高一物理必修一教案

篇1:高一物理必修一教案
高一年级物理必修一教案(一)
教学准备
教学目标
知识与技能
1.知道时间和时刻的区别和联系.
2.理解位移的概念,了解路程与位移的区别.
3.知道标量和矢量,知道位移是矢量,时间、时刻和路程是标量.
4.能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移.
5.知道时刻与位置、时间与位移的对应关系.
过程与方法
1.围绕问题进行充分的讨论与交流,联系实际引出时间、时刻、位移、路程等,要使学生学会将抽象问题形象化的处理方法.
2.会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向
3.会用矢量表示和计算质点位移,用标量表示路程.
情感态度与价值观
1.通过时间位移的学习,要让学生了解生活与物理的关系,同时学会用科学的思维看待事实.
2.通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置,不同时间内的不同位移(或路程)的体验,领略物理方法的奥妙,体会科学的力量.
3.养成良好的思考表述习惯和科学的价值观.
4.从知识是相互关联、相互补充的思想中,培养同学们建立事物是相互联系的唯物主义观点.
教学重难点
教学重点
1.时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系
2.位移的概念以及它与路程的区别.
教学难点
1.帮助学生正确认识生活中的时间与时刻.
2.理解位移的概念,会用有向线段表示位移
教学工具
多媒体、板书
教学过程
一、时刻和时间间隔
1.基本知识
(1)时刻是指某一瞬间,时间间隔表示某一过程.
(2)在表示时间的数轴上,时刻用点来表示,时间用线段来表示.
(3)在国际单位制中,表示时间和时刻的单位是秒,它的符号是s.
2.思考判断
(1)时刻和时间间隔都是时间,没有本质区别.(×)
(2)飞机8点40分从上海起飞,10点05分降落到北京,分别指的是两个时间间隔.(×)
(3)20XX年10月25日23时33分在西昌成功将第16颗北斗导航卫星发射升空.25日23时33分,指的是时刻.(√)
探究交流
时间的常用单位有哪些?生活中、实验室中有哪些常用的计时仪器?
【提示】在国际单位制中,时间的单位是秒,常用单位有分钟、小时,还有年、月、日等.生活中用各种钟表来计时,实验室和运动场上常用停表来测量时间,若要比较精确地研究物体的运动情况,有时需要测量和记录很短的时间,学校的实验室中常用电磁打点计时器或电火花计时器来完成.
二、路程和位移
1.基本知识
(1)路程
物体运动轨迹的长度.
(2)位移
①物理意义:表示物体(质点)位置变化的物理量.
②定义:从初位置到末位置的一条有向线段.
③大小:初、末位置间有向线段的长度.
④方向:由初位置指向末位置.
2.思考判断
(1)路程的大小一定大于位移的大小.(×)
(2)物体运动时,路程相等,位移一定也相等.(×)
(3)列车里程表中标出的北京到天津122km,指的是列车从北京到天津的路程.(√)
探究交流
一个人从北京去重庆,可以乘火车,也可以乘飞机,还可以先乘火车到武汉,然后再乘轮船沿长江到重庆,如图所示,则他的运动轨迹、位置变动、走过的路程和他的位移是否相同?
【提示】他的运动轨迹不同,走过的路程不同;他的位置变动相同,位移相同.
三、矢量和标量
1.基本知识
(1)矢量
既有大小又有方向的物理量.如位移、力等.
(2)标量
只有大小、没有方向的物理量.如质量、时间、路程等.
(3)运算法则
两个标量的加减遵从算术加减法,而矢量则不同,后面将学习到.
2.思考判断
(1)负5m的位移比正3m的位移小.(×)
(2)李强向东行进5m,张伟向北行进也5m,他们的位移不同.(√)
(3)路程是标量,位移是矢量.(√)
探究交流
温度是标量还是矢量?+2℃和-5℃哪一个温度高?
【提示】温度是标量,其正、负表示相对大小,所以+2℃比-5℃温度高.
高一年级物理必修一教案(二)
(一)教学目的
1.知道什么是机械运动,知道机械运动是宇宙中普遍的现象。
2.知道什么叫参照物,知道判断物体的运动情况需要选定参照物。知道运动和静止的相对性。
3.知道什么是匀速直线运动。
(二)教具
1米长的一端封闭的玻璃管,管内注入水,并留约2厘米长的一段空气柱,管口被封闭;节拍器(或秒表)。
(三)教学过程
一、复习提问
1.常用的测量长度的工具是什么?常用的长度单位有哪些?它们之间的换算关系是怎样的?
2.完成下列长度单位的换算,要求有单位换算的过程。由两名同学到黑板上演算,其他同学在笔记本上进行练习。
教师口述:0.2千米=______厘米。(答:2×104厘米)
500微米=______米。(答:0.0005米)
对学生所答进行讲评。
3.用小刻度是毫米的刻度尺测量课本图1—5甲图中木块的实际长度。要求每个学生动手测量。由同学说出测量结果。巩固上节所学正确使用刻度尺测长度、正确读、记测量结果和减小误差的基本知识。
二、新课教学
1.新课的引入
组织同学阅读课本节前大“?”的内容。提问:飞机在天空中飞行,子弹在运动吗?飞行员为什么能顺手抓住一颗飞行的子弹呢?要回答这些问题,我们就要认真学习有关物体运动的知识。
板书:“第二章简单的运动
一、机械运动”
2.机械运动
(1)什么是机械运动?
运动是个多义词,物理学里讲的运动是指物体位置的变化。同学们骑自行车时,人和自行车对地面或路旁的树都有位置的变化;飞机在天空中飞行,它相对于地面有位置的变化。物理学里把物体位置的变化叫机械运动。
(2)机械运动是宇宙中普遍的运动。
提问并组织学生回答:举例说明我们周围的物体哪些是在做机械运动。
对于回答中所举机械运动实例,教师要明确指出是哪个物体相对什么物体有位置的改变。
组织同学看课本图2—2,提问:图中的哪些物体在做机械运动?
答:图2—2中运动员、足球、列车、地球、人造卫星、太阳系、银河系都在不停地做机械运动。
问:图中的铁轨,地球上的树木、高山,我们教室中的课桌和椅子是运动的吗?
答:它们都在跟随地球自转,同时绕太阳公转,他们也在做机械运动。
小结:机械运动是宇宙中普遍的现象。
板书:“1.物体位置的变化叫做机械运动。机械运动是宇宙中普遍的现象。”
3.运动和静止的相对性
(1)组织学生看课本图2—3,讨论:乘客是静止的还是运动的?让学生充分说明自己的看法。
小结:
首先明确本问题中研究对象是汽车中的乘客,这位乘客是静止的还是运动的。
其次根据前面所学机械运动的知识,判定汽车、司机和乘客都在做机械运动。但是司机和男孩所说乘客是静止的或是运动的说法都有道理。因为他们在研究乘客的运动情况时,选定的作为标准的物体不同。
问:司机看到乘客没动是静止的,是以什么为标准的。
答:以车厢为标准,乘客相对于车厢没有位置的改变,所以说乘客是静止的。
问:男孩看到乘客运动得很快,他是以什么为标准的。
答:男孩以路面或路旁的树木、房屋为标准,乘客相对于路面有位置的改变。所以他说乘客是运动的。
教师小结:在描述物体是运动还是静止,要看是以哪个物体做标准。这个被选作标准的物体叫做参照物。同一个物体是运动还是静止,取决于所选定的参照物。这就是运动和静止的相对性。
板书:“2.运动和静止的相对性:①:在描述物体的运动情况时,被选作标准的物体叫参照物。
②同一个物体是运动还是静止,取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。”
(2)提问:看课本图2—4,卡车和联合收割机在农田里并排行驶,受油机与大型加油机在空中飞行,说它们是运动的,你选什么物体为参照物。
答:选大地为参照物,它们是运动的。
教师追问:在甲图中如果选卡车或收割机为参照物,在乙图中如果选受油机或加油机为参照物,另一物体的运动情况是怎样的?
