高二物理教案

高二物理教案

作为一名优秀的教育工作者，通常需要用到教案来辅助教学，编写教案有利于我们准确把握教材的重点与难点，进而选择恰当的教学方法。那么教案应该怎么写才合适呢？下面是小编收集整理的高二物理教案，欢迎阅读与收藏。

知识目标：

1、了解万有引力定律得出的思路和过程。

2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律。

3、知道任何物体间都存在着万有引力，且遵守相同的规律

能力目标：

1、培养学生研究问题时，抓住主要矛盾，简化问题，建立理想模型的处理问题的能力。

2、训练学生透过现象(行星的运动)看本质(受万有引力的作用)的判断、推理能力

德育目标：

1、通过牛顿在前人的基础上发现万有引力定律的思考过程，说明科学研究的长期性，连续性及艰巨性，渗透科学发现的方_育。

2、培养学生的猜想、归纳、联想、直觉思维能力。

教学重难点

教学重点：

月——地检验的推倒过程

教学难点：

任何两个物体间都存在万有引力

教学过程

(一)引入：

太阳对行星的引力是行星做圆周运动的向心力，，这个力使行星不能飞离太阳;地面上的物体被抛出后总要落到地面上;是什么使得物体离不开地球呢?是否是由于地球对物体的引力造成的呢?

若真是这样，物体离地面越远，其受到地球的引力就应该越小，可是地面上的物体距地面很远时受到地球的引力似乎没有明显减小。如果物体延伸到月球那里，物体也会像月球那样围绕地球运动。地球对月球的引力，地球对地面上的物体的引力，太阳对行星的引力，是同一种力。你是这样认为的吗?

(二)新课教学：

一.牛顿发现万有引力定律的过程

(引导学生阅读教材找出发现万有引力定律的思路)

假想，理论推导，实验检验

(1)牛顿对引力的思考

牛顿看到了苹果落地发现了万有引力，这只是一种传说。但是，他对天体和地球的引力确实作过深入的思考。牛顿经过长期观察研究，产生如下的假想：太阳、行星以及离我们很远的恒星，不管彼此相距多远，都是互相吸引着，其引力随距离的增大而减小，地球和其他行星绕太阳转，就是靠劂的引力维持。同样，地球不仅吸引地面上和表面附近的物体，而且也可以吸引很远的物体(如月亮)，其引力也是随距离的增大而减弱。牛顿进一步猜想，宇宙间任何物体间都存在吸引力，这些力具有相同的本质，遵循同样的力学规律，其大小都与两者间距离的平方成反比。

(2)牛顿对定律的推导

首先，要证明太阳的引力与距离平方成反比，牛顿凭着他对于数学和物理学证明的惊人创造才能，大胆地将自己从地面上物体运动中总结出来的运动定律，应用到天体的运动上，结合开普勒行星运动定律，从理论上推导出太阳对行星的引力F与距离r的平方成反比，还证明引力跟太阳质量M和行星质量m的乘积成正比，牛顿再研究了卫星的运动，结论是：

它们间的引力也是与行星和卫星质量的乘积成正比，与两者距离的平方成反比。

(3)。牛顿对定律的检验

以上结论是否正确，还需经过实验检验。牛顿根据观测结果，凭借理想实验巧妙地解决了这一难题。

牛顿设想，某物体在地球表面时，其重力加速度为g，若将它放到月球轨道上，让它绕地球运动时，其向心加速度为a。如果物体在地球上受到的重力F1，和在月球轨道上运行时受到的作用力F2，都是来自地球的吸引力，其大小与距离的平方成反比，那么，a和g之间应有如下关系：

已知月心和地心的距离r月地是地球半径r地的60倍，得。

从动力学角度得出的这一结果，与前面用运动学公式算出的数据完全一致，

牛顿证实了关于地球和物体间、各天体之间的引力都属于同一种性质力，都遵循同样的力学规律的假想是正确的。牛顿把这种引力规律做了合理的推广，在1687年发表了万有引力定律。可以用下表来表达牛顿推证万有引力定律的思路。

(引导学生根据问题看书，教师引导总结)

(1)什么是万有引力?并举出实例。

(2)万有引力定律怎样反映物体之间相互作用的规律?其数学表达式如何?

(3)万有引力定律的适用条件是什么?

