高中物理教案精華15篇

　　在教學(xué)工作者實(shí)際的教學(xué)活動中，常常要寫一份優(yōu)秀的教案，教案是教學(xué)活動的總的組織綱領(lǐng)和行動方案。優(yōu)秀的教案都具備一些什么特點(diǎn)呢？以下是小編幫大家整理的高中物理教案，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。

高中物理教案1

　　研究性實(shí)驗(yàn)：（1） 研究勻變速運(yùn)動練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器:

　　1.構(gòu)造：見教材。

　　2.操作要點(diǎn)：接50HZ，4---6伏的交流電 S1 S2 S3 S4

　　正確標(biāo)取記：在紙帶中間部分選5個(gè)點(diǎn) 。T 。T 。 T 。 T 。

　　3.重點(diǎn)：紙帶的分析 0 1 2 3 4

　　a.判斷物體運(yùn)動情況：

　　在誤差范圍內(nèi)：如果S1=S2=S3=......，則物體作勻速直線運(yùn)動。

　　如果?S1=?S2=?S3= .......=常數(shù), 則物體作勻變速直線運(yùn)動。

　　b.測定加速度：

　　公式法： 先求?S，再由?S= aT2求加速度。

　　圖象法： 作v-t圖,求a=直線的斜率

　　c.測定即時(shí)速度： V1=(S1+S2)/2T V2=(S2+S3)/2T

　　測定勻變速直線運(yùn)動的加速度：

　　1.原理:：?S=aT2

　　2.實(shí)驗(yàn)條件：

　　a.合力恒定，細(xì)線與木板是平行的。

　　b.接50HZ，4-6伏交流電。

　　3.實(shí)驗(yàn)器材：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫紙片、低壓交流電源、小車、細(xì)繩、一端附有滑輪的長木板、刻度尺、鉤碼、導(dǎo)線、兩根導(dǎo)線。

　　4.主要測量:

　　選擇紙帶,標(biāo)出記數(shù)點(diǎn),測出每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的位移S1、S2、S3 。。。。圖中O是任一點(diǎn)。

　　5. 數(shù)據(jù)處理: 0 1 2 3 4 5 6

　　根據(jù)測出的S1、S2、S3....... 。S1 。S2 。 S3 。S4 。 S5 。 S6 。

　　用逐差法處理數(shù)據(jù)求出加速度：

　　S4-S1=3a1T2 ， S5-S2=3a2T2 ， S6-S3=3a3T2

　　a=(a1+a2+a3)/3=(S4+S5+S6- S1-S2-S3)/9T2

　　測勻變速運(yùn)動的即時(shí)速度：(同上)

　　（2） 研究平拋運(yùn)動

　　1.實(shí)驗(yàn)原理：

　　用一定的方法描出平拋小球在空中的軌跡曲線，再根據(jù)軌跡上某些點(diǎn)的`位置坐標(biāo)，由h=求出t，再由x=v0t求v0，并求v0的平均值。

　　2.實(shí)驗(yàn)器材：

　　木板，白紙，圖釘，未端水平的斜槽，小球，刻度尺，附有小孔的卡片，重錘線。

　　3.實(shí)驗(yàn)條件：

　　a. 固定白紙的木板要豎直。

　　b. 斜槽未端的切線水平，在白紙上準(zhǔn)確記下槽口位置。

　　c.小球每次從槽上同一位置由靜止滑下。

　　（3） 研究彈力與形變關(guān)系

　　方法歸納：

　　(1)用懸掛砝碼的方法給彈簧施加壓力

　　(2)用列表法來記錄和分析數(shù)據(jù)(如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格)

　　(3)用圖象法來分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)關(guān)系

　　步驟：

　　1以力為縱坐標(biāo)、彈簧伸長為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系

　　2根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)

　　3按照圖中各點(diǎn)的分布和走向，嘗試作出一條平滑的曲線(包括直線)

　　4以彈簧的伸重工業(yè)自變量，寫出曲線所代表的函數(shù)，首先嘗試一次函數(shù)，如不行則考慮二次函數(shù)，如看似象反比例函數(shù)，則變相關(guān)的量為倒數(shù)再研究一下是否為正比關(guān)系(圖象是否可變?yōu)橹本�)----化曲為直的方法等。

　　5解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的意義。

　　2. 注意事項(xiàng)：所加砝碼不要過多(大)以免彈簧超出其彈性限度

高中物理教案2

　　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�？珊雎圆挥�(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3

　　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4

　　教學(xué)目標(biāo)：

　　一、知識目標(biāo)

　　1、掌握勻變速直線運(yùn)動的速度、位移公式

　　2、會推出勻變速直線運(yùn)動的位移和速度的關(guān)系式，并會應(yīng)用它進(jìn)行計(jì)算二、能力目標(biāo)提高學(xué)生靈活應(yīng)用公式解題的能力三、德育目標(biāo)本部分矢量較多，在解題中要依據(jù)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況確定出各量的方向，不要死套公式而不分析實(shí)際的客觀運(yùn)動。

　　教學(xué)重點(diǎn)：

　　勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用

　　教學(xué)難點(diǎn)：

　　據(jù)速度和位移公式推導(dǎo)得到的速度和位移關(guān)系式的正確使用

　　教學(xué)方法：

　　講練法、推理法、歸納法

　　教學(xué)用具：投影儀、投影片、CAI課件

　　課時(shí)安排1課時(shí)

　　教學(xué)過程：

　　一、導(dǎo)入新課

　　上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動的速度、位移和時(shí)間之間的關(guān)系，本節(jié)課我們來學(xué)生上述規(guī)律的應(yīng)用。

　　二、新課教學(xué)

　�。ㄒ唬┯猛队捌�出示本節(jié)課的學(xué)生目標(biāo)1、會推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動的位移和速度的關(guān)系式2、能應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律求解有關(guān)問題。3、提問靈活應(yīng)用公式解題的`能力

　�。ǘ�）學(xué)生目標(biāo)完成過程：1、勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律（1）學(xué)生在白紙上書寫勻變速直線運(yùn)動的速度和位移公式：（2）在實(shí)物投影儀上進(jìn)行檢查和評析（3）據(jù)，消去時(shí)間，同學(xué)們試著推一下，能得到一個(gè)什么關(guān)系式。（4）學(xué)生推導(dǎo)后，抽查推導(dǎo)過程并在實(shí)物投影儀上評析。（5）教師說明：一般在不涉及時(shí)間的前提下，我們使用剛才得到的推論求解。（6）在黑板上板書上述三個(gè)公式：2、勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用（1）a．用投影片出示例題1：發(fā)射炮彈時(shí)，炮彈在槍筒中的運(yùn)動可以看作是勻加速運(yùn)動，如果槍彈的加速度是，槍筒長0.64m，槍彈射出槍口時(shí)的速度是多大b：用CAI課體模擬題中的物理情景，并出示分析思考題：1）槍筒的長度對應(yīng)于槍彈做勻加速運(yùn)動的哪個(gè)物理量2）槍彈的初速度是多大3）槍彈出槍口時(shí)的速度對應(yīng)于槍彈做勻加速運(yùn)動的什么速度4）據(jù)上述分析，你準(zhǔn)備選用哪個(gè)公式求解C：學(xué)生寫出解題過程，并抽查實(shí)物投影儀上評析。（2）用投影片注視鞏固練習(xí)I：物體做勻加速運(yùn)動，初速度為v0＝2m/s，加速度a＝0.1，求A：前4s內(nèi)通過的位移B：前4s內(nèi)的平均速度及位移。（3）a．用投影片出示例題2一個(gè)滑雪的人，從85米長的山坡上勻變速滑下，初速度是1.8m/s，末速度系5.0m/s，他通過這段山坡需要多長時(shí)間b：用CAI課件模擬題中的物理情景。c：據(jù)物理情景，同學(xué)們思考1）該滑雪人的運(yùn)動可當(dāng)做哪一種勻變速運(yùn)動2）你認(rèn)為所給的已知條件等效為勻變速直線運(yùn)動的哪些物理量3）要求得時(shí)間t，你準(zhǔn)備用什么方法求d：經(jīng)同學(xué)們討論后，用投影片展示課本上的解題過程：解：滑雪的人做勻加速直線運(yùn)動，由e：說明：對于勻變速直線運(yùn)動也就是說：對于變速直線運(yùn)動，平均速度的求解有兩個(gè)途徑：（1）（2）這兩個(gè)公式綜合使用往往可使問題簡化。

