第一篇:高一物理第三章教案教案
二、力的图示
1.力可以用一根带箭头的线段来表示。这种表示力的方法,叫做力的图示。这是把抽象的力直观而形象地表示出来的一种方法。2.画力的图示的步骤
①选定标度 ②确定力的作用点。
③从力的作用点开始,沿力的作用方向画一线段,并在线段上加上刻度。④在表示力的线段的末端画上箭头表示力的方向。在箭头的旁边标出表示这个力的字母或数值。
三、力的示意图: 与力的图示相比,只要求在图中准确画出力的方向,表达出物体在这个方向受力即可,不要求准确画出力的大小。
四、力的分类
(1)按力的性质和力的效果分类
①性质力:重力、弹力、摩擦力、电磁力、分子力等。
②效果力:支持力、压力、拉力、动力、阻力、向心力等。(2)按作用方式可分为接触力(如支持力、压力等)和场力(如重力等)。
五、重力是由于地球的吸引而使物体受到的力 1.重力的产生
①重力的施力物体是地球,其本质是地球对物体的吸引力,但不能说重力就是地球对物体的吸引力。
②地球表面附近的一切物体,不论是静止的,还是运动的,不论是否与地面接触,都受重力作用。重力与运动状态和接触面情况均无关。2.重力的方向总是竖直向下的
3.重力的大小由物体的质量和所处的地理位置共同决定
计算公式是G=mg.式中m是物体的质量,单位用kg;g是一个与地理位置有关的量,反映地球对物体作用力的强弱。
4.重力的作用点:重心。
六、重心:一个物体的各部分都要受到重力的作用。从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心。
1.重心是重力的等效作用点。
2.物体重心的位置跟物体的形状和物体内质量的分布都有关系。3.对于薄板状物体,可以用悬挂法找出其重心位置。七、四种基本相互作用:1.万有引力 2.电磁相互作用
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3.强相互作用 4.弱相互作用
阅读四种基本相互作用,培养学生阅读能力和提取物理信息的能力。
(三)课堂总结、点评
这节课重点是对重物牵引下小车的运动进行探究,在探究过程中,涉及到了实验的设计、操作以及作图象的方法、原则,很好地提高了大家各方面的能力,同时又为后面学习这种匀变速运动打下了基础。
(四)实例探究
1、关于重力,下列说法中正确的是 A、重力的方向总是垂直于接触面 B、重力的方向竖直向下
C、地球上的物体只有静止时才受到重力作用 D、物体只有落向地面时才受到重力作用
2、下列关于重力的说法中错误的是
A、重力的大小可以用弹簧秤或天平直接测出
B、物体对悬线的拉力或对支持物的压力,一定等于物体所受的重力 C、物体对悬线的拉力或对水平支持物的压力,二定等于物体所受的重力 D、物体静止地放在水平地面上,它对地面的压力大小等于物体所受的重力
3、关于物体的重心,下列说法中正确的是 A、物体的重心就是物体上最重的点
B、重心是物体各部分所受重力作用的集中点,也就是合力的作用点
C、物体的重心可以不在这个物体上,但有规则形状的均匀物体的重心就一定在物体上
D、形状规则的物体的重心必与其几何中心重合
4、把一条盘在地上,长为L的质量分布均匀的铁链向上提起。当铁链刚好拉直时,他的重心位置升高了。
5、如图所示.把一个边长为a的正方形薄板ABCD绕过C点的水平轴转动,其重心最多可升高
五、布置作业
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2、弹力
教学目的:
1、知道什么是弹力以及弹力产生的条件。
2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的图示或力的示意图中正确画出它们的方问。
3、知道形变越大,弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比。
4、针对实际问题确定弹力的大小方向,提高学生判断分析物理问题的能力。
5、掌握利用胡克定律计算弹簧弹力的力法。
教学重点:
1、弹力产生的条件、弹力的方向。
2、胡克定律及应用。教学难点:
1、相互接触的物体间是否有弹力的判断。
2、弹力方问的确定。教学方法:实验——观察——思考——归纳 教学过程
一、引入新课:展现常见的一些相互作用(推、拉、提、压、举等)。提出问题,引导学生观察、思考其相互作用的共同点及本质。
二、进行新课
1、弹性形变和弹力
指导学生实验,提出弹性形变和弹性限度。学生实验体会,归纳总结。点评:通过拉长和压缩弹簧,使学生认识弹性形变,并理解弹性限度。教师活动:教师启发学生思考推、拉、提、压、举等力是怎样产生的? 学生活动:学生进一步分析归纳总结。
学生观察思考,体验观察微小形变的法,提高实验能力。观察微小形变,培养观察能力和掌握显示微小形变的方法。
2、几种弹力
教师演示,学生观察,启发学生思考,分析弹力的方向。
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在掌握弹力产生条件的基础上,思考弹簧和绳子产生的弹力方向,提高学生的判断分析能力。
教师引导学牛总结归纳弹力的方向。
3、胡克定律
