第一篇：高中物理 自由落體運(yùn)動優(yōu)秀教案 新人教版必修1[范文模版]

設(shè)計(jì)方案

（三）多媒體教學(xué)設(shè)計(jì)

1.問題提出

打開“2.5自由落體運(yùn)動.ppt”文件，點(diǎn)擊目錄中的“問題提出”使屏幕切換到第二屏，如圖所示：

先讓學(xué)生根據(jù)提出的問題完成兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，然后在老師的引導(dǎo)下得到結(jié)論：在空氣中物體下落得快慢要受到空氣阻力的影響.空氣阻力越小，物體下落的快慢就越接近.為了進(jìn)一步驗(yàn)證這個(gè)結(jié)論，點(diǎn)擊“下一頁”進(jìn)入第三屏：

先通過一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)感受物體下落中所受空氣阻力的影響.然后切換到第四屏觀看實(shí)物實(shí)驗(yàn)和拓展材料.專心

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用心 1

2.自由落體運(yùn)動

如果物體不受任何阻力，只在重力作用下從靜止開始下落，那么它的運(yùn)動就叫自由落體運(yùn)動.點(diǎn)擊第一屏目錄中的“自由落體運(yùn)動”進(jìn)入第五屏，給出相關(guān)內(nèi)容如圖：

對于運(yùn)動性質(zhì)的了解，先點(diǎn)擊其中的“實(shí)驗(yàn)探究”，切換到第六屏，如圖：

先通過觀看flash影片了解實(shí)驗(yàn)的大體過程，然后讓學(xué)生親自完成實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：自由

2落體運(yùn)動就是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，加速度大小為9.8 m/s.回到第五屏，點(diǎn)擊“頻閃照片”切換到第七屏和第八屏：

專心

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用心

通過觀看實(shí)驗(yàn)錄像和頻閃模擬試驗(yàn)進(jìn)一步加深對自由落體運(yùn)動性質(zhì)的了解.3.重力加速度

在目錄中點(diǎn)擊“重力加速度”進(jìn)入第九屏，如圖：

根據(jù)所給內(nèi)容了解加速度的有關(guān)知識.4.自由落體運(yùn)動的公式

由前面已經(jīng)知道自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，所以，勻變速直線運(yùn)動的公式也適用于自由落體運(yùn)動.先讓學(xué)生自己推出公式，然后點(diǎn)擊目錄中的“自由落體運(yùn)動的公式”進(jìn)入第十屏給出內(nèi)容，如圖：

專心

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用心 3

知識應(yīng)用

點(diǎn)擊目錄中的“知識應(yīng)用”進(jìn)入例題講解和練習(xí)部分（從十一到十四屏），專心

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用心 4 5.這部分內(nèi)容可以先讓學(xué)生自己思考解答，然后再給出規(guī)范的解題步驟.6.知識拓展

點(diǎn)擊目錄中的“知識拓展”進(jìn)入知識拓展部分，主要是讓學(xué)生了解一些生活中的物理知識，開闊視野，學(xué)以致用.專心

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7.點(diǎn)擊目錄中的“學(xué)習(xí)目標(biāo)”，出現(xiàn)如圖所示內(nèi)容，可以幫助學(xué)習(xí)更有針對性地掌握本節(jié)內(nèi)容.設(shè)計(jì)點(diǎn)評

本節(jié)課件把很多難度較高的試驗(yàn)錄像和模擬實(shí)驗(yàn)動畫綜合在里面，可以很形象而直觀地理解所學(xué)知識，再結(jié)合真實(shí)實(shí)驗(yàn)，可使課堂效率大大提高.注明：本課所用課件來自“志鴻優(yōu)化網(wǎng)”（http://004km.cn），具體鏈接地址為： http://004km.cn/?action=copyright!show&id=892

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用心 6

第二篇：高中物理必修1教案-《自由落體運(yùn)動》案例

自由落體運(yùn)動教學(xué)設(shè)計(jì)

王祥暉

一、教材內(nèi)容分析

《自由落體運(yùn)動》是人教版高中物理必修一第二章第五節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)生學(xué)習(xí)了運(yùn)動學(xué)的知識后編排的，是勻變速直線運(yùn)動的特例。通過對自由落體運(yùn)動的研究是對前面知識的復(fù)習(xí)和鞏固，同時(shí)也加強(qiáng)了課本與實(shí)際生活的聯(lián)系。

另一方面，通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的自主、合作、探究的科學(xué)研究方法，為學(xué)生的終身發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。因此本節(jié)課是本章知識的復(fù)習(xí)課，培養(yǎng)學(xué)生思維的研究課，聯(lián)系生活的應(yīng)用課，也是后面課程的知識準(zhǔn)備的墊底課。所以本節(jié)課在本章中具有重要的地位和作用。

二、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識與技能

1.知道物體做自由落體運(yùn)動的條件。2.掌握自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律。

（二）過程與方法

1.培養(yǎng)觀察能力和分析、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力，會驗(yàn)證勻變速直線運(yùn)動。

2.通過分析，歸納出自由落體運(yùn)動的速度，位移公式，培養(yǎng)分析、推理、綜合的能力。

3.通過實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動加速度的大小，體會實(shí)驗(yàn)在發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律中的作用。

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀

1.領(lǐng)悟突出主要因素，忽略次要因素的哲學(xué)思想。2.通過實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：自由落體運(yùn)動的性質(zhì)和規(guī)律。

難點(diǎn)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證自由落體運(yùn)動為勻變速直線運(yùn)動。

四、教學(xué)方法

實(shí)驗(yàn)探索法、啟發(fā)式教學(xué)法、分析歸納法

五、教學(xué)過程

（一）新課的引入

從落體運(yùn)動引入

圖片展示：下落的蘋果、跳傘運(yùn)動，生活中存在著許多落體運(yùn)動。

師：請同學(xué)們從生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)對物體下落快慢情況提出自己的看法，并舉例說明。

說明：讓學(xué)生展示對物體下落已有的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識，并引導(dǎo)學(xué)生注意觀察身邊物理現(xiàn)象，體會到物理知識就在我們身邊，感悟物理規(guī)律研究的價(jià)值。預(yù)測：學(xué)生對物體下落的認(rèn)識可能有下面幾種 1．重的物體下落快；例如：小石塊下落的比樹葉快 2．輕和重的物體下落一樣快；例如：小石塊和小紙團(tuán)下落的一樣快 3．體積小的物體下落的比大的物體下落快；例如：小球下落的比氣球快 4．物體在下落過程中，速度越來越大；例如：小石塊下落 5．物體下落的很快，例如：從3層樓高出物體下落的樓底，只需1秒多一點(diǎn)時(shí)間 6．…… 師：二千多年前，古希臘哲學(xué)家亞里士多德提出：輕重不同的物體下落時(shí)，重的物體下落得快，輕的物體下落得慢。

這個(gè)觀點(diǎn)是否正確？由實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

【演示實(shí)驗(yàn)一】粉筆和紙片同時(shí)下落，可觀察到什么現(xiàn)象？ 重的物體下落快

【演示實(shí)驗(yàn)二】取兩張相同的紙，剪去其中一張的一部分然后揉成紙團(tuán)，再讓它們同時(shí)下落。可觀察到什么現(xiàn)象？

輕的物體下落得快

【演示實(shí)驗(yàn)三】粉筆和紙團(tuán)下落，可觀察到什么現(xiàn)象？ 輕和重的物體下落一樣快 【演示實(shí)驗(yàn)四】取兩張相同的紙，把其中一張揉成紙團(tuán)，再讓它們同時(shí)下落?？捎^察到什么現(xiàn)象？

