物理必修三教案7篇

時間:2022-11-11 作者:Anonyme 備課教案

如何寫好教案是每一位人民教師都需要認真思考的問題,教案在起草的過程中,老師需要注意與時俱進,以下是范文社小編精心為您推薦的物理必修三教案7篇,供大家參考。

物理必修三教案7篇

物理必修三教案篇1

?重力》

?學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.知道力是使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變和發(fā)生形變的原因。

2.初步認識力是物體間的相互作用,能分清受力物體和施力物體。

3.知道力的三要素,會用力的圖示和示意圖來表示力。

4.知道重力產(chǎn)生原因,理解重力的大小及方向,知道重心的概念。

5.初步了解四種基本相互作用力的特點和作用范圍。

?學(xué)習(xí)重點】力的概念、重力產(chǎn)生原因

?知識回顧】

一、力

1.概念

(1)力是物體間的相互作用,力總是成對出現(xiàn)的,這一對力的性質(zhì)相同。不接觸的物體間也可以有力的作用,如重力、電磁力等。

(2)力是矢量,其作用效果由大小、方向和作用點三個要素決定。力的作用效果是使物體產(chǎn)生形變或加速度。

2.力的圖示和示意圖

(1)力的圖示:力的圖示中,線段的長短表示力的大小,箭頭的指向表示力的方向,箭尾(或箭頭)表示力的作用點,線段所在的直線叫做力的作用線。

(2)力的示意圖:力的示意圖只能粗略表示力的作用點和方向,不能表示力的大小。

二、重力

1.產(chǎn)生:由于地球的吸引而使物體受到的力。

2.大小:g=mg。

3.g的特點

(1)在地球上同一地點g值是一個不變的常數(shù)。

(2)g值隨著緯度的增大而增大。

(3)g值隨著高度的增大而減小。

4.方向:豎直向下。

5.重心

(1)相關(guān)因素:物體的幾何形狀;物體的質(zhì)量分布。

(2)位置確定:質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體,重心在其幾何中心;對于形狀不規(guī)則或者質(zhì)量分布不均勻的薄板,重心可用懸掛法確定。

三、四種基本相互作用

自然界中的四種基本相互作用是萬有引力、電磁相互作用、強相互作用和弱相互作用

物理必修三教案篇2

教學(xué)目標(biāo):

1、掌握曲線運動中速度的方向,理解曲線運動是一種變速運動。

2、掌握物體做曲線運動的條件及分析方法。

教學(xué)重點:

1、分析曲線運動中速度的方向。

2、分析曲線運動的條件及分析方法。

教學(xué)手段及方法:

多媒體,啟發(fā)討論式。

教學(xué)過程:

一、什么是曲線運動

1、現(xiàn)象分析:

(1)演示自由落體運動。(實際做與動畫演示)

提問并討論:該運動的特征是什么?

結(jié)論:軌跡是直線

(2)演示平拋運動(實際做與動畫演示)

提問并討論:該運動的特征是什么?

結(jié)論:軌跡是曲線

2、結(jié)論:

(1)概念:軌跡是曲線的運動叫曲線運動。

(2)范圍:曲線運動是普遍的運動情形。小到微觀世界(如電子繞原子核旋轉(zhuǎn));大到宏觀世界(如天體運行)都存在。生活中如投標(biāo)槍、鐵餅、跳高、跳遠等均為曲線運動。

(說明)為什么有些物體做直線運動,有些物體做曲線運動呢?那我們必須掌握曲線運動的性質(zhì)及產(chǎn)生的條件。二、曲線運動的物體的速度方向

1、三個演示實驗

(1)演示在旋轉(zhuǎn)的砂輪上磨刀具。

觀察并思考問題:磨出的火星如何運動?為什么?

分析:磨出的火星是砂輪與刀具磨擦出的微粒,由于慣性,以脫離砂

輪時的速度沿切線方向飛出,切線方向即為火星飛出時的速度方向。

(2)演示撐開帶有雨滴的雨傘繞柄旋轉(zhuǎn),傘邊緣上的水滴如何運動?

觀察并思考:水滴為什么會沿脫離時的軌跡的切線飛出?

分析:同上

(3)演示鏈球運動員運動到最快時突然松手,在脫手處小球如何飛出?

觀察并思考:鏈球為什么會沿脫手處的切線飛出?

分析:同上

2、理論分析:

思考并討論:

(1)在變速直線運動中如何確定某點心瞬時速度?

