写好教案是为了带给学生们一个美好的教学感受,教案在起草的过程中,老师需要注意与时俱进,以下是范文社小编精心为您推荐的高中必修一物理教案7篇,供大家参考。
高中必修一物理教案篇1
教学目标
1、知识与技能
(1)知道平抛运动的特点是初速度方向水平,只有竖直方向受重力作用,运动轨迹是抛物线;
(2)知道平抛运动形成的条件;
(3)理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g;
(4)会用平抛运动规律解答有关问题。
2、过程与方法
(1)在知识教学中应同时进行科学研究过程教育,本节课以研究平抛物体运动规律为中心所展开的课堂教学,应突出一条研究物理科学的一般思想方法的主线:
观察现象→初步分析→猜测实验研究→得出规律→重复实验→鉴别结论→追求统一。
(2)利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动,渗透物理学“化曲为直”“化繁为简”的方法及“等效代换”正交分解”的思想方法;
(3)在实验教学中,进行控制的思想方法的教育:从实验的设计、装置、操作到数据处理,所有环节都应进行多方面实验思想的教育,“实验的精髓在于控制”的思想,在乎抛物体实验中非常突出。如装置中斜槽末端应保持水平的控制;木板要竖直放置的控制;操作上强调小球每次都从斜槽同一高度处由静止开始释放的控制;在测量小球位置时对实验误差的控制等。
3、情感、态度与价值观
(1)通过重复多次实验,进行共性分析、归纳分类,达到鉴别结论的教育目的,同时还能进行理论联系实际的教育。
(2)在理解平抛物体运动规律是受恒力的匀变速曲线运动时应注意到“力与物体运动的关系”。这方面的问题,我国东汉的王充(公元27~97年)历尽心血三十年写成《论衡》一书,全书三十卷八十五篇约三十万字,已有精辟论述,以此渗透爱国主义教育和刻苦学习、勤奋工作精神的美德教育。
教学重难点
1、教学重点:平抛运动的特点和规律;学习和借鉴本节课的研究方法。
2、教学难点:平抛运动的规律。
教学工具
多媒体、板书
教学过程
一、实验目的
1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹.
2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线.
3.根据平抛运动的轨迹求其初速度.
二、实验原理
1.利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹.
2.建立坐标系,如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具有y=ax2的形式(a是一个常量),则轨迹是一条抛物线.
三、实验器材
斜槽、小球、方木板、铁架台、坐标纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺.
四、实验步骤
1.安装调平
将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,其末端伸出桌面外,轨道末端切线水平,如图所示.
2.建坐标系
用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近,把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心在木板上的投影点o,o点即为坐标原点,用重垂线画出过坐标原点的竖直线,作为y轴,画出水平向右的x轴.
3.确定球的位置
将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值,然后让小球由同一位置自由滚下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点.用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置.
4.描点得轨迹
取下坐标纸,将坐标纸上记下的一系列点,用平滑曲线连起来,即得到小球平抛运动轨迹.
五、数据处理
1.计算初速度
在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点——a、b、c、d、e、f,用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x,y),并记录在下面的表格中,已知g值,利用公式y=2(1)gt2和x=v0t,求出小球做平抛运动的初速度v0,最后算出v0的平均值.
2.验证轨迹是抛物线
抛物线的数学表达式为y=ax2,将某点(如b点)的坐标x、y代入上式求出常数a,再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立,若等式对各点的坐标近似都成立,则说明所描绘的曲线为抛物线.
六、误差分析
1.斜槽末端没有调水平,小球离开斜槽后不做平抛运动.
2.确定小球运动的位置时不准确.
3.量取轨迹上各点坐标时不准确.
七、注意事项
1.实验中必须调整斜槽末端的切线水平(检验是否水平的方法是:将小球放在斜槽末端水平部分,将其向两边各轻轻拨动一次,看其是否会加速或减速运动).
2.方木板必须处于竖直平面内,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直.
3.小球每次必须从斜槽上同一位置滚下.
4.坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在木板上的投影点.
5.小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜.
6.在轨迹上选取离坐标原点o点较远的一些点来计算初速度.
