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高一物理教案模板最新7篇

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高一的时候是做好基础的时候,学生在高一能学好,高考就能考好,老师在高一能教好,学生成绩就都不差。以下是人见人爱的小编分享的高一物理教案模板最新7篇,您的肯定与分享是对我们最大的鼓励。

高一物理教案 篇一

一、教学目标

1。在机械能守恒定律的基础上,研究有重力、弹簧弹力以外其它力做功的情况,处理这类问题的。

2。对功和能及其关系的理解和认识是本章教学的重点内容,本节教学是本章教学内容的总结。通过本节教学使更加深入理解功和能的关系,明确物体机械能变化的规律,并能应用它处理有关问题。

3。通过本节教学,使学生能更加全面、深入认识功和能的关系,为学生今后能够运用功和能的观点分析热学、电学,为学生更好理解自然界中另一重要规律——能的转化和守恒定律打下基础。

二、重点、难点分析

1。重点是使学生认识和理解物体机械能变化的规律,掌握应用这一规律解决问题的方法。在此基础上,深入理解和认识功和能的关系。

2。本节教学实质是渗透功能原理的观点,在教学中不必出现功能原理的名称。功能原理内容与动能定理的区别和联系是本节教学的难点,要解决这一难点问题,必须使学生对“功是能量转化的量度”的认识,从笼统、肤浅地了解深入到十分明确认识“某种形式能的变化,用什么力做功去量度”。

3。对功、能概念及其关系的认识和理解,不仅是本节、本章教学的重点和难点,也是物理教学的重点和难点之一。通过本节教学应使学生认识到,在今后的学习中还将不断对上述问题作进一步的分析和认识。

三、教具

投影仪、投影片等。

四、主要教学过程

(一)引入新课

结合机械能守恒定律引入新课。

提出问题:

1。机械能守恒定律的内容及物体机械能守恒的条件各是什么?

评价学生回答后,进一步提问引导学生思考。

2。如果有重力、弹簧弹力以外其它力对物体做功,物体的机械能如何变化?物体机械能的变化和哪些力做功有关呢?物体机械能变化的规律是什么呢?

教师提出问题之后引起学生的注意,并不要求学生回答。在此基础上教师明确指出:

机械能守恒是有条件的。大量现象表明,许多物体的机械能是不守恒的。例如从车站开出的车辆、起飞或降落的飞机、打入木块的子弹等等。

分析上述物体机械能不守恒的原因:从车站开出的车辆机械能增加,是由于牵引力(重力、弹力以外的力)对车辆做正功;射入木块后子弹的机械能减少,是由于阻力对子弹做负功。

重力和弹力以外的其它力对物体做功和物体机械能变化有什么关系,是本节要研究的中心问题。

(二)教学过程设计

提出问题:下面我们根据已掌握的动能定理和有关机械能的知识,分析物体机械能变化的规律。

1。物体机械能的变化

问题:质量m的小滑块受平行斜面向上拉力F作用,沿斜面从高度h1上升到高度h2处,其速度由v1增大到v2,如图所示,分析此过程中滑块机械能的变化与各力做功的关系。

引导学生根据动能定理进一步分析、探讨小滑块机械能变化与做功的关系。归纳学生分析,明确:

选取斜面底端所在平面为参考平面。根据动能定理∑W=ΔEk,有

由几何关系,有sinθL=h2-h1

即FL-fL=E2-E1=ΔE

引导学生理解上式的物理意义。在学生回答的基础上教师明确指出:

(1)有重力、弹簧弹力以外的其它力对物体做功,是使物体机械能发生变化的原因;

(2)重力和弹簧弹力以外其它力对物体所做功的代数和,等于物体机械能的变化量。这是物体机械能变化所遵循的基本规律。

2。对物体机械能变化规律的进一步认识

(1)物体机械能变化规律可以用公式表示为W外=E2-E1或W外=ΔE

其中W外表示除重力、弹簧弹力以外其它力做功的代数和,E1、E2分别表示物体初、末状态的机械能,ΔE表示物体机械能变化量。

(2)对W外=E2-E1进一步分析可知:

