20xx年高中物理必修2教案五篇

1、20 xx年高中物理必修2教案五篇 物理教學(xué)過程中，教材的呈現(xiàn)要難易適當(dāng)，要根據(jù)學(xué)生知識的逐漸積累和能力的不斷提高，逐漸擴(kuò)大范圍和增加難度。以下是為大家準(zhǔn)備了20 xx年高中物理必修2教案五篇范本，歡迎參閱。 高中物理必修2教案一 教學(xué)目標(biāo) 知識與技能 1.理解平拋運動是勻變速運動，其加速度為g. 2.掌握拋體運動的位置與速度的關(guān)系. 過程與方法 1.掌握平拋運動的特點，能夠運用平拋規(guī)律解決有關(guān)問題. 2.通過例題分析再次體會平拋運動的規(guī)律. 情感、態(tài)度與價值觀 1.有參加實驗總結(jié)規(guī)律的熱情，從而能更方便地解決實際問題. 2.通過實踐，鞏固自己所學(xué)的知識. 教學(xué)重難點 教學(xué)重點 分析歸納拋體運

2、動的規(guī)律 教學(xué)難點 應(yīng)用數(shù)學(xué)知識分析歸納拋體運動的規(guī)律. 教學(xué)過程 新課導(dǎo)入 上一節(jié)我們已經(jīng)通過實驗探究出平拋運動在豎直方向和水平方向上的運動規(guī)律，對平拋運動的特點有了感性認(rèn)識.這一節(jié)我們將從理論上對拋體運動的規(guī)律作進(jìn)一步分析，學(xué)習(xí)和體會在水平面上應(yīng)用牛頓定律的方法，并通過應(yīng)用此方法去分析沒有感性認(rèn)識的拋體運動的規(guī)律. 新課教學(xué) 一、拋體的位置 我們以平拋運動為例來討論拋體運動所共同具有的性質(zhì). 首先我們來討論初速度為。的平拋運動的位置隨時間變化的規(guī)律.用手把小球水平拋出，小球從離開手的瞬間(此時速度為v，方向水平)開始，做平拋運動.我們以小球離開手的位置為坐標(biāo)原點，以水平拋出的方向為x軸的方

3、向，豎直向下的方向為y軸的方向，建立坐標(biāo)系，并從這一瞬間開始計時. 師：在拋出后的運動過程中，小球受力情況如何? 生：小球只受重力，重力的方向豎直向下，水平方向不受力. 師：那么，小球在水平方向有加速度嗎?它將怎樣運動? 生：小球在水平方向沒有加速度，水平方向的分速度將保持v不變，做勻速直線運動. 師：我們用函數(shù)表示小球的水平坐標(biāo)隨時間變化的規(guī)律將如何表示? 生：x=vt 師：在豎直方向小球有加速度嗎?若有，是多大?它做什么運動?它在豎直方向有初速度嗎? 生：在豎直方向，根據(jù)牛頓第二定律，小球在重力作用下產(chǎn)生加速度g.做自由落體運動，而在豎直方向上的初速度為0. 師：那根據(jù)運動學(xué)規(guī)律，請大家說

4、出小球在豎直方向的坐標(biāo)隨時間變化的規(guī)律. 生：y=1/2gt2 師：小球的位置能否用它的坐標(biāo)(x，y)描述?能否確定小球在任意時刻t的位置? 生：可以. 師：那么，小球的運動就可以看成是水平和豎直兩個方向上運動的合成.t時間內(nèi)小球合位移是多大? 生： 師：若設(shè)s與+x方向(即速度方向)的夾角為，如圖6.41，則其正切值如何求? 生： 例1一架飛機(jī)水平勻速飛行.從飛機(jī)上海隔l s釋放一個鐵球，先后釋放4個，若不計空氣阻力，從地面上觀察4個小球( ) A.在空中任何時刻總是捧成拋物線，它們的落地點是等間距的 B.在空中任何時刻總是排成拋物線，它們的落地點是不等間距的 C.在空中任何時刻總在飛機(jī)正下

5、方，排成豎直的直線，它們的落地點是等間距的 D.在空中任何時刻總在飛機(jī)的正下方，捧成豎直的直線，它們的落地點是不等間距的。 解析：因為鐵球從飛機(jī)上釋放后做平拋運動，在水平方向上有與飛機(jī)相同的速度.不論鐵球何時從飛機(jī)上釋放，鐵球與飛機(jī)在水平方向上都無相對運動.鐵球同時還做自由落體運動，它在豎直方向?qū)㈦x飛機(jī)越來越遠(yuǎn).所以4個球在落地前始終處于飛機(jī)的正下方，并排成一條直線，又因為從飛機(jī)上每隔1s釋放1個球，而每個球在空中運動的時間又是相等的，所以這4個球落地的時間也依次相差1 s，它們的落地點必定是等間距的.若以飛機(jī)為參考系觀察4個鐵球都做自由落體運動.此題把曲線運動利用分解的方法“化曲為直”，使其

