作為高中物理教師，由于大部分學(xué)生都不喜歡這門課，所以物理老師們要做的就是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，比如把教案設(shè)計得更吸引學(xué)生一點。下面是小編給大家?guī)淼母咧形锢碚n優(yōu)質(zhì)教案七篇，歡迎大家閱讀轉(zhuǎn)發(fā)!

高中物理課優(yōu)質(zhì)教案篇1

教學(xué)目標(biāo)：

一、知識目標(biāo)

1、理解動量守恒定律的確切含義．

2、知道動量守恒定律的適用條件和適用范圍．

二、能力目標(biāo)

1、運用動量定理和牛頓第三定律推導(dǎo)出動量守恒定律．

2、能運用動量守恒定律解釋現(xiàn)象．

3、會應(yīng)用動量守恒定律分析、計算有關(guān)問題（只限于一維運動）．

三、情感目標(biāo)

1、培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评矸椒ǎ?/p>

2、使學(xué)生知道自然科學(xué)規(guī)律發(fā)現(xiàn)的重大現(xiàn)實意義以及對社會發(fā)展的巨大推動作用．

重點難點：

重點：理解和基本掌握動量守恒定律．

難點：對動量守恒定律條件的掌握．

教學(xué)過程：

動量定理研究了一個物體受到力的沖量作用后，動量怎樣變化，那么兩個或兩個以上的物體相互作用時，會出現(xiàn)怎樣的總結(jié)果？這類問題在我們的日常生活中較為常見，例如，兩個緊挨著站在冰面上的同學(xué)，不論誰推一下誰，他們都會向相反的方向滑開，兩個同學(xué)的動量都發(fā)生了變化，又如火車編組時車廂的對接，飛船在軌道上與另一航天器對接，這些過程中相互作用的物體的動量都有變化，但它們遵循著一條重要的規(guī)律．

（－）系統(tǒng)

為了便于對問題的討論和分析，我們引入幾個概念．

1．系統(tǒng)：存在相互作用的幾個物體所組成的整體，稱為系統(tǒng)，系統(tǒng)可按解決問題的需要靈活選?。?/p>

2．內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)各個物體間的相互作用力稱為內(nèi)力．

3．外力：系統(tǒng)外其他物體作用在系統(tǒng)內(nèi)任何一個物體上的力，稱為外力．

內(nèi)力和外力的區(qū)分依賴于系統(tǒng)的選取，只有在確定了系統(tǒng)后，才能確定內(nèi)力和外力．

（二）相互作用的兩個物體動量變化之間的關(guān)系

【演示】如圖所示，氣墊導(dǎo)軌上的A、B兩滑塊在P、Q兩處，在A、B間壓緊一被壓縮的彈簧，中間用細(xì)線把A、B拴住，M和N為兩個可移動的擋板，通過調(diào)節(jié)M、N的位置，使燒斷細(xì)線后A、B兩滑塊同時撞到相應(yīng)的擋板上，這樣就可以用ＳＡ和ＳＢ分別表示A、B兩滑塊相互作用后的速度，測出兩滑塊的質(zhì)量mＡ＼mＢ和作用后的位移ＳＡ和ＳＢ比較mＡＳＡ和mＢＳＢ．

高二物理《動量守恒定律》教案

1．實驗條件：以A、B為系統(tǒng)，外力很小可忽略不計．

2．實驗結(jié)論：兩物體A、B在不受外力作用的條件下，相互作用過程中動量變化大小相等，方向相反，即△pＡ＝－△pＢ或△pＡ＋△pＢ＝０

【注意】因為動量的變化是矢量，所以不能把實驗結(jié)論理解為A、B兩物體的動量變化相同．

（三）動量守恒定律

1．表述：一個系統(tǒng)不受外力或受外力之和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變，這個結(jié)論叫做動量守恒定律．

2．?dāng)?shù)學(xué)表達式：p＝p’，對由A、B兩物體組成的系統(tǒng)有：mAvA+mBvB=mAvA’+mBvB’

（1）mA、mB分別是A、B兩物體的質(zhì)量，vA、vB、分別是它們相互作用前的速度，vA’、vB’分別是它們相互作用后的速度．

【注意】式中各速度都應(yīng)相對同一參考系，一般以地面為參考系．

（2）動量守恒定律的表達式是矢量式，解題時選取正方向后用正、負(fù)來表示方向，將矢量運算變?yōu)榇鷶?shù)運算．

3．成立條件

在滿足下列條件之一時，系統(tǒng)的動量守恒

（1）不受外力或受外力之和為零，系統(tǒng)的總動量守恒．

（2）系統(tǒng)的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，可忽略外力，系統(tǒng)的總動量守恒．

（3）系統(tǒng)在某一方向上滿足上述（1）或（2），則在該方向上系統(tǒng)的總動量守恒．

4．適用范圍

動量守恒定律是自然界最重要最普遍的規(guī)律之一，大到星球的宏觀系統(tǒng)，小到基本粒子的微觀系統(tǒng)，無論系統(tǒng)內(nèi)各物體之間相互作用是什么力，只要滿足上述條件，動量守恒定律都是適用的．

（四）由動量定理和牛頓第三定律可導(dǎo)出動量守恒定律

設(shè)兩個物體m１和m２發(fā)生相互作用，物體1對物體2的作用力是Ｆ１２，物體2對物體1的作用力是Ｆ２１，此外兩個物體不受其他力作用，在作用時間△Ｖt內(nèi)，分別對物體1和2用動量定理得：Ｆ２１△Ｖt＝△p１；Ｆ１２△Ｖt＝△p２，由牛頓第三定律得Ｆ２１＝－Ｆ１２，所以△p１＝－△p２，即：

△p＝△p１＋△p２＝０或m１v１+m２v２=m１v１’+m２v２’．

【例1】如圖所示，氣球與繩梯的質(zhì)量為M，氣球的繩梯上站著一個質(zhì)量為m的人，整個系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)，不計空氣阻力，則當(dāng)人沿繩梯向上爬時，對于人和氣球（包括繩梯）這一系統(tǒng)來說動量是否守恒？為什么？

高二物理《動量守恒定律》教案

【解析】對于這一系統(tǒng)來說，動量是守恒的，因為當(dāng)人未沿繩梯向上爬時，系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)，說明系統(tǒng)所受的重力（Ｍ＋m）g跟浮力F平衡，那么系統(tǒng)所受的外力之和為零，當(dāng)人向上爬時，氣球同時會向下運動，人與梯間的相互作用力總是等值反向，系統(tǒng)所受的外力之和始終為零，因此系統(tǒng)的動量是守恒的．

【例2】如圖所示是A、B兩滑塊在碰撞前后的閃光照片部分示意圖，圖中滑塊A的質(zhì)量為0.14kg，滑塊B的質(zhì)量為0.22kg，所用標(biāo)尺的最小刻度是0.5cm，閃光照相時每秒拍攝10次，試根據(jù)圖示回答：

高二物理《動量守恒定律》教案

（1）作用前后滑塊A動量的增量為多少？方向如何？

（2）碰撞前后A和B的總動量是否守恒？

【解析】從圖中A、B兩位置的變化可知，作用前B是靜止的，作用后B向右運動，A向左運動，它們都是勻速運動．mAvA+mBvB=mAvA’+mBvB’

（1）vＡ＝ＳＡ／t＝０.０５／０.１＝０.５（m／s）；

vＡ′＝ＳＡ′／t＝－０.００５／０.１＝－０.０５（m／s）

△pＡ＝mAvA’－mAvA＝０.１４＊（－０.０５）－０.１４＊０.５＝－０.０７７（kg·m/s），方向向左．

（2）碰撞前總動量p＝pＡ＝mAvA＝０.１４__０.５＝０.０７（kg·m/s）

碰撞后總動量p’＝mAvA’+mBvB’

＝０.１４__（－０.０６）+０.２２__（０.０３５/０.１）＝０.０７（kg·m/s）

p＝p’，碰撞前后A、B的總動量守恒．

【例3】一質(zhì)量mA＝０.２kg，沿光滑水平面以速度vA＝５m/s運動的物體，撞上靜止于該水平面上質(zhì)量mB＝０.５kg的物體B，在下列兩種情況下，撞后兩物體的速度分別為多大？