答:另一物体是静止的。因为它们相对于参照物没有位置的改变
教师小结:像卡车和收割机这样两个物体以同样的快慢,向同一方向运动,它们的相对位置不变,则称这两个物体相对静止。
提问:请你解释法国飞行员能顺手抓住一颗子弹的道理。
要求学生用相对静止的道理予以解释。
教师指出:参照物可以任意选择,在研究地面上物体的运动时,常选地面或固定在地面上的物体为参照物。举例例说明当所选的参照物不同时,物体的运动情况一般不相同。例如列车中的乘客以地面为参照物是运动的,以车厢为参照物是静止的。
4.匀速直线运动
(1)自然界中简单的机械运动是匀速直线运动。
(2)什么是匀速直线运动
演示实验:启动节拍器,使两响之间间隔1秒钟(如果没有节拍器,可由学生读秒表)。将1米长的内封气泡的玻璃管竖直靠放在黑板上。使气泡由管底竖直上升,从零时刻开始,在每个节拍时,在气泡所在的位置旁用粉笔在黑板上画出一个个短横线(以气泡的上沿或下沿为准),这些横线由下到上等距离排列。
改变节拍器摆锤的位置,增大(或减小)摆的周期,重做上述实验。此时要平移玻璃管在黑板上的位置,每组记画横线不可重叠。
用刻度尺测相同的时间间隔内,气泡通过的距离。
提问:你认为气泡的运动有什么特点?
教师讲述:运动的气泡经过的路线是直的,并且在相等的时间里通过的距离相等,即快慢是不变的。这种快慢不变,经过路线是直线的运动,叫做匀速直线运动。
板书:“3.匀速直线运动:快慢不变,经过路线是直线的运动,叫做匀速直线运动。”
匀速直线运动在自然界中并不多见,但是许多运动可以近似地看作是匀速直线运动。
提问:百米跑运动员,从起跑线起跑,跑到终点,他的运动是匀速直线运动吗?(答:可以近似地看作是匀速直线运动。)
5.小结本节知识要点
三、布置作业
课本P2—4,练习1、2、3、4。
四、说明
由于在义务教育全日制初级中学物理教学大纲(试用)中,参照物并未作为教学内容列出。建议在教学中只需让学生对参照物的概念有个很初步的了解,懂得要描述物体是运动还是静止需要选个参照物就够了,不要在教学中补充较为复杂的例题,造成学生学习上的困难。
篇2:高一物理必修一教案
高一物理必修二创新教案(一)
教学任务分析
匀速圆周运动是继直线运动后学习的第一个曲线运动,是对如何描述和研究比直线运动复杂的运动的拓展,是力与运动关系知识的进一步延伸,也是以后学习其他更复杂曲线运动(平抛运动、单摆的简谐振动等)的基础。
学习匀速圆周运动需要以匀速直线运动、牛顿运动定律等知识为基础。
从观察生活与实验中的现象入手,使学生知道物体做曲线运动的条件,归纳认识到匀速圆周运动是基本、简单的圆周运动,体会建立理想模型的科学研究方法。
通过设置情境,使学生感受圆周运动快慢不同的情况,认识到需要引入描述圆周运动快慢的物理量,再通过与匀速直线运动的类比和多媒体动画的辅助,学习线速度与角速度的概念。
通过小组讨论、实验探究、相互交流等方式,创设平台,让学生根据本节课所学的知识,对几个实际问题进行讨论分析,调动学生学习的情感,学会合作与交流,养成严谨务实的科学品质。
通过生活实例,认识圆周运动在生活中是普遍存在的,学习和研究圆周运动是非常必要和十分重要的,激发学习热情和兴趣。
二、教学目标
1、知识与技能
(1)知道物体做曲线运动的条件。
(2)知道圆周运动;理解匀速圆周运动。
(3)理解线速度和角速度。
(4)会在实际问题中计算线速度和角速度的大小并判断线速度的方向。
2、过程与方法
(1)通过对匀速圆周运动概念的形成过程,认识建立理想模型的物理方法。
(2)通过学习匀速圆周运动的定义和线速度、角速度的定义,认识类比方法的运用。
3、态度、情感与价值观
(1)从生活实例认识圆周运动的普遍性和研究圆周运动的必要性,激发学习兴趣和求知欲。
(2)通过共同探讨、相互交流的学习过程,懂得合作、交流对于学习的重要作用,在活动中乐于与人合作,尊重同学的见解,善于与人交流。
三、教学重点难点
重点:(1)匀速圆周运动概念。(2)用线速度、角速度描述圆周运动的快慢。难点:理解线速度方向是圆弧上各点的切线方向。
四、教学资源
1、器材:壁挂式钟,回力玩具小车,边缘带孔的旋转圆盘,玻璃板,建筑用黄沙,乒乓球,斜面,刻度尺,带有细绳连接的小球。2、课件:flash课件——演示同样时间内,两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动;——演示同样时间内,两个运动半径所转过角度不同的匀速圆周运动。3、录像:三环过山车运动过程。
五、教学设计思路
本设计包括物体做曲线运动的条件、匀速圆周运动、线速度与角速度三部分内容。
本设计的基本思路是:以录像和实验为基础,通过分析得出物体做曲线运动的条件;通过观察对比归纳出匀速圆周的特征;以情景激疑认识对匀速圆周运动快慢的不同描述,引入线速度与角速度概念;通过讨论、释疑、活动、交流等方式,巩固所学知识,运用所学知识解决实际问题。
本设计要突出的重点是:匀速圆周运动概念和线速度、角速度概念。方法是:通过对钟表指针和过山车两类圆周运动的观察对比,归纳出匀速圆周运动的特征;设置地月对话的情景,引入对匀速圆周运动快慢的描述;再通过多媒体动画辅助,并与匀速直线运动进行类比得出匀速圆周运动的概念和线速度、角速度的概念。
本设计要突破的难点是:线速度的方向。方法是:通过观察做圆周运动的小球沿切线飞出,以及由旋转转盘边缘飞出的红墨水在纸上的径迹分布这两个演示实验,直观显示得出。
本设计强调以视频、实验、动画为线索,注重刺激学生的感官,强调学生的体验和感受,化抽象思维为形象思维,概念和规律的教学体现“建模”、“类比”等物理方法,学生的活动以讨论、交流、实验探究为主,涉及的问题联系生活实际,贴近学生生活,强调对学习价值和意义的感悟。
完成本设计的内容约需2课时。
六、教学流程
1、教学流程图2、流程图说明
情境I录像,演示,设问1
播放录像:三环过山车,让学生看到物体的运动有直线和曲线。
演示:让学生向正在做直线运动的乒乓球用力吹气,体验球在什么情况下将做曲线运动。
设问1:物体在什么情况下将做曲线运动?