八.典例剖析
1. 实验器材、实验操作
例1、
(1)在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是________.
a.游标卡尺b.秒表c.坐标纸d.天平e.弹簧测力计f.重垂线
(2)实验中,下列说法正确的是()
a.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
b.斜槽轨道必须光滑
c.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
d.斜槽轨道末端可以不水平
?答案】(1)c、f(2)a、c
2. 实验数据的处理
例2. 在研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长l=1.25 cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度v0=______(用l、g表示),其值是______.(g取9.8 m/s2)
3. 实验创新设计
例3. 请你由平抛运动原理设计测量弹射器射出弹丸的初速度的实验方法,提供的实验器材:弹射器(含弹丸,见图),铁架台(带有夹具),刻度尺.
(1)画出实验示意图.
(2)在安装弹射器时应注意_________________________.
(3)实验中需要测量的量有(并在示意图中用字母标出)
_________________________________________________.
(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中采取的方法是________________________________.
(5)初速度的计算公式:___________________________.
?答案】
(1)由平抛运动的实验原理,可知使弹丸做平抛运动,通过测量下落高度可求出运动时间,再测出水平位移可求出其做平抛运动的初速度,故实验示意图如图所示.
(2)为保证弹丸初速度沿水平方向,弹射器必须保持水平.
(3)应测出弹丸下落的高度y和水平射程x,如图所示.
(4)在不改变高度y的条件下进行多次实验测量水平射程x,然后求水平射程x的平均值,以减小误差.
课后小结
本节课主要内容包括:
1.研究平抛运动在竖直方向是自由落体运动;
2.研究平抛运动在水平方向是匀速直线运动;
3.设计实验获得平抛运动的轨迹.
4.实验的原理、器材、步骤和注意事项
5.对学生的实际操作进行点评
板书
第三节 探究平抛运动的规律
1、抛体运动
(1)条件:具有一定的初速度;忽略空气阻力;只受重力的作用
(2)初速度为水平方向的抛体运动叫做平抛运动。
2、竖直方向的运动规律
(1)受力情况:只受重力作用
(2)初速度情况:无
(3)结论:平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。
3、水平方向的运动规律
(1)受力情况:不受力
(2)初速度情况:有
(3)结论:平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动。
高中必修一物理教案篇2
学习目标:
1.知道滑动摩擦产生的条件,会正确判断滑动摩擦力的方向。
2.会用公式f=μfn计算滑动摩擦力的大小,知道影响动摩擦因数的大小因素。
3.知道静摩擦力的产生条件,能判断静摩擦力的有无以及大小和方向。
4.理解静摩擦力。能根据二力平衡条件确定静摩擦力的大小。
学习重点:
1.滑动摩擦力产生的条件及规律,并会用f摩=μfn解决具体问题。
2.静摩擦力产生的条件及规律,正确理解静摩擦力的概念。
学习难点:
1.正压力fn的确定。
2.静摩擦力的有无、大小的判定。
主要内容:
一、摩擦力
一个物体在另一个物体上滑动时,或者在另一个物体上有滑动的趋势时我们会感到它们之间有相互阻碍的作用,这就是摩擦,这种情况下产生力我们就称为摩擦力。固体、液体、气体的接触面上都会有摩擦作用。
二、滑动摩擦力
1.产生:一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生相对滑动时,另一个物体阻碍它相对滑动的力称为滑动摩擦力。
2.产生条件:相互接触、相互挤压、相对运动、表面粗糙。
①两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生。
摩擦力与弹力一样属接触作用力,但两个物体直接接触并不挤压就不会出现摩擦力。挤压的效果是有压力产生。压力就是一个物体对另一个物体表面的垂直作用力,也叫正压力,压力属弹力,可依上一节有关弹力的知识判断有无压力产生。
②接触面粗糙。当一个物体沿另一物体表面滑动时,接触面粗糙,各凹凸不平的部分互相啮合,形成阻碍相对运动的力,即为摩擦力。凡题中写明“接触面光滑”、“光滑小球”等,统统不考虑摩擦力(“光滑”是一个理想化模型)。
③接触面上发生相对运动。
特别注意:“相对运动”与“物体运动”不是同一概念,“相对运动”是指受力物体相对于施力物体(以施力物体为参照物)的位置发生了改变;而“物体的运动”一般指物体相对地面的位置发生了改变。
3.方向:总与接触面相切,且与相对运动方向相反。
这里的“相对”是指相互接触发生摩擦的物体,而不是相对别的物体。滑动摩擦力的方向跟物体的相对运动的方向相反,但并非一定与物体的运动方向相反。
4.大小:与压力成正比f=μfn
①压力fn与重力g是两种不同性质的力,它们在大小上可以相等,也可以不等,也可以毫无关系,用力将物块压在竖直墙上且让物块沿墙面下滑,物块与墙面间的压力就与物块重力无关,不要一提到压力,就联想到放在水平地面上的物体,认为物体对支承面的压力的大小一定等于物体的重力。
②μ是比例常数,称为动摩擦因数,没有单位,只有大小,数值与相互接触的______、接触面的______程度有关。在通常情况下,μ
③计算公式表明:滑动摩擦力f的大小只由μ和fn共同决定,跟物体的运动情况、接触面的大小等无关。
5.滑动摩擦力的作用点:在两个物体的接触面上的受力物体上。
问题:1.相对运动和运动有什么区别?请举例说明。
2.压力fn的值一定等于物体的重力吗?请举例说明。
3.滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积有关吗?
