高中物理必修一教案（高一物理上册必修一教案）

本文目录

• 高一物理上册必修一教案
• 高一物理上册必修一《力的合成》教案
• 高一物理上册必修1《自由落体运动》教案
• 高一物理上册必修1《重力 基本相互作用》教案

高一物理上册必修一教案

【 #高一# 导语】进入高中后，很多新生有这样的心理落差，比自己成绩优秀的大有人在，很少有人注意到自己的存在，心理因此失衡，这是正常心理，但是应尽快进入学习状态。 高一频道为正在努力学习的你整理了《高一物理上册必修一教案》，希望对你有帮助！

高一物理上册必修一教案（一）

　　一、知识与技能

　　（一）能熟练使用打点计时器。

　　（二）会根据相关实验器材，设计实验并完成操作。

　　（三）会处理纸带求各点瞬时速度。

　　（四）会设计表格并用表格处理数据。

　　（五）会用v-t图像处理数据，表示运动规律

　　（六）掌握图象的一般方法，并能用语音描述运动的特点。

　　二、过程与方法

　　（一）初步学习根据实验要求，设计实验，探究某种规律的研究方法。

　　（二）经历实验过程，及时发现问题并做好调整。

　　（三）初步学会根据实验数据发现规律的探究方法。

　　三、情感态度与价值观：

　　（一）体会实验的设计思路，体会物理学的研究方法。

　　（二）培养根据实验结果作出分析判断并得出结论。

　　教学过程

　　【教师提出问题】探究目的：

　　探究小车在重物牵引下的运动，研究小车速度随时间的变化规律。

　　【让学生猜想】小车的速度随时间变化有几种可能：

　　变化先快后慢；先慢后快；均匀变化等。可结合速度图象描述猜想。

　　【让学生进行实验设计】提示如何测量出不同时刻的物体运动速度；最后确定打点计时器测速度。

　　【教师引导学生讨论】实验过程中注意事项：

　　1、开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。

　　2、先接通电源，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。

　　3、要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。

　　【学生活动】实验过程：

　　1、附有滑轮的长度板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。

　　2、用一条细绳栓住小车使细绳跨过滑轮，下边挂上适量的钩码，让纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的上面。

　　3、把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点。换上新的纸带，重复实验三次。

高一物理上册必修一教案（二）

　　教学准备

　　教学目标

　　知识与技能

　 1.根据相关实验器材，设计实验并熟练操作.

　　2.会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度.

　 3.会用表格法处理数据，并合理猜想.

　　4.巧用v—t图象处理数据，观察规律.

　　5.掌握画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述.

　　过程与方法

　 1.初步学习根据实验要求设计实验，完成某种规律的探究方法.

　　2.对打出的纸带，会用近似的方法得出各点的瞬时速度.

　　3.初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法.

　　4.认识数学化繁为简的工具作用，直观地运用物理图象展现规律，验证规律.

　　5.通过实验探究过程，进一步熟练打点计时器的应用，体验瞬时速度的求解方法.

　　情感态度与价值观

　　1.通过对小车运动的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性.

　　2.通过对纸带的处理、实验数据的图象展现，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题、提高创新意识.

　　3.在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力.

　　4.在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的系，可引申到各事物间的关联性，使自己融入社会.

　　5.通过经历实验探索过程，体验运动规律探索的方法.

　　教学重难点

　　教学重点

　　1.图象法研究速度随时间变化的规律.

　　2.对运动的速度随时间变化规律的探究

　　教学难点

　　1.各点瞬时速度的计算.

　　2.对实验数据的处理、规律的探究.

　　教学工具

　 多媒体、板书

　　教学过程

　　一、实验目的

　　1.进一步练习使用打点计时器

　　2.利用v-t图象处理数据，并据此判断物体的运动性质

　　3.能根据实验数据求加速度

　　二、实验器材

　　打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源.

　　三、实验原理

　　1.利用打点计时器所打纸带的信息，代入计算式

　　即用以n点为中心的一小段位移的平均速度代替n点的瞬时速度.

　　2.用描点法作出小车的v-t图象，根据图象的形状判断小车的运动性质.若所得图象为一条倾斜直线则表明小车做匀变速直线运动.

　 3.利用v-t图象求出小车的加速度.

　　四、实验步骤

　　1.如图所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路.

　　2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面.

　　3.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点.

　　4.换上新的纸带，重复实验两次.

　　5.增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验.

　　五、数据处理

　　1.表格法

　　(1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4…测量各计数点到0点的距离x，并记录填入表中，如图所示.

　　(2)分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离Δx1、Δx2、Δx3…

　　(3)计算平均速度，用平均速度代替相关计数点的瞬时速度，填入上面的表格中.

　　(4)根据表格中的数据，分析速度随时间怎么变化.

　　2.图象法

　　(1)在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点.

　　(2)画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图所示

　　(3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律.

　　(4)据所画v-t图象求出其斜率，就是小车运动的加速度.

　　六、误差分析

　　1.木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀.

　　2.根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差.

　　3.作v-t图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差.

　　七、注意事项

　　1.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器.

　　2.先接通电源，等打点稳定后，再释放小车.

　　3.打点完毕，立即断开电源.

　　4.选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒.

