教案能夠展現出教師在備課中的思維過程，并且顯示出教師對課標、教材、學生的理解和把握的水平以及運用有關教育理論和教學原則組織教學活動的能力。下面是小編為大家整理的高中物理質量教案，僅供參考，喜歡可以收藏分享一下喲！

高中物理質量教案（篇1）

教學目標

一、知識目標

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

1、結合實際例子，理解什么是反沖運動；

2、能結合動量守恒定律對反沖現象做出解釋；

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

1、通過實驗，分析得到什么是反沖運動，培養學生善于從實驗中總結規律和熱心科學研究的興趣、勇于探索的品質。

2、通過介紹我國成功地研制和發射長征系列火箭的事實，結合我國古代對于火箭的發明和我國的現代火箭技術已跨入世界先進先烈，激發學生熱愛社會主義的情感。

教學重點

1、知道什么是反沖。

2、應用動量守恒定律正確處理噴氣式飛機、火箭一類問題。

教學難點

如何應用動量守恒定律分析、解決反沖運動。

教學方法

1、通過觀察演示實驗，總結歸納得到什么是反沖運動。

2、結合實例運用動量守恒定律解釋反沖運動。

教學用具

反沖小車、玻璃棒、氣球、酒精、反沖塑料瓶等

課時安排

1課時

教學步驟

導入新課

[演示]拿一個氣球，給它充足氣，然后松手，觀察現象。

[學生描述現象]釋放氣球后，氣球內的氣體向后噴出，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，本節課我們就來研究這種。

新課教學

（一）反沖運動 火箭

1、教師分析氣球所做的運動

給氣球內吹足氣，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狀態。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生相互作用，氣球就向前沖出。

2、學生舉例：你能舉出哪些物體的運動類似于氣球所作的運動？

學生：節日燃放的禮花。噴氣式飛機。反擊式水輪機。火箭等做的運動。

3、同學們概括一下上述運動的特點，教師結合學生的敘述總結得到：

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象，叫反沖運動

4、分析氣球。火箭等所做的反沖運動，得到：

在反沖現象中，系統所受的合外力一般不為零；

但是反沖運動中如果屬于內力遠大于外力的情況，可以認為反沖運動中系統動量守恒。

（二）學生課堂用自己的裝置演示反沖運動。

1、學生做準備：拿出自己的在課下所做的反沖運動演示裝置。

2、學生代表介紹實驗裝置，并演示。

學生甲：

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，在放置臂的兩側各裝一只箭筒，再把旋轉系統放在頂軸上，往火箭筒內各注入約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起來。

學生丙：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，將尼龍線穿過可樂瓶上的導向管，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：同學們通過自己設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用呢？下邊我們來探討這個問題。

（三）反沖運動的應用和防止

1、學生閱讀課文有關內容。

2、學生回答反沖運動應用和防止的實例。

學生：反沖有廣泛的應用：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用。

學生：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、用多媒體展示學生所舉例子。

4、要求學生結合多媒體展示的物理情景對幾個物理過程中反

沖的應用和防止做出解釋說明：

①對于灌溉噴水器，

當水從彎管的噴嘴噴出時，彎管因反沖而旋轉，可以自動地改變噴水的方向。

②對于反擊式水輪機：當水從轉輪的葉片中流出時，轉軸由于反沖而旋轉帶動發電機發電。

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生反沖，槍身的反沖會影響射擊的準確性，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會用一分為二的觀點。

我們知道：反沖現象的一個重要應用是火箭，下邊我們一認識火箭：

（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玻璃管，往細玻璃管裝由火柴刮下的藥粉，把細管放在支架上，用火柴或其他辦法給細管加熱。

現象：當管內的藥粉點燃時，生成的燃氣從細口迅速噴出，細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，現代火箭的用途及多級火箭的工作過程，同時學生邊看邊閱讀課文。

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現代的火箭與古代火箭有什么相同和不同之處？

③現代火箭主要用途是什么？

④現代火箭為什么要采用多級結構？

4、學生解答上述問題：

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氣以很大速度向后噴出，火箭由于反沖而向前運動。

②現代火箭與古代火箭原理相同，都是利用反沖現象來工作的。

但現代火箭較古代火箭結構復雜得多，現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，燃料燃燒產生的高溫高壓燃氣從尾噴管迅速噴出，火箭就向前飛去。

③現代火箭主要用來發射探測儀器、常規彈頭或核彈頭，人造衛星或宇宙飛船，即利用火箭作為運載工具。

④在現代技術條件下，一級火箭的最終速度還達不到發射人造衛星所需要的速度，發射衛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，使火箭的總質量減少，因而能夠達到很高的溫度，可用來完成洲際導彈，人造衛星、宇宙飛船等的發射工作，但火箭的級數不是越多越好，級數越多，構造越復雜，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系呢？

