在日常的教学活动中,教案担当着很关键的功用,自从工作后,相信老师们都会定期制定教案,下面是职场巴巴小编为您分享的人教版八年级物理教案8篇,感谢您的参阅。
人教版八年级物理教案篇1
§3—1温度
教学目标:1、理解温度的概念。
2、了解生活环境中常见的温度。
3、会用温度计测量温度。
重、难点:1、设计测温度的仪器(温度计) 2、正确使用温度计
教学器材:烧杯、冷热水、温度计、体温计
教学课时:2课时
教学过程:
一、导学达标:
引入课题:欣赏一段有春、夏、秋、冬的影片
问题:你知道物质有几种状态吗?这些状态如何转化?受什么因素的影响?(学生猜想)
教师:刚才有同学说“温度”(热),下面我们就来学习
有关温度的知识 → 温度计
二、 进行新课: 1、温度:物体的冷热程度叫做温度。
(1)、试验:课本70页试验:图4.4-1示
结论:人们凭感觉判断物体的温度往往不可靠, 必须采取其他较好的办法。
(2)、探究:有什么方法可以较好的判断出这哪杯水的温度比较高?
学生结论〔 …… 〕
2、温度计:测量温度的仪器
实物观察……各种温度计
结构原理:利用液体的热胀冷缩的规律制成的。
分类:实验室用温度计、体温计、寒暑表(实物、录像观察)
3、摄氏温度:字母c代表摄氏温度 ℃是摄氏温度的单位,读做摄氏度;
它是这样规定的:把冰水混合物的温度规定为零摄氏度,
把标准大气压下沸水的温度规定为100摄氏度,0℃到100℃分成100等份,每1份就是1℃。低于0℃用负数表示
例:37℃读作37摄氏度 -45℃读做零下45摄氏度
4、体温计: ○1 结构、量程、分度值 ○2使用
5、实验用温度计的使用:
探究:怎样使用?要注意些什么问题?
总结:(1)使用前 观察量程……所测温度不能超过或低于量程
认清分度值……每小格代表的数值
(2)使用时 ①温度计的玻璃泡全部浸入液体中,不要碰到容器底或壁
② 待温度计的示数稳定后再读数
③ 读数时温度计的玻璃泡继续留在被
测液体中,视线与温度计液柱的上表面相平
(让学生读数,把结果写出来)……单位
三、达标练习:完成物理时习在线中的本节内容。
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。
课后活动:
完成物理时习在线中课堂未完成的内容。
课本后练习。
教学后记:
温度计的使用方面,按课本要求让学生进行探究,但一定要把步骤总结并进行板书。
可以对几种温度计进行对比
人教版八年级物理教案篇2
?抛体运动的规律》
教学目标
知识与技能
1.理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g.
2.掌握抛体运动的位置与速度的关系.
过程与方法
1.掌握平抛运动的特点,能够运用平抛规律解决有关问题.
2.通过例题分析再次体会平抛运动的规律.
情感、态度与价值观
1.有参与实验总结规律的热情,从而能更方便地解决实际问题.
2.通过实践,巩固自己所学的知识.
教学重难点
教学重点
分析归纳抛体运动的规律
教学难点
应用数学知识分析归纳抛体运动的规律.
教学过程
[新课导入]
上一节我们已经通过实验探究出平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律,对平抛运动的特点有了感性认识.这一节我们将从理论上对抛体运动的规律作进一步分析,学习和体会在水平面上应用牛顿定律的方法,并通过应用此方法去分析没有感性认识的抛体运动的规律.
[新课教学]
一、抛体的位置
我们以平抛运动为例来研究抛体运动所共同具有的性质.
首先我们来研究初速度为。的平抛运动的位置随时间变化的规律.用手把小球水平抛出,小球从离开手的瞬间(此时速度为v,方向水平)开始,做平抛运动.我们以小球离开手的位置为坐标原点,以水平抛出的方向为x轴的方向,竖直向下的方向为y轴的方向,建立坐标系,并从这一瞬间开始计时.
师:在抛出后的运动过程中,小球受力情况如何?
生:小球只受重力,重力的方向竖直向下,水平方向不受力.
师:那么,小球在水平方向有加速度吗?它将怎样运动?
生:小球在水平方向没有加速度,水平方向的分速度将保持v不变,做匀速直线运动.
师:我们用函数表示小球的水平坐标随时间变化的规律将如何表示?
生:x=vt
师:在竖直方向小球有加速度吗?若有,是多大?它做什么运动?它在竖直方向有初速度吗?
生:在竖直方向,根据牛顿第二定律,小球在重力作用下产生加速度g.做自由落体运动,而在竖直方向上的初速度为0.
师:那根据运动学规律,请大家说出小球在竖直方向的坐标随时间变化的规律.
生:y=1/2gt2
师:小球的位置能否用它的坐标(x,y)描述?能否确定小球在任意时刻t的位置?
生:可以.
师:那么,小球的运动就可以看成是水平和竖直两个方向上运动的合成.t时间内小球合位移是多大?
生:
师:若设s与+x方向(即速度方向)的夹角为θ,如图6.4—1,则其正切值如何求?
生:
[例1]一架飞机水平匀速飞行.从飞机上海隔l s释放一个铁球,先后释放4个,若不计空气阻力,从地面上观察4个小球( )
a.在空中任何时刻总是捧成抛物线,它们的落地点是等间距的
b.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是不等间距的
c.在空中任何时刻总在飞机正下方,排成竖直的直线,它们的落地点是等间距的
d.在空中任何时刻总在飞机的正下方,捧成竖直的直线,它们的落地点是不等间距的。
解析:因为铁球从飞机上释放后做平抛运动,在水平方向上有与飞机相同的速度.不论铁球何时从飞机上释放,铁球与飞机在水平方向上都无相对运动.铁球同时还做自由落体运动,它在竖直方向将离飞机越来越远.所以4个球在落地前始终处于飞机的正下方,并排成一条直线,又因为从飞机上每隔1s释放1个球,而每个球在空中运动的时间又是相等的,所以这4个球落地的时间也依次相差1 s,它们的落地点必然是等间距的.若以飞机为参考系观察4个铁球都做自由落体运动.此题把曲线运动利用分解的方法“化曲为直”,使其成为我们所熟知的直线运动,则据运动的独立性,可以分别在这两个方向上用各自的运动规律研究其运动过程.
二、抛体的速度
师:由于运动的等时性,那么大家能否根据前面的结论得到物体做平抛运动的时间?
生:由y=1/2gt2得到,运动时间
师:这说明了什么问题?
生:这说明了做平抛运动的物体在空中运动的时间仅取决于下落的高度,与初速度无关.
师:那么落地的水平距离是多大?
生:落地的水平距离
师:这说明了什么问题?
生:这说明了平抛运动的水平位移不仅与初速度有关系,还与物体的下落高度有关.
师:利用运动合成的知识,结合图6.4—2,求物体落地速度是多大?结论如何?
生:落地速度,即落地速度也只与初速度v和下落高度h有关.
师:平抛运动的速度与水平方向的夹角为a,一般称为平抛运动的偏角.实际上,常称为平抛运动的偏角公式,在一些问答题中可以直接应用此结论分析解答
[例2]一个物体以l0 m/s的速度从10 m的水平高度抛出,落地时速度与地面的夹角θ是多少(不计空气阻力)?
