高中物理必修二教案(汇总4篇)
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高一必修二物理教案设计【第一篇】
(一)教学目的
1.知道重力产生的原因。
2.知道重力的施力物和重力的方向,知道重力的作用点叫重心。
3.理解重力的大小跟物体质量的关系,理解公式G=mg,知道g=牛/千克的物理意义。
(二)教具
弹簧秤、钩码、质量相等的两种不同钩码。
(三)教学过程
一、复习提问
力的三要素是什么?
二、新课引入
我们生活在地球上,我们只能看到地球的某一局部。如果在宇宙空间里看地球,地球近似是圆球型。
(教师画图)
北京在北纬40°左右。一棵苹果树上结满了苹果。秋天到了,苹果从树上落下来。请同学画出苹果沿着什么方向落下。
(一位学生画在黑板上)
海南省盛产椰子,椰子落下来沿着什么方向?
南半球上果树上落下的水果沿着什么方向落下?
(一位学生画在黑板上)
教师:在地球上,一切物体失去了支持,都要沿着黑板上所画的方向落向地球,原因是物体受到了地球的吸引。
三、重力的产生
教师:地球对地面附近物体的吸引力叫重力。地面附近的一切物体都受到地球的吸引,所以一切物体在地面附近都受到重力。
教师:力是物体对物体的作用,重力是地球对物体的吸引作用。重力的施力物是地球,受力物是地面附近的物体。例如,苹果所受的重力,施力物是地球,受力物是苹果。椰子所受的重力,施力物是地球,受力物是椰子。
四、重力的方向
教师:重力是一种力,力有大小、方向和作用点三个要素,重力也有三要素。
重力的方向就是物体自由落向地面时的方向,这个方向是竖直向下的。所以重力的方向是竖直向下。
重力的方向可用来检查房屋的墙壁是否竖直。我们常看到建筑工人用一根重垂线检查墙壁就是应用重力的方向是竖直向下这个道理。测绘人员用的水平仪下悬着重垂线,也是利用重力的方向是竖直向下来测定仪器是否水平。你有兴趣的话,可以采用这类方法检查家中的电冰箱放置的是否水平。
五、重力的大小
1.实验:两个钩码的大小、形状和材料都不同,但是它们的质量都是50克。我们用弹簧秤测量它们的重力。把物体挂在弹簧秤下,当物体静止时,弹簧秤的示数就等于物体受到的重力。
(教师演示)
这两个砝码的重力都是牛顿。质量相等的物体,它们的重力大小也相等。
2.学生实验:用弹簧秤测量质量分别为100克、200克和300克的物体的重力,将测量结果填在课本的表格内。
(学生操作)
3.物体的重力跟质量成正比
教师:从实验数据可知,物体的重力跟它的质量成正比。
的值
实验数据中重力和质量的比值大约是10牛/千克。精确的测量结果表明,重力和质量二者的比值是牛/千克,这个值用g表示,g=牛/千克。粗略计算,g可取10牛/千克。
=mg
如果用G表示物体的重力,m表示物体的质量,g表示物体的重力和质量的比值。那么重力和质量的关系可以用公式G=mg表示。使用这个公式时,质量m用千克作单位,重力G用牛顿作单位,g=牛/千克。
6.例题:一个集装箱的质量是4吨,计算它所受重力。并画出重力的图示。
已知:m=4吨=4000千克,
g=10牛/千克。
求:G。
解:G=mg
=4000千克×10牛/千克
=40000牛。
答:集装箱所受重力是40000牛。
作力的图示时,要画出力的三要素。重力是集装箱受到的,重力的作用点画在它的中心。方向竖直向下。结合标度线段的长度,重力线段长度应是标度线段长的4倍。
六、重心
教师:重力的作用点叫重心。粗细均匀的同材料的棒,它的重心在中点;圆球的重心在球心;正方形薄板的重心在它的对角线的交点。
七、总结
地面附近的物体受到地球的吸引,所以物体受到重力。重力的施力物是地球。
重力既然是一种力,它有大小、方向和作用点三个要素。
重力的大小跟物体的质量成正比,这个关系用G=mg表示,g=牛/千克。
重力的方向是竖直向下。
重力的作用点叫重心。
八、作业
1.完成节后练习。
2.章后习题4、6。
高一物理教案必修二【第二篇】
教学设计思路:
本节课要求学生会计算人造卫星的环绕速度,知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。本节是第五节,万有引力定律、圆周运动、天体运动都已经讲过,从知识上讲学生运用牛顿第二定律直接推导出卫星的速度并不是一件困难的事情。实际上学生遇到卫星问题时总是感到困难和无从下手。究其根源是因为学生对地球、卫星的空间关系不清楚,学生无法从自己站立的一个小小的角落体会巨大空间中发生的事情。因此,用各种视频、课件和图片帮助学生建立空间的概念是十分必要的,有了空间的图景,对问题的认识和思考就有了依托。所以,本节课我使用了大量的图片和视频来模拟、展示,让学生有比较深刻的感性认识。
