十分重要的意义。第一,引入“理想模型”的概念,可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差。把现实世界中,有许多实际的事物与这种“理想模型”十分接近。在一定的场合、一定的条件下,作为一种近似,可以把实际事物当作“理想模型”来处理,即可以将“理想模型”的研究结果直接地应用于实际事物。例如,在研究地球绕太阳公转的运动的时候,由于地球与太阳的平均距离(约为14960万公里)比地球的半径(约为6370公里)大得多,地球上各点相对于太阳的运动可以看做是相同的,即地球的形状、大小可以忽略不计。在这种场合,就可以直接把地球当作一个“质点”来处理。在研究炮弹的飞行时,作为第一级近似,可以忽略其转动性能,把炮弹看成一个“质点”;作为第二级近似,可以忽略其弹性性能,把炮弹看成一个“刚体”。在研究一般的真实气体时,在通常的温度和压强范围内,可以把它近似地当作“理想气体”,从而直接地运用“理想气体”的状态方程来处理。第二,对于复杂的对象和过程,可以先研究其理想模型,然后,将理想模型的研究结果加以种种的修正,使之与实际的对象相符合。这是自然科学中,经常采用的一种研究方法。例如:“理想气体”的状态方程,与实际的气体并不符合,但经过适当修正后的范德瓦尔斯方程,就能够与实际气体较好地符合了。第三,由于在“理想模型”的抽象过程中,舍去了大量的具体材料,突出了事物的主要特性,这就更便于发挥逻辑思维的力量,从而使得“理想模型”的研究结果能够超越现有的条件,指示研究的方向,形成科学的预见。例如:在固体物理的理论研究中,常常以没有“缺陷”的“理想晶体”作为研究对象。但应用量子力学对这种“理想晶体”进行计算的结果,表明其强度竟比普通金属材料的强度大一千倍。由此,人们想到:既然“理想晶体”的强度应比实际晶体的强度大一千倍,那就说明常用金属材料的强度之所以减弱,就是因为材料中有许多“缺陷”的缘故。如果能设法减少这种“缺陷”,就可能大大提高金属材料的强度。后来,实践果然证实了这个预言。人们沿着这一思路制造出了若干极细的金属丝,其强度接近于“理想晶体”的强度,称之为“金胡须”。总之,由于客观事物具有质的多样性,它们的运动规律往往是非常复杂的,不可能一下子把它们认识清楚。而采用理想化的客体(即“理想模型”)来代替实在的客体,就可以使事物的规律具有比较简单的形式,从而便于人们去认识和掌握它们。
1.2时间和位移(二) 学习目标: 1.理解匀速直线运动和变速直线运动的概念。
2.知道什么是位移-时间图象以及如何用图象来表示位移与时间的关系。
3.知道匀速直线运动的s-t图象的意义。
4.知道公式和图象都是描述物理量之间关系的数学工具,且各有所长,相互
补充。
学习重点: s-t图
学习难点: 主要内容:
一、匀速直线运动 1.定义:物体在一条直线上运动,如果
匀速直线运动。
2.严格的匀速直线运动的特点应该是“在任何相等的时间里面位移相等”的运动,现实生活中匀速直线运动是几乎不存在的,是一种理想化的物理模型。
其特点是位移随时间均匀变化,即位移和时间的关系是一次函数关系。
二、变速直线运动 1.定义:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内位移不相等,这种运
动叫变速直线运动。2.变速直线运动的位移和时间的关系不是一次函数关系,其图象为曲线。
【例一】物体在一条直线上运动,关于物体运动的以下描述正确的是()
a.只要每分钟的位移大小相等,物体一定是作匀速直线运动。
b.在不相等的时间里位移不相等,物体不可能作匀速直线运动。
c.在不相等的时间里位移相等,物体一定是作变速直线运动。
d.无论是匀速还是变速直线运动,物体的位移都跟运动时间成正比。
三、位移—时间图象(s-t图):
1.表示位移和时间的关系的图象,叫位移-时间图象,简称位移图象.
