鲁科版物理必修全册教案

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精选资料第一章第一节机械功[三维目标]知识与技能1.知道功的定义，理解做功的两个必要因素；2.在具体的物理情景中判断物体所受各力是否做功以及做功的正负；3.掌握合力做功的两种计算方法.过程与方法1.初中旧知识的扩展、迁移.通过举例和分析来解决重点，突破难点；2.理解正负功的含义，并会解释生活实例.情感态度与价值观1.功与生活联系非常密切，通过探究生活实例来探究功，从而培养学生的细心观察能力，抽象总结日常生活现象、规律的能力；2.通过介绍我国人民在机械领域的辉煌成就，以及先进的现代机械技术以达到民族自豪感的情感教育和激励自我为祖国争光的目的；3.在功的概念和求解功的数值的过程中，培养科学严谨的态度.教学重点1.功的概念；2.功的计算公式.教学难点1.如何判定各个力做功的正负；2.各个力所做的总功的计算.[教学过程]导入新课教师活动：同学们在初中已经学过有关功的知识了，现在我来考考大家，看谁学得最扎实！来看这样一个生活中的例子，某同学做值日时从一楼提水到二楼，请问他做功了吗？学生思考并回答：做功！教师接着问：当他提着水从走廊的一端走向另一端时又是否做功呢？学生思考并回答：不做功！教师提问：很好！那大家再回顾一下初中阶段我们学过做功的两个因素是什么?学生思考并回答：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上移动的距离.扩展：高中我们已学习了位移，那做功的两个要素我们可不可以认为是：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上移动的位移呢？答案是肯定的.如果作用于某物体的恒力大小为F，该物体沿力的方向运动，经过位移s，则F与s的乘积叫做机械功（mechanicalWork），简称功（Work），用W来表示，W=Fs.举例说明力对物体做了功（用多媒体展示物理情景）：①人推车前进时；②起重机提起货物；③列车在机车的牵引力作用下运动.小结：力做功的两个要素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上发生的位移.推进新课可修改编辑

1精选资料一个物体受到力的作用，且在力的方向上移动了一段位移，这时，我们就说这个力对物体做了机械功.在初中学习功的概念时，强调物体运动方向和力的方向的一致性，如果力的方向与物体的运动方向不一致呢？难道就不做功吗？（用多媒体展示物理情景）人用一个与水平方向之间有夹角的一个力去拉物体并在水平方向上移动了一段距离，让学生来判断人的拉力是否对物体做功？此时教师引导：从力产生效果的角度，此力是否有水平方向使物体发生位移的效果呢？学生思考并回答：是有效果的！教师接着提问：这种力的功又如何去求呢？如果方向相反呢？力对物体做不做功？若做了功，又做了多少功？怎样计算这些功呢？本节课我们来继续学习有关功的知识，在初中知识的基础上进行拓展.1.机械功教师提出问题：在现实生活、生产中，经常见到作用于物体上的力与物体位移的方向成一个夹角的情况，例如刚才大家看到的人用一个与水平方向之间有夹角的一个力去拉物体并在水平方向上移动了一段距离.这样一个实际问题如何用我们的物理学知识去解决呢？我们对于复杂的实际问题，往往会转换为一个简单物理模型来处理的.即突出问题的主要因素，排除无关因素，忽略次要因素.达到能够对实际问题给出反映其物理本质的，简单可行又符合精确度要求的描述或计算.下面我们就将刚才的实际情景转化为我们熟知的物理模型.物理模型：物体ｍ在与水平方向成θ角的力F的作用下，沿水平方向向前行驶的位移为s，如上图所示，求力F对物体所做的功.教师引导：根据力的分解中力与分力之间的等效关系，我们可以把F沿两个方向分解，即跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，如右图所示.这两个分力的功分别为多大？学生思考并回答：据做功的两个不可缺少的因素可知，分力F1对物体所做的功等于F1s.而分力F2的方向跟位移的方向垂直，物体在F2的方向上没有发生位移，所以分力F2所做的功等于零.所以，力F所做的功W=W1＋W2=W1=F1s=Fscosα.教师活动：展示学生的推导结果，点评、总结，得出功的定义式.力F对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积.即W＝Fscosα.W表示力对物体所做的功，F表示物体所受到的力，s表示物体所发生的位移，α为F和s之间的夹角.功的公式还可理解成在位移方向的分力与位移的乘积，或力与位移在力的方向的分量的乘积.在SI制中，功的单位为焦.1J=1N·m在用功的公式计算时，各量要求统一采用国际单位制.即W力对物体所做的功焦耳(J)可修改编辑

2精选资料F物体所受到的力牛(N)s物体所发生位移米(m)θ力F和位移之间的夹角.2.机械功的计算通过上边的学习，我们已明确了机械功与力F和位移s以及它们之间的夹角θ三者之间的关系W＝Fscosα.并且知道了α角的取值范围是０°≤α≤180°.那么，在这个范围之内，cosα可能大于0，可能等于0，还有可能小于0，从而得到功W也可能大于0、等于0、小于0.请画出各种情况下力做功的示意图，并加以讨论.学生认真阅读教材，思考老师的问题.①当α=π/2时，cosα=0，W=0.力F和位移s的方向垂直时，力F不做功；②当α＜π/2时，cosα＞0，W＞0.这表示力F对物体做正功；③当π/2＜α≤π时，cosα＜0，W＜0.这表示力F对物体做负功.教师活动：投影学生画图情况，点评、总结.教师活动：提出问题，力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢？结合生活实际，举例说明.学生活动：阅读课文，理解正功和负功的含义,回答老师的问题.教师活动：倾听学生回答，点评、总结,并就书上飞机降落减速的例子加以分析加深学生对正负功的理解.总结：①功的正负表示动力对物体做功还是阻力对物体做功功的正负由力和位移之间的夹角决定，所以功的正负决不表示方向，而只能说明做功的力对物体来说是动力还是阻力.当力对物体做正功时，该力就对物体的运动起推动作用；当力对物体做负功时，该力就对物体运动起阻碍作用.即功是标量，只有量值，没有方向.②功的正负是借以区别谁对谁做功的标志功的正、负并不表示功的方向，而且也不是数量上的正与负.我们既不能说“正功与负功的方向相反”，也不能说“正功大于负功”，它们仅表示相反的做功效果.正功和负功是同一物理过程从不同角度的反映.同一个做功过程，既可以从做正功的一方来表述也可以从做负功的一方来表述.可修改编辑

3精选资料一个力对物体做负功，我们往往说成物体克服这个力做功.打个比喻，甲借了乙10元钱，那么从甲的角度表述，是甲借了钱；从乙的角度表述，乙将钱借给了别人.例如：一个力对物体做了-6J的功，可以说成物体克服这个力做了6J的功.3.几个力共同做功的计算刚才我们学习了一个力对物体所做功的求解方法，而实际生活中物体所受到的力往往不止一个，那么，当物体在多个外力共同作用下运动时，如何求解这几个力对物体所做的功呢?投影启发，铺垫式问题：如图所示，一个物体受到拉力F1的作用，水平向右移动位移为s，求各个力对物体做的功是多少?各个力对物体所做功的代数和如何?物体所受的合力是多少?合力所做的功是多少?学生认真审题，解决问题.教师活动：投影学生解题过程，点评总结.【教师精讲】物体受到拉力F1、滑动摩擦力F2、重力G、支持力F3的作用.重力和支持力不做功，因为它们和位移的夹角为90°；F1所做的功为：W1=Fscosα，滑动摩擦力F2所做的功为：W2=F2scos180°=-F2s.各个力对物体所做功的代数和为：W=（F1cosα-F2）s根据正交分解法求得物体所受的合力F=F1cosα-F2，合力方向向右，与位移同向，合力所做的功为：W=Fscos０°=（F1cosα-F2）s.总结：当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的功可以用下述方法求解：（1）求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和；（2）求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功.自我探究：学生独立完成书上有关斜面上的有关各个力做功以及合力做功的问题.教师点评总结.【知识拓展】4.关于“功”的计算［例1］以一定的初速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F，则从抛出至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为（　　）A.零　　　B.-fhC.-2fhD.-4fh解析：在小球从抛出至落回原地的过程中，小球所受阻力的方向变化了，所以是变力，如何求这一变力做的功，可分段处理，上升和下降阶段阻力均做负功，且均为-fh,故Wf=-2Fh.答案：C点拨：对于变力所做的功，可分段处理，求出每一段上（转换为恒力）该力所做的功，再求各段上功的代数和，或者求平均力，再求平均力所做的功.［例2］一个人用大小为F的力对放在粗糙地面上的重物踢一脚，结果物体在地面上移动了sm.问：人对重物是否做功？教师点拨：这个问题包括了两个物理过程：一是从脚开始踢，到脚与物离开前；二是物与脚离开后移动了sm.对于前者，考虑到物体由静止变为运动，获得了动能，故在脚与物体接触的这段短暂时间内，人对重物做了功，但做功的数值并不等于F·s.对于后者，物体虽有位移，但人对物体没有力的作用，故人对物体不做功.可修改编辑

4精选资料课堂小结1.功的求解公式W＝Fscosα，其中α指的是F和s之间的夹角.2.功是一个可以有正负的标量，它的正负是由cosα的正负决定的.3.求解力对物体所做总功的两种方法.学生总结课堂内容，是培养学生概括总结能力的一个重要途径.教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架.板书设计一、机械功机械功的一般表达式W＝Fscosα适用条件：恒力对物体做功功的单位：焦耳（牛·米）二、机械功的计算功是标量但有正负之分W＝Fscosα，功的正负取决于cosα值的正负.三、求解力对物体所做总功的两种方法（1）求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和；（2）求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功.教学反思：可修改编辑

5精选资料第一章第二节功和能[三维目标]知识与技能1.知道功的原理，明确任何机械均不能省功;2.认识斜面是一种典型的简单机械，并能分析其在生活中的实例;3.知道能量的定义，知道对应于不同的运动形式具有不同的能量;4.知道物体能够对外做功是因为物体具有能量;5.理解功是能量转化的量度;6.理解不同能量之间的转化，知道转化中总能量守恒.过程与方法1.通过实验探究揭示物理事实，总结物理规律;2.能从能量转化的角度来分析物体的运动，解决有关能量问题;3.知道功和能之间的区别和联系.情感态度与价值观1.通过实验探究揭示物理事实这一过程体验，培养学生实事求是，尊重事实的良好品质;2.通过学习功和能之间的关系，使学生了解事物之间是相互联系的，并学会从功能角度去探索自然规律.教学重点1.理解功的原理；2.理解功和能的关系；3.知道能量的转化用做功的多少来量度.教学难点在具体的问题中如何得到能量的具体转化情况，并用做功来定量地反映这种转化.教具准备演示实验器材：1.木板（上面有等距离直线）一块；2.木块一个；3.硬纸板（制杠杆模型）；4.图钉一个.课时安排1课时[教学过程]导入新课教师提问：复习做功的两个必要因素是什么？学生回答：一、作用在物体上的力；二、物体在力的方向上发生的位移.教师接着问：人类很早就已经开始使用机械来做功了，那人们使用简单机械的作用是什么呢？学生思考并回答：使用简单机械可以省力，或者省距离，或改变力的方向.教师活动：使用简单机械可以省力，或者省距离，但是能省功吗？下面我们就来研究可不可以找到既可以省力又省位移的机械.推进新课可修改编辑

6精选资料一、功的原理（板书）教师提问：要把这个物体运到高处，有哪些方法？学生思考并回答：可以用手直接把物体提上去；可用杠杆把物体提上去；还可以用动滑轮或滑轮组把物体提升上去.教师活动：很好，用手把物体提上去，力对物体做功了吗？做了多少功？请观察实验.［演示1］在木板前将物体拉升h（高度）W=Gh［演示2］用杠杆来提升物体.用硬纸板制成杠杆，一端用图钉固定在木板上，动力臂为阻力臂的三倍.让物体底面和动力作用点分别对准一条直线，请大家观察.教师提问：这个杠杆是什么类型？F为多大？学生思考并回答：是省力杠杆，F=G/3.教师提问：当用力F匀速将物体提升h时，F对杠杆做功了吗？为什么？学生回答：做了，因杠杆沿力F的方向移动了距离.教师接着提问：那移动的距离又是多少？（动力作用点）学生回答：是物体升高距离的3倍，即3h.教师提问：在提升过程中杠杆对物体做功了吗？做的功是多少？学生回答：W=Gh.教师提问：哪个功相当于人直接用手做的功？动力对杠杆做功如何计算？学生回答：杠杆对物体做的功.人直接用手做的功W=Gh.人利用杠杆做的功.即W=W′（板书）.［演示3］用刚才的杠杆，使动力臂为阻力的一半时，请观察（匀速提升物体）.这是什么类型的杠杆，F为多大？可修改编辑

7精选资料费力杠杆，F=2G当物体升高距离为2h时，动力作用点移动的是多少？动力作用点移动的距离为h，人对杠杆做的功W=2Gh人不用杠杆做的功：同样W=2Gh即W用杠杆=W不用杠杆（板书）教师提问：无论使用省力杠杆还是费力杠杆能够省功吗？使用省力杠杆和费力杠杆都不能省功.为什么？两次实验结论都是，人利用机械做的功，都等于不用机械而直接用手所做的功.［学生实验］学生实验分成两个内容，两人一组，学生分成两部分，两个实验并进.［分组实验1］（用轻质滑轮）实验装置如图，将重2N的物体匀速提升0.2m.注意强调用手匀速，竖直向上拉绳时，.并将实验数据填在表格里，（把表格投影出来）并计算出W用和W不用.［分组实验2］（用较重的铁制滑轮）用一动一定滑轮组成滑轮组，将重2N的物体匀速提升0.2m，实验装置如图,测量数据及注意事项与实验1相同.实验记录（投影）实验内容物重G（N）提升高度h（m）拉力F（N）实移距离s（m）用滑轮做功（J）不用滑轮做功（J）120.210.40.40.4220.21.50.40.40.6实验讨论：请做实验的同学将实验结果进行比较后，能够得出的结论是什么？利用动滑轮做的功，等于不用动滑轮而直接用手所做的功.做实验2的同学的实验结果是什么？利用滑轮组所做的功大于不用机械所做的功.为什么与实验1的结论不同呢？W用>W不用（板书）.教师点评：可修改编辑

8精选资料因为我们实验2中的动滑轮比实验1中动滑轮重得多，在提升物体的同时还要把动滑轮提起来，自然要多做些功.下面请大家用弹簧测力计测出动滑轮的重是多少？G=1N.这时人用滑轮组做的功:W用=W不用+W轮教师总结：这节课我们做了四个实验，据实验结果请回答:1.省力机械还是费力机械能够省功？都不能省功.2.自重和摩擦力大的机械还是自重和摩擦力小到可忽略不计的机械能够省功？都不能省功我们把自重和摩擦力小到可以忽略不计的杠杆视为理想机械，由前三个实验可见功的原理（principleofwork）：使用任何机械时，动力对机械所做的功，总是等于机械克服阻力所做的功，或表述为等于不用机械而直接用手所做的功（适用于理想的机械）.但无论是理想机械还是非理想机械都有：W输入=W输出+W损失即使用任何机械都不能省功.教师提问：不省功的原因是什么呢？因省力的机械必费距离，省距离的机械一定费力，而功=力×距离，所以不能省功.我们的结论是利用简单机械研究的结果，能适用于复杂机械吗？同样适用.因为复杂机械是由简单机械组合而成的.例：自行车是由多个杠杆、轮轴等简单机械组成的，所以利用自行车做功也不能省功.【知识拓展】斜面知识请看课本P9图110中工人师傅将很重的木块，沿搭在高处的木板推上去，这情景生活中常常能够见到.这个木板也是一种简单机械叫斜面.斜面是省力还是费力的机械？学生回答：省力的简单机械.教师活动：斜面是一种省力的简单机械.斜面为什么能够省力？省多少力？我们根据功的原理可以求出：WG=Fl=Gh假设斜面很光滑，无摩擦时.F=Gh/l=Gsinθ由公式可见，斜面长是斜面高的几倍，推力就是物重的几分之一，所用的力可以小于重物所受的重力，也就是说斜面可以省力.教师总结：要使重物升高相同的高度，斜面越长越省力.（板书）用多媒体介绍一些斜面应用的例子：工人师傅将油桶沿斜面推上车，怎样才能更省力？搭在车上的木板越长越省力.教师提问：为什么有人沿盘山公路上山觉得费劲时，就在公路上走S形路线.因为盘山公路是个大斜面，当使物体升高相同的高度，斜面越长越省力.走S形路线相当于加长了斜面的长度，因此走S形路线更省力.简单介绍螺旋是一种变形的斜面，它能省力，也能节省空间.可修改编辑

