人教版高一物理教案(精品全套)

1、1高一物理教案6.6 行星、恒星、星系和宇宙1 了解行星、恒星和星系等概念，知道宇宙的几个主要天体层次。(一)引入新课 节课我们就来学习有关天体、宇宙的知识。(二)进行新课 次的天体系统构成了宇宙。古人认识恒星是静止不动的，所以称为“恒”星，其实恒星也是在运动的，如太阳以 2.46108 年的周期，绕银河系中心转动。恒星一般质量很大，具有强大的吸引力，能吸引 较小的天体绕它运动。(2)行星：沿椭圆轨道绕恒星运转的天体。如地球、火星等。行星表面温度较低，本2身不发光，银河系中大约有 10的恒星可能有自己的行星系统，在其他星系中，是否有类 似地球，存在地外生命的行星呢？这是一个十分诱人的问题。(3

2、)卫星：绕行星转动的星体。如地球的卫星月亮，木星的卫星4 颗“伽利 (4)太阳系： 系和宇宙(1)星系：最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星，当在一起绕转的恒星数目超过10 颗时，称 为星团。无数的恒星、双星星团组成更高层次的系统星系。目前已观测到的星系有 10 (2)星系团、超星系团： 我们最近的星系团是处女座星系团，约6000 万光年。(3)宇宙：由小到大，不同层次的天体世界组成宇宙。宇宙的尺度(参照课本“各种天体层次表”) 为什么还有昼夜之分？二是宇宙是有限的，那么宇宙的中心在哪里？同学们可以通过课外查 和形状，也没有中心。宇宙大爆炸理论 宇宙不断膨胀，温度越来越低，才开始有了简单的元素

3、，逐渐形成星系、微生物、生命等。 离的速度与距离成正比。这说明宇宙在膨胀。宇宙的未来3 的膨胀，同时，由于宇宙在不断膨胀，星系间的引力在不断减小，因而限制作用也减小，最 后的可能性似乎有两个：引力足够强，使宇宙膨胀减慢、停止，最后收缩。膨胀加快， 由于星系间距离增大，引力不再起主要作用，宇宙一直膨胀下去。宇宙将如何演化下去？还有很多课题有待于探索和研究。(三)例题分析【例题 1】天文观测表明，几乎所有远处的恒星(或星系)都在以各自的速度背离我们 在离我们越远，这一结果与上述天文观察一致。 r 1运动的时间即为宇宙的年龄，则T = max = = 1010 年。v H【例题 2】中子星是由密集的

4、中子组成的星体，具有极大的密度，通过观察已知某中子 子星的密度至少为 。(保留二位有效数字，假设中子通过万有引力结合成 体)分析：中子刚好没有因为自转而解体，中子星密度最小，此时，万有引力提供向心力。Mm M 2 R3 3 2= m 2 R32GM【例题 3】已知物体从地球上的逃逸速度(第二宇宙速度) v = ，其中 G 、M、R42GM 3 C2 C2GM 3 C2 C2 的逃逸速度大于光在真空中速度，因此任何物体都不能脱离宇宙，问宇宙半径至少多大？分析：把地球上第二宇宙速度的公式应用到黑洞上，则式中 M、R 为黑洞的质量和 当逃逸速度等于光速时黑洞半径最大：2GMR = = 2.93103

5、 m = 2.93kmmax C2同理，应用到宇宙这个假想的“均匀球体”上：4则R = (四)布置作业收集相关资料，撰写小论文。参考题目：7.11 功1正确理解功的含义，知道力和物体在力的方向上发生位移是做功的两个不可缺少的 2 知道功的单位的符号以及功与实际生活中“工作”的区别。4 知道功是标量，正确理解正功和负功的实质，能正确判断正功和负功。5知道多个力对物体所做的总功，知道多个力对物体所做的总功等于这几个力的合力的功。5二、重点难点2知道多个力对物体所做的总功，知道多个力对物体所做的总功等于这几个力的合力 对物体所做的功是本节的难点。3 求变力的功的一般思维方法是本节课对学生的一个能力培

6、养点。三、教学方法讲授、讨论、练习。重物、小车、多媒体设备(一)引入新课 (二)进行新课：分析以下事例，归纳出做功的必备条件。功？(引导学生复习初中的知识，给出做功的两个因素)1 做功的两个不可缺少的因素：力和物体在力的方向上发生位移。功的大小是由力的大小和物体在力的方向的位移的大小确定。2功的计算公式F(引导学生学生讨论，然后师生共同归纳出如下方法。)我们可以把力 F 分解成两个分力：跟位移方向一致的分力 F ，跟位移方向垂直的分力 F ，这样就把计算 F 功的问题1 2转化为分别求力 F 和 F 的功问题。 (要注意培养把不熟悉的问题转化熟悉问题求解的1 26 1 1 2能力)设物体在力F

7、 作用下发生的位移是s，力 F 所做的功等于 W =F 1 1 2移方向垂直，在F 的方向上没有发生位移，力F 所做的功等于零。因此力F 对物体所做的2 2 1 1 在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，国际符号是J 。1J 就是 1N 的力使物体在 3 功是标量，只有大小，没有方向，但有正功和负功之分。(引导学生从数学角度分析正功和负功，然后分析正功和负功的物理意义。)(1)当 =/2 时， cos =0,W=0.对球的支持力不做功。 F V(2)当 0,W0.这表示力 F 对物体做正功。 例如， 人用力推车前进时，(3)当 a 时， cos 0,W0. F2 V一个力对物体做负功，经常说

