高中地球的運(yùn)動教案
發(fā)表時間:2020-09-28高一物理行星的運(yùn)動教案51。
6.1行星的運(yùn)動一、知識目標(biāo)
1.了解“地心說”和“日心說”兩種不同的觀點(diǎn)及發(fā)展過程.?
2.知道開普勒對行星運(yùn)動的描述.?
二、教學(xué)重點(diǎn)
1.“日心說”的建立過程.?
2.行星運(yùn)動的規(guī)律.?
三、教學(xué)難點(diǎn)
1.學(xué)生對天體運(yùn)動缺乏感性認(rèn)識.?
2.開普勒如何確定行星運(yùn)動規(guī)律的.?
四、教學(xué)方法
1.“日心說”的建立的教學(xué)——采用對比、反證及講授法.?
2.行星運(yùn)動規(guī)律的建立——采用掛圖、放錄像資料或用CAI課件模擬行星的運(yùn)動情況.?
五、教學(xué)步驟
導(dǎo)入新課?
我們與無數(shù)生靈生活在地球上,白天我們沐浴著太陽的光輝.夜晚,仰望蒼穹,繁星閃爍,美麗的月亮把我們帶入了無限的遐想之中,這浩瀚無垠的宇宙中有著無數(shù)的大小不一、形態(tài)各異的天體,它們的神秘始終讓我們渴望了解,并不斷地去探索.而偉大的天文學(xué)家、物理學(xué)家已為我們的探索開了頭,讓我們對宇宙來一個初步的了解.首先,我們來了解行星的運(yùn)動情況.?
板書:行星的運(yùn)動.?
新課教學(xué)?
(一)用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)?
1.了解“地心說”和“日心說”兩種不同的觀點(diǎn)及發(fā)展過程.?
2.知道開普勒對行星運(yùn)動的描述.?
(二)學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程?
1.“地心說”和“日心說”的發(fā)展過程?
在浩瀚的宇宙中,存在著無數(shù)大小不一、形態(tài)各異的星球,而這些天體是如何運(yùn)動的呢?在古代,人類最初通過直接的感性認(rèn)識,建立了“地心說”的觀點(diǎn),認(rèn)為地球是靜止不動的,而太陽和月亮繞地球而轉(zhuǎn)動.因?yàn)椤暗匦恼f”比較符合人們的日常經(jīng)驗(yàn),太陽總是從東邊升起,從西邊落下,好像太陽繞地球轉(zhuǎn)動.正好,“地心說”的觀點(diǎn)也符合宗教神學(xué)關(guān)于地球是宇宙中心的說法,所以“地心說”統(tǒng)治了人們很長時間.但是隨著人們對天體運(yùn)動的不斷研究,發(fā)現(xiàn)“地心說”所描述的天體的運(yùn)動不僅復(fù)雜而且問題很多.如果把地球從天體運(yùn)動的中心位置移到一個普通的、繞太陽運(yùn)動的行星的位置,換一個角度來考慮天體的運(yùn)動,許多問題都可以解決,行星運(yùn)動的描述也變得簡單了.?
隨著世界航海事業(yè)的發(fā)展,人們希望借助星星的位置為船隊(duì)導(dǎo)航,因而對行星的運(yùn)動觀測越來越精確.再加上第谷等科學(xué)家經(jīng)過長期觀測及記錄的大量的觀測數(shù)據(jù),用托勒密的“地心說”模型很難得出完美的解答.當(dāng)時,哥倫布和麥哲倫的探險(xiǎn)航行已經(jīng)使不少人相信地球并不是一個平臺,而是一個球體,哥白尼就開始推測是不是地球每天圍繞自己的軸線旋轉(zhuǎn)一周呢?他假設(shè)地球并不是宇宙的中心,它與其他行星都是圍繞著太陽做勻速圓周運(yùn)動.這就是“日心說”的模型.用“日心說”能較好地和觀測的數(shù)據(jù)相符合,但它的思想幾乎在一個世紀(jì)中被忽略,很晚才被人們接受.原因有:(1)“日心說”只是一個假設(shè).利用這個“假設(shè)”,行星運(yùn)動的計(jì)算比“地心說”容易得多.但著作中有很不精確的數(shù)據(jù).根據(jù)這些數(shù)據(jù)得出的結(jié)果不能很好地跟行星位置的觀測結(jié)果相符合.(2)當(dāng)時的歐洲的統(tǒng)治者還是教會,把哥白尼的學(xué)說稱為“異端學(xué)說”,因?yàn)樗环辖虝睦?致使這個正確的觀點(diǎn)被推遲一個世紀(jì)才被人們所接受.?
德國的物理學(xué)家開普勒繼承和總結(jié)了他的導(dǎo)師第谷的全部觀測資料及觀測數(shù)據(jù),也是以行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動的模型來思考和計(jì)算的,但結(jié)果總是與第谷的觀測數(shù)據(jù)有8′的角度誤差.當(dāng)時公認(rèn)的第谷的觀測誤差不超過2′.開普勒想,很可能不是勻速圓周運(yùn)動.在這個大膽思路下,開普勒又經(jīng)過四年多的刻苦計(jì)算,先后否定了19種設(shè)想,最后終于計(jì)算出行星是繞太陽運(yùn)動的,并且運(yùn)動軌跡為橢圓,證明了哥白尼的“日心說”是正確的.并總結(jié)為行星運(yùn)動三定律.?
