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1三維教學(xué)目標(biāo)3、情感、態(tài)度與價值觀教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)前面我們學(xué)習(xí)過了各種直線運(yùn)動,包括勻速直線運(yùn)動、勻變速直實驗1)演示自由落體運(yùn)動,該運(yùn)動的特征是什么軌跡是直線)?(這里我們看到一種我們前面沒有學(xué)過的運(yùn)動形式,它與我們前面學(xué)過的我們學(xué)過的運(yùn)動的軌跡都是直線,而我們現(xiàn)在看到的這種運(yùn)動的軌跡是曲線概念:軌跡是曲線的運(yùn)動叫曲線運(yùn)動。其實曲線運(yùn)動是比直線運(yùn)動普遍的運(yùn)動情形在前面學(xué)習(xí)直線運(yùn)動的時候我們已經(jīng)知道了任何確定的直線運(yùn)動都有確定的2觀察圖中所描述的現(xiàn)象,你能不能說清楚,砂輪打磨下來的熾熱的微粒。射出的火星是砂乾與刀具磨擦出的微粒,由于慣性,以脫離砂輪時的速度一端滾入(通過壓縮彈簧射人或通過一個斜面滾入),在軌道的束縛下鋼球做曲線運(yùn)動。在軌道的下面放一方向。拿去一段軌道,鋼球的軌道出口改在田中且同墨跡與軌道只有一個交點(diǎn),說明了墨跡所在的直線為軌道很好。通過這個實驗我們總結(jié)出了確定傲曲線運(yùn)動的物體在任意一點(diǎn)把我們前面學(xué)過的瞬時速度的求解方法應(yīng)用到這里,我們就可以求出任意平均速度即為A點(diǎn)的瞬時速度.先求AB的平均速度,據(jù)式:VAB=XAB/t可知:VAB的方向與XAB的方向一致,t越小,VAB越接近A很好。那我們由速度的性質(zhì)知,速度是矢量,既有大小又有方向。在3(1)關(guān)于曲線運(yùn)動,下列說法正確的是…………………((2)對曲線運(yùn)動中的速度的方向,下列說法正確的是…(A.在曲線運(yùn)動中,質(zhì)點(diǎn)在任一位置的速度方向總是與這點(diǎn)的切線方向相同B.在曲線運(yùn)動中,質(zhì)點(diǎn)的速度方向有時也D.旋轉(zhuǎn)雨傘時,傘面上的水滴由內(nèi)向外做螺旋運(yùn)動,水滴速度(1)A解析:對于曲線運(yùn)動來說,在運(yùn)動的過程中,物體速度方速運(yùn)動.在這個過程中.物體速度的大小是否發(fā)生變化,并不影響曲線運(yùn)動是變可能變化,也可能不變.所以本題應(yīng)該選擇A請同學(xué)們來分析鋼球在桌面上的受力情況鋼球受豎直向下的重力,豎直向上?(演示實驗:在剛才實驗中,鋼球的運(yùn)動路徑旁邊放一塊磁鐵,重復(fù)剛才的實分析鋼球在桌面上的受力情況?(鋼球受豎直向下的重力,豎直向演示實驗:把上次實驗用的鋼球改為同等大小的木球重復(fù)上次實驗,觀察木球運(yùn)動情況木球做直線運(yùn)分析木球在桌面上的受力情況?(木球受豎直向下的重力、豎直向演示實驗:隨手拋出一個粉筆頭,觀察粉筆頭的運(yùn)動狀態(tài)粉筆頭做曲線運(yùn)動)?(4是直線運(yùn)動,木球同樣也受到這樣的力的作用,也是做直線運(yùn)動,面定夾角的力的作用,做的是曲線運(yùn)動;粉筆頭受的重力與它的運(yùn)動方向?(?(動方向成一定角度,鋼球做曲線運(yùn)動;對于粉筆頭來說,它所受到的重力就向成一定角度,粉筆頭做曲線運(yùn)動;對于剛才實驗中的物體來說,雖然它所角度,但物體所受的合外力仍然與運(yùn)動方向在同一直線上,所以該物體并沒而是一個高一個低.之所以這樣設(shè)計,正是因為各種車輛爬盤山公路的時候做時也是曲線運(yùn)動,這些曲線運(yùn)動都需要一個與運(yùn)動方向成一定夾角的力來完成56三維教學(xué)目標(biāo)3、情感、態(tài)度與價值觀教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)第二節(jié)運(yùn)動的合成和分解上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動的定義,性質(zhì)及物體做曲線運(yùn)動的條件,?(怎樣確定做曲線運(yùn)動的物體在某一時刻的速度方向?(質(zhì)物體在什么情況下做曲線運(yùn)動當(dāng)物體所受合力的方向跟它的速度方向不可以沿著物體或質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的軌跡建立直線坐標(biāo)系,通過物體或質(zhì)點(diǎn)坐7物體運(yùn)動軌跡是直線,位移增大的越來越快,初逮度為零,速度均勻增大運(yùn)動轉(zhuǎn)化成兩個或幾個比較簡單的運(yùn)動,這種方法我們稱為運(yùn)動的分解。實際上在直線運(yùn)動中,對于曲線運(yùn)動它同樣適用。下面我們就來探究一下怎樣應(yīng)用運(yùn)動再次將玻璃管上下顛倒,在蠟塊上升的同時將玻璃管水平向右勻速移動,在黑板的背景前觀察由甲到乙的過程,可以發(fā)現(xiàn)蠟塊做的是勻速直線運(yùn)動,么運(yùn)動呢?有可能是直線運(yùn)動,速度大小變不變化不能判斷,有可能是眼睛觀察我們并不能得到物體運(yùn)動的準(zhǔn)確信息,要精確地了解物體的運(yùn)對于直線運(yùn)動,很明顯,其運(yùn)動軌跡就是直線,直接建立直線坐標(biāo)系就可以運(yùn)動軌跡不確定的運(yùn)動還能這樣處理嗎?很顯然是不能的,這時候我們可以選在觀察中我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)蠟塊在玻璃管中是勻速上升的,所以我們設(shè)蠟y8我們在數(shù)學(xué)課上就已經(jīng)學(xué)過了怎樣在坐標(biāo)中表示一條直線或曲線。在數(shù)學(xué)上,關(guān)于x、y兩個變量的方程就可以代表一條直線或曲線,現(xiàn)在我們要找的蠟塊運(yùn)動的軌跡,實際上我們只我們可以先從公式(1)中解出t在直線運(yùn)動中我們要確定物體運(yùn)動的位移,我們只要知道物體的初末位置就一樣的。在前面建立坐標(biāo)系的時候我們已經(jīng)說過了,物體開始運(yùn)動的tanθ==vy/vx這樣就可以求出θ,從而得知位移的方向。現(xiàn)在我們已經(jīng)知道了蠟塊做的是直線運(yùn)動,并且求出了蠟塊在任意時現(xiàn)在我們探討了蠟塊在玻璃管中的運(yùn)動,請大家考慮實際生活中我們9參考解答:小船過河時的運(yùn)動情況和蠟塊在玻璃管中的運(yùn)動基本是相同的己的運(yùn)動速度,當(dāng)它開始行走的時候,同時由于的速度。小船自己的速度一般是與河岸成一定角際的運(yùn)動路徑是這兩個運(yùn)動合成的結(jié)果。而合速根據(jù)我們前面學(xué)過的速度的定義,物體在某過程中的速度等于該過程的位vy/vx都是常量,結(jié)合我們前面得出的結(jié)論,我們可以概括起來總結(jié)蠟塊在這個實驗中,我們看到的蠟塊實際的運(yùn)動是相對于黑板向右上方運(yùn)動的,生的,它是由向上和向右的兩個運(yùn)動來構(gòu)成的,在這種情況中,我們把蠟塊玻璃管向右的運(yùn)動,都叫做分運(yùn)動;而蠟塊相對于黑板向右上方的運(yùn)動叫做如果物體在一個方向上的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動,在與它垂直方兩個小球一旦處于同一水平面,就會發(fā)生碰撞。