高中物理必修课件。
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高中物理必修一课件【篇1】
弹性形变(撤去使物体发生形变的外力后能恢复原来形状的物体的形变)范性形变(撤去使物体发生形变的外力后不能恢复原来形状的物体的形变)3、弹性限度:若物体形变过大,超过一定限度,撤去外力后,无法恢复原来的形状,这个限度叫弹性限度。
滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上相当于另一个物体滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
(1)若处于平衡状态的物体仅受两个力作用,这两个力一定大小相等、方向相反、作用在一条直线上,即二力平衡
(2)若处于平衡状态的物体受三个力作用,则这三个力中的任意两个力的合力一定与另一个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上
(3)若处于平衡状态的物体受到三个或三个以上的力的作用,则宜用正交分解法处理,此时的平衡方程可写成
①确定研究对象;
②分析受力情况;
1.共点力:物体受到的各力的作用线或作用线的延长线能相交于一点的力
2.平衡状态:在共点力的作用下,物体保持静止或匀速直线运动的状态.
说明:这里的静止需要二个条件,一是物体受到的合外力为零,二是物体的速度为零,仅速度为零时物体不一定处于静止状态,如物体做竖直上抛运动达到点时刻,物体速度为零,但物体不是处于静止状态,因为物体受到的合外力不为零.
说明;
①三力汇交原理:当物体受到三个非平行的共点力作用而平衡时,这三个力必交于一点;
②物体受到N个共点力作用而处于平衡状态时,取出其中的一个力,则这个力必与剩下的(N-1)个力的合力等大反向。
③若采用正交分解法求平衡问题,则其平衡条件为:FX合=0,FY合=0;
学过物理学的人都会知道牛顿第三定律,此定律主要说明了作用力和反作用的关系。在对一个物体用力的时候同时会受到另一个物体的反作用力,这对力大小相等,方向相反,并且保持在一条直线上。
机械运动:物体在空间中所处位置发生变化,这样的运动叫做机械运动。
1.任何运动都是相对于某个参照物而言的,这个参照物称为参考系。
2.参考系的选取是自由的。
(1)比较两个物体的运动必须选用同一参考系。
1.在研究物体运动的过程中,如果物体的大小和形状在所研究问题中可以忽略是,把物体简化为一个点,认为物体的质量都集中在这个点上,这个点称为质点。
2.质点条件:
(2)物体的大小(线度)
3.质点具有相对性,而不具有绝对性。
4.理想化模型:根据所研究问题的性质和需要,抓住问题中的主要因素,忽略其次要因素,建立一种理想化的模型,使复杂的问题得到简化。(为便于研究而建立的一种高度抽象的理想客体)
1.钟表指示的一个读数对应着某一个瞬间,就是时刻,时刻在时间轴上对应某一点。两个时刻之间的间隔称为时间,时间在时间轴上对应一段。
2.时间和时刻的单位都是秒,符号为s,常见单位还有min,h。
1.路程表示物体运动轨迹的长度,但不能完全确定物体位置的变化,是标量。
2.从物体运动的起点指向运动的重点的有向线段称为位移,是矢量。
3.物理学中,只有大小的物理量称为标量;既有大小又有方向的物理量称为矢量。
4.只有在质点做单向直线运动是,位移的大小等于路程。两者运算法则不同。
打点记时器:通过在纸带上打出一系列的点来记录物体运动信息的仪器。(电火花打点记时器——火花打点,电磁打点记时器——电磁打点);一般打出两个相邻的点的时间间隔是0.02s。
物体通过的路程与所用的时间之比叫做速度。
物体运动的平均速度v是物体的位移s与发生这段位移所用时间t的比值。其方向与物体的位移方向相同。单位是m/s。
瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度。其方向是物体在运动轨迹上过该点的切线方向。瞬时速率(简称速率)即瞬时速度的大小。
1.物体的加速度等于物体速度变化(vt—v0)与完成这一变化所用时间的比值
2.a不由△v、t决定,而是由F、m决定。
5.如果物体沿直线运动且其速度均匀变化,该物体的运动就是匀变速直线运动(加速度不随时间改变)。
6.速度是状态量,加速度是性质量,速度改变量(速度改变大小程度)是过程量。
1.s-t图象是描述做匀变速直线运动的物体的位移随时间的变化关系的曲线。(不反映物体运动的轨迹)
3.图象中两图线的交点表示两物体在这一时刻相遇。
1.v-t图象是描述匀变速直线运动的物体岁时间变化关系的图线。(不反映物体运动轨迹)
2.图象与时间轴的面积表示物体运动的位移,在t轴上方位移为正,下方为负,整个过程中位移为各段位移之和,即各面积的代数和。
1、提高学习兴趣:
俗话说,兴趣是最好的老师,这句话同样适用于物理的学习。其实学习每一科的时候都是由易到难的,当遇到不好理解的知识时,要保持学习物理的兴趣,不要有畏惧心理,首先老师以及各种学习站会为你的学习保驾护航,难理解的知识,慢慢来,从懵懂到知道到理解到灵活应用需要一个知识积累的过程。
那么怎么提高物理的学习兴趣呢?首先,物理学与生活、科技、社会联系很大。把日常生活中那些有趣的现象用物理的知识解释,会使我们感觉物理不是书本上的条条框框,而是生动有趣的,慢慢就会发现物理学习的乐趣。然后可以购买或观看一些科普类的书籍或节目,你会发现物理的奥妙。
2、要把理论和实际结合起来:
我们学习物理知识不是为了背诵定义公式,也不是为了做题,物理最大的魅力是当把它运用到实际生活中去时,它可以为你又快又好的解决问题。比如说利用简单机械的知识,可以制作称或者比较两个物体的轻重,惯性的知识可以帮我们更好的理解交通运输中为什么货车为什么要减速慢行,火车为什么刹车距离以及启动到规定速度时距离很长。
还有神奇的电学、我们可以看懂简单的电路图、连接简单的电路,处理简单的电路故障。利用这些与我们的生活密切相关的知识,就可以学以致用。
3、重点关注实验:
物理实验可以帮助我们更好的理解相关规律并能更深入理解好公式。同时物理的电学和力学实验是中考的压轴题,今年的长春中考物理压轴题就将难度加大,把浮力和电学综合在一起,很多小伙伴都没答好。对于实验,最基本的要求是我们要认真观察实验现象,总结实验结论,掌握物理研究方法、学会从实验数据中归纳总结出物理规律,并能画出相关图像。学会处理实验中出现的问题。
难度大的实验往往是中考重点,也经常出现在平时考试的压轴题中,如特殊法测密度测电阻特殊法测电功率等。还有一些小实验是需要我们自己创造条件来做,这样我们就能更加深刻的理解及应用我们所学的知识。
4、做好练习十分重要:
我们利用物理知识解释现象,解决问题,前提是我们正确的理解并掌握了这些知识,适当的练习可以帮助我们正确深刻地理解所学知识概念,并能达到灵活应用、融会贯通的效果。
距离的概念与位移的模(或大小)并不完全相同。由于位移是不同时刻(运动起始和终结两个时间点)的同一物体(在质点力学下指的是质点)所处位置的矢量差,其模对应的这一位置之间的连线长。其中由于位移与不同的参考系相关,而不同的参考系可能对应的状态不同,从而带来的问题是不在同一时刻下的坐标空间两点的距离会发生变化;也就是说针对不同的参考系同一物理过程的位移大小是不同的。
而在现实世界里,点与点之间的距离是确定的,譬如北京和伦敦隔了八个时区的距离,但是如果以太阳为参考系,一个物体经历八个小时从北京的经度移动到伦敦的精度,该物体的横向位移大小为零。
高中物理必修一课件【篇2】
教学目标
1、使学生认识物理学概况,了解物理学的研究范围.知道学习物理学的重要意义.
2、培养学生的观察能力、分析、概括能力和自学能力.
3、激发、探索的兴趣和积极性.
二重点
物理学的研究范围和学习方法
难点
物体重心的确定.
能力训练点
培养学生设计实验的能力、动手能力
德育渗透点
培养学生科学探索科学实验的方法素质。
教学方法
实验法、阅读教学法、归纳法
教具准备
投影仪、投影片、砖(三块)、泡沫塑料、瓦、四个生鸡蛋、金属屏蔽罩、感应起电机机、小鸟
教学过程
一、导入新课
讲解、设问:初中,我们已经学习了很多的物理知识,高中物理会有哪些新的内容
和要求,我们怎样来学好高中物理呢?通过本节课的学习,同学们便会知道。
二、新课教学
1.演示实验
【教师活动】
①.板书课题
②.投影本节课的教学目标
③.分别介绍、指导演示几个小实验:
鸡蛋开砖
高压电火花下的小鸟
【学生活动】
两个学生上台亲自做实验,其余学生观察
④问:怎么会出现这些现象呢?
2.物理学的研究范围
物理学是研究物质结构和运动基本规律的学科
【教师活动】
①板书
②巡回指导
③投影思考题:
⑴物理学有哪几个分支学科?
⑵物理学研究的内容从时间尺度上看从_____秒到_____秒,共跨越_____个数量级;从空间尺度上看从_____米到_____米,共跨越_____个数量级
⑶你知道当今物理学研究的前沿吗?
④总结并板书
3.学习物理学的重要意义
物理学是自然科学的基础之一,它的研究成果和方法被应用于自然科学的各个领域;物理学是现代技术的重要基础;物理学对推动社会发展有重要作用
【教师活动】
①板书
②巡回指导
③投影思考题:
⑴物理学与其他学科相互联系、交叉产生了哪些交叉学科?
⑵许多高新技术的发展都与物理学密不可分你能举例说明吗?
⑶试结合实例说明物理学对推动社会发展所起的重要作用.
④引导总结
4.怎样学好高中物理
⑴重视观察和实验
⑵重在理解
⑶学会应用知识
⑷做好练习
【教师活动】
①板书
②巡回指导
③投影要点:
④讲解并提出具体要求
⑤组织讨论后提问
【学生活动】
①听讲记录
②分组讨论
③表态发言
后记:
①本节课的最主要作用是激发学生的学习积极性做好几个演示实验是关键②少讲思想准备,明确具体要求更有效
5.有趣性。仅举几个生活中的例子来说明
1)远处崩山,轰隆隆的声音足以让窗户振颤,甚至把酒杯震碎。一次海上大风暴来临之前,曾使一船乘客竟毫无外伤地死去,解剖结果发现均为心脏破裂——这是声波惹的祸!
