第一篇:高中物理知识点必修一
高中物理知识是学生比较重视的一项科目,要想学好物理,那么首先就要掌握它的基本知识,下面小编给大家分享一些物理知识点必修一,希望能够帮助大家,欢迎阅读!
物理知识点必修一1
1.力是物体对物体的作用。⑴力不能脱离物体而独立存在。⑵物体间的作用是相互的。
2.力的三要素:力的大小、方向、作用点。
3.力作用于物体产生的两个作用效果。使受力物体发生形变或使受力物体的运动状态发生改变。
4.力的分类:
⑴按照力的性质命名:重力、弹力、摩擦力等。
⑵按照力的作用效果命名:拉力、推力、压力、支持力、动力、阻力、浮力、向心力等。
5、重力(A)
1.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力
⑴地球上的物体受到重力,施力物体是地球。⑵重力的方向总是竖直向下的。
2.重心:物体的各个部分都受重力的作用,但从效果上看,我们可以认为各部分所受重力的作用都集中于一点,这个点就是物体所受重力的作用点,叫做物体的重心。
①质量均匀分布的有规则形状的均匀物体,它的重心在几何中心上。
②一般物体的重心不一定在几何中心上,可以在物体内,也可以在物体外。一般采用悬挂法。
3.重力的大小:G=mg6、弹力(A)
1.弹力
⑴发生弹性形变的物体,会对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力。
⑵产生弹力必须具备两个条件:①两物体直接接触;②两物体的接触处发生弹性形变。
2.弹力的方向:物体之间的正压力一定垂直于它们的接触面。绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向,在分析拉力方向时应先确定受力物体。
3.弹力的大小:弹力的大小与弹性形变的大小有关,弹性形变越大,弹力越大.弹簧弹力:F=Kx(x为伸长量或压缩量,K为劲度系数)
4.相互接触的物体是否存在弹力的判断方法:如果物体间存在微小形变,不易觉察,这时可用假设法进行判定.物理知识点必修一21、质点:
(1)没有形状、大小且有质量的点
(2)质点是一个理想化模型,实际并不存在(3)一个物体是否能看成质点并不取决于这个物体的大小,而是看所研究的问题中物体的形状大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素,要具体问其具体分析。
2、加速度(A)
(1)加速度的定义:加速度是表示速度改变快慢的物理量,它等于速度的改变量跟发生这一改变量所用时间的比值,定义式:
(2)加速度是矢量,它的方向是速度变化的方向
(3)在变速直线运动中,若加速度的方向与速度方向相同,则质点做加速运动;若加速度的方向与速度方向相反,则则质点做减速运动.(1)表示物体运动快慢的物理量,它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。即v=s/t。速度是矢量,既有大小也有方向,其方向就是物体运动的方向。在国际单位制中,速度的单位是(m/s)米/秒。
(2)平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。一个作变速运动的物体,如果在一段时间t内的位移为s,则我们定义v=s/t为物体在这段时间(或这段位移)上的平均速度。平均速度也是矢量,其方向就是物体在这段时间内的位移的方向。
(3)瞬时速度是指运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。从物理含义上看,瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度。瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率.4、匀速直线运动(A)
(1)定义:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内位移相等,这种运动叫做匀速直线运动。
根据匀速直线运动的特点,质点在相等时间内通过的位移相等,质点在相等时间内通过的路程相等,质点的运动方向相同,质点在相等时间内的位移大小和路程相等。
物理知识点必修一3
第一节认识运动
机械运动:物体在空间中所处位置发生变化,这样的运动叫做机械运动。
运动的特性:普遍性,永恒性,多样性
参考系
1.任何运动都是相对于某个参照物而言的,这个参照物称为参考系。
2.参考系的选取是自由的。
(1)比较两个物体的运动必须选用同一参考系。
(2)参照物不一定静止,但被认为是静止的。
质点
1.在研究物体运动的过程中,如果物体的大小和形状在所研究问题中可以忽略是,把物体简化为一个点,认为物体的质量都集中在这个点上,这个点称为质点。
2.质点条件:
(1)物体中各点的运动情况完全相同(物体做平动)
(2)物体的大小(线度)<<它通过的距离
3.质点具有相对性,而不具有绝对性。
4.理想化模型:根据所研究问题的性质和需要,抓住问题中的主要因素,忽略其次要因素,建立一种理想化的模型,使复杂的问题得到简化。(为便于研究而建立的一种高度抽象的理想客体)
第二节时间位移
时间与时刻
1.钟表指示的一个读数对应着某一个瞬间,就是时刻,时刻在时间轴上对应某一点。两个时刻之间的间隔称为时间,时间在时间轴上对应一段。
△t=t2—t1
2.时间和时刻的单位都是秒,符号为s,常见单位还有min,h。
3.通常以问题中的初始时刻为零点。
路程和位移
1.路程表示物体运动轨迹的长度,但不能完全确定物体位置的变化,是标量。
2.从物体运动的起点指向运动的重点的有向线段称为位移,是矢量。
3.物理学中,只有大小的物理量称为标量;既有大小又有方向的物理量称为矢量。
4.只有在质点做单向直线运动是,位移的大小等于路程。两者运算法则不同。
第三节记录物体的运动信息
打点记时器:通过在纸带上打出一系列的点来记录物体运动信息的仪器。(电火花打点记时器——火花打点,电磁打点记时器——电磁打点);一般打出两个相邻的点的时间间隔是0.02s。
第四节物体运动的速度
物体通过的路程与所用的时间之比叫做速度。
平均速度(与位移、时间间隔相对应)
物体运动的平均速度v是物体的位移s与发生这段位移所用时间t的比值。其方向与物体的位移方向相同。单位是m/s。
v=s/t
瞬时速度(与位置时刻相对应)
瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度。其方向是物体在运动轨迹上过该点的切线方向。瞬时速率(简称速率)即瞬时速度的大小。
速率≥速度
第五节速度变化的快慢加速度
1.物体的加速度等于物体速度变化(vt—v0)与完成这一变化所用时间的比值
a=(vt—v0)/t
2.a不由△v、t决定,而是由F、m决定。
3.变化量=末态量值—初态量值……表示变化的大小或多少
4.变化率=变化量/时间……表示变化快慢
5.如果物体沿直线运动且其速度均匀变化,该物体的运动就是匀变速直线运动(加速度不随时间改变)。
6.速度是状态量,加速度是性质量,速度改变量(速度改变大小程度)是过程量。
第六节用图象描述直线运动
匀变速直线运动的位移图象
1.s-t图象是描述做匀变速直线运动的物体的位移随时间的变化关系的曲线。(不反映物体运动的轨迹)
2.物理中,斜率k≠tanα(2坐标轴单位、物理意义不同)
3.图象中两图线的交点表示两物体在这一时刻相遇。
匀变速
直线运动的速度图象
1.v-t图象是描述匀变速直线运动的物体岁时间变化关系的图线。(不反映物体运动轨迹)
2.图象与时间轴的面积表示物体运动的位移,在t轴上方位移为正,下方为负,整个过程中位移为各段位移之和,即各面积的代数和。
物理知识点必修一4
一、探究形变与弹力的关系
弹性形变(撤去使物体发生形变的外力后能恢复原来形状的物体的形变)范性形变(撤去使物体发生形变的外力后不能恢复原来形状的物体的形变)3、弹性限度:若物体形变过大,超过一定限度,撤去外力后,无法恢复原来的形状,这个限度叫弹性限度。
二、探究摩擦力
滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上相当于另一个物体滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
说明:摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的。
三、力的合成与分解
(1)若处于平衡状态的物体仅受两个力作用,这两个力一定大小相等、方向相反、作用在一条直线上,即二力平衡
(2)若处于平衡状态的物体受三个力作用,则这三个力中的任意两个力的合力一定与另一个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上
(3)若处于平衡状态的物体受到三个或三个以上的力的作用,则宜用正交分解法处理,此时的平衡方程可写成①确定研究对象;
②分析受力情况;
③建立适当坐标;
④列出平衡方程
四、共点力的平衡条件
1.共点力:物体受到的各力的作用线或作用线的延长线能相交于一点的力
2.平衡状态:在共点力的作用下,物体保持静止或匀速直线运动的状态.说明:这里的静止需要二个条件,一是物体受到的合外力为零,二是物体的速度为零,仅速度为零时物体不一定处于静止状态,如物体做竖直上抛运动达到点时刻,物体速度为零,但物体不是处于静止状态,因为物体受到的合外力不为零.3.共点力作用下物体的平衡条件:合力为零,即0
说明;
①三力汇交原理:当物体受到三个非平行的共点力作用而平衡时,这三个力必交于一点;
②物体受到N个共点力作用而处于平衡状态时,取出其中的一个力,则这个力必与剩下的(N-1)个力的合力等大反向。
③若采用正交分解法求平衡问题,则其平衡条件为:FX合=0,FY合=0;
④有固定转动轴的物体的平衡条件
五、作用力与反作用力
学过物理学的人都会知道牛顿第三定律,此定律主要说明了作用力和反作用的关系。在对一个物体用力的时候同时会受到另一个物体的反作用力,这对力大小相等,方向相反,并且保持在一条直线上。
