高中物理教案匯編(15篇)

　　作為一名教學(xué)工作者，時(shí)常需要用到教案，教案有助于學(xué)生理解并掌握系統(tǒng)的知識(shí)。那么問(wèn)題來(lái)了，教案應(yīng)該怎么寫？以下是小編為大家整理的高中物理教案，僅供參考，大家一起來(lái)看看吧。

高中物理教案1

　　教學(xué)目標(biāo)

　　一、知識(shí)目標(biāo)

　　1、知道變壓器的構(gòu)造.知道變壓器是用來(lái)改變交流電壓的裝置.

　　2、理解互感現(xiàn)象，理解變壓器的工作原理.

　　3、掌握理想變壓器工作規(guī)律并能運(yùn)用解決實(shí)際問(wèn)題.

　　4、理解理想變壓器的原、副線圈中電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決基本問(wèn)題.

　　5、理解變壓器的輸入功率等于輸出功率.能用變壓器的功率關(guān)系解決簡(jiǎn)單的變壓器的電流關(guān)系問(wèn)題.

　　6、理解在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，利用變壓器可以大大降低傳輸線路的電能消耗的原因.

　　7、知道課本中介紹的幾種常見(jiàn)的變壓器.

　　二、能力目標(biāo)

　　1、通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生物理觀察能力和正確讀數(shù)的習(xí)慣.

　　2、從變壓器工作規(guī)律得出過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及總結(jié)概括能力.

　　3、從理想變壓器概念引入使學(xué)生了解物理模型建立的基礎(chǔ)和建立的意義.

　　三、情感目標(biāo)

　　1、通過(guò)原副線圈的匝數(shù)與繞線線徑關(guān)系中體會(huì)物理學(xué)中的xx、統(tǒng)一美.

　　2、讓學(xué)生充分體會(huì)能量守恒定律的普遍xx及辯xx統(tǒng)一思想.

　　3、培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí)，實(shí)事求是的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度.

　　教學(xué)建議

　　教材分析及相應(yīng)的教法建議

　　1、在學(xué)習(xí)本章之前，首先應(yīng)明確的是，變壓器是用來(lái)改變交變電流電壓的變壓器不能改變恒定電流的電壓.互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ).讓學(xué)生在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)上理解互感現(xiàn)象.這里的關(guān)鍵是明白原線圈和副線圈有共同的鐵芯，穿過(guò)它們的磁通量和磁通量的變化時(shí)刻都是相同的因而，其中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比只與匝數(shù)有關(guān).這樣原、副線圈的匝數(shù)不同，就可以改變電壓了.

　　2、在分析變壓器的原理時(shí)，課本中提到了次級(jí)線圈對(duì)于負(fù)載來(lái)講，相當(dāng)于一個(gè)交流電源一般情況下，忽略變壓器的磁漏，認(rèn)為穿過(guò)原線圈每一匝的磁通量與穿過(guò)副線圈的磁通量總是相等的這兩個(gè)條件，都是理想變壓器的工作原理的內(nèi)容.利用課本中的這些內(nèi)容，教師在課堂上，首先可以幫助學(xué)生分析變壓器原理，原線圈上加上交變流電后，鐵心中產(chǎn)生交變磁通量;在副線圈中產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì)，則副線圈相當(dāng)于交流電源對(duì)外供電.在這個(gè)過(guò)程中，如果從能量角度分析，可以看成是電能(原線圈中的.交變電流)轉(zhuǎn)換成磁場(chǎng)能(鐵心中的變化磁場(chǎng))，磁場(chǎng)能又轉(zhuǎn)換成電能(副線圈對(duì)外輸出電流).所以，變壓器是一個(gè)傳遞能量的裝置.如果不計(jì)它的損失，則變壓器在工作中只傳遞能量不消耗能量。要使學(xué)生明白，理想變壓器是忽略了變壓器中的能量損耗，它的輸出功率與輸入功率相等，這樣才得出原、副線圈的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系式.在解決有兩個(gè)副線圈的變壓器的問(wèn)題時(shí)，這一點(diǎn)尤其重要.當(dāng)然，在初學(xué)時(shí)，有兩個(gè)副線圈的變壓器的問(wèn)題，不做統(tǒng)一要求，不必急于去分析這類問(wèn)題.對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生，可引導(dǎo)他們進(jìn)行分析討論。

　　3、學(xué)生對(duì)變壓器原理和變壓器中原、副線圈的電壓、電流的關(guān)系常有一些似是而非的模糊認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真討論章后習(xí)題，對(duì)學(xué)生澄清認(rèn)識(shí)會(huì)有所幫助。

　　4、變壓器的電壓公式是直接給出的課本中利用原、副線圈的匝數(shù)關(guān)系，說(shuō)明了什么是升壓變壓器和什么是降壓變壓器，這也是為了幫助學(xué)生能記住電壓關(guān)系公式.利用變壓器的輸出功率和輸人功率相等的關(guān)系，得到了i1i2=u1u2.建議教師做好用輸出負(fù)載調(diào)節(jié)輸入功率的演示實(shí)驗(yàn).引導(dǎo)學(xué)生注意觀察，當(dāng)負(fù)載端接入的燈泡逐漸增多時(shí)，原、副線圈上的電壓基本上不發(fā)生變化，原線圈中的電流逐漸增大，副線圈中的電流也逐漸增大。

　　5、介紹幾種常見(jiàn)的變壓器，是讓學(xué)生能見(jiàn)到真實(shí)的變壓器的外型和了解變壓器的實(shí)際構(gòu)造.教師應(yīng)當(dāng)盡可能多地找一些變壓器的給學(xué)生看一看.變壓器在生產(chǎn)和生活中有十分廣泛的應(yīng)用.課本中介紹了一些，教學(xué)中可根據(jù)實(shí)際情況向?qū)W生進(jìn)行介紹，或看掛圖、照片、實(shí)物，或參觀，以開(kāi)闊學(xué)生眼界，增加實(shí)際知識(shí)。

　　6、電能的輸送，定xx地說(shuō)明了在遠(yuǎn)距離輸送電能時(shí)，采用變壓器進(jìn)行高壓輸電可以大大減少輸電線路上的電能損失.這里重點(diǎn)描述了輸電線上的電流大小與造成的電熱損失的關(guān)系，教師應(yīng)幫助學(xué)生分析，理解采用高壓輸電的必要xx.

　　教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法

　　1、重點(diǎn)：

　　變壓器工作原理及工作規(guī)律.

　　2、難點(diǎn)：

　　(1)理解副線圈兩端的電壓為交變電壓.

　　(2)推導(dǎo)變壓器原副線圈電流與匝數(shù)關(guān)系.

　　(3)掌握公式中各物理量所表示對(duì)象的含義.

　　3、疑點(diǎn)：

　　變壓器鐵心是否帶電即如何將電能從原線圈傳輸出到副線圈.

　　4、解決辦法：

　　(1)通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)來(lái)研究變壓器工作規(guī)律使學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立規(guī)律.

　　(2)通過(guò)理想化模型建立及理論推導(dǎo)得出通過(guò)原副線圈電流與匝數(shù)間的關(guān)系.

　　(3)通過(guò)運(yùn)用變壓器工作規(guī)律的公式來(lái)解題使學(xué)生從實(shí)踐中理解公式各物理量的含義

高中物理教案2

　　教學(xué)目標(biāo)

　　知識(shí)目標(biāo)

　　1、認(rèn)識(shí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念。

　　2、理解線速度、角速度和周期的概念，掌握這幾個(gè)物理量之間的關(guān)系并會(huì)進(jìn)行計(jì)算。

　　能力目標(biāo)

　　培養(yǎng)學(xué)生建立模型的能力及分析綜合能力。

　　情感目標(biāo)

　　激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生積極參與的意識(shí)。

　　教材分析

　　教材首先明確要研究圓周運(yùn)動(dòng)中的最簡(jiǎn)單的情況，勻速圓周運(yùn)動(dòng)，接著從描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢的角度引入線速度、角速度的概念及周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念，最后推導(dǎo)出線速度、角速度、周期間的關(guān)系，中間有一個(gè)思考與討論做為鋪墊。

　　教法建議

　　關(guān)于線速度、角速度、周期等概念的教學(xué)建議是：通過(guò)生活實(shí)例（齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)或皮帶傳動(dòng)裝置）或多媒體資料，讓學(xué)生切實(shí)感受到做圓周運(yùn)動(dòng)的物體有運(yùn)動(dòng)快慢與轉(zhuǎn)動(dòng)快慢及周期之別，有必要引入相關(guān)的物理量加以描述。學(xué)習(xí)線速度的概念，可以根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念（結(jié)合課件）引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)弧長(zhǎng)與時(shí)間比值保持不變的特點(diǎn)，進(jìn)而引出線速度的大小與方向。同時(shí)應(yīng)向?qū)W生指出線速度就是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。學(xué)習(xí)角速度和周期的概念時(shí)，應(yīng)向?qū)W生說(shuō)明這兩個(gè)概念是根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和描述運(yùn)動(dòng)的需要而引入的。即物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，每通過(guò)一段弧長(zhǎng)都與轉(zhuǎn)過(guò)一定的圓心角相對(duì)應(yīng)，因而物體沿圓周轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢也可以用轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角與時(shí)間t比值來(lái)描述，由此引入角速度的概念。又根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)具有周期性的特點(diǎn)，物體沿圓周轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢還可以用轉(zhuǎn)動(dòng)一圈所用時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)描述，為此引入了周期的概念。講述角速度的概念時(shí)，不要求向?qū)W生強(qiáng)調(diào)角速度的矢量性。在講述概念的同時(shí)，要讓學(xué)生體會(huì)到勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：線速度的大小、角速度、周期和頻率保持不變的圓周運(yùn)動(dòng)。

　　關(guān)于“線速度、角速度和周期間的關(guān)系”的教學(xué)建議是：結(jié)合課件引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到這幾個(gè)物理量在對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的描述上雖有所不同，但它們之間是有聯(lián)系的，并引導(dǎo)學(xué)生從如下思路理解它們之間的關(guān)系：

　　教學(xué)重點(diǎn)：線速度、角速度、周期的概念

　　教學(xué)難點(diǎn)：各量之間的關(guān)系及其應(yīng)用

　　主要設(shè)計(jì)：

　　一、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)物理量。

　�。ㄒ唬┳寣W(xué)生舉一些物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例。

　�。ǘ�）展示課件1、齒輪傳動(dòng)裝置

　　課件2、皮帶傳動(dòng)裝置

　　為引入概念提供感性認(rèn)識(shí)，引起思考和討論

　�。ㄈ�）展示課件3：質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

　　可暫停�？勺x出運(yùn)行的時(shí)間，對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)，轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角，進(jìn)而給出線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念。

　　二、線速度、角速度、周期間的關(guān)系：

　�。ㄒ唬┲匦抡故菊n件

　　1、齒輪傳動(dòng)裝置。讓學(xué)生體會(huì)到有些不同的點(diǎn)線速度大小相同，但角速度、周期不同，有些不同的點(diǎn)角速度、周期相同，但線速度大小不同；進(jìn)而此導(dǎo)同學(xué)去分析它們之間的關(guān)系

　　圓周運(yùn)動(dòng)是一種特殊的曲線運(yùn)動(dòng)，也是牛頓定律在曲線運(yùn)動(dòng)中的綜合應(yīng)用。描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量多，且許多物理量（力、加速度、線速度）在時(shí)刻變化，因此，本單元是必修教材中的重點(diǎn)、難點(diǎn)、和學(xué)生的學(xué)困點(diǎn)。教師如何根據(jù)自己的.學(xué)生把握教材的難易，設(shè)計(jì)好教案，對(duì)順利完成好本單元教學(xué)就顯得非常重要。

　　1、向心力：一本參考資料給向心力下了如下定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到指向圓心的合外力，叫向心力。我認(rèn)為這個(gè)定義是不確切的，其一是容易給學(xué)生產(chǎn)生誤導(dǎo)，認(rèn)為做圓周運(yùn)動(dòng)的物體要受到一個(gè)向心力的作用，其二、向心力是按力的作用效果命名的，它可以是某一個(gè)力、或幾個(gè)力的合力、還可以是某種力的分力。魯科版在本知識(shí)點(diǎn)教材處理比較好，先通過(guò)細(xì)繩栓一小球在光滑水平面做圓周運(yùn)動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn)，分析其受力，得出：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體一定要受到一個(gè)始終指向圓心等效力的作用，這個(gè)力叫做向心力。這個(gè)定義也比較科學(xué)，學(xué)生容易接受，且給等效力留了拓展空間，教師在后面的教學(xué)中，再通過(guò)圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生逐漸認(rèn)知向心力。在新課教學(xué)中，對(duì)有些復(fù)雜問(wèn)題應(yīng)循序漸進(jìn)，不可一步到位。人教版教材是先學(xué)習(xí)向心加速度，根據(jù)牛頓第二定律，這個(gè)加速度一定是由于它受到了指向圓心的合力，這個(gè)合力叫向心力。這樣給出向心力顯得有點(diǎn)抽象，學(xué)生不容易接受。

　　2、向心加速度：人教版教材是通過(guò)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，找出△t時(shí)間內(nèi)的速度變化量△v，△v△t求出平均加速度，當(dāng)△t趨近零時(shí)，△v垂直于速度v,且指向圓心，既為質(zhì)點(diǎn)在該位置的加速度，稱向心加速度向心力向心加速度，然后給出加速度的公式。按此教學(xué)方案，邏輯性強(qiáng)，學(xué)生能知道向心加速度的來(lái)龍去脈，但由于用到了速度的失量差和極限概念，大部分學(xué)生感到學(xué)習(xí)困難，從課堂效果上看并不好，因此本教學(xué)方案適宜優(yōu)秀學(xué)生。魯科版教教材是通過(guò)圓周運(yùn)動(dòng)物體的受力分析，總結(jié)出做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到向心力的作用，那么它必然存在一個(gè)由向心力產(chǎn)生的加速度，這個(gè)加速度叫向心加速，方向與向心力方向一致，始終指向圓心，然后直接給出向心加速度的數(shù)學(xué)表達(dá)式，省去了復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，使教學(xué)難度大大降低，從課堂教學(xué)效果看：學(xué)生感覺(jué)容易接受，師生互動(dòng)較為活躍。

高中物理教案3

　　名師導(dǎo)航

　　●重點(diǎn)與剖析

　　一、自由落體運(yùn)動(dòng)

　　1.定義：物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng).

　　思考：不同的物體，下落快慢是否相同？為什么物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況不同？

　　在空氣中與在真空中的區(qū)別是，空氣中存在著空氣阻力.對(duì)于一些密度較小的物體，例如降落傘、羽毛、紙片等，在空氣中下落時(shí)，受到的空氣阻力影響較大；而一些密度較大的物體，如金屬球等，下落時(shí)，空氣阻力的影響就相對(duì)較小了.因此在空氣中下落時(shí)，它們的快慢就不同了.

　　在真空中，所有的物體都只受到重力，同時(shí)由靜止開(kāi)始下落，都做自由落體運(yùn)動(dòng)，快慢相同.

　　2.不同物體的下落快慢與重力大小的關(guān)系

　�。�1）有空氣阻力時(shí)，由于空氣阻力的影響，輕重不同的物體的下落快慢不同，往往是較重的物體下落得較快.

　�。�2）若物體不受空氣阻力作用，盡管不同的物體質(zhì)量和形狀不同，但它們下落的快慢相同.

　　3.自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

　�。�1）v0=0

　�。�2）加速度恒定（a=g）.

　　4.自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).

　　二、自由落體加速度

　　1.自由落體加速度又叫重力加速度，通常用g來(lái)表示.

　　2.自由落體加速度的方向總是豎直向下.

　　3.在同一地點(diǎn)，一切物體的自由落體加速度都相同.

　　4.在不同地理位置處的自由落體加速度一般不同.

　　規(guī)律：赤道上物體的重力加速度最小，南（北）極處重力加速度最大；物體所處地理位置的緯度越大，重力加速度越大.

　　三、自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)律動(dòng)規(guī)

　　因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動(dòng).

　　1.速度公式：v=gt

　　2.位移公式：h= gt2

　　3.位移速度關(guān)系式：v2=2gh

　　4.平均速度公式： =

　　5.推論：Δh=gT2

　　●問(wèn)題與探究

　　問(wèn)題1 物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況相同嗎？你有什么假設(shè)與猜想？

　　探究思路：物體在真空中下落時(shí)，只受重力作用，不再受到空氣阻力，此時(shí)物體的'加速度較大，整個(gè)下落過(guò)程運(yùn)動(dòng)加快.在空氣中，物體不但受重力還受空氣阻力，二者方向相反，此時(shí)物體加速度較小，整個(gè)下落過(guò)程較慢些.

　　問(wèn)題2 自由落體是一種理想化模型，請(qǐng)你結(jié)合實(shí)例談?wù)勈裁辞闆r下，可以將物體下落的運(yùn)動(dòng)看成是自由落體運(yùn)動(dòng).

　　探究思路：回顧第一章質(zhì)點(diǎn)的概念，談?wù)勎覀冊(cè)谔幚砦锢韱?wèn)題時(shí)，根據(jù)研究問(wèn)題的性質(zhì)和需要，如何抓住問(wèn)題中的主要因素，忽略其次要因素，建立一種理想化的模型，使復(fù)雜的問(wèn)題得到簡(jiǎn)化，進(jìn)一步理解這種重要的科學(xué)研究方法.

　　問(wèn)題3 地球上的不同地點(diǎn)，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度相同嗎？

　　探究思路：地球上不同的地點(diǎn)，同一物體所受的重力不同，產(chǎn)生的重力加速度也就不同.一般來(lái)講，越靠近兩極，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度就越大;離赤道越近，加速度就越小.