2)小实验。将收音机调准某电台,正常播音,用一铁盒罩住收音机,声音机小,拿离铁盒,声音又恢复原来音量——电磁屏蔽现象。
3)小实验。做教材p151页用漏斗吹乒乓球实验。实验前让学生猜测实验结果,结果大多猜想与实验结果不符——飞机之所以会飞的原理。
4)小实验。电子在磁场中的偏转,用蹄形磁铁靠近阴极射线管,会发现电子束发生偏转好像一把无形的“手”在操纵——磁场力的作用。
在现代大型魔术中,声、光、电的巧妙应用,会产生出神入化的效果——物理真奇妙!
三、如何才能学好高中物理?
物理学是如此有趣,如此有用,当然应当学好高中物理。
1.明确学习目的、激发学习兴趣
兴趣是最好的老师,有了兴趣,才愿意学习。愿意学习,才能找到学习的乐趣。有了乐趣,长期坚持,就产生了较稳定的学习兴趣—志趣。把学习变成一种自觉的行为,是成长生涯中必不可缺少的一件事。经日积月累,终会有所成效。
2.掌握学习策略,善于整体把握
“整体大于部分之和”,在任何一段材料学习支前,先从整体、宏观去了解其主要内容和方法、结构和思路、内在的逻辑关系等,再从局部、细节入手,掌握各自知识点,明确它们之间的内在联系,并强调应用,在应用中内化、感悟,通过同化和顺应两种方式,丰富学生们的知识结构,建立多节点相连的知识网络。最后在从整体的角度审视学习过程,对陈述性、程序性和策略性知识能充分的理解和应用。如“绪言”教学设计中我们是先粗读课本,从封面、插图、目录到各章内容、安排题例等,整体上了解高一物理是干什么的,有哪些内容,是如何安排的。然后再说“绪言”的内容,我们仍然是先找出“绪言”分几部分,每部分解决的核心问题是什么,该核心问题举了哪些例子等,最后希望同学们通过绪言的学习达到如下公识:高中物理的有用性、有趣性;有信心学好高中物理;学好物理有法可依。
3.掌握学习方法,用功到具体方可见成效
物理学习同其他知识学习一样,大的方面,应把握好预习、听课、复习、作业、反馈、再复习巩固、再练习深化提高等环节。小的方面,要重视听好每一节课和做好每一道题。对教材内容,第一遍读时要细、慢、思、记。认真研读,明确思路,积极思考、辩析概念,掌握规律,学会应用。做练习,要遵循“读、审、建、构、解、思”六步骤。即拿到一道题后,要读明题意,审清条件,建立联系,构造模型,正确解答,分类反思。对待复习,要做到及时复习,抢在遗忘之前进行。要有效复习,左钩右连、纵横联系,注意知识结构的充实,注意技能技术巧的掌握。在学习过程,注意合作学习,强调与教师、与同学的合作和交流,不怕出丑,敢于发表自己见解,勇于质疑,和教师、同学分郭理解、共同进步。对待现实事物和现象,要有问题意识,有意识地从物理学的眼光去审视,在情景之中培养探究精神。重视过程学习,加强情感体验,侧重感司提高。在学习中还要勤动手、多实验、细观察、善总结,获得直接经验,培养实践能力。还要注意物理知识和方法与其它学科知识与方法的交叉与渗透,相互借鉴,触类旁通,从细微处加以比较和思考,发现别人所没有发现的方法,增强创新能力。每个学生都是一个独特的个体,没有一个现成的完全适合自己的学习模式,只有每个人根据自己的性格特点、学习习贯,摸索出一套合适的学习方法,才能提高学习的针对性、实效性。
4.树立学习信心,增强耐挫能力
挑战与机遇并存,困难与希望同在。每个同学都要树立好物理的信心,同时要有足够的心理准备,学好物理决不是一蹴而就的。肯定有困难,肯定受挫折,但要永不言败,永远追求,增强耐挫能力。要认识到学习是一个过程,只要积极投入,你的知识与技能、情感、态度和价值观都会发生积极的变化。学习的结果也是多元的,收获也是丰富的。在学习的阶段性评估中,和自己的过去比,知识掌握的丰富了,解题方法增多了,感觉自己提高了,从而对自己增强信心;和其他同学比,我有一定的优势,还有一些不足,准确定位,找准努力方向。要自我激励,不要自我挫败;要接纳自己、宽容自己;自我欣赏但不自我陶醉,激励自己更加努力学习,争取更大进步。
四、小节内容,布置作用
1.用简洁的语言归纳“诸言”内容。
2.快速翻阅高一物理课本(粗读),回忆本书的主要内容和自己印象最深或最感兴趣的地方,用一段话来说明。
3.谈谈自己过去学习物理的经验教训以及设想如何来学习高一物理。
五、课后小记:
1.从与学生的交谈和“书面”表达中发现,“诸言”部分的教学基本达到教学目的,学生在以下几方面发生了显著变化;
1)对物理认识全面了;
2)对自己学好物理有信心了,并有了一定的心理准备;
3)有些学生对物理产生了浓厚兴趣,主动搜集资料,主动做题并提出大量问题;
4)认识到改变学习方式的重要性,愿意采取合作学习、探索性学习,愿意与人沟通和合作,期望共同进步。
2.节是一个概论,是想通过有趣的实验、精彩的讲解,吸引学生愿意步入物理学的殿堂,并通过学习策略和学习方法的指导,使学生认识到物理能学好、会学好、学得好,但要努力并掌握正确方法,而最好的方法是适合自己的方法,只有靠自己摸索,谁也无法代替!
3.习策略的问题,是首要的问题,尽管讲得很多,一是宏观众、不具体,二是不是学生亲身经历总结得出的。充其量,只是让学生有一种观念和意识。在以后的教学中必须经常讲,反复讲,不断提醒,不断强化,学生还必须勇于实践和总结,才能收到实效!
高中物理必修一课件【篇3】
[高一物理必修一]
绪 言 物理学与人类的文明
一、教学目标
1.激发学生学好高中物理的积极性
2.使学生对物理学有概括的认识,它是现代科学和技术的重要基础。
3.知道怎样学好高中物理。
二、重点
理解学习物理的方法
三、难点
物理学的研究范围和学习方法
四、能力训练点
1.通过对绪言的学习,使学生感受和体会物理学的研究方法,领略物理理论的形成过程和物理学家的思维方法。
五、德育渗透点
1.通过对绪言的学习,培养学生科学探索、质疑精神,提高科学素质。
2.对绪言的学习,培养学生的辩证唯物观点,激发学习兴趣,培养创新意识和创新精神。
六、教学方法
讲授、讨论、多媒体
教学过程
一、导入新课
1.通过阅读课文,讲解高科技技术的应用,展示物理学美好的发展前景,激发 学生学习物理的兴趣,开拓学生的知识视野。
2.播放序言的视频文件(教材光盘)
二、新课教学
1.物理学的研究对象:物理学是研究物质的内部结构、物质存在的基本形式以及它们的性质和运动规律的学科,物理学是一门实验科学,也是一门崇尚理性、重视逻辑推理的自然科学。
2.物理学与其他科学技术的关系:物理学是现代自然科学的基础之一,物理学在自然科学的各个领域都起着重要作用。
3.物理学与社会进步:物理学的发展孕育了技术的革新,促进了物质生产的繁荣,改变了人类的生产和生活方式,推动了社会的进步。
4.物理学与思维观念:丰富了人类对物质世界的认识,也改变和扩展着人类的思维方式。是人类思维观念进步的伟大阶梯。
5.物理学的未来:自然界中最常见的运动状态,往往既不是完全确定,也不是完全随机的,而是介于二者之间,但为理解这类现象的混沌理论还远未成熟。6.怎样学好物理
(1)学会预习,提前看书,上课认真听讲、养成做笔记的习惯。
(2)重视观察和实验,理论联系实际,注重知识的理解,讲求方法。(3)宏扬动手、动脑、探究和创新的精神。
(4)多问多思,独立完成作业和练习。
三、总结
四、作业:预习下一节课:第一章 运动的描述 第一节 质点 参考系和坐标系
高中物理必修一课件【篇4】
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.
八.典例剖析
1. 实验器材、实验操作
例1、
(1)在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是________.
A.游标卡尺B.秒表C.坐标纸D.天平E.弹簧测力计F.重垂线
(2)实验中,下列说法正确的是()
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B.斜槽轨道必须光滑
C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
D.斜槽轨道末端可以不水平
【答案】(1)C、F(2)A、C
2. 实验数据的处理
例2. 在研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25 cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度v0=______(用L、g表示),其值是______.(g取9.8 m/s2)
3. 实验创新设计
例3. 请你由平抛运动原理设计测量弹射器射出弹丸的初速度的实验方法,提供的实验器材:弹射器(含弹丸,见图),铁架台(带有夹具),刻度尺.
(1)画出实验示意图.
(2)在安装弹射器时应注意_________________________.
(3)实验中需要测量的量有(并在示意图中用字母标出)
_________________________________________________.
(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中采取的方法是________________________________.
(5)初速度的计算公式:___________________________.
【答案】
(1)由平抛运动的实验原理,可知使弹丸做平抛运动,通过测量下落高度可求出运动时间,再测出水平位移可求出其做平抛运动的初速度,故实验示意图如图所示.
(2)为保证弹丸初速度沿水平方向,弹射器必须保持水平.
(3)应测出弹丸下落的高度y和水平射程x,如图所示.
(4)在不改变高度y的条件下进行多次实验测量水平射程x,然后求水平射程x的平均值,以减小误差.
课后小结
本节课主要内容包括:
1.研究平抛运动在竖直方向是自由落体运动;
2.研究平抛运动在水平方向是匀速直线运动;
3.设计实验获得平抛运动的轨迹.
