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高中物理教案匯編(15篇)
作為一名教學(xué)工作者，時(shí)常需要用到教案，教案有助于學(xué)生理解并掌握系統(tǒng)的知識。那么問題來了，教案應(yīng)該怎么寫？以下是小編為大家整理的高中物理教案，僅供參考，大家一起來看看吧。
高中物理教案1
教學(xué)目標(biāo)
一、知識目標(biāo)
1、知道變壓器的構(gòu)造.知道變壓器是用來改變交流電壓的裝置.
2、理解互感現(xiàn)象，理解變壓器的工作原理.
3、掌握理想變壓器工作規(guī)律并能運(yùn)用解決實(shí)際問題.
4、理解理想變壓器的原、副線圈中電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決基本問題.
5、理解變壓器的輸入功率等于輸出功率.能用變壓器的功率關(guān)系解決簡單的變壓器的電流關(guān)系問題.
6、理解在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，利用變壓器可以大大降低傳輸線路的電能消耗的原因.
7、知道課本中介紹的幾種常見的變壓器.
二、能力目標(biāo)
1、通過觀察演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生物理觀察能力和正確讀數(shù)的習(xí)慣.
2、從變壓器工作規(guī)律得出過程中培養(yǎng)學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及總結(jié)概括能力.
3、從理想變壓器概念引入使學(xué)生了解物理模型建立的基礎(chǔ)和建立的意義.
三、情感目標(biāo)
1、通過原副線圈的匝數(shù)與繞線線徑關(guān)系中體會物理學(xué)中的xx、統(tǒng)一美.
2、讓學(xué)生充分體會能量守恒定律的普遍xx及辯xx統(tǒng)一思想.
3、培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí)，實(shí)事求是的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度.
教學(xué)建議
教材分析及相應(yīng)的教法建議
1、在學(xué)習(xí)本章之前，首先應(yīng)明確的是，變壓器是用來改變交變電流電壓的變壓器不能改變恒定電流的電壓.互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ).讓學(xué)生在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)上理解互感現(xiàn)象.這里的關(guān)鍵是明白原線圈和副線圈有共同的鐵芯，穿過它們的磁通量和磁通量的變化時(shí)刻都是相同的因而，其中的感應(yīng)電動勢之比只與匝數(shù)有關(guān).這樣原、副線圈的匝數(shù)不同，就可以改變電壓了.
2、在分析變壓器的原理時(shí)，課本中提到了次級線圈對于負(fù)載來講，相當(dāng)于一個(gè)交流電源一般情況下，忽略變壓器的磁漏，認(rèn)為穿過原線圈每一匝的磁通量與穿過副線圈的磁通量總是相等的這兩個(gè)條件，都是理想變壓器的工作原理的內(nèi)容.利用課本中的這些內(nèi)容，教師在課堂上，首先可以幫助學(xué)生分析變壓器原理，原線圈上加上交變流電后，鐵心中產(chǎn)生交變磁通量;在副線圈中產(chǎn)生交變電動勢，則副線圈相當(dāng)于交流電源對外供電.在這個(gè)過程中，如果從能量角度分析，可以看成是電能(原線圈中的.交變電流)轉(zhuǎn)換成磁場能(鐵心中的變化磁場)，磁場能又轉(zhuǎn)換成電能(副線圈對外輸出電流).所以，變壓器是一個(gè)傳遞能量的裝置.如果不計(jì)它的損失，則變壓器在工作中只傳遞能量不消耗能量。要使學(xué)生明白，理想變壓器是忽略了變壓器中的能量損耗，它的輸出功率與輸入功率相等，這樣才得出原、副線圈的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系式.在解決有兩個(gè)副線圈的變壓器的問題時(shí)，這一點(diǎn)尤其重要.當(dāng)然，在初學(xué)時(shí)，有兩個(gè)副線圈的變壓器的問題，不做統(tǒng)一要求，不必急于去分析這類問題.對于學(xué)有余力的學(xué)生，可引導(dǎo)他們進(jìn)行分析討論。
3、學(xué)生對變壓器原理和變壓器中原、副線圈的電壓、電流的關(guān)系常有一些似是而非的模糊認(rèn)識，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真討論章后習(xí)題，對學(xué)生澄清認(rèn)識會有所幫助。
4、變壓器的電壓公式是直接給出的課本中利用原、副線圈的匝數(shù)關(guān)系，說明了什么是升壓變壓器和什么是降壓變壓器，這也是為了幫助學(xué)生能記住電壓關(guān)系公式.利用變壓器的輸出功率和輸人功率相等的關(guān)系，得到了i1i2=u1u2.建議教師做好用輸出負(fù)載調(diào)節(jié)輸入功率的演示實(shí)驗(yàn).引導(dǎo)學(xué)生注意觀察，當(dāng)負(fù)載端接入的燈泡逐漸增多時(shí)，原、副線圈上的電壓基本上不發(fā)生變化，原線圈中的電流逐漸增大，副線圈中的電流也逐漸增大。
5、介紹幾種常見的變壓器，是讓學(xué)生能見到真實(shí)的變壓器的外型和了解變壓器的實(shí)際構(gòu)造.教師應(yīng)當(dāng)盡可能多地找一些變壓器的給學(xué)生看一看.變壓器在生產(chǎn)和生活中有十分廣泛的應(yīng)用.課本中介紹了一些，教學(xué)中可根據(jù)實(shí)際情況向?qū)W生進(jìn)行介紹，或看掛圖、照片、實(shí)物，或參觀，以開闊學(xué)生眼界，增加實(shí)際知識。
6、電能的輸送，定xx地說明了在遠(yuǎn)距離輸送電能時(shí)，采用變壓器進(jìn)行高壓輸電可以大大減少輸電線路上的電能損失.這里重點(diǎn)描述了輸電線上的電流大小與造成的電熱損失的關(guān)系，教師應(yīng)幫助學(xué)生分析，理解采用高壓輸電的必要xx.
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法
1、重點(diǎn)：
變壓器工作原理及工作規(guī)律.
2、難點(diǎn)：
(1)理解副線圈兩端的電壓為交變電壓.
(2)推導(dǎo)變壓器原副線圈電流與匝數(shù)關(guān)系.
(3)掌握公式中各物理量所表示對象的含義.
3、疑點(diǎn)：
變壓器鐵心是否帶電即如何將電能從原線圈傳輸出到副線圈.
4、解決辦法：
(1)通過演示實(shí)驗(yàn)來研究變壓器工作規(guī)律使學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立規(guī)律.
(2)通過理想化模型建立及理論推導(dǎo)得出通過原副線圈電流與匝數(shù)間的關(guān)系.
(3)通過運(yùn)用變壓器工作規(guī)律的公式來解題使學(xué)生從實(shí)踐中理解公式各物理量的含義
高中物理教案2
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、認(rèn)識勻速圓周運(yùn)動的概念。
2、理解線速度、角速度和周期的概念，掌握這幾個(gè)物理量之間的關(guān)系并會進(jìn)行計(jì)算。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生建立模型的能力及分析綜合能力。
情感目標(biāo)
激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生積極參與的意識。
教材分析
教材首先明確要研究圓周運(yùn)動中的最簡單的情況，勻速圓周運(yùn)動，接著從描述勻速圓周運(yùn)動的快慢的角度引入線速度、角速度的概念及周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念，最后推導(dǎo)出線速度、角速度、周期間的關(guān)系，中間有一個(gè)思考與討論做為鋪墊。
教法建議
關(guān)于線速度、角速度、周期等概念的教學(xué)建議是：通過生活實(shí)例（齒輪轉(zhuǎn)動或皮帶傳動裝置）或多媒體資料，讓學(xué)生切實(shí)感受到做圓周運(yùn)動的物體有運(yùn)動快慢與轉(zhuǎn)動快慢及周期之別，有必要引入相關(guān)的物理量加以描述。學(xué)習(xí)線速度的概念，可以根據(jù)勻速圓周運(yùn)動的概念（結(jié)合課件）引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識弧長與時(shí)間比值保持不變的特點(diǎn)，進(jìn)而引出線速度的大小與方向。同時(shí)應(yīng)向?qū)W生指出線速度就是物體做勻速圓周運(yùn)動的瞬時(shí)速度。學(xué)習(xí)角速度和周期的概念時(shí)，應(yīng)向?qū)W生說明這兩個(gè)概念是根據(jù)勻速圓周運(yùn)動的特點(diǎn)和描述運(yùn)動的需要而引入的。即物體做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，每通過一段弧長都與轉(zhuǎn)過一定的圓心角相對應(yīng)，因而物體沿圓周轉(zhuǎn)動的快慢也可以用轉(zhuǎn)過的圓心角與時(shí)間t比值來描述，由此引入角速度的概念。又根據(jù)勻速圓周運(yùn)動具有周期性的特點(diǎn)，物體沿圓周轉(zhuǎn)動的快慢還可以用轉(zhuǎn)動一圈所用時(shí)間的長短來描述，為此引入了周期的概念。講述角速度的概念時(shí)，不要求向?qū)W生強(qiáng)調(diào)角速度的矢量性。在講述概念的同時(shí)，要讓學(xué)生體會到勻速圓周運(yùn)動的特點(diǎn)：線速度的大小、角速度、周期和頻率保持不變的圓周運(yùn)動。
關(guān)于“線速度、角速度和周期間的關(guān)系”的教學(xué)建議是：結(jié)合課件引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到這幾個(gè)物理量在對圓周運(yùn)動的描述上雖有所不同，但它們之間是有聯(lián)系的，并引導(dǎo)學(xué)生從如下思路理解它們之間的關(guān)系：
教學(xué)重點(diǎn)：線速度、角速度、周期的概念
教學(xué)難點(diǎn)：各量之間的關(guān)系及其應(yīng)用
主要設(shè)計(jì)：
一、描述勻速圓周運(yùn)動的有關(guān)物理量。
�。ㄒ唬┳寣W(xué)生舉一些物體做圓周運(yùn)動的實(shí)例。
（二）展示課件1、齒輪傳動裝置
課件2、皮帶傳動裝置
為引入概念提供感性認(rèn)識，引起思考和討論
（三）展示課件3：質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動
可暫停。可讀出運(yùn)行的時(shí)間，對應(yīng)的弧長，轉(zhuǎn)過的圓心角，進(jìn)而給出線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念。
二、線速度、角速度、周期間的關(guān)系：
�。ㄒ唬┲匦抡故菊n件
1、齒輪傳動裝置。讓學(xué)生體會到有些不同的點(diǎn)線速度大小相同，但角速度、周期不同，有些不同的點(diǎn)角速度、周期相同，但線速度大小不同；進(jìn)而此導(dǎo)同學(xué)去分析它們之間的關(guān)系
圓周運(yùn)動是一種特殊的曲線運(yùn)動，也是牛頓定律在曲線運(yùn)動中的綜合應(yīng)用。描述圓周運(yùn)動的物理量多，且許多物理量（力、加速度、線速度）在時(shí)刻變化，因此，本單元是必修教材中的重點(diǎn)、難點(diǎn)、和學(xué)生的學(xué)困點(diǎn)。教師如何根據(jù)自己的.學(xué)生把握教材的難易，設(shè)計(jì)好教案，對順利完成好本單元教學(xué)就顯得非常重要。
1、向心力：一本參考資料給向心力下了如下定義：做圓周運(yùn)動的物體所受到指向圓心的合外力，叫向心力。我認(rèn)為這個(gè)定義是不確切的，其一是容易給學(xué)生產(chǎn)生誤導(dǎo)，認(rèn)為做圓周運(yùn)動的物體要受到一個(gè)向心力的作用，其二、向心力是按力的作用效果命名的，它可以是某一個(gè)力、或幾個(gè)力的合力、還可以是某種力的分力。魯科版在本知識點(diǎn)教材處理比較好，先通過細(xì)繩栓一小球在光滑水平面做圓周運(yùn)動的演示實(shí)驗(yàn)，分析其受力，得出：做圓周運(yùn)動的物體一定要受到一個(gè)始終指向圓心等效力的作用，這個(gè)力叫做向心力。這個(gè)定義也比較科學(xué)，學(xué)生容易接受，且給等效力留了拓展空間，教師在后面的教學(xué)中，再通過圓周運(yùn)動的實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生逐漸認(rèn)知向心力。在新課教學(xué)中，對有些復(fù)雜問題應(yīng)循序漸進(jìn)，不可一步到位。人教版教材是先學(xué)習(xí)向心加速度，根據(jù)牛頓第二定律，這個(gè)加速度一定是由于它受到了指向圓心的合力，這個(gè)合力叫向心力。這樣給出向心力顯得有點(diǎn)抽象，學(xué)生不容易接受。
2、向心加速度：人教版教材是通過質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，找出△t時(shí)間內(nèi)的速度變化量△v，△v△t求出平均加速度，當(dāng)△t趨近零時(shí)，△v垂直于速度v,且指向圓心，既為質(zhì)點(diǎn)在該位置的加速度，稱向心加速度向心力向心加速度，然后給出加速度的公式。按此教學(xué)方案，邏輯性強(qiáng)，學(xué)生能知道向心加速度的來龍去脈，但由于用到了速度的失量差和極限概念，大部分學(xué)生感到學(xué)習(xí)困難，從課堂效果上看并不好，因此本教學(xué)方案適宜優(yōu)秀學(xué)生。魯科版教教材是通過圓周運(yùn)動物體的受力分析，總結(jié)出做圓周運(yùn)動的物體受到向心力的作用，那么它必然存在一個(gè)由向心力產(chǎn)生的加速度，這個(gè)加速度叫向心加速，方向與向心力方向一致，始終指向圓心，然后直接給出向心加速度的數(shù)學(xué)表達(dá)式，省去了復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，使教學(xué)難度大大降低，從課堂教學(xué)效果看：學(xué)生感覺容易接受，師生互動較為活躍。
高中物理教案3
名師導(dǎo)航
●重點(diǎn)與剖析
一、自由落體運(yùn)動
1.定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動.
思考：不同的物體，下落快慢是否相同？為什么物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況不同？
在空氣中與在真空中的區(qū)別是，空氣中存在著空氣阻力.對于一些密度較小的物體，例如降落傘、羽毛、紙片等，在空氣中下落時(shí)，受到的空氣阻力影響較大；而一些密度較大的物體，如金屬球等，下落時(shí)，空氣阻力的影響就相對較小了.因此在空氣中下落時(shí)，它們的快慢就不同了.
在真空中，所有的物體都只受到重力，同時(shí)由靜止開始下落，都做自由落體運(yùn)動，快慢相同.
2.不同物體的下落快慢與重力大小的關(guān)系
�。�1）有空氣阻力時(shí)，由于空氣阻力的影響，輕重不同的物體的下落快慢不同，往往是較重的物體下落得較快.
�。�2）若物體不受空氣阻力作用，盡管不同的物體質(zhì)量和形狀不同，但它們下落的快慢相同.
3.自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)
�。�1）v0=0
�。�2）加速度恒定（a=g）.
4.自由落體運(yùn)動的性質(zhì)：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動.
二、自由落體加速度
1.自由落體加速度又叫重力加速度，通常用g來表示.
2.自由落體加速度的方向總是豎直向下.
3.在同一地點(diǎn)，一切物體的自由落體加速度都相同.
4.在不同地理位置處的自由落體加速度一般不同.
規(guī)律：赤道上物體的重力加速度最小，南（北）極處重力加速度最大；物體所處地理位置的緯度越大，重力加速度越大.
三、自由落體運(yùn)動的運(yùn)律動規(guī)
因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，所以勻變速直線運(yùn)動的基本公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動.
1.速度公式：v=gt
2.位移公式：h= gt2
3.位移速度關(guān)系式：v2=2gh
4.平均速度公式： =
5.推論：Δh=gT2
●問題與探究
問題1 物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況相同嗎？你有什么假設(shè)與猜想？
探究思路：物體在真空中下落時(shí)，只受重力作用，不再受到空氣阻力，此時(shí)物體的'加速度較大，整個(gè)下落過程運(yùn)動加快.在空氣中，物體不但受重力還受空氣阻力，二者方向相反，此時(shí)物體加速度較小，整個(gè)下落過程較慢些.
問題2 自由落體是一種理想化模型，請你結(jié)合實(shí)例談?wù)勈裁辞闆r下，可以將物體下落的運(yùn)動看成是自由落體運(yùn)動.
