高一物理向心力教案优质4篇

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[高一物理教案【第一篇】

[高一物理教案9-7]

教案9-7 受迫振动 共振

一、教学目标

1.知道什么是受迫振动，知道受迫振动的频率等于驱动力的频率。2.知道什么是共振以及发生共振的条件，知道共振的应用和防止的实例。二、教学重点、难点分析

1．理解受迫振动的频率等于驱动力的频率。2．掌握共振的条件及其应用。

三、教具

受迫振动演示器，共振演示器，两个频率相等的音叉

四、教学方法

实验观察、讲授

五、教学过程（－）引入新课

上节课讲了阻尼振动，在外力使弹簧振子的小球和单摆的摆球偏离平衡位置后，它们就在系统内部的弹力或重力作用下振动起来，不再需要外力的推动，这种振动叫做自由振动，由于阻力不可避免，这样的振动最终都会停下来。那么我们有无使它们振幅不减小的办法呢？（提问）那就是给系统不断补充能量，即给系统一个周期性的外力，使该外力对系统做功来不断补充系统所损失的能量，使其不断振动下去，这种振动叫受迫振动，这就是本节课我们要研究的内容。板书七 受迫振动 共振

（二）进行新课 演示1受迫振动：课本图9－29所示装置中弹簧下面悬挂着重物，放手后让它振动，由于阻尼作用，重物很快停止振动，如果不断地转动摇把，即用周期性的外力作用于振动的物体，重物就会不断地振动，这就是受迫振动。

板书

1、受迫振动

（1）驱动力：维持受迫振动的周期性外力叫做驱动力。（2）受迫振动：物体在外界驱动力作用下的振动叫做受迫振动。提问：“请同学们举出你所知道的受迫振动的例子。”

学生举例：跳水运动员在跳板上行走时跳板所发生的振动；机器工作时机器底座所发生的振动，都是由于受到外界驱动力作用下所做的受迫振动。那么做受迫振动的物体在振动时的频率由什么决定呢？请同学们进一步观察实验。

（以日常生活中的实例激发学生的学习兴趣，演示2受迫振动

把重物提到某一高度，放手后让它做自由振动，记住它的振动频率（或周期），这个频率是系统的固有频率，然后以各种不同速度转动摇把，振子做受迫振动的周期也随之改变，转速大，振子振动的频率也随之增大，由此得出结论。

板书（3）物体受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关。

振子的固有频率由什么决定的呢？任何物体都有自身的特殊的结构，它们的固有频率是由这些结构所决定的，单摆的固有频率是由摆长和当地的重力加速度所决定的，弹簧振子的固有频率是由弹簧和小球所决定的，而与外界无关。

虽然物体做受迫振动的频率是由驱动力频率决定的，而与物体的固的频率无关，但物体做受迫振动的振幅是否与物体的固有频率有联系呢？

演示3共振

在一根张紧的绳子上挂几个摆（课本图9－30），其中A、B、C的摆长相等．当A摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力．当A摆动的时候，其余各摆也随之做受迫振动，而此时驱动力的频率就是A摆的固有频率． 实验表明，固有频率跟驱动力频率相等的B摆和C摆振幅最大；固有频率跟驱动力相差最大的D摆振幅最小．由此得出结论：做受迫振动的物体振幅A与驱动力的频率f的关系曲线．当驱动力的频率f与物体的固有频率f′接近时，物体的振幅越大；当物体所受的驱动力频率与物体的固有频率相等时，物体振动振幅最大．在做实验1时，我们也看到当把手转速达到某一数值时，即驱动力的频率等于振子的固有频率时，振子振幅最大，这种现象叫做共振．

板书

2、共振

（1）共振：驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫振动的振幅增大，这种现象叫做共振。

演示4声音的共鸣（课本图 9－32）．

取两个频率相同的音叉A和B，相隔不远并排放在桌上，打击音叉A的叉股，使它发声．过一会儿，用手按住音叉A的叉股，使它停止发音，可以听到没有被敲的音叉B发出了声音．如果在音叉B的叉股上套上一个套管来改变B叉的固有频率，重复上述实验，就听不到音叉B发出的声音．

