八年级物理免费教案思维导图

(1)知道物体做曲线运动的条件。

(2)知道圆周运动;理解匀速圆周运动。

(3)理解线速度和角速度。

(4)会在实际问题中计算线速度和角速度的大小并判断线速度的方向。

(1)通过对匀速圆周运动概念的形成过程，认识建立理想模型的物理方法。

(2)通过学习匀速圆周运动的定义和线速度、角速度的定义，认识类比方法的运用。

(1)从生活实例认识圆周运动的普遍性和研究圆周运动的必要性，激发学习兴趣和求知欲。

(2)通过共同探讨、相互交流的学习过程，懂得合作、交流对于学习的重要作用，在活动中乐于与人合作，尊重同学的见解，善于与人交流。

(1)匀速圆周运动概念。

(2)用线速度、角速度描述圆周运动的快慢。

情境I 录像，演示，设问1

播放录像：三环过山车，让学生看到物体的运动有直线和曲线。

演示：让学生向正在做直线运动的乒乓球用力吹气，体验球在什么情况下将做曲线运动。

设问1：物体在什么情况下将做曲线运动?

情境II 观察、对比，设问2

观察、对比钟表指针和过山车这两类圆周运动。

本节是人教社物理选修3-1第一章第4、5节的内容，本节处在电场强度之后，位于静电现象前，起到承上启下的作用。教材从电场对电荷做功的角度出发，推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关。利用定义法给出电势的定义，并通过电势描述等势面，对学生能力的提高和对知识的迁移、灵活运用给予了思维上的指导作用。

学生已学习了电荷及库仑定律、电场强度的知识，对本节的学习已具备基础知识，但不够深入，仍需要通过本节的学习进一步培养和提高。

本节课为第一课时，主要内容为概念的引入和对其物理含义的理解。

知识与技能目标：1、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量，理解电势差与零点电势面位置的选取无关，熟练应用其概念及定义式UAB?WAB进行相关计q

算。明确电势差、电势、静电力的功、电势能的关系。2、理解电势是描述电场的物理量，知道电势与电势差的关系UAB??A??B，电势与零势面的选取有关，知道电场中沿着电场线的方向电势的变化。

过程与方法目标：利用学生已经掌握的知识进行类比、概括，讲述新知识，培养学生对新知识的自学能力，以及抽象思维能力。通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做的功的关系，从而更好地了解电势差和电势的概念。

情感与价值观目标：尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题，增强科学探究的价值观。

教学矛盾的主要方面是学生的学。学是中心，会学是目的，因此在教学中要不断指导学

生学习。现代教育更重视在教学过程中对学生的学法指导，物理教学是以实验为基础的，重在启发思维，教会方法。对于简谐运动丰富的感性认识，在教学中，收集一些简谐运动实例，巧用提问，评价激活学生的积极性，调动起课堂气氛，让学生在轻松，自主，讨论的学习环境下完成学习任务。最后让学生自由发言，举出生活中一些简谐运动，做到从实践到理论，再从理论到实践。

本节课设计的指导思想是：现代认知心理学—建构主义学习理论。

建构主义学习理论认为：应把学习看成是学生主动的建构活动，学生应与一定的知识背景即情景相联系，在实际情况下学习，可以使学生利用已有知识与经验同化和索引出当前要学习的新知识，这样获取的知识，不但便于保持，而且易于迁移到陌生的问题情境中。

本节课采用"诱思引探教学法"。使用投影仪，形象、直观的展示教学内容，引导学生发现简谐运动的规律及描述方式，把分析问题的机会留给学生。

力的作用，此力可以做功，所以电场也有能的性质。

电势、电势差的概念比较抽象，在讲解时可以通过引入重力场的有关概念进行类比，以增强知识的可感知性，有助于学生理解。因此接下来，复习有关功的知识以及重力做功和重力势能的关系。功的量度：W?FScos?;重力做功只与位置有关，与经过的路径无关;重力做功与势能的关系：WG??Ep;重力势能是相对的，有零势能面。

进一步引导学生扩展思维，回顾所学知识，对新知识产生兴趣。例如，我们还研究过其它力做功，如分子力做功使得分子势能发生变化，弹簧的弹力做功引起弹性势能的变化，那么电场力做功的情形又是怎样的呢。

指出上图：在某一点电荷+Q形成的电场中，将同一电荷放入电场的不同位置A、B两点，所受到的电场力是不同的，这是因为A、B两点的电场强度不同，为了研究问题的方便，以匀强电场为例，匀强电场中，电荷从A点移动到B点，电场力的大小F?

