高一物理必修1全册教案.docx

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高一物理必修1全册教案

第一章运动的描述（复习）

★新课标要求

1、通过本章学习，认识如何建立运动中的相关概念，并体会用概念去描述相关质点运动的方法。

了解质点、位移、速度、加速度等的意义。

2、通过史实初步了解近代实验科学的产生背景，认识实验对物理学发展的推动作用，并学会用计时器测质点的速度和加速度。

3、通过学习思考及对质点的认识，了解物理学中模型和工具的特点，体会其在探索自然规律中的重要作用。

如质点的抽象、参考系的选择、匀速直线运动的特点等。

4、体会物理学中，相关条件的特征及作用，科学的方法在物理学中的意义，如瞬时速度、图象等。

★复习重点

位移、速度、加速度三个基本概念，及对这三个概念的应用。

（一）投影全章知识脉络，构建知识体系

1、知识框架图

2、基本概念图解

（二）本章专题剖析

[例1]关于速度和加速度的关系，下列论述正确的是（）

A.加速度大，则速度也大

B.速度的变化量越大，则加速度也越大

C.物体的速度变化越快，则加速度就越大

D.速度的变化率越大，则加速度越大

解析：

对于A选项来说，由于速度和加速度无必然联系，加速度大，速度不一定大，因此A错误。

B选项，

，速度变化量越大，有可能

更大，a不一定大，B也错。

C选项，加速度a是描述物体速度变化快慢的物理量，速度变化越快，a越大，所以C对。

D选项，

称为速度变化率，

，故有速度的变化率越大，加速度越大。

所以D对。

故答案应选C、D。

点拨：

本题往往会误将A、B选项作为正确选项而选择，原因是没有弄清楚a与v、

的关系。

而D选项部分同学却认为不正确而漏选，其原因是没有把握好加速度定义式

所包含的本质意义，造成错解。

[例2]甲乙两物体在同一直线上运动的。

x-t图象如图1所示，以甲的出发点为原点，出发时刻为计时起点则从图象可以看出（）

A．甲乙同时出发

B．乙比甲先出发

C．甲开始运动时，乙在甲前面x0处

D．甲在中途停了一会儿，但最后还是追上了乙

分析：

匀速直线运动的x-t图象是一条倾斜的直线，直线与纵坐标的交点表示出发时物体离原点的距离。

当直线与t轴平行时表示物体位置不变，处于静止，两直线的交点表示两物体处在同一位置，离原点距离相等。

答案ACD

拓展思考：

有人作出了如图2所示的x-t图象，你认为正确吗？

为什么？

（不正确，同一时间不能对应两个位移）

［例3］如图所示为一物体作匀变速直线运动的v－t图像，试分析物体的速度和加速度的特点。

分析：

开始计时时，物体沿着与规定正方向相反的方向运动，初速度v0=-20m/s，并且是减速的，加速度a是正的，大小为a=10m/s2，经2秒钟，物体的速度减到零，然后又沿着规定的正方向运动，加速度的大小、方向一直不变。

