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{year}高一物理教学教案

发表时间:2024-10-09

2024高一物理教学教案(经典十一篇)。

作为一名教师,很有必要精心设计一份教案,教案是备课向课堂教学转化的关节点。那么什么样的教案才是好的呢?以下是小编收集整理的高一物理教案(通用11篇),希望对大家有所帮助。

2024高一物理教学教案 篇1

一、内容分析

1、内容与地位

在共同必修模块物理1的内容标准中涉及本节的内容有“通过对质点的认识,了解物理学研究中物理模型的特点,体会物理模型在探索自然规律中的作用。”和“理解位移、…”等。由于质点是高中物理的入门知识,因此不仅要求学生认识质点,而且更重要的是让学生通过对质点的学习了解物理学研究中物理模型的特点,体会物理模型在探索自然规律中的作用;位移是物体位置的变化,是运动学中的一个基本物理量,是后续学习速度、功等概念的基础。为此,在过程中要创设问题情境,让学生在解决问题的过程中,经历从物理现象中抽象出质点这一物理模型的过程,从而真正理解质点及其研究方法。要通过问题阐述引入位移的必要性、位移与路程的区别、位移与位置的联系,让学生真正理解位移的概念。

2、教学目标

(1)理解质点的概念,知道它是一种科学的抽象;认识在哪些情况下,可以把物体看成质点,知道这种科学抽象是一种普遍的研究方法。

(2)理解位移的概念,知道它是表示质点位置变化的物理量,知道它是矢量,可以用有向线段来表示;知道位移的公式表示法;知道位移和路程的区别;理解位移——时间图象的意义。

(3)通过经历从物理现象中抽象出质点模型的过程,了解物理学研究中物理模型的特点,体会物理模型在探索自然规律中的作用。

(4)通过对位移和位移——时间图象的学习,体会数学在研究物理问题中的重要性。

(5)通过同学之间的交流讨论,感受合作学习的快乐;通过对新知识的研究,激发探索未知世界的乐趣。

3、教学重点、难点:

质点的概念、理想化模型的方法、位移的概念和表述是本节课的教学重点,对在哪些情况下可以把物体看成质点是本节课教学的难点。

二、案例设计

(一)位移的教学

1、位移概念的引入

教师在引导学生简要复习位置概念之后指出,要研究如何描述物体的运动我们就必须来研究如何描述物体位置的变化。为简单起见,要先研究如何描述一个点的位置变化。

教师在引导学生复习路程概念之后,通过对实例的讨论说明路程不能描述物体位置的变化,路程与位置变化属于两个不同的概念,为了描述物体位置的变化必须引入一个新的物理量,这个物理量就叫做位移,位移即是物体位置的变化,通常用符号S来表示。位移的大小等于起点至终点的直线距离,位移的方向从起点指向终点。

2、位移的表述

(1)文字表述

教师:(用PPT幻灯片打出)有一点P在水平面上沿直线先向东后向西运动,在该直线上建有由西向东的一维坐标系,若测得在各个时刻点P的位置坐标如下表所示,你能求出点P在3秒内、第3秒内、6秒内和第6秒内的位移和路程吗,若能求,请求出其结果;若不能求,请说明理由。把你思考的结果与学习小组的同学进行交流讨论。

在学生对上述问题进行分析、思考、讨论之后,教师请学生汇报讨论结果。

该问题的正确结果是:点P在3秒内的位移是15m向东、路程无法确定,因为点P在2—4秒之间的某时刻返回,开始返回的时刻和位置我们不知道;第3秒内的位移是4m向东、路程无法确定;6秒内的位移是2m向西、路程无法确定;第6秒内的位移是11m向西、路程是11m。

预测:学生对该问题的思考最可能出现的错误是:A.对运动过程可能发生的情况没有进行全面细致的分析,想当然的以为是第3秒末返回,从而导致对路程的判断错误;B.对位移、路程是与具体的时间段对应的认识模糊,把3秒内和第3秒内的位移或6秒内和第6秒内的位移混为一谈;C.没有指出位移的方向。

因此,在学生汇报讨论结果的过程中,教师应引导学生根据问题所给出的信息,在坐标轴上画出点P的运动过程的示意图,对点P的运动过程进行全面细致的分析,强调位移的方向性和位移、路程与所给时间段的对应性,强调位移与路程的区别和联系。

(2)公式表述

教师引导学生从位移是物体的位置变化和位置可以用坐标表示出发,启发学生写出当物体在一直线上运动时,它的位移s的表达式s= x2-x1,并用上述所讨论的例子来验证该式的正确性,强调s的计算结果中的正、负号的物理意义,加深对位移的理解。

3、矢量和标量

教师向学生简介标量、矢量的概念

4、位移——时间图象

教师向学生说明:可以把位置看成是一种特殊的位移,即物体相对于坐标原点的位移,它的起点在坐标原点,终点在该时刻物体所在的位置,在具体情境中要注意区分。

教师向学生指出:我们可以有多种方法来表述一个物理量随另一个物理量的变化情况,如上述问题中我们用列表的方法表述了点P的位置随时间的变化情况;在上述问题中,如果我们以时间t为横坐标,以位置s为纵坐标,根据表格中的数据描点作图(教师用PPT打出S—t图),我们可以得到表述点P的位置随时间的变化情况的另一种方法——图象法,我们把这个图象称为位移——时间图象,显然这里的位移——即纵坐标s是指点P相对于坐标原点的位移,从图中可以形象的看出,在点P各时间段内的位移,如……;用图象法描述物理现象及其规律,形象直观,它是物理学中研究问题的一种常用的方法,在后续课程的学习中,将会接触到更多的图象知识。

(二)、质点的教学

1、质点概念的抽象过程

教师:上面我们已经知道如何描述一个点的位置变化,而实际物体都是有一定的大小、形状的,那么我们该如何研究一个实际物体的运动问题呢?通过对下面一系列问题的思考,看看能否给我们一些启示。

教师用PPT打出如下问题让学生思考并按学习小组讨论:

问题1、一列长度为L1的火车以速度V做匀速直线运动,求(1)它在时间t内所发生的位移;(2)它经过一长为L2的桥时所需要的时间。

问题2、如图1所示,一半径为r的园盘,其圆心在半径为R的圆周上运动,AB为园盘上的一条直径,在运动过程中方向保持不变,在从t1时刻到t2时刻这段时间内,园盘的圆心绕O点运动了1/4圆周,求在这段时间内,A、B和园盘心三点的位移大小和方向。

问题3、在上题中,如果在园盘的圆心绕O点运动了1/4圆周的同时,园盘自转了90°(如图2所示),求在这段时间内,A、B和园盘心三点的位移大小,已知r=1m,R=2m。

问题4、在第3题中,若已知r=1m,R=2000m,其他条件相同,再求在这段时间内,A、B 和园盘心三点的位移大小。)

教师让学生汇报对上述问题的思考结果,并肯定学生的回答,同时把正确的结果写在各个问题后面用PPT打出。

预测:通过对上述问题的思考可以让学生感受到:在研究实际物体的运动时,有时需要考虑其大小和形状,在这种情况下描述一个实际物体的运动往往比描述一个点的运动要复杂得多;有时尽管物体的大小形状给物体上不同的点的运动带来差异,但这种差异对所研究的问题影响不大,完全可以忽略不计(如上述第4题的情况)

教师:如果把在上述第4题的题目改为:园盘的圆心绕O点运动了1/6圆周的同时,园盘自转了90°(如图3所示),其他条件不变,你如何以最快的速度估算出A点的位移呢?