　　5.要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住.

　　6.要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为t=0.02×5s=0.1s.

　　7.在坐标纸上画v-t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在较大的坐标平面内.

高一物理上册必修一《力的合成》教案

【 #高一# 导语】进入到高一阶段，大家的学习压力都是呈直线上升的，因此平时的积累也显得尤为重要， 高一频道为大家整理了《高一物理上册必修一《力的合成》教案》希望大家能谨记呦！！ 　　教案【一】 　　教学准备 　　教学目标 　　一、知识与技能 　　1.理解力的合成和合力的概念。 　　2.掌握力的平行四边形定则，会用作图法求共点力的合力。 　　3.要求知道合力的大小与分力间夹角的关系。 　　二、过程与方法 　　1.学会设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结的研究问题的方法。 　　2.培养学生的动手能力、观察能力、分析能力、协作能力、创新思维能力。 　　三、情感态度价值观 　　学会应用等效代替和控制变量的思维方法。 　　教学重难点 　　重点： 　　1.通过实例理解分力、合力、力的合成的概念。 　　2.通过实验探索“力的合成”所遵循的法则。 　　难点：“平行四边形定则”的理解。 　　教学过程 　　一、导入新课 　　如图甲，一个人用力F可以把一桶水慢慢地提起，图乙是两个人分别用F1、F2两个力把同样的一桶水慢慢地提起。那么力F的作用效果与F1、F2的共同作用的效果如何? 　　学生：效果是一样的。 　　老师：一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，在实际问题中就可以用这个力来代替那几个力，这就是力的等效代替。这个力就叫做那几个力的合力。求几个已知力的合力的过程叫做力的合成。几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫做共点力。我们这节课就来学习两个共点力的合成。 　　二、新课教学 　　(一)探讨实验方案 　　先用两个力作用在物体的同一点上，使它们产生一定的作用效果，如把橡皮筋一端固定，拉加一端到某一点O，再用一个力作用于同一物体的同一点上，让它产生与第一次的两个力的作用效果相同，即也把橡皮筋拉到点O，记下各个力的大小、方向、画出力的图示，就能研究力之间的关系了。等效代替是物理中常用的一种方法。 　　(二)演示实验：互成角度的二力的合成(请两位同学上讲台帮忙)。 　　(1)把放木板固定在黑板上，用图钉把白纸固定在木块上。 　　(2)用图钉把橡皮条一端固定在A点，结点自然状态在O点，结点上系着细绳，细绳的另一端系着绳套。 　　(3)用两弹簧秤分别勾住绳索，互成角度地拉橡皮条，使结点到达O′点。让学生记下O′的位置，用铅笔和刻度尺在白纸上从O′点沿两条细纸的方向画线，并分别记下两只弹簧的读数F1和F2。 　　(4)放开弹簧秤，使结点重新回到O点，再用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到O′，读出弹簧秤的示数F，记下细绳的方向，按同一标度作出F1、F2和F的力的图示。 　　(5)用三角板以F1、F2为邻边利用刻度尺和三角尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，做出合力F的图示。 　　(6)改变F1和F2的夹角和大小，再做两次。 　　从实验中得出什么结论：合力F不能简单地用F1和F2的代数合表示。 　　证明：利用三角板以力F1和F2为邻边做平行四边形，作出其对角线F’，看力F和F’是否重合。 　　仔细观察发现，F和F’基本重合，在误差范围内，F几乎是F1、F2为邻边的平行四边形的对角线。 　　经过前人很多次的、精细的实验，最后确认，对角线的长度、方向、跟合力的大小、方向一致，即对角线与合力重合，也就是说，对角线就表示F1、F2的合力。 　　老师归纳：求两个共点力的合力时，不是简单的将两个力相加减，而是用表示两个力的有向线段F1和F2为邻边作平行四边形，这两邻边之间的对角线就表示合力F的大小和方向，这就是力的平行四边形定则。 　　(三)指导学生进行分组实验 　　观察学生实验情况，数据处理，要求操作的规范，遵从实验结果，尽量把误差减小到最小。 　　要求同学用平行四边形法则作出F1与F2的合力，与实际合力对照，相距多远，差距大不大。 　　如果在实验中，对角线与合力相距比较远，那就找一找原因，是否有错误操作，即使操作完全正确，也会有实验误差，也不会完全重合。 　　这种情况很正常，一个规律的得出要很多人在很长时间里，进行许多此实验才总结出来，并不是一次实验就能得到。 　　