高一物理教案教（共10篇）
学习目标 课标要求
１、了解“月－地检验”的理论推导过程； ２、理解万有引力定律； 重点难点
重点：月—地检验的推导过程
难点：任何两个物体之间都存在万有引力 巩固基础
1．对于万有引力定律的数学表达式FGm1m2r2，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之间的万有引力总是大小相等，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
2.若宇航员到达一个行星上，该行星的半径是地球半径的一半，质量也是地球质量的一半，他在行星上所受的引力是在地球上所受引力的（）
A．1倍B．
1倍 C． 1倍 D．2倍 23.关于万有引力定律的适用范围，下列说法中正确的是（）A．只适用于天体，不适用于地面物体
B．只适用于球形物体，不适用于其它形状的物体 C．只适用于质点，不适用于实际物体
D．适用于自然界中任意两个物体之间
4.关于引力常量，下列说法中正确的是（）
A．它在数值上等于两个质量各为1kg的质点相距1m时相互作用力的大小 B．它适合于任何两个物体
C．它的数值首次由牛顿测出
D．它数值很小，说明万有引力非常小，可以忽略不计
5．在地球赤道上，质量1 kg的物体随地球自转需要的向心力最接近的数值为（）
3-2-4A．10N B．10N C．10N D．10 N
2466．在地球赤道上，质量1 kg的物体同地球（地球的质量是5.98×10kg，半径是6.4×10m，-1122万有引力常量G=6.67×10 N·m/kg）间的万有引力最接近的数值为（）
3-2-4A．10N B．10N C．10N D．10 N
提升能力
87.月球绕地球公转的轨道接近于圆形，它的轨道半径是3.84×10m，公转周期是6222.36×10s，质量是7.35×10kg，求月球公转的向心力大小
22248．已知月球的质量是7.35×10kg，地球的质量是5.98×10kg，地球月亮间的距离是83.84×10m，利用万有引力定律求出地球月亮间的万有引力。把得出的结果与上题相比较，能说明什么问题？
9.体验牛顿“月－地检验”的理论推导过程如下：
M表示地球的质量，R表示地球的半径，r表示月球到地球的距离。万有引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2,（1）假定维持月球绕地球运动的力和对地面物体的引力都遵从“平方反比”的规律，即满足太阳与行星之间的引力公式FGMm,在地球引力作用下，根据牛顿运动定律，试证明： 2rGM① 月球的加速度为：a1 2
r
② 地面上物体的重力加速度为：g
GM
2R(2)当时的天文观测表明，r =60R，利用⑴求
a1的比值 g
82（3）已知r = 3.8×10m，月球绕地球运行的周期T= 27.3天，重力加速度g = 9.8m/s，设月球绕地球运行的向心加速度a2，运用圆周运动知识，求
a2 g 2
（4）比较题中求出的 a1a2与是否相等。如果相等，gg感悟经典
如图所示，在距一质量为m0、半径为R、密度均匀的大球体R处有一质量为m的质点，此时大球对质点的万有引力为F1，当从大球体中挖去一半径为R/2的小球体后，剩下的部分对质点m的万有引力为F2，求F1：F2.【解析】
根据万有引力定律，大球体对质点m的万有引力为F1Gm0m ①(2R)2m0 根据密度公式ρ=m/V，被挖去的小球体质量
m0m0 ②
8mGm0被挖去的小球体对质点m的万有引力为F=
3R2 ③ 1()2大球体剩余部分对质点m的万有引力F2为FFF ④
211由①②③④得 则F19
F27拓展：自然界中任何两个物体之间都存在万有引力，万有引力定律中两个物体的距离，对于相距很远、可以看作质点的物体，就是指两个质点的距离；对于均匀的球体，指的是两个球心的距离．
第三节 万有引力定律
答案：1.C 2.D 3.D 4.AB 5.C 6.B 7..2.0×10N 208． 2.0×10N 万有引力提供向心力 9.解答：（1）① 设地球和月球的质量分别为M、m，两球心之间的距离为r，月球的加速度大小为a1, 假设地球和月球之间的引力也满足F由牛顿第二定律得：Fma1 由① ② 得：a1 20
GMm ① 2r②
GM 2rGMm0 ③ 2R②地面物体的质量为m0，假设地球和该物体之间的引力满足F0不考虑地球的自转，引力和重力大小相等 所以，F0m0g ④ 由③ ④ 得：g (2)GM
2Ra1R1 ()2gr3600（3）由匀速圆周运动的知识得到：月球绕地球运行的向心加速度a(22)r； Ta24r1 ggT23600（4）比较上述结果得到：
一、努力平缓初、高中物理教学台阶,细心衔接初、高中物理知识结点。
1. 研究、比较初、高中教材特点,准确把握物理知识上的“连结点”和“间断点”。
所谓“连结点”是指初中已零星学过的、定性的、简单的,到了高中要进一步拓宽的知识,如:重力、弹力、二力平衡、力的图示法等。所谓“间断点”是指初中未学过,但学生已有所感触、有所介绍的知识,如:力的合成与分解等。再如:语言表述中“只有重力做功”,就省去了“其它力不做功”的潜台词,等等。把握了“连结点”,就能实现知识的自然衔接和拓宽;明确了“间断点”,就能及时填补,从而为学生学习新知识作好铺垫,排除学习过程中的障碍。
2. 调查、分析学生关于物理知识的“前概念”和学习物理的“前习惯”。
