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人教版高一物理上册必修1教案大全(汇总) |
高一物理上册必修1《质点 参考系和坐标系》教案 |
高一物理上册必修1《时间和位移》教案 |
高一物理上册必修1《运动快慢的描述──速度》教案 |
高一物理上册必修1《用打点计时器测速度》教案 |
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教学准备
教学目标
教学目标:掌握超重失重特点及规律
教学重难点
掌握超重失重特点及规律
教学过程
一、课前自主学习
例1.如右图,一个人质量为m的人站在电梯内的体重计上,求以下几种情况下人对体重计的压力。
①人和电梯一同静止或匀速运动时。
②人随电梯以加速度a匀加速上升时。
③人以加速度a匀减速下降时。
④人随电梯以加速度a(a
⑤人随电梯以加速度a(a
⑥人随电梯以加速度g匀加速下降,这时人对地板的压力又是多大?
1.超重:物体对水平支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力的现象,叫超重。
2.超重条件:物体具有竖直向上的加速度(或加速度分量),它可能有两种运动情况:向上加速运动或向下减速运动.
3.失重:物体对水平支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力的情况称为失重现象。
4.失重条件:物体具有竖直向下的加速度(或加速度分量),它可能有的两种运动情况:向下加速运动或向上减速运动.
5.完全失重:物体对水平支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零的这种状态,叫做完全失重状态。
6.完全失重的条件:物体具有竖直向下的加速度a,且加速度数值等于重力加速度即a=g。物体在运动过程中如果只受重力(地球引力)时,物体处于完全失重状态。例自由落体运动、抛体运动(平抛、斜抛、竖直上抛等)、绕地球做匀速圆周运动的飞船或空间站内。
7.需要注意的是:
⑴超重时,物体的重力并不增加,物体失重时,其重力也并不减小。当物体处于超重或失重状态时,地球作用于物体的重力始终存在,且大小也无变化,即使是完全失重现象,物体的重力也没有丝毫变大或变小.物体之所以表现出“超重”、“失重”现象,是由于物体在竖直方向上处于非平衡状态,看起来物重好像有所增大或减小。
⑵“超重”、“失重”现象与物体运动的速度方向和大小均无关,只决定于物体的加速度方向.
8.在完全失重状态下,平常一切与重力有关的现象都完全消失,如单摆停摆,天平不能正常工作,液体不再产生向下的压强,也不能产生向上的浮力等。
在完全失重状态下,原理跟重力有关的仪器、测量工具都不能用。例:水银气压计、天平、连通器、体重计、钟摆等。
9.在超重、失重状态下,利用等效法,求物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)
质量为m的物体,如果具有竖直向上的加速度分量,物体处于超重状态,可以等效地认为物体超重了,物体对支持物的压力为。
质量为m的物体,如果具有竖直向下的加速度分量,物体处于失重状态,可以等效地认为物体失重了,物体对支持物的压力为。
例2.如图所示,静止于水平面上的倾角为θ的斜面A质量为M,质量为m的物体B沿斜面向下加速下滑,加速度大小为a,求水平面对斜面A的支持力。
<...教学准备
教学目标
1.明确动力学的两类基本问题.
2.掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法.
教学重难点
1.动力学的两类基本问题.
2.应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法.
教学过程
[知识探究]
一、从受力确定运动情况
受力情况→F合――→F合=ma求a,
x=v0t+1/2at2
v=v0+at
v2-v02=2ax→求得x、v0、v、t.
例1 如图1所示,质量m=2kg的物体静止在水平地面上,物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的0.25倍,现对物体施加一个大小F=8N、与水平方向成θ=37°角斜向上的拉力,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.求:
图1
(1)画出物体的受力图,并求出物体的加速度;
(2)物体在拉力作用下5s末的速度大小;
(3)物体在拉力作用下5s内通过的位移大小.
