必修二物理教案.docx
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必修二物理教案
必修二物理教案
【篇一:
高二物理必修二全套教案合集】
物理(必修)2第一章功和功率
第一节机械功
一、教学内容分析
1.内容与地位
在《普通高中物理课程标准(实验)》的共同必修模块物理2的内容标准中涉及本节的内容有―理解功的概念‖。
该内容要求学生理解功的概念;在具体的物理情景中能判断出物体所受的各个力是否做功以及做功的正负;知道正功、负功的含义;应用功的一般公式,会计算恒力、合力的功。
2.教学目标
⑴知识与技能:
理解功的概念。
知道功是标量,认识正功、负功的含义,在具体的物理情景中能判断物体所受的各力是否做功以及做功的正负。
能利用功的一般公式计算恒力的功,掌握计算总功的两种方法。
⑵过程与方法:
通过功的概念及其公式导出的过程,体会并学习物理学的研究方法,能从现实生活中发现与―功‖有关的问题,能运用功解决一些与生产和生活相关的实际问题。
⑶情感态度与价值观:
有将功的知识应用于生活和生产实际的意识,勇于探索与日常生活有关的―功‖问题,认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。
3.教学重点、难点
⑴重点:
功的一般公式及其推导过程;判定物体所受的各个力是否做功以及做功的正负;总功的计算。
⑵难点:
弄清物体在力的方向上的位移与物体的位移是不同的;认识负功的物理意义;总功的计算。
二、案例设计
(一)导入新课
让全班学生动手操作:
将各自的课桌右移约2cm.
教师关注学生操作的方式,并把移动课桌这一具体问题转换为物理模型来讨论,用示意图分类展示在黑板上。
预测操作的方式:
大部分学生
会上提,小部分学生会平推、斜推、
斜拉,如右图所示。
问题1分组进行讨论交流,图
(a)、图(b)恒力f是否做功,为什么?
预测1都有做功。
预测2图(a)恒力f有做功,图(b)恒力f没有做功。
让学生回答,基本上能从初中学过做功的两个因素(即一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离)入手。
扩展:
高中我们已学习了位移,做功的两个要素是:
作用在物体上的力和物体在力的方向上发生的位移。
也就是说,如果施力于某物体,并使该物体在力的方向上移动一段距离,我们就说力对这个物体做了功。
那么,功应该如何求解呢?
本节课我们就来进一步学习有关功的知识。
[板书]第1节机械功
(二)新课教学
[板书]1.机械功的定义:
作用于某物体的恒力f与该物体沿力的方向上发生的位移s的乘积叫做机械功。
问题2若物体发生的位移为s,则图(a)、图(b)恒力f做的功各为多少?
预测1都有做功,w=fs。
预测2图(a),w=fs;图(b),w=0。
说明应用初中所学的有关功的知识,基本上能够解决。
问题3若物体发生的位移为s,则图(c)恒力f是否做功、做的功为多少?
设疑力f有什么作用效果?
预测使物体竖直上提和水平前进。
教师引导:
能否从力的分解角度来讨论问题2呢?
分组讨论探究,并请小组代表回答问题2。
预测1不做功。
因为物体在力f的方向上没有发生位移,s是水平方向上发生的位移。
预测2有做功,w=fs。
因为功是力f与位移s的乘积
方向垂直,f2没有对物体做功。
由于f的作用效果与分力f1和f2共同作用效果
说明分组讨论探究功的一般计算公式的推导过程,
教师:
由于位移是矢量,也可以将位移s分解,再结合功的定义来推导功的一般计算式,有兴趣的学生课后去完成。
让学生阅读课本p4第三自然段,并回答1焦耳是如何定义的。
[板书]2.机械功的计算
让学生阅读课本p5后,由小组讨论得到结果,填入表格中。
1预测1w1=fs
点如图丙所示,再看它们之间的夹角。
并指出w=fs只适用于恒力f与位移s
同向的情况。
问题4求出图乙中恒定拉力f对小车所做的功w2。
预测1w2=fs
问题5试比较图甲、乙中力f对小车所做的功的大小。
预测1w1w2
预测2w1=w2
说明设置以上几个问题是为了进一步理解正负功的含义。
教师指出:
功是标量,其大小的比较,是取绝对值进行比较的,w1=w2才是正确的。
又如做功-9j1j,-1j3j,5j=-5j。
[板书]⑵正功与负功表示两种相反的做功效果。
功是标量,功的―正‖、―负‖既不表示方向也不表示大小,既不能说―正功与负功方向相反‖,也不能说―正功大于负功‖,正功和负功是借以区分谁对谁做功的标志。
虽然力与位移都是矢量,功却是标量,没有方向,但有正功和负功之分,那么正功、负功的物理意义是什么呢?