学生头脑里已存在的,对某一物理现象的认识叫“前概念”;学生在初中养成的学习物理的基本方法叫“前习惯”,摸清了“前概念”与“前习惯”,就为因材施教、因人施教、及时矫正错误概念和不良学习习惯提供了可靠依据。调查的途径有:精心设计的问卷、上新课时提问和观察,以及课后的作业,等等。总之,学生这方面的信息获得得越早越全面越好。
3. 介绍高中物理知识的框架结构,明确高中物理的能力要求和学习要领。
新课伊始,就应让学生知道物理学科的特点,包括知识结构、研究方法、学习要领与学科能力要求等。只有学生从宏观上了解了物理世界的轮廓,才能拓宽思维范围和认识视野。
二、紧扣教学大纲,灵活驾驭教材。
较好的教学效果取决于对教材本质的认识和灵活驾驭能力。在高一衔接期的教学中,教师驾驭教材应坚持以下几个原则。
1.“间断点”知识的补充宜缩不宜扩。
2.“连结点”知识的过渡宜深不宜浅。
3. 同“一类”知识的教学宜细不宜粗。
4. 能力的拔高宜缓不宜急。
“间断点”一定要及时补上,同时要注意缺多少补多少,否则会加重学生学习负担,甚至会影响学生学物理的积极性。“连结点”知识要着重研究新旧知识在层次上的差异,把握好延伸范围和深度。例如从“路程”到“位移”,从单一的“摩擦力”到“哪个物体所受的摩擦力及其大小和方向的确定”,从标量的加减运算到矢量的加减运算,等等,都必须明确讲解,并逐步打破学生学习物理知识缺乏科学依据的思维定势。同“一类”知识有其明显的共性,对此教师应多角度、多层次、详尽地进行分析、讲解,把学生从初中阶段的要求自然地引向高中阶段的要求,使其触类旁通。
三、活跃课堂气氛,提高教学效率。
针对高一物理的力学内容一定程度上既严密又枯燥的特点,教师应采取一定的教学措施和教学手段,借以激发学生学习物理的兴趣和积极性,确保学生具有良好的学习心态。活泼的课堂气氛,可使学生在轻松、愉快的环境中接受新知识、提高能力。其主要途径有以下几条。
1. 广用激发语言,密切师生情感。
教师多用启发、勉励和激发性语言,能使学生很快地与教师沟通心理渠道,进入学习高中物理的角色,主动地、积极地学习。教师的言谈举止应贴近学生,使学生信任和尊敬教师,感到老师是自己的良师益友、共闯物理难关的帮手,而不是居高临下的“说教者”。
2. 列举新颖事例,广开智慧大门。
新颖的问题能使学生产生兴趣,而兴趣是叩开智慧大门的钥匙。教师应适时地讲一点趣味性的知识或物理学家的故事,让学生了解学习物理虽有难度,但它也不是高不可攀的东西,逐渐养成一种“明知山有虎,偏向虎山行”的勇气和不畏艰难的品质。
3. 用活关联词语,增强语言感染力。
在课堂上,除了用生动、准确且幽默的语言外,教师还应注意用活关联词语。声音、语调应抑扬顿挫,忌多次重复,忌“口头禅”、忌“连珠炮”式的“满堂灌”。发问应给学生留有时间空隙。学生回答问题时多用肯定,少用否定,如“动动脑,再想想。”“有没有补充的了?”“不错!基本上回答对了。”等等。和谐而富有美感的语言,能使学生的精力和智力得到充分的发挥。
4. 欲进先退,巧设悬念。
教师应充分利用学生已有的物理知识,用诱导的方法,把学生不熟悉的知识或较难的问题引导到学生熟悉的方面,在暴露中发现问题,用老问题来引出新问题,有时还要故意制造“上当”的机会,使学生的思维活动在“三进山城”的过程中活跃起来,再稍加点拨,可收事半功倍之效。
四、学习方法的指导要细致、要耐心;不良习惯的纠正应及时、应坚决。
学生是学习的主人,一切教学活动都应从学生的实际出发,教学效果的好坏最后还得通过学生来检验。高一的前期应开设课外学习方法指导课,如针对学生不善于阅读理解物理概念和规律的请况,教师可介绍阅读方法,使学生掌握学习的主动权。学生在初中留下来的“死记硬背”的习惯,要作彻底的更正,拟几类例题作专题指导,从读题、审题、解法到解题步骤一一指导和严格要求,一定要将“一听就会,一做就错”的通病消灭在萌芽状态,达到“会”就能做“对”的境界。
五、思维能力的培养与提高应缓慢一点,教学要求和期中考试试卷的难度应降低一点。
思维能力的培养,应坚持不搞“揠苗助长”的原则。第一学期的教学重点应放在学习习惯的培养,物理思维方法的培养,以及解题步骤的规范化上,“诱其下海而畅游”。为达到较高的要求而通过较难的试卷来拔尖,将会“欲速则不达”。一份过难的试卷,往往是“四面碰壁”:学生伤心,家长有意见,领导不满意,教师很“难过”。这并不意味着不将学生的物理成绩提高到应有的水准。当然,那种一味地送学生“高分”以“取悦于众”做法也是误人又误己的。
教学目标：
一、知识目标
1、知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的。
2、知道重力的大小和方向。会用公式G＝mg（g＝9.8N/kg）计算重力。
3、知道用悬绳挂着的静止物体、用静止的水平支持物支持的物体，对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力，大小等于物体受到的重力。
4、知道重心的概念以及均匀物体中心的位置。
二、能力目标：
1、让学生自己动手，找不规则薄板的中心培养学生自己动手的能力。
2、通过“重心”的概念，让学生知道等效代替是研究物理学的一种方法。
三、德育目标：
通过课本内容的完成，让学生自己动手、动脑、观察、教育学生在日常生活当中多观察、多分析、看问题不要片面。
教学重点：
1、重力的大小和方向；
2、G＝mg中，g值因在地球的不同纬度而不同。
教学难点：
