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高中物理必修2教案(通用10篇)
作為一位杰出的老師,通常需要用到教案來輔助教學,借助教案可以有效提升自己的教學能力。那么寫教案需要注意哪些問題呢?下面是小編為大家整理的高中物理必修2教案,希望能夠幫助到大家。
高中物理必修2教案 1
教學目標
1、知識與技能
(1)理解功的概念,知道力和物體在力的方向發(fā)生位移是做功的兩個不可缺少的因素;
(2)理解正功和負功的概念,知道在什么情況下力做正功或負功;
(3)知道在國際單位制中,功的單位是焦耳(J),知道功是標量;
(4)掌握合力做功的意義和總功的含義;
(5)掌握公式W=Fscosα的應用條件,并能進行有關計算。
2、過程與方法:理解正負功的含義,并會解釋生活實例。
3、情感、態(tài)度與價值觀:功與生活聯(lián)系非常密切,通過探究功來探究生活實例。
教學重難點
教學重點
重點使學生掌握功的計算公式,理解力對物體做功的兩個要素;
教學難點
1.難點是物體在力的方向上的位移與物體運動方向的位移容易混淆,需要講透、講白;
2.使學生認識負功的意義較困難,也是難點之一。
教學過程
一、功
1.基本知識
(1)功的定義
一個物體受到力的作用,并在力的方向上發(fā)生了一段位移,我們就說這個力對物體做了功.
(2)做功的因素
、倭;
、谖矬w在力的方向上發(fā)生的位移.
(3)功的公式
、倭與位移l同向時:W=Fl.
②力F與位移l有夾角α時:W=Flcos_α,其中F、l、cosα分別表示力的大小、位移的大小、力與位移夾角的余弦.
、鄹魑锢砹康膯挝唬篎的單位是N,l的單位是m,W的單位是N·m,即J.
(4)正功、負功
(5)合力的功
功是標量,當物體在幾個力的共同作用下,發(fā)生一段位移時,這幾個力對物體所做的總功等于各個力分別對物體所做功的代數(shù)和,也等于這幾個力的合力對這個物體所做的功.
2.思考判斷
(1)公式W=Fl中的l是物體運動的路程.(×)
(2)力F1做功10J,F(xiàn)2做功-15J,力F1比F2做功少.(√)
(3)力對物體不做功,說明物體位移一定為零.(×)
探究交流
一個人提著一水桶,在水平路面上勻速行走了一段路程,人對水桶是否做了功?
【提示】人提著水桶在水平路面上行走,人提桶的力對水桶不做功.因為人提水桶的力,沿豎直方向,而水桶在豎直方向上無位移.
二、功及正功、負功的理解
【問題導思】
1.公式W=Flcosα中各符號的意義如何?
2.功有正負,功是矢量嗎?
3.做功與做工相同嗎?
1.對公式W=Flcosα的理解
(1)各符號的含義:F表示力的大小;l表示力的作用點相對于地面位移的大小,當力的作用點的位移與物體的位移相同時,也常常說是物體相對于地面的位移大小;α表示力和位移方向的夾角.
(2)W=F·lcosα與W=Fcosα·l的理解
公式可以表示為W=F·lcosα,表達的物理意義是功等于力與沿力F方向的位移的乘積;公式也可以表示為W=Fcosα·l,表達的物理意義是功等于沿位移方向的力與位移的乘積.
2.對正功、負功的理解
(1)功是標量:功是標量,只有量值,沒有方向.功的正、負并不表示功的方向,而且也不是數(shù)量上的正與負.我們既不能說“正功與負功的方向相反”,也不能說“正功大于負功”,它們僅表示相反的做功效果.
(2)正功、負功的物理意義:功的正負由力和位移之間的夾角決定,所以功的正負不表示方向,而只能說明做功的力對物體來說是動力還是阻力.
(3)一個力對物體做負功,往往說成物體克服這個力做功.
誤區(qū)警示
1.計算功時首先應明確要求的是哪一個力的功,物體所受的各個力做功時互不影響.
2.物理學中的“做功”與日常生活中的“工作”含義不同.
例:如圖所示,平行于斜面向上的拉力F使質(zhì)量為m的物體勻速地沿著長為L,傾角為α的斜面的一端向上運動到另一端,物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,分別求作用在物體上各力對物體所做的功.
【審題指導】審題時應注意以下條件
(1)物體勻速運動,合力為零,且各力均為恒力.
(2)求力的功時,要特別關注力和位移的夾角.
【答案】拉力做功mgL(sinα+μcosα),重力做功-mgLsinα,摩擦力做功-μmgLcosα,斜面彈力對物體不做功
規(guī)律總結(jié):力做正功還是負功的判斷方法
1.看力F與位移l的夾角α
α<90°,力做正功;α>90°,力做負功;α=90°,力不做功.
2.看力F與速度v的夾角α
α<90°,力做正功;α>90°,力做負功;α=90°,力不做功.
3.看速率增大還是減小,若在力作用下速率增大,此力做正功,反之做負功.
三、摩擦力功的理解
【問題導思】
1.靜摩擦力一定不做功嗎?
2.滑動摩擦力一定做負功嗎?
3.相互作用的一對靜摩擦力的總功和一對滑動摩擦力的總功分別如何?
我們知道運動的物體可以受滑動摩擦力或靜摩擦力,靜止的物體也可以受滑動摩擦力或靜摩擦力.
總結(jié)
(1)當靜止的物體受到滑動摩擦力或靜摩擦力時,摩擦力對該物體不做功.
(2)當運動的物體受到滑動摩擦力或靜摩擦力時,摩擦力可能是阻力,也可能是動力.當摩擦力為動力時,摩擦力做正功;當摩擦力為阻力時,摩擦力做負功.
(3)求摩擦力做的.功時,對于靜摩擦力,由于物體之間相對靜止,兩物體位移相同.因此一對靜摩擦力做功的代數(shù)和為零.對于滑動摩擦力,由于物體之間有相對滑動,故兩個物體的對地位移并不相同,因此兩個相互作用的滑動摩擦力做功的總和不為零.
例:質(zhì)量為M的木板放在光滑的水平面上,一個質(zhì)量為m的滑塊以某一速度沿木板表面從A點滑至B點,在木板上前進了L,而木板前進l,如圖所示.若滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ,求摩擦力對滑塊、對木板做功各為多少?摩擦力做的總功為多少?
【審題指導】解答此題應把握以下兩點:
(1)兩物體所受摩擦力的方向.
(2)求功時所用位移是指物體對水平面的位移.
【答案】-μmg(l+L)μmgl-μmgL
四、總功及其求解思路
【問題導思】
1.什么是總功?
2.總功的求法有哪些思路?
3.上述思路常適用于哪些情況?
由合力與分力的等效替代關系知,合力與分力做功也是可以等效替代的,因此計算總功的方法有兩種:
1.先求物體所受的合力,再根據(jù)公式W合=F合lcosα求合力的功.
2.先根據(jù)W=Flcosα,求每個分力做的功W1、W2、W3、…、Wn,再根據(jù)W合=W1+W2+W3+…+Wn,求合力的功.即合力做的功等于各個分力做功的代數(shù)和.