輕和重的物體下落不一樣快

師：那么為什么物體下落有這些相互矛盾的結(jié)論呢？是什么原因造成的？

說明：讓學(xué)生對已有觀點(diǎn)進(jìn)行分析和比較，提出新的問題，然后對新問題進(jìn)行進(jìn)一步的研究。對已有現(xiàn)象和結(jié)論進(jìn)行進(jìn)一步的思考和分析是科學(xué)研究的起點(diǎn)。預(yù)測：學(xué)生分析出的原因可能是： 1．有沒有受到空氣阻力； 2．空氣阻力和物體的重力。站在巨人的肩膀上：介紹伽利略是如何對亞里士多德對物體下落的研究結(jié)論產(chǎn)生懷疑，通過推理進(jìn)行進(jìn)一步分析得出輕、重物體下落是一樣快的。分析方法如下：

在古希臘哲學(xué)家，亞里士多德認(rèn)為物體下落的速度與物體所受的重力大小成正比，即重物比輕物先落地。伽利略用亞里士多德的觀點(diǎn)推出了互相矛盾的結(jié)果。他說如果重的物體先落地，那么把輕的物體和重的物體栓在一起，那么它比重的物體還重，根據(jù)亞里士多德的觀點(diǎn)它下落的地面的時(shí)間應(yīng)比重的物體短；但我們再根據(jù)亞里士多德的觀點(diǎn)，重物下落的比輕物快，那么在下落過程中，重物會受到輕物的牽扯而變慢，輕物會受到重物的牽扯而變快；那么拴在一起的物體下落的速度應(yīng)比重物下落的速度慢；這樣伽利略就用亞里士多德的觀點(diǎn)推出兩個(gè)互相矛盾的結(jié)論，這說明亞里士多德的觀點(diǎn)是有缺陷的，因此伽利略認(rèn)為輕、重不同的物體它們下落的速度是一樣的。為了說明他對物體下落的結(jié)論是正確的的，據(jù)說他在比薩斜塔上把木球和銅球同時(shí)下落，發(fā)現(xiàn)它們幾乎同時(shí)落地。伽利略利用科學(xué)的思辨方法指出了亞里士多德對物體下落的觀點(diǎn)的矛盾通過實(shí)驗(yàn)揭示了物體自由落體運(yùn)動的規(guī)律。

猜想：如果沒有空氣阻力，輕和重的物體下落一樣快？

（二）自由落體運(yùn)動

1、輕、重物體自由落體運(yùn)動的過程運(yùn)動情況一樣―――下落的一樣快

教師通過牛頓管演示實(shí)驗(yàn)來證實(shí)在沒有空氣阻力的情況下，輕、重物體下落情況一樣。實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示，在一根長約1.5m的玻璃管中，放入一些形狀和重力均不同的小物體，如羽毛、鐵片片。演示實(shí)驗(yàn)時(shí)按如下步驟：

將玻璃管倒立過來，觀察物體下落情況。

師：從該實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們看到什么現(xiàn)象，從這些現(xiàn)象中說明了什么問題？ 在沒有空氣阻力的情況下，輕重不同的物體下落的快慢是一樣的，這就是我們今天要學(xué)習(xí)的自由落體運(yùn)動。

1.定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動叫做自由落體運(yùn)動。（如果空氣阻力對物體影響很小，可忽略不計(jì)，那么，物體在空氣中從靜止開始下落的運(yùn)動就可以看作是自由落體運(yùn)動。）2.研究性質(zhì)：初速度為0 自由落體運(yùn)動的加速度

師：自由落體運(yùn)動的規(guī)律都相同，用什么物理量來表示自由落體的運(yùn)動規(guī)律呢？

說明：在研究得出輕、重不同的物體自由落體運(yùn)動的一樣快后，學(xué)生很可能會產(chǎn)生這樣的疑問，為什么輕重物體下落的會一樣快？其內(nèi)在原因是什么？產(chǎn)生這樣的疑問是非常好的，對這個(gè)問題的思考和討論正是揭示了力和運(yùn)動之間的關(guān)系。但并不是本節(jié)課研究的主要問題；因此在此處，教師通過問題把學(xué)生的思維引導(dǎo)到研究自由落體運(yùn)動規(guī)律這方面。如果學(xué)生有這方面的疑問，教師應(yīng)給以積極的肯定，并且鼓勵(lì)學(xué)生課可后給以解決。預(yù)測：學(xué)生對老師提出的問題可能的答案是 1．用物體的速度來表示 2．用物體的運(yùn)動加速度來表示 引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到物體運(yùn)動的加速度是用于確定物體的運(yùn)動快慢，知道物體運(yùn)動的加速度就能知道物體的運(yùn)動速度的變化規(guī)律，知道物體的速度變化規(guī)律就能知道物體的位置變化規(guī)律，因此只要知道物體的運(yùn)動加速度（和運(yùn)動初速度）就能知道物體的運(yùn)動規(guī)律。

師：那么如何測得自由落體運(yùn)動的加速度呢？請思考測量重力加速度的實(shí)驗(yàn)方案？

說明：自由落體運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動的一個(gè)實(shí)際例子，本節(jié)課目的不僅要讓學(xué)生認(rèn)識到自由落體運(yùn)動的規(guī)律，而且還要通過對自由落體運(yùn)動的研究來加深對勻變速直線規(guī)律的掌握和應(yīng)用。因此可讓學(xué)生利用所學(xué)勻變速直線來設(shè)計(jì)來研究自由落體運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律。預(yù)測：學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案可能是： 1．讓小球從高為h下落，測出下落所用時(shí)間t；那么自由落體運(yùn)動的加速度h為g?2（此種方法由于物體自由落體運(yùn)動很快，因此時(shí)間的測量較難；此種方t2法并不可行）?s2．利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)來測量自由落體運(yùn)動的加速度g?T這2（重物重力應(yīng)較大，樣才能使重物在下落過程中受到的阻力可以忽略不計(jì)，本實(shí)驗(yàn)容易實(shí)現(xiàn)）?s3．利用閃光照片來測量自由落體運(yùn)動的加速度g?T（本實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)誤差最小，2但不容易在課堂上實(shí)現(xiàn)，但這種方法教師應(yīng)該給予介紹）在學(xué)生交流討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案中，應(yīng)讓他們對各種方案闡述自己的觀點(diǎn)，反思方案中的問題。老師可根據(jù)教學(xué)實(shí)際情況安排實(shí)驗(yàn)（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)）或直接給出打點(diǎn)器打出自由落體運(yùn)動的紙帶（或自由落體運(yùn)動的閃光照片），讓學(xué)生分析得出測量出自由落體運(yùn)動的加速度―――重力加速度。

教師在學(xué)生算出重力加速度后，教師可以提供不同緯度上的重力加速度，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)地球不同緯度的重力加速度是不一樣的，它會隨緯度的增大而增大。（這點(diǎn)可以在學(xué)習(xí)萬有引力定律后給出更好，因此教師可以根據(jù)學(xué)生情況自行取舍；如果學(xué)生能提出為什么重力加速度會隨緯度的增大而增大？那么老師應(yīng)給以肯定，鼓勵(lì)學(xué)生探究其產(chǎn)生的原因）