8、成物体克服这个力做功(取绝对值)。例如，竖直向上抛 4对功的理解(1)功一定要指明是哪个力对哪个物体做的功。实际上，正功和负功是对同一物理过程从不同侧面去描述而已，因为力总是成对发生。 7用力也可能对甲做功，这两个功不一定相同。【例题 1】用水平恒力 F 作用于质量为 M 的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向平面上移动 S，恒力做功为 W ，则两次恒做功的关系是：21 2 1 21 2 1 2解析：恒力的功是指 F 所做的功，根据功的定义，力 F 所做的功只与 F 的大小及在力 F 的方向上发生的位移大小积有关，不需考虑其它力的影响。因两次的力相同，位移相同， (2)合外力的功的求法：方法

9、2：先求出各个分力的功，再利用合外力的功等于物体所受各力功的代数和出合外 【例题 2】在水平粗糙地面上，使同一物体由静止开始做匀加速直线运动，第一次是斜 上拉力，第二次是斜下推力，两次力的作用线与水平的夹角相同，力的大小也相同，位移大 A力 F 对物体做的功相同，合力对物体做的总功也相同； N1 F NN1 F N下面用两种方法求合力的功。 f1f2下面用两种方法求合力的功。 f1F方法一： 由于斜上拉和斜下推而造成物体对地面的 G G压力不同，从而滑动摩擦力f=N 的大小不同，因而合 图 4合 合 合 合合 合 合 合方法二：因重力和支持力不做功，只有 F 和 f 做功，而 F 做功相同，但

10、摩擦力做功(3)求变力功的方法是：把物体通过各个小段所做的功加在一起，就等于变力在整个 8【例题 3】以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻 力的大小恒为f，则从抛出至回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为： 运动，亦即上升过程和下降过程都是做负功，所以全过程空气阻力对物体做功：(三)课堂小结：1 做功的两个不可缺少的因素：力和物体在力的方向上发生位移。 (四)布置作业：1在本章的开始，最好先概括地复习一下初中讲过的功和能的知识。教学时应强调这 功，就有多少能量发生转化。2教材讲解功的概念，是先复习初中讲过的公式WFs，然后扩展功的一般公式W Fscos 。教

11、学中要注意这个扩展过程，使学生知道其中的推理过程，培养学生的推理能力。3本节教材的重点是正功和负功，除了课本上的些例子，说明在什么情况下做正功或 负功，往往说成物体克服这个力做功(取绝对值)。这两种说法在意义上是等同的。4应该使学生知道，功是标量，当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几 生会计算总功。5在有条件的情况下，希望教师讲一讲变力作功这个问题，以开阔学生的眼界，但这 不是对全体学生的要求。7.12 功(习题课)9计算方法。培养学生运用所学知识分析解决实际问题的能力。二、重点难点1 进一步理解功的概念，掌握关于功的一般计算方法是本节的重点。2 培养学生运用所学知识分析解决实际问题

12、的能力是本节的难点。三、教学方法讲授、讨论、练习。投影仪，计算机，大屏幕(一)引入新课 解功的概念，并学会关于功的一般计算方法。(二)进行新课：(让学生填写下面的知识提纲) 的两个不可缺少的因素： _和在力的方向上发生的_.根据 WFscos 可知：(1)当 =_时，W0 .即当力 F 和位移 s_时，力 F 对物体不做功.这种情 F移. 体做负功，又常说成物体_这个力做功(取绝对值).(三)课堂练习：mFt止，那么在这段时间内 ( )C合力对物体的冲量为零 D合力对物体做的功为零2关于功的概念，下列说法中正确的是 ( )A力对物体做功多，说明物体的位移一定大B力对物体做功少，说明物体的受力一

13、定小C力对物体不做功，说明物体一定无位移D功的大小是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的3大小相等的水平拉力分别作用于原来静止、质量分别为m 和m 的物体 A、B 上，使 A 2沿 的功 W 和W 相比较1 2(A W W B W W C W W D无法比较 1 2 1 2 1 24第一次用水平恒力 F 作用在物体上，使物体在光滑水平面上移动距离s ，F 做功为 W ；1第二次用同样大小的力 F 沿斜面方向作用于物体上，使物体沿粗糙斜面移动的距离也是 A W W B W W 1 2 1 2C W W D无法判断 W 和 W 的关系 1 2 1 25关于摩擦力的功，下列说法正确的是 (

14、 )A静摩擦力总是做正功，滑动摩擦力总是做负功B静摩擦力对物体不一定做功，滑动摩擦力对物体一定做功C静摩擦力对物体一定做功，滑动摩擦力对物体可能不做功D静摩擦力和滑动摩擦力都可能对物体不做功6关于两个物体间的作用力和反作用力的做功情况是 ( )A作用力做功，反作用力一定做功B作用力做正功，反作用力一定做负功C作用力和反作用力可能都做负功D作用力和反作用力做的功一定大小相等，且两者代数和为零F AB BA BA AB8质量为M 的物体从高处由静止下落，若不计空气阻力，在第2 s内和第 3 s内重力做的之比为 ( ) 10如图所示，站在汽车上的人用手推车的力为F，脚对车向后的静摩擦力为 F，下列说

15、法正确的是 ( ) 多大?重力做的功为多大?(1)拉力沿水平方向，物体在动摩擦因数为0.25 的水平地面上匀速移动 4m.s 13质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，现在使斜面体 各做了多少功?外力对物体做的总功为多少?(四)布置作业：1如图所示，某人用 F100 N的水平恒力，通过一质量和摩擦均不计的定滑轮把物体沿水平方向拉动了2m，则他对物体做2如图：用 F40 N的水平推力推一个质量m31 kg 的木块，使其沿着斜面向上移动2 m，木块和斜面间的动摩擦因数为 _.A滑动摩擦力只能做负功B滑动摩擦力也可能做正功C静摩擦力不做功D静摩擦力也可以做功几种情况下力 F 都对物体做了功水平推力F

