【#高一# #高一年級物理必修三教案#】高中學(xué)習(xí)容量大，不但要掌握目前的知識，還要把高中的知識與初中的知識溶為一體才能學(xué)好。在讀書、聽課、研習(xí)、總結(jié)這四個環(huán)節(jié)都比初中的學(xué)習(xí)有更高的要求。©無憂考網(wǎng)高一頻道為莘莘學(xué)子整理了《高一年級物理必修三教案》，希望對你有所幫助！

　　教學(xué)目標(biāo)

　　知識與技能

　　1.了解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識，正確理解人造衛(wèi)星做圓周運動時，各物理量之間的關(guān)系.

　　2.知道三個宇宙速度的含義，會推導(dǎo)第一宇宙速度.

　　過程與方法

　　通過用萬有引力定律來推導(dǎo)第一宇宙速度，培養(yǎng)學(xué)生運用知識解決問題的能力.

　　情感、態(tài)度與價值觀

　　1.通過介紹我國在衛(wèi)星發(fā)射方面的情況，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情.

　　2.感知人類探索宇宙的夢想，促使學(xué)生樹立獻(xiàn)身科學(xué)的人生價值觀.

　　教學(xué)重難點

　　教學(xué)重點

　　1.第一宇宙速度的意義和求法.

　　2.人造衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系.

　　教學(xué)難點

　　1.近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星的區(qū)別.

　　2.衛(wèi)星的變軌問題.

　　教學(xué)工具

　　多媒體、板書

　　教學(xué)過程

　　一、宇宙航行

　　1.基本知識

　　(1)牛頓的“衛(wèi)星設(shè)想”

　　如圖所示，當(dāng)物體的初速度足夠大時，它將會圍繞地球旋轉(zhuǎn)而不再落回地面，成為一顆繞地球轉(zhuǎn)動的人造衛(wèi)星.

　　(2)原理

　　一般情況下可認(rèn)為人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，向心力由地球?qū)λ�的萬有引力提供，

　　(3)宇宙速度

　　(4)夢想成真

　　1957年10月，蘇聯(lián)成功發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星;

　　1969年7月，美國“阿波羅11號”登上月球;

　　2003年10月15日，我國航天員楊利偉踏入太空.

　　2.思考判斷

　　(1)繞地球做圓周運動的人造衛(wèi)星的速度可以是10km/s.(×)

　　(2)在地面上發(fā)射人造衛(wèi)星的小速度是7.9km/s.(√)

　　(3)要發(fā)射一顆月球人造衛(wèi)星，在地面的發(fā)射速度應(yīng)大于16.7km/s.(×)

　　探究交流

　　我國于2011年10月發(fā)射的火星探測器“螢火一號”.試問這個探測器應(yīng)大約以多大的速度從地球上發(fā)射

　　【提示】火星探測器繞火星運動，脫離了地球的束縛，但沒有掙脫太陽的束縛，因此它的發(fā)射速度應(yīng)在第二宇宙速度與第三宇宙速度之間，即11.2km/s

　　二、第一宇宙速度的理解與計算

　　【問題導(dǎo)思】

　　1.第一宇宙速度有哪些意義?

　　2.如何計算第一宇宙速度?

　　3.第一宇宙速度與環(huán)繞速度、發(fā)射速度有什么聯(lián)系?

　　1.第一宇宙速度的定義

　　又叫環(huán)繞速度，是人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所具有的速度，是人造地球衛(wèi)星的小發(fā)射速度，v=7.9km/s.

　　2.第一宇宙速度的計算

　　設(shè)地球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，衛(wèi)星到地心的距離為r，衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度為v：

　　3.第一宇宙速度的推廣

　　由第一宇宙速度的兩種表達(dá)式可以看出，第一宇宙速度之值由中心星體決定，可以說任何一顆行星都有自己的第一宇宙速度，都應(yīng)以

　　式中G為萬有引力常量，M為中心星球的質(zhì)量，g為中心星球表面的重力加速度，r為中心星球的半徑.

　　誤區(qū)警示

　　第一宇宙速度是小的發(fā)射速度.衛(wèi)星離地面越高，衛(wèi)星的發(fā)射速度越大，貼近地球表面的衛(wèi)星(近地衛(wèi)星)的發(fā)射速度小，其運行速度即第一宇宙速度.

　　例：某人在一星球上以速率v豎直上拋一物體，經(jīng)時間t物體以速率v落回手中，已知該星球的半徑為R，求這個星球上的第一宇宙速度.

