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{year}高一物理教案模板

发表时间:2024-10-14

2024高一物理教案模板(优质五篇)。

作为一名教师,很有必要精心设计一份教案,教案是备课向课堂教学转化的关节点。那么什么样的教案才是好的呢?以下是小编收集整理的高一物理教案(通用5篇),希望对大家有所帮助。

2024高一物理教案模板 篇1

一、课程分析

1.本节课使用的教材是《普通高中课程标准实验教科书物理(必修1)(人民教育出版社)》,教学的内容是第二章第5节关于自由落体运动的内容。

2.教学内容(教学重点、难点、关键)

(1)自由落体运动的研究历程中体现出来的科学研究方法。

(2)对自由落体运动规律的实验探究过程。

(3)运用自由落体运动的规律解决简单问题。

二、学情分析

1、学生在刚学完匀变速直线运动的规律后,急需一次真正的实践去更深刻的理解匀变速直线运动的规律,而对自由落体运动的研究,恰恰适应了学生的这一要求,在本节课的学习中,要让学生的认识有进一步的提高。

2、本节课从人类对自由落体运动的认识历史引入,重点介绍亚里士多德、伽利略的研究方法,强调对自由落体运动的理解,以期学生对自由落体运动有全面、清楚的认识。

3、两位科学家在研究自由落体运动中做出了杰出的贡献,讲课时展示他们的研究成果及对他们的评价,这样既可以培养学生热爱科学的思想,又可以活跃课堂气氛。

三、设计理念

本节课从生活实践出发,结合学生在实际生活中的观察,初步了解自由落体运动,并通过对两位科学家对自由落体运动的研究,结合伽利略的理想实验,得出自由落体运动的特点。接着,通过实验让学生自主探究自由落体运动所遵循的规律。通过学生对自由落体运动规律的理解加以训练,让学生初步接受自由落体运动的规律,最后,在学生深入了解和掌握了自由落体运动的规律后,通过回扣课堂游戏,使学生对自由落体运动的规律加以巩固和提高。

四、学习目标

1、 知识与技能:

(1)研究并认识自由落体运动的特点和规律。

(2)理解自由落体运动的特点和规律;并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。

2、过程与方法:

(1)通过观察演示实验,概括出自由落体运动的特点,培养学生观察,分析能力。

(2)利用已知的直线运动规律来研究自由落体运动。

3、情感态度价值观:

(1)培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。

(2)培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。

五、教学过程设计

(一)新课引入

设计思路:教师在课堂教学过程中,有意识地创设情境,通过提出一些与课文有关的富有启发性的问题,将学生引入情境之中,容易激发起学习的动机,培养学习兴趣。通过合理创设情境,不仅能起到组织教学的作用,而且能使学生明确学习目标,产生浓厚的学习兴趣。

师:同学们,咱们班哪位同学反应比较快?请到讲台上来。

生:(推荐一位同学)。

师:我们看这位同学能不能抓住这片铁片。(向学生展示长度约为3.5cm的铁片)

师生共同完成这一游戏。

师:同学们,这位同学能抓住这片铁片吗?

生:不能。

师:为什么不能抓住呢?我们在学习了自由落体运动之后,同学们就知道其中的奥秘了。

设计思路:创设问题情境就是在讲授内容和学生求知心理之间制造一种“不协调”,将学生引入一种与物理问题有关的情境中,造成一种悬念,使学生产生向往、探索的欲望,处于欲摆不能的状态。创设问题情境时应注意:问题要小而具体、新颖有趣、有适当的难度;有启发性,要善于将所要解决的课题寓于学生实际掌握的知识基础之中,造成心理上的悬念。悬念解除之时,也就是正迁移实现之时。

【板书】课题:第三节 自由落体运动

(二)新课研究:

设计思路:在教学中,教师应运用物理本身的魅力激发学生求知的欲望和情感,同时,教师本身以饱满的热情、强烈的求知欲、热爱物理学科的情趣,带领学生去探索物理世界的奥秘,就会对学生的学习兴趣产生巨大影响。

师:同学们,物理规律的研究总是来源于生活,有服务于生活。为了更深入的研究自由落体运动的规律,我们也需要从生活实践出发,来讨论几个问题。

提出问题:在日常生活中,重的物体和轻的物体谁下落的更快一些呢?

