2012高考总复习物理教学案第22讲

2012高考总复习物理教学案第22讲内容摘要：

1、、功一、教学重点 三、教学难点 运行速率与轨道半径之间的关系. 四、教学方法 用电教法、推导法、归纳法、讲授法等综合教法进行. 用电教法、讲授法进行. 五、教学过程 导入新课 高山上用不同的水平初速度抛出一个物体，不计空气阻力，它们的落地点相同吗。 学生：它们的落地点不同，速度越大，们在空中运动的时间相同，速度大的水平位移大，所以落地点也较远. 教师：假设被抛出物体的速度足够大，物体的运动情形又如何呢。 学生进行猜想. 教师总结，并用多媒体模拟. 如果地面上空有一个相对于地面静止的物体，它只受重力的作用，那么它就做自由落体运动，如果物体在空中具有一定的初速度，且初速度的方向与重力的方向垂直，那 2、么它将做平抛运动，牛顿曾设想过：从高山上用不同的水平速度抛出物体，速度一次比一次大，落地点也一次比一次离山脚远，如果没有空气阻力，当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，它将围绕地球旋转，成为一颗绕地球运动的人造地球卫星，简称人造卫星. 么人造卫星的轨道半径和它的运动速率之间有什么关系呢。 本节课我们就来学习这个问题。 新课教学 （一）宇宙速度 教师：卫星绕地球运转的向心力由什么力提供。 学生：由卫星所受地球的万有引力来提供. 据上述关系你能得到什么表达式。 学生：所以我们得到教师：在公式中，M 为地球质量， G 为引力恒量，r 为卫星轨道半径 v 与 r 之间的关系： 学生：由于 定，r 3、越小，线速度 v 越大，反之，r 越大，v 越小. 教师：由此我们得到：向高轨道发射困难，还是向低轨道发射卫星困难呢。 学生：向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星要困难，因为向高轨道发射卫星，火箭要克服地球对它的引力做更多的功. 解它绕地球的速率. 学生解答. 在多媒体实物投影仪上抽查展示解题过程. 对于靠近地面运行的人造卫星，可以认为此时的 r 近似等于地球的半径 R，则 教师：这个速度就是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度，叫第一宇宙速度. 第一宇宙速度是卫星绕地球的最大速度，为什么。 为什么说第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度。 学生讨论后，教师总结： 第一宇宙速度 4、v=s 可理解成： 一是发射卫星进入最低轨道所必须具有的最小速度. 二是卫星进入轨道正常运转的最大环绕速度，s. 过渡：如果卫星进入地面附近的轨道速度大于 s,此时卫星的运行轨道又如何呢。 用多媒体模拟： 当人造卫星进入地面附近的轨道速度大于 s,而小于 11.2 km/s,它绕地球运动的轨迹就不是圆形，而是椭圆. 当物体的速度等于或大于 s 时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行，这个速度叫做第二宇宙速度，也叫脱离速度. 达到第二宇宙速度的物体还受到太阳的引力，s,这个速度叫做第三宇宙速度. (二）用多媒体放映“航天技术的发展和宇宙航行 ”的录像资料，使学生了解我国在航天技术上所取得的巨 5、大成就. （三）行星、恒星、星系和宇宙 教师：在万有引力的应用中，我们谈到了利用万有引力定律发现了海王星和冥王星，本节课我们又学习了人造卫星，那么在宇宙中还有哪些天体存在呢。 行星恒星星团星系宇宙 么宇宙又是如何形成的呢。 教师介绍宇宙大爆炸理论及该理论的依据： 宇宙大爆炸理论认为：宇宙起源于约二百亿年前的一次大爆炸，爆炸初期，宇宙中现在可以看到的所有物质都聚积在一起，宇宙的密度非常大，温度非常高，随着宇宙的不断膨胀，星、行星、生命等逐渐形成，直至现在我们所处的这个宇宙. 现代观测表明，除了银河系附近几个星系外，几乎所有的星系都在远离银河系，而且远离的速度与距离成正比，这说明宇宙在膨胀着，这一 6、事实为宇宙大爆炸理论奠定了基础. 学生据课文内容，想象今后的宇宙将怎样发展演化下去. 教师：有关宇宙是怎样产生的，又将如何演化下去等问题还有许多课题需要我们不断地去研究、探索，希望同学们努力学习，将来投入到这一研究中. 六、小结 通过本节课的学习，我们知道了： 绕速度）v 1=s 离速度）v 2=s 逸速度）v 3=s 行星恒星星团星系宇宙 七、板书设计 、教学目标1理解功的概念：(1)知道做机械功的两个不可缺少的因素，知道做功和“工作”的区别；(2)知道当力与位移方向的夹角大于 90时，力对物体做负功，或说物体克服这个力做了功。 