6、成為我們所熟知的直線運動，則據(jù)運動的獨立性，可以分別在這兩個方向上用各自的運動規(guī)律討論其運動過程. 二、拋體的速度 師：由于運動的等時性，那么大家能否根據(jù)前面的結(jié)論得到物體做平拋運動的時間? 生：由y=1/2gt2得到，運動時間 師：這說明了什么問題? 生：這說明了做平拋運動的物體在空中運動的時間僅取決于下落的高度，與初速度無關(guān). 師：那么落地的水平距離是多大? 生：落地的水平距離 師：這說明了什么問題? 生：這說明了平拋運動的水平位移不僅與初速度有關(guān)系，還與物體的下落高度有關(guān). 師：利用運動合成的知識，結(jié)合圖6.42，求物體落地速度是多大?結(jié)論如何? 生：落地速度，即落地速度也只與初速度v和

7、下落高度h有關(guān). 師：平拋運動的速度與水平方向的夾角為a，一般稱為平拋運動的偏角.實際上，常稱為平拋運動的偏角公式，在一些問答題中可以直接應(yīng)用此結(jié)論分析解答 例2一個物體以l0 m/s的速度從10 m的水平高度拋出，落地時速度與地面的夾角是多少(不計空氣阻力)? 例3在5 m高的地方以6 m/s的初速度水平拋出一個質(zhì)量是10 kg的物體，則物體落地的速度是多大?從拋出點到落地點發(fā)生的位移是多大?(忽略空氣阻力，取g=10m/s2) 溝通與討論 應(yīng)用運動的合成與分解的方法我們探究了做平拋運動的物體的位移和速度.請大家根據(jù)我們探究的結(jié)果討論一下平拋運動的物體位移和速度之間存在什么關(guān)系. 參考解答：

8、根據(jù)前面的探究結(jié)果我們知道，物體的位移，與x軸的夾角的正切值為tan=gt/2v.物體的速度，與x軸的夾角的正切值為tan=gt/v.可以看到位移和速度的大小沒有太直接的關(guān)系，但它們的方向與x軸夾角的正切是2倍關(guān)系.利用這個關(guān)系我們就可以很方便地計算物體速度或位移的方向了. 師：在(2)中，與勻變速直線運動公式vt2=v02+2as，形式上全都的，其物理意義相同嗎? 生：物理意義并不相同，在中的h，并不是平拋運動的位移，而是豎直方向上的位移，在 中的s就是表示勻速直線運動的位移.對于平拋運動的位移，是由豎直位移和水平位移合成而得的. 師：平拋運動的軌跡是曲線(拋物線)，某一時刻的速度方向即為曲

9、線上物體所在位置的切線方向.設(shè)物體運動的時間為t，則這一時刻的速度與豎直方向夾角的正切值tan=v0/gt，而物體下落的高度為h=1/2gt2.如圖6.43. 圖中的A點為速度的切線與拋出點的水平線的交點，C點為物體所在位置的豎直線與水平線的交點，從圖中可以看出A為水平線段OC的中點.平拋運動的這一重要特征，對我們分析類平拋運動，特別是帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)是很有幫助的. 平拋運動常分解成水平方向和豎直方向的兩個分運動來處理，由于豎直分運動是初速度為零的勻加速直線運動，所以初速度為零的勻加速直線運動的公式和特點均可以在此應(yīng)用.另外，有時候根據(jù)具體情況也可以將平拋運動沿其他方向分解. 三、斜拋運動

10、 師：如果物體拋出時的速度不是沿水平方向，而是斜向上方或斜向下方的(這種情況稱為斜拋)，它的受力情況是什么樣的?加速度又如何? 生：它的受力情況與平拋完全相同，即在水平方向仍不受力，加速度仍是0;在豎直方向仍只受重力，加速度仍為g. 師：實際上物體以初速度v沿斜向上或斜向下方拋出，物體只在重力作用下的運動，如何表示?與平拋是否相同? 生：斜拋運動沿水平方向和豎直方向初速度與平拋不同，分別是=vcos和vy=sin. 由于物體運動過程中只受重力，所以水平方向速度=vcos保持不變，做勻速直線運動;而豎直方向上因受重力作用，有豎直向下的重力加速度J，同時有豎直向上的初速度vy=sin，因此做勻減速

11、運動(是豎直上拋運動，當(dāng)初速度向斜下方，豎直方向的分運動為豎直下拋運動)，當(dāng)速度減小到。時物體上升到點，此時物體由于還受到重力，所以仍有一個向下的加速度g，將開始做豎直向下的加速運動.因此，斜拋運動可以看成是水平方向速度為=vcos的勻速直線運動和豎直方向初速度為vy=sin的豎直上拋或豎直下拋運動的合運動. 師：斜拋運動分斜上拋和斜下拋(由初速度方向確定)兩種，下面以斜上拋運動為例討論. 師：斜拋運動的特點是什么? 生：特點：加速度a=g，方向豎直向下，初速度方向與水平方向成一夾角斜向上，=90時為豎直上拋或豎直下拋運動=0時為平拋運動. 師：常見的處理方法： 將斜上拋運動分解為水平方向的勻

