人美版高中美術(shù)教案
發(fā)表時(shí)間：2020-11-02高一物理人與機(jī)械。
第4節(jié)人與機(jī)械從容說(shuō)課
本節(jié)主要講述了功率與機(jī)械，以及機(jī)械的使用兩個(gè)方面的內(nèi)容.前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了機(jī)械功和功率的基本概念以及機(jī)械功的原理，而我們引入這些物理概念的目的就在于研究機(jī)械做功的問(wèn)題.談到機(jī)械做功就不得不談到機(jī)械效率的問(wèn)題，所以這節(jié)課應(yīng)更多地和生活相聯(lián)系.
機(jī)械的使用就是為了代替人力做功，所以我們要認(rèn)真了解和認(rèn)識(shí)我們身邊的機(jī)械.
初學(xué)“機(jī)械效率”，往往對(duì)這些概念陌生難懂，思維不通、前后矛盾，甚至與學(xué)過(guò)的功率相混淆.通過(guò)分析闡述，幫助學(xué)生理解機(jī)械效率的物理含義，認(rèn)識(shí)機(jī)械效率的高低是反映機(jī)械性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一.通過(guò)剖析額外功產(chǎn)生的原因，從而了解提高機(jī)械效率的辦法，突破掌握這一概念的難點(diǎn).
教學(xué)重點(diǎn)1.能熟練計(jì)算機(jī)械效率，并知道其代表的物理意義；
2.理解功率和機(jī)械效率是從不同方面反映機(jī)械性能的兩個(gè)物理量，它們之間無(wú)必然的聯(lián)系.
教學(xué)難點(diǎn)1.理解功率和機(jī)械效率是從不同方面反映機(jī)械性能的兩個(gè)物理量，它們之間無(wú)必然的聯(lián)系;
2.辯證認(rèn)識(shí)智能化機(jī)械使用的利與弊.
教具準(zhǔn)備投影儀、投影片、視頻資料、自行車、小型機(jī)器人模型等簡(jiǎn)單機(jī)械.
課時(shí)安排1課時(shí)
三維目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1.鞏固機(jī)械功的原理；
2.能熟練計(jì)算機(jī)械效率，并知道其代表的物理意義；
3.理解功率和機(jī)械效率是從不同方面反映機(jī)械性能的兩個(gè)物理量，它們之間無(wú)必然的聯(lián)系；
4.了解現(xiàn)代機(jī)械的發(fā)展水平.
二、過(guò)程與方法
初中舊知識(shí)的擴(kuò)展、遷移.通過(guò)舉例和分析來(lái)解決重點(diǎn)，突破難點(diǎn).理解功率與機(jī)械效率的不同物理意義.
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)對(duì)機(jī)械效率的學(xué)習(xí)，領(lǐng)悟到不論什么情況下提高機(jī)械效率都是十分重要的，它不僅有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，還能提高人們的效率意識(shí)，而講究效率正是現(xiàn)代人必須具備的基本素質(zhì)之一.
2.樹立崇高的理想，大膽地發(fā)明、創(chuàng)造，以不斷改造人類自己的生存條件，最終達(dá)到人與自然的和諧發(fā)展.
教學(xué)過(guò)程
導(dǎo)入新課
教師提問(wèn)：前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了功率的概念，請(qǐng)同學(xué)們回顧一下引入功率這一概念的物理意義是什么？
學(xué)生回答：功率是描述機(jī)械做功快慢的一個(gè)物理量.功率大就意味著單位時(shí)間內(nèi)做的功多.
教師提問(wèn)：那機(jī)械是不是可以隨意地增大自己的功率呢？
學(xué)生回答：是不可以的.任何機(jī)械都有一個(gè)最大的輸出功率，即額定功率.
推進(jìn)新課
一、功率與機(jī)械效率
通過(guò)上面的分析我們知道了功率的大小是衡量一個(gè)機(jī)械做功能力的重要物理量.
功率越大說(shuō)明該機(jī)械單位時(shí)間內(nèi)做的功就越多.那是不是功率越大的機(jī)械就越好呢？
【方法引導(dǎo)】
大家不妨想想這樣一個(gè)我們熟悉的例子：是不是學(xué)習(xí)時(shí)間越長(zhǎng)的同學(xué)，學(xué)習(xí)成績(jī)就越好呢？事實(shí)是不一定的，那為什么呢？除了要有時(shí)間保證，還要有科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，有較高的學(xué)習(xí)效率才可以.這是大家容易理解的.那機(jī)械做功有沒(méi)有一個(gè)效率問(wèn)題呢？
教師活動(dòng)：初中我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)了機(jī)械效率的概念，下面就請(qǐng)大家閱讀教材P18的內(nèi)容，回憶并總結(jié)一下吧！
學(xué)生活動(dòng)：閱讀思考，整理，歸納，得出結(jié)論.
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【教師精講】
如何理解“機(jī)械效率”呢?我們不妨先通過(guò)幾個(gè)實(shí)例來(lái)研究有用功的含義.例如利用滑輪組在豎直方向提高重物，利用滑輪組在水平方向勻速移動(dòng)物體，或在斜面上用滑輪組移動(dòng)重物.在這些事例中，我們把重物提高到一定的高度，或在水平、斜面上使重物移動(dòng)一定的距離.這就是我們使用這簡(jiǎn)單機(jī)械的目的，這個(gè)目的的實(shí)現(xiàn)，對(duì)我們使用這種機(jī)械是有利用價(jià)值的，因?yàn)橐趯?shí)現(xiàn)目的過(guò)程中，克服重物的重力或克服物體所受阻力做的功，這才是對(duì)人們有用的，即做了有用功(W有＝G物h或W有＝F阻s).
接下來(lái)我們?cè)賮?lái)研究什么是總功、額外功.
人們利用機(jī)械做功時(shí)，作用在機(jī)械上的動(dòng)力對(duì)機(jī)械做的功就是總功，即W總＝F動(dòng)s.總功包括有用功和額外功.總功中除了有用功部分，就是額外功，就是人們?cè)谧龉^(guò)程中，為了要實(shí)現(xiàn)目的，必須做不得不做的額外部分的功，叫做額外功.額外功具體指什么呢?就是機(jī)械運(yùn)作過(guò)程中，克服自身的重力、摩擦力等所做的功.更加明確地指出，在上述的例子中的額外功是指滑輪組克服滑輪與其轉(zhuǎn)軸之間的摩擦力做功、提升重物過(guò)程中克服動(dòng)滑輪及繩子的重力做功等部分.
教師提問(wèn)：通過(guò)上面的分析，大家思考一下機(jī)械效率是不是總小于1啊？
學(xué)生回答：是的，因?yàn)閃有總是要小于W總.
那引入機(jī)械效率這個(gè)物理量的物理意義是什么呢？和功率又有什么區(qū)別呢？請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材P18~P19.
【教師精講】
機(jī)械效率是表示機(jī)械做功或利用該機(jī)械實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的有效程度的物理量.很顯然機(jī)械效率越高，有用功所占的比值就越多，額外功所占的比值就越少.同學(xué)們能不能找到生活中提高機(jī)械效率的例子呢？
學(xué)生活動(dòng)：列舉例子，并歸類總結(jié).
【例題剖析】
1.要想提高滑輪組的機(jī)械效率，可以采用哪些辦法？
方法引導(dǎo)：這里的總功、有用功、額外功中哪些功是一點(diǎn)都不能“省”的?哪些功是可以想辦法“省”掉一些的?雖然有用功是不能省的，而總功、額外功是可以省掉一些的，這與前面講的“使用任何機(jī)械都不能省功”是否矛盾?我們說(shuō)不矛盾.因?yàn)閃總＝W有＋W額始終是一個(gè)等式.即動(dòng)力對(duì)機(jī)械做的功，等于機(jī)械克服所有阻力所做的功(功的原理).那么要“省”額外功應(yīng)從哪些方面著手呢?一是減輕機(jī)械自重；二是減小摩擦.
