通过有效的教案撰写,教师能够更好地引导学生进行自主学习,教案的编写帮助教师理清教学思路,使课堂教学更具针对性与实效性,下面是团子范文网小编为您分享的高中物理教案推荐8篇,感谢您的参阅。

高中物理教案篇1
一、开学伊始的思考:
新的一轮高一开始,几个问题自然摆在了我们的面前:
1、高中物理我们到底要教给学生什么?(三年规划目标)。
高中阶段的学科目标:物理学科本身就是一门科学性很强的自然科学,在教学过程中如何打好学生基础、发展思维、挖掘潜力、培养能力是所有物理老师共同关注的课题。在认知领域方面规定“学习比较全面的物理基础知识及其应用,从物理学与科学技术、人类社会发展的关系这一角度认识物理学的作用”。在操作领域方面提出“培养学生观察、实验能力、思维能力、自学能力。初步学会科学地研究物理问题,寻找物理规律的方法”。对能力培养和科学方法规定具体要求。在情意领域方面规定“培养学生学习科学的志趣,实事求是的科学态度,克服困难、团结协作、勇于探索、积极进取的精神”。“结合物理教学进行辩证唯物主义和爱国主义”。培养学生的“五种能力”,打好基础,应对高考。
2、高一目标是什么?
高一是学生整个高中阶段的第一年,这一年的学习对于学生今后的发展至关重要。高一是基础,特别是本学期,是入门期。是克服“物理难学”、“惧怕物理”心理的关键时期;在知识上是基础;在学习兴趣培养上;学习方法指导上;在培养规范上;在良好学习习惯养成上。
3、应当怎么教?(教师的行动)对应新的形势,我们应当怎么教?
新的课程改革的形势和规范办学的形势,今年8月22日会议上局提出继续坚持“两个不动摇”。
新课程改革当然不仅仅是更换一套教材那么简单,教师教学方式要实现从“组织教学”到“动机激发”,从“讲授知识”到“主动求知”,从“巩固知识”到“自我实现”的转变,而转变教学方式的目的又在于实现学生学习方式的转变,实现学生“学会学习”的目标。
这些变化都对课堂教学提出了新的要求。欲求有效,必须力求教学活动的每个环节都有效,即学习课程标准、钻研和处理教材、深入了解和分析学情、备课、课堂教学各个环节的实施、对学生的辅导、课后反思……诸环节,以及教师的教学行为和学生的学习行为都要做到有效,才能保证教学的有效性。
4、学生应当怎么学?(学生的行动)。
新的形势下,学生学习方式要转变。要学会学习,变被动接受为主动探索、主动求知。自主、合作、探究培养终生学习的意识。培养学生的创新意识和创造力。
二、具体措施
一、把研、煮、论、思活动常态化
1.认真学习《高中物理新课程标准》,深刻领会新课标精神,认真钻研教材内容,深刻体会教材的编写意图,合理的处理、整合教材,吃透教材的重点与难点,切实把握准教学的深度和广度。
2.不论是担任物理教学工作多少年,也不论教学经验有多丰富,随着新形势和新的学生的变化,肯定有一些需要完善的地方。教师要经常反思教学中的优点和不足,努力提高业务水平,不断提升自己驾驭课堂的能力。所以“教学反思——教学改革——教学重建”这几个环节决不能打折扣,还应多听老教师的课,与自己仔细对比,从中学习。主动邀请老师听课指导,详细些好课后记。平时多向其它教师请教交流,互相取长补短。
3.注意研究学生的思维特点、学习方法以及兴趣爱好等因素。要依据教材和学生的实际情况深入研究和科学选择教学方法。特别注意在高一学习阶段培养学生良好的学习习惯和思维习惯,切忌要求过高、死记硬背物理概念和物理规律。充分调动学生的学习积极性和主动性,要把主要的精力放在研究提高学生的基本素质和能力方面。要逐步地纠正学生在初中物理学习中的不良学习习惯和思维方法。
4.教师准备一套初中课本,认真分析相关知识,做好初中和高中在知识上和学习方法上的衔接。对高一学生来讲,物理课程无论从知识内容还是从研究方法方面相对于初中的学习要求都有明显的提高,因而在学习时会有一定的难度。学生要经过一个从初中阶段到高中阶段转变的适应过程,作为教师要耐心地帮助学生完成这个适应过程。首先要积极培养和保护学生学习物理的兴趣和积极性,加强物理实验教学,培养学生观察与实验的'基本素养。其次要注意联系实际,以学生熟悉的实际的问题或情景为背景,为学生搭建物理思维的平台。第三,要注意知识与能力的阶段性,降低起点,不急于求成,对课堂例题和习题要精心选择,不要求全、求难、求多,要求精、求活。同时要强调掌握好基础知识、基本技能、基本方法,强调对物理概念和规律的理解和应用,这是能力培养的基础。
二、打造优质高效课堂,向45分钟要质量
为了达成目标和计划,首先就是要提高上课的效率。每位教师都要积极参与课堂教学改革,努力提高课堂教学效益。每周安排一位教师上公开课,其它教师都要积极参与听评课,青年教师做到先听课再上课,力争12名教师尽快成为市局教研室提出的课堂教学改革达标教师,并年底推出2---3名优秀教师。打造高效课堂而最终目的就是要培养能力,为此要把握一个原则,即“学生思维在先”的原则。也就是“先学后教、以学定教”的原则。学生思维在先与新课程提出的“自主、探究、合作”的教学理念是一致的。如何保证学生思维在先呢?充分利用导学案,让学生先预习,然后在学生预习的基础上授课,这是高效课堂的第一步。结合学校提出的“五六”模式,提出新授课课堂教学要求:教学中理解大纲要求,备教材、备大纲、备学生、备同步练习。
(1)对一节课的知识内容有全面的了解,写出知识框架,弄清有几个定义、概念、规律、定理、定侓和公式。
(2)对每一个知识点进行分析和活化、拓展、变通、找出生活中的实例,在概念分析、规律总结、定律验证的基础上进行数学化推导公式。
(3)在细化每一个知识点的同时全面分析确定和验证知识重点和难点。合理设计例题和练习题,做到取材面广、代表性强、注意举一反三,注意因材施教,循序渐进,满足不同程度的学生;注意讲清思路,渗透方法,培养学生思维的逻辑性。
(4)加强实验,以提高学生的观察和分析能力及学习积极性,还能加深对知识的理解。
(5)课堂上做到脱离教案,把知识讲活、讲细、讲实、讲新,精讲多练,及时完成课本习题及相应的补充题,这是掌握知识,培养能力的必要手段,新课阶段应把重点放在对基础知识的记忆、理解和运用上,教学过程既是学生学习知识的过程,也是学生领会方法、提高能力和接受熏陶的过程。
