通過編寫教案,教師可以更好地掌握教學(xué)進(jìn)度,提高教學(xué)效果。教案應(yīng)該設(shè)置合理的課堂互動環(huán)節(jié),提高學(xué)生參與度。精選一些教學(xué)活動設(shè)計(jì)的教案,幫助教師提高課堂教學(xué)效果。
高中物理力的分解教案篇一
【實(shí)驗(yàn)】“四兩撥千斤”
(兩位大力氣男同學(xué)分別用雙手拉住繩子兩端,一位女生在繩子中間只用小手一拉就把兩位男生拉動了)。
【演示實(shí)驗(yàn)】在墻上固定一個松緊繩(帶有兩個細(xì)繩套),教師用一個力把它拉到一個確定點(diǎn),然后請兩個學(xué)生合作把它拉到確定點(diǎn)。
得出“力的分解”的定義。
結(jié)合伽利略探究的思路:
問題-猜想-邏輯(數(shù)學(xué))推理-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證-合理外推-得出結(jié)論。
請學(xué)生猜想。
請學(xué)生邏輯推理:力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,所以它們遵從同樣的規(guī)律。
請學(xué)生實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證(思考:如何驗(yàn)證?)。
利用上面的演示實(shí)驗(yàn)的器材,請一位同學(xué)用一個繩套把結(jié)點(diǎn)拉到一定點(diǎn)o,記下力的大小和方向;而另一位同學(xué)用兩個力把結(jié)點(diǎn)也拉到o,記下力的大小和方向。從而驗(yàn)證平行四邊形定則。
得出結(jié)論:力的分解遵循平行四邊形定則。
請學(xué)生思考:一個力可以分解成怎樣的兩個力?分解的結(jié)果是否唯一?有多少種可能性?(根據(jù)一條對角線可以做無數(shù)個平行四邊形,所以有無數(shù)解)。
請學(xué)生思考:那在實(shí)際問題中,一個已知力究竟要怎樣分解呢?
通過課堂一開始的實(shí)驗(yàn)啟發(fā)學(xué)生:為什么一個人可以拉動兩個人,她的一個力從效果上來說可以分解成兩個沿著繩子的拉力從而把兩個人拉動。因此我們在實(shí)際問題中應(yīng)該根據(jù)力的效果來分解已知力。
學(xué)生猜想:斜面上物體的重力會有哪些效果?
根據(jù)實(shí)驗(yàn)知道力的作用效果就可以確定兩個分力的方向。
根據(jù)平行四邊形定則通過計(jì)算可以求出兩個分力的大小。
總結(jié):力分解的步驟:
1、分析力的作用效果;。
2、據(jù)力的作用效果定分力的方向;(畫兩個分力的方向)。
3、用平行四邊形定則定分力的大小;(把力f作為對角線,畫平行四邊形得分力)。
拓展引申:為什么高大的橋要建造引橋,為什么公園的溜溜板要傾角很大?
學(xué)生猜想:物體對繩的拉力會有什么效果?
實(shí)驗(yàn)一:用橡皮筋、鉛筆、繩套、鉤碼為器材做學(xué)生實(shí)驗(yàn)自己體會(學(xué)生每人一套器材,人人動手實(shí)驗(yàn))。
實(shí)驗(yàn)三:觀看視頻(在支架與豎直墻相連處用橡皮膜展示力的效果)。
拓展引申:如果上方細(xì)繩與水平桿的夾角變小,兩個分力大小如何變?
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:(自制教具:用一個拐杖,沒有拐的一端系上很寬的橡皮筋,同時那一端掉著一個3千克的鉛球,有拐的一端讓學(xué)生頂在腰間,慢慢減小橡皮筋與拐杖之間的夾角,會發(fā)現(xiàn)學(xué)生手臂上越來越吃力,同時腰間感覺越來越難受,)請一位同學(xué)做演示實(shí)驗(yàn)去體會。
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:用一根繩中間吊一鉛球,然后把兩個繩的端點(diǎn)距離逐漸拉大,最后會發(fā)現(xiàn)繩子拉斷,說明分力是逐漸變大的。請學(xué)生上講臺親自實(shí)踐,其他同學(xué)觀察分析。
請同學(xué)解釋一開始的實(shí)驗(yàn),為什么“四兩可以撥千斤”?
課后探究:一個已知力分解成兩個力,在一定條件下分解結(jié)果有多少種?