12、速直線運動和豎直方向的豎直上拋運動，這樣有由此可以得到哪些特點? 生：由此可得如下特點：a.斜向上運動的時間與斜向下運動的時間相等;b.從軌道點將斜拋運動分為前后兩段具有對稱性，如同一高度上的兩點，速度大小相等，速度方向與水平線的夾角相同. 師：將斜拋運動分解為沿初速度方向的斜向上的勻速直線運動和自由落體運動兩個分運動，用矢量合成法則求解. 將沿斜面和垂直斜面方向作為x、y軸，分別分解初速度和加速度后用運動學(xué)公式解題. 溝通與討論 對于斜拋運動我們只介紹下船上拋和斜下拋的討論方法，除了平拋、斜上拋、斜下拋外，拋體運動還包括豎直上拋和豎直下拋，請大家根據(jù)我們討論前面幾種拋體運動的方法來討論一下豎

13、直上拋和豎直下拋. 參考解答：對于這兩種運動來說，它們都是直線運動，但這并不影響用運動的合成與分解的方法來討論它們.這個過程我們可以仿照第一節(jié)中我們介紹的勻加速運動的分解過程.對豎直上拋運動，設(shè)它的初速度為v0，那么它的速度就可以寫成v= v0gt的形式，位移寫成x= v0tg t2/2的形式.那這樣我們就可以進(jìn)行分解了.把速度寫成v1= v0，v2=gt的形式，把位移寫成xl= v0t，x2= g t2/2的形式，這樣我們可以看到，豎直上拋運動被分解成了一個豎直向上的勻速直線運動和一個豎直向上的勻減速運動.對于豎直下拋運動可以實行同樣的方法進(jìn)行處理. 課后小結(jié) 1.具有水平速度的物體，只受重

14、力作用時，形成平拋運動. 2.平拋運動可分解為水平勻蓬運動和豎直自由落體運動.平拋位移等于水平位移和豎直位移的矢量和;平拋瞬時速度等于水平速度和豎直速度的矢量和. 3.平拋運動是一種勻變速曲線運動. 4.如果物體受到恒定合外力作用，并且合外力跟初速度垂直，形成類似平拋的勻變速曲線運動，只需把公式中的g換成a，其中a=F合/m. 說明： 1.干拋運動是學(xué)生接觸到的第一個曲線運動，弄清其成固是基礎(chǔ)，水平初速度的獲得是同題的關(guān)鍵，可歸納眾兩種; (1)物體被水平加速：水平拋出、水干射出、水平?jīng)_擊等; (2)物體與原來水平運動的載體脫離，由于慣性而保持原來的水平速度. 2.平拋運動的位移公式和速度公式

15、中有三個含有時間t，應(yīng)根據(jù)不同的已知條件來求時間.但應(yīng)明確：平拋運動的時間完全由拋出點到落地點的豎直高度確定(在不高的范國內(nèi)g恒定)，與拋出的速度無關(guān). 高中物理必修2教案二 教學(xué)目標(biāo) 知識與技能 1.理解平拋運動是加速度為g的勻變速運動，其水平方向是勻速直線運動，豎直方向為自由落體運動. 2.了解斜拋運動及運動的合成與分解的遷移應(yīng)用. 過程與方法 會用平拋運動的規(guī)律解答相關(guān)問題，以數(shù)學(xué)中的拋物線方程及圖象為工具建立物理模型，理解拋體運動的規(guī)律及處理方法. 情感、態(tài)度與價值觀 1.體會各學(xué)科之間的聯(lián)系與進(jìn)展，培育空間想象能力和數(shù)學(xué)計算能力以及知識方法的應(yīng)用能力. 2.領(lǐng)略拋體運動的對稱與和諧，

16、培育對科學(xué)的好奇心和求知欲. 教學(xué)重難點 1.知道什么是拋體運動，什么是平拋運動.知道平拋運動是勻變速曲線運動，加速度為g. 2.用運動的分解、合成結(jié)合牛頓運動定律討論拋體運動的特點，知道平拋運動可分為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動. 3.能應(yīng)用平拋運動的規(guī)律溝通討論并解決實際問題.在得出平拋運動規(guī)律的基礎(chǔ)上進(jìn)而分析斜拋運動.掌握討論拋體運動的一般方法. 教學(xué)過程 一、拋體運動 探究溝通:體育運動中投擲的鏈球、鉛球、鐵餅、標(biāo)槍等(如圖所示)，都可以看做是拋體運動嗎?都可以看成是平拋運動嗎? 1.基本知識 (1)定義 以一定的速度將物體拋出，物體只受重力作用的運動. (2)平拋運

17、動 初速度沿水平方向的拋體運動. (3)平拋運動的特點 初速度沿水平方向.只受重力作用. 2.思考判斷 (1)水平拋出的物體所做的運動就是平拋運動.() (2)平拋運動中要考慮空氣阻力的作用.() (3)平拋運動的初速度與重力垂直.() 二、平拋運動的速度 1.基本知識 將物體以初速度v0水平拋出，由于物體只受重力作用，t時刻的速度為： (1)水平方向：=v0. (2)豎直方向：vy=gt. (4)速度變化特點：由于平拋運動的物體只受重力作用，所以其加速度恒為g，因此在平拋運動中速度的變化量v=gt，由于g是常量，所以任意兩個相等的時間間隔內(nèi)速度的變化量相等，方向豎直向下，即任意兩個相等的時間

