高中物理作為高中學習過程中的一門重要科目，與許多學科都有著緊密的聯系，因此對于學生來說學習起來難度比較大。這次小編給大家整理了高中物理課堂教案設計，供大家閱讀參考，希望大家喜歡。

高中物理課堂教案設計1

教學目標

知識目標

通過學習物理學史的知識，使學生了解地心說(托勒密)和日心說(哥白尼)分別以不同的參照物觀察天體運動的觀點;通過學習開普勒對行星運動的描述，了解牛頓是通過總結前人的經驗的基礎上提出了萬有引力定律.

能力目標

通過學生的閱讀使學生知道開普勒對行星運動的描述;

情感目標

使學生在了解地心說和日心說兩種不同的觀點，也使學生懂得科學的道路并不是平坦的光明大道，也是要通過斗爭，甚至會付出生命的代價;

說明：

1、日心、地心學說及兩者之間的爭論有許多內容可向學生介紹，教材為了簡單明了地簡述開普勒關于行星運動的規律，沒有過多地敘述這些內容.教學中可根據學生的實際情況加以補充.

2、這一節的教學除向學生介紹日心、地心學說之爭外，還要注意向學生說明古時候人們總是認為天體做勻速圓周運動是由于它遵循的運動規律與地面上物體運動的規律不同.

3.學習這一節的主要目的是為了下一節推導萬有引力定律做鋪墊，因此教材中沒有過重地講述開普勒的三大定律，而是將三大定律的內容綜合在一起加以說明，節后也沒有安排練習.希望老師能合理地安排這一節的教學.

教學建議

教材分析

本節教材首先讓學生在上課前準備大量的資料并進行閱讀，如：第谷在1572年時發現在仙后座中有一顆很亮的新星，從此連續十幾個月觀察這顆星從明亮到消失的過程，并用儀器定位確證是恒星(后稱第谷星，是銀河系一顆超新星)，打破了歷來“恒星不變”的學說.伽利略開創了以實驗事實為基礎并具有嚴密邏輯體系和數學表述形式的近代科學.為_以亞里士多德為旗號的經院哲學對科學的禁錮、改變與加深人類對物質運動和宇宙的科學認識而奮斗了一生，因此被譽為“近代科學之父”.開普勒幼年時期的不幸，通過自身不懈的努力完成了第谷未完成的工作.這些物理學家的有關資料可以幫助學生在了解萬有引力定律發現的過程中體會科學家們追求真理、實事求是、不畏強權的精神.

教法建議

具體授課中教師可以用故事的形式講述.也可通過放資料片和圖片的形式講述.也可大膽的讓學生進行發言.

在講授“日心說”和“地心說”時，先不要否定“地心說”，讓學生了解托勒密巧妙的解釋，同時讓學生明白哥白尼的理論_了統治人類長達一千余年的地球是宇宙中心的“地心說”理論，為宣傳和捍衛這一學說，意大利的思想家布魯諾慘遭燒死，伽利略也為此受到殘酷迫害.不必給結論，讓學生自行得出結論.

典型例題

關于開普勒的三大定律

例1月球環繞地球運動的軌道半徑約為地球半徑的60倍，運行周期約為27天。應用開普勒定律計算：在赤道平面內離地面多少高度，人造地球衛星可以隨地球一起轉動，就像停留在無空中不動一樣.

分析：月球和人造地球衛星都在環繞地球運動，根據開普勒第三定律，它們運行軌道的半徑的三次方跟圓周運動周期的二次方的比值都是相等的.

解：設人造地球衛星運行半徑為R，周期為T，根據開普勒第三定律有：

同理設月球軌道半徑為，周期為，也有：

由以上兩式可得：

在赤道平面內離地面高度：

km

點評：隨地球一起轉動，就好像停留在天空中的衛星，通常稱之為定點衛星.它們離地面的高度是一個確定的值，不能隨意變動。

利用月相求解月球公轉周期

例2若近似認為月球繞地球公轉與地球繞日公轉的軌道在同一平面內，且都為正圓.又知這兩種轉動同向，如圖所示，月相變化的周期為29.5天(圖是相繼兩次滿月，月、地、日相對位置示意圖).