4．自由落體運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用

生活中許多物體的下落都可以看成自由落體運(yùn)動；如石塊下落、花盆下落……。

例題1：

例題二：

練習(xí)1：

2．請同學(xué)們利用刻度尺設(shè)計(jì)測量人的反應(yīng)時(shí)間

說明：在應(yīng)用物理規(guī)律時(shí)，不僅要做鞏固性練習(xí)，而且要結(jié)合實(shí)際問題情景讓學(xué)生在做的過程體驗(yàn)如何應(yīng)用物理知識解決問題特別是方案設(shè)計(jì)的討論有助于促進(jìn)學(xué)生各方面

第三篇：高中物理自由落體運(yùn)動教案6新人教版必修1

八、自由落體運(yùn)動

聚焦重點(diǎn)難點(diǎn)

重點(diǎn)：自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律

難點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律在自由落體運(yùn)動的應(yīng)用。

一、教與學(xué)師生互動

教學(xué)過程：

我們在日常所見的物體從空中下落，總的說來越落越快，尋找它所遵循什么規(guī)律能幫助我們解決許多的實(shí)際問題，如通過附落石子來測量井口到水面的深度，空投的貨物在空中的運(yùn)動時(shí)間及著地速度等。

（一）物體從同一高度下落到地面的時(shí)間比較 [演示]讓金屬片、紙片、紙團(tuán)從同一高 度處同時(shí)開始下落

結(jié)果：金屬片和紙團(tuán)幾乎同時(shí)落地，紙片后落地。可能的原因是什么？

引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：空氣阻力是影響物體下落快慢的重要因素，消除空氣阻力后結(jié)果怎樣？

[演示]通過牛頓管來演示羽毛和錢幣下落的快慢

結(jié)果：沒有抽氣時(shí)，羽毛比錢幣下落慢得多，抽去部分空氣后，兩者下落的時(shí)間應(yīng)減少，盡量抽空管內(nèi)空氣后，兩者幾乎同步下落。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：沒有空氣阻力時(shí)，羽毛和錢幣下落一樣快。

推論：在沒有空氣阻力時(shí)，在某地任何物體自由下落的運(yùn)動情況相同。

（二）自由落體運(yùn)動

1、定義：物體在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動，叫做自由落體運(yùn)動。

2、特點(diǎn)：自由落體運(yùn)動是初速為零的勻加速直線運(yùn)動。

3、在空氣阻力遠(yuǎn)小于物體的重力時(shí)，可忽略空氣阻力，物體從靜止開始下落可看做自由落體運(yùn)動。

（三）自由落體加速度

1、定義：在同一地點(diǎn)，一切物體在自由落體運(yùn)動中的加速度都相同，這個(gè)加速度稱為重力加速度。

注意：重力加速度與物體質(zhì)量大小無關(guān)，與物體運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)。

通過不同重量的物體在被抽掉空氣的玻璃管內(nèi)下落的情況的比較，可以得出的結(jié)論是：在同一地點(diǎn)的不同物體做自由落體運(yùn)動的重力加速度均相同。

2、特點(diǎn)：（1）在同一地點(diǎn)，一切物體在做自由落體運(yùn)動中的加速度都相同，即物體自由下落時(shí)速度變化的快慢都一樣。我們平時(shí)看到輕重不同，密度不同的物體下落時(shí)的快慢不同，加速度不同，那是因?yàn)樗鼈兪艿降淖枇Σ煌木壒?。?）重力加速度的方向始終豎直向下。其大小與物體所處在地球上 的位置有關(guān)。與離地面的高度也有關(guān)。重力加速度隨著緯度的增加而增加，隨著高度的增加而減小。

在通常情況下不考慮高度的影響，是否考慮所處的位置呢？如果在一個(gè)題目中提到了位置的變化，或強(qiáng)調(diào)了南北兩極以及赤道上，一般要考慮重力加速度的變化。

22在一般的計(jì)算題中，重力加速度取g=9.8m/s 或者g=10m/s。

3．公式：所有物體的的自由落體運(yùn)動都是初速度為零的勻加速運(yùn)動且其加速度a=g,其運(yùn)動規(guī)律可表示為

v =gt,h?12gt，vt 2=gh.2勻變速直線運(yùn)動的特殊規(guī)律在此同樣適用。

[例1]物體從離地h 高處下落，它在落地前的1s 內(nèi)下落35m，求物體下落時(shí)的高度及下落時(shí)間。

[解析]設(shè)下落時(shí)間為t ,則有：

最后1s 內(nèi)的位移便是ts內(nèi)的位移與(t-1)s內(nèi)的位移之差：

?s=1212 gt-g(t-1)222

2代入數(shù)據(jù)：35=5t-t(t-1)

得t =4s 下落時(shí)的高度h=12gt=80m 2[例2]如圖2-8-1所示，長為L的細(xì)桿AB，從靜步開始豎直落下，求它全部通過距下端h處的p點(diǎn)所用時(shí)間是多少？

[解析]由于細(xì)桿上各點(diǎn)運(yùn)動狀態(tài)完全相同，可以將整個(gè)桿轉(zhuǎn)化為一個(gè)點(diǎn)，例如只研究A點(diǎn)的運(yùn)動。

B下落h時(shí)，桿開始過P點(diǎn)，A點(diǎn)下落h+L時(shí)，桿完全過P點(diǎn)。從A點(diǎn)開始下落至桿全部通過P點(diǎn)所用時(shí)間為 t1 =2(h?L)g2h gA點(diǎn)下落h所用時(shí)間，t2 =?桿通過P點(diǎn)所用的時(shí)間，2 t=t1 – t 2 =2(h?L)2h ?gg通過草圖分清各階段運(yùn)動，然后用自由落體運(yùn)動公式求解。

[例3]跳傘員從350m高空離開飛機(jī)開始落下，最初未打開降落傘，自由下落一段距

2離后才打開降落傘，打開降落傘后以2m/s的加速度勻減速下落，到達(dá)地面時(shí)速度為4m/s, 求跳傘員自由下落的高度。

[解析]跳傘員下落分前后兩段不同的運(yùn)動過程，第一段為自由落體運(yùn)動，第二段為勻

速運(yùn)動，第一段末的速度即為第二段勻減速運(yùn)動的初速度，以此速度將兩段過程進(jìn)行聯(lián)

系，再結(jié)合自由落體和勻減速運(yùn)動的位移公式即可求解。設(shè)跳傘員第一段自由下落的高

1度為h,第一段末了的速度為v1，跳傘員落地的速度v2=4m/s，跳傘員第二段下落的高度

為h2，則應(yīng)有： 2v1=2gh1，222v2-v1=2ah2 其中a=-2m/s h1+ h 2 =350m 由以上三式可解得：h1 =60 m

第四篇：高中物理 2.5自由落體運(yùn)動教案2 新人教版必修1

《自由落體運(yùn)動》

設(shè)計(jì)說明：

測“反應(yīng)時(shí)間”設(shè)計(jì)說明：

教材中的“做一做”欄目中的“測定反應(yīng)時(shí)間”，目的是通過這一游戲產(chǎn)生“驚奇”效果，激發(fā)學(xué)生探究的興趣，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。通過自身“做一做”，要求記住本人的反應(yīng)時(shí)間，這樣達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生動手能力和記憶能力的效果。有好多行業(yè)對“反應(yīng)時(shí)間”要求比較高，如運(yùn)動員、飛行員，我們回想雅典奧運(yùn)會劉翔奪冠那激動人心的場景，佩服他反應(yīng)時(shí)間不到0.11秒，這也是他能奪冠的先決條件。神舟七號發(fā)射成功，英雄航天員的颯爽英姿深深留在我們腦海里，做為航天員的反應(yīng)時(shí)間也有嚴(yán)格要求，通過事例的引人和問題的討論，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣，活躍課堂氣氛，提高學(xué)生的物理學(xué)素養(yǎng)。關(guān)于落體運(yùn)動的進(jìn)一步思考設(shè)計(jì)說明：

