高中物理必修一教案 高中物理必修一教案(优秀10篇)

时间:2023-08-08 08:35:36

教案能够理论联系实际,通过典型事例研究分析,揭示学科相关基本理论、基本方法的实质和价值及明确的应用方向。下面山草香为大家整理了10篇高中物理必修一教案,希望可以帮助您更好的写作高中物理必修一教案。

高一物理必修1教案 篇一

教学准备

教学目标

知识与技能

1.根据相关实验器材,设计实验并熟练操作。

2.会运用已学知识处理纸带,求各点瞬时速度。

3.会用表格法处理数据,并合理猜想。

4.巧用v—t图象处理数据,观察规律。

5.掌握画图象的一般方法,并能用简洁语言进行阐述。

过程与方法

1.初步学习根据实验要求设计实验,完成某种规律的探究方法。

2.对打出的纸带,会用近似的方法得出各点的瞬时速度。

3.初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。

4.认识数学化繁为简的工具作用,直观地运用物理图象展现规律,验证规律。

5.通过实验探究过程,进一步熟练打点计时器的应用,体验瞬时速度的求解方法。

情感态度与价值观

1.通过对小车运动的设计,培养学生积极主动思考问题的习惯,并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。

2.通过对纸带的处理、实验数据的图象展现,培养学生实事求是的科学态度,能使学生灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题、提高创新意识。

3.在对实验数据的猜测过程中,提高学生合作探究能力。

4.在对现象规律的语言阐述中,提高了学生的语言表达能力,还体现了各学科之间的系,可引申到各事物间的关联性,使自己融入社会。

5.通过经历实验探索过程,体验运动规律探索的方法。

教学重难点

教学重点

1.图象法研究速度随时间变化的规律。

2.对运动的速度随时间变化规律的探究

教学难点

1.各点瞬时速度的计算。

2.对实验数据的处理、规律的探究。

教学工具

多媒体、板书

教学过程

一、实验目的

1.进一步练习使用打点计时器

2.利用v-t图象处理数据,并据此判断物体的运动性质

3.能根据实验数据求加速度

二、实验器材

打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源。

三、实验原理

1.利用打点计时器所打纸带的信息,代入计算式

即用以n点为中心的一小段位移的平均速度代替n点的瞬时速度。

2.用描点法作出小车的v-t图象,根据图象的形状判断小车的运动性质。若所得图象为一条倾斜直线则表明小车做匀变速直线运动。

3.利用v-t图象求出小车的加速度。

四、实验步骤

1.如图所示,把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。

2.把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上钩码,把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。

3.把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,释放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点。

4.换上新的纸带,重复实验两次。

5.增减所挂钩码,按以上步骤再做两次实验。

五、数据处理

1.表格法

(1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,在后面便于测量的地方找一个点,作为计数始点,以后依次每五个点取一个计数点,并标明0、1、2、3、4…测量各计数点到0点的距离x,并记录填入表中,如图所示。

(2)分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离Δx1、Δx2、Δx3…

(3)计算平均速度,用平均速度代替相关计数点的瞬时速度,填入上面的表格中。

(4)根据表格中的数据,分析速度随时间怎么变化。

2.图象法

(1)在坐标纸上建立直角坐标系,横轴表示时间,纵轴表示速度,并根据表格中的数据在坐标系中描点。

(2)画一条直线,让这条直线通过尽可能多的点,不在线上的点均匀分布在直线的两侧,偏差比较大的点忽略不计,如图所示

(3)观察所得到的直线,分析物体的速度随时间的变化规律。

(4)据所画v-t图象求出其斜率,就是小车运动的加速度。

六、误差分析

1.木板的粗糙程度不同,摩擦不均匀。

2.根据纸带测量的位移有误差,从而计算出的瞬时速度有误差。

3.作v-t图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差。

七、注意事项

1.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。

2.先接通电源,等打点稳定后,再释放小车。

3.打点完毕,立即断开电源。

4.选取一条点迹清晰的纸带,适当舍弃点密集部分,适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒。

5.要防止钩码落地,避免小车跟滑轮相碰,当小车到达滑轮前及时用手按住。

6.要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点,一般在纸带上每隔4个点取一个计数点,即时间间隔为t=0.02×5s=0.1s.

