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高中物理必修二教案优秀9篇

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教案开头、经过、结尾要层层递进,扣人心弦,达到立体教学效果。教师的说、谈、问、讲等课堂语言要字斟句酌,该说的一个字不少说,不该说的一个字也不能说,要做到恰当的安排。下面是小编辛苦为朋友们带来的9篇《高中物理必修二教案》,希望能够满足亲的需求。

人教版高一必修二物理教案 篇一

1.大的物体不一定不能看成质点,小的物体不一定能看成质点。

2.平动的物体不一定能看成质点,转动的物体不一定不能看成质点。

3.参考系不一定是不动的,只是假定为不动的物体。

4.选择不同的参考系物体运动情况可能不同,但也可能相同。

5.在时间轴上n秒时指的是n秒末。第n秒指的是一段时间,是第n个1秒。第n秒末和第n+1秒初是同一时刻。

6.忽视位移的矢量性,只强调大小而忽视方向。

7.物体做直线运动时,位移的大小不一定等于路程。

8.位移也具有相对性,必须选一个参考系,选不同的参考系时,物体的位移可能不同。

9.打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇到打出的是短横线,应调整一下振针距复写纸的高度,使之增大一点。

10.使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器稳定后,再释放纸带。

11.释放物体前,应使物体停在靠近打点计时器的位置。

12.使用电火花打点计时器时,应注意把两条白纸带正确穿好,墨粉纸盘夹在两纸带间;使用电磁打点计时器时,应让纸带通过限位孔,压在复写纸下面。

13.“速度”一词是比较含糊的统称,在不同的语境中含义不同,一般指瞬时速率、平均速度、瞬时速度、平均速率四个概念中的一个,要学会根据上、下文辨明“速度”的含义。平常所说的“速度”多指瞬时速度,列式计算时常用的是平均速度和平均速率。

14.着重理解速度的矢量性。有的同学受初中所理解的速度概念的影响,很难接受速度的方向,其实速度的方向就是物体运动的方向,而初中所学的“速度”就是现在所学的平均速率。

人教版高一必修二物理教案 篇二

1.功

(1)功的概念:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,我们就说这个力对物体做了功。力和在力的方向上发生位移,是做功的两个不可缺少的因素。

(2)功的计算式:力对物体所做的功的大小,等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积:W=Fscosα。

(3)功的单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号是J.1J就是1N的力使物体在力的方向上发生lm位移所做的功。

2.功的计算

(1)恒力的功:根据公式W=Fscosα,当00≤a

(2)合外力的功:等于各个力对物体做功的代数和,即:W合=W1+W2+W3+……

(3)用动能定理W=ΔEk或功能关系求功。功是能量转化的量度。做功过程一定伴随能量的转化,并且做多少功就有多少能量发生转化。

3.功和冲量的比较

(1)功和冲量都是过程量,功表示力在空间上的积累效果,冲量表示力在时间上的积累效果。

(2)功是标量,其正、负表示是动力对物体做功还是物体克服阻力做功。冲量是矢量,其正、负号表示方向,计算冲量时要先规定正方向。

(3)做功的多少由力的大小、位移的大小及力和位移的夹角三个因素决定。冲量的大小只由力的大小和时间两个因素决定。力作用在物体上一段时间,力的冲量不为零,但力对物体做的功可能为零。

4.一对作用力和反作用力做功的特点

(1)一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零。

(2)一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为零(静摩擦力)、可能为负(滑动摩擦力),但不可能为正。

高一必修二物理教案设计 篇三

一、教材分析

(一)教材地位

能量守恒定律是十九世纪自然科学三大发现之一,对辨证唯物主义思想的建立起了重要作用,是学生树立辨证唯物主义观点的重要基础之一;能量转化和守恒思想贯穿整个高中教材,是认识自然、掌握自然规律的重要“工具”。机械能守恒是高中学生对能量转化和守恒的启蒙,它起着承前启后的作用,是必须牢固掌握的一个重要规律。

(二)教材处理

人教版必修教材,仅以自由落体为例很快得出机械能守恒定律,对学生掌握知识(深刻理解机械能守恒的实质和机械能变化的原因)和训练思维、发展能力不利,这里作了改进,机械能守恒定律的得出,由定性分析到定量实例探究,再结合一般过程作理论推证,然后总结出定律,阐释机械能守恒的实质,最后是定性应用。符合由特殊到一般,再到特殊的认识规律,并且在探究、推理过程中,有利于培养学生的演绎推理能力、分析归纳能力和探索发现能力,领悟物理学研究方法和提高创造性思维能力。