誤區(qū)警示
方法(1):僅適用于幾個力同時作用于物體上,且它們均不發(fā)生變化的情況;
方法(2):在任何情況下都適用,不管是幾個力同時作用,還是作用時間有先后.
例:如圖所示,一個質(zhì)量m=2kg的物體,受到與水平方向成37°角斜向上方的力F=10N作用,在水平地面上移動的距離l=2m,物體與地面間的滑動摩擦力Ff=4.2N,求外力對物體所做的總功.(cos37°=0.8,sin37°=0.6)
【審題指導】求解該題一般有如下兩種思路:
【答案】7.6J
規(guī)律總結(jié):靈活選擇兩種求合力功的方法
1.如果物體處于平衡狀態(tài)或在某一方向受力平衡,或者物體在某一方向上做勻變速直線運動
(合力等于ma),先求合力再求功的方法更簡捷.
2.如果已知物體所受的力之中有的不做功,有的做功且方便求得該力的功(如重力功)時,選擇W合=W1+W2+W3+…+Wn簡單方便.
例:如圖所示,質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上,物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)使斜面水平向左勻速移動距離l.該過程中,斜面對物體做的功、各力對物體做的總功分別是()
A.-mglsinθcosθ,0
B.0,0
C.0,mglsinθcosθ
D.-mglsinθcosθ,mglsinθcosθ
【答案】B
五、變力功的求法
例:如圖所示,擺球質(zhì)量為m,懸線的長為L,把懸線拉到水平位置后放手.設在擺球運動過程中空氣阻力Ff的大小不變,求擺球從A運動到豎直位置B時,重力mg、繩的拉力FT、空氣阻力Ff各做了多少功?
【答案】mgL;0;
高中物理必修2教案 2
【教學目標】
知識與技能:深刻理解電功率是表示消耗電能的快慢,知道電功率的單位是w。會用電功率的公式p=w/t=ui進行簡單的計算。掌握額定功率和實際功率的意義。
過程和方法:觀察體驗電能表鋁盤轉(zhuǎn)動快慢跟用電器電功率的關系,通過科學探究電功率與用電器兩端電壓的關系,培養(yǎng)學生的科學探究能力。
情感態(tài)度與價值觀:培養(yǎng)學生細心觀察周圍事物的能力,使學生懂得科學就在我們身邊;通過有關社會實踐活動,滲透新課程標準中“從生活走向物理,從物理走向社會”的理念及科學·技術·社會(sts)教育。形成節(jié)約用電的意識和習慣。
【教學重點】
深刻理解電功率的定義,學習用探究實驗研究電功率問題。區(qū)分實際功率和額定功率。
【教學難點】
實際功率和額定功率的區(qū)分及實踐意義。
【教學準備】
教師準備:簡易家庭電路示教板:接有電能表,一個保險盒,一個開關,一個15w電燈泡和一個100w的電燈泡(包括燈座),一個插座;學生用穩(wěn)壓電源,直流電流表、電壓表、導線若干、開關、額定電壓為2.5v的小燈泡一個。節(jié)能型電燈一只(功率16w)。教學課件等。
學生準備:觀察家庭中常用的燈泡上面的數(shù)據(jù);復習有關機械功率的內(nèi)容。
【教學過程】
一、導入:
1.讓學生觀察(或課件展示、實物投影)手中的2個燈泡(其中一個是100w的,另一個是15w的),看上面有哪些數(shù)據(jù)?你能從中發(fā)現(xiàn)什么?(pz220-100,220是什么意思?100是什么意思?)
由學生討論交流:15度(度:生活中常用的說法)和100度是代表了什么?
先讓學生猜想:如果接入電路將會怎樣?
(此時大部分學生會知道100w的比15w的燈亮,此時應引導學生的思路:為什么100度的燈泡亮?做功的快慢即消耗電能的快慢)
2.實驗演示:分別將15w和100w的燈泡接在電路中。
注意提醒學生:要觀察燈泡的亮度(通過觀察培養(yǎng)學生學習物理的興趣和自信心),更要觀察電能表鋁盤轉(zhuǎn)動的快慢。
談話與引導:電能表鋁盤轉(zhuǎn)動的快慢跟什么有關系?(說明了什么?)
(引導得出:電能表鋁盤走的快慢不同,表示用電器消耗的電能的快慢不一樣)
3.談話導入課題:可見只有做功的多少還不行,還有做功的快慢。那么我們應如何表示不同用電器的做功快慢呢?
板書:2、電功率
二、學習新知:
(一)電功率
1.通過討論和讓學生對比第一冊學過的機械功率的知識,引導學生得出電功率的知識:
投影:電功率是表示電流做功快慢的物理量。
啟發(fā):如果來比較不同用電器做功的快慢呢?(應引導學生得出:可以讓時間相等,看做功多少;或者讓其做功相等,看消耗時間的多少;只要說出大體意思即可,關鍵是讓學生真正理解。)
得出:電功率是電流在單位時間內(nèi)所做的功(或所消耗的電能)
(特別要讓學生理解:什么是單位時間?在課堂中應啟發(fā)學生自己說出來)
2.投影:電功率的定義公式:p=w/t
注意:要讓學生深刻理解此公式的意義。
談話:我們上一節(jié)學習的電功的計算公式是什么?引導學生推導電功率的另一個公式:p=ui。
3.投影展示:電功率的單位:瓦(w) 千瓦(kw)
要求:應明確他們之間的進率
4.解決導入本課時的問題:
告訴學生:pz220-100中的100就是電功率是100w,它的意義是此燈泡在1s內(nèi)消耗的電能是100j(前提:在220v的電壓下)。
談話:正是因為100w的燈泡比15w的燈泡在相同的時間內(nèi)消耗的電能多,所以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(光能)的能量也就多,這就是為什么100w的燈泡比15w的燈泡亮的原因。(解決學生生活中的問題,實質(zhì):能量的轉(zhuǎn)化)
5.談話:這兩個公式各有什么用途呢?
如學生不能回答應讓學生進行討論交流。
引導學生得出:p=w/t和p=ui各有其用途,當知道p、w、t中任意兩個時,可以求出另一個(此時應指出: 這樣我們可以求出電功率,只要知道w和t即可,而w是可以用電能表來測量的,t可以用秒表來測量,讓學生知道在生活中就可以測量,也為下一環(huán)節(jié)進行電能的節(jié)約的討論做好準備);對于p=ui也是這樣,此時應讓學生掌握:這又是一種測量電功率的方法,為最后一個環(huán)節(jié):實驗探究(電燈功率與電壓的關系)做好準備。
6.投影:
例題(做一做):一個1kw的用電器當工作1h時消耗的電能是多少?
(此處不用課本上例題,用意在于為下一部分進行節(jié)約電能的討論做好準備,而關于電功率的計算第四節(jié)將有專門的計算課)
學生板演,教師巡回指導。
引導學生:這個結(jié)果3.6×106j正好是1kw·h電能,告訴學生知道:除了用標準的國際單位以外,還可以直接用kw、h和kw·h來直接運算,這樣在數(shù)值比較大時更方便。
7.結(jié)合現(xiàn)實生活讓學生口算一些生活中電能計算的題目,提高學生興趣,為轉(zhuǎn)入下一部分做鋪墊,如100w的燈泡工作多長時間消耗一度電。
8.討論(交流與合作):如何來節(jié)約電能?
