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物理教案 引力常量的测定

时间:2022-01-29 引力常量的测定 物理教案

教学目标

知识目标:

1、使学生掌握万有引力定律并应用万有引力定律解决简单问题.

2、使学生能应用万有引力定律解决天体问题及卫星问题.

3、了解我国航天事业的发展情况并用所学知识解释(我国近几年在航天事业上有了长足的进步,如:长征一号、长征二号、风云一号、风云二号、神州一号、二号、三号等).

能力目标

通过图片或自制教具展示卡文迪许扭秤的设计方法,渗透科学发现与科学实验的方法论教育.

情感目标

通过了解卡文迪许扭秤的设计过程,使学生了解卡文迪许这位伟大的科学家是如何攻克难关、战胜困难的.

教学设计方案

一、教学过程设计:本节是关于万有引力定律的应用,主要通过例题的讲解加深学生对该部分知识的理解以及运用。

二、教学过程:

(一)讲解例题

例题1:已知地球的半径为,地球的自转角速度为,地球表面的重力加速度为。在赤道上空有一颗相对地球静止的同步通讯卫星离地面的高度是多少?

解:关于同步卫星的知识请学生回答:

1、同步卫星的周期是24h;

2、同步卫星的角速度与地球的自转角速度相等;

3、同步卫星必须在赤道上空;(追问学生为什么?)

由万有引力定律得:

解得:

在解决此题时应让学生充分讨论和充分理解,让学生建立一个清晰的卫星绕地球的轨道。

例题2:已知地球的质量为,地球的半径为,地球表面的重力加速度为。求万有引力恒量是多少?

解:由万有引力定律得:

解得:

学生在解决此题后,教师提出问题:

1、万有引力恒量是谁首先测量的?

学生回答后,教师可以补充说明:卡文迪许是最富有的学者,最有学问的富翁,并对卡文迪许加以较详细的介绍。

亨利卡文迪许是英国杰出的物理学家和化学家,他的一生为科学的发展作出了重要的贡献。也许这位科学家在生活中不是一个出色者,但在科学研究中不愧为一颗闪亮的明星。1731年10月10日,卡文迪许生于法国尼斯的一个贵族家庭。他的父亲是英国公爵的后裔,因为他的母亲喜欢法国的气候,才搬到法国居住。当卡文迪许两岁的时候,他的母亲就去世了。由于早年丧母,他形成一种过于孤独而羞怯的习性。

2、万有引力恒量是用什么方法测量的?

教师可用展示扭秤实验的图片并详细解释有关物理问题。(教学建议中有资料)

需要注意两个地方:

(1)两个1千克的物体间的万有引力很小,他是如何解决的?

(2)力很小读数如何解决的?

3、测量的万有引力恒量的数值和单位?

4、在现实生活中,两物体间的万有引力我们无法观察到呢?为什么?请学生讨论并举例说明。

探究活动

组织学生收集相关资料,完成以下的探究活动.同时在完成题目1的基础上分组自行设计一种测量万有引力常量的方法.

1、万有引力常量测量的历史过程.

2、根据观察和查阅资料设计一种测量万有引力常量的方法.

JK251.com延伸阅读

引力常量的测定 精选版


教学目标

知识目标:

1、使学生掌握万有引力定律并应用万有引力定律解决简单问题.

2、使学生能应用万有引力定律解决天体问题及卫星问题.

3、了解我国航天事业的发展情况并用所学知识解释(我国近几年在航天事业上有了长足的进步,如:长征一号、长征二号、风云一号、风云二号、神州一号、二号、三号等).

能力目标

通过图片或自制教具展示卡文迪许扭秤的设计方法,渗透科学发现与科学实验的方法论教育.

情感目标

通过了解卡文迪许扭秤的设计过程,使学生了解卡文迪许这位伟大的科学家是如何攻克难关、战胜困难的.

教学设计方案

一、教学过程设计:本节是关于万有引力定律的应用,主要通过例题的讲解加深学生对该部分知识的理解以及运用。

二、教学过程:

(一)讲解例题

例题1:已知地球的半径为,地球的自转角速度为,地球表面的重力加速度为。在赤道上空有一颗相对地球静止的同步通讯卫星离地面的高度是多少?

解:关于同步卫星的知识请学生回答:

1、同步卫星的周期是24h;

2、同步卫星的角速度与地球的自转角速度相等;

3、同步卫星必须在赤道上空;(追问学生为什么?)