同學(xué)們,前人的這種對問題的一絲不茍、孜孜以求的精神值得大家學(xué)習(xí).我們對待學(xué)習(xí)更應(yīng)該是腳踏實(shí)地,認(rèn)認(rèn)真真,不放過一點(diǎn)疑問,要有熱愛科學(xué)、探索真理的熱情及堅(jiān)強(qiáng)的品質(zhì),來實(shí)現(xiàn)你的人生價值.?
2.開普勒行星運(yùn)動規(guī)律?
(1)出示行星運(yùn)動的掛圖?
邊看邊介紹,讓學(xué)生對行星運(yùn)動有一個簡單的感性認(rèn)識.?
(2)放有關(guān)行星運(yùn)動的錄像?
錄像的效果很好,很直觀,讓同學(xué)能看到三維的立體畫面,讓同學(xué)們的感性認(rèn)識又提高一步.?
(3)開普勒行星運(yùn)動的規(guī)律?
開普勒關(guān)于行星運(yùn)動的描述可表述為三定律.我們主要介紹開普勒第一定律和第三定律.?(4)所有的行星圍繞太陽運(yùn)行的軌道都是橢圓,太陽處在所有橢圓的一個焦點(diǎn)上.這就是開普勒第一定律.行星運(yùn)動的軌道不是正圓,行星與太陽的距離一直在變.有時遠(yuǎn)離太陽,有時靠近太陽.它的速度的大小、方向時刻在改變.示意圖如下:?
板書:開普勒第一定律:所有行星圍繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓,太陽處在所有橢圓的一個焦點(diǎn)上.?
(5)所有行星的軌道半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等.這是開普勒第三定律.每個行星的橢圓軌道只有一個,但是它們運(yùn)動的軌道的半長軸的三次方與公轉(zhuǎn)周期的平方的比值是相等的.我們用R表示橢圓的半長軸,T代表公轉(zhuǎn)周期,表達(dá)式可為:
顯然K是一個與行星本身無關(guān)的量,同學(xué)們想一想,K有可能與什么有關(guān)呢??
同學(xué)們開始討論、猜想.?
都圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn),只與中心體有關(guān)的一個值了.?
板書:開普勒第三定律:所有行星的軌道的半長軸的三次方與公轉(zhuǎn)周期的三次方的比值都是相同的.?
表達(dá)式:(R表示橢圓的半長軸,T表示公轉(zhuǎn)周期)?
(6)同學(xué)們知道現(xiàn)在我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)太陽周圍有幾顆行星了嗎?分別是什么??
學(xué)生回答:金、木、水、火、土、地球、天王星、海王星、冥王星.?
評價:(回答的很好),那同學(xué)們知道哪顆行星離太陽最近??
同學(xué)回答:水星.?
老師提問:水星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的周期多大??
一般學(xué)生不知道.?
老師告訴學(xué)生:水星繞太陽一周需88天.?
老師提問:我們生活的地球呢??
同學(xué)們踴躍回答:約365天.?
3.補(bǔ)充說明?
(1)開普勒第三定律對所有行星都適合.?
(2)對于同一顆行星的衛(wèi)星,也符合這個運(yùn)動規(guī)律.?
比如繞地球運(yùn)行的月球與人造衛(wèi)星,就符合這一定律(K′與行星繞太陽的K值不同,中心體變,K值改變)?
六、小結(jié)?
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們了解和知道了:?
1.“地心說”和“日心說”兩種不同的觀點(diǎn)及發(fā)展過程.?
2.行星運(yùn)動的軌跡及物理量之間的定量關(guān)系(K是與行星無關(guān)的量).?
3.行星繞太陽的橢圓的半長軸R3與周期T2的比值為K,還知道對一個行星的不同衛(wèi)星,它們也符合這個運(yùn)行規(guī)律,即(K與K′是不同的).?
七、板書設(shè)計(jì)?
行星的運(yùn)動?
1.“地心說”與“日心說”的發(fā)展過程.?
2.