9精选资料二、做功和能的转化初中我们学过能量守恒定律，同学们回忆一下该定律的内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能的总量保持不变.这是我们在初中已经学过的功和能的有关知识，对功和能也有了一个简单的认识，并能定性地分析某些物理现象，本节课我们进一步来研究能的基本知识以及功和能的关系.(一)能的概念1.用多媒体展示下列物理情景，并把四幅图对比在同一画面上（1）流动的河水冲走小石块.（2）飞行的子弹穿过木板.（3）自由下落的重物在地上砸了一个坑.（4）压缩的弹簧把物体弹出去.2.分析概括图片中流动的河水、飞行的子弹、下落的重物、压缩的弹簧都各自对物体做了功.3.总结：一个物体能够对外做功，则这个物体具有能.(板书)4.请同学们结合生活，举些物体具有能量的例子.张紧的弓能够做功，所以它具有能.电动机通电后能够做功，它具有能.打夯机能做功，它具有能.流动的空气能做功，它具有能.5.结合学生所举的例子总结：物质的不同运动形式对应着不同的能.例如：有形变的弹簧具有弹性势能；流动的空气具有动能等.6.（1）演示：把弹簧固定在铁架台上，下端挂一物体，用力向下拉物体，使弹簧伸长后释放，物体将向上运动.（2）分析：拉下物体，弹簧发生弹性形变具有弹性势能.松手释放后，弹簧缩短，对物体做功使物体具有了动能，同时弹簧的弹性势能减小，即把弹性势能转化为动能.（3）总结：各种不同形式的能量可以相互转化，而且在转化过程中能量守恒.7.用多媒体展示几种现象，学生分析能量的转化情况.（1）水冲击水轮发电机发电.机械能→电能（2）太阳出来，照耀森林.太阳能→生物能（3）傍晚，电灯亮了.电能→光能(内能)过渡：上边我们分析了几种能量转化过程，并且在能量转化过程中与之紧密相关的是做功.那么功和能之间到底有什么关系呢?(二)功和能的关系1.用多媒体展示下面几个过程（1）人拉重物在光滑水平面上由静止到运动.（2）在水力发电厂中，水流冲击水轮机，带动水轮机转动.（3）火车在铁路上前进.2.师生共同分析（1）在人对重物做功的过程中，人的生物能转化为物体的动能.（2）在水力发电厂中，水流冲击水轮机转动，从而带动发电机转动而做功，水流的机械能转化为电能.可修改编辑

10精选资料（3）火车前进而做功，把油和煤的化学能转化为内能，又把内能转化为火车的机械能.在上述过程中，发生了能量转化且都伴随着做功过程，（板书）做功使不同形式的能量发生转化.过渡：那么在能量转化中，能量的转化和所做的功之间有什么关系呢?3.举例说明（1）举重运动员把重物举起来，对重物做了功，重物的重力势能增加，同时运动员消耗了体内的化学能，且运动员做了多少功就有多少化学能转化为重力势能.（2）被压缩的弹簧放开时把一个小球弹出去，小球的动能增加，同时弹簧的弹性势能减小，且弹簧对小球做了多少功，就有多少弹性势能转化为动能.类似的例子还很多，归纳得到：做了多少功，就有多少能量发生转化.（板书）功是能量转化的量度.过渡：通过上述分析，功和能之间有着密切的联系，那么它们之间有什么不同呢?4.教师概括功和能的不同（1）功是和物体的运动过程有关的物理量，是一个过程量；能是和物体的运动状态有关的物理量，是一个状态量.（2）做功可以使物体具有的能量发生变化，而且物体能量变化的大小是用做功的多少来量度的，但功和能不能相互转化.课堂小结通过本节课的学习，我们知道了机械功的原理以及功和能之间的关系两部分内容.了解了任何机械都不能既省力又省位移，即使用任何机械都不能省功.做功的过程就是能量转化的过程，并且做了多少功就有多少能量发生了转化.在以后的学习中，要注意运用功和能的观点、能的转化与守恒定律来分析和解决问题.板书设计一、功的原理：使用任何机械时，动力对机械所做的功，总是等于机械克服阻力所做的功.1.使用机械时，人们所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功（适用于理想机械）.2.使用任何机械都不省功.3.斜面是一种省力的机械.教学反思：可修改编辑

11精选资料第一章第三节功率[三维目标]知识和技能1．知道功率的物理意义、定义式、单位。2．理解功率的导出式P=F·v的物理意义，并掌握其用法，会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。3．理解平均功率和瞬时功率，了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率的区别与联系。过程和方法1．通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义，通过功率的定义过程，体会应用比值方法建立物理概念的方法。2．学会求解各种不同的功率。3．运用功率的不同表达式分析和解决动力机械的运动问题。情感态度与价值观1．使学生养成具体问题具体分析和严密思维的习惯。2．提高学生理论联系实际、解决实际问题的能力。3．培养学生敢于发表自己观点、善于合作的良好习惯。【教学重点】1．理解功率的概念。2．知道功率的种类及其计算。【教学难点】1．功率的表达式P=F·v的物理意义和运用。2．瞬时功率和平均功率的计算。课时安排1课时[教学过程]新课导入教师：人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功，这与人力直接做功或畜力做功，在完成功的快慢方面有何不同？请举例说明。（引发学生思考，让学生从身边生活寻找做功快慢的事例，并思考机械与人或畜力做功快慢的差异。）预测学生所举事例可能有：可修改编辑

12精选资料1、人上高楼（如8层楼）时，乘电梯比走路要快得多；2、拖拉机耕地比牛耕地要快得多；3、挖土机与人，要完成相同的挖土任务，人花的时间要长得多；4、从水井里提水，使用抽水机比人工要快得多；（列举生产、生活中发生的事例，使学生体会功率与生活、生产息息相关，无处不在，研究功率具有重要的现实意义，并引导学生注意观察身边物理现象，体会到物理知识就在我们身边，感悟物理规律研究的价值，激起学生的求知欲。）功是能量转化的量度，人们十分关注做功的多少。然而不同的机械或人，其做功的快慢是不同的。（分析一些生产事例、工作场面，或展示一些做功快慢不同的图片。有条件的情况下还可通过多媒体手段更生动地展示这些画面和情景，使学生对做功快慢的情形有更为形象和具体的认识，从而为建立正确的“功率”概念打下良好基础。）教师：在建筑工地上分别采用以下三种方式，把1t的货物从地面运到三楼，方式一：搬运工分批搬运，需时间3h方式二：用一台起重机提升，需时1min方式三：用另一台起重机提升，需时30s上述三种情况下，把货物由地面运到三楼时，请思考以下问题：1、用不同的方式，对货物所做的功是否相同？2、所用时间不同，三种方式中做功的快慢是否相同？结论：对重物所做的功相同，但所用时间不同，说明做功快慢不同。教师：不同的机器或物体做功有快有慢，如何来衡量做功的快慢呢？请同学们思考并提出解决方案。（引导学生思考：如何比较物体做功快慢？讨论中注意培养学生的发散思维能力和批判思维能力。）预测学生可能有以下认识：1、选择相同时间，比较做功多少，做功多的，做功就快；2、选择做相同的功，比较做功的时间长短，时间长的，做功就慢；3、类比“速度”的定义方法，用做功和完成这些功所花的时间的比值来定义“功率”；教学中注意引导学生类比如“速度”、“加速度”概念的定义方法，体会比值法定义功率概念。新课推进一、功率的含义1．定义：功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率。（板书）2．定义式：P=W/t（板书）3．物理意义：表示物体做功快慢的物理量。（板书）4．单位：（板书）教师请一位同学正确地说出定义式中各个字母所表示的物理量及其单位。可修改编辑

13精选资料国际单位：瓦特（w），常用单位：千瓦（kw）或焦耳/秒（J/s）（板书）W→功→单位：焦耳（J）ｔ→做功所用时间→单位：秒(s)换算关系：１kw=1000w１w=１J/s（板书）说明：用已知物理量的比值定义新的物理量，是建立物理概念常用的方法。使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律，像我们已经研究过的速度、加速度等物理量就是用这种方法来定义的。5.功率是标量，功率表示做功过程中能量转化的快慢。（板书）6.讨论与交流：小实验：把一段粉笔放在书的封面上，打开书的封面形成一个斜面，并使粉笔开始下滑。请同学仔细分析一下，在下滑的过程中粉笔共受到几个力的作用？哪些力做正功？哪些力做负功？哪些力不做功？如果斜面的倾角增大，情况会有什么变化？倾角增大时，功率是否也增大？提示：（1）比较不同倾角时的功率，应注意粉笔开始下滑处的高度应相同。讨论功率时须指明哪个力的功率。（2）实验的分析讨论，要注意所分析的是某个力的平均功率。注意引导学生进行受力分析、做功分析，可利用功率的定义式，在理论上进行推演，使思维更加严密。7.一些常见机械做功功率（1）汽车发动机5×104W～15×104W （2）摩托车约2×103W （3）喷气客机约2×108W （4）人心脏跳动的功率1.5W左右（5）火箭的发动机约1×1013W （6）万吨巨轮106W以上（7）蓝鲸游动的功率可达350kW（8）人的平均功率约1×102W（9）优秀运动员短时间内的功率可达1000W 二、功率P与力F、速度v的关系（板书）1.功率与力、速度的关系推导（板书）教师：一部汽车载重时和空车时，在公路上以相同的速度行驶，试讨论这两种情况下汽车的输出功率是否相同？为什么？预测学生的回答可能有：（1）载重汽车与地摩擦力较大，牵引力也大，由于行驶速度一样，故相同时间内，载重车的牵引力做功较多，所以载重汽车的输出功率较大；（2）载重汽车行驶得比空车慢，因此功率较小；（3）载重汽车比空车费力，因此载重车的输出功率较空车时要大些；接着，教师引导学生思考，如何计算牵引力的功率。（让学生根据所学知识和功率定义式进行推演，培养良好的科学思维能力和思维习惯）教师：某汽车在平直公路上做匀速直线运动，已知其牵引力大小为F，运行速度为v，试求此时汽车牵引力F的功率为多少？（注意引发学生思考解决问题的思路，应用功和功率的定义式进行分析和推导。）可修改编辑

14精选资料2.公式：P=Fv（F与位移s或v同方向）（板书）即力F的功率等于力F和物体运动速度v的乘积.。注意F是速度v方向上的作用力。分析讨论：由v=s/t求出的是物体在时间ｔ内的平均速度，代入公式P=Fv求出的功率是F在时间ｔ内的平均功率；如果ｔ取得足够小，则v表示瞬时速度，此时由Ｐ＝Fv求得的功率就是F在该时刻的瞬时功率。即当v为平均速度时，求得的功率就是平均功率，v为瞬时速度时，求得的功率就是瞬时功率。总结：v是平均速度，P是平均功率（F为恒力，且F与同向）（板书）P=Fvv是瞬时速度，P是瞬时功率（板书）说明：如果物体做匀速直线运动，由于瞬时速度与平均速度相等，故此时平均功率等于瞬时功率。教师：汽车以额定功率在平直公路行驶时，若前方遇到了一段较陡的上坡路段，汽车司机要做好什么调整，才能确保汽车驶到坡顶？为什么？预测学生的回答可能有：（1）加大油门，汽车可顺利行驶到达坡顶。（2）汽车要换档，才能顺利行驶到达坡顶。师生共同分析：（1）根据P=Fv知，汽车以额定功率行驶，因遇上坡路段，汽车所需的牵引力增大了，若要保持行驶速度不变，这是不可能的；加大油门，只会增加发动机的输出功率（超过额定功率），发动机将因超负荷而过热损坏。（2）这是一种正确的操作方式，当司机将发动机的速度档位调低后，速度减小了，牵引力加大了，只要牵引力足够，汽车便可顺利上坡。教师根据课堂需要还可以提出一些问题让学生进一步讨论，如：（1）汽车上坡的时候，司机常用换挡的方法来减小速度，为什么？（汽车上坡的时候，司机常用换挡的方法来减小速度，来得到较大的牵引力。）（2）汽车上坡时，要保持速度不变，应如何做？（汽车上坡时，要保持速度不变，就必须加大油门，增大输出功率来得到较大的牵引力。）（3）起重机在竖直方向匀速吊起某一重物时，为什么发动机的输出功率越大，起吊速度就越大？（起重机在竖直方向匀速吊起某一重物时，由于牵引力与重物的重力相等，即牵引力保持不变，发动机输出的功率越大，起吊的速度就越大。）思考：汽车等交通工具，如何才能获得更大的行驶速度？教师：由P=W/t求出的是瞬时功率还是平均功率?学生小组讨论后得出：由公式P=W/t求出的功率，反映了该力在t时间内做功的平均快慢，故由公式P=W/t求出的功率是平均功率。可修改编辑

15精选资料教师：人力直接做功能否像汽车做功那样快呢？汽车做功能否像飞机做功那样快呢？人如果做功过快，会产生什么后果呢？汽车超负荷运转会产生什么后果呢？（人做功过快，会引起疲劳、甚至受伤、生病等，汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁。）教师：奥运长跑运动员能否用100m短跑的速度来完成5000m的赛跑路程呢？为什么？教师：你对“额定功率和实际功率以及平均功率和瞬时功率”是怎样理解的？①额定功率：指动力机械在长时间正常工作时最大输出功率。也是机械发动机铭牌上的标称值。额定功率是动力机械重要的性能指标，一个动力机械的额定功率是一定的，机器不一定都在额定功率下工作。②实际功率：机械在运行过程中实际输出的功率是实际功率。实际功率可以小于额定功率，可以等于其额定功率（称满负荷运行），但不能大于额定功率，否则容易将机械损坏。机车启动过程中，发动机的功率指牵引力的功率而不是合外力或阻力的功率。③平均功率：物体在一段时间内做功功率的平均值叫平均功率。通常用定义式P=W/t描述，只有当物体匀速运动时，才等于瞬时功率。④瞬时功率：物体在某一时刻的功率叫做瞬时功率。通常用P=Fv表示，必须注意F、v与P的同时性。很多机械的铭牌上都标有这台机器的额定功率，请同学将家里的电器设备上的额定功率都记录下来，计算家里的每部机器每天要做多少功？要消耗多少电能？哪一部机器最耗电？并与同学进行交流。教师：（1）当牵引力F一定时，功率P和速度v之间有什么关系？（2）当速度v一定时，牵引力F和功率P之间关系如何？（3）当输出功率P一定时，牵引力F和速度v之间有什么关系？根据公式P=Fv可知，物体的运动速度v与牵引力F成反比，如果汽车需要较大的牵引力，就必须减小运动速度。3.推广式：P=Fvcosα（α为力F与瞬时速度v方向间的夹角）说明：（1）当F为合外力时，P为合外力做功的功率；当F为某一外力时，P为该力做功的功率；（2）在汽车等交通工具一类问题中，式中P为发动机的实际功率，F为发动机的牵引力，v为汽车的瞬时速度。板书设计一、功率的含义1.功率的定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率2.功率的公式：P=（适用求平均功率）可修改编辑