指导学生进行实验研究,从感性认识出发,上升到理性认识。学生活动:学生实验探究,讨论交流,得出结论。感受弹簧弹力的大小与弹簧形变的关系。
培养学生进行数据分析、探索和寻找数据之间的关系,发现物理规律的能力。教师活动:指导学生做F-x图象,利用数学知识确定F和x的关系,找出物理规律。
三、课堂总结、点评
判断弹力的方向及计算弹力的大小是这节课学习的重点。只有掌握了弹力方向的判断方法,确定了弹力的方向,才能为今后的受力分析打下良好的基础。弹力大小的计算在今后也将有许多实际的应用,方法有多种,主要有:利用平衡条件及动力学规律,利用公式F=kx来计算。
四、实例探究
1、下列说法正确的是
A、木块放在桌面上受到向上的支持力,这是木块发生微小形变而产生的 B、用一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的推力,这是由于木头发生形变而产生的
C、绳对物体的拉力方向总是竖直向上
D、挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是由于电线发生微小形变而产生的
2、放在水平桌面上的书,在重力的作用下与桌面互相接触,由于书发生了微小的形变,产生了
对
的 力,其方向。
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3、已知物体甲和乙之间有弹力的作用,那么 A、物体甲和乙必定直接接触,且都发生形变 B、物体甲和乙不一定直接接触,但必定都发生形变 C、物体甲和乙必定直接接触,但不一定都发生形变 D、物体中和乙不一定直接接触;也不一定都发生形变
4、关于弹力的下列说法中,正确的是
A、只有发生形变的物体,才会对它接触的物体产生弹力 B、只有受弹簧作用的物体才受到弹力
C、通常所说的压力、支持力和绳子的拉力都是弹力 D、压力和支持力的方向总是垂直接触面
5、画出图中物体受力的示意图
6、一弹簧秤由于弹簧老化而换用了一新弹簧。将弹簧秤竖直挂起来,当下面不挂重物时其指什恰好指在5N刻度处,当弹簧下挂上20N的重物时,弹簧秤示数为30N,当弹簧下挂上多重的物体时弹簧秤的示数为100N?
五、布置作业
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3、摩擦力
教学目的:
1、知道滑动摩擦力概念及产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向。
2、知道滑动摩擦力概念及产生条件,知道滑动摩擦力的大小跟什么有关,知道滑动摩擦力跟压力成正比。
3、知道静摩擦力概念及产生的条件,会判决静摩擦力的方向,知道最大静降擦力的概念。
4、了解滚动摩擦力和流体阻力。教学重点:
1、滑动摩擦力产生的条件及规律,并会用F摩=μFn解决具体问题;
2、静摩擦力产生的条件及规律,正确理解最大静摩擦力的概念。教学难点:静摩擦力有无、大小的判定 教学过程:
一、引入新课
将手放在桌面上,由静止开始向前移动,体会手受到的阻力。建立摩擦力概念。通过实验建立静摩擦力概念。
二、进行新课
1、静摩擦力
指导学生完成实验,提出问题:为什么弹簧秤有读数?得出静摩擦力概念 提出问题:什么情况下产生静摩擦力?让学生思考讨论。
让学生重复刚才实验,注意观察弹簧秤读数,发现问题,得出最大静摩擦力概念和静摩擦力范围。(0<F≤Fmax=)
思考讨论静摩擦力产生的条件:接触,弹性形变,相对运动趋势。重复实验,慢慢拉动木块,注意观察弹簧秤读数(木块刚开始移动时读数最大)。
点评:通过实验得到静摩擦力的概念,分析出静摩擦力的产生条件,再得到最大静摩擦力的概念。
2、滑动摩擦力
让学生重复实验,提问学生:木块移动时弹簧秤有无读数,得到滑动摩擦力概念。
提问:滑动摩擦力的大小与什么有关?让学生讨论回答。
学生活动:重复弹簧拉木块的实验,在木块匀速运动的条件下,观察弹簧秤读
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数。讨论滑动摩擦力与什么有关(压力和接触面的粗糙程度)
(l)用弹簧秤分别拉一个,两个,三个木块(叠放),将每次的读数填在设计的表格中,分析比较:摩擦力与压力的关系。(成正比)
(2)分别在桌面,玻璃板和毛巾上用弹簧秤拉动木块。观察记录弹簧秤读数。(接触面粗糙的摩擦力大)
(3)在光滑桌面上和粗糙木板上分别拉动同一木块,并读数。
通过实验得到滑动摩擦力概念,探究滑动摩擦力与什么因素有关,得到滑动摩擦力公式。
三、课堂总结、点评
判断弹力的方向及计算弹力的大小是这节课学习的重点。只有掌握了弹力方向的判断方法,确定了弹力的方向,才能为今后的受力分析打下良好的基础。弹力大小的计算在今后也将有许多实际的应用,方法有多种,主要有:利用平衡条件及动力学规律,利用公式F=kx来计算。
四、实例探究
l、观察自行车上哪些地方存在摩擦,其中那些是有益的,那些是有害的,你能想出哪些办法来增大和减小它们?试分析你骑自行车在加速行驶和减速滑行时,前轮和后轮受到路面所给的摩擦力的方向。
2、如图所示,用50N的作用力F将重10N的物体压在竖直 墙壁上,问物体受到的摩擦力多大?方向如何?