(i)当W外>0时,E2>E1,物体机械能增加;当W外<0时,E2

(ii)若W外=0,则E2=E1,即物体机械能守恒。由此可以看出,W外=E2-E1是包含了机械能守恒定律在内的、更加普遍的功和能关系的表达式。

(3)重力、弹簧弹力以外其它力做功的过程,其实质是其它形式的能与机械能相互转化的过程。

例1。质量4。0×103kg的汽车开上一山坡。汽车沿山坡每前进100m,其高度升高2m。上坡时汽车速度为5m/s,沿山坡行驶500m后速度变为10m/s。已知车行驶中所受阻力大小是车重的0。01倍,试求:(1)此过程中汽车所受牵引力做功多少?(2)汽车所受平均牵引力多大?取g=10m/s2。本题要求用物体机械能变化规律求解。

引导学生思考与分析:

(1)如何依据W外=E2-E1求解本题?应用该规律求解问题时应注意哪些问题?

(2)用W外=E2-E1求解本题,与应用动能定理∑W=Ek2-Ek1有什么区别?

归纳学生分析的结果,教师明确给出例题求解的主要过程:

取汽车开始时所在位置为参考平面,应用物体机械能变化规律W外=E2-E1解题时,要着重分析清楚重力、弹力以外其它力对物体所做的功,以及此过程中物体机械能的变化。这既是应用此规律解题的基本要求,也是与应用动能定理解题的重要区别。

例2。将一个小物体以100J的初动能从地面竖直向上抛出。物体向上运动经过某一位置P时,它的动能减少了80J,此时其重力势能增加了60J。已知物体在运动中所受空气阻力大小不变,求小物体返回地面时动能多大?

引导学生分析思考:

(1)运动过程中(包括上升和下落),什么力对小物体做功?做正功还是做负功?能否知道这些力对物体所做功的比例关系?

(2)小物体动能、重力势能以及机械能变化的关系如何?每一种形式能量的变化,应该用什么力所做的功量度?

归纳学生分析的结果,教师明确指出:

(1)运动过程中重力和阻力对小物体做功。

(2)小物体动能变化用重力、阻力做功的代数和量度;重力势能的变化用重力做功量度;机械能的变化用阻力做功量度。

(3)由于重力和阻力大小不变,在某一过程中各力做功的比例关系可以通过相应能量的变化求出。

(4)根据物体的机械能E=Ek+Ep,可以知道经过P点时,物体动能变化量大小ΔEk=80J,机械能变化量大小ΔE=20J。

例题求解主要过程:

上升到最高点时,物体机械能损失量为

由于物体所受阻力大小不变,下落过程中物体损失的机械能与上升过程相同,因此下落返回地面时,物体的动能大小为

E′k=Ek0-2ΔE′=50J

本例题小结:

通过本例题分析,应该对功和能量变化有更具体的认识,同时应注意学习综合运用动能定理和物体机械能变化规律解决问题的方法。

思考题(留给学生课后练习):

(1)运动中物体所受阻力是其重力的几分之几?

(2)物体经过P点后还能上升多高?是前一段高度的几分之几?

五、小结

本小结既是本节课的第3项内容,也是本章的小结。

3。功和能

(1)功和能是不同的物理量。能是表征物理运动状态的物理量,物体运动状态发生变化,物体运动形式发生变化,物体的能都相应随之变化;做功是使物体能量发生变化的一种方式,物体能量的变化可以用相应的力做功量度。

(2)力对物体做功使物体能量发生变化,不能理解为功变成能,而是通过力做功的过程,使物体之间发生能量的传递与转化。

(3)力做功可以使物体间发生能的传递与转化,但能的总量是保持不变的。自然界中,物体的能量在传递、转化过程中总是遵循能量守恒这一基本规律的。

六、说明

本节内容的处理应根据学生具体情况而定,学生基础较好,可介绍较多内容;学生基础较差,不一定要求应用物体机械能变化规律解题,只需对功和能关系有初步了解即可。

高一物理教案 篇二

1.3运动快慢的描述-速度

教学目标:

一、知识目标

1、理解速度的概念。知道速度是表示运动快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位,知道它是矢量。

2、理解平均速度,知道瞬时速度的概念。

3、知道速度和速率以及它们的区别。

二、能力目标

1、比值定义法是物理学中经常采用的方法,学生在学生过程中掌握用物理工具描述物理量之间的关系的方法。

2、培养学生的迁移类推能力,抽象思维能力。

三、德育目标

由简单的问题逐步把思维迁移到复杂方向,培养学生认识事物的规律,由简单到复杂。

教学重点

平均速度与瞬时速度的概念及其区别

教学难点

怎样由平均速度引出瞬时速度

教学方法

类比推理法

教学用具

有关物理知识的投影片

课时安排

1课时

教学步骤

一、导入新课

质点的各式各样的运动,快慢程度不一样,那如何比较运动的快慢呢?

二、新课教学

(一)用投影片出示本节课的学习目标:

1、知道速度是描述运动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、知道瞬时速度是描述运动物体在某一时刻(或经过某一位置时)的速度,知道瞬时速度的大小等于同一时刻的瞬时速率。

(二)学生目标完成过程

1、速度

提问:运动会上,比较哪位运动员跑的快,用什么方法?

学生:同样长短的位移,看谁用的时间少。

提问:如果运动的时间相等,又如何比较快慢呢?

学生:那比较谁通过的位移大。

老师:那运动物体所走的位移,所用的时间都不一样,又如何比较其快慢呢?

学生:单位时间内的位移来比较,就找到了比较的统一标准。

师:对,这就是用来表示快慢的物理量速度,在初中时同学就接触过这个概念,那同学回忆一下,比较一下有哪些地方有了侧重,有所加深。

板书:速度是表示运动的快慢的物理量,它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。用v=s/t表示。

由速度的定义式中可看出,v的单位由位移和时间共同决定,国际单位制中是米每秒,符号为m/s或ms1,常用单位还有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。

板书:

速度的方向就是物体运动的方向。

2、平均速度

在匀速直线运动中,在任何相等的时间里位移都是相等的,那v=s/t是恒定的。那么如果是变速直线运动,在相等的时间里位移不相等,那又如何白色物体运动的快慢呢?那么就用在某段位移的平均快慢即平均速度来表示。

例:百米运动员,10s时间里跑完100m,那么他1s平均跑多少呢?

学生马上会回答:每秒平均跑10m。

师:对,这就是运动员完成这100m的平均快慢速度。

板书:

说明:对于百米运动员,谁也说不来他在哪1秒破了10米,有的1秒钟跑10米多,有的1秒钟跑不到10米,但它等效于运动员自始至终用10m/s的速度匀速跑完全程。所以就用这平均速度来粗略表示其快慢程度。但这个 =10m/s只代表这100米内(或10秒内)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:一辆自行车在第一个5秒内的位移为10米,第二个5秒内的位移为15米,第三个5秒内的位移为12米,请分别求出它在每个5秒内的平均速度以及这15秒内的平均速度。

学生计算得出:

由此更应该知道平均速度应指明是哪段时间内的平均速度。

3、瞬时速度

如果要精确地描述变速直线运动的快慢,应怎样描述呢?那就必须知道某一时刻(或经过某一位置)时运动的快慢程度,这就是瞬时速度。

板书:瞬时速度:运动的物体在(经过)某一时刻(或某一位置)的速度。

比如:骑摩托车时或驾驶汽车时的速度表显示,若认为以某一速度开始做匀速运动,也就是它前一段到达此时的瞬时速度。

在直线运动中,瞬时速度的方向即物体在这一位置的运动方向,所以瞬时速度是矢量。通常我们只强调其大小,把瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称为速率,是标量。

