高中物理教案
在教学工作者实际的教学活动中，往往需要进行教案编写工作，教案是教学活动的总的组织纲领和行动方案。来参考自己需要的教案吧！下面是小编帮大家整理的高中物理教案，仅供参考，欢迎大家阅读。
高中物理教案1
一、设计实验
让学生阐述自己进行实验的初步构想。
①器材。
②电路。
③操作。
对学生的实验方法提出异议，促使学生思索实验的改进。
锁定实验方案，板书合理的器材选择、电路图、数据记录方法、操作过程。学生按照学案的过程，补充实验器材，画电路图，并且简单陈述自己的实验操作过程。
学生根据老师提出的异议，讨论实验的改进方案，并修正器材、电路图、操作方法。设计实验部分是一个难点，教师要进行引导，不要轻易否定学生的想法，在设计过程中教师可以提出启发性的问题，让学生自我发现问题。
二、进行实验
教师巡视指导，帮助困难学生。学生以小组为单位进行实验。
实验数据之间的关系非常明显，要让学生从分析数据的过程中感受欧姆定律发现的逻辑过程，传授学生控制变量法。
三、分析论证
传授学生观察数据的方法，投影问题，让学生通过观察数据找到问题的答案，最终得到结论。学生根据教师投影出的问题观察数据，在回答问题的过程中发现规律。
四、评估交流
让学生讨论在实验中遇到的问题以及自己对问题的看法和解决办法，教师引领回答几个大家普遍遇到的问题。学生小组内讨论。
使学生意识到共同讨论可以发现自己的不足，借鉴别人的经验。
反思总结、当堂检测
扩展记录表格，让学生补充。
投影一道与生活有关的题目。学生补充表格。
学生在作业本上完成。这个练习很简单，但能使学生沿着前面的思维惯性走下去，强化学生对欧姆定律的认识。
这一道练习主要是让学生了解欧姆定律在生活中的应用。
课堂小结
让学生归纳这节课学到的知识，回顾实验的设计和操作过程，既强化了知识又锻炼了学生归纳整理知识的能力。学生归纳。
让学生意识到课堂回顾的重要性，并培养学生归纳整理的能力，对提高学生的自学能力有重要的作用。
五、教学反思
学生对实验方法的掌握既是重点也是难点，这个实验难度比较大，主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大，学生出现错误的可能性也比较大，所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助，所以这次课采用启发式综合的教学方法。
初中物理新课程强调实现学生学习方式的根本变革，转变学生学习中这种被动的学习态度，提倡和发展多样化学习方式，特别是提倡自主、探究与合作的学习方式，让学生成为学习的主人，使学生的主体意识、能动性、独立性和创造性不断得到发展，发展学生的创新意识和实践能力。
一、要充分发挥学生的主体作用。
教师在教学中就要敢于“放”，让学生动脑、动手、动口、主动积极的学，要充分相信学生的能力。但是，敢“放”并不意味着放任自流，而是科学的引导学生自觉的完成探究活动。当学生在探究中遇到困难时，教师要予以指导。当学生的探究方向偏离探究目标时，教师也要予以指导。作为一名物理教师，如何紧跟时代的步伐，做新课程改革的领跑人呢？这对物理教师素质提出了更高的要求，向传统的教学观、教师观提出了挑战，迫切呼唤教学观念的转变和教师角色的再定位。
二，注重学法指导。
中学阶段形成物理概念，一是在大量的物理现象的基础上归纳、总结出来的'；其次是在已有的概念、规律的基础上通过演绎出来的。所以，在课堂教学中教师应该改变以往那种讲解知识为主的传授者的角色，应努力成为一个善于倾听学生想法的聆听者。而在教学过程中，要想改变以往那种以教师为中心的传统观念就必须加强学生在教学这一师生双边活动中的主体参与。
三、教学方式形式多样，恰当运用现代化的教学手段，提高教学效率。
科技的发展，为新时代的教育提供了现代化的教学平台，为“一支粉笔，一张嘴，一块黑板加墨水”的传统教学模式注入了新鲜的血液。在新形势下，教师也要对自身提出更高的要求，提高教师的科学素养和教学技能，提高自己的计算机水平，特别是加强一些常用教学软件的学习和使用是十分必要的。
最后，在教学过程中应有意向学生渗透物理学的常用研究方法。例如理想实验法、控制变量法、转换法、等效替代法、以及模型法等。学生如果对物理问题的研究方法有了一定的了解，将对物理知识领会的更加深刻，同时研究物理问题的思维方法，增强了学习物理的能力。
思考。
高中物理教案2
课前预习
一、安培力
1．磁场对通电导线的作用力叫做___○1____．
2.大小：（1）当导线与匀强磁场方向________○2_____时，安培力最大为F=_____○3_____.
（2）当导线与匀强磁场方向_____○4________时，安培力最小为F=____○5______.
(3) 当导线与匀强磁场方向斜交时，所受安培力介于___○6___和__○7______之间。
3．方向：左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指__○8____，并且都跟手掌在___○9___，把手放入磁场中，让磁感线___○10____，并使伸开的四指指向 _○11___的方向，那么，拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的__○12___方向．
二、磁电式电流表
1.磁电式电流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____构成.
2．蹄形磁铁的磁场的方向总是沿着径向均匀地分布的，在距轴线等距离处的磁感应强度的大小总是相等的，这样不管线圈转到什么位置，线圈平面总是跟它所在位置的磁感线平行，I与指针偏角θ成正比，I越大指针偏角越大，因而电流表可以量出电流I的大小，且刻度是均匀的，当线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针偏转方向也随着改变，又可知道被测电流的方向。
3、磁电式仪表的优点是____○18________,可以测很弱的电流，缺点是绕制线圈的导线很细，允许通过的电流很弱。
课前预习答案
○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一个平面内○10垂直穿入手心○11电流○12受力○13蹄形磁铁 ○14 铁芯○15绕在线框上的线圈○16螺旋弹簧○17指针○18灵敏度高
重难点解读
一、 对安培力的认识
1、 安培力的性质：
安培力是磁场对电流的作用力，是一种性质力。
2、 安培力的作用点：
安培力是导体中通有电流而受到的力，与导体的中心位置无关，因此安培力的作用点在导体的几何中心上，这是因为电流始终流过导体的所有部分。
3、安培力的方向：
（1）安培力方向用左手定则判定：伸开左手，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流方向，那么大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中的受力方向。
（2）F、B、I三者间方向关系：已知B、I的方向（B、I不平行时），可用左手定则确定F的唯一方向：F⊥B，F⊥I，则F垂直于B和I所构成的平面（如图所示），但已知F和B的方向，不能唯一确定I的方向。由于I可在图中平面α内与B成任意不为零的夹角。同理，已知F和I的方向也不能唯一确定B的方向。
（3）用“同向电流相吸，反向电流相斥”（反映了磁现象的电本质）。只要两导线不是互相垂直的，都可以用“同向电流相吸，反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向；当两导线互相垂直时，用左手定则判定。
4、安培力的大小：
（1）安培力的计算公式：F＝BILsinθ，θ为磁场B与直导体L之间的夹角。
（2）当θ＝90°时，导体与磁场垂直，安培力最大Fm＝BIL；当θ＝0°时，导体与磁场平行，安培力为零。
（3）F＝BILsinθ要求L上各点处磁感应强度相等，故该公式一般只适用于匀强磁场。
（4）安培力大小的特点：①不仅与B、I、L有关，还与放置方式θ有关。②L是有效长度，不一定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度，所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0
二、通电导线或线圈在安培力作用下的运动判断方法
（1）电流元分析法：把整段电流等效为多段很小的直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力方向，最后确定运动方向.
（2）特殊位置分析法：把通电导体转到一个便于分析的特殊位置后判断其安培力方向，从而确定运动方向.
（3）等效法：环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流，反过来等效也成立。
（4）转换研究对象法：因为电流之间，电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律，这样，定性分析磁体在力的作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，再确定磁体所受作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向.
典题精讲
题型一、安培力的方向
例1、电视机显象管的偏转线圈示意图如右，即时电流方向如图所示。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转？
解：画出偏转线圈内侧的电流，是左半线圈靠电子流的一侧为向里，右半线圈靠电子流的一侧为向外。电子流的等效电流方向是向里的，根据“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”，可判定电子流向左偏转。（本题用其它方法判断也行，但不如这个方法简洁）。
答案：向左偏转
规律总结：安培力方向的判定方法：
（1）用左手定则。
（2）用“同性相斥，异性相吸”（只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时）。
（3）用“同向电流相吸，反向电流相斥”（反映了磁现象的电本质）。可以把条形磁铁等效为长直螺线管（不要把长直螺线管等效为条形磁铁）。
题型二、安培力的大小
例2、如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且 。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力
A. 方向沿纸面向上，大小为
B. 方向沿纸面向上，大小为
C. 方向沿纸面向下，大小为
D. 方向沿纸面向下，大小为
解析：该导线可以用a和d之间的直导线长为 来等效代替,根据 ,可知大小为 ,方向根据左手定则.A正确。
答案：A
规律总结：应用F=BILsinθ来计算时，F不仅与B、I、L有关，还与放置方式θ有关。L是有效长度，不一定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度，所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0
题型三、通电导线或线圈在安培力作用下的运动
例3、如图11-2-4条形磁铁放在粗糙水平面上，正中的正上方有一导线，通有图示方向的电流后，磁铁对水平面的压力将会＿＿(增大、减小还是不变？)水平面对磁铁的摩擦力大小为＿＿。
解析：本题有多种分析方法。⑴画出通电导线中电流的磁场中通过两极的那条磁感线（如图中粗虚线所示），可看出两极受的磁场力的合力竖直向上。磁铁对水平面的压力减小，但不受摩擦力。⑵画出条形磁铁的磁感线中通过通电导线的那一条（如图中细虚线所示），可看出导线受到的安培力竖直向下，因此条形磁铁受的反作用力竖直向上。⑶把条形磁铁等效为通电螺线管，上方的电流是向里的，与通电导线中的电流是同向电流，所以互相吸引。
答案：减小 零
规律总结：分析通电导线或线圈在安培力作用下的运动常用方法：（1）电流元分析法，（2）特殊位置分析法， （3）等效法，（4）转换研究对象法
题型四、安培力作用下的导体的平衡问题
例4、 水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)．现垂直于导轨搁一根质量为m，电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方，如图8－1－32所示，问：
(1)当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？
(2)若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？
解析：从b向a看侧视图如图所示．
(1)水平方向：F＝FAsin θ①
竖直方向：FN＋FAcos θ＝mg②
又 FA＝BIL＝BERL③
联立①②③得：FN＝mg－BLEcos θR，F＝BLEsin θR.
