高一物理人教版必修一全套教案Word下载.docx
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不行。
由于ρ硬币>
ρ水,硬币受到的浮力小于重力,因此硬币只能下沉。
让学生试着动手做一做(学生一般不会成功)
教师演示让硬币浮在水面上(表面张力的作用)。
教师指导学生完成实验。
说明
①让学生明白凡事不能有先入为主的观念——即“简单地肯定或否定”,而要大胆地进行尝试,通过实验来说明问题。
②让学生认识到做好实验是需要一定的技巧和方法,并意识到自己的实验技能还有待进一步提高,同时体验实验成功的喜悦。
③硬币能够自己浮在水面上,这与学生原有的认知产生冲突,有利于激发学生的好奇心,培养学习物理的兴趣。
为什么硬币能浮在水面上呢?
这跟“浮力的知识”是相矛盾的。
播放视频:
小昆虫(水蝇)无拘无束地在水面上行走自如的情景。
学生讨论——是什么力使硬币和小昆虫浮在水面上。
教师简要介绍是由于水的表面张力在起作用,同时利用课件展示图片,列举一些与表面张力相关事例(如荷叶上的露珠是球型,玻璃杯中的水已高出杯口、但水并不会溢出来等现象)。
实验2两节干电池会让人感到触电吗
2、怎样学好物理
3、高中开始了我要干什么,高中结束了我要干什么?
四、教学反思
1.质点参考系和坐标系
【教学目标】
1.理解质点的概念,明确质点是理想模型,知道实际物体在什么条件下可看作质点,知道这种科学抽象是一种常用的研究方法。
2.理解参考系的概念,明确选择不同的参考系来观察一个运动,结果会有不同;
描述一个物体的运动时,参考系是可以任意选取的。
【重点难点】
1.理解机械运动的永恒性和相对性,知道运动是物体的固有属性,是物体的存在形式。
2.理解质点概念以及初步理解建立质点概念所采用的抽象思维方法。
【教学方法】
讲练结合、讨论
【教学用具】
【教学过程】
一、机械运动
1、定义:
物体的空间位置随时间的变化(物体相对于其他物体的位置变化),是自然界中最简单、最基本的运动形态,称为机械运动,简称运动。
机械运动涉及到空间和时间。
2、机械运动的形式:
平动、转动、振动等。
3、力学:
在物理学中,研究物体做机械运动的分支叫做力学。
(1)古希腊杰出的哲学家、科学家亚里士多德曾说过:
“不了解运动,就不了解自然”。
(2)力学、电学、热学、光学、原子物理学:
二、物体和质点
1、理想化方法(科学抽象):
突出问题的主要方面,而忽略次要因素,将实际问题简化为理想化的物理模型,从而使复杂问题得到简化,这是研究物理学问题的基本思维方法之一,叫理想化方法。
(抓主放次)
质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。
2、质点:
用来代替物体的有质量的点叫质点。
(几何点)
质点是一个理想化的物理模型:
其突出特点是“具有质量”(它的质量就是它所代替的物体的质量),但没有形状和大小(忽略次要因素)。
3、物体可以视为质点的条件:
如果在研究的问题中,物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的因素,就可以把物体看做一个质点。
(1)平动的物体,一般(不一定)可视为质点。
火车从A地开往B地,中途经过一座桥(或一个隧道)
(2)转动的物体:
a、转动因素可忽略时,可视为质点。
b、在研究其转动时不可简化为质点。
(3)物体的大小跟所研究的对象间的距离(或运动的空间范围)相比可以忽略不计时,物体可视为质点。
★质点不一定是体积小的物体,体积大的物体也可视为质点,体积小的物体也不一定能视为质点。
★同一个物体,在研究的问题不同时,有时可以看作质点,有时又不能看作质点,要具体问题具体分析。
【思考】
(1)能否把物体看作质点,与物体的大小、形状有关吗?
(2)研究一辆汽车在平直公路上的运动,能否把汽车看作质点?
要研究这辆汽车车轮的转动情况,能否把汽车看作质点?
(3)原子核很小,可以把原子核看作质点吗?
地球很大,可以把地球视为质点吗?
