高中物理質(zhì)量教案7篇
教案能夠展現(xiàn)出教師在備課中的思維過程，并且顯示出教師對(duì)課標(biāo)、教材、學(xué)生的理解和把握的水平以及運(yùn)用有關(guān)教育理論和教學(xué)原則組織教學(xué)活動(dòng)的能力。下面是小編為大家整理的高中物理質(zhì)量教案，僅供參考，喜歡可以收藏分享一下喲！
高中物理質(zhì)量教案（篇1）
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)目標(biāo)
1、知道什么是反沖運(yùn)動(dòng)，能舉出幾個(gè)反沖運(yùn)動(dòng)的實(shí)例；
2、知道火箭的飛行原理和主要用途。
二、能力目標(biāo)
1、結(jié)合實(shí)際例子，理解什么是反沖運(yùn)動(dòng)；
2、能結(jié)合動(dòng)量守恒定律對(duì)反沖現(xiàn)象做出解釋；
3、進(jìn)一步提高運(yùn)用動(dòng)量守恒定律分析和解決實(shí)際問題的能力
三、德育目標(biāo)
1、通過實(shí)驗(yàn)，分析得到什么是反沖運(yùn)動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生善于從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)規(guī)律和熱心科學(xué)研究的興趣、勇于探索的品質(zhì)。
2、通過介紹我國(guó)成功地研制和發(fā)射長(zhǎng)征系列火箭的事實(shí)，結(jié)合我國(guó)古代對(duì)于火箭的發(fā)明和我國(guó)的現(xiàn)代火箭技術(shù)已跨入世界先進(jìn)先烈，激發(fā)學(xué)生熱愛社會(huì)主義的情感。
教學(xué)重點(diǎn)
1、知道什么是反沖。
2、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律正確處理噴氣式飛機(jī)、火箭一類問題。
教學(xué)難點(diǎn)
如何應(yīng)用動(dòng)量守恒定律分析、解決反沖運(yùn)動(dòng)。
教學(xué)方法
1、通過觀察演示實(shí)驗(yàn)，總結(jié)歸納得到什么是反沖運(yùn)動(dòng)。
2、結(jié)合實(shí)例運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解釋反沖運(yùn)動(dòng)。
教學(xué)用具
反沖小車、玻璃棒、氣球、酒精、反沖塑料瓶等
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)步驟
導(dǎo)入新課
[演示]拿一個(gè)氣球，給它充足氣，然后松手，觀察現(xiàn)象。
[學(xué)生描述現(xiàn)象]釋放氣球后，氣球內(nèi)的氣體向后噴出，氣球向相反的方向飛出。
[教師]在日常生活中，類似于氣球這樣的運(yùn)動(dòng)很多，本節(jié)課我們就來研究這種。
新課教學(xué)
（一）反沖運(yùn)動(dòng) 火箭
1、教師分析氣球所做的運(yùn)動(dòng)
給氣球內(nèi)吹足氣，捏緊出氣孔，此時(shí)氣球和其中的氣體作為一個(gè)整體處于靜止?fàn)顟B(tài)。松開出氣孔時(shí)，氣球中的氣體向后噴出，氣體具有能量，此時(shí)氣體和氣球之間產(chǎn)生相互作用，氣球就向前沖出。
2、學(xué)生舉例：你能舉出哪些物體的運(yùn)動(dòng)類似于氣球所作的運(yùn)動(dòng)？
學(xué)生：節(jié)日燃放的禮花。噴氣式飛機(jī)。反擊式水輪機(jī)。火箭等做的運(yùn)動(dòng)。
3、同學(xué)們概括一下上述運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，教師結(jié)合學(xué)生的敘述總結(jié)得到：
某個(gè)物體向某一方向高速噴射出大量的液體，氣體或彈射出一個(gè)小物體，從而使物體本身獲得一反向速度的現(xiàn)象，叫反沖運(yùn)動(dòng)
4、分析氣球。火箭等所做的反沖運(yùn)動(dòng)，得到：
在反沖現(xiàn)象中，系統(tǒng)所受的合外力一般不為零；
但是反沖運(yùn)動(dòng)中如果屬于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力的情況，可以認(rèn)為反沖運(yùn)動(dòng)中系統(tǒng)動(dòng)量守恒。
（二）學(xué)生課堂用自己的裝置演示反沖運(yùn)動(dòng)。
1、學(xué)生做準(zhǔn)備：拿出自己的在課下所做的反沖運(yùn)動(dòng)演示裝置。
2、學(xué)生代表介紹實(shí)驗(yàn)裝置，并演示。
學(xué)生甲：
裝置：在玻璃板上放一輛小車，小車上用透明膠帶粘中一塊浸有酒精的棉花。
實(shí)驗(yàn)做法：點(diǎn)燃浸有酒精的棉花，管中的酒精蒸氣將橡皮塞沖出，同時(shí)看到小車沿相反方向運(yùn)動(dòng)。
學(xué)生乙：
裝置：二個(gè)空摩絲瓶，在它們的底部用大號(hào)縫衣針各鉆一個(gè)小洞，這樣做成二個(gè)簡(jiǎn)易的火箭筒，在鐵支架的立柱端裝上頂軸，在放置臂的兩側(cè)各裝一只箭筒，再把旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)放在頂軸上，往火箭筒內(nèi)各注入約4 mL的酒精，并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。點(diǎn)燃酒精棉球，片刻火箭筒內(nèi)的酒精蒸氣從尾孔中噴出，并被點(diǎn)燃，這時(shí)可以看到火箭旋轉(zhuǎn)起來。
學(xué)生丙：用可樂瓶做一個(gè)水火箭，方法是用一段吸管和透明膠帶在瓶上固定一個(gè)導(dǎo)向管，瓶口塞一橡皮塞，在橡皮塞上鉆一孔，在塞上固定一只自行車車胎上的進(jìn)氣閥門，并在氣門芯內(nèi)裝上小橡皮管，在瓶中先注入約1/3體積的水，用橡皮塞把瓶口塞嚴(yán)，將尼龍線穿過可樂瓶上的導(dǎo)向管，使線的一端拴在門的上框上，另一端拴在板凳腿上，要使線拉直，將瓶的進(jìn)氣閥與打氣筒相接，向筒內(nèi)打氣到一定程度時(shí)，瓶塞脫開，水從瓶口噴出，瓶向反方向飛去。
過渡引言：同學(xué)們通過自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置得到并演示了什么是反沖運(yùn)動(dòng)，那么反沖運(yùn)動(dòng)在實(shí)際生活中有什么應(yīng)用呢？下邊我們來探討這個(gè)問題。
（三）反沖運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止
1、學(xué)生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容。
2、學(xué)生回答反沖運(yùn)動(dòng)應(yīng)用和防止的實(shí)例。
學(xué)生：反沖有廣泛的應(yīng)用：灌溉噴水器、反擊式水輪機(jī)、噴氣式飛機(jī)、火箭等都是反沖的重要應(yīng)用。
學(xué)生：用槍射擊時(shí)，要用肩部抵住槍身，這是防止或減少反沖影響的實(shí)例。
3、用多媒體展示學(xué)生所舉例子。
4、要求學(xué)生結(jié)合多媒體展示的物理情景對(duì)幾個(gè)物理過程中反
沖的應(yīng)用和防止做出解釋說明：
①對(duì)于灌溉噴水器，
當(dāng)水從彎管的噴嘴噴出時(shí)，彎管因反沖而旋轉(zhuǎn)，可以自動(dòng)地改變噴水的方向。
②對(duì)于反擊式水輪機(jī)：當(dāng)水從轉(zhuǎn)輪的葉片中流出時(shí)，轉(zhuǎn)軸由于反沖而旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
③對(duì)于噴氣式飛機(jī)和火箭，它們靠尾部噴出氣流的反沖作用而獲得很大的速度。
④用槍射擊時(shí)，子彈向前飛去槍身向后發(fā)生反沖，槍身的反沖會(huì)影響射擊的準(zhǔn)確性，所以用步槍時(shí)我們要把槍身抵在肩部，以減少反沖的影響。
教師：通過我們對(duì)幾個(gè)實(shí)例的分析，明確了反沖既有有利的一面，同時(shí)也有不利的一面，在看待事物時(shí)我們要學(xué)會(huì)用一分為二的觀點(diǎn)。
我們知道：反沖現(xiàn)象的一個(gè)重要應(yīng)用是火箭，下邊我們一認(rèn)識(shí)火箭：
（四）火箭：
1、演示：把一個(gè)廢舊白熾燈泡敲碎取出里面的一根細(xì)玻璃管，往細(xì)玻璃管裝由火柴刮下的藥粉，把細(xì)管放在支架上，用火柴或其他辦法給細(xì)管加熱。
現(xiàn)象：當(dāng)管內(nèi)的藥粉點(diǎn)燃時(shí)，生成的燃?xì)鈴募?xì)口迅速噴出，細(xì)管便向相反方向飛去。教師講述：上述裝置就是火箭的原理模型。
2、多媒體演示古代火箭，現(xiàn)代火箭的用途及多級(jí)火箭的工作過程，同時(shí)學(xué)生邊看邊閱讀課文。
3、用實(shí)物投影儀出示閱讀思考題：
①介紹一下我國(guó)古代的火箭。？
②現(xiàn)代的火箭與古代火箭有什么相同和不同之處？
③現(xiàn)代火箭主要用途是什么？
④現(xiàn)代火箭為什么要采用多級(jí)結(jié)構(gòu)？
4、學(xué)生解答上述問題：
①我國(guó)古代的火箭是這樣的：
在箭上扎一個(gè)火藥筒，火藥筒的前端是封閉的，火藥點(diǎn)燃后生成的燃?xì)庖院艽笏俣认蚝髧姵觯鸺捎诜礇_而向前運(yùn)動(dòng)。
②現(xiàn)代火箭與古代火箭原理相同，都是利用反沖現(xiàn)象來工作的。
但現(xiàn)代火箭較古代火箭結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多，現(xiàn)代火箭主要由殼體和燃料兩大部分組成，殼體是圓筒形的，前端是封閉的尖端，后端有尾噴管，燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈴奈矅姽苎杆賴姵觯鸺拖蚯帮w去。
③現(xiàn)代火箭主要用來發(fā)射探測(cè)儀器、常規(guī)彈頭或核彈頭，人造衛(wèi)星或宇宙飛船，即利用火箭作為運(yùn)載工具。
④在現(xiàn)代技術(shù)條件下，一級(jí)火箭的最終速度還達(dá)不到發(fā)射人造衛(wèi)星所需要的速度，發(fā)射衛(wèi)星時(shí)要使用多級(jí)火箭。
用CAI課件展示多級(jí)火箭的工作過程：
多級(jí)火箭由章單級(jí)火箭組成，發(fā)射時(shí)先點(diǎn)燃第一級(jí)火箭，燃料用完工以后，空殼自動(dòng)脫落，然后下一級(jí)火箭開始工作。