4.滑动摩擦力的大小跟物体间相对运动的速度有关吗?
三、静摩擦力
1.产生:两个物体满足产生摩擦力的条件,有相对运动趋势时,物体间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力。
2.产生条件:
①两物体直接接触、相互挤压有弹力产生;
②接触面粗糙;
③两物体保持相对静止但有相对运动趋势。
所谓“相对运动趋势”,就是说假设没有静摩擦力的存在,物体间就会发生相对运动。比如物体静止在斜面上就是由于有静摩擦力存在;如果接触面光滑.没有静摩擦力,则由于重力的作用,物体会沿斜面下滑。
高中必修一物理教案篇3
教学目标
?教学目标】
1.知道曲线运动是一种变速运动,它在某点的瞬时速度方向在曲线这一点的切线上。
2.理解物体做曲线运动的条件是所受合外力与初速度不在同一直线上。
3.培养学生观察实验和分析推理的能力。
4.激发学生学习兴趣,培养学生探究物理问题的习惯。
教学重难点
?重点难点】
1.重点:曲线运动的速度方向;物体做曲线运动的条件。
2.难点:物体做曲线运动的条件。
教学过程
?教学过程】
复习提问
前边几章我们研究了直线运动,同学们思考以下两个问题:
1. 什么是直线运动?
2. 物体做直线运动的条件是什么?在实际生活中,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。
新课学习
展示图片: 卫星绕地球的运动人造地球 转弯的火车
这几幅图中物体的运动轨迹有何特点?
( 轨迹是曲线)
请大家举出一些生活中的曲线运动的例子
一、曲线运动的速度方向:
1思考:曲线运动与直线运动除了运动轨迹不同,还有什么区别?2.观察课本p32图6.1-1和图6.1-2
思考:砂轮打磨下来的炽热微粒。飞出去的链球,它们沿着什么方向?
3.讨论或猜测,曲线运动的速度方向应该怎样?
4.是不是象我们大家猜测的这样呢?让我们来看一个演示实验:教师演示课本p32演示实验验证学生的猜测,从而得到结论:
曲线运动速度的方向 :切线方向
5.什么是曲线的切线呢?
结合课本p33图6.1-4阅读课本p33前两段加深曲线的切线的理解。
6.阅读课本p33第四段,试分析推理曲线运动是匀速运动还是变速运动?
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________。
二、物体做曲线运动的条件:
1.提出问题:既然曲线运动是变速运动,那么由
可知具有加速度,又由 可知受力不为零,那到底有什么样的特点呢?
2.实验探究
器材:光滑玻璃板 小钢球 磁铁
演示:小钢球在水平玻璃板上做匀速直线运动。
问题:给你一磁铁,如何使小钢球①加速仍做直线运动。②减速仍做直线运动。③做曲线运动。制定你的实验方案。
实验验证:请两名同学利用他们的方案来进行验证。演示给全体学生。
分析论证:
直线加速: 的方向与 的方向相同
②直线减速: 的方向与 的方向相反
③曲线运动: 的方向与 成一夹角
结论:当物体所受的合力的方向与它的速度方向在同一直线时,物体做直线运动;当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动
3.物体做曲线运动的条件:当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时4.实践应用:
飞机扔炸弹,分析为什么炸弹做曲线运动?
讨论题:结合本节所学与前面知识体系来分类归纳力和运动的关系。
三、小结
同学们根据自身特点,各自进行。曲线运动是轨迹为 的运动.
