高中物理必修2教案

　　高中物理必修2《功》教案

　　教学目标

　　1、知识与技能

　　(1)理解功的概念，知道力和物体在力的方向发生位移是做功的两个不可缺少的因素;

　　(2)理解正功和负功的概念，知道在什么情况下力做正功或负功;

　　(3)知道在国际单位制中，功的单位是焦耳(J)，知道功是标量;

　　(4)掌握合力做功的意义和总功的含义;

　　(5)掌握公式W=Fs cosα的应用条件，并能进行有关计算。

　　2、过程与方法：理解正负功的含义，并会解释生活实例。

　　3、情感、态度与价值观：功与生活联系非常密切，通过探究功来探究生活实例。

　　教学重难点

　　教学重点

　　重点使学生掌握功的计算公式，理解力对物体做功的两个要素;

　　教学难点

　　1.难点是物体在力的方向上的位移与物体运动方向的位移容易混淆，需要讲透、讲白;

　　2.使学生认识负功的意义较困难，也是难点之一。

　　教学过程

　　一、功

　　1.基本知识

　　(1)功的定义

　　一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，我们就说这个力对物体做了功.

　　(2)做功的因素

　　①力;②物体在力的方向上发生的位移.

　　(3)功的公式

　　①力F与位移l同向时：W=Fl.

　　②力F与位移l有夹角α时：W=Flcos_α，其中F、l、cos α分别表示力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦.

　　③各物理量的单位：F的单位是N，l的单位是m，W的单位是N·m，即J.

　　(4)正功、负功

　　(5)合力的功

　　功是标量，当物体在几个力的共同作用下，发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功等于各个力分别对物体所做功的代数和，也等于这几个力的合力对这个物体所做的功.

　　2.思考判断

　　(1)公式W=Fl中的l是物体运动的路程.(×)

　　(2)力F1做功10 J，F2做功-15 J，力F1比F2做功少.(√)

　　(3)力对物体不做功，说明物体位移一定为零.(×)

　　探究交流

　　一个人提着一水桶，在水平路面上匀速行走了一段路程，人对水桶是否做了功?

　　【提示】　人提着水桶在水平路面上行走，人提桶的力对水桶不做功.因为人提水桶的力，沿竖直方向，而水桶在竖直方向上无位移.

　　二、功及正功、负功的理解

　　【问题导思】

　　1.公式W=Flcos α中各符号的意义如何?

　　2.功有正负，功是矢量吗?

　　3.做功与做工相同吗?

　　1.对公式W=Flcos α的理解

　　(1)各符号的含义：F表示力的大小...

　　高中物理必修2《追寻守恒量——能量》教案

　　教学目标

　　1、知识与技能

　　(1)领悟伽利略理想斜面实验中的转化和守恒的事实;

　　(2)理解能量这个物理量及动能、势能的物理意义;

　　(3)独立分析伽利略理想斜面实验的能量转换和守恒关系;

　　(4)除伽利略理想斜面实验以外，能列举出其它动能与势能相互转化和守恒的实例;

　　(5)能够列举出不同形式的能量可以互相转化并可能守恒;

　　(6)理解能量转化与守恒是一种重要的自然规律，激发学生产生用这一规律解决问题的意识。

　　2、过程与方法

　　(1)体会伽利略分析问题的精妙，学习他能分析出事物本质的方法;

　　(2)体会费恩曼所说话的深刻内涵，体会转化与守恒的普遍性。

　　3、情感、态度、价值观

　　(1)体会大自然的多样性和科学概念的概括性，激发对自然现象的探究欲望和对科学知识的崇尚精神。

　　(2)体会物理规律分析问题的简洁之美。

　　教学重难点

　　教学重点：

　　理解动能、势能的含义，体会能量转化、守恒的普遍存在性。

　　教学难点：

　　培养创新能力，使学生在发现了能量转化、守恒的普遍存在性后，能马上意识到这里面存在的巨大的使用前景(就象商人看到了商机)。

　　教学过程

　　导入新课

　　从本章开始，我们研究力学中另外一个重要的物理量：能量，以及它所遵守的规律。大家知道，牛顿是经典力学的奠基人，他提出了三个定律和万有引力定律，但是他没有研究过能量(至少没有深入研究)，课本上有一句话：“‘能量’是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一”至于力学中还有哪些概念牛顿也没有研究过，有兴趣的同学可以自己查找资料。但是能量这一概念并不是牛顿之后才出现的，在伽利略时代，能量及其守恒思想就已经出现。