　　三、鞏固練習(xí)做勻加速直線運(yùn)動的物體，速度從v增加到2v時(shí)結(jié)果的位移是s，測它的速度從2v增加到4v經(jīng)過的位移是多少

　　四、小結(jié)本節(jié)課我們主要是應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的下述公式解決了一些實(shí)際問題：vt=v0+at；s=v0t+at2；=2ass=這些公式共涉及v0、vt、a、s、t五個(gè)物理量，對于一段直線運(yùn)動，只要已知三個(gè)物理量，總可以就出另外兩個(gè)物理量。四、作業(yè)課后習(xí)題五、板書設(shè)計(jì)

高中物理教案5

　　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�。�

　�。�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�間，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

　　（A）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�。�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.

高中物理教案6

　　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。

　�。ǘ�）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

　�。ㄈ�）展示課件3：質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動

　　可暫停�？勺x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7

　　知識目標(biāo)

　　1、了解什么是能源，了解什么是常規(guī)能源，了解常規(guī)能源的儲備與人類需求間的矛盾

　　2、了解常規(guī)能源的使用與環(huán)境污染的關(guān)系。了解哪些能源是清潔能源，哪些能源可再生。

　　能力目標(biāo)

　　培養(yǎng)學(xué)生通過分析日常生活現(xiàn)象提高概括物理規(guī)律的能力

　　情感目標(biāo)

　　通過第二類永動機(jī)無法制成的講解，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到人類改造自然時(shí)必須遵從自然規(guī)律，違反自然規(guī)律將一事無成

　　通過介紹開發(fā)新能源的重要性，激勵學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)，提高為人類美好未來努力學(xué)習(xí)的覺悟

　　新課教學(xué)

　　師：在日常生活和各種產(chǎn)業(yè)中我們都要消耗能量。另外，自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，而產(chǎn)生的能量耗散問題，使得能源問題成為當(dāng)今世界的一個(gè)重要的問題。本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)能源。

　　一、能源：凡是能提供可利用能量的物質(zhì)和自然過程。

　　１、常規(guī)能源：煤、石油、天然氣等。常規(guī)能源的儲藏是有限的。

　　問：常規(guī)的能源使用帶來了那些負(fù)面影響呢？（①溫室效應(yīng)②酸雨③化學(xué)煙霧④放射性污染）（1）溫室效應(yīng)：溫室效應(yīng)是由于大氣里溫室氣體（二氧化碳）含量增大而形成的。石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化碳。

　　（2）酸雨：大氣中酸性污染物質(zhì)，如二氧化硫等物質(zhì)會使雨水中的酸度升高，形成“酸雨”。煤炭中含有較多的硫，燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化硫等物質(zhì)。

　�。�3）光化學(xué)煙霧：氮氧化合物和碳?xì)浠�合物在大氣中受到陽光中�?qiáng)烈紫外線照射后產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)。主要成分是臭氧。

　　另外常規(guī)能源燃燒時(shí)產(chǎn)生的浮塵也是一種污染。

　　常規(guī)能源的大量消耗所帶來的環(huán)境污染即損害人體健康，又影響動植物的生長，破壞經(jīng)濟(jì)資源，損壞建筑物及文物古跡，嚴(yán)重時(shí)可改變大氣的性質(zhì)，使生態(tài)受到破壞。

　　二、開發(fā)新能源：綠色能源的開發(fā)與利用

　　綠色能源：在釋放能量或能量轉(zhuǎn)化過程中對環(huán)境不造成污染的能源叫綠色能源。

　　問：可以開發(fā)那些清潔相對無污染的能源呢？（①太陽能②風(fēng)能③生物質(zhì)能④核能⑤水能）

　　世界上石油儲量最大的中東地區(qū)一直是發(fā)達(dá)國家關(guān)注的'焦點(diǎn)，外交、軍事莫不圍繞著這片從地表上看毫無魅力的區(qū)域打轉(zhuǎn)。世界警察（美國）和他的隨從們最愿意去管中東的事情：兩次海灣戰(zhàn)爭、伊拉克戰(zhàn)爭等等…說明能量消耗巨大的富國們對石油的心痛程度。

　　令以一方面，“替代品”——新能源的研發(fā)、形式層出不窮。

　　1、水能：水作為能量的載體，被太陽能驅(qū)動地球上三棲（水、陸、空）循環(huán)。地表水的流動時(shí)，在落差大、流量大的地區(qū)，形成可利用的水能資源。目前世界上水力發(fā)電還處于起步階段。

　　2、海洋能：由于地球受月球和太陽引力的周期性不均衡，海水發(fā)生非氣候性的漲潮和落潮現(xiàn)象，形成潮汐。潮汐蘊(yùn)含著巨大能量，既可以用來推動機(jī)械裝置，又可以用來發(fā)電。

　　此外，由于海水表層和深層間的存在很大的溫差，利用這種溫差也可以發(fā)電（*因?yàn)樗�的沸點(diǎn)與氣壓有關(guān)，如果建造一個(gè)裝置，用抽真空的方法使表層的海水在20攝氏度時(shí)汽化，并推動汽輪機(jī)，再將深層的冷水提上來使蒸汽冷卻，如此周而復(fù)始，就可以發(fā)電了。除這種方法外，還可以用低沸點(diǎn)的流體如丙烷和氨來作為熱機(jī)的工作介質(zhì)）。法國已經(jīng)建成了世界上第一座溫差發(fā)電站，發(fā)電容量為14,000kW。

　　3、風(fēng)能：利用風(fēng)的機(jī)械能發(fā)電，風(fēng)能是一種重要的自然能源。據(jù)有關(guān)專家估算，在全球邊界層內(nèi)的總能量為1.3×1015瓦，一年中約為1.4×1016千瓦時(shí)電力的能量，相當(dāng)于目前全世界 每年所燃燒能量的3000倍。其中1/10為可取用的極限量。

　　風(fēng)能的優(yōu)點(diǎn)是：總能量巨大，利用簡單、無污染、可再生。缺點(diǎn)是：能量密度低（當(dāng)流速同為3米/秒時(shí)，風(fēng)力的能量密度僅為水力的1/1000）、不穩(wěn)定性大，連續(xù)性、可靠性差，時(shí)空分布不均勻。

　　4、沼氣：利用厭氧微生物在密閉條件下分解（廢棄）有機(jī)物，產(chǎn)生沼氣，沼氣具有很高的熱值，燃燒后生成二氧化碳和水，不污染空氣，不危害農(nóng)作物和人畜健康。生成沼氣的原料本身就是各種廢棄物，生產(chǎn)過程可以減少（有機(jī)物）垃圾的數(shù)量。

　　在農(nóng)村到處可以看到許多生物質(zhì)的廢棄物，如人畜糞便、秸稈、雜草和不能食用的果蔬，等等。將這些廢棄物收集起來，經(jīng)過細(xì)菌發(fā)酵可以產(chǎn)生沼氣，用沼氣做燃料和照明，也可以發(fā)電。