预测:学生将从上述第4题的结果中受到启发,去计算园盘心的位移,以此作为A点位移的估计值,从而避开了繁难的计算,感受到了把园盘当作一个有质量的点来研究的这种方法的简洁。

教师在学生汇报出正确的做法和结果后,指出把实际物体当作一个有质量的点来研究,这是物理学中的一种重要的研究方法;再引导学生定性评估出该结果与实际情况的差异很小,从而使学生理解这种研究方法之所以具有重要意义是因为它具有如下特点:它抓住了影响问题的主要因素,忽略了一些无关的或者次要的因素,不仅使研究的问题简化,而且所研究的结果比较接近真实情况。

教师引导学生抽象出质点概念,让学生理解它是一种科学的抽象和理想化的模型以及这种理想化模型的特点。

2、对实际物体能否看成质点的研究

教师进一步提问:既然把物体看成质点能简化对问题的研究,那么在什么情况下可以把物体看成质点呢?让学生通过反思上述问题和学生之间的相互交流获得如下结论:

当物体的大小、形状对所研究的问题没有影响(如第1题中第(1)小题、第2题的情况)或影响很小(如第4题的情况)时,完全可以不考虑物体的大小和形状,而把物体看成质点。

教师肯定学生的回答后强调指出:一个物体能不能看做质点,需要根据具体的问题来定。判断的基本思路是物体的大小和形状等因素对所研究的问题的影响是否可以忽略。

为了促进学生对质点及其研究方法的掌握,教师可以引导学生思考讨论如下问题:

问题1、在研究地球绕太阳的公转时,地球能否看成质点?在研究地球的自转时,地球能否看成质点?(已知地球直径约为1.3×104km,地球和太阳之间的距离约为1.5×108km)

问题2、在研究一列火车从北京开往上海的运动时间时,能否把火车看成质点?

问题3、自行车能否看成质点?

(三)、本节课小结

教师(对本节课从知识和研究方法两个方面进行小结。知识:1、质点概念和运用2、位移概念和表述。方法:1、理想化模型2、图象法)

三、案例评析

本节课教学设计的思路:首先,在复习位置概念的基础上,从如何描述一个点的位置变化这个问题出发,引入位移的概念,阐述位移的矢量性、过程性、位移与路程的区别、位移的文字表述和公式表述,介绍位移——时间图象;其次,再从如何研究一个实际物体的运动问题出发,通过对预先设计的一系列问题的思考讨论,经历从具体现象中抽象出质点概念的过程,体验物理模型在探索自然规律中的作用;最后通过对一系列问题的反思研究把实际物体看成质点的条件,从而真正理解质点概念及其研究方法。

本节课教学设计的特色是:

在教学过程中,先进行位移的教学后进行质点的教学,从而把位置概念作为学习位移概念的基础,又把位移概念作为学习质点概念的基础,这样安排教学前后连贯,关注学生原有的经验,符合从简单到复杂的认知规律。

不论是对位移的教学还是对质点的教学,教师都注重创设问题情境,特别是在进行质点概念教学中设计的一系列问题具有承上启下的作用,承上就是巩固位移的知识,启下就是引发学生对质点的思考,使学生在对一系列问题的思考探究中感悟物理知识及其研究方法,避免了机械灌输现象,从而能有效地培养学生的探究意识,增强学生的学习信心,激发学生的学习热情。

2024高一物理教学教案 篇2

一、教学目标

知识与技能:理解电荷、电场、电场强度的概念,掌握库仑定律的应用。

过程与方法:通过实验观察、理论推导等方法,培养学生的科学探究能力。

情感态度与价值观:培养学生的物理兴趣,树立科学的世界观和方法论。

二、教学重难点

重点:电荷守恒定律、库仑定律、电场强度的计算。

难点:电场强度的矢量性和叠加原理。

三、教学过程

复习引入:回顾初中所学的电荷知识,引出电场的概念。

新知讲授

讲解电荷守恒定律、库仑定律,通过实例说明其应用。

引入电场强度的概念,讲解其定义、单位和矢量性。

通过实验演示电场强度的`测量方法,引导学生理解电场强度的叠加原理。

课堂练习

设计相关习题,如计算点电荷产生的电场强度、判断电场强度的方向等。

讨论交流

引导学生讨论电场强度与哪些因素有关?如何计算复杂电场中某点的电场强度?

课堂小结

总结本节课的主要内容,强调电场强度和库仑定律的重要性。

2024高一物理教学教案 篇3

知识与技能:

1.知道质点的概念及条件。

2.知道参考系的概念及作用。

过程与方法:

1.体验质点的条件及意义,初步掌握“科学抽象”这种研究方法。

2.体会用坐标方法描述物体位置的优越性,可用不同的方法设计实验并体会比较。增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力。

情感态度与价值观:

1.认识运动是宇宙中的普遍现象,运动和静止的相对性,培养学生热爱自然,关心科技发展,勇于探索的精神。

2.通过分析不同参考系中的运动现象不同,帮助学生建立辩证唯物主义的世界观。

教学重点:

1.质点、概念的建立。

2.明确参考系的概念及运动的关系。

教学难点:

质点模型的条件判断。

教学内容:

一、导入新课。

世界万物都在运动,古希腊杰出的哲学家、科学家,形式逻辑学的创始人亚里士多德说过:不了解运动,就不了解自然。

出示动画:地球自转和公转

著名德国物理学家海森伯曾说过:“为了理解现象,首要条件就是引入适当的概念。只有借助于正确的概念,我们才能真正知道观察到了什么。”

今天我们通过引入质点参考系这两个重要概念来准确描述复杂的大自然的运动。

二、讲授新课。

出示图片:雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔

教师提问:你能说出雄鹰各部分的运动吗?

出示参考答案:雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔时,身体在向前运动,它的翅膀在向前运动的同时还在上下运动。

出示图片:地球自转和公转

教师提问:你能描述地球的运动情况吗?

出示参考答案:在地球绕太阳转动中,地球在绕太阳公转的同时又在自转,并且地球上每个点运动情况也各不相同,所以地球的各部分离太阳的远近在不断变化。

教师总结:可见要准确地描述物体的运动,并不是一件容易的事。

思考讨论:很难准确地描述一个物体的具体运动的困难和麻烦出在哪里?怎样解决这一问题?

出示参考答案:

这是因为任何物体都有一定的大小和形状,物体各部分的运动情况一般说来并不一样。

在某些情况下,不考虑物体的大小和形状,把它简化成一个有质量的点——质点,只突出“物体具有质量”这一要素来描述物体运动。

出示课件关于质点的有关概念

1.质点

(1)定义:在某些情况下,确实可以忽略物体的大小和形状,把它简化为一个具有质量的点,这样的点叫作质点(mass point),简易理解为只有质量,没有形状和大小的点叫作质点。

(2)质点不同于几何“点”:质点是用来代替物体的有质量的点,其特点是只有质量,没有大小、体积、形状,它与几何“点”有本质的区别。

(3)质点是一种理想化的“物理模型”

①质点是典型的物理模型之一,质点忽略次要因素:形状和大小、突出主要因素:质量。

②在物理学中,突出问题的主要因素,忽略次要因素,建立理想化的物理模型,并将其作为研究对象,是经常采用的一种科学研究方法。质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用。

观察思考:观察图片中物体的运动说说在什么情况下可以看作质点?