（1）撞后第1s末兩物距0.6m．

（2）撞后第1s末兩物相距3.4m．

【解析】以A、B兩物為一個系統(tǒng)，相互作用中無其他外力，系統(tǒng)的動量守恒．

設(shè)撞后A、B兩物的速度分別為vA’和vB’，以vA的方向為正方向，則有：

mAvA＝mAvA’+mBvB’；

vB’t－vA’t＝s

（1）當(dāng)s＝０.６m時，解得vA’＝１m／s，vB’＝１.６m／s，A、B同方向運動．

（2）當(dāng)s＝３.４m時，解得vA’＝－１m／s，vB’＝２.４m／s，A、B反方向運動．

【例4】如圖所示，A、B、C三木塊的質(zhì)量分別為mA=0.5Kg,mB=0.3Kg,mC=0.2Kg，A和B緊靠著放在光滑的水平面上，C以v0=25m/s的水平初速度沿A的上表面滑行到B的上表面，由于摩擦最終與B木塊的共同速度為8m/s，求C剛脫離A時，A的速度和C的速度．

高二物理《動量守恒定律》教案

【解析】C在A的上表面滑行時，A和B的速度相同，C在B的上表面滑行時，A和B脫離．A做勻速運動，對A、B、C三物組成的系統(tǒng)，總動量守恒．

高中物理課優(yōu)質(zhì)教案篇2

一、教材分析

在第一節(jié)課“探究碰撞中的不變量”的基礎(chǔ)上總結(jié)出動量守恒定律就變得水到渠成。因此本堂課先是在前堂課的基礎(chǔ)上由老師介紹物理前輩就是在追尋不變量的努力中，逐漸明確了動量的概念，并經(jīng)過幾代物理學(xué)家的探索與爭論，總結(jié)出動量守恒定律。接下來學(xué)習(xí)動量守恒的條件，練習(xí)應(yīng)用動量守恒定律解決簡單問題。

二、學(xué)情分析

學(xué)生由于知道機械能守恒定律，很自然本節(jié)的學(xué)習(xí)可以與機械能守恒定律的學(xué)習(xí)進行類比，通過類比建立起知識的增長點。具體類比定律的內(nèi)容、適用條件、公式表示、應(yīng)用目的。

三、教法分析

通過總結(jié)前節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容來提高學(xué)生的分析與綜合能力，通過類比教學(xué)來提高學(xué)生理解能力。通過練習(xí)來提高學(xué)生應(yīng)用理論解決實際問題的能力。整個教學(xué)過程要圍繞上述能力的提高來進行。

四、教學(xué)目標(biāo)

4.1知識與技能

（1）知道動量守恒定律的內(nèi)容、適用條件。

（2）能應(yīng)用動量守恒定律解決簡單的實際問題。

4.2過程與方法

在學(xué)習(xí)的過程中掌握動量守恒定律，在練習(xí)的過程中應(yīng)用動量守恒定律，并掌握解決問題的方法。

4.3情感態(tài)度與價值觀

體驗理論的應(yīng)用和理論的價值。

五、教學(xué)過程設(shè)計

[復(fù)習(xí)與總結(jié)]前一節(jié)通過同學(xué)們從實驗數(shù)據(jù)的處理中得出：兩個物體各自的質(zhì)量與自己速度的乘積之和在碰撞過程中保持不變。今天我還要告訴大家，科學(xué)前輩在追尋“不變量”的過程，逐漸意識到物理學(xué)中還需要引入一個新的物理量——動量，并定義這個物理量的矢量。

[閱讀與學(xué)習(xí)]學(xué)生閱讀課本掌握動量的定義。具體有定義文字表述、公式表示、方向定義、單位。

[例題1]一個質(zhì)量是0.1kg的鋼球，以6 m/s 速度水平向右運動，碰到一個堅硬的障礙物后被彈回，沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運動（如圖二所示），

求：（1）碰撞前后鋼球的動量各是多少？

（２）碰撞前后鋼球的動量變化？

分析：動量是矢量，雖然碰撞前后鋼球速度的大小沒有變化，都是６m/s，但速度的方向變化了，所以動量也發(fā)生了變化。為了求得鋼球動量的變化量，先要確定碰撞前和碰撞后鋼球的動量。碰撞前后鋼球是在同一條直線上運動的。選定坐標(biāo)的方向為矢量正方向。

解：略

[閱讀與學(xué)習(xí)]學(xué)生閱讀課本掌握系統(tǒng)、內(nèi)力和外力概念。

師：請一個同學(xué)舉例說明什么系統(tǒng)？什么叫內(nèi)力？什么叫外力？

生：兩個同學(xué)站在冰面上做互推游戲。如果我們要研究互推后兩個人的速度大小，可以把兩人看成一個系統(tǒng)。兩人的相互作用力為內(nèi)力。兩人所受的重力和支持力為外力。

[閱讀與學(xué)習(xí)]學(xué)生閱讀課本掌握動量守恒定律。

例題2：在列車編組站里，一輛m1=1.8×104kg的貨車在平直軌道上以V1=2m/s的速度運動，碰上一輛m2=2.2×104kg的靜止的貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運動。求：貨車碰撞后運動的速度。

[要求]學(xué)生練習(xí)后，先做好的學(xué)生將解答過程寫在黑板上，老師依據(jù)學(xué)生的解答進行點評。目的讓學(xué)生學(xué)會判斷動量守恒定律成立的條件，會利用動量守恒定律列方程，根據(jù)計算結(jié)果判斷運動方向。

例題3：甲、乙兩位同學(xué)靜止在光滑的冰面上，甲推了乙一下，結(jié)果兩人相反方向滑去。甲推乙前，他們的總動量為零。甲推乙后，他們都有了動量，總動量還等于零嗎？已知甲的質(zhì)量為50kg、乙的質(zhì)量為45kg，甲的速率與乙的速率之比是多少？

[要求]學(xué)生思考后回答問題：因為動量是矢量，正是因為是矢量，兩個運動方向相反的人的總動量才能為零。再要求學(xué)生列方程求解，并注意矢量的方向。

六、教學(xué)反思

因為有前一節(jié)課的探究過程和探究結(jié)論，在此基礎(chǔ)上總結(jié)出動量守恒定律，學(xué)生很容易接受。課堂中把動量守恒定律與機械能守恒定律進行類比教學(xué)收到了很好的效果。對于物理知識的學(xué)習(xí)應(yīng)以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，老師要對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進行有效監(jiān)控。動量守恒定律和的簡單應(yīng)用要以學(xué)生自主練習(xí)為主，老師要對學(xué)生的練習(xí)結(jié)果進行有效點評。

高中物理課優(yōu)質(zhì)教案篇3

教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)：

1、了解萬有引力定律得出的思路和過程。

2、理解萬有引力定律的含義并會推導(dǎo)萬有引力定律。

3、知道任何物體間都存在著萬有引力，且遵守相同的規(guī)律

能力目標(biāo)：

1、培養(yǎng)學(xué)生研究問題時，抓住主要矛盾，簡化問題，建立理想模型的處理問題的能力。

2、訓(xùn)練學(xué)生透過現(xiàn)象(行星的運動)看本質(zhì)(受萬有引力的作用)的判斷、推理能力

德育目標(biāo)：

1、通過牛頓在前人的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過程，說明科學(xué)研究的長期性，連續(xù)性及艱巨性，滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方__教育。

2、培養(yǎng)學(xué)生的猜想、歸納、聯(lián)想、直覺思維能力。

教學(xué)重難點

教學(xué)重點：

月——地檢驗的推倒過程

教學(xué)難點：

任何兩個物體間都存在萬有引力

教學(xué)過程

(一) 引入：

太陽對 行星的引力是行星做圓周運動的向心力，這個力使行星不能飛離太陽;地面上的物體被拋出后總要落到地面上;是什么使得物體離不開地球呢?是否是由于地球?qū)ξ矬w的引力造成的呢?

若真是這樣，物體離地面越遠(yuǎn)，其受到地球的引力就應(yīng)該越小 ，可是地面上的物體距地面很遠(yuǎn)時受到地球的引力似乎沒有明顯減小。如果物體延伸到月球那里，物體也會像月球那樣圍繞地球運動。地球?qū)υ虑虻囊Γ厍驅(qū)Φ孛嫔系奈矬w的引力，太陽對行星的引力，是同一 種力。你是這樣認(rèn)為的嗎?