在图甲中,推力f对小车所做了3的功,表明推力f对小车的运动起促进作用,这个力是2
3fs的功,表明拉力f
对小车的运动起阻碍作用,这个力2动力;在图乙中,拉力f对小车所做了-
是阻力。
也就是说,动力一定做正功,阻力一定做负功。
[板书]⑶正功、负功的物理意义:
力对物体做正功,表明此力是动力,其作用效果是促进物
体的运动;力对物体做负功,表明此力是阻力,其作用效果是阻碍物体的运动。
问题5
在图乙中力f对小车做了-3的功,我们还可以怎么说?
2
预测1物体克服这个力做了-10j的功。
预测2克服这个力做了
10j的功。
强调:
对物体做负功,往往说成物体克服这个力做功(一定是正值)。
学习了一个力对物体所做的功的求解方法,如果物体同时受到几个力的作用,那么,如何求解这几个力对物体所做的功和总功呢?
⑶总功的计算
例题如图所示,利用斜面从货车上卸货,每包货物的质量m=
解:
斜面上的货物受到重力g、斜面支持力n和摩擦力f共三个力的作用。
货物位移的方向是沿斜面向下。
用正交分解法,将货物所受的重力g分解到与斜面平行的方向和与斜
由于斜面支持力n与位移垂直,所以支持力对货物没有做功即wn=
0。
重力g对货物所做的功wg可以用下列三种方法求解。
方法三:
用力的分解等效。
将重力分解为使货物沿斜面下滑的分力g1和垂直
由于g2与位移垂直,g2对货物没有做功,所以重力所做的功等于沿斜面向下
的分力g1所做的功,即
摩擦力f对货物所做的功
外力对物体做的总功
w总=wn+wg+wf=(0+900–240)j=660j
合外力所做的功
说明例题的选择主要是考虑以下几点:
①温故,如受力分析、正交分解等。
②知新,如求功公式的应用,对正功、负功、不做功的求解具有普遍性。
③求重力功时可以进行多角度的思维训练。
④可以体现出外力做的总功与合外力做的功的关系,以便归纳。
要求学生思考独立完成该例题,请好中差三位学生上台扳演,教师可以及时地订正学生解题时存在的问题和不良习惯。
三.案例评析:
本案例的设计让学生亲手移动课桌进行功的探究,使学生学习物理与生活拉近了距离,充分体会到物理就在生活中,科学就在自己身边,从而激发了学习“功”的热情。
在本节课的学习过程中,既重视知识的获取也重视知识的形成过程,使学生真正体验到探究发现的乐趣和应用知识的重要性。
分组讨论探究,激发学生思考和参与的积极性,发挥学生的自主性,培养学生分析问题和解决问题的能力,让学生的认知结构在交流碰撞中得到完善和重组。
教师在问题的设置上注意了知识的层次,使学生在学习进程中时刻保持高昂的斗志、旺盛的精力、积极的情绪和浓厚的探究,为课堂教学增强了活力。
在例题的设计上,既温故又知新,既考虑到问题的完整性和思维的多样性,又突出重点知识的检测和疑难问题的解决,达到良好的教学效果。
功和能
一、教学目标:
(一)知识目标
1、知道能量的定义,知道对应于不同的运动形式具有不同的能量;
2、知道物体能够对外做功是因为物体具有能量;
3、理解功是能量转化的量度;
4、理解不同能量之间的转化,知道转化中总能量守恒。
(二)能力目标
1、能从能量转化的角度来分析物体的运动,解决有关能量的问题;
2、知道功和能之间的区别和联系。
(三)德育目标
通过学习功和能之间的关系,使学生了解事物之间是相互联系的,并学会从功能角度去探索自然规律。