设计理念
通过对前几节知识的学习,学生对曲线运动的特点、万有引力定律已有一定的了解。在此基础上,教师通过设计问题情境,引导学生探究,获得新知识。重视科学跟生活、跟社会的联系,让学生体会物理学就在身边。体会生活质量与物理学的依存关系,体会科学是迷人的、是改变世界的神奇之手。
学情分析:
尽管学生对天体运动的知识储备不足,猜想可能缺乏科学性,语言表达也许欠妥,但只要学习始终参与到学习情境中,激活思维,大胆猜想,敢于表达,学生就能得到发展和提高。
教学目标 :
一、知识与能力
了解人造卫星的发射与运行原理,知道三个宇宙速度的含义,会推导第一宇宙速度。
了解人造卫星的运行原理,认识万有引力定律对科学发展所起的作用,培养学生科学服务于人类的意识。
二、途径与方法
学习科学的思维方法,发展思维的独立性,提高发散思维能力、分析推理能力和语言表达能力。
三、情感态度与价值观
在主动学习、合作探究的过程中,体验愉悦的学习氛围,在探究中不断获得美的感受不断进步。
学习科学,热爱科学,增强民族自信心和自豪感。
教学准备:
多媒体电脑及图片。
教学重点难点:
重点:
1.第一宇宙速度的推导。
2.运行速率与轨道半径之间的关系
难点:
沿椭圆轨道运行的卫星按照圆周运动处理,卫星的环绕速度是最小发射速度。
高中物理必修二教案【第三篇】
教学目标
1、知识与技能
(1)了解地球表面物体的万有引力两个分力的大小关系,计算地球质量;
(2)行星绕恒星运动、卫星的运动的共同点:万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力,会用万有引力定律计算天体的质量;
(3)了解万有引力定律在天文学上有重要应用。
2.过程与方法:
(1)培养学生根据数据分析找到事物的主要因素和次要因素的一般过程和方法;
(2)培养学生根据事件的之间相似性采取类比方法分析新问题的能力与方法;
(3)培养学生归纳总结建立模型的能力与方法。
3.情感态度与价值观:
(1)培养学生认真严禁的科学态度和大胆探究的心理品质;
(2)体会物理学规律的简洁性和普适性,领略物理学的优美。
教学重难点
教学重点
地球质量的计算、太阳等中心天体质量的计算。
教学难点
根据已有条件求中心天体的质量。
教学工具
多媒体、板书
教学过程
一、计算天体的质量
1.基本知识
(1)地球质量的计算
①依据:地球表面的物体,若不考虑地球自转,物体的重力等于地球对物体的万有引力,即
②结论:
只要知道g、R的值,就可计算出地球的质量。
(2)太阳质量的计算
①依据:质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动时,行星与太阳间的万有引力充当向心力,即
②结论:
只要知道卫星绕行星运动的周期T和半径r,就可以计算出行星的质量。
2.思考判断
(1)地球表面的物体,重力就是物体所受的万有引力。(×)
(2)绕行星匀速转动的卫星,万有引力提供向心力。(√)
(3)利用地球绕太阳转动,可求地球的质量。(×)
3.探究交流
若已知月球绕地球转动的周期T和半径r,由此可以求出地球的质量吗?能否求出月球的质量呢?
提示 能求出地球的质量。利用
为中心天体的质量。做圆周运动的月球的质量m在等式中已消掉,所以根据月球的周期T、公转半径r,无法计算月球的质量。
二、发现未知天体
1.基本知识
(1)海王星的发现
英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶根据天王星的观测资料,利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道。1846年9月23日,德国的加勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星——海王星。
(2)其他天体的发现
近100年来,人们在海王星的轨道之外又发现了冥王星、阋神星等几个较大的天体。
2.思考判断
(1)海王星、冥王星的发现表明了万有引力理论在太阳系内的正确性。(√)
(2)科学家在观测双星系统时,同样可以用万有引力定律来分析。(√)
3.探究交流
航天员翟志刚走出“神舟七号”飞船进行舱外活动时,要分析其运动状态,牛顿定律还适用吗?