16精选资料3.功率的物理意义：功率是表示做功快慢的物理量国际单位：瓦（w）4.功率的单位：常用单位：千瓦（kw）或焦/秒（J/s）换算关系：1kw=1000w=1000J/s5.功率是标量，表示做功过程中能量转化的快慢二、功率与力、速度的关系1.功率与力、速度的关系的推导2.公式：P=Fv（F与位移s或v同方向）v是平均速度，P是平均功率（F为恒力，且F与同向）P=Fvv是瞬时速度，P是瞬时功率F一定时，P∝v据P=Fv可得v一定时，P∝FP一定时，F∝3.推广式：P=Fvcosα（α为力F与瞬时速度v方向间的夹角）教学反思：可修改编辑

17精选资料第一章第四节人与机械[三维目标][教学过程]知识和技能1．巩固机械功的原理；[来源:学科网ZXXK]2．能熟练计算机械效率，并知道其代表的物理意义；3．理解功率和机械效率是从不同方面反映机械性能的两个物理量，它们之间无必然的联系；[来源:学科网ZXXK]4．了解现代机械的发展水平。过程和方法注意初中旧知识的扩展、迁移。通过举例和分析来解决重点，突破难点。理解功率和机械效率的不同物理意义。情感态度与价值观1．通过对机械效率的学习，领悟到不论什么情况下提高机械效率都是十分重要的，它不仅有很高的经济价值，还能提高人们的效率意识，而讲究效率正是现代人必须具备的基本素质之一。2．树立崇高的理想，大胆地发明、创造，以不断改造人类自己的生存条件，最终达到人与自然的和谐发展。【教学重点】1．能熟练计算机械效率，并知道其代表的物理意义；2．理解功率和机械效率是从不同方面反映机械性能的两个物理量，它们之间无必然的联系。【教学难点】1．理解功率和机械效率是从不同方面反映机械性能的两个物理量，它们之间无必然的联系；2．辨证认识智能化机械使用的利与弊。可修改编辑

18精选资料【教学时数】1课时【教学过程】新课导入教师：前面我们已经学习了功率的概念，请同学们回顾一下引入功率这一概念的物理意义是什么？预测学生的回答可能有：1、功率是描述做功快慢的物理量；2、功率大就意味着单位时间内做的功就越多；教师：机械是不是可以随意地增大自己的功率呢？预测学生的回答可能有：1、不可以随意地增大自己的功率，任何机械都有一个最大的输出功率，即额定功率2、可以增大自己的功率，只要加大油门；3、可以增大自己的功率，只要换个发动机就行了；新课推进一、功率与机械效率教师：功率的大小是衡量一个机械做功能力的重要物理量，功率越大说明该机械单位时间内做的功就越多，那是不是功率越大的机械就越好呢？[来源:Z*xx*k.Com]大家不妨思考这样一个我们熟悉的例子：是不是学习时间越长的同学，学习成绩就越好呢？事实是不一定的，为什么呢？除了要有时间保证，还要有科学的学习方法，有较高的学习效率才可以。由此联想到机械做功是否也有一个效率问题呢？（提出悬念，引发思考，让学生在初中学习的机械效率基础上，通过阅读教材P16内容，经过思考、整理、归纳得出结论，实现初、高中物理知识的衔接和平稳过渡。）1.机械效率的计算：η=（板书）教师：如何理解“机械效率”呢？请举例说明有用功、额外功和总功。预测学生结合初中所学可能列举的实例有：（1）利用滑轮组在竖直方向提高重物，克服重物的重力所做的功是有用功，即W有用=G物h；克服滑轮与其转轴之间的摩擦力做功、克服动滑轮及绳子重力所做的功是额外功。（2）利用滑轮组在水平方向匀速移动物体，克服物体所受阻力做的功是有用功，即W有用=f阻s；克服滑轮与其转轴之间的摩擦力做功是额外功。（3）利用滑轮组在斜面上移动重物，克服重物的重力所做的功是有用功，即W有用=G物h；克服滑轮与其转轴之间的摩擦力做功、克服动滑轮及绳子重力所做的功是额外功。可修改编辑

19精选资料教师：上述实例中，我们把重物提高到一定高度，或在水平、斜面上使重物移动一定的距离，就是我们使用简单机械的目的，对使用机械是有利用价值的，所做的功是有用功；而滑轮组克服滑轮与其转轴之间的摩擦力做功、提升重物过程中克服动滑轮及绳子重力所做的功等是额外功；作用在机械上的动力对机械做的功就是总功，即W总=F动s，或W总=W有用+W额外。教师：机械效率是不是总小于1？学生经分析不难得出正确的答案：是的，因为W有用总是要小于W总。教师：引入机械效率的物理意义是什么？它和功率又有什么区别呢？2.功率和机械效率的区别：功率是表示做功的快慢；机械效率是表示机械对总能量的利用率。它们之间没有什么必然的联系。（板书）教师：机械效率是表示机械做功或利用机械实现能量转化的有效程度的物理量，机械效率越高，有用功所占的比例就越多，额外功所占的比例就越少，同学们能否找到提高机械效率的例子呢？（让学生列举例子，并归类总结）预测学生可能列举的实例有：（1）在建筑工地上把一车水泥运到楼顶，采用吊车比工人用手搬运省时、省力，提高工作效率。（2）用水泵抽水比人工提水灌溉农田省时、省力，提高工作效率。（3）乘自动扶梯或电梯上楼比直接走上楼更省时、更轻松。二、机械的使用1、机械使用的意义教师：我们生活中无处不在使用着机械，可以说人类已经很难离开机械了，那么人类使用机械的目的是什么呢？预测学生的回答可能有：（1）可以代替人力做功（2）可以完成超越人力的工作（3）可以使人们的工作变得更轻松更有效率2．学生进行交流活动教师：同学们能联系实际说说使用机械的好处吗？将学生分为若干小组，每组各找一个熟悉的机械为研究对象，并进行交流总结所研究的机械使用的妙处，最后每组选一个代表总结小组研究的成果。3．知识拓展接着教师播放视频介绍现代机械的发展，播放结束后进行总结：毫无疑问，智能化机械的使用给人类带来了很多的便利，但如果不能合理地利用这些成就，也同样会给人类带来危害。可修改编辑

20精选资料你能想象吗？在医院的手术台前，机器人在为病人做开颅手术；在远离地球的月球表面，机器人在代替人类采集月球标本；在未来的战场上，可能有一种体积宛如昆虫的武器，竟能使一座城市的电力全部瘫痪……这些并非是科学幻想，而是正在或将要成为现实。机器人是人类创造的一种机器，也是人类创造的一个伟大奇迹，机器人的出现满足了人类的一种幻想。这就是说，在某些方面，机器人具有超人的能力。那么，目前世界上机器人技术发展到了一个什么样的水平，又在哪些领域得到应用？在机器人时代向我们走来的同时，让我们走进机器人，了解一下机器人的世界吧！被称为人类生活和生产“最忠实的伴侣”的机器人，近几年来取得飞速发展，引起世人的关注。机器人是人类创造的一种特殊机器，在生产和生活等方面，特别是在危险和极限环境作业中，有着广泛的应用前景。机器人正发展成为一个庞大的家族，代替人们从事各种各样的工作。1．核事故机器人（板书）2．仿生机器人（板书）3．昆虫机器人（板书）4．飞行机器人（板书）5.太空机器人（板书）6.机器人医生（板书）7.替身机器人（板书）8.微型机器人（板书）9.纳米机器人（板书）10.消防机器人（板书）三、小结1.功率和机械效率是从两个不同方面反映机械性能的两个物理量，它们之间没有必然的联系，前者表示做功的快慢，后者表示机械对总能量的利用率。2.机械的使用给人类带来了很多的便利，但如果不能合理地利用，也同样会给人类带来危害。总之，我们要不断积极地去探索自然规律，并应用这些规律大胆地发明和创造，不断改善人类自己的生存，并最终达到和自然和谐发展。板书设计一、功率与机械效率1.机械效率的计算：η=2.功率和机械效率的区别：功率是表示做功的快慢；机械效率是表示机械对总能量的利用率。它们之间没有什么必然的联系。二、机械的使用极大地丰富和改善了我们的生活，但要注意机械的合理使用，最终达到与大自然的和谐共处。可修改编辑

21精选资料教学反思：第二章第一节动能的改变[三维目标]知识和技能1.理解什么是动能；2.知道动能的定义式，会用动能的定义式进行计算；3.理解动能定理及其推导过程，知道动能定理的适用范围；4.巩固用打点计时器打下的纸带计算物体运动的即时速度；5.学习利用物理图象探究功与物体动能变化的关系.过程和方法1.通过用纸带与打点计时器来探究功与速度的关系，体验知识的探究过程和物理学的研究方法；2.运用演绎推导方式推导动能定理的表达式；3.理论联系实际，培养学生分析问题的能力.情感态度与价值观1.通过实验探究，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观；2.通过动能定理的演绎推导，培养学生对科学研究的兴趣.【教学重点】1.动能的概念；2.动能定理及其应用；3.学习探究恒力做功与物体动能变化关系的物理方法，并会利用图象法处理数据.【教学难点】1.对动能定理的理解和应用；2.实验数据的处理方法——图象法.【教学时数】1课时【教学过程】导入新课可修改编辑

22精选资料教师提问：什么是物体的动能？物体的动能与什么因素有关？学生回答：物体由于运动而具有的能叫动能；物体的动能跟物体的质量和速度有关系.教师活动：物体的动能跟物体的质量、速度有什么关系呢？本节课我们就来研究这个问题.板　书：动能的改变推进新课一、动能教师活动：从功能关系定性分析得到：物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大.在物理学中就用这个量来表示物体的动能.板　书：a.物体的动能等于物体质量与物体速度的二次方的乘积的一半.b.公式：c.动能是标量d.动能的单位：与功的单位相同，在国际制中都是焦（J）思考：一架飞机在牵引力的作用下（不计阻力），在起飞跑道上加速运动，分析：1.飞机的动能如何变化？2.飞机的动能变化的原因是什么？学生活动：分析并讨论上述问题：1.因为飞机的速度越来越大，所以飞机的动能在不断增大.2.由于牵引力对飞机做功，导致飞机的动能不断增大.教师活动：由于牵引力做功导致飞机动能增大，我们知道物体的动能和速度有关，我们还不能马上得出力对物体做的功和动能的关系，我们先来研究恒力对物体做的功和速度变化的关系.【方法引导】由于牵引力所做的功和动能变化之间的等量关系，我们可以根据恒力做功的多少，来定量地确定动能和恒力做功多少之间的关系.二、恒力做功与动能改变之间的关系【合作探究】教师活动：指导学生阅读教材“实验与探究”部分，回答问题：（1）探究过程中，我们是否需要测出砝码的具体重力数值？是否需要测出各次小车速度的具体数值？可以怎么做？（2）每次实验中砝码的放置有什么要求？为什么？（3）小车获得的速度怎样计算？（4）实验完毕后，我们用什么方法分析砝码的重力对小车做的功和小车动能的关系？学生活动：认真阅读教材，思考问题并回答.教师活动：倾听学生回答，帮助学生解决疑难，回答学生可能提出的问题.点评：培养学生在实验探究前要养成思考的习惯.有了正确的探究思路，才会避免探究的盲目性.教师活动：指导学生分组实验，并引导学生思考下面的问题：（1）小车在木板上运动时会受到阻力，可以采用什么方法进行补偿？（2）纸带上的点距并不都是均匀的，应该采用哪些点距来计算小车的速度？为什么？可修改编辑

23精选资料学生活动：分组实验（根据条件状况，可两人一组，可四人一组）.教师活动：巡视、指导，解答学生提出的问题，处理即发事件.重点指导一两个组顺利完成实验，以便后面实验数据的处理.……教师活动：学生实验完毕后，指导学生进行数据处理.问题：根据测出的数据，怎样预测恒力的功与动能的关系？用图象法研究功与动能的关系时怎样使研究过程简便直观？学生活动：思考老师提出的问题，并在坐标纸上建立坐标系，作出W-v2曲线，寻找功与动能的关系.三、动能定理教师活动：通过上面的实验与探究，我们已经知道了恒力对物体所做的功与物体动能变化之间的关系，那么能不能从理论上证明物体的动能改变与恒力做功的关系呢？接下来我们就来研究这个问题.点评：通过知识的迁移，找到探究规律的思想方法，形成良好的思维习惯.教师活动：在以下简化的情景下求出力对物体做功的表达式.设物体的质量为m，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如图所示.试用牛顿运动定律和运动学公式，推导出力F对物体做功的表达式.学生活动：在练习本上独立推导，求出力对物体做功的表达式.教师活动：投影学生的推导过程.功的表达式为：教师活动：直接给出动能定理的表达式：有了动能的表达式后，前面我们推出的，就可以写成W=Ek2-Ek1其中Ek2表示一个过程的末动能，Ek1表示一个过程的初动能.上式表明，力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化,这个结论，叫做动能定理.提出问题：（1）如果物体受到几个力的作用，动能定理中的W表示什么意义？结合生活实际，举例说明.（2）动能定理，我们是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推出的.动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况？学生活动：阅读教材，思考问题，列举实例；选出代表发表自己的见解.动能定理的适用条件：动能定理既适合于恒力做功，也适合于变力做功，既适用于直线运动，也适用于曲线运动.【例题剖析】一架喷气式飞机，质量ｍ＝5×103kg，起飞过程中从静止开始滑行的路程为s可修改编辑

24精选资料＝5.3×102ｍ时，达到起飞速度v＝60ｍ/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍(k＝0.02)，求飞机受到的牵引力.（注意：不要限制学生的解题思路）解法一：以飞机为研究对象，对它受力分析：重力、支持力、牵引力和阻力作用.F合＝F－kmg＝ｍa①又v2-02＝２as，②由①和②得：所以=0.02×5×103×10N+5×103×N=1.8×104N.解法二：以飞机为研究对象，它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用，这四个力做的功分别为WＧ＝０，W支＝０，W牵＝Fs，W阻＝－kmgs.据动能定理得：代入数据，解得F＝1.8×104Ｎ.学生活动：（学生讲解自己的解答，并相互讨论；教师帮助学生总结用动能定理解题的要点、步骤，体会应用动能定理解题的优越性）1.动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律方便.2.用动能定理解题，必须明确初末动能，要分析受力及外力做的总功.3.要注意：当合力对物体做正功时，末动能大于初动能，动能增加；当合力对物体做负功时，末动能小于初动能，动能减小.教师活动：解法一采用牛顿运动定律和匀变速直线运动的公式求解，要假定牵引力是恒力，而实际中牵引力不一定是恒力.解法二采用动能定理求解.因为动能定理适用于变力，用它可以处理牵引力是变力的情况.概括用动能定理解题的方法和步骤：①确定研究对象;②分析物体的受力情况，明确各个力是否做功，做正功还是做负功，明确合外力的功;③明确物体在始末状态的动能;④根据动能定理列方程求解.合外力做功：各个力做功的代数和.要比求合力方便得多.点评：通过实例分析，培养学生进行情景分析，加深对物理规律的理解能力，加强物理与生活实践的联系.学生活动：独立完成教材例题，巩固知识.【知识拓展】动能定理的应用可修改编辑