(二)新課教學(xué)：

一.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程

(引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材找出發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思路)

假想—理論推導(dǎo)——實驗檢驗

(1) 牛頓對引力的思考

牛頓看到了蘋果落地發(fā)現(xiàn)了萬有引力，這只是一種傳說。但是，他對天體和地球的引力確實作過深入的思考。牛頓經(jīng)過長期觀察研究，產(chǎn)生如下的假想：太陽、行星以及離我們很遠(yuǎn)的恒星，不管彼此相距多遠(yuǎn)，都是互相吸引著，其引力隨距離的增大而減小，地球和其他行星繞太陽轉(zhuǎn)，就是靠劂的引力維持。同樣，地球不僅吸引地面上和表面附近的物體，而且也可以吸引很遠(yuǎn)的物體(如月亮)，其引力也是隨距離的增大而減弱。牛頓進一步猜想，宇宙間任何物體間都存在吸引力，這些力具有相同的本質(zhì)，遵循同樣的力學(xué)規(guī)律，其大小都與兩者間距離的平方成反比。

(2) 牛頓對定律的推導(dǎo)

首先，要證明太陽的引力與距離平方成反比，牛頓憑著他對于數(shù)學(xué)和物理學(xué)證明的驚人創(chuàng)造才能，大膽地將自己從地面上物體運動中總結(jié)出來的運動定律，應(yīng)用到天體的運動上，結(jié)合開普勒行星運動定律，從理論上推導(dǎo)出太陽對行星的引力F與距離r的平方成反比，還證明引力跟太陽質(zhì)量M和行星質(zhì)量m的乘積成正比，牛頓再研究了衛(wèi)星的運動，結(jié)論是：

它們間的引力也是與行星和衛(wèi)星質(zhì)量的乘積成正比，與兩者距離的平方成反比。

(3)。牛頓對定律的檢驗

以上結(jié)論是否正確，還需經(jīng)過實驗檢驗。牛頓根據(jù)觀測結(jié)果，憑借理想實驗巧妙地解決了這一難題。

牛頓設(shè)想，某物體在地球表面時，其重力加速度為g，若將它放到月球軌道上，讓它繞地球運動時，其向心加速度為a。如果物體在地球上受到的重力F1，和在月球軌道上運行時受到的作用力F2，都是來自地球的吸引力，其大小與距離的平方成反比，那么，a和g之間應(yīng)有如下關(guān)系：

已知月心和地心的距離r月地是地球半徑r地的60倍，得。

從動力學(xué)角度得出的這一結(jié)果，與前面用運動學(xué)公式算出的數(shù)據(jù)完全一致，

牛頓證實了關(guān)于地球和物體間、各天體之間的引力都屬于同一種性質(zhì)力，都遵循同樣的力學(xué)規(guī)律的假想是正確的。牛頓把這種引力規(guī)律做了合理的推廣，在1687年發(fā)表了萬有引力定律?？梢杂孟卤韥肀磉_牛頓推證萬有引力定律的思路。

(引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問題看書，教師引導(dǎo)總結(jié))

(1)什么是萬有引力?并舉出實例。

(2)萬有引力定律怎樣反映物體之間相互作用的規(guī)律?其數(shù)學(xué)表達式如何?

(3)萬有引力定律的適用條件是什么?

二.萬有引力定律

1、內(nèi)容:

自然界中任何兩個物體都是互相吸引的,引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比;引力的方向沿著二者的連線。

2.公式：

3.各物理量的含義及單位：

F為兩個物體間的引力，單位：N.

m1、m2分別表示兩個物體的質(zhì)量，單位：kg

r為它們間的距離，單位：m

G為萬有引力常量：G=6.67×10-11 N·m2/kg2，單位：N·m2/kg2.

4.萬有引力定律的理解

①萬有引力F是因為相互作用的物體有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力，與初中學(xué)習(xí)的電荷間的引力、磁極間的引力不同。

強調(diào)說明：

A.萬有引力的普遍性.萬有引力不僅存在于星球間，任何客觀存在的有質(zhì)量的物體間都存在這種相互吸引的力.

B.萬有引力的相互性.兩個物體相互作用的引力是一對相互作用的作用力與反作用力，它們大小相等，方向相反，分別作用在兩個物體上.

C.萬有引力的宏觀性.在通常情況下，萬有引力非常小，只有在質(zhì)量巨大的星球間或天體與天體附近的物體間，它的存在才有實際的物理意義.

D.萬有引力的獨立性.兩物體間的萬有引力只與它們本身的質(zhì)量有關(guān)，而與所在空間的性質(zhì)無關(guān)，也與周圍有無其他物體無關(guān).

② r為兩個物體間距離：

A、若物體可以視為質(zhì)點，r是兩個質(zhì)點間的距離。

B、若是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近，則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。

C、若物體不能視為質(zhì)點，則可把每一個物體視為若干個質(zhì)點的集合，然后按萬有引力定律求出各質(zhì)點間的引力，再按矢量法求它們的合力。

③ G為萬有引力常量，在數(shù)值上等于質(zhì)量都是1kg的兩物體相距1m時的相互作用的引力

隨堂練習(xí)：

1、探究：叫兩名學(xué)生上講臺做兩個游戲：一個是兩人靠攏后離開三次以上，二個是叫兩人設(shè)法跳起來停在空中看是否能做到。然后設(shè)問：既然自然界中任何兩個物體間都有萬有引力，那么在日常生活中，我們各自之間或人與物體之間，為什么都對這種作用沒有任何感覺呢?

具體計算：地面上兩個50kg的質(zhì)點，相距1m遠(yuǎn)時它們間的萬有引力多大?已知地球的質(zhì)量約為6.0×1024kg，地球半徑為6.4×106m，則這個物體和地球之間的萬有引力又是多大?(F1=1.6675×10-7N，F(xiàn)2=493N)

(學(xué)生計算后回答)

本題點評：由此可見通常物體間的萬有引力極小，一般不易感覺到。而物體與天體間的萬有引力(如人與地球)就不能忽略了。

2、要使兩物體間萬有引力減小到原來的1/4,可采用的方法是( )

A.使兩物體的質(zhì)量各減少一半,距離保持不變

B.使兩物體間距離增至原來的2倍,質(zhì)量不變

C.使其中一個物體質(zhì)量減為原來的1/4,距離不變

D.使兩物體質(zhì)量及它們之間的距離都減為原來的1/4

答案：ABC

3.設(shè)地球表面重力加速度為，物體在距離地心4R(R是地球的半徑)處，由于地球的作用而產(chǎn)生的加速度為g，則為(　)

A. 1 B 1/9 C. 1/4 D. 1/16

提示：兩處的加速度各由何力而產(chǎn)生?滿足何規(guī)律?

答案：D

三.引力恒量的測定

牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卻沒有給出引力恒量的數(shù)值。由于一般物體間的引力非常小，用實驗測定極其困難。直到一百多年之后，才由英國的卡文迪許用精巧的扭秤測出。

(1)用扭秤測定引力恒量的方法

卡文迪許解決問題的思路是：將不易觀察的微小變化量，轉(zhuǎn)化為容易觀察的顯著變化量，再根據(jù)顯著變化量與微小量的關(guān)系，算出微小變化量。

問：卡文迪許扭秤實驗中如何實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化?