探究思路：回顧第一章質(zhì)點(diǎn)的概念，談?wù)勎覀冊谔幚砦锢韱栴}時(shí)，根據(jù)研究問題的性質(zhì)和需要，如何抓住問題中的主要因素，忽略其次要因素，建立一種理想化的模型，使復(fù)雜的問題得到簡化，進(jìn)一步理解這種重要的科學(xué)研究方法.
問題3 地球上的不同地點(diǎn)，物體做自由落體運(yùn)動的加速度相同嗎？
探究思路：地球上不同的地點(diǎn)，同一物體所受的重力不同，產(chǎn)生的重力加速度也就不同.一般來講，越靠近兩極，物體做自由落體運(yùn)動的加速度就越大;離赤道越近，加速度就越小.
●典題與精析
例1 下列說法錯(cuò)誤的是
A.從靜止開始下落的物體一定做自由落體運(yùn)動
B.若空氣阻力不能忽略，則一定是重的物體下落得快
C.自由落體加速度的方向總是垂直向下
D.滿足速度跟時(shí)間成正比的下落運(yùn)動一定是自由落體運(yùn)動
精析：此題主要考查自由落體運(yùn)動概念的理解，自由落體運(yùn)動是指物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動.選項(xiàng)A沒有說明是什么樣的物體，所受空氣阻力能否忽略不得而知；選項(xiàng)C中自由落體加速度的方向應(yīng)為豎直向下，初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的速度都與時(shí)間成正比，但不一定是自由落體運(yùn)動.
答案：ABCD
例2 小明在一次大雨后，對自家屋頂?shù)蜗碌乃芜M(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)基本上每滴水下落的時(shí)間為1.5 s，他由此估計(jì)出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬間的速度.你知道小明是怎樣估算的嗎？
精析：粗略估計(jì)時(shí)，將水滴下落看成是自由落體，g取10 m/s2，由落體運(yùn)動的規(guī)律可求得.
答案：設(shè)水滴落地時(shí)的速度為vt，房子高度為h，則：
vt=gt=10×1.5 m/s=15 m/s
h= gt2= ×10×1.52 m=11.25 m.
綠色通道：學(xué)習(xí)物理理論是為了指導(dǎo)實(shí)踐，所以在學(xué)習(xí)中要注重理論聯(lián)系實(shí)際.分析問題要從實(shí)際出發(fā)，各種因素是否對結(jié)果產(chǎn)生影響都應(yīng)具體分析.
例3 一自由下落的物體最后1 s下落了25 m，則物體從多高處自由下落？（g取10 m/s2）
精析：本題中的物體做自由落體運(yùn)動，加速度為g=10 N/kg，并且知道了物體最后1 s的位移為25 m，如果假設(shè)物體全程時(shí)間為t，全程的位移為s，該物體在前t－1 s的時(shí)間內(nèi)位移就是s－25 m，由等式h= ggt2和h－25= g（t－1）2就可解出h和t.
答案：設(shè)物體從h處下落，歷經(jīng)的時(shí)間為t.則有：
h= gt2 ①
h－25= g（t－1）2 ②
由①②解得：h=45 m，t=3 s
所以，物體從離地45 m高處落下.
綠色通道：把物體的自由落體過程分成兩段，尋找等量
高中物理教案4
教學(xué)重點(diǎn)：
萬有引力定律的應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn)：
地球重力加速度問題
教學(xué)方法：
討論法
教學(xué)用具：
計(jì)算機(jī)
教學(xué)過程：
一、地球重力加速度
問題一：在地球上是赤道的重力加速度大還是兩極的加速度大？
這個(gè)問題讓學(xué)生充分討論：
1、有的學(xué)生認(rèn)為：地球上的加速度是不變化的．
2、有的學(xué)生認(rèn)為：兩極的重力加速度大．
3、也有的的學(xué)生認(rèn)為：赤道的重力加速度大．
出現(xiàn)以上問題是因?yàn)椋簩W(xué)生可能沒有考慮到地球是橢球形的，也有不記得公式的等．
教師板書并講解：
在質(zhì)量為、半徑為的地球表面上，如果忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，質(zhì)量為的物體的重力加速度，可以認(rèn)為是由地球?qū)λ娜f有引力產(chǎn)生的．由萬有引力定律和牛頓第二定律有：
則該天體表面的重力加速度為：
由此式可知，地球表面的重力加速度是由地球的質(zhì)量和半徑?jīng)Q定的．而又因?yàn)榈厍蚴菣E球的赤道的半徑大，兩極的半徑小，所以赤道上的重力加速度小，兩極的重力加速度大．也可讓學(xué)生發(fā)揮得：離地球表面的距離越大，重力加速度越�。�
問題二：有1kg的物體在北京的重力大還是在上海的重力大？
這個(gè)問題有學(xué)生回答
問題三：
1、地球在作什么運(yùn)動？人造地球衛(wèi)星在作什么運(yùn)動？
通過展示圖片為學(xué)生建立清晰的圖景．
2、作勻速圓周運(yùn)動的'向心力是誰提供的？
回答：地球與衛(wèi)星間的萬有引力即由牛頓第二定律得：
3、由以上可求出什么？
�、傩l(wèi)星繞地球的線速度：
�、谛l(wèi)星繞地球的周期：
�、坌l(wèi)星繞地球的角速度：
教師可帶領(lǐng)學(xué)生分析上面的公式得：
當(dāng)軌道半徑不變時(shí)，則衛(wèi)星的周期不變、衛(wèi)星的線速度不變、衛(wèi)星的角速度也不變．
當(dāng)衛(wèi)星的角速度不變時(shí)，則衛(wèi)星的軌道半徑不變．
課堂練習(xí)：
1、假設(shè)火星和地球都是球體，火星的質(zhì)量和地球質(zhì)量．之比，火星的半徑和地球半徑之比，那么離火星表面高處的重力加速度和離地球表面高處的重力加速度．之比等于多少
解：因物體的重力來自萬有引力，所以：
則該天體表面的重力加速度為：
所以：
2、若在相距甚遠(yuǎn)的兩顆行星和的表面附近，各發(fā)射一顆衛(wèi)星和，測得衛(wèi)星繞行星的周期為，衛(wèi)星繞行星的周期為，求這兩顆行星密度之比是多大
解：設(shè)運(yùn)動半徑為，行星質(zhì)量為，衛(wèi)星質(zhì)量為．
由萬有引力定律得：
解得：
所以：
3、某星球的質(zhì)量約為地球的的9倍，半徑約為地球的一半，若從地球上高處平拋一物體，射程為60米，則在該星球上，從同樣高度以同樣的初速度平拋同一物體，射程應(yīng)為：
A、10米B、15米C、90米D、360米
解得：（A）
布置作業(yè)：
探究活動
組織學(xué)生收集資料，編寫相關(guān)論文，可以參考下列題目：
1、月球有自轉(zhuǎn)嗎？
2、觀察月亮
高中物理教案5
1、知識與技能
�。�1）知道波面和波線，以及波傳播到兩種介質(zhì)的界面時(shí)同時(shí)發(fā)生反射和折射
�。�2）知道波發(fā) 生反射現(xiàn) 象時(shí) ，反射角等于入射角，知道反射波的頻率，波速和波長與入射波相同
�。�3）知道折射波與入射波的頻率相同，波速與波長不同，理解波發(fā)生折射的原因是波在不同介質(zhì)中速度不同，掌握入射角與折射角的 關(guān)系
2、過程與方法：
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：
教學(xué)重點(diǎn)：惠更斯原理，波的反射和折射規(guī)律
教學(xué)難點(diǎn)：惠更斯原理
教學(xué)方法：課堂演示，flash課件
一.引入新課
1．蝙蝠的“眼睛”：18世紀(jì)，意大利教士兼生物學(xué)家斯帕蘭扎尼研究蝙蝠在夜間活動時(shí)，發(fā)現(xiàn)蝙蝠是靠高頻率的尖叫來確定障礙物的位置的。這種尖叫聲在每秒2萬到10萬赫茲之間，我們的耳 朵對這樣頻率范圍內(nèi)的聲波是聽不到的`。這樣的聲波稱為超聲波。蝙蝠發(fā)出超聲波，然后借助物體反射回來的回聲，就能判斷出所接近的物體的大小、形狀和運(yùn)動方式。
2．隱形飛機(jī)F—117：雷達(dá)是利用無線電 波發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，并測定其位置的設(shè)備。由于無線電波具有恒速、定向傳播的規(guī) 律，因此，當(dāng)雷達(dá)波碰到飛行目 標(biāo)(飛機(jī)、導(dǎo)彈）等時(shí)，一部分雷達(dá)波便會反射回來，根據(jù)反射雷達(dá)波的時(shí)間和方位便可以計(jì)算出飛行目標(biāo)的位置。
雷達(dá)確定目標(biāo)示意圖
由于一般飛機(jī)的外形比較復(fù)雜，總有許多部分能夠強(qiáng)烈反射雷達(dá)波，因此整個(gè)飛機(jī)表面涂以黑色的吸收雷達(dá)波的涂料。
一.波面和波線
波面：同一時(shí)刻，介質(zhì)中處于波峰或波谷的質(zhì)點(diǎn)所構(gòu)成的面叫做波面．
波線：用來表示波的傳播方向的跟各個(gè)波面垂直的線叫做波線．
二.惠更斯原理
荷蘭物理 學(xué)家 惠 更 斯
1.惠更斯原理：介質(zhì)中任一波面上的各點(diǎn)，都可以看作發(fā)射子波的波源，而后任意時(shí)刻，這些子波在波前進(jìn)方向的包絡(luò)面便是新的波面。
2.根據(jù)惠更斯原理，只要知道某一時(shí)刻的波陣面，就可以確定下一時(shí)刻的波陣面。
二.波的反射
1.波遇到障礙物會返回來繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫做波的反射．
2.反射規(guī)律
反射定律：入射線、法線、反射線在同一平面內(nèi)，入射線與反射線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角。
入射角（i）和反射角（i’）：入射波的波線與平面法線的夾角i叫做入射角．反射波的波線與平面法線的夾角i’ 叫做反射角．
反射波的波長、頻率、波速都跟入射波相同．
波遇到兩種介質(zhì)界面時(shí)，總存在反射
三.波的折射
1.波的折射：波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，波的 傳播方向發(fā) 生了改變的現(xiàn)象叫做波的折射．
2.折射規(guī)律：
(1).折射角（r）：折射波的波線與兩介質(zhì)界面法線的夾角r叫做折射角．
2.折射定律：入射線、法線、折射線在同一平面內(nèi)，入射線 與折射線分居法線兩側(cè)．入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一種介質(zhì)中的速度跟波在第二種介質(zhì)中的速度之比：
當(dāng)入射速度大于折射速度時(shí)，折射角折向法線.
當(dāng)入射速度小于折射速度時(shí)，折射角折離法線.
當(dāng)垂直界面入射時(shí)，傳播方向不改變，屬折射中的特例．
在波的折射中，波的頻率不改變，波 速和波長都發(fā)生改變．
波發(fā)生折射的原因：是波在不同介質(zhì)中的速度不同．
由惠更斯原理，A、B為同一波面上的兩點(diǎn)，A、B點(diǎn)會發(fā)射子波，經(jīng)⊿t后， B點(diǎn)發(fā)射的子波到達(dá)界面處D點(diǎn)， A點(diǎn)的到達(dá)C點(diǎn)，
高中物理教案6
知識目標(biāo)
�。�1）伽利略理想實(shí)驗(yàn)；
�。�2）慣性概念；
（3）掌握牛頓第一定律的內(nèi)容；
�。�4）理解力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因；
�。�5）能用牛頓第一定律解釋慣性現(xiàn)象．
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砟芰Γ慌囵B(yǎng)學(xué)生的口頭表達(dá)能力．學(xué)習(xí)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法．
情感目標(biāo)
對任何現(xiàn)象的發(fā)生不能夠想當(dāng)然，要有嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度．
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)內(nèi)容是分兩塊內(nèi)容介紹的，先是介紹了人類對力和運(yùn)動關(guān)系的發(fā)展歷史，并著重講述了伽俐略的理想實(shí)驗(yàn)及其重要的實(shí)驗(yàn)思想．然后引入了牛頓第一定律，引入了慣性概念，并由此分析出力不是維持物體速度的原因，而是改變物體速度的原因．
教法建議
1、本節(jié)所述內(nèi)容在初中課本上已涉及到，初中課本中用到的標(biāo)題是慣性定律，所以學(xué)生已有一定的基礎(chǔ)．
2、適當(dāng)介紹一些學(xué)史的知識，讓學(xué)生意識到：一個(gè)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)并不是一帆風(fēng)順的，或者是一開始的認(rèn)識就是對的，而是需要人類不斷探索才能形成的，它們的學(xué)習(xí)也是這樣．
3、重點(diǎn)講述伽利略理想實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思想，讓學(xué)生學(xué)會一種科學(xué)思維方法．
4、通過對大量實(shí)例的分析，讓學(xué)生真正理解力不是維持物體速度的原因，而是改變物體速度的原因．
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
教學(xué)重點(diǎn)：對伽利略理想實(shí)驗(yàn)的`理解；牛頓第一運(yùn)動定律．
教學(xué)難點(diǎn)：對伽利略理想實(shí)驗(yàn)的理解．
示例：
一、歷史的回顧
1、人類對力和運(yùn)動關(guān)系的最初認(rèn)識及亞里士多德其人．（見擴(kuò)展資料）
2、伽利略理想實(shí)驗(yàn)：
�。�1）動畫模擬該實(shí)驗(yàn)，并指出不能夠真正試驗(yàn)的原因．或做課本所講的氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)（有視頻資料），并指出為什么只是近似驗(yàn)證．由實(shí)驗(yàn)結(jié)果推出亞里士多德觀點(diǎn)的錯(cuò)誤，矛盾的焦點(diǎn)蝕是試實(shí)驗(yàn)條件的不同．
�。�2）分析伽利略理想實(shí)驗(yàn)：它是一個(gè)理想化的過程，但并不是憑空想象的來的，而在抽象思維過程中所創(chuàng)造出的一種科學(xué)推理，理想化實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)中重要的研究方法．
�。�3）介紹伽利略．
二、牛頓第一運(yùn)動定律
1、牛頓第一運(yùn)動定律（慣性定律）：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止．
2、慣性：物體保持原來的勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)．
3、注意：（通過實(shí)例分析）
（1）慣性與慣性定律不同．
�。�2）慣性是物體的固有性質(zhì)，任何時(shí)候物體都具有慣性，這與物體處于什么狀態(tài)無關(guān)．
�。�3）力和運(yùn)動的關(guān)系：力不是維持物體速度的原因，而是改變物體速度的原因．
4、實(shí)例參考（要讓學(xué)生充分參與討論）：
分析剎車時(shí)人往前傾；啟動時(shí)人往后仰．
做小實(shí)驗(yàn)：慣性實(shí)驗(yàn)器演示慣性現(xiàn)象，并分析．
讓學(xué)生舉例分析，并指出哪些慣性現(xiàn)象有利，哪些慣性現(xiàn)象有害．
探究活動
題目：可以觀察的慣性現(xiàn)象
組織：小組或個(gè)人
方案：自己設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)并展示、講解，由同學(xué)互相評判
評價(jià)：具有可操作性，讓學(xué)生把學(xué)過的知識靈活應(yīng)用
高中物理教案7
教材分析
三相電流在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用，學(xué)生應(yīng)對它有一定的了解。但這里只對學(xué)生可能接觸較多的知識做些介紹，而不涉及太多實(shí)際應(yīng)用中的具體問題。三相交變電流在生產(chǎn)生活實(shí)際中應(yīng)用廣泛，所以其基本常識應(yīng)讓每個(gè)學(xué)生了解。
1、在介紹三相交變電流的產(chǎn)生時(shí)，除課本中提供的插圖外，教師可以再找一些圖片或模型，使學(xué)生明白，三個(gè)相同的線圈同時(shí)在同一磁場中轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生三相交變電流，它們依次落后1/3周期。三相交變電流就是三個(gè)相同的交變電流，它們具有相同的最大值、周期、頻率。每一個(gè)交變電流是一個(gè)單相電。
