高中力与运动教案(通用7篇)
高中力与运动教案 篇1
力与运动的教材教法分析
林溢斌
110302024
教学地位
本章教学一定要加深记忆,要使本章教学成为前面所学概念、规律和方法的延伸、扩展和加深。本章所学到的研究物理问题的思想、方法,对以后学习有指导作用。这些内容非常贴近学生生活,却又和学生的生活经验矛盾重重,特别是力和运动的关系这部分内容,是力学所要解决的中心课题,也是物理学的基础,对学生掌握知识、提高能力,形成科学批判能力是非常重要的。为以后进一步学习压强、浮力、简单机械、功等知识做准备。通过本章教学可培养学生对事物的认识能力,并进一步体验物理学的研究方法。
教材目标
1、知识与技能目标:
(1)知道什么是物体运动状态的改变(2)知道什么是改变物体运动状态的原因(3)知道物体受力不平衡时运动状态如何改变
2、过程与方法目标:
(1)会根据日常生活中的实例归纳出什么是物体运动状态的改变
(2)会根据各知识点内在的逻辑关系,偿试用适当的形式把力与运动的关系表达出来(3)会用受力分析示意图来确定物体的受力与运动情况
3、情感态度与价值观目标:
(1)结合生活中的实例,亲历获得问题答案的过程,增强学生学习物理的兴趣(2)由本节内容的学习,进一步纠正学生错误的习惯思维,以形成正确的物理观念
重点、难点:
(1)重点:知道力是改变物体运动状态的原因,知道现实世界中力与运动的关系(2)难点:根据力与运动的关系确定物体的受力情况或运动情况
四.教材特点:
本章教材内容贴近生活,形式生动活泼。教学内容的引入,力求从那些贴近学生生活、为他们熟悉的现象入手,激发学生的求知欲。教材还以生动活泼的形式,引导学生开展科学探究,让他们经历探究积累实际材料的过程,努力使学生获得领悟,进而发展学生理解物理知识,发展他们获取信息、处理信息和解决实际问题的能力。
为了贴近社会生活,本章内容中使用了大量的科学图片,还引入了大量数据和一些学生喜闻乐见的开通形象,并提供了众多富有物理含义的问题。像浩瀚的宇宙、雄伟的喜马拉雅山、宁静的田野、飞驰的火车、生动的现代体育竞技项目等,都给学识以耳目一新的感觉。教材中提供的这些第一手材料,能充分调动学生的多种感官,直接获取各种生动具体的信息,激发学生学习物理的兴趣,提高学生观察事物,并获取信息的能力。
本章教材的知识要求定位适中,并不特别强调知识的系统性和概念、规律的严密性。教材则注意充分利用学生已有的生活常识,在接受了“力的作用效果”后,就开展了“力和运动关系”的探究。显然,教材如此安排会使学生在学习物理知识时发挥已有的生活经验的作用。对知识要求如此定位,尊重、符合学生的认知水平,有助于学生获得自信,也有利于学生的学习和探究。
本章注重过程与方法的教学,加强学习能力的培养。本章还加强了物理与生活、科学技术和社会的联系。
教材强调“从生活走向物理,从物理走向社会”,增加了与日常生活和社会实际紧密联系的学习内容,密切了知识与社会的联系。如本章的章首语,用无比生动、优美的语言,在学生面前描绘出了一副扣人心弦的世界级滑雪比赛的场景。一方面,它激发了学生学习物理的兴趣,启发他们探究运动的奥秘;另一方面,它也激发了学生热爱运动、热爱自然的情感。在“运动的快慢”中,“动手动脑学物理”引入了一张列车时刻表来分析火车的“速度”和“平均速度”的关系。联系实际,贴近生活,在情感、态度和价值观方面向学生渗透:科学就在身边。
章教材还将现代科技也渗透其中,如宇航员的舱外工作、飞机空中加油、高速摄影、安全气囊等,充分体现了STS的思想。
五.教法建议
第一节:牛顿第一定律
1.学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念,认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体,它就动,不再推它时,它便静止。为使学生摆脱这种错误观念,首先要把运动和运动的变化区别开,树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念,这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次,通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。2.通过演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心,可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学,让学生体会规律的认识过程,对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。
第二节:牛顿第二定律
1.以实验的方法,让学生带着问题去研究.
2.“控制变量法”是我们经常用来分析问题、解决问题的有效途径. 3.归纳总结,形成规律性认识. 第三节:牛顿第三定律 1.实验演示。
2.学生讨论学习,教师点拨,归纳总结。第四节:超重与失重
采用分组实验、合作探究并实地感受的研究方法,让学生通过设计多种不同的实验方案,亲身体验、认识生活中的超重和失重现象.