一、曲线运动的速度方向
1.曲线运动的方向是 的
2.质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是在曲线上这一点的
3.曲线运动一定是 运动
二、物体做曲线运动的条件:
运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向 上 。
课后习题
课堂练习
1.关于曲线运动,下列判断正确的是()
a.曲线运动的速度大小可能不变
b.曲线运动的速度方向可能不变
c.曲线运动的速度可能不变
d.曲线运动可能是匀变速运动
2.关于曲线运动的条件,以下说法正确的是()
a.物体受变力作用才可能做曲线运动
b.物体受恒力作用也可能做曲线运动
c.物体所受合力为零不可能做曲线运动
d.物体只要受到合外力就一定做曲线运动
3某物体受同一平面内的几个力作用而做匀速直线运动,从某时刻起撤去其中一个力,而其它力不变,则该物体( )
a、一定做匀加速直线运动
b、一定做匀减速直线运动
c、其轨迹可能是曲线
d、其轨迹不可能是直线
4.关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是()
a.它所受的合力一定不为零
b.有可能处于平衡状态
c.速度方向一定时刻改变
d.受的合外力方向有可能与速度方向在同一条直线上
参考答案:1.ad2.bc3.c4.ac
高中必修一物理教案篇4
一、教材分析
(一)、教材的地位和作用
本节是人教社物理选修3-1第一章第4、5节的内容,本节处在电场强度之后,位于静电现象前,起到承上启下的作用。教材从电场对电荷做功的角度出发,推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关。利用定义法给出电势的定义,并通过电势描述等势面,对学生能力的提高和对知识的迁移、灵活运用给予了思维上的指导作用。
(二)、学情分析
学生已学习了电荷及库仑定律、电场强度的知识,对本节的学习已具备基础知识,但不够深入,仍需要通过本节的学习进一步培养和提高。
(三)、教学内容
本节课为第一课时,主要内容为概念的引入和对其物理含义的理解。
二、教学目标分析
根据高中新课程总目标(进一步提高科学素养,满足全体学生的终身发展需求)的要求和理念(探究性、主体性、发展性、和谐性)、本节教材的特点(思想性、探究性、逻辑性、方法性和哲理性融会一体)和所教学生的学习基础(知识结构、思维结构和认知结构),本节课的教学目标为:
知识与技能目标:1、理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量,理解电势差与零点电势面位置的选取无关,熟练应用其概念及定义式uab?wab进行相关计q
算。明确电势差、电势、静电力的功、电势能的关系。2、理解电势是描述电场的物理量,知道电势与电势差的关系uab??a??b,电势与零势面的选取有关,知道电场中沿着电场线的方向电势的变化。
过程与方法目标:利用学生已经掌握的知识进行类比、概括,讲述新知识,培养学生对新知识的自学能力,以及抽象思维能力。通过与前面知识的结合,理解电势能与静电力做的功的关系,从而更好地了解电势差和电势的概念。
情感与价值观目标:尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题,增强科学探究的价值观。
三、重难点分析
为更好地完成教学目标,本课教学重点为:理解和掌握电势差、电势、等势面的概念及意义。在本节学习之前,学生已学习过其他力做功,如分子力做功使得分子势能发生变化,弹簧的弹力做功引起弹性势能的变化,因此本节教学的难点为把电势、电势面与前后知识区别、联系,并能用此解决相关问题。
四、教学与学法分析
(一)、学法指导
教学矛盾的主要方面是学生的学。学是中心,会学是目的,因此在教学中要不断指导学
生学习。现代教育更重视在教学过程中对学生的学法指导,物理教学是以实验为基础的,重在启发思维,教会方法。对于简谐运动丰富的感性认识,在教学中,收集一些简谐运动实例,巧用提问,评价激活学生的积极性,调动起课堂气氛,让学生在轻松,自主,讨论的学习环境下完成学习任务。最后让学生自由发言,举出生活中一些简谐运动,做到从实践到理论,再从理论到实践。
(二)、教法分析
本节课设计的指导思想是:现代认知心理学—建构主义学习理论。
建构主义学习理论认为:应把学习看成是学生主动的建构活动,学生应与一定的知识背景即情景相联系,在实际情况下学习,可以使学生利用已有知识与经验同化和索引出当前要学习的新知识,这样获取的知识,不但便于保持,而且易于迁移到陌生的问题情境中。
本节课采用“诱思引探教学法”。使用投影仪,形象、直观的展示教学内容,引导学生发现简谐运动的规律及描述方式,把分析问题的机会留给学生。
五、教学过程
本节课的教学设计充分体现以学生发展为本,培养学生的观察、概括和探究能力,遵循学生的认知规律,体现理论联系实际、循序渐进和因材施教的教学原则,通过问题情境的创设,激发兴趣,是学生在问题解决的探索过程中,由学会走向会学,由被动答题走向主动探究。
1、知识回顾。首先展示图片,电场对放入其中的电荷有力的作用,此导体内部电荷同样有
力的作用,此力可以做功,所以电场也有能的性质。
电势、电势差的概念比较抽象,在讲解时可以通过引入重力场的有关概念进行类比,以增强知识的可感知性,有助于学生理解。因此接下来,复习有关功的知识以及重力做功和重力势能的关系。功的量度:w?fscos?;重力做功只与位置有关,与经过的路径无关;重力做功与势能的关系:wg??ep;重力势能是相对的,有零势能面。
进一步引导学生扩展思维,回顾所学知识,对新知识产生兴趣。例如,我们还研究过其它力做功,如分子力做功使得分子势能发生变化,弹簧的弹力做功引起弹性势能的变化,那么电场力做功的情形又是怎样的呢。
2、引入新课。
指出上图:在某一点电荷+q形成的电场中,将同一电荷放入电场的不同位置a、b两点,所受到的电场力是不同的,这是因为a、b两点的电场强度不同,为了研究问题的方便,以匀强电场为例,匀强电场中,电荷从a点移动到b点,电场力的大小f?