解：月球公轉(2π+)用了29.5天.故轉過2π只用天.

由地球公轉知.

所以=27.3天.

例3如圖所示，A、B、C是在地球大氣層外的圓形軌道上運行的三顆人造地球衛星，下列說法中正確的是哪個?()

A.B、C的線速度相等，且大于A的線速度

B.B、C的周期相等，且大于A的周期

C.B、C的向心加速度相等，且大于A的向心加速度

D.若C的速率增大可追上同一軌道上的B

分析：由衛星線速度公式可以判斷出，因而選項A是錯誤的.

由衛星運行周期公式，可以判斷出，故選項B是正確的.

衛星的向心加速度是萬有引力作用于衛星上產生的，由，可知，因而選項C是錯誤的.

若使衛星C速率增大，則必然會導致衛星C偏離原軌道，它不可能追上衛星B，故D也是錯誤的.

解：本題正確選項為B。

點評：由于人造地球衛星在軌道上運行時，所需要的向心力是由萬有引力提供的，若由于某種原因，使衛星的速度增大。則所需要的向心力也必然會增加，而萬有引力在軌道不變的時候，是不可能增加的，這樣衛星由于所需要的向心力大于外界所提供的向心力而會作離心運動。

探究活動

1、觀察月亮的運動現象.

2、觀察日出現象.

高中物理課堂教案設計2

教學目標

知識目標

1、知道什么是自由落體運動.

2、知道什么是重力加速度，知道重力加速度的方向和通常的取值.

3、會應用相應的運動學公式解答有關自由落體運動的問題.

能力目標

調動學生積極參與討論的興趣，培養邏輯思維能力及表述.

教學建議

教材分析

教材把自由落體運動作為初速度為零、加速度為 的勻加速直線運動的特例來處理，沒有另外給出自由落體運動的公式，這體現了物理學從簡單問題入手，用理想化的方法處理實際問題的方法.研究自由落體運動時，給出了頻閃照相機的照片，但沒有作定量的詳細分析，只要求從圖上看出物體越落越快，物體作加速運動即可.教材為了簡便，援引伽利略的研究結果，直接給出了自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，重力加速度的講述，也比較適合學生的思維習慣，根據實驗在同一地點，從同一高度同時自由下落的物體，同時到達地面的事實.由 知它們的加速度必相同，所以本節課的重點和關鍵是做好實驗和推理分析.

教法建議

可以按照教材安排的順序，在講解的同時，通過實驗，邊講邊議，如果學生條件許可，可采取討論式的教法.

教學設計示例

教學重點：認識自由落體運動是初速度為零、加速度為 的勻變速直線運動，并能應用勻變速直線運動的規律解決自由落體運動的問題.

教學難點：自由落體運動中不同物體下落的加速度都為 .

主要設計：

一、自由落體運動

[方案一]

1、思考與討論：

(1)重的物體下落得快?還是輕的物體下落得快?

(2)請舉出一重的物體下落快的實例?(演示一團棉花和一塊石頭下落的現象)

(3)請舉出一輕的物體下落快的實例?(演示一小粒石子和一大張紙片下落情況)

2、分析引導：

(1)上述實驗現象是因為有空氣阻力存在使現象變得復雜，(教師指出)

(2)演示：把紙片團成一個小紙團，再讓它和小石子同時下落的現象.

(3)提問：如果沒有空氣阻力，只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢如何?

(4)演示：按教材要求做“牛頓管”實驗.

3、分析與小結：

(1)分析“牛頓管”實驗的特點，引出自由落體運動的定義.

(2)展示課件“自由落體運動的頻閃效果”

(3)分析頻閃效果，分析出自由落體運動是加速運動，進而指出，自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動.

[方案二]

1、教師提出我們要研究一種見得非常多的物體運動，即物體下落的運動，問學生：重的物體下落快還是輕的物體下落的快?