4、巩固训练:(出示投影片)

一物体从甲地到乙地,总位移为2s,前一s内平均速度为v1,第二s内平均开速度为v2,求这个物体在从甲地到乙地的平均速度 。

师生共评:有的同学答案为 这是错误的。平均速度不是速度的平均值,要严格按照平均速度的定义来求,用这段总位移与这段位移所用的时间的比值,也就只表示这段位移内的平均速度。

三、小结

1、速度的概念及物理意义;

2、平均速度的概念及物理意义;

3、瞬时速度的概念及物理意义;

4、速度的大小称为速率。

拓展:

本节课后有阅读材料,怎样理解瞬时速度,同学们有兴趣的话,请看一下,这里运用了物理的极限思想,有助于你对瞬时速度的理解。

四、作业P26练习三3、4、5

五、板书设计

【总结】20xx年已经到来,高中的同学也即将进入一系列的寒假春节,小编在此特意收集了寒假有关的文章供读者阅读。

高一物理教案 篇三

(一)教学目的

初步认识与非门可以代替与门、非门。

(二)实验器材

T065或74LS00型二输入端四与非门集成电路两块,100欧定值电阻1只,GD55—2型发光二极管1只,常闭按钮开关两个,一号干电池三节(附电池盒),MG42—20A型光敏电阻1只。

(三)教学过程

1.复习

我们已经学过了与门、非门、与非门三种门电路,同学们还记得与门、非门、与非门使电路闭合的条件吗?同学们边回答,老师边板书:

(与门输入端都是高电位时非门输入端是低电位时与非门只要有一个输入端是低电位)

与非门是最常见的门电路,这是因为不但它本身很有用而且在没有专用的非门、与门时(为了生产、调试的方便与规范,在集成电路产品中没有与门、非门,而只供应与非门),可以用与非门来分别代替它们。今天我们就学习如何把与非门作为与门、非门使用。板书:

(第六节与非门作为与门、非门)

2.进行新课

(1)用与非门作为非门

同学们,现在我们研究只应用与非门的一个输入端A(或B),另一个输入端B(或A)空着,这个与非门的开关条件。

问:把这个与非门的A与低电位相接时,它的输出端是高电位还是低电位?把它当作一个电路的开关,此时电路是开的,还是关的?(高电位,关的)

问:把这个与非门的A与高电位相接时,它的输出端是高电位还是低电位?这个开关电路是开的,还是关的?(低电位,开的)

问:这样使用与非门,这个与非门可不可以看作是个非门(与本节课复习中的板书呼应)?(可以)

板书:

新课标高一物理教案 篇四

教学目标:

1、知识与技能

(1)解释速度的概念,能够概括速度的定义、公式、符号、单位和物理意义。

(2)解释平均速度、瞬时速度的定义并学会辨析。

(3)能够说出速率的概念并辨认速度与速率。

2、过程与方法

(1)在概念转变的教学过程中形成全面、正确的关于速度的概念。

(2)通过平均速度引出瞬时速度的过程,锻炼使用极限思维。

(3)通过对平均速度与瞬时速度、速度与速率的区别和分辨,学会运用辨析的方法。

3、情感态度与价值观

(1)对速度全面正确地解释来积极培育自身科学严谨的态度。

(2)积极将自己的观点及见解与老师、同学进行交流。

(3)通过本节课的学习尝试体会物理学中蕴含的对立统一。

课型:

新授课

课时:

第一课时

学情分析:

一般而言,高一学生在经历了初中阶段的学习后,思维能力得到了较好的发展,抽象逻辑思维逐渐取代形象思维占据主要地位、学生的一般特征主要表现为以下几个方面:

(1)学生能够按照探究性学习的过程利用假设思维进行学习;

(2)学生在学习过程中自我调控能力得到了进一步加强,学习过程更加具有目的性;