由万有引力定律得:

解得:

在解决此题时应让学生充分讨论和充分理解,让学生建立一个清晰的卫星绕地球的轨道。

例题2:已知地球的质量为,地球的半径为,地球表面的重力加速度为。求万有引力恒量是多少?

解:由万有引力定律得:

解得:

学生在解决此题后,教师提出问题:

1、万有引力恒量是谁首先测量的?

学生回答后,教师可以补充说明:卡文迪许是最富有的学者,最有学问的富翁,并对卡文迪许加以较详细的介绍。

亨利·卡文迪许是英国杰出的物理学家和化学家,他的一生为科学的发展作出了重要的贡献。也许这位科学家在生活中不是一个出色者,但在科学研究中不愧为一颗闪亮的明星。1731年10月10日,卡文迪许生于法国尼斯的一个贵族家庭。他的父亲是英国公爵的后裔,因为他的母亲喜欢法国的气候,才搬到法国居住。当卡文迪许两岁的时候,他的母亲就去世了。由于早年丧母,他形成一种过于孤独而羞怯的习性。

2、万有引力恒量是用什么方法测量的?

教师可用展示扭秤实验的图片并详细解释有关物理问题。(教学建议中有资料)

需要注意两个地方:

(1)两个1千克的物体间的万有引力很小,他是如何解决的?

(2)力很小读数如何解决的?

3、测量的万有引力恒量的数值和单位?

4、在现实生活中,两物体间的万有引力我们无法观察到呢?为什么?请学生讨论并举例说明。

探究活动

组织学生收集相关资料,完成以下的探究活动.同时在完成题目1的基础上分组自行设计一种测量万有引力常量的方法.

1、万有引力常量测量的历史过程.

2、根据观察和查阅资料设计一种测量万有引力常量的方法.

引力常量的测定(小编推荐)


教学目标

知识目标:

1、使学生掌握万有引力定律并应用万有引力定律解决简单问题.

2、使学生能应用万有引力定律解决天体问题及卫星问题.

3、了解我国航天事业的发展情况并用所学知识解释(我国近几年在航天事业上有了长足的进步,如:长征一号、长征二号、风云一号、风云二号、神州一号、二号、三号等).

能力目标

通过图片或自制教具展示卡文迪许扭秤的设计方法,渗透科学发现与科学实验的方法论教育.

情感目标

通过了解卡文迪许扭秤的设计过程,使学生了解卡文迪许这位伟大的科学家是如何攻克难关、战胜困难的.

教学设计方案

一、教学过程设计:本节是关于万有引力定律的应用,主要通过例题的讲解加深学生对该部分知识的理解以及运用。

二、教学过程:

(一)讲解例题

例题1:已知地球的半径为,地球的自转角速度为,地球表面的重力加速度为。在赤道上空有一颗相对地球静止的同步通讯卫星离地面的高度是多少?

解:关于同步卫星的知识请学生回答:

1、同步卫星的周期是24h;

2、同步卫星的角速度与地球的自转角速度相等;

3、同步卫星必须在赤道上空;(追问学生为什么?)

由万有引力定律得:

解得:

在解决此题时应让学生充分讨论和充分理解,让学生建立一个清晰的卫星绕地球的轨道。

例题2:已知地球的质量为,地球的半径为,地球表面的重力加速度为。求万有引力恒量是多少?

解:由万有引力定律得:

解得:

学生在解决此题后,教师提出问题:

1、万有引力恒量是谁首先测量的?

学生回答后,教师可以补充说明:卡文迪许是最富有的学者,最有学问的富翁,并对卡文迪许加以较详细的介绍。

亨利·卡文迪许是英国杰出的物理学家和化学家,他的一生为科学的发展作出了重要的贡献。也许这位科学家在生活中不是一个出色者,但在科学研究中不愧为一颗闪亮的明星。1731年10月10日,卡文迪许生于法国尼斯的一个贵族家庭。他的父亲是英国公爵的后裔,因为他的母亲喜欢法国的气候,才搬到法国居住。当卡文迪许两岁的时候,他的母亲就去世了。由于早年丧母,他形成一种过于孤独而羞怯的习性。

2、万有引力恒量是用什么方法测量的?

教师可用展示扭秤实验的图片并详细解释有关物理问题。(教学建议中有资料)

需要注意两个地方:

(1)两个1千克的物体间的万有引力很小,他是如何解决的?

(2)力很小读数如何解决的?

3、测量的万有引力恒量的数值和单位?

4、在现实生活中,两物体间的万有引力我们无法观察到呢?为什么?请学生讨论并举例说明。

探究活动

组织学生收集相关资料,完成以下的探究活动.同时在完成题目1的基础上分组自行设计一种测量万有引力常量的方法.

