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1、2021高中物理優(yōu)質(zhì)課教案 高中物理老師,必須具備優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)教學(xué)素質(zhì),才能將物理實(shí)驗(yàn)的作用實(shí)質(zhì)體現(xiàn)。你知道2021高中物理優(yōu)質(zhì)課教案怎么寫嗎?這次我給大家整理了2021高中物理優(yōu)質(zhì)課教案,供大家閱讀參考,希望大家喜歡。 2021高中物理優(yōu)質(zhì)課教案1 教學(xué)目標(biāo): 1、掌握曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向,理解曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)。 2、掌握物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件及分析方法。 教學(xué)重點(diǎn): 1、分析曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向。 2、分析曲線運(yùn)動(dòng)的條件及分析方法。 教學(xué)手段及方法: 多媒體,啟發(fā)討論式。 教學(xué)過程: 一、什么是曲線運(yùn)動(dòng) 1、現(xiàn)象分析: (1)演示自由落體運(yùn)動(dòng)。(實(shí)際做與動(dòng)畫演示) 提問并討論:該運(yùn)動(dòng)的特
2、征是什么? 結(jié)論:軌跡是直線 (2)演示平拋運(yùn)動(dòng)(實(shí)際做與動(dòng)畫演示) 提問并討論:該運(yùn)動(dòng)的特征是什么? 結(jié)論:軌跡是曲線 2、結(jié)論: (1)概念:軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)。 (2)范圍:曲線運(yùn)動(dòng)是普遍的運(yùn)動(dòng)情形。小到微觀世界(如電子繞原子核旋轉(zhuǎn));大到宏觀世界(如天體運(yùn)行)都存在。生活中如投標(biāo)槍、鐵餅、跳高、跳遠(yuǎn)等均為曲線運(yùn)動(dòng)。 (說明)為什么有些物體做直線運(yùn)動(dòng),有些物體做曲線運(yùn)動(dòng)呢?那我們必須掌握曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及產(chǎn)生的條件。 二、曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向 1、三個(gè)演示實(shí)驗(yàn) (1)演示在旋轉(zhuǎn)的砂輪上磨刀具。 觀察并思考問題:磨出的火星如何運(yùn)動(dòng)?為什么? 分析:磨出的火星是砂輪與刀具磨擦出的微
3、粒,由于慣性,以脫離砂 輪時(shí)的速度沿切線方向飛出,切線方向即為火星飛出時(shí)的速度方向。 (2)演示撐開帶有雨滴的雨傘繞柄旋轉(zhuǎn),傘邊緣上的水滴如何運(yùn)動(dòng)? 觀察并思考:水滴為什么會(huì)沿脫離時(shí)的軌跡的切線飛出? 分析:同上 (3)演示鏈球運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)到最快時(shí)突然松手,在脫手處小球如何飛出? 觀察并思考:鏈球?yàn)槭裁磿?huì)沿脫手處的切線飛出? 分析:同上 2、理論分析: 思考并討論: (1)在變速直線運(yùn)動(dòng)中如何確定某點(diǎn)心瞬時(shí)速度? 分析:如要求直線上的某處a點(diǎn)的瞬時(shí)速度,可在離a不遠(yuǎn)處取一b點(diǎn),求ab的平均速度來近似表示a點(diǎn)的瞬時(shí)速度,如果時(shí)間取得更短,這種近似更精確,如時(shí)間趨近于零,那么ab間的平均速度即為a點(diǎn)
4、的瞬時(shí)速度。 (2)在曲線運(yùn)動(dòng)中如何求某點(diǎn)的瞬時(shí)速度? 分析:用與直線運(yùn)動(dòng)相同的思維方法來解決。 先求ab的平均速度,據(jù)式:可知:的方向與的方向一致,越小,越接近a點(diǎn)的瞬時(shí)速度,當(dāng)時(shí),ab曲線即為切線,a點(diǎn)的瞬時(shí)速度為該點(diǎn)的切線方向??梢?,速度的方向?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)在該處的切線方向,且方向是時(shí)刻改變的。因此,曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。 3、結(jié)論: 曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)的速度方向在曲線的這一點(diǎn)的切線方向上。 四、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件 1、觀察與思考三個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn) 說明:以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)是在實(shí)物展示臺(tái)面上做的,由于展示臺(tái)是玻璃面,而運(yùn)動(dòng)的物體是小鋼球,摩擦力很小,可看成光滑的平面
5、。初速度是從一斜槽上滑到臺(tái)面上實(shí)現(xiàn)。 (1)在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在不受外力時(shí)將如何運(yùn)動(dòng)? 討論結(jié)果:由于小球在運(yùn)動(dòng)方向上不受外力,合外力為零,根據(jù)牛頓第一定律,小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)。(動(dòng)畫演示受力分析) (2)在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在運(yùn)動(dòng)方向的正前方向或正后方向放一條形磁鐵將如何運(yùn)動(dòng)? 討論結(jié)果:由于小球在運(yùn)動(dòng)方向受磁鐵作用,會(huì)使小球加速或減速,但仍做直線運(yùn)動(dòng)。(動(dòng)畫演示受力分析) (3)在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在運(yùn)動(dòng)方向一側(cè)放一條形磁鐵時(shí)小球?qū)⑷绾芜\(yùn)動(dòng)? 討論結(jié)果:由于小球在運(yùn)動(dòng)過程中受到一個(gè)側(cè)力,小球?qū)⒏淖冘壽E而做曲線運(yùn)動(dòng)。(動(dòng)畫演示受力分析) 2
6、、從以上實(shí)驗(yàn)得出三個(gè)啟示: 啟示一:物體有初速度但不受外力時(shí),將做什么運(yùn)動(dòng)?(提問) 答:勻速直線運(yùn)動(dòng)(如實(shí)驗(yàn)一) 啟示二:物體沒有初速度但受外力時(shí),將做什么運(yùn)動(dòng)?(提問) 答:做加速直線運(yùn)動(dòng)(如自由落體運(yùn)動(dòng)等) 啟示三:物體既有初速度又有外力時(shí),將做什么運(yùn)動(dòng)? 答:a、當(dāng)初速度方向與外力方向在同一直線上(方向相同或相反)時(shí)將做直線運(yùn)動(dòng)。(如豎直上拋、實(shí)驗(yàn)二等) b、當(dāng)初速度與外力不在同一直線上時(shí),做曲線運(yùn)動(dòng)。(如實(shí)驗(yàn)三、水平拋物體等) 提問:根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)及啟示,分析做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么? 3、結(jié)論: 做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是: (1)要有初速度(2)要有合外力(3)初速度與合外力有一個(gè)角度 三、