此環(huán)節(jié)將對落體運(yùn)動的研究落實(shí)在其運(yùn)動的快慢上，直接問“是否重的物體一定下落得快”是為了更易進(jìn)入主題，要求學(xué)生根據(jù)經(jīng)驗(yàn)討論問題，并給出亞里士多德的經(jīng)驗(yàn)性結(jié)論；教師根據(jù)該結(jié)論進(jìn)行邏輯推理與實(shí)際情況產(chǎn)生矛盾的過程，注重對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)；引導(dǎo)學(xué)生注意直覺經(jīng)驗(yàn)和邏輯推理的矛盾，使學(xué)生明確下一步要解決的問題，運(yùn)用合作學(xué)習(xí)方式展開討論，對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育，強(qiáng)化學(xué)生對自行探究問題的過程與方法的理解；引導(dǎo)學(xué)生與情景對話，學(xué)生之間協(xié)商，積極主動的建構(gòu)自己的知識和邏輯思維，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和自主學(xué)習(xí)的能力；利用分組實(shí)驗(yàn)組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蜌w納解決問題的能力。

進(jìn)一步探究影響物體下落快慢的因素設(shè)計(jì)說明：學(xué)生在教師的引導(dǎo)下猜想、觀察、思考、理解、體會，使學(xué)生學(xué)習(xí)過程思維能力和觀察能力得到培養(yǎng)的同時(shí)，提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)素養(yǎng)，更重要的是學(xué)會了具體分析問題和解決問題的能力。本設(shè)計(jì)通過毛錢管實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論：物體下落受到空氣阻力的影響。沒有空氣阻力時(shí)，物體下落過程中運(yùn)動快慢與質(zhì)量無關(guān)。通過此過程使學(xué)生認(rèn)識到：（1）探究現(xiàn)象背后的實(shí)質(zhì)原因必須抓住主要矛盾，考慮或排除外界因素干擾；（2）科學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的有效方法。自由落體運(yùn)動的概念設(shè)計(jì)說明：

物理學(xué)來源于現(xiàn)實(shí)生活，物理學(xué)中的概念往往是現(xiàn)實(shí)活動的理想化，這就要求學(xué)生學(xué)會提煉生活中的現(xiàn)象，透過現(xiàn)象看本質(zhì)，抓住這些現(xiàn)象的共性，歸納總結(jié)出概念和規(guī)律；更重要的學(xué)生學(xué)會用所學(xué)的概念和規(guī)律，回歸現(xiàn)實(shí)生活，分析問題和解決問題。讓學(xué)生提高自身能力的同時(shí)，也顯示物理學(xué)的獨(dú)特魅力和實(shí)用價(jià)值。學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動設(shè)計(jì)說明：

設(shè)計(jì)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動，也是新課程倡導(dǎo)的重視科學(xué)探究，經(jīng)歷探究過程，體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方法，達(dá)到三維目標(biāo)的具體落實(shí)。根據(jù)所學(xué)知識引導(dǎo)學(xué)生如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)過討論可得到用頻閃照相、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、光電計(jì)時(shí)器來研究自由落體運(yùn)動，根據(jù)現(xiàn)有條件選擇合適的實(shí)驗(yàn)方案；實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生通過重物自由落體運(yùn)動速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，經(jīng)歷科學(xué)探究的活動，學(xué)會實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法；通過實(shí)驗(yàn)紙帶的處理，學(xué)生體驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)研究中獲取數(shù)據(jù)、作出圖象、分析圖象、尋找規(guī)律的科學(xué)思維方法；使學(xué)生認(rèn)識圖象在研究物理問題中的作用，與數(shù)學(xué)公式相比，圖象顯得直觀、形象、生動，讓人一目了然，從而使學(xué)生感受到圖象直觀的美；分析圖線展示的物理特性及規(guī)律，達(dá)到自由落體運(yùn)動的規(guī)律。學(xué)生在探究過程中實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?shù)理結(jié)合能力、分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)造能力等多種能力達(dá)到培養(yǎng)，也享受成功的喜悅，有成就感。引導(dǎo)思考討論設(shè)計(jì)說明：

設(shè)置有針對性的提問，設(shè)置有效的課堂互動，夠建和諧的課堂氣氛，是我們有效教學(xué)所倡導(dǎo)的原則。設(shè)置“如何測量曝光時(shí)間？”的提問，引導(dǎo)學(xué)生思考討論，培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。

本節(jié)課從學(xué)生的“測反應(yīng)時(shí)間游戲”引入，創(chuàng)設(shè)問題情景，建立問題期待，有效的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動機(jī)。從生活情景中構(gòu)建物理情景或模型，有利于學(xué)生將所學(xué)的科學(xué)知識與社會，生活實(shí)際相聯(lián)系；在教學(xué)中，學(xué)生經(jīng)歷的實(shí)驗(yàn)探究全過程就是一個(gè)學(xué)生充滿興趣和動力去不斷解決問題的過程，學(xué)生從中能體會逐步解決問題的方法，提高解決問題的能力；小組內(nèi)的討論與交流活動能有效的培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力。

內(nèi)容分析：

1、本節(jié)內(nèi)容主要包括自由落體運(yùn)動的概念和自由落體運(yùn)動的規(guī)律，屬概念和規(guī)律的綜合課。

2、自由落體運(yùn)動在教材中作為勻變速直線運(yùn)動的一個(gè)實(shí)例進(jìn)行研究，其作用有二：一是通過運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律鞏固和加深對勻變直線速運(yùn)動的理解，同時(shí)自由落體運(yùn)動作為一個(gè)典型的物理模型也需要學(xué)生掌握；二是通過事例說明研究自然規(guī)律的一般科學(xué)方法。

3、由于本教材將力、力的合成、牛頓第二定律的內(nèi)容分別放在第四、五、六章，所以不能從受力分析得出自由落體運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動的結(jié)論，而必須通過研究位移、時(shí)間的關(guān)系來獲取。

4、在本章第二節(jié)中學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用，并且在學(xué)校現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下，使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來探究自由落體運(yùn)動的規(guī)律比采用頻閃照相法更切實(shí)可行，將頻閃照片用來欣賞和計(jì)算說明阻力的影響，可以使抽象出理想化模型的難點(diǎn)更加自然。教學(xué)目標(biāo)：

1、知識與技能目標(biāo)：

（1）知道什么是自由落體運(yùn)動；

（2）知道什么是自由落體加速度，它的方向和大小；（3）掌握自由落體運(yùn)動速度、位移隨時(shí)間變化的規(guī)律；（4）運(yùn)用自由落體運(yùn)動規(guī)律解決實(shí)際問題。

2、過程與方法目標(biāo)：

（1）觀察自由下落的物體，預(yù)測其運(yùn)動特點(diǎn)；（2）實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動的規(guī)律；

（3）閱讀教材第三部分，了解研究自然規(guī)律的一般科學(xué)方法。

3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：（1）注意科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法教育；（2）發(fā)展學(xué)生對科學(xué)探究的興趣。教學(xué)重點(diǎn)：

實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動的規(guī)律。

（從學(xué)生掌握知識的角度，可以認(rèn)為“了解自由落體運(yùn)動的定義和掌握自由落體運(yùn)動的規(guī)律”是重點(diǎn)。從提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)來說，確定“實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動的規(guī)律”為重點(diǎn)更符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求）教學(xué)難點(diǎn)：