1、万有引力常量测量的历史过程.

2、根据观察和查阅资料设计一种测量万有引力常量的方法.

关于物理教案 万有引力定律的高中教案推荐


教学目标

知识目标

1、在开普勒第三定律的基础上,推导得到万有引力定律,使学生对此定律有初步理解;

2、使学生了解并掌握万有引力定律;

3、使学生能认识到万有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有质量的物体之间,不管它们之间是否还有其它作用力).

能力目标

1、使学生能应用万有引力定律解决实际问题;

2、使学生能应用万有引力定律和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题.

情感目标

1、使学生在学习万有引力定律的过程中感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家的不断努力,甚至付出了生命,最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的.让学生在应用万有引力定律的过程中应多观察、多思考.

教学建议

万有引力定律的内容固然重要,让学生了解发现万有引力定律的过程更重要.建议教师在授课时,应提倡学生自学和查阅资料.教师应准备的资料应更广更全面.通过让学生阅读“万有引力定律的发现过程”,让学生根据牛顿提出的几个结果自己去猜测万有引力与那些量有关.教师在授课时可以让学生自学,也可由教师提出问题让学生讨论,也可由教师展示出开普勒三定律和牛顿的一些故事引导学生讨论.

万有引力定律的教学设计方案

教学目的:

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、掌握万有引力定律,能解决简单的万有引力问题;

教学难点:万有引力定律的应用

教学重点:万有引力定律

教具:

展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人图片.

教学过程

(一)新课教学(20分钟)

1、引言

展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述物理学史:

十七世纪中叶以前的漫长时间中,许多天文学家和物理学家(如第谷、哥白尼,伽利略和开普勒等人),通过了长期的观察、研究,已为人类揭示了行星的运动规律.但是,长期以来人们对于支配行星按照一定规律运动的原因是什么.却缺乏了解,更没有人敢于把天体运动与地面上物体的运动联系起来加以研究.

伟大的物理学家牛顿在哥白尼、伽利略和开普勒等人研究成果的基础上,进一步将地面上的动力学规律推广到天体运动中,研究、确立了《万有引力定律》.从而使人们认识了支配行星按一定规律运动的原因,为天体动力学的发展奠定了基础.那么:

(1)牛顿是怎样研究、确立《万有引力定律》的呢?

(2)《万有引力定律》是如何反映物体间相互作用规律的?

以上两个问题就是这节课要研究的重点.

2、通过举例分析,引导学生粗略领会牛顿研究、确立《万有引力定律》的科学推理的思维方法.

苹果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):

月亮绕地球作圆周运动:(由于受地球引力的原因);

行星绕太阳作圆周运动:(由于受太阳引力的原因),

(牛顿认为)

牛顿将上述各运动联系起来研究后提出:这些力是属于同种性质的力,应遵循同一规律;并进一步指出这种力应存在于宇宙中任何具有质量的物体之间.

3、引入课题.

板书:第二节、万有引力定律

(1)万有引力:宇宙间任何有质量的物体之间的相互作用.(板书)

(2)万有引力定律:宇宙间的一切物体都是相互吸引的.两个物体间的引力大小,跟他们之间质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比.(板书)

式中:为万有引力恒量;为两物体的中心距离.引力是相互的(遵循牛顿第三定律).

(二)应用(例题及课堂练习)

学生中存在这样的问题:既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的,哪为什么物体没有被吸引到一起?(请学生带着这个疑问解题)

例题1、两物体质量都是1kg,两物体相距1m,则两物体间的万有引力是多少?

解:由万有引力定律得:

代入数据得:

通过计算这个力太小,在许多问题的计算中可忽略

例题2.已知地球质量大约是,地球半径为km,地球表面的重力加速度.

求:

(1)地球表面一质量为10kg物体受到的万有引力?

(2)地球表面一质量为10kg物体受到的重力?

(3)比较万有引力和重力?

解:(1)由万有引力定律得:

代入数据得:

(2)

(3)比较结果万有引力比重力大.原因是在地球表面上的物体所受万有引力可分解为重力和自转所需的向心力.

(三)课堂练习:

教师请学生作课本中的练习,教师引导学生审题,并提示使用万有引力定律公式解题时,应注意因单位制不同,值也不同,强调用国际单位制解题.请学生同时到前面,在黑板上分别作1、2、3题.其它学生在座位上逐题解答.此时教师巡回指导学生练习随时注意黑板上演算的情况.