【例1】下列情况中的物体,哪些可以看成质点()
A.研究绕地球飞行时的航天飞机。
B.研究汽车后轮上某一点的运动情况的车轮。
C.研究从北京开往上海的一列火车(从桥上通过的一列队伍)。
D.研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱。
E.研究小木块的翻倒过程。
F.跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中,奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中。
三、参考系
1、运动的绝对性和相对性:
(1)运动的绝对性:
宇宙中的一切物体都在不停地运动,无论是巨大的天体,还是微小的原子、分子,都处在永恒的运动之中,运动是绝对的。
(2)运动的相对性:
“坐地日行八万里,巡天遥看一千河。
”——人们住在地球上,因地球自转,于不知不觉中,一日已行了八万里路。
地球赤道全长四万公里,合八万华里。
又地球在公转,所以住在地球上的人们也在“巡天”。
一千河,泛指宇宙中很多的星河。
2、参考系:
在描述一个物体的运动时,选来作为参考的物体称为参考系。
(1)参考系的选择是任意的,但应以观测方便和对运动的描述尽可能简单为原则。
研究地面上物体的运动,一般以地面(或相对于地面静止的物体)作为参考系。
以后如没有特别说明时,通常以地面为参考系。
(2)参考系本身可以是运动的,也可以是静止的(假定不动)。
(3)选择不同的参考系来观察同一物体的运动,其观察结果可能不同;
要比较两个物体的运动,应选择同一参考系。
(4)通常所说物体是运动的还是静止的,是相对于选择的参考系而言。
【例2】
①讨论坐在行驶的火车中的乘客:
以车厢作为参考系——静止
以地面作为参考系——运动
②从匀速飞行的飞机上向地面空投物体:
以飞机作为参考系——沿直线下落
以地面作为参考系——沿曲线下落
【例3】某人划船逆流而上,当船经过一桥时,船上一木块掉入水中,但船一直航行到上游才发现,立刻返航追赶,返航后1小时追上木块,发现木块距小桥6千米,若此人向上游和下游划船时,船相对水的速度相同,则水的流速是多大?
3、静止的相对性:
运动是绝对的,但静止是相对的。
【例4】欣赏
(1)小小竹排江中游,巍巍青山两岸走。
(《闪闪红星》)
(2)飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。
卧看满天云不动,不知云与我俱东。
(《襄邑道中》)
赏析:
船行百里云不动,其实是动中见静,似静实动。
四、坐标系
1、目的:
为了定量地描述物体的位置及位置变化,需要在参考系上建立坐标系。
有时需要准确地描述某个物体所在的位置,如地理上用纬度和经度来确定某个地点在军事、大地测量等领域常采用全球卫星定位系统(GPS)来确定方位.
2、坐标系的建立:
(1)坐标系相对参考系是静止的(两系关系——在选定的参考系中建立坐标系)。
(2)坐标系的三要素:
原点、正方向、单位长度。
(3)意义:
用坐标表示质点的位置,用坐标的变化表示质点位置的改变。
3、种类:
(1)直线坐标系:
如果物体在一维空间运动,即沿一条直线运动,只需建立直线坐标系,就能准确表达物体的位置;
(2)平面直角坐标系:
如果物体在二维空间运动,即在同一平面运动,就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置;
(3)三维直角坐标系:
如果物体在三维空间运动时,则需要建立三维直角坐标系来描述。
【科学漫步】
从GPS定位器显示屏中的信息可以知道:
(1)第1行的“西”和第2行的“航向267°
”表示航向,如图所示。
(2)“航速:
0.0km/h”说明定位器现在相对地面静止。
(3)航程:
1.0km是指从出发到现在的里程。
(4)累计:
13:
32是指从开始启动定位器到现在的时间。
(5)第4行的“N39°
55.451′”和“Ell6°
23.504′”是指定位器所处位置的经纬度。
(6)时间:
10:
29:
57,显示的是北京时间10点29分57秒。
通过地理知识或查阅地图手册可以知道定位器此刻正处于北京市城区的西部。
【教学反思】
质点参考系和坐标系(练习强化)
1.理解质点的概念,知道它是一种科学抽象,知道实际物体在什么条件下可看作质点,知道这种科学抽象是一种常用的研究方法。
2.知道参考系的概念和如何选择参考系。
【教学重点】:
质点的概念。
【教学过程】:
1.定义:
物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动,简称运动。
2.运动的绝对性和静止的相对性:
宇宙中的一切物体都在不停地运动,无论是巨大的天体,还是微小的原子、分子,都处在永恒的运动之中。
运动是绝对的,静止是相对的。
1.定义:
用来代替物体的有质量的点。
①质点是用来代替物体的具有质量的点,因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”,但没有大小,它的质量就是它所代替的物体的质量。
②质点没有体积,因而质点是不可能转动的。
任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。
③质点不一定是很小的物体,很大的物体也可简化为质点。
同一个物体有时可以看作质点,有时又不能看作质点,要具体问题具体分析。
2.物体可以看成质点的条件:
如果在研究的问题中,物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素,就可以把物体看做一个质点。
3.突出主要因素,忽略次要因素,将实际问题简化为物理模型,是研究物理学问题的基本思维方法之一,这种思维方法叫理想化方法。
问题:
1.能否把物体看作质点,与物体的大小、形状有关吗?
