第五章物理教学设计_初中物理第五章教案
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第五章 曲线运动、万有引力 第一节 曲线、运动的合成、平抛运动
一、教育目标
(一)知识点
运动的叠加原理。平抛运动的规律及计算。
(二)能力训练
培养学生语言表达能力和总结概括知识的能力。培养学生的自学能力和抽象思维能力。
(三)德育渗透
培养学生实事求是、勇于探索的科学方法。使学生学会从个别到一般的认识事物的科学方法。
二、教学方法
采用实验法。
三、重点、难点、疑点的解决办法
(一)重点
掌握平抛运动规律。
(二)难点
运动的叠加原理。
(三)疑点
运动的合成。
(四)解决办法
1、重点的解决办法
首先讲清什么是平抛运动。通过实例分析得出,平抛运动实际上是水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体的合运动。由此建立坐标推出平抛运动的规律。
X=v0t vx=v0 y=1/2gt vy=gt v=(vx + vy)
2、难点、难点的解决办法
通过一个实例,如小船渡河,由实事说明其“道理”,这时河中的小船同时参与了两种运动。一是小船垂直河岸的运动,二是沿水流方向的运动。实际上小船的运动是这两个运动的合运动,由此得出一个运动可以看成是几个同时进行而又彼此独立的运动的叠加,这一原理可称为运动的叠加原理。并向学生指出,描述运动的物理量如位移、速度、加速度都是矢量,运动的合成时应根据平行四边形法则。
四、教学时数
2课时。
五、板书设计
曲线运动的速度→物体做曲线运动的条件→运动的叠加原理→平抛运动→平抛运动的规律。
六、布置作业
P83页习题
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第二节 匀速圆周运动
一、教育目标
(一)知识点
产生匀速圆周运动的条件。
线速度、角速度、周期和频率的概念。
(二)能力训练
培养学生实事求是、勇于探索的科学方法。培养学生归纳总结、举一反
三、触类旁通的能力。
(三)德育渗透
对学生进行对立统一、透过现象看本质的辩证唯物主义教育,从而使学生树立正确的自然观,为能够辩证地、全面地认识自然界和人类社会提供方法。
二、教学方法
讲授法。
三、重点、难点、疑点的解决办法
(一)重点
匀速圆周运动的规律及应用。
(二)难点
对匀速圆周运动是一变加速运动不理解。
(三)疑点
对角量和线量的关系不熟悉。
(四)解决办法
1、重点的解决办法
弄清描述圆周运动的物理量:线速度、角速度、周期、频率的定义、物理意义、方向、大小以及它们之间的关系。
T=1/f ω=2Л/T v=2Лr/T=2Лrf=ωr2、难点的解决办法
变速圆周运动的物体,不仅线速度的大小、方向时刻在改变,而且加速度的大小和方向也时刻在改变,是变加速曲线运动(匀速圆周运动也是变加速曲线运动)
3、疑点的解决办法
解决办法就是让学生自己推导角量与线量关系公式,这个问题就迎刃而解。
四、教学时数
2课时。
五、板书设计
匀速圆周运动→周期→频率→线速度→角速度各量间的关系T=1/f、v=2ЛR/T=2ЛRf、ω=2Л/T=2Лf v=Rω ω=v/R
六、布置作业 P86页习题
第三节 向心力 向心加速度
一、教育目标
(一)知识点 向心力和向心加速度的概念及公式。
(二)能力训练
培养学生利用所学知识、分析、解答问题的能力。培养学生的归纳总结、举一反
三、触类旁通的能力。
(三)德育渗透
对学生进行对立统一、透过现象看本质的辩证唯物主义教育。
培养学生实事求是、勇于探索的科学态度。
二、教学方法
讨论式。
三、重点、难点、疑点的解决办法
(一)重点
向心力的概念。
(二)难点
向心力加速度的概念。
(三)疑点
搞不清向心力的来源,对摩擦力作为向心力不理解,对向心加速度的概念很含糊。
(四)解决办法
1、重点的解决办法
先引入三个实例:①人造地球卫星绕地球旋转。②拴在光滑圆盘中心的物体绕其转动;③坐在正在转弯的公共汽车上。通过实例分析让学生先总结其结论、最后教师总结得出:向心力不是什么特殊的力,它可以是重力、弹力、摩擦力或几个力的合力。因此要找出向心力,必须对物体进行受力分析,然后再找它们的合力,这个合力一定指向圆心。
2、难点的解决办法
根据牛顿第二定律,知道了向心力,就很容易得出向心加速度,因为F=mRω2或F=mv2/r。向心力将使作匀速圆周运动的物体,产生一个同样沿半径指向圆心的加速度人们把这个加速度就称之向心加速度,其大小为a=v2/R。
3、疑点的解决办法