5、出示下列問題：

火箭發射前的總質量為M、燃料燃盡后的質量為m，火箭燃氣的噴射速度為v1，燃料燃盡后火箭的飛行速度v為多大？

[學生分析并解答]：

解：在火箭發射過程中，由于內力遠大于外力，所以動量守恒。

發射前的總動量為0，發射后的總動量為（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量比M/m決定。

鞏固訓練 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

1、當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，所遵循的規律是動是守恒定律，在具體的計算中必須嚴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。

高中物理質量教案（篇2）

知識目標

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

2、了解常規能源的使用與環境污染的關系。了解哪些能源是清潔能源，哪些能源可再生。

能力目標

培養學生通過分析日常生活現象提高概括物理規律的能力

情感目標

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

通過介紹開發新能源的重要性，激勵學生認真學習，提高為人類美好未來努力學習的覺悟

新課教學

師：在日常生活和各種產業中我們都要消耗能量。另外，自然界中進行的涉及熱現象的宏觀過程都具有方向性，而產生的能量耗散問題，使得能源問題成為當今世界的一個重要的問題。本節課我們就來學習能源。

一、能源：凡是能提供可利用能量的物質和自然過程。

１、常規能源：煤、石油、天然氣等。常規能源的儲藏是有限的。

問：常規的能源使用帶來了那些負面影響呢？（①溫室效應②酸雨③化學煙霧④放射性污染）（1）溫室效應：溫室效應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生二氧化碳。

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

（3）光化學煙霧：氮氧化合物和碳氫化合物在大氣中受到陽光中強烈紫外線照射后產生的二次污染物質。主要成分是臭氧。

另外常規能源燃燒時產生的浮塵也是一種污染。

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

二、開發新能源：綠色能源的開發與利用

綠色能源：在釋放能量或能量轉化過程中對環境不造成污染的能源叫綠色能源。

問：可以開發那些清潔相對無污染的能源呢？（①太陽能②風能③生物質能④核能⑤水能）

世界上石油儲量最大的中東地區一直是發達國家關注的焦點，外交、軍事莫不圍繞著這片從地表上看毫無魅力的區域打轉。世界警察（美國）和他的隨從們最愿意去管中東的事情：兩次海灣戰爭、伊拉克戰爭等等…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、形式層出不窮。

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

2、海洋能：由于地球受月球和太陽引力的周期性不均衡，海水發生非氣候性的漲潮和落潮現象，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電（因為水的沸點與氣壓有關，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，如此周而復始，就可以發電了。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）。法國已經建成了世界上第一座溫差發電站，發電容量為14,000kW。

3、風能：利用風的機械能發電，風能是一種重要的自然能源。據有關專家估算，在全球邊界層內的總能量為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。

風能的優點是：總能量巨大，利用簡單、無污染、可再生。缺點是：能量密度低（當流速同為3米/秒時，風力的能量密度僅為水力的1/1000）、不穩定性大，連續性、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，生產過程可以減少（有機物）垃圾的數量。

在農村到處可以看到許多生物質的廢棄物，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，經過細菌發酵可以產生沼氣，用沼氣做燃料和照明，也可以發電。

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，將光能轉化為熱能（傳說阿基米德就曾經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（太陽能熱水器的構造要簡單的多。因為不需要它產生太高的溫度。在大多數情況下，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）。

二是將太陽能轉化為化學能，再用化學能發電。比較常見的光電池是硅電池（它能將13%-20%的日光能轉化為電能）。許多電子計算器和其他小型電子儀器現在已經采用太陽能電池供電，人造衛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電受到一定限制。

無論是生物質能、風能，還是水力、溫差和潮汐能，歸根結底都是太陽能的轉化形式。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、地熱能：用地熱采暖、將地熱用于農業、水產養殖業、工業生產等，在全世界范圍內受到關注。（從直接利用地熱的規模來說，最常用的是地熱水淋浴，占總利用量的1/3以上，其次是地熱水養殖和種植約占20%，地熱采暖約占13%，地熱能工業利用約占2%）。

利用地熱能，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、保護地熱資源的雙重目的。__據美國地熱資源委員會（GRC） 1990年的調查，世界上18個國家有地熱發電，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。我國的地熱資 源也很豐富，但開發利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省區。除以上利用外，從熱水中還可提取鹽類、有益化學組分和硫磺等。

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堆的燃料。

由于核電具有發電成本低、對環境污染小和安全等優點，世界各國，尤其是工業發達的國家和地區都大力發展核電，估計到20__年核電將達到世界總發電量的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，只要我們科學開發，合理利用，必將對人類做出前所未有的貢獻。

