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高中物理教案優(yōu)秀
作為一無名無私奉獻(xiàn)的教育工作者，就難以避免地要準(zhǔn)備教案，編寫教案有利于我們科學(xué)、合理地支配課堂時(shí)間。教案要怎么寫呢？下面是小編收集整理的高中物理教案優(yōu)秀，歡迎大家分享。
高中物理教案優(yōu)秀1
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1、知道時(shí)間和時(shí)刻的區(qū)別和聯(lián)系。
2、理解位移的概念，了解路程與位移的區(qū)別。
3、知道標(biāo)量和矢量，知道位移是矢量，時(shí)間、時(shí)刻和路程是標(biāo)量。
4、能用數(shù)軸或一維直線坐標(biāo)表示時(shí)刻和時(shí)間、位置和位移。
5、知道時(shí)刻與位置、時(shí)間與位移的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
過程與方法
1、圍繞問題進(jìn)行充分的討論與交流，聯(lián)系實(shí)際引出時(shí)間、時(shí)刻、位移、路程等，要使學(xué)生學(xué)會(huì)將抽象問題形象化的。處理方法。
2、會(huì)用坐標(biāo)表示時(shí)刻與時(shí)間、位置和位移及相關(guān)方向
3、會(huì)用矢量表示和計(jì)算質(zhì)點(diǎn)位移，用標(biāo)量表示路程。
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1、通過時(shí)間位移的學(xué)習(xí)，要讓學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系，同時(shí)學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維看待事實(shí)。
2、通過用物理量表示質(zhì)點(diǎn)不同時(shí)刻的不同位置，不同時(shí)間內(nèi)的不同位移(或路程)的體驗(yàn)，領(lǐng)略物理方法的奧妙，體會(huì)科學(xué)的力量。
3、養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價(jià)值觀。
4、從知識(shí)是相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的思想中，培養(yǎng)同學(xué)們建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點(diǎn)。
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
1、時(shí)間和時(shí)刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系
2、位移的概念以及它與路程的區(qū)別。
教學(xué)難點(diǎn)
1、幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)生活中的時(shí)間與時(shí)刻。
2、理解位移的概念，會(huì)用有向線段表示位移。
教學(xué)工具
教學(xué)課件
多媒體課件
教學(xué)過程
[引入新課]
師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了描述運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)概念，大家想一下是哪幾個(gè)概念？
生：質(zhì)點(diǎn)、參考系、坐標(biāo)系。
師：大家想一下，如果僅用這幾個(gè)概念，能不能全面描述物體的運(yùn)動(dòng)情況？
生：不能。
師：那么要準(zhǔn)確、全面地描述物體的運(yùn)動(dòng)，我們還需要用到哪些物理概念？
一部分學(xué)生可能預(yù)習(xí)過教材，大聲回答，一部分學(xué)生可能忙著翻書去找。
師指導(dǎo)學(xué)生快速閱讀教材第一段，并粗看這節(jié)課的黑體字標(biāo)題，提出問題：要描述物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，本節(jié)課還將從哪幾個(gè)方面去描述？
生通過閱讀、思考，對(duì)本節(jié)涉及的概念有個(gè)總體印象，知道這些概念都是為了進(jìn)一步描述物體的運(yùn)動(dòng)而引入的，要研究物體的運(yùn)動(dòng)還要學(xué)好這些基本概念。
引言：宇宙萬物都在時(shí)間和空間中存在和運(yùn)動(dòng)。我們每天按時(shí)上課、下課、用餐、休息。從幼兒園、小學(xué)、中學(xué)，經(jīng)歷一年又一年，我們?cè)跁r(shí)間的長(zhǎng)河里成長(zhǎng)。對(duì)于時(shí)間這個(gè)名詞，我們并不陌生，你能準(zhǔn)確說出時(shí)間的含義嗎？物體的任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)都伴隨著物體在空間中位置的改變，你們用什么來量度物體位置的改變呢？這就是我們今天要研究的課題--§1.2時(shí)間和位移。
[新課教學(xué)]
一、時(shí)刻和時(shí)間間隔
[討論與交流]
指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)閱讀“時(shí)刻和時(shí)間間隔”一部分，然后用課件投影展示本校作息時(shí)間表。
師：同時(shí)提出問題；
1、結(jié)合教材，你能列舉出哪些關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻的說法？
2、觀察教材第14頁圖1.2-1，如何用數(shù)軸表示時(shí)間？