减小误差的方法：①弹簧秤使用前要检查指针是否指在零点;②弹簧秤要与木板表面平行。 　　总结：可见互成角度的两个力的合成，不是简单的两个力相加减，而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就要平行四边形定则。以后我们还要利用这个定则进行速度、加速度等的合成，只要是矢量的合成、就遵从平行四边形定则。 　　(四)实验归纳总结： 　　1.力的合成要遵循平行四边形定则。两个共点力的合力随夹角的变化而变化。 　　夹角为00(作用在同一直线上且方向相同)时：F=F1+F2，F的方向与F1、F2的方向相同。夹角为1800(作用在同一直线上且方向相反)时：F=|F1-F2|，F的方向与两个力中较大的那个力方向相同。两个共点力的合力的大小范围：大于等于二力之差，小于等于二力之和，即|F1-F2|≤F≤F1+F2。 　　2.两个大小一定的力F1、F2，当它们间的夹角由00增大到1800的过程中，夹角越大，合力就越小;合力可能大于某一分力，也可能小于某一分力。 　　3.矢量和标量： 　　即有大小又有方向的物理量叫矢量，矢量运算遵循平行四边形定则。只有大小没有方向的物理量叫标量，标量运算遵循代数运算法则。力既有大小，又有方向，故力是矢量。 　　4.实验归纳法是科学研究的重要方法，要通过提出假设，设计实验，实验研究，数据分析，归纳总结，形成结论。 　　【例题1】大小不变的F1、F2两个共点力的合力为F，则有： 　　A.合力F一定大于任一个分力B.合力的大小既可等于F1，也可等于F2 　　C.合力有可能小于任一个分力D.合力F的大小随F1、F2间夹角增大而减小。 　　解析：正确答案是BCD 　　我们可以取一些特殊的数值来分析F1、F2的合力变化范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2若取F1=2N，F2=3N则1N≤F≤5N。 　　当F1与F2夹角为180°时，合力小于分力。应排除A同时知C正确。 　　B对，由合力的变化范围可知正确。 　　D对，当F1和F2夹角为0°时，合力，当F1，F2夹角为180°时，合力最小，随着F1、F2夹角增大合力F反而减小。 　　说明：对于一些定性分析的选择题，有时可采用取一些特殊数值的方法来分析，这样可使分析简单、方便。 　　【例题2】运用平行四边形定则求互成角度的两个力的合力。 　　力F1=45N，方向水平向右。力F2=60N，方向竖直向上，用作图法求解合力F的大小和方向。 　　解：选择某一标度，利用0.5cm的长度表示15N的力，作出力的平行四边形，用刻度尺量出对角线的长度L，利用F=15N×即可求出。 　　〖巩固训练〗 　　(1)两个力互成30°角，大小分别为90N和120N，用作图法求出合力的大小和方向。 　　(2)两个共点力的大小都是60N，两力间的夹角为1200，求这两个力的合力? 　　解法一、图示法。 　　解法二、利用平行四边形法作出力的图示，然后利用几何知识求解。 　　学生讨论会得到：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，就得到其合力。因为每一次合成都遵从每两力与其合力产生共同效果的思想，所以可以这样合成。 　　(3)两个共点力，当它们同方向时其合力大小为7N，当它们反方向时其合力的大小为1N，问当它们互相垂直时其合力的大小是多少牛? 　　提示：假设F1大于F2，由题意可知：F1+F2=7，F1-F2=1解得：F1=4N，F2=3N 　　然后：方法一、图示法。 　　方法二、先利用平行四边形法则作出力的图示，再利用直角三角形知识求得合力F=5N 　　(4)请同学完成P13的思考与讨论。 　　〖提问〗：如果两个分力F1、F2，他们的夹角不定，求其合力的范围。(用作图法) 　　同学们用作图法得到： 　　Fmax=F1+F2(两力夹角为0°) 　　Fmin=F1-F2(两力夹角为180°，F合于大的方向一致) 　　夹角在0°——180°之间，后介于Fmin与Fmax之间。 　　课后小结 　　这节课主要学习了力的平行四边形定则，要求会用作图法求两共点力的合力。 　　这节课主要掌握利用平行四边形定则，用作图法求两共点力的合力，并且用作图法得出两力夹角不定的情况下，F合取值范围，我们下课后要多动手练习，掌握这种方法。 　　教案【二】 　　教学目标 　　知识与技能 　　1.知道合力与分力、合成等概念，体会等效思想，建立替代意识; 　　2.掌握力的平行四边形定则及探究的方法，了解矢量合成的普遍意义; 　　3.能利用力的平行四边形定则解决有关问题，分析日常问题; 　　方法与过程 　　1.参与实验探究力的合成法则的过程，体会实验归纳的方法; 　　2.参与实践，培养动手能力. 　　情感态度与价值观 　　1.发展学生对科学的好奇心和求知*，培养学生科学探究的精神和参与科技活动的热情; 　　2.培养认真、仔细、实事求是的科学态度. 　　