分析:如要求直線上的某處a點的瞬時速度,可在離a不遠處取一b點,求ab的平均速度來近似表示a點的瞬時速度,如果時間取得更短,這種近似更精確,如時間趨近于零,那么ab間的平均速度即為a點的瞬時速度。

(2)在曲線運動中如何求某點的瞬時速度?

分析:用與直線運動相同的思維方法來解決。

先求ab的平均速度,據(jù)式:可知:的方向與的方向一致,越小,越接近a點的瞬時速度,當(dāng)時,ab曲線即為切線,a點的瞬時速度為該點的切線方向。可見,速度的方向為質(zhì)點在該處的切線方向,且方向是時刻改變的。因此,曲線運動是變速運動。

3、結(jié)論:

曲線運動中速度的方向是時刻改變的,質(zhì)點在某一點(或某一時刻)的速度方向在曲線的這一點的切線方向上。

四、物體做曲線運動的條件

1、觀察與思考三個對比實驗

說明:以下三個實驗是在實物展示臺面上做的,由于展示臺是玻璃面,而運動的物體是小鋼球,摩擦力很小,可看成光滑的平面。初速度是從一斜槽上滑到臺面上實現(xiàn)。

(1)在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在不受外力時將如何運動?

討論結(jié)果:由于小球在運動方向上不受外力,合外力為零,根據(jù)牛頓第一定律,小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運動。(動畫演示受力分析)

(2)在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在運動方向的正前方向或正后方向放一條形磁鐵將如何運動?

討論結(jié)果:由于小球在運動方向受磁鐵作用,會使小球加速或減速,但仍做直線運動。(動畫演示受力分析)

(3)在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在運動方向一側(cè)放一條形磁鐵時小球?qū)⑷绾芜\動?

討論結(jié)果:由于小球在運動過程中受到一個側(cè)力,小球?qū)⒏淖冘壽E而做曲線運動。(動畫演示受力分析)

2、從以上實驗得出三個啟示:

啟示一:物體有初速度但不受外力時,將做什么運動?(提問)

答:勻速直線運動(如實驗一)

啟示二:物體沒有初速度但受外力時,將做什么運動?(提問)

答:做加速直線運動(如自由落體運動等)

啟示三:物體既有初速度又有外力時,將做什么運動?

答:a、當(dāng)初速度方向與外力方向在同一直線上(方向相同或相反)時將做直線運動。(如豎直上拋、實驗二等)

b、當(dāng)初速度與外力不在同一直線上時,做曲線運動。(如實驗三、水平拋物體等)

提問:根據(jù)以上實驗及啟示,分析做曲線運動的條件是什么?

3、結(jié)論:

做曲線運動的條件是:

(1)要有初速度(2)要有合外力(3)初速度與合外力有一個角度

三、思考與討論練習(xí):

1、飛機扔炸彈,分析為什么炸彈做曲線運動?

分析:炸彈離開飛機后由于慣性,具有飛機同樣的水平初速度,且受重力,初速度與重力方向有角,所以做曲線運動。(動畫演示受力分析與初速度的關(guān)系)

引申:

(1)、我們騎摩托車或自行車通過彎道時,我們側(cè)身騎,為什么?討論后動畫演示受力分析與初速度的關(guān)系。

(2)山公路路面有何特點?火車鐵軌在彎道有何特點?(回家思考)

f2

f1

f3

2、物體在光滑水平桌面受三個水平恒力(不共線)處于平衡狀態(tài),當(dāng)把其中一個水平恒力撤去時,物體將:

a、物體一定做勻加速直線運動

b、物體一定做勻變速直線運動

c、物體有可能做曲線運動

d、物體一定做曲線運動

討論:

1、物體的初始狀態(tài)如何?

答:靜止或勻速直線運動(說明:題目沒有明確)

2、合外力情況如何?

答:開始合外力為零,當(dāng)撤去一個力時,物體將受到與撤去的力大小相等,方向相反的合外力。((動畫演示受力分析過程)

3、物體將如何運動?