2.研究一辆汽车在平直公路上的运动,能否把汽车看作质点?
3.原子核很小,可以把原子核看作质点吗?
【例一】下列情况中的物体,哪些可以看成质点()
A.研究绕地球飞行时的航天飞机。
B.研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮。
C.研究从北京开往上海的一列火车。
课堂训练:
1.下述情况中的物体,可视为质点的是()
A.研究小孩沿滑梯下滑。
B.研究地球自转运动的规律。
C.研究手榴弹被抛出后的运动轨迹。
D.研究人造地球卫星绕地球做圆周运动。
2.下列各种情况中,可以所研究对象(加点者)看作质点的是( )
A.研究小木块的翻倒过程。
B.研究从桥上通过的一列队伍。
C.研究在水平推力作用下沿水平面运动的木箱。
D.汽车后轮,在研究牵引力来源的时。
1.定义:
宇宙中的一切物体都处在永恒的运动之中,在描述一个物体的运动时,必须选择另外的一个物体作为标准,这个被选来作为标准的物体叫做参考系。
一个物体一旦被选做参考系就必须认为它是静止的。
2.选择不同的参考系来观察同一个运动,得到的结果会有不同。
【例二】人坐在运动的火车中,以窗外树木为参考系,人是_______的。
以车厢为参考系,人是__________的。
3.参考系的选择:
描述一个物体的运动时,参考系可以任意选取,选取参考系时要考虑研究问题的方便,使之对运动的描述尽可能的简单。
在不说明参考系的情况下,通常应认为是以地面为参考系的。
4.绝对参考系和相对参考系:
【例三】对于参考系,下列说法正确的是()
A.参考系必须选择地面。
B.研究物体的运动,参考系选择任意物体其运动情况是一样的。
C.选择不同的参考系,物体的运动情况可能不同。
D.研究物体的运动,必须选定参考系。
1.甲物体以乙物体为参考系是静止的,甲物体以丙物体为参考系是运动的,那么,以乙物体为参考系,丙物体是( )
A.一定是静止的。
B.一定是运动的。
C.有可能是静止的或运动的 D.无法判断。
2.关于机械运动和参照物,以下说法正确的有()
A.研究和描述一个物体的运动时,必须选定参照物。
B.由于运动是绝对的,描述运动时,无需选定参照物。
C.一定要选固定不动的物体为参照物。
D.研究地面上物体的运动时,必须选地球为参照物。
1.2时间和位移
(一)——时间与时刻
(一)知识与技能
1、知道时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
2、会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向。
【教学重点、难点】
时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
(一)导入新课
上一节课中我们学习到,为了研究物体的运动,在可以忽略物体的形状和大小的情况下看成质点,而且要在对应的参考系上建立坐标系才能着手研究.那么关于同学们从家到学校这一运动过程,我要提问几个问题,上学的时候是什么时间离开家的?
在路上用了多长时间?
走的那一条路线?
什么时间到校的?
根据学生的回答教师总结,要想清楚的描述物体运动情况,仅仅用前面所学的内容是不够的,我们需要学习更多的物理量.(板书)
一、时刻和时间间隔
【材料展示】
(课件演示)
⑴早上第一节上课的时间是8:
00;
⑵每节课的时间是45分钟;
⑶一路公交车每天首班车时间是6:
30;
⑷兰兰同学从家到一中所需时间是20分钟.
