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高一必修一物理教案5篇

教案可以作為教師與學生之間的溝通工具,幫助學生了解課程內容和學習目標,一份好的教案能夠提高教學效果,激發學生的學習興趣,下面是本站小編為您分享的高一必修一物理教案5篇,感謝您的參閱。

高一必修一物理教案5篇

高一必修一物理教案篇1

教學目標

知識目標:

1、使學生掌握萬有引力定律並應用萬有引力定律解決簡單問題。

2、使學生能應用萬有引力定律解決天體問題及衛星問題。

3、瞭解我國航天事業的發展情況並用所學知識解釋(我國近幾年在航天事業上有了長足的進步,如:長征一號、長征二號、風雲一號、風雲二號、神州一號、二號、三號等).

能力目標

通過圖片或自制教具展示卡文迪許扭秤的設計方法,滲透科學發現與科學實驗的方法論教育。

情感目標

通過了解卡文迪許扭秤的設計過程,使學生了解卡文迪許這位偉大的科學家是如何攻克難關、戰勝困難的。

教學設計方案

一、教學過程設計:本節是關於萬有引力定律的應用,主要通過例題的講解加深學生對該部分知識的理解以及運用。

二、教學過程:

(一)講解例題

例題1:已知地球的半徑為,地球的自轉角速度為,地球表面的重力加速度為。在赤道上空有一顆相對地球靜止的同步通訊衛星離地面的高度是多少?

解:關於同步衛星的知識請學生回答:

1、同步衛星的週期是24h;

2、同步衛星的角速度與地球的自轉角速度相等;

3、同步衛星必須在赤道上空;(追問學生為什麼?)

由萬有引力定律得:

解得:

在解決此題時應讓學生充分討論和充分理解,讓學生建立一個清晰的衛星繞地球的軌道。

例題2:已知地球的質量為,地球的半徑為,地球表面的重力加速度為。求萬有引力恆量是多少?

解:由萬有引力定律得:

解得:

學生在解決此題後,教師提出問題:

1、萬有引力恆量是誰首先測量的?

學生回答後,教師可以補充說明:卡文迪許是最富有的學者,最有學問的富翁,並對卡文迪許加以較詳細的介紹。

亨利·卡文迪許是英國傑出的物理學家和化學家,他的一生為科學的發展作出了重要的貢獻。也許這位科學家在生活中不是一個出色者,但在科學研究中不愧為一顆閃亮的明星。1731年10月10日,卡文迪許生於法國尼斯的一個貴族家庭。他的父親是英國公爵的後裔,因為他的母親喜歡法國的氣候,才搬到法國居住。當卡文迪許兩歲的時候,他的母親就去世了。由於早年喪母,他形成一種過於孤獨而羞怯的習性。

2、萬有引力恆量是用什麼方法測量的?

教師可用展示扭秤實驗的圖片並詳細解釋有關物理問題。(教學建議中有資料)

需要注意兩個地方:

(1)兩個1千克的物體間的萬有引力很小,他是如何解決的?

(2)力很小讀數如何解決的?

3、測量的萬有引力恆量的數值和單位?

4、在現實生活中,兩物體間的萬有引力我們無法觀察到呢?為什麼?請學生討論並舉例說明。

探究活動

組織學生收集相關資料,完成以下的探究活動。同時在完成題目1的基礎上分組自行設計一種測量萬有引力常量的方法。

1、萬有引力常量測量的歷史過程。

2、根據觀察和查閱資料設計一種測量萬有引力常量的方法。

高一必修一物理教案篇2

★教學目標

1.知道平拋運動可以分解成水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。

2.設計實驗來驗證這個結論,加強感官印象,加深對平拋運動特點的理解。

3.能夠設計實驗得到物體做平拋運動的軌跡,能夠對平拋運動軌跡進行研究得到結論。

4.能夠通過對平拋運動軌跡的研究計算平拋運動物體的初速度。

★教學重點

a.如何設計實驗。

b.如何處理實驗資料。

c.通過實驗處理結果加深對平拋運動的理解

三、通過實驗獲得平拋運動軌跡

師:剛才的演示實驗中,我們進行的都是定性的觀察,如果要定量地對平拋運動進行研究,我們首先必須設法描繪物體做平拋運動的軌跡。

師:為了獲得平拋運動的軌跡,我這裡提供幾種方法供同學們自己選擇

方法1:用水流研究平拋物體的運動

如圖,倒置的飲料瓶內裝著水,瓶塞內插著兩根兩端開口的細管,其中一根彎成水平,且水平端加接一段更細的硬管作為噴嘴。水從噴嘴中射出,在空中形成彎曲的細水柱,它顯示了平拋運動的軌跡。設法把它描在背後的紙上就能進行分析處理了。插入瓶中的另一根細管的作用,是保持從噴嘴射出水流的速度不變,使其不隨瓶內水面的下降而減小。這是因為該管上端與空氣相通,a處水的壓強始終等於大氣壓,不受瓶內水面高低的影響。因此,在水面降到a處以前的很長一段時間內,都可以得到穩定的細水柱。

方法2:用數碼照相機或數碼攝像機記錄平拋運動的軌跡

數碼相機大多具有攝像功能,每秒鐘拍攝約15幀照片。可以用它拍攝小球從水平桌面飛出後做平拋運動的幾張連續照片。如果用數學課上畫函式圖象的方格黑板做背景,就可以根據照片上小球的位置在方格紙上畫出小球的軌跡。

方法3:斜面、小槽、小球等實驗儀器(實驗室最常用的一種方法)

實驗圖如下:

1、將平拋運動實驗器置於桌面,裝好平拋軌道,使軌道的拋射端處於水平位置。調節調平螺絲,觀察重垂線或氣泡水準,使面板處於豎直平面內,卡好定位板。

2、將描跡記錄紙襯墊一張複寫紙或打字蠟紙,緊貼記錄面板用壓紙板固定在面板上,使橫座標x軸在水平方向上,縱座標y軸沿豎直方向向下(若用白紙,可事先用鉛筆在紙上畫出x、y座標軸線),並注意使座標原點的位置在平拋物體(鋼球)的質心(即球心)離開軌道處。