出示图片:飞机、地球自转和公转、体操运动员、火车

研究飞机在空中的位置、离开地面的高度;

研究地球公转时;研究地球自转;体操运动员比赛;研究火车从上海到南京通过的路程;

参考答案:研究飞机在空中的位置、离开地面的高度;研究地球公转时;研究火车从上海到南京通过的路程;此时飞机、地球、火车本身的大小和形状是对所研究的问题没有多大的影响属于次要因素,因此可忽略,可看成质点。

研究地球自转和研究体操运动员比赛、要研究各个点的情况,所以不能用点来代替,形状和大小不能忽略,不可以看作质点。

提问:你能总结物体能看成质点的条件吗?

教师总结:物体是否能看成质点是有条件的,它由我们所研究的问题的性质来决定,同一个物体,由于所要研究的问题不同,有时可以看成质点,有时不能看成质点。

一个物体能否看成质点,取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计,而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。

知识拓展

平动:运动物体上任意两点所连成的直线,在整个运动过程中,始终保持平行,这种运动叫作平动。

出示图片:升降机的运动、汽缸中活塞的运动、刨木头、刨床上刨刀的运动,车床上车刀的运动等等,都是平动。

教师总结:做平动的物体,从描述运动一点的运动完全能反映整个物体的运运动也可以简化为一个点的运动,把物体质量赋予这一点,它也就成了一个质点。

2.物体能看作质点的情况

(1)物体的形状和大小在所研究问题中是无关因素或次要因素,可以忽略不计.

(2)做平动的物体,一点运动可以描述整个物体的运动。

典型例题:例1研究以下运动时,物体不可以当作质点的是( )

A.自转的地球

B.研究体操运动员在平衡木上的动作时

C.直升机飞行时螺旋桨的转动

D.从高处自由下落的石

解析:A.地球在自转的过程中,不能用一个点代替地球,形状和大小不能忽略。故A正确。

B.研究体操运动员在平衡木上的动作时,要研究各个点的情况,所以运动员不能用点来代替,形状和大小不能忽略,故B正确。

C.直升机飞行时螺旋桨的转动,此时螺旋桨的形状是不能忽略的,所以此时不能看成质点,故C正确。

D、从高处自由下落的石块其体积是可以忽略的,所以此时的石头可以看成是质点,故D错误。故选ABC。

思考与讨论:运动员踢足球的不同部位,会使球产生不同的运动足球运动中常说的“香蕉球”是球在空中旋转、整体运动径迹为类似香蕉型弧线的一种运动。在研究如何才能踢出香蕉球时,能把足球看作质点吗?研究什么样的问题可以把足球看作质点?

出示图片:香蕉球示意图

研究如何才能踢出香蕉球时,不能把足球看作质点,因为香蕉球是足球水平运动和旋转两种运动同时存在的情形。

例如:研究足球运动轨迹的问题可以把足球看作质点。

1.机械运动

出示图片:汽车运动和星体运动

一个物体相对于另一个物体的位置发生改变的过程,我们称之为机械运动,简称运动。

思考讨论:房屋、树木是静止的还是运动的?

出示图片:房屋、树木

参考答案:房屋、树木相对于地面是静止不动的,但是,房屋、树木也会随着地球一起运动,这也是事实,可见运动是绝对的,但具有相对性,静止是相对的。

出示图片:观察不同的参照物对物体的运动情况的描述往往不同。

在高中物理中参照物的科学名称是参考系,是假定不动的物体。

2.参考系

(1)定义:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作为参考,观察物体的位置相对于这个“其他物体”是否随着时间变化,以及怎样变化。这种用来作为参考的物体叫作参考系。简易理解为:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的物体叫作参考系。

(2)参考系的选取是任意的,一般视研究的问题而定,原则是尽可能使运动的描述简单、直观。在没有特别指明参考系时,通常是以地面为参考系。

出示图片:自行车的运动

例如:研究自行车的运动,一般会选择地面或相对于地面不动的物体(树木)等为参考系。

(3)同一个运动,如果选不同的参考系,结果可能不相同。

出示视频:飞机空中加油

注意:比较两个物体的运动,必须选择同一参考系才有意义

三、课堂练习

1.机械运动中,物体位置的变化是指研究的物体与______________之间的位置变化。

答案:参考系

2.宋代诗人陈与义乘小船出游,曾写下诗句“卧看满天云不动,不知云与我俱东”。诗中描述“云不动”是以______________为参考系,“云与我俱东”是以______________为参考系。

答案:小船;河岸.

3.质点与几何点唯一的区别是质点具有一定的________。一个物体能否看成质点,取决于所研究的问题的性质。在一些问题中,物体的大小、形状、和体积可以忽略不计,此时可以把物体看成______。研究物体的转动和姿势、姿态时,_________(填能或不能)把物体看成质点。

答案:质量;不能

4.在飞驰的高铁列车上,乘客看到窗外电线杆向后运动。在描述“电线杆向后运动”时,所选的参考系是( )

A.乘客乘座的高铁列车

B.路旁的树木

C.高铁站的站台

D.铁路的路基

答案:A

四、拓展提高

1.下列研究中,加点标示的研究对象可视为质点的是( )

A.研究直升飞机飞行时各部分受力

B.研究跳水运动员空翻动作

C.研究地球绕太阳公转的周期

D.研究家用电扇叶片上各点的旋转速度

答案:C

2.关于质点,下列说法中正确的是( )

A.质量小的物体一定可以看作质点

B.研究地球自转时,地球可以看作质点

C.研究高台跳水运动员在空中做翻转动作时,运动员可以看作质点

D.研究运动员百米赛跑过程中的平均速度时,运动员可以看作质点

答案:D

3.在下列物体中,可视为质点的是( )

A.被运动员切削后旋转的乒乓球

B.做花样滑冰动作的运动员

C.马拉松比赛中的体育运动员

D.转体翻滚下落的跳水运动员

答案:C

五、课堂小结

1.质点:用来代替物体的有质量的点。是一种理想化的模型。

2.参考系:

(1)为了确定物体的位置和描述物体的运动而被选作参考的物体或物体系。

(2)运动和静止都是相对于参考系的',参考系的选取是任意的。

(3)选择不同的参考系,观察的结果可能不一样,也可能一样。

六、板书

质点

1.在某些情况下,确实可以忽略物体的大小和形状,把它简化为一个具有质量的点,这样的点叫作质点。

2.质点是一种科学抽象,是一种理想化的模型。

3.质点是对实际物体的近似,这也是物理学中常用的一种重要的研究方法。

参考系

1.要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作为参考,观察物体的位置相对于这个“其他物体”是否随着时间变化,以及怎样变化。这种用来作为参考的物体叫作参考系。