學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，自主閱讀，積極思考，然后每四人一組展開討論，每組選出代表，發(fā)表見解，提出問題。
生：我們開始上課的“時(shí)間”：8：00就是指的時(shí)刻；下課的“時(shí)間”：8：45也是指的時(shí)刻。這樣每個(gè)活動(dòng)開始和結(jié)束的那一瞬間就是指時(shí)刻。
生：我們上一堂課需要45分鐘，做眼保健操需要5分鐘，這些都是指時(shí)間間隔，每一個(gè)活動(dòng)所經(jīng)歷的一段時(shí)間都是指時(shí)間間隔。
師：根據(jù)以上討論與交流，能否說出時(shí)刻與時(shí)間的概念。
教師幫助總結(jié)并回答學(xué)生的提問。
師：時(shí)刻是指某一瞬時(shí)，時(shí)間是時(shí)間間隔的簡(jiǎn)稱，指一段持續(xù)的時(shí)間間隔。兩個(gè)時(shí)刻的間隔表示一段時(shí)間。
讓學(xué)生再舉出一些生活中能反映時(shí)間間隔和時(shí)刻的實(shí)例，并讓他們討論。
教師利用課件展示某一列車時(shí)刻表，幫助學(xué)生分析列車運(yùn)動(dòng)情況。
(展示問題)根據(jù)下列“列車時(shí)刻表”中的數(shù)據(jù)，列車從廣州到長(zhǎng)沙、鄭州和北京西站分別需要多長(zhǎng)時(shí)間？
T15站名T16
18：19北京西14：58
00：35 00：41鄭州08：42 08：36
05：49 05：57武昌03：28 03：20
09：15 09：21長(zhǎng)沙23：59 23：5l
16：25廣州16：52
參考答案：6小時(shí)59分、15小時(shí)50分、22小時(shí)零6分。
(教師總結(jié))
師：平常所說的“時(shí)間”，有時(shí)指時(shí)刻，有時(shí)指時(shí)間間隔，如有人問你：“你們什么時(shí)間上課��？”這里的時(shí)間是指時(shí)間間隔嗎？
生：不是，實(shí)際上這里的時(shí)間就是指的時(shí)刻。
師：我們可以用數(shù)軸形象地表示出時(shí)刻和時(shí)間間隔。
教師課件投放教材圖1.2-1所顯示的問題，將其做成F1ash動(dòng)畫。
學(xué)生分組討論，然后說說怎樣用時(shí)間軸表示時(shí)間和時(shí)刻。
生：時(shí)刻：在時(shí)間坐標(biāo)軸上用一點(diǎn)來表示時(shí)刻。時(shí)間：兩個(gè)時(shí)刻的間隔表示一段時(shí)間。一段時(shí)間在時(shí)間坐標(biāo)軸上用一線段表示。
師：為了用具體數(shù)字說明時(shí)間，必須選擇某一時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，計(jì)時(shí)起點(diǎn)的選擇是人為的。單位秒(s)
師：下圖1-2-1給出了時(shí)間軸，請(qǐng)你說出第3秒，前3秒，第3秒初第3秒末，第n秒的意義。
答：
1、學(xué)習(xí)了時(shí)間與時(shí)刻，藍(lán)仔、紅孩、紫珠和黑柱發(fā)表了如下一些說法，正確的是…( )
A、藍(lán)仔說，下午2點(diǎn)上課，2點(diǎn)是我們上課的時(shí)刻
B、紅孩說，下午2點(diǎn)上課，2點(diǎn)是我們上課的時(shí)間
C、紫珠說，下午2點(diǎn)上課，2點(diǎn)45分下課，上課的時(shí)刻是45分鐘
D、黑柱說，2點(diǎn)45分下課，2點(diǎn)45分是我們下課的時(shí)間
答案：A
2、關(guān)于時(shí)刻和時(shí)間，下列說法中正確的是( )
A、時(shí)刻表示時(shí)間較短，時(shí)間表示時(shí)間較長(zhǎng)B、時(shí)刻對(duì)應(yīng)位置，時(shí)間對(duì)應(yīng)位移
C、作息時(shí)間表上的數(shù)字表示時(shí)刻D、1 min內(nèi)有60個(gè)時(shí)刻
答案：BC
解析：緊扣時(shí)間和時(shí)刻的定義及位置、位移與時(shí)刻、時(shí)間的關(guān)系，可知B、C正確，A錯(cuò)。一段時(shí)間內(nèi)有無數(shù)個(gè)時(shí)刻，因而D錯(cuò)。
以下提供幾個(gè)課堂討論與交流的例子，僅供參考。
[討論與交流]：我國在20xx年10月成功地進(jìn)行了首次載人航天飛行。10月15日09時(shí)0分，“神舟”五號(hào)飛船點(diǎn)火，經(jīng)9小時(shí)40分50秒至15日18時(shí)40分50秒，我國宇航員楊利偉在太空中層示中國國旗和聯(lián)合國旗，再經(jīng)11小時(shí)42分10秒至16日06時(shí)23分，飛船在內(nèi)蒙古中部地區(qū)成為著陸。在上面給出的時(shí)間或時(shí)刻中，哪些指的是時(shí)間，哪些又指的是時(shí)刻？
參考答案：這里的.“10月15日09時(shí)0分”、“15日18時(shí)40分50秒”和“16日06時(shí)23分”，分別是指這次航天飛行點(diǎn)火、展示國旗和著陸的時(shí)刻，而“9小時(shí)40分50秒”和“11小時(shí)62分10秒”分別指的是從點(diǎn)火到展示國旗和從展示國旗到著陸所用的時(shí)間。
二、路程和位移
(情景展示)中國西部的塔克拉瑪干沙漠是我國的沙漠，在沙漠中，遠(yuǎn)眺不見邊際，抬頭不見飛鳥。沙漠中布滿了100～200m高的沙丘。像大海的巨浪，人們把它稱為“死亡之海”。
許多穿越這個(gè)沙漠的勇士常常迷路，甚至因此而喪生。歸結(jié)他們失敗的原因都是因?yàn)樵谏衬懈悴磺暹@樣三個(gè)問題：我在哪里？我要去哪里？選哪條路線？而這三個(gè)問題涉及三個(gè)描述物體運(yùn)動(dòng)的物理量：位置、位移、路程。
師：(投影中國地圖)讓學(xué)生思考：從北京到重慶，觀察地圖，你有哪些不同的選擇？這些選擇有何相同或不同之處？