提示 适用。牛顿将牛顿定律与万有引力定律综合,成功分析了天体运动问题。牛顿定律对物体在地面上的运动以及天体的运动都是适用的。
三、天体质量和密度的计算
问题导思
1.求天体质量的思路是什么?
2.有了天体的质量,求密度还需什么物理量?
3.求天体质量常有哪些方法?
1.求天体质量的思路
绕中心天体运动的其他天体或卫星做匀速圆周运动,做圆周运动的天体(或卫星)的向心力等于它与中心天体的万有引力,利用此关系建立方程求中心天体的质量。
2.计算天体的质量
下面以地球质量的计算为例,介绍几种计算天体质量的方法:
(1)若已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T,半径为r,根据万有引力等于向心力,即
(2)若已知月球绕地球做匀速圆周运动的半径r和月球运行的线速度v,由于地球对月球的引力等于月球做匀速圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律,得
(3)若已知月球运行的线速度v和运行周期T,由于地球对月球的引力等于月球做匀速圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律,得
(4)若已知地球的半径R和地球表面的重力加速度g,根据物体的重力近似等于地球对物体的引力,得
解得地球质量为
3.计算天体的密度
若天体的半径为R,则天体的密度ρ
误区警示
1.计算天体质量的方法不仅适用于地球,也适用于其他任何星体。注意方法的拓展应用。明确计算出的是中心天体的质量。
2.要注意R、r的区分。R指中心天体的半径,r指行星或卫星的轨道半径。以地球为例,若绕近地轨道运行,则有R=r.
例:要计算地球的质量,除已知的一些常数外还需知道某些数据,现给出下列各组数据,可以计算出地球质量的有哪些?( )
A.已知地球半径R
B.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度v
C.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T
D.已知地球公转的周期T′及运转半径r′
答案 ABC
归纳总结:求解天体质量的技巧
天体的质量计算是依据物体绕中心天体做匀速圆周运动,万有引力充当向心力,列出有关方程求解的,因此解题时首先应明确其轨道半径,再根据其他已知条件列出相应的方程。
四、分析天体运动问题的思路
问题导思
1.常用来描述天体运动的物理量有哪些?
2.分析天体运动的主要思路是什么?
3.描述天体的运动问题,有哪些主要的公式?
1.解决天体运动问题的基本思路
一般行星或卫星的运动可看做匀速圆周运动,所需要的向心力都由中心天体对它的万有引力提供,所以研究天体时可建立基本关系式:
2.四个重要结论
设质量为m的天体绕另一质量为M的中心天体做半径为r的匀速圆周运动
以上结论可总结为“越远越慢,越远越小”。
误区警示
1.由以上分析可知,卫星的an、v、ω、T与行星或卫星的质量无关,仅由被环绕的天体的质量M和轨道半径r决定。
2.应用万有引力定律求解时还要注意挖掘题目中的隐含条件,如地球的公转周期是365天,自转一周是24小时,其表面的重力加速度约为 m/s2.
例:)据报道,天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”,名为“55 Cancri e”,该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的480(1),母星的体积约为太阳的60倍。假设母星与太阳密度相同,“55 Cancri e”与地球均做匀速圆周运动,则“55 Cancri e”与地球的( )
答案 B
归纳总结:解决天体运动的关键点
解决该类问题要紧扣两点:一是紧扣一个物理模型:就是将天体(或卫星)的运动看成是匀速圆周运动;二是紧扣一个物体做圆周运动的动力学特征,即天体(或卫星)的向心力由万有引力提供。还要记住一个结论:在向心加速度、线速度、角速度和周期四个物理量中,只有周期的值随着轨道半径的变大而增大,其余的三个都随轨道半径的变大而减小
五、双星问题的分析方法
例:天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T,两颗恒星之间的距离为r,试推算这个双星系统的总质量。(引力常量为G)
归纳总结:双星系统的特点
1.双星绕它们共同的圆心做匀速圆周运动,它们之间的距离保持不变;
2.两星之间的万有引力提供各自需要的向心力;
3.双星系统中每颗星的角速度相等;
4.两星的轨道半径之和等于两星间的距离。