投影展示:根據(jù)w=pt這個計算公式,請同學們交流一下:
如何才能節(jié)約電能(減小電功w的值)?
9.布置課外的調(diào)查報告:投影展示
從生活走向物理,從物理走向社會
要求同學們觀察(或調(diào)查)在學校發(fā)現(xiàn)過哪些浪費電能的現(xiàn)象,你(或你班)在學習與生活中是如何節(jié)約電能的?你對我校(或我班)如何進一步節(jié)約電能有何意見或建議,請課下繼續(xù)交流討論,寫出調(diào)查報告或意見建議書(匯總后將擇優(yōu)提交學校有關部門)。
10.簡要回顧一下前面的內(nèi)容,引入下一部分內(nèi)容。
(二)實驗探究:額定功率
1.投影展示:你想過嗎:物理就在我們身邊。
在用電高峰時,電壓較低,這時電燈會怎樣?你能提出什么問題或有什么想法呢?(啟發(fā)學生討論、思考)
2.猜想與假設:
你的猜想:你認為當電壓變化(變大或變小)時電功率如何變化呢?你的依據(jù)是什么?
3.制定計劃、設計實驗:
如何來驗證我們的猜想呢?(引導學生討論、交流:此處應給學生足夠的時間去交流討論)
最后由學生描述自己設計的實驗思路和方法(應盡可能讓學生自己去說出思路,讓每個學生都要明白設計這個實驗的目的是什么?)
4.展示教師的'實驗思路:
(如學生已說出,最好,如果沒有說出,應引導學生理解這個思路;但同時也應讓學生理解:這不是唯一的方法,方法是多種多樣的,可以用別的方法,這只是教師設計的思路)
5.進行實驗,收集證據(jù)
(應告訴學生:實驗所用的小燈泡正常工作電壓是2.5v)
投影出示實驗表格:
提示學生:將有關實驗數(shù)據(jù)記錄在如下的表格中。
燈泡兩端的電壓(v)
經(jīng)過燈泡的電流(a)
小燈泡的功率(w)
發(fā)光程度
分析、論證與評估:實驗完畢,讓學生計算有關這三次的小燈泡的實際功率,并讓學生討論,著重使學生理解以下問題:
(1)用電器的功率是如何隨電壓變化的?
(2)為何用電器的功率是變化的,但用電器上面卻都標著電功率?(如100w的燈泡)
通過學生討論:引出額定電壓和額定功率的概念。
6.投影:
額定電壓(u額):用電器正常工作時的電壓。
額定功率(p額):用電器在額定電壓下的功率。
7.投影展示:小燈泡的亮度取決于──實際功率(p實)
u實與u額的關系
p實與p額的關系
(三)小結(jié)本節(jié)課主要內(nèi)容:
電功率(電功率的概念;額定電壓、額定功率的概念;實際功率的概念)
(四)課后作業(yè)與思考:
1.書面作業(yè):課后練習題第3、4題。
2.課后討論:剛才我說用電高峰時,電壓較低,為什么會這樣呢?請同學們交流討論一下。
3.收集下列電器的銘牌,了解它們的額定電壓和額定功率(sts活動)。
高中物理必修2教案 3
一、教學目標
【知識與技能目標】
理解向心加速度的概念,會計算向心加速度,了解向心加速度公式推導。
【過程與方法目標】
通過對實例的討論,認識勻速圓周運動的向心加速度指向圓心,提高綜合分析能力;通過對向心加速度關系式的推導,提升邏輯思維能力。
【情感態(tài)度價值觀目標】
通過結(jié)合數(shù)學方法推導得出結(jié)論這一過程的學習,提升思維能力和分析問題能力,培養(yǎng)探究問題的品質(zhì)和嚴謹求學的科學態(tài)度。
二、教學重難點
【重點】
理解向心加速度,掌握向心加速度的公式。
【難點】
向心加速度公式推導。
三、教學過程
環(huán)節(jié)一:導入新課
【教師】復習勻速圓周運動,提問:勻速圓周運動的勻速指什么?
【學生】大小不變
【教師】指出勻速圓周運動,速度方向時刻改變,依據(jù)牛頓運動定律,必然有加速度。提問加速度是什么?具有什么性質(zhì),又如何計算?帶著問題進入學習。
環(huán)節(jié)二:新課講授
【教師】演示地球繞太陽的`勻速圓周運動,分析受力;演示光滑平面,小球在細線作用下繞圖釘做勻速圓周運動,分析受力。
【教師】通過例子,說明有力拉著物體做圓周運動,這個力產(chǎn)生了加速度,叫向心加速度,由牛頓第二定律知力的方向是加速度的方向,故向心加速度指向圓心。
【教師】向心加速度是一個矢量,方向指向圓心,大小如何計算。
板書設計:
向心加速度
方向
大小
推導
高中物理必修2教案 4
教學目標
知識與技能
1.理解平拋運動是勻變速運動,其加速度為g.
2.掌握拋體運動的位置與速度的關系.
過程與方法
1.掌握平拋運動的特點,能夠運用平拋規(guī)律解決有關問題.
2.通過例題分析再次體會平拋運動的規(guī)律.
情感、態(tài)度與價值觀
1.有參與實驗總結(jié)規(guī)律的熱情,從而能更方便地解決實際問題.
2.通過實踐,鞏固自己所學的知識.
教學重難點
教學重點
分析歸納拋體運動的規(guī)律
教學難點
應用數(shù)學知識分析歸納拋體運動的規(guī)律.
教學過程
[新課導入]
上一節(jié)我們已經(jīng)通過實驗探究出平拋運動在豎直方向和水平方向上的運動規(guī)律,對平拋運動的特點有了感性認識.這一節(jié)我們將從理論上對拋體運動的規(guī)律作進一步分析,學習和體會在水平面上應用牛頓定律的方法,并通過應用此方法去分析沒有感性認識的拋體運動的規(guī)律.
[新課教學]
一、拋體的位置
我們以平拋運動為例來研究拋體運動所共同具有的性質(zhì).
首先我們來研究初速度為。的平拋運動的位置隨時間變化的規(guī)律.用手把小球水平拋出,小球從離開手的瞬間(此時速度為v,方向水平)開始,做平拋運動.我們以小球離開手的位置為坐標原點,以水平拋出的方向為x軸的方向,豎直向下的方向為y軸的方向,建立坐標系,并從這一瞬間開始計時.
師:在拋出后的運動過程中,小球受力情況如何?
生:小球只受重力,重力的方向豎直向下,水平方向不受力.
師:那么,小球在水平方向有加速度嗎?它將怎樣運動?
生:小球在水平方向沒有加速度,水平方向的分速度將保持v不變,做勻速直線運動.
師:我們用函數(shù)表示小球的水平坐標隨時間變化的規(guī)律將如何表示?
生:x=vt
師:在豎直方向小球有加速度嗎?若有,是多大?它做什么運動?它在豎直方向有初速度嗎?