生：從北京到重慶，可以乘汽車，也可以乘火車或飛機(jī)，還可以中途改變交通工具。選擇的路線不同，運(yùn)動(dòng)軌跡不同，但就位置變動(dòng)而言，都是從北京來到了重慶。
師：根據(jù)上面的學(xué)習(xí)，你能給出位移及路程的定義嗎？
生：位移：從物體運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)指向運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)的有向線段。位移是表示物體位置變化的物理量。國際單位為米(m)、
路程：路程是質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度。(板)
在坐標(biāo)系中，我們也可以用數(shù)學(xué)的方法表示出位移。
實(shí)例：質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，我們可以用有方向的線段來表示位移，從初始位置A向末位置B畫有向線段，展示教材圖1.2-3、
[討論與交流]
請(qǐng)看下面的一段對(duì)話，找出里面的哪些語言描述了位置，哪些語言描述了位置的變動(dòng)。哪些是指路程，哪些是指位移。
甲：同學(xué)，請(qǐng)問紅孩去哪里了？
乙：他去圖書室了，五分鐘前還在這兒。
甲：圖書室在哪兒？
乙指著東北的方向說：在那個(gè)方位。
甲：我還是不知道怎么走過去，有最近的路可去嗎？
乙：你可以從這兒向東到孔子像前再往北走，就能看見了。
丙加入進(jìn)來，說道；也可以先向北走，再向東，因?yàn)槟沁呌泻蔑L(fēng)景可看。
甲：最近要多遠(yuǎn)？
乙：大概要三百米吧。
丙開玩笑說；不用，你如果能從索道直線到達(dá)也就是一百米。
乙：別騙人了，哪有索道��！
丙：我是開玩笑的，那只好辛苦你了，要走曲線。
甲：謝謝你們兩位，我去找他了。
學(xué)生分組討論后，選代表回答問題。
生1：乙手指的方向--東北，就是甲在找紅孩的過程中發(fā)生的位移的方向。
生2：里面的三百米是指路程，一百米的直線距離是指位移的大小。
生3：他們談話的位置和圖書室是兩個(gè)位置，也就是甲在找紅孩過程中的初末位置。
請(qǐng)你舉出生活中更常見的例子說明路程和位移。(圍繞跑道跑一圈的位移和路程)
[討論與思考]
1、(用課件展示中國地圖)在地圖上查找上海到烏魯木齊的鐵路。請(qǐng)根據(jù)地圖中的比例尺估算一下，坐火車從上海到烏魯木齊的位移和經(jīng)過的路程分別是多少？
閱讀下面的對(duì)話：
甲：請(qǐng)問到市圖書館怎么走？
乙：從你所在的市中心向南走400 m到一個(gè)十字路口，再向東走300m就到了。
甲：謝謝！
乙：不用客氣。
請(qǐng)?jiān)趫D1-2-3上把甲要經(jīng)過的路程和位移表示出來。
師：請(qǐng)你歸納一下：位移和路程有什么不同？
生1：位移是矢量，有向線段的長(zhǎng)度表示其大小，有向線段的方向表示位移的方向。
生2：質(zhì)點(diǎn)的位移與運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)，只與初位置、末位置有關(guān)。
生3：位移與路程不同，路程是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，路程只有大小沒有方向，是標(biāo)量。
教師提出問題
師：位移的大小有沒有等于路程的時(shí)候？
學(xué)生討論后回答，并交流自己的看法。
生：在直線運(yùn)動(dòng)中，位移的大小就等于路程。
教師適時(shí)點(diǎn)撥，畫一往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)給學(xué)生討論。
生：在單方向的直線運(yùn)動(dòng)中，位移的大小就等于路程。
教師總結(jié)
師：只有在單向直線運(yùn)動(dòng)中，位移的大小才等于路程，在其他情況中，路程要大于位移的大小。
[課堂訓(xùn)練]
下列關(guān)于位移和路程的說法中，正確的是………………( )
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，方向由起點(diǎn)指向終點(diǎn)
C位移描述物體相對(duì)位置的變化，路程描述路徑的長(zhǎng)短
D位移描述直線運(yùn)動(dòng)，路程描述曲線運(yùn)動(dòng)
答案：C
解析：A選項(xiàng)表述的因果關(guān)系沒有意義，故A錯(cuò)。位移的方向可以用從初位置指末位置的有向線段來表示，但位移的大小并不等于路程，往往是位移的大小小于等于路程，故選項(xiàng)B錯(cuò)。位移和路程是兩個(gè)不同的物理量，位移描述物體位置的變化，路程描述物體運(yùn)動(dòng)路徑的長(zhǎng)短，所以選項(xiàng)C正確。位移的大小和路程不一定相等，只有當(dāng)物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移的大小才等于路程。無論是位移還是路程都既可以描述直線運(yùn)動(dòng)，也可以描述曲線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)D也是錯(cuò)誤的。
三、矢量和標(biāo)量
師：像位移這樣的物理量，既有大小又有方向，我們以前學(xué)過的物理量很多都只有大小，沒有方向，請(qǐng)同學(xué)們回憶并說給大家聽聽。
學(xué)生討論后回答
生：溫度、質(zhì)量、體積、長(zhǎng)度、時(shí)間、路程。
對(duì)于討論中學(xué)生可能提出這樣的問題，像電流、壓強(qiáng)這兩個(gè)學(xué)生學(xué)過的物理量，它們是有方向的，但它們?nèi)匀皇菢?biāo)量。這在以后的學(xué)習(xí)中會(huì)更進(jìn)一步加深對(duì)矢量和標(biāo)量的認(rèn)識(shí)。
