编写教案的繁简，一般是有经验的教师写得简略些，而新教师写得详细些。平行班用的同一课题的教案设计，根据上课班级学生的实际差异宜有所区别。下面是整理的高一物理教案（优秀7篇），希望可以启发、帮助到大家。
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”的学习为本节课奠定了一个很好的基础。
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，方向为物体的运动方向。
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。
主要内容:
一、单位制
1。基本物理量：反映物理学基本问题的物理量。如力学中有三个基本物理量质量、时间和长度。因为世界是由运动着的物质组成的，物理学的研究对象是物质的带有普遍性的运动，首先应考察物质的多少和运动的最简单的形式（物质的空间位置随时间的变化），抓住质量（物质的多少）、时间和长度（空间改变的量度）这三个物理量，就抓住了力学的基本问题，才可进一步讨论其他力学问题。
2。基本单位：所选定的基本物理量的（所有）单位都叫做基本单位，如在力学中，选定长度、质量和时间这三个基本物理量的单位作为基本单位：
长度一一cm、m、km等；
质量一g、kg等；
时间s、min、h等。
3。导出单位：根据物理公式和基本单位，推导出其它物理量的单位叫导出单位。
物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系，如位移用m作单位，时间用s作单位，由速度公式v=s/t推导出来的速度的单位就是m/s。若位移用km作单位，时间用h作单位，由速度公式v=s/t推导出来的速度的单位就是km/h。
4。单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制。
由基本单位和导出单位一起组成了单位制。选定基本物理量的不同单位作为基本单位，可以组成不同的单位制，如历史上力学中出现了厘米克秒制和米千克秒制两种不同的单位制，工程技术领域还有英尺秒磅制等。
二、力学中的国际单位制
1。由于基本物理量的选取和基本单位的规定都带有一定程度的任意性，中外历史上曾出现过许多单位制（如我国在单位中出现的斤、两、尺、寸等），这就阻碍了国际及社会交往。为了建立一种简单、科学、实用的计量单位制，国际米制公约各成员国（我国1997年加入）于1960年通过采用一种以米制为基础发展起来的国际单位制（国际代号为SI）。现有82个国家与地区采用，国际上许多经济组织和科学技术组织都宣布采用。国际单位制的推行，对世界计量科学的进步、世界科学技术的交流和发展起了非常重大的作用；随着经济全球化，越来越显示出其重要意义。我们要掌握好国际单位制。
2。力学中的国际单位制
①基本单位
长度的单位：m(米)，
质量的单位：kg（千克），
时间的单位：s(秒)。
②导出单位
速度的单位：m/s（米/秒），
加速度的单位：m/s2（米/秒2，读作米每二次方秒），
力的单位：N（kgm/s2，牛顿）等等。
③注意：
A。物理学中国际单位制的基本单位共有七个：已学过的有米(m)、千克(kg)、秒(s)；今后将陆续学到安培(A)、开(K)、摩尔(mo1)、坎(cd)。
B。注意书写方式的规范化：凡表示物理量的符号一律用斜体（如位移、路程符号用s），凡表示单位的符号一律用正体（如时间的单位s）。另外注意符号有大写、小写之分等。
【说明】
（1）力学中还有采用厘米（长度单位）、克（质量单位）、秒（时间单位）作为基本单位组成了一种单位制厘米克秒制。
（2）在物理计算中所有各量都应化为同一单位制中。在中学物理计算中一般采用国际单位制。
三、单位制在物理计算中的作用
1。可对计算结果的正、误进行检验。如用力学国际单位制计算时，只有所求物理量的计算结果的单位和该物理量在力学国际单位制中的单位完全一致时，该运算过程才可能是正确的。若所求物理量的单位不对，则结果一定错。
2。用同一单位制进行计算时，可以不必一一写出各个已知量的单位（但各已知量的数字必须是用同一单位制中单位换算出来的数字，如题给条件是v=54km/h，用力学国际单位制时一定要换算成v=15m/s，数字是15，而非54），只在计算结果的数字后面写出所求物理量在该单位制下的单位即可，这样可以简化计算。
3。注意：高中学习阶段，要求计算时一律用力学国际单位制，故一定要掌握好力学国际单位制中物理量的单位（名称和符号）。
课堂训练：
课后作业：
1。下列关于单位制及其应用的说法中，正确的是：( )
A。基本单位和其导出单位一起组成了单位制。
B。选用的基本单位不同，构成的单位制也不同。
C。在物理计算中，如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示，只要正确应用物理公式其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示的。
D。一般说来，物理公式主要确定各物理量间的数量关系，并不一定同时确定单位关系。
2。在国际单位制中，力学的三个基本单位是________、_______、_______。
3。试根据有关物理公式，由国际单位制中力学的基本单位推导出速度、加速度、力等物