生:重的物体下落的快一些。

师:我们通过几个小实验一起验证一下同学们的结论是否正确。

设计学生实验1:纸片和硬币从相同的高度同时下落,看谁下落的快?

学生做实验,并观察实验现象,得到结论:重的硬币要比轻的.纸片下落的快。

教师演示牛顿管实验,让学生再次验证自己的结论。

师:两千多年前,古希腊哲学家亚里士多德也持有这一观点,在人类还处于懵懂时期的时候,亚里士多德就对这一现象作出研究,这本身就值得我们尊敬。但这个观点是否正确呢?我们还是通过实验来验证。

设计学生实验2:将纸片团成纸团,再和硬币从相同的高度同时下落,看谁下落的快?

教师强调,纸团和纸片的质量是相同的。

学生做实验,并观察实验现象,得到结论:重的硬币要和轻的纸团下落的几乎一样快。

提出问题:为什么会得到相互矛盾的结论?

学生思考

师:对表面现象的观察有时会得出错误的结论,我们要用透过现象看本质的研究方法去研究问题。三百多年以前,伽利略就是用这样的方法否定了亚里士多德的观点。

设计思路:教学中应注意新旧知识异同的比较,通过对比,能透过表面现象,看清不同的物理本质。在对比过程中,学生始终处于主动积极、探索进取状态,引起有意注意,促成思维交锋,这样对完善旧知识,自觉完成从旧知识到达新知识的迁移,并巩固新知识,都极为有利,不然,就公式论公式,该对比不对比,不仅不会促进迁移,反而会造成负迁移。心理学研究表明:对比抗干扰,加强对易混知识的比较,找准分化点,利于排除干扰,加深对某些相关概念的认识和理解,促使易混知识在学生头脑中彻底分化。

设计学生实验3:将硬币放在纸片上面组合成一体,和另一相同的纸片从相同的高度同时下落,看谁下落的快?

学生做实验,并观察实验现象,得到结论:重的硬币和纸片的结合体要比轻的纸团下落慢。

提出问题:同学们,现在我想让两者下落的几乎一样快,应该怎样做?

学生讨论并提出实验方案。

生:让纸片包住硬币并团成纸团。

师:同学们实际做一下看看。

学生做实验,并观察实验现象。

教师提出问题:我们做的上述几个实验,为什么会得出不同的结论?

生:有空气阻力的影响。

师:如果我们忽略空气阻力的影响,同学们猜一下,会出现什么情况?

教师演示牛顿管实验,让学生验证自己的猜想。

设计思路:美国著名心理学家布鲁纳曾说:掌握一般概念和原理是通向普遍迁移的大道。因此,我们在组织教材时,应把基本概念和规律放在首位,突出教材的系统性和规律性。通过上述几个学生实验,让学生充分体验学习的快乐,体验实验探究在物理规律研究中的重要作用;同时也活跃课堂气氛,增强学生的学习兴趣。

【板书】

1、自由落体运动:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动。

师:那么,自由落体运动到底是一种什么样的运动呢?他遵循什么样的规律呢?现在我们通过实验来探究自由落体运动的规律。

教师介绍实验器材,并简单的介绍实验过程和步骤,引导学生进行分组实验。

实验探究过程:(单位:cm 数据均保留到小数点后两位)