2.物理意义:描述物体运动的位
移随时间的变化规律。
3.坐标轴的含义:横坐标表示时
间,纵坐标表示位移。由图象可
知任意一段时间内的位移或发生
某段位移所用的时间。
4.匀速直线运动的s-t图:
①匀速直线运动的s-t图象是一
条倾斜直线,或某直线运动的s-t图象是倾斜直线则表示其作匀速直线运动。②s-t图象中斜率(倾斜程度)大小表示物体运动快慢,斜率(倾斜程度)越大,速度越快。
③s-t图象中直线倾斜方式(方向)的不同,意味着两直线运动方向相反。④s-t图象中,两物体图象在某时刻相交表示在该时刻相遇。
⑤s-t图象若平行于t轴,则表示物体静止。
⑥s-t图象并不是物体的运动轨迹,二者不能混为一谈。
⑦s-t图只能描述直线运动。
5.变速直线运动的s-t图象为曲线。
6.图象的应用:(1)求各时刻质点的位移和发生某一位移对应时间
(2)求速度:
(3)判断物体的运动性质:
【例二】某同学以一定速度去同学家送一本书,停留一会儿后,又以相同的速
率沿原路返回家,图3 中哪个图线可以粗略地表示他的运动状态?
【例三】如图所示为甲、乙两物体相对于同一原点运
说法正确的是:
a甲和乙都做匀变速直线运动
b发点相距s1 ct1时间
d于甲运动的速率
为a、b、c三个物体作直线运动的s-t________物体作匀速直线运动,_________ 物体作变速直线运动。三个物体运动的总
路程分别是_____,_____,_____。
课堂训练:
1线运动的说法中正确的是()
a是速度不变的运动。
b速度大小是不变的。
c通过的位移都相同的运动一定是匀速直线运动。
d运动一定是匀速直线运动。
动的s-t图,下列、在0-t2时间内、甲、乙运动的出、乙比甲早出发、乙运动的速率大【例四】如图所示图。由图可知:.下列关于匀速直. 匀速直线运动.匀速直线运动的.任意相等时间内.速度方向不变的 2.关于质点作匀速直线运动的位移-时间图象以下说法正确的是()
a.图线代表质点运动的轨迹。
b.图线的长度代表质点的路程。
c.图象是一条直线,其长度表示质点的位移大小,每一点代表质点的位置。
d.利用s-t图象可知质点任意时间内的位移,发生任意位移所用的时间。
3b两质点沿同一条直线运动的位移图象,由图可知()
a的位移是1m。
b的位移是2m。
c内的位移大小相等。
d末相遇。
1直线运动的说法中正确的是
a速度不变的运动。
b速度大小是不变的。
c通过的位移都相同的运动一定是匀速直线运动。
d运动一定是匀速直线运动。
2乙两质点作直线运动的位移-时间图象,由图象可知()a1s末时相遇。
b1s末时的速度大小相等。
c第1s内反方向运动。
d点的速率比乙质点的速率要大。
1.2时间和位移
(一)
.如图示,是a、.质点a前2s内.质点b第1s内.质点a、b在8s.质点a、b在4s课后作业:
. 下列关于匀速().匀速直线运动是.匀速直线运动的.任意相等时间内.速度方向不变的.如图所示为甲、.甲、乙两质点在.甲、乙两质点在.甲、乙两质点在.在第1s内甲质 学习目标: 1.知道时间和时刻的含义以及它们的区别,知道在实验中测量时间的方法。
2.知道位移的概念。知道它是表示质点位置变动的物理量,知道它是矢量,可以用有向线段来表示。
3.知道路程和位移的区别。
第13篇:高中物理《功》教学设计
第七章第二节 功
执教人:郎长红
大庆中学高一物理组
一、教学目标
知识与技能:
1、初步了解做功与能量变化的关系。
2、知道做功的两个要素,理解功的概念,正确应用功的公式计算。
3、知道功是标量,正确理解正功和负功的本质含义。
4、知道总功的两种计算方法。 过程与方法:
1、通过推导功的公式,让学生体会由特殊到一般,再由一般到特殊的研究方法,培养学生的逻辑推理能力和科学论证能力。
2、通过求解分力做功、总功和变力做功等问题,让学生在熟练掌握公式的同时,初步接受“微元法”处理问题的思想。
情感、态度与价值观:
1、通过分析日常生活中的物理现象,让学生体会物理与生活、生产、科技的密切联系,激发学生的学习兴趣。
2、工作、学习都要讲效率,“正功”“负功”可以促使学生的勤奋向上思想意识,合作式学习可以培养学生善于发表见解的意识和与他人交流的愿望。
二、教学重点、难点
重点:明确引入功的物理定义,掌握功的概念和功的计算公式。
难点:
1、理解功的公式的使用条件,体会处理变力功的思想方法。
2、理解正功与负功的含义,体会功是标量。
三、课前准备
PPt课件、小钢球、纸巾
四、教学过程
(一)情境导入
在上课之前我请同学们和我一起完成一个小实验,有请两位同学。教师将小钢球放在纸巾上,小钢球静止。教师将小钢球举高,请同学们观察小钢球落下后纸巾有无损坏。
通过这个实验,同学们受到什么启发?