高中物理質量教案（篇3）

一、教學任務分析

勻速圓周運動是繼直線運動后學習的第一個曲線運動，是對如何描述和研究比直線運動復雜的運動的拓展，是力與運動關系知識的進一步延伸，也是以后學習其他更復雜曲線運動(平拋運動、單擺的簡諧振動等)的基礎。

學習勻速圓周運動需要以勻速直線運動、牛頓運動定律等知識為基礎。

從觀察生活與實驗中的現象入手，使學生知道物體做曲線運動的條件，歸納認識到勻速圓周運動是最基本、最簡單的圓周運動，體會建立理想模型的科學研究方法。

通過設置情境，使學生感受圓周運動快慢不同的情況，認識到需要引入描述圓周運動快慢的物理量，再通過與勻速直線運動的類比和多媒體動畫的輔助，學習線速度與角速度的概念。

通過小組討論、實驗探究、相互交流等方式，創設平臺，讓學生根據本節課所學的知識，對幾個實際問題進行討論分析，調動學生學習的情感，學會合作與交流，養成嚴謹務實的科學品質。

通過生活實例，認識圓周運動在生活中是普遍存在的，學習和研究圓周運動是非常必要和十分重要的，激發學習熱情和興趣。

二、教學目標

1、知識與技能

(1)知道物體做曲線運動的條件。

(2)知道圓周運動;理解勻速圓周運動。

(3)理解線速度和角速度。

(4)會在實際問題中計算線速度和角速度的大小并判斷線速度的方向。

2、過程與方法

(1)通過對勻速圓周運動概念的形成過程，認識建立理想模型的物理方法。

(2)通過學習勻速圓周運動的定義和線速度、角速度的定義，認識類比方法的運用。

3、態度、情感與價值觀

(1)從生活實例認識圓周運動的普遍性和研究圓周運動的必要性，激發學習興趣和求知欲。

(2)通過共同探討、相互交流的學習過程，懂得合作、交流對于學習的重要作用，在活動中樂于與人合作，尊重同學的見解，善于與人交流。

三、教學重點難點

重點：

(1)勻速圓周運動概念。

(2)用線速度、角速度描述圓周運動的快慢。

難點：理解線速度方向是圓弧上各點的切線方向。

四、教學資源

1、器材：壁掛式鐘，回力玩具小車，邊緣帶孔的旋轉圓盤，玻璃板，建筑用黃沙，乒乓球，斜面，刻度尺，帶有細繩連接的小球。

2、課件：flash課件——演示同樣時間內，兩個運動所經過的弧長不同的勻速圓周運動;——演示同樣時間內，兩個運動半徑所轉過角度不同的勻速圓周運動。

3、錄像：三環過山車運動過程。

五、教學設計思路

本設計包括物體做曲線運動的條件、勻速圓周運動、線速度與角速度三部分內容。

本設計的基本思路是：以錄像和實驗為基礎，通過分析得出物體做曲線運動的條件;通過觀察對比歸納出勻速圓周的特征;以情景激疑認識對勻速圓周運動快慢的不同描述，引入線速度與角速度概念;通過討論、釋疑、活動、交流等方式，鞏固所學知識，運用所學知識解決實際問題。

本設計要突出的重點是：勻速圓周運動概念和線速度、角速度概念。方法是：通過對鐘表指針和過山車兩類圓周運動的觀察對比，歸納出勻速圓周運動的特征;設置地月對話的情景，引入對勻速圓周運動快慢的描述;再通過多媒體動畫輔助，并與勻速直線運動進行類比得出勻速圓周運動的概念和線速度、角速度的概念。

本設計要突破的難點是：線速度的方向。方法是：通過觀察做圓周運動的小球沿切線飛出，以及由旋轉轉盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布這兩個演示實驗，直觀顯示得出。

本設計強調以視頻、實驗、動畫為線索，注重刺激學生的感官，強調學生的體驗和感受，化抽象思維為形象思維，概念和規律的教學體現“建模”、“類比”等物理方法，學生的活動以討論、交流、實驗探究為主，涉及的問題聯系生活實際，貼近學生生活，強調對學習價值和意義的感悟。

完成本設計的內容約需2課時。

六、教學流程

1、教學流程圖

2、流程圖說明

情境I錄像，演示，設問1

播放錄像：三環過山車，讓學生看到物體的運動有直線和曲線。

演示：讓學生向正在做直線運動的乒乓球用力吹氣，體驗球在什么情況下將做曲線運動。

設問1：物體在什么情況下將做曲線運動?