s1

s2

s3

s4

s5

s6

s

δs

δs平均值

a

2、 注:δs= s1—s2= s3— s4= s5–s6=at2

学生进行分组实验,并通过对纸带的分析和数据的处理,探究自由落体运动的特点和规律。

设计思路:物理课堂教学过程中,很多的教学内容都能引起学生学习物理的兴趣。教师要以良好的契机为抓手,立足于诱导学生的学习兴趣。

【板书】

2、自由落体运动的特点:初速度为零的匀加速直线运动。

师:自由落体运动是匀加速直线运动,那么它的加速度是多大呢?我们还是通过实验进行探究。

学生通过对纸带的分析和数据的处理,探究自由落体运动的加速度。

根据实验结果得出自由落体运动加速度记为:g

在不同的纬度和高度时,g值是不一样的,纬度越高g越大,高度越高g越小,在正常情况下

在要求不是很高的情况下,取g=10m/s2。

【板书】

3、自由落体运动加速度:

师:由匀变速直线运动的运动规律可知自由落体运动的规律为:

3、自由落体运动的规律: ,

设计思路:人的每一个认识活动都含有一定的认知结构,它是人类认识客观事物在主观上的反映。建构认知结构,是中学物理教学的中心环节。促进新、旧知识的交互作用,对于完善认知结构,使认知结构系统化、综合化、整体化具有重要作用。在教学中,要引导学生积极地把新概念或规律与自己认知结构中原有的适当概念相联系,把新概念、规律纳入原有概念、规律中,同时使新概念、规律与原有的有关概念、规律进一步分化和融汇贯通,组成一个整体结构。

例题、一块石头从离地面20m高的楼顶自由落下,经过多长时间石头落到地面?石头到达地面时的速度有多大?(忽略空气阻力,g取10m/s2)

解析:设经过时间t石头落到地面,速度为v,由自由落体运动的规律得:

代入数值,解得:

设计思路:通过例题,让学生充分理解自由落体运动的特点和规律,并体验胜利的喜悦。

师:同学们,现在我们回到开课时的小游戏,同学们为什么抓不到铁片呢?人的反应时间很难达到0.1s这么短的时间,那么,同学们计算一下,在0.1s内做自由落体运动的物体下落的高度是多少呢?

学生认真计算,并给出答案:在0.1s内做自由落体运动的物体下落的高度是4.9cm。

师:(展示铁片)这片铁片的长度只有3.5cm。所以,同学们是抓不到的。

设计思路:物理教学中,教师应运用物理本身的魅力激发学生求知的欲望和情感,教师要从教学效果出发,通过精心设计,将最新的教学理念融入到每节课的教学过程中,注意广泛收集物理学科最新成果,结合教学内容,巧妙地包装,隆重地介绍,激发学生的求知欲和兴趣。

师:本节课的最后,请同学们把课本翻到第53页,利用课本上提供的方法,测量一下你的反应时间。

设计思路:让学生充分体会物理规律在日常生活中的妙用,并通过他们自己测量的反应时间回扣抓铁片的过程,是本节课的教学更加完美。

(四)小结

本节课我们学习了

1、什么是自由落体运动

2、自由落体运动的特点和规律

3、自由落体加速度

(五)《自由落体运动》教学设计

②实验探究,激发学生深入学习的动力

③实验探究自由落体运动的特点和规律

④实验探究自由落体加速度

⑤回扣课堂小游戏,解疑

⑥激发学生兴趣,测量自己的反应时间

①课堂质疑,激发学生的学习兴趣

(六)板书设计

第三节 自由落体运动

1、自由落体运动

物体不受其他因素影响,只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动。

2、自由落体运动的特点

初速度为零的匀加速直线运动。

3、自由落体加速度

4、自由落体运动的规律

六、教后反思

1、在物理教学中,使学生养成良好的学习习惯、打好基础、培养能力和教师加强必要的指导,是促进知识顺利迁移所不可少的前提。所以教师在采用行之有效的教法、认真研究学生的学法,进行物理教学改革的同时,认真学习知识迁移规律,并考虑影响知识迁移的各种因素,定能提高教学效果。