点拨：

图线是一条直线，斜率不变，故加速度不变，且a>0，但速度的大小、方向都发生了变化。

（三）课堂练习

1、汽车的加速度方向与速度方向一致，当加速度减小时，则（BD）

A．汽车的速度也减小

B．汽车的速度仍在增大

C．当加速度减小到零时，汽车静止

D．当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大

2、一枚火箭由地面竖直向上发射，其v-t图象如图所示，由图象可知（A）

A．0－t1时间内火箭的加速度小于t1－t2时间内火箭的加速度

B．在0－t2时间内火箭上升，t2－t3时间内火箭下落

C．t2时刻火箭离地面最远

D．t3时刻火箭回到地面

3、由

，可知（CD）

A．a与

成正比B．物体加速度大小由

决定

C．加速度方向与

方向相同D．

就是加速度

4、关于速度和加速度的说法中，正确的是（C）

A．速度是描述运动物体位置变化大小的物理量，而加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量

B．运动物体速度变化大小与速度变化在实质上是同一个意思

C．速度的变化率表示速度变化的快慢，速度变化的大小表示速度增量的大小

D．速度是描述运动物体位置变化快慢的物理量，加速度是描述物体位移变化快慢的物理量

第二章匀变速直线运动的研究（复习）

★新课标要求

1、通过研究匀变速直线运动中速度与时间的关系，位移与时间的关系，体会公式表述和图象表述的优越性，为进一步应用规律奠定基础，体会数学在处理问题中的重要性。

通过史实了解伽利略研究自由落体所用的实验和推论方法，体会科学推理的重要性，提高学生的科学推理能力。

2、在掌握相关规律的同时，通过对某些推论的导出过程的经历，体验物理规律“条件”的意义和重要性，明确很多规律都是有条件的，科学的推理也有条件性。

（一）投影全章知识脉络，构建知识体系

（二）知识要点追踪

Ⅰ匀变速直线运动规律应用

1、匀变速直线运动的规律

实质上是研究做匀变速直线运动物体的初速度v0、末速度v、加速度a、位移x和时间t这五个量的关系。

具体应用时，可以由两个基本公式演绎推理得出几种特殊运动的公式以及各种有用的推论，一般分为如下情况：

（1）从两个基本公式出发，可以解决各种类型的匀变速直线运动的问题。

（2）在分析不知道时间或不需知道时间的问题时，一般用速度位移关系的推论。

（3）处理初速为零的匀加速直线运动和末速为零的匀减速直线运动时，通常用比例关系的方法来解比较方便。

2、匀变速直线运动问题的解题思想

（1）选定研究对象，分析各阶段运动性质；

（2）根据题意画运动草图

（3）根据已知条件及待求量，选定有关规律列出方程，注意抓住加速度a这一关键量；

（4）统一单位制，求解方程。

3、解题方法：

（1）列方程法

（2）列不等式法（3）推理分析法（4）图象法

Ⅱ巧用运动图象解题

运动图象（v-t图象、x-t图象）能直观描述运动规律与特征，我们可以用来定性比较、分析或定量计算、讨论一些物理量。

解题时，要特别重视图象的物理意义，如图象中的截距、斜率、面积、峰值等所代表的物理内涵，这样才能找到解题的突破口。

（四）本章专题剖析

［例1］一物体以初速度v1做匀变速直线运动，经时间t速度变为v2求：

（1）物体在时间t内的位移.

（2）物体在中间时刻和中间位置的速度.

（3）比较vt/2和vx/2的大小.

【解析】

（1）物体做匀加速直线运动，在时间t内的平均速度

，

则物体在时间t内的位移

x=

（2）物体在中间时刻的速度

vt/2=v1＋a·

，v2＝v1+at，故

vt/2=

.

物体在中间位置的速度为vx/2，则

①

②

由①②两式可得vx/2=

（3）如图所示，物体由A运动到B，C为AB的中点，若物体做匀加速直线运动，则经

时间物体运动到C点左侧，vt/2＜vx/2；若物体做匀减速运动，则经

时间物体运动到C点右侧，vt/2＜vx/2，故在匀变速直线运动中，vt/2＜vx/2

【说明】匀变速直线运动的公式较多，每一问题都可以用多种方法求解，解题时要注意分析题目条件和运动过程的特点，选择合适的公式和简便的方法求解.

［例2］特快列车甲以速率v1行驶，司机突然发现在正前方距甲车s处有列车乙正以速率v2（v2＜v1）向同一方向运动.为使甲、乙两车不相撞，司机立即使甲车以加速度a做匀减速运动，而乙车仍做原来的匀速运动.求a的大小应满足的条件.

【解析】开始刹车时甲车速度大于乙车速度，两车之间的距离不断减小；当甲车速度减小到小于乙车速度时，两车之间的距离将不断增大；因此，当甲车速度减小到与乙车速度相等时，若两车不发生碰撞，则以后也不会相碰.所以不相互碰撞的速度临界条件是：

v1－at=v2①

不相互碰撞的位移临界条件是

s1≤s2＋s②

即v1t－

at2≤v2t＋s③

由①③可解得a≥

【说明】

（1）分析两车运动的物理过程，寻找不相撞的临界条件，是解决此类问题的关键.