25精选资料如图所示，质量为m的钢珠从高出地面h处由静止自由下落，落到地面进入沙坑h/10停止，则（1）钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？（2）若让钢珠进入沙坑h/8，则钢珠在h处的动能应为多少？设钢珠在沙坑中所受平均阻力大小不随深度改变.解析：（1）取钢珠为研究对象，对它的整个运动过程，由动能定理得W=WF+WG=ΔEk=0.取钢珠停止处所在水平面为重力势能的零参考平面，则重力的功，阻力的功，代入得，故有Ff/mg=11.即所求倍数为11.（2）设钢珠在h处的动能为Ek，则对钢珠的整个运动过程，由动能定理得W=WF+WG=ΔEk=0-Ek，进一步展开为9mgh/8—Ffh/8=-Ek，得Ek=mgh/4.点评：对第（2）问，有的学生这样做，h/8—h/10=h/40，在h/40中阻力所做的功为Ffh/40=11mgh/40，因而钢珠在h处的动能Ek=11mgh/40.这样做对吗？请思考.课堂小结本节我们学习了动能和动能定理，重点是动能定理，难点是如何正确认识合力做功等于物体动能的增量.动能定理是力学中的一条重要规律，经常用来解决有关的力学问题，由于动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此应用动能定理解题往往非常方便.布置作业课本P26作业1、2、3.板书设计教学反思：可修改编辑

26精选资料第二章第二节势能的改变[三维目标]知识和技能1.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算；2.理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关；3.知道重力势能的相对性；4.了解弹性势能.过程和方法1.根据功和能的关系，推导出重力势能的表达式；2.学会从功和能的关系上分析和解释物理现象.情感态度与价值观渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣.教学重点重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系.教学难点重力势能的系统性和相对性.教具准备球(大小相同的一个钢球，一个木球)两个、透明玻璃容器、沙子、投影片等.课时安排1课时【教学过程】导入新课教师提问：为什么看起来非常漂亮的雪花会有如此大的破坏力呢？学生回答：由于具有巨大的能量.学生活动：接着观看录像，思考问题.重锤把水泥桩打进地里，说明重锤对水泥桩做了功.据功和能的关系，既然重锤可以对水泥桩做功，表明重锤具有能.推进新课可修改编辑

27精选资料在初中，我们已经学过：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能.那么重力势能的大小与什么有关，又如何定量表示呢？除了重力势能以外还有其他形式的势能吗？本节课我们就来研究解决这些问题.一、重力势能【实验探究】1.重力势能与什么因素有关［程序一］演示实验［演示一］在一个玻璃容器内放入沙子，拿一个铁球分别从不同的高度释放，使其落到沙子中，测量铁球落入的深度.［演示二］把大小相同、质量不同的两个球从同一高度释放，测量它们落入沙子中的深度.［程序二］学生叙述实验现象：（1）当铁球质量一定时，释放点越高，铁球落入沙子中越深；（2）当释放高度一定时，铁球质量大，铁球落入沙子中越深.［程序三］据实验现象总结：物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大.在物理学中我们就用mgh这个物理量来表示物体的重力势能.板　书：Ep=mghm物体的质量千克（kg）g重力加速度米/秒2（m/s2）h物体的高度米（m）Ep物体的重力势能焦耳（J）重力势能是标量，单位：J2.重力势能的相对性和系统性教师活动：引导学生阅读课文相关内容.投影阅读思考题：（1）为什么说重力势能具有相对性？（2）什么是参考平面？参考平面的选取是唯一确定的吗？（3）选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是否相同？是否会影响有关重力势能问题的研究？（4）如果物体在参考平面的上方，重力势能取什么值？表示什么含义？（5）如果物体在参考平面的下方，重力势能取什么值？表示什么含义？学生活动：带着问题阅读教材，然后选出代表发言.教师活动：听取学生汇报，总结点评：1.重力势能总是相对于某个水平面来说的，这个水平面叫参考平面.参考平面选取不同，重力势能的数值就不同.可见，重力势能具有相对性.选择哪个水平面作为参考平面，可视具体情况而定，通常选择地面作为参考平面.2.选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的，但并不影响研究有关重力势能的问题，因为在有关的问题中，有确定意义的是重力势能的差值，这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同.可修改编辑

28精选资料3.对选定的参考平面而言，在参考平面上方的物体，高度是正值，重力势能也是正值，表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面具有的重力势能要大.4.在参考平面下方的物体，高度是负值，物体具有负的重力势能，表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要少.【知识拓展】重力势能和重力有关，而重力是地球施加给物体的，没有地球，也就谈不上重力势能.可见，重力势能是“地球和物体”这个系统共有的.学生活动：讨论对重力势能“系统性”的理解，并发表各自的观点.二、重力做功与重力势能的改变［程序一］定性讨论：1.把一个物体举高，重力做什么功？重力势能如何变化？2.一个物体从高处下落，重力做什么功？重力势能如何变化？［程序二］学生汇报讨论结果：把一个物体举高，重力做负功，即物体克服重力做功，物体的重力势能增大；一个物体从高处下落，重力做正功，重力势能减小.［程序三］教师总结：从刚才的讨论中可知：重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加.把功和能的关系用到此处得到：1.重力势能的变化跟重力做功有密切联系.2.重力做了多少功，重力势能就改变多少.［过渡］由此我们可以借助于重力做功来定量研究重力势能.［程序四］推导重力势能的定量表示式.［投影］一个质量为m的物体从距地高为h1的A点下落到距地高为h2的B点，求重力做的功.在该下落过程中，重力做的功为：WG=mgΔh=mgh1－mgh2.［程序五］讨论重力做的功与重力势能改变之间的关系.投影公式：WG=Ep1－Ep2［说明］WG表示重力做的功；Ep1表示物体初位置的重力势能；Ep2表示物体末位置的重力势能.讨论得到：1.当物体由高处运动到低处时，重力做正功，则WG>0,Ep1>Ep2,表示重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功.2.当物体由低处运动到高处时，重力做负功，WG<0，Ep1

29精选资料物体从A运动到B，路径有无数条，但不论沿哪条路径，从A到B重力做的功都等于物体重力势能的减少量.而物体重力势能的减少量mgΔh是一定的，所以沿不同的路径把物体从一位置移动到另一位置，重力所做的功是一定的.板　书：重力所做的功只跟初位置的高度h1和末位置的高度h2有关，跟物体运动的路径无关.三、弹性势能的改变【演示】装置如图所示：将一木块靠在弹簧上，压缩后松手，弹簧将木块弹出.分别用一个硬弹簧和一个软弹簧做上述实验，分别把它们压缩后松手，观察现象.学生活动：观察并叙述实验现象.现象一：同一根弹簧，压缩程度越大时，弹簧把木块推得越远.现象二：两根等长的软、硬弹簧，压缩相同程度时，硬弹簧把木块弹出得远.师生共同分析，得出结论：上述实验中，弹簧被压缩时，要发生形变，在恢复原状时能够对木块做功，因而具有能量，这种能量叫做弹性势能.教师活动：请同学们再举几个物体具有弹性势能的例子.学生活动：思考并举例：a.卷紧的发条　b.被拉伸或压缩的弹簧　c.击球的网球拍　d.拉开的弓.教师活动：弹性势能的大小与哪些因素有关？弹性势能的表达式应该是怎样的？我们就来探究这些问题.我们在学习重力势能时，是从哪里开始入手进行分析的？这对我们讨论弹性势能有何启示？学生活动：思考后回答：学习重力势能时，是从重力做功开始入手分析的，讨论弹性势能应该从弹力做功的分析入手.教师活动：当弹簧的长度为原长时，它的弹性势能为零，弹簧被拉长或被压缩后，就具有了弹性势能，我们只研究弹簧拉长的情况.在探究的过程中，我们要依次解决哪几个问题呢？请同学们快速阅读课本，把这几个问题找出来.学生活动：阅读教材，找出探究过程中要依次解决的问题，从总体上把握探究的思路.教师活动：倾听学生回答，进一步引导.（1）重力势能与高度h成正比，弹性势能是否也与弹簧的伸长量（或缩短量）成正比？说出你的理由.（2）在高度h相同的情况下，物体的质量越大，重力势能越大，对于不同的弹簧，其弹性势能是否也有类似的情形？可修改编辑

30精选资料（3）对弹性势能的猜测，并不能告诉我们弹性势能的表达式，这样的猜测有没有实际意义？学生活动：思考问题，学生代表发言.教师活动：听取学生汇报，点评，解答学生可能提出的问题.提出问题：重力做功，重力势能发生变化，重力做功在数值上等于重力势能的变化量.那么，弹力做功与弹性势能的变化之间的关系是怎样的？学生活动：思考问题，学生代表发言.教师活动：听取学生汇报，点评，解答学生可能提出的问题.提出问题：重力是恒力，重力做功等于重力与物体在竖直方向移动距离的乘积.那么，拉伸弹簧时，拉力做功该怎样计算？并在练习本上自己画图，写出拉力在整个过程中做功的表达式.学生活动：思考拉力做功的计算方法，选出代表发表自己的见解.教师活动：听取学生汇报，投影学生的求解过程，解答学生可能提出的问题.提出问题：怎样计算拉力做功的求和式？是否可以用F-l图象下梯形的面积来代表功？学生活动：在练习本上作F-l图象，推导拉力做功的表达式.教师活动：听取学生汇报，解答学生可能提出的问题.课堂小结1.势能由物体间的相互作用而产生，由它们的相对位置而决定.2.势能是标量，单位是焦耳.3.重力对物体所做的功与物体的运动路径无关，只跟物体运动的始、末位置有关，重力所做的功等于物体始、末位置的重力势能之差.4.重力势能是地球和地面上的物体共同具有的，一个物体的重力势能的大小与参考平面的选取有关.板书设计教学反思:可修改编辑

31精选资料第二章第三节能量守恒定律[三维目标]知识和技能1.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化；2.理解机械能守恒定律的内容；3.在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式；4.理解能量守恒定律，能列举、分析生活中能量转化和守恒的例子.过程和方法1.初步学会从能量转化和守恒的观点解释现象、分析问题；2.通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法.情感态度与价值观1.通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题；2.通过实验验证，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观.培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度.教学重点1.理解机械能守恒定律的内容；2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式；3.理解能量转化和守恒定律.可修改编辑

32精选资料教学难点1.从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件；2.能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒.课时安排1课时【教学过程】导入新课［实验演示］动能与势能的相互转化教师活动：演示实验1：如下图，用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验.把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的A点，然后放开，小球在摆动过程中，重力势能和动能相互转化.我们看到，小球可以摆到跟A点等高的C点，如图甲.如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到C点，但摆到另一侧时，也能达到跟A点相同的高度，如图乙.问题：这个小实验中，小球的受力情况如何？各个力的做功情况如何？这个小实验说明了什么？学生活动：观察演示实验，思考问题，选出代表发表见解.小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用.拉力和速度方向总垂直，对小球不做功；只有重力对小球做功.实验表明，小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化.在摆动过程中，小球总能回到原来的高度.可见，重力势能和动能的总和，即机械能应该保持不变.教师活动：演示实验2：如图，水平方向的弹簧振子.用弹簧振子演示动能和弹性势能的相互转化.问题：这个实验中，小球的受力情况如何？各个力的做功情况如何？这个实验说明了什么？可修改编辑

33精选资料学生活动：观察演示实验，思考问题，选出代表发表见解.小球在往复运动过程中，竖直方向上受重力和杆的支持力作用，水平方向上受弹力作用.重力、支持力和速度方向总垂直，对小球不做功；只有弹簧的弹力对小球做功.实验表明，小球在往复运动过程中弹性势能和动能在不断转化.小球在往复运动过程中总能回到原来的位置，可见，弹性势能和动能的总和，即机械能应该保持不变.教师活动：总结、过渡：通过上述分析，我们得到动能和势能之间可以相互转化，那么在动能和势能的转化过程中，动能和势能的和是否真的保持不变？下面我们就用实验来探索这个问题.推进新课一、机械能的转化和守恒的实验探索在学生开始做实验之前，老师应强调如下几个问题：1.该实验中选取被打点纸带应注意两点：一是第一点O为计时起点，O点的速度应为零.怎样判别呢？2.是否需要测量重物的质量？3.在架设打点计时器时应注意什么？为什么？4.实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？为什么？5.测量下落高度时，某同学认为都必须从起始点算起，不能弄错.他的看法正确吗？为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好，还是近些好？学生活动：思考老师的问题，讨论、交流，选出代表发表见解.1.因为打点计时器每隔0.02s打点一次，在最初的0.02s内物体下落距离应为0.002m，所以应从几条纸带中选择第一、二两点间距离接近2mm的纸带进行测量；二是在纸带上所选的点就是连续相邻的点，每相邻两点时间间隔t=0.02s.2.因为不需要知道物体在某点动能和势能的具体数值，所以不必测量物体的质量m，而只需验证就行了.可修改编辑

34精选资料3.打点计时器要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内，以尽量减少重物带着纸带下落时所受到的阻力作用.4.必须先接通电源，让打点计时器正常工作后才能松开纸带让重物下落.5.这个同学的看法是正确的.为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好.教师活动：听取学生汇报，点评，帮助学生解决困难.二、机械能守恒定律机械能守恒定律的推导：教师活动：在自由落体运动中机械能守恒一个质量为m的物体自由下落，经过高度为h1的A点（初位置）时速度为v1，下落到高度为h2的B点（末位置）时速度为v2.学生活动：思考并证明如右图所示，设一个质量为m的物体自由下落，经过高度为h1的A点（初位置）时速度为v1，下落到高度为h2的B点（末位置）时速度为v2.在自由落体运动中，物体只受重力G=mg的作用，重力做正功.设重力所做的功为WG，则由动能定理可得①上式表示，重力所做的功等于动能的增量.另一方面，由重力做功与重力势能的关系知道，WG＝mgh1-mgh2②上式表示，重力所做的功等于重力势能的减少.由①式和②式可得.③小结：在自由落体运动中，重力做了多少功，就有多少重力势能转化为等量的动能，移项后可得或者Ek1+Ep1=Ek2+Ep2④上式表示，在自由落体运动中，动能和重力势能之和即总的机械能保持不变.【教师精讲】可修改编辑

35精选资料上述结论不仅对自由落体运动是正确的，可以证明，在只有重力做功的情形下，不论物体做直线运动还是曲线运动，上述结论都是正确的.所谓只有重力做功，是指：物体只受重力，不受其他的力，如自由落体运动和其他方向运动；或者除重力外还受其他的力，但其他力不做功，如物体沿光滑斜面的运动.在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变.这个结论叫做机械能守恒定律，它是力学中的一条重要定律，是更普遍的能量守恒定律的一种特殊情况.不仅重力势能和动能可以相互转化，弹性势能和动能也可以相互转化.放开被压缩的弹簧，可以把跟它接触的小球弹出去，这时弹簧的弹力做功，弹簧的弹性势能转化为小球的动能.在弹性势能和动能的相互转化中，如果只有弹力做功，动能和弹性势能之和保持不变，即机械能守恒.【方法引导】解决某些力学问题，从能量的观点来分析，应用机械能守恒定律求解，往往比较方便.应用机械能守恒定律解决力学问题，要分析物体的受力情况.在动能和重力势能的相互转化中，如果只有重力做功，就可以应用机械能守恒定律求解.（二）机械能守恒定律的应用［例］一个物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下（如图），斜面高1m，长2m.不计空气阻力，物体滑到斜面底端的速度是多大？物体沿光滑斜面下滑时机械能守恒分析：斜面是光滑的，不计摩擦，又不计空气阻力，物体所受的力有重力和斜面的支持力，支持力与物体的运动方向垂直，不做功.物体在下滑过程中只有重力做功，所以可用机械能守恒定律求解.解析：题中没有给出物体的质量，可设物体的质量为m.物体在开始下滑到达斜面底端时的速度为v,则有Ep2=0,,末状态的机械能.此时，Ep1=mgh，Ek1=0，初状态的机械能Ek1＋Ep1=mgh.可修改编辑