相關(guān)閱讀
高一物理運(yùn)動的描述
單元自評
(時間60分鐘滿分100分)
一.選擇題(每小題5分,共50分)
1.下列情況中的運(yùn)動物體,不能被看成質(zhì)點(diǎn)的是()
A.研究飛往火星宇宙飛船的最佳運(yùn)行軌道
B.調(diào)整人造衛(wèi)星的姿態(tài),使衛(wèi)星的照相窗口對準(zhǔn)地面
C.計(jì)算從北京開往上海的一列火車的運(yùn)行時間
D.跳水運(yùn)動員完成跳水動作
2.火車??吭谡九_上,乘客往往會發(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象,對面的火車緩緩起動了,等到站臺出現(xiàn),才知道對面的火車沒有動,而是自己乘坐的火車開動了,則前、后兩次乘客采用的參考系是()
A.站臺,對面火車B.兩次都是對面火車
C.兩次都是對面站臺D.自己乘坐的火車,站臺
3.關(guān)于時刻和時間,下列說法正確的是()
A.時刻表示時間極短,時間表示時間較長
B.時刻對應(yīng)物體的位置,時間對應(yīng)物體的位移或路程
C.火車站大屏幕上顯示的是列車時刻表
D.1分鐘只能分成60個時刻
4.如圖所示,某物體沿兩個半徑為R的圓弧由A經(jīng)B到C,下列結(jié)論正確的是()
A.物體的位移等于4R,方向向東B.物體的位移等于2πR
C.物體的路程等于4R,方向向東D.物體的路程等于2πR
5.一個物體從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),下列結(jié)論正確的是()
A.物體的位移一定等于路程
B.物體的位移與路程的方向相同,都從A指向B
C.物體的位移的大小總是小于或等于它的路程
D.物體的位移是直線,而路程是曲線
6.某列火車在一段長30km的筆直鐵軌上行駛,行駛的平均速度是60km/h,下列說法正確的是()
A.這列火車通過這段鐵軌的時間是0.5h
B.這列火車一定以60km/h的速度在這段鐵軌上行駛
C.這列火車如果行駛60km的路程一定需要1h
D.60km/h是火車在這一路段中的最高速度
7.下列物體運(yùn)動的情況中,可能存在的是()
A.某時刻物體具有加速度,而速度為零
B.物體具有恒定的速率,但速度仍變化
C.物體速度恒定,但其速率有可能變化
D.物體的速度在增大,加速度在減小
8.如圖示①②是兩個物體甲乙做直線運(yùn)動的速度圖象,它們的加速度分別是a1、a2,則由圖可知()
A.甲做勻加速直線運(yùn)動,乙做勻減速直線運(yùn)動
B.甲和乙的速度方向相同
C.甲和乙的加速度方向相反
D.甲的加速度數(shù)值比較大
9.下列措施中,有利于減小紙帶受到摩擦而產(chǎn)生的誤差的是()
A.改用直流6V電源
B.電源電壓越低越好
C.用皺折的紙帶
D.紙帶理順攤平,不讓它卷曲、歪斜
10.通過打點(diǎn)計(jì)時器得到的一條打點(diǎn)紙帶上的點(diǎn)跡分布不均勻,下列判斷正確的是()
A.點(diǎn)跡密集的地方物體運(yùn)動的速度比較大B.點(diǎn)跡密集的地方物體運(yùn)動的速度比較小
C.點(diǎn)跡不均勻說明物體做變速運(yùn)動D.點(diǎn)跡不均勻說明打點(diǎn)計(jì)時器有故障
二、填空題(每小題5分,共20分)
11.某運(yùn)動物體做直線運(yùn)動,第1s內(nèi)的平均速度是3m/s,第2s、第3s內(nèi)的平均速度6m/s,第4s內(nèi)的平均速度是5m/s,則4s內(nèi)運(yùn)動物體的平均速度是。
12.一子彈擊中木板的速度是600m/s,歷時0.02s穿出木板,穿出木板時的速度為300m/s,則子彈穿過木板時的加速度大小為m/s2,加速度的方向。
13.一小車正以6m/s的速度在水平面上運(yùn)動,如果小車獲得2m/s2的加速度而加速運(yùn)動,當(dāng)速度增加到10m/s時,經(jīng)歷的時間是s。
14.火車從甲站到乙站的正常行駛速度是60km/h,有一列火車從甲站開出,由于遲開了300s,司機(jī)把速度提高到72km/h,才剛好正點(diǎn)到達(dá)乙站,則甲、乙兩站間的距離是km。
三、解答題(每題10分,共30分)
15.一列長50m的隊(duì)伍,以1.8m/s的速度經(jīng)過一座全長100m的橋,當(dāng)隊(duì)伍的第一個人踏上橋到隊(duì)尾最后一人離開橋時,總共需要的時間是多少?
16.一個物體拖動紙帶做加速運(yùn)動,獲得打點(diǎn)計(jì)時器打出的一段紙帶如圖,以第一個點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),求:(1)打點(diǎn)計(jì)時器打下第6點(diǎn)到打下第11點(diǎn)之間物體的平均速度;
(2)打點(diǎn)計(jì)時器打下第7點(diǎn)時物體的瞬時速度。
17.A、B兩市間的鐵路為直線,甲乘一列火車從A市出發(fā),火車從啟動勻加速到60km/h用2min,以后勻速運(yùn)動48.5min,到B市前1min關(guān)閉氣閥(勻減速);甲出發(fā)時乙乘另一列特快恰過A市(不停車),特快列車車速為100km/h,已知AB=50km,畫出甲、乙兩人從A市到B市的v-t圖象。
高一物理平拋運(yùn)動
第3節(jié)平拋運(yùn)動
從容說課
平拋運(yùn)動是一種重要的運(yùn)動,學(xué)習(xí)平拋運(yùn)動,不僅是知識的深化和擴(kuò)展,更重要的是能力的培養(yǎng)和提高.
平拋運(yùn)動比直線運(yùn)動復(fù)雜,不容易直接研究它的速度、位移等變化規(guī)律,需要將它分解成較簡單的運(yùn)動來研究.教學(xué)時應(yīng)結(jié)合頻閃照片使學(xué)生認(rèn)識:平拋運(yùn)動可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動.利用實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出結(jié)論,能給學(xué)生留下深刻的印象,因此做好課本的演示實(shí)驗(yàn)是很重要的.讓學(xué)生從觀察中總結(jié)出兩球總是同時落地,得出平拋運(yùn)動在豎直方向上做自由落體運(yùn)動的結(jié)論.
對于平拋運(yùn)動的學(xué)習(xí),不能僅停留在運(yùn)動規(guī)律的描述上,教學(xué)時應(yīng)利用動力學(xué)的知識,分析平拋物體的受力情況,討論平拋物體為什么在豎直方向上做自由落體運(yùn)動,使學(xué)生對平拋運(yùn)動的理解深入一步,建立起前后所學(xué)知識間的聯(lián)系,形成知識結(jié)構(gòu).