3、把接球擋板拉到最上方一格的位置。

4、將定位板定在某一位置固定好。鋼球緊靠定位板釋放,球沿軌道向下運動,以一定的初速度由軌道的平直部分水平丟擲。

5、下落的鋼球打在向面板傾斜的接球擋板上,同時在面板上留下一個印跡點。

6、再將接球擋板向下拉一格,重複上述操作方法,打出第二個印跡點,如此繼續下拉接球擋板,直至最低點,即可得到平拋的鋼球下落時的一系列跡點。

7、變更定位板的位置,即可改變鋼球平拋的初速度,按上述實驗操作方法,便可打出另一系列跡點。

8、取下記錄紙,將各次實驗所記錄的點分別用平滑曲線連線起來,即可得到以不同的初速度做平拋運動的軌跡圖線。如圖所示。

實驗注意事項:

(1)必須保證記錄面板處於豎直平面內,使平拋軌道的平面靠近板面。

(2)調節斜槽末端水平,使小球飛出時的速度是水平方向。可將小球放於此處調節到小球不會左右滾動即可。

(3)貼座標紙時,可以用重錘線幫助完成,使重錘線與座標紙的一條線重合,則這條線就是縱座標。

(4)座標原點是斜槽末端處小球球心的位置。

(5)每次從同一高度無初速釋放小球。

(6)選取軌跡上離原點較遠的點來測量x,y的值可減小誤差。描點時,應使視線與所描的點齊平。

高一必修一物理教案篇3

運動的描述

專題??

描述物體運動的幾個基本概念

機械運動:一個物體相對於另一個物體的位置的改變叫做機械運動,簡稱運動,它包括平動、轉動和振動等形式。

參考系:被假定為不動的物體系。

對同一物體的運動,若所選的參考系不同,對其運動的描述就會不同,通常以地球為參考系研究物體的運動。

質點:用來代替物體的有質量的點。它是在研究物體的運動時,為使問題簡化,而引入的理想模型。僅憑物體的大小不能視為質點的依據,如:公轉的地球可視為質點,而比賽中旋轉的乒乓球則不能視為質點。

物體可視為質點主要是以下三種情形:

(1)物體平動時;

(2)物體的位移遠遠大於物體本身的限度時;

(3)只研究物體的平動,而不考慮其轉動效果時。

時刻和時間

(1)時刻指的是某一瞬時,是時間軸上的一點,對應於位置、瞬時速度、動量、動能等狀態量,通常說的“2 秒末”,“速度達 2m/s 時”都是指時刻。

(2)時間是兩時刻的間隔,是時間軸上的一段。對應位移、路程、衝量、功等過程量.通常說的“幾秒內”“第幾秒內”均是指時間。

位移和路程

(1)位移表示質點在空間的位置的變化,是向量。位移用有向線段表示,位移的大小等於有向線段的長度,位移的方向由初位置指向末位置。當物體作直線運動時,可用帶有正負號的數值表示位移,取正值時表示其方向與規定正方向一致,反之則相反。

(2)路程是質點在空間運動軌跡的長度,是標量。在確定的兩位置間,物體的路程不是唯一的,它與質點的具體運動過程有關。

(3)位移與路程是在一定時間內發生的,是過程量,二者都與參考系的選取有關。一般情況下,位移的大小並不等於路程,只有當質點做單方向直線運動時,二者才相等。

速度

(1).速度:是描述物體運動方向和快慢的物理量。

(2).瞬時速度:運動物體經過某一時刻或某一位置的速度,其大小叫速率。

(3).平均速度:物體在某段時間的位移與所用時間的比值,是粗略描述運動快慢的。

①平均速度是向量,方向與位移方向相同。

②平均速度的大小與物體不同的運動階段有關。

③v=s/t 是平均速度的定義式,適用於所有的運動。

(4).平均速率:物體在某段時間的路程與所用時間的比值,是粗略描述運動快慢的。

①平均速率是標量。

②v=s/t是平均速率的定義式,適用於所有的運動。

③平均速度和平均速率往往是不等的,只有物體做無往復的直線運動時二者才相等。

專題二

加速度

加速度是描述速度變化快慢的物理量。

速度的變化量與所需時間的比值叫加速度。

公式:a= (vt-v0)/t,單位:m/s2 是速度的變化率。

加速度是向量,其方向與 dv 的方向相同。

注意 v,△v,△v/t的區別和聯絡。△v 大,而△v/t 不一定大,反之亦然。

專題三

運動的圖線

表示函式關係可以用公式,也可以用影象。影象也是描述物理規律的重要方法,不僅在力學中,在電磁學中、熱學中也是經常用到的。影象的優點是能夠形象、直觀地反映出函式關係。

位移和速度都是時間的函式,因此描述物體運動的規律常用位移一時間影象(s—t 圖)和速度一時間影象(v 一 t 圖)。

對於影象要注意理解它的物理意義,即對影象的縱、橫軸表示的是什麼物理量,圖線的斜率、截距代表什麼意義都要搞清楚。形狀完全相同的圖線,在不同的影象(座標軸的物理量不同)中意義會完全不同。

下表是對形狀一樣的 s 一 t 圖和 v 一 t 圖意義上的比較。

探究勻變速運動的規律

專題??