測引力(極小)轉(zhuǎn)化為測引力矩，再轉(zhuǎn)化為測石英絲扭轉(zhuǎn)角度，最后轉(zhuǎn)化為光點在刻度尺上移動的距離(較大)。根據(jù)預(yù)先求出的石英絲扭轉(zhuǎn)力矩跟扭轉(zhuǎn)角度的關(guān)系，可以證明出扭轉(zhuǎn)力矩，進而求得引力，確定引力恒量的值。

卡文迪許在測定引力恒量的同時，也證明了萬有引力定律的正確性。

(四)、小結(jié)

本節(jié)課重點學(xué)習(xí)了萬有引力定律的內(nèi)容、表達式、理解以及簡單的應(yīng)用重點理解定律的普遍性、普適性，對萬有引力的性質(zhì)有深層的認(rèn)識

對萬有引力定律的理解應(yīng)注意以下幾點：

(1) 萬有引力的普遍性。它存在于宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間，不管它們之間是否還有其他作用力。

(2) 萬有引力恒量的普適性。它是一個僅和m、r、F單位選擇有關(guān)，而與物體性質(zhì)無關(guān)的恒量。

(3) 兩物體間的引力，是一對作用力和反作用力。

(4) 萬有力定律只適用于質(zhì)點和質(zhì)量分布均勻球體間的相互作用。

課后習(xí)題

課本71頁：2、3

板書

萬有引力定律

1、萬有引力定律的推導(dǎo)：

2、萬有引力定律

①內(nèi)容：自然界中任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比。

②公式：

G是引力常量，r為它們間的距離

③各物理量的含義及單位：

④萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的重要意義：

3.引力恒量的測定

4.萬有引力定律的理解

①萬有引力F是因為相互作用的物體有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力，與初中學(xué)習(xí)的電荷間的引力、磁極間的引力不同。

強調(diào)說明：

A.萬有引力的普遍性.萬有引力不僅存在于星球間，任何客觀存在的有質(zhì)量的物體間都存在這種相互吸引的力.

B.萬有引力的相互性.兩個物體相互作用的引力是一對相互作用的作用力與反作用力，它們大小相等，方向相反，分別作用在兩個物體上.

C.萬有引力的宏觀性.在通常情況下，萬有引力非常小，只有在質(zhì)量巨大的星球間或天體與天體附近的物體間，它的存在才有實際的物理意義.

D.萬有引力的獨立性.兩物體間的萬有引力只與它們本身的質(zhì)量有關(guān)，而與所在空間的性質(zhì)無關(guān)，也與周圍有無其他物體無關(guān).

② r為兩個物體間距離：

A、若物體可以視為質(zhì)點，r是兩個質(zhì)點間的距離。

B、若是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近，則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。

C、若物體不能視為質(zhì)點，則可把每一個物體視為若干個質(zhì)點的集合，然后按萬有引力定律求出各質(zhì)點間的引力，再按矢量法求它們的合力。

③ G為萬有引力常量，在數(shù)值上等于質(zhì)量都是1kg的兩物體相距1m時的相互作用的引力

高中物理課優(yōu)質(zhì)教案篇4

教學(xué)目標(biāo)

1、知識與技能

(1)了解地球表面物體的萬有引力兩個分力的大小關(guān)系，計算地球質(zhì)量;

(2)行星繞恒星運動、衛(wèi)星的運動的共同點：萬有引力作為行星、衛(wèi)星圓周運動的向心力，會用萬有引力定律計算天體的質(zhì)量;

(3)了解萬有引力定律在天文學(xué)上有重要應(yīng)用。

2.過程與方法：

(1)培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)分析找到事物的主要因素和次要因素的一般過程和方法;

(2)培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)事件的之間相似性采取類比方法分析新問題的能力與方法;

(3)培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)建立模型的能力與方法。

3.情感態(tài)度與價值觀：

(1)培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)禁的科學(xué)態(tài)度和大膽探究的心理品質(zhì);

(2)體會物理學(xué)規(guī)律的簡潔性和普適性，領(lǐng)略物理學(xué)的優(yōu)美。

教學(xué)重難點

教學(xué)重點

地球質(zhì)量的計算、太陽等中心天體質(zhì)量的計算。

教學(xué)難點

根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量。

教學(xué)工具

多媒體、板書

教學(xué)過程

一、計算天體的質(zhì)量

1.基本知識

(1)地球質(zhì)量的計算

①依據(jù)：地球表面的物體，若不考慮地球自轉(zhuǎn)，物體的重力等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力，即

②結(jié)論：

只要知道g、R的值，就可計算出地球的質(zhì)量.

(2)太陽質(zhì)量的計算

①依據(jù)：質(zhì)量為m的行星繞太陽做勻速圓周運動時，行星與太陽間的萬有引力充當(dāng)向心力，即

②結(jié)論：

只要知道衛(wèi)星繞行星運動的周期T和半徑r，就可以計算出行星的質(zhì)量.

2.思考判斷

(1)地球表面的物體，重力就是物體所受的萬有引力.(×)

(2)繞行星勻速轉(zhuǎn)動的衛(wèi)星，萬有引力提供向心力.(√)

(3)利用地球繞太陽轉(zhuǎn)動，可求地球的質(zhì)量.(×)

3.探究交流

若已知月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期T和半徑r，由此可以求出地球的質(zhì)量嗎?能否求出月球的質(zhì)量呢?

【提示】　能求出地球的質(zhì)量.利用

為中心天體的質(zhì)量.做圓周運動的月球的質(zhì)量m在等式中已消掉，所以根據(jù)月球的周期T、公轉(zhuǎn)半徑r，無法計算月球的質(zhì)量.

二、發(fā)現(xiàn)未知天體

1.基本知識

(1)海王星的發(fā)現(xiàn)

英國劍橋大學(xué)的學(xué)生亞當(dāng)斯和法國年輕的天文學(xué)家勒維耶根據(jù)天王星的觀測資料，利用萬有引力定律計算出天王星外“新”行星的軌道.1846年9月23日，德國的加勒在勒維耶預(yù)言的位置附近發(fā)現(xiàn)了這顆行星——海王星.

(2)其他天體的發(fā)現(xiàn)

近100年來，人們在海王星的軌道之外又發(fā)現(xiàn)了冥王星、鬩神星等幾個較大的天體.

2.思考判斷

(1)海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)表明了萬有引力理論在太陽系內(nèi)的正確性.(√)

(2)科學(xué)家在觀測雙星系統(tǒng)時，同樣可以用萬有引力定律來分析.(√)

3.探究交流

航天員翟志剛走出“神舟七號”飛船進行艙外活動時，要分析其運動狀態(tài)，牛頓定律還適用嗎?

【提示】　適用.牛頓將牛頓定律與萬有引力定律綜合，成功分析了天體運動問題.牛頓定律對物體在地面上的運動以及天體的運動都是適用的.

三、天體質(zhì)量和密度的計算

【問題導(dǎo)思】

1.求天體質(zhì)量的思路是什么?

2.有了天體的質(zhì)量，求密度還需什么物理量?

3.求天體質(zhì)量常有哪些方法?

1.求天體質(zhì)量的思路

繞中心天體運動的其他天體或衛(wèi)星做勻速圓周運動，做圓周運動的天體(或衛(wèi)星)的向心力等于它與中心天體的萬有引力，利用此關(guān)系建立方程求中心天體的質(zhì)量.

2.計算天體的質(zhì)量

下面以地球質(zhì)量的計算為例，介紹幾種計算天體質(zhì)量的方法：

(1)若已知月球繞地球做勻速圓周運動的周期為T，半徑為r，根據(jù)萬有引力等于向心力，即

(2)若已知月球繞地球做勻速圓周運動的半徑r和月球運行的線速度v，由于地球?qū)υ虑虻囊Φ扔谠虑蜃鰟蛩賵A周運動的向心力，根據(jù)牛頓第二定律，得

(3)若已知月球運行的線速度v和運行周期T，由于地球?qū)υ虑虻囊Φ扔谠虑蜃鰟蛩賵A周運動的向心力，根據(jù)牛頓第二定律，得

(4)若已知地球的半徑R和地球表面的重力加速度g，根據(jù)物體的重力近似等于地球?qū)ξ矬w的引力，得

解得地球質(zhì)量為

3.計算天體的密度

若天體的半徑為R，則天體的密度ρ

誤區(qū)警示

1.計算天體質(zhì)量的方法不僅適用于地球，也適用于其他任何星體.注意方法的拓展應(yīng)用.明確計算出的是中心天體的質(zhì)量.

2.要注意R、r的區(qū)分.R指中心天體的半徑，r指行星或衛(wèi)星的軌道半徑.以地球為例，若繞近地軌道運行，則有R=r.