1、“重心”概念的理解
2、“重心”不一定在物体上的理解。
教学方法：
实验法、分析法
教学用具：
弹簧秤、钩码（二人一组）质地均匀的不规则薄板、细绳（学生准备）、木圆环、直角三角尺（教师用）重锤线（演示用）
课时安排： 1课时
教学步骤：
一、导入新课
日常生活中我们跳起来，总会落回地面，扔出去的东西，也都要落回地面，悬挂物体的绳子静止时总会指向地面，这都是因为在地面附近的物体都要受到重力的作用。下面我们来探讨有关重力的知识。
板书： 第二节 重力
二、新课教学
1．重力是怎样产生的？
学生在预习后回答：地球上的一切物体都要受到地球的吸引，所以人跳起来总会落在地上，扔出去的东西总要落回地面。重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。
提问：有的同学说物体的重力就是地球的吸引力，到底是不是呢？
学生猜疑：有的说是，有的说不是。
教师释疑：严格地说，重力并不是地球的吸引力，而是吸引力的一个分力，以后才会学到这些知识，现在知道就行了。所以说重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，而不能说地球的吸引力就是物体的重力。由于两者相差很小，通常可以用重力代替吸引力的。
提问：物体所受到的重力的实例物体是谁？
学生：是地球。
强调：物体只要在引力范围内，就会受到重力的作用。
2、重力的方向和大小
（1）实验：重锤线的方向总是竖直向下
从静止释放的小石块总是竖直下落，分析球的受力情况，由二力平衡知重力竖直向下。
归纳：重力的方向竖直向下。
强调：竖直向下不能说成垂直向下，竖直向下指的是与水平地面相垂直，不能笼统指垂直方向。
（2）学生动手实验：
提问：重力的大小可以用弹簧秤来测量，为什么？
学生会从二力平衡角度回答：物体静止时对弹簧秤的拉力或对水平面压力的大小等于其重力。
动手实验：用弹簧秤测量一个钩码、两个钩码、三个钩码的重力的大小，观察计算重力G与钩码的质量m的关系。
学生马上得到：G与m成正比。
板书：重力大小与物体质量关系： G＝mg（g＝9.8N/kg）
强调：g值在地球的不同位置取值不同，同学阅读课本内容可知，赤道上g值最小，而两极g值最大。一般的处理方法：在地面附近不太大的范围内，可认为g值是恒定的。
（3）巩固训练：
出示投影片
A如图：
已知小球、物块的质量为m，求悬绳的拉力是 N。物块对地面的压力（两者均处于静止状态）是 N。如果说悬绳的拉力等于重力，物块对地面的压力等于重力，这种说法对吗？
B、物体静止在水平桌面上，物体对水平桌面的压力（）a、就是物体的重力 b、大小等于物体的重力
c、这压力是由于地球的吸引产生的 d、这压力是竖直向下的。
C、物体静止在斜面上，物体所受重力的方向如图所示，这个表示对吗？
师生共评得到： A：只要在静止状态下，物体对竖直悬绳物体对水平支持物才有上述关系。B、力是矢量，既有大小又有方向。上面说法不对，只能说拉力（或压力）的大小等于重力的大小。
3、重心：
通俗点讲，重心就是重力的作用点。就是在研究问题时，从效果上看，可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点，这一点就叫物体的重心。
我们把物体的全部质量压缩成一点将不影响研究结果，这就是物理学的一种等效代替的思想。
（1）质量分布均匀的物体的重心，跟物体的形状有关。
同学们在初中知识的基础上，找出这些质量分布均匀的物体的重心：（出示投影片）
（2）质量分布均匀的形状不规则的薄板的重心可用悬挂法找到。．． 学生动手找自己的不规则薄板的中心，并且说出其原理。
教师演示：木圆环，直角三角尺的重心。
具体过程：先用悬挂法确定重心之后，在板上固定一条细线ab，让ab穿过重心c点，再在其重心c处拴上细绳提拉，验证薄板可以水平平衡。
归纳：物体的重心可在物体之上，也木在物体之外。
（3）质量分布不均匀的物体，重心的位置即跟形状有关，也与质量分布有关。
比如：往高处叠放东西，重心不断随高度而上移。
（4）重心的高低与支承面的大小决定物体的稳定程度。
简单介绍一下不倒翁的原理，让学生有一种印象，为以后学习习近平衡的种类奠定基础。
三、小结
1、用投影片出示小结内容
（1）重力产生的条件以及重力与引力的区别
（3）在月球上，物体也会由于月球的吸引而受到相应的重力，到其他星球表面也一样。
（3）G＝mg，g值在不同位置数值上略有差别，通常不特别说明的话，g＝9.8N/kg（4）重心的确定
四、作业
1、试画出物体A的重力示意图
五、板书设计
方向产生重力大小 物体由于地球的吸引
概念重心确定方法作用
六、教学总结
初步认识与非门可以代替与门、非门。
(二)实验器材
T065或74LS00型二输入端四与非门集成电路两块，100欧定值电阻1只，GD55—2型发光二极管1只，常闭按钮开关两个，一号干电池三节(附电池盒)，MG42—20A型光敏电阻1只。
(三)教学过程
1.复习
我们已经学过了与门、非门、与非门三种门电路，同学们还记得与门、非门、与非门使电路闭合的条件吗?同学们边回答，老师边板书：
(与门输入端都是高电位时非门输入端是低电位时与非门只要有一个输入端是低电位)
与非门是最常见的门电路，这是因为不但它本身很有用而且在没有专用的非门、与门时(为了生产、调试的方便与规范，在集成电路产品中没有与门、非门，而只供应与非门)，可以用与非门来分别代替它们。今天我们就学习如何把与非门作为与门、非门使用。板书：