(三)重点和难点

根据知能、方法、情感三要素确定。

1、重点:机械能守恒定律的推理分析过程、定律的内容和定律条件的实质性理解;发现物理规律的一种常用方法(特例探究+演绎推理法)和抽象思维(逻辑推理、分析归纳)、形象思维(过程描述和想象)、直觉思维能力的训练。

2、难点:根据定律的推理分析过程归纳总结出机械能守恒定律、定律条件的实质性理解和发现定律科学方法的领悟以及机械能守恒定律空间对称美的认识,激发学生心灵深处热爱物理学的情感。

二、教学目标

(一)确定教学目标的依据

1、高中新课程总目标(进一步提高科学素养,满足全体学生的终身发展需求)和理念(探究性、主体性、发展性、和谐性)和三维教学目标(知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观);

2、教材特点(思想性、探究性、逻辑性、方法性和哲理性融会一体);

3、所教学生的学习基础(知识结构、思维结构和认知结构)。

(二)教学目标

1、知识与技能目标

(1)理解机械能和机械能总量的概念(动能、势能统称为机械能,它们的总和即为机械能总量);

(2)掌握机械能守恒定律的内涵(由对象、条件、结论组成)和外延(宏观、低速,惯性参考系成立);

(3)理解机械能守恒定律条件的实质(能量只在机械动能和势能之间转化);

(4)初步会用定律分析实际过程机械能是否守恒(__和能量转化法)。

2、过程与方法目标

(1)理解机械能守恒定律的得来过程:提出问题→实例探究→发现结论→理论推证→总结规律→初步应用,领悟发现物理规律的一种科学方法——实例探究+演绎推理法,提高探索发现能力;

(2)理解构建机械能守恒定律结构的方法及其意图(机械能守恒定律来龙去脉结构化,使学生形成知识组块,提高直觉思维能力)。

3、情感、态度与价值观目标

(1)初步树立变中有恒、能量守恒、物质不灭等辨证唯物主义观点;

(2)初识寻找守恒量的意义;

(3)初识机械能守恒定律的空间对称美。

三、教学方法

(一)教学手段的选用

投影仪和电脑。其作用有:将物理情境、规律的推理过程、机械能守恒定律的内容和机械能守恒定律知识方法结构,利用多个实验形象、直观地展示出来,帮助学生思考、分析、推理、理解和领悟机械能守恒问题中的研究对象的选取。

(二)教学方法的选择

1、指导思想:(1)有利于学生参与对概念、规律等内容的探究认识过程(主体性、探究性);(2)顺应学生认知、能力、心理和情感发展规律(发展性、和谐性);(3)遵循发现物理规律的一般程序、思维方法和实验依据(方法性和规律性)。

2、教学方法:教师指导与学生探究相结合的发现法。

四、学法指导

(一)基础

学生通过初中机械能定性知识的学习、高中绝大部分力学知识和本章功、功率和动能定理的定量学习、理解和掌握,学生在物理知识结构、思维的深度(独立性、独特性、发散性与批判性)和认知方法策略等方面均奠定了一定的基础。但学生对学习物理的科学方法、物理规律由来的思维过程和方法的理解力、应用力,物理学科学美(简单、对称、和谐和多样统一)的鉴赏力均需进一步培养和提高。

(二)宗旨

针对定律由来的实例探究和实例分析推理过程,创设激活学生“最近发展区”的物理情境,遵循科学家发现物理规律的思维模式和方法,进行探究发现式学习,进一步发展思维深度,逐步掌握发现物理规律的探究步骤和方法,增强创新意识和探索发现能力。

(三)措施

引导学生通过参与、体验、探究、叙述,实现“三个发现”,感悟“两个模式”,强化物理观念的形成。

1、三个发现,培养探究发现能力:

(1)发现功能关系W其它力=E2-E1;

(2)发现机械能守恒定律:实质是W其它力=E2-E1的一种特殊情况;

(3)发现快速判断机械能是否守恒的方法(__和能转化法)。

2、两个模式,强化物理观念的形成:

(1)思维模式:从生活情景到物理模型建构的思维过程(重过程):

(2)体验模式:强化物理观念的形成(重联系)。

人教版高一必修二物理教案 篇四

1.物质与运动

世界是物质的,而物质是运动的。运动是物质的存在方式和根本属性。恩格斯说:“运动,就它被理解为存在方式,被理解为物质的固有属性这一最一般的意义来说,囊括宇宙中发生的一切变化和过程,从单纯的位置变动起直到思维。”运动是标志一切事物和现象的变化及其过程的哲学范畴。