例：要計算地球的質(zhì)量，除已知的一些常數(shù)外還需知道某些數(shù)據(jù)，現(xiàn)給出下列各組數(shù)據(jù)，可以計算出地球質(zhì)量的有哪些?(　　)

A.已知地球半徑R

B.已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑r和線速度v

C.已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的線速度v和周期T

D.已知地球公轉(zhuǎn)的周期T′及運轉(zhuǎn)半徑r′

【答案】　ABC

歸納總結(jié)：求解天體質(zhì)量的技巧

天體的質(zhì)量計算是依據(jù)物體繞中心天體做勻速圓周運動，萬有引力充當(dāng)向心力，列出有關(guān)方程求解的，因此解題時首先應(yīng)明確其軌道半徑，再根據(jù)其他已知條件列出相應(yīng)的方程.

四、分析天體運動問題的思路

【問題導(dǎo)思】

1.常用來描述天體運動的物理量有哪些?

2.分析天體運動的主要思路是什么?

3.描述天體的運動問題，有哪些主要的公式?

1.解決天體運動問題的基本思路

一般行星或衛(wèi)星的運動可看做勻速圓周運動，所需要的向心力都由中心天體對它的萬有引力提供，所以研究天體時可建立基本關(guān)系式：

2.四個重要結(jié)論

設(shè)質(zhì)量為m的天體繞另一質(zhì)量為M的中心天體做半徑為r的勻速圓周運動

以上結(jié)論可總結(jié)為“越遠(yuǎn)越慢，越遠(yuǎn)越小”.

誤區(qū)警示

1.由以上分析可知，衛(wèi)星的an、v、ω、T與行星或衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)，僅由被環(huán)繞的天體的質(zhì)量M和軌道半徑r決定.

2.應(yīng)用萬有引力定律求解時還要注意挖掘題目中的隱含條件，如地球的公轉(zhuǎn)周期是365天，自轉(zhuǎn)一周是24小時，其表面的重力加速度約為9.8 m/s2.

例：)據(jù)報道，天文學(xué)家近日發(fā)現(xiàn)了一顆距地球40光年的“超級地球”，名為“55 Cancri e”，該行星繞母星(中心天體)運行的周期約為地球繞太陽運行周期的480(1)，母星的體積約為太陽的60倍.假設(shè)母星與太陽密度相同，“55 Cancri e”與地球均做勻速圓周運動，則“55 Cancri e”與地球的(　　)

【答案】　B

歸納總結(jié)：解決天體運動的關(guān)鍵點

解決該類問題要緊扣兩點：一是緊扣一個物理模型：就是將天體(或衛(wèi)星)的運動看成是勻速圓周運動;二是緊扣一個物體做圓周運動的動力學(xué)特征，即天體(或衛(wèi)星)的向心力由萬有引力提供.還要記住一個結(jié)論：在向心加速度、線速度、角速度和周期四個物理量中，只有周期的值隨著軌道半徑的變大而增大，其余的三個都隨軌道半徑的變大而減小

五、雙星問題的分析方法

例：天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運行的兩顆恒星稱為雙星.雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍.利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運動特征可推算出它們的總質(zhì)量.已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點分別做勻速圓周運動，周期均為T，兩顆恒星之間的距離為r，試推算這個雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量.(引力常量為G)

歸納總結(jié)：雙星系統(tǒng)的特點

1.雙星繞它們共同的圓心做勻速圓周運動，它們之間的距離保持不變;

2.兩星之間的萬有引力提供各自需要的向心力;

3.雙星系統(tǒng)中每顆星的角速度相等;

4.兩星的軌道半徑之和等于兩星間的距離.

高中物理課優(yōu)質(zhì)教案篇5

教學(xué)目標(biāo)

知識與技能

1.了解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識，正確理解人造衛(wèi)星做圓周運動時，各物理量之間的關(guān)系.

2.知道三個宇宙速度的含義，會推導(dǎo)第一宇宙速度.

過程與方法

通過用萬有引力定律來推導(dǎo)第一宇宙速度，培養(yǎng)學(xué)生運用知識解決問題的能力.

情感、態(tài)度與價值觀

1.通過介紹我國在衛(wèi)星發(fā)射方面的情況，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情.

2.感知人類探索宇宙的夢想，促使學(xué)生樹立獻身科學(xué)的人生價值觀.

教學(xué)重難點

教學(xué)重點

1.第一宇宙速度的意義和求法.

2.人造衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系.

教學(xué)難點

1.近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星的區(qū)別.

2.衛(wèi)星的變軌問題.

教學(xué)工具

多媒體、板書

教學(xué)過程

一、宇宙航行

1.基本知識

(1)牛頓的“衛(wèi)星設(shè)想”

如圖所示，當(dāng)物體的初速度足夠大時，它將會圍繞地球旋轉(zhuǎn)而不再落回地面，成為一顆繞地球轉(zhuǎn)動的人造衛(wèi)星.

(2)原理

一般情況下可認(rèn)為人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，向心力由地球?qū)λ娜f有引力提供，

(3)宇宙速度

(4)夢想成真

1957年10月，蘇聯(lián)成功發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星;

1969年7月，美國“阿波羅11號”登上月球;

2003年10月15日，我國航天員楊利偉踏入太空.

2.思考判斷

(1)繞地球做圓周運動的人造衛(wèi)星的速度可以是10 km/s.(×)

(2)在地面上發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度是7.9 km/s.(√)

(3)要發(fā)射一顆月球人造衛(wèi)星，在地面的發(fā)射速度應(yīng)大于16.7 km/s.(×)

探究交流

我國于2011年10月發(fā)射的火星探測器“螢火一號”.試問這個探測器應(yīng)大約以多大的速度從地球上發(fā)射

【提示】　火星探測器繞火星運動，脫離了地球的束縛，但沒有掙脫太陽的束縛，因此它的發(fā)射速度應(yīng)在第二宇宙速度與第三宇宙速度之間，即11.2 km/s

二、第一宇宙速度的理解與計算

【問題導(dǎo)思】

1.第一宇宙速度有哪些意義?

2.如何計算第一宇宙速度?

3.第一宇宙速度與環(huán)繞速度、發(fā)射速度有什么聯(lián)系?

1.第一宇宙速度的定義

又叫環(huán)繞速度，是人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所具有的速度，是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，v=7.9 km/s.

2.第一宇宙速度的計算

設(shè)地球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，衛(wèi)星到地心的距離為r，衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度為v：

3.第一宇宙速度的推廣

由第一宇宙速度的兩種表達式可以看出，第一宇宙速度之值由中心星體決定，可以說任何一顆行星都有自己的第一宇宙速度，都應(yīng)以

式中G為萬有引力常量，M為中心星球的質(zhì)量，g為中心星球表面的重力加速度，r為中心星球的半徑.

誤區(qū)警示

第一宇宙速度是最小的發(fā)射速度.衛(wèi)星離地面越高，衛(wèi)星的發(fā)射速度越大，貼近地球表面的衛(wèi)星(近地衛(wèi)星)的發(fā)射速度最小，其運行速度即第一宇宙速度.

例：某人在一星球上以速率v豎直上拋一物體，經(jīng)時間t物體以速率v落回手中，已知該星球的半徑為R，求這個星球上的第一宇宙速度.

方法總結(jié)：天體環(huán)繞速度的計算方法

對于任何天體，計算其環(huán)繞速度時，都是根據(jù)萬有引力提供向心力的思路，衛(wèi)星的軌道半徑等于天體的半徑，由牛頓第二定律列式計算.

1.如果知道天體的質(zhì)量和半徑，可直接列式計算.

2.如果不知道天體的質(zhì)量和半徑的具體大小，但知道該天體與地球的質(zhì)量、半徑關(guān)系，可分別列出天體與地球環(huán)繞速度的表達式，用比例法進行計算.

三、衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系

【問題導(dǎo)思】

1.衛(wèi)星繞地球的運動通常認(rèn)為是什么運動?

2.如何求v、ω、T、a與r的關(guān)系?

3.衛(wèi)星的線速度與衛(wèi)星的發(fā)射速度相同嗎?

為了研究問題的方便，通常認(rèn)為衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，向心力由萬有引力提供.

衛(wèi)星的線速度v、角速度ω、周期T與軌道半徑r的關(guān)系與推導(dǎo)如下：

由上表可以看出：衛(wèi)星離地面高度越高，其線速度越小，角速度越小，周期越大，向心加速度越小.

誤區(qū)警示

1.在處理衛(wèi)星的v、ω、T與半徑r的關(guān)系問題時，常用公式“gR2=GM”來替換出地球的質(zhì)量M會使問題解決起來更方便.