　　理想斜面实验是谁“做”的?为了说明什么问题?怎样“做”的?(伽利略“做”的;为了研究力和运动的关系，证明运动不需要力来维持)

　　让小球沿一个斜面从静止开始滚下，小球将滚上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。减小后一斜面的倾角，小球在这个斜面上仍达到同一高度，但这时他要滚得远些。继续减小后一斜面的倾角，小球达到同一高度，但滚得更远些，若将后一斜面放平，由于球永远达不到原来的高度，所以将永远滚动下去。

　　伽利略在分析理想斜面实验时，除了得出：运动不需要力来维持的结论外，他还注意到实验中反映出一个转化与守恒的事实(或思想)。

　　1、对理想斜面实验的初步分析

　　提问1：猜一猜他看出的转化的事实是什么?(高度与速度，还要具体说一下，如下滑时高度转化为速度等，若有人直接说出势能与动能，则指出伽利略时代还没有这两个概念)

　　提问2：猜一猜他看出的守恒的事实是什么?(一个与高度有关的量和一个与速度有关的量之和守恒，若回答出势能、动能之和守恒，引导同上，若回答出高度与速度之和守恒，引导出这是描述物体运动的两个不同概念，单位都不一样，无...

　　高中物理必修2《经典力学的局限性》教案

　　教学目标

　　1、知识与技能

　　(1)知道牛顿运动定律的适用范围;

　　(2)了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用;

　　(3)知道质量与速度的关系，知道高速运动中必须考虑速度随时。

　　2、过程与方法：通过阅读课文体会一切科学都有自己的局限性，新的理论会不断完善和补充旧的理论，人类对科学的认识是无止境的。

　　3、情感、态度与价值观：通过对牛顿力学适用范围的讨论，使学生知道物理中的结论和规律一般都有其适用范围，认识知识的变化性和无穷性，培养献身于科学的时代精神。

　　教学重难点

　　教学重点

　　牛顿运动定律的适用范围。

　　教学难点

　　高速运动的物体，速度和质量之间的关系。

　　教学过程

　　新课导入

　　自从17世纪以来，以牛顿定律为基础的经典力学不断发展，取得了巨大的成就，经典力学在科学研究和生产技术中有了广泛的应用，从而证明了牛顿运动定律的正确性.

　　但是，经典力学也不是万能的，像其他科学一样，它也有一定的适用范围，有自己的局限性.那么经典力学在什么范围内适用呢?有怎样的局限性呢?这节课我们就来了解这方面的知识.

　　一、经典力学及其局限性

　　1.基本知识

　　(1)从低速到高速

　　①经典力学的基础是牛顿运动定律，牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力的广阔区域，包括天体力学的研究中，经受了实践的检验，取得了巨大的成就.

　　②狭义相对论阐述物体以接近光的速度运动时所遵从的规律.

　　③在经典力学中，物体的质量是不变的，而狭义相对论指出，质量要随物体运动速度的增大而增大，即，两者在速度远小于光速的条件下是统一的.

　　(2)从宏观到微观

　　①19世纪末20世纪初，物理学研究深入到微观世界，发现了电子、质子、中子等微观粒子，而且发现它们不仅具有粒子性，同时还具有波动性.20世纪20年代，量子力学建立，它能够正确地描述微观粒子运动的规律性，并在现代科学技术中发挥了重要作用.

　　②经典力学的适用范围，只适用于低速运动，不适用于高速运动;只适用于宏观世界，不适用于微观世界.

　　(3)从弱引力到强引力

　　①1915年，爱因斯坦创立了广义相对论，这是一种新的时空与引力的理论.在强引力的情况下，牛顿引力理论不再适用.

　　②当物体的运动速度远小于光速c(3×108 m/s)时，相对论物理学与经典物理学的结论没有区别.

　　2.思考判断

　　(1)洲际导弹的速度有时可达到6 000 m/s，此速度在相对论中属于高速.(×)

　　(2)质量是物体的固有属性，任何时候都不会变.(×)

　　(3)对于高速运动的物体，它的质量随着速度的增加而变大.(√)

　　探究交流

　　(1)牛顿第二定律属经典力学...