2、啟發學生回想所見過物體的下落運動，有沒有輕的物體下落快的現象?引導學生對觀察到的物體下落現象總結為“有時重的物體下落快、有時輕的物體下落快”(配合演示)

3、提問：怎樣從理論上說明重的物體比輕的物體下落快是不對的?讓學生看教材30頁有關伽利略的推理，認識到從“重的物體下落快”會導出矛盾的結論.

4、提問：為什么有時重的物體下落快?有時輕的物體下落快?可通過前面的演示啟發學生想到：空氣阻力的作用使得物體下落問題變得復雜.

5、教師問：我們應該怎樣研究物體的下落運動?引導學生想到研究問題應從簡單到復雜，因此應首先研究沒有空氣阻力時物體的下落情況.指出可根據實驗來研究.

6、演示：“牛頓管實驗”讓學生得出結論：沒有空氣阻力，只有重力作用時，輕重不同的物體下落快慢相同.

7、教師小結：物體只在重力作用下從靜止下落的運動叫自由落體運動，輕重不同的物體自由下落快慢相同.

8、展示課件“自由落體運動的頻閃效果”，總結特點：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動.

二、自由落體加速度：

1、分析引導：在同一地點，從同一高度同時下落的物體，下落到同一位置時(這個位置是任意的)所用時間總是相同的.可知：這些初速度為零的勻加速運動，在相同時間里發生了相等的位移，由知，它們的加速度必相同.

2、讓學生看書，記住重力加速度的方向，了解一些地區的重力加速度的數值.

3、讓學生根據勻變速運動的公式，推導出自由落體運動的公式：

若學生基礎較好，可根據自由落體頻閃照片，用分析紙帶的方法 粗算一下自由落體加速度.

探究活動

滴水法測重力加速度的過程是這樣的，讓水龍頭的水一滴一滴的滴在其正方的盤子里，調整水龍頭，讓前一滴水滴到盤子時后一滴恰好離開水龍頭，測出幾滴水落到盤中的總時間t，用刻度尺量出水龍頭到盤子的高度差h，即可算出重力加速度.請思考：為什么不只測出一滴水下落的時間即開始計算?按前面給的方法測出一個水滴下落時間 還是 ?為什么?重力加速度的表達式是什么?實際做一做，計算一下，當地的重力加速度.

高中物理課堂教案設計3

教學目標：

1、掌握曲線運動中速度的方向，理解曲線運動是一種變速運動。

2、掌握物體做曲線運動的條件及分析方法。

教學重點：

1、分析曲線運動中速度的方向。

2、分析曲線運動的條件及分析方法。

教學手段及方法：

多媒體，啟發討論式。

教學過程：

一、什么是曲線運動

1、現象分析：

(1)演示自由落體運動。(實際做與動畫演示)

提問并討論：該運動的特征是什么?

結論：軌跡是直線

(2)演示平拋運動(實際做與動畫演示)

提問并討論：該運動的特征是什么?

結論：軌跡是曲線

2、結論：

(1)概念：軌跡是曲線的運動叫曲線運動。

(2)范圍：曲線運動是普遍的運動情形。小到微觀世界(如電子繞原子核旋轉);大到宏觀世界(如天體運行)都存在。生活中如投標槍、鐵餅、跳高、跳遠等均為曲線運動。

(說明)為什么有些物體做直線運動，有些物體做曲線運動呢?那我們必須掌握曲線運動的性質及產生的條件。

二、曲線運動的物體的速度方向

1、三個演示實驗

(1)演示在旋轉的砂輪上磨刀具。

觀察并思考問題：磨出的火星如何運動?為什么?

分析：磨出的火星是砂輪與刀具磨擦出的微粒，由于慣性，以脫離砂

輪時的速度沿切線方向飛出，切線方向即為火星飛出時的速度方向。

(2)演示撐開帶有雨滴的雨傘繞柄旋轉，傘邊緣上的水滴如何運動?