教材開門見山,給出平拋物體運(yùn)動的定義,通過演示實(shí)驗(yàn)和頻閃照片引出平拋物體運(yùn)動的處理方法,接著討論平拋物體運(yùn)動的規(guī)律,最后通過例題加以鞏固落實(shí),同時又附有思考和討論及課外小實(shí)驗(yàn),比較便于學(xué)生的理解和掌握.
平拋運(yùn)動的規(guī)律是本章的重點(diǎn)知識,物體的運(yùn)動按路徑分為直線運(yùn)動和曲線運(yùn)動.平拋物體運(yùn)動是曲線運(yùn)動的一個重要模型,同時也是同學(xué)們首次研究曲線運(yùn)動.要結(jié)合教學(xué)課件和演示實(shí)驗(yàn),通過同學(xué)的討論達(dá)到教學(xué)目的.引導(dǎo)同學(xué)利用運(yùn)動合成與分解的知識將平拋運(yùn)動分解為水平方向的勻速運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動,利用勻速運(yùn)動和自由落體運(yùn)動規(guī)律,由合成的知識得出平拋運(yùn)動的規(guī)律.這是研究曲線運(yùn)動的基本方法,化曲為直,化繁為簡.掌握位移和速度公式、軌跡方程,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力.
教學(xué)重點(diǎn)1.平拋運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律;
2.學(xué)習(xí)和借鑒本節(jié)課的研究方法.
教學(xué)難點(diǎn)利用運(yùn)動合成與分解的方法將平拋運(yùn)動分解為水平的勻速運(yùn)動和豎直的自由落體運(yùn)動.再利用合成知識求平拋運(yùn)動的位移及速度.
教具準(zhǔn)備平拋運(yùn)動演示儀、自制投影片、電腦、多媒體課件.
課時安排1課時
三維目標(biāo)
一、知識與技能
1.知道只受重力作用,以一定的初速度水平拋出的運(yùn)動是平拋運(yùn)動.了解平拋運(yùn)動的定義及特點(diǎn),它是本節(jié)的基礎(chǔ)內(nèi)容;
2.復(fù)習(xí)曲線運(yùn)動的條件,理解平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動,使學(xué)生理解勻變速運(yùn)動不一定是直線運(yùn)動,還可以是曲線運(yùn)動;
3.掌握研究平拋運(yùn)動的方法,在學(xué)生已學(xué)的直線運(yùn)動和運(yùn)動合成的知識基礎(chǔ)上,將平拋運(yùn)動分解為水平的勻速運(yùn)動和豎直的自由落體運(yùn)動.利用勻速運(yùn)動和自由落體運(yùn)動的規(guī)律,由合成的知識得出平拋運(yùn)動的規(guī)律.
二、過程與方法
1.通過平拋運(yùn)動的研究方法的學(xué)習(xí),使學(xué)生能夠綜合運(yùn)用已學(xué)知識,來探究新問題的研究方法;
2.訓(xùn)練邏輯推理能力、分析綜合能力以及培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力.
三、情感態(tài)度與價值觀
1.通過平拋的理論推證和實(shí)驗(yàn)證明,滲透實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn);
2.通過課堂討論,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神.
教學(xué)過程
導(dǎo)入新課
用槍水平地射出一顆子彈,子彈將做什么運(yùn)動?這種運(yùn)動具有什么特點(diǎn)?本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個問題.
推進(jìn)新課
一、平拋物體的運(yùn)動
1.簡介平拋運(yùn)動
a.將物體用一定的初速度沿水平方向拋出,不計(jì)空氣阻力,物體只在重力作用下所做的運(yùn)動,叫平拋運(yùn)動.
b.舉例:用力打一下桌上的小球,使它以一定的水平初速度離開桌面,小球所做的就是平拋運(yùn)動,并且我們看到它做的就是曲線運(yùn)動.
c.分析說明平拋運(yùn)動為什么是曲線運(yùn)動?(因?yàn)槲矬w受到與速度方向有一定角度的重力作用)
2.鞏固訓(xùn)練
a.物體做平拋運(yùn)動的條件是什么?
b.舉幾個物體做平拋運(yùn)動的實(shí)例.
3.用CAI課件模擬課本圖3-18的實(shí)驗(yàn).
用小錘打擊彈性金屬片時,A球就向水平方向飛出,做平拋運(yùn)動,而同時B球被松開,做自由落體運(yùn)動.
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:(學(xué)生先敘述,然后教師總結(jié))
現(xiàn)象一:越用力打擊金屬片,A飛出水平距離就越遠(yuǎn).
現(xiàn)象二:無論A球的初速度多大,它會與B球同時落地.
結(jié)論:得到平拋運(yùn)動在豎直方向上是自由落體運(yùn)動,水平方向的速度大小并不影響平拋物體在豎直方向上的運(yùn)動.
4.用CAI課件顯示出小球在相等的時間內(nèi)在水平方向前進(jìn)的水平距離是相等的.
結(jié)論:平拋運(yùn)動的水平分運(yùn)動是勻速的,且不受豎直方向的運(yùn)動的影響.
二、平拋運(yùn)動的規(guī)律
1.平拋運(yùn)動的物體在任一時刻的位置坐標(biāo)的求解
a.以拋點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),水平方向?yàn)閤軸(正方向和初速度v的方向相同),豎直方向?yàn)閥軸,正方向向下,則物體在任意時刻t的位置坐標(biāo)為
b.運(yùn)用該公式我們就可以求得物體在任意時刻的坐標(biāo),找到物體所在的位置,用平滑曲線把這些點(diǎn)連起來,就得到平拋運(yùn)動的軌跡—拋物線.