7、思考與討論練習(xí): 1、飛機(jī)扔炸彈,分析為什么炸彈做曲線運(yùn)動(dòng)? 分析:炸彈離開飛機(jī)后由于慣性,具有飛機(jī)同樣的水平初速度,且受重力,初速度與重力方向有角,所以做曲線運(yùn)動(dòng)。(動(dòng)畫演示受力分析與初速度的關(guān)系) 引申: (1)、我們騎摩托車或自行車通過彎道時(shí),我們側(cè)身騎,為什么?討論后動(dòng)畫演示受力分析與初速度的關(guān)系。 (2)山公路路面有何特點(diǎn)?火車鐵軌在彎道有何特點(diǎn)?(回家思考) f2 f1 f3 2、物體在光滑水平桌面受三個(gè)水平恒力(不共線)處于平衡狀態(tài),當(dāng)把其中一個(gè)水平恒力撤去時(shí),物體將: a、物體一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng) b、物體一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng) c、物體有可能做曲線運(yùn)動(dòng) d、物體一定做曲線運(yùn)動(dòng)
8、討論: 1、物體的初始狀態(tài)如何? 答:靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)(說明:題目沒有明確) 2、合外力情況如何? 答:開始合外力為零,當(dāng)撤去一個(gè)力時(shí),物體將受到與撤去的力大小相等,方向相反的合外力。(動(dòng)畫演示受力分析過程) 3、物體將如何運(yùn)動(dòng)? 答:a、當(dāng)初速度為零時(shí),一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng) b、當(dāng)初速度不為零時(shí),當(dāng)初速度方向與合外力方向相同或相反時(shí),做勻變速直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)初速度與合外力方向有角度時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。 因此本題答案是:c。 2021高中物理優(yōu)質(zhì)課教案2 萬有引力定律 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo): 1、了解萬有引力定律得出的思路和過程。 2、理解萬有引力定律的含義并會(huì)推導(dǎo)萬有引力定律。 3、知道任何物體
9、間都存在著萬有引力,且遵守相同的規(guī)律 能力目標(biāo): 1、培養(yǎng)學(xué)生研究問題時(shí),抓住主要矛盾,簡(jiǎn)化問題,建立理想模型的處理問題的能力。 2、訓(xùn)練學(xué)生透過現(xiàn)象(行星的運(yùn)動(dòng))看本質(zhì)(受萬有引力的作用)的判斷、推理能力 德育目標(biāo): 1、通過牛頓在前人的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過程,說明科學(xué)研究的長(zhǎng)期性,連續(xù)性及艱巨性,滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方_教育。 2、培養(yǎng)學(xué)生的猜想、歸納、聯(lián)想、直覺思維能力。 教學(xué)重難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn): 月地檢驗(yàn)的推倒過程 教學(xué)難點(diǎn): 任何兩個(gè)物體間都存在萬有引力 教學(xué)過程 (一) 引入: 太陽(yáng)對(duì) 行星的引力是行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,這個(gè)力使行星不能飛離太陽(yáng);地面上的物體被拋出后總要落到地面
10、上;是什么使得物體離不開地球呢?是否是由于地球?qū)ξ矬w的引力造成的呢? 若真是這樣,物體離地面越遠(yuǎn),其受到地球的引力就應(yīng)該越小 ,可是地面上的物體距地面很遠(yuǎn)時(shí)受到地球的引力似乎沒有明顯減小。如果物體延伸到月球那里,物體也會(huì)像月球那樣圍繞地球運(yùn)動(dòng)。地球?qū)υ虑虻囊?,地球?qū)Φ孛嫔系奈矬w的引力,太陽(yáng)對(duì)行星的引力,是同一 種力。你是這樣認(rèn)為的嗎? (二)新課教學(xué): 一.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程 (引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材找出發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思路) 假想、理論推導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn) (1) 牛頓對(duì)引力的思考 牛頓看到了蘋果落地發(fā)現(xiàn)了萬有引力,這只是一種傳說。但是,他對(duì)天體和地球的引力確實(shí)作過深入的思考。牛頓經(jīng)過長(zhǎng)期觀
11、察研究,產(chǎn)生如下的假想:太陽(yáng)、行星以及離我們很遠(yuǎn)的恒星,不管彼此相距多遠(yuǎn),都是互相吸引著,其引力隨距離的增大而減小,地球和其他行星繞太陽(yáng)轉(zhuǎn),就是靠劂的引力維持。同樣,地球不僅吸引地面上和表面附近的物體,而且也可以吸引很遠(yuǎn)的物體(如月亮),其引力也是隨距離的增大而減弱。牛頓進(jìn)一步猜想,宇宙間任何物體間都存在吸引力,這些力具有相同的本質(zhì),遵循同樣的力學(xué)規(guī)律,其大小都與兩者間距離的平方成反比。 (2) 牛頓對(duì)定律的推導(dǎo) 首先,要證明太陽(yáng)的引力與距離平方成反比,牛頓憑著他對(duì)于數(shù)學(xué)和物理學(xué)證明的驚人創(chuàng)造才能,大膽地將自己從地面上物體運(yùn)動(dòng)中總結(jié)出來的運(yùn)動(dòng)定律,應(yīng)用到天體的運(yùn)動(dòng)上,結(jié)合開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律,從
12、理論上推導(dǎo)出太陽(yáng)對(duì)行星的引力f與距離r的平方成反比,還證明引力跟太陽(yáng)質(zhì)量m和行星質(zhì)量m的乘積成正比,牛頓再研究了衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng),結(jié)論是: 它們間的引力也是與行星和衛(wèi)星質(zhì)量的乘積成正比,與兩者距離的平方成反比。 (3)。牛頓對(duì)定律的檢驗(yàn) 以上結(jié)論是否正確,還需經(jīng)過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。牛頓根據(jù)觀測(cè)結(jié)果,憑借理想實(shí)驗(yàn)巧妙地解決了這一難題。 牛頓設(shè)想,某物體在地球表面時(shí),其重力加速度為g,若將它放到月球軌道上,讓它繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí),其向心加速度為a。如果物體在地球上受到的重力f1,和在月球軌道上運(yùn)行時(shí)受到的作用力f2,都是來自地球的吸引力,其大小與距離的平方成反比,那么,a和g之間應(yīng)有如下關(guān)系: 已知月心和地心的距離r
13、月地是地球半徑r地的60倍,得。 從動(dòng)力學(xué)角度得出的這一結(jié)果,與前面用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式算出的數(shù)據(jù)完全一致, 牛頓證實(shí)了關(guān)于地球和物體間、各天體之間的引力都屬于同一種性質(zhì)力,都遵循同樣的力學(xué)規(guī)律的假想是正確的。牛頓把這種引力規(guī)律做了合理的推廣,在1687年發(fā)表了萬有引力定律。可以用下表來表達(dá)牛頓推證萬有引力定律的思路。 (引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問題看書,教師引導(dǎo)總結(jié)) (1)什么是萬有引力?并舉出實(shí)例。 (2)萬有引力定律怎樣反映物體之間相互作用的規(guī)律?其數(shù)學(xué)表達(dá)式如何? (3)萬有引力定律的適用條件是什么? 二.萬有引力定律 1、內(nèi)容: 自然界中任何兩個(gè)物體都是互相吸引的,引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量乘積成正
