高中物理教案范文(通用6篇)
教案是教师为顺利而有效地开展教学活动，根据课程标准，教学大纲和教科书要求及学生的实际情况。下面是小编为大家整理的高中物理教案范文(通用6篇)，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
第一篇: 高中物理教案
教学目标
知识与技能
1.知道时间和时刻的区别和联系.
2.理解位移的概念，了解路程与位移的区别.
3.知道标量和矢量，知道位移是矢量，时间、时刻和路程是标量.
4.能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移.
5.知道时刻与位置、时间与位移的对应关系.
过程与方法
1.围绕问题进行充分的讨论与交流，联系实际引出时间、时刻、位移、路程等，要使学生学会将抽象问题形象化的处理方法.
2.会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向
3.会用矢量表示和计算质点位移，用标量表示路程.
情感态度与价值观
1.通过时间位移的学习，要让学生了解生活与物理的关系，同时学会用科学的思维看待事实.
2.通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置，不同时间内的不同位移(或路程)的体验，领略物理方法的奥妙，体会科学的力量.
3.养成良好的思考表述习惯和科学的价值观.
4.从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养同学们建立事物是相互联系的唯物主义观点.
教学重难点
教学重点
1.时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系
2.位移的概念以及它与路程的区别.
教学难点
1.帮助学生正确认识生活中的时间与时刻.
2.理解位移的概念，会用有向线段表示位移.
教学工具
教学课件
教学过程
[引入新课]
师：上节课我们学习了描述运动的几个概念，大家想一下是哪几个概念?
生：质点、参考系、坐标系.
师：大家想一下，如果仅用这几个概念，能不能全面描述物体的运动情况?
生：不能.
师：那么要准确、全面地描述物体的运动，我们还需要用到哪些物理概念?
一部分学生可能预习过教材，大声回答，一部分学生可能忙着翻书去找.
师指导学生快速阅读教材第一段，并粗看这节课的黑体字标题，提出问题：要描述物体的机械运动，本节课还将从哪几个方面去描述?
生通过阅读、思考，对本节涉及的概念有个总体印象，知道这些概念都是为了进一步描述物体的运动而引入的，要研究物体的运动还要学好这些基本概念.
引言：宇宙万物都在时间和空间中存在和运动.我们每天按时上课、下课、用餐、休息。从幼儿园、小学、中学，经历一年又一年，我们在时间的长河里成长.对于时间这个名词，我们并不陌生，你能准确说出时间的含义吗?物体的任何机械运动都伴随着物体在空间中位置的改变，你们用什么来量度物体位置的改变呢?这就是我们今天要研究的课题--§1.2
时间和位移.
[新课教学]
一、时刻和时间间隔
[讨论与交流]
指导学生仔细阅读“时刻和时间间隔”一部分，然后用课件投影展示本校作息时间表.
师：同时提出问题;
1.结合教材，你能列举出哪些关于时间和时刻的说法?
2.观察教材第14页图1.2-1，如何用数轴表示时间?
学生在教师的指导下，自主阅读，积极思考，然后每四人一组展开讨论，每
组选出代表，发表见解，提出问题.
生：我们开始上课的“时间”：8：00就是指的时刻;下课的“时间”：8：45也是指的时刻.这样每个活动开始和结束的那一瞬间就是指时刻.
生：我们上一堂课需要45分钟，做眼保健操需要5分钟，这些都是指时间间隔，每一个活动所经历的一段时间都是指时间间隔.
师：根据以上讨论与交流，能否说出时刻与时间的概念.
教师帮助总结并回答学生的提问.
师：时刻是指某一瞬时，时间是时间间隔的简称，指一段持续的时间间隔。两个时刻的间隔表示一段时间.
让学生再举出一些生活中能反映时间间隔和时刻的实例，并让他们讨论.
教师利用课件展示某一列车时刻表，帮助学生分析列车运动情况.
(展示问题)根据下列“列车时刻表”中的数据，列车从广州到长沙、郑州和北京西站分别需要多长时间?
T15站名T16
18：19北京西14：58
00：35 00：41郑州08：42 08：36
05：49 05：57武昌03：28 03：20
09：15 09：21长沙23：59 23：5l
16：25广州16：52
参考答案：6小时59分、15小时50分、22小时零6分.
(教师总结)
第二篇: 高中物理教案
教学准备
教学目标
知识与技能
1.知道时间和时刻的区别和联系.
2.理解位移的概念，了解路程与位移的区别.
3.知道标量和矢量，知道位移是矢量，时间、时刻和路程是标量.
4.能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移.
5.知道时刻与位置、时间与位移的对应关系.