2、要讓學(xué)生知道，三個(gè)線圈相互獨(dú)立，每一個(gè)都可以相當(dāng)于一個(gè)獨(dú)立的電源單獨(dú)供電。由于三個(gè)線圈平面依次相差120o角。它們達(dá)到最大值（或零）的時(shí)間就依次相差1/3周期。用掛圖配合三相電機(jī)的模型演示，效果很好。
讓三個(gè)線圈通過星形連接或三角形連接后對外供電，一方面比用三個(gè)交變電流單獨(dú)供電大大節(jié)省了線路的材料，另一方面，可同時(shí)提供兩種不同電壓值的交變電流。教師應(yīng)組織學(xué)生觀察生活實(shí)際中的`交變電流的連接方式，理解課本中所介紹的三相電的連接。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
三相交變電流
教學(xué)目的
1、知道三相交變電流的產(chǎn)生及特點(diǎn)。
2、知道星形接法、三角形接法和相電壓、線電壓知識。
教具：演示用交流發(fā)電機(jī)
教學(xué)過程：
一、引入新課
本章前面學(xué)習(xí)了一個(gè)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，電路中產(chǎn)生交變電流的變化規(guī)律。如果三組互成120°角的線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，三組線圈產(chǎn)生三個(gè)交變電流。這就是我們今天要學(xué)習(xí)的三相交變電流。
板書：第六節(jié)三相交變電流
二、進(jìn)行新課
演示單相交流發(fā)電機(jī)模型：只有一個(gè)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，電路中只產(chǎn)生一個(gè)交變電動勢，這樣的發(fā)電機(jī)叫單相交流發(fā)電機(jī)。它發(fā)出的電流叫單相交變電流。
演示：三相交流發(fā)電機(jī)模型，提出研究三相交變電流的產(chǎn)生。
板書：
一、三相交變電流的產(chǎn)生
1、三相交變電流的產(chǎn)生：互成120°角的線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，三組線圈各自產(chǎn)生交變電流。
2、三相交變電流的特點(diǎn)：最大值和周期是相同的。
板書：三組線圈到達(dá)最大值（或零值）的時(shí)間依次落后1/3周期
我們還可以用圖像描述三相交變電流
板書：三相交變電流的圖像
三組線圈產(chǎn)生三相交變電流可對三組負(fù)載供電，那么三組線圈和三個(gè)負(fù)載是怎樣連接的呢？
板書：
二、星形連接和三角形連接
1、星形連接
說明：在實(shí)際應(yīng)用中，三相發(fā)電機(jī)和負(fù)載并不用6條導(dǎo)線連接，而是把線圈末端和負(fù)載之間用一條導(dǎo)線連接，這就是我們要學(xué)習(xí)的星形連接
�、侔丫�圈末端和負(fù)載之間用一條導(dǎo)線連接的方法叫星形連接（符號Y）
�、诙司�、火線和中性線、零線。
從每個(gè)線圈始端引出的導(dǎo)線叫端線，也叫相線，在照明電路里俗稱火線。從公共點(diǎn)引出的導(dǎo)線叫中性線，照明電路中，中性線是接地的叫做零線。
�、巯嚯妷汉途�電壓
端線和中性線之間的電壓叫做相電壓。
兩條端線之間的電壓叫做線電壓。
我國日常電路中，相電壓是220V、線電壓是380V。
2、三角形連接
�、侔寻l(fā)電機(jī)的三個(gè)線圈始端和末端依次相連的方式叫三角板連接（符號△）。
�、谙嚯妷汉途�電壓。
兩條端線之間的電壓就是其中一個(gè)線圈的相電壓，所以三角形連接中相電壓等于線電壓。
高中物理教案8
教學(xué)目標(biāo):
(1)理解簡諧振動的判斷,掌握全過程的特點(diǎn);
(2)理解簡諧振動方程的物理含義與應(yīng)用;
能力目標(biāo):
(1)培養(yǎng)對周期性物理現(xiàn)象觀察、分析;
(2)訓(xùn)練對物理情景的理解記憶；
教學(xué)過程：
�。ㄒ唬⒑喼C振動的周期性：周期性的往復(fù)運(yùn)動
�。�1）一次全振動過程：基本單元
平衡位置O：周期性的往復(fù)運(yùn)動的對稱中心位置
振幅A：振動過程振子距離平衡位置的最大距離
�。�2）全振動過程描述：
周期T：完成基本運(yùn)動單元所需時(shí)間
T=2π
頻率f：1秒內(nèi)完成基本運(yùn)動單元的次數(shù)
T=
位移S：以平衡位置O為位移0點(diǎn)，在全振動過程中始終從平衡位置O點(diǎn)指向振子所在位置
速度V：物體運(yùn)動方向
（二）、簡諧振動的判斷：振動過程所受回復(fù)力為線性回復(fù)力
（F=-ＫＸ）K：簡諧常量
X：振動位移
簡諧振動過程機(jī)械能守恒：KA2=KX2+mV2=mVo2
�。ㄈ�、簡諧振動方程：
等效投影：勻速圓周運(yùn)動（角速度ω=π）
位移方程：X=Asinωt
速度方程：V=Vocosωt
加速度：a=sinωt
線性回復(fù)力：F=KAsinωt
上述簡諧振動物理參量方程反映振動過程的規(guī)律性
簡諧振動物理參量隨時(shí)間變化關(guān)系為正余弦圖形
課堂思考題：（1）簡諧振動與一般周期性運(yùn)動的區(qū)別與聯(lián)系是什么？
�。�2）如何準(zhǔn)確描述周期性簡諧振動？
�。�3）你知道的物理等效性觀點(diǎn)應(yīng)用還有哪些？
�。ㄋ模�、典型問題：
�。�1）簡諧振動全過程的特點(diǎn)理解類
例題1、一彈簧振子，在振動過程中每次通過同一位置時(shí)，保持相同的物理量有（）
A速度B加速度C動量D動能
例題2、一彈簧振子作簡諧振動,周期為T,()
A.若t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動位移的大小相等、方向相同,則Δt一定等于T的整數(shù)倍;
B.若t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動速度的大小相等、方向相反；
C.若Δt=T，則在t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動加速度一定相等；
D.若Δt=T/2，則在t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻彈簧的長度一定相等
同步練習(xí)
練習(xí)1、一平臺沿豎直方向作簡諧運(yùn)動,一物體置于振動平臺上隨臺一起運(yùn)動．當(dāng)振動平臺處于什么位置時(shí),物體對臺面的正壓力最小
A．當(dāng)振動平臺運(yùn)動到最低點(diǎn)
B．當(dāng)振動平臺運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)
C．當(dāng)振動平臺向下運(yùn)動過振動中心點(diǎn)時(shí)
D．當(dāng)振動平臺向上運(yùn)動過振動中心點(diǎn)時(shí)
練習(xí)2、水平方向做簡諧振動的彈簧振子其周期為T,則:
A、若在時(shí)間Δt內(nèi),彈力對振子做功為零,則Δt一定是的整數(shù)倍
B、若在時(shí)間Δt內(nèi),彈力對振子做功為零,則Δt可能小于
C、若在時(shí)間Δt內(nèi),彈力對振子沖量為零,則Δt一定是T的整數(shù)倍
D、若在時(shí)間Δt內(nèi),彈力對振子沖量為零,則Δt可能小于
練習(xí)3、一個(gè)彈簧懸掛一個(gè)小球，當(dāng)彈簧伸長使小球在位置時(shí)處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)在將小球向下拉動一段距離后釋放，小球在豎直方向上做簡諧振動，則：
A、小球運(yùn)動到位置O時(shí)，回復(fù)力為零；
B、當(dāng)彈簧恢復(fù)到原長時(shí)，小球的速度最大；
C、當(dāng)小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)，彈簧一定被壓縮；
D、在運(yùn)動過程中，彈簧的最大彈力大于小球的重力；
�。�2）簡諧振動的判斷證明
例題、在彈簧下端懸掛一個(gè)重物，彈簧的勁度為k，重物的質(zhì)量為m。重物在平衡位置時(shí)，彈簧的彈力與重力平衡，重物停在平衡位置，讓重物在豎直方向上離開平衡位置，放開手，重物以平衡位置為中心上下振動，請分析說明是否為簡諧振動，振動的周期與何因素有關(guān)？
解析：當(dāng)重物在平衡位置時(shí)，假設(shè)彈簧此時(shí)伸長了x0，
根據(jù)胡克定律：F=kx由平衡關(guān)系得：mg=kx0
確定平衡位置為位移的起點(diǎn)，當(dāng)重物振動到任意位置時(shí)，此時(shí)彈簧的形變量x也是重物該時(shí)刻的位移，此時(shí)彈力F1=kx
由受力分析，根據(jù)牛頓第二定律F=Ma得：F1–mg=ma
由振動過程中回復(fù)力概念得：F回=F1–mg
聯(lián)立（1）、（3）得：F回=kx-kx0=k（x-x0）
由此可得振動過程所受回復(fù)力是線性回復(fù)力即回復(fù)力大小與重物運(yùn)動位移大小成正比，其方向相反，所以是簡諧振動。
由（2）得：a=-（x-x0），結(jié)合圓周運(yùn)動投影關(guān)系式：a=-ω2（x-x0）得：ω2=
由ω=π得：T=2π此式說明該振動過程的周期只與重物質(zhì)量的`平方根成正比、跟彈簧的勁度的平方根成反比，跟振動幅度無關(guān)。
同步練習(xí)：
用密度計(jì)測量液體的密度，密度計(jì)豎直地浮在液體中。如果用手輕輕向下壓密度計(jì)后，放開手，它將沿豎直方向上下振動起來。試討論密度計(jì)的振動是簡諧振動嗎？其振動的周期與哪些因素有關(guān)？
�。�3）簡諧振動方程推導(dǎo)與應(yīng)用
例題：做簡諧振動的小球，速度的最大值vm=0.1m/s，振幅A=0.2m。若從小球具有正方向的速度最大值開始計(jì)時(shí)，求：（1）振動的周期（2）加速度的最大值（3）振動的表達(dá)式
解：根據(jù)簡諧振動過程機(jī)械能守恒得:KA2=mVm2
=Vm2/A2=0.25由T=2π=4π
a=-A=0.05(m/s2)由ω=π=0.5由t=0,速度最大,位移為0則
Acosφ=0v=-ωAsinφ則φ=-π/2即有x=0.2cos(0.5t–0.5π)
高中物理教案9
教學(xué)目標(biāo)
（一）知識與技能
1．知道彈力產(chǎn)生的條件。
2．知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力，能在力的示意圖中畫出它們的方向。
3．知道彈性形變越大彈力越大，知道彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比，即胡克定律．會用胡克定律解決有關(guān)問題。
（二）過程與方法
1．通過在實(shí)際問題中確定彈力方向的能力。
2．自己動手進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和操作實(shí)驗(yàn)的能力。
3．知道實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理常用的方法，嘗試使用圖象法處理數(shù)據(jù)。
�。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價(jià)值觀
1．真實(shí)準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，體會科學(xué)的精神和態(tài)度在科學(xué)探究過程的重要作用。
2.在體驗(yàn)用簡單的工具和方法探究物理規(guī)律的`過程中，感受學(xué)習(xí)物理的樂趣，培養(yǎng)學(xué)生善于把物理學(xué)習(xí)與生活實(shí)踐結(jié)合起來的習(xí)慣。
教學(xué)重點(diǎn)
1．彈力有無的判斷和彈力方向的判斷。
2．彈力大小的計(jì)算。
3．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作。
教學(xué)難點(diǎn)
彈力有無的判斷及彈力方向的判斷．
教學(xué)方法
探究、講授、討論、練習(xí)
教學(xué)手段
教具準(zhǔn)備
彈簧、鉤碼、泡沫塑料塊、粉筆、燒瓶（內(nèi)裝紅墨水瓶塞上面插細(xì)玻璃管）、
演示胡克定律用的鐵架臺、刻度尺、彈簧、鉤碼等等．
高中物理教案10
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、在開普勒第三定律的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)得到萬有引力定律，使學(xué)生對此定律有初步理解;
2、使學(xué)生了解并掌握萬有引力定律;
3、使學(xué)生能認(rèn)識到萬有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間，不管它們之間是否還有其它作用力).
能力目標(biāo)
1、使學(xué)生能應(yīng)用萬有引力定律解決實(shí)際問題;
2、使學(xué)生能應(yīng)用萬有引力定律和圓周運(yùn)動知識解決行星繞恒星和衛(wèi)星繞行星運(yùn)動的天體問題.
情感目標(biāo)
1、使學(xué)生在學(xué)習(xí)萬有引力定律的過程中感受到萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)是經(jīng)歷了幾代科學(xué)家的不斷努力，甚至付出了生命，最后牛頓總結(jié)了前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上才發(fā)現(xiàn)的讓學(xué)生在應(yīng)用萬有引力定律的過程中應(yīng)多觀察、多思考.
教學(xué)建議
萬有引力定律的內(nèi)容固然重要，讓學(xué)生了解發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程更重要.建議教師在授課時(shí)，應(yīng)提倡學(xué)生自學(xué)和查閱資料.教師應(yīng)準(zhǔn)備的資料應(yīng)更廣更全面.通過讓學(xué)生閱讀“萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程”，讓學(xué)生根據(jù)牛頓提出的幾個(gè)結(jié)果自己去猜測萬有引力與那些量有關(guān).教師在授課時(shí)可以讓學(xué)生自學(xué)，也可由教師提出問題讓學(xué)生討論，也可由教師展示出開普勒三定律和牛頓的一些故事引導(dǎo)學(xué)生討論.
教學(xué)目的：
1、了解萬有引力定律得出的思路和過程;
2、理解萬有引力定律的含義并會推導(dǎo)萬有引力定律;
3、掌握萬有引力定律，能解決簡單的萬有引力問題;
教學(xué)難點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用
教學(xué)重點(diǎn)：萬有引力定律
教具：
展示第谷、哥白尼，伽利略、開普勒和牛頓等人圖片.
教學(xué)過程
(一)新課教學(xué)(20分鐘)
1、引言
展示第谷、哥白尼，伽利略、開普勒和牛頓等人照片并講述物理學(xué)史：
十七世紀(jì)中葉以前的漫長時(shí)間中，許多天文學(xué)家和物理學(xué)家(如第谷、哥白尼，伽利略和開普勒等人)，通過了長期的觀察、研究，已為人類揭示了行星的運(yùn)動規(guī)律.但是，長期以來人們對于支配行星按照一定規(guī)律運(yùn)動的原因是什么.卻缺乏了解，更沒有人敢于把天體運(yùn)動與地面上物體的運(yùn)動聯(lián)系起來加以研究.
偉大的物理學(xué)家牛頓在哥白尼、伽利略和開普勒等人研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將地面上的動力學(xué)規(guī)律推廣到天體運(yùn)動中，研究、確立了《萬有引力定律》.從而使人們認(rèn)識了支配行星按一定規(guī)律運(yùn)動的原因，為天體動力學(xué)的.發(fā)展奠定了基礎(chǔ).那么：
(1)牛頓是怎樣研究、確立《萬有引力定律》的呢
(2)《萬有引力定律》是如何反映物體間相互作用規(guī)律的
以上兩個(gè)問題就是這節(jié)課要研究的重點(diǎn).
2、通過舉例分析，引導(dǎo)學(xué)生粗略領(lǐng)會牛頓研究、確立《萬有引力定律》的科學(xué)推理的思維方法.
蘋果在地面上加速下落：(由于受重力的原因)：
月亮繞地球作圓周運(yùn)動：(由于受地球引力的原因);
行星繞太陽作圓周運(yùn)動：(由于受太陽引力的原因)，(牛頓認(rèn)為)
牛頓將上述各運(yùn)動聯(lián)系起來研究后提出：這些力是屬于同種性質(zhì)的力，應(yīng)遵循同一規(guī)律;并進(jìn)一步指出這種力應(yīng)存在于宇宙中任何具有質(zhì)量的物體之間.
3、引入課題.
板書：第二節(jié)、萬有引力定律
(1)萬有引力：宇宙間任何有質(zhì)量的物體之間的相互作用.(板書)
(2)萬有引力定律：宇宙間的一切物體都是相互吸引的兩個(gè)物體間的引力大小，跟他們之間質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比.(板書)
式中：為萬有引力恒量;為兩物體的中心距離.引力是相互的(遵循牛頓第三定律).