學(xué)生閱讀課文后，說說矢量和標(biāo)量的算法有什么不同。
生：兩個(gè)標(biāo)量相加遵從算術(shù)加法的法則。
[討論與思考]
一位同學(xué)從操場(chǎng)中心A出發(fā)，向北走了40 m，到達(dá)C點(diǎn)，然后又向東走了30 m，到達(dá)B點(diǎn)。用有向線段表明他第一次、第二次的位移和兩次行走的合位移(即代表他的位置變化的最后結(jié)果的位移)、三個(gè)位移的大小各是多少？你能通過這個(gè)實(shí)例總結(jié)出矢量相加的法則嗎？
解析：畫圖如圖1-2-4所示。矢量相加的法則是平行四邊形法則。
[討論與思考]
氣球升到離地面80m高空時(shí)，從氣球上掉下一物體，物體又上升了10 m高后才開始下落，規(guī)定向上方向?yàn)檎较�。討論并回答下列問題，體會(huì)矢量的表示方向。
(1)物體從離開氣球開始到落到地面時(shí)的位移大小是多少米？方向如何？
(2)表示物體的位移有幾種方式？其他矢量是否都能這樣表示？注意體會(huì)“+”“-”號(hào)在表示方向上的作用。
解析：
(1)一80m，方向豎直向下；
(2)到現(xiàn)在有三種：語言表述法，如“位移的大小為80m，方向豎直向下”;矢量圖法；“+”“一”號(hào)法，如“規(guī)定豎直向上為正方向，則物體的位移為一80m”。
[課堂訓(xùn)練]
(播放1 500m比賽的錄像片斷)
在標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上將要進(jìn)行1 500米賽跑，上午9時(shí)20分50秒，發(fā)令槍響，某運(yùn)動(dòng)員從跑道上最內(nèi)圈的起跑點(diǎn)出發(fā)，繞運(yùn)動(dòng)場(chǎng)跑了3圈多，到達(dá)終點(diǎn)，成績(jī)是4分38秒。請(qǐng)根據(jù)上面的信息討論以下問題，并注意題中有關(guān)時(shí)間、時(shí)刻、路程、位置變化的準(zhǔn)確含義。
(1)該運(yùn)動(dòng)員從起跑點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)所花的時(shí)間是多少？(4分38秒)起跑和到達(dá)的時(shí)刻分別是多少？(上午9時(shí)20分50秒、上午9時(shí)25分28秒)
(2)該運(yùn)動(dòng)員跑過的路程是多少？(1 500米)他的位置變化如何？(起跑點(diǎn)到終點(diǎn)的連線)
四、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移
提出問題：我們?cè)鯓佑脭?shù)學(xué)的方法描述直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移？
如果物體做的是直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中的某一時(shí)刻對(duì)應(yīng)的是物體處在某一位置，如果是一段時(shí)間，對(duì)應(yīng)的是這段時(shí)間內(nèi)物體的位移。
如圖1-2-6所示，物體在時(shí)刻t1處于“位置”x1，在時(shí)刻t2運(yùn)動(dòng)到“位置”x2
那么(x2- x1)就是物體的“位移”，記為Δx =x2- x1
可見，要描述直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移，只需建立一維坐標(biāo)系，用坐標(biāo)表示位置，用位置坐標(biāo)的變化量表示物體位移。
在一維坐標(biāo)系中，用正、負(fù)表示運(yùn)動(dòng)物體位移的方向。如圖1-2-7所示汽車A的位移為負(fù)值，B的位移則為正值。表明汽車B的位移方向?yàn)閤軸正向，汽車A的位移方向?yàn)閤軸負(fù)向。
課后小結(jié)
時(shí)間和時(shí)刻這兩個(gè)概念是同學(xué)們很容易混淆的，同學(xué)們要掌握時(shí)間坐標(biāo)軸。在時(shí)間軸上，用點(diǎn)表示時(shí)刻，用線段表示一段時(shí)間間隔。位移和路程是兩個(gè)不同的物理量，位移是用來表示質(zhì)點(diǎn)變動(dòng)的，它的大小等于運(yùn)動(dòng)物體初、末位置間的距離，它的方向是從初位置指向末位置，是矢量；而路程是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)路徑的長(zhǎng)度，是標(biāo)量。只有物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其位移大小才和路程相等，除此以外，物體的位移的大小總是小于路程。找位移的辦法是從初位置到末位置間畫有向線段。有向線段的方向就是位移的方向，有向線段的長(zhǎng)度就是位移的大小。時(shí)刻對(duì)應(yīng)位置，時(shí)間對(duì)應(yīng)位移。在位置坐標(biāo)軸上，用點(diǎn)來表示位置，用有向線段來表示位移。
本節(jié)課用到的數(shù)學(xué)知識(shí)和方法：用數(shù)軸來表示時(shí)間軸和位移軸，在時(shí)間軸上，點(diǎn)表示時(shí)刻，線段表示時(shí)間間隔。要選計(jì)時(shí)起點(diǎn)(零時(shí)刻)，計(jì)時(shí)起點(diǎn)前的時(shí)刻為負(fù)，計(jì)時(shí)起點(diǎn)后的時(shí)刻為正；在位移軸上，點(diǎn)表示某一時(shí)刻的位置，線段表示某段時(shí)間內(nèi)的位移。要選位置參考點(diǎn)(位置零點(diǎn))，直線運(yùn)動(dòng)中，可選某一單一方向作為正方向，朝正方向離開參考點(diǎn)的位置都為正，朝負(fù)方向離開參考點(diǎn)的位置都為負(fù)。位移方向與規(guī)定方向相同時(shí)為正，相反時(shí)為負(fù)。標(biāo)量遵從算術(shù)加法的法則，矢量遵從三角形定則(或平行四邊形定則，以后會(huì)學(xué)到，不讓學(xué)生知道)、