16、推着质量为m的物体在光滑水平面上前进了s 水平推力F 推着质量为2m的物体在粗糙水平面上前进了 s 沿倾角为 的光滑斜面的推力F 将质量为m的 A做功最多 B做功最多 C做功都相等 D不能确定 匀加速提高，加速度 a 0.2m/s2；2匀减速下降，加速度大小 a 0 . 2m/s 2 .26如图在光滑的水平面上，物块在恒力 F100 N的作用下从A 点运动到 B 点，不计滑轮的大小，不计绳与滑轮的质 拉 GJ功 7.12 功(习题课)计算方法。培养学生运用所学知识分析解决实际问题的能力。(填写下面的知识提纲)根据 WFscos 可知： 做负功，又常说成物体_这个力做功(取绝对值).m平恒力L

17、推它 t 秒钟，但物体始终静止，那么在这段时间内 ( )C合力对物体的冲量为零D合力对物体做的功为零2关于功的概念，下列说法中正确的是 ( )A力对物体做功多，说明物体的位移一定大B力对物体做功少，说明物体的受力一定小C力对物体不做功，说明物体一定无位移D功的大小是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的3大小相等的水平拉力分别作用于原来静止、质量分别为m 和m 的物体 A、F 上，使 A 2沿 的功 W 和W 相比较1 2(A W W B W W C W W D无法比较 1 2 1 2 1 24第一次用水平恒力 L 作用在物体上，使物体在光滑水平面上移动距离s ，L 做功为 W ；1第

18、二次用同样大小的力 L 沿斜面方向作用于物体上，使物体沿粗糙斜面移动的距离也是 A W W B W W 1 2 1 2C W W D无法判断 W 和 W 的关系 1 2 1 25关于摩擦力的功，下列说法正确的是 ( )A静摩擦力总是做正功，滑动摩擦力总是做负功B静摩擦力对物体不一定做功，滑动摩擦力对物体一定做功C静摩擦力对物体一定做功，滑动摩擦力对物体可能不做功D静摩擦力和滑动摩擦力都可能对物体不做功6关于两个物体间的作用力和反作用力的做功情况是 ( )A作用力做功，反作用力一定做功B作用力做正功，反作用力一定做负功C作用力和反作用力可能都做负功D作用力和反作用力做的功一定大小相等，且两者代数

19、和为零F 分别表示绳对A 的拉力、 A 对 B 的摩擦力和 B 对 A 的摩擦力则 ( )BAA F 做正功， F 做负功， F 做正功， F不做功AB BAB F 和 F 做正功， F 和 F做负功BA AB8质量为M 的物体从高处由静止下落，若不计空气阻力，在第2 s内和第 3 s内重力做的之比为 ( ) 10如图所示，站在汽车上的人用手推车的力为F，脚对车向后的静摩擦力为 F，下列说法正确的是 ( ) 多大?重力做的功为多大?(1)拉力沿水平方向，物体在动摩擦因数为0.25 的水平地面上匀速移动 4m.s 13质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，现在使斜面体向右匀速移动距离L，如图所 示

20、，有哪几个力对物体做功?各做了多少功?外力对物体做的总功为多少?1如图所示，某人用 F100 N的水平恒力，通过一质量和摩擦均不计的定滑轮把物体沿水平方向拉动了2m，则他对物体做的功2如图：用 F40 N的水平推力推一个质量m31 kg 的木块，使其沿着斜面向上移动2 m，木块和斜面间的动摩擦因数为 0.1，_.A滑动摩擦力只能做负功C静摩擦力不做功B滑动摩擦力也可能做正功D静摩擦力也可以做功4下列几种情况下力 F 都对物体做了功 ( )水平推力F 推着质量为m的物体在光滑水平面上前进了s 水平推力F 推着质量为2m的物体在粗糙水平面上前进了 s 沿倾角为 的光滑斜面的推力F 将质量为m的物体

21、A做功最多 B做功最多 C做功都相等 D不能确定 匀加速提高，加速度 a 0.2m/s2；2匀减速下降，加速度大小 a 0 . 2m/s 2 .26如图在光滑的水平面上，物块在恒力 F100 N不计绳与滑轮的质量及绳、滑轮间的摩擦， H2.4 m，拉 GJ功7.21 功率2理解功率的概念，能运用功率的公式P=W /t 进行有关计算。来解释现象和进行计算。二、重点难点动问题是本节课对学生的一个能力培养点。三、教学方法讲授、讨论、练习。重物、小车(一)引入新课上节课学习了功的概念及其计算。现在我们研究下面两个问题。 kgFNm 此过程中，有几个力对物体做功？各做功多少？此过程用多长时间？(学生自己

22、解答，教师小结。)2s中拉力做功： W2=F2S=64J；时间 t2= a 4s .可见，力对物体做功多少，只由F、S 及它们间夹角决定，与物体是否还受其它力、物 体是匀速运动还是变速运动无关。再比较一下， F1 、F2 做功一样多，但所用时间不同。说 明力对物体做功还有一个快慢问题。本节课学习做功快慢的描述问题。板书课题：第二节 功率(二)进行新课分析以下事例，归纳出做功快慢的比较方法：繁忙的建筑工地上几台起重机正在快碌。我们来比较一下它们做功的快慢。起重机编号起重机编号被吊物体重量运动情况所有时间做功ABC(引导学生复习运动快慢的描述和速度变化快慢的描述等知识，给出描述做功快慢的物 率)运