運(yùn)用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出理想條件下的物理模型——自由落體運(yùn)動。

（應(yīng)該說伽利略利用斜面實(shí)驗(yàn)巧妙推理自由落體運(yùn)動規(guī)律理解起來亦是相當(dāng)困難，但我們只要求學(xué)生滿懷崇敬的心情去欣賞大科學(xué)家的睿智和抱著學(xué)習(xí)一般科學(xué)研究方法的心態(tài)去閱讀了解）教學(xué)用具：

演示教具：硬幣及與硬幣等大的紙片、等大的正方形紙片和薄紙板、抽氣機(jī)、牛頓管、實(shí)物投影儀。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、鉤碼、紙帶等二人一套。教學(xué)過程:

一、復(fù)習(xí)提問

首先，請同學(xué)們回顧一下初速度為0的勻變速直線運(yùn)動規(guī)律

1、速度公式：v?at

2、位移公式：x?12at

23、推論：Vt2?2ax

請一位同學(xué)回答，回答正確就鼓勵(lì)。

那么物體是否做勻變速直線運(yùn)動，我們又推導(dǎo)出一個(gè)推論：?x?aT（復(fù)習(xí)舊知識并為實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動的規(guī)律埋下伏筆）

二、自由落體運(yùn)動的概念部分

生活中經(jīng)?？吹礁呖沼懈鞣N物體下落，那么同學(xué)們有沒有想過重的物體和輕的物體誰下落的快呢？ 教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，分別用一枚硬幣（一元的效果不錯(cuò)）、兩枚和硬幣大小面積相同的硬紙片、一枚粘有硬紙片的硬幣來比較輕重不同或相同的物體下落快慢。

①一枚硬幣與一枚與硬幣面積相同的紙片等高同時(shí)下落，比較下落快慢。

②一枚硬幣與一枚粘有面積相同的紙片的硬幣等高同時(shí)下落，比較下落快慢。

③將一枚硬紙片團(tuán)成團(tuán)，與另一枚大小面積相同的硬紙片等高同時(shí)下落，比較下落快慢。

（2）學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與探究，小組成員分工進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、觀察記錄，在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析、討論，得出本小組的結(jié)論。

結(jié)論一般有三種情況：

A．重的物體下落快；B．輕重不同而下落快慢相同；C．輕重相同而下落快慢不同。

（3）分析小結(jié)

（a）選小組代表描述所觀察的實(shí)驗(yàn)情景及小組的討論。

（b）在學(xué)生探究的基礎(chǔ)上教師講解，引導(dǎo)學(xué)生明確：實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示出物體下落快慢與其質(zhì)量沒有必然聯(lián)系。

讓我們一起看一個(gè)牛頓管的實(shí)驗(yàn)，從中得到答案

看牛頓管實(shí)驗(yàn)，看完請同學(xué)來談?wù)勱P(guān)于重物體下落和輕物體下落快慢這個(gè)問題。同學(xué)回答正確，給與鼓勵(lì)。

由此得出結(jié)論：重的鐵球和輕的鐵球下落快慢相同。⑴自由落體運(yùn)動

1、定義：物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動叫自由落體運(yùn)動

2、概念理解：①兩個(gè)條件：只受重力作用 從靜止開始下落

②下落的物體除受重力外，還有空氣阻力如空氣阻力非常小可忽略，那么V0=0，G>>f

(空氣阻力）也可看做自由落體運(yùn)動。

⑵自由落體的運(yùn)動性質(zhì)

有兩種方法來研究：1是通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做實(shí)驗(yàn)得出

2是用閃光照相的實(shí)驗(yàn)（書本P45第四題運(yùn)用此方法）

由照片可以看出運(yùn)動軌跡是否直線，速度怎么變化？通過多媒體判斷物體的運(yùn)動是否勻變速直線運(yùn)動。

通過頻閃照片實(shí)驗(yàn)，我們記錄下每隔0.02s小球的位置，這樣用研究小車運(yùn)動的方法畫出v-t圖像，從圖像上看是一條傾斜的直線，斜率k由式子y=kx+b知k=9.43也就是這個(gè)自由落體的加速度為a=9.43m/s。⑶重力加速度（g）

1、在同一點(diǎn)，自由落體運(yùn)動的加速度都相等

2、大?。喝=9.8 m/s，上面的值由于誤差的存在而只有9.43 m/s

3、方向：豎直向下

4、在不同的位置加速度相同嗎？

看書P44表格回答問題，并從表格中得到規(guī)律：隨緯度升高，重力加速度增大

⑷自由落體的運(yùn)動規(guī)律

根據(jù)以上的學(xué)習(xí)，同學(xué)們可以歸納出自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)及規(guī)律：自由落體運(yùn)動是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動。

1、速度公式：v?gt

2、位移公式：H?22212gt

23、推論：Vt2?2gH ⑸自由落體運(yùn)動的應(yīng)用

1、測反應(yīng)時(shí)間（解讀資料P58）

2、測井深等有關(guān)問題

學(xué)生做例題1、2并講解 ⑹布置作業(yè)

學(xué)案題目和解讀資料1-6題 課堂小結(jié)：

以上在研究自由落體運(yùn)動時(shí)，我們采用了一種理想化的方法：從最簡單、最基本的情況入手，抓住主要因素，忽略次要因素，由淺及深的推入，得出一種運(yùn)動形式——自由落體運(yùn)動，再利用基本滿足自由落體運(yùn)動條件的運(yùn)動研究其規(guī)律，最后將規(guī)律用于生活實(shí)踐。這種獲得知識和應(yīng)用知識的方法，在以后我們學(xué)習(xí)物理時(shí)還會經(jīng)常用到。歷史回顧

看看歷史上伽利略是如何研究自由落體運(yùn)動的？請同學(xué)們閱讀教材第三部分，歸納伽利略的研究步驟。（引導(dǎo)提示學(xué)生歸納出科學(xué)研究方法的基本要素：對現(xiàn)象的一般觀察——提出猜想與假說——運(yùn)用邏輯得出推論——實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)推論——修正和推廣假說等）板書設(shè)計(jì)：

1、物體的下落運(yùn)動

（1）沿直線豎直下落

（2）受重力作用，同時(shí)受空氣阻力作用

（3）空氣阻力忽略不計(jì)時(shí)，物體下落快慢相同

2、自由落體運(yùn)動

定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動

“自由”的含義：（1）初速度為零。

（2）只受重力作用。

3、自由落體運(yùn)動的規(guī)律

（1）自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。

（2）重力加速度 g=9.8m/s，方向：豎直向下

（3）公式：

Vt=gt h= gt /2 Vt=2gh 教學(xué)后反思：

221、重視實(shí)驗(yàn)：通過實(shí)驗(yàn)設(shè)疑、解疑、探求規(guī)律，又通過實(shí)驗(yàn)鞏固所學(xué)的知識，充分體現(xiàn)了物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，體現(xiàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)是揭示自然規(guī)律的重要方法和手段。

2、重視應(yīng)用媒體輔助教學(xué)，提高課堂教學(xué)的效率。

3、充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用：通過實(shí)驗(yàn)探索、設(shè)問點(diǎn)拔,創(chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生積極參與,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,活躍課堂氣氛,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生始終保持積極探索的學(xué)習(xí)心態(tài).4、創(chuàng)造性使用教材：使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動的規(guī)律；利用教材上的材料編制課外作業(yè)。