觀察并思考：水滴為什么會沿脫離時的軌跡的切線飛出?

分析：同上

(3)演示鏈球運動員運動到最快時突然松手，在脫手處小球如何飛出?

觀察并思考：鏈球為什么會沿脫手處的切線飛出?

分析：同上

2、理論分析：

思考并討論：

(1)在變速直線運動中如何確定某點心瞬時速度?

分析：如要求直線上的某處A點的瞬時速度，可在離A不遠處取一B點，求AB的平均速度來近似表示A點的瞬時速度，如果時間取得更短，這種近似更精確，如時間趨近于零，那么AB間的平均速度即為A點的瞬時速度。

(2)在曲線運動中如何求某點的瞬時速度?

分析：用與直線運動相同的思維方法來解決。

先求AB的平均速度，據式：可知：的方向與的方向一致，越小，越接近A點的瞬時速度，當時，AB曲線即為切線，A點的瞬時速度為該點的切線方向。可見，速度的方向為質點在該處的切線方向，且方向是時刻改變的。因此，曲線運動是變速運動。

3、結論：

曲線運動中速度的方向是時刻改變的，質點在某一點(或某一時刻)的速度方向在曲線的這一點的切線方向上。

四、物體做曲線運動的條件

1、觀察與思考三個對比實驗

說明：以下三個實驗是在實物展示臺面上做的，由于展示臺是玻璃面，而運動的物體是小鋼球，摩擦力很小，可看成光滑的平面。初速度是從一斜槽上滑到臺面上實現。

(1)在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在不受外力時將如何運動?

討論結果：由于小球在運動方向上不受外力，合外力為零，根據牛頓第一定律，小球將做勻速直線運動。(動畫演示受力分析)

(2)在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在運動方向的正前方向或正后方向放一條形磁鐵將如何運動?

討論結果：由于小球在運動方向受磁鐵作用，會使小球加速或減速，但仍做直線運動。(動畫演示受力分析)

(3)在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在運動方向一側放一條形磁鐵時小球將如何運動?

討論結果：由于小球在運動過程中受到一個側力，小球將改變軌跡而做曲線運動。(動畫演示受力分析)

2、從以上實驗得出三個啟示：

啟示一：物體有初速度但不受外力時，將做什么運動?(提問)

答：勻速直線運動(如實驗一)

啟示二：物體沒有初速度但受外力時，將做什么運動?(提問)

答：做加速直線運動(如自由落體運動等)

啟示三：物體既有初速度又有外力時，將做什么運動?

答：a、當初速度方向與外力方向在同一直線上(方向相同或相反)時將做直線運動。(如豎直上拋、實驗二等)

b、當初速度與外力不在同一直線上時，做曲線運動。(如實驗三、水平拋物體等)

提問：根據以上實驗及啟示，分析做曲線運動的條件是什么?

3、結論：

做曲線運動的條件是：

(1)要有初速度(2)要有合外力(3)初速度與合外力有一個角度

三、思考與討論練習：

1、飛機扔炸彈，分析為什么炸彈做曲線運動?

分析：炸彈離開飛機后由于慣性，具有飛機同樣的水平初速度，且受重力，初速度與重力方向有角，所以做曲線運動。(動畫演示受力分析與初速度的關系)

引申：

(1)、我們騎摩托車或自行車通過彎道時，我們側身騎，為什么?討論后動畫演示受力分析與初速度的關系。

(2)山公路路面有何特點?火車鐵軌在彎道有何特點?(回家思考)

F2

F1

F3

2、物體在光滑水平桌面受三個水平恒力(不共線)處于平衡狀態，當把其中一個水平恒力撤去時，物體將：

A、物體一定做勻加速直線運動

B、物體一定做勻變速直線運動

C、物體有可能做曲線運動

D、物體一定做曲線運動

討論：

1、物體的初始狀態如何?

答：靜止或勻速直線運動(說明：題目沒有明確)

2、合外力情況如何?