(第六节与非门作为与门、非门)
2.进行新课
(1)用与非门作为非门
同学们，现在我们研究只应用与非门的一个输入端A(或B)，另一个输入端B(或A)空着，这个与非门的开关条件。
问：把这个与非门的A与低电位相接时，它的输出端是高电位还是低电位?把它当作一个电路的开关，此时电路是开的，还是关的?(高电位，关的)
问：把这个与非门的A与高电位相接时，它的输出端是高电位还是低电位?这个开关电路是开的，还是关的?(低电位，开的)
问：这样使用与非门，这个与非门可不可以看作是个非门(与本节课复习中的板书呼应)?(可以)
教案9-7 受迫振动 共振
一、教学目标
1.知道什么是受迫振动，知道受迫振动的频率等于驱动力的频率.2.知道什么是共振以及发生共振的条件，知道共振的应用和防止的实例.二、教学重点、难点分析
1．理解受迫振动的频率等于驱动力的频率。2．掌握共振的条件及其应用。
三、教具
受迫振动演示器，共振演示器，两个频率相等的音叉
四、教学方法
实验观察、讲授
五、教学过程（－）引入新课
上节课讲了阻尼振动，在外力使弹簧振子的小球和单摆的摆球偏离平衡位置后，它们就在系统内部的弹力或重力作用下振动起来，不再需要外力的推动，这种振动叫做自由振动，由于阻力不可避免，这样的振动最终都会停下来。那么我们有无使它们振幅不减小的办法呢？（提问）那就是给系统不断补充能量，即给系统一个周期性的外力，使该外力对系统做功来不断补充系统所损失的能量，使其不断振动下去，这种振动叫受迫振动，这就是本节课我们要研究的内容。【板书】七 受迫振动 共振
（二）进行新课 【演示1】受迫振动：课本图9－29所示装置中弹簧下面悬挂着重物，放手后让它振动，由于阻尼作用，重物很快停止振动，如果不断地转动摇把，即用周期性的外力作用于振动的物体，重物就会不断地振动，这就是受迫振动。
【板书】
1、受迫振动
（1）驱动力：维持受迫振动的周期性外力叫做驱动力。（2）受迫振动：物体在外界驱动力作用下的振动叫做受迫振动。提问：“请同学们举出你所知道的受迫振动的例子。”
学生举例：跳水运动员在跳板上行走时跳板所发生的振动；机器工作时机器底座所发生的振动，都是由于受到外界驱动力作用下所做的受迫振动。那么做受迫振动的物体在振动时的频率由什么决定呢？请同学们进一步观察实验。
（以日常生活中的实例激发学生的学习兴趣，【演示2】受迫振动
把重物提到某一高度，放手后让它做自由振动，记住它的振动频率（或周期），这个频率是系统的固有频率，然后以各种不同速度转动摇把，振子做受迫振动的周期也随之改变，转速大，振子振动的频率也随之增大，由此得出结论。
【板书】（3）物体受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关。
振子的固有频率由什么决定的呢？任何物体都有自身的特殊的结构，它们的固有频率是由这些结构所决定的，单摆的固有频率是由摆长和当地的重力加速度所决定的，弹簧振子的固有频率是由弹簧和小球所决定的，而与外界无关。
虽然物体做受迫振动的频率是由驱动力频率决定的，而与物体的固的频率无关，但物体做受迫振动的振幅是否与物体的固有频率有联系呢？
【演示3】共振
在一根张紧的绳子上挂几个摆（课本图9－30），其中A、B、C的摆长相等．当A摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力．当A摆动的时候，其余各摆也随之做受迫振动，而此时驱动力的频率就是A摆的固有频率． 实验表明，固有频率跟驱动力频率相等的B摆和C摆振幅最大；固有频率跟驱动力相差最大的D摆振幅最小．由此得出结论：做受迫振动的物体振幅A与驱动力的频率f的关系曲线．当驱动力的频率f与物体的固有频率f′接近时，物体的振幅越大；当物体所受的驱动力频率与物体的固有频率相等时，物体振动振幅最大．在做实验1时，我们也看到当把手转速达到某一数值时，即驱动力的频率等于振子的固有频率时，振子振幅最大，这种现象叫做共振．
【板书】
2、共振
（1）共振：驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫振动的振幅增大，这种现象叫做共振。
【演示4】声音的共鸣（课本图 9－32）．
取两个频率相同的音叉A和B，相隔不远并排放在桌上，打击音叉A的叉股，使它发声．过一会儿，用手按住音叉A的叉股，使它停止发音，可以听到没有被敲的音叉B发出了声音．如果在音叉B的叉股上套上一个套管来改变B叉的固有频率，重复上述实验，就听不到音叉B发出的声音．
如何来解释这种现象呢？音叉A振动后，在空气中激起声波，声波传到B后，给B一个周期性的驱动力．由于驱动力的频率跟音叉B的固有频率相等，于是B发生共振，发出声音．这种声音的共振现象叫做共鸣．
【板书】（2）共鸣
音叉下面所装的空箱叫共鸣箱，音叉发声后，共鸣箱发生共鸣，可以使音叉的声音加强，家用的音箱的原理类似于此．
在日常生活、生产中有些共振对人类有益，有些共振对人类有害，如何利用共振和防止共振呢？
【板书】（3）共振的应用和防止
共振现象有许多应用，把一些不同长度的钢片装在同一个支架上，可用于制成测量发动机转速的转速计．使转速计与开动着的机器紧密接触，机器振动引起转速计的轻微振动，这时固有频率与机器运转频率相同的那片钢片发生共振，有较大的振幅．若已知钢片的固有频率，就可知道机器的转速．