　　●典題與精析

　　例1 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

　　A.從靜止開(kāi)始下落的物體一定做自由落體運(yùn)動(dòng)

　　B.若空氣阻力不能忽略，則一定是重的物體下落得快

　　C.自由落體加速度的方向總是垂直向下

　　D.滿足速度跟時(shí)間成正比的下落運(yùn)動(dòng)一定是自由落體運(yùn)動(dòng)

　　精析：此題主要考查自由落體運(yùn)動(dòng)概念的理解，自由落體運(yùn)動(dòng)是指物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng).選項(xiàng)A沒(méi)有說(shuō)明是什么樣的物體，所受空氣阻力能否忽略不得而知；選項(xiàng)C中自由落體加速度的方向應(yīng)為豎直向下，初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度都與時(shí)間成正比，但不一定是自由落體運(yùn)動(dòng).

　　答案：ABCD

　　例2 小明在一次大雨后，對(duì)自家屋頂?shù)蜗碌乃�滴進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)基本上每滴水下落的時(shí)間為1.5 s，他由此估計(jì)出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬間的速度.你知道小明是怎樣估算的嗎？

　　精析：粗略估計(jì)時(shí)，將水滴下落看成是自由落體，g取10 m/s2，由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求得.

　　答案：設(shè)水滴落地時(shí)的速度為vt，房子高度為h，則：

　　vt=gt=10×1.5 m/s=15 m/s

　　h= gt2= ×10×1.52 m=11.25 m.

　　綠色通道：學(xué)習(xí)物理理論是為了指導(dǎo)實(shí)踐，所以在學(xué)習(xí)中要注重理論聯(lián)系實(shí)際.分析問(wèn)題要從實(shí)際出發(fā)，各種因素是否對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響都應(yīng)具體分析.

　　例3 一自由下落的物體最后1 s下落了25 m，則物體從多高處自由下落？（g取10 m/s2）

　　精析：本題中的物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，加速度為g=10 N/kg，并且知道了物體最后1 s的位移為25 m，如果假設(shè)物體全程時(shí)間為t，全程的位移為s，該物體在前t－1 s的時(shí)間內(nèi)位移就是s－25 m，由等式h= ggt2和h－25= g（t－1）2就可解出h和t.

　　答案：設(shè)物體從h處下落，歷經(jīng)的時(shí)間為t.則有：

　　h= gt2 ①

　　h－25= g（t－1）2 ②

　　由①②解得：h=45 m，t=3 s

　　所以，物體從離地45 m高處落下.

　　綠色通道：把物體的自由落體過(guò)程分成兩段，尋找等量

高中物理教案4

　　教學(xué)重點(diǎn)：

　　萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用

　　教學(xué)難點(diǎn)：

　　地球重力加速度問(wèn)題

　　教學(xué)方法：

　　討論法

　　教學(xué)用具：

　　計(jì)算機(jī)

　　教學(xué)過(guò)程：

　　一、地球重力加速度

　　問(wèn)題一：在地球上是赤道的重力加速度大還是兩極的加速度大？

　　這個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生充分討論：

　　1、有的學(xué)生認(rèn)為：地球上的加速度是不變化的．

　　2、有的學(xué)生認(rèn)為：兩極的重力加速度大．

　　3、也有的的學(xué)生認(rèn)為：赤道的重力加速度大．

　　出現(xiàn)以上問(wèn)題是因?yàn)椋簩W(xué)生可能沒(méi)有考慮到地球是橢球形的，也有不記得公式的等．

　　教師板書(shū)并講解：

　　在質(zhì)量為、半徑為的地球表面上，如果忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，質(zhì)量為的物體的重力加速度，可以認(rèn)為是由地球?qū)λ�的萬(wàn)有引力產(chǎn)生的．由萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律有：

　　則該天體表面的重力加速度為：

　　由此式可知，地球表面的重力加速度是由地球的質(zhì)量和半徑?jīng)Q定的．而又因?yàn)榈厍蚴菣E球的赤道的半徑大，兩極的半徑小，所以赤道上的重力加速度小，兩極的重力加速度大．也可讓學(xué)生發(fā)揮得：離地球表面的距離越大，重力加速度越�。�

　　問(wèn)題二：有1kg的物體在北京的重力大還是在上海的重力大？

　　這個(gè)問(wèn)題有學(xué)生回答

　　問(wèn)題三：

　　1、地球在作什么運(yùn)動(dòng)？人造地球衛(wèi)星在作什么運(yùn)動(dòng)？

　　通過(guò)展示圖片為學(xué)生建立清晰的圖景．

　　2、作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的'向心力是誰(shuí)提供的？

　　回答：地球與衛(wèi)星間的萬(wàn)有引力即由牛頓第二定律得：

　　3、由以上可求出什么？

　　①衛(wèi)星繞地球的線速度：

　　②衛(wèi)星繞地球的周期：

　�、坌l(wèi)星繞地球的角速度：

　　教師可帶領(lǐng)學(xué)生分析上面的公式得：

　　當(dāng)軌道半徑不變時(shí)，則衛(wèi)星的周期不變、衛(wèi)星的線速度不變、衛(wèi)星的角速度也不變．

　　當(dāng)衛(wèi)星的角速度不變時(shí)，則衛(wèi)星的軌道半徑不變．

　　課堂練習(xí)：

　　1、假設(shè)火星和地球都是球體，火星的質(zhì)量和地球質(zhì)量．之比，火星的半徑和地球半徑之比，那么離火星表面高處的重力加速度和離地球表面高處的重力加速度．之比等于多少

　　解：因物體的重力來(lái)自萬(wàn)有引力，所以：

　　則該天體表面的重力加速度為：

　　所以：

　　2、若在相距甚遠(yuǎn)的兩顆行星和的表面附近，各發(fā)射一顆衛(wèi)星和，測(cè)得衛(wèi)星繞行星的周期為，衛(wèi)星繞行星的周期為，求這兩顆行星密度之比是多大

　　解：設(shè)運(yùn)動(dòng)半徑為，行星質(zhì)量為，衛(wèi)星質(zhì)量為．

　　由萬(wàn)有引力定律得：

　　解得：

　　所以：

　　3、某星球的質(zhì)量約為地球的的9倍，半徑約為地球的一半，若從地球上高處平拋一物體，射程為60米，則在該星球上，從同樣高度以同樣的初速度平拋同一物體，射程應(yīng)為：

　　A、10米B、15米C、90米D、360米

　　解得：（A）

　　布置作業(yè)：

　　探究活動(dòng)

　　組織學(xué)生收集資料，編寫相關(guān)論文，可以參考下列題目：

　　1、月球有自轉(zhuǎn)嗎？

　　2、觀察月亮

高中物理教案5

　　1、知識(shí)與技能

　�。�1）知道波面和波線，以及波傳播到兩種介質(zhì)的界面時(shí)同時(shí)發(fā)生反射和折射

　　（2）知道波發(fā) 生反射現(xiàn) 象時(shí) ，反射角等于入射角，知道反射波的頻率，波速和波長(zhǎng)與入射波相同

　　（3）知道折射波與入射波的頻率相同，波速與波長(zhǎng)不同，理解波發(fā)生折射的原因是波在不同介質(zhì)中速度不同，掌握入射角與折射角的 關(guān)系

　　2、過(guò)程與方法：

　　3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：

　　教學(xué)重點(diǎn)：惠更斯原理，波的反射和折射規(guī)律

　　教學(xué)難點(diǎn)：惠更斯原理

　　教學(xué)方法：課堂演示，flash課件

　　一.引入新課

　　1．蝙蝠的“眼睛”：18世紀(jì)，意大利教士兼生物學(xué)家斯帕蘭扎尼研究蝙蝠在夜間活動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)蝙蝠是靠高頻率的尖叫來(lái)確定障礙物的位置的。這種尖叫聲在每秒2萬(wàn)到10萬(wàn)赫茲之間，我們的耳 朵對(duì)這樣頻率范圍內(nèi)的聲波是聽(tīng)不到的`。這樣的聲波稱為超聲波。蝙蝠發(fā)出超聲波，然后借助物體反射回來(lái)的回聲，就能判斷出所接近的物體的大小、形狀和運(yùn)動(dòng)方式。

　　2．隱形飛機(jī)F—117：雷達(dá)是利用無(wú)線電 波發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，并測(cè)定其位置的設(shè)備。由于無(wú)線電波具有恒速、定向傳播的規(guī) 律，因此，當(dāng)雷達(dá)波碰到飛行目 標(biāo)(飛機(jī)、導(dǎo)彈）等時(shí)，一部分雷達(dá)波便會(huì)反射回來(lái)，根據(jù)反射雷達(dá)波的時(shí)間和方位便可以計(jì)算出飛行目標(biāo)的位置。

　　雷達(dá)確定目標(biāo)示意圖

　　由于一般飛機(jī)的外形比較復(fù)雜，總有許多部分能夠強(qiáng)烈反射雷達(dá)波，因此整個(gè)飛機(jī)表面涂以黑色的吸收雷達(dá)波的涂料。

　　一.波面和波線

　　波面：同一時(shí)刻，介質(zhì)中處于波峰或波谷的質(zhì)點(diǎn)所構(gòu)成的面叫做波面．

　　波線：用來(lái)表示波的傳播方向的跟各個(gè)波面垂直的線叫做波線．

　　二.惠更斯原理

　　荷蘭物理 學(xué)家 惠 更 斯

　　1.惠更斯原理：介質(zhì)中任一波面上的各點(diǎn)，都可以看作發(fā)射子波的波源，而后任意時(shí)刻，這些子波在波前進(jìn)方向的包絡(luò)面便是新的波面。

　　2.根據(jù)惠更斯原理，只要知道某一時(shí)刻的波陣面，就可以確定下一時(shí)刻的波陣面。

　　二.波的反射

　　1.波遇到障礙物會(huì)返回來(lái)繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫做波的反射．

　　2.反射規(guī)律

　　反射定律：入射線、法線、反射線在同一平面內(nèi)，入射線與反射線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角。

　　入射角（i）和反射角（i’）：入射波的波線與平面法線的夾角i叫做入射角．反射波的波線與平面法線的夾角i’ 叫做反射角．

　　反射波的波長(zhǎng)、頻率、波速都跟入射波相同．

　　波遇到兩種介質(zhì)界面時(shí)，總存在反射

　　三.波的折射

　　1.波的折射：波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，波的 傳播方向發(fā) 生了改變的現(xiàn)象叫做波的折射．

　　2.折射規(guī)律：

　　(1).折射角（r）：折射波的波線與兩介質(zhì)界面法線的夾角r叫做折射角．

　　2.折射定律：入射線、法線、折射線在同一平面內(nèi)，入射線 與折射線分居法線兩側(cè)．入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一種介質(zhì)中的速度跟波在第二種介質(zhì)中的速度之比：

　　當(dāng)入射速度大于折射速度時(shí)，折射角折向法線.

　　當(dāng)入射速度小于折射速度時(shí)，折射角折離法線.

　　當(dāng)垂直界面入射時(shí)，傳播方向不改變，屬折射中的特例．

　　在波的折射中，波的頻率不改變，波 速和波長(zhǎng)都發(fā)生改變．

　　波發(fā)生折射的原因：是波在不同介質(zhì)中的速度不同．

　　由惠更斯原理，A、B為同一波面上的兩點(diǎn)，A、B點(diǎn)會(huì)發(fā)射子波，經(jīng)⊿t后， B點(diǎn)發(fā)射的子波到達(dá)界面處D點(diǎn)， A點(diǎn)的到達(dá)C點(diǎn)，

高中物理教案6

　　知識(shí)目標(biāo)

　　（1）伽利略理想實(shí)驗(yàn)；

　�。�2）慣性概念；

　�。�3）掌握牛頓第一定律的內(nèi)容；

　�。�4）理解力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；

　　（5）能用牛頓第一定律解釋慣性現(xiàn)象．

　　能力目標(biāo)

　　培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砟芰�；培養(yǎng)學(xué)生的口頭表達(dá)能力．學(xué)習(xí)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法．

　　情感目標(biāo)

　　對(duì)任何現(xiàn)象的發(fā)生不能夠想當(dāng)然，要有嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度．

　　教學(xué)建議

　　教材分析

　　本節(jié)內(nèi)容是分兩塊內(nèi)容介紹的，先是介紹了人類對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的發(fā)展歷史，并著重講述了伽俐略的理想實(shí)驗(yàn)及其重要的實(shí)驗(yàn)思想．然后引入了牛頓第一定律，引入了慣性概念，并由此分析出力不是維持物體速度的原因，而是改變物體速度的原因．

　　教法建議

　　1、本節(jié)所述內(nèi)容在初中課本上已涉及到，初中課本中用到的標(biāo)題是慣性定律，所以學(xué)生已有一定的基礎(chǔ)．

　　2、適當(dāng)介紹一些學(xué)史的知識(shí)，讓學(xué)生意識(shí)到：一個(gè)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)并不是一帆風(fēng)順的，或者是一開(kāi)始的認(rèn)識(shí)就是對(duì)的，而是需要人類不斷探索才能形成的，它們的學(xué)習(xí)也是這樣．

　　3、重點(diǎn)講述伽利略理想實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思想，讓學(xué)生學(xué)會(huì)一種科學(xué)思維方法．

　　4、通過(guò)對(duì)大量實(shí)例的分析，讓學(xué)生真正理解力不是維持物體速度的原因，而是改變物體速度的原因．

　　教學(xué)設(shè)計(jì)示例

　　教學(xué)重點(diǎn)：對(duì)伽利略理想實(shí)驗(yàn)的`理解；牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律．

　　教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)伽利略理想實(shí)驗(yàn)的理解．

　　示例：

　　一、歷史的回顧

　　1、人類對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的最初認(rèn)識(shí)及亞里士多德其人．（見(jiàn)擴(kuò)展資料）

　　2、伽利略理想實(shí)驗(yàn)：

　�。�1）動(dòng)畫(huà)模擬該實(shí)驗(yàn)，并指出不能夠真正試驗(yàn)的原因．或做課本所講的氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)（有視頻資料），并指出為什么只是近似驗(yàn)證．由實(shí)驗(yàn)結(jié)果推出亞里士多德觀點(diǎn)的錯(cuò)誤，矛盾的焦點(diǎn)蝕是試實(shí)驗(yàn)條件的不同．

　�。�2）分析伽利略理想實(shí)驗(yàn)：它是一個(gè)理想化的過(guò)程，但并不是憑空想象的來(lái)的，而在抽象思維過(guò)程中所創(chuàng)造出的一種科學(xué)推理，理想化實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)中重要的研究方法．

　�。�3）介紹伽利略．

　　二、牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律

　　1、牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律（慣性定律）：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止．

　　2、慣性：物體保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)．

　　3、注意：（通過(guò)實(shí)例分析）

　�。�1）慣性與慣性定律不同．

　�。�2）慣性是物體的固有性質(zhì)，任何時(shí)候物體都具有慣性，這與物體處于什么狀態(tài)無(wú)關(guān)．

　�。�3）力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：力不是維持物體速度的原因，而是改變物體速度的原因．

　　4、實(shí)例參考（要讓學(xué)生充分參與討論）：

　　分析剎車時(shí)人往前傾；啟動(dòng)時(shí)人往后仰．

　　做小實(shí)驗(yàn)：慣性實(shí)驗(yàn)器演示慣性現(xiàn)象，并分析．

　　讓學(xué)生舉例分析，并指出哪些慣性現(xiàn)象有利，哪些慣性現(xiàn)象有害．

　　探究活動(dòng)

　　題目：可以觀察的慣性現(xiàn)象

　　組織：小組或個(gè)人

　　方案：自己設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)并展示、講解，由同學(xué)互相評(píng)判

　　評(píng)價(jià)：具有可操作性，讓學(xué)生把學(xué)過(guò)的知識(shí)靈活應(yīng)用

高中物理教案7

　　教材分析

　　三相電流在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用，學(xué)生應(yīng)對(duì)它有一定的了解。但這里只對(duì)學(xué)生可能接觸較多的知識(shí)做些介紹，而不涉及太多實(shí)際應(yīng)用中的具體問(wèn)題。三相交變電流在生產(chǎn)生活實(shí)際中應(yīng)用廣泛，所以其基本常識(shí)應(yīng)讓每個(gè)學(xué)生了解。

　　1、在介紹三相交變電流的產(chǎn)生時(shí)，除課本中提供的插圖外，教師可以再找一些圖片或模型，使學(xué)生明白，三個(gè)相同的線圈同時(shí)在同一磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生三相交變電流，它們依次落后1/3周期。三相交變電流就是三個(gè)相同的交變電流，它們具有相同的最大值、周期、頻率。每一個(gè)交變電流是一個(gè)單相電。

　　2、要讓學(xué)生知道，三個(gè)線圈相互獨(dú)立，每一個(gè)都可以相當(dāng)于一個(gè)獨(dú)立的電源單獨(dú)供電。由于三個(gè)線圈平面依次相差120o角。它們達(dá)到最大值（或零）的時(shí)間就依次相差1/3周期。用掛圖配合三相電機(jī)的模型演示，效果很好。

　　讓三個(gè)線圈通過(guò)星形連接或三角形連接后對(duì)外供電，一方面比用三個(gè)交變電流單獨(dú)供電大大節(jié)省了線路的材料，另一方面，可同時(shí)提供兩種不同電壓值的交變電流。教師應(yīng)組織學(xué)生觀察生活實(shí)際中的`交變電流的連接方式，理解課本中所介紹的三相電的連接。