2.人造地球衛(wèi)星發(fā)射得越高，需要的發(fā)射速度越大，但衛(wèi)星最后穩(wěn)定在繞地球運動的圓形軌道上時的速度越小.

例：如圖所示為在同一軌道平面上的幾顆人造地球衛(wèi)星A、B、C，下列說法正確的是(　　)

A.根據(jù)v=，可知三顆衛(wèi)星的線速度vA

B.根據(jù)萬有引力定律，可知三顆衛(wèi)星受到的萬有引力FA>FB>FC

C.三顆衛(wèi)星的向心加速度aA>aB>aC

D.三顆衛(wèi)星運行的角速度ωA<ωB<ω

【答案】　C

四、衛(wèi)星軌道與同步衛(wèi)星

【問題導(dǎo)思】

1.人造地球衛(wèi)星的軌道有什么特點?

2.人造地球衛(wèi)星的軌道圓心一定是地心嗎?

3.地球同步衛(wèi)星有哪些特點?

1.人造地球衛(wèi)星的軌道

人造衛(wèi)星的軌道可以是橢圓軌道，也可以是圓軌道.

(1)橢圓軌道：地心位于橢圓的一個焦點上.

(2)圓軌道：衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，衛(wèi)星所需的向心力由萬有引力提供，由于萬有引力指向地心，所以衛(wèi)星的軌道圓心必然是地心，即衛(wèi)星在以地心為圓心的軌道平面內(nèi)繞地球做勻速圓周運動.

總之，地球衛(wèi)星的軌道平面可以與赤道平面成任意角度，但軌道平面一定過地心.當(dāng)軌道平面與赤道平面重合時，稱為赤道軌道;當(dāng)軌道平面與赤道平面垂直時，即通過極點，稱為極地軌道，如圖所示.

2.地球同步衛(wèi)星

(1)定義：相對于地面靜止的衛(wèi)星，又叫靜止衛(wèi)星.

(2)六個“一定”.

①同步衛(wèi)星的運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致.

②同步衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，T=24 h.

③同步衛(wèi)星的運行角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度.

④同步衛(wèi)星的軌道平面均在赤道平面上，即所有的同步衛(wèi)星都在赤道的正上方.

⑤同步衛(wèi)星的高度固定不變.

特別提醒

由于衛(wèi)星在軌道上運動時，它受到的萬有引力全部提供給了向心力，產(chǎn)生了向心加速度，因此衛(wèi)星及衛(wèi)星上的任何物體都處于完全失重狀態(tài).

例：已知某行星的半徑為R，以第一宇宙速度運行的衛(wèi)星繞行星運動的周期為T，該行星上發(fā)射的同步衛(wèi)星的運行速度為v，求同步衛(wèi)星距行星表面高度為多少.

規(guī)律總結(jié)：同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星和赤道上隨地球自轉(zhuǎn)物體的比較

1.近地衛(wèi)星是軌道半徑近似等于地球半徑的衛(wèi)星，衛(wèi)星做勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供.同步衛(wèi)星是在赤道平面內(nèi)，定點在某一特定高度的衛(wèi)星，其做勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供.在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動的物體是地球的一部分，它不是地球的衛(wèi)星，充當(dāng)向心力的是物體所受的萬有引力與重力之差.

2.近地衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的共同點是衛(wèi)星做勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供;同步衛(wèi)星與赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的共同點是具有相同的角速度.當(dāng)比較近地衛(wèi)星和赤道上物體的運動規(guī)律時，往往借助同步衛(wèi)星這一紐帶，這樣會使問題迎刃而解.

五、衛(wèi)星、飛船的變軌問題

例：如圖所示，某次發(fā)射同步衛(wèi)星的過程如下：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后再次點火進入橢圓形的過渡軌道2，最后將衛(wèi)星送入同步軌道3.軌道1、2相切于Q點，2、3相切于P點，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是(　　)

A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率

B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度

C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度

D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度

【答案】　D

規(guī)律總結(jié)：衛(wèi)星變軌問題的處理技巧

1.當(dāng)衛(wèi)星繞天體做勻速圓周運動時，萬有引力提供向心力，由

由此可見軌道半徑r越大，線速度v越小.當(dāng)由于某原因速度v突然改變時，若速度v突然減小，

衛(wèi)星將做近心運動，軌跡為橢圓;若速度v突然增大，則

衛(wèi)星將做離心運動，軌跡變?yōu)闄E圓，此時可用開普勒第三定律分析其運動.

2.衛(wèi)星到達橢圓軌道與圓軌道的切點時，衛(wèi)星受到的萬有引力相同，所以加速度也相同.

高中物理課優(yōu)質(zhì)教案篇6

教學(xué)目標(biāo)

一、知識目標(biāo)

1、知道什么是反沖運動，能舉出幾個反沖運動的實例;

2、知道火箭的飛行原理和主要用途。

二、能力目標(biāo)

1、結(jié)合實際例子，理解什么是反沖運動;

2、能結(jié)合動量守恒定律對反沖現(xiàn)象做出解釋;

3、進一步提高運用動量守恒定律分析和解決實際問題的能力

三、德育目標(biāo)

1、通過實驗，分析得到什么是反沖運動，培養(yǎng)學(xué)生善于從實驗中總結(jié)規(guī)律和熱心科學(xué)研究的興趣、勇于探索的品質(zhì)。

2、通過介紹我國成功地研制和發(fā)射長征系列火箭的事實，結(jié)合我國古代對于火箭的發(fā)明和我國的現(xiàn)代火箭技術(shù)已跨入世界先進先烈，激發(fā)學(xué)生熱愛社會主義的情感。

教學(xué)重點

1、知道什么是反沖。

2、應(yīng)用動量守恒定律正確處理噴氣式飛機、火箭一類問題。

教學(xué)難點

如何應(yīng)用動量守恒定律分析、解決反沖運動。

教學(xué)方法

1、通過觀察演示實驗，總結(jié)歸納得到什么是反沖運動。

2、結(jié)合實例運用動量守恒定律解釋反沖運動。

教學(xué)用具

反沖小車、玻璃棒、氣球、酒精、反沖塑料瓶等

課時安排

1課時

教學(xué)步驟

導(dǎo)入新課

[演示]拿一個氣球，給它充足氣，然后松手，觀察現(xiàn)象。

[學(xué)生描述現(xiàn)象]釋放氣球后，氣球內(nèi)的氣體向后噴出，氣球向相反的方向飛出。

[教師]在日常生活中，類似于氣球這樣的運動很多，本節(jié)課我們就來研究這種。

新課教學(xué)

(一)反沖運動 火箭

1、教師分析氣球所做的運動

給氣球內(nèi)吹足氣，捏緊出氣孔，此時氣球和其中的氣體作為一個整體處于靜止?fàn)顟B(tài)。松開出氣孔時，氣球中的氣體向后噴出，氣體具有能量，此時氣體和氣球之間產(chǎn)生相互作用，氣球就向前沖出。

2、學(xué)生舉例：你能舉出哪些物體的運動類似于氣球所作的運動?