36精选资料根据机械能守恒定律有Ek2+Ep2=Ek1+Ep1，所以.【方法引导】这个问题也可以应用牛顿第二定律和运动学公式求解，但是应用机械能守恒定律求解，在思路和步骤上比较简单.在这个例题中，如果把斜面换成光滑的曲面（如图），同样可以应用机械能守恒定律求解，要直接用牛顿第二定律求解，由于物体在斜面上所受的力是变力，处理起来就困难得多.物体沿光滑曲面下滑时机械能守恒［例］把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆.摆长为L，最大偏角为θ.小球运动到最低位置时的速度是多大？分析：小球受两个力：重力和悬线的拉力.悬线的拉力始终垂直于小球的运动方向，不做功.小球在摆动过程中，只有重力做功，所以可用机械能守恒定律求解.解析：选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面.小球在最高点时为初状态，初状态的动能Ek1＝0，重力势能Ep1=mg（L-Lcosθ），机械能Ek1＋Ep1=mg（L-Lcosθ）.小球在最低点时为末状态，末状态的动能,重力势能Ep2=0,末状态的机械能为.根据机械能守恒定律有Ek2+Ep2=Ek1+Ep1可修改编辑

37精选资料所以.三、能量转化和守恒定律教师活动：提出问题：我们已学习了多种形式的能，请同学们说出你所知道的能量形式.我们还知道不同能量之间是可以相互转化的，请你举几个能量转化的例子.学生活动：思考并回答问题，列举实例.教师活动：演示实验1：在一个玻璃容器内放入沙子，拿一个小铁球分别从某一高度释放，使其落到沙子中.思考：小球运动过程中机械能是否守恒？请说出小球运动过程中能量的转化情况.演示实验2：在盛有水的玻璃容器中放一小木块，让小木块在水中上下浮动，过一段时间，小木块停止运动.思考：小木块运动过程中机械能是否守恒？请说出小木块运动过程中能量的转化情况.学生活动：观察实验并积极思考讨论后，选出代表发表见解.教师活动：听取学生汇报，总结点评，回答学生可能提出的问题.通过学生举例和演示实验，说明各种形式的能量可以相互转化，增强学生的感性认识，并激发学生的学习兴趣，唤起学生强烈的求知欲.以上实验表明，各种形式的能量可以相互转化，一种能量减少，必有其他能量增加，一个物体的能量减少，必定其他物体的能量增加，能量的总和并没有变化.这就是大自然的一条普遍规律，而机械能守恒定律只是这一条规律的一种特殊情况.学生活动：列举生活中不同能量之间相互转化的例子.教师活动：引导学生阅读教材，说出能量守恒定律的内容，并引导学生说明能量守恒定律的建立有何重大意义.历史上曾有人设想制造一种不需要消耗任何能源就可以不断做功的机器，即永动机，这样的机器能不能制成？为什么？学生活动：认真阅读教材，思考并回答问题.课堂小结可修改编辑

38精选资料本节课我们学习了机械能守恒定律，重点是机械能守恒定律的内容和表达式，难点是判断物体的机械能是否守恒，所以应透彻理解机械能守恒定律成立的条件，从而正确应用机械能守恒定律解题.板书设计教学反思：第二章第四节能源与可持续发展[三维目标]知识和技能（１）了解什么是常规能源，什么是新型能源（２）知道能量转化的效率（３）知道能量转化和转移的方向性以及第二类永动机不可能实现（４）通过能量转化和转移的方向性，认识提高效率的重要性（５）了解能源与人类生存和社会发展的关系，使学生认识能源的合理利用与环境保护对可持续发展的重要意义过程和方法（１）通过指导学生分析事例，培养学生分析问题和理论联系实际的能力（２）通过指导学生阅读教材，培养学生的自学能力情感态度与价值观（１）了解大量的能源消耗带来的全球性环境问题可修改编辑

39精选资料（２）提高学生的节能、环保意识教学重点（１）能量转化的效率及方向性（２）可持续发展的重要性1.理解机械能守恒定律的内容；教学难点:自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性课时安排1课时【教学过程】新课引入：　　师:前面我们学习了能量转化与守恒定律，我们知道能量不会“无中生有”地产生，那么汽车行驶所需要的能量是从何而来？有多少有用？又流向何方呢？答：来自汽缸内汽油燃烧所释放的能量（二）深入研究一．研究能量的转化效率１．轿车的能量流向２．能量的转化效率（为了衡量机器能将多少输入能量转化为有用的能量，提出了“能量转化效率”），它是转化为有用功的能量跟输入能量的比值有用的能量能量的转化效率＝——————输入的能量二．能量转化和转移的方向性１．观察现象（１）逐渐降低的秋千（２）手融化冰块提出问题（１）秋千慢慢降低说明什么？（２）冰能自动融化吗？这说明什么？（３）秋千降低后能自动恢复原状吗？（４）要实现以上现象应该如何办？总结：与热现象有关的能量转化过程是具有方向性的，或者说，能量转化和转移的不可逆性。可修改编辑

40精选资料２．案例分析：第二类永动机的不可能性三．能源的开发与可持续发展指导学生阅读课本使学生了解常规能源、新型能源。同时使学生明确社会的发展对能源的需求，以及能源的消耗所带来的一系列问题（课前布置）我国能源分布情况，能源现状能源种类：煤、石油、天然气、水能、核能、风能我国能源特点：总量丰富、人物贫乏；分布不均，耗能量大；污染严重、效率低下检石油可开采的只有135亿吨，已探明60亿吨，已开采36亿吨，资源余地不大天燃气可开采9万亿方，已探明2亿方，但分布在边远地区，开发不大，只开采5000亿方煤可开采1153亿吨，开采情况不乐观水电资源开发不足（总量居世界第一）　　核电发展缓慢太阳能、风能、海洋能、地热能和生物质能、氢能等新能源开发利用分数，规模小　　电荒、油荒、煤荒等等加强环保教育，让天更蓝、水更清、地更绿教学反思：第三章第一节运动的合成与分解[三维目标]知识与技能1.知道什么是运动的独立性；2.在具体问题中知道什么是合运动，什么是分运动；3.知道合运动和分运动是同时发生的，并且互不影响；4.知道运动的合成和分解遵循平行四边形定则.过程与方法1.通过实验探究运动的独立性，培养学生分析问题、解决问题的能力；2.使学生能够熟练使用平行四边形定则进行运动的合成和分解.情感态度与价值观1．使学生会在日常生活中，善于总结和发现问题；可修改编辑

41精选资料2．使学生明确研究问题的一种方法，将曲线运动分解为直线运动.教学重点1.理解运动的独立性原理；2.对一个运动能正确地进行合成和分解.教学难点1.实验探究运动的独立性；2.具体问题中的合运动和分运动的判定.课时安排1课时【教学过程】导入新课一般的抛体运动是比直线运动更为复杂的曲线运动，比如我们可以很容易地把一枚石子从井口投入井底，但如果从飞行的飞机上把救援物资准确地投放到孤岛的某个区域并不那么容易，这是为何呢？本节课我们就来学习这个问题.推进新课一、运动的独立性在共同必修1中，我们已经学习了分析一维运动的方法.对于一个以速度v0做匀速直线运动的小球（如图所示），如果取t0=0时刻的位置坐标x0=0，小球的运动方向为坐标的正方向，则在经过任意时间t后，小球的位移为：x0=v0t.对于一个以加速度a做匀加速直线运动的汽车（如图所示），如果在t0=0时刻的位置坐标x0=0,初速度v0=0,取汽车的运动方向为坐标的正方向，在经过任意时间t后，汽车的位移为：.如果小球做自由落体运动（如图所示），在t0=0时刻的位置坐标y0=0，初速度v0=0，取小球的运动方向为坐标的正方向，则在经过任意时间t后，小球的位移为：.如果小球的运动不是一维运动，比如我们将足球以某一个角度抛出，其运动的轨迹不是直线，而是曲线.如何研究、描述这样的曲线运动呢？可修改编辑

42精选资料在物理学中，我们通常采用运动的合成与分解的方法来研究曲线运动.即一个复杂运动可以视为若干个互不影响的、独立的分运动的合运动.例如，以某一个角度飞出的足球的曲线运动，在军事演习中空中飞行的炮弹等，可以视为一个沿水平方向的分运动与另一个沿竖直方向的分运动的合运动，并且两个分运动不相互影响，具有独立性.如何理解运动的独立性呢？让我们来做个实验.二、运动的合成和分解我们对曲线运动有了基本认识，它比直线运动复杂，为研究复杂的运动，就需要把复杂的运动分为简单的运动.下面我们来学习一种常用方法——运动的合成和分解.1.合运动和分运动（1）做下列演示实验：a.在长80~100cm、一端封闭的管中注满清水，水中放一个由红蜡做成的小圆柱体R（要求它能在水中大致匀速上浮），将管的开口端用胶塞塞紧.b.将此管紧贴黑板竖直倒置，蜡块就沿玻璃管匀速上升，做直线运动，记下它由A移动到B所用的时间.C.然后，将玻璃管重新倒置，在蜡块上升的同时，将玻璃管水平向右匀速移动，观察到它是向斜向右上方移动的，经过相同的时间，它由A运动到C.（2）分析：红蜡块可看成是同时参与了下面两个运动：在玻璃管中竖直向上的运动（由A到B）和随玻璃管水平向右的运动（由A到D）.红蜡块实际发生的运动（由A到C）是这两个运动合成的结果.（3）用CAI课件重新对比模拟上述运动.（4）总结得到什么是分运动和合运动a.红蜡块沿玻璃管在竖直方向的运动和随管做的水平方向的运动，叫做分运动.红蜡块实际发生的运动叫做合运动.b.合运动的位移（速度）叫做合位移（速度）；分运动的位移（速度）叫做分位移（速度）.2.运动的合成和分解：（1）分运动合运动.（2）运动的合成和分解遵循平行四边形定则.【例题剖析】如果在前面所做的实验中玻璃管长90cm，红蜡块由玻璃管的一端沿管匀速地竖直向上运动，同时匀速地水平移动玻璃管，当玻璃管水平移动了80cm时，红蜡块到达玻璃管的另一端.整个运动过程所用的时间为20s，求红蜡块运动的合速度.（1）说明红蜡块参与了哪两个分运动.（2）据实验观察知道，分运动和合运动所用的时间有什么关系？（3）红蜡块的两个分速度应如何求解？（4）如何分解合速度？可修改编辑

43精选资料【方法引导】红蜡块沿玻璃管匀速竖直向上的运动和玻璃管水平的移动是两个分运动.这是一个已知分运动求合运动的问题.分运动和合运动所用时间是相同的，可以先分别求出分运动的速度，再求合速度；也可以先求出合位移的大小，再算出合速度.这里我们用第二种方法.【教师精讲】根据平行四边形定则求合位移，如上图所示AC2=AB2+AD2，所以合位移=1.2m合速度的大小为：合速度与合位移的方向相同.解法二：【教师精讲】竖直方向的分速度水平方向的分速度合速度:合速度与合位移的方向相同.同学们可以比较一下上面的两种方法求合速度，所得的结果完全相同.课堂小结本节课我们主要学习了：1.运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动.2.曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点的瞬时速度的方向在曲线的这一点的切线上.3.当合外力F的方向与它的速度方向有一夹角α时，物体做曲线运动.4.什么是合运动和分运动.5.什么是运动的合成和分解.6.运动的合成和分解遵循平行四边形定则.7.分运动和合运动具有等时性.板书设计一、运动的独立性1.一个复杂运动可以视为若干个互不影响、独立的分运动的合运动.2.实验与探究：运动的独立性.二、运动合成与分解的方法可修改编辑

44精选资料教学反思：第三章第二节竖直方向上的抛体运动[三维目标]知识与技能（1）知道竖直方向上的抛体运动是具有竖直方向的初速度，并且在只受重力作用时所做的匀变速直线运动，其加速度为g。（2）理解竖直方向上的抛体运动的特点和规律。（3）会将竖直方向上的抛体运动分解为匀减（加）速运动和自由落体运动两个过程，并会求解有关的实际问题。过程与方法（1）经过交流与讨论，知道竖直方向上的抛体运动是重力作用下的匀变速直线运动。（2）通过对竖直上抛运动的分析，掌握对具体问题进行分步处理和整体处理的方法。可修改编辑

45精选资料（3）通过具体例题的分析、比较，得到竖直上抛运动的特点，学习比较、归纳等思维方法。情感态度与价值观（1）将竖直下抛和竖直上抛运动进行比较，使学生的比较思维得到训练，激发学生的创新灵感。（2）通过竖直上抛运动的分析，使学生了解到竖直上抛运动的特点，从而感受到物理学中的对称美。（3）通过对具体实例的分析，让学生感受到抛体运动知识在日常生活中有广泛的应用，鼓励学生形成学以致用的习惯。（4）通过对具体问题画草图的训练，使学生形成良好的学习习惯。教学重点与难点1、是使学生掌握竖直上抛运动的特征和规律，在熟练运用匀变速直线运动的分析运算的基础上，掌握竖直上抛运动中物体运动时间、位移和速度等物理量的变化及运算。2．在竖直上抛运动的运算过程中，可将上升和下落两个过程看成一个统一的匀变速直线运动，学生不易接受。同时，设定正方向，严格运用物理量正负号法则在运算中至关重要，是个难点。课时安排1课时【教学过程】一、新课引入：我们生活在地球上，经常遇到物体在重力作用下的运动，前面我们学过的自由落体运动就是物体在重力作用下最简单的运动。请同学们回忆一下：1、什么是自由落体运动？2、它有什么特点？（指定学生回答）答：1、物体只在重力作用下从静止开始的运动叫自由落体运动。（教师说明通常在物体下落的高度不太大时，空气阻力可以忽略不计，一般都可以认为的自由落体运动，这是物理学中一种理想化的研究方法。）2、自由落体运动是初速度为零的匀加速运动。今天我们再学习一种新的在重力作用下的物体的运动形式——竖直上抛运动。二、新课教学：（一）、竖直上抛运动实验：演示粉笔头的竖直上抛运动。1、定义：物体以一定的初速度竖直向上抛出的运动叫竖直上抛运动。（投影）（引导学生分析该运动的特征后投影）2、特征：（1）、具有竖直向上的初速度；（2）、忽略空气阻力后，物体只受重力作用，加速度恒为重力加速度g。（3）、上升阶段：匀减速直线运动；下落阶段：自由落体运动。这两个运动都是我们非常熟悉的运动，因此我们在处理竖直上抛运动时，一般都是分为两个阶段来计算，以使问题简化，下面我们就来学习竖直上抛运动的计算方法。（二）竖直上抛运动的计算：（投影）设一个物体以v0的初速度作竖直上抛运动，请求出以下各量：可修改编辑

46精选资料（1）上升时间t1：v3=0m/s，t3=3sv4=-10m/s，t4=4sv5=-20m/s，t5=5sv6=-30m/s，t6=6sv3=0m/s，t3=3sv2=10m/s，t2=2sv1=20m/s，t1=1sv0=30m/s，t0=0s（2）上升的最大高度H：（3）下落时间t2：由得（4）落地速度v2：（5）全程时间t：由第（5）式可知，已知物体竖直上抛时的初速度v0可以求运动时间t，反之如果已知运动时间t，也可以求出物体上抛时的初速度v0。这以给我们提供了一种测量物体初速度的方法。请同学们思考：给你一只秒表和一支玩具手枪，你能否大致测出手枪子弹射出枪口时的初速度？怎样测量？例：竖直上抛一物体，初速度为30m/s，求：①上升的最大高度H；②上升段的时间t上；③物体在1秒末、2秒末、3秒末、4秒末、5秒末、6秒末的高度及速度。（取向上的方向为正方向，g=10m/s2）教师先示范后分组解答，由各组派出代表回答后用投影笔填入下列表格中：时刻0S1S末2S末3S末4S末5S末6S末高度（m）速度（m/s）速度方向引导学生分析表格中的数据后出示下图，并引导学生分析归纳出竖直上抛运动的规律。（三）、竖直上抛运动的规律：1、竖直上抛物体上抛达最大高度所用的时间与从这一高度下落到抛出点所用时间相等；2、竖直上抛物体在上升和下落过程中经过同一位置时速度大小相等，方向相反。三、课堂小结：1、物体以一定初速度沿竖直方向向上抛出，所做的运动叫竖直上抛运动。在上升过程中，速度越来越小；加速度方向跟速度方向相反。当速度减小到零时，物体上升达最大高度。然后物体由这个高度自由下落，速度越来越大，加速度方向跟速度方向相同。2、由于竖直上抛运动中物体在同一位置上抛速度和下落速度大小相等、方向相反，所以有时可以利用这种对称性求解，使解题过程简化。可修改编辑