　　教學(xué)設(shè)計(jì)方案

　　三相交變電流

　　教學(xué)目的

　　1、知道三相交變電流的產(chǎn)生及特點(diǎn)。

　　2、知道星形接法、三角形接法和相電壓、線電壓知識(shí)。

　　教具：演示用交流發(fā)電機(jī)

　　教學(xué)過(guò)程：

　　一、引入新課

　　本章前面學(xué)習(xí)了一個(gè)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，電路中產(chǎn)生交變電流的變化規(guī)律。如果三組互成120°角的線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，三組線圈產(chǎn)生三個(gè)交變電流。這就是我們今天要學(xué)習(xí)的三相交變電流。

　　板書(shū)：第六節(jié)三相交變電流

　　二、進(jìn)行新課

　　演示單相交流發(fā)電機(jī)模型：只有一個(gè)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，電路中只產(chǎn)生一個(gè)交變電動(dòng)勢(shì)，這樣的發(fā)電機(jī)叫單相交流發(fā)電機(jī)。它發(fā)出的電流叫單相交變電流。

　　演示：三相交流發(fā)電機(jī)模型，提出研究三相交變電流的產(chǎn)生。

　　板書(shū)：

　　一、三相交變電流的產(chǎn)生

　　1、三相交變電流的產(chǎn)生：互成120°角的線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，三組線圈各自產(chǎn)生交變電流。

　　2、三相交變電流的特點(diǎn)：最大值和周期是相同的。

　　板書(shū)：三組線圈到達(dá)最大值（或零值）的時(shí)間依次落后1/3周期

　　我們還可以用圖像描述三相交變電流

　　板書(shū)：三相交變電流的圖像

　　三組線圈產(chǎn)生三相交變電流可對(duì)三組負(fù)載供電，那么三組線圈和三個(gè)負(fù)載是怎樣連接的呢？

　　板書(shū)：

　　二、星形連接和三角形連接

　　1、星形連接

　　說(shuō)明：在實(shí)際應(yīng)用中，三相發(fā)電機(jī)和負(fù)載并不用6條導(dǎo)線連接，而是把線圈末端和負(fù)載之間用一條導(dǎo)線連接，這就是我們要學(xué)習(xí)的星形連接

　�、侔丫�圈末端和負(fù)載之間用一條導(dǎo)線連接的方法叫星形連接（符號(hào)Y）

　　②端線、火線和中性線、零線。

　　從每個(gè)線圈始端引出的導(dǎo)線叫端線，也叫相線，在照明電路里俗稱火線。從公共點(diǎn)引出的導(dǎo)線叫中性線，照明電路中，中性線是接地的叫做零線。

　　③相電壓和線電壓

　　端線和中性線之間的電壓叫做相電壓。

　　兩條端線之間的電壓叫做線電壓。

　　我國(guó)日常電路中，相電壓是220V、線電壓是380V。

　　2、三角形連接

　�、侔寻l(fā)電機(jī)的三個(gè)線圈始端和末端依次相連的方式叫三角板連接（符號(hào)△）。

　�、谙嚯妷汉途�電壓。

　　兩條端線之間的電壓就是其中一個(gè)線圈的相電壓，所以三角形連接中相電壓等于線電壓。

高中物理教案8

　　教學(xué)目標(biāo):

　　(1)理解簡(jiǎn)諧振動(dòng)的判斷,掌握全過(guò)程的特點(diǎn);

　　(2)理解簡(jiǎn)諧振動(dòng)方程的物理含義與應(yīng)用;

　　能力目標(biāo):

　　(1)培養(yǎng)對(duì)周期性物理現(xiàn)象觀察、分析;

　　(2)訓(xùn)練對(duì)物理情景的理解記憶；

　　教學(xué)過(guò)程：

　　（一）、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期性：周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)

　�。�1）一次全振動(dòng)過(guò)程：基本單元

　　平衡位置O：周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱中心位置

　　振幅A：振動(dòng)過(guò)程振子距離平衡位置的最大距離

　　（2）全振動(dòng)過(guò)程描述：

　　周期T：完成基本運(yùn)動(dòng)單元所需時(shí)間

　　T=2π

　　頻率f：1秒內(nèi)完成基本運(yùn)動(dòng)單元的次數(shù)

　　T=

　　位移S：以平衡位置O為位移0點(diǎn)，在全振動(dòng)過(guò)程中始終從平衡位置O點(diǎn)指向振子所在位置

　　速度V：物體運(yùn)動(dòng)方向

　�。ǘ�）、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的判斷：振動(dòng)過(guò)程所受回復(fù)力為線性回復(fù)力

　�。‵=-ＫＸ）K：簡(jiǎn)諧常量

　　X：振動(dòng)位移

　　簡(jiǎn)諧振動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒：KA2=KX2+mV2=mVo2

　�。ㄈ�）、簡(jiǎn)諧振動(dòng)方程：

　　等效投影：勻速圓周運(yùn)動(dòng)（角速度ω=π）

　　位移方程：X=Asinωt

　　速度方程：V=Vocosωt

　　加速度：a=sinωt

　　線性回復(fù)力：F=KAsinωt

　　上述簡(jiǎn)諧振動(dòng)物理參量方程反映振動(dòng)過(guò)程的規(guī)律性

　　簡(jiǎn)諧振動(dòng)物理參量隨時(shí)間變化關(guān)系為正余弦圖形

　　課堂思考題：（1）簡(jiǎn)諧振動(dòng)與一般周期性運(yùn)動(dòng)的區(qū)別與聯(lián)系是什么？

　�。�2）如何準(zhǔn)確描述周期性簡(jiǎn)諧振動(dòng)？

　　（3）你知道的物理等效性觀點(diǎn)應(yīng)用還有哪些？

　�。ㄋ模�、典型問(wèn)題：

　�。�1）簡(jiǎn)諧振動(dòng)全過(guò)程的特點(diǎn)理解類

　　例題1、一彈簧振子，在振動(dòng)過(guò)程中每次通過(guò)同一位置時(shí)，保持相同的物理量有（）

　　A速度B加速度C動(dòng)量D動(dòng)能

　　例題2、一彈簧振子作簡(jiǎn)諧振動(dòng),周期為T,()

　　A.若t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)位移的大小相等、方向相同,則Δt一定等于T的整數(shù)倍;

　　B.若t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)速度的大小相等、方向相反；

　　C.若Δt=T，則在t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)加速度一定相等；

　　D.若Δt=T/2，則在t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻彈簧的長(zhǎng)度一定相等

　　同步練習(xí)

　　練習(xí)1、一平臺(tái)沿豎直方向作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),一物體置于振動(dòng)平臺(tái)上隨臺(tái)一起運(yùn)動(dòng)．當(dāng)振動(dòng)平臺(tái)處于什么位置時(shí),物體對(duì)臺(tái)面的正壓力最小

　　A．當(dāng)振動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)

　　B．當(dāng)振動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)

　　C．當(dāng)振動(dòng)平臺(tái)向下運(yùn)動(dòng)過(guò)振動(dòng)中心點(diǎn)時(shí)

　　D．當(dāng)振動(dòng)平臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)過(guò)振動(dòng)中心點(diǎn)時(shí)

　　練習(xí)2、水平方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的彈簧振子其周期為T,則:

　　A、若在時(shí)間Δt內(nèi),彈力對(duì)振子做功為零,則Δt一定是的整數(shù)倍

　　B、若在時(shí)間Δt內(nèi),彈力對(duì)振子做功為零,則Δt可能小于

　　C、若在時(shí)間Δt內(nèi),彈力對(duì)振子沖量為零,則Δt一定是T的整數(shù)倍

　　D、若在時(shí)間Δt內(nèi),彈力對(duì)振子沖量為零,則Δt可能小于

　　練習(xí)3、一個(gè)彈簧懸掛一個(gè)小球，當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)使小球在位置時(shí)處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)在將小球向下拉動(dòng)一段距離后釋放，小球在豎直方向上做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，則：

　　A、小球運(yùn)動(dòng)到位置O時(shí)，回復(fù)力為零；

　　B、當(dāng)彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)，小球的速度最大；

　　C、當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，彈簧一定被壓縮；

　　D、在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧的最大彈力大于小球的重力；

　�。�2）簡(jiǎn)諧振動(dòng)的判斷證明

　　例題、在彈簧下端懸掛一個(gè)重物，彈簧的勁度為k，重物的質(zhì)量為m。重物在平衡位置時(shí)，彈簧的彈力與重力平衡，重物停在平衡位置，讓重物在豎直方向上離開(kāi)平衡位置，放開(kāi)手，重物以平衡位置為中心上下振動(dòng)，請(qǐng)分析說(shuō)明是否為簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振動(dòng)的周期與何因素有關(guān)？

　　解析：當(dāng)重物在平衡位置時(shí)，假設(shè)彈簧此時(shí)伸長(zhǎng)了x0，

　　根據(jù)胡克定律：F=kx由平衡關(guān)系得：mg=kx0

　　確定平衡位置為位移的起點(diǎn)，當(dāng)重物振動(dòng)到任意位置時(shí)，此時(shí)彈簧的形變量x也是重物該時(shí)刻的位移，此時(shí)彈力F1=kx

　　由受力分析，根據(jù)牛頓第二定律F=Ma得：F1–mg=ma

　　由振動(dòng)過(guò)程中回復(fù)力概念得：F回=F1–mg

　　聯(lián)立（1）、（3）得：F回=kx-kx0=k（x-x0）

　　由此可得振動(dòng)過(guò)程所受回復(fù)力是線性回復(fù)力即回復(fù)力大小與重物運(yùn)動(dòng)位移大小成正比，其方向相反，所以是簡(jiǎn)諧振動(dòng)。

　　由（2）得：a=-（x-x0），結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)投影關(guān)系式：a=-ω2（x-x0）得：ω2=

　　由ω=π得：T=2π此式說(shuō)明該振動(dòng)過(guò)程的周期只與重物質(zhì)量的`平方根成正比、跟彈簧的勁度的平方根成反比，跟振動(dòng)幅度無(wú)關(guān)。

　　同步練習(xí)：

　　用密度計(jì)測(cè)量液體的密度，密度計(jì)豎直地浮在液體中。如果用手輕輕向下壓密度計(jì)后，放開(kāi)手，它將沿豎直方向上下振動(dòng)起來(lái)。試討論密度計(jì)的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧振動(dòng)嗎？其振動(dòng)的周期與哪些因素有關(guān)？

　�。�3）簡(jiǎn)諧振動(dòng)方程推導(dǎo)與應(yīng)用

　　例題：做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的小球，速度的最大值vm=0.1m/s，振幅A=0.2m。若從小球具有正方向的速度最大值開(kāi)始計(jì)時(shí)，求：（1）振動(dòng)的周期（2）加速度的最大值（3）振動(dòng)的表達(dá)式

　　解：根據(jù)簡(jiǎn)諧振動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒得:KA2=mVm2

　　=Vm2/A2=0.25由T=2π=4π

　　a=-A=0.05(m/s2)由ω=π=0.5由t=0,速度最大,位移為0則

　　Acosφ=0v=-ωAsinφ則φ=-π/2即有x=0.2cos(0.5t–0.5π)

高中物理教案9

　　教學(xué)目標(biāo)

　　（一）知識(shí)與技能

　　1．知道彈力產(chǎn)生的條件。

　　2．知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力，能在力的示意圖中畫(huà)出它們的方向。

　　3．知道彈性形變?cè)酱髲椓υ酱�，知道彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比，即胡克定律．�?huì)用胡克定律解決有關(guān)問(wèn)題。

　�。ǘ�）過(guò)程與方法

　　1．通過(guò)在實(shí)際問(wèn)題中確定彈力方向的能力。

　　2．自己動(dòng)手進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和操作實(shí)驗(yàn)的能力。

　　3．知道實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理常用的方法，嘗試使用圖象法處理數(shù)據(jù)。

　�。ㄈ�）情感態(tài)度與價(jià)值觀

　　1．真實(shí)準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，體會(huì)科學(xué)的精神和態(tài)度在科學(xué)探究過(guò)程的重要作用。

　　2.在體驗(yàn)用簡(jiǎn)單的工具和方法探究物理規(guī)律的`過(guò)程中，感受學(xué)習(xí)物理的樂(lè)趣，培養(yǎng)學(xué)生善于把物理學(xué)習(xí)與生活實(shí)踐結(jié)合起來(lái)的習(xí)慣。

　　教學(xué)重點(diǎn)

　　1．彈力有無(wú)的判斷和彈力方向的判斷。

　　2．彈力大小的計(jì)算。

　　3．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作。

　　教學(xué)難點(diǎn)

　　彈力有無(wú)的判斷及彈力方向的判斷．

　　教學(xué)方法

　　探究、講授、討論、練習(xí)

　　教學(xué)手段

　　教具準(zhǔn)備

　　彈簧、鉤碼、泡沫塑料塊、粉筆、燒瓶（內(nèi)裝紅墨水瓶塞上面插細(xì)玻璃管）、

　　演示胡克定律用的鐵架臺(tái)、刻度尺、彈簧、鉤碼等等．

高中物理教案10

　　教學(xué)目標(biāo)

　　知識(shí)目標(biāo)

　　1、在開(kāi)普勒第三定律的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)得到萬(wàn)有引力定律，使學(xué)生對(duì)此定律有初步理解;

　　2、使學(xué)生了解并掌握萬(wàn)有引力定律;

　　3、使學(xué)生能認(rèn)識(shí)到萬(wàn)有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間，不管它們之間是否還有其它作用力).

　　能力目標(biāo)

　　1、使學(xué)生能應(yīng)用萬(wàn)有引力定律解決實(shí)際問(wèn)題;

　　2、使學(xué)生能應(yīng)用萬(wàn)有引力定律和圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)解決行星繞恒星和衛(wèi)星繞行星運(yùn)動(dòng)的天體問(wèn)題.

　　情感目標(biāo)

　　1、使學(xué)生在學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程中感受到萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)是經(jīng)歷了幾代科學(xué)家的不斷努力，甚至付出了生命，最后牛頓總結(jié)了前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上才發(fā)現(xiàn)的讓學(xué)生在應(yīng)用萬(wàn)有引力定律的過(guò)程中應(yīng)多觀察、多思考.

　　教學(xué)建議

　　萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容固然重要，讓學(xué)生了解發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程更重要.建議教師在授課時(shí)，應(yīng)提倡學(xué)生自學(xué)和查閱資料.教師應(yīng)準(zhǔn)備的資料應(yīng)更廣更全面.通過(guò)讓學(xué)生閱讀“萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程”，讓學(xué)生根據(jù)牛頓提出的幾個(gè)結(jié)果自己去猜測(cè)萬(wàn)有引力與那些量有關(guān).教師在授課時(shí)可以讓學(xué)生自學(xué)，也可由教師提出問(wèn)題讓學(xué)生討論，也可由教師展示出開(kāi)普勒三定律和牛頓的一些故事引導(dǎo)學(xué)生討論.

　　教學(xué)目的：

　　1、了解萬(wàn)有引力定律得出的思路和過(guò)程;

　　2、理解萬(wàn)有引力定律的含義并會(huì)推導(dǎo)萬(wàn)有引力定律;

　　3、掌握萬(wàn)有引力定律，能解決簡(jiǎn)單的萬(wàn)有引力問(wèn)題;

　　教學(xué)難點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用

　　教學(xué)重點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律

　　教具：

　　展示第谷、哥白尼，伽利略、開(kāi)普勒和牛頓等人圖片.

　　教學(xué)過(guò)程

　　(一)新課教學(xué)(20分鐘)

　　1、引言

　　展示第谷、哥白尼，伽利略、開(kāi)普勒和牛頓等人照片并講述物理學(xué)史：

　　十七世紀(jì)中葉以前的漫長(zhǎng)時(shí)間中，許多天文學(xué)家和物理學(xué)家(如第谷、哥白尼，伽利略和開(kāi)普勒等人)，通過(guò)了長(zhǎng)期的觀察、研究，已為人類揭示了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.但是，長(zhǎng)期以來(lái)人們對(duì)于支配行星按照一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因是什么.卻缺乏了解，更沒(méi)有人敢于把天體運(yùn)動(dòng)與地面上物體的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)加以研究.

　　偉大的物理學(xué)家牛頓在哥白尼、伽利略和開(kāi)普勒等人研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將地面上的動(dòng)力學(xué)規(guī)律推廣到天體運(yùn)動(dòng)中，研究、確立了《萬(wàn)有引力定律》.從而使人們認(rèn)識(shí)了支配行星按一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因，為天體動(dòng)力學(xué)的.發(fā)展奠定了基礎(chǔ).那么：

　　(1)牛頓是怎樣研究、確立《萬(wàn)有引力定律》的呢

　　(2)《萬(wàn)有引力定律》是如何反映物體間相互作用規(guī)律的

　　以上兩個(gè)問(wèn)題就是這節(jié)課要研究的重點(diǎn).

　　2、通過(guò)舉例分析，引導(dǎo)學(xué)生粗略領(lǐng)會(huì)牛頓研究、確立《萬(wàn)有引力定律》的科學(xué)推理的思維方法.

　　蘋果在地面上加速下落：(由于受重力的原因)：

　　月亮繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)：(由于受地球引力的原因);

　　行星繞太陽(yáng)作圓周運(yùn)動(dòng)：(由于受太陽(yáng)引力的原因)，(牛頓認(rèn)為)

　　牛頓將上述各運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)研究后提出：這些力是屬于同種性質(zhì)的力，應(yīng)遵循同一規(guī)律;并進(jìn)一步指出這種力應(yīng)存在于宇宙中任何具有質(zhì)量的物體之間.