2.下列說(shuō)法正確的是（）
Ａ.功率越大的機(jī)械，機(jī)械效率一定越高
Ｂ.做有用功越多的機(jī)械，機(jī)械效率一定越高
Ｃ.越省力的機(jī)械，機(jī)械效率一定越高
Ｄ.有用功一定，額外功越小的機(jī)械，機(jī)械效率一定越高
師生分析：1.機(jī)械效率和功率都是反映機(jī)械性能的物理量，但它們是完全不同的概念.功率反映的是做功的快慢，而機(jī)械效率反映的是有用功與總功的比值，因?yàn)樗鼈冎g沒(méi)有必然的聯(lián)系，所以選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的.2.機(jī)械效率與機(jī)械是否省力不同，機(jī)械是否省力，是指動(dòng)力和阻力相比較而言，當(dāng)動(dòng)力比阻力小就省力，它與機(jī)械效率之間同樣沒(méi)有必然的聯(lián)系，因而選項(xiàng)C也是錯(cuò)誤的.3.根據(jù)機(jī)械效率η＝W有／W總可知，η是由W有和W總兩個(gè)因素決定的.當(dāng)總功一定時(shí)，有用功越大，有用功在總功中所占的比例越大，機(jī)械效率就越高；W有用一定，W總越小，機(jī)械效率也就越高.而選項(xiàng)B中僅敘述了一個(gè)因素變化，沒(méi)有提到W有／W總比值的大小，故選項(xiàng)B也是錯(cuò)誤的.4.因?yàn)閃總＝W有＋W額，所以η＝W有／（W有＋W額），有用功一定，額外功越小，機(jī)械效率越高,或者額外功一定，有用功越多，顯然機(jī)械效率越高.因此，選項(xiàng)D是正確答案.
由上面的分析我們可知，功率和機(jī)械效率是兩個(gè)從不同方面反映機(jī)械性能的兩個(gè)物理量，它們之間沒(méi)有必然的聯(lián)系.功率大表示機(jī)械做功快；機(jī)械效率高，表示機(jī)械對(duì)總能量的利用率高.功率大的機(jī)械不一定效率高.
我們要認(rèn)識(shí)到不論在什么情況下，提高機(jī)械效率都具有十分重要的意義，它不僅有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，還能夠增強(qiáng)人們的效率意識(shí).而講究效率正是現(xiàn)代人必須具有的基本素質(zhì)之一.
二、機(jī)械的使用
教師提問(wèn)：我們?cè)谏钪袩o(wú)處不在使用著機(jī)械，可以說(shuō)人類已經(jīng)很難離開機(jī)械了.那人類使用機(jī)械的目的是什么呢？
學(xué)生回答：可以代替人力做功，甚至完成超越人力的工作.正因?yàn)闄C(jī)械的存在使人們的工作變得更輕松更有效率了.
【活動(dòng)與探究】
將學(xué)生分成若干小組，每組找一個(gè)熟悉的機(jī)械為研究對(duì)象，交流總結(jié)所研究的機(jī)械使用的妙處.最后每組選一個(gè)代表總結(jié)小組研究的成果.
教師活動(dòng)：播放視頻介紹現(xiàn)代機(jī)械的發(fā)展.播放結(jié)束后總結(jié)：毫無(wú)疑問(wèn)智能化機(jī)械的使用給人類帶來(lái)了很多的便利.但如果不能合理地利用這些成就，也同樣會(huì)給人類帶來(lái)危害.
【知識(shí)拓展】
你能想象嗎？在醫(yī)院的手術(shù)臺(tái)前，機(jī)器人在為病人做開顱手術(shù)；在遠(yuǎn)離地球的月球表面，機(jī)器人在代替人類采集月球標(biāo)本；在未來(lái)的戰(zhàn)場(chǎng)上，可能有一種體積宛如昆蟲的武器，竟能使一座城市的電力全部癱瘓……這些并非是科學(xué)幻想，而是正在或?qū)⒁蔀榈默F(xiàn)實(shí).機(jī)器人是人類創(chuàng)造的一種機(jī)器，也是人類創(chuàng)造的一個(gè)偉大奇跡，機(jī)器人的出現(xiàn)滿足了人類的一種幻想.這就是說(shuō),在某些方面，機(jī)器人具有超人的能力.那么，目前世界上機(jī)器人技術(shù)發(fā)展到了一個(gè)什么樣的水平，又在哪些領(lǐng)域得到應(yīng)用？在機(jī)器人時(shí)代向我們走來(lái)的同時(shí)，讓我們走近機(jī)器人，了解一下機(jī)器人的世界吧.
被稱為人類生活和生產(chǎn)“最忠實(shí)的伴侶”的機(jī)器人，近幾年來(lái)取得飛速發(fā)展，引起世人的關(guān)注.
經(jīng)過(guò)近幾十年的發(fā)展，機(jī)器人已初步形成了一個(gè)近百萬(wàn)人的“王國(guó)”，機(jī)器人發(fā)展迅速、種類繁多，國(guó)際上依據(jù)其技術(shù)特點(diǎn)和規(guī)模大小的不同，對(duì)它們進(jìn)行了分類.1990年在工業(yè)機(jī)器人國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大會(huì)上把機(jī)器人分為四類：（1）順序型.很多固定作業(yè)的裝配機(jī)械手都屬于此類.（2）沿軌道作業(yè)型.這類機(jī)器人能執(zhí)行受控過(guò)程.（3）遠(yuǎn)距離作業(yè)型.這類機(jī)器人可接受遙控，對(duì)操作者的行為反應(yīng)可通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用于核工業(yè)、真空、宇宙、海洋開發(fā)等應(yīng)用領(lǐng)域.（4）適應(yīng)型或者智能型.它們具有感知、適應(yīng)或?qū)W習(xí)功能.具體則可分為工業(yè)機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、特種工作機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、體育機(jī)器人、講解機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、戰(zhàn)場(chǎng)機(jī)器人、“小人國(guó)”機(jī)器人等等，其中“特種機(jī)器人”又可分為太空機(jī)器人、核工業(yè)機(jī)器人、深海機(jī)器人，以及救災(zāi)機(jī)器人等.
在這個(gè)機(jī)器人王國(guó)中，目前主要成員是工業(yè)機(jī)器人，它占總數(shù)的70%以上，全球正在工作的工業(yè)機(jī)器人共有74萬(wàn)，我國(guó)有3000臺(tái)左右.這只新興工業(yè)大軍的形成，必將為人類的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作出突出貢獻(xiàn).
工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各種自動(dòng)化的生產(chǎn)線上,它是機(jī)器人家族中最重要的成員.最初主要是為了解決工業(yè)生產(chǎn)中的自動(dòng)化問(wèn)題,由機(jī)械手臂、控制裝置、機(jī)座、能源裝置和驅(qū)動(dòng)裝置等幾部分構(gòu)成.工業(yè)機(jī)器人大部分在汽車制造、電子、機(jī)械等行業(yè)從事焊接、油漆、裝配、包裝、零件加工、搬運(yùn)等專業(yè)性工作.
