鲁科版必修二全册物理优质教案

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鲁科版高中物理必修2平抛运动教案

鲁科版高中物理必修2平抛运动教案

平抛运动教学目的:掌握平抛运动和类平抛运动的重要推论教学重点:平抛运动和类平抛运动的重要推论的证明教学难点:平抛运动和类平抛运动的重要推论的应用教学方法:FlashMX 多媒体课件教学过程:1.电脑播放物体做平抛运动和类平抛运动的Flash 动画12.结论:推论1——做平抛运动和类平抛运动的物体,任意时刻的速度的反向延长线必交于υ0证明:相似三角形⇒O QS h t t O QS h x y x y -=⋅⋅⇒-=υυυυ22 200S O QO S h S h t h t S y=⇒-=∴⋅+==υυ 3.电脑播放物体做平抛运动和类平抛运动的Flash 动画24.结论:推论2 ——做平抛运动和类平抛运动的物体,任意时刻的合速度与υ0方向夹角的正切等于此时合位移与υ0方向夹角的正切的2倍。

o o证明:00tan υυυθgt y == 0022/tan υυϕgt t gt S h === 5.课堂练习(1).如图所示,从倾角为θ的斜面上的某一点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出,小球均落在斜面上,当抛出的速度为υ1时,小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α1,当抛出的速度为υ2时,小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α2,则( )A.当υ1>υ2 时,α1>αB.当υ1>υ2 时,α1<α2C.无论 υ1、υ2大小如何,均有α1=αD.α1、α2 的关系与斜面的夹角θ有关α与υ0无关 ∴α1=α2 (2).从倾角为θ=30°的斜面顶端以水平速度υ0抛出一个小球,小球落在斜面上的速度为υ,则( )A.υ0:υ= 3:2 C.υ0:υB.υ0:υ= 3: 3 D.υ0:υ= 1:1分析:作图(如下图示)由推论1得:QR=2OR由三角知识得:233tan ⇒=⇒=QR PR QR PR OR PR θ 由几何知识得:73 02020=∴=-υυυυυPR QR。

鲁科版(2019)高中物理必修第二册-4.1 天地力的综合:万有引力定律-教案

鲁科版(2019)高中物理必修第二册-4.1 天地力的综合:万有引力定律-教案

天地力的综合:万有引力定律【教学目标】一、知识与技能1.掌握开普勒三定律的内容并能解释一些现象;2.掌握万有引力定律的内容、公式及适用条件;3.掌握引力常量的测定方法及其意义。

二、过程与方法充分展现万有引力定律发现的科学过程,培养学生的科学思维能力。

三、情感、态度与价值观培养学生尊重知识、尊重历史、尊重科学的精神;培养学生不畏艰难险阻永攀科学高峰的精神。

【教学重点】1.万有引力定律;2.引力常量的测定方法。

【教学难点】引力常量的测定方法。

【教学过程】一、新课导入多媒体课件展示:“嫦娥奔月”到“阿波罗”飞船登月。

为什么飞船能够登上月球;为什么飞船能绕地球旋转?二、新课教学(一)行星运动的规律多媒体课件展示:1571年12月27日,开普勒出生在德国威尔的一个贫民家庭。

但当开普勒出生时,家庭已经很衰落。

开普勒是一个早产儿,体质很差。

他四岁时患上了天花和猩红热,虽侥幸死里逃生,身体却受到了严重的摧残,视力衰弱,一只手半残。

但开普勒身上有一种顽强的进取精神。

他放学后要帮助父母料理酒店,但一直坚持努力学习,成绩一直名列前茅。

1587年进入蒂宾根大学,在校中遇到秘密宣传哥白尼学说的天文学教授麦斯特林,在他的影响下,很快成为哥白尼学说的忠实维护者。

大学毕业后,开普勒获得了天文学硕士的学位,被聘请到格拉茨新教神学院担任教师。

后来离开学院,成了丹麦著名天文学家第谷(Tycho Brahe)的学生和继承人,他与意大利的伽利略(Galileo)是同时代的两位巨人。

开普勒从理论的高度上对哥白尼学说作了科学论证,使它更加提高了一大步。

他所发现的行星运动定律“改变了整个天文学”,为后来牛顿(Isaac Newton)发现万有引力定律奠定了基础。

开普勒也被后人赞誉为“天空的立法者”。

开普勒根据第谷毕生观测所留下的宝贵资料,孜孜不倦地对行星运动进行深入的研究,提出了行星运动三定律。

开普勒在公元1609年发表了关于行星运动的两条定律:1.开普勒第一定律(椭圆定律):每一行星沿一个椭圆轨道环绕太阳,而太阳则处在椭圆的一个焦点上。

新教材鲁科版高中物理选择性必修第二册全册各章节学案讲义(知识点考点汇总及配套习题)

新教材鲁科版高中物理选择性必修第二册全册各章节学案讲义(知识点考点汇总及配套习题)

鲁科版选择性必修第二册全册学案第1章安培力与洛伦兹力...................................................................................................... - 1 - 第1节安培力及其应用.............................................................................................. - 1 - 第2节洛伦兹力........................................................................................................ - 12 - 第3节洛伦兹力的应用............................................................................................ - 22 - 章末复习 ....................................................................................................................... - 31 - 第2章电磁感应及其应用.................................................................................................... - 40 - 第1节科学探究:感应电流的方向(第1课时) ..................................................... - 40 - 第1节科学探究:感应电流的方向(第2课时) ..................................................... - 47 - 第2节法拉第电磁感应定律.................................................................................... - 57 - 第3节自感现象与涡流............................................................................................ - 66 - 章末复习 ....................................................................................................................... - 75 - 第3章交变电流与远距离输电............................................................................................ - 81 - 第1节交变电流的特点............................................................................................ - 81 - 第2节交变电流的产生............................................................................................ - 91 - 第3节科学探究:变压器...................................................................................... - 102 - 第4节电能的远距离输送...................................................................................... - 112 - 变压器综合问题.......................................................................................................... - 121 - 章末复习 ..................................................................................................................... - 128 - 第4章电磁波 ..................................................................................................................... - 135 - 第1节电磁波的产生.............................................................................................. - 135 - 第2节电磁波的发射、传播和接收...................................................................... - 144 - 第3节电磁波谱...................................................................................................... - 144 - 章末复习 ..................................................................................................................... - 152 - 第5章传感器及其应用...................................................................................................... - 156 - 第1节常见传感器的工作原理.............................................................................. - 156 - 第2节科学制作:简单的自动控制装置................................................................ - 166 - 第3节大显身手的传感器........................................................................................ - 166 - 章末复习 ..................................................................................................................... - 175 -第1章安培力与洛伦兹力第1节安培力及其应用学习目标:1.[物理观念]知道安培力的定义及安培力大小的决定因素。

鲁科版高一物理必修第二册(2019版)_《动能和动能定理_》精品教案1

鲁科版高一物理必修第二册(2019版)_《动能和动能定理_》精品教案1

第一章功和机械能第3节动能和动能定理本节内容主要包括动能和动能定理两部分内容,是在学习了“功和功率”的基础上的知识。

动能定理是高中物理内容中十分重要的内容之一,是中学阶段处理功能问题使用频率最高的物理规律,是对前面研究恒力做功做了一个深入,对变力做功也适用,并为进一步学习机械能守恒打下了基础,因此这一节有承上启下的作用。

【物理观念】理解动能的内涵,能用动能定理分析解释生产生活中的相关现象,解决一些相关的实际问题。

【科学思维】能利用动能定理解决动力学问题和变力做功问题。

【科学探究】能通过理论推导得出动能定理的内容。

【科学态度与责任】通过对动能和动能定理的演绎推理,使学生从中领略到物理等自然科学中所蕴含的严谨的逻辑关系,有较强的学习和研究物理的兴趣。

【教学重点】能科学探究功与动能变化的关系,借助牛顿第二定律,推到出动能定理。

【教学难点】会用动能定理处理有关实际问题,特别是动能定理在变力做功和曲线运动中的应用,领会运用动能定理解题的优越性。

【导入新课】龙卷风具有巨大的能量,可以拔起大树、掀翻汽车、摧毁房屋。

龙卷风具有的能量是什么能?这种能与哪些因素有关?(图片引入“动能”)【新课讲授】一、动能1、定义:物体因为运动而具有的能量称为动能。

(展示生产生活中利用动能的实例,既贴近生活又加深学生对动能这一抽象概念的理解)思考:动能的大小与什么有关?(通过小实验来体验影响动能大小的因素,让学生对影响动能大小的因素有个定性的认识)过程介绍:从某一高度由静止释放的小球去碰撞静止在水平桌面上的物块,木块被撞击后开始运动,最终停下来。

木块撞击后运动的距离反映小球在水平桌面上的动能大小。

(分析实验现象,得出实验结论)甲:质量不同的小球从同一高度释放。

乙:同一小球从不同高度释放。

【结论】速度一定时,质量越大,动能就越大;质量一定时,速度越大,动能就越大由以上实验可以看出,物体的质量m越大,速度v越大,动能也就越大。

2、动能表达式:E k=12mv2k E3、动能是标量,是一个状态量,单位是焦耳(J )4、动能只有正值,没有负值。

物理:鲁科版 必修2 1..2 功和能 (教案)

物理:鲁科版 必修2 1..2 功和能 (教案)