三、落实有学科特色的集体备课
我们的集体备课采用集中与分散相结合的方式进行。每周一次全组集中集体备课,集中集体备课时我们采用提前一周,单课时备课的方式。集体备课的基本程序:个人粗备——集体备课——个人细备。高一物理组共12人,分两个级部。每周3节课,我们两个级部分工协作的方式,材料统一、进度统一、计划统一、单元过关统一,每个级部负责一章的导学案编写和单元考试题的命制。另一级部则负责本章的自助餐作业。各级部教研组长负责安排本章的材料编写分工,课时主讲人根据全组讨论的课时计划,将自已负责的课时做出学案或者习题卷,并明确提出至少提前二天,把材料印刷好。在集体备课过程中,课时主讲人以“说课”的形式把每一课时的教学流程、重难点的突破、习题配置进行讲解。然后通过集体讨论加以完善,最后定稿。最后定稿的打印稿张贴在组内的小黑板上,使每一位成员对下一周的教学安排非常清晰。根据最后定稿,每位成员再进行自己的个人细备,各人细备务求每堂课都有教案,每个教案都有自己的风格与特色。
我们在集体备课时重点放在备学情、备习题、备问题上。导学案的问题设计、习题配置的广度与深度。每天的说课分级部进行则可以随时随地地对教学的思路、认识以及出现的问题进行研究探讨。每个导学案和跟踪练习材料要形成电子稿,积累下来,建立档案。
四、及时反馈,把握学情,有效设计
学习的过程又是思维的过程。人的思维分为分析、综合、比较、抽象、概括等。如果思维能力存在问题,那么学生对于新知识的理解就会存在思维障碍,学生的直观动作思维、直观形象思维、抽象逻辑思维就会受到限制。一要求老师经常与学生特别是边缘生进行交流沟通,二是通过课代表了解学生的学习情况,三是利用当堂检测和课前小测。及时掌握学生在学习中出现的困惑,找到准确找到教学的切入点以便备课过程中选择设计适合的教学活动,启迪学生的思维。
五、分层教学
今年高一学生比较多,也注定是学生水平参差不齐,每个班中成绩差的学生比较多,必须做好分层次教学。一是学习杜郞口中学的做法,与班主任协调,在学习小组的划分上做好学生不同层次的搭配,二是书面练习分层,把基础题和稍难的题分开。分批让学生在课上或课下完成。三是课堂提问分层次,四是对学习优秀的学生适当增加自助餐作业。这样可以避免大锅饭端不平的现象和好学生吃不饱的现象。特别是对于学习最困难学生,一定要让这些学生都把改弄懂的基础知识,必考内容弄懂,一发现问题立即帮助他们解决。对他们正确引导,消除心理防碍,适当放慢速度,使他们对概念的理解和掌握随着认识能力的提高螺旋式上升。
六、习题选编要求:
在选择习题时,教师要结合学生的实际情况和认知规律来进行选择、设计、编制以提高学生学习物理的积极性、主动性同时,控制好习题量,不搞“题海战术”。
(1)习题选择要突出典型性和针对性
习题的选择不能贪多、贪全、习题的选择应典型,既要注意对知识点的覆盖面,又要能通过训练让学生掌握规律,达到“以一当十”,习题课不同于新授课,复习课,他是以训练作为课堂教学的主要组成部分,故要达成高效的训练目标,教师在选择习题时,要针对教学目标,针对考察知识点,针对学生的学习现状,切忌随意和盲目。
(2)习题选择要强调基础性和可行性
教师应在学生最近发展区内进行习题的选择,即应具有很强的基础性和可行性,过分简单的习题会影响学生思维的质量,思维活动未得到充分的发展,缺乏其应有的激励作用,难度过大的习题易挫伤学生学习的积极性,使学生难以获得成功的喜悦,长此以往,将会使学生丧失学习物理的自信心。所以,习题的选择把握好“度”,狠抓基础知识的巩固和基本技能的训练,抓住重点,突破难点。
(3)习题选择要体现研究型和挑战性
选择习题要精,首先要有丰富内涵,教师除注重结果之外,更要注重组题方式和质量,做到“一题多解”熟悉各种解法,多解归一,挖掘共同本质,多题归一,归纳出解题规律。其次尽量设计实际生活中的原型,从学生感兴趣的问题选编习题,训练学生的自主性和探究性,让学生体验到物理在实际生活中的应用。同时让学生在收集信息的过程中,体验解决问题的过程,从而达到解决实际问题的能力。
(4)习题选择要扎根于课本习题
课本习题是经过专家多次筛选后的精品,教师在习题课的题目选编中,应优先考虑课本中的例题与习题,并且对其进行适当的拓深、演变编制一题多解、一题多变、一题多用多题一法的习题,提高学生灵活运用知识的能力,使其源于教材,而又不拘泥于教材,我们不应该“丢了西瓜捡芝麻”,忽视课本习题去搞大量本质重复的课外习题
(5)习题选择要关注热点
建议选择开放性试题,以锻炼学生的发散思维能力和创新能力,启发学生全方位、多角度、深层次的思考问题;关注应用性习题的选择,以训练学生运用物理知识、物理思想方法解决一些简单的生活实际问题,让学生懂得物理来源于生活,又服务于生活;关注探究性习题的选择,以训练学生的观察、交流归纳等多种能力。
课堂例题与习题要精心筛选,不要求全、求难、求多,要求精、求少、求活,强调例题与习题的教学因素,强调理解与运用。作业本着精留精练、不搞题海战术的指导思想。对作业完成情况进行统计,完成质量进行分析,对错误解法进行剖析,对不同问题进行归类,对不同的解法进行归纳,并找同学谈话,分析每个同学的得失。并对学生的学习情况进行评价,做到小周期,快节凑,快循环,使学生通过作业加深对知识的掌握和技能的提高。让优秀的学生开设物理课外课堂,从学生的思维角度出发定时定点讲述物理错题,克服物理弱科生的思维障碍。
七、规范解答和良好学习习惯的培养
1、认真书写,卷面整洁规范
2、语言表述规范
3、解答步骤规范
4、先画图后做题,善于运动图像解决物理问题,规范要作图。
5、审题规范,解物理题要做到不选对象不解题,不列式。
6、认真听讲、积极参与
7、勤于思考、善于总结反思。经常反思感悟自己未能做出来的题目涉及的基本解题方法
8、对错题积累,解题方法积累,感悟心得积累,要经常回头看。
9、做到堂堂清、日日清、周周清、月月结。
10、勤学好问、不怕困难
高中物理教案篇2
?学习目标】
l. 知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动.