（2）利用不等式解决物理问题是一种十分有效的方法，在解决临界问题时经常用到.

［例3］一船夫驾船沿河道逆水航行，起航时不慎将心爱的酒葫芦落于水中，被水冲走，发现时已航行半小时.船夫马上调转船头去追，问船夫追上酒葫芦尚需多少时间?

【解析】此题涉及到船逆水航行、顺水航行两种情况，并且有三个不同速度：

u——水速、（v-u）——船逆水航速、（v+u）——船顺水航速.虽然都是匀速直线运动但求解并不很容易.该题如果变换参考系，把参考系在顺水漂流的葫芦上，则极易看到，船先是以船速离去，半小时后又原速率返回.

取葫芦为参考系，设船远离速度为v，则s=vt1，式中s为船相对葫芦的距离，t1为远离所用时间.

设船返回并追上葫芦所需时间为t2，由于船相对葫芦的速度仍然是v，故

s=vt2易得t1＝t2.

【说明】由于物体的运动是绝对的，而运动的描述是相对的，所以当问题在某参考系中不易求知，变换另一个参考系进行研究常可使问题得以简化，其作用在此题中可见一斑.

［例4］跳伞运动员做低空跳伞表演，他在离地面224m高处，由静止开始在竖直方向做自由落体运动.一段时间后，立即打开降落伞，以12.5m/s2的平均加速度匀减速下降，为了运动员的安全，要求运动员落地速度最大不得超过5m/s（g取10m/s2）.

（1）求运动员展开伞时，离地面高度至少为多少?

着地时相当于从多高处自由落下?

（2）求运动员在空中的最短时间是多少?

【解析】

（1）设运动员做自由落体运动的高度为h时速度为v，此时打开伞开始匀减速运动，落地时速度刚好为5m/s，这种情况运动员在空中运动时间最短，则有

v2＝2gh①

vt2－v2＝2a（H－h）②

由①②两式解得h＝125ｍ，v＝50ｍ／s

为使运动员安全着地，他展开伞时的高度至少为H－h＝224ｍ－125ｍ＝99ｍ.

他以5m/s的速度着地时，相当于从h′高处自由落下，由vt2＝2gh′

得h′＝

ｍ＝1.25ｍ

（2）他在空中自由下落的时间为

t1＝

s＝5s

他减速运动的时间为

t2＝

ｍ／s＝3.6s

他在空中的最短时间为

t＝t1＋t2＝8.6s

（五）课堂练习

1.几个做匀变速直线运动的物体，在ts内位移最大的是

A.加速度最大的物体B.初速度最大的物体

C.末速度最大的物体D.平均速度最大的物体

2.若某物体做初速度为零的匀加速直线运动，则

A.第4s内的平均速度大于4s内的平均速度

B.4s内的平均速度等于2s末的瞬时速度

C.第4s内的速度变化量大于第3s内的速度变化量

D.第4s内与前4s内的位移之比是7∶16

3.一物体由静止沿光滑斜面匀加速下滑距离为l时，速度为v，当它的速度是v/2时，它沿斜面下滑的距离是

A.l/2B.

lC.

lD.

l

4.A、B、C三点在同一直线上，某物体自A点从静止开始做匀加速直线运动，经过B点的速度为v.到C点的速度为2v,则AB与BC两段距离大小之比是

A.1∶4B.1∶3

C.1∶2D.1∶1

5.一辆汽车做匀速直线运动，在5s内通过相距50m的A、B两根电线杆，若汽车经过B杆后改做匀加速直线运动，到达下一根电线杆时速度达到15m/s，若B、C两杆相距也是50m，则此汽车的加速度是______m/s2.

6.物体做匀变速直线运动，它的初速度是1m/s，在第1s内的平均速度是15m/s，它在第6s内的平均速度是______m/s.

7.一物体做匀变速直线运动，在第3s内的位移是15m,第8s内的位移是5m,则物体的初速度为______,加速度为______.

8.一滑块由静止从斜面顶端匀加速下滑，第5s末的速度是6m/s，求：

（1）第4s末的速度；

（2）前7s内的位移；

（3）第3s内的位移.