第2节功和能一、教学目标:(一>知识目标1、知道能量地定义,知道对应于不同地运动形式具有不同地能量;2、知道物体能够对外做功是因为物体具有能量;3、理解功是能量转化地量度;4、理解不同能量之间地转化,知道转化中总能量守恒.<二)能力目标1、能从能量转化地角度来分析物体地运动,解决有关能量地问题;2、知道功和能之间地区别和联系.<三)德育目标通过学习功和能之间地关系,使学生了解事物之间是相互联系地,并学会从功能角度去探索自然规律.二、教学重点1、理解功和能地关系;2、知道能量地转化用做功来量度.三、教学难点在具体地问题中如何得到能量地转化情况,并用做功来定量地反映这种转化.四、教学方法实验法、举例法五、教学用具投影仪、CAI课件六、课时安排 1课时七、教学步骤<一)导入新课初中我们学过能量守恒定律,同学们回忆一下该定律地内容:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移过程中,能地总量保持不变.<二)新课教学1、能地概念<1)、用多媒体展示下列物理情景,把四幅图对比在同一幅画面上.①流动地河水冲走小石块;②飞行地子弹穿过木板;③自由下落地重物在地上砸了一个坑;④压缩地弹簧把物体弹出去.<2)、分析概括图片中流动地河水、飞行地子弹、下落地重物、压缩地弹簧都各自对物体做了功.<3)、总结:一个物体能够对外做功,则这个物体具有能.<板书)<4)、同学们结合生活,举些物体具有能量地例子.张紧地弓能够做功,所以它具有能;电动机通电后能够做功,它具有能.打夯机能做功,它具有能;流动地空气能做功,它具有能.<5)、结合学生所举例子总结:物质地不同运动形式对应着不同地能.例如:有形变地弹簧具有弹性势能,流动地空气具有动能等.<6)、①演示:把弹簧固定在铁架台上,下端挂一物体,用力向下拉物体,使弹簧伸长后释放,物体将向上运动.②分析:拉下物体,弹簧发生弹性形变具有弹性势能.松手释放后,弹簧缩短,对物体做功使物体具有了动能,同时弹簧地弹性势能减小,即把弹性势能转化为动能.③总结:各种不同形式地能量可以相互转化,而且转化过程中守恒. <7)、用多媒体展示几种现象,学生分析能量地转化情况.①水冲击水轮发电机发电.机械能—电能;②太阳出来,照耀森林.太阳能—生物能.③傍晚,电灯亮了.电能—光能<内能)过渡引言:上边我们分析了几个能量转化过程,并且在能量转化过程中与之紧密相关地是做功,那么,功和能之间到底有什么关系呢?2、功和能地关系<1)、用多媒体展示下边几个过程①人拉重物在光滑水平面上由静止而运动;②在水力发电厂中,水流冲击水轮机,带动水轮机转动;③火车在铁路上前进.<2)、师生共同分析①中人对重物做功地过程中,人地生物能转化为物体地动能.②在水力发电厂中,水流对水轮机地冲击,带动水轮机转动,从而带动发电机转动而做功,水流地机械能转化为电能.③火车前进而做功,把油和煤地化学能转化为内能,又把内能转化为火车地机械能.在上述过程中,发生了能量转化,且都伴随着做功过程并板书.八、巩固训练关于功和能,下列说法正确地是:A、功就是能,功可以转化为能;B、做功越大,物体地能越多;C、能量转化中,做地功越多,能量转化越多;D、功是物体能量地量度.九、小结通过本节课地学习,我们知道了做功地过程就是能量转化地过程,并且做了多少功就有多少能量发生了转化,在以后地学习中,要注意运用功和能地观点,能地转化和守恒定律来分析和解决问题.十、布置作业十一、板书设计功和能1、能量是表示物体具有做功地本领地大小地物理量;2、一个物体能够做功我们就说这个物体具有能.3、功和能地联系:①功和能都是标量;②功和能地国际单位都是焦;③功是能量转化地量度.4、功地过程量,能是状态量.功地大小等于转化地能量,但功不是能.申明:所有资料为本人收集整理,仅限个人学习使用,勿做商业用途.。

平抛运动-鲁科版必修2教案

平抛运动-鲁科版必修2教案

平抛运动-鲁科版必修2教案一、教学目的通过本次课程的学习,希望学生能够理解并掌握平抛运动的基本概念、运动规律以及应用,能够通过解题的方式对平抛运动进行分析和计算。

二、教学重点1.平抛运动的基本概念2.平抛运动的运动规律3.平抛运动的应用三、教学难点1.对平抛运动的运动学分析2.平抛运动规律的应用四、教学内容1. 平抛运动的基本概念平抛运动是指在水平方向的速度不变的条件下,物体竖直方向上受到重力作用而做的抛物线运动。

在平抛运动中,物体的初速度总是有一个水平方向和一个竖直方向的分量。

2. 平抛运动的运动规律在平抛运动中,物体做抛体运动,其运动规律包括:$v_y=v_0+g \\cdot t$物体在竖直方向上的初速度为v0,竖直方向上的速度v y与时间t有关,其中g 为重力加速度。

$y=y_0+v_0 \\cdot t+\\frac{1}{2} g \\cdot t^2$物体在竖直方向上的位移y与时间t有关,初始高度为y0,竖直方向上的初速度为v0。

$x=v_x \\cdot t$物体在水平方向上的速度为v x,水平方向上的位移与时间t有关。

3. 平抛运动的应用(1) 平抛运动的最大高度在平抛运动中,物体的运动曲线为抛物线,物体到达最高点时速度为零。

根据运动规律,当竖直方向上的速度v y为零时,物体到达最高点,此时竖直方向上的位移为最大高度H。

由$y=y_0+v_0 \\cdot t+\\frac{1}{2} g \\cdot t^2$可得: $t=\\frac{v_0}{g}$,带入$y=y_0+v_0 \\cdot t+\\frac{1}{2} g \\cdot t^2$可得:$H=y_0+\\frac{v_0^2}{2g}$。

(2) 平抛运动的最大水平距离在平抛运动中,物体水平方向上的速度保持不变,可以根据物体的速度、发射角度和重力加速度计算物体到达最远处时的水平距离。

设物体的速度为v,发射角度为$\\theta$,水平距离为R,则有$v_x=v \\cdot cos\\theta$,$t=\\frac{2v \\cdot sin\\theta}{g}$,$R=v_x \\cdot t$,带入计算可得:$R=\\frac{v^2}{g} \\cdot sin2\\theta$五、教学方法讲述与分析、示范演示、讨论互动、问题解答、课堂练习。

高一物理教案鲁科版必修二5篇

高一物理教案鲁科版必修二5篇

高一物理教案鲁科版必修二5篇教案中对每个课题或每个课时的教学内容,教学步骤的安排,教学方法的选择,板书设计,教具或现代化教学手段的应用,各个教学步骤教学环节的时间分配等等。

这里由小编给大家分享高一物理教案鲁科版必修二,方便大家学习。

高一物理教案鲁科版必修二篇1教学重点:速度的定义,平均速度,瞬时速度的理解.教学难点:对瞬时速度的理解.主要设计:一、速度:【方案一】1、提问:在百米赛跑中,如何比较运动员跑得快慢?(展示媒体资料:运动会上百米赛跑的资料)2、提问:两辆汽车都行驶2h,如何比较哪辆车更快?3、提问:如果两物体运动的时间不同,发生的位移也不同,如何比较它们谁运动的更快?4、提问:什么叫速度?速度的物理意义?速度的单位?速度的方向?5、讨论:如何在位移图像中求速度.【方案二】1、给出如图所示的甲、乙两辆汽车做匀速直线情况,请同学观察它们的特点.2、引导同学思考与讨论:(1)如何向别人介绍这两个的运动?谁运动得更快?(2)只比较两车的位移,或只比较两车的运动时间,能知道哪辆车运动底快吗?为什么?(3)引导:在介绍某一事物时要抓住其本质,本质应是相对不变的.位移是变化的、时间是变化的,观察位移与时间的比值,此比值是不变的,分析比值的含义,得到速度的定义.3、讨论速度的单位、矢量性等.4、讨论:如何利用位移图像求速度.二、平均速度和瞬时速度:(一)平均速度:1、提问:匀速直线运动的速度有什么特点?2、提问:如何粗略地描述变速直线运动的快慢?什么叫平均速度?3、提问:在百米跑的过程中,前半程和后半程的平均速度相同吗?4、练习:在百米跑的过程中,某运动员10s钟到达终点,观察记录得知,他跑到50m处时,用时5.5s.经过5s时跑到45m处,分别求全程的平均速度、前半程和后半程的平均速度、前一半时间和后一半时间的平均速度.(二)瞬时速度:1、引导启发:某人静止在A位置,与慢走经过A位置,或快跑经过A位置,情况是不同的(运动状态不同),这种不同需要用瞬时速度来描述,第一种情况瞬时速度为零,第二种情况的瞬时速度小于第三种情况的瞬时速度.2、引导启发:百米赛跑运动员,若全程用10s,则10s内的平均速度为10m/s,若测出每一秒内的位移,如第1秒内的位移为8m,则m/s,第二秒内的位移为9m,则m/s,第3秒内的位移为11m,则m/s,这样对运动员的情况就了解得比较细致了,若能知道每个0.1s内的位移,则对运动情况的了解就更细致了,若能知道每个0.01s 内的位移,则对运动情况的了解就更细致了.要更精确的掌握物体的运动情况,则需要知道物体各个时刻的速度.3、提问:什么叫瞬时速度?什么叫速率?4、展示多媒体资料:汽车速度计及理程计,让瞬时速度的概念更加具体化.5、练习书后“做一做”,模拟打点计时器.高一物理教案鲁科版必修二篇2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.高一物理教案鲁科版必修二篇31、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。

