第1課時 庫侖定律 電場強度
基礎知識回顧
1.電荷、電荷守恆
⑴自然界中只存在兩種電荷：正電荷、負電荷。使物體帶電的方法有摩擦起電、接觸起電、感應起電。 ⑵靜電感應：當一個帶電體靠近導體時，由於電荷間的相互吸引或排斥，使導體靠近帶電體的一端帶異號電荷，遠離帶電體的一端帶同號電荷。
⑶電荷守恆：電荷即不會創生，也不會消失，它只能從一個物體轉移到另一個物體，或從物體的一部分轉移到另一部分；在轉移過程中，電荷總量保持不變。(一個與外界沒有電荷交換的系統，電荷的代數和保持不變)
⑷元電荷：指一個電子或質子所帶的電荷量，用e表示。e=1.6×10-19
2.庫侖定律
⑴真空中兩個點電荷之間相互作用的電場力，跟它們電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。即：Fkq1q2 其中k為靜電力常量， k=9.0×10 9 Nm2/c2 2r
⑵成立條件
①真空中(空氣中也近似成立)，②點電荷，即帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計。(對帶電均勻的球， r為球心間的距離).
3.電場強度
⑴電場：帶電體的周圍存在着的一種特殊物質，它的基本性質是對放入其中的電荷有力的作用，這種力叫電場力。電荷間的相互作用就是通過電場發生作用的。電場還具有能的性質。
⑵電場強度E：反映電場強弱和方向的物理量，是矢量。
①定義：放入電場中某點的試探電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫該點的電場強度。即：EF
q單位：
②場強的方向：規定正電荷在電場中某點的受力方向為該點的場強方向。 (説明：電場中某點的場強與放入場中的試探電荷無關，而是由該點的位置和場源電何來決定。)
⑶點電荷的電場強度：E=kQ，其中Q為場源電荷，E為場中距Q為r的某點處的場強大小。對於求r2
均勻帶電的球體或球殼外某點的場強時，r為該點到球心的距離。
⑷電場強度的疊加：當存在多個場源電荷時，電場中某點的場強為各個點電荷單獨在該點產生的電場強度的矢量和。
⑸電場線：為形象描述電場而引入的假想曲線。
①電場線從正電荷或無限遠出發，終止於無限遠或負電荷。
②電場線不相交，也不相切，更不能認為電場就是電荷在電場中的運動軌跡。
③同一幅圖中，場強大的地方電場線較密，場強小的地方電場線較疏。
⑹勻強電場：電場中各點場強大小處處相等，方向相同，勻強電場的電場線是一些平行的等間距的平行線。
一、教材分析
本節內容是在上一節瞭解了簡諧運動的位移特點的基礎上，以簡諧運動為例，學習描述振動特點的物理量，為描述其他振動奠定基礎。進而使學生了解不同的運動形式應用不同的物理量描述。是本章的重點內容。
二、教學目標
1、知識與技能
1、知道簡諧運動的振幅、週期和頻率的含義。
2、理解週期和頻率的關係。
3、知道振動物體的固有周期和固有頻率，並正確理解與振幅無關。
2、過程與方法
通過觀察演示實驗，總結頻率與振幅無關，培養學生的觀察、概括能力。
三、教學重點難點
教學重點:簡諧運動的振幅、週期和頻率的概念；相位的物理意義。
教學難點:
1、振幅和位移的聯繫和區別、週期和頻率的聯繫和區別；
2、對全振動概念的理解，對振動的快慢和振動物體運動的快慢的理解； 3、相位的物理意義
四、學情分析
學生學習了交流電後對週期性的運動應由週期與頻率描述並不難接受，但對振幅的意義理解是一個新問題，因此要區分位移、振幅、路程的概念，從而使學生能夠理解振幅。
五、教學方法
思考、講授、實驗相結合。
六、課前準備
彈簧振子、預習學案
七、課時安排 1課時
八、教學過程
（一）預習檢查、總結疑惑
學生回答預習學案的內容，提出疑惑
（二）精講點撥
1、振幅
演示：在鐵架台上懸掛一豎直方向的彈簧振子，分別把振子從平衡位置向下拉不同的距離，讓振子振動。
現象：①兩種情況下，彈簧振子振動的範圍大小不同；②振子振動的強弱不同。
在物理學中，我們用振幅來描述物體的振動強弱。
（1）物理意義：振幅是描述振動 的物理量。
（2）定義：振動物體離開平衡位置的 ，叫做振動的振幅。
（3）單位：在國際單位制中，振幅的單位是米(m)。
（4）振幅和位移的區別