2.知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上.
?学习重点】
1.什么是曲线运动.
2.物体做曲线运动的方向的确定.
3.物体做曲线运动的条件.
?学习难点】
物体做曲线运动的条件.
?学习过程】
1.什么是曲线的切线? 阅读教材33页有关内容,明确切线的
概念。
如图1,a、b为曲线上两点,当b无限接近a时,直线ab叫做
曲线在a点的__________ a b 图
2.速度是矢量,既有大小,又有方向,那么速度的变化包含哪几层含义?
3.质点做曲线运动时,质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的____________。
4.曲线运动中,_________时刻在变化,所以曲线运动是__________运动,做曲线运动的物体运动状态不断发生变化。
5.如果物体所受的合外力跟其速度方向____________,物体就做直线运动。如果物体所受的合外力跟其速度方向__________________,物体就做曲线运动。
?同步导学】
1.曲线运动的特点
⑴ 轨迹是一条曲线
⑵ 曲线运动速度的方向
① 质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是沿曲线的这一点的切线方向。
② 曲线运动的速度方向时刻改变。
⑶ 是变速运动,必有加速度
⑷ 合外力一定不为零(必受到外力作用)
例1 在砂轮上磨刀具时可以看到,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线飞出,为什么由此推断出砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向沿砂轮的切线方向?
2.物体作曲线运动的条件
当物体所受的合力的方向与它的速度方向在同一直线时,物体做直线运动;当物体??
1 专心 爱心 用心
受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动.
例2 关于曲线运动,下面说法正确的是( )
a.物体运动状态改变着,它一定做曲线运动
b.物体做曲线运动,它的运动状态一定在改变
c.物体做曲线运动时,它的加速度的方向始终和速度的方向一致
d.物体做曲线运动时,它的加速度方向始终和所受到的合外力方向一致
3.关于物体做直线和曲线运动条件的进一步分析
① 物体不受力或合外力为零时,则物体静止或做匀速直线运动
② 合外力不为零,但合外力方向与速度方向在同一直线上,则物体做直线运动,当合外力为恒力时,物体将做匀变速直线运动(匀加速或匀减速直线运动),当合外力为变力时,物体做变加速直线运动。
③ 合外力不为零,且方向与速度方向不在同一直线上时,则物体做曲线运动;当合外力变化时,物体做变加速曲线运动,当合外力恒定时,物体做匀变速曲线运动。
例3.一质量为m的物体在一组共点恒力f1、f2、f3作用下而处于平衡状态,如撤去f1,试讨论物体运动情况怎样?
?巩固练习】
1.关于曲线运动速度的方向,下列说法中正确的是 ( )
a.在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变
b.质点做曲线运动时,速度方向是时刻改变的,它在某一点的瞬时速度的方向与这—点运动的轨迹垂直
c.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就是在曲线上的这—点的切线方向
d.曲线运动中速度方向是不断改变的,但速度的大小保持不变
2.如图所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点),a、b、c为曲线上的三点,关于铅球在b点的速度方向,说法正确的是 ( )
a.为ab的方向 b.为bc的方向
c.为bd的方向 d.为be的方向
3.物体做曲线运动的条件为 ( )
a.物体运动的初速度不为零 b.物体所受的合外力为变力
c.物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上
d.物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同—条直线上 (第2题)
专心 爱心 用心 2
a.变速运动—定是曲线运动 b.曲线运动—定是变速运动
c.速率不变的曲线运动是匀速运动 d.曲线运动也可以是速度不变的运动
5.做曲线运动的.物体,在其轨迹上某一点的加速度方向 ( )
a.为通过该点的曲线的切线方向 b.与物体在这一点时所受的合外力方向垂直
c.与物体在这一点速度方向一致 d.与物体在这一点速度方向的夹角一定不为零
6.下面说法中正确的是( )
a.做曲线运动的物体的速度方向必变化 b.速度变化的运动必是曲线运动
c.加速度恒定的运动不可能是曲线运动 d.加速度变化的运动必定是曲线运动
7.一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内( )
a.速度一定不断改变,加速度也一定不断改变; b.速度一定不断改变,加速度可以不变;
c.速度可以不变,加速度一定不断改变; d.速度可以不变,加速度也可以不变。
8.下列说法中正确的是( )
a.物体在恒力作用下不可能做曲线运动 b.物体在变力作用下一定做曲线运动
c.物体在恒力或变力作用下都可能做曲线运动
d.做曲线运动的物体,其速度方向与加速度方向一定不在同一直线上
9.如图所示,物体在恒力f作用下沿曲线从a运动到b,这时突然使它所受的力方向改变而大小不变(即由f变为-f),在此力作用下物体以后的运动情况,下列说法正确的是( )
a.物体不可能沿曲线ba运动;