(四)小结:

1、万有引力存在于宇宙中任何物体之间(天体间、地面物体间、微观粒子间).天体间万有引力很大,为什么?留学生去想(它是支配天体运动的原因).地面物体间,微观粒子间:万有引力很小,为什么?它不足以影响物体的运动,故常常可忽略不计.

2、应用万有引力定律公式解题,值选,式中所涉其它各量必须取国际单位制.

(五)布置作业(3分钟):教师可根据学生的情况布置作业.

探究活动

组织学生编写相关小论文,通过对资料的收集,了解万有引力定律的发现过程,了解科学家们对知识的探究精神,下面就是相关的题目.

1、万有引力定律发现的历史过程.

2、第谷在发现万有引力定律上的贡献.

物理教案 光的衍射


教学目标

(一)知识目标

1、知道几何光学中所说的光沿直线传播是一种近似.

2、知道光通过狭缝和圆孔的衍射现象.

3、知道观察到明显衍射的条件

(二)能力目标

了解单缝衍射、小孔衍射,并能用相关知识对生活中的有关现象进行解释和分析.

(三)情感目标

1、让学生知道科学研究必须重视理论的指导和实践的勤奋作用;

2、必须有自信心和踏实勤奋的态度;

3、在学习中也要有好品质、好作风.

教学建议

有关光的衍射的教学建议

应该让学生了解,光的直进,是几何光学的基础,光的衍射现象并没有完全否定光的直进,而是指出了光的直进的适用范围或者说它的局限性.

课本只要求学生初步了解光的衍射现象,不做理论讨论,因此与机械波类比和观察实验现象是十分重要的.首先,要结合机械波的衍射,使学生明确光产生衍射的条件.

讲光的衍射要配合演示实验、要让学生能区分干涉图样与衍射图样的区别.单色光干涉图样条纹等间距,衍射图样中间宽两边窄.

除了演示实验外,要尽可能多地让学生自己动手做实验进行观察.包括节后的小实验2,以及观察小孔衍射(在铝箔或胶片上打出尺寸不同的小孔,以小电珠作光源,距光源1~2米,眼睛靠近小孔观察光通过小孔的衍射花样--彩色圆环).还可让学生通过羽毛、纱巾观看发光的灯丝(对见到的彩色花样可不作解释)等等,以补学生对这一现象的不熟悉和帮助学生理解.

在本节教材中提到泊松亮斑--泊松原以为这下子可以驳倒菲涅尔的波动理论了,事与愿违,菲涅尔和阿拉果接受了泊松的挑战,用实验验证了这个理论结论,实验却成了波动理论极其精彩的实证,菲涅尔为此获得了科学奖金(1819年).这个科学小故事告诉我们,在科学研究上必须重视理论的指导作用和实践的检验作用;作为科研工作者,必须有坚定的自信心和踏实勤奋的工作态度.今天的学习,在掌握知识的同时,也应培养自己这方面的好品质、好作风.

关于演示实验的教学建议

光的衍射实验,可以将演示和学生实验同时在一节课内完成

单缝衍射仍用激光演示仪.演示时可以再将双缝干涉演示一下,让学生从中对比干涉条纹等间距,衍射条纹中间宽、两边窄,然后让学生用游标下尺观察日光灯通过卡尺两测脚形成的窄缝产生的衍涉条纹.实验中要让学生仔细观察两侧脚间距从大到小逐渐变化.本实验也可用线状白炽灯使缝与灯丝平行,眼睛靠近狭缝可以观察到狭缝两侧的彩色条纹.

教学设计示例

(-)引入新课

一、光的衍射现象

上节研究了光的干涉现象,说明光具有波动性.衍射现象也是波的主要特征之一,如果我们能通过实验观察到光的明显的衍射现象,那么也就能更充分地说明光具有波动性.

(二)教学过程

所谓光的衍射现象,是当光在它传播的方向上遇到障碍物或孔(其大小可以与光的波长相比或比光的波长小)时,光绕到障碍物阴影里去的现象.

演示:

下面我们用实验进行观察.

取一个不透光的屏,在它的中间装上一个宽度可以调节的狭缝,用平行的单色光照射,在缝后适当距离处放一个像屏(如图).

我们看到,当缝比较宽时,在像屏上是一条几乎与缝一样宽的亮线,除了这一条光线外,像屏上出现了阴影.这时光可视为是沿直线传播的.接着逐渐缩小缝的宽度,当缝调到很窄(缝宽与光波的波长相当时)在像屏的原阴影区内观察到了明暗相间的条纹.