物质和运动是不可分割的,一方面,运动是物质的存在方式和根本属性,物质是运动着的物质,脱离运动的物质是不存在的,设想不运动的物质,将导致形而上学。另一方面,物质是一切运动变化和发展过程的实在基础和承担者,世界上没有离开物质的运动,任何形式的运动,都有它的物质主体,设想无物质的运动,将导致唯心主义。

2.运动与静止

物质世界的运动是绝对的,而物质在运动过程中又有某种暂时的静止,静止是相对的。静止是物质运动在一定条件下的稳定状态,包括空间位置和根本性质暂时未变这样两种运动的特殊状态。运动的绝对性体现了物质运动的变动性、无条件性。静止的相对性体现了物质运动的稳定性、有条件性。运动和静止相互依赖、相互渗透、相互包含,“动中有静、静中有动”。无条件的绝对运动和有条件的相对静止构成了事物的矛盾运动。只有把握了运动和静止的辩证关系,才能正确理解物质世界及其运动形式的多样性,才能理解认识和改造世界的可能性。

3.时间和空间

时间和空间是物质运动的存在形式。物质运动与时间和空间的不可分割证明了时间和空间的客观性。

时间是指物质运动的持续性、顺序性,特点是一维性。

空间是指物质运动的广延性、伸张性,特点是三维性。

物质运动总是在一定的时间和空间中进行的,没有离开物质运动的“纯粹”时间和空间,也没有离开时间和空间的物质运动。具体物质形态的时空是有限的,而整个物质世界的时空是无限的;物质运动时间和空间的客观实在性是绝对的,物质运动时间和空间的具体特性是相对的。一切以时间、地点、条件为转移,具体问题具体分析,是马克思主义的活的灵魂。物质、运动、时间、空间具有内在的统一性。

4.时间与时刻

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

时间和时刻的单位都是秒,符号为s,常见单位还有min,h。

通常以问题中的初始时刻为零点。

5.路程和位移

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。

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。

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。

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。

高中物理必修二教案 篇五

教学目标

1、知识与技能

(1)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。

2、过程与方法

(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,在乎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。

3、情感、态度与价值观

(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

1、教学重点:平抛运动的特点和规律;学习和借鉴本节课的研究方法。

2、教学难点:平抛运动的规律。

教学工具

多媒体、板书

教学过程

一、实验目的

1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹。

2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。

3.根据平抛运动的轨迹求其初速度。

二、实验原理

1.利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹。

2.建立坐标系,如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具有y=ax2的形式(a是一个常量),则轨迹是一条抛物线。

三、实验器材

斜槽、小球、方木板、铁架台、坐标纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺。

四、实验步骤

1.安装调平

将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,其末端伸出桌面外,轨道末端切线水平,如图所示。

2.建坐标系

用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近,把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心在木板上的投影点O,O点即为坐标原点,用重垂线画出过坐标原点的竖直线,作为y轴,画出水平向右的x轴。

3.确定球的位置

将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值,然后让小球由同一位置自由滚下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点。用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。

4.描点得轨迹

取下坐标纸,将坐标纸上记下的一系列点,用平滑曲线连起来,即得到小球平抛运动轨迹。

五、数据处理

1.计算初速度

在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点——A、B、C、D、E、F,用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x,y),并记录在下面的表格中,已知g值,利用公式y=2(1)gt2和x=v0t,求出小球做平抛运动的初速度v0,最后算出v0的平均值。

2.验证轨迹是抛物线

抛物线的数学表达式为y=ax2,将某点(如B点)的坐标x、y代入上式求出常数a,再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立,若等式对各点的坐标近似都成立,则说明所描绘的曲线为抛物线。

六、误差分析

1.斜槽末端没有调水平,小球离开斜槽后不做平抛运动。

2.确定小球运动的位置时不准确。

3.量取轨迹上各点坐标时不准确。

七、注意事项

1.实验中必须调整斜槽末端的切线水平(检验是否水平的方法是:将小球放在斜槽末端水平部分,将其向两边各轻轻拨动一次,看其是否会加速或减速运动).

2.方木板必须处于竖直平面内,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直。

3.小球每次必须从斜槽上同一位置滚下。

4.坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在木板上的投影点。

5.小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜。

6.在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度。

八。典例剖析

1. 实验器材、实验操作

例1、

(1)在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是________.

A.游标卡尺 B.秒表 C.坐标纸 D.天平 E.弹簧测力计 F.重垂线

(2)实验中,下列说法正确的是()

A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下

B.斜槽轨道必须光滑

C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些

D.斜槽轨道末端可以不水平

【答案】 (1)C、F(2)A、C

2. 实验数据的处理

例2. 在研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25 cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度v0=______(用L、g表示),其值是______.(g取9.8 m/s2)

3. 实验创新设计

例3. 请你由平抛运动原理设计测量弹射器射出弹丸的初速度的实验方法,提供的实验器材:弹射器(含弹丸,见图),铁架台(带有夹具),刻度尺。

(1)画出实验示意图。

(2)在安装弹射器时应注意_________________________.

