高一物理教案人教版必修一3篇人教版高一物理必修一第一章教案

時間：2023-01-08 01:55:06 教案

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高一物理教案人教版必修一1

　　教學(xué)目標(biāo)

　　知識目標(biāo)

　　1、在開普勒第三定律的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)得到萬有引力定律，使學(xué)生對此定律有初步理解;

　　2、使學(xué)生了解并掌握萬有引力定律;

　　3、使學(xué)生能認(rèn)識到萬有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間，不管它們之間是否還有其它作用力).

　　能力目標(biāo)

　　1、使學(xué)生能應(yīng)用萬有引力定律解決實(shí)際問題;

　　2、使學(xué)生能應(yīng)用萬有引力定律和圓周運(yùn)動知識解決行星繞恒星和衛(wèi)星繞行星運(yùn)動的天體問題.

　　情感目標(biāo)

　　1、使學(xué)生在學(xué)習(xí)萬有引力定律的過程中感受到萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)是經(jīng)歷了幾代科學(xué)家的不斷努力，甚至付出了生命，最后牛頓總結(jié)了前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上才發(fā)現(xiàn)的.讓學(xué)生在應(yīng)用萬有引力定律的過程中應(yīng)多觀察、多思考.

　　教學(xué)建議

　　萬有引力定律的內(nèi)容固然重要，讓學(xué)生了解發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程更重要.建議教師在授課時，應(yīng)提倡學(xué)生自學(xué)和查閱資料.教師應(yīng)準(zhǔn)備的資料應(yīng)更廣更全面.通過讓學(xué)生閱讀“萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程”，讓學(xué)生根據(jù)牛頓提出的幾個結(jié)果自己去猜測萬有引力與那些量有關(guān).教師在授課時可以讓學(xué)生自學(xué)，也可由教師提出問題讓學(xué)生討論，也可由教師展示出開普勒三定律和牛頓的一些故事引導(dǎo)學(xué)生討論.

　　萬有引力定律的教學(xué)設(shè)計(jì)方案

　　教學(xué)目的：

　　1、了解萬有引力定律得出的思路和過程;

　　2、理解萬有引力定律的含義并會推導(dǎo)萬有引力定律;

　　3、掌握萬有引力定律，能解決簡單的萬有引力問題;

　　教學(xué)難點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用

　　教學(xué)重點(diǎn)：萬有引力定律

　　教具：

　　展示第谷、哥白尼，伽利略、開普勒和牛頓等人圖片.

　　教學(xué)過程

(一)新課教學(xué)(20分鐘)

　　1、引言

　　展示第谷、哥白尼，伽利略、開普勒和牛頓等人照片并講述物理學(xué)史：

　　十七世紀(jì)中葉以前的漫長時間中，許多天文學(xué)家和物理學(xué)家(如第谷、哥白尼，伽利略和開普勒等人)，通過了長期的觀察、研究，已為人類揭示了行星的運(yùn)動規(guī)律.但是，長期以來人們對于支配行星按照一定規(guī)律運(yùn)動的原因是什么.卻缺乏了解，更沒有人敢于把天體運(yùn)動與地面上物體的運(yùn)動聯(lián)系起來加以研究.

　　偉大的物理學(xué)家牛頓在哥白尼、伽利略和開普勒等人研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將地面上的動力學(xué)規(guī)律推廣到天體運(yùn)動中，研究、確立了《萬有引力定律》.從而使人們認(rèn)識了支配行星按一定規(guī)律運(yùn)動的原因，為天體動力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ).那么：

(1)牛頓是怎樣研究、確立《萬有引力定律》的呢?

(2)《萬有引力定律》是如何反映物體間相互作用規(guī)律的?

　　以上兩個問題就是這節(jié)課要研究的重點(diǎn).

　　2、通過舉例分析，引導(dǎo)學(xué)生粗略領(lǐng)會牛頓研究、確立《萬有引力定律》的科學(xué)推理的思維方法.

　　蘋果在地面上加速下落：(由于受重力的原因)：

　　月亮繞地球作圓周運(yùn)動：(由于受地球引力的原因);

　　行星繞太陽作圓周運(yùn)動：(由于受太陽引力的原因)，

(牛頓認(rèn)為)

　　牛頓將上述各運(yùn)動聯(lián)系起來研究后提出：這些力是屬于同種性質(zhì)的力，應(yīng)遵循同一規(guī)律;并進(jìn)一步指出這種力應(yīng)存在于宇宙中任何具有質(zhì)量的物體之間.

　　3、引入課題.

　　板書：第二節(jié)、萬有引力定律

(1)萬有引力：宇宙間任何有質(zhì)量的物體之間的相互作用.(板書)

(2)萬有引力定律：宇宙間的一切物體都是相互吸引的.兩個物體間的引力大小，跟他們之間質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比.(板書)

　　式中：為萬有引力恒量 ; 為兩物體的中心距離.引力是相互的(遵循牛頓第三定律).