情境II觀察、對比，設問2

觀察、對比鐘表指針和過山車這兩類圓周運動。

設問2：以上兩類圓周運動有什么不同?鐘表指針所做的圓周運動有什么共同特征?建立勻速圓周運動的概念。

情境III演示，動畫

情景：月、地快慢之爭。

多媒體動畫：演示同樣時間內兩個運動所經過的弧長不同的勻速圓周運動，比較得出線速度表

表達式。

演示1：用細繩捆著小球在水平面內做圓周運動，突然松開繩的一端，看到小球沿著圓弧切線方向運動。

演示2：通過實物投影演示旋轉的轉盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布，顯示線速度的方向。

情景：變換教室內電風扇的變速檔，看到圓周運動轉動快慢的不同情況，引入角速度概念。

多媒體動畫：演示同樣時間內兩個運動半徑所轉過角度不同的勻速圓周運動，比較得出角速度表達式。

活動討論、實驗、交流、小結。

識別：請同學們說說生活中有哪些圓周運動可以看作是勻速圓周運動。了解學生對勻速圓周運動的理解以及是否具有建模能力。

觀察分析：磁帶、涂改修正帶、自行車鏈條等傳動設備中，兩輪軸邊緣各點的線速度有何關系。了解對線速度概念的理解情況。

算一算：計算壁掛鐘的時針、分針、秒針針尖的線速度大小和它們角速度的倍數關系。了解能否通過實際測量獲取有用數據，靈活運用線速度的公式和角速度公式解決實際問題。

小實驗：提供回力玩具小車，玻璃板，建筑用黃沙，通過對實驗的觀察說明汽車車輪的擋泥板應安裝在什么位置合適，了解對線速度方向的掌握情況。

釋疑：評判地球與月亮之爭。

小結：幻燈片小結。

3、教學主要環節本設計可分為四個主要的教學環節：

第一環節，通過播放錄像和演示，歸納物體做曲線運動的條件。

第二環節，通過觀察對比，建立理想模型，歸納勻速圓周運動特征，類比勻速直線運動得出勻速圓周運動概念。

第三環節，以情景激疑引入用線速度、角速度描述圓周運動，借助多媒體動畫，類比勻速直線運動得出線速度、角速度定義和公式。

第四環節，以學生活動為中心，針對幾個實際問題開展討論、探究、交流，深化對本節課知識的理解和應用。

七、教案示例

第一環節物體做曲線運動的條件

[創設情景]播放錄像：森林公園三環過山車的運動。

[提出問題]

1、請同學們說說過山車都做了哪些不同性質的運動? (勻速直線運動、勻加速直線運動、勻減速直線運動、曲線運動、圓周運動等)

2、什么條件下物體將做曲線運動?

[演示]讓乒乓球從斜面上滾下到達水平桌面上做直線運動，請一個同學向著與球運動不一致的方向用力吹球，觀察球的運動軌跡有何變化?

[結論]當物體受到的合力與速度方向不在一條直線上時，物體就做曲線運動。

[引言]運動軌跡是圓的曲線運動叫做圓周運動，下面我們就從圓周運動開始學習如何對曲線運動進行研究。

第二環節勻速圓周運動的概念

[觀察討論]鐘表的時針、分針、秒針的圓周運動有什么共同的特征?它們與過山車的圓周運動有什么不同?

(鐘表的時針、分針、秒針的圓周運動，它們的共同特征是勻速轉動的，而過山車的圓周運動列車的速度大小是不斷變化的)

[提出問題]怎樣給勻速圓周運動下定義呢?(引導學生類比勻速直線運動定義勻速圓周運動)

[結論]質點在任何相同時間內，所通過的弧長都相等的圓周運動叫做勻速圓周運動。

勻速圓周運動是最基本最簡單的圓周運動，它是一種理想化的物理模型。

[引言]我們如何對圓周運動進行研究呢?

第三環節線速度、角速度概念

[創設情景]地、月快慢之爭

地球：我繞太陽運動1秒走29.79千米，你繞我1秒才走1.02千米，你太慢了!

月亮：你一年才繞一圈，我28天就繞一圈，你才慢呢!

[提出問題]怎樣定義描述圓周運動快慢的物理量?(引導學生與勻速直線運動的速度類比)多媒體動畫：演示同樣時間內，兩個運動所經過的弧長不同的勻速圓周運動;

[結論]線速度定義：質點經過的圓弧長度s與所用時間t的比值，叫做圓周運動的線速度。

公式：單位：m/s(米/秒)

[問題]速度是矢量，圓周運動的線速度方向是怎樣的?