物理知识点必修一51、参考系:描述一个物体的运动时,选来作为标准的的另外的物体。
运动是绝对的,静止是相对的。一个物体是运动的还是静止的,都是相对于参考系在而言的。
参考系的选择是任意的,被选为参考系的物体,我们假定它是静止的。选择不同的物体作为参考系,可能得出不同的结论,但选择时要使运动的描述尽量的简单。
通常以地面为参考系。
2、质点:
①定义:用来代替物体的有质量的点。质点是一种理想化的模型,是科学的抽象。
②物体可看做质点的条件:研究物体的运动时,物体的大小和形状对研究结果的影响可以忽略。且物体能否看成质点,要具体问题具体分析。
③物体可被看做质点的几种情况:
(1)平动的物体通常可视为质点.(2)有转动但相对平动而言可以忽略时,也可以把物体视为质点.(3)同一物体,有时可看成质点,有时不能.当物体本身的大小对所研究问题的影响不能忽略时,不能把物体看做质点,反之,则可以.注(1)不能以物体的大小和形状为标准来判断物体是否可以看做质点,关键要看所研究问题的性质.当物体的大小和形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时,物体可视为质点.(2)质点并不是质量很小的点,要区别于几何学中的“点”.3、时间和时刻:
时刻是指某一瞬间,用时间轴上的一个点来表示,它与状态量相对应;时间是指起始时刻到终止时刻之间的间隔,用时间轴上的一段线段来表示,它与过程量相对应。
4、位移和路程:
位移用来描述质点位置的变化,是质点的由初位置指向末位置的有向线段,是矢量;
路程是质点运动轨迹的长度,是标量。
5、速度:
用来描述质点运动快慢和方向的物理量,是矢量。
(1)平均速度:是位移与通过这段位移所用时间的比值,其定义式为,方向与位移的方向相同。平均速度对变速运动只能作粗略的描述。
(2)瞬时速度:是质点在某一时刻或通过某一位置的速度,瞬时速度简称速度,它可以精确变速运动。瞬时速度的大小简称速率,它是一个标量。
6、加速度:用量描述速度变化快慢的的物理量。
加速度是矢量,其方向与速度的变化量方向相同(注意与速度的方向没有关系),大小由两个因素决定。
易错现象
1、忽略位移、速度、加速度的矢量性,只考虑大小,不注意方向。
2、混淆速度、速度的增量和加速度之间的关系。
高中物理知识点必修一
第二篇:高中物理必修一第三章知识点总结
物理必修一第三章知识点
知识点一——力的概念
(1)力是物体之间的相互作用。力不能脱离物体而存在。“物体”同时指施力物体和受力物体。
(2)力的作用效果:使物体发生形变或使物体的运动状态发生变化。(3)力的三要素:大小、方向、作用点。力的三要素决定了力的作用效果。(4)力是矢量,既有大小,又有方向。力的单位:N(5)力的分类:
按力的性质分:可分为重力、弹力、摩擦力等。按力的效果分:可分为压力、支持力、动力、阻力等。
知识点二——重力
(1)重力不是万有引力,重力是由于万有引力产生的。
(2)重力的大小G=mg,在同一地点,物体的重力与质量成正比。
(3)重力的方向竖直向下或与水平面垂直。但不能说重力的方向一定指向地心。(4)物体的重心位置与物体的形状以及质量分布有关。重心可以在物体上,也可以不在物体上。知识点三——弹力
(1)产生条件:直接接触、弹性形变
(2)确定弹力的方向在硬接触中(除绳子和弹簧外),一定先找接触面,弹力的方向一定与接触面是垂直的。
(3)绳子、弹簧的弹力的方向一定沿绳子或弹簧。轻杆所受力的方向不一定沿杆。(4)胡克定律F=kx,指的是在弹性限度内,弹簧的弹力与形变量成正比。(5)同一根张紧的轻绳上拉力处处相等。
知识点四——摩擦力
(1)产生条件:a:相互接触且发生弹性形变b:有相对运动或相对运动趋势c:接触面粗糙
(2)求摩擦力一定要首先清楚是静摩擦力还是滑动摩擦力。滑动摩擦力的大小才可以用FFN求解,FN指正压力,不一定等于物体的重力;μ是动摩擦因数,与相互接触的两个物体的材料有关,还跟粗糙程度有关。
(3)摩擦力的方向可以和运动方向相同也可以相反,但一定与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
(4)摩擦力的方向一定与接触面平行,一定与弹力的方向垂直。(5)摩擦力可以作为动力,也可以作为阻力。知识点五——力的合成(1)力的合成满足平行四边形定则,不是代数加减。
(2)两个力合力的范围F1F2FF1F2,在这之间的所有的力都有可能,这是由这两个力的夹角大小来确定的。
(3)合力可以和分力一样大,可以比分力小,也可以比分力大。
(4)求三个力合力的范围,最大为三个力相加。最小值可以先将两个力合成,如果第三个力在这个范围,合力最小就是零。若不在这个范围,相减的最小值就为这三个力的最小值。知识点六——力的分解
(1)力的分解是合成的逆运算,同样满足平行四边形定则。
(2)将一个力进行分解时,力的作用点不能变。一般依据力的作用效果分解。
第三篇:高中物理必修一第三章相互作用知识点总结
高中物理必修一第三章相互作用复习资料
板块一:基本知识点
一、重力,基本相互作用
1、力和力的图示
2、力的作用效果
3、力是物体与物体之间的相互作用(1)、施力物体(2)受力物体(3)力的相互性(牛顿第三定律)
4、力的三要素:大小,方向,作用点
5、重力:由于地球吸引而受的力
大小G=mg 方向:竖直向下 重心:重力的作用点 由物体形状和质量分布共同决定 均匀分布均匀、形状规则物体:几何对称中心 不一定在物体身上
6、四种基本作用(记住)
(1)万有引力(2)电磁相互作用(3)强相互作用(4)弱相互作用
二、弹力
1、性质:接触力
2、弹性形变:当外力撤去后物体恢复原来的形状
3、弹力产生条件(形变的物体是施力物体)(1)挤压(2)发生弹性形变
4、方向:与形变方向相反(①按照接触类型分:3类;②绳、杆、弹簧)
5、常见弹力
(1)压力 垂直于接触面,指向被压物体(2)支持力 垂直于接触面,指向被支持物体(3)拉力:沿绳子收缩方向
(4)弹簧弹力方向:可短可长 沿弹簧方向与形变方向相反
6、弹力大小计算(胡克定律)(实验)
F=kx k 劲度系数 N/m x 伸长量
三、摩擦力
产生条件:两个物体接触且粗糙(有弹力)有相对运动或相对运动趋势 静摩擦力:相对运动趋势 不代表物体一定静止
静摩擦力方向:沿着接触面与运动趋势方向相反 大小:0≤f≤Fmax 大小的计算方法:平衡或牛顿第二定律
滑动摩擦力:有相对滑动 不代表物体一定运动 大小:f=μN(注意N不一定等于mg)N 相互接触时产生的弹力
四、力的合成与分解(力的合成实验)实验方法:等效替代
求合力方法:平行四边形定则(合力是以两分力为邻边的平行四边形对角线,对角线长度即合力的大小,方向即合力的方向)合力与分力的关系
1、合力可以比分力大,也可以比分力小
2、夹角θ一定,θ为锐角,两分力增大,合力就增大
3、当两个分力大小一定,夹角增大,合力就增大,夹角增大,合力就减小(0<θ<π)
4、合力最大值 F=F1+F2 最小值 F=|F1-F2|(思考三力合成的合力范围)力的分解:已知合力,求替代F的两个力 原则:分力与合力遵循平行四边形定则 本质:力的合成的逆运算 作分力的基本操作:明确分力的方向——以合力为对角线分力为邻边构建平行四边形 计算法求合力、分力的实质:解三角形(三角函数的运算)
五、受力分析步骤和方法 1.步骤
(1)研究对象:受力物体(2)隔离开受力物体(3)顺序:①场力(重力,电磁力......)②弹力:(绳子拉力 沿绳子方向;轻弹簧压缩或伸长 与形变方向相反;轻杆 可能沿杆,也可能不沿杆;垂直于接触面)③摩擦力
静摩擦力方向1.求 2.假设
滑动摩擦力方向 与相对滑动方向相反 ④其它力(题中已知力)(4)检验 是否有施力物体
六、摩擦力分析
根据运动状态分析:根据平衡或牛顿第二定律分析
七、重难点模型
1、三力平衡模型
2、斜拉模型
3、斜面模型(见右图)斜面倾角θ
动摩擦因系数μ=tanθ 物体在斜面上匀速下滑 μ>tanθ 物体保持静止
μ<tanθ 物体在斜面上加速下滑
板块二:必须会做的题
类型一:概念辨析
1.如图,重力大小为G的木块静止在水平地面上,对它施加一竖直向上且逐渐增大的力F,若F总小于G,下列说法中正确的是
A.木块对地面的压力随F增大而减小 B.木块对地面的压力就是木块的重力 C.地面对木块的支持力的大小等于木块的重力大小 D.地面对木块的支持力的大小等于木块对地面的压力大小 2.关于弹力的说法,错误的是:
A.物质互相接触,就有弹力的相互作用。
B.物体发生弹性形变,就必然对别的物体产生力作用。
C.由胡克定律可得:k=F/x,可知弹簧的劲度系数与弹力成正比,与形变量成反比。D.压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面,绳的拉力沿绳而指向绳收缩的方向 3.粗糙的水平地面上有一只木箱,现用一水平力拉木箱匀速前进,则
A.拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力 B.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力
C.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力 D.木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力 4.关于作用力和反作用力,下列说法中错误的是
A.我们可以把物体间相互作用的任何一个力叫做作用力,另一个力叫做反作用力 B.若作用力是摩擦力,则反作用力也一定是摩擦力 C.作用力与反作用力一定是同时产生、同时消失的
D.作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,因此它们可能成为一对平衡力
类型二:简单的运算
1.一根弹簧挂0.5N的物体时长12cm,挂1N的物体时长14cm,则弹簧原长______。2..一弹簧的劲度系数为500N/m,它表示______,若用200N的力拉弹簧,则弹簧伸长______m。3.某同学用弹簧秤称一木块重5N,把木块水平桌面上,弹簧秤水平地向右拉木块.