答:a、當(dāng)初速度為零時,一定做勻加速直線運動

b、當(dāng)初速度不為零時,當(dāng)初速度方向與合外力方向相同或相反時,做勻變速直線運動;當(dāng)初速度與合外力方向有角度時,物體做曲線運動。

因此本題答案是:c。

物理必修三教案篇3

一、教材分析

課標(biāo)分析:能用牛頓第二定律分析勻速圓周運動的向心力。

教材地位:《向心力》一節(jié)是普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)試驗教科書必修2第六章曲線運動的重點、難點,具有承前啟后的作用。它既是本章知識的一個拐點,又是本章內(nèi)容拓展的重要基礎(chǔ);通過學(xué)習(xí),既能使學(xué)生從對圓周運動的表面認識上升到理論分析,又能讓學(xué)生從生活中的圓周運動分析提高到對天體運動及帶電粒子在電磁場中的運動的分析及推演。同時,《向心力》一節(jié)能夠充分體現(xiàn)力和運動的在物理學(xué)中的重要性,是運動與力關(guān)系學(xué)習(xí)的好素材。

二、學(xué)情分析

學(xué)生通過前面的學(xué)習(xí),理解了質(zhì)量、力與加速度的關(guān)系,了解了描述圓周運動的各個物理量及其關(guān)系,認識了勻速圓周運動指向圓心的向心加速度,并且學(xué)生已經(jīng)經(jīng)歷了同學(xué)之間相互協(xié)作、相互討論、相互交流及最后的成果展示的學(xué)習(xí)過程,具備了處理問題的一般思路方法:提出問題—分析問題—解決問題。

三、教學(xué)目標(biāo)

(一)知識與技能

1.了解向心力概念,知道向心力是根據(jù)力的效果命名的一種力。

2.知道向心力大小與哪些因素有關(guān),并能用來進行簡單的情景計算。

3.知道在變速圓周運動中,合外力的法向分力提供了向心力,切向分力用于加速。

4.知道一般曲線運動的處理方法。

(二)過程與方法

1.通過對向心力概念的探究體驗,讓學(xué)生理解其概念的內(nèi)涵。并熟悉處理問題的一般方法:提出問題、分析問題、解決問題

2.在驗證向心力表達式的過程中,體會物理實驗在處理問題中的作用。

3.經(jīng)歷從勻速圓周運動到變速圓周運動再到一般曲線運動的研究過程,讓學(xué)生領(lǐng)會解決問題從特殊到一般的思維方法。并學(xué)會用力和運動的觀點來分析、解決問題。

(三)情感態(tài)度價值觀

1.經(jīng)歷從自己提出問題到自己解決問題的過程,培養(yǎng)學(xué)生的問題意識及思維能力。

2.經(jīng)歷從特殊到一般的研究過程,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

3.實例、實驗緊密聯(lián)系生活,拉近科學(xué)與學(xué)生的距離,使學(xué)生感到科學(xué)就在身邊,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

四、教學(xué)重點、難點

1.教學(xué)重點

理解向心力的概念、公式及勻速圓周運動中供求關(guān)系,并能用來進行簡單的判斷計算。會分析向心力的來源

2.教學(xué)難點

理解向心力是一個效果力,會分析向心力的來源,理解勻速圓周運動中供求關(guān)系

五、教學(xué)過程(略)

六、課后作業(yè)

必做:課本p22頁問題與練習(xí):1、2、3、5題。

選做:課本p22頁問題與練習(xí):4題。

物理必修三教案篇4

一、教學(xué)計劃的描述:

上學(xué)期由于復(fù)習(xí)初中內(nèi)容,這學(xué)期繼續(xù)學(xué)習(xí)牛頓運動定律,繼續(xù)使用pep 《必修二》,共三章,分別是第一章《曲線運動》,第二章《萬有引力與航天》,第三章《機械能守恒定律》,共四章。

二、教學(xué)目標(biāo):本學(xué)期完成以下教學(xué)目標(biāo)。

1、知識目標(biāo):以平拋運動和勻速圓周運動為例,研究物體彎曲運動的條件和規(guī)律;萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)及其在天體運動中的應(yīng)用:功和能的概念,動能定理和機械能守恒定律。

2、方法目的:學(xué)習(xí)運動合成與分解的基本方法;引導(dǎo)學(xué)生理解發(fā)現(xiàn)萬有引力定律過程中的思路和方法。

3、能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力;從能量和守恒的角度培養(yǎng)學(xué)生處理的能力。

三、教材分析:

第一章《曲線運動》可分為三個單元:

第一單元的第一部分講述了物體曲線運動的條件和特征。

在第二單元的第二、三節(jié)中,闡述了研究曲線運動的基本方法——運動的合成與分解,并用這種方法詳細研究了平拋運動的特點和規(guī)律,這是本章的重要內(nèi)容。

第三單元勻速圓周運動描述勻速圓周運動的描述方法和基本規(guī)律,分析勻速圓周運動和離心現(xiàn)象的例子,分析圓周運動的例子。第二章《萬有引力與航天》可分為三個單元:

第一單元第一節(jié),學(xué)習(xí)開普勒關(guān)于行星運動描述的知識;第二單元,第二節(jié)和第三節(jié),學(xué)習(xí)萬有引力定律;第三單元,第四節(jié),學(xué)習(xí)天體運動中的萬有引力定律。第三章,《機械能》,可以分為四個單元:第一單元,第一節(jié),第二節(jié),關(guān)于功和力。

第二單元第三、四、五節(jié)講動能,動能定理,引力勢能。第三單元第六節(jié)和第七節(jié)講述機械能守恒定律及其應(yīng)用。

物理必修三教案篇5

教學(xué)準(zhǔn)備

教學(xué)目標(biāo)

知識與技能

1.根據(jù)相關(guān)實驗器材,設(shè)計實驗并熟練操作.

2.會運用已學(xué)知識處理紙帶,求各點瞬時速度.

3.會用表格法處理數(shù)據(jù),并合理猜想.

4.巧用v—t圖象處理數(shù)據(jù),觀察規(guī)律.

5.掌握畫圖象的一般方法,并能用簡潔語言進行闡述.

過程與方法

1.初步學(xué)習(xí)根據(jù)實驗要求設(shè)計實驗,完成某種規(guī)律的探究方法.

2.對打出的紙帶,會用近似的方法得出各點的瞬時速度.

3.初步學(xué)會根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行猜測、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法.

4.認識數(shù)學(xué)化繁為簡的工具作用,直觀地運用物理圖象展現(xiàn)規(guī)律,驗證規(guī)律.

5.通過實驗探究過程,進一步熟練打點計時器的應(yīng)用,體驗瞬時速度的求解方法.

情感態(tài)度與價值觀

1.通過對小車運動的設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生積極主動思考問題的習(xí)慣,并鍛煉其思考的全面性、準(zhǔn)確性與邏輯性.

2.通過對紙帶的處理、實驗數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度,能使學(xué)生靈活地運用科學(xué)方法來研究問題、解決問題、提高創(chuàng)新意識.

3.在對實驗數(shù)據(jù)的猜測過程中,提高學(xué)生合作探究能力.

4.在對現(xiàn)象規(guī)律的語言闡述中,提高了學(xué)生的語言表達能力,還體現(xiàn)了各學(xué)科之間的系,可引申到各事物間的關(guān)聯(lián)性,使自己融入社會.

5.通過經(jīng)歷實驗探索過程,體驗運動規(guī)律探索的方法.

教學(xué)重難點

教學(xué)重點

1.圖象法研究速度隨時間變化的規(guī)律.

2.對運動的速度隨時間變化規(guī)律的探究

教學(xué)難點

1.各點瞬時速度的計算.

2.對實驗數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究.

教學(xué)工具

多媒體、板書

教學(xué)過程

一、實驗?zāi)康?/p>

1.進一步練習(xí)使用打點計時器

2.利用v-t圖象處理數(shù)據(jù),并據(jù)此判斷物體的運動性質(zhì)

3.能根據(jù)實驗數(shù)據(jù)求加速度

二、實驗器材

打點計時器、一端附有定滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源.

三、實驗原理

1.利用打點計時器所打紙帶的信息,代入計算式

即用以n點為中心的一小段位移的平均速度代替n點的瞬時速度.

2.用描點法作出小車的v-t圖象,根據(jù)圖象的形狀判斷小車的運動性質(zhì).若所得圖象為一條傾斜直線則表明小車做勻變速直線運動.

3.利用v-t圖象求出小車的加速度.

四、實驗步驟

1.如圖所示,把附有滑輪的長木板放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路.

2.把一條細繩拴在小車上,使細繩跨過滑輪,下邊掛上鉤碼,把紙帶穿過打點計時器,并把紙帶的一端固定在小車的后面.

3.把小車停在靠近打點計時器處,接通電源后,釋放小車,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一列小點.

4.換上新的紙帶,重復(fù)實驗兩次.

5.增減所掛鉤碼,按以上步驟再做兩次實驗.

五、數(shù)據(jù)處理

1.表格法

(1)從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開始一些比較密集的點,在后面便于測量的地方找一個點,作為計數(shù)始點,以后依次每五個點取一個計數(shù)點,并標(biāo)明0、1、2、3、4…測量各計數(shù)點到0點的距離x,并記錄填入表中,如圖所示.

(2)分別計算出與所求點相鄰的兩計數(shù)點之間的距離Δx1、Δx2、Δx3…

(3)計算平均速度,用平均速度代替相關(guān)計數(shù)點的瞬時速度,填入上面的表格中.