如何来解释这种现象呢？音叉A振动后，在空气中激起声波，声波传到B后，给B一个周期性的驱动力．由于驱动力的频率跟音叉B的固有频率相等，于是B发生共振，发出声音．这种声音的共振现象叫做共鸣．

板书（2）共鸣

音叉下面所装的空箱叫共鸣箱，音叉发声后，共鸣箱发生共鸣，可以使音叉的声音加强，家用的音箱的原理类似于此．

在日常生活、生产中有些共振对人类有益，有些共振对人类有害，如何利用共振和防止共振呢？

板书（3）共振的应用和防止

共振现象有许多应用，把一些不同长度的钢片装在同一个支架上，可用于制成测量发动机转速的转速计．使转速计与开动着的机器紧密接触，机器振动引起转速计的轻微振动，这时固有频率与机器运转频率相同的那片钢片发生共振，有较大的振幅．若已知钢片的固有频率，就可知道机器的转速．

共振筛（课本图9－33）也是利用共振现象制成的．把筛子用四根弹簧支起来，在筛架上安装一个偏心轮，就成了共振筛．偏心轮在发动机的带动下发生转动时，适当调节偏心轮的转速，可以使筛子受到驱动力的频率接近筛子的固有频率，这时筛子发生共振，有较大的振幅，提高了筛除杂物的效率．

在某些情况下，共振也可能造成损害．军队或火车过轿时，整齐的步伐或车轮对铁轨接头处的撞击会对桥梁产生周期性的驱动力，如果驱动力的频率接近桥梁的固有频率，就可能使桥梁的振幅显著增大，以致使桥梁发生断裂．因此，部队过桥要用便步，以免产生周期性的驱动力．火车过桥要慢开，使驱动力的频率远小于桥梁的固有频率．

轮船航行时，如果所受波浪冲击力的频率接近轮船左右摇摆的固有频率，可能使轮船倾覆，这时可以改变轮船的航向和速度，使波浪冲击力的频率远离轮船摇摆的固有频率．

机器运转时，零部件的运动（如活塞的运动、轮的转动）会产生周期性的驱动力，如果驱动力的频率接近机器本身或支持物的固有频率，就会发生共振，使机器或支持物受到损坏．这时要采取措施，如调节机器转速，使驱动力的频率与机器或支持物的固有频率不一致．同样，厂房建筑物的固有频率也不能处在机器所能引起的振动频率范围之内．

总之，在需要利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率；在需要防止共振时，应使驱动力的频率与物体的固有频率不同，而且相差越大越好．

（三）巩固练习

1．A、B两个单摆，A摆的固有频率为f, B摆的固有频率为 4f．若让它们在频率为 5f的驱动力作用下做受迫振动，那么 A、B两个单摆比较

A．A摆的振幅较大，振动频率为f． B．B摆的振幅较大，振动频率为 4f． C．A摆的振幅较大，振动频率为 5f． D．B摆的振幅较大，振动频率为 5f．

2．一船在海上以某速度朝东北方向行驶，正遇上自北向南的海浪，海浪每分钟拍打船体15次，船在水中振动的固有周期是6s，为避免发生共振，以下可采用的四种措施中，最有效的是

A．把船改向东航行，并使船速增大． B．把船改向东航行，并使船速减小． C．把船改向北航行，并使船速增大． D．把船改向北航行，并使船速减小．

3．支持车厢的弹簧固有频率是2 Hz，列车行驶在铁轨长度为 m的铁路上，当行驶速度为多大时，车厢振动最强烈？

（四）作业

1．复习本节课文，联系实际列举几个共振的应用和防止实例． 2．练习七第（1）、（2）题做在作业本上． 参考题

1、洗衣机在把衣服脱水完毕拨掉电源后，电动机还要转动一会儿才能停下来．在拨掉电源后，发现洗衣机先振动得比较小，然后有一阵子振动得很剧烈，再慢慢振动又减小直至停下来．其间振动剧烈的原因是