(3)实验中需要测量的量有(并在示意图中用字母标出)

_________________________________________________.

(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中采取的方法是________________________________.

(5)初速度的计算公式:___________________________.

【答案】

(1)由平抛运动的实验原理,可知使弹丸做平抛运动,通过测量下落高度可求出运动时间,再测出水平位移可求出其做平抛运动的初速度,故实验示意图如图所示。

(2)为保证弹丸初速度沿水平方向,弹射器必须保持水平。

(3)应测出弹丸下落的高度y和水平射程x,如图所示。

(4)在不改变高度y的条件下进行多次实验测量水平射程x,然后求水平射程x的平均值,以减小误差。

课后小结

本节课主要内容包括:

1.研究平抛运动在竖直方向是自由落体运动;

2.研究平抛运动在水平方向是匀速直线运动;

3.设计实验获得平抛运动的轨迹。

4.实验的原理、器材、步骤和注意事项

5.对学生的实际操作进行点评

板书

第三节 探究平抛运动的规律

1、抛体运动

(1)条件:具有一定的初速度;忽略空气阻力;只受重力的作用

(2)初速度为水平方向的抛体运动叫做平抛运动。

2、竖直方向的运动规律

(1)受力情况:只受重力作用

(2)初速度情况:无

(3)结论:平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。

3、水平方向的运动规律

(1)受力情况:不受力

(2)初速度情况:有

(3)结论:平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动。

人教版高一必修二物理教案 篇六

1.水平方向速度Vx=Vo

2.竖直方向速度Vy=gt

3.水平方向位移Sx=Vot

4.竖直方向位移(Sy)=gt^2/2

5.运动时间t=(2Sy/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)

6.合速度Vt=(Vx^2+Vy^2)1/2=[Vo^2+(gt)^2]1/2

合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/Vo

7.合位移S=(Sx^2+Sy^2)1/2,

位移方向与水平夹角α:tgα=Sy/Sx=gt/2Vo

注:

(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成。

(2)运动时间由下落高度h(Sy)决定与水平抛出速度无关。

(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα。

(4)在平抛运动中时间t是解题关键。

(5)曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时物体做曲线运动。

高一必修二物理教案设计 篇七

★教学目标

1.知道平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

2.设计实验来验证这个结论,加强感官印象,加深对平抛运动特点的理解。

3.能够设计实验得到物体做平抛运动的轨迹,能够对平抛运动轨迹进行研究得到结论。

4.能够通过对平抛运动轨迹的研究计算平抛运动物体的初速度。

★教学重点

A.如何设计实验。

B.如何处理实验数据。

C.通过实验处理结果加深对平抛运动的理解

三、通过实验获得平抛运动轨迹

师:刚才的演示实验中,我们进行的都是定性的观察,如果要定量地对平抛运动进行研究,我们首先必须设法描绘物体做平抛运动的轨迹。

师:为了获得平抛运动的轨迹,我这里提供几种方法供同学们自己选择

方法1:用水流研究平抛物体的运动

如图,倒置的饮料瓶内装着水,瓶塞内插着两根两端开口的细管,其中一根弯成水平,且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴。水从喷嘴中射出,在空中形成弯曲的细水柱,它显示了平抛运动的轨迹。设法把它描在背后的纸上就能进行分析处理了。插入瓶中的另一根细管的作用,是保持从喷嘴射出水流的速度不变,使其不随瓶内水面的下降而减小。这是因为该管上端与空气相通,A处水的压强始终等于大气压,不受瓶内水面高低的影响。因此,在水面降到A处以前的很长一段时间内,都可以得到稳定的细水柱。

方法2:用数码照相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹

数码相机大多具有摄像功能,每秒钟拍摄约15帧照片。可以用它拍摄小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片。如果用数学课上画函数图象的方格黑板做背景,就可以根据照片上小球的位置在方格纸上画出小球的轨迹。

方法3:斜面、小槽、小球等实验仪器(实验室最常用的一种方法)

实验图如下:

1、将平抛运动实验器置于桌面,装好平抛轨道,使轨道的抛射端处于水平位置。调节调平螺丝,观察重垂线或气泡水准,使面板处于竖直平面内,卡好定位板。

2、将描迹记录纸衬垫一张复写纸或打字蜡纸,紧贴记录面板用压纸板固定在面板上,使横坐标x轴在水平方向上,纵坐标y轴沿竖直方向向下(若用白纸,可事先用铅笔在纸上画出x、y坐标轴线),并注意使坐标原点的位置在平抛物体(钢球)的质心(即球心)离开轨道处。