2.运动和静止都是相对于参考系的,参考系的选取是任意的。

3.选择不同的参考系,观察的结果可能不一样,也可能一样。

2024高一物理教学教案 篇4

文本分析本节课是人教版高中物理必修一第一章第一节《运动的描述——质点参考系》。本节课是高中物理学习的开始,介绍了高中物理的第一个理想化模型——质点。该知识点不易理解,尤其是质点成立的条件,需要学生结合实际情况深入理解,认真揣摩。本节的第二个知识点是参考系,这个知识点起着承前启后的作用,和初中学过的参照物有知识关联,其中运动和静止的相对性这个知识点,跟以后的学习有很大的关联,起着启后的作用。
学情分析在生活中,学生对于物体的运动已经有了一定的认识,能大致说出物体的运动情况,初中阶段,学生已经学过了参照物的概念,对运动和静止的相对性也有一定的了解。但是学生还没有建立理想化的物理模型,还不能准确专业地描述物体的运动;对于参考系,还缺乏系统全面的了解,还不能用静止和运动的相对性,来深入分析物体的运动情况。
教学目标1. 理解质点的概念,掌握质点成立的条件。
2. 会选择合适的参考系,会用静止和运动的相对性分析问题。
教学重难点教学重点
理解质点的概念,掌握质点成立的条件。教学难点用静止和运动的相对性分析问题。
教学环节一、质点
1.思考讨论展示白鸽飞翔的图片。问题一:白鸽飞翔时翅膀上下震动,描写白鸽飞翔容易吗?有什么困难?展示白鸽长途送信时的图片。问题二:在任何情况下都需要考虑白鸽的翅膀震动吗?能不能把物体简化为一个点?2. 小组讨论展示地球自转和地球公转时的图片。问题三:能不能把地球简化为一个点?展示火车长途旅行的照片和火车过电线杆的照片。问题四:这两种情况下,能不能把火车简化为一个点?3. 思考讨论展示几组图片。问题五:什么情况下物体可以简化为质点?接着演示用板擦擦黑板的例子,引导学生得出:平动的物体一般可以简化为质点。4. 巩固练习二、参考系1. 思考讨论展示缆车的图片。问题六:相对于地面来说,缆车里的人是运动还是静止的?相对于缆车来说,人是运动还是静止的?描述一个物体的运动状态时,是不是得选出一个作为参考的物体?2. 思考讨论展示两组图片,分析不同的人选择不同的参考系,描述同一个物体的运动情况不同。3. 巩固练习通过两个生活中的例子,使学生进一步理解参考系,并加强知识的运用。展示几组精心设置的习题,加强练习。
作业布置1. 复习、总结本节课的知识点。
2. 完成课后作业1-6题。课程评价课程优点1. 本节课条理清晰,层次分明,逻辑性强。2. 用问题和案例导入知识点,激发学生思考,教学设计生动。3.课堂重难点把握准确到位,讲练结合。4. 语言流畅,教态自然,师生互动,课堂氛围良好。优化提升1. 课后习题的设置可以突出层次性。2. 课堂总结可选择多种方式。

2024高一物理教学教案 篇5

【教学目的】

1、通过观察现象,了解分析物理规律的方法。

2、理解什么是自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。

3、理解什么是自由落体加速度,知道它的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。

4、掌握自由落体运动的规律。

【器材及方法】

1、器材:两张大小不同的小纸片;粉笔头;乒乓球;一个小钩码;牛顿管

2、方法:通过小实验和逻辑推理启发式教学。

【重点与难点】

不同物体下落的加速度都是重力加速度。

【教学过程】

一、什么是自由落体运动。

如图:一个物体离地h高处,当把细绳剪断,物体就在重力的作用下沿着竖直方向下落,这种运动即为自由落体。问题:不同的物体下落的快慢是否相同呢?

实验讨论1、一张小纸片和一支粉笔头同时从同高处下落,哪个先落地?(动手做)

现象:粉笔先落地。感觉:重的物体先落地。

实验讨论2、一个乒乓球和一个钩码同时从同高处下落,谁先落地?

现象:钩码先落地。感觉:重的物体先落地。

实验讨论3、把小纸片揉成团再重做实验讨论2。

现象:两者差不多同时落地。

问题:物体下落的快慢是否由物体的重量有关?

首先我们来用一种巧妙的推理方法来进行推理:(讨论)

1、假设一块大石头的下落比一块小石头下落快。

2、而两块石头的总重量最大,它们整体下落的速度与大石头、小石头下落的速度相比应如何?(答:整体下落速度最快)。

3、而如把两块石头拴在一起时,下落快的会被下落慢的拖着而减慢;下落慢的会被下落快的拖着而加快,结果如何?(答:两块石头的整体下落的速度应小于大石头的速度,而大于小石头的速度。)

4、这与重的物体先落地的结论矛盾。实验:用牛顿管做实验,大家看到:真空管内的形状质量都不同的金属片、小张片当管直立过来时,它们同时到过管底。

结论:说明它们下落的一样快。物体下落的快慢与它的重量无关!我们不能仅用生活中的感知去推究物理规律,而应深刻分析,抓隹矛盾的主要方面,由实验总结出本质的东西,得出物理规律。为什么会有这种结果呢?我们来看看自由落体运动的特点:

二、自由落体运动的特点:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。

1、条件:

①、物体只受重力作用;

②、从静止开始下落。

2、运动性质:它是一种初速度为零的匀速直线运动。

3、运动规律:因为物体只受重力,据有:如果在相同地区,不同的物体的'重力加速度都相同,则它们的运动速度和从同高度下落至地面的时间都相同,与物体的质量无关。

那么,不同的物体的重力加速度是否相同呢?

三、重力加速度。

1、重力加速度:物体只在重力作用下,自由下落的加速度。

2、实验:测重力加速度的方法。课本第51页图2—24中是一个小球从某高度自由下落时用频闪照相机(每隔相同时间照一张相片)从小球正面拍摄的,图中的多个小球是同一个小球在不同时刻的位置叠加的结果,从图中可读出相邻的时间里小球发生的位移。根据(T为频闪照相机的拍摄时间),即可求出重力加速度。

3、根据用不同的小球重复实验表明:同一地区,不同物体的重力加速度相同。

4、不同地区(纬度不同)物体的重力加速度略有不同。从书中表中可知:

①同一纬度地区重力加速度相同。

②纬度越高重力加速度越大。

③通常计算中,重力加速度取,粗略计算中取。

四、总结。

1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

2、不同物体的重力加速度在同地区相同,不同地区重力加速度与纬度有关。

3、自由落体运动的规律是,凡是初速度为零的匀加速直线运动的推论也适用于自由落体运动。

练习:

1、想测出一幢楼的高度,你用所学过的知识设计测量方案。

2、一个物体从塔顶自由下落,在到达地面前最后1秒内的位移是整个位移的9/25,求塔高。

3、求一个物体自由下落,从下落时起,第隔1秒钟物体下落的高度之比。

2024高一物理教学教案 篇6

教学目标:

知识与技能:

理解加速度与力和质量的关系。

掌握牛顿第二定律的内容和表达式。

理解并掌握实验验证牛顿第二定律的方法。

过程与方法:

通过实验观察加速度与力和质量的关系。

培养学生的实验操作能力、数据分析能力和逻辑推理能力。

情感态度与价值观:

激发学生对物理定律的兴趣和探究欲。

培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。

教学重点与难点:

重点:牛顿第二定律的内容和表达式。

难点:理解并应用牛顿第二定律解决实际问题。

教学过程:

导入新课:

通过提问“物体运动状态改变的原因是什么?”引出力和加速度的关系,进而引入牛顿第二定律。

新课讲授:

实验设计:介绍实验装置和实验步骤,包括使用两辆质量相同的小车在不同拉力下做匀加速运动。

实验观察:学生分组进行实验,观察并记录实验数据。

数据分析:引导学生分析实验数据,得出加速度与力和质量的关系。

牛顿第二定律:讲解牛顿第二定律的'内容和表达式,强调加速度与力和质量成正比的关系。

巩固练习:

设计相关习题,让学生练习应用牛顿第二定律解决实际问题。

课堂小结:

总结牛顿第二定律的内容和应用,强调控制变量法的重要性。Www.692p.CoM

作业布置:

完成课后习题,预习下一节内容。

2024高一物理教学教案 篇7

一、设计思想

在旧教材中,《曲线运动》关于曲线运动的速度方向的教学,通常通过演示圆周运动的小球离心现象,演示砂轮火星痕迹实验,采取告知的方式,让学生知道曲线运动的速度方向为该位置的切线方向,由于轨迹是瞬间性,实验有效性差。在新教材中,通过曲线轨道实验演示曲线运动的方向,再告知速度方向是曲线的切线方向,与旧教材相比,能获得具体的轨迹和末速度的方向,但是无法证明速度方向是切线方向。