参考答案

1.D2.ABD3.C4.B

5.1.25（提示：

vB=

vC2-vB2=2as）

6.6.5（提示：

（t=1s）,故a=1m/s2，

=aΔt,Δt=5s）

7.20m/s；-2m/s2（提示：

利用平均速度求解）

8.解：

（1）由v=at得a=v/t=

=1.2m/s2

所以v4=at4=1.2×4m/s=4.8m/s

（2）前7s内的位移

s1=

at2=

×1.2×72m=29.4m

（3）第3秒内的位移：

s2=

at32-

at22=

a（t32-t22）=

×1.2×（9-4）m=3m

第三章

3.1重力、基本相互作用

新课教学

、力和力的图示

演示1、用手压锯条、拉皮筋等，学生观察现象，是什么原因导致这种变化呢？

演示2、扔掉手中的粉笔，拖动桌面上的书等，又有什么现象，又是什么原因引起这样的变化呢？

锯条、皮筋的形状发生了改变，粉笔、书的运动状态发生了改变，这些都是由于这些物体受到了其他物体的力的作用的结果。

在物理学中，人们把改变物体的运动状态，产生形变的原因，即物体与物体之间的相互作用称作力。

1、力的定义：

物体与物体之间的相互作用。

问题：

力可以离开物体而单独存在吗？

（1）、力的物质性

力是物体对物体的作用，有力就有受力物体和施力物体，两者是同时存在的，不分先后。

在研究某物体时，我们把它叫做受力物体，对它作用的物体叫做施力物体。

不是有生命的物体才能作为施力物体，施力物体和受力物体不是绝对的，在研究不同问题时，同一物体有时是受力物体，有时是施力物体。

问题：

我们用手拍打桌子时，是手给桌子一个力，可为什么我们的手也会感到疼痛呢？

（让学生用力打桌子，体会手的感觉）

（2）、相互性

力是物体间的相互作用，甲对乙有作用力，同时乙对甲也有力的作用，力的作用是相互的。

问题：

用大小相等的力沿不同的方向拖动桌面上的书，书的运动一样吗？

（3）、矢量性

力是有大小和方向的物理量（矢量），力的作用效果不仅与其大小有关，也与方向有关。

问题：

力的作用效果有那些？

举例说明。

2、力的作用效果

力可以使物体发生形变和运动状态发生改变（包括速度的大小和方向）。

演示：

关门时，在不同的地方施加不同方向和大小的力，产生的效果不一样，说明了力的作用效果与那些因素有关？

1、力的三要素

大小、作用点、方向

问题：

我们可以怎样把力的三要素完整的表示出来呢？

2、力的图示和示意图

例：

一物体重150N，画出绳子对物体的拉力的图示。

有时只需要画出力的示意图，即只画出力的作用点和方向，表示这个物体在这个方向上受到了力。

3、力的单位：

牛顿符号N

演示：

竖直上抛一粉笔头，结果它会落在地上，粉笔为什么会掉下来呢？

二、重力

抛向空中的物体会落回地面，地球在自转而海水不会洒向太空，都是地球与他们之间存在着相互吸引的作用。

1、重力的产生：

地面附近的物体，由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。

说明：

（1）重力是由于地球吸引而产生的，但不能说重力就是地球对物体的万有引力。

（2）在地球表面附近的物体都要受到重力作用，与物体的运动状态和是否受到其他力等情况无关。

2、重力的大小

重力的大小可以根据公式G=mg计算，其中g是我们以前所学的自由落体加速度，它的大小与物体所处的高度和纬度有关，当高度增加时g的值减小，当纬度增加时，g值增大。

3、测量

问题：

如何测重力的大小？

重力仍可以用弹簧秤测量，但在操作的过程中要注意弹簧秤要保持竖直、静止状态时读数。

4、方向

例举一些生活中的小例子，引导学生找到重力的方向是竖直向下的。

竖直向下（不能说是垂直向下也不能说是指向地心）

5、作用点

（1）重心：

物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中于一点（即重心）。

重心是重力的等效作用点。

（2）重心位置的确定

问题：

质量分布均匀，形状规则的物体，重心是怎样确定的呢？