教師介紹：多級(jí)火箭能及時(shí)把空殼拋掉，使火箭的總質(zhì)量減少，因而能夠達(dá)到很高的溫度，可用來完成洲際導(dǎo)彈，人造衛(wèi)星、宇宙飛船等的發(fā)射工作，但火箭的級(jí)數(shù)不是越多越好，級(jí)數(shù)越多，構(gòu)造越復(fù)雜，工作的可靠性越差，目前多級(jí)火箭一般都是三級(jí)火箭。
那么火箭在燃料燃盡時(shí)所能獲得的最終速度與什么有關(guān)系呢？
5、出示下列問題：
火箭發(fā)射前的總質(zhì)量為M、燃料燃盡后的質(zhì)量為m，火箭燃?xì)獾膰娚渌俣葹関1，燃料燃盡后火箭的飛行速度v為多大？
[學(xué)生分析并解答]：
解：在火箭發(fā)射過程中，由于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，所以動(dòng)量守恒。
發(fā)射前的總動(dòng)量為0，發(fā)射后的總動(dòng)量為（M-m）v-mv1（以火箭的速度方向?yàn)檎较颍﹦t：（M-m）v-mv1=0
師生分析得到：燃料燃盡時(shí)火箭獲得的最終速度由噴氣速度及質(zhì)量比M/m決定。
鞏固訓(xùn)練 水平方向射擊的大炮，炮身重450 kg，炮彈射擊速度是450 m/s，射擊后炮身后退的距離是45 cm，則炮受地面的平均阻力是多大？
小結(jié)
1、當(dāng)物體的一部分以一定的速度離開物體時(shí)，剩余部分將獲得一個(gè)反向沖量而向相反方向運(yùn)動(dòng)，這種向相反方向的運(yùn)動(dòng)，通常叫做反沖運(yùn)動(dòng)。
2、對(duì)于反沖運(yùn)動(dòng)，所遵循的規(guī)律是動(dòng)是守恒定律，在具體的計(jì)算中必須嚴(yán)格按動(dòng)量守恒定律的解題步驟來進(jìn)行。
3、反沖運(yùn)動(dòng)不僅存在于宏觀低速物體間，也存在于微觀高速物體。
高中物理質(zhì)量教案（篇2）
知識(shí)目標(biāo)
1、了解什么是能源，了解什么是常規(guī)能源，了解常規(guī)能源的儲(chǔ)備與人類需求間的矛盾
2、了解常規(guī)能源的使用與環(huán)境污染的關(guān)系。了解哪些能源是清潔能源，哪些能源可再生。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生通過分析日常生活現(xiàn)象提高概括物理規(guī)律的能力
情感目標(biāo)
通過第二類永動(dòng)機(jī)無法制成的講解，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到人類改造自然時(shí)必須遵從自然規(guī)律，違反自然規(guī)律將一事無成
通過介紹開發(fā)新能源的重要性，激勵(lì)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)，提高為人類美好未來努力學(xué)習(xí)的覺悟
新課教學(xué)
師：在日常生活和各種產(chǎn)業(yè)中我們都要消耗能量。另外，自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，而產(chǎn)生的能量耗散問題，使得能源問題成為當(dāng)今世界的一個(gè)重要的問題。本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)能源。
一、能源：凡是能提供可利用能量的物質(zhì)和自然過程。
１、常規(guī)能源：煤、石油、天然氣等。常規(guī)能源的儲(chǔ)藏是有限的。
問：常規(guī)的能源使用帶來了那些負(fù)面影響呢？（①溫室效應(yīng)②酸雨③化學(xué)煙霧④放射性污染）（1）溫室效應(yīng)：溫室效應(yīng)是由于大氣里溫室氣體（二氧化碳）含量增大而形成的。石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化碳。
（2）酸雨：大氣中酸性污染物質(zhì)，如二氧化硫等物質(zhì)會(huì)使雨水中的酸度升高，形成“酸雨”。煤炭中含有較多的硫，燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化硫等物質(zhì)。
（3）光化學(xué)煙霧：氮氧化合物和碳?xì)浠衔镌诖髿庵惺艿疥?yáng)光中強(qiáng)烈紫外線照射后產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)。主要成分是臭氧。
另外常規(guī)能源燃燒時(shí)產(chǎn)生的浮塵也是一種污染。
常規(guī)能源的大量消耗所帶來的環(huán)境污染即損害人體健康，又影響動(dòng)植物的生長(zhǎng)，破壞經(jīng)濟(jì)資源，損壞建筑物及文物古跡，嚴(yán)重時(shí)可改變大氣的性質(zhì)，使生態(tài)受到破壞。
二、開發(fā)新能源：綠色能源的開發(fā)與利用
綠色能源：在釋放能量或能量轉(zhuǎn)化過程中對(duì)環(huán)境不造成污染的能源叫綠色能源。
問：可以開發(fā)那些清潔相對(duì)無污染的能源呢？（①太陽(yáng)能②風(fēng)能③生物質(zhì)能④核能⑤水能）
世界上石油儲(chǔ)量最大的中東地區(qū)一直是發(fā)達(dá)國(guó)家關(guān)注的焦點(diǎn)，外交、軍事莫不圍繞著這片從地表上看毫無魅力的區(qū)域打轉(zhuǎn)。世界警察（美國(guó)）和他的隨從們最愿意去管中東的事情：兩次海灣戰(zhàn)爭(zhēng)、伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)等等…說明能量消耗巨大的富國(guó)們對(duì)石油的心痛程度。
令以一方面，“替代品”——新能源的研發(fā)、形式層出不窮。
1、水能：水作為能量的載體，被太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)地球上三棲（水、陸、空）循環(huán)。地表水的流動(dòng)時(shí)，在落差大、流量大的地區(qū)，形成可利用的水能資源。目前世界上水力發(fā)電還處于起步階段。
2、海洋能：由于地球受月球和太陽(yáng)引力的周期性不均衡，海水發(fā)生非氣候性的漲潮和落潮現(xiàn)象，形成潮汐。潮汐蘊(yùn)含著巨大能量，既可以用來推動(dòng)機(jī)械裝置，又可以用來發(fā)電。
此外，由于海水表層和深層間的存在很大的溫差，利用這種溫差也可以發(fā)電（因?yàn)樗姆悬c(diǎn)與氣壓有關(guān)，如果建造一個(gè)裝置，用抽真空的方法使表層的海水在20攝氏度時(shí)汽化，并推動(dòng)汽輪機(jī)，再將深層的冷水提上來使蒸汽冷卻，如此周而復(fù)始，就可以發(fā)電了。除這種方法外，還可以用低沸點(diǎn)的流體如丙烷和氨來作為熱機(jī)的工作介質(zhì)）。法國(guó)已經(jīng)建成了世界上第一座溫差發(fā)電站，發(fā)電容量為14,000kW。
3、風(fēng)能：利用風(fēng)的機(jī)械能發(fā)電，風(fēng)能是一種重要的自然能源。據(jù)有關(guān)專家估算，在全球邊界層內(nèi)的總能量為1.3×1015瓦，一年中約為1.4×1016千瓦時(shí)電力的能量，相當(dāng)于目前全世界 每年所燃燒能量的3000倍。其中1/10為可取用的極限量。
風(fēng)能的優(yōu)點(diǎn)是：總能量巨大，利用簡(jiǎn)單、無污染、可再生。缺點(diǎn)是：能量密度低（當(dāng)流速同為3米/秒時(shí)，風(fēng)力的能量密度僅為水力的1/1000）、不穩(wěn)定性大，連續(xù)性、可靠性差，時(shí)空分布不均勻。
4、沼氣：利用厭氧微生物在密閉條件下分解（廢棄）有機(jī)物，產(chǎn)生沼氣，沼氣具有很高的熱值，燃燒后生成二氧化碳和水，不污染空氣，不危害農(nóng)作物和人畜健康。生成沼氣的原料本身就是各種廢棄物，生產(chǎn)過程可以減少（有機(jī)物）垃圾的數(shù)量。
在農(nóng)村到處可以看到許多生物質(zhì)的廢棄物，如人畜糞便、秸稈、雜草和不能食用的果蔬，等等。將這些廢棄物收集起來，經(jīng)過細(xì)菌發(fā)酵可以產(chǎn)生沼氣，用沼氣做燃料和照明，也可以發(fā)電。
5、太陽(yáng)能：太陽(yáng)能是一種可廣泛利用的清潔能源。我們目前的利用方式主要是兩種——
一是將陽(yáng)光聚焦，將光能轉(zhuǎn)化為熱能（傳說阿基米德就曾經(jīng)利用聚光鏡反射陽(yáng)光，燒毀了來犯的敵艦）。在日照充分的地方，人們?cè)谏a(chǎn)和生活中已大量使用太陽(yáng)灶、干燥器和太陽(yáng)能熱水器（太陽(yáng)能熱水器的構(gòu)造要簡(jiǎn)單的多。因?yàn)椴恍枰a(chǎn)生太高的溫度。在大多數(shù)情況下，可以將太陽(yáng)能熱水器的集熱器制成箱式、蛇型管式、直管式、平板式或枕式，通過管道與水源和儲(chǔ)水箱相連。太陽(yáng)能熱水器在我國(guó)北方比較常見）。
二是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，再用化學(xué)能發(fā)電。比較常見的光電池是硅電池（它能將13%-20%的日光能轉(zhuǎn)化為電能）。許多電子計(jì)算器和其他小型電子儀器現(xiàn)在已經(jīng)采用太陽(yáng)能電池供電，人造衛(wèi)星和宇宙飛船更是主要依靠太陽(yáng)能電池來提供電力。
但是陽(yáng)光在達(dá)到地面以前要經(jīng)過大氣的反射、散射和吸收，能量損失較大，加上陰天、晝夜變化和雨雪等降水過程的影響，目前地面上利用日光發(fā)電受到一定限制。
無論是生物質(zhì)能、風(fēng)能，還是水力、溫差和潮汐能，歸根結(jié)底都是太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化形式。即使礦物燃料，也是通過生物的化石形式保存下來的億萬(wàn)年以前的太陽(yáng)能。
6、地?zé)崮埽河玫責(zé)岵膳⒌責(zé)嵊糜谵r(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)等，在全世界范圍內(nèi)受到關(guān)注。（從直接利用地?zé)岬囊?guī)模來說，最常用的是地?zé)崴茉。伎偫昧康?/3以上，其次是地?zé)崴B(yǎng)殖和種植約占20%，地?zé)岵膳s占13%，地?zé)崮芄I(yè)利用約占2%）。