2.平拋運(yùn)動速度的求解
a.水平分速度vx=v0
b.豎直分速度vy=gt
c.t秒末的合速度
d.vt的方向
【例題剖析】
1.課件展示例題
一架老式飛機(jī)在高出地面0.81km的高度,以2.5×102km/h的速度水平飛行,為了使飛機(jī)上投下的炸彈落在指定的目標(biāo),應(yīng)該在與轟炸目標(biāo)的水平距離為多遠(yuǎn)的地方投彈?(不計(jì)空氣阻力)
2.用課件模擬題目所述的物理情景
【合作探究】
在投影儀上出示下列思考題:
(1)從水平飛行的飛機(jī)上投下的炸彈,做什么運(yùn)動?為什么?
(2)炸彈的這種運(yùn)動可分解為什么樣的分運(yùn)動?
(3)要想使炸彈投到指定的目標(biāo)處,你認(rèn)為炸彈落地前在水平方向通過的距離與投彈時飛機(jī)離目標(biāo)的水平距離之間有什么關(guān)系?
【方法引導(dǎo)】
解決上述問題,并讓學(xué)生書寫解題過程.
【教師精講】
在多媒體上投影解題過程:
解析:因?yàn)?br> 所以
又在這段時間內(nèi)炸彈通過的水平距離為
所以x=0.89km.
答:飛機(jī)應(yīng)在離轟炸目標(biāo)水平距離是0.89km的地方投彈.
【例題剖析】
從傾角為α的斜面上的A點(diǎn)以速度v0?水平拋出一個物體,飛行一段時間后,落到斜面的B點(diǎn),AB=75m,α=37°,求v0、vB.
【方法引導(dǎo)】
如圖所示,物體做平拋運(yùn)動,物體位移s=AB=75m.
將s分解為水平位移x,豎直位移y
解析:x=scos37°=75×m=60m.
y=ssin37°=75×m=45m.
所以
.
答:物體的初速度為20?m/s?,落到B點(diǎn)的速度為36.1m/s.
三、鞏固訓(xùn)練
1.填空
(1)物體做平拋運(yùn)動的飛行時間由g、h決定.
(2)物體做平拋運(yùn)動時,水平位移由v、h、g決定.
(3)平拋運(yùn)動是一種勻變速曲線運(yùn)動.
2.從高空中水平方向飛行的飛機(jī)上,每隔1分鐘投一包貨物,則空中下落的許多包貨物和飛機(jī)的連線是B.
A.傾斜直線B.豎直直線
C.平滑直線D.拋物線
3.平拋一物體,當(dāng)拋出1秒后它的速度與水平方向成45°角,落地時速度方向與水平方向成60°角.求:
(1)物體的初速度;(10m/s)
(2)物體的落地速度.(20m/s)
課堂小結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了:
1.什么是平拋運(yùn)動.
2.平拋運(yùn)動是水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動.
3.平拋運(yùn)動的規(guī)律:(1)(2)
布置作業(yè)
課本P56作業(yè)3、4、5、6.
板書設(shè)計(jì)
活動與探究
課外小實(shí)驗(yàn):讓橡皮從桌子上水平拋出,如何得出其初速度?
[提示]
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測平拋的初速度.
解決方法:例用平拋規(guī)律,由高度求出時間,所以要測桌子高度.利用水平位移s=v0?t求出初速度,所以要測水平射程.
[思考]
根據(jù)平拋運(yùn)動的知識,若想求出初速度,還有什么方法?需要已知什么條件?(想方設(shè)法求飛行時間和水平位移)
高一物理下冊《太陽與行星間的引力》教學(xué)反思
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,教師要準(zhǔn)備好教案為之后的教學(xué)做準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助教師緩解教學(xué)的壓力,提高教學(xué)質(zhì)量。你知道怎么寫具體的教案內(nèi)容嗎?下面是小編精心收集整理,為您帶來的《高一物理下冊《太陽與行星間的引力》教學(xué)反思》,僅供參考,大家一起來看看吧。
高一物理下冊《太陽與行星間的引力》教學(xué)反思
由于是一節(jié)探究課,知識含量小,但對學(xué)生情感態(tài)度價值觀以及科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)很重要。為此,我重在幫學(xué)生建立科學(xué)的探究方法,并適當(dāng)?shù)闹v授一些物理思想如簡化和將不易測量的物理量換成易測量的轉(zhuǎn)化思想。還有就是通過對科學(xué)家們的介紹,讓學(xué)生感受偉人們深邃的洞察力,超前的意識,學(xué)習(xí)大家的研究風(fēng)范。因此,我認(rèn)為本課的這幾個重要環(huán)節(jié)還是得到突出了。但還是有一些教學(xué)組織上存在問題,比如板書滯后。又如學(xué)生由獨(dú)立的思考之后沒有轉(zhuǎn)向交流合作,時間也只多一分鐘。另外,學(xué)生提出的觀點(diǎn),應(yīng)該嘗試讓學(xué)生評價。如太陽對行星的引力,讓學(xué)生評價此觀點(diǎn),或提出不同觀點(diǎn),而不應(yīng)該由老師默認(rèn)學(xué)生們都知道。
其次勵志教育不夠成功,沒有煽情,無感染力。應(yīng)該邊介紹,邊與學(xué)生交流。如講完勇氣來源之后,問學(xué)生牛頓的名言是什么:站在巨人肩上。在這種背景下深化學(xué)生對牛頓名言的理解。同時起到勵志教育的目的。