(4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),分析速度隨時間怎么變化.

2.圖象法

(1)在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系,橫軸表示時間,縱軸表示速度,并根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點.

(2)畫一條直線,讓這條直線通過盡可能多的點,不在線上的點均勻分布在直線的兩側(cè),偏差比較大的點忽略不計,如圖所示

(3)觀察所得到的直線,分析物體的速度隨時間的變化規(guī)律.

(4)據(jù)所畫v-t圖象求出其斜率,就是小車運動的加速度.

六、誤差分析

1.木板的粗糙程度不同,摩擦不均勻.

2.根據(jù)紙帶測量的位移有誤差,從而計算出的瞬時速度有誤差.

3.作v-t圖象時單位選擇不合適或人為作圖不準(zhǔn)確帶來誤差.

七、注意事項

1.開始釋放小車時,應(yīng)使小車靠近打點計時器.

2.先接通電源,等打點穩(wěn)定后,再釋放小車.

3.打點完畢,立即斷開電源.

4.選取一條點跡清晰的紙帶,適當(dāng)舍棄點密集部分,適當(dāng)選取計數(shù)點(注意計數(shù)點與計時點的區(qū)別),弄清楚所選的時間間隔t等于多少秒.

5.要防止鉤碼落地,避免小車跟滑輪相碰,當(dāng)小車到達滑輪前及時用手按住.

6.要區(qū)分打點計時器打出的計時點和人為選取的計數(shù)點,一般在紙帶上每隔4個點取一個計數(shù)點,即時間間隔為t=0.02×5s=0.1s.

7.在坐標(biāo)紙上畫v-t圖象時,注意坐標(biāo)軸單位長度的選取,應(yīng)使圖象盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi).

物理必修三教案篇6

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娜f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10 km/s.(×)

(2)在地面上發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度是7.9 km/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16.7 km/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11.2 km/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)星的最小發(fā)射速度,v=7.9 km/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(shù)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

第一宇宙速度是最小的發(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)射速度最小,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)繞速度的表達式,用比例法進行計算.

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)星最后穩(wěn)定在繞地球運動的圓形軌道上時的速度越小.

例:如圖所示為在同一軌道平面上的幾顆人造地球衛(wèi)星a、b、c,下列說法正確的是()

a.根據(jù)v=,可知三顆衛(wèi)星的線速度va

b.根據(jù)萬有引力定律,可知三顆衛(wèi)星受到的萬有引力fa>fb>fc

c.三顆衛(wèi)星的向心加速度aa>ab>ac

d.三顆衛(wèi)星運行的角速度ωa

?答案】c

四、衛(wèi)星軌道與同步衛(wèi)星

?問題導(dǎo)思】

1.人造地球衛(wèi)星的軌道有什么特點?

2.人造地球衛(wèi)星的軌道圓心一定是地心嗎?

3.地球同步衛(wèi)星有哪些特點?

1.人造地球衛(wèi)星的軌道

人造衛(wèi)星的軌道可以是橢圓軌道,也可以是圓軌道.

(1)橢圓軌道:地心位于橢圓的一個焦點上.

(2)圓軌道:衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,衛(wèi)星所需的向心力由萬有引力提供,由于萬有引力指向地心,所以衛(wèi)星的軌道圓心必然是地心,即衛(wèi)星在以地心為圓心的軌道平面內(nèi)繞地球做勻速圓周運動.

總之,地球衛(wèi)星的軌道平面可以與赤道平面成任意角度,但軌道平面一定過地心.當(dāng)軌道平面與赤道平面重合時,稱為赤道軌道;當(dāng)軌道平面與赤道平面垂直時,即通過極點,稱為極地軌道,如圖所示.

2.地球同步衛(wèi)星

(1)定義:相對于地面靜止的衛(wèi)星,又叫靜止衛(wèi)星.

(2)六個“一定”.

①同步衛(wèi)星的運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致.

②同步衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同,t=24 h.

③同步衛(wèi)星的運行角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度.

④同步衛(wèi)星的軌道平面均在赤道平面上,即所有的同步衛(wèi)星都在赤道的正上方.

⑤同步衛(wèi)星的高度固定不變.

特別提醒

由于衛(wèi)星在軌道上運動時,它受到的萬有引力全部提供給了向心力,產(chǎn)生了向心加速度,因此衛(wèi)星及衛(wèi)星上的任何物體都處于完全失重狀態(tài).