b.物体不可能沿曲线bb运动;
c.物体不可能沿曲线bc运动;
d.物体可能沿原曲线由b返回a。 b 10.一个做匀速直线运动的物体,突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时,物体运动为 ( )
a.继续做直线运动 b.一定做曲线运动
c.可能做直线运动,也可能做曲线运动 d.运动的形式不能确定
高中物理教案篇3
{课前感知}
1.经典力学认为,物体的质量与物体的运动状态 ;而狭义相对沦认为,物体的质量随着它的速度的增大而 ,若一个物体静止时的质量为 ,则当它以速度 运动时,共质量m= 。
2.每一个天体都有一个引力半径,半径的大小由 决定;只要天体实际半径 它们的引力半径,那么由爱因斯坦和牛顿引力理论计算出的力的差异 。但当天体的实际半径接近引力半径时,这种差异 。
{即讲即练}
?典题例释】 【我行我秀】
?例1】20世纪以来,人们发现了一些事实,而经典力学却无法解释,经典力学只适用于解决物体的 问题,不能用来处理 运动问题,只适用于 物体,一般不适用于 粒子。这说明人们对客观事物的具体认识在广度上是有 的,人们应当 。
?思路分析】人们对客观世界的认识要受到他所处的时代客观条件和科学水平的制约,所以人们只有不断扩展自己的认识,才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律。
?答案】低速运动 高速 宏观 微观 局限性
不断扩展认识,在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律
?类题总结】历史的科学成就不会被新的科学成就所否定,它只能是新的科学在一定条件下的特殊情形
?例2】继哥白尼提出“太阳中心说”、开普勒提出行星运动三定律后,牛顿站在世人的肩膀上,创立了经典力学,揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律;爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足,又进一步发展了牛顿的经典力学,创立了相对论,这说明 ( )
a.世界无限扩大,人不可能认识世界,只能认识世界的一部分
b.人的意识具有能动性,能够正确地反映客观世界
c.人对世界的每一个正确认识都有局限性,需要发展和深化
d.每一个认识都可能被后人推翻,人不可能获得正确的认识
?思路分析】发现总是来自于认识过程,观点总是为解释发现而提出的,主动认识世界,积极思考问题,追求解决(解释)问题,这是科学研究的基本轨迹。爱因斯坦的相对理论是对牛顿力学的理论的发展和深化,但也有人正在向爱因斯坦理论挑战
?答案】bc
?类题总结】一切科学的发现都是人们主动认识世界的结果,而每个人的研究又都是建立在前人研究的基础上,通过自己的努力去发展和提高。爱因斯坦的相对论理论并没有否定牛顿力学的理论,而是把它看成是在一定条件下的特殊情形。
?例3】一个原来静止的电子,经电压加速后,获得的速度为 .问电子的质量增大了还是减小了?改变了百分之几?
?思路分析】根据爱因斯坦的狭义相对论 得运动后质量增大了。
所以改变的百分比为 .
?答案】增大了 0.02%
?类题总结】在这种情况下,由于质量改变很小,可以忽略质量的改变,经典力学理论仍然适用,而宏观物体的运动速度一般都很小(相比于光速),所以经典力学解决宏观物体的动力学问题是适用的。 1. 19世纪末和20世纪以来,物理学的研究深入到 ,发现 等微观粒子不仅有 ,而且有 ,它们的运动规律不能用经典力学来说明。
2. 下列说法正确的是 ( )
a.经典力学能够说明微观粒子的规律性
b.经典力学适用于宏观物体的低速运动问题,不适用于高速运动的问题
c.相对论与量了力学的出现,表示经典力学已失去意义
d.对于宏观物体的高速运动问题,经典力学仍能适用
3.对于公式 ,下列说法中正确的是( )
a.式中的 是物体以速度v运动时的质量
b.当物体的运动速度 时,物体的质量为 0,即物体质量改变了,故经典力学不适用,是不正确的
c.当物体以较小的速度运动时,质量变化十分微弱,经典力学理论仍然适用,只有当物体以接近光速运动时,质量变化才明显,故经典力学适用于低速运动,而不适用于高速运动
d.通常由于物体的运动速度太小,故质量的变化引不起我们的感觉,在分析地球上物体的运动时,不必考虑质量的变化
{超越课堂}
?基础巩固
1.下列说法正确的是 ( )
a.在经典力学中,物体的质量不随运动状态而改变,在狭义相对论中,物体的质量也不随运动状态而改变
b.在经典力学中,物体的质量随运动速度的增加而减小,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大
c.在经典力学中,物体的质量是不变的,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大
d.上述说法都是错误的
2.下列说法正确的是 ( )
a.牛顿定律就是经典力学
b.经典力学的基础是牛顿运动定律
c.牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题
d.经典力学可以解决自然界中所有的问题
3.20世纪初,著名物理学家爱因斯坦提出了 ,阐述物体 时所遵从的规律,改变了经典力学的一些结论.在经典力学中,物体的质量是 的.
而且具有 ,它们的运动规律不能用经典力学来说明.
4. 与 都没有否定过去的科学,而认为过去的科学是自己在一定条件下的特殊情形.
5.一条河流中的水以相对于河岸的速度v水岸流动,河中的船以相对于河水的速度v船水顺流而下,在经典力学中的速度为:v船岸= .
6.在粒子对撞机中,有一个电子经过高压加速,速度达到光速的0.5倍,试求此时电子的质量变为静止时的多少倍?
