高中物理第三节物理教案思维导图

我们以平抛运动为例来研究抛体运动所共同具有的性质.

首先我们来研究初速度为。的平抛运动的位置随时间变化的规律.用手把小球水平抛出，小球从离开手的瞬间(此时速度为v，方向水平)开始，做平抛运动.我们以小球离开手的位置为坐标原点，以水平抛出的方向为x轴的方向，竖直向下的方向为y轴的方向，建立坐标系，并从这一瞬间开始计时.

师：在抛出后的运动过程中，小球受力情况如何?

生：小球只受重力，重力的方向竖直向下，水平方向不受力.

师：那么，小球在水平方向有加速度吗?它将怎样运动?

生：小球在水平方向没有加速度，水平方向的分速度将保持v不变，做匀速直线运动.

师：我们用函数表示小球的水平坐标随时间变化的规律将如何表示?

生：x=vt

师：在竖直方向小球有加速度吗?若有，是多大?它做什么运动?它在竖直方向有初速度吗?

生：在竖直方向，根据牛顿第二定律，小球在重力作用下产生加速度g.做自由落体运动，而在竖直方向上的初速度为0.

师：那根据运动学规律，请大家说出小球在竖直方向的坐标随时间变化的规律.

生：y=1/2gt2

师：小球的位置能否用它的坐标(x，y)描述?能否确定小球在任意时刻t的位置?

生：可以.

师：那么，小球的运动就可以看成是水平和竖直两个方向上运动的合成.t时间内小球合位移是多大?

生：

生：

师：由于运动的等时性，那么大家能否根据前面的结论得到物体做平抛运动的时间?

生：由y=1/2gt2得到，运动时间

师：这说明了什么问题?

生：这说明了做平抛运动的物体在空中运动的时间仅取决于下落的高度，与初速度无关.

师：那么落地的水平距离是多大?

生：落地的水平距离

师：这说明了什么问题?

生：这说明了平抛运动的水平位移不仅与初速度有关系，还与物体的下落高度有关.

师：利用运动合成的知识，结合图6.4—2，求物体落地速度是多大?结论如何?

生：落地速度，即落地速度也只与初速度v和下落高度h有关.

师：平抛运动的速度与水平方向的夹角为a，一般称为平抛运动的偏角.实际上，常称为平抛运动的偏角公式，在一些问答题中可以直接应用此结论分析解答

[例2]一个物体以l0 m/s的速度从10 m的水平高度抛出，落地时速度与地面的夹角θ是多少(不计空气阻力)?

[例3]在5 m高的地方以6 m/s的初速度水平抛出一个质量是10 kg的物体，则物体落地的速度是多大?从抛出点到落地点发生的位移是多大?(忽略空气阻力，取g=10m/s2)

[交流与讨论]

应用运动的合成与分解的方法我们探究了做平抛运动的物体的位移和速度.请大家根据我们探究的结果研究一下平抛运动的物体位移和速度之间存在什么关系.

参考解答：根据前面的探究结果我们知道，物体的位移，与x轴的夹角的正切值为tanθ=gt/2v.物体的速度，与x轴的夹角的正切值为tanθ=gt/v.可以看到位移和速度的大小没有太直接的关系，但它们的方向与x轴夹角的正切是2倍关系.利用这个关系我们就可以很方便地计算物体速度或位移的方向了. 师：在(2)中，与匀变速直线运动公式vt2=v02+2as，形式上一致的，其物理意义相同吗? 生：物理意义并不相同，在中的h，并不是平抛运动的位移，而是竖直方向上的位移，在

中的s就是表示匀速直线运动的位移.对于平抛运动的位移，是由竖直位移和水平位移合成而得的.

师：平抛运动的轨迹是曲线(抛物线)，某一时刻的速度方向即为曲线上物体所在位置的切线方向.设物体运动的时间为t，则这一时刻的速度与竖直方向夹角的正切值tanβ=v0/gt，而物体下落的高度为h==1/2gt2.如图6.4—3.

图中的A点为速度的切线与抛出点的水平线的交点，C点为物体所在位置的竖直线与水平线的交点，从图中可以看出A为水平线段OC的中点.平抛运动的这一重要特征，对我们分析类平抛运动，特别是带电粒子在电场中偏转是很有帮助的.

平抛运动常分解成水平方向和竖直方向的两个分运动来处理，由于竖直分运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以初速度为零的匀加速直线运动的公式和特点均可以在此应用.另外，有时候根据具体情况也可以将平抛运动沿其他方向分解.

师：如果物体抛出时的速度不是沿水平方向，而是斜向上方或斜向下方的(这种情况称为斜抛)，它的受力情况是什么样的?加速度又如何?

生：它的受力情况与平抛完全相同，即在水平方向仍不受力，加速度仍是0;在竖直方向仍只受重力，加速度仍为g.

师：实际上物体以初速度v沿斜向上或斜向下方抛出，物体只在重力作用下的运动，如何表示?与平抛是否相同?

生：斜抛运动沿水平方向和竖直方向初速度与平抛不同，分别是vx=vcosθ和vy=sinθ.