自由落體運動

定義:物體從靜止開始下落,並只受重力作用的運動。

規律:初速為 0 的勻加速運動,位移公式:h=1/2 _gt^2,速度公式v=gt。

兩個重要比值:相等時間內的位移比1:3:5…… ,相等位移上的時間比

專題二

勻變速直線運動的規律

(1).說明:上述各式有 v0,vt,a,s,t 五個量,其中每式均含四個量,即缺少一個量,在應用中可根據已知量和待求量選擇合適的公式求解。⑤式中t表示連續相等時間的時間間隔。

(2).上述各量中除t外其餘均向量,在運用時一般選擇取v0的方向為正方向,若該量與 v0的方向相同則取為正值,反之為負。對已知量代入公式時要帶上正負號,對未知量一般假設為正,若結果是正值,則表示與v0方向相同,反之則表示與v0方向相反。

另外,在規定v0方向為正的前提下,若a為正值,表示物體作加速運動,若a為負值,則表示物體作減速運動;若v為正值,表示物體沿正方向運動,若v為負值,表示物體沿反向運動;若s為正值,表示物體位於出發點的前方,若s為負值,表示物體位於出發點之後。

(3).注意:以上各式僅適用於勻變速直線運動,包括有往返的情況,對勻變速曲線運動和變加速運動均不成立。

專題三

汽車做勻變速運動,追趕及相遇問題

在兩物體同直線上的追及、相遇或避免碰撞問題中關鍵的條件是:兩物體能否同時到達空間某位置.因此應分別對兩物體研究,列出位移方程,然後利用時間關係、速度關係、位移關係解出.

(1)追及

追和被追的兩者的速度相等常是能追上、追不上、二者距離有極值的臨界條件.

如勻減速運動的物體追從不同地點出發同向的勻速運動的物體時,若二者速度相等了,還沒有追上,則永遠追不上,此時二者間有最小距離.若二者相遇時(追上了),追者速度等於被追者的速度,則恰能追上,也是二者避免碰撞的臨界條件;若二者相遇時追者速度仍大於被追者的速度,則被追者還有一次追上追者的機會,其間速度相等時二者的距離有一個較大值.

再如初速度為零的勻加速運動的物體追趕同一地點出發同向勻速運動的物體時,當二者速度相等時二者有最大距離,位移相等即追上.

(2)相遇

同向運動的兩物體追及即相遇,分析同(1).

相向運動的物體,當各自發生的位移的絕對值的和等於開始時兩物體間的距離時即相遇.

相互作用

專題??

力的概念、重力和彈力

力的本質

(1)力的物質性:力是物體對物體的作用。提到力必然涉及到兩個物體一—施力物體和受力物體,力不能離開物體而獨立存在。有力時物體不一定接觸。

(2)力的相互性:力是成對出現的,作用力和反作用力同時存在。作用力和反作用力總是等大、反向、共線,屬同性質的力、分別作用在兩個物體上,作用效果不能抵消.

(3)力的向量性:力有大小、方向,對於同一直線上的向量運算,用正負號表示同一直線上的兩個方向,使向量運算簡化為代數運算;這時符號只表示力的方向,不代表力的大小。

(4)力作用的獨立性:幾個力作用在同一物體上,每個力對物體的作用效果均不會因其它力的存在而受到影響,這就是力的獨立作用原理。

力的作用效果

力對物體作用有兩種效果:一是使物體發生形變_,二是改變物體的運動狀態。這兩種效果可各自獨立產生,也可能同時產生。通過力的效果可檢驗力的存在。

力的三要素:大小、方向、作用點

完整表述一個力時,三要素缺一不可。當兩個力 f1、f2 的大小、方向均相同時,我們說 f1=f2,但是當他們作用在不同物體上或作用在同一物體上的不同點時可以產生不同的效果。

力的大小可用彈簧秤測量,也可通過定理、定律計算,在國際單位制中,力的單位是牛頓,符號是 n。

力的圖示和力的示意圖

(1)力的圖示:用一條有向線段表示力的方法叫力的圖示,用帶有標度的線段長短表示大小,用箭頭指向表示方向,作用點用線段的起點表示。

(2)力的示意圖:不需畫出力的標度,只用一帶箭頭的線段示意出力的大小和方向。

力的分類

(1)性質力:由力的性質命名的力。如;重力、彈力、摩擦力、電場力、磁場力、分子力等。

(2)效果力:由力的作用效果命名的力。如:拉力、壓力、支援力、張力、下滑力、分力:合力、動力、阻力、衝力、向心力、回覆力等。

重力

(1).重力的產生:

重力是由於地球的吸收而產生的,重力的施力物體是地球。

(2).重力的大小:

1)由g=mg計算,g為重力加速度,通常在地球表面附近,g取米/秒2,表示質量是 1 千克的物體受到的重力是 牛頓。

2)由彈簧秤測量:物體靜止時彈簧秤的示數為重力大小。

(3).重力的方向:

重力的方向總是豎直向下的,即與水平面垂直,不一定指向地心.重力是向量。

(4).重力的作用點——重心

1)物體的各部分都受重力作用,效果上,認為各部分受到的重力作用都集中於一點,這

個點就是重力的作用點,叫做物體的重心。

2)重心跟物體的質量分佈、物體的形狀有關,重心不一定在物體上。質量分佈均勻、形狀規則的物體其重心在物體的幾何中心上。

(5).重力和萬有引力

重力是地球對物體萬有引力的一個分力,萬有引力的另一個分力提供物體隨地球自轉的向心力,同一物體在地球上不同緯度處的向心力大小不同,但由此引起的重力變化不大,一般情況可近似認為重力等於萬有引力,即:mg=gmm/r2。除兩極和赤道外,重力的方向並不指向地心。

重力的大小及方向與物體的運動狀態無關,在加速運動的系統中,例如:發生超重和失重的現象時,重力的大小仍是 mg

彈力

產生條件:

(1)物體間直接接觸;

(2)接觸處發生形變(擠壓或拉伸)。

彈力的方向:彈力的方向與物體形變的方向相反,具體情況如下:

(1)輕繩只能產生拉力,方向沿繩指向繩收縮的方向.