答：開始合外力為零，當撤去一個力時，物體將受到與撤去的力大小相等，方向相反的合外力。((動畫演示受力分析過程)

3、物體將如何運動?

答：a、當初速度為零時，一定做勻加速直線運動

b、當初速度不為零時，當初速度方向與合外力方向相同或相反時，做勻變速直線運動;當初速度與合外力方向有角度時，物體做曲線運動。

因此本題答案是：C。

高中物理課堂教案設計4

《拋體運動的規律》

教學目標

知識與技能

1.理解平拋運動是勻變速運動，其加速度為g.

2.掌握拋體運動的位置與速度的關系.

過程與方法

1.掌握平拋運動的特點，能夠運用平拋規律解決有關問題.

2.通過例題分析再次體會平拋運動的規律.

情感、態度與價值觀

1.有參與實驗總結規律的熱情，從而能更方便地解決實際問題.

2.通過實踐，鞏固自己所學的知識.

教學重難點

教學重點

分析歸納拋體運動的規律

教學難點

應用數學知識分析歸納拋體運動的規律.

教學過程

[新課導入]

上一節我們已經通過實驗探究出平拋運動在豎直方向和水平方向上的運動規律，對平拋運動的特點有了感性認識.這一節我們將從理論上對拋體運動的規律作進一步分析，學習和體會在水平面上應用牛頓定律的方法，并通過應用此方法去分析沒有感性認識的拋體運動的規律.

[新課教學]

一、拋體的位置

我們以平拋運動為例來研究拋體運動所共同具有的性質.

首先我們來研究初速度為。的平拋運動的位置隨時間變化的規律.用手把小球水平拋出，小球從離開手的瞬間(此時速度為v，方向水平)開始，做平拋運動.我們以小球離開手的位置為坐標原點，以水平拋出的方向為x軸的方向，豎直向下的方向為y軸的方向，建立坐標系，并從這一瞬間開始計時.

師：在拋出后的運動過程中，小球受力情況如何?

生：小球只受重力，重力的方向豎直向下，水平方向不受力.

師：那么，小球在水平方向有加速度嗎?它將怎樣運動?

生：小球在水平方向沒有加速度，水平方向的分速度將保持v不變，做勻速直線運動.

師：我們用函數表示小球的水平坐標隨時間變化的規律將如何表示?

生：x=vt

師：在豎直方向小球有加速度嗎?若有，是多大?它做什么運動?它在豎直方向有初速度嗎?

生：在豎直方向，根據牛頓第二定律，小球在重力作用下產生加速度g.做自由落體運動，而在豎直方向上的初速度為0.

師：那根據運動學規律，請大家說出小球在豎直方向的坐標隨時間變化的規律.

生：y=1/2gt2

師：小球的位置能否用它的坐標(x，y)描述?能否確定小球在任意時刻t的位置?

生：可以.

師：那么，小球的運動就可以看成是水平和豎直兩個方向上運動的合成.t時間內小球合位移是多大?

生：

師：若設s與+x方向(即速度方向)的夾角為θ，如圖6.4—1，則其正切值如何求?

生：

[例1]一架飛機水平勻速飛行.從飛機上海隔l s釋放一個鐵球，先后釋放4個，若不計空氣阻力，從地面上觀察4個小球( )

A.在空中任何時刻總是捧成拋物線，它們的落地點是等間距的

B.在空中任何時刻總是排成拋物線，它們的落地點是不等間距的

C.在空中任何時刻總在飛機正下方，排成豎直的直線，它們的落地點是等間距的

D.在空中任何時刻總在飛機的正下方，捧成豎直的直線，它們的落地點是不等間距的。

解析：因為鐵球從飛機上釋放后做平拋運動，在水平方向上有與飛機相同的速度.不論鐵球何時從飛機上釋放，鐵球與飛機在水平方向上都無相對運動.鐵球同時還做自由落體運動，它在豎直方向將離飛機越來越遠.所以4個球在落地前始終處于飛機的正下方，并排成一條直線，又因為從飛機上每隔1s釋放1個球，而每個球在空中運動的時間又是相等的，所以這4個球落地的時間也依次相差1 s，它們的落地點必然是等間距的.若以飛機為參考系觀察4個鐵球都做自由落體運動.此題把曲線運動利用分解的方法“化曲為直”，使其成為我們所熟知的直線運動，則據運動的獨立性，可以分別在這兩個方向上用各自的運動規律研究其運動過程.