14、比,跟它們的距離的二次方成反比;引力的方向沿著二者的連線。 2.公式: 3.各物理量的含義及單位: f為兩個(gè)物體間的引力,單位:n. m1、m2分別表示兩個(gè)物體的質(zhì)量,單位:kg r為它們間的距離,單位:m g為萬有引力常量:g=6.67×10-11 n·m2/kg2,單位:n·m2/kg2. 4.萬有引力定律的理解 萬有引力f是因?yàn)橄嗷プ饔玫奈矬w有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力,與初中學(xué)習(xí)的電荷間的引力、磁極間的引力不同。 強(qiáng)調(diào)說明: a.萬有引力的普遍性.萬有引力不僅存在于星球間,任何客觀存在的有質(zhì)量的物體間都存在這種相互吸引的力. b.萬有引力的相互性.兩個(gè)物體相互作用的
15、引力是一對(duì)相互作用的作用力與反作用力,它們大小相等,方向相反,分別作用在兩個(gè)物體上. c.萬有引力的宏觀性.在通常情況下,萬有引力非常小,只有在質(zhì)量巨大的星球間或天體與天體附近的物體間,它的存在才有實(shí)際的物理意義. d.萬有引力的獨(dú)立性.兩物體間的萬有引力只與它們本身的質(zhì)量有關(guān),而與所在空間的性質(zhì)無關(guān),也與周圍有無其他物體無關(guān). r為兩個(gè)物體間距離: a、若物體可以視為質(zhì)點(diǎn),r是兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離。 b、若是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近,則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。 c、若物體不能視為質(zhì)點(diǎn),則可把每一個(gè)物體視為若干個(gè)質(zhì)點(diǎn)的集合,然后按萬有引力定律求出各質(zhì)點(diǎn)間的引力,再按矢量法求它們的合力。
16、 g為萬有引力常量,在數(shù)值上等于質(zhì)量都是1kg的兩物體相距1m時(shí)的相互作用的引力 隨堂練習(xí): 1、探究:叫兩名學(xué)生上講臺(tái)做兩個(gè)游戲:一個(gè)是兩人靠攏后離開三次以上,二個(gè)是叫兩人設(shè)法跳起來停在空中看是否能做到。然后設(shè)問:既然自然界中任何兩個(gè)物體間都有萬有引力,那么在日常生活中,我們各自之間或人與物體之間,為什么都對(duì)這種作用沒有任何感覺呢? 具體計(jì)算:地面上兩個(gè)50kg的質(zhì)點(diǎn),相距1m遠(yuǎn)時(shí)它們間的萬有引力多大?已知地球的質(zhì)量約為6.0×1024kg,地球半徑為6.4×106m,則這個(gè)物體和地球之間的萬有引力又是多大?(f1=1.6675×10-7n,f2=493n) (
17、學(xué)生計(jì)算后回答) 本題點(diǎn)評(píng):由此可見通常物體間的萬有引力極小,一般不易感覺到。而物體與天體間的萬有引力(如人與地球)就不能忽略了。 2、要使兩物體間萬有引力減小到原來的1/4,可采用的方法是( ) a.使兩物體的質(zhì)量各減少一半,距離保持不變 b.使兩物體間距離增至原來的2倍,質(zhì)量不變 c.使其中一個(gè)物體質(zhì)量減為原來的1/4,距離不變 d.使兩物體質(zhì)量及它們之間的距離都減為原來的1/4 答案:abc 3.設(shè)地球表面重力加速度為,物體在距離地心4r(r是地球的半徑)處,由于地球的作用而產(chǎn)生的加速度為g,則為() a. 1 b 1/9 c. 1/4 d. 1/16 提示:兩處的加速度各由何力而產(chǎn)生?
18、滿足何規(guī)律? 答案:d 三.引力恒量的測(cè)定 牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,卻沒有給出引力恒量的數(shù)值。由于一般物體間的引力非常小,用實(shí)驗(yàn)測(cè)定極其困難。直到一百多年之后,才由英國(guó)的卡文迪許用精巧的扭秤測(cè)出。 (1)用扭秤測(cè)定引力恒量的方法 卡文迪許解決問題的思路是:將不易觀察的微小變化量,轉(zhuǎn)化為容易觀察的顯著變化量,再根據(jù)顯著變化量與微小量的關(guān)系,算出微小變化量。 問:卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)中如何實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化? 測(cè)引力(極小)轉(zhuǎn)化為測(cè)引力矩,再轉(zhuǎn)化為測(cè)石英絲扭轉(zhuǎn)角度,最后轉(zhuǎn)化為光點(diǎn)在刻度尺上移動(dòng)的距離(較大)。根據(jù)預(yù)先求出的石英絲扭轉(zhuǎn)力矩跟扭轉(zhuǎn)角度的關(guān)系,可以證明出扭轉(zhuǎn)力矩,進(jìn)而求得引力,確定引力恒量的值。
19、卡文迪許在測(cè)定引力恒量的同時(shí),也證明了萬有引力定律的正確性。 (四)、小結(jié) 本節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)了萬有引力定律的內(nèi)容、表達(dá)式、理解以及簡(jiǎn)單的應(yīng)用重點(diǎn)理解定律的普遍性、普適性,對(duì)萬有引力的性質(zhì)有深層的認(rèn)識(shí) 對(duì)萬有引力定律的理解應(yīng)注意以下幾點(diǎn): (1) 萬有引力的普遍性。它存在于宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間,不管它們之間是否還有其他作用力。 (2) 萬有引力恒量的普適性。它是一個(gè)僅和m、r、f單位選擇有關(guān),而與物體性質(zhì)無關(guān)的恒量。 (3) 兩物體間的引力,是一對(duì)作用力和反作用力。 (4) 萬有力定律只適用于質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)量分布均勻球體間的相互作用。 課后習(xí)題 課本71頁(yè):2、3 板書 萬有引力定律 1、萬有引力
20、定律的推導(dǎo): 2、萬有引力定律 內(nèi)容:自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的,引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比。 公式: g是引力常量,r為它們間的距離 各物理量的含義及單位: 萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的重要意義: 3.引力恒量的測(cè)定 4.萬有引力定律的理解 萬有引力f是因?yàn)橄嗷プ饔玫奈矬w有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力,與初中學(xué)習(xí)的電荷間的引力、磁極間的引力不同。 強(qiáng)調(diào)說明: a.萬有引力的普遍性.萬有引力不僅存在于星球間,任何客觀存在的有質(zhì)量的物體間都存在這種相互吸引的力. b.萬有引力的相互性.兩個(gè)物體相互作用的引力是一對(duì)相互作用的作用力與反作用力,它們大小相等,方向相反,分別
21、作用在兩個(gè)物體上. c.萬有引力的宏觀性.在通常情況下,萬有引力非常小,只有在質(zhì)量巨大的星球間或天體與天體附近的物體間,它的存在才有實(shí)際的物理意義. d.萬有引力的獨(dú)立性.兩物體間的萬有引力只與它們本身的質(zhì)量有關(guān),而與所在空間的性質(zhì)無關(guān),也與周圍有無其他物體無關(guān). r為兩個(gè)物體間距離: a、若物體可以視為質(zhì)點(diǎn),r是兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離。 b、若是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近,則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。 c、若物體不能視為質(zhì)點(diǎn),則可把每一個(gè)物體視為若干個(gè)質(zhì)點(diǎn)的集合,然后按萬有引力定律求出各質(zhì)點(diǎn)間的引力,再按矢量法求它們的合力。 g為萬有引力常量,在數(shù)值上等于質(zhì)量都是1kg的兩物體相距1m時(shí)的