笔者通过简易自制器材,让学生通过探究过程获得曲线运动的速度方向,并自己获得如何画曲线运动的速度方向的方法,强调科学探究的过程。笔者还通过当堂设计自行车挡泥板,以便学生把自己获得的知识应用于实践,体验学以致用、知识有价的感受。还要求学生观察自行车的挡泥板验证自己的设计作为课外作业,体会STS的意义,提高科学素养。

二、教材分析

教学基本要求:知道什么叫曲线运动,知道曲线运动中速度的方向,能在轨迹图中画出速度的(大致)方向,知道曲线运动是一种变速运动,知道物体做曲线运动的条件。

发展要求:掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。

本课是整章教学的基础,但不是重点内容,通过实验和讨论,让学生体会到曲线运动的物体的速度是时刻改变的,曲线运动是变速运动,速度的方向是曲线的切线方向。

模块的知识内容有三点:1、什么是曲线运动(章引);2、曲线运动是变速运动;3、物体做曲线运动的条件。

三、学情分析

在初中,已经学过什么是直线运动,什么是曲线运动,也知道曲线运动是常见的运动,但是不知道曲线运动的特点和原因。由于初中的速度概念的影响,虽然学生在第一模块学过速度的矢量性,但是在实际学习中常常忽略了速度的方向,也就是说学生对曲线运动是变速运动的掌握有困难。

学生分组实验时,容易滚跑小钢珠,要求学生小心配合。几何作图可能难以下手,教师可以适当提示。学生主要的学习行为是观察、回答、实验。

四、教学目标

1、知识与技能:

(1)知道什么叫曲线运动;

(2)知道曲线运动中速度的方向;

(3)能在轨迹图中画出速度的大致方向,能在圆周运动轨迹中规范地画出速度方向;

(4)知道曲线运动是一种变速运动;

(5)知道物体做曲线运动的条件;

(6)会判断轨迹弯曲方向(发展要求)。

2、过程与方法

(1)经历发现问题──猜想──探究──验证──结论──交流的探究过程;

(2)经历并体会研究问题要先从粗略到精细,由定性到定量,由特殊到一般再到特殊的过程;

(3)尝试用物理几何原理在物理研究中应用。

3、情感态度与价值观

(1)主动细心观察,注意关注身边的科学,积极参与学习活动。

(2)感受到科学研究问题源于生活实践,获得的结论服务于生活实践,体会学以致用的感受。

(3)初步感受下结论不能主观而要有科学依据的严谨的科学态度。

(4)初步养成小心翼翼做实验的习惯。

五、重点难点

重点:体验获得曲线运动的速度方向是切线方向的实验过程。会标出曲线运动的速度方向。

难点:如何获得曲线运动的速度方向是切线方向。如何画出曲线运动的速度方向。

六、教学策略与手段

在教学活动上:体现学生的主体性,体现教师的指导性和服务性。在教学媒体设计上:强调以试验教学为主,以多媒体为辅助(投影问题与习题)。在教学程序上基本上按照加涅信息加工模型。引起注意──告知学生学习目标──刺激回忆先决性的学习──呈现刺激材料──提供学习帮助──引出作业──提供作业──提供反馈──评价作业──促进保持和迁移,通过问题链把教、学、练、评有机整合。在学习过程上:突出学生发现问题──猜想──探究──验证──结论──应用。在探究方法上:突出整合物理知识解决物理问题。认知过程上:突出人类的学习规律和认知规律,即,由粗略研究到精细研究,由特殊到一般再到特殊的过程。在理念上:突出科学的研究源于生活实践,服务于生活实践;认识到下结论必须要有科学依据。

七、课前准备

学生无需预习课本,否则像已知谜底的猜谜活动那样,那些探究的活动和问答没有意义。

教师要做好教学用具准备工作。车速计数码照片;细线和摆球;矿泉水和小雨伞;砂轮、锯条和插座;小钢珠、黑墨水瓶、白纸,大的塑料三角板,量角尺,自制圆弧形有机玻璃,自制有机玻璃斜面,方形磁铁。调试多媒体设备。

八、教学过程

曲线运动

问题一:什么样的运动叫曲线运动?[投影]

师:人走路,驾车骑车、分吹雨打河流弯弯,篮球足球跑步等,飞机导弹卫星宇航行星,运动按照运动轨迹分为直线运动和曲线运动,物体运动的轨迹为曲线的运动叫曲线运动。请大家列举曲线运动现象。

生:举例曲线运动

师:曲线运动是很常见的运动。圆周运动是曲线运动的一种特殊现象。

(教学安排,简单扼要,节约时间)

问题二:做曲线运动的物体的速度有什么特点?[投影]

师:要研究物体的运动,我们必须研究物体的位移、速度、加速度等物理量,本堂课我们先研究曲线运动的速度的大小和方向有什么特点。

1、做曲线运动的物体的速度大小?[投影]

师:汽车里面有一个车速计(多媒体呈现数码照片),若果汽车拐弯时保持这个读数不变,那么,汽车做直线运动还是曲线运动?它的速度大小有无变化?

师:通常情况下,汽车拐弯要减速慢行,那么,汽车的慢行拐弯时,车上的车速计的读数如何变化?车还是做曲线运动吗?

师:这些事实说明,作曲线运动的物体的速度大小可以变化也可以不变(板书)。

2、做曲线运动的物体的速度方向?[投影]

汽车的拐弯时,速度方向有无变化?速度是一个矢量,它有方向性,那么做曲线运动物体的速度方向如何?

粗略研究(猜想):

演示1:教师演示摆球圆周运动时(先要求学生观察小球的运动方向),突然放手,小球飞出去。

演示2:教师把矿泉水到在一把小雨伞上(先要求学生观察水滴的运动方向),快速旋转小雨伞,雨滴从转动的小雨伞边缘飞出。

演示3:演示砂轮火星(要求砂轮圆面朝学生,以便学生观测大致切线方向)。

请学生到黑板上补画出小球、水滴、火星的方向。结果学生都会画出大致方向。

师:你们画出的方向是精确方向还是大致方向。如何画出精确的方向?

精细研究(探究、验证、结论)(重点难点):

物体做匀速直线运动,它的速度方向和运动轨迹方向一致。如果曲线运动的物体突然开始做匀速直线运动,那么直线运动的方向和曲线运动的末速度方向一致。(采取板画形式,师生共同回忆得出这个结论)

1、教师先演示投影:把小钢珠放在黑墨水瓶盖里转一下(内有一点点墨水),再放在半圆形有机玻璃轨道上运动并飞出,让钢珠在白纸上留下痕迹,同样在3/5半圆周,4/5半圆周上运动飞出,让学生猜测飞出方向由什么特点?(有机玻璃板说明:厚约5毫米,略小于小钢珠直径,圆弧半径15厘米,MN边稍长些,以便过MN做直线,根据半径大小确定圆心O位置。)

学生猜想:切线方向

师:已知圆弧半径为15厘米。如何验证?请用几何方法作图验证。

生:标出飞出点和圆心,做圆心和飞出点的连线,用量角尺量出该连线和飞出轨迹直线的夹角,是否90度。

2、再分组实验,提醒同桌配合,小心钢珠滚跑。实验完毕,要求作图验证,并互相讨论交流。

3、交流和结论:

师:要引导学生得出正确的科学结论:圆周运动的物体的速度方向为该点的切线方向,而不能直接得出曲线运动的的物体速度方向为该点的切线方向。

4、如何在圆周运动的轨迹上标注速度方向?