①振幅是指振動物體離開平衡位置的最大距離；而位移是振動物體所在位置與平衡位置之間的距離。
②對於一個給定的振動，振子的位移是時刻變化的，但振幅是不變的。
③位移是矢量，振幅是標量。
④振幅等於最大位移的數值。
2、週期和頻率
（1）全振動
從O點開始，一次全振動的完整過程為：OAOAO。從A點開始，一次全振動的完整過程為：AOAOA。從A'點開始，一次全振動的完整過程為：AOAOA。
在判斷是否為一次全振動時不僅要看是否回到了原位置，而且到達該位置的振動狀態（速度）也必須相同，才能説完成了一次全振動。只有物體振動狀態再次恢復到與起始時刻完全相同時，物體才完成一次全振動。
振動物體以相同的速度相繼通過同一位置所經歷的過程，也就是連續的兩次位置和振動狀態都相同時所經歷的過程，叫做一次全振動。
一次全振動是簡諧運動的最小運動單元，振子的運動過程就是這一單元運動的不斷重複。
（2）週期和頻率
演示：在兩個勁度係數不同的彈簧下掛兩個質量相同的小球，讓這兩個彈簧振子以相同的振幅振動，觀察到振子振動的快慢不同。
為了描述簡諧運動的快慢，引入了週期和頻率。
①週期：做簡諧運動的物體完成一次全振動所需的時間，叫做振動的週期，單位：s。
②頻率：單位時間內完成的全振動的次數，叫頻率，單位：Hz，1Hz=1 s-1。
③週期和頻率之間的關係：T= 1f
④研究彈簧振子的週期
問題：猜想彈簧振子的振動週期可能由哪些因素決定？
演示：兩個不同的彈簧振子（彈簧不同，振子小球質量也不同），學生觀察到：兩個彈簧振子的振動不同步，説明它們的週期不相等。
猜想：影響彈簧振子週期的因素可能有：振幅、振子的質量、彈簧的勁度係數。
注意事項：
a.秒錶的正確讀數及使用方法。
b.應選擇振子經過平衡位置的時刻作為開始計時的時刻。
c.振動週期的求解方法：T= tn，t表示發生n次全振動所用的總時間。
d.給學生髮秒錶，全班同學同時測講台上演示的彈簧振子的振動週期。
實驗驗證：彈簧一端固定，另一端繫着小球，讓小球在豎直方向上振動。
實驗一：用同一彈簧振子，質量不變，振幅較小與較大時，測出振動的週期T1和T1，並進行比較。
結論：彈簧振子的振動週期與振幅大小 。
實驗二：用同一彈簧，拴上質量較小和較大的小球，在振幅相同時，分別測出振動的週期T2和T2，並進行比較。
結論：彈簧振子的振動週期與振子的質量 ，質量較小時，週期較 。
實驗三：保持小球的質量和振幅不變，換用勁度係數不同的彈簧，測出振動的週期T3和T3，並進行比較。
結論：彈簧振子的振動週期與彈簧的勁度係數 ，勁度係數較大時，週期較 。
通過上述實驗，我們得到：彈簧振子的週期由振動系統本身的 和 決定，而與 無關。
⑤固有周期和固有頻率
對一個確定的振動系統，振動的週期和頻率只與振動系統本身有關，所以把週期和頻率叫做固有周期和固有頻率。
3、相位
（觀察和比較兩個擺長相等的單擺做簡諧運動的情形）
演示：將並列懸掛的兩個等長的單擺（它們的振動週期和頻率相同），向同一側拉起相同的很小的偏角同時釋放，讓它們做簡諧運動。
現象：兩個簡諧運動在同一方向同時達到位移的最大值，也同時同方向經過平衡位置，兩者振動的步調一致。
對於同時釋放的這兩個等長單擺，我們説它們的相位相同。
演示：將兩個單擺拉向同一側拉起相同的很小的偏角，但不同時釋放，先把第一個放開，當它運動到平衡位置時再放開第二個，讓兩者相差 週期，讓它們做簡諧運動。
現象：兩者振動的步調不再一致了，當第一個到達另一側的最高點時，第二個小球又回到平衡位置，而當第二個擺球到達另一方的最高點時，第一個小球又已經返回平衡位置了。與第一個相比，第二個總是滯後1/4週期，或者説總是滯後1/4全振動。
對於不同時釋放的這兩個等長單擺，我們説它們的相位不相同。
要詳盡地描述簡諧運動，只有週期（或頻率）和振幅是不夠的，在物理學中我們用不同的相位來描述簡諧運動在一個全振動中所處的不同階段。
相位是表示物體振動步調的物理量，用相位來描述簡諧運動在一個全振動中所處的階段。
4、簡諧運動的表達式
（1）簡諧運動的振動方程
既然簡諧運動的位移和時間的關係可以用正弦曲線或餘弦曲線來表示，那麼若以x代表質點對於平衡位置的位移，t代表時間，根據三角函數知識，x和t的函數關係可以寫成