學(xué)生：節(jié)日燃放的禮花。噴氣式飛機。反擊式水輪機。火箭等做的運動。

3、同學(xué)們概括一下上述運動的特點，教師結(jié)合學(xué)生的敘述總結(jié)得到：

某個物體向某一方向高速噴射出大量的液體，氣體或彈射出一個小物體，從而使物體本身獲得一反向速度的現(xiàn)象，叫反沖運動

4、分析氣球?；鸺人龅姆礇_運動，得到：

在反沖現(xiàn)象中，系統(tǒng)所受的合外力一般不為零;

但是反沖運動中如果屬于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力的情況，可以認(rèn)為反沖運動中系統(tǒng)動量守恒。

(二)學(xué)生課堂用自己的裝置演示反沖運動。

1、學(xué)生做準(zhǔn)備：拿出自己的在課下所做的反沖運動演示裝置。

2、學(xué)生代表介紹實驗裝置，并演示。

學(xué)生甲：

裝置：在玻璃板上放一輛小車，小車上用透明膠帶粘中一塊浸有酒精的棉花。

實驗做法：點燃浸有酒精的棉花，管中的酒精蒸氣將橡皮塞沖出，同時看到小車沿相反方向運動。

學(xué)生乙：

裝置：二個空摩絲瓶，在它們的底部用大號縫衣針各鉆一個小洞，這樣做成二個簡易的火箭筒，在鐵支架的立柱端裝上頂軸，在放置臂的兩側(cè)各裝一只箭筒，再把旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)放在頂軸上，往火箭筒內(nèi)各注入約4 mL的酒精，并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。點燃酒精棉球，片刻火箭筒內(nèi)的酒精蒸氣從尾孔中噴出，并被點燃，這時可以看到火箭旋轉(zhuǎn)起來。

學(xué)生丙：用可樂瓶做一個水火箭，方法是用一段吸管和透明膠帶在瓶上固定一個導(dǎo)向管，瓶口塞一橡皮塞，在橡皮塞上鉆一孔，在塞上固定一只自行車車胎上的進氣閥門，并在氣門芯內(nèi)裝上小橡皮管，在瓶中先注入約1/3體積的水，用橡皮塞把瓶口塞嚴(yán)，將尼龍線穿過可樂瓶上的導(dǎo)向管，使線的一端拴在門的上框上，另一端拴在板凳腿上，要使線拉直，將瓶的進氣閥與打氣筒相接，向筒內(nèi)打氣到一定程度時，瓶塞脫開，水從瓶口噴出，瓶向反方向飛去。

過渡引言：同學(xué)們通過自己設(shè)計的實驗裝置得到并演示了什么是反沖運動，那么反沖運動在實際生活中有什么應(yīng)用呢?下邊我們來探討這個問題。

(三)反沖運動的應(yīng)用和防止

1、學(xué)生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容。

2、學(xué)生回答反沖運動應(yīng)用和防止的實例。

學(xué)生：反沖有廣泛的應(yīng)用：灌溉噴水器、反擊式水輪機、噴氣式飛機、火箭等都是反沖的重要應(yīng)用。

學(xué)生：用槍射擊時，要用肩部抵住槍身，這是防止或減少反沖影響的實例。

3、用多媒體展示學(xué)生所舉例子。

4、要求學(xué)生結(jié)合多媒體展示的物理情景對幾個物理過程中反

沖的應(yīng)用和防止做出解釋說明：

①對于灌溉噴水器，

當(dāng)水從彎管的噴嘴噴出時，彎管因反沖而旋轉(zhuǎn)，可以自動地改變噴水的方向。

②對于反擊式水輪機：當(dāng)水從轉(zhuǎn)輪的葉片中流出時，轉(zhuǎn)軸由于反沖而旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機發(fā)電。

③對于噴氣式飛機和火箭，它們靠尾部噴出氣流的反沖作用而獲得很大的速度。

④用槍射擊時，子彈向前飛去槍身向后發(fā)生反沖，槍身的`反沖會影響射擊的準(zhǔn)確性，所以用步槍時我們要把槍身抵在肩部，以減少反沖的影響。

教師：通過我們對幾個實例的分析，明確了反沖既有有利的一面，同時也有不利的一面，在看待事物時我們要學(xué)會用一分為二的觀點。

我們知道：反沖現(xiàn)象的一個重要應(yīng)用是火箭，下邊我們一認(rèn)識火箭：

(四)火箭：

1、演示：把一個廢舊白熾燈泡敲碎取出里面的一根細(xì)玻璃管，往細(xì)玻璃管裝由火柴刮下的藥粉，把細(xì)管放在支架上，用火柴或其他辦法給細(xì)管加熱。

現(xiàn)象：當(dāng)管內(nèi)的藥粉點燃時，生成的燃?xì)鈴募?xì)口迅速噴出，細(xì)管便向相反方向飛去。教師講述：上述裝置就是火箭的原理模型。

2、多媒體演示古代火箭，現(xiàn)代火箭的用途及多級火箭的工作過程，同時學(xué)生邊看邊閱讀課文。

3、用實物投影儀出示閱讀思考題：

①介紹一下我國古代的火箭。?

②現(xiàn)代的火箭與古代火箭有什么相同和不同之處?

③現(xiàn)代火箭主要用途是什么?

④現(xiàn)代火箭為什么要采用多級結(jié)構(gòu)?

4、學(xué)生解答上述問題：

①我國古代的火箭是這樣的：

在箭上扎一個火藥筒，火藥筒的前端是封閉的，火藥點燃后生成的燃?xì)庖院艽笏俣认蚝髧姵?，火箭由于反沖而向前運動。

②現(xiàn)代火箭與古代火箭原理相同，都是利用反沖現(xiàn)象來工作的。

但現(xiàn)代火箭較古代火箭結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多，現(xiàn)代火箭主要由殼體和燃料兩大部分組成，殼體是圓筒形的，前端是封閉的尖端，后端有尾噴管，燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈴奈矅姽苎杆賴姵?，火箭就向前飛去。

③現(xiàn)代火箭主要用來發(fā)射探測儀器、常規(guī)彈頭或核彈頭，人造衛(wèi)星或宇宙飛船，即利用火箭作為運載工具。

④在現(xiàn)代技術(shù)條件下，一級火箭的最終速度還達不到發(fā)射人造衛(wèi)星所需要的速度，發(fā)射衛(wèi)星時要使用多級火箭。

用CAI課件展示多級火箭的工作過程：

多級火箭由章單級火箭組成，發(fā)射時先點燃第一級火箭，燃料用完工以后，空殼自動脫落，然后下一級火箭開始工作。

教師介紹：多級火箭能及時把空殼拋掉，使火箭的總質(zhì)量減少，因而能夠達到很高的溫度，可用來完成洲際導(dǎo)彈，人造衛(wèi)星、宇宙飛船等的發(fā)射工作，但火箭的級數(shù)不是越多越好，級數(shù)越多，構(gòu)造越復(fù)雜，工作的可靠性越差，目前多級火箭一般都是三級火箭。

那么火箭在燃料燃盡時所能獲得的最終速度與什么有關(guān)系呢?

5、出示下列問題：

火箭發(fā)射前的總質(zhì)量為M、燃料燃盡后的質(zhì)量為m，火箭燃?xì)獾膰娚渌俣葹関1，燃料燃盡后火箭的飛行速度v為多大?

[學(xué)生分析并解答]：

解：在火箭發(fā)射過程中，由于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，所以動量守恒。

發(fā)射前的總動量為0，發(fā)射后的總動量為(M-m)v-mv1(以火箭的速度方向為正方向)則：(M-m)v-mv1=0

師生分析得到：燃料燃盡時火箭獲得的最終速度由噴氣速度及質(zhì)量比M/m決定。

鞏固訓(xùn)練 水平方向射擊的大炮，炮身重450 kg，炮彈射擊速度是450 m/s，射擊后炮身后退的距離是45 cm，則炮受地面的平均阻力是多大?

小結(jié)

1、當(dāng)物體的一部分以一定的速度離開物體時，剩余部分將獲得一個反向沖量而向相反方向運動，這種向相反方向的運動，通常叫做反沖運動。

2、對于反沖運動，所遵循的規(guī)律是動是守恒定律，在具體的計算中必須嚴(yán)格按動量守恒定律的解題步驟來進行。

3、反沖運動不僅存在于宏觀低速物體間，也存在于微觀高速物體。

高中物理課優(yōu)質(zhì)教案篇7

知識目標(biāo)

1、了解什么是能源，了解什么是常規(guī)能源，了解常規(guī)能源的儲備與人類需求間的矛盾

2、了解常規(guī)能源的使用與環(huán)境污染的關(guān)系。了解哪些能源是清潔能源，哪些能源可再生。

能力目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生通過分析日常生活現(xiàn)象提高概括物理規(guī)律的能力

情感目標(biāo)

通過第二類永動機無法制成的講解，使學(xué)生進一步認(rèn)識到人類改造自然時必須遵從自然規(guī)律，違反自然規(guī)律將一事無成

通過介紹開發(fā)新能源的重要性，激勵學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)，提高為人類美好未來努力學(xué)習(xí)的覺悟

新課教學(xué)

師：在日常生活和各種產(chǎn)業(yè)中我們都要消耗能量。另外，自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，而產(chǎn)生的能量耗散問題，使得能源問題成為當(dāng)今世界的一個重要的問題。本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)能源。