22、相互作用的引力 2021高中物理優(yōu)質(zhì)課教案3 教學(xué)準(zhǔn)備 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能 1.知道影響物體下落 快慢的因素,理解自由落體運(yùn)動(dòng)是在理想條件下的運(yùn)動(dòng). 2.能用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到相關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡,并能自主分析紙帶上記錄的位移與時(shí)間等運(yùn)動(dòng)信息. 3.了解伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究思路和方法. 過程與方法 1.通過對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究,初步學(xué)習(xí)使用變量控制法. 2.經(jīng)歷伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究方法,感悟科學(xué)探究的方法. 情感態(tài)度與價(jià)值觀 1.滲透物理方法的教育,在研究物理規(guī)律的過程中抽象出一種物理模型自由落體. 2.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng). 教學(xué)重難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) 1.自由落體加速度
23、的大小和方向 2.自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,并運(yùn)用規(guī)律解決實(shí)際問題 教學(xué)難點(diǎn) 1.自由落體運(yùn)動(dòng)的條件及規(guī)律 2.應(yīng)用自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決實(shí)際問題 教學(xué)過程 一、自由落體運(yùn)動(dòng) 1.基本知識(shí) (1)定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng). (2)做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件:只受重力作用.初速度等于零. (3)運(yùn)動(dòng)性質(zhì):自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng). 2.思考判斷 (1)物體豎直向下的運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng).(×) (2)物體僅在重力作用下的運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng).(×) (3)物體由靜止釋放,當(dāng)空氣阻力很小,可忽略不計(jì)時(shí)可以看做自由落體運(yùn)動(dòng).() 探究交流 (1)一張紙片下
24、落和該紙片揉成團(tuán)下落快慢不同是什么原因造成的? (2)為什么在抽成真空的牛頓管中金屬片和羽毛下落的快慢相同? 【提示】 (1)紙片受到的空氣阻力較大,而紙團(tuán)受到的空氣阻力較小,造成二者下落快慢不同. (2)由于抽成真空的牛頓管對(duì)金屬片和羽毛均沒有空氣阻力,它們只在重力作用下做自由落體運(yùn)動(dòng). 二、自由落體加速度及運(yùn)動(dòng)規(guī)律 1.基本知識(shí) (1)定義:在同一地點(diǎn),一切物體自由下落的加速度都相同,這個(gè)加速度叫做自由落體加速度,也叫做重力加速度,通常用g表示. (2)方向:豎直向下. (3)大小:在地球上不同的地方,g的大小是不同的,一般計(jì)算中,g取9.8_m/s2或g=10_m/s2. (4)運(yùn)動(dòng)規(guī)律
25、 自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)上是初速度v0=0,加速度a=g的勻加速直線運(yùn)動(dòng). 基本公式位移速度關(guān)系式:v2=2gh.(gt2.) 2.思考判斷 (1)自由落體運(yùn)動(dòng)加速度的大小與物體質(zhì)量有關(guān).(×) (2)重力加速度的方向豎直向下.() (3)在地球上不同的地方,g的大小略有不同.() 三、伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究 1.基本知識(shí) (1)問題發(fā)現(xiàn) 亞里士多德觀點(diǎn):重物下落得快,輕物下落得慢. 矛盾:把重物和輕物捆在一起下落,會(huì)得出兩種矛盾的結(jié)論. 伽利略觀點(diǎn):重物與輕物下落得一樣快. (2)猜想與假說 伽利略猜想落體運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是一種最簡(jiǎn)單的加速運(yùn)動(dòng),并指出這種運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)該是均勻變化的假說. (
26、3)理想斜面實(shí)驗(yàn) 如果速度隨時(shí)間的變化是均勻的,初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移_與運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間t的平方成正比,即_t2. 讓小球從斜面上的不同位置由靜止?jié)L下,測(cè)出小球從不同起點(diǎn)滾動(dòng)的位移_和所用的時(shí)間t. 斜面傾角一定時(shí),判斷_t2是否成立. 改變小球的質(zhì)量,判斷_t2是否成立. 將斜面傾角外推到=90°時(shí)的情況小球自由下落,認(rèn)為小球仍會(huì)做勻加速運(yùn)動(dòng),從而得到了落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律. (4)伽利略研究自然規(guī)律的科學(xué)方法:把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)推演)和諧地結(jié)合起來.他給出了科學(xué)研究過程的基本要素:對(duì)現(xiàn)象的一般觀察提出假設(shè)運(yùn)用邏輯得出推論通過實(shí)驗(yàn)對(duì)推論進(jìn)行檢驗(yàn)對(duì)假說進(jìn)行修正和推廣. 2
27、.思考判斷 (1)亞里士多德的觀點(diǎn)是:重物、輕物下落得一樣快.(×) (2)伽利略通過實(shí)驗(yàn)證明了,只要斜面的傾角一定,小球自由滾下的加速度是相同的.() (3)伽利略科學(xué)思想方法的核心是做實(shí)驗(yàn).(×) 探究交流 在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),伽利略進(jìn)行了猜想,亞里士多德進(jìn)行了猜測(cè),兩種研究方法有何不同? 【提示】伽利略的科學(xué)猜想是根據(jù)所觀察、發(fā)現(xiàn)的事實(shí),把客觀事實(shí)與原有的知識(shí)結(jié)合起來,科學(xué)猜想不能直接當(dāng)做結(jié)論使用,只有經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,才能作為結(jié)論使用. 四、自由落體運(yùn)動(dòng)及自由落體加速度 【問題導(dǎo)思】 1.物體在重力作用下的下落都是自由落體運(yùn)動(dòng)嗎? 2.實(shí)際中,物體下落的運(yùn)動(dòng)是自由落體