共振筛（课本图9－33）也是利用共振现象制成的．把筛子用四根弹簧支起来，在筛架上安装一个偏心轮，就成了共振筛．偏心轮在发动机的带动下发生转动时，适当调节偏心轮的转速，可以使筛子受到驱动力的频率接近筛子的固有频率，这时筛子发生共振，有较大的振幅，提高了筛除杂物的效率．
在某些情况下，共振也可能造成损害．军队或火车过轿时，整齐的步伐或车轮对铁轨接头处的撞击会对桥梁产生周期性的驱动力，如果驱动力的频率接近桥梁的固有频率，就可能使桥梁的振幅显著增大，以致使桥梁发生断裂．因此，部队过桥要用便步，以免产生周期性的驱动力．火车过桥要慢开，使驱动力的频率远小于桥梁的固有频率．
轮船航行时，如果所受波浪冲击力的频率接近轮船左右摇摆的固有频率，可能使轮船倾覆，这时可以改变轮船的航向和速度，使波浪冲击力的频率远离轮船摇摆的固有频率．
机器运转时，零部件的运动（如活塞的运动、轮的转动）会产生周期性的驱动力，如果驱动力的频率接近机器本身或支持物的固有频率，就会发生共振，使机器或支持物受到损坏．这时要采取措施，如调节机器转速，使驱动力的频率与机器或支持物的固有频率不一致．同样，厂房建筑物的固有频率也不能处在机器所能引起的振动频率范围之内．
总之，在需要利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率；在需要防止共振时，应使驱动力的频率与物体的固有频率不同，而且相差越大越好．
（三）巩固练习
1．A、B两个单摆，A摆的固有频率为f, B摆的固有频率为 4f．若让它们在频率为 5f的驱动力作用下做受迫振动，那么 A、B两个单摆比较
A．A摆的振幅较大，振动频率为f． B．B摆的振幅较大，振动频率为 4f． C．A摆的振幅较大，振动频率为 5f． D．B摆的振幅较大，振动频率为 5f．
2．一船在海上以某速度朝东北方向行驶，正遇上自北向南的海浪，海浪每分钟拍打船体15次，船在水中振动的固有周期是6s，为避免发生共振，以下可采用的四种措施中，最有效的是
A．把船改向东航行，并使船速增大． B．把船改向东航行，并使船速减小． C．把船改向北航行，并使船速增大． D．把船改向北航行，并使船速减小．
3．支持车厢的弹簧固有频率是2 Hz，列车行驶在铁轨长度为12.5 m的铁路上，当行驶速度为多大时，车厢振动最强烈？
（四）作业
1．复习本节课文，联系实际列举几个共振的应用和防止实例． 2．练习七第（1）、（2）题做在作业本上． 参考题
1、洗衣机在把衣服脱水完毕拨掉电源后，电动机还要转动一会儿才能停下来．在拨掉电源后，发现洗衣机先振动得比较小，然后有一阵子振动得很剧烈，再慢慢振动又减小直至停下来．其间振动剧烈的原因是
A．洗衣机没有放平稳． B．电动机有一阵子转快了．
C．电动机转动的频率和洗衣机的固有频率相近或相等． D．这只是一种偶然现象．
2．“洗”是古代人用金属制造的形似现在洗脸盆一样的东西．盆底铸有四条鱼，叫鱼洗．注入鱼洗一半以上容量的水，用手有节奏地摩擦盆上的两耳，盆会像击钟一样振动起来，发出嗡嗡的声音，同时水产生激荡的波纹，形成一定的图案．在振动强烈时，盆里像有几条活鱼一样，不仅搅得浪花荡漾，而且还有许多小水珠从鱼口处向上喷．试解释此现象．
说明：
1.教学中应该充分发挥实验的作用，使学生理解物体在做受迫振动时其频率跟驱动力频率的关系，以及受迫振动的频率与物体固有频率接近时，振动的特点.2．在做共振实验时，也可以用如下的实验代替课本中图9-33的实验。即在同一块薄木板上固定许多长度不同，但质地、粗细相同的小木棒，振动其中的一个，观察其他小木棒哪一个振动得最剧烈。
教学目的：使学生理解串联电路的特点，掌握总电阻概念以及串联电路中电流，电压和电功率分配关系及应用。
教学过程： 讲授新课：
串联电路：把导体一个接一个地依次连接起来，所组成的电路就为串联电路。串联电路的基本特点：
① 电路中各处的电流相等；
I1=I2=I3=…=In ② 电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；
U=U1+U2+U3+…+Un 串联电路的几个重要性质：
根据串联电路的基本特点和欧姆定律来推导： ① 串联电路的总电阻：（即用一个电阻代替电路中的几个电阻，而效果相同）
U=IR U=U1+U2+U3+…+Un ☆根据串联电路的电压分配原则，可以IR =IR1+IR2+IR3+…+IRn 将滑线变阻器接成如图的分压器。R=R1+R2+R3+…+Rn UPB=RPBU/R 故：串联电路的总电阻等于各段电路中电阻之和。当滑动片P从A滑到B的过程中RPB请学生从电阻定律的角度思考这一结论的正确性。由R变到零，UPB由U变到零即能获得② 串联电路的电压分配： 连续变化的电压，电学实验中经常要用I=U/R 到。U/R=U1/R1=U2/R2=U3/R3=…=Un/Rn 故：串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比。③ 串联电路的功率分配：
P=I2R P1/R1=P2/R2=P3/R3=…=Pn/Rn 故：串联电路中各电阻消耗的功率跟它们的阻值成正比。
例：把阻值不同的灯泡串联接入照明电路中，会看到阻值大的灯泡亮，表明它消耗的功率大；阻值小的灯泡暗，表明它消耗的功率小。
附：电路中消耗的总功率等于各个用电器消耗的电功率之和（学生自已证明）例题分析 例1：（P38例题）有一盏弧光灯，额定电压为40V，正常工作时通过的电流为5.0A,应该怎样把它连入220V的照明电路中?