　　5、太陽能：太陽能是一種可廣泛利用的清潔能源。我們目前的利用方式主要是兩種——

　　一是將陽光聚焦，將光能轉(zhuǎn)化為熱能（傳說阿基米德就曾經(jīng)利用聚光鏡反射陽光，燒毀了來犯的敵艦）。在日照充分的地方，人們在生產(chǎn)和生活中已大量使用太陽灶、干燥器和太陽能熱水器（太陽能熱水器的構(gòu)造要簡單的多。因?yàn)椴恍枰�它產(chǎn)生太高的溫度。在大多數(shù)情況下，可以將太陽能熱水器的集熱器制成箱式、蛇型管式、直管式、平板式或枕式，通過管道與水源和儲水箱相連。太陽能熱水器在我國北方比較常見）。

　　二是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，再用化學(xué)能發(fā)電。比較常見的光電池是硅電池（它能將13%-20%的日光能轉(zhuǎn)化為電能）。許多電子計(jì)算器和其他小型電子儀器現(xiàn)在已經(jīng)采用太陽能電池供電，人造衛(wèi)星和宇宙飛船更是主要依靠太陽能電池來提供電力。

　　但是陽光在達(dá)到地面以前要經(jīng)過大氣的反射、散射和吸收，能量損失較大，加上陰天、晝夜變化和雨雪等降水過程的影響，目前地面上利用日光發(fā)電受到一定限制。

　　無論是生物質(zhì)能、風(fēng)能，還是水力、溫差和潮汐能，歸根結(jié)底都是太陽能的轉(zhuǎn)化形式。即使礦物燃料，也是通過生物的化石形式保存下來的億萬年以前的太陽能。

　　6、地?zé)崮埽河玫責(zé)岵膳�、將地�(zé)嵊糜谵r(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)等，在全世界范圍內(nèi)受到關(guān)注。（從直接利用地?zé)岬囊?guī)模來說，最常用的是地?zé)崴�淋浴，占總利用量�?/3以上，其次是地?zé)崴�養(yǎng)殖和種植約占20%，地?zé)岵膳�約占13%，地?zé)崮芄�業(yè)利用約占2%）。

　　利用地?zé)崮埽�占地很少，無廢渣、粉塵污染，用后的棄（尾）水既可綜合利用，又可回注到地下儲層，達(dá)到增加壓力、保護(hù)儲層、保護(hù)地?zé)豳Y源的雙重目的。*據(jù)美國地?zé)豳Y源委員會（GRC） 1990年的調(diào)查，世界上18個(gè)國家有地?zé)岚l(fā)電，總裝機(jī)容量5827.55兆瓦，裝機(jī)容量在100兆瓦以上的國家有美國、菲律賓、墨西哥、意大利、新西蘭、日本和印尼。我國的地?zé)豳Y 源也很豐富，但開發(fā)利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省區(qū)。除以上利用外，從熱水中還可提取鹽類、有益化學(xué)組分和硫磺等。

　　7、核能：鈾在自然界中有三種放射性同位素：U235、U238、U234 ，在衰變過程中放出熱量。在軍事上鈾主要用來制造核武器和核動力燃料。鈾的和平用途十分廣泛，其中最主要的是用作核電反應(yīng)堆的燃料。

　　由于核電具有發(fā)電成本低、對環(huán)境污染小和安全等優(yōu)點(diǎn)，世界各國，尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)都大力發(fā)展核電，估計(jì)到20xx年核電將達(dá)到世界總發(fā)電量的25%左右。我國已建成秦山、大亞灣核電站，目前還有多處正在籌建。

　　大自然賜給人類的綠色能源儲量豐富，只要我們科學(xué)開發(fā)，合理利用，必將對人類做出前所未有的貢獻(xiàn)。

高中物理教案8

　　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�用研究天體運(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)�？紤]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�？梢姡�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�力提供向心�?/p>

　　則,得：

　�、翘�陽與地球的質(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。

　�、呕鸺�繞太陽公轉(zhuǎn)，則

　　得：………………①

　�、频厍蚶@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9

　　教學(xué)目標(biāo)

　�。ㄒ唬┲�識目標(biāo)

　　1、知道光的電磁說的內(nèi)容。

　　2、知道可見光是一定頻率范圍的電磁波。

　　3、知道紅外線、紫外線、X射線等不同頻率的電磁波的特點(diǎn)。

　　4、知道電磁波譜、了解光譜的類別及各類光譜的產(chǎn)生知道明線光譜和吸收光譜是元素的特征譜線。

　　5、知道麥克斯韋的電磁說及光的電磁本性的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，并要求知道電磁波及產(chǎn)生機(jī)理。

　　（二）能力目標(biāo)

　　通過史料的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對問題的理解能力和分析能力.

　�。ㄈ�）情感目標(biāo)

　　1、讓學(xué)生體會到科學(xué)發(fā)展是一代一代科學(xué)家辛勤勞動的曲折過程，樹立為科學(xué)獻(xiàn)身的精神

　　2、從中體會到科學(xué)研究的一些基本方法——“實(shí)驗(yàn)(事實(shí))——理論假設(shè)——實(shí)驗(yàn)(提供新的事實(shí))——修正理論(甚至建立新的假設(shè))”，以及人們的認(rèn)識就是從不斷地糾正偏差錯(cuò)誤中提高的。

　　教學(xué)建議

　　回顧人類對光的本性的認(rèn)識過程，給學(xué)生指明學(xué)習(xí)本章的線索x教材內(nèi)容的層次和系統(tǒng)，這對發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性是十分有益的。通過簡要的.史料介紹，一方面讓學(xué)生體會到科學(xué)發(fā)展是一代一代科學(xué)家辛勤勞動的曲折過程，樹立為科學(xué)獻(xiàn)身的精神；另一方面，從中體會到科學(xué)研究的一些基本方法x"實(shí)驗(yàn)(事實(shí))xx實(shí)驗(yàn)(提供新的事實(shí))x修正理論(甚至建立新的假設(shè))"，以及人們的認(rèn)識就是從不斷地糾正偏差錯(cuò)誤中提高的。"光的本性"的認(rèn)識史，也是對學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育的好教材。

　　講述光的電磁說時(shí)要著重說明光的電磁說提出的背景和它的事實(shí)依據(jù)。還要著重說明提出光的電磁說的重要意義在于使人們認(rèn)識到光波與機(jī)械波有本質(zhì)的不同。光的電磁說揭露了光現(xiàn)象的電磁本質(zhì)，把光和電磁統(tǒng)一了起來。

　　需要強(qiáng)調(diào)的幾點(diǎn)：

　　1、對紅外線、紫外線、X射線的講述，要讓學(xué)生抓住主要特征和它們的應(yīng)用，并盡可能聯(lián)系可見到的實(shí)例。如有可能，可做實(shí)驗(yàn)演示。

　　2、要使學(xué)生理解不同頻率范圍的電磁波，它們本質(zhì)上是相同的，它們的行為服從共同的規(guī)律，但因?yàn)轭l率的不同又各自具有某些特性。

　　注意：本節(jié)內(nèi)容大多類似科普常識的介紹，沒有太難以理解的理論，可以知道學(xué)生看書、歸納、總結(jié)，鍛煉學(xué)生的自學(xué) 能力。

　　教學(xué)設(shè)計(jì)示例

　　關(guān)于光的電磁說一節(jié)，內(nèi)容大多類似科普常識的介紹，沒有太難以理解的理論，可以指導(dǎo)學(xué)生看書、歸納、總結(jié)，鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力。

　　在學(xué)生自學(xué)的時(shí)候，可以讓學(xué)生思考有關(guān)問題，

　　1、光的干涉和衍射現(xiàn)象證實(shí)了光具有波動性，但光是什么波呢？

　　2、我們知道，一切機(jī)械波，包括聲波在內(nèi)，都需要有介質(zhì)存在，機(jī)械波是不能在真空中傳播的。但是光在真空里卻能夠傳播，這如何解釋呢？

　　探究活動

　　1、查閱資料：光學(xué)發(fā)展史中有關(guān)光的電磁說部分內(nèi)容。

高中物理教案10

　　一、教學(xué)目標(biāo)