【提出问题】请同学们讨论一下这些“时间”表示义什么不同的含义呢?
【学生回答】这里的“时间”有的指一个瞬间,有的指一段时间.
【教师总结】很好.我们常说的时间中表示某一瞬间的是时刻,表示一段时间的就是时间间隔.(板书)
【提出问题】我们经常应用“光阴似箭,日月如梭”这样的语言来形容时间飞逝,而且一去不复返.那么,在物理中我们应该应用什么样的方法来表示时间和时刻呢?
(提示:
可以参照数学方法)
【教师归纳】
(课件演示)在时间轴上,时刻用一个点来表示,我们是8:
00上课,8:
45下课,8:
55上第二节课,9:
40下第二节课.这些时刻都由时间轴上的点代表.而时间间隔在时间轴上就表示为一条线段,是两个时刻之差.例如时间轴上的8:
00—8:
45代表第一节课45分钟这段时间;
时间轴上的8:
45—8:
55代表课间休息10分钟这段时间,8:
55—9:
40代表第二节课45分钟这段时间.
【提出问题】请大家区别下面几个词是指时间间隔还是指时刻,并在练习本上画出这些词在时间轴上的表示:
第一秒初;
第1秒末;
第1秒内;
前1秒内;
第2秒初;
第2秒末;
第2秒内;
前2秒内.
【学生活动】
(两名同学来黑板上画图,其他同学在练习本上画图)
【教师讲评】
(首先讲评两位同学的画法,然后用课件演示,要求同学们理解第n秒初,第n秒末,第n秒内,前n秒内及前n秒的概念).
【随堂练习】
(课件演示关于时间与时刻概念的习题让学生讨论回答)
习题:
学习了时间与时刻,蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些说法,正确的是…()
A.蓝仔说,下午2点上课,2点是我们上课的时刻.
B.红孩说,下午2点上课,2点是我们上课的时间.
C.紫珠说,下午2点上课,2点45分下课,上课的时刻是45分钟.
D.黑柱说,2点45分下课,2点45分是我们下课的时间.
答案:
A
【讨论与交流】
(课件演示关于神舟七号成功发射与返航的材料,让学生讨论回答材料中包含的时间和时刻)
神舟七号载人飞船于2008年9月25日21点10分04秒988毫秒从中国酒泉卫星发射中心载人航天发射场用长征二号F火箭发射升空。
飞船于2008年9月28日17点37分成功着陆于中国内蒙古四子王旗主着陆场。
神舟七号飞船共计飞行2天20小时27分钟。
在上面给出的时间或时刻中,哪些指的是时间,哪些又指的是时刻?
2008年9月25日21点10分04秒988毫秒和2008年9月28日17点37分是时刻,2天20小时27分钟是时间间隔.
【知识扩充】课件演示时间的法定计量单位有:
秒、分、时、日、月、年;
常用计量单位有刻、周、季度.实验室中常用的测量时间的工具有频闪照片、电磁打点计时器、电火花计时器.
【课教学反思】
1.2时间和位移
(二)——路程、位置与位移
1、理解位移的概念以及它与路程的区别。
3、初步了解矢量和标量。
3、会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向。
4、会用矢量表示和计算质点位移。
5、用标量表示路程。
【教学重点】
1、时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
2、位移的概念以及它与路程的区别。
【教学难点】
位移的概念及其理解。
二、路程和位移
重新讨论课程开始时提问学生的问题
【教师提问】问学生还有没有其他路径来到学校?
【学生回答】有
【教师提问】为什么不从另外一条路走?
【学生回答】另外一条路远(或是容易堵车)
【教师提问】这两条路径的不同,导致你从家来到学校这个运动过程什么不同?
请用初中时学过的一个物理量回答.
【学生回答】是路程不同.
【教师提问】很好,但是两个不同的路径都可以让你从家来到学校,(辅以课件演示)也就是你的出发位置是家,终点位置是学校,位置的变化是相同的.这个相同点我们要引入一个新的物理来描述,那就是“位移”.在上学这个运动过程中,位移就是从家指向学校的有向线段.那么,现在请问如果沿着一条路径走,上学过程的位移和放学回家的位移一样么?