7.在坐标纸上画v-t图象时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图象尽量分布在较大的坐标平面内。

高一物理必修一优秀教案 篇二

教学目标:

1、知识与技能

(1)解释速度的概念,能够概括速度的定义、公式、符号、单位和物理意义。

(2)解释平均速度、瞬时速度的定义并学会辨析。

(3)能够说出速率的概念并辨认速度与速率。

2、过程与方法

(1)在概念转变的教学过程中形成全面、正确的关于速度的概念。

(2)通过平均速度引出瞬时速度的过程,锻炼使用极限思维。

(3)通过对平均速度与瞬时速度、速度与速率的区别和分辨,学会运用辨析的方法。

3、情感态度与价值观

(1)对速度全面正确地解释来积极培育自身科学严谨的态度。

(2)积极将自己的观点及见解与老师、同学进行交流。

(3)通过本节课的学习尝试体会物理学中蕴含的对立统一。

课型:

新授课

课时:

第一课时

学情分析:

一般而言,高一学生在经历了初中阶段的学习后,思维能力得到了较好的发展,抽象逻辑思维逐渐取代形象思维占据主要地位、学生的一般特征主要表现为以下几个方面:

(1)学生能够按照探究性学习的过程利用假设思维进行学习;

(2)学生在学习过程中自我调控能力得到了进一步加强,学习过程更加具有目的性;

(3)在某种程度下学生思维不再是“抱残守缺”,而是较为容易接受新事物;

(4)学生学习动机由兴趣支撑逐渐转变为由意志支撑,学习的目的性更加明确;

(5)学生之间的交流对于学生学习具有一定的影响、

关于“速度”的学习,学生在初中阶段科学学科中所接受的定义是,单位时间内通过的路程、这与高中对于“速度”的定义截然不同,学生虽然通过初中阶段的学习具备了一定的基础,但这个基础里大部分仍然是迷思概念、如何将初中阶段所接受到的关于“速度”的迷思概念转变为科学概念,达到一个新的认知平衡是本节课的一条主线、同时也应该认识到学生在初中阶段的学习以及前面关于“位移”、“路程”的学习为本节课奠定了一个很好的基础。

本节课可能存在的问题有两个,一是学生根据初中阶段的学习积累对于“速度”难以产生正确、客观的认识,其中所存在的迷思概念需要在教学过程中进行转变;二是学生对于“平均速度”、“瞬时速度”两个概念可能会有所混淆,教师应该利用课堂呈现的问题情境引导学生进行有效区分。

教学重点:

速度的概念,由平均速度通过极限的思维方法引出瞬时速度。

教学难点:

对瞬时速度的理解,怎样由平均速度引出瞬时速度。

教学方法:

问题情境引入、探测已有概念、产生认知冲突、解构迷思概念和建构科学概念、形成新的认知平衡。

高一必修一物理教案 篇三

教学目标:

一、知识与技能

(一)能熟练使用打点计时器。

(二)会根据相关实验器材,设计实验并完成操作。

(三)会处理纸带求各点瞬时速度。

(四)会设计表格并用表格处理数据。

(五)会用v-t图像处理数据,表示运动规律

(六)掌握图象的一般方法,并能用语音描述运动的特点。

二、过程与方法

(一)初步学习根据实验要求,设计实验,探究某种规律的研究方法。

(二)经历实验过程,及时发现问题并做好调整。

(三)初步学会根据实验数据发现规律的探究方法。

三、情感态度与价值观:

(一)体会实验的设计思路,体会物理学的研究方法。

(二)培养根据实验结果作出分析判断并得出结论。

教学过程

【教师提出问题】探究目的:

探究小车在重物牵引下的运动,研究小车速度随时间的变化规律。

【让学生猜想】小车的速度随时间变化有几种可能:

变化先快后慢;先慢后快;均匀变化等。可结合速度图象描述猜想。

【让学生进行实验设计】提示如何测量出不同时刻的物体运动速度;最后确定打点计时器测速度。

【教师引导学生讨论】实验过程中注意事项:

1、开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。

2、先接通电源,计时器工作后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源。

3、要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞,当小车到达滑轮前及时用手按住它。

【学生活动】实验过程:

1、附有滑轮的长度板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。

2、用一条细绳栓住小车使细绳跨过滑轮,下边挂上适量的钩码,让纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的上面。

3、把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后释放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点。换上新的纸带,重复实验三次。

高一物理教案必修一 篇四

主要内容:

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____________。

阅读材料:米制、国际单位制和法定计量单位

米制起源较早。自1791年法国国民议会通过建立以长度单位米为基础的计量单位以来,迄今已有二百年的历史。米制单位是十进位的,又有专门的词头构成主单位的倍数单位和分数单位,而且基本单位都具有比较科学的、能以较高精度复现的基准器。由于它有这些优点,逐渐为其他国家所接受。但是,随着科学技术的发展,又由米制中派生出各种不同的单位制,如厘米、克、秒制,米,千克,秒制等等。这样一来,米制已经不是一个单一的单位制了,而且出现了一些具有专门名称的单位,它们之间缺乏科学的联系,并且存在着相互矛盾的现象。

国际单位制诞生于1960年,它来源于米制,继承了米稍的优点(如十进位,用专门词头构成十进倍数与分数单位等),同时克服了米制的缺点(如多种单位并存),是米制的现代形式。国际单位制以米、千克、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔七个单位作为基本单位,并把词头扩大到从10-18到1018的范围,同时保留了少数广泛使用的国际制以外的单往,以适应各个学科的需要,它比米制更科学、更完善了。

我国政府于19114年2月27日发布了《中华人民共和圆法定计量单位》和统一实行法定计量单位的命令;这个法定计量单位是在国际制单位的基础上:增加了十五个非国际制单位构成的。增加的十五个非国际制单位中,有十个(其中包括三个时间单位、三个平面角单位、两个质量单位、一个体积单位和一个能量单位)是国际计量局规定可以与圈际制单位并用的单位;有二个(其中包括一个长度单位和一个速度单位)是国际计量局规定可以暂时与国际制单位并用的单位;只有三个是根据我国情况选用的单位。

高一物理教案必修一 篇五

2、知道质点的平均速度和瞬时速度等概念。

3、知道速度和速率以及它们的区别。

4、会用公式计算物体运动的平均速度。

速度、瞬时速度、平均速度三个概念,及三个概念之间的联系。

平均速度计算

自主探究、交流讨论、自主归纳

知识点一:坐标与坐标的变化量

【阅读】p15 “坐标与坐标的变化量”一部分,回答下列问题。

a级 1、物体沿着直线运动,并以这条直线为x坐标轴,这样物体的位置就可以用 来表示,物体的位移可以通过 表示,δx的大小表示 ,δx的正负表示

【思考与交流】1、汽车在沿x轴上运动,如图1—3—l表示汽车从坐标x1=10 m,在经过一段时间之后,到达坐标x2=30 m处,则δx = ,δx是正值还是负值?汽车沿哪个方向运动?如果汽车沿x轴负方向运动,δx是正值还是负值?

2、如图1—3—l,用数轴表示坐标与坐标的变化量,能否用数轴表示时间的变化量?怎么表示?

3、绿妹在遥控一玩具小汽车,她让小汽车沿一条东西方向的笔直路线运动,开始时在某一标记点东2 m处,第1s末到达该标记点西3m处,第2s末又处在该标记点西1m处。分别求出第1s内和第2s内小车位移的大小和方向。

知识点二:速度

实例:北京时间8月28日凌晨2点40分,雅典奥林匹克体育场,这是一个值得所有中国人铭记的日子,21岁的上海小伙刘翔像闪电一样,挟着狂风与雷鸣般的怒吼冲过终点,以明显的不可撼动的优势获得奥运会男子110米栏冠军,12秒91的成绩平了由英国名将科林约翰逊1993年8月20日在德国斯图加特创造的世界纪录,改写了奥运会纪录。那么请问我们怎样比较哪位运动员跑得快呢?试举例说明。

1、以下有四个物体,如何比较a和b、b和d、b和c的运动快慢?

初始位置(m) 经过时间(s) 末了位置(m)

a.自行车沿平直道路行驶 0 20 100

b.公共汽车沿平直道路行驶 0 10 100

c火车沿平直轨道行驶 500 30 1 250

d.飞机在天空直线飞行 500 10 2 500

a级1、为了比较物体的运动快慢,可以用 跟发生这个位移所用 的比值,表示物体运动的快慢,这就是速度。

2、速度公式v=

3、单位:国际单位m/s或ms-1,常用单位km/h或kmh-1 , ?/s或?s-1

4、速度的大小在数值上等于 的大小;速度的方向就是物体 的方向 , 位移是矢量,那速度呢?

