教学是一种创造性劳动。写一份优秀教案是设计者教育思想、智慧、动机、经验、个性和教学艺术性的综合体现。
一、教学目的：
1、能正确计算常见情况下各力的平均功率和瞬时功率。
2、能正确分析机车的起动过程。
二、重点难点：1、恒定牵引力起动过程的分析。2、额定功率和实际功率的区别和联系。
三、教学方法： 练习、讨论、讲授
四、教学过程：
1.复习提问，引入新课：
问题1、质量m的物体置于光滑水平面上，在与水平面成α角的恒力作用下由静止沿水平方向运动t时间，那么在t时间内F做的功是多少？这段时间内F的平均功率是多大？t时刻F的瞬时功率是多大？
问题2、当机车的功率一定时，要增大牵引力，必须 (填降低或增大)机车的运动速度；速度是如何变化的呢？本节就研究这一问题。
2.进行新课：
(1)机车以恒定功率起动情况：P一定，速度V变大，加速度a变小，当a=0时，V不变，机车匀速运动，这时牵引力F=f阻，而Vm=P额/f阻。这个动态过程简图如下：(这一起动过程的V-t图如图1所示。)
(2)机车以恒定加速度a起动情况： a一定时，F也一定，P随V增大而增大，当P达到额定功率P额后，F、a不能维持不变，开始减小，但速度还要增大，直到a=0，V达到Vm=P额/f.
(3)课堂练习：
○1.汽车由静止起动即以加速度a作匀加速运动，则汽车达到额定功率时，汽车的速度：
A.同时达到值； B.还没有达到值；
C.在没有达到额定功率前达到值； D.此后保持不变。 (答案：B)
○2.质量为m=2.0×103kg的汽车，发动机的牵引力功率为P=30KW,在水平公路上能达到的速度Vm=15m/s,当汽车的速度为V=10m/s时加速度为多大？ (答案：0.5m/s2)
3.课堂小结：
(1)机车以恒定功率起动情况：P一定，速度V变大，加速度a变小，当a=0时，V不变，机车匀速运动，这时牵引力F=f阻，而Vm=P额/f阻。
(2)机车以恒定加速度起动情况：a一定时，F也一定，P随V增大而增大，当P达到额定功率P额后，F、a不能维持不变，开始减小，但速度还要增大，直到a=0，V达到Vm=P额/f.
4.课外作业：○1.飞机在飞行时受到的空气阻力与速率的平方成正比。若飞机以速率V匀速飞行时，发动机的功率为P，则当飞机以速率nV匀速飞行时，发动机的功率为：
A.np B.2np C.n2p D.n3p。
○2. 质量为0.5kg的物体，从高处自由落下，物体在下落头2s内，重力对物体做功是 J，第3s内重力对物体做功的平均功率是 W;第4s初的即时功率是 w。(空气阻力不计)
○3.质量为105 kg的机车，以18km/h的初速度，以恒定的功率运行，经4min前进了1.8km，这时机车达到速度72km/h，设机车在运行过程中所受的阻力大小不变。则机车的功率为 W，所受阻力大小为 N。
○4.一辆汽车在恒定的功率牵引下，在平直的公路上由静止出发，在t=4min的时间内行驶了S=1800m,则在t=4min末汽车的速度( )
A. 等于7.5m/s; B.大于7.5m/s; C.等于15m/s; D.小于15m/s。
一、教学目标
1、知识目标
（1）理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算。
（2）理解动能定理及其推导过程。
（3）知道动能定理的适用条件，会用动能定理进行计算。
2、过程与方法
（1）灵活运用动能定理。
（2）培养学生演绎推理的能力。
（3）培养学生的创造能力和创造性思维。
3、情感、态度与价值观
（1）激发学生对物理问题进行理论探究的兴趣。
（2）激发学生用不同方法处理同一问题的兴趣，会选择用最优的方法处理问。
（3）培养学生领会自然规律的严谨的科学态度。
（4）培养学生正确的科学思维方法，提高学生的学习兴趣。
二、教材的地位与作用
动能定理实际上是一个质点的功能关系，它处于《高中物理新课标必修2》第七章第七节，它贯穿于这一章，是这一章的重点，也是整个高中物理的重点。新课标在讲授动能和动能定理时，没有把二者分开讲述，而是一功能关系为线索，同时引入了动能的定义式和动能定理。这样讲述，思路简明，能充分体现功能关系这一线索。考虑到初中已经讲过动能的概念，这样讲述，学生接受起来更容易，而且可以提高学习效率，老师讲的轻松，学生学的明白。
三、教学重点
1、动能概念的理解。
2、动能定的推导。
3、动能定理及其应用。
四、教学难点
1、用动能定理解决力学问题的思路和方法。
2、对动能定理的理解。
考虑到所讲授的学生已达到高二，在高一一年的学习锻炼中已基本掌握了高中物理的学习方法。也有较好的抽象思维和逻辑推断能力。讲授这节课应该比较容易。学生在前面分别学过做功和动能的概念，动能定理常用于解决运动学的问题，学习好动能定理非常重要，并为后一节的《机械能守恒定律》的学习打下基础。在学习过程中，学生已经知道实验探究和理论推导相结合的科学探究方法，在这里采用这种方法，是学生进一步掌握，也更加容易理解。
【学习目标】
1.根据实例归纳圆周运动的运动学特点，知道它是一种特殊的曲线运动，知道它与一般曲线运动的关系。
2.理解表征圆周运动的物理量，利用各物理量的定义式，阐述各物理量的含义及相互关系。
3.知道圆周运动在实际应用中的普遍性。用半径、线速度、角速度的关系揭示生活、生产中的圆周运动实例。从而对圆周运动的规律有更深刻的领悟。