高中物理力的分解教案篇二
1、知道什么是力的分解。
2、知道力的分解也遵循平行四邊形法則,會作力的分解圖。
3、會用直角三角形知識計(jì)算分力大小。
4、會分析解釋生產(chǎn)生活中的一些現(xiàn)象,能利用力的分解知識解決一些簡單的實(shí)際問題。
過程與方法。
2、強(qiáng)化“等效替代”的思想方法。
情感態(tài)度與價值觀。
1、通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探索精神與科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。
2、通過小組合作探究培養(yǎng)學(xué)生的合作精神與合作能力。
3、通過聯(lián)系生活實(shí)際提高學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣。
【教學(xué)重點(diǎn)】。
掌握力的分解方法,會作力的分解圖并利用直角三角形知識計(jì)算分力大小。
重點(diǎn)突破:互動探究及自主探究部分均安排學(xué)生作圖及計(jì)算,使得學(xué)生掌握方法,提升能力。
【教學(xué)難念】。
根據(jù)問題受力情況分力力的作用效果,從而確定分力的方向。
難點(diǎn)突破:以實(shí)驗(yàn)的手段,化不可見為可見,使感覺變看見,通過師生互動探究,小組探究,自主探究,深刻體會什么是力的作用效果,及如何根據(jù)力的作用效果確定分力的方向!
【教學(xué)過程】。
[課堂引入]。
教師:非常榮幸能來富春中學(xué)與同學(xué)們一起學(xué)習(xí),我們先邀請兩位男生上前與老師一起完成一個小游戲。
師生互動:邀請兩位男生模擬拔河進(jìn)入相持階段,握緊繩子用力拉,然后教師用兩根手指從繩子中部往邊上一拉,結(jié)果把兩個男生都拉過來了。
教師繼續(xù)點(diǎn)燃?xì)夥眨豪蠋煵粌H可以用兩根手指輕松拉過兩個男生,還可以單手拉動大客車,可惜這個就不能現(xiàn)場演示了,大家看一段視頻吧!(播放視頻)。
教師留下懸念:為什么老師能“四兩撥千斤”呢?通過今天的學(xué)習(xí),同學(xué)們就能很好的解釋這個現(xiàn)象了。
教師明確課堂內(nèi)容的意義:上節(jié)課同學(xué)們已經(jīng)學(xué)過,有時候?yàn)榱搜芯繂栴}方便,幾個力的作用效果可以用一個力來替代,這就是力的合成。實(shí)際中又有很多情況下一個力能產(chǎn)生多個作用效果,為了研究問題的實(shí)際需要,我們又必須用幾個力去代替這一個力,這就是力的分解。比如,剛才兩位同學(xué)拔河,老師在繩子中部施加了一個橫向的拉力,這個力就同時產(chǎn)生了拉動兩位同學(xué)的作用效果,要解釋這四兩撥千斤現(xiàn)象就必須學(xué)習(xí)力的分解知識。現(xiàn)在我們從簡易點(diǎn)的情況入手研究力的分解。
[師生互動探究一]。
(圖片展示:拖拉機(jī)拉耙,人拉箱子?。?。
教師:接下去我們用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。
教師提問學(xué)生1:同學(xué)們在臺秤和傳感器的讀數(shù)方面觀察到什么現(xiàn)象?請描述一下!
(傳感器原先無讀數(shù),現(xiàn)在有讀數(shù)了,臺秤讀數(shù)減小了)。
教師繼續(xù)提問:這說明該斜向上的拉力對小車起到了什么樣的作用效果?