问题:我们时曾经学过“速度”这个量,今天我们再次学习到这个量,那大家仔细比较分析一下,我们今天学习的“速度”跟学习的“速度”一样吗?如果不一样,有什么不同?

一般来说,物体在某一段时间内,运动的快慢不一定时时一样,所以由v=δx/δt求得速度,表示的只是物体在时间δt内的 快慢程度,称为: 速度。

平均速度的方向由_______________的方向决定,它的_____________表示这段时间内运动的快慢。所以平均速度是 量,

1、甲百米赛跑用时12.5秒,求整个过程中甲的速度是多少?那么我们来想一想,这个速度是不是代表在整个12.5秒内速度一直都是这么大呢?

2、前面的计算中我们只能知道百米赛跑中平均下来是每秒8米,只能粗略地知道物体运动的快慢,如果我想知道物体某个时刻的速度如10秒末这个时刻的速度,该如何计算呢?

教材第16页,问题与练习2,这五个平均速度中哪个接近汽车关闭油门时的速度?

总结:质点从t到t+△t时间内的平均速度△x/t△中,△t取值 时,这个值就可以认为是质点在时刻的瞬时速度。

问题:下列所说的速度中,哪些是平均速度,哪些是瞬时速度?

1. 百米赛跑的运动员以9.5m/s的速度冲过终点线。

2. 经过提速后,列车的速度达到150km/h.

3. 由于堵车,在隧道中的车速仅为1.2m/s.

4. 返回地面的太空舱以8m/s的速度落入太平洋中。

5. 子弹以800m/s的速度撞击在墙上。

高一必修一物理教案 篇六

教学目标:

一、知识目标

1、理解动量守恒定律的确切含义。

2、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围。

二、能力目标

1、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律。

2、能运用动量守恒定律解释现象。

3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题(只限于一维运动).

三、情感目标

1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法。

2、使学生知道自然科学规律发现的重大现实意义以及对社会发展的巨大推动作用。

重点难点:

重点:理解和基本掌握动量守恒定律。

难点:对动量守恒定律条件的掌握。

教学过程:

动量定理研究了一个物体受到力的冲量作用后,动量怎样变化,那么两个或两个以上的物体相互作用时,会出现怎样的总结果?这类问题在我们的日常生活中较为常见,例如,两个紧挨着站在冰面上的同学,不论谁推一下谁,他们都会向相反的方向滑开,两个同学的动量都发生了变化,又如火车编组时车厢的对接,飞船在轨道上与另一航天器对接,这些过程中相互作用的物体的动量都有变化,但它们遵循着一条重要的规律。

(-)系统

为了便于对问题的讨论和分析,我们引入几个概念。

1.系统:存在相互作用的几个物体所组成的整体,称为系统,系统可按解决问题的需要灵活选取。

2.内力:系统内各个物体间的相互作用力称为内力。

3.外力:系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力,称为外力。

内力和外力的区分依赖于系统的选取,只有在确定了系统后,才能确定内力和外力。

(二)相互作用的两个物体动量变化之间的关系

【演示】如图所示,气垫导轨上的A、B两滑块在P、Q两处,在A、B间压紧一被压缩的弹簧,中间用细线把A、B拴住,M和N为两个可移动的挡板,通过调节M、N的位置,使烧断细线后A、B两滑块同时撞到相应的挡板上,这样就可以用SA和SB分别表示A、B两滑块相互作用后的速度,测出两滑块的质量mA\mB和作用后的位移SA和SB比较mASA和mBSB.

高一必修一的物理教案 篇七

教学准备

教学目标

知识与技能

1.根据相关实验器材,设计实验并熟练操作。

2.会运用已学知识处理纸带,求各点瞬时速度。

3.会用表格法处理数据,并合理猜想。

4.巧用v—t图象处理数据,观察规律。

5.掌握画图象的一般方法,并能用简洁语言进行阐述。

过程与方法

1.初步学习根据实验要求设计实验,完成某种规律的探究方法。

2.对打出的纸带,会用近似的方法得出各点的瞬时速度。

3.初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。

4.认识数学化繁为简的工具作用,直观地运用物理图象展现规律,验证规律。

5.通过实验探究过程,进一步熟练打点计时器的应用,体验瞬时速度的求解方法。

情感态度与价值观

1.通过对小车运动的设计,培养学生积极主动思考问题的习惯,并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。