(二)應(yīng)用(例題及課堂練習(xí))
學(xué)生中存在這樣的問題：既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的，哪為什么物體沒有被吸引到一起(請學(xué)生帶著這個(gè)疑問解題)
例題1、兩物體質(zhì)量都是1kg，兩物體相距1m，則兩物體間的萬有引力是多少
解：由萬有引力定律得：
代入數(shù)據(jù)得：
通過計(jì)算這個(gè)力太小，在許多問題的計(jì)算中可忽略
例題2.已知地球質(zhì)量大約是，地球半徑為km，地球表面的重力加速度.
求：
(1)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的萬有引力
(2)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的重力
(3)比較萬有引力和重力
解：(1)由萬有引力定律得：
(2)代入數(shù)據(jù)得：
(3)比較結(jié)果萬有引力比重力大.原因是在地球表面上的物體所受萬有引力可分解為重力和自轉(zhuǎn)所需的向心力.
(三)課堂練習(xí)：
教師請學(xué)生作課本中的練習(xí)，教師引導(dǎo)學(xué)生審題，并提示使用萬有引力定律公式解題時(shí)，應(yīng)注意因單位制不同，值也不同，強(qiáng)調(diào)用國際單位制解題.請學(xué)生同時(shí)到前面，在黑板上分別作1、2、3題.其它學(xué)生在座位上逐題解答.此時(shí)教師巡回指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)隨時(shí)注意黑板上演算的情況.
(四)小結(jié)：
1、萬有引力存在于宇宙中任何物體之間(天體間、地面物體間、微觀粒子間).天體間萬有引力很大，為什么留學(xué)生去想(它是支配天體運(yùn)動的原因).地面物體間，微觀粒子間：萬有引力很小，為什么它不足以影響物體的運(yùn)動，故常常可忽略不計(jì).
2、應(yīng)用萬有引力定律公式解題，值選，式中所涉其它各量必須取國際單位制.
(五)布置作業(yè)(3分鐘)：教師可根據(jù)學(xué)生的情況布置作業(yè).
探究活動
組織學(xué)生編寫相關(guān)小論文，通過對資料的收集，了解萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程，了解科學(xué)家們對知識的探究精神，下面就是相關(guān)的題目.
1、萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的歷史過程.
2、第谷在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律上的貢獻(xiàn).
高中物理教案11
課前預(yù)習(xí)
一、安培力
1．磁場對通電導(dǎo)線的作用力叫做___○1____．
2.大�。海�1）當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場方向________○2_____時(shí)，安培力最大為F=_____○3_____.
（2）當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場方向_____○4________時(shí)，安培力最小為F=____○5______.
(3) 當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場方向斜交時(shí)，所受安培力介于___○6___和__○7______之間。
3．方向：左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指__○8____，并且都跟手掌在___○9___，把手放入磁場中，讓磁感線___○10____，并使伸開的四指指向 _○11___的方向，那么，拇指所指的方向，就是通電導(dǎo)線在磁場中的__○12___方向．
二、磁電式電流表
1.磁電式電流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____構(gòu)成.
2．蹄形磁鐵的磁場的方向總是沿著徑向均勻地分布的，在距軸線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小總是相等的，這樣不管線圈轉(zhuǎn)到什么位置，線圈平面總是跟它所在位置的磁感線平行，I與指針偏角θ成正比，I越大指針偏角越大，因而電流表可以量出電流I的大小，且刻度是均勻的，當(dāng)線圈中的電流方向改變時(shí)，安培力的方向隨著改變，指針偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變，又可知道被測電流的方向。
3、磁電式儀表的優(yōu)點(diǎn)是____○18________,可以測很弱的電流，缺點(diǎn)是繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過的電流很弱。
課前預(yù)習(xí)答案
○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一個(gè)平面內(nèi)○10垂直穿入手心○11電流○12受力○13蹄形磁鐵 ○14 鐵芯○15繞在線框上的線圈○16螺旋彈簧○17指針○18靈敏度高
重難點(diǎn)解讀
一、 對安培力的認(rèn)識
1、 安培力的性質(zhì)：
安培力是磁場對電流的作用力，是一種性質(zhì)力。
2、 安培力的作用點(diǎn)：
安培力是導(dǎo)體中通有電流而受到的力，與導(dǎo)體的中心位置無關(guān)，因此安培力的作用點(diǎn)在導(dǎo)體的幾何中心上，這是因?yàn)殡娏魇冀K流過導(dǎo)體的所有部分。
3、安培力的方向：
�。�1）安培力方向用左手定則判定：伸開左手，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向電流方向，那么大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向。
�。�2）F、B、I三者間方向關(guān)系：已知B、I的方向（B、I不平行時(shí)），可用左手定則確定F的唯一方向：F⊥B，F(xiàn)⊥I，則F垂直于B和I所構(gòu)成的平面（如圖所示），但已知F和B的方向，不能唯一確定I的方向。由于I可在圖中平面α內(nèi)與B成任意不為零的夾角。同理，已知F和I的方向也不能唯一確定B的方向。
�。�3）用“同向電流相吸，反向電流相斥”（反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)）。只要兩導(dǎo)線不是互相垂直的，都可以用“同向電流相吸，反向電流相斥”判定相互作用的磁場力的方向；當(dāng)兩導(dǎo)線互相垂直時(shí)，用左手定則判定。
4、安培力的大小：
�。�1）安培力的計(jì)算公式：F＝BILsinθ，θ為磁場B與直導(dǎo)體L之間的夾角。
（2）當(dāng)θ＝90°時(shí)，導(dǎo)體與磁場垂直，安培力最大Fm＝BIL；當(dāng)θ＝0°時(shí)，導(dǎo)體與磁場平行，安培力為零。
�。�3）F＝BILsinθ要求L上各點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，故該公式一般只適用于勻強(qiáng)磁場。
�。�4）安培力大小的特點(diǎn)：①不僅與B、I、L有關(guān)，還與放置方式θ有關(guān)。②L是有效長度，不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長度。彎曲導(dǎo)線的有效長度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長度，所以任意形狀的閉合線圈的有效長度L=0
二、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動判斷方法
�。�1）電流元分析法：把整段電流等效為多段很小的直線電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整段電流所受合力方向，最后確定運(yùn)動方向.
（2）特殊位置分析法：把通電導(dǎo)體轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特殊位置后判斷其安培力方向，從而確定運(yùn)動方向.
�。�3）等效法：環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個(gè)環(huán)形電流，反過來等效也成立。
�。�4）轉(zhuǎn)換研究對象法：因?yàn)殡娏髦g，電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律，這樣，定性分析磁體在力的作用下如何運(yùn)動的問題，可先分析電流在磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，再確定磁體所受作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動方向.
典題精講
題型一、安培力的方向
例1、電視機(jī)顯象管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖如右，即時(shí)電流方向如圖所示。該時(shí)刻由里向外射出的電子流將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)？
解：畫出偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)側(cè)的電流，是左半線圈靠電子流的一側(cè)為向里，右半線圈靠電子流的一側(cè)為向外。電子流的等效電流方向是向里的，根據(jù)“同向電流互相吸引，反向電流互相排斥”，可判定電子流向左偏轉(zhuǎn)。（本題用其它方法判斷也行，但不如這個(gè)方法簡潔）。
答案：向左偏轉(zhuǎn)
規(guī)律總結(jié)：安培力方向的判定方法：
�。�1）用左手定則。
（2）用“同性相斥，異性相吸”（只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時(shí)）。
�。�3）用“同向電流相吸，反向電流相斥”（反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)）�？梢园褩l形磁鐵等效為長直螺線管（不要把長直螺線管等效為條形磁鐵）。
題型二、安培力的大小
例2、如圖，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，且與磁場方向（垂直于紙面向里）垂直。線段ab、bc和cd的長度均為L，且 。流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線段abcd所受到的磁場的作用力的合力
A. 方向沿紙面向上，大小為
B. 方向沿紙面向上，大小為
C. 方向沿紙面向下，大小為
D. 方向沿紙面向下，大小為
解析：該導(dǎo)線可以用a和d之間的直導(dǎo)線長為 來等效代替,根據(jù) ,可知大小為 ,方向根據(jù)左手定則.A正確。
答案：A
規(guī)律總結(jié)：應(yīng)用F=BILsinθ來計(jì)算時(shí)，F(xiàn)不僅與B、I、L有關(guān)，還與放置方式θ有關(guān)。L是有效長度，不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長度。彎曲導(dǎo)線的有效長度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長度，所以任意形狀的閉合線圈的有效長度L=0
題型三、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動
例3、如圖11-2-4條形磁鐵放在粗糙水平面上，正中的正上方有一導(dǎo)線，通有圖示方向的電流后，磁鐵對水平面的壓力將會＿＿(增大、減小還是不變？)水平面對磁鐵的摩擦力大小為＿＿。
解析：本題有多種分析方法。⑴畫出通電導(dǎo)線中電流的磁場中通過兩極的那條磁感線（如圖中粗虛線所示），可看出兩極受的磁場力的合力豎直向上。磁鐵對水平面的壓力減小，但不受摩擦力。⑵畫出條形磁鐵的磁感線中通過通電導(dǎo)線的那一條（如圖中細(xì)虛線所示），可看出導(dǎo)線受到的安培力豎直向下，因此條形磁鐵受的`反作用力豎直向上。⑶把條形磁鐵等效為通電螺線管，上方的電流是向里的，與通電導(dǎo)線中的電流是同向電流，所以互相吸引。
答案：減小 零
規(guī)律總結(jié)：分析通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動常用方法：（1）電流元分析法，（2）特殊位置分析法， （3）等效法，（4）轉(zhuǎn)換研究對象法
題型四、安培力作用下的導(dǎo)體的平衡問題
例4、 水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ，它們之間的寬度為L，M和P之間接入電動勢為E的電源(不計(jì)內(nèi)阻)．現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m，電阻為R的金屬棒ab，并加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方，如圖8－1－32所示，問：
(1)當(dāng)ab棒靜止時(shí)，受到的支持力和摩擦力各為多少？
(2)若B的大小和方向均能改變，則要使ab棒所受支持力為零，B的大小至少為多少？此時(shí)B的方向如何？
解析：從b向a看側(cè)視圖如圖所示．
(1)水平方向：F＝FAsin θ①
豎直方向：FN＋FAcos θ＝mg②
又 FA＝BIL＝BERL③
聯(lián)立①②③得：FN＝mg－BLEcos θR，F(xiàn)＝BLEsin θR.
(2)使ab棒受支持力為零，且讓磁場最小，可知安培力豎直向上．則有FA＝mg
Bmin＝mgREL，根據(jù)左手定則判定磁場方向水平向右．
答案：(1)mg－BLEcos θR BLEsin θR (2)mgREL 方向水平向右
規(guī)律總結(jié)：對于這類問題的求解思路：
（1）若是立體圖，則必須先將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖
（2）對物體受力分析，要注意安培力方向的確定
�。�3）根據(jù)平衡條件或物體的運(yùn)動狀態(tài)列出方程
�。�4）解方程求解并驗(yàn)證結(jié)果
鞏固拓展
1. 如圖，長為 的直導(dǎo)線拆成邊長相等，夾角為 的 形，并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ，當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強(qiáng)度為 的電流時(shí)，該 形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為
�。ˋ）0 （B）0.5 （C） （D）
答案：C
解析：導(dǎo)線有效長度為2lsin30°=l，所以該V形通電導(dǎo)線收到的安培力大小為 。選C。
本題考查安培力大小的計(jì)算。
2．．一段長0.2 m，通過2.5 A電流的直導(dǎo)線，關(guān)于在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中所受安培力F的情況，正確的是( )
A．如果B＝2 T，F(xiàn)一定是1 N
B．如果F＝0，B也一定為零
C．如果B＝4 T，F(xiàn)有可能是1 N
D．如果F有最大值時(shí)，通電導(dǎo)線一定與B平行
答案：C