eq为恒力,则电
场力做功大小为:w?eqscos?。在这里,w
类似如重力做功w
因此,将w?escos?是一个与电荷本身无关的量,?hcos?,也是与物体本身无关的物理量,只与重力场本身性质有关。这一比值叫a、b两点间的电势差,用uab来表示。
继续联系重力势能提出问题:物体在重力作用下移动的高度差越大,重力势能的变化也越大,高度差即高度的差值,电势差也就是电势的差值,那么如何定义电场中各点的电势?给一分钟同学思考后,引导学生阅读教材定义,uab?wab,若将b点的电势定义为零电q
势点,则a点的电势等于单位正电荷由a点移动到b点——零电势点时所做的功。因此,老师强调,电势通常用?表示,电场中某一点的电势,等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功。
3、强化和延伸知识点。
引导学生思考,指出电势差与零点电势的选取无关,但电势是相对零点电势而言的,与零点电势的选取有关。然后课堂给出几分钟时间,由学生独立完成一道例题:设电场中ab
2两点的电势差u?2.0?10v,带电粒子的电量q?1.2?10?8c,把q从a点移动到b点,
电场力做了多少功?是正功还是负功?设ua?ub。
4、知识小结。(1)、电场中两点间的电势差,类似重力场中两点的高度差,电势差uab?wab,q
u与w、q无关。(2)、电场中某一点的电势?,等于单位正电荷由该点移动到参考点时电场力所做的功,并且注意电势的大小与参考点的选取无关。(3)、ub?b??,a?a
沿着电场线的方向,电势越来越低。
5、布置作业。布置课后习题,要求学生课后独立完成。
高中必修一物理教案篇5
1. 曲线运动
轨迹是曲线的运动叫曲线运动,对曲线运动的了解,先应知道三个基本点:
(1) 曲线运动的速度方向时刻在改变,它是一个变速运动。
(2) 做曲线运动的质点在轨迹上某一点(或某一时刻)的瞬时速度的方向,就在曲线这一点切线方向上。
对此除可通过实验观察外,还可用到在瞬时速度中讲到的“无限分割逐渐逼近”的思想方法。如下左图所示,运动质点做曲线运动在时间t内从a到b,这段时间内平均速度的方向就是割线ab的方向,如果t取得越小,平均速度的方向便依次变为割线ac、ad。。。。的方向逐渐逼近a处切线方向,当t=0时,这极短时间内的平均速度即为a点的瞬时速度va,它的方向在过a点的切线方向上。
(3) 做曲线运动有一定条件,这就是运动物体所受合外力 f与它的速度v夹成一定的角度,如上右图所示,只有这样,才可能出现垂直于速度v的合外力的一个分力,这个分力不能改变v的大小,但它改变v的方向,从而使物体做曲线运动。
2. 运动的合成和分解
(1) 运动的合成首先是一个实际问题,例如轮船渡河的运动就是由两个运动组合成的,另外,运动的合成和分解是一种研究复杂运动的基本方法――将复杂运动分解为两个方向上的直线运动,而这两个直线运动的规律又是我们所熟悉的,从而我们通过运动合成求得复杂运动的情况。
(2) 运动合成的目的是掌握运动,即了解运动各有关物理量的细节,所以运动的合成在实际问题中体现为位移、速度、加速度等基本物理量的合成。由于这三个基本量都是 矢量,它们的运算服从矢量运算法则,故在一般情况下,运动的合成和分解都服从平行四边形定则,当分运动都在同一直线上时,在选定一个正方向后,矢量运算可 简化为代数运算。
(3)运动的合成要注意同一性和同时性。只有同一个物体的两个分运动才能合成。此时,以两个分运动要研究的同一种矢量(如都是速度)作邻边画出的平行四边形,夹在 其中的对角线表示真实意义上的合运动(即合速度),不同物体的运动由平行四边形定则得到的“合运动”没有物理意义。只有同时进行的两个运动才能合成,分运 动和合运动同时发生,同时结束。
(4) 互成角度的两个匀速直线运动,它们的合运动也是匀速直线运动。但在其它情况中,两个互成角度的直线运动的合运动是不是直线运动,要具体情况具体分析,只有两个分运动合速度和合加速度在同一直线上时,合运动才是直线运动。
3.处理常见模型“有关绳和杆的速度分解”的思路
(1)选取合适的连结点(该点必须能明显地体现出参与了某个分运动).