二、拋體的速度

師：由于運動的等時性，那么大家能否根據前面的結論得到物體做平拋運動的時間?

生：由y=1/2gt2得到，運動時間

師：這說明了什么問題?

生：這說明了做平拋運動的物體在空中運動的時間僅取決于下落的高度，與初速度無關.

師：那么落地的水平距離是多大?

生：落地的水平距離

師：這說明了什么問題?

生：這說明了平拋運動的水平位移不僅與初速度有關系，還與物體的下落高度有關.

師：利用運動合成的知識，結合圖6.4—2，求物體落地速度是多大?結論如何?

生：落地速度，即落地速度也只與初速度v和下落高度h有關.

師：平拋運動的速度與水平方向的夾角為a，一般稱為平拋運動的偏角.實際上，常稱為平拋運動的偏角公式，在一些問答題中可以直接應用此結論分析解答

[例2]一個物體以l0 m/s的速度從10 m的水平高度拋出，落地時速度與地面的夾角θ是多少(不計空氣阻力)?

[例3]在5 m高的地方以6 m/s的初速度水平拋出一個質量是10 kg的物體，則物體落地的速度是多大?從拋出點到落地點發生的位移是多大?(忽略空氣阻力，取g=10m/s2)

[交流與討論]

應用運動的合成與分解的方法我們探究了做平拋運動的物體的位移和速度.請大家根據我們探究的結果研究一下平拋運動的物體位移和速度之間存在什么關系.

參考解答：根據前面的探究結果我們知道，物體的位移，與x軸的夾角的正切值為tanθ=gt/2v.物體的速度，與x軸的夾角的正切值為tanθ=gt/v.可以看到位移和速度的大小沒有太直接的關系，但它們的方向與x軸夾角的正切是2倍關系.利用這個關系我們就可以很方便地計算物體速度或位移的方向了. 師：在(2)中，與勻變速直線運動公式vt2=v02+2as，形式上一致的，其物理意義相同嗎? 生：物理意義并不相同，在中的h，并不是平拋運動的位移，而是豎直方向上的位移，在中的s就是表示勻速直線運動的位移.對于平拋運動的位移，是由豎直位移和水平位移合成而得的.

師：平拋運動的軌跡是曲線(拋物線)，某一時刻的速度方向即為曲線上物體所在位置的切線方向.設物體運動的時間為t，則這一時刻的速度與豎直方向夾角的正切值tanβ=v0/gt，而物體下落的高度為h==1/2gt2.如圖6.4—3.

圖中的A點為速度的切線與拋出點的水平線的交點，C點為物體所在位置的豎直線與水平線的交點，從圖中可以看出A為水平線段OC的中點.平拋運動的這一重要特征，對我們分析類平拋運動，特別是帶電粒子在電場中偏轉是很有幫助的.

平拋運動常分解成水平方向和豎直方向的兩個分運動來處理，由于豎直分運動是初速度為零的勻加速直線運動，所以初速度為零的勻加速直線運動的公式和特點均可以在此應用.另外，有時候根據具體情況也可以將平拋運動沿其他方向分解.

三、斜拋運動

師：如果物體拋出時的速度不是沿水平方向，而是斜向上方或斜向下方的(這種情況稱為斜拋)，它的受力情況是什么樣的?加速度又如何?

生：它的受力情況與平拋完全相同，即在水平方向仍不受力，加速度仍是0;在豎直方向仍只受重力，加速度仍為g.

師：實際上物體以初速度v沿斜向上或斜向下方拋出，物體只在重力作用下的運動，如何表示?與平拋是否相同?