【阅读指导】
1.圆周运动是____________的一种，从地上物体的运动到各类天体的运动，处处体现着圆周运动或椭圆运动的和谐之美。物体的___________________的运动叫做圆周运动。
2.在课本图2-1-1中，从运动学的角度看有什么共同的特点：_____________________ ________________________________________________________________。
3.在圆周运动中，最简单的一种是______________________。
4.如果质点沿圆周运动，在_____________________________，这种运动就叫做匀速圆周运动。
5.若在时间t内，做匀速圆周运动的质点通过的弧长是s，则可以用比值________来描述匀速圆周运动的快慢，这个比值代表___________________________，称为匀速圆周运动的_____________。
6.匀速圆周运动是一种特殊的曲线运动，它的线速度就是________________。这是一个________量，不仅有大小，而且有方向。圆周运动中任一点的线速度方向就是_______________。因此，匀速圆周运动实际是一种__________运动。这里所说的“匀速”是指________________的意思。
7.对于做匀速圆周运动的质点，______________________________的比值，即单位时间内所转过的角度叫做匀速圆周运动的_________________，表达式是____________，单位是_____________，符号是________;匀速圆周运动是_______________不变的运动。
8.做匀速圆周运动的物体__________________________叫做周期，用符号____表示。周期是描述________________的一个物理量。做匀速圆周运动的物体，经过一个周期后会_____________________。
9.在匀速圆周运动中，线速度与角速度的关系是_______________________。
10.任何一条光滑的曲线，都可以看做是由___________________组成的，__________叫做曲率半径，记作_____，因此我们就可以把物体沿任意曲线的运动，看成是__________
______________的运动。
【课堂练习】
夯实基础
1.对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是( )
A.相等的时间内通过的路程相等
B.相等的时间内通过的弧长相等
C.相等的时间内通过的位移相等
D.相等的时间内通过的角度相等
2.做匀速圆周运动的物体，下列哪些物理量是不变的( )
A.速率 B.速度 C.角速度 D.周期
3.某质点绕圆周运动一周，下述说法正确的是( )
A.质点相对于圆心是静止的 B.速度的方向始终不变
C.位移为零，但路程不为零 D.路程与位移的大小相等
4.做匀速圆周运动的物体，其线速度大小为3m/s，角速度为6 rad/s，则在0.1s内物体通过的弧长为________m，半径转过的角度为_______rad，半径是_______m。
5.A、B两质点分别做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的弧长之比sA:sB=2:3，而转过的角度之比 =3:2，则它们的周期之比TA:TB=________，角速度之比 =________，线速度之比vA:vB=________，半径之比RA:RB=________。
6.如图所示的传动装置中，已知大轮A的半径是小轮B半径的。3倍，A、B分别在边缘接触，形成摩擦转动，接触点无打滑现象，B为主动轮，B转动时边缘的线速度为v，角速度为ω，试求：
(1)两轮转动周期之比；
(2)A轮边缘的线速度；
(3)A轮的角速度。
能力提升
7.如图所示，直径为d的圆筒，正以角速度ω绕轴O匀速转动，现使枪口对准圆筒，使子弹沿直径穿过，若子弹在圆筒旋转不到半圈时，筒上先后留下a、b两弹孔，已知aO与bO夹角60°，则子弹的速度为多大？
8.一个大钟的秒针长20cm，针尖的线速度是________m/s，分针与秒针从重合至第二次重合，中间经历的时间为________s。
第1节 描述圆周运动
【阅读指导】
1. 曲线运动，运动轨迹是圆的。
2. 做圆周运动的物体通常不能看作质点；物体各部分的轨迹都不尽相同，但它们是若干做圆周运动的质点的组合；做圆周运动的各部分的轨迹可能不同，但轨迹的圆心相同。
3.快慢不变的匀速(率)圆周运动。
4.相等的时间里通过的圆弧长度相等。
5.S/t，单位时间所通过的弧长，线速度。
6.质点在圆周运动中的瞬时速度，矢，圆周上该点切线的方向，变速，速率不变的。
7.连接质点和圆心的半径所转过的角度，角速度，ω=φ/t，弧度每秒，rad/s,角速度。
8.运动一周所用的时间，T，匀速圆周运动快慢，重复回到原来的位置及运动方向。
9. V=Rω。
10.一系列不同半径的圆弧，这些圆弧的半径；ρ;物体沿一系列不同半径的小段圆弧。
【课堂练习】
1. A 2. A、C、D 3. C 4. 0.3，0.6，0.5.5. 1：2，2：1，1：4。