过程与方法
1.围绕问题进行充分的讨论与交流，联系实际引出时间、时刻、位移、路程等，要使学生学会将抽象问题形象化的处理方法.
2.会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向
3.会用矢量表示和计算质点位移，用标量表示路程.
情感态度与价值观
1.通过时间位移的学习，要让学生了解生活与物理的关系，同时学会用科学的思维看待事实.
2.通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置，不同时间内的不同位移(或路程)的体验，领略物理方法的奥妙，体会科学的力量.
3.养成良好的思考表述习惯和科学的价值观.
4.从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养同学们建立事物是相互联系的唯物主义观点.
教学重难点
教学重点
1.时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系
2.位移的概念以及它与路程的区别.
教学难点
1.帮助学生正确认识生活中的时间与时刻.
2.理解位移的概念，会用有向线段表示位移.
教学工具
教学课件
教学过程
[引入新课]
师：上节课我们学习了描述运动的几个概念，大家想一下是哪几个概念?
生：质点、参考系、坐标系.
师：大家想一下，如果仅用这几个概念，能不能全面描述物体的运动情况?
生：不能.
师：那么要准确、全面地描述物体的运动，我们还需要用到哪些物理概念?
一部分学生可能预习过教材，大声回答，一部分学生可能忙着翻书去找.
师指导学生快速阅读教材第一段，并粗看这节课的黑体字标题，提出问题：要描述物体的机械运动，本节课还将从哪几个方面去描述?
生通过阅读、思考，对本节涉及的概念有个总体印象，知道这些概念都是为了进一步描述物体的运动而引入的，要研究物体的运动还要学好这些基本概念.
引言：宇宙万物都在时间和空间中存在和运动.我们每天按时上课、下课、用餐、休息。从幼儿园、小学、中学，经历一年又一年，我们在时间的长河里成长.对于时间这个名词，我们并不陌生，你能准确说出时间的含义吗?物体的任何机械运动都伴随着物体在空间中位置的改变，你们用什么来量度物体位置的改变呢?这就是我们今天要研究的课题--1.2 时间和位移.
[新课教学]
一、时刻和时间间隔
[讨论与交流]
指导学生仔细阅读“时刻和时间间隔”一部分，然后用课件投影展示本校作息时间表.
师：同时提出问题;
1.结合教材，你能列举出哪些关于时间和时刻的说法?
2.观察教材第14页图1.2-1，如何用数轴表示时间?
学生在教师的指导下，自主阅读，积极思考，然后每四人一组展开讨论，每组选出代表，发表见解，提出问题.
生：我们开始上课的“时间”：8：00就是指的时刻;下课的“时间”：8：45也是指的时刻.这样每个活动开始和结束的那一瞬间就是指时刻.
生：我们上一堂课需要45分钟，做眼保健操需要5分钟，这些都是指时间间隔，每一个活动所经历的一段时间都是指时间间隔.
师：根据以上讨论与交流，能否说出时刻与时间的概念.
教师帮助总结并回答学生的提问.
师：时刻是指某一瞬时，时间是时间间隔的简称，指一段持续的时间间隔。两个时刻的间隔表示一段时间.
让学生再举出一些生活中能反映时间间隔和时刻的实例，并让他们讨论.
教师利用课件展示某一列车时刻表，帮助学生分析列车运动情况.
(展示问题)根据下列“列车时刻表”中的数据，列车从广州到长沙、郑州和北京西站分别需要多长时间?
T15站名T16
18：19北京西14：58
00：35 00：41郑州08：42 08：36
05：49 05：57武昌03：28 03：20
09：15 09：21长沙23：59 23：5l
16：25广州16：52
参考答案：6小时59分、15小时50分、22小时零6分.
(教师总结)
师：平常所说的“时间”，有时指时刻，有时指时间间隔，如有人问你：“你们什么时间上课啊?”这里的时间是指时间间隔吗?
生：不是，实际上这里的时间就是指的时刻.
师：我们可以用数轴形象地表示出时刻和时间间隔.
教师课件投放教材图1.2-1所显示的问题，将其做成F1ash动画.
学生分组讨论，然后说说怎样用时间轴表示时间和时刻.
生：时刻：在时间坐标轴上用一点来表示时刻.时间：两个时刻的间隔表示一段时间.一段时间在时间坐标轴上用一线段表示.
师：为了用具体数字说明时间，必须选择某一时刻作为计时起点，计时起点的选择是人为的.单位秒(s).
师：下图1-2-1给出了时间轴，请你说出第3秒，前3秒，第3秒初第3秒末，第n秒的意义.