生:在豎直方向,根據(jù)牛頓第二定律,小球在重力作用下產(chǎn)生加速度g.做自由落體運動,而在豎直方向上的初速度為0.
師:那根據(jù)運動學規(guī)律,請大家說出小球在豎直方向的坐標隨時間變化的規(guī)律.
生:y=1/2gt2
師:小球的位置能否用它的坐標(x,y)描述?能否確定小球在任意時刻t的位置?
生:可以.
師:那么,小球的運動就可以看成是水平和豎直兩個方向上運動的合成.t時間內(nèi)小球合位移是多大?
生:
師:若設s與+x方向(即速度方向)的夾角為θ,如圖6.4—1,則其正切值如何求?
生:
[例1]一架飛機水平勻速飛行.從飛機上海隔ls釋放一個鐵球,先后釋放4個,若不計空氣阻力,從地面上觀察4個小球()
A.在空中任何時刻總是捧成拋物線,它們的落地點是等間距的
B.在空中任何時刻總是排成拋物線,它們的落地點是不等間距的
C.在空中任何時刻總在飛機正下方,排成豎直的直線,它們的落地點是等間距的
D.在空中任何時刻總在飛機的正下方,捧成豎直的直線,它們的落地點是不等間距的。
解析:因為鐵球從飛機上釋放后做平拋運動,在水平方向上有與飛機相同的速度.不論鐵球何時從飛機上釋放,鐵球與飛機在水平方向上都無相對運動.鐵球同時還做自由落體運動,它在豎直方向?qū)㈦x飛機越來越遠.所以4個球在落地前始終處于飛機的正下方,并排成一條直線,又因為從飛機上每隔1s釋放1個球,而每個球在空中運動的時間又是相等的,所以這4個球落地的時間也依次相差1s,它們的落地點必然是等間距的.若以飛機為參考系觀察4個鐵球都做自由落體運動.此題把曲線運動利用分解的方法“化曲為直”,使其成為我們所熟知的直線運動,則據(jù)運動的獨立性,可以分別在這兩個方向上用各自的運動規(guī)律研究其運動過程.
二、拋體的速度
師:由于運動的等時性,那么大家能否根據(jù)前面的結(jié)論得到物體做平拋運動的時間?
生:由y=1/2gt2得到,運動時間
師:這說明了什么問題?
生:這說明了做平拋運動的物體在空中運動的時間僅取決于下落的高度,與初速度無關.
師:那么落地的水平距離是多大?
生:落地的水平距離
師:這說明了什么問題?
生:這說明了平拋運動的水平位移不僅與初速度有關系,還與物體的下落高度有關.
師:利用運動合成的知識,結(jié)合圖6.4—2,求物體落地速度是多大?結(jié)論如何?
生:落地速度,即落地速度也只與初速度v和下落高度h有關.
師:平拋運動的速度與水平方向的夾角為a,一般稱為平拋運動的偏角.實際上,常稱為平拋運動的偏角公式,在一些問答題中可以直接應用此結(jié)論分析解答
[例2]一個物體以l0m/s的速度從10m的水平高度拋出,落地時速度與地面的夾角θ是多少(不計空氣阻力)?
[例3]在5m高的地方以6m/s的初速度水平拋出一個質(zhì)量是10kg的物體,則物體落地的速度是多大?從拋出點到落地點發(fā)生的位移是多大?(忽略空氣阻力,取g=10m/s2)
[交流與討論]
應用運動的`合成與分解的方法我們探究了做平拋運動的物體的位移和速度.請大家根據(jù)我們探究的結(jié)果研究一下平拋運動的物體位移和速度之間存在什么關系.
參考解答:根據(jù)前面的探究結(jié)果我們知道,物體的位移,與x軸的夾角的正切值為tanθ=gt/2v.物體的速度,與x軸的夾角的正切值為tanθ=gt/v.可以看到位移和速度的大小沒有太直接的關系,但它們的方向與x軸夾角的正切是2倍關系.利用這個關系我們就可以很方便地計算物體速度或位移的方向了.師:在(2)中,與勻變速直線運動公式vt2=v02+2as,形式上一致的,其物理意義相同嗎?生:物理意義并不相同,在中的h,并不是平拋運動的位移,而是豎直方向上的位移,在s中的就是表示勻速直線運動的位移.對于平拋運動的位移,是由豎直位移和水平位移合成而得的.
師:平拋運動的軌跡是曲線(拋物線),某一時刻的速度方向即為曲線上物體所在位置的切線方向.設物體運動的時間為t,則這一時刻的速度與豎直方向夾角的正切值tanβ=v0/gt,而物體下落的高度為h==1/2gt2.
圖中的A點為速度的切線與拋出點的水平線的交點,C點為物體所在位置的豎直線與水平線的交點,從圖中可以看出A為水平線段OC的中點.平拋運動的這一重要特征,對我們分析類平拋運動,特別是帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)是很有幫助的.
平拋運動常分解成水平方向和豎直方向的兩個分運動來處理,由于豎直分運動是初速度為零的勻加速直線運動,所以初速度為零的勻加速直線運動的公式和特點均可以在此應用.另外,有時候根據(jù)具體情況也可以將平拋運動沿其他方向分解.
三、斜拋運動
師:如果物體拋出時的速度不是沿水平方向,而是斜向上方或斜向下方的(這種情況稱為斜拋),它的受力情況是什么樣的?加速度又如何?
生:它的受力情況與平拋完全相同,即在水平方向仍不受力,加速度仍是0;在豎直方向仍只受重力,加速度仍為g.
師:實際上物體以初速度v沿斜向上或斜向下方拋出,物體只在重力作用下的運動,如何表示?與平拋是否相同?
生:斜拋運動沿水平方向和豎直方向初速度與平拋不同,分別是vx=vcosθ和vy=sinθ.
由于物體運動過程中只受重力,所以水平方向速度vx=vcosθ保持不變,做勻速直線運動;而豎直方向上因受重力作用,有豎直向下的重力加速度J,同時有豎直向上的初速度vy=sinθ,因此做勻減速運動(是豎直上拋運動,當初速度向斜下方,豎直方向的分運動為豎直下拋運動),當速度減小到。時物體上升到點,此時物體由于還受到重力,所以仍有一個向下的加速度g,將開始做豎直向下的加速運動.因此,斜拋運動可以看成是水平方向速度為vx=vcosθ的勻速直線運動和豎直方向初速度為vy=sinθ的豎直上拋或豎直下拋運動的合運動.
師:斜拋運動分斜上拋和斜下拋(由初速度方向確定)兩種,下面以斜上拋運動為例討論.
師:斜拋運動的特點是什么?
生:特點:加速度a=g,方向豎直向下,初速度方向與水平方向成一夾角θ斜向上,θ=90°時為豎直上拋或豎直下拋運動θ=0°時為平拋運動.
師:常見的處理方法:
①將斜上拋運動分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的豎直上拋運動,這樣有由此可以得到哪些特點?
生:由此可得如下特點:a.斜向上運動的時間與斜向下運動的時間相等;b.從軌道點將斜拋運動分為前后兩段具有對稱性,如同一高度上的兩點,速度大小相等,速度方向與水平線的夾角相同.