(一個豎直向上拉小車的效果和一個水平向右拉小車的效果)(教師適時表揚(yáng)與鼓勵學(xué)生)。
高中物理力的分解教案篇三
教學(xué)目標(biāo):
(一)知識與技能。
1、理解分力及力的分解的概念。
2、理解力的分解與力的合成互為逆運(yùn)算,且都遵守力的平行四邊形定則。
3、掌握按力的作用效果進(jìn)行分解的一般步驟,學(xué)會判斷一個力產(chǎn)生的實(shí)際效果。
(二)過程與方法。
1、強(qiáng)化“等效替代”的思想。
2、培養(yǎng)觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
3、培養(yǎng)運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力。
4、培養(yǎng)用物理語言分析問題的能力。
(三)情感、態(tài)度與價值觀。
1、通過分析日?,F(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生探究周圍事物的習(xí)慣。
2、培育學(xué)生發(fā)表見解的意識和與他人交流的愿望。
教學(xué)重點(diǎn)。
在實(shí)際問題中如何根據(jù)力產(chǎn)生的作用效果進(jìn)行力的分解。
教學(xué)難點(diǎn)。
如何確定一個力產(chǎn)生的作用效果。
高中物理力的分解教案篇四
一、教學(xué)目標(biāo):
2、理解力的分解是力的合成的。逆運(yùn)算,會用作圖法求分力,會用直角三角形的知識計(jì)算分力。
二、教學(xué)重點(diǎn):
理解力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,利用平行四邊形進(jìn)行力的分解。
三、教學(xué)難點(diǎn):
如何判定力的作用效果及分力之間的確定。
四、教學(xué)用具:
有關(guān)知識的投影片。
五、教學(xué)方法:
實(shí)驗(yàn)法、類推法。
六、教學(xué)步驟:
(一)導(dǎo)入新課。
在已知分力求合力時,可按平行四邊形法則,惟一地求出平行四邊形對角線所對應(yīng)的合力。而在已知某力,將它分解為兩個分力時,按平行四邊形法則卻可以有無數(shù)組解。但具體到實(shí)際當(dāng)中如何分解呢?我們這節(jié)課就來學(xué)習(xí)力的分解。
(二)新課教學(xué):
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高中物理力的分解教案篇五
教學(xué)目標(biāo):
(一)知識與技能。
1、理解分力及力的分解的概念。
2、理解力的分解與力的合成互為逆運(yùn)算,且都遵守力的平行四邊形定則。
3、掌握按力的作用效果進(jìn)行分解的一般步驟,學(xué)會判斷一個力產(chǎn)生的實(shí)際效果。
(二)過程與方法。
1、強(qiáng)化“等效替代”的思想。
2、培養(yǎng)觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
3、培養(yǎng)運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力。
4、培養(yǎng)用物理語言分析問題的能力。
(三)情感、態(tài)度與價值觀。
1、通過分析日?,F(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生探究周圍事物的習(xí)慣。
2、培育學(xué)生發(fā)表見解的意識和與他人交流的愿望。
教學(xué)重點(diǎn)。
在實(shí)際問題中如何根據(jù)力產(chǎn)生的作用效果進(jìn)行力的分解。
教學(xué)難點(diǎn)。
如何確定一個力產(chǎn)生的作用效果。
教學(xué)方法。
分析日常現(xiàn)象,提出問題,引導(dǎo)探究,實(shí)踐體驗(yàn),討論交流,用物理語言描述出力的分解的方法。
教學(xué)用具。
物塊,橡皮筋,彈簧秤,鉛筆,細(xì)線,鉤碼,多媒體課件。
教學(xué)過程。
引入新課。
【學(xué)生活動】:觀看汽車自動上下坡視頻。
【過渡引言】:相信同學(xué)們學(xué)了今天的課程之后就能夠明白其中的道理。
【板書】力的分解。
新課教學(xué):
【學(xué)生回答】:如果原來幾個力產(chǎn)生的作用效果跟一個力產(chǎn)生的作用效果相同,這一個力就叫做原來那幾個力的合力,原來的幾個力叫做這個力的分力。求幾個力的合力的過程叫做力的合成。
力的合成遵循平行四邊形定則。
【引導(dǎo)學(xué)生】而已知物體的合力求分力的過程,我們把它叫做力的分解。
【板書】1、求一個已知力的分力叫力的分解。
【引導(dǎo)學(xué)生】那么,力的分解又應(yīng)該遵循什么定律?
【學(xué)生思考并回答】:也應(yīng)遵循平行四邊形定則。
【板書】2、力的分解遵守平行四邊行定則。
引導(dǎo)學(xué)生推理得出:力的分解與力的合成互為逆運(yùn)算。
在實(shí)際問題中,力產(chǎn)生的作用效果往往是確定的,一個已知力究竟要怎樣分解?
【教師活動】:演示實(shí)驗(yàn):把一個重物懸掛在橡皮筋上。
1、可以觀察到什么現(xiàn)象?是由什么原因引起的?
2、重物對橡皮筋豎直向下的拉力f產(chǎn)生了什么效果?
3、這樣的效果能不能用兩個力f1和f2來實(shí)現(xiàn)?方向怎樣?
如果f1和f2作用的效果和f作用的效果相同。f1和f2就是f的兩分力。(多媒體演示分解過程).
在實(shí)際問題中,力產(chǎn)生的作用效果往往是確定的,通過分析可以找出其作用效果,從而確定兩分力的方向,再來進(jìn)行分解,就可以得到唯一確定的解。
【板書】3、通常按力的作用效果來進(jìn)行力的分解。
[過渡引言]按力的作用效果分解力的關(guān)鍵是要確定一個力產(chǎn)生的實(shí)際效果。
【學(xué)生思考討論并回答】實(shí)際作用效果分析:如果沒有重力,
物體會與斜面和擋板間有擠壓嗎?不會!所以重力的兩個實(shí)際作用。
效果就是一是使物體與斜面間有擠壓,一是使物體下滑從而使物體。
與擋板間有擠壓。
g’和g’’作用的效果和g作用效果相同,g’和g’’就是g的兩分力。(多媒體演示分解過程).