情境II观察、对比,设问2
观察、对比钟表指针和过山车这两类圆周运动。
高一物理必修二创新教案(二)
★教学目标
1.知道平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
2.设计实验来验证这个结论,加强感官印象,加深对平抛运动特点的理解。
3.能够设计实验得到物体做平抛运动的轨迹,能够对平抛运动轨迹进行研究得到结论。
4.能够通过对平抛运动轨迹的研究计算平抛运动物体的初速度。
★教学重点
A.如何设计实验。
B.如何处理实验数据。
C.通过实验处理结果加深对平抛运动的理解
三、通过实验获得平抛运动轨迹
师:刚才的演示实验中,我们进行的都是定性的观察,如果要定量地对平抛运动进行研究,我们首先必须设法描绘物体做平抛运动的轨迹。
师:为了获得平抛运动的轨迹,我这里提供几种方法供同学们自己选择
方法1:用水流研究平抛物体的运动
如图,倒置的饮料瓶内装着水,瓶塞内插着两根两端开口的细管,其中一根弯成水平,且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴。水从喷嘴中射出,在空中形成弯曲的细水柱,它显示了平抛运动的轨迹。设法把它描在背后的纸上就能进行分析处理了。插入瓶中的另一根细管的作用,是保持从喷嘴射出水流的速度不变,使其不随瓶内水面的下降而减小。这是因为该管上端与空气相通,A处水的压强始终等于大气压,不受瓶内水面高低的影响。因此,在水面降到A处以前的很长一段时间内,都可以得到稳定的细水柱。
方法2:用数码照相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹
数码相机大多具有摄像功能,每秒钟拍摄约15帧照片。可以用它拍摄小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片。如果用数学课上画函数图象的方格黑板做背景,就可以根据照片上小球的位置在方格纸上画出小球的轨迹。
方法3:斜面、小槽、小球等实验仪器(实验室常用的一种方法)
实验图如下:
1、将平抛运动实验器置于桌面,装好平抛轨道,使轨道的抛射端处于水平位置。调节调平螺丝,观察重垂线或气泡水准,使面板处于竖直平面内,卡好定位板。
2、将描迹记录纸衬垫一张复写纸或打字蜡纸,紧贴记录面板用压纸板固定在面板上,使横坐标x轴在水平方向上,纵坐标y轴沿竖直方向向下(若用白纸,可事先用铅笔在纸上画出x、y坐标轴线),并注意使坐标原点的位置在平抛物体(钢球)的质心(即球心)离开轨道处。
3、把接球挡板拉到上方一格的位置。
4、将定位板定在某一位置固定好。钢球紧靠定位板释放,球沿轨道向下运动,以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。
5、下落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上,同时在面板上留下一个印迹点。
6、再将接球挡板向下拉一格,重复上述操作方法,打出第二个印迹点,如此继续下拉接球挡板,直至低点,即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点。
7、变更定位板的位置,即可改变钢球平抛的初速度,按上述实验操作方法,便可打出另一系列迹点。
8、取下记录纸,将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来,即可得到以不同的初速度做平抛运动的轨迹图线。如图所示。
实验注意事项:
(1)必须保证记录面板处于竖直平面内,使平抛轨道的平面靠近板面。
(2)调节斜槽末端水平,使小球飞出时的速度是水平方向。可将小球放于此处调节到小球不会左右滚动即可。
(3)贴坐标纸时,可以用重锤线帮助完成,使重锤线与坐标纸的一条线重合,则这条线就是纵坐标。
(4)坐标原点是斜槽末端处小球球心的位置。
(5)每次从同一高度无初速释放小球。
(6)选取轨迹上离原点较远的点来测量x,y的值可减小误差。描点时,应使视线与所描的点齐平。
篇3:高一物理必修一教案
2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系
一、 教材分析
在上一节实验的基础上,分析v-t图像时一条倾斜直线的意义——加速度不变,由此定义了匀变速直线运动。而后利用描述匀变速直线运动的v-t图像的是倾斜直线,进一步分析匀变速直线运动的速度与时间的关系:无论时间间隔t大小, 的值都不变,由此导出v = v0 + at,后通过例题以加深理解,并用“说一说”使学生进一步加深对物体做变速运动的理解。
二、 教学目标
1、知道匀速直线运动 图象。
2、知道匀变速直线运动的 图象,概念和特点。
3、掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v0 + at,并会进行计算。
教学重点
1、 匀变速直线运动的 图象,概念和特点。
2、 匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v0 + at,并进行计算。
三、 教学难点
会用 图象推导出匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v0 + at。
四、 教学过程
预习检查:加速度的概念,及表达式 a=
导入新课:
上节课,同学们通过实验研究了速度与时间的关系,小车运动的υ-t图象。
设问:小车运动的 υ-t图象是怎样的图线?(让学生画一下)
学生坐标轴画反的要更正,并强调调,纵坐标取速度,横坐标取时间。
υ-t图象是一条直线,速度和时间的这种关系称为线性关系。
设问:在小车运动的υ-t图象上的一个点P(t1,v1)表示什么?
学生画出小车运动的υ-t图象,并能表达出小车运动的υ-t图象是一条倾斜的直线。
学生回答:t1时刻,小车的速度为v1 。
学生回答不准确,教师补充、修正。
预习检查
情境导入
精讲点拨:
1、匀速直线运动图像
向学生展示一个υ-t图象:
提问:这个υ-t图象有什么特点?它表示物体运动的速度有什么特点?物体运动的加速度又有什么特点?
在各小组陈述的基础上教师请一位同学总结。
2、匀变速直线运动图像
提问:在上节的实验中,小车在重物牵引下运动的v-t图象是一条倾斜的直线,物体的加速度有什么特点?直线的倾斜程度与加速度有什么关系?它表示小车在做什么样的运动?
从图可以看出,由于v-t图象是一 条倾斜的直线,速度随着时间逐渐变大,在时间轴上取取两点t1,t2,则t1,t2间的距离表示时间间隔t= t2—t1,t1时刻的速度为 v1, t2 时刻的速度为v2,则v2—v1= v,v即为间间隔t内的速度的变化量。
提问:v与t是什么关系?
知识总结:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线。
提问:匀变速直线运动的v-t图线的斜率表示什么?匀变速直线运动的v-t图线与纵坐标的交点表示什么?
展示以下两个v-t图象,请同学们观察,并比较这两个v-t图象。
知识总结:在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运 动叫做匀加速直线运动;如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动。
分小组讨论
每一小组由一位同学陈述小组讨论的结 果。
学生回答:是一条平行于时间轴的直线。表示物体的速度不随时间变化,即物体作匀速直线运动。作匀速直线运动的物体,v = 0, = 0,所以加速度为零。
分小组讨论
每一小组由一位同学陈述小组讨论的结果。
由于v-t图象是一条直线,无论t选在什么区间,对应 的速度v的变化量v与时间t的变化量t之比 都是一样的, 表示速度 的变化量与所用时间的比值,即加速度。所以v-t图象是一条倾斜的直线的运动,是加速度不变的运动。
学生回答:v-t图线的斜率在数值上等于速度v的变化量v与时间t的变化量t之比,表示速度的变化量与所用时间的比值,即加速度。
v-t图线与纵坐标的交点表示t = 0 时刻的速度,即初速度v0。
学生回答:甲乙两个v-t图象表示的运动都是匀变速直线运动,但甲图的速度随时间均匀增加,乙图的速度随着时间均匀减小。
让学生通过自身的观察,发现匀加速直线运动与匀减速直线运动 的不同之处,能帮助学生正确理解匀变速直线运动。
3、匀变速直线速度与时间的关系式
提问:除用图象表示物体运动的速度与时间的关系外,是否还可以用公式表达物体运动的速度与时间的关系?
教师引导,取t=0时为初状态,速度为初速度V0,取t时刻为末状态,速度为末速度V,从初态到末态,时间的变化量为t,则t = t—0,速度的变化量为V,则V = V—V0
提问:能否直接从图线结合数学知识得到速度与时间的关系式?