2掌握功的计算：(1)知道计算机械功的公式 W=道在国际单位制中 7、，功的单位是焦耳(J)；知道功是标量。 (2)能够用公式 W=行有关计算。 二、重点、难点分析1重点是使学生在理解力对物体做功的两个要素的基础上掌握机械功的计算公式。 2物体在力的方向上的位移与物体运动的位移容易混淆，这是难点。 3要使学生对负功的意义有所认识，也较困难，也是难点。 三、教具带有牵引细线的滑块(或小车)。 四、主要教学过程(一)引入新课功这个词我们并不陌生，初中物理中学习过功的一些初步知识，今天我们又来学习功的有关知识，绝不是简单地重复，而是要使我们对功的认识再提高一步。 (二)教学过程设计1功的概念：什么叫做功。 谁对谁做功。 然后做如下总结并板书：(1)如果一个物体受到力的作用，并且在力的方 8、向上发生了位移，物理学中就说这个力对物体做了功。 然后演示用水平拉力使滑块沿拉力方向在讲桌上滑动一段距离，并将示意图画到黑板上，如图 1 所示，与同学一起讨论如下问题：在上述过程中，拉力F 对滑块是否做了功。 滑块所受的重力 滑块是否做了功。 桌面对滑块的支持力 N 是否对滑块做了功。 强调指出，分析一个力是否对物体做功，关键是要看受力物体在这个力的方向上是否有位移。 至此可作出如下总结并板书：(2)在物理学中，力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。 2功的公式就图 1 提出：力 F 使滑块发生位移 s 这个过程中，F 对滑块做了多少功如何计算。 由同学回答出如下计算公式：W=此再进一 9、步提问：如果细绳斜向上拉滑块，如图 2 所示，这种情况下滑块沿 F 方向的位移是多少。 与同学一起分析并得出这一位移为 s。 至此按功的前一公式即可得到如下计算公式：W=启发式提问：按此公式考虑，只要 F 与 s 在同一直线上，乘起来就可以求得力对物体所做的功。 在图 2 中，我们是将位移分解到 F 的方向上，如果我们将力 F 分解到物体位移 s 的方向上，看看能得到什么结果。 至此在图 2 中将 F 分解到 s 的方向上得到这个分力为 与 s 相乘，结果仍然是 W=此指出，计算一个力对物体所做的功的大小，与力 F 的、物体位移 s 的大小及 F 和 s 二者方向之间的夹角 有关，且此计算公式有普遍 10、意义(对计算机械功而言)。 至此作出如下板书：W=于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积。 接下来给出 F=100N、s=5m、=37，与同学一起计算功 W，得出W=400Nm。 就此说明 1Nm 这个功的大小被规定为功的单位，为方便起见，取名为焦耳，符号为 J，即 1J=1Nm。 最后明确板书为：在国际单位制中，功的单位是焦耳(J)1J1N功、负功(1)首先对功的计算公式 W=可能值与学生共同讨论。 从 的可能值入手讨论，指出功 W 可能为正值、负值或零，再进一步说明，力 F 与s 间夹角 的取值范围，最后总结并作如下板书：当 090时，正值， W 为正值，称为力对物体做正功，或称为力 11、对物体做功。 当 =90时，W=0，力对物体做零功，即力对物体不做功。 当 90180时，负值， W 为负值，称为力对物体做负功，或说物体克服这个力做功。 (2)与学生一起先讨论功的物理意义，然后再说明正功、负功的物理意义。 提出功是描述什么的物理量这个问题与学生讨论。 结合图 1，使学生注意到力作用滑块并持续使滑块在力的方向上运动，发生了一段位移，引导学生认识其特征是力在空间位移上逐渐累积的作用过程。 然后就此提出：这个累积作用过程到底累积什么。 举如下两个事例启发学生思考：a一辆手推车上装有很多货物，搬运工推车要用很大的力。 向前推一段距离就要休息一会儿，然后有了力气再推车走。 b如果要你将重物从一楼向六楼 12、上搬，搬运过程中会有什么感觉。 ，都要消耗体能。 就此指出做功过程是能量转化过程，做功越多，能量转化得越多，因而功是能量转化的量度。 能量是标量，相应功也是标量。 板书如下：功是描述力在空间位移上累积作用的物理量。 功是能量转化的量度，功是标量。 在上述对功的意义认识的基础上，讨论正功和负功的意义，得出如下认识并板书：正功的意义是：力对物体做功向物体提供能量，即受力物体获得了能量。 负功的意义是：物体克服外力做功，向外输出能量(以消耗自身的能量为代价)，即负功表示物体失去了能量。 4例题讲解或讨论例 1课本 p110 上的例题是功的计算公式的应用示范。 分析过程中应使学生明确：推力 F 对箱子所做的功，实际上就是推力 F。