《力与运动》英语读后感 篇2
I have got a lot of interesting scientific knowledge from the books of National Geographic Reading Expeditions, some of which are about life, physics.I really can’t help losing myself in the colorful pictures and clear words in the books.After reading the books, I have been considering a question: What if we lived without science? Great changes have taken place in the world with the help of science.In the past, life was nasty, brutish and short.It is hard to imagine how our forefathers could do without so many conveniences that modern science brings about.Back then, only a small group of people enjoyed the very few comforts.But the majority of people didn’t even have sufficient food, let along their privilege to be educated.Anyway, it is science that changes the world and makes people’s life better and better, although it also leads to some bad aspects at the same time.From the discovery of the gravity to the first step on the moon, we human beings have experienced a long process of developing science.And now, this process is still continuing much faster.New organisms are already being engineered, and new genetically modified crops promise benefits from higher yields and less use of harmful chemicals and so on.A lot of examples are showing this point.In the future, changes are likely to be even much greater as science reaches out to shape life itself.Maybe one day, the possibility that life existed on Mars billions of years ago will be potentially one of the greatest discoveries of our time.It is the force of the competition, we human beings’ inquiring mind and initiative that bring about the non-stopped development of science.Therefore, it is difficult and impossible to prevent science from changing the world and our life as well.At present, we are in two minds about science.On the one hand, we are enjoying the sweet life as a result of the evelopment of science, and expect it to continue.And we are showing our interests into some scientific expeditions, such as the astronomy, the alien civilization, etc.On the other hand, we are distrustful of it, due to the lack of understanding of science.Some people thus far are still very superstitious, and they would even believe in superstitions rather than believe in science.Stephen Hawking, one of the most remarkable scientists in the world, once said, “In a democratic society, the public needs to have a basic understanding of the science, so that it can make informed decisions and not leave them in the hands of experts.” This has reminded me of professor Alan G.MacDiarmid from America, the person who got the Nobel prize for chemistry in the year of XX.In his lecture at peking University this year, he put forward that science is people.He also expounded the importance of the basic science for the public.Evidently, every one of us does need science, or we can’t live without it.Now that everyone needs science, why not take advantage of some means to give the public the right basic scientific knowledge? So when they face the problems such as acid rain, the greenhouse effect, nuclear weapons, environment destruction and some other problems, they can also make informed decisions on these subjects, just as what Hawking said.One aspect relies on what is taught in schools.But science is often taught in an uninteresting way and most students just learn it by rote to pass examinations.However, the final goal of learning science is not to pass examinations or to get a higher score;instead, we should try to make full use of it to change our world and life.While learning, we should try to ask more questions and we should have the courage of suspecting the knowledge in the books, as some of the scientific conclusions are likely to be corrected in the future.Who knows.So not only must we change our attitude towards science, but also the way of teaching and learning science.In addition, science is always changing at a fast rate, and who we learn at school isn’t that sufficient to last a lifetime.So the mass media including TV, radio, newspaper, magazine and publishing company will play an important role in reporting the latest science in time.Moreover, the mass media can also popularize basic science to the public, because only in this way will more people realize what on earth science is.
“Scientists and engineers tend to express their ideas in the form of equations because they need to know the precise values of quantities.But for the rest of us, a qualitative grasp of scientific concepts is sufficient, and this can be conveyed by words and diagrams, without the use of equations”, said Stephen Hawking.I agree with him very much, and, I’m fond of the wonderful words above, from Stephen Hawking.For the development of science, are you ready?力与运动单元小测试卷及答案 篇3
1、牛顿第一定律是:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持_______状态或__________状态。表明:原来__________的物体在不受_______作用时将 保持原来的静止状态,原来___________的物体在不受_______作用时将保持_____________。
2、如果一个正在运动的物体所受的外力全部消失,则它将____________________。
3、足球被踢出去以后还能继续在地面上运动一段时间, 是因为 , 足球的运动越来越慢, 最后停下来, 是因为 。
4、我们把物体保持 的性质叫惯性,一切物体不管是否受力、是否运动都 具有 。惯性只与_________有关。牛顿第一定律也叫__________定律。
5、百米运动员跑到终点时,不能立即停下来,这是因为运动员有_____。锤头松了,将锤柄的一端 在石墩上撞击几下,锤头就能紧套在锤柄上,这种做法是利用了锤头的______。
6、一个物体在两个力作用下保持静止状态,这两个力是_____________。
7、两个小孩共同提起一桶水,而大人一个人就可以提起,就是说大人用的力与两个小孩用的力的作用效果_____,大人施加的力是两个小孩的力的____。
8、二力平衡的条件是__________________________________________。
9、二力平衡时,它们的合力大小等于 ,物体在平衡力的作用下,将保持 状态或 状态。
10、正在做匀速直线运动的物体,若只撤去其中一个力,物体的.运动状态 将 ,正在做匀速直线运动的物体,所受外力突然全部消失,物体将 。
11、静止放置在水平桌面上的物体,受到的力有________,__________,在右面方框中画出它受力的示意图。‘
二、选择题:(24分)
1、下列说法正确的是( )
A、物体在不受外力作用时的运动状态, 取决于物体的初始运动状态;
B、若物体不受力的作用, 它必然静止;
C、要维持物体的运动, 必须对物体施加力;
D、若物体不受任何力的作用, 它必定做匀速直线运动。
2、关于惯性, 下面说法中正确的是( )
A、物体静止时不容易推动, 说明物体静止时比运动时惯性大;
B、物体在速度大时不容易停下来, 说明物体在速度大时比速度小时惯性大;
C、物体受力越大, 运动状态改变越快, 说明物体受力大时比受力小时的惯性大;
D、惯性是物体的特有性质, 一切物体无论处于什么状态都有惯性。
3、某同学站在磅秤上, 下列哪一对是平衡力
A、人的重力与磅秤对人的支持力; B、人对磅秤的压力与磅秤对人的支承力; C、磅秤的重力与磅秤对人的压力; D、人的重力与人对磅秤的压力。
4、起重机吊着3吨的货物,下列哪种情况下,钢丝绳对货物的拉力最大
A.货物停在空中时 B.货物匀速上升时[来源:学&科&网Z&X&X&K]
C.货物匀速下降时 D.三者都一样大
5、歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱,这样做是为了( )
A.减小质量,使运动状态易于改变 B.减小质量,使运动状态不易改变
C.增大惯性,使运动状态易于改变 D.增大惯性,使运动状态不易改变
6、一位同学 用20N的力沿水平方向推一重为50N平放在水平面上的物体,但没能推动,下面的说法正确的是( ).