解析：當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向垂直放置時(shí)，F(xiàn)＝BIL，力最大，當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向平行放置時(shí)，F(xiàn)＝0，當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向成任意其他角度放置時(shí)，0 3. 首先對電磁作用力進(jìn)行研究的是法國科學(xué)家安培．如圖所示的裝置，可以探究影響安培力大小的因素，實(shí)驗(yàn)中如果想增大導(dǎo)體棒AB擺動的幅度，可能的操作是( ) A．把磁鐵的N極和S極換過來 B．減小通過導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度I C．把接入電路的導(dǎo)線從②、③兩條換成①、④兩條 D．更換磁性較小的磁鐵 答案：C 解析：安培力的大小與磁場強(qiáng)弱成正比，與電流強(qiáng)度成正比，與導(dǎo)線的長度成正比，C正確． 4. 一條形磁鐵放在水平桌面上，它的上方靠S極一側(cè)吊掛一根與它垂直的導(dǎo)電棒，圖中只畫出此棒的截面圖，并標(biāo)出此棒中的電流是流向紙內(nèi)的，在通電的一瞬間可能產(chǎn)生的情況是( ) A．磁鐵對桌面的壓力減小 B．磁鐵對桌面的壓力增大 C．磁鐵受到向右的摩擦力 D．磁鐵受到向左的摩擦力 答案：AD 解析：如右圖所示．對導(dǎo)體棒，通電后，由左手定則，導(dǎo)體棒受到斜向左下方的安培力，由牛頓第三定律可得，磁鐵受到導(dǎo)體棒的作用力應(yīng)斜向右上方，所以在通電的一瞬時(shí)，磁鐵對桌面的壓力減小，磁鐵受到向左的摩擦力，因此A、D正確． 5．.質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ的平行導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為d，桿ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ.有電流時(shí)ab恰好在導(dǎo)軌上靜止，如圖右所示.，下圖是沿b→a方向觀察時(shí)的四個(gè)平面圖，標(biāo)出了四種不同的勻強(qiáng)磁場方向，其中桿與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零的是 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 答案： A 解析： ①中通電導(dǎo)體桿受到水平向右的安培力，細(xì)桿所受的摩擦力可能為零.②中導(dǎo)電細(xì)桿受到豎直向上的安培力，摩擦力可能為零.③中導(dǎo)電細(xì)桿受到豎直向下的安培力，摩擦力不可能為零.④中導(dǎo)電細(xì)桿受到水平向左的安培力，摩擦力不可能為零.故①②正確，選A. 6．如圖所示，兩根無限長的平行導(dǎo)線a和b水平放置，兩導(dǎo)線中通以方向相反、大小不等的恒定電流，且Ia>Ib.當(dāng)加一個(gè)垂直于a、b所在平面的勻強(qiáng)磁場B時(shí)；導(dǎo)線a恰好不再受安培力的作用．則與加磁場B以前相比較( ) A．b也恰好不再受安培力的作用 B．b受的安培力小于原來安培力的2倍，方向豎直向上 C．b受的安培力等于原來安培力的2倍，方向豎直向下 D．b受的安培力小于原來安培力的大小，方向豎直向下 答案：D 解析：當(dāng)a不受安培力時(shí)，Ib產(chǎn)生的磁場與所加磁場在a處疊加后的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，此時(shí)判斷所加磁場垂直紙面向外，因Ia>Ib，所以在b處疊加后的磁場垂直紙面向里，b受安培力向下，且比原來小．故選項(xiàng)D正確． 7． 如圖所示，在絕緣的水平面上等間距固定著三根相互平行的通電直導(dǎo)線a、b和c，各導(dǎo)線中的電流大小相同，其中a、c導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外，b導(dǎo)線電流方向垂直紙面向內(nèi)．每根導(dǎo)線都受到另外兩根導(dǎo)線對它的安培力作用，則關(guān)于每根導(dǎo)線所受安培力的合力，以下說法中正確的是( ) A．導(dǎo)線a所受合力方向水平向右 B．導(dǎo)線c所受合力方向水平向右 C．導(dǎo)線c所受合力方向水平向左 D．導(dǎo)線b所受合力方向水平向左 答案：B 解析：首先用安培定則判定導(dǎo)線所在處的磁場方向，要注意是合磁場的方向，然后用左手定則判定導(dǎo)線的受力方向．可以確定B是正確的． 8．如圖所示，在空間有三根相同的導(dǎo)線，相互間的距離相等，各通以大小和方向都相同的電流.除了相互作用的磁場力外，其他作用力都可忽略，則它們的運(yùn)動情況是______. 答案： 兩兩相互吸引,相聚到三角形的中心 解析：根據(jù)通電直導(dǎo)線周圍磁場的特點(diǎn)，由安培定則可判斷出，它們之間存在吸引力. 9．如圖所示，長為L、質(zhì)量為m的兩導(dǎo)體棒a、b,a被置在光滑斜面上，b固定在距a為x距離的同一水平面處，且a、b水平平行，設(shè)θ＝45°，ａ、b均通以大小為I的同向平行電流時(shí)，a恰能在斜面上保持靜止.則b的電流在a處所產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為 . 答案： 解析： 由安培定則和左手定則可判知導(dǎo)體棒a的受力如圖，由力的平衡得方程： mgsin45°=Fcos45°，即 mg=F=BIL 可得B＝ . 10．一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，下端掛有一匝數(shù)為n的矩形線框abcd.bc邊長為l.線框的下半部處在勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與線框平面垂直.在下圖中，垂直于紙面向里，線框中通以電流I，方向如圖所示.開始時(shí)線框處于平衡狀態(tài)，令磁場反向，磁感強(qiáng)度的大小仍為B，線框達(dá)到新的平衡.在此過程中線框位移的大小Δx______，方向______. 答案： ；位移的方向向下 解析：設(shè)線圈的質(zhì)量為m，當(dāng)通以圖示電流時(shí)，彈簧的伸長量為x1，線框處于平衡狀態(tài)，所以kx1=mg-nBIl.當(dāng)電流反向時(shí)，線框達(dá)到新的平衡，彈簧的伸長量為x2，由平衡條件可知 kx2=mg+nBIl. 所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl 所以Δx= 電流反向后，彈簧的伸長是x2＞x1，位移的方向應(yīng)向下. 1、在物理知識方面的要求： �。�1）了解曲線運(yùn)動的特點(diǎn)，速度方向在該點(diǎn)切線方向上且時(shí)刻在變，因此曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動； �。�2）了解曲線運(yùn)動的條件：合外力與速度不在同一條直線上； �。�3）根據(jù)學(xué)生理解能力，可將曲線運(yùn)動的條件深化，即平行速度的力只改變速度大��；垂直速度的力只改變速度方向，可根據(jù)力的效果將合外力沿速度方向和垂直速度方向分解； �。�4）了解合運(yùn)動、分運(yùn)動，掌握運(yùn)動的合成與分解法則——平行四邊形定則； （5）由分運(yùn)動的性質(zhì)及特點(diǎn)綜合判斷合運(yùn)動的性質(zhì)及軌跡。 2、通過觀察演示實(shí)驗(yàn)，有關(guān)教學(xué)軟件，并聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際總結(jié)概括出曲線運(yùn)動的速度方向，曲線運(yùn)動的條件，以及用運(yùn)動的合成與分解處理復(fù)雜運(yùn)動的基本方法。培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，分析概括推理能力，并激發(fā)學(xué)生興趣。 3、滲透物理學(xué)方法的教育。研究船渡河運(yùn)動，假設(shè)水不流動，可以想象出船的分運(yùn)動；又假設(shè)船發(fā)動機(jī)停止工作，可想象出船只隨水流而動的另一分運(yùn)動。培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和運(yùn)用物理學(xué)抽象思維的基本方法。 1、重點(diǎn)是讓學(xué)生掌握曲線運(yùn)動為什么是變速運(yùn)動，理解做曲線運(yùn)動的條件及運(yùn)動的合成與分解定則； 2、已知兩個(gè)分運(yùn)動的性質(zhì)特點(diǎn)，判斷合運(yùn)動的性質(zhì)及軌跡，學(xué)生不容易很快掌握，是教學(xué)的難點(diǎn)，解決難點(diǎn)的關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生把每個(gè)分運(yùn)動的初始值（包括初速度、加速度以及每個(gè)分運(yùn)動所受的外力）進(jìn)行合成，最終還是用合運(yùn)動的初速度與合外力的方向關(guān)系來判斷。 1、乒乓球、小鐵球、細(xì)繩。 2、斜槽、條形磁鐵、鐵球、投影儀、計(jì)算機(jī)軟盤、彩電。 機(jī)械運(yùn)動可以劃分為平動和轉(zhuǎn)動，而平動又可以劃分為直線運(yùn)動和曲線運(yùn)動，所以曲線運(yùn)動屬于平動形式，做曲線運(yùn)動的物體仍然可以看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，曲線運(yùn)動比直線運(yùn)動更為普遍。例如，車輛拐彎；月球繞地球約27天轉(zhuǎn)一圈；地球繞太陽約一年轉(zhuǎn)一周；太陽繞銀河系中心約2.2億年轉(zhuǎn)一周。 因?yàn)榍�運(yùn)動中速度方向連續(xù)發(fā)生變化，我們很難直觀物體在某時(shí)刻的速度方向�？梢栽O(shè)想如果某時(shí)刻的速度方向不再發(fā)生變化，物體將沿該時(shí)刻的速度方向做勻速直線運(yùn)動。然后聯(lián)系實(shí)際引導(dǎo)學(xué)生想象幾種現(xiàn)象。 �。�1）讓學(xué)生回答，繩拉小球在光滑的水平面上做圓周運(yùn)動，當(dāng)繩斷后小球?qū)⒀厥裁捶较蜻\(yùn)動？（沿切線方向飛出）然后引導(dǎo)學(xué)生分析原因：繩斷后小球速度方向不再發(fā)生變化，由于慣性，從即刻起小球做勻速直線運(yùn)動，沿切線飛出。 （2）教材內(nèi)容：砂輪磨刀使火星沿切線飛出，引導(dǎo)學(xué)生分析原因：被磨掉的'熾熱微粒速度方向不再改變，由于慣性以分離時(shí)的速度方向做勻速直線運(yùn)動。又如，讓撐開的帶有雨滴的雨傘旋轉(zhuǎn)，雨滴沿傘邊切線方向飛出（與上例同理）。 （3）在想象與分析的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)得出：曲線運(yùn)動中，速度方向是時(shí)刻改變的，在某時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向在曲線的這一點(diǎn)的切線方向上。并引導(dǎo)學(xué)生注意到：曲線運(yùn)動中速度的大小和方向可能同時(shí)變化，但速度的方向是一定改變的，速度是矢量，方向一定變，速度就一定變，所以曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動。 曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動，由牛頓第二定律分析可知，速度的變化一定產(chǎn)生加速度，而加速度必然由外力引起，加速度與合外力成正比并且方向相同。隨后提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考。 �。�1）如果合外力與速度在同一直線上，物體將做什么樣的運(yùn)動？（變速直線運(yùn)動） �。�2）繩拉小球在光滑水平面上做速度大小不變的圓周運(yùn)動，繩子的拉力T起什么作用？（改變速度方向） �。�3）演示實(shí)驗(yàn)（用投影儀或計(jì)算機(jī)軟件）：讓小鐵球從斜槽上滾下，小球?qū)⒀刂本�OO′運(yùn)動。然后在垂直O(jiān)O′的方向上放條形磁鐵，使小球再從斜槽上滾下，小球?qū)⑵x原方向做曲線運(yùn)動。又例如讓小球從桌面上滾下，離開桌面后做曲線運(yùn)動。 （4）觀察實(shí)驗(yàn)后引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)如下： �、倨叫兴俣鹊牧Ω淖兯俣却笮�； ②垂直速度的力改變速度的方向； ③不平行也不垂直速度的外力，同時(shí)改變速度的大小和方向； �、芤龑�(dǎo)學(xué)生得出曲線運(yùn)動的條件：合外力與速度不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動。 物體的運(yùn)動往往是復(fù)雜的，對于復(fù)雜的運(yùn)動，常常可以把它們看成幾個(gè)簡單的運(yùn)動組成的，通過研究簡單的運(yùn)動達(dá)到研究復(fù)雜運(yùn)動的目的。 �、侔炎M水的乒乓球用細(xì)繩系住另一端固定在B釘上，乒乓球靜止在A點(diǎn)，畫出線段BB′且使AB≈BB′（如圖5），用光滑棒在B點(diǎn)附近從左向右沿BB′方向勻速推動吊繩，提示學(xué)生觀察乒乓球?qū)嶋H運(yùn)動的軌跡是沿AB′方向，幫助學(xué)生分析這是因?yàn)槠古仪蛲瑫r(shí)參與了AB方向和BB′方向的勻速直線運(yùn)動的結(jié)果，而這兩個(gè)分運(yùn)動的速度都等于棒的推動速度。小球沿豎直方向及沿BB′方向的運(yùn)動都是分運(yùn)動；沿AB′方向的是合運(yùn)動。分析表明合運(yùn)動的位移與分運(yùn)動位移遵守平行四邊形定則。 �、诖珊訂栴}：可以看做由兩個(gè)運(yùn)動組成。假如河水不流動而船在靜水中沿AB方向行駛，經(jīng)一段時(shí)間從A運(yùn)動到B（如圖6），假如船的發(fā)動機(jī)沒有開動，而河水流動，那么船經(jīng)過相同的一段時(shí)間將從A運(yùn)動到A′，如果船在流動的河水中開動同時(shí)參與上述兩個(gè)運(yùn)動，經(jīng)相同時(shí)間從A點(diǎn)運(yùn)動到B′點(diǎn)，從A到B′的運(yùn)動就是上述兩個(gè)分運(yùn)動的合運(yùn)動。 注意：船頭指向?yàn)榘l(fā)動機(jī)產(chǎn)生的船速方向，指分速度；船的合運(yùn)動的速度方向不一定是船頭的指向。這里的分運(yùn)動、合運(yùn)動都是相對地球而言，不必引入相對速度概念，避免使問題復(fù)雜化。 ①用分運(yùn)動的位移、速度、加速度求合運(yùn)動的位移、速度、加速度等叫運(yùn)動的合成。反之由合運(yùn)動求分運(yùn)動的位移速度、加速度等叫運(yùn)動的分解。 ②運(yùn)動的合成與分解遵守矢量運(yùn)算法則，即平行四邊形法則。例如：船的合位移s合是兩個(gè)分位移s 1 s 2的矢量和；又例如飛機(jī)斜向上起飛時(shí)，在水平方向及豎直方向的分速度分別為v 1 =vcosθ，v 2 =vsinθ，其中，v是飛機(jī)的起飛速度。如圖7所示。 �、賰蓚�(gè)勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是勻速直線運(yùn)動。提問學(xué)生為什么？（v合為恒量） ②提出問題：船渡河時(shí)如果在AB方向的分運(yùn)動是勻加速運(yùn)動，水仍然勻速流動，船的合運(yùn)動軌跡還是直線嗎？學(xué)生思考后回答并提示學(xué)生用曲線運(yùn)動的條件來判斷，然后引導(dǎo)學(xué)生綜合概括出判斷方法：首先將兩個(gè)分運(yùn)動的初始運(yùn)動量及外力進(jìn)行合成，然后用合運(yùn)動的初速度及合運(yùn)動所受的合外力的方向關(guān)系進(jìn)行判斷。合成結(jié)果可知，船的合速度v合與合外力F不在同一直線上，船一定做曲線運(yùn)動。如鞏固知識讓學(xué)生再思考回答：兩個(gè)不在同直線上初速度都為零的勻加速直線運(yùn)動的合運(yùn)動是什么運(yùn)動？ （勻加速直線運(yùn)動） �。�1）通過此例讓學(xué)生明確運(yùn)動的獨(dú)立性及等時(shí)性的問題，即每一個(gè)分運(yùn)動彼此獨(dú)立，互不干擾；合運(yùn)動與每一個(gè)分運(yùn)動所用時(shí)間相同。 �。�2）關(guān)于速度的說明，在應(yīng)用船速這個(gè)概念時(shí)，應(yīng)注意區(qū)別船速v船及船的合運(yùn)動速度v合。前者是發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的分速度，后者是合速度，由于不引入相對速度概念，使上述兩種速度容易相混。 �。�3）問題的提出：河寬H，船速為v船，水流速度為v水，船速v船與河岸的夾角為θ，如圖9所示。 �、偾蠖珊铀玫臅r(shí)間，并討論θ=？時(shí)渡河時(shí)間最短。 �、谠鯓佣珊�，船的合位移最��？ 分析①用船在靜水中的分運(yùn)動討論渡河時(shí)間比較方便，根據(jù)運(yùn)動的獨(dú)立性，渡河時(shí)間 分析②當(dāng)v船＞v水時(shí)，v合垂直河岸，合位移最短等于河寬H，根向與河岸的夾角。 1、曲線運(yùn)動的條件是F合與v不在同一直線上，曲線運(yùn)動的速度方向?yàn)榍�的切線方向。 2、復(fù)雜運(yùn)動可以分解成簡單的運(yùn)動分別來研究，由分運(yùn)動求合運(yùn)動叫運(yùn)動的合成，反之叫運(yùn)動的分解，運(yùn)動的合成與分解，遵守平行四邊形定 3、用曲線運(yùn)動的條件及運(yùn)動的合成與分解知識可以判斷合運(yùn)動的性質(zhì)及合運(yùn)動軌跡。 最后一例題可作為思考題先留給學(xué)生。在學(xué)生思考后講解效果更好。 一、教學(xué)目標(biāo) 1.在物理知識方面理解作用力和反作用力的關(guān)系，掌握牛頓第三定律的內(nèi)容. 2.牛頓第三定律是通過實(shí)驗(yàn)得到的，在這一節(jié)課中要充分讓學(xué)生體會到這一點(diǎn).通過本節(jié)課的教學(xué)，要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識的同時(shí)，學(xué)會物理學(xué)研究現(xiàn)象、總結(jié)規(guī)律的方法. 