二、教学重点
1、理解功和能的关系;
2、知道能量的转化用做功来量度。
三、教学难点
在具体的问题中如何得到能量的转化情况,并用做功来定量地反映这种转化。
四、教学方法
实验法、举例法
五、教学用具投影仪、cai课件
六、课时安排1课时
七、教学步骤
(一)导入新课
初中我们学过能量守恒定律,同学们回忆一下该定律的内容:
能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移过程中,能的总量保持不变。
(二)新课教学
1、能的概念
(1)、用多媒体展示下列物理情景,把四幅图对比在同一幅画面上。
①流动的河水冲走小石块;
②飞行的子弹穿过木板;
③自由下落的重物在地上砸了一个坑;
④压缩的弹簧把物体弹出去。
(2)、分析概括图片中流动的河水、飞行的子弹、下落的重物、压缩的弹簧都各自对物体做了功。
(3)、总结:
一个物体能够对外做功,则这个物体具有能。
(板书)
(4)、同学们结合生活,举些物体具有能量的例子。
张紧的弓能够做功,所以它具有能;
电动机通电后能够做功,它具有能。
打夯机能做功,它具有能;
流动的空气能做功,它具有能。
(5)、结合学生所举例子总结:
物质的不同运动形式对应着不同的能。
例如:
有形变的弹簧具有弹性势能,流动的空气具有动能等。
(6)、①演示:
把弹簧固定在铁架台上,下端挂一物体,用力向下拉物体,使弹簧伸长后释放,物
【篇二:
高中物理新课标版人教版必修二优秀教案:
_功】
2功
整体设计
功和能的概念是物理学中重要的基本概念,且贯穿在全部物理学中,所以教材在第一节给出能量的概念后,接着对功进行研究和讨论.学生在初中已经接触过功,但这节内容并不是初中内容的简单重复,而是内容的深化和拓展,尤其让学生注意区分日常生活中我们所说的做“工”与力对物体的做功的区别.
教材从学生常见的起重机搬运货物、机车牵引列车前行、手握握力器的事例入手,便于学生认识的逐步加深.教材本着创设情景,设疑激趣的原则,引导学生先分析力与位移同向的例子,然后探究力与位移有夹角时功的求解.在实际问题中,一个运动的物体往往不只受一个力的作用.教学中,让学生多举例子,体会在物体产生一个位移的过程中,这些力有的是动力,有的可能是阻力,还有的力对物体的位移没有直接的影响,从而引出正、负功的概念,教师要逐步引导学生总结归纳力做正、负功的条件,不要急于求成.
在实际教学过程中,应多举实例,让学生动脑分析、通过观察、分析、总结、表述的过程,深化概念的理解.再辅以针对性较强的课堂训练,使学生能够熟练掌握功的基本概念及其求解方法.
教学重点
理解功的概念及正、负功的意义.
教学难点
利用功的定义解决有关问题.
课时安排
1课时
三维目标
知识与技能
1.理解功的概念,能利用功的一般公式进行功的计算.
2.理解总功,能计算合外力对物体所做的总功.
3.理解功是能量转化的量度,并能举例说明.
过程与方法
1.能从现实生活中发现与功有关的问题.
2.体会科学研究方法对人类认识自然的重要作用.
3.能运用功的概念解决一些与生产和生活相关的实际问题.
情感态度与价值观
有参与科技活动的热情,有将功的知识应用于生活和生产实际的意识,勇于探究与日常生活有关的物理学问题.