課后習(xí)題
教材第16頁問題與練習(xí)。
高中物理教案優(yōu)秀2
一、教學(xué)目標(biāo)
1、在開普勒第三定律的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)得到萬有引力定律，使學(xué)生對(duì)此規(guī)律有初步理解。
2、介紹萬有引力恒量的測(cè)定方法，增加學(xué)生對(duì)萬有引力定律的感性認(rèn)識(shí)。
3、通過牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過程和卡文迪許扭秤的設(shè)計(jì)方法，滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法論教育。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1、萬有引力定律的推導(dǎo)過程，既是本節(jié)課的重點(diǎn)，又是學(xué)生理解的難點(diǎn)，所以要根據(jù)學(xué)生反映，調(diào)節(jié)講解速度及方法。
2、由于一般物體間的萬有引力極小，學(xué)生對(duì)此缺乏感性認(rèn)識(shí)，又無法進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，故應(yīng)加強(qiáng)舉例。
三、教具
卡文迪許扭秤模型。
四、教學(xué)過程
�。ㄒ唬┮胄抡n
1、引課：前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，我們知道做圓周運(yùn)動(dòng)的物體都需要一個(gè)向心力，而向心力是一種效果力，是由物體所受實(shí)際力的合力或分力來提供的。另外我們還知道，月球是繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的，那么我們想過沒有，月球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由誰來提供的呢？（學(xué)生一般會(huì)回答：地球?qū)υ虑蛴幸Α＃?/p>
我們?cè)賮砜匆粋�(gè)實(shí)驗(yàn)：我把一個(gè)粉筆頭由靜止釋放，粉筆頭會(huì)下落到地面。
實(shí)驗(yàn)：粉筆頭自由下落。
同學(xué)們想過沒有，粉筆頭為什么是向下運(yùn)動(dòng)，而不是向其他方向運(yùn)動(dòng)呢？同學(xué)可能會(huì)說，重力的方向是豎直向下的，那么重力又是怎么產(chǎn)生的呢？地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑虻囊κ遣皇且环N力呢？（學(xué)生一般會(huì)回答：是。）這個(gè)問題也是300多年前牛頓苦思冥想的問題，牛頓的結(jié)論也是：yes。
既然地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑蛴幸κ且环N力，那么這種力是由什么因素決定的，是只有地球?qū)ξ矬w有這種力呢，還是所有物體間都存在這種力呢？這就是我們今天要研究的萬有引力定律。
板書：萬有引力定律
�。ǘ┙虒W(xué)過程
1、萬有引力定律的推導(dǎo)
首先讓我們回到牛頓的年代，從他的角度進(jìn)行一下思考吧。當(dāng)時(shí)“日心說”已在科學(xué)界基本否認(rèn)了“地心說”，如果認(rèn)為只有地球?qū)ξ矬w存在引力，即地球是一個(gè)特殊物體，則勢(shì)必會(huì)退回“地球是宇宙中心”的說法，而認(rèn)為物體間普遍存在著引力，可這種引力在生活中又難以觀察到，原因是什么呢？（學(xué)生可能會(huì)答出：一般物體間，這種引力很小。如不能答出，教師可誘導(dǎo)。）所以要研究這種引力，只能從這種引力表現(xiàn)比較明顯的物體——天體的問題入手。當(dāng)時(shí)有一個(gè)天文學(xué)家開普勒通過觀測(cè)數(shù)據(jù)得到了一個(gè)規(guī)律：所有行星軌道半徑的3次方與運(yùn)動(dòng)周期的2次方之比是一個(gè)定值，即開普勒第
其中m為行星質(zhì)量，R為行星軌道半徑，即太陽與行星的距離。也就是說，太陽對(duì)行星的引力正比于行星的質(zhì)量而反比于太陽與行星的距離的平方。
而此時(shí)牛頓已經(jīng)得到他的第三定律，即作用力等于反作用力，用在這里，就是行星對(duì)太陽也有引力。同時(shí)，太陽也不是一個(gè)特殊物體，它用語言表述，就是：太陽與行星之間的引力，與它們質(zhì)量的乘積成正比，與它們距離的平方成反比。這就是牛頓的萬有引力定律。如果改其中G為一個(gè)常數(shù)，叫做萬有引力恒量。（視學(xué)生情況，可強(qiáng)調(diào)與物體重力只是用同一字母表示，并非同一個(gè)含義。）
應(yīng)該說明的是，牛頓得出這個(gè)規(guī)律，是在與胡克等人的'探討中得到的。
2、萬有引力定律的理解
下面我們對(duì)萬有引力定律做進(jìn)一步的說明：
�。�1）萬有引力存在于任何兩個(gè)物體之間。雖然我們推導(dǎo)萬有引力定律是從太陽對(duì)行星的引力導(dǎo)出的，但剛才我們已經(jīng)分析過，太陽與行星都不是特殊的物體，所以萬有引力存在于任何兩個(gè)物體之間。也正因?yàn)榇�，這個(gè)引力稱做萬有引力。只不過一般物體的質(zhì)量與星球相比過于小了，它們之間的萬有引力也非常小，完全可以忽略不計(jì)。所以萬有引力定律的表述是：
板書：任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小跟兩個(gè)物體的質(zhì)其中m1、m2分別表示兩個(gè)物體的質(zhì)量，r為它們間的距離。