這說明小球在豎直方向上的運(yùn)我們現(xiàn)在來總結(jié)一下運(yùn)動的合成與分解.先來回想一下,對蠟塊?(對.實際上關(guān)于運(yùn)動的合成與分解。不僅包含這兩方面的內(nèi)容,還包括對加現(xiàn)在請大家再來想一下,在運(yùn)動的合成與分解的過程中,合運(yùn)動?(運(yùn)動和分運(yùn)動總是同時開始同時結(jié)束,沒有合運(yùn)動也就沒有分運(yùn)動,反之也成很好,對于運(yùn)動的合成與分解過程的這個特點(diǎn),我們把它稱為運(yùn)動的是說,在物體的運(yùn)動過程中,合運(yùn)動持續(xù)的時間和各分運(yùn)動所持續(xù)的時間是致間的關(guān)系?,F(xiàn)在大家再來考慮各個分運(yùn)動之間有什么關(guān)系?(就蠟塊的運(yùn)動來止時,在豎直方向上蠟塊做的是勻速直線運(yùn)動,當(dāng)玻璃管上下顛倒后增加了一蠟塊豎直方向的運(yùn)動仍然為勻速直線運(yùn)動,也就是說,蠟塊在豎直方向上的分實際上不僅僅蠟塊豎直方向上的分運(yùn)動不受其他分運(yùn)動的現(xiàn)在再來考慮我們在對蠟塊的速度、位移進(jìn)行分解與合成的時候是采與分解的過程中合速度與分速度、合位移與分位移之間存在著什么樣的聯(lián)系?(也就是說在運(yùn)動的合成與分解的過程中,統(tǒng)一的遵守著平行四根本在于我們在運(yùn)動的合成與分解中所合成與分解的各個物理量都是矢量,而在這節(jié)課的學(xué)習(xí)中,我們遇到的都是相互垂直的兩個方向上的運(yùn)動的合成與結(jié)合實驗現(xiàn)象,討論以下問題:橡皮的運(yùn)動是由哪兩個運(yùn)動合(1)關(guān)于運(yùn)動的合成,下列說法中正確的是…………………((2)如果兩個分運(yùn)動的速度大小相等.且為定值,則以下說法中正確的是……(B.兩個分運(yùn)動夾角為90°,合速度大小與分速度大小相等D.兩個分運(yùn)動夾角大于120°,合速度的大小等于分速度流速度突然增大,則渡河時間將………()小結(jié):這節(jié)課我們學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容是探究曲線運(yùn)動的基本方法——程中遵循平行四邊形定則,在實際的解題過程中,通常選擇實際看到的運(yùn)動為合運(yùn)動的合成與分解包括以下幾方面的內(nèi)容:速度的合成與分解;位移的合合運(yùn)動與分運(yùn)動之間還存在如下的特點(diǎn):獨(dú)立性原理:各個分運(yùn)動之間三維教學(xué)目標(biāo)觀察現(xiàn)象→初步分析→猜測實驗研究→得出規(guī)律→重復(fù)實進(jìn)行多方面實驗思想的教育,“實驗的精髓在于控制”的思想,在乎拋物體實驗中槽末端應(yīng)保持水平的控制;木板要豎直放置的控制;操作上強(qiáng)調(diào)小球每次都從斜槽3、情感、態(tài)度與價值觀教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備:平拋運(yùn)動演示儀、平拋豎落儀第三節(jié)探究平拋運(yùn)動的規(guī)律前面我們學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動的相關(guān)知識以及研究曲線運(yùn)動基本方法之前我們先來回顧一下。做曲線運(yùn)動的物體其速度方向是怎樣的?(質(zhì)點(diǎn)在在什么情況下物體會做曲線運(yùn)動當(dāng)物體所受的合力的方向跟它的速度方向不在加速度的合成與分解。)在合成與分解的過程中遵循什么樣的規(guī)律?(必須遵動和分運(yùn)動之間以及各個分運(yùn)動之間存在什么關(guān)系呢合運(yùn)動和分運(yùn)動所經(jīng)歷說了這么多,我們也僅僅是從理論上了解了通過運(yùn)動的合成與分解還沒有把這一理論應(yīng)用到實際的曲線運(yùn)動中來檢驗一番,所以這節(jié)課我們就來完筆頭的運(yùn)動軌跡是曲線,它做的是曲線運(yùn)動。)分析它的受力情況受到豎直向下的重力和與運(yùn)動方向?qū)嶋H上在這種情況下,空氣阻力非常小,一般情況下我們足球比賽中被球員踢起來在空中飛行的足球;乒乓球比賽中被球可以看出,生活中有許多這種運(yùn)動的例子。從這些例子中我們可以看在拋體運(yùn)動中有一種特殊情況,即物體被拋出時的初速度方向沿水平方向,2、平拋運(yùn)動豎直方向的運(yùn)動規(guī)律請大家注意觀察平拋運(yùn)動的軌跡,發(fā)現(xiàn)它是一條曲線。由此我們可以得出這樣豎直方向上的分速度是越來越快的,但這個分速度到底是如何變化的我們還是不做平拋運(yùn)動的物體在豎直方向上的受力情況在豎直方向上只受到重力的作用)運(yùn)動形式有沒有只在重力作用下實現(xiàn)的?(做自由落體運(yùn)動的物體只受重力的作重力的作用,與物體做自由落體運(yùn)動的條件相同,根據(jù)我們上節(jié)課學(xué)的分運(yùn)動的在各自的方向上遵循各自的規(guī)律,我們能得出什么樣的結(jié)論呢?(平拋運(yùn)動豎直(A球在金屬片的打擊下獲得水平初速度后只在重力作用下這個地方教給大家一個判斷兩球是否同時落地的小技巧.那就是不要用小球落地后會不止蹦一下,我們只聽它們落地的第一聲響,如果我們只聽到一一個和實驗用的小球一樣的球讓其做自由落體運(yùn)動,讓學(xué)生仔細(xì)聽其落地的聲A、B兩個小球從同一高度同時開始運(yùn)動,又同時落地,這說明了什么問題???(這說剛好滿足這一條件呢?那我們應(yīng)該如何來解決呢?(多次改變小球下落的高度與現(xiàn)在我們來改變高度和打擊力度重新來做這個實驗,來聽落地的聲音3、平拋運(yùn)動水平方向的運(yùn)動規(guī)律研究完豎直方向上的運(yùn)動,我們再來看水平方向上的分運(yùn)動。先來分析做上的受力情況。(做平拋運(yùn)動的物體只受重力作用,重力的方向是豎直向根據(jù)運(yùn)動的獨(dú)立性我們知道水平方向上的運(yùn)動不會受到豎直方向的運(yùn)動影們能得出什么樣的結(jié)論啊根據(jù)牛頓第一定律我們知道,如果一個物體處于不受力將靜止或做勻速直線運(yùn)動。在平拋運(yùn)動中,物體水平方向上不受力,并且水平方向那我們應(yīng)該怎樣來驗證這個猜想呢?大家可以從勻速直線運(yùn)動的特點(diǎn)出發(fā)線運(yùn)動的特點(diǎn)是速度大小不變,位移均勻地增加,因此我們只要能證明在要進(jìn)行這樣的驗證,我們首先面臨的問題就是如何得到平拋運(yùn)動的軌跡第二,將描跡記錄紙襯墊一張復(fù)寫紙或打字蠟紙,緊貼記錄面軸在水平方向上,縱坐標(biāo)y軸沿豎直方向向下(若用白紙,可事先用鉛筆在紙上畫出x、y坐標(biāo)軸線),并注獲得了平拋運(yùn)動的軌跡圖象我們就可以從中知道平拋運(yùn)動的水平選出一條來進(jìn)行研究。我們現(xiàn)在所面臨的問題是如何知道水平分運(yùn)動所發(fā)生的時過運(yùn)動的等時性來考慮。(前面我們已經(jīng)得出了平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動為自由落軌跡上找出縱坐標(biāo)與之相對應(yīng)的點(diǎn),這些點(diǎn)所對應(yīng)的橫坐標(biāo)即為平拋運(yùn)動的這樣我們就找出了水平分運(yùn)動在相鄰相等的時間間隔內(nèi)所發(fā)生的位移,到什么規(guī)律這些水平分位移都近似相等。)