一、能源：凡是能提供可利用能量的物質(zhì)和自然過程。

1、常規(guī)能源：煤、石油、天然氣等。常規(guī)能源的儲藏是有限的。

問：常規(guī)的能源使用帶來了那些負(fù)面影響呢?(①溫室效應(yīng)②酸雨③化學(xué)煙霧④放射性污染)(1)溫室效應(yīng)：溫室效應(yīng)是由于大氣里溫室氣體(二氧化碳)含量增大而形成的。石油和煤炭燃燒時產(chǎn)生二氧化碳。

(2)酸雨：大氣中酸性污染物質(zhì)，如二氧化硫等物質(zhì)會使雨水中的酸度升高，形成“酸雨”。煤炭中含有較多的硫，燃燒時產(chǎn)生二氧化硫等物質(zhì)。

(3)光化學(xué)煙霧：氮氧化合物和碳?xì)浠衔镌诖髿庵惺艿疥柟庵袕娏易贤饩€照射后產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)。主要成分是臭氧。

另外常規(guī)能源燃燒時產(chǎn)生的浮塵也是一種污染。

常規(guī)能源的大量消耗所帶來的環(huán)境污染即損害人體健康，又影響動植物的生長，破壞經(jīng)濟資源，損壞建筑物及文物古跡，嚴(yán)重時可改變大氣的性質(zhì)，使生態(tài)受到破壞。

二、開發(fā)新能源：綠色能源的開發(fā)與利用

綠色能源：在釋放能量或能量轉(zhuǎn)化過程中對環(huán)境不造成污染的能源叫綠色能源。

問：可以開發(fā)那些清潔相對無污染的能源呢?(①太陽能②風(fēng)能③生物質(zhì)能④核能⑤水能)

世界上石油儲量最大的中東地區(qū)一直是發(fā)達國家關(guān)注的焦點，外交、軍事莫不圍繞著這片從地表上看毫無魅力的區(qū)域打轉(zhuǎn)。世界警察(美國)和他的隨從們最愿意去管中東的事情：兩次海灣戰(zhàn)爭、伊拉克戰(zhàn)爭等等…說明能量消耗巨大的富國們對石油的心痛程度。

令以一方面，“替代品”——新能源的研發(fā)、形式層出不窮。

1、水能：水作為能量的載體，被太陽能驅(qū)動地球上三棲(水、陸、空)循環(huán)。地表水的流動時，在落差大、流量大的地區(qū)，形成可利用的水能資源。目前世界上水力發(fā)電還處于起步階段。

2、海洋能：由于地球受月球和太陽引力的周期性不均衡，海水發(fā)生非氣候性的漲潮和落潮現(xiàn)象，形成潮汐。潮汐蘊含著巨大能量，既可以用來推動機械裝置，又可以用來發(fā)電。

此外，由于海水表層和深層間的存在很大的溫差，利用這種溫差也可以發(fā)電(__因為水的沸點與氣壓有關(guān)，如果建造一個裝置，用抽真空的方法使表層的海水在20攝氏度時汽化，并推動汽輪機，再將深層的冷水提上來使蒸汽冷卻，如此周而復(fù)始，就可以發(fā)電了。除這種方法外，還可以用低沸點的流體如丙烷和氨來作為熱機的工作介質(zhì))。法國已經(jīng)建成了世界上第一座溫差發(fā)電站，發(fā)電容量為14,000kW。

3、風(fēng)能：利用風(fēng)的機械能發(fā)電，風(fēng)能是一種重要的自然能源。據(jù)有關(guān)專家估算，在全球邊界層內(nèi)的總能量為1.3×1015瓦，一年中約為1.4×1016千瓦時電力的能量，相當(dāng)于目前全世界 每年所燃燒能量的3000倍。其中1/10為可取用的極限量。

風(fēng)能的優(yōu)點是：總能量巨大，利用簡單、無污染、可再生。缺點是：能量密度低(當(dāng)流速同為3米/秒時，風(fēng)力的能量密度僅為水力的1/1000)、不穩(wěn)定性大，連續(xù)性、可靠性差，時空分布不均勻。

4、沼氣：利用厭氧微生物在密閉條件下分解(廢棄)有機物，產(chǎn)生沼氣，沼氣具有很高的熱值，燃燒后生成二氧化碳和水，不污染空氣，不危害農(nóng)作物和人畜健康。生成沼氣的原料本身就是各種廢棄物，生產(chǎn)過程可以減少(有機物)垃圾的數(shù)量。

在農(nóng)村到處可以看到許多生物質(zhì)的廢棄物，如人畜糞便、秸稈、雜草和不能食用的果蔬，等等。將這些廢棄物收集起來，經(jīng)過細(xì)菌發(fā)酵可以產(chǎn)生沼氣，用沼氣做燃料和照明，也可以發(fā)電。

5、太陽能：太陽能是一種可廣泛利用的清潔能源。我們目前的利用方式主要是兩種——

一是將陽光聚焦，將光能轉(zhuǎn)化為熱能(傳說阿基米德就曾經(jīng)利用聚光鏡反射陽光，燒毀了來犯的敵艦)。在日照充分的地方，人們在生產(chǎn)和生活中已大量使用太陽灶、干燥器和太陽能熱水器(太陽能熱水器的構(gòu)造要簡單的多。因為不需要它產(chǎn)生太高的溫度。在大多數(shù)情況下，可以將太陽能熱水器的集熱器制成箱式、蛇型管式、直管式、平板式或枕式，通過管道與水源和儲水箱相連。太陽能熱水器在我國北方比較常見)。

二是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，再用化學(xué)能發(fā)電。比較常見的光電池是硅電池(它能將13%-20%的日光能轉(zhuǎn)化為電能)。許多電子計算器和其他小型電子儀器現(xiàn)在已經(jīng)采用太陽能電池供電，人造衛(wèi)星和宇宙飛船更是主要依靠太陽能電池來提供電力。

但是陽光在達到地面以前要經(jīng)過大氣的反射、散射和吸收，能量損失較大，加上陰天、晝夜變化和雨雪等降水過程的影響，目前地面上利用日光發(fā)電受到一定限制。

無論是生物質(zhì)能、風(fēng)能，還是水力、溫差和潮汐能，歸根結(jié)底都是太陽能的轉(zhuǎn)化形式。即使礦物燃料，也是通過生物的化石形式保存下來的億萬年以前的太陽能。

6、地?zé)崮埽河玫責(zé)岵膳⒌責(zé)嵊糜谵r(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)等，在全世界范圍內(nèi)受到關(guān)注。(從直接利用地?zé)岬囊?guī)模來說，最常用的是地?zé)崴茉?，占總利用量?/3以上，其次是地?zé)崴B(yǎng)殖和種植約占20%，地?zé)岵膳s占13%，地?zé)崮芄I(yè)利用約占2%)。

利用地?zé)崮?，占地很少，無廢渣、粉塵污染，用后的棄(尾)水既可綜合利用，又可回注到地下儲層，達到增加壓力、保護儲層、保護地?zé)豳Y源的雙重目的。__據(jù)美國地?zé)豳Y源委員會(GRC) 1990年的調(diào)查，世界上18個國家有地?zé)岚l(fā)電，總裝機容量5827.55兆瓦，裝機容量在100兆瓦以上的國家有美國、菲律賓、墨西哥、意大利、新西蘭、日本和印尼。我國的地?zé)豳Y 源也很豐富，但開發(fā)利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省區(qū)。除以上利用外，從熱水中還可提取鹽類、有益化學(xué)組分和硫磺等。

7、核能：鈾在自然界中有三種放射性同位素：U235、U238、U234 ，在衰變過程中放出熱量。在軍事上鈾主要用來制造核武器和核動力燃料。鈾的和平用途十分廣泛，其中最主要的是用作核電反應(yīng)堆的燃料。

由于核電具有發(fā)電成本低、對環(huán)境污染小和安全等優(yōu)點，世界各國，尤其是工業(yè)發(fā)達的國家和地區(qū)都大力發(fā)展核電，估計到20__年核電將達到世界總發(fā)電量的25%左右。我國已建成秦山、大亞灣核電站，目前還有多處正在籌建。

大自然賜給人類的綠色能源儲量豐富，只要我們科學(xué)開發(fā)，合理利用，必將對人類做出前所未有的貢獻。