師:②將斜拋運動分解為沿初速度方向的斜向上的勻速直線運動和自由落體運動兩個分運動,用矢量合成法則求解.
、蹖⒀匦泵婧痛怪毙泵娣较蜃鳛閤、y軸,分別分解初速度和加速度后用運動學公式解題.
[交流與討論]
對于斜拋運動我們只介紹下船上拋和斜下拋的研究方法,除了平拋、斜上拋、斜下拋外,拋體運動還包括豎直上拋和豎直下拋,請大家根據(jù)我們研究前面幾種拋體運動的方法來研究一下豎直上拋和豎直下拋.
參考解答:對于這兩種運動來說,它們都是直線運動,但這并不影響用運動的合成與分解的方法來研究它們.這個過程我們可以仿照第一節(jié)中我們介紹的勻加速運動的分解過程.對豎直上拋運動,設它的初速度為v0,那么它的速度就可以寫成v=v0—gt的形式,位移寫成x=v0t—gt2/2的形式.那這樣我們就可以進行分解了.把速度寫成v1=v0,v2=—gt的形式,把位移寫成xl=v0t,x2=—gt2/2的形式,這樣我們可以看到,豎直上拋運動被分解成了一個豎直向上的勻速直線運動和一個豎直向上的勻減速運動.對于豎直下拋運動可以采取同樣的方法進行處理.
課后小結(jié)
1.具有水平速度的物體,只受重力作用時,形成平拋運動.
2.平拋運動可分解為水平勻蓬運動和豎直自由落體運動.平拋位移等于水平位移和豎直位移的矢量和;平拋瞬時速度等于水平速度和豎直速度的矢量和.
3.平拋運動是一種勻變速曲線運動.
4.如果物體受到恒定合外力作用,并且合外力跟初速度垂直,形成類似平拋的勻變速曲線運動,只需把公式中的g換成a,其中a=F合/m.
說明:
1.干拋運動是學生接觸到的第一個曲線運動,弄清其成固是基礎,水平初速度的獲得是同題的關鍵,可歸納眾兩種;
(1)物體被水平加速:水平拋出、水干射出、水平?jīng)_擊等;
(2)物體與原來水平運動的載體脫離,由于慣性而保持原來的水平速度.
2.平拋運動的位移公式和速度公式中有三個含有時間t,應根據(jù)不同的已知條件來求時間.但應明確:平拋運動的時間完全由拋出點到落地點的豎直高度確定(在不高的范國內(nèi)g恒定),與拋出的速度無關.
高中物理必修2教案 5
教學目標
1、知識與技能
(1)理解功率的公式。
(2)知道功率的單位。
2、過程與方法
通過對實例的分析,討論、歸納,提高學生的分析、概括能力。
3、情感與價值觀
通過對實例的分析,培養(yǎng)學生一切從實際出發(fā)的.辯證唯物主義觀點。
教學重難點
重點:(1)功率的概念,物理意義。
(2)能用公式P=W/t解答相關的問題。
難點:理解功率實際上是表示能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量。
教學工具
多媒體設備
教學過程
一、復習引入
做功的兩個必要因素是什么?
說出功的公式和單位。
什么叫電功率?它的公式、單位是什么?
二、新課教學
問題:在施工現(xiàn)場,有一堆磚,需要搬到正在修建的樓房上去,我們可以采用幾種方法搬上去呢?
多種方法:人分批搬上去;用滑輪組分批搬上去;用起重機一次吊上去。
這幾種方法,做功哪個多?
有什么區(qū)別?
這幾種方法所做的功是一樣多的,可花的時間不同。我們說他們做功的快慢是不同的。就是說,物體做功時有快有慢。為了描述物體做功的快慢,我們引入了一個新的物理量,叫功率。
在物理學中用功率表示做功的快慢。單位時間內(nèi)所做的功叫做功率。用P表示功率。
分析,用比值定義法。
P=W/t
P——功率W ——功t——時間
功率的單位:J/s,即瓦特,簡稱瓦,用符號W表示。
其它功率單位:1kW=103W
注:分清表示物理量中W與表示單位中W的含義。
高中物理必修2教案 6
教學目標
1、知識與技能
(1)領悟伽利略理想斜面實驗中的轉(zhuǎn)化和守恒的事實;
(2)理解能量這個物理量及動能、勢能的物理意義;
(3)獨立分析伽利略理想斜面實驗的能量轉(zhuǎn)換和守恒關系;
(4)除伽利略理想斜面實驗以外,能列舉出其它動能與勢能相互轉(zhuǎn)化和守恒的實例;
(5)能夠列舉出不同形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化并可能守恒;
(6)理解能量轉(zhuǎn)化與守恒是一種重要的自然規(guī)律,激發(fā)學生產(chǎn)生用這一規(guī)律解決問題的意識。
2、過程與方法
(1)體會伽利略分析問題的精妙,學習他能分析出事物本質(zhì)的方法;
(2)體會費恩曼所說話的深刻內(nèi)涵,體會轉(zhuǎn)化與守恒的普遍性。
3、情感、態(tài)度、價值觀
(1)體會大自然的多樣性和科學概念的概括性,激發(fā)對自然現(xiàn)象的探究欲望和對科學知識的崇尚精神。
(2)體會物理規(guī)律分析問題的簡潔之美。
教學重難點
教學重點:
理解動能、勢能的含義,體會能量轉(zhuǎn)化、守恒的普遍存在性。
教學難點:
培養(yǎng)創(chuàng)新能力,使學生在發(fā)現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)化、守恒的普遍存在性后,能馬上意識到這里面存在的巨大的使用前景(就象商人看到了商機)。
教學過程
導入新課
從本章開始,我們研究力學中另外一個重要的物理量:能量,以及它所遵守的規(guī)律。大家知道,牛頓是經(jīng)典力學的奠基人,他提出了三個定律和萬有引力定律,但是他沒有研究過能量(至少沒有深入研究),課本上有一句話:“‘能量’是牛頓沒有留給我們的少數(shù)力學概念之一”至于力學中還有哪些概念牛頓也沒有研究過,有興趣的同學可以自己查找資料。但是能量這一概念并不是牛頓之后才出現(xiàn)的,在伽利略時代,能量及其守恒思想就已經(jīng)出現(xiàn)。
理想斜面實驗是誰“做”的?為了說明什么問題?怎樣“做”的?(伽利略“做”的;為了研究力和運動的關系,證明運動不需要力來維持)
讓小球沿一個斜面從靜止開始滾下,小球?qū)L上另一個斜面,如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨取p小后一斜面的傾角,小球在這個斜面上仍達到同一高度,但這時他要滾得遠些。繼續(xù)減小后一斜面的傾角,小球達到同一高度,但滾得更遠些,若將后一斜面放平,由于球永遠達不到原來的高度,所以將永遠滾動下去。
伽利略在分析理想斜面實驗時,除了得出:運動不需要力來維持的結(jié)論外,他還注意到實驗中反映出一個轉(zhuǎn)化與守恒的事實(或思想)。
1、對理想斜面實驗的初步分析
提問1:猜一猜他看出的轉(zhuǎn)化的事實是什么?(高度與速度,還要具體說一下,如下滑時高度轉(zhuǎn)化為速度等,若有人直接說出勢能與動能,則指出伽利略時代還沒有這兩個概念)
提問2:猜一猜他看出的守恒的事實是什么?(一個與高度有關的量和一個與速度有關的量之和守恒,若回答出勢能、動能之和守恒,引導同上,若回答出高度與速度之和守恒,引導出這是描述物體運動的兩個不同概念,單位都不一樣,無法相加)
提問3:假設你是伽利略,而且掌握了牛頓運動定律和運動學公式,能不能從理論上證明出與高度有關的量和與速度有關的量之和守恒?(提醒:把h0、h、v放在一個公式中,分析從P點釋放到Q點過程中已知四個量,而學過的運動學公式中每個公式都有四個量)
總結(jié)1:伽利略對理想斜面實驗的分析:高度與速度相互轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化過程中與高度有關的量和與速度有關的量之和守恒。
2、給出動能與勢能的概念,體會動能與勢能轉(zhuǎn)化并守恒的普遍存在性。
伽利略的發(fā)現(xiàn)在今天看來就是我們初中學過的能量轉(zhuǎn)換與守恒的思想。其中與高度有關的`量我們現(xiàn)在叫它勢能;與速度有關的量我們現(xiàn)在叫它動能。動能與勢能的概念,請用勢能和動能描述一下理想斜面實驗中的轉(zhuǎn)化與守恒的事實。
提問4:動能與勢能相互轉(zhuǎn)化,但轉(zhuǎn)化過程中總能量守恒的物理過程肯定有很多,只是你沒有特意注意,現(xiàn)在在大腦中搜索一下,試著列舉出幾個動能與勢能相互轉(zhuǎn)化但總能量可能守恒的實例?