18、間隔內(nèi)速度的變化相同，如圖所示. 2.思考判斷 (1)平拋運動的物體初速度越大，下落得越快.() (2)做平拋運動的物體下落時，速度與水平方向的夾角越來越大.() (3)如果下落時間較長，平拋運動的物體的速度方向變?yōu)樨Q直方向.() 3.探究溝通 平拋運動中，豎直方向的分速度vy=gt，除該公式外，還有求vy的公式嗎? 【提示】由于豎直分運動是自由落體運動，所以 例：關(guān)于平拋物體的運動，以下說法正確的是() A.做平拋運動的物體，速度和加速度都隨時間的增加而增大 B.做平拋運動的物體僅受到重力的作用，所以加速度保持不變 C.平拋物體的運動是勻變速運動 D.平拋物體的運動是變加速運動 【答案】BC

19、 三、平拋運動的位移 1.基本知識 將物體以初速度v0水平拋出，經(jīng)時間t物體的位移為： 2.思考判斷 (1)平拋運動合位移的方向與合速度的方向全都.() (2)平拋運動合位移的大小等于物體的路程.() (3)平拋運動中，初速度越大，落地時間越長.() 3.探究溝通 飛機(jī)向某災(zāi)區(qū)投放救災(zāi)物資，要使物資準(zhǔn)確落到指定地點，是飛到目標(biāo)正上方投放，還是提前投放? 【提示】物資離開飛機(jī)前具有與飛機(jī)相同的水平方向的速度，當(dāng)離開飛機(jī)后，由于慣性，它們?nèi)匀灰３衷械乃较蚯暗倪\動速度，另外，物資又受到重力作用，于是物資一方面在水平方向向前運動，另一方面對下加速運動，因此，只有提前投放，才能使物資準(zhǔn)確落到指定地

20、方. 4.小結(jié)：平拋運動的特點 1.速度特點：平拋運動的速度大小和方向都不斷變化，故它是變速運動. 2.軌跡特點：平拋運動的運動軌跡是曲線，故它是曲線運動. 3.加速度特點：平拋運動的加速度為自由落體加速度，恒定不變，故它是勻變速運動. 綜上所述，平拋運動的性質(zhì)為勻變速曲線運動. 例：關(guān)于平拋運動，下列說法正確的是() A.平拋運動是勻變速運動 B.平拋運動是變加速運動 C.任意兩段時間內(nèi)加速度相同 D.任意兩段相等時間內(nèi)速度變化相同 【答案】ACD 四、平拋運動的討論方法和規(guī)律 【問題導(dǎo)思】 1.如何討論平拋運動比較簡單? 2.平拋運動的合速度、合位移怎么求出? 3.試推導(dǎo)平拋運動的軌跡方程

21、. 1.平拋運動的討論方法 (1)由于平拋運動是勻變速曲線運動，速度、位移的方向時刻發(fā)生變化，無法直接應(yīng)用運動學(xué)公式，因此討論平拋運動問題時采納運動分解的方法. (2)平拋運動一般分解為豎直方向上的自由落體運動和水平方向上的勻速直線運動. 2.平拋運動的規(guī)律 (1)分運動 五、平拋運動的幾個重要推論 【問題導(dǎo)思】 1.平拋運動的飛行時間與初速度有關(guān)嗎? 2.平拋運動的落地速度決定于哪些因素? 3.平拋運動的速度偏向角與位移偏向角間的關(guān)系如何? 1.平拋運動的時間 A.tan =sin B.tan =cos C.tan =tan D.tan =2tan 【答案】D 六、平拋運動的臨界問題 例：如

22、圖所示，女排比賽時，排球場總長為18 m，設(shè)球網(wǎng)高度為2 m，運動員站在網(wǎng)前3 m處正對球網(wǎng)跳起將球水平擊出.若擊球的高度為2.5 m，為使球既不觸網(wǎng)又不越界，求球的速度范圍. 2.思考判斷 (1)斜拋運動和平拋運動在豎直方向上做的都是自由落體運動.() (2)斜拋運動和平拋運動在水平方向上做的都是勻速直線運動.() (3)斜拋運動和平拋運動的加速度相同.() 3.探究溝通 對斜上拋運動，有一個點，該點的速度是零嗎?為什么 【提示】在斜上拋運動的點，豎直分速度為零.水平分速度等于v0cos .故該點的速度v=v0cos. 高中物理必修2教案三 教學(xué)目標(biāo) 知識目標(biāo)： 1、了解萬有引力定律得出的思

23、路和過程。 2、理解萬有引力定律的含義并會推導(dǎo)萬有引力定律。 3、知道任何物體間都存在著萬有引力，且遵守相同的規(guī)律 能力目標(biāo)： 1、培育學(xué)生討論問題時，抓住主要矛盾，簡化問題，建立理想模型的處理問題的能力。 2、訓(xùn)練學(xué)生透過現(xiàn)象(行星的運動)看本質(zhì)(受萬有引力的作用)的判斷、推理能力 德育目標(biāo)： 1、通過牛頓在前人的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過程，說明科學(xué)討論的長期性，連續(xù)性及艱巨性，滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方_教育。 2、培育學(xué)生的猜想、歸納、聯(lián)想、直覺思維能力。 教學(xué)重難點 教學(xué)重點： 月地檢驗的推倒過程 教學(xué)難點： 任何兩個物體間都存在萬有引力 教學(xué)過程 (一) 引入： 太陽對 行星的引力是行星