教学过程
导入新课
情景导入
货物被起重机举高,重力势能增加了;列车在机车的牵引力之下,速度增大,动能增加了;弹簧受到拉伸或压缩后,弹性势能增加了;“神舟”飞船返回地面时,在落地之前打开降落伞,在空气阻力作用下,速度减小,动能减少了;物体从高处自由下落,速度增加,动能增加了……这些都是我们所熟知的一些物理现象,这些现象有一个共同的特征,你能看出来吗?
吊装货物“神舟”飞船返回
列车加速弹簧被压缩
问题导入
在图中两个人分别向前、后拉车,他们所用的力对车产生的效果相同吗?
如果车前进相同的位移,怎样反映他们对车的作用效果
?
拖拉机耕地时,对犁的拉力f是斜向上方的,而犁是在水平方向运动的,此时拖拉机的拉力f对犁做功吗?
推进新课
一、功
复习回顾:
功这个概念同学们并不陌生,我们在初中就已经学习过它的初步知识.让同学们思考做功的两个因素:
一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上移动的距离.
教师引导:
高中知识的学习对知识的定义与理解更加深入,我们已经学习位移,对功的要素应如何更加精确地描述?
扩展教学:
可以精确描述为:
①作用在物体上的力;
②物体在力的方向上移动的位移.
即如果一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生了位移,物理学中就说这个力对物体做了功.
概念理解:
教师用手托黑板擦,提醒学生观察与思考各力是否对物体做了功?
过程一:
平托黑板擦向上移动一段距离.
过程二:
平托黑板擦水平移动一段距离.
问题1:
在过程一中手对黑板擦的支持力与黑板擦的重力是否做功,并说明原因.
问题2:
在过程二中手对黑板擦的支持力与黑板擦的重力是否做功,并说明原因.
学生思考讨论并由代表总结回答,在上升过程中,位移方向在竖直方向,与支持力和重力共线,故二力做功了.在水平移动过程中位移水平,在重力和支持力方向无位移,故此过程二力均未做功.
点评:
通过知识回顾,复习做功的两个要素,并通过简单的课堂演示,让学生现场分析做功情况,加深做功要素的理解.并强调指出,分析一个力是否对物体做功,关键是要看受力物体在这个
力的方向上是否有位移.
问题探究
问题1:
如果力的方向与物体的运动方向一致,应该怎样计算这个力的功.
课件展示情景一:
物体m在水平力f的作用下水平向右的位移为l,如下图所示,求力f对物体做的功
.
教师指导学生思考问题,根据功的概念独立推导.尤其强调力和位移方向一致,这时功等于力跟物体在力的方向上移动的位移的乘积.即w=fl.
问题2:
若力的方向与物体的运动方向成某一角度,该怎样计算功呢?
.
教师提示学生思考,虽然f与位移方向不一致,但可以根据力f的作用效果把f沿两个方向分解.即跟位移方向不一致的分力f1,跟位移方向垂直的分力f2.
学生根据教师的提示画出物体的受力分析图,并在相互垂直的方向上正交分解,并求解f1、f2的功.
则分力f1所做的功等于f1l,分力f2的方向跟位移的方向垂直,物体在f2的方向上没有发生位移,所以f2所做的功等于零.
教师利用实物投影仪展示学生的推导结果,点评、总结,得出功的定义式,及其文字叙述,并强调公式中各量的物理意义.通过让学生动手亲自推导公式,让学生加深对公式的理解,为公式的灵活应用打好基础.
要点辨析:
教师与学生共同通过具体实例的计算,对公式的使用注意事项总归纳:
1.公式中f应为恒力,即大小、方向不变.
3.计算功时,一定要明确是哪个力对物体做的功.
4.功是过程量,是力在空间的积累量.
5.公式中的单位:
f——牛(n);l——米(m);w——焦(j).
二、正功和负功
教师指导学生思考所讨论的问题,并画出各种情况下力做功的示意图.并通过示意图总结:
点评:
教师通过实物投影仪投影学生画图情况,点评、总结.利用数学知识分析物理问题是物理学习常用的手段.培养学生分析问题的能力.
指导学生阅读课本内容.提出问题,力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢?
结合生活实际,举例说明.