(2)使ab棒受支持力为零，且让磁场最小，可知安培力竖直向上．则有FA＝mg
Bmin＝mgREL，根据左手定则判定磁场方向水平向右．
答案：(1)mg－BLEcos θR BLEsin θR (2)mgREL 方向水平向右
规律总结：对于这类问题的求解思路：
（1）若是立体图，则必须先将立体图转化为平面图
（2）对物体受力分析，要注意安培力方向的确定
（3）根据平衡条件或物体的运动状态列出方程
（4）解方程求解并验证结果
巩固拓展
1. 如图，长为 的直导线拆成边长相等，夹角为 的 形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为 ，当在该导线中通以电流强度为 的电流时，该 形通电导线受到的安培力大小为
（A）0 （B）0.5 （C） （D）
答案：C
解析：导线有效长度为2lsin30°=l，所以该V形通电导线收到的'安培力大小为 。选C。
本题考查安培力大小的计算。
2．．一段长0.2 m，通过2.5 A电流的直导线，关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况，正确的是( )
A．如果B＝2 T，F一定是1 N
B．如果F＝0，B也一定为零
C．如果B＝4 T，F有可能是1 N
D．如果F有最大值时，通电导线一定与B平行
答案：C
解析：当导线与磁场方向垂直放置时，F＝BIL，力最大，当导线与磁场方向平行放置时，F＝0，当导线与磁场方向成任意其他角度放置时，0 3. 首先对电磁作用力进行研究的是法国科学家安培．如图所示的装置，可以探究影响安培力大小的因素，实验中如果想增大导体棒AB摆动的幅度，可能的操作是( ) A．把磁铁的N极和S极换过来 B．减小通过导体棒的电流强度I C．把接入电路的导线从②、③两条换成①、④两条 D．更换磁性较小的磁铁 答案：C 解析：安培力的大小与磁场强弱成正比，与电流强度成正比，与导线的长度成正比，C正确． 4. 一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是( ) A．磁铁对桌面的压力减小 B．磁铁对桌面的压力增大 C．磁铁受到向右的摩擦力 D．磁铁受到向左的摩擦力 答案：AD 解析：如右图所示．对导体棒，通电后，由左手定则，导体棒受到斜向左下方的安培力，由牛顿第三定律可得，磁铁受到导体棒的作用力应斜向右上方，所以在通电的一瞬时，磁铁对桌面的压力减小，磁铁受到向左的摩擦力，因此A、D正确． 5．.质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的平行导轨上，导轨宽度为d，杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ.有电流时ab恰好在导轨上静止，如图右所示.，下图是沿b→a方向观察时的四个平面图，标出了四种不同的匀强磁场方向，其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 答案： A 解析： ①中通电导体杆受到水平向右的安培力，细杆所受的摩擦力可能为零.②中导电细杆受到竖直向上的安培力，摩擦力可能为零.③中导电细杆受到竖直向下的安培力，摩擦力不可能为零.④中导电细杆受到水平向左的安培力，摩擦力不可能为零.故①②正确，选A. 6．如图所示，两根无限长的平行导线a和b水平放置，两导线中通以方向相反、大小不等的恒定电流，且Ia>Ib.当加一个垂直于a、b所在平面的匀强磁场B时；导线a恰好不再受安培力的作用．则与加磁场B以前相比较( ) A．b也恰好不再受安培力的作用 B．b受的安培力小于原来安培力的2倍，方向竖直向上 C．b受的安培力等于原来安培力的2倍，方向竖直向下 D．b受的安培力小于原来安培力的大小，方向竖直向下 答案：D 解析：当a不受安培力时，Ib产生的磁场与所加磁场在a处叠加后的磁感应强度为零，此时判断所加磁场垂直纸面向外，因Ia>Ib，所以在b处叠加后的磁场垂直纸面向里，b受安培力向下，且比原来小．故选项D正确． 7． 如图所示，在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c，各导线中的电流大小相同，其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外，b导线电流方向垂直纸面向内．每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用，则关于每根导线所受安培力的合力，以下说法中正确的是( ) A．导线a所受合力方向水平向右 B．导线c所受合力方向水平向右 C．导线c所受合力方向水平向左 D．导线b所受合力方向水平向左 答案：B 解析：首先用安培定则判定导线所在处的磁场方向，要注意是合磁场的方向，然后用左手定则判定导线的受力方向．可以确定B是正确的． 8．如图所示，在空间有三根相同的导线，相互间的距离相等，各通以大小和方向都相同的电流.除了相互作用的磁场力外，其他作用力都可忽略，则它们的运动情况是______. 答案： 两两相互吸引,相聚到三角形的中心 解析：根据通电直导线周围磁场的特点，由安培定则可判断出，它们之间存在吸引力. 9．如图所示，长为L、质量为m的两导体棒a、b,a被置在光滑斜面上，b固定在距a为x距离的同一水平面处，且a、b水平平行，设θ＝45°，ａ、b均通以大小为I的同向平行电流时，a恰能在斜面上保持静止.则b的电流在a处所产生的磁场的磁感应强度B的大小为 . 答案： 解析： 由安培定则和左手定则可判知导体棒a的受力如图，由力的平衡得方程： mgsin45°=Fcos45°，即 mg=F=BIL 可得B＝ . 10．一劲度系数为k的轻质弹簧，下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd.bc边长为l.线框的下半部处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与线框平面垂直.在下图中，垂直于纸面向里，线框中通以电流I，方向如图所示.开始时线框处于平衡状态，令磁场反向，磁感强度的大小仍为B，线框达到新的平衡.在此过程中线框位移的大小Δx______，方向______. 答案： ；位移的方向向下 解析：设线圈的质量为m，当通以图示电流时，弹簧的伸长量为x1，线框处于平衡状态，所以kx1=mg-nBIl.当电流反向时，线框达到新的平衡，弹簧的伸长量为x2，由平衡条件可知 kx2=mg+nBIl. 所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl 所以Δx= 电流反向后，弹簧的伸长是x2＞x1，位移的方向应向下. 知识目标 1、知道产生的条件; 2、能在简单的问题中，根据物体的运动状态，判断静的有无、大小和方向;知道存在着静; 3、掌握动摩擦因数，会在具体问题中计算滑动，掌握判定方向的方法; 4、知道影响动摩擦因数的因素; 能力目标 1、通过观察演示实验，概括出产生的条件以及的特点，培养学生的观察、概括能力.通过静与滑动的区别对比，培养学生的分析综合能力. 情感目标 渗透物理方法的教育在分析物体所受时，突出主要矛盾，忽略次要因素及无关因素，总结出产生的条件和规律. 教学建议 一、基本知识技能： 1、两个互相接触且有相对滑动或的物体，在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的，称为滑动; 2、两个物体相互接触，当有相对滑动的趋势，但又保持相对静止状态时，在它们接触面上出现的阻碍相对滑动的作用力 3、两个物体间的滑动的大小跟这两个物体接触面间的压力大小成正比. 4、动摩擦因数的大小跟相互接触的两个物体的材料有关. 5、的方向与接触面相切，并且跟物体相对运动或相对运动趋势相反. 6、静存在值——静. 二、重点难点分析： 1、本节课的内容分滑动和静两部分.重点是产生的条件、特性和规律，通过演示实验得出关系. 2、难点是在理解滑动计算公式时，尤其是理解水平面上运动物体受到的时，学生往往直接将重力大小认为是压力大小，而没有分析具体情况. 教法建议 一、讲解有关概念的教法建议 介绍滑动和静时，从基本的事实出发，利用二力平衡的知识使学生接受的存在.由于的内容是本节的难点，所以在讲解时不要求“一步到位”，关于的概念可以通过实验、学生讨论来理解. 1、可以让学生找出生活和生产中利用的例子; 2、让学生思考讨论，如： (1)、一定都是阻力; (2)、静止的物体一定受到静; (3)、运动的物体不可能受到静; 主要强调：是接触力，是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势的，但不一定阻碍物体的运动，即在运动中也可以充当动力，如传送带的例子. 二、有关讲解的大小与什么因素有关的教法建议 1、滑动的大小，跟相互接触物体材料及其表面的光滑程度有关;跟物体间的正压力有关;但和接触面积大小无关.注意正压力的解释. 2、滑动的'大小可以用公式：，动摩擦因数跟两物体表面的关系，并不是表面越光滑，动摩擦因数越小.实际上，当两物体表面很粗糙时，由于接触面上交错齿合，会使动摩擦因数很大;对于非常光滑的表面，尤其是非常清洁的表面，由于分子力起主要作用，所以动摩擦因数更大，表面越光洁，动摩擦因数越大.但在力学中，常称“物体表面是光滑的”这是忽略物体之间的的一种提法，实际上是一种理想化模型，与上面叙述毫无关系. 3、动摩擦因数()是一个无单位的物理量，它能直接影响物体的运动状态和受力情况. 4、静的大小，随外力的增加而增加，并等于外力的大小.但静不能无限度的增大，而有一个值，当外力超过这个值时，物体就要开始滑动，这个限度的静叫做静().实验证明，静由公式所决定，叫做静摩擦因数，为物体所受的正压力.的大小变化随着外力的变化关系如图：滑动的大小小于静，但一般情况下认为两者相等. 一、“学案导学”教法的提出 教学中不应该只重知识的传授，而应该把教的目标转化成学习方案展示给学生，建立一个有目标的学习向导，给学生以明确的思维向导，调动学生的学习积极性和主动性，让学生最大限度地参与到学习的全过程中，提高课堂教学效果。