[例3]在5 m高的地方以6 m/s的初速度水平抛出一个质量是10 kg的物体,则物体落地的速度是多大?从抛出点到落地点发生的位移是多大?(忽略空气阻力,取g=10m/s2)
[交流与讨论]
应用运动的合成与分解的方法我们探究了做平抛运动的物体的位移和速度.请大家根据我们探究的结果研究一下平抛运动的物体位移和速度之间存在什么关系.
参考解答:根据前面的探究结果我们知道,物体的位移,与x轴的夹角的正切值为tanθ=gt/2v.物体的速度,与x轴的夹角的正切值为tanθ=gt/v.可以看到位移和速度的大小没有太直接的关系,但它们的方向与x轴夹角的正切是2倍关系.利用这个关系我们就可以很方便地计算物体速度或位移的方向了. 师:在(2)中,与匀变速直线运动公式vt2=v02+2as,形式上一致的,其物理意义相同吗? 生:物理意义并不相同,在中的h,并不是平抛运动的位移,而是竖直方向上的位移,在
中的s就是表示匀速直线运动的位移.对于平抛运动的位移,是由竖直位移和水平位移合成而得的.
师:平抛运动的轨迹是曲线(抛物线),某一时刻的速度方向即为曲线上物体所在位置的切线方向.设物体运动的时间为t,则这一时刻的速度与竖直方向夹角的正切值tanβ=gt,而物体下落的高度为h==1/2gt2.如图6.4—3.
图中的a点为速度的切线与抛出点的水平线的交点,c点为物体所在位置的竖直线与水平线的交点,从图中可以看出a为水平线段oc的中点.平抛运动的这一重要特征,对我们分析类平抛运动,特别是带电粒子在电场中偏转是很有帮助的.
平抛运动常分解成水平方向和竖直方向的两个分运动来处理,由于竖直分运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以初速度为零的匀加速直线运动的公式和特点均可以在此应用.另外,有时候根据具体情况也可以将平抛运动沿其他方向分解.
三、斜抛运动
师:如果物体抛出时的速度不是沿水平方向,而是斜向上方或斜向下方的(这种情况称为斜抛),它的受力情况是什么样的?加速度又如何?
生:它的受力情况与平抛完全相同,即在水平方向仍不受力,加速度仍是0;在竖直方向仍只受重力,加速度仍为g.
师:实际上物体以初速度v沿斜向上或斜向下方抛出,物体只在重力作用下的运动,如何表示?与平抛是否相同?
生:斜抛运动沿水平方向和竖直方向初速度与平抛不同,分别是vx=vcosθ和vy=sinθ.
由于物体运动过程中只受重力,所以水平方向速度vx=vcosθ保持不变,做匀速直线运动;而竖直方向上因受重力作用,有竖直向下的重力加速度j,同时有竖直向上的初速度vy=sinθ,因此做匀减速运动(是竖直上抛运动,当初速度向斜下方,竖直方向的分运动为竖直下抛运动),当速度减小到。时物体上升到点,此时物体由于还受到重力,所以仍有一个向下的加速度g,将开始做竖直向下的加速运动.因此,斜抛运动可以看成是水平方向速度为vx=vcosθ的匀速直线运动和竖直方向初速度为vy=sinθ的竖直上抛或竖直下抛运动的合运动.
师:斜抛运动分斜上抛和斜下抛(由初速度方向确定)两种,下面以斜上抛运动为例讨论.
师:斜抛运动的特点是什么?
生:特点:加速度a=g,方向竖直向下,初速度方向与水平方向成一夹角θ斜向上,θ=90°时为竖直上抛或竖直下抛运动θ=0°时为平抛运动.
师:常见的处理方法:
①将斜上抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动,这样有由此可以得到哪些特点?
生:由此可得如下特点:a.斜向上运动的时间与斜向下运动的时间相等;b.从轨道点将斜抛运动分为前后两段具有对称性,如同一高度上的两点,速度大小相等,速度方向与水平线的夹角相同.
师:②将斜抛运动分解为沿初速度方向的斜向上的匀速直线运动和自由落体运动两个分运动,用矢量合成法则求解.
③将沿斜面和垂直斜面方向作为x、y轴,分别分解初速度和加速度后用运动学公式解题.
[交流与讨论]
对于斜抛运动我们只介绍下船上抛和斜下抛的研究方法,除了平抛、斜上抛、斜下抛外,抛体运动还包括竖直上抛和竖直下抛,请大家根据我们研究前面几种抛体运动的方法来研究一下竖直上抛和竖直下抛.
参考解答:对于这两种运动来说,它们都是直线运动,但这并不影响用运动的合成与分解的方法来研究它们.这个过程我们可以仿照第一节中我们介绍的匀加速运动的分解过程.对竖直上抛运动,设它的初速度为v0,那么它的速度就可以写成v= v0—gt的形式,位移写成x= v0t—g 2的形式.那这样我们就可以进行分解了.把速度写成v1= v0,v2=—gt的形式,把位移写成xl= v0t,x2= —g 2的形式,这样我们可以看到,竖直上抛运动被分解成了一个竖直向上的匀速直线运动和一个竖直向上的匀减速运动.对于竖直下抛运动可以采取同样的方法进行处理.
课后小结
1.具有水平速度的物体,只受重力作用时,形成平抛运动.
2.平抛运动可分解为水平匀蓬运动和竖直自由落体运动.平抛位移等于水平位移和竖直位移的矢量和;平抛瞬时速度等于水平速度和竖直速度的矢量和.
3.平抛运动是一种匀变速曲线运动.
4.如果物体受到恒定合外力作用,并且合外力跟初速度垂直,形成类似平抛的匀变速曲线运动,只需把公式中的g换成a,其中a=f合/m.
说明:
1.干抛运动是学生接触到的第一个曲线运动,弄清其成固是基础,水平初速度的获得是同题的关键,可归纳众两种;
(1)物体被水平加速:水平抛出、水干射出、水平冲击等;
(2)物体与原来水平运动的载体脱离,由于惯性而保持原来的水平速度.
2.平抛运动的位移公式和速度公式中有三个含有时间t,应根据不同的已知条件来求时间.但应明确:平抛运动的时间完全由抛出点到落地点的竖直高度确定(在不高的范国内g恒定),与抛出的速度无关.
人教版八年级物理教案篇3
一、教材分析
1.教材的地位和作用
?透镜》是在前面学完了《光的折射》后,要求学生进一步的学习透镜的基本知识,为后面学习透镜成像规律,透镜在日常生活中的应用奠定基础,可以说起到了承前启后的作用。这节课主要是让学生了解主光轴、光心、焦点、焦距,两种透镜及对光的作用。通过学生动手实验探究,学生会养成良好的实验探究习惯,学会方法,增强学习兴趣。
2.教学目标
根据新课程标准的要求和教材的具体内容,结合学生实际,我制定了以下教学目标:
知识与技能:了解什么是凸透镜、什么是凹透镜;了解透镜的主光轴、光心、焦点、焦距;了解凸透镜和凹透镜对光的作用。
方法与过程:通过观察凸透镜和凹透镜的实物及板图,得出两种透镜的两种不同构造,培养学生通过观察时抓住事物本质特征,通过观察能够识别不同事物的不同特点的能力.通过实验培养学生研究、探索新问题的能力.