高中物理6.1告诉世界教案鲁科版必修2

高中物理6.1告诉世界教案鲁科版必修2

告诉世界教学要求1初步了解爱因斯坦相对论建立的背景,知道时间延缓,长度缩短,质速关系,质能关系和时空弯曲。

能运用相对论知识解释简单的现象。

2了解经典物理学的局限,知道经典时空观与相对论时空观之间的关系。

3初步认识“猜想”,“假设”和“物理模型的构建”在科学研究中的重要作用,培养大胆质疑的勇气和批判意识。

教学重点了解现代物理学的基础知识。

通过物理学史的教育帮助学生建立辩证唯物主义的时空观,同时让学生体会到:科学的发展永无止境;在科学研究中要敢于质疑,不迷信权威,选择科学的研究方法巧妙地解决问题。

教学难点高速世界远离我们所生活的低速世界,不但难以用生活经验来诠释,而且与生活经验相背离,导致学生难以接受。

经典物理学的概念根深蒂固,导致学生对新理论难以理解。

高速实验难以演示,缺乏直观的实验和形象生动的实例使学生难以想象。

学情分析学生已通过一年的物理学习基本建立经典力学的概念体系,牛顿经典时空观与认知世界的协调,以及牛顿力学对现实世界解释的巨大成功,使之对此深信不疑;况且教师在以往的教学中有意避开对牛顿力学成立的先验条件的阐述,因此学生对此缺乏认识,高速世界与牛顿力学的冲突又远离他们的生活经验,不能构成他们进一步求知的动力。

教学目的1知识与技能知道世纪之交的晴朗的物理学天空上的两朵乌云,了解其主要内容以及由此所引起的物理学理论的发展与创新。

认识经典力学的实用范围和局限性。

知道经典时空观与相对论时空观之间的关系。

初步了解相对论时空观中的基本观点,了解狭义相对论和广义相对论。

知道相对论以人类认识高速世界的影响。

2过程与方法经历科学家建立相对论的思维探索过程,认识科学思维的意义,学习科学的思维方法,从中体验成功的乐趣。

了解物理学的研究方法,认识理想实验,物理模型和数学工具在科学研究中的重要作用,以及物理验证实验在物理学发展过程中的作用。

3情感态度与价值观领略到自然界的奇妙与和谐,发展学生对科学的好奇心与求知欲。

鲁科版高二的物理教案5篇

鲁科版高二的物理教案5篇

鲁科版高二的物理教案5篇鲁科版高二的物理教案篇11.教学目标知识与技能目标:1)能通过实验探究,得出导体电阻与其影响因素的定量关系;2)深化对电阻的认识,掌握电阻定律,并能进行简单的应用。

3)掌握电阻率的概念,知道温度对电阻率的影响。

点评:在课程标准中,有关《电阻定律》的“知识与技能”目标是:通过实验,探究决定导线电阻的因素,知道电阻定律。

这里有一个非常重要的水平动词——“知道”,属于知识目标中四个水平中的最低水平。

但教师给出的目标中“掌握电阻定律”、“掌握电阻率的概念”都是第三层级的水平要求,远远超出了课程标准对《电阻定律》的知识要求。

对于非学科重点知识,将教学要求提到如此的高度是没有太大的意义的。

2.教学过程1)引入新课同学们学习了电阻的定义式R=U/I,电阻与U和I没有关系,只与导体本身的因素有关。

根据已有的知识,同学们可以猜出:电阻与导体的材料、长度、横截面积有关。

本节课我们就通过实验,探究它们之间的定量关系。

2)方案交流学生提出两种方案,一种是将几种不同的金属丝串联,控制电流不变,研究电压、导体的某一属性和电阻之间的关系;一种是将几种不同的金属丝并联,控制电压不变,研究电流、导体的某一属性和电阻之间的关系。

经过讨论,师生决定采用串联的方式实施测量,和书本上的要求相一致。

教师在这里着重引导学生分析每一次测量需要注意的问题,明确每一次操作应注意的事项,电压表示数的意义,让学生出充分认识到控制变量在本实验中的意义。

3)学生实验根据学生的方案实施实验。

在实验的过程中,教师特别强调的一个要求,就是让学生自己设计实验记录表格,将测量得到的数据记录在自己设计的表格中。

点评:科学探究是由多个环节组成的系列活动,要让学生经历一次比较简单但环节完整的科学探究过程,一般情况下总要一两个小时的时间。

在有限的课堂时间内,师生是很难做到这一点的。

怎样解决这一问题呢这位老师给我们提供了一个很好的思路,即去掉一些环节,突出某些环节,实现课堂教学的有限开放。

物理:3.2《竖直方向上的抛体运动》教案(鲁科版必修2)

物理:3.2《竖直方向上的抛体运动》教案(鲁科版必修2)