23、动的快慢用 V = S / t 表示；速度变化快慢用 a = V / t 表示，我们把描述力做功 快慢的物理量定义为功率，这是物理学中的一个重要概念。2功率的概念(1)定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率。 (2)单位：国际单位为瓦(W)，技术上常用“千瓦” (KW)作功率单位。(3)功率的物理意义：功率是描述力对物体做功快慢的物理量功率大的做功快。不论在什么条件下，只要明确了功W 和所用时间t，就可求出相应的功率。以上几个功率就是钢绳拉力对重物做功的功率， A 起重机的功率 P =8KW，B 起重机A的功率 P =12KW，C 起重机的功率 P =32KW 。C 做功最快， A 做功最

24、慢。B C(4)功率是标量。由于功有正负， 相应的功率也有正负。功率的正负不表示大小，只表示做功的性质，即 动力的功率为正，阻力的功率为负，计算时不带符号，只计绝对值。(5)功率的另一表达式： P=Fvcos。3平均功率和瞬时功率(1)平均功率：描述力在一段时间内做功的快慢，用P=W/t 计算，若用P=Fvcos ，V 平均功率是针对一段时间或一个过程而言的，因此在计算平均功率时一定要弄清是哪段 时间或哪一个过程的平均功率。(2)瞬时功率：描述力在某一时刻做功的快慢，只能用P=Fvcos ，V 为某时刻的瞬时 瞬时功率是针对某一时刻或某一位置而言的，因此在计算瞬时功率时一定要弄清是哪个 时刻或

25、哪一个位置的瞬时功率。功的平均功率为;在t 时刻重力对物体做功的瞬时功率为。W 1在t 时间内重力对物体做功的平均功率为P = = mg2t ;在t 时刻重力对物体做功的瞬时 t 2t t(3)对公式 P=Fv 的讨论。1 v当汽车发动机功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度。所以汽车上坡时，司机用换 挡的办法减小速度来得到较大的牵引力。 【例题 2】飞机、轮船运动时受到的阻力并不恒定，当速度很大时，阻力和速度的平方 4额定功率和实际功率 (三)课堂小结功率的物理意义：功率是描述力对物体做功快慢的物理量平均功率：描述力在一段时间内做功的快慢，用P=W/t 计算，若用瞬时功率：描述力在某一时刻做

26、功的快慢，只能用P=Fvcos，V 为某 额定功率和实际功率(四)课外作业： 析，教学中还可以补充一些实例。2通过本节的例题的教学，应使学生学会应用基本公式进行计算，对平均功率和瞬时 后运用公式解题，以便使学生养成分析物理过程的习惯，避免简单地套用公式。7.22 功率瞬时功率。练习、讨论、讲授多媒体设备(一)复习提问，引入新课 taF 2 t 2 F 2 tta2m 2m t m(学生先解答，老师再给出正确答案： W = FS = ， P = ， P2m 2m t m问题 2当机车的功率一定时，要增大牵引力，必须 (填降低 (二)进行新课VVO v=额额变，开始减小，但速度还要增大，直到a=0

27、，v 达到最大vm=P 额/f. 这个动态过程简图如下：m.额F =P /V，V额a = (F -f)/m保 持V 匀速运动m= 定m【例题】汽车发动机的额定功率为 P=60KW，汽车质量汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多vO0ams加速直线OOtO让学生先练，理解上面讲的“两个起动过程”，然后老师再讲解。两个起动过程，学生是比较难理解的，老师可通过多媒体动画帮助学生弄清这两个过程。(三)课堂练习A同时达到最大值；C在没有达到额定功率前达到最大值；mkgP30KW，在水平公路上能达到的(四)课堂小结 机 定额额(五)课外作业1飞机在飞行时受到的空气阻力与速率的平方成正比。若飞机以

28、速率V 匀速飞行时，发动Dnp第 3 s 内重力对物体做 功的平均功率是 W ；第 4s 初 的 即时功率是 (空气阻力不计) 率为W，所受阻力大小为N。参考答案机械能复习课(2)(1) W=FScos，该方法主要适用于求恒力的功;(2) w=Pt，该方法主要适用于求恒定功率时牵引力做功;(3)用动能定理求功，如果我们所研究的多个力中， 只有一个力是变力，其余的都是恒 算时，用动能定理就可以求出这个变力所做的功； 汽车在前进中所受阻力不变，求阻力为多大。 机械能守恒定律的应用应用机械能守恒定律的基本思路：应用机械能守恒定律时，相互作用的物体间的力可以是变力，也可以是恒力，只要符 合守恒条件，机

29、械能就守恒。而且机械能守恒，只涉及物体系的初、末状态的物理量，而不 须分析中间过程的复杂变化，使处理问题得到简化。应用的基本思路如下；-物体系或物体。2 根据研究对象所经历的物理过程，进行受力，做功分析，判断机械能是否守恒。3 恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末态时的机械能。根据机械能守恒定律列方程，进行求解。 课堂练习1有三个质量都是m 的小球 a、b、c，以相同的速度v0 在空中分别竖直向上、水平和竖直 向下抛出，三球落地时 ( )A动能不同B重力做功不同D重力势能变化量不同 EEAppmEEppm 若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a b c 的运动过程中 ( )A小球和弹簧

30、总机械能守恒B小球的重力势能随时间均匀减少D到 c 点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量4 (2002 年全国春季高考试题)如图 3 所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面 上运动，其中图A、B、C 中的斜面是光滑的，图D 中的斜面是粗糙的，图A、B 中的 F 为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D 中的木块向下运动. 图 C 中的木块向上运动.在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是 ( ) HYPERLINK l _bookmark1 5将一物体以速度 v 从地面竖直上抛，当物体运动到某高度时，他的动能恰为重力势能的一半，不计空气阻力，则这个高度为Dvg机械能