情感、态度与价值观:通过研究透镜的作用及特殊光线的作图,对学生进行色彩美和线条美的教育.通过教师、学生的双边教学活动,培养学生学习物理的兴趣,能保持对自然界的好奇,初步领略自然现象的美好与和谐.
3.重点难点
重点:探究凸透镜对光有会聚作用、凹透镜对光有发散作用。
难点:指导学生对实验进行仔细观察、分析,最后通过概括得出结论.
二、学情分析
八年级学生正处于发育、成长阶段,他们思维活跃,求知欲旺盛,具有强烈的操作兴趣,处于从形象思维向抽象思维过渡的时期。学生在上一章学过《光的折射》基础上,已经对光的折射规律有了深入的了解,对于生活中很多光学仪器中用到的透镜的学习应该是水到渠成的一件事。但是他们刚接触物理,对科学探究的基本环节掌握欠缺,他们的抽象逻辑思维还需要直接经验的支持。因此应以学生身边事物和现象引入知识,理论联系实际,加强直观教学,逐步让学生理解和应用科学知识。
三、教法与学法
根据物理课程标准的要求,结合本节课的实际情况,改变过分强调知识传授的倾向,让学生经历科学探究过程,在探究过程中学习科学研究方法,培养学生的科学态度、探索精神、实践能力及创新意识。在教学过程中创设情景,引导启发,评价方案,分析讨论,指导实验,归纳结论。运用讨论法、直观法、多媒体辅助教学法等教学方法。
八年级学生处于中学期间的过度阶段,自学能力和观察能力都有了一定的发展,根据学生的具体情况,运用了讨论法、自主探究法、合作交流法等学习方法,着力开发学生的活动空间、思维空间、表现空间。
四、教学过程
为实现本节课的教学目标,充分发挥学生的主体作用,最大限度的激发学生的学习兴趣,我制定了以下教学环节:
第一环节:创设情境,导入新知。
教师利用多媒体展示:南极大陆冰天雪地,四季如冬,在有阳光充足的时候,小企鹅们经常会躲到一些特殊形状的大冰柱后面来取暖,为什么这样就不会冷呢?
利用企鹅取暖的现象引入课题,有利于激发学生的学习热情,和求知欲,使学生的注意力转移到课堂中来。
第二环节:合作学习,探究新知。
探究一:凸透镜和凹透镜
教师拿出两副眼镜请学生观察,其中一副为近视眼镜、另一副远视眼镜(俗称老花镜),并提问你发现它们有什么区别?学生经过观察可以发现近视镜中间薄、边缘厚;远视镜中间厚、边缘薄。教师由此引出凸透镜和凹透镜的概念,并利用多媒体展示一些凸透镜和凹透镜的图片,让学生区别认识。然后展示课本图3.1-2引导学生认识主光轴和光心。
利用实物直观和模像直观相结合的方法教学,有利于学生接受理解知识。
探究二:透镜对光的作用。
组织学生分组做实验:分别让平行主光轴的光入射到凸透镜、凹透镜上,观察折射光线的路径,最后用笔画出入射、折射光线的路径(教师强调该实验中的现象就是一种光的折射现象,透镜是薄透镜,发生两次折射看作是一次折射)。
学生通过实验发现透镜对光的作用,凸透镜对光有会聚作用;凹透镜对光有发散作用,教师利用多媒体展示光的路径,学生观察与自己所画路径进行对比,教师由此向学生讲解焦点、焦距的概念,并引导学生发现过光心的入射光线,传播方向不变。
学生自己动手,经历探究的过程,让学生更加深刻的认识理解诶知识,使学生获得成功的喜悦,体验物理学习的乐趣。
第三环节:感悟收获,课堂小结。
教师引导学生讨论以下问题:今天我们一起探究了哪些问题?你获得了什么知识?
通过问题式的小结,引导学生自己总结本节课的重点,有利于强化学生对知识的理解与记忆,提高学生的概括能力和语言表达能力。
第四环节:布置作业,巩固升华。
课外作业是课内作业的延续,有利于帮助学生巩固知识,提高学生的知识应用能力,有效地进行第二次学习,根据本节课的教学内容和教学目标,我布置了以下作业:
必做题:第62页动手动脑学物理的第1、2、3、4、5题
选做题:如果一个戴着老花镜的老人,被困在一个小岛上,他想生火烤点东西吃,在天气晴朗的情况下,你能帮助他生火吗?
设置必做题和选做题两个层次的作业,满足不同学生能力的需求,既使学生进行了基础知识的训练,又使学有余力的学生获得进一步提升的空间。
人教版八年级物理教案篇4
万有引力与航天
(一)知识网络
托勒密:地心说
人类对行 哥白尼:日心说
星运动规 开普勒 第一定律(轨道定律)
行星 第二定律(面积定律)
律的认识 第三定律(周期定律)
运动定律
万有引力定律的发现
万有引力定律的内容
万有引力定律 f=g
引力常数的测定
万有引力定律 称量地球质量m=
万有引力 的理论成就 m=
与航天 计算天体质量 r=r,m=
m=
人造地球卫星 m=
宇宙航行 g = m
mr
ma
第一宇宙速度7.9km/s
三个宇宙速度 第二宇宙速度11.2km/s
地三宇宙速度16.7km/s
宇宙航行的成就
(二)、重点内容讲解
计算重力加速度
1 在地球表面附近的重力加速度,在忽略地球自转的情况下,可用万有引力定律来计算。
g=g =6.67_ _ =9.8(m/ )=9.8n/kg
即在地球表面附近,物体的重力加速度g=9.8m/ 。这一结果表明,在重力作用下,物体加速度大小与物体质量无关。
2 即算地球上空距地面h处的重力加速度g’。有万有引力定律可得:
g’= 又g= ,∴ = ,∴g’= g
3 计算任意天体表面的重力加速度g’。有万有引力定律得:
g’= (m’为星球质量,r’卫星球的半径),又g= ,
∴ = 。
星体运行的基本公式
在宇宙空间,行星和卫星运行所需的向心力,均来自于中心天体的万有引力。因此万有引力即为行星或卫星作圆周运动的向心力。因此可的以下几个基本公式。
1 向心力的六个基本公式,设中心天体的质量为m,行星(或卫星)的圆轨道半径为r,则向心力可以表示为: =g =ma=m =mr =mr =mr =m v。
2 五个比例关系。利用上述计算关系,可以导出与r相应的比例关系。
向心力: =g ,f∝ ;
向心加速度:a=g , a∝ ;
线速度:v= ,v∝ ;
角速度: = , ∝ ;
周期:t=2 ,t∝ 。
3 v与 的关系。在r一定时,v=r ,v∝ ;在r变化时,如卫星绕一螺旋轨道远离或靠近中心天体时,r不断变化,v、 也随之变化。根据,v∝ 和 ∝ ,这时v与 为非线性关系,而不是正比关系。
一个重要物理常量的意义
根据万有引力定律和牛顿第二定律可得:g =mr ∴ .这实际上是开普勒第三定律。它表明 是一个与行星无关的物理量,它仅仅取决于中心天体的质量。在实际做题时,它具有重要的物理意义和广泛的应用。它同样适用于人造卫星的运动,在处理人造卫星问题时,只要围绕同一星球运转的卫星,均可使用该公式。
估算中心天体的质量和密度
1 中心天体的质量,根据万有引力定律和向心力表达式可得:g =mr ,∴m=
2 中心天体的密度
方法一:中心天体的密度表达式ρ= ,v= (r为中心天体的半径),根据前面m的表达式可得:ρ= 。当r=r即行星或卫星沿中心天体表面运行时,ρ= 。此时表面只要用一个计时工具,测出行星或卫星绕中心天体表面附近运行一周的时间,周期t,就可简捷的估算出中心天体的平均密度。
