作為一名教職工,就不得不需要編寫教案,編寫教案有利于我們科學(xué)、合理地支配課堂時(shí)間。怎樣寫教案才更能起到其作用呢?教案應(yīng)該怎么制定呢?下面是我給大家整理的教案范文,歡迎大家閱讀分享借鑒,希望對(duì)大家能夠有所幫助。
高一物理教案設(shè)計(jì) 高一物理教案必修二篇一
一、知識(shí)目標(biāo)
1、理解速度的概念。知道速度是表示運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,知道它的定義、公式、符號(hào)和單位,知道它是矢量。
2、理解平均速度,知道瞬時(shí)速度的概念。
3、知道速度和速率以及它們的區(qū)別。
二、能力目標(biāo)
1、比值定義法是物理學(xué)中經(jīng)常采用的方法,學(xué)生在學(xué)生過程中掌握用物理工具描述物理量之間的關(guān)系的方法。
2、培養(yǎng)學(xué)生的遷移類推能力,抽象思維能力。
三、德育目標(biāo)
由簡單的問題逐步把思維遷移到復(fù)雜方向,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)事物的規(guī)律,由簡單到復(fù)雜。
教學(xué)重點(diǎn)
平均速度與瞬時(shí)速度的概念及其區(qū)別
教學(xué)難點(diǎn)
怎樣由平均速度引出瞬時(shí)速度
教學(xué)方法
類比推理法
教學(xué)用具
有關(guān)物理知識(shí)的投影片
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)步驟
一、導(dǎo)入新課
質(zhì)點(diǎn)的各式各樣的運(yùn)動(dòng),快慢程度不一樣,那如何比較運(yùn)動(dòng)的快慢呢?
二、新課教學(xué)
(一)用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo):
1、知道速度是描述運(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量。
2、理解平均速度的概念,知道平均不是速度的平均值。
3、知道瞬時(shí)速度是描述運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻(或經(jīng)過某一位置時(shí))的速度,知道瞬時(shí)速度的大小等于同一時(shí)刻的瞬時(shí)速率。
(二)學(xué)生目標(biāo)完成過程
1、速度
提問:運(yùn)動(dòng)會(huì)上,比較哪位運(yùn)動(dòng)員跑的快,用什么方法?
學(xué)生:同樣長短的位移,看誰用的時(shí)間少。
提問:如果運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,又如何比較快慢呢?
學(xué)生:那比較誰通過的位移大。
老師:那運(yùn)動(dòng)物體所走的位移,所用的時(shí)間都不一樣,又如何比較其快慢呢?
學(xué)生:單位時(shí)間內(nèi)的位移來比較,就找到了比較的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
師:對(duì),這就是用來表示快慢的物理量速度,在初中時(shí)同學(xué)就接觸過這個(gè)概念,那同學(xué)回憶一下,比較一下有哪些地方有了側(cè)重,有所加深。
板書:速度是表示運(yùn)動(dòng)的快慢的物理量,它等于位移s跟發(fā)生這段位移所用時(shí)間t的比值。用v=s/t表示。
由速度的定義式中可看出,v的單位由位移和時(shí)間共同決定,國際單位制中是米每秒,符號(hào)為m/s或ms1,常用單位還有km/h、cm/s等,而且速度是既具有大小,又有方向的物理量,即矢量。
板書:
速度的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向。
2、平均速度
在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,在任何相等的時(shí)間里位移都是相等的,那v=s/t是恒定的。那么如果是變速直線運(yùn)動(dòng),在相等的時(shí)間里位移不相等,那又如何白色物體運(yùn)動(dòng)的快慢呢?那么就用在某段位移的平均快慢即平均速度來表示。
例:百米運(yùn)動(dòng)員,10s時(shí)間里跑完100m,那么他1s平均跑多少呢?