2、新课程强调学习方式的改变,倡导以“主动、探究、合作”为主要特征的学习方式。

3、“实验启发式”综合教学模式是我们学科的老师在教学实践中总结出来的模式,已在实践中收到一定效果,当然也有待在具体的教学实践中不断地完善,使之变得更科学。

4、本节课探究自由落体运动的规律,从历史上的研究过程入手,所以本节课的思路比较开阔,转折比较多,教师在教学过程中应注意内容的衔接。

5、本节课的演示实验比较多,做好演示实验,有利于帮助学生理解自由落体运动的特点,在本节课的教学中,这一点尤为重要。

2024高一物理教案模板 篇2

一、教学目标

1、 理解自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动

2、明确物体做自由落体运动的条件

3、理解重力加速度概念,知道它的大小和方向,知道在地球上不同的地方,重力加速度的大小是不同的

4、培养学生实验、观察、推理、归纳的科学意识和方法

5、通过对伽利略自由落体运动研究的学习,培养学生抽象思维能力,并感受先辈大师崇尚科学、勇于探索的人格魅力

二、重点难点

理解在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同是 本节的重点

掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题是难点

三、教学方法

实验—观察—分析—总结

四、教具

牛顿管、抽气机、电火花计时器、纸带、重锤、学生电源、铁架台

五、教学过程

(一)、课前提问:初速为零的匀加速直线运动的规律是怎样的?

vt=at

s =at2/2

vt2 =2as

(二)、自由落体运动

演示1:左手掷一金属片,右手掷一张纸片,在讲台上方从同一高度由静止开始同时释放,让学生观察二者是否同时落地。然后将纸片捏成纸团,重复实验 ,再观察二者是否同时落地。

结论:第一次金属片先落下,纸片后落下,第二次几乎同时落下。

提问:解释观察的现象

显然,空气对纸的阻力影响了纸片的下落,而当它被撮成纸团以后,阻力减小,纸片和金属片才几乎同时着地。

假设纸片和金属片处在真空中同时从同一高度下落,会不会同时着地呢?

演示2:牛顿管实验

自由落体运动:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。

显然物体做自由落体运动的条件是:

(1)只受重力而不受其他任何力,包括空气阻力。

(2) 从静止开始下落

实际上如果空气阻力的作用同重力相比很小,可以忽略不计,物体的下落也可以看做自由落体运动。

(三)自由落体运动是怎样的直线运动呢?

学生分组实验(每二人一组)

将电火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上,让纸带穿过计时器,纸带下方固定在重锤上,先用手提着纸带,使重物静止在靠近计时器下放,然后接通电源,松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列小点。

运用该纸带分析重锤的运动,可得到:

1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动

2、重锤下落的加速度为a=9。8m/s2

(四)自由落体加速度

1、学生阅读课文

提问:什么是重力加速度?标准值为多少?方向指向哪里?用什么字母表示?(略)

2、重力加速度的大小有什么规律?

(1)在地球上同一地点,一切物体的重力加速度都相同。

(2)在地球上不同的地方,重力加速度是不同的,由教材第37页表格可知,纬度愈高,数值愈大。

(3)在通常的计算中,可以把g取作9。8m/s2,在粗略的计算中,还可以把g取作10m/s2

(五)自由落体运动的规律

vt=gt

h=(1/2)gt2 g取9。8m/s2

vt2=2gh

注意式中的h是指下落的高度

(六)课外作业

1、阅读《伽利略对自由落体运动的研究》

2、教材第38页练习八(1)至(4)题

2024高一物理教案模板 篇3

1、知道速度的意义、公式、符号、单位、矢量性.

2、知道质点的平均速度和瞬时速度等概念.

3、知道速度和速率以及它们的区别.

4、会用公式计算物体运动的平均速度.

【学习重点】

速度、瞬时速度、平均速度三个概念,及三个概念之间的联系.