A．洗衣机没有放平稳． B．电动机有一阵子转快了．

C．电动机转动的频率和洗衣机的固有频率相近或相等． D．这只是一种偶然现象．

2．“洗”是古代人用金属制造的形似现在洗脸盆一样的东西．盆底铸有四条鱼，叫鱼洗．注入鱼洗一半以上容量的水，用手有节奏地摩擦盆上的两耳，盆会像击钟一样振动起来，发出嗡嗡的声音，同时水产生激荡的波纹，形成一定的图案．在振动强烈时，盆里像有几条活鱼一样，不仅搅得浪花荡漾，而且还有许多小水珠从鱼口处向上喷．试解释此现象．

说明：

1.教学中应该充分发挥实验的作用，使学生理解物体在做受迫振动时其频率跟驱动力频率的关系，以及受迫振动的频率与物体固有频率接近时，振动的特点。2．在做共振实验时，也可以用如下的实验代替课本中图9-33的实验。即在同一块薄木板上固定许多长度不同，但质地、粗细相同的小木棒，振动其中的一个，观察其他小木棒哪一个振动得最剧烈。

3．注意引导学生多思考一下共振在实际中的应用(如乐器的共鸣箱等)以及避免共振的做法，培养学生理论联系实际的能力和习惯。

[高一物理教案【第二篇】

[高一物理教案3-5]

力学单位制

一、教学目标

1、知道什么是单位制，什么是基本单位，什么是导出单位。

2、知道力学中的三个基本单位。

4、培养学生在计算中采用国际单位制，以简化运算。

二、重点难点

重点：单位制及其应用。

难点：正确理解单位制在错误！链接无效。计算中的作用。

三、教学方法

讲练结合四、教学过程(一)、新课引入

我们已经学过许多物理量，大多数物理量都有单位，并且，有的是通过物理公式确定它们的单位。一般说来物理量的单位可以任意选取，这样就会存在同一个物理量出现多个单位，与此同时存在多种单位制。那么，通用的单位制是什么？它们又是如何建立的？本节课我们就来学习这个问题。(二)、单位制

1、基本单位 ：选定几个基本物理量的单位

学生阅读课文，明确力学中的三个基本单位： a：长度的单位——厘米(cm)、米(m)、千米(km)； b：时间的单位——秒(s)、分(min)、时(h)； c：质量的单位——克(g)、千克(kg)。

2、导出单位：根据物理公式中其他物理量和基本物理量之间的关系，推导出其他物理量的单位，叫导出单位。物理公式在确定物理量的数量的同时，也确定了物理量的单位关系。

举例说明：

(1）我们选定位移的单位米，时间的单位秒，就可以利用v米每秒。

(2）再结合公式aVt-Votst推导得到速度的单位，就可以推导出加速度的单位：米每二次方秒。

(3）如果再选定质量的单位千克，利用公式F＝ma就可以推导出力的单位牛。

3、单位制：基本单位和导出单位一起构成了单位制。(三)、学生阅读课文：力学中的国际单位制及三个基本单位

1、长度单位——米(m)

2、时间单位——秒(s)

3、质量单位——千克(kg)(四)、巩固训练：

1、现有下列物理量或单位，按下面的要求填空：A.质量； ； /s ； D.密度； /s； ； ；； I.长度 j.时间。(1)属于物理量的是。

(2)在国际单位制中作为基本单位的物理量有 ；

(3）在国际单位制中属于基本单位的有，属于导出单位的有。

2、例题：

一个原来静止的物体，质量是7kg，在14N的恒力作用下： a：5s末的速度是多大？ b：5s内通过的路程是多大？

分析：本题中，物体的受力情况已知，需要明确物体的运动情况，物体的初速度v0=0，在恒力作用下产生恒定的加速度，所以它作初速度为零的匀加速直线运动，已知物体的质量m和所受的力F，根据牛顿第二定律F＝ma求出加速度a，即可用运动学求解得到最终结果