这实验表明光在其前进的途中遇上大小相当于光的波长的障碍物或孔时,偏离了直线传播方向,即光产生了衍射现象.上述衍射现象是通过单缝形成的,我们称之为光的单缝衍射.

单色光的干涉与衍射都出现明暗相间的条纹,但图案不同.干涉条纹是等间隔的,衍射条纹间隔不等.白光照射单缝时,可以在像屏上得到彩色条纹,它与双缝干涉的彩色条纹也不同,中央一级是又亮又宽的白色条纹,两边是较窄较暗的彩色条纹.

用点光源来照射有较大圆孔AB的屏,在像屏MN上出现一个光亮的圆,

这说明光是沿直线传播的.逐渐缩小孔的直径,可以看到屏上的亮圆也逐渐减小.但是,圆孔缩到很小时,在像屏MN上原阴影区就形成一些明暗相间的圆环,这些圆环达到的范围远远超过了光按直线传播所能照到的范围,这就是光通过小孔产生的衍射现象.

光的衍射现象进一步证明了光具有波动性,对确定光的波动说的正确性起了重要作用.

关于这个问题,历史上曾有过一段趣事.1818年,当法国物理学家菲汉耳提出光的波动理论时,著名数学家泊松根据菲涅耳的理论推算出:把一个不透光的小的圆盘状物放在光束中,在距这个圆盘一定距离的像屏上,圆盘的阴影中心应当出现一个亮斑.人们从未看过和听说过这种现象,因而认为这是荒谬的,所以泊松兴高采烈地宣称他驳倒了菲涅耳的波动理论,菲涅耳接受了这一挑战,精心研究,“奇迹”终于出现了,实验证明圆盘阴影中心确实有一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑.

光沿直线传播只是一个近似的规律:当光的波长比障碍物或孔的尺寸小得多时,可认为光是沿直线传播的,当光的波长与障碍物或孔的尺寸可以相比拟时将产生明显的衍射现象

提问:当光通过小孔或者狭缝时,在后面的光屏上会得到什么样的图案?

学生回答的基础上老师总结.

当缝很大时——直线传播(得到影)

当缝减小时——逐渐会出现小孔成像的现象

继续减小缝的大小——会出现光的衍射现象.

探究活动

1、用游标卡尺观察光的衍射现象.

2、考察光的衍射现象在人们的日常生活中的体现.

物理教案 力的合成


教学目标

知识目标

1、掌握力的平行四边形法则;

2、初步运用力的平行四边形法则求解共点力的合力;

3、会用作图法求解两个共点力的合力;并能判断其合力随夹角的变化情况,掌握合力的变化范围。

能力目标

1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则;

2、培养学生动手操作能力;

情感目标

培养学生的物理思维能力和科学研究的态度

教学建议

教学重点难点分析

1、本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则,这同时也是本章的重点.

2、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力是本章的难点;

教法建议

一、共点力概念讲解的教法建议

关于共点力的概念讲解时需要强调不仅作用在物体的同一点的力是共点力,力的作用线相交于一点的也叫共点力.注意平行力于共点力的区分(关于平行力的合成请参考扩展资料中的“平行力的合成与分解”),教师讲解示例中要避开这例问题.

二、关于矢量合成讲解的教法建议

本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则,这同时也是本章的重点.由于学生刚开始接触矢量的运算方法,在讲解中需要从学生能够感知和理解的日常现象和规律出发,理解合力的概念,从实验现象总结出力的合成规律,由于矢量的运算法则是矢量概念的核心内容,又是学习物理学的基础,对于初上高中的学生来说,是一个大的飞跃,因此教学时,教师需要注意规范性,但是不必操之过急,通过一定数量的题目强化学生对平行四边形定则的认识.

由于力的合成与分解的基础首先是对物体进行受力分析,在前面力的知识学习中,学生已经对单个力的分析过程有了比较清晰的认识,在知识的整合过程中,教师可以通过练习做好规范演示.

三、关于作图法求解几个共点力合力的教法建议

1、在讲解用作图法求解共点力合力时,可以在复习力的图示法基础上,让学生加深矢量概念的理解,同时掌握矢量的计算法则.

2、注意图示画法的规范性,在本节可以配合学生自主实验进行教学.

第四节力的合成与分解

教学设计过程:

一、复习提问:

1、什么是力?

2、力产生的效果跟哪些因素有关?

教师总结,并引出新课内容.