第2节竖直方向上的抛体运动从容说课在直线运动中,匀速运动与初速度为零的匀加速直线运动,是两种最简单的运动形态.其他的复杂运动都可以看作是这两种简单运动的合运动.从运动和力的关系看,做匀速直线运动的物体所受力的合力为零,做匀加速直线运动的物体所受外力的合力为恒力.竖直方向上的抛体,有竖直向上或竖直向下的初速度v0 .在不计空气阻力的影响时,物体抛出后受恒定的重力作用,有竖直向下的恒定加速度g.因此,竖直上抛运动可归结为两个模型(或称两种过程).第一个模型把它看作是初速度为v0 、加速度为-g的匀减速直线运动;第二个模型把它看作是竖直向上、速度为v0 的匀速直线运动与竖直向下的自由落体运动的合运动.对竖直下抛运动,也有两个模型,第一个模型把它看作是初速度为v0 、加速度为g的匀加速直线运动;第二个模型则把它看作是竖直向下的匀速直线运动与自由落体运动的合运动.如考虑空气阻力的作用,则物体在运动中受重力和空气阻力的作用.根据力的独立作用原理,运动中的物体有两个独立的加速度:一个是重力引起的竖直向下的重力加速度,另一个是空气阻力引起的,其方向与运动方向相反.所以,在考虑空气阻力作用时,竖直方向上的抛体运动,用运动合成的模型来看,它是三个独立运动的合运动:第一个独立运动是竖直向上或竖直向下的匀速直线运动;第二个独立运动是竖直向下的自由落体运动;第三个独立运动是初速度为零的匀变速直线运动,其加速度大小由空气阻力的大小决定,方向总与运动方向相反.用运动合成的观点(模型)分析复杂的运动,是把复杂的运动分解为简单的运动,认为复杂的运动是简单运动的合成,这既是认识的深化,也是研究问题的方法,是认识论与方法论的统一.上述分析、解决竖直方向上抛体运动的两个模型,是对同一个具体问题的两种认识,也可以说是从两个不同角度研究同一个物理过程.就整体而言,竖直方向上抛体的运动是一种匀变速运动,因此我们统一用匀变速运动的公式分析、研究竖直方向上的抛体问题.教学重点 1.竖直下抛运动;2.竖直上抛运动.教学难点竖直上抛运动运动特点的分析.教具准备多媒体设备.课时安排1课时三维目标一、知识与技能1.知道什么是竖直下抛运动,能从运动的合成角度,知道竖直下抛运动可以看成在同一直线上哪两个分运动的合运动;2.知道什么是竖直上抛运动,能从运动的合成角度,知道竖直上抛运动可以看成在同一直线上哪两个分运动的合运动;3.理解处理上抛运动的两种思路和方法.二、过程与方法通过对物体做竖直上抛和竖直下抛运动的研究,提高学生用合成思想分析运动的能力.三、情感态度与价值观使学生会在日常生活中善于总结和发现问题.教学过程导入新课乘坐气球或飞艇在空中遨游是一件非常愉快的事,尽管实际上很少有机会享受这一乐趣,不过,同学们仍然可以想象你乘坐在一只正在沿着竖直方向上升或下降的气球上的情景.但是现在希望你稍稍“收一下心”,让我们来思考如下的一个物理问题:此时如果从气球上落下一个物体,那么,该物体将做怎样的运动呢?你能否描述一下这个物体的运动过程?关于这个问题就是我们今天要研究的课题——竖直方向的抛体运动.推进新课【教师精讲】竖直下抛运动——物体以一定初速度沿着竖直方向向下抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直下抛运动.竖直下抛物体的运动可看成是由速度为v 0 的匀速直线运动和自由落体运动的合运动.不过,现在重力加速度g 的方向与v 0 的方向相同,所以它是一种初速度不为零的匀加速直线运动.它的速度公式和位移公式为(a =g )v =v 0+gt ,210+=t v s . 学生活动:比较物体所做的竖直下抛运动和自由落体运动,并讨论得出异同.【教师精讲】竖直上抛运动——物体以一定初速度沿着竖直方向向上抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直上抛运动.竖直上抛物体的运动可以看成是速度为v 0 的匀速直线运动和自由落体运动的合运动.由于重力加速度g 的方向与v 0的方向相反,它是一种初速度不为零的匀减速直线运动.由公式可直接得到描述竖直上抛物体运动规律的速度公式和位移公式(a =-g )v =v 0-gt ,2021gt t v s -= 在竖直上抛运动中,当物体的速度v =0时,它便达到最大高度h m .竖直上抛运动物体达到最大高度的时间t m 可由下式得到v 0-gt m =0, 所以gv t m 0=,将此结果代入2021gt t v s -=,有2000)(21gv g g v v h m ⋅⋅-=. 因此,确定物体竖直上抛最大高度的公式可表示为gv h m 20=. 当竖直上抛物体达到最高点后,通常要自由落下.因此,竖直上抛物体运动的全过程通常可分为两段:上抛运动段与自由落体运动段,前者是初速度不为零的匀减速直线运动过程;后者是初速度为零的自由落体运动过程.上抛物体达到的最高点就是这两个运动的转折点,在转折点处物体的速度为零.【例题剖析】高度100 m 处有两只气球甲和乙正在以同一速度5 m/s 分别匀速上升和匀速下降.此时,在这两只气球上各落下一物体.问:这两个物体落到地面时它们的速度差、时间差,以及所经过的路程差各是多少?(取g =10 m/s 2)【教师精讲】(1)对于物体A :以脱离点(h 0=100 m)为参考点,物体A 上抛的最大高度及所需时间分别为 m m h g v h m OA m 25.11025222=⨯=== s s g v t OA m 5.0105=== 因此,物体A 落到地面时所经过的路程为s A =2h m +h 0=2×1.25m+100 m=102.5 m. 由自由落体运动公式可知,物体从最高点落到地面时的速度为s m h h g v m A /45)(20=+=.t A =5s.(2)对于物体B :物体B 做初速度为v OB =5m/s 的竖直下抛运动,它到达地面时所经过的路程为s B =h 0=100 m速度为v B =45m/s时间为t B =4s.因此,物体A 和B 落到地面时,它们的路程差、速度差、时间差分别为Δs =s A -s B =2.5 m Δv =v A -v B =0Δt =t A -t B =1s.【知识拓展】(1)上述结果中,物体A 和B 落到地面时的速度差为零并非偶然.上抛物体到达最高点后自由落下,回至原上抛点处时的速度与该物体的初速度大小相等.因此,回落至上抛点后,物体A 同物体B 一样做竖直下抛运动,且初速度相同,它们到达地面时的末速度当然也相同.(2)上抛物体到达最高点所需时间与其后自由落下回到原上抛点处的时间相等,因此物体A 和B 落到地面所需时间之差也可计算如下:Δt =2t m =2×0.5 s =1 s.【例题剖析】从高楼上以20 m/s 的初速度竖直向上抛出一物体(如图).问:在1 s 、4 s 、5 s 末该物体的位移及路程各是多少?(取g =10 m/s 2).【教师精讲】设坐标系y 轴沿竖直方向,指向向上;原点取在抛出点.(1)求位移y : 利用公式:2021gt t v y -=,可得1 s 末:y 1=(20×1-21×10×12) m =15m 4s 末:y 2=(20×4-21×10×42) m =0 5 s 末:y 3=(20×5-21×10×52)m =-25m. (2)求所经过的路程s :因为上抛的最大高度(以抛出点为参考点)为h m =20 m ,达到此高度所需时间为t m =2s ,所以s 1=y 1=15m ,s 2=2h m =40m ,s 3=2h m +(-y 3)=65m ,其中(-y 3)为y 3的绝对值.【巩固练习】1.一只气球从地面由静止开始匀加速竖直上升,加速度a =2 m/s 2,5s 末有一个物体从气球上掉落下来,问该物体经多长时间落到地面?【教师精讲】方法一:研究对象是从气球上掉落下来的物体,当它从气球上掉下来的那一瞬间,它与气球具有相同的、竖直向上的速度:v 0=at =10 m/s ;这一瞬间, 物体的高度m at h 25212==. 物体从气球上掉下以后,只受重力作用,有竖直向下的重力加速度.由于有初速度v 0 ,物体竖直向上做匀减速运动.经时间t 1,速度减少到零,时间s gv t 101== 在这t 1=1s 的时间里,物体上升的高度m gv h 5220==' 即当物体速度为零时,它离地面的高度H =h +h ′=30 m;随后,物体将从H =30 m 的高度自由下落,自由下落的时间为t 2, 由2221gt H =,可得s gH t 45.222≈=. 可见,物体从气球上掉下,到落到地面共用时间:t =t 1+t 2≈3.45 s.方法二:物体脱离气球时高度h =25m ;瞬时速度v 0=10m/s ,竖直向上.物体脱离气球以后,做初速度为v 0 、加速度为-g 的匀减速运动.取竖直向上的方向(也就是v 0的方向)为正方向,当物体落到地面时,它的位移为-h ,这个位移所用时间为t ,根据匀变速直线运动的公式可得:h gt t v -=-2021 代入已知量,可以得到关于时间t 的一元二次方程:5t 2-10t -25=0舍去负根,得t ≈3.45 s.2.一只皮球在离地面h 1=4.5 m 高的地方,以速度v 1=12m/s 竖直向下抛出,与地面撞击以后竖直向上弹跳起来,弹跳起来的速度是撞击前速度的0.8倍.已知皮球运动中受到的空气阻力是其重力的0.1倍,试求皮球跳起的高度.【教师精讲】皮球抛出后受重力与空气阻力作用,重力使皮球有竖直向下的加速度,其大小为g =10 m/s 2;空气阻力与皮球的运动方向相反,它使皮球产生竖直向上的加速度,大小为0.1g =1 m/s 2;根据矢量合成原理,皮球抛出后的合加速度为a 1=9 m/s 2,方向竖直向下.可见皮球抛出后做初速度为v 1=12m/s 、加速度为a 1=9 m/s 2的匀加速运动,到达地面时位移为h 1=4.5 m ,它与地面撞击的速度v 2可由公式v 22-v 12=2a 1h 1求得:s m h a v v /15211212=+=皮球从地面弹跳起来的速度为:v 0 =0.8v 2=12m/s皮球向上运动时,受到竖直向下的重力和空气阻力作用,合加速度竖直向下,大小为a 2=11m/s 2,由此可得皮球弹跳起的高度为:m a v h 55.622202≈=. 3.一个热气球停在空中某一高度h 处,某时刻甲物体从热气球下的吊篮中自由落下,经时间t 0=3 s 后,吊篮中的人以初速度v 0=40m/s 竖直向下抛出乙物体.试求:(1)乙物体经多长时间与甲物体相遇?(2)如乙物体抛出后5 s 落到地面上,求吊篮离地面的高度多大?【教师精讲】(1)设乙物体抛出后经t s 与甲物体相遇,这时甲物体与吊篮的距离: 201)(21t t g s += 乙物体与吊篮相距:20221gt t v s += 甲、乙相遇,则s 1=s 2,即0)21()(21200=+--gt t v t t g 解得s s gt v gt t 5.4)31040(2310)(220020=⨯-⨯⨯=-=. (2)吊篮离地面的高度由乙物体5 s 内的位移大小决定: m m m gt t v H 3255102154021220=⨯⨯+⨯=+=. 4.从空中足够高的某点,以相等的速率v 0 竖直向上和竖直向下同时各抛出一个物体,试求这两个物体之间的距离与时间的关系.【教师精讲】设物体抛出时开始计时,抛出后t 秒,这两个物体相对于抛出点向上和向下的位移分别为:20221gt t v s -= 20221gt t v s += 时刻t ,这两个物体相距:s =s 1+s 2=2v 0t即v 0 一定时,两物体间的距离与时间成正比.课堂小结1.竖直下抛运动——物体以一定初速度沿着竖直方向向下抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直下抛运动.2.竖直上抛运动——物体以一定初速度沿着竖直方向向上抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直上抛运动.布置作业课本P 52作业2、3、4、5.板书设计1.竖直下抛运动——物体以一定初速度沿着竖直方向向下抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直下抛运动.v =v 0+gt2021gt t v s +=. 2.竖直上抛运动——物体以一定初速度沿着竖直方向向上抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直上抛运动.v =v 0-gt ,2021gt t v s -=. 活动与探究1.用一只停表可以简便地测出玩具手枪子弹射出的速度.让子弹从枪口竖直向上射出,用停表测出子弹从射出枪口到落回原地经过的时间,即可求出子弹射出的速度.你实际做一下,并求出结果来.2.皮球自由落下后将与地面不断地碰撞、反弹,最后趋于静止.(1)从物理学上对该过程进行描述;(2)考察皮球每次反弹的高度随时间的变化关系;(3)对上述结果进行讨论,看看是否有某种规律性.。

高中物理必修二教案-3.3 平抛运动3-鲁科版

高中物理必修二教案-3.3 平抛运动3-鲁科版

学过程及内容一、课前导入(2mins)1.“飞机投弹”游戏:课前准备好“飞机投弹”的模拟动画,让学生体验飞机对静止目标的轰炸过程。

2.导入:成为一名合格的轰炸机飞行员既需要胆量和身体等素质,也离不开扎实的专业知识。

本节课我们将来学习“飞机投弹”中所包含的物理规律。

二、教学过程(30mins)1.平抛运动的定义及特点(5mins)课前自制教具:在倒置的装红色墨水的试剂瓶上用橡胶塞和细玻璃管连接成如图的装置,搭配水槽。

1)演示“做平抛运动的水流”实验:为了更直观地了解形如炸弹的运行轨迹这种特殊的曲线运动,引导学生观察水从玻璃管流出时形成的曲线,并分析炸弹和水流的初速度和受力情况的相同之处。

2)引导小结:平抛运动的定义:物体以一定的初速度沿水平方向抛出,只受重力作用的运动。

平抛运动的特点:具有水平初速度,只受重力作用——理想化模型。

3)板书:一、定义及特点:物体以一定的初速度沿水平方向抛出,只受重力作用的运动。

2.探究平抛运动的规律(25mins)1)温故知新:为方便研究,物体的实际运动即合运动可以分解为几个简单的分运动,运动的合成与分解遵循矢量合成法则,分运动与合运动具有等时性、等效性和独立性。

平抛运动这种曲线运动可以分解为两个怎样的直线运动?2)引导猜想:假设平抛运动的物体不受重力和没有初速度的情况下分别做何种运动?部分同学亲自体验“飞机投弹”的游戏,其他人注意观察思考。