(1)当弹簧秤读数为1N时,木块未被拉动,这时木块受到的是______摩擦力,大小是______,方向向______.(2)当弹簧秤的读数是2.1N时,木块刚好开始移动,此时木块受的是______摩擦力,大小是______,方向向______.(3)开始运动后,使木块保持匀速直线运动,弹簧秤的读数变为2N,此时木块受到的是______摩擦力,大小是______,动摩擦因数μ=______.(4)若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为3N时,木块受到的摩擦力是______摩擦力,大小是______.(5)木块离开弹簧秤继续滑动,这时木块受到的是______摩擦力,大小是______.4.5N和7N的两个力的合力可能是 [ ] A.3N B.13N C.2.5N D.10N 5.某物体在四个共点力作用下处于平衡状态,若F4的方向沿逆时针方向转过90°角,但其大小保持不变,其余三个力的大小和方向均保持不变,此时物体受到的合力的大小为 [ ] 类型三:易错题
1.跳高运动员从地面跳起, 这是由于 A、运动员给地面的压力等于运动员受的重力
B、地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力 C、地面给运动员的支持力大于运动员受的重力 D、地面给运动员的支持力等于运动员给地面的压力
2.如图所示,在水平力F的作用下,重为G的物体保持沿竖直墙壁匀速下滑,物体与墙之间的动摩擦因数为μ,物体所受摩擦力大小为:()A.μF B.μ(F+G)C.μ(F-G)D.G 3.质量为m的木块在置于桌面上的木板上滑行,木板静止,它的质量M=3m。已知木块与木
板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ,则木板所受桌面的摩擦力大小为: A、μmg B、2μmg C、3μmg D、4μmg 4.图1中,一个质量均匀的球放在互成120°的两块光滑平面上,保持静止,OA是水平的.关于球的受力分析,下面说法中正确的是 [ ] A.球受重力、平面OA和OB的弹力
B.球除了受重力外,只受到平面OA的弹力
C.平面OA对球的弹力,方向向上偏左
D.平面OA对球的弹力,方向竖直向上
5.某人想用力F竖直向上提起地面上的重物,重物没被提起,下面说法正确的是 [ ]
A.由于力F小于物体的重力,所以物体所受的合力不等于零
B.地面所受的压力大小等于物体的重力和拉力的差值
C.物体受重力和地面对物体的支持力是互相平衡的力
D.力F和地面所受压力互相平衡
板块三:重难点问题
三力平衡问题
1.如图4所示,a,b,C三根绳子完全相同,其中b绳水平,C绳下挂一重物。若使重物加重,则这三根绳子中最先断的是
2.一球重量为G,置于两光滑的平面之间,已知一平面竖直放置,另一平面与竖直方向成θ角如(图7),则球对两平面的压力为______。
3.如图8,悬挂在天花板下重60N的小球,在均匀的水平风力作用下偏离了竖直方向θ=30°角.求风对小球的作用力和绳子的拉力.
4.如图所示,物重30 N,用OC绳悬挂在O点,OC绳能承受最大拉力
为203N,再用一绳系OC绳的A点,BA绳能承受的最大拉力为30 N,现用水平力拉BA,可以把OA绳拉到与竖直方向成多大角度?
难点问题:动态平衡
第四篇:高中物理必修一教案
高中物理必修一教案1
教学目标
1、知道什么是弹力以及弹力产生的条件。
2、知道推力、压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的图示(力的示意图)中正确画出他们的方向。
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。
教学重难点
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。
教学工具
课件
教学过程
出示[学习目标]
1、理解弹力的概念,知道弹力产生的原因和条件。
2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,会分析弹力的方向,能正确画出弹力的示意图。
3、理解形变概念,了解放显示微小形变。
(一)观察实验
1、观察用弹簧拉静止的小车
小车:由静止→运动
弹簧:被拉长
2、水平支起竹片,竹片上放置砝码,观察砝码和竹片
竹片:发生弯曲
砝码:处于静止状态
3、观察用弹性钢片推放置在桌面上的物体
钢片:发生弯曲
物体:被推开
(二)形变和弹力的概念:
物体的形状或体积的改变叫形变。
发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生的作用,这种力叫弹力。
弹力的概念:
(三)弹力产生的条件
(1)物体间是否直接接触(必要条件);
(2)接触处是否有相互挤压或拉伸的作用(充分条件)
弹力是发生弹性形变的物体产生的力,作用在跟它接触的物体上。用手向右拉弹簧,弹簧因形变(伸长)而产生弹力f,它作用在手上,方向向左。因此,弹力的施力者是发生形变的物体,受力者是使它发生形变的其他物体。
图1-11(a)中,小球放在斜面和竖直挡板之间,在重力作用下小球与斜面及挡板间都有挤压趋势,因此小球与斜面接触处,小球与挡板接触处都会产生弹力。而图1-11(b)中,小球放在水平面和竖直挡板间,虽然小球与竖直挡板相接触,但在接触处没有相互挤压趋势,因此小球与竖直挡板间不会产生弹力。
(四)显示微小形变的两个实验
有一些物体眼睛根本观察不到它的形变,比如一些比较坚硬的物体,但是这些物体都有形变,只不过形变很微小。所以,一切物体都在力的作用下会发生形成。
(五)弹力的方向
弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
(1)弹力方向的判定步骤:
明确产生形变的物体--找出使该物体发生形变的外力方向--确定该物体产生弹力的方向。
(2)常见支持物的弹力方向:
平板的弹力垂直于板面指向被支持的物体;
曲面的弹力垂直于曲面该处的切平面指向被支持的物体;
支承点的弹力垂直于跟它接触的平面(或曲面的切平面)指向被支持的物体;
绳索的弹力沿着绳子指向收缩的方向。
(六)形变的'种类
看形变的种类有哪些,举例说明。
总结:产生弹力的大小与形变程度有关,形变程度越大,产生的弹力就越大。
(七)例题分析
例1:放在水平桌面上的书
书由于重力的作用而压迫桌面,使书和桌面同时发生微小形变,要恢复原状,对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1,这就是书对桌面的压力;桌面由于发生微小的形变,对书产生垂直于书面向上的弹力F2,这就是桌面对书的支持力。
练习1
分析:静止地放在倾斜木板上的书,书对木板的压力和木板对书的支持力。并画出力的示意图。
例题2按下列要求画出弹力的方向
(1)搁在光滑竖直墙与粗糙水平地面间的棒在A,B两处受到的弹力(图1-13)
分析(1)棒在重力作用下对A,B两处都有挤压作用,因A,B两处的支持物都为平面,所以其弹力垂直平面分别向上和向右。
(2)搁在光滑半球形槽内的棒在C,D两处受到的弹力(图1-14);
分析:棒对C,D两处有挤压作用,因C处为曲面,D处为支承点,所以C处弹力垂直其切平面指向被支持的物体--沿球半径指向球心;D处弹力垂直跟它接触的平面指向被支持的物体--垂直棒斜向上。
(3)用细绳悬挂、靠在光滑竖直墙上的小球受到的弹力(图1-15)
球在重力作用下挤压墙壁,拉引绳子,所以墙产生的弹力垂直墙面指向球;绳子产生的弹力沿着绳子向上。
(八)课内练习
(1)放在水平桌面上的书,对桌面的压力等于书受的重力。能不能说书对桌面的压力就是书受的重力?为什么?
(2)停放在操场上的篮球,受到哪几个力的作用?施力物体各是什么?各个力的方向如何?
(3)有四位同学把斜面对重物的支持力3N,分别画成图1-10中的四种样子,其中哪个图画得对?
(4)如图1-11所示,用两根绳子把一个物体挂在天花板上,这个物体受到几个力的作用?指出施力物体,并把力的方向表示出来。
(5)在水平桌面上的两个球,靠在一起但并不互相挤压,它们之间有相互作用的弹力吗?为什么?
学生思考后集体交流。
(九)课堂总结
课后习题
完成课后“训练与应用”第1、2、3、4题。
高中物理必修一教案2
一、知识和技能
1、了解光在物体表面可以发生反射。
2、认识光反射的规律。
3、知道光路可逆。
4、知道什么是镜面反射?什么是漫反射?
二、重、难点:
1、理解光的反射规律的内容。
2、利用实验现象探究光的反射规律。
三、教学课时:2课时
四、教学过程:
1、前提测评:
1、影的形成、日食、月食等现象,说明光是沿传播的。
2、闪电与雷声虽然同时产生的.,但我们总是先看到闪电而后听到雷声,这说明了什么?
2、导学达标:
引入课题:①我们为什么可以看见物体?②学生探讨:许多物体本身并不发光,我们为什么也可以看的见?
五、进行新课:1、任何物体表面都可以反射光。
2、探究:光的反射规律
角i角r
第一次
第二次
第三次
器材:有什么器材?如何使用
方法、步骤:如何做?
结果:填入左表
结论如下:
3、光的反射规律:
(1)、在反射现象中,反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居在法线的两侧,反射角等于入射角。
(2)、在反射现象中,光路是可逆的。
练习:物理套餐P30作图题
4、试验:两种反射,得到定义如下
(1)、漫反射:表面凹凸不平的反射(反射光线朝各个方向)
(2)、镜面反射:光滑镜面的反射(平行光线射入,光线平行射出)
探讨:在漫反射中,是否遵守上面的反射规律?