二、新课引入:

1、通过对初中学过的单个力产生的效果,与两个力共同作用的效果相同,引出共点力、合力和分力的概念,同时出示教学图片,如:两个人抬水、拉纤或拔河的图片.(图片可以参见多媒体素材中的图形图像)

2、提问1:已知同一直线上的两个力F1、F2的大小分别为50N、80N,如果两个力的方向相同,其合力大小是多少?合力的方向怎样?(教师讲解时注意强调:‘描述力的时候,要同时说明大小和方向,体现力的矢量性’)

3、提问2、进一步在问题1的基础上提问,若F1、F2的两个力的方向相反,其合力大小是多少?合力的方向怎样?

教师引导学生得到正确答案后,总结出“同一直线上二力合成”的规律:

物体受几个力共同作用,我们可以用一个力代替这几个力共同作用,其效果完全相同,这个力叫那几个力的合力.已知几个力,求它们的合力叫力的合成.

指明:

(1)、同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力的方向相同.

(2)、同一直线上,方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差,合力的方向跟较大的力方向相同.

4、提问3、若两个力不在同一直线上时,其合力大小又是多少?合力的方向怎样?

教师出示投影和图片:两个学生抬水对比一个同学抬水,让学生考虑:一个力的效果与两个力的效果相同,考虑一下是否“合力总比分力大”?

5、教师可以通过平行四边形定则演示器演示力的合成与分解实验(演示实验可以参考多媒体素材中的视频文件);

演示1:将橡皮筋固定在A点,演示用两个力F1、F2拉动橡皮筋到O点,再演示用F力将橡皮筋拉到O点,对比两次演示结果,运用力的图示法将力的大小方向表示出来,为了让学生更好的获得和理解力的平行四边性法则,在实验前,教师可以设计F1、F2的大小为3N和4N,两个力的夹角为90度,这样数学计算比较简单,学生很容易会发现F1、F2和F的关系满足勾股定理,进而得到力的平行四边性定则,教师总结:两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的线段作邻边,作平行四边形,所夹的对角线就表示合力的大小和方向.

6、学生可以通过分组实验来验证力的平行四边性定则(可以参考多媒体资料中的视频试验):

试验器具:一块方木板,八开白纸两张,大头钉若干,弹簧秤两个,橡皮筋一个,细线若干,直尺两个,

学生在教师的知道下,组装好试验设备,进行试验验证.

强调:需要记录的数据(弹簧秤的示数)和要作的标记(橡皮筋两次拉到的同一位置和两个分力的方向)

7、教师总结:经过人们多次的、精细的试验,最后确认,对角线的长度、方向,跟合力的大小、方向一致,即对角线与合力重合,力和合成满足平行四边形法则.

8、让学生根据书中的提示自己推倒出合力与分力之间的关系式.

三、课堂小结

探究活动

关于“滑轮”问题的研究

题目

关于“滑轮”问题的研究

内容

在初中学习的有关滑轮问题后,对“定”、“动”滑轮作用的理解,尤其是动滑轮的使用时,是否一定省力?研究一下初中的物理课本,在什么条件下,应用动滑轮省力最多?观察生活中应用滑轮的实例,说出自己的心得,或以书面形式写出相关内容以及研究结果.

物理教案


一、知识目标:

1:了解超重和失重现象

2:运用牛顿第二定律研究超重和失重的原因。

二、能力目标:

培养学生运用牛顿第二定律分析和解决问题的能力。

三、德育目标:

渗透“学以致用”的思想,激发学生的学习热情。

教学重点:

超重和失重的实质

教学难点:

在超重和失重中有关对支持物的压力和对悬挂物拉力的计算。

教学方法:

实验法、讲练法

教学用具:

弹簧秤、钩码、投影仪、投影片

课时安排

1课时

教学步骤:

一、导入新课

自从人造地球卫星和宇宙飞船发生成功以来,人们经常谈到超重和失重,那么:什么是超重和失重呢,本节课我们就来研究这个问题。

二、新课教学:

(一)用投影片出示本节课的学习目标:

1:知道什么是超重和失重;

2:知道产生超重和失重的条件;

(二)学习目标完成过程:

1:超重和失重:

(1)用投影片出示思考题组1:

a:物体的速度方向和运动方向之间有什么关系?

b:物体做加速或减速运动时,加速度方向和速度方向之间有什么关系?