重點列舉兩個:
(1)視頻:游樂場中的海盜船和秋千。雙線擺演示(老師給出雙線擺這個名字);并演示證明左右最高點一樣高,若時間允許可以讓學生探究如何用這些器材證明左右一樣高(提醒證明方法不唯一)。最后采用底部放置直尺,左右擺開的最大距離相等)
(2)視頻:滾擺。悠悠球演示
提問5:課本開頭給出了費恩曼的一段話,(老師閱讀),費恩曼是何許人,也同學們課下自己去了解,他的這段話的意思是自然界的一切現(xiàn)象都受能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律支配,回憶初中所學知識,除了動能和勢能外,還學過哪些能量?列舉出它們可以相互轉(zhuǎn)化且總能量可能守恒的實例?如電能轉(zhuǎn)化為光能等。
總結(jié)2:
(2)在理想斜面實驗中,動能與勢能相互轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化過程中總能量守恒。
(3)能量的轉(zhuǎn)化與守恒是自然界普遍存在的現(xiàn)象。
3、體會追尋能量轉(zhuǎn)化與守恒思想的意義。
能量的轉(zhuǎn)化與守恒是自然界普遍存在的現(xiàn)象,由此你想到了什么?或說你意識到什么?
提醒:(赫茲發(fā)現(xiàn)了電磁波,很快有人發(fā)明了電報)氣象預報說:“近年夏天會持續(xù)高溫,而且干旱……”國美的老板聽了會想到什么:空調(diào)會熱銷,發(fā)財?shù)臋C會來了。使用價值:如果我掌握了守恒的規(guī)律,就可以用它來解決問題,看到了新技術,就要琢磨怎樣應用它,就是創(chuàng)新。如果你對它無動于衷,就總是落后于人家。
總結(jié)3:追尋“守恒量”的意義:開辟一種新的簡單的解決問題的途徑。
課后小結(jié)
一、伽利略斜面實驗表明
“有某一量是守恒的”,這個量叫做能量。
二、能量
1、勢能:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量。
2、動能:物體由于運動而具有的能量。
三、“追尋守恒量”的意義
1、可行性:物質(zhì)在運動變化過程中存在守恒量。
2、重要性:物質(zhì)在運動變化過程中都要滿足一定的守恒定律。
高中物理必修2教案 7
教學目標
1、知識與技能
(1)理解功率的公式。
(2)知道功率的單位。
2、過程與方法
通過對實例的分析,討論、歸納,提高學生的分析、概括能力。
3、情感與價值觀
通過對實例的分析,培養(yǎng)學生一切從實際出發(fā)的辯證唯物主義觀點。
教學重難點
重點:(1)功率的概念,物理意義。
(2)能用公式P=W/t解答相關的問題。
難點:理解功率實際上是表示能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量。
教學工具
多媒體設備
教學過程
一、復習引入
做功的兩個必要因素是什么?
說出功的公式和單位。
什么叫電功率?它的公式、單位是什么?
二、新課教學
問題:在施工現(xiàn)場,有一堆磚,需要搬到正在修建的樓房上去,我們可以采用幾種方法搬上去呢?
多種方法:人分批搬上去;用滑輪組分批搬上去;用起重機一次吊上去。
這幾種方法,做功哪個多?
有什么區(qū)別?