(2)确定该点合速度方向(通常以物体的实际速度为合速度)且速度方向始终不变.
(3)确定该点合速度(实际速度)的实际运动效果从而依据平行四边形定则确定分速度方向.
(4)作出速度分解的示意图,寻找速度关系。
高中必修一物理教案篇6
教学准备
教学目标
知识与技能
1.知道时间和时刻的区别和联系.
2.理解位移的概念,了解路程与位移的区别.
3.知道标量和矢量,知道位移是矢量,时间、时刻和路程是标量.
4.能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移.
5.知道时刻与位置、时间与位移的对应关系.
过程与方法
1.围绕问题进行充分的讨论与交流,联系实际引出时间、时刻、位移、路程等,要使学生学会将抽象问题形象化的处理方法.
2.会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向
3.会用矢量表示和计算质点位移,用标量表示路程.
情感态度与价值观
1.通过时间位移的学习,要让学生了解生活与物理的关系,同时学会用科学的思维看待事实.
2.通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置,不同时间内的不同位移(或路程)的体验,领略物理方法的奥妙,体会科学的力量.
3.养成良好的思考表述习惯和科学的价值观.
4.从知识是相互关联、相互补充的思想中,培养同学们建立事物是相互联系的唯物主义观点.
教学重难点
教学重点
1.时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系
2.位移的概念以及它与路程的区别.
教学难点
1.帮助学生正确认识生活中的时间与时刻.
2.理解位移的概念,会用有向线段表示位移
教学工具
多媒体、板书
教学过程
一、时刻和时间间隔
1.基本知识
(1)时刻是指某一瞬间,时间间隔表示某一过程.
(2)在表示时间的数轴上,时刻用点来表示,时间用线段来表示.
(3)在国际单位制中,表示时间和时刻的单位是秒,它的符号是s.
2.思考判断
(1)时刻和时间间隔都是时间,没有本质区别.(×)
(2)飞机8点40分从上海起飞,10点05分降落到北京,分别指的是两个时间间隔.(×)
(3)10月25日23时33分在西昌成功将第16颗北斗导航卫星发射升空.25日23时33分,指的是时刻.(√)
探究交流
时间的常用单位有哪些?生活中、实验室中有哪些常用的计时仪器?
?提示】在国际单位制中,时间的单位是秒,常用单位有分钟、小时,还有年、月、日等.生活中用各种钟表来计时,实验室和运动场上常用停表来测量时间,若要比较精确地研究物体的运动情况,有时需要测量和记录很短的时间,学校的实验室中常用电磁打点计时器或电火花计时器来完成.
二、路程和位移
1.基本知识
(1)路程
物体运动轨迹的长度.
(2)位移
①物理意义:表示物体(质点)位置变化的物理量.
②定义:从初位置到末位置的一条有向线段.
③大小:初、末位置间有向线段的长度.
④方向:由初位置指向末位置.
2.思考判断
(1)路程的大小一定大于位移的大小.(×)
(2)物体运动时,路程相等,位移一定也相等.(×)
(3)列车里程表中标出的北京到天津122km,指的是列车从北京到天津的路程.(√)
探究交流
一个人从北京去重庆,可以乘火车,也可以乘飞机,还可以先乘火车到武汉,然后再乘轮船沿长江到重庆,如图所示,则他的运动轨迹、位置变动、走过的路程和他的位移是否相同?