A.由于推力小于物重 所以推不动 B.此时物体受的合力小于零
C.此时物体受的阻力大于20N D.此时物体受的阻力等于20N[来源:Zxxk.Com]
三、综合题(每空2分共28分)
1.人推桌子,桌子前进;停止用力,桌子也停止前进.对类似生活中的现象亚里士多德的观点是:________________________。
接触面 小车受到的摩擦力的大小比较 小车运动的距离s/m
这个观点是否科学呢?一组同学在了解了伽利略的研究后也设计了如图6—3所示的实验进行探究,分别让同一小车从同一斜面同一高度滑下,在三个不同水平表面上滑行的距离不同,请你根据图示的实验现象填写表格。
通过对收集的证据的分析,可以得出结论:________ _____ __________________。亚里士多德的观点是否正确______。
想一想,每次都让小车从同一斜面的同一高度滑下的目的是:________________________;
想一想这个实验采用的研究方法,请举出我们学习过的哪个内容也采用了这种研究方法。答:____________________________________________ ________________________________。
四、计算题(后两题任选一题多做不加分)
1、重600N的物体受到700N的竖直向上的拉力,求这个物体在竖直方向上受到合力的大小和方向。(6分)
2、某跳伞运动员,体重800牛顿,降落伞的质量是20千克,当伞和运动员在 空中匀速下降时,所受到的空气阻力是多大?(g取10N/kg)(12分)
[2、质量是2t的汽车,沿水平公路做直线运动,汽车受到的牵引力是N,受到的阻力是车重的0、01倍,求汽车所受的合力。(g取10N/kg)(12分)]
附加题(共10分)
1、乘客在公交车上常听到“车辆启动,请您抓好扶手”的语音提示。请用物理知识解 释这样提醒的道理。3分
2、农业生产中经常使用“扬场机”来把混在一起的砂粒、稻谷和稻谷壳分开,使用时就是将混在一起的三种物质以相同的速度向前抛出去。右图为“扬场机”在使用时被抛出的物质运行轨迹,三种物质分别落在A、B、C三处,则A处是________,B处是________,C处是________。3分
3、如图9所示,是利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到的四个物体运动的闪光照片(友情情提示:图中的黑点表示物体)其中可能受到平衡力作用的物体是: ( )4分
参考答案:
一、填空题
1、静止,匀速直线运动,静止,外力,运动,外力,匀速直线运动状态
2、做匀速直线运动, 3、惯性,足球受到阻力 4 、原来运动状态不变,惯性,质量
5、惯性,惯性,6、平衡力,7、相同,合力 8、二力作用在同一物体上,大小相等、方向相反、并且作用在同一直线上,9、0,静止,匀速直线运动,10、改变,做匀速直线运动,
11、重力,支持力。图略
二、选择题:
1.A 2.D 3.A 4.D 5.A 6.D
三、综合题、1.要维持物体的运动,就必须给物体施加力,不受力而一直运动的物体是不存在的
接触面 小车受到的摩擦力的大小比较 小车运动的距离s/m
毛巾 较大 0.09
纸板 较小 0.15
玻璃板 最小 0.22
结论:平面越光滑,滑块受到的摩擦力越小,滑块前进的距离就越长
这样做是使小车每次刚进入水平面时就具有相同速度,便于比较
这个实验采用了控制小车质量及在运动到水平面时初速度一样,
比较在不同水平面上运动距离的方法(控制变量法),前面学过的探究“摩擦力与哪些因素有关”的实验中也采用过这种方法
四、计算题
1、已知:G=600N F=700N
求: F合
解: F合=F—G=700N—600N=100N
( 2分) (2分) (1分)
答:受到的合力大小为100N,方向竖直向上。(1分)
2、已知:G人=800N m伞=20kg g=10N/kg
求:f
解:G伞= m伞g= 20kg ⅹ10N/kg=200N
( 2分) (1分) (1分)
G 总= G人+ G伞=800N+200N=1000N
( 2分) (1分) (1分)
因为匀速下降所以(1分)
f= G 总=1000N( 2分)
答:所受到的空气阻力是1000N(1分)
[2、已知:m=2t=2000 kg F=2000N f=0.01G g=10N/kg
求:F合
解:G= mg=2000 kgⅹ10N/kg=2ⅹ104 N
( 2分) (1分) (1分)
f=0.01G=0.01ⅹ2ⅹ104 N=200N
(2分) (1分) (1分)
F合= F—f=2000N—200N=1800N
( 2分) (1分) (1分)
答:汽车所受的合力是1800N ]
附加题
1、因为原来车和人是静止的,当车突然启动时,由于惯性,人会向后倾倒,所以
公交车上常听到“车辆启动,请您抓好扶手”的语音提示
高中物理曲线运动教案 篇4
1、知识与技能
(l)知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动;
(2)知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上。
2、过程与方法
(1)体验曲线运动与直线运动的区别;
(2)体验曲线运动是变速运动及它的建度方向的变化。
3、情感、态度与价值观
(1)能领略曲线运动的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲;
(2)有参与科技活动的热情,将物理知识应用于生活和生产实践中。
教学重点:什么是曲线运动;物体做曲线运动的方向的确定;物体做曲线运动的条件。
教学难点:物体微曲线运动的条件。
教学方法:探究、讲授、讨论、练习
教具准备:投影仪、投影片、斜面、小钢球、小木球、条形磁铁。
教学过程:
第一节 曲线运动
(一)新课导入
前面我们学习过了各种直线运动,包括匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动等。下面来看这个小实验,判断该物体的运动状态。
实验:(1)演示自由落体运动,该运动的特征是什么?(轨迹是直线)
(2)演示平抛运动,该运动的特征是什么?(轨迹是曲线)
这里我们看到一种我们前面没有学过的运动形式,它与我们前面学过的运动形式有本质的区别。前面我们学过的运动的轨迹都是直线,而我们现在看到的这种运动的轨迹是曲线,我们把这种运动称为曲线运动。
概念:轨迹是曲线的运动叫曲线运动。其实曲线运动是比直线运动普遍的运动情形,现在请大家举出一些生活中的曲线运动的例子?(微观世界里如电子绕原子核旋转;宏观世界里如天体运行;生活中如投标抢、掷铁饼、跳高、既远等均为曲线运动)
(二)新课教学
1、曲线运动速度的方向
在前面学习直线运动的时候我们已经知道了任何确定的直线运动都有确定的速度方向,这个方向与物体的运动方向相同,现在我们又学习了曲线运动,大家想一想我们该如何确定曲线运动的速度方向?在解决这个问题之前我们先来看几张图片(如图6.1—l、6.1—2)。
观察图中所描述的现象,你能不能说清楚,砂轮打磨下来的炽热的微粒。飞出去的链球,它们沿着什么方向运动?