3、把接球挡板拉到最上方一格的位置。

4、将定位板定在某一位置固定好。钢球紧靠定位板释放,球沿轨道向下运动,以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。

5、下落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上,同时在面板上留下一个印迹点。

6、再将接球挡板向下拉一格,重复上述操作方法,打出第二个印迹点,如此继续下拉接球挡板,直至最低点,即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点。

7、变更定位板的位置,即可改变钢球平抛的初速度,按上述实验操作方法,便可打出另一系列迹点。

8、取下记录纸,将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来,即可得到以不同的初速度做平抛运动的轨迹图线。如图所示。

实验注意事项:

(1)必须保证记录面板处于竖直平面内,使平抛轨道的平面靠近板面。

(2)调节斜槽末端水平,使小球飞出时的速度是水平方向。可将小球放于此处调节到小球不会左右滚动即可。

(3)贴坐标纸时,可以用重锤线帮助完成,使重锤线与坐标纸的一条线重合,则这条线就是纵坐标。

(4)坐标原点是斜槽末端处小球球心的位置。

(5)每次从同一高度无初速释放小球。

(6)选取轨迹上离原点较远的点来测量x,y的值可减小误差。描点时,应使视线与所描的点齐平。

高中物理必修二教案 篇八

教学目标

知识与技能

1.理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g.

2.掌握抛体运动的位置与速度的关系。

过程与方法

1.掌握平抛运动的特点,能够运用平抛规律解决有关问题。

2.通过例题分析再次体会平抛运动的规律。

情感、态度与价值观

1.有参与实验总结规律的热情,从而能更方便地解决实际问题。

2.通过实践,巩固自己所学的知识。

教学重难点

教学重点

分析归纳抛体运动的规律

教学难点

应用数学知识分析归纳抛体运动的规律。

教学过程

[新课导入]

上一节我们已经通过实验探究出平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律,对平抛运动的特点有了感性认识。这一节我们将从理论上对抛体运动的规律作进一步分析,学习和体会在水平面上应用牛顿定律的方法,并通过应用此方法去分析没有感性认识的抛体运动的规律。

[新课教学]

一、抛体的位置

我们以平抛运动为例来研究抛体运动所共同具有的性质。

首先我们来研究初速度为。的平抛运动的位置随时间变化的规律。用手把小球水平抛出,小球从离开手的瞬间(此时速度为v,方向水平)开始,做平抛运动。我们以小球离开手的位置为坐标原点,以水平抛出的方向为x轴的方向,竖直向下的方向为y轴的方向,建立坐标系,并从这一瞬间开始计时。

师:在抛出后的运动过程中,小球受力情况如何?

生:小球只受重力,重力的方向竖直向下,水平方向不受力。

师:那么,小球在水平方向有加速度吗?它将怎样运动?

生:小球在水平方向没有加速度,水平方向的分速度将保持v不变,做匀速直线运动。

师:我们用函数表示小球的水平坐标随时间变化的规律将如何表示?

生:x=vt

师:在竖直方向小球有加速度吗?若有,是多大?它做什么运动?它在竖直方向有初速度吗?

生:在竖直方向,根据牛顿第二定律,小球在重力作用下产生加速度g.做自由落体运动,而在竖直方向上的初速度为0.

师:那根据运动学规律,请大家说出小球在竖直方向的坐标随时间变化的规律。

生:y=1/2gt2

师:小球的位置能否用它的坐标(x,y)描述?能否确定小球在任意时刻t的位置?

生:可以。

师:那么,小球的运动就可以看成是水平和竖直两个方向上运动的合成。t时间内小球合位移是多大?

生:

师:若设s与+x方向(即速度方向)的夹角为θ,如图6.4—1,则其正切值如何求?