a.质量分布均匀的物体（也称匀质物体），且形状规则，重心就是其几何中心。

如：

均匀细直棒的重心在棒的中点，均匀球体的重心在球心，均匀圆柱的重心在轴线的中心。

讨论：

对于非匀质物体和形状不规则的物体的重心怎样决定呢？

b.非匀质物体和不规则的物体的重心，不仅与形状有关还与物体内的质量分布有关。

演示悬挂法和支撑法找重心（适用于薄板）

原理：

拉力（或支持力）与重力是对平衡力，绳的反向延长线必过重心

三、四种相互作用力（自学）

问题：

自然界中存在着哪几种相互作用，其区别是什么？

1、万有引力相互作用

存在于一切物体之间，相互作用强度随距离增大而减小。

2、电磁相互作用

存在于电荷之间和磁体之间，他们的本质是相同的

3、强相互作用和弱相互作用

作用范围小，但弱相互作用的强度只有强相互作用的10－12

小结

力在我们初中已接触过，但其概念的理解仍是难点，关键是在于力是物体间的相互作用这一问题上，并且两个力的地位是相同的。

重力的学习中，重点应放在重心上。

作业布置

课本57页12

3.2　弹力

教学过程

引入

问题：

作用在物体上的力可以产生哪些作用效果？

答：

改变物体的运动状态或使物体发生形变。

问题：

能不能列举一些外力使物体发生形变的例子。

学生活动

教师分析：

发生形变的物体会对施加外力的物体产生力的作用，这种力叫做弹力，也就是我们这节课要研究的问题。

一、弹性形变

演示：

用弹簧、橡皮筋、塑料直尺演示，（１）改变外力大小，观察形变量的大小。

（２）当外力撤去后物体可以恢复原状。

问题：

若拉弹簧的力过大，会发生什么现象。

小结

１．发生形变的物体如果在撤去外力后能够恢复原状，这样的形变叫做弹性形变。

２．发生弹性形变的物体对与它接触的物体产生的作用力叫做弹力。

所以，产生弹力的条件是：

相互接触且发生弹性形变。

３．在物体的弹性限度内，物体的形变量越大，弹力越大。

演示

１．用激光器和平面镜演示桌面的微小形变。

２．用椭圆形的瓶子演示瓶子的微小形变。

小结：

通过以上两个实验，要知道“放大”这种研究物理问题的科学方法。

二、几种弹力

１．桌面和放在桌子上的蓝球或足球。

分析蓝球或足球的形变情况，判断球对桌面的弹力方向。

根据前面的实验知道，桌面因发生形变而对球产生一个向上的弹力。

　　由上面的分析可知：

压力和支持力都是弹力，它们的方向都垂直于物体的接触面。

２．绳子的拉力

当用外力拉绳子时，绳子将伸长，由于要恢复原状，因而对施加外力的物体产生一个力的作用，这个力沿着绳指向绳子收缩的方向。

三、胡克定律

发生弹性形变的物体形变量越大，弹力越大，但弹力与形变量的定量关系通常比较复杂，而弹簧的弹力与弹簧的伸长量的关系则比较简单。

问题：

要想研究弹簧的弹力与弹簧伸长量的定量关系，需要哪些器材？

怎样实验？

怎样处理实验数据从而得到规律？

学生活动：

分小组进行实验。

分析学生的实验结果，得出结论：

弹簧发生形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比，即F=kx。

说明：

１。

式中的k称为弹簧的劲度系数，单位是N/m。

２．式中的x是弹簧的形变量而不是弹簧的长度。

３．上式的适用条件是在弹簧的弹性限度内。

四、巩固练习

１．怎样制作一个弹簧称。

主要考察学生的应用能力。

２．要测量一个准确弹簧称内弹簧的劲度系数，说出至少需要的器材。

　　主要考察学生的审题能力。

３．问题与练习第３题，

五、布置作业

问题与练习第４题。

课外训练

１．关于弹力，下列说法正确的是

A.弹力的大小总等于物体本身的重力

B.弹力的大小总与物体本身重力的大小成正比

C.物体只要相互接触就存在弹力

D.弹力产生在直接接触并且发生形变的物体之间

２．画出图中物体A所受弹力的示意图．

３．一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.2m，大、小弹簧的一端平齐并固定，另一端自由如图甲所示，当压缩此组合弹簧时，测得力与压缩距离之间的关系图线如图乙所示，求两根弹簧的劲度系数各是多少？