二.万有引力定律

1、内容:自然界中任何两个物体都是互相吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比;引力的方向沿着二者的连线。

2.公式：

3.各物理量的含义及单位：

F为两个物体间的引力，单位：N.

m1、m2分别表示两个物体的质量，单位：kg

r为它们间的距离，单位：m

G为万有引力常量：G=6.67×10-11N·m2/kg2，单位：N·m2/kg2.

4.万有引力定律的理解

①万有引力F是因为相互作用的物体有质量而产生的引力，与初中学习的电荷间的引力、磁极间的引力不同。

强调说明：

A.万有引力的普遍性.万有引力不仅存在于星球间，任何客观存在的有质量的物体间都存在这种相互吸引的力.

B.万有引力的相互性.两个物体相互作用的引力是一对相互作用的作用力与反作用力，它们大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上.

C.万有引力的宏观性.在通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间，它的存在才有实际的物理意义.

D.万有引力的独立性.两物体间的万有引力只与它们本身的质量有关，而与所在空间的性质无关，也与周围有无其他物体无关.

②r为两个物体间距离：

A、若物体可以视为质点，r是两个质点间的距离。

B、若是规则形状的均匀物体相距较近，则应把r理解为它们的几何中心的距离。

C、若物体不能视为质点，则可把每一个物体视为若干个质点的集合，然后按万有引力定律求出各质点间的引力，再按矢量法求它们的合力。

③G为万有引力常量，在数值上等于质量都是1kg的两物体相距1m时的相互作用的引力

随堂练习：

1、探究：叫两名学生上讲台做两个游戏：一个是两人靠拢后离开三次以上，二个是叫两人设法跳起来停在空中看是否能做到。然后设问：既然自然界中任何两个物体间都有万有引力，那么在日常生活中，我们各自之间或人与物体之间，为什么都对这种作用没有任何感觉呢?

具体计算：地面上两个50kg的质点，相距1m远时它们间的万有引力多大?已知地球的质量约为6.0×1024kg，地球半径为6.4×106m，则这个物体和地球之间的万有引力又是多 ……此处隐藏31866个字……期为8 s，A对;振幅为2 cm，B错;4 s末质点经平衡位置向负方向运动，速度为负向最大，加速度为零，C对;10 s末质点在正的最大位移处，加速度为负值，速度为零，D错。

【答案】AC

【点评】由振动图象可以直接读出周期与振幅，可以判断各个时刻的速度方向与加速度方向。

4、（考查简谐运动的表达式）两个简谐运动分别为x1=4asin（4πbt+π）和x2=2asin（4πbt+π），求它们的振幅之比、各自的频率，以及它们的相位差。

【解析】根据x=Asin（ωt+φ）得：A1=4a，A2=2a，故振幅之比 = =2

由ω=4πb及ω=2πf得：二者的频率都为f=2b

它们的相位差：（4πbt+π）—（4πbt+π）=π，两物体的振动情况始终反相。

【答案】2∶1 2b 2b π

【点评】要能根据简谐运动的表达式得出振幅、频率、相位。

拓展一：简谐运动的表达式

1、某做简谐运动的物体，其位移与时间的变化关系式为x=10sin 5πt cm，则：

（1）物体的振幅为多少？

（2）物体振动的频率为多少？

（3）在时间t=0、1 s时，物体的位移是多少？

（4）画出该物体简谐运动的图象。

【分析】简谐运动位移与时间的变化关系式就是简谐运动的表达式，将它与教材上的简谐运动表达式进行对比即可得出相应的物理量。

【解析】简谐运动的表达式x=Asin（ωt+φ），比较题中所给表达式x=10sin 5πt cm可知：

（1）振幅A=10 cm。

（2）物体振动的频率f= = Hz=2、5 Hz。

（3）t=0、1 s时位移x=10sin（5π×0、1） cm=10 cm。

（4）该物体简谐运动的周期T==0、4 s，简谐运动图象如图所示。

【答案】（1）10 cm （2）2、5 Hz （3）10 cm （4）如图所示

【点拨】在解答简谐运动表达式的题目时要注意和标准表达式进行比较，知道A、ω、φ各物理量所代表的意义，还要能和振动图象结合起来。

拓展二：简谐振动的周期性和对称性

甲

2、如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置做简谐运动，从O点开始计时，振子第到达M点用了0、3 s的时间，又经过0、2 s第二次通过M点，则振子第三次通过M点还要经过的时间可能是（ ）。