3、下列说法正确的是:
A.摩擦力存在于静止的物体之间
B.因为摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,所以摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
C.滚动摩擦力总是小于滑动摩擦力 D.摩擦力既可以是阻力,也可以是动力
4、有一长条形木板,其质量为m,全长为L、现以一定的速度使木板在一水平桌面上滑行,已知木板与桌面间的动摩擦因数为μ,问当木板的三分之一滑出桌面时,木板与桌面间的摩擦力多大?
五、布置作业
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4、力的合成
教学目的:
1、掌握力的平行四边形定则,知道它是力的合成的基本规律。
2、初步运用力的平行四边形定则求解共点力的合力;能从力的作用效果理解力的合成、合力与分力的概念。
3、会用作图法求解两个共点力的合力;并能判断其合力随夹角的变化情况,掌握合力的变化范围,会用直角三角形知识求合力。教学重点:
1、通过实验归纳出力的平行四边形定则
2、力的平行四边形定则的理解和应用。
教学难点:
1、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力
2、合力与分力间的等效替代关系,尤其是合力的大小与两个分 力间夹角的关系。
教学过程:
(一)引入新课
通过列举生活中的实例,进一步体会一个力可以与几个力的作用效果相同。培养学生观察生活的能力,同时激发学生对生活的热爱。积极思考,领会合力、分力的等效替代关系。
(二)进行新课
一、合力和分力: 如果一个力作用在物体上,它产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同,则这个力就叫那几个力的合力,而那几个力就叫这个力的分力。
合力和分力的关系:等效替代关系,并不同时作用于物体上,所以不能把合力和分..力同时当成物体受的力。
二、共点力
几个力如果都作用在物体的同一点,或者几个力作用在物体上的不同点,但这
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几个力的作用线延长后相交于同一点,这几个力就叫共点力,所以,共点力不一定作用在同一点上,如图所示的三个力F1、F2、F3均为共点力。
三、共点力合成实验:
四、力的合成的定则 1.平行四边形定则
求两个互成角度的力的合力,可以用表示这两 个力的线段作邻边,作平行四边形,它的 _______就表示合力的_______和_______.这 叫做力的平行四边形定则。
2.三角形定则
根据平行四边形的对边平行且相等,即平行 四边形是由两个全等的三角形组成,平行四边形 定则可简化为三角形定则。若从O点出发先作出 表示力F1的有向线段OA,再以A点出发作表示 力F2的有向线段AC,连接OC,则有向线段OC 即表示合力F的大小和方向。
五、共点力的合成
1.作图法(图解法):以力的图示为基础,以表示两个力的有向线段为邻边严格作出平行四边形,然后量出这两个邻边之间的对角线的长度,从与图示标度的比例关系求出合力的大小,再用量角器量出对角线与一个邻边的夹角,表示合力的方向。
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2.计算法:先根据力的平行四边形定则作出力的合成示意图,然后运用数学知识求合力大小和方向。3.两个以上共点力的合成
【例一】两个小孩拉一辆车子,一个小孩用的力是45N,另一个小孩用的力是60N,这两个力的夹角是90°.求它们的合力.
【例二】用作图法求夹角分别为30°、60°、90°、120°、150°的两个力的合力.再求它们的夹角是0°和180°时的合力.比较求得的结果,能不能得出下面的结论:①合力总是大于分力;②夹角在0°到180°之间时,夹角越大,合力越小.
【例三】三名同学一起玩游戏,用三根绳拴住同一物体,其中甲同学用100N向东拉,乙同学用400N的力向西拉,丙同学用400N的力向南拉。求物体所受的合力.
课堂训练:
1.两个共点力的合力与分力的关系是()A.合力大小一定等于两个分力大小之和. B.合力大小一定大于两个分力大小之和.
C.合力大小可能比两个分力的大小都大,可能都小,也可能比一个分力大,比另一个分力小.
D.合力大小一定大于一个分力的大小,小于另一个分力的大小.
2.作用在同一点的两个力,大小分别为5N和2N,则它们的合力不可能是()A.5N B.4N
C.2N D.9N
3.两个共点力,一个是40N,另一个等于F,它们的合力是100N,则F的大小可能是()
A.20N
B.40N C.80N D.160N 4.已知两个共点力的合力F的最大值为180N,合力F的最小值为20N,则这两个共点力的大小分别是
()
A.110N,90N B.200N,160N
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C.100N,80N D.90N,70N 5.三个共点力的大小分别为F1=5N,F2=10N,F3=20N,则它们的合力()A.不会大于35N B.最小值为5N C.可能为0 D.可能为20N *6.两个共点力的合力为F,如果它们之间的夹角θ固定不变,而其中一个力增大,则()
A.合力F一定增大 B.合力F的大小可能不变 C.合力F可能增大,也可能减小 D.当0°<θ<90°时,合力F一定减小
*7.几个共点力作用在一个物体上,使物体处于静止状态.当其中某个力F1停止作用时,以下判断中正确的是()
A.物体将向着F1的方向运动. B.物体将向着F1的反方向运动. C.物体仍保持静止状态.