4.实验的原理、器材、步骤和注意事项
5.对学生的实际操作进行点评
板书
第三节 探究平抛运动的规律
1、抛体运动
(1)条件:具有一定的初速度;忽略空气阻力;只受重力的作用
(2)初速度为水平方向的抛体运动叫做平抛运动。
2、竖直方向的运动规律
(1)受力情况:只受重力作用
(2)初速度情况:无
(3)结论:平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。
3、水平方向的运动规律
(1)受力情况:不受力
(2)初速度情况:有
(3)结论:平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动。
高中物理必修一课件【篇5】
1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律:F=-F?{负号表示方向相反,F、F?各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}
6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子〔见第一册P67〕
注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
1.线速度的大小等于弧长除以时间:v=s/t,线速度方向就是该点的切线方向;
(2) ω=2π/T;
(3)V=ωr;
(4)f=1/T;
4.向心力:
(1)定义:做匀速圆周运动的物体受到的沿半径指向圆心的力,这个力叫向心力。
②是根据作用效果命名的。
高中物理必修一课件【篇6】
高中物理必修1教案-《功率》(3000字)
高中物理必修1教案-《功率》
一、教学内容分析
1.内容与地位
《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理2”中涉及本节的内容标准是“理解功率,关心生产和生活中常见机械功率的大小及其意义”。要求学生理解功率的概念,会进行功率的计算;会分析汽车发动机功率一定时,牵引力和速度的关系;尝试自己设计实验,测量人在某种运动中的功率。由于功率在生活、生产中应用很广,教学中可充分利用这一优势,使抽象的物理概念变得富有实际意义。发展学生应用知识解决实际问题能力,树立正确的价值观。
本节课的教学应立足于培养学生的思维能力,通过学习物理研究方法,使学生学会思考问题。在建立“功率”概念中,让学生体会用比值方法来建立一个新物理概念。机车起动过程的分析着重培养学生的逻辑思维,引导学生认识物理与社会生活的密切联系,综合运用动力学知识和功率概念分析问题和解决问题的能力。通过学生设计测量人的做功功率的实验,达到学以致用的目的,培养学生运用科学知识解决实际问题能力。
2.教学目标:
(1)通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义,理解功率概念。
(2)从功率概念的定义,体会用比值方法建立物理概念的方法。
(3)理解功率与力和速度的关系。会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。
(4)了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率区别和联系。
(5)具有敢于发表自己观点,坚持原则,善于合作的良好
习惯。
3.重点难点:教学重点是理解功率的概念;难点是理解功
率与力、速度的关系,瞬时功率和平均功率的计算。
二、案例设计
(一)新课引入
问题:人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功,这与人力直接做功或畜力做功,在完成功的快慢方面有何不同?请举例说明。(引发学生思考,让学生从身边生活寻找做功事例,并思考机械与人或畜力做功的差异。)
功是能量转化的量度,人们十分关注做功的多少。然而不同的机械或人,其做功的快慢是不同的。(分析一些生产事例、工作场面,或展示一些做功快慢不同的图片。有条件的情况下还可通过多媒体手段更生动地展示这些画面和情景,使学生对做功快慢的情形有更为形象和具体的认识,从而为建立正确的“功率”概念打下良好基础。)
参考事例:①挖土机与人,要完成相同的挖土任务,人花的时间要长得多。②建筑工地上要把砖块或水泥等建筑材料搬到楼顶上,起重机和搬运工相比,起重机要比工人快得多。③从水井里提水,使用抽水机比人工要快得多④家住在高楼(如8层),乘电楼比走路要快得多。⑤拖拉机耕地比牛耕地要快得多,等等。列举生产、生活中发生的事例,使学生体会功率与生活、生产息息相关,无处不在,研究功率具有重要的现实意义。
说明:通过引导学生分析有关事例,形成初步共识:人们选用机械来做功时,不仅要考虑做功多少,还要考虑机械做功的快慢。如挖掘机做功比人快;大卡车比拖拉机做功快;拖拉机耕地比牛耕地要快;起重吊车比搬运工人做功快;抽水机比辘轳提水快,等等。研究做功的快慢有着重要的实际意义。
通过一个实际问题,具体数据,让学生感性地认识做功的快慢。如在某高楼建筑中需要搬运一批砖头
到一高层上,在搬运砖头过程中,起重机和搬运工人的生产记录情况如下表所示:
师:不同的机器或物体做功有快有慢,如何来衡量做功的快慢呢?请同学们思考并提出解决方案。(引导学生思考:如何比较物体做功快慢?讨论中注意培养学生的发散思维能力和批判思维能力。)
预测学生可能有以下回答:
①选择相同时间,比较做功多少,做功多的,做功就快;
②选择做相同的功,比较做功的时间长短,时间长的,做功就慢。
③类比“速度”的定义方法,用做功和完成这些功所花的时间的比值来定义“功率”。
说明:对学生提出的各种方案可能有问题或不完整,教师应鼓励学生在交流中补充完善自己的认识。教学中注意引导学生类比如“速度”、“加速度”概念的定义方法,体会比值法定义功率概念。
(二)新课教学
1.功率
(1)定义式:物理学上用物体所做的功W与完成这些功所用时间t的比值,作为在该时间内物体平均做功快慢的量度。即 P=W/ t(2)物理意义:表示物体做功快慢的物理量.。
(3)单位:教师请一位同学正确地说出公式中各个字母所表示的物理量及其单位。
P:功率,单位:瓦(W),常用单位还有千瓦(kW)
W:力所做的功,单位:焦耳(J)
t:做功所用时间,单位:秒(s)单位换算:1kW = 1000 W1W=1J/s(4)功率是标量,功率表示做功过程中能量转化的快慢。
(5)讨论与交流:
小实验:把一枚硬币放在书的封面上,打开书的封面形成一个斜面,并使硬币开始下滑。请同学仔细分析一下,在下滑的过程中硬币共受到几个力的作用?哪些力做正功?哪些力做负功?哪些力不做功?如果斜面的倾角增大,情况会有什么变化?倾角增大时,功率是否也增大?
提示:①比较不同倾角时的功率,应注意硬币开始下滑处的高度应相同。讨论功率时须指明哪个力的功率。②实验的分析讨论,要注意所分析的是某个力的平均功率。注意引导学生进行受力分析、做功分析,可利用功率的定义式,在理论上进行的推演,使思维更加严密。
(6)认识一些常见机械做功功率
①汽车发动机:5×10 W ~ 15×10 W ②摩托车约2×10 W ③喷气客机约2×10 W ④火箭的发动机约 1×10 W ⑤ 人的平均功率约 1×10 W,优秀运动员短时间内的功率可达1000W ⑥人心脏跳动的功率 1.5W左右 ⑦万吨巨轮 10W以上 ⑧蓝鲸游动的功率可达350kW 等等。61324438 2.功率与力、速度的关系
思考与讨论:一部汽车载重时和空车时,在公路上以相同的速度行驶,试讨论这两种情况下汽车的输出功率是否相同?为什么?
预测学生会回答:
①载重汽车与地摩擦力较大,牵引力也大,由于行驶速度一样,故相同时间内,载重车的牵引力做功较多,所以载重汽车的输出功率较大。
②载重汽车行驶得比空车慢,因此功率较小。
③载重汽车比空车费力,因此载重车的输出功率较空车时要大些。
说明:上述分析讨论的目的是启发学生思考功率与力和速度有何关系。学生分析可能会出现片面和不完整回答,教师要参加到学生的讨论分析中,帮助、启发和引导学生形成正确的认识。
(正确的回答应是①)。教师根据课堂需要还可以提出一些问题让学生进一步讨论,如汽车在上坡和下坡时功率、速度和牵引力会怎样变化? 接着,教师引导学生思考,如何计算牵引力的功率。(让学生根据所学知识和功率定义式进行推演,培养良好的科学思维能力和思维习惯)
提出问题:某汽车在平直公路上做匀速直线运动,已知其在牵引力大小为F,运行速度为V,试求此时汽车牵引力F的功率为多少?
注意引发学生思考解决问题的思路,应用功和功率的定义式进行分析和推导。
课堂分析结果: P=F〃v
即力F的功率等于力F和物体运动速度v的乘积.。注意:这里的F是速度V方向上的作用力。
分析讨论:由V=S/t求出的是物体在时间t内的平均速度,代入公式P=Fv求出的功率是F在时间t内的平均功率;如果t取得足够小,则V表示瞬时速度,此时由P=Fv求得的功率就是F在该时刻的瞬时功率。即当V为平均速度时,求得的功率就是平均功率,V为瞬时速度时,求得的功率就是瞬时功率。
(1)总结:
①平均功率P=Fv(v是平均速度)
②瞬时功率P=Fv(v是瞬时速度)
③如果物体做匀速直线运动,由于瞬时速度与平均速度相等,故此时平均功率等于瞬时功率。交流讨论问题:由求出的是瞬时功率还是平均功率?
学生小组讨论后得出:由公式求出的功率,反映了该力在t时间内做功的平均快慢,故由公式求出功率是平均功率。
(2)额定功率与实际功率的认识
问:人力直接做功能否像汽车做功那样快呢?汽车做功能否像飞机做功那样快呢?人如果做功过快,会产生什么后果呢?汽车超负荷运转会产生什么后果呢?(人做功过快,会引起疲劳、甚至受伤、生病等,汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁。)
问:奥运长跑运动员能否用100米短跑的速度来完成5000米的赛跑路程呢?为什么?
提示:奥运比赛是一种挑战运动局限的比赛,人与机器一样,不能长时间超负荷运动,短跑运动员在100米赛跑中,时间不过是十几秒,能以最大的速度跑完全程,此时运动员的输出功率是正常时的数十倍。在5000米的长跑运动中,运动员不可能长时间超负荷运动,因此长跑运动员不可能一直保持百米赛跑那样的速度。
说明:此问目的在于学生通过思考自己身边所熟悉的问题,认识额定功率和实际功率的概念以及概念的意义。
①额定功率:指动力机械在长时间正常工作时最大输出功率。也是机械发动机铭牌上的标称值,额定功率是动力机械重要的性能指标,一个动力机械的额定功率是一定的。
②实际功率:机械在运行过程中的功率是实际功率,实际功率可以小于额定功率,可以等于其额定功率(称满负荷运行),但不能大于额定功率,否则会损坏机械。③很多机械的铭牌上都标有这台机器的额定功率,请同学将家里的电器设备上的额定功率都记录下来,并计算家里的每部机器每天要做多少功?要消耗多少电能?哪一部机器最耗电?请与同桌同学进行交流。
(3)汽车发动机的功率一定时,牵引力与速度的关系
当汽车输出功率一定时,根据公式P=FV可知,物体的运动速度V与牵引力F成反比,如果汽车需要较大的牵引力,就必须减小运动速度。
思考:汽车以额定功率在平直公路行驶时,若前方遇到了一段较徒的上坡路段,汽车司机要做好什么调整,才能确保汽车驶到坡顶?为什么?