答：
1.学习了时间与时刻，蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些说法，正确的是…( )
A. 蓝仔说，下午2点上课，2点是我们上课的时刻
B.红孩说，下午2点上课，2点是我们上课的时间
C.紫珠说，下午2点上课，2点45分下课，上课的时刻是45分钟
D.黑柱说，2点45分下课，2点45分是我们下课的时间
答案：A
2.关于时刻和时间，下列说法中正确的是…………………………………( )
A. 时刻表示时间较短，时间表示时间较长 B.时刻对应位置，时间对应位移
C. 作息时间表上的数字表示时刻 D.1 min内有60个时刻
答案：BC
解析：紧扣时间和时刻的定义及位置、位移与时刻、时间的关系，可知B、C正确，A错.一段时间内有无数个时刻，因而D错.
以下提供几个课堂讨论与交流的例子，仅供参考.
[讨论与交流]：我国在20__年10月成功地进行了首次载人航天飞行.10月15日09时0分，“神舟”五号飞船点火，经9小时40分50秒至15日18时40分50秒，我国宇航员杨利伟在太空中层示中国国旗和联合国旗，再经11小时42分10秒至16日06时23分，飞船在内蒙古中部地区成为着陆.在上面给出的时间或时刻中，哪些指的是时间，哪些又指的是时刻?
参考答案：这里的“10月15日09时0分”、“15日18时40分50秒”和“16日06时23分”，分别是指这次航天飞行点火、展示国旗和着陆的时刻，而“9小时40分50秒”和“11小时62分10秒”分别指的是从点火到展示国旗和从展示国旗到着陆所用的时间.
二、路程和位移
(情景展示)中国西部的塔克拉玛干沙漠是我国的沙漠，在沙漠中，远眺不见边际，抬头不见飞鸟.沙漠中布满了100～200m高的沙丘.像大海的巨浪，人们把它称为“死亡之海”.
许多穿越这个沙漠的勇士常常迷路，甚至因此而丧生.归结他们失败的原因都是因为在沙漠中搞不清这样三个问题：我在哪里?我要去哪里?选哪条路线?而这三个问题涉及三个描述物体运动的物理量：位置、位移、路程.
师：(投影中国地图)让学生思考：从北京到重庆，观察地图，你有哪些不同的选择?这些选择有何相同或不同之处?
生：从北京到重庆，可以乘汽车，也可以乘火车或飞机，还可以中途改变交通工具.选择的路线不同，运动轨迹不同，但就位置变动而言，都是从北京来到了重庆.
师：根据上面的学习，你能给出位移及路程的定义吗?
生：位移：从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段.位移是表示物体位置变化的物理量.国际单位为米(m).
路程：路程是质点实际运动轨迹的长度.(板)
在坐标系中，我们也可以用数学的方法表示出位移.
实例：质点从A点运动到B点，我们可以用有方向的线段来表示位移，从初始位置A向末位置B画有向线段，展示教材图1.2-3.
[讨论与交流]
请看下面的一段对话，找出里面的哪些语言描述了位置，哪些语言描述了位置的变动.哪些是指路程，哪些是指位移.
甲：同学，请问红孩去哪里了?
乙：他去图书室了，五分钟前还在这儿.
甲：图书室在哪儿?
乙指着东北的方向说：在那个方位.
甲：我还是不知道怎么走过去，有最近的路可去吗?
乙：你可以从这儿向东到孔子像前再往北走，就能看见了.
丙加入进来，说道;也可以先向北走，再向东，因为那边有好风景可看.
甲：最近要多远?
乙：大概要三百米吧.
丙开玩笑说;不用，你如果能从索道直线到达也就是一百米.
乙：别骗人了，哪有索道啊!
丙：我是开玩笑的，那只好辛苦你了，要走曲线.
甲：谢谢你们两位，我去找他了.
学生分组讨论后，选代表回答问题.
生1：乙手指的方向--东北，就是甲在找红孩的过程中发生的位移的方向.
生2：里面的三百米是指路程，一百米的直线距离是指位移的大小.
生3：他们谈话的位置和图书室是两个位置，也就是甲在找红孩过程中的初末位置.
请你举出生活中更常见的例子说明路程和位移.(围绕跑道跑一圈的位移和路程)
[讨论与思考]
1.(用课件展示中国地图)在地图上查找上海到乌鲁木齐的铁路.请根据地图中的比例尺估算一下，坐火车从上海到乌鲁木齐的位移和经过的路程分别是多少?
阅读下面的对话：
甲：请问到市图书馆怎么走?
乙：从你所在的市中心向南走400 m到一个十字路口，再向东走300m就到了.
甲：谢谢!
乙：不用客气.
请在图1-2-3上把甲要经过的路程和位移表示出来.