　　高中物理必修2《宇宙航行》教案

　　教学目标

　　知识与技能

　　1.了解人造卫星的有关知识，正确理解人造卫星做圆周运动时，各物理量之间的关系.

　　2.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度.

　　过程与方法

　　通过用万有引力定律来推导第一宇宙速度，培养学生运用知识解决问题的能力.

　　情感、态度与价值观

　　1.通过介绍我国在卫星发射方面的情况，激发学生的爱国热情.

　　2.感知人类探索宇宙的梦想，促使学生树立献身科学的人生价值观.

　　教学重难点

　　教学重点

　　1.第一宇宙速度的意义和求法.

　　2.人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系.

　　教学难点

　　1.近地卫星、同步卫星的区别.

　　2.卫星的变轨问题.

　　教学工具

　　多媒体、板书

　　教学过程

　　一、宇宙航行

　　1.基本知识

　　(1)牛顿的“卫星设想”

　　如图所示，当物体的初速度足够大时，它将会围绕地球旋转而不再落回地面，成为一颗绕地球转动的人造卫星.

　　(2)原理

　　一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，向心力由地球对它的万有引力提供，

　　(3)宇宙速度

　　(4)梦想成真

　　1957年10月，苏联成功发射了第一颗人造卫星;

　　1969年7月，美国“阿波罗11号”登上月球;

　　2003年10月15日，我国航天员杨利伟踏入太空.

　　2.思考判断

　　(1)绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10 km/s.(×)

　　(2)在地面上发射人造卫星的最小速度是7.9 km/s.(√)

　　(3)要发射一颗月球人造卫星，在地面的发射速度应大于16.7 km/s.(×)

　　探究交流

　　我国于2011年10月发射的火星探测器“萤火一号”.试问这个探测器应大约以多大的速度从地球上发射

　　【提示】　火星探测器绕火星运动，脱离了地球的束缚，但没有挣脱太阳的束缚，因此它的发射速度应在第二宇宙速度与第三宇宙速度之间，即11.2 km/s

　　二、第一宇宙速度的理解与计算

　　【问题导思】

　　1.第一宇宙速度有哪些意义?

　　2.如何计算第一宇宙速度?

　　3.第一宇宙速度与环绕速度、发射速度有什么联系?

　　1.第一宇宙速度的定义

　　又叫环绕速度，是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所具有的速度，是人造地球卫星的最小发射速度，v=7.9 km/s.

　　2.第一宇宙速度的计算

　　设地球的质量为M，卫星的质量为m，卫星到地心的距离为r，卫星做匀速圆周运动的线速度为v：...

　　高中物理必修2《万有引力理论的成就》教案

　　教学目标

　　1、知识与技能

　　(1)了解地球表面物体的万有引力两个分力的大小关系，计算地球质量;

　　(2)行星绕恒星运动、卫星的运动的共同点：万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力，会用万有引力定律计算天体的质量;

　　(3)了解万有引力定律在天文学上有重要应用。

　　2.过程与方法：

　　(1)培养学生根据数据分析找到事物的主要因素和次要因素的一般过程和方法;

　　(2)培养学生根据事件的之间相似性采取类比方法分析新问题的能力与方法;

　　(3)培养学生归纳总结建立模型的能力与方法。

　　3.情感态度与价值观：

　　(1)培养学生认真严禁的科学态度和大胆探究的心理品质;

　　(2)体会物理学规律的简洁性和普适性，领略物理学的优美。

　　教学重难点

　　教学重点

　　地球质量的计算、太阳等中心天体质量的计算。

　　教学难点

　　根据已有条件求中心天体的质量。

　　教学工具

　　多媒体、板书

　　教学过程

　　一、计算天体的质量

　　1.基本知识

　　(1)地球质量的计算

　　①依据：地球表面的物体，若不考虑地球自转，物体的重力等于地球对物体的万有引力，即

　　②结论：

　　只要知道g、R的值，就可计算出地球的质量.

　　(2)太阳质量的计算

　　①依据：质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动时，行星与太阳间的万有引力充当向心力，即

　　②结论：

　　只要知道卫星绕行星运动的周期T和半径r，就可以计算出行星的质量.