(学生讨论后,作图证明)
漫反射也遵守光的反射规律。
5、光的反射的应用:学生举例(注意黑板反光问题)
6、达标练习:完成物理套餐中的本节内容。
六、小结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。
七、教学后记:
在探究活动中,应给出较具体的指导,避免学生的盲目性。
前、后的练习要补充。
八、完成时习在线作业,并做好训练题。
高中物理必修一教案3
一、教材分析
本节内容属于《普通高中物理课程标准》中必修模一第二章《匀变速直线运动的研究》第五节《自由落体运动》的教学内容。自由落体运动是匀变速直线运动的一种具体情形。此前,学生已经学习了匀变速直线运动的规律,也学习了研究匀变速直线运动的基本方法,对本课的学习,实际上是引导学生利用已有知识解决生活实际中的问题。组织学生进行探究活动,既有利于巩固所学的知识,培养学生解决实际问题、探求规律的能力,还能对学生进行科学方法和科学思想的教育。
二、教学目标
1、知识与能力
(1)理解自由落体运动,理解是重力加速度,
(2)掌握自由落体运动的规律,
(3)培养学生分析和综合、推理和判断等思维能力。
2、过程与方法
通过观察轻重不同物体在真空中的下落过程,实际测量重物自由下落的加速度等探究活动,让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。
3、情感态度和世界观
感受前人(亚里士多德)崇尚科学、勇于探索的人格魅力,培养学生严谨务实的科学态度。促进学生形成科学思想和正确的世界观。
三、教学重点、难点
重点:不同物体自由下落有共同加速度g、做好实验
难点:斜面实验设计的巧妙性、实验过程中科学猜想、数学推导、合理外推的体现
四、学情分析
在前面的教学中,学生已经初步掌握了平均速度、瞬时速度、加速度的概念,对自由落体运动也有过思考,接触过亚里士多德的观点和伽利略著名的比萨斜塔实验,但未曾接触匀变速直线运动和理想实验的概念。
五、教学方法
实验探究法、分析法、实验归纳法、讲授法、讨论法。
六、课前准备
1、牛顿管、抽气机;
2、10套:纸片、铁架台、铁螺丝、铁夹、铁横杆、纸带夹、打点计时器(带复写纸片)、纸带、重锤、海绵垫、接线板;长刻度尺。
七、课时安排
1课时
八:教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
1vt?v0+ats?v0t?at22
(二)情景导入、展示目标vt2?v02?2as
在日常生活中,我们会看到这种现象:把小石头和树叶举到相同高度,石头的重量比树叶重,同时由静止开始释放。观察哪个先落地?
(演示:石头和树叶)
观察结果:石头先落地
类似的现象在生活中还有很多,早在公元前4世纪,古希腊哲学家亚里士多德通过观察大量物体下落的`现象,归纳出:物体越重,下落得越快。在我们今天看来,他这个说法是否正确呢?
提问:是不是重的物体一定比轻的物体下落得快呢?
(三)合作探究、精讲点拨。
我们可以通过实验研究这个问题,桌上有两张纸片(同种材料,质量不同)观察掉落在桌面的情况:
1.两张纸平摊,同一高度,同时静止释放。
2.把质量小的纸捏成纸团,同一高度,同时静止释放。
可见,重的物体不一定下落得快,轻的物体下落不一定慢。那么是什么原因造成的呢?(受空气阻力的影响)
正是由于有空气阻力的影响,物体下落得才有快有慢。同学们想想看,如果没有空气阻力的影响,也就是在一个没有空气的空间里,物体只受重力,从静止开始下落的情况是什么样子呢?
(演示牛顿管)看,这是一根玻璃管,管中的空气已经用抽气机抽掉了,里边有
一个金属片和羽毛,观察牛顿管里的羽毛和金属片下落的快慢。
(观察实验)
定义:物体在只受重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。
要注意理解“自由”这两个字:只受重力、初速度为零。
结合上面的实验我们一起总结下,小结:如果没有了空气阻力,不同物体从同一高
度做自由落体运动,它们的运动情况是相同的。
这种运动只在没有空气的空间里才能发生。不过,在存在空气的空间里,如果空气阻力的影响很小,物体的下落也可以近似看作自由落体运动。
亚里士多德是古希腊的圣人,恩格斯称他是最博学的人。限于当时科技发展的水平,他在物理方面的论述,今天看来很多是不恰当的。但是,在两千年前他能够通过观察、归纳,形成自己的一套理论体系,已经很不简单了。我们应该正确评价他在科学发展史上的地位。
我们知道了什么是自由落体运动,下面我们继续深入的分析这种运动。
(学生分组实验:将点火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上,让纸带穿过计时器,
纸带下方固定在重锤上,先用夹子夹住纸带上方,使重物静止在靠近计时器的下方,然后接通电源,待打点稳定后再松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打出一系列小点,那么这些点记录了重物的运动情况。)
下面大家结合学案来分析下纸带。
提问:轨迹为直线还是曲线?
答:轨迹为一条直线,物体作直线运动。
提问:是匀速直线运动吗?
答:在连续相等的时间内通过的位移不相等,逐渐的增大,所以是加速直线运动。
提问:是匀加速吗?是如何判断出来的?
(提示:回忆前面学过的匀变速直线运动规律:连续相等的时间t内,物体通过的位移之差为定值。这是一个判断公式,?s?at,已知的t=0.02秒,见学案表格。)
答:可以测出连续相等的时间t内,物体通过的位移之差为定值(在误差允许的范围内)。则物体做匀变速直线运动。
我们一起总结一下:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
提问:能求出自由落体运动的加速度吗?
(同样根据上面的公式,我们对自由落体运动的加速度进行计算一下,大家选取不同的时间间隔来读取数据,见学案表格)
通过多次测量计算:
(1)我们通常用g来表示自由落体加速度,也叫重力加速度,数值近似为9.8s2,重力加速度的方向总是竖直向下的。在实验中,如果要获得更精确的数据,还可以用频闪照相来测量。
(看到课本37面的表格,从表格上可以看出,在不同的地方,g的取值是不同的,纬度越高数值越大,越靠近赤道数值越小。)
(2)地球上不同的地方,g取值不同。从赤道到两极,g逐渐增大。同一地点g值相同。
(3)既然自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动,那么其运动规律与一般规律类似:
不同的物体在同一地点,从相同高度同时自由下落的物体,同时到达地面,根据h?12gt,则它们的加速度是相同的。
应用:
1:大家看到课后的测定反应时间小实验。
2:测量物体从一定高度的楼房掉下,已知落地时的速度,求高度和下落时间。
(四)反思总结,当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
设计意图:巩固对自由落体运动特点的掌握、反馈纠正错误理解。
(五)发导学案、布置作业
下一节学习伽利略对自由落体运动的研究历程,体会学习前人的探索精神和科学的探究思想,作业完成课后习题3、4
设计意图:布置下节课的预习作业,并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。
高中物理必修一教案4
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。
高中物理必修一教案5
一、课题:运动、空间和时间(第二章运动的描述第一节)司南版
二、课程标准中的相关要求:
三、教学目标:
1、知识与技能:
(1)、知道运动有多种类型,机械运动是一种简单的运动形式
(2)、知道参考系的概念,知道对同一物体选择不同的参考系时,观察的结果可能不同,通常选择参考系时,要考虑研究问题的方便;在比较不同物体的运动情况时,必须选择同一参考系才有意义.
(3)、知道时间和时刻的概念以及它们的区别.知道时间的法定计量单位及其符号.
2、过程与方法:
(1)、学会用坐标系来描述物体的空间位置
(2)、学会用时间数轴来描述物体运动过程的时间和时刻
3、情感态度与价值观:
关注科学技术的新进展,关注物理学与其他学科的联系,培养爱国注意情感
四、教学重点:
1、参考系的概念,及学会合理选择参考系判断物理的运动情况
2、学会用坐标系来描述物体的空间位置
3、学会用时间数轴来描述物体运动过程的时间和时刻
五、教学难点:
1、学会合理选择参考系判断物理的运动情况
2、学会用坐标系来描述物体的空间位置
六、教学工具:
七、课时安排:1课时
八、教学过程与内容
(一)、本章课程的引入:
结合课本16页内容,在学生自行阅读的基础,教师引入本章内容并简要讲解本章的学习要求(可见课本16页)
(二)主要教学内容
1、机械运动和参考系:
(1)、各种运动:机械运动、热运动、电磁运动等
(2)、机械运动的定义:一个物理相对别的物理位置的变化,简称运动,是物质运动的一种基本形式
(3)、参考系的概念:在描述物体运动时,选作标准的参照物,叫参考系教学过程:以课本所介绍的电梯运动为例来说明选择参考系的必要性并强调:对于同一运动,选择的参考系不同,观察和描述的结果可能会不同的。
(4)、参考系的确定方法
教学过程1:学生讨论以下题目:
例1、下列关于参考系的'描述中,正确的是:
a、参考系必须是和地面连在一起的物体;
b、被研究的物体必须沿参考系的连线运动;
c、参考系必须正在做匀速直线运动的物体,或是相对于地面静止的物体;
d、参考系是为了研究物体的运动而假定为不动的那个物体。
答案:d
教师评析:参考系的选择是任意的,在具体问题上,一般以对运动的描述简单方便作为基本原则,通常选地面或相对地面静止的物体为参考系。
教学过程2:强化训练:
例2、某同学坐火车郊游,当火车开动以后他一直在座位上一动不动地看杂志,当他忽然抬头向车外望去,看见路旁的建筑物飞快地后退。这段话中画线的三种运动情况分别是以什么为参考系?
答案:地面、车厢、火车
例3、两辆汽车在平直公路上,甲车内的人看见窗外的树木向东移动,乙车内的人发现甲车没有运动。若以地面为参考第,上述事实说明:()
a、甲车向西运动,乙车不动;
b、乙车向西运动,甲车不动;
c、甲车向西运动,乙车向东运动;
d、甲、乙两车都向西运动,且运动快慢相同。
答案:d
2、空间位置的描述
教学过程1:通过两个例子的讨论:一是向陌生人说明你在龙岩三中的位置,二是课本中所例举的汽车位置的描述例子,让学生自已归纳总结得出确定空间位置的步骤
(1)、选择大家做熟悉的标志作为参考
(2)、说明在该标志的那个方向
(3)、距离多少
师:在物理学中,借助于数学方法,建立坐标系来描述物体的位置
教学过程2:举课本14页及15页中的两个例子,说明如何利用一维和二维坐标系来描述物体的空间位置
教学过程3:学生讨论以下题目:一辆汽车由校门向东行驶,要描述汽车的位置,应建立怎样的坐标系?