第五篇：高中物理必修1教案

高中物理必修1教案-《功率》(3000字)

高中物理必修1教案-《功率》

一、教學(xué)內(nèi)容分析

1．內(nèi)容與地位

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》共同必修模塊“物理2”中涉及本節(jié)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是“理解功率，關(guān)心生產(chǎn)和生活中常見機(jī)械功率的大小及其意義”。要求學(xué)生理解功率的概念，會進(jìn)行功率的計(jì)算；會分析汽車發(fā)動機(jī)功率一定時(shí)，牽引力和速度的關(guān)系；嘗試自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測量人在某種運(yùn)動中的功率。由于功率在生活、生產(chǎn)中應(yīng)用很廣，教學(xué)中可充分利用這一優(yōu)勢，使抽象的物理概念變得富有實(shí)際意義。發(fā)展學(xué)生應(yīng)用知識解決實(shí)際問題能力，樹立正確的價(jià)值觀。

本節(jié)課的教學(xué)應(yīng)立足于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，通過學(xué)習(xí)物理研究方法，使學(xué)生學(xué)會思考問題。在建立“功率”概念中，讓學(xué)生體會用比值方法來建立一個(gè)新物理概念。機(jī)車起動過程的分析著重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識物理與社會生活的密切聯(lián)系，綜合運(yùn)用動力學(xué)知識和功率概念分析問題和解決問題的能力。通過學(xué)生設(shè)計(jì)測量人的做功功率的實(shí)驗(yàn)，達(dá)到學(xué)以致用的目的，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識解決實(shí)際問題能力。

2．教學(xué)目標(biāo)：

（1）通過實(shí)例體驗(yàn)功率概念的形成過程及功率的實(shí)際意義，理解功率概念。

（2）從功率概念的定義，體會用比值方法建立物理概念的方法。

（3）理解功率與力和速度的關(guān)系。會利用功率的兩個(gè)公式來解釋現(xiàn)象和進(jìn)行計(jì)算。

（4）了解平均功率、瞬時(shí)功率、額定功率、實(shí)際功率區(qū)別和聯(lián)系。

（5）具有敢于發(fā)表自己觀點(diǎn)，堅(jiān)持原則，善于合作的良好

習(xí)慣。

3．重點(diǎn)難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)是理解功率的概念；難點(diǎn)是理解功

率與力、速度的關(guān)系，瞬時(shí)功率和平均功率的計(jì)算。

二、案例設(shè)計(jì)

（一）新課引入

問題：人們在生產(chǎn)、生活和工作中使用了大量的機(jī)械來做功，這與人力直接做功或畜力做功，在完成功的快慢方面有何不同？請舉例說明。（引發(fā)學(xué)生思考，讓學(xué)生從身邊生活尋找做功事例，并思考機(jī)械與人或畜力做功的差異。）

功是能量轉(zhuǎn)化的量度，人們十分關(guān)注做功的多少。然而不同的機(jī)械或人，其做功的快慢是不同的。（分析一些生產(chǎn)事例、工作場面，或展示一些做功快慢不同的圖片。有條件的情況下還可通過多媒體手段更生動地展示這些畫面和情景，使學(xué)生對做功快慢的情形有更為形象和具體的認(rèn)識，從而為建立正確的“功率”概念打下良好基礎(chǔ)。）

參考事例：①挖土機(jī)與人，要完成相同的挖土任務(wù)，人花的時(shí)間要長得多。②建筑工地上要把磚塊或水泥等建筑材料搬到樓頂上，起重機(jī)和搬運(yùn)工相比，起重機(jī)要比工人快得多。③從水井里提水，使用抽水機(jī)比人工要快得多④家住在高樓（如8層），乘電樓比走路要快得多。⑤拖拉機(jī)耕地比牛耕地要快得多，等等。列舉生產(chǎn)、生活中發(fā)生的事例，使學(xué)生體會功率與生活、生產(chǎn)息息相關(guān)，無處不在，研究功率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

說明：通過引導(dǎo)學(xué)生分析有關(guān)事例，形成初步共識：人們選用機(jī)械來做功時(shí)，不僅要考慮做功多少，還要考慮機(jī)械做功的快慢。如挖掘機(jī)做功比人快；大卡車比拖拉機(jī)做功快；拖拉機(jī)耕地比牛耕地要快；起重吊車比搬運(yùn)工人做功快；抽水機(jī)比轆轤提水快，等等。研究做功的快慢有著重要的實(shí)際意義。

通過一個(gè)實(shí)際問題，具體數(shù)據(jù)，讓學(xué)生感性地認(rèn)識做功的快慢。如在某高樓建筑中需要搬運(yùn)一批磚頭

到一高層上，在搬運(yùn)磚頭過程中，起重機(jī)和搬運(yùn)工人的生產(chǎn)記錄情況如下表所示：

師：不同的機(jī)器或物體做功有快有慢，如何來衡量做功的快慢呢？請同學(xué)們思考并提出解決方案。（引導(dǎo)學(xué)生思考：如何比較物體做功快慢？討論中注意培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和批判思維能力。）

預(yù)測學(xué)生可能有以下回答：

①選擇相同時(shí)間，比較做功多少，做功多的，做功就快；

②選擇做相同的功，比較做功的時(shí)間長短，時(shí)間長的，做功就慢。

③類比“速度”的定義方法，用做功和完成這些功所花的時(shí)間的比值來定義“功率”。

說明：對學(xué)生提出的各種方案可能有問題或不完整，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在交流中補(bǔ)充完善自己的認(rèn)識。教學(xué)中注意引導(dǎo)學(xué)生類比如“速度”、“加速度”概念的定義方法，體會比值法定義功率概念。

（二）新課教學(xué)

1．功率

（1）定義式：物理學(xué)上用物體所做的功W與完成這些功所用時(shí)間t的比值，作為在該時(shí)間內(nèi)物體平均做功快慢的量度。即 Ｐ=W/ t（2）物理意義：表示物體做功快慢的物理量.。

（3）單位：教師請一位同學(xué)正確地說出公式中各個(gè)字母所表示的物理量及其單位。

Ｐ：功率，單位：瓦（W），常用單位還有千瓦（ｋW）

W：力所做的功，單位：焦耳（J）

ｔ：做功所用時(shí)間，單位：秒(s)單位換算：１kW = 1000 W１W=１J/s（4）功率是標(biāo)量，功率表示做功過程中能量轉(zhuǎn)化的快慢。

（5）討論與交流：

小實(shí)驗(yàn)：把一枚硬幣放在書的封面上，打開書的封面形成一個(gè)斜面，并使硬幣開始下滑。請同學(xué)仔細(xì)分析一下，在下滑的過程中硬幣共受到幾個(gè)力的作用？哪些力做正功？哪些力做負(fù)功？哪些力不做功？如果斜面的傾角增大，情況會有什么變化？傾角增大時(shí)，功率是否也增大？

提示：①比較不同傾角時(shí)的功率，應(yīng)注意硬幣開始下滑處的高度應(yīng)相同。討論功率時(shí)須指明哪個(gè)力的功率。②實(shí)驗(yàn)的分析討論，要注意所分析的是某個(gè)力的平均功率。注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行受力分析、做功分析，可利用功率的定義式，在理論上進(jìn)行的推演，使思維更加嚴(yán)密。