学生可能回答:①加大油门,汽车可顺利到达坡顶。②汽车要换档,才能顺利驶到坡顶。
师生共同分析:①根据P=FV 知,汽车以额定功率行驶,因遇上坡路段,汽车所需的牵引力增大了,若要保持行驶速度不变,这是不可能的;加大油门,只会增加发动机的输出功率(超过额定功率),发动机将因超负荷而过热损坏。②这是一种正确的操作方式,当司机将发动机的速度档位调低后,速度减少了,牵引力加大了,只要牵引力足够,汽车便可顺利上坡。
思考:汽车等交通工具,如何才能获得更大的行驶速度?
3.学生进行测功率活动。(建议课后安排)
问题:如何才能知道在某种运动中自己做功的功率呢?请同学设计一个测量方案,并进行实际测量。说明:应激励积极思考、设计可行方案,动脑动手,体验科学实验方法和感受实验成果的喜悦。实验方案举例:(让学生结合自己的情况来进行设计实验)
方案1:学生快速跑上楼,来测量做功的最大功率。
方案2:估算学生自己平时上楼或爬山过程的功率。
方案3:设计沿某一竹杆或树杆上爬一定的高度,来测量做功功率。
方案4:利用跳绳运动,来测量做功功率。
方案5:测算自己举起杠铃时的最大功率(需要同学的帮忙)
说明:①有关实验方案、原理、器材、数据的测定及同学协作等,都应放手让学生自行讨论、分工,这样才能培养学生的实验能力,给学生以合作交流的机会。
②方案选定后,要注意引导学生如何求功和功率,需要选择哪些实验器材,测量哪些物理量?测量是否存在误差问题,如何才能较准确地测量。
③根据学生设计的方案,组织学生进行实验。最后实验结果,让学生通过实物展台进行交流汇报,师生共同观看,最后还可以进行评选活动。
④活动目的是:培养学生应用物理知识解决实际问题能力,并通过亲身的实验,达到内化知识,提升能力。同时也在实验过程中培养学生严谨的科学态度。
三、案例评析
本案例的教学设计体现了物理知识源于生活,又应用于生活。“功率”与生活、生产联系密切,在引入功率、额定功率、实际功率等概念时,都注意通过生产、生活的具体实例引入,使原本枯燥无味的概念教学变得生动和有趣,学生易于认识和理解“功率”概念,有利于激发学生的学习热情。在知识形成过程中,注重引导学生学习科学思维方法,体会比值法在定义“功率”概念的作用,提高学生的应用科学思维方法解决问题的能力。通过设计测定人在某种运动中做功功率实验,来达到内化和强化物理概念和物理规律的理解,实现知识由理论向实践的转化,加强物理与生活、生产和科技的联系。
在“功率”的整个教学过程中,始终关注“生活与物理,物理与社会”的关系,培养学生关注物理学的技术应用,形成将物理知识应用于生活和生产实践的意识,较好地体现了在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观上对学生进行教育的课程理念。
四、相关链接
1.瓦特其人其事
生平简介
瓦特(James Watt,1736~1819年)苏格兰发明家。1736年1月19日生于苏格兰格林诺克。童年时代的瓦特曾在文法学校念过书,然而没有受过系统教育。瓦特在父亲做工的工厂里学到许多机械制造知识,以后他到伦敦的一家钟表店当学徒。
1763年瓦特到格拉斯大学工作,修理教学仪器。在大学里他经常和教授讨论理论和技术问题。1781年瓦特制造了从两边推动活塞的双动蒸汽机。1785年,他也因蒸汽机改进的重大贡献,被选为皇家学会会员。1819年8月25日瓦特在靠近伯明翰的希斯菲德逝世。
科学成就
1763年,瓦特修理格拉斯哥大学的一台纽可门泵,得以仔细研究了结构和工作原理,找到了热量损失消耗大量燃料的症结所在,他终于想出了加一个与汽缸分离的冷凝器,汽缸外装上绝热套子,使它一直保持高温,新的蒸汽机的效率大大提高。瓦特并不满足于已经取得的成就,1781年他又制造了从汽缸两边推动活塞的双动作蒸汽机,并采用曲柄机构,使往复的直线运动转变为旋转运动。瓦特还设计了离心节速器,利用反馈原理控制蒸汽机的转速。经过一系列的改革,蒸汽机迅速被各工业部门采用,为产业革命铺平了道路。蒸汽机车加快了19世纪的运输速度。蒸汽机→蒸汽轮机→发电机,蒸汽为第二次工业革命即电力发展铺平了道路。
趣闻轶事
童年时代的瓦特和茶壶的故事
一天晚上,瓦特和一个小女孩在家里喝茶。瓦特不停地摆弄茶壶盖,一会儿打开,一会儿盖上,当他把茶壶嘴堵住时,蒸汽顶开了茶盖。在旁的外祖母对瓦特的这种无聊动作极为不满,加以训斥。瓦特并不介意,他一心想着蒸汽的力量,从此萌发制造蒸汽机的念头。
蒸汽机与产业革命
罗尔特所著《詹姆斯〃瓦特》中,曾写道:“瓦特蒸汽机巨大的、不知疲倦的威力使生产方法以过去所不能想象的规模走上了机械化道路。
2.机动车辆常见的两种启动过程
对于汽车或机车等交通工具,在静止开始启动的过程中,发动机的输出功率、牵引力和速度的关系满足公式P=F〃v,在P、F、v三个物理量中,若保持一个量不变,当另一个量变化时,第三个量也随之变化。关于汽车的启动过程是一个较为复杂的物理过程,下面我们就两种常见的启动过程分析如下: ①汽车(或机车)以恒定的功率启动和行驶过程(请把握教材的难度和课标的难度)
汽车牵引功率保持恒定时,由P = FV可知,牵引力大小与速度成反比。结合牛顿第二定律F – f = ma可知,汽车以恒定功率启动的过程,随着汽车速度V的逐渐增大,汽车的加速度逐渐减小,直至加速度等于0,最后汽车做匀速运动。
思考:当汽车在平直公路行驶时,前方遇到了一段较徒的上坡路段,汽车司机应做好什么调整,才能确保汽车驶到坡顶?只靠加大油门能否顺利到达坡顶?
②机车以恒定的牵引力启动的过程:机车做的是加速度a=(F-f)/m的匀加速直线运动,汽车的输出功率P随汽车速度增大而增大,直至汽车输出功率等于额定功率,匀加速过程结束。接着汽车保持功率不变,汽车通过减少牵引力,进一步提高速度,直到加速度a=0,最后做匀速行驶运动。这一过程中各量的变化,可用下列流程图来表示。
案例来源:陈峰主编,《走进课堂——高中物理(必修)新课程案例与评析》,高等教育出版社
荐初二物理《浮力》教学案例(5000荐荐初初二中物物理
教理
案教
学
案物
态例
变
字)
化
荐初中物理教学设计和反思(3000字)荐初中物理教学案例《密度》(800字)
高中物理必修一课件【篇7】
1.知道弹力产生的条件.
2.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向.
3.知道弹性形变越大弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比,即胡克定律.会用胡克定律解决有关问题.
1.通过在实际问题中确定弹力方向的能力. 2.自己动手进行设计实验和操作实验的能力.
3.知道实验数据处理常用的方法,尝试使用图象法处理数据.
(三)情感态度与价值观 1.真实准确地记录实验数据,体会科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用.
2.在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中,感受学习物理的乐趣,培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯.
1.弹力有无的判断和弹力方向的判断. 2.弹力大小的计算. 3.实验设计与操作. 教学难点
教具准备 弹簧、钩码、泡沫塑料块、粉笔、烧瓶(内装红墨水瓶塞上面插细玻璃管)、
演示胡克定律用的铁架台、刻度尺、弹簧、钩码等等.
撑杆跳高运动员要使用撑杆,跳水时要使用跳板,你能说明这样做的目的
观看伊辛巴耶娃撑杆跳破世界纪录及运动员跳水的视频。
师:那么,这又是个什么力呢?它是怎样产生的,它的大小、方向各如何?带着这些问题我们一起来探究有关弹力的有关知识.
演示实验2:泡沫塑料块受力而被压缩、弯曲与扭转。 演示实验3:粉笔用力被折断。 学生观察思考什么是形变
给出形变的定义——物体形状或体积的变化叫做形变.
刚才举的那些例子都很容易观察到,如果一本书放在桌面上,书和桌面发生
生2:可能发生了形变,但是由于形变量太小,所以肉眼观察不出来. 演示实验1视频播放
桌面微小形变的激光演示 (在一个大桌上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射在刻度尺上形成一个光点。用力压桌面,观察刻度尺上光点位置的变化。)
(双手握住注满红墨水的烧瓶,用力挤压底部。上插玻璃管中的红墨水液面上升。)
师:通过上面的实验,我们观察到什么样的实验现象? 生:通过观察,我们发现原来不容易观察的瓶子和桌面也发生了形变.
师:由此我们可以想到一切物体都可以发生形变,形变分为很多种类,有些物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变.发生弹性形变的物体是不是在所有的情况下都可以恢复原状呢? 给出形变的分类——弹性形变、范性形变
师:之前我们观察了伊辛巴耶娃撑杆跳视频,大家想想如果没有那根撑杆,她能跳5米06那么高吗?不能,那撑杆对它一定有了一个力的作用。这个力我们就叫它弹力。
弹力定义——发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。、
吊住吊灯,链子发生形变。链子被拉长,就要企图恢复形变。这里施力物体----链子,受力物体----灯。这时候链子对灯的拉力的方向是——竖直向上,指向链子收缩的方向。
实例2:播放小朋友跳蹦蹦床的图片,分析蹦床凹下去时它想要恢复形变,弹力的方向----竖直向上指向受力物体人。
做出总结:
弹力方向——施力物体形变恢复的方向;与施力物体形变方向相反;施力物体指向受力物体
关于弹力的产生,下列说法中正确的是……………………………( ) A.只要两物体相接触就一定产生弹力 B.只要两物体相互吸引就一定产生弹力 C只要物体发生形变就一定有弹力产生
D.只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用 答案:D 解析:此题根据弹力的产生条件,接触和弹性形变缺一不可.A、C都只有弹力产生条件的一个方面,而B只说“有相互吸引”,只能证明有力存在,不是弹力,故选项D正确.
通过几种常见的弹力进一步来研究弹力问题.