利用地?zé)崮埽嫉睾苌伲瑹o廢渣、粉塵污染，用后的棄（尾）水既可綜合利用，又可回注到地下儲(chǔ)層，達(dá)到增加壓力、保護(hù)儲(chǔ)層、保護(hù)地?zé)豳Y源的雙重目的。__據(jù)美國(guó)地?zé)豳Y源委員會(huì)（GRC） 1990年的調(diào)查，世界上18個(gè)國(guó)家有地?zé)岚l(fā)電，總裝機(jī)容量5827.55兆瓦，裝機(jī)容量在100兆瓦以上的國(guó)家有美國(guó)、菲律賓、墨西哥、意大利、新西蘭、日本和印尼。我國(guó)的地?zé)豳Y 源也很豐富，但開發(fā)利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省區(qū)。除以上利用外，從熱水中還可提取鹽類、有益化學(xué)組分和硫磺等。
7、核能：鈾在自然界中有三種放射性同位素：U235、U238、U234 ，在衰變過程中放出熱量。在軍事上鈾主要用來制造核武器和核動(dòng)力燃料。鈾的和平用途十分廣泛，其中最主要的是用作核電反應(yīng)堆的燃料。
由于核電具有發(fā)電成本低、對(duì)環(huán)境污染小和安全等優(yōu)點(diǎn)，世界各國(guó)，尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)都大力發(fā)展核電，估計(jì)到20__年核電將達(dá)到世界總發(fā)電量的25%左右。我國(guó)已建成秦山、大亞灣核電站，目前還有多處正在籌建。
大自然賜給人類的綠色能源儲(chǔ)量豐富，只要我們科學(xué)開發(fā)，合理利用，必將對(duì)人類做出前所未有的貢獻(xiàn)。
高中物理質(zhì)量教案（篇3）
一、教學(xué)任務(wù)分析
勻速圓周運(yùn)動(dòng)是繼直線運(yùn)動(dòng)后學(xué)習(xí)的第一個(gè)曲線運(yùn)動(dòng)，是對(duì)如何描述和研究比直線運(yùn)動(dòng)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)的拓展，是力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系知識(shí)的進(jìn)一步延伸，也是以后學(xué)習(xí)其他更復(fù)雜曲線運(yùn)動(dòng)(平拋運(yùn)動(dòng)、單擺的簡(jiǎn)諧振動(dòng)等)的基礎(chǔ)。
學(xué)習(xí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要以勻速直線運(yùn)動(dòng)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等知識(shí)為基礎(chǔ)。
從觀察生活與實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象入手，使學(xué)生知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，歸納認(rèn)識(shí)到勻速圓周運(yùn)動(dòng)是最基本、最簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng)，體會(huì)建立理想模型的科學(xué)研究方法。
通過設(shè)置情境，使學(xué)生感受圓周運(yùn)動(dòng)快慢不同的情況，認(rèn)識(shí)到需要引入描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，再通過與勻速直線運(yùn)動(dòng)的類比和多媒體動(dòng)畫的輔助，學(xué)習(xí)線速度與角速度的概念。
通過小組討論、實(shí)驗(yàn)探究、相互交流等方式，創(chuàng)設(shè)平臺(tái)，讓學(xué)生根據(jù)本節(jié)課所學(xué)的知識(shí)，對(duì)幾個(gè)實(shí)際問題進(jìn)行討論分析，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的情感，學(xué)會(huì)合作與交流，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)品質(zhì)。
通過生活實(shí)例，認(rèn)識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)在生活中是普遍存在的，學(xué)習(xí)和研究圓周運(yùn)動(dòng)是非常必要和十分重要的，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情和興趣。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。
(2)知道圓周運(yùn)動(dòng);理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
(3)理解線速度和角速度。
(4)會(huì)在實(shí)際問題中計(jì)算線速度和角速度的大小并判斷線速度的方向。
2、過程與方法
(1)通過對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)概念的形成過程，認(rèn)識(shí)建立理想模型的物理方法。
(2)通過學(xué)習(xí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的定義和線速度、角速度的定義，認(rèn)識(shí)類比方法的運(yùn)用。
3、態(tài)度、情感與價(jià)值觀
(1)從生活實(shí)例認(rèn)識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的普遍性和研究圓周運(yùn)動(dòng)的必要性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和求知欲。
(2)通過共同探討、相互交流的學(xué)習(xí)過程，懂得合作、交流對(duì)于學(xué)習(xí)的重要作用，在活動(dòng)中樂于與人合作，尊重同學(xué)的見解，善于與人交流。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn)：
(1)勻速圓周運(yùn)動(dòng)概念。
(2)用線速度、角速度描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。
難點(diǎn)：理解線速度方向是圓弧上各點(diǎn)的切線方向。
四、教學(xué)資源
1、器材：壁掛式鐘，回力玩具小車，邊緣帶孔的旋轉(zhuǎn)圓盤，玻璃板，建筑用黃沙，乒乓球，斜面，刻度尺，帶有細(xì)繩連接的小球。
2、課件：flash課件——演示同樣時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)所經(jīng)過的弧長(zhǎng)不同的勻速圓周運(yùn)動(dòng);——演示同樣時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)半徑所轉(zhuǎn)過角度不同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
3、錄像：三環(huán)過山車運(yùn)動(dòng)過程。
五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
本設(shè)計(jì)包括物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、線速度與角速度三部分內(nèi)容。
本設(shè)計(jì)的基本思路是：以錄像和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過分析得出物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件;通過觀察對(duì)比歸納出勻速圓周的特征;以情景激疑認(rèn)識(shí)對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的不同描述，引入線速度與角速度概念;通過討論、釋疑、活動(dòng)、交流等方式，鞏固所學(xué)知識(shí)，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。
本設(shè)計(jì)要突出的重點(diǎn)是：勻速圓周運(yùn)動(dòng)概念和線速度、角速度概念。方法是：通過對(duì)鐘表指針和過山車兩類圓周運(yùn)動(dòng)的觀察對(duì)比，歸納出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特征;設(shè)置地月對(duì)話的情景，引入對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述;再通過多媒體動(dòng)畫輔助，并與勻速直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行類比得出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念和線速度、角速度的概念。
本設(shè)計(jì)要突破的難點(diǎn)是：線速度的方向。方法是：通過觀察做圓周運(yùn)動(dòng)的小球沿切線飛出，以及由旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布這兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，直觀顯示得出。
本設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)以視頻、實(shí)驗(yàn)、動(dòng)畫為線索，注重刺激學(xué)生的感官，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的體驗(yàn)和感受，化抽象思維為形象思維，概念和規(guī)律的教學(xué)體現(xiàn)“建模”、“類比”等物理方法，學(xué)生的活動(dòng)以討論、交流、實(shí)驗(yàn)探究為主，涉及的問題聯(lián)系生活實(shí)際，貼近學(xué)生生活，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)習(xí)價(jià)值和意義的感悟。
完成本設(shè)計(jì)的內(nèi)容約需2課時(shí)。
六、教學(xué)流程
1、教學(xué)流程圖
2、流程圖說明
情境I錄像，演示，設(shè)問1
播放錄像：三環(huán)過山車，讓學(xué)生看到物體的運(yùn)動(dòng)有直線和曲線。
演示：讓學(xué)生向正在做直線運(yùn)動(dòng)的乒乓球用力吹氣，體驗(yàn)球在什么情況下將做曲線運(yùn)動(dòng)。
設(shè)問1：物體在什么情況下將做曲線運(yùn)動(dòng)?