[演示]

1、用一端連有細線的小球，將線的一端套在釘子上，釘子豎直立在桌面上，給球初速讓球在水平桌面上做圓周運動，突然向上抽出釘子，看到球沿圓周的切線方向運動;

2、通過投影儀觀察旋轉圓盤邊緣紅墨水飛出的情景以及落在紙面上的徑跡分布;

[結論]線速度方向：沿圓弧的切線方向

線速度表示圓周運動的瞬時速度，它是矢量;圓周運動的線速度方向是不斷改變的，所以勻速圓周運動是變速運動，勻速圓周運動中的“勻速”是“勻速率”的意思。

[情景]打開教室內的電風扇，變換不同的檔觀察它轉動的快慢。(引導學生認識要引入與線速度不同的、描述圓周運動轉動快慢的物理量)

高中物理質量教案（篇4）

教學目標

知識目標：

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，且遵守相同的規律

能力目標：

1、培養學生研究問題時，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、訓練學生透過現象(行星的運動)看本質(受萬有引力的作用)的判斷、推理能力

德育目標：

1、通過牛頓在前人的基礎上發現萬有引力定律的思考過程，說明科學研究的長期性，連續性及艱巨性，滲透科學發現的方__教育。

2、培養學生的猜想、歸納、聯想、直覺思維能力。

教學重難點

教學重點：

月——地檢驗的推倒過程

教學難點：

任何兩個物體間都存在萬有引力

教學過程

(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?是否是由于地球對物體的引力造成的呢?

若真是這樣，物體離地面越遠，其受到地球的引力就應該越小 ，可是地面上的物體距地面很遠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。地球對月球的引力，地球對地面上的物體的引力，太陽對行星的引力，是同一 種力。你是這樣認為的嗎?

(二)新課教學：

一.牛頓發現萬有引力定律的過程

(引導學生閱讀教材找出發現萬有引力定律的思路)

假想——推導——實驗檢驗

(1) 牛頓對引力的思考

牛頓看到了蘋果落地發現了萬有引力，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。牛頓經過長期觀察研究，產生如下的假想：太陽、行星以及離我們很遠的恒星，不管彼此相距多遠，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，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，遵循同樣的力學規律，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

首先，要證明太陽的引力與距離平方成反比，牛頓憑著他對于數學和物理學證明的驚人創造才能，大膽地將自己從地面上物體運動中總結出來的運動定律，應用到天體的運動上，結合開普勒行星運動定律，從理論上推導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量M和行星質量m的乘積成正比，牛頓再研究了衛星的運動，結論是：

它們間的引力也是與行星和衛星質量的乘積成正比，與兩者距離的平方成反比。

(3)。牛頓對定律的檢驗

以上結論是否正確，還需經過實驗檢驗。牛頓根據觀測結果，憑借理想實驗巧妙地解決了這一難題。

牛頓設想，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之間應有如下關系：

已知月心和地心的距離r月地是地球半徑r地的60倍，得。

從動力學角度得出的這一結果，與前面用運動學公式算出的數據完全一致，

牛頓證實了關于地球和物體間、各天體之間的引力都屬于同一種性質力，都遵循同樣的力學規律的假想是正確的。牛頓把這種引力規律做了合理的推廣，在1687年發表了萬有引力定律。可以用下表來表達牛頓推證萬有引力定律的思路。

(引導學生根據問題看書，教師引導總結)

(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律?其數學表達式如何?

(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量而產生的引力，與初中學習的電荷間的引力、磁極間的引力不同。

強調說明：

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量有關，而與所在空間的性質無關，也與周圍有無其他物體無關.

② r為兩個物體間距離：

A、若物體可以視為質點，r是兩個質點間的距離。

B、若是規則形狀的均勻物體相距較近，則應把r理解為它們的幾何中心的距離。

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

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

隨堂練習：

1、探究：叫兩名學生上講臺做兩個游戲：一個是兩人靠攏后離開三次以上，二個是叫兩人設法跳起來停在空中看是否能做到。然后設問：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的質點，相距1m遠時它們間的萬有引力多大?已知地球的質量約為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，F2=493N)

(學生計算后回答)

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,質量不變

C.使其中一個物體質量減為原來的1/4,距離不變

D.使兩物體質量及它們之間的距離都減為原來的1/4

答案：ABC

3.設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生?滿足何規律?

答案：D

三.引力恒量的測定

牛頓發現了萬有引力定律，卻沒有給出引力恒量的數值。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，轉化為容易觀察的顯著變化量，再根據顯著變化量與微小量的關系，算出微小變化量。

問：卡文迪許扭秤實驗中如何實現這一轉化?