(2)彈簧產生的壓力或拉力方向沿彈簧的軸線。

(3)輕杆既可產生壓力,又可產生拉力,且方向沿杆。

彈力的大小

彈力的大小跟形變數的大小有關。

(1)彈簧的彈力,由胡克定律f=k_,k為勁度係數,由本身的材料、長度、截面積等決定,_ 為形變數,即彈簧伸縮後的長度 l 與原長 lo 的差:_=|l-l0|,不能將 _ 當作彈簧的長度

(2)一般物體所受彈力的大小,應根據運動狀態,利用平衡條件和牛頓運動定律計算。

專題二

摩擦力

摩擦力有滑動摩擦力和靜摩擦力兩種,它們的產生條件和方向判斷是相近的。

產生的條件:

(1)相互接觸的物體間存在壓力;

(2)接觸面不光滑;

(3)接觸的物體之間有相對運動(滑動摩擦力)或相對運動的趨勢(靜摩擦力)。

注意:不能絕對地說靜止物體受到的摩擦力必是靜摩擦力,運動的物體受到的摩擦力必是滑動摩擦力。靜摩擦力是保持相對靜止的兩物體之間的摩擦力,受靜摩擦力作用的物體不一定靜止。滑動摩擦力是具有相對滑動的兩個物體之間的摩擦力,受滑動摩擦力作用的兩個物體不一定都滑動。

摩擦力的方向:

沿接觸面的切線方向(即與引起該摩擦力的彈力的方向垂直),與物體相對運動(或相對:運動趨勢)的方向相反。例如:靜止在斜面上的物體所受靜摩擦力的方向沿接觸面(斜面)向上。

注意:相對運動是以相互作用的另一物體為參考系的運動,與以地面為參考系的運動不同,故摩擦力是阻礙物體間的相對運動,其方向不一定與物體的運動方向相反。例如:站在公共汽車上的人,當人隨車一起啟動(即做加速運動)時,如圖所示,受重力 g、支援力 n、靜摩擦力 f 的作用。當車啟動時,人相對於車有向後的運動趨勢,車給人向前的靜摩擦力作用;此時人隨車向前運動,受靜摩擦力方向與運動方向相同。

摩擦力的大小:

(1)靜摩擦大小跟物體所受的外力及物體運動狀態有關,只能根據物體所處的狀態(平衡或加速)由平衡條件或牛頓定律求解。靜摩擦力的變化存在一個最大值-----最大靜摩擦力,即物體將要開始相對滑動時摩擦力的大小(最大靜摩擦力與正壓力成正比)。

(2)滑動摩擦力與正壓力成正比,即 f= mn,μ為動摩擦因數,與接觸面材料和粗糙程度有關;n 指接觸面的壓力,並不總等於重力。

專題三

力的合成與分解

力的合成

利用一個力(合力)產生的效果跟幾個力(分力)共同作用產生的效果相同,而做的一種等效替代。力的合成必須遵循物體的同一性和力的同時性。

(1)合力和分力:如果一個力產生的效果跟幾個力共同作用產生的效果相同,這個力就叫那幾個力的合力,那幾個力就叫這個力的分力。

合力與分力的關係是等效替代關係,即一個力若分解為兩個分力,在分析和計算時,考慮了兩個分力的作用,就不可考慮這個力的作用效果了;反過來,若考慮了合力的效果,也就不能再去重複考慮各個分力的效果。

(2).共點力:物體同時受幾個力作用,如果這些力的作用線交於一點,這幾個力叫共點力。

如圖(a)所示,為一金屬桿置於光滑的半球形碗中。杆受重力及 a、 b 兩點的支援力三個力的作用;n1作用線過球心,n2作用線垂直於杆,當杆在作用線共面的三個非平行力作用下處於平衡狀態時,這三力的作用線必匯於一點,所以重力 g 的作用線必過 n1、n2的交點0;圖(b)為豎直牆面上掛一光滑球,它受三個力:重力、牆面彈力和懸線拉力,由於球光滑,它們的作用線必過球心。

(3)力的合成定則:

1)平行四邊形定則:求共點力f1、f2的合力,可以把表示f1、f2的線段為鄰邊作平行四邊形,它的對角線即表示合力的大小和方向,如圖a。

2)三角形定則:求f1、f2的合力,可以把表示f1、f2的有向線段首尾相接,從f1的起點指向f2的末端的有向線段就表示合力f 的大小和方向,如圖 b。

力的分解

(1)在分解某個力時,要根據這個力產生的實際效果或按問題的需要進行分解.

(2)有確定解的條件:

①已知合力和兩個分力的方向,求兩個分力的大小.(有唯一解)

②已知合力和一個分力的大小與方向,求另一個分力的大小和方向.(有一組解或兩組解)

③已知合力、一個分力 f1的大小與另一分力 f2 的方向,求 f1 的方向和 f2的大小.(有兩個或唯一解)

(3)力的正交分解:將已知力按互相垂直的兩個方向進行分解的方法.利用力的正交分解法可以求幾個已知共點力的合力,它能使不同方向的向量運算簡化為同一直線上的向量運算.

力的分解問題的關鍵是根據力的作用效果,畫出力的平行四邊形,接著就轉化為一個根據知邊角關係求解的幾何問題。

3、處理力的合成與分解問題的方法

力的圖示法:按力的圖示作平行四邊形,然後量出對角線的長短並找出方向.

代數計演算法:由正弦或餘弦定理解三角形求解.

正交分解法:將各力沿互相垂直的方向先分解,然後求出各方向的合力,再合成.

多邊形法:將各力的首尾依次相連,由第一個力的始端指向最後一個力的尾端的有向線段表示合力的大小和方向.