28、運(yùn)動(dòng)嗎? 3.同一物體在不同地點(diǎn)做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),其加速度是否相同? 1.物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件 (1)初速度為零;(2)除重力之外不受其他力的作用. 2.自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想化模型 這種模型忽略了次要因素空氣阻力,突出了主要因素重力.在實(shí)際中,物體下落時(shí)由于受空氣阻力的作用,并不做自由落體運(yùn)動(dòng),只有當(dāng)空氣阻力遠(yuǎn)小于重力時(shí),物體由靜止的下落才可看做自由落體運(yùn)動(dòng),如在空氣中自由下落的石塊可看做自由落體運(yùn)動(dòng),空氣中羽毛的下落不能看做自由落體運(yùn)動(dòng). 3.自由落體加速度的大小 (1)產(chǎn)生原因:由于處在地球上的物體受到重力作用而產(chǎn)生的,因此也稱為重力加速度. (2)大?。号c所處地球上的位置及距地面的
29、高度有關(guān). 在地球表面會(huì)隨緯度的增加而增大,在赤道處最小,在兩極,但差別很小. 在地面上的同一地點(diǎn),隨高度的增加而減小,但在一定的高度范圍內(nèi),可認(rèn)為重力加速度的大小不變.通常情況下取g=9.8 m/s2或g=10 m/s2. 1.自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特例. 2.物體不僅在地球上做自由落體運(yùn)動(dòng),在其他星球上也可以做自由落體運(yùn)動(dòng),只不過同一物體在不同星球上所受重力不同,重力加速度不同. 3.g的方向,不是垂直向下,也不一定指向地心. 例:下列關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的說法正確的是() a.物體從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)叫自由落體運(yùn)動(dòng) b.物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng) c.從靜
30、止開始下落的小鋼球,因受空氣阻力作用,不能看成自由落體運(yùn)動(dòng) d.從靜止開始下落的小鋼球,所受空氣阻力對(duì)其運(yùn)動(dòng)的影響很小,可以忽略,可以看成自由落體運(yùn)動(dòng) 【審題指導(dǎo)】解答關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的問題時(shí),必須抓住自由落體運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)條件,一是初速度v0=0,二是僅受重力作用. 【答案】bd 對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)條件不清,往往誤認(rèn)為物體僅在重力作用下的運(yùn)動(dòng)就看做是自由落體運(yùn)動(dòng)或者是誤認(rèn)為只要物體從靜止下落,物體就做自由落體運(yùn)動(dòng),從而誤選a. 五、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用 【問題導(dǎo)思】 1.自由落體運(yùn)動(dòng)是特殊的勻變速直線運(yùn)動(dòng)嗎? 2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律對(duì)于自由落體運(yùn)動(dòng)是否適用? 3.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論對(duì)于自
31、由落體運(yùn)動(dòng)是否適用? 1.基本規(guī)律 3.關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)比例關(guān)系式 (1)第1s末,第2s末,第3s末,第ns末速度之比為v1v2v3vn=123n; (2)前1s內(nèi),前2s內(nèi),前3s內(nèi),前ns內(nèi)的位移之比為h1h2h3hn=149n2; (3)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之比為hhhhn=135(2n-1); (4)連續(xù)相等位移上所用時(shí)間之比為t1t2t3tn=1(-1)(-)(-); (5)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一個(gè)常數(shù)h=gt2(t為時(shí)間間隔). 例:如圖所示,直棒ab長(zhǎng)5 m,上端為a,下端為b,在b的正下方10 m處有一長(zhǎng)度為5 m、內(nèi)徑比直棒大得多的固定空心豎直管.手持直棒由靜止
32、釋放,讓棒做自由落體運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力,重力加速度取g=10 m/s2).求: (1)直棒從開始下落至上端a離開空心管所用的時(shí)間; (2)直棒上端a離開空心管時(shí)的速度; (3)直棒在空心管中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間(結(jié)果可用根式表示). 【審題指導(dǎo)】解答該題應(yīng)注意: (1)直棒從開始下落至a端離開空心管的過程中,a端下落的高度是多少. (2)直棒在空心管中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)的哪個(gè)過程. 【答案】(1)2 s(2)20 m/s(3)(2-)s 桿有長(zhǎng)度,不易分析其運(yùn)動(dòng)情境,解題時(shí),我們可以找桿上某一點(diǎn)(如a點(diǎn))為研究對(duì)象,它的運(yùn)動(dòng)即代表整個(gè)桿的運(yùn)動(dòng).桿通過筒的時(shí)間也可認(rèn)為是b點(diǎn)從剛進(jìn)入空心筒處運(yùn)動(dòng)(l+)這段
33、距離的時(shí)間. 六、豎直上拋的研究方法 例:某物體以30 m/s的初速度豎直上拋,不計(jì)空氣阻力,取g=10 m/s2,5 s內(nèi)物體的() a.路程為65 m b.位移大小為25 m,方向向上 c.速度改變量的大小為10 m/s d.平均速度大小為13 m/s,方向向上 【答案】ab 1.定義:將一個(gè)物體以某一初速度v0豎直向上拋出,拋出的物體只受重力作用,這個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)就是豎直上拋運(yùn)動(dòng). 2.運(yùn)動(dòng)性質(zhì):初速度為v0,加速度為-g的勻變速直線運(yùn)動(dòng)(通常取初速度v0的方向?yàn)檎较?. 3.基本規(guī)律 (1)速度公式:v=v0-gt. (2)位移公式:_=v0t-2(1)gt2. (3)位移和速度的關(guān)系
34、式:v2-v0(2)=-2g_. (4)上升到點(diǎn)(即v=0時(shí))所需的時(shí)間t=g(v0),上升的高度_ma_=0( ). 4.研究方法 (1)分段法:上升過程是加速度a=-g,末速度v=0的勻減速直線運(yùn)動(dòng),下降過程是自由落體運(yùn)動(dòng),且上升階段和下降階段具有對(duì)稱性. (2)整體法:將全過程看成是初速度為v0、加速度為-g的勻變速直線運(yùn)動(dòng),把勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律直接應(yīng)用于全過程,但必須注意相關(guān)量的矢量性.習(xí)慣上取拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),v0的方向?yàn)檎较?此方法中物理量正負(fù)號(hào)的意義: (1)v0時(shí),物體正在上升,v0時(shí),物體正在下降; (2)h0時(shí),物體在拋出點(diǎn)的上方,h0時(shí),物體在拋出點(diǎn)的下方. 課后