機(jī)器人是人類創(chuàng)造的一種特殊機(jī)器,在生產(chǎn)和生活等方面,特別是在危險(xiǎn)和極限環(huán)境作業(yè)中,有著廣泛的應(yīng)用前景.機(jī)器人正發(fā)展成為一個(gè)龐大的家族，代替人們從事各種各樣的工作.
1.核事故機(jī)器人
在法國(guó)希農(nóng)Ａ２號(hào)核反應(yīng)堆的一個(gè)特別場(chǎng)地,聚集著各種負(fù)責(zé)核干預(yù)任務(wù)的機(jī)器人.一旦發(fā)生放射性物質(zhì)泄漏的嚴(yán)重事故,人們就可以借助它們對(duì)事故進(jìn)行處理.這些機(jī)器人可以進(jìn)行認(rèn)知、提取和測(cè)量.
2.仿生機(jī)器人
“仿生機(jī)器人”是指模仿生物、從事生物特點(diǎn)工作的機(jī)器人.目前在西方國(guó)家，機(jī)械寵物十分流行，另外，仿麻雀機(jī)器人可以擔(dān)任環(huán)境監(jiān)測(cè)的任務(wù)，具有廣闊的開發(fā)前景.21世紀(jì)人類將進(jìn)入老齡化社會(huì)，發(fā)展“仿人機(jī)器人”將彌補(bǔ)年輕勞動(dòng)力的嚴(yán)重不足，解決老齡化社會(huì)的家庭服務(wù)和醫(yī)療等社會(huì)問(wèn)題，并能開辟新的產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)造新的就業(yè)機(jī)會(huì).
美國(guó)研制出一種機(jī)器金槍魚，它身長(zhǎng)6m，軀體由鋁鏈環(huán)組成,游動(dòng)時(shí)它的時(shí)速只有9.7千米,但可以橫渡大西洋漫長(zhǎng)的海域.它主要用來(lái)測(cè)量海水的溫度、密度和流速，并把這些數(shù)據(jù)通過(guò)衛(wèi)星傳送到世界各地.
3.昆蟲機(jī)器人
美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出一種有趣的昆蟲機(jī)器人,它的特點(diǎn)在于能夠由感應(yīng)的信息直接導(dǎo)致類似人類條件反射活動(dòng)的反應(yīng).
最先進(jìn)的步行智能機(jī)器人“埃爾瑪”,是一種形似蝗蟲的智能多腦機(jī)器人,每條腿上都有自己獨(dú)立的人造神經(jīng)系統(tǒng),它的智力水平與昆蟲大致相當(dāng)，它是目前世界上步行智能機(jī)器人中最先進(jìn)的.
4.飛行機(jī)器人
又名無(wú)人駕駛飛行器,這種機(jī)器人真正令世人刮目相看是在20世紀(jì)80年代中期,它用來(lái)巡查森林、防治火災(zāi).
5.太空機(jī)器人
在人類建造大型的宇宙空間站的工作中,機(jī)器人是不可缺少的.它們由航天飛機(jī)送往與太空站相同的軌道上，宇航員可以在太空站工作臺(tái)上操縱這些太空機(jī)器人.科學(xué)家把機(jī)器人送往太空,讓它們清掃太空垃圾,建造太空站以及修理人造衛(wèi)星.
日本研制的修理人造衛(wèi)星的高性能太空機(jī)器人，它適于在失重的條件下工作
美國(guó)研制的新型星球探索機(jī)器人“亥伯龍”號(hào)，這種機(jī)器人最特別的功能，就是可以在發(fā)生故障和陷入困境的時(shí)候，智能化地自動(dòng)追蹤太陽(yáng)從而繼續(xù)獲得能量.聽起來(lái)很像是中國(guó)古代“夸父追日”的故事.
6.機(jī)器人醫(yī)生
麻醉，建立先進(jìn)的閉式體外循環(huán)，在胸部打兩個(gè)小孔，機(jī)械手伸了進(jìn)來(lái)，“握”住了進(jìn)入人體內(nèi)的小攝像頭.切口，開始做手術(shù).這種名叫“利薩”的機(jī)械手為近30位病人做過(guò)手術(shù).“利薩”在手術(shù)中負(fù)責(zé)“抓”著攝像頭，“聽”著大夫發(fā)出的“上、下、左、右移動(dòng)……”的指令，用電腦進(jìn)行聲控，使他通過(guò)電腦顯示屏，看清楚手術(shù)的視野，以便操作.
7.替身機(jī)器人
極限作業(yè)中替身機(jī)器人可上太空可下深海.它可以代替人類從事許多人所不能及的工作，它除了能去人不能去的海底和太空外，如果在耳朵和眼睛上加上特殊的感測(cè)器,它還能看見人所不能看見的東西，聽到人所無(wú)法聽到的聲音.
8.微型機(jī)器人
機(jī)器人技術(shù)正在向微型化和超微型化方向發(fā)展,無(wú)數(shù)微型機(jī)器人將在廣闊的領(lǐng)域中工作.微型機(jī)器人又稱為“明天的機(jī)器人”，它同智能機(jī)器人一起成為科學(xué)家們追求的目標(biāo).
發(fā)展微型和超微型機(jī)器人的指導(dǎo)思想非常簡(jiǎn)單：某些工作若用一臺(tái)結(jié)構(gòu)龐大、價(jià)格昂貴大型機(jī)器人去做，不如用成千上萬(wàn)個(gè)非常低廉的細(xì)小而極簡(jiǎn)單的機(jī)器人去完成.機(jī)器人技術(shù)正在向微型化和超微型化方向發(fā)展，無(wú)數(shù)機(jī)器人將在廣闊的領(lǐng)域中工作.超微型機(jī)器人是一種極度縮小了的機(jī)器人，它只有人的頭發(fā)絲那樣粗細(xì)，可以在人體血管中穿行，消除癌變或修復(fù)損傷的組織.
美國(guó)國(guó)家安全實(shí)驗(yàn)室制造出了有史以來(lái)世界上最小的機(jī)器人，這部機(jī)器人質(zhì)量不到1盎司，體積為四分之一立方英寸.它還擁有一個(gè)智慧的“大腦”——8KROM處理器，以及靈活的“腿”——皮帶傳動(dòng)裝置.據(jù)悉袖珍機(jī)器人可以代替人去完成許多危險(xiǎn)的工作.
9.納米機(jī)器人
納米機(jī)器人是納米生物學(xué)中最具有誘惑力的內(nèi)容，第一代納米機(jī)器人是生物系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合體，這種納米機(jī)器人可注入人體血管內(nèi)，進(jìn)行健康檢查和疾病治療.還可以用來(lái)進(jìn)行人體器官的修復(fù)工作、做整容手術(shù)、從基因中除去有害的DNA，或把正常的DNA安裝在基因中，使機(jī)體正常運(yùn)行.第二代納米機(jī)器人是直接把原子或分子裝配成具有特定功能的納米尺度的分子裝置，第三代納米機(jī)器人將包含有納米計(jì)算機(jī)，是一種可以進(jìn)行人機(jī)對(duì)話的裝置.這種納米機(jī)器人一旦問(wèn)世將徹底改變?nèi)祟惖膭趧?dòng)和生活方式.
10.消防機(jī)器人
消防機(jī)器人的發(fā)展受到各國(guó)重視，它可以在城市失火的時(shí)候排除險(xiǎn)情，小型的消防機(jī)器人移動(dòng)方便,利于迅速靠近起火點(diǎn)，噴水壓制火情.
總之，智能機(jī)器人已經(jīng)發(fā)展到了非常驚人的地步，相信，不久的將來(lái)會(huì)有更多的機(jī)器人活動(dòng)在我們的平常生活中.