生：斜拋運動沿水平方向和豎直方向初速度與平拋不同，分別是vx=vcosθ和vy=sinθ.

由于物體運動過程中只受重力，所以水平方向速度vx=vcosθ保持不變，做勻速直線運動;而豎直方向上因受重力作用，有豎直向下的重力加速度J，同時有豎直向上的初速度vy=sinθ，因此做勻減速運動(是豎直上拋運動，當初速度向斜下方，豎直方向的分運動為豎直下拋運動)，當速度減小到。時物體上升到點，此時物體由于還受到重力，所以仍有一個向下的加速度g，將開始做豎直向下的加速運動.因此，斜拋運動可以看成是水平方向速度為vx=vcosθ的勻速直線運動和豎直方向初速度為vy=sinθ的豎直上拋或豎直下拋運動的合運動.

師：斜拋運動分斜上拋和斜下拋(由初速度方向確定)兩種，下面以斜上拋運動為例討論.

師：斜拋運動的特點是什么?

生：特點：加速度a=g，方向豎直向下，初速度方向與水平方向成一夾角θ斜向上，θ=90°時為豎直上拋或豎直下拋運動θ=0°時為平拋運動.

師：常見的處理方法：

①將斜上拋運動分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的豎直上拋運動，這樣有由此可以得到哪些特點?

生：由此可得如下特點：a.斜向上運動的時間與斜向下運動的時間相等;b.從軌道點將斜拋運動分為前后兩段具有對稱性，如同一高度上的兩點，速度大小相等，速度方向與水平線的夾角相同.

師：②將斜拋運動分解為沿初速度方向的斜向上的勻速直線運動和自由落體運動兩個分運動，用矢量合成法則求解.

③將沿斜面和垂直斜面方向作為x、y軸，分別分解初速度和加速度后用運動學公式解題.

[交流與討論]

對于斜拋運動我們只介紹下船上拋和斜下拋的研究方法，除了平拋、斜上拋、斜下拋外，拋體運動還包括豎直上拋和豎直下拋，請大家根據我們研究前面幾種拋體運動的方法來研究一下豎直上拋和豎直下拋.

參考解答：對于這兩種運動來說，它們都是直線運動，但這并不影響用運動的合成與分解的方法來研究它們.這個過程我們可以仿照第一節中我們介紹的勻加速運動的分解過程.對豎直上拋運動，設它的初速度為v0，那么它的速度就可以寫成v= v0—gt的形式，位移寫成x= v0t—g t2/2的形式.那這樣我們就可以進行分解了.把速度寫成v1= v0，v2=—gt的形式，把位移寫成xl= v0t，x2= —g t2/2的形式，這樣我們可以看到，豎直上拋運動被分解成了一個豎直向上的勻速直線運動和一個豎直向上的勻減速運動.對于豎直下拋運動可以采取同樣的方法進行處理.

課后小結

1.具有水平速度的物體，只受重力作用時，形成平拋運動.

2.平拋運動可分解為水平勻蓬運動和豎直自由落體運動.平拋位移等于水平位移和豎直位移的矢量和;平拋瞬時速度等于水平速度和豎直速度的矢量和.

3.平拋運動是一種勻變速曲線運動.

4.如果物體受到恒定合外力作用，并且合外力跟初速度垂直，形成類似平拋的勻變速曲線運動，只需把公式中的g換成a，其中a=F合/m.

說明：

1.干拋運動是學生接觸到的第一個曲線運動，弄清其成固是基礎，水平初速度的獲得是同題的關鍵，可歸納眾兩種;

(1)物體被水平加速：水平拋出、水干射出、水平沖擊等;

(2)物體與原來水平運動的載體脫離，由于慣性而保持原來的水平速度.

2.平拋運動的位移公式和速度公式中有三個含有時間t，應根據不同的已知條件來求時間.但應明確：平拋運動的時間完全由拋出點到落地點的豎直高度確定(在不高的范國內g恒定)，與拋出的速度無關.

高中物理課堂教案設計5

《萬有引力定律》

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、理論推導、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