6.小。7. V=3dω/2π
一、自由落体运动
1、定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
思考：不同的物体，下落快慢是否相同？为什么物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况不同？
在空气中与在真空中的区别是，空气中存在着空气阻力。对于一些密度较小的物体，例如降落伞、羽毛、纸片等，在空气中下落时，受到的空气阻力影响较大；而一些密度较大的物体，如金属球等，下落时，空气阻力的影响就相对较小了。因此在空气中下落时，它们的快慢就不同了。
在真空中，所有的物体都只受到重力，同时由静止开始下落，都做自由落体运动，快慢相同。
2、不同物体的下落快慢与重力大小的关系
（1）有空气阻力时，由于空气阻力的影响，轻重不同的物体的下落快慢不同，往往是较重的物体下落得较快。
（2）若物体不受空气阻力作用，尽管不同的物体质量和形状不同，但它们下落的快慢相同。
3、自由落体运动的特点
(1)v0=0
（2）加速度恒定(a=g)。
4、自由落体运动的性质：初速度为零的匀加速直线运动。
二、自由落体加速度
1、自由落体加速度又叫重力加速度，通常用g来表示。
2、自由落体加速度的方向总是竖直向下。
3、在同一地点，一切物体的自由落体加速度都相同。
4、在不同地理位置处的自由落体加速度一般不同。
规律：赤道上物体的重力加速度最小，南(北)极处重力加速度；物体所处地理位置的纬度越大，重力加速度越大。
三、自由落体运动的运动规律
因为自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动。
1、速度公式：v=gt
2、位移公式：h=gt2
3、位移速度关系式：v2=2gh
4、平均速度公式：=
5、推论：h=gT2
问题与探究
问题1：物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况相同吗？你有什么假设与猜想？
探究思路：物体在真空中下落时，只受重力作用，不再受到空气阻力，此时物体的加速度较大，整个下落过程运动加快。在空气中，物体不但受重力还受空气阻力，二者方向相反，此时物体加速度较小，整个下落过程较慢些。
问题2：自由落体是一种理想化模型，请你结合实例谈谈什么情况下，可以将物体下落的运动看成是自由落体运动。
探究思路：回顾第一章质点的概念，谈谈我们在处理物理问题时，根据研究问题的性质和需要，如何抓住问题中的主要因素，忽略其次要因素，建立一种理想化的模型，使复杂的问题得到简化，进一步理解这种重要的科学研究方法。
问题3：地球上的不同地点，物体做自由落体运动的加速度相同吗？
探究思路：地球上不同的地点，同一物体所受的重力不同，产生的重力加速度也就不同。一般来讲，越靠近两极，物体做自由落体运动的加速度就越大；离赤道越近，加速度就越小。
1、整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。
2、隔离法：把系统分成若干部分并隔离开来，分别以每一部分为研究对象进行受力分析，分别列出方程，再联立求解的方法。
3、通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法。有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用。
4、受力分析的判断依据：
①从力的概念判断，寻找施力物体；
②从力的性质判断，寻找产生原因；
③从力的效果判断，寻找是否产生形变或改变运动状态。
总之，在进行受力分析时一定要按次序画出物体实际受的各个力，为解决这一难点可记忆以下受力口诀：
地球周围受重力绕物一周找弹力
考虑有无摩擦力其他外力细分析
合力分力不重复只画受力抛施力
教学目标
知识目标
1、初步理解速度—时间图像。
2、理解什么是匀变速直线运动。
能力目标
进一步训练用图像法表示物理规律的能力。
情感目标
渗透从简单问题入手及理想化的思维方法。
教材分析
本节内容是本单元的基础，是进一步学习加速度概念及匀变速运动规律的重要前提．教材主要有两个知识点：速度—时间图像和匀变速直线运动的定义．教材的编排自然顺畅，便于学生接受，先给出匀速直线运动的速度—时间图像，再根据具体的实例（汽车做匀加速运动），进一步突出了“图像通常是根据实验测定的数据作出的”这一重要观点，并很自然地给出匀变速直线运动的定义，最后，阐述了从简单情况入手，及理想化的处理方法，即有些变速运动通常可近似看作匀变速运动来处理．
教法建议
对速度——时间图像的学习，要给出物体实际运动的情况，让学生自己建立图像，体会建立图像的一般步骤，并与位移图像进行对比．对匀变速直线运动的概念的学习，也要通过分析具体的实例，认真体会“在相等的时间内速度变化相等”的特点，教师也可以给出速度变化相同，但是所用时间不等的例子，或时间相同，速度变化不等的例子，让学生判断是否是匀变速直线运动。
教学设计示例
教学重点：速度——时间图像，匀变速直线运动的定义．
教学难点：对图像的处理．
主要设计：
1、展示课件：教材图2—15的动态效果（配合两个做匀速运动的物体）体会速度——时间图像的建立过程．
2、提问：如何从速度——时间图像中求出物体在一段时间内的位移？