射出的火星是砂乾与刀具磨擦出的微粒,由于惯性,以脱离砂轮时的速度沿切线方向飞出,切线方向即为火星飞出时的速度方向。对于链球也是同样的道理,它们也会沿着脱离点的切线方向飞出。
刚才的几个物体的运动轨迹都是圈,我们总结曲线运动的方向沿着切线方向,但对于一般的曲线运动是不是也是这样呢?下面我们来做个实验看一看,一般的曲线运动是什么情况。
(演示实验)
在匀变速运动中,速度大小发生变化,我们说这是变速运动,而在曲线运动中,速度方向时刻在改变,我们也说它是变速运动。
实际上这个过程我们可以这样来理解:速度是矢量+速度方向变化,速度矢量就发生了变化→具有加速度→曲线运动是变速运动。
(2)物体做曲线运动的条件
演示实验:在刚才实验中,钢球的运动路径旁边放一块磁铁,重复刚才的实验操作,观察钢球在桌面上的运动情况?
(钢球傲曲线运动)
分析钢球在桌面上的受力情况?(钢球受竖直向下的重力,竖直向上的支持力,还受到方向与运动方向相反的滑动摩擦力的作用,此外还受到磁铁的吸引力。)
引力的方向如何?(引力的方向随着钢球的运动不断改变,但总是不与运动方向在同一直线上。)
演示实验:把上次实验用的钢球改为同等大小的木球重复上次实验,观察木球运动情况?(木球做直线运动,速度不断减小。)
分析木球在桌面上的受力情况?(木球受竖直向下的重力、竖直向上的支持力,还受到方向与运动方向相反的滑动摩擦力的作用,木球并不受到磁铁给它的吸引力。)
演示实验:随手抛出一个粉笔头,观察粉笔头的运动状态?(粉笔头做曲线运动)
结论:当物体所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体将做曲线运动。
3、交流与讨论
(1)飞机扔炸弹,分析为什么炸弹做曲线运动?
(2)我们骑摩托车或自行车通过弯道时,我们侧身骑,为什么?
(3)盘山公路路面有何特点?火车铁轨在弯道有何特点?
4、小结:
(1)运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
(2)曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点的瞬时速度的方向在曲线的这一点的切线上。
(3)当合外力F的方向与它的速度方向有一夹角时,物体做曲线运动。
板书设计:
5.1 曲线运动
1、曲线运动
定义:运动轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。
2、物体做曲线运动的条件
当物体所受的合力方向跟它的逮度方向不在同一直线上时,物体将做曲线运动。
3、曲线运动速度的方向
质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向。
4、曲线运动的性质
曲线运动过程中速度方向始终在变化,因此曲线运动是变速运动。
5.2平抛运动(2课时)
三维教学目标
1、知识与技能
(1)在具体情景中,知道合运动、分运动分别是什么,知道其同时性和独立性;
(2)知道运动的合成与分解,理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则;
(3)会用作图和计算的方法,求解位移和速度的合成与分解问题。
2、过程与方法
(1)通过对抛体运动的观察和思考,了解一个运动可以与几个不同的运动效果相同,体会等效替代的方法;
(2)通过观察和思考演示实验,知道运动独立性.学习化繁为筒的研究方法;
(3)掌握用平行四边形定则处理简单的矢量运算问题。
3、情感、态度与价值观
(1)通过观察,培养观察能力;
(2)通过讨论与交流,培养勇于表达的习惯和用科学语言严谨表达的能力。
教学重点
(1)明确一个复杂的运动可以等效为两个简单的运动的合成或等效分解为两个简单的运动;
(2)理解运动合成、分解的意义和方法。
教学难点:分运动和合运动的等时性和独立性;应用运动的合成和分解方法分析解决实际问题。
教学方法:探究、讲授、讨论、练习
教学用具:演示红蜡烛运动的有关装置。
教学过程:
第二节平抛运动
(一)新课导入
上节课我们学习了曲线运动的定义,性质及物体做曲线运动的条件,先来回顾一下这几个问题:什么是曲线运动?(运动轨迹是曲线的运动是曲线运动。)
怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向?(质点在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。)
物体在什么情况下做曲线运动?(当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。)
通过上节课的学习,我们对曲线运动有了一个大致的认识,但我们还投有对曲线运动进行深入的研究,要研究曲线运动需要什么样的方法呢?这节课我们就来研究这个问题。
(二)新课教学
我们先来回想一下我们是怎样研究直线运动的,同学们可以从如何确定质点运动的位移来考虑。
可以沿着物体或质点运动的轨迹建立直线坐标系,通过物体或质点坐标的变化可以确定其位移,从而达到研究物体运动过程的目的。
下面我们就来探究一下怎样应用运动的合成与分解来研究曲线运动。
演示实验:如图6.2—l所示,在一端封闭、长约l m的玻璃管内注满清水,水中放一红蜡做的小圆柱体R,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧。(图甲)
将这个玻璃管倒置(图乙),蜡块R就沿玻璃管上,如果旁边放一个米尺,可以看到蜡块上升的速度大致不变,即蜡块做匀连直线运动。
再次将玻璃管上下颠倒,在蜡块上升的同时将玻璃管水平向右匀速移动,观察蜡块的运动。(图丙)
1、蜡块的位置
蜡块在两个方向上做的都是匀速直线运动,所以x、y可以通过匀速直线运动的位移公式x=vt获得,即:
x=vxt y=vyt
2、蜡块的运动轨迹
我们可以先从公式(1)中解出t
t=x/vx y=vy x/vx
现在我们对公式④进行数学分析,看看它究竟代表的是一条什么样的曲线呢?