我们将这个学习方案简称为“学案”。 物理学案导学就是针对学生在学习过程中存在的问题，依据物理教育规律而提出的一种以学案为操作材料，以突出学生自学、探究、教师调控为手段，以培养学生物理学习能力和学习情感、提高课堂效益为目的，注重学法指导的教学方法，它是实现“教的目的最终是为了不教”、“学为主体教为主导”、“教学的宗旨是教会学生学习”等素质教育理论提法的可操作性的教学策略。 二、“学案”的设计 学案编写的原则是，管而不列，放而不乱，既要发挥学案的指导作用，又要留有余地；既要有知识能力点，又要有思维创新面，使不同层次的学生都能跳一跳摘到桃子，获得成功的喜悦。在学案制作过程中，必须切实做好三项工作： 1.认真研究：研究教材和教学大纲，研究所教知识与学生思维能力；研究学生的知识水平和学习方法，研究知识规律。 2.制定好学习目标：学案中要有明确、简练、具体的学习目标，让学生一看便知，一听即明。学习目标的确定要切实可行，少而精，要符合教学大纲和教材关于“知识”、“能力”、“思想教育”的原则要求和学生实际，充分体现目标的整体性、层次性、外显性和可测性及前后目标的联系。 3.做好知识体系的编排：编排知识体系要根据学生认识规律，将知识点进行拆分或组合，深入挖掘知识宽度，充分发挥每个知识点的能力价值和情感价值，设计成不同层次的问题，找出一条引导学生积极认知的`最佳思维网络。把涉及这些知识点的问题分类归纳变形组合，能提高学生的物理学习兴趣，给我们的教学带来意外收获。 三、“学案导学”的操作说明 1.示案自学：根据学生自学能力的个别差别不同，学案应在课前适当时间内发给学生，让其提前展开自学。 2.趣味引入，营造气氛。教师需要在课上前几分钟创设良好的课堂氛围，采取新颖多变的教学方法，调动学生探索新知的兴趣。如学习变阻器一节时，教师拿出滑动变阻器对学生说：这个滑动变阻器是我发明的，学生会感到惊讶！接着教师满有情味地演示出发明滑动变阻器的过程，让学生在迫切求知的心理需求下进入学习变阻器的情境之中。 3.启发引导，探究领悟。在教学中，教师应尽可能地将演示实验变成学生分组探索实验，合理地分配探索实验和验证性实验。如变阻器一节，教师可以通过演示调光台灯，引导学生设计出调光台灯的电路图，这虽然课本上有现成答案，但经过学生独立思考，自己设计出来电路，学生感到无比喜悦，同时也尝到创造成功的体验。 4.自主质疑，积极思辨。教师应鼓励学生大胆暴露心中的疑虑、困惑，以及大胆的质疑，应始终以赞赏的态度对待学生，哪怕学生的问题幼稚、离奇，甚至怪诞，也不能有半点埋怨、责怪、厌烦的表示，以形成宽松、和谐的质疑环境。 问题提出后，引导学生自行研讨，积极思辨，给学生创造自己参与的机会。学生自学后又通过讨论能自己解决的问题，老师绝不能包办代替，学生不能解决的问题，教师应及时整理，根据学生实际存在的问题进行课上再备课，迅速确定“指导”的内容和形式。 5.达标检测。它是对学习过程的整体评价，起着引导学生再学习再提高的作用。操作中主要是让学生做学案上的达标检测题，以了解全班学生对各个知识、能力点的掌握情况。根据各种反馈的结果，采取多种补齐填缺措施，如：采用当堂讨论的形式、同桌互批互改、班内全体改正等，对薄弱部分进行补救，对错误部分进行纠正，力争整体达标。 6.自我反思，知识内化。在教学中，教师应注意培养学生的反思意识，教给学生反思的方法，以改进学习习惯，完善学习过程，找到适合自身的一套高效的学习方法，提高自我建构能力。如课后小结时，引导学生自主确定学习的重点、难点及解决策略，所学内容在整体知识中的地位，解决了哪些问题，新知与原有知识的联系与区别对比等。 7.推荐作业。在布置作业中，应根据学生不同的思维特征和要求，设置不同层次的适量的习题，让学生自由选做。推荐作业保证了物理学案导学的完整性，既面向学生全体，又分层教学。 本节教材分析 这节课通过对一些天体运动的实例分析，使学生了解：通常物体之间的万有引力很小，常常觉察不出来，但在天体运动中，由于天体的质量很大，万有引力将起决定性作用，对天文学的发展起了很大的推动作用，其中一个重要的应用就是计算天体的质量. 在讲课时，应用万有引力定律有两条思路要交待清楚. 1.把天体（或卫星）的运动看成是匀速圆周运动，即F引=F向，用于计算天体（中心体）的质量，讨论卫星的速度、角速度、周期及半径等问题. 2.在地面附近把万有引力看成物体的重力，即F引=mg.主要用于计算涉及重力加速度的问题. 一、教学目标 1．通过对行星绕恒星的运动及卫星绕行星的运动的研究，使学生初步掌握研究此类问题的基本方法：万有引力作为物体做圆周运动的向心力。 2．使学生对人造地球卫星的发射、运行等状况有初步了解，使多数学生在头脑中建立起较正确的图景。 二、重点、难点分析 1．天体运动的向心力是由万有引力提供的，这一思路是本节课的重点。 2．第一宇宙速度是卫星发射的最小速度，是卫星运行的最大速度，它们的统一是本节课的难点。 三、教具 自制同步卫星模型。 四、教学过程 (一)引入新课 1．复习提问： (1)物体做圆周运动的向心力公式是什么？分别写出向心力与线速 (2)万有引力定律的内容是什么？如何用公式表示？(对学生的回答予以纠正或肯定。) (3)万有引力和重力的关系是什么？重力加速度的决定式是什么？(学生回答：地球表面物体受到的重力是物体受到地球万有引力的一个分力，但这个分力的大小基本等于物体受到地球的万有引力。如不全面，教师予以补充。) 2．引课提问：根据前面我们所学习的知识，我们知道了所有物体之间都存在着相互作用的万有引力，而且这种万有引力在天体这类质量很大的物体之间是非常巨大的。那么为什么这样巨大的引力没有把天体拉到一起呢？(可由学生讨论，教师归纳总结。) 因为天体都是运动的，比如恒星附近有一颗行星，它具有一定的速度，根据牛顿第一定律，如果不受外力，它将做匀速直线运动。现在它受到恒星对它的万有引力，将偏离原来的运动方向。这样，它既不能摆脱恒星的控制远离恒星，也不会被恒星吸引到一起，将围绕恒星做圆周运动。此时，行星做圆周运动的向心力由恒星对它的万有引力提供。(教师边讲解，边画板图。) 可见万有引力与天体的运动密切联系，我们这节课就要研究万有引力定律在天文学上的应用。 板书：万有引力定律在天文学上的应用人造卫星 (二)教学过程 1．研究天体运动的基本方法 刚才我们分析了行星的运动，发现行星绕恒星做圆周运动，此时，恒星对行星的万有引力是行星做圆周运动的向心力。其实，所有行星绕恒星或卫星绕行星的运动都可以基本上看成是匀速圆周运动。这时运动的行星或卫星的受力情况也非常简单：它不可能受到弹力或摩擦力，所受到的力只有一种——万有引力。万有引力作为其做圆周运动的向心力。 板书：F万=F向 下面我们根据这一基本方法，研究几个天文学的问题。 (1)天体质量的计算 如果我们知道了一个卫星绕行星运动的周期，知道了卫星运动的轨道半径，能否求出行星的质量呢？根据研究天体运动的基本方法：万有引力做向心力，F万=F向 (指副板书)此时知道卫星的圆周运动周期，其向心力公式用哪个好呢？ 等式两边都有m，可以约去，说明与卫星质量无关。我们就可以得 (2)卫星运行速度的比较 下面我们再来看一个问题：某行星有两颗卫星，这两颗卫星的质量和轨道半径都不相同，哪颗卫星运动的速度快呢？我们仍然利用研究天体运动的基本方法：以万有引力做向心力 F万=F向 设行星质量为M，某颗卫星运动的轨道半径为r，此卫星质量为m，它受到行星对它的万有引力为 (指副板书)于是我们得到 等式两边都有m，可以约去，说明与卫星质量无关。于是我们得到 从公式可以看出，卫星的运行速度与其本身质量无关，与其轨道半径的平方根成反比。轨道半径越大，运行速度越小；轨道半径越小，运行速度越大。换句话说，离行星越近的卫星运动速度越大。这是一个非常有用的结论，希望同学能够给予重视。 (3)海王星、冥王星的发现 刚才我们研究的问题只是实际问题的一种近似，实际问题要复杂一些。比如，行星绕太阳的运动轨道并不是正圆，而是椭圆；每颗行星受到的引力也不仅由太阳提供，除太阳的引力最大外，还要受到其他行星的引力。这就需要更复杂一些的运算，而这种运算，导致了海王星、冥王星的发现。 200年前，人们认识的太阳系有7大行星：水星、金星、地球、火星、土星、木星和天王星，后来，人们发现最外面的行星——天王星的运行轨道与用万有引力定律计算出的有较大的偏差。于是，有人推测，在天王星的轨道外侧可能还有一颗行星，它对天王星的引力使天王星的轨道发生偏离。而且人们计算出这颗行星的可能轨道，并且在计算出的位置终于观测到了这颗新的行星，将它命名为海王星。再后，又发现海王星的轨道也与计算值有偏差，人们进一步推测，海王星轨道外侧还有一颗行星，于是用同样的方法发现了冥王星。可见万有引力定律在天文学中的应用价值。 2．人造地球卫星 下面我们再来研究一下人造地球卫星的发射及运行情况。 (1)卫星的发射与运行 最早研究人造卫星问题的`是牛顿，他设想了这样一个问题：在地面某一高处平抛一个物体，物体将走一条抛物线落回地面。物体初速度越大，飞行距离越远。考虑到地球是圆形的，应该是这样的图景：(板图) 当抛出物体沿曲线轨道下落时，地面也沿球面向下弯曲，物体所受重力的方向也改变了。当物体初速度足够大时，物体总要落向地面，总也落不到地面，就成为地球的卫星了。 从刚才的分析我们知道，要想使物体成为地球的卫星，物体需要一个最小的发射速度，物体以这个速度发射时，能够刚好贴着地面绕地球飞行，此时其重力提供了向心力。 其中，g为地球表面的重力加速度，约9.8m/s2。R为地球的半径，约为6.4×106m。代入数据我们可以算出速度为7.9×103m/s，也就是7.9km/s。这个速度称为第一宇宙速度。 板书：第一宇宙速度v=7.9km/s 第一宇宙速度是发射一个物体，使其成为地球卫星的最小速度。若以第一宇宙速度发射一个物体，物体将在贴着地球表面的轨道上做匀速圆周运动。若发射速度大于第一宇宙速度，物体将在离地面远些的轨道上做圆周运动。 现在同学思考一个问题：刚才我们分析卫星绕行星运行时得到一个结论：卫星轨道离行星越远，其运动速度越小。现在我们又得到一个结论：卫星的发射速度越大，其运行轨道离地面越远。这两者是否矛盾呢？ 其实，它们并不矛盾，关键是我们要分清发射速度和运行速度是两个不同的速度：比如我们以10km/s的速度发射一颗卫星，由于发射速度大于7.9km/s，卫星不可能在地球表面飞行，将会远离地球表面。