　　知識與技能：

　　1、理解力的分解概念。

　　2、知道力的分解是合成的逆運(yùn)算，并知道力的分解遵循平行四邊形定則。

　　3、學(xué)會按力的實(shí)際作用效果分解力。

　　4、學(xué)會用力的分解知識解釋一些簡單的物理現(xiàn)象。

　　過程與方法：

　　1、通過生活情景的再現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)?zāi)�擬體會物理與實(shí)際生活的密切聯(lián)系。

　　3、通過對力的實(shí)際作用效果的分析，理解按實(shí)際作用效果分解力的意義，并感受具體問題具體分析的方法。情感、態(tài)度與價(jià)值觀：

　　1、通過聯(lián)系生活實(shí)際情景，激發(fā)求知欲望和探究的興趣。

　　2、通過對力的分解實(shí)際應(yīng)用的分析與討論，養(yǎng)成理論聯(lián)系實(shí)際的自覺性，培養(yǎng)解決生活實(shí)際問題的能力。

　　二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)

　　教學(xué)重點(diǎn)：理解力的分解的概念，利用平行四邊形定則按力的作用效果進(jìn)行力的.分解。

　　教學(xué)難點(diǎn)：力的實(shí)際作用效果的分析。

　　三、教學(xué)過程

　�。ㄒ唬┮�入：

　　1、觀察一幅打夯的圖片，分析為什么需要那么多人一起打夯。

　　2、模擬打夯，指出用多個(gè)力的共同作用來代替一個(gè)力的作用的實(shí)際意義，突出等效替代的思想。

　　3、引出力的分解的概念：把一個(gè)力分解成幾個(gè)分力的方法叫力的分解。

　�。ǘ�）一個(gè)力可分解為幾個(gè)力？

　　由打夯的例子可以看出一個(gè)力的作用可以分解為任意幾個(gè)力，最簡單的情況就是把一個(gè)力分解為兩個(gè)力。

　�。ㄈ�）一個(gè)力分解成兩個(gè)力遵循什么規(guī)則？

　　力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，因此把一個(gè)力分解為兩個(gè)分力也遵循平行四邊形定則。

　　（四）力的分解實(shí)例分析

　　以一個(gè)力為對角線作平行四邊形可以作出無數(shù)個(gè)平行四邊形，因此把一個(gè)力分解為兩個(gè)力有無數(shù)組解，但如果已知兩個(gè)分力的方向，那力的分解就只有唯一解了。如何確定兩個(gè)分力的方向呢？在解決實(shí)際問題時(shí)要根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定分力的方向。

　　一、斜面上重力的分解

　　［演示］用薄塑料片做成斜面，將物塊放在斜面上，斜面被壓彎，同時(shí)物塊沿斜面下滑．

　�。劢Y(jié)論］重力G產(chǎn)生兩個(gè)效果：使物體沿斜面下滑和壓緊斜面．

　　［分析］重力的兩個(gè)分力大小跟斜面的傾斜角有何關(guān)系？

　　［結(jié)論］通過作圖和實(shí)驗(yàn)演示可看出傾角越大，下壓分力越小而下滑分力越大。

　�。蹎栴}］游樂場的滑梯為什么傾角很大？山路為什么要修成盤山狀？

　�。鄯治觯菪泵鎯A角越大，使物體下滑的力越大，物體越容易下滑，故公園滑梯傾角較大，但山路若直接從山腳往山頂修，則傾角太大，車輛上坡艱難而下坡又不安全，是不可行的，修成盤山狀則可解決這個(gè)問題。

　　二、直角支架所受拉力的分解

　�。蹖�(shí)驗(yàn)?zāi)�擬］同學(xué)甲用一手撐腰，同學(xué)乙用力向下拉甲同學(xué)的肘部，讓同學(xué)談體會，即分析向下拉肘部的力產(chǎn)生的作用效果。

　　［實(shí)驗(yàn)演示］在支架上掛一重物，觀察橡皮膜的變化，分析重物對支架的拉力產(chǎn)生的作用效果。

　�。鄯治觯葜Ъ芩�受拉力一方面擠壓水平桿，另一方面拉伸傾斜桿。

　　［分解］按效果分解拉力并作出平行四邊形法。

　　三、劈木柴刀背上力的分解

　�。塾^察圖片］為什么一斧頭下去，木樁被劈開了？作用在斧頭上的力實(shí)際產(chǎn)生了什么效果？

　�。坌�實(shí)驗(yàn)］同學(xué)甲雙手合十，同學(xué)乙用一只手試圖從甲的兩手中間劈下去，體會手上的感覺。

　　［分析］乙同學(xué)的手向兩側(cè)擠壓甲同學(xué)的兩只手，因此刀背上的力的作用效果也是使得刀的兩個(gè)側(cè)面去擠壓木柴。

　　［分解］按力的作用效果分解刀背上的力，作出平行四邊形，并比較分力與合力的大小關(guān)系。

　�。鬯伎迹萦缮�活經(jīng)驗(yàn)可知砍柴的刀越鋒利越容易把柴劈開，為什么？分析分力大小跟分力夾角的關(guān)系。

　�。垠w驗(yàn)］通過小實(shí)驗(yàn)體會在合力一定的情況下，分力大小隨其夾角變化而變化的規(guī)律：

　　○用一根羊絨線，中間吊一個(gè)砝碼，觀察當(dāng)抓住線的兩手距離不斷增大時(shí)線有何變化。

　　○用兩個(gè)彈簧秤共同拉一個(gè)砝碼，拉的夾角逐漸增大，觀察彈簧秤示數(shù)的變化。

　�。垡�(guī)律總結(jié)］在合力一定的情況下，對稱分布的兩個(gè)分力的夾角越大，分力越大。

　�。蹜�(yīng)用］

　　○如何把陷進(jìn)泥潭的汽車?yán)�出來�?/p>

　　○如何移動一只很重的箱子？

　�。ㄎ澹┬〗Y(jié)：

　　1、知道什么叫力的分解

　　2、知道力的分解遵循平行四邊形定則

　　3、掌握在解決實(shí)際問題時(shí)按力的實(shí)際作用效果分解的方法。

高中物理教案11

　　一、教學(xué)目標(biāo)

　　1.知道非純電阻電路中的能量轉(zhuǎn)化情況，并能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。

　　2.通過純電阻電路和非純電阻電路在能量轉(zhuǎn)化過程中的對比，提高歸納總結(jié)、對比分析的能力。

　　3.提高物理學(xué)習(xí)興趣，發(fā)現(xiàn)生活中的物理知識。

　　二、教學(xué)重難點(diǎn)

　　【重點(diǎn)】非純電阻電路中的能量轉(zhuǎn)化。

　　【難點(diǎn)】純電阻、非純電阻電路的`區(qū)分，純電阻電路和非純電阻電路在能量轉(zhuǎn)化過程中的區(qū)別。

　　三、教學(xué)過程

　　(一)新課導(dǎo)入

　　復(fù)習(xí)導(dǎo)入：提問焦耳定律討論的是電路中怎樣的能量轉(zhuǎn)化情況?學(xué)生回答電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的情況。

　　進(jìn)一步提問：實(shí)際中有些電路除含有電阻外還含有其他負(fù)載，如電動機(jī)，那電動機(jī)的能量轉(zhuǎn)化情況又是如何呢?進(jìn)而引入新課——《電路中的能量轉(zhuǎn)化》。

　　(二)新課講授

　　1.非純電阻電路中的能量轉(zhuǎn)化

　　提問：結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，電動機(jī)是將消耗的電能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能了嗎?

　　學(xué)生回答：電動機(jī)除了將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能以外，還有一部分電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能。

　　小組討論：當(dāng)電動機(jī)接上電源后，會帶動風(fēng)扇轉(zhuǎn)動，這里涉及哪些功率?功率間的關(guān)系又如何?