情境II觀察、對(duì)比，設(shè)問2
觀察、對(duì)比鐘表指針和過山車這兩類圓周運(yùn)動(dòng)。
設(shè)問2：以上兩類圓周運(yùn)動(dòng)有什么不同?鐘表指針?biāo)龅膱A周運(yùn)動(dòng)有什么共同特征?建立勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念。
情境III演示，動(dòng)畫
情景：月、地快慢之爭(zhēng)。
多媒體動(dòng)畫：演示同樣時(shí)間內(nèi)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)所經(jīng)過的弧長(zhǎng)不同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，比較得出線速度表
表達(dá)式。
演示1：用細(xì)繩捆著小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，突然松開繩的一端，看到小球沿著圓弧切線方向運(yùn)動(dòng)。
演示2：通過實(shí)物投影演示旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布，顯示線速度的方向。
情景：變換教室內(nèi)電風(fēng)扇的變速檔，看到圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的不同情況，引入角速度概念。
多媒體動(dòng)畫：演示同樣時(shí)間內(nèi)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)半徑所轉(zhuǎn)過角度不同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，比較得出角速度表達(dá)式。
活動(dòng)討論、實(shí)驗(yàn)、交流、小結(jié)。
識(shí)別：請(qǐng)同學(xué)們說說生活中有哪些圓周運(yùn)動(dòng)可以看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。了解學(xué)生對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的理解以及是否具有建模能力。
觀察分析：磁帶、涂改修正帶、自行車鏈條等傳動(dòng)設(shè)備中，兩輪軸邊緣各點(diǎn)的線速度有何關(guān)系。了解對(duì)線速度概念的理解情況。
算一算：計(jì)算壁掛鐘的時(shí)針、分針、秒針針尖的線速度大小和它們角速度的倍數(shù)關(guān)系。了解能否通過實(shí)際測(cè)量獲取有用數(shù)據(jù)，靈活運(yùn)用線速度的公式和角速度公式解決實(shí)際問題。
小實(shí)驗(yàn)：提供回力玩具小車，玻璃板，建筑用黃沙，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察說明汽車車輪的擋泥板應(yīng)安裝在什么位置合適，了解對(duì)線速度方向的掌握情況。
釋疑：評(píng)判地球與月亮之爭(zhēng)。
小結(jié)：幻燈片小結(jié)。
3、教學(xué)主要環(huán)節(jié)本設(shè)計(jì)可分為四個(gè)主要的教學(xué)環(huán)節(jié)：
第一環(huán)節(jié)，通過播放錄像和演示，歸納物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。
第二環(huán)節(jié)，通過觀察對(duì)比，建立理想模型，歸納勻速圓周運(yùn)動(dòng)特征，類比勻速直線運(yùn)動(dòng)得出勻速圓周運(yùn)動(dòng)概念。
第三環(huán)節(jié)，以情景激疑引入用線速度、角速度描述圓周運(yùn)動(dòng)，借助多媒體動(dòng)畫，類比勻速直線運(yùn)動(dòng)得出線速度、角速度定義和公式。
第四環(huán)節(jié)，以學(xué)生活動(dòng)為中心，針對(duì)幾個(gè)實(shí)際問題開展討論、探究、交流，深化對(duì)本節(jié)課知識(shí)的理解和應(yīng)用。
七、教案示例
第一環(huán)節(jié)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件
[創(chuàng)設(shè)情景]播放錄像：森林公園三環(huán)過山車的運(yùn)動(dòng)。
[提出問題]
1、請(qǐng)同學(xué)們說說過山車都做了哪些不同性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)? (勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻加速直線運(yùn)動(dòng)、勻減速直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)等)
2、什么條件下物體將做曲線運(yùn)動(dòng)?
[演示]讓乒乓球從斜面上滾下到達(dá)水平桌面上做直線運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)一個(gè)同學(xué)向著與球運(yùn)動(dòng)不一致的方向用力吹球，觀察球的運(yùn)動(dòng)軌跡有何變化?
[結(jié)論]當(dāng)物體受到的合力與速度方向不在一條直線上時(shí)，物體就做曲線運(yùn)動(dòng)。
[引言]運(yùn)動(dòng)軌跡是圓的曲線運(yùn)動(dòng)叫做圓周運(yùn)動(dòng)，下面我們就從圓周運(yùn)動(dòng)開始學(xué)習(xí)如何對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究。
第二環(huán)節(jié)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念
[觀察討論]鐘表的時(shí)針、分針、秒針的圓周運(yùn)動(dòng)有什么共同的特征?它們與過山車的圓周運(yùn)動(dòng)有什么不同?
(鐘表的時(shí)針、分針、秒針的圓周運(yùn)動(dòng)，它們的共同特征是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的，而過山車的圓周運(yùn)動(dòng)列車的速度大小是不斷變化的)
[提出問題]怎樣給勻速圓周運(yùn)動(dòng)下定義呢?(引導(dǎo)學(xué)生類比勻速直線運(yùn)動(dòng)定義勻速圓周運(yùn)動(dòng))
[結(jié)論]質(zhì)點(diǎn)在任何相同時(shí)間內(nèi)，所通過的弧長(zhǎng)都相等的圓周運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
勻速圓周運(yùn)動(dòng)是最基本最簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng)，它是一種理想化的物理模型。
[引言]我們?nèi)绾螌?duì)圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究呢?
第三環(huán)節(jié)線速度、角速度概念
[創(chuàng)設(shè)情景]地、月快慢之爭(zhēng)
地球：我繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)1秒走29.79千米，你繞我1秒才走1.02千米，你太慢了!
月亮：你一年才繞一圈，我28天就繞一圈，你才慢呢!
[提出問題]怎樣定義描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量?(引導(dǎo)學(xué)生與勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度類比)多媒體動(dòng)畫：演示同樣時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)所經(jīng)過的弧長(zhǎng)不同的勻速圓周運(yùn)動(dòng);
[結(jié)論]線速度定義：質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的圓弧長(zhǎng)度s與所用時(shí)間t的比值，叫做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度。
公式：?jiǎn)挝唬簃/s(米/秒)
[問題]速度是矢量，圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向是怎樣的?
[演示]
1、用一端連有細(xì)線的小球，將線的一端套在釘子上，釘子豎直立在桌面上，給球初速讓球在水平桌面上做圓周運(yùn)動(dòng)，突然向上抽出釘子，看到球沿圓周的切線方向運(yùn)動(dòng);
2、通過投影儀觀察旋轉(zhuǎn)圓盤邊緣紅墨水飛出的情景以及落在紙面上的徑跡分布;
[結(jié)論]線速度方向：沿圓弧的切線方向
線速度表示圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，它是矢量;圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向是不斷改變的，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的“勻速”是“勻速率”的意思。
[情景]打開教室內(nèi)的電風(fēng)扇，變換不同的檔觀察它轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。(引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)要引入與線速度不同的、描述圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量)
高中物理質(zhì)量教案（篇4）
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)：
1、了解萬(wàn)有引力定律得出的思路和過程。
2、理解萬(wàn)有引力定律的含義并會(huì)推導(dǎo)萬(wàn)有引力定律。
3、知道任何物體間都存在著萬(wàn)有引力，且遵守相同的規(guī)律
能力目標(biāo)：
1、培養(yǎng)學(xué)生研究問題時(shí)，抓住主要矛盾，簡(jiǎn)化問題，建立理想模型的處理問題的能力。
2、訓(xùn)練學(xué)生透過現(xiàn)象(行星的運(yùn)動(dòng))看本質(zhì)(受萬(wàn)有引力的作用)的判斷、推理能力
德育目標(biāo)：
1、通過牛頓在前人的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的思考過程，說明科學(xué)研究的長(zhǎng)期性，連續(xù)性及艱巨性，滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方__教育。
2、培養(yǎng)學(xué)生的猜想、歸納、聯(lián)想、直覺思維能力。
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)：
月——地檢驗(yàn)的推倒過程
教學(xué)難點(diǎn)：
任何兩個(gè)物體間都存在萬(wàn)有引力
教學(xué)過程
(一) 引入：
太陽(yáng)對(duì) 行星的引力是行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，這個(gè)力使行星不能飛離太陽(yáng);地面上的物體被拋出后總要落到地面上;是什么使得物體離不開地球呢?是否是由于地球?qū)ξ矬w的引力造成的呢?