解析 (1)对物体受力分析如图:
由图可得:Fcosθ-μFN=maFsinθ+FN=mg
解得:a=1.3m/s2,方向水平向右
(2)v=at=1.3×5m/s=6.5 m/s
(3)x=1/2at2=12×1.3×52m=16.25m
答案 (1)见解析图 1.3m/s2,方向水平向右
(2)6.5m/s (3)16.25m
二、从运动情况确定受力
运动情况――――――――→匀变速直线运动公式求a――→F合=ma受力情况.
例2 民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口,发生意外情况的飞机着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊组成的斜面,机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上.若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0m,构成斜面的气囊长度为5.0m.要求紧急疏散时,乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过2.0s(g取10m/s2),则:
(1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大?
(2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少?
解析 (1)由题意可知,h=4.0m,L=5.0m,t=2.0s.
设斜面倾角为θ,则sinθ=hL.
乘客沿气囊下滑过程中,由L=1/2at2得a=2Lt2,代入数据得a=2.5m/s2.
(2)在乘客下滑过程中,对乘客受力分析如图所示,沿x轴方向有mgsinθ-Ff=ma,
沿y轴方向有FN-mgc...
教学准备
教学目标
知识与技能
1.知道力的作用是相互的,知道作用力和反作用力的概念.
2.理解牛顿第三定律的确切含义,会用它解决有关问题.
3.会区分平衡力与作用力和反作用力.出国留学网
过程与方法
1.观察生活中力的相互作用现象,思考力的相互作用的规律.
2.通过实验探究力的相互作用规律.
3.通过鼓励学生动手、大胆质疑、勇于探索,可提高学生自信心并养成科学思维习惯.
情感态度与价值观
1.经历观察、实验、探究等学习活动,培养尊重客观事实、实事求是的科学态度.
2.通过研究性学习,获得成功的喜悦,培养学好物理的信心.
3.培养与人合作的团队精神.
教学重难点
教学重点
1.知道力的作用是相互的,掌握作用力和反作用力.
2.掌握牛顿第三定律并用它分析实际问题
3.区别平衡力与作用力和反作用力.
教学难点
区别平衡力与作用力和反作用力.
教学工具
多媒体、板书
教学过程
一、作用力和反作用力
1.基本知识
(1)力是物体对物体的作用,一个力一定存在着受力物体和施力物体.
(2)力的作用总是相互的,物体间相互作用的这一对力互称作用力和反作用力.
2.思考判断
(1)相互作用的一对力中,称哪一个力为作用力是任意的.(√)
(2)作用力和反作用力的受力物体是同一物体.(×)
(3)作用力和反作用力的合力为零.(×)
探究交流
火箭为什么能将“神舟八号”推向天空?
【提示】火箭内的燃料燃烧时,向下喷出大量气体,根据作用力和作用力关系,气体将对火箭产生向上的推力.
二、牛顿第三定律
1.基本知识
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,作用在同一直线上.
2.思考判断
(1)一个人在用力打拳,可见一个力可以只有施力物体没有受力物体.(×)
(2)先有作用力后有反作用力.(×)
(3)作用力与反作用力一定是同性质的力.(√)
探究交流
“掰腕子”是比较臂力大小的一种常见比赛.在一次“掰腕子”比赛中,甲轻松地胜了乙,是否是因为甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力?
【提示】不是.甲、乙两手间的力为作用力与反作用力,根据牛顿第三定律可知,这两个力大小相等,甲之所以胜了乙,那是因为甲手腕能承受的力大于乙手腕能承受的力.
三、物体的受力...
教学准备
教学目标
一、知识目标:
1、知道什么是单位制,什么是基本单位,什么是导出单位;
2、知道力学中的三个基本单位。
二、能力目标:
培养学生在计算中采用国际单位,从而使运算过程的书写简化;
三、德育目标:
使学生理解建立单位制的重要性,了解单位制的基本思想。
教学重难点
教学重点:
1、什么是基本单位,什么是导出单位;
2、力学中的三个基本单位。
教学难点:
统一单位后,计算过程的正确书写。
教学工具
课件
教学过程
...