观察思考:轨迹为曲线,初速度方向均水平,都只受重力。

类比质点、自由落体运动等理想化模型。

回顾分运动与合运动的知识。

思考:结合平抛运动的特通过游戏体验激趣导入,激发学生兴趣。

引导学生建立平抛运动模型。

忽略次要因素,抓住主要因素的思想。

化繁为简,化曲为直的物理思想。

猜想平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

3)总结验证猜想的一般方法:引导学生阅读课本第48页和第55页,结合PPT展示的验证实验的动图和视频,总结利用平抛竖落仪和双轨平抛实验仪等验证猜想的一般方法。

鲁科版必修2全册物理教案

鲁科版必修2全册物理教案

(必修)2第一章功和功率第一节机械功一、教学目标⑴知识与技能:理解功的概念。

知道功是标量,认识正功、负功的含义,在具体的物理情景中能判断物体所受的各力是否做功以及做功的正负。

能利用功的一般公式计算恒力的功,掌握计算总功的两种方法。

⑵过程与方法:通过功的概念及其公式导出的过程,体会并学习物理学的研究方法,能从现实生活中发现与“功”有关的问题,能运用功解决一些与生产和生活相关的实际问题。

⑶情感态度与价值观:有将功的知识应用于生活和生产实际的意识,勇于探索与日常生活有关的“功”问题,认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。

3. 教学重点、难点⑴重点:功的一般公式及其推导过程;判定物体所受的各个力是否做功以及做功的正负;总功的计算。

⑵难点:弄清物体在力的方向上的位移与物体的位移是不同的;认识负功的物理意义;总功的计算。

二、案例设计(一)导入新课让全班学生动手操作:将各自的课桌右移约2cm.教师关注学生操作的方式,并把移动课桌这一具体问题转换为物理模型来讨论,用示意图分类展示在黑板上。

预测操作的方式:大部分学生会上提,小部分学生会平推、斜推、斜拉,如右图所示。

问题 1 分组进行讨论交流,图(a)、图(b)恒力F是否做功,为什么?预测1 都有做功。

预测2 图(a)恒力F有做功,图(b)恒力F没有做功。

让学生回答,基本上能从初中学过做功的两个因素(即一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离)入手。

扩展:高中我们已学习了位移,做功的两个要素是:作用在物体上的力和物体在力的方向上发生的位移。

也就是说,如果施力于某物体,并使该物体在力的方向上移动一段距离,我们就说力对这个物体做了功。

那么,功应该如何求解呢?本节课我们就来进一步学习有关功的知识。

[板书]第1节机械功(二)新课教学[板书]1.机械功的定义:作用于某物体的恒力F与该物体沿力的方向上发生的位移s的乘积叫做机械功。

问题2 若物体发生的位移为s,则图(a)、图(b)恒力F做的功各为多少?预测1都有做功,W=Fs。

高中物理 3.3平抛运动20教案 鲁科版必修2

高中物理 3.3平抛运动20教案 鲁科版必修2
小结:我们以前研究的物体的运动都是在一条直线上的运动,从现在开始我们将把我们要研究的运动的范围扩展到曲线运动,大家想一想,为了研究曲线运动,我们的应该采用什么样的思想呢?
运动的合成与分解。
我们可以把物体的曲线运动向两个相互垂直的方向进行分解,如果我们把两个方向上的运动搞清楚了,那么整个物体的运动情况就掌握了!
可能: 时间 位移,速度等
师追问、引导
能不能用我们学过的运动的合成与分解来分析
讨论尝试
竖直方向:
水平方向:
演示2:平抛竖落仪(自己改装)
(可以播放动画模拟和视频)
提醒同学们注意:①夹着的小球被松开后做什么运动?②两球是否同时落地?怎样判断它们是否同时落地?③平抛运动的小球在竖直方向上做的是什么运动?)
展示解题过程
可能要多次才能炸到目标
可多个同学尝试
似乎找到规律
课件:你来当飞行员
更进一步
这一节课我们学习了平抛运动的有关知识,请大家想一想,我们以大小不同的初速度平抛出物体,它们是同时落地还是先后落地?
图片展示
各抒己见
图片
你们思考的问题其实就是平抛运动的物体的下落时间由什么决定的问题。
由竖直方向的高度决定
同样叫学生写出平抛运动在水平方向上的运动规律
x=v0t
播放视频(频闪照片)
其实我们也可以从受力情况分析:
平抛运动分解后两个运动,水平上不受力;
竖直方向上只受重力,初速度为零。
更进一步理解
这样我们把做平抛运动的物体在水平方向和竖直方向的位移分别求出来了,这样物体在任意时刻的位置就确定出来了。
提出问题:那么做平抛运动的物体的运动轨迹是什么样子的呢?怎样得到他的轨迹?
教学
目标