☆本例题说明：
串联电阻可以分担一部分电压，使额定电压低的用电器能连到电压高的线路上使用。串联电阻的这种作用叫分压作用，作这种用途的电阻又叫做分压电阻 例2：P39（3）作业：
1.1
质点
参考系和坐标系
新课教学
一、物体和质点
问题：选择以上一个较复杂的运动（例如鸟的飞行），我们如何描述它？ 问题
１我们能不能把它当作一个点来处理？ 2．在什么条件下可以把物体当作质点来处理？ 分析
１．只有质量，没有形状和大小的点叫做质点。
２．质点是一种科学抽象，一一种理想化的模型，这种忽略次要因素、突出主要因素（质量）的处理方法是一种非常重要的科学研究方法。
３．一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。
４．一个物体能否被看成质点，取决于所研究的问题的性质，同一个物体在不同的问题中，有的能被看作质点，有的却不能被看成质点。学生讨论：１.是不是只有很小的物体才能看作质点？ ２．地球的自转和转动的车轮能否被看作质点？
３．物理中的“质点”和几何中的点有什么相同和不同之处？ 例1：到底哪些物体可看成质点？
1、研究雄鹰飞翔的距离
2、研究雄鹰飞翔的姿态
3、研究刘翔跨栏的动作
4、研究刘翔跨栏时间
5、研究地球自转
6、研究地球公转 例2：下列物体能否看成质点
1、书本经过A点所用时间
2、研究书本移动距离
3、火车过桥时间
二、参考系
１．参考系是参照物的科学名称，是假定不动的物体。２．运动和静止都是相对的。
３．参考系的选择是任意的，一般选择地面或相对地面静止的物体。学生讨论：
１。小小竹排江中游，巍巍青山两岸走 ２．月亮在莲花般的云朵里穿行 ３．坐地日行八万里，巡天遥看一千河
在上述三例中，各个物体的运动分别是以什么物体为参考系的。
例1：敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼**多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么？
例2．坐在美丽的校园内学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”时，我们感觉是静止不动的。这与诗句里的描述是否矛盾？说明理由。例3．描述一个物体的运动时，参考系：_________ A．可以任意选取 B．是一定的
例4．选择不同的参考系来观察同一个物体的运动时，其结果：_______ A．一定不同 B．可能不同 C．一定相同
总结：由于运动描述的相对性，凡是提到运动，都应该弄清楚它是相对哪个参考系而言的，要比较两个物体的运动情况，必须选择同一参考系，比较才有意义！参考系选择得当就会使问题研究变的简洁、方便！比如，一个星际火箭在刚发射时，主要研究它相对于地面的运动，所以把地球选作参考系，但是，当火箭进入绕太阳运行的轨道时，为了研究的方便，便将太阳选作参考系。为研究物体在地面上的运动，选地球作参考系最方便。再如，初中有这一问题，有一队伍正在匀速前进，通讯员从队尾匀速行至队首，再从队首行至队尾，求时间。这一问题我们选择队伍作参考系就非常方便。因此，选择参考系是研究问题的关键之一。
三、坐标系
１．为了定量描述物体的位置随时间的变化规律，我们可以在参考系上建立适当的坐标系，这个坐标系应该包含原点、正方向和单位长度。
２．对于质点的直线运动，一般选取质点的运动轨迹为坐标轴，质点运动的方向为坐标轴的正方向，选取计时起点为坐标轴的原点。单位长度的选定要根据具体情况。
３．位置的表示方法，例：x=5m。
学生讨论：如果物体在平面上运动（例如滑冰运动员），我们应如何建立坐标系？ 小结
可以建立一个直角坐标系，此时可以用（x，y）表示物体的位置。坐标系
坐标三要素：原点，正方向和单位长度 坐标位置标示：XA=3m,XB=-2m 例1：如右图所示，某人从学校门口A处开始散步，先向南走了50m到达B处，再向东走了100m到达C处，最后又向北走了150m到达D处，则A、B、C、D各点的位置如何表示？ 学生分组讨论。
【教师点评】：学生的描述在生活中能够简单表明意思的，但严格地说是不准确的，对于上述问题有下面的解决方式：
可以A点位坐标原点，向东为x轴正向，向北为y轴正向，则各点坐标分别为：A(0,0)、B（0，-50m）、C（100m,-50m）、D（100m、100m）
练习
1．下列物体能看做质点的是
（）A．沿着斜面下滑的木块
B。研究斜面上的木块是下滑还是翻滚 C。电扇的叶片
D。自转中的地球
2．下列关于质点的说法中，正确的是（）
A．地球很大，一定不能看做质点
B。原子核很小，一定能看做质点
C。同一物体在不同的情况中，有时可看做质点，有时则不可看做质点
D。质点是一种理想化模型，无实际意义
３．下列说法中正确的是（）Ａ。研究物体的运动，首先必须选定参考系 Ｂ。参考系必须选择地面
Ｃ。研究同一物体的运动时，选取地面或相对地面静止的物体为参考系，所得出的关于物体运动的结论是相同的
Ｄ。选取不同的参考系，所得出的关于物体运动的结论可能是不同的
４．诗句“满眼**多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”中，“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别为（）Ａ。船和山
Ｂ。山和船 Ｃ。地面和山
一.教材简析
本节课力的合成，是在学生了解力的基本性质和常见几种力的基础上，通过等效替代思想，研究多个力的合成方法，是对前几节内容的深化。
本节重点介绍力的合成法则——平行四边形定则，但实际这是所有矢量运算的共同工具，为学习其他矢量的运算奠定了基础。
更重要的是，力的合成是解决力学问题的基础，对今后牛顿运动定律、平衡问题、动量与能量问题的理解和应用都会产生重要影响。
因此，这节课承前启后，在整个高中物理学习中占据着非常重要的地位。
二、教学目标定位
为了让学生充分进行实验探究，体验获取知识的过程，本节内容分两课时来完成，今天我说课的内容为本节内容的第一课时。根据上述教材分析,考虑到学生的实际情况,在本节课的教学过程中，我制定了如下教学目标:
一、知识与技能
.理解合力、分力、力的合成的概念.理解力的合成本质上是从等效的角度进行力的替代.