答案:应建立一维坐标系,以校门为原点,正东方向为正方向,以1米(或其它单位长度)为单位长度建立坐标系。
教师评析:建什么样的坐标系,关键是看物体运动轨迹的形状:如果是直线则建立一维坐标系,如果是平面上的曲线,则建立平面直角坐标系,如果是立体的曲线,则建立三维坐标系。建立坐标系时要规定原点、正方向和单位长度。例如:要描述做飞行表演的飞机的位置变化,则要建立三维坐标系。
教学过程4:知识延伸:用钟表的时针指向几点来确定空间位置的方法,也是实际应用时常采用的方法之一。
3、时间的描述
教学过程1:以课本16页中“神舟”5号飞船飞行的部分重要时刻表为例(黑板上画出),同学生一起讨论得出以下几点:
(1)、区分时间与时刻:时刻指的是某一瞬时,在时间坐标轴上对应一点;时间间隔指的是两个时刻的间隔,在时间坐标轴上对应一段线段。
(2)、时间的单位:s、min、h等
高中物理必修一教案6
教学目标
1、了解现代技术中与声有关的知识的应用。
2、通过观察、参观或看录像等有关的文字、图片、音像资料,获得社会生活中声的利用方面的知识。
3、通过学习,了解声在现代技术中的应用,进一步增加对科学的热爱。
教学重难点
声可以传递信息,声可以传递能量。
现代技术中与声有关的知识的应用。
教学工具
多媒体
教学过程
【学情预设】:学生举例:听天气预报,知道天气情况;听老师讲课,获得知识;碎石;楼道声控开关;声呐。
这一章我们学习了有趣的声现象,知道了声的概念非常广,包括我们能听见的声音和听不见的超声和次声,同学们你们知道生在我们生活、生产和现代技术中有哪些应用呢?
可见声的利用非常广泛,这节课我们来学习声的利用
【设计意图】:由学生熟悉的现象引入,体现生活与物理的联系,激发学生的探究欲望。
二、学导并举、约26分钟
为了便于研究,我们把声的利用进行以下分类:
(一)声在生活中的应用
【学情预设】:举出生活中利用声的例子。
在生活中我们利用声音获得信息:如听老师讲课,人与人的交流,听广播,根据打雷声判断要下雨了等等,可见声音是我们获得信息的主要渠道。
【设计意图】:让学生养成勤于观察的习惯。
【学情预设】:观看图片,了解超声波加湿器原理。
(多媒体展示)超声波加湿器:北方干燥的的冬季,把超声波通入水罐中,灌中的.水会被破碎为许多小雾滴,再用小风扇把雾滴吹入室内,就可以增强室内的湿度。
【设计意图】:拓宽学生的知识面。
【学情预设】:思考,回答,进行对比,区分传递信息和传递能量。
提问:超声波加湿器是用来传递信息吗?
总结:可见声除传递信息外,还可以传递能量。
【设计意图】:让学生知道声可以传递信息还可以传递能量。
(二)声在医疗上的应用(多媒体)
(1)【学情预设】:举出医疗上声利用的例子。听诊器:中医中的:“望、闻,问、切”,其中闻就是声,这是利用声音诊断病的最早的例子。
【设计意图】:学生了解声音在医学上的应用。
(2)【学情预设】:观看图片了解原理。B超:向病人体内发射超声波,同时接收体内脏器的反射波,反射波所携带的信息通过处理后显示在屏幕上。
(3)除去结石:向体内发射超声波,解释被击成细小粉末,从而排除体外。
(4)药液雾化器:对于咽喉炎、气管炎等疾病,药力很难到达疾病的部位,利用超声波将药液破碎为小雾滴,让病人吸入,增强疗效。
【设计意图】:通过学生举例子,提高学生的参与度,通过老师补充,扩大学生的知识面,使学生知道声在医疗中的重要作用。
上面应用,哪些是传递信息的?哪些是传递能量的?
【设计意图】:进一步区分传递信息和能量。
(三)在军事上的应用
【学情预设】:学生看书,了解回声定位。
蝙蝠夜间活动,但从不碰壁,为什么呢?
【设计意图】:培养学生阅读能力。
(1)学生做动手动脑学物理第2题。学生计算。
声呐:根据回声定位,发明了声呐,探测海洋的深度,汇出地形图。
【设计意图】:掌握回声测距,进一步理解声呐原理。
(2)雷达——根据回声定位原理,判断目标位置。
(四)在工业上的应用
(1)超声波探伤:在不损坏样品的前提下,检测样品的质量。(2)清洗钟表等精细的机械。把被洗的物体放在清洗液里,超声波穿过液体并引起激烈的振动,把上面的污垢敲击下来而不损坏被洗物体。
(3)【学情预设】:自学书本p9—p10,学生举例,有困难可以小组讨论。
利用超声波对钢铁,陶瓷、宝石等坚硬物体进行钻眼、切削加工,这种加工精度和光洁度很高。
【设计意图】:学士自学能力的培养,声在工业上的应用,学生较陌生,通过老师的补充,利用多媒体视频辅助教学,有助于学生了解工业上声的应用。
课后小结
通过这节课的学习,你有哪些收获?
(1)声在日常生活中的应用。 (2)声在医疗方面的应用。
(3)声在军事上的应用。 (4)声在工业上的应用。
板书
在日常生活中的应用:超声波加湿器
在医疗上的应用:B超、雾化、超声波碎石
在军事上的应用:声呐
在工业上的应用:钻孔、切削、清洗
高中物理必修一教案7
课程学习目标目标解读
1.理解弹力、摩擦力的概念和判断方法。
2.能正确地对物体进行受力分析。
3.深刻理解力的合成与分解的意义,能熟练应用相应的方法解决实际问题。
学法指导三种力的认识是本章的基础,物体的受力分析必须准确,再利用力的合成和分解来解决问题。
课程导学建议重点难点掌握重力、弹力和摩擦力的特点,运用力的合成和分解解决实际问题。
教学建议
本章复习课建议用1节课的课时,关键仍然在对基础问题的复习上,如重力、弹力、摩擦力的概念和产生条件及对其大小、方向的认识,并能够正确地对物体进行受力分析。现阶段受力分析也只分析物体受力个数比较少、简单的情况,注意教学的层次性和渐进性。
课前
准备本章知识学生的掌握情况可能有比较大的差异,要了解大多数学生处于什么状况。检查学生的预习情况,收集学生提出来问题,注意一题多解的准备。
导学过程设计
程序设计学习内容教师行为学生行为媒体运用
预习过程梳理知识确保每一位学生处于预习状态。回顾本单元内容,可以查阅教材和以前的'学案,对本章内容的知识体系和重点难点有所了解。PPT演示课题及学习目标
完成学案巡视学生自主学习的进展,学生填写学案的情况。尽可能多得独立完成学案内容,至少完成单元体系构建的内容。
结对交流指导、倾听部分学生的交流,初步得出学生预习的效果情况。就学案中有疑惑的内容与结对学习的同学交流。
课堂探究
小组讨论
小组展示
补充质疑
教师点评主题1:对力的有、无及方向的判断
总结弹力、摩擦力的特点,如何判断弹力、摩擦力的有无及方向(1)分析甲、乙两位同学谁对谁错,为什么。
(2)说说对于发生微小形变的物体是否存在弹力以及静摩擦力,我们该采用什么方法判断。
(3)说说弹力和摩擦力的方向有什么特点。
口头表述
主题2:受力分析
总结受力分析的步骤,介绍整体法和隔离法的选择。(1)画出各图中物体的受力情况。
(2)结合第一问中所画的受力分析,思考一下画受力分析的步骤。
(3)说说受力分析中常用的方法。口头表述、板书
主题3:将已知力F分解成两个分力F1、F2的情况
让学生掌握根据平行四边形定则进行力的合成和分解的特点。依次分析下列问题:
(1)已知两个分力F1、F2的方向,求两个分力F1、F2的大小,能分成几组情况的分力?
(2)已知一个分力F1的方向和大小,求F2的大小和方向,能分成几组情况的分力?
(3)已知一个分力F1的方向和分力F2的大小,求分力F1的大小和分力F2的方向,能分成几组情况的分力?口头表述
讲练结合独立分析思考根据具体情况与部分同学(特别是各小组组长)交流,掌握学生的学习情况.
侧重受力分析和力的合成与分解。全体学生独立思考,独立完全,小组同学都完成后可交流讨论。
拓展一、对弹力的理解
拓展二、对摩擦力的理解
拓展三、物体受力分析常用的方法
拓展四、力的合成与分解PPT
拓展技能检测视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成PPT
记录要点教师可在学生完成后作点评学生在相应的位置作笔记。PPT
总结反思知识总结教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。学生就本节所学做一个自我总结,之后可小组交流讨论。PPT
感悟收获注意有代表性的收集一些学生的体会,以便有针对性地调整教学方法。根据自己的感受如实填写
根据自己的思考找出解决方案
课外拓展无
板书设计课时2.7《力》整合与评价
高中物理必修一教案8
【教学目标】
一、知识与技能
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。掌握合力与分力的概念。
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。
二、过程与方法
1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则。
2、培养学生动手操作能力、物理思维能力和科学态度、观察能力、分析能力、协作能力、创新思维能力、表达能力。
3、培养学生设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结的研究问题的方法的能力。
三、情感、态度与价值观
1、培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。
2、培养学生热爱生活、事实求是的科学态度,激发学生探索与创新的意识。
3、培养学生合作、交流、互助的精神。
【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,尤其是合力的大小随两个分力之间夹角变化的关系。
【课时安排】1课时
【教学过程】
一、引入新课
教师活动:请两位同学到讲台前,让一位同学提起重为200N的一桶水,请下面同学分析该同学施加的提水的力为多大?然后请两同学一起提起水桶,请同学们一起分析提水桶的有几个力?从效果上看跟刚才用一个力提一样吗?