例:已知某行星的半徑為r,以第一宇宙速度運行的衛(wèi)星繞行星運動的周期為t,該行星上發(fā)射的同步衛(wèi)星的運行速度為v,求同步衛(wèi)星距行星表面高度為多少.

規(guī)律總結(jié):同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星和赤道上隨地球自轉(zhuǎn)物體的比較

1.近地衛(wèi)星是軌道半徑近似等于地球半徑的衛(wèi)星,衛(wèi)星做勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供.同步衛(wèi)星是在赤道平面內(nèi),定點在某一特定高度的衛(wèi)星,其做勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供.在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動的物體是地球的一部分,它不是地球的衛(wèi)星,充當(dāng)向心力的是物體所受的萬有引力與重力之差.

2.近地衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的共同點是衛(wèi)星做勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供;同步衛(wèi)星與赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的共同點是具有相同的角速度.當(dāng)比較近地衛(wèi)星和赤道上物體的運動規(guī)律時,往往借助同步衛(wèi)星這一紐帶,這樣會使問題迎刃而解.

五、衛(wèi)星、飛船的變軌問題

例:如圖所示,某次發(fā)射同步衛(wèi)星的過程如下:先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后再次點火進入橢圓形的過渡軌道2,最后將衛(wèi)星送入同步軌道3.軌道1、2相切于q點,2、3相切于p點,則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時,以下說法正確的是()

a.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率

b.衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度

c.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過q點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過q點時的加速度

d.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過p點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過p點時的加速度

?答案】d

規(guī)律總結(jié):衛(wèi)星變軌問題的處理技巧

1.當(dāng)衛(wèi)星繞天體做勻速圓周運動時,萬有引力提供向心力,由

由此可見軌道半徑r越大,線速度v越小.當(dāng)由于某原因速度v突然改變時,若速度v突然減小,

衛(wèi)星將做近心運動,軌跡為橢圓;若速度v突然增大,則

衛(wèi)星將做離心運動,軌跡變?yōu)闄E圓,此時可用開普勒第三定律分析其運動.

2.衛(wèi)星到達橢圓軌道與圓軌道的切點時,衛(wèi)星受到的萬有引力相同,所以加速度也相同.

物理必修三教案篇7

教學(xué)目標(biāo):

一、知識與技能

(一)能熟練使用打點計時器。

(二)會根據(jù)相關(guān)實驗器材,設(shè)計實驗并完成操作。

(三)會處理紙帶求各點瞬時速度。

(四)會設(shè)計表格并用表格處理數(shù)據(jù)。

(五)會用v-t圖像處理數(shù)據(jù),表示運動規(guī)律

(六)掌握圖象的一般方法,并能用語音描述運動的特點。

二、過程與方法

(一)初步學(xué)習(xí)根據(jù)實驗要求,設(shè)計實驗,探究某種規(guī)律的研究方法。

(二)經(jīng)歷實驗過程,及時發(fā)現(xiàn)問題并做好調(diào)整。

(三)初步學(xué)會根據(jù)實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法。

三、情感態(tài)度與價值觀:

(一)體會實驗的設(shè)計思路,體會物理學(xué)的研究方法。

(二)培養(yǎng)根據(jù)實驗結(jié)果作出分析判斷并得出結(jié)論。

教學(xué)過程

?教師提出問題】探究目的:

探究小車在重物牽引下的運動,研究小車速度隨時間的變化規(guī)律。

?讓學(xué)生猜想】小車的速度隨時間變化有幾種可能:

變化先快后慢;先慢后快;均勻變化等??山Y(jié)合速度圖象描述猜想。

?讓學(xué)生進行實驗設(shè)計】提示如何測量出不同時刻的物體運動速度;最后確定打點計時器測速度。

?教師引導(dǎo)學(xué)生討論】實驗過程中注意事項:

1、開始釋放小車時,應(yīng)使小車靠近打點計時器。

2、先接通電源,計時器工作后,再放開小車,當(dāng)小車停止運動時及時斷開電源。

3、要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞,當(dāng)小車到達滑輪前及時用手按住它。

?學(xué)生活動】實驗過程:

1、附有滑輪的長度板平放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路。

2、用一條細繩栓住小車使細繩跨過滑輪,下邊掛上適量的鉤碼,讓紙帶穿過打點計時器,并把紙帶的一端固定在小車的上面。

3、把小車停在靠近打點計時器處,接通電源后釋放小車,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一列小點。換上新的紙帶,重復(fù)實驗三次。