我們再來探究兩個常見實(shí)例:
高中物理力的分解教案篇六
培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力.。
關(guān)于演示實(shí)驗(yàn)所用的器材、材料都比較容易得到,實(shí)驗(yàn)也容易成功.此實(shí)驗(yàn)是本節(jié)的重點(diǎn).一些重要的結(jié)論規(guī)律都是由演示實(shí)驗(yàn)分析得出的.觀察紅蠟塊的實(shí)際運(yùn)動引出合運(yùn)動,并分析紅蠟塊的運(yùn)動可看成沿玻璃管豎直方向的運(yùn)動,和隨管一起沿水平方向的運(yùn)動,從而得出分運(yùn)動的概念.著重分析蠟塊的合運(yùn)動和分運(yùn)動是同時進(jìn)行的,并且兩個分運(yùn)動之間是不相干的.合運(yùn)動和分運(yùn)動的位移關(guān)系,在演示中比較直觀.而明確了它們的同時性,就容易得出合運(yùn)動和分運(yùn)動的速度關(guān)系.因此,課本在這里同時講述了合運(yùn)動和分運(yùn)動的位移及速度的關(guān)系.即找到了解決運(yùn)動合成和分解的方法——平行四邊形定則.它是解決運(yùn)動合成和分解的工具,所以在處理一個復(fù)雜的運(yùn)動時,首先明確哪個是合運(yùn)動,哪個是分運(yùn)動,才能用平行四邊形法則求某一時刻的合速度、分速度、加速度,某一過程的合位移、分位移.課本中合運(yùn)動的定義是:紅蠟塊實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動,(由)通常叫合運(yùn)動,即實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動,也理解為研究對象以地面為參照物的.運(yùn)動,再給學(xué)生舉幾個實(shí)例來說明如何確定合運(yùn)動.如:
1、風(fēng)中雨點(diǎn)下落表示風(fēng)速,表示沒風(fēng)時雨滴下落速度,
v
表示雨滴合速度.。
表示雨滴合速度.
在研究雨滴和船的運(yùn)動時,解決問題的關(guān)鍵是先確定雨滴、小船實(shí)際運(yùn)動(合運(yùn)動).。
注意應(yīng)用平行四邊形定則時,合矢量在對角線上,問題馬上得到解決.。
法一;先求出兩個分速度再利用矢量合成求。
v
.
法二:先利用矢量合成求出。
s
再由求出。
v
.
高中物理力的分解教案篇七
1.知道非純電阻電路中的能量轉(zhuǎn)化情況,并能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
2.通過純電阻電路和非純電阻電路在能量轉(zhuǎn)化過程中的對比,提高歸納總結(jié)、對比分析的能力。
3.提高物理學(xué)習(xí)興趣,發(fā)現(xiàn)生活中的物理知識。
【重點(diǎn)】非純電阻電路中的能量轉(zhuǎn)化。
【難點(diǎn)】純電阻、非純電阻電路的區(qū)分,純電阻電路和非純電阻電路在能量轉(zhuǎn)化過程中的區(qū)別。
(一)新課導(dǎo)入
復(fù)習(xí)導(dǎo)入:提問焦耳定律討論的是電路中怎樣的能量轉(zhuǎn)化情況?學(xué)生回答電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的情況。
進(jìn)一步提問:實(shí)際中有些電路除含有電阻外還含有其他負(fù)載,如電動機(jī),那電動機(jī)的能量轉(zhuǎn)化情況又是如何呢?進(jìn)而引入新課――《電路中的能量轉(zhuǎn)化》。
(二)新課講授
1.非純電阻電路中的能量轉(zhuǎn)化
提問:結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn),電動機(jī)是將消耗的電能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能了嗎?
學(xué)生回答:電動機(jī)除了將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能以外,還有一部分電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能。
高中物理力的分解教案篇八
4、知道影響動摩擦因數(shù)的因素;
1、通過觀察演示實(shí)驗(yàn),概括出產(chǎn)生的條件以及的特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力.通過靜與滑動的區(qū)別對比,培養(yǎng)學(xué)生的分析綜合能力.
滲透物理方法的教育在分析物體所受時,突出主要矛盾,忽略次要因素及無關(guān)因素,總結(jié)出產(chǎn)生的條件和規(guī)律.
一、基本知識技能:
3、兩個物體間的滑動的大小跟這兩個物體接觸面間的壓力大小成正比.
