高考一轮物理教案思维导图

机械运动是本章的第一节，同时也是后面学习直线运动的基础。

学习本节知识之前，学生需积累较多的相关生活经验，知道生活中关于运动和静止的一些自然常识，如地球会绕太阳转等。本节内容与人们的日常生活紧密联系，有着广泛的现实意义。

本设计从"手抓子弹"的小故事引入。通过对生活中的多个实例交流并归纳出机械运动概念。通过动手实验和小组讨论的方法归纳出要判断一个物体的运动情况，必须先选择合适的参照物，即得出选取参照物的必要性和重要性。最后通过对生活中典型实例的解释，进一步巩固参照物的概念，同时解决"如何选取合适参照物?"的问题。

本节课的学_学生的主动参与，使学生感受物理与生活密切相关。通过讨论选择不同的参照物对同一物体运动情况的描述可能不同，认识到物体运动的相对性，进而初步体验辩证唯物主义运动观。

1、知识与技能

2、过程与方法

3、态度、情感与价值观

重点：参照物，运动和静止的相对性。

难点：学会选择合适的参照物。

1、器材：磁带盒，白纸。

2、学习活动卡

本设计的内容包括两个方面：一是机械运动的概念。二是参照物概念的建立。

本设计的基本思路是：从生活中的具体例子和体验得出机械运动的概念。当判断生活中的物体的运动情况时出现矛盾，从而激发学生的求知欲，然后通过实验、举例和讨论得出要判断一个物体的运动情况时，必须先选择合适的参照物，即得出选取参照物的必要性和重要性。

本设计要突出的重点是：参照物，运动和静止的相对性。方法是：当判断生活中的物体的运动情况出现矛盾时，通过动手实验和小组讨论的方法得出：物体的运动和静止是相对的，要判断一个物体的运动情况前，必须先选择合适的参照物。

本设计要突破的难点是：学会选择合适的参照物。方法是：通过对几个典型例子的解释的手段学会如何选择合适的参照物。

本设计强调学生的主动参与，重视概念的形成过程以及伴随这一过程的方法的教育。

(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。

教学设计思路

本设计包括物体做曲线运动的条件、匀速圆周运动、线速度与角速度三部分内容。

本设计的基本思路是：以录像和实验为基础，通过分析得出物体做曲线运动的条件;通过观察对比归纳出匀速圆周的特征;以情景激疑认识对匀速圆周运动快慢的不同描述，引入线速度与角速度概念;通过讨论、释疑、活动、交流等方式，巩固所学知识，运用所学知识解决实际问题。

本设计要突出的重点是：匀速圆周运动概念和线速度、角速度概念。方法是：通过对钟表指针和过山车两类圆周运动的观察对比，归纳出匀速圆周运动的特征;设置地月对话的情景，引入对匀速圆周运动快慢的描述;再通过多媒体动画辅助，并与匀速直线运动进行类比得出匀速圆周运动的概念和线速度、角速度的概念。

本设计要突破的难点是：线速度的方向。方法是：通过观察做圆周运动的小球沿切线飞出，以及由旋转转盘边缘飞出的红墨水在纸上的径迹分布这两个演示实验，直观显示得出。

本设计强调以视频、实验、动画为线索，注重刺激学生的感官，强调学生的体验和感受，化抽象思维为形象思维，概念和规律的教学体现"建模"、"类比"等物理方法，学生的活动以讨论、交流、实验探究为主，涉及的问题联系生活实际，贴近学生生活，强调对学习价值和意义的感悟。

完成本设计的内容约需2课时。

教学流程

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。

过程与方法

通过用万有引力定律来推导第一宇宙速度，培养学生运用知识解决问题的能力.

情感、态度与价值观

教学重难点

教学重点

教学难点

教学工具

多媒体、板书

教学过程

一、宇宙航行

(1)牛顿的"卫星设想"

(2)原理

(3)宇宙速度

(4)梦想成真

(1)绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10km/s.(×)

(2)在地面上发射人造卫星的最小速度是7.9km/s.(√)

(3)要发射一颗月球人造卫星，在地面的发射速度应大于16.7km/s.(×)

又叫环绕速度，是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所具有的速度，是人造地球卫星的最小发射速度，v=7.9km/s.