高一必修二物理教案设计【第四篇】
一、设计思想
在旧教材中,《曲线运动》关于曲线运动的速度方向的教学,通常通过演示圆周运动的小球离心现象,演示砂轮火星痕迹实验,采取告知的方式,让学生知道曲线运动的速度方向为该位置的切线方向,由于轨迹是瞬间性,实验有效性差。在新教材中,通过曲线轨道实验演示曲线运动的方向,再告知速度方向是曲线的切线方向,与旧教材相比,能获得具体的轨迹和末速度的“方向”,但是无法证明速度方向是切线方向。
笔者通过简易自制器材,让学生通过探究过程获得曲线运动的速度方向,并自己获得如何画曲线运动的速度方向的方法,强调科学探究的过程。笔者还通过当堂设计自行车挡泥板,以便学生把自己获得的知识应用于实践,体验学以致用、知识有价的感受。还要求学生观察自行车的挡泥板验证自己的设计作为课外作业,体会STS的意义,提高科学素养。
二、教材分析
教学基本要求:知道什么叫曲线运动,知道曲线运动中速度的方向,能在轨迹图中画出速度的(大致)方向,知道曲线运动是一种变速运动,知道物体做曲线运动的条件。
发展要求:掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。
本课是整章教学的基础,但不是重点内容,通过实验和讨论,让学生体会到曲线运动的物体的速度是时刻改变的,曲线运动是变速运动,速度的方向是曲线的切线方向。
模块的知识内容有三点:1、什么是曲线运动(章引);2、曲线运动是变速运动;3、物体做曲线运动的条件;4、运动的合成与分解。
三、学情分析
在初中,已经学过什么是直线运动,什么是曲线运动,也知道曲线运动是常见的运动,但是不知道曲线运动的特点和原因。由于初中的速度概念的影响,虽然学生在第一模块学过速度的矢量性,但是在实际学习中常常忽略了速度的方向,也就是说学生对“曲线运动是变速运动”的掌握有困难。
学生分组实验时,容易滚跑小钢珠,要求学生小心配合。几何作图可能难以下手,教师可以适当提示。学生主要的学习行为是观察、回答、实验。
四、教学目标
1、知识与技能:
(1)知道曲线运动中位移的分矢量表示法及速度的方向,理解曲线运动时一直变速运动。
(2)知道合运动、分运动分别是什么,知道其同时性和独立性。
(3)知道运动的合成与分解,理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则。
(4)会用作图法和计算的方法,求解位移和速度的合成与分解问题。
(5)知道物体做曲线运动的条件;
(6)会判断轨迹弯曲方向(发展要求)。
2、过程与方法
(1)经历发现问题──猜想──探究──验证──结论──交流的探究过程;
(2)经历并体会研究问题要先从粗略到精细,由定性到定量,由特殊到一般再到特殊的过程;
(3)尝试用数学几何原理在物理研究中应用。
3、情感态度与价值观
(1)主动细心观察,注意关注身边的科学,积极参与学习活动。
(2)感受到科学研究问题源于生活实践,获得的结论服务于生活实践,体会学以致用的感受。
(3)初步感受下结论不能主观而要有科学依据的严谨的科学态度。
(4)初步养成小心翼翼做实验的习惯。
五、重点难点
重点:体验获得“曲线运动的速度方向是切线方向”的实验过程。会标出曲线运动的速度方向。
难点:如何获得曲线运动的速度方向是切线方向。如何画出曲线运动的速度方向。
六、教学策略与手段
在教学活动上:体现学生的主体性,体现教师的指导性和服务性。在教学媒体设计上:强调以试验教学为主,以多媒体为辅助(投影问题与习题)。在教学程序上基本上按照加涅信息加工模型。引起注意──告知学生学习目标──刺激回忆先决性的学习──呈现刺激材料──提供学习帮助──引出作业──提供作业──提供反馈──评价作业──促进保持和迁移,通过问题链把教、学、练、评有机整合。在学习过程上:突出学生发现问题──猜想──探究──验证──结论──应用。在探究方法上:突出整合数学知识解决物理问题。认知过程上:突出人类的学习规律和认知规律,即,由粗略研究到精细研究,由特殊到一般再到特殊的过程。在理念上:突出科学的研究源于生活实践,服务于生活实践;认识到“下结论必须要有科学依据”。
七、学法指导
1.对物体做曲线运动的条件,要从力与运动的关系、运动状态变化的原因的角度来理解,物体做曲线运动时,速度的方向时刻在变化,不管速率是否变化,其运动状态肯定在变化,所以做曲线运动的物体必有加速度,所以受合外力肯定不为零。
2.运动的合成与分解,指的是位移、速度、加速度等矢量的合成与分解,跟力的合成与分解一样,遵循相同的平行四边形定则。
3.抛体运动是在恒定外力作用下所做的匀变速曲线运动,恒定的外力是改变速度大小的原因,也是改变速度方向的原因。