教学重难点 　　教学重点: 　　探究求解合力的方法; 　　教学难点: 　　从实验中归纳总结出平行四边形定则。 　　教学过程 　　新课引入： 　　以“一指断钢丝”实验引入课题 　　(学生参与) 　　基本概念：引导学生看书 　　明确：什么是合力?什么是分力? 　　引导学生回答合力和分力。(展示PPT、板书：合力和分力) 　　关键词是什么? 　　启发学生用生活的实例说明。 　　学生举生活中的实例说明等效可替代。(展示PPT、板书：等效替代)教师根据学生所举实例，点明等效、合力与分力。展示提水的例子。 　　教师可再举正反两例进一步强化并总结力的合成概念。 　　如果一个物体受到多个力作用，比如刚才的水桶，我总能找到一个力能够等效替代它们，这个力就是合力。这个寻找合力的过程我们称为力的合成。 　　(展示PPT、板书：力的合成) 　　寻求求合力的方法： 　　通过实验验证不共线的两力合成不符合代数运算关系(板书：二、寻求求合力的方法) 　　教师演示实验。 　　利用我们桌子的器材来设计方案寻找力的合成关系： 　　问题：1、选择谁为研究对象? 　　2、怎样保证两次作用的效果相同? 　　3、怎样记录和描述每个力? 　　学生讨论。教师提问。 　　教师总结：总的说来：先表示出三个力，再来找它们关系。关于表示力，把大家刚才说的，梳理一下形成步骤： 　　教师边讲解边动画演示： 　　1、固定橡皮筋一端，两次作用需将结点拉到同一位置以确保两次拉橡皮筋效果相同。2、一位同学两力互成角度拉橡皮筋，另一位同学记录结点位置、力的大小和方向。大小由弹簧秤读出，方向通过在线的下方取较远的两点，由两点画线来确定力的方向。3、用一个力拉达同一点，记录力的大小和方向。4、用同一标度，作三力的图示。 　　教师引导学生搞好协作，分组实验：下面请同座位为一组，搞好协作，一位同学操作弹簧秤，另一位同学记录数据、作图，先表示出力来，再一同来找其关系。看哪组协作得，做得最快、做得!做好得请举手! 　　教师巡视指导。 　　问题：两分力大小、方向和合力大小、方向之间存在什么样的关系?1、启发学生先从数据分析， 　　结论不易找出其定量关系 　　2、启发学生再从图形上分析 　　既然有向线段表示力，那我们能否从图形上找其关系? 　　教师做好预设。 　　教师再启发：现在我们的问题转移到求解这三个表示力的线段的方位和大小关系上来了。这是几何问题，我们在初中研究线段间关系的时候，常用什么方法? 　　引导作辅助线，连接分力和合力的箭头 　　教师利用展台展示1组，结论：像 　　教师再利用展台展示2组。 　　归纳：一组像可能是偶然，我们每一组都像就可能不是偶然的了。 　　教师引导学生再验证。 　　总结：这个实验不仅我们做，很多人都做了，经过无数次的努力探究、实验，现代，科学家利用精密仪器证实两力合成遵循平行四边形关系。我们称之为平行四边形定则。(板书：平行四边形定则) 　　平行四边形定则： 　　引导学生根据实验叙述平行四边形定则内容，教师补充。 　　以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。 　　补充、升华：分力为邻边，合力为夹在指间的对角线。平行四边形定则的发现是伟大的发现，既体现了大小的关系，又体现了方向的关系。同时，一切矢量的运算都遵循平行四边形定则，只有符合平行四边形运算定则的量称为矢量。对于力而言，只要给我这样两个力，我都能利用平行四边形定则求其合力。怎么准确画呢?(教师动画展示，板书：应用) 　　问题：若物体受到三个力作用，怎么求其合力?(多力合成方法) 　　安排学生练习。 　　交代计算法：聪明的同学已经发现还可用计算的方法求解合力，关于计算法，我们下节课再研究! 　　问题：F1、F2大小一定,夹角增大,合力如何变化? 　　合力什么时候,什么时候最小?合力的范围如何? 　　(教师展示自制教具)边表示分力，对角线表示合力，请大家自己操作，找出规律。 　　学生回答。 　　总结：同一直线上两力合成实际是其特殊情况。 　　问题：合力一定比分力大吗? 　　思考：若夹角不变，改变其中一个力大小，合力怎么变化?我们可以通过器材来说明，请大家课后思考。 　　练习：PPT展示：已知F1=2N，F2=10N 　　(1)它们的合力有可能等于5N、10N、15N吗? 　　(2)合力的值是多少?最小值是多少?合力的大小范围是多少? 　　照应课前实验，解决实际问题 　　师：通过本节课的学习，大家能解释拉断钢丝的原因吗?展示PPT。 　　学生回答：合力很小，分力夹角很大时，分力却很大。 　　生活实例分析，如架设高压线时，不能张得太紧，否则一小鸟都可能将其压断。再比如斜索拉桥，课后思考，试着解释为什么这立柱做得很高。知识改变了生活! 　　共点力： 　　几个力同时作用在物体的同一点，或它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力。PPT展示(板书：三、共点力。1、定义) 　　师：力的平行四边形定则只适用于共点力。(2、平行四边形定则适用条件)