概念理解:
指导学生通过正功、负功的概念比较理解正、负功的意义.
在实际问题中,一个运动的物体往往不只受一个力的作用,在物体产生一个位移的过程中,这些力中有的力是动力,有的力则可能是阻力,还有的力对物体的位移没有直接的影响.例如:
用一个水平的力f拉物体在粗糙水平面上运动.这时我们说f对物体做了正功,而阻力f对物体也做了功,但是显然f与f的功是有区别的,f做的功是负功,也可说成是物体克服阻力f做功.而支持力n和重力g就没有做功
.
思维拓展
功是标量,只有数值,没有方向.功的正、负并不表示功的方向,而且也不是数量上的正与负.我们既不能说“正功与负功的方向相反”,也不能说“正功大于负功”,它们仅表示相反的做功效果.正功和负功是同一物理过程从不同角度的反映.
举例说明:
在上图中,可以说摩擦力做负功,也可以说物体克服摩擦力做了正功.比如摩擦力做了-20j的功,可以说物体克服摩擦力做了20j的功.
形象比喻:
小明借了小刚50元钱,从小明的角度,是小明借了钱;从小刚的角度,是小刚把钱借给别人.
在上述对功的意义认识的基础上,讨论正功和负功的意义,得出如下认识:
正功的意义是:
力对物体做功向物体提供能量,即受力物体获得了能量.
负功的意义是:
物体克服外力做功,向外输出能量(以消耗自身的能量为代价),即负功表示物体失去了能量.
.
外力对物体所做的总功w等于w1和w2的代数和
所以:
w=w1+w2=7.6j.
解法二:
物体受到的合力为:
师生一起点评两种解答过程,并对解题规律总结如下:
(1)当物体在几个力的共同作用下发生45
(2)由于功是标量,第二种方法较为简便.
课堂训练
答案:
b
2.起重机将质量为100kg的重物竖直向上移动了2m,下列三种情况下,做功的力各有哪几个力?
每个力做了多少功?
是正功还是负功?
(不计阻力,g取9.8m/s2)
(1)匀加速提高,加速度a1=0.2m/s2;
(2)匀速提高;
(3)匀减速下降,加速度大小a2=0.2m/s2.
.
答案:
100j
(1)物体第一次在轨道到达的最大高度h;
(2)物体最后停在何处?
答案:
(1)h=0.6m
(2)物体最后停在bc的中点
课堂小结
1.功是力作用在物体上对空间的积累效应,即谈到“功”,必有力作用在物体上并在力的方向上发生一段位移.功是能量变化的量度,这个观点是贯穿全章的主线.
【篇三:
高一物理必修2教案(新人教版全册)】
第五章曲线运动
本章概览整体设想
5.1曲线运动
【三维目标】
一、知识与技能:
1.知道做曲线运动的物体的速度是时刻改变的,曲线运动是变速运动;速度的方向沿轨迹的切线方向。
1
2.知道曲线运动是一种变速运动,理解物体做曲线运动的条件。
3.能运用牛顿运动定律,分析讨论物体作曲线运动的条件。
【教学设计】
重点:
曲线运动瞬时速度方向。
难点:
物体做曲线运动的条件。
【教学方法】
1.在教学中,通过实例分析让学生要建立物体做曲线运动的图景,师生共同探讨得出做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向与物体轨迹之间的关系,并得到了做曲线运动的“质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向”的认识。
2.与教材中图5.1-1和图5.1-2所示的曲线运动的图景,生活中有很多,可以让学生们去观察,去体验。
使学生认识到,物体做曲线运动的条件是:
物体具有初速度,且物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。
【课时安排】1课时【知识梳理】
1.前言:
物体做匀速直线运动的条件是什么?
做直线运动的条件又是什么?
生甲:
物体做匀速直线运动的时候所受的合外力为零,而且反过来如果物体所受的合外力是零则物体会处在静止或者匀速直线运动状态。
生乙:
若物体做直线运动则需要它受的合外力的方向与它运动的方向保持一致,这个时候如果合外力的大小不变则物体的运动可能是匀加速或者匀减速,如果合外力的大小是变化的,则物体做变加速运动。
2.导入新课:
什么是曲线运动?