由此我們可以這樣我們就通過運(yùn)動的合成與分解探究出了平拋運(yùn)動在水平和豎直方向?(?(飛機(jī)時與飛機(jī)具有相同的水平速度。脫離飛機(jī)后這一速度并不消失,這時炸彈只第二,炸彈的這種運(yùn)動可分解為哪兩個什么樣的分運(yùn)動?(可以分解為水第三,要想使炸彈投到指定的目標(biāo)處,你認(rèn)為炸彈落地前在水平方向通過的水平距離之間有什么關(guān)系?(炸彈落地前在水平方向通過的距離與投彈?(?((3)平拋運(yùn)動的規(guī)律?(1)x=v0t,第三節(jié)探究平拋運(yùn)動的規(guī)律2、豎直方向的運(yùn)動規(guī)律3、水平方向的運(yùn)動規(guī)律三維教學(xué)目標(biāo)3、情感、態(tài)度與價值觀教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備:平拋運(yùn)動演示儀、自制投影片第四節(jié)拋體運(yùn)動的規(guī)律上一節(jié)我們已經(jīng)通過實驗探究出平拋運(yùn)動在豎直方向和水平方向上的了感性認(rèn)識。這一節(jié)我們將從理論上對拋體運(yùn)動的規(guī)律作進(jìn)一步分析,學(xué)習(xí)和手的瞬間(此時速度為v,方向水平)開始,做平拋運(yùn)動,我們以在拋出后的運(yùn)動過程中,小球受力情況如何?(小球只受重力,重力的方向那么,小球在水平方向有加速度嗎,它將怎樣運(yùn)動?(小球在水平方向沒?(A.在空中任何時刻總是捧成拋物線,它們的落地點(diǎn)是等間距的解析:因為鐵球從飛機(jī)上釋放后做平拋運(yùn)動,在水平方向上有與飛機(jī)相同的速度。不釋放,鐵球與飛機(jī)在水平方向上都無相對運(yùn)動。鐵球同時還做自由落體運(yùn)動,它使其成為我們所熟知的直線運(yùn)動,則據(jù)運(yùn)動的獨(dú)立性,可以分別在這兩個方向上這說明了什么問題?(這說明了做平拋運(yùn)動的物體在空中運(yùn)動的時間僅?(?(應(yīng)用運(yùn)動的合成與分解的方法我們探究了做平拋運(yùn)動的物體的位移和速度物理意義并不相同,在h=vt2v02中的h,并不是平拋運(yùn)動的位移,而是豎直方向上的位移,平拋運(yùn)動的軌跡是曲線(拋物線),某一時刻的速度方向即為曲線上物體所在位置的切線方向。設(shè)物體平拋運(yùn)動常分解成水平方向和豎直方向的兩個分運(yùn)動來處理,由于豎直分運(yùn)直線運(yùn)動,所以初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的公式和特點(diǎn)均可以在此應(yīng)如果物體拋出時的速度不是沿水平方向,而是斜向上方或斜),力情況是什么樣的?加速度又如何?(它的受力情況與平拋完全相同?(上因受重力作用,有豎直向下的重力加速度J,同時有豎直向上的初速度vy=sinθ,高點(diǎn),此時物體由于還受到重力,所以仍有一個向下的加速度g,將開始做豎直向下的加速運(yùn)動。因向上,θ=90°時為豎直上拋或豎直下拋運(yùn)動θ=0第一、將斜上拋運(yùn)動分解為水平方向的勻速直線第二、將斜拋運(yùn)動分解為沿初速度方向的斜向上的勻速直線運(yùn)動和自由落對于斜拋運(yùn)動我們只介紹下船上拋和斜下拋的研究方法,除了平拋、斜上拋參考解答:對于這兩種運(yùn)動來說,它們都是直線運(yùn)動,但這并不影響究它們。這個過程我們可以仿照第一節(jié)中我們介紹的勻加速運(yùn)動的分解過程,對可以看到,豎直上拋運(yùn)動被分解成了一個豎直向上的勻速直線運(yùn)動和一個豎直向平拋運(yùn)動的時間完全由拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的豎直高度確定(在不高的范國內(nèi)g恒定),與拋出的速度無關(guān)。三維教學(xué)目標(biāo)3、情感、態(tài)度與價值觀教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)第二個:課件展示同學(xué)們熟悉的手表指針的走動它們的軌跡是一個圓)這就是我們今天要研究行駛中的汽車輪子,公園里的“大轉(zhuǎn)輪”,自行車上的各個轉(zhuǎn)動運(yùn)動得更快?我們應(yīng)該如何比較它們運(yùn)動的快慢呢?下面就請同學(xué)們對自行車后輪上各點(diǎn)運(yùn)動的快慢一樣,因為它們是一起轉(zhuǎn)動的;有人認(rèn)為大齒輪、為它們是用鏈條連在一起轉(zhuǎn)動的,等等。這時需要老師的引導(dǎo),你衡量快我們曾經(jīng)用速度這個概念來描述物體做直線運(yùn)動時的快慢,那么我們單位時間內(nèi)通過的弧長的多少。線速度是利用物體通過的弧長與所用時間的比(6)“勻逮圓周運(yùn)動”中的“勻速”指的是速度的大角速度能把同一物體上各點(diǎn)做圓周運(yùn)動的共同點(diǎn)反映出來。(1)物理意義:描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過的圓心角的快慢.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的角速度.(3)定義式:W=△θ/△t每接觸一個新的物理量,我們都要關(guān)心它的物理單位是什么,那么線建度后一句話是正確的,因為角速度是不變的(如果有學(xué)生提出角速度是矢量線速度和角速度都能描述圓周運(yùn)動的快慢,它們之間有何關(guān)系呢?和角速度的概念和定義,推導(dǎo)出線速度和角速度的關(guān)系v=rω上都能描述圓周運(yùn)動快慢的線速度、角速度、轉(zhuǎn)速和周期,除了有以上的如果學(xué)生通過討論發(fā)現(xiàn)周期這一概念更能突顯出圓周運(yùn)動的周期性和重復(fù)1、描述勻速圓周運(yùn)動的有關(guān)物理量2.公式:ω=△θ/△t.2、線速度,角速度、周期間的關(guān)系三維教學(xué)目標(biāo)教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備:多媒體輔助教學(xué)設(shè)備等勻速圓周運(yùn)動,其方向仍在不斷變化著。換句話說,做曲線運(yùn)動的物體,一定:(?(可能有些同學(xué)有疑惑,即我們這節(jié)課要研究的是勻逮圓周運(yùn)動的加速體所受的力,這不是“南轅北轍”了嗎?(根據(jù)牛頓第二定律可知,知道了物體我們之前沒有研究過曲線運(yùn)動的加速度問題,特別是加速度的方向較為了進(jìn)一步增加感性認(rèn)識,請同學(xué)們再舉出幾個類似的做圓周運(yùn)動的實做勻速圓周運(yùn)動的物體所受的力或合外力指向圓心,所以物體的加速度也還難以得出一般性的結(jié)論。然而,這樣的研究十分有益,因為它強(qiáng)烈地向我們提請同學(xué)們閱讀教材“速度變化量”部分,同時在練習(xí)本上畫出物體加速運(yùn)動和速度變化量實際上就是速度的差值,但由于速度是矢量,故應(yīng)是矢量差。同可以通過選取正方向?qū)⑹噶肯鄿p轉(zhuǎn)化為代數(shù)量相減。而不在同一直線上的理。我們在第三章中學(xué)過的兩個矢量相加的三角形法則逆過來運(yùn)用就可以請一位學(xué)生上黑板畫出做平拋運(yùn)動的物體在運(yùn)動的過程中,連續(xù)相等的時間內(nèi)第5行的“將vA的起點(diǎn)移到B,同時保持vA的長度和方向不變,它仍可代表質(zhì)點(diǎn)在A處的速度。”