　　方法總結(jié)：天體環(huán)繞速度的計算方法

　　對于任何天體，計算其環(huán)繞速度時，都是根據(jù)萬有引力提供向心力的思路，衛(wèi)星的軌道半徑等于天體的半徑，由牛頓第二定律列式計算.

　　1.如果知道天體的質(zhì)量和半徑，可直接列式計算.

　　2.如果不知道天體的質(zhì)量和半徑的具體大小，但知道該天體與地球的質(zhì)量、半徑關(guān)系，可分別列出天體與地球環(huán)繞速度的表達(dá)式，用比例法進(jìn)行計算.

　　三、衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系

　　【問題導(dǎo)思】

　　1.衛(wèi)星繞地球的運動通常認(rèn)為是什么運動?

　　2.如何求v、ω、T、a與r的關(guān)系?

　　3.衛(wèi)星的線速度與衛(wèi)星的發(fā)射速度相同嗎?

　　為了研究問題的方便，通常認(rèn)為衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，向心力由萬有引力提供.

　　衛(wèi)星的線速度v、角速度ω、周期T與軌道半徑r的關(guān)系與推導(dǎo)如下：

　　由上表可以看出：衛(wèi)星離地面高度越高，其線速度越小，角速度越小，周期越大，向心加速度越小.

　　誤區(qū)警示

　　1.在處理衛(wèi)星的v、ω、T與半徑r的關(guān)系問題時，常用公式“gR2=GM”來替換出地球的質(zhì)量M會使問題解決起來更方便.

　　2.人造地球衛(wèi)星發(fā)射得越高，需要的發(fā)射速度越大，但衛(wèi)星后穩(wěn)定在繞地球運動的圓形軌道上時的速度越小.

　　教學(xué)目標(biāo)

　　知識目標(biāo)

　　1、掌握力的平行四邊形法則;

　　2、初步運用力的平行四邊形法則求解共點力的合力;

　　3、會用作圖法求解兩個共點力的合力;并能判斷其合力隨夾角的變化情況，掌握合力的變化范圍。

　　能力目標(biāo)

　　1、能夠通過實驗演示歸納出互成角度的兩個共點力的合成遵循平行四邊形定則;

　　2、培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力;

　　情感目標(biāo)

　　培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力和科學(xué)研究的態(tài)度

　　教學(xué)建議

　　教學(xué)重點難點分析

　　1、本課的重點是通過實驗歸納出力的平行四邊形法則，這同時也是本章的重點.

　　2、對物體進(jìn)行簡單的受力分析、通過作圖法確定合力是本章的難點;

　　教法建議

　　一、共點力概念講解的教法建議

　　關(guān)于共點力的概念講解時需要強調(diào)不僅作用在物體的同一點的力是共點力，力的作用線相交于一點的也叫共點力.注意平行力于共點力的區(qū)分(關(guān)于平行力的合成請參考擴展資料中的“平行力的合成與分解”)，教師講解示例中要避開這例問題.

　　二、關(guān)于矢量合成講解的教法建議

　　本課的重點是通過實驗歸納出力的平行四邊形法則，這同時也是本章的重點.由于學(xué)生剛開始接觸矢量的運算方法，在講解中需要從學(xué)生能夠感知和理解的日�，F(xiàn)象和規(guī)律出發(fā)，理解合力的概念，從實驗現(xiàn)象總結(jié)出力的合成規(guī)律，由于矢量的運算法則是矢量概念的核心內(nèi)容，又是學(xué)習(xí)物理學(xué)的基礎(chǔ)，對于初上高中的學(xué)生來說，是一個大的飛躍，因此教學(xué)時，教師需要注意規(guī)范性，但是不必操之過急，通過一定數(shù)量的題目強化學(xué)生對平行四邊形定則的認(rèn)識.

　　由于力的合成與分解的基礎(chǔ)首先是對物體進(jìn)行受力分析，在前面力的知識學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)對單個力的分析過程有了比較清晰的認(rèn)識，在知識的整合過程中，教師可以通過練習(xí)做好規(guī)范演示.

　　三、關(guān)于作圖法求解幾個共點力合力的教法建議

　　1、在講解用作圖法求解共點力合力時，可以在復(fù)習(xí)力的圖示法基礎(chǔ)上，讓學(xué)生加深矢量概念的理解，同時掌握矢量的計算法則.

　　2、注意圖示畫法的規(guī)范性，在本節(jié)可以配合學(xué)生自主實驗進(jìn)行教學(xué).

