高中物理 物理教案-匀速圆周运动的实例分析 教案

教案示例·惯性现象
课时：1课时．
教学要求：
1．知道什么是惯性．
2．会用惯性知识解释简单的有关现象．
教具：课本图9－3的实验器材．
学生实验器材：5个火柴盒，直尺．
教学过程：
一、复习前节知识
1．原来静止的物体，不受外力时将保持什么状态？
2．原来运动的物体，不受外力时将保持什么状态？
二、进行新课
1．惯性
(1)什么是惯性．从牛顿第一定律知道，原来静止的物体，不受外力时将保持静止状态；原来运动的物体，不受外力时将以原来的速度大小做匀速直线运动．也就是说，物体在不受外力时，有保持原来的运动状态不变的性质．这种性质叫做惯性．
(2)用“惰性”比喻“惯性”．我们也可以通俗地用物体有一种“习惯性”或叫“惰性”来理解“惯性”．就是说，一切物体都有一种“惰性”，这种“惰性”的表现就是不愿意改变原来的运动状态．只要不受到外界力的作用，它就保持原来的运动状态．除非有外力作用于它，才能迫使它改变原来的运动状态．
2．惯性现象
物体表现出惯性的现象很多．下面我们来做几个实验．
(1)让学生把5个火柴盒摞起来，用火柴盒代替课本图9－2中的棋子．然后像图中那样用尺迅速打击下部的火柴盒，观察上面的火柴盒落在何处．
引导学生分析实验现象：火柴盒原来的状态(静止)，由于惯性，它要保持静止状态，所以落回原处．
让学生自己分析课本引言图0－2鸡蛋掉入杯中的现象．
(2)演示课本图9－3甲．
引导学生分析讨论木块为什么向后倒：木块原来的状态(静止)，下部突然向前运动，上部由于惯性仍保持静止，所以向后倒．
(3)把木块平放在小车上，在小车和木块间涂点滑石粉(或撒点小米粒)，像图9－3那样做实验．让学生注意观察小车遇到障碍物突然停止时，木块怎样运动．
引导学生分析讨论，木块为什么向前滑出？木块原来随小车一起向前运动，小车突然停止，木块由于惯性仍向前运动，所以向前滑出．
(4)看课本图9－4漫画．回答：汽车急刹车时，乘客倒向何方？分析讨论：为什么向前倒？
(5)讨论：①汽车突然开动时，乘客倒向何方？为什么？
②汽车遇到紧急情况刹车时，为什么不能立即停止而还要往前运动一段距离？
3．惯性的应用
拍打衣服可除去灰尘．
使劲甩手可把手上的水甩掉．
撞击可以使锤头、斧头紧套在把上．
摩托车飞跃断桥．
宇航员走出飞船后，仍能与飞船“并肩”前进，不会落在飞船后面．4．讨论本节后面“想想议议”中的问题．
三、布置作业
1．阅读课文．
2．完成本节后练习题2、3、4．
3．阅读章后的“汽车刹车之后”．(自愿阅读
教学
目标
知识目标
（1）通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系；
（2）会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式；
（3）通过加速度与质量和和合外力的定量关系，深刻理解力是产生加速度的原因这一规律；
（4）认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系，认识加速度与和外力间的瞬时对应关系；
（5）能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题．能力目标
通过演示实验及数据处理，培养学生观察、分析、归纳总结的能力；通过实际问题的处理，培养良好的书面表达能力．
情感目标
培养认真的科学态度，严谨、有序的思维习惯．
教学
建议
教材分析
1、通过演示实验，利用控制变量的方法研究力、质量和加速度三者间的关系：在质量不变的前题下，讨论力和加速度的关系；在力不变的前题下，讨论质量和加速度的关系．
2、利用实验结论总结出牛顿第二定律：规定了合适的力的单位后，牛顿第二定律的表达式从比例式变为等式．
3、进一步讨论牛顿第二定律的确切含义：公式中的
表示的是物体所受的合外力，而不是其中某一个或某几个力；公式中的和
均为矢量，且二者方向始终相同，所以牛顿第二定律具有矢量性；物体在某时刻的加速度由合外力决定，加速度将随着合外力的变化而变化，这就是牛顿第二定律的瞬时性．
教法建议
1、要确保做好演示实验，在实验中要注意交代清楚两件事：只有在砝码质量远远小于小车质量的前题下，小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力（根据学生的实际情况决定是否证明）；实验中使用了替代
法，即通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小．
2、通过典型例题让学生理解牛顿第二定律的确切含义．
3、让学生利用学过的重力加速度和牛顿第二定律，让学生重新认识出中所给公式
．
教学
设计示例
教学
重点：牛顿第二定律
教学
难点：对牛顿第二定律的理解
示例：
一、加速度、力和质量的关系
介绍研究方法（控制变量法）：先研究在质量不变的前题下，讨论力和加速度的关系；再研究在力不变的前题下，讨论质量和加速度的关系．介绍实验装置及实验条件的保证：在砝码质量远远小于小车质量的条件下，小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力．介绍数据处理方法（替代法）：根据公式
可知，在相同时间内，物体产生加速度之比等于位移之比．
以上内容可根据学生情况，让学生充分参与讨论．本节书涉及到的演示实验也可利用气垫导轨和计算机，变为定量实验．
1、加速度和力的关系
做演示实验并得出结论：小车质量
相同时，小车产生的加速度
与作用在小车上的力
成正比，即
，且
方向与
方向相同．
2、加速度和质量的关系
做演示实验并得出结论：在相同的力
F
的作用下，小车产生的加速度
与小车的质量
成正比，即
．
二、牛顿第二运动定律（加速度定律）
1、实验结论：物体的加速度根作用力成正比，跟物体的质量成反比．加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同．即
，或
．
2、力的单位的规定：若规定：使质量为1kg的物体产生1m/s
2
加速度的力叫1N．则公式中的
＝1．（这一点学生不易理解）
3、牛顿第二定律：
物体的加速度根作用力成正比，跟物体的质量成反比．加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同．
数学表达式为：
．或
4、对牛顿第二定律的理解：
（1）公式中的
是指物体所受的合外力．
举例：物体在水平拉力作用下在水平面上加速运动，使物体产生加速度的合外力是物体
所受4个力的合力，即拉力和摩擦力的合力．（在桌面上推粉笔盒）（2）矢量性：公式中的
和
均为矢量，且二者方向始终相同．由此在处理问题时，由合外力的方向可以确定加速度方向；反之，由加速度方向可以找到合外力的方向．（3）瞬时性：物体在某时刻的加速度由合外力决定，加速度将随着合外力的变化而变化．
举例：静止物体启动时，速度为零，但合外力不为零，所以物体具有加速度．
汽车在平直马路上行驶，其加速度由牵引力和摩擦力的合力提供；当刹车时，牵引力突然消失，则汽车此时的加速度仅由摩擦力提供．可以看出前后两种情况合外力方向相反，对应车的加速度方向也相反．
（4）力和运动关系小结：
物体所受的合外力决定物体产生的加速度：
当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相同——→物体做匀加速直线运动
当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相反——→物体做匀减速直线运动
以上小结
教师
要带着学生进行，同时可以让学生考虑是否还有其它情况，应满足什么条件．
探究活动
题目：验证牛顿第二定律
组织：2－3人小组
方式：开放实验室，学生实验．
评价：锻炼学生的实验设计和操作能力．。