D.由于不知共点力的个数,无法判断物体的状况.
8.在长度、质量、力、速度、温度、比热等物理量中,属于矢量的有______,属于标量的有______.
*9.从正六边形ABCDEF的一个顶点A向其余五个顶点作用着五个力F1、F2、F3、F4、F5,已知F1=f,且各个力的大小跟对应的边长成正比,求这五个力的合力大小和方向.
五、布置作业
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5、力的分解
教学目的:
1、知道什么是分力及力的分解的含义。
2、理解力的分解的方法,会用三角形知识求分力。
3、会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。
4、能够区分矢量与标量。
5、会用三角形定则进行矢量相加 教学重点
1、会用平行四边形定则求分力,会用直角三角形知识计算分力。
2、会分析日常生活中与力的分解相关的问题。
3、会用三角形定则成合矢量 教学难点
1、分力与合力的等效替代关系。
2、根据力的实际作用效果进行力的分解。教学过程(一)引入新课
教师活动:复习提问什么是合力、分力、力的合成;力的合成所遵守的法则是什么?合力与分力的关系怎样?
(二)进行新课
一、分力
几个力,如果它们共同产生的效果跟作用在物体上的一个力产生的效果相同,则这几个力就叫做那个力的分力(那个力就叫做这几个力的合力)。
二、力的分解:求一个已知力的分力叫做力的分解。
1.力的分解是力的合成的逆运算。同样遵守力的平行四边形定则:如果把已知力F作为平行四边形的对角线,那么,与力F共点的平行四边形的两个
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邻边就表示力F的两个分力F1和F2。
2.力的分解的特点是:同一个力,若没有其他限制,可以分解为无数对大小、方向不同的力(因为对于同一条对角线.可以作出无数个不同的平行四边形)。
3.按力的效果分解力F的一般方法步骤:
(1)根据物体(或结点)所处的状态分析力的作用效果
(2)根据力的作用效果,确定两个实际分力的方向;(3)根据两个分力的方向画出平行四边形;
(4)根据平行四边形定则,利用学过的几何知识求两个分力的大小。也可根据数学知识用计算法。
【例一】在倾角θ=30º的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个重为G=20N的光滑圆球,如图所示,试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力。
三、对一个已知力进行分解的几种常见的情况和力的分解的定解问题 对一个已知力进行分解的几种常见的情况
① ② ③
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【例二】试判断:
(1)若已知两个分力F1和F2的方向,F1、F2有唯一解吗?(2)若已知一个分力F1的大小和方向,另一个分力F2有唯一解吗?(3)若已知两个分力F1和F2的大小,F1,F2有唯一解吗?
【例三】已知某力F的一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小,试分析:
1.F2的大小满足什么条件时,F的两个分力有唯一解? 2.F2的大小满足什么条件时,F的两个分力有两解? 3.F2的大小满足什么条件时,F的两个分力无解?
四、力的正交分解法: 正交分解的一般步骤:
1.建立xOy直角坐标系
2.将所有力依次向x轴和y轴上分解为Fx1、Fx2……,Fy1、Fy2…… 3.分别求出x轴和y轴上的合力Fx、Fy 4.求出合力F,大小FFx2Fy2 方向tanFyFx
【例】如图,从正六边形ABCDEF的一个顶点A向其余五个顶点作用着五个力F1、F2、F3、F4、F5,已知F1=f,且各个力的大小跟对应的边长成正比,用正交分解法求这五个力的合力大小和方向。
课堂训练:
1.在一个已知力的分解中,下列情况中具有唯一一对分力的是()A.已知一个分力的大小和方向
B.已知一个分力的大小和另一分力的方向 C.已知两个分力的大小
D.已知两个分力的方向,并且不在一条直线上
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2.将一个力F分解为两个不为零的力,下列哪种情况是不可能的()A.两个分力与F都在一条直线上
B.两个分力与F间的夹角都大于90º C.一个分力的大小与F的大小相同
D.一个分力与F间的夹角为90 º 3.下列有关说法正确的是()
A.一个2N的力能分解为7N和4N的两个分力 B.一个2N的力能分解为7N和9N的两个分力 C.一个6N的力能分解为3N和4N的两个分力 D.一个8N的力能分解为4N和3N的两个分力
4.已知力的大小为10N,将此力可分解成如下()
A.3N、3N
B.6N、6N
C.100N、100N
D.500N、500N 5.已知力F的一个分力F1跟F成30º角,大小未知,另一个分力F2的大小为方向未知,则F1的大小可能是()A.