（6）認(rèn)識一些常見機(jī)械做功功率

①汽車發(fā)動機(jī)：5×10 W ～ 15×10 W ②摩托車約2×10 W ③噴氣客機(jī)約2×10 W ④火箭的發(fā)動機(jī)約 1×10 W ⑤ 人的平均功率約 1×10 W，優(yōu)秀運(yùn)動員短時(shí)間內(nèi)的功率可達(dá)1000W ⑥人心臟跳動的功率 1.5W左右 ⑦萬噸巨輪 10W以上 ⑧藍(lán)鯨游動的功率可達(dá)350kW 等等。61324438 2．功率與力、速度的關(guān)系

思考與討論：一部汽車載重時(shí)和空車時(shí)，在公路上以相同的速度行駛，試討論這兩種情況下汽車的輸出功率是否相同？為什么？

預(yù)測學(xué)生會回答：

①載重汽車與地摩擦力較大，牽引力也大，由于行駛速度一樣，故相同時(shí)間內(nèi)，載重車的牽引力做功較多，所以載重汽車的輸出功率較大。

②載重汽車行駛得比空車慢，因此功率較小。

③載重汽車比空車費(fèi)力，因此載重車的輸出功率較空車時(shí)要大些。

說明：上述分析討論的目的是啟發(fā)學(xué)生思考功率與力和速度有何關(guān)系。學(xué)生分析可能會出現(xiàn)片面和不完整回答，教師要參加到學(xué)生的討論分析中，幫助、啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生形成正確的認(rèn)識。

(正確的回答應(yīng)是①)。教師根據(jù)課堂需要還可以提出一些問題讓學(xué)生進(jìn)一步討論，如汽車在上坡和下坡時(shí)功率、速度和牽引力會怎樣變化？ 接著，教師引導(dǎo)學(xué)生思考，如何計(jì)算牽引力的功率。（讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識和功率定義式進(jìn)行推演，培養(yǎng)良好的科學(xué)思維能力和思維習(xí)慣）

提出問題：某汽車在平直公路上做勻速直線運(yùn)動，已知其在牽引力大小為F，運(yùn)行速度為V，試求此時(shí)汽車牽引力F的功率為多少？

注意引發(fā)學(xué)生思考解決問題的思路，應(yīng)用功和功率的定義式進(jìn)行分析和推導(dǎo)。

課堂分析結(jié)果： Ｐ＝F〃ｖ

即力F的功率等于力F和物體運(yùn)動速度ｖ的乘積.。注意：這里的F是速度V方向上的作用力。

分析討論：由V=S/t求出的是物體在時(shí)間ｔ內(nèi)的平均速度，代入公式Ｐ＝Fｖ求出的功率是F在時(shí)間ｔ內(nèi)的平均功率；如果ｔ取得足夠小，則V表示瞬時(shí)速度，此時(shí)由Ｐ＝Fｖ求得的功率就是F在該時(shí)刻的瞬時(shí)功率。即當(dāng)V為平均速度時(shí)，求得的功率就是平均功率，V為瞬時(shí)速度時(shí)，求得的功率就是瞬時(shí)功率。

（1）總結(jié)：

①平均功率Ｐ＝Fｖ(ｖ是平均速度)

②瞬時(shí)功率Ｐ＝Fｖ(ｖ是瞬時(shí)速度)

③如果物體做勻速直線運(yùn)動，由于瞬時(shí)速度與平均速度相等，故此時(shí)平均功率等于瞬時(shí)功率。交流討論問題：由求出的是瞬時(shí)功率還是平均功率?

學(xué)生小組討論后得出：由公式求出的功率，反映了該力在t時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢，故由公式求出功率是平均功率。

（2）額定功率與實(shí)際功率的認(rèn)識

問：人力直接做功能否像汽車做功那樣快呢？汽車做功能否像飛機(jī)做功那樣快呢？人如果做功過快，會產(chǎn)生什么后果呢？汽車超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)會產(chǎn)生什么后果呢？（人做功過快，會引起疲勞、甚至受傷、生病等，汽車超負(fù)荷工作會造成發(fā)動機(jī)熄火或燒毀。）

問：奧運(yùn)長跑運(yùn)動員能否用100米短跑的速度來完成5000米的賽跑路程呢？為什么？

提示：奧運(yùn)比賽是一種挑戰(zhàn)運(yùn)動局限的比賽，人與機(jī)器一樣，不能長時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)動，短跑運(yùn)動員在100米賽跑中，時(shí)間不過是十幾秒，能以最大的速度跑完全程，此時(shí)運(yùn)動員的輸出功率是正常時(shí)的數(shù)十倍。在5000米的長跑運(yùn)動中，運(yùn)動員不可能長時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)動，因此長跑運(yùn)動員不可能一直保持百米賽跑那樣的速度。

說明：此問目的在于學(xué)生通過思考自己身邊所熟悉的問題，認(rèn)識額定功率和實(shí)際功率的概念以及概念的意義。

①額定功率：指動力機(jī)械在長時(shí)間正常工作時(shí)最大輸出功率。也是機(jī)械發(fā)動機(jī)銘牌上的標(biāo)稱值，額定功率是動力機(jī)械重要的性能指標(biāo)，一個(gè)動力機(jī)械的額定功率是一定的。

②實(shí)際功率：機(jī)械在運(yùn)行過程中的功率是實(shí)際功率，實(shí)際功率可以小于額定功率，可以等于其額定功率（稱滿負(fù)荷運(yùn)行），但不能大于額定功率，否則會損壞機(jī)械。③很多機(jī)械的銘牌上都標(biāo)有這臺機(jī)器的額定功率，請同學(xué)將家里的電器設(shè)備上的額定功率都記錄下來，并計(jì)算家里的每部機(jī)器每天要做多少功？要消耗多少電能？哪一部機(jī)器最耗電？請與同桌同學(xué)進(jìn)行交流。

（3）汽車發(fā)動機(jī)的功率一定時(shí)，牽引力與速度的關(guān)系

當(dāng)汽車輸出功率一定時(shí)，根據(jù)公式P=FV可知，物體的運(yùn)動速度V與牽引力F成反比，如果汽車需要較大的牽引力，就必須減小運(yùn)動速度。

思考：汽車以額定功率在平直公路行駛時(shí)，若前方遇到了一段較徒的上坡路段，汽車司機(jī)要做好什么調(diào)整，才能確保汽車駛到坡頂？為什么？

學(xué)生可能回答：①加大油門，汽車可順利到達(dá)坡頂。②汽車要換檔，才能順利駛到坡頂。

師生共同分析：①根據(jù)P=FV 知，汽車以額定功率行駛，因遇上坡路段，汽車所需的牽引力增大了，若要保持行駛速度不變，這是不可能的；加大油門，只會增加發(fā)動機(jī)的輸出功率（超過額定功率），發(fā)動機(jī)將因超負(fù)荷而過熱損壞。②這是一種正確的操作方式，當(dāng)司機(jī)將發(fā)動機(jī)的速度檔位調(diào)低后，速度減少了，牽引力加大了，只要牽引力足夠，汽車便可順利上坡。

思考：汽車等交通工具，如何才能獲得更大的行駛速度？

3．學(xué)生進(jìn)行測功率活動。（建議課后安排）

問題：如何才能知道在某種運(yùn)動中自己做功的功率呢？請同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)測量方案，并進(jìn)行實(shí)際測量。說明：應(yīng)激勵(lì)積極思考、設(shè)計(jì)可行方案，動腦動手，體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和感受實(shí)驗(yàn)成果的喜悅。實(shí)驗(yàn)方案舉例：（讓學(xué)生結(jié)合自己的情況來進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）