47精选资料教学反思：第三章第三节平抛运动[三维目标]知识与技能1、知道平抛运动的特点是初速度方向为水平方向，只在竖直方向受重力作用，运动轨迹是抛物线。2、理解平抛运动可以看作水平的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动，并且这两个运动互不影响。过程与方法体会平抛运动规律的探究过程，体会运动的合成和分解在探究平抛运动规律中的应用。可修改编辑

48精选资料情感态度与价值观通过实验探究平抛运动的规律，激发学习兴趣，增强求知的欲望。教学重点平抛运动规律的探究过程教学难点1、平抛运动的研究方法——可以用两个简单的直线运动来等效替代。2、平抛运动规律课时安排1课时【教学过程】（一）引入新课我们首先来做个游戏—“看你投中几次”，飞行员进行飞弹投射，命中目标。同学们仔细观察子弹的轨迹，大家可以看到它的轨迹可见日常生活中不仅看到直线运动，还有一些运动的轨迹是曲线的运动我们叫做曲线运动。曲线运动的种类非常多，我们今天所要学习的是非常典型的一种曲线运动——平抛运动。提出问题：飞机要击中地面上的目标，应该在下述何处投弹？A、目标正上方B、目标正上方之前C、目标正上方之后D、无法确定（二）进行新课1、抛体运动教师活动：飞行员为什么能够命中目标呢？我们通过今天的学习就能够掌握其中的秘密。首先我们先来研究一下飞弹的轨迹。大家进行讨论，最终由老师总结出平抛运动的概念：物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动。提问：平抛运动具有什么特点呢？①、具有水平方向的初速度②、运动过程中不考虑空气阻力（即只受重力的作用）问题二运动员投篮后，篮球在空中是否做平抛运动？为什么？我们怎么来研究平抛运动呢，对这种曲线运动现在我们去研究它是非常困难的，我们只学过一些有限的直线运动，那么我们怎么样利用有限的已知的知识储备来解决这个问题呢？学生回答：可以利用曾经学过的运动合成与分解的方法来解决。也就是我们可以化曲为直，那么我们怎样来分解这个平抛运动呢？学生讨论回答：水平：匀速直线运动平抛运动竖直：自由落体运动那么这是大家的猜想，这个猜想与老师的猜想一样，那么大家的依据是什么呢？学生讨论回答：从力的角度来看平抛运动水平方向不受外力作用，并且具有一个水平方向的初速度——匀速直线运动。竖直方向只受重力作用，并且初速度为零——自由落体运动教师活动：但猜想必须要加以验证，那么同学们我们一起来设计实验来验证这些猜想。可修改编辑

49精选资料（1）、水平方向的运动规律首先我们怎样验证该运动水平方向作的是匀速直线运动呢？最快的方式就是象直线运动一样直接测量，但我们这边没有这种仪器。我们用什么方法解决呢？（可以像两个同长度的物体长一样：以其中一个比较明确身高为标准）用比较法：①介绍实验装置如下图所示②介绍实验做法因A、B两钢球在相同轨道的相同高度无初速度同时滑下，到底端时它们获得的初速度相同，如果能够验证A、B在B球轨道相碰就能证实平抛运动水平方向作的是匀速直线运动。③操作试验（2）、竖直方向的运动规律竖直方向上可能作自由落体运动，怎么验证呢？生答：同样也可以用比较法来进行验证教师活动：倾听学生回答，点评。教师活动：①介绍实验装置如下图所示②介绍实验做法.因弹簧片C受到小锤D的打击，C向前推动小钢球具有水平初速度，使A做平抛运动，同时(强调)松开小钢球B，使B从孔中自由落下，做自由落体运动.学生活动：1、请学生代表做实验，用不同的力来击打C.2、其他同学注意观察A球、B球的运动特点。教师活动：提醒学生观察现象1、A球和B球落地的先后。2、用力大小不同时，A球的水平射程有什么不同。学生活动：学生描述实验现象1、无论A球的水平速度大小如何，它总是与B球同时落地。2、A球的水平初速度越大，走过的水平距离也越大。3、A球水平初速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动。可修改编辑

50精选资料教师活动：帮助总结、点评实验结论：物体在做平抛运动的过程中，沿竖直方向的运动效果为自由落体运动。进一步研究平抛运动规律平抛运动具有水平初速度且只受重力作用，是匀变速曲线运动。研究平抛运动的方法我们前面已经研究过了是利用运动的合成与分解，将复杂运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。其运动规律为：①水平方向：ax=0，vx=v0，x=v0t；②竖直方向：ay=g，vy=gt，y=gt2/2；③合运动：a=g，，v与v0的夹角平抛运动中飞行时间仅由抛出点与落地点间的竖直高度决定，即与v0无关。水平射程x=v0。板书设计：平抛运动1、定义2、特点①、具有水平方向的初速度②、运动过程中不考虑空气阻力（即只受重力的作用）3、分解水平：匀速直线运动平抛运动竖直：自由落体运动4、验证猜想5、进一步研究平抛运动规律第三章第四节斜抛运动[三维目标]知识与技能1.知道斜抛运动，知道斜抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动。[来源:Zxxk.Com][来源:学科网ZXXK]2.通过实验探究斜抛运动的射高和射程跟初速度和抛射角的关系，并能将所学的知识应用到生产、生活中。3.了解弹道曲线。可修改编辑

51精选资料过程与方法1.经历斜抛运动的探究过程，尝试运用科学探究的方法研究和解决斜抛运动问题。2.能运用运动的合成与分解方法解决日常生活中有关的斜抛问题，培养理论联系实际、运用理论解决实际问题的能力。3.尝试通过物理实验解决实际问题，在实验中能考虑实验的变量及其控制方法。情感态度与价值观使学生领略斜抛运动的对称与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲；通过对斜抛运动规律的探究，培养学生探究自然界奥秘的热情，并从中体验到探究过程中的艰辛与喜悦；使学生勇于探究日常生活有关的斜抛问题；通过合作实验认识到合作的重要性，培养合作意识，在合作中能坚持原则又尊重他人，具有团队精神。教学重点1.斜抛运动的规律的推导。2.用运动的的合成与分解方法处理斜抛运动。教学难点1.斜抛运动的规律的推导。2.影响射高、射程的因素。课时安排1课时【教学过程】创设情境引入新课节日夜空的礼花；运动场上运动员投掷出的链球、铅球、铁饼；高尔夫球场上已击出的高尔夫球在空中的运动；篮球场上教练员指导运动员在练习投篮的角度和球投出的速度。1.上述各物体做什么运动？2.运动员在投掷以上各种球类时怎样才能获得更好的成绩？为了解决这些问题，就需要学习斜抛运动。[板书]第四节斜抛运动（二）进行新课首先什么是斜抛运动？请同学们根据以下几个问题进行讨论、交流。1.礼花刚在空中散开时；链球、铅球、铁饼、高尔夫球及篮球刚要在空中运动时，是否具有一定的初速度？2.这个初速度是沿水平方向还是其他方向？3.礼花、链球、铅球、铁饼、高尔夫球及篮球在空中的运动轨迹是什么样的？4.这些物体在空中运动的过程中受到什么力的作用？引导学生分析并归纳得出斜抛运动的概念。[板书]1.斜抛运动：以一定的初速度将物体与水平方向成一定的角度斜向上抛出，物体仅在重力作用下所做的曲线运动。讲述：如果用带有频闪光源的相机将小球做斜抛运动的过程拍摄下来就得到频闪照片，从照片中可看出这是一条的曲线，我们把这样的曲线称为抛物线。用什么方法研究这类运动较方便？可修改编辑

52精选资料回顾：前面已学过的平抛运动也是曲线运动，我们是用什么方法来研究、分析的？讲述：根据运动的独立性，把平抛运动正交分解为沿水平方向的匀速直线运动和沿竖直方向的自由落体运动。我们也将采用类似的方法研究斜抛运动。yV0oθvxvyx[板书]2.斜抛运动分解为:水平方向——匀速直线运动竖直方向——竖直上抛运动引导学生推导出速度公式和位移公式来描述斜抛运动规律。[板书]3.讲述：从公式中可看出：当vy=0时，小球达到最高点，所用时间；小球自最高点自由落下所需时间，与上升到最高点所需时间相等，因此小球飞行时间为。小球能达到的最大高度（h）叫做射高；从抛出点到落地点的水平距离(s)叫做射程。[板书]yxV0osθh讲述：为了解决运动员在投掷以上各种球类时怎样才能获得更好的成绩这个问题，下面要先用玩具手枪做一个精彩的游戏：枪A瞄准悬挂于高处B处的一只玩具熊，当子弹以初速v0可修改编辑

53精选资料射出时，B处的玩具同时自由落下。问题：1.子弹能否射中玩具熊？2.射中与否跟初速度v0、抛射角θ及射程是否有关？AB讲述：为了进一步定性分析斜抛运动中的射高和射程的大小与初速度v0、抛射角θ的关系，请同学们用实验进行探究。在实验中采用控制变量法，即先保持抛射角θ不变，探究射高、射程与初速度的关系；再保持初速度v0不变，探究射高、射程与抛射角的关系。[板书]4.影响射高和射程的因素:初速度、抛射角讲述：如图摘自——本远程弹道学方面的专著。图中显示了一个质量为6.9kg、直径为7.7cm的锤型柱体作斜抛运动的轨道曲线，初速＝550m／s；仰角θ＝45°。图中虚线为理论结果；实线是在空气中的实际结果。y/kmx/km5336设问：为什么实际上物体在运动过程中的射程和射高都比理论上来得小？理论抛物线弹道曲线引导学生进行分析。拓展：在前面的探究实验中，我们所探究的是忽略空气阻力且抛体的抛掷点和落回点在同一水平线上，这种情况下射程是以抛射角为450时最大；如果抛体的抛掷点和落回点不在同一水平线上，比如在前面视频中看到的链球、铅球、铁饼、标枪，它们的投掷点都是离地面一段高度，当它们落回地面时，不再是抛射角为450时射程最大；不同的投掷类的最大射程的抛射角是不同的，比如推铅球为380~420、掷铁饼为300~350、抛链球为420~440。有兴趣的同学可以在课后和体育老师研究看看可修改编辑

54精选资料教学反思:第四章第一节匀速圆周运动快慢的描述[三维目标]知识与技能1.知道什么是匀速圆周运动；2.理解什么是线速度、角速度和周期；3.理解线速度、角速度和周期之间的关系.可修改编辑

55精选资料过程与方法1.能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题；2.培养学生建立模型的能力及分析综合能力；3.渗透科学方法的教育.情感态度与价值观通过描述匀速圆周运动快慢的教学，使学生了解对于同一个问题可以从不同的侧面进行研究。教学重点1.理解线速度、角速度和周期；2.什么是匀速圆周运动；3.线速度、角速度及周期之间的关系.教学难点对匀速圆周运动是变速运动的理解，各量之间的关系及其应用.课时安排1课时【教学过程】导入新课物体的运动轨迹是圆周，这样的运动是很常见的，同学们能举几个例子吗？（例：冰上芭蕾运动员表演时在冰上留下一个个圆圈；游乐场中坐在空中转椅上的游客都在沿圆周运动；转动的电风扇上各点的运动；地球和各个行星绕太阳的运动等）今天我们就来学习最简单的圆周运动——匀速圆周运动.推进新课一、匀速圆周运动1.用多媒体投影一个质点做圆周运动，在相等的时间里通过相等的弧长.2.定义：质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相同——这种运动就叫匀速圆周运动.3.举例：通过放录像让学生感知：一个电风扇转动时，其上各点所做的运动，地球和各个行星绕太阳的运动，都认为是匀速圆周运动.4.实验：通过调节电风扇调速开关，每次风扇都做圆周运动，但快慢不同，过渡引入下一问题.二、描述匀速圆周运动快慢的物理量1.线速度物体在相等的时间里通过的圆弧长相等，如机械钟表针尖的运动.思考：匀速周圆运动的一个显著特点是具有周期性.用什么物理量可以描述匀速圆周运动的快慢？a：分析：物体在做匀速圆周运动时，运动的时间t增大几倍，通过的弧长也增大几倍，所以对于某一匀速圆周运动而言，s与t的比值越大，物体运动得越快.b：线速度：物体做匀速圆周运动的弧长与时间的比值.可修改编辑

56精选资料①线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度.②线速度是矢量，它既有大小，又有方向.演示：水淋在小伞上，同时摇动转台.观察：水滴沿切线方向飞出.思考：说明什么？【合作探究】飞出的水滴在离开伞的瞬间，由于惯性要保持原来的速度方向，因而表明了切线方向即为此时刻线速度的方向.线速度的大小：v线速度m/ss→弧长→mt→时间→s线速度的方向：在圆周各点的切线方向上.③讨论：匀速圆周运动的线速度是不变的吗？结论：匀速圆周运动是一种非匀速运动，因为线速度的方向在时刻改变.2.角速度a：学生阅读课文有关内容.b：出示阅读思考题：①角速度是表示____________的物理量.②角速度等于____________和____________的比值.③角速度的单位是____________.c：说明：对某一确定的匀速圆周运动而言，角速度ω是恒定的.d：强调角速度单位的写法rad/s.3.周期、频率和转速a：学生阅读课文有关内容b：出示阅读思考题：①____________叫周期，____________叫频率，____________叫转速.②它们分别用什么字母表示？③它们的单位分别是什么？阅读结束后，学生自己复述上边思考题.4.线速度、角速度、周期之间的关系可修改编辑

57精选资料a：过渡：既然线速度、角速度、周期都是用来描述匀速圆周运动快慢的物理量，那么它们之间有什么样的关系呢？b：用投影片出示思考题一物体做半径为r的匀速圆周运动①它运动一周所用的时间叫____________，用T表示.它在周期T内转过的弧长为____________，由此可知它的线速度为_________.②一个周期T内转过的角度为_________，物体的角速度为_________.c：通过思考题总结得到：d：讨论v=ωr①当v一定时，ω与r成反比；②当ω一定时，v与r成正比；③当r一定时，v与ω成正比.多媒体课件展示：三个量之间的关系思考：物体做匀速圆周运动时，v、ω、T是否改变？(ω、T不变，v大小不变、方向变)讲述：匀速周周运动是匀速率圆周运动的简称，它是一种变速运动.课堂小结本节课学习了匀速圆周运动及描述匀速圆周运动快慢的物理量，要掌握它们的含义及求解公式，弄清它们间的联系，为后面的学习作好准备.本章主要掌握：1.匀速圆周运动的实质是匀速率圆周运动，它是一种变速运动.2.描述匀速圆周运动快慢的物理量：线速度：v=s/t角速度：ω=φ/t周期与频率：f=1/T相互关系：v=2πr/T　ω=2π/T　v=rω板书设计1.匀速圆周运动（1）匀速圆周运动：质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫匀速圆周运动.（2）匀速圆周运动是变速曲线运动.2.线速度（1）概念：线速度就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度.用来描述做匀速圆周运动质点的运动快慢和方向.（2）大小：做匀速圆周运动的质点通过的弧长s与所用时间t的比值，即单位时间内通过的弧长，表示线速度的大小.可修改编辑