再就是有些問題可以換成讓學(xué)生討論,如:為什么F與T是無關(guān)的,然后,再來講例子。也許有的學(xué)生就能夠講得自己更好,更能充分體現(xiàn)學(xué)生主體地位。
還有就是在得出本節(jié)課的重要知識時,沒有及時的進(jìn)行方法教育,如:既然太陽對行星的引力和行星對太陽的引力是一對作用力與反作用力,二者同性質(zhì)且等大,那么它們大小應(yīng)該是相同的表達(dá)式,因此,二者可以合二為一,怎么合?學(xué)生討論得出
沒有總結(jié)出是類比的方法,少了一次思維的結(jié)晶。
然后就是得出了太陽與行星間引力表達(dá)式后沒有讓學(xué)生對此進(jìn)行評價,其實(shí)可以讓學(xué)生評價,加深學(xué)生的理解的同時,讓學(xué)生真正自發(fā)地體悟物理的簡潔美與深刻。
本堂課最大的失誤在于估計(jì)學(xué)生探究能力不夠,導(dǎo)致主體知識顯得有些薄弱。另外一個就是時間把握不準(zhǔn),沒有讓學(xué)生自行總結(jié)本課重點(diǎn),形成自己的知識網(wǎng)絡(luò)圖。
高一物理下冊《太陽與行星間的引力》教學(xué)設(shè)計(jì)
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時都會提前最好準(zhǔn)備,教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。優(yōu)秀有創(chuàng)意的教案要怎樣寫呢?下面是小編為大家整理的“高一物理下冊《太陽與行星間的引力》教學(xué)設(shè)計(jì)”,歡迎您參考,希望對您有所助益!
高一物理下冊《太陽與行星間的引力》教學(xué)設(shè)計(jì)
【教材分析】
《太陽與行星間的引力》是高中物理必修二第六章的第2節(jié)內(nèi)容。
本章作為圓周運(yùn)動的一個應(yīng)用實(shí)例,是對第五章《曲線運(yùn)動》所涉及的基本概念和規(guī)律在理解和應(yīng)用上的進(jìn)一步加深。
本章的編寫主要按以下線索展開:開普勒對行星運(yùn)動學(xué)規(guī)律的描述為萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)——牛頓在前人的研究的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律——卡文迪許用實(shí)驗(yàn)較準(zhǔn)確地測定了引力常量,使得萬有引力定律有了更實(shí)際的應(yīng)用——利用萬有引力定律及有關(guān)的知識討論天體和人造衛(wèi)星的運(yùn)動情況。
【學(xué)情分析】
1.學(xué)生已有學(xué)科知識分析
學(xué)生在必修1第四單元學(xué)習(xí)了牛頓的運(yùn)動定律,熟練掌握牛頓第二定律和牛頓第三定律的應(yīng)用;在必修2第五單元深入學(xué)習(xí)了物體做圓周運(yùn)動的條件和向心力的計(jì)算公式;在本單元第一節(jié)通過開普勒三定律的學(xué)習(xí),掌握了行星運(yùn)動的規(guī)律,對天體運(yùn)動的興趣正濃。理論上已經(jīng)完全具備了接受萬有引力定律的能力。
2.學(xué)生能力分析
高一學(xué)生數(shù)字計(jì)算能力較強(qiáng),而進(jìn)行公式推導(dǎo)的能力較弱;接受知識的能力較強(qiáng),而創(chuàng)造能力比較欠缺。
3.學(xué)生所處環(huán)境
我國在航天事業(yè)上的突破,極大的激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)宇宙、航天、衛(wèi)星知識的興趣。而學(xué)生已有的有關(guān)宇宙、航天、衛(wèi)星的知識僅局限于認(rèn)知階段,對于它們的規(guī)律知之甚少。所以對學(xué)習(xí)本課內(nèi)容學(xué)生的愿望是迫切的,積極性很高。
【教學(xué)目標(biāo)】
1、知識與技能:
A.理解一切行星的運(yùn)動是因?yàn)樘枌π行谴嬖谝Φ淖饔茫私怅P(guān)于解釋行星繞太陽運(yùn)動的不同觀點(diǎn)和引力思想的形成過程。
B.通過開普勒第三定律和牛頓運(yùn)動定律,推導(dǎo)出太陽與行星之間的引力的關(guān)系。
2、過程與方法
A.通過推導(dǎo)太陽與行星之間的引力公式,體會邏輯推理在科學(xué)研究中的重要性。
B.通過小組討論,讓學(xué)生嘗試發(fā)表自己的見解,能與同組成員及組間成員進(jìn)行交換意見,鍛煉人際交往能力
3、情感態(tài)度與價值觀
A.讓學(xué)生體會科學(xué)的進(jìn)步是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究過程和大膽猜想的結(jié)合。
B.通過太陽與行星之間的引力規(guī)律的探索,體會探究大自然規(guī)律的樂趣。
基于學(xué)生的學(xué)科知識水平、能力水平及個人常識,在完成教學(xué)大綱的要求下對本課的重點(diǎn)與難點(diǎn)作了如下處理:
【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】
1、重點(diǎn):
太陽與行星之間的引力規(guī)律的探索過程,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力及科學(xué)探究的方法
2、難點(diǎn):