31、复习课(2)一、教学目的问题。二、教学重点难点三、教学方法比较、分析、归纳多媒体设备五、教学过程(一)引入新课上一节课我们复习了本章所学的基本概念和基本规律，本节就一起复习基本规律的应 (二)进行新课： 要适用于求恒定功率时牵引力做功; (3)用动能定理求功，如果我们所研究的多个力中，只 有一个力是变力，其余的都是恒力，而且这些恒力所做的功比较容易计算，研究对象本身的 动能增量也比较容易计算时，用动能定理就可以求出这个变力所做的功； (4)利用功是能量 转化的量度求，如果物体只受重力和弹力作用，或只有重力或弹力做功时，满足机械能守恒 定律。如果求弹力这个变力做的功，可用机械能守恒定律来求解。

32、h。解析：由于斜面光滑，机械能守恒，但弹簧的弹力是变力，弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能增加，且弹力做的功的数值与弹性势能的增加量相等。取 B 所在水平面为零参考面，弹簧原长处 D 点为弹性势能的零参考点，则状态A：E =W +0B 弹簧W 弹簧= (mgh+mv02/2) =125 (J)。 时间前进 425 米，这时候它达到最大速度15 米/秒。假设汽车在前进中所受阻力不变，求阻 公式直接计算。由于汽车的功率恒定，汽车功率可用P=Fv 求，速度最大时牵引力和阻力相 2机械能守恒定律的应用应用机械能守恒定律的基本思路：应用机械能守恒定律时，相互作用的物体间的力可以是变力，也可以是恒力，只要符

33、 合守恒条件，机械能就守恒。而且机械能守恒，只涉及物体系的初、末状态的物理量，而不 须分析中间过程的复杂变化，使处理问题得到简化。应用的基本思路如下；-物体系或物体。 2 根据研究对象所经历的物理过程，进行受力，做功分析，判断机械能是否守恒。 3 恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末态时的机械能。根据机械能守恒定律列方程，进行求解。 (1)前面学习过应用运动合成与分解的方法处理平抛运动，现在能否应用机械能守恒 (2)小球抛出后至落地之前的运动过程中，是否满足机械能守恒的条件？如何应用机 ：(1)小球下落过程中，只有重力对小球做功，满足机械能守恒条件，可以用机械能守 (2)应用机械能守

34、恒定律时，应明确所选取的运动过程，明确初、末状态小球所具有 取地面为参考平面，抛出时小球具有的重力势能Ep1 mgh落地时小球的速度大小为(三)课堂练习1有三个质量都是m 的小球 a、b、c，以相同的速度v0 在空中分别竖直向上、水平和竖直 向下抛出，三球落地时 ( )A动能不同 B重力做功不同C机械能相同 D重力势能变化量不同 EEAppmEEppm ( )abc( )A小球和弹簧总机械能守恒B小球的重力势能随时间均匀减少D到 c 点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量4 (2002 年全国春季高考试题)如图 3 所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面 上运动，其中图A、B、

35、C 中的斜面是光滑的，图D 中的斜面是粗糙的，图A、B 中的 F 为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D 中的木块向下运动. 图 C 中的木块 向上运动.在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是5将一物体以速度 v 从地面竖直上抛，当物体运动到某高度时，他的动能恰为重力势能的一半，不计空气阻力，则这个高度为 ( )Dvg参考答案(四)布置作业全面复习本章内容，准备章节考试。机械能复习课(1)一、教学目的二、教学重点难点1功与功率、平均功率与瞬时功率、重力势能与重力做功、动能与动量等概念的理解。三、教学方法比较、分析、归纳多媒体设备五、教学过程 (一)功和功率：做功的两个不可缺少的因

36、素： (1)力； (2)在力的方向上发生的位移；功是标量、是过注意：当力不做功。当= 时， W=0注意：当力不做功。当 v ，r r ，则 ，从而获得较大的角r r r r r速度，则可能赶上哈勃太空望远镜H。(三)跨学科渗透【例题 5】已知地球半径 R = 6.4 103km ，地球质量 M = 6.01024kg ，引力常量 动。“神舟二号”无人飞船运行的周期和飞行速度分别约为： ( )ms密度计；物理天平；电子秤；摆钟；水银气压计；水银温度计；多用电 A B C DA根向地生长，茎背地生长B根、茎都向地生长C根、茎都背地生长D根失去了向地生长特性，茎失去了背地生长特性 比，比例系数为k

37、，返回舱的质量为m ，则在返回舱匀速下落的过程中所受空气阻力f 和v ( )mgB f = mg , v =f = kSv, v = mgD f = kv2 , v =【解析】本题的第小题描述的是“神舟二号”在轨道上运行的规律及特性，第 小题则是分析着陆前、匀速下落时的受力情况。由G Mm = m(R + h) 4几 2 ，(R + h)2 T 2Mm v2 仪器都不能使用。而水银温度计(液体的热胀冷缩)、多用电表(通电线圈在磁场力作用下 的转动)仍可使用。地面上的植物，根的向地生长的茎背地生长是由于重力作用使生长素分布不均匀而产 生的植物应激性现象。在“神舟二号”飞船的轨道舱中，植物处于完全