2.通过对纸带的处理、实验数据的图象展现,培养学生实事求是的科学态度,能使学生灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题、提高创新意识。

3.在对实验数据的猜测过程中,提高学生合作探究能力。

4.在对现象规律的语言阐述中,提高了学生的语言表达能力,还体现了各学科之间的系,可引申到各事物间的关联性,使自己融入社会。

5.通过经历实验探索过程,体验运动规律探索的方法。

教学重难点

教学重点

1.图象法研究速度随时间变化的规律。

2.对运动的速度随时间变化规律的探究

教学难点

1.各点瞬时速度的计算。

2.对实验数据的处理、规律的探究。

教学工具

多媒体、板书

教学过程

一、实验目的

1.进一步练习使用打点计时器

2.利用v-t图象处理数据,并据此判断物体的运动性质

3.能根据实验数据求加速度

二、实验器材

打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源。

三、实验原理

1.利用打点计时器所打纸带的信息,代入计算式

即用以n点为中心的一小段位移的平均速度代替n点的瞬时速度。

2.用描点法作出小车的v-t图象,根据图象的形状判断小车的运动性质。若所得图象为一条倾斜直线则表明小车做匀变速直线运动。

3.利用v-t图象求出小车的加速度。

四、实验步骤

1.如图所示,把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。

2.把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上钩码,把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。

3.把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,释放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点。

4.换上新的纸带,重复实验两次。

5.增减所挂钩码,按以上步骤再做两次实验。

五、数据处理

1.表格法

(1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,在后面便于测量的地方找一个点,作为计数始点,以后依次每五个点取一个计数点,并标明0、1、2、3、4…测量各计数点到0点的距离x,并记录填入表中,如图所示。

(2)分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离Δx1、Δx2、Δx3…

(3)计算平均速度,用平均速度代替相关计数点的瞬时速度,填入上面的表格中。

(4)根据表格中的数据,分析速度随时间怎么变化。

2.图象法

(1)在坐标纸上建立直角坐标系,横轴表示时间,纵轴表示速度,并根据表格中的数据在坐标系中描点。

(2)画一条直线,让这条直线通过尽可能多的点,不在线上的点均匀分布在直线的两侧,偏差比较大的点忽略不计,如图所示

(3)观察所得到的直线,分析物体的速度随时间的变化规律。

(4)据所画v-t图象求出其斜率,就是小车运动的加速度。

六、误差分析

1.木板的粗糙程度不同,摩擦不均匀。

2.根据纸带测量的位移有误差,从而计算出的瞬时速度有误差。

3.作v-t图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差。

七、注意事项

1.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。

2.先接通电源,等打点稳定后,再释放小车。

3.打点完毕,立即断开电源。

4.选取一条点迹清晰的纸带,适当舍弃点密集部分,适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒。

5.要防止钩码落地,避免小车跟滑轮相碰,当小车到达滑轮前及时用手按住。

6.要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点,一般在纸带上每隔4个点取一个计数点,即时间间隔为t=0.02×5s=0.1s.

7.在坐标纸上画v-t图象时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图象尽量分布在较大的坐标平面内。

高一物理教案必修一 篇八

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

高一物理必修1教案 篇九

教学任务分析

匀速圆周运动是继直线运动后学习的第一个曲线运动,是对如何描述和研究比直线运动复杂的运动的拓展,是力与运动关系知识的进一步延伸,也是以后学习其他更复杂曲线运动(平抛运动、单摆的简谐振动等)的基础。

学习匀速圆周运动需要以匀速直线运动、牛顿运动定律等知识为基础。

从观察生活与实验中的现象入手,使学生知道物体做曲线运动的条件,归纳认识到匀速圆周运动是最基本、最简单的圆周运动,体会建立理想模型的科学研究方法。

通过设置情境,使学生感受圆周运动快慢不同的情况,认识到需要引入描述圆周运动快慢的物理量,再通过与匀速直线运动的类比和多媒体动画的辅助,学习线速度与角速度的概念。

通过小组讨论、实验探究、相互交流等方式,创设平台,让学生根据本节课所学的知识,对几个实际问题进行讨论分析,调动学生学习的情感,学会合作与交流,养成严谨务实的科学品质。