3F,33323F
B.F
C.F
D.3F 3236.在光滑斜面上自由下滑的物体受到的力是()
A.重力和斜面的支持力
B.重力、下滑力和斜面支持力 C.重力、下滑力和正压力
D.重力、下滑力、支持力和正压力
7.在水平木板上放一个小铁块,逐渐抬高木板一端,在铁块下滑前的过程中,铁块受到的摩擦力F和铁块对木块的正压力FN的变化情况是()A.F和FN都不断增大
B.F增大,FN减小 C.F减小,FN增大
D.F和FN都减小
布置作业:
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第二篇:[高一物理教案]
[高一物理教案]
第四节
平抛物体的运动
一、教学目标
⑴ 知识目标
知道平抛运动的特点是初速度方向水平,只有竖直方向受重力作用,运动轨迹是抛物 线.2.知道平抛运动形成的条件.3.理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g 4.会用平抛运动规律解答有关问题.⑵ 能力目标: 1.通过观察演示实验,概括出平抛物体运动的特征,培养学生观察、分析能力;2.通过对教材上附图5-17“平抛物体的闪光照片”的分析,或对平抛运动课件的分析 启发学生:处理物理问题可以利用各种技术手段来弥补我们感官功能上的不足,从而培养新的研究方向的创新能力、猜想能力和归纳总结能力.⑶ 思想、方法教育目标: 1.在知识教学中应同时进行科学研究过程教育,本节课以研究平抛物体运动规律为中 心所展开的课堂教学,应突出一条研究物理科学的一般思想方法的主线:观察现象,初步分析→猜测→实验研究→得出规律→重复实验,鉴别结论→追求统一.2.利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动,渗透物理学“化曲为直”、“化 繁为简”的方法及“等效代换”“正交分解”的思想方法.3.在实验教学中,进行控制的思想方法的教育:从实验的设计、装置、操作到数据处理, 所有环节都应进行多方面实验思想的教育.“实验的精髓在于控制”的思想,在平抛物体实验中非常突出.如装置中斜槽末端应保持水平的控制;木板要竖直放置的控制;操作上强调小球每次都从斜槽同一高度处由静止开始释放的控制;在测量小球位置时对实验误差的控制等.⑷ 情感、德育目标: 1.通过重复多次实验,进行共性分析、归纳分类,达到鉴别结论的教育目的,同时还能 进行理论联系实际的教育.2在理解平抛物体运动规律是受恒力的匀变速曲线运动时应注意到“.力与物体运动的 关系”.这方面的问题,我国东汉的王充(公元27-97年)历尽心血三十年写成《论衡》一书,全书三十卷八十五篇约三十万字.已有精辟论述.以此渗透爱国主义教育和刻苦学习,勤奋工作精神的美德教育.【教学重、难点分析】
1.重点是平抛物体的运动规律:物体(质点)的位置、速度如何随时间变化,轨迹是 如何形成的;
2.平抛物体运动是怎样分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 的?这是难点,也是教学的重点。
【教学器材】
1.平抛、竖落轨迹演示器(包括电源、三个钢球);平轨轨迹描绘仪(包括小车和绘 图笔)
2.平抛、自由落体与水平匀速实验器(包括两个不同颜色、同样大小的小球、小锤、支架等);3.平抛物体运动和自由落体运动的频闪照片(课本图5-17)、刻度尺、铅笔;
4.“飞机投弹”课件
1、平抛课件2(能分析演示水平匀速运动和竖直自由落体运动); 5,“猎猴”课件3《能演示第一册p.89习题(3)描述的现象》。引入课题
谈话引入:上节课我们学习了运动的合成和分解,应该知道两个直线运动的合运动可 以是曲线运动,一个曲线运动也可以分解为两个方向上的直线运动.《渗透迁移原则、激励逆向思维》
今天我们要研究的是这样一种新的运动,请看实验演示:《小粉笔头沿水平桌面弹出》、《小球水平抛出》、《小车沿水平轨道抛出》这是一类什么运动? 《贯彻序列原则、期待原则》 【板书课题】平抛物体的运动 进行新课
㈠ 师要求〖观察现象,初步分析〗
由上面观察的现象分析运动特点及其原因?(由同学们互相讨论或独立思考完成).《生生互动3分钟》
生:被抛出小球具有以下特点:1.水平抛出,2.抛出后的小球、小车、粉笔头只受重力(空气阻力很小可忽略).由于初速与合外力不在一条直线上,运动轨迹必是曲线.由上述分析可知:初速度沿水平方向抛出的物体在重力作用下的运动叫做平抛运动,平抛运动是一种曲线运动.㈡ 引导(学生在上述分析基础上进行)〖猜测〗
平抛物体的运动可能是水平方向的匀速运动和竖直方向上的自由落体运动.㈢ 师生共同(互动10分钟)对猜测进行〖实验验证性研究〗
观察演示实验:⑴平抛、竖落轨迹演示器.平抛、竖落轨迹演示、⑵.平抛物体运动和 自由落体运动的频闪照片(课本图5-17)
1.在“平抛物体的闪光照片”上用铅笔画几条竖直线和水平线,并且过小球的球心,用 刻度尺测量这些小球之间的水平距离和竖直距离,再用学过的知识计算一下,得出在相等时间里前进的水平距离相等,可以证明平抛运动的水平分运动是匀速的.这说明竖直方向的运动也不影响水平方向的运动
2.由平抛、竖落轨迹演示器演示:平抛的小球与自由下落的小球同时落地。
在高度一定的条件下,先后使平抛小球以大小不同的水平速度抛出(小锤打击的力 度不同),学生观察得出结论:在高度一定的条件下,平抛初速度大小不同,但运动时间相同。
推理:平抛运动的时间与初速度大小无关,说明平抛运动的竖直分运动是自由落体 运动。