太陽與行星之間的引力規(guī)律的探索
【教學(xué)過程】
新課導(dǎo)入(復(fù)習(xí)導(dǎo)入)
【教師活動】請同學(xué)們回顧開普勒行星運(yùn)動定律的內(nèi)容?(提問)
【學(xué)生活動】記憶、回答問題。
【教師活動】課件展示開普勒三定律:
開普勒第一定律:所有的行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是大小不同的橢圓,太陽在這些橢圓的一個焦點(diǎn)上。
開普勒第二定律:對任意行一個星來說,它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。
開普勒第三定律:所有行星繞太陽運(yùn)動軌道半長軸R的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的平方成正比。
【教師活動】開普勒在1609和1619年發(fā)表了行星運(yùn)動的三個定律,解決了描述行星運(yùn)動規(guī)律的問題,但好奇的人們面向天穹,深情地叩問:是什么力量支配著行星繞著太陽做如此和諧而有規(guī)律的運(yùn)動呢?(問題的提出:)
【教師活動】介紹十七世紀(jì)前以及伽利略,開普勒,笛卡兒的觀點(diǎn):
17世紀(jì)前:行星理所應(yīng)當(dāng)?shù)淖鲞@種完美的圓周運(yùn)動;
伽利略:一切物體都有合并的趨勢,這種趨勢導(dǎo)致物體做圓周運(yùn)動;
開普勒:受到了來自太陽的類似于磁力的作用。
笛卡兒:在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)作用在行星上,使得行星繞太陽運(yùn)動。
進(jìn)一步介紹:
到牛頓這個時代的時候,科學(xué)家們對這個問題有了更進(jìn)一步的認(rèn)識,例如胡克、哈雷等,他們認(rèn)為行星繞地球運(yùn)動受到太陽對它的引力,甚至證明了行星軌道如果為圓形,引力的大小跟太陽距離的二次方成反比,但無法證明在橢圓軌道下,引力也遵循這個規(guī)律。(猜想與假設(shè))
牛頓在前人的基礎(chǔ)上,利用他超凡的數(shù)學(xué)能力證明了如果太陽和行星的引力與距離的二次方成反比,則行星的軌跡是橢圓,并且闡述了普遍意義下的萬有引力定律。
這一節(jié)和下一節(jié),我們將追尋牛頓的足跡,用自己的手和腦,重新“發(fā)現(xiàn)”萬有引力定律。由于受到數(shù)學(xué)知識的限制,我們要對行星繞太陽的運(yùn)動進(jìn)行簡化.
【新課教學(xué)】
一、模型簡化:
引導(dǎo)學(xué)生思考:
問題一:行星在橢圓軌道上運(yùn)動是否需要力?
【學(xué)生活動】思考、討論、回答問題。
問題二:行星的實(shí)際運(yùn)動是橢圓運(yùn)動,但我們還不會處理橢圓運(yùn)動,我們能否把行星的橢圓運(yùn)動簡化呢?
【學(xué)生活動】觀察八大行星的軌道半長軸與半短軸的區(qū)別并結(jié)合開普勒第二定律的內(nèi)容得到結(jié)論:行星繞太陽的運(yùn)動可以看作是勻速圓周運(yùn)動。(簡化模型)
【教師活動】大多數(shù)行星運(yùn)動軌道接近于圓,中學(xué)階段不研究橢圓,為了簡化問題,我們把橢圓軌道按圓軌道來處理,這就是簡化模型。開普勒定律實(shí)用于圓軌道時怎樣描述呢?
1.行星繞太陽運(yùn)動的軌道十分接近圓,太陽處在圓心。
2.對某一行星來說,它繞太陽做圓周運(yùn)動的線速度不變,即行星做勻速圓周運(yùn)動。
3.所有行星軌道半徑的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等。
【教師活動】
總結(jié):行星做曲線運(yùn)動→必受到力的作用→把行星繞太陽的運(yùn)動簡化為圓周運(yùn)動→進(jìn)一步簡化為勻速圓周運(yùn)動。
設(shè)計(jì)說明:依照已學(xué)知識點(diǎn)提出問題,然后讓學(xué)生個體作答解決問題,同時不斷拋出新的討論點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生積極參與討論探究。模型簡化也經(jīng)過先猜測再推理的過程。
【教師活動】我們已經(jīng)將行星的運(yùn)動簡化為行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動,那么原因是什么呢?
【學(xué)生活動】思考、討論、回答問題。(教師從力和運(yùn)動關(guān)系的角度引導(dǎo))
二、太陽對行星的引力
思路:已知運(yùn)動規(guī)律--------求受力規(guī)律(太陽對行星的引力)
【教師活動】
問題三:太陽與行星間的引力F可能與什么量有關(guān)系?我們有什么處理的辦法呢?
【學(xué)生活動】思考、討論、探究。
【教師活動】我們已經(jīng)將行星的運(yùn)動簡化為行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動。那么太陽對行星的引力,就等于行星做勻速圓周運(yùn)動的向心力。
如果設(shè)行星的質(zhì)量為m,速度為v,運(yùn)行周期為T,行星到太陽的距離為r,則行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動的向心力可以怎樣表示?
【學(xué)生活動】向心力可以表示為=
【教師活動】在天文觀測中我們應(yīng)該用哪個方程來探究向心力呢?