在讲好几个例子的基础上,向心力不是除重力、弹力、摩擦力之外的力,而是做匀速圆周运动的物体所受的合外力。这个合外力当然是摩擦力也可单独来充当。有指向圆心的合外力就有指向圆心的加速度,这个加速度就是向心加速度。
四、教学时数
2课时。
五、板书设计
三个实例→向心力的实验→向心加速度
六、布置作业 P87页习题
第四节 万有引力定律 人造地球卫星
一、教育目标
(一)知识点
万有引力定律
人造地球卫星的飞行原理。
(二)能力训练
培养学生形成规律的认识能力,进一步发展学生的思维能力。
培养学生的归纳总结、举一反
三、触类旁通的能力。
(三)德育渗透
培养学生严谨求实、勇于探索的优秀品质。使学生学会从个别到一般的认识事物的科学方法。
二、教学方法
讲授法。
三、重点、难点、疑点的解决办法
(一)重点
万有引力定律及应用。
(二)难点
人造地球卫星的飞行原理
(三)疑点
容易把第一宇宙速度理解为发射速度。
(四)解决办法
1、重点的解决办法
我们可以近似地为行星都以太阳为圆心做匀速圆周运动。那么什么力使行星绕太阳做匀速圆周运动的呢?这个问题开普勒没有解决。开普勒三定律属于行星的运动学的范围,而行星动力学则通过牛顿的研究才建立起来。牛顿曾经说过:“如果我们所见到的比笛卡儿等人要远一些,那只是因为我是站在巨人的肩上的缘故。”牛顿把哥白尼的观点、开普勒的成果、伽利略的实验融会一体经过长时间的研究,发现了万有引力。牛顿把天体的运动和地面物体的运动统一起来,将引力的规律作了合理的推广,在1687年发表了万有引力定律:任何两个质量为m1和m2的质点之间均有沿它们连线的相互吸引力。引力的大小F与m1、m2的乘
2积成正比,而与两个质点之间的距离r成反比,即 F = Gm1m2/ r2、难点的解决办法
如何克服这个问题?牛顿根据平抛运动和圆周运动的规律推断,既然平抛运动的物体的速度越大,它的落地点就越远,那么,当物体的速度达到一定程度时,它的轨迹弯曲程度就和地球表面的弯曲程度相同,这时地球对它的引力就恰好等于它绕地球作匀速圆周运动的向心力,物体将永远回不到地面,它将绕地球作匀速圆周运动,成为一颗围绕地球运动的人造地球卫星。
3、疑点的解决办法
把人造卫星送上靠近地面的上空,按水平方向发射,使卫星2作接近地面的环绕地球的圆周运动。这种情况下所需的发射速度叫做第一宇宙速度或环绕速度。学生容易产生:第一宇宙速度是指地面上发射的速度。其实,火箭的发射通常是垂直地面向上的,只有垂直向上的发射把卫星送上天空后还要转向预定的角度,再把卫星加速到预定的速度,这才是真正的第一宇宙速度,这个速度肯定要比地面上发射的速度大一些。所以两速度不能等同对待。
四、教学时数
2课时。
五、板书设计
1、万有引力定律F=Gm1m2/ r22、人造地球卫星的飞行原理
3、三种宇宙速度:v1=7.9km〃s v2=11.2 km〃s v3=16.7 km〃s
六、布置作业
P页习题
本 章 复 习 课
一、教学目标
1、形成本章的知识网络
2、融会本章的基础知识
3、应用所学知识解决问题
1-1
二、复习内容与方法(一)知识网络
(二)知识融会
见本章小结
(三)知识应用
例一:两根长短不同的同一种绳子,拴上一个质量相同的小球,并让它们在水平面上以相同的转速做匀速圆周运动,当不断增大转速时,则()
A 绳长的先断 B 绳短的先断 C 它们同时断 D 无法判断 解析:这是一个做匀速圆周运动物体所受向心力问题。因此由向心力公式F=mrω2,由于物体的质量m一样,绳子所承受的外力也一样,这就可以看出F大时,只有r大,所以长绳先断。故A正确。
例二:做匀速圆周运动的物体受力情况是()A 合外力的大小和方向都不变
B 合外力的大小不变而方向时刻变化并且始终指向圆心 C 合外力的方向不变而大小不断变化 D 合外力为零
解析:根据做匀速圆周运动的物体所受合外力的大小不变,而方向始终指向圆心的特性,正确的答案应该是 B。
例三:质量的为m的物体在半径为r的圆周上一速度v运动,所需的向心力是.产生的向心加速度是,角速度是。
解:由向心力公式得:F=mv/r a=v/r ω= v/r
22例四:汽车沿半径r=50m的圆周跑道行驶。设跑道路面是水平的,路面作用于汽车的侧向最大静摩擦力是车重的0.10倍,要使汽车不致滑出跑道,车速最大不能超过多少?
解:这里汽车做圆周运动的向心力只有侧向的最大静摩擦力,所以有0.1mg=mv/r 得vm=
三、复习效果评估
1、从同一高度以不同的速度同时水平抛出的两个质量不同的石子,下列说法正确的是()
A 速度大的先着地 B 质量大的先着地 C 两个物体同时着地 D 无法判断
2、平抛运动可分解为 和。
3、从高度h处,沿水平方向同时抛出的甲和乙,它们的初速度之比是v甲:v乙=3:1;那么甲和乙落地的时间之比为,落地时的水平位移之比为。