上面的推導(dǎo)不涉及“地球公轉(zhuǎn)“小球繞圖釘轉(zhuǎn)動”等具體的運(yùn)動,結(jié)的物體加速度指向圓心,這個加速度稱為向心加速度。勻速圓周運(yùn)動的加速度方么因素有關(guān)呢?下面請大家按照課本第5l頁“做一達(dá)式。也就是下面這兩個表達(dá)式:aN=v2/(1)關(guān)于北京和廣州隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度,下列說法中正確的是……(A.它們的方向都沿半徑指向地心點(diǎn)評:因為地球自轉(zhuǎn)時,地面上的一切物體都在垂直于地軸的 () ()(4)小球做圓錐擺運(yùn)動時,擺線與豎直方向的夾角大小不變,下列說法中正確的是A.小球受重力、擺線拉力和向心力作用B.小球運(yùn)動過程中線速度是恒定的子,把懸繩拉直與豎直方向成一定角度,由靜止釋放小球,則小球從右向左22、速度變化量的求法三維教學(xué)目標(biāo)3、情感、態(tài)度與價值觀教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備:多媒體課件、圓錐擺等實驗設(shè)備前面兩節(jié)課,我們學(xué)習(xí)、研究了圓周運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)特征,知道了認(rèn)真閱讀教材,列舉并分析實例,體會向心力的作用效果,并根據(jù)牛頓第動的物體具有向心加速度,根據(jù)牛頓第二定律,這個加速度一定是由于它受2、實驗:用圓錐擺粗略驗證向心力的表達(dá)式是按力的效果名的,在圓錐擺實驗中,向心力是小球重力和細(xì)線拉力3、變速圓周運(yùn)動和一般曲線運(yùn)動難道向心力能改變速度的大小嗎?為什么?(不能。因為我剛才做實驗時發(fā)現(xiàn),對于做一般曲線運(yùn)動的物體,我們可以用怎樣的分析方法進(jìn)行簡化處理?請說明:需注意繩磋釘子的瞬間,繩的拉力和速度方向仍然垂直,球的速心的距離為r,物體A通過輕繩、無摩擦的滑輪與物體月相連說明:根據(jù)向心力公式,解題的關(guān)鍵是分析做勻速田用運(yùn)動物體的受力塊,當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動時,木塊隨圓盤一起運(yùn)動,那么…()A.木塊受到圓盤對它的摩擦力,方向背離圓盤中心(4)關(guān)于勻速圓周運(yùn)動的周期大小,下列判斷正確的是…(A.若線速度越大,則周期一定越小易斷,還是線短易斷?為什么?如果重物運(yùn)動時系線被桌上的一個釘子3、變速圓周運(yùn)動和一般曲線運(yùn)動的研究三維教學(xué)目標(biāo)3、情感、態(tài)度與價值觀教學(xué)重點(diǎn):理解向心力是一種效果力;在具體問題中能找到是誰提供向心力的,并結(jié)合牛頓運(yùn)動定律求教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備:多媒體課件第八節(jié)生活中的圓周運(yùn)動?(轉(zhuǎn)速和周期等來描述做圓周運(yùn)動物體的運(yùn)動快慢;知道了圓周運(yùn)動一定是變速轉(zhuǎn)彎時合外力不為零,即需要提供向心力,而平直路前行不需要,那么),?(在最高點(diǎn),對汽車進(jìn)行受力分析,確定向心力的來源;由牛頓第二定律列出請同學(xué)們進(jìn)一步考慮當(dāng)汽車對橋的壓力剛好減為零時,汽車的速度有多大。當(dāng)如果汽車不在拱形橋的最高點(diǎn)或最低點(diǎn),前面的結(jié)論還是否能用這一問題呢?(前面的結(jié)論能直接運(yùn)用,不過此時物體的向心加速度不等于3、航天器中的失重現(xiàn)象從剛才研究的一道例題可以看出,當(dāng)汽車通過拱形橋凸形橋面頂點(diǎn)支持力,此時飛船的速度多大?通過求解,你可以得出什么結(jié)論?(運(yùn)用牛做圓周運(yùn)動的物體一旦失去向心力的作用,它會怎樣運(yùn)動呢?如果物體受它會怎樣運(yùn)動呢?發(fā)表你的見解并說明原因。(做圓周運(yùn)動的物體一旦失去向如果物體受的合力不足以提供向心力,物體雖不能沿切線方向飛討論與思考:請同學(xué)們結(jié)合生活實際,舉出物體做離心運(yùn)動的例子,在一端連著,平板與小孔是光滑的,用手拉著繩子下端,使質(zhì)點(diǎn)做半徑為d、角速度為ω的勻速四周運(yùn)動,A.在豎直方向汽車受到三個力:重力、橋面的支持力和向心力m2m2板書設(shè)計第八節(jié)生活中的圓周運(yùn)動3、航天器中的失重現(xiàn)象三維教學(xué)目標(biāo)3、情感、態(tài)度與價值觀教學(xué)重點(diǎn):理解和掌握開普勒行星運(yùn)動定律,認(rèn)識行星的運(yùn)動。學(xué)好本節(jié)有利于對宇宙中行星的運(yùn)動規(guī)教學(xué)難點(diǎn):對開普勒行星運(yùn)動定律的理解和應(yīng)用,通過本節(jié)的學(xué)習(xí)可以澄清人們對天體運(yùn)動神秘、模糊教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備:掛圖、多媒體課件第一節(jié)行星的運(yùn)動在浩瀚的宇宙中有無數(shù)大小不一、形態(tài)各異的天體,如月亮、地球、太陽、天體組成的廣袤無限的宇宙始終是我們渴望了解、不斷探索的領(lǐng)域。關(guān)于天體是圓的,就像是一只倒扣著的半球大鍋,覆整在大地上,而北極則是這蓋天的一張圍棋盤,此即“天圓地方”說。東漢時的天文學(xué)家張衡提出“渾天”說,三維空間中的運(yùn)行情況,與古希臘人和中世紀(jì)的歐洲人不同,中國歷法家很少關(guān)心在漢朝的大部分時期,人們滿足于這樣的假設(shè):有人居住的世界是一小塊中心區(qū)域這個平面大地是一個繞著傾斜的軸旋轉(zhuǎn)的天球的直徑面,天體在該天球的內(nèi)面移動板光之類的記載,或?qū)傩堑母櫽^測的記錄。這些現(xiàn)象的觀測者都使用了在廣袤無垠的宇宙中有著無數(shù)大小不一、形態(tài)各異的天體,如太陽、月亮、1、“地心說”和“日心說”之爭月亮以及其他行星都繞地球運(yùn)動,“日心說“地心說’的代表人物:托勒密(古希臘).“地心說’符合人們的直接經(jīng)驗,同時也符合勢力強(qiáng)大的宗教神學(xué)關(guān)于地球是宇宙中心的認(rèn)識,故地心說一度占據(jù)了統(tǒng)治地位。)“日心說”戰(zhàn)勝了“地心說”,最終認(rèn)識,中托勒密:地心宇宙,哥白尼:攔住了太陽,推動了地球。交流討論,和“日心說’的成功之處地心說所描述的天體的運(yùn)動不僅復(fù)雜而且問題很多,如果把地球從天體運(yùn)動2、開普勒行量運(yùn)動定律然后按上圖釘,把細(xì)繩的兩端系在圖釘上,用一枝鉛筆緊貼著細(xì)繩滑動,使?(假設(shè)行星傲勻逮圓周運(yùn)動,計算所得的數(shù)據(jù)與觀測數(shù)據(jù)不符,只有認(rèn)為行星做定律從行星運(yùn)動軌道,行墨運(yùn)動的線速度變化,軌道與周期的關(guān)系三個方面揭示運(yùn)動軌跡的形狀,不同的行星繞大陽運(yùn)行時橢圓軌道相同嗎不同)第三定律:所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等。