设地球的质量为M，卫星的质量为m，卫星到地心的距离为r，卫星做匀速圆周运动的线速度为v：

由第一宇宙速度的两种表达式可以看出，第一宇宙速度之值由中心星体决定，可以说任何一颗行星都有自己的第一宇宙速度，都应以

式中G为万有引力常量，M为中心星球的质量，g为中心星球表面的重力加速度，r为中心星球的半径.

误区警示

第一宇宙速度是最小的发射速度.卫星离地面越高，卫星的发射速度越大，贴近地球表面的卫星(近地卫星)的发射速度最小，其运行速度即第一宇宙速度.

三、卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系

为了研究问题的方便，通常认为卫星绕地球做匀速圆周运动，向心力由万有引力提供.

卫星的线速度v、角速度ω、周期T与轨道半径r的关系与推导如下：

在旧教材中，《曲线运动》关于曲线运动的速度方向的教学，通常通过演示圆周运动的小球离心现象，演示砂轮火星痕迹实验，采取告知的方式，让学生知道曲线运动的速度方向为该位置的切线方向，由于轨迹是瞬间性，实验有效性差。在新教材中，通过曲线轨道实验演示曲线运动的方向，再告知速度方向是曲线的切线方向，与旧教材相比，能获得具体的轨迹和末速度的"方向"，但是无法证明速度方向是切线方向。

笔者通过简易自制器材，让学生通过探究过程获得曲线运动的速度方向，并自己获得如何画曲线运动的速度方向的方法，强调科学探究的过程。笔者还通过当堂设计自行车挡泥板，以便学生把自己获得的知识应用于实践，体验学以致用、知识有价的感受。还要求学生观察自行车的挡泥板验证自己的设计作为课外作业，体会STS的意义，提高科学素养。

教学基本要求：知道什么叫曲线运动，知道曲线运动中速度的方向，能在轨迹图中画出速度的(大致)方向，知道曲线运动是一种变速运动，知道物体做曲线运动的条件。

发展要求：掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。

本课是整章教学的基础，但不是重点内容，通过实验和讨论，让学生体会到曲线运动的物体的速度是时刻改变的，曲线运动是变速运动，速度的方向是曲线的切线方向。

模块的知识内容有三点：1、什么是曲线运动(章引);2、曲线运动是变速运动;3、物体做曲线运动的条件;4、运动的合成与分解。

在初中，已经学过什么是直线运动，什么是曲线运动，也知道曲线运动是常见的运动，但是不知道曲线运动的特点和原因。由于初中的速度概念的影响，虽然学生在第一模块学过速度的矢量性，但是在实际学习中常常忽略了速度的方向，也就是说学生对"曲线运动是变速运动"的掌握有困难。

学生分组实验时，容易滚跑小钢珠，要求学生小心配合。几何作图可能难以下手，教师可以适当提示。学生主要的学习行为是观察、回答、实验。

1、知识与技能：

2、过程与方法

3、情感态度与价值观

重点：体验获得"曲线运动的速度方向是切线方向"的实验过程。会标出曲线运动的速度方向。

难点：如何获得曲线运动的速度方向是切线方向。如何画出曲线运动的速度方向。

在教学活动上：体现学生的主体性，体现教师的指导性和服务性。在教学媒体设计上：强调以试验教学为主，以多媒体为辅助(投影问题与习题)。在教学程序上基本上按照加涅信息加工模型。引起注意──告知学生学习目标──刺激回忆先决性的学习──呈现刺激材料──提供学习帮助──引出作业──提供作业──提供反馈──评价作业──促进保持和迁移，通过问题链把教、学、练、评有机整合。在学习过程上：突出学生发现问题──猜想──探究──验证──结论──应用。在探究方法上：突出整合数学知识解决物理问题。认知过程上：突出人类的学习规律和认知规律，即，由粗略研究到精细研究，由特殊到一般再到特殊的过程。在理念上：突出科学的研究源于生活实践，服务于生活实践;认识到"下结论必须要有科学依据"。

1.对物体做曲线运动的条件，要从力与运动的关系、运动状态变化的原因的角度来理解，物体做曲线运动时，速度的方向时刻在变化，不管速率是否变化，其运动状态肯定在变化，所以做曲线运动的物体必有加速度，所以受合外力肯定不为零.