?提示】他的运动轨迹不同,走过的路程不同;他的位置变动相同,位移相同.
三、矢量和标量
1.基本知识
(1)矢量
既有大小又有方向的物理量.如位移、力等.
(2)标量
只有大小、没有方向的物理量.如质量、时间、路程等.
(3)运算法则
两个标量的加减遵从算术加减法,而矢量则不同,后面将学习到.
2.思考判断
(1)负5m的位移比正3m的位移小.(×)
(2)李强向东行进5m,张伟向北行进也5m,他们的位移不同.(√)
(3)路程是标量,位移是矢量.(√)
探究交流
温度是标量还是矢量?+2℃和-5℃哪一个温度高?
?提示】温度是标量,其正、负表示相对大小,所以+2℃比-5℃温度高.
人教版高中物理必修一教案
高中必修一物理教案篇7
教学目标
知识与技能
1.了解人造卫星的有关知识,正确理解人造卫星做圆周运动时,各物理量之间的关系.
2.知道三个宇宙速度的含义,会推导第一宇宙速度.
过程与方法
通过用万有引力定律来推导第一宇宙速度,培养学生运用知识解决问题的能力.
情感、态度与价值观
1.通过介绍我国在卫星发射方面的情况,激发学生的爱国热情.
2.感知人类探索宇宙的梦想,促使学生树立献身科学的人生价值观.
教学重难点
教学重点
1.第一宇宙速度的意义和求法.
2.人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系.
教学难点
1.近地卫星、同步卫星的区别.
2.卫星的变轨问题.
教学工具
多媒体、板书
教学过程
一、宇宙航行
1.基本知识
(1)牛顿的“卫星设想”
如图所示,当物体的初速度足够大时,它将会围绕地球旋转而不再落回地面,成为一颗绕地球转动的人造卫星.
(2)原理
一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,向心力由地球对它的万有引力提供,
(3)宇宙速度
(4)梦想成真
1957年10月,苏联成功发射了第一颗人造卫星;
1969年7月,美国“阿波罗11号”登上月球;
10月15日,我国航天员杨利伟踏入太空.
2.思考判断
(1)绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10 km/s.(×)
(2)在地面上发射人造卫星的最小速度是7.9 km/s.(√)
(3)要发射一颗月球人造卫星,在地面的发射速度应大于16.7 km/s.(×)
探究交流
我国于10月发射的火星探测器“萤火一号”.试问这个探测器应大约以多大的速度从地球上发射
?提示】 火星探测器绕火星运动,脱离了地球的束缚,但没有挣脱太阳的束缚,因此它的发射速度应在第二宇宙速度与第三宇宙速度之间,即11.2 km/s
二、第一宇宙速度的理解与计算
?问题导思】
1.第一宇宙速度有哪些意义?
2.如何计算第一宇宙速度?
3.第一宇宙速度与环绕速度、发射速度有什么联系?
1.第一宇宙速度的定义
又叫环绕速度,是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所具有的速度,是人造地球卫星的最小发射速度,v=7.9 km/s.
2.第一宇宙速度的计算
设地球的质量为m,卫星的质量为m,卫星到地心的距离为r,卫星做匀速圆周运动的线速度为v:
3.第一宇宙速度的推广
由第一宇宙速度的两种表达式可以看出,第一宇宙速度之值由中心星体决定,可以说任何一颗行星都有自己的第一宇宙速度,都应以
式中g为万有引力常量,m为中心星球的质量,g为中心星球表面的重力加速度,r为中心星球的半径.
误区警示
第一宇宙速度是最小的发射速度.卫星离地面越高,卫星的发射速度越大,贴近地球表面的卫星(近地卫星)的发射速度最小,其运行速度即第一宇宙速度.
例:某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体,经时间t物体以速率v落回手中,已知该星球的半径为r,求这个星球上的第一宇宙速度.
方法总结:天体环绕速度的计算方法
对于任何天体,计算其环绕速度时,都是根据万有引力提供向心力的思路,卫星的轨道半径等于天体的半径,由牛顿第二定律列式计算.
1.如果知道天体的质量和半径,可直接列式计算.
2.如果不知道天体的质量和半径的具体大小,但知道该天体与地球的质量、半径关系,可分别列出天体与地球环绕速度的表达式,用比例法进行计算.
三、卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系
?问题导思】
1.卫星绕地球的运动通常认为是什么运动?
2.如何求v、ω、t、a与r的关系?
3.卫星的线速度与卫星的发射速度相同吗?