38、失重状态，根就失去 了向地生长特性，茎也失去了背地生长特性。mg返回舱匀速下落的过程中受力平衡，即得f = kSv2 = mg 得 v =答案：B；0；D；B(四)布置作业 课本 P1142 巩固综合运用万有引力定律、圆周运动知识解决具体问题的方法。轨道定律开普勒行星运动定律 面积定律期万有引力定律 万有引力定律 表述天体质量的计算应用 发现未知天体(1)万有引力定律开普勒对行星运动规律的描述(开普勒定律)为万有引力定律的发现奠定了基础。r3r3卡文迪许用扭秤实验较准确地测定了引力常量，证明了万有引力定律的正确性。万有引力定律适用于一切物体，但用公式计算时，注意有一定的适用条件。(2)万有引力

39、定律在天文学上的应用。(i)把天体的运动看成匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供：Mm v2G = m = m 2 rr2 rM(ii)在忽略天体自转影响时，天体表面的重力加速度： g = G ，R 为天体半径。 R2天体质量，密度的估算。rT，由G = m r 得被环绕天体 r2 T24几 2 r3 M 3几r3的质量为M = ，密度为p = = ， R 为被环绕天体的半径。GT2 V GT2 R2当环绕天体在被环绕天体的表面运行时， rR，则 p = 。GT2环绕天体的绕行速度，角速度、周期与半径的关系。Mm v2 GM(i)由 G = m 得 v =r2 r r(ii)由GMmr2

40、= m 2 r 得 =(iii)由G = m r 得T =r2 T2三种宇宙速度(i)第一宇宙速度(环绕速度)：v = 7.9kg /s ，人造卫星的最小发射速度。1(ii)第二宇宙速度(脱离速度)：v = 11.2kg / s ，使物体挣脱地球束缚的最小发射速 (iii)第三宇宙速度(逃逸速度)：v = 16.7kg / s 相对于地面静止，定点在赤道正上方与地球自转有相同的周期。 例题分析 【例题 2】将卫星发射至近地圆轨道1 (如图所示)，然后再次点火，将卫星送入同步轨 CQ轨道 D卫星在轨道 2 上经过 P 点的加速度等于它在轨道 3P21.球上，宇航员用弹簧秤称得质量为m 的物体重量

41、为 F，乘宇宙飞船在靠 近该星球表面空间飞行，测得环绕周期为T，试求该星球的质量。地 火 地 火用一根绳子水平拖动放在地球表面木板上的箱子，设箱子与木板动摩擦因数为0.5，在地球 上拖动时，能获得 10m/s2 的最大加速度，将箱子、木板、绳子送到火星上，仍用同样的力 和方式拖动木箱，求此木箱能获得的最大加速度。 布置作业 P 第五章 曲线运动 习题课(第 2 课时) 会 理解匀速圆周运动，理解匀速圆周运动是变速运动，理解和掌握线速度、角速度、周 期等概念，以及它们之间的关系；知道向心力、向心加速度及其方向，会根据向心力、向心加速度知识解释有关现象， 计算有关问题，并且会在具体问题中分析向心力

42、的来源，明确向心力是按效果命名的力。 周运动的特点匀速圆周运动是变速运动(v 方向时刻在变)，而且是变加速运动(a 方向时刻在变)。 2.描述匀速圆周运动的物理量描述匀速圆周运动的物理量有线速度v、角速度、周期 T、频率f、转速 n、向心加速v = , = , T = v = , = , T = = , n = f = , a = ，它们之间的关系是：t t v T tv = r , a = v2r = r 2 = v凡是直接用皮带传动 (包括链条传动、摩擦传动) 的两个轮子，两轮边缘上各点的线速也适用于变速圆周运动度大小相等；凡是同一个轮轴上(各个轮都绕同一根轴同步转动) 的各点角速度相等(

43、轴上 也适用于变速圆周运动匀速圆周运动公式2 角速度： = 0 = 2 = 2 nt T V 只适用于匀速圆周运动5 向心加速度： a = v2 = 2 r = 4 2 r = 4 2f n2 rr T 26 向心力： F= ma = m v2 = m 2 r = m 4 2 r = m4 2n2 rr T 2注意： (1)匀速圆周运动的物体的向心力就是物体所受的合外力，总是指向圆心。(2)向心力不是一种单独性质的力。 例题精讲 如图所示装置中，三个轮的半径分别为 r、2r、4r，b 点到圆心的距离为r， d 各点的线速度之比、角速度之比、加cb ad R =35cm，小齿轮的半径 R =4.

44、0cm，大齿 2轮与自行车轮之间无相对滑动)内做圆周运动，求：当小球刚好通过最高点时的速率v 为多大？ vo oA匀速运动C、加速度不变的曲线运动B匀加速运动D变加速曲线运动 3 A 、B 两质点分别做匀速圆周运动，若在相同时间内，它们通过的弧长之比S ：S =2 ：3A Bv =_。B 钟表里的时针、分针、秒针的角速度之比为，若秒针长 0.2m，则它的针尖的线 速度是。5图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a 是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大cdc 点的向心加速度之比为。6雨伞边沿到伞柄距离为 r，边沿高出地面 h，当雨伞以角速度 绕伞柄匀速转动时，雨 滴从伞边缘水平甩出，求雨滴落到

45、地面的圆半径R=？g第五章 曲线运动 习题课(第 1 课时)1 通过本节习题课的复习，进一步熟悉全章的基本内容，提高解决问题的能力。 会 理解匀速圆周运动，理解匀速圆周运动是变速运动，理解和掌握线速度、角速度、周 期等概念，以及它们之间的关系；知道向心力、向心加速度及其方向，会根据向心力、向心加速度知识解释有关现象， 计算有关问题，并且会在具体问题中分析向心力的来源，明确向心力是按效果命名的力。1做平抛运动的物体在某段时间内的合位移与这段时间末的合速度在同一方向上吗？如图所示，以初速度 v 做平抛运动的物体，沿水平方向做00 x 00 x 0沿竖直方向做自由落体运动，在时间 t 内的位移，由图