2.运动的合成与分解，指的是位移、速度、加速度等矢量的合成与分解，跟力的合成与分解一样，遵循相同的平行四边形定则.

3.抛体运动是在恒定外力作用下所做的匀变速曲线运动，恒定的外力是改变速度大小的原因，也是改变速度方向的原因.

(1)知道动能的定义式，能用动能的定义式计算物体的动能;

(2)理解动能定理反映了力对物体做功与物体动能的变化之间的关系;

(3)能够理解动能定理的推导过程，知道动能定理的适用条件;

(4)能够应用动能定理解决简单的实际问题。

(1)运用归纳推导方式推导动能定理的表达式;

(2)通过动能定理的推导理解理论探究的方法及其科学思维的重要意义;

(3)通过对实际问题的分析，对比牛顿运动定律，掌握运用动能定理分析解决问题的方法及其特点。

(1)通过动能定理的归纳推导培养学生对科学研究的兴趣;

(2)通过对动能定理的应用感悟量变(过程的积累)与质变(状态的改变)的哲学关系。

追寻守恒量中，已经知道物体由于运动而具有的能叫动能，大家先猜想一下动能与什么因素有关?应该与物体的质量与速度有关。

你能通过实验粗略验证一下你的猜想吗?(物体的动能与物体的质量和速度有什么关系)。

方案1：让滑块从光滑的导轨上滑下与静止的木块相碰，推动木块做功。

实验：(1)让同一滑块从不同的高度滑下;(2)让质量不同的滑块从同一高度滑下。

现象：(1)高度大时滑块把木块推得远，对木块做的功多;(2)质量大的滑块把木块推得远，对木块做的功多。

实验结果：

前边我们学过，当力对物体做功时会对应某种形式的能的变化，例如：重力做功对应于重力势能的变化，弹簧弹力做功对应于弹性势能的变化，那么什么原因使物体的动能发生变化哪?

(1)多媒体演示实验：

(2)学生观察实验现象(要求学生观察物体在运动过程中受力、各力做功，及物体动能的变化情况?

(3)得出结论：外力做功(牵引力、阻力或其它力等)是物体的动能改变的原因。

(1)就下列几种物理情境，用牛顿运动定律推导：外力做功与物体动能的变化之间的定量关系。

(1)""是一个新的物理量

(2)是物体末状态的一个物理量，是物体初状态的一个物理量。其差值正好等于合力对物体做的功。

(3)物理量定为动能，其符号用EK表示，即当物体质量为m，速度为V时，其动能：EK=

(4)动能是标量，单位焦耳(J)

(5)含义：动能是标量，同时也是一个状态量

(6)动能具有瞬时性，是个状态量：对应一个物体的质量和速度就有一个动能的值。

有了动能的表达式，前面推出的W=mV22/2-mV12/2就写成W=EK2-EK1

师生讨论、、的物理意义，最后得出：力在一个过程中对物体做的功等于物体在该过程中的动能变化。这个结论叫动能定理。

(1)内容：合力在一个过程中对物体做的功等于物体在该过程中的动能变化量。

(2)表达式：W=EK2-EK1

(3)讨论：

例题：一架喷气式飞机质量为5.0×103㎏，起飞过程中从静止开始滑跑，当位移达到L=5.3×102m时，速度达到起飞速度V=60/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍。求：飞机受到的牵引力。

思考：

(1)该题中飞机起飞过程中牵引力的功转化成什么了?(讨论完成?)

(2)本题是否可用牛顿运动定律来解，与上面解法有何不同?(用牛顿运动定律重解例题)

(3)物体的运动为多段运动组成，是否可用动能定理来解?如何来解?(举个例题)