學(xué)生馬上會(huì)回答:每秒平均跑10m。
師:對(duì),這就是運(yùn)動(dòng)員完成這100m的平均快慢速度。
板書:
說明:對(duì)于百米運(yùn)動(dòng)員,誰也說不來他在哪1秒破了10米,有的1秒鐘跑10米多,有的1秒鐘跑不到10米,但它等效于運(yùn)動(dòng)員自始至終用10m/s的速度勻速跑完全程。所以就用這平均速度來粗略表示其快慢程度。但這個(gè) =10m/s只代表這100米內(nèi)(或10秒內(nèi))的平均速度,而不代表他前50米的平均速度,也不表示后50米或其他某段的平均速度。
例:一輛自行車在第一個(gè)5秒內(nèi)的位移為10米,第二個(gè)5秒內(nèi)的.位移為15米,第三個(gè)5秒內(nèi)的位移為12米,請(qǐng)分別求出它在每個(gè)5秒內(nèi)的平均速度以及這15秒內(nèi)的平均速度。
學(xué)生計(jì)算得出:
由此更應(yīng)該知道平均速度應(yīng)指明是哪段時(shí)間內(nèi)的平均速度。
3、瞬時(shí)速度
如果要精確地描述變速直線運(yùn)動(dòng)的快慢,應(yīng)怎樣描述呢?那就必須知道某一時(shí)刻(或經(jīng)過某一位置)時(shí)運(yùn)動(dòng)的快慢程度,這就是瞬時(shí)速度。
板書:瞬時(shí)速度:運(yùn)動(dòng)的物體在(經(jīng)過)某一時(shí)刻(或某一位置)的速度。
比如:騎摩托車時(shí)或駕駛汽車時(shí)的速度表顯示,若認(rèn)為以某一速度開始做勻速運(yùn)動(dòng),也就是它前一段到達(dá)此時(shí)的瞬時(shí)速度。
在直線運(yùn)動(dòng)中,瞬時(shí)速度的方向即物體在這一位置的運(yùn)動(dòng)方向,所以瞬時(shí)速度是矢量。通常我們只強(qiáng)調(diào)其大小,把瞬時(shí)速度的大小叫瞬時(shí)速率,簡稱為速率,是標(biāo)量。
4、鞏固訓(xùn)練:(出示投影片)
一物體從甲地到乙地,總位移為2s,前一s內(nèi)平均速度為v1,第二s內(nèi)平均開速度為v2,求這個(gè)物體在從甲地到乙地的平均速度 。
師生共評(píng):有的同學(xué)答案為 這是錯(cuò)誤的。平均速度不是速度的平均值,要嚴(yán)格按照平均速度的定義來求,用這段總位移與這段位移所用的時(shí)間的比值,也就只表示這段位移內(nèi)的平均速度。
三、小結(jié)
1、速度的概念及物理意義;
2、平均速度的概念及物理意義;
3、瞬時(shí)速度的概念及物理意義;
4、速度的大小稱為速率。
拓展:
本節(jié)課后有閱讀材料,怎樣理解瞬時(shí)速度,同學(xué)們有興趣的話,請(qǐng)看一下,這里運(yùn)用了物理的極限思想,有助于你對(duì)瞬時(shí)速度的理解。
四、作業(yè)p26練習(xí)三3、4、5
五、板書設(shè)計(jì)
高一物理教案設(shè)計(jì) 高一物理教案必修二篇二
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.讓學(xué)生明確電源在直流電路中的作用,理解導(dǎo)線中的恒定電場的建立
2.知道恒定電流的概念和描述電流強(qiáng)弱程度的物理量——電流
3.從微觀意義上看電流的強(qiáng)弱與自由電子平均速率的關(guān)系。
(二)過程與方法
通過類比和分析使學(xué)生對(duì)電源的的概念、導(dǎo)線中的電場和恒定電流等方面的理解。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過對(duì)電源、電流的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用于生活的生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí),勇于探究與日常生活有關(guān)的物理學(xué)問題。
二、重點(diǎn)與難點(diǎn):
重點(diǎn):理解電源的形成過程及電流的產(chǎn)生。