分析验证:从课本所附图5-17“平抛物体的闪光照片”上可以看出,同时开始自由下 落和平抛的小球在同一时间下落相同的高度。实验表明,平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,水平方向速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向的运动.㈣ 引导同学自己推导〖得出规律〗(体现领悟、强化和激励原则)(约10分钟)明确:以抛出点为坐标原点,沿初速度方向为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向。从抛出时开始计时,t时刻质点的位置P(x,y),如图1所示。
(1)
(2)
由于从抛出点开始计时,所以t时刻质点的坐标恰好等于时间t内质点的水平位移和 竖直位移,因此(1)(2)两式是平抛运动的位移公式。
①由(1)(2)两式可在xOy平面描出任一时刻质点是平抛运动的位移公式。sOP
1x2y2(v0t)2(gt2)2
2ygt
x2v0②求时间t内质点的位移,t时刻质点相对于抛出点的位移的大小 位移方向可用s与x轴正方向的夹角α,α 满足下述关系。tg③由(1)(2)两式消去t,可得轨迹方程 上式为抛物线方程,“抛物线”的名称就是从物理来的。
如图2所示。平抛运动的速度公式
t时刻质点的速度vt是由水平速度vx和竖直速度vy合成的。vx=v0 vy=gt vt的大小
vt的方向可用vt与x轴正方向夹角 β来表示,满足下述关系
㈤ 教育学生要进行〖重复实验,鉴别结论〗(指导学生自行阅读相关资料)
在科学发展中,只有当不同的研究者从重复实验中得出相同结果时,科学结论得到 鉴定,才能被公认为成立。
㈥ 下一步才是〖追求统一〗(指导学生自行阅读相关资料)在科学史上,凡是在某一具体领域得到物理规律,科学家总是要把它与己有的基础理论进行比较研究.当得 到平抛规律后,自己要想到它与牛顿运动定律的统一:水平方向F=0,a=0.匀速运动;竖直方向F=ma,a=g.自由落体运动.可见:平抛运动规律与牛顿运动定律是统一的.巩固演示(开阔眼界,拓展知识,培养想象能力)
1.飞机投弹“课件1.《结合课本第87页例题描述的现象》 2.”猎猴“课件3《能演示第一册p.89习题(3)描述的现象》。布置作业(适时进行物理学史教育)
1.练习三第⑴、⑵、⑶题课外思考并《讨论1》平抛物体飞行时间与什么有关?水平位移与什么有关一。《讨论2》伽利略在1638年写的《两种新科学的对话》一书中说,一颗石子从船上一根桅杆顶上落下时,不论船是静止的还是匀速航行的,它都将落在桅杆的脚下,并亲自做了这个实验。请用平抛运动的规律解释这一现象.并能举出生活中相似的实例。
2.练习三第⑷、⑸、⑹、⑺题做在练习本上。【教学说明】
1.”引入“是一个重要的教学环节,对调动学生学习积极性、主动性和激发求知欲,都有 不可估量的作用.从己知到未知,是一般的引入方法,话语应简洁且具有启发性.”平抛物体的运动"这节课所需的准备知识是:运动的合成、牛顿运动定律、物体做曲线运动的条件和直线运动的一些知识。所以,在引入时只需简单几句话就能达到激发学生求知欲的目标,使学生产生跃跃欲试的心理状态.2.做好演示实验和分析好闪光照片是新课学习的关键.从实验事实出发,观察现象初 步分析、进行猜测、而后再实验研究得出规律、之后还需重复实验鉴别结论、最终要追求统一。这是一条研究物理科学规律的一般方法,也是本课教学主线.教师应给予特别重视..3.学生应在教师引导下,主动获取知识、.培养能力、学会学习和科研的方法.这既有 利于调动学生学习积极性,也有利于使学生获得成就感.所以本教案在观察现象初步分析、猜测、实验研究、推导规律阶段都交给学生自主完成.4.本节课的重点是掌握平抛运动的分解方法.要使学生能够理解平抛运动为什么可 以分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动.教材己从理论和实验两方面提供了素材.因此,我们既要做好演示实验和演示课件,还要注意理论上的简单分析.对于基础较好,能力较强的学生,这种理论分析可以在生生互动的讨论过程中进行.5.在学生明确平抛运动是两个分运动的合运动后,对于平抛运动的计算公式,如飞行 时间、水平距离等,可引导学生日己分析推导得出,并可依据公式画出它的轨迹,而不必死记硬背.有可能时,讨论中应明确下述几个问题,对巩固本课更为有益
⑴飞行时间由竖直分运动即自由落体运动决定,因而飞行时间t决定于高度h,而与水平方向的分运动无关.也就是说,无论以多大的水平速度抛出的物体(小于第一宇宙速度)只要高度相同,都将同时落地;水平飞行距离与水平初速及飞行时间都有关系.本节课例题和练习三的第1、2、3题都是这方面的讨论题.(建议留着课外思考巩固).⑵平抛运动在任一时刻的速度是它的两个分运动在这一时刻速度的合成.它的大小和 方向需用平行四边形定则计算得出,它的方向时刻变化.平抛运动的速度不能直接用匀变速直线运动公式得出。
第三篇:[高一物理教案9-4]
[高一物理教案9-4]
教案9-4 单摆
第1课时
一、教学目标 1.知识目标:
(1)知道什么是单摆;
(2)理解单摆振动的回复力来源及做简谐运动的条件;
(3)知道单摆的周期和什么有关,掌握单摆振动的周期公式,并能用公式解题。2.能力目标:
观察演示实验,概括出影响周期的因素,培养由实验现象得出物理结论的能力。
二、教学重点、难点分析
1.本课重点在于掌握好单摆的周期公式及其成立条件。2.本课难点在于单摆回复力的分析。
解决方案:通过课堂实验和课件演示以及巩固练习来突破重难点,同时引导学生看书
三、教学方法
读书指导,猜想证明,实验对比,计算机辅助教学
四、教具
两个单摆(摆长相同,质量不同),计算机,大屏幕,自制CAI课件
五、教学过程(-)引入新课
在前面我们学习了弹簧振子,知道弹簧振子做简谐运动。那么:物体做简谐运动的条件是什么?