課堂小結(jié)
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了功率和機(jī)械效率是從兩個(gè)不同方面反映機(jī)械性能的兩個(gè)物理量，它們之間沒(méi)有必然的聯(lián)系，一個(gè)是表示做功的快慢，一個(gè)是表示機(jī)械對(duì)總能量的利用率.
機(jī)械的使用給人類帶來(lái)了很多的便利，但如果不能合理地利用，也同樣會(huì)給人類帶來(lái)危害.總之，我們要不斷積極地去探索自然規(guī)律，并積極地應(yīng)用這些規(guī)律大膽地發(fā)明和創(chuàng)造，以不斷改善人類自己的生存，并最終達(dá)到和自然和諧發(fā)展.
布置作業(yè)
課本P19?作業(yè)1、2、3.
板書設(shè)計(jì)
一、功率與機(jī)械效率
1.機(jī)械效率的計(jì)算：
2.功率和機(jī)械效率的區(qū)別：功率是表示做功的快慢；機(jī)械效率是表示機(jī)械對(duì)總能量的利用率.
它們之間沒(méi)有什么必然的聯(lián)系.
二、機(jī)械的使用
極大地豐富和改善了我們的生活，但要注意機(jī)械的合理使用，最終達(dá)到與大自然的和諧共處.
活動(dòng)與探究
教材P19第4題，研究討論改進(jìn)方案.
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高一物理教案：《機(jī)械運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)
俗話說(shuō)，凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。作為高中教師準(zhǔn)備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容，幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的高中教師教學(xué)。關(guān)于好的高中教案要怎么樣去寫呢？下面的內(nèi)容是小編為大家整理的高一物理教案：《機(jī)械運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)，希望能為您提供更多的參考。
高一物理教案：《機(jī)械運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、知道什么是機(jī)械運(yùn)動(dòng)，什么是參考系，知道運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性.
2、理解質(zhì)點(diǎn)的概念，知道質(zhì)點(diǎn)是用來(lái)代替實(shí)際物體的有質(zhì)量的點(diǎn)，是一種理想化的物理模型，知道是否能把研究對(duì)象看作質(zhì)點(diǎn)要根據(jù)研究的問(wèn)題決定.
3、知道時(shí)間和時(shí)刻的區(qū)別與聯(lián)系.
4、理解位移的概念，知道位移是表示質(zhì)點(diǎn)位置變化的物理量，是矢量，能夠區(qū)別位移和路程.
能力目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，訓(xùn)練學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力.
2、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，學(xué)會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并會(huì)通過(guò)分析紙帶上的數(shù)據(jù)得出相應(yīng)的結(jié)論.
情感目標(biāo)
1、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生良好的意志品質(zhì).
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)教材主要有以下一些概念：機(jī)械運(yùn)動(dòng)，參考系，質(zhì)點(diǎn)，時(shí)刻和時(shí)間間隔，位移和路程，重點(diǎn)是質(zhì)點(diǎn)和位移的概念，難點(diǎn)是位移概念.教材在本章開始處列舉了大量的實(shí)例，給出機(jī)械運(yùn)動(dòng)的概念，在本節(jié)一開始，也是通過(guò)生動(dòng)的實(shí)例，給出參考系的概念，接著從研究對(duì)象的角度，學(xué)習(xí)質(zhì)點(diǎn)的概念，滲透理想化思維方法;再進(jìn)一步學(xué)習(xí)時(shí)刻與時(shí)間，位移和路程等概念.每一小節(jié)重點(diǎn)突出，又相互關(guān)聯(lián)，實(shí)例鮮明，配圖恰當(dāng)，便于學(xué)生的接受，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)的基礎(chǔ).
教法建議
本節(jié)教材的特點(diǎn)是概念較多，很多知識(shí)初中時(shí)學(xué)過(guò)，并且這些知識(shí)與生活實(shí)際密切相關(guān)，建議讓同學(xué)自學(xué)討論的方法進(jìn)行，可讓同學(xué)提前預(yù)習(xí)或課上給出時(shí)間看書，教師提出一些問(wèn)題，或讓同學(xué)看書后提出問(wèn)題，展開討論，達(dá)到掌握知識(shí)，提高能力的目的，并結(jié)合多媒體資料加深理解和鞏固.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
教學(xué)重點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)和位移的概念
教學(xué)難點(diǎn)：位移概念的引入與理解
主要設(shè)計(jì)：
一、參考系：
(一)提出問(wèn)題，引起思考和討論.
1、什么叫機(jī)械運(yùn)動(dòng)?請(qǐng)舉一些實(shí)例說(shuō)明.
2、描述物體是否運(yùn)動(dòng)，先要選定什么?看什么量是否在改變?什么叫參考系?為什么說(shuō)運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，靜止是相對(duì)的?
3、同一運(yùn)動(dòng)，如果選取的參考系不同，運(yùn)動(dòng)情況一般不同，請(qǐng)舉例說(shuō)明.
4、選擇參考系的原則是什么?(雖然參考系可以任意選取，但實(shí)際上總是本著觀測(cè)方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單的原則選取)
(二)展示多媒體資料，加深理解(穿插在討論問(wèn)題之間進(jìn)行)
1、太陽(yáng)系資料：行星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況.
2、銀河系資料：星系旋轉(zhuǎn)情況.
3、電子繞原子核運(yùn)轉(zhuǎn)情況.
4、飛機(jī)空投物資情況.
二、質(zhì)點(diǎn)：
(一)提出問(wèn)題，引起思考和討論：
1、投擲手榴彈時(shí)怎樣測(cè)量投擲距離?把教室的椅子從第五排移到第一排怎樣測(cè)量椅子移動(dòng)的距高?汽車?yán)@操場(chǎng)一周怎樣測(cè)量它經(jīng)過(guò)的距離?以上幾種情況用不用考慮這些物體的形狀和大小?
2、什么叫質(zhì)點(diǎn)?
3、小物體一定能看成質(zhì)點(diǎn)嗎?大物體一定不能看成質(zhì)點(diǎn)嗎?請(qǐng)舉例說(shuō)明?
4、什么叫軌跡?什么叫直線運(yùn)動(dòng)?什么叫曲線運(yùn)動(dòng)?
(二)展示多媒體資料，加深理解.
1、火車(200米長(zhǎng))穿山洞(100米長(zhǎng))情況.
2、地球公轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn)情況.
(三)總結(jié)提高：
1、對(duì)于什么樣的物體才可以看成質(zhì)點(diǎn)的問(wèn)題，關(guān)鍵在于對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行具體分析，在我們研究的問(wèn)題中，物體的形狀、大小，各部分運(yùn)動(dòng)的差異等，如果對(duì)我們研究的問(wèn)題影響不大，就可以把該物體看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn).
2、學(xué)習(xí)質(zhì)點(diǎn)概念時(shí)，要有意識(shí)地向?qū)W生介紹一種科學(xué)抽象的方法，我們抓住問(wèn)題中物體的主要特征，簡(jiǎn)化對(duì)物體的研究，把物體看成一個(gè)點(diǎn)，這是實(shí)際物體的一種理想化模型，是實(shí)際物體的一種近似.
三、時(shí)刻和時(shí)間間隔
提出問(wèn)題，引起思考和討論.
1、“上午8時(shí)開始上課”，到“8時(shí)45分下課”，這里“8時(shí)”和“8時(shí)45分”的含義各是什么?“每一節(jié)課45分”的含義又是什么?
2、“現(xiàn)在是北京時(shí)間8點(diǎn)整”中“8點(diǎn)”的含義是什么?
3、校百米紀(jì)錄是10.21s、第2s末、第2s內(nèi)的含義各是什么?