(3)在某种程度下学生思维不再是“抱残守缺”,而是较为容易接受新事物;

(4)学生学习动机由兴趣支撑逐渐转变为由意志支撑,学习的目的性更加明确;

(5)学生之间的交流对于学生学习具有一定的影响、

关于“速度”的学习,学生在初中阶段科学学科中所接受的定义是,单位时间内通过的路程、这与高中对于“速度”的定义截然不同,学生虽然通过初中阶段的学习具备了一定的基础,但这个基础里大部分仍然是迷思概念、如何将初中阶段所接受到的关于“速度”的迷思概念转变为科学概念,达到一个新的认知平衡是本节课的一条主线、同时也应该认识到学生在初中阶段的学习以及前面关于“位移”、“路程”的学习为本节课奠定了一个很好的基础。

本节课可能存在的问题有两个,一是学生根据初中阶段的学习积累对于“速度”难以产生正确、客观的认识,其中所存在的迷思概念需要在教学过程中进行转变;二是学生对于“平均速度”、“瞬时速度”两个概念可能会有所混淆,教师应该利用课堂呈现的问题情境引导学生进行有效区分。

教学重点:

速度的概念,由平均速度通过极限的思维方法引出瞬时速度。

教学难点:

对瞬时速度的理解,怎样由平均速度引出瞬时速度。

教学方法:

问题情境引入、探测已有概念、产生认知冲突、解构迷思概念和建构科学概念、形成新的认知平衡。

高一物理教案 篇五

一、教学目标:

1.了解万有引力定律在天文学上的重要应用。

2.会用万有引力定律计算天体的质量。

3.掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的基本方法。

二、教学重点:万有引力定律和圆周运动知识在天体运动中的应用

三、教学难点:天体运动向心力来源的理解和分析

四、教学方法:启发引导式

五、教学过程:

(一)引入新课

天体之间的作用力主要是万有引力,万有引力定律的发现对天文学的发展起到了巨大的推动作用,这节课我们要来学习万有引力在天文学上有哪些重要应用。

(二)进行新课

1.天体质量的计算

提出问题引导学生思考:在天文学上,天体的质量无法直接测量,能否利用万有引力定律和前面学过的知识找到计算天体质量的方法呢?

(1)基本思路:在研究天体的运动问题中,我们近似地把一个天体绕另一个天体的运动看作匀速圆周运动,万有引力提供天体作圆周运动的向心力。

万有引力定律在天文学上的应用。

高一年级物理教案 篇六

一、说教材

根据教学设计思路,我制定了本节课的教学目标

1、教学目标:

(1)、知识与技能

①知道什么是压力,会画压力的示意图。

②理解压力的作用效果与哪些因素有关。

③知道压强的概念,能用压强公式进行简单计算。

(2)、过程与方法

经历压力作用效果与哪些因素有关的探究活动,学习使用控制变量法。

(3)《写作文·www.paomian.net》、情感态度与价值观

经历观察、实验以及探究等学习活动,培养学生的科学态度及合作交流的意识。

2、教学重难点:

重点:压力和压强概念的建立。

难点:压力与重力的区别、压强的概念及有关计算。

3、教学资源:

多媒体及课件。

教师演示实验器材。

学生分组实验器材。

以上是我对教材的一些简单介绍

二、说教法

本节课主要采用提问法、引导法、实验法等教学方法。

三、说学法

讨论法、交流法、实验法等。

下面我就详细阐述一下本节课的教学设计

四、说教学程序设计

通过对教材很好的分析以及教法和学法的要求,为了更好地完成本节课的教学目标,我对本节课设计了以下的教学环节:

1、创设情景,激趣引入

对于新课的引入,我是从一段动画开始的:“胸口碎大石”,通过这段动画,能够充分调动学生的学习积极性,激发学生的学习兴趣,让学生能很快地带着问题进入课堂,学生必然会想到钉子多少对这个现象的影响。然后我在这个地方不失时宜地跟上钉板的演示实验,一个钉板钉子数很多,一个很少,泡沫板放上去,为了使实验效果更加明显,在泡沫板上加上砝码按压,学生会观察到两种截然不同的结果,引导学生思考原因的关键所在,在这里,在教师的启发下,学生很容易得到每个钉子分摊力的大小不一样,钉子多的,每个钉子分摊的力就小,所以就不会有危险,进一步引导得出关键是和受力面积有关系,在这里顺势提出压力的效果还和压力的大小有关,这样的效果可以用压强来描述,从而引入到本节课的课题:压强。

2、新课教学

本节课的重点是压力和压强概念的建立,对于这两个重点概念我进行了以下的设计。压力的概念我是这样建立的,学生课前完成课本上的两幅图的作图,实物投影,学生纠错,总结出共同点,让学生充分感知压力指的是垂直作用在物体接触面上的力。对于压强概念的建立,我是这样设计的,在前面我们已经通过实验探究了压力的作用效果与压力大小和受力面积大小的关系,并且在描述关系的时候始终是控制某一个因素不变的,强化控制变量法的应用,但现在如果压力的大小和受力面积的大小都变化的话,我们又该如何来进行压力作用效果的比较呢?教师引导学生思考,用单位面积上的压力来进行比较,从而引出了压强的概念,类似于速度的定义的建立。

本节课的难点之一是压力与重力的区别,这个难点我是这样化解的:用了一个演示实验,两个物体对齐分开放,上面搭上一块三合板,在三合板上加砝码,学生观察可以发现三合板发生了形变,教师紧接着提问,为什么会这样?引导学生关键是因为受到了压力的作用,教师继续提问,那压力是如何产生的呢?学生很容易想到是因为受到重力的作用,教师举例,比方说静止在水平面上的物体,受到重力、支持力,另外物体还会给水平面压力,根据二力平衡和相互作用力的知识,学生可以很快得到压力大小等于重力大小。教师在这个地方顺势提问:是不是压力都是由重力提供的呢?引导学生举出反例,比方说擦黑板,用手压着黑板擦,手给黑板擦一个压力,黑板擦要压黑板,这时候黑板擦对黑板的压力是由手提供的,手一松,板擦由于重力作用会掉下来,所以这个地方压力并不是由重力提供的。继续回到实验上面来,用手将三合板的一端缓缓抬起,观察三合板的形变程度,学生一眼看出形变变小了,引导学生得出此时压力的大小小于重力的大小,到此可以引导学生概括得到压力并不都是由重力提供的,压力大小并不都等于重力的大小。考虑完大小,还要再考虑一下压力和重力的作用点和方向,学生自己研究得出作用点肯定不同,方向一般不同。

本课的难点之二压强概念里面的物理意义以及压强计算,在介绍完压强的公式以后,紧接着介绍压强的单位Pa,同时指出压强的单位是符合单位N/m2,这样在描述一张报纸平摊在桌面上对桌面压强为0.5Pa的物理意义就会得心应手。另外对计算一定要强化解题格式的规范。

另外,本节课对压力作用效果与哪些因素有关的探究我是这样设计的,学生根据自己设计的需要,自己从老师所给的器材中挑选出自己所需要的器材,并相互交流实验方案,并上台边模拟边讲解实验思路,其他同学补充,然后一起总结得出压力的作用效果与压力大小、受力面积大小的关系,并会准确运用控制变量法完整回答相关结论。

到了这里这节课的内容就全部结束了,课堂反馈的题目里面我主要解决的是受力面的问题。最后,引导学生自己总结本节课学到的东西,对于课堂反馈的内容实物投影,学生自纠。

五、说教学效果评估

本节课教学容量大,但有些细节方面的处理不够到位,环节与环节过度不够自然,需要进行一些细化处理。

六、说板书设计

本节课的板书以内容式展现,一目了然。

以上就是我对《压强》这一课时的一个简单的教学设计,由于经验有限,还存在一些不足之处,望评委给予指导和帮助。谢谢!