高中物理教案12

　　一、教材內(nèi)容分析

　　本節(jié)學(xué)習(xí)了一種新的處理問題的方法：即根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖像，圖像反映物理規(guī)律，這是我們通過實(shí)驗(yàn)探求自然規(guī)律的一要重要的基本的途徑。應(yīng)在學(xué)生充分預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，真正讓學(xué)生自己能畫出圖像，并練習(xí)分析圖像所代表的過程或規(guī)律。

　　瞬時(shí)速度概念的建立，是學(xué)生在高中階段第一次接觸“極限”的思想，如何正確地理解此概念，一方面應(yīng)從平均速度的概念延伸到瞬時(shí)速度;另一方面從物體運(yùn)動的s—t圖象上采用無限分割的思想幫助學(xué)生理解圖像的斜率表示物體的瞬時(shí)速度。

　　二、教學(xué)目標(biāo)(知識，技能，情感態(tài)度、價(jià)值觀)

　　1、知識與技能

　　(1)理解勻速直線運(yùn)動的s-t圖像的意義

　　(2)知道瞬時(shí)速度是精確描述變速運(yùn)動快慢和方向的物理量

　　(3)理解用比值法定義物理量的方法

　　(4)知道公式和圖像都是描述物理量之間的關(guān)系的數(shù)學(xué)工具，它們各也所長，可以相互補(bǔ)充。

　　(5)培養(yǎng)學(xué)生用多種手段處理問題的能力

　　(6)培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力及思維想象能力

　　2、過程與方法：實(shí)驗(yàn)討論、啟發(fā)式

　　3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀

　　(1)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度

　　(2)從知識是相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的思想中，培養(yǎng)學(xué)生建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點(diǎn)。

　　三、學(xué)習(xí)者特征分析

　　高一學(xué)生男女比例相當(dāng)，由于是普通高中生，抽象思維能力比較差，而且基礎(chǔ)差，但是學(xué)生比較刻苦，學(xué)習(xí)物理的興趣還是很濃厚。

　　四、教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì)

　　講授法、實(shí)驗(yàn)演示法、啟發(fā)式，隨機(jī)通達(dá)式

　　五、教學(xué)環(huán)境及資源準(zhǔn)備

　　多媒體教室、視頻、、動畫、投影儀

　　六、教學(xué)過程

　　教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖及資源準(zhǔn)備

　　一、引入新課播放:劉易斯百米賽跑視頻前面作業(yè)中我們已經(jīng)算過的劉易斯在百米賽跑過程中每個(gè)10m內(nèi)的平均速度,只能大體反映劉易斯在百米賽跑中的快慢變化情況.為了對變速運(yùn)動作精確的描述，還需要引入瞬時(shí)速度的概念。

　　學(xué)生討論總結(jié)：平均速度只能粗略地描述運(yùn)動的快慢，不能精確地描述

　　為真實(shí)情境進(jìn)行設(shè)計(jì):劉易斯百米賽跑視

　　二、新課教學(xué)

　　運(yùn)動物體在某一瞬間或經(jīng)過某一位置時(shí)的速度，叫做瞬時(shí)速度(instantaneous velocity)。平時(shí)說到的百米賽跑運(yùn)動員沖線的速度，子彈飛出槍口的速度、飛船與運(yùn)載火箭分離時(shí)的速度等，都是瞬時(shí)速度。

　　瞬時(shí)速度的方向跟物體經(jīng)過某一位置時(shí)的運(yùn)動方向相同。瞬時(shí)速度的大小，叫做瞬時(shí)速率(instantaneous speed，簡稱速率)。汽車行駛中速度計(jì)上指示的數(shù)值就是瞬時(shí)速率(如課本P32圖1—21)。

　　實(shí)驗(yàn)探究——用光電門測量瞬時(shí)速度

　　實(shí)驗(yàn)裝置如課本P33圖1—22，使一輛小車從一端墊高的木板上滑下，木板旁裝有光電門，其中A管發(fā)出光線，B管接收光線。當(dāng)固定在車上的遮光板通過光電門時(shí)，光線被阻擋，記錄儀上可以直接讀出光線被阻擋的時(shí)間。這段時(shí)間就是遮光板通過光電門的時(shí)間。根據(jù)遮光板的寬度Δs和測出的時(shí)間Δt，就可以算出遮光板通過光電門的.平均速度(v=Δs/Δt)。由于遮光板的寬度Δs很小，因此可以認(rèn)為，這個(gè)平均速度就是小車通過光電門的瞬時(shí)速度。

　　學(xué)生理解瞬時(shí)速度是矢量，既有大小(叫速率)，又有方向(物體的運(yùn)動方向)。

　　播放實(shí)驗(yàn)視頻

　　真是情境

　　播放實(shí)驗(yàn)視頻

　　討論與思考(課本P33)之后學(xué)習(xí)S-T圖像討論與思考(課本P33)物體的運(yùn)動情況，除了用語言文字和數(shù)學(xué)公式描述外，還可以直觀地用圖像來描述，給出了一輛汽車在平直公路上作勻速直線運(yùn)動時(shí)在不同時(shí)刻的位移。

　　時(shí)間

　　t/s04.910.015.119.9

　　位移

　　s/m0100200300400

　　提問：請同學(xué)以上面圖表所給出的數(shù)據(jù)，以橫軸為(t)軸，縱軸為位移(s)軸，用描點(diǎn)法作圖，看是一個(gè)什么樣的圖像，s與t存在一個(gè)什么函數(shù)關(guān)系?

　　教師邊看邊指導(dǎo)，然后把同學(xué)所畫的圖像在投影儀(實(shí)物)上打出。

　　總結(jié)：可以看出幾個(gè)點(diǎn)幾乎都在過原點(diǎn)的一條直線上。s與t成正比。

　　提問：圖像如何反映汽車運(yùn)動的速度?

　　總結(jié)：圖像的斜率反映物體運(yùn)動的速度。

　　物理量之間的關(guān)系可以用公式來表示，也可以用圖像來表示，利用圖像可以比較方便地處理實(shí)驗(yàn)(或觀測)結(jié)果，找出事物的變化規(guī)律。以后我們還會遇到更多的用圖像來處理物理量之間的變化規(guī)律，所以，現(xiàn)在我們就要重視圖像的學(xué)習(xí)。

　　學(xué)生模擬現(xiàn)場

　　投影儀

　　案例分析請把龜兔賽跑的過程粗略地用s—t圖像表示出來。(提示：烏龜和兔子從同一地點(diǎn)出發(fā)，假定跑動過程都是勻速直線運(yùn)動。)

　　分析與解答：

　　開始時(shí)，兔子的速度大，反映在圖像上，是它的斜率比較大(比較陡)，在同一時(shí)間內(nèi)，兔子通過的位移大。接著，驕傲的兔子打瞌睡了，時(shí)間不停地流逝，兔子的位移沒有變化。烏龜?shù)乃俣入m然小，卻一直不停地向前做勻速直線運(yùn)動。等到兔子猛然醒來，發(fā)現(xiàn)烏龜已快接近終點(diǎn)了，于是，兔子以更大的速度向前奔(圖像的斜率更大)，可為時(shí)已晚，最后烏龜取得了勝利。(s—t圖像如下圖。)

　　學(xué)生進(jìn)行討論分析。得出結(jié)論播放龜兔賽跑的動畫

　　教學(xué)流程圖

　　七、教學(xué)評價(jià)設(shè)計(jì)

　　知識點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)評價(jià)方法備注

　　瞬時(shí)速度知道課堂檢測

　　位移-時(shí)間圖像理解課堂作業(yè)

　　八、幫助和總結(jié)