请在圆周上任取两点,作出该位置的物体速度方向。并研究圆周运动的速度方向有什么特点?

学生:找出圆心,做圆心和某点连线,再做连线的垂线,标出箭头(精确画法)。

学生:不同位置,速度方向不一样。圆周运动是变速运动

(特别强调:刚才的实验是圆周运动,不能得出曲线运动是变速运动曲线运动的速度方向是切线方向的结论)

5、一般曲线运动的速度情况和圆周运动一样吗?(由特殊到一般)

师边画边讲:圆周是特殊的曲线,一般的曲线可以看成很多很多的圆弧构成,每一个圆弧都是圆周的一部分。所以,曲线运动可以看成无数个圆周运动构成,曲线上每一个位置的速度方向就是该点所在的圆周的切线方向,速度方向时刻在变化。

所以:曲线运动的物体速度方向为该点的切线方向曲线运动是变速运动[投影]。

6、如何画一般曲线运动的速度方向?

要求学生阅读课文33页关于切线的三个自然段。教师再作示范。让学生学会粗略画一般曲线运动的速度方向。

第一次课堂练习(及时反馈、巩固、评价、迁移)

1、作业本37页第3题。和平号空间站环绕地球运行的轨迹是直线还是曲线?运行速度保持不变还是时刻改变。

2、作业本37页第7题。要求在在汽车波浪形路径上三个位置标注速度的方向。

问题三:如何使物体做曲线运动?[投影]

演示投影:在投影仪上铺上白纸,放上一个高度1厘米左右自制的有机玻璃玻璃斜坡,中间刻一条直槽。把小钢珠放在墨水瓶盖里转一下,把小钢珠放在槽中滚下,先不用磁铁,轨迹是一条直线。(效果很好,轨迹很清晰)

师:如何使小钢珠拐弯?

生:用磁铁吸引。

教师演示并投影:磁铁用电机模型里的方形磁铁(效果很好)。

师:要使小钢珠会弯向右侧,磁体放在哪一侧?

生:右侧。教师演示结果。

师:要使小钢珠会弯向左侧,磁体放在哪一侧?

生:把磁铁放在左侧。教师演示结果。

师:如果放在正下方,小钢珠会作什么运动?

师:如果放在正上方,小钢珠会作什么运动?

师:你认为物体做曲线运动的条件是什么?

生:运动物体在一个外力作用下。

师:对这个外力有什么要求?

生:外力方向与运动方向有个夹角?

师:外力方向和运动方向有什么要求吗?

生:不能相同也不能相反,也就是不能在同一条直线。

师;如果在两侧各放一个磁铁,小钢珠运动轨迹会弯向哪边?

生:那边磁力大,弯向哪边。

引导学生得出结论(板书):

物体做曲线运动的条件:物体受到的合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。

巩固练习 学生演示并分析:

师:怎么样使粉笔头作曲线运动?怎么使粉笔头作直线运动?原因分析。

第二次课堂练习(及时反馈、复习、巩固、评价、迁移)

1、作业本38页第6题:已知物体初速度方向和恒定的合外力方向,判断物体运动的大致轨迹。

课堂小结:[以问答题形式进行]

2、(投影)下面说法正确的?

A.曲线运动的速度大小一定是变化的

B.曲线运动的速度方向一定是变化的

C.曲线运动一定是变速运动

D.变速运动一定是曲线运动

E.做曲线运动的物体所受合力一定不为零。

F.合外力不为零的运动一定是曲线运动。

G.曲线运动的加速度一定不为零。

H.曲线运动的加速度一定为零。

问题四:这些知识有什么用处?

实际应用:给自行车设计挡泥板。

教师:如果轮子上粘有泥巴,随车轮转动,这些泥巴将沿什么样方向飞出?应该设计怎样的档泥板?

要求学生只画两个轮子,标注前轮和后轮,在轮子上画挡泥板。

教师投影展示学生的设计图,请学生讲解设计理念和依据。教师以倾听为主,可以以问题形式提出自己疑问作为点评,但不提供正确答案。(作为课外观测作业)

九、作业设计

教师要求学生到自行车棚观察自行车的挡泥板。对照自己的设计,做比较分析。推测设计师为什么要这样设计。

十、知识结构或板书设计

曲线运动

1、曲线运动:物体运动的轨迹为曲线的运动。

2、曲线运动的特点:是变速运动

速度大小可以变化也可以不变

速度方向为切线方向,时刻在变化

3、做曲线运动的条件:

物体受到的合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上

【问题研讨】

1、钢珠的轨迹分析:

小钢珠滚出的轨迹和有机玻璃的圆周不是重合的,如图所示,相差一个钢珠的半径值,但是圆心和飞出点的连线与半径还是是垂直。由于小钢珠的半径远远小于圆弧的半径,这点相差可以忽略。如果学生能力较强,可以略作说明。

2、作业分析;

课堂上,学生对挡泥板的设计很感兴趣,但是由于教师对学生设计不做肯定或否定,而是说你们都有自行车、或者天天看到自行车,有无注意观察,你们看到的自行车挡泥板是这么样的?让事实说话吧,请大家到停车场看看。学生心理求知欲更强烈,课后许多学生立即去观察。结果晚自修时就有很多学生把观察到情形告诉我。我组织大家讨论,取得意想不到的效果。这个作业很有物理味道,体现STS教育,学生参与度强,观察细致,分析有理。

分类分析:

1、大部分自行车没有挡泥板 (学生的自行车)

2、小部分前轮的挡泥板为1/4圆周,后轮的挡泥板为1/2圆周。(教师的旧式自行车)

3、极少数自行车的后轮上有一小段斜向下或斜上翘的挡泥板,

4、极少数自行车的前轮有一小段水平或弧形挡泥板。

5、大家发现摩托车前轮后轮都有挡泥板,并且和老式自行车的挡泥板一样。

我们一起交流、讨论、推测那些设计师的设计的思想。

归纳出几点:

1、赛车型自行车尽量减少车的重量和次要附件,可以不用挡泥板。

2、目前道路基本是水泥路或沥青路,泥巴很少见,挡泥板的功能淡化。

3、考虑到泥巴做斜上抛运动,挡泥板不一定要圆弧形,也不一定要那么长,也不必紧紧包住轮

2024高一物理教学教案 篇8

一、教学目标

知识与技能:理解波面和波线的概念,掌握波的反射和折射规律,包括反射定律和折射定律。

过程与方法:通过观察实验、讨论交流等方式,培养学生的观察、分析和解决问题的能力。

情感态度与价值观:激发学生对物理现象的好奇心,培养严谨的科学态度和探索精神。

二、教学重难点

重点:波的`反射和折射规律。

难点:惠更斯原理的理解及应用。

三、教学过程

引入新课:通过展示蝙蝠利用超声波定位、雷达探测飞行目标的视频或图片,引出波的传播、反射和折射现象。

新知讲授

讲解波面、波线、惠更斯原理等基本概念。

演示波的反射实验,引导学生观察反射波的特点,总结反射定律。

讲解波的折射现象,通过模拟实验或动画展示波在不同介质中的传播路径变化,引导学生理解折射定律。

合作探究

分组讨论:如何利用波的反射和折射规律解释生活中的物理现象?

小组展示:各小组分享讨论结果,教师点评。

巩固练习

设计相关习题,如计算反射角、折射角等,检验学生对知识的掌握情况。

课堂小结

总结本节课的主要内容,强调波的反射和折射规律的重要性。

2024高一物理教学教案 篇9

教学目标:

1、理解什么是自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。

2、知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。

3、掌握自由落体运动的规律。

教学重点

掌握自由落体运动的规律

教学难点

通过实验得出自由落体运动的规律

教学方法

实验现象+合力推理+实验验证

教学用具

用薄纸糊一纸袋、两小钢球、抽气机、牛顿管、有关知识的投影片

课时安排

1课时

教学步骤

一、导入新课

1、复习:什么是匀变速直线运动,其速度公式、位移公式分别是什么?