由于蜡块在x、y两个方向上做的都是匀速直线运动,所以vy 、vx都是常量.所以vy /vx也是常量,可见公式④表示的是一条过原点的倾斜直线。
3、蜡块的位移
在坐标系中,线段OP的长度就代表了物体位移的大小。现在我找一位同学来计算一下这个长度。
因为坐标系中的曲线就代表了物体运动的轨迹,所以我们只要求出该直线与x轴的夹角θ就可以了。要求“我们只要求出它的正切就可以了。
tanθ==vy /vx
这样就可以求出θ,从而得知位移的方向。
4、交流与探究
现在我们探讨了蜡块在玻璃管中的运动,请大家考虑实际生活中我们遇到的哪些物体的运动过程与蜡块相似?典型事例:小船过河,
5、蜡块的速度
根据我们前面学过的速度的定义,物体在某过程中的速度等于该过程的位移除以发生这段位移所需要的时间,即前面我们已经求出了蜡块在任意时刻的位移的大小 所以我们可以直接计算蜡块的位移,直接套入速度公式我们可以得到什么样的速度表达式?带人公式可得:
分析这个公式我们可以得到什么样的结论?
vy /vx都是常量, 也是常量。也就是说蜡块的速度是不发生变化的,即蜡块做的是匀速运动。
我们就可以得出运动合成与分解的概念了:
由分运动求合运动的过程叫做运动的合成;
由合运动求分运动的过程叫做运动的分解。
思考与讨论
如果物体在一个方向上的分运动是匀速直线运动,在与它垂直方向的分运动是匀加速直线运动。合运动的轨迹是什么样的?(参考提示:匀速运动的速度V1和匀速运动的初速度的合速度应如图6.2—3所示,而加速度a与v2同向,则a与v合必有夹角,因此轨迹为曲线。)
下面我们来看一个通过运动的合成与分解解决实际问题的例子。
课堂训练
(1)关于运动的合成,下列说法中正确的是…………………………………( )
A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B.两个匀速直线运动的合运动,一定是匀速直线运动
C.两个分运动是直线运动的合运动,一定是直线运动
D.两个分运动的时间,一定与它们的合运动的时间相等
(2)如果两个分运动的速度大小相等.且为定值,则以下说法中正确的是……( )
A.两个分运动夹角为零,合速度最大
B.两个分运动夹角为90°,合速度大小与分速度大小相等
C.合速度大小随分运动的夹角的增大而减小
D.两个分运动夹角大于120°,合速度的大小等于分速度
(3)小船在静水中的速度是v,今小船要渡过一河流,渡河时小船朝对岸垂直划行,若航行至中心时,水流速度突然增大,则渡河时间将………………………( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定
小结:这节课我们学习的主要内容是探究曲线运动的基本方法——运动的合成与分解。这种方法在应用过程中遵循平行四边形定则,在实际的解题过程中,通常选择实际看到的运动为合运动,其他的运动为分运动。
运动的合成与分解包括以下几方面的内容:速度的合成与分解;位移的合成与分解;加速度的合成与分解。
合运动与分运动之间还存在如下的特点:独立性原理:各个分运动之间相互独立,互不影响。等时性原理,合运动与分运动总是同时开始,同时结束,它们所经历的时间是相等的。
板书设计:
5.3实验:研究平抛运动(3课时)
三维教学目标
1、知识与技能
(1)理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g;
(2)掌握抛体运动的位置与速度的关系。
2、过程与方法
(1)掌握平抛运动的特点,能够运用平抛规律解决有关问题;
(2)通过例题分析再次体会平抛运动的规律。
3、情感、态度与价值观
(1)有参与实验总结规律的热情,从而能更方便地解决实际问题;
(2)通过实践,巩固自己所学的知识。
教学重点:分析归纳抛体运动的规律。
教学难点:应用数学知识分析归纳抛体运动的规律。
教学方法:探究、讲授、讨论、练习
教具准备:平抛运动演示仪、自制投影片
教学过程:
第三节 实验:研究平抛运动
(一)新课导入
上一节我们已经通过实验探究出平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律,对平抛运动的特点有了感性认识。这一节我们将从理论上对抛体运动的规律作进一步分析,学习和体会在水平面上应用牛顿定律的方法,并通过应用此方法去分析没有感性认识的抛体运动的规律。
(二)新课教学
1、抛体的位置
我们以平抛运动为例来研究抛体运动所共同具有的性质。
首先我们来研究初速度为v的平抛运动的位置随时间变化的规律。用手把小球水平抛出,小球从离开手的瞬间(此时速度为v,方向水平)开始,做平抛运动,我们以小球离开手的位置为坐标原点,以水平抛出的方向为x轴的方向,竖直向下的方向为y轴的方向,建立坐标系,并从这一瞬间开始计时。
在抛出后的运动过程中,小球受力情况如何?(小球只受重力,重力的方向竖直向下,水平方向不受力。)
那么,小球在水平方向有加速度吗,它将怎样运动?(小球在水平方向没有加速度,水平方向的分速度将保持v不变,做匀速直线运动。)
那么,小球的运动就可以看成是水平和竖直两个方向上运动的合成。t时间内小球合位移是:
若设s与+x方向(即速度方向)的夹角为θ,如图6.4—1,则其正切值如何求?