.探究求合力的方法——力的平行四边形定则，会用平行四边形定则求合力.
二、过程与方法
.通过学习合力和分力的概念，了解物理学常用的方法——等效替代法.
.通过实验探究方案的设计与实施，体验科学探究的过程。
三、情感态度与价值观
.培养学生的合作精神，激发学生学习兴趣，形成良好的学习方法和习惯.
.培养认真细致、实事求是的实验态度.
根据以上分析确定本节课的重点与难点如下：
一、重点
.合力和分力的概念以及它们的关系.
.实验探究力的合成所遵循的法则.
二、难点
平行四边形定则的理解和运用。
三、重、难点突破方法——教法简介
本堂课的重、难点为实验探究力的合成所遵循的法则——平行四边形定则，为了实现重难点的突破，让学生真正理解平行四边形定则，就要让学生亲自体验规律获得的过程。
因此，本堂课在学法上采用学生自主探究的实验归纳法——通过重现获取知识和方法的思维过程，让学生亲自去体验、探究、归纳总结。体现学生主体性。
实验归纳法的步骤如下。这样设计让学生不仅能知其然，更能知其所以然，这也是本堂课突破重点和难点的重要手段。
本堂课在教法上采用启发式教学——通过设置问题，引导启发学生，激发学生思维。体现教师主导作用。
四、教学过程设计
采用六环节教学法，教学过程共有六个步骤。
教学过程第一环节、创设情景导入新课：
安排两个同学共提一桶水，再请全班力气的同学来提这一桶水，游戏虽简单，但能迅速调动学生参与课堂的积极性。然后用图片引导学生通过作用效果相同得出合力与分力的概念。由此引出——
第二环节、新课教学：
展示合力与分力以及力的合成的概念，强调等效替代法。举例说明等效替代法是一种重要的物理方法。
那么如何来求合力呢?先简单回顾初中所学同一直线上两个力的合成方法：直接加减即可。再通过设置三个问题激发学生思维，引导学生猜想合力与分力究竟是什么关系呢?学生猜想五花八门，产生思维冲突，怎么办呢?学生自然会想到通过实验来寻求问题答案。由此引出——
第三环节、合作探究：
首先，教师展示实验仪器，让学生思考如何设计实验,，如何进行实验呢?学生面对器材可能会觉得无从下手。再次设置问题引导学生思维，让学生面对仪器分组讨论以下四个问题。
问题1要用动画辅助说明。在问题2中，教师要强调结点的问题，用动画说明。问题3中，直观简洁的描述力必须用力的图示，用图片说明。问题4让学生注意测力计的使用，减小实验误差。通过对这四个问题的讨论，再结合多媒体动画的展示，使学生对探究的步骤清晰明了。
然后，学生分组实验，合作探究，记录合力与两分力的大小和方向，作出力的图示。实验完成后请学生展示实验结果，应该立即可得出结论一：比较分力与合力的大小,可得互成角度的两个力的合成，不能简单地利用代数方法相加减.
那合力与分力到底满足什么关系呢?
此时要引导学生思考：既然从数字上找不到关系，哪可不可以从几何上找找关系呢?学生会立即猜想出O、A、C、B像是一个平行四边形的四个顶点，OB可能是这个平行四边形的对角线.哪么猜想是否正确呢?亲自实践才有发言权，学生动手作图：以OA、OC为邻边作平行四边形OACB，看平行四边形的对角线与OB是否重合。
所谓解法就是通过平行四边形的邻边和对角线长短的关系或变化情况，作一些较为复杂的定性分析，从形上就可以看出结果，得出结论.
例1 用细绳AO、BO悬挂一重物，BO水平，O为半圆形支架的圆心，悬点A和B在支架上.悬点A固定不动，将悬点B从1所示位置逐渐移到C点的过程中，试分析OA绳和OB绳中的拉力变化情况.
[方法归纳]
解决动态问题的一般步骤：
(1)进行受力分析
对物体进行受力分析，一般情况下物体只受三个力：一个是恒力，大小方向均不变;另外两个是变力，一个是方向不变的力，另一个是方向改变的力.在这一步骤中要明确这些力.
(2)画三力平衡
由三力平衡知识可知，其中两个变力的合力必与恒力等大反向，因此先画出与恒力等大反向的力，再以此力为对角线，以两变力为邻边作出平行四边形.若采用力的分解法，则是将恒力按其作用效果分解，作出平行四边形.
(3)分析变化情况
分析方向变化的力在哪个空间内变化，借助平行四边形定则，判断各力变化情况.
变式训练1 如2所示，一定质量的物块用两根轻绳悬在空中，其中绳OA固定不动，绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳OB由水平转至竖直的过程中，绳OB的张力的大小将( )
A.一直变大
B.一直变小
C.先变大后变小
D.先变小后变大
二、力的正交分解法
1.概念：将物体受到的所有力沿已选定的两个相互垂直的方向分解的方法，是处理相对复杂的多力的合成与分解的常用方法.
2.目的：将力的合成化简为同向、反向或垂直方向的分力，便于运用普通代数运算公式解决矢量的运算，“分解”的目的是为了更好地“合成”.
3.适用情况：适用于计算三个或三个以上力的合成.
4.步骤
(1)建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上.
(2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上，并求出各分力的大小，如3所示.
(3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和，即：
Fx=F1x+F2x+…
Fy=F1y+F2y+…
(4)求共点力的合力：合力大小F=F2x+F2y，合力的方向与x轴的夹角为α，则tan α=FyFx，即α=arctan FyFx.
4
例2 如4所示，在同一平面内有三个共点力，它们之间的夹角都是120°，大小分别为F1=20 N，F2=30 N，F3=40 N，求这三个力的合力F.