若真是這樣，物體離地面越遠(yuǎn)，其受到地球的引力就應(yīng)該越小 ，可是地面上的物體距地面很遠(yuǎn)時(shí)受到地球的引力似乎沒有明顯減小。如果物體延伸到月球那里，物體也會(huì)像月球那樣圍繞地球運(yùn)動(dòng)。地球?qū)υ虑虻囊Γ厍驅(qū)Φ孛嫔系奈矬w的引力，太陽(yáng)對(duì)行星的引力，是同一 種力。你是這樣認(rèn)為的嗎?
(二)新課教學(xué)：
一.牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的過程
(引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材找出發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的思路)
假想——推導(dǎo)——實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)
(1) 牛頓對(duì)引力的思考
牛頓看到了蘋果落地發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力，這只是一種傳說。但是，他對(duì)天體和地球的引力確實(shí)作過深入的思考。牛頓經(jīng)過長(zhǎng)期觀察研究，產(chǎn)生如下的假想：太陽(yáng)、行星以及離我們很遠(yuǎn)的恒星，不管彼此相距多遠(yuǎn)，都是互相吸引著，其引力隨距離的增大而減小，地球和其他行星繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)，就是靠劂的引力維持。同樣，地球不僅吸引地面上和表面附近的物體，而且也可以吸引很遠(yuǎn)的物體(如月亮)，其引力也是隨距離的增大而減弱。牛頓進(jìn)一步猜想，宇宙間任何物體間都存在吸引力，這些力具有相同的本質(zhì)，遵循同樣的力學(xué)規(guī)律，其大小都與兩者間距離的平方成反比。
(2) 牛頓對(duì)定律的推導(dǎo)
首先，要證明太陽(yáng)的引力與距離平方成反比，牛頓憑著他對(duì)于數(shù)學(xué)和物理學(xué)證明的驚人創(chuàng)造才能，大膽地將自己從地面上物體運(yùn)動(dòng)中總結(jié)出來的運(yùn)動(dòng)定律，應(yīng)用到天體的運(yùn)動(dòng)上，結(jié)合開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，從理論上推導(dǎo)出太陽(yáng)對(duì)行星的引力F與距離r的平方成反比，還證明引力跟太陽(yáng)質(zhì)量M和行星質(zhì)量m的乘積成正比，牛頓再研究了衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)，結(jié)論是：
它們間的引力也是與行星和衛(wèi)星質(zhì)量的乘積成正比，與兩者距離的平方成反比。
(3)。牛頓對(duì)定律的檢驗(yàn)
以上結(jié)論是否正確，還需經(jīng)過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。牛頓根據(jù)觀測(cè)結(jié)果，憑借理想實(shí)驗(yàn)巧妙地解決了這一難題。
牛頓設(shè)想，某物體在地球表面時(shí)，其重力加速度為g，若將它放到月球軌道上，讓它繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)，其向心加速度為a。如果物體在地球上受到的重力F1，和在月球軌道上運(yùn)行時(shí)受到的作用力F2，都是來自地球的吸引力，其大小與距離的平方成反比，那么，a和g之間應(yīng)有如下關(guān)系：
已知月心和地心的距離r月地是地球半徑r地的60倍，得。
從動(dòng)力學(xué)角度得出的這一結(jié)果，與前面用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式算出的數(shù)據(jù)完全一致，
牛頓證實(shí)了關(guān)于地球和物體間、各天體之間的引力都屬于同一種性質(zhì)力，都遵循同樣的力學(xué)規(guī)律的假想是正確的。牛頓把這種引力規(guī)律做了合理的推廣，在1687年發(fā)表了萬(wàn)有引力定律。可以用下表來表達(dá)牛頓推證萬(wàn)有引力定律的思路。
(引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問題看書，教師引導(dǎo)總結(jié))
(1)什么是萬(wàn)有引力?并舉出實(shí)例。
(2)萬(wàn)有引力定律怎樣反映物體之間相互作用的規(guī)律?其數(shù)學(xué)表達(dá)式如何?
(3)萬(wàn)有引力定律的適用條件是什么?
二.萬(wàn)有引力定律
1、內(nèi)容:
自然界中任何兩個(gè)物體都是互相吸引的,引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比;引力的方向沿著二者的連線。
2.公式：
3.各物理量的含義及單位：
F為兩個(gè)物體間的引力，單位：N.
m1、m2分別表示兩個(gè)物體的質(zhì)量，單位：kg
r為它們間的距離，單位：m
G為萬(wàn)有引力常量：G=6.67×10-11 N·m2/kg2，單位：N·m2/kg2.
4.萬(wàn)有引力定律的理解
①萬(wàn)有引力F是因?yàn)橄嗷プ饔玫奈矬w有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力，與初中學(xué)習(xí)的電荷間的引力、磁極間的引力不同。
強(qiáng)調(diào)說明：
A.萬(wàn)有引力的普遍性.萬(wàn)有引力不僅存在于星球間，任何客觀存在的有質(zhì)量的物體間都存在這種相互吸引的力.
B.萬(wàn)有引力的相互性.兩個(gè)物體相互作用的引力是一對(duì)相互作用的作用力與反作用力，它們大小相等，方向相反，分別作用在兩個(gè)物體上.
C.萬(wàn)有引力的宏觀性.在通常情況下，萬(wàn)有引力非常小，只有在質(zhì)量巨大的星球間或天體與天體附近的物體間，它的存在才有實(shí)際的物理意義.
D.萬(wàn)有引力的獨(dú)立性.兩物體間的萬(wàn)有引力只與它們本身的質(zhì)量有關(guān)，而與所在空間的性質(zhì)無關(guān)，也與周圍有無其他物體無關(guān).
② r為兩個(gè)物體間距離：
A、若物體可以視為質(zhì)點(diǎn)，r是兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離。
B、若是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近，則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。
C、若物體不能視為質(zhì)點(diǎn)，則可把每一個(gè)物體視為若干個(gè)質(zhì)點(diǎn)的集合，然后按萬(wàn)有引力定律求出各質(zhì)點(diǎn)間的引力，再按矢量法求它們的合力。
③ G為萬(wàn)有引力常量，在數(shù)值上等于質(zhì)量都是1kg的兩物體相距1m時(shí)的相互作用的引力
隨堂練習(xí)：
1、探究：叫兩名學(xué)生上講臺(tái)做兩個(gè)游戲：一個(gè)是兩人靠攏后離開三次以上，二個(gè)是叫兩人設(shè)法跳起來停在空中看是否能做到。然后設(shè)問：既然自然界中任何兩個(gè)物體間都有萬(wàn)有引力，那么在日常生活中，我們各自之間或人與物體之間，為什么都對(duì)這種作用沒有任何感覺呢?
具體計(jì)算：地面上兩個(gè)50kg的質(zhì)點(diǎn)，相距1m遠(yuǎn)時(shí)它們間的萬(wàn)有引力多大?已知地球的質(zhì)量約為6.0×1024kg，地球半徑為6.4×106m，則這個(gè)物體和地球之間的萬(wàn)有引力又是多大?(F1=1.6675×10-7N，F(xiàn)2=493N)
(學(xué)生計(jì)算后回答)
本題點(diǎn)評(píng)：由此可見通常物體間的萬(wàn)有引力極小，一般不易感覺到。而物體與天體間的萬(wàn)有引力(如人與地球)就不能忽略了。
2、要使兩物體間萬(wàn)有引力減小到原來的1/4,可采用的方法是( )
A.使兩物體的質(zhì)量各減少一半,距離保持不變
B.使兩物體間距離增至原來的2倍,質(zhì)量不變
C.使其中一個(gè)物體質(zhì)量減為原來的1/4,距離不變
D.使兩物體質(zhì)量及它們之間的距離都減為原來的1/4
答案：ABC
3.設(shè)地球表面重力加速度為，物體在距離地心4R(R是地球的半徑)處，由于地球的作用而產(chǎn)生的加速度為g，則為( )
A. 1 B 1/9 C. 1/4 D. 1/16
提示：兩處的加速度各由何力而產(chǎn)生?滿足何規(guī)律?
答案：D
三.引力恒量的測(cè)定
牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，卻沒有給出引力恒量的數(shù)值。由于一般物體間的引力非常小，用實(shí)驗(yàn)測(cè)定極其困難。直到一百多年之后，才由英國(guó)的卡文迪許用精巧的扭秤測(cè)出。
(1)用扭秤測(cè)定引力恒量的方法
卡文迪許解決問題的思路是：將不易觀察的微小變化量，轉(zhuǎn)化為容易觀察的顯著變化量，再根據(jù)顯著變化量與微小量的關(guān)系，算出微小變化量。
問：卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)中如何實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化?