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1.本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)是認(rèn)識并理解作用力和反作用力的關(guān)系，學(xué)生不應(yīng)把對它們的認(rèn)識只停留在大小和方向上.學(xué)生應(yīng)該掌握對作用力和反作用力的正確判斷. 2.作用力和反作用力的關(guān)系與平衡力的關(guān)系有相同之處，也有不同之處，學(xué)生常常把這兩種力混淆.兩個(gè)相互作用力是大小相等的，但對兩個(gè)物體產(chǎn)生的效果往往也是不同的，要通過對問題的分析解決學(xué)生頭腦中不正確的認(rèn)識. 三、教具 1.演示兩物體間的相互作用力為彈力的小車、彈簧片、細(xì)線; 2.演示兩物體間的相互作用力為摩擦力的三合板、遙控玩具汽車、玻璃棒; 3.演示兩物體間的相互作用力為靜電力的通草球、橡膠棒、毛皮、玻璃棒、絲綢; 4.演示兩物體間的相互作用力為磁場力的小車、磁鐵等; 5.演示兩個(gè)學(xué)生間相互作用力的小車、繩; 6.演示相互作用力大小關(guān)系的彈簧秤. 四、主要教學(xué)過程 (一)引入新課 人在劃船時(shí)用槳推河岸，發(fā)生了什么現(xiàn)象呢?船離開了岸.這個(gè)問題在初中已經(jīng)研究過，當(dāng)時(shí)對這個(gè)問題的解釋是：物體間力的作用是相互的當(dāng)一個(gè)物體對另一個(gè)物體施加力的作用時(shí)，這個(gè)物體同樣會受到另一個(gè)物體對它的力的作用，我們把這個(gè)過程中出現(xiàn)的兩個(gè)力分別叫做作用力和反作用力.下面進(jìn)一步來研究兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力的關(guān)系. (二)教學(xué)過程設(shè)計(jì) 第六節(jié)牛頓第三定律 1.物體間力的作用是相互的 我們通過幾個(gè)實(shí)驗(yàn)來研究今天的內(nèi)容.通過實(shí)驗(yàn)大家要總結(jié)出作用力跟反作用力的特點(diǎn)及其關(guān)系.在實(shí)驗(yàn)中大家要注意觀察現(xiàn)象，分析現(xiàn)象所說明的問題. 實(shí)驗(yàn)1.在桌面上放兩輛相同的小車，兩車用細(xì)線套在一起，兩車間夾一彈簧片.當(dāng)用火燒斷線后，兩車被彈開，所走的距離相等. 實(shí)驗(yàn)2.在桌面上并排放上一些圓桿，可用靜電中的玻璃棒.在棒上鋪一塊三合板，板上放一輛遙控電動玩具小車.用遙控器控制小車向前運(yùn)動時(shí)，板向后運(yùn)動;當(dāng)車向后運(yùn)動時(shí)板向前運(yùn)動. 實(shí)驗(yàn)3.用細(xì)線拴兩個(gè)通草球，當(dāng)兩個(gè)通草球帶同種電荷時(shí)，相互推斥而遠(yuǎn)離;當(dāng)帶異種電荷時(shí)，相互吸引而靠近. 實(shí)驗(yàn)4.在兩輛小車上各固定一根條形磁鐵，當(dāng)磁鐵的同名磁極靠近時(shí)，放手小車兩車被推開;當(dāng)異名磁極接近時(shí)，兩輛小車被吸攏. 實(shí)驗(yàn)5.把兩輛能站人的小車放在地面上，小車上各站一個(gè)學(xué)生，每個(gè)學(xué)生拿著繩子的一端.當(dāng)一個(gè)學(xué)生用力拉繩時(shí)，兩輛小車同時(shí)向中間移動. 實(shí)驗(yàn)分析： �、傧嗷バ裕簝蓚�(gè)物體間力的作用是相互的施力物體和受力物體對兩個(gè)力來說是互換的，分別把這兩個(gè)力叫做作用力和反作用力. �、谕瑫r(shí)性：作用力消失，反作用力立即消失.沒有作用就沒有反作用. �、弁恍裕鹤饔昧头醋饔昧Φ男再|(zhì)是相同的這一點(diǎn)從幾個(gè)實(shí)驗(yàn)中可以看出，當(dāng)作用力是彈力時(shí)，反作用力也是彈力;作用力是摩擦力，反作用力也是摩擦力等等. �、芊较颍鹤饔昧Ω醋饔昧Φ姆较蚴窍喾吹�，在一條直線上. 實(shí)驗(yàn)6.用兩個(gè)彈簧秤對拉，觀察兩個(gè)彈簧秤間的作用力和反作用力的數(shù)量關(guān)系可以得到以下結(jié)論. �、荽笮。鹤饔昧头醋饔昧Φ拇笮≡跀�(shù)值上是相等的 由此得出結(jié)論： 2.牛頓第三定律：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上. 教師舉幾個(gè)作用力和反作用力的實(shí)例. 提問：學(xué)生舉例說明. 既然兩個(gè)物體間的作用力和反作用力是大小相等的，為什么會出現(xiàn)這種情況：雞蛋與石頭相碰時(shí)，雞蛋破碎而石頭不破碎;馬拉車時(shí)，車會向前走而馬不后退呢? 雞蛋碰石頭和石頭碰雞蛋的都是雞蛋破碎，同樣大小的力作用在兩個(gè)物體上會產(chǎn)生不同的效果.效果不同是什么原因呢? 這個(gè)效果由物體本身的特性和物體受到其它力的`情況有關(guān).物體能夠承受的壓強(qiáng)大就不易損壞;物體是否發(fā)生運(yùn)動狀態(tài)的變化還要看物體受到的其它力的情況. 3.作用力、反作用力跟平衡力的區(qū)別 前面學(xué)習(xí)物體受到的平衡力的關(guān)系時(shí)曾提到，它們大小相等、方向相反、作用在一條直線上，平衡力跟作用力和反作用力有什么不同呢?下面通過列表的方式加以比較. 在列表的同時(shí)用相應(yīng)的例子加以說明. (三)小結(jié)本節(jié)內(nèi)容和布置作業(yè) 五、說明 1.牛頓第三定律是從實(shí)驗(yàn)中得出的這里設(shè)計(jì)的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)除實(shí)驗(yàn)5外都體現(xiàn)了作用力跟反作用力間的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)5是為提高課堂的活躍程度而設(shè)計(jì)的每做一個(gè)實(shí)驗(yàn)都應(yīng)把實(shí)驗(yàn)裝置畫在黑板上，并講清實(shí)驗(yàn)裝置，留在黑板上的圖是為后面分析實(shí)驗(yàn)總結(jié)出規(guī)律用的 2.牛頓第三定律的教學(xué)除了讓學(xué)生掌握定律的內(nèi)容外，還應(yīng)通過教學(xué)使學(xué)生體會研究物理規(guī)律的方法.在教學(xué)中要培養(yǎng)學(xué)生的思考能力，讓學(xué)生多發(fā)表自己的看法.在學(xué)生的積極性調(diào)動起來后，教師要注意對課堂的控制 教學(xué)目標(biāo) 知識與技能 1、知道時(shí)間和時(shí)刻的區(qū)別和聯(lián)系。 2、理解位移的概念，了解路程與位移的區(qū)別。 3、知道標(biāo)量和矢量，知道位移是矢量，時(shí)間、時(shí)刻和路程是標(biāo)量。 4、能用數(shù)軸或一維直線坐標(biāo)表示時(shí)刻和時(shí)間、位置和位移。 5、知道時(shí)刻與位置、時(shí)間與位移的對應(yīng)關(guān)系。 過程與方法 1、圍繞問題進(jìn)行充分的討論與交流，聯(lián)系實(shí)際引出時(shí)間、時(shí)刻、位移、路程等，要使學(xué)生學(xué)會將抽象問題形象化的。處理方法。 2、會用坐標(biāo)表示時(shí)刻與時(shí)間、位置和位移及相關(guān)方向 3、會用矢量表示和計(jì)算質(zhì)點(diǎn)位移，用標(biāo)量表示路程。 情感態(tài)度與價(jià)值觀 1、通過時(shí)間位移的學(xué)習(xí)，要讓學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系，同時(shí)學(xué)會用科學(xué)的思維看待事實(shí)。 2、通過用物理量表示質(zhì)點(diǎn)不同時(shí)刻的不同位置，不同時(shí)間內(nèi)的不同位移(或路程)的體驗(yàn)，領(lǐng)略物理方法的奧妙，體會科學(xué)的力量。 3、養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價(jià)值觀。 4、從知識是相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的思想中，培養(yǎng)同學(xué)們建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點(diǎn)。 教學(xué)重難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) 1、時(shí)間和時(shí)刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系 2、位移的概念以及它與路程的區(qū)別。 教學(xué)難點(diǎn) 1、幫助學(xué)生正確認(rèn)識生活中的時(shí)間與時(shí)刻。 2、理解位移的概念，會用有向線段表示位移。 教學(xué)工具 教學(xué)課件 多媒體課件 教學(xué)過程 [引入新課] 師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了描述運(yùn)動的幾個(gè)概念，大家想一下是哪幾個(gè)概念？ 生：質(zhì)點(diǎn)、參考系、坐標(biāo)系。 師：大家想一下，如果僅用這幾個(gè)概念，能不能全面描述物體的運(yùn)動情況？ 生：不能。 師：那么要準(zhǔn)確、全面地描述物體的運(yùn)動，我們還需要用到哪些物理概念？ 一部分學(xué)生可能預(yù)習(xí)過教材，大聲回答，一部分學(xué)生可能忙著翻書去找。 師指導(dǎo)學(xué)生快速閱讀教材第一段，并粗看這節(jié)課的黑體字標(biāo)題，提出問題：要描述物體的機(jī)械運(yùn)動，本節(jié)課還將從哪幾個(gè)方面去描述？ 生通過閱讀、思考，對本節(jié)涉及的概念有個(gè)總體印象，知道這些概念都是為了進(jìn)一步描述物體的運(yùn)動而引入的，要研究物體的運(yùn)動還要學(xué)好這些基本概念。 引言：宇宙萬物都在時(shí)間和空間中存在和運(yùn)動。我們每天按時(shí)上課、下課、用餐、休息。從幼兒園、小學(xué)、中學(xué)，經(jīng)歷一年又一年，我們在時(shí)間的長河里成長。對于時(shí)間這個(gè)名詞，我們并不陌生，你能準(zhǔn)確說出時(shí)間的含義嗎？物體的任何機(jī)械運(yùn)動都伴隨著物體在空間中位置的改變，你們用什么來量度物體位置的改變呢？這就是我們今天要研究的課題--§1.2時(shí)間和位移。 [新課教學(xué)] 一、時(shí)刻和時(shí)間間隔 [討論與交流] 指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)閱讀“時(shí)刻和時(shí)間間隔”一部分，然后用課件投影展示本校作息時(shí)間表。 師：同時(shí)提出問題； 1、結(jié)合教材，你能列舉出哪些關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻的說法？ 2、觀察教材第14頁圖1.2-1，如何用數(shù)軸表示時(shí)間？ 學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，自主閱讀，積極思考，然后每四人一組展開討論，每組選出代表，發(fā)表見解，提出問題。 生：我們開始上課的“時(shí)間”：8：00就是指的時(shí)刻；下課的“時(shí)間”：8：45也是指的時(shí)刻。這樣每個(gè)活動開始和結(jié)束的那一瞬間就是指時(shí)刻。 生：我們上一堂課需要45分鐘，做眼保健操需要5分鐘，這些都是指時(shí)間間隔，每一個(gè)活動所經(jīng)歷的一段時(shí)間都是指時(shí)間間隔。 師：根據(jù)以上討論與交流，能否說出時(shí)刻與時(shí)間的概念。 教師幫助總結(jié)并回答學(xué)生的提問。 師：時(shí)刻是指某一瞬時(shí)，時(shí)間是時(shí)間間隔的簡稱，指一段持續(xù)的時(shí)間間隔。兩個(gè)時(shí)刻的間隔表示一段時(shí)間。 讓學(xué)生再舉出一些生活中能反映時(shí)間間隔和時(shí)刻的實(shí)例，并讓他們討論。 教師利用課件展示某一列車時(shí)刻表，幫助學(xué)生分析列車運(yùn)動情況。 (展示問題)根據(jù)下列“列車時(shí)刻表”中的數(shù)據(jù)，列車從廣州到長沙、鄭州和北京西站分別需要多長時(shí)間？ T15站名T16 18：19北京西14：58 00：35 00：41鄭州08：42 08：36 05：49 05：57武昌03：28 03：20 09：15 09：21長沙23：59 23：5l 16：25廣州16：52 參考答案：6小時(shí)59分、15小時(shí)50分、22小時(shí)零6分。 (教師總結(jié)) 師：平常所說的“時(shí)間”，有時(shí)指時(shí)刻，有時(shí)指時(shí)間間隔，如有人問你：“你們什么時(shí)間上課�。俊边@里的時(shí)間是指時(shí)間間隔嗎？ 生：不是，實(shí)際上這里的時(shí)間就是指的時(shí)刻。 師：我們可以用數(shù)軸形象地表示出時(shí)刻和時(shí)間間隔。 教師課件投放教材圖1.2-1所顯示的問題，將其做成F1ash動畫。 學(xué)生分組討論，然后說說怎樣用時(shí)間軸表示時(shí)間和時(shí)刻。 生：時(shí)刻：在時(shí)間坐標(biāo)軸上用一點(diǎn)來表示時(shí)刻。時(shí)間：兩個(gè)時(shí)刻的間隔表示一段時(shí)間。一段時(shí)間在時(shí)間坐標(biāo)軸上用一線段表示。 師：為了用具體數(shù)字說明時(shí)間，必須選擇某一時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，計(jì)時(shí)起點(diǎn)的選擇是人為的。單位秒(s) 師：下圖1-2-1給出了時(shí)間軸，請你說出第3秒，前3秒，第3秒初第3秒末，第n秒的意義。 答： 1、學(xué)習(xí)了時(shí)間與時(shí)刻，藍(lán)仔、紅孩、紫珠和黑柱發(fā)表了如下一些說法，正確的是…( ) A、藍(lán)仔說，下午2點(diǎn)上課，2點(diǎn)是我們上課的時(shí)刻 B、紅孩說，下午2點(diǎn)上課，2點(diǎn)是我們上課的時(shí)間 C、紫珠說，下午2點(diǎn)上課，2點(diǎn)45分下課，上課的時(shí)刻是45分鐘 D、黑柱說，2點(diǎn)45分下課，2點(diǎn)45分是我們下課的時(shí)間 答案：A 2、關(guān)于時(shí)刻和時(shí)間，下列說法中正確的是( ) A、時(shí)刻表示時(shí)間較短，時(shí)間表示時(shí)間較長B、時(shí)刻對應(yīng)位置，時(shí)間對應(yīng)位移 C、作息時(shí)間表上的數(shù)字表示時(shí)刻D、1 min內(nèi)有60個(gè)時(shí)刻 答案：BC 解析：緊扣時(shí)間和時(shí)刻的定義及位置、位移與時(shí)刻、時(shí)間的關(guān)系，可知B、C正確，A錯(cuò)。一段時(shí)間內(nèi)有無數(shù)個(gè)時(shí)刻，因而D錯(cuò)。 以下提供幾個(gè)課堂討論與交流的例子，僅供參考。 [討論與交流]：我國在20xx年10月成功地進(jìn)行了首次載人航天飛行。10月15日09時(shí)0分，“神舟”五號飛船點(diǎn)火，經(jīng)9小時(shí)40分50秒至15日18時(shí)40分50秒，我國宇航員楊利偉在太空中層示中國國旗和聯(lián)合國旗，再經(jīng)11小時(shí)42分10秒至16日06時(shí)23分，飛船在內(nèi)蒙古中部地區(qū)成為著陸。在上面給出的時(shí)間或時(shí)刻中，哪些指的是時(shí)間，哪些又指的是時(shí)刻？ 參考答案：這里的“10月15日09時(shí)0分”、“15日18時(shí)40分50秒”和“16日06時(shí)23分”，分別是指這次航天飛行點(diǎn)火、展示國旗和著陸的時(shí)刻，而“9小時(shí)40分50秒”和“11小時(shí)62分10秒”分別指的是從點(diǎn)火到展示國旗和從展示國旗到著陸所用的時(shí)間。 二、路程和位移 (情景展示)中國西部的塔克拉瑪干沙漠是我國的沙漠，在沙漠中，遠(yuǎn)眺不見邊際，抬頭不見飛鳥。沙漠中布滿了100～200m高的沙丘。像大海的巨浪，人們把它稱為“死亡之海”。 許多穿越這個(gè)沙漠的勇士常常迷路，甚至因此而喪生。歸結(jié)他們失敗的原因都是因?yàn)樵谏衬懈悴磺暹@樣三個(gè)問題：我在哪里？我要去哪里？選哪條路線？而這三個(gè)問題涉及三個(gè)描述物體運(yùn)動的物理量：位置、位移、路程。 師：(投影中國地圖)讓學(xué)生思考：從北京到重慶，觀察地圖，你有哪些不同的選擇？這些選擇有何相同或不同之處？ 生：從北京到重慶，可以乘汽車，也可以乘火車或飛機(jī)，還可以中途改變交通工具。選擇的路線不同，運(yùn)動軌跡不同，但就位置變動而言，都是從北京來到了重慶。 