四、位移和路程
(一)提出問(wèn)題引起思考和討論：
1、說(shuō)“物體由A點(diǎn)移動(dòng)500米到達(dá)B點(diǎn)”，清楚嗎?
2、如何描述物體位置的變化?
3、什么叫位移?為什么說(shuō)位移是矢量?
4、位移和路程有什么區(qū)別?它們之間有關(guān)系嗎?
(二)展示多媒體資料，加深理解.
1、從天津到上海，海、陸、空三種路線抵達(dá)情況.
2、在400米跑道上進(jìn)行200米跑和400米跑情況.
探究活動(dòng)
1、請(qǐng)你手托一石子水平勻速前進(jìn)，突然釋放石子，觀察石子的運(yùn)動(dòng)情況?再請(qǐng)站在路邊的人觀察石子的運(yùn)動(dòng)情況.二者觀察到的運(yùn)動(dòng)軌跡一樣嗎?請(qǐng)解釋原因.
2、找一份《旅客列車時(shí)刻表》分析一下趟列車全程運(yùn)行的總時(shí)間?各站點(diǎn)的停留時(shí)間?相鄰兩站間的運(yùn)行時(shí)間?
高一物理機(jī)械振動(dòng)重點(diǎn)難點(diǎn)分析
高一物理機(jī)械振動(dòng)重點(diǎn)難點(diǎn)分析
第九章機(jī)械振動(dòng)
知識(shí)結(jié)構(gòu)
重點(diǎn)難點(diǎn)
一、機(jī)械振動(dòng)的產(chǎn)生條件
1．物體受回復(fù)力的作用
2．阻力足夠小
二、回復(fù)力的概念
1．把物體受到的指向平衡位置的力叫回復(fù)力，所以回復(fù)力是以力的效果而命名的
2．回復(fù)力可能是某個(gè)力；可能是幾個(gè)力的合力；可能是某個(gè)力的分力．
三、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的定義
平衡位置：物體停止振動(dòng)后所在的位置，即物體所受回復(fù)力為零的位置．
受力情況：物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動(dòng)，叫做簡(jiǎn)諧振動(dòng)．
若用F表示物體所受的回復(fù)力，x表示物體離開平衡位置的位移，則F與x的關(guān)系為F=-kx
四、描述簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物理量：振幅、周期（頻率）、相位
1．振幅：描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量，振幅等于物體離開平衡位置的最大距離．
2．周期：描述振動(dòng)快慢的物理量，周期等于物體完成一次全振動(dòng)所用的時(shí)間．
頻率：描述振動(dòng)快慢的物理量，頻率等于單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)．
周期與頻率的關(guān)系為T=
3．相位：描述振動(dòng)狀態(tài)的物理量，即描述簡(jiǎn)諧振動(dòng)在一個(gè)全振動(dòng)中所處的不同階段．例如，兩個(gè)振幅和周期完全相同的振動(dòng)，它們的振動(dòng)狀態(tài)不一定相同，甲振動(dòng)在平衡位置時(shí)，乙振動(dòng)可能在最大位移，即它們不同步，這樣它們?cè)诟鱾€(gè)時(shí)刻的加速度、速度、位移都不相同，因而運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也不同，兩個(gè)振動(dòng)之間的相位之差叫相位差．相位是描述振動(dòng)的一個(gè)重要的物理量．
相位是教材中畫*號(hào)的選學(xué)內(nèi)容，是難點(diǎn)，但如果突破這一難點(diǎn)，對(duì)振動(dòng)的理解可以達(dá)到一個(gè)新的高度，希望有能力的同學(xué)翻過(guò)這一高峰去攀登新的高峰．在突破這一難點(diǎn)的過(guò)程中，我們的有力武器是數(shù)學(xué)工具，三角函數(shù)圖象以及它的表達(dá)式．
五、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的三角函數(shù)表達(dá)式
其中A為物體做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振幅，為振動(dòng)的圓頻率且為振動(dòng)的相位，為振動(dòng)的初相位．x為振動(dòng)物體在t時(shí)刻的位移，這樣我們知道簡(jiǎn)諧振動(dòng)位移隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系x(t)為三角函數(shù)，描述簡(jiǎn)諧振動(dòng)的幾個(gè)物理量（A、f、）是這一函數(shù)表達(dá)式中的幾個(gè)常數(shù)，這幾個(gè)常數(shù)決定了振動(dòng)的情況．
六、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的圖象
知道簡(jiǎn)諧振動(dòng)位移隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系，就可以畫出它的圖象（圖1）
圖中實(shí)線和虛線分別表示兩個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的圖象，縱坐標(biāo)的最大值是振動(dòng)的振幅，橫坐標(biāo)軸上方標(biāo)出時(shí)間，下方標(biāo)出相位，相位的數(shù)值就是角度，與三角函數(shù)相同．由圖可知兩個(gè)振動(dòng)的振幅相同，周期相同，但初相位不同．初相位是t=0時(shí)刻的相位，虛線是正弦函數(shù)曲線，t=0時(shí)刻的相位為0．實(shí)線與虛線在橫坐標(biāo)上相差一段距離，t=0時(shí)刻的相位為-實(shí)線所表示的振動(dòng)比虛線所表示的振動(dòng)落后T/4，相位上落后
圖象是可以形象記憶的知識(shí)，把物理量、函數(shù)表達(dá)式和圖象有機(jī)結(jié)合起來(lái)可以幫助我們把握規(guī)律，并有效記憶知識(shí)．
七、彈簧振子和單擺的受力情況
彈簧振子是理想化的模型，彈簧振子：一個(gè)輕彈簧一端拴一小球，組成一個(gè)彈簧振子．如圖2所示為一水平彈簧振子，圖3為一豎直彈簧振子．
回復(fù)力：水平的彈簧振子在光滑水平面上振動(dòng)時(shí)所受回復(fù)力是彈簧的彈力．
豎直吊掛的彈簧振子在豎直平面內(nèi)振動(dòng)時(shí)回復(fù)力是重力與彈力的合力．
固有周期：彈簧振子做自由振動(dòng)時(shí)的周期由彈簧的勁度系數(shù)和振子的質(zhì)量決定，與振幅無(wú)關(guān)，
單擺也是實(shí)際擺的一種物理模型，由一根上端固定不能伸長(zhǎng)的細(xì)線和在下端懸掛的一個(gè)可看成是質(zhì)點(diǎn)的小球組成．
回復(fù)力：?jiǎn)螖[的回復(fù)力是重力沿切向的分力,當(dāng)擺角很小時(shí),這個(gè)力為
固有周期：?jiǎn)螖[做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)的周期由擺線的長(zhǎng)度和擺所在的位置決定，與振幅和擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān)，
八、振動(dòng)的能量與振幅有關(guān)，振動(dòng)能量隨振幅的增大而增大．在振動(dòng)系統(tǒng)中動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化．在簡(jiǎn)諧振動(dòng)中機(jī)械能守恒．
九、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像是一條正弦（或余弦）曲線，表示一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的位移．它的意義好比用一臺(tái)攝像機(jī)拍攝的錄像帶，能記錄下一個(gè)人在不同時(shí)刻的活動(dòng)情況．但必須注意：振動(dòng)圖象不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，它只是反映了質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律．簡(jiǎn)諧振動(dòng)的圖象能直觀地表示質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況
（1）從圖上可以直接讀出振幅
（2）從圖上可以直接讀出周期
（3）可以確定任一時(shí)刻物體的位移，或由位移確定對(duì)應(yīng)的時(shí)刻
（4）可以判斷任一時(shí)刻物體加速度的方向（總是指向平衡位置）和速度方向（斜率的正負(fù)即代表速度的正負(fù)）
（5）可以通過(guò)圖象判斷一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的速度，加速度，動(dòng)能和勢(shì)能的變化
滬科版高一物理下冊(cè)《機(jī)械運(yùn)動(dòng)》教案