?能力提升
7.〖概念理解题20世纪以来,人们发现了一些新的事实,而经典力学却无法解释.经典力学只适用于解决物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题,只适用于宏观物体,一般不适用于微观粒子.这说明 ( )
a.随着认识的发展,经典力学已成了过时的理论
b.人们对客观事物的具体认识在广度上是有局限性的
c.不同领域的事物各有其本质与规律
d.人们应当不断扩展认识,在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律
8.〖概念理解题下列说法正确的是 ( )
①爱因斯坦的狭义相对论研究的.是物体在低速运动时所遵循的规律
②爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律
③牛顿力学的运动定律研究的是物体在低速运动时所遵循的规律
④牛顿力学的运动定律研究的是物体在高速运动时所遵循的规律
a.①③ b.②④
c.①④ d.②③
9.〖应用题关于经典力学和量子力学,下面说法中正确的是( )
a.不论是对客观物体,还是微观粒子,经典力学和量子力学都是适用的
b.量子力学适用于宏观物体的运动,经典力学适用于微观粒子的运动
c.经典力学适用于宏观物体的运动,量子力学适用于微观粒子的运动
d.上述说法都是错误的
10. 〖概念理解题下面说法中正确的是 ( )
a.根据牛顿的万有引力定律可以知道,当星球质量不变,半径变为原来的一半时,表面上的引力将变为原来的4倍
b.按照广义相对论可以知道,当星球质量不变,半径变为原来的一半时,表面上的引力将大于原来的4倍
c.在球体的实际半径远大于引力半径时,根据爱因斯坦的理论和牛顿的引力理论计算出的力差异很大
d.在天体的实际半径接近引力半径时,根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异不大
11.〖应用题丹麦天文学家第谷连续20年详细记录了行星的运动过程中的位置的变化。这些资料既丰富又准确,达到了肉眼所能及的限度。但他并没有发现行星运动规律。对此,下列说法正确的有 ( )
a.占有大量感性材料是毫无意义的
b.第谷的工作为发现行星运动规律创造了前提
c.说明第谷没有真正发挥主观能动性
d.第谷缺少的是对感性材料的加工、制作
?思维拓展
12.〖应用题当物体的速度v=0.8c(c为光速)时,质量增大到原质量的 倍。
13. 〖应用题两台升降机甲、乙同时自由下落,甲上的人看到乙是静止的,也就是说,在甲看来,乙的运动状态并没有改变,但是乙确实受到向下的地球引力,根据牛顿定律,受到外力作用的物体,其运动状态一定会改变,这不是有矛盾吗?你是如何理解的?
第六节 经典力学的局限性
?课前感知】
1.无关;增大;
2.天体的质量;远大于;并不很大;将急剧增大
?我行我秀】
1.(1)微观世界 电子 质子 中子 粒子性 波动性
2.(1)b 【思路分析】经典力学的适用范围是宏观、低速运动的物体,对于微观粒子和高速运动的物体的运动规律可用量子力学与相对论观点解释,两者研究问题的对象不一样,是相互补充的。
3.(1)c、d 【思路分析】公式中m0是静止质量,m是物体以速度v运动时的质量,a不对。由公式可知,只不当v接近光速时,物体的质量变化才明显,一般情况下物体的质量变化十分微小,故经典力学仍然适用,故b不对,c、d正确。
?超越课堂】
1.c【思路分析】在经典力学中,物体的质量是不变,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大,二者在速度远小于光速时是统一的。
2.b【思路分析】经典力学并不等于牛顿定律,牛顿运动定律只是经典力学的基础;经典力学并非万能,也有其适用范围,并不能解决自然界中所有的问题 ,没有哪个理论可以解决自然界中所有问题。因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学的隶属关系,明确经典力学的适用范围,才能正确解决此类问题。
3.狭义相对论 以接近光速的速度运动 不变
4.相对论 量子力学
5.v船水+v水岸
6.1.155倍
7.bcd
8.d
9.c
10.ab 【思路分析】在球体的实际半径远大于引力半径时,根据爱因斯坦的理论和牛顿的引力理论计算出力差异并不很大。
11.bd【思路分析】开普勒是通过对第谷的资料研究才发现行星运动的规律的,如果第谷对自己的感性材料进行加工制作,相信他也能够发现行星运动的规律。
12.1.7倍 【思路分析】根据质量与速度的关系,将v=0.8c代入求得 m= = =1.7m0.
高中物理教案篇4
教学目标
?知识与能力】
探究得出滑动摩擦力产生的条件和影响滑动摩擦力大小的因素以及计算公式。
?过程与方法】
通过观察,了解滑动摩擦力的存在,实验探究产生滑动摩擦力的条件以及影响其大小的因素,提高实验技能和探索能力。
?情感、态度和价值观】
学生能提高实事求是的科学实验态度,锻炼思维能力、抽象能力,运用物理知识解释生活现象。
教学重难点
?重点】
滑动摩擦力产生条件和计算式。
?难点】
实验探究的过程。
教学方法
观察法、实验法、讨论法、问答法等。
教学过程
(一)新课导入
展示几个情景:孩子玩滑梯、火车急刹车、冰壶运动等。
通过提问这些情景中的现象,引导学生思考,从而得出滑动摩擦力的概念,导出新课。
(二)科学探究
问题1:滑动摩擦力什么情况下才会出现?结合前面学的静摩擦力条件进行讨论。
学生讨论:需要有压力、粗糙的接触面以及相对运动。
问题2:为什么冰壶、火车、孩子受到的滑动摩擦力不同呢?
实验探究:影响滑动摩擦力大小的因素:
1.猜想:与压力有关,与速度有关,与质量有关,与粗糙程度有关等等。
2.设计实验:用弹簧秤拉动木块,可通过加减砝码改变压力,改变拉动速度,更换接触面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。弹簧秤示数便是滑动摩擦力示数,设计表格进行记录。
3.进行实验:6人一组进行实验,注意小组内部的'分工问题,教师巡视。
4.得出结论:滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。
5.交流讨论:分享实验中的数据和实验细节,误差处理等;讨论控制变量法的注意事项,即控制无关变量相同,只改变探究的物理量等;实验安全问题、保护器材问题等等。
6.总结:结合实验结论和教材,得出滑动摩擦力的计算公式,f=μn
问题3:滑动摩擦力的方向如何判断呢?结合示例分析并讨论。
示例:木块在地面上滑动、木块在木板上滑动并带动木板一起滑动。
学生讨论:滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,相对运动方向有时并不是运动方向。
问题4:滑动摩擦力有什么作用呢?举例说明。
回答:生活中有很多地方可以见到滑动摩擦力,车辆的刹车系统是利用滑动摩擦力进行减速,打磨东西也是利用了滑动摩擦力,同时机器中的滑动摩擦力会损耗器材,所以需要使用润滑油来减小滑动摩擦力等等。
(三)巩固提高
给出适当例题,运用公式求解摩擦力大小,判断摩擦力方向。
(四)小结作业
小结:浅谈本节课收获。
作业:课下继续探索,拓展科学知识。
高中物理教案篇5
知识与技能
1、知道什么是形变和弹性形变
2、知道什么是弹力以及弹力产生的条件
3、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,并能判断方向。
4、知道形变越大弹力越大、弹簧的弹力与形变量成正比。
过程与方法
1、从生活中常见的形变现象出发,培养学生的观察能力。
2、在探究形变的过程中,引导学生进一步探索形变与弹性之间的关系后,使学生了解探究弹力的实际意义,学会探究物理规律的一般方法。
3、通过观察微小变化的实例,初步接触“放大的方法”
情感、态度价值观
1、在实验中,培养其观察、分析、归纳能力,尊重事实的科学探究精神。
2、积极参与观察和实验,认真讨论体验探索自然规律的艰辛和喜悦。
教学重难点
?教学重点】
弹力概念的建立、弹力产生的条件、弹力方向的确定。
?教学难点】
弹力方向的确定。
?教学过程】
引入新课
视频播放:弯曲的竹竿使水中的木块发生运动、拉弓射箭等情景。让学生试着回答以上动作的完成有什么共同特点
新课教学
一。弹力的产生
动画模拟弯曲的竹竿使水中的木块发生运动、拉弓射箭等:同学们观察动作的完成,总结什么是形变
形变:物体在力的作用下发生的形状或体积改变
学生自己动手实验拉橡皮筋:
(1)弹性形变:能恢复原来形状的形变。
(2)塑性形变:不能恢复原来形状的形变
(3)弹性限度:形变超过一定限度,物体形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度。
[讨论与交流]我用力推墙或压桌面,那么墙和桌面也会发生形变吗?