课后小结
在力学中我们选定长度、质量、时间这三个物理量的单位为基本单位.
由基本单位和导出单位组成单位制,国际单位制是一个比较科学、完善的单位制.
课后习题
抄写本节课的相关概念。
教学准备
教学目标
知识与技能
1.了解什么是单位制,知道力学中的三个基本单位;
2.认识单位制在物理计算中的作用
过程与方法:
1.让学生认识到统一单位的必要性.
2.使学生了解单位制的基本思想.
3.培养学生在计算中采用国际单位,从而使运算过程的书写简化.
4.通过学过的物理量了解单位的重要性,知道单位换算的方法.
情感态度与价值观
1.使学生理解建立单位制的重要性,了解单位制的基本思想.
2.了解度量衡的统一对中国文化的发展所起的作用,培养学生的爱国主义情操.
3.让学生了解单位制与促进世界文化的交流和科技的关系.
4.通过一些单位的规定方式,了解单位统一的重要性,并能运用单位制对计算过程或结果进行检验.
教学重难点
教学重点
1.什么是基本单位,什么是导出单位.
2.力学中的三个基本单位.
3.单位制.
教学难点
统一单位后,计算过程的正确书写.
教学过程
[新课导入]
教师口述介绍 .
在古代,人们常用身体的某些器官或部位的尺度作为计量单位.在遥远的古埃及时代,人们用中指来衡量人体的身长,认为健美的人身长应该是中指长度的19倍.各个国家,地区以及各个历史时期,都有各自的计量单位.仅以长度为例,欧洲曾以手掌的宽度或长度作为长度的计量单位,称为掌尺.在英国,1掌尺相当于7.62 cm而...
教学准备
教学目标
知识与技能
1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式.
2. 理解公式中各物理量的意义及相互关系.
3.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.
4.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算.
过程与方法
1.通过对上节课实验结论的总结,归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律,体会大师的做法与勇气.
2.培养学生的概括能力和分析推理能力.
情感态度与价值观
1.渗透物理学研究方法的教育.
2.认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法.
3.通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活,激发学生学习物理的兴趣.
教学重难点
教学重点
牛顿第二定律的特点.
教学难点
1.牛顿第二定律的理解.
2.理解k=1时,F=ma.
教学工具
多媒体、板书
教学过程
一、牛顿第二定律
1.基本知识
(1)内容
物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.
(2)表达式
F=kma,F为物体所受的合外力,k是比例系数.
2.思考判断
(1)牛顿第一定律是牛顿第二定律在合外力为零时的特例.(×)
(2)我们用较小的力推一个很重的箱子,箱子不动,可见牛顿第二定律不适用于较小的力.(×)
(3)加速度的方向跟作用力的方向没必然联系.(×)
探究交流
如图所示的赛车,为什么它的质量比一般的小汽车质量小的多,而且还安装一个功率很大的发动机?
【提示】为了提高赛车的灵活性,由牛顿第二定律可知,要使物体有较大的加速度,需减小其质量或增大其所受到的作用力,赛车就是通过增加发动机动力,减小车身质量来增大启动、刹车时的加速度,从而提高赛车的机动灵活性的,这样有益于提高比赛成绩.
二、力的单位
1.基本知识
(1)国际单位
牛顿,简称牛,符号N.
(2)1N的定义
使质量为1 kg的物体产生1_m/s2的加速度的力叫1 N,即1 N=1 kg·m/s2.
(3)比例系数的意义
①在F=kma中,k的选取有一定的任意性.
②在国际单位制中k=1,牛顿第二定律的表达式为F=ma,式中F、m、a的单位分别为牛顿、千克、米每二次方秒.
2.思考判断
关于牛顿第二定律...
教学准备
教学目标
知识与技能
1.理解物体运动状态的变化快慢,即加速度大小与力有关,也与质量有关.