公式中的A代表振動的振幅，叫做圓頻率，它與頻率f之間的關係為：=2公式中的 表示簡諧運動的相位，t=0時的相位 叫做初相位，簡稱初相。
（2）兩個同頻率簡諧運動的相位差
設兩個簡諧運動的頻率相同，則據=2f，得到它們的圓頻率相同，設它們的初相分別為 1和 2，它們的相位差就是 （t+ 2)-(t+ ）= 2- 1
討論：
個物體運動時其相位變化多少就意味着完成了一次全振動？
（相位每增加2就意味着發生了一次全振動）
②甲和乙兩個簡諧運動的相位差為3/2，意味着什麼？
（甲和乙兩個簡諧運動的相位差為3/2，意味着乙總是比甲滯後3/2個週期或3/2次全振動）
（3）相位的應用
（三）課堂小結
本節學習了描述簡諧振動特點的物理量：振幅、週期和頻率，知道振幅是描述振動強弱的物理量，是最大位移的絕對值，標量，並與振動的位移與路程進行了比較，知道位移是矢量，路程也是標量。
（四）反思總結，當堂檢測
（五）佈置作業：問題與練習1、3
九、板書設計
一、教學簡析
1、教材分析：
本學期期採用的教材為人民教育出版社出版的《物理》選修3-1，共分為三章，分別是
第一章靜電場、第二章恆定電流、第三章磁場。靜電場是高中階段的基礎內容之一，它的核心是電場的概念及描述電場特性的物理量，全章共9節內容，從電荷、電場的角度來研究電學中的基本知識。恆定電流為第二章內容，其主要研究的內容為一些基本的電路知識，主要包括歐姆定律、焦耳定律、串並聯電路等，本章的知識須要以靜電場的相關知識作為基礎，在教學中應注意聯繫靜電場的有關內容。最後一章為磁場，磁場和電場密切聯繫又具有相似性，因此通過對比，可以對本章內容起到良好的幫助。
2、學生分析：
本屆高二學生基礎不是太好，但不能降低要求，除對少部分同學要提高要求以外，對大多數學生以掌握基本概念基本規律為主要目的，此外還應適當掌握分析物理問題解決物理問題的方法，並提高能力。
3、教法、學法分析：
針對本學期教學內容和學生的特點，採取重知識和重概念在此基礎上提高學生能力的方法：強調學生的課前預習，爭取少講、精練、多思考。培養學生分析問題解決問題的能力。特別培養學生利用數學知識解決物理問題的能力，提高學生的實驗動手能力，加強學生實驗的教學，加強物理綜合知識的分析和討論。培養學生的綜合素質。充分調動學生的主動性、積極性。讓學生變成學習的主人。
二、教育目標任務要求
1、認真鑽研教學大綱及調整意見、體會教材編寫意圖。注意研究學生學習過程，瞭解
不同學生的主要學習障礙，在此基礎上制定教學方案，充分調動學生學習主動性。
2、要特別強調知識與能力的階段性，強調掌握好基礎知識、基本技能、基本方法，這是能力培養的基礎。對課堂例題與習題要精心篩選，不要求全、求難、求多，要求精、求少、求活，強調例題與習題的教育教學因素，強調理解與運用。
3、加強教科研工作，提高課堂效率。要把課堂教學的重點放在使學生科學地認識和理解物理概念和規律、掌握基本科學方法、形成科學世界觀方面。要充分利用現代教育技術手段，提高教育教學質量和效益。
4、通過觀察實驗和推理，歸納出物理概念和物理規律，使學生學習和掌握有關規律，同時着重培養和發展他們的實驗能力，以及由實驗結果歸納出物理規律的能力。
5、結合所學知識的教學，對學生進行思想品德教育和愛國主義教育，辯證唯物主義的教育。
三、措施
1、嚴格執行教學處的集體備課制度，提高集體備課質量。每週集體備課，先由上一週安排的每一節教學內容的主備人向全組明確本節的重點、難點、教學方法、主要例題、課後作業、教學案等，然後由全組教師研討、質疑、確認，形成共案。全組老師要統一教學進度、統一教學規範。
2、制定教學進度。在認真分析教材與學生實際情況的基礎之上，確定課時安排。為實現給全體學生奠定一個紮實的物理基礎提供合理的時間保證。必修物理將突出文科學生的特點、合理安排，以便保證全年級在學業水平測試中獲得滿意成績。
3、提高課堂的教學效率，加強對課堂教學模式的探索。細化每一章每一節的教學要求，明確課時分配及每一節課的課時目標。對每一節課的重難點內容作更深入的`分析、探討，確立突破的方法和途徑。加強對各種課型的研究，尤其是探究課。
4、精選習題。針對每一節課的課時目標，精心選擇典型習題，做到知識點與習題的對應。分類編排課堂例題、課外鞏固習題、小練檢測題、章節複習題。注重學生能力的提高過程。