難點(diǎn):電源作用的道理,區(qū)分電子定向移動(dòng)的速率和在導(dǎo)線中建立電場的速率這兩個(gè)不同的概念。
三、教學(xué)過程
(一)先對(duì)本章的知識(shí)體系及意圖作簡要的概述
(二)新課講述——第一節(jié)、導(dǎo)體中的電場和電流
高一物理教案設(shè)計(jì) 高一物理教案必修二篇三
教學(xué)目的:
1、了解電能輸送的過程。
2、知道高壓輸電的道理。
3、培養(yǎng)學(xué)生把物理規(guī)律應(yīng)用于實(shí)際的能力和用公式分析實(shí)際問題的能力。
教學(xué)重點(diǎn):
培養(yǎng)學(xué)生把物理規(guī)律應(yīng)用于實(shí)際的能力和用公式分析實(shí)際問題的能力。
教學(xué)難點(diǎn):
高壓輸電的道理。
教學(xué)用具:
電能輸送過程的掛圖一幅(帶有透明膠),小黑板一塊(寫好題目)。
教學(xué)過程:
一、引入新課
講述:前面我們學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象和發(fā)電機(jī),通過發(fā)電機(jī)我們可以大量地生產(chǎn)電能。比如,葛洲壩電站通過發(fā)電機(jī)把水的機(jī)械能為電能,發(fā)電功率可達(dá)271.5萬千瓦,這么多的電能當(dāng)然要輸?shù)接秒姷牡胤饺?,今天,我們就來學(xué)習(xí)輸送電能的有關(guān)知識(shí)。
二、進(jìn)行新課
1、輸送電能的過程
提問:發(fā)電站發(fā)出的電能是怎樣輸送到遠(yuǎn)方的呢?如:葛洲壩電站發(fā)出的電是怎樣輸?shù)轿錆h、上海等地的呢?很多學(xué)生憑生活經(jīng)驗(yàn)?zāi)芑卮穑菏峭ㄟ^電線輸送的。在教師的啟發(fā)下學(xué)生可以回答:是通過架設(shè)很高的、很粗的高壓電線輸送的。
出示:電能輸送掛圖,并結(jié)合學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)作介紹。
板書:第三節(jié)電能的輸送
輸送電能的過程:發(fā)電站→升壓變壓器→高壓輸電線→降壓變壓器→用電單位。)
2、遠(yuǎn)距離輸電為什么要用高電壓?
提問:為什么遠(yuǎn)距離輸電要用高電壓呢?學(xué)生思考片刻之后,教師說:這個(gè)實(shí)際問題就是我們今天要討論的重點(diǎn)。
板書:(高壓輸電的道理)
分析討論的思路是:輸電→導(dǎo)線(電阻)→發(fā)熱→損失電能→減小損失
講解:輸電要用導(dǎo)線,導(dǎo)線當(dāng)然有電阻,如果導(dǎo)線很短,電阻很小可忽略,而遠(yuǎn)距離輸電時(shí),導(dǎo)線很長,電阻大不能忽略。列舉課本上的一組數(shù)據(jù)。電流通過很長的導(dǎo)線要發(fā)出大量的熱,請(qǐng)學(xué)生計(jì)算:河南平頂山至湖北武昌的高壓輸電線電阻約400歐,如果能的電流是1安,每秒鐘導(dǎo)線發(fā)熱多少?學(xué)生計(jì)算之后,教師講述:這些熱都散失到大氣中,白白損失了電能。所以,輸電時(shí),必須減小導(dǎo)線發(fā)熱損失。
3、提問:如何減小導(dǎo)線發(fā)熱呢?
分析:由焦耳定律,減小發(fā)熱,有以下三種方法:一是減小輸電時(shí)間,二是減小輸電線電阻,三是減小輸電電流。
4、提問:哪種方法更有效?
第一種方法等于停電,沒有實(shí)用價(jià)值。第二種方法從材料、長度、粗細(xì)三方面來說都有實(shí)際困難。適用的超導(dǎo)材料還沒有研究出來。排除了前面兩種方法,就只能考慮第三種方法了。從焦耳定律公式可以看出。第三種辦法是很有效的:電流減小一半,損失的電能就降為原來的四分之一。通過后面的學(xué)習(xí),我們將會(huì)看到這種辦法了也是很有效的。
板書結(jié)論:(a:要減小電能的損失,必須減小輸電電流。)
講解:另一方面,輸電就是要輸送電能,輸送的功率必須足夠大,才有實(shí)際意義。
板書:(b:輸電功率必須足夠大。)
5、提問:怎樣才能滿足上述兩個(gè)要求呢?