学生活动:观看两位同学的操作,同时考虑并回答教师的问题。
点评:通过实践体验,让学生体会一个力的作用效果与两个或更多力的作用效果相同、目的是激发学生学习兴趣,引导学生体会等效观点。
教师活动:引导学生思考:生活中还有哪些事例是说明几个力与一个力的作用效果相同的?
学生活动:思考讨论列举实际例子:用两条细绳吊着日光灯、很多只狗拉着雪撬前进、抗洪救灾中解放军搬沙袋、打夯等。
点评: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。
教师活动:启发引导同学找出这些例子的共性,给出合力和分力的概念。学生活动:积极思考,领会合力、分力的等效替代关系。
二、新课讲授
1、力的合成
教师活动:教师出具合力与分力关系模拟演示器,告诉学生有关的器材,以及实验的目的,让学生自己设计一个实验来探究求合力的方法(学生可能提出好多不同的设计方案,教师要引导学生选择其中的最佳方案)。教师可提出如下问题:在这个实验中合力与分力等效的标志是什么?(橡皮条的伸长量相等)然后教师可让学生(2~3人)自告奋勇去前面操作,下面的学生观察,引导学生找出操作同学的不妥之处。在实验结果的处理时,引导学生先做出各力的图示,让操作的同学和下面同学一起讨论合力与分力之间的关系。(学生此时也可能有很多种猜想,比如:把两个力直接加起来等。教师可参与学生的讨论,筛选出有一定道理的猜想)
学生活动:根据老师出示的合力与分力关系模拟演示器,思考:在这个实验中研究什么问题?在这个实验中合力与分力等效的标志是什么?用什么样的方案去探究?然后与邻近的同学交换一下意见。
学生代表到前面去做实验的时候,同学们要认真观察,并与自己设计的方案相比较,看哪个方案更好一些。同时要找一下前面同学的操作有无不恰当的地方,并友好地提出来。当操作的同学根据实验结果画出力的图示时,同学们要积极思考:合力与分力的大小是什么关系,并形成自己的猜想结论。
点评:探究力的合成的平行四边形定则,培养学生实验探究的能力。
学生对于合力和分力的大小关系的猜想,教师应当充分尊重,而不要怕麻烦,要让学生的实验探索落到实处。教师在教学中会发现:学生的思维有时很睿智,教师时常会有惊喜的发现(为学生的聪明而高兴)。
教师点评:学生的猜想是否正确,教师要给学生验证的机会:让学生进行分组实验,测量三组数据,处理完后得出自己验证的结论,即原来的猜想是否正确。让学生自己选出各组的代表,把实验的情况进行汇报,教师和学生一起进行归纳总结。最后得出求合力的方法一一平行四边形定则。
在上述过程中教师要引导学生对各组的操作情况、数据处理、语言表述等进行评价和分析。
学生活动:根据学生自己的猜想,利用课桌上仪器进行实验验证,测量三组数据进行处理,看结果如何。(实验过程中同学之间要团结协作,密切配合),各组的学生代表要在同学们面前陈述本组的实验结论,和其他组的情况相比较,最后全班同学一起得出求合力的方法。
点评:验证探究的结果是否正确。培养学生科学的思维方法——探究、验证,以及严谨的科学态度。
教师活动:教师提问:请同学们用比较准确而又简捷的语言表述出平行四边形定则。学生活动:积极思考并回答老师的.问题。
点评:概括得出平行四边形定则,培养学生抽象和概括的能力。
教师活动:教师提出如下问题:力F1=45N,方问水平向右。F2=60 N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。若F1和F2的方向相反(夹角为180°),求其合力的大小和方向;若F1和F2的方向相同(夹角为0°),情况又怎样?
进一步引导学生思考:两个力F
1、F
2、的合力F的大小和方向随着F
1、F
2、的夹角变化而如何变化?
学生得出结论后,教师可出示多媒体课件演示:θ= 0°;0°
1、F
2、?
当F
1、F
2、相等时:θ= 0°;θ
学生活动:解答老师提出的问题、注意做题态度要严谨认真。
思考:两个力F
1、F
2、的合力F的大小和方向随着F
1、F
2、的夹角变化而如何变化?合力F的大小在一个什么样的范围内变化?
认真观察老师提供的课件内容,验证自己得到的结论。
点评:寻找合力F的大小和分力F
1、F
2、间夹角的关系,培养学生应用知识的能力以及发散思维的能力。
教师活动:教师启发学生思考:在上述问题中,即:F1=45N,方问水平向右。F2=60 N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。能否不用图示法而用其它的方法求?如何求?
学生活动:学生思考后回答:可以。可以用直角三角形的边角关系求解。然后学生计算求出。
点评:方法扩展,培养学生解决问题的能力。
不论是多么重要的结论,教师都不要取代学生,一切的思维活动教师都要巧妙引导,让学生得出。
教师活动:教师在学生初步知道求两个力的合力的方法后进一步提出拓展问题:一般情况下物体都受到多个力作用,那么如何求这些力的合力?
学生活动:学生思考教师提出的问题,然后不难想到:可以用平行四边形定则求出它们的合力:先求出任意两个力的合力.再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力。
点评:由两个力合成扩展到多个力合成,培养学生发散思维能力和创新能力。
2、共点力教师活动:教师让学生自学共点力的概念,然后让学生回答如下问题以检验其自学情况:
1、什么样的力是共点力?
2、你认为在掌握共点力的概念时应注意些什么问题?
3、教师利用计算机网络出示图片:大吊车吊起物体;人担水;举重;比萨斜塔等。吊车吊起物体时钩子受的力为共点力吗?人担水时担子受到的力为共点力吗?举重运动员举起的重物受到的力为共点力吗?比萨斜塔受几个力作用?它们是共点力吗?
4、力的合成的平行四边形定则有没有适用条件?适用于什么情况?
学生活动:学生认真看书,掌握共点力的概念,并回答老师提出的问题,在回答过程中进一步加深对共点力的理解并搞清它们的适用条件――只适用于共点力。
点评:学生掌握共点力的概念,培养学生自学和分析能力。
教师活动:教师出示课堂练习(见实例探究),学生先独立完成(起自测作用),然后讨论,有些问题可有多种解法,引导学生找出最佳解题方法。
学生活动:保质保量地完成课堂练习,自我评价本节课学习的情况。
点评:在应用中加深对所学知识的理解,培养学生应用知识的能力。
三、课堂总结、点评
教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。
教师要放开,计学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。
高中物理必修一教案9
教材分析
教材从介绍昂尼斯发现水银超导现象的物理学史知识入手,讲述超导体的一般概念,基础知识、进一步讲解超导的优点、缺点和目前科学家面临的问题。
教法建议
本节的教学要注重科技的联系,避免孤立的.学习,要注意联系实际。
可以提出问题学生自主学习,学生根据提出的问题,可以利用教材和教师提供的一些资料进行学习。
也可以教师提出课题,学生查阅资料,从收集资料、信息的过程中学习,提高收集信息和处理信息的能力。
教学设计
方法1、学生阅读教材,教师提供一些关于超导体的材料,教师提出一些问题,学生阅读时思考,例如:什么是超导体现象?采用超导体有什么经济效益?
方法2、对于基础较好的班级,可以采用实验探究和信息学习的方法、实例如下
实验探究:可以组织学生小组,图书馆、互联网查阅有关超导体方面的资料,小组讨论,总结超导体的优点、缺点以及讨论超导体的未来发展方向。
【板书设计】
1、超导体概念超导现象
2、超导体的优缺点
3、我国的超导体的研究
探究活动
【课题】
超导现象的历史
【组织形式】
个人或学习小组
【活动流程】
制订子课题;制订查阅和查找方式;收集相关的材料;分析材料并得出一些结论;评估;交流与合作。
【参考方案】
1、尝试总结超导体的发展现况。
2、讨论超导体的未来发展趋势。
【资料来源】
1、图书馆、互联网查找资料。
2、交流,发现共性和差异。
高中物理必修一教案10
教学目标
1、使学生认识物理学概况,了解物理学的研究范围.知道学习物理学的重要意义.
2、培养学生的观察能力、分析、概括能力和自学能力.
3、激发、探索的兴趣和积极性.
二重点
物理学的研究范围和学习方法
难点
物体重心的确定.
能力训练点
培养学生设计实验的能力、动手能力
德育渗透点
培养学生科学探索科学实验的方法素质。
教学方法
实验法、阅读教学法、归纳法
教具准备
投影仪、投影片、砖(三块)、泡沫塑料、瓦、四个生鸡蛋、金属屏蔽罩、感应起电机机、小鸟
教学过程
一、导入新课
讲解、设问:初中,我们已经学习了很多的物理知识,高中物理会有哪些新的内容
和要求,我们怎样来学好高中物理呢?通过本节课的学习,同学们便会知道。
二、新课教学
1.演示实验
【教师活动】
①.板书课题
②.投影本节课的教学目标
③.分别介绍、指导演示几个小实验:
鸡蛋开砖
高压电火花下的小鸟
【学生活动】
两个学生上台亲自做实验,其余学生观察
④问:怎么会出现这些现象呢?
2.物理学的研究范围
物理学是研究物质结构和运动基本规律的学科
【教师活动】
①板书
②巡回指导
③投影思考题:
⑴物理学有哪几个分支学科?
⑵物理学研究的内容从时间尺度上看从_____秒到_____秒,共跨越_____个数量级;从空间尺度上看从_____米到_____米,共跨越_____个数量级
⑶你知道当今物理学研究的前沿吗?
④总结并板书
3.学习物理学的重要意义
物理学是自然科学的基础之一,它的研究成果和方法被应用于自然科学的各个领域;物理学是现代技术的重要基础;物理学对推动社会发展有重要作用
【教师活动】
①板书
②巡回指导
③投影思考题:
⑴物理学与其他学科相互联系、交叉产生了哪些交叉学科?