24、做圓周運動的向心力，這個力使行星不能飛離太陽;地面上的物體被拋出后總要落到地面上;是什么使得物體離不開地球呢?是否是由于地球?qū)ξ矬w的引力造成的呢? 若真是這樣，物體離地面越遠(yuǎn)，其受到地球的引力就應(yīng)該越小 ，可是地面上的物體距地面很遠(yuǎn)時受到地球的引力似乎沒有明顯減小。如果物體延伸到月球那里，物體也會像月球那樣圍繞地球運動。地球?qū)υ虑虻囊?，地球?qū)Φ孛嫔系奈矬w的引力，太陽對行星的引力，是同一 種力。你是這樣認(rèn)為的嗎? (二)新課教學(xué)： 一.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程 (引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材找出發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思路) 假想_推導(dǎo)實驗檢驗 (1) 牛頓對引力的思考 牛頓看到了蘋果落地發(fā)現(xiàn)了萬有引力，這只

25、是一種傳說。但是，他對天體和地球的引力確實作過深化的思考。牛頓經(jīng)過長期觀察討論，產(chǎn)生如下的假想：太陽、行星以及離我們很遠(yuǎn)的恒星，不管彼此相距多遠(yuǎn)，都是互相吸引著，其引力隨距離的增大而減小，地球和其他行星繞太陽轉(zhuǎn)，就是靠劂的引力維持。同樣，地球不僅吸引地面上和表面附近的物體，而且也可以吸引很遠(yuǎn)的物體(如月亮)，其引力也是隨距離的增大而減弱。牛頓進(jìn)一步猜想，宇宙間任何物體間都存在吸引力，這些力具有相同的本質(zhì)，遵循同樣的力學(xué)規(guī)律，其大小都與兩者間距離的平方成反比。 (2) 牛頓對定律的推導(dǎo) 首先，要證明太陽的引力與距離平方成反比，牛頓憑著他對于數(shù)學(xué)和物理學(xué)證明的驚人制造才能，大膽地將自己從地面上物體

26、運動中總結(jié)出來的運動定律，應(yīng)用到天體的運動上，結(jié)合開普勒行星運動定律，從理論上推導(dǎo)出太陽對行星的引力F與距離r的平方成反比，還證明引力跟太陽質(zhì)量M和行星質(zhì)量m的乘積成正比，牛頓再討論了衛(wèi)星的運動，結(jié)論是： 它們間的引力也是與行星和衛(wèi)星質(zhì)量的乘積成正比，與兩者距離的平方成反比。 (3)。牛頓對定律的檢驗 以上結(jié)論是否正確，還需經(jīng)過實驗檢驗。牛頓根據(jù)觀測結(jié)果，憑借理想實驗巧妙地解決了這一難題。 牛頓設(shè)想，某物體在地球表面時，其重力加速度為g，若將它放到月球軌道上，讓它繞地球運動時，其向心加速度為a。如果物體在地球上受到的重力F1，和在月球軌道上運行時受到的作用力F2，都是來自地球的吸引力，其大小與

27、距離的平方成反比，那么，a和g之間應(yīng)有如下關(guān)系： 已知月心和地心的距離r月地是地球半徑r地的60倍，得。 從動力學(xué)角度得出的這一結(jié)果，與前面用運動學(xué)公式算出的數(shù)據(jù)完全全都， 牛頓證實了關(guān)于地球和物體間、各天體之間的引力都屬于同一種性質(zhì)力，都遵循同樣的力學(xué)規(guī)律的假想是正確的。牛頓把這種引力規(guī)律做了合理的推廣，在1687年發(fā)表了萬有引力定律?？梢杂孟卤韥肀磉_(dá)牛頓推證萬有引力定律的思路。 (引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問題看書，老師引導(dǎo)總結(jié)) (1)什么是萬有引力?并舉出實例。 (2)萬有引力定律怎樣反映物體之間相互作用的規(guī)律?其數(shù)學(xué)表達(dá)式如何? (3)萬有引力定律的適用條件是什么? 二.萬有引力定律 1、內(nèi)容:

28、自然界中任何兩個物體都是互相吸引的,引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比;引力的方向沿著二者的連線。 2.公式： 3.各物理量的含義及單位： F為兩個物體間的引力，單位：N. m1、m2分別表示兩個物體的質(zhì)量，單位：kg r為它們間的距離，單位：m G為萬有引力常量：G=6.6710-11 Nm2/kg2，單位：Nm2/kg2. 4.萬有引力定律的理解 萬有引力F是因為相互作用的物體有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力，與初中學(xué)習(xí)的電荷間的引力、磁極間的引力不同。 強調(diào)說明： A.萬有引力的普遍性.萬有引力不僅存在于星球間，任何客觀存在的有質(zhì)量的物體間都存在這種相互吸引的力. B.