知识总结:匀变速直线 运动中,速度与时间的关系式是V= V0 + a t
匀变速直线运动的速度与时间关系的公式:V= V0 + a t可以这样理解:由于加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量,所以at就是整个运动过程中速度的变化量;再加上运动开始时物体的速度V0,就得到t时刻物体的速度V。
4、例题
例题1、汽车以40 km/h的速度匀速行驶,现以0.6 m/s2的加速度加速,10s后速度能达到多少?加速后经过多长汽车的速度达到80 km/h?
例题2、某汽车在某路面紧急刹车时,加速度的大小是6 m/s2,如果必须在2s内停下来,汽车的行驶速度高不能超过多少?如果汽车以高允许速度行驶,必须在1.5s内停下来, 汽车刹车匀减速运动加速度至少多大?
分析:我们研究的是汽车从开始刹车到停止运动这个过程。在这个过程中,汽车做匀减速运动,加速度的大小是6 m/s2。由于是减速运动,加速度的方向与速度方向相反,如果设汽车运动的方向为正,则汽车的加速度方向为负,我们把它记为a = 一6 m/s2。这个过程的t时刻末速度V是0,初速度就是我们所求的高允许速度,记为V0,它是这题所求的“高速度”。过程的持续时间为t=2s
学生回答:因为加速度
a = ,所以V =a t
V—V0= a t
V—V0= a t
V= V0 + a t
学生回答:因为匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线,所以v与t是线性关系,或者说v是t的函数,应符合y = k x + b 的形式。其中是图线的斜率,在数值上等于匀变速直线运动的加速度a,b是纵轴上的截距,在数值上等于匀变速直线运动的初速度V0,所以V= V0 + a t
同学们思考3-5分钟,
让一位同学说说自己的思路。其他同学纠正,补充。
让同学计算。
展示某同学的解题,让其他同学点评。
解:初速度V0= 40 km/h = 11 m/s,加速度a = 0.6 m/s2,时间t=10 s。
10s后的速度为V= V0 + a t
= 11 m/s + 0.6 m/s2×10s
= 17 m/s = 62 km/h
由V= V0 + a t得
同学们思考3-5分钟,
让一位同学说说自己的思路。其他同学纠正,补充。
让同学计算。
展示某同学的解题,让其他同学点评。
解:根据V= V0 + a t,有
V0 = V — a t
= 0 — (—6m/s2)×2s
= 43 km/h
汽车的速度不能超过43 km/h
根据V= V0 + a t,有
汽车刹车匀减速运动加速度至少9m/s2
注意同一方向上的矢量运算,要先规定正方向,然后确定各物理量的正负(凡与规定正方向的方向相同为正,凡与规定正方向的方向相反为负。)然后代入V-t的关系式运算。
五、 课堂小结
六、 利用V-t图 象得出匀速直线运动和匀变速直线运动的特点。
七、 并进一步利用V-t图推导出匀变速直线运动的速度和时间的关系式。
布置作业
(1)请学生课后探讨课本第3 9页,“说一说”
(2)请学生课后探讨课本第39页“问题与练习”中的1~4题。
篇4:高一物理必修一教案
教案【一】
教学准备
教学目标
【教学目标】
知识与技能
1、知道什么是形变和弹性形变
2、知道什么是弹力以及弹力产生的条件
3、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,并能判断方向。
4、知道形变越大弹力越大、弹簧的弹力与形变量成正比。
过程与方法
1、从生活中常见的形变现象出发,培养学生的观察能力。
2、在探究形变的过程中,引导学生进一步探索形变与弹性之间的关系后,使学生了解探究弹力的实际意义,学会探究物理规律的一般方法。
3、通过观察微小变化的实例,初步接触“放大的方法”
情感、态度价值观
1、在实验中,培养其观察、分析、归纳能力,尊重事实的科学探究精神。
2、积极参与观察和实验,认真讨论体验探索自然规律的艰辛和喜悦。
教学重难点
【教学重点】
弹力概念的建立、弹力产生的条件、弹力方向的确定。
【教学难点】
弹力方向的确定。
教学过程
.【教学过程】
引入新课
视频播放:弯曲的竹竿使水中的木块发生运动、拉弓射箭等情景。让学生试着回答以上动作的完成有什么共同特点
新课教学
一.弹力的产生
动画模拟弯曲的竹竿使水中的木块发生运动、拉弓射箭等:同学们观察动作的完成,总结什么是形变
形变:物体在力的作用下发生的形状或体积改变
学生自己动手实验拉橡皮筋:
(1)弹性形变:能恢复原来形状的形变。
(2)塑性形变:不能恢复原来形状的形变
(3)弹性限度:形变超过一定限度,物体形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度.
[讨论与交流]我用力推墙或压桌面,那么墙和桌面也会发生形变吗?
动画模拟微小形变实验:①按压桌面②挤压玻璃瓶。让学生自习观察,实验说明了什么问题。
学生回答后教师总结:
(4)一切物体在力的作用下都会发生形变,只不过一些物体比较坚硬,虽发生形变,但形变量很小,眼睛根本观察不到它的形变。
[猜想]:物体发生弹性形变后要恢复原状,对与它接触的物体会产生什么呢?
感受分析
师:我们现在一起来进行下面的操作:用手扯住橡皮筋的两端,在弹性限度范围内拉橡皮筋,使其发生形变。在操作的同时,用心体会一下手与弹簧或橡皮筋之间的相互作用。
师:根据力的定义,我们知道弹簧与左右手之间有力的作用,那同学们知道弹簧对左手的力是向哪个方向的?对右手的力又是向哪个方向的?
生:对左手的力向右手方向,对右手的力向左手方向。
师:为什么是这样的方向呢?
生:我想是因为物体发生弹性形变后,由于要恢复原状而把两手向中间扯。
综上:橡皮筋形变要恢复原状而对与之接触的物体产生的力的作用叫做弹力。
2、弹力:发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状,对与它接触的物体会发生力的作用,这种力叫做弹力
回顾开始时课件展示情景:让学生分析并总结弹力产生的条件。
3、弹力产生的条件:
(1)、两物体相互接触。(接触力)(2)、接触处产生弹性形变。
二.几种常见的弹力及方向
1、支持力和压力的方向:垂直于接触面
(1)、平面与平面接触
例题1:分析A受到的弹力(A均处于静止状态)
(2)、点与面接触
例2:分析物体A受到的弹力(A均处于静止状态)
(3)、曲面与曲面接触
例3:分析球A所受到的弹力
2、绳的拉力方向:沿着绳而指向绳收缩的方向。
三.胡克定律
弹力的大小跟形变的大小有关,形变越大,弹力越大,形变消失,弹力随着消失。
课后习题
布置作业
开放式问题(视频播放:撑杆跳高、跳水);
提出问题:通过本节内容的学习,请同学们开放式地讨论
①从形变与弹力知识去思考,撑杆跳高运动员跳得这么高的主要原因是什么?
②跳水运动员在空中滞空时间主要由哪方面决定?
板书
板书设计
弹力
1、形变
(1)概念:物体的形状或体积改变
(2)分类:弹性形变;塑性形变
2、弹力
(1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状,对与它接触的物体会发生力的作用,这种力叫做弹力
(2)产生的条件:两物体相互接触、接触处产生弹性形变。
(3)弹力的方向:支持力和压力的方向:垂直于接触面;绳的拉力方向沿着绳而指向绳收缩的方向。
教案【二】
教学准备
教学目标
1、知道什么是弹力以及弹力产生的条件。
2、知道推力、压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的图示(力的示意图)中正确画出他们的方向。
3、知道形变越大,弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比。
教学重难点
知道形变越大,弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比。
教学工具
课件
教学过程
出示[学习目标]
1、理解弹力的概念,知道弹力产生的原因和条件.
2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,会分析弹力的方向,能正确画出弹力的示意图.