师：请你归纳一下：位移和路程有什么不同?
生1：位移是矢量，有向线段的长度表示其大小，有向线段的方向表示位移的方向.
生2：质点的位移与运动路径无关，只与初位置、末位置有关.
生3：位移与路程不同，路程是质点运动轨迹的长度，路程只有大小没有方向，是标量.
教师提出问题
师：位移的大小有没有等于路程的时候?
学生讨论后回答，并交流自己的看法.
生：在直线运动中，位移的大小就等于路程。
教师适时点拨，画一往复直线运动给学生讨论.
生：在单方向的直线运动中，位移的大小就等于路程.
教师总结
师：只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程，在其他情况中，路程要大于位移的大小.
[课堂训练]
下列关于位移和路程的说法中，正确的是………………( )
A位移大小和路程不一定相等，所以位移才不等于路程
B位移的大小等于路程，方向由起点指向终点
C位移描述物体相对位置的变化，路程描述路径的长短
D位移描述直线运动，路程描述曲线运动
答案：C
解析：A选项表述的因果关系没有意义，故A错.位移的方向可以用从初位置指末位置的有向线段来表示，但位移的大小并不等于路程，往往是位移的大小小于等于路程，故选项B错.位移和路程是两个不同的物理量，位移描述物体位置的变化，路程描述物体运动路径的长短，所以选项C正确.位移的大小和路程不一定相等，只有当物体做单向直线运动时，位移的大小才等于路程.无论是位移还是路程都既可以描述直线运动，也可以描述曲线运动，故选项D也是错误的.
三、矢量和标量
师：像位移这样的物理量，既有大小又有方向，我们以前学过的物理量很多都只有大小，没有方向，请同学们回忆并说给大家听听.
学生讨论后回答
生：温度、质量、体积、长度、时间、路程.
对于讨论中学生可能提出这样的问题，像电流、压强这两个学生学过的物理量，它们是有方向的，但它们仍然是标量.这在以后的学习中会更进一步加深对矢量和标量的认识.
学生阅读课文后，说说矢量和标量的算法有什么不同.
生：两个标量相加遵从算术加法的法则.
[讨论与思考]
一位同学从操场中心A出发，向北走了40 m，到达C点，然后又向东走了30 m，到达B点.用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移(即代表他的位置变化的最后结果的位移).三个位移的大小各是多少?你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗?
解析：画图如图1-2-4所示.矢量相加的法则是平行四边形法则.
[讨论与思考]
气球升到离地面80m高空时，从气球上掉下一物体，物体又上升了10 m高后才开始下落，规定向上方向为正方向.讨论并回答下列问题，体会矢量的表示方向.
(1)物体从离开气球开始到落到地面时的位移大小是多少米?方向如何?
(2)表示物体的位移有几种方式?其他矢量是否都能这样表示?注意体会“+”“-”号在表示方向上的作用.
解析：(1)一80m，方向竖直向下;(2)到现在有三种：语言表述法，如“位移的大小为80m，方向竖直向下”;矢量图法;“+”“一”号法，如“规定竖直向上为正方向，则物体的位移为一80m”.
[课堂训练]
(播放1 500m比赛的录像片断)
在标准的运动场上将要进行1 500米赛跑，上午9时20分50秒，发令枪响，某运动员从跑道上最内圈的起跑点出发，绕运动场跑了3圈多，到达终点，成绩是4分38秒.请根据上面的信息讨论以下问题，并注意题中有关时间、时刻、路程、位置变化的准确含义.
(1)该运动员从起跑点到达终点所花的时间是多少?(4分38秒)起跑和到达的时刻分别是多少?(上午9时20分50秒、上午9时25分28秒)
(2)该运动员跑过的路程是多少?(1 500米)他的位置变化如何?(起跑点到终点的连线)
四、直线运动的位置和位移
提出问题：我们怎样用数学的方法描述直线运动的位置和位移?
如果物体做的是直线运动，运动中的某一时刻对应的是物体处在某一位置，如果是一段时间，对应的是这段时间内物体的位移.
如图1-2-6所示，物体在时刻t1处于“位置”x1，在时刻t2运动到“位置”x2
那么(x2- x1)就是物体的“位移”，记为Δx =x2- x1
可见，要描述直线运动的位置和位移，只需建立一维坐标系，用坐标表示位置，用位置坐标的变化量表示物体位移.
在一维坐标系中，用正、负表示运动物体位移的方向.如图1-2-7所示汽车A的位移为负值，B的位移则为正值.表明汽车B的位移方向为x轴正向，汽车A的位移方向为x轴负向.