　　2.思考判断

　　(1)地球表面的物体，重力就是物体所受的万有引力.(×)

　　(2)绕行星匀速转动的卫星，万有引力提供向心力.(√)

　　(3)利用地球绕太阳转动，可求地球的质量.(×)

　　3.探究交流

　　若已知月球绕地球转动的周期T和半径r，由此可以求出地球的质量吗?能否求出月球的质量呢?

　　【提示】　能求出地球的质量.利用

　　为中心天体的质量.做圆周运动的月球的质量m在等式中已消掉，所以根据月球的周期T、公转半径r，无法计算月球的质量.

　　二、发现未知天体

　　1.基本知识

　　(1)海王星的发现

　　英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶根据天王星的观测资料，利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道.1846年9月23日，德国的加勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星——海王星.

　　(2)其他天体的发现

　　近100年来，人们在海王星的轨道之外又发现了冥王星、阋神星等几个较大的天体.

　　2.思考判断

　　高中物理必修2《万有引力定律》教案

　　教学目标

　　知识目标：

　　1、了解万有引力定律得出的思路和过程。

　　2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律。

　　3、知道任何物体间都存在着万有引力，且遵守相同的规律

　　能力目标：

　　1、培养学生研究问题时，抓住主要矛盾，简化问题，建立理想模型的处理问题的能力。

　　2、训练学生透过现象(行星的运动)看本质(受万有引力的作用)的判断、推理能力

　　德育目标：

　　1、通过牛顿在前人的基础上发现万有引力定律的思考过程，说明科学研究的长期性，连续性及艰巨性，渗透科学发现的方法论教育。

　　2、培养学生的猜想、归纳、联想、直觉思维能力。

　　教学重难点

　　教学重点：

　　月——地检验的推倒过程

　　教学难点：

　　任何两个物体间都存在万有引力

　　教学过程

　　(一) 引入：

　　太阳对 行星的引力是行星做圆周运动的向心力，，这个力使行星不能飞离太阳;地面上的物体被抛出后总要落到地面上;是什么使得物体离不开地球呢?是否是由于地球对物体的引力造成的呢?

　　若真是这样，物体离地面越远，其受到地球的引力就应该越小 ，可是地面上的物体距地面很远时受到地球的引力似乎没有明显减小。如果物体延伸到月球那里，物体也会像月球那样围绕地球运动。地球对月球的引力，地球对地面上的物体的引力，太阳对行星的引力，是同一 种力。你是这样认为的吗?

　　(二)新课教学：

　　一.牛顿发现万有引力定律的过程

　　(引导学生阅读教材找出发现万有引力定律的思路)

　　假想——理论推导——实验检验

　　(1) 牛顿对引力的思考

　　牛顿看到了苹果落地发现了万有引力，这只是一种传说。但是，他对天体和地球的引力确实作过深入的思考。牛顿经过长期观察研究，产生如下的假想：太阳、行星以及离我们很远的恒星，不管彼此相距多远，都是互相吸引着，其引力随距离的增大而减小，地球和其他行星绕太阳转，就是靠劂的引力维持。同样，地球不仅吸引地面上和表面附近的物体，而且也可以吸引很远的物体(如月亮)，其引力也是随距离的增大而减弱。牛顿进一步猜想，宇宙间任何物体间都存在吸引力，这些力具有相同的本质，遵循同样的力学规律，其大小都与两者间距离的平方成反比。

　　(2) 牛顿对定律的推导

　　首先，要证明太阳的引力与距离平方成反比，牛顿凭着他对于数学和物理学证明的惊人创造才能，大胆地将自己从地面上物体运动中总结出来的运动定律，应用到天体的运动上，结合开普勒行星运动定律，从理论上推导出太阳对行星的引力F与距离r的平方成反比，还证明引力跟太阳质量M和行星质量m的乘积成正比，牛顿再研究了卫星的运动，结论是：

　　它们间的引力也是与行星和卫星质量的乘积成正比，与两者距离的平方成反比。

　　(3)。牛顿对定律的检验

　　以上结论是否正确，还需经过实验检验。牛顿根据观测结果，凭借理想实验巧...