3、理解形变概念,了解放*显示微小形变。
(一)观察实验
1、观察用弹簧拉静止的小车
小车:由静止→运动
弹簧:被拉长
2、水平支起竹片,竹片上放置砝码,观察砝码和竹片
竹片:发生弯曲
砝码:处于静止状态
3、观察用弹性钢片推放置在桌面上的物体
钢片:发生弯曲
物体:被推开
(二)形变和弹力的概念:
物体的形状或体积的改变叫形变.
发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生的作用,这种力叫弹力。
弹力的概念:
(三)弹力产生的条件
(1)物体间是否直接接触(必要条件);
(2)接触处是否有相互挤压或拉伸的作用(充分条件)
*弹力是发生弹性形变的物体产生的力,作用在跟它接触的物体上.用手向右拉弹簧,弹簧因形变(伸长)而产生弹力f,它作用在手上,方向向左.因此,弹力的施力者是发生形变的物体,受力者是使它发生形变的其他物体.
图1-11(a)中,小球放在斜面和竖直挡板之间,在重力作用下小球与斜面及挡板间都有挤压趋势,因此小球与斜面接触处,小球与挡板接触处都会产生弹力.而图1-11(b)中,小球放在水平面和竖直挡板间,虽然小球与竖直挡板相接触,但在接触处没有相互挤压趋势,因此小球与竖直挡板间不会产生弹力.
(四)显示微小形变的两个实验
有一些物体眼睛根本观察不到它的形变,比如一些比较坚硬的物体,但是这些物体都有形变,只不过形变很微小。所以,一切物体都在力的作用下会发生形成。
(五)弹力的方向
弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反.
(1)弹力方向的判定步骤:
明确产生形变的物体--找出使该物体发生形变的外力方向--确定该物体产生弹力的方向.
(2)常见支持物的弹力方向:
平板的弹力垂直于板面指向被支持的物体;
曲面的弹力垂直于曲面该处的切平面指向被支持的物体;
支承点的弹力垂直于跟它接触的平面(或曲面的切平面)指向被支持的物体;
绳索的弹力沿着绳子指向收缩的方向.
(六)形变的种类
看形变的种类有哪些,举例说明。
总结:产生弹力的大小与形变程度有关,形变程度越大,产生的弹力就越大。
(七)例题分析
例1:放在水平桌面上的书
书由于重力的作用而压迫桌面,使书和桌面同时发生微小形变,要恢复原状,对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1,这就是书对桌面的压力;桌面由于发生微小的形变,对书产生垂直于书面向上的弹力F2,这就是桌面对书的支持力。
练习1
分析:静止地放在倾斜木板上的书,书对木板的压力和木板对书的支持力。并画出力的示意图。
例题2按下列要求画出弹力的方向
(1)搁在光滑竖直墙与粗糙水平地面间的棒在A,B两处受到的弹力(图1-13)
分析(1)棒在重力作用下对A,B两处都有挤压作用,因A,B两处的支持物都为平面,所以其弹力垂直平面分别向上和向右.
(2)搁在光滑半球形槽内的棒在C,D两处受到的弹力(图1-14);
分析:棒对C,D两处有挤压作用,因C处为曲面,D处为支承点,所以C处弹力垂直其切平面指向被支持的物体--沿球半径指向球心;D处弹力垂直跟它接触的平面指向被支持的物体--垂直棒斜向上.
(3)用细绳悬挂、靠在光滑竖直墙上的小球受到的弹力(图1-15)
球在重力作用下挤压墙壁,拉引绳子,所以墙产生的弹力垂直墙面指向球;绳子产生的弹力沿着绳子向上.
(八)课内练习
(1)放在水平桌面上的书,对桌面的压力等于书受的重力.能不能说书对桌面的压力就是书受的重力?为什么?
(2)停放在操场上的篮球,受到哪几个力的作用?施力物体各是什么?各个力的方向如何?
(3)有四位同学把斜面对重物的支持力3N,分别画成图1-10中的四种样子,其中哪个图画得对?
(4)如图1-11所示,用两根绳子把一个物体挂在天花板上,这个物体受到几个力的作用?指出施力物体,并把力的方向表示出来.
(5)在水平桌面上的两个球,靠在一起但并不互相挤压,它们之间有相互作用的弹力吗?为什么?
学生思考后集体交流。
(九)课堂总结
课后习题
完成课后“训练与应用”第1、2、3、4题。
篇5:高一物理必修一教案
(一)教学目的
1.知道什么是机械运动,知道机械运动是宇宙中普遍的现象。
2.知道什么叫参照物,知道判断物体的运动情况需要选定参照物。知道运动和静止的相对性。
3.知道什么是匀速直线运动。
(二)教具
1米长的一端封闭的玻璃管,管内注入水,并留约2厘米长的一段空气柱,管口被封闭;节拍器(或秒表)。
(三)教学过程
一、复习提问
1.常用的测量长度的工具是什么?常用的长度单位有哪些?它们之间的换算关系是怎样的?
2.完成下列长度单位的换算,要求有单位换算的过程。由两名同学到黑板上演算,其他同学在笔记本上进行练习。
教师口述:0.2千米=______厘米。(答:2×104厘米)
500微米=______米。(答:0.0005米)
对学生所答进行讲评。
3.用小刻度是毫米的刻度尺测量课本图1—5甲图中木块的实际长度。要求每个学生动手测量。由同学说出测量结果。巩固上节所学正确使用刻度尺测长度、正确读、记测量结果和减小误差的基本知识。
二、新课教学
1.新课的引入
组织同学阅读课本节前大“?”的内容。提问:飞机在天空中飞行,子弹在运动吗?飞行员为什么能顺手抓住一颗飞行的子弹呢?要回答这些问题,我们就要认真学习有关物体运动的知识。
板书:“第二章 简单的运动
一、机械运动”
2.机械运动
(1)什么是机械运动?
运动是个多义词,物理学里讲的运动是指物体位置的变化。同学们骑自行车时,人和自行车对地面或路旁的树都有位置的变化;飞机在天空中飞行,它相对于地面有位置的变化。物理学里把物体位置的变化叫机械运动。
(2)机械运动是宇宙中普遍的运动。
提问并组织学生回答:举例说明我们周围的物体哪些是在做机械运动。
对于回答中所举机械运动实例,教师要明确指出是哪个物体相对什么物体有位置的改变。
组织同学看课本图2—2,提问:图中的哪些物体在做机械运动?
答:图2—2中运动员、足球、列车、地球、人造卫星、太阳系、银河系都在不停地做机械运动。
问:图中的铁轨,地球上的树木、高山,我们教室中的课桌和椅子是运动的吗?
答:它们都在跟随地球自转,同时绕太阳公转,他们也在做机械运动。
小结:机械运动是宇宙中普遍的现象。
板书:“1.物体位置的变化叫做机械运动。机械运动是宇宙中普遍的现象。”
3.运动和静止的相对性
(1)组织学生看课本图2—3,讨论:乘客是静止的还是运动的?让学生充分说明自己的看法。
小结:
首先明确本问题中研究对象是汽车中的乘客,这位乘客是静止的还是运动的。
其次根据前面所学机械运动的知识,判定汽车、司机和乘客都在做机械运动。但是司机和男孩所说乘客是静止的或是运动的说法都有道理。因为他们在研究乘客的运动情况时,选定的作为标准的物体不同。
问:司机看到乘客没动是静止的,是以什么为标准的。
答:以车厢为标准,乘客相对于车厢没有位置的改变,所以说乘客是静止的。
问:男孩看到乘客运动得很快,他是以什么为标准的。
答:男孩以路面或路旁的树木、房屋为标准,乘客相对于路面有位置的改变。所以他说乘客是运动的。
教师小结:在描述物体是运动还是静止,要看是以哪个物体做标准。这个被选作标准的物体叫做参照物。同一个物体是运动还是静止,取决于所选定的参照物。这就是运动和静止的相对性。
板书:“2.运动和静止的相对性:①:在描述物体的运动情况时,被选作标准的物体叫参照物。
②同一个物体是运动还是静止,取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。”
(2)提问:看课本图2—4,卡车和联合收割机在农田里并排行驶,受油机与大型加油机在空中飞行,说它们是运动的,你选什么物体为参照物。
答:选大地为参照物,它们是运动的。
教师追问:在甲图中如果选卡车或收割机为参照物,在乙图中如果选受油机或加油机为参照物,另一物体的运动情况是怎样的?