35、小結(jié) 板書 §2.5利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究 一、綿延兩千年的錯(cuò)誤 二,邏輯的力量 三.猜想與假說 四.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 五.伽利略的科學(xué)方法 觀察一提出猜想一運(yùn)用邏輯推理一實(shí)驗(yàn)對(duì)推理驗(yàn)證一對(duì)猜想進(jìn)行修證(補(bǔ)充)一推廣應(yīng)用 2021高中物理優(yōu)質(zhì)課教案4 拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能 1.理解平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng),其加速度為g. 2.掌握拋體運(yùn)動(dòng)的位置與速度的關(guān)系. 過程與方法 1.掌握平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),能夠運(yùn)用平拋規(guī)律解決有關(guān)問題. 2.通過例題分析再次體會(huì)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律. 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1.有參與實(shí)驗(yàn)總結(jié)規(guī)律的熱情,從而能更方便地解決實(shí)際問題. 2.通過實(shí)踐,鞏固自己所學(xué)的知識(shí)
36、. 教學(xué)重難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) 分析歸納拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 教學(xué)難點(diǎn) 應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析歸納拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律. 教學(xué)過程 新課導(dǎo)入 上一節(jié)我們已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)探究出平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向和水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)有了感性認(rèn)識(shí).這一節(jié)我們將從理論上對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律作進(jìn)一步分析,學(xué)習(xí)和體會(huì)在水平面上應(yīng)用牛頓定律的方法,并通過應(yīng)用此方法去分析沒有感性認(rèn)識(shí)的拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律. 新課教學(xué) 一、拋體的位置 我們以平拋運(yùn)動(dòng)為例來研究拋體運(yùn)動(dòng)所共同具有的性質(zhì). 首先我們來研究初速度為。的平拋運(yùn)動(dòng)的位置隨時(shí)間變化的規(guī)律.用手把小球水平拋出,小球從離開手的瞬間(此時(shí)速度為v,方向水平)開始,做平拋運(yùn)動(dòng).我們以小球離開手的位
37、置為坐標(biāo)原點(diǎn),以水平拋出的方向?yàn)開軸的方向,豎直向下的方向?yàn)閥軸的方向,建立坐標(biāo)系,并從這一瞬間開始計(jì)時(shí). 師:在拋出后的運(yùn)動(dòng)過程中,小球受力情況如何? 生:小球只受重力,重力的方向豎直向下,水平方向不受力. 師:那么,小球在水平方向有加速度嗎?它將怎樣運(yùn)動(dòng)? 生:小球在水平方向沒有加速度,水平方向的分速度將保持v不變,做勻速直線運(yùn)動(dòng). 師:我們用函數(shù)表示小球的水平坐標(biāo)隨時(shí)間變化的規(guī)律將如何表示? 生:_=vt 師:在豎直方向小球有加速度嗎?若有,是多大?它做什么運(yùn)動(dòng)?它在豎直方向有初速度嗎? 生:在豎直方向,根據(jù)牛頓第二定律,小球在重力作用下產(chǎn)生加速度g.做自由落體運(yùn)動(dòng),而在豎直方向上的初速
38、度為0. 師:那根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律,請(qǐng)大家說出小球在豎直方向的坐標(biāo)隨時(shí)間變化的規(guī)律. 生:y=1/2gt2 師:小球的位置能否用它的坐標(biāo)(_,y)描述?能否確定小球在任意時(shí)刻t的位置? 生:可以. 師:那么,小球的運(yùn)動(dòng)就可以看成是水平和豎直兩個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)的合成.t時(shí)間內(nèi)小球合位移是多大? 生: 師:若設(shè)s與+_方向(即速度方向)的夾角為,如圖6.41,則其正切值如何求? 生: 例1一架飛機(jī)水平勻速飛行.從飛機(jī)上海隔l s釋放一個(gè)鐵球,先后釋放4個(gè),若不計(jì)空氣阻力,從地面上觀察4個(gè)小球( ) a.在空中任何時(shí)刻總是捧成拋物線,它們的落地點(diǎn)是等間距的 b.在空中任何時(shí)刻總是排成拋物線,它們的落地點(diǎn)是不
39、等間距的 c.在空中任何時(shí)刻總在飛機(jī)正下方,排成豎直的直線,它們的落地點(diǎn)是等間距的 d.在空中任何時(shí)刻總在飛機(jī)的正下方,捧成豎直的直線,它們的落地點(diǎn)是不等間距的。 解析:因?yàn)殍F球從飛機(jī)上釋放后做平拋運(yùn)動(dòng),在水平方向上有與飛機(jī)相同的速度.不論鐵球何時(shí)從飛機(jī)上釋放,鐵球與飛機(jī)在水平方向上都無相對(duì)運(yùn)動(dòng).鐵球同時(shí)還做自由落體運(yùn)動(dòng),它在豎直方向?qū)㈦x飛機(jī)越來越遠(yuǎn).所以4個(gè)球在落地前始終處于飛機(jī)的正下方,并排成一條直線,又因?yàn)閺娘w機(jī)上每隔1s釋放1個(gè)球,而每個(gè)球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間又是相等的,所以這4個(gè)球落地的時(shí)間也依次相差1 s,它們的落地點(diǎn)必然是等間距的.若以飛機(jī)為參考系觀察4個(gè)鐵球都做自由落體運(yùn)動(dòng).此題把
40、曲線運(yùn)動(dòng)利用分解的方法“化曲為直”,使其成為我們所熟知的直線運(yùn)動(dòng),則據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性,可以分別在這兩個(gè)方向上用各自的運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究其運(yùn)動(dòng)過程. 二、拋體的速度 師:由于運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性,那么大家能否根據(jù)前面的結(jié)論得到物體做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間? 生:由y=1/2gt2得到,運(yùn)動(dòng)時(shí)間 師:這說明了什么問題? 生:這說明了做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間僅取決于下落的高度,與初速度無關(guān). 師:那么落地的水平距離是多大? 生:落地的水平距離 師:這說明了什么問題? 生:這說明了平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移不僅與初速度有關(guān)系,還與物體的下落高度有關(guān). 師:利用運(yùn)動(dòng)合成的知識(shí),結(jié)合圖6.42,求物體落地速度是多大?結(jié)論如何?