29、萬有引力的相互性.兩個物體相互作用的引力是一對相互作用的作用力與反作用力，它們大小相等，方向相反，分別作用在兩個物體上. C.萬有引力的宏觀性.在通常情況下，萬有引力非常小，只有在質(zhì)量巨大的星球間或天體與天體附近的物體間，它的存在才有實際的物理意義. D.萬有引力的獨立性.兩物體間的萬有引力只與它們本身的質(zhì)量有關(guān)，而與所在空間的性質(zhì)無關(guān)，也與周圍有無其他物體無關(guān). r為兩個物體間距離： A、若物體可以視為質(zhì)點，r是兩個質(zhì)點間的距離。 B、若是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近，則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。 C、若物體不能視為質(zhì)點，則可把每一個物體視為若干個質(zhì)點的集合，然后按萬有引力定律求出各質(zhì)

30、點間的引力，再按矢量法求它們的合力。 G為萬有引力常量，在數(shù)值上等于質(zhì)量都是1kg的兩物體相距1m時的相互作用的引力 隨堂練習(xí)： 1、探究：叫兩名學(xué)生上講臺做兩個游戲：一個是兩人靠攏后離開三次以上，二個是叫兩人設(shè)法跳起來停在空中看是否能做到。然后設(shè)問：既然自然界中任何兩個物體間都有萬有引力，那么在日常生活中，我們各自之間或人與物體之間，為什么都對這種作用沒有任何感覺呢? 具體計算：地面上兩個50kg的質(zhì)點，相距1m遠(yuǎn)時它們間的萬有引力多大?已知地球的質(zhì)量約為6.01024kg，地球半徑為6.4106m，則這個物體和地球之間的萬有引力又是多大?(F1=1.667510-7N，F(xiàn)2=493N) (

31、學(xué)生計算后回答) 本題點評：由此可見通常物體間的萬有引力極小，一般不易感覺到。而物體與天體間的萬有引力(如人與地球)就不能忽略了。 2、要使兩物體間萬有引力減小到原來的1/4,可采納的方法是( ) A.使兩物體的質(zhì)量各減少一半,距離保持不變 B.使兩物體間距離增至原來的2倍,質(zhì)量不變 C.使其中一個物體質(zhì)量減為原來的1/4,距離不變 D.使兩物體質(zhì)量及它們之間的距離都減為原來的1/4 答案：ABC 3.設(shè)地球表面重力加速度為，物體在距離地心4R(R是地球的半徑)處，由于地球的作用而產(chǎn)生的加速度為g，則為() A. 1 B 1/9 C. 1/4 D. 1/16 提示：兩處的加速度各由何力而產(chǎn)生?

32、滿足何規(guī)律? 答案：D 三.引力恒量的測定 牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卻沒有給出引力恒量的數(shù)值。由于一般物體間的引力非常小，用實驗測定極其困難。直到一百多年之后，才由英國的卡文迪許用精巧的扭秤測出。 (1)用扭秤測定引力恒量的方法 卡文迪許解決問題的思路是：將不易觀察的微小變化量，轉(zhuǎn)化為容易觀察的顯著變化量，再根據(jù)顯著變化量與微小量的關(guān)系，算出微小變化量。 問：卡文迪許扭秤實驗中如何實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化? 測引力(極小)轉(zhuǎn)化為測引力矩，再轉(zhuǎn)化為測石英絲扭轉(zhuǎn)角度，最后轉(zhuǎn)化為光點在刻度尺上移動的距離(較大)。根據(jù)預(yù)先求出的石英絲扭轉(zhuǎn)力矩跟扭轉(zhuǎn)角度的關(guān)系，可以證明出扭轉(zhuǎn)力矩，進(jìn)而求得引力，確定引力恒量的值。

33、卡文迪許在測定引力恒量的同時，也證明了萬有引力定律的正確性。 (四)、小結(jié) 本節(jié)課重點學(xué)習(xí)了萬有引力定律的內(nèi)容、表達(dá)式、理解以及簡單的應(yīng)用重點理解定律的普遍性、普適性，對萬有引力的性質(zhì)有深層的認(rèn)識 對萬有引力定律的理解應(yīng)注意以下幾點： (1) 萬有引力的普遍性。它存在于宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間，不管它們之間是否還有其他作用力。 (2) 萬有引力恒量的普適性。它是一個僅和m、r、F單位選擇有關(guān)，而與物體性質(zhì)無關(guān)的恒量。 (3) 兩物體間的引力，是一對作用力和反作用力。 (4) 萬有力定律只適用于質(zhì)點和質(zhì)量分布均勻球體間的相互作用。 課后習(xí)題 課本71頁：2、3 板書 萬有引力定律 1、萬有引力

34、定律的推導(dǎo)： 2、萬有引力定律 內(nèi)容：自然界中任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比。 公式： G是引力常量，r為它們間的距離 各物理量的含義及單位： 萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的重要意義： 3.引力恒量的測定 4.萬有引力定律的理解 萬有引力F是因為相互作用的物體有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力，與初中學(xué)習(xí)的電荷間的引力、磁極間的引力不同。 強調(diào)說明： A.萬有引力的普遍性.萬有引力不僅存在于星球間，任何客觀存在的有質(zhì)量的物體間都存在這種相互吸引的力. B.萬有引力的相互性.兩個物體相互作用的引力是一對相互作用的作用力與反作用力，它們大小相等，方向相反，分別