理量的单位。在厘米、克、秒制中，力的单位是达因，试证明l牛顿=105达因。
4。现有下列的物理量或单位，按下面的要求把相关字母填空；
A。密度；B。m/s;C。N;D。加速度；E。质量；F。s;G。cm;H。长度；I。时间；J。kg;
（1）属于物理量的是______________。
（2）在国际单位制中，作为基本单位的物理量有______________。
（3）在国际单位制中基本单位是______________， 属于导出单位的是____________。
阅读材料：米制、国际单位制和法定计量单位
米制起源较早。自1791年法国国民议会通过建立以长度单位米为基础的计量单位以来，迄今已有二百年的历史。米制单位是十进位的，又有专门的词头构成主单位的倍数单位和分数单位，而且基本单位都具有比较科学的、能以较高精度复现的基准器。由于它有这些优点，逐渐为其他国家所接受。但是，随着科学技术的发展，又由米制中派生出各种不同的单位制，如厘米、克、秒制，米，千克，秒制等等。这样一来，米制已经不是一个单一的单位制了，而且出现了一些具有专门名称的单位，它们之间缺乏科学的联系，并且存在着相互矛盾的现象。
国际单位制诞生于1960年，它来源于米制，继承了米稍的优点（如十进位，用专门词头构成十进倍数与分数单位等），同时克服了米制的缺点（如多种单位并存），是米制的现代形式。国际单位制以米、千克、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔七个单位作为基本单位，并把词头扩大到从10-18到1018的范围，同时保留了少数广泛使用的国际制以外的单往，以适应各个学科的需要，它比米制更科学、更完善了。
我国政府于19114年2月27日发布了《中华人民共和圆法定计量单位》和统一实行法定计量单位的命令；这个法定计量单位是在国际制单位的基础上：增加了十五个非国际制单位构成的。增加的十五个非国际制单位中，有十个（其中包括三个时间单位、三个平面角单位、两个质量单位、一个体积单位和一个能量单位）是国际计量局规定可以与圈际制单位并用的单位；有二个（其中包括一个长度单位和一个速度单位）是国际计量局规定可以暂时与国际制单位并用的单位；只有三个是根据我国情况选用的单位。
教学目标：
一、知识目标
1、理解动量守恒定律的确切含义。
2、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围。
二、能力目标
1、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律。
2、能运用动量守恒定律解释现象。
3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题（只限于一维运动）。
三、情感目标
1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法。
2、使学生知道自然科学规律发现的重大现实意义以及对社会发展的巨大推动作用。
重点难点：
重点：理解和基本掌握动量守恒定律。
难点：对动量守恒定律条件的掌握。
教学过程：
动量定理研究了一个物体受到力的冲量作用后，动量怎样变化，那么两个或两个以上的物体相互作用时，会出现怎样的总结果？这类问题在我们的日常生活中较为常见，例如，两个紧挨着站在冰面上的同学，不论谁推一下谁，他们都会向相反的方向滑开，两个同学的动量都发生了变化，又如火车编组时车厢的对接，飞船在轨道上与另一航天器对接，这些过程中相互作用的物体的动量都有变化，但它们遵循着一条重要的规律。
(-)系统
为了便于对问题的讨论和分析，我们引入几个概念。
1、系统：存在相互作用的几个物体所组成的整体，称为系统，系统可按解决问题的需要灵活选取。
2、内力：系统内各个物体间的相互作用力称为内力。
3、外力：系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力，称为外力。
内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有在确定了系统后，才能确定内力和外力。
（二）相互作用的两个物体动量变化之间的关系
【演示】如图所示，气垫导轨上的A、B两滑块在P、Q两处，在A、B间压紧一被压缩的弹簧，中间用细线把A、B拴住，M和N为两个可移动的挡板，通过调节M、N的位置，使烧断细线后A、B两滑块同时撞到相应的挡板上，这样就可以用SA和SB分别表示A、B两滑块相互作用后的速度，测出两滑块的质量mA\mB和作用后的位移SA和SB比较mASA和mBSB.
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系，为学生今后能够运用功和能的观点分析热学、电学知识，为学生更好理解自然界中另一重要规律能的转化和守恒定律打下基础。
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。
一、应用解法分析动态问题
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.
可得：F2=173 N，G=100 N.