5、強化作業批改。通過作業批改督促學生端正課外學習的態度、瞭解學生對知識的理解與掌握、規範學生的答題。為課時目標的確定和分類教學指導提供依據。
6、加強學科組老師的交流與合作。通過聽課、評課對教學模式進行探究，提高課堂教學效果；在精選習題過程中，選題與審題分工合作；對每一節課的重難點進行突破時集思廣益。
7、充分開發教學資源。加強實驗教學，能充分利用實驗室提供的器材，利用身邊資源開發有價值的小實驗為學生提供更多的感性認識。蒐集多媒體素材，製作課件，提高教學容量與效果。
8、激發學生學習的興趣和積極性，促進學生全面發展。成立學習小組，開展研究性學習，培養學生的合作、探究、表達能力；舉行學科競賽，促進學生的特長髮展。開設講座，介紹物理學前沿與物理學家生平，讓學生明白科學的價值和意義。
新課程強調“將學習的重心從過分強調知識的傳承和積累向獲取知識的探究過程轉化，從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化，從而培養學生的探究能力、實事求是的科學態度和敢於創新的精神”。為此本教學設計和教學實施就是採用學生實驗探究和教師演示實驗相結合的實驗探究教學法。
教學內容
《普通高中課程標準實驗教科書·物理（2）》（司南版）
教學目標
1、知識與技能
（1）知道向心力，通過實例認識向心力的作用及向心力的來源
（2）通過實驗理解向心力的大小與哪些因素有關係，能運用向心力公式進行計算。
（3）知道向心加速度及其公式，能運用牛頓第二定律分析勻速圓周運動的向心力和向心加速度。
2、過程與方法
（1）經歷形成向心力概念的過程，培養學生觀察、分析、歸納能力。
（2）通過創設一定的問題情境，讓學生經歷探索向心力F與哪些因素有關的過程，學習控制變量法，培養學生分析論證等能力。
3、情感態度與價值觀
學習科學研究方法和科學研究態度，發展學生對科學的好奇心與求知慾，使學生樂於探究自然界的奧祕，體驗探索自然規律的艱辛與喜悦，培養學生主動參與活動的熱情和與他人合作的精神，有將自己的見解與他人交流的願望，敢於堅持正確觀點，勇於修正錯誤，具有團隊精神。
教材分析
《向心力和向心加速度》是司南版必修2第三章第二節。本節是本章承上啟下的重要知識，學好這一節可以為學好本章應用部分以及萬有引力的應用作必要準備。 教材先講向心力，後講向心加速度，迴避了用矢量推導向心加速度這個難點，通過實例給出向心力概念，再通過探究性實驗給出向心力公式F=mrω2或 F=mv2/r，之後直接應用牛頓第二定律得出向心加速度的表達式a=rω2或a=v2/r，順理成章，便於學生接受。
學情分析
在前面的教學中，學生已經學習了勻速圓周運動。知道描述勻速圓周運動快慢的物理量有線速度、角速度、週期、轉速等，並理解它們之間的關係。知道在傳動裝置中，共軸的輪子上各點的角速度相等；皮帶轉動（不打滑）中，凡和皮帶接觸的點，線速度的大小相等。這些都為本節課的學習奠定了基礎。但學生只是表面知道勻速圓周運動是一種變速運動，因為它的線速度方向時刻在變，更深一步來分析，為什麼線速度的方向時刻在變？是什麼力來改變物體的這種運動狀態，這個力有何特點？學生將帶着這些疑問來進入本節課的學習。
教學過程
一、引入新課
1、設置情景
教師做“水流星”實驗，並設下疑問：為什麼盛水的杯子以一定的速度做圓周運動，水不從杯裏灑出，甚至杯子在豎直面內運動到最高點時，杯口已經朝下，水也不會從杯裏灑出來？
[在課堂上創設真實可見的物理情景，通過演示實驗的現象，使學生產生懸念，激發好奇心和探索慾望，培養學生把生活與物理聯繫一起的習慣。]
2、複習提問
（1）什麼是勻速圓周運動？
（2）“勻速”的含義是什麼？
在上節課的基礎上，學生很快得出答案。教師引導學生分析：由於勻速圓周運動的速度方向時刻在變，所以勻速圓周運動是變速曲線運動。而力是改變物體運動狀態的原因。那麼做勻速圓周運動的物體所受合外力一定不為零。那麼物體所受的外力有何特點？加速度怎樣呢？指出：這兩個問題即是我們這節課要研究的問題，且通過這節課的學習大家即可自行解釋前面小實驗的因果。
[採用這樣的導入法是在複習舊知識的基礎上，提出將要進一步研究的問題，從而使學生對講授的新內容產生迫切求知的慾望，主動積極開展思維活動，進入新課的學習。同時能給學生一種知識的整體感。]