动画模拟微小形变实验:①按压桌面②挤压玻璃瓶。让学生自习观察,实验说明了什么问题。
学生回答后教师总结:
(4)一切物体在力的作用下都会发生形变,只不过一些物体比较坚硬,虽发生形变,但形变量很小,眼睛根本观察不到它的形变。
[猜想]:物体发生弹性形变后要恢复原状,对与它接触的物体会产生什么呢?
感受分析
师:我们现在一起来进行下面的操作:用手扯住橡皮筋的两端,在弹性限度范围内拉橡皮筋,使其发生形变。在操作的同时,用心体会一下手与弹簧或橡皮筋之间的相互作用。
师:根据力的定义,我们知道弹簧与左右手之间有力的作用,那同学们知道弹簧对左手的力是向哪个方向的?对右手的力又是向哪个方向的?
生:对左手的力向右手方向,对右手的力向左手方向。
师:为什么是这样的方向呢?
生:我想是因为物体发生弹性形变后,由于要恢复原状而把两手向中间扯。
综上:橡皮筋形变要恢复原状而对与之接触的'物体产生的力的作用叫做弹力。
2、弹力:发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状,对与它接触的物体会发生力的作用,这种力叫做弹力
回顾开始时课件展示情景:让学生分析并总结弹力产生的条件。
3、弹力产生的条件:
(1)、两物体相互接触。(接触力)(2)、接触处产生弹性形变。
二。几种常见的弹力及方向
1、支持力和压力的方向:垂直于接触面
(1)、平面与平面接触
例题1:分析a受到的弹力(a均处于静止状态)
(2)、点与面接触
例2:分析物体a受到的弹力(a均处于静止状态)
(3)、曲面与曲面接触
例3:分析球a所受到的弹力
2、绳的拉力方向:沿着绳而指向绳收缩的方向。
三。胡克定律
弹力的大小跟形变的大小有关,形变越大,弹力越大,形变消失,弹力随着消失。
课后习题
布置作业
开放式问题(视频播放:撑杆跳高、跳水);
提出问题:通过本节内容的学习,请同学们开放式地讨论
①从形变与弹力知识去思考,撑杆跳高运动员跳得这么高的主要原因是什么?
②跳水运动员在空中滞空时间主要由哪方面决定?
板书
板书设计
弹力
1、形变
(1)概念:物体的形状或体积改变
(2)分类:弹性形变;塑性形变
2、弹力
(1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状,对与它接触的物体会发生力的作用,这种力叫做弹力
(2)产生的条件:两物体相互接触、接触处产生弹性形变。
(3)弹力的方向:支持力和压力的方向:垂直于接触面;绳的拉力方向沿着绳而指向绳收缩的方向。
高中物理教案篇6
一、教学目标
知识与技能:
1、理解力的分解概念。
2、知道力的分解是合成的逆运算,并知道力的分解遵循平行四边形定则。
3、学会按力的实际作用效果分解力。
4、学会用力的分解知识解释一些简单的物理现象。
过程与方法:
1、通过生活情景的再现和实验模拟体会物理与实际生活的密切联系。
3、通过对力的实际作用效果的分析,理解按实际作用效果分解力的意义,并感受具体问题具体分析的方法。情感、态度与价值观:
1、通过联系生活实际情景,激发求知欲望和探究的兴趣。
2、通过对力的分解实际应用的分析与讨论,养成理论联系实际的自觉性,培养解决生活实际问题的能力。
二、教学重点难点
教学重点:理解力的分解的概念,利用平行四边形定则按力的作用效果进行力的分解。
教学难点:力的实际作用效果的分析。
三、教学过程
(一)引入:
1、观察一幅打夯的图片,分析为什么需要那么多人一起打夯。
2、模拟打夯,指出用多个力的共同作用来代替一个力的作用的实际意义,突出等效替代的思想。
3、引出力的分解的概念:把一个力分解成几个分力的方法叫力的分解。
(二)一个力可分解为几个力?
由打夯的例子可以看出一个力的作用可以分解为任意几个力,最简单的情况就是把一个力分解为两个力。
(三)一个力分解成两个力遵循什么规则?
力的分解是力的合成的逆运算,因此把一个力分解为两个分力也遵循平行四边形定则。
(四)力的分解实例分析
以一个力为对角线作平行四边形可以作出无数个平行四边形,因此把一个力分解为两个力有无数组解,但如果已知两个分力的方向,那力的分解就只有唯一解了。如何确定两个分力的方向呢?在解决实际问题时要根据力的实际作用效果确定分力的方向。
一、斜面上重力的分解
[演示]用薄塑料片做成斜面,将物块放在斜面上,斜面被压弯,同时物块沿斜面下滑.
[结论]重力g产生两个效果:使物体沿斜面下滑和压紧斜面.
[分析]重力的两个分力大小跟斜面的倾斜角有何关系?
[结论]通过作图和实验演示可看出倾角越大,下压分力越小而下滑分力越大。
[问题]游乐场的滑梯为什么倾角很大?山路为什么要修成盘山状?