(2)实例分析:

a:用投影品出示例题1:

升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升,站在升降机里的人的质量是50kg,人对升降机地板的压力是多大?如果人站在升降机里的测力计上,测力计的示数是多大?

b:分析题意:

1)人和升降机以共同的加速度上升,因而人的加速度是已知的,为了能够用牛顿第二定律,应该把人作为研究对象。

2)对人进行受力分析:

人在升降机中受到两个力:重力G和地板的支持里F,升降机地板对人的支持力和人对升降机地板的压力是一对作用力和反作用力,据牛顿第三定律,只要求出前者就可以知道后者。

3)取竖直向上为正方向,则F支,a均取正值,G取负值,据牛顿第二定律得:

F支-G=ma

则:F支=G+ma

代入数值得F支=515N,所以,F压=F支=515N。

c:问:如果升降机是静止的或做匀速直线运动,人对升降机地板的压力又是多大?

F压=F支=mg=500N

d:比较前边两种情况下人对地板的压力大小,得到人对地板的压力跟物体的运动状态有关。

e:总结:升降机加速上升的时候,人对升降机地板的压力比人实际受到的重力大,我们把这种现象叫超重。

那么:在什么情况下产生超重现象呢?

(3)用投影片出示练习题:

一个质量是40kg的物体,随升降机一起以2m/s2的加速度竖直减速下降,求物体对升降机地板的压力大小,是大于重力还是小于重力?

学生自己分析得到:此时人对升降机地板的压力F=480N,大于人的重力400N,即也产生了超重现象。

2:总结得到:

(1)当物体也向上的加速度时,产生超重现象;

(2)产生超重现象时,物体的重力并没有改变,只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力增大。

3、用类比法得到:

(1)当物体有向下的加速度时,产生失重现象(包括匀减速上升,匀加速下降)。此时F压或F拉小于G。

(2)当物体有向下的加速度且a=g时,产生完全失重现象,此时F压=0或F拉=0;

(3)产生失重和完全失重时,物体的重力并没有改变,只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体的重力。

4、巩固训练:

质量为m的物体用弹簧秤悬在升降机的顶棚上,在下列哪种情况下,弹簧秤读数最小:

A:升降机匀速上升;

B:升降机匀加速上升,且a=

c:升降机匀减速上升,且a=

d:升降机匀加速下降,且a=

5:解答本课上的思考与讨论:

三、小结:

1:叫超重;叫失重;叫完全失重。

2、产生超重、失重及产生完全失重的条件分别是什么?

3、产生超重和失重时,重力、压力、拉力变化的是什么?不变的是什么?

四、作业:

课本练习六

五、板书设计:

物理教案 行星的运动


教学目标

知识目标

通过学习物理学史的知识,使学生了解地心说(托勒密)和日心说(哥白尼)分别以不同的参照物观察天体运动的观点;通过学习开普勒对行星运动的描述,了解牛顿是通过总结前人的经验的基础上提出了万有引力定律.

能力目标

通过学生的阅读使学生知道开普勒对行星运动的描述;

情感目标

使学生在了解地心说和日心说两种不同的观点,也使学生懂得科学的道路并不是平坦的光明大道,也是要通过斗争,甚至会付出生命的代价;

说明:

1、日心、地心学说及两者之间的争论有许多内容可向学生介绍,教材为了简单明了地简述开普勒关于行星运动的规律,没有过多地叙述这些内容.教学中可根据学生的实际情况加以补充.

2、这一节的教学除向学生介绍日心、地心学说之争外,还要注意向学生说明古时候人们总是认为天体做匀速圆周运动是由于它遵循的运动规律与地面上物体运动的规律不同.

3.学习这一节的主要目的是为了下一节推导万有引力定律做铺垫,因此教材中没有过重地讲述开普勒的三大定律,而是将三大定律的内容综合在一起加以说明,节后也没有安排练习.希望老师能合理地安排这一节的教学.

教学建议

教材分析

本节教材首先让学生在上课前准备大量的资料并进行阅读,如:第谷在1572年时发现在仙后座中有一颗很亮的新星,从此连续十几个月观察这颗星从明亮到消失的过程,并用仪器定位确证是恒星(后称第谷星,是银河系一颗超新星),打破了历来“恒星不变”的学说.伽利略开创了以实验事实为基础并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科学.为推翻以亚里士多德为旗号的经院哲学对科学的禁锢、改变与加深人类对物质运动和宇宙的科学认识而奋斗了一生,因此被誉为“近代科学之父”.开普勒幼年时期的不幸,通过自身不懈的努力完成了第谷未完成的工作.这些物理学家的有关资料可以帮助学生在了解万有引力定律发现的过程中体会科学家们追求真理、实事求是、不畏强权的精神.