生:

[例1]一架飞机水平匀速飞行。从飞机上海隔l s释放一个铁球,先后释放4个,若不计空气阻力,从地面上观察4个小球( )

A.在空中任何时刻总是捧成抛物线,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,排成竖直的直线,它们的落地点是等间距的

D.在空中任何时刻总在飞机的正下方,捧成竖直的直线,它们的落地点是不等间距的。

解析:因为铁球从飞机上释放后做平抛运动,在水平方向上有与飞机相同的速度。不论铁球何时从飞机上释放,铁球与飞机在水平方向上都无相对运动。铁球同时还做自由落体运动,它在竖直方向将离飞机越来越远。所以4个球在落地前始终处于飞机的正下方,并排成一条直线,又因为从飞机上每隔1s释放1个球,而每个球在空中运动的时间又是相等的,所以这4个球落地的时间也依次相差1 s,它们的落地点必然是等间距的。若以飞机为参考系观察4个铁球都做自由落体运动。此题把曲线运动利用分解的方法“化曲为直”,使其成为我们所熟知的直线运动,则据运动的独立性,可以分别在这两个方向上用各自的运动规律研究其运动过程。

二、抛体的速度

师:由于运动的等时性,那么大家能否根据前面的结论得到物体做平抛运动的时间?

生:由y=1/2gt2得到,运动时间

师:这说明了什么问题?

生:这说明了做平抛运动的物体在空中运动的时间仅取决于下落的高度,与初速度无关。

师:那么落地的水平距离是多大?

生:落地的水平距离

师:这说明了什么问题?

生:这说明了平抛运动的水平位移不仅与初速度有关系,还与物体的下落高度有关。

师:利用运动合成的知识,结合图6.4—2,求物体落地速度是多大?结论如何?

生:落地速度,即落地速度也只与初速度v和下落高度h有关。

师:平抛运动的速度与水平方向的夹角为a,一般称为平抛运动的偏角。实际上,常称为平抛运动的偏角公式,在一些问答题中可以直接应用此结论分析解答

[例2]一个物体以l0 m/s的速度从10 m的水平高度抛出,落地时速度与地面的夹角θ是多少(不计空气阻力)?

[例3]在5 m高的地方以6 m/s的初速度水平抛出一个质量是10 kg的物体,则物体落地的速度是多大?从抛出点到落地点发生的位移是多大?(忽略空气阻力,取g=10m/s2)

[交流与讨论]

应用运动的合成与分解的方法我们探究了做平抛运动的物体的位移和速度。请大家根据我们探究的结果研究一下平抛运动的物体位移和速度之间存在什么关系。

参考解答:根据前面的探究结果我们知道,物体的位移,与x轴的夹角的正切值为tanθ=gt/2v.物体的速度,与x轴的夹角的正切值为tanθ=gt/v.可以看到位移和速度的大小没有太直接的关系,但它们的方向与x轴夹角的正切是2倍关系。利用这个关系我们就可以很方便地计算物体速度或位移的方向了。 师:在(2)中,与匀变速直线运动公式vt2=v02+2as,形式上一致的,其物理意义相同吗? 生:物理意义并不相同,在中的h,并不是平抛运动的位移,而是竖直方向上的位移,在

中的s就是表示匀速直线运动的位移。对于平抛运动的位移,是由竖直位移和水平位移合成而得的。

师:平抛运动的轨迹是曲线(抛物线),某一时刻的速度方向即为曲线上物体所在位置的切线方向。设物体运动的时间为t,则这一时刻的速度与竖直方向夹角的正切值tanβ=v0/gt,而物体下落的高度为h==1/2gt2.如图6.4—3.

图中的A点为速度的切线与抛出点的水平线的交点,C点为物体所在位置的竖直线与水平线的交点,从图中可以看出A为水平线段OC的中点。平抛运动的这一重要特征,对我们分析类平抛运动,特别是带电粒子在电场中偏转是很有帮助的。

平抛运动常分解成水平方向和竖直方向的两个分运动来处理,由于竖直分运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以初速度为零的匀加速直线运动的公式和特点均可以在此应用。另外,有时候根据具体情况也可以将平抛运动沿其他方向分解。

三、斜抛运动

师:如果物体抛出时的速度不是沿水平方向,而是斜向上方或斜向下方的(这种情况称为斜抛),它的受力情况是什么样的?加速度又如何?

生:它的受力情况与平抛完全相同,即在水平方向仍不受力,加速度仍是0;在竖直方向仍只受重力,加速度仍为g.

师:实际上物体以初速度v沿斜向上或斜向下方抛出,物体只在重力作用下的运动,如何表示?与平抛是否相同?

生:斜抛运动沿水平方向和竖直方向初速度与平抛不同,分别是vx=vcosθ和vy=sinθ.

由于物体运动过程中只受重力,所以水平方向速度vx=vcosθ保持不变,做匀速直线运动;而竖直方向上因受重力作用,有竖直向下的重力加速度J,同时有竖直向上的初速度vy=sinθ,因此做匀减速运动(是竖直上抛运动,当初速度向斜下方,竖直方向的分运动为竖直下抛运动),当速度减小到。时物体上升到最高点,此时物体由于还受到重力,所以仍有一个向下的加速度g,将开始做竖直向下的加速运动。因此,斜抛运动可以看成是水平方向速度为vx=vcosθ的匀速直线运动和竖直方向初速度为vy=sinθ的竖直上抛或竖直下抛运动的合运动。

师:斜抛运动分斜上抛和斜下抛(由初速度方向确定)两种,下面以斜上抛运动为例讨论。

师:斜抛运动的特点是什么?