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性，教師要準(zhǔn)備好教案，這是教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂(lè)，讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問(wèn)題。那么，你知道教案要怎么寫呢？考慮到您的需要，小編特地編輯了“滬科版高一物理下冊(cè)《機(jī)械運(yùn)動(dòng)》教案”，供大家參考，希望能幫助到有需要的朋友。
滬科版高一物理下冊(cè)《機(jī)械運(yùn)動(dòng)》教案
一、教學(xué)任務(wù)分析
機(jī)械運(yùn)動(dòng)是本章的第一節(jié)，同時(shí)也是后面學(xué)習(xí)直線運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)。
學(xué)習(xí)本節(jié)知識(shí)之前，學(xué)生需積累較多的相關(guān)生活經(jīng)驗(yàn)，知道生活中關(guān)于運(yùn)動(dòng)和靜止的一些自然常識(shí)，如地球會(huì)繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)等。本節(jié)內(nèi)容與人們的日常生活緊密聯(lián)系，有著廣泛的現(xiàn)實(shí)意義。
本設(shè)計(jì)從“手抓子彈”的小故事引入。通過(guò)對(duì)生活中的多個(gè)實(shí)例交流并歸納出機(jī)械運(yùn)動(dòng)概念。通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和小組討論的方法歸納出要判斷一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況，必須先選擇合適的參照物，即得出選取參照物的必要性和重要性。最后通過(guò)對(duì)生活中典型實(shí)例的解釋，進(jìn)一步鞏固參照物的概念，同時(shí)解決“如何選取合適參照物？”的問(wèn)題。
本節(jié)課的學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)參與，使學(xué)生感受物理與生活密切相關(guān)。通過(guò)討論選擇不同的參照物對(duì)同一物體運(yùn)動(dòng)情況的描述可能不同，認(rèn)識(shí)到物體運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性，進(jìn)而初步體驗(yàn)辯證唯物主義運(yùn)動(dòng)觀。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
（1）知道機(jī)械運(yùn)動(dòng)；知道參照物的概念。
（2）知道運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性。
（3）知道一切物體都在運(yùn)動(dòng)，絕對(duì)靜止的物體是不存在的。
（4）學(xué)會(huì)用參照物解釋物體的運(yùn)動(dòng)情況。
2、過(guò)程與方法
通過(guò)實(shí)驗(yàn)建立參照物的我概念，形成研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)如何選取合適的參照物的方法。
3、態(tài)度、情感與價(jià)值觀
（1）能用所學(xué)的知識(shí)解釋與生活有關(guān)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)情況，感受物理與生活密切相關(guān)。
（2）通過(guò)討論選擇不同的參照物對(duì)同一物體運(yùn)動(dòng)情況的描述可能不同，認(rèn)識(shí)到物體運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性，進(jìn)而初步體驗(yàn)辯證唯物主義運(yùn)動(dòng)觀。
三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)：參照物，運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性。
難點(diǎn)：學(xué)會(huì)選擇合適的參照物。
四、教學(xué)資源
1、器材：磁帶盒，白紙。
2、學(xué)習(xí)活動(dòng)卡
五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
本設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括兩個(gè)方面：一是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的概念。二是參照物概念的建立。
本設(shè)計(jì)的基本思路是：從生活中的具體例子和體驗(yàn)得出機(jī)械運(yùn)動(dòng)的概念。當(dāng)判斷生活中的物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)出現(xiàn)矛盾，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)、舉例和討論得出要判斷一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，必須先選擇合適的參照物，即得出選取參照物的必要性和重要性。
本設(shè)計(jì)要突出的重點(diǎn)是：參照物，運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性。方法是：當(dāng)判斷生活中的物體的運(yùn)動(dòng)情況出現(xiàn)矛盾時(shí)，通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和小組討論的方法得出：物體的運(yùn)動(dòng)和靜止是相對(duì)的，要判斷一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況前，必須先選擇合適的參照物。
本設(shè)計(jì)要突破的難點(diǎn)是：學(xué)會(huì)選擇合適的參照物。方法是：通過(guò)對(duì)幾個(gè)典型例子的解釋的手段學(xué)會(huì)如何選擇合適的參照物。
本設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)參與，重視概念的形成過(guò)程以及伴隨這一過(guò)程的方法的教育。
完成本設(shè)計(jì)的內(nèi)容需1課時(shí)。
六、教學(xué)流程.
1、教學(xué)流程圖
情景
小故事
2、流程圖說(shuō)明
情境一戰(zhàn)期間，一個(gè)法國(guó)飛行員在2000米高空飛行時(shí)，不經(jīng)意間竟徒手抓到一顆子彈！
問(wèn)題設(shè)問(wèn)1
我們?nèi)绾闻袛嘁粋€(gè)物體是否運(yùn)動(dòng)？
活動(dòng)1舉例、交流、討論
通過(guò)生活中的實(shí)例交流、討論并歸納得出判斷一個(gè)物體是否運(yùn)動(dòng)的依據(jù)是它相對(duì)于另一個(gè)物體的位置是否發(fā)生變化。
問(wèn)題設(shè)問(wèn)2
如何科學(xué)地判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況？判斷的依據(jù)是什么？
活動(dòng)2實(shí)驗(yàn)、討論、舉例
帶著問(wèn)題做白紙拖動(dòng)磁帶盒的實(shí)驗(yàn)并判斷磁帶盒是否運(yùn)動(dòng)？對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論分析得出：運(yùn)動(dòng)和靜止是相對(duì)的。再分組討論判斷物體運(yùn)動(dòng)情況的依據(jù)到底是什么？從而得出參照物選取的必要性和重要性。
活動(dòng)3解釋、應(yīng)用
訓(xùn)練用物理語(yǔ)言來(lái)科學(xué)地解釋生活中物體的運(yùn)動(dòng)情況。然后通過(guò)對(duì)幾個(gè)典型例子的分析學(xué)會(huì)根據(jù)具體情況選取合適的參照物。通過(guò)學(xué)生喜聞樂(lè)見的動(dòng)畫片“唐老鴨”，提出思考題：假如你是導(dǎo)演，你將如何設(shè)計(jì)唐老鴨從空中墜落的鏡頭？
3、教學(xué)主要環(huán)節(jié)本設(shè)計(jì)可分為二個(gè)主要的教學(xué)環(huán)節(jié)。
第一環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)生活中的多個(gè)實(shí)例交流并歸納出機(jī)械運(yùn)動(dòng)概念：一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體位置的變化。