2、抛体的速度
由于运动的等时性,那么大家能否根据前面的结论得到物体做平抛运动的时间?
这说明了什么问题?(这说明了平抛运动的水平位移不仅与初速度有关系,还与物体的下落高度有关)利用运动合成的知识,结合图6.4—2,求物体落地速度是多大?结论如何?
平抛运动常分解成水平方向和竖直方向的两个分运动来处理,由于竖直分运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以初速度为零的匀加速直线运动的公式和特点均可以在此应用。另外,有时候根据具体情况也可以将平抛运动沿其他方向分解。
3、斜抛运动
如果物体抛出时的速度不是沿水平方向,而是斜向上方或斜向下方的(这种情况称为斜抛),它的受力情况是什么样的?加速度又如何?(它的受力情况与平抛完全相同,即在水平方向仍不受力,加速度仍是0;在竖直方向仍只受重力,加速度仍为g)
实际上物体以初速度v沿斜向上或斜向下方抛出,物体只在重力作用下的运动,如何表示?与平抛是否相同?(斜抛运动沿水平方向和竖直方向初速度与平抛不同,分别是vx=vcosθ和vy=sinθ)
由于物体运动过程中只受重力,所以水平方向速度vx=vcosθ保持不变,做匀速直线运动;而竖直方向上因受重力作用,有竖直向下的重力加速度J,同时有竖直向上的初速度vy=sinθ,因此做匀减速运动(是竖直上抛运动,当初速度向斜下方,竖直方向的分运动为竖直下抛运动),当速度减小到。时物体上升到最高点,此时物体由于还受到重力,所以仍有一个向下的加速度g,将开始做竖直向下的加速运动。因此,斜抛运动可以看成是水平方向速度为vx=vcosθ的匀速直线运动和竖直方向初速度为vy=sinθ的竖直上抛或竖直下抛运动的合运动。
斜抛运动分斜上抛和斜下抛(由初速度方向确定)两种,下面以斜上抛运动为例讨论:
斜抛运动的特点是什么?(特点:加速度a=g,方向竖直向下,初速度方向与水平方向成一夹角θ斜向上,θ=90°时为竖直上抛或竖直下抛运动θ=0°时为平抛运动)
常见的处理方法:
第一、将斜上抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动,这样有由此可以得到哪些特点?
由此可得如下特点:a.斜向上运动的时间与斜向下运动的时间相等;b.从轨道最高点将斜抛运动分为前后两段具有对称性,如同一高度上的两点,速度大小相等,速度方向与水平线的夹角相同。
第二、将斜抛运动分解为沿初速度方向的斜向上的匀速直线运动和自由落体运动两个分运动,用矢量合成法则求解。
第三、将沿斜面和垂直斜面方向作为x、y轴,分别分解初速度和加速度后用运动学公式解题。
交流与讨论
对于斜抛运动我们只介绍下船上抛和斜下抛的研究方法,除了平抛、斜上抛、斜下抛外,抛体运动还包括竖直上抛和竖直下抛,请大家根据我们研究前面几种抛体运动的方法来研究一下竖直上抛和竖直下抛。
参考解答:对于这两种运动来说,它们都是直线运动,但这并不影响用运动的合成与分解的方法来研究它们。这个过程我们可以仿照第一节中我们介绍的匀加速运动的分解过程,对竖直上抛运动,设它的初速度为v0,那么它的速度就可以写成v= v0—gt的形式,位移写成x= v0t—g t2/2的形式。那这样我们就可以进行分解了。把速度写成v1= v0,v2=—gt的形式,把位移写成xl= v0t,x2= —g t2/2的形式,这样我们可以看到,竖直上抛运动被分解成了一个竖直向上的匀速直线运动和一个竖直向上的匀减速运动。对于竖直下抛运动可以采取同样的方法进行处理。
小结:
(1)具有水平速度的物体,只受重力作用时,形成平抛运动。
(2)平抛运动可分解为水平匀蓬运动和竖直自由落体运动.平抛位移等于水平位移和竖直位移的矢量和;平抛瞬时速度等于水平速度和竖直速度的矢量和。
(3)平抛运动是一种匀变速曲线运动。
(4)如果物体受到恒定合外力作用,并且合外力跟初速度垂直,形成类似平抛的匀变速曲线运动,只需把公式中的g换成a,其中a=F合/m.