58精选资料（量度式）（3）方向：在圆周该点的切线方向上.（4）单位：m/s.3.角速度（1）概念：连接运动物体和圆心的半径转过的角度φ跟所用时间t的比值，叫做匀速圆周运动的角速度.（2）公式：角速度用ω来表示，有（量度式）.（3）单位：在SI制中，角速度的单位是弧度每秒，符号是rad/s.4.周期、频率和转速（1）周期：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期.符号用T表示，单位是s.（2）频率：单位时间内运动的周数，即周期的倒数，叫做频率.符号用f表示，单位是Hz.f=1/T（3）转速：做匀速圆周运动的物体单位时间内转过的圈数叫转速.符号用n表示，单位是r/s、r/min.5.线速度、角速度、周期之间的关系.教学反思：第四章第二节向心力与向心加速度[三维目标]知识与技能（1）经历向心力的实验探究过程，体验什么力是向心力及向心力与哪些因素有关，知道向心力的两种表达式和其物理意义，（2）理解向心加速度的两种表达式和其物理意义，会判断向心加速度在什么情况下与半径成正比，什么情况下与半径成反比。（3）会根据向心力和牛顿第二定律的知识分析和讨论与圆周运动相关的物理现象。可修改编辑

59精选资料过程与方法（1）通过向心力和向心力加速度概念的学习，知道从不同角度研究问题的方法。（2）体会物理规律在探索自然规律中的作用及其运用。情感态度与价值观（1）经历科学探究的过程，领略实验是解决物理问题的一种基本途径，培养学生实事求是的科学态度。（2）通过探究活动，使学生获得成功的喜悦，提高他们学习物理的兴趣和自信心。（3）通过向心力和向心加速度概念的学习，认识实验对物理学研究的作用，体会物理规律与生活的联系。教学重点1、理解向心力和向心加速的概念。2、知道向心力大小F=mrω2=mν2/r，向心加速度的大小a=rω2=ν2/r，并能用来进行计算。教学难点1、匀速圆周运动的向心力和向心加速度都是大小不变，方向在时刻改变。2、理解向心力是按作用效果命名的效果力。课时安排1课时【教学过程】引入新课1、设置情景做“水流星”实验,并设下疑问：为什么盛水的杯子以一定的速度做圆周运动，水不从杯里洒出，甚至杯子在竖直面内运动到最高点时，杯口已经朝下，水也不会从杯里洒出来？2、复习提问⑴物体分别做直线运动、曲线运动时，所受的合外力F合与速度ν0存在什么关系？⑵描述匀速圆周运动快慢的物理量有哪几个？这几个物理量有什么特点？引入：由于匀速圆周运动的速度方向时刻在变，所以匀速圆周运动是变速曲线运动。而力是改变物体运动状态的原因。那么做匀速圆周运动的物体所受合外力有何特点？它的大小、方向各怎样呢？加速度有如何呢？本节课我们就来共同学习这个问题。一、新课教学1、概念[来源:学科网ZXXK]⑴向心力实验：①、在光滑的水平玻璃板上做实验a、用手击小球，使小球做圆周运动b、当细铜丝从弹簧末端滑出时，小球沿着切线方向做匀速直线运动引导学生讨论、分析：当小球还没滑出去时，小球做什么运动，受到哪几个力的作用，合力是什么，有什么作用？②在光滑的玻璃板上套有一张白纸，同时将上述的小球沾上印泥，重复以上实验，把在纸上留下的运动轨迹展示给学生看，同样提问上述问题，并引导学生回答③通过讨论得到：做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力的作用，这个力叫向心力。⑵向心加速度①定义：做匀速圆周运动的物体在向心力作用下，必然要产生一个加速度，这个加速度叫向心加速度。可修改编辑

60精选资料②方向：总是沿着半径指向圆心。1、向心力的大小让学生猜想向心力大小与哪些因素有关？实验研究F向与m、r、ω的关系⑴实验方法：控制变量法⑵介绍向心力演示的构造和使用方法（3）实验过程[来源:学科网]a：质量不同的钢球和铝球，当它们运动的半径r和角速度ω相同时，比较向心力的大小b：两个质量相同的小球，保持运动半径相同，观察向心力与角速度之间的关系c：两个质量相同的小球，保持小球运动的角速度相同，观察向心力的大小与运动半径之间的关系。实验表格二球相同的物理量不同的物理量观察结果1r、ωmm越大，F向越大2m、ωrr越大，F向越大3m、rωω越大，F向越大实验结论：F向随r、w、m的增大而增大（4）总结得到：向心力的大小与物体质量m、圆周半径r和角速度ω都有关系，且给出公式：F向＝mrω23、向心加速度：a=rω2向心力的大小还可以用F向=mν2/r来表达，同样向心加速度也可表示为a=ν2/r4、速圆周运动的特点⑴ν：大小不变，方向始终沿着各点的切线方向，是变速度⑵F：大小不变，方向始终指向圆心，是变力它的作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小⑶a：大小不变，方向始终指向圆心，是变加速度它是表示物体速度方向改变快慢的物理量以上各点说明了匀速圆周运动是变加速运动指出：当w一定时，a∝r当v一定时，a∝1/r5、接下来请同学们思考以下3个问题：⑴系着绳子的小球在水平面上做匀速圆周运动，其圆心在哪里，受到几个力的作用？向心力是什么？⑵系着绳子的小球在竖直平面上做匀速圆周运动，小球在最高点、最低点的受力情况如何？(3)在圆柱筒内附有一物块，圆柱筒绕其轴线做匀速转动，则物块受到哪些力的作用？(4)使转台匀速转动，转台上的物体也随之做匀速圆周运动，转台与物体间没有相对滑动，物体受到哪些力的作用？向心力由什么提供的？（如图3）（如图4）（如图1）可修改编辑

61精选资料（如图2）讲评以上的3个问题，得出几点说明：①向心力的来源：做匀速圆周运动的物体所需要的向心力就是物体所受的合力②a的方向不断变化，所以匀速圆周运动是瞬时加速度的方向不断变化的变速运动③向心力是一个效果力，可以是一个力，也可能是几个力的合力或某个力的分力，不能认为物体受到一些力作用外，还另外受到向心力。板书设计[来源:Z*xx*k.Com]§5.5向心力向心加速度一、概念1、向心力：质点做匀速圆周运动时，在任一的合力都沿着半径指向圆心，这个合力称为向心力。（向心力是一个效果力）2、向心加速度：方向：始终沿着半径指向圆心二、向心力的大小实验研究F向与m、r、ω的关系1、方法：控制变量法2、实验过程3、向心力的表达式：F向＝mrω2=mν2/r三、向心加速度的表达式：a=rω2=ν2/r四、匀速圆周运动的特点：变加速运动⑴ν：大小不变，方向始终沿着各点的切线方向，是变速度⑵F：大小不变，方向始终指向圆心，是变力它的作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小⑶a：大小不变，方向始终指向圆心，是变加速度[来源:学+科+网Z+X+X+K]它是表示物体速度方向改变快慢的物理量五、说明(1)向心力的来源：做匀速圆周运动的物体所需要的向心力就是物体所受的合力(2)a的方向不断变化，所以匀速圆周运动是瞬时加速度的方向不断变化的变速运动(3)向心力是一个效果力，可以是一个力，也可能是几个力的合力或某个力的分力，不能认为物体受到一些力作用外，还另外受到向心力。第四章第三节向心力的实例分析三维目标一、知识与技能1、知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力。会在具体问题中分析向心力的来源。2、引导学生应用牛顿第二定律和有关向心力知识分析实例，使学生深刻理解向心力的基础知识。可修改编辑

62精选资料3、熟练掌握应用向心力知识分析两类圆周运动模型的步骤和方法。二、过程与方法1、通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提高学生的分析和解决问题的能力。2、通过对匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用，渗透特殊性和一般性之间的辨证关系，提高学生的分析能力。3、运用启发式问题探索教学方法，激发学生的求知欲和探索动机；锻炼学生观察、分析、抽象、建模的解决实际问题的方法和能力。三、情感态度与价值观1、通过对几个实例的分析，使学生明确具体问题必须具体分析。2、激发学生学习兴趣，培养学生关心周围事物的习惯。3、培养学生的主动探索精神、应用实践能力和思维创新意识。重点难点重点：理解做匀速圆周运动的物体受到的向心力是由某几个力的合力提供的，而不是一种特殊的力；找出向心力的来源，理解并掌握在匀速圆周运动中合外力提供向心力，能用向心力公式解决有关圆周运动的实际问题。难点：火车在倾斜弯道上转弯的圆周运动模型的建立；临界问题中临界条件的确定。教学方法讲授、分析、推理、归纳教学过程新课引入：分析和解决匀速圆周运动的问题，关键是把向心力的来源弄清楚。本节课我们应用向心力公式来分析几个实际问题。（一）、复习关于向心力的来源1、向心力是按效果命名的力；2、任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力；3、不能认为做匀速圆周运动的物体除了受到物体的作用力以外，还要另外受到向心力作用。（二）、实例1：火车转弯课件模拟在平直轨道上匀速行驶的火车，提出问题：（1）、火车受几个力作用？（2）、这几个力的关系如何？（学生观察，画受力分析示意图）师生互动：火车受重力、支持力、牵引力及摩檫力，其合力为零。过渡：那火车转弯时情况会有何不同呢？课件模拟平弯轨道火车转弯情形，提出问题：（1）、转弯与直进有何不同？（2）、当火车转弯时，它在水平方向做圆周运动。是什么力提供火车做圆周运动所需的向心力呢？师生互动：分析内外轨等高时向心力的来源（运用模型说明）（1）此时火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。（2）外轨对轮缘的弹力提供向心力。可修改编辑

63精选资料（3）由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，且由于火车质量很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损害铁轨。师设疑：那么应该如何解决这个问题？学生活动：发挥自己的想象能力，结合知识点设计方案。提示：（1）、设计方案目的是为了减少弹力（2）、播放视频——火车转弯学生提出方案：火车外轨比内轨高，使铁轨对火车的支持力不再是竖直向上。此时，支持力与重力不再平衡，他们的合力指向“圆心”，提供向心力，从而减轻轮缘和铁轨之间的挤压。学生讨论：什么情况下可以完全使轮缘和铁轨之间的挤压消失呢？学生归纳：转弯处要选择内外轨适当的高度差，使转弯时所需的向心力完全由重力G和支持力FN来提供，这样外轨就不受轮缘的挤压了。师生互动：老师边画图边讲解做定量分析并归纳总结（过程略）（三）、实例2：汽车过拱桥（可通过学生看书，讨论，总结）问题：质量为m的汽车在拱桥上以速度v前进，桥面的圆弧半径为r，求汽车通过桥的最高点时对桥面的压力。解析：选汽车为研究对象，对汽车进行受力分析：汽车在竖直方向受到重力G和桥对车的支持力F1作用，这两个力的合力提供向心力、且向心力方向向下建立关系式：又因支持力与汽车对桥的压力是一对作用力与反作用力，所以（1）当v=时，F=0（2）当0≤v＜时,0＜F≤mg（3）当v＞时,汽车将脱离桥面，发生危险。小结：上述过程中汽车虽然不是做匀速圆周运动，但我们仍然使用了匀速圆周运动的公式。原因是向心力和向心加速度的关系是一种瞬时对应关系，即使是变速圆周运动，在某一瞬时，牛顿第二定律同样成立，因此，向心力公式照样适用。（四）、竖直平面内的圆周运动可修改编辑

64精选资料过渡：教师演示“水流星”提出问题提问：最高点水的受力情况？向心力是什么？提问：最低点水的受力情况？向心力是什么？提问：速度最小是多少时才能保证水不流出？学生讨论：最高点、最低点整体的受力情况。师生互动：在竖直平面内圆周运动能经过最高点的临界条件：1、用绳系水桶沿圆周运动，桶内的水恰能经过最高点时，满足弹力F=0,重力提供向心力mg=m得临界速度v0=，当水桶速度v≥v0时才能经过最高点2、如果是用杆固定小球使球绕杆另一端做圆周运动经最高点时，由于所受重力可以由杆给它的向上的支持力平衡，由mg－F=m=0得临界速度v0=0，当小球速度v≥0时，就可经过最高点。3、小球在圆轨道外侧经最高点时，mg－F=m当F=0时得临界速度v0=当小球速度v≤v0时才能沿圆轨道外侧经过最高点。（五）、归纳匀速圆周运动应用问题的解题步骤1、明确研究对象，确定它在哪个平面内做圆周运动，找到圆心和半径。2、确定研究对象在某个位置所处的状态，进行具体的受力分析，分析哪些力提供了向心力。3、建立以向心方向为正方向的坐标，找出向心方向的合外力，根据向心力公式列方程。4、解方程，对结果进行必要的讨论。（六）、课堂小结1、用向心力公式求解有关问题时的解题步骤如何？2、火车转弯时，向心力由什么力提供？3、汽车通过凹形或凸形拱桥时对桥的压力与重力的关系如何？第四章第四节离心运动[三维目标]知识与技能（1）知道什么是离心现象，知道物体做离心运动的条件；（2）结合课本分析的实际问题，知道离心运动的应用和防止。可修改编辑

65精选资料过程与方法培养结合实际分析物理问题的能力。情感态度与价值观培养学生辩证地看问题。教学重点：离心运动及其产生条件。教学难点：离心运动的具体分析。课时安排1课时【教学过程】(一)　引入新课做匀速圆周运动的物体，任一时刻的瞬时速度方向均沿轨迹上该点的切线方向。当向心力满足作圆周运动的需要时，物体做稳定的匀速圆周运动。当提供的向心力不能满足需要时，物体的运动情况怎样呢？(二)　进行新课1．离心现象（1）物体做离心运动的条件做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞去的倾向，它之所以没有飞去是因为向心力持续地把物体拉到圆周上来，使物体同圆心的距离保持不变。一旦向心力突然消失，物体就沿切线方向飞去，离圆心越来越远。如用细绳拉着在光滑水平面做匀速圆周运动的小球，如果细绳突然断了，小球就沿切线方向飞去；用旋转的砂轮磨制刀具时，原来做匀速圆周的砂轮微粒，磨落后将沿切线飞去。例子：旋转的砂轮磨制刀具除了向心力突然消失外，在合外力F不足以提供物体做圆周运动所需的向心力，即供需双方不能满足需要时，物体将偏离原来运动的圆轨道。当F＜mrω2时，物体将沿切线和圆周之间的某条曲线运动，离圆心越来越远，如图所示。如在旋转的平台上滴几滴墨水，平台转动较慢时，墨水能随转台做匀速圆周运动，当平台达到一定的转速时，墨水滴将做逐渐远离圆心的运动。物体做离心运动的条件是：合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力。（2）离心运动做匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动。2．离心运动的应用和防止（1）离心运动的应用①离心干燥器演示：把一块湿布放在离心干燥器的金属网笼里，网笼转得比较慢时，水滴跟物体的附着力F足以提供所需的向心力，使水滴做圆周运动。当网笼转得比较快时，附着力F不足以提供所需的向心力时，水滴就做离心运动，穿过网孔，飞到网笼外面。洗衣机的脱水筒也是利用离心运动把湿衣服甩干的。②离心沉淀器可修改编辑