測引力(極小)轉化為測引力矩，再轉化為測石英絲扭轉角度，最后轉化為光點在刻度尺上移動的距離(較大)。根據預先求出的石英絲扭轉力矩跟扭轉角度的關系，可以證明出扭轉力矩，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

本節課重點學習了萬有引力定律的內容、表達式、理解以及簡單的應用重點理解定律的普遍性、普適性，對萬有引力的性質有深層的認識

對萬有引力定律的理解應注意以下幾點：

(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，而與物體性質無關的恒量。

(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點和質量分布均勻球體間的相互作用。

課后習題

課本71頁：2、3

板書

萬有引力定律

1、萬有引力定律的推導：

2、萬有引力定律

①內容：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：

④萬有引力定律發現的重要意義：

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量而產生的引力，與初中學習的電荷間的引力、磁極間的引力不同。

強調說明：

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量有關，而與所在空間的性質無關，也與周圍有無其他物體無關.

② r為兩個物體間距離：

A、若物體可以視為質點，r是兩個質點間的距離。

B、若是規則形狀的均勻物體相距較近，則應把r理解為它們的幾何中心的距離。

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

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

高中物理質量教案（篇5）

教學目標

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系，計算地球質量;

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

(3)了解萬有引力定律在天文學上有重要應用。

2.過程與方法：

(1)培養學生根據數據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)培養學生根據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)培養學生歸納總結建立模型的能力與方法。

3.情感態度與價值觀：

(1)培養學生認真嚴禁的科學態度和大膽探究的心理品質;

(2)體會物理學規律的簡潔性和普適性，領略物理學的優美。

教學重難點

教學重點

地球質量的計算、太陽等中心天體質量的計算。

教學難點

根據已有條件求中心天體的質量。

教學工具

多媒體、板書

教學過程

一、計算天體的質量

1.基本知識

(1)地球質量的計算

①依據：地球表面的物體，若不考慮地球自轉，物體的重力等于地球對物體的萬有引力，即

②結論：

只要知道g、R的值，就可計算出地球的質量.

(2)太陽質量的計算

①依據：質量為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向心力，即

②結論：

只要知道衛星繞行星運動的周期T和半徑r，就可以計算出行星的質量.

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)繞行星勻速轉動的衛星，萬有引力提供向心力.(√)

(3)利用地球繞太陽轉動，可求地球的質量.(×)

3.探究交流

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

【提示】　能求出地球的質量.利用

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

二、發現未知天體

1.基本知識

(1)海王星的發現

英國劍橋大學的學生亞當斯和法國年輕的天文學家勒維耶根據天王星的觀測資料，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言的位置附近發現了這顆行星——海王星.

(2)其他天體的發現

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

2.思考判斷

(1)海王星、冥王星的發現表明了萬有引力理論在太陽系內的正確性.(√)

(2)科學家在觀測雙星系統時，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，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、天體質量和密度的計算

【問題導思】

1.求天體質量的思路是什么?

2.有了天體的質量，求密度還需什么物理量?

3.求天體質量常有哪些方法?

1.求天體質量的思路

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

2.計算天體的質量

下面以地球質量的計算為例，介紹幾種計算天體質量的方法：

(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，由于地球對月球的引力等于月球做勻速圓周運動的向心力，根據牛頓第二定律，得

(3)若已知月球運行的線速度v和運行周期T，由于地球對月球的引力等于月球做勻速圓周運動的向心力，根據牛頓第二定律，得

(4)若已知地球的半徑R和地球表面的重力加速度g，根據物體的重力近似等于地球對物體的引力，得

解得地球質量為

3.計算天體的密度

若天體的半徑為R，則天體的密度ρ

誤區警示

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

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

例：要計算地球的質量，除已知的一些常數外還需知道某些數據，現給出下列各組數據，可以計算出地球質量的有哪些?(　　)

A.已知地球半徑R

B.已知衛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.已知地球公轉的周期T′及運轉半徑r′

【答案】　ABC

歸納總結：求解天體質量的技巧

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

四、分析天體運動問題的思路

【問題導思】

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系式：

2.四個重要結論

設質量為m的天體繞另一質量為M的中心天體做半徑為r的勻速圓周運動

以上結論可總結為“越遠越慢，越遠越小”.

誤區警示

1.由以上分析可知，衛星的an、v、ω、T與行星或衛星的質量無關，僅由被環繞的天體的質量M和軌道半徑r決定.

2.應用萬有引力定律求解時還要注意挖掘題目中的隱含條件，如地球的公轉周期是365天，自轉一周是24小時，其表面的重力加速度約為9.8 m/s2.

例：)據報道，天文學家近日發現了一顆距地球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：解決天體運動的關鍵點

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特征，即天體(或衛星)的向心力由萬有引力提供.還要記住一個結論：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.雙星系統在銀河系中很普遍.利用雙星系統中兩顆恒星的運動特征可推算出它們的總質量.已知某雙星系統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的總質量.(引力常量為G)

歸納總結：雙星系統的特點

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.