而卫星远离地球表面的过程中，其在垂直地面方向的运动，相当于竖直上抛运动，卫星速度将变小。当卫星速度减小到7.9km/s时，由于此时卫星离地球的距离比刚才大，根据万有引力定律，此时受到的引力比刚才小，仍不能使卫星在此高度绕地球运动，卫星还会继续远离地球。卫星离地面更远了，速度也进一步减小，当速度减小到某一数值时，比如说5km/s时，卫星在这个位置受到的地球引力刚好满足卫星在这个轨道以这个速度运动所需向心力，卫星将在这个轨道上运动。而此时的运行速度小于第一宇宙速度。所以，第一宇宙速度是发射地球卫星的最小速度，是卫星地球运行的最大速度。 板书：第一宇宙速度是发射地球卫星的最小速度，是卫星绕地球运行的最大速度。 如果物体发射的速度更大，达到或超过11.2km/s时，物体将能够摆脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的行星或飞到其他行星上去。11.2km/s这个速度称为第二宇宙速度。 板书：第二宇宙速度v=11.2km/s 如果物体的发射速度再大，达到或超过16.7km/s时，物体将能够摆脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外。16.7km/s这个速度称为第三宇宙速度。 板书：第三宇宙速度v=16.7km/s (2)同步通讯卫星 下面我们再来研究一种卫星——同步通信卫星。这种卫星绕地球运动的角速度与地球自转的速度相同，所以从地面上看，它总在某地的正上方，因此叫同步卫星。这种卫星一般用于通讯，又叫同步通讯卫星。我们平时看电视实况转播时总听到解说员讲：正在通过太平洋上空或印度洋上空的通讯卫星转播电视实况，为什么北京上空没有同步卫星呢？大家来看一下模型(出示模型)： 若在北纬或南纬某地上空真有一颗同步卫星，那么这颗卫星轨道平面的中心应是地轴上的某点，而不是地心，其需要的向心力也指向这一点。而地球所能够提供的引力只能指向地心，所以北纬或南纬某地上空是不可能有同步卫星的。另外由于同步卫星的周期与地球自转周期相同，所以此卫星离地球的距离只能是一个定值。换句话说，所有地球的同步卫星只能分布在赤道正上方的一条圆弧上，而为了卫星之间不相互干扰，大约3度角左右才能放置一颗卫星，地球的同步通讯卫星只能有120颗。可见，空间位置也是一种资源。(可视时间让学生推导同步卫星的高度) 五、课堂小结 本节课我们学习了如何用万有引力定律来研究天体运动的问题；掌握了万有引力是向心力这一研究天体运动的基本方法；了解了卫星的发射与运行的一些情况；知道了第一宇宙速度是卫星发射的最小速度，是卫星绕地球运行的最大速度。最后我们还了解了通讯卫星的有关情况，本节课我们学习的内容较多，希望及时复习。 六、说明 1．设计思路：本节课是一节知识应用与扩展的课程，所以设计时注意加大知识含量，引起学生兴趣。同时注意方法的培养，让学生养成用万有引力是天体运动的向心力这一基本方法研究问题的习惯，避免套公式的不良习惯。围绕第一宇宙速度的讨论，让学生形成较正确的卫星运动图景。 2．同步卫星模型是用一地球仪改制而成，用一个小球当卫星，小球与地球仪用细线相连，细线的一端可在地球仪的不同纬度处固定。 第六章万有引力定律（四、万有引力定律在天文学上的应用） 第六章万有引力定律（四、万有引力定律在天文学上的应用） 教材分析 这节课通过对一些天体运动的实例分析，使学生了解：通常物体之间的万有引力很小，常常觉察不出来，但在天体运动中，由于天体的质量很大，万有引力将起决定性作用，对天文学的发展起了很大的推动作用，其中一个重要的应用就是计算天体的质量。 在讲课时，应用万有引力定律有两条思路要交待清楚。 1．把天体（或卫星）的运动看成是匀速圆周运动，即F引=F向，用于计算天体（中心体）的质量，讨论卫星的速度、角速度、周期及半径等问题。 2．在地面附近把万有引力看成物体的重力，即F引=mg.主要用于计算涉及重力加速度的问题。 这节内容是这一章的重点，这是万有引力定律在实际中的具体应用.主要知识点就是如何求中心体质量及其他应用，还是可发现未知天体的方法。 教学目标 一知识目标 1．了解行星绕恒星运动及卫星绕行星的运动的共同点：万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力。 2．了解万有引力定律在天文学上有重要应用。 3．会用万有引力定律计算天体的质量。 二能力目标 通过万有引力定律在实际中的应用，培养学生理论联系实际的能力。 教学重点 1．人造卫星、月球绕地球的运动；行星绕太阳的运动的向心力是由万有引力提供的。 2．会用已知条件求中心天体的质量。 教学难点 根据已有条件求中心天体的质量。 教学步骤 一导入新课 复习旧课： 1．卡文迪许实验测万有引力常量的原理是什么？ 答：利用引力矩与金属丝的扭转力矩的平衡来求得。 2．万有引力常量的测出的物理意义。 答：使万有引力定律有了其实际意义，可以求得地球的质量等。 对了，万有引力常量一经测出，万有引力定律对天文学的发展起了很大的推动作用，这节课我们来学习万有引力定律在天文学上的应用。 二新课教学 (一）天体质量的计算 提出问题引导学生思考：在天文学上，天体的质量无法直接测量，能否利用万有引力定律和前面学过的知识找到计算天体质量的方法呢？ 1．基本思路：在研究天体的运动问题中，我们近似地把一个天体绕另一个天体的运动看作匀速圆周运动，万有引力提供天体作圆周运动的向心力。 2．计算表达式： 例如：已知某一行星到太阳的距离为r，公转周期为T，太阳质量为多少？ 分析：设太阳质量为M，行星质量为m，由万有引力提供行星公转的向心力得： ，∴ 提出问题引导学生思考：如何计算地球的质量？ 分析：应选定一颗绕地球转动的卫星，测定卫星的轨道半径和周期，利用上式求出地球质量。因此上式是用测定环绕天体的轨道半径和周期方法测被环绕天体的质量，不能测定环绕天体自身质量。 对于一个天体，M是一个定值.所以，绕太阳做圆周运动的行星都有。即开普勒第三定律。 老师总结：应用万有引力定律计算天体质量的基本思路是：根据行星（或卫星）运动的情况，求出行星（或卫星）的向心力，而F向=F万有引力。根据这个关系列方程即可。 例如：已知月球到地球的球心距离为r=4×108m,月亮绕地球运行的周期为30天，求地球的质量。 解：月球绕地球运行的向心力即月地间的万有引力即有： F向=F引= 得： 求某星体表面的重力加速度 例：一个半径比地球大2倍，质量是地球的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：在星体表面处，F引≈mg.所以，在地球表面处： 在某星球表面处： ∴ 即正确选项为C 学生自己总结：求某星球表面的重力加速度，一般采用某物体在星体表面受到的重力等于其万有引力.一般采用比例计算法。 练习：金星的半径是地球的0.95倍，质量是地球的0.82倍，金星表面的重力加速度是多大？ 3．发现末知天体 用万有引力定律计算天体的质量是天文学上的重要应用之一，一个科学的理论，不但要能说明已知事实，而且要能预言当时不知道的事实，请同学们阅读课本并思考：科学家是如何根据万有引力定律发现海王星的？ 请同学们推导：已知中心天体的质量及绕其运动的行星的运动情况，在太阳系中，行星绕太阳运动的半径r为： 根据F万有引力=F向=,而F万有引力=,两式联立得： 在18世纪发现的第七个行星──天王星的运动轨道，总是同根据万有引力定律计算出来的有一定偏离。当时有人预测，肯定在其轨道外还有一颗未发现的新星。后来，亚当斯和勒维列在预言位置的附近找到了这颗新星。后来，科学家利用这一原理还发现了许多行星的卫星，由此可见，万有引力定律在天文学上的应用，有极为重要的意义。 海王星和冥王星的发现，显示了万有引力定律对研究天体运动的重要意义，同时证明了万有引力定律的正确性。 三例题分析 例1．木星的一个卫星运行一周需要时间1.5×104s，其轨道半径为9.2×107m，求木星的质量为多少千克？ 解：木星对卫星的万有引力提供卫星公转的向心力： ，例2．地球绕太阳公转，轨道半径为R，周期为T。月球绕地球运行轨道半径为r，周期为t，则太阳与地球质量之比为多少？ 解：⑴地球绕太阳公转，太阳对地球的引力提供向心力 则，得： ⑵月球绕地球公转，地球对月球的引力提供向心力 则,得： ⑶太阳与地球的质量之比 例3．一探空箭进入绕太阳的近乎圆形的轨道运行，轨道半径是地球绕太阳公转半径的9倍，则探空火箭使太阳公转周期为多少年？ 解：方法一：设火箭质量为m1，轨道半径R，太阳质量为M，地球质量为m2，轨道半径为r。 ⑴火箭绕太阳公转，则 得：………………① ⑵地球绕太阳公转，则 得：………………② ∴∴火箭的公转周期为27年。 方法二：要题可直接采用开普勒第三定律求解，更为方便。 四巩固练习 1．将一物体挂在一弹簧秤上，在地球表面某处伸长30mm,而在月球表面某处伸长5mm.如果在地球表面该处的重力加速度为9.84m/s2,那么月球表面测量处相应的重力加速度为 A．1.64m/s2B．3.28m/s2 C．4.92m/s2D．6.56m/s2 2．地球是一个不规则的椭球，它的极半径为6357km，赤道半径为6378km，物体在两极所受的引力与在赤道所受的引力之比为 参考答案： 1．A2．1.0066 五小结（用投影片出示） 这节课我们主要掌握的知识点是： 1．万有引力定律在天文学中的应用，一般有两条思路： (1)F万有引力=环绕体所需的向心力 (2)地面（或某星球表面）的物体的重力=F万有引力。 2．了解万有引力定律在天文学中具有的重要意义。 五作业 一、设计思想 物理学是一门与自然、生活、技术进步和社会发展有着最为广泛联系的科学。让学生封闭在既不联系自然，也不联系生产、生活，远离科学探究乐趣，甚至根本不可能存在的“思辩游戏”式的难题和怪题的牢笼之中，他们是不可能热爱物理课程的。所以要让学生在体验中获得物理规律，在物理史实中领略思维的力量和美。本节课的设计特点是注重物理规律的发现和发展，对科学家的创造性思维品质和敢于置疑、坚持真理的献身精神成为情感态度价值观教育的好素材。另外，实验的验证是本节课必需要的。适当介绍一些物理学史的知识，通过对大量实例的分析，让学生真正理解力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因。