2解答：

已知：m＝7kg，F＝14N，t＝5s 求：vt和S 解：aFm14N7kg2=2m/s=2N/kgvt=at=2m/s×5s=10m/s s=12at=212×2m/s×25s=25m 22 说明：按国际单位制统一各已知量的单位后，不必一一写出各物理量的单位，只在最终结果后面写出正确单位就可以了。

简化后的解题过程：

aFm12147m/s22m/s2vtat25m/s10m/s sat21222525m 训练：

质量m＝200g的物体，测得它的加速度为a＝20cm/s，则关于它所受的合力的大小及单位，下列运算既正确又符合一般运算要求的是。

A: F=20020=400N； B: F==： C: F==； D: F=/s=(五)、课堂小结：

（1）选定的几个物理量的基本单位（2）力学中的基本单位：单位制（1）由基本单位和物理公导出单位（2）在计算时，一般用国计算中不必一一写出各3

2单位长度；质量；时间式推导出来的物理量的际单位制，量的单位单位(六)、课外作业：略

高一物理向心力测试题【第三篇】

1.关于向心力，下列说法中正确的是()A.物体由于做圆周运动而产生了向心力 B.向心力不改变圆周运动物体的速度大小 C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的D.做匀速圆周运动的物体其向心力为物体所受的合外力

2.如图所示，小物体A与水平圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀这圆周运动，则A的受力情况是()A.受重力、支持力 B.受重力、支持力和指向圆心的摩擦力 C.重力、支持力、向心力、摩擦力 D.以上均不正确

3.如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘上的质点，且rA=rC=2rB，则三个质点的向心加速度之比aA:aB:aC等于():2:1 :1:2 :2:4 :1:4

4.用长短不同、材料相同的同样粗细的绳子各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，如图所示，则()A.两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断 B.两个小球以相同的角速度运动时，短绳易断 C.两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断 D.以上说法都不对

5.如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则()A.球A的线速度必定大于球B的线速度 B.球A的角速度必定小于球B的角速度

C.球A的运动周期必定小于球B的运动周期 D.球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力

6.一木块放于水平转盘上，与转轴的距离为r若木块与盘面问的最大静摩擦力是木块重力的μ倍，则转盘转动的角速度最大是________。

、B两质点均做匀速圆周运动，mA:mB=RA:RB=1:2，当A转60转时，B正好转45转，则两质点所受向心力之比为________。

38.如图所示，行车的钢丝长L=3m，下面吊着质量为m=×10kg的货物，以速度v=2m／s匀速行驶行车突然刹车，钢丝绳受到的拉力是多少？

9.一水平放置的圆盘，可以绕中心O点旋转，盘上放一个质量是的铁块(可视为质点)，铁块与中间位置用轻质弹簧连接，如图所示．铁块随圆盘一起匀速转动，角速度是10rad/s时，铁块距中心O点30cm，这时弹簧的拉力大小为11N，g取10m/s求：(1)圆盘对铁块的摩擦力大小(2)在此情况下要使铁块不向外滑动，铁块与圆盘间的动摩擦因数至少为多大？

10.质量相等的小球A、B分别固定在轻杆的中点及端点，当杆在光滑水平面上绕O点做匀速转动时，如图所示，求杆的OA段及AB段对球的拉力之比是多少？

211.如图所示，小球沿光滑的水平面冲上一光滑的半圆形轨道，轨道半公式为R，小球在轨道的最高点对轨道压力等于小球的重力，问：（1）小球离开轨道落到距地面高为R/2处时，小球的水平位移是多少？（2）小球落地时速度为多大？