�。�2）萬有引力定律中的距離r，其含義是兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離。兩個(gè)物體相距很遠(yuǎn)，則物體一般可以視為質(zhì)點(diǎn)。但如果是規(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。例如物體是兩個(gè)球體，r就是兩個(gè)球心間的距離。
�。�3）萬有引力是因?yàn)槲矬w有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力。從萬有引力定律可以看出，物體間的萬有引力由相互作用的兩個(gè)物體的質(zhì)量決定，所以質(zhì)量是萬有引力的產(chǎn)生原因。從這一產(chǎn)生原因可以看出：萬有引力不同于我們初中所學(xué)習(xí)過的電荷間的引力及磁極間的引力，也不同于我們以后要學(xué)習(xí)的分子間的引力。
3、萬有引力恒量的測(cè)定
牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，但萬有引力恒量G這個(gè)常數(shù)是多少，連他本人也不知道。按說只要測(cè)出兩個(gè)物體的質(zhì)量，測(cè)出兩個(gè)物體間的距離，再測(cè)出物體間的引力，代入萬有引力定律，就可以測(cè)出這個(gè)恒量。但因?yàn)橐话阄矬w的質(zhì)量太小了，它們間的引力無法測(cè)出，而天體的質(zhì)量太大了，又無法測(cè)出質(zhì)量。所以，萬有引力定律發(fā)現(xiàn)了100多年，萬有引力恒量仍沒有一個(gè)準(zhǔn)確的結(jié)果，這個(gè)公式就仍然不能是一個(gè)完善的等式。直到100多年后，英國人卡文迪許利用扭秤，才巧妙地測(cè)出了這個(gè)恒量。
這是一個(gè)卡文迪許扭秤的模型。（教師出示模型，并拆裝講解）這個(gè)扭秤的主要部分是這樣一個(gè)T字形輕而結(jié)實(shí)的框架，把這個(gè)T形架倒掛在一根石英絲下。若在T形架的兩端施加兩個(gè)大小相等、方向相反的力，石英絲就會(huì)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度。力越大，扭轉(zhuǎn)的角度也越大。反過來，如果測(cè)出T形架轉(zhuǎn)過的角度，也就可以測(cè)出T形架兩端所受力的大小。現(xiàn)在在T形架的兩端各固定一個(gè)小球，再在每個(gè)小球的附近各放一個(gè)大球，大小兩個(gè)球間的距離是可以較容易測(cè)定的。根據(jù)萬有引力定律，大球會(huì)對(duì)小球產(chǎn)生引力，T形架會(huì)隨之扭轉(zhuǎn)，只要測(cè)出其扭轉(zhuǎn)的角度，就可以測(cè)出引力的大小。當(dāng)然由于引力很小，這個(gè)扭轉(zhuǎn)的角度會(huì)很小。怎樣才能把這個(gè)角度測(cè)出來呢？卡文迪許在T形架上裝了一面小鏡子，用一束光射向鏡子，經(jīng)鏡子反射后的光射向遠(yuǎn)處的刻度尺，當(dāng)鏡子與T形架一起發(fā)生一個(gè)很小的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，刻度尺上的光斑會(huì)發(fā)生較大的移動(dòng)。這樣，就起到一個(gè)化小為大的效果，通過測(cè)定光斑的移動(dòng)，測(cè)定了T形架在放置大球前后扭轉(zhuǎn)的角度，從而測(cè)定了此時(shí)大球?qū)π∏虻囊�。卡文迪許用此扭秤驗(yàn)證了牛頓萬有引力定律，并測(cè)定出萬有引力恒量G的數(shù)值。這個(gè)數(shù)值與近代用更加科學(xué)的方法測(cè)定的數(shù)值是非常接近的。
卡文迪許測(cè)定的G值為6.754×10—11，現(xiàn)在公認(rèn)的G值為6.67×10—11。需要注意的是，這個(gè)萬有引力恒量是有單位的：它的單位應(yīng)該是乘以兩個(gè)質(zhì)量的單位千克，再除以距離的單位米的平方后，得到力的單位牛頓，故應(yīng)為Nm2/kg2。
板書：G=6.67×10—11Nm2/kg2
由于萬有引力恒量的數(shù)值非常小，所以一般質(zhì)量的物體之間的萬有引力是很小的，我們可以估算一下，兩個(gè)質(zhì)量50kg的同學(xué)相距0.5m時(shí)之間的萬有引力有多大（可由學(xué)生回答：約6.67×10—7N），這么小的力我們是根本感覺不到的。只有質(zhì)量很大的物體對(duì)一般物體的引力我們才能感覺到，如地球?qū)ξ覀兊囊Υ笾戮褪俏覀兊闹亓�，月球�(qū)Ｑ蟮囊?dǎo)致了潮汐現(xiàn)象。而天體之間的引力由于星球的質(zhì)量很大，又是非常驚人的：如太陽對(duì)地球的引力達(dá)3.56×1022N。
五、課堂小結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了萬有引力定律，了解了任何兩個(gè)有質(zhì)量的物體之間都存在著一種引力，這個(gè)引力正比于兩個(gè)物體質(zhì)量的乘積，反比于兩個(gè)物體間的距離。其大小的決定式為：
其中G為萬有引力恒量：G=6.67×10—11Nm2/kg2
另外，我們還了解了科學(xué)家分析物體、解決問題的方法和技巧，希望對(duì)我們今后分析問題、解決問題能夠有所借鑒。
六、說明
1、設(shè)計(jì)思路：本節(jié)課由于內(nèi)容限制，以教師講授為主。為能夠吸引學(xué)生，引課時(shí)設(shè)計(jì)了一些學(xué)生習(xí)以為常的但又沒有細(xì)致思考過的問題。講授過程中以物理學(xué)史為主線，讓學(xué)生以科學(xué)家的角度分析、思考問題。力爭(zhēng)抓住這節(jié)課的有利時(shí)機(jī)，滲透“沒有絕對(duì)特殊的物體”這一引起物理學(xué)幾次革命性突破的辯證唯物主義觀點(diǎn)。
2、卡文迪許扭秤模型為自制教具，可仿課本插圖用金屬桿等焊制，外面可用有機(jī)玻璃制成外殼，并可拆卸。