师:
物体运动径迹是曲线而不是直线的运动称为曲线运动。
曲线运动比直线运动复杂得多,而自然界中普遍发生的运动大多是曲线运动,所以运用已学过的运动学的基本概念和动力学的基本规律——牛顿运动定律研究曲线运动问题是十分必要的。
3.讲授新课:
一、曲线运动速度的方向
1.质点做曲线运动时,速度方向是时刻改变的。
如图5.1-1所示的是砂轮打磨工件的情景,
提出问题:
我们该如何描述铁屑飞出时的运动方向?
师生共同探讨得出:
“质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向”的结论。
2.质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是在曲线的这一点的切线方向上。
注意:
物理中所讲的“切线方向”与数学上的“切线方向”是有区别的。
二、曲线运动的性质:
曲线运动一定是变速运动
因为速度是矢量,既有大小,又有方向。
当速度的大小发生改变,或者速度的方向发
生改变,或者速度的大小和方向都发生改变,就表示速度矢量发生了变化。
而曲线运动中速度的方向时刻在改变(无论速度大小是否改变),即速度矢量时刻改变着,所以曲线运动必是变速运动。
三、做曲线运动的物体一定具有加速度,所受合外力一定不等于零
做曲线运动的物体的速度时刻在改变,即运动状态时刻在改变着,由牛顿运动定律可知,力是改变物体运动状态的原因即改变速度的原因,力是产生加速度的原因。
而加速度等于速度的变化△v与时间t的比值。
只要速度有改变,即△v≠o,就一定具有加速度。
四、物体做曲线运动的条件
1.当合外力的方向与初速度在同一直线上的情况下,合外力所产生的加速度只改变速度的大小,不改变速度的方向,此时物体只能作变速直线运动。
2.运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,合外力所产生的加速度就不但可以改变速度的大小,而且可以改变速度的方向,物体将做曲线运动,如图5.1-2所示。
【学习探究】
物体受力与运动关系对照表
课堂训练:
1.对曲线运动中的速度方向,下列说法中正确的是(c)
a.曲线运动中,质点在任一位置处的速度方向总是通过这一点的轨迹曲线的切线方向。
b.旋转淋湿的雨伞时,伞面上的水滴是由内向外的螺旋运动,故水滴的速度方向不是沿其轨迹的切线方向。
c.旋转淋湿的雨伞时,伞面上的水滴是由内向外的螺旋运动,水滴在任何位置处的速度方向仍是通过该点轨迹曲线的切线方向。
d.只有做圆周运动的物体,瞬时速度的方向才是轨迹在该点的切线方向。
2.如图5.1-4所示,一物体由静止开始下落一小段时间后突然受一恒定水平风力的影响,但着地前一小段时间风突然停止,则其运动轨迹可能的情况是图中的哪一个?
(c)3.如图5.1-5所示,一物体作速率不变的曲线运动,轨迹
如图所示,物体运动到a、b、c、d
向和受力方向的判断,哪些点可能是正确的?
(
ad)
【课堂小结】
1
.曲线运动速度的方向:
质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向。
2.曲线运动是变速运动。
3.物体做曲线运动的条件:
当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
课后作业:
【例一】物体做曲线运动(a)
a.速度的方向时刻在改变。
b.速度的大小一定会改变。
c.速度的方向不能确定。
d.不一定是变速运动。
【例二】下列关于运动状态与受力关系的说法中,正确的是(cd)
a.物体的运动状态发生变化,物体的受力情况一定变化。
b.物体在恒力作用下,一定作匀变速直线运动。
c.物体的运动状态保持不变,说明物体所受的合外力为零。
d.物体作曲线运动时,受到的合外力可以是恒力。
【例三】如图5.1-3所示,汽车在一段弯曲水平路面上匀速行驶,关于它受到的水平方向的作用力的示意图,可能正确的是[图中f为地面对车的静摩擦力,f为
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