高一物理上册必修1《自由落体运动》教案

　　高一物理上册必修1《自由落体运动》教案【一】

　　教学准备

　　教学目标

　　1、 理解自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动

　　2、明确物体做自由落体运动的条件

　　3、理解重力加速度概念，知道它的大小和方向，知道在地球上不同的地方，重力加速度的大小是不同的

　　4、培养学生实验、观察、推理、归纳的科学意识和方法

　　5、通过对伽利略自由落体运动研究的学习，培养学生抽象思维能力，并感受先辈大师崇尚科学、勇于探索的人格魅力

　　教学重难点

　　理解在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同是本节的重点。

　　掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题是难点。

　　教学工具

　　教学课件

　　教学过程

　　一、课前提问:初速为零的匀加速直线运动的规律是怎样的?

　　二、自由落体运动

　　演示1：左手掷一金属片，右手掷一张纸片，在讲台上方从同一高度由静止开始同时释放，让学生观察二者是否同时落地.然后将纸片捏成纸团,重复实验 ,再观察二者是否同时落地

　　结论：第一次金属片先落下，纸片后落下，第二次几乎同时落下。

　　提问：解释观察的现象

　　显然，空气对纸的阻力影响了纸片的下落，而当它被撮成纸团以后，阻力减小，纸片和金属片才几乎同时着地。

　　假设纸片和金属片处在真空中同时从同一高度下落，会不会同时着地呢?

　　演示2：牛顿管实验

　　自由落体运动：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。

　　显然物体做自由落体运动的条件是：

　　(1)只受重力而不受其他任何力，包括空气阻力。

　　(2) 从静止开始下落

　　实际上如果空气阻力的作用同重力相比很小，可以忽略不计，物体的下落也可以看做自由落体运动。

　　三、自由落体运动是怎样的直线运动呢?

　　学生分组实验(每二人一组)

　　将电火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上，让纸带穿过计时器，纸带下方固定在重锤上，先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器下放，然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点。

　　运用该纸带分析重锤的运动，可得到：

　　1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动

　　2、重锤下落的加速度为a=9.8m/s2

　　四、自由落体加速度

　　学生阅读课文

　　提问：什么是重力加速度?标准值为多少?方向指向哪里?用什么字母表示?(略)

　　重力加速度的大小有什么规律?

　　(1)在地球上同一地点，一切物体的重力加速度都相同。

　　(2)在地球上不同的地方，重力加速度是不同的，由教材第37页表格可知，纬度愈高，数值愈大。

　　(3)在通常的计算中，可以把g取作9.8m/s2，在粗略的计算中，还可以把g取作

　　10m/s2

　　五、自由落体运动的规律

　　注意式中的h是指下落的高度。

　　课后习题

　　1、阅读《伽利略对自由落体运动的研究》

　　2、教材练习(1)至(4)题

　　高一物理上册必修1《自由落体运动》教案【二】

　　教学准备

　　教学目标

　　知识与技能

　　1.知道影响物体下落

　　快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动.

　　2.能用打点计时器得到相关的运动轨迹，并能自主分析纸带上记录的位移与时间等运动信息.

　　3.了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法.

　　过程与方法

　　1.通过对落体运动的实验探究，初步学习使用变量控制法.

　　2.经历伽利略对自由落体运动的研究方法，感悟科学探究的方法.

　　情感态度与价值观

　　1.渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型——自由落体.

　　2.培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风.

　　教学重难点

　　教学重点

　　1.自由落体加速度的大小和方向

　　2.自由落体运动的规律，并运用规律解决实际问题

　　教学难点

　　1.自由落体运动的条件及规律

　　2.应用自由落体运动的规律解决实际问题

　　教学过程

　　一、自由落体运动

　　1.基本知识

　　(1)定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.

　　(2)做自由落体运动的条件：①只受重力作用.②初速度等于零.

　　(3)运动性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.

　　2.思考判断

　　(1)物体竖直向下的运动就是自由落体运动.(×)

　　(2)物体仅在重力作用下的运动就是自由落体运动.(×)

　　(3)物体由静止释放，当空气阻力很小，可忽略不计时可以看做自由落体运动.(√)

　　探究交流

　　(1)一张纸片下落和该纸片揉成团下落快慢不同是什么原因造成的?

　　(2)为什么在抽成真空的牛顿管中金属片和羽毛下落的快慢相同?

　　【提示】

　　(1)纸片受到的空气阻力较大，而纸团受到的空气阻力较小，造成二者下落快慢不同.

　　(2)由于抽成真空的牛顿管对金属片和羽毛均没有空气阻力，它们只在重力作用下做自由落体运动.

　　二、自由落体加速度及运动规律

　　1.基本知识

　　(1)定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度，通常用g表示.

　　(2)方向：竖直向下.

　　(3)大小：在地球上不同的地方，g的大小是不同的，一般计算中，g取9.8_m/s2或g=10_m/s2.

　　(4)运动规律

　　①自由落体运动实质上是初速度v0=0，加速度a=g的匀加速直线运动.

　　②基本公式位移速度关系式：v2=2gh.(gt2.)

　　2.思考判断

　　(1)自由落体运动加速度的大小与物体质量有关.(×)

　　(2)重力加速度的方向竖直向下.(√)

　　(3)在地球上不同的地方，g的大小略有不同.(√)

　　三、伽利略对自由落体运动的研究

　　1.基本知识

　　(1)问题发现

　　亚里士多德观点：重物下落得快，轻物下落得慢.

　　矛盾：把重物和轻物捆在一起下落，会得出两种矛盾的结论.

　　伽利略观点：重物与轻物下落得一样快.

　　(2)猜想与假说

　　伽利略猜想落体运动应该是一种最简单的加速运动，并指出这种运动的速度应该是均匀变化的假说.

　　(3)理想斜面实验

　　①如果速度随时间的变化是均匀的，初速度为零的匀变速直线运动的位移x与运动所用的时间t的平方成正比，即x∝t2.

　　②让小球从斜面上的不同位置由静止滚下，测出小球从不同起点滚动的位移x和所用的时间t.