为了研究问题的方便,通常认为卫星绕地球做匀速圆周运动,向心力由万有引力提供.
卫星的线速度v、角速度ω、周期t与轨道半径r的关系与推导如下:
由上表可以看出:卫星离地面高度越高,其线速度越小,角速度越小,周期越大,向心加速度越小.
误区警示
1.在处理卫星的v、ω、t与半径r的关系问题时,常用公式“gr2=gm”来替换出地球的质量m会使问题解决起来更方便.
2.人造地球卫星发射得越高,需要的发射速度越大,但卫星最后稳定在绕地球运动的圆形轨道上时的速度越小.
例:如图所示为在同一轨道平面上的几颗人造地球卫星a、b、c,下列说法正确的是( )
a.根据v=,可知三颗卫星的线速度va
b.根据万有引力定律,可知三颗卫星受到的万有引力fa>fb>fc
c.三颗卫星的向心加速度aa>ab>ac
d.三颗卫星运行的角速度ωa
?答案】 c
四、卫星轨道与同步卫星
?问题导思】
1.人造地球卫星的轨道有什么特点?
2.人造地球卫星的轨道圆心一定是地心吗?
3.地球同步卫星有哪些特点?
1.人造地球卫星的轨道
人造卫星的轨道可以是椭圆轨道,也可以是圆轨道.
(1)椭圆轨道:地心位于椭圆的一个焦点上.
(2)圆轨道:卫星绕地球做匀速圆周运动,卫星所需的向心力由万有引力提供,由于万有引力指向地心,所以卫星的轨道圆心必然是地心,即卫星在以地心为圆心的轨道平面内绕地球做匀速圆周运动.
总之,地球卫星的轨道平面可以与赤道平面成任意角度,但轨道平面一定过地心.当轨道平面与赤道平面重合时,称为赤道轨道;当轨道平面与赤道平面垂直时,即通过极点,称为极地轨道,如图所示.
2.地球同步卫星
(1)定义:相对于地面静止的卫星,又叫静止卫星.
(2)六个“一定”.
①同步卫星的运行方向与地球自转方向一致.
②同步卫星的运转周期与地球自转周期相同,t=24 h.
③同步卫星的运行角速度等于地球自转的角速度.
④同步卫星的轨道平面均在赤道平面上,即所有的同步卫星都在赤道的正上方.
⑤同步卫星的高度固定不变.
特别提醒
由于卫星在轨道上运动时,它受到的万有引力全部提供给了向心力,产生了向心加速度,因此卫星及卫星上的任何物体都处于完全失重状态.
例:已知某行星的半径为r,以第一宇宙速度运行的卫星绕行星运动的周期为t,该行星上发射的同步卫星的运行速度为v,求同步卫星距行星表面高度为多少.
规律总结:同步卫星、近地卫星和赤道上随地球自转物体的比较
1.近地卫星是轨道半径近似等于地球半径的卫星,卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供.同步卫星是在赤道平面内,定点在某一特定高度的卫星,其做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供.在赤道上随地球自转做匀速圆周运动的物体是地球的一部分,它不是地球的卫星,充当向心力的是物体所受的万有引力与重力之差.
2.近地卫星与同步卫星的共同点是卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供;同步卫星与赤道上随地球自转的物体的共同点是具有相同的角速度.当比较近地卫星和赤道上物体的运动规律时,往往借助同步卫星这一纽带,这样会使问题迎刃而解.
五、卫星、飞船的变轨问题
例:如图所示,某次发射同步卫星的过程如下:先将卫星发射至近地圆轨道1,然后再次点火进入椭圆形的过渡轨道2,最后将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于q点,2、3相切于p点,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是( )
a.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
b.卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
c.卫星在轨道1上经过q点时的加速度大于它在轨道2上经过q点时的加速度
d.卫星在轨道2上经过p点时的加速度等于它在轨道3上经过p点时的加速度
?答案】 d
规律总结:卫星变轨问题的处理技巧
1.当卫星绕天体做匀速圆周运动时,万有引力提供向心力,由
由此可见轨道半径r越大,线速度v越小.当由于某原因速度v突然改变时,若速度v突然减小,
卫星将做近心运动,轨迹为椭圆;若速度v突然增大,则
卫星将做离心运动,轨迹变为椭圆,此时可用开普勒第三定律分析其运动.
2.卫星到达椭圆轨道与圆轨道的切点时,卫星受到的万有引力相同,所以加速度也相同.