先是介绍了人类对力和运动关系的发展历史，并着重讲述了伽俐略的理想实验及其重要的实验思想。然后引入了牛顿第一定律，引入了惯性概念，并由此分析出力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因。 二、教材分析 牛顿第一定律是牛顿定律的基石，正是因为它破除了长达近两千年的亚里士多德的错误，改变了人类的自然观和世界观，才导致牛顿第二定律得出。与此同时，它本身还包含着力、惯性、和参考系这些极富成果的科学概念，成为物理学理论的支柱和基石。另外，伽利略的研究过程蕴涵了重要的科学方法，教学中要引导学生领会牛顿第一定律的含义，充分说明伽利略“理想实验”的实验基础和推理过程，展示了伽利略斜面理想实验的猜想依据、推断结果这一思维过程，通过教学让学生明确运动和力的关系，提升对力、惯性、质量等基本概念的理解。惯性是学生学习运动和力的基础，因其抽象难懂而成为难点。新课标中本节内容对学生有以下基本要求：1。了解亚里士多德对力和运动关系的论述及存在的错误。2。认识伽利略研究运动和力关系的思想方法，了解理想实验的作用。3。知道速度是描述物体运动状态的物理量。4。理解牛顿第一定律的内容，能够运用牛顿第一定律解释有关现象。5。知道惯性是物体的固有属性，知道质量是物体惯性大小的量度。6。运用惯性概念，解释有关实际问题。在发展要求中：1。了解运动学和动力学研究角度的差异。2。会识别惯性系与非惯性系。 三、学情分析 本节所述内容在初中课本上已涉及到，初中课本中用到的标题是惯性定律，所以学生已有一定的基础，关键是如何让学生加深对牛顿第一定律的理解。对力和运动的关系，从日常经验出发，人们往往会产生错误的认识，所以使学生建立起运动改变的.原因在于物体间的相互作用力的观点，不是轻而易举的事情。在对惯性的学习中，这仍是学生难于理解的问题。许多学生把物体具有保持匀速直线运动和静止状态的性质与物体在这种状态下的特点混为一谈。 四、教学目标 1、知识、技能目标： （1）理解牛顿第一定律的内容及意义。 （2）理解惯性，知道日常生活中由于惯性而产生的简单现象，会解释日常生活中的惯性现象。 2、能力、方法目标：培养学生严谨的逻辑推理能力；通过对大量实例的分析，培养学生归纳、综合能力。善于思考、善于总结，把物理与实际生活紧密结合。 3、情感、态度目标：让学生知道科学研究过程的艰难，领悟实验加推理的科学研究方法。 五、重点难点 本节的重点是伽利略理想实验，难点是对惯性的理解。 六、教学策略与手段 探究式教学，按物理史实为线索展示物理规律的形成。 七、课前准备 自制理想斜面实验器（用有很小凹槽的柔软铝塑板作为轨道）、气垫导轨。 八、教学过程 1、创设情景、新课引入 （1）引导学生看两张来自生活的图片（多媒体投影）： ①警察叫司机系安全带，为什么？ ②亚洲飞人柯受良驾车飞越黄河，他凭什么有这种胆识去飞越气势磅礴的黄河呢？ （2）演示一个惯性现象的小实验：用棒敲打叠放的象棋子。 通过生活中的一些现象引起学生探求物理知识的兴趣，同时为惯性的学习打下伏笔。 2、历史回顾 首先让同学看一个实验：用手推车，车前进，停止用力，车停止。 设问：生活中还有哪些类似此类的现象？（由学生思考后回答） 学生答：可能有如静止的自行车用力踩脚踏板才开始运动，如没有对车继续用力，它最终会停下来。静止的秋千用力时，它会摆动起来。停止用力时，它会最终停下来，等等。 教学目标 知识目标 （1）通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系； （2）会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式； （3）通过加速度与质量和和合外力的定量关系，深刻理解力是产生加速度的原因这一规律； （4）认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系，认识加速度与和外力间的瞬时对应关系； （5）能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题。 能力目标 通过演示实验及数据处理，培养学生观察、分析、归纳总结的能力；通过实际问题的处理，培养良好的书面表达能力。 情感目标 培养认真的科学态度，严谨、有序的思维习惯。 教学建议 教材分析 1、通过演示实验，利用控制变量的方法研究力、质量和加速度三者间的关系：在质量不变的前题下，讨论力和加速度的关系；在力不变的前题下，讨论质量和加速度的关系。 2、利用实验结论总结出牛顿第二定律：规定了合适的力的单位后，牛顿第二定律的表达式从比例式变为等式。 3、进一步讨论牛顿第二定律的确切含义：公式中的表示的是物体所受的合外力，而不是其中某一个或某几个力；公式中的和均为矢量，且二者方向始终相同，所以牛顿第二定律具有矢量性；物体在某时刻的加速度由合外力决定，加速度将随着合外力的变化而变化，这就是牛顿第二定律的瞬时性 教法建议 1、要确保做好演示实验，在实验中要注意交代清楚两件事：只有在砝码质量远远小于小车质量的前题下，小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的.重力（根据学生的实际情况决定是否证明）；实验中使用了替代法，即通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小。 2、通过典型例题让学生理解牛顿第二定律的确切含义。 3、让学生利用学过的重力加速度和牛顿第二定律，让学生重新认识出中所给公式 教学设计示例 教学重点：牛顿第二定律 教学难点：对牛顿第二定律的理解 示例： 一、加速度、力和质量的关系 介绍研究方法（控制变量法）：先研究在质量不变的前题下，讨论力和加速度的关系；再研究在力不变的前题下，讨论质量和加速度的关系。介绍实验装置及实验条件的保证：在砝码质量远远小于小车质量的条件下，小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力。介绍数据处理方法（替代法）：根据公式可知，在相同时间内，物体产生加速度之比等于位移之比。 以上内容可根据学生情况，让学生充分参与讨论。本节书涉及到的演示实验也可利用气垫导轨和计算机，变为定量实验。 1、加速度和力的关系 做演示实验并得出结论：小车质量相同时，小车产生的加速度与作用在小车上的力成正比，即，且方向与方向相同。 2、加速度和质量的关系 做演示实验并得出结论：在相同的力F的作用下，小车产生的加速度与小车的质量成正比，即。 二、牛顿第二运动定律（加速度定律） 1、实验结论：物体的加速度根作用力成正比，跟物体的质量成反比。加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同。即，或。 2、力的单位的规定：若规定：使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫1N。则公式中的＝1。（这一点学生不易理解） 3、牛顿第二定律： 物体的加速度根作用力成正比，跟物体的质量成反比。加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同。 数学表达式为： 4、对牛顿第二定律的理解： （1）公式中的是指物体所受的合外力。 举例：物体在水平拉力作用下在水平面上加速运动，使物体产生加速度的合外力是物体 所受4个力的合力，即拉力和摩擦力的合力。（在桌面上推粉笔盒） （2）矢量性：公式中的和均为矢量，且二者方向始终相同。由此在处理问题时，由合外力的方向可以确定加速度方向；反之，由加速度方向可以找到合外力的方向。 （3）瞬时性：物体在某时刻的加速度由合外力决定，加速度将随着合外力的变化而变化。 举例：静止物体启动时，速度为零，但合外力不为零，所以物体具有加速度。 汽车在平直马路上行驶，其加速度由牵引力和摩擦力的合力提供；当刹车时，牵引力突然消失，则汽车此时的加速度仅由摩擦力提供。可以看出前后两种情况合外力方向相反，对应车的加速度方向也相反。 （4）力和运动关系小结： 物体所受的合外力决定物体产生的加速度： 当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相同——→物体做匀加速直线运动 当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相反——→物体做匀减速直线运动 以上小结教师要带着学生进行，同时可以让学生考虑是否还有其它情况，应满足什么条件。 探究活动 题目：验证牛顿第二定律 组织：2－3人小组 方式：开放实验室，学生实验。 评价：锻炼学生的实验设计和操作能力。 知识目标 1、进一步理解向心力的概念。 2、理解向心力公式，进一步明确匀速圆周运动的产生条件，掌握向心力公式的应用。 能力目标 1、培养在实际问题中分析向心力来源的能力。 2、培养运用物理知识解决实际问题的能力。 情感目标 1、激发学生学习兴趣，培养学生关心周围事物的习惯。 教学建议 教材分析 教材首先明确提出向心力是按效果命名的力，任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力，接着详细介绍了火车转弯和汽车过拱桥两个常见的实际问题。后面又附有思考与讨论，开拓学生的思维。 教法建议 1、培养学生分析向心力来源的能力，分析问题时，要首先引导学生对做周围运动的物体进行受力情况分析，并让学生清楚地认识到求出物体沿半径方向受到的合外力，就是提供给物体做圆周运动的向心力。 2、培养学生运用物体知识解决实际问题的能力。通过例题的分析与讨论（结合动画或课件），引导学生从中领悟掌握运用向心力公式的思路和方法。即：第一：根据物体受力情况分析向心力的来源，做匀速圆周运动的.物体。 第二：运用向心力公式计算做圆周运动所需的向心力。 第三：由物体实际受到的力提供了它所需要的向心力，列出方程求解。 3、可多举一些实例让学生分析。向心力可由重力、弹力、摩擦力等单独提供，也可由它们的合力提供。 