Eq为恒力，则电

场力做功大小为：W?EqScos?。在这里，W

类似如重力做功W

因此，将W?EScos?是一个与电荷本身无关的量，?hcos?，也是与物体本身无关的物理量，只与重力场本身性质有关。 这一比值叫A、B两点间的电势差，用UAB来表示。

继续联系重力势能提出问题：物体在重力作用下移动的高度差越大，重力势能的变化也越大，高度差即高度的差值，电势差也就是电势的差值，那么如何定义电场中各点的电势?给一分钟同学思考后，引导学生阅读教材定义，UAB?WAB，若将B点的电势定义为零电q

势点，则A点的电势等于单位正电荷由A点移动到B点——零电势点时所做的功。因此，老师强调，电势通常用?表示，电场中某一点的电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功。

引导学生思考，指出电势差与零点电势的选取无关，但电势是相对零点电势而言的，与零点电势的选取有关。然后课堂给出几分钟时间，由学生独立完成一道例题：设电场中AB

2两点的电势差U?2.0?10V，带电粒子的电量q?1.2?10?8C，把q从A点移动到B点，

电场力做了多少功?是正功还是负功?设UA?UB。

U与W、q无关。(2)、电场中某一点的电势?，等于单位正电荷由该点移动到参考点时电场力所做的功，并且注意电势的大小与参考点的选取无关。(3)、UB?B??，A?A

沿着电场线的方向，电势越来越低。

课件展示观察铁轨和火车车轮的形状.

讨论与探究

火车转弯特点：火车转弯是一段圆周运动,圆周轨道为弯道所在的水平轨道平面.

受力分析，确定向心力(向心力由铁轨和车轮轮缘的相互挤压作用产生的弹力提供).

缺点：向心力由铁轨和车轮轮缘的相互挤压作用产生的弹力提供，由于火车质量大，速度快，由公式F向=mv2/r，向心力很大，对火车和铁轨损害很大.

问题：如何解决这个问题呢?(联系自行车通过弯道的情况考虑)

事实上在火车转弯处，外轨要比内轨略微高一点，形成一个斜面，火车受的重力和支持力的合力提供向心力，对内外轨都无挤压，这样就达到了保护铁轨的目的.

强调说明：向心力是水平的.

F向= mv02/r = F合= mgtanθ

v0= (1)当v= v0，F向=F合

内外轨道对火车两侧车轮轮缘都无压力.

(2)当v>v0，F向>F合时

(3)当v

课件展示交通工具(自行车、汽车等)过拱形桥.

问题情境：

一辆质量m=2.0 t的小轿车，驶过半径R=90 m的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10 m/s2.求：

问题：做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用，它会怎样运动呢?如果物体受的合力不足以提供向心力，它会怎样运动呢?

结论：如果向心力突然消失，物体由于惯性，会沿切线方向飞出去.如果物体受的合力不足以提供向心力，物体虽不能沿切线方向飞出去，但会逐渐远离圆心.这两种运动都叫做离心运动.

结合生活实际，举出物体做离心运动的例子.在这些例子中，离心运动是有益的还是有害的?你能说出这些例子中离心运动是怎样发生的吗?

参考答案：①洗衣机脱水②棉砂糖③制作无缝钢管④魔盘游戏⑤汽车转弯⑥转动的砂轮速度不能过大

汽车转弯时速度过大，会因离心运动造成交通事故

水滴的离心运动洗衣机的脱水筒

总结：1.提供的外力F超过所需的向心力,物体靠近圆心运动.