分析:根據(jù)公式,要使輸電電流減小,而輸送功率不變(足夠大),就必須提高輸電電壓。
板書:(高壓輸電可以保證在輸送功率不變,減小輸電電流來減小輸送電的電能損失。)
變壓器能把交流電的電壓升高(或降低)
講解:在發(fā)電站都要安裝用來升壓的變壓器,實(shí)現(xiàn)高壓輸電。但是我們用戶使用的是低壓電,所以在用戶附近又要安裝降壓的變壓器。
討論:高壓電輸?shù)接秒妳^(qū)附近時(shí),為什么要把電壓降下來?(一是為了安全,二是用電器只能用低電壓。)
板書:(3、變壓器能把交流電的電壓升高或降低)
三、引導(dǎo)學(xué)生看課本,了解我國輸電電壓,知道輸送電能的優(yōu)越性。
四、課堂小結(jié):
輸電過程、高壓輸電的道理。
五、作業(yè)布置:
某電站發(fā)電功率約271.5萬千瓦,如果用1000伏的電壓輸電,輸電電流是多少?如果輸電電阻是200歐,每秒鐘導(dǎo)線發(fā)熱損失的電能是多少?如果采用100千伏的高壓輸電呢?
探究活動(dòng)
考察附近的變電站,學(xué)習(xí)日常生活中的電學(xué)知識(shí)和用電常識(shí)。
了解變壓器的工作原理
調(diào)查生活中的有關(guān)電壓變換情況。
調(diào)查:
在電能的傳輸過程中,為了減小能量損耗而采用提高電壓的方法,可是在提高電壓后相應(yīng)的對(duì)一些設(shè)備的要求也會(huì)提高,請(qǐng)調(diào)查在高壓輸電和低壓輸電過程中的投入產(chǎn)出比。
高一物理教案設(shè)計(jì) 高一物理教案必修二篇四
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
(1)知道什么是單位制,知道力學(xué)中的三個(gè)基本單位;
(2)認(rèn)識(shí)單位制在物理計(jì)算中的作用.
能力目標(biāo):培養(yǎng)自學(xué)能力.
情感目標(biāo):體驗(yàn)自主學(xué)習(xí).
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)用較短的篇幅介紹了什么是單位制、什么是基本單位、什么是導(dǎo)出單位.
介紹了力學(xué)中的三個(gè)基本單位.明確了物理公式在確定物理量的數(shù)量關(guān)系的同時(shí),也確定了物理量的單位關(guān)系.
教法建議
如何確定一個(gè)物理量的單位和如何使用單位的問題已經(jīng)滲透在平日的`教學(xué)當(dāng)中了,這里可以采用自學(xué)的方法學(xué)習(xí).
探究活動(dòng)
題目:研究某一物理基本單位的由來
組織:個(gè)人
形式:查閱資料,撰寫文章.
高一物理教案設(shè)計(jì) 高一物理教案必修二篇五
(一)引入:
1、復(fù)習(xí)
(1)什么是波的反射和折射現(xiàn)象?
(2)波的反射和折射各遵循什么規(guī)律?
2、導(dǎo)入:本節(jié)課我們學(xué)習(xí)波的衍射現(xiàn)象。
(二)新課教學(xué):
1、波的衍射現(xiàn)象:
(1)用課件演示水波的衍射現(xiàn)象
(2)用投影儀投影水波的衍射現(xiàn)象
(3)總結(jié)得到:波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播,這種現(xiàn)象叫做波的衍射。
2、產(chǎn)生明顯衍射的條件:
(1)用發(fā)波水槽演示波長相同的水波通過寬度不同的窄縫時(shí)所發(fā)生的衍射現(xiàn)象,并利用實(shí)物投影儀投影。
(2)觀察現(xiàn)象
(3)演示波長不同的水波通過寬度相同的窄縫時(shí)產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象,并利用實(shí)物投影儀投影。
(4)觀察現(xiàn)象
(5)分析現(xiàn)象,總結(jié)得到:當(dāng)孔、縫的寬度或障礙物的大小跟波長相差不多,或者比波長更小時(shí),才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。
(6)用cai課件模擬2和3的現(xiàn)象,加深理解。
(三)衍射是波特有的現(xiàn)象
1、一切波都可以發(fā)生衍射;
2、在滿足一定條件時(shí),一切波都可以發(fā)生明顯的.衍射。
(四)鞏固練習(xí)
1、為什么聲波能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象?
2、為什么光波不易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象?
答案:
1、因聲波波長較長。
2、光波波長很短,不易找到這樣小的障礙物或小孔。
(五)小結(jié):用投影片出示思考題進(jìn)行小結(jié):
1、什么是波的衍射?
2、產(chǎn)生明顯衍射的條件是什么?