35、作用在兩個物體上. C.萬有引力的宏觀性.在通常情況下，萬有引力非常小，只有在質(zhì)量巨大的星球間或天體與天體附近的物體間，它的存在才有實際的物理意義. D.萬有引力的獨立性.兩物體間的萬有引力只與它們本身的質(zhì)量有關(guān)，而與所在空間的性質(zhì)無關(guān)，也與周圍有無其他物體無關(guān). r為兩個物體間距離： A、若物體可以視為質(zhì)點，r是兩個質(zhì)點間的距離。 B、若是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近，則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。 C、若物體不能視為質(zhì)點，則可把每一個物體視為若干個質(zhì)點的集合，然后按萬有引力定律求出各質(zhì)點間的引力，再按矢量法求它們的合力。 G為萬有引力常量，在數(shù)值上等于質(zhì)量都是1kg的兩物體相距1m時的

36、相互作用的引力 高中物理必修2教案四 教學(xué)目標(biāo) 1、知識與技能 (1)了解地球表面物體的萬有引力兩個分力的大小關(guān)系，計算地球質(zhì)量; (2)行星繞恒星運動、衛(wèi)星的運動的共同點：萬有引力作為行星、衛(wèi)星圓周運動的向心力，會用萬有引力定律計算天體的質(zhì)量; (3)了解萬有引力定律在天文學(xué)上有重要應(yīng)用。 2.過程與方法： (1)培育學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)分析找到事物的主要因素和次要因素的一般過程和方法; (2)培育學(xué)生根據(jù)事件的之間相似性實行類比方法分析新問題的能力與方法; (3)培育學(xué)生歸納總結(jié)建立模型的能力與方法。 3.情感態(tài)度與價值觀： (1)培育學(xué)生仔細(xì)嚴(yán)禁的科學(xué)態(tài)度和大膽探究的心理品質(zhì); (2)體會物理學(xué)

37、規(guī)律的簡潔性和普適性，領(lǐng)略物理學(xué)的優(yōu)美。 教學(xué)重難點 教學(xué)重點 地球質(zhì)量的計算、太陽等中心天體質(zhì)量的計算。 教學(xué)難點 根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量。 教學(xué)工具 多媒體、板書 教學(xué)過程 一、計算天體的質(zhì)量 1.基本知識 (1)地球質(zhì)量的計算 依據(jù)：地球表面的物體，若不考慮地球自轉(zhuǎn)，物體的重力等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力，即 結(jié)論： 只要知道g、R的值，就可計算出地球的質(zhì)量. (2)太陽質(zhì)量的計算 依據(jù)：質(zhì)量為m的行星繞太陽做勻速圓周運動時，行星與太陽間的萬有引力充當(dāng)向心力，即 結(jié)論： 只要知道衛(wèi)星繞行星運動的周期T和半徑r，就可以計算出行星的質(zhì)量. 2.思考判斷 (1)地球表面的物體，重力就是物體所

38、受的萬有引力.() (2)繞行星勻速轉(zhuǎn)動的衛(wèi)星，萬有引力提供向心力.() (3)利用地球繞太陽轉(zhuǎn)動，可求地球的質(zhì)量.() 3.探究溝通 若已知月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期T和半徑r，由此可以求出地球的質(zhì)量嗎?能否求出月球的質(zhì)量呢? 【提示】能求出地球的質(zhì)量.利用 為中心天體的質(zhì)量.做圓周運動的月球的質(zhì)量m在等式中已消掉，所以根據(jù)月球的周期T、公轉(zhuǎn)半徑r，無法計算月球的質(zhì)量. 二、發(fā)現(xiàn)未知天體 1.基本知識 (1)海王星的發(fā)現(xiàn) 英國劍橋大學(xué)的學(xué)生亞當(dāng)斯和法國年輕的天文學(xué)家勒維耶根據(jù)天王星的觀測資料，利用萬有引力定律計算出天王星外“新”行星的軌道.1846年9月23日，德國的加勒在勒維耶預(yù)言的位置附近發(fā)現(xiàn)

39、了這顆行星海王星. (2)其他天體的發(fā)現(xiàn) 近100年來，人們在海王星的軌道之外又發(fā)現(xiàn)了冥王星、鬩神星等幾個較大的天體. 2.思考判斷 (1)海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)表明了萬有引力理論在太陽系內(nèi)的正確性.() (2)科學(xué)家在觀測雙星系統(tǒng)時，同樣可以用萬有引力定律來分析.() 3.探究溝通 航天員翟志剛走出“神舟七號”飛船進(jìn)行艙外活動時，要分析其運動狀態(tài)，牛頓定律還適用嗎? 【提示】適用.牛頓將牛頓定律與萬有引力定律綜合，成功分析了天體運動問題.牛頓定律對物體在地面上的運動以及天體的運動都是適用的. 三、天體質(zhì)量和密度的計算 【問題導(dǎo)思】 1.求天體質(zhì)量的思路是什么? 2.有了天體的質(zhì)量，求密度還需什

40、么物理量? 3.求天體質(zhì)量常有哪些方法? 1.求天體質(zhì)量的思路 繞中心天體運動的其他天體或衛(wèi)星做勻速圓周運動，做圓周運動的天體(或衛(wèi)星)的向心力等于它與中心天體的萬有引力，利用此關(guān)系建立方程求中心天體的質(zhì)量. 2.計算天體的質(zhì)量 下面以地球質(zhì)量的計算為例，介紹幾種計算天體質(zhì)量的方法： (1)若已知月球繞地球做勻速圓周運動的周期為T，半徑為r，根據(jù)萬有引力等于向心力，即 (2)若已知月球繞地球做勻速圓周運動的半徑r和月球運行的線速度v，由于地球?qū)υ虑虻囊Φ扔谠虑蜃鰟蛩賵A周運動的向心力，根據(jù)牛頓第二定律，得 (3)若已知月球運行的線速度v和運行周期T，由于地球?qū)υ虑虻囊Φ扔谠虑蜃鰟蛩賵A周運動的