第二環(huán)節(jié)，當(dāng)判斷生活中的物體的運(yùn)動(dòng)情況出現(xiàn)矛盾時(shí)，通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和小組討論的方法歸納出要判斷一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況，必須先選擇合適的參照物。通過(guò)對(duì)生活中典型實(shí)例的解釋，進(jìn)一步鞏固參照物的概念，同時(shí)突破“如何選取合適參照物”的教學(xué)難點(diǎn)。
七、教案
（一）機(jī)械運(yùn)動(dòng)
1．課題引入
在第一次世界大戰(zhàn)期間，有一個(gè)法國(guó)飛行員在2000米高空飛行時(shí)，發(fā)現(xiàn)身邊似乎有一條“小蟲”在蠕動(dòng)著，他伸手一抓，竟是一顆德國(guó)制造的子彈！這是怎么回事？子彈的運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是很快的，為何在這位飛行員眼中，它的運(yùn)動(dòng)是如此緩慢？這顆子彈的運(yùn)動(dòng)情況該如何科學(xué)地描述呢？
2．機(jī)械運(yùn)動(dòng)
生活中我們?nèi)绾闻袛嘁粋€(gè)物體是否運(yùn)動(dòng)？
（1）黑板擦運(yùn)動(dòng)了嗎？你的判斷依據(jù)是什么？
（2）教室內(nèi)正在走動(dòng)的老師運(yùn)動(dòng)了嗎？你判斷的依據(jù)是什么？
（3）樹木、房屋呢？地球呢？……
學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)例的交流討論得到：物體是否運(yùn)動(dòng)的判斷依據(jù)是：一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置是否發(fā)生了變化。
機(jī)械運(yùn)動(dòng)：一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置發(fā)生了變化。
（二）參照物
1．運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性
那我們就用這個(gè)判斷依據(jù)來(lái)判斷一下周圍物體的運(yùn)動(dòng)情況：
（1）教室內(nèi)正在走動(dòng)的老師運(yùn)動(dòng)了嗎？為什么？
（運(yùn)動(dòng)了，因?yàn)槔蠋熛鄬?duì)于講臺(tái)的位置發(fā)生了變化）
（2）講臺(tái)運(yùn)動(dòng)了嗎？為什么？
（沒(méi)有，因?yàn)橹v臺(tái)相對(duì)于教室的位置沒(méi)有變化）
（3）教室運(yùn)動(dòng)了嗎？路邊的樹木呢？
（沒(méi)有，因?yàn)樗麄兿鄬?duì)于地面的位置沒(méi)有變化）
我們生活的地球運(yùn)動(dòng)了嗎？為什么？那教室和樹木呢？
……………………………………
同一個(gè)物體（教室或樹木）的運(yùn)動(dòng)情況得到相反的結(jié)論而引發(fā)矛盾：物體的運(yùn)動(dòng)情況到底該如何判斷？
好，接下去，我們就帶著這個(gè)問(wèn)題做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)（活動(dòng)卡42頁(yè)）
問(wèn)題：磁帶盒運(yùn)動(dòng)了嗎？你判斷的依據(jù)是什么？
學(xué)生邊實(shí)驗(yàn)邊討論得出兩個(gè)不同的結(jié)論，即磁帶盒相對(duì)于桌子運(yùn)動(dòng)了，但相對(duì)于白紙沒(méi)有運(yùn)動(dòng)。再引導(dǎo)學(xué)生重新描述一下剛才各個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況，從而得出運(yùn)動(dòng)和靜止是相對(duì)的。
2．參照物
當(dāng)我們要判斷一個(gè)物體是否運(yùn)動(dòng)時(shí)，總要有個(gè)大家都認(rèn)可的統(tǒng)一的說(shuō)法，否則就沒(méi)有意義了。
接下去就請(qǐng)大家就剛才所做的實(shí)驗(yàn)再討論一下，按照怎樣的判斷依據(jù)來(lái)確定磁帶盒的運(yùn)動(dòng)情況。
學(xué)生分組討論，教師巡視點(diǎn)撥。
（以桌子為標(biāo)準(zhǔn)，磁帶盒是運(yùn)動(dòng)的；以白紙為標(biāo)準(zhǔn)，磁帶盒是不動(dòng)的）
看來(lái)判斷一個(gè)物體是否運(yùn)動(dòng)，我們的首要任務(wù)是確定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
參照物：判斷一個(gè)物體是否運(yùn)動(dòng)時(shí)，被選作標(biāo)準(zhǔn)的物體。
學(xué)生互相提問(wèn)、解釋（注意訓(xùn)練規(guī)范的物理用語(yǔ)）。
那大家能否找到一個(gè)絕對(duì)靜止的物體？
通過(guò)討論得：運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，靜止是相對(duì)的。
3．參照物的選取
要判斷一個(gè)物體是否運(yùn)動(dòng)首先要確定參照物，那這個(gè)參照物該如何選取呢？
（1）手抓子彈
（飛行員判斷子彈的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)以自己為參照物）
（2）馬路上行駛的汽車中的乘客
（路人判斷時(shí)以地面為參照物；乘客以車或駕駛員為參照物）
（3）鐵路職工被一饅頭砸到，“中彈”昏倒
（鐵路職工判斷饅頭的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)以地面為參照物，而火車上的人判斷時(shí)以火車為參照物）
所以參照物的選取可以是任意的，但需根據(jù)具體情況選取合適的參照物。
學(xué)生做活動(dòng)卡上的圖片解讀。
思考題：
動(dòng)畫片中，唐老鴨從懸崖邊墜落，如果你是導(dǎo)演，你將如何設(shè)計(jì)拍攝這個(gè)鏡頭？
高一物理必修2《機(jī)械運(yùn)動(dòng)》復(fù)習(xí)課教案
高一物理必修2《機(jī)械運(yùn)動(dòng)》復(fù)習(xí)課教案
一、知識(shí)梳理（課前完成）
1．彈簧振子的振動(dòng)：
彈簧振子是一個(gè)理想化的物理模型。彈簧振子的振動(dòng)是________，其位移隨時(shí)間按____規(guī)律變化，其位移－時(shí)間圖象是一條_______曲線。
2．描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量有：
（1）振幅：振動(dòng)物體離開__________的最大距離。描述物體的振動(dòng)_______。
與位移的區(qū)別和聯(lián)系：振幅是標(biāo)量，位移是_______；振幅等于________位移的數(shù)值；在一個(gè)確定的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中，振幅是不變的，位移是___________的。
（2）周期：做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體完成一次_________所需的時(shí)間。
（3）頻率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)完成的_________的次數(shù)。周期和頻率之間的關(guān)系：_______
（4）相位：是表示物體________的物理量，用相位來(lái)描述
t/s
x/cm
O
A
0.2
0.4
0.5
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)在一個(gè)全振動(dòng)中所處的階段。
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)方程為：x=Asin（t+）
如圖所示是A、B兩個(gè)彈簧振子的振動(dòng)圖象，則它們的相位差是=__________。
3．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征：
（1）回復(fù)力：振動(dòng)物體受到的總能使振動(dòng)物體回到__________，且始終指向__________的力，叫回復(fù)力。
做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，回復(fù)力總滿足F=-kx的形式。式中k是_________。
回復(fù)力與加速度的方向總是與位移方向__________。
速度方向與位移方向有時(shí)_______，有時(shí)________；速度方向與回復(fù)力、加速度的方向也是有時(shí)_______，有時(shí)_______。因而速度的方向與其它各物理量的方向間沒(méi)有必然聯(lián)系。
4．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能_______。
5．單擺的振動(dòng)：
O
A
A
G
F
L
G1
G2
（1）單擺模型：懸掛小球的細(xì)線的_______和_______可以忽略，線長(zhǎng)又比球的直徑_______。實(shí)際單擺的擺長(zhǎng)是從懸點(diǎn)到小球的______，在觀察的時(shí)間內(nèi)可以不考慮各種阻力。