4、動摩擦因數(shù)的大小跟相互接觸的兩個物體的材料有關(guān).
5、的方向與接觸面相切,并且跟物體相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢相反.
6、靜存在值——靜.
二、重點(diǎn)難點(diǎn)分析:
1、本節(jié)課的內(nèi)容分滑動和靜兩部分.重點(diǎn)是產(chǎn)生的條件、特性和規(guī)律,通過演示實(shí)驗(yàn)得出關(guān)系.
2、難點(diǎn)是在理解滑動計(jì)算公式時,尤其是理解水平面上運(yùn)動物體受到的時,學(xué)生往往直接將重力大小認(rèn)為是壓力大小,而沒有分析具體情況.
一、講解有關(guān)概念的教法建議
介紹滑動和靜時,從基本的事實(shí)出發(fā),利用二力平衡的知識使學(xué)生接受的存在.由于的內(nèi)容是本節(jié)的難點(diǎn),所以在講解時不要求“一步到位”,關(guān)于的概念可以通過實(shí)驗(yàn)、學(xué)生討論來理解.
1、可以讓學(xué)生找出生活和生產(chǎn)中利用的例子;
2、讓學(xué)生思考討論,如:
(1)、一定都是阻力;
(2)、靜止的物體一定受到靜;
(3)、運(yùn)動的物體不可能受到靜;
主要強(qiáng)調(diào):是接觸力,是阻礙物體間的相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的,但不一定阻礙物體的運(yùn)動,即在運(yùn)動中也可以充當(dāng)動力,如傳送帶的例子.
二、有關(guān)講解的大小與什么因素有關(guān)的教法建議
1、滑動的大小,跟相互接觸物體材料及其表面的光滑程度有關(guān);跟物體間的正壓力有關(guān);但和接觸面積大小無關(guān).注意正壓力的解釋.
2、滑動的大小可以用公式:,動摩擦因數(shù)跟兩物體表面的關(guān)系,并不是表面越光滑,動摩擦因數(shù)越小.實(shí)際上,當(dāng)兩物體表面很粗糙時,由于接觸面上交錯齒合,會使動摩擦因數(shù)很大;對于非常光滑的表面,尤其是非常清潔的表面,由于分子力起主要作用,所以動摩擦因數(shù)更大,表面越光潔,動摩擦因數(shù)越大.但在力學(xué)中,常稱“物體表面是光滑的”這是忽略物體之間的的一種提法,實(shí)際上是一種理想化模型,與上面敘述毫無關(guān)系.
3、動摩擦因數(shù)()是一個無單位的物理量,它能直接影響物體的運(yùn)動狀態(tài)和受力情況.
4、靜的大小,隨外力的增加而增加,并等于外力的大小.但靜不能無限度的增大,而有一個值,當(dāng)外力超過這個值時,物體就要開始滑動,這個限度的靜叫做靜().實(shí)驗(yàn)證明,靜由公式所決定,叫做靜摩擦因數(shù),為物體所受的正壓力.的大小變化隨著外力的變化關(guān)系如圖:滑動的大小小于靜,但一般情況下認(rèn)為兩者相等.
高中物理力的分解教案篇九
目標(biāo)。
(1)知道熱力學(xué)第一定律,理解能量守恒定律。
(2)對熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式有簡單認(rèn)識。
(3)知道永動機(jī)是不可能的。
建議。
重點(diǎn):熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律。
難點(diǎn):永動機(jī)。
一、熱力學(xué)第一定律。
改變物體內(nèi)能的'方式有兩種:做功和熱傳遞.。
例1:下列說法中正確的是:
a、物體吸收熱量,其內(nèi)能必增加。
b、外界對物體做功,物體內(nèi)能必增加。
c、物體吸收熱量,同時對外做功,其內(nèi)能可能減少。
d、物體溫度不變,其內(nèi)能也一定不變。
答案:c。
解:根據(jù)熱力學(xué)第一定律知。
1.5×105j-2.0×105j=-0.5×105j。
所以此過程中空氣對外做了0.5×105j的功.。
二、能量守恒定律。
1、復(fù)習(xí)各種能量的相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移。
3、能量守恒定律的歷史意義.。
三、永動機(jī)。
永動機(jī)的原理違背了能量守恒定律,所以是不可能的.。
舉例說明幾種永動機(jī)模型。
四、作業(yè)。
探究活動。
題目:永動機(jī)。
組織:分組。
方案:收集有關(guān)永動機(jī)的材料,并運(yùn)用所學(xué)知識說明永動機(jī)是不可能的。
評價:材料的豐富性。
高中物理力的分解教案篇十
1、在開普勒第三定律的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)得到萬有引力定律,使學(xué)生對此規(guī)律有初步理解。