二、向心力
1、實驗探究“小球在光滑水平面做圓周運動”。
（1）、步驟
①一個小球，拴在繩的一端，繩的另一端固定於桌上，原來細繩處於鬆馳狀態
②用手輕擊小球，觀察繩繃直前後小球的運動情況。
（2）、藉助課件引導學生討論、分析：
①繩繃緊前，小球做勻速直線運動，小球受到哪些力的作用？
②繩繃緊後，小球做勻速圓周運動，小球受到哪些力的作用？合外力是哪個力？這個力的方向有什麼特點？這個力起什麼作用？
（3）、通過討論得到：
①做圓周運動的物體始終受到一個指向圓心的力的作用，這個力叫向心力。
②向心力指向圓心，方向不斷變化。是變力。
③向心力的作用效果——只改變運動物體的速度方向，不改變速度大小。
[這實驗簡單易做，效果明顯，通過親身感受學生獲得了成功的樂趣。討論時教師應適時介入引導學生得出正確的結論。]
2、課件展示動畫：
（1）圓錐擺
（2） 物體相對轉盤靜止，隨盤做勻速圓周運動
（3）汽車轉彎
（4）衞星繞地球運行
3、向心力的來源：通過對以上四個圓周運動實例的分析得出向心力的來源可以是某一個力（重力、彈力、摩擦力）或幾個力的合力，也可以是某個力的分力。
4、應用：學生嘗試解釋“水流星”的實驗現象。
[向心力的來源是學生在本章學習中的一個難點，用多媒體呈現直觀刺激材料，易引起學生注意，提高學習興趣。 圓錐擺等現象中，物體都做圓周運動，具有運動方面的共性，由此啟發學生對這些物體的受力進行分析，尋找受力方面的共性，使學生經歷了分析、比較、歸納等思維過程，也體驗到了成功的喜悦。學生在未來的學習中可能將向心力當成獨立的一個力，教師此時應特別指出：受力分析時， 不能多出一個向心力。且①物體做勻速圓周運動時，向心力就是物體所受到的合外力。②物體做非勻速圓周運動時，向心力物體並非是所受到的合外力。]
三、向心力的大小
1、實驗探究：感受向心的大小
讓學生利用身邊的材料如鑰匙串、橡皮擦、筆、細繩等動手實驗並感受向心的大小。
（1）讓學生用細線聯結鑰匙串、橡皮擦、筆等，然後拉住繩的一端，讓鑰匙串、橡皮擦、筆等儘量做勻速圓周運動，改變轉動的快慢、細線的長短多做幾次。
（2）引導學生猜想：向心力的大小可能與物體的質量、角速度、半徑有關。因此在探究向心力大小實驗中應採用控制變量法來研究這一問題。
[該小實驗在此做了改動，與課本上的不盡相同。做該實驗時學生的感受更直接，更易操作。提醒學生實驗時應使物體儘可能在水平面內做圓周運動，這樣繩的拉力近似等於向心力。]
課件展示：
2、實驗探究向心力大小
（1）實驗方法：控制變量法
（2）介紹向心力演示器的構造和使用方法。
（3）實驗過程
①質量不同的鋼球和鋁球，當它們運動的半徑r和角速度ω相同時，比較向心力的大小
②兩個質量相同的小球，保持運動半徑相同，觀察向心力與角速度之間的關係
③兩個質量相同的小球，保持小球運動的角速度相同，觀察向心力的大小與運動半徑之間的關係
（4）實驗記錄表格
實驗質量比值（m1：㎡）半徑比值（r1：r2）角速度比值（ω1：ω2）向心力近似比值（F1：F2）123
（5）實驗結論：
①實驗表明物體做圓周運動所需向心力大小為：
F=mω2r （式中F表示向心力，m表示物體的質量，ω是物體做圓周運動的角速度，r是所做圓周運動的圓周半徑。）
②應用線速度和角速度的關係，上述公式可變形為：
F=mv2/r （式中v是做勻速圓周運動的線速度）
[對於控制變量法學生已有一定程度的認知，因此在學生的自主探究並提出猜想後通過演示實驗師生一起探究最後得出向心力大小的關係式。在介紹向心力演示器的構造和使用方法時教師可結合傳動裝置中，共軸的輪子上各點的角速度相等，皮帶傳動（不打滑）中，凡和皮帶接觸的點，線速度的大小相等這一知識點讓學生思考怎樣控制角速度不變。當學生明白這一問題後，教師的演示也可換成學生的演示。不然，台上的忙得不亦樂乎，台下的卻不知所以然，純看熱鬧。]
四、向心加速度：
⒈ 定義： 由向心力產生的加速度叫向心加速度。
2、物理意義： 它是表示速度方向變化快慢的物理量。
3、向心加速度的大小與方向
（1）引導學生利用牛頓第二定律推導出向心加速的表達式----a=ω2r.
向心力的大小還可以用F=mν2/r來表達，同樣向心加速度也可表示為--a=ν2/r.