41、向心力，根據(jù)牛頓第二定律，得 (4)若已知地球的半徑R和地球表面的重力加速度g，根據(jù)物體的重力近似等于地球?qū)ξ矬w的引力，得 解得地球質(zhì)量為 3.計算天體的密度 若天體的半徑為R，則天體的密度 誤區(qū)警示 1.計算天體質(zhì)量的方法不僅適用于地球，也適用于其他任何星體.注意方法的拓展應(yīng)用.明確計算出的是中心天體的質(zhì)量. 2.要注意R、r的區(qū)分.R指中心天體的半徑，r指行星或衛(wèi)星的軌道半徑.以地球為例，若繞近地軌道運行，則有R=r. 例：要計算地球的質(zhì)量，除已知的一些常數(shù)外還需知道某些數(shù)據(jù)，現(xiàn)給出下列各組數(shù)據(jù)，可以計算出地球質(zhì)量的有哪些?() A.已知地球半徑R B.已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半

42、徑r和線速度v C.已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的線速度v和周期T D.已知地球公轉(zhuǎn)的周期T及運轉(zhuǎn)半徑r 【答案】ABC 歸納總結(jié)：求解天體質(zhì)量的技巧 天體的質(zhì)量計算是依據(jù)物體繞中心天體做勻速圓周運動，萬有引力充當(dāng)向心力，列出有關(guān)方程求解的，因此解題時首先應(yīng)明確其軌道半徑，再根據(jù)其他已知條件列出相應(yīng)的方程. 四、分析天體運動問題的思路 【問題導(dǎo)思】 1.常用來描述天體運動的物理量有哪些? 2.分析天體運動的主要思路是什么? 3.描述天體的運動問題，有哪些主要的公式? 1.解決天體運動問題的基本思路 一般行星或衛(wèi)星的運動可看做勻速圓周運動，所需要的向心力都由中心天體對它的萬有引力提供，所以討論天

43、體時可建立基本關(guān)系式： 2.四個重要結(jié)論 設(shè)質(zhì)量為m的天體繞另一質(zhì)量為M的中心天體做半徑為r的勻速圓周運動 以上結(jié)論可總結(jié)為“越遠(yuǎn)越慢，越遠(yuǎn)越小”. 誤區(qū)警示 1.由以上分析可知，衛(wèi)星的an、v、T與行星或衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)，僅由被環(huán)繞的天體的質(zhì)量M和軌道半徑r決定. 2.應(yīng)用萬有引力定律求解時還要注意挖掘題目中的隱含條件，如地球的公轉(zhuǎn)周期是365天，自轉(zhuǎn)一周是24小時，其表面的重力加速度約為9.8 m/s2. 例：)據(jù)報道，天文學(xué)家近日發(fā)現(xiàn)了一顆距地球40光年的“超級地球”，名為“55 Cancri e”，該行星繞母星(中心天體)運行的周期約為地球繞太陽運行周期的480(1)，母星的體積約為太陽

44、的60倍.假設(shè)母星與太陽密度相同，“55 Cancri e”與地球均做勻速圓周運動，則“55 Cancri e”與地球的() 【答案】B 歸納總結(jié)：解決天體運動的關(guān)鍵點 解決該類問題要緊扣兩點：一是緊扣一個物理模型：就是將天體(或衛(wèi)星)的運動看成是勻速圓周運動;二是緊扣一個物體做圓周運動的動力學(xué)特征，即天體(或衛(wèi)星)的向心力由萬有引力提供.還要記住一個結(jié)論：在向心加速度、線速度、角速度和周期四個物理量中，只有周期的值隨著軌道半徑的變大而增大，其余的三個都隨軌道半徑的變大而減小 五、雙星問題的分析方法 例：天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運行的兩顆恒星稱為雙星.雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍.

45、利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運動特征可推算出它們的總質(zhì)量.已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點分別做勻速圓周運動，周期均為T，兩顆恒星之間的距離為r，試推算這個雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量.(引力常量為G) 歸納總結(jié)：雙星系統(tǒng)的特點 1.雙星繞它們共同的圓心做勻速圓周運動，它們之間的距離保持不變; 2.兩星之間的萬有引力提供各自需要的向心力; 3.雙星系統(tǒng)中每顆星的角速度相等; 4.兩星的軌道半徑之和等于兩星間的距離. 高中物理必修2教案五 教學(xué)目標(biāo) 【教學(xué)目標(biāo)】 1.知道曲線運動是一種變速運動，它在某點的瞬時速度方向在曲線這一點的切線上。 2.理解物體做曲線運動的條件是所受合外力與初速度不在同一直線上。 3.培育學(xué)生觀察實驗和分析推理的能力。 4.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)愛好，培育學(xué)生探究物理問題的習(xí)慣。 教學(xué)重難點 【重點難點】 1.重點：曲線運動的速度方