　　第四節(jié)力的合成與分解

　　教學(xué)設(shè)計過程：

　　一、復(fù)習(xí)提問：

　　1、什么是力?

　　2、力產(chǎn)生的效果跟哪些因素有關(guān)?

　　教師總結(jié)，并引出新課內(nèi)容.

　　二、新課引入：

　　1、通過對初中學(xué)過的單個力產(chǎn)生的效果，與兩個力共同作用的效果相同，引出共點力、合力和分力的概念，同時出示教學(xué)圖片，如：兩個人抬水、拉纖或拔河的圖片.(圖片可以參見多媒體素材中的圖形圖像)

　　2、提問1：已知同一直線上的兩個力F1、F2的大小分別為50N、80N，如果兩個力的方向相同，其合力大小是多少?合力的方向怎樣?(教師講解時注意強調(diào)：‘描述力的時候，要同時說明大小和方向，體現(xiàn)力的矢量性’)

　　3、提問2、進(jìn)一步在問題1的基礎(chǔ)上提問，若F1、F2的兩個力的方向相反，其合力大小是多少?合力的方向怎樣?

　　教師引導(dǎo)學(xué)生得到正確答案后，總結(jié)出“同一直線上二力合成”的規(guī)律：

　　物體受幾個力共同作用，我們可以用一個力代替這幾個力共同作用，其效果完全相同，這個力叫那幾個力的合力.已知幾個力，求它們的合力叫力的合成.

　　指明：

　　(1)、同一直線上，方向相同的兩個力的合力大小等于這兩個力大小之和，方向跟這兩個力的方向相同.

　　(2)、同一直線上，方向相反的兩個力的合力大小等于這兩個力大小之差，合力的方向跟較大的力方向相同.

　　4、提問3、若兩個力不在同一直線上時，其合力大小又是多少?合力的方向怎樣?

　　教師出示投影和圖片：兩個學(xué)生抬水對比一個同學(xué)抬水，讓學(xué)生考慮：一個力的效果與兩個力的效果相同，考慮一下是否“合力總比分力大”?

　　5、教師可以通過平行四邊形定則演示器演示力的合成與分解實驗(演示實驗可以參考多媒體素材中的視頻文件);

　　演示1：將橡皮筋固定在A點，演示用兩個力F1、F2拉動橡皮筋到O點，再演示用F力將橡皮筋拉到O點，對比兩次演示結(jié)果，運用力的圖示法將力的大小方向表示出來，為了讓學(xué)生更好的獲得和理解力的平行四邊性法則，在實驗前，教師可以設(shè)計F1、F2的大小為3N和4N，兩個力的夾角為90度，這樣數(shù)學(xué)計算比較簡單，學(xué)生很容易會發(fā)現(xiàn)F1、F2和F的關(guān)系滿足勾股定理，進(jìn)而得到力的平行四邊性定則，教師總結(jié)：兩個互成角度的力的合力，可以用表示這兩個力的線段作鄰邊，作平行四邊形，所夾的對角線就表示合力的大小和方向.

　　6、學(xué)生可以通過分組實驗來驗證力的平行四邊性定則(可以參考多媒體資料中的視頻試驗)：

　　試驗器具：一塊方木板，八開白紙兩張，大頭釘若干，彈簧秤兩個，橡皮筋一個，細(xì)線若干，直尺兩個，

　　學(xué)生在教師的知道下，組裝好試驗設(shè)備，進(jìn)行試驗驗證.

　　強調(diào)：需要記錄的數(shù)據(jù)(彈簧秤的示數(shù))和要作的標(biāo)記(橡皮筋兩次拉到的同一位置和兩個分力的方向)

　　7、教師總結(jié)：經(jīng)過人們多次的、精細(xì)的試驗，后確認(rèn)，對角線的長度、方向，跟合力的大小、方向一致，即對角線與合力重合，力和合成滿足平行四邊形法則.

　　8、讓學(xué)生根據(jù)書中的提示自己推倒出合力與分力之間的關(guān)系式.

　　三、課堂小結(jié)

　　探究活動

　　關(guān)于“滑輪”問題的研究

　　題目

　　關(guān)于“滑輪”問題的研究

　　內(nèi)容

　　在初中學(xué)習(xí)的有關(guān)滑輪問題后，對“定”、“動”滑輪作用的理解，尤其是動滑輪的使用時，是否一定省力?研究一下初中的物理課本，在什么條件下，應(yīng)用動滑輪省力多?觀察生活中應(yīng)用滑輪的實例，說出自己的心得，或以書面形式寫出相關(guān)內(nèi)容以及研究結(jié)果