通过生活实例,认识圆周运动在生活中是普遍存在的,学习和研究圆周运动是非常必要和十分重要的,激发学习热情和兴趣。

二、教学目标

1、知识与技能

(1)知道物体做曲线运动的条件。

(2)知道圆周运动;理解匀速圆周运动。

(3)理解线速度和角速度。

(4)会在实际问题中计算线速度和角速度的大小并判断线速度的方向。

2、过程与方法

(1)通过对匀速圆周运动概念的形成过程,认识建立理想模型的物理方法。

(2)通过学习匀速圆周运动的定义和线速度、角速度的定义,认识类比方法的运用。

3、态度、情感与价值观

(1)从生活实例认识圆周运动的普遍性和研究圆周运动的必要性,激发学习兴趣和求知欲。

(2)通过共同探讨、相互交流的学习过程,懂得合作、交流对于学习的重要作用,在活动中乐于与人合作,尊重同学的见解,善于与人交流。

三、教学重点难点

重点:(1)匀速圆周运动概念。(2)用线速度、角速度描述圆周运动的快慢。难点:理解线速度方向是圆弧上各点的切线方向。

四、教学资源

1、器材:壁挂式钟,回力玩具小车,边缘带孔的旋转圆盘,玻璃板,建筑用黄沙,乒乓球,斜面,刻度尺,带有细绳连接的小球。2、课件:flash课件——演示同样时间内,两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动;——演示同样时间内,两个运动半径所转过角度不同的匀速圆周运动。3、录像:三环过山车运动过程。

五、教学设计思路

本设计包括物体做曲线运动的条件、匀速圆周运动、线速度与角速度三部分内容。

本设计的基本思路是:以录像和实验为基础,通过分析得出物体做曲线运动的条件;通过观察对比归纳出匀速圆周的特征;以情景激疑认识对匀速圆周运动快慢的不同描述,引入线速度与角速度概念;通过讨论、释疑、活动、交流等方式,巩固所学知识,运用所学知识解决实际问题。

本设计要突出的重点是:匀速圆周运动概念和线速度、角速度概念。方法是:通过对钟表指针和过山车两类圆周运动的观察对比,归纳出匀速圆周运动的特征;设置地月对话的情景,引入对匀速圆周运动快慢的描述;再通过多媒体动画辅助,并与匀速直线运动进行类比得出匀速圆周运动的概念和线速度、角速度的概念。

本设计要突破的难点是:线速度的方向。方法是:通过观察做圆周运动的小球沿切线飞出,以及由旋转转盘边缘飞出的红墨水在纸上的径迹分布这两个演示实验,直观显示得出。

本设计强调以视频、实验、动画为线索,注重刺激学生的感官,强调学生的体验和感受,化抽象思维为形象思维,概念和规律的教学体现“建模”、“类比”等物理方法,学生的活动以讨论、交流、实验探究为主,涉及的问题联系生活实际,贴近学生生活,强调对学习价值和意义的感悟。

完成本设计的内容约需2课时。

六、教学流程

1、教学流程图2、流程图说明

情境I录像,演示,设问1

播放录像:三环过山车,让学生看到物体的运动有直线和曲线。

演示:让学生向正在做直线运动的乒乓球用力吹气,体验球在什么情况下将做曲线运动。

设问1:物体在什么情况下将做曲线运动?

情境II观察、对比,设问2

观察、对比钟表指针和过山车这两类圆周运动。

高一必修一物理教案 篇十

教学目标

知识目标:

1、了解万有引力定律得出的思路和过程。

2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律。

3、知道任何物体间都存在着万有引力,且遵守相同的规律

能力目标:

1、培养学生研究问题时,抓住主要矛盾,简化问题,建立理想模型的处理问题的能力。

2、训练学生透过现象(行星的运动)看本质(受万有引力的作用)的判断、推理能力

德育目标:

1、通过牛顿在前人的基础上发现万有引力定律的思考过程,说明科学研究的长期性,连续性及艰巨性,渗透科学发现的方__教育。

2、培养学生的猜想、归纳、联想、直觉思维能力。

教学重难点

教学重点:

月——地检验的推倒过程

教学难点:

任何两个物体间都存在万有引力

教学过程

(一) 引入:

太阳对 行星的引力是行星做圆周运动的向心力,这个力使行星不能飞离太阳;地面上的物体被抛出后总要落到地面上;是什么使得物体离不开地球呢?是否是由于地球对物体的引力造成的呢?