课后小结
时间和时刻这两个概念是同学们很容易混淆的，同学们要掌握时间坐标轴.在时间轴上，用点表示时刻，用线段表示一段时间间隔.位移和路程是两个不同的物理量，位移是用来表示质点变动的，它的大小等于运动物体初、末位置间的距离，它的方向是从初位置指向末位置，是矢量;而路程是物体实际运动路径的长度，是标量.只有物体做单向直线运动时，其位移大小才和路程相等，除此以外，物体的位移的大小总是小于路程.找位移的办法是从初位置到末位置间画有向线段.有向线段的方向就是位移的方向，有向线段的长度就是位移的大小.时刻对应位置，时间对应位移.在位置坐标轴上，用点来表示位置，用有向线段来表示位移.
本节课用到的数学知识和方法：用数轴来表示时间轴和位移轴，在时间轴上，点表示时刻，线段表示时间间隔.要选计时起点(零时刻)，计时起点前的时刻为负，计时起点后的时刻为正;在位移轴上，点表示某一时刻的位置，线段表示某段时间内的位移.要选位置参考点(位置零点)，直线运动中，可选某一单一方向作为正方向，朝正方向离开参考点的位置都为正，朝负方向离开参考点的位置都为负.位移方向与规定方向相同时为正，相反时为负.标量遵从算术加法的法则，矢量遵从三角形定则(或平行四边形定则，以后会学到，不让学生知道).
课后习题
教材第16页问题与练习。
第三篇: 高中物理教案
1.教学目标
1、1知识与技能
(1)知道什么是等温变化;
(2)掌握玻意耳定律的内容和公式;知道定律的适用条件。
(3)理解等温变化的P—V图象与P—1/V图象的含义，增强运用图象表达物理规律的能力;
1、2过程与方法
带领学生经历探究等温变化规律的全过程，体验控制变量法以及实验中采集数据、处理数据的方法。
1、3情感、态度与价值观
让学生切身感受物理现象，注重物理表象的形成;用心感悟科学探索的基本思路，形成求实创新的科学作风。
2、教学难点和重点
重点：让学生经历探索未知规律的过程，掌握一定质量的气体在等温变化时压强与体积的关系，理解p—V图象的物理意义。
难点：学生实验方案的设计;数据处理。
3、教具：
塑料管，乒乓球、热水，气球、透明玻璃缸、抽气机，u型管，注射器，压力计。
4、设计思路
学生在初中时就已经有了固体、液体和气体的概念，生活中也有热胀冷缩的概念，但对于气体的三个状态参量之间有什么样的关系是不清楚的。新课程理念要求我们，课堂应该以学生为主体，强调学生的自主学习、合作学习，着重培养学生的创新思维能力和实证精神。这节课首先通过做简单的演示实验，让学生明白气体的质量、温度、体积和压强这几个物理量之间存在着密切的联系;然后与学生一道讨论实验方案，确定实验要点，接着师生一道实验操作，数据的处理，得出实验结论并深入讨论，最后简单应用等温变化规律解决实际问题。
5、课题引入
演示实验：变形的乒乓球在热水里恢复原状
乒乓球里封闭了一定质量的气体，当它的温度升高，气体的压强就随着增大，同时体积增大而恢复原状。由此知道气体的温度、体积、压强之间有相互制约的关系。本章我们研究气体各状态参量之间的关系。
对于气体来说，压强、体积、温度与质量之间存在着一定的关系。高中阶段通常就用压强、体积、温度描述气体的状态，叫做气体的三个状态参量。对于一定质量的气体当它的三个状态参量都不变时，我们就说气体处于某一确定的状态;当一个状态参量发生变化时，就会引起其他状态参量发生变化，我们就说气体发生了状态变化。这一章我们的主要任务就是研究气体状态变化的规律。
出示课题：第八章气体
师问：同时研究三个及三个以上物理量的关系，我们要用什么方法呢?请举例说明。
生：控制变量法
比如要研究压强与体积之间的关系，需要保持质量和温度不变，再如要研究气体压强与温度之间的关系，需要保持质量和体积不变。
师：我们这节课首先研究气体的压强和体积的变化关系。
我们把温度和质量不变时气体的压强随体积的变化关系叫做等温变化。
第四篇: 高中物理教案
一、教学目标
1.知道非纯电阻电路中的能量转化情况，并能进行相关计算。
2.通过纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的对比，提高归纳总结、对比分析的能力。
3.提高物理学习兴趣，发现生活中的物理知识。
二、教学重难点
【重点】非纯电阻电路中的能量转化。
【难点】纯电阻、非纯电阻电路的区分，纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别。
三、教学过程
(一)新课导入
复习导入：提问焦耳定律讨论的是电路中怎样的能量转化情况?学生回答电能完全转化为内能的情况。
进一步提问：实际中有些电路除含有电阻外还含有其他负载，如电动机，那电动机的能量转化情况又是如何呢?进而引入新课——《电路中的能量转化》。
(二)新课讲授
1.非纯电阻电路中的能量转化
提问：结合生活经验，电动机是将消耗的电能全部转化成机械能了吗?