高一物理教案 篇七

高一物理教案 功和能教案

功和能

一、教学目标

1、在学习机械能守恒定律的基础上,研究有重力、弹簧弹力以外其它力做功的情况,学习处理这类问题的方法。

2、对功和能及其关系的理解和认识是本章教学的重点内容,本节教学是本章教学内容的总结。通过本节教学使学生更加深入理解功和能的关系,明确物体机械能变化的规律,并能应用它处理有关问题。

3、通过本节教学,使学生能更加全面、深入认识功和能的关系,为学生今后能够运用功和能的观点分析热学、电学知识,为学生更好理解自然界中另一重要规律能的转化和守恒定律打下基础。

二、重点、难点分析

1、重点是使学生认识和理解物体机械能变化的规律,掌握应用这一规律解决问题的方法。在此基础上,深入理解和认识功和能的关系。

2、本节教学实质是渗透功能原理的观点,在教学中不必出现功能原理的名称。功能原理内容与动能定理的区别和联系是本节教学的难点,要解决这一难点问题,必须使学生对功是能量转化的量度的认识,从笼统、肤浅地了解深入到十分明确认识某种形式能的变化,用什么力做功去量度。

3、对功、能概念及其关系的认识和理解,不仅是本节、本章教学的重点和难点,也是中学物理教学的重点和难点之一。通过本节教学应使学生认识到,在今后的学习中还将不断对上述问题作进一步的分析和认识。

三、教具

投影仪、投影片等。

四、主要教学过程

(一)引入新课

结合复习机械能守恒定律引入新课。

提出问题:

1、机械能守恒定律的内容及物体机械能守恒的条件各是什么?

评价学生回答后,教师进一步提问引导学生思考。

2、如果有重力、弹簧弹力以外其它力对物体做功,物体的机械能如何变化?物体机械能的变化和哪些力做功有关呢?物体机械能变化的规律是什么呢?

教师提出问题之后引起学生的注意,并不要求学生回答。在此基础上教师明确指出:

机械能守恒是有条件的。大量现象表明,许多物体的机械能是不守恒的。例如从车站开出的车辆、起飞或降落的飞机、打入木块的子弹等等。

分析上述物体机械能不守恒的原因:从车站开出的车辆机械能增加,是由于牵引力(重力、弹力以外的力)对车辆做正功;射入木块后子弹的机械能减少,是由于阻力对子弹做负功。

重力和弹力以外的其它力对物体做功和物体机械能变化有什么关系,是本节要研究的中心问题。

(二)教学过程设计

提出问题:下面我们根据已掌握的动能定理和有关机械能的知识,分析物体机械能变化的规律。

1、物体机械能的变化

问题:质量m的小滑块受平行斜面向上拉力F作用,沿斜面从高度h1上升到高度h2处,其速度由v1增大到v2,如图所示,分析此过程中滑块机械能的变化与各力做功的关系。

引导学生根据动能定理进一步分析、探讨小滑块机械能变化与做功的关系。归纳学生分析,明确:

选取斜面底端所在平面为参考平面。根据动能定理W=Ek,有由几何关系,有sinL=h2-h1即FL-fL=E2-E1=E

引导学生理解上式的物理意义。在学生回答的基础上教师明确指出:

(1)有重力、弹簧弹力以外的其它力对物体做功,是使物体机械能发生变化的原因;

(2)重力和弹簧弹力以外其它力对物体所做功的代数和,等于物体机械能的变化量。这是物体机械能变化所遵循的基本规律。

2、对物体机械能变化规律的进一步认识

(1)物体机械能变化规律可以用公式表示为W外=E2-E1或W外=E

其中W外表示除重力、弹簧弹力以外其它力做功的代数和,E1、E2分别表示物体初、末状态的机械能,E表示物体机械能变化量。

(2)对W外=E2-E1进一步分析可知:

(i)当W外0时,E2E1,物体机械能增加;当W外0时,E2

(ii)若W外=0,则E2=E1,即物体机械能守恒。由此可以看出,W外=E2-E1是包含了机械能守恒定律在内的、更加普遍的功和能关系的表达式。

(3)重力、弹簧弹力以外其它力做功的过程,其实质是其它形式的能与机械能相互转化的过程。

例1.质量4.0103kg的汽车开上一山坡。汽车沿山坡每前进100m,其高度升高2m。上坡时汽车速度为5m/s,沿山坡行驶500m后速度变为10m/s。已知车行驶中所受阻力大小是车重的0.01倍,试求:(1)此过程中汽车所受牵引力做功多少?(2)汽车所受平均牵引力多大?取g=10m/s2。本题要求用物体机械能变化规律求解。

引导学生思考与分析:

(1)如何依据W外=E2-E1求解本题?应用该规律求解问题时应注意哪些问题?

(2)用W外=E2-E1求解本题,与应用动能定理W=Ek2-Ek1有什么区别?

归纳学生分析的结果,教师明确给出例题求解的主要过程:

取汽车开始时所在位置为参考平面,应用物体机械能变化规律W外=E2-E1解题时,要着重分析清楚重力、弹力以外其它力对物体所做的功,以及此过程中物体机械能的变化。这既是应用此规律解题的基本要求,也是与应用动能定理解题的重要区别。

例2.将一个小物体以100J的初动能从地面竖直向上抛出。物体向上运动经过某一位置P时,它的动能减少了80J,此时其重力势能增加了60J。已知物体在运动中所受空气阻力大小不变,求小物体返回地面时动能多大?

引导学生分析思考:

(1)运动过程中(包括上升和下落),什么力对小物体做功?做正功还是做负功?能否知道这些力对物体所做功的比例关系?

(2)小物体动能、重力势能以及机械能变化的关系如何?每一种形式能量的变化,应该用什么力所做的功量度?

归纳学生分析的结果,教师明确指出:

(1)运动过程中重力和阻力对小物体做功。

(2)小物体动能变化用重力、阻力做功的代数和量度;重力势能的变化用重力做功量度;机械能的变化用阻力做功量度。

(3)由于重力和阻力大小不变,在某一过程中各力做功的比例关系可以通过相应能量的变化求出。

(4)根据物体的机械能E=Ek+Ep,可以知道经过P点时,物体动能变化量大小Ek=80J,机械能变化量大小E=20J。

例题求解主要过程:

上升到最高点时,物体机械能损失量为

由于物体所受阻力大小不变,下落过程中物体损失的机械能与上升过程相同,因此下落返回地面时,物体的动能大小为

Ek=Ek0-2E=50J

本例题小结:

通过本例题分析,应该对功和能量变化有更具体的认识,同时应注意学习综合运用动能定理和物体机械能变化规律解决问题的方法。

思考题(留给学生课后练习):

(1)运动中物体所受阻力是其重力的几分之几?

(2)物体经过P点后还能上升多高?是前一段高度的几分之几?

五、课堂小结

本小结既是本节课的第3项内容,也是本章的小结。

3、功和能

(1)功和能是不同的物理量。能是表征物理运动状态的物理量,物体运动状态发生变化,物体运动形式发生变化,物体的能都相应随之变化;做功是使物体能量发生变化的一种方式,物体能量的变化可以用相应的力做功量度。

(2)力对物体做功使物体能量发生变化,不能理解为功变成能,而是通过力做功的过程,使物体之间发生能量的传递与转化。

(3)力做功可以使物体间发生能的传递与转化,但能的总量是保持不变的。自然界中,物体的能量在传递、转化过程中总是遵循能量守恒这一基本规律的。

六、说明

本节内容的处理应根据学生具体情况而定,学生基础较好,可介绍较多内容;学生基础较差,不一定要求应用物体机械能变化规律解题,只需对功和能关系有初步了解即可。

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