高中物理:2.3能量守恒定律 教案 鲁科版必修2

高中物理:2.3能量守恒定律 教案 鲁科版必修2

第3节能量守恒定律从容说课本节课的设计,教材继续沿用了前几节的课程模式,先由生活中的实例引出研究问题,然后用实验加以证实,让学生接受这个物理事实.接着再从理论上推导、证明,从而得出结论.这节课教材是从生活中骑自行车上坡的实例入手,引出动能和重力势能在此过程中是在相互转化的.接着通过实验来证实这个转化过程中的守恒结论.最后提出了自然界中最普遍、最基本的规律之一能量转化和守恒定律.机械能守恒定律是能量守恒定律的一个特例,要使学生对定律的得出、含义、适用条件有一个明确的认识,这是能够用该定律解决力学问题的基础.各种不同形式的能相互转化和守恒的规律,贯穿在整个物理学中,是物理学的基本规律之一.能量守恒定律是学习各种不同形式的能量转化规律的起点,也是运动学和动力学知识的进一步综合和展开的重要基础.所以这一节知识是本章重要的一节.机械能守恒定律是本章教学的重点内容,本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件;能够正确分析物体系统所具有的机械能.分析物体系统所具有的机械能,尤其是分析、判断物体所具有的重力势能,是本节学习的难点之一.在教学中应让学生认识到,物体重力势能大小与所选取的参考平面(零势面)有关;而重力势能的变化量是与所选取的参考平面无关的.在讨论物体系统的机械能时,应先确定参考平面.教学重点1.理解机械能守恒定律的内容;2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒,并能列出定律的数学表达式;3.理解能量转化和守恒定律.教学难点1.从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件;2.能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒.教具准备自制投影片、CAI课件、重物、电磁打点计时器以及纸带、复写纸片、低压电源及两根导线、铁架台和铁夹、刻度尺、小夹子.课时安排1课时三维目标一、知识与技能1.知道什么是机械能,知道物体的动能和势能可以相互转化;2.理解机械能守恒定律的内容;3.在具体问题中,能判定机械能是否守恒,并能列出机械能守恒的方程式;4.理解能量守恒定律,能列举、分析生活中能量转化和守恒的例子.二、过程与方法1.初步学会从能量转化和守恒的观点解释现象、分析问题;2.通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律,体验验证过程和物理学的研究方法.三、情感态度与价值观1.通过能量守恒的教学,使学生树立科学观点,理解和运用自然规律,并用来解决实际问题;2.通过实验验证,体会学习的快乐,激发学习的兴趣;通过亲身实践,树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观.培养学生的观察和实践能力,培养学生实事求是的科学态度.教学过程导入新课[实验演示]动能与势能的相互转化教师活动:演示实验1:如下图,用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验.把一个小球用细线悬挂起来,把小球拉到一定高度的A点,然后放开,小球在摆动过程中,重力势能和动能相互转化.我们看到,小球可以摆到跟A点等高的C点,如图甲.如果用尺子在某一点挡住细线,小球虽然不能摆到C点,但摆到另一侧时,也能达到跟A点相同的高度,如图乙.问题:这个小实验中,小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个小实验说明了什么?学生活动:观察演示实验,思考问题,选出代表发表见解.小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用.拉力和速度方向总垂直,对小球不做功;只有重力对小球做功.实验表明,小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化.在摆动过程中,小球总能回到原来的高度.可见,重力势能和动能的总和,即机械能应该保持不变.教师活动:演示实验2:如图,水平方向的弹簧振子.用弹簧振子演示动能和弹性势能的相互转化.问题:这个实验中,小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个实验说明了什么?学生活动:观察演示实验,思考问题,选出代表发表见解.小球在往复运动过程中,竖直方向上受重力和杆的支持力作用,水平方向上受弹力作用.重力、支持力和速度方向总垂直,对小球不做功;只有弹簧的弹力对小球做功.实验表明,小球在往复运动过程中弹性势能和动能在不断转化.小球在往复运动过程中总能回到原来的位置,可见,弹性势能和动能的总和,即机械能应该保持不变.教师活动:总结、过渡:通过上述分析,我们得到动能和势能之间可以相互转化,那么在动能和势能的转化过程中,动能和势能的和是否真的保持不变?下面我们就用实验来探索这个问题.推进新课一、机械能的转化和守恒的实验探索在学生开始做实验之前,老师应强调如下几个问题:1.该实验中选取被打点纸带应注意两点:一是第一点O为计时起点,O点的速度应为零.怎样判别呢?2.是否需要测量重物的质量?3.在架设打点计时器时应注意什么?为什么?4.实验时,接通电源和释放纸带的顺序怎样?为什么?5.测量下落高度时,某同学认为都必须从起始点算起,不能弄错.他的看法正确吗?为了减小测量 h 值的相对误差,选取的各个计数点要离起始点适当远些好,还是近些好?学生活动:思考老师的问题,讨论、交流,选出代表发表见解.1.因为打点计时器每隔0.02 s 打点一次,在最初的0.02 s 内物体下落距离应为0.002 m ,所以应从几条纸带中选择第一、二两点间距离接近2 mm 的纸带进行测量;二是在纸带上所选的点就是连续相邻的点,每相邻两点时间间隔t =0.02 s.2.因为不需要知道物体在某点动能和势能的具体数值,所以不必测量物体的质量 m ,而只需验证n n gh v =221就行了. 3.打点计时器要竖直架稳,使其两限位孔在同一竖直平面内,以尽量减少重物带着纸带下落时所受到的阻力作用.4.必须先接通电源,让打点计时器正常工作后才能松开纸带让重物下落.5.这个同学的看法是正确的.为了减小测量 h 值的相对误差,选取的各个计数点要离起始点适当远些好.教师活动:听取学生汇报,点评,帮助学生解决困难.学生活动:学生进行分组实验.数据处理:明确本实验中要解决的问题即研究动能与重力势能的转化与守恒.在右图中,质量为m 的物体从O 点自由下落,以地面作零势能面,下落过程中任意两点A 和B 的机械能分别为:A A A mgh mv E +=221,B B B mgh mv E +=221 如果忽略空气阻力,物体下落过程中如果动能的改变量等于势能的改变量,于是有E a =E b ,即B B A A mgh mv mgh mv +=+222121 上式亦可写成B A A B mgh mgh mv mv -=-222121 该式左边表示物体由A 到B 过程中动能的增加,右边表示物体由A 到B 过程中重力势能的减少.如果实验证明等式成立,说明物体重力势能的减少等于动能的增加.为了方便,可以直接从开始下落的O 点至任意一点(上图中A 点)来进行研究,这时应有:mhg mv A =221.式中h 是物体从O 点下落至A 点的高度,v A 是物体在A 点的瞬时速度.1.如何求出A 点的瞬时速度v A ?根据做匀加速运动的物体在某一段时间t 内的平均速度等于该时间中间时刻的瞬时速度可求出A 点的瞬时速度v A .右图是竖直纸带由下而上实际打点后的情况.从O 点开始依次取点1、2、3……图中s 1、s 2、s 3……分别为0~2点,1~3点,2~4点……各段间的距离.根据公式ts v =,t=2×0.02 s (纸带上任意两个相邻的点间所表示的时间都是0.02 s ),可求出各段的平均速度.这些平均速度就等于1、2、3……各点相对应的瞬时速度v 1、v 2、v 3……例如:量出0~2点间距离s 1,则在这段时间里的平均速度ts v 1=,这就是点1处的瞬时速度v1,以此类推可求出点2、3……处的瞬时速度v 2、v 3……2.如何确定重物下落的高度?上图中h 1、h 2、h 3……分别为纸带从O 点下落的高度.根据以上数值可以计算出任意点的重力势能和动能,从而验证动能与重力势能的转化和守恒.二、机械能守恒定律机械能守恒定律的推导:教师活动:[多媒体展示下列物理情景]在自由落体运动中机械能守恒一个质量为m 的物体自由下落,经过高度为h 1的A 点(初位置)时速度为v 1,下落到高度为h 2的B 点(末位置)时速度为v 2.学生活动:思考并证明如右图所示,设一个质量为m 的物体自由下落,经过高度为h 1的A 点(初位置)时速度为v 1,下落到高度为h 2的B 点(末位置)时速度为v 2.在自由落体运动中,物体只受重力G =mg 的作用,重力做正功.设重力所做的功为W G ,则由动能定理可得21222121mv mv W G -=① 上式表示,重力所做的功等于动能的增量.另一方面,由重力做功与重力势能的关系知道,W G =mgh 1-mgh 2②上式表示,重力所做的功等于重力势能的减少.由①式和②式可得2121222121mgh mgh mv mv -=-.③ 小结:在自由落体运动中,重力做了多少功,就有多少重力势能转化为等量的动能,移项后可得1212222121mgh mv mgh mv +=+ 或者E k1+E p1=E k2+E p2④上式表示,在自由落体运动中,动能和重力势能之和即总的机械能保持不变.【教师精讲】上述结论不仅对自由落体运动是正确的,可以证明,在只有重力做功的情形下,不论物体做直线运动还是曲线运动,上述结论都是正确的.所谓只有重力做功,是指:物体只受重力,不受其他的力,如自由落体运动和其他方向运动;或者除重力外还受其他的力,但其他力不做功,如物体沿光滑斜面的运动.在只有重力做功的情形下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变.这个结论叫做机械能守恒定律,它是力学中的一条重要定律,是更普遍的能量守恒定律的一种特殊情况.不仅重力势能和动能可以相互转化,弹性势能和动能也可以相互转化.放开被压缩的弹簧,可以把跟它接触的小球弹出去,这时弹簧的弹力做功,弹簧的弹性势能转化为小球的动能.在弹性势能和动能的相互转化中,如果只有弹力做功,动能和弹性势能之和保持不变,即机械能守恒.【方法引导】解决某些力学问题,从能量的观点来分析,应用机械能守恒定律求解,往往比较方便.应用机械能守恒定律解决力学问题,要分析物体的受力情况.在动能和重力势能的相互转化中,如果只有重力做功,就可以应用机械能守恒定律求解.【例题剖析】(一)机械能守恒条件的判断[例1]下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是()A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B.做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒C.合外力对物体做功为零时,机械能一定守恒D.只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒解析:A.做匀速直线运动的物体,除了重力做功外,可能还有其他力做功,如降落伞在空中匀速下降时,除了重力做功外,空气阻力也对降落伞做功,所以机械能不守恒,不选.B.做匀变速直线运动的物体可能只受重力且只有重力做功,如自由落体运动,物体机械能守恒,应选.C.如降落伞在空中匀速下降时合外力为零,合外力对物体做功为零,除重力做功外,空气阻力也做功,所以机械能不守恒,不选.D.符合机械能守恒的条件,应选.可见,对物体进行受力分析,确定各力做功情况是判定机械能是否守恒的一般程序.[例2]如图所示,斜面体置于光滑水平地面上,其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑,在物体下滑过程中,下列说法正确的是()A.物体的重力势能减少,动能增大B.物体的重力势能完全转化为物体的动能C.物体的机械能减少D.物体和斜面体组成的系统机械能守恒解析:由于斜面体放在光滑斜面上,当物体沿斜面下滑时,物体实际位移方向和物体所受支持力的方向不垂直,所以支持力对物体做了功(负功),物体的机械能不守恒,物体的机械能减少了,物体对斜面体的压力对斜面体做了功(正功),斜面体的机械能增加了,斜面体的机械能也不守恒.对物体和斜面体组成的系统,斜面体和物体之间的弹力是内力,对系统做功的代数和为零,即不消耗机械能.在物体和斜面体的运动过程中只有重力做功,所以系统的机械能守恒.物体在下滑过程中重力势能减少,一部分转化为物体的动能,另一部分则转化为斜面体的动能.所以本题选ACD.(二)机械能守恒定律的应用[例3] 一个物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下(如图),斜面高1 m ,长2 m.不计空气阻力,物体滑到斜面底端的速度是多大?物体沿光滑斜面下滑时机械能守恒分析:斜面是光滑的,不计摩擦,又不计空气阻力,物体所受的力有重力和斜面的支持力,支持力与物体的运动方向垂直,不做功.物体在下滑过程中只有重力做功,所以可用机械能守恒定律求解.解析:题中没有给出物体的质量,可设物体的质量为m .物体在开始下滑到达斜面底端时的速度为v ,则有E p2=0,2221mv E k =,末状态的机械能2p2k 221mv E E =+.此时,E p1=mgh ,E k1=0,初状态的机械能E k1+E p1=mgh .根据机械能守恒定律有E k2+E p2=E k1+E p1 mgh mv =221, 所以 4.4m/s m/s 18.922=⨯⨯==gh v .【方法引导】这个问题也可以应用牛顿第二定律和运动学公式求解,但是应用机械能守恒定律求解,在思路和步骤上比较简单.在这个例题中,如果把斜面换成光滑的曲面(如图),同样可以应用机械能守恒定律求解,要直接用牛顿第二定律求解,由于物体在斜面上所受的力是变力,处理起来就困难得多.物体沿光滑曲面下滑时机械能守恒[例4]把一个小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆.摆长为L ,最大偏角为θ.小球运动到最低位置时的速度是多大?分析:小球受两个力:重力和悬线的拉力.悬线的拉力始终垂直于小球的运动方向,不做功.小球在摆动过程中,只有重力做功,所以可用机械能守恒定律求解.解析:选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面.小球在最高点时为初状态,初状态的动能E k1=0,重力势能E p1=mg (L -L cos θ),机械能E k1+E p1=mg (L -L cos θ).小球在最低点时为末状态,末状态的动能2221mv E k =,重力势能E p2=0,末状态的机械能为2p2k 221mv E E =+. 根据机械能守恒定律有E k2+E p2=E k1+E p1)cos (212θ-=L mgL mv 所以)cos 1(2θ-=gL v .【教师精讲】由这两个例题可以看出,应用机械能守恒定律解题,可以只考虑运动的初状态和末状态,不必考虑两个状态之间的过程的细节.这可以避免直接用牛顿第二定律解题的困难,简化解题的步骤.守恒定律不仅给处理问题带来方便,而且有更深刻的意义.自然界千变万化,但有些物理量在一定条件下是守恒的,可以用这些“守恒量”表示自然界的变化规律,这就是守恒定律.寻求“守恒量”已经成为物理学研究中的重要方面.我们学习物理,要学会运用守恒定律处理问题.三、能量转化和守恒定律教师活动:提出问题:我们已学习了多种形式的能,请同学们说出你所知道的能量形式.我们还知道不同能量之间是可以相互转化的,请你举几个能量转化的例子.学生活动:思考并回答问题,列举实例.教师活动:演示实验1:在一个玻璃容器内放入沙子,拿一个小铁球分别从某一高度释放,使其落到沙子中.思考:小球运动过程中机械能是否守恒?请说出小球运动过程中能量的转化情况. 演示实验2:在盛有水的玻璃容器中放一小木块,让小木块在水中上下浮动,过一段时间,小木块停止运动.思考:小木块运动过程中机械能是否守恒?请说出小木块运动过程中能量的转化情况. 学生活动:观察实验并积极思考讨论后,选出代表发表见解.教师活动:听取学生汇报,总结点评,回答学生可能提出的问题.通过学生举例和演示实验,说明各种形式的能量可以相互转化,增强学生的感性认识,并激发学生的学习兴趣,唤起学生强烈的求知欲.以上实验表明,各种形式的能量可以相互转化,一种能量减少,必有其他能量增加,一个物体的能量减少,必定其他物体的能量增加,能量的总和并没有变化.这就是大自然的一条普遍规律,而机械能守恒定律只是这一条规律的一种特殊情况.学生活动:列举生活中不同能量之间相互转化的例子.教师活动:引导学生阅读教材,说出能量守恒定律的内容,并引导学生说明能量守恒定律的建立有何重大意义.历史上曾有人设想制造一种不需要消耗任何能源就可以不断做功的机器,即永动机,这样的机器能不能制成?为什么?学生活动:认真阅读教材,思考并回答问题.课堂小结本节课我们学习了机械能守恒定律,重点是机械能守恒定律的内容和表达式,难点是判断物体的机械能是否守恒,所以应透彻理解机械能守恒定律成立的条件,从而正确应用机械能守恒定律解题.布置作业课本P37作业4、5、6.板书设计活动与探究有人设计了这样一台“永动机”:距地面一定高度架设一个水槽,水从槽底的管中流出,冲击一个水轮机,水轮机的轴上安装一个抽水机和一个砂轮.他指望抽水机把地面水槽里的水抽上去,这样循环不已.机器不停地转动,就可以永久地用砂轮磨制工件做功了(右图).请你分析一下,高处水槽中水的势能共转变成哪几种形式的能,说明这个机器是否能够永远运动下去.。