【學(xué)生活動】天文觀測中難以直接得到行星運(yùn)動的速度v,但可以得到行星公轉(zhuǎn)的周期T,因此應(yīng)該用來表示向心力。
【教師活動】能不能根據(jù)得到的結(jié)論?
【學(xué)生活動】不同行星的公轉(zhuǎn)周期是不同的,所以不能說。
【教師活動】而且要尋找F跟的關(guān)系,那么表達(dá)式中就不應(yīng)該出現(xiàn)周期T,所以要設(shè)法消去上式中的T,應(yīng)該怎么消呢?
【學(xué)生活動】可以把開普勒第三定律變形為,代入上式得到:
或
【教師活動】我們注意到K是一個與行星無關(guān),而僅與太陽有關(guān)的常數(shù),這表明太陽對不同行星的引力,與行星的質(zhì)量成正比,與行星和太陽間距離的二次方成反比。
【教師活動】
問題五:如果中心天體的質(zhì)量發(fā)生變化,引力F變不變呢?
【學(xué)生活動】學(xué)生思考、討論。
【教師活動】用疊加的觀點(diǎn)分析此問題,可以得出:F將變化,且M增大,F(xiàn)也增大;反之亦然。很顯然,F(xiàn)還應(yīng)與中心天體的質(zhì)量M有關(guān)。
【教師活動】它們之間有什么關(guān)系呢?怎樣研究F與M的關(guān)系呢?(思考1分鐘)
教師引導(dǎo):剛才我們選擇行星為研究對象,研究的結(jié)果中并沒有出現(xiàn)太陽質(zhì)量M。下面我們不妨嘗試以太陽為研究對象,看看行星對太陽的引力什么特征?
三、行星對太陽的引力
【教師活動】對于太陽對行星的引力,太陽是施力物,而根據(jù)牛頓第三定律,太陽也要受到行星大小相等,方向相反的引力作用,對于這個引力,太陽又是受力物。對稱性是許多物理規(guī)律的一個重要特性。并且太陽對行星的引力和行星對太陽的引力是同種性質(zhì)的力,那么它們就應(yīng)該遵循相同的規(guī)律。
【學(xué)生活動】(討論、推導(dǎo)、交流)(M為太陽質(zhì)量)
【教師活動】很好,太陽對行星的引力和行星對太陽的引力有什么關(guān)系?你能結(jié)合、式得到什么關(guān)系?
四、太陽與行星間的引力
【學(xué)生活動】這兩個力是作用力與反作用力的關(guān)系,根據(jù)牛頓第三定律可知:,由得:
【教師活動】如果把這個結(jié)論進(jìn)一步拓展,你還能得到什么結(jié)論?
【學(xué)生活動】應(yīng)該還可以得到:
【教師活動】看到這樣的式子,你是不是有些興奮?是不是能發(fā)現(xiàn)些什么?
【學(xué)生活動】我覺得從應(yīng)該可以得到比值應(yīng)該是個常數(shù)。
【教師活動】這個想法很大膽,但是從可以下結(jié)論認(rèn)為是常數(shù)嗎?你的結(jié)論還只能是個猜想或假設(shè),當(dāng)然這個想法非常具有建設(shè)性。不過我們還應(yīng)該進(jìn)行驗(yàn)證。
如果這個猜想成立,即(C是一個常數(shù)),那么式中的又可以怎樣表示?如果再把它們代回到式,你又能有什么發(fā)現(xiàn)?
【學(xué)生活動】:……,可以得到:
【教師活動】注意到是個常數(shù),可以用令,這個結(jié)論也可以寫成:
,
1)方向:太陽與行星間引力的方向沿著二者的連線。
2)適用范圍:太陽與行星間的引力
【教師活動】上面,我們通過自己的努力,得到了太陽與行星間的引力公式。我們今天得到的結(jié)論是萬有引力定律么?
講述:通過演繹推理得到的結(jié)論,推廣到一般意義上的規(guī)律,在科學(xué)上是十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖虑椋枰?jīng)過實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。下節(jié)課我們將繼續(xù)對今天得到的結(jié)論進(jìn)行推廣和檢驗(yàn),之后才能得出萬有引力定律。
設(shè)計(jì)說明:書本上根據(jù)太陽對不同行星的引力,行星對太陽的引力,推導(dǎo)太陽與行星間的引力為過于牽強(qiáng)附會,不符合學(xué)科的認(rèn)知規(guī)律,學(xué)生不易接受,學(xué)生感到很茫然,而用該方法思路過程很嚴(yán)密,學(xué)生容易掌握。
【課堂檢測】
1.下列關(guān)于行星對太陽的引力的說法中正確的是()
A.行星對太陽的引力與太陽對行星的引力是同一性質(zhì)的力
B.行星對太陽的引力與太陽的質(zhì)量成正比,與行星的質(zhì)量無關(guān)
C.太陽對行星的引力大于行星對太陽的引力
D.行星對太陽的引力大小與太陽的質(zhì)量成正比,與行星距太陽的距離成反比
2.火星繞太陽的運(yùn)動可看作勻速圓周運(yùn)動,火星與太陽間的引力提供火星運(yùn)動的向心力.已知火星運(yùn)行的軌道半徑為r,運(yùn)行的周期為T,引力常量為G,試寫出太陽質(zhì)量M的表達(dá)式.
3.開普勒第三定律可知,不同行星繞太陽運(yùn)動時,半徑的三次方與周期的平方的比值都相同,即.式中的值與什么物理量有關(guān)?請推導(dǎo)出其表達(dá)式