高中物理質量教案（篇6）

教學目標

知識與技能

1.了解人造衛星的有關知識，正確理解人造衛星做圓周運動時，各物理量之間的關系.

2.知道三個宇宙速度的含義，會推導第一宇宙速度.

過程與方法

通過用萬有引力定律來推導第一宇宙速度，培養學生運用知識解決問題的能力.

情感、態度與價值觀

1.通過介紹我國在衛星發射方面的情況，激發學生的愛國熱情.

2.感知人類探索宇宙的夢想，促使學生樹立獻身科學的人生價值觀.

教學重難點

教學重點

1.第一宇宙速度的意義和求法.

2.人造衛星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關系.

教學難點

1.近地衛星、同步衛星的區別.

2.衛星的變軌問題.

教學工具

多媒體、板書

教學過程

一、宇宙航行

1.基本知識

(1)牛頓的“衛星設想”

如圖所示，當物體的初速度足夠大時，它將會圍繞地球旋轉而不再落回地面，成為一顆繞地球轉動的人造衛星.

(2)原理

一般情況下可認為人造地球衛星繞地球做勻速圓周運動，向心力由地球對它的萬有引力提供，

(3)宇宙速度

(4)夢想成真

1957年10月，蘇聯成功發射了第一顆人造衛星;

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星的速度可以是10 km/s.(×)

(2)在地面上發射人造衛星的最小速度是7.9 km/s.(√)

(3)要發射一顆月球人造衛星，在地面的發射速度應大于16.7 km/s.(×)

探究交流

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

【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，因此它的發射速度應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.第一宇宙速度與環繞速度、發射速度有什么聯系?

1.第一宇宙速度的定義

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

2.第一宇宙速度的計算

設地球的質量為M，衛星的質量為m，衛星到地心的距離為r，衛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，都應以

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

誤區警示

第一宇宙速度是最小的發射速度.衛星離地面越高，衛星的發射速度越大，貼近地球表面的衛星(近地衛星)的發射速度最小，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：天體環繞速度的計算方法

對于任何天體，計算其環繞速度時，都是根據萬有引力提供向心力的思路，衛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.如果知道天體的質量和半徑，可直接列式計算.

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

三、衛星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關系

【問題導思】

1.衛星繞地球的運動通常認為是什么運動?

2.如何求v、ω、T、a與r的關系?

3.衛星的線速度與衛星的發射速度相同嗎?

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

衛星的線速度v、角速度ω、周期T與軌道半徑r的關系與推導如下：

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

誤區警示

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

2.人造地球衛星發射得越高，需要的發射速度越大，但衛星最后穩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星A、B、C，下列說法正確的是(　　)

A.根據v=，可知三顆衛星的線速度vA

B.根據萬有引力定律，可知三顆衛星受到的萬有引力FA>FB>FC

C.三顆衛星的向心加速度aA>aB>aC

D.三顆衛星運行的角速度ωA<ωB<ω

【答案】　C

四、衛星軌道與同步衛星

【問題導思】

1.人造地球衛星的軌道有什么特點?

2.人造地球衛星的軌道圓心一定是地心嗎?

3.地球同步衛星有哪些特點?

1.人造地球衛星的軌道

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

總之，地球衛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.當軌道平面與赤道平面重合時，稱為赤道軌道;當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.地球同步衛星

(1)定義：相對于地面靜止的衛星，又叫靜止衛星.

(2)六個“一定”.

①同步衛星的運行方向與地球自轉方向一致.

②同步衛星的運轉周期與地球自轉周期相同，T=24 h.

③同步衛星的運行角速度等于地球自轉的角速度.

④同步衛星的軌道平面均在赤道平面上，即所有的同步衛星都在赤道的正上方.

⑤同步衛星的高度固定不變.

特別提醒

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

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

規律總結：同步衛星、近地衛星和赤道上隨地球自轉物體的比較

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

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

五、衛星、飛船的變軌問題

例：如圖所示，某次發射同步衛星的過程如下：先將衛星發射至近地圓軌道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，則當衛星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是(　　)

A.衛星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率

B.衛星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度

C.衛星在軌道1上經過Q點時的加速度大于它在軌道2上經過Q點時的加速度

D.衛星在軌道2上經過P點時的加速度等于它在軌道3上經過P點時的加速度

【答案】　D

規律總結：衛星變軌問題的處理技巧

1.當衛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.當由于某原因速度v突然改變時，若速度v突然減小，

衛星將做近心運動，軌跡為橢圓;若速度v突然增大，則

衛星將做離心運動，軌跡變為橢圓，此時可用開普勒第三定律分析其運動.