師：根據(jù)上面的學(xué)習(xí)，你能給出位移及路程的定義嗎？ 生：位移：從物體運(yùn)動的起點(diǎn)指向運(yùn)動的終點(diǎn)的有向線段。位移是表示物體位置變化的物理量。國際單位為米(m)、 路程：路程是質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動軌跡的長度。(板) 在坐標(biāo)系中，我們也可以用數(shù)學(xué)的方法表示出位移。 實(shí)例：質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，我們可以用有方向的線段來表示位移，從初始位置A向末位置B畫有向線段，展示教材圖1.2-3、 [討論與交流] 請看下面的一段對話，找出里面的.哪些語言描述了位置，哪些語言描述了位置的變動。哪些是指路程，哪些是指位移。 甲：同學(xué)，請問紅孩去哪里了？ 乙：他去圖書室了，五分鐘前還在這兒。 甲：圖書室在哪兒？ 乙指著東北的方向說：在那個(gè)方位。 甲：我還是不知道怎么走過去，有最近的路可去嗎？ 乙：你可以從這兒向東到孔子像前再往北走，就能看見了。 丙加入進(jìn)來，說道；也可以先向北走，再向東，因?yàn)槟沁呌泻蔑L(fēng)景可看。 甲：最近要多遠(yuǎn)？ 乙：大概要三百米吧。 丙開玩笑說；不用，你如果能從索道直線到達(dá)也就是一百米。 乙：別騙人了，哪有索道�。� 丙：我是開玩笑的，那只好辛苦你了，要走曲線。 甲：謝謝你們兩位，我去找他了。 學(xué)生分組討論后，選代表回答問題。 生1：乙手指的方向--東北，就是甲在找紅孩的過程中發(fā)生的位移的方向。 生2：里面的三百米是指路程，一百米的直線距離是指位移的大小。 生3：他們談話的位置和圖書室是兩個(gè)位置，也就是甲在找紅孩過程中的初末位置。 請你舉出生活中更常見的例子說明路程和位移。(圍繞跑道跑一圈的位移和路程) [討論與思考] 1、(用課件展示中國地圖)在地圖上查找上海到烏魯木齊的鐵路。請根據(jù)地圖中的比例尺估算一下，坐火車從上海到烏魯木齊的位移和經(jīng)過的路程分別是多少？ 閱讀下面的對話： 甲：請問到市圖書館怎么走？ 乙：從你所在的市中心向南走400 m到一個(gè)十字路口，再向東走300m就到了。 甲：謝謝！ 乙：不用客氣。 請?jiān)趫D1-2-3上把甲要經(jīng)過的路程和位移表示出來。 師：請你歸納一下：位移和路程有什么不同？ 生1：位移是矢量，有向線段的長度表示其大小，有向線段的方向表示位移的方向。 生2：質(zhì)點(diǎn)的位移與運(yùn)動路徑無關(guān)，只與初位置、末位置有關(guān)。 生3：位移與路程不同，路程是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動軌跡的長度，路程只有大小沒有方向，是標(biāo)量。 教師提出問題 師：位移的大小有沒有等于路程的時(shí)候？ 學(xué)生討論后回答，并交流自己的看法。 生：在直線運(yùn)動中，位移的大小就等于路程。 教師適時(shí)點(diǎn)撥，畫一往復(fù)直線運(yùn)動給學(xué)生討論。 生：在單方向的直線運(yùn)動中，位移的大小就等于路程。 教師總結(jié) 師：只有在單向直線運(yùn)動中，位移的大小才等于路程，在其他情況中，路程要大于位移的大小。 [課堂訓(xùn)練] 下列關(guān)于位移和路程的說法中，正確的是………………( ) A位移大小和路程不一定相等，所以位移才不等于路程 B位移的大小等于路程，方向由起點(diǎn)指向終點(diǎn) C位移描述物體相對位置的變化，路程描述路徑的長短 D位移描述直線運(yùn)動，路程描述曲線運(yùn)動 答案：C 解析：A選項(xiàng)表述的因果關(guān)系沒有意義，故A錯(cuò)。位移的方向可以用從初位置指末位置的有向線段來表示，但位移的大小并不等于路程，往往是位移的大小小于等于路程，故選項(xiàng)B錯(cuò)。位移和路程是兩個(gè)不同的物理量，位移描述物體位置的變化，路程描述物體運(yùn)動路徑的長短，所以選項(xiàng)C正確。位移的大小和路程不一定相等，只有當(dāng)物體做單向直線運(yùn)動時(shí)，位移的大小才等于路程。無論是位移還是路程都既可以描述直線運(yùn)動，也可以描述曲線運(yùn)動，故選項(xiàng)D也是錯(cuò)誤的。 三、矢量和標(biāo)量 師：像位移這樣的物理量，既有大小又有方向，我們以前學(xué)過的物理量很多都只有大小，沒有方向，請同學(xué)們回憶并說給大家聽聽。 學(xué)生討論后回答 生：溫度、質(zhì)量、體積、長度、時(shí)間、路程。 對于討論中學(xué)生可能提出這樣的問題，像電流、壓強(qiáng)這兩個(gè)學(xué)生學(xué)過的物理量，它們是有方向的，但它們?nèi)匀皇菢?biāo)量。這在以后的學(xué)習(xí)中會更進(jìn)一步加深對矢量和標(biāo)量的認(rèn)識。 學(xué)生閱讀課文后，說說矢量和標(biāo)量的算法有什么不同。 生：兩個(gè)標(biāo)量相加遵從算術(shù)加法的法則。 [討論與思考] 一位同學(xué)從操場中心A出發(fā)，向北走了40 m，到達(dá)C點(diǎn)，然后又向東走了30 m，到達(dá)B點(diǎn)。用有向線段表明他第一次、第二次的位移和兩次行走的合位移(即代表他的位置變化的最后結(jié)果的位移)、三個(gè)位移的大小各是多少？你能通過這個(gè)實(shí)例總結(jié)出矢量相加的法則嗎？ 解析：畫圖如圖1-2-4所示。矢量相加的法則是平行四邊形法則。 [討論與思考] 氣球升到離地面80m高空時(shí)，從氣球上掉下一物體，物體又上升了10 m高后才開始下落，規(guī)定向上方向?yàn)檎较�。討論并回答下列問題，體會矢量的表示方向。 (1)物體從離開氣球開始到落到地面時(shí)的位移大小是多少米？方向如何？ (2)表示物體的位移有幾種方式？其他矢量是否都能這樣表示？注意體會“+”“-”號在表示方向上的作用。 解析： (1)一80m，方向豎直向下； (2)到現(xiàn)在有三種：語言表述法，如“位移的大小為80m，方向豎直向下”;矢量圖法；“+”“一”號法，如“規(guī)定豎直向上為正方向，則物體的位移為一80m”。 [課堂訓(xùn)練] (播放1 500m比賽的錄像片斷) 在標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)動場上將要進(jìn)行1 500米賽跑，上午9時(shí)20分50秒，發(fā)令槍響，某運(yùn)動員從跑道上最內(nèi)圈的起跑點(diǎn)出發(fā)，繞運(yùn)動場跑了3圈多，到達(dá)終點(diǎn)，成績是4分38秒。請根據(jù)上面的信息討論以下問題，并注意題中有關(guān)時(shí)間、時(shí)刻、路程、位置變化的準(zhǔn)確含義。 (1)該運(yùn)動員從起跑點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)所花的時(shí)間是多少？(4分38秒)起跑和到達(dá)的時(shí)刻分別是多少？(上午9時(shí)20分50秒、上午9時(shí)25分28秒) (2)該運(yùn)動員跑過的路程是多少？(1 500米)他的位置變化如何？(起跑點(diǎn)到終點(diǎn)的連線) 四、直線運(yùn)動的位置和位移 提出問題：我們怎樣用數(shù)學(xué)的方法描述直線運(yùn)動的位置和位移？ 如果物體做的是直線運(yùn)動，運(yùn)動中的某一時(shí)刻對應(yīng)的是物體處在某一位置，如果是一段時(shí)間，對應(yīng)的是這段時(shí)間內(nèi)物體的位移。 如圖1-2-6所示，物體在時(shí)刻t1處于“位置”x1，在時(shí)刻t2運(yùn)動到“位置”x2 那么(x2- x1)就是物體的“位移”，記為Δx =x2- x1 可見，要描述直線運(yùn)動的位置和位移，只需建立一維坐標(biāo)系，用坐標(biāo)表示位置，用位置坐標(biāo)的變化量表示物體位移。 在一維坐標(biāo)系中，用正、負(fù)表示運(yùn)動物體位移的方向。如圖1-2-7所示汽車A的位移為負(fù)值，B的位移則為正值。表明汽車B的位移方向?yàn)閤軸正向，汽車A的位移方向?yàn)閤軸負(fù)向。 課后小結(jié) 時(shí)間和時(shí)刻這兩個(gè)概念是同學(xué)們很容易混淆的，同學(xué)們要掌握時(shí)間坐標(biāo)軸。在時(shí)間軸上，用點(diǎn)表示時(shí)刻，用線段表示一段時(shí)間間隔。位移和路程是兩個(gè)不同的物理量，位移是用來表示質(zhì)點(diǎn)變動的，它的大小等于運(yùn)動物體初、末位置間的距離，它的方向是從初位置指向末位置，是矢量；而路程是物體實(shí)際運(yùn)動路徑的長度，是標(biāo)量。只有物體做單向直線運(yùn)動時(shí)，其位移大小才和路程相等，除此以外，物體的位移的大小總是小于路程。找位移的辦法是從初位置到末位置間畫有向線段。有向線段的方向就是位移的方向，有向線段的長度就是位移的大小。時(shí)刻對應(yīng)位置，時(shí)間對應(yīng)位移。在位置坐標(biāo)軸上，用點(diǎn)來表示位置，用有向線段來表示位移。 本節(jié)課用到的數(shù)學(xué)知識和方法：用數(shù)軸來表示時(shí)間軸和位移軸，在時(shí)間軸上，點(diǎn)表示時(shí)刻，線段表示時(shí)間間隔。要選計(jì)時(shí)起點(diǎn)(零時(shí)刻)，計(jì)時(shí)起點(diǎn)前的時(shí)刻為負(fù)，計(jì)時(shí)起點(diǎn)后的時(shí)刻為正；在位移軸上，點(diǎn)表示某一時(shí)刻的位置，線段表示某段時(shí)間內(nèi)的位移。要選位置參考點(diǎn)(位置零點(diǎn))，直線運(yùn)動中，可選某一單一方向作為正方向，朝正方向離開參考點(diǎn)的位置都為正，朝負(fù)方向離開參考點(diǎn)的位置都為負(fù)。位移方向與規(guī)定方向相同時(shí)為正，相反時(shí)為負(fù)。標(biāo)量遵從算術(shù)加法的法則，矢量遵從三角形定則(或平行四邊形定則，以后會學(xué)到，不讓學(xué)生知道)、 課后習(xí)題 教材第16頁問題與練習(xí)。 本節(jié)教材分析 這節(jié)課通過對一些天體運(yùn)動的實(shí)例分析，使學(xué)生了解：通常物體之間的萬有引力很小，常常覺察不出來，但在天體運(yùn)動中，由于天體的質(zhì)量很大，萬有引力將起決定性作用，對天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動作用，其中一個(gè)重要的應(yīng)用就是計(jì)算天體的質(zhì)量. 在講課時(shí)，應(yīng)用萬有引力定律有兩條思路要交待清楚. 1.把天體（或衛(wèi)星）的運(yùn)動看成是勻速圓周運(yùn)動，即F引=F向，用于計(jì)算天體（中心體）的質(zhì)量，討論衛(wèi)星的速度、角速度、周期及半徑等問題. 2.在地面附近把萬有引力看成物體的重力，即F引=mg.主要用于計(jì)算涉及重力加速度的問題. 一、教學(xué)目標(biāo) 1．通過對行星繞恒星的運(yùn)動及衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動的研究，使學(xué)生初步掌握研究此類問題的基本方法：萬有引力作為物體做圓周運(yùn)動的向心力。 2．使學(xué)生對人造地球衛(wèi)星的發(fā)射、運(yùn)行等狀況有初步了解，使多數(shù)學(xué)生在頭腦中建立起較正確的圖景。 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1．天體運(yùn)動的向心力是由萬有引力提供的，這一思路是本節(jié)課的重點(diǎn)。 2．第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度，是衛(wèi)星運(yùn)行的最大速度，它們的統(tǒng)一是本節(jié)課的難點(diǎn)。 三、教具 自制同步衛(wèi)星模型。 四、教學(xué)過程 (一)引入新課 1．復(fù)習(xí)提問： (1)物體做圓周運(yùn)動的向心力公式是什么？分別寫出向心力與線速 (2)萬有引力定律的內(nèi)容是什么？如何用公式表示？(對學(xué)生的回答予以糾正或肯定。) (3)萬有引力和重力的關(guān)系是什么？重力加速度的決定式是什么？(學(xué)生回答：地球表面物體受到的重力是物體受到地球萬有引力的一個(gè)分力，但這個(gè)分力的大小基本等于物體受到地球的萬有引力。如不全面，教師予以補(bǔ)充。) 2．引課提問：根據(jù)前面我們所學(xué)習(xí)的知識，我們知道了所有物體之間都存在著相互作用的萬有引力，而且這種萬有引力在天體這類質(zhì)量很大的物體之間是非常巨大的。那么為什么這樣巨大的引力沒有把天體拉到一起呢？(可由學(xué)生討論，教師歸納總結(jié)。) 因?yàn)樘祗w都是運(yùn)動的，比如恒星附近有一顆行星，它具有一定的速度，根據(jù)牛頓第一定律，如果不受外力，它將做勻速直線運(yùn)動�，F(xiàn)在它受到恒星對它的萬有引力，將偏離原來的運(yùn)動方向。這樣，它既不能擺脫恒星的控制遠(yuǎn)離恒星，也不會被恒星吸引到一起，將圍繞恒星做圓周運(yùn)動。此時(shí)，行星做圓周運(yùn)動的向心力由恒星對它的萬有引力提供。(教師邊講解，邊畫板圖。) 可見萬有引力與天體的運(yùn)動密切聯(lián)系，我們這節(jié)課就要研究萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用。 板書：萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用人造衛(wèi)星 (二)教學(xué)過程 1．研究天體運(yùn)動的基本方法 剛才我們分析了行星的運(yùn)動，發(fā)現(xiàn)行星繞恒星做圓周運(yùn)動，此時(shí)，恒星對行星的萬有引力是行星做圓周運(yùn)動的向心力。其實(shí)，所有行星繞恒星或衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動都可以基本上看成是勻速圓周運(yùn)動。這時(shí)運(yùn)動的行星或衛(wèi)星的受力情況也非常簡單：它不可能受到彈力或摩擦力，所受到的力只有一種——萬有引力。萬有引力作為其做圓周運(yùn)動的向心力。 板書：F萬=F向 下面我們根據(jù)這一基本方法，研究幾個(gè)天文學(xué)的問題。 (1)天體質(zhì)量的計(jì)算 如果我們知道了一個(gè)衛(wèi)星繞行星運(yùn)動的周期，知道了衛(wèi)星運(yùn)動的軌道半徑，能否求出行星的質(zhì)量呢？根據(jù)研究天體運(yùn)動的基本方法：萬有引力做向心力，F(xiàn)萬=F向 (指副板書)此時(shí)知道衛(wèi)星的圓周運(yùn)動周期，其向心力公式用哪個(gè)好呢？ 等式兩邊都有m，可以約去，說明與衛(wèi)星質(zhì)量無關(guān)。我們就可以得 (2)衛(wèi)星運(yùn)行速度的比較 下面我們再來看一個(gè)問題：某行星有兩顆衛(wèi)星，這兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量和軌道半徑都不相同，哪顆衛(wèi)星運(yùn)動的速度快呢？我們?nèi)匀焕醚芯刻祗w運(yùn)動的.基本方法：以萬有引力做向心力 F萬=F向 設(shè)行星質(zhì)量為M，某顆衛(wèi)星運(yùn)動的軌道半徑為r，此衛(wèi)星質(zhì)量為m，它受到行星對它的萬有引力為 (指副板書)于是我們得到 等式兩邊都有m，可以約去，說明與衛(wèi)星質(zhì)量無關(guān)。于是我們得到 從公式可以看出，衛(wèi)星的運(yùn)行速度與其本身質(zhì)量無關(guān)，與其軌道半徑的平方根成反比。軌道半徑越大，運(yùn)行速度越小；軌道半徑越小，運(yùn)行速度越大。換句話說，離行星越近的衛(wèi)星運(yùn)動速度越大。這是一個(gè)非常有用的結(jié)論，希望同學(xué)能夠給予重視。 (3)海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn) 剛才我們研究的問題只是實(shí)際問題的一種近似，實(shí)際問題要復(fù)雜一些。比如，行星繞太陽的運(yùn)動軌道并不是正圓，而是橢圓；每顆行星受到的引力也不僅由太陽提供，除太陽的引力最大外，還要受到其他行星的引力。這就需要更復(fù)雜一些的運(yùn)算，而這種運(yùn)算，導(dǎo)致了海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)。 200年前，人們認(rèn)識的太陽系有7大行星：水星、金星、地球、火星、土星、木星和天王星，后來，人們發(fā)現(xiàn)最外面的行星——天王星的運(yùn)行軌道與用萬有引力定律計(jì)算出的有較大的偏差。于是，有人推測，在天王星的軌道外側(cè)可能還有一顆行星，它對天王星的引力使天王星的軌道發(fā)生偏離。而且人們計(jì)算出這顆行星的可能軌道，并且在計(jì)算出的位置終于觀測到了這顆新的行星，將它命名為海王星。再后，又發(fā)現(xiàn)海王星的軌道也與計(jì)算值有偏差，人們進(jìn)一步推測，海王星軌道外側(cè)還有一顆行星，于是用同樣的方法發(fā)現(xiàn)了冥王星�？