[分析]斜面倾角越大,使物体下滑的力越大,物体越容易下滑,故公园滑梯倾角较大,但山路若直接从山脚往山顶修,则倾角太大,车辆上坡艰难而下坡又不安全,是不可行的,修成盘山状则可解决这个问题。
二、直角支架所受拉力的分解
[实验模拟]同学甲用一手撑腰,同学乙用力向下拉甲同学的肘部,让同学谈体会,即分析向下拉肘部的力产生的作用效果。
[实验演示]在支架上挂一重物,观察橡皮膜的变化,分析重物对支架的拉力产生的作用效果。
[分析]支架所受拉力一方面挤压水平杆,另一方面拉伸倾斜杆。
[分解]按效果分解拉力并作出平行四边形法。
三、劈木柴刀背上力的分解
[观察图片]为什么一斧头下去,木桩被劈开了?作用在斧头上的力实际产生了什么效果?
[小实验]同学甲双手合十,同学乙用一只手试图从甲的两手中间劈下去,体会手上的感觉。
[分析]乙同学的手向两侧挤压甲同学的两只手,因此刀背上的力的作用效果也是使得刀的两个侧面去挤压木柴。
[分解]按力的作用效果分解刀背上的力,作出平行四边形,并比较分力与合力的大小关系。
[思考]由生活经验可知砍柴的刀越锋利越容易把柴劈开,为什么?分析分力大小跟分力夹角的关系。
[体验]通过小实验体会在合力一定的情况下,分力大小随其夹角变化而变化的规律:
○用一根羊绒线,中间吊一个砝码,观察当抓住线的两手距离不断增大时线有何变化。
○用两个弹簧秤共同拉一个砝码,拉的夹角逐渐增大,观察弹簧秤示数的变化。
[规律总结]在合力一定的情况下,对称分布的两个分力的夹角越大,分力越大。
[应用]
○如何把陷进泥潭的汽车拉出来?
○如何移动一只很重的箱子?
(五)小结:
1、知道什么叫力的分解
2、知道力的分解遵循平行四边形定则
3、掌握在解决实际问题时按力的实际作用效果分解的方法。
高中物理教案篇7
一、教材分析
1、地位和作用
牛顿运动定律是力学知识的核心内容。将牛顿运动定律与运动学知识结合可推导动量定理、动能定理、动量守恒定律和机械能守恒定律;将牛顿运动定律与万有引力结合,可研究天体运动规律;此外,牛顿运动定律在电磁学、热学中也有广泛的应用。因此,牛顿运动定律实际上几乎贯穿了经典物理学的全部内容。在历年的高考中,单纯考查牛顿运动定律的题目并不多见,主要是牛顿第二、第三定律与其他知识的综合应用,因此牛顿运动定律并不是作为一个单独的知识点,而是作为一个知识基础体现在历年的高考试题中。牛顿运动定律的综合应用问题是经典物理学的核心内容,是高考的重点和难点,本部分内容的考题突出了与实际物理情景的结合,出题形式多以大型计算题的形式出现,从近几年的高考形式上来看,20xx年上海物理卷第22题、海南卷第15题、江苏卷第13题、安徽卷第22题、山东卷第24题、08年上海单科卷第21题、海南卷第15题,07年海南卷第16题均以计算题的形式出现。
总之,牛顿运动定律是力学乃至整个物理学的基本规律,是动力学的基础;本节复习课是力的知识,运动学知识和牛顿运动定律分析解决动力学问题的一般思路和方法,为学生学好整个物理学奠定基础。
以提高全体学生的科学素质,从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生,按照教学大纲要求,结合新课程标准,提出如下三维教学目标:
2、教学目标:
(1)知识与技能:知道已知受力情况求解运动情况的解题方法,进一步学习对物体进行正确的受力分析,培养学生分析问题和总结归纳的能力,培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。
(2)过程与方法:
通过例题变式学生探究,培养学生发散思维和合作学习的能力,通过例题示范让学生学会画受力分析图和过程示意图,培养学生分析物理情景构建物理模型的能力。
(3)情感态度与价值观:
通过问题探究培养学生主动自主学习,受到科学方法的训练,养成积极思维,解题规范的良好习惯;让学生体会到生活中处处蕴含着物理知识,从生活走向物理,再从物理走向社会,从而进一步培养学生学习物理的兴趣。
3、重、难点
(1)本节为复习课,重点内容是选好例题,讲清已知受力情况求运动情况的方法。
(2)应用牛顿运动定律解题重要的是分析过程,建立情景,抓住运动情况,受力情况和初始条件,依据定律列方程求解,但学生往往存在重结论,轻过程,习惯了套公式得结果所以培养学生良好的解题习惯,建立掌握方法是难点。
二、学情分析
根据学生的实际需要来处理教材,让课堂围绕学生转此前学生已有力的初步知识,运动学规律,简单的受力分析,矢量运算法则,牛顿第二定律,本节将这些知识综合应用解决,已知受力情况求解运动情况问题,培养学生科学分析方法和良好思维的能力。
学生在涉及到不在一条直线上的多个力的合成可能是本节学习的关键,应加以突破。当物体经历一个较复杂的物理过程,建立物理情景构建物理模型,解决问题的思路是学生学习的障碍。
三、教法分析
本节将采用实例分析法、归纳法和讲练结合法,通过例题变式总结受力分析的方法,让学生能够正确快速的对研究对象进行受力分析。通过例题变式培养学生多角度、全方位的思维品质,达到举一反三,触类旁通。通过例题归纳解决已知受力情况求运动情况的解题程序,让学生逐步习惯于时间题先作定性和半定量分析,弄清问题的物理情景后再动笔,并养成画情景图的良好习惯。最大限度调动学生积极参与教学活动,充分体现“教为主导,学为主体”的教学原则,本节采用引导学生自主探究,充分调动学生学习的积极性和主动性。
四、学法指导
学生是课堂教学的主体,现代更重视在教学过程中对学生的学法指导,本节课的教学过程中要注意引导学生自主探究,调动课堂气氛,赞赏学生提高各种问题,让学生在课堂中能感受如何发现问题,并更多地体会成功的喜悦。鼓励学生动手画物体受力示意图,运动情景示意图,构建物理模型以达到培养学生抽象思维能力的目的。
五、教学程序
教学过程
一、引入新课
通过前面几节课的学习,我们已学习过了牛顿运动定律,本节课我们就来学习怎样掌握运用牛顿运动定律解决动力学问题方法。牛顿第二定律揭示了运动和力的内在联系。因此,应用牛顿第二定律即可解答一些力学问题。我们通过以下例题来体会应用牛顿第二定律解题的思路、方法和步骤。
二、教学过程设计
(一)知识要点回顾与梳理
3、运用牛顿第二定律对超重和失重现象中的物体进行分析
超重状态:
f—mg=ma,f=mg+ma,f>mg
失重状态:
mg— f =ma,f=mg—ma,f
可见,在超重和失重现象中,物体实际重力并没有发生改变。改变的`是外界对物体的压力(或拉力),即物体的“视重”发生变化。即视重<实重──物体处于失重状态;视重>实重──物体处于超重状态。
(二)知识要点针对性训练题
(三)、类型例题解题思路探究
(四)、类型题解题方法总结