说明:
(1)干抛运动是学生接触到的第一个曲线运动,弄清其成固是基础,水平初速度的获得是同题的关键,可归纳众两种;第一、物体被水平加速:水平抛出、水干射出、水平冲击等;第二、物体与原来水平运动的载体脱离,由于惯性而保持原来的水平速度。
(2)平抛运动的位移公式和速度公式中有三个含有时间t,应根据不同的已知条件来求时间。但应明确:平抛运动的时间完全由抛出点到落地点的竖直高度确定(在不高的范国内g恒定),与抛出的速度无关。
第四节 圆周运动(3课时)
三维教学目标
1、知识与技能
(1)认识匀速圆周运动的概念,理解线速度的概念,知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度;理解角速度和周期的概念,会用它们的公式进行计算;
(2)理解线速度、角速度、周期之间的关系:v=rω=2πr/T;
(3)理解匀速圆周运动是变速运动。
2、过程与方法
(1)运用极限法理解线速度的瞬时性.掌握运用圆周运动的特点如何去分析有关问题;
(2)体会有了线速度后.为什么还要引入角速度.运用数学知识推导角速度的单位。
3、情感、态度与价值观
(1)通过极限思想和数学知识的应用,体会学科知识间的联系,建立普遍联系的观点;
(2)体会应用知识的乐趣.激发学习的兴趣。
教学重点:线速度、角速度、周期的概念及引入的过程,掌握它们之间的联系。
教学难点:理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。
教学方法:探究、讲授、讨论、练习
教具准备:多媒体教学课件;用细线拴住的小球;实物投影仪。
教学过程:
(一)新课导入
请同学观看两个物体所做的曲线运动,并请注意观察它们的运动特点:
第一个:老师用事先准备好的用细线拴住的小球,演示水平面内的圆周运动;
第二个:课件展示同学们熟悉的手表指针的走动.(它们的轨迹是一个圆)这就是我们今天要研究的圆周运动。
(二)新课教学
行驶中的汽车轮子,公园里的“大转轮”,自行车上的各个转动部分。日常生活和生产实践中做圆周运动的物体可以说是“举不胜举”。同学们所列举的这些做圆周运动物体上的质点,哪些运动得较慢?哪些运动得更快?我们应该如何比较它们运动的快慢呢?下面就请同学们对自行车上的各个转动部分,围绕课本 “思考与讨论”中提出的问题,前后每四人一组进行讨论。
交流与讨论
开始讨论时,学生之间有激烈的争论,各人考虑的出发点不一样,思考的角度不同。有人认为小齿轮、后轮上各点运动的快慢一样,因为它们是一起转动的;有人认为大齿轮、小齿轮各点运动的快慢一样,因为它们是用链条连在一起转动的,等等。这时需要老师的引导,你衡量快慢的标准是什么?你从哪个角度去进行比较的?
高中物理行星的运动教案 篇5
知识与技能 1.知道地心说和日心说的基本内容。
2.知道开普勒三定律的内容。
3.理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的,真理是来
之不易的。 过程与
方法 通过托勒密、哥白尼、第谷、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识,了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解。 情感态度
与价值观 1、澄清对天体运动神秘模糊的认识,掌握人类认识自然规律的科学方法。2、感悟科学是人类进步不竭的动力,培养热爱科学,追求真理的高尚情操。3、在科学探究中学会与人合作,与人共享。 教学重点 开普勒行星运动定律 教学难点 对开普勒行星运动定律的理解和应用 教学过程 学生活动 引入新课
多媒体演示:《仰望星空》诗朗诵
天体运动的图片浏览。在浩瀚的宇宙中有无数大小不一、形态各异的天体,如月亮、地球、太阳、夜空中的星星……由这些天体组成的广袤无限的宇宙始终是我们渴望了解、不断探索的领域。人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的,历史上有过不同的看法,科学家对此进行了不懈的探索,通过本节内容的学习,将使我们正
确地认识行星的运动。
新课讲解
一、古代对行星运动规律的认识
问1:.古人对天体运动存在哪些看法?“地心说”和“日心说”.
问2.什么是“地心说”?什么是“日心说”’?
“地心说”认为地球是宇宙的中心,是静止不动的,大阳、月亮以及其他行星都绕地球运动.
“日心说”则认为太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动.
“地心说’的代表人物:托勒密(古希腊).“地心说’符合人们的直接经验,同时也符合势力强大的宗教神学关于地球是宇宙中心的认识,故地心说一度占据了统治地位达1300多年.
从中世纪以来,教会的反动统治形成了一道无形的枷锁,凡是不符合教会思想而另有主张的人,都会遭到迫害。哥白尼毕生致力的著作《天体运行论》,临终前才在这本书上签上了自己的姓名。日心说与地心说的斗争是一场真正的科学革命,使人们的世界观发生了重大变革,宇宙中心的转变暗示了宇宙可能根本没有中心,这在哥白尼那里还是隐含的,意大利学者布鲁诺将它公开说出,结果被捕入狱,在被囚禁的八年中,布鲁诺始终坚持自己的学说,最后被宗教裁判所判为“异端”,烧死在罗马鲜花广场。
第谷·布拉赫(1546-1601),丹麦天文学家和占星学家。毕
生精力投入到行星位置的测量中,他所做的天文仪器观测精度之高,是他同时代的人望尘莫及的.
德国天文学家开普勒(1571-1630),在最初研究他的导师第谷所记录的数据时,也是以行星绕太阳做匀速圆周运动的模型来思考问题的,但是所得结果却与第谷的观测数据至少有8分的角度误差。当时公认的第谷的观测误差不超过2分,开普勒想,这不容忽视的8分也许是因为人们认为行星绕太阳做匀速圆周运动所造成的。至此,人们长期以来视为真理的观念——天体做匀速圆周运动,第一次受到了怀疑。后来开普勒又仔细研究了第谷的观测资料,经过四年多的刻苦计算先后否定了19种设想,最后终于发现了天体运行的规律-------开普勒三大定律。
二、开普勒行星运动定律
问1:开普勒认为行星做什么样的运动?他是怎样得出这一结论的?