12.如图所示，轨道ABCD的AB段为一半径R=的光滑1/4圆形轨道，BC段为高为h=5m的竖直轨道，CD段为水平轨道。一质量为的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2m/s，离开B点做平抛运动（g取10m/s），求：①小球离开B点后，在CD轨道上的落地点到C的水2平距离； ②小球到达B点时对圆形轨道的压力大小？ ③如果在BCD轨道上放置一个倾角＝45°的斜面（如图中虚线所示），那么小球离开B点后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置。

13.如图所示，长为R的轻质杆（质量不计），一端系一质量为m的小球（球大小不计），绕杆的另一端O在竖直平面内做匀速圆周运动，若小球最低点时，杆对球的拉力大小为，求： ① 小球最低点时的线速度大小？②小球通过最高点时，杆对球的作用力的大小？ ③小球以多大的线速度运动，通过最高处时杆对球不施力？

14.在如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一转轴转动。A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系为rA=rC=2 rB，若皮带不打滑，求A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比．

15.如图所示，水平转盘的中心有个竖直小圆筒，质量为m的物体A放在转盘上，A到竖直筒中心的距离为r.物体A通过轻绳、无摩擦的滑轮与物体B相连，B与A质量相同。物体A与转盘间的最大静摩擦力是正压压力的μ倍，则转盘转动的角速度在什么范围内，物体A才能随盘转动。17.内壁光滑的半球形容器半径为R，一个小球(视为质点)在容器内沿水平面做匀速圆周运动，小球与容器球心连线与竖直方向成θ角，则小球做匀速圆周运动的角速度为＿＿..为竖直转轴，细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球，两绳能承担的最大拉力均为，当AC和BC均拉直时∠ABC=90°，∠ACB=53°，BC=能绕竖直轴AB匀速转动，2因而C球在水平面内做匀速圆周运动，求：（g取10m/s）(1)m的线速度增大为何值时，BC绳才刚好被拉直？(2)若m的速率继续增加，哪条绳先断，此时小球的速率多大？

A C B

高一物理《动量》教案【第四篇】

动量守恒定律

一、教学目标

1．知道动量守恒定律的内容，掌握动量守恒定律成立的条件，并在具体问题中判断动量是否守恒。

2．学会沿同一直线相互作用的两个物体的动量守恒定律的推导。3．知道动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一。

二、重点、难点分析

1．重点是动量守恒定律及其守恒条件的判定。2．难点是动量守恒定律的矢量性。

三、教具

1．气垫导轨、光门和光电计时器，已称量好质量的两个滑块（附有弹簧圈和尼龙拉扣）。

2．计算机（程序已输入）。

四、教学过程

（一）引入新课

前面已经学习了动量定理，下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的物体系统，在不受外力的情况下，二者发生相互作用前后各自的动量发生什么变化，整个物体系统的动量又将如何？

（二）教学过程设计

1．以两球发生碰撞为例讨论“引入”中提出的问题，进行理论推导。画图：

设想水平桌面上有两个匀速运动的球，它们的质量分别是m1和m2，速度分别是v1和v2，而且v1＞v2。则它们的总动量（动量的矢量和）p=p1+p2=m1v1+m2v2。经过一定时间m1追上m2，并与之发生碰撞，设碰后二者的速度分别为v1'和v2'，此时它们的动量的矢量和，即总动量p'=p1'+p2'=m1v1'+m2v2'。

板书：p=p1+p2=m1v1+m2v2 p'=p1'+p2'=m1v1'+m2v2' 下面从动量定理和牛顿第三定律出发讨论p和p'有什么关系。

设碰撞过程中两球相互作用力分别是F1和F2，力的作用时间是t。根据动量定理，m1球受到的冲量是F1t=m1v1'-m1v1；m2球受到的冲量是F2t=m2v2'-m2v2。

F2t。板书：F1t=m1v1'-m1v1 F2t=m2v2'-m2v2 ② F1t＝-F2t ③

将①、②两式代入③式应有 板书：m1v1'-m1v1=234-