⑵许多高新技术的发展都与物理学密不可分你能举例说明吗?
⑶试结合实例说明物理学对推动社会发展所起的重要作用.
④引导总结
4.怎样学好高中物理
⑴重视观察和实验
⑵重在理解
⑶学会应用知识
⑷做好练习
【教师活动】
①板书
②巡回指导
③投影要点:
④讲解并提出具体要求
⑤组织讨论后提问
【学生活动】
①听讲记录
②分组讨论
③表态发言
后记:
①本节课的最主要作用是激发学生的学习积极性做好几个演示实验是关键②少讲思想准备,明确具体要求更有效
5.有趣性。仅举几个生活中的例子来说明
1)远处崩山,轰隆隆的声音足以让窗户振颤,甚至把酒杯震碎。一次海上大风暴来临之前,曾使一船乘客竟毫无外伤地死去,解剖结果发现均为心脏破裂——这是声波惹的祸!
2)小实验。将收音机调准某电台,正常播音,用一铁盒罩住收音机,声音机小,拿离铁盒,声音又恢复原来音量——电磁屏蔽现象。
3)小实验。做教材p151页用漏斗吹乒乓球实验。实验前让学生猜测实验结果,结果大多猜想与实验结果不符——飞机之所以会飞的原理。
4)小实验。电子在磁场中的偏转,用蹄形磁铁靠近阴极射线管,会发现电子束发生偏转好像一把无形的“手”在操纵——磁场力的作用。
在现代大型魔术中,声、光、电的巧妙应用,会产生出神入化的效果——物理真奇妙!
三、如何才能学好高中物理?
物理学是如此有趣,如此有用,当然应当学好高中物理。
1.明确学习目的、激发学习兴趣
兴趣是最好的老师,有了兴趣,才愿意学习。愿意学习,才能找到学习的乐趣。有了乐趣,长期坚持,就产生了较稳定的学习兴趣—志趣。把学习变成一种自觉的行为,是成长生涯中必不可缺少的一件事。经日积月累,终会有所成效。
2.掌握学习策略,善于整体把握
“整体大于部分之和”,在任何一段材料学习支前,先从整体、宏观去了解其主要内容和方法、结构和思路、内在的逻辑关系等,再从局部、细节入手,掌握各自知识点,明确它们之间的内在联系,并强调应用,在应用中内化、感悟,通过同化和顺应两种方式,丰富学生们的知识结构,建立多节点相连的知识网络。最后在从整体的角度审视学习过程,对陈述性、程序性和策略性知识能充分的理解和应用。如“绪言”教学设计中我们是先粗读课本,从封面、插图、目录到各章内容、安排题例等,整体上了解高一物理是干什么的,有哪些内容,是如何安排的。然后再说“绪言”的内容,我们仍然是先找出“绪言”分几部分,每部分解决的.核心问题是什么,该核心问题举了哪些例子等,最后希望同学们通过绪言的学习达到如下公识:高中物理的有用性、有趣性;有信心学好高中物理;学好物理有法可依。
3.掌握学习方法,用功到具体方可见成效
物理学习同其他知识学习一样,大的方面,应把握好预习、听课、复习、作业、反馈、再复习巩固、再练习深化提高等环节。小的方面,要重视听好每一节课和做好每一道题。对教材内容,第一遍读时要细、慢、思、记。认真研读,明确思路,积极思考、辩析概念,掌握规律,学会应用。做练习,要遵循“读、审、建、构、解、思”六步骤。即拿到一道题后,要读明题意,审清条件,建立联系,构造模型,正确解答,分类反思。对待复习,要做到及时复习,抢在遗忘之前进行。要有效复习,左钩右连、纵横联系,注意知识结构的充实,注意技能技术巧的掌握。在学习过程,注意合作学习,强调与教师、与同学的合作和交流,不怕出丑,敢于发表自己见解,勇于质疑,和教师、同学分郭理解、共同进步。对待现实事物和现象,要有问题意识,有意识地从物理学的眼光去审视,在情景之中培养探究精神。重视过程学习,加强情感体验,侧重感司提高。在学习中还要勤动手、多实验、细观察、善总结,获得直接经验,培养实践能力。还要注意物理知识和方法与其它学科知识与方法的交叉与渗透,相互借鉴,触类旁通,从细微处加以比较和思考,发现别人所没有发现的方法,增强创新能力。每个学生都是一个独特的个体,没有一个现成的完全适合自己的学习模式,只有每个人根据自己的性格特点、学习习贯,摸索出一套合适的学习方法,才能提高学习的针对性、实效性。
4.树立学习信心,增强耐挫能力
挑战与机遇并存,困难与希望同在。每个同学都要树立好物理的信心,同时要有足够的心理准备,学好物理决不是一蹴而就的。肯定有困难,肯定受挫折,但要永不言败,永远追求,增强耐挫能力。要认识到学习是一个过程,只要积极投入,你的知识与技能、情感、态度和价值观都会发生积极的变化。学习的结果也是多元的,收获也是丰富的。在学习的阶段性评估中,和自己的过去比,知识掌握的丰富了,解题方法增多了,感觉自己提高了,从而对自己增强信心;和其他同学比,我有一定的优势,还有一些不足,准确定位,找准努力方向。要自我激励,不要自我挫败;要接纳自己、宽容自己;自我欣赏但不自我陶醉,激励自己更加努力学习,争取更大进步。
四、小节内容,布置作用
1.用简洁的语言归纳“诸言”内容。
2.快速翻阅高一物理课本(粗读),回忆本书的主要内容和自己印象最深或最感兴趣的地方,用一段话来说明。
3.谈谈自己过去学习物理的经验教训以及设想如何来学习高一物理。
五、课后小记:
1.从与学生的交谈和“书面”表达中发现,“诸言”部分的教学基本达到教学目的,学生在以下几方面发生了显著变化;
1)对物理认识全面了;
2)对自己学好物理有信心了,并有了一定的心理准备;
3)有些学生对物理产生了浓厚兴趣,主动搜集资料,主动做题并提出大量问题;
4)认识到改变学习方式的重要性,愿意采取合作学习、探索性学习,愿意与人沟通和合作,期望共同进步。
2.节是一个概论,是想通过有趣的实验、精彩的讲解,吸引学生愿意步入物理学的殿堂,并通过学习策略和学习方法的指导,使学生认识到物理能学好、会学好、学得好,但要努力并掌握正确方法,而最好的方法是适合自己的方法,只有靠自己摸索,谁也无法代替!
3.习策略的问题,是首要的问题,尽管讲得很多,一是宏观众、不具体,二是不是学生亲身经历总结得出的。充其量,只是让学生有一种观念和意识。在以后的教学中必须经常讲,反复讲,不断提醒,不断强化,学生还必须勇于实践和总结,才能收到实效!
第五篇:高中物理必修二知识点总结
高中物理必修2 期末总复习知识点
考试重点内容:曲线运动、动量、功和能、机械振动
(一)曲线运动、万有引力
知识结构
1.曲线运动一定是变速运动!速度沿轨迹切线方向(fangxiang),加速度方向(fangxiang)沿合外力方向——指向轨道内侧。物体做曲线运动的条件是合外力与速度不在一条直线上。
2.曲线运动的研究方法:矢量合成与分解法,切线方向的分力ΣFt只改变质点的运动速率大小;法线方向的分力ΣFn只改变质点运动的方向。
3.运动的合成和分解:速度、位移、加速度等都是矢量,都可以根据需要和实际情况,用平行四边形定则合成和分解。两个匀速直线运动的合成,两个初速度为0的匀变速运动的合成一定是直线运动。两个直线运动的合成不一定是直线运动。
4.平抛运动:加速度:a=g,方向竖直向下,与质量无关,与初速度大小无关;速度:vx=v0,vy=gt,vt=(v02+vy2)1/2,方向与水平方向成θ角,tgθ=gt/v0;位移:x=v0t,y=gt2/2,s=(x2+y2)1/2,方向与水平方向成ɑ角,tgɑ=y/x.轨迹方程:y=gx2/2v02为抛物线。
在空中飞行时间:t=(2h/g)1/2,与质量和初速度大小无关,只由高度决定。
水平最大射程:x=v0t=v0(2h/g)1/2
由初速度和高度决定,与质量无关。
曲线运动的位移、速度、加速度都不在同一方向上。
5.匀速圆周运动:
1)周期T、质点运动一周所用的时间。是描述质点转动快慢的物理量。
2)线速度v、质点通过的弧长Δs与所用时间Δt之比为一定值,该比值是匀速圆周运动的速率v=Δs/Δt,数值上等于质点在单位时间内通过的弧长。线速度的方向在圆周的切线方向上。线速度是描述质点转动快慢和方向的物理量。
3)角速度ω、连接质点与圆心的半径转过的角度Δφ与所用时间Δt之比为一定值,该比值是匀速圆周运动的角速度 ω=Δφ/Δt,数值上等于在单位时间内半径转过的角度。单位是弧度/秒(rad/s),角速度也是描述质点转动快慢的物理量
周期、线速度、角速度之间有的关系:
质点转一周弧长s=2πr,时间为T,则v=2πr/T
角度为2π ω=2π/T
由上两公式有v=ωr,ω=v/r
圆周运动是曲线运动,它的速度方向时刻在变化着,匀速圆周运动一定是变速运动,“匀速”仅是速率不变的意思。
4)匀速圆周运动的加速度a、加速度的方向指向圆心——向心加速度,其方向时时刻刻指向圆心,即方向时时刻刻在变化着,所以匀速圆周运动是变加速运动。向心加速度的大小:an=v2/r=ω2r。
5)向心力F=ma=mv2/r,或F=ma=mω2r,方向总指向圆心。向心力是根据力的作用效果命名的。
6.万有引力与天体、卫星的轨道运动
万有引力定律:宇宙间任何两个有质量的物体间都是相互吸引的,引力大小与两物体的质量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比。
设物体质量分别为m1、m2,物体之间距离为r,则F=Gm1m2/r2
万有引力定律在天文学上的应用——天体质量及运动分析,宇宙速度与卫星轨道运动问题分析依据:万有引力定律、牛顿运动定律、F=mv2/r、匀速圆周运动规律;常用近似条件:将有关轨道运动看作匀速圆周运动,引力F=mg= mv2/r(g随高度、纬度等因素变化而变化)。