【学习难点】

平均速度计算

【指导】

自主探究、交流讨论、自主归纳

【自主探究】

知识点一:坐标与坐标的变化量

【阅读】

P15 “坐标与坐标的变化量”一部分,回答下列问题。

A级 1、物体沿着直线运动,并以这条直线为x坐标轴,这样物体的位置就可以用 来表示,物体的位移可以通过 表示,Δx的大小表示 ,Δx的正负表示

【思考与交流】

1、汽车在沿x轴上运动,如图1—3—1表示汽车从坐标x1=10 m,在经过一段时间之后,到达坐标x2=30 m处,则Δx = ,Δx是正值还是负值?汽车沿哪个方向运动?如果汽车沿x轴负方向运动,Δx是正值还是负值?

2、如图1—3—1,用数轴表示坐标与坐标的变化量,能否用数轴表示时间的变化量?怎么表示?

3、绿妹在遥控一玩具小汽车,她让小汽车沿一条东西方向的笔直路线运动,开始时在某一标记点东2 m处,第1s末到达该标记点西3m处,第2s末又处在该标记点西1m处.分别求出第1s内和第2s内小车位移的大小和方向.

知识点二:速度

【阅读】

P10第二部分:速度完成下列问题。

实例:北京时间8月28日凌晨2点40分,雅典奥林匹克体育场,这是一个值得所有中国人铭记的日子,21岁的上海小伙刘翔像闪电一样,挟着狂风与雷鸣般的怒吼冲过终点,以明显的不可撼动的优势获得奥运会男子110米栏冠军,12秒91的成绩平了由英国名将科林约翰逊1993年8月20日在德国斯图加特创造的世界纪录,改写了奥运会纪录.那么请问我们怎样比较哪位运动员跑得快呢?试举例说明.

【思考与交流】

1、以下有四个物体,如何比较A和B、B和D、B和C的运动快慢?

初始位置(m) 经过时间(s) 末了位置(m)

A.自行车沿平直道路行驶 0 20 100

B.公共汽车沿平直道路行驶 0 10 100

C.火车沿平直轨道行驶 500 30 1 250

D.飞机在天空直线飞行 500 10 2 500

A级1、为了比较物体的运动快慢,可以用 跟发生这个位移所用 的比值,表示物体运动的快慢,这就是速度.

2、速度公式v=

3、单位:国际单位m/s或ms-1,常用单位km/h或kmh-1 , ?/s或?s-1

4、速度的大小在数值上等于 的大小;速度的方向就是物体 的方向 , 位移是矢量,那速度呢?

问题:我们时曾经学过“速度”这个量,今天我们再次学习到这个量,那大家仔细比较分析一下,我们今天学习的“速度”跟学习的“速度”一样吗?如果不一样,有什么不同?

知识点三:平均速度和瞬时速度

一般来说,物体在某一段时间内,运动的快慢不一定时时一样,所以由v=Δx/Δt求得速度,表示的只是物体在时间Δt内的 快慢程度,称为: 速度。

平均速度的方向由_______________的方向决定,它的_____________表示这段时间内运动的快慢.所以平均速度是 量,

1、甲百米赛跑用时12.5秒,求整个过程中甲的速度是多少?那么我们来想一想,这个速度是不是代表在整个12.5秒内速度一直都是这么大呢?

2、前面的计算中我们只能知道百米赛跑中平均下来是每秒8米,只能粗略地知道物体运动的快慢,如果我想知道物体某个时刻的速度如10秒末这个时刻的速度,该如何计算呢?

【思考与交流】

教材第16页,问题与练习2,这五个平均速度中哪个接近汽车关闭油门时的速度?

总结:质点从t到t+△t时间内的平均速度△x/t△中,△t取值 时,这个值就可以认为是质点在时刻的瞬时速度.

问题:下列所说的速度中,哪些是平均速度,哪些是瞬时速度?

1. 百米赛跑的运动员以9.5m/s的速度冲过终点线。

2. 经过提速后,列车的速度达到150km/h.

3. 由于堵车,在隧道中的车速仅为1.2m/s.