由于行星的橢圓軌道都跟圓近似,在近似計算中,可以認(rèn)為行星都以太陽為圓心做勻速圓周運(yùn)動,在這種情況下,若用R代表軌道半徑,T代表公轉(zhuǎn)周期,開普勒第三定律可以用下面水金地火提示:根據(jù)開普勒第三定律知:所有行星繞太陽運(yùn)動的半長軸的三次方跟公是不一樣的,故跟行星無關(guān),而在運(yùn)動系中除了行星就是中心天體——太陽,故這一常數(shù)“k"一定與中心(1)開普勘定律不僅適用于行星繞大陽運(yùn)動,也適用于衛(wèi)星繞著地球轉(zhuǎn),不過比例式k動.在這種情況下,若用。代表軌道半徑,T代表討論與交流:實際上,多數(shù)行星的軌道與圓十分接近,所以在中學(xué)階段定律適用于圓軌道時,應(yīng)該怎樣表述呢行星的圓軌道的半徑的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值(1)下列說法正確的是…………(A.地球是宇宙的中心,太陽、月亮及其他行星都繞地球運(yùn)動了行星在近日點(diǎn)的速率最小,在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速率最大,第三定律揭示了軌道半長軸與公轉(zhuǎn)周期的定量關(guān)系。第一節(jié)行星的運(yùn)動三維教學(xué)目標(biāo)教學(xué)重點(diǎn):據(jù)開普勒行星運(yùn)動定律和牛頓第三定律推導(dǎo)出太陽與行星間的引力公式,記住推導(dǎo)出的引力教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備:掛圖、多媒體課件萬有引力定律(第一定律揭示了描述行星運(yùn)動的參考系、及其運(yùn)動軌跡過不同位置的快慢情況,近日點(diǎn)附近速度大,遠(yuǎn)日點(diǎn)附近速度小;第三定律:揭道和環(huán)繞周期不同,但由于中心天體相同,所以共同遵循軌道半長軸的三次方與開普勒第一定律也叫橢圓軌道定律,它的具體內(nèi)容是:所道時發(fā)現(xiàn),若將地球繞太陽運(yùn)行的軌道分為若干小段,每一段與太陽的連線在相的面積。開普勒把這一結(jié)果推廣到其他行星,就得到了開普勒第二定律:對任意行星來說,他與太陽的連3kT2到牛頓這個時代的時候,科學(xué)家們對這個問題有了更進(jìn)一星繞地球運(yùn)動受到太陽對它的引力,甚至證明了行星軌道如果為圓形,引力如果行星的運(yùn)動軌道是圓,則行星將作勻速圓周運(yùn)動。根據(jù)勻速那么我們從這個式子中馬上就可看到一些比例關(guān)系,那么為什么牛頓?(分為兩大組進(jìn)行推導(dǎo):將V=2πr/T和w=代入上式得F=mEQ\*jc3\*hps29\o\al(\s\up14(4π),T)22r那么從這個式子中還是有很多的變量,研究仍舊復(fù)雜,怎么辦呢引導(dǎo)r3mr2r2m設(shè)想:既然這個引力與行星的質(zhì)量成正比,也應(yīng)跟?((為了驗證地面上的重力與地球吸引月球、太陽吸引行星的力是同一性質(zhì)的力牛頓在研究了這許多不同物體間的作用力都遵循上述引力?(那么這個力的大小到底是怎么樣一個概念呢,其實他相當(dāng)于提起一個質(zhì)量),三維教學(xué)目標(biāo)教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備:掛圖、多媒體課件第四節(jié)萬有引力的成就(一)導(dǎo)入新課萬有引力常量的測出的物理意義使萬有引力定律有了其力常量一經(jīng)測出,萬有引力定律對天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動作用rFF引θMmGR應(yīng)用萬有引力可算出地球的質(zhì)量,能否算出太陽的質(zhì)量是多少?提問:行提問:不同行星與太陽的距離r和繞太陽公轉(zhuǎn)的周期T都是各不相同的。但是不同行星的r、T計算出體的運(yùn)動半徑和周期求中心天體的質(zhì)量。多媒體投影木星行星圍繞木星圓周運(yùn)=mw2r=m中心天體質(zhì)量,第四節(jié)萬有引力的成就1、地球質(zhì)量M2、太陽質(zhì)量——中心天體質(zhì)量(1)太陽質(zhì)量M,行星質(zhì)量m,軌道半徑r——行星與太3、發(fā)現(xiàn)未知天體體的質(zhì)量及繞其運(yùn)動的行星的運(yùn)動情況,在太陽系中,行星繞太陽運(yùn)動的半徑r為:根據(jù)F萬有引力向三維教學(xué)目標(biāo)3、情感、態(tài)度與價值觀教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備:掛圖、多媒體課件第五節(jié)宇宙航行設(shè)想在高山上有一門大炮,水平發(fā)射炮彈,初速度越大,水平射人造衛(wèi)星在繞地球運(yùn)行時,只受到地球?qū)λ娜f有引力作用,人造衛(wèi)r可見:高軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星,角速度小,周期長。引入:高軌道上運(yùn)推導(dǎo):問題:牛頓實驗中,炮彈至少要以多大的速度發(fā)射,才能在地面附近繞地球意義:第一宇宙速度是人造衛(wèi)星在地面附近環(huán)繞地球作勻速圓周運(yùn)3、人造衛(wèi)星的發(fā)射速度與運(yùn)行速度發(fā)射速度是指衛(wèi)星在地面附近離開發(fā)射裝置的初速度,一旦發(fā)射運(yùn)行速度指衛(wèi)星在進(jìn)入運(yùn)行軌道后繞地球做圓周運(yùn)動的線速度。當(dāng)衛(wèi)星“33師:探索宇宙的奧秘,奔向廣闊而遙遠(yuǎn)的太空,是人類自古以來第三個能夠獨(dú)立開展載人航天活動的國家,為進(jìn)一步的空間科學(xué)研究奠定了堅實的基礎(chǔ)。伴隨著“神舟’第五節(jié)宇宙航行教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備:掛圖、多媒體課件第六節(jié)經(jīng)典力學(xué)的局限性域,包括天體力學(xué)的研究中取得了巨大的成就,經(jīng)典力學(xué)在科學(xué)研究和生產(chǎn)技地面物體的運(yùn)動到天體的運(yùn)動,從大氣的流動到地殼的變動,從攔河筑壩、修自行車到汽車、火車、飛機(jī)等各種交通工其:從投出的籃球到發(fā)射火箭、人造明了牛頓運(yùn)動定律的正確性。但是,經(jīng)典力學(xué)也不是萬能的,像一切科學(xué)一樣理,它也有自己的局限性.它像一切科學(xué)理論一樣,是一部“未完成的交響曲質(zhì)速關(guān)系是:在經(jīng)典力學(xué)中,物體的質(zhì)量是不變的,但愛因斯坦的狹速度合成與兩個公設(shè)。一條河流中的水以相對水岸船水船岸船水水岸經(jīng)驗告訴我們,這簡直是天經(jīng)地義的,但是,仔細(xì)一看,這個關(guān)系式速度總是與位移(空間長度)及時間間隔的測量相聯(lián)系,在牛頓看來,位移和時間的測量與參考系無關(guān),正是在這種時空的觀念下,上式才成立,然而,相對論認(rèn)為,同一過程的位移和時?(經(jīng)典力學(xué)一般不適用于微觀粒子。相對論和量子力學(xué)的出現(xiàn),是?