学生回答：电动机除了将电能转化成机械能以外，还有一部分电能转化成了内能。
小组讨论：当电动机接上电源后，会带动风扇转动，这里涉及哪些功率?功率间的关系又如何?
第五篇: 高中物理教案
【教学目标】
(一)知识与技能
1、理解向心力的概念。
2、知道向心力大小与哪些因素有关。理解公式的确切含义，并能用来进行计算。
3、知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。
(二)过程与方法
通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关，并理解公式的含义。
(三)情感、态度与价值观
1、在实验中，培养动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力。
2、感受成功的快乐，体会实验的意义，激发学习物理的兴趣。
【教学重点】
明确向心力的意义、作用、公式及其变形。
【教学难点】
如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。
【教学课时】
1课时
【教学过程】
(一)引入新课
教师活动：前面两节课，我们学习、研究了圆周运动的运动学特征，知道了如何描述圆周运动。这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征――向心力。
(二)进行新课
1、向心力
教师活动：指导学生阅读教材 “向心力”部分，思考并回答以下问题：
1、举出几个物体做圆周运动的实例，说明这些物体为什么不沿直线飞去。
2、用牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式。
学生活动：认真阅读教材，列举并分析实例，体会向心力的作用效果，并根据牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式。学生代表发表自己的见解。
教师活动：倾听学生回答，帮助学生分析实例，引导学生解决疑难，回答学生可能提出的问题。
投影向心力表达式：Fn=m或Fn=mrw2
r点评：激发学生的思维，充分调动学习的积极性。通过学生发表见解，培养学生语言表达能力和分析问题的能力。
2、实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
教师活动：指导学生阅读教材 “实验”部分，引导学生思考下面的问题：
1、实验器材有哪些?
2、简述实验原理(怎样达到验证的目的)
3、实验过程中要注意什么?测量那些物理量(记录哪些数据)?
4、实验过程中差生误差的原因主要有哪些?
学生活动：认真阅读教材，思考问题，学生代表发言。 教师活动：听取学生见解，点评、总结。
教师活动：指导学生完成实验，及时发现并记录学生实验过程中存在的问题。 学生活动：分成小组，进行实验，独立验证。
点评：让学生亲历实验验证的过程，体验成功的乐趣。培养动手能力和团结协作的团队精神。
教师活动：听取学生汇报验证的结果，引导学生对实验的可靠性作出评估。 师生互动，得出结论：
1、实验的过程中，多项测量都是粗略的，存在较大的误差，用两个方法得到的力并不严格相等。
2、通过实验我们还体会到，向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样具有某种性质的力来命名的。它是效果力，是按力的效果命名的。在圆锥摆实验中，向心力是小球重力和细线拉力的合力，还可以理解为是细线拉力在水平面内的一个分力。
教师活动：实例分析：说明以下几个圆周运动的实例中向心力是由哪些力提供的?
1、绳的一端拴一小球，手执另一端使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动。
2、月球绕地球运转的向心力是什么力提供的?
3、在圆盘上放一个小物块，使小物块随圆盘一起做匀速圆周运动，分析小物块受几个力?向心力由谁提供?
学生活动：思考并回答问题：
1、小球受重力、支持力、绳的拉力而做匀速圆周运动。由于竖直方向小球不运动，故重力、支持力合力为零，那么水平方向上的匀速圆周运动效果由水平面上的绳的拉力效果来提供.
2、月球和地球间的引力提供月球运转的向心力
3、小物块受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力提供向心力
点评：通过实例分析，达到巩固所学知识的目的。
教师活动：指导学生两人一组，完成课本54页“做一做”栏目中的实验，自己感受向心力的大小。
学生活动：按照“做一做”栏目中的实验介绍，独立操作，在实验中获得体验。 点评：通过实验，增强学生的感性认识，同时激发学习物理学的兴趣。
3、变速圆周运动和一般曲线运动
教师活动：向心力能改变速度的大小吗?为什么? 学生活动：思考并发表见解。
教师活动：听取学生代表的发言，点评。
教生活动：设疑：我们在“做一做”的实验中，通过抡绳子来调节沙袋速度的大小，不就说明向心力可以改变速度的大小吗?这该怎样解释呢?