4、在讲述汽车过拱桥的问题时，汽车做的是变速圆周运动，对此要根据牛顿第二定律的瞬时性向学生指出：在变速圆周运动中，物体在各位置受到的向心力分别产生了物体通过各位置的向心加速度，向心力公式仍是适用的。但要注意，对于物体做匀速圆周运动的情况，只有在物体通过最高点和最低点时，向心力才是合外力。同时，还可以向学生指出：此问题中出现的汽车对桥面的压力大于或小于车重的现象，是发生在圆周运动中的超重或失重现象。 教学目标 知识目标 1、知道什么是洛仑兹力，知道电荷运动方向与磁场方向平行时，电荷受到的洛仑兹力等于零；电荷运动方向与磁场方向垂直时，电荷受到的洛仑兹力最大， 2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向． 能力目标 由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程，培养学生的迁移能力． 情感目标 通过本节教学，培养学生科学研究的方法论思想：即“推理——假设——实验验证”． 教材分析 本节的重点是洛伦滋力的大小和它的方向，在引导学生由安培力的概念得出洛伦滋力的概念后，让学生深入理解洛伦滋力，学习用左手定则判断洛伦滋力的方向，注意强调：磁场对运动电荷有作用力，磁场对静止电荷却没有作用力． 教法建议 在教学中需要注意教师与学生的互动性，教师先复习导入，通过实验验证洛仑兹力的存在，然后启发指导学生自己推导公式．理解洛仑兹力方向的判定方向，注意与点电荷所受电场大小、方向的区别．具体的'建议是： 1、教师通过演示实验法引入，复习提问法导出公式，类比电场办法掌握公式的应用． 2、学生认真观察实验、思考原因，在教师指导下自己推导，类比理解掌握公式． 教学设计方案 磁场对运动电荷作用 一、素质教育目标 （一）知识教学点 1、知道什么是洛仑兹力，知道电荷运动方向与磁场方向平行时，电荷受到的洛仑兹力等于零；电荷运动方向与磁场方向垂直时，电荷受到的洛仑兹力最大， 2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向． （二）能力训练点 由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程，培养学生的迁移能力． （三）德育渗透点 通过本节教学，培养学生进行“推理——假设——实验验证”的科学研究的方法论教育． （四）美育渗透点 注意营造师生感情平等交流的氛围，用优美的语音感染学生．在平等自由的审美情境中，使师生的感情达到共鸣，从而培养学生的审美情感． 二、学法引导 1、教师通过演示实验法引入，复习提问法导出公式，类比电场办法掌握公式的应用。 2、学生认真观察实验、思考原因，在教师指导下自己推导，类比理解掌握公式。 三、重点·难点·疑点及解决办法 1、重点 洛仑兹力的大小和它的方向。 2、难点 用左手定则判断洛仑兹力的方向。 3、疑点 磁场对运动电荷有作用力，磁场对静止电荷却没有作用力。 4、解决办法 引导和启发学生由安培力的概念得出洛仑兹力的概念，使学生深入理解洛仑兹力的大小和方向。 四、课时安排 1课时 五、教具学具准备 阴极射线发射器，蹄形磁铁。 六、师生互动活动设计 教师先复习导入，通过实验验证洛仑兹力的存在，然后启发指导学生自己推导公式。理解洛仑兹力方向的判定方向，注意与点电荷所受电场大小、方向的区别。 七、教学步骤 （一）明确目标 （略） （二）整体感知 本节教学讲述磁场对运动电荷的作用力，首先通过演示实验表明磁场对运动电荷有作用力，然后由通电导线受磁场力推导出洛仑兹力的大小和方向，重点掌握洛仑兹力的概念。 （三）重点、难点的学习与目标完成过程 1、理论探索 前面我们学习了磁场对通电导线有力的作用，若导线无电流，安培力为零。由此我们就会想到：磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷上的力的宏观表现，也就是说磁场对运动电荷可能有力的作用。 2、实验验证 从演示实验中可以观察到：阴极射线（电子流）在磁场中发生偏转，即实验证明了磁场对运动电荷有力的作用，这一力称为洛仑兹力． 3、洛仑兹力的方向 根据左手定则确定安培力方向的办法，迁移到用左手定则判定洛仑兹力的方向，特别要注意四指应指向正电荷的运动方向；若为负电荷，则四指指向运动的反方向，带电粒子在磁场中运动过程中，洛仑兹力方向始终与运动方向垂直．请同学们思考，洛仑兹力会改变带电粒子速度大小吗？讨论：洛仑兹力对带电粒子是否做功？ 4、洛仑兹力的大小 根据通电导线所受安培力的大小，结合导体中电流的微观表达式，让学生推导出：当带电粒子垂直于磁场的方向上运动时所受洛仑兹力大小，当带电粒子平行磁场方向运动时，不受洛仑兹力．带电粒子在磁场中运动所受的洛仑兹力的大小和方向都与其运动状态有关． 运动电荷在磁场中受洛仑兹力作用，运动状态会发生变化，其运动方向会发生偏转．高能的宇宙射线的大部分不能射到地球上，就是地磁场对射线中的带电粒子的洛仑兹力改变了其运动方向，对地球上的生物起着保护作用． （四）思维、扩展 本节课我们学习了洛仑兹力的概念．我们知道带电粒子平行磁场运动或静止时，都不受磁场力的作用，带电粒子垂直磁场运动时，所受洛仑兹力的大小，方向和磁场方向、运动方向互相街．可用左手定则判断（举例练习用左手定则判断洛仑兹力的方向．） 如果粒子运动方向不与磁场方向垂直时，同学们可根据今天所学内容推导出它受的洛仑兹力大小和方向吗？ 八、布置作业 九、板书设计 四、磁场对运动电荷的作用 一、磁场对运动电荷的作用力——洛仑兹力 二、洛仑兹力的方向——左手定则 三、洛仑兹力的大小 1、若∥或 2、若⊥， 四、洛仑兹力的特点 1、洛仑兹力对运动电荷不做功，不会改变电荷运动的速率。 2、洛仑兹力的大小和方向都与带电粒子运动状态有关． 教学目标 （一）知识与技能 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。 （二）过程与方法 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。 教学重点 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 弹力有无的判断及弹力方向的判断． 教学方法 探究、讲授、讨论、练习 教学手段 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． 【教学目标】 （一）知识与技能 1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念． 2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开． 3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开． 4．知道电荷守恒定律． 5．知道什么是元电荷． （二）过程与方法 1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷 2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。 （三）情感态度与价值观 通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质 重点：电荷守恒定律 难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。 预习导学→引导点拨→突出重点，突破难点→典型例题分析→巩固知识→达标提升 【自主预习】 1．自然界中存在两种电荷，即 电荷和 电荷． 2．原子核的正电荷数量与核外电子的负电荷的数量一样多，所以整个原子对 表现为电中性． 3．不同物质的微观结构不同，核外电子的多少和运动情况也不同。在金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电子。失去这种电子的原子便成为带正电的离子，离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中。所以金属导电时只有 在移动． 4．物体的带电方式：（1）摩擦起电：两个不同的物体相互摩擦，失去电子的带 电，获得电子的带 电．（2）感应起电：导体接近（不接触）带电体，使导体靠近带电体一端带上与带电体相 的电荷，而另一端带上与带电体相 的电荷． 5．电荷守恒定律：电荷既不能 ，也不会 ，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷量的总量保持不变． 6．电子和质子带有等量的异种电荷，电荷量e＝ C．实验指出，所有带电体的电荷量都是电荷量e的 ．所以，电荷量e称为 ．电荷量e的数值最早是由美国物理学家 测得的。 7．下列叙述正确的是（ ） A．摩擦起电是创造电荷的过程 B．带等量异种电荷的两个导体接触后电荷会消失，这种现象叫电荷的湮没 C．接触起电是电荷转移的过程 D．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电 8．关于元电荷的理解，下列说法正确的是 （ ） A．元电荷就是电子 B．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量 C．元电荷就是质子 D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍 【互动交流】 思考问题 1、初中学过自然界有几种电荷，两种电荷是怎样定义的？它们间的相互作用如何？电荷的多少用什么表示？ 2、电荷的基本性质是什么呢？ 一．电荷 1.电荷的种类：自然界中有 种电荷 ①.用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷，叫 电荷； ②.用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷，叫 电荷。 2.电荷间相互作用的规律：同种电荷相互 ，异种电荷相互 。 二．使物体带电的三种方法 问题一： 思考a：一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？