答:物体做机械振动,受到的回复力大小与位移大小成正比,方向与位移方向相反。
今天我们学习另一种机械振动——单摆的运动
(二)进行新课
1、阅读课本第167页到168页第一段,思考:什么是单摆?(学生阅读毕,出示三个摆,问: 以下三个摆是否是单摆?)
生一:不是,橡皮筋的伸长不可忽略 生二:不是,粗麻绳的质量不可忽略 生三:不是,绳长不是远大于小球直径
答:一根细线上端固定,下端系着一个小球,如果悬挂小球的细线的伸长和质量可以忽略,细线的长度又比小球的直径大得多,这样的装置就叫单摆。
(教师拿出单摆展示,同时演示单摆振动,介绍单摆构成)
物理上的单摆,是在一个固定的悬点下,用一根不可伸长的细绳,系住一个一定质量的质点,在竖直平面内摆动。所以,实际的单摆要求绳子轻而长,摆球要小而重。摆长指的是从悬点到摆球重心的距离。将摆球拉到某一高度由静止释放,单摆振动类似于钟摆振动。摆球静止时所处的位置就是单摆的平衡位置。
物体做机械振动,必然受到回复力的作用,弹簧振子的回复力由弹簧弹力提供,单摆同样做机械振动,思考:
单摆的回复力由谁来提供,如何表示?(教师画受力图。)
1)平衡位置
当摆球静止在平衡位置O点时,细线竖直下垂,摆球所受重力G和悬线的拉力F平衡,O点就是摆球的平衡位置。
2)回复力
将摆球拉离O点,从A位置释放,摆球在细线的拉力F和重力G的作用下,沿AOA’圆弧在平衡点O附近来回振动,当摆球运动到任一位置P时,此时摆球受重力G,拉力F作用,由于摆球沿圆弧运动,所以将重力分解成切线方向分力G1;和沿半径方向G2,重力分力G
1图2 不论是在O左侧还是右侧始终指向平衡位置,而且正是在G1作用下摆球才能回到平衡位置。(此处:平衡位置是回复力为零的位置。)因此G1就是摆球的回复力。
单摆的回复力F回=G1=mg sinθ,单摆的振动是不是简谐运动呢?
单摆受到的回复力F回=mg sinθ,如图:虽然随着单摆位移X增大,sinθ也增大,但是回复力F的大小并不是和位移成正比,单摆的振动不是简谐运动。但是,在θ值较小的情况下(一般取θ≤10°),在误差允许的范围内可以近似的认为 sinθ=X/ L,近似的有F= mg sinθ=(mg /L)x = k x(k=mg/L),又回复力的方向始终指向O点,与位移方向相反,满足简谐运动的条件,即物体在大小与位移大小成正比,方向与位移方向相反的回复力作用下的振动,F =k x(k=mg/L)为简谐运动。所以,当θ≤10°时,单摆振动是简谐运动。
条件:摆角θ≤10°
位移大时,单摆的回复力大,位移小,回复力小,当单摆经过平衡位置时,单摆的位移为0,回复力也为0,思考:此时,单摆所受的合外力是否为0?