專題四

受力分析

受力分析就是把研究物件在給定物理環境中所受到的力全部找出來,並畫出相應受力圖。

受力分析的依據

(1)依據各種力的產生條件和性質特點,每種力的產生條件提供了其存在的可能性,由於力的產生原因不同,形成不同性質的力,這些力又可歸結為場力和接觸力,接觸力(彈力和摩擦力)的確定是難點,兩物體直接接觸是產生彈力、摩擦力的必要條件,彈力產生原因是物體發生形變,而摩擦力的產生,除物體間相互擠壓外,還要發生相對運動或相對運動趨勢。

(2)依據作用力和反作用力同時存在,受力物體和施力物體同時存在。一方面物體所受的每個力都有施力物體和它的反作用力,找不到施力物體的力和沒有反作用力的力是不存在的;另一方面,依據作用力和反作用力的關係,可靈活變換研究物件,由作用力判斷出反作用力。

(3)依據物體所處的運動狀態:有些力存在與否或者力的方向較難確定,要根據物體的運動狀態,利用物體的平衡條件或牛頓運動定律判斷。

受力分析的程式

(1)根據題意選取研究的物件.選取研究物件可以是單個物體或物體的某一部分,也可以是由幾個物體組成的系統.

(2)把研究物件從周圍的物體中隔離出來,為防止漏掉某個力,要養成按一般步驟分析的好習慣.一般應先分析重力;然後環繞物體一週,找出跟研究物件接觸的物體,並逐個分析這些物體對研究物件的彈力和摩擦力;最後再分析其他場力(電場力、磁場力)等.

(3)每分析一個力,都要想一想它的施力物體是誰,這樣可以避免分析出某些不存在的力.如豎直上拋的物體並不受向上的推力,而剎車後靠慣性滑行的汽車也不受向前的“衝力”.

(4)畫完受力圖後要進行定性檢驗,看一看根據你畫的受力圖,物體能否處於題目中所給的運動狀態.

受力分析的注意事項

(1)只分析研究物件所受的力,不分析研究物件對其他物體所施的力.

(2)只分析根據性質命名的力.

(3)每分析一個力,都應找出施力物體.

(4)合力和分力不能同時作為物體所受的力.

受力分析的常用方法:隔離法和整體法

(1).隔離法為了弄清系統(連線體)內某個物體的受力和運動情況,一般可採用隔離法.

運用隔離法解題的基本步驟是:

1)明確研究物件或過程、狀態;

2)將某個研究物件、某段運動過程或某個狀態從全過程中隔離出來;

3)畫出某狀態下的受力圖或運動過程示意圖;

4)選用適當的物理規律列方程求解.

(2).整體法當只涉及研究系統而不涉及系統內部某些物體的力和運動時,一般可採用整體法.運用整體法解題的基本步驟是:

1、明確研究的系統和運動的全過程;

2、畫出系統整體的受力圖和運動全過程的示意圖;

3、選用適當的物理規律列方程求解.

隔離法和整體法常常交叉運用,從而優化解題思路和方法,使解題簡捷明快.

專題五

共點力作用下物體的平衡

共點力的判別:同時作用在同一物體上的各個力的作用線交於一點就是共點力。這裡要注意的是“同時作用”和“同一物體”兩個條件,而“力的作用線交於一點”和“同一作用點”含義不同。當物體可視為質點時,作用在該物體上的外力均可視為共點力:力的作用線的交點既可以在物體內部,也可以在物體外部。

平衡狀態:對質點是指靜止狀態或勻速直線運動狀態,對轉動的物體是指靜止狀態或勻速轉動狀態。

(1)二力平衡時,兩個力必等大、反向、共線;

(2)三力平衡時,若是非平行力,則三力作用線必交於一點,三力的向量圖必為一閉合三角形;

(3)多個力共同作用處於平衡狀態時,這些力在任一方向上的合力必為零;

(4)多個力作用平衡時,其中任一力必與其它力的合力是平衡力;

(5)若物體有加速度,則在垂直加速度的方向上的合力為零。

平衡力與作用力、反作用力

共同點:一對平衡力和一對作用力反作用力都是大小相等、方向相反,作用在一條直線上的兩個力。

?注意】

①一個力可以沒有平衡力,但一個力必有其反作用力。

②作用力和反作用力同時產生、同時消失;對於一對平衡力,其中一個力存在與否並不一定影響另一個力的存在。

正交分解法解平衡問題

正交分解法是解共點力平衡問題的基本方法,其優點是不受物體所受外力多少的限制。解題依據是根據平衡條件,將各力分解到相互垂直的兩個方向上。

正交分解方向的確定:原則上可隨意選取互相垂直的兩個方向;但是,為解題方便通常的做法是:①使所選取的方向上有較多的力;②選取運動方向和與其相垂直的方向為正交分解的兩個方向。在直線運動中,運動方向上可以根據牛頓運動定律列方程,與其相垂直的方向上受力平衡,可根據平衡條件列方程。③使未知的力特別是不需要的未知力落在所選取的方向上,從而可以方便快捷地求解。

解題步驟為:選取研究物件一受力分析一建立直角座標系一找角、分解力一列方程一求解。

專題六

動態平衡問題分析

所謂動態平衡問題是指通過控制某些物理量,使物體的狀態發生緩慢變化,而在這個過程中物體又始終處於一系列的平衡狀態中.

圖解分析法

對研究物件在狀態變化過程中的若干狀態進行受力分析,依據某一參量的變化,在同一圖中做出物體在若干狀態下力的平衡圖(力的平行四邊形),再由動態力的四邊形各邊長度變化及角度變化確定力的大小及方向的變化情況.

動態平衡中各力的變化情況是一種常見型別.總結其特點有:合力大小和方向不變;一個分力的方向不變,分析另一個分力方向變化時兩個分力大小的變化情況.用圖解法具有簡單、直觀的優點.