2、导入:同学们,我们通常有这样的生活经验:重的物体比轻的物体落得快,物体下落的速度到底与物体的质量有没有关系呢?我们这节课就来研究这个问题。

二、新课教学

演示实验:让一个纸袋与小钢球同时自由下落,可看到什么现象?

学生:钢球落得快。

老师:对,这就是我们的生活经验,这也是公元前希腊的.哲学家亚里斯多德的观点。这个观点使人们在错误的结论下走的XX多年。同学们听说过伽利略的两个铁球同时落地的故事吗?伽利略做过大量的由静止下落的实验,并且还用归谬法、数学图利都证明了亚里斯多德的观点是错误的。同学下去看课后阅读材料,伽利略为了证明亚里斯多德观点的错误,他就拿了一个质量是另一个质量10倍的铁球站在比萨斜塔上,使两铁球同时下落,结果两铁球几乎同时落地。

且再看实验:把刚才的纸袋揉成团,和小钢球由静止同时下落,同学再观察:

学生:几乎同时落地。

师:同一个纸袋,为什么形状不一样,其下落时间就不一样呢?

学生:这是因为空气的阻力的影响。把纸袋揉成团,所受空气的阻力要比纸袋所受空气的阻力小得多,所以与小钢球几乎同时落地。

老师:如果真的把质量、形状不同的物体放在真空中,从同一高度自由下落,和伽利略的结论一样吗?

演示:把事先抽成真空(空气相当稀薄)的牛顿管拿出来,让牛顿管中的硬币、鸡毛、纸片、粉笔头从静止一起下落。

学生:同时落下。

演示:把小钢球装进纸袋,与另一个小钢球同时下落。

现象:同时落地。

老师:这就是自由落体运动。同学们根据这些过程、结论,给其下一个定义。

学生回答:

在真空中物体只受重力,或者在空气中,物体所受空气阻力很小,和物体重力相比可忽略的条件下,物体从静止竖直下落。

1、自由落体运动

板书:自由落体运动:物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。

2、自由落体运动的加速度

距我们三百多年前的伽利略经过大量的实验、严密的数学推理、得出:自由落是初速度为零的匀加速直线运动。

2024高一物理教学教案 篇10

一、教学目标

1.在机械能守恒定律的基础上,研究有重力、弹簧弹力以外其它力做功的情况,处理这类问题的。

2.对功和能及其关系的理解和认识是本章教学的重点内容,本节教学是本章教学内容的总结。通过本节教学使更加深入理解功和能的关系,明确物体机械能变化的规律,并能应用它处理有关问题。

3.通过本节教学,使学生能更加全面、深入认识功和能的关系,为学生今后能够运用功和能的观点分析热学、电学,为学生更好理解自然界中另一重要规律——能的转化和守恒定律打下基础。

二、重点、难点分析

1.重点是使学生认识和理解物体机械能变化的规律,掌握应用这一规律解决问题的方法。在此基础上,深入理解和认识功和能的关系。

2.本节教学实质是渗透功能原理的观点,在教学中不必出现功能原理的名称。功能原理内容与动能定理的区别和联系是本节教学的难点,要解决这一难点问题,必须使学生对“功是能量转化的量度”的认识,从笼统、肤浅地了解深入到十分明确认识“某种形式能的变化,用什么力做功去量度”。

3.对功、能概念及其关系的认识和理解,不仅是本节、本章教学的重点和难点,也是物理教学的重点和难点之一。通过本节教学应使学生认识到,在今后的学习中还将不断对上述问题作进一步的分析和认识。

三、教具

投影仪、投影片等。

四、主要教学过程

(一)引入新课

结合机械能守恒定律引入新课。

提出问题:

1.机械能守恒定律的内容及物体机械能守恒的条件各是什么?

评价学生回答后,进一步提问引导学生思考。

2.如果有重力、弹簧弹力以外其它力对物体做功,物体的机械能如何变化?物体机械能的变化和哪些力做功有关呢?物体机械能变化的规律是什么呢?

教师提出问题之后引起学生的注意,并不要求学生回答。在此基础上教师明确指出:

机械能守恒是有条件的。大量现象表明,许多物体的机械能是不守恒的。例如从车站开出的车辆、起飞或降落的飞机、打入木块的子弹等等。

分析上述物体机械能不守恒的原因:从车站开出的车辆机械能增加,是由于牵引力(重力、弹力以外的力)对车辆做正功;射入木块后子弹的机械能减少,是由于阻力对子弹做负功。

重力和弹力以外的其它力对物体做功和物体机械能变化有什么关系,是本节要研究的中心问题。

(二)教学过程设计

提出问题:下面我们根据已掌握的动能定理和有关机械能的知识,分析物体机械能变化的规律。

1.物体机械能的变化

问题:质量m的小滑块受平行斜面向上拉力F作用,沿斜面从高度h1上升到高度h2处,其速度由v1增大到v2,如图所示,分析此过程中滑块机械能的变化与各力做功的关系。

引导学生根据动能定理进一步分析、探讨小滑块机械能变化与做功的关系。归纳学生分析,明确:

选取斜面底端所在平面为参考平面。根据动能定理∑W=ΔEk,有

由几何关系,有sinθL=h2-h1

即FL-fL=E2-E1=ΔE

引导学生理解上式的物理意义。在学生回答的基础上教师明确指出:

(1)有重力、弹簧弹力以外的其它力对物体做功,是使物体机械能发生变化的原因;

(2)重力和弹簧弹力以外其它力对物体所做功的代数和,等于物体机械能的变化量。这是物体机械能变化所遵循的基本规律。

2.对物体机械能变化规律的进一步认识

(1)物体机械能变化规律可以用公式表示为W外=E2-E1或W外=ΔE

其中W外表示除重力、弹簧弹力以外其它力做功的代数和,E1、E2分别表示物体初、末状态的机械能,ΔE表示物体机械能变化量。

(2)对W外=E2-E1进一步分析可知:

(i)当W外>0时,E2>E1,物体机械能增加;当W外

(ii)若W外=0,则E2=E1,即物体机械能守恒。由此可以看出,W外=E2-E1是包含了机械能守恒定律在内的、更加普遍的功和能关系的表达式。

(3)重力、弹簧弹力以外其它力做功的过程,其实质是其它形式的能与机械能相互转化的过程。

例1.质量4.0×103kg的汽车开上一山坡。汽车沿山坡每前进100m,其高度升高2m。上坡时汽车速度为5m/s,沿山坡行驶500m后速度变为10m/s。已知车行驶中所受阻力大小是车重的0。01倍,试求:(1)此过程中汽车所受牵引力做功多少?(2)汽车所受平均牵引力多大?取g=10m/s2.本题要求用物体机械能变化规律求解。

引导学生思考与分析:

(1)如何依据W外=E2-E1求解本题?应用该规律求解问题时应注意哪些问题?

(2)用W外=E2-E1求解本题,与应用动能定理∑W=Ek2-Ek1有什么区别?