（2）方向：與向心力的的方向一致。沿半徑指向圓心，方向不斷變化，所以勻速圓周運動是變加速運動。
4、動動腦：a=ω2r、a=ν2/r ，a與r究竟是成正比呢，還是成反比？
指出：當w一定時，a∝r
當v一定時，a∝1/r
5、課本例題：在航空競賽場裏，由一系列路標塔指示飛機的飛行路徑。在飛機轉彎時，飛行員能承受的最大向心加速度大小約為6g（g為重力加速度）。設一飛機以150 m/s的速度飛行，當加速度為6g時，其路標塔轉彎半徑應該為多少？
六、小結[在小結中需給學生指出，向心力和向心加速度的公式雖然是從勻速圓周運動中推導出來的，但這些公式對變速圓周運動中求某點的向心力和向心加速度也適用。]
七、作業：P72 3、4、5小題
【教學目標】
知識與技能
1．知道曲線運動的方向，理解曲線運動的性質
2．知道曲線運動的條件，會確定軌跡彎曲方向與受力方向的關係過程與方法
1.體驗曲線運動與直線運動的區別
2.體驗曲線運動是變速運動及它的速度方向的變化
情感態度與價值觀
能領會曲線運動的奇妙與和諧，培養對科學的好奇心和求知慾
【教學重點】
1.什麼是曲線運動
2.物體做曲線運動方向的判定3.物體做曲線運動的條件
【教學難點】
物體做曲線運動的條件
【教學課時】
1課時
【探究學習】
1、曲線運動：__________________________________________________________2、曲線運動速度的方向：
質點在某一點的速度，沿曲線在這一點的方向。3、曲線運動的條件：
（1）時，物體做曲線運動。（2）運動速度方向與加速度的方向共線時，運動軌跡是___________
（3）運動速度方向與加速度的方向不共線，且合力為定值，運動為_________運動。（4）運動速度方向與加速度的方向不共線，且合力不為定值，運動為___________運動。4、曲線運動的性質：
（1）曲線運動中運動的方向時刻_______（變、不變），質點在某一時刻（某一點）的速度方向是沿__________________________________________，並指向運動軌跡凹下的一側。
（2）曲線運動一定是________運動，一定具有_________。
【課堂實錄】
【引入新課】
生活中有很多運動情況，我們學習過各種直線運動，包括勻速直線運動，勻變速直線運動等，我們知道這幾種運動的共同特點是物體運動方向不變。下面我們就來欣賞幾組圖片中的物體有什麼特點（展示圖片）
再看兩個演示
第一，自由釋放一隻較小的粉筆頭
第二，平行拋出一隻相同大小的粉筆頭
兩隻粉筆頭的運動情況有什麼不同？學生交流討論。
結論：前者是直線運動，後者是曲線運動
在實際生活普遍發生的是曲線運動，那麼什麼是曲線運動？本節課我們就來學習這個問題。新課講解
一、曲線運動
1.定義：運動的軌跡是曲線的運動叫做曲線運動。
2.舉出曲線運動在生活中的實例。
問題：曲線運動中速度的方向是時刻改變的，怎樣確定做曲線運動的物體在任意時刻速度的方向呢？
引出下一問題。
二、曲線運動速度的方向
看圖片：撐開帶有水滴的雨傘繞柄旋轉。
問題：水滴沿什麼方向飛出？學生思考
結論：雨滴沿飛出時在那點的切線方向飛出。
如果球直線上的某處A點的瞬時速度，可在離A點不遠處取一B點，求AB點的平均速度來近似表示A點的瞬時速度，時間取得越短，這種近似越精確，如時間趨近於零，那麼AB見的。平均速度即為A點的瞬時速度。
結論：質點在某一點的速度方向，沿曲線在這一點的切線方向。三、物體做曲線運動的條件
實驗1：在光滑的水平面上具有某一初速度的小球，在不受外力作用時將如何運動？學生實驗
結論：做勻速直線運動。
實驗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或正後方放一條形
磁鐵，小球將如何運動？學生實驗
結論：小球講做加速直線運動或者減速直線運動。
實驗3：在光滑的水平面上具有某一初速度的小球，在運動方向一側放一條形磁鐵，小球將
如何運動？學生實驗
結論：小球將改變軌跡而做曲線運動。
總結論：曲線運動的條件是，
當物體所受合力的方向跟物體
運動的方向不在同一條直線時，物體就做曲線運動。
四、曲線運動的性質
問題：曲線運動是勻速運動還是變速運動學生思考討論問題引導：
速度是（矢量、標量），所以只要速度方向變化，速度矢量就發生了，也就具有，因此曲線運動是。結論：曲線運動是變速運動。
【課堂訓練】
例題1、已知物體運動的初速度v的方向及受恆力的方向如圖所示，則圖中可能正確的運動
例題2、一個質點受到兩個互成鋭角的F1和F2的作用，有靜止開始運動，若運動中保持力的方向不變，但F1突然增大到F1+F，則此質點以後做_______________________解析：