(論和量子力學(xué)的出現(xiàn),說明人類對自然界的認(rèn)識更加廣泛和深入,而不表示經(jīng)使人們認(rèn)識到經(jīng)典力學(xué)有它的適用范圍:只適用于低速運(yùn)動,不適用于高速運(yùn)請同學(xué)們閱讀教材“從弱引力到強(qiáng)引力”部分,并回答問題:何為弱引力?屬于弱引力,利用萬有引力定律可以解釋天體的運(yùn)動,并預(yù)言和發(fā)現(xiàn)了海王星令人滿意嗎?(用什么理論來圓滿地進(jìn)行了解釋?按牛頓的萬有引力定律推假定一個球形天體的質(zhì)量不變,并通過壓縮減小它的半徑,天體表面上的但當(dāng)天體的實際半徑接近引力半徑時,這種差異將急劇增大,這就是說,在強(qiáng)引力對于這樣的科學(xué)發(fā)展過程,英國劇作家蕭伯納曾詼諧地說,‘科學(xué)總是從正歷史上的科學(xué)成就不會被新的科學(xué)成就所否定,而是作為某些條件經(jīng)典力學(xué)和工程實際相結(jié)合,建立了應(yīng)用力學(xué),如水利學(xué),材料力學(xué)、結(jié)運(yùn)動到天體的運(yùn)動:從大氣的流動到地殼的變動:從攔柯筑壩、修建橋梁到設(shè)車、火車、飛機(jī)等現(xiàn)代交通工具的運(yùn)動,從投出籃球到發(fā)射導(dǎo)彈、衛(wèi)星、參考答案:經(jīng)典力學(xué)只適用于解決低速運(yùn)動問題,不能用來處理高速運(yùn)動說明.要增強(qiáng)正確描述微觀粒子的運(yùn)動規(guī)律,需要用——。第六節(jié)經(jīng)典力學(xué)的局限性1、從低速到高速經(jīng)典力學(xué)只適用于低速運(yùn)動2、從宏觀到微觀經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀物體3、從弱引力到強(qiáng)引力萬有引力定律只適用于弱引力第七章機(jī)械能及其守恒定律教學(xué)三維目標(biāo)3、情感、態(tài)度、價值觀教學(xué)難點(diǎn):培養(yǎng)創(chuàng)新能力,使學(xué)生在發(fā)現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)化、守恒的普遍存在性后,能馬上意識到這里面存在從本章開始,我們研究力學(xué)中另外一個重要的物理量:能量,以及理想斜面實驗是誰“做”的?為了說明什么問題?怎樣“做”?(讓小球沿一個斜面從靜止開始滾下,小球?qū)L上另一個斜面,如果沒度。減小后一斜面的傾角,小球在這個斜面上仍達(dá)到同一高度,但這時他要滾得的傾角,小球達(dá)到同一高度,但滾得更遠(yuǎn)些,若將后一斜面放平,由于球永遠(yuǎn)達(dá)伽利略在分析理想斜面實驗時,除了得出:運(yùn)動不需要力來維持的結(jié)論外,?(提問2:猜一猜他看出的守恒的事實是什么一個與高度有關(guān)的量和一個與速度有提問3:假設(shè)你是伽利略,而且掌握了牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)公式,能不?(2、給出動能與勢能的概念,體會動能與勢能轉(zhuǎn)化并守恒的普遍存在性。伽利略的發(fā)現(xiàn)在今天看來就是我們初中學(xué)過的能量轉(zhuǎn)換與守恒的思想。其中叫它勢能;與速度有關(guān)的量我們現(xiàn)在叫它動能。動能與勢能的概念,請用勢能和);提問5:課本開頭給出了費(fèi)恩曼的一段話老他的這段話的意思是自然界的一切現(xiàn)象都受能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律支配,回憶:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量:物體由于運(yùn)動而具有的能量提醒赫茲發(fā)現(xiàn)了電磁波,很快有人發(fā)明了電報)氣象預(yù)報說:“近年夏天會持續(xù)高溫,而且干旱……”〔勢能:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量教學(xué)三維目標(biāo)在初中學(xué)習(xí)功的概念時,強(qiáng)調(diào)物體運(yùn)動方向和力的方向的一致性,如果力的方向呢?相反呢?力對物體做不做功?若做了功,又做了多少功?怎樣計算這些功呢11按此公式考慮(再根據(jù)公式W=Fs做啟發(fā)式提問只要F與s在同一直線上,乘起來就可以求由于物體所受力的方向與運(yùn)動方向成一夾角α,可根據(jù)力F垂直,物體在F2的方向上沒有發(fā)生位移,所以分力F2所做的功等于零。所以,力F所做的功W=W1+(2)當(dāng)α<π/2時,cosα>0,W>0。這表示力F對物體做正功;(3)當(dāng)π/2<α≤π時,cosα<0,W<0。這表示力F對物體做負(fù)功。功的正負(fù)由力和位移之間的夾角決定,所以功的正負(fù)決不表示方是動力還是阻力。當(dāng)力對物體做正功時,該力就對物體的運(yùn)動起推動作用;當(dāng)力功是標(biāo)量,只有量值,沒有方向。功的正、負(fù)并不表示功的方向既不能說“正功與負(fù)功的方向相反”,也不能說“正負(fù)功是同一物理過程從不同角度的反映。同一個做功個力對物體所做功的代數(shù)和如何?物體所受的合力是多少?合力所做的(2)當(dāng)α<π/2時,cosα>0,W>0。這表示力F對物體做正功;(3)當(dāng)π/2<α≤π時,cosα<0,W<0。這表示力F對物體做負(fù)功。例1:水流從高處落下,對水輪機(jī)做3×108J的功,對這句話的正確理解是()解:根據(jù)“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”可知,水流在對水輪機(jī)做功的過程中,有能量則兩次恒力做功的關(guān)系是()A.w1>w2B.w1<w2C.w1=w2D.無法判斷解:正確選項為C.方向上發(fā)生的位移大小的乘積有關(guān),與物體是否受其它力及物體的運(yùn)動狀態(tài)體與斜面間的動摩擦因數(shù)為,分別求作用在物體上各力對物體所作的功.即彈力對物體不做功.三維教學(xué)目標(biāo)教學(xué)難點(diǎn):正確區(qū)分平均功率和瞬時功率所表示的物理意義,并能夠利用相關(guān)公式計算平均功率和瞬時在學(xué)習(xí)了功之后,我們來回憶一下這樣的問題:力對物體所做的功兩臺起重機(jī)對物體做功的大小相同,那么這兩臺起重機(jī)做功有沒有區(qū)別呢?區(qū)別是什么?(區(qū)別就在于他們做功的快慢不一樣)為了進(jìn)一步研究力對物體做功的快慢,我們進(jìn)入這一節(jié)課的主題:功率A.W1=W2,t1>t2總結(jié):做功快慢的比較有兩種方式:一是比較完成相同的功所用的時間;這兩種表示方法是等效的,以后我們就用瓦特作為功率的單位,符號是w,除了瓦特這個單位之外,提示:某一個物理量與時間的比值叫做這個物理量的變化率,速度是位移的變化根據(jù)公式P=Fv:可求出加速度a=F/m=2m/s2,則:物體在3s末的速度v=at=6m/s物體在3s內(nèi)的Wg取10m/s2,問:②若汽車保持0.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動,這一過程能維持多長時間?解析:①當(dāng)牽引力F大小等于阻力f時,汽車的加速度a=0,速度達(dá)到最大值vm,據(jù)公式P=Fv,可得出額mVm=p/F=P額②汽車做勻加速運(yùn)動所能維持的時間應(yīng)該從開始到汽車達(dá)到額定功率的時候,設(shè)汽引力為F牽,阻力為f,據(jù)牛頓第二定律,有:F牽=f+ma=0.1mg+ma=7500Nm=P額《重力勢能》一節(jié)新教材與舊教材相比有很大變化。