路程一样么?
(思考并尝试作出回答)
【教师总结】两个过程中路径的长度一样所以路程一样.位移的大小都是家与学校这两点连成线段的长度,但是上学过程中位移的方向是从家指向学校,而放学过程中的位移是从学校指向家,两个过程中位移大小相等方向相反,所以说位移是不同的(辅以课件演示).
【教师提问】学习了路程和位移,你能说说这两个物理量的区别吗?
【教师活动】
(总结并写板书)
路程:
物体运动轨迹的长度.位移:
初位置指向末位置的有向线段.
【教师演示】课件播放从北京到上海水陆两条路径的路程与位移;
播放物体做曲线运动、圆周运动、往复运动的路程与位移.
【小结】
(1)位移表示质点位置的变化的物理量.路程则是表示质点通过的实际轨迹长度的物理量
(2)位移是矢量(即有大小又有方向)大小为有向线段的长度,方向为有向线段的方向
路程是标量(只有大小没有方向)
(3)位移与质点的运动路径无关,只与初位置、末位置有关.
路程不仅与质点的初末位置有关,还与路径有关
【实例演示】物体从A运动到B,不管沿着什么轨迹,它的位移都是一样的.这个位移可以用一条有方向的(箭头)线段AB表示.
(课件演示关于路程与位移概念的习题让学生讨论回答)
下列关于位移和路程的说法中,正确的是……()
A位移大小和路程不一定相等,所以位移才不等于路程
B位移的大小等于路程,方向由起点指向终点
C位移描述物体相对位置的变化,路程描述路径的长短
D位移描述直线运动,路程描述曲线运动
三、矢量和标量
【教师提问】到目前为止,我们已经学习了许多物理量.这些物理量中有的既有大小又有方向,叫做矢量.而只有大小没有方向就是标量(板书)除了这节课学习的位移,我们还学过哪个物理量也是矢量呢?
那些物理量又是标量呢?
【学生回答】举例(力是矢量,质量、温度、长度等是标量)
【教师讲评】矢量运算要符合平行四边形定则(三角形定则),而标量运算要符合算术加法法则.
【知识扩展】
(教师演示课件中位移矢量求和的过程,并和学生一起总结位移和路程的区别.)
当一质点从位置A运动到位置C,在由C位置运动到B,
则这一运动过程的位移是AB这段有向线段,方向是从A指向B.XAC+XCB=XAB
位移和路程的区别
位移
路程
方向
是矢量需考虑方向.
是标量不需考虑方向.
大小
位移的大小与路径无关;
只有当物体做单向直线运动时,物体的位移大小才等于路程;
一般情况下:
路程≥位移的大小.
运算法则
平行四边形法则.
算术加法
四、直线运动的位置和位移
【教师设问】要想准确描述物体的位置变化怎么办?
【教师讲解】对于做直线运动的物体,可以用直线坐标系来描述.在直线坐标系中,位置用点来描述
物体在t1时刻处于“位置”X1,在t2时刻处于“位置”X2,那么X2-X1就是物体的“位移”记为
ΔX=X2-X1
【教师强调】物理中矢量的正负不表示大小,只表示方向,当规定了正方向后,正值表示与正方向同向,负值表示与正方向反向.
(教师演示课件,学生讨论回答)
物体从A运动到B,初位置的坐标是XA=3m,XB=-2m,它的坐标变化量ΔX=?
若物体从A运动到O,再从O到C,再从C到B,XC=1m,则路程S=?
板书设计
2.时间和位移
时间:
表示一段时间,在时间坐标轴上对应于一段.时刻:
表示一个瞬间,在时间坐标轴上对应于一点.
位移:
从初位置指向末位置的有向线段..
是质点运动轨迹的长度,是标量,取决于物体的路径.
矢量:
既有大小又有方向的物理量.
标量:
只有大小没有方向的物理量.
1.3运动快慢的描述
(一)──速度定义
1.理解速度的概念,知道速度是表示物体运动快慢的物理量,知道速度的定义。
2.知道速度是矢量,知道速度的单位、符号和读法。
【教学重点、难点】速度定义与概念
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