梢娙f有引力定律在天文學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值。 2．人造地球衛(wèi)星 下面我們再來研究一下人造地球衛(wèi)星的發(fā)射及運(yùn)行情況。 (1)衛(wèi)星的發(fā)射與運(yùn)行 最早研究人造衛(wèi)星問題的是牛頓，他設(shè)想了這樣一個(gè)問題：在地面某一高處平拋一個(gè)物體，物體將走一條拋物線落回地面。物體初速度越大，飛行距離越遠(yuǎn)。考慮到地球是圓形的，應(yīng)該是這樣的圖景：(板圖) 當(dāng)拋出物體沿曲線軌道下落時(shí)，地面也沿球面向下彎曲，物體所受重力的方向也改變了。當(dāng)物體初速度足夠大時(shí)，物體總要落向地面，總也落不到地面，就成為地球的衛(wèi)星了。 從剛才的分析我們知道，要想使物體成為地球的衛(wèi)星，物體需要一個(gè)最小的發(fā)射速度，物體以這個(gè)速度發(fā)射時(shí)，能夠剛好貼著地面繞地球飛行，此時(shí)其重力提供了向心力。 其中，g為地球表面的重力加速度，約9.8m/s2。R為地球的半徑，約為6.4×106m。代入數(shù)據(jù)我們可以算出速度為7.9×103m/s，也就是7.9km/s。這個(gè)速度稱為第一宇宙速度。 板書：第一宇宙速度v=7.9km/s 第一宇宙速度是發(fā)射一個(gè)物體，使其成為地球衛(wèi)星的最小速度。若以第一宇宙速度發(fā)射一個(gè)物體，物體將在貼著地球表面的軌道上做勻速圓周運(yùn)動。若發(fā)射速度大于第一宇宙速度，物體將在離地面遠(yuǎn)些的軌道上做圓周運(yùn)動。 現(xiàn)在同學(xué)思考一個(gè)問題：剛才我們分析衛(wèi)星繞行星運(yùn)行時(shí)得到一個(gè)結(jié)論：衛(wèi)星軌道離行星越遠(yuǎn)，其運(yùn)動速度越小�，F(xiàn)在我們又得到一個(gè)結(jié)論：衛(wèi)星的發(fā)射速度越大，其運(yùn)行軌道離地面越遠(yuǎn)。這兩者是否矛盾呢？ 其實(shí)，它們并不矛盾，關(guān)鍵是我們要分清發(fā)射速度和運(yùn)行速度是兩個(gè)不同的速度：比如我們以10km/s的速度發(fā)射一顆衛(wèi)星，由于發(fā)射速度大于7.9km/s，衛(wèi)星不可能在地球表面飛行，將會遠(yuǎn)離地球表面。而衛(wèi)星遠(yuǎn)離地球表面的過程中，其在垂直地面方向的運(yùn)動，相當(dāng)于豎直上拋運(yùn)動，衛(wèi)星速度將變小。當(dāng)衛(wèi)星速度減小到7.9km/s時(shí)，由于此時(shí)衛(wèi)星離地球的距離比剛才大，根據(jù)萬有引力定律，此時(shí)受到的引力比剛才小，仍不能使衛(wèi)星在此高度繞地球運(yùn)動，衛(wèi)星還會繼續(xù)遠(yuǎn)離地球。衛(wèi)星離地面更遠(yuǎn)了，速度也進(jìn)一步減小，當(dāng)速度減小到某一數(shù)值時(shí)，比如說5km/s時(shí)，衛(wèi)星在這個(gè)位置受到的地球引力剛好滿足衛(wèi)星在這個(gè)軌道以這個(gè)速度運(yùn)動所需向心力，衛(wèi)星將在這個(gè)軌道上運(yùn)動。而此時(shí)的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度。所以，第一宇宙速度是發(fā)射地球衛(wèi)星的最小速度，是衛(wèi)星地球運(yùn)行的最大速度。 板書：第一宇宙速度是發(fā)射地球衛(wèi)星的最小速度，是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度。 如果物體發(fā)射的速度更大，達(dá)到或超過11.2km/s時(shí)，物體將能夠擺脫地球引力的束縛，成為繞太陽運(yùn)動的行星或飛到其他行星上去。11.2km/s這個(gè)速度稱為第二宇宙速度。 板書：第二宇宙速度v=11.2km/s 如果物體的發(fā)射速度再大，達(dá)到或超過16.7km/s時(shí)，物體將能夠擺脫太陽引力的束縛，飛到太陽系外。16.7km/s這個(gè)速度稱為第三宇宙速度。 板書：第三宇宙速度v=16.7km/s (2)同步通訊衛(wèi)星 下面我們再來研究一種衛(wèi)星——同步通信衛(wèi)星。這種衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的角速度與地球自轉(zhuǎn)的速度相同，所以從地面上看，它總在某地的正上方，因此叫同步衛(wèi)星。這種衛(wèi)星一般用于通訊，又叫同步通訊衛(wèi)星。我們平時(shí)看電視實(shí)況轉(zhuǎn)播時(shí)總聽到解說員講：正在通過太平洋上空或印度洋上空的通訊衛(wèi)星轉(zhuǎn)播電視實(shí)況，為什么北京上空沒有同步衛(wèi)星呢？大家來看一下模型(出示模型)： 若在北緯或南緯某地上空真有一顆同步衛(wèi)星，那么這顆衛(wèi)星軌道平面的中心應(yīng)是地軸上的某點(diǎn)，而不是地心，其需要的向心力也指向這一點(diǎn)。而地球所能夠提供的引力只能指向地心，所以北緯或南緯某地上空是不可能有同步衛(wèi)星的。另外由于同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以此衛(wèi)星離地球的距離只能是一個(gè)定值。換句話說，所有地球的同步衛(wèi)星只能分布在赤道正上方的一條圓弧上，而為了衛(wèi)星之間不相互干擾，大約3度角左右才能放置一顆衛(wèi)星，地球的同步通訊衛(wèi)星只能有120顆�？梢�，空間位置也是一種資源。(可視時(shí)間讓學(xué)生推導(dǎo)同步衛(wèi)星的高度) 五、課堂小結(jié) 本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了如何用萬有引力定律來研究天體運(yùn)動的問題；掌握了萬有引力是向心力這一研究天體運(yùn)動的基本方法；了解了衛(wèi)星的發(fā)射與運(yùn)行的一些情況；知道了第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度，是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度。最后我們還了解了通訊衛(wèi)星的有關(guān)情況，本節(jié)課我們學(xué)習(xí)的內(nèi)容較多，希望及時(shí)復(fù)習(xí)。 六、說明 1．設(shè)計(jì)思路：本節(jié)課是一節(jié)知識應(yīng)用與擴(kuò)展的課程，所以設(shè)計(jì)時(shí)注意加大知識含量，引起學(xué)生興趣。同時(shí)注意方法的培養(yǎng)，讓學(xué)生養(yǎng)成用萬有引力是天體運(yùn)動的向心力這一基本方法研究問題的習(xí)慣，避免套公式的不良習(xí)慣。圍繞第一宇宙速度的討論，讓學(xué)生形成較正確的衛(wèi)星運(yùn)動圖景。 2．同步衛(wèi)星模型是用一地球儀改制而成，用一個(gè)小球當(dāng)衛(wèi)星，小球與地球儀用細(xì)線相連，細(xì)線的一端可在地球儀的不同緯度處固定。 第六章萬有引力定律（四、萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用） 第六章萬有引力定律（四、萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用） 教材分析 這節(jié)課通過對一些天體運(yùn)動的實(shí)例分析，使學(xué)生了解：通常物體之間的萬有引力很小，常常覺察不出來，但在天體運(yùn)動中，由于天體的質(zhì)量很大，萬有引力將起決定性作用，對天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動作用，其中一個(gè)重要的應(yīng)用就是計(jì)算天體的質(zhì)量。 在講課時(shí)，應(yīng)用萬有引力定律有兩條思路要交待清楚。 1．把天體（或衛(wèi)星）的運(yùn)動看成是勻速圓周運(yùn)動，即F引=F向，用于計(jì)算天體（中心體）的質(zhì)量，討論衛(wèi)星的速度、角速度、周期及半徑等問題。 2．在地面附近把萬有引力看成物體的重力，即F引=mg.主要用于計(jì)算涉及重力加速度的問題。 這節(jié)內(nèi)容是這一章的重點(diǎn)，這是萬有引力定律在實(shí)際中的具體應(yīng)用.主要知識點(diǎn)就是如何求中心體質(zhì)量及其他應(yīng)用，還是可發(fā)現(xiàn)未知天體的方法。 教學(xué)目標(biāo) 一知識目標(biāo) 1．了解行星繞恒星運(yùn)動及衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動的共同點(diǎn)：萬有引力作為行星、衛(wèi)星圓周運(yùn)動的向心力。 2．了解萬有引力定律在天文學(xué)上有重要應(yīng)用。 3．會用萬有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量。 二能力目標(biāo) 通過萬有引力定律在實(shí)際中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。 教學(xué)重點(diǎn) 1．人造衛(wèi)星、月球繞地球的運(yùn)動；行星繞太陽的運(yùn)動的向心力是由萬有引力提供的。 2．會用已知條件求中心天體的質(zhì)量。 教學(xué)難點(diǎn) 根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量。 教學(xué)步驟 一導(dǎo)入新課 復(fù)習(xí)舊課： 1．卡文迪許實(shí)驗(yàn)測萬有引力常量的原理是什么？ 答：利用引力矩與金屬絲的扭轉(zhuǎn)力矩的平衡來求得。 2．萬有引力常量的測出的物理意義。 答：使萬有引力定律有了其實(shí)際意義，可以求得地球的質(zhì)量等。 對了，萬有引力常量一經(jīng)測出，萬有引力定律對天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動作用，這節(jié)課我們來學(xué)習(xí)萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用。 二新課教學(xué) (一）天體質(zhì)量的計(jì)算 提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考：在天文學(xué)上，天體的質(zhì)量無法直接測量，能否利用萬有引力定律和前面學(xué)過的知識找到計(jì)算天體質(zhì)量的方法呢？ 1．基本思路：在研究天體的運(yùn)動問題中，我們近似地把一個(gè)天體繞另一個(gè)天體的運(yùn)動看作勻速圓周運(yùn)動，萬有引力提供天體作圓周運(yùn)動的向心力。 2．計(jì)算表達(dá)式： 例如：已知某一行星到太陽的距離為r，公轉(zhuǎn)周期為T，太陽質(zhì)量為多少？ 分析：設(shè)太陽質(zhì)量為M，行星質(zhì)量為m，由萬有引力提供行星公轉(zhuǎn)的向心力得： ，∴ 提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考：如何計(jì)算地球的質(zhì)量？ 分析：應(yīng)選定一顆繞地球轉(zhuǎn)動的衛(wèi)星，測定衛(wèi)星的軌道半徑和周期，利用上式求出地球質(zhì)量。因此上式是用測定環(huán)繞天體的軌道半徑和周期方法測被環(huán)繞天體的質(zhì)量，不能測定環(huán)繞天體自身質(zhì)量。 對于一個(gè)天體，M是一個(gè)定值.所以，繞太陽做圓周運(yùn)動的行星都有。即開普勒第三定律。 老師總結(jié)：應(yīng)用萬有引力定律計(jì)算天體質(zhì)量的基本思路是：根據(jù)行星（或衛(wèi)星）運(yùn)動的情況，求出行星（或衛(wèi)星）的向心力，而F向=F萬有引力。根據(jù)這個(gè)關(guān)系列方程即可。 例如：已知月球到地球的球心距離為r=4×108m,月亮繞地球運(yùn)行的周期為30天，求地球的質(zhì)量。 解：月球繞地球運(yùn)行的向心力即月地間的萬有引力即有： F向=F引= 得： 求某星體表面的重力加速度 例：一個(gè)半徑比地球大2倍，質(zhì)量是地球的36倍的行星，它表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的 A．6倍B．18倍C．4倍D．13.5倍 分析：在星體表面處，F(xiàn)引≈mg.所以，在地球表面處： 在某星球表面處： ∴ 即正確選項(xiàng)為C 學(xué)生自己總結(jié)：求某星球表面的重力加速度，一般采用某物體在星體表面受到的重力等于其萬有引力.一般采用比例計(jì)算法。 練習(xí)：金星的半徑是地球的0.95倍，質(zhì)量是地球的0.82倍，金星表面的重力加速度是多大？ 3．發(fā)現(xiàn)末知天體 用萬有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量是天文學(xué)上的重要應(yīng)用之一，一個(gè)科學(xué)的理論，不但要能說明已知事實(shí)，而且要能預(yù)言當(dāng)時(shí)不知道的事實(shí)，請同學(xué)們閱讀課本并思考：科學(xué)家是如何根據(jù)萬有引力定律發(fā)現(xiàn)海王星的？ 請同學(xué)們推導(dǎo)：已知中心天體的質(zhì)量及繞其運(yùn)動的行星的運(yùn)動情況，在太陽系中，行星繞太陽運(yùn)動的半徑r為： 根據(jù)F萬有引力=F向=,而F萬有引力=,兩式聯(lián)立得： 在18世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的第七個(gè)行星──天王星的運(yùn)動軌道，總是同根據(jù)萬有引力定律計(jì)算出來的有一定偏離。當(dāng)時(shí)有人預(yù)測，肯定在其軌道外還有一顆未發(fā)現(xiàn)的新星。后來，亞當(dāng)斯和勒維列在預(yù)言位置的附近找到了這顆新星。后來，科學(xué)家利用這一原理還發(fā)現(xiàn)了許多行星的衛(wèi)星，由此可見，萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，有極為重要的意義。 海王星和冥王星的發(fā)現(xiàn)，顯示了萬有引力定律對研究天體運(yùn)動的重要意義，同時(shí)證明了萬有引力定律的正確性。 三例題分析 例1．木星的一個(gè)衛(wèi)星運(yùn)行一周需要時(shí)間1.5×104s，其軌道半徑為9.2×107m，求木星的質(zhì)量為多少千克？ 解：木星對衛(wèi)星的萬有引力提供衛(wèi)星公轉(zhuǎn)的向心力： ，例2．地球繞太陽公轉(zhuǎn)，軌道半徑為R，周期為T。月球繞地球運(yùn)行軌道半徑為r，周期為t，則太陽與地球質(zhì)量之比為多少？ 解：⑴地球繞太陽公轉(zhuǎn)，太陽對地球的引力提供向心力 則，得： �、圃虑蚶@地球公轉(zhuǎn)，地球?qū)υ虑虻囊μ峁┫蛐牧?/p> 則,得： �、翘柵c地球的質(zhì)量之比 例3．一探空箭進(jìn)入繞太陽的近乎圓形的軌道運(yùn)行，軌道半徑是地球繞太陽公轉(zhuǎn)半徑的9倍，則探空火箭使太陽公轉(zhuǎn)周期為多少年？ 解：方法一：設(shè)火箭質(zhì)量為m1，軌道半徑R，太陽質(zhì)量為M，地球質(zhì)量為m2，軌道半徑為r。 ⑴火箭繞太陽公轉(zhuǎn)，則 得：………………① ⑵地球繞太陽公轉(zhuǎn)，則 得：………………② ∴∴火箭的公轉(zhuǎn)周期為27年。 方法二：要題可直接采用開普勒第三定律求解，更為方便。 四鞏固練習(xí) 1．將一物體掛在一彈簧秤上，在地球表面某處伸長30mm,而在月球表面某處伸長5mm.如果在地球表面該處的重力加速度為9.84m/s2,那么月球表面測量處相應(yīng)的重力加速度為 A．1.64m/s2B．3.28m/s2 C．4.92m/s2D．6.56m/s2 2．地球是一個(gè)不規(guī)則的橢球，它的極半徑為6357km，赤道半徑為6378km，物體在兩極所受的引力與在赤道所受的引力之比為 參考答案： 1．A2．1.0066 五小結(jié)（用投影片出示） 這節(jié)課我們主要掌握的知識點(diǎn)是： 1．萬有引力定律在天文學(xué)中的應(yīng)用，一般有兩條思路： (1)F萬有引力=環(huán)繞體所需的向心力 (2)地面（或某星球表面）的物體的重力=F萬有引力。 2．了解萬有引力定律在天文學(xué)中具有的重要意義。 五作業(yè) 【高中物理教案】相關(guān)文章： 高中物理教案03-05 高中物理教案《功率》08-24 高中物理教案范文11-02 高中物理教案優(yōu)秀09-26 高中物理教案精選15篇12-16 高中物理教案(15篇)02-15 高中必修一物理教案02-14 高中物理教案表格模板01-28 高中物理教案15篇11-08 高中物理教案設(shè)計(jì)11-08高中物理教案12
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