学生活动：认真阅读课本，思考并讨论问题，学生代表发表见解。 教师活动：听取学生见解，点评、总结。
点评：培养学生阅读教材并从中获取信息的能力，培养学生发现问题解决问题的主动求知的意识。
教师活动：对于做一般曲线运动的物体，我们可以用怎样的分析方法进行简化处理? 学生活动：阅读教材并结合图6.7-4的提示发表自己的见解。
点评：对学生注重物理学方法的教育。
(三)课堂总结、点评
教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。
(四)实例探究
[例1]如图所示，在光滑的水平面上钉两个钉子A和B，相距20 cm.用一根长1 m的细绳，一端系一个质量为0.5
kg的小球，另一端固定在钉子A上.开始时球与钉子A、B在一直线上，然后使小球以2 m/s的速率开始在水平面内做匀速圆周运动.若绳子能承受的最大拉力为4
N，那么从开始到绳断所经历的时间是多少?
解析 球每转半圈，绳子就碰到不作为圆心的另一颗钉子，然后再以这颗钉子为圆心做匀速圆周运动，运动的半径就减少0.2
m，但速度大小不变(因为绳对球的拉力只改变球的速度方向).根据F=mv2/r知，绳每一次碰钉子后，绳的拉力(向心力)都要增大，当绳的拉力增大到Fmax=4
N时，球做匀速圆周运动的半径为rmin，则有
Fmax=mv2/rmin
rmin=mv2/Fmax=(0.5×22/4)m=0.5 m.绳第二次碰钉子后半径减为0.6 m，第三次碰钉子后半径减为0.4
m.所以绳子在第三次碰到钉子后被拉断，在这之前球运动的时间为：
t=t1+t2+t3
=πl/v+π(l-0.2)/v+π(l-0.4)/v =(3l-0.6)·π/v =(3×1-0.6)×3.14/2 s =3.768 s 答案
3.768 s 说明
需注意绳碰钉子的瞬间，绳的拉力和速度方向仍然垂直，球的速度大小不变，而绳的拉力随半径的突然减小而突然增大.[例2]如图所示，水平转盘的中心有个竖直小圆筒，质量为m的物体A放在转盘上，A到竖直筒中心的距离为r.物体A通过轻绳、无摩擦的滑轮与物体B相连，B与A质量相同.物体A与转盘间的最大静摩擦力是正压力的μ倍，则转盘转动的角速度在什么范围内，物体A才能随盘转动.
解析
由于A在圆盘上随盘做匀速圆周运动，所以它所受的合外力必然指向圆心，而其中重力、支持力平衡，绳的拉力指向圆心，所以A所受的摩擦力的方向一定沿着半径或指向圆心，或背离圆心.当A将要沿盘向外滑时，A所受的最大静摩擦力指向圆心，A的向心力为绳的拉力与最大静摩擦力的合力.即
F+Fm ′=mω12r 由于B静止，故 F=mg
②
①
由于最大静摩擦力是压力的μ倍，即 Fm ′=μFN=μmg 由①、②、③解得 ω1=g(1+m)/r;
③ 当A将要沿盘向圆心滑时，A所受的最大静摩擦力沿半径向外，这时向心力为： F-Fm ′=mω22r
④
由②、③、④得ω2=g(1-m)/r.要使A随盘一起转动，其角速度ω应满足
g(1-m)/r≤ω≤g(1+m)/r
答案 g(1-m)/r≤ω≤g(1+m)/r
说明 根据向心力公式解题的关键是分析做匀速圆周运动物体的受力情况;明确哪些力提供了它需要的向心力.
第六篇: 高中物理教案
【课 题】人教版《普通高中课程标准实验教科书物理(选修3-1)》第一章第二节《库仑定律》
【课 时】1学时
【三维目标】
知识与技能：
1.知道点电荷的概念，理解并掌握库仑定律的含义及其表达式;
2.会用库仑定律进行有关的计算;
3.知道库仑扭称的原理。
过程与方法：
1.通过学习库仑定律得出的过程，体验从猜想到验证、从定性到定量的科学探究过程，学会通过间接手段测量微小力的方法;
2.通过探究活动培养学生观察现象、分析结果及结合数学知识解决物理问题的研究方法。
情感、态度和价值观：
1.通过对点电荷的研究，让学生感受物理学研究中建立理想模型的重要意义;
2.通过静电力和万有引力的类比，让学生体会到自然规律有其统一性和多样性。
【教学重点】
1.建立库仑定律的过程;
2.库仑定律的应用。
【教学难点】
库仑定律的实验验证过程。
【教学方法】
实验探究法、交流讨论法。
【教学过程和内容】
同学们，通过前面的学习，我们知道“同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引”，这让我们对电荷间作用力的方向有了一定的认识。我们把电荷间的作用力叫做静电力，那么静电力的大小满足什么规律呢?让我们一起进入本章第二节《库仑定律》的学习。
活动一：思考与猜想
同学们，电荷间的作用力是通过带电体间的相互作用来表现的，
因此，我们应该研究带电体间的相互作用。可是，生活中带电体的大小和形状是多种多样的，这就给我们寻找静电力的规律带来了麻烦。
早在300多年以前，伟大的牛顿在研究万有引力的同时，就曾对带电纸片的运动进行研究，可是由于带电纸片太不规则，牛顿对静电力的研究并未成功。
(问题1)大家对研究对象的选择有什么好的建议吗?