答:另一物体是静止的。因为它们相对于参照物没有位置的改变
教师小结:像卡车和收割机这样两个物体以同样的快慢,向同一方向运动,它们的相对位置不变,则称这两个物体相对静止。
提问:请你解释法国飞行员能顺手抓住一颗子弹的道理。
要求学生用相对静止的道理予以解释。
教师指出:参照物可以任意选择,在研究地面上物体的运动时,常选地面或固定在地面上的物体为参照物。举例说明当所选的参照物不同时,物体的运动情况一般不相同。例如列车中的乘客以地面为参照物是运动的,以车厢为参照物是静止的。
4.匀速直线运动
(1)自然界中简单的机械运动是匀速直线运动。
(2)什么是匀速直线运动
演示实验:启动节拍器,使两响之间间隔1秒钟(如果没有节拍器,可由学生读秒表)。将1米长的内封气泡的玻璃管竖直靠放在黑板上。使气泡由管底竖直上升,从零时刻开始,在每个节拍时,在气泡所在的位置旁用粉笔在黑板上画出一个个短横线(以气泡的上沿或下沿为准),这些横线由下到上等距离排列。
改变节拍器摆锤的位置,增大(或减小)摆的周期,重做上述实验。此时要平移玻璃管在黑板上的位置,每组记画横线不可重叠。
用刻度尺测相同的时间间隔内,气泡通过的距离。
提问:你认为气泡的运动有什么特点?
教师讲述:运动的气泡经过的路线是直的,并且在相等的时间里通过的距离相等,即快慢是不变的。这种快慢不变,经过路线是直线的运动,叫做匀速直线运动。
板书:“3.匀速直线运动:快慢不变,经过路线是直线的运动,叫做匀速直线运动。”
匀速直线运动在自然界中并不多见,但是许多运动可以近似地看作是匀速直线运动。
提问:百米跑运动员,从起跑线起跑,跑到终点,他的运动是匀速直线运动吗?(答:可以近似地看作是匀速直线运动。)
5.小结本节知识要点
三、布置作业
课本 P2—4,练习1、2、3、4。
(四)说明
由于在义务教育全日制初级中学物理教学大纲(试用)中,参照物并未作为教学内容列出。建议在教学中只需让学生对参照物的概念有个很初步的了解,懂得要描述物体是运动还是静止需要选个参照物就够了,不要在教学中补充较为复杂的例题,造成学生学习上的困难。
篇6:高一物理必修一教案
【篇一】
一、教学目标:
1、知道平抛运动的定义及物体做平抛运动的条件。
2、理解平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动。
3、掌握平抛运动的规律。
4、树立严谨,实事求是,理论联系实际的科学态度。
5、渗透物理学“建立理想化模型”、“化繁为简”“等效代替”等思想。
教学重难点
重点难点:
重点:平抛运动的规律。
难点:对平抛运动的两个分运动的理解。
教学过程
教学过程:
引入
通过柯受良飞越黄河精彩视频和生活中常见抛体运动的图片引入到抛体运动,在对抛体运动进行了解的基础上回忆以前学过的抛体运动;对抛体运动进行分类。由抛体运动引入平抛运动。
(一)知道什么样的运动是平抛运动?
1.定义:物体以一定的初速度水平方向上抛出,仅在重力作用下所做的运动,叫做平抛运动。
2.物体做平抛运动的条件
(1)有水平初速度,
(2)只受重力作用。
通过活动让学生理解平抛运动是一个理想化模型。
让学生体会研究问题时,要“抓住主要因素,忽略次要因素”的思想。
(二)实验探究平抛运动
问题1:平抛运动是怎样的运动?
问题2:怎样分解平抛运动?
探究一:平抛运动的水平分运动是什么样的运动?(学生演示,提醒注意观察实验现象)
【演示实验】同时释放两个相同小球,其中一个小球从高处做平抛运动,另一个小球从较低的地方同时开始做匀速直线运动。
现象:在初速度相同的情况下,两个小球都会撞在一起(学生回答)
结论:平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动(师生共同总结)
探究二:平抛运动的竖直分运动是什么样的运动?(分组探究,提醒:a小球是带有小孔的小球;b装置靠近水槽;c观察两小球落到水槽中的情况)
【分组实验】用小锤打击弹性金属片时,前方小球向水平方向飞出,做平抛运动,而同时后方小球被释放,做自由落体运动。
现象:两小球球同时落地。(学生回答)
结论:平抛运动的竖直分运动是自由落体运动(师生共同总结)
课后小结
小结
一、平抛运动
1、平抛运动的定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,物体只在重
力作用下所做的运动
2、条件:有水平方向的初速度,只受重力的作用。
【篇二】
【教学目标】
1.知道曲线运动是一种变速运动,它在某点的瞬时速度方向在曲线这一点的切线上。
2.理解物体做曲线运动的条件是所受合外力与初速度不在同一直线上。
3.培养学生观察实验和分析推理的能力。
4.激发学生学习兴趣,培养学生探究物理问题的习惯。
教学重难点
【重点难点】
1.重点:曲线运动的速度方向;物体做曲线运动的条件。
2.难点:物体做曲线运动的条件。
教学过程
【教学过程】
复习提问
前边几章我们研究了直线运动,同学们思考以下两个问题:
1.什么是直线运动?
2.物体做直线运动的条件是什么?在实际生活中,普遍发生的是曲线运动,那么什么是曲线运动?本节课我们就来学习这个问题。
新课学习
展示图片:卫星绕地球的运动人造地球转弯的火车
这几幅图中物体的运动轨迹有何特点?
(轨迹是曲线)
请大家举出一些生活中的曲线运动的例子
一、曲线运动的速度方向:
1思考:曲线运动与直线运动除了运动轨迹不同,还有什么区别?2.观察课本P32图6.1-1和图6.1-2
思考:砂轮打磨下来的炽热微粒。飞出去的链球,它们沿着什么方向?
3.讨论或猜测,曲线运动的速度方向应该怎样?
4.是不是象我们大家猜测的这样呢?让我们来看一个演示实验:教师演示课本P32演示实验验证学生的猜测,从而得到结论:
曲线运动速度的方向:切线方向
5.什么是曲线的切线呢?
结合课本P33图6.1-4阅读课本P33前两段加深曲线的切线的理解。
6.阅读课本P33第四段,试分析推理曲线运动是匀速运动还是变速运动?
速度是________(矢量.标量),所以只要速度方向变化,速度矢量就发生了________,也就具有________,因此曲线运动是________。
二、物体做曲线运动的条件:
1.提出问题:既然曲线运动是变速运动,那么由
可知具有加速度,又由可知受力不为零,那到底有什么样的特点呢?