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

高中物理質量教案（篇7）

一、設計實驗

讓學生闡述自己進行實驗的初步構想。

①器材。

②電路。

③操作。

對學生的實驗方法提出異議，促使學生思索實驗的改進。

鎖定實驗方案，板書合理的器材選擇、電路圖、數據記錄方法、操作過程。學生按照學案的過程，補充實驗器材，畫電路圖，并且簡單陳述自己的實驗操作過程。

學生根據老師提出的異議，討論實驗的改進方案，并修正器材、電路圖、操作方法。設計實驗部分是一個難點，教師要進行引導，不要輕易否定學生的想法，在設計過程中教師可以提出啟發性的問題，讓學生自我發現問題。

二、進行實驗

教師巡視指導，幫助困難學生。學生以小組為單位進行實驗。

實驗數據之間的關系非常明顯，要讓學生從分析數據的過程中感受歐姆定律發現的邏輯過程，傳授學生控制變量法。

三、分析論證

傳授學生觀察數據的方法，投影問題，讓學生通過觀察數據找到問題的答案，最終得到結論。學生根據教師投影出的問題觀察數據，在回答問題的過程中發現規律。

四、評估交流

讓學生討論在實驗中遇到的問題以及自己對問題的看法和解決辦法，教師引領回答幾個大家普遍遇到的問題。學生小組內討論。

使學生意識到共同討論可以發現自己的不足，借鑒別人的經驗。

反思總結、當堂檢測

擴展記錄表格，讓學生補充。

投影一道與生活有關的題目。學生補充表格。

學生在作業本上完成。這個練習很簡單，但能使學生沿著前面的思維慣性走下去，強化學生對歐姆定律的認識。

這一道練習主要是讓學生了解歐姆定律在生活中的應用。

課堂小結

讓學生歸納這節課學到的知識，回顧實驗的設計和操作過程，既強化了知識又鍛煉了學生歸納整理知識的能力。學生歸納。

讓學生意識到課堂回顧的重要性，并培養學生歸納整理的能力，對提高學生的自學能力有重要的作用。

五、教學反思

學生對實驗方法的掌握既是重點也是難點，這個實驗難度比較大，主要在實驗的設計、數據的記錄以及數據的分析方面。由于實驗的難度比較大，學生出現錯誤的可能性也比較大，所以實驗的評估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導和協助，所以這次課采用啟發式綜合的教學方法。

初中物理新課程強調實現學生學習方式的根本變革，轉變學生學習中這種被動的學習態度，提倡和發展多樣化學習方式，特別是提倡自主、探究與合作的學習方式，讓學生成為學習的主人，使學生的主體意識、能動性、獨立性和創造性不斷得到發展，發展學生的創新意識和實踐能力。

一、要充分發揮學生的主體作用。

教師在教學中就要敢于“放”，讓學生動腦、動手、動口、主動積極的學，要充分相信學生的能力。但是，敢“放”并不意味著放任自流，而是科學的引導學生自覺的完成探究活動。當學生在探究中遇到困難時，教師要予以指導。當學生的探究方向偏離探究目標時，教師也要予以指導。作為一名物理教師，如何緊跟時代的步伐，做新課程改革的領跑人呢?這對物理教師素質提出了更高的要求，向傳統的教學觀、教師觀提出了挑戰，迫切呼喚教學觀念的轉變和教師角色的再定位。

二，注重學法指導。

中學階段形成物理概念，一是在大量的物理現象的基礎上歸納、總結出來的;其次是在已有的概念、規律的基礎上通過演繹出來的。所以，在課堂教學中教師應該改變以往那種講解知識為主的傳授者的角色，應努力成為一個善于傾聽學生想法的聆聽者。而在教學過程中，要想改變以往那種以教師為中心的傳統觀念就必須加強學生在教學這一師生雙邊活動中的主體參與。

三、教學方式形式多樣，恰當運用現代化的教學手段，提高教學效率。

科技的發展，為新時代的教育提供了現代化的教學平臺，為“一支粉筆，一張嘴，一塊黑板加墨水”的傳統教學模式注入了新鮮的血液。在新形勢下，教師也要對自身提出更高的要求，提高教師的科學素養和教學技能，提高自己的計算機水平，特別是加強一些常用教學軟件的學習和使用是十分必要的。

最后，在教學過程中應有意向學生滲透物理學的常用研究方法。例如理想實驗法、控制變量法、轉換法、等效替代法、以及模型法等。學生如果對物理問題的研究方法有了一定的了解，將對物理知識領會的更加深刻，同時研究物理問題的思維方法，增強了學習物理的能力。

思考。