3.3　摩擦力

甲

x/m

F/N

0.1

0.2

0.3

0.4

O

1

2

3

4

5

6

乙

滚动摩擦力

滑动摩擦力

静摩擦力

摩擦力

F

F

v

教学过程:

[新课引入]生活中摩擦无处不在，同学们举例说明（学生活动）

复习初中摩擦力的概念：

两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动的力。

分类：

一.静摩擦力

桌子静止在水平地面上，有无静摩擦力?

桌子静止在斜面上，有无静摩擦力?

手推桌子，桌子与地面有无静摩擦力?

1.摩擦力的概念（以手推桌子为例）

①开始用很小的推力，推不动，分析桌子受力情况。

②再用稍大的力去推，还是静止不动，分析受力情况

③继续增大推力，讲桌开始运动，分析受力情况。

分析：

桌子在推力作用下相对地面静止，但在沿这个力的方向上有相对运动趋势，就是因为桌子跟地板之间发生了摩擦。

这个摩擦力和推力都作用在桌子上，他们的大小相等，方向相反，彼此平衡，因此桌子保持不动，这时发生的摩擦叫静摩擦力。

结论：

两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动。

2.摩擦力的产生条件：

粗糙，有弹力，有相对运动的趋势。

3.探究静摩擦力大小与什么有关（学生活动）

静摩擦力的大小与外力有关

4.方向：

总是跟接触面相切，与相对运动的趋势的方向相反

5.最大静摩擦力就是物体刚开始运动时所需的最小推力。

书P61实验结论：

静摩擦力随着推力的增大而增大，它的极限值就是最大静摩擦力。

可见，静摩擦力的大小在一个范围内：

0＜F静≤Fmax

6.关于静摩擦力有无的判断

方法一：

根据初中学过的二力平衡条件

方法二：

假设法

例：

斜面上有一物体，质量为m，在斜面上静止不动，m受摩擦力吗？

为什么？

7.静摩擦力的作用

拿在手中的东西不会滑落

F

把线织成布，用布缝衣服，也是靠纱线之间的静摩擦力的作用。

例：

如图，物体在F的作用下静止，当F的大小变化时，分析物体所受的静摩擦力情况。

二.滑动摩擦力

以手推桌为例，继续增大推力直到桌子开始运动，一旦物体运动物体就受滑动摩擦力

运动的物体之所以会停下，是因为受到摩擦力。

1.滑动摩擦力的概念：

当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力。

2.滑动摩擦力产生条件：

粗糙，有弹力，有相对运动

3.实验探究：

滑动摩擦力的大小和哪些因素有关?

猜想：

（学生活动）粗糙程度，正压力，材料等

实验证明：

滑动摩擦力的大小与相互之间的正压力FN成正比，还与接触面的粗糙程度、材料有关。

4.大量实验表明，滑动摩擦力大小与压力成正比。

数学表达式：

F=µFN

F为摩擦力，FN为压力（对物体表面垂直的作用力），µ为动摩擦因数.其数值与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关，没有单位。

5.方向：

总是跟接触面相切，跟物体的相对运动方向相反。

例：

物体在水平面上向右运动，物体的重力为10N，物体与地面之间的滑动摩擦系数为0.2，求物体所受的滑动摩擦力。

解：

此时，物体与地面之间压力的大小等于物体重力的大小。

所以滑动摩擦力F滑=µFN=µG=0.2×10N=2N方向水平向左

学生练习

若该物体在F=40N的作用下沿墙下滑，物体与墙之间的滑动摩擦系数为0.2，求物体所受的滑动摩擦力。

三、摩擦力的应用

1、摩擦力的重要性

（1）走路须靠脚与地面间的摩擦力才能行走。

（2）摩擦力使运动物体能停止下来。

（3）悬吊物品须靠钉