　　③斜面倾角一定时，判断x∝t2是否成立.

　　④改变小球的质量，判断x∝t2是否成立.

　　⑤将斜面倾角外推到θ=90°时的情况——小球自由下落，认为小球仍会做匀加速运动，从而得到了落体运动的规律.

　　(4)伽利略研究自然规律的科学方法：把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来.他给出了科学研究过程的基本要素：对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑得出推论→通过实验对推论进行检验→对假说进行修正和推广.

　　2.思考判断

　　(1)亚里士多德的观点是：重物、轻物下落得一样快.(×)

　　(2)伽利略通过实验证明了，只要斜面的倾角一定，小球自由滚下的加速度是相同的.(√)

　　(3)伽利略科学思想方法的核心是做实验.(×)

　　探究交流

　　在研究自由落体运动时，伽利略进行了猜想，亚里士多德进行了猜测，两种研究方法有何不同?

　　【提示】　伽利略的科学猜想是根据所观察、发现的事实，把客观事实与原有的知识结合起来，科学猜想不能直接当做结论使用，只有经过实验验证，才能作为结论使用.

　　四、自由落体运动及自由落体加速度

　　【问题导思】

　　1.物体在重力作用下的下落都是自由落体运动吗?

　　2.实际中，物体下落的运动是自由落体运动吗?

　　3.同一物体在不同地点做自由落体运动时，其加速度是否相同?

　　1.物体做自由落体运动的条件

　　(1)初速度为零;(2)除重力之外不受其他力的作用.

　　2.自由落体运动是一种理想化模型

　　这种模型忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力.在实际中，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动，只有当空气阻力远小于重力时，物体由静止的下落才可看做自由落体运动，如在空气中自由下落的石块可看做自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看做自由落体运动.

　　3.自由落体加速度的大小

　　(1)产生原因：由于处在地球上的物体受到重力作用而产生的，因此也称为重力加速度.

　　(2)大小：与所处地球上的位置及距地面的高度有关.

　　①在地球表面会随纬度的增加而增大，在赤道处最小，在两极最大，但差别很小.

　　②在地面上的同一地点，随高度的增加而减小，但在一定的高度范围内，可认为重力加速度的大小不变.通常情况下取g=9.8 m/s2或g=10 m/s2.

　　1.自由落体运动是匀变速直线运动的特例.

　　2.物体不仅在地球上做自由落体运动，在其他星球上也可以做自由落体运动，只不过同一物体在不同星球上所受重力不同，重力加速度不同.

　　3.g的方向，不是垂直向下，也不一定指向地心.

　　例：下列关于自由落体运动的说法正确的是(　　)

　　A.物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动

　　B.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动

　　C.从静止开始下落的小钢球，因受空气阻力作用，不能看成自由落体运动

　　D.从静止开始下落的小钢球，所受空气阻力对其运动的影响很小，可以忽略，可以看成自由落体运动

　　【审题指导】　解答关于自由落体运动的问题时，必须抓住自由落体运动的两个条件，一是初速度v0=0，二是仅受重力作用.

　　【答案】　BD

　　对自由落体运动条件不清，往往误认为物体仅在重力作用下的运动就看做是自由落体运动或者是误认为只要物体从静止下落，物体就做自由落体运动，从而误选A.

　　五、自由落体运动的规律及应用

　　【问题导思】

　　1.自由落体运动是特殊的匀变速直线运动吗?

　　2.匀变速直线运动的基本规律对于自由落体运动是否适用?

　　3.匀变速直线运动的推论对于自由落体运动是否适用?

　　1.基本规律

　　3.关于自由落体运动的几个比例关系式

　　(1)第1s末，第2s末，第3s末，…，第ns末速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n;

　　(2)前1s内，前2s内，前3s内，…，前ns内的位移之比为h1∶h3∶h3∶…∶hn=1∶4∶9∶…∶n2;

　　(3)连续相等时间内的位移之比为hⅠ∶hⅡ∶hⅢ∶…∶hn=1∶3∶5∶…∶(2n-1);

　　(4)连续相等位移上所用时间之比为t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-);

　　(5)连续相等时间内的位移之差是一个常数Δh=gT2(T为时间间隔).

　　例：如图所示，直棒AB长5 m，上端为A，下端为B，在B的正下方10 m处有一长度为5 m、内径比直棒大得多的固定空心竖直管.手持直棒由静止释放，让棒做自由落体运动(不计空气阻力，重力加速度取g=10 m/s2).求：

　　(1)直棒从开始下落至上端A离开空心管所用的时间;

　　(2)直棒上端A离开空心管时的速度;

　　(3)直棒在空心管中运动的时间(结果可用根式表示).

　　【审题指导】　解答该题应注意：

　　(1)直棒从开始下落至A端离开空心管的过程中，A端下落的高度是多少.

　　(2)直棒在空心管中运动的时间对应运动的哪个过程.

　　【答案】　(1)2 s　(2)20 m/s　(3)(2-)s

　　杆有长度，不易分析其运动情境，解题时，我们可以找杆上某一点(如A点)为研究对象，它的运动即代表整个杆的运动.杆通过筒的时间也可认为是B点从刚进入空心筒处运动(l+)这段距离的时间.