46、可看出，在t 时间内，物体的总位移s 与 x 轴之间的夹v gt角为 arct any = arct an gt 而在 t 时刻，物体的合速度 v 与 x 轴之间的夹角为v gtx 2v0 v vx 02对于运动和力的关系的理解在自然界中，为什么有的物体做直线运动、有的物体做曲线运动；有的物体运动快、有 底处于怎样的运动状态，只是取决于物体所受的合外力和物体所具有的初速度合外力情况合外力情况零恒力恒力(F)零变力(大小运动特点止匀速直线运动初速为零的匀加速直 线运动匀加速直线运动匀减速直线运动匀变速曲线运动匀变速曲线运动变速曲线运动初速度零不为零零其它夹角特例竖直下抛运动竖直上抛运动平抛运动斜

47、抛运动匀速圆周运动不 为 零3一个物体同时参与两个直线运动，那么它的合运动的轨迹是否是直线呢？ 为一般性讨论，我们可以设两个分运动的规律分别为：yx来判断物体合运动的轨迹情况， 若 k=y/x 为一 tvxkt 复习提问，讲练结合五、教学过程(一)知识回顾 做的运动，叫做平抛运动。 2平抛运动可以分解为哪两个分运动？这两个分运动有何关系？答：做平抛运动的物体， 在水平方向上由于不受力，将做匀速直线运动；在竖直方向上 物体的初速度为 0，且只受到重力作用，物体做自由落体运动，加速度等于 g。这两个分运 动是独立的，互不干涉，独立进行，且时间相等。(1)平抛运动的物体在任一时刻t 的位置坐标a：以

48、抛出点为坐标原点，水平方向为x 轴(正方向和初速度 v0 的方向相同)，竖直方 向为 y 轴，正方向向下，则物体在任意时刻t 的位置坐标为b：运用该公式我们可以求得物体在任意时刻的坐标并找到物体所在的位置，然后用平滑曲线把这些点连起来，就得到平抛运动的轨迹，这个轨迹是一条抛物线。(2)平抛运动的速度a：水平分速度v = vx 0yv1 甲 HYPERLINK l _bookmark3 b：竖直分速度yv1 甲 HYPERLINK l _bookmark3 c ：t 秒末的合速度v = v 2 + v 2t x yd：v (二)例题精讲v求v1 v2(学生思考、试解，教师巡回指导)有一个小球。小

49、球 a、b 间用一细直棒相连如图。当细直棒与竖直杆 B(学生思考、试解，教师巡回指导)DEE 性质为匀变速运动。平抛运动可分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动这两 个分运动。广义地说，当物体所受的合外力恒定且与初速度垂直时，做类平抛运动。【例题 3】临界问题典型例题是在排球运动中，为了使从某一位置和某一高度水平扣出的球既不触网、又不出界，扣球速度的取值范围应是多少？vhL解：假设运动员用速度vmax L解：假设运动员用速度vmax 扣球时，球刚好不会出界，用速度vmin sv = (L + s)/ 2h = (L + s) g ；m a x g 2hg 实际扣球速度应在这两个值之间

50、。平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延 长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。tana = y v sx所以有 s = h = stana 2hs则小球落到斜面上时的动能E/为_J。 DAB02 2h= 1 gt2 h= 1 vy2 2(三)课后练习A速度的大小与方向都在时刻变化B速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化C速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化D质点在某一点的速度方向是在曲线的这一点的切线方向A匀速直线运动C匀减速直线运动B匀加速直线运动D匀变速曲线运动 】A物体在恒力作用下不可能作曲线运动B物体在变力作用下不可能作直线运动C物体在变力或

51、恒力作用下都有可能作曲线运动D物体在变力或恒力作用下都可能作直线运动A一定是直线运动C可以是直线也可能是曲线运动B一定是曲线运动D以上说法都不正确A两个速度大小不等的匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动B两个直线运动的合运动一定是直线运动C合运动是加速运动时，其分运动中至少有一个是加速运动D合运动是匀变速直线运动时其分运动中至少有一个是匀变速直线运动6关于轮船渡河，正确的说法是 【 】A水流的速度越大，渡河的时间越长B欲使渡河时间越短，船头的指向应垂直河岸C欲使轮船垂直驶达对岸，则船相对水的速度与水流速度的合速度应垂直河岸 D轮船相对水的速度越大，渡河的时间一定越短一架飞机水平地匀速飞行.从

52、飞机上每隔1秒钟释放一个铁球,先后共释放4个。若不计空气 】A在空中任何时刻总是排成抛物线;它们的落地点是等间距的.B在空中任何时刻总是排成抛物线;它们的落地点是不等间距的.C在空中任何时刻总在飞机正下方排成坚直的直线;它们的落地点是等间距的. D在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线;它们的落地点是不等间距的.A抛出时的初速度C抛出时的竖直高度和初速度B抛出时的竖直高度D与做平抛物体的质量有关为 30的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是【s10对平抛运动的物体，若g 已知，再给出下列哪组条件，可确定其初速度大小: 【 】11如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸

53、记录轨迹，小方格的边长l=1.25cm。若小球在平抛运动途d_ 。12第一次从高为 h 处水平抛出一个球，其水平射程为S，第二次用跟前一次相同的速度从 程比前一次多了 S，不计空气阻力，则第二次抛出 13如图所示，在河岸上用细绳拉船，使小船靠岸，拉绳的速度为v， 1 CD 2.BCD 3.CD 4.B 5.ACD 6.BC 7.C 8.B 9.C 10.CD7.72 机械能守恒定律的应用(第二课时)2会用机械能守恒定律解决力学问题，知道应用这个定律的解题步骤，知道用这个定 3学习从功和能的角度分析、处理问题的方法，提高运用所学知识综合分析、解决问 1机械能守恒定律是本章教学的重点内容，本节教学

54、的重点是使学生掌握物体系统机 2分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能，是本节 应先确定参考平面。3能否正确选用机械能守恒定律解决问题是本节学习的另一难点。通过本节学习应让 学生认识到，从功和能的角度分析、解决问题是物理学的重要方法之一；同时进一步明确，在对问题作具体分析的条件下，要能够正确选用适当的物理规律分析、处理问题。 应用机械能守恒定律解题的步骤：选取研究对象-物体系或物体。 根据研究对象所经历的物理过程，进行受力，做功分析，判断机械能是否守恒。 恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末态时的机械能。 根据机械能守恒定律列方程，进行求解。 只有重力对物体

55、做功时物体的机械能守恒问题：质量为 m 的物体自由下落过程中，经过高度h 处速度为 v ，下落至高度 h 处1 1 2速度为 v ，不计空气阻力，分析由 h 下落到 h 过程中机械能的变化。2 1 2 弹簧和物体组成的系统的机械能问题：如图，小球自a 点由静止自由下落，到b 点时与弹簧接触，到c 点时弹簧被压缩不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a b c 的运动过程中A小球和弹簧总机械能守恒B小球的重力势能随时间均匀减少Dc量等于弹簧弹性势能的增加量(AD) 机械能守恒定律的综合应用 【例 2】小球沿光滑的斜轨道由静止开始滑下，并进入在竖直平面内的离心轨道运动， 至细绳与竖直方向成 60角的位置

56、，然后无初速释放。不计各处阻力，求小球通过最低点 7.72 机械能守恒定律的应用(第二课时)2会用机械能守恒定律解决力学问题，知道应用这个定律的解题步骤，知道用这个定 3学习从功和能的角度分析、处理问题的方法，提高运用所学知识综合分析、解决问 1机械能守恒定律是本章教学的重点内容，本节教学的重点是使学生掌握物体系统机 2分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能，是本节 应先确定参考平面。3能否正确选用机械能守恒定律解决问题是本节学习的另一难点。通过本节学习应让 学生认识到，从功和能的角度分析、解决问题是物理学的重要方法之一；同时进一步明确， 在对问题作具体分析的条件下，

57、要能够正确选用适当的物理规律分析、处理问题。讲授、讨论、练习、多媒体辅助教学多媒体设备(一)复习引入新课 课我们用上节课学习的机械能守恒定律来解答较复杂的力学问题。同学们回忆一下利用机械能守恒定律的解题步骤：选取研究对象-物体系或物体。根据研究对象所经历的物理过程，进行受力，做功分析，判断机械能是否守恒。恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末态时的机械能。根据机械能守恒定律列方程，进行求解。(二)进行新课：1只有重力对物体做功时物体的机械能守恒速度为 v ，不计空气阻力，分析由h 下落到 h 过程中机械能的变化 (引导学生思考分析) 。2 1 2分析：根据动能定理，有下落过程中重力对物

58、体做功，重力做功在数值上等于物体重力势能的变化量。取地面 为参考平面，有由以上两式可以得到引导学生分析上面式子所反映的物理意义，并小结：下落过程中，物体重力势能转化 为动能，此过程中物体的机械能总量不变。指出问题：上述结论是否具有普遍意义呢？作为课后作业，请同学们课后进一步分析 物体做平抛和竖直上抛运动时的情况。明确：可以证明，在只有重力做功的情况下，物体动能和势能可以相互转化，而机械 能总量保持不变。(使学生充分理解机械能守恒的条件)提出问题：在只有弹簧弹力做功时，物体的机械能是否变化呢？2弹簧和物体组成的系统的机械能以弹簧振子为例(未讲振动，不必给出弹簧振子名称，只需讲清系统特点即可)，简

59、 要分析系统势能与动能的转化。明确：进一步定量研究可以证明，在只有弹簧弹力做功条件下，物体的动能和弹簧的 弹性势能可以相互转化，系统的机械能总量不变。问题：如图，小球自a 点由静止自由下落，到b 点时与弹簧接触，到c 点时弹簧被压缩不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a b c 的运动过程中A小球和弹簧总机械能守恒B小球的重力势能随时间均匀减少Dc球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量(AD)3机械能守恒定律的综合应用 (1) 前面学习过应用运动合成与分解的方法处理平抛运动， 现在能否应用机械能守恒 (2) 小球抛出后至落地之前的运动过程中， 是否满足机械能守恒的条件？如何应用机 ：(1)小球

60、下落过程中，只有重力对小球做功，满足机械能守恒条件，可以用机械能守 (2)应用机械能守恒定律时，应明确所选取的运动过程，明确初、末状态小球所具有 取地面为参考平面，抛出时小球具有的重力势能E mgh，动落地时小球的速度大小为提出问题：请考虑用机械能守恒定律解决问题与用运动合成解决问题的差异是什么？【例 2】小球沿光滑的斜轨道由静止开始滑下，并进入在竖直平面内的离心轨道运动， 提出问题，引导学生思考分析：(1) 小球能够在离心轨道内完成完整的圆周运动， 对小球通过圆轨道最高点的速度有 (2)从小球沿斜轨道滑下，到小球在离心轨道内运动的过程中，小球的机械能是否守(3)如何应用机械能守恒定律解决这一