生:特点:加速度a=g,方向竖直向下,初速度方向与水平方向成一夹角θ斜向上,θ=90°时为竖直上抛或竖直下抛运动θ=0°时为平抛运动。

师:常见的处理方法:

①将斜上抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动,这样有由此可以得到哪些特点?

生:由此可得如下特点:a.斜向上运动的时间与斜向下运动的时间相等;b.从轨道最高点将斜抛运动分为前后两段具有对称性,如同一高度上的→www.chayi5.com←两点,速度大小相等,速度方向与水平线的夹角相同。

师:②将斜抛运动分解为沿初速度方向的斜向上的匀速直线运动和自由落体运动两个分运动,用矢量合成法则求解。

③将沿斜面和垂直斜面方向作为x、y轴,分别分解初速度和加速度后用运动学公式解题。

[交流与讨论]

对于斜抛运动我们只介绍下船上抛和斜下抛的研究方法,除了平抛、斜上抛、斜下抛外,抛体运动还包括竖直上抛和竖直下抛,请大家根据我们研究前面几种抛体运动的方法来研究一下竖直上抛和竖直下抛。

参考解答:对于这两种运动来说,它们都是直线运动,但这并不影响用运动的合成与分解的方法来研究它们。这个过程我们可以仿照第一节中我们介绍的匀加速运动的分解过程。对竖直上抛运动,设它的初速度为v0,那么它的速度就可以写成v= v0—gt的形式,位移写成x= v0t—g t2/2的形式。那这样我们就可以进行分解了。把速度写成v1= v0,v2=—gt的形式,把位移写成xl= v0t,x2= —g t2/2的形式,这样我们可以看到,竖直上抛运动被分解成了一个竖直向上的匀速直线运动和一个竖直向上的匀减速运动。对于竖直下抛运动可以采取同样的方法进行处理。

课后小结

1.具有水平速度的物体,只受重力作用时,形成平抛运动。

2.平抛运动可分解为水平匀蓬运动和竖直自由落体运动。平抛位移等于水平位移和竖直位移的矢量和;平抛瞬时速度等于水平速度和竖直速度的矢量和。

3.平抛运动是一种匀变速曲线运动。

4.如果物体受到恒定合外力作用,并且合外力跟初速度垂直,形成类似平抛的匀变速曲线运动,只需把公式中的g换成a,其中a=F合/m.

说明:

1.干抛运动是学生接触到的第一个曲线运动,弄清其成固是基础,水平初速度的获得是同题的关键,可归纳众两种;

(1)物体被水平加速:水平抛出、水干射出、水平冲击等;

(2)物体与原来水平运动的载体脱离,由于惯性而保持原来的水平速度。

2.平抛运动的位移公式和速度公式中有三个含有时间t,应根据不同的已知条件来求时间。但应明确:平抛运动的时间完全由抛出点到落地点的竖直高度确定(在不高的范国内g恒定),与抛出的速度无关。

高中物理必修二教案 篇九

教学目标

知识与技能

1.理解平抛运动是加速度为g的匀变速运动,其水平方向是匀速直线运动,竖直方向为自由落体运动。

2.了解斜抛运动及运动的合成与分解的迁移应用。

过程与方法

会用平抛运动的规律解答相关问题,以数学中的抛物线方程及图象为工具建立物理模型,理解抛体运动的规律及处理方法。

情感、态度与价值观

1.体会各学科之间的联系与发展,培养空间想象能力和数学计算能力以及知识方法的应用能力。

2.领略抛体运动的对称与和谐,培养对科学的好奇心和求知欲。

教学重难点

1.知道什么是抛体运动,什么是平抛运动。知道平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g.

2.用运动的分解、合成结合牛顿运动定律研究抛体运动的特点,知道平抛运动可分为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

3.能应用平抛运动的规律交流讨论并解决实际问题。在得出平抛运动规律的基础上进而分析斜抛运动。掌握研究抛体运动的一般方法。

教学过程

一、抛体运动

探究交流:体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼、标枪等(如图所示),都可以看做是抛体运动吗?都可以看成是平抛运动吗?