　　3、引入課題.

　　板書(shū)：第二節(jié)、萬(wàn)有引力定律

　　(1)萬(wàn)有引力：宇宙間任何有質(zhì)量的物體之間的相互作用.(板書(shū))

　　(2)萬(wàn)有引力定律：宇宙間的一切物體都是相互吸引的兩個(gè)物體間的引力大小，跟他們之間質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比.(板書(shū))

　　式中：為萬(wàn)有引力恒量;為兩物體的中心距離.引力是相互的(遵循牛頓第三定律).

　　(二)應(yīng)用(例題及課堂練習(xí))

　　學(xué)生中存在這樣的問(wèn)題：既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的，哪為什么物體沒(méi)有被吸引到一起(請(qǐng)學(xué)生帶著這個(gè)疑問(wèn)解題)

　　例題1、兩物體質(zhì)量都是1kg，兩物體相距1m，則兩物體間的萬(wàn)有引力是多少

　　解：由萬(wàn)有引力定律得：

　　代入數(shù)據(jù)得：

　　通過(guò)計(jì)算這個(gè)力太小，在許多問(wèn)題的計(jì)算中可忽略

　　例題2.已知地球質(zhì)量大約是，地球半徑為km，地球表面的重力加速度.

　　求：

　　(1)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的萬(wàn)有引力

　　(2)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的重力

　　(3)比較萬(wàn)有引力和重力

　　解：(1)由萬(wàn)有引力定律得：

　　(2)代入數(shù)據(jù)得：

　　(3)比較結(jié)果萬(wàn)有引力比重力大.原因是在地球表面上的物體所受萬(wàn)有引力可分解為重力和自轉(zhuǎn)所需的向心力.

　　(三)課堂練習(xí)：

　　教師請(qǐng)學(xué)生作課本中的練習(xí)，教師引導(dǎo)學(xué)生審題，并提示使用萬(wàn)有引力定律公式解題時(shí)，應(yīng)注意因單位制不同，值也不同，強(qiáng)調(diào)用國(guó)際單位制解題.請(qǐng)學(xué)生同時(shí)到前面，在黑板上分別作1、2、3題.其它學(xué)生在座位上逐題解答.此時(shí)教師巡回指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)隨時(shí)注意黑板上演算的情況.

　　(四)小結(jié)：

　　1、萬(wàn)有引力存在于宇宙中任何物體之間(天體間、地面物體間、微觀粒子間).天體間萬(wàn)有引力很大，為什么留學(xué)生去想(它是支配天體運(yùn)動(dòng)的原因).地面物體間，微觀粒子間：萬(wàn)有引力很小，為什么它不足以影響物體的運(yùn)動(dòng)，故常�？珊雎圆挥�(jì).

　　2、應(yīng)用萬(wàn)有引力定律公式解題，值選，式中所涉其它各量必須取國(guó)際單位制.

　　(五)布置作業(yè)(3分鐘)：教師可根據(jù)學(xué)生的情況布置作業(yè).

　　探究活動(dòng)

　　組織學(xué)生編寫相關(guān)小論文，通過(guò)對(duì)資料的收集，了解萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，了解科學(xué)家們對(duì)知識(shí)的探究精神，下面就是相關(guān)的題目.

　　1、萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)的歷史過(guò)程.

　　2、第谷在發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律上的貢獻(xiàn).

高中物理教案11

　　課前預(yù)習(xí)

　　一、安培力

　　1．磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力叫做___○1____．

　　2.大�。海�1）當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向________○2_____時(shí)，安培力最大為F=_____○3_____.

　�。�2）當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向_____○4________時(shí)，安培力最小為F=____○5______.

　　(3) 當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向斜交時(shí)，所受安培力介于___○6___和__○7______之間。

　　3．方向：左手定則：伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指__○8____，并且都跟手掌在___○9___，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線___○10____，并使伸開(kāi)的四指指向 _○11___的方向，那么，拇指所指的方向，就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的__○12___方向．

　　二、磁電式電流表

　　1.磁電式電流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____構(gòu)成.

　　2．蹄形磁鐵的磁場(chǎng)的方向總是沿著徑向均勻地分布的，在距軸線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小總是相等的，這樣不管線圈轉(zhuǎn)到什么位置，線圈平面總是跟它所在位置的磁感線平行，I與指針偏角θ成正比，I越大指針偏角越大，因而電流表可以量出電流I的大小，且刻度是均勻的，當(dāng)線圈中的電流方向改變時(shí)，安培力的方向隨著改變，指針偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變，又可知道被測(cè)電流的方向。

　　3、磁電式儀表的優(yōu)點(diǎn)是____○18________,可以測(cè)很弱的電流，缺點(diǎn)是繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過(guò)的電流很弱。

　　課前預(yù)習(xí)答案

　　○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一個(gè)平面內(nèi)○10垂直穿入手心○11電流○12受力○13蹄形磁鐵 ○14 鐵芯○15繞在線框上的線圈○16螺旋彈簧○17指針○18靈敏度高

　　重難點(diǎn)解讀

　　一、 對(duì)安培力的認(rèn)識(shí)

　　1、 安培力的性質(zhì)：

　　安培力是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力，是一種性質(zhì)力。

　　2、 安培力的作用點(diǎn)：

　　安培力是導(dǎo)體中通有電流而受到的力，與導(dǎo)體的中心位置無(wú)關(guān)，因此安培力的作用點(diǎn)在導(dǎo)體的幾何中心上，這是因?yàn)殡娏魇冀K流過(guò)導(dǎo)體的所有部分。

　　3、安培力的方向：

　　（1）安培力方向用左手定則判定：伸開(kāi)左手，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開(kāi)的四指指向電流方向，那么大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向。

　�。�2）F、B、I三者間方向關(guān)系：已知B、I的方向（B、I不平行時(shí)），可用左手定則確定F的唯一方向：F⊥B，F(xiàn)⊥I，則F垂直于B和I所構(gòu)成的平面（如圖所示），但已知F和B的方向，不能唯一確定I的方向。由于I可在圖中平面α內(nèi)與B成任意不為零的夾角。同理，已知F和I的方向也不能唯一確定B的方向。

　�。�3）用“同向電流相吸，反向電流相斥”（反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)）。只要兩導(dǎo)線不是互相垂直的，都可以用“同向電流相吸，反向電流相斥”判定相互作用的磁場(chǎng)力的方向；當(dāng)兩導(dǎo)線互相垂直時(shí)，用左手定則判定。

　　4、安培力的大小：

　�。�1）安培力的計(jì)算公式：F＝BILsinθ，θ為磁場(chǎng)B與直導(dǎo)體L之間的夾角。

　�。�2）當(dāng)θ＝90°時(shí)，導(dǎo)體與磁場(chǎng)垂直，安培力最大Fm＝BIL；當(dāng)θ＝0°時(shí)，導(dǎo)體與磁場(chǎng)平行，安培力為零。

　�。�3）F＝BILsinθ要求L上各點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，故該公式一般只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)。

　�。�4）安培力大小的特點(diǎn)：①不僅與B、I、L有關(guān)，還與放置方式θ有關(guān)。②L是有效長(zhǎng)度，不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度。彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度，所以任意形狀的閉合線圈的有效長(zhǎng)度L=0

　　二、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)判斷方法

　�。�1）電流元分析法：把整段電流等效為多段很小的直線電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整段電流所受合力方向，最后確定運(yùn)動(dòng)方向.

　�。�2）特殊位置分析法：把通電導(dǎo)體轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特殊位置后判斷其安培力方向，從而確定運(yùn)動(dòng)方向.

　�。�3）等效法：環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個(gè)環(huán)形電流，反過(guò)來(lái)等效也成立。

　�。�4）轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法：因?yàn)殡娏髦�間，電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律，這樣，定性分析磁體在力的作用下如何運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，可先分析電流在磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，再確定磁體所受作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向.

　　典題精講

　　題型一、安培力的方向

　　例1、電視機(jī)顯象管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖如右，即時(shí)電流方向如圖所示。該時(shí)刻由里向外射出的電子流將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)？

　　解：畫(huà)出偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)側(cè)的電流，是左半線圈靠電子流的一側(cè)為向里，右半線圈靠電子流的一側(cè)為向外。電子流的等效電流方向是向里的，根據(jù)“同向電流互相吸引，反向電流互相排斥”，可判定電子流向左偏轉(zhuǎn)。（本題用其它方法判斷也行，但不如這個(gè)方法簡(jiǎn)潔）。

　　答案：向左偏轉(zhuǎn)

　　規(guī)律總結(jié)：安培力方向的判定方法：

　�。�1）用左手定則。

　　（2）用“同性相斥，異性相吸”（只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時(shí)）。

　　（3）用“同向電流相吸，反向電流相斥”（反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)）。可以把條形磁鐵等效為長(zhǎng)直螺線管（不要把長(zhǎng)直螺線管等效為條形磁鐵）。

　　題型二、安培力的大小

　　例2、如圖，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且與磁場(chǎng)方向（垂直于紙面向里）垂直。線段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，且 。流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線段abcd所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力

　　A. 方向沿紙面向上，大小為

　　B. 方向沿紙面向上，大小為

　　C. 方向沿紙面向下，大小為

　　D. 方向沿紙面向下，大小為

　　解析：該導(dǎo)線可以用a和d之間的直導(dǎo)線長(zhǎng)為 來(lái)等效代替,根據(jù) ,可知大小為 ,方向根據(jù)左手定則.A正確。

　　答案：A

　　規(guī)律總結(jié)：應(yīng)用F=BILsinθ來(lái)計(jì)算時(shí)，F(xiàn)不僅與B、I、L有關(guān)，還與放置方式θ有關(guān)。L是有效長(zhǎng)度，不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度。彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度，所以任意形狀的閉合線圈的有效長(zhǎng)度L=0

　　題型三、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)

　　例3、如圖11-2-4條形磁鐵放在粗糙水平面上，正中的正上方有一導(dǎo)線，通有圖示方向的電流后，磁鐵對(duì)水平面的壓力將會(huì)＿＿(增大、減小還是不變？)水平面對(duì)磁鐵的摩擦力大小為＿＿。

　　解析：本題有多種分析方法。⑴畫(huà)出通電導(dǎo)線中電流的磁場(chǎng)中通過(guò)兩極的那條磁感線（如圖中粗虛線所示），可看出兩極受的磁場(chǎng)力的合力豎直向上。磁鐵對(duì)水平面的壓力減小，但不受摩擦力。⑵畫(huà)出條形磁鐵的磁感線中通過(guò)通電導(dǎo)線的那一條（如圖中細(xì)虛線所示），可看出導(dǎo)線受到的安培力豎直向下，因此條形磁鐵受的`反作用力豎直向上。⑶把條形磁鐵等效為通電螺線管，上方的電流是向里的，與通電導(dǎo)線中的電流是同向電流，所以互相吸引。

　　答案：減小 零

　　規(guī)律總結(jié)：分析通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)常用方法：（1）電流元分析法，（2）特殊位置分析法， （3）等效法，（4）轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法

　　題型四、安培力作用下的導(dǎo)體的平衡問(wèn)題

　　例4、 水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ，它們之間的寬度為L(zhǎng)，M和P之間接入電動(dòng)勢(shì)為E的電源(不計(jì)內(nèi)阻)．現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m，電阻為R的金屬棒ab，并加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方，如圖8－1－32所示，問(wèn)：

　　(1)當(dāng)ab棒靜止時(shí)，受到的支持力和摩擦力各為多少？

　　(2)若B的大小和方向均能改變，則要使ab棒所受支持力為零，B的大小至少為多少？此時(shí)B的方向如何？

　　解析：從b向a看側(cè)視圖如圖所示．

　　(1)水平方向：F＝FAsin θ①

　　豎直方向：FN＋FAcos θ＝mg②

　　又 FA＝BIL＝BERL③

　　聯(lián)立①②③得：FN＝mg－BLEcos θR，F(xiàn)＝BLEsin θR.

　　(2)使ab棒受支持力為零，且讓磁場(chǎng)最小，可知安培力豎直向上．則有FA＝mg

　　Bmin＝mgREL，根據(jù)左手定則判定磁場(chǎng)方向水平向右．

　　答案：(1)mg－BLEcos θR BLEsin θR (2)mgREL 方向水平向右

　　規(guī)律總結(jié)：對(duì)于這類問(wèn)題的求解思路：

　　（1）若是立體圖，則必須先將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖

　�。�2）對(duì)物體受力分析，要注意安培力方向的確定

　　（3）根據(jù)平衡條件或物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)列出方程

　�。�4）解方程求解并驗(yàn)證結(jié)果

　　鞏固拓展

　　1. 如圖，長(zhǎng)為 的直導(dǎo)線拆成邊長(zhǎng)相等，夾角為 的 形，并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ，當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強(qiáng)度為 的電流時(shí)，該 形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為

　�。ˋ）0 （B）0.5 （C） （D）

　　答案：C

　　解析：導(dǎo)線有效長(zhǎng)度為2lsin30°=l，所以該V形通電導(dǎo)線收到的安培力大小為 。選C。

　　本題考查安培力大小的計(jì)算。

　　2．．一段長(zhǎng)0.2 m，通過(guò)2.5 A電流的直導(dǎo)線，關(guān)于在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力F的情況，正確的是( )

　　A．如果B＝2 T，F(xiàn)一定是1 N

　　B．如果F＝0，B也一定為零

　　C．如果B＝4 T，F(xiàn)有可能是1 N

　　D．如果F有最大值時(shí)，通電導(dǎo)線一定與B平行

　　答案：C

　　解析：當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直放置時(shí)，F(xiàn)＝BIL，力最大，當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行放置時(shí)，F(xiàn)＝0，當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向成任意其他角度放置時(shí)，0

　　3. 首先對(duì)電磁作用力進(jìn)行研究的是法國(guó)科學(xué)家安培．如圖所示的裝置，可以探究影響安培力大小的因素，實(shí)驗(yàn)中如果想增大導(dǎo)體棒AB擺動(dòng)的幅度，可能的操作是( )

　　A．把磁鐵的N極和S極換過(guò)來(lái)

　　B．減小通過(guò)導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度I

　　C．把接入電路的導(dǎo)線從②、③兩條換成①、④兩條

　　D．更換磁性較小的磁鐵

　　答案：C

　　解析：安培力的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)弱成正比，與電流強(qiáng)度成正比，與導(dǎo)線的長(zhǎng)度成正比，C正確．

　　4. 一條形磁鐵放在水平桌面上，它的上方靠S極一側(cè)吊掛一根與它垂直的導(dǎo)電棒，圖中只畫(huà)出此棒的截面圖，并標(biāo)出此棒中的電流是流向紙內(nèi)的，在通電的一瞬間可能產(chǎn)生的情況是( )

　　A．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小

　　B．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大

　　C．磁鐵受到向右的摩擦力

　　D．磁鐵受到向左的摩擦力

　　答案：AD

　　解析：如右圖所示．對(duì)導(dǎo)體棒，通電后，由左手定則，導(dǎo)體棒受到斜向左下方的安培力，由牛頓第三定律可得，磁鐵受到導(dǎo)體棒的作用力應(yīng)斜向右上方，所以在通電的一瞬時(shí)，磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，磁鐵受到向左的摩擦力，因此A、D正確．

　　5．.質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ的平行導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為d，桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.有電流時(shí)ab恰好在導(dǎo)軌上靜止，如圖右所示.，下圖是沿b→a方向觀察時(shí)的四個(gè)平面圖，標(biāo)出了四種不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向，其中桿與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零的是

　　A.①② B.③④ C.①③ D.②④

　　答案： A

　　解析： ①中通電導(dǎo)體桿受到水平向右的安培力，細(xì)桿所受的摩擦力可能為零.②中導(dǎo)電細(xì)桿受到豎直向上的安培力，摩擦力可能為零.③中導(dǎo)電細(xì)桿受到豎直向下的安培力，摩擦力不可能為零.④中導(dǎo)電細(xì)桿受到水平向左的安培力，摩擦力不可能為零.故①②正確，選A.

　　6．如圖所示，兩根無(wú)限長(zhǎng)的平行導(dǎo)線a和b水平放置，兩導(dǎo)線中通以方向相反、大小不等的恒定電流，且Ia>Ib.當(dāng)加一個(gè)垂直于a、b所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B時(shí)；導(dǎo)線a恰好不再受安培力的作用．則與加磁場(chǎng)B以前相比較( )

　　A．b也恰好不再受安培力的作用

　　B．b受的安培力小于原來(lái)安培力的2倍，方向豎直向上

　　C．b受的安培力等于原來(lái)安培力的2倍，方向豎直向下

　　D．b受的安培力小于原來(lái)安培力的大小，方向豎直向下

　　答案：D

　　解析：當(dāng)a不受安培力時(shí)，Ib產(chǎn)生的磁場(chǎng)與所加磁場(chǎng)在a處疊加后的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，此時(shí)判斷所加磁場(chǎng)垂直紙面向外，因Ia>Ib，所以在b處疊加后的磁場(chǎng)垂直紙面向里，b受安培力向下，且比原來(lái)小．故選項(xiàng)D正確．

　　7． 如圖所示，在絕緣的水平面上等間距固定著三根相互平行的通電直導(dǎo)線a、b和c，各導(dǎo)線中的電流大小相同，其中a、c導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外，b導(dǎo)線電流方向垂直紙面向內(nèi)．每根導(dǎo)線都受到另外兩根導(dǎo)線對(duì)它的安培力作用，則關(guān)于每根導(dǎo)線所受安培力的合力，以下說(shuō)法中正確的是( )

　　A．導(dǎo)線a所受合力方向水平向右

　　B．導(dǎo)線c所受合力方向水平向右

　　C．導(dǎo)線c所受合力方向水平向左

　　D．導(dǎo)線b所受合力方向水平向左

　　答案：B

　　解析：首先用安培定則判定導(dǎo)線所在處的磁場(chǎng)方向，要注意是合磁場(chǎng)的方向，然后用左手定則判定導(dǎo)線的受力方向．可以確定B是正確的．

　　8．如圖所示，在空間有三根相同的導(dǎo)線，相互間的距離相等，各通以大小和方向都相同的電流.除了相互作用的磁場(chǎng)力外，其他作用力都可忽略，則它們的運(yùn)動(dòng)情況是______.