7.宇宙速度:
(1)线速度:设卫星到地心的距离为r,r就是卫星轨道半径,环绕线速度为v,卫星质量为m。设地球质量为M,地球半径为R.根据万有引力定律和牛顿运动定律有GMm/r2=mv2/r
由此得到环绕速度v=(GM/r)1/2
对所有地球卫星,环绕速度由轨道半径决定,与卫星质量,性能因素无关。r=R+h,h为卫星距地面的高度,r(h)越大,环绕速度越小。
(2)角速度:由ω=v/r
有ω=(GM/r3)1/2
(3)周期:由ω=2π/T
得T=2π(r3/ GM)1/2
角速度和周期均由轨道半径决定,半径越大,角速度越小,周期越长。
宇宙速度:
第一宇宙速度:由环绕速度公式v=(GM/r)1/2
r=R+h,当高度h远远小于地球半径时,即卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动。近似有v=(GM/R)1/2
这是地球卫星的最大环绕速度。
又在地球表面附近,地球对卫星的引力近似等于重力mg
mg=mv2/R可得
v=(gR)1/2
把g=9.8×10-3km/s2和R=6.4x103km代入上公式,得到v=7.9km/s,这是地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的环绕速度,是最大的环绕速度,也是使一个物体成为人造地球卫星所必须的最小发射速度.我们称之为第一宇宙速度。
VI=7.9km/s
第二宇宙速度:当发射速度小于第一宇宙速度时,物体将落回地面;当发射速度大于v=7.9km/s,卫星将在不同圆轨道或椭圆轨道运动。当发生速度大于等于11.2km/s时,物体将挣脱地球引力束缚,成为人造行星或飞向其它行星。所以11.2km/s为第二宇宙速度。VII=11.2km/s
第三宇宙速度:当物体的速度达到16.7km/s时,物体将挣脱太阳引力的束缚飞向太阳系以外的宇宙空间,16.7km/s为第三宇宙速度。
VIII=16.7km/s
(二)动量与动量守恒
知识结构
1.力的冲量
定义:力与力作用时间的乘积--冲量I=Ft
矢量:方向--当力的方向不变时,冲量的方向就是力的方向。
过程量:力在时间上的累积作用,与力作用的一段时间相关
单位:牛秒、N?s
2.动量
定义:物体的质量与其运动速度的乘积--动量p=mv
矢量:方向--速度的方向
状态量:物体在某位置、某时刻的动量
单位:千克米每秒、kgm/s
3.动量定理ΣFt=mvt-mv0
动量定理研究对象是一个质点,研究质点在合外力作用下、在一段时间内的一个运动过程。定理表示合外力的冲量是物体动量变化的原因,合外力的冲量决定并量度了物体动量变化的大小和方向。
矢量性:公式中每一项均为矢量,公式本身为一矢量式,在同一条直线上处理问题,可先确定正方向,可用正负号表矢量的方向,按代数方法运算。
当研究的过程作用时间很短,作用力急剧变化(打击、碰撞)时,ΣF可理解为平均力。动量定理变形为ΣF=Δp/Δt,表明合外力的大小方向决定物体动量变化率的大小方向,这是牛顿第二定律的另一种表述。
4.动量守恒:一个系统不受外力或所受到的合外力为零,这个系统的动量就保持不变,可用数学公式表达为p=p' 系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量。
Δp1=-Δp2 相互作用的两个物体组成的系统,两物体动量的增量大小相等方向相反。Δp=0 系统总动量的变化为零
“守衡”定律的研究对象为一个系统,上式均为矢量运算,一维情况可用正负表示方向。注意把握变与不变的关系,相互作用过程中,每一个参与作用的成员的动量均可能在变化着,但只要合外力为零,各物体动量的矢量合总保持不变。
注意各状态的动量均为对同一个参照系的动量。而相互作用的系统可以是两个或多个物体组成。
5.怎样判断系统动量是否守衡?
动量守衡条件是系统不受外力,或合外力为零。一般研究问题,如果相互作用的内力比外力大很多,则可认为系统动量守衡;根据力的独立作用原理,如果在某方向上合外力为零,则在该方向上动量守衡。
注意守衡条件对内力的性质没有任何限制,可以是电场力、磁场力、核力等等。对系统状态没有任何限制,可以是微观、高速系统,也可以是宏观、低速系统。而力的作用过程可以是连续的作用,可以是间断的作用,如二人在光滑平面上的抛接球过程。
综上有:
物体运动状态是否变化取决于--物体所受的合外力。
物体运动状态变化得快慢取决于--物体所受到的合外力和质量大小。
物体到底做什么形式的运动取决于--物体所受到的合外力和初始状态。
物体运动状态变化了多少取决于--
(1)力的大小和方向;
(2)力作用时间的长短。实验表明只要力与其作用时间的乘积一定,它引起同一个物体的速度变化相同,力与力作用时间的乘积,可以决定和量度力的某种作用效果--冲量。系统的内力改变了系统内物体的动量,但系统外力才是改变系统总动量的原因。
(三)能量和能量守恒
知识结构
功是一个过程量,与力在空间的作用过程相关。恒力功的计算公式与物体运动过程无关;重力功、弹力功与路径无关。功是一个标量,但有正负之分。
2.功率P:功率是表征力做功快慢的物理量、是标量 :P=W/t。若做功快慢程度不同,上式为平均功率。注意恒力的功率不一定恒定,如初速为零的匀加速运动,第一秒、第二秒、第三秒……内合力的平均功率之比为1:3:5……。已知功率可以求力在一段时间内所做的功W=Pt,这时可能是变力再做功。
上式常常用于分析解决机车牵引功率问题,常设有以下两种约束条件:
1)发动机功率一定:牵引力与速度成反比,只要速度改变,牵引力F=P/v将改变,这时的运动一定是变加速运动。
2)机车以恒力启动:牵引力F恒定,由P=Fv可知,若车做匀加速运动,则功率P将增加,这种过程直到P达到机车的额定功率为止(注意不是达到最大速度为止)。
3.能:自然界有多种运动形式,与不同运动形式相应的存在不同形式的能量:机械运动--机械能;热运动--内能;电磁运动--电磁能;化学运动--化学能;生物运动--生物能;原子及原子核运动--原子能、核能……。
动能:物体由于有机械运动速度而具有的能量Ek=mv2/2
能,包括动能和势能,都是标量。都是状态量,如动能由速度决定,重力势能由高度决定,弹性势能由形变状态决定。都具有相对性,物体速度相对于不同的参照物有不同的结果,相应的动能相对于不同的参照物有不同的动能。势能相对于不同的零势能参考面有不同的结果,势能有可能取负值,它意味着此时物体的势能比零势能低。
4.动能定理:研究对象:质点,数学表达公式:W=mv2/2-mv02/2。公式中W为质点受到的所有的作用力在所研究的过程中做的总功,它可以是恒力功,可以是变力功,可以是分阶段由不同的力做功累积(代数和)而得到的结果。动能定理对力的性质没有任何限制,可以是重力、弹力、摩擦力、也可以是电场力、磁场力或其它力。等式右边为所研究的过程(初、末状态)中质点的动能的变化。动能定理表明,力对物体所做的总功,是物体动能变化的原因,力对物体所做的总功量度了物体动能的变化大小。
5.机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的情况下,物体的动能和势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变。机械能守恒定律的研究对象是系统,一般简化为物体;守恒是指系统在满足守恒条件下,机械能--动能和势能之和,在状态变化过程中总保持不变。怎样判断机械能是否守衡?
(1)根据守恒条件:是否只有重力或弹力做功
(2)考察状态:比较、确定不同状态的机械能,看它们是否相同
(3)考察系统是否发生机械能与其它形式的能量的转化
6.功和能:功是能量转化的量度。
7.关于速度、动量、动能:速度 动量 动能均为描述质点运动状态的物理量,速度反映质点运动快慢和方向,是运动学量.运动速度不能描述物体所含机械运动的强弱,例如我们可以用手去接一个以速度v飞来的篮球,但不敢去接一个以同样速度飞来的铅球.动量是描述物体所含机械运动大小的物理量,是动力学量.当一个运动物体与其它物体相互作用时,机械作用强度取决于动量大小.速度 动量均为矢量.动能也是动力学量,是标量,当机械运动与其它形式的运动之间发生转化时,量度这种转化的是动能的变化而不是速度或动量的变化。
由上述分析我们可进一步理解力、冲量和功,请你自己比较分析。
8.比较力学三个核心定律
牛顿定律 ΣF=ma(矢量式、瞬时式)
动量定理 ΣFt=mv-mv0(矢量式、过程式)
动能定理 ΣW=mv2/2-mv02/2(标量式、过程式)
这是研究质点运动的三条核心规律,它们的意义分别为:力是改变质点运动状态的原因;力在时间上的累积作用--ΣFt量度质点动量的变化;力在空间上的累积作用--W量度质点动能的变化。三条规律为我们解决力学问题提供了三条途径。
在研究对象受恒力作用时,三种方法都可以应用;当问题直接涉及状态与空间位移时,用动能定理解决问题来得直接;当问题直接涉及状态和时间时,用动量定理解决问题比较简单;当物体在变力作用下,特别是复杂的曲线运动时,一般首选能法解决问题;当研究对象是一个相互作用的系统时,应首选守恒规律解决。