這幾種方法所做的功是一樣多的,可花的時間不同。我們說他們做功的快慢是不同的。就是說,物體做功時有快有慢。為了描述物體做功的快慢,我們引入了一個新的`物理量,叫功率。
在物理學中用功率表示做功的快慢。單位時間內(nèi)所做的功叫做功率。用P表示功率。
分析,用比值定義法。
P=W/t
P——功率W ——功t——時間
功率的單位:J/s,即瓦特,簡稱瓦,用符號W表示。
其它功率單位:1kW=103W
注:分清表示物理量中W與表示單位中W的含義。
高中物理必修2教案 8
教學目標
知識目標
。1)通過演示實驗認識加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關系。
。2)會用準確的文字敘述牛頓第二定律并掌握其數(shù)學表達式。
。3)通過加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關系,深刻理解力是產(chǎn)生加速度的原因這一規(guī)律。
。4)認識加速度方向與合外力方向間的矢量關系,認識加速度與和外力間的瞬時對應關系。
。5)能初步運用運動學和牛頓第二定律的知識解決有關動力學問題。
能力目標
通過演示實驗及數(shù)據(jù)處理,培養(yǎng)學生觀察、分析、歸納總結(jié)的能力;通過實際問題的處理,培養(yǎng)良好的書面表達能力。
情感目標
培養(yǎng)認真的科學態(tài)度,嚴謹、有序的思維習慣。
教材分析
1、通過演示實驗,利用控制變量的方法研究力、質(zhì)量和加速度三者間的關系:在質(zhì)量不變的前題下,討論力和加速度的關系;在力不變的前題下,討論質(zhì)量和加速度的關系。
2、利用實驗結(jié)論總結(jié)出牛頓第二定律:規(guī)定了合適的力的單位后,牛頓第二定律的表達式從比例式變?yōu)榈仁健?/p>
3、進一步討論牛頓第二定律的確切含義:公式中的表示的是物體所受的合外力,而不是其中某一個或某幾個力;公式中的和均為矢量,且二者方向始終相同,所以牛頓第二定律具有矢量性;物體在某時刻的加速度由合外力決定,加速度將隨著合外力的變化而變化,這就是牛頓第二定律的瞬時性。
教法建議
1、要確保做好演示實驗,在實驗中要注意交代清楚兩件事:只有在砝碼質(zhì)量遠遠小于小車質(zhì)量的前題下,小車所受的拉力才近似地認為等于砝碼的重力(根據(jù)學生的實際情況決定是否證明);實驗中使用了替代法,即通過比較小車的位移來反映小車加速度的大小。
2、通過典型例題讓學生理解牛頓第二定律的確切含義。
3、讓學生利用學過的重力加速度和牛頓第二定律,讓學生重新認識出中所給公式。
教學重點:
牛頓第二定律
教學難點:
對牛頓第二定律的理解
教學過程:
示例:
一、加速度、力和質(zhì)量的關系
介紹研究方法(控制變量法):先研究在質(zhì)量不變的.前題下,討論力和加速度的關系;再研究在力不變的前題下,討論質(zhì)量和加速度的關系、介紹實驗裝置及實驗條件的保證:在砝碼質(zhì)量遠遠小于小車質(zhì)量的條件下,小車所受的拉力才近似地認為等于砝碼的重力、介紹數(shù)據(jù)處理方法(替代法):根據(jù)公式可知,在相同時間內(nèi),物體產(chǎn)生加速度之比等于位移之比、
以上內(nèi)容可根據(jù)學生情況,讓學生充分參與討論、本節(jié)書涉及到的演示實驗也可利用氣墊導軌和計算機,變?yōu)槎繉嶒灐?/p>
二、牛頓第二運動定律(加速度定律)
1、實驗結(jié)論:物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比、加速度方向跟引起這個加速度的力的方向相同。
2、力的單位的規(guī)定:若規(guī)定:使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力叫1N、則公式中的=1。(這一點學生不易理解)
3、牛頓第二定律:
物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比、加速度方向跟引起這個加速度的力的方向相同。
高中物理必修2教案 9
一、教學任務分析
勻速圓周運動是繼直線運動后學習的第一個曲線運動,是對如何描述和研究比直線運動復雜的運動的拓展,是力與運動關系知識的進一步延伸,也是以后學習其他更復雜曲線運動(平拋運動、單擺的簡諧振動等)的基礎。
學習勻速圓周運動需要以勻速直線運動、牛頓運動定律等知識為基礎。
從觀察生活與實驗中的現(xiàn)象入手,使學生知道物體做曲線運動的條件,歸納認識到勻速圓周運動是最基本、最簡單的圓周運動,體會建立理想模型的科學研究方法。
通過設置情境,使學生感受圓周運動快慢不同的情況,認識到需要引入描述圓周運動快慢的物理量,再通過與勻速直線運動的類比和多媒體動畫的輔助,學習線速度與角速度的概念。
通過小組討論、實驗探究、相互交流等方式,創(chuàng)設平臺,讓學生根據(jù)本節(jié)課所學的知識,對幾個實際問題進行討論分析,調(diào)動學生學習的情感,學會合作與交流,養(yǎng)成嚴謹務實的科學品質(zhì)。
通過生活實例,認識圓周運動在生活中是普遍存在的,學習和研究圓周運動是非常必要和十分重要的,激發(fā)學習熱情和興趣。
二、教學目標
1、知識與技能
(1)知道物體做曲線運動的條件。
(2)知道圓周運動;理解勻速圓周運動。
(3)理解線速度和角速度。
(4)會在實際問題中計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)通過對勻速圓周運動概念的形成過程,認識建立理想模型的物理方法。
(2)通過學習勻速圓周運動的定義和線速度、角速度的定義,認識類比方法的運用。
3、態(tài)度、情感與價值觀
(1)從生活實例認識圓周運動的普遍性和研究圓周運動的必要性,激發(fā)學習興趣和求知欲。
(2)通過共同探討、相互交流的學習過程,懂得合作、交流對于學習的重要作用,在活動中樂于與人合作,尊重同學的見解,善于與人交流。
三、教學重點難點
重點:
(1)勻速圓周運動概念。
(2)用線速度、角速度描述圓周運動的快慢。
難點:理解線速度方向是圓弧上各點的切線方向。
四、教學資源
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,帶有細繩連接的小球。
2、課件:flash課件——演示同樣時間內(nèi),兩個運動所經(jīng)過的弧長不同的勻速圓周運動;——演示同樣時間內(nèi),兩個運動半徑所轉(zhuǎn)過角度不同的勻速圓周運動。
3、錄像:三環(huán)過山車運動過程。
五、教學設計思路
本設計包括物體做曲線運動的條件、勻速圓周運動、線速度與角速度三部分內(nèi)容。
本設計的基本思路是:以錄像和實驗為基礎,通過分析得出物體做曲線運動的條件;通過觀察對比歸納出勻速圓周的特征;以情景激疑認識對勻速圓周運動快慢的不同描述,引入線速度與角速度概念;通過討論、釋疑、活動、交流等方式,鞏固所學知識,運用所學知識解決實際問題。
本設計要突出的重點是:勻速圓周運動概念和線速度、角速度概念。方法是:通過對鐘表指針和過山車兩類圓周運動的觀察對比,歸納出勻速圓周運動的特征;設置地月對話的情景,引入對勻速圓周運動快慢的描述;再通過多媒體動畫輔助,并與勻速直線運動進行類比得出勻速圓周運動的概念和線速度、角速度的概念。
本設計要突破的難點是:線速度的方向。方法是:通過觀察做圓周運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演示實驗,直觀顯示得出。
本設計強調(diào)以視頻、實驗、動畫為線索,注重刺激學生的感官,強調(diào)學生的體驗和感受,化抽象思維為形象思維,概念和規(guī)律的教學體現(xiàn)“建模”、“類比”等物理方法,學生的活動以討論、交流、實驗探究為主,涉及的問題聯(lián)系生活實際,貼近學生生活,強調(diào)對學習價值和意義的感悟。
完成本設計的內(nèi)容約需2課時。
六、教學流程
1、教學流程圖
2、流程圖說明
情境I錄像,演示,設問1
播放錄像:三環(huán)過山車,讓學生看到物體的運動有直線和曲線。
演示:讓學生向正在做直線運動的乒乓球用力吹氣,體驗球在什么情況下將做曲線運動。
設問1:物體在什么情況下將做曲線運動?