　　答案： 兩兩相互吸引,相聚到三角形的中心

　　解析：根據(jù)通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的特點(diǎn)，由安培定則可判斷出，它們之間存在吸引力.

　　9．如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的兩導(dǎo)體棒a、b,a被置在光滑斜面上，b固定在距a為x距離的同一水平面處，且a、b水平平行，設(shè)θ＝45°，ａ、b均通以大小為I的同向平行電流時(shí)，a恰能在斜面上保持靜止.則b的電流在a處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為 .

　　答案：

　　解析： 由安培定則和左手定則可判知導(dǎo)體棒a的受力如圖，由力的平衡得方程：

　　mgsin45°=Fcos45°，即

　　mg=F=BIL 可得B＝ .

　　10．一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，下端掛有一匝數(shù)為n的矩形線框abcd.bc邊長(zhǎng)為l.線框的下半部處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與線框平面垂直.在下圖中，垂直于紙面向里，線框中通以電流I，方向如圖所示.開(kāi)始時(shí)線框處于平衡狀態(tài)，令磁場(chǎng)反向，磁感強(qiáng)度的大小仍為B，線框達(dá)到新的平衡.在此過(guò)程中線框位移的大小Δx______，方向______.

　　答案： ；位移的方向向下

　　解析：設(shè)線圈的質(zhì)量為m，當(dāng)通以圖示電流時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為x1，線框處于平衡狀態(tài)，所以kx1=mg-nBIl.當(dāng)電流反向時(shí)，線框達(dá)到新的平衡，彈簧的伸長(zhǎng)量為x2，由平衡條件可知

　　kx2=mg+nBIl.

　　所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl

　　所以Δx=

　　電流反向后，彈簧的伸長(zhǎng)是x2＞x1，位移的方向應(yīng)向下.

高中物理教案12

　　1、在物理知識(shí)方面的要求：

　�。�1）了解曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，速度方向在該點(diǎn)切線方向上且時(shí)刻在變，因此曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)；

　�。�2）了解曲線運(yùn)動(dòng)的條件：合外力與速度不在同一條直線上；

　�。�3）根據(jù)學(xué)生理解能力，可將曲線運(yùn)動(dòng)的條件深化，即平行速度的力只改變速度大��；垂直速度的力只改變速度方向，可根據(jù)力的效果將合外力沿速度方向和垂直速度方向分解；

　�。�4）了解合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)，掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解法則——平行四邊形定則；

　�。�5）由分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及特點(diǎn)綜合判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及軌跡。

　　2、通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)，有關(guān)教學(xué)軟件，并聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際總結(jié)概括出曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向，曲線運(yùn)動(dòng)的條件，以及用運(yùn)動(dòng)的合成與分解處理復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的基本方法。培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，分析概括推理能力，并激發(fā)學(xué)生興趣。

　　3、滲透物理學(xué)方法的教育。研究船渡河運(yùn)動(dòng)，假設(shè)水不流動(dòng)，可以想象出船的分運(yùn)動(dòng)；又假設(shè)船發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作，可想象出船只隨水流而動(dòng)的另一分運(yùn)動(dòng)。培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和運(yùn)用物理學(xué)抽象思維的基本方法。

　　1、重點(diǎn)是讓學(xué)生掌握曲線運(yùn)動(dòng)為什么是變速運(yùn)動(dòng)，理解做曲線運(yùn)動(dòng)的條件及運(yùn)動(dòng)的合成與分解定則；

　　2、已知兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)特點(diǎn)，判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及軌跡，學(xué)生不容易很快掌握，是教學(xué)的難點(diǎn)，解決難點(diǎn)的關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生把每個(gè)分運(yùn)動(dòng)的初始值（包括初速度、加速度以及每個(gè)分運(yùn)動(dòng)所受的外力）進(jìn)行合成，最終還是用合運(yùn)動(dòng)的初速度與合外力的方向關(guān)系來(lái)判斷。

　　1、乒乓球、小鐵球、細(xì)繩。

　　2、斜槽、條形磁鐵、鐵球、投影儀、計(jì)算機(jī)軟盤、彩電。

　　機(jī)械運(yùn)動(dòng)可以劃分為平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，而平動(dòng)又可以劃分為直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)，所以曲線運(yùn)動(dòng)屬于平動(dòng)形式，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體仍然可以看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，曲線運(yùn)動(dòng)比直線運(yùn)動(dòng)更為普遍。例如，車輛拐彎；月球繞地球約27天轉(zhuǎn)一圈；地球繞太陽(yáng)約一年轉(zhuǎn)一周；太陽(yáng)繞銀河系中心約2.2億年轉(zhuǎn)一周。

　　因?yàn)榍�線運(yùn)動(dòng)中速度方向連續(xù)發(fā)生變化，我們很難直觀物體在某時(shí)刻的速度方向�？梢栽O(shè)想如果某時(shí)刻的速度方向不再發(fā)生變化，物體將沿該時(shí)刻的速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。然后聯(lián)系實(shí)際引導(dǎo)學(xué)生想象幾種現(xiàn)象。

　�。�1）讓學(xué)生回答，繩拉小球在光滑的水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩斷后小球?qū)⒀厥裁捶较蜻\(yùn)動(dòng)？（沿切線方向飛出）然后引導(dǎo)學(xué)生分析原因：繩斷后小球速度方向不再發(fā)生變化，由于慣性，從即刻起小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿切線飛出。

　�。�2）教材內(nèi)容：砂輪磨刀使火星沿切線飛出，引導(dǎo)學(xué)生分析原因：被磨掉的'熾熱微粒速度方向不再改變，由于慣性以分離時(shí)的速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。又如，讓撐開(kāi)的帶有雨滴的雨傘旋轉(zhuǎn)，雨滴沿傘邊切線方向飛出（與上例同理）。

　　（3）在想象與分析的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)得出：曲線運(yùn)動(dòng)中，速度方向是時(shí)刻改變的，在某時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向在曲線的這一點(diǎn)的切線方向上。并引導(dǎo)學(xué)生注意到：曲線運(yùn)動(dòng)中速度的大小和方向可能同時(shí)變化，但速度的方向是一定改變的，速度是矢量，方向一定變，速度就一定變，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)。

　　曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律分析可知，速度的變化一定產(chǎn)生加速度，而加速度必然由外力引起，加速度與合外力成正比并且方向相同。隨后提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考。

　�。�1）如果合外力與速度在同一直線上，物體將做什么樣的運(yùn)動(dòng)？（變速直線運(yùn)動(dòng)）

　�。�2）繩拉小球在光滑水平面上做速度大小不變的圓周運(yùn)動(dòng)，繩子的拉力T起什么作用？（改變速度方向）

　�。�3）演示實(shí)驗(yàn)（用投影儀或計(jì)算機(jī)軟件）：讓小鐵球從斜槽上滾下，小球?qū)⒀刂本�OO′運(yùn)動(dòng)。然后在垂直O(jiān)O′的方向上放條形磁鐵，使小球再?gòu)男辈凵蠞L下，小球?qū)⑵�離原方向做曲線運(yùn)動(dòng)。又例如讓小球從桌面上滾下，離開(kāi)桌面后做曲線運(yùn)動(dòng)。

　�。�4）觀察實(shí)驗(yàn)后引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)如下：

　�、倨叫兴俣鹊牧Ω淖兯俣却笮�；

　�、诖怪彼俣鹊牧Ω淖兯俣鹊姆较�；

　�、鄄黄叫幸膊淮怪彼俣鹊耐饬�，同時(shí)改變速度的大小和方向；

　�、芤龑�(dǎo)學(xué)生得出曲線運(yùn)動(dòng)的條件：合外力與速度不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。

　　物體的運(yùn)動(dòng)往往是復(fù)雜的，對(duì)于復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，常�？梢园阉鼈兛闯蓭讉�(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)組成的，通過(guò)研究簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)達(dá)到研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的目的。

　�、侔炎�滿水的乒乓球用細(xì)繩系住另一端固定在B釘上，乒乓球靜止在A點(diǎn)，畫(huà)出線段BB′且使AB≈BB′（如圖5），用光滑棒在B點(diǎn)附近從左向右沿BB′方向勻速推動(dòng)吊繩，提示學(xué)生觀察乒乓球?qū)嶋H運(yùn)動(dòng)的軌跡是沿AB′方向，幫助學(xué)生分析這是因?yàn)槠古仪蛲瑫r(shí)參與了AB方向和BB′方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，而這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度都等于棒的推動(dòng)速度。小球沿豎直方向及沿BB′方向的運(yùn)動(dòng)都是分運(yùn)動(dòng)；沿AB′方向的是合運(yùn)動(dòng)。分析表明合運(yùn)動(dòng)的位移與分運(yùn)動(dòng)位移遵守平行四邊形定則。

　�、诖�渡河問(wèn)題：可以看做由兩個(gè)運(yùn)動(dòng)組成。假如河水不流動(dòng)而船在靜水中沿AB方向行駛，經(jīng)一段時(shí)間從A運(yùn)動(dòng)到B（如圖6），假如船的發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有開(kāi)動(dòng)，而河水流動(dòng)，那么船經(jīng)過(guò)相同的一段時(shí)間將從A運(yùn)動(dòng)到A′，如果船在流動(dòng)的河水中開(kāi)動(dòng)同時(shí)參與上述兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)相同時(shí)間從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B′點(diǎn)，從A到B′的運(yùn)動(dòng)就是上述兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。

　　注意：船頭指向?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的船速方向，指分速度；船的合運(yùn)動(dòng)的速度方向不一定是船頭的指向。這里的分運(yùn)動(dòng)、合運(yùn)動(dòng)都是相對(duì)地球而言，不必引入相對(duì)速度概念，避免使問(wèn)題復(fù)雜化。

　�、儆梅诌\(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度求合運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度等叫運(yùn)動(dòng)的合成。反之由合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的位移速度、加速度等叫運(yùn)動(dòng)的分解。

　�、谶\(yùn)動(dòng)的合成與分解遵守矢量運(yùn)算法則，即平行四邊形法則。例如：船的合位移s合是兩個(gè)分位移s 1 s 2的矢量和；又例如飛機(jī)斜向上起飛時(shí)，在水平方向及豎直方向的分速度分別為v 1 =vcosθ，v 2 =vsinθ，其中，v是飛機(jī)的起飛速度。如圖7所示。

　�、賰蓚�(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)。提問(wèn)學(xué)生為什么？（v合為恒量）

　�、谔岢鰡�(wèn)題：船渡河時(shí)如果在AB方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速運(yùn)動(dòng)，水仍然勻速流動(dòng)，船的合運(yùn)動(dòng)軌跡還是直線嗎？學(xué)生思考后回答并提示學(xué)生用曲線運(yùn)動(dòng)的條件來(lái)判斷，然后引導(dǎo)學(xué)生綜合概括出判斷方法：首先將兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的初始運(yùn)動(dòng)量及外力進(jìn)行合成，然后用合運(yùn)動(dòng)的初速度及合運(yùn)動(dòng)所受的合外力的方向關(guān)系進(jìn)行判斷。合成結(jié)果可知，船的合速度v合與合外力F不在同一直線上，船一定做曲線運(yùn)動(dòng)。如鞏固知識(shí)讓學(xué)生再思考回答：兩個(gè)不在同直線上初速度都為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是什么運(yùn)動(dòng)？

　�。▌蚣铀僦本�運(yùn)動(dòng)）

　�。�1）通過(guò)此例讓學(xué)生明確運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性及等時(shí)性的問(wèn)題，即每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)彼此獨(dú)立，互不干擾；合運(yùn)動(dòng)與每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間相同。

　�。�2）關(guān)于速度的說(shuō)明，在應(yīng)用船速這個(gè)概念時(shí)，應(yīng)注意區(qū)別船速v船及船的合運(yùn)動(dòng)速度v合。前者是發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的分速度，后者是合速度，由于不引入相對(duì)速度概念，使上述兩種速度容易相混。

　�。�3）問(wèn)題的提出：河寬H，船速為v船，水流速度為v水，船速v船與河岸的夾角為θ，如圖9所示。

　�、偾蠖珊铀�用的時(shí)間，并討論θ=？時(shí)渡河時(shí)間最短。

　�、谠鯓佣珊樱�船的合位移最��？

　　分析①用船在靜水中的分運(yùn)動(dòng)討論渡河時(shí)間比較方便，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性，渡河時(shí)間

　　分析②當(dāng)v船＞v水時(shí)，v合垂直河岸，合位移最短等于河寬H，根向與河岸的夾角。

　　1、曲線運(yùn)動(dòng)的條件是F合與v不在同一直線上，曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向?yàn)榍�線的切線方向。

　　2、復(fù)雜運(yùn)動(dòng)可以分解成簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)分別來(lái)研究，由分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)叫運(yùn)動(dòng)的合成，反之叫運(yùn)動(dòng)的分解，運(yùn)動(dòng)的合成與分解，遵守平行四邊形定

　　3、用曲線運(yùn)動(dòng)的條件及運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)可以判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及合運(yùn)動(dòng)軌跡。

　　最后一例題可作為思考題先留給學(xué)生。在學(xué)生思考后講解效果更好。

高中物理教案13

　　一、教學(xué)目標(biāo)

　　1.在物理知識(shí)方面理解作用力和反作用力的關(guān)系，掌握牛頓第三定律的內(nèi)容.

　　2.牛頓第三定律是通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的，在這一節(jié)課中要充分讓學(xué)生體會(huì)到這一點(diǎn).通過(guò)本節(jié)課的教學(xué)，要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)，學(xué)會(huì)物理學(xué)研究現(xiàn)象、總結(jié)規(guī)律的方法.

　　二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

　　1.本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)是認(rèn)識(shí)并理解作用力和反作用力的關(guān)系，學(xué)生不應(yīng)把對(duì)它們的認(rèn)識(shí)只停留在大小和方向上.學(xué)生應(yīng)該掌握對(duì)作用力和反作用力的正確判斷.

　　2.作用力和反作用力的關(guān)系與平衡力的關(guān)系有相同之處，也有不同之處，學(xué)生常常把這兩種力混淆.兩個(gè)相互作用力是大小相等的，但對(duì)兩個(gè)物體產(chǎn)生的效果往往也是不同的，要通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析解決學(xué)生頭腦中不正確的認(rèn)識(shí).

　　三、教具

　　1.演示兩物體間的相互作用力為彈力的小車、彈簧片、細(xì)線;

　　2.演示兩物體間的相互作用力為摩擦力的三合板、遙控玩具汽車、玻璃棒;

　　3.演示兩物體間的相互作用力為靜電力的通草球、橡膠棒、毛皮、玻璃棒、絲綢;

　　4.演示兩物體間的相互作用力為磁場(chǎng)力的小車、磁鐵等;

　　5.演示兩個(gè)學(xué)生間相互作用力的小車、繩;

　　6.演示相互作用力大小關(guān)系的彈簧秤.

　　四、主要教學(xué)過(guò)程

　　(一)引入新課

　　人在劃船時(shí)用槳推河岸，發(fā)生了什么現(xiàn)象呢?船離開(kāi)了岸.這個(gè)問(wèn)題在初中已經(jīng)研究過(guò)，當(dāng)時(shí)對(duì)這個(gè)問(wèn)題的解釋是：物體間力的作用是相互的當(dāng)一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施加力的作用時(shí)，這個(gè)物體同樣會(huì)受到另一個(gè)物體對(duì)它的力的作用，我們把這個(gè)過(guò)程中出現(xiàn)的兩個(gè)力分別叫做作用力和反作用力.下面進(jìn)一步來(lái)研究?jī)蓚�(gè)物體之間的作用力和反作用力的關(guān)系.

　　(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

　　第六節(jié)牛頓第三定律

　　1.物體間力的作用是相互的

　　我們通過(guò)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究今天的內(nèi)容.通過(guò)實(shí)驗(yàn)大家要總結(jié)出作用力跟反作用力的特點(diǎn)及其關(guān)系.在實(shí)驗(yàn)中大家要注意觀察現(xiàn)象，分析現(xiàn)象所說(shuō)明的問(wèn)題.

　　實(shí)驗(yàn)1.在桌面上放兩輛相同的小車，兩車用細(xì)線套在一起，兩車間夾一彈簧片.當(dāng)用火燒斷線后，兩車被彈開(kāi)，所走的距離相等.

　　實(shí)驗(yàn)2.在桌面上并排放上一些圓桿，可用靜電中的玻璃棒.在棒上鋪一塊三合板，板上放一輛遙控電動(dòng)玩具小車.用遙控器控制小車向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，板向后運(yùn)動(dòng);當(dāng)車向后運(yùn)動(dòng)時(shí)板向前運(yùn)動(dòng).

　　實(shí)驗(yàn)3.用細(xì)線拴兩個(gè)通草球，當(dāng)兩個(gè)通草球帶同種電荷時(shí)，相互推斥而遠(yuǎn)離;當(dāng)帶異種電荷時(shí)，相互吸引而靠近.