(五)、类型例题变式训练
(六)、课堂小结与作业布置
1、超重与失重状态的分析小结
在平衡状态时,物体对水平支持物的压力(或对悬绳的拉力)大小等于物体的重力。
当物体的加速度竖直向上时,物体对支持物的压力大于物体的重力,由f-mg=ma得f=m(g+a)>mg,这种现象叫做超重现象;
当物体的加速度竖直向下时,物体对支持物的压力小于物体的重力,mg-f=ma得f=m(g-a)
特别是当物体竖直向下的加速度为g时,物体对支持物的压力变为零,这种状态叫完全失重状态。
2、动力学的两类基本问题
1)、已知物体的受力情况求物体运动中的某一物理量:应先对物体受力分析,然后找出物体所受到的合外力,根据牛顿第二定律求加速度a,再根据运动学公式求运动中的某一物理量。
2)、已知物体的运动情况求物体所受到的某一个力:应先根据运动学公式求得加速度a,再根据牛顿第二定律求物体所受到的合外力,从而就可以求出某一分力。
综上所述,解决问题的关键是先根据题目中的已知条件求加速度a,然后再去求所要求的物理量,加速度象纽带一样将运动学与动力学连为一体。
高中物理教案篇8
一、教学目标
1、在开普勒第三定律的基础上,推导得到万有引力定律,使学生对此规律有初步理解。
2、介绍万有引力恒量的测定方法,增加学生对万有引力定律的感性认识。
3、通过牛顿发现万有引力定律的思考过程和卡文迪许扭秤的设计方法,渗透科学发现与科学实验的方法论。
二、重点、难点分析
1、万有引力定律的推导过程,既是本节课的重点,又是学生理解的难点,所以要根据学生反映,调节讲解速度及方法。
2、由于一般物体间的万有引力极小,学生对此缺乏感性认识,又无法进行演示实验,故应加强举例。
三、教具
卡文迪许扭秤模型。
四、教学过程
(一)引入新课
1、引课: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。)
我们再来看一个实验:我把一个粉笔头由静止释放,粉笔头会下落到地面。
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:yes。
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。
板书:万有引力定律
(二)教学过程
1、万有引力定律的推导
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3次方与运动周期的2次方之比是一个定值,即开普勒第
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。
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
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
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。
2、万有引力定律的理解
下面我们对万有引力定律做进一步的说明:
(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,这个引力称做万有引力。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。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
其中m1、m2分别表示两个物体的质量,r为它们间的距离。
(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的产生原因。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。
3、万有引力恒量的测定
牛顿发现了万有引力定律,但万有引力恒量g这个常数是多少,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。
这是一个卡文迪许扭秤的模型。(教师出示模型,并拆装讲解)这个扭秤的主要部分是这样一个t字形轻而结实的框架,把这个t形架倒挂在一根石英丝下。若在t形架的两端施加两个大小相等、方向相反的力,石英丝就会扭转一个角度。力越大,扭转的角度也越大。反过来,如果测出t形架转过的角度,也就可以测出t形架两端所受力的大小。现在在t形架的两端各固定一个小球,再在每个小球的附近各放一个大球,大小两个球间的距离是可以较容易测定的。根据万有引力定律,大球会对小球产生引力,t形架会随之扭转,只要测出其扭转的角度,就可以测出引力的大小。当然由于引力很小,这个扭转的角度会很小。怎样才能把这个角度测出来呢?卡文迪许在t形架上装了一面小镜子,用一束光射向镜子,经镜子反射后的光射向远处的刻度尺,当镜子与t形架一起发生一个很小的转动时,刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样,就起到一个化小为大的效果,通过测定光斑的移动,测定了t形架在放置大球前后扭转的角度,从而测定了此时大球对小球的引力。卡文迪许用此扭秤验证了牛顿万有引力定律,并测定出万有引力恒量g的数值。这个数值与近代用更加科学的方法测定的数值是非常接近的。
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kg2。
板书:g=6。67×10—11kg2
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,月球对海洋的引力导致了潮汐现象。而天体之间的引力由于星球的质量很大,又是非常惊人的:如太阳对地球的引力达3。56×1022n。
五、课堂小结
本节课我们学习了万有引力定律,了解了任何两个有质量的物体之间都存在着一种引力,这个引力正比于两个物体质量的乘积,反比于两个物体间的距离。其大小的决定式为:
其中g为万有引力恒量:g=6。67×10—11kg2
另外,我们还了解了科学家分析物体、解决问题的方法和技巧,希望对我们今后分析问题、解决问题能够有所借鉴。
六、说明
1、设计思路:本节课由于内容限制,以教师讲授为主。为能够吸引学生,引课时设计了一些学生习以为常的但又没有细致思考过的问题。讲授过程中以物理学史为主线,让学生以科学家的角度分析、思考问题。力争抓住这节课的有利时机,渗透“没有绝对特殊的物体”这一引起物理学几次革命性突破的辩证唯物主义观点。
2、卡文迪许扭秤模型为自制教具,可仿课本插图用金属杆等焊制,外面可用有机玻璃制成外壳,并可拆卸。