測(cè)引力(極小)轉(zhuǎn)化為測(cè)引力矩，再轉(zhuǎn)化為測(cè)石英絲扭轉(zhuǎn)角度，最后轉(zhuǎn)化為光點(diǎn)在刻度尺上移動(dòng)的距離(較大)。根據(jù)預(yù)先求出的石英絲扭轉(zhuǎn)力矩跟扭轉(zhuǎn)角度的關(guān)系，可以證明出扭轉(zhuǎn)力矩，進(jìn)而求得引力，確定引力恒量的值。
卡文迪許在測(cè)定引力恒量的同時(shí)，也證明了萬(wàn)有引力定律的正確性。
(四)、小結(jié)
本節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)了萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容、表達(dá)式、理解以及簡(jiǎn)單的應(yīng)用重點(diǎn)理解定律的普遍性、普適性，對(duì)萬(wàn)有引力的性質(zhì)有深層的認(rèn)識(shí)
對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
(1) 萬(wàn)有引力的普遍性。它存在于宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間，不管它們之間是否還有其他作用力。
(2) 萬(wàn)有引力恒量的普適性。它是一個(gè)僅和m、r、F單位選擇有關(guān)，而與物體性質(zhì)無關(guān)的恒量。
(3) 兩物體間的引力，是一對(duì)作用力和反作用力。
(4) 萬(wàn)有力定律只適用于質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)量分布均勻球體間的相互作用。
課后習(xí)題
課本71頁(yè)：2、3
板書
萬(wàn)有引力定律
1、萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)：
2、萬(wàn)有引力定律
①內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比。
②公式：
G是引力常量，r為它們間的距離
③各物理量的含義及單位：
④萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)的重要意義：
3.引力恒量的測(cè)定
4.萬(wàn)有引力定律的理解
①萬(wàn)有引力F是因?yàn)橄嗷プ饔玫奈矬w有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力，與初中學(xué)習(xí)的電荷間的引力、磁極間的引力不同。
強(qiáng)調(diào)說明：
A.萬(wàn)有引力的普遍性.萬(wàn)有引力不僅存在于星球間，任何客觀存在的有質(zhì)量的物體間都存在這種相互吸引的力.
B.萬(wàn)有引力的相互性.兩個(gè)物體相互作用的引力是一對(duì)相互作用的作用力與反作用力，它們大小相等，方向相反，分別作用在兩個(gè)物體上.
C.萬(wàn)有引力的宏觀性.在通常情況下，萬(wàn)有引力非常小，只有在質(zhì)量巨大的星球間或天體與天體附近的物體間，它的存在才有實(shí)際的物理意義.
D.萬(wàn)有引力的獨(dú)立性.兩物體間的萬(wàn)有引力只與它們本身的質(zhì)量有關(guān)，而與所在空間的性質(zhì)無關(guān)，也與周圍有無其他物體無關(guān).
② r為兩個(gè)物體間距離：
A、若物體可以視為質(zhì)點(diǎn)，r是兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離。
B、若是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近，則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。
C、若物體不能視為質(zhì)點(diǎn)，則可把每一個(gè)物體視為若干個(gè)質(zhì)點(diǎn)的集合，然后按萬(wàn)有引力定律求出各質(zhì)點(diǎn)間的引力，再按矢量法求它們的合力。
③ G為萬(wàn)有引力常量，在數(shù)值上等于質(zhì)量都是1kg的兩物體相距1m時(shí)的相互作用的引力
高中物理質(zhì)量教案（篇5）
教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)了解地球表面物體的萬(wàn)有引力兩個(gè)分力的大小關(guān)系，計(jì)算地球質(zhì)量;
(2)行星繞恒星運(yùn)動(dòng)、衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)的共同點(diǎn)：萬(wàn)有引力作為行星、衛(wèi)星圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，會(huì)用萬(wàn)有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量;
(3)了解萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上有重要應(yīng)用。
2.過程與方法：
(1)培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)分析找到事物的主要因素和次要因素的一般過程和方法;
(2)培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)事件的之間相似性采取類比方法分析新問題的能力與方法;
(3)培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)建立模型的能力與方法。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：
(1)培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)禁的科學(xué)態(tài)度和大膽探究的心理品質(zhì);
(2)體會(huì)物理學(xué)規(guī)律的簡(jiǎn)潔性和普適性，領(lǐng)略物理學(xué)的優(yōu)美。
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
地球質(zhì)量的計(jì)算、太陽(yáng)等中心天體質(zhì)量的計(jì)算。
教學(xué)難點(diǎn)
根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量。
教學(xué)工具
多媒體、板書
教學(xué)過程
一、計(jì)算天體的質(zhì)量
1.基本知識(shí)
(1)地球質(zhì)量的計(jì)算
①依據(jù)：地球表面的物體，若不考慮地球自轉(zhuǎn)，物體的重力等于地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力，即
②結(jié)論：
只要知道g、R的值，就可計(jì)算出地球的質(zhì)量.
(2)太陽(yáng)質(zhì)量的計(jì)算
①依據(jù)：質(zhì)量為m的行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，行星與太陽(yáng)間的萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力，即
②結(jié)論：
只要知道衛(wèi)星繞行星運(yùn)動(dòng)的周期T和半徑r，就可以計(jì)算出行星的質(zhì)量.
2.思考判斷
(1)地球表面的物體，重力就是物體所受的萬(wàn)有引力.(×)
(2)繞行星勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的衛(wèi)星，萬(wàn)有引力提供向心力.(√)
(3)利用地球繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)，可求地球的質(zhì)量.(×)
3.探究交流
若已知月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T和半徑r，由此可以求出地球的質(zhì)量嗎?能否求出月球的質(zhì)量呢?
【提示】 能求出地球的質(zhì)量.利用
為中心天體的質(zhì)量.做圓周運(yùn)動(dòng)的月球的質(zhì)量m在等式中已消掉，所以根據(jù)月球的周期T、公轉(zhuǎn)半徑r，無法計(jì)算月球的質(zhì)量.
二、發(fā)現(xiàn)未知天體
1.基本知識(shí)
(1)海王星的發(fā)現(xiàn)
英國(guó)劍橋大學(xué)的學(xué)生亞當(dāng)斯和法國(guó)年輕的天文學(xué)家勒維耶根據(jù)天王星的觀測(cè)資料，利用萬(wàn)有引力定律計(jì)算出天王星外“新”行星的軌道.1846年9月23日，德國(guó)的加勒在勒維耶預(yù)言的位置附近發(fā)現(xiàn)了這顆行星——海王星.
(2)其他天體的發(fā)現(xiàn)
近100年來，人們?cè)诤Ｍ跣堑能壍乐庥职l(fā)現(xiàn)了冥王星、鬩神星等幾個(gè)較大的天體.
2.思考判斷
(1)海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)表明了萬(wàn)有引力理論在太陽(yáng)系內(nèi)的正確性.(√)
(2)科學(xué)家在觀測(cè)雙星系統(tǒng)時(shí)，同樣可以用萬(wàn)有引力定律來分析.(√)
3.探究交流
航天員翟志剛走出“神舟七號(hào)”飛船進(jìn)行艙外活動(dòng)時(shí)，要分析其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，牛頓定律還適用嗎?
【提示】 適用.牛頓將牛頓定律與萬(wàn)有引力定律綜合，成功分析了天體運(yùn)動(dòng)問題.牛頓定律對(duì)物體在地面上的運(yùn)動(dòng)以及天體的運(yùn)動(dòng)都是適用的.
三、天體質(zhì)量和密度的計(jì)算
【問題導(dǎo)思】
1.求天體質(zhì)量的思路是什么?
2.有了天體的質(zhì)量，求密度還需什么物理量?
3.求天體質(zhì)量常有哪些方法?
1.求天體質(zhì)量的思路
繞中心天體運(yùn)動(dòng)的其他天體或衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，做圓周運(yùn)動(dòng)的天體(或衛(wèi)星)的向心力等于它與中心天體的萬(wàn)有引力，利用此關(guān)系建立方程求中心天體的質(zhì)量.
2.計(jì)算天體的質(zhì)量
下面以地球質(zhì)量的計(jì)算為例，介紹幾種計(jì)算天體質(zhì)量的方法：
(1)若已知月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，半徑為r，根據(jù)萬(wàn)有引力等于向心力，即
(2)若已知月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r和月球運(yùn)行的線速度v，由于地球?qū)υ虑虻囊Φ扔谠虑蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)牛頓第二定律，得
(3)若已知月球運(yùn)行的線速度v和運(yùn)行周期T，由于地球?qū)υ虑虻囊Φ扔谠虑蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)牛頓第二定律，得
(4)若已知地球的半徑R和地球表面的重力加速度g，根據(jù)物體的重力近似等于地球?qū)ξ矬w的引力，得
解得地球質(zhì)量為
3.計(jì)算天體的密度
若天體的半徑為R，則天體的密度ρ
誤區(qū)警示
1.計(jì)算天體質(zhì)量的方法不僅適用于地球，也適用于其他任何星體.注意方法的拓展應(yīng)用.明確計(jì)算出的是中心天體的質(zhì)量.
2.要注意R、r的區(qū)分.R指中心天體的半徑，r指行星或衛(wèi)星的軌道半徑.以地球?yàn)槔衾@近地軌道運(yùn)行，則有R=r.
例：要計(jì)算地球的質(zhì)量，除已知的一些常數(shù)外還需知道某些數(shù)據(jù)，現(xiàn)給出下列各組數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出地球質(zhì)量的有哪些?( )
A.已知地球半徑R
B.已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和線速度v
C.已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v和周期T
D.已知地球公轉(zhuǎn)的周期T′及運(yùn)轉(zhuǎn)半徑r′
【答案】 ABC
歸納總結(jié)：求解天體質(zhì)量的技巧
天體的質(zhì)量計(jì)算是依據(jù)物體繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力，列出有關(guān)方程求解的，因此解題時(shí)首先應(yīng)明確其軌道半徑，再根據(jù)其他已知條件列出相應(yīng)的方程.
四、分析天體運(yùn)動(dòng)問題的思路
【問題導(dǎo)思】
1.常用來描述天體運(yùn)動(dòng)的物理量有哪些?
2.分析天體運(yùn)動(dòng)的主要思路是什么?
