【#高一# #高一年級(jí)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(shí)，還要把高中的知識(shí)與初中的知識(shí)溶為一體才能學(xué)好。在讀書、聽課、研習(xí)、總結(jié)這四個(gè)環(huán)節(jié)都比初中的學(xué)習(xí)有更高的要求。©無(wú)憂考網(wǎng)高一頻道為莘莘學(xué)子整理了《高一年級(jí)物理必修三教案》，希望對(duì)你有所幫助！

　　教學(xué)目標(biāo)

　　知識(shí)與技能

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

　　2.知道三個(gè)宇宙速度的含義，會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度.

　　過程與方法

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

　　情感、態(tài)度與價(jià)值觀

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

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

　　教學(xué)重難點(diǎn)

　　教學(xué)重點(diǎn)

　　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(diǎn)

　　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(shí)

　　(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(shí)，它將會(huì)圍繞地球旋轉(zhuǎn)而不再落回地面，成為一顆繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，向心力由地球?qū)λ�的萬(wàn)有引力提供，

　　(3)宇宙速度

　　(4)夢(mèng)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(guó)“阿波羅11號(hào)”登上月球;

　　2003年10月15日，我國(guó)航天員楊利偉踏入太空.

　　2.思考判斷

　　(1)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)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(guó)于2011年10月發(fā)射的火星探測(cè)器“螢火一號(hào)”.試問這個(gè)探測(cè)器應(yīng)大約以多大的速度從地球上發(fā)射

　　【提示】火星探測(cè)器繞火星運(yùn)動(dòng)，脫離了地球的束縛，但沒有掙脫太陽(yáng)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(jì)算

　　【問題導(dǎo)思】

　　1.第一宇宙速度有哪些意義?

　　2.如何計(jì)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(yùn)動(dòng)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(jì)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(yùn)動(dòng)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(wàn)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(yùn)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(shí)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(gè)星球上的第一宇宙速度.

　　方法總結(jié)：天體環(huán)繞速度的計(jì)算方法

　　對(duì)于任何天體，計(jì)算其環(huán)繞速度時(shí)，都是根據(jù)萬(wàn)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(jì)算.

　　1.如果知道天體的質(zhì)量和半徑，可直接列式計(jì)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(jì)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(yùn)動(dòng)通常認(rèn)為是什么運(yùn)動(dòng)?

　　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(yùn)動(dòng)，向心力由萬(wàn)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(shí)，常用公式“gR2=GM”來替換出地球的質(zhì)量M會(huì)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(yùn)動(dòng)的圓形軌道上時(shí)的速度越小.

　　教學(xué)目標(biāo)

　　知識(shí)目標(biāo)

　　1、掌握力的平行四邊形法則;

　　2、初步運(yùn)用力的平行四邊形法則求解共點(diǎn)力的合力;

　　3、會(huì)用作圖法求解兩個(gè)共點(diǎn)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(shí)驗(yàn)演示歸納出互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成遵循平行四邊形定則;

　　2、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)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(diǎn)難點(diǎn)分析

　　1、本課的重點(diǎn)是通過實(shí)驗(yàn)歸納出力的平行四邊形法則，這同時(shí)也是本章的重點(diǎn).

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

　　教法建議

　　一、共點(diǎn)力概念講解的教法建議

　　關(guān)于共點(diǎn)力的概念講解時(shí)需要強(qiáng)調(diào)不僅作用在物體的同一點(diǎn)的力是共點(diǎn)力，力的作用線相交于一點(diǎn)的也叫共點(diǎn)力.注意平行力于共點(diǎn)力的區(qū)分(關(guān)于平行力的合成請(qǐng)參考擴(kuò)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(diǎn)是通過實(shí)驗(yàn)歸納出力的平行四邊形法則，這同時(shí)也是本章的重點(diǎn).由于學(xué)生剛開始接觸矢量的運(yùn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)出力的合成規(guī)律，由于矢量的運(yùn)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(duì)于初上高中的學(xué)生來說，是一個(gè)大的飛躍，因此教學(xué)時(shí)，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(qiáng)化學(xué)生對(duì)平行四邊形定則的認(rèn)識(shí).

　　由于力的合成與分解的基礎(chǔ)首先是對(duì)物體進(jìn)行受力分析，在前面力的知識(shí)學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)對(duì)單個(gè)力的分析過程有了比較清晰的認(rèn)識(shí)，在知識(shí)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(gè)共點(diǎn)力合力的教法建議

　　1、在講解用作圖法求解共點(diǎn)力合力時(shí)，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(shí)掌握矢量的計(jì)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(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué).

　　第四節(jié)力的合成與分解

　　教學(xué)設(shè)計(jì)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(duì)初中學(xué)過的單個(gè)力產(chǎn)生的效果，與兩個(gè)力共同作用的效果相同，引出共點(diǎn)力、合力和分力的概念，同時(shí)出示教學(xué)圖片，如：兩個(gè)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(gè)力F1、F2的大小分別為50N、80N，如果兩個(gè)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(shí)注意強(qiáng)調(diào)：‘描述力的時(shí)候，要同時(shí)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(gè)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(gè)力共同作用，我們可以用一個(gè)力代替這幾個(gè)力共同作用，其效果完全相同，這個(gè)力叫那幾個(gè)力的合力.已知幾個(gè)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(gè)力的合力大小等于這兩個(gè)力大小之和，方向跟這兩個(gè)力的方向相同.

　　(2)、同一直線上，方向相反的兩個(gè)力的合力大小等于這兩個(gè)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(gè)力不在同一直線上時(shí)，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(gè)學(xué)生抬水對(duì)比一個(gè)同學(xué)抬水，讓學(xué)生考慮：一個(gè)力的效果與兩個(gè)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(shí)驗(yàn)(演示實(shí)驗(yàn)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(diǎn)，演示用兩個(gè)力F1、F2拉動(dòng)橡皮筋到O點(diǎn)，再演示用F力將橡皮筋拉到O點(diǎn)，對(duì)比兩次演示結(jié)果，運(yùn)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(shí)驗(yàn)前，教師可以設(shè)計(jì)F1、F2的大小為3N和4N，兩個(gè)力的夾角為90度，這樣數(shù)學(xué)計(jì)算比較簡(jiǎn)單，學(xué)生很容易會(huì)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(gè)互成角度的力的合力，可以用表示這兩個(gè)力的線段作鄰邊，作平行四邊形，所夾的對(duì)角線就表示合力的大小和方向.

　　6、學(xué)生可以通過分組實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)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(yàn))：

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

　　學(xué)生在教師的知道下，組裝好試驗(yàn)設(shè)備，進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證.

　　強(qiáng)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(gè)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(yàn)，后確認(rèn)，對(duì)角線的長(zhǎng)度、方向，跟合力的大小、方向一致，即對(duì)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(dòng)

　　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(duì)“定”、“動(dòng)”滑輪作用的理解，尤其是動(dòng)滑輪的使用時(shí)，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(dòng)滑輪省力多?觀察生活中應(yīng)用滑輪的實(shí)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