列表分析压力、支持力和拉力它们的施力物体、受力物体、力由谁的形变产生、和力的方向这几个问题。
进一步得出:弹力总是指向施力物体形变恢复的方向 判断有无弹力:
例1:如图所示,一球体静止于一水平面与一侧壁之间,不计任何摩擦,判断侧壁对球体有无弹力。 F分析:方法1:①假设水平面和侧壁对球体 均产生弹力,分别为F
如图所示。由图可知,F2的存在显然不能使还应体处于静止状态,与题设条件(球体静止)相矛盾,故侧壁对球体无弹力。或 ②假设侧壁对球体无弹力,则球体只受重力和水平面的弹力(支持力),球体能够保持静止,满足题意,故假设成立。
F2 假设法——就是假设这个力存在,看在这个力存在时作用效果是否与物
体实际的运动状态相符合,如果符合,说明这个力确实存在,否则这个力不存在.
方法2:条件法——撤去斜面,球能保持静止,则斜面对球无弹力。
②
1.请在图中画出杆及球所受的弹力.
解析:(1)甲图中杆在重力的作用下,对A、B两处都产生挤压的作用,故A、B两点处对杆有弹力,弹力的方向与接触点的平面垂直
(2)乙图中杆对C、D两处有挤压作用,因C处是曲面.D处为支承点,所以,C处的弹力垂直其切面指向球心,D处的弹力垂直于杆斜向上.
(3)丙图中绳子拉住小球,两只小球互相挤压,绳子对球的弹力沿绳斜向上.
1、F2垂直于接触点的切面(虚线是切面),沿着半径方向指向球心.
用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,系统静止时,弹簧的弹力等于所悬挂钩码的总重;弹簧的长度及伸长量可由刻度尺测出.
(1)本实验要求定量测量,因此要尽可能减小实验误差.标尺要竖直且紧靠指针以减小读数带来的误差,每次改变悬挂钩码个数后,要待系统稳定后再读数.
(2)实验中所提供的米尺精确度为1 mm,应估读一位.
(3)弹簧组的说明书已说明每个弹簧的弹性限度,注意不要超过它的弹性限度使用.
(1)选择器材: 选择一只弹簧(注意它的弹性限度)悬挂在铁架台的横杆上,固定刻度尺的位置。
(2)首先将实验装置调整妥当(如整个装置是否竖直平稳,标尺与弹簧的距离是否合适,标尺面与弹簧上的指针是否在同一平面内,是否便于读数等).
(3)读出弹簧自然下垂时指针所指刻度.
(4)悬挂200g钩码一个,待稳定后,读出弹簧上指针所指刻度并计算出弹簧的伸长量记入表格
(5)逐个增加钩码,重复第4步,至少做4组数据.
(6)图象法处理数据:将数据输入Excel,以弹簧弹力为纵轴,弹簧伸长量为横轴建立坐标系,描出4个特殊点,以寻找弹簧弹力和弹簧伸长量之间的关系. 得出结论----弹簧弹力的大小与弹簧的形变量成正比. 师:用一个公式来表示这种关系.
师:这个公式实际上是一个定律,叫做胡克定律,是英国科学家胡克首先发现的,其中式子中的K是弹簧的劲度系数,单位是牛每米,符号是N/m.其中F是弹簧受到的弹力大小,X是弹簧的形变量,既可以是弹簧的伸长量,又可以是弹簧的压缩量。弹簧的劲度系数跟弹簧丝的粗细、材料、弹簧的直径、绕法、弹簧的长度等量有关,这个量反映了弹簧的特性.
材料:弹簧(或橡皮筋)、50克钩码5个、回形针2 枚、卡纸片、直尺、水笔
一个弹簧原长8cm,下端悬挂4N的重物,静止时,弹
簧的长 度为10cm,此弹簧的劲度系数多大? 解:由F = k x得
4N=K?(0.1-0.08)m K=200 N/m 形变
与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
高中物理必修一课件【篇8】
高中物理 重力教案 新人教版必修1
课 题 § 3.1 重 力 课 型 新授课(2课时)
教 学 目 标 知识与技能
1.了解力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,认识力能使物体发生形变或使物体运
动状态发生改变.
2.知道力的三要素,会画力的图示和力的示意图.
3.知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系.
4.知道物体重心的含义.
5.知道重力产生的原因及其定义.
6.了解四种基本相互作用.
过程与方法
1.知道人类认识力的作用是从力的作用产生的效果开始的.
2.能通过探究活动体验力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关.
3.能通过多个实验现象归纳得出力的作用是相互的.
4.自己动手,找不规则薄板重心的实验锻炼自己的动手能力.
5.通过“重心”概念的引入渗透“等效代换”的物理学方法.
情感态度与价值观
1.通过实例激发学生对科学的求知欲、激励探索与创新的意识.
2.通过实验,培养学生的团结协作精神.
3.通过本节课的学习,培养全面观察分析问题的能力.
教学重点、难点 教学重点
1.力的概念、图示以及力的作用效果.
2.重力的概念及重心的理解.
教学难点
1.力的概念.
2.重心的概念和位置.
教 学 方 法 探究、讲授、讨论、练习
教 学 手 段 教具准备
多媒体课件,长方形木块,锯条,橡皮条,已知质量的钩码,重垂线,铅笔,刻度尺,质量均匀的金属板等.
教 学 活 动
[新课导入]
[多媒体投影]
播放“运动员踢球、守门员接球、运动员用头顶球、人推物体(但没有推动)、火箭发射、压缩海绵”等录像资料.
学生观察讨论,引发学生的兴趣
师:通过以上的观看,大家可以总结出这几个物体的共同点吗?
生1:这几个物体都在运动.
生2:不对,有的在运动,有的静止,比如说人推物体时并没有推动物体.
生3:海绵的情况和那几个物体有所不同,那几个物体都是从运动到静止或者从静止到运动,形状都没有发生变化,但是海绵形状变化比较明显.
师:刚才这位同学观察得很仔细,除了海绵之外的其他物体形状好像没有发生变化,或者说它们的变化从图中观察不出来.是不是真的没有发生变化呢?其他几个物体从运动到静止或从静止到运动,而海绵的形状发生了变化,这些都是什么原因造成的呢?
生:是因为物体受到了力的作用.
[新课教学]
一、力和力的图示
[演示实验]
演示用手压锯条、拉橡皮条等等,提出问题.
师:类似这些你还能举出哪些生活实例?
生:类似这样的例子很多,比如小树在大风的作用下的弯曲,直尺在力的作用下的弯曲,绳子在力的作用下的扭转,弹簧对压缩它的物体的力的作用.
师:所有这些现象说明了什么?
生:要使物体形状发生变化,要对它施加力的作用.
师:物体形状或体积的变化称为形变,从刚才几个例子我们可以得到什么样的结论?
生:力是使物体产生形变的原因.
师:这是力的作用效果之一,除了这样一种作用效果之外,力还有什么样的作用效果呢?试举例说明.
生1:用力推箱子,可以发现箱子开始运动了,说明是力使物体从静止变为运动了.可见力可以使物体从静止变为运动.
生2:汽车停下来,首先要刹车,可见要使物体从运动变为静止,需要力的作用。
生3:飞行在空中的足球,当一个运动员用头顶一下,发现足球的运动方向发生了变化,可见运动方向的变化需要力的作用.
师:刚才几个同学举例非常好,物体速度的变化称为物体运动状态的变化,那么我们能不能把上述几位同学的话总结成一句话呢?
生:力是物体运动状态发生变化的原因.
师:结合上面的分析,再加上我们初中所学的知识,大家给力下一个定义.
生:力是物体间的相互作用,力是物体运动状态变化的原因,力是物体发生形变的原因.
师:当我们向东拉一个物体和向南拉一个物体时,同样大小的力产生的作用效果一样吗?
生:不一样.
师:所以力是既有大小又有方向的物理量,这样的物理量叫什么?以前我们所学的哪几个物理量和力具有相同的情况?
生:这样既有大小又有方向的物理量称为矢量,我们在以前的学习中位移、速度、加速度都是矢量.
师:物理量都有自己的单位,力的单位是什么呢?
生:力的单位是牛顿,简称牛,符号是N.
师:要想测量力的大小,我们可以用什么工具呢?
生:可以用测力计(弹簧秤).
师:要具体描述作用在物体上的一个力,我们可以采用什么样的方法?
生:可以用力的图示的方法.
师:要想画力的图示,需要了解哪几个问题?
生:力的三要素:大小、方向和作用点.
师:下面我们就进行一下力的图示的练习.
(多媒体投影例题)
[参考例题]
如图3—1—1所示,绳对物体竖直向上的拉力大小为150N,用力的图示法表示拉力.
解析:画力的图示要严格按照以下步骤进行:
(1)选定标度.
(2)从作用点沿力的方向画一线段,线段长短按选定的标度和力的大小画.线段上加刻度,如图甲所示从O点竖直向上画一段3倍于标度的线段;
(3)在线段终点上加箭头表示力的方向.为了简便也可以照图乙那样不画物体,而用质点来表示物体,画出力F的图示.
学生活动:做例题中物体受力的图示,教师巡回指导,帮助水平较差的学生,把做得好的同学的图示用实物投影投到大屏幕上,和学生自己做的进行比较,也可以让同位之间互换进行检查,找出对方的缺点,锻炼学生发现错误的能力.
师:(微笑)刚才同学们做得很好,看来大家初中的基础还是比较好的,由于高中对物体进行受力分析的时候很多,力的图示画起来比较麻烦,我们以后会经常画一种简化的力的图示——力的示意图.力的示意图是在力的图示的基础上,不对力的大小有具体的要求,只画力的作用点和方向,表示物体在这个方向上受到了力.我们在以后经常要用到这种方法,希望大家能够熟练掌握.
[课堂训练]
下列关于力的说法中正确的是„„„„„„„„„„„„„„„„()
A.射出枪口的子弹,能打到很远的距离,是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用
B.甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用
C.只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受到力
D.任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体
解析:子弹在枪管内受到火药爆炸所产生的强大推力,使子弹离开枪口时有很大的速度,但子弹离开枪口以后,只受重力和空气阻力作用,并没有一个所谓的推力,因为不可能找到这个“推力”的施力物体;故不存在,所以A错.物体间力的作用总是相互的,甲推乙的同时乙也推甲,故说法B错.不论物体是否有生命或是否有动力,它们受到别的物体作用时,都会施力,马拉车时,车也拉马;书向下压桌子,桌子也向上推书,故C错.由于自然界中的物体都是相互联系的,找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体,所以每一个物体既是受力物体,又是施力物体,故说法D正确.
(投影展示物体下落的几幅图象)
下落的物体可以有从树上下落的苹果、跳高运动员、飞机投下救援物资等等.