方法二:由g= ,m= 进行估算,ρ= ,∴ρ=
(三)常考模型规律示例总结
1. 对万有引力定律的理解
(1)万有引力定律:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比,两物体间引力的方向沿着二者的连线。
(2)公式表示:f= 。
(3)引力常量g:①适用于任何两物体。
②意义:它在数值上等于两个质量都是1kg的物体(可看成质点)相距1m时的相互作用力。
③g的通常取值为g=6。67×10-11kg2。是英国物理学家卡文迪许用实验测得。
(4)适用条件:①万有引力定律只适用于质点间引力大小的计算。当两物体间的距离远大于每个物体的尺寸时,物体可看成质点,直接使用万有引力定律计算。
②当两物体是质量均匀分布的球体时,它们间的引力也可以直接用公式计算,但式中的r是指两球心间的距离。
③当所研究物体不能看成质点时,可以把物体假想分割成无数个质点,求出两个物体上每个质点与另一物体上所有质点的万有引力,然后求合力。(此方法仅给学生提供一种思路)
(5)万有引力具有以下三个特性:
①普遍性:万有引力是普遍存在于宇宙中的任何有质量的物体(大到天体小到微观粒子)间的相互吸引力,它是自然界的物体间的基本相互作用之一。
②相互性:两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力,符合牛顿第三定律。
③宏观性:通常情况下,万有引力非常小,只在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义,在微观世界中,粒子的质量都非常小,粒子间的万有引力可以忽略不计。
?例1〗设地球的质量为m,地球的半径为r,物体的质量为m,关于物体与地球间的万有引力的说法,正确的是:
a、地球对物体的引力大于物体对地球的引力。
物体距地面的高度为h时,物体与地球间的万有引力为f= 。
物体放在地心处,因r=0,所受引力无穷大。
d、物体离地面的高度为r时,则引力为f=
?答案〗d
?总结〗(1)矫揉造作配地球之间的吸引是相互的,由牛顿第三定律,物体对地球与地球对物体的引力大小相等。
(2)f= 。中的r是两相互作用的物体质心间的距离,不能误认为是两物体表面间的距离。
(3)f= 适用于两个质点间的相互作用,如果把物体放在地心处,显然地球已不能看为质点,故选项c的推理是错误的。
?变式训练1〗对于万有引力定律的数学表达式f= ,下列说法正确的是:
a、公式中g为引力常数,是人为规定的。
b、r趋近于零时,万有引力趋于无穷大。
c、m1、m2之间的引力总是大小相等,与m1、m2的质量是否相等无关。
d、m1、m2之间的万有引力总是大小相等,方向相反,是一对平衡力。
?答案〗c
2. 计算中心天体的质量
解决天体运动问题,通常把一个天体绕另一个天体的运动看作匀速圆周运动,处在圆心的天体称作中心天体,绕中心天体运动的天体称作运动天体,运动天体做匀速圆周运动所需的向心力由中心天体对运动天体的万有引力来提供。
式中m为中心天体的质量,sm为运动天体的质量,a为运动天体的向心加速度,ω为运动天体的角速度,t为运动天体的周期,r为运动天体的轨道半径.
(1)天体质量的估算
通过测量天体或卫星运行的周期t及轨道半径r,把天体或卫星的运动看作匀速圆周运动.根据万有引力提供向心力,有 ,得
注意:用万有引力定律计算求得的质量m是位于圆心的天体质量(一般是质量相对较大的天体),而不是绕它做圆周运动的行星或卫星的m,二者不能混淆.
用上述方法求得了天体的质量m后,如果知道天体的半径r,利用天体的体积 ,进而还可求得天体的密度. 如果卫星在天体表面运行,则r=r,则上式可简化为
规律总结:
掌握测天体质量的原理,行星(或卫星)绕天体做匀速圆周运动的向心力是由万有引力来提供的.
物体在天体表面受到的重力也等于万有引力.
注意挖掘题中的隐含条件:飞船靠近星球表面运行,运行半径等于星球半径.
(2)行星运行的速度、周期随轨道半径的变化规律
研究行星(或卫星)运动的一般方法为:把行星(或卫星)运动当做匀速圆周运动,向心力来源于万有引力,即:
根据问题的实际情况选用恰当的公式进行计算,必要时还须考虑物体在天体表面所受的万有引力等于重力,即
(3)利用万有引力定律发现海王星和冥王星
?例2〗已知月球绕地球运动周期t和轨道半径r,地球半径为r求(1)地球的质量?(2)地球的平均密度?
?思路分析〗
设月球质量为m,月球绕地球做匀速圆周运动,
则: ,
(2)地球平均密度为
答案: ;
总结:①已知运动天体周期t和轨道半径r,利用万有引力定律求中心天体的质量。
②求中心天体的密度时,求体积应用中心天体的半径r来计算。
?变式训练2〗人类发射的空间探测器进入某行星的引力范围后,绕该行星做匀速圆周运动,已知该行星的半径为r,探测器运行轨道在其表面上空高为h处,运行周期为t。
(1)该行星的质量和平均密度?(2)探测器靠近行星表面飞行时,测得运行周期为t1,则行星平均密度为多少?
答案:(1) ; (2)
3. 地球的同步卫星(通讯卫星)
同步卫星:相对地球静止,跟地球自转同步的卫星叫做同步卫星,周期t=24h,同步卫星又叫做通讯卫星。
同步卫星必定点于赤道正上方,且离地高度h,运行速率v是确定的。
设地球质量为 ,地球的半径为 ,卫星的质量为 ,根据牛顿第二定律
设地球表面的重力加速度 ,则
以上两式联立解得:
同步卫星距离地面的高度为
同步卫星的运行方向与地球自转方向相同
注意:赤道上随地球做圆周运动的物体与绕地球表面做圆周运动的卫星的区别
在有的问题中,涉及到地球表面赤道上的物体和地球卫星的比较,地球赤道上的物体随地球自转做圆周运动的圆心与近地卫星的圆心都在地心,而且两者做匀速圆周运动的半径均可看作为地球的r,因此,有些同学就把两者混为一谈,实际上两者有着非常显著的区别。
地球上的物体随地球自转做匀速圆周运动所需的向心力由万有引力提供,但由于地球自转角速度不大,万有引力并没有全部充当向心力,向心力只占万有引力的一小部分,万有引力的另一分力是我们通常所说的物体所受的重力(请同学们思考:若地球自转角速度逐渐变大,将会出现什么现象?)而围绕地球表面做匀速圆周运动的卫星,万有引力全部充当向心力。
赤道上的物体随地球自转做匀速圆周运动时由于与地球保持相对静止,因此它做圆周运动的周期应与地球自转的周期相同,即24小时,其向心加速度
;而绕地球表面运行的近地卫星,其线速度即我们所说的第一宇宙速度,
它的周期可以由下式求出:
求得 ,代入地球的半径r与质量,可求出地球近地卫星绕地球的运行周期t约为84min,此值远小于地球自转周期,而向心加速度 远大于自转时向心加速度。
已知地球的半径为r=6400km,地球表面附近的重力加速度 ,若发射一颗地球的同步卫星,使它在赤道上空运转,其高度和速度应为多大?