鲁科版高一物理必修第二册《导入再次跨越时空的对话》教案及教学反思

鲁科版高一物理必修第二册《导入再次跨越时空的对话》教案及教学反思

鲁科版高一物理必修第二册《导入再次跨越时空的对话》教案及教学反思一、教学目标本章节主要介绍物理中时间和空间的概念,以及它们在物理学中的应用。

通过本节课的学习,使学生能够掌握以下知识和能力:1.了解时空的基本概念以及它们在物理学中的作用;2.能够简单地运用时间和空间上的概念来解释物理现象;3.能够运用所学知识进行简单的物理问题求解;4.能够进行实验操作,提高实验能力;5.培养学生对物理的兴趣和好奇心。

二、教学内容本节课主要教学内容有:1.时空的基本概念;2.时空坐标系的建立;3.长度、时间和速度的变换;4.时空的曲率。

三、教学方法1.讲授法:通过讲解方式向学生介绍物理中时空的概念,并进行理论分析。

2.实验法:通过实验展示物理中时空概念的实际应用。

3.互动法:引导学生进行讨论和思考,激发学生的兴趣和好奇心。

四、教学过程1. 导入引导学生回顾上一章节学习的内容,通过PPT展示经典力学公式的推导过程,激发学生的兴趣和好奇心,为接下来的学习做好铺垫。

2. 学习1.首先向学生介绍时空的基本概念,包括时间和空间的定义及其在物理学中的应用;2.接着介绍时空坐标系的建立,讲解时空坐标系的概念、构建方法及其在求解物理问题中的应用;3.在此基础上,对长度、时间和速度的变换进行详细讲解,并引入著名的洛伦兹变换;4.最后,通过对时空的曲率进行详细讲解,向学生介绍了广义相对论的基本概念,并展示实验数据,使学生对物理中时空的曲率更加深刻地理解。

3. 实验本节课程的实验环节围绕时空的基本概念展开,让学生在实验中更加深刻地了解时间和空间的变化。

实验过程如下:1.实验名称:时空变换模拟实验2.实验内容:利用计算机模拟工具,对时空坐标系的变换和洛伦兹变换进行建模,模拟物体在不同坐标系下的运动,让学生更好地理解时空坐标系的定义及其在实际问题中的应用。

3.实验目的:在实验中提高学生的实验操作能力,使学生更好地理解物理中时空的概念。

4. 练习在学生掌握物理中时空的概念和运用方法后,应该给予学生一定的练习。

鲁教版高二物理教案5篇

鲁教版高二物理教案5篇

鲁教版高二物理教案5篇由于每位教师的知识、经验、特长、个性是千差万别的。

而教学工作又是一项创造性的工作。

因此写教案也就不能千篇一律。

这里由小编给大家分享鲁教版高二物理教案,方便大家学习。

鲁教版高二物理教案篇1教学目标1、知识与技能(1)知道平抛运动的特点是初速度方向水平,只有竖直方向受重力作用,运动轨迹是抛物线;(2)知道平抛运动形成的条件;(3)理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g;(4)会用平抛运动规律解答有关问题。

2、过程与方法(1)在知识教学中应同时进行科学研究过程教育,本节课以研究平抛物体运动规律为中心所展开的课堂教学,应突出一条研究物理科学的一般思想方法的主线:观察现象→初步分析→猜测实验研究→得出规律→重复实验→鉴别结论→追求统一。

(2)利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动,渗透物理学“化曲为直”“化繁为简”的方法及“等效代换”正交分解”的思想方法;(3)在实验教学中,进行控制的思想方法的教育:从实验的设计、装置、操作到数据处理,所有环节都应进行多方面实验思想的教育,“实验的精髓在于控制”的思想,在乎抛物体实验中非常突出。

如装置中斜槽末端应保持水平的控制;木板要竖直放置的控制;操作上强调小球每次都从斜槽同一高度处由静止开始释放的控制;在测量小球位置时对实验误差的控制等。

3、情感、态度与价值观(1)通过重复多次实验,进行共性分析、归纳分类,达到鉴别结论的教育目的,同时还能进行理论联系实际的教育。

(2)在理解平抛物体运动规律是受恒力的匀变速曲线运动时应注意到“力与物体运动的关系”。

这方面的问题,我国东汉的王充(公元27~97年)历尽心血三十年写成《论衡》一书,全书三十卷八十五篇约三十万字,已有精辟论述,以此渗透爱国主义教育和刻苦学习、勤奋工作精神的美德教育。

教学重难点1、教学重点:平抛运动的特点和规律;学习和借鉴本节课的研究方法。

2、教学难点:平抛运动的规律。

教学工具多媒体、板书教学过程一、实验目的1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹.2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线.3.根据平抛运动的轨迹求其初速度.二、实验原理1.利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹.2.建立坐标系,如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具有y=ax2的形式(a是一个常量),则轨迹是一条抛物线.三、实验器材斜槽、小球、方木板、铁架台、坐标纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺.四、实验步骤1.安装调平将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,其末端伸出桌面外,轨道末端切线水平,如图所示.2.建坐标系用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近,把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心在木板上的投影点O,O 点即为坐标原点,用重垂线画出过坐标原点的竖直线,作为y轴,画出水平向右的x轴.3.确定球的位置将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值,然后让小球由同一位置自由滚下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点.用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置.4.描点得轨迹取下坐标纸,将坐标纸上记下的一系列点,用平滑曲线连起来,即得到小球平抛运动轨迹.五、数据处理1.计算初速度在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点——A、B、C、D、E、F,用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x,y),并记录在下面的表格中,已知g值,利用公式y=2(1)gt2和x=v0t,求出小球做平抛运动的初速度v0,最后算出v0的平均值.2.验证轨迹是抛物线抛物线的数学表达式为y=ax2,将某点(如B点)的坐标x、y代入上式求出常数a,再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立,若等式对各点的坐标近似都成立,则说明所描绘的曲线为抛物线.六、误差分析1.斜槽末端没有调水平,小球离开斜槽后不做平抛运动.2.确定小球运动的位置时不准确.3.量取轨迹上各点坐标时不准确.七、注意事项1.实验中必须调整斜槽末端的切线水平(检验是否水平的方法是:将小球放在斜槽末端水平部分,将其向两边各轻轻拨动一次,看其是否会加速或减速运动).2.方木板必须处于竖直平面内,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直.3.小球每次必须从斜槽上同一位置滚下.4.坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在木板上的投影点.5.小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜.6.在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度.鲁教版高二物理教案篇2教学目标:一、知识与技能(一)能熟练使用打点计时器。

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司南版物理(必修)2第一章功和功率第一节机械功一、教学内容分析1. 内容与地位在《普通高中物理课程标准(实验)》的共同必修模块物理2的内容标准中涉及本节的内容有“理解功的概念”。

该内容要求学生理解功的概念;在具体的物理情景中能判断出物体所受的各个力是否做功以及做功的正负;知道正功、负功的含义;应用功的一般公式,会计算恒力、合力的功。

本节课是在学生已有的认知结构“功的公式W=Fs”的基础上进行扩展,从力作用效果的角度导出功的一般公式W=Fs cosα,突出了力有空间积累的效果。

功是物理学中的重要概念,功是能量转化的量度,与现代生活、生产等有着密切的联系。

因此,在教学中应注重培养学生的推理能力和科学严谨的态度、注重获取知识的过程和方法,让学生了解物理思想,体会物理学在生活和生产中的应用以及对社会发展的影响,让学生得到成功的体验,让学生的潜能在心情愉快、精神放松的状态下能够得到有效的释放和开发。