教法建议

具体授课中教师可以用故事的形式讲述.也可通过放资料片和图片的形式讲述.也可大胆的让学生进行发言.

在讲授“日心说”和“地心说”时,先不要否定“地心说”,让学生了解托勒密巧妙的解释,同时让学生明白哥白尼的理论推翻了统治人类长达一千余年的地球是宇宙中心的“地心说”理论,为宣传和捍卫这一学说,意大利的思想家布鲁诺惨遭烧死,伽利略也为此受到残酷迫害.不必给结论,让学生自行得出结论.

典型例题

关于开普勒的三大定律

例1月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍,运行周期约为27天。应用开普勒定律计算:在赤道平面内离地面多少高度,人造地球卫星可以随地球一起转动,就像停留在无空中不动一样.

分析:月球和人造地球卫星都在环绕地球运动,根据开普勒第三定律,它们运行轨道的半径的三次方跟圆周运动周期的二次方的比值都是相等的.

解:设人造地球卫星运行半径为R,周期为T,根据开普勒第三定律有:

同理设月球轨道半径为,周期为,也有:

由以上两式可得:

在赤道平面内离地面高度:

km

点评:随地球一起转动,就好像停留在天空中的卫星,通常称之为定点卫星.它们离地面的高度是一个确定的值,不能随意变动。

利用月相求解月球公转周期

例2若近似认为月球绕地球公转与地球绕日公转的轨道在同一平面内,且都为正圆.又知这两种转动同向,如图所示,月相变化的周期为29.5天(图是相继两次满月,月、地、日相对位置示意图).

解:月球公转(2π+)用了29.5天.

故转过2π只用天.

由地球公转知.

所以=27.3天.

例3如图所示,A、B、C是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星,下列说法中正确的是哪个?()

A.B、C的线速度相等,且大于A的线速度

B.B、C的周期相等,且大于A的周期

C.B、C的向心加速度相等,且大于A的向心加速度

D.若C的速率增大可追上同一轨道上的B

分析:由卫星线速度公式可以判断出,因而选项A是错误的.

由卫星运行周期公式,可以判断出,故选项B是正确的.

卫星的向心加速度是万有引力作用于卫星上产生的,由,可知,因而选项C是错误的.

若使卫星C速率增大,则必然会导致卫星C偏离原轨道,它不可能追上卫星B,故D也是错误的.

解:本题正确选项为B。

点评:由于人造地球卫星在轨道上运行时,所需要的向心力是由万有引力提供的,若由于某种原因,使卫星的速度增大。则所需要的向心力也必然会增加,而万有引力在轨道不变的时候,是不可能增加的,这样卫星由于所需要的向心力大于外界所提供的向心力而会作离心运动。

探究活动

1、观察月亮的运动现象.

2、观察日出现象.

物理教案 涡流


教学目标

知识目标

1、知道涡流是如何产生的;

2、知道涡流对我们的不利和有利的两个方面,以及如何防止和利用;

情感目标

通过分析事例,培养学生全面认识和对待事物的科学态度.

教学建议

本节是选学的内容,它又是一种特殊的电磁感应现象,在实际中有很多应用,比如:发电机、电动机和变压器等等.所以可以根据实际情况选讲,或者知道学生阅读.什么是涡流是本节课的重点内容.

涡流和自感一样,也有利和弊两个方面.教学中应该充分应用这些实例,培养学生全面认识和对待事物的科学态度.

教学设计方案

一、引入:引导学生观察发电机、电动机和变压器(可用事物或图片)

提出问题:为什么它们的铁芯都不是整块金属,而是由许多相互绝缘的薄硅钢片叠合而成?

引导学生看书回答,从而引出涡流的概念:什么是涡流?

把块状金属放在变化的磁场中,或者让它在磁场中运动时,金属块内将产生感应电流,这种电流在金属块内自成闭合回路,很象水的旋涡,因此叫做涡流.

整块金属的电阻很小,所以涡流常常很大.

(使学生明确:涡流是整块导体发生的电磁感应现象,同样遵守电磁感应定律.)

二、涡流在实际中的意义是什么?

⑴为什么电机和变压器通常用相互绝缘的薄硅钢片叠合而成,就可以减少涡流在造成的损失?

⑵利用涡流原理制成的冶炼金属的高频感应炉有什么优点?

电学测量仪表如何利用涡流原理,方便观察?

提出上述问题后,让学生看书、讨论回答

三、作业:让学生业余时间到物理实验室观察电度表如何利用涡流,写出小文章进行阐述.

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