由于物体运动过程中只受重力，所以水平方向速度vx=vcosθ保持不变，做匀速直线运动;而竖直方向上因受重力作用，有竖直向下的重力加速度J，同时有竖直向上的初速度vy=sinθ，因此做匀减速运动(是竖直上抛运动，当初速度向斜下方，竖直方向的分运动为竖直下抛运动)，当速度减小到。时物体上升到点，此时物体由于还受到重力，所以仍有一个向下的加速度g，将开始做竖直向下的加速运动.因此，斜抛运动可以看成是水平方向速度为vx=vcosθ的匀速直线运动和竖直方向初速度为vy=sinθ的竖直上抛或竖直下抛运动的合运动.

师：斜抛运动分斜上抛和斜下抛(由初速度方向确定)两种，下面以斜上抛运动为例讨论.

师：斜抛运动的特点是什么?

生：特点：加速度a=g，方向竖直向下，初速度方向与水平方向成一夹角θ斜向上，θ=90°时为竖直上抛或竖直下抛运动θ=0°时为平抛运动.

师：常见的处理方法：

教学重难点

太阳对 行星的引力是行星做圆周运动的向心力，这个力使行星不能飞离太阳;地面上的物体被抛出后总要落到地面上;是什么使得物体离不开地球呢?是否是由于地球对物体的引力造成的呢?

若真是这样，物体离地面越远，其受到地球的引力就应该越小 ，可是地面上的物体距地面很远时受到地球的引力似乎没有明显减小。如果物体延伸到月球那里，物体也会像月球那样围绕地球运动。地球对月球的引力，地球对地面上的物体的引力，太阳对行星的引力，是同一 种力。你是这样认为的吗?

一.牛顿发现万有引力定律的过程

(引导学生阅读教材找出发现万有引力定律的思路)

(1) 牛顿对引力的思考

(2) 牛顿对定律的推导

以上结论是否正确，还需经过实验检验。牛顿根据观测结果，凭借理想实验巧妙地解决了这一难题。

二.万有引力定律

1、内容:

2.公式：

3.各物理量的含义及单位：

4.万有引力定律的理解

② r为两个物体间距离：

③ G为万有引力常量，在数值上等于质量都是1kg的两物体相距1m时的相互作用的引力

探究活动

过程与方法

学会设计实验，观察实验现象;和归纳总结的研究方法。

情感态度与价值观

学会运用等效的物理思想来解决问题，同时培养学生实事求是的科学态度。

高一学生的思维具有单一性，定势性，并从感性认识向理性认识的转变，本节的重点是通过实例理解力的合成与合力的概念;教学的难点是：对平行四边形定则的理解。

说教法

物理教学重在启发思维，教会方法。学生对二力平衡已有自己的认识，可以作为教学的起点。让学生在教师的指导下，分析什么是共点力，并通过归纳总结区别合力与分力，并通过实验探究力的合成的平行四边形定则，再进一步联系生活，扩展到多个共点力的合成;使学生全面的理解教材，把握重、难点;因此，本节课综合运用直观讲授法、归纳总结和实验探究法并结合多媒体手段。在教学中，加强师生双向活动，合理提问、评价，引导学生主动探索新知识。

说学法

学生是课堂教学的主体，现代教育以"学生为中心"，更加重视在教学过程中对学生的学法指导，引导学生主动探索新知识。本节课教学过程中，在初中的基础上，复习二力平衡，来引导学生学习合力的概念，强调力的合成不是简单的代数相加、减;进而让学生探究力的合成满足怎样的规律?引导学生积极思考、探究平行四边形定则;观察及归纳总结。巧用提问、评价激活学生的积极性，调动起课堂气氛，让学生在在轻松、自主、讨论的学习环境下完成学习任务。

说教学过程

投影(展示自然界的平衡之美)让学生体会到力与平衡的现象随处可见，由此激发学生的好奇心和求知欲。把学生的思维带入课堂。

提出问题(什么是共点力)让学生阅读课本在回答问题，教师利用实例讲解共点力的概念，强调几个力的延长线会交于一点就是共点力。

教师复习初中"二力平衡"的有关知识，让学生回顾同一直线上二力的合成;分力、合力的基本概念。教师举例(墙上挂画，一个人提一桶水与两个人合提一桶水等)并作出受力分析的示意图，指出各个作用力并不在同一直线上。怎样进行力的合成?学生思考，讨论。教师提供学生：橡皮筋，测力计，直尺，白纸等让学生阅读82页的实验探究，并进行分组实验。教师指导学生实验，归纳和总结。进而得到：平行四边形定则。教师讲解探究实验中的分力与合力的区别，合力与力的合成的区别。学生通过动手做实验来体验合力的大小与原来两个力大小及夹角之间的关系，使学生更好掌握矢量不同于标量的计算法则。

教师给出例题(水平向右力F1=45N;竖直向上的力F2;用作图法求这两个力合力的大小和方向)让学生分析回答解决问题的思路，教师在进一步的扩展到多个共点力的合成。这样由简单到复杂，符合学生的认知特点。教师总结本节的内容，再进行例题的讲解与巩固，使学生学习的知识具有稳定性。最后布置作业。(在板书方面：教学中将黑板一半写概念，另一半用来作图分析。)

结束语：在以上设计中，我力求"以学生为中心"，以物理实验为基础，积极倡导学生思考、自主学习，主动探究。同时还要根据学生的需要和课堂的实际情况，调整教学，不断地反思和总结。在此，还请各位老师，领导批评指正，谢谢大家。