教材首先從重力做動、沿傾斜直線向下運(yùn)動、以至物體沿任意路徑向下運(yùn)動幾種情況的重力做功重力勢能的變化和重力做功的關(guān)系,再講重力勢能的相對性和系統(tǒng)性。這樣將本節(jié)課內(nèi)容既是重點(diǎn)又是難點(diǎn),學(xué)生在一節(jié)課內(nèi)不容易全面理解和掌握教學(xué)過程中可以多舉身邊的實際例子,由簡單的現(xiàn)象如自由落體等教學(xué)三維目標(biāo)功與能是兩個密切聯(lián)系的物理量。物體的高度發(fā)生變化,重力勢AAhh2ABBAAA1A2A332hhB丙過程丙:物體沿任意路徑向下運(yùn)動情況,學(xué)生會感到困難。在分析過程中(2)想一想我們能夠解決的是什么樣的情況?(物體沿直線運(yùn)動過?((4)怎么樣來進(jìn)一步計算重力的做功W=W1+W2+W3+…)根據(jù)上面的分析,歸納總結(jié)出解決問題的方法是:把整個路徑分成許多很很小,都可以近似看作一段傾斜直線;分別求出物體通過每一小段傾斜直線時個路徑時重力所做的功,等于重力在每小段上所做的功的代數(shù)和。先猜想以下有依據(jù),還是一種感覺?然后再進(jìn)行計算,自己檢驗?zāi)愕牟孪?。結(jié)果:Wmg=mgh=mgh1-mgh2重力勢能應(yīng)該與那些量有關(guān)?如果輕重不同的石頭從同一高度下來砸到hhh122分析:Wmg=mgh1-mgh2式中:Wmg為重力做功;重力勢能的變化表示為:△EP=EP2-EP1則:Wmg=—(EP2—E物體的高度總是相對某一水平面來說的。同樣,物體的重力勢能也是相對于某我們一直在講某物體的重力勢能,是不是準(zhǔn)確呢?由重力做功與重力Wmg=—△EPPPP我們一直在講某物體的重力勢能,是不是準(zhǔn)確呢?由重力做功與重力勢重力勢能是地球與物體這一系統(tǒng)所共有的,不是物體單獨(dú)所有的,通常說教學(xué)設(shè)計思路課程標(biāo)準(zhǔn)總目標(biāo)中對學(xué)生在科學(xué)探究方面提出了要求:學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法,在物理課程標(biāo)準(zhǔn)中,彈性勢能的表達(dá)式未作要求,即不要求學(xué)生用彈簧的彈問題,而是讓學(xué)生經(jīng)歷一次理論探究的過程?!疤骄繌椥詣菽艿谋磉_(dá)式”在探型。學(xué)生的科學(xué)探究并不意味著只是動手操作,進(jìn)行實驗活動。凡是有利于學(xué)學(xué)觀念”、領(lǐng)悟“科學(xué)研究方法”的各種活動都屬于科學(xué)探究范疇。因此,本“做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化過程”,這是本章教學(xué)中的一條主線。對于一種勢能,一定對應(yīng)于相應(yīng)的力作功。類比研究重力勢能是從分析重力做功入手的,研究彈簧的彈性勢能然而彈簧的彈力是一個變力,如何研究拉力做功是本節(jié)的一個難點(diǎn),要引導(dǎo)的求法,進(jìn)行知識遷移,利用微元法得到彈簧的彈性勢能的表達(dá)式,逐步把本節(jié)課通過教師給出鮑威爾百米紀(jì)錄的視頻及舉生活中的拉弓射箭和撐識,讓學(xué)生對彈性勢能的決定因素進(jìn)行猜想,進(jìn)行初步的定性探究,為定量探類比重力做功與重力勢能的關(guān)系引出彈簧的彈性勢能與彈簧的彈力做功的關(guān)系不同點(diǎn)就在于彈力是變力,激發(fā)、鼓勵學(xué)生大膽思考,開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛能,到教與學(xué)的活動中去,學(xué)生在自己思考的前提下,在教師適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和幫助下成定量探究,同時進(jìn)一步證實定性探究的正確性,體驗探究的過程,體會微分三維教學(xué)目標(biāo)課型:探究課第五節(jié)探究彈性勢能的表達(dá)式想一想:壓縮的彈簧可以把小球彈出很遠(yuǎn)、拉開的弓可以把箭射出FFlO2板書設(shè)計第五節(jié)探究彈性勢能的表達(dá)式Fl(2)類比:①重力做功:研究重力勢能②l教學(xué)思路設(shè)計前面幾節(jié)課研究了重力做功與重力勢能的關(guān)系,從而確立了重力我們已經(jīng)知道物體的動能與物體的速度有關(guān),但我們還不能一下子就而是指速度相關(guān)量的變化量。具體講,可能是速度一次方的變化量,也可能是三次方的變化量…,還可能是速度二分之一次方的變變化的關(guān)系,這樣,我們探究起來才不會誤入歧途。既不會只探究功與物體速向;又不會狹隘的直接探究功與物體速度二次方變化的關(guān)系,功與物體速度三三維教學(xué)目標(biāo)本課剖析:地位與作用:本節(jié)是下一節(jié)動能和動能定理的基礎(chǔ),要讓學(xué)生在實踐探究中體會功對物體的),)(),第六節(jié)探究功與物體速度變化的關(guān)系這種方法的構(gòu)思極為巧妙。歷史上,庫侖應(yīng)用類似的方法發(fā)現(xiàn)了著名的庫侖要求?你想出了什么辦法?各次實驗中橡皮筋的伸長量必須相同。若使小車在位移相同,就要有相同的運(yùn)動起點(diǎn)。具體方法是:以第一次實驗時小車前(或運(yùn)動方向在木板上作出一條水平線。以后改變橡皮筋的條數(shù)時,小車前(或后nn),板前適時使小車制動,斷開電源,取下紙帶。重復(fù)本項前面的過程,選出點(diǎn)E.換用同樣材料、粗細(xì)、長度的兩根、三根F.以功為縱軸(第一次橡皮筋做的功為縱軸的單位長度),以速度為橫軸(第一次小車的速),學(xué)生實驗,教師指導(dǎo)可以采用平衡摩擦力的方法。具體操作是:使木板略微傾斜,將小車推小車,小車運(yùn)動,觀察紙帶的點(diǎn)距。調(diào)節(jié)木板的傾角,觀察紙帶的點(diǎn)距,直到點(diǎn)擦力(若用氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)導(dǎo)軌的傾角,若擋光條遮光的時間通過數(shù)字毫秒計顯示),后勻速。應(yīng)采用小車做勻速運(yùn)動那一段的點(diǎn)距來計算速度。因為勻速的速度就是(3)使木板略微傾斜,調(diào)節(jié)木板的傾角,經(jīng)檢驗恰好平衡摩車離開木板前適時使小車制動,斷開電源,取下紙帶。重復(fù)本項前面的過F.換用同樣材料、粗細(xì)、長度的兩根、三根、…G.