(1)点水不流出的最小速率.

(2)水在点速率v=3 m/s时，水对桶底的压力.

(2)当水在点的速率大于v0时，只靠重力提供向心力已不足，此时水桶底对水有一向下的压力，设为FN，由牛顿第二定律有

分析与解答：(1)小球通过圆周点时，受到的重力G=mg必须全部作为向心力F向，否则重力G中的多余部分将把小球拉进圆内，而不能实现沿竖直圆周运动.所以小球通过圆周点的条件应为F向≥mg，当F向=mg时，即小球受到的重力刚好全部作为通过圆周点的向心力，绳对小球恰好不施拉力，如图所示，此时小球的速度就是通过圆周点的最小速度v0，由向心力公式有：mg= 解得：G=mg= v0= m/s=2.5 m/s.

若在点时绳子突然断了，则提供的向心力mg小于需要的向心力 ，小球将沿切线方向飞出做离心运动(实际上是平抛运动).

课堂小结

本节课中需要我们掌握的关键是：一个要从力的方面认真分析，搞清谁来提供物体做圆周运动所需的向心力，能提供多大的向心力，是否可以变化;另一个方面从运动的物理量本身去认真分析，看看物体做这样的圆周运动究竟需要多大的向心力.如果供需双方正好相等，则物体将做稳定的圆周运动;如果供大于需，则物体将偏离圆轨道，逐渐靠近圆心;如果供小于需，则物体将偏离圆轨道，逐渐远离圆心;如果外力突然变为零，则物体将沿切线方向做匀速直线运动.布置作业

教材"问题与练习"第1、2、3、4题.

板书设计

拱形桥：FN=G-m 凹形桥：FN=G+m 三、航天器的失重现象

即需要7 900 m/s的速度才能腾空.

vt=at

s =at2/2

vt2 =2as

演示1：左手掷一金属片，右手掷一张纸片，在讲台上方从同一高度由静止开始同时释放，让学生观察二者是否同时落地.然后将纸片捏成纸团,重复实验 ,再观察二者是否同时落地.

结论：第一次金属片先落下，纸片后落下，第二次几乎同时落下。

提问：解释观察的现象

显然，空气对纸的阻力影响了纸片的下落，而当它被撮成纸团以后，阻力减小，纸片和金属片才几乎同时着地。

假设纸片和金属片处在真空中同时从同一高度下落，会不会同时着地呢?

演示2：牛顿管实验

自由落体运动：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。

显然物体做自由落体运动的条件是：

学生分组实验(每二人一组)

将电火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上，让纸带穿过计时器，纸带下方固定在重锤上，先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器下放，然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点。

运用该纸带分析重锤的运动，可得到：

1、学生阅读课文

2、重力加速度的大小有什么规律?

vt=gt

h=(1/2)gt2 g取9.8m/s2

vt2=2gh

注意式中的h是指下落的高度

1、阅读《伽利略对自由落体运动的研究》

2、教材第38页练习八(1)至(4)题

理解功的概念。

判断力对物体是否做功，以及做功的计算。

教学工具

木块、木板、细绳、弹簧测力计、小车，杠杆和支架、钩码、滑轮、细线、刻度尺(两个)

教学过程

一、引入新课

二、进行新课

一是作用在物体上的力

二是物体在这个力的方向上移动的距离

引导学生根据以上事例分析、总结在什么情况下不做功?

通过以上的学习，知道了做功不能离开两个必要因素，缺一不可，又知道有三种情况下不做功，那么我们猜想一下，力学中的功的大小可能与哪些因素有关呢?指导学生带着问题去阅读教材。

三、功的计算

四、功的原理

估算一下你上楼到教室时，克服自身重力做多少功?

各小组进行本节课的评估与交流。

课后小结

不论是否考虑机械本身重，使用机械要省力就要多费距离，要省距离就必须费力，要想既省力又省距离是不可能的。即使用任何机械都不能省功。这就是功的原理。