　　本節(jié)學(xué)習(xí)了一種新的處理問題的方法：即根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖像，圖像反映物理規(guī)律，這是我們通過實(shí)驗(yàn)探求自然規(guī)律的一要重要的基本的途徑。應(yīng)在學(xué)生充分預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，真正讓學(xué)生自己能畫出圖像，并練習(xí)分析圖像所代表的過程或規(guī)律。

　　瞬時(shí)速度概念的建立，是學(xué)生在高中階段第一次接觸“極限”的思想，如何正確地理解此概念，一方面應(yīng)從平均速度的概念延伸到瞬時(shí)速度;另一方面從物體運(yùn)動的s—t圖象上采用無限分割的思想幫助學(xué)生理解圖像的斜率表示物體的瞬時(shí)速度。

　　本節(jié)教學(xué)主要采用自己動手、類比對照等方法，使圖像中的物理意義便的很簡單，很清楚，使學(xué)生從簡單入手，激發(fā)學(xué)生的學(xué)生興趣，多角度處理物理問題，為以后講述圖像打下較扎實(shí)的基礎(chǔ)。

高中物理教案13

　　教學(xué)目標(biāo)

　　一、知識目標(biāo)

　　1、知道電磁驅(qū)動現(xiàn)象。

　　2、知道三相交變電流可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，知道這就是感應(yīng)電動機(jī)的原理。

　　3、知道感應(yīng)電動機(jī)的基本構(gòu)造：定子和轉(zhuǎn)子。

　　4、知道感應(yīng)電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，知道能使用感應(yīng)電動機(jī)是三相交變電流的突出優(yōu)點(diǎn)。

　　二、能力目標(biāo)

　　1、培養(yǎng)學(xué)生對知識進(jìn)行類比分析的能力。

　　2、培養(yǎng)學(xué)生接受新事物、解決新問題能力。

　　3、努力培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動手操作能力。

　　三、情感目標(biāo)

　　1、通過讓學(xué)生了解我國在磁懸浮列車方面的研究進(jìn)展，激發(fā)他們的愛國熱情和立志學(xué)習(xí)、報(bào)效祖國的情感。

　　2、在觀察電動機(jī)的構(gòu)造的過程中，使學(xué)生養(yǎng)成對新知識和新事物的探索熱情。

　　教學(xué)建議

　　1、由于感應(yīng)電動機(jī)的突出優(yōu)點(diǎn)，使它應(yīng)用十分廣泛、本節(jié)對它做了簡單的介紹，以開闊學(xué)生眼界，增加實(shí)際知識。但作為選學(xué)內(nèi)容，對學(xué)生沒有太高的要求，做些介紹就可以了。

　　2、可以通過回憶前一章習(xí)題中提到的電磁驅(qū)動現(xiàn)象，本節(jié)的關(guān)鍵是通過演示、講解使學(xué)生明白三相交變電流也可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，做到電磁驅(qū)動，這就是感應(yīng)電動機(jī)的原理。這有利于新舊知識的聯(lián)系和加強(qiáng)學(xué)生學(xué)以致用的意識。有條件的可以看實(shí)物或帶學(xué)生參觀，以增加實(shí)際知識。

　　3、課本中的感應(yīng)電動機(jī)的內(nèi)容，簡要地介紹了感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理，其中的核心內(nèi)容是旋轉(zhuǎn)磁場概念。建議教師如果可能的話，應(yīng)找一臺電動機(jī)，拆開了讓學(xué)生看一看各個(gè)部分的`形狀。三相感應(yīng)電動機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用很廣泛，最好能讓學(xué)生看一些實(shí)際例子。

　　教學(xué)準(zhǔn)備：

　　幻燈片、感應(yīng)電動機(jī)模型、學(xué)生電源、旋轉(zhuǎn)磁鐵

　　教學(xué)過程：

　　一、知識回顧

　　電磁驅(qū)動現(xiàn)象說明

　　二、新課教學(xué)：

　　1、過回憶紹電磁驅(qū)動現(xiàn)象：在U形磁鐵中間放一個(gè)鋁框，如果轉(zhuǎn)動磁鐵，造成一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場。鋁框就隨著轉(zhuǎn)動。這種電磁驅(qū)動現(xiàn)象。告訴學(xué)生感應(yīng)電動機(jī)就是應(yīng)用該原理來工作的。

　　2、旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生方法：旋轉(zhuǎn)磁鐵可以得到旋轉(zhuǎn)磁場，在線圈中通入三相交流電也可以得到旋轉(zhuǎn)磁場。

　　3、感應(yīng)電動機(jī)的結(jié)構(gòu)介紹

　　定子：固定的電樞稱為定子

　　轉(zhuǎn)子：中間轉(zhuǎn)動的鐵心以及鐵心上鑲嵌的銅條叫轉(zhuǎn)子

　　4、鼠籠式電動機(jī)模型介紹：感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子是由鐵芯和嵌在鐵芯上的閉合導(dǎo)體構(gòu)成的。閉合導(dǎo)體是由嵌在鐵芯凹槽中的銅條（或鋁條）和兩個(gè)銅環(huán)（或鋁環(huán)）連在一起制成的，形狀像個(gè)鼠籠，所以這種電動機(jī)也叫鼠籠式感應(yīng)電動機(jī)。

　　5、感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向控制：由于感應(yīng)電動機(jī)的構(gòu)造簡單，因此如果要改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向，只需要把定子上的任意兩組線圈的電流互換一下就就可以通過改變旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向來改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動。這種電動機(jī)在制造、使用和保養(yǎng)上都比較簡單，被廣泛應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上。

高中物理教案14

　　一、教學(xué)任務(wù)分析

　　勻速圓周運(yùn)動是繼直線運(yùn)動后學(xué)習(xí)的第一個(gè)曲線運(yùn)動，是對如何描述和研究比直線運(yùn)動復(fù)雜的運(yùn)動的拓展，是力與運(yùn)動關(guān)系知識的進(jìn)一步延伸，也是以后學(xué)習(xí)其他更復(fù)雜曲線運(yùn)動(平拋運(yùn)動、單擺的簡諧振動等)的基礎(chǔ)。

　　學(xué)習(xí)勻速圓周運(yùn)動需要以勻速直線運(yùn)動、牛頓運(yùn)動定律等知識為基礎(chǔ)。

　　從觀察生活與實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象入手，使學(xué)生知道物體做曲線運(yùn)動的條件，歸納認(rèn)識到勻速圓周運(yùn)動是最基本、最簡單的圓周運(yùn)動，體會建立理想模型的科學(xué)研究方法。

　　通過設(shè)置情境，使學(xué)生感受圓周運(yùn)動快慢不同的情況，認(rèn)識到需要引入描述圓周運(yùn)動快慢的物理量，再通過與勻速直線運(yùn)動的類比和多媒體動畫的輔助，學(xué)習(xí)線速度與角速度的概念。

　　通過小組討論、實(shí)驗(yàn)探究、相互交流等方式，創(chuàng)設(shè)平臺，讓學(xué)生根據(jù)本節(jié)課所學(xué)的知識，對幾個(gè)實(shí)際問題進(jìn)行討論分析，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的情感，學(xué)會合作與交流，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)品質(zhì)。

　　通過生活實(shí)例，認(rèn)識圓周運(yùn)動在生活中是普遍存在的，學(xué)習(xí)和研究圓周運(yùn)動是非常必要和十分重要的，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情和興趣。

　　二、教學(xué)目標(biāo)

　　1、知識與技能

　　(1)知道物體做曲線運(yùn)動的條件。

　　(2)知道圓周運(yùn)動;理解勻速圓周運(yùn)動。

　　(3)理解線速度和角速度。

　　(4)會在實(shí)際問題中計(jì)算線速度和角速度的大小并判斷線速度的方向。

　　2、過程與方法

　　(1)通過對勻速圓周運(yùn)動概念的形成過程，認(rèn)識建立理想模型的物理方法。

　　(2)通過學(xué)習(xí)勻速圓周運(yùn)動的定義和線速度、角速度的定義，認(rèn)識類比方法的運(yùn)用。

　　3、態(tài)度、情感與價(jià)值觀

　　(1)從生活實(shí)例認(rèn)識圓周運(yùn)動的普遍性和研究圓周運(yùn)動的必要性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和求知欲。