答案:
1、波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播,叫波的衍射。
2、障礙物或小孔和波長差不多或比波長小。
(六)作業(yè):
1、波的衍射現(xiàn)象
2、產(chǎn)生明顯衍射的條件
3、衍射是波特有的現(xiàn)象p 18練習(xí)四②
高一物理教案設(shè)計(jì) 高一物理教案必修二篇六
一、教學(xué)目標(biāo)
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(duì)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(duì)萬有引力定律的感性認(rèn)識(shí)。
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。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
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(duì)此缺乏感性認(rèn)識(shí),又無法進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),故應(yīng)加強(qiáng)舉例。
三、教具
卡文迪許扭秤模型。
四、教學(xué)過程
(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(dòng)的知識(shí),我們知道做圓周運(yùn)動(dòng)的物體都需要一個(gè)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(dòng)的,那么我們想過沒有,月球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由誰來提供的呢?(學(xué)生一般會(huì)回答:地球?qū)υ虑蛴幸?。?/p>
我們?cè)賮砜匆粋€(gè)實(shí)驗(yàn):我把一個(gè)粉筆頭由靜止釋放,粉筆頭會(huì)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(dòng),而不是向其他方向運(yùn)動(dòng)呢?同學(xué)可能會(huì)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(huì)回答:是。)這個(gè)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)
首先讓我們回到牛頓的年代,從他的角度進(jìn)行一下思考吧。當(dāng)時(shí)“日心說”已在科學(xué)界基本否認(rèn)了“地心說”,如果認(rèn)為只有地球?qū)ξ矬w存在引力,即地球是一個(gè)特殊物體,則勢必會(huì)退回“地球是宇宙中心”的說法,而認(rèn)為物體間普遍存在著引力,可這種引力在生活中又難以觀察到,原因是什么呢?(學(xué)生可能會(huì)答出:一般物體間,這種引力很小。如不能答出,教師可誘導(dǎo)。)所以要研究這種引力,只能從這種引力表現(xiàn)比較明顯的物體——天體的問題入手。當(dāng)時(shí)有一個(gè)天文學(xué)家開普勒通過觀測數(shù)據(jù)得到了一個(gè)規(guī)律:所有行星軌道半徑的3次方與運(yùn)動(dòng)周期的2次方之比是一個(gè)定值,即開普勒第其中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(duì)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。
而此時(shí)牛頓已經(jīng)得到他的第三定律,即作用力等于反作用力,用在這里,就是行星對(duì)太陽也有引力。同時(shí),太陽也不是一個(gè)特殊物體,它用語言表述,就是:太陽與行星之間的引力,與它們質(zhì)量的乘積成正比,與它們距離的平方成反比。這就是牛頓的萬有引力定律。如果改其中g(shù)為一個(gè)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(gè)含義。)
應(yīng)該說明的是,牛頓得出這個(gè)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(duì)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(gè)物體之間。雖然我們推導(dǎo)萬有引力定律是從太陽對(duì)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(gè)物體之間。也正因?yàn)榇?,這個(gè)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(gè)物體都是相互吸引的,引力的大小跟兩個(gè)物體的質(zhì)
其中m1、m2分別表示兩個(gè)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(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離。兩個(gè)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(gè)球體,r就是兩個(gè)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(gè)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(gè)常數(shù)是多少,連他本人也不知道。按說只要測出兩個(gè)物體的質(zhì)量,測出兩個(gè)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(gè)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(gè)準(zhǔn)確的結(jié)果,這個(gè)公式就仍然不能是一個(gè)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(gè)恒量。
這是一個(gè)卡文迪許扭秤的模型。(教師出示模型,并拆裝講解)這個(gè)扭秤的主要部分是這樣一個(gè)t字形輕而結(jié)實(shí)的框架,把這個(gè)t形架倒掛在一根石英絲下。若在t形架的兩端施加兩個(gè)大小相等、方向相反的力,石英絲就會(huì)扭轉(zhuǎn)一個(gè)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(gè)小球,再在每個(gè)小球的附近各放一個(gè)大球,大小兩個(gè)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(huì)對(duì)小球產(chǎn)生引力,t形架會(huì)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(gè)扭轉(zhuǎn)的角度會(huì)很小。怎樣才能把這個(gè)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(gè)很小的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),刻度尺上的光斑會(huì)發(fā)生較大的移動(dòng)。這樣,就起到一個(gè)化小為大的效果,通過測定光斑的移動(dòng),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(shí)大球?qū)π∏虻囊?。卡文迪許用此扭秤驗(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(gè)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(gè)萬有引力恒量是有單位的:它的單位應(yīng)該是乘以兩個(gè)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(gè)質(zhì)量50kg的同學(xué)相距0。5m時(shí)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(duì)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Γ虑驅(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(duì)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(gè)有質(zhì)量的物體之間都存在著一種引力,這個(gè)引力正比于兩個(gè)物體質(zhì)量的乘積,反比于兩個(gè)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(duì)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(shí)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(shí)機(jī),滲透“沒有絕對(duì)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。
高一物理教案設(shè)計(jì) 高一物理教案必修二篇七
知識(shí)目標(biāo)
(1)伽利略理想實(shí)驗(yàn);
(2)慣性概念;
(3)掌握牛頓第一定律的內(nèi)容;
(4)理解力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因;
(5)能用牛頓第一定律解釋慣性現(xiàn)象.