專題七

互成角度的兩個力的合成

實驗目的

驗證平行四邊形定則

驗證原理

如果兩個互成角度的共點力 f。、f。作用於橡皮筋的結點上,與只用一個力 f’作用於橡皮筋的結點上,所產生的效果相同(橡皮條在相同方向上伸長相同的長度),那麼,f’就是 f1 和 f2 的合力。根據平行四邊形定則作出兩共點力 f1 和 f2 的合力 f 的圖示,應與 f’的圖示等大同向。

實驗器材

方木板一塊;白紙;彈簧秤(兩隻);橡皮條;細繩套(兩個);三角板;刻度尺;圖釘(幾個);細芯鉛筆。

實驗步驟

①用圖釘把白紙釘在方木板上。

②把方木板平放在桌面上,用圖釘把橡皮條的一端固定在 a 點,橡皮條的另一端拴上兩個細繩套。(固定點 a 在紙面外)

③用兩隻彈簧秤分別鉤住細繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結點到達某一位置o。(位置 0 須處於紙面以內)

④用鉛筆描下結點 0 的位置和兩條細繩套的方向,並記錄彈簧秤的讀數。

⑤從力的作用點(位置 o)沿著兩條繩套的方向畫直線,按選定的標度作出這兩隻彈簧秤的拉力 f,和f’的圖示,並用平行四邊形定則作出合力f的圖示。

⑥只用一隻彈簧秤通過細繩套把橡皮條的結點拉到同樣的位置 o,記下彈簧秤的讀數和細繩的方向。用刻度尺從。點按同樣標度沿記錄的方向作出這隻彈簧秤的拉力 f’的圖示。

⑦比較力f’的圖示與合力 f 的圖示,看兩者是否等長,同向。

⑧改變兩個力 f1 和 f2的大小和夾角,再重複實驗兩次。

注意事項

①不要直接以橡皮條端點為結點,可拴一短細繩再連兩細繩套,以三繩交點為結點,應使結點小些,以便準確地記錄結點 o 的位置。

②不要用老化的橡皮條,檢查方法是用一個彈簧秤拉橡皮條,要反覆做幾次使橡皮條拉伸到相同的長度看彈簧秤讀數有無變化。

③a 點應選在靠近木板上邊中點為宜,以使。點能確定在紙的上側,結點o的定位要力求準確,同一次實驗中橡皮條拉長後的結點位置 0 必須保持不變。

④彈簧秤在使用前應將其水平放置,然後檢查、校正零點。將兩彈簧秤互相鉤著水平拉伸,選擇兩隻讀數完全一致的彈簧秤使用。

⑤施加拉力時要沿彈簧秤軸線方向,並且使拉力平行於方木板。

⑥使用彈簧秤測力時,拉力適當地大一些。

⑦畫力的圖示時應選擇適當的標度,儘量使圖畫得大一些,要嚴格按力的圖示要求和幾何作圖法作出平行四邊形。

特別說明:

1 .實驗採用了等效的方法:實驗中,首先用兩隻彈簧秤通過細繩互成角度地拉一端固定的橡皮條,使細繩的結點延伸至某一位置 o,再用一隻彈簧秤拉橡皮條,並使其結點位置相同,以保證兩隻彈簧秤的拉力的共同作用效果跟原來一隻彈簧秤的拉力的效果相同,若按平行四邊形定則求出的合力的大小和方向跟第二次一隻彈簧秤的拉力的大小和方向完全相同,或者誤差很小,這就驗證了互成角度的共點力合成的平行四邊形定則的正確性。

2 .在做到兩共點力 f 、f 與 f’等效的前提下,準確做出 f 和 f 的圖示,用平行四邊形定則做出其合力 f 的圖示,以及 f’的圖示是本實驗成功的關鍵,為此,要求 f1、f2的大小方向,須記錄準確,做圖示時要選擇合適的標度,以使所做平行四邊形儘量大,畫平行四邊形的平行線時,要用兩隻三角板或一隻三角板和一把直尺,嚴格作圖。

3 .實驗誤差的來源與分析

本實驗誤差的主要來源除彈簧測力計本身的誤差外,還出現讀數誤差、作圖誤差。因此,讀數時眼睛一定要正視,要按有效數字正確讀數和記錄,兩力的對邊一定要平行,兩個分力f1、f2問夾角q越大,用平行四邊形作用得出的合力f的誤差df 就越大,所以,實驗中不要把q 取得太大。本實驗允許的誤差範圍是:力的大小df≤5%f,f’與 f的夾角q ≤70。

牛頓運動定律

專題??

牛頓第一定律

一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止。

理解要點:

①運動是物體的一種屬性,物體的運動不需要力來維持。

②它定性地揭示了運動與力的關係:力是改變物體運動狀態的原因,是使物體產生加速度的原因。

③第一定律是牛頓以伽俐略的理想斜面實驗為基礎,總結前人的研究成果加以豐富的想象而提出來的;定律成立的條件是物體不受外力,不能用實驗直接驗證。

④牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎,不能認為它是牛頓第二定律合外力為零時的特例,第一定律定性地給出了力與運動的關係,第二定律定量地給出力與運動的關係。

慣性:物體保持原來的勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質叫做慣性。

①慣性是物體的固有屬性,與物體的受力情況及運動狀態無關。

②質量是物體慣性大小的量度。

③由牛頓第二定律定義的慣性質量 m=f/a 和由萬有引力定律定義的引力質量嚴格相等。

④慣性不是力,慣性是物體具有的保持勻速直線運動或靜止狀態的性質、力是物體對物體的作用,慣性和力是兩個不同的概念。

專題二

牛頓第二定律

定律內容

物體的加速度 a 跟物體所受的合外力成正比,跟物體的質量 m 成反比。

公式:f=ma

理解要點:

a、因果性:f合是產生加速度 a 的原因,它們同時產生,同時變化,同時存在,同時消失;

b、方向性:a 與都是向量,,方向嚴格相同;

c、瞬時性和對應性:a 為某時刻物體的加速度,是該時刻作用在該物體上的合外力。

d、牛頓第二定律適用於巨集觀, 低速運動的情況。

[總結].應用牛頓第二定律解題的步驟

(1)選取研究物件:根據題意,研究物件可以是單一物體,也可以是幾個物體組成的物體系統。

(2)分析物體的受力情況

(3)建立座標

①若物體所受外力在一條直線上,可建立直線座標。

②若物體所受外力不在一直線上,應建立直角座標,通常以加速度的方向為一座標軸,然後向兩軸方向正交分解外力。

(4)列出第二定律方程

(5)解方程,得出結果

專題三

第二定律應用

物體系.