物质的微观结构是怎样的？ 思考b：什么是摩擦起电，为什么摩擦能够使物体带电呢？实质是什么呢？ （1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释（原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子。） （2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同． 实质：电子的转移． 结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷． 1. 摩擦起电 产生？结果？ 实质：摩擦起电实质是电子从一个物体 到另一个物体上。得到电子，带 ；失去电子，带 例1．毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为（ ） A．毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上了 B．毛皮上的一些正电荷转移到了橡胶棒上了 C．橡胶棒上的一些电子转移到了毛皮上了 D．橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上了 问题二： 思考a：接触带电的实质是什么呢？ 思考b：两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者所带电量怎样分配呢？ 电中和现象及电荷均分原理： a.两个带 电荷的物体相互接触后都不显电性，这种现象叫做电中和现象。 b.两个相同的带电金属导体接触后，电荷要重新 分配，这种现象叫做电荷均分原理。 2. 接触带电 产生？结果？ 实质：自由电子在 的转移。 例2. 两个完全相同的金属球，一个带+6×10-8C的电量，另一个带－2×10-8C的电量。把两球接触后再分开，两球分别带电多少？ 问题三： （1）思考a：金属为什么能够成为导体？ （2）【演示】 思考a：把带正电荷的球C移近导体A，箔片有什么变化，现象说明了什么呢？然后又移走C呢？ 思考b：如果先把A和B分开，然后移开C，箔片什么变化，这种现象又说明什么呢？ 思考c：在上一步的基础上，再让A和B接触，又会看到什么现象呢？这个现象说明了什么呢？ （3）什么是静电感应和感应起电？感应起电的实质什么呢？ 3. 感应起电 ⑴静电感应：当一个带电体 导体时，可以使导体带电的现象，叫做静电感应。 ⑵感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程。 实质：自由电子从 物体的一部分转移到另一部分。 规律：近端感应 种电荷，远端感应 种电荷。 静电感应的原因？ 分析物质的微观分子结构，分析起电的本质原因：把带电的球C移近金属导体A和B时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体上的自由电子被吸引过来，因此导体A和B带上了等量的异种电荷．感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，是电荷从物体的一部分转移到另一部分。 得出电荷守恒定律． 例3. 如图所示，将用绝缘支柱支持的不带电金属导体A和B 接触，再将带负电的导体C移近导体A，然后把导体A、B分开，再移去C，则 ( ) A．导体A带负电，B带正电 B．导体A带正电，B带负电 C．导体A失去部分负电荷，导体C得到负电荷 D．导体A带正电是由于导体B的部分电子转移到A上，故A、B带等量异种电荷 小结：使物体带电的方式及本质 三．电荷守恒定律 1、电荷守恒定律的两种表述： 表述一： 表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。 例4．关于电荷守恒定律，下列叙述正确的是： ( ) A．一个物体所带的电量总是守恒的； B．在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电量总是守恒的； C．在一定的条件下，一个系统内的等量的正负电荷即使同时消失，但是这并不违背电荷守恒定律； D．电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换； 四．元电荷 阅读课本并回答 （1）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？ （2）什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？ （3）元电荷的`数值是多少？它的数值最早是由哪位物理学家测定的？ （4）什么是比荷？电子的比荷是多少？ 1. 电荷量（ ）：电荷的多少，简称电量。单位： ，符号： 2. 元电荷是一个电子或质子所带的电荷量，它是电荷量的最 单位。 元电荷的值：e= ，最早由美国物理学家 测定。 注意：所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。 3. 比荷（荷质比）：带电体的 与其 的比值。 比荷：电子的电荷量e和电子的质量me的比值,为 C/㎏ 例5．关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（ ） A．物体所带的电荷量可以为任意实数 B．物体所带的电荷量应该是某些特定值 C．物体带电＋1.60×10-9C，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子 D．物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C 例6．5个元电荷的电量是________， 16 C电量等于________元电荷． 五．验电器和静电计 1、人们选用什么仪器来判断物体是否带电？它的工作原理是什么？ 阅读课本了解验电器和静电计的结构和功能 静电计(指针式验电器) 2、思考:是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时,金属箔片才开始张开?解释看到的现象. 【随堂检测】 1．下列说法正确的是 （ ） A．摩擦起电和静电感应都是使物体正负电荷分开，而总电荷量并未变化 B．毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，摩擦过程中橡胶棒上正电荷转移到毛皮上 C．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电是摩擦过程中玻璃棒得到电子 D．物体不带电，表明物体中没有电荷 2．带电微粒所带电量不可能是下列值中的 ( ) A．2.4×10-19C B．-6.4×10-19C C．-1.6×10-18C D．4.0×10-17C .3．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是 ( ) A．摩擦起电说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造出电荷 B．摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体 C．感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分 D．感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体 4．如图所示，原来不带电的绝缘金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔．若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是（ ） A．只有M端验电箔张开，且M端带正电 B．只有N端验电箔张开，且N端带负电 C．两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电 D．两端的验电箔都张开，且左端带正电，右端带负电 5． 如图所示，A．B是被绝缘支架分别架起的金属球,并相隔一定距离，其中A带正电，B不带电，则以下说法中正确的是（ ） A．导体B带负电 B．导体B左端出现负电荷，右端出现正电荷，并且电荷量大小相等 C．若A不动，将B沿图中虚线分开，则左边的电荷量小于右边的电荷量 D．若A、B接触一下，A、B金属体所带总电荷量保持不变 6科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是：（ ） A．把质子或电子叫元电荷． B．电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷． C．1.60×10-19C的电量叫元电荷 D．质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷． 教后记： 1、 学生对三种起电方式展开了激烈的讨论，还例举了生活中的静电现象。 对点电荷、元电荷、质子电量、电子电量之间关系下节课还要复习。 1．用毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒带 电荷，毛皮带 电荷.当橡胶棒带有3.2×10-9库仑的电量时，电荷量为1.6 ×10-19库仑的电子有 个从 移到 上. 2．绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜．在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图所示.现使b带电，则 ( ) A．ab之间不发生相互作用 B．b将吸引a，吸在一起不分开 C．b立即把a排斥开 D．b先吸引a，接触后又把a排斥开 3．关于电现象的叙述,正确的是 ( ) A．玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电,胶木棒无论与什么物体摩擦都带负电. B．