师:这样几个物体有一个共同的特点是什么?
生:它们都落向地球.
师:通过刚才的学习,我们知道力是改变物体运动状态的原因,那么物体的下落是由于什么力作用呢?
生:是受到重力的作用.
二、重力
师:重力产生的原因是什么?
生:是由于地球的吸引而使物体受到的力.
师:要研究一个力,首先要研究这个力的三要素,重力的三要素应该怎样进行研究呢?
生:重力的大小可以用弹簧秤进行测量.
师:同样一个物体受重力的大小在地球的不同地方是不同的,根据公式G=mg中的g是我们以前所学的自由落体加速度,它的大小与物体所处的高度和纬度有关.当高度增加时,g的值减小;当纬度增加时,g的值增大.那么重力的方向是如何的呢?
生:重力的方向是竖直向下的.
师:重力的作用点称为重心,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力集中在一个点上,这个点叫做物体的重心.物体的重心是如何进行确定的呢?
生l:如果是规则形状的物体,物体的重心一定在物体的几何中心.
生2:不一定,当物体密度分布不均匀时,即使是规则形状的物体,重心也不一定在物体的几何中心.比如一个空杯子,逐渐地向里面注入水,它的重心应该不断地变化.所以应该说成规则形状并且质量分布均匀的物体重心是在几何中心.
师:(鼓励的微笑)刚才这位同学分析得非常好.物体的重心可以随物体质量分布变化而变化.现在这里有一个不规则形状的薄木板,大家设计一个实验方案来标出这块木板的重心所在.
(学生设计实验,对实验方案进行讨论)
[参考案例]
用悬挂法确定薄板的重心
这是一种老师们比较熟悉的方法.演示时可以增加重心在物体之外的情况.例如,如图3—1—2所示的薄板,在用悬挂法确定了物体的重心之后,在板上固定一条细线ab,再在其重心c处拴上细线提拉,可使薄板水平平衡.
生:可以用悬挂的方法来确定这块薄木板的重心位置.
师:实验的原理是什么呢?
生:根据物体的拉力和物体的重力平衡,拉力的方向一定是竖直向上,绳子的反向延长线一定通过重心的位置,我们可以改变薄木板的悬挂点,用两条直线的交点来确定薄木板的重心.
师:很好,根据自己的实验方案,大家分组进行实验,同时,也可以选择其他的物体想办法测出他们的重心,例如我们的直尺、三角板、物理课本、橡皮等等.
(学生进行分组实验,寻找薄物体的重心)
[课堂训练]
关于重力的说法,正确的是„„„„„„„„„„„„„„()
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.只有静止的物体才受到重力
C.同一物体在地球上无论怎样运动都受到重力
D.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的
答案:CD
解析:重力是由于物体受到地球的吸引而产生的,地球对物体的吸引力产生两个效果:一个效果是吸引力的一部分使物体绕地球转动;另一个效果即另一部分力才是重力,也就是说重力通常只是吸引力的一部分.重力只决定于地球对物体的作用,而与物体的运动状态无关,也与物体是否受到其他力的作用无关.
师:除了重力之外,自然界还有很多力的作用,它们的类别很多,根据不同的分类方法有很多方法,这些相互作用都是由四种基本相互作用演变而来,下面我们来看一下这四种基本相互
作用. 三、四种基本相互作用
(学生自己阅读教材第56页四种基本相互作用)
注:由于这一部分是属于了解性质的问题,让学生自己阅读,有利于提高学生阅读科技论文的能力,是学生提高自己水平的很好机会,老师一定要相信学生有这个能力,不能把一切都进行讲解,而是应该把这一部分时间让学生自由支配,锻炼学生的自学能力,为终身学习作好准备.
师:请同学们把自己阅读的内容总结一下.
生:这一部分叙述的是自然界的四种基本相互作用,它们分别是万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用.
师:它们的基本特点是什么?
生:万有引力相互作用存在于一切物体之间,相互作用的强度随距离的增大而减小;电磁相互作用是存在于电荷之间和磁体之间,它们的本质是相同的,称之为电磁相互作用;强相互作用和弱相互作用存在范围很小,它们的作用范围只有10-15m,但是弱相互作用的强度只有强相互作用的10—12.
师:刚才这几位同学总结得非常好,自然界的这四种相互作用是近几十年才发现的,许多科学家都认为这四种相互作用是一种相互作用不同的体现形式,也就是说有更为一般的一种相互作用就可以解释自然界所有的力学现象了,这里面包括著名科学家爱因斯坦也支持这种说法,并且在晚年致力于统一场方面的研究但没有成功.这也给我们同学们留下了需要研究的问题,希望有一天我们的同学当中有一位能够解决这个问题.同学们有没有信心解决这个问题呢?
生:有.
点评:通过讲解这一部分,可以激发学生对科学前沿的了解,积极投身到为科学而献身的队伍中去.
[小结]
力的概念在初中已经有所接触,但是它的理解仍然是一个难点,关键是在于力是物体间的相互作用这一问题上,并且两个力地位是相同的.重力是在初中已经学习过的一个概念,对它的理解主要应该放在重心的研究上,知道不同情况下物体重心的位置.自然界四种基本相互作用是新教材新增的内容,对它的理解不必太深,了解这方面的知识,为将来发展打下基础.
学 生 活 动
2.重力-高中一年级物理教案
教学目标
知识目标
1、认识重力产生的条件,2、知道重力的三要素:理解重心的概念.
3、会计算重力的大小.
能力目标
1、通过本节课的学习,会分析各个物体的重心.
2、联系实际,重力的三要素在实际中的运用,锻炼学生的观察分析能力.
教学建议
一、重点难点分析:
1、本节重点是:重力的实质(万有引力).
2、本章的难点是:重心的确定.
二、基本知识技能:
1、基本概念:
重力:由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力;
重力的三要素:作用点(重心);方向(竖直向下);大小(G = mg);
2、重心的确定
质量分布均匀的规则几何形状的物体的重心在几何中心上;质量分布不均匀的物体,重心的位置不仅跟物体质量的分布有关,还与物体的形状有关. 教法建议
一、有关重力大小讲解的教法建议
在介绍重力时,除了明确指出:物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比,教学中还需要补充实验测量重力的方法,重力的大小可以用测力计测得,可以向学生们展示几种测力计,如弹簧测力计、牵引测力计、压力测力计等等. 另外让学生区分重力、重量的概念.
二、有关重力方向讲解的教法建议
介绍重力方向时要明确重垂线的方向为竖直方向(不是垂直方向),重力的方向为竖直向下,与水平面相互垂直的方向为竖直方向(静止的水面为水平方向),同时也要注意:不能把重力的方向说成指向地心的方向.
关于重心和质心的区分的有关内容教师可以参考扩展资料中的《重心和质心》.
三、有关重心位置讲解的教法建议
在讲解如何确定物体重心的位置时,可以讲解悬挂法测量均匀薄板的重心.同时让学生讨论理解.对于重心位置的确定,教师可以让学生分析身边的物体的重心的确定,如课本的重心的确定,沙漏的重心确定,另外也可以通过数学方法来计算物体的重心,如折尺的重心的确定.
有些教师在讲解该部分内容的时候,往往将物体的平衡内容(教材在第四章中进行了介绍)也对学生说明,也就是重心的稳度问题,建议在讲解时要注意让学生理解研究的方法,在图片资料中我们为大家提供了双圆锥(圆锥上滚)的图片,老师可以参考使用.
重力
教学方法
提问引导法、讲解法 教学过程
一、复习提问
1、提问:什么是力?力的三要素是什么?
2、提问:我们用什么方法来表示力?具体说明?
3、提问: 力的作用效果是什么?
二、新课教学
(一)重力
通过水会自动由高向低流动、树叶的飘落等等自然现象提出:
问题:什么是重力?它是怎样产生的?
回答:重力:由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力.重力产生的原因:由于地球的吸引而产生. 教师总结说明:
1、地球上物体受到重力,施力者是地球.只要在地球的引力范围之内,物体都会受到地球的重力作用.
(1)、地球上的一切物体都受重力作用.
(2)、重力的施力物体是地球.
问题:同一个物体,在下列情况下,所受重力的方向各是怎样的?
教师出示几种不同情况下的物体(水平地面上静止的物体、斜面上静止的物体、正在运动的物体等等)让学生讨论重力的方向.
共同讨论之后,教师说明并总结:
2、重力的方向:重力的方向总是竖直向下.无论物体是静止的还是运动的,无论物体运动状态如何,重力的方向总是竖直向下.
3、重心:重力在物体上的作用点.质量均匀的规则物体的重心在其几何中心(教师出示各种形状物体的重心).质量不均匀的物体重心,跟形状、质量分布有关.对于质量分布不均匀、形状不规则的薄板重心位置可以通过悬挂法得到(教师可以演示该实验,同时让学生进行讨论),另外重心的位置可以 不再物体上(如图).
4、重力大小:
5、重力的测量:重力的测量用弹簧秤.
问题3:地球对地面上的物体有力的作用,物体对地球是否有力的作用?教师进而提出:我们通常在研究物体受到重力作用,并不提出施力物体地球,相对于物体受到地球施加的重力作用,同样,地球也要受到物体对它的吸引作用.(教师可以通过实例讲解,要强调物体受到的重力不等于物体与地球之间的万有引力)
(二)、让学生阅读有关万有引力的文章
(三)、通过练习、让学生加深本课知识的理解.
6、课堂小结 探究活动
课题1 题目:采用悬挂法求得物体重心位置
内容:采用悬挂法得到某一不规则形状(质量分布不均匀)薄板的重心位置。写出实验报告。课题2:
题目:用计算法求解某些物体的重心 内容:参考“探究活动”中所给的“质心与重心的求解”内容,对一些特殊形状物体的重心进行计算求解,利用初中所学的杠杆原理分析,写出专题性小论文。
1、求下列各物体的质心位置.
(1)如图(a)所示,有一串珍珠,每颗间距均为a,共n颗,其质量依次为 .
(2)如图(b)所示,质量分布均匀的三角板.
(3)如图(c)所示,匀质圆板,被挖去的小圆与大圆内切. 答案:
(1)答案:悬点下方 处.解题思路:以悬挂点原点,竖直向下为x轴正方向,应用坐标法有: .
(2)解题思路:把 分成与AB边平行的几份,如图,当 时,每一份的质心都在其中点上,则 质心定在AB边中线CD上,同理也在BC边中线AE上,∴板ABC的质心在其几何重心上.