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砟芰Γ慌囵B(yǎng)學(xué)生的口頭表達(dá)能力.學(xué)習(xí)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法.
情感目標(biāo)
對(duì)任何現(xiàn)象的發(fā)生不能夠想當(dāng)然,要有嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度.
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)內(nèi)容是分兩塊內(nèi)容介紹的,先是介紹了人類對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的發(fā)展歷史,并著重講述了伽俐略的理想實(shí)驗(yàn)及其重要的實(shí)驗(yàn)思想.然后引入了牛頓第一定律,引入了慣性概念,并由此分析出力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因.
教法建議
1、本節(jié)所述內(nèi)容在初中課本上已涉及到,初中課本中用到的標(biāo)題是慣性定律,所以學(xué)生已有一定的基礎(chǔ).
2、適當(dāng)介紹一些學(xué)史的知識(shí),讓學(xué)生意識(shí)到:一個(gè)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)并不是一帆風(fēng)順的,或者是一開始的認(rèn)識(shí)就是對(duì)的,而是需要人類不斷探索才能形成的,它們的學(xué)習(xí)也是這樣.
3、重點(diǎn)講述伽利略理想實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思想,讓學(xué)生學(xué)會(huì)一種科學(xué)思維方法.
4、通過對(duì)大量實(shí)例的分析,讓學(xué)生真正理解力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
教學(xué)重點(diǎn):對(duì)伽利略理想實(shí)驗(yàn)的理解;牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律.
教學(xué)難點(diǎn):對(duì)伽利略理想實(shí)驗(yàn)的理解.
示例:
一、歷史的回顧
1、人類對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的最初認(rèn)識(shí)及亞里士多德其人.(見擴(kuò)展資料)
2、伽利略理想實(shí)驗(yàn):
(1)動(dòng)畫模擬該實(shí)驗(yàn),并指出不能夠真正試驗(yàn)的原因.或做課本所講的氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)(有視頻資料),并指出為什么只是近似驗(yàn)證.由實(shí)驗(yàn)結(jié)果推出亞里士多德觀點(diǎn)的錯(cuò)誤,矛盾的焦點(diǎn)蝕是試實(shí)驗(yàn)條件的不同.
(2)分析伽利略理想實(shí)驗(yàn):它是一個(gè)理想化的過程,但并不是憑空想象的來的,而在抽象思維過程中所創(chuàng)造出的一種科學(xué)推理,理想化實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)中重要的研究方法.
(3)介紹伽利略.
二、牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律
1、牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律(慣性定律):一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止.
2、慣性:物體保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì).
3、注意:(通過實(shí)例分析)
(1)慣性與慣性定律不同.
(2)慣性是物體的固有性質(zhì),任何時(shí)候物體都具有慣性,這與物體處于什么狀態(tài)無關(guān).
(3)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因.
4、實(shí)例參考(要讓學(xué)生充分參與討論):
分析剎車時(shí)人往前傾;啟動(dòng)時(shí)人往后仰.
做小實(shí)驗(yàn):慣性實(shí)驗(yàn)器演示慣性現(xiàn)象,并分析.
讓學(xué)生舉例分析,并指出哪些慣性現(xiàn)象有利,哪些慣性現(xiàn)象有害.
探究活動(dòng)
題目:可以觀察的慣性現(xiàn)象
組織:小組或個(gè)人
方案:自己設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)并展示、講解,由同學(xué)互相評(píng)判
評(píng)價(jià):具有可操作性,讓學(xué)生把學(xué)過的知識(shí)靈活應(yīng)用
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