A、 s B、 s C、1、4 s D、1、6 s

【分析】题目中只说从O点开始计时，并没说明从O点向哪个方向运动，它可能直接向M点运动，也可能向远离M点的方向运动，所以本题可能的选项有两个。

乙

【解析】如图乙所示，根据题意可知振子的运动有两种可能性，设t1=0、3 s，t2=0、2 s

第一种可能性：=t1+=（0、3+ ） s=0、4 s，即T=1、6 s

所以振子第三次通过M点还要经过的时间t3=+2t1=（0、8+2×0、3） s=1、4 s

第二种可能性：t1—+=，即T= s

所以振子第三次通过M点还要经过的时间t3=t1+（t1—）=（2×0、3— ） s= s。

【答案】AC

【点拨】解答这类题目的关键是理解简谐运动的对称性和周期性。明确振子往复通过同一点时，速度大小相等、方向相反;通过关于平衡位置对称的两点时，速度大小相等、方向相同或相反;往复通过同一段距离或通过关于平衡位置对称的两段距离时所用时间相等。另外要注意，因为振子振动的周期性和对称性会造成问题的多解，所以求解时别漏掉了其他可能出现的情况。

教学过程

复习引入

1.内能:物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能.

2.动能:由于分子在不停地做着无规则热运动而具有的动能.它与物体的温度有关(温度是分子平均动能的标志).

3.势能:分子间存在相互作用力,分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能.它和物体的体积有关.

4.内能:与物体的温度和体积有关.

根据讨论结果,小结:通常情况下,对固体或液体,由于体积变化不明显,主要是通过温度的变化来判断内能是否改变.

新课教学

1.提出问题2.问题讨论

问:如何改变物体的内能呢?(可以改变物体的温度或体积.)

问:物体内能的变化可以通过什么表现出来呢?或者说怎样判断一个物体(如一杯水、一块铁块)的内能是否改变呢?

把准备好的钢丝拿出来,想办法让你手中的钢丝的内能增加。

2.寻找解决问题的办法

讨论:有的想到"摩擦",有的想到"折",有的想到"敲打",有的想到用"钢锯锯",有的想到"烧",有的想到"晒",有的想到"烤",有的想到"烫"、"冰"等等.一边想办法,一边体验内能是不是已经增加了.(把"摩擦"、"折"、"敲打"、"锯"写在一起,把"烧"、"晒"、"烤"、"烫"、"冻"或者"冰"写在一起.

3.知识的提练

问:比较一下,本质上有什么相同或不同点.(阅读课本38~39页倒数第四段.)刚才所想到的办法,它们之间有何不同?能不能把这些办法分分类?

答:可以分为做功和热传递两类。其中,"摩擦"、"折"、"敲打"、"锯"是属于做功,"烧"、"晒"、"烤"、"烫"、"冰"属于热传递.

演示课本38页的实验.(慢慢地压缩看能不能使棉花燃烧起来.)

问:刚才两次实验,为什么会出现结果的不同?

答:动作快,时间短,气体没有来得及与外界进行热交换,其温度会突然升高,至乙醚的着火点,它便燃烧起来.而动作慢时,时间较长,气体与外界有较长的时间进行热交换,它的温度就不会升高太多,达不到乙醚的着火点,则不燃烧.

阅读课本39页实验,分析气体对外做功的情况.

问:同学们还能不能从生活中找出一些通过做功改变物体内能的例子呢?

答:柴油机工作中的压缩冲程;给自行车打气时,气筒壁会发热;锯木头,锯条会很烫;冬天,手冷时,两手互相搓一搓;古人钻木取火等等.

再来体验一下,热传递改变内能的情况.给大家一段细铁棒和酒精灯,演示.

学生上台做实验.把用热传递改变内能的方法和体会告诉其他同学.

引导学生从生活中再找出一些通过热传递改变内能的例子.

板书:改变物体内能的物理过程有两种:做功和热传递.

4.新知识的深入探讨

内能改变的量度

师:如何量度物体内能的改变多少呢?请大家带着问题阅读课本39页5、6两段,然后归纳出来.