高中物理教案優(yōu)秀3
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)：
1、通過對(duì)行星繞恒星的運(yùn)動(dòng)及衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)的研究，使學(xué)生初步掌握研究此類問題的基本方法：萬有引力作為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力；
2、使學(xué)生對(duì)人造衛(wèi)星的發(fā)射、運(yùn)行等狀況有初步了解，使多數(shù)學(xué)生在頭腦中建立起較正確的圖景；
能力目標(biāo)
通過學(xué)習(xí)萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，通過解世界和中國的航天事業(yè)的發(fā)展，了解世界上第一顆人造衛(wèi)星、第一個(gè)宇宙飛船、第一個(gè)宇航員的`知識(shí)，了解中國的神舟一號(hào)、神舟二號(hào)、神舟三號(hào)的發(fā)射與回收，增強(qiáng)學(xué)生的愛國主義熱情。
情感目標(biāo)
通過學(xué)習(xí)萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，使學(xué)生真切感受到用自己所學(xué)的物理知識(shí)能解決天體問題，能解決實(shí)際問題，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情
教學(xué)建議
本節(jié)的教學(xué)過程中在加強(qiáng)應(yīng)用萬有引力定律的同時(shí)，還應(yīng)注重衛(wèi)星的發(fā)射過程。請(qǐng)教師注意下列幾個(gè)問題。
一、天體運(yùn)動(dòng)和人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)模型
二、地球同步衛(wèi)星
三、衛(wèi)星運(yùn)行速度與軌道
衛(wèi)星從發(fā)射升空到正常運(yùn)行的連續(xù)過程，一般可分為幾個(gè)階段，每個(gè)階段對(duì)應(yīng)不同的軌道。例如發(fā)射軌道、轉(zhuǎn)移軌道、運(yùn)行軌道、同步軌道、返回軌道等。有些衛(wèi)星的發(fā)射并不是直接到達(dá)運(yùn)行軌道，而需要多次變軌。例如地球同步衛(wèi)星就是先發(fā)射到近地的圓軌道上，再變?yōu)闄E圓形轉(zhuǎn)移軌道，最后在橢圓形軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)變?yōu)橥杰壍�。因此發(fā)射過程需多級(jí)火箭推動(dòng)。
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教學(xué)目標(biāo)
1、了解形變的概念，了解彈力是物體發(fā)生彈性形變時(shí)產(chǎn)生的。
2、能夠正確判斷彈力的有無和彈力的方向，正確畫出物體受到的彈力。
3、掌握運(yùn)用胡克定律計(jì)算彈簧彈力的方法。
能力目標(biāo)
1、能夠運(yùn)用二力平衡條件確定彈力的大小。
2、針對(duì)實(shí)際問題確定彈力的大小方向，提高判斷分析能力。
教學(xué)建議
一、基本知識(shí)技能：
(一)、基本概念：
1、彈力：發(fā)生形變的物體，由于要回復(fù)原狀，對(duì)跟它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力。
2、彈性限度：如果形變超過一定限度，物體的形狀將不能完全恢復(fù)，這個(gè)限度叫做彈性限度。
3、彈力的大小跟形變的大小有關(guān)，形變?cè)酱螅瑥椓σ苍酱蟆?/p>
4、形變有拉伸形變、彎曲形變、和扭轉(zhuǎn)形變。
(二)、基本技能：
1、應(yīng)用胡克定律求解彈簧等的產(chǎn)生彈力的大小。
2、根據(jù)不同接觸面或點(diǎn)畫出彈力的圖示。
二、重點(diǎn)難點(diǎn)分析：
1、彈力是物體發(fā)生形變后產(chǎn)生的，了解彈力產(chǎn)生的原因、方向的判斷和大小的確定是本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)。
2、彈力的有無和彈力方向的判斷是教學(xué)中學(xué)生比較難掌握的知識(shí)點(diǎn)。
教法建議
一、關(guān)于講解彈力的產(chǎn)生原因的教法建議
1、介紹彈力時(shí)，一定要把物體在外力作用時(shí)發(fā)生形狀改變的事實(shí)演示好，可以演示橢圓形狀玻璃瓶在用力握緊時(shí)的形狀變化，也可以演示其它明顯的形變實(shí)驗(yàn)，如礦泉水瓶的形變，握力器的形變，鋼尺的形變，也可以借助媒體資料演示一些研究觀察物體微小形變的方法。通過演示，介紹我們?cè)谧隹茖W(xué)研究時(shí)，通常將微小變化“放大”以利于觀察。
二、關(guān)于彈力方向講解的教法建議
1、彈力的方向判斷是本節(jié)的重點(diǎn)，可以將接觸面的關(guān)系具體為“點(diǎn)——面(平面、曲面)”接觸和“面——面”接觸。舉一些例子，將問題簡(jiǎn)單化。往往彈力的方向的判斷以“面”或“面上接觸點(diǎn)的切面”為準(zhǔn)。
如所示的簡(jiǎn)單圖示：
2、注意在分析兩物體之間彈力的作用時(shí)，可以分別對(duì)一個(gè)物體進(jìn)行受力分析，確切說明，是哪一個(gè)物體的形變對(duì)其產(chǎn)生彈力的作用。配合教材講解繩子的拉力時(shí)，可以用具體的例子，畫出示意圖加以分析。
第三節(jié)彈力
教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)法、講解法
教學(xué)用具：演示形變用的鋼尺、橡皮泥、彈簧、重物(鉤碼)、