41、生:落地速度,即落地速度也只與初速度v和下落高度h有關(guān). 師:平拋運(yùn)動(dòng)的速度與水平方向的夾角為a,一般稱為平拋運(yùn)動(dòng)的偏角.實(shí)際上,常稱為平拋運(yùn)動(dòng)的偏角公式,在一些問答題中可以直接應(yīng)用此結(jié)論分析解答 例2一個(gè)物體以l0 m/s的速度從10 m的水平高度拋出,落地時(shí)速度與地面的夾角是多少(不計(jì)空氣阻力)? 例3在5 m高的地方以6 m/s的初速度水平拋出一個(gè)質(zhì)量是10 kg的物體,則物體落地的速度是多大?從拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)發(fā)生的位移是多大?(忽略空氣阻力,取g=10m/s2) 交流與討論 應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法我們探究了做平拋運(yùn)動(dòng)的物體的位移和速度.請(qǐng)大家根據(jù)我們探究的結(jié)果研究一下平拋運(yùn)動(dòng)的物體
42、位移和速度之間存在什么關(guān)系. 參考解答:根據(jù)前面的探究結(jié)果我們知道,物體的位移,與_軸的夾角的正切值為tan=gt/2v.物體的速度,與_軸的夾角的正切值為tan=gt/v.可以看到位移和速度的大小沒有太直接的關(guān)系,但它們的方向與_軸夾角的正切是2倍關(guān)系.利用這個(gè)關(guān)系我們就可以很方便地計(jì)算物體速度或位移的方向了. 師:在(2)中,與勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式vt2=v02+2as,形式上一致的,其物理意義相同嗎? 生:物理意義并不相同,在中的h,并不是平拋運(yùn)動(dòng)的位移,而是豎直方向上的位移,在 中的s就是表示勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移.對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)的位移,是由豎直位移和水平位移合成而得的. 師:平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是
43、曲線(拋物線),某一時(shí)刻的速度方向即為曲線上物體所在位置的切線方向.設(shè)物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,則這一時(shí)刻的速度與豎直方向夾角的正切值tan=v0/gt,而物體下落的高度為h=1/2gt2.如圖6.43. 圖中的a點(diǎn)為速度的切線與拋出點(diǎn)的水平線的交點(diǎn),c點(diǎn)為物體所在位置的豎直線與水平線的交點(diǎn),從圖中可以看出a為水平線段oc的中點(diǎn).平拋運(yùn)動(dòng)的這一重要特征,對(duì)我們分析類平拋運(yùn)動(dòng),特別是帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)是很有幫助的. 平拋運(yùn)動(dòng)常分解成水平方向和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)來處理,由于豎直分運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的公式和特點(diǎn)均可以在此應(yīng)用.另外,有時(shí)候根據(jù)具體情況也可以
44、將平拋運(yùn)動(dòng)沿其他方向分解. 三、斜拋運(yùn)動(dòng) 師:如果物體拋出時(shí)的速度不是沿水平方向,而是斜向上方或斜向下方的(這種情況稱為斜拋),它的受力情況是什么樣的?加速度又如何? 生:它的受力情況與平拋完全相同,即在水平方向仍不受力,加速度仍是0;在豎直方向仍只受重力,加速度仍為g. 師:實(shí)際上物體以初速度v沿斜向上或斜向下方拋出,物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng),如何表示?與平拋是否相同? 生:斜拋運(yùn)動(dòng)沿水平方向和豎直方向初速度與平拋不同,分別是v_=vcos和vy=sin. 由于物體運(yùn)動(dòng)過程中只受重力,所以水平方向速度v_=vcos保持不變,做勻速直線運(yùn)動(dòng);而豎直方向上因受重力作用,有豎直向下的重力加速度j,
45、同時(shí)有豎直向上的初速度vy=sin,因此做勻減速運(yùn)動(dòng)(是豎直上拋運(yùn)動(dòng),當(dāng)初速度向斜下方,豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為豎直下拋運(yùn)動(dòng)),當(dāng)速度減小到。時(shí)物體上升到點(diǎn),此時(shí)物體由于還受到重力,所以仍有一個(gè)向下的加速度g,將開始做豎直向下的加速運(yùn)動(dòng).因此,斜拋運(yùn)動(dòng)可以看成是水平方向速度為v_=vcos的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向初速度為vy=sin的豎直上拋或豎直下拋運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng). 師:斜拋運(yùn)動(dòng)分斜上拋和斜下拋(由初速度方向確定)兩種,下面以斜上拋運(yùn)動(dòng)為例討論. 師:斜拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是什么? 生:特點(diǎn):加速度a=g,方向豎直向下,初速度方向與水平方向成一夾角斜向上,=90°時(shí)為豎直上拋或豎直下拋運(yùn)動(dòng)=0
46、176;時(shí)為平拋運(yùn)動(dòng). 師:常見的處理方法: 將斜上拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng),這樣有由此可以得到哪些特點(diǎn)? 生:由此可得如下特點(diǎn):a.斜向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與斜向下運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等;b.從軌道點(diǎn)將斜拋運(yùn)動(dòng)分為前后兩段具有對(duì)稱性,如同一高度上的兩點(diǎn),速度大小相等,速度方向與水平線的夾角相同. 師:將斜拋運(yùn)動(dòng)分解為沿初速度方向的斜向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),用矢量合成法則求解. 將沿斜面和垂直斜面方向作為_、y軸,分別分解初速度和加速度后用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題. 交流與討論 對(duì)于斜拋運(yùn)動(dòng)我們只介紹下船上拋和斜下拋的研究方法,除了平拋、斜上拋、斜下拋外,拋體運(yùn)動(dòng)還