:设同步卫星的质量为m,离地面的高度的高度为h,速度为v,周期为t,地球的质量为m。同步卫星的周期等于地球自转的周期。
①
②
由①②两式得
又因为 ③
由①③两式得
:
:此题利用在地面上 和在轨道上 两式联立解题。
下面关于同步卫星的说法正确的是( )
a .同步卫星和地球自转同步,卫星的高度和速率都被确定
b .同步卫星的角速度虽然已被确定,但高度和速率可以选择,高度增加,速率增大;高度降低,速率减小
c .我国发射的第一颗人造地球卫星的周期是114分钟,比同步卫星的周期短,所以第一颗人造地球卫星离地面的高度比同步卫星低
d .同步卫星的速率比我国发射的第一颗人造卫星的速率小
:acd
三、第七章机械能守恒定律
(一)、知识网络
(二)、重点内容讲解
1.机车起动的两种过程
一恒定的功率起动
机车以恒定的功率起动后,若运动过程所受阻力f不变,由于牵引力f=p/v随v增大,f减小.根据牛顿第二定律a=(f-f)/m=p/mv-f/m,当速度v增大时,加速度a减小,其运动情况是做加速度减小的加速运动。直至f=f'时,a减小至零,此后速度不再增大,速度达到值而做匀速运动,做匀速直线运动的速度是
vm=p/f,下面是这个动态过程的简单方框图
速度 v 当a=0时
a =(f-f)/m 即f=f时 保持vm匀速
f =p/v v达到vm
变加速直线运动 匀速直线运动
这一过程的v-t关系如图所示
车以恒定的加速度起动
由a=(f-f)/m知,当加速度a不变时,发动机牵引力f恒定,再由p=f•v知,f一定,发动机实际输出功p 随v的增大而增大,但当增大到额定功率以后不再增大,此后,发动机保持额定功率不变,继续增大,牵引力减小,直至f=f时,a=0 ,车速达到值vm= p额 /f,此后匀速运动
在p增至p额之前,车匀加速运动,其持续时间为
t0 = a= p额/f•a = p额/(ma+f’)a
(这个v0必定小于vm,它是车的功率增至p额之时的瞬时速度)计算时,先计算出f,f-f’=ma ,再求出v=p额/f,最后根据v=at求t
在p增至p额之后,为加速度减小的加速运动,直至达到vm.下面是这个动态过程的方框图.
匀加速直线运动 变加速直线运动
匀速直线运动 v
vm
注意:中的仅是机车的牵引力,而非车辆所受的合力,这一点在计算题目中极易出错.
实际上,飞机’轮船’火车等交通工具的行驶速度受到自身发动机额定功率p和运动阻力f两个因素的共同制约,其中运动阻力既包括摩擦阻力,也包括空气阻力,而且阻力会随着运动速度的增大而增大.因此,要提高各种交通工具的行驶速度,除想办法提高发动机的额定功率外,还要想办法减小运动阻力,汽车等交通工具外型的流线型设计不仅为了美观,更是出于减小运动阻力的考虑.
2. 动能定理
内容:合力所做的功等于物体动能的变化
表达式:w合=ek2-ek1=Δe或w合= 2- 2 。其中ek2表示一个过程的末动能2,ek1表示这个过程的初动能2。
物理意义:动能地理实际上是一个质点的功能关系,即合外力对物体所做的功是物体动能变化的量度,动能变化的大小由外力对物体做的总功多少来决定。动能定理是力学的一条重要规律,它贯穿整个物理教材,是物理课中的学习重点。
说明:动能定理的理解及应用要点
动能定理的计算式为标量式,v为相对与同一参考系的速度。
动能定理的研究对象是单一物体,或者可以看成单一物体的物体系.
动能定理适用于物体的直线运动,也适用于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功,力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分段作用。只要求出在作用的过程中各力做功的多少和正负即可。这些正是动能定理解题的优越性所在。
若物体运动的过程中包含几个不同过程,应用动能定理时,可以分段考虑,也可以考虑全过程作为一整体来处理。
3.动能定理的应用
一个物体的动能变化Δek与合外力对物体所做的功w具有等量代换关系,若Δek›0,表示物体的动能增加,其增加量等于合外力对物体所做的正功;若Δek‹0,表示物体的动能减小,其减少良等于合外力对物体所做的负功的绝对值;若Δek=0,表示合外力对物体所做的功等于零。反之亦然。这种等量代换关系提供了一种计算变力做功的简便方法。
动能定理中涉及的物理量有f、l、m、v、w、ek等,在处理含有上述物理量的力学问题时,可以考虑使用动能定理。由于只需从力在整个位移内的功和这段位移始末两状态动能变化去考察,无需注意其中运动状态变化的细节,又由于动能和功都是标量,无方向性,无论是直线运动还是曲线运动,计算都会特别方便。
动能定理解题的基本思路
选取研究对象,明确它的运动过程。
分析研究对象的受力情况和各个力做功情况然后求各个外力做功的代数和。
明确物体在过程始末状态的动能ek1和ek2。
列出动能定理的方程w合=ek2-ek1,及其他必要的解题过程,进行求解。
4.应用机械能守恒定律的基本思路:
应用机械能守恒定律时,相互作用的物体间的力可以是变力,也可以是恒力,只要符合守恒条件,机械能就守恒。而且机械能守恒定律,只涉及物体第的初末状态的物理量,而不须分析中间过程的复杂变化,使处理问题得到简化,应用的基本思路如下:
选取研究对象-----物体系或物体。
根据研究对象所经右的物理过程,进行受力、做功分析,判断机械能是否守恒。
恰当地选取参考平面,确定对象在过程的初末状态时的机械能。(一般选地面或最低点为零势能面)
根据机械能守恒定律列方程,进行求解。
注意:(1)用机械能守恒定律做题,一定要按基本思路逐步分析求解。
(2)判断系统机械能是否守怛的另外一种方法是:若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其它形式的能的转化,则物体系机械能守恒。
(三)常考模型规律示例总结
1. 机车起动的两种过程
(1)一恒定的功率起动
机车以恒定的功率起动后,若运动过程所受阻力f不变,由于牵引力f=p/v随v增大,f减小.根据牛顿第二定律a=(f-f)/m=p/mv-f/m,当速度v增大时,加速度a减小,其运动情况是做加速度减小的加速运动。直至f=f'时,a减小至零,此后速度不再增大,速度达到值而做匀速运动,做匀速直线运动的速度是
vm=p/f,下面是这个动态过程的简单方框图
速度 v 当a=0时
a =(f-f)/m 即f=f时 保持vm匀速
f =p/v v达到vm
变加速直线运动 匀速直线运动
(2)车以恒定的加速度起动
由a=(f-f)/m知,当加速度a不变时,发动机牵引力f恒定,再由p=f•v知,f一定,发动机实际输出功p 随v的增大而增大,但当增大到额定功率以后不再增大,此后,发动机保持额定功率不变,继续增大,牵引力减小,直至f=f时,a=0 ,车速达到值vm= p额 /f,此后匀速运动
在p增至p额之前,车匀加速运动,其持续时间为
t0 = a= p额/f•a = p额/(ma+f’)a
(这个v0必定小于vm,它是车的功率增至p额之时的瞬时速度)计算时,先计算出f,f-f’=ma ,再求出v=p额/f,最后根据v=at求t
在p增至p额之后,为加速度减小的加速运动,直至达到vm.下面是这个动态过程的方框图.