例題3、一個物體在光滑的水平面上以v做曲線運動，已知運動過程中只受一個恆力作用，
運動軌跡如圖所示，則，自M到N的過程速度大小的變化為________________________請做圖分析：
【課堂小結】
1.曲線運動是變速運動，及速度的有可能變化，速度的方向一定變化。
2.當物體所受合力的方向跟物體運動的方向不在同一條直線時，物體就做曲線運動，所
以物體的加速度方向也跟速度方向不在同一直線上。
【板書設計】
第一節拋體運動
1、曲線運動
定義：運動的軌跡是曲線的運動叫做曲線運動。2、曲線運動速度的方向
質點在某一點的速度，沿曲線在這一點的切線方向3、曲線運動的條件
當物體所受合力的方向跟物體運動的方向不在同一條直線時，物體就做曲線運動。4、曲線運動的性質
曲線運動過程中，速度方向始終在變化，因此曲線運動是變速運動。
【訓練答案】
例1、B例2、勻變速曲線運動例3、自M到N速度變大（因為速度與力的夾角為鋭角。
一、運動的描述
1、物體模型用質點，忽略形狀和大小；地球公轉當質點，地球自轉要大小。物體位置的變化，準確描述用位移，運動快慢S比t，a用Δv與t比。
2、運用一般公式法，平均速度是簡法，中間時刻速度法，初速度零比例法，再加幾何圖像法，求解運動好方法。自由落體是實例，初速為零a等g.豎直上拋知初速，上升心有數，飛行時間上下回，整個過程勻減速。中心時刻的速度，平均速度相等數；求加速度有好方，ΔS等aT平方。
3、速度決定物體動，速度加速度方向中，同向加速反向減，垂直拐彎莫前衝。
二、力
1、解力學題堡壘堅，受力分析是關鍵；分析受力性質力，根據效果來處理。
2、分析受力要仔細，定量計算七種力；重力有無看提示，根據狀態定彈力；先有彈力後摩擦，相對運動是依據；萬有引力在萬物，電場力存在定無疑；洛侖茲力安培力，二者實質是統一；相互垂直力，平行無力要切記。
3、同一直線定方向，計算結果只是“量”，某量方向若未定，計算結果給指明；兩力合力小和大，兩個力成q角夾，平行四邊形定法；合力大小隨q變，只在最小間，多力合力合另邊。
多力問題狀態揭，正交分解來解決，三角函數能化解。
4、力學問題方法多，整體隔離和假設；整體只需看外力，求解內力隔離做；狀態相同用整體，否則隔離用得多；即使狀態不相同，整體牛二也可做；假設某力有或無，根據計算來定奪；極限法抓臨界態，程序法按順序做；正交分解選座標，軸上矢量儘量多。
三、牛頓運動定律
1.F等ma，牛頓二定律，產生加速度，原因就是力。
合力與a同方向，速度變量定a向，a變小則u可大，只要a與u同向。
2.N、T等力是視重，mg乘積是實重；超重失重視視重，其中不變是實重；加速上升是超重，減速下降也超重；失重由加降減升定，完全失重視重零
四、曲線運動、萬有引力
1、運動軌跡為曲線，向心力存在是條件，曲線運動速度變，方向就是該點切線。
2、圓周運動向心力，供需關係在心裏，徑向合力提供足，需mu平方比R，mrw平方也需，供求平衡不心離。
3、萬有引力因質量生，存在於世界萬物中，皆因天體質量大，萬有引力顯神通。衞星繞着天體行，快慢運動的衞星，均由距離來決定，距離越近它越快，距離越遠越慢行，同步衞星速度定，定點赤道上空行。
五、機械能與能量
1、確定狀態找動能，分析過程找力功，正功負功加一起，動能增量與它同。
2、明確兩態機械能，再看過程力做功，“重力”之外功為零，初態末態能量同。
3、確定狀態找量能，再看過程力做功。有功就有能轉變，初態末態能量同。
六、熱力學定律
1、第一定律熱力學，能量守恆好感覺。內能變化等多少，熱量做功不能少。
正負符號要準確，收入支出來理解。對內做功和吸熱，內能增加皆正值；對外做功和放熱，內能減少皆負值。
2、熱力學第二定律，熱傳遞是不可逆，功轉熱和熱轉功，具有方向性不逆。
學習目標
1. 知道自然界中熱侍導的方向性。
2. 初步瞭解熱力學第二定律，並能用熱力學第二定律解釋第二類永動機不能製造成功的原因。
3. 能用熱力學第二定律解釋自然界中的能量轉化、轉移以及方向性問題。
學習重、難點
熱力學第二定律及用定律解釋一些實際問題。
學法指導
自主、合作、探究、師生討論
知識鏈接
1.熱力學第一定律的內容： 。
2.機械能能否全部轉化為內能，那麼內能能否全部轉化為機械能？舉例説明
學習過程
用案人自我創新
[自主學習]
1. 閲讀P56思考與討論提出的問題，體會熱傳導的方向性。説説你對一切與熱現象有關的宏觀自然過程都是不可逆的這名話的理解。
2. 熱機是一種把內能轉化為機械能的裝置。熱機包括熱源、工作物質、冷凝器幾部分組成。其工作原理為：熱機從熱源吸收熱量Q1，推動活塞做功W，然後向冷凝器釋放熱量Q2。根據能量守恆三者關係為：我們把熱機做的功W和它從熱源吸收的熱量Q1的比值叫做熱機的效率，用 教type=#_x0000_t75 ole=表示，即 。