3、上述两个运动的位移——时间图像是怎样的？
（让同学自己画出，并和速度——时间图像进行对比）
4、展示课件图2—17的动态效果〔配合做匀加速运动的汽车运行情况（显示速度计）
引导同学：采集实验数据，建立坐标系，描点做图．
5、展示课件图2—18的动态效果（配合做匀减速运动的汽车）
引导同学：画出它的速度——时间图像．
6、提问：上述两个汽车运动过程有什么特点？
引导同学发现“在相等的时间内速度的改变相等”的特点．
7、举例：
①速度改变相等，所用时间不等的情况．
②经过相同时间，速度改变不相等的情况．
8、小结：什么是匀变速直线运动？什么是匀加速直线运动？什么是匀减速直线运动？
探究活动
请你坐上某路公共汽车（假设汽车在一条直线上行驶）观察汽车的速度表和自己的手表，采集数据，即记录汽车在不同时刻的速度，之后把你采集的数据用速度——时间图像表示出来，并将你的结果讲给周围人听。
教学目标：
1、知识与技能
（1）解释速度的概念，能够概括速度的定义、公式、符号、单位和物理意义。
（2）解释平均速度、瞬时速度的定义并学会辨析。
（3）能够说出速率的概念并辨认速度与速率。
2、过程与方法
（1）在概念转变的教学过程中形成全面、正确的关于速度的概念。
（2）通过平均速度引出瞬时速度的过程，锻炼使用极限思维。
（3）通过对平均速度与瞬时速度、速度与速率的区别和分辨，学会运用辨析的方法。
3、情感态度与价值观
（1）对速度全面正确地解释来积极培育自身科学严谨的态度。
（2）积极将自己的观点及见解与老师、同学进行交流。
（3）通过本节课的学习尝试体会物理学中蕴含的对立统一。
课型：
新授课
课时：
第一课时
学情分析：
一般而言，高一学生在经历了初中阶段的学习后，思维能力得到了较好的发展，抽象逻辑思维逐渐取代形象思维占据主要地位、学生的一般特征主要表现为以下几个方面：
（1）学生能够按照探究性学习的过程利用假设思维进行学习；
（2）学生在学习过程中自我调控能力得到了进一步加强，学习过程更加具有目的性；
（3）在某种程度下学生思维不再是“抱残守缺”，而是较为容易接受新事物；
（4）学生学习动机由兴趣支撑逐渐转变为由意志支撑，学习的目的性更加明确；
（5）学生之间的交流对于学生学习具有一定的影响、
关于“速度”的学习，学生在初中阶段科学学科中所接受的定义是，单位时间内通过的路程、这与高中对于“速度”的定义截然不同，学生虽然通过初中阶段的学习具备了一定的基础，但这个基础里大部分仍然是迷思概念、如何将初中阶段所接受到的关于“速度”的迷思概念转变为科学概念，达到一个新的认知平衡是本节课的一条主线、同时也应该认识到学生在初中阶段的学习以及前面关于“位移”、“路程”的学
本节课可能存在的问题有两个，一是学生根据初中阶段的学习积累对于“速度”难以产生正确、客观的认识，其中所存在的迷思概念需要在教学过程中进行转变；二是学生对于“平均速度”、“瞬时速度”两个概念可能会有所混淆，教师应该利用课堂呈现的问题情境引导学生进行有效区分。
教学重点：
速度的概念，由平均速度通过极限的思维方法引出瞬时速度。
教学难点：
对瞬时速度的理解，怎样由平均速度引出瞬时速度。
教学方法：
问题情境引入、探测已有概念、产生认知冲突、解构迷思概念和建构科学概念、形成新的认知平衡。
教学过程：
引入：速度的二段式测验3道题，情境引入，激发学生产生冲突。
（一）速度
“速度”的引入：运动会上，要比较哪位运动员跑得快，可以用什么方法？通过相同的位移比较时间的长短。若运动的时间是相等的，我们可以根据位移的大小来比较。如果运动的位移、所用的时间都不一样，又如何比较呢？
在物理学中，我们引入速度这个物理量来描述物体运动的快慢。
1、定义：位移Δx与发生这个位移所用时间Δt的比值（比值定义法）。
描述物体运动快慢的物理量。
2、国际单位：m/s或m·s—1，其他单位：km/h等
3、速度是矢量，方向与运动方向相同。
在匀速直线运动中，速度保持不变。如果物体做变速直线运动，速度的大小不断改变，根据求得的则表示物体在Δt时间内的。平均快慢程度，称为平均速度。
（二）平均速度和瞬时速度
1、平均速度
⑴公式：
⑵平均速度是矢量，方向即位移的方向。
对于变速直线运动，各段的平均速度一般并不相同，求平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”。
⑶求平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”。
过渡：平均速度只能粗略的描述物体运动的快慢，为了精确地描述做变速直线运动的物体运动的快慢，我们可以将时间Δt取得非常小，接近于零，这是求得的速度值就应该是物体在这一瞬时的速度，称为瞬时速度。
2、瞬时速度
⑴定义：物体在某一时刻（或某一瞬间）的速度。
⑵瞬时速度简称速度，�
在日常生活中，人们对“速度”这一概念并不一定明确指出是“平均速度”还是“瞬时速度”，我们应根据上下文去判断。“平均速度”对应的是一段时间，“瞬时速度”对应的是某一时刻。
3、瞬时速率：瞬时速度的大小，简称速率。
例：课本P16汽车速度计上指针所指的刻度是汽车的瞬时速率。
（三）平均速率：物体运动的路程与所用时间的比值。
与“平均速度的大小”完全不同。
高一物理教案 功和能教案
功和能
一、教学目标