(学生思考,回答,根据学生的回答,引导。)
单摆此时做的是圆周运动,做圆周运动的物体受向心力,单摆也不能例外,也受到向心力的作用(引导学生思考,单摆作圆周运动的向心力从何而来?)。在平衡位置,摆球受绳的拉力F和重力G的作用,绳的拉力大于重力G,它们的合力充当向心力。
所以,单摆经过平衡位置时,受到的回复力为0,但是所受的合外力不为0。3.单摆的周期
我们知道做机械振动的物体都有振动周期,请思考: 单摆的周期受那些因素的影响呢?(引导学生猜想)
生:可能和摆球质量、振幅、摆长有关。
单摆的周期是否和这些因素有关呢?下面我们用实验来证实我们的猜想 为了减小对实验的干扰,每次实验中我们只改变一个物理量,这种研究问题的方法就是——控制变量法。首先,我们研究摆球的质量对单摆周期的影响:
那么就先来看一下摆球质量不同,摆长和振幅相同,单摆振动周期是不是相同。[演示1]将摆长相同,质量不同的摆球拉到同一高度释放。
现象:两摆球摆动是同步的,即说明单摆的周期与摆球质量无关,不会受影响。这个实验主要是为研究属于简谐运动的单摆振动的周期,所以摆角不要超过10°。
接下来看一下振幅对周期的影响。
[演示2]摆角小于10°的情况下,把两个摆球从不同高度释放。(由一名学生来完成实验验证,教师加以指导)
现象:摆球同步振动,说明单摆振动的周期和振幅无关。
刚才做过的两个演示实验,证实了如果两个摆摆长相等,单摆振动周期和摆球质量、振幅无关。如果摆长L不等,改变了这个条件会不会影响周期?
[演示3]取摆长不同,两个摆球从某一高度同时释放,注意要θ≤10°。(由一名学生来完成实验验证,教师加以指导)
现象:两摆振动不同步,而且摆长越长,振动就越慢。这说明单摆振动和摆长有关。
具体有什么关系呢?荷兰物理学惠更斯研究了单摆的振动,在大量可靠的实验基础上,经过一系列的理论推导和证明得到:单摆的周期和摆长l的平方根成正比,和重力加速度g的平方根成反比,周期公式:
同时这个公式的提出,也是在单摆振动是简谐运动的前提下,条件:摆角θ≤10° 由周期公式我们看到T与两个因素有关,当g一定,T与T与
成正比;当L一定,成反比;L,g都一定,T就一定了,对应每一个单摆有一个固有周期T,周期的应用:单摆周期的这种周期和振幅无关的性质,叫做等时性。单摆的等时性是由伽利略首先发现的。(此处可以讲一下伽利略发现单摆等时性的,最早是由伽利略从教堂的灯的摆动发现的。)钟摆的摆动就具有这种性质,摆钟也是根据这个原理制成的,如果条件改变了,比如说摆钟走得慢了,那么就要把摆长调整一下,应缩短L,使T减小;如果这个钟在北京走得好好的,带到广州去会怎么样?由于广州g小于北京的g值,所以T变大,钟也会走慢;同样,把钟带到月球上钟也会变慢。
我们还可以根据这个周期公式测某地的重力加速度,由公式可知只要测出单摆的摆长、周期,就可以得到单摆所在地的重力加速度。
(三)课件演示
通过课件演示,再现本课内容,形象直观,激发学生学习兴趣,达到知识巩固,理论升华的教学目的。
(四)课堂小结
本节课主要讲了单摆振动的规律,只有在θ<10°时单摆振动才是简谐运动;单摆振动周期,当g一定,T与成正比;当L一定,T与成反比。我们还可以根据这个周期公式测某地的重力加速度,由公式可知只要测出单摆的摆长、周期,就可以得到单摆所在地的重力加速度。
附:
例 1:已知某单摆的摆长为L,振动周期为T,试表示出单摆所在地的重力加速度g.例 2:有两个单摆,甲摆振动了15次的同时,乙摆振动了5次,则甲乙两个摆的摆长之比为_________ 练习
1. 振动的单摆小球通过平衡位置时,下例有关小球受到回复力的方向或数值说法正确的是:()
A 指向地面
B 指向悬点
C 数值为零
D 垂直于摆线 2. 下面那种情况下,单摆的周期会增大?()A 增大摆球质量
B 缩短摆长
C 减小振幅
D 将单摆由山下移至山顶
3.一个单摆的振动周期是2S,求下列作简谐运动情况下单摆的周期(1)摆长缩短为原来的1/4,单摆的周期为________s(2)摆球的质量减为原来的1/4,单摆的周期为________ s(3)振幅减为原来的1/4,单摆的周期为________ s 4.把一个摆长为2.5m的单摆拿到月球上去,已知月球上的重力加速度为1.6m/s,这个单摆的周期是多大?
5.用摆长为24.8cm的单摆测定某地的重力加速度,测得完成120次全振动所用的时间为120 s,求该地的重力加速度。
6.甲乙两个单摆的摆长之比是 4∶1,质量之比是1∶2,那么在甲摆振动5次的时间里,乙摆动了________次?
第四篇:[高一物理教案9-7]
[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12.5 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。
第五篇:[高一物理教案3-5]
[高一物理教案3-5]
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aVt-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; B.N; C.m/s ; D.密度; E.m/s; F.kg; G.cm;H.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:aFm14N7kg2=2m/s=2N/kg vt=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:
aFm12147m/s22m/s2vtat25m/s10m/s sat21222525m 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=20020=400N; B: F=0.20.2=0.04N: C: F=0.20.2=0.04; D: F=0.2kg0.2m/s=0.04N(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