3.描述天體的運(yùn)動(dòng)問題，有哪些主要的公式?
1.解決天體運(yùn)動(dòng)問題的基本思路
一般行星或衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)可看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所需要的向心力都由中心天體對(duì)它的萬(wàn)有引力提供，所以研究天體時(shí)可建立基本關(guān)系式：
2.四個(gè)重要結(jié)論
設(shè)質(zhì)量為m的天體繞另一質(zhì)量為M的中心天體做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)
以上結(jié)論可總結(jié)為“越遠(yuǎn)越慢，越遠(yuǎn)越小”.
誤區(qū)警示
1.由以上分析可知，衛(wèi)星的an、v、ω、T與行星或衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)，僅由被環(huán)繞的天體的質(zhì)量M和軌道半徑r決定.
2.應(yīng)用萬(wàn)有引力定律求解時(shí)還要注意挖掘題目中的隱含條件，如地球的公轉(zhuǎn)周期是365天，自轉(zhuǎn)一周是24小時(shí)，其表面的重力加速度約為9.8 m/s2.
例：)據(jù)報(bào)道，天文學(xué)家近日發(fā)現(xiàn)了一顆距地球40光年的“超級(jí)地球”，名為“55 Cancri e”，該行星繞母星(中心天體)運(yùn)行的周期約為地球繞太陽(yáng)運(yùn)行周期的480(1)，母星的體積約為太陽(yáng)的60倍.假設(shè)母星與太陽(yáng)密度相同，“55 Cancri e”與地球均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則“55 Cancri e”與地球的( )
【答案】 B
歸納總結(jié)：解決天體運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵點(diǎn)
解決該類問題要緊扣兩點(diǎn)：一是緊扣一個(gè)物理模型：就是將天體(或衛(wèi)星)的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng);二是緊扣一個(gè)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征，即天體(或衛(wèi)星)的向心力由萬(wàn)有引力提供.還要記住一個(gè)結(jié)論：在向心加速度、線速度、角速度和周期四個(gè)物理量中，只有周期的值隨著軌道半徑的變大而增大，其余的三個(gè)都隨軌道半徑的變大而減小
五、雙星問題的分析方法
例：天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運(yùn)行的兩顆恒星稱為雙星.雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍.利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運(yùn)動(dòng)特征可推算出它們的總質(zhì)量.已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期均為T，兩顆恒星之間的距離為r，試推算這個(gè)雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量.(引力常量為G)
歸納總結(jié)：雙星系統(tǒng)的特點(diǎn)
1.雙星繞它們共同的圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們之間的距離保持不變;
2.兩星之間的萬(wàn)有引力提供各自需要的向心力;
3.雙星系統(tǒng)中每顆星的角速度相等;
4.兩星的軌道半徑之和等于兩星間的距離.
高中物理質(zhì)量教案（篇6）
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.了解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識(shí)，正確理解人造衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，各物理量之間的關(guān)系.
2.知道三個(gè)宇宙速度的含義，會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度.
過程與方法
通過用萬(wàn)有引力定律來推導(dǎo)第一宇宙速度，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力.
情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過介紹我國(guó)在衛(wèi)星發(fā)射方面的情況，激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱情.
2.感知人類探索宇宙的夢(mèng)想，促使學(xué)生樹立獻(xiàn)身科學(xué)的人生價(jià)值觀.
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
1.第一宇宙速度的意義和求法.
2.人造衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系.
教學(xué)難點(diǎn)
1.近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星的區(qū)別.
2.衛(wèi)星的變軌問題.
教學(xué)工具
多媒體、板書
教學(xué)過程
一、宇宙航行
1.基本知識(shí)
(1)牛頓的“衛(wèi)星設(shè)想”
如圖所示，當(dāng)物體的初速度足夠大時(shí)，它將會(huì)圍繞地球旋轉(zhuǎn)而不再落回地面，成為一顆繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的人造衛(wèi)星.
(2)原理
一般情況下可認(rèn)為人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力由地球?qū)λ娜f(wàn)有引力提供，
(3)宇宙速度
(4)夢(mèng)想成真
1957年10月，蘇聯(lián)成功發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星;
1969年7月，美國(guó)“阿波羅11號(hào)”登上月球;
2003年10月15日，我國(guó)航天員楊利偉踏入太空.
2.思考判斷
(1)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的速度可以是10 km/s.(×)
(2)在地面上發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度是7.9 km/s.(√)
(3)要發(fā)射一顆月球人造衛(wèi)星，在地面的發(fā)射速度應(yīng)大于16.7 km/s.(×)
探究交流
我國(guó)于2011年10月發(fā)射的火星探測(cè)器“螢火一號(hào)”.試問這個(gè)探測(cè)器應(yīng)大約以多大的速度從地球上發(fā)射
【提示】 火星探測(cè)器繞火星運(yùn)動(dòng)，脫離了地球的束縛，但沒有掙脫太陽(yáng)的束縛，因此它的發(fā)射速度應(yīng)在第二宇宙速度與第三宇宙速度之間，即11.2 km/s
二、第一宇宙速度的理解與計(jì)算
【問題導(dǎo)思】
1.第一宇宙速度有哪些意義?
2.如何計(jì)算第一宇宙速度?
3.第一宇宙速度與環(huán)繞速度、發(fā)射速度有什么聯(lián)系?
1.第一宇宙速度的定義
又叫環(huán)繞速度，是人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所具有的速度，是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，v=7.9 km/s.
2.第一宇宙速度的計(jì)算
設(shè)地球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，衛(wèi)星到地心的距離為r，衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為v：
3.第一宇宙速度的推廣
由第一宇宙速度的兩種表達(dá)式可以看出，第一宇宙速度之值由中心星體決定，可以說任何一顆行星都有自己的第一宇宙速度，都應(yīng)以
式中G為萬(wàn)有引力常量，M為中心星球的質(zhì)量，g為中心星球表面的重力加速度，r為中心星球的半徑.
誤區(qū)警示
第一宇宙速度是最小的發(fā)射速度.衛(wèi)星離地面越高，衛(wèi)星的發(fā)射速度越大，貼近地球表面的衛(wèi)星(近地衛(wèi)星)的發(fā)射速度最小，其運(yùn)行速度即第一宇宙速度.
例：某人在一星球上以速率v豎直上拋一物體，經(jīng)時(shí)間t物體以速率v落回手中，已知該星球的半徑為R，求這個(gè)星球上的第一宇宙速度.
方法總結(jié)：天體環(huán)繞速度的計(jì)算方法
對(duì)于任何天體，計(jì)算其環(huán)繞速度時(shí)，都是根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力的思路，衛(wèi)星的軌道半徑等于天體的半徑，由牛頓第二定律列式計(jì)算.
1.如果知道天體的質(zhì)量和半徑，可直接列式計(jì)算.
2.如果不知道天體的質(zhì)量和半徑的具體大小，但知道該天體與地球的質(zhì)量、半徑關(guān)系，可分別列出天體與地球環(huán)繞速度的表達(dá)式，用比例法進(jìn)行計(jì)算.
三、衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系
【問題導(dǎo)思】
1.衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)通常認(rèn)為是什么運(yùn)動(dòng)?
2.如何求v、ω、T、a與r的關(guān)系?
3.衛(wèi)星的線速度與衛(wèi)星的發(fā)射速度相同嗎?
為了研究問題的方便，通常認(rèn)為衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力由萬(wàn)有引力提供.
衛(wèi)星的線速度v、角速度ω、周期T與軌道半徑r的關(guān)系與推導(dǎo)如下：
由上表可以看出：衛(wèi)星離地面高度越高，其線速度越小，角速度越小，周期越大，向心加速度越小.
誤區(qū)警示
1.在處理衛(wèi)星的v、ω、T與半徑r的關(guān)系問題時(shí)，常用公式“gR2=GM”來替換出地球的質(zhì)量M會(huì)使問題解決起來更方便.
2.人造地球衛(wèi)星發(fā)射得越高，需要的發(fā)射速度越大，但衛(wèi)星最后穩(wěn)定在繞地球運(yùn)動(dòng)的圓形軌道上時(shí)的速度越小.
例：如圖所示為在同一軌道平面上的幾顆人造地球衛(wèi)星A、B、C，下列說法正確的是( )
A.根據(jù)v=，可知三顆衛(wèi)星的線速度vA
B.根據(jù)萬(wàn)有引力定律，可知三顆衛(wèi)星受到的萬(wàn)有引力FA>FB>FC
C.三顆衛(wèi)星的向心加速度aA>aB>aC
D.三顆衛(wèi)星運(yùn)行的角速度ωA<ωB<ω
【答案】 C
四、衛(wèi)星軌道與同步衛(wèi)星
【問題導(dǎo)思】
1.人造地球衛(wèi)星的軌道有什么特點(diǎn)?
2.人造地球衛(wèi)星的軌道圓心一定是地心嗎?
3.地球同步衛(wèi)星有哪些特點(diǎn)?
1.人造地球衛(wèi)星的軌道
人造衛(wèi)星的軌道可以是橢圓軌道，也可以是圓軌道.
(1)橢圓軌道：地心位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上.
(2)圓軌道：衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星所需的向心力由萬(wàn)有引力提供，由于萬(wàn)有引力指向地心，所以衛(wèi)星的軌道圓心必然是地心，即衛(wèi)星在以地心為圓心的軌道平面內(nèi)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng).