1、在学习机械能守恒定律的基础上，研究有重力、弹簧弹力以外其它力做功的情况，学习处理这类问题的方法。
2、对功和能及其关系的理解和认识是本章教学的重点内容，本节教学是本章教学内容的总结。通过本节教学使学生更加深入理解功和能的关系，明确物体机械能变化的规律，并能应用它处理有关问题。
3、通过本节教学，使学生能更加全面、深入认识功和能的关�
二、重点、难点分析
1、重点是使学生认识和理解物体机械能变化的规律，掌握应用这一规律解决问题的方法。在此基础上，深入理解和认识功和能的关系。
2、本节教学实质是渗透功能原理的观点，在教学中不必出现功能原理的名称。功能原理内容与动能定理的区别和联系是本节教学的难点，要解决这一难点问题，必须使学生对功是能量转化的量度的认识，从笼统、肤浅地了解深入到十分明确认识某种形式能的变化，用什么力做功去量度。
3、对功、能概念及其关系的认识和理解，不仅是本节、本章教学的重点和难点，也是中学物理教学的重点和难点之一。通过本节教学应使学生认识到，在今后的学习中还将不断对上述问题作进一步的分析和认识。
三、教具
投影仪、投影片等。
四、主要教学过程
（一）引入新课
结合复习机械能守恒定律引入新课。
提出问题：
1、机械能守恒定律的内容及物体机械能守恒的条件各是什么？
评价学生回答后，教师进一步提问引导学生思考。
2、如果有重力、弹簧弹力以外其它力对物体做功，物体的机械能如何变化？物体机械能的变化和哪些力做功有关呢？物体机械能变化的规律是什么呢？
教师提出问题之后引起学生的注意，并不要求学生回答。在此基础上教师明确指出：
机械能守恒是有条件的。大量现象表明，许多物体的机械能是不守恒的。例如从车站开出的车辆、起飞或降落的飞机、打入木块的子弹等等。
分析上述物体机械能不守恒的原因：从车站开出的车辆机械能增加，是由于牵引力（重力、弹力以外的力）对车辆做正功；射入木块后子弹的机械能减少，是由于阻力对子弹做负功。
重力和弹力以外的其它力对物体做功和物体机械能变化有什么关系，是本节要研究的中心问题。
（二）教学过程设计
提出问题：下面我们根据已掌握的动能定理和有关机械能的知识，分析物体机械能变化的规律。
1、物体机械能的变化
问题：质量m的小滑块受平行斜面向上拉力F作用，沿斜面从高度h1上升到高度h2处，其速度由v1增大到v2，如图所示，分析此过程中滑块机械能的变化与各力做功的关系。
引导学生根据动能定理进一步分析、探讨小滑块机械能变化与做功的关系。归纳学生分析，明确：
选取斜面底端所在平面为参考平面。根据动能定理W=Ek，有由几何关系，有sinL=h2-h1即FL-fL=E2-E1=E
引导学生理解上式的物理意义。在学生回答的基础上教师明确指出：
（1）有重力、弹簧弹力以外的其它力对物体做功，是使物体机械能发生变化的原因；
（2）重力和弹簧弹力以外其它力对物体所做功的代数和，等于物体机械能的变化量。这是物体机械能变化所遵循的基本规律。
2、对物体机械能变化规律的进一步认识
（1）物体机械能变化规律可以用公式表示为W外=E2-E1或W外=E
其中W外表示除重力、弹簧弹力以外其它力做功的代数和，E1、E2分别表示物体初、末状态的机械能，E表示物体机械能变化量。
（2）对W外=E2-E1进一步分析可知：
(i)当W外0时，E2E1，物体机械能增加；当W外0时，E2
(ii)若W外=0，则E2=E1，即物体机械能守恒。由此可以看出，W外=E2-E1是包含了机械能守恒定律在内的、更加普遍的功和能关系的表达式。
（3）重力、弹簧弹力以外其它力做功的过程，其实质是其它形式的能与机械能相互转化的过程。
例1.质量4.0103kg的汽车开上一山坡。汽车沿山坡每前进100m，其高度升高2m。上坡时汽车速度为5m/s，沿山坡行驶500m后速度变为10m/s。已知车行驶中所受阻力大小是车重的0.01倍，试求：(1)此过程中汽车所受牵引力做功多少？(2)汽车所受平均牵引力多大？取g=10m/s2。本题要求用物体机械能变化规律求解。
引导学生思考与分析：
（1）如何依据W外=E2-E1求解本题？应用该规律求解问题时应注意哪些问题？
（2）用W外=E2-E1求解本题，与应用动能定理W=Ek2-Ek1有什么区别？
归纳学生分析的结果，教师明确给出例题求解的主要过程：
取汽车开始时所在位置为参考平面，应用物体机械能变化规律W外=E2-E1解题时，要着重分析清楚重力、弹力以外其它力对物体所做的功，以及此过程中物体机械能的变化。这既是应用此规律解题的基本要求，也是与应用动能定理解题的重要区别。
例2.将一个小物体以100J的初动能从地面竖直向上抛出。物体向上运动经过某一位置P时，它的动能减少了80J，此时其重力势能增加了60J。已知物体在运动中所受空气阻力大小不变，求小物体返回地面时动能多大？
引导学生分析思考：
（1）运动过程中（包括上升和下落），什么力对小物体做功？做正功还是做负功？能否知道这些力对物体所做功的比例关系？
（2）小物体动能、重力势能以及机械能变化的关系如何？每一种形式能量的变化，应该用什么力所做的功量度？
归纳学生分析的结果，教师明确指出：
（1）运动过程中重力和阻力对小物体做功。
（2）小物体动能变化用重力、阻力做功的代数和量度；重力势能的变化用重力做功量度；机械能的变化用阻力做功量度。
（3）由于重力和阻力大小不变，在某一过程中各力做功的比例关系可以通过相应能量的变化求出。