5
变式训练2 如5所示，质量为m的木块在推力F的作用下，在水平地面上做匀速运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，那么木块受到的滑动摩擦力为( )
A.μmg
B.μ(mg+Fsin θ)
C.μ(mg-Fsin θ)
D.Fcos θ
三、力的分解的实际应用
例3 压榨机结构如6所示，B为固定铰链，A为活动铰链，若在A处施另一水平力F，轻质活塞C就以比F大得多的力压D，若BC间距为2L，AC水平距离为h，C与左壁接触处光滑，则D所受的压力为多大?
例4 如7所示，是木工用凿子工作时的截面示意，三角形ABC为直角三角形，∠C=30°.用大小为F=100 N的力垂直作用于MN，MN与AB平行.忽略凿子的重力，求这时凿子推开木料AC面和BC面的力分别为多大?
变式训练3 光滑小球放在两板间，如8所示，当OA板绕O点转动使 θ角变小时，两板对球的压力FA和FB的变化为( )
A.FA变大，FB不变
B.FA和FB都变大
C.FA变大，FB变小
D.FA变小，FB变大
例5 如9所示，在C点系住一重物P，细绳两端A、B分别固定在墙上，使AC保持水平，BC与水平方向成30°角.已知细绳最大只能承受200 N的拉力，那么C点悬挂物体的重量最
多为多少，这时细绳的哪一段即将被拉断?
参考答案
解题方法探究
例1 见解析
解析 在支架上选取三个点B1、B2、B3，当悬点B分别移动到B1、B2、B3各点时，AO、BO中的拉力分别为FTA1、FTA2、FTA3、和FTB1、FTB2、FTB3，从中可以直观地看出，FTA逐渐变小，且方向不变;而FTB先变小，后变大，且方向不断改变;当FTB与FTA垂直时，FTB最小.
变式训练1 D
例2 F=103 N，方向与x轴负向的夹角为30°
解析 以O点为坐标原点，建立直角坐标系xOy，使Ox方向沿力F1的方向，则F2与y轴正向间夹角α=30°，F3与y轴负向夹角β=30°，如甲所示.
先把这三个力分解到x轴和y轴上，再求它们在x轴、y轴上的分力之和.
Fx=F1x+F2x+F3x
=F1-F2sin α-F3sin β
=20 N-30sin 30° N-40sin 30° N=-15 N
Fy=F1y+F2y+F3y
=0+F2cos α-F3cos β
=30cos 30° N-40cos 30° N=-53 N
这样，原来的三个力就变成互相垂直的两个力，如乙所示，最终的合力为：
F=F2x+F2y=-152+-532 N=103 N
设合力F与x轴负向的夹角为θ，则tan θ=FyFx=-53 N-15 N=33，所以θ=30°.
变式训练2 BD
例3 L2hF
解析 水平力F有沿AB和AC两个效果，作出力F的分解如甲所示，F′=h2+L22hF，由于夹角θ很大，力F产生的沿AB、AC方向的效果力比力F大;而F′又产生两个作用效果，沿水平方向和竖直方向，如乙所示.
甲 乙
Fy=Lh2+L2F′=L2hF.
例4 1003 N 200 N
解析 弹力垂直于接触面，将力F按作用效果进行分解如所示，由几何关系易得，推开AC面的力为F1=F/tan 30°=1003 N.
推开BC面的力为F2=F/sin 30°=200 N.
变式训练3 B [利用三力平衡判断如下所示.
当θ角变小时，FA、FB分别变为FA′、FB′，都变大.]
例5 100 N BC段先断
解析 方法一 力的合成法
根据一个物体受三个力作用处于平衡状态，则三个力的任意两个力的合力大小等于第三个力大小，方向与第三个力方向相反，在甲中可得出F1和F2的合力F合竖直向上，大小等于F，由三角函数关系可得出F合=F1sin 30°，F2=F1cos 30°，且F合=F=G.
甲
设F1达到最大值200 N，可得G=100 N，F2=173 N.
由此可看出BC绳的张力达到最大时，AC绳的张力还没有达到最大值，在该条件下，BC段绳子即将断裂.
设F2达到最大值200 N，可得G=115.5 N，F1=231 N>200 N.
由此可看出AC绳的张力达到最大时，BC绳的张力已经超过其最大能承受的力.在该条件下，BC段绳子早已断裂.
从以上分析可知，C点悬挂物体的重量最多为100 N，这时细绳的BC段即将被拉断.
乙
方法二 正交分解法
如乙所示，将拉力F1按水平方向(x轴)和竖直方向(y轴)两个方向进行正交分解.由力的平衡条件可得F1sin 30°=F=G，F1cos 30°=F2.
F1>F2;绳BC先断， F1=200 N.
由于初中教材并未涉及圆周运动，所以学生对圆周运动比较陌生。不过通过本章前几节的学习，学生已经知道了物体做曲线运动的条件，了解了圆周运动的线速度和向心加速度的相关知识;另外通过必修1的学习，在动力学知识方面学生已经能够对物体进行正确的受力分析，且已熟练掌握了牛顿运动定律。因此可以让学生根据牛顿运动定律和向心加速度公式，独立推导向心力的表达式;也可以让学生在教师的引导下分析圆周运动的向心力来源以及变速圆周运动问题。另外在物理方法方面学生已经能够利用“等效法”、“控制变量法”、“微元法”等思想方法研究物理问题，在本课的学习中可以引导学生采用“等效法”探究实验;采用“控制变量法”体验向心力公式;采用“微元法”处理一般曲线运动。
在本课的学习中学生可能对于“圆锥摆实验”的分析与理解以及变速圆周运动的切向加速度的理解存在困难。因此在教学过程中应该留给学生足够的时间讨论探究、相互交流、得出结论、获得知识;当然教师还可以通过多媒体手段帮助学生突破空间障碍，建立模型，加深理解。
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