归纳学生分析的结果,教师明确给出例题求解的主要过程:

取汽车开始时所在位置为参考平面,应用物体机械能变化规律W外=E2-E1解题时,要着重分析清楚重力、弹力以外其它力对物体所做的功,以及此过程中物体机械能的变化。这既是应用此规律解题的基本要求,也是与应用动能定理解题的重要区别。

例2.将一个小物体以100J的初动能从地面竖直向上抛出。物体向上运动经过某一位置P时,它的动能减少了80J,此时其重力势能增加了60J。已知物体在运动中所受空气阻力大小不变,求小物体返回地面时动能多大?

引导学生分析思考:

(1)运动过程中(包括上升和下落),什么力对小物体做功?做正功还是做负功?能否知道这些力对物体所做功的比例关系?

(2)小物体动能、重力势能以及机械能变化的关系如何?每一种形式能量的变化,应该用什么力所做的功量度?

归纳学生分析的结果,教师明确指出:

(1)运动过程中重力和阻力对小物体做功。

(2)小物体动能变化用重力、阻力做功的代数和量度;重力势能的变化用重力做功量度;机械能的变化用阻力做功量度。

(3)由于重力和阻力大小不变,在某一过程中各力做功的比例关系可以通过相应能量的变化求出。

(4)根据物体的机械能E=Ek+Ep,可以知道经过P点时,物体动能变化量大小ΔEk=80J,机械能变化量大小ΔE=20J。

例题求解主要过程:

上升到最高点时,物体机械能损失量为

由于物体所受阻力大小不变,下落过程中物体损失的机械能与上升过程相同,因此下落返回地面时,物体的动能大小为

E′k=Ek0-2ΔE′=50J

本例题小结:

通过本例题分析,应该对功和能量变化有更具体的认识,同时应注意学习综合运用动能定理和物体机械能变化规律解决问题的方法。

思考题(留给学生课后练习):

(1)运动中物体所受阻力是其重力的几分之几?

(2)物体经过P点后还能上升多高?是前一段高度的几分之几?

五、小结

本小结既是本节课的第3项内容,也是本章的小结。

3.功和能

(1)功和能是不同的物理量。能是表征物理运动状态的物理量,物体运动状态发生变化,物体运动形式发生变化,物体的能都相应随之变化;做功是使物体能量发生变化的一种方式,物体能量的变化可以用相应的力做功量度。

(2)力对物体做功使物体能量发生变化,不能理解为功变成能,而是通过力做功的过程,使物体之间发生能量的传递与转化。

(3)力做功可以使物体间发生能的传递与转化,但能的总量是保持不变的。自然界中,物体的能量在传递、转化过程中总是遵循能量守恒这一基本规律的。

六、说明

本节内容的处理应根据学生具体情况而定,学生基础较好,可介绍较多内容;学生基础较差,不一定要求应用物体机械能变化规律解题,只需对功和能关系有初步了解即可。

2024高一物理教学教案 篇11

一、单位制

1.基本物理量:反映物理学基本问题的物理量。如力学中有三个基本物理量质量、时间和长度。因为世界是由运动着的物质组成的,物理学的研究对象是物质的带有普遍性的运动,首先应考察物质的多少和运动的最简单的形式(物质的空间位置随时间的变化),抓住质量(物质的多少)、时间和长度(空间改变的量度)这三个物理量,就抓住了力学的基本问题,才可进一步讨论其他力学问题。

2.基本单位:所选定的基本物理量的(所有)单位都叫做基本单位,如在力学中,选定长度、质量和时间这三个基本物理量的单位作为基本单位:

长度一一cm、m、km等;

质量一g、kg等;

时间s、min、h等。

3.导出单位:根据物理公式和基本单位,推导出其它物理量的单位叫导出单位。

物理公式在确定物理量的数量关系的同时,也确定了物理量的单位关系,如位移用m作单位,时间用s作单位,由速度公式v=s/t推导出来的速度的单位就是m/s。若位移用km作单位,时间用h作单位,由速度公式v=s/t推导出来的速度的单位就是km/h。

4.单位制:基本单位和导出单位一起组成了单位制。

由基本单位和导出单位一起组成了单位制。选定基本物理量的不同单位作为基本单位,可以组成不同的单位制,如历史上力学中出现了厘米克秒制和米千克秒制两种不同的单位制,工程技术领域还有英尺秒磅制等。

二、力学中的'国际单位制

1.由于基本物理量的选取和基本单位的规定都带有一定程度的任意性,中外历史上曾出现过许多单位制(如我国在单位中出现的斤、两、尺、寸等),这就阻碍了国际及社会交往。为了建立一种简单、科学、实用的计量单位制,国际米制公约各成员国(我国1997年加入)于1960年通过采用一种以米制为基础发展起来的国际单位制(国际代号为SI)。现有82个国家与地区采用,国际上许多经济组织和科学技术组织都宣布采用。国际单位制的推行,对世界计量科学的进步、世界科学技术的交流和发展起了非常重大的作用;随着经济全球化,越来越显示出其重要意义。我们要掌握好国际单位制。

2.力学中的国际单位制

①基本单位

长度的单位:m(米),

质量的单位:kg(千克),

时间的单位:s(秒)。

②导出单位

速度的单位:m/s(米/秒),

加速度的单位:m/s2(米/秒2,读作米每二次方秒),

力的单位:N(kgm/s2,牛顿)等等。

③注意:

A.物理学中国际单位制的基本单位共有七个:已学过的有米(m)、千克(kg)、秒(s);今后将陆续学到安培(A)、开(K)、摩尔(mo1)、坎(cd)。

B.注意书写方式的规范化:凡表示物理量的符号一律用斜体(如位移、路程符号用s),凡表示单位的符号一律用正体(如时间的单位s)。另外注意符号有大写、小写之分等。

【说明】

(1)力学中还有采用厘米(长度单位)、克(质量单位)、秒(时间单位)作为基本单位组成了一种单位制厘米克秒制。

(2)在物理计算中所有各量都应化为同一单位制中。在中学物理计算中一般采用国际单位制。

三、单位制在物理计算中的作用

1.可对计算结果的正、误进行检验。如用力学国际单位制计算时,只有所求物理量的计算结果的单位和该物理量在力学国际单位制中的单位完全一致时,该运算过程才可能是正确的。若所求物理量的单位不对,则结果一定错。

2.用同一单位制进行计算时,可以不必一一写出各个已知量的单位(但各已知量的数字必须是用同一单位制中单位换算出来的数字,如题给条件是v=54km/h,用力学国际单位制时一定要换算成v=15m/s,数字是15,而非54),只在计算结果的数字后面写出所求物理量在该单位制下的单位即可,这样可以简化计算。

3.注意:高中学习阶段,要求计算时一律用力学国际单位制,故一定要掌握好力学国际单位制中物理量的单位(名称和符号)。

课堂训练:

课后作业:

1.下列关于单位制及其应用的说法中,正确的是:( )

A.基本单位和其导出单位一起组成了单位制。

B.选用的基本单位不同,构成的单位制也不同。

C.在物理计算中,如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示,只要正确应用物理公式其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示的。

D.一般说来,物理公式主要确定各物理量间的数量关系,并不一定同时确定单位关系。

2.在国际单位制中,力学的三个基本单位是________、_______、_______。

3.试根据有关物理公式,由国际单位制中力学的基本单位推导出速度、加速度、力等物

理量的单位。在厘米、克、秒制中,力的单位是达因,试证明l牛顿=105达因。

4.现有下列的物理量或单位,按下面的要求把相关字母填空;

A.密度;B.m/s;C.N;D.加速度;E。质量;F。s;G。cm;H。长度;I。时间;J。kg;

(1)属于物理量的是______________。

(2)在国际单位制中,作为基本单位的物理量有______________。

(3)在国际单位制中基本单位是______________, 属于导出单位的是____________。