總之，地球衛(wèi)星的軌道平面可以與赤道平面成任意角度，但軌道平面一定過地心.當(dāng)軌道平面與赤道平面重合時(shí)，稱為赤道軌道;當(dāng)軌道平面與赤道平面垂直時(shí)，即通過極點(diǎn)，稱為極地軌道，如圖所示.
2.地球同步衛(wèi)星
(1)定義：相對(duì)于地面靜止的衛(wèi)星，又叫靜止衛(wèi)星.
(2)六個(gè)“一定”.
①同步衛(wèi)星的運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致.
②同步衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，T=24 h.
③同步衛(wèi)星的運(yùn)行角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度.
④同步衛(wèi)星的軌道平面均在赤道平面上，即所有的同步衛(wèi)星都在赤道的正上方.
⑤同步衛(wèi)星的高度固定不變.
特別提醒
由于衛(wèi)星在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，它受到的萬(wàn)有引力全部提供給了向心力，產(chǎn)生了向心加速度，因此衛(wèi)星及衛(wèi)星上的任何物體都處于完全失重狀態(tài).
例：已知某行星的半徑為R，以第一宇宙速度運(yùn)行的衛(wèi)星繞行星運(yùn)動(dòng)的周期為T，該行星上發(fā)射的同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度為v，求同步衛(wèi)星距行星表面高度為多少.
規(guī)律總結(jié)：同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星和赤道上隨地球自轉(zhuǎn)物體的比較
1.近地衛(wèi)星是軌道半徑近似等于地球半徑的衛(wèi)星，衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供.同步衛(wèi)星是在赤道平面內(nèi)，定點(diǎn)在某一特定高度的衛(wèi)星，其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供.在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體是地球的一部分，它不是地球的衛(wèi)星，充當(dāng)向心力的是物體所受的萬(wàn)有引力與重力之差.
2.近地衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的共同點(diǎn)是衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供;同步衛(wèi)星與赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的共同點(diǎn)是具有相同的角速度.當(dāng)比較近地衛(wèi)星和赤道上物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，往往借助同步衛(wèi)星這一紐帶，這樣會(huì)使問題迎刃而解.
五、衛(wèi)星、飛船的變軌問題
例：如圖所示，某次發(fā)射同步衛(wèi)星的過程如下：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后再次點(diǎn)火進(jìn)入橢圓形的過渡軌道2，最后將衛(wèi)星送入同步軌道3.軌道1、2相切于Q點(diǎn)，2、3相切于P點(diǎn)，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的是( )
A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率
B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度
C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度
D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度
【答案】 D
規(guī)律總結(jié)：衛(wèi)星變軌問題的處理技巧
1.當(dāng)衛(wèi)星繞天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬(wàn)有引力提供向心力，由
由此可見軌道半徑r越大，線速度v越小.當(dāng)由于某原因速度v突然改變時(shí)，若速度v突然減小，
衛(wèi)星將做近心運(yùn)動(dòng)，軌跡為橢圓;若速度v突然增大，則
衛(wèi)星將做離心運(yùn)動(dòng)，軌跡變?yōu)闄E圓，此時(shí)可用開普勒第三定律分析其運(yùn)動(dòng).
2.衛(wèi)星到達(dá)橢圓軌道與圓軌道的切點(diǎn)時(shí)，衛(wèi)星受到的萬(wàn)有引力相同，所以加速度也相同.
高中物理質(zhì)量教案（篇7）
一、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
讓學(xué)生闡述自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的初步構(gòu)想。
①器材。
②電路。
③操作。
對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方法提出異議，促使學(xué)生思索實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)。
鎖定實(shí)驗(yàn)方案，板書合理的器材選擇、電路圖、數(shù)據(jù)記錄方法、操作過程。學(xué)生按照學(xué)案的過程，補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)器材，畫電路圖，并且簡(jiǎn)單陳述自己的實(shí)驗(yàn)操作過程。
學(xué)生根據(jù)老師提出的異議，討論實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方案，并修正器材、電路圖、操作方法。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)部分是一個(gè)難點(diǎn)，教師要進(jìn)行引導(dǎo)，不要輕易否定學(xué)生的想法，在設(shè)計(jì)過程中教師可以提出啟發(fā)性的問題，讓學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)問題。
二、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
教師巡視指導(dǎo)，幫助困難學(xué)生。學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系非常明顯，要讓學(xué)生從分析數(shù)據(jù)的過程中感受歐姆定律發(fā)現(xiàn)的邏輯過程，傳授學(xué)生控制變量法。
三、分析論證
傳授學(xué)生觀察數(shù)據(jù)的方法，投影問題，讓學(xué)生通過觀察數(shù)據(jù)找到問題的答案，最終得到結(jié)論。學(xué)生根據(jù)教師投影出的問題觀察數(shù)據(jù)，在回答問題的過程中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
四、評(píng)估交流
讓學(xué)生討論在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題以及自己對(duì)問題的看法和解決辦法，教師引領(lǐng)回答幾個(gè)大家普遍遇到的問題。學(xué)生小組內(nèi)討論。
使學(xué)生意識(shí)到共同討論可以發(fā)現(xiàn)自己的不足，借鑒別人的經(jīng)驗(yàn)。
反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)
擴(kuò)展記錄表格，讓學(xué)生補(bǔ)充。
投影一道與生活有關(guān)的題目。學(xué)生補(bǔ)充表格。
學(xué)生在作業(yè)本上完成。這個(gè)練習(xí)很簡(jiǎn)單，但能使學(xué)生沿著前面的思維慣性走下去，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)歐姆定律的認(rèn)識(shí)。
這一道練習(xí)主要是讓學(xué)生了解歐姆定律在生活中的應(yīng)用。
課堂小結(jié)
讓學(xué)生歸納這節(jié)課學(xué)到的知識(shí)，回顧實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作過程，既強(qiáng)化了知識(shí)又鍛煉了學(xué)生歸納整理知識(shí)的能力。學(xué)生歸納。
讓學(xué)生意識(shí)到課堂回顧的重要性，并培養(yǎng)學(xué)生歸納整理的能力，對(duì)提高學(xué)生的自學(xué)能力有重要的作用。
五、教學(xué)反思
學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的掌握既是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)難度比較大，主要在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面。由于實(shí)驗(yàn)的難度比較大，學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性也比較大，所以實(shí)驗(yàn)的評(píng)估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導(dǎo)和協(xié)助，所以這次課采用啟發(fā)式綜合的教學(xué)方法。
初中物理新課程強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的根本變革，轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)中這種被動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度，提倡和發(fā)展多樣化學(xué)習(xí)方式，特別是提倡自主、探究與合作的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，使學(xué)生的主體意識(shí)、能動(dòng)性、獨(dú)立性和創(chuàng)造性不斷得到發(fā)展，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。
一、要充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。
教師在教學(xué)中就要敢于“放”，讓學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口、主動(dòng)積極的學(xué)，要充分相信學(xué)生的能力。但是，敢“放”并不意味著放任自流，而是科學(xué)的引導(dǎo)學(xué)生自覺的完成探究活動(dòng)。當(dāng)學(xué)生在探究中遇到困難時(shí)，教師要予以指導(dǎo)。當(dāng)學(xué)生的探究方向偏離探究目標(biāo)時(shí)，教師也要予以指導(dǎo)。作為一名物理教師，如何緊跟時(shí)代的步伐，做新課程改革的領(lǐng)跑人呢?這對(duì)物理教師素質(zhì)提出了更高的要求，向傳統(tǒng)的教學(xué)觀、教師觀提出了挑戰(zhàn)，迫切呼喚教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變和教師角色的再定位。
二，注重學(xué)法指導(dǎo)。
中學(xué)階段形成物理概念，一是在大量的物理現(xiàn)象的基礎(chǔ)上歸納、總結(jié)出來的;其次是在已有的概念、規(guī)律的基礎(chǔ)上通過演繹出來的。所以，在課堂教學(xué)中教師應(yīng)該改變以往那種講解知識(shí)為主的傳授者的角色，應(yīng)努力成為一個(gè)善于傾聽學(xué)生想法的聆聽者。而在教學(xué)過程中，要想改變以往那種以教師為中心的傳統(tǒng)觀念就必須加強(qiáng)學(xué)生在教學(xué)這一師生雙邊活動(dòng)中的主體參與。
三、教學(xué)方式形式多樣，恰當(dāng)運(yùn)用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，提高教學(xué)效率。
科技的發(fā)展，為新時(shí)代的教育提供了現(xiàn)代化的教學(xué)平臺(tái)，為“一支粉筆，一張嘴，一塊黑板加墨水”的傳統(tǒng)教學(xué)模式注入了新鮮的血液。在新形勢(shì)下，教師也要對(duì)自身提出更高的要求，提高教師的科學(xué)素養(yǎng)和教學(xué)技能，提高自己的計(jì)算機(jī)水平，特別是加強(qiáng)一些常用教學(xué)軟件的學(xué)習(xí)和使用是十分必要的。
最后，在教學(xué)過程中應(yīng)有意向?qū)W生滲透物理學(xué)的常用研究方法。例如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法、等效替代法、以及模型法等。學(xué)生如果對(duì)物理問題的研究方法有了一定的了解，將對(duì)物理知識(shí)領(lǐng)會(huì)的更加深刻，同時(shí)研究物理問題的思維方法，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)物理的能力。
思考。