66精选资料体温计盛水银的玻璃泡上方有一段非常细的缩口，测定体温后，升到缩口上方的水银柱因受缩口的阻力不能自动缩回玻璃泡内，在医院里将许多用过的体温计装入水袋内放在离心机上，转动离心机，可把水银柱甩回到玻璃泡内。当离心机转得比较慢时，缩口的阻力F足以提供所需的向心力，缩口上方的水银柱做圆周运动；当离心机转得很快时，阻力F不足以提供所需的向心力，水银柱做离心运动而进入玻璃泡内。在日常生活中我们通常是用手将体温计中的水银柱甩入玻璃泡内。试管里的悬浊液沉淀较慢，为了加速沉淀，也可把试管装入离心机，利用离心运动的原理使其中的不溶微粒加速沉淀。小朋友都爱吃“棉花糖”，它的制做方法也应用了离心运动的原理。（2）离心运动的防止①车辆转弯时要限速在水平路面上行驶的汽车，转弯时所需的向心力来源于静摩擦力。如果转弯时速度过大，所需的向心力F大于最大静摩擦力Fmax，汽车将做离心运动而造成交通事故。因此，在转弯处，车辆行驶不允许超过规定的速率。②转动的砂轮和飞轮要限速高速转动的砂轮和飞轮等，都不得超过允许的最大转速，如果转速过高，砂轮和飞轮内部分子间的相互作用力不足以提供所需的向心力时，离心运动会使它们破裂，甚至酿成事故。(三)　课堂练习1．物体做离心运动的条件是什么？2．在你的日常生活中，各举一例说明你对离心运动的应用和防止.3．物体做离心运动时，运动轨迹A．一定是直线B．一定是曲线C．可能是直线，也可能是曲线D．可能是圆4．物体m用线通过光滑的水平板上的小孔与砝码M相连，并且正在做匀速圆周运动，如图所示，如果减小M的质量，则物体的轨道半径r、角速度ω、线速度v的大小变化情况是A．r不变，v变小、ω变小B．r增大，ω减小、v不变C．r减小，v不变、ω增大D．r减小，ω不变、v变小　　　5．如果汽车的质量为m，水平弯道是一个半径50m的圆弧，汽车与地面间的最大静摩擦力为车重的0.2倍，欲使汽车转弯时不打滑，汽车在弯道处行驶的最大速度是多少？（g取10m/s2）参考答案：1．做匀速圆周运动的物体，在合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需向心力的情况下，就产生了离心运动.2．洗衣机的脱水筒是利用水的离心运动把湿衣服甩干的，冬天骑自行车在公路转弯时，要放慢速度，以免引起车轮与路面间的静摩擦力过小而滑倒.3．C　4．B5．10m/s(四)　课堂小结这节课我们运用圆周运动的知识分析了离心现象，知道了产生离心运动的条件。在实际中，当离心运动对我们有利时需要利用它，当离心运动对我们有害时就需要加以限制。教学反思：第五章第一节万有引力定律及引力常量的测定三维目标：一、知识与技能1.掌握开普勒三定律的内容并能解释一些现象；2.掌握万有引力定律的内容、公式及适用条件；3.掌握引力常量的测定方法及其意义.可修改编辑

67精选资料二、过程与方法充分展现万有引力定律发现的科学过程，培养学生的科学思维能力.三、情感态度与价值观培养学生尊重知识、尊重历史、尊重科学的精神；培养学生不畏艰难险阻永攀科学高峰的精神.教学重点1.万有引力定律；2.引力常量的测定方法.教学难点：引力常量的测定方法.课时安排1课时教学过程导入新课课本资源：“嫦娥奔月”到“阿波罗”飞船登月.为什么飞船能够登上月球；为什么飞船能绕地球旋转？推进新课一、行星的运动规律多媒体课件展示：开普勒在公元1609年发表了关于行星运动的两条定律：1.开普勒第一定律（椭圆定律）：每一行星沿一个椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点上.板书：2.开普勒第二定律（面积定律）：从太阳到行星所连接的直线（矢径）在相等时间内扫过同等的面积.用公式表示为：SAB=SCD=SEK.板书：1618年，开普勒又发现了第三条定律.3.开普勒第三定律（调和定律）：行星绕日一圈时间的平方和行星各自离日的平均距离的立方成正比.用公式表示为：R3/T2=k，其中R为行星公转轨道半长轴、T为行星公转周期、k=常数.学习活动：阅读欣赏，学习开普勒的顽强进取精神.讨论对开普勒三定律的理解.二、万有引力定律1.引入课题：前面我们已经学习了有关圆周运动的知识，我们知道做圆周运动的物体都需要一个向心力，而向心力是一种效果力，是由物体所受实际力的合力或分力来提供的.另外我们还知道，月球是绕地球做圆周运动的，那么我们想过没有，月球做圆周运动的向心力是由谁来提供的呢？(学生一般会回答：地球对月球有引力.)可修改编辑

68精选资料2.实验：粉笔头自由下落.同学们想过没有，粉笔头为什么是向下运动，而不是向其他方向运动呢？同学可能会说，重力的方向是竖直向下的，那么重力又是怎么产生的呢？地球对粉笔头的引力与地球对月球的引力是不是一种力呢？(学生一般会回答：是.)这个问题也是300多年前牛顿苦思冥想的问题，牛顿的结论也是：是.既然地球对粉笔头的引力与地球对月球有引力是一种力，那么这种力是由什么因素决定的，是只有地球对物体有这种力呢，还是所有物体间都存在这种力呢？这就是我们今天要研究的万有引力定律.首先让我们回到牛顿的年代，从他的角度进行一下思考吧.当时“日心说”已在科学界基本否认了“地心说”，如果认为只有地球对物体存在引力，即地球是一个特殊物体，则势必会退回“地球是宇宙中心”的说法，而认为物体间普遍存在着引力，可这种引力在生活中又难以观察到，原因是什么呢？(学生可能会答出：一般物体间，这种引力很小.如不能答出，教师可诱导.)所以要研究这种引力，只能从这种引力表现比较明显的物体——天体的问题入手.当时有一个天文学家开普勒通过观测数据得到了一个规律：所有行星轨道半径的三次方与运动周期的二次方之比是一个定值，即开普勒第三定律.用公式写出为：.根据圆周运动向心力关系：，用T2=R3/k代入，得：.其中m为行星质量，R为行星轨道半径，即太阳与行星的距离.也就是说，太阳对行星的引力正比于行星的质量而反比于太阳与行星的距离的平方.板　书：F∝而此时牛顿已经得到他的第三定律，即作用力等于反作用力，用在这里，就是行星对太阳也有引力.同时，太阳也不是一个特殊物体，它和行星之间的引力也应与太阳的质量M成正比，即F∝用语言表述，就是：太阳与行星之间的引力，与它们质量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比.这就是牛顿的万有引力定律.如果改写为等式，则为：.其中G为一个常数，叫做万有引力恒量.(视学生情况，可强调与物体重力只是用同一字母表示，并非同一个含义.)应该说明的是，牛顿得出这个规律，是在与胡克等人的探讨中得到的.【知识拓展】下面我们对万有引力定律作进一步的说明：(1)万有引力存在于任何两个物体之间.虽然我们推导万有引力定律是从太阳对行星的引力导出的，但刚才我们已经分析过，太阳与行星都不是特殊的物体，所以万有引力存在于任何两个物体之间.也正因为此，这个引力称作万有引力.只不过一般物体的质量与星球相比过于小了，它们之间的万有引力也非常小，完全可以忽略不计.可修改编辑

69精选资料所以，万有引力定律的表述是：板　书：任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比.用公式表示为：其中m1、m2分别表示两个物体的质量，r为它们之间的距离.(2)万有引力定律中的距离r，其含义是两个质点间的距离.两个物体相距很远，则物体一般可以视为质点.但如果是规则形状的均匀物体相距较近，则应把r理解为它们的几何中心的距离.例如物体是两个球体，r就是两个球心间的距离.(3)万有引力是因为物体有质量而产生的引力.从万有引力定律可以看出，物体间的万有引力由相互作用的两个物体的质量决定，所以质量是万有引力产生的原因.从这一产生原因可以看出：万有引力不同于我们初中所学习过的电荷间的引力及磁极间的引力，也不同于我们以后要学习的分子间的引力.三、万有引力恒量的测定【教师精讲】牛顿发现了万有引力定律，但万有引力恒量G这个恒量是多少，连他本人也不知道.按说只要测出两个物体的质量，测出两个物体间的距离，再测出物体间的引力，代入万有引力定律，就可以测出这个恒量.但因为一般物体的质量太小了，它们间的引力无法测出，而天体的质量太大了，又无法测出质量.所以，万有引力定律发现了100多年，万有引力恒量仍没有一个准确的结果，这个公式就仍然不能是一个完善的等式.直到100多年后，英国人卡文迪许利用扭秤，才巧妙地测出了这个恒量.（一）引力常量G的测定1.卡文迪许扭秤装置（如图，课件展示）2.实验的原理：两次放大及等效的思想.扭秤装置把微小力转变成力矩来反映（一次放大），扭转角度通过光标的移动来反映（二次放大），从而确定物体间的万有引力.T形架在两端质量为m的两个小球受到质量为m′的两大球的引力作用下发生扭转，引力的力矩为FL.同时，金属丝发生扭转而产生一个相反的力矩kθ，当这两个力的力矩相等时，T形架处于平衡状态，此时，金属丝扭转的角度θ可根据小镜从上的反射光在刻度尺上移动的距离求出，由平衡方程：kθ=F·L，，.L为两小球的距离，k为扭转系数，可测出，r为小球与大球的距离.3.G的值：G=6.71×10-11N·m2/kg2，与现在公认的值6.67×10-11N·m2/kg2非常接近.（二）测定引力常量的重要意义1.证明了万有引力存在的普遍性.2.万有引力定律有了真正的实用价值，可测定远离地球的天体的质量、密度等.可修改编辑

70精选资料3.扭秤实验巧妙地利用等效法合理地将微小量进行放大，开创了测量弱力的新时代.学生疑问：既然两个物体间都存在引力，为什么当两个人接近时他们不吸在一起？【教师精讲】由于人的质量相对于地球质量非常小，因此两人靠近时，尽管距离不大，但他们之间的引力比他们各自与地球的引力要小得多得多，不足以克服人与地面间的摩擦阻力，因而不能吸在一起.展示问题：已知地球的半径R=6400km，地面重力加速度g=9.8m/s2，求地球的平均密度.【教师精讲】设在地球表面上有一质量为m的物体，则，得，而，代入数据得：ρ=5.4×103kg/m3.卡文迪许测定的G值为6.754×10-11，现在公认的G值为6.67×10-11.需要注意的是，这个万有引力恒量是有单位的：它的单位应该是乘以两个质量的单位千克，再除以距离的单位米的平方后，得到力的单位牛顿，故应为N·m2/kg2.板　书：G=6.67×10-11N·m2/kg2由于万有引力恒量的数值非常小，所以一般质量的物体之间的万有引力是很小的，我们可以估算一下，两个质量为50kg的同学相距0.5m时之间的万有引力有多大(可由学生回答：约6.67×10-7N)，这么小的力我们是根本感觉不到的.只有质量很大的物体对一般物体的引力我们才能感觉到，如地球对我们的引力大致就是我们的重力。板书设计第五章第二节万有引力定律的应用[三维目标]可修改编辑

71精选资料一、知识与技能1.通过对行星绕恒星的运动及卫星绕行星的运动的研究，初步掌握研究此类问题的基本方法：万有引力作为圆周运动的向心力；2.初步了解人造卫星的发射、运行等状况，建立正确的物理模型图景；3.能应用万有引力定律解决天体问题；4.通过万有引力定律计算天体的质量、天体的密度、天体的重力加速度、天体运行的速度等.二、过程与方法1.通过万有引力定律在天文学上的应用使学生能熟练地掌握万有引力定律；2.通过学习万有引力定律在天文学上的应用，了解世界和中国的航天事业的发展.三、情感态度与价值观通过学习万有引力定律在天文学上的应用，能解决实际问题，增强学生学习物理的热情.教学重点1.人造卫星、月球绕地球的运动、行星绕太阳的运动的向心力是由万有引力提供的，第一宇宙速度的计算；2.会用已知条件求中心天体的质量.教学难点根据已有条件求中心天体的质量.课时安排1课时【教学过程】1、故事导入：嫦娥奔月和阿波罗登月2、导入新课教师提问：卡文迪许实验测万有引力常量的物理意义是什么？学生回答：使万有引力定律有了其实际意义，可以求得地球的质量等.万有引力常量一经测出，万有引力定律对天文学的发展起了很大的推动作用，这节课我们来学习万有引力定律在天文学上的应用.推进新课学生阅读有关内容教师提问：行星绕太阳运动的向心力是什么？学生回答：太阳对行星的万有引力提供向心力.教师提问：如果我们知道某个行星与太阳之间的距离是r,T是行星公转的周期，列一下方程,能否求出太阳的质量M呢？学生回答：设行星的质量为m.根据万有引力提供行星绕太阳运动的向心力，有：即有，得.老师总结：应用万有引力定律计算天体质量的基本思路是：根据行星（或卫星）运动的情况，求出行星（或卫星）的向心力，而F向=F万有引力.根据这个关系列方程即可.一、人造卫星上天人造地球卫星：教师活动：知道了行星的运动规律，学习了万有引力定律，现在来讨论引言中提出的问题：为什么宇宙飞船能登上月球？为什么飞船能像月亮那样围绕地球旋转？飞船在什么条件下能挣脱地球的束缚？在进一步的探索中，人类会对更遥远的星球有些什么了解？可修改编辑

72精选资料师：过山车中山车运行到最高点时车不会掉下来是为什么呢？生：重力全部提供向心力实际上人造卫星不掉下来的原理和过山车的原理是一样的，只要发射的速度足够大，人造卫星就会像月球那样不再掉下来，这实际上就是人造地球卫星或宇宙飞船上天的原理.如果卫星绕地球运行的轨道可视为圆形，并且卫星距地面的高度远小于地球半径，则卫星轨道半径可近似为地球半径r=6.38×106m，这时卫星所受地球的引力与卫星做圆周运动所需的向心力相等.假设卫星质量为m，地球质量为M，根据向心力公式有：，=7.9km/s.人们称7.9km/s为第一宇宙速度，也称环绕速度.当卫星具有第一宇宙速度时，围绕地球运动的轨道是圆形.如果人造地球卫星运行速度大于7.9km/s，它将沿椭圆轨道围绕地球运行，甚至会摆脱地球引力，远离地球而去.通过计算知道，人造卫星脱离地球引力所需的速度为11.2km/s，人们称11.2km/s为第二宇宙速度，也称脱离速度.脱离地球吸引力的人造卫星还受到太阳引力的作用，相当于“人造行星”.当其速度达到16.7km/s时，就会挣脱太阳引力束缚飞出太阳系，人们称16.7km/s为第三宇宙速度，也称逃逸速度.二、用万有引力定律解决天体问题（1）天体质量的计算：（2）天体密度的计算：例1：设在天体表面上有一质量为m的物体，则，得，而，例2：一艘宇宙飞船绕一个不知名的、半径为R的行星表面飞行，环绕一周飞行时间为T.求该行星的质量和平均密度.设宇宙飞船的质量为m，行星的质量为M.宇宙飞船围绕行星的中心做匀速圆周运动，有：可修改编辑

73精选资料所以又所以.（3）天体表面的重力加速度计算：设在天体表面上有一质量为m的物体，则，得，（4）预测未知天体：万有引力对研究天体运动有着重要的意义.海王星、冥王星就是这样发现的.已知中心天体的质量及绕其运动的行星的运动情况，在太阳系中，行星绕太阳运动的半径r为多少呢？学生推导：根据,可得代入已知数据即可得到轨道半径.但是在18世纪发现的第七个行星——天王星的运动轨道，总是同根据万有引力定律计算出来的有一定偏离.当时有人预测，肯定在其轨道外还有一颗未发现的新星.后来，亚当斯和勒维列在预言位置的附近找到了这颗新星.后来，科学家利用这一原理还发现了许多行星的卫星，由此可见，万有引力定律在天文学上的应用，有极为重要的意义.[来源:学科网ZXXK]【课堂小结】本节课的主要内容为：一、人造卫星上天第一宇宙速度的计算：=7.9km/s；第二宇宙速度和第三宇宙速度.二、用万有引力定律解决天体问题（1）天体质量的计算（2）天体密度的计算（3）天体表面的重力加速度计算（4）预测未知天体【板书设计】万有引力定律的应用可修改编辑

74精选资料一、人造卫星（1）第一宇宙速度：=7.9km/s.（2）第二宇宙速度：11.2km/s（3）第三宇宙速度：16.7km/s二、用万有引力定律解决天体问题（1）天体质量的计算：（2）天体密度的计算：（3）天体表面的重力加速度计算：（4）预测未知天体：可修改编辑

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