47、包括豎直上拋和豎直下拋,請(qǐng)大家根據(jù)我們研究前面幾種拋體運(yùn)動(dòng)的方法來研究一下豎直上拋和豎直下拋. 參考解答:對(duì)于這兩種運(yùn)動(dòng)來說,它們都是直線運(yùn)動(dòng),但這并不影響用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法來研究它們.這個(gè)過程我們可以仿照第一節(jié)中我們介紹的勻加速運(yùn)動(dòng)的分解過程.對(duì)豎直上拋運(yùn)動(dòng),設(shè)它的初速度為v0,那么它的速度就可以寫成v= v0gt的形式,位移寫成_= v0tg t2/2的形式.那這樣我們就可以進(jìn)行分解了.把速度寫成v1= v0,v2=gt的形式,把位移寫成_l= v0t,_2= g t2/2的形式,這樣我們可以看到,豎直上拋運(yùn)動(dòng)被分解成了一個(gè)豎直向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)豎直向上的勻減速運(yùn)動(dòng).對(duì)于豎直下
48、拋運(yùn)動(dòng)可以采取同樣的方法進(jìn)行處理. 課后小結(jié) 1.具有水平速度的物體,只受重力作用時(shí),形成平拋運(yùn)動(dòng). 2.平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平勻蓬運(yùn)動(dòng)和豎直自由落體運(yùn)動(dòng).平拋位移等于水平位移和豎直位移的矢量和;平拋瞬時(shí)速度等于水平速度和豎直速度的矢量和. 3.平拋運(yùn)動(dòng)是一種勻變速曲線運(yùn)動(dòng). 4.如果物體受到恒定合外力作用,并且合外力跟初速度垂直,形成類似平拋的勻變速曲線運(yùn)動(dòng),只需把公式中的g換成a,其中a=f合/m. 說明: 1.干拋運(yùn)動(dòng)是學(xué)生接觸到的第一個(gè)曲線運(yùn)動(dòng),弄清其成固是基礎(chǔ),水平初速度的獲得是同題的關(guān)鍵,可歸納眾兩種; (1)物體被水平加速:水平拋出、水干射出、水平?jīng)_擊等; (2)物體與原來水平運(yùn)動(dòng)
49、的載體脫離,由于慣性而保持原來的水平速度. 2.平拋運(yùn)動(dòng)的位移公式和速度公式中有三個(gè)含有時(shí)間t,應(yīng)根據(jù)不同的已知條件來求時(shí)間.但應(yīng)明確:平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間完全由拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的豎直高度確定(在不高的范國(guó)內(nèi)g恒定),與拋出的速度無關(guān). 2021高中物理優(yōu)質(zhì)課教案5 教學(xué)目標(biāo): 一、知識(shí)目標(biāo) 1、理解動(dòng)量守恒定律的確切含義. 2、知道動(dòng)量守恒定律的適用條件和適用范圍. 二、能力目標(biāo) 1、運(yùn)用動(dòng)量定理和牛頓第三定律推導(dǎo)出動(dòng)量守恒定律. 2、能運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解釋現(xiàn)象. 3、會(huì)應(yīng)用動(dòng)量守恒定律分析、計(jì)算有關(guān)問題(只限于一維運(yùn)動(dòng)). 三、情感目標(biāo) 1、培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评矸椒? 2、使學(xué)生知道
50、自然科學(xué)規(guī)律發(fā)現(xiàn)的重大現(xiàn)實(shí)意義以及對(duì).發(fā)展的巨大推動(dòng)作用. 重點(diǎn)難點(diǎn): 重點(diǎn):理解和基本掌握動(dòng)量守恒定律. 難點(diǎn):對(duì)動(dòng)量守恒定律條件的掌握. 教學(xué)過程: 動(dòng)量定理研究了一個(gè)物體受到力的沖量作用后,動(dòng)量怎樣變化,那么兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體相互作用時(shí),會(huì)出現(xiàn)怎樣的總結(jié)果?這類問題在我們的日常生活中較為常見,例如,兩個(gè)緊挨著站在冰面上的同學(xué),不論誰推一下誰,他們都會(huì)向相反的方向滑開,兩個(gè)同學(xué)的動(dòng)量都發(fā)生了變化,又如火車編組時(shí)車廂的對(duì)接,飛船在軌道上與另一航天器對(duì)接,這些過程中相互作用的物體的動(dòng)量都有變化,但它們遵循著一條重要的規(guī)律. (-)系統(tǒng) 為了便于對(duì)問題的討論和分析,我們引入幾個(gè)概念. 1.系統(tǒng)
51、:存在相互作用的幾個(gè)物體所組成的整體,稱為系統(tǒng),系統(tǒng)可按解決問題的需要靈活選取. 2.內(nèi)力:系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體間的相互作用力稱為內(nèi)力. 3.外力:系統(tǒng)外其他物體作用在系統(tǒng)內(nèi)任何一個(gè)物體上的力,稱為外力. 內(nèi)力和外力的區(qū)分依賴于系統(tǒng)的選取,只有在確定了系統(tǒng)后,才能確定內(nèi)力和外力. (二)相互作用的兩個(gè)物體動(dòng)量變化之間的關(guān)系 【演示】如圖所示,氣墊導(dǎo)軌上的a、b兩滑塊在p、q兩處,在a、b間壓緊一被壓縮的彈簧,中間用細(xì)線把a(bǔ)、b拴住,m和n為兩個(gè)可移動(dòng)的擋板,通過調(diào)節(jié)m、n的位置,使燒斷細(xì)線后a、b兩滑塊同時(shí)撞到相應(yīng)的擋板上,這樣就可以用sa和sb分別表示a、b兩滑塊相互作用后的速度,測(cè)出兩滑塊的質(zhì)量mamb和作用后的位移sa和sb比較masa和mbsb. 1.實(shí)驗(yàn)條件:以a、b為系統(tǒng),外力很小可忽略不計(jì). 2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:兩物體a、b在不受外力作用的條件下,相互作用過程中動(dòng)量變化大小相等,方向相反,即pa=-pb或pa+pb=0 【注意】因?yàn)閯?dòng)量的變化是矢量,所以不能把實(shí)驗(yàn)結(jié)論理解為a、b兩物體的動(dòng)量變化相同. (三)動(dòng)量守恒定律 1.表述:一個(gè)系統(tǒng)不受外力或受外力之和為零,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變,這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)量守恒定律. 2.數(shù)學(xué)表達(dá)式:p=p,對(duì)由a、b兩物體組成的系統(tǒng)有:mava+mbvb=mava+mbvb (1)ma、mb分別是a、b兩物體的質(zhì)量,va、vb、
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