若真是这样,物体离地面越远,其受到地球的引力就应该越小 ,可是地面上的物体距地面很远时受到地球的引力似乎没有明显减小。如果物体延伸到月球那里,物体也会像月球那样围绕地球运动。地球对月球的引力,地球对地面上的物体的引力,太阳对行星的引力,是同一 种力。你是这样认为的吗?

(二)新课教学:

一。牛顿发现万有引力定律的过程

(引导学生阅读教材找出发现万有引力定律的思路)

(1) 牛顿对引力的思考

牛顿看到了苹果落地发现了万有引力,这只是一种传说。但是,他对天体和地球的引力确实作过深入的思考。牛顿经过长期观察研究,产生如下的假想:太阳、行星以及离我们很远的恒星,不管彼此相距多远,都是互相吸引着,其引力随距离的增大而减小,地球和其他行星绕太阳转,就是靠劂的引力维持。同样,地球不仅吸引地面上和表面附近的物体,而且也可以吸引很远的物体(如月亮),其引力也是随距离的增大而减弱。牛顿进一步猜想,宇宙间任何物体间都存在吸引力,这些力具有相同的本质,遵循同样的力学规律,其大小都与两者间距离的平方成反比。

(2) 牛顿对定律的推导

首先,要证明太阳的引力与距离平方成反比,牛顿凭着他对于数学和物理学证明的惊人创造才能,大胆地将自己从地面上物体运动中总结出来的运动定律,应用到天体的运动上,结合开普勒行星运动定律,从理论上推导出太阳对行星的引力F与距离r的平方成反比,还证明引力跟太阳质量M和行星质量m的乘积成正比,牛顿再研究了卫星的运动,结论是:

它们间的引力也是与行星和卫星质量的乘积成正比,与两者距离的平方成反比。

(3)。牛顿对定律的检验

以上结论是否正确,还需经过实验检验。牛顿根据观测结果,凭借理想实验巧妙地解决了这一难题。

牛顿设想,某物体在地球表面时,其重力加速度为g,若将它放到月球轨道上,让它绕地球运动时,其向心加速度为a。如果物体在地球上受到的重力F1,和在月球轨道上运行时受到的作用力F2,都是来自地球的吸引力,其大小与距离的平方成反比,那么,a和g之间应有如下关系:

已知月心和地心的距离r月地是地球半径r地的60倍,得。

从动力学角度得出的这一结果,与前面用运动学公式算出的数据完全一致,

牛顿证实了关于地球和物体间、各天体之间的引力都属于同一种性质力,都遵循同样的力学规律的假想是正确的。牛顿把这种引力规律做了合理的推广,在1687年发表了万有引力定律。可以用下表来表达牛顿推证万有引力定律的思路。

(引导学生根据问题看书,教师引导总结)

(1)什么是万有引力?并举出实例。

(2)万有引力定律怎样反映物体之间相互作用的规律?其数学表达式如何?

(3)万有引力定律的适用条件是什么?

二。万有引力定律

1、内容:

自然界中任何两个物体都是互相吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比;引力的方向沿着二者的连线。

2.公式:

3.各物理量的含义及单位:

F为两个物体间的引力,单位:N.

m1、m2分别表示两个物体的质量,单位:kg

r为它们间的距离,单位:m

G为万有引力常量:G=6.67×10-11 N·m2/kg2,单位:N·m2/kg2.

4.万有引力定律的理解

①万有引力F是因为相互作用的物体有质量而产生的引力,与初中学习的电荷间的引力、磁极间的引力不同。

强调说明:

A.万有引力的普遍性。万有引力不仅存在于星球间,任何客观存在的有质量的物体间都存在这种相互吸引的力。

B.万有引力的相互性。两个物体相互作用的引力是一对相互作用的作用力与反作用力,它们大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上。

C.万有引力的宏观性。在通常情况下,万有引力非常小,只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间,它的存在才有实际的物理意义。

D.万有引力的独立性。两物体间的万有引力只与它们本身的质量有关,而与所在空间的性质无关,也与周围有无其他物体无关。

② r为两个物体间距离:

A、若物体可以视为质点,r是两个质点间的距离。

B、若是规则形状的均匀物体相距较近,则应把r理解为它们的几何中心的距离。

C、若物体不能视为质点,则可把每一个物体视为若干个质点的集合,然后按万有引力定律求出各质点间的引力,再按矢量法求它们的合力。

③ G为万有引力常量,在数值上等于质量都是1kg的两物体相距1m时的相互作用的引力

随堂练习:

1、探究:叫两名学生上讲台做两个游戏:一个是两人靠拢后离开三次以上,二个是叫两人设法跳起来停在空中看是否能做到。然后设问:既然自然界中任何两个物体间都有万有引力,那么在日常生活中,我们各自之间或人与物体之间,为什么都对这种作用没有任何感觉呢?