思考：熱機的效率能否達到100%，為什麼？
3. 第二類永動機：
只從單一熱源吸收熱量，使之完全變為有用的功而引起其它變化的熱機。根據你所瞭解的知識，第二類永動機可能研製成嗎？説説你的理由。
4. 熱力學第二定律
(1) 兩種表述：
①(這是按照熱傳導的方向性來描述的`)。
②(這是按照機械能與熱能轉化過程的方向性來描述的)。
説明：
(1) 熱力學第二定律的兩種表述看上去似乎沒有什麼聯繫，然而實際上它們是等效的。
(2) 熱力學第二定律的實質是它揭示了大量分子參與的宏觀過程的方向性，使人們認識到自然界中進行的涉及熱現象的宏觀過程都具有方向性。
(3) 熱力學第一定律和第二定律的區別：
[例題與習題]
[例1]下列哪些過程具有方向性( )
A熱傳導過程
B.機械能向內能轉化過程
C.氣體的擴散過程
D.氣體向真空中的膨脹
[例2]根據熱力學第二定律，下列説法中正確的是( )
A. 不可能從單一熱源吸收熱量並把它全部用來做功而不引起其它變化
B. 沒有冷凝器，只有單一的熱源，能將從單一熱源吸收的熱量全部用來做或，而不引起其它變化的熱機是可能實現的
C. 製冷系統將冰箱裏的熱量傳給外界較高的温度的空氣中不引起其它變化
D. 不可能使熱量由低温物體傳遞到高温物體而不引起其它變化
[練習1] 根據熱力學第二定律，下列説法中正確的是( )
A. 熱機中燃氣的內能不可能全部轉化成機械能
B. 電流的能不可能全部轉化成內能
C. 在火力發電機中，燃氣的內能不可能全部變成電能
D. 在熱傳導中，熱量不可能自發地從低温物體傳給高温物體。]
[例3]下列説法正確 的是( )
A. 第二類永動機和第一類永動機一樣，都違背了能量守恆定律
B. 第二類永動機違背了能量轉化的方向性
C. 自然界中的能量是守恆的，所以不用節約能源
D. 自然界中的能量儘管是定恆的，但有的能量便於利用，有的能量不便於利用，幫要節約能源
[例4]關於熱力學第一定律和熱力學第二定律，下列説法正確的是( )
A. 熱力學第一定律指出內能可以與其它形式的能相互轉化，而熱力學第二定律則指出內能不可能完全轉化成其它形式的能，幫這兩條定律是相互矛盾的
B. 內能可以全部轉化為其它形式的能，只是會產生其它影響，幫兩條定律並不矛盾
C. 兩條定律都是有關能量的轉化定律，它們不但不矛盾，而且沒有本質的區別
D. 其實能量守恆定律已經包含了熱力學第一定律和熱力學第二定律
教學目標
一、知識目標
1、知道三相交變電流是如何產生的。瞭解三相交變電流是三個相同的交流電組成的。
2、瞭解三相交變電流的圖象，知道在圖象中三個交變電流在時間上依次落後1／3週期。
3、知道產生三相交變電流的三個線圈中的電動勢的值和週期都相同，但它們不是同時達到值（或為零）。
4、瞭解三相四線制中相線（火線）、中性線、零線、相電壓、線電壓等概念。
5、知道什麼是星形連接、三角形連接、零線、火線、線電壓及相電壓。
二、能力目標
1、培養學生將知識進行類比、遷移的能力。
2、使學生理解如何用數學工具將物理規律建立成新模型
3、訓練學生的空間想象能力的演繹思維能力。
4、努力培養學生的實際動手操作能力。
三、情感目標
1、通過了解我國的電力事業的發展培養學生的愛國熱情
2、讓學生在學習的過程中體會到三相交流電的對稱美
教學建議
教材分析
三相電流在生產和生活中有廣泛的應用，學生應對它有一定的瞭解。但這裏只對學生可能接觸較多的知識做些介紹，而不涉及太多實際應用中的具體問題。三相交變電流在生產生活實際中應用廣泛，所以其基本常識應讓每個學生了解。
教法建議
1、在介紹三相交變電流的產生時，除課本中提供的。插圖外，教師可以再找一些圖片或模型，使學生明白，三個相同的線圈同時在同一磁場中轉動，產生三相交變電流，它們依次落後1／3週期。三相交變電流就是三個相同的交變電流，它們具有相同的值、週期、頻率。每一個交變電流是一個單相電。
2、要讓學生知道，三個線圈相互獨立，每一個都可以相當於一個獨立的電源單獨供電。由於三個線圈平面依次相差120o角。它們達到值（或零）的時間就依次相差1／3週期。用掛圖配合三相電機的模型演示，效果很好。
讓三個線圈通過星形連接或三角形連接後對外供電，一方面比用三個交變電流單獨供電大大節省了線路的材料，另一方面，可同時提供兩種不同電壓值的交變電流。教師應組織學生觀察生活實際中的交變電流的連接方式，理解課本中所介紹的三相電的連接。
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