　　六、竖直上抛的研究方法

　　例：某物体以30 m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，取g=10 m/s2，5 s内物体的(　　)

　　A.路程为65 m

　　B.位移大小为25 m，方向向上

　　C.速度改变量的大小为10 m/s

　　D.平均速度大小为13 m/s，方向向上

　　【答案】　AB

　　1.定义：将一个物体以某一初速度v0竖直向上抛出，抛出的物体只受重力作用，这个物体的运动就是竖直上抛运动.

　　2.运动性质：初速度为v0，加速度为-g的匀变速直线运动(通常取初速度v0的方向为正方向).

　　3.基本规律

　　(1)速度公式：v=v0-gt.

　　(2)位移公式：x=v0t-2(1)gt2.

　　(3)位移和速度的关系式：v2-v0(2)=-2gx.

　　(4)上升到最高点(即v=0时)所需的时间t=g(v0)，上升的最大高度xmax=0( ).

　　4.研究方法

　　(1)分段法：上升过程是加速度a=-g，末速度v=0的匀减速直线运动，下降过程是自由落体运动，且上升阶段和下降阶段具有对称性.

　　(2)整体法：将全过程看成是初速度为v0、加速度为-g的匀变速直线运动，把匀变速直线运动的基本规律直接应用于全过程，但必须注意相关量的矢量性.习惯上取抛出点为坐标原点，v0的方向为正方向.此方法中物理量正负号的意义：

　　(1)v》0时，物体正在上升，v《0时，物体正在下降;

　　(2)h》0时，物体在抛出点的上方，h《0时，物体在抛出点的下方.

　　课后小结

　　板书

　　§2.5利略对自由落体运动的研究

　　一、绵延两千年的错误

　　二，逻辑的力量

　　三.猜想与假说

　　四.实验验证

　　五.伽利略的科学方法

　　观察一提出猜想一运用逻辑推理一实验对推理验证一对猜想进行修证(补充)一推广应用

高一物理上册必修1《重力 基本相互作用》教案

　　高一物理上册必修1《重力 基本相互作用》教案

　　教学准备

　　教学目标

　　1.知道力的概念及矢量性，会作力的图示.

　　2.了解重力产生的原因，会确定重力的大小和方向，理解重心的概念.

　　3.了解自然界中四种基本相互作用.

　　教学重难点

　　1.力的概念及矢量性，作力的图示.

　　2.重力产生的原因，确定重力的大小和方向，重心的概念，自然界中四种基本相互作用.

　　教学过程

　　一、力和力的图示

　　做一做以下实验，看看会发生什么现象，总结力有哪些作用效果.

　　图1　　　　　　　图2

　　(1)小钢球在较光滑的玻璃板上做直线运动，在小钢球的正前方放一磁铁(如图1)，小钢球靠近磁铁时;

　　(2)在与小钢球运动方向垂直的位置放一块磁铁(如图2);

　　(3)分别用手拉和压弹簧.

　　答案　(1)小钢球的速度越来越大;(2)小钢球的速度方向发生了变化;(3)用手拉弹簧，弹簧伸长;用手压弹簧，弹簧缩短.

　　力的作用效果有：使物体的运动状态发生变化或使物体发生形变.

　　1.力的特性

　　(1)力的物质性：力是物体间的相互作用，力不能脱离物体而独立存在.我们谈到一个力时，一定同时具有受力物体和施力物体.

　　(2)力的相互性：力总是成对出现的.施力物体同时又是受力物体，受力物体同时又是施力物体.

　　(3)矢量性：力不仅有大小而且有方向.

　　2.力的作用效果：改变物体的运动状态或使物体发生形变.

　　说明　只要一个物体的速度变化了，不管是速度的大小还是速度的方向改变了，物体的运动状态就发生变化.

　　3.力的表示方法

　　(1)力的图示：用一条带箭头的线段(有向线段)来表示力.

　　①线段的长短(严格按标度画)表示力的大小;②箭头指向表示力的方向;③箭尾(或箭头)常 画在力的作用点上(在有些问题中为了方便，常把物体用一个点表示).

　　注意　(1)标度的选取应根据力的大小合理设计.一般情况下， 线段应取2～5个整数段标度的长度.(2)画同一物体受到的不同力时要用同一标度.

　　(2)力的示意图：用一条带箭头的线段表示力的方向和作用点.

　　是否只有接触的物体之间才有力的作用?举例说明.

　　答案　不是.例如：两个相距一定距离的同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引;同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引等.

　　二、重力

　　秋天到了，金黄的树叶离开枝头总是落向地面;高山流水，水总是由高处流向低处;无论你以多大的速度跳起，最终总会落到地面上……试解释产生上述现象的原因.

　　答案　地面附近的一切物体都受到地球的吸引作用.正是由于地球的吸引才会使物体落向地面，才会使水往低处流.

　　1.重力定义：由于地球的吸引而使物体受到的力，叫做重力.

　　2.产生原因：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力.但不能说成“重力就是地球对物体的吸引力”.