匀加速直线运动 变加速直线运动
匀速直线运动 v
这一过程的关系可由右图所示 vm
注意:中的仅是机车的牵引力,而非车辆所受的合力,这 v0
一点在计算题目中极易出错.
实际上,飞机’轮船’火车等交通工具的行驶速度受到自身发动机额定功率p和运动阻力f两个因素的共同制约,其中运动阻力既包括摩擦阻力,也包括空气阻力,而且阻力会随着运动速度的增大而增大.因此,要提高各种交通工具的行驶速度,除想办法提高发动机的额定功率外,还要想办法减小运动阻力,汽车等交通工具外型的流线型设计不仅为了美观,更是出于减小运动阻力的考虑.
一汽车的额定功率为p0=100kw,质量为m=10×103,设阻力恒为车重的0..1倍,取
若汽车以额定功率起①所达到的速度vm②当速度v=1m/s时,汽车加速度为少?③加速度a=5m/s2时,汽车速度为多少?g=10m/s2
若汽车以的加速度a=0.5m/s2起动,求其匀加速运动的最长时间?
①汽车以额定功率起动,达到速度时,阻力与牵引力相等,依题,所以 vm=f=f=0.1mg=10m/s
②汽车速度v1=1m/s时,汽车牵引力为f1
f1=v1==1×105n
汽车加速度为 a1
a1=(f1-0.1mg)/m=90m/s2
③汽车加速度a2=5m/s2时,汽车牵引力为f2
f2-0.1mg=ma2 f2=6×104n
汽车速度v2=f2=1.67m/s
汽车匀加速起动时的牵引力为:
f=ma+f=ma+0.1mg =(10×103×0.5+10×103×10)n=1.5×104n
达到额定功率时的速度为:vt=p额/f=6.7m/s
vt即为匀加速运动的末速度,故做匀加速运动的最长时间为:
t=vt/a=6.7/0.5=13.3s
1 ①vm=10m/s ②a1=90m/s2 ③v2=1.67m/s
2. t=13.3s
⑴机车起动过程中,发动机的功率指牵引力的功率,发动机的额定功率指的是该机器正常工作时的输出功率,实际输出功率可在零和额定值之间取值.所以,汽车做匀加速运动的时间是受额定功率限制的.
⑵飞机、轮船、汽车等交通工具匀速行驶的速度受额定功率的限制,所以要提高速度,必须提高发动机的额定功率,这就是高速火车和汽车需要大功率发动机的原因.此外,要尽可能减小阻力.
⑶本题涉及两个速度:一个是以恒定功率起动的速度v1,另一个是匀加速运动的速度v2,事实上,汽车以匀加速起动的过程中,在匀加速运动后还可以做加速度减小的运动,由此可知,v2>v1
汽车发动机的额定功率为60kw,汽车质量为5t,运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍.
若汽车以恒定功率启动,汽车所能达到的速度是多少?当汽车以5m/s时的加速度多大?
若汽车以恒定加速度0.5m/s2启动,则这一过程能维持多长时间?这一过程中发动机的牵引力做功多少?
(1)12m/s , 1.4m/s2 (2) 16s , 4.8×105j
2. 动能定理
内容和表达式
合外力所做的功等于物体动能的变化,即
w = ek2-ek1
动能定理的应用技巧
一个物体的动能变化Δek与合外力对物体所做的功w具有等量代换关系。若Δek>0,表示物体的动能增加,其增加量等于合外力对物体所做的正功;若Δek
动能定理中涉及的物理量有f、s、m、v、w、ek等,在处理含有上述物理量的力学问题时,可以考虑使用动能定理。由于只需从力在整个位移内的功和这段位移始末两状态的动能变化去考虑,无需注意其中运动状态变化的细节,又由于动能和功都是标量,无方向性,无论是直线运动还是曲线运动,计算都会特别方便。当题给条件涉及力的位移,而不涉及加速度和时间时,用动能定理求解比用牛顿第二定律和运动学公式求解简便用动能定理还能解决一些用牛顿第二定律和运动学公式难以求解的问题,如变力做功过程、曲线运动等。
3. 机械能守恒
系统内各个物体若通过轻绳或轻弹簧连接,则各物体与轻弹簧或轻绳组成的系统机械能守恒。
我们可以从三个不同的角度认识机械能守恒定律:
从守恒的角度来看:过程中前后两状态的机械能相等,即e1=e2;
从转化的角度来看:动能的增加等于势能的减少或动能的减少等于势能的增加,△ek=-△ep
从转移的角度来看:a物体机械能的增加等于b物体机械能的减少△ea=-△eb
解题时究竟选取哪一个角度,应根据题意灵活选取,需注意的是:选用(1)式时,必须规定零势能参考面,而选用(2)式和(3)式时,可以不规定零势能参考面,但必须分清能量的减少量和增加量。
?例2〗如图所示,一轻弹簧固定于o点,另一端系一重物,将重物从与悬点在同一水平面且弹簧保持原长的a点无初速度地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由a点向最低点的过程中,正确的说法有:
a、重物的重力势能减少。 b、重物的机械能减少。
c、重物的动能增加,增加的动能等于重物重力势能的减少量。
d、重物和轻弹簧组成的每每机械能守恒。
?答案〗abd
人教版八年级物理教案篇5
磁场对电流的作用•教案
一、教学目标
1.掌握磁场对电流作用的计算方法。
2.掌握左手定则。
二、重点、难点分析
1.重点是在掌握磁感应强度定义的基础上,掌握磁场对电流作用的计算方法,并能熟练地运用左手定则判断通电导线受到的磁场力的方向。
2.计算磁场力时,对通电导线在磁场中的不同空间位置,正确地运用不同的三角函数和题目提供的方位角来计算是难点。
三、主要教学过程
(一)引入新课
复习提问:
1.磁感应强度是由什么决定的?
答:磁感应强度是由产生磁场的场电流的大小、分布和空间位置确定的。
2.磁感应强度的定义式是什么?
3.磁感应强度的定义式在什么条件下才成立?
成立。
4.垂直磁场方向放入匀强磁场的通电导线长l=1cm,通电电流强度i=10a,若它所受的磁场力f=5n,求(1)该磁场的磁感应强度b是多少?(2)若导线平行磁场方向。
答:因通电导线垂直磁场方向放入匀强磁场,所以根据磁感应强度的定义式
5.若上题中通电导线平行磁场方向放入该磁场中,那么磁场的磁感应强度是多大?通电导线受到的磁场力是多少?
答:当电流仍为i=10a,l‖b时,该处磁感应强度不变,仍为b=0.5t,而通电导线所受磁场力f为零。
(二)教学过程设计
1.磁场对电流的作用(板书)
我们已经了解到通电直导线垂直磁场方向放入磁场,它将受到磁场力的作用,根据磁感应强度的定义式可以得出:
f=bil
当通电导线平行磁场方向放入磁场中,它所受的磁场力为零。看来运用f=bil来计算磁场对电流的作用力的大小是有条件的,必须满足l⊥b。
磁场力方向的确定,由左手定则来判断。
提问:如果通电导线与磁感应强度的夹角为θ时,如图1所示磁场力的大小是多少?怎样计算?