4. 返回地面的太空舱以8m/s的速度落入太平洋中。

5. 子弹以800m/s的速度撞击在墙上。

2024高一物理教案模板 篇4

【教学目的】

1、通过观察现象,了解分析物理规律的方法。

2、理解什么是自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。

3、理解什么是自由落体加速度,知道它的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。

4、掌握自由落体运动的规律。

【器材及方法】

1、器材:两张大小不同的小纸片;粉笔头;乒乓球;一个小钩码;牛顿管

2、方法:通过小实验和逻辑推理启发式教学。

【重点与难点】

不同物体下落的加速度都是重力加速度。

【教学过程】

一、什么是自由落体运动。

如图:一个物体离地h高处,当把细绳剪断,物体就在重力的作用下沿着竖直方向下落,这种运动即为自由落体。问题:不同的物体下落的快慢是否相同呢?

实验讨论1、一张小纸片和一支粉笔头同时从同高处下落,哪个先落地?(动手做)

现象:粉笔先落地。感觉:重的物体先落地。

实验讨论2、一个乒乓球和一个钩码同时从同高处下落,谁先落地?

现象:钩码先落地。感觉:重的物体先落地。

实验讨论3、把小纸片揉成团再重做实验讨论2。

现象:两者差不多同时落地。

问题:物体下落的快慢是否由物体的重量有关?

首先我们来用一种巧妙的推理方法来进行推理:(讨论)

1、假设一块大石头的下落比一块小石头下落快。

2、而两块石头的总重量最大,它们整体下落的速度与大石头、小石头下落的速度相比应如何?(答:整体下落速度最快)。

3、而如把两块石头拴在一起时,下落快的会被下落慢的拖着而减慢;下落慢的会被下落快的拖着而加快,结果如何?(答:两块石头的整体下落的速度应小于大石头的速度,而大于小石头的速度。)

4、这与重的物体先落地的结论矛盾。实验:用牛顿管做实验,大家看到:真空管内的形状质量都不同的金属片、小张片当管直立过来时,它们同时到过管底。

结论:说明它们下落的一样快。物体下落的快慢与它的重量无关!我们不能仅用生活中的感知去推究物理规律,而应深刻分析,抓隹矛盾的主要方面,由实验总结出本质的东西,得出物理规律。为什么会有这种结果呢?我们来看看自由落体运动的特点:

二、自由落体运动的特点:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。

1、条件:

①、物体只受重力作用;

②、从静止开始下落。

2、运动性质:它是一种初速度为零的匀速直线运动。

3、运动规律:因为物体只受重力,据有:如果在相同地区,不同的物体的'重力加速度都相同,则它们的运动速度和从同高度下落至地面的时间都相同,与物体的质量无关。

那么,不同的物体的重力加速度是否相同呢?

三、重力加速度。

1、重力加速度:物体只在重力作用下,自由下落的加速度。

2、实验:测重力加速度的方法。课本第51页图2—24中是一个小球从某高度自由下落时用频闪照相机(每隔相同时间照一张相片)从小球正面拍摄的,图中的多个小球是同一个小球在不同时刻的位置叠加的结果,从图中可读出相邻的时间里小球发生的位移。根据(T为频闪照相机的拍摄时间),即可求出重力加速度。

3、根据用不同的小球重复实验表明:同一地区,不同物体的重力加速度相同。

4、不同地区(纬度不同)物体的重力加速度略有不同。从书中表中可知:

①同一纬度地区重力加速度相同。

②纬度越高重力加速度越大。

③通常计算中,重力加速度取,粗略计算中取。

四、总结。

1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

2、不同物体的重力加速度在同地区相同,不同地区重力加速度与纬度有关。

3、自由落体运动的规律是,凡是初速度为零的匀加速直线运动的推论也适用于自由落体运动。

练习:

1、想测出一幢楼的高度,你用所学过的知识设计测量方案。

2、一个物体从塔顶自由下落,在到达地面前最后1秒内的位移是整个位移的9/25,求塔高。

3、求一个物体自由下落,从下落时起,第隔1秒钟物体下落的高度之比。

2024高一物理教案模板 篇5

一、教学目标

1.在机械能守恒定律的基础上,研究有重力、弹簧弹力以外其它力做功的情况,处理这类问题的。

2.对功和能及其关系的理解和认识是本章教学的重点内容,本节教学是本章教学内容的总结。通过本节教学使更加深入理解功和能的关系,明确物体机械能变化的规律,并能应用它处理有关问题。

3.通过本节教学,使学生能更加全面、深入认识功和能的关系,为学生今后能够运用功和能的观点分析热学、电学,为学生更好理解自然界中另一重要规律——能的转化和守恒定律打下基础。

二、重点、难点分析

1.重点是使学生认识和理解物体机械能变化的规律,掌握应用这一规律解决问题的方法。在此基础上,深入理解和认识功和能的关系。

2.本节教学实质是渗透功能原理的观点,在教学中不必出现功能原理的名称。功能原理内容与动能定理的区别和联系是本节教学的难点,要解决这一难点问题,必须使学生对“功是能量转化的量度”的认识,从笼统、肤浅地了解深入到十分明确认识“某种形式能的变化,用什么力做功去量度”。

3.对功、能概念及其关系的认识和理解,不仅是本节、本章教学的重点和难点,也是物理教学的重点和难点之一。通过本节教学应使学生认识到,在今后的学习中还将不断对上述问题作进一步的分析和认识。

三、教具

投影仪、投影片等。

四、主要教学过程

(一)引入新课

结合机械能守恒定律引入新课。

提出问题:

1.机械能守恒定律的内容及物体机械能守恒的条件各是什么?

评价学生回答后,进一步提问引导学生思考。

2.如果有重力、弹簧弹力以外其它力对物体做功,物体的机械能如何变化?物体机械能的变化和哪些力做功有关呢?物体机械能变化的规律是什么呢?

教师提出问题之后引起学生的注意,并不要求学生回答。在此基础上教师明确指出:

机械能守恒是有条件的。大量现象表明,许多物体的机械能是不守恒的。例如从车站开出的车辆、起飞或降落的飞机、打入木块的子弹等等。

分析上述物体机械能不守恒的原因:从车站开出的车辆机械能增加,是由于牵引力(重力、弹力以外的力)对车辆做正功;射入木块后子弹的机械能减少,是由于阻力对子弹做负功。

重力和弹力以外的其它力对物体做功和物体机械能变化有什么关系,是本节要研究的中心问题。

(二)教学过程设计

提出问题:下面我们根据已掌握的动能定理和有关机械能的知识,分析物体机械能变化的规律。

1.物体机械能的变化

问题:质量m的小滑块受平行斜面向上拉力F作用,沿斜面从高度h1上升到高度h2处,其速度由v1增大到v2,如图所示,分析此过程中滑块机械能的变化与各力做功的关系。

引导学生根据动能定理进一步分析、探讨小滑块机械能变化与做功的关系。归纳学生分析,明确:

选取斜面底端所在平面为参考平面。根据动能定理∑W=ΔEk,有

由几何关系,有sinθL=h2-h1

即FL-fL=E2-E1=ΔE

引导学生理解上式的物理意义。在学生回答的基础上教师明确指出:

(1)有重力、弹簧弹力以外的其它力对物体做功,是使物体机械能发生变化的原因;

(2)重力和弹簧弹力以外其它力对物体所做功的代数和,等于物体机械能的变化量。这是物体机械能变化所遵循的基本规律。

2.对物体机械能变化规律的进一步认识

(1)物体机械能变化规律可以用公式表示为W外=E2-E1或W外=ΔE

其中W外表示除重力、弹簧弹力以外其它力做功的代数和,E1、E2分别表示物体初、末状态的机械能,ΔE表示物体机械能变化量。

(2)对W外=E2-E1进一步分析可知:

(i)当W外>0时,E2>E1,物体机械能增加;当W外

(ii)若W外=0,则E2=E1,即物体机械能守恒。由此可以看出,W外=E2-E1是包含了机械能守恒定律在内的、更加普遍的功和能关系的表达式。

(3)重力、弹簧弹力以外其它力做功的过程,其实质是其它形式的能与机械能相互转化的过程。

例1.质量4.0×103kg的汽车开上一山坡。汽车沿山坡每前进100m,其高度升高2m。上坡时汽车速度为5m/s,沿山坡行驶500m后速度变为10m/s。已知车行驶中所受阻力大小是车重的0。01倍,试求:(1)此过程中汽车所受牵引力做功多少?(2)汽车所受平均牵引力多大?取g=10m/s2.本题要求用物体机械能变化规律求解。

引导学生思考与分析:

(1)如何依据W外=E2-E1求解本题?应用该规律求解问题时应注意哪些问题?

(2)用W外=E2-E1求解本题,与应用动能定理∑W=Ek2-Ek1有什么区别?

归纳学生分析的结果,教师明确给出例题求解的主要过程:

取汽车开始时所在位置为参考平面,应用物体机械能变化规律W外=E2-E1解题时,要着重分析清楚重力、弹力以外其它力对物体所做的功,以及此过程中物体机械能的变化。这既是应用此规律解题的基本要求,也是与应用动能定理解题的重要区别。

例2.将一个小物体以100J的初动能从地面竖直向上抛出。物体向上运动经过某一位置P时,它的动能减少了80J,此时其重力势能增加了60J。已知物体在运动中所受空气阻力大小不变,求小物体返回地面时动能多大?

引导学生分析思考:

(1)运动过程中(包括上升和下落),什么力对小物体做功?做正功还是做负功?能否知道这些力对物体所做功的比例关系?(FANWEn.hAo86.coM 好工具范文网)

(2)小物体动能、重力势能以及机械能变化的关系如何?每一种形式能量的变化,应该用什么力所做的功量度?

归纳学生分析的结果,教师明确指出:

(1)运动过程中重力和阻力对小物体做功。

(2)小物体动能变化用重力、阻力做功的代数和量度;重力势能的变化用重力做功量度;机械能的变化用阻力做功量度。

(3)由于重力和阻力大小不变,在某一过程中各力做功的比例关系可以通过相应能量的变化求出。

(4)根据物体的机械能E=Ek+Ep,可以知道经过P点时,物体动能变化量大小ΔEk=80J,机械能变化量大小ΔE=20J。

例题求解主要过程:

上升到最高点时,物体机械能损失量为

由于物体所受阻力大小不变,下落过程中物体损失的机械能与上升过程相同,因此下落返回地面时,物体的动能大小为

E′k=Ek0-2ΔE′=50J

本例题小结:

通过本例题分析,应该对功和能量变化有更具体的认识,同时应注意学习综合运用动能定理和物体机械能变化规律解决问题的方法。

思考题(留给学生课后练习):

(1)运动中物体所受阻力是其重力的几分之几?

(2)物体经过P点后还能上升多高?是前一段高度的几分之几?

五、小结

本小结既是本节课的第3项内容,也是本章的小结。

3.功和能

(1)功和能是不同的物理量。能是表征物理运动状态的物理量,物体运动状态发生变化,物体运动形式发生变化,物体的能都相应随之变化;做功是使物体能量发生变化的一种方式,物体能量的变化可以用相应的力做功量度。

(2)力对物体做功使物体能量发生变化,不能理解为功变成能,而是通过力做功的过程,使物体之间发生能量的传递与转化。

(3)力做功可以使物体间发生能的传递与转化,但能的总量是保持不变的。自然界中,物体的能量在传递、转化过程中总是遵循能量守恒这一基本规律的。

六、说明

本节内容的处理应根据学生具体情况而定,学生基础较好,可介绍较多内容;学生基础较差,不一定要求应用物体机械能变化规律解题,只需对功和能关系有初步了解即可。