　　高中物理必修2《太阳与行星间的引力》教案

　　教学目标

　　1、知识与技能

　　(1)理解太阳与行星间引力的存在;

　　(2)能根据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力表达式;

　　(3)了解万有引力定律得出的思路和过程，理解万有引力定律的含义，掌握万有引力定律的公式;

　　(4)知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。

　　2、过程与方法

　　(1)通过推导太阳与行星间的引力公式，体会逻辑推理在物理学中的重要性;

　　(2)体会推导过程中的数量关系。

　　3、情感、态度与价值观：感受太阳与行星间的引力关系，从而体会大自然的奥秘。

　　教学重难点

　　教学重点：

　　据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力公式，记住推导出的引力公式。

　　教学难点：

　　太阳与行星间的引力公式的推导过程。

　　教学工具

　　多媒体、板书

　　教学过程

　　一、太阳与行星间的引力

　　探究交流

　　如图，行星所做的匀速圆周运动与我们平常生活中见到的匀速圆周运动是否符合同样的动力学规律?如果是，分析行星的受力情况.

　　【提示】　行星与平常我们见到的做匀速圆周运动的物体一样，遵守牛顿第二定律

　　行星所需要的向心力由太阳对它的引力提供.

　　1.基本知识

　　(1)猜想

　　行星围绕太阳的运动可能是太阳的引力作用造成的，太阳对行星的引力F应该与行星到太阳的距离r有关.

　　(2)模型简化

　　行星以太阳为圆心做匀速圆周运动，太阳对行星的引力提供了行星做匀速圆周运动的向心力.

　　(3)太阳对行星的引力

　　(4)行星对太阳的引力

　　根据牛顿第三定律，行星对太阳的引力F′的大小也存在与上述关系类似的结果，

　　(5)太阳与行星间的引力

　　2.思考判断

　　(1)

　　G是比例系数，与太阳行星都没关系.(√)

　　(2)在推导太阳与行星的引力公式时，用到了牛顿第二定律和牛顿第三定律.(√)

　　(3)由于天体间距离很远，在研究天体间的引力时可以将它们视为质点.(√)

　　二、万有引力定律

　　1.基本知识

　　(1)月—地检验

　　①检验目的：维持月球绕地球运动的力与地球上苹果下落的力是否为同一性质的力?

　　②检验方法：由于月球轨道半径约为地球半径的60倍，则月球轨道上物体受到的引力是地球上的

　　。根据牛顿第二定律，物体在月球轨道上运动时的加速度(月球公转的向心加速度)应该是它在地球表面附近下落时的加速度(自由落体加速度)的

　　计算对比两个加速度就可以分析验证两个力是否为同...

　　高中物理必修2《行星的运动》教案

　　教学目标

　　1、知识与技能

　　(1)知道地心说和日心说的基本内容;

　　(2)知道所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上;

　　(3)知道所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，且这个比值与行星的质量无关，但与太阳的质量有关;

　　(4)理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理是来之不易的。

　　2、过程与方法：过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解。

　　3、情感、态度与价值观

　　(1)澄清对天体运动裨秘、模糊的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法。

　　(2)感悟科学是人类进步不竭的动力。

　　教学重难点

　　二、教学重点：理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动。学好本节有利于对宇宙中行星的运动规律的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法，并有利于对人造卫星的学习。

　　三、教学难点：对开普勒行星运动定律的理解和应用，通过本节的学习可以澄清人们对天体运动神秘、模糊的认识。

　　教学工具

　　多媒体、板书

　　教学过程

　　一、地心说和日心说

　　1.基本知识

　　(1)地心说

　　①内容：地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动.

　　②代表人物：托勒密.

　　(2)日心说

　　①内容：太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动.

　　(3)两种学说的局限性

　　它们都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动，而这和丹麦天文学家第谷的观测数据不符.

　　2.思考判断

　　(1)宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动.(×)

　　(2)造成天体每天东升西落的原因是天空不转动，只是地球每天自西向东自转一周.(×)

　　(3)与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远.(√)

　　探究交流

　　地心说和日心说是两种截然不同的观点，现在看来这两种观点哪一种是正确的?

　　【提示】　两种观点受人们意识的限制，是人类发展到不同历史时期的产物.两种观点都具有历史局限性，现在看来都是不完全正确的.

　　二、开普勒行星运动定律

　　1.基本知识

　　2.思考判断

　　(1)围绕太阳运动的行星的速率是一成不变的.(×)

　　(2)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动.(×)

　　(3)行星轨道的半长轴越长，行星的周期越长.(√)

　　探究交流

　　行星绕太阳在椭圆轨道上运行，行星距太阳较近处与距太阳较远处相比较，运动速...