在静电学的研究中，我们经常使用的带电体是球体。
(问题2)带电体间的作用力(静电力)的大小与哪些因素有关呢?
请学生根据自己的生活经验大胆猜想。
电荷间的作用力与影响因素的关系
实验表明：电荷间的作用力F随电荷量q的增大而增大;随距离r的增大而减小。
(提示)我们的研究到这里是否可以结束了?为什么?
这只是定性研究，应该进一步深入得到更准确的定量关系。
(问题3)静电力F与r，q之间可能存在什么样的定量关系?
你觉得哪种可能更大?为什么?(引导学生与万有引力类比)
活动二:设计与验证
(问题4)研究F与r、q的定量关系应该采用什么方法?
控制变量法——(1)保持q不变，验证F与r2的反比关系;
(2)保持r不变，验证F与q的正比关系。
.
困难一：F的测量(在这里F是一个很小的力，不能用弹簧测力计直接测量，你有什么办法可以实现对F大小的间接测量吗?)
困难二:q的测量(我们现在并不知道准确测定带电小球所带的电量的方法，要研究F与q的定量关系，你有什么好的想法吗?)
(思维启发)有这样一个事实：两个相同的金属小球，一个带电、一个不带电，互相接触后，它们对相隔同样距离的第三个带电小球的作用力相等。
——这说明了什么?(说明球接触后等分了电荷)
(追问)现在，你有什么想法了吗?
定量验证
实验结论：两个点电荷间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比。
同学们，我们一起用了大约20分钟得到的这个结论，其实在物理学发展，数位伟大的科学家用了近30年的时间得到的并以法国物理学家库仑的名字来命名的库仑定律。
启示一:类比猜想的价值
读过牛顿著作的人都可能推想到：凡是表现这种特性的相互作用都应服从平方反比定律。这似乎用类比推理的方法就可以得到电荷间作用力的规律。正是这样的类比，让电磁学少走了许多弯路，形成了严密的定量规律。马克·吐温曾说“科学真是迷人，根据零星的事实，增添一点猜想，竟能赢得那么多的收获!”。科学家以广博的知识和深刻的洞察力为基础进行的猜想，才是有创造力的思维活动。
然而，英国物理史学家丹皮尔也说“自然如不能被目证那就不能被征服!”
启示二：实验的精妙
1785年库仑在前人工作的基础上，用自己设计的扭称精确验证得到了库仑定律。(库仑扭称实验的介绍：这个实验的设计相当巧妙。把微小力放大为力矩，将直接测量转换为间接测量，从而得到静电力的作用规律——库仑定律。)
1.内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
2.数学表达式：
(说明)，叫做静电力常量。
3.适用条件：(1)真空中(一般情况下，在空气中也近似适用);
(2)静止的;(3)点电荷。
(强调)库仑定律的公式与万有引力的公式在形式上尽管很相似，但仍是性质不同的两种力。我们来看下面的题目：
例题1：(通过定量计算，让学生明确对于微观带电粒子，因为静电力远远大于万有引力，所以我们往往忽略万有引力。)
(过渡)两个点电荷的静电力我们会求解了，可如果存在三个电荷呢?
(承前启后)两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。因此，多个点电荷对同一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。
例题2：(多个点电荷对同一点电荷作用力的叠加问题。一方面巩固库仑定律，另一方面，也为下一节电场强度的叠加做铺垫。)
(拓展说明)库仑定律是电磁学的基本定律之一。虽然给出的是点电荷间的静电力，但是任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的。所以，如果知道了带电体的电荷分布，就可以根据库仑定律和平行四边形定则求出带电体间静电力的大小和方向了。而这正是库仑定律的普遍意义。
(略)
1.课本第8页的“科学漫步”栏目，介绍的是静电力的应用。你还能了解更多的应用吗?
2.万有引力与库仑定律有相似的数学表达式，这似乎在预示着自然界的和谐统一。课后请同学查阅资料，了解自然界中的“四种基本相互作用”及统一场理论。