以功為縱軸(用第一次橡皮筋做的功為縱軸的單位長度),以速度為橫軸(可以用適當(dāng)單位長度,也可以用第一次小車的速度為橫軸的單位長度),建立坐標(biāo)系,是正比例圖像,若不是,功與速度的哪種相關(guān)量(的變化量)是正比的,功處理數(shù)據(jù),得出規(guī)律),示例一-―數(shù)據(jù)關(guān)系123456W/×WJ123456X/×10-2mX1X5v/vV1V3V4V5V6V2示例二――倍數(shù)關(guān)系示例二――倍數(shù)關(guān)系33X5W/×WJX/×10-2m216455x/(cm)04.11W/WJ0123456v/(m/s)0W/WJ01234560W/WJ0123456v三次方0W/WJ0123456V1/2次方0W/WJ012345676EQ\*jc3\*hps54\o\al(\s\up18(5),4)1007621007652100763100功與速度1/2次方的關(guān)系速度1/2次方v1/2m1/2s-1/2示例二――倍數(shù)關(guān)系66114.1122366114.1122334455X/×10-2m速度的一次方v速度的二次方2v22v24.88vv3/v3倍數(shù)3v3速度的三次方3v3(X5/X11/2v1/21/2v1/2v1/2(X2/X1)1/2v1/21/2v1/2v1/2/v1/2倍數(shù)1/2v1/21/21/2v1/2示例二――倍數(shù)關(guān)系123456W/×WJ123456v2/×v2倍數(shù)4.88功與速度平方倍數(shù)關(guān)系7654210可以從物理方法、平衡摩擦力、打點(diǎn)紙帶分析、打點(diǎn)紙帶求速度、數(shù)據(jù)(1)實驗材料:橡皮筋要選擇同一根,截成等長的六段,每段長度約0.5m;要事先做好兩端帶套且長度相證每半根橡皮條受力均勻;每次實驗小車都要從同一位置從靜止開始運(yùn)動;為教學(xué)參考:幾個常用數(shù)學(xué)圖像的比較64Y200XYYYY=X6420XY=X26420XY=X36420X三維教學(xué)目標(biāo)3、情感、態(tài)度與價值觀第七節(jié)動能和動能定理追尋守恒量中,已經(jīng)知道物體由于運(yùn)動而具有的能叫動能,大家先猜想一實驗1)讓同一滑塊從不同的高度滑下2)讓質(zhì)量不同的滑塊從同現(xiàn)象1)高度大時滑塊把木塊推得遠(yuǎn),對木塊做的功多2)質(zhì)量大的滑塊把木塊推得遠(yuǎn),對木塊做量不同,在速度相同的情況下,質(zhì)量越大,滑塊對外做功的能力越強(qiáng),也就是方案2:被舉高的錘子下落可將鐵釘釘入木板中,高2、對“動能的變化”原因的初步探究3、定量探究:外力做功與物體動能的變化之間的定量關(guān)系f1FFf123-FL=fFL—FLf211教師在學(xué)生表述自己得出的結(jié)論(各組的分結(jié)論)后,引導(dǎo)學(xué)生得分析總結(jié)、講解規(guī)律121EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up5(2),2)1-mv21KK2有了動能的表達(dá)式,前面推出的W=mV22/2-mV12/2就寫成W=EKV=0V=60m/s初末分合分牽解:飛機(jī)起飛初動能EK1=0末動能EK=mV2/2合力功有W=F合L合-f-f牽阻牽阻?(?(第七節(jié)動能和動能定理12KK2有了動能的表達(dá)式,前面推出的W=mV22/2-mV12/2就寫成W=EK三維教學(xué)目標(biāo)教學(xué)重點(diǎn):掌握機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)、建立過程,理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容;在具體的問題中能判教學(xué)難點(diǎn):從能的轉(zhuǎn)化和功能關(guān)系出發(fā)理解機(jī)械能守恒的條件;能正確判斷研究對象在所經(jīng)歷的過程中第八節(jié)機(jī)械能守恒定律E=E+EKP這些不同形式的能是可以相互轉(zhuǎn)化的,那么在相互轉(zhuǎn)化的過程中,他們何?這個小實驗說明了什么?學(xué)生活動:觀察演示實驗,思考問題,選出代表發(fā)表實驗證明:小球在擺動過程中重力勢能和動能在不斷轉(zhuǎn)化。在擺NFG觀察演示實驗,思考問題。小球在往復(fù)運(yùn)動過程中,豎直方向上受重力和實驗證明:小球在往復(fù)運(yùn)動過程中彈性勢能和動能在不斷轉(zhuǎn)化??偨Y(jié):通過上述分析,我們得到動能和勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化,那么在動能==E+EE==E+EEA1=E+EE=E+EEBB2GGGE+E=E+k2p2k1p1E=E可見:在只有重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化(2)表達(dá)式:E+E=E+E或E=EAB說明:如果問題中只有動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化,沒有涉及到彈性勢能,3、守恒定律的多種表達(dá)方式(1)Ek1+Ep1=Ek2+Ep2,即初狀態(tài)的動能和勢能之和等于末狀態(tài)的動能和勢能之和。AB),分析:這個問題直接用牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)的公式來處理,需要用高等數(shù)k1p1AA2222重力勢能E=0p2末狀態(tài)的機(jī)械能為Ek2+Ep2=mv2.EE+E=E+Ek1p1k2p2即2llO2.明確研究對象的運(yùn)動過程,分析對象在過程中的受力情況,弄清各力做機(jī)械能守恒定律不涉及運(yùn)動過程中的加速度和時間,用它來處理問題要比牛守恒定律解決問題,只需考慮運(yùn)動的始末狀態(tài),不必考慮兩個狀態(tài)之間過程的定律解決問題,往往要分析過程中各個力的作用,而這些力往往又是變化的,(2)表達(dá)式:E+E=E+E或E=E3、守恒定律的多種表達(dá)方式(1)E+E=E+E,即初狀態(tài)的動能和勢能之和等于末狀態(tài)的動能和勢能之和。AB注意:機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟2.明確研究對象的運(yùn)動過程,分析對象在過程中的受力情況,弄清各力做注意:應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的優(yōu)點(diǎn)機(jī)械能守恒定律不涉及運(yùn)動過程中的加速度和時間,用它來處理問題要比牛守恒定律解決問題,只需考慮運(yùn)動的始末狀態(tài),不必考慮兩個狀態(tài)之間過程的定律解決問題,往往要分析過程中各個力的作用,而這些力往往又是變化的,解析:機(jī)械能守恒的條件是:物體只受重力或彈力的作用,或者還受其它力作用,但1、從離地高為Hm的陽臺上以速度v豎直向上拋出質(zhì)量為m的物體,它上升hm后又返回下落,最后落在地面上,則下列說法中正確的是(不計空氣阻力,以地面為參12C.物體落地時的機(jī)械能為mgH+mv22、質(zhì)量均為m的甲、乙、丙三個小球,在離地面高為h處以相同的動能在豎直平面內(nèi)分別做平拋、豎直下A.三者到達(dá)地面時的速率相同B.三者到達(dá)地面時的動能相同C.三者到達(dá)地面時的機(jī)械能相同D.以上說法都不正確3、一個人把重物加速上舉到某一高度,下列說法正確的是4、下列實例(均不計空氣阻力)中的運(yùn)動物體,機(jī)械能守恒的應(yīng)是(BA.被起重機(jī)吊起的貨物正在加速上升B.物體做平拋運(yùn)動C.物體沿粗糙斜面勻速下滑D.一個輕質(zhì)彈簧上端固定,下端系一重三維教學(xué)目標(biāo)析,從而使我們對機(jī)械能守恒定律的認(rèn)識,不止停留在理論的推導(dǎo)上,而且第九節(jié)驗證機(jī)械能守
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