　　(2)通過共同探討、相互交流的學(xué)習(xí)過程，懂得合作、交流對于學(xué)習(xí)的重要作用，在活動中樂于與人合作，尊重同學(xué)的見解，善于與人交流。

　　三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)

　　重點(diǎn)：

　　(1)勻速圓周運(yùn)動概念。

　　(2)用線速度、角速度描述圓周運(yùn)動的快慢。

　　難點(diǎn)：理解線速度方向是圓弧上各點(diǎn)的切線方向。

　　四、教學(xué)資源

　　1、器材：壁掛式鐘，回力玩具小車，邊緣帶孔的旋轉(zhuǎn)圓盤，玻璃板，建筑用黃沙，乒乓球，斜面，刻度尺，帶有細(xì)繩連接的小球。

　　2、課件：flash課件——演示同樣時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)運(yùn)動所經(jīng)過的弧長不同的勻速圓周運(yùn)動;——演示同樣時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)運(yùn)動半徑所轉(zhuǎn)過角度不同的勻速圓周運(yùn)動。

　　3、錄像：三環(huán)過山車運(yùn)動過程。

　　五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路

　　本設(shè)計(jì)包括物體做曲線運(yùn)動的條件、勻速圓周運(yùn)動、線速度與角速度三部分內(nèi)容。

　　本設(shè)計(jì)的`基本思路是：以錄像和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過分析得出物體做曲線運(yùn)動的條件;通過觀察對比歸納出勻速圓周的特征;以情景激疑認(rèn)識對勻速圓周運(yùn)動快慢的不同描述，引入線速度與角速度概念;通過討論、釋疑、活動、交流等方式，鞏固所學(xué)知識，運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題。

　　本設(shè)計(jì)要突出的重點(diǎn)是：勻速圓周運(yùn)動概念和線速度、角速度概念。方法是：通過對鐘表指針和過山車兩類圓周運(yùn)動的觀察對比，歸納出勻速圓周運(yùn)動的特征;設(shè)置地月對話的情景，引入對勻速圓周運(yùn)動快慢的描述;再通過多媒體動畫輔助，并與勻速直線運(yùn)動進(jìn)行類比得出勻速圓周運(yùn)動的概念和線速度、角速度的概念。

　　本設(shè)計(jì)要突破的難點(diǎn)是：線速度的方向。方法是：通過觀察做圓周運(yùn)動的小球沿切線飛出，以及由旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布這兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，直觀顯示得出。

　　本設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)以視頻、實(shí)驗(yàn)、動畫為線索，注重刺激學(xué)生的感官，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的體驗(yàn)和感受，化抽象思維為形象思維，概念和規(guī)律的教學(xué)體現(xiàn)“建�！�、“類比”等物理方法，學(xué)生的活動以討論、交流、實(shí)驗(yàn)探究為主，涉及的問題聯(lián)系生活實(shí)際，貼近學(xué)生生活，強(qiáng)調(diào)對學(xué)習(xí)價(jià)值和意義的感悟。

　　完成本設(shè)計(jì)的內(nèi)容約需2課時(shí)。

　　六、教學(xué)流程

　　1、教學(xué)流程圖

　　2、流程圖說明

　　情境I錄像，演示，設(shè)問1

　　播放錄像：三環(huán)過山車，讓學(xué)生看到物體的運(yùn)動有直線和曲線。

　　演示：讓學(xué)生向正在做直線運(yùn)動的乒乓球用力吹氣，體驗(yàn)球在什么情況下將做曲線運(yùn)動。

　　設(shè)問1：物體在什么情況下將做曲線運(yùn)動?

　　情境II觀察、對比，設(shè)問2

　　觀察、對比鐘表指針和過山車這兩類圓周運(yùn)動。

　　設(shè)問2：以上兩類圓周運(yùn)動有什么不同?鐘表指針?biāo)�做的圓周運(yùn)動有什么共同特征?建立勻速圓周運(yùn)動的概念。

　　情境III演示，動畫

　　情景：月、地快慢之爭。

　　多媒體動畫：演示同樣時(shí)間內(nèi)兩個(gè)運(yùn)動所經(jīng)過的弧長不同的勻速圓周運(yùn)動，比較得出線速度表

　　表達(dá)式。

　　演示1：用細(xì)繩捆著小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，突然松開繩的一端，看到小球沿著圓弧切線方向運(yùn)動。

　　演示2：通過實(shí)物投影演示旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布，顯示線速度的方向。

　　情景：變換教室內(nèi)電風(fēng)扇的變速檔，看到圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)動快慢的不同情況，引入角速度概念。

　　多媒體動畫：演示同樣時(shí)間內(nèi)兩個(gè)運(yùn)動半徑所轉(zhuǎn)過角度不同的勻速圓周運(yùn)動，比較得出角速度表達(dá)式。

　　活動討論、實(shí)驗(yàn)、交流、小結(jié)。

　　識別：請同學(xué)們說說生活中有哪些圓周運(yùn)動可以看作是勻速圓周運(yùn)動。了解學(xué)生對勻速圓周運(yùn)動的理解以及是否具有建模能力。

　　觀察分析：磁帶、涂改修正帶、自行車鏈條等傳動設(shè)備中，兩輪軸邊緣各點(diǎn)的線速度有何關(guān)系。了解對線速度概念的理解情況。

　　算一算：計(jì)算壁掛鐘的時(shí)針、分針、秒針針尖的線速度大小和它們角速度的倍數(shù)關(guān)系。了解能否通過實(shí)際測量獲取有用數(shù)據(jù)，靈活運(yùn)用線速度的公式和角速度公式解決實(shí)際問題。

　　小實(shí)驗(yàn)：提供回力玩具小車，玻璃板，建筑用黃沙，通過對實(shí)驗(yàn)的觀察說明汽車車輪的擋泥板應(yīng)安裝在什么位置合適，了解對線速度方向的掌握情況。

　　釋疑：評判地球與月亮之爭。

　　小結(jié)：幻燈片小結(jié)。

　　3、教學(xué)主要環(huán)節(jié)本設(shè)計(jì)可分為四個(gè)主要的教學(xué)環(huán)節(jié)：

　　第一環(huán)節(jié)，通過播放錄像和演示，歸納物體做曲線運(yùn)動的條件。

　　第二環(huán)節(jié)，通過觀察對比，建立理想模型，歸納勻速圓周運(yùn)動特征，類比勻速直線運(yùn)動得出勻速圓周運(yùn)動概念。

　　第三環(huán)節(jié)，以情景激疑引入用線速度、角速度描述圓周運(yùn)動，借助多媒體動畫，類比勻速直線運(yùn)動得出線速度、角速度定義和公式。

　　第四環(huán)節(jié)，以學(xué)生活動為中心，針對幾個(gè)實(shí)際問題開展討論、探究、交流，深化對本節(jié)課知識的理解和應(yīng)用。

　　七、教案示例

　　第一環(huán)節(jié)物體做曲線運(yùn)動的條件

　　[創(chuàng)設(shè)情景]播放錄像：森林公園三環(huán)過山車的運(yùn)動。

　　[提出問題] 1、請同學(xué)們說說過山車都做了哪些不同性質(zhì)的運(yùn)動? (勻速直線運(yùn)動、勻加速直線運(yùn)動、勻減速直線運(yùn)動、曲線運(yùn)動、圓周運(yùn)動等)

　　2、什么條件下物體將做曲線運(yùn)動?