(1)物體系中各物體的加速度相同,這類問題稱為連線體問題。這類問題由於物體系中的各物體加速度相同,可將它們看作一個整體,分析整體的受力情況和運動情況,可以根據牛頓第二定律,求出整體的外力中的未知力或加速度。若要求物體系中兩個物體間的相互作用力,則應採用隔離法。將其中某一物體從物體系中隔離出來,進行受力分析,應用第二定律,相互作用的某一未知力求出,這類問題,應是整體法和隔離法交替運用,來解決問題的。

(2)物體系中某一物體作勻變速運動,另一物體處於平衡狀態,兩物體在相互作用,這類問題應採用牛頓第二定律和平衡條件聯立來解決。應用隔離法,通過對某一物體受力分析應用第二定律(或平衡條件),求出兩物體間的相互作用,再過渡到另一物體,應用平衡條件(或第二定律)求出最後的未知量。

臨界問題

某種物理現象轉化為另一種物理現象的轉折狀態叫做臨界狀態。臨界狀態又可理解為“恰好出現”與“恰好不出現”的交界狀態。

處理臨界狀態的基本方法和步驟是:①分析兩種物理現象及其與臨界值相關的條件;②用假設法求出臨界值;③比較所給條件與臨界值的關係,確定物理現象,然後求解。

專題四

動力學的兩類基本問題

應用牛頓運動定律求解的問題主要有兩類:一類是已知受力情況求運動情況;另一類是已知運動情況求受力情況.在這兩類問題中,加速度是聯絡力和運動的橋樑,受力分析是解決問題的關鍵.

專題五

牛頓第三定律、超重和失重

牛頓第三定律

(1).作用力和反作用力一定是同種性質的力,而平衡力不一定;

(2).作用力和反作用力作用在兩個物體上,而一對平衡力作用在一個物體上

(3).作用力和反作用力同時產生、同時變化、同時消失;而對於一對平衡力,其中一個力變化不一定引起另外一個力變化。

兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在一條直線上。

作用力與反作用力的二力平衡的區別

超重和失重

超重現象是指:n>g 或t>g;加速度a向上;

失重現象是指:g>n 或g>t;加速度a向下;

完全失重是指:t=0 或 n=0;加速度a向下;大小牛頓運動定律只適應於巨集觀低速,且只適應於慣性參照系。

高一必修一物理教案篇4

教學準備

教學目標

知識與技能

知道時間和時刻的區別和聯絡.

理解位移的概念,瞭解路程與位移的區別.

知道標量和向量,知道位移是向量,時間、時刻和路程是標量.

能用數軸或一維直線座標表示時刻和時間、位置和位移.

知道時刻與位置、時間與位移的對應關係.

過程與方法

圍繞問題進行充分的討論與交流,聯絡實際引出時間、時刻、位移、路程等,要使學生學會將抽象問題形象化的處理方法.

會用座標表示時刻與時間、位置和位移及相關方向

會用矢量表示和計算質點位移,用標量表示路程.

情感態度與價值觀

通過時間位移的學習,要讓學生了解生活與物理的關係,同時學會用科學的思維看待事實.

通過用物理量表示質點不同時刻的不同位置,不同時間內的不同位移(或路程)的體驗,領略物理方法的奧妙,體會科學的力量.

養成良好的思考表述習慣和科學的價值觀.

從知識是相互關聯、相互補充的思想中,培養同學們建立事物是相互聯絡的唯物主義觀點.

教學重難點

教學重點

時間和時刻的概念以及它們之間的區別和聯絡

位移的概念以及它與路程的區別.

教學難點

幫助學生正確認識生活中的時間與時刻.

理解位移的概念,會用有向線段表示位移

教學工具

多媒體、板書

教學過程

一、時刻和時間間隔

基本知識

(1)時刻是指某一瞬間,時間間隔表示某一過程.

(2)在表示時間的數軸上,時刻用點來表示,時間用線段來表示.

(3)在國際單位制中,表示時間和時刻的單位是秒,它的符號是

思考判斷

(1)時刻和時間間隔都是時間,沒有本質區別.(×)

(2)飛機8點40分從上海起飛,10點05分降落到北京,分別指的是兩個時間間隔.(×)

(3)20__年10月25日23時33分在西昌成功將第16顆北斗導航衛星發射升空.25日23時33分,指的是時刻.(√)

探究交流

時間的常用單位有哪些?生活中、實驗室中有哪些常用的計時儀器?

?提示】在國際單位制中,時間的單位是秒,常用單位有分鐘、小時,還有年、月、日等.生活中用各種鐘錶來計時,實驗室和運動場上常用停表來測量時間,若要比較精確地研究物體的運動情況,有時需要測量和記錄很短的時間,學校的實驗室中常用電磁打點計時器或電火花計時器來完成.

二、路程和位移

基本知識

(1)路程

物體運動軌跡的長度.

(2)位移

①物理意義:表示物體(質點)位置變化的物理量.

②定義:從初位置到末位置的一條有向線段.

③大小:初、末位置間有向線段的長度.

④方向:由初位置指向末位置.

思考判斷

(1)路程的大小一定大於位移的大小.(×)

(2)物體運動時,路程相等,位移一定也相等.(×)

(3)列車裡程表中標出的北京到天津122km,指的是列車從北京到天津的路程.(√)

探究交流

一個人從北京去重慶,可以乘火車,也可以乘飛機,還可以先乘火車到武漢,然後再乘輪船沿長江到重慶,如圖所示,則他的運動軌跡、位置變動、走過的路程和他的位移是否相同?

?提示】他的運動軌跡不同,走過的路程不同;他的位置變動相同,位移相同.

三、向量和標量

基本知識

(1)向量

既有大小又有方向的物理量.如位移、力等.