（2）單擺的回復(fù)力：重力G沿圓弧切線方向的分力G1=________（如圖所示）提供了使擺球振動(dòng)的回復(fù)力，在偏角很小時(shí)，sin______
所以單擺的回復(fù)力為_________
式中各符號(hào)的意義為：_______________________________________________________
（3）單擺的周期：在偏角很小的情況下，單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。其周期與振幅無(wú)關(guān)，與決定與擺長(zhǎng)、重力加速度。
公式：______________
（4）單擺周期公式的應(yīng)用：測(cè)定當(dāng)?shù)氐腳________。
6．阻尼振動(dòng)：振幅逐漸________的振動(dòng)，叫做阻尼振動(dòng)。當(dāng)阻尼很小時(shí)，在一段不太長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，看不出振幅有明顯的減小，就可以把它作為理想振動(dòng)來(lái)處理。
O
f
f＇
A
7．受迫振動(dòng)：物體在外界_________作用下所做的振動(dòng)叫受迫振動(dòng)。①物體做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于________的頻率；②受迫振動(dòng)的頻率跟物體的_______頻率沒(méi)有關(guān)系。
8．共振：驅(qū)動(dòng)力頻率等于物體的_______頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振。
共振曲線，如圖所示。
二、本章專題歸納（這些題分小組討論做完且討論做出的題請(qǐng)小組派代表講解老師最后點(diǎn)評(píng)）
專題（一）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
【例1】有一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則（）
A．加速度最大時(shí)，速度最大B．速度最大時(shí)，位移最大
C．位移最大時(shí)，回復(fù)力最大D．回復(fù)力最大時(shí)，加速度最大
針對(duì)練習(xí)1：彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置在B、C兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。B、C相距20cm。某時(shí)刻振子處于B點(diǎn)。經(jīng)過(guò)0.5s，振子首次到達(dá)C點(diǎn)。求：
（1）振動(dòng)的周期和頻率；
（2）振子在5s內(nèi)通過(guò)的路程及位移大??；
（3）振子在B點(diǎn)的加速度大小跟它距O點(diǎn)4cm處P點(diǎn)的加速度大小的比值。
專題（二）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征的應(yīng)用
【例2】試證明豎直方向的彈簧振子的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。
針對(duì)練習(xí)2：如圖所示，質(zhì)量為m的小球放在勁度為k的輕彈簧上，使小球上下振動(dòng)而又始終未脫離彈簧。（1）最大振幅A是多大？（2）在這個(gè)振幅下彈簧對(duì)小球的最大彈力Fm是多大？
專題（三）單擺的周期公式的應(yīng)用
【例3】已知單擺擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，懸點(diǎn)正下方3L/4處有一個(gè)釘子。讓擺球做小角度擺動(dòng)，其周期將是多大？
針對(duì)練習(xí)3：固定圓弧軌道弧AB所含度數(shù)小于5，末端切線水平。兩個(gè)相同的小球a、b分別從軌道的頂端和正中由靜止開始下滑，比較它們到達(dá)軌道底端所用的時(shí)間和動(dòng)能：ta＿＿tb，Ea＿＿2Eb。
專題（四）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象
【例4】勁度系數(shù)為20N／cm的彈簧振子，它的振動(dòng)圖象如圖所示，在圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻（）
A．振子所受的彈力大小為0.5N，方向指向x軸的負(fù)方向
B．振子的速度方向指向x軸的正方向
C．在0～4s內(nèi)振子作了1.75次全振動(dòng)
D．在0～4s內(nèi)振子通過(guò)的路程為0.35cm，位移為0
針對(duì)練習(xí)4：擺長(zhǎng)為L(zhǎng)的單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，若從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，（取作t=0），當(dāng)振動(dòng)至?xí)r，擺球具有負(fù)向最大速度，則單擺的振動(dòng)圖象是圖中的（）
專題（五）受迫振動(dòng)和共振
【例5】把一個(gè)篩子用四根彈簧支起來(lái)，篩子上裝一個(gè)電動(dòng)偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，這就做成了一個(gè)共振篩。不開電動(dòng)機(jī)讓這個(gè)篩子自由振動(dòng)時(shí)，完成20次全振動(dòng)用15s；在某電壓下，電動(dòng)偏心輪的轉(zhuǎn)速是88r/min。已知增大電動(dòng)偏心輪的電壓可以使其轉(zhuǎn)速提高，而增加篩子的總質(zhì)量可以增大篩子的固有周期。為使共振篩的振幅增大，以下做法正確的是（）
A．降低輸入電壓B．提高輸入電壓
C．增加篩子質(zhì)量D．減小篩子質(zhì)量
針對(duì)練習(xí)5：如圖所示，在一根張緊的水平繩上，懸掛有a、b、c、d、e五個(gè)單擺，讓a擺略偏離平衡位置后無(wú)初速釋放，在垂直紙面的平面內(nèi)振動(dòng)；接著其余各擺也開始振動(dòng)。下列說(shuō)法中正確的有：（）
A．各擺的振動(dòng)周期與a擺相同
B．各擺的振幅大小不同，c擺的振幅最大
C．各擺的振動(dòng)周期不同，c擺的周期最長(zhǎng)
D．各擺均做自由振動(dòng)
三、課后訓(xùn)練
1．已知在單擺a完成10次全振動(dòng)的時(shí)間內(nèi)，單擺b完成6次全振動(dòng)，兩擺長(zhǎng)之差為1.6m．則兩單擺擺長(zhǎng)la與lb分別為
A．la＝2.5m，lb＝0.9mB．la＝0.9m，lb＝2．5m
C．la＝2.4m，lb＝4.0mD．la＝4.0m，lb＝2.4m
2．一個(gè)彈簧振子在AB間作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O是平衡位置，以某時(shí)刻作為計(jì)時(shí)零點(diǎn)（）。經(jīng)過(guò)周期，振子具有正方向的最大加速度。那么以下幾個(gè)振動(dòng)圖中哪一個(gè)正確地反映了振子的振動(dòng)情況？（）
3．如下圖所示，一個(gè)小鐵球，用長(zhǎng)約10m的細(xì)線系牢，另一端固定在O點(diǎn)，小球在C處平衡，第一次把小球由C處向右側(cè)移開約4cm，從靜止釋放至回到C點(diǎn)所用時(shí)間為；第二次把小球提到O點(diǎn)，由靜止釋放，到達(dá)C點(diǎn)所用的時(shí)間為，則（）
A．B．=C．D．無(wú)法判斷
4．一個(gè)單擺作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，若使擺球質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，而通過(guò)平衡位置時(shí)的速度變?yōu)樵瓉?lái)的，則（）
A．頻率不變，振幅不變B．頻率不變，振幅改變
C．頻率改變，振幅不變D．頻率改變，振幅改變
5．甲、乙兩個(gè)單擺的振動(dòng)圖線如圖所示。根據(jù)振動(dòng)圖線可以斷定（）
A．甲、乙兩單擺擺長(zhǎng)之比是4∶9
B．甲、乙兩單擺振動(dòng)的頻率之比是2∶3
C．甲擺的振動(dòng)能量大于乙擺的振動(dòng)能量
D．乙擺的振動(dòng)能量大于甲擺的振動(dòng)能量
6．如圖所示，一塊質(zhì)量為2kg、涂有碳黑的玻璃板，在拉力F的作用下豎直向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)．一個(gè)頻率為5Hz的振動(dòng)方向?yàn)樗角夜潭ǖ恼襻槪诓ＡО迳袭嫵隽巳鐖D所示的圖線，量得OA=1cm，OB=4cm，OC=9cm．求拉力F的大?。ú挥?jì)一切摩擦阻力，取g=10m/s2）
課后訓(xùn)練參考答案：
１．B2．D3．A4．B5．A
6．OA=1cmAB=3cm
BC=5cm
因?yàn)椋篢OA=TAB=TBC=T/2=0.1s
根據(jù):s=aT2
a==2m/s2
F-mg=ma
得：F=mg+ma=24N