(3)解题思路:将负质量与坐标法结合起来求解:设圆板面积密度为,则大圆板质量,小圆板质量,再以O点为原点,方向为x轴正方向,应用坐标法得,∴其质心在C点左侧 处.
2、如图所示,有两个相同的匀质实心球,半径为R,重量为G,A、B球分别为将它们挖去半径为 和 的小球后剩余的部分,匀质杆重量为,长度,试求系统的重心位置.
答案:C点左侧0.53R处.解题思路:以C点为原点,cb方向为x轴正方向,结合坐标法与负质量法求解.
3.一、教学目标
1、知道重力是地面附近的物体由于受到地球的吸引而产生的.2、知道重力的大小和方向,会用公式g=mg计算重力.3、知道重力的概念及确定方法.4、知道等效法在建立重心概念中的应用.二、重点难点
1、重点:重力的大小和方向.2、难点:物体重心的确定.三、教学方法通过演示、观察知道①重力的方向②用测力计测量重力③重心的确定.四、教具弹簧秤、台秤、砝码、钩码、不同形状的薄板(带有悬线).五、课时:1节
六、教学过程(一)重力
1、重力的产生:地球上一切物体都受到地球的吸引,这种由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力.重力的施力物体是地球.2、重力的方向演示1:用绳子悬挂物体时,观察绳子的方向——竖直下垂.演示2:让物体由静止开始下
二、落,观察物体下落的方向——竖直下落.结论:重力的方向是竖直向下的(与水平面垂直).讨论:能不能说成是“垂直向下”?不能.因为平面不同,其垂直向下的方向也不同,但重力的方向只与当地水平面垂直,即竖直向下.3、重力的大小(1)重力的大小可以用弹簧秤测出(2)用弹簧秤悬挂(课本图1-2甲)或支持(课本图1-2乙)物体,当物体静止时对弹簧秤的拉力或压力,大小等于物体受到的重力.(3)用二力平衡和相互作用原理
三、高中物理《重力》教案
一、教学目标
1.物理知识方面的要求:
(1)知道重力是物体由于受到地球的吸引而产生的力;
(2)掌握重力的方向和大小,掌握重心的概念,会求质量分布均匀且形状规则物体的重心;
(3)知道万有引力的大小与物体质量及物体间距离的定性关系。2.通过观察和亲身感受以及对初中知识的回顾,概括出重力的产生、方向及大小与什么有关,培养学生归纳总结知识的能力以及认真阅读教材的习惯。
3.通过“重心”概念的引入渗透“等效代换”的物理学方法。
二、重点、难点分析
1.“重力的大小跟物体的质量和g值有关”是本节的重点,g值恒定是有条件的。
2.“重心”的概念是本节的难点。“重心”是为了研究问题方便而引入的,它是物体每一部分所受重力合力的作用点,而力的合成以后才学到。
三、实验用具 1.重力和质量的关系
弹簧秤(悬挂式、台式两种)、铁块及外表相近的铝块(均用相同颜色油漆涂饰外表)、钩码(50g×10)。2.重心
(1)重心板(直角尺状、三角板——有悬线);(2)起重机重心变化的CAI课件;(3)“欹器”——录像片;(4)“双锥体”及配套支架;
(5)“铁锹”模型——纸管一端缠有金属丝,剪刀、天平。
四、主要教学过程(一)引入新课
这里有两个物体,请同学来描述一下它们有什么不一样,最显著的不同是什么?
用手掂一掂,或弹簧秤称量一下,发现它们不一样重。这里的“重”是我们的感受,或是测量的结果,这说明这两个物体受到的重力不同。现在我们来学习第二节:重力(二)教学内容 1.重力产生的
地球上的一切物体都受到地球的吸引,(水会自动从高处流向低处,抛出的物体会落回地面)重力是由于地球对物体的吸引而产生的力。明确:地球上物体受到重力,施力者是地球。物体都有质量,只要在地球的引力范围之内,物体就会受到重力作用。2.重力的性质——方向和大小
(1)为什么说“重力的方向是竖直向下的”?日常生活中,由静止释放的物体(粉笔头)沿竖直方向下落;悬挂在细绳下的物体静止时,绳沿竖直方向——由二力平衡和重力沿竖直方向向下。
而“纸片飘飘落到地上,并不是竖直下落的,这是为何?”,飘忽不定是因为空气阻力的作用,如果没有空气阻力,纸片也是竖直落下的。以后我们还会做这个实验的。我们需要注意以下几点:
①竖直方向也叫重锤线方向,也就是与水平面相垂直的方向,因此,不宜把竖直方向说成“垂直”方向;
②“向下”是相对于地面上的观察者来说的,对于地球另一端的观察者,其“上”、“下”指向刚好与我们相反。(2)重力的大小跟物体的质量成正比。
①重力的大小可以用弹簧秤来测量(原理:二力平衡); ②实验:重力的大小跟物体的质量成正比 G=mg 在静止的情况下,物体对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力也等于物体受到的重力。
“静止”:演示细线悬挂重物加速上升时线被拉断——重物对悬线的拉力大于重力;台秤加速下降时,示数小于物重——被称物体对支持面的压力小于重力。
“竖直”悬绳(或“水平”支持物):
“等于”:只是数值上相等。重力施力物是地球,对绳的拉力(或对支持物的压力)施力者是该物体,以后还会学到其它区别。因此将“等于”二字换成“就是”二字是不妥的。3.重心
物体的每一部分都受到重力作用,为了研究问题方便,从效果上看,我们可以认为物体受到的重力集中作用在一点,这一点叫物体的重心。“认为”:重心的概念是人为引入的。
“从效果上看”:等效代换的思想,即在处理某些问题时,如果想象把构成物体的全部物质压缩成一个点集中在重心处,将不影响研究的结果。
(1)质量分布均匀的物体,重心的位置只跟物体的形状有关。
演示:均匀直棒的重心在中点;均匀三角板的重心在三条中线的交点。均匀球的重心在球心,均匀圆环重心在圆心。
回顾:初中学过,可以用悬挂法找物体的重心。演示:重心板实验。物体的重心不一定是物体上的一个点(如圆环、直角尺等)。(2)质量分布不均匀的物体,重心的位置还跟质量的分布情况有关。如:一把铁锹的重心在靠近锹头的一侧。演示“模拟铁锹”的重心。问:如果从重心处切开,哪头重?同学回答并用杠杆平衡解释支点在重心处时“铁锹”的平衡。最后用剪刀剪开“铁锹”,两段各放在天平两盘中,验证一下。
演示:起重机的重心,随着提升重物的质量和高度而变化——CAI课件。重心随重物质量增大而前移,随提升高度增大而上移,重心快超出支面时发出报警声。放录像:欹器。
静止时向右倾斜,倒入一半水时处于正位,继续倒水,重心向左上方移动,倒满水则倾覆。——“满则覆,中则正,虚则欹”。
(3)重心的实用意义
重心的高低和支面的大小决定物体的稳定程度。计算势能,用到重心的概念。4.万有引力
(1)地球对它周围的物体有吸引作用。
牛顿从苹果落地联想到地球与月球之间、行星与太阳之间、任何两个物体之间都有相互吸引的力,这种力叫万有引力。(2)万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用。(3)物体的质量越大,万有引力就越大;物体间距离越大,万有引力就越小。(定量关系将在以后学习)由于一般物体的质量不大,它们之间的万有引力极其微小。例如两个直径1m的铁球(质量约4 100kg)靠在一起时,它们间的万有引力约为1.1×10-3N。
天体的质量很大,因此天体间的万有引力十分巨大。例如地球和太阳之间的万有引力大约是3.6×1022N,它足以拉断直径9×103km的钢柱。(三)小结
1.重力是地球对物体的引力所产生的。从本质上讲,重力属于万有引力,但不能说重力就是地球对物体的万有引力。一般来说它们的大小和方向都有差别,但差别甚小。
2.物体在其它星球上受到星球的吸引也产生相应的重力。通常不加说明时,“重力”是指物体在地球上受到的重力。
3.重力的方向是竖直向下的;重力的大小与物体的质量和所在位置有关:G=mg。在地面附近不太大的范围内,可认为物质(质量一定)受到的重力是恒力。(计算表明:沿地表相距1800m的两点,重力的方向相差不到1′。)4.重心是重力的作用点,重心不一定在物体上。重心位置与物体的质量分布和形状有关。(四)拓展训练 1.课本p.13练习二。说明:第(1)题第③项中“运动”指沿地面不太大的范围内的运动。
高中物理必修一课件【篇9】
【三维目标】
一、知识与技能:
1. 知道做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;速度的方向沿轨迹的切线方向。
1
2. 知道曲线运动是一种变速运动,理解物体做曲线运动的.条件。 3. 能运用牛顿运动定律,分析讨论物体作曲线运动的条件。
【教学设计】
重点:曲线运动瞬时速度方向。 难点:物体做曲线运动的条件。
【教学方法】
1. 在教学中,通过实例分析让学生要建立物体做曲线运动的图景,师生共同探讨得出做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向与物体轨迹之间的关系,并得到了做曲线运动的“质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向”的认识。
2. 与教材中图5.1-1和图5.1-2所示的曲线运动的图景,生活中有很多,可以让学生们去观察,去体验。使学生认识到,物体做曲线运动的条件是:物体具有初速度,且物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。
【课时安排】
1课时
【知识梳理】
1.前言:物体做匀速直线运动的条件是什么?做直线运动的条件又是什么?
生甲:物体做匀速直线运动的时候所受的合外力为零,而且反过来如果物体所受的合外力是零则物体会处在静止或者匀速直线运动状态。
生乙:若物体做直线运动则需要它受的合外力的方向与它运动的方向保持一致,这个时候如果合外力的大小不变则物体的运动可能是匀加速或者匀减速,如果合外力的大小是变化的,则物体做变加速运动。
2.导入新课:什么是曲线运动?