开普勒认为行星做椭圆运动.他发现假设行星傲匀逮圆周运动,计算所得的数据与观测数据不符,只有认为行星做椭圆运动,才能解释这一差别.
问2:开普勒行星运动定律哪几个方面描述了行星绕太阳运动的规律?具体表述是什么?
开普勒行星运动定律从行星运动轨道,行星运动的线速度变化,轨道与周期的关系三个方面揭示了行星运动的规律.
开普勒第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上.
问3:这一定律说明了行星运动轨迹的形状,不同的行星绕大阳运行时椭圆轨道相同吗? 不同.
开普勒第二定律:对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积.
问4:如图7.1-2所示,行星沿着椭圆轨道运行,太阳位于椭圆的一个焦点上行星在远日点的速率与在近日点的速率谁大?
因为相等时间内面积相等,所以近日点速率大。
开普勒第三定律:所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方 的比值都相等. EMBED Equation.KSEE3 MERGEFORMAT (k值只与中心天体质量有关)
三、行星运动的理想化处理:
问5:由于行星的椭圆轨道都跟圆近似,在中学阶段研究中按圆处理,开普勒三定律的内容应该怎样表述呢?
1、多数大行星绕太阳运动轨道半径十分接近圆,太阳处在圆心上。
2、对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度大小)不变。
3、所有行星的轨道半径的三次方跟它的公转周期的平方的比值都相等.若用R代表轨道半径,T代表公转周期,开普勒第三定律可以用下面的公式表示:
一名学生
朗诵(激发学生探索宇宙奥秘的激情) 学生交流、讨论各自的课前预习结果,并且总结、发言。
(通过课前查阅资料的过程,体会主动学习的乐趣;感知大师们的思路、方法以及他们一丝不苟的科学精神,激发他们热爱科学、探索真理的求知热情。)
通过对行星运动定律的建立过程的了解,感受观察手段及数学归纳法在科学研究中的重要作用。
两名学生上黑板画椭圆。
学生上黑板推导远日点速率与在近日点速率大小关系
引导学生分析表格数据,讨论k值与什么因素有关?
学生用自己的话表述行星运动的理想化处理。 四、【小试牛刀】
1.关于行星的运动,以下说法正确的是( )
高中物理必修二教案行星运动 篇6
引入新课:
自人类诞生之日起,我们就对这茫茫宇宙充满了好奇,希望探索宇宙的奥秘。我国古代产生了很多与此有关的美丽神话传说,比如关于宇宙的来源——盘古开天地。科学技术发展到今天,科学家对宇宙万物有了一定的认识。现在,我们知道,宇宙是这样产生的——宇宙大爆炸。 本节我们就共同来学习前人所探索到的行星的运动情况。
进行新课 :
一、古人对天体运动的看法及发展过程 在古代,人们对于天体的运动存在着两种对立的看法,被称为“地心说”和“日心说”(教师介绍相关物理学史)。
1、“地心说”:地球是宇宙的中心,是静止不动的,太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动;
2、“日心说”:太阳是宇宙的中心,地球、月亮以及其他行星都在绕太阳运动。
【提问】“日心说”和“地心说”哪种观点更正确?日心说的观点是否绝对正确?
若地球不运动,昼夜交替是太阳绕地球运动形成的,那么每天的情况就应是相同,事实上,每天白天的长短不同,冷暖不同,而“日心说”则能说明这种情况;白昼是地球自转形成的,而四季是地球绕太阳公转形成的。 “日心说”也并不是绝对正确的,太阳只是太阳系的中心天体,而太阳系只是宇宙中众多星系之一,因此太阳并不是宇宙的中心,也不是静止不动的。迄今为止,人类还没有发现宇宙的中心。
二、开普勒行星运动定律:
古人把天体的运动看得十分神圣,他们认为天体的运动不同于地面物体的运动,天体做的是最完美、最和谐的匀速圆周运动。开普勒研究了第谷的行星观测记录,发现假设行星作匀速圆周运动,计算所得的数据与观测数据不符,只有认为行星作椭圆运动,才能解释这一差别。
出示表一:节气表。
由节气表分析可知,一年中四季的时间为:春季92天,夏季94天,秋季91天,冬季90天。如果地球运动轨道是圆,四季的时间应该是相等的,四季时间不等,说明地球绕太阳运动的轨道不是圆,而是椭圆。
1、开普勒第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。(轨道定律)
【认识椭圆】 椭圆有2个焦点,半长轴用 表示,半短轴用 表示。
2、开普勒第二定律:对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。(面积定律)
【提问】根据开普勒第二定律,如果一颗行星绕太阳沿椭圆轨道运动,它在远日点 和近日点 的速度大小相等吗?
由图易知,相等时间内在远日点附近运动的弧长 小于在近日点附近的弧长 ,因此可知,远日点速度小于近日点速度,即 。
3、开普勒第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。(周期定律)即: (k为常量)
提问:比值k与行星无关,它可能跟谁有关呢?来分析下面一组数据。
出示表二:太阳系行星与地球卫星半长轴、周期一览表
由表中数据分析可知,围绕太阳运动的八大行星的K值相等,围绕地球运动的2颗卫星的K值也相等。由此得出结论:K值只与中心天体有关。中心天体相同,K值相等;中心天体不同,K值一般不同。
高中物理必修2曲线运动教案 篇7
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。
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