让学生讨论得出正确的结果。
我们已知,当l⊥b时,通电导线受磁场力,f=bil,而当l∥b时f=0,启发学生将b分解成垂直l的b⊥和平行l的b∥,因平行l的b∥对导线作用力为零,所以实际上磁场b对导线l的作用力就是它的垂直分量b⊥对导线的作用力,如图2所示。即
f=ilb⊥=ilbsinθ
磁场对电流的作用力——安培力(板书)
大小:f=ilbsinθ(θ是l、b间夹角)
方向:由左手定则确定。
黑板上演算题:下列图3中的通电导线长均为l=20cm,通电电流强度均为i=5a,它们放入磁感应强度均为b=0.8t的匀强磁场中,求它们所受磁场力(安培力)。
让五个同学上黑板上做,其他同学在课堂练习本上做,若有做错的,讲明错在哪儿,正确解应是多少,并把判断和描述磁场力方向的方法再给学生讲解一下(如图4示)。
例1.两根平行输电线,其上的电流反向,试画出它们之间的相互作用力。
分析:如图5所示,a、b两根输电线,电流方向相反。通电导线b处在通电导线a产生的磁场中,受到a产生的磁场的磁场力作用;通电导线a处在通电导线b产生的磁场中,受到b产生的磁场的磁场力作用。我们可以先用安培定则确定通电导线b在导线a处的磁场方向bb,再用左手定则确定通电导线a受到的磁场力fa的方向;同理,再用安培定则先确定通电导线a在导线b处的磁场方向ba,再用左手定则确定通电导线b受到的磁场力fb的方向。经分析得出反向电流的两根平行导线间存在的相互作用力是斥力。
完成上述分析,可以让同学在课堂作业本上画出电流方向相同的平行导线间的相互作用力,自己得出同向电流的两根平行导线间存在的相互作用是引力。
例2.斜角为θ=30°的光滑导体滑轨a和b,上端接入一电动势e=3v、内阻不计的电源,滑轨间距为l=10厘米,将一个质量为m=30g,电阻r=0.5Ω的金属棒水平放置在滑轨上,若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场,当闭合开关s后,金属棒刚好静止在滑轨上,如图6,求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小是多少?
解:合上开关s后金属棒上有电流流过,且金属棒保持静止,由闭合电路欧姆定律
金属棒静止在滑轨上,它受到重力mg1和滑轮支持力n的作用,因轨道光滑,二力金属棒不可能平衡,它必然还受到垂直于滑轨平面的磁场的安培力作用才能平衡,根据题意和左手定则判断出,磁场方向垂直滑轨面斜向下,金属棒受到磁场的安培力沿斜面向上,如图7所示,由进一步受力分析得出,若金属棒平衡,则它受到的安培力f应与重力沿斜面向下的分量mgsinθ大小相等,方向相反:
f-mgsinθ=0……①
又 f=bil代入①得bil=mgsinθ
(三)课堂小结
1.当通电直导线垂直磁场方向放入磁场中时受到磁场的安培力,f=bil;当通电直导线平行磁场方向放入磁场中时受到磁场的安培力为零。
2.当通电直导线在磁场中,导线与磁场方向间的夹角为θ时,通电导线受到磁场的安培力f=ilbsinθ。
3.磁场对通电直导线的安培力的方向,用左手定则来判断。(其内容在书中p.226)
课外作业:物理第三册(选修)p.227练习二。
人教版八年级物理教案篇6
教学设计思路:
本节课要求学生会计算人造卫星的环绕速度,知道第二宇宙速度和第三宇宙速度.本节是第五节,万有引力定律、圆周运动、天体运动都已经讲过,从知识上讲学生运用牛顿第二定律直接推导出卫星的速度并不是一件困难的事情.实际上学生遇到卫星问题时总是感到困难和无从下手.究其根源是因为学生对地球、卫星的空间关系不清楚,学生无法从自己站立的一个小小的角落体会巨大空间中发生的事情.因此,用各种视频、课件和图片帮助学生建立空间的概念是十分必要的,有了空间的图景,对问题的认识和思考就有了依托.所以,本节课我使用了大量的图片和视频来模拟、展示,让学生有比较深刻的感性认识.
设计理念
通过对前几节知识的学习,学生对曲线运动的特点、万有引力定律已有一定的了解.在此基础上,教师通过设计问题情境,引导学生探究,获得新知识.重视科学跟生活、跟社会的联系,让学生体会物理学就在身边.体会生活质量与物理学的依存关系,体会科学是迷人的、是改变世界的神奇之手.
学情分析:
尽管学生对天体运动的知识储备不足,猜想可能缺乏科学性,语言表达也许欠妥,但只要学习始终参与到学习情境中,激活思维,大胆猜想,敢于表达,学生就能得到发展和提高.
教学目标 :
一、知识与能力
了解人造卫星的发射与运行原理,知道三个宇宙速度的含义,会推导第一宇宙速度.
了解人造卫星的运行原理,认识万有引力定律对科学发展所起的作用,培养学生科学服务于人类的意识.
二、途径与方法
学习科学的思维方法,发展思维的独立性,提高发散思维能力、分析推理能力和语言表达能力.
三、情感态度与价值观
在主动学习、合作探究的过程中,体验愉悦的学习氛围,在探究中不断获得美的感受不断进步.
学习科学,热爱科学,增强民族自信心和自豪感.
教学准备:
多媒体电脑及图片.
教学重点难点:
重点:
1.第一宇宙速度的推导.
2.运行速率与轨道半径之间的关系
难点:
沿椭圆轨道运行的卫星按照圆周运动处理,卫星的环绕速度是最小发射速度.
教学过程:
教师活动
教学内容
学生活动
引入新课
展示新闻和图片
1957年10月4日,前苏联成功地发射了第一颗人造地球卫星,从而开创了人类航天的新纪元.
1961年4月12日,前苏联成功地发射了第一艘“东方号”载人飞船,尤里·加加林成为第一位航天员,揭开了人类进入太空的序幕.
人类进入了航天时代.这节课我们就来学习人造地球卫星方面的基本知识.
看屏幕
听讲解
§ 6.5宇宙航行
进行新课
问:离地面一定高度的物体以一定的初速度水平射出,由于重力作用,物体将做平抛运动,即最终要落回地面.但如果射出的速度增大,会发生什么情况呢?
思考
演示牛顿设想原理图
一、人造地球卫星由于抛出速度不同,物体的落点也不同.当抛出速度达到一定大小,物体就不会落回地面,而是在引力作用下绕地球旋转,成为绕地球运动的人造卫星.
那么,速度多大时,物体将不会落回地面而成为绕地球旋转的卫星呢?
观察、分析
引导学生讨论
展示课件并讲解
二、宇宙速度
?板书】1.第一宇宙速度(环绕速度)v1=7.9km/s
请学生根据所学知识,推导第一宇宙速度的另一种表达式: 推导:地面附近重力提供向心力, 所以 将r=6.37×106m ,g=9.8m/s2代入,求出第一宇宙速度仍为7.9km /s. 如果人造地球卫星进入轨道的水平速度大于7.9km /s,而小于11.2km /s,它绕地球运动的轨道就不是圆,而是椭圆.当物体的速度等于或大于11.2km /s时,物体就可以挣脱地球引力的束缚,成为绕太阳运动的人造卫星.所以,11.2km /s是卫星脱离地球的速度,这个速度叫作第二宇宙速度,也称脱离速度速.