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
(一)復(fù)習(xí)提問
1、重力是的產(chǎn)生原因是什么？重力的方怎樣？
2、復(fù)習(xí)初中內(nèi)容：形變；彈性形變。
(二)新課教學(xué)
由復(fù)習(xí)過渡到新課，并演示說明
1、演示實(shí)驗(yàn)1：捏橡皮泥，用力拉壓彈簧，用力彎動(dòng)鋼尺，它們的形狀都發(fā)生了改變，教師總結(jié)形變的概念。
形變：物體的形狀或體積的變化叫做形變，形變的原因是物體受到了力的作用。針對(duì)橡皮泥形變之后形狀改變總結(jié)出彈性形變的概念：能夠恢復(fù)原來形狀的形變叫做彈性形變。不能恢復(fù)原來形狀的形變叫做塑性形變。
2、將鉤碼懸掛在彈簧上，彈簧另一端固定，彈簧被拉長(zhǎng)，提問：
(1)鉤碼受哪些力？(重力、拉力、這二力平衡)
(2)拉力是誰加給鉤碼的？(彈簧)
(3)彈簧為什么對(duì)鉤碼產(chǎn)生拉力？(彈簧發(fā)生了彈性形變)
由此引出彈力的概念：
3、彈力：發(fā)生彈性形變的物體，會(huì)對(duì)跟它直接接觸的物體產(chǎn)生力的作用。這種力就叫彈力。
就上述實(shí)驗(yàn)繼續(xù)提問：
(1)彈力產(chǎn)生的條件：物體直接接觸并發(fā)生彈性形變。
(2)彈力的方向
提問：課本放在桌子上。書給桌子的壓力和桌子對(duì)書的支持力屬于什么性質(zhì)的力？其受力物體、施力物體各是什么？方向如何？
與學(xué)生討論，然后總結(jié)：
4、壓力的方向總是垂直與支持面而指向受力物體(被壓物體)、
5、支持力的方向總是垂直與支持面而指向受力物體(被支持物體)、
繼續(xù)提問：電燈對(duì)電線產(chǎn)生的拉力和電線對(duì)電燈產(chǎn)生的拉力又是什么性質(zhì)的力？
其受力物體、施力物體各是誰？方向如何？
分析討論，總結(jié)。
6、繩的拉力是繩對(duì)所拉物體的彈力，方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向。
7、胡克定律
彈力的大小與形變有關(guān)，同一物體，形變?cè)酱螅瑥椓υ酱�。彈簧的彈力，與形變的關(guān)系為：
在彈性限度內(nèi)，彈力的大小跟彈簧的伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度成正比，即：
式中叫彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)，單位：N/m、它由彈簧本身所決定。不同彈簧的'倔強(qiáng)系數(shù)一般不相同。這個(gè)規(guī)律是英國科學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)的，叫胡克定律。胡克定律的適用條件：只適用于伸長(zhǎng)或壓縮形變。
8、練習(xí)使用胡克定律，注意強(qiáng)調(diào)為形變量的大小。
彈力高中物理教學(xué)反思
本節(jié)課注意了對(duì)學(xué)生開放性、創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)。開放性創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)不是一句口號(hào)，而應(yīng)該落到實(shí)處，這是基礎(chǔ)教育課程改革的要求，也是在教學(xué)實(shí)際中很難落實(shí)的一個(gè)問題。
一般情況下，教師在組織學(xué)生學(xué)習(xí)塑性和彈性的時(shí)候，往往是通過舉出生活中或者學(xué)生能夠接觸的彈性物體和非彈性物體若干實(shí)例，通過歸納的方法得出塑性和彈性。在這個(gè)問題的處理上并沒有按照往常的方法，而是讓學(xué)生對(duì)教師給出的若干物體進(jìn)行分類，潛移默化的對(duì)學(xué)生進(jìn)行了方法教育。分類的標(biāo)準(zhǔn)不同，分類結(jié)果也就不同，學(xué)生的興奮點(diǎn)就非常多，都試圖依照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類，學(xué)生的思維隨著分類的翅膀在飛翔。
從學(xué)生的生活出發(fā)，關(guān)注學(xué)生的體驗(yàn)。物理不是獨(dú)立和抽象于生活之外的，尤其在初中階段來看更是如此。在組織教學(xué)的時(shí)候沒有過分關(guān)注基本的知識(shí)和概念，而是從學(xué)生生活中常見的橡皮筋、海綿、彈簧、減震等學(xué)生常見常聽的事物出發(fā)，學(xué)生在對(duì)物體的彈性和塑性有充分的感性基礎(chǔ)上，總結(jié)出什么是塑性和彈性。關(guān)注學(xué)生自己的體驗(yàn)，讓兩位同學(xué)在拉測(cè)力計(jì)的活動(dòng)中體驗(yàn)拉力的不同，認(rèn)識(shí)到彈力的大小與彈性形變的物體的形變大小有關(guān)的。學(xué)生親自參與到了物理知識(shí)的建構(gòu)中，認(rèn)識(shí)當(dāng)然是非常深刻的。師生關(guān)系融洽和諧，這也是本節(jié)課的一個(gè)閃光點(diǎn)。
主要缺點(diǎn)：
學(xué)生在進(jìn)行分類的時(shí)候沒有充分放開學(xué)生的思維。為什么學(xué)生的分類答案都是與本節(jié)內(nèi)容是對(duì)應(yīng)的？為什么沒有學(xué)生按照物質(zhì)的組成去分？為什么沒有按照物質(zhì)的導(dǎo)電性能或者密度大小去分？這是受到了思維定勢(shì)的影響，既然本節(jié)學(xué)習(xí)彈性和塑性，當(dāng)然就是這一種分類方法。在以后的教學(xué)中應(yīng)該讓學(xué)生在充分分類的基礎(chǔ)上，從中挑出一組依照彈性和塑性分類的一組，讓學(xué)生分析這一種分類的標(biāo)準(zhǔn)是什么，同樣回到了環(huán)節(jié)的主題。