1.基本知识

(1)定义

以一定的速度将物体抛出,物体只受重力作用的运动。

(2)平抛运动

初速度沿水平方向的抛体运动。

(3)平抛运动的特点

①初速度沿水平方向。②只受重力作用。

2.思考判断

(1)水平抛出的物体所做的运动就是平抛运动。(×)

(2)平抛运动中要考虑空气阻力的作用。(×)

(3)平抛运动的初速度与重力垂直。(√)

二、平抛运动的速度

1.基本知识

将物体以初速度v0水平抛出,由于物体只受重力作用,t时刻的速度为:

(1)水平方向:vx=v0.

(2)竖直方向:vy=gt.

(4)速度变化特点:由于平抛运动的物体只受重力作用,所以其加速度恒为g,因此在平抛运动中速度的变化量Δv=gΔt,由于g是常量,所以任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相等,方向竖直向下,即任意两个相等的时间间隔内速度的变化相同,如图所示。

2.思考判断

(1)平抛运动的物体初速度越大,下落得越快。(×)

(2)做平抛运动的物体下落时,速度与水平方向的夹角θ越来越大。(√)

(3)如果下落时间较长,平抛运动的物体的速度方向变为竖直方向。(×)

3.探究交流

平抛运动中,竖直方向的分速度vy=gt,除该公式外,还有求vy的公式吗?

【提示】 由于竖直分运动是自由落体运动,所以

例:关于平抛物体的运动,以下说法正确的是()

A.做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间的增加而增大

B.做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变

C.平抛物体的运动是匀变速运动

D.平抛物体的运动是变加速运动

【答案】 BC

三、平抛运动的位移

1.基本知识

将物体以初速度v0水平抛出,经时间t物体的位移为:

2.思考判断

(1)平抛运动合位移的方向与合速度的方向一致。(×)

(2)平抛运动合位移的大小等于物体的路程。(×)

(3)平抛运动中,初速度越大,落地时间越长。(×)

3.探究交流

飞机向某灾区投放救灾物资,要使物资准确落到指定地点,是飞到目标正上方投放,还是提前投放?

【提示】 物资离开飞机前具有与飞机相同的水平方向的速度,当离开飞机后,由于惯性,它们仍然要保持原有的水平向前的运动速度,另外,物资又受到重力作用,于是物资一方面在水平方向向前运动,另一方面向下加速运动,因此,只有提前投放,才能使物资准确落到指定地方。

4.小结:平抛运动的特点

1.速度特点:平抛运动的速度大小和方向都不断变化,故它是变速运动。

2.轨迹特点:平抛运动的运动轨迹是曲线,故它是曲线运动。

3.加速度特点:平抛运动的加速度为自由落体加速度,恒定不变,故它是匀变速运动。

综上所述,平抛运动的性质为匀变速曲线运动。

例:关于平抛运动,下列说法正确的是()

A.平抛运动是匀变速运动

B.平抛运动是变加速运动

C.任意两段时间内加速度相同

D.任意两段相等时间内速度变化相同

【答案】 ACD

四、平抛运动的研究方法和规律

【问题导思】

1.如何研究平抛运动比较简单?

2.平抛运动的合速度、合位移怎么求出?

3.试推导平抛运动的轨迹方程。

1.平抛运动的研究方法

(1)由于平抛运动是匀变速曲线运动,速度、位移的方向时刻发生变化,无法直接应用运动学公式,因此研究平抛运动问题时采用运动分解的方法。

(2)平抛运动一般分解为竖直方向上的自由落体运动和水平方向上的匀速直线运动。

2.平抛运动的规律

(1)分运动

五、平抛运动的几个重要推论

【问题导思】

1.平抛运动的飞行时间与初速度有关吗?

2.平抛运动的落地速度决定于哪些因素?

3.平抛运动的速度偏向角与位移偏向角间的关系如何?

1.平抛运动的时间

A.tan φ=sin θ B.tan φ=cos θ

C.tan φ=tan θ D.tan φ=2tan θ

【答案】 D

六、平抛运动的临界问题

例:如图所示,女排比赛时,排球场总长为18 m,设球网高度为2 m,运动员站在网前3 m处正对球网跳起将球水平击出。若击球的高度为2.5 m,为使球既不触网又不越界,求球的速度范围。

2.思考判断

(1)斜抛运动和平抛运动在竖直方向上做的都是自由落体运动。(×)

(2)斜抛运动和平抛运动在水平方向上做的都是匀速直线运动。(√)

(3)斜抛运动和平抛运动的加速度相同。(√)

3.探究交流

对斜上抛运动,有一个最高点,该点的速度是零吗?为什么

【提示】 在斜上抛运动的最高点,竖直分速度为零。水平分速度等于v0cos θ.故该点的速度v=v0cosθ.

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