(二)應(yīng)用(例題及課堂練習(xí))

　　學(xué)生中存在這樣的問題：既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的，哪為什么物體沒有被吸引到一起?(請學(xué)生帶著這個疑問解題)

　　例題1、兩物體質(zhì)量都是1kg，兩物體相距1m，則兩物體間的萬有引力是多少?

高一物理教案人教版必修一2

　　教學(xué)目標(biāo)

　　知識目標(biāo)

　　通過學(xué)習(xí)物理學(xué)史的知識，使學(xué)生了解地心說(托勒密)和日心說(哥白尼)分別以不同的參照物觀察天體運(yùn)動的觀點(diǎn);通過學(xué)習(xí)開普勒對行星運(yùn)動的描述，了解牛頓是通過總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了萬有引力定律.

　　能力目標(biāo)

　　通過學(xué)生的閱讀使學(xué)生知道開普勒對行星運(yùn)動的描述;

　　情感目標(biāo)

　　使學(xué)生在了解地心說和日心說兩種不同的觀點(diǎn)，也使學(xué)生懂得科學(xué)的道路并不是平坦的光明大道，也是要通過斗爭，甚至?xí)冻錾拇鷥r(jià);

　　說明：

　　1、日心、地心學(xué)說及兩者之間的爭論有許多內(nèi)容可向?qū)W生介紹，教材為了簡單明了地簡述開普勒關(guān)于行星運(yùn)動的規(guī)律，沒有過多地?cái)⑹鲞@些內(nèi)容.教學(xué)中可根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況加以補(bǔ)充.

　　2、這一節(jié)的教學(xué)除向?qū)W生介紹日心、地心學(xué)說之爭外，還要注意向?qū)W生說明古時候人們總是認(rèn)為天體做勻速圓周運(yùn)動是由于它遵循的運(yùn)動規(guī)律與地面上物體運(yùn)動的規(guī)律不同.

　　3.學(xué)習(xí)這一節(jié)的主要目的是為了下一節(jié)推導(dǎo)萬有引力定律做鋪墊，因此教材中沒有過重地講述開普勒的三大定律，而是將三大定律的內(nèi)容綜合在一起加以說明，節(jié)后也沒有安排練習(xí).希望老師能合理地安排這一節(jié)的教學(xué).

　　教學(xué)建議

　　教材分析

　　本節(jié)教材首先讓學(xué)生在上課前準(zhǔn)備大量的資料并進(jìn)行閱讀，如：第谷在1572年時發(fā)現(xiàn)在仙后座中有一顆很亮的新星，從此連續(xù)十幾個月觀察這顆星從明亮到消失的過程，并用儀器定位確證是恒星(后稱第谷星，是銀河系一顆超新星)，打破了歷來“恒星不變”的學(xué)說.伽利略開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)并具有嚴(yán)密邏輯體系和數(shù)學(xué)表述形式的近代科學(xué).為__以亞里士多德為旗號的經(jīng)院哲學(xué)對科學(xué)的禁錮、改變與加深人類對物質(zhì)運(yùn)動和宇宙的科學(xué)認(rèn)識而奮斗了一生，因此被譽(yù)為“近代科學(xué)之父”.開普勒幼年時期的不幸，通過自身不懈的努力完成了第谷未完成的工作.這些物理學(xué)家的有關(guān)資料可以幫助學(xué)生在了解萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的過程中體會科學(xué)家們追求真理、實(shí)事求是、不畏強(qiáng)權(quán)的精神.

　　教法建議

　　具體授課中教師可以用故事的形式講述.也可通過放資料片和圖片的形式講述.也可大膽的讓學(xué)生進(jìn)行發(fā)言.

　　在講授“日心說”和“地心說”時，先不要否定“地心說”，讓學(xué)生了解托勒密巧妙的解釋，同時讓學(xué)生明白哥白尼的理論__了統(tǒng)治人類長達(dá)一千余年的地球是宇宙中心的“地心說”理論，為宣傳和捍衛(wèi)這一學(xué)說，意大利的思想家布魯諾慘遭燒死，伽利略也為此受到殘酷迫害.不必給結(jié)論，讓學(xué)生自行得出結(jié)論.

　　典型例題

　　關(guān)于開普勒的三大定律

　　例1月球環(huán)繞地球運(yùn)動的軌道半徑約為地球半徑的60倍，運(yùn)行周期約為27天。應(yīng)用開普勒定律計(jì)算：在赤道平面內(nèi)離地面多少高度，人造地球衛(wèi)星可以隨地球一起轉(zhuǎn)動，就像停留在無空中不動一樣.