（4）根据物体的机械能E=Ek+Ep，可以知道经过P点时，物体动能变化量大小Ek=80J，机械能变化量大小E=20J。
例题求解主要过程：
上升到最高点时，物体机械能损失量为
由于物体所受阻力大小不变，下落过程中物体损失的机械能与上升过程相同，因此下落返回地面时，物体的动能大小为
Ek=Ek0-2E=50J
本例题小结：
通过本例题分析，应该对功和能量变化有更具体的认识，同时应注意学习综合运用动能定理和物体机械能变化规律解决问题的方法。
思考题（留给学生课后练习）：
（1）运动中物体所受阻力是其重力的几分之几？
（2）物体经过P点后还能上升多高？是前一段高度的几分之几？
五、课堂小结
本小结既是本节课的第3项内容，也是本章的小结。
3、功和能
（1）功和能是不同的物理量。能是表征物理运动状态的物理量，物体运动状态发生变化，物体运动形式发生变化，物体的能都相应随之变化；做功是使物体能量发生变化的一种方式，物体能量的变化可以用相应的力做功量度。
（2）力对物体做功使物体能量发生变化，不能理解为功变成能，而是通过力做功的过程，使物体之间发生能量的传递与转化。
（3）力做功可以使物体间发生能的传递与转化，但能的总量是保持不变的。自然界中，物体的能量在传递、转化过程中总是遵循能量守恒这一基本规律的。
六、说明
本节内容的处理应根据学生具体情况而定，学生基础较好，可介绍较多内容；学生基础较差，不一定要求应用物体机械能变化规律解题，只需对功和能关系有初步了解即可。
重点与剖析
一、自由落体运动
1、定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
思考：不同的物体，下落快慢是否相同？为什么物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况不同？
在空气中与在真空中的区别是，空气中存在着空气阻力。对于一些密度较小的物体，例如降落伞、羽毛、纸片等，在空气中下落时，受到的空气阻力影响较大；而一些密度较大的物体，如金属球等，下落时，空气阻力的影响就相对较小了。因此在空气中下落时，它们的快慢就不同了。
在真空中，所有的物体都只受到重力，同时由静止开始下落，都做自由落体运动，快慢相同。
2、不同物体的下落快慢与重力大小的关系
（1）有空气阻力时，由于空气阻力的影响，轻重不同的物体的下落快慢不同，往往是较重的物体下落得较快
（2）若物体不受空气阻力作用，尽管不同的物体质量和形状不同，但它们下落的快慢相同。
3、自由落体运动的特点
（1）v0=0
（2）加速度恒定（a=g）。
4、自由落体运动的性质：初速度为零的匀加速直线运动。
二、自由落体加速度
1、自由落体加速度又叫重力加速度，通常用g来表示。
2、自由落体加速度的方向总是竖直向下。
3、在同一地点，一切物体的自由落体加速度都相同。
4、在不同地理位置处的自由落体加速度一般不同。
规律：赤道上物体的重力加速度最小，南（北）极处重力加速度最大；物体所处地理位置的纬度越大，重力加速度越大。
三、自由落体运动的运动规律
因为自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动。
1、速度公式：v=gt
2、位移公式：h= gt2
3、位移速度关系式：v2=2gh
4、平均速度公式：=
5、推论：h=gT2
问题与探究
问题1物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况相同吗？你有什么假设与猜想？
探究思路：物体在真空中下落时，只受重力作用，不再受到空气阻力，此时物体的加速度较大，整个下落过程运动加快。在空气中，物体不但受重力还受空气阻力，二者方向相反，此时物体加速度较小，整个下落过程较慢些。
问题2自由落体是一种理想化模型，请你结合实例谈谈什么情况下，可以将物体下落的运动看成是自由落体运动。
探究思路：回顾第一章质点的概念，谈谈我们在处理物理问题时，根据研究问题的性质和需要，如何抓住问题中的主要因素，忽略其次要因素，建立一种理想化的模型，使复杂的问题得到简化，进一步理解这种重要的科学研究方法。
问题3地球上的不同地点，物体做自由落体运动的加速度相同吗？
探究思路：地球上不同的地点，同一物体所受的重力不同，产生的重力加速度也就不同。一般来讲，越靠近两极，物体做自由落体运动的加速度就越大；离赤道越近，加速度就越小。
典题与精析
例1下列说法错误的是
A。从静止开始下落的物体一定做自由落体运动
B。若空气阻力不能忽略，则一定是重的物体下落得快
C。自由落体加速度的方向总是垂直向下
D。满足速度跟时间成正比的下落运动一定是自由落体运动
精析：此题主要考查自由落体运动概念的理解，自由落体运动是指物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。选项A没有说明是什么样的物体，所受空气阻力能否忽略不得而知；选项C中自由落体加速度的方向应为竖直向下，初速度为零的匀加速直线运动的速度都与时间成正比，但不一定是自由落体运动。
答案：ABCD
例2小明在一次大雨后，对自家屋顶滴下的水滴进行观察，发现基本上每滴水下落的时间为1.5 s，他由此估计出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬间的速度。你知道小明是怎样估算的吗？