被举高的物理具有穿过纸张的能力,也就是具有了能量。
实际上人们在研究能量的过程中往往涉及到做功,这节课我们来看第七章第二节功。
(二)功的定义
1、功的两个要素
在刚才的例子当中,同学们说我将小球举高了,我对小球做了功,你是怎么知道的?因为我对小球有力,并且向上移动了一段距离。那么,在生活当中你还能不能举出做功的例子?
对学生所举例子进行分析,都有两点值得注意,一个是存在力的作用,还有就是一定要发生一段位移。显然这是做功不可缺少的两个因素。那么有力有位移,这个力就一定对物体做功吗?显然不是,而应该在力的方向上存在位移。那么我们就得到了做功的两个要素:力和力方向上的位移。
2、功的定义式 刚才的这些例子当中,都存在做功过程,那么究竟力对物体做了多少功?你能不能计算出来?实际上在初中我们已经知道了,当力和位移同方向时功的计算。(展示ppt),一个质量为m的物体,受到力F的作用并向前移动了s,这个力对物体做的功W=Fs。如果情况变化一下,力F与s不在一条直线上,你会不会求这个力所做的功呢?请同学们尝试着回答。
方法有两个,一是分解力,二是分解位移。无论哪种方法,得到的结果都是一样的,W=Fscosa。有了这个公式,我请同学们帮我计算一个问题。我现在用100N的力水平踢一个足球,踢了一脚之后足球水平向前滚动了50m,求我对球做的功等于多少?请同学们回答。
显然这个情况不能用这个公式计算,要想脚对球一直存在作用力,那你这个脚得跟着球向前走50m。所以应用公式要注意:(1)F、s要对应,即在s中要一直都有力的作用
再请同学们观察这个表达式,你还注意到了什么?引出cosa有正有负,那么功是标量还是矢量?是标量那功的正负表示什么呢?实际功的正负既不表示方向,也不表示大小。如果力对物体做了正功,表示这个力是个动力,如果是负功则是阻力。(换句话说,如果力做了正功,那表示有能量转移到这个物体上来,反之做了负功就表示有能量从这个物体中转移出去。)
那在我们的例子当中,这些力是什么样的力?细心观察你会发现都是恒力,这个公式仅适用于恒力做功,变力做功不能用它。当然如果在过程中物体受到阶段性变化的力,每个阶段都是恒力,那自然我们可以将过程分段处理,每一段又都变成恒力了,最后再把各个阶段所做的功代数求和即可。
(三)合力的功
如果在某一个过程中物体受到多个力的作用,那么这些力的合力做了多少功又怎么求呢?请同学们回答。方法有两个:
1、先求各个力的功,再取代数和。
2、先求合力,再求合力所做的功。比如,光滑水平面上有一个物体受到水平面内相互垂直的两个力,物体发生5m的位移,求各个力做的功、合力所做的功?
(四)几种可以转化成恒力的变力做功问题
这是我们这节课介绍的有关恒力做功的计算方法,实际上除了刚才所说的阶段性的变力可以转化成恒力来计算做功,还有两种情况我们也可以处理。当力与速度始终同向,而速度方向不断变化时,你会不会计算这个力所做的功呢?引导学生学会用微分的方法处理。
另外如果力方向不变,大小随位移线性变化,我们也可以处理。比如一个弹簧处于原长放在光滑的水平面上,一端固定。用一个力缓慢地拉物体,那么这个力做了多少功呢?在学习匀变速直线运动时,如果初速度是零,末速度是v,它和速度是v/2的匀速直线运动是等效的,我们就用这个平均速度替换掉了这个变化的速度。现在你能不能受到这个例子的启发?我们也可以用一个平均的力替换掉这个变化的力,我们说这是方向不变,大小随位移线性变化的力,它的平均值刚好我们会求,那么这个例子中拉力和弹簧的弹力所做的功就等于kx/2与x的乘积。
五、课堂小结
这节课我们从特殊的情况入手,得到了一般情况下恒力做功的定义式,知道了合力做功的计算方法以及几种能够转变成恒力的变力做功的计算方法,初步体会到了做功与能量变化之间的关系。在接下来的学习中我们会进一步的探讨两者之间的关系。
六、板书设计
§7.2功
一功的定义
二合力的功
1功的两个要素
1先求各个力的功,再取代数和 力和力方向上的位移
2先求合力,再求合力的功 2功的定义式 理解(1)(2)(3)