2、介紹萬有引力恒量的測定方法,增加學(xué)生對萬有引力定律的感性認(rèn)識。
3、通過牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過程和卡文迪許扭秤的設(shè)計(jì)方法,滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法論教育。
1、萬有引力定律的推導(dǎo)過程,既是本節(jié)課的重點(diǎn),又是學(xué)生理解的難點(diǎn),所以要根據(jù)學(xué)生反映,調(diào)節(jié)講解速度及方法。
2、由于一般物體間的萬有引力極小,學(xué)生對此缺乏感性認(rèn)識,又無法進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),故應(yīng)加強(qiáng)舉例。
卡文迪許扭秤模型。
(一)引入新課
1、引課:前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)圓周運(yùn)動的知識,我們知道做圓周運(yùn)動的物體都需要一個向心力,而向心力是一種效果力,是由物體所受實(shí)際力的合力或分力來提供的。另外我們還知道,月球是繞地球做圓周運(yùn)動的,那么我們想過沒有,月球做圓周運(yùn)動的向心力是由誰來提供的呢?(學(xué)生一般會回答:地球?qū)υ虑蛴幸?。?/p>
我們再來看一個實(shí)驗(yàn):我把一個粉筆頭由靜止釋放,粉筆頭會下落到地面。
實(shí)驗(yàn):粉筆頭自由下落。
同學(xué)們想過沒有,粉筆頭為什么是向下運(yùn)動,而不是向其他方向運(yùn)動呢?同學(xué)可能會說,重力的方向是豎直向下的,那么重力又是怎么產(chǎn)生的呢?地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑虻囊κ遣皇且环N力呢?(學(xué)生一般會回答:是。)這個問題也是300多年前牛頓苦思冥想的問題,牛頓的結(jié)論也是:yes。
既然地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑蛴幸κ且环N力,那么這種力是由什么因素決定的,是只有地球?qū)ξ矬w有這種力呢,還是所有物體間都存在這種力呢?這就是我們今天要研究的萬有引力定律。
板書:萬有引力定律
(二)教學(xué)過程
1、萬有引力定律的推導(dǎo)
其中m為行星質(zhì)量,r為行星軌道半徑,即太陽與行星的距離。也就是說,太陽對行星的引力正比于行星的質(zhì)量而反比于太陽與行星的距離的平方。
其中g(shù)為一個常數(shù),叫做萬有引力恒量。(視學(xué)生情況,可強(qiáng)調(diào)與物體重力只是用同一字母表示,并非同一個含義。)
應(yīng)該說明的是,牛頓得出這個規(guī)律,是在與胡克等人的探討中得到的。
2、萬有引力定律的理解
下面我們對萬有引力定律做進(jìn)一步的說明:
(1)萬有引力存在于任何兩個物體之間。雖然我們推導(dǎo)萬有引力定律是從太陽對行星的引力導(dǎo)出的,但剛才我們已經(jīng)分析過,太陽與行星都不是特殊的物體,所以萬有引力存在于任何兩個物體之間。也正因?yàn)榇?,這個引力稱做萬有引力。只不過一般物體的質(zhì)量與星球相比過于小了,它們之間的萬有引力也非常小,完全可以忽略不計(jì)。所以萬有引力定律的表述是:
板書:任何兩個物體都是相互吸引的,引力的大小跟兩個物體的質(zhì)
其中m1、m2分別表示兩個物體的質(zhì)量,r為它們間的距離。
(2)萬有引力定律中的距離r,其含義是兩個質(zhì)點(diǎn)間的距離。兩個物體相距很遠(yuǎn),則物體一般可以視為質(zhì)點(diǎn)。但如果是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近,則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。例如物體是兩個球體,r就是兩個球心間的距離。
(3)萬有引力是因?yàn)槲矬w有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力。從萬有引力定律可以看出,物體間的萬有引力由相互作用的兩個物體的質(zhì)量決定,所以質(zhì)量是萬有引力的產(chǎn)生原因。從這一產(chǎn)生原因可以看出:萬有引力不同于我們初中所學(xué)習(xí)過的電荷間的引力及磁極間的引力,也不同于我們以后要學(xué)習(xí)的分子間的引力。
3、萬有引力恒量的測定
牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,但萬有引力恒量g這個常數(shù)是多少,連他本人也不知道。按說只要測出兩個物體的質(zhì)量,測出兩個物體間的距離,再測出物體間的引力,代入萬有引力定律,就可以測出這個恒量。但因?yàn)橐话阄矬w的質(zhì)量太小了,它們間的引力無法測出,而天體的質(zhì)量太大了,又無法測出質(zhì)量。所以,萬有引力定律發(fā)現(xiàn)了100多年,萬有引力恒量仍沒有一個準(zhǔn)確的結(jié)果,這個公式就仍然不能是一個完善的等式。直到100多年后,英國人卡文迪許利用扭秤,才巧妙地測出了這個恒量。
這是一個卡文迪許扭秤的模型。(教師出示模型,并拆裝講解)這個扭秤的主要部分是這樣一個t字形輕而結(jié)實(shí)的框架,把這個t形架倒掛在一根石英絲下。若在t形架的兩端施加兩個大小相等、方向相反的力,石英絲就會扭轉(zhuǎn)一個角度。力越大,扭轉(zhuǎn)的角度也越大。反過來,如果測出t形架轉(zhuǎn)過的角度,也就可以測出t形架兩端所受力的大小?,F(xiàn)在在t形架的兩端各固定一個小球,再在每個小球的附近各放一個大球,大小兩個球間的距離是可以較容易測定的。根據(jù)萬有引力定律,大球會對小球產(chǎn)生引力,t形架會隨之扭轉(zhuǎn),只要測出其扭轉(zhuǎn)的角度,就可以測出引力的大小。當(dāng)然由于引力很小,這個扭轉(zhuǎn)的角度會很小。怎樣才能把這個角度測出來呢?卡文迪許在t形架上裝了一面小鏡子,用一束光射向鏡子,經(jīng)鏡子反射后的光射向遠(yuǎn)處的刻度尺,當(dāng)鏡子與t形架一起發(fā)生一個很小的轉(zhuǎn)動時,刻度尺上的光斑會發(fā)生較大的移動。這樣,就起到一個化小為大的效果,通過測定光斑的移動,測定了t形架在放置大球前后扭轉(zhuǎn)的角度,從而測定了此時大球?qū)π∏虻囊???ㄎ牡显S用此扭秤驗(yàn)證了牛頓萬有引力定律,并測定出萬有引力恒量g的數(shù)值。這個數(shù)值與近代用更加科學(xué)的方法測定的數(shù)值是非常接近的。
卡文迪許測定的g值為6。754×10—11,現(xiàn)在公認(rèn)的g值為6。67×10—11。需要注意的是,這個萬有引力恒量是有單位的:它的單位應(yīng)該是乘以兩個質(zhì)量的單位千克,再除以距離的單位米的平方后,得到力的單位牛頓,故應(yīng)為nm2/kg2。
板書:g=6。67×10—11nm2/kg2
由于萬有引力恒量的數(shù)值非常小,所以一般質(zhì)量的物體之間的萬有引力是很小的,我們可以估算一下,兩個質(zhì)量50kg的同學(xué)相距0。5m時之間的萬有引力有多大(可由學(xué)生回答:約6。67×10—7n),這么小的力我們是根本感覺不到的。只有質(zhì)量很大的物體對一般物體的引力我們才能感覺到,如地球?qū)ξ覀兊囊Υ笾戮褪俏覀兊闹亓?,月球?qū)Q蟮囊?dǎo)致了潮汐現(xiàn)象。而天體之間的引力由于星球的質(zhì)量很大,又是非常驚人的:如太陽對地球的引力達(dá)3。56×1022n。
五、課堂小結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了萬有引力定律,了解了任何兩個有質(zhì)量的物體之間都存在著一種引力,這個引力正比于兩個物體質(zhì)量的乘積,反比于兩個物體間的距離。其大小的決定式為:
其中g(shù)為萬有引力恒量:g=6。67×10—11nm2/kg2
另外,我們還了解了科學(xué)家分析物體、解決問題的方法和技巧,希望對我們今后分析問題、解決問題能夠有所借鑒。
六、說明
1、設(shè)計(jì)思路:本節(jié)課由于內(nèi)容限制,以教師講授為主。為能夠吸引學(xué)生,引課時設(shè)計(jì)了一些學(xué)生習(xí)以為常的但又沒有細(xì)致思考過的問題。講授過程中以物理學(xué)史為主線,讓學(xué)生以科學(xué)家的角度分析、思考問題。力爭抓住這節(jié)課的有利時機(jī),滲透“沒有絕對特殊的物體”這一引起物理學(xué)幾次革命性突破的辯證唯物主義觀點(diǎn)。
2、卡文迪許扭秤模型為自制教具,可仿課本插圖用金屬桿等焊制,外面可用有機(jī)玻璃制成外殼,并可拆卸。
高中物理力的分解教案篇十一
1.知道非純電阻電路中的能量轉(zhuǎn)化情況,并能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
2.通過純電阻電路和非純電阻電路在能量轉(zhuǎn)化過程中的對比,提高歸納總結(jié)、對比分析的能力。
3.提高物理學(xué)習(xí)興趣,發(fā)現(xiàn)生活中的物理知識。
二、教學(xué)重難點(diǎn)。
高中物理力的分解教案篇十二
1.力的分解:已知一個力求它的分力的過程.