　　3.大小：G=mg，g为重力加速度，g=9.8m/s2，同一地点，重力的大小与质量成正比，不同地点重力的大小因g值不同而不同.(注意：重力的大小与物体的运动状态无关，与物体是否受其他力无关)

　　4.方向：重力的方向总是竖直向下的(竖直向下不是垂直于支撑面向下，也不是指向地心).

　　5.作用点：在重心上.

　　(1)重心是物体各 部分所受重力的等效作用点.

　　(2)重心位置与质量分布和物体形状有关，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在物体的几何中心上.重心可以不在(填“可以不在”或“一定在”)物体上.

　　一、对力的概念的理解

　　例1 　下列关于力的说法中正确的是(　　)

　　A.甲用力把乙推倒，说 明甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用

　　B.只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受力，不会施力

　　C.任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体

　　D.两个力的大小都是5N，则这 两个力一定相同

　　解析　甲推乙的同时，乙也在推甲，力的作用是相互的，A错;不论物体是否有生命或是否有动力，它们受到别的物体作用时都会施力.例如马拉车时，车也拉马;书向下压桌子，桌子也向上支撑书，B错;由于自然界中的物体都是相互联系的，找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体，所以每一个物体都受到别的物体的作用，是受力物体，同时也对其他物体施力，即又是施力物体，C对;力是矢量，比较两个力是否相同，除了比较其大小还要比较其方向，D错.

　　答案　C

　　二、力的图示和示意图

　　例2 　在图3甲中木箱P点，用与水平方向成30°角斜向右上的150N的力拉木箱;在图乙中木块的Q点，用与竖直方向成60°角斜向左上的20N的力把木块抵在墙壁上.试作出甲、乙两图中所给力的图示，并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图.

　　图3

　　答案　如图所示

　　三、重力和重心的特点

　　例3 　关于重力和重心，下列说法正确的是(　　)

　　A.当物体漂浮在水面上时重力会减小

　　B.放置在水平面上的物体对水平面的压力 就是物体的重力

　　C.物体的重心位置总是在物体的几何中心上

　　D.物体的重心位置可能随物体形状的变化而改变

　　解析　物体的重力与物体所处状态无关，A错;物体对水平面的压力与物体的重力的施力物体及受力物体不同，B错;物体的重心位置与物体的形状及质量分布有关，只有质量分布均匀、形状规则的物体的重心才在其几何中心，C错，D对.

　　答案　D

　　1.(对力的概念的理解)关于力，下列说法正确的是(　　)

　　A.有的物体自己就有力，如爆炸的手榴弹，所以这个力可以没有施力物体

　　B.力不能离开物体而存在

　　C.不接触的物体之间一定没有力的作用

　　D.有的物体只是施力物体而不是受力物体

　　答案　B

　　解析　此题可根据力的产生条件来判断，抓住“力是物体与物体之间的相互作用”，要想有力，必须同时存在施力物体和受力物体，两者缺一不可.一个物体在对其他物体施加力的同时一定受到其他物体力的作用，即是施力物体同时又是受力物体，故A、D错误.C项则歪曲了力产生的条件，只要两物体发生相互作用即可产生力，不一定非得接触，故C错误.

　　2.(重力的特 点)关于物体所受的重力，以下说法正确的是(　　)

　　A.物体只有在地面上静止时才受到重力作用

　　B.物体落向地面时，它受到的重力大于它静止时所受到的重力

　　C.物体在向上抛出时受到的重力小于它静止时所受到的重力

　　D.同一物体在同一地点，不论其运动状态如何，它所受到的重力都是一样大的

　　答案　D

　　解析　物体所受的重力是由于地球对物体的吸引而产生的，重力的大小为G=mg.可见对同一物体(m一定)，在同一地点(g一定)，重力大小是相同的，而与物体的运动状态无关，因此选项A、B、C均错误，只有选项D是正确的.

　　3.(对重心的理解)下列关于重心的说法中正确的是(　　)

　　A.任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合

　　B.用一条绳子把一个物体悬挂起来，物体处于完全静止状态，该物体的 重 心不一定在绳子的延长线上

　　C.任何物体的重心都在物体内，不可能在物体外

　　D.重心与物体的形状和物体的质量分布有关

　　答案　D

　　解析　重心的位置与物体的形状和质量分布有关，只有形状规则、质量分布均匀的物体的重心才在物体的几何中心，A错误，D正确;用一条绳子把一个物体悬挂起来，物体处于完全静止状态时，物体的重力与绳子的拉力平衡，由二力平衡的知识可知，物体的重心一定在绳子的延长线上，B错误;重心是物体各部分所受重力的等效作用点，可以在物体上也可以不在物体上，C错误.

　　4.(力的图示和示意图)如图4所示，叠放的物体A、B静止在水平地面上，物体A对物体B的压力是10N，试画出这个力的图示和示意图.

　　图4

　　答案　见解析

　　解析　(1)画力的图示：

　　①选定标度：此题用2mm长的线段表示2N的力.

　　②从作用点沿力的方向画一线段，线段长短根据选定的标度和力的大小画出，线段上加刻度，如图甲所示，也可以如图乙所示，从O点(用O点代替B物体)竖直向下画一段五倍于标度(即10mm)的线段;

　　③在线段上加箭头表示力的方向.

　　(2)画力的示意图：从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向，然后标明FN=10N即可，如图丙所示.