摩擦可以起电,是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总是同时带等量异种电荷. C．带电现象的本质是电子的转移,物体得到多余电子就一定显负电性,失去电子就一定显正电性. D．当一种电荷出现时,必然有等量异号的电荷出现,当一种电荷消失时,必然有等量异号电荷同时消失 一、教学目标 1、通过抽象概括的过程，理解加速度的概念，知道加速度的定义式、方向和单位。 2、理解加速度的矢量性，会根据速度变化的方向判断加速度的方向并结合速度的方向判断运动性质。 3、学习并体会用物理量之比定义新物理量的方法。 4、理解加速度与速度、速度变化量和速度变化率之间的区别与联系，并会分析生活中的运动实例。初步体会变化率对描述变化过程的意义。 5、通过生活中有关加速度的利用和危害防止的实例，体会物理与生活实际的紧密联系，激发物理学习兴趣。 二、教学重点 建立和理解加速度的概念。 三、教学难点 熟练应用加速度，解决实际问题。 四、教学过程 （一）导入 图片展示电动自行车与汽车的起步与刹车的数据表格，学生回答如下几个问题： 1、是否能用谁的速度大描述上述过程中汽车和电车运动的不同； 2、是否能用谁的速度变化大描述上述过程中汽车与电车运动的不同？ 3、应该用什么方法描述它们运动的不同？通过学生的回答，引入课题。 （二）新授 1、加速度概念的引入 针对上述遗留问题，继续引导学生思考：对于起步和刹车过程，都涉及到了哪些物理量？进一步通过观察速度变化量与时间的关系，让学生联想到速度的定义，并根据类比的方法，采用比值定义的方式，得到加速度的定义式。与此同时给出单位，介绍其物理意义，拓展变化率的含义。 2、加速度的方向 通过计算表格中各组的加速度，引导学生发现加速度的正负值，从而引入方向的判断。结合运动速度的变大或减小，建立加速度的方向与运动变化之间的联系。 引入矢量表示的形式，并对起步加速过程进行矢量作图演示。学生根据演示，尝试用矢量作图方式解决刹车减速过程的加速度。同时提醒学生，矢量计算要先设定正方向。 在综合代数与矢量作图的`基础上，对加速度的方向作出明确说明，即加速度的方向与速度变化方向一致。 3、加速度的含义 学生思考以下几个问题： 1、速度大，则加速度大？ 2、速度变化量大，则加速度大？ 3、速度变化快，则加速度大？学生回答总结，明确加速度的大小只表示速度变化的快慢，而与速度的大小或速度变化的大小无因果关系。 （三）巩固 出示练习题，已知汽车末速度、运行时间和加速度，求其初速度。 （四）小结 学生自主总结本课所学，教师适时归纳补充。并引用电车数据，解释引入“国标”的必要性。 （五）作业 搜集资料，关于飞机、高铁、赛车、猎豹等不同物体的速度数据，并计算其加速度大小进行比较。 五、板书设计 热力学第一定律 能量守恒定律 教学 目标 （1）知道热力学第一定律 ，理解能量守恒定律 （2）对热力学第一定律的数学表达式有简单认识 （3）知道永动机是不可能的 教学 建议 教材分析 分析一：本节由改变物体内能的两种方式引出热力学第一定律及其数学表达式，在此基础上结合以往的知识总结出能量守恒定律，最后通过能量守恒定律阐述永动机是不可能的． 分析二：根据热力学第一定律知，物体内能的改变量 ，运用此公式时，需要注意各物理量的符号：物体内能增加时， 为正，物体内能减少时， 为负；外界对物体做功时， 为正，物体对外界做功时， 为负；物体吸收热量时， 为正，物体放出热量． 分析三：各种形式的能量在转化和转移过程中保持总量不变，无任何附加条件，而某种或几种能的守恒是要有条件的（例如机械能守恒需要对于系统只有重力或弹力做功）． 教法建议 建议一：在讲完热力学第一定律后，给出其表达式，为增进学生对其理解，最好能举出实际例子，应用热力学第一定律计算或解释． 建议二：在讲能量守恒定律后，最好能用它对以往所学知识进行一个简单的总结．要使学生认识到能量守恒定律是一个普遍的规律，热力学第一定律是其一个具体表达形式．另外，为激发学生学习兴趣，阐述能量守恒定律的重要意义，可以简单介绍一下19世纪自然科学的三大发现． 教学 设计示例 教学 重点：热力学第一定律和能量守恒定律 教学 难点：永动机 一、热力学第一定律 改变物体内能的方式有两种：做功和热传递． 运用此公式时，需要注意各物理量的符号：物体内能增加时， 为正，物体内能减少时， 为负；外界对物体做功时， 为正，物体对外界做功时， 为负；物体吸收热量时， 为正，物体放出热量时， 为负． 例1：下列说法中正确的是： A、物体吸收热量，其内能必增加 B、外界对物体做功，物体内能必增加 C、物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能减少 D、物体温度不变，其内能也一定不变 答案：C 评析：在分析问题时，要求考虑比较周全，既要考虑到内能包括分子动能和分子势能，又要考虑到改变内能也有两种方式：做功和热传递． 例题2：空气压缩机在一次压缩中，空气向外界传递的热量2.0 ×10 5 J，同时空气的'内能增加了1.5 ×10 5 J. 这时空气对外做了多少功？ 解：根据热力学第一定律 知 1.5 ×10 5 J - 2.0 ×10 5 J = -0.5 ×10 5 J 所以此过程中空气对外做了0.5 ×10 5 J的功． 二、能量守恒定律 1、复习各种能量的相互转化和转移 2、能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变．（学生看书学习能量守恒定律内容）． 3、能量守恒定律的历史意义． 三、永动机 永动机的原理违背了能量守恒定律，所以是不可能的． 举例说明几种永动机模型 四、作业 探究活动 题目：永动机 组织：分组 方案：收集有关永动机的材料，并运用所学知识说明永动机是不可能的 评价：材料的丰富性 教学目标 【知识与能力】 探究得出滑动摩擦力产生的条件和影响滑动摩擦力大小的因素以及计算公式。 【过程与方法】 通过观察，了解滑动摩擦力的存在，实验探究产生滑动摩擦力的条件以及影响其大小的因素，提高实验技能和探索能力。 【情感、态度和价值观】 学生能提高实事求是的科学实验态度，锻炼思维能力、抽象能力，运用物理知识解释生活现象。 教学重难点 【重点】 滑动摩擦力产生条件和计算式。 【难点】 实验探究的过程。 教学方法 观察法、实验法、讨论法、问答法等。 教学过程 (一)新课导入 展示几个情景：孩子玩滑梯、火车急刹车、冰壶运动等。 通过提问这些情景中的现象，引导学生思考，从而得出滑动摩擦力的概念，导出新课。 (二)科学探究 问题1：滑动摩擦力什么情况下才会出现?结合前面学的静摩擦力条件进行讨论。 学生讨论：需要有压力、粗糙的接触面以及相对运动。 问题2：为什么冰壶、火车、孩子受到的`滑动摩擦力不同呢? 实验探究：影响滑动摩擦力大小的因素： 1.猜想：与压力有关，与速度有关，与质量有关，与粗糙程度有关等等。 2.设计实验：用弹簧秤拉动木块，可通过加减砝码改变压力，改变拉动速度，更换接触面，例如玻璃、木板、石板、毛巾等。弹簧秤示数便是滑动摩擦力示数，设计表格进行记录。 3.进行实验：6人一组进行实验，注意小组内部的分工问题，教师巡视。 4.得出结论：滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。 5.交流讨论：分享实验中的数据和实验细节，误差处理等;讨论控制变量法的注意事项，即控制无关变量相同，只改变探究的物理量等;实验安全问题、保护器材问题等等。 6.总结：结合实验结论和教材，得出滑动摩擦力的计算公式，f=μN 问题3：滑动摩擦力的方向如何判断呢?结合示例分析并讨论。 示例：木块在地面上滑动、木块在木板上滑动并带动木板一起滑动。 学生讨论：滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，相对运动方向有时并不是运动方向。 问题4：滑动摩擦力有什么作用呢?举例说明。 回答：生活中有很多地方可以见到滑动摩擦力，车辆的刹车系统是利用滑动摩擦力进行减速，打磨东西也是利用了滑动摩擦力，同时机器中的滑动摩擦力会损耗器材，所以需要使用润滑油来减小滑动摩擦力等等。 (三)巩固提高 给出适当例题，运用公式求解摩擦力大小，判断摩擦力方向。 (四)小结作业 小结：浅谈本节课收获。 作业：课下继续探索，拓展科学知识。 课 题：碰撞 教学目标： 1、使学生了解碰撞的特点，物体间相互作用时间短，而物体间相互作用力很大。 2、理解弹性碰撞和非弹性碰撞，了解正碰、斜碰及广义碰撞散射的概念。 3、初步学会用动量守恒定律解决一维碰撞问题。 重点： 强性碰撞和非弹性碰撞 难点： 动量守恒定律的应用 教学过程： 1、碰撞的特点： 物体间互相作用时间短，互相作用力很大。 2、弹性碰撞： 碰撞过程中，不仅动量守恒、机械能也守恒，碰撞前后系统动能之和不变 3、非弹性碰撞 碰撞过程中，仅动量守恒、机械能减少，碰撞后系统动能和小于碰撞前系统动能和，若系统结合成一个整体，则机械能损失最大。 4、对心碰撞和非对心碰撞 5、广义碰撞散射 6、例题 例1、在气垫导轨上，一个质量为600g的滑块以15cm/s的速度与另一个质量为400g、速度为10cm/s方向相反的滑块迎面相撞，碰撞后两个滑块并在一起，求碰撞后的滑块的.速度大小和方向。 例2、质量为m速度为υ的A球跟质量为3m静止的B球发生正碰。碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此，碰撞后B球的速度允许有不同的值。请你论证：碰撞后B球的速度可能是以下值吗？ （1）0.6υ（2）0.4υ（3）0.2υ。 7、小结：略 8、学生作业P19 ③⑤ 【高中物理教案】相关文章： 高中物理教案03-31 【精】高中物理教案02-23 高中物理教案：《弹力》01-11 弹力高中物理教案11-17 高中物理教案15篇06-08 高中物理教案14篇06-09 高中物理教案设计11-07 高中物理教案(15篇)11-08 高中物理教案精选15篇12-21 高中物理教案(精选15篇)01-08高中物理教案3
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