?板书】2.第二宇宙速度(脱离速度)v2=11.2km /s
达到第二宇宙速度的物体要受太阳引力的束缚,要使物体挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去,必须使它的速度等于或大于16.7km /s,这个速度叫作第三宇宙速度,也称逃逸速度.【板书】3.第三宇宙速度(逃逸速度)v3=16.7km/s
?板书】4地球同步卫星.
人造地球卫星的种类很多,有一种特别的卫星叫地球同步卫星
(1)同步卫星的高度是确定的:h=36000 km.
(2)理解同步卫星“同步”的意义.
(3)探究同步卫星的位置.
2.观看视频:同步卫星的轨道以及同步卫星的发射
.
讨论并推导
观察、思考
说明特点
了解卫星的发射和回收
视频和图片
巩固练习
1.一颗在圆形轨道上运行的人造地球卫星,轨道半径为r,它的线速度大小为v,问:当卫星的轨道半径增大到2r时,它的线速度是多大?重力变为原来的多少倍?
2.天文台测得一颗卫星沿半径为r的圆形轨道绕某行星转动,周期为t,求卫星的向心加速度和行星的质量.
人教版八年级物理教案篇7
教学目标:
知识与技能:
(1)知道什么是杠杆;
(2)理解支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂。
过程与方法:通过举例认识杠杆,会分析杠杆的几个概念。
情感、态度与价值观:体验科学探究的乐趣,了解杠杆在生活中的应用。
教学重点:认识杠杆。
教学过程:
一、引入新课
通过浮力的学习,同学们已经知道了阿基米德是古希腊伟大的科学家,他在物理学方面的主要贡献有两项:浮力问题与杠杆平衡问题。阿基米德有句名言:“给我一个支点,我可以撬动地球。”
置疑:阿基米德说这句话的根据是什么 ? 你认为这可能吗?
阿基米德用来撬动地球的工具就是杠杆,也就是这节课要研究的问题。
二、杠杆
1、认识杠杆
要求学生观察书上图12-2-3:生活中的常见的杠杆。
要求学生举出其他生活中的杠杆。
进行讨论,找出图中杠杆的共同特征——都绕一固定点转动。
教师出示羊角锤,分析使用时有一固定点。
要求学生分析其余杠杆的固定点。
得到杠杆概念:在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬杆,叫杠杆。
“硬杆”指在力作用下不易发生形变的受力的杆状物体,可以是直的也可是弯的,形状也可以是各种各样,可是方的、圆的等。
要求学生再举其他例子。
例如:用来拧螺母的扳手可以使我们轻易地将螺母拧紧或拧松。
订书机可以很方便地把纸装订在一起。
2、与杠杆有关的概念
首先认识杠杆的几个概念
支点 ( o ) :杠杆绕着转动的固定点。
动力 ( f1 ) :使杠杆转动的力。
阻力 ( f2 ) :阻碍杠杆转动的力。
动力臂 ( l1 ) :支点到动力作用线的距离。
阻力臂 ( l2 ) :支点到阻力作用线的距离
力臂是支点到力的作用线的距离,作力臂的步骤:( 1 )找准支点;( 2 )沿力的方向作出力的作用线;( 3 )从支点向力的作用线画垂线;( 4 )标出力臂。
教师举杠杆撬球的例子分析五个概念。
画出杠杆撬球中的各种物理量。
支点是杠杆绕着转动的固定点,在分析支点时,我们可以假想杠杆发生转动,杠杆围绕哪一点转动,哪一点就是支点。如图所示,我们假设杠杆在动力作用下做逆时针转动,其中 o 点是不动的,所以 o 点就是支点。
力的作用线就是从力在杠杆上的作用点起,沿力的方向所画的直线,如图所示,动力的作用线是从 a 点起沿 f1 方向的直线。
从支点 o 向动力 f1 的作用线所画的垂线就是动力臂l1 ,从支点o 向阻力f2 的作用线所画的垂线就是阻力臂l2 了。画力臂实际上就是作一个点到一条线的垂线,只要把平面几何中作“点到直线的距离”的方法迁移过来,就不难解决力臂作法这一难点。
必须明确:力臂是支点到力的作用线的垂直距离,而不是支点到力的作用点的距离,如图所示中,不能把 oa 和 ob 作为动力臂和阻力臂。
例题: 在黑板上画出各杠杆的示意图,画出它们的支点、动力和阻力。
如:铡刀、瓶盖起子、独轮车、铁锹等。
由4名学生分别画出它们的动力臂和阻力臂,巡回指导,最后进行讲评。
可选择分析一些实际杠杆,如:抽水机、汽车刹车踏板、胳膊、缝纫机踏板等。
三、课堂小结
认识杠杆,并介绍了杠杆的几个重要概念,学会分析生活中的杠杆。
四、实践活动
注意观察生活中有哪些杠杆,试着分析它们的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
五、板书:
第一节 杠杆(一)
杠杆:1 、杠杆:在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬杆,叫杠杆。
2 、杠杆的几个概念:
支点 ( o ) :杠杆绕着转动的固定点。
动力 ( f1 ) :使杠杆转动的力。
阻力 ( f2 ) :阻碍杠杆转动的力。
动力臂 ( l1 ) :支点到动力作用线的距离。
阻力臂 ( l2 ) :支点到阻力作用线的距离。
人教版八年级物理教案篇8
§4—1光的直线传播
教学目标:
1、知识和技能
了解光沿直线传播及其应用。
了解光在真空和空气中的传播速度c=3×108m/s。
2、过程和方法
阅读“我们看到了古老的光”的内容,了解宇宙的信息。
3、情感、态度、价值观
通过亲身的体验以及探究的学习活动,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
通过亲身的体验与感悟,使学生获得感性认识。
通过探究性物理学习活动,使学生获得成功的喜悦,提高探索的积极性。
重、难点:
1、光的直线传播的内容。2、分析解释有关现象。
教学器材:
激光源、玻璃杯、水、烟雾、
教学课时:2课时
教学过程:
一、导学达标:引入课题:①我们为什么可以看见物体?……物体有光线射
入我们的眼睛。例如:阳光、日光灯、电视等。
②学生探讨:光线是如何传播的?
二、进行新课:
1、能够发光的物体叫光源。
例如:……………………学生举例
上面的光源能分成几种类型?(1)、自然光源(2)、人造光源
2、探究:光的传播
演示试验①:图片……阳光穿过树林
演示试验②:激光在水中穿过
演示试验③:激光在烟雾中穿过
结论:光是沿直线传播的。
应用:影、排队、射击、日食、月食……
(可以让学生先讨论,部分现象要解释)
3、光的速度:
讨论:光有没有速度?(有,非常大)
在真空中,光的传播速度为c=3×108m/s,是宇宙中
最快的速度。
利用对比说明:34页图示。在其他介质中的速度都比在真空中小
4、分析总结小孔成像的原理及特点:倒立的实像。
5、影子与像的不同:
三、小结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。
四、课后活动:
1、完成物理套餐内容。
2、课本后练习。
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