情境II觀察、對比,設問2
觀察、對比鐘表指針和過山車這兩類圓周運動。
設問2:以上兩類圓周運動有什么不同?鐘表指針所做的圓周運動有什么共同特征?建立勻速圓周運動的概念。
情境III演示,動畫
情景:月、地快慢之爭。
多媒體動畫:演示同樣時間內(nèi)兩個運動所經(jīng)過的弧長不同的勻速圓周運動,比較得出線速度表
表達式。
演示1:用細繩捆著小球在水平面內(nèi)做圓周運動,突然松開繩的一端,看到小球沿著圓弧切線方向運動。
演示2:通過實物投影演示旋轉(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)電風扇的變速檔,看到圓周運動轉(zhuǎn)動快慢的不同情況,引入角速度概念。
多媒體動畫:演示同樣時間內(nèi)兩個運動半徑所轉(zhuǎn)過角度不同的勻速圓周運動,比較得出角速度表達式。
活動討論、實驗、交流、小結(jié)。
識別:請同學們說說生活中有哪些圓周運動可以看作是勻速圓周運動。了解學生對勻速圓周運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備中,兩輪軸邊緣各點的線速度有何關系。了解對線速度概念的理解情況。
算一算:計算壁掛鐘的時針、分針、秒針針尖的線速度大小和它們角速度的倍數(shù)關系。了解能否通過實際測量獲取有用數(shù)據(jù),靈活運用線速度的公式和角速度公式解決實際問題。
小實驗:提供回力玩具小車,玻璃板,建筑用黃沙,通過對實驗的觀察說明汽車車輪的擋泥板應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、教學主要環(huán)節(jié)本設計可分為四個主要的教學環(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,歸納勻速圓周運動特征,類比勻速直線運動得出勻速圓周運動概念。
第三環(huán)節(jié),以情景激疑引入用線速度、角速度描述圓周運動,借助多媒體動畫,類比勻速直線運動得出線速度、角速度定義和公式。
第四環(huán)節(jié),以學生活動為中心,針對幾個實際問題開展討論、探究、交流,深化對本節(jié)課知識的理解和應用。
七、教案示例
第一環(huán)節(jié)物體做曲線運動的條件
[創(chuàng)設情景]播放錄像:森林公園三環(huán)過山車的運動。
[提出問題] 1、請同學們說說過山車都做了哪些不同性質(zhì)的運動? (勻速直線運動、勻加速直線運動、勻減速直線運動、曲線運動、圓周運動等)
2、什么條件下物體將做曲線運動?
[演示]讓乒乓球從斜面上滾下到達水平桌面上做直線運動,請一個同學向著與球運動不一致的方向用力吹球,觀察球的運動軌跡有何變化?
[結(jié)論]當物體受到的合力與速度方向不在一條直線上時,物體就做曲線運動。
[引言]運動軌跡是圓的曲線運動叫做圓周運動,下面我們就從圓周運動開始學習如何對曲線運動進行研究。
第二環(huán)節(jié)勻速圓周運動的概念
[觀察討論]鐘表的`時針、分針、秒針的圓周運動有什么共同的特征?它們與過山車的圓周運動有什么不同?
(鐘表的時針、分針、秒針的圓周運動,它們的共同特征是勻速轉(zhuǎn)動的,而過山車的圓周運動列車的速度大小是不斷變化的)
[提出問題]怎樣給勻速圓周運動下定義呢?(引導學生類比勻速直線運動定義勻速圓周運動)
[結(jié)論]質(zhì)點在任何相同時間內(nèi),所通過的弧長都相等的圓周運動叫做勻速圓周運動。
勻速圓周運動是最基本最簡單的圓周運動,它是一種理想化的物理模型。
[引言]我們?nèi)绾螌A周運動進行研究呢?
第三環(huán)節(jié)線速度、角速度概念
[創(chuàng)設情景]地、月快慢之爭
地球:我繞太陽運動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動快慢的物理量?(引導學生與勻速直線運動的速度類比)多媒體動畫:演示同樣時間內(nèi),兩個運動所經(jīng)過的弧長不同的勻速圓周運動;
[結(jié)論]線速度定義:質(zhì)點經(jīng)過的圓弧長度s與所用時間t的比值,叫做圓周運動的線速度。
公式:單位:m/s(米/秒)
[問題]速度是矢量,圓周運動的線速度方向是怎樣的?
[演示] 1、用一端連有細線的小球,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動,突然向上抽出釘子,看到球沿圓周的切線方向運動;
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
線速度表示圓周運動的瞬時速度,它是矢量;圓周運動的線速度方向是不斷改變的,所以勻速圓周運動是變速運動,勻速圓周運動中的“勻速”是“勻速率”的意思。
[情景]打開教室內(nèi)的電風扇,變換不同的檔觀察它轉(zhuǎn)動的快慢。(引導學生認識要引入與線速度不同的、描述圓周運動轉(zhuǎn)動快慢的物理量)
高中物理必修2教案 10
一、教學目標
1、通過抽象概括的過程,理解加速度的概念,知道加速度的定義式、方向和單位。
2、理解加速度的矢量性,會根據(jù)速度變化的方向判斷加速度的方向并結(jié)合速度的方向判斷運動性質(zhì)。
3、學習并體會用物理量之比定義新物理量的方法。
4、理解加速度與速度、速度變化量和速度變化率之間的區(qū)別與聯(lián)系,并會分析生活中的運動實例。初步體會變化率對描述變化過程的意義。
5、通過生活中有關加速度的利用和危害防止的實例,體會物理與生活實際的緊密聯(lián)系,激發(fā)物理學習興趣。
二、教學重點
建立和理解加速度的概念。
三、教學難點
熟練應用加速度,解決實際問題。
四、教學過程
(一)導入
圖片展示電動自行車與汽車的起步與剎車的數(shù)據(jù)表格,學生回答如下幾個問題:
1、是否能用誰的速度大描述上述過程中汽車和電車運動的不同;
2、是否能用誰的速度變化大描述上述過程中汽車與電車運動的不同?
3、應該用什么方法描述它們運動的不同?通過學生的回答,引入課題。
。ǘ┬率
1、加速度概念的引入
針對上述遺留問題,繼續(xù)引導學生思考:對于起步和剎車過程,都涉及到了哪些物理量?進一步通過觀察速度變化量與時間的關系,讓學生聯(lián)想到速度的定義,并根據(jù)類比的方法,采用比值定義的方式,得到加速度的定義式。與此同時給出單位,介紹其物理意義,拓展變化率的'含義。
2、加速度的方向
通過計算表格中各組的加速度,引導學生發(fā)現(xiàn)加速度的正負值,從而引入方向的判斷。結(jié)合運動速度的變大或減小,建立加速度的方向與運動變化之間的聯(lián)系。
引入矢量表示的形式,并對起步加速過程進行矢量作圖演示。學生根據(jù)演示,嘗試用矢量作圖方式解決剎車減速過程的加速度。同時提醒學生,矢量計算要先設定正方向。
在綜合代數(shù)與矢量作圖的基礎上,對加速度的方向作出明確說明,即加速度的方向與速度變化方向一致。
3、加速度的含義
學生思考以下幾個問題:
1、速度大,則加速度大?
2、速度變化量大,則加速度大?
3、速度變化快,則加速度大?學生回答總結(jié),明確加速度的大小只表示速度變化的快慢,而與速度的大小或速度變化的大小無因果關系。
。ㄈ╈柟
出示練習題,已知汽車末速度、運行時間和加速度,求其初速度。
。ㄋ模┬〗Y(jié)
學生自主總結(jié)本課所學,教師適時歸納補充。并引用電車數(shù)據(jù),解釋引入“國標”的必要性。
。ㄎ澹┳鳂I(yè)
搜集資料,關于飛機、高鐵、賽車、獵豹等不同物體的速度數(shù)據(jù),并計算其加速度大小進行比較。
五、板書設計
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