2.实验探究
器材:光滑玻璃板小钢球磁铁
演示:小钢球在水平玻璃板上做匀速直线运动。
问题:给你一磁铁,如何使小钢球①加速仍做直线运动。②减速仍做直线运动。③做曲线运动。制定你的实验方案。
实验验证:请两名同学利用他们的方案来进行验证。演示给全体学生。
分析论证:
直线加速:的方向与的方向相同
②直线减速:的方向与的方向相反
③曲线运动:的方向与成一夹角
结论:当物体所受的合力的方向与它的速度方向在同一直线时,物体做直线运动;当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动
3.物体做曲线运动的条件:当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时4.实践应用:
飞机扔炸弹,分析为什么炸弹做曲线运动?
讨论题:结合本节所学与前面知识体系来分类归纳力和运动的关系。
三、小结
同学们根据自身特点,各自进行。曲线运动是轨迹为的运动.
一、曲线运动的速度方向
1.曲线运动的方向是的
2.质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是在曲线上这一点的
3.曲线运动一定是运动
二、物体做曲线运动的条件:
运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向上。
课后习题
课堂练习
1.关于曲线运动,下列判断正确的是()
A.曲线运动的速度大小可能不变
B.曲线运动的速度方向可能不变
C.曲线运动的速度可能不变
D.曲线运动可能是匀变速运动
2.关于曲线运动的条件,以下说法正确的是()
A.物体受变力作用才可能做曲线运动
B.物体受恒力作用也可能做曲线运动
C.物体所受合力为零不可能做曲线运动
D.物体只要受到合外力就一定做曲线运动
3某物体受同一平面内的几个力作用而做匀速直线运动,从某时刻起撤去其中一个力,而其它力不变,则该物体()
A、一定做匀加速直线运动
B、一定做匀减速直线运动
C、其轨迹可能是曲线
D、其轨迹不可能是直线
4.关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是()
A.它所受的合力一定不为零
B.有可能处于平衡状态
C.速度方向一定时刻改变
D.受的合外力方向有可能与速度方向在同一条直线上
参考答案:1.AD2.BC3.C4.AC
篇7:高一物理必修一教案
教案【一】
教学准备
教学目标
一、知识与技能
1.理解力的合成和合力的概念。
2.掌握力的平行四边形定则,会用作图法求共点力的合力。
3.要求知道合力的大小与分力间夹角的关系。
二、过程与方法
1.学会设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结的研究问题的方法。
2.培养学生的动手能力、观察能力、分析能力、协作能力、创新思维能力。
三、情感态度价值观
学会应用等效代替和控制变量的思维方法。
教学重难点
重点:
1.通过实例理解分力、合力、力的合成的概念。
2.通过实验探索“力的合成”所遵循的法则。
难点:“平行四边形定则”的理解。
教学过程
一、导入新课
如图甲,一个人用力F可以把一桶水慢慢地提起,图乙是两个人分别用F1、F2两个力把同样的一桶水慢慢地提起。那么力F的作用效果与F1、F2的共同作用的效果如何?
学生:效果是一样的。
老师:一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同,在实际问题中就可以用这个力来代替那几个力,这就是力的等效代替。这个力就叫做那几个力的合力。求几个已知力的合力的过程叫做力的合成。几个力如果都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于一点,这几个力叫做共点力。我们这节课就来学习两个共点力的合成。
二、新课教学
(一)探讨实验方案
先用两个力作用在物体的同一点上,使它们产生一定的作用效果,如把橡皮筋一端固定,拉加一端到某一点O,再用一个力作用于同一物体的同一点上,让它产生与第一次的两个力的作用效果相同,即也把橡皮筋拉到点O,记下各个力的大小、方向、画出力的图示,就能研究力之间的关系了。等效代替是物理中常用的一种方法。
(二)演示实验:互成角度的二力的合成(请两位同学上讲台帮忙)。
(1)把放木板固定在黑板上,用图钉把白纸固定在木块上。
(2)用图钉把橡皮条一端固定在A点,结点自然状态在O点,结点上系着细绳,细绳的另一端系着绳套。
(3)用两弹簧秤分别勾住绳索,互成角度地拉橡皮条,使结点到达O′点。让学生记下O′的位置,用铅笔和刻度尺在白纸上从O′点沿两条细纸的方向画线,并分别记下两只弹簧的读数F1和F2。
(4)放开弹簧秤,使结点重新回到O点,再用一只弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到O′,读出弹簧秤的示数F,记下细绳的方向,按同一标度作出F1、F2和F的力的图示。
(5)用三角板以F1、F2为邻边利用刻度尺和三角尺作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,做出合力F的图示。
(6)改变F1和F2的夹角和大小,再做两次。
从实验中得出什么结论:合力F不能简单地用F1和F2的代数合表示。
证明:利用三角板以力F1和F2为邻边做平行四边形,作出其对角线F’,看力F和F’是否重合。
仔细观察发现,F和F’基本重合,在误差范围内,F几乎是F1、F2为邻边的平行四边形的对角线。
经过前人很多次的、精细的实验,后确认,对角线的长度、方向、跟合力的大小、方向一致,即对角线与合力重合,也就是说,对角线就表示F1、F2的合力。
老师归纳:求两个共点力的合力时,不是简单的将两个力相加减,而是用表示两个力的有向线段F1和F2为邻边作平行四边形,这两邻边之间的对角线就表示合力F的大小和方向,这就是力的平行四边形定则。
(三)指导学生进行分组实验
观察学生实验情况,数据处理,要求操作的规范,遵从实验结果,尽量把误差减小到小。
要求同学用平行四边形法则作出F1与F2的合力,与实际合力对照,相距多远,差距大不大。
如果在实验中,对角线与合力相距比较远,那就找一找原因,是否有错误操作,即使操作完全正确,也会有实验误差,也不会完全重合。
这种情况很正常,一个规律的得出要很多人在很长时间里,进行许多此实验才总结出来,并不是一次实验就能得到。
减小误差的方法:①弹簧秤使用前要检查指针是否指在零点;②弹簧秤要与木板表面平行。
总结:可见互成角度的两个力的合成,不是简单的两个力相加减,而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就要平行四边形定则。以后我们还要利用这个定则进行速度、加速度等的合成,只要是矢量的合成、就遵从平行四边形定则。
(四)实验归纳总结:
1.力的合成要遵循平行四边形定则。两个共点力的合力随夹角的变化而变化。
夹角为00(作用在同一直线上且方向相同)时:F=F1+F2,F的方向与F1、F2的方向相同。夹角为1800(作用在同一直线上且方向相反)时:F=|F1-F2|,F的方向与两个力中较大的那个力方向相同。两个共点力的合力的大小范围:大于等于二力之差,小于等于二力之和,即|F1-F2|≤F≤F1+F2。
2.两个大小一定的力F1、F2,当它们间的夹角由00增大到1800的过程中,夹角越大,合力就越小;合力可能大于某一分力,也可能小于某一分力。
3.矢量和标量:
即有大小又有方向的物理量叫矢量,矢量运算遵循平行四边形定则。只有大小没有方向的物理量叫标量,标量运算遵循代数运算法则。力既有大小,又有方向,故力是矢量。
4.实验归纳法是科学研究的重要方法,要通过提出假设,设计实验,实验研究,数据分析,归纳总结,形成结论。
【例题1】大小不变的F1、F2两个共点力的合力为F,则有:
A.合力F一定大于任一个分力B.合力的大小既可等于F1,也可等于F2
C.合力有可能小于任一个分力D.合力F的大小随F1、F2间夹角增大而减小。
解析:正确答案是BCD
我们可以取一些特殊的数值来分析F1、F2的合力变化范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2若取F1=2N,F2=3N则1N≤F≤5N。
当F1与F2夹角为180°时,合力小于分力。应排除A同时知C正确。
B对,由合力的变化范围可知正确。
D对,当F1和F2夹角为0°时,合力大,当F1,F2夹角为180°时,合力小,随着F1、F2夹角增大合力F反而减小。
说明:对于一些定性分析的选择题,有时可采用取一些特殊数值的方法来分析,这样可使分析简单、方便。
【例题2】运用平行四边形定则求互成角度的两个力的合力。
力F1=45N,方向水平向右。力F2=60N,方向竖直向上,用作图法求解合力F的大小和方向。
解:选择某一标度,利用0.5cm的长度表示15N的力,作出力的平行四边形,用刻度尺量出对角线的长度L,利用F=15N×即可求出。
〖巩固训练〗
(1)两个力互成30°角,大小分别为90N和120N,用作图法求出合力的大小和方向。
(2)两个共点力的大小都是60N,两力间的夹角为1200,求这两个力的合力?