　　實(shí)驗(yàn)4.在兩輛小車上各固定一根條形磁鐵，當(dāng)磁鐵的同名磁極靠近時(shí)，放手小車兩車被推開(kāi);當(dāng)異名磁極接近時(shí)，兩輛小車被吸攏.

　　實(shí)驗(yàn)5.把兩輛能站人的小車放在地面上，小車上各站一個(gè)學(xué)生，每個(gè)學(xué)生拿著繩子的一端.當(dāng)一個(gè)學(xué)生用力拉繩時(shí)，兩輛小車同時(shí)向中間移動(dòng).

　　實(shí)驗(yàn)分析：

　�、傧嗷バ裕簝蓚�(gè)物體間力的作用是相互的施力物體和受力物體對(duì)兩個(gè)力來(lái)說(shuō)是互換的，分別把這兩個(gè)力叫做作用力和反作用力.

　�、谕瑫r(shí)性：作用力消失，反作用力立即消失.沒(méi)有作用就沒(méi)有反作用.

　�、弁�一性：作用力和反作用力的性質(zhì)是相同的這一點(diǎn)從幾個(gè)實(shí)驗(yàn)中可以看出，當(dāng)作用力是彈力時(shí)，反作用力也是彈力;作用力是摩擦力，反作用力也是摩擦力等等.

　�、芊较颍鹤饔昧Ω�反作用力的方向是相反的，在一條直線上.

　　實(shí)驗(yàn)6.用兩個(gè)彈簧秤對(duì)拉，觀察兩個(gè)彈簧秤間的作用力和反作用力的數(shù)量關(guān)系可以得到以下結(jié)論.

　�、荽笮。鹤饔昧�和反作用力的大小在數(shù)值上是相等的

　　由此得出結(jié)論：

　　2.牛頓第三定律：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上.

　　教師舉幾個(gè)作用力和反作用力的實(shí)例.

　　提問(wèn)：學(xué)生舉例說(shuō)明.

　　既然兩個(gè)物體間的作用力和反作用力是大小相等的，為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況：雞蛋與石頭相碰時(shí)，雞蛋破碎而石頭不破碎;馬拉車時(shí)，車會(huì)向前走而馬不后退呢?

　　雞蛋碰石頭和石頭碰雞蛋的都是雞蛋破碎，同樣大小的力作用在兩個(gè)物體上會(huì)產(chǎn)生不同的效果.效果不同是什么原因呢?

　　這個(gè)效果由物體本身的特性和物體受到其它力的`情況有關(guān).物體能夠承受的壓強(qiáng)大就不易損壞;物體是否發(fā)生運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化還要看物體受到的其它力的情況.

　　3.作用力、反作用力跟平衡力的區(qū)別

　　前面學(xué)習(xí)物體受到的平衡力的關(guān)系時(shí)曾提到，它們大小相等、方向相反、作用在一條直線上，平衡力跟作用力和反作用力有什么不同呢?下面通過(guò)列表的方式加以比較.

　　在列表的同時(shí)用相應(yīng)的例子加以說(shuō)明.

　　(三)小結(jié)本節(jié)內(nèi)容和布置作業(yè)

　　五、說(shuō)明

　　1.牛頓第三定律是從實(shí)驗(yàn)中得出的這里設(shè)計(jì)的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)除實(shí)驗(yàn)5外都體現(xiàn)了作用力跟反作用力間的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)5是為提高課堂的活躍程度而設(shè)計(jì)的每做一個(gè)實(shí)驗(yàn)都應(yīng)把實(shí)驗(yàn)裝置畫(huà)在黑板上，并講清實(shí)驗(yàn)裝置，留在黑板上的圖是為后面分析實(shí)驗(yàn)總結(jié)出規(guī)律用的

　　2.牛頓第三定律的教學(xué)除了讓學(xué)生掌握定律的內(nèi)容外，還應(yīng)通過(guò)教學(xué)使學(xué)生體會(huì)研究物理規(guī)律的方法.在教學(xué)中要培養(yǎng)學(xué)生的思考能力，讓學(xué)生多發(fā)表自己的看法.在學(xué)生的積極性調(diào)動(dòng)起來(lái)后，教師要注意對(duì)課堂的控制

高中物理教案14

　　教學(xué)目標(biāo)

　　知識(shí)與技能

　　1、知道時(shí)間和時(shí)刻的區(qū)別和聯(lián)系。

　　2、理解位移的概念，了解路程與位移的區(qū)別。

　　3、知道標(biāo)量和矢量，知道位移是矢量，時(shí)間、時(shí)刻和路程是標(biāo)量。

　　4、能用數(shù)軸或一維直線坐標(biāo)表示時(shí)刻和時(shí)間、位置和位移。

　　5、知道時(shí)刻與位置、時(shí)間與位移的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

　　過(guò)程與方法

　　1、圍繞問(wèn)題進(jìn)行充分的討論與交流，聯(lián)系實(shí)際引出時(shí)間、時(shí)刻、位移、路程等，要使學(xué)生學(xué)會(huì)將抽象問(wèn)題形象化的。處理方法。

　　2、會(huì)用坐標(biāo)表示時(shí)刻與時(shí)間、位置和位移及相關(guān)方向

　　3、會(huì)用矢量表示和計(jì)算質(zhì)點(diǎn)位移，用標(biāo)量表示路程。

　　情感態(tài)度與價(jià)值觀

　　1、通過(guò)時(shí)間位移的學(xué)習(xí)，要讓學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系，同時(shí)學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維看待事實(shí)。

　　2、通過(guò)用物理量表示質(zhì)點(diǎn)不同時(shí)刻的不同位置，不同時(shí)間內(nèi)的不同位移(或路程)的體驗(yàn)，領(lǐng)略物理方法的奧妙，體會(huì)科學(xué)的力量。

　　3、養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價(jià)值觀。

　　4、從知識(shí)是相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的思想中，培養(yǎng)同學(xué)們建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點(diǎn)。

　　教學(xué)重難點(diǎn)

　　教學(xué)重點(diǎn)

　　1、時(shí)間和時(shí)刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系

　　2、位移的概念以及它與路程的區(qū)別。

　　教學(xué)難點(diǎn)

　　1、幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)生活中的時(shí)間與時(shí)刻。

　　2、理解位移的概念，會(huì)用有向線段表示位移。

　　教學(xué)工具

　　教學(xué)課件

　　多媒體課件

　　教學(xué)過(guò)程

　　[引入新課]

　　師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了描述運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)概念，大家想一下是哪幾個(gè)概念？

　　生：質(zhì)點(diǎn)、參考系、坐標(biāo)系。

　　師：大家想一下，如果僅用這幾個(gè)概念，能不能全面描述物體的運(yùn)動(dòng)情況？

　　生：不能。

　　師：那么要準(zhǔn)確、全面地描述物體的運(yùn)動(dòng)，我們還需要用到哪些物理概念？

　　一部分學(xué)生可能預(yù)習(xí)過(guò)教材，大聲回答，一部分學(xué)生可能忙著翻書(shū)去找。

　　師指導(dǎo)學(xué)生快速閱讀教材第一段，并粗看這節(jié)課的黑體字標(biāo)題，提出問(wèn)題：要描述物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，本節(jié)課還將從哪幾個(gè)方面去描述？

　　生通過(guò)閱讀、思考，對(duì)本節(jié)涉及的概念有個(gè)總體印象，知道這些概念都是為了進(jìn)一步描述物體的運(yùn)動(dòng)而引入的，要研究物體的運(yùn)動(dòng)還要學(xué)好這些基本概念。

　　引言：宇宙萬(wàn)物都在時(shí)間和空間中存在和運(yùn)動(dòng)。我們每天按時(shí)上課、下課、用餐、休息。從幼兒園、小學(xué)、中學(xué)，經(jīng)歷一年又一年，我們?cè)跁r(shí)間的長(zhǎng)河里成長(zhǎng)。對(duì)于時(shí)間這個(gè)名詞，我們并不陌生，你能準(zhǔn)確說(shuō)出時(shí)間的含義嗎？物體的任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)都伴隨著物體在空間中位置的改變，你們用什么來(lái)量度物體位置的改變呢？這就是我們今天要研究的課題--§1.2時(shí)間和位移。

　　[新課教學(xué)]

　　一、時(shí)刻和時(shí)間間隔

　　[討論與交流]

　　指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)閱讀“時(shí)刻和時(shí)間間隔”一部分，然后用課件投影展示本校作息時(shí)間表。

　　師：同時(shí)提出問(wèn)題；

　　1、結(jié)合教材，你能列舉出哪些關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻的說(shuō)法？

　　2、觀察教材第14頁(yè)圖1.2-1，如何用數(shù)軸表示時(shí)間？

　　學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，自主閱讀，積極思考，然后每四人一組展開(kāi)討論，每組選出代表，發(fā)表見(jiàn)解，提出問(wèn)題。

　　生：我們開(kāi)始上課的“時(shí)間”：8：00就是指的時(shí)刻；下課的“時(shí)間”：8：45也是指的時(shí)刻。這樣每個(gè)活動(dòng)開(kāi)始和結(jié)束的那一瞬間就是指時(shí)刻。

　　生：我們上一堂課需要45分鐘，做眼保健操需要5分鐘，這些都是指時(shí)間間隔，每一個(gè)活動(dòng)所經(jīng)歷的一段時(shí)間都是指時(shí)間間隔。

　　師：根據(jù)以上討論與交流，能否說(shuō)出時(shí)刻與時(shí)間的概念。

　　教師幫助總結(jié)并回答學(xué)生的提問(wèn)。

　　師：時(shí)刻是指某一瞬時(shí)，時(shí)間是時(shí)間間隔的簡(jiǎn)稱，指一段持續(xù)的時(shí)間間隔。兩個(gè)時(shí)刻的間隔表示一段時(shí)間。

　　讓學(xué)生再舉出一些生活中能反映時(shí)間間隔和時(shí)刻的實(shí)例，并讓他們討論。

　　教師利用課件展示某一列車時(shí)刻表，幫助學(xué)生分析列車運(yùn)動(dòng)情況。

　　(展示問(wèn)題)根據(jù)下列“列車時(shí)刻表”中的數(shù)據(jù)，列車從廣州到長(zhǎng)沙、鄭州和北京西站分別需要多長(zhǎng)時(shí)間？

　　T15站名T16

　　18：19北京西14：58

　　00：35 00：41鄭州08：42 08：36

　　05：49 05：57武昌03：28 03：20

　　09：15 09：21長(zhǎng)沙23：59 23：5l

　　16：25廣州16：52

　　參考答案：6小時(shí)59分、15小時(shí)50分、22小時(shí)零6分。

　　(教師總結(jié))

　　師：平常所說(shuō)的“時(shí)間”，有時(shí)指時(shí)刻，有時(shí)指時(shí)間間隔，如有人問(wèn)你：“你們什么時(shí)間上課��？”這里的時(shí)間是指時(shí)間間隔嗎？

　　生：不是，實(shí)際上這里的時(shí)間就是指的時(shí)刻。

　　師：我們可以用數(shù)軸形象地表示出時(shí)刻和時(shí)間間隔。

　　教師課件投放教材圖1.2-1所顯示的問(wèn)題，將其做成F1ash動(dòng)畫(huà)。

　　學(xué)生分組討論，然后說(shuō)說(shuō)怎樣用時(shí)間軸表示時(shí)間和時(shí)刻。

　　生：時(shí)刻：在時(shí)間坐標(biāo)軸上用一點(diǎn)來(lái)表示時(shí)刻。時(shí)間：兩個(gè)時(shí)刻的間隔表示一段時(shí)間。一段時(shí)間在時(shí)間坐標(biāo)軸上用一線段表示。

　　師：為了用具體數(shù)字說(shuō)明時(shí)間，必須選擇某一時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，計(jì)時(shí)起點(diǎn)的選擇是人為的。單位秒(s)

　　師：下圖1-2-1給出了時(shí)間軸，請(qǐng)你說(shuō)出第3秒，前3秒，第3秒初第3秒末，第n秒的意義。

　　答：

　　1、學(xué)習(xí)了時(shí)間與時(shí)刻，藍(lán)仔、紅孩、紫珠和黑柱發(fā)表了如下一些說(shuō)法，正確的是…( )

　　A、藍(lán)仔說(shuō)，下午2點(diǎn)上課，2點(diǎn)是我們上課的時(shí)刻

　　B、紅孩說(shuō)，下午2點(diǎn)上課，2點(diǎn)是我們上課的時(shí)間

　　C、紫珠說(shuō)，下午2點(diǎn)上課，2點(diǎn)45分下課，上課的時(shí)刻是45分鐘

　　D、黑柱說(shuō)，2點(diǎn)45分下課，2點(diǎn)45分是我們下課的時(shí)間

　　答案：A

　　2、關(guān)于時(shí)刻和時(shí)間，下列說(shuō)法中正確的是( )

　　A、時(shí)刻表示時(shí)間較短，時(shí)間表示時(shí)間較長(zhǎng)B、時(shí)刻對(duì)應(yīng)位置，時(shí)間對(duì)應(yīng)位移

　　C、作息時(shí)間表上的數(shù)字表示時(shí)刻D、1 min內(nèi)有60個(gè)時(shí)刻

　　答案：BC

　　解析：緊扣時(shí)間和時(shí)刻的定義及位置、位移與時(shí)刻、時(shí)間的關(guān)系，可知B、C正確，A錯(cuò)。一段時(shí)間內(nèi)有無(wú)數(shù)個(gè)時(shí)刻，因而D錯(cuò)。

　　以下提供幾個(gè)課堂討論與交流的例子，僅供參考。

　　[討論與交流]：我國(guó)在20xx年10月成功地進(jìn)行了首次載人航天飛行。10月15日09時(shí)0分，“神舟”五號(hào)飛船點(diǎn)火，經(jīng)9小時(shí)40分50秒至15日18時(shí)40分50秒，我國(guó)宇航員楊利偉在太空中層示中國(guó)國(guó)旗和聯(lián)合國(guó)旗，再經(jīng)11小時(shí)42分10秒至16日06時(shí)23分，飛船在內(nèi)蒙古中部地區(qū)成為著陸。在上面給出的時(shí)間或時(shí)刻中，哪些指的是時(shí)間，哪些又指的是時(shí)刻？

　　參考答案：這里的“10月15日09時(shí)0分”、“15日18時(shí)40分50秒”和“16日06時(shí)23分”，分別是指這次航天飛行點(diǎn)火、展示國(guó)旗和著陸的時(shí)刻，而“9小時(shí)40分50秒”和“11小時(shí)62分10秒”分別指的是從點(diǎn)火到展示國(guó)旗和從展示國(guó)旗到著陸所用的時(shí)間。

　　二、路程和位移

　　(情景展示)中國(guó)西部的塔克拉瑪干沙漠是我國(guó)的沙漠，在沙漠中，遠(yuǎn)眺不見(jiàn)邊際，抬頭不見(jiàn)飛鳥(niǎo)。沙漠中布滿了100～200m高的沙丘。像大海的巨浪，人們把它稱為“死亡之�！�。

　　許多穿越這個(gè)沙漠的勇士常常迷路，甚至因此而喪生。歸結(jié)他們失敗的原因都是因?yàn)樵谏衬�中搞不清這樣三個(gè)問(wèn)題：我在哪里？我要去哪里？選哪條路線？而這三個(gè)問(wèn)題涉及三個(gè)描述物體運(yùn)動(dòng)的物理量：位置、位移、路程。

　　師：(投影中國(guó)地圖)讓學(xué)生思考：從北京到重慶，觀察地圖，你有哪些不同的選擇？這些選擇有何相同或不同之處？

　　生：從北京到重慶，可以乘汽車，也可以乘火車或飛機(jī)，還可以中途改變交通工具。選擇的路線不同，運(yùn)動(dòng)軌跡不同，但就位置變動(dòng)而言，都是從北京來(lái)到了重慶。

　　師：根據(jù)上面的學(xué)習(xí)，你能給出位移及路程的定義嗎？

　　生：位移：從物體運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)指向運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)的有向線段。位移是表示物體位置變化的物理量。國(guó)際單位為米(m)、

　　路程：路程是質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度。(板)

　　在坐標(biāo)系中，我們也可以用數(shù)學(xué)的方法表示出位移。

　　實(shí)例：質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，我們可以用有方向的線段來(lái)表示位移，從初始位置A向末位置B畫(huà)有向線段，展示教材圖1.2-3、

　　[討論與交流]

　　請(qǐng)看下面的一段對(duì)話，找出里面的.哪些語(yǔ)言描述了位置，哪些語(yǔ)言描述了位置的變動(dòng)。哪些是指路程，哪些是指位移。

　　甲：同學(xué)，請(qǐng)問(wèn)紅孩去哪里了？

　　乙：他去圖書(shū)室了，五分鐘前還在這兒。

　　甲：圖書(shū)室在哪兒？

　　乙指著東北的方向說(shuō)：在那個(gè)方位。

　　甲：我還是不知道怎么走過(guò)去，有最近的路可去嗎？

　　乙：你可以從這兒向東到孔子像前再往北走，就能看見(jiàn)了。

　　丙加入進(jìn)來(lái)，說(shuō)道；也可以先向北走，再向東，因?yàn)槟沁呌泻蔑L(fēng)景可看。

　　甲：最近要多遠(yuǎn)？

　　乙：大概要三百米吧。

　　丙開(kāi)玩笑說(shuō)；不用，你如果能從索道直線到達(dá)也就是一百米。

　　乙：別騙人了，哪有索道��！

　　丙：我是開(kāi)玩笑的，那只好辛苦你了，要走曲線。

　　甲：謝謝你們兩位，我去找他了。

　　學(xué)生分組討論后，選代表回答問(wèn)題。

　　生1：乙手指的方向--東北，就是甲在找紅孩的過(guò)程中發(fā)生的位移的方向。

　　生2：里面的三百米是指路程，一百米的直線距離是指位移的大小。

　　生3：他們談話的位置和圖書(shū)室是兩個(gè)位置，也就是甲在找紅孩過(guò)程中的初末位置。

　　請(qǐng)你舉出生活中更常見(jiàn)的例子說(shuō)明路程和位移。(圍繞跑道跑一圈的位移和路程)