2.通过实验探究加速度与力和质量的定量关系.
3.培养学生动手操作能力.
过程与方法
1.指导学生半定量的探究加速度和力、物体质量的关系,知道用控制变量法进行实验.
2.学生自己设计实验,自己根据自己的实验设计进行实验.
3.对实验数据进行处理,看一下实验结果能验证什么问题,
情感态度与价值观
1.通过探究实验,培养实事求是、尊重客观规律的科学态度.
2.通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神.
3.培养与人合作的团队精神.
教学重难点
教学重点
1.控制变量法的使用.
2.如何提出实验方案并使实验方案合理可行.
3.实验数据的分析与处理.
教学难点
1.如何提出实验方案并使实验方案合理可行.
2.实验数据的分析与处理.
教学过程
[复习巩固]见课件
[新课导入]
利用多媒体投影图4—2—1;
分组定性讨论
组I:物体质量一定,力不同,物体加速度有什么不同?
组2:力大小相同,作用在不同质量的物体上,物体加速度有什么不同?
师:请组1的代表回答一下你们讨论的结果.
组1生:当物体质量一定时,物体的加速度应该随着力的增大而增大.
师:请组2的代表回答你们组讨论的问题,
组2生:当力大小相同时,物体质量越大,运动状态越难以改变,所以质量越大,加速度越小.
师:物体运动状态改变快慢取决于哪些因素?定性关系如何?
生l:应该与物体的质量和物体所受的力有关系.力越大,加速度越大;质量越大,加速度越小.
生2:这里指的力应该是物体所受的合力,以上图为例,物体所受的重力和支持力相等,不参与加速度的提供.
师:刚才进行多媒体演示时一次是固定力不变,一次是固定质量不变,这样做有什么好处呢?
生:方便我们的研究.
师:这是研究多个变量之间关系的非常好的方法,我们把它称作控制变量法.我们以前在什么地方学到过这种方法?
生1:在初中我们在探究物体的密度与质量、体积之间的关系时
生2:在研究电流与电压、电阻的关系时.
师:好,我们这节课就用这种方法进行探究加速度和力、质量之间的关系.
[新课教学]
一、加速度与力的关系
师:设计一个实验,保持物体的质量不变,测量物体在各个不同的力的作用下的加速度,分析加速度与力的关系.大家分组讨...
教学准备
教学目标
1.知识与技能
⑴体会伽利略的理想实验思想。
⑵理解牛顿第一定律的内容及意义;理解力和运动的关系。
⑶理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度。
2.过程与方法
⑴通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律的形成过程。
⑵理解理想实验是科学研究的重要方法。
3.情感态度与价值观
⑴通过运动和力的关系的历史探究过程,使学生体会规律的形成都有一个从感性到理性、从低级到高级的产生、发展和演变的过程。
⑵通过理想斜面的教学,体会理想实验的魅力。
教学重难点
【重点】 加深对牛顿第一定律和惯性的理解。
【难点】 转变经验概念,明确惯性是物体的一种属性,任何物体都具有,牛顿定律是惯性现象的规律总结。
教学过程
(一)创设游戏,引入课题
撕纸游戏
猜一猜:
1.一张纸已剪成两截,但未完全剪断,如果迅速用力撕两边,纸会断成几截?
2.现在把纸剪成三截,但未完全剪断,如果迅速用力撕两边,纸会断成几截?
大家不要动手,先猜一猜。
3.如果在中间的纸下面夹一个夹子,然后迅速撕两边,纸会断成几截?