方案1：學(xué)生快速跑上樓，來測量做功的最大功率。

方案2：估算學(xué)生自己平時(shí)上樓或爬山過程的功率。

方案3：設(shè)計(jì)沿某一竹桿或樹桿上爬一定的高度，來測量做功功率。

方案4：利用跳繩運(yùn)動，來測量做功功率。

方案5：測算自己舉起杠鈴時(shí)的最大功率（需要同學(xué)的幫忙）

說明：①有關(guān)實(shí)驗(yàn)方案、原理、器材、數(shù)據(jù)的測定及同學(xué)協(xié)作等，都應(yīng)放手讓學(xué)生自行討論、分工，這樣才能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，給學(xué)生以合作交流的機(jī)會。

②方案選定后，要注意引導(dǎo)學(xué)生如何求功和功率，需要選擇哪些實(shí)驗(yàn)器材，測量哪些物理量？測量是否存在誤差問題，如何才能較準(zhǔn)確地測量。

③根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)的方案，組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。最后實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓學(xué)生通過實(shí)物展臺進(jìn)行交流匯報(bào)，師生共同觀看，最后還可以進(jìn)行評選活動。

④活動目的是：培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識解決實(shí)際問題能力，并通過親身的實(shí)驗(yàn)，達(dá)到內(nèi)化知識，提升能力。同時(shí)也在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

三、案例評析

本案例的教學(xué)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了物理知識源于生活，又應(yīng)用于生活?！肮β省迸c生活、生產(chǎn)聯(lián)系密切，在引入功率、額定功率、實(shí)際功率等概念時(shí)，都注意通過生產(chǎn)、生活的具體實(shí)例引入，使原本枯燥無味的概念教學(xué)變得生動和有趣，學(xué)生易于認(rèn)識和理解“功率”概念，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在知識形成過程中，注重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)思維方法，體會比值法在定義“功率”概念的作用，提高學(xué)生的應(yīng)用科學(xué)思維方法解決問題的能力。通過設(shè)計(jì)測定人在某種運(yùn)動中做功功率實(shí)驗(yàn)，來達(dá)到內(nèi)化和強(qiáng)化物理概念和物理規(guī)律的理解，實(shí)現(xiàn)知識由理論向?qū)嵺`的轉(zhuǎn)化，加強(qiáng)物理與生活、生產(chǎn)和科技的聯(lián)系。

在“功率”的整個(gè)教學(xué)過程中，始終關(guān)注“生活與物理，物理與社會”的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注物理學(xué)的技術(shù)應(yīng)用，形成將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識，較好地體現(xiàn)了在知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀上對學(xué)生進(jìn)行教育的課程理念。

四、相關(guān)鏈接

1．瓦特其人其事

生平簡介

瓦特(James Watt,1736～1819年)蘇格蘭發(fā)明家。1736年1月19日生于蘇格蘭格林諾克。童年時(shí)代的瓦特曾在文法學(xué)校念過書，然而沒有受過系統(tǒng)教育。瓦特在父親做工的工廠里學(xué)到許多機(jī)械制造知識，以后他到倫敦的一家鐘表店當(dāng)學(xué)徒。

1763年瓦特到格拉斯大學(xué)工作，修理教學(xué)儀器。在大學(xué)里他經(jīng)常和教授討論理論和技術(shù)問題。1781年瓦特制造了從兩邊推動活塞的雙動蒸汽機(jī)。1785年，他也因蒸汽機(jī)改進(jìn)的重大貢獻(xiàn)，被選為皇家學(xué)會會員。1819年8月25日瓦特在靠近伯明翰的希斯菲德逝世。

科學(xué)成就

1763年，瓦特修理格拉斯哥大學(xué)的一臺紐可門泵，得以仔細(xì)研究了結(jié)構(gòu)和工作原理，找到了熱量損失消耗大量燃料的癥結(jié)所在，他終于想出了加一個(gè)與汽缸分離的冷凝器，汽缸外裝上絕熱套子，使它一直保持高溫，新的蒸汽機(jī)的效率大大提高。瓦特并不滿足于已經(jīng)取得的成就，1781年他又制造了從汽缸兩邊推動活塞的雙動作蒸汽機(jī)，并采用曲柄機(jī)構(gòu)，使往復(fù)的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動。瓦特還設(shè)計(jì)了離心節(jié)速器，利用反饋原理控制蒸汽機(jī)的轉(zhuǎn)速。經(jīng)過一系列的改革，蒸汽機(jī)迅速被各工業(yè)部門采用，為產(chǎn)業(yè)革命鋪平了道路。蒸汽機(jī)車加快了19世紀(jì)的運(yùn)輸速度。蒸汽機(jī)→蒸汽輪機(jī)→發(fā)電機(jī)，蒸汽為第二次工業(yè)革命即電力發(fā)展鋪平了道路。

趣聞軼事

童年時(shí)代的瓦特和茶壺的故事

一天晚上，瓦特和一個(gè)小女孩在家里喝茶。瓦特不停地?cái)[弄茶壺蓋，一會兒打開，一會兒蓋上，當(dāng)他把茶壺嘴堵住時(shí)，蒸汽頂開了茶蓋。在旁的外祖母對瓦特的這種無聊動作極為不滿，加以訓(xùn)斥。瓦特并不介意，他一心想著蒸汽的力量，從此萌發(fā)制造蒸汽機(jī)的念頭。

蒸汽機(jī)與產(chǎn)業(yè)革命

羅爾特所著《詹姆斯〃瓦特》中，曾寫道：“瓦特蒸汽機(jī)巨大的、不知疲倦的威力使生產(chǎn)方法以過去所不能想象的規(guī)模走上了機(jī)械化道路。

2．機(jī)動車輛常見的兩種啟動過程

對于汽車或機(jī)車等交通工具，在靜止開始啟動的過程中，發(fā)動機(jī)的輸出功率、牽引力和速度的關(guān)系滿足公式P＝F〃v，在P、F、v三個(gè)物理量中，若保持一個(gè)量不變，當(dāng)另一個(gè)量變化時(shí)，第三個(gè)量也隨之變化。關(guān)于汽車的啟動過程是一個(gè)較為復(fù)雜的物理過程，下面我們就兩種常見的啟動過程分析如下： ①汽車（或機(jī)車）以恒定的功率啟動和行駛過程（請把握教材的難度和課標(biāo)的難度）

汽車牽引功率保持恒定時(shí)，由P = FV可知，牽引力大小與速度成反比。結(jié)合牛頓第二定律F – f = ma可知，汽車以恒定功率啟動的過程，隨著汽車速度V的逐漸增大，汽車的加速度逐漸減小，直至加速度等于0，最后汽車做勻速運(yùn)動。

思考：當(dāng)汽車在平直公路行駛時(shí)，前方遇到了一段較徒的上坡路段，汽車司機(jī)應(yīng)做好什么調(diào)整，才能確保汽車駛到坡頂？只靠加大油門能否順利到達(dá)坡頂？

②機(jī)車以恒定的牽引力啟動的過程：機(jī)車做的是加速度a=(F-f)/m的勻加速直線運(yùn)動，汽車的輸出功率P隨汽車速度增大而增大，直至汽車輸出功率等于額定功率，勻加速過程結(jié)束。接著汽車保持功率不變，汽車通過減少牽引力，進(jìn)一步提高速度，直到加速度a＝0，最后做勻速行駛運(yùn)動。這一過程中各量的變化，可用下列流程圖來表示。

案例來源：陳峰主編，《走進(jìn)課堂——高中物理（必修）新課程案例與評析》，高等教育出版社

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