精析：粗略估计时，将水滴下落看成是自由落体，g取10 m/s2，由落体运动的规律可求得。
答案：设水滴落地时的速度为vt，房子高度为h，则：
vt=gt=101.5 m/s=15 m/s
h= gt2= 101.52 m=11.25 m。
绿色通道：学习物理理论是为了指导实践，所以在学习中要注重理论联系实际。分析问题要从实际出发，各种因素是否对结果产生影响都应具体分析。
例3一自由下落的物体最后1 s下落了25 m，则物体从多高处自由下落？（g取10 m/s2）
精析：本题中的物体做自由落体运动，加速度为g=10 N/kg，并且知道了物体最后1 s的位移为25 m，如果假设物体全程时间为t，全程的位移为s，该物体在前t—1 s的时间内位移就是s—25 m，由等式h= gt2和h—25= g（t—1）2就可解出h和t。
答案：设物体从h处下落，历经的时间为t。则有：
h= gt2 ①
h—25= g（t—1）2 ②
由①②解得：h=45 m，t=3 s
所以，物体从离地45 m高处落下。
绿色通道：把物体的自由落体过程分成两段，寻找等量关系，分别利用自由落体规律列方程，联立求解。
自主广场
基础达标
1、在忽略空气阻力的情况下，让一轻一重的两石块从同一高度处同时自由下落，则
A、在落地前的任一时刻，两石块具有相同的速度、位移和加速度
B、重的石块下落得快、轻的石块下落得慢
C、两石块在下落过程中的平均速度相等
D、它们在第1 s、第2 s、第3 s内下落的高度之比为1∶3∶5
答案：ACD
2、甲、乙两球从同一高度处相隔1 s先后自由下落，则在下落过程中
A、两球速度差始终不变
B、两球速度差越来越大
C、两球距离始终不变
D、两球距离越来越大
答案：AD
3、物体从某一高度自由落下，到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是
A、1∶2
B、1∶1
C、2∶1
D、4∶1
答案：B
4、从同一高度处，先后释放两个重物，甲释放一段时间后，再释放乙，则以乙为参考系，甲的运动形式是
A、自由落体运动、
B、匀加速直线运动a
C、匀加速直线运动ag
D、匀速直线运动
答案：D
5、A物体的质量是B物体质量的5倍，A从h高处，B从2h高处同时自由落下，在落地之前，以下说法正确的是
A、下落1 s末，它们的速度相同
B、各自下落1 m时，它们的速度相同
C、A的加速度大于B的加速度
D、下落过程中同一时刻，A的速度大于B的速度
答案：AB
6、从距离地面80 m的高空自由下落一个小球，若取g=10 m/s2，求小球落地前最后1 s内的位移。
答案：35 m
综合发展
7、两个物体用长L=9。8 m的细绳连接在一起，从同一高度以1 s的时间差先后自由下落，当绳子拉紧时，第二个物体下落的时间是多长？
答案：0.5 s
8、一只小球自屋檐自由下落，在t=0。2 s内通过高度为h=2 m的窗口，求窗口的顶端距屋檐多高？（取g=10 m/s2）
答案：2.28 m
9、如图2—4—1所示，竖直悬挂一根长15 m的杆，在杆的下方距杆下端5 m处有一观察点A，当杆自由下落时，从杆的下端经过A点起，试求杆全部通过A点所需的时间。
（g取10 m/s2）
图2—4—1
答案：1 s
一、教学目的：1、复习掌握动能定理的内容。2、灵活运用动能定理处理多过程问题。3、利用动能定律求变力的功。
二、重点难点：1、物理过程的分析。2、物体受力情况分析及各力做功情况分析。
三、教学方法：练习、讨论、讲授
四、教学过程：
1.复习提问：乒乓球在与地面反复的碰撞过程中，所通过的总路程如何计算最方便呢？这个问题虽然用牛顿定律结合运动学公式可以解决，但过程较复杂。我们在踢足球时，如何求解踢球过程中，我们的脚对足球所做的功呢？人的脚在与足球接触中这个力是变化的，我们无法直接用公式W=Fscosα来计算对足球所做的功。如果能知道力对足球所做的功跟足球动能变化的关系，就能很方便地解决这个问题了。那么，外力对物体做的功跟物体动能的变化有什么关系呢？动能定理就给出了它们之间定量的关系。
提问1：动能定理的基本内容是什么？(外力对物体所做的总功，等于物体动能的变化)
提问2：动能定理的表达式是怎样的？是标量式还是矢量式？(W合=EK2-EK1，是标量式)
提问3：如何理解动能定理？动能定理的解题步骤是怎样的？
动能定理可以由牛顿定律推导出来，原则上讲用动能定律能解决物理问题都可用牛顿定律解决，但在处理动力学问题中，若用牛顿第二定律和运动学公式来解，则要分阶段考虑，且必须分别求每个阶段中的加速度和末速度，计算较繁琐。但是，我们用动能定理来解就比较简捷。本节课就研究动能定理解决某些动力学问题的优越性。
2.进行新课：
(1)应用动能定理求变力的功。
例题1、AB为1/4圆弧轨道，半径为R=0.8m，BC是水平轨道，长S=3m，BC处的摩擦系数为μ=1/15，今有质量m=1kg的物体，自A点从静止起下滑到C点刚好停止。求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。(答案：6J) (先让学生自己做一做，然后老师再给予点拔)