(2)標量

只有大小、沒有方向的物理量.如質量、時間、路程等.

(3)運演算法則

兩個標量的加減遵從算術加減法,而向量則不同,後面將學習到.

思考判斷

(1)負5m的位移比正3m的位移小.(×)

(2)李強向東行進5m,張偉向北行進也5m,他們的位移不同.(√)

(3)路程是標量,位移是向量.(√)

探究交流

溫度是標量還是向量?+2℃和-5℃哪一個溫度高?

?提示】溫度是標量,其正、負表示相對大小,所以+2℃比-5℃溫度高.

高一必修一物理教案篇5

一、教材分析

(一)教材地位

能量守恆定律是十九世紀自然科學三大發現之一,對辨證唯物主義思想的建立起了重要作用,是學生樹立辨證唯物主義觀點的重要基礎之一;能量轉化和守恆思想貫穿整個高中教材,是認識自然、掌握自然規律的重要“工具”。機械能守恆是高中學生對能量轉化和守恆的啟蒙,它起著承前啟後的作用,是必須牢固掌握的一個重要規律。

(二)教材處理

人教版必修教材,僅以自由落體為例很快得出機械能守恆定律,對學生掌握知識(深刻理解機械能守恆的實質和機械能變化的原因)和訓練思維、發展能力不利,這裡作了改進,機械能守恆定律的得出,由定性分析到定量例項探究,再結合一般過程作理論推證,然後總結出定律,闡釋機械能守恆的實質,最後是定性應用。符合由特殊到一般,再到特殊的認識規律,並且在探究、推理過程中,有利於培養學生的演繹推理能力、分析歸納能力和探索發現能力,領悟物理學研究方法和提高創造性思維能力。

(三)重點和難點

根據知能、方法、情感三要素確定。

1、重點:機械能守恆定律的推理分析過程、定律的內容和定律條件的實質性理解;發現物理規律的一種常用方法(特例探究+演繹推理法)和抽象思維(邏輯推理、分析歸納)、形象思維(過程描述和想象)、直覺思維能力的訓練。

2、難點:根據定律的推理分析過程歸納總結出機械能守恆定律、定律條件的實質性理解和發現定律科學方法的領悟以及機械能守恆定律空間對稱美的認識,激發學生心靈深處熱愛物理學的情感。

二、教學目標

(一)確定教學目標的依據

1、高中新課程總目標(進一步提高科學素養,滿足全體學生的終身發展需求)和理念(探究性、主體性、發展性、和諧性)和三維教學目標(知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀);

2、教材特點(思想性、探究性、邏輯性、方法性和哲理性融會一體);

3、所教學生的學習基礎(知識結構、思維結構和認知結構)。

(二)教學目標

1、知識與技能目標

(1)理解機械能和機械能總量的概念(動能、勢能統稱為機械能,它們的總和即為機械能總量);

(2)掌握機械能守恆定律的內涵(由物件、條件、結論組成)和外延(巨集觀、低速,慣性參考系成立);

(3)理解機械能守恆定律條件的實質(能量只在機械動能和勢能之間轉化);

(4)初步會用定律分析實際過程機械能是否守恆(__和能量轉化法)。

2、過程與方法目標

(1)理解機械能守恆定律的得來過程:提出問題→例項探究→發現結論→理論推證→總結規律→初步應用,領悟發現物理規律的一種科學方法——例項探究+演繹推理法,提高探索發現能力;

(2)理解構建機械能守恆定律結構的方法及其意圖(機械能守恆定律來龍去脈結構化,使學生形成知識組塊,提高直覺思維能力)。

3、情感、態度與價值觀目標

(1)初步樹立變中有恆、能量守恆、物質不滅等辨證唯物主義觀點;

(2)初識尋找守恆量的意義;

(3)初識機械能守恆定律的空間對稱美。

三、教學方法

(一)教學手段的選用

投影儀和電腦。其作用有:將物理情境、規律的推理過程、機械能守恆定律的內容和機械能守恆定律知識方法結構,利用多個實驗形象、直觀地展示出來,幫助學生思考、分析、推理、理解和領悟機械能守恆問題中的研究物件的選取。

(二)教學方法的選擇

1、指導思想:(1)有利於學生參與對概念、規律等內容的探究認識過程(主體性、探究性);(2)順應學生認知、能力、心理和情感發展規律(發展性、和諧性);(3)遵循發現物理規律的一般程式、思維方法和實驗依據(方法性和規律性)。

2、教學方法:教師指導與學生探究相結合的發現法。

四、學法指導

(一)基??

學生通過國中機械能定性知識的學習、高中絕大部分力學知識和本章功、功率和動能定理的定量學習、理解和掌握,學生在物理知識結構、思維的深度(獨立性、獨特性、發散性與批判性)和認知方法策略等方面均奠定了一定的基礎。但學生對學習物理的科學方法、物理規律由來的思維過程和方法的理解力、應用力,物理學科學美(簡單、對稱、和諧和多樣統一)的鑑賞力均需進一步培養和提高。

(二)宗旨

針對定律由來的例項探究和例項分析推理過程,創設啟用學生“最近發展區”的物理情境,遵循科學家發現物理規律的思維模式和方法,進行探究發現式學習,進一步發展思維深度,逐步掌握髮現物理規律的探究步驟和方法,增強創新意識和探索發現能力。

(三)措施

引導學生通過參與、體驗、探究、敘述,實現“三個發現”,感悟“兩個模式”,強化物理觀念的形成。

1、三個發現,培養探究發現能力:

(1)發現功能關係w其它力=e2-e1;

(2)發現機械能守恆定律:實質是w其它力=e2-e1的一種特殊情況;

(3)發現快速判斷機械能是否守恆的方法(__和能轉化法)。

2、兩個模式,強化物理觀念的形成:

(1)思維模式:從生活情景到物理模型建構的思維過程(重過程):

(2)體驗模式:強化物理觀念的形成(重聯絡)。