　　[討論與思考]

　　1、(用課件展示中國(guó)地圖)在地圖上查找上海到烏魯木齊的鐵路。請(qǐng)根據(jù)地圖中的比例尺估算一下，坐火車從上海到烏魯木齊的位移和經(jīng)過(guò)的路程分別是多少？

　　閱讀下面的對(duì)話：

　　甲：請(qǐng)問(wèn)到市圖書(shū)館怎么走？

　　乙：從你所在的市中心向南走400 m到一個(gè)十字路口，再向東走300m就到了。

　　甲：謝謝！

　　乙：不用客氣。

　　請(qǐng)?jiān)趫D1-2-3上把甲要經(jīng)過(guò)的路程和位移表示出來(lái)。

　　師：請(qǐng)你歸納一下：位移和路程有什么不同？

　　生1：位移是矢量，有向線段的長(zhǎng)度表示其大小，有向線段的方向表示位移的方向。

　　生2：質(zhì)點(diǎn)的位移與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)，只與初位置、末位置有關(guān)。

　　生3：位移與路程不同，路程是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，路程只有大小沒(méi)有方向，是標(biāo)量。

　　教師提出問(wèn)題

　　師：位移的大小有沒(méi)有等于路程的時(shí)候？

　　學(xué)生討論后回答，并交流自己的看法。

　　生：在直線運(yùn)動(dòng)中，位移的大小就等于路程。

　　教師適時(shí)點(diǎn)撥，畫(huà)一往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)給學(xué)生討論。

　　生：在單方向的直線運(yùn)動(dòng)中，位移的大小就等于路程。

　　教師總結(jié)

　　師：只有在單向直線運(yùn)動(dòng)中，位移的大小才等于路程，在其他情況中，路程要大于位移的大小。

　　[課堂訓(xùn)練]

　　下列關(guān)于位移和路程的說(shuō)法中，正確的是………………( )

　　A位移大小和路程不一定相等，所以位移才不等于路程

　　B位移的大小等于路程，方向由起點(diǎn)指向終點(diǎn)

　　C位移描述物體相對(duì)位置的變化，路程描述路徑的長(zhǎng)短

　　D位移描述直線運(yùn)動(dòng)，路程描述曲線運(yùn)動(dòng)

　　答案：C

　　解析：A選項(xiàng)表述的因果關(guān)系沒(méi)有意義，故A錯(cuò)。位移的方向可以用從初位置指末位置的有向線段來(lái)表示，但位移的大小并不等于路程，往往是位移的大小小于等于路程，故選項(xiàng)B錯(cuò)。位移和路程是兩個(gè)不同的物理量，位移描述物體位置的變化，路程描述物體運(yùn)動(dòng)路徑的長(zhǎng)短，所以選項(xiàng)C正確。位移的大小和路程不一定相等，只有當(dāng)物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移的大小才等于路程。無(wú)論是位移還是路程都既可以描述直線運(yùn)動(dòng)，也可以描述曲線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)D也是錯(cuò)誤的。

　　三、矢量和標(biāo)量

　　師：像位移這樣的物理量，既有大小又有方向，我們以前學(xué)過(guò)的物理量很多都只有大小，沒(méi)有方向，請(qǐng)同學(xué)們回憶并說(shuō)給大家聽(tīng)聽(tīng)。

　　學(xué)生討論后回答

　　生：溫度、質(zhì)量、體積、長(zhǎng)度、時(shí)間、路程。

　　對(duì)于討論中學(xué)生可能提出這樣的問(wèn)題，像電流、壓強(qiáng)這兩個(gè)學(xué)生學(xué)過(guò)的物理量，它們是有方向的，但它們?nèi)匀皇菢?biāo)量。這在以后的學(xué)習(xí)中會(huì)更進(jìn)一步加深對(duì)矢量和標(biāo)量的認(rèn)識(shí)。

　　學(xué)生閱讀課文后，說(shuō)說(shuō)矢量和標(biāo)量的算法有什么不同。

　　生：兩個(gè)標(biāo)量相加遵從算術(shù)加法的法則。

　　[討論與思考]

　　一位同學(xué)從操場(chǎng)中心A出發(fā)，向北走了40 m，到達(dá)C點(diǎn)，然后又向東走了30 m，到達(dá)B點(diǎn)。用有向線段表明他第一次、第二次的位移和兩次行走的合位移(即代表他的位置變化的最后結(jié)果的位移)、三個(gè)位移的大小各是多少？你能通過(guò)這個(gè)實(shí)例總結(jié)出矢量相加的法則嗎？

　　解析：畫(huà)圖如圖1-2-4所示。矢量相加的法則是平行四邊形法則。

　　[討論與思考]

　　氣球升到離地面80m高空時(shí)，從氣球上掉下一物體，物體又上升了10 m高后才開(kāi)始下落，規(guī)定向上方向?yàn)檎�方向。討論并回答下列�?wèn)題，體會(huì)矢量的表示方向。

　　(1)物體從離開(kāi)氣球開(kāi)始到落到地面時(shí)的位移大小是多少米？方向如何？

　　(2)表示物體的位移有幾種方式？其他矢量是否都能這樣表示？注意體會(huì)“+”“-”號(hào)在表示方向上的作用。

　　解析：

　　(1)一80m，方向豎直向下；

　　(2)到現(xiàn)在有三種：語(yǔ)言表述法，如“位移的大小為80m，方向豎直向下”;矢量圖法；“+”“一”號(hào)法，如“規(guī)定豎直向上為正方向，則物體的位移為一80m”。

　　[課堂訓(xùn)練]

　　(播放1 500m比賽的錄像片斷)

　　在標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上將要進(jìn)行1 500米賽跑，上午9時(shí)20分50秒，發(fā)令槍響，某運(yùn)動(dòng)員從跑道上最內(nèi)圈的起跑點(diǎn)出發(fā)，繞運(yùn)動(dòng)場(chǎng)跑了3圈多，到達(dá)終點(diǎn)，成績(jī)是4分38秒。請(qǐng)根據(jù)上面的信息討論以下問(wèn)題，并注意題中有關(guān)時(shí)間、時(shí)刻、路程、位置變化的準(zhǔn)確含義。

　　(1)該運(yùn)動(dòng)員從起跑點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)所花的時(shí)間是多少？(4分38秒)起跑和到達(dá)的時(shí)刻分別是多少？(上午9時(shí)20分50秒、上午9時(shí)25分28秒)

　　(2)該運(yùn)動(dòng)員跑過(guò)的路程是多少？(1 500米)他的位置變化如何？(起跑點(diǎn)到終點(diǎn)的連線)

　　四、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移

　　提出問(wèn)題：我們?cè)鯓佑脭?shù)學(xué)的方法描述直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移？

　　如果物體做的是直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中的某一時(shí)刻對(duì)應(yīng)的是物體處在某一位置，如果是一段時(shí)間，對(duì)應(yīng)的是這段時(shí)間內(nèi)物體的位移。

　　如圖1-2-6所示，物體在時(shí)刻t1處于“位置”x1，在時(shí)刻t2運(yùn)動(dòng)到“位置”x2

　　那么(x2- x1)就是物體的“位移”，記為Δx =x2- x1

　　可見(jiàn)，要描述直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移，只需建立一維坐標(biāo)系，用坐標(biāo)表示位置，用位置坐標(biāo)的變化量表示物體位移。

　　在一維坐標(biāo)系中，用正、負(fù)表示運(yùn)動(dòng)物體位移的方向。如圖1-2-7所示汽車A的位移為負(fù)值，B的位移則為正值。表明汽車B的位移方向?yàn)閤軸正向，汽車A的位移方向?yàn)閤軸負(fù)向。

　　課后小結(jié)

　　時(shí)間和時(shí)刻這兩個(gè)概念是同學(xué)們很容易混淆的，同學(xué)們要掌握時(shí)間坐標(biāo)軸。在時(shí)間軸上，用點(diǎn)表示時(shí)刻，用線段表示一段時(shí)間間隔。位移和路程是兩個(gè)不同的物理量，位移是用來(lái)表示質(zhì)點(diǎn)變動(dòng)的，它的大小等于運(yùn)動(dòng)物體初、末位置間的距離，它的方向是從初位置指向末位置，是矢量；而路程是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)路徑的長(zhǎng)度，是標(biāo)量。只有物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其位移大小才和路程相等，除此以外，物體的位移的大小總是小于路程。找位移的辦法是從初位置到末位置間畫(huà)有向線段。有向線段的方向就是位移的方向，有向線段的長(zhǎng)度就是位移的大小。時(shí)刻對(duì)應(yīng)位置，時(shí)間對(duì)應(yīng)位移。在位置坐標(biāo)軸上，用點(diǎn)來(lái)表示位置，用有向線段來(lái)表示位移。

　　本節(jié)課用到的數(shù)學(xué)知識(shí)和方法：用數(shù)軸來(lái)表示時(shí)間軸和位移軸，在時(shí)間軸上，點(diǎn)表示時(shí)刻，線段表示時(shí)間間隔。要選計(jì)時(shí)起點(diǎn)(零時(shí)刻)，計(jì)時(shí)起點(diǎn)前的時(shí)刻為負(fù)，計(jì)時(shí)起點(diǎn)后的時(shí)刻為正；在位移軸上，點(diǎn)表示某一時(shí)刻的位置，線段表示某段時(shí)間內(nèi)的位移。要選位置參考點(diǎn)(位置零點(diǎn))，直線運(yùn)動(dòng)中，可選某一單一方向作為正方向，朝正方向離開(kāi)參考點(diǎn)的位置都為正，朝負(fù)方向離開(kāi)參考點(diǎn)的位置都為負(fù)。位移方向與規(guī)定方向相同時(shí)為正，相反時(shí)為負(fù)。標(biāo)量遵從算術(shù)加法的法則，矢量遵從三角形定則(或平行四邊形定則，以后會(huì)學(xué)到，不讓學(xué)生知道)、

　　課后習(xí)題

　　教材第16頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)。

高中物理教案15

　　本節(jié)教材分析

　　這節(jié)課通過(guò)對(duì)一些天體運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析，使學(xué)生了解：通常物體之間的萬(wàn)有引力很小，常常覺(jué)察不出來(lái)，但在天體運(yùn)動(dòng)中，由于天體的質(zhì)量很大，萬(wàn)有引力將起決定性作用，對(duì)天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用，其中一個(gè)重要的應(yīng)用就是計(jì)算天體的質(zhì)量.

　　在講課時(shí)，應(yīng)用萬(wàn)有引力定律有兩條思路要交待清楚.

　　1.把天體（或衛(wèi)星）的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，即F引=F向，用于計(jì)算天體（中心體）的質(zhì)量，討論衛(wèi)星的速度、角速度、周期及半徑等問(wèn)題.

　　2.在地面附近把萬(wàn)有引力看成物體的重力，即F引=mg.主要用于計(jì)算涉及重力加速度的問(wèn)題.

　　一、教學(xué)目標(biāo)

　　1．通過(guò)對(duì)行星繞恒星的運(yùn)動(dòng)及衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)的研究，使學(xué)生初步掌握研究此類問(wèn)題的基本方法：萬(wàn)有引力作為物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。

　　2．使學(xué)生對(duì)人造地球衛(wèi)星的發(fā)射、運(yùn)行等狀況有初步了解，使多數(shù)學(xué)生在頭腦中建立起較正確的圖景。

　　二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

　　1．天體運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬(wàn)有引力提供的，這一思路是本節(jié)課的重點(diǎn)。

　　2．第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度，是衛(wèi)星運(yùn)行的最大速度，它們的統(tǒng)一是本節(jié)課的難點(diǎn)。

　　三、教具

　　自制同步衛(wèi)星模型。

　　四、教學(xué)過(guò)程

　　(一)引入新課

　　1．復(fù)習(xí)提問(wèn)：

　　(1)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式是什么？分別寫出向心力與線速

　　(2)萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容是什么？如何用公式表示？(對(duì)學(xué)生的回答予以糾正或肯定。)

　　(3)萬(wàn)有引力和重力的關(guān)系是什么？重力加速度的決定式是什么？(學(xué)生回答：地球表面物體受到的重力是物體受到地球萬(wàn)有引力的一個(gè)分力，但這個(gè)分力的大小基本等于物體受到地球的萬(wàn)有引力。如不全面，教師予以補(bǔ)充。)

　　2．引課提問(wèn)：根據(jù)前面我們所學(xué)習(xí)的知識(shí)，我們知道了所有物體之間都存在著相互作用的萬(wàn)有引力，而且這種萬(wàn)有引力在天體這類質(zhì)量很大的物體之間是非常巨大的。那么為什么這樣巨大的引力沒(méi)有把天體拉到一起呢？(可由學(xué)生討論，教師歸納總結(jié)。)

　　因?yàn)樘祗w都是運(yùn)動(dòng)的，比如恒星附近有一顆行星，它具有一定的速度，根據(jù)牛頓第一定律，如果不受外力，它將做勻速直線運(yùn)動(dòng)�，F(xiàn)在它受到恒星對(duì)它的萬(wàn)有引力，將偏離原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向。這樣，它既不能擺脫恒星的控制遠(yuǎn)離恒星，也不會(huì)被恒星吸引到一起，將圍繞恒星做圓周運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由恒星對(duì)它的萬(wàn)有引力提供。(教師邊講解，邊畫(huà)板圖。)

　　可見(jiàn)萬(wàn)有引力與天體的運(yùn)動(dòng)密切聯(lián)系，我們這節(jié)課就要研究萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用。

　　板書(shū)：萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用人造衛(wèi)星

　　(二)教學(xué)過(guò)程

　　1．研究天體運(yùn)動(dòng)的基本方法

　　剛才我們分析了行星的運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)行星繞恒星做圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，恒星對(duì)行星的萬(wàn)有引力是行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。其實(shí)，所有行星繞恒星或衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)都可以基本上看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。這時(shí)運(yùn)動(dòng)的行星或衛(wèi)星的受力情況也非常簡(jiǎn)單：它不可能受到彈力或摩擦力，所受到的力只有一種——萬(wàn)有引力。萬(wàn)有引力作為其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。

　　板書(shū)：F萬(wàn)=F向

　　下面我們根據(jù)這一基本方法，研究幾個(gè)天文學(xué)的問(wèn)題。

　　(1)天體質(zhì)量的計(jì)算

　　如果我們知道了一個(gè)衛(wèi)星繞行星運(yùn)動(dòng)的周期，知道了衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑，能否求出行星的質(zhì)量呢？根據(jù)研究天體運(yùn)動(dòng)的基本方法：萬(wàn)有引力做向心力，F(xiàn)萬(wàn)=F向

　　(指副板書(shū))此時(shí)知道衛(wèi)星的圓周運(yùn)動(dòng)周期，其向心力公式用哪個(gè)好呢？

　　等式兩邊都有m，可以約去，說(shuō)明與衛(wèi)星質(zhì)量無(wú)關(guān)。我們就可以得

　　(2)衛(wèi)星運(yùn)行速度的比較

　　下面我們?cè)賮?lái)看一個(gè)問(wèn)題：某行星有兩顆衛(wèi)星，這兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量和軌道半徑都不相同，哪顆衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的速度快呢？我們?nèi)匀焕�用研究天體運(yùn)動(dòng)的.基本方法：以萬(wàn)有引力做向心力

　　F萬(wàn)=F向

　　設(shè)行星質(zhì)量為M，某顆衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，此衛(wèi)星質(zhì)量為m，它受到行星對(duì)它的萬(wàn)有引力為

　　(指副板書(shū))于是我們得到

　　等式兩邊都有m，可以約去，說(shuō)明與衛(wèi)星質(zhì)量無(wú)關(guān)。于是我們得到

　　從公式可以看出，衛(wèi)星的運(yùn)行速度與其本身質(zhì)量無(wú)關(guān)，與其軌道半徑的平方根成反比。軌道半徑越大，運(yùn)行速度越��；軌道半徑越小，運(yùn)行速度越大。換句話說(shuō)，離行星越近的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)速度越大。這是一個(gè)非常有用的結(jié)論，希望同學(xué)能夠給予重視。

　　(3)海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)

　　剛才我們研究的問(wèn)題只是實(shí)際問(wèn)題的一種近似，實(shí)際問(wèn)題要復(fù)雜一些。比如，行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)軌道并不是正圓，而是橢圓；每顆行星受到的引力也不僅由太陽(yáng)提供，除太陽(yáng)的引力最大外，還要受到其他行星的引力。這就需要更復(fù)雜一些的運(yùn)算，而這種運(yùn)算，導(dǎo)致了海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)。

　　200年前，人們認(rèn)識(shí)的太陽(yáng)系有7大行星：水星、金星、地球、火星、土星、木星和天王星，后來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)最外面的行星——天王星的運(yùn)行軌道與用萬(wàn)有引力定律計(jì)算出的有較大的偏差。于是，有人推測(cè)，在天王星的軌道外側(cè)可能還有一顆行星，它對(duì)天王星的引力使天王星的軌道發(fā)生偏離。而且人們計(jì)算出這顆行星的可能軌道，并且在計(jì)算出的位置終于觀測(cè)到了這顆新的行星，將它命名為海王星。再后，又發(fā)現(xiàn)海王星的軌道也與計(jì)算值有偏差，人們進(jìn)一步推測(cè)，海王星軌道外側(cè)還有一顆行星，于是用同樣的方法發(fā)現(xiàn)了冥王星�？梢�(jiàn)萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值。