2.分解法則:力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,同樣遵循平行四邊形定則.
3.分解依據(jù):通常依據(jù)力的作用效果進(jìn)行分解.
【名師指津】。
2.涉及“最大”、“最小”等極值問題時,可多畫幾種不同情形的圖,通過比較鑒別正確情景.
知識點(diǎn)2:矢量相加的法則及力的效果分解法。
1.矢量:既有大小又有方向,相加時遵從平行四邊形定則(或三角形定則)的物理量.
2.標(biāo)量:只有大小,沒有方向,求和時按照算術(shù)法則相加的物理量.
3.三角形定則:把兩個矢量首尾相接,組成三角形,其第三邊就是合矢量.
【核心點(diǎn)擊】按實(shí)際效果分解的幾個實(shí)例。
1.定義。
把力沿著兩個選定的相互垂直的方向分解的方法.
2.坐標(biāo)軸的選取。
原則上,坐標(biāo)軸的選取是任意的,為使問題簡化,坐標(biāo)軸的選取一般有以下兩個原則:
(1)使盡量多的力處在坐標(biāo)軸上.
(2)盡量使某一軸上各分力的合力為零.
3.正交分解法的適用情況。
適用于計(jì)算物體受三個或三個以上共點(diǎn)力的合力情況.
【名師指津】坐標(biāo)軸方向的選取技巧。
應(yīng)用正交分解法時,常按以下方法建立坐標(biāo)軸:
1.研究水平面上的物體時,通常沿水平方向和豎直方向建立坐標(biāo)軸.
2.研究斜面上的物體時,通常沿斜面方向和垂直斜面方向建立坐標(biāo)軸.
3.研究物體在桿或繩的作用下轉(zhuǎn)動時,通常沿桿(或繩)方向和垂直桿(或繩)的方向建立坐標(biāo)軸.
1、課前預(yù)習(xí)能提高聽課的針對性。預(yù)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的難點(diǎn),就是聽課的重點(diǎn);對預(yù)習(xí)中遇到的沒有掌握好的有關(guān)的舊知識,可進(jìn)行補(bǔ)缺,新的知識有所了解,以減少聽課過程中的盲目性和被動性,有助于提高課堂效率。預(yù)習(xí)后把自己理解了的知識與老師的講解進(jìn)行比較、分析即可提高自己思維水平,預(yù)習(xí)還可以培養(yǎng)自己的自學(xué)能力。
2、聽課過程中要聚精會神、全神貫注,不能開小差。全神貫注就是全身心地投入課堂學(xué)習(xí),做到耳到、眼到、心到、口到、手到。若能做到這“五到”,精力便會高度集中,課堂所學(xué)的一切重要內(nèi)容便會在自己頭腦中留下深刻的印象。要保證聽課過程中能全神貫注,不開小差。上課前必須注意課間十分鐘的休息,不應(yīng)做過于激烈的體育運(yùn)動或激烈爭論或看小說或做作業(yè)等,以免上課后還氣喘噓噓,想入非非,而不能平靜下來,甚至大腦開始休眠。所以應(yīng)做好課前的物質(zhì)準(zhǔn)備和精神準(zhǔn)備。
3、特別注意老師講課的開頭和結(jié)尾。老師講課開頭,一般是概括前節(jié)課的要點(diǎn)指出本節(jié)課要講的內(nèi)容,是把舊知識和新知識聯(lián)系起來的環(huán)節(jié),結(jié)尾常常是對一節(jié)課所講知識的歸納總結(jié),具有高度的概括性,是在理解的基礎(chǔ)上掌握本節(jié)知識方法的綱要。
4、作好筆記。筆記不是記錄而是將上述聽課中的重點(diǎn),難點(diǎn)等作出簡單扼要的記錄,記下講課的要點(diǎn)以及自己的感受或有創(chuàng)新思維的見解。以便復(fù)習(xí),消化。
5、要認(rèn)真審題,理解物理情境、物理過程,注重分析問題的思路和解決問題的方法,堅(jiān)持下去,就一定能舉一反三,提高遷移知識和解決問題的能力。
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