师:物体运动径迹是曲线而不是直线的运动称为曲线运动。曲线运动比直线运动复杂得多,而自然界中普遍发生的运动大多是曲线运动,所以运用已学过的运动学的基本概念和动力学的基本规律——牛顿运动定律研究曲线运动问题是十分必要的。 3.讲授新课:
一、曲线运动速度的方向
1.质点做曲线运动时,速度方向是时刻改变的。 如图5.1-1所示的是砂轮打磨工件的情景,
提出问题:我们该如何描述铁屑飞出时的运动方向? 师生共同探讨得出:“质点在某一点的速度,沿曲线 在这一点的切线方向”的结论。
2.质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是在曲线的这 一点的切线方向上。
注意:物理中所讲的“切线方向”与数学上的“切线方 向”是有区别的。 二、曲线运动的性质:曲线运动一定是变速运动
因为速度是矢量,既有大小,又有方向。当速度的大小发生改变,或者速度的方向发
生改变,或者速度的大小和方向都发生改变,就表示速度矢量发生了变化。而曲线运动中速度的方向时刻在改变(无论速度大小是否改变),即速度矢量时刻改变着,所以曲线运动必是变速运动。
三、做曲线运动的物体一定具有加速度,所受合外力一定不等于零
做曲线运动的物体的速度时刻在改变,即运动状态时刻在改变着,由牛顿运动定律可知,力是改变物体运动状态的原因即改变速度的原因,力是产生加速度的原因。而加速度等于速度的变化△v与时间t的比值。只要速度有改变,即△v≠O,就一定具有加速度。四、物体做曲线运动的条件
1.当合外力的方向与初速度在同一直线上的情况下,合外力所产生的加速度只改变速度的大小,不改变速度的方向,此时物体只能作变速直线运动。
2.运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,合外力所产生的加速度就不但可以改变速度的大小,而且可以改变速度 的方向,物体将做曲线运动,如图5.1-2所示。
【学习探究】
物体受力与运动关系对照表
课堂训练:
1.对曲线运动中的速度方向,下列说法中正确的是( C )
A.曲线运动中,质点在任一位置处的速度方向总是通过这一点的轨迹曲线的切线方向。
B.旋转淋湿的雨伞时,伞面上的水滴是由内向外的螺旋运动,故水滴的速度方向不是沿其轨迹的切线方向。
C.旋转淋湿的雨伞时,伞面上的水滴是由内向外的螺旋运动,水滴在任何位置处的速度方向仍是通过该点轨迹曲线的切线方向。
D.只有做圆周运动的物体,瞬时速度的方向才是轨迹在该点的切线方向。
2.如图5.1-4所示,一物体由静止开始下落一小段时间后突然受一恒定水平风力的影响,但着地前一小段时间风突然停止,则其运动轨迹可能的情况是图中的哪一个?( C ) 3.如图5.1-5所示,一物体作速率不变的曲线运动,轨迹
如图所示,物体运动到A、B、c、D
向和受力方向的判断,哪些点可能是正确的? (A D )
【课堂小结】
1
.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。
2.曲线运动是变速运动。
3.物体做曲线运动的条件: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。
高中物理必修一课件【篇10】
人教版高中物理必修1说课稿:《重力 基本相互作用》
武威第五中学韩明
教材分析:
这一章教材通过分析生活和生产中大量的实际问题(如运动员踢球、守门员接球、压锯条、物体落向地面、地球自转等)引入力的概念和重力的概念,并应用二力平衡原理引入重心的概念。自然界中的物体,正常情况下都离不开重力的作用,因此在相互作用的教学中,教材将重力放在其它力的前面,突出重力的重要性。由于学生对重力并不陌生,因此教材在这部分的处理中只做陈述性的简单介绍。从本节课的内容和学生的现有接受能力来看,力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关和重心的概念是这节课的难点。为了解决重心这一难点,教材列举了大量的实例,以求帮助学生理解这一难点。
学生分析:
在初中,学生已经学过了重力和力的概念,对重力和力的概念已有初步的了解,并学习了力的图示,学生的这种储备为这节课的教学带来方便,使教学难度大大降低,因此教学中要抓住这一特点,突出过程的体验和情感教育,这样使我们的物理课更接近生活,更易于学生接受,从而带动学生学习的积极性。
教学目标:
知识与技能:
1.了解力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,认识力能使物体发生形变或使物体运动状态发生改变.
2.知道力的三要素,会画力的图示和力的示意图.
3.知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系.
4.知道物体重心的含义.
5.知道重力产生的原因及其定义.
6.了解四种基本相互作用.【www.dSbj1.com 读书笔记吧】
过程与方法:
1.知道人类认识力的作用是从力的作用产生的效果开始的.
2.能通过探究活动体验力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关.
3.能通过多个实验现象归纳得出力的作用是相互的.
4.自己动手,找不规则薄板重心的实验锻炼自己的动手能力.
5.通过“重心”概念的引入渗透“等效代换”的物理学方法.
情感态度与价值观:
1.通过实例激发学生对科学的求知欲、激励探索与创新的意识.
2.通过实验,培养学生的团结协作精神.
3.通过本节课的学习,培养全面观察分析问题的能力.
教学重点、难点:
教学重点:
1.力的概念、图示以及力的作用效果.
2.重力的概念及重心的理解.
教学难点:
1.力的概念.
2.重心的概念和位置.
教 学 方 法:探究、讲授、讨论、练习
教 学 活 动:
[新课导入]
首先给出几个受力的情况,“运动员踢球、守门员接球、运动员用头顶球、人推物体(但没有推动)、火箭发射、压缩海绵”等.让学生分析讨论,引发学生的兴趣
通过学生的分析讨论,引导学生总结得出这几个物体的共同点。
这几个物体有的在运动,有的静止,比如说人推物体时并没有推动物体.海绵的情况和其他几个物体有所不同,那几个物体都是从运动到静止或者从静止到运动,形状都没有发生变化,但是海绵形状变化比较明显.
引发学生思考这些现象是什么原因造成的。引出是因为物体受到了力的作用.
[新课教学]
一、力和力的图示
首先给出小的演示比如:用手压锯条、拉橡皮条等,接着提出问题.举出生活中其他实例,及所有这些现象说明了什么问题。引导学生得出要使物体形状发生变化,要对它施加力的作用.
教师总结:物体形状或体积的变化称为形变,从刚才几个例子我们可以得到力是使物体产生形变的原因.
然后给出三个例子
1:用力推箱子,可以发现箱子开始运动了;
2:汽车停下来,首先要刹车;
3:飞行在空中的足球,当一个运动员用头顶一下,发现足球的运动方向发生了变化。
教师总结:物体速度的变化称为物体运动状态的变化,总结成一句话就是力是物体运动状态发生变化的原因.
结合以上的分析,再加上初中所学的知识,让学生给力下一个定义. “力是物体间的相互作用,力是物体运动状态变化的原因,力是物体发生形变的原因.”由我们向东拉一个物体和向南拉一个物体时,同样大小的力产生的作用效果不一样,得出力是既有大小又有方向的物理量,这样的物理量叫矢量,让学生总结得出以前学习过的位移、速度、加速度都是矢量.之后采用教师提问,学生回答的形式让学生自己从课本上找出“力的单位是牛顿,简称牛,符号是N.”要想测量力的大小,可以用测力计(弹簧秤).
教师提出问题“要具体描述作用在物体上的一个力,可以采用什么样的方法?”因为学生在初中以学习过力的图示,让学生得出。既可以使学生对初中物理知识的复习巩固,又可以引发学生学好高中物理的信心。接着提出“要想画力的图示,需要了解哪几个问题?”力的三要素:大小、方向和作用点.
接着进行一下力的图示的练习。接着给出几个参考练习,由学生完成。“绳对物体竖直向上的拉力大小为150N,用力的图示法表示拉力.” 要给出详细的解析,给出严格的步骤:
(1)选定标度;
(2)从作用点沿力的方向画一线段,线段长短按选定的标度和力的大小画.线段上加刻度;
(3)在线段终点上加箭头表示力的方向.
接着让学生练习,做例题中物体受力的图示,教师巡回指导,帮助水平较差的学生,可以让同位之间互换进行检查,找出对方的缺点,锻炼学生发现错误的能力.
随后给出课堂练习,课堂训练题目省略,之后给出解答。
随后由“下落的物体可以有从树上下落的苹果、跳高运动员、飞机投下救援物资等生活现象引导学生得出物体的共同特点是,它们都落向地球.我们已经知道力是改变物体运动状态的原因,引导学生得出物体的下落是受到重力的作用.接着讲解第二个知识点“重力”。
二、重力
重力产生的原因是由于地球的吸引而使物体受到的力.让学生得出研究重力的三要素的研究方法。让学生回答重力的大小可以用弹簧秤进行测量.
结合课本讲解“同样一个物体受重力的大小在地球的不同地方是不同的,根据公式G=mg中的g是我们以前所学的自由落体加速度,它的大小与物体所处的高度和纬度有关.当高度增加时,g的值减小;当纬度增加时,g的值增大.”
重力的方向是竖直向下的.
教师总结得出:重力的作用点称为重心,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力集中在一个点上,这个点叫做物体的重心.
之后让学生思考物体的重心是如何进行确定的,结合学生的分析,进行总结。给出一个不规则形状的薄木板,让学生设计一个实验方案来标出
这块木板的重心所在.
给出用悬挂法确定薄板的重心的参考。得出这样实验的原理。随后给出关于重心的课堂训练,巩固重心的知识点。
除了重力之外,自然界还有很多力的作用,它们的类别很多,根据不同的分类方法有很多方法,这些相互作用都是由四种基本相互作用演变而来,接下来引入四种基本相互作用.
三、四种基本相互作用
(学生自己阅读教材第52页四种基本相互作用)
由于这一部分是属于了解性质的问题,让学生自己阅读,有利于提高学生阅读科技论文的能力,是学生提高自己水平的很好机会,老师一定要相信学生有这个能力,不能把一切都进行讲解,而是应该把这一部分时间让学生自由支配,锻炼学生的自学能力,为终身学习作好准备.请同学们把自己阅读的内容总结一下.它们的基本特点是什么?
通过讲解这一部分,可以激发学生对科学前沿的了解,积极投身到为科学而献身的队伍中去.
[小结]
力的概念在初中已经有所接触,但是它的理解仍然是一个难点,关键是在于力是物体间的相互作用这一问题上,并且两个力地位是相同的.重力是在初中已经学习过的一个概念,对它的理解主要应该放在重心的研究上,知道不同情况下物体重心的位置.自然界四种基本相互作用是新教材新增的内容,对它的理解不必太深,了解这方面的知识,为将来发展打下基础.
布置作业:
板书设计:
§ 3.1重力
一、力和力的图示
1.定义
2.单位
3.力的作用效果
4.力的图示和示意图
二、重力
1.重力产生的原因:是由于地球的吸引而使物体受到的力.
2.重力的三要素三、四种基本相互作用
1.万有引力
2.电磁相互作用
3.强相互作用和弱相互作用.