解法一、图示法。
解法二、利用平行四边形法作出力的图示,然后利用几何知识求解。
学生讨论会得到:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,就得到其合力。因为每一次合成都遵从每两力与其合力产生共同效果的思想,所以可以这样合成。
(3)两个共点力,当它们同方向时其合力大小为7N,当它们反方向时其合力的大小为1N,问当它们互相垂直时其合力的大小是多少牛?
提示:假设F1大于F2,由题意可知:F1+F2=7,F1-F2=1解得:F1=4N,F2=3N
然后:方法一、图示法。
方法二、先利用平行四边形法则作出力的图示,再利用直角三角形知识求得合力F=5N
(4)请同学完成P13的思考与讨论。
〖提问〗:如果两个分力F1、F2,他们的夹角不定,求其合力的范围。(用作图法)
同学们用作图法得到:
Fmax=F1+F2(两力夹角为0°)
Fmin=F1-F2(两力夹角为180°,F合于大的方向一致)
夹角在0°——180°之间,后介于Fmin与Fmax之间。
课后小结
这节课主要学习了力的平行四边形定则,要求会用作图法求两共点力的合力。
这节课主要掌握利用平行四边形定则,用作图法求两共点力的合力,并且用作图法得出两力夹角不定的情况下,F合取值范围,我们下课后要多动手练习,掌握这种方法。
教案【二】
教学目标
知识与技能
1.知道合力与分力、合成等概念,体会等效思想,建立替代意识;
2.掌握力的平行四边形定则及探究的方法,了解矢量合成的普遍意义;
3.能利用力的平行四边形定则解决有关问题,分析日常问题;
方法与过程
1.参与实验探究力的合成法则的过程,体会实验归纳的方法;
2.参与实践,培养动手能力.
情感态度与价值观
1.发展学生对科学的好奇心和求知*,培养学生科学探究的精神和参与科技活动的热情;
2.培养认真、仔细、实事求是的科学态度.
教学重难点
教学重点:
探究求解合力的方法;
教学难点:
从实验中归纳总结出平行四边形定则。
教学过程
新课引入:
以“一指断钢丝”实验引入课题
(学生参与)
基本概念:引导学生看书
明确:什么是合力?什么是分力?
引导学生回答合力和分力。(展示PPT、板书:合力和分力)
关键词是什么?
启发学生用生活的实例说明。
学生举生活中的实例说明等效可替代。(展示PPT、板书:等效替代)教师根据学生所举实例,点明等效、合力与分力。展示提水的例子。
教师可再举正反两例进一步强化并总结力的合成概念。
如果一个物体受到多个力作用,比如刚才的水桶,我总能找到一个力能够等效替代它们,这个力就是合力。这个寻找合力的过程我们称为力的合成。
(展示PPT、板书:力的合成)
寻求求合力的方法:
通过实验验证不共线的两力合成不符合代数运算关系(板书:二、寻求求合力的方法)
教师演示实验。
利用我们桌子的器材来设计方案寻找力的合成关系:
问题:1、选择谁为研究对象?
2、怎样保证两次作用的效果相同?
3、怎样记录和描述每个力?
学生讨论。教师提问。
教师总结:总的说来:先表示出三个力,再来找它们关系。关于表示力,把大家刚才说的,梳理一下形成步骤:
教师边讲解边动画演示:
1、固定橡皮筋一端,两次作用需将结点拉到同一位置以确保两次拉橡皮筋效果相同。2、一位同学两力互成角度拉橡皮筋,另一位同学记录结点位置、力的大小和方向。大小由弹簧秤读出,方向通过在线的下方取较远的两点,由两点画线来确定力的方向。3、用一个力拉达同一点,记录力的大小和方向。4、用同一标度,作三力的图示。
教师引导学生搞好协作,分组实验:下面请同座位为一组,搞好协作,一位同学操作弹簧秤,另一位同学记录数据、作图,先表示出力来,再一同来找其关系。看哪组协作得好,做得快、做得好!做好得请举手!
教师巡视指导。
问题:两分力大小、方向和合力大小、方向之间存在什么样的关系?1、启发学生先从数据分析,
结论不易找出其定量关系
2、启发学生再从图形上分析
既然有向线段表示力,那我们能否从图形上找其关系?
教师做好预设。
教师再启发:现在我们的问题转移到求解这三个表示力的线段的方位和大小关系上来了。这是几何问题,我们在初中研究线段间关系的时候,常用什么方法?
引导作辅助线,连接分力和合力的箭头
教师利用展台展示1组,结论:像
教师再利用展台展示2组。
归纳:一组像可能是偶然,我们每一组都像就可能不是偶然的了。
教师引导学生再验证。
总结:这个实验不仅我们做,很多人都做了,经过无数次的努力探究、实验,现代,科学家利用精密仪器证实两力合成遵循平行四边形关系。我们称之为平行四边形定则。(板书:平行四边形定则)
平行四边形定则:
引导学生根据实验叙述平行四边形定则内容,教师补充。
以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。
补充、升华:分力为邻边,合力为夹在指间的对角线。平行四边形定则的发现是伟大的发现,既体现了大小的关系,又体现了方向的关系。同时,一切矢量的运算都遵循平行四边形定则,只有符合平行四边形运算定则的量称为矢量。对于力而言,只要给我这样两个力,我都能利用平行四边形定则求其合力。怎么准确画呢?(教师动画展示,板书:应用)
问题:若物体受到三个力作用,怎么求其合力?(多力合成方法)
安排学生练习。
交代计算法:聪明的同学已经发现还可用计算的方法求解合力,关于计算法,我们下节课再研究!
问题:F1、F2大小一定,夹角增大,合力如何变化?
合力什么时候大,什么时候小?合力的范围如何?
(教师展示自制教具)边表示分力,对角线表示合力,请大家自己操作,找出规律。
学生回答。
总结:同一直线上两力合成实际是其特殊情况。
问题:合力一定比分力大吗?
思考:若夹角不变,改变其中一个力大小,合力怎么变化?我们可以通过器材来说明,请大家课后思考。
练习:PPT展示:已知F1=2N,F2=10N
(1)它们的合力有可能等于5N、10N、15N吗?
(2)合力的大值是多少?小值是多少?合力的大小范围是多少?
照应课前实验,解决实际问题
师:通过本节课的学习,大家能解释拉断钢丝的原因吗?展示PPT。
学生回答:合力很小,分力夹角很大时,分力却很大。
生活实例分析,如架设高压线时,不能张得太紧,否则一小鸟都可能将其压断。再比如斜索拉桥,课后思考,试着解释为什么这立柱做得很高。知识改变了生活!
共点力:
几个力同时作用在物体的同一点,或它们的作用线相交于同一点,这几个力叫做共点力。PPT展示(板书:三、共点力。1、定义)
师:力的平行四边形定则只适用于共点力。(2、平行四边形定则适用条件)