　　分析：月球和人造地球衛(wèi)星都在環(huán)繞地球運(yùn)動，根據(jù)開普勒第三定律，它們運(yùn)行軌道的半徑的三次方跟圓周運(yùn)動周期的二次方的比值都是相等的.

　　解：設(shè)人造地球衛(wèi)星運(yùn)行半徑為R，周期為T，根據(jù)開普勒第三定律有：

　　同理設(shè)月球軌道半徑為，周期為，也有：

　　由以上兩式可得：

　　在赤道平面內(nèi)離地面高度：

　　點(diǎn)評：隨地球一起轉(zhuǎn)動，就好像停留在天空中的衛(wèi)星，通常稱之為定點(diǎn)衛(wèi)星.它們離地面的高度是一個確定的值，不能隨意變動。

　　利用月相求解月球公轉(zhuǎn)周期

　　例2若近似認(rèn)為月球繞地球公轉(zhuǎn)與地球繞日公轉(zhuǎn)的軌道在同一平面內(nèi)，且都為正圓.又知這兩種轉(zhuǎn)動同向，如圖所示，月相變化的周期為29.5天(圖是相繼兩次滿月，月、地、日相對位置示意圖).

　　解：月球公轉(zhuǎn)(2π+)用了29.5天.故轉(zhuǎn)過2π只用天.

　　由地球公轉(zhuǎn)知.

　　所以=27.3天.

　　例3如圖所示，A、B、C是在地球大氣層外的圓形軌道上運(yùn)行的三顆人造地球衛(wèi)星，下列說法中正確的是哪個?()

　　A.B、C的線速度相等，且大于A的線速度

　　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軌道上的B

　　分析：由衛(wèi)星線速度公式可以判斷出，因而選項(xiàng)A是錯誤的.

　　由衛(wèi)星運(yùn)行周期公式，可以判斷出，故選項(xiàng)B是正確的.

　　衛(wèi)星的向心加速度是萬有引力作用于衛(wèi)星上產(chǎn)生的，由，可知，因而選項(xiàng)C是錯誤的.

　　若使衛(wèi)星C速率增大，則必然會導(dǎo)致衛(wèi)星C偏離原軌道，它不可能追上衛(wèi)星B，故D也是錯誤的.

　　解：本題正確選項(xiàng)為B。

　　點(diǎn)評：由于人造地球衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行時，所需要的向心力是由萬有引力提供的，若由于某種原因，使衛(wèi)星的速度增大。則所需要的向心力也必然會增加，而萬有引力在軌道不變的時候，是不可能增加的，這樣衛(wèi)星由于所需要的向心力大于外界所提供的向心力而會作離心運(yùn)動。

　　探究活動

　　1、觀察月亮的運(yùn)動現(xiàn)象.

　　2、觀察日出現(xiàn)象.

高一物理教案人教版必修一3

　　一、教學(xué)目標(biāo)

　　1、知道平拋運(yùn)動的特點(diǎn)是：初速度方向?yàn)樗?，只在豎直方向受重力作用，運(yùn)動軌跡是拋物線。

　　2、理解平拋運(yùn)動是勻變速運(yùn)動，其加速度為g

　　3、理解平拋運(yùn)動可以看作水平方向的勻速直線運(yùn)動與豎直方向的自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動，并且這兩個運(yùn)動互不影響。

　　4、會用平拋運(yùn)動的規(guī)律解答有關(guān)問題。

　　二、重點(diǎn)難點(diǎn)

　　重點(diǎn)：平拋運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律。

　　難點(diǎn)：對平拋運(yùn)動的兩個分運(yùn)動的理解。

　　三、教學(xué)方法：

　　實(shí)驗(yàn)觀察、推理歸納

　　四、教學(xué)用具：

　　平拋運(yùn)動演示儀、多媒體及課件

　　五、教學(xué)過程

　　引入：粉筆頭從桌面邊緣水平飛出，觀察粉筆頭在空中做什么運(yùn)動,這種運(yùn)動具有什么特點(diǎn)，本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個問題。

(一)平拋運(yùn)動

　　1、定義：將物體用一定的初速度沿水平方向拋出，不考慮空氣阻力，物體只在重力作用下所做的運(yùn)動，叫做平拋運(yùn)動。

　　舉例：用力打一下桌上的小球，使它以一定的水平初速度離開桌面，小球所做的運(yùn)動就是平拋運(yùn)動，并且我們看見它做的是曲線運(yùn)動。

　　分析：平拋運(yùn)動為什么是曲線運(yùn)動?(因?yàn)槲矬w受到與速度方向成角度的重力作用)

　　2、平拋運(yùn)動的特點(diǎn)