　　2．人造地球衛(wèi)星

　　下面我們?cè)賮?lái)研究一下人造地球衛(wèi)星的發(fā)射及運(yùn)行情況。

　　(1)衛(wèi)星的發(fā)射與運(yùn)行

　　最早研究人造衛(wèi)星問(wèn)題的是牛頓，他設(shè)想了這樣一個(gè)問(wèn)題：在地面某一高處平拋一個(gè)物體，物體將走一條拋物線落回地面。物體初速度越大，飛行距離越遠(yuǎn)�？紤]到地球是圓形的，應(yīng)該是這樣的圖景：(板圖)

　　當(dāng)拋出物體沿曲線軌道下落時(shí)，地面也沿球面向下彎曲，物體所受重力的方向也改變了。當(dāng)物體初速度足夠大時(shí)，物體總要落向地面，總也落不到地面，就成為地球的衛(wèi)星了。

　　從剛才的分析我們知道，要想使物體成為地球的衛(wèi)星，物體需要一個(gè)最小的發(fā)射速度，物體以這個(gè)速度發(fā)射時(shí)，能夠剛好貼著地面繞地球飛行，此時(shí)其重力提供了向心力。

　　其中，g為地球表面的重力加速度，約9.8m/s2。R為地球的半徑，約為6.4×106m。代入數(shù)據(jù)我們可以算出速度為7.9×103m/s，也就是7.9km/s。這個(gè)速度稱為第一宇宙速度。

　　板書(shū)：第一宇宙速度v=7.9km/s

　　第一宇宙速度是發(fā)射一個(gè)物體，使其成為地球衛(wèi)星的最小速度。若以第一宇宙速度發(fā)射一個(gè)物體，物體將在貼著地球表面的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若發(fā)射速度大于第一宇宙速度，物體將在離地面遠(yuǎn)些的軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)。

　　現(xiàn)在同學(xué)思考一個(gè)問(wèn)題：剛才我們分析衛(wèi)星繞行星運(yùn)行時(shí)得到一個(gè)結(jié)論：衛(wèi)星軌道離行星越遠(yuǎn)，其運(yùn)動(dòng)速度越小�，F(xiàn)在我們又得到一個(gè)結(jié)論：衛(wèi)星的發(fā)射速度越大，其運(yùn)行軌道離地面越遠(yuǎn)。這兩者是否矛盾呢？

　　其實(shí)，它們并不矛盾，關(guān)鍵是我們要分清發(fā)射速度和運(yùn)行速度是兩個(gè)不同的速度：比如我們以10km/s的速度發(fā)射一顆衛(wèi)星，由于發(fā)射速度大于7.9km/s，衛(wèi)星不可能在地球表面飛行，將會(huì)遠(yuǎn)離地球表面。而衛(wèi)星遠(yuǎn)離地球表面的過(guò)程中，其在垂直地面方向的運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于豎直上拋運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星速度將變小。當(dāng)衛(wèi)星速度減小到7.9km/s時(shí)，由于此時(shí)衛(wèi)星離地球的距離比剛才大，根據(jù)萬(wàn)有引力定律，此時(shí)受到的引力比剛才小，仍不能使衛(wèi)星在此高度繞地球運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星還會(huì)繼續(xù)遠(yuǎn)離地球。衛(wèi)星離地面更遠(yuǎn)了，速度也進(jìn)一步減小，當(dāng)速度減小到某一數(shù)值時(shí)，比如說(shuō)5km/s時(shí)，衛(wèi)星在這個(gè)位置受到的地球引力剛好滿足衛(wèi)星在這個(gè)軌道以這個(gè)速度運(yùn)動(dòng)所需向心力，衛(wèi)星將在這個(gè)軌道上運(yùn)動(dòng)。而此時(shí)的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度。所以，第一宇宙速度是發(fā)射地球衛(wèi)星的最小速度，是衛(wèi)星地球運(yùn)行的最大速度。

　　板書(shū)：第一宇宙速度是發(fā)射地球衛(wèi)星的最小速度，是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度。

　　如果物體發(fā)射的速度更大，達(dá)到或超過(guò)11.2km/s時(shí)，物體將能夠擺脫地球引力的束縛，成為繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的行星或飛到其他行星上去。11.2km/s這個(gè)速度稱為第二宇宙速度。

　　板書(shū)：第二宇宙速度v=11.2km/s

　　如果物體的發(fā)射速度再大，達(dá)到或超過(guò)16.7km/s時(shí)，物體將能夠擺脫太陽(yáng)引力的束縛，飛到太陽(yáng)系外。16.7km/s這個(gè)速度稱為第三宇宙速度。

　　板書(shū)：第三宇宙速度v=16.7km/s

　　(2)同步通訊衛(wèi)星

　　下面我們?cè)賮?lái)研究一種衛(wèi)星——同步通信衛(wèi)星。這種衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的角速度與地球自轉(zhuǎn)的速度相同，所以從地面上看，它總在某地的正上方，因此叫同步衛(wèi)星。這種衛(wèi)星一般用于通訊，又叫同步通訊衛(wèi)星。我們平時(shí)看電視實(shí)況轉(zhuǎn)播時(shí)總聽(tīng)到解說(shuō)員講：正在通過(guò)太平洋上空或印度洋上空的通訊衛(wèi)星轉(zhuǎn)播電視實(shí)況，為什么北京上空沒(méi)有同步衛(wèi)星呢？大家來(lái)看一下模型(出示模型)：

　　若在北緯或南緯某地上空真有一顆同步衛(wèi)星，那么這顆衛(wèi)星軌道平面的中心應(yīng)是地軸上的某點(diǎn)，而不是地心，其需要的向心力也指向這一點(diǎn)。而地球所能夠提供的引力只能指向地心，所以北緯或南緯某地上空是不可能有同步衛(wèi)星的。另外由于同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以此衛(wèi)星離地球的距離只能是一個(gè)定值。換句話說(shuō)，所有地球的同步衛(wèi)星只能分布在赤道正上方的一條圓弧上，而為了衛(wèi)星之間不相互干擾，大約3度角左右才能放置一顆衛(wèi)星，地球的同步通訊衛(wèi)星只能有120顆�？梢�(jiàn)，空間位置也是一種資源。(可視時(shí)間讓學(xué)生推導(dǎo)同步衛(wèi)星的高度)

　　五、課堂小結(jié)

　　本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了如何用萬(wàn)有引力定律來(lái)研究天體運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題；掌握了萬(wàn)有引力是向心力這一研究天體運(yùn)動(dòng)的基本方法；了解了衛(wèi)星的發(fā)射與運(yùn)行的一些情況；知道了第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度，是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度。最后我們還了解了通訊衛(wèi)星的有關(guān)情況，本節(jié)課我們學(xué)習(xí)的內(nèi)容較多，希望及時(shí)復(fù)習(xí)。

　　六、說(shuō)明

　　1．設(shè)計(jì)思路：本節(jié)課是一節(jié)知識(shí)應(yīng)用與擴(kuò)展的課程，所以設(shè)計(jì)時(shí)注意加大知識(shí)含量，引起學(xué)生興趣。同時(shí)注意方法的培養(yǎng)，讓學(xué)生養(yǎng)成用萬(wàn)有引力是天體運(yùn)動(dòng)的向心力這一基本方法研究問(wèn)題的習(xí)慣，避免套公式的不良習(xí)慣。圍繞第一宇宙速度的討論，讓學(xué)生形成較正確的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)圖景。

　　2．同步衛(wèi)星模型是用一地球儀改制而成，用一個(gè)小球當(dāng)衛(wèi)星，小球與地球儀用細(xì)線相連，細(xì)線的一端可在地球儀的不同緯度處固定。

　　第六章萬(wàn)有引力定律（四、萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用）

　　第六章萬(wàn)有引力定律（四、萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用）

　　教材分析

　　這節(jié)課通過(guò)對(duì)一些天體運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析，使學(xué)生了解：通常物體之間的萬(wàn)有引力很小，常常覺(jué)察不出來(lái)，但在天體運(yùn)動(dòng)中，由于天體的質(zhì)量很大，萬(wàn)有引力將起決定性作用，對(duì)天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用，其中一個(gè)重要的應(yīng)用就是計(jì)算天體的質(zhì)量。

　　在講課時(shí)，應(yīng)用萬(wàn)有引力定律有兩條思路要交待清楚。

　　1．把天體（或衛(wèi)星）的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，即F引=F向，用于計(jì)算天體（中心體）的質(zhì)量，討論衛(wèi)星的速度、角速度、周期及半徑等問(wèn)題。

　　2．在地面附近把萬(wàn)有引力看成物體的重力，即F引=mg.主要用于計(jì)算涉及重力加速度的問(wèn)題。

　　這節(jié)內(nèi)容是這一章的重點(diǎn)，這是萬(wàn)有引力定律在實(shí)際中的具體應(yīng)用.主要知識(shí)點(diǎn)就是如何求中心體質(zhì)量及其他應(yīng)用，還是可發(fā)現(xiàn)未知天體的方法。

　　教學(xué)目標(biāo)

　　一知識(shí)目標(biāo)

　　1．了解行星繞恒星運(yùn)動(dòng)及衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)的共同點(diǎn)：萬(wàn)有引力作為行星、衛(wèi)星圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。

　　2．了解萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上有重要應(yīng)用。

　　3．會(huì)用萬(wàn)有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量。

　　二能力目標(biāo)

　　通過(guò)萬(wàn)有引力定律在實(shí)際中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

　　教學(xué)重點(diǎn)

　　1．人造衛(wèi)星、月球繞地球的運(yùn)動(dòng)；行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬(wàn)有引力提供的。

　　2．會(huì)用已知條件求中心天體的質(zhì)量。

　　教學(xué)難點(diǎn)

　　根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量。

　　教學(xué)步驟

　　一導(dǎo)入新課

　　復(fù)習(xí)舊課：

　　1．卡文迪許實(shí)驗(yàn)測(cè)萬(wàn)有引力常量的原理是什么？

　　答：利用引力矩與金屬絲的扭轉(zhuǎn)力矩的平衡來(lái)求得。

　　2．萬(wàn)有引力常量的測(cè)出的物理意義。

　　答：使萬(wàn)有引力定律有了其實(shí)際意義，可以求得地球的質(zhì)量等。

　　對(duì)了，萬(wàn)有引力常量一經(jīng)測(cè)出，萬(wàn)有引力定律對(duì)天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用，這節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用。

　　二新課教學(xué)

　　(一）天體質(zhì)量的計(jì)算

　　提出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考：在天文學(xué)上，天體的質(zhì)量無(wú)法直接測(cè)量，能否利用萬(wàn)有引力定律和前面學(xué)過(guò)的知識(shí)找到計(jì)算天體質(zhì)量的方法呢？

　　1．基本思路：在研究天體的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題中，我們近似地把一個(gè)天體繞另一個(gè)天體的運(yùn)動(dòng)看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供天體作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。

　　2．計(jì)算表達(dá)式：

　　例如：已知某一行星到太陽(yáng)的距離為r，公轉(zhuǎn)周期為T，太陽(yáng)質(zhì)量為多少？

　　分析：設(shè)太陽(yáng)質(zhì)量為M，行星質(zhì)量為m，由萬(wàn)有引力提供行星公轉(zhuǎn)的向心力得：

　　，∴

　　提出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考：如何計(jì)算地球的質(zhì)量？

　　分析：應(yīng)選定一顆繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的衛(wèi)星，測(cè)定衛(wèi)星的軌道半徑和周期，利用上式求出地球質(zhì)量。因此上式是用測(cè)定環(huán)繞天體的軌道半徑和周期方法測(cè)被環(huán)繞天體的質(zhì)量，不能測(cè)定環(huán)繞天體自身質(zhì)量。

　　對(duì)于一個(gè)天體，M是一個(gè)定值.所以，繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的行星都有。即開(kāi)普勒第三定律。

　　老師總結(jié)：應(yīng)用萬(wàn)有引力定律計(jì)算天體質(zhì)量的基本思路是：根據(jù)行星（或衛(wèi)星）運(yùn)動(dòng)的情況，求出行星（或衛(wèi)星）的向心力，而F向=F萬(wàn)有引力。根據(jù)這個(gè)關(guān)系列方程即可。

　　例如：已知月球到地球的球心距離為r=4×108m,月亮繞地球運(yùn)行的周期為30天，求地球的質(zhì)量。

　　解：月球繞地球運(yùn)行的向心力即月地間的萬(wàn)有引力即有：

　　F向=F引=

　　得：

　　求某星體表面的重力加速度

　　例：一個(gè)半徑比地球大2倍，質(zhì)量是地球的36倍的行星，它表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的

　　A．6倍B．18倍C．4倍D．13.5倍

　　分析：在星體表面處，F(xiàn)引≈mg.所以，在地球表面處：

　　在某星球表面處：

　　∴

　　即正確選項(xiàng)為C

　　學(xué)生自己總結(jié)：求某星球表面的重力加速度，一般采用某物體在星體表面受到的重力等于其萬(wàn)有引力.一般采用比例計(jì)算法。

　　練習(xí)：金星的半徑是地球的0.95倍，質(zhì)量是地球的0.82倍，金星表面的重力加速度是多大？

　　3．發(fā)現(xiàn)末知天體

　　用萬(wàn)有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量是天文學(xué)上的重要應(yīng)用之一，一個(gè)科學(xué)的理論，不但要能說(shuō)明已知事實(shí)，而且要能預(yù)言當(dāng)時(shí)不知道的事實(shí)，請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本并思考：科學(xué)家是如何根據(jù)萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)海王星的？

　　請(qǐng)同學(xué)們推導(dǎo)：已知中心天體的質(zhì)量及繞其運(yùn)動(dòng)的行星的運(yùn)動(dòng)情況，在太陽(yáng)系中，行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的半徑r為：

　　根據(jù)F萬(wàn)有引力=F向=,而F萬(wàn)有引力=,兩式聯(lián)立得：

　　在18世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的第七個(gè)行星──天王星的運(yùn)動(dòng)軌道，總是同根據(jù)萬(wàn)有引力定律計(jì)算出來(lái)的有一定偏離。當(dāng)時(shí)有人預(yù)測(cè)，肯定在其軌道外還有一顆未發(fā)現(xiàn)的新星。后來(lái)，亞當(dāng)斯和勒維列在預(yù)言位置的附近找到了這顆新星。后來(lái)，科學(xué)家利用這一原理還發(fā)現(xiàn)了許多行星的衛(wèi)星，由此可見(jiàn)，萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，有極為重要的意義。

　　海王星和冥王星的發(fā)現(xiàn)，顯示了萬(wàn)有引力定律對(duì)研究天體運(yùn)動(dòng)的重要意義，同時(shí)證明了萬(wàn)有引力定律的正確性。

　　三例題分析

　　例1．木星的一個(gè)衛(wèi)星運(yùn)行一周需要時(shí)間1.5×104s，其軌道半徑為9.2×107m，求木星的質(zhì)量為多少千克？

　　解：木星對(duì)衛(wèi)星的萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星公轉(zhuǎn)的向心力：

　　，例2．地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，軌道半徑為R，周期為T。月球繞地球運(yùn)行軌道半徑為r，周期為t，則太陽(yáng)與地球質(zhì)量之比為多少？

　　解：⑴地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，太陽(yáng)對(duì)地球的引力提供向心力

　　則，得：

　�、圃虑蚶@地球公轉(zhuǎn)，地球?qū)υ虑虻囊�力提供向心�?/p>

　　則,得：

　�、翘�陽(yáng)與地球的質(zhì)量之比

　　例3．一探空箭進(jìn)入繞太陽(yáng)的近乎圓形的軌道運(yùn)行，軌道半徑是地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)半徑的9倍，則探空火箭使太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期為多少年？

　　解：方法一：設(shè)火箭質(zhì)量為m1，軌道半徑R，太陽(yáng)質(zhì)量為M，地球質(zhì)量為m2，軌道半徑為r。

　�、呕鸺�繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，則

　　得：………………①

　�、频厍蚶@太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，則

　　得：………………②

　　∴∴火箭的公轉(zhuǎn)周期為27年。

　　方法二：要題可直接采用開(kāi)普勒第三定律求解，更為方便。

　　四鞏固練習(xí)

　　1．將一物體掛在一彈簧秤上，在地球表面某處伸長(zhǎng)30mm,而在月球表面某處伸長(zhǎng)5mm.如果在地球表面該處的重力加速度為9.84m/s2,那么月球表面測(cè)量處相應(yīng)的重力加速度為

　　A．1.64m/s2B．3.28m/s2

　　C．4.92m/s2D．6.56m/s2

　　2．地球是一個(gè)不規(guī)則的橢球，它的極半徑為6357km，赤道半徑為6378km，物體在兩極所受的引力與在赤道所受的引力之比為

　　參考答案：

　　1．A2．1.0066

　　五小結(jié)（用投影片出示）

　　這節(jié)課我們主要掌握的知識(shí)點(diǎn)是：

　　1．萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)中的應(yīng)用，一般有兩條思路：

　　(1)F萬(wàn)有引力=環(huán)繞體所需的向心力

　　(2)地面（或某星球表面）的物體的重力=F萬(wàn)有引力。

　　2．了解萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)中具有的重要意義。

　　五作業(yè)

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