归纳小结：如果我们所研究的问题中有多个力做功，其中只有一个力是变力，其余的都是恒力，而且这些恒力所做的功比较容易计算，研究对象本身的动能增量也比较容易计算时，用动能定理就可以求出这个变力所做的功。
(2)应用动能定理简解多过程问题。
例2：，斜面足够长，其倾角为α，质量为m的滑块，距挡板P为S0，以初速度V0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求：○1滑块将向上作什么样的运动？○2求滑块第一次到点时经过的路程？○3求滑块在斜面上经过的总路程为多少？
略解：在滑动过程中，克服摩擦力做功，其机械能不断减少；又因为滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，所以最终会停在斜面底端。
思考：1.若物体初速度方向沿斜面向下，此题应如何解答？2.若物体初速度方向向上，滑块所受摩擦力大于滑块沿斜面方向的重力分力，物体运动情况如何变化？3.若未给定初速度方向，但给定滑块所受摩擦力大于滑块沿斜面方向的重力分力，本题应如何去分析？
强调：答题一定要仔细审题，题中条件变了，物理情景会发生本质变化，对此审题定要慎重！
巩固练习：从地面H高处落下一小球，小球在运动过程中所受的空气阻力是它重力的k(k<1)倍，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，求：(1)小球第一次与地面碰撞后，能够反弹起的高度是多少？(2)小球从释放开始，直至停止�
略解：(1)mg(H-h)-kmg(H+h)=0 (2)mgH-kmgS=0
归纳小结：物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程)，此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑，但如能对整个过程利用动能定理列式则使问题简化。
3.课堂小结：(1)应用动能定理求变力的功：如果我们所研究的问题中有多个力做功，其中只有一个力是变力，其余的都是恒力，而且这些恒力所做的功比较容易计算，研究对象本身的动能增量也比较容易计算时，用动能定理就可以求出这个变力所做的功。(2)应用动能定理解多过程问题：物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程)，此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑，但如能对整个过程利用动能定理列式则使问题简化。
4.课外练习：
如图3所示，人拉着绳的一端由A走到B，使质量为m的物体匀速上升，已知A、B两点的水平距离为S，求人做物体做的功？
一、教学目标：
1．了解万有引力定律在天文学上的重要应用。
2．会用万有引力定律计算天体的质量。
3．掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的基本方法。
二、教学重点：万有引力定律和圆周运动知识在天体运动中的应用
三、教学难点：天体运动向心力来源的理解和分析
四、教学方法：启发引导式
五、教学过程：
（一）引入新课
天体之间的作用力主要是万有引力，万有引力定律的发现对天文学的发展起到了巨大的推动作用，这节课我们要来学习万有引力在天文学上有哪些重要应用。
（二）进行新课
1．天体质量的计算
提出问题引导学生思考：在天文学上，天体的质量无法直接测量，能否利用万有引力定律和前面学过的知识找到计算天体质量的方法呢？
（1）基本思路：在研究天体的运动问题中，我们近似地把一个天体绕另一个天体的运动看作匀速圆周运动，万有引力提供天体作圆周运动的向心力。
万有引力定律在天文学上的应用。
一、目的要求
1、理解匀速直线运动，变速直线运动的概念
2、理解位移—时间图象的含义，知道匀速直线运动的位移图象及其意义。
3、理解用图象表示物理量之间的关系的`数学方法。
二、重点难点
重点：匀速直线运动的位移—时间图象。
难点：理解图象的意义。
三、教学过程：
（一）多媒体显示，引出匀速直线运动
1、观测一辆汽车在一段平直公路上运动
时间t/s 0 4.9 10.0 15.1 19.9
位移s/m 0 100 200 300 400
观测结果如下
可以看出，在误差允许的范围内，在相等的时间里汽车的位移相等。
2、物体在一条直线上运动，如果在相等的时间里位移相等，这种运动就叫做匀速直线运动。
（1）在匀速直线运动中，位移s跟发生这段位移所用的时间t成正比。
（2）用图象表示位移和时间的关系
在平面直角坐标系中
纵轴表示位移s
横轴表示时间t
作出上述汽车运动的s—t图象如右图所示
可见匀速直线运动的位移和时间的关系图象是一条倾斜直线
这种图象叫做位移—时间图象（s—t图象）
图象的含义
①表明在匀速直线运动中，s∝t
②图象上任一点的横坐标表示运动的时间，对应的纵坐标表示位移
③图象的斜率k=Δs/Δt=v
（3）学生阅读课文第23页方框里面的文字
讨论：下面的s—t图象表示物体作怎样的运动？（投影显示）
（二）变速直线运动
举例：（1）飞机起飞
（2）火车进站
2、物体在一条直线上运动，如果在相等的时间里位移不相等，这种运动就叫做变速直线运动。
3、变速直线运动的位移图象不是直线而是曲线（投影显示）
四、课堂小结
匀速直线运动（s ∝ t）
变速直线运动（s与t不成正比）