　　[演示]讓乒乓球從斜面上滾下到達(dá)水平桌面上做直線運(yùn)動，請一個(gè)同學(xué)向著與球運(yùn)動不一致的方向用力吹球，觀察球的運(yùn)動軌跡有何變化?

　　[結(jié)論]當(dāng)物體受到的合力與速度方向不在一條直線上時(shí)，物體就做曲線運(yùn)動。

　　[引言]運(yùn)動軌跡是圓的曲線運(yùn)動叫做圓周運(yùn)動，下面我們就從圓周運(yùn)動開始學(xué)習(xí)如何對曲線運(yùn)動進(jìn)行研究。

　　第二環(huán)節(jié)勻速圓周運(yùn)動的概念

　　[觀察討論]鐘表的時(shí)針、分針、秒針的圓周運(yùn)動有什么共同的特征?它們與過山車的圓周運(yùn)動有什么不同?

　　(鐘表的時(shí)針、分針、秒針的圓周運(yùn)動，它們的共同特征是勻速轉(zhuǎn)動的，而過山車的圓周運(yùn)動列車的速度大小是不斷變化的)

　　[提出問題]怎樣給勻速圓周運(yùn)動下定義呢?(引導(dǎo)學(xué)生類比勻速直線運(yùn)動定義勻速圓周運(yùn)動)

　　[結(jié)論]質(zhì)點(diǎn)在任何相同時(shí)間內(nèi)，所通過的弧長都相等的圓周運(yùn)動叫做勻速圓周運(yùn)動。

　　勻速圓周運(yùn)動是最基本最簡單的圓周運(yùn)動，它是一種理想化的物理模型。

　　[引言]我們?nèi)绾螌�圓周運(yùn)動進(jìn)行研究呢?

　　第三環(huán)節(jié)線速度、角速度概念

　　[創(chuàng)設(shè)情景]地、月快慢之爭

　　地球：我繞太陽運(yùn)動1秒走29.79千米，你繞我1秒才走1.02千米，你太慢了!

　　月亮：你一年才繞一圈，我28天就繞一圈，你才慢呢!

　　[提出問題]怎樣定義描述圓周運(yùn)動快慢的物理量?(引導(dǎo)學(xué)生與勻速直線運(yùn)動的速度類比)多媒體動畫：演示同樣時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)運(yùn)動所經(jīng)過的弧長不同的勻速圓周運(yùn)動;

　　[結(jié)論]線速度定義：質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的圓弧長度s與所用時(shí)間t的比值，叫做圓周運(yùn)動的線速度。

　　公式：單位：m/s(米/秒)

　　[問題]速度是矢量，圓周運(yùn)動的線速度方向是怎樣的?

　　[演示] 1、用一端連有細(xì)線的小球，將線的一端套在釘子上，釘子豎直立在桌面上，給球初速讓球在水平桌面上做圓周運(yùn)動，突然向上抽出釘子，看到球沿圓周的切線方向運(yùn)動;

　　2、通過投影儀觀察旋轉(zhuǎn)圓盤邊緣紅墨水飛出的情景以及落在紙面上的徑跡分布;

　　[結(jié)論]線速度方向：沿圓弧的切線方向

　　線速度表示圓周運(yùn)動的瞬時(shí)速度，它是矢量;圓周運(yùn)動的線速度方向是不斷改變的，所以勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動，勻速圓周運(yùn)動中的“勻速”是“勻速率”的意思。

　　[情景]打開教室內(nèi)的電風(fēng)扇，變換不同的檔觀察它轉(zhuǎn)動的快慢。(引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識要引入與線速度不同的、描述圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)動快慢的物理量)

高中物理教案15

　　熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律

　　教學(xué) 目標(biāo)

　�。�1）知道熱力學(xué)第一定律 ，理解能量守恒定律

　�。�2）對熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式有簡單認(rèn)識

　�。�3）知道永動機(jī)是不可能的

　　教學(xué) 建議

　　教材分析

　　分析一：本節(jié)由改變物體內(nèi)能的兩種方式引出熱力學(xué)第一定律及其數(shù)學(xué)表達(dá)式，在此基礎(chǔ)上結(jié)合以往的知識總結(jié)出能量守恒定律，最后通過能量守恒定律闡述永動機(jī)是不可能的．

　　分析二：根據(jù)熱力學(xué)第一定律知，物體內(nèi)能的改變量 ，運(yùn)用此公式時(shí)，需要注意各物理量的符號：物體內(nèi)能增加時(shí)， 為正，物體內(nèi)能減少時(shí)， 為負(fù)；外界對物體做功時(shí)， 為正，物體對外界做功時(shí)， 為負(fù)；物體吸收熱量時(shí)， 為正，物體放出熱量．

　　分析三：各種形式的能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中保持總量不變，無任何附加條件，而某種或幾種能的守恒是要有條件的（例如機(jī)械能守恒需要對于系統(tǒng)只有重力或彈力做功）．

　　教法建議

　　建議一：在講完熱力學(xué)第一定律后，給出其表達(dá)式，為增進(jìn)學(xué)生對其理解，最好能舉出實(shí)際例子，應(yīng)用熱力學(xué)第一定律計(jì)算或解釋．

　　建議二：在講能量守恒定律后，最好能用它對以往所學(xué)知識進(jìn)行一個(gè)簡單的總結(jié)．要使學(xué)生認(rèn)識到能量守恒定律是一個(gè)普遍的規(guī)律，熱力學(xué)第一定律是其一個(gè)具體表達(dá)形式．另外，為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，闡述能量守恒定律的重要意義，可以簡單介紹一下19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)．

　　教學(xué) 設(shè)計(jì)示例

　　教學(xué) 重點(diǎn)：熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律

　　教學(xué) 難點(diǎn)：永動機(jī)

　　一、熱力學(xué)第一定律

　　改變物體內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞．

　　運(yùn)用此公式時(shí)，需要注意各物理量的符號：物體內(nèi)能增加時(shí)， 為正，物體內(nèi)能減少時(shí)， 為負(fù)；外界對物體做功時(shí)， 為正，物體對外界做功時(shí)， 為負(fù)；物體吸收熱量時(shí)， 為正，物體放出熱量時(shí)， 為負(fù)．

　　例1：下列說法中正確的是：

　　A、物體吸收熱量，其內(nèi)能必增加

　　B、外界對物體做功，物體內(nèi)能必增加

　　C、物體吸收熱量，同時(shí)對外做功，其內(nèi)能可能減少

　　D、物體溫度不變，其內(nèi)能也一定不變

　　答案：C

　　評析：在分析問題時(shí)，要求考慮比較周全，既要考慮到內(nèi)能包括分子動能和分子勢能，又要考慮到改變內(nèi)能也有兩種方式：做功和熱傳遞．

　　例題2：空氣壓縮機(jī)在一次壓縮中，空氣向外界傳遞的`熱量2.0 ×10 5 J，同時(shí)空氣的內(nèi)能增加了1.5 ×10 5 J. 這時(shí)空氣對外做了多少功？

　　解：根據(jù)熱力學(xué)第一定律 知

　　1.5 ×10 5 J - 2.0 ×10 5 J = -0.5 ×10 5 J

　　所以此過程中空氣對外做了0.5 ×10 5 J的功．

　　二、能量守恒定律

　　1、復(fù)習(xí)各種能量的相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移

　　2、能量守恒定律：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變．（學(xué)生看書學(xué)習(xí)能量守恒定律內(nèi)容）．

　　3、能量守恒定律的歷史意義．

　　三、永動機(jī)

　　永動機(jī)的原理違背了能量守恒定律，所以是不可能的．

　　舉例說明幾種永動機(jī)模型

　　四、作業(yè)

　　探究活動

　　題目：永動機(jī)

　　組織：分組

　　方案：收集有關(guān)永動機(jī)的材料，并運(yùn)用所學(xué)知識說明永動機(jī)是不可能的

　　評價(jià)：材料的豐富性

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