请大家想一想:为什么是这样一个结果呢?怎样解释我们的游戏呢?其实,在我们的游戏中还涉及到一个古老的话题──力和运动:用力撕纸,纸条断开运动起来。运动和力之间到底有什么关系呢?带着这些问题,我们一起来体验古人的探究过程,学习古人的探究方法,进一步理解论述运动和力关系的牛顿第一定律。
(二)回顾历史,探究定律
1.情景设问,经验猜想
在人类历史的长河中,运动和力如影随形,总是和人们的生活、生产密切相关。比如:马拉车则车前进,不再拉,前进的车会停下来;人象推车则车前进,不再推,前进的车会停下来;踢球,球沿草地向前滚动,不再踢,滚动的球会慢慢停下来。
思考:运动和力之间有什么关系呢?
最早提出这个问题并给出经验猜想的是古希腊学者亚里士多德。
他根据生活生产经验猜想:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在一个地方。运动需要力维持。
他的观点来自实际经验,还能用实际经验验证,所以被人们广泛接受,并维持了近两千年。
设问:我们现在知道,他的观点是错误的。那么他有贡献吗?
亚里士多德的贡献:开创了一个新的研究领域。
首先质疑并深入研究的是十六世纪的伽利略。他观察了球的滚动。
2.质疑假设,科学猜想
当球沿斜面向下滚动时,它的速度增大,而向上滚动时,速度减小。他由此猜想:当球沿水平面滚动时,它的速度应该不增不减。实际观察的结果是:沿水平面滚动的球越来越慢,最后停下来。
①现象:沿水...
教学准备
教学目标
1、学生能说出分解力的方法
2、学生会用作图法求分力,并能根据作图法说出力的分解在理论上是无限的
3、学生能结合实际需要对指定力进行分解,会用直角三角形的知识计算分力的大小,能用作图法分析分力的变化
4、学生能结合问题体会力的分解在生活中的应用,体会力的分解是有用的
教学重难点
教学重点和难点
按照实际情况通过平行四边形定则分解指定的力成为本课的重点,而判定分力的方向则成为本课的难点。
教学过程
教学过程设计
(1)课题引入
实验演示,引入新课
教师演示:两个绳提起矿泉水瓶,一根绳也可以实现。复习合力分力概念,明确合成的规律。
问题引入:一个力提起重物,能否用两个力来代替。
设计意图:开门见山,为后续学习活动提供时间保障。
(2) 引导学生发现,在活动中发现规律
2.1 力的分解多样性的活动设计
问题引导:请同学们画两个力,用来替代事先画在投影片上的力。
学生活动:用彩笔把作图分解。完成作图后,将作图利用实物投影仪投影到屏幕上。
教师引导:作图是否正确?判断依据是什么?(满足平行四边形定则)
教师叠加不同分组展示并追问:都正确吗?你能得到什么结论?
设计意图:让学生在活动中体验力的分解满足平行四边形、力的分解的不唯一性,体现学生学习的主体性地位。。
设计意图:实验器材常见,贴近生活。矿泉水瓶即便落地,破坏作用很小。通过活动,自然驱动学生对问题的探究。同时用定性分析替代定量计算,做到重点突出,难点分散。
实例四:角色扮演的方式,巧拉汽车
问题情境:如何借助绳索和大树将陷入淤泥中的汽车拉出。小组合作讨论,并请三位同学模拟实验。
学生活动:一位扮演大树,一位扮演汽车,第三个人充当司机。
教师引导:直接拉可以吗?一个较小的力,能不能产生一个较大的分力作用效果呢?
设计意图:通过合作学习,体验力的分解是有用的。
2.3 矢量的合成和分解定则
问题情境:某人向东行走了30m,又向北行走了40m,这个人的运动位移是多少?
学生活动:求解总位移,总结发现位移的合成也满足平行四边形定则。
师生总结有大小又有方向,相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则)的物理量叫做矢量。
学生总结:位移、速度、加速度、力等物理量均为矢量,满足平行四边形定则的运算法则。而标量只需按照算术法则进行相加。
教师引导:平行四边形定则可以简化成三角形定则。通过在黑板上图解的方法让学生看出矢量求差的方法。
问题讨论:电流强度是矢量还是标量?
...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...
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