(1)從受力情況看：

　　豎直的重力與速度方向有夾角，作曲線運(yùn)動。

　　B.水平方向不受外力作用，是勻速運(yùn)動，速度為V0。

　　C. 豎直方向受重力作用，沒有初速度，加速度為重力加速度g，是自由落體運(yùn)動。

　　總結(jié)：做平拋運(yùn)動的物體，在水平方向上由于不受力，將做勻速直線運(yùn)動;在豎直方向上物體的初速度為0，且只受到重力作用，物體做自由落體運(yùn)動。加速度等于g

(二)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：

【演示實(shí)驗(yàn)】用小錘打擊彈性金屬片時，A球向水平方向飛出，做平拋運(yùn)動，而同時B球被松開，做自由落體運(yùn)動。

　　現(xiàn)象：越用力打擊金屬片，A球的水平速度也越大;無論A球的初速度多大，它總是與B球同時落地。

(2)、用課件模擬課本圖5—16的實(shí)驗(yàn)。

　　結(jié)果分析：平拋運(yùn)動在豎直方向上是自由落體運(yùn)動，水平方向的速度大小

　　并不影響平拋物體在豎直方向上的運(yùn)動。而水平分運(yùn)動是勻速的，且不受豎直方向的運(yùn)動的影響。

(3)、利用頻閃照相更精細(xì)地研究平拋運(yùn)動，其照片如課本圖5—17所示

　　可以看出，兩球在豎直方向上，經(jīng)過相等的時間，落到相同的高度，即在豎直方向上都是自由落體運(yùn)動;在水平方向上可以看出，通過相等的時間前進(jìn)的距離相同，既水平分運(yùn)動是勻速的。由此說明平拋運(yùn)動的兩個分運(yùn)動是同時、獨(dú)立進(jìn)行的，豎直方向的運(yùn)動與水平方向的運(yùn)動互不影響。

(三)、平拋運(yùn)動的規(guī)律

　　1、拋出后t 秒末的速度

　　以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平方向?yàn)閤軸(正方向和初速度v0的方向相同)，豎直方向?yàn)閥軸，正方向向下，則

　　水平分速度：Vx=V0

　　豎直分速度：Vy=gt

　　合速度：

　　2、平拋運(yùn)動的物體在任一時刻t的位置坐標(biāo)

　　以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平方向?yàn)閤軸(正方向和初速度v0的方向相同)，豎直方向?yàn)閥軸，正方向向下，則

　　水平位移：x=V0t

　　豎直位移：

　　合位移：

　　運(yùn)用該公式我們可以求得物體在任意時刻的坐標(biāo)并找到物體所在的位置，然后用平滑曲線把這些點(diǎn)連起來，就得到平拋運(yùn)動的軌跡，這個軌跡是一條拋物線。

(四)例題分析

　　例1.如圖(結(jié)合課件)，樹枝上的一只松鼠看到一個獵人正用槍對準(zhǔn)它，為了逃脫即將來臨的厄運(yùn)，它想讓自己落到地面上逃走。但是就在它掉離樹枝的瞬間子彈恰好射出槍口，問松鼠能逃脫厄運(yùn)嗎?

　　答：不能。因子彈和松鼠在豎直方向都是自由落體運(yùn)動，豎直方向的位移總是相同的，所以只要在子彈的射程內(nèi)，就一定能射中松鼠，松鼠在劫難逃。

　　例2.一艘敵艦正以V1=12m/s的速度逃跑，飛機(jī)在320m高空以V2=105m/s的速度同向追擊。為擊中敵艦，應(yīng)提前投彈。求飛機(jī)投彈時，沿水平方向它與敵艦之間的距離多大?若投彈后飛機(jī)仍以原速度飛行，在炸彈擊中敵艦時，飛機(jī)與敵艦的位置關(guān)系如何?

　　解：用多媒體模擬題目所述的物理情景

　　讓學(xué)生對照課本上的例題解答——書寫解題過程。

　　飛機(jī)投彈時，沿水平方向它與敵艦之間的距離位744m，由于飛機(jī)和炸彈在水平方向的速度相等，所以在炸彈擊中敵艦時飛機(jī)在敵艦正上方。

(五)、課堂練習(xí)

　　1、討論：練習(xí)三(1)(2)(3)

　　2、從高空水平方向飛行的飛機(jī)上，每隔1分鐘投一包貨物，則空中下落的許多包貨物和飛機(jī)的連線是

　　A.傾斜直線 B.豎直直線 C.平滑曲線 D.拋物線

【B】

　　__3、平拋一物體，當(dāng)拋出1秒后它的速度與水平方向成45o角，落地時速度方向與水平方向成60o角。( g取10 m/s2 )

(1)求物體的初速度;

(2)物體下落的高度。( 答案：v0=10m/s h=15m )

(五)、課堂小結(jié)