具体计算:地面上两个50kg的质点,相距1m远时它们间的万有引力多大?已知地球的质量约为6.0×1024kg,地球半径为6.4×106m,则这个物体和地球之间的万有引力又是多大?(F1=1.6675×10-7N,F2=493N)

(学生计算后回答)

本题点评:由此可见通常物体间的万有引力极小,一般不易感觉到。而物体与天体间的万有引力(如人与地球)就不能忽略了。

2、要使两物体间万有引力减小到原来的1/4,可采用的方法是( )

A.使两物体的质量各减少一半,距离保持不变

B.使两物体间距离增至原来的2倍,质量不变

C.使其中一个物体质量减为原来的1/4,距离不变

D.使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的1/4

答案:ABC

3.设地球表面重力加速度为,物体在距离地心4R(R是地球的半径)处,由于地球的作用而产生的加速度为g,则为( )

A. 1 B 1/9 C. 1/4 D. 1/16

提示:两处的加速度各由何力而产生?满足何规律?

答案:D

三。引力恒量的测定

牛顿发现了万有引力定律,却没有给出引力恒量的数值。由于一般物体间的引力非常小,用实验测定极其困难。直到一百多年之后,才由英国的卡文迪许用精巧的扭秤测出。

(1)用扭秤测定引力恒量的方法

卡文迪许解决问题的思路是:将不易观察的微小变化量,转化为容易观察的显著变化量,再根据显著变化量与微小量的关系,算出微小变化量。

问:卡文迪许扭秤实验中如何实现这一转化?

测引力(极小)转化为测引力矩,再转化为测石英丝扭转角度,最后转化为光点在刻度尺上移动的距离(较大)。根据预先求出的石英丝扭转力矩跟扭转角度的关系,可以证明出扭转力矩,进而求得引力,确定引力恒量的值。

卡文迪许在测定引力恒量的同时,也证明了万有引力定律的正确性。

(四)、小结

本节课重点学习了万有引力定律的内容、表达式、理解以及简单的应用重点理解定律的普遍性、普适性,对万有引力的性质有深层的认识

对万有引力定律的理解应注意以下几点:

(1) 万有引力的普遍性。它存在于宇宙中任何有质量的物体之间,不管它们之间是否还有其他作用力。

(2) 万有引力恒量的普适性。它是一个仅和m、r、F单位选择有关,而与物体性质无关的恒量。

(3) 两物体间的引力,是一对作用力和反作用力。

(4) 万有力定律只适用于质点和质量分布均匀球体间的相互作用。

课后习题

课本71页:2、3

板书

万有引力定律

1、万有引力定律的推导:

2、万有引力定律

①内容:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。

②公式:

G是引力常量,r为它们间的距离

③各物理量的含义及单位:

④万有引力定律发现的重要意义:

3.引力恒量的测定

4.万有引力定律的理解

①万有引力F是因为相互作用的物体有质量而产生的引力,与初中学习的电荷间的引力、磁极间的引力不同。

强调说明:

A.万有引力的普遍性。万有引力不仅存在于星球间,任何客观存在的有质量的物体间都存在这种相互吸引的力。

B.万有引力的相互性。两个物体相互作用的引力是一对相互作用的作用力与反作用力,它们大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上。

C.万有引力的宏观性。在通常情况下,万有引力非常小,只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间,它的存在才有实际的物理意义。

D.万有引力的独立性。两物体间的万有引力只与它们本身的质量有关,而与所在空间的性质无关,也与周围有无其他物体无关。

② r为两个物体间距离:

A、若物体可以视为质点,r是两个质点间的距离。

B、若是规则形状的均匀物体相距较近,则应把r理解为它们的几何中心的距离。

C、若物体不能视为质点,则可把每一个物体视为若干个质点的集合,然后按万有引力定律求出各质点间的引力,再按矢量法求它们的合力。

③ G为万有引力常量,在数值上等于质量都是1kg的两物体相距1m时的相互作用的引力

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