2. 教学目标⑴知识与技能:理解功的概念。

知道功是标量,认识正功、负功的含义,在具体的物理情景中能判断物体所受的各力是否做功以及做功的正负。

能利用功的一般公式计算恒力的功,掌握计算总功的两种方法。

⑵过程与方法:通过功的概念及其公式导出的过程,体会并学习物理学的研究方法,能从现实生活中发现与“功”有关的问题,能运用功解决一些与生产和生活相关的实际问题。

⑶情感态度与价值观:有将功的知识应用于生活和生产实际的意识,勇于探索与日常生活有关的“功”问题,认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。

3. 教学重点、难点⑴重点:功的一般公式及其推导过程;判定物体所受的各个力是否做功以及做功的正负;总功的计算。

⑵难点:弄清物体在力的方向上的位移与物体的位移是不同的;认识负功的物理意义;总功的计算。

二、案例设计(一)导入新课让全班学生动手操作:将各自的课桌右移约2cm.教师关注学生操作的方式,并把移动课桌这一具体问题转换为物理模型来讨论,用示意图分类展示在黑板上。

预测操作的方式:大部分学生会上提,小部分学生会平推、斜推、斜拉,如右图所示。

问题 1 分组进行讨论交流,图(a)、图(b)恒力F是否做功,为什么?预测1 都有做功。

预测2 图(a)恒力F有做功,图(b)恒力F没有做功。

让学生回答,基本上能从初中学过做功的两个因素(即一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离)入手。

扩展:高中我们已学习了位移,做功的两个要素是:作用在物体上的力和物体在力的方向上发生的位移。

也就是说,如果施力于某物体,并使该物体在力的方向上移动一段距离,我们就说力对这个物体做了功。

那么,功应该如何求解呢?本节课我们就来进一步学习有关功的知识。

[板书]第1节机械功(二)新课教学[板书]1.机械功的定义:作用于某物体的恒力F与该物体沿力的方向上发生的位移s的乘积叫做机械功。

问题2 若物体发生的位移为s,则图(a)、图(b)恒力F做的功各为多少?预测1都有做功,W=Fs。

预测2图(a),W=Fs;图(b),W= 0。

说明应用初中所学的有关功的知识,基本上能够解决。

问题3 若物体发生的位移为s,则图(c)恒力F是否做功、做的功为多少?设疑力F有什么作用效果?预测使物体竖直上提和水平前进。

教师引导:能否从力的分解角度来讨论问题2呢?分组讨论探究,并请小组代表回答问题2。

预测1 不做功。

因为物体在力F的方向上没有发生位移,s是水平方向上发生的位移。

预测2 有做功,W=Fs。

因为功是力F与位移s的乘积预测3 有做功,W=Fs cosα。

因为根据平行四边形定则,把力F分解为使物体水平前进的力F1=F cosα和竖直上提的力F2=F sinα。

沿F1的方向发生的位移为s,F1所做的功W1=F cosα·s=Fs cosα;F2与s 的方向垂直,F2没有对物体做功。

由于F的作用效果与分力F1和F2共同作用效果相同,所以恒力F对物体所做的功W=W1=Fs cosα。

说明分组讨论探究功的一般计算公式的推导过程,教师小结:一般地,对作用于物体上方向与物体位移s成α角的任何一个恒力F,都可以用正交分解法把它分解为平行和垂直于位移s方向的两个分力,再结合功的定义,得到功的一般计算式W=Fs cosα教师:由于位移是矢量,也可以将位移s分解,再结合功的定义来推导功的一般计算式,有兴趣的学生课后去完成。

让学生阅读课本P4第三自然段,并回答1焦耳是如何定义的。

[板书]2.机械功的计算[板书]⑴功的公式:W=Fs cosα(适用条件是F必须是恒力)用小黑板或多媒体投影出示下列表格让学生阅读课本P5后,由小组讨论得到结果,填入表格中。

问题3 求出图甲中恒定推力F对小车所做的功W1。

预测1 W1 = Fs预测2 W 1 = Fs cos150° = - 32Fs预测3 W 1 = Fs cos30° = 32Fs 教师引导学生如何根据物理情景来判定公式W = Fs cos α中的夹角α,指出W 1 = Fs cos30° = 32Fs 是正确的,依据是将代表力F 与位移s 的箭尾移到同一点如图丙所示,再看它们之间的夹角。

并指出W = Fs 只适用于恒力F 与位移s 同向的情况。

问题4 求出图乙中恒定拉力F 对小车所做的功W 2。

预测1 W 2 = Fs预测2 W 2 = Fs cos150° = - 32Fs 问题5 试比较图甲、乙中力F 对小车所做的功的大小。

预测1 W 1 > W 2预测2 W 1 = W 2说明 设置以上几个问题是为了进一步理解正负功的含义。

教师指出:功是标量,其大小的比较,是取绝对值进行比较的,W 1 = W 2才是正确的。

又如做功-9J > 1J ,-1J < 3J ,5J = - 5J 。

[板书]⑵正功与负功表示两种相反的做功效果。

功是标量,功的“正”、“负”既不表示方向也不表示大小,既不能说“正功与负功方向相反”,也不能说“正功大于负功”,正功和负功是借以区分谁对谁做功的标志。

虽然力与位移都是矢量,功却是标量,没有方向,但有正功和负功之分,那么正功、负功的物理意义是什么呢?在图甲中,推力F 对小车所做了32Fs 的功,表明推力F 对小车的运动起促进作用,这个力是动力;在图乙中,拉力F 对小车所做了-32Fs 的功,表明拉力F 对小车的运动起阻碍作用,这个力是阻力。

也就是说,动力一定做正功,阻力一定做负功。

[板书]⑶正功、负功的物理意义:力对物体做正功,表明此力是动力,其作用效果是促进物体的运动;力对物体做负功,表明此力是阻力,其作用效果是阻碍物体的运动。

问题5 在图乙中力F对小车做了-32Fs的功,我们还可以怎么说?预测1物体克服这个力做了-10J的功。

预测2 克服这个力做了10J的功。

强调:对物体做负功,往往说成物体克服这个力做功(一定是正值)。

学习了一个力对物体所做的功的求解方法,如果物体同时受到几个力的作用,那么,如何求解这几个力对物体所做的功和总功呢?⑶总功的计算例题如图所示,利用斜面从货车上卸货,每包货物的质量m= 100kg,斜面倾斜角α= 37°,斜面的长度l= 1.5m,货物与斜面间的动摩擦因素μ= 0.2,求货物从斜面顶端滑到底端的过程中受到的各个力所做的功、外力做的总功以及合外力做的功。

(g取10m/s2,sin37°= 0.6)解:斜面上的货物受到重力G、斜面支持力N和摩擦力f共三个力的作用。

货物位移的方向是沿斜面向下。

用正交分解法,将货物所受的重力G分解到与斜面平行的方向和与斜面垂直的方向,则有N=G2=mg cosα,f=μN=μmg cosα。

由于斜面支持力N与位移垂直,所以支持力对货物没有做功即W N= 0。

重力G对货物所做的功W G可以用下列三种方法求解。

方法一:根据功的定义。

由于重力方向上的位移h=l sin37°,所以W G =Gh=mgl sin37°= 100 × 10 × 1.5 × 0.6 J = 900 J方法二:用公式W=Fs cosα。

由于重力与位移的夹角为90°- 37°= 53°,所以W G =Gl cos53°=mgl sin37°≈100 × 10 × 1.5 × 0.6J = 900 J方法三:用力的分解等效。

将重力分解为使货物沿斜面下滑的分力G1和垂直紧压斜面的分力G2,则有G1=mg sin37°。

由于G2与位移垂直,G2对货物没有做功,所以重力所做的功等于沿斜面向下的分力G1所做的功,即W G =G1l=mgl sin37°≈100 × 10 × 1.5 × 0.6J = 900 J摩擦力f对货物所做的功W f =f l cos180°=-μmg cos37°·l ≈ - 0.2 × 100 × 10 × 0.8 × 1.5 J =- 240J外力对物体做的总功W总=W N + W G + W f= (0 + 900 – 240)J = 660J物体所受合外力F合=G1-f=mg sin37°-μmg cos37°,方向与位移相同。

合外力所做的功W合=F合l= (mg sin37°-μmg cos37°)l=mg(sin37°-μcos37°)l≈100 × 10 × (0.6 - 0.2 × 0.8) × 1.5J = 660J说明例题的选择主要是考虑以下几点:①温故,如受力分析、正交分解等。

②知新,如求功公式的应用,对正功、负功、不做功的求解具有普遍性。

③求重力功时可以进行多角度的思维训练。

④可以体现出外力做的总功与合外力做的功的关系,以便归纳。

要求学生思考独立完成该例题,请好中差三位学生上台扳演,教师可以及时地订正学生解题时存在的问题和不良习惯。

小结在多个力共同作用下,这些力对物体所做的总功等于各个力分别对物体做功的代数和即W总=W1 + W2 + …+ W n,代入时应考虑功的正负号;若合外力为恒力,则求总功时还可以用W总=F合s cosα来求解,其中α是合力F合方向与位移s方向之间的夹角。

三.案例评析:本案例的设计让学生亲手移动课桌进行功的探究,使学生学习物理与生活拉近了距离,充分体会到物理就在生活中,科学就在自己身边,从而激发了学习“功”的热情。

在本节课的学习过程中,既重视知识的获取也重视知识的形成过程,使学生真正体验到探究发现的乐趣和应用知识的重要性。

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