圆周运动
1、线速度V：
①圆周运动的快慢可以用物体通过的弧长与所用时间的比值来量度该比值即为线速度
②V=Δs/Δt单位：m/s
③匀速圆周运动：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等（tips:方向时时改变）
2、角速度ω：
①物体做圆周运动的快慢还可以用它与圆心连线扫过角度的快慢来描述，即角速度
②公式ω=Δθ/Δt（角度使用弧度制）ω的单位是rad/s
3、转速r：物体单位时间转过的圈数单位：转每秒或转每分
4、周期T：做匀速圆周运动的物体，转过一周所用的时间单位：秒S
5、关系式：V=ωr（r为半径）ω=2π/T
6、向心加速度
①定义：任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心，这个加速度叫做向心加速度
②表达式：a=V2/r=ω2r=（4π2/T2)r=4π2f2r=4π2n2r(n指转过的圈数）方向：指向圆心
教学目标：
知识目标：
引导学生从生活出发，了解科学、认识科学。
能力目标：
引导学生以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。
德育目标：
引导学生体会科学精神。
教学重点、难点：
高维空间对普通人来说，是很难想像的。所以，教学重点是文章内容，而不是相关的科学知识。相关知识教师有所了解，能帮助教学课文即可，不必教授给学生。
教学方法：师生合作探究
教学课时：两课时
第一课时
教学过程
一、导入新课
成为一位科学家是无数有志青年的梦想，对物理的探究更是许多年轻的学子孜孜以求的，我们来看一下加来道雄的成长道路，或许能得到一些启发。
（板书）一名物理学家的教育历程
二、明确目标
1、引导学生从生活出发，了解科学、认识科学
2、引导学生以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。
三、整体感知
1、作者简介
加来道雄，美籍日裔物理学家，毕业于美国哈佛大学，获加利福尼亚大学伯克利分校哲学博士学位，后任纽约市立大学城市学院理论物理学教授。主要著作有《超越爱因斯坦》（与特雷纳合著）《量子场论》《超弦导论》。
2、本文的基本结构
文章的题目是“一名物理学家的教育历程”，因此，叙述的顺序主要是历时性的。但是，作者开头就说“童年的两件趣事极大地丰富了我对世界的理解力，并且引导我走上成为一个理论物理学家的历程。”而“童年的两件趣事”作为文章的主要内容，又是共时性的叙述。这样的结构安排，使文章既脉络清楚，又重点突出。
结构如图：
童年青年（成年）
鲤鱼世界的幻想（想像）
实验（理论物理学家）
爱因斯坦故事（理论）
3、本文的基本内容①人人都对自然感到好奇，都以自己喜爱的形式寻求自然的“谜底”，但是大多数人一般直接探寻自然本身，而作者却由人的观察角度，反思人类对宇宙的认知。看似作者少年时的思维超出同龄人，其实只是他充分发挥了自己的想像力，并且保持了这样奇特的想像力，由此奠定了他对高维空间理论探究的基础。
②作者少年时接触到爱因斯坦的“未竟事业”，激发了他的探究兴趣。他之所以感到“激动人心”，是因为他把爱因斯坦的理论当成一个“侦探故事”来阅读、探究，这非常符合少年的心理。另外，“我决定要对这一秘密刨根问底”，也表现了他有毅力有恒心的性格，这是成为科学家的基本素质。
③高中时代，本应“在棒球场或篮球场玩耍”，享受青春年华，但作者却“找遍周边地区大量的电子仓库，装配必需的硬件设备”，在“学校的足球场中缠绕22英里长的铜线”，自己动手建设实验室，验证爱因斯坦理论，探究反物质。作者进行这样艰苦枯燥的工作，体现了他对科学的热爱，以及踏实的性格，显露出一个科学工作者的潜能。
由①②到③，我们可以清楚地看到作者的“教育历程”和“教育内容”。
第二课时
四、重点、难点的学习与目标完成过程
1、提问：本文在材料处理上有什么特点？
明确：本文布局谋篇重点突出，详略得当。在整体上，作者并没有从童年到小学到初中到高中，按时间顺序叙事，而是通过童年的两件趣事和高中时建立实验室的事例，突出他成长为一名“物理学家”的“教育历程”，并不旁及其他成长的经验；在局部上，如高中阶段，作者看了许多统一场理论方面的书，并常常去斯坦福大学的物理图书馆，相关的理论书籍是怎样启发、引导他研究的，这里肯定有许多精彩的故事，但是作者只是一笔带过，重点放在制造“自己的原子对撞机”上，其中具体的数据叙述得很详尽，让人体会到作者严谨、踏实的性格，以及内在的成为物理学家所需要的基本素质。
2、提问：本文体现了怎样的科学精神？
明确：本文三个主要部分，并不是简单地叙述成长的故事，而是具有深刻的科学精神内涵，可以从中看到哪些方面的“教育”对成为优秀科学家最为重要。
（1）想像力：科学是需要想像力的，想像力能带来创造力。作者正是从对鲤鱼世界的想像中，认识到人类观察空间的局限性，间接感悟到高维空间存在的可能。由感性的想像上升到理性的创造，体现了创新意识和探索精神。
（2）乐趣：科学不应该是枯燥的，而是应该充满乐趣的。探寻自然的奥秘，对真正的科学工作者来说，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戏”，也是人生的“境界”。“游戏”使他们乐此不疲，充满__，不受外界的__和干扰；而“境界”使他们不顾功利，不畏强权，只求真理。
（3）实验精神：丁肇中说过：“现代学术的基础就是实地的探察，就是我们现在所谓的实验。”“科学发展的历史告诉我们，新的知识只能通过实地实验而得到，不是由自我检讨或哲理的清谈就可求到的。”（《应有格物致知精神》）有了想像力，有了乐趣，那只是成为科学家的最基础的因素，不去踏踏实实地做实验，就不能得到基本数据，假说就不能确立。一味地空想，不去做基础工作，不可能达到真理的彼岸。作者从事的高维空间理论，虽然还停留在纸面上，但是科学家们已经在做许多基础的实验工作，努力使理论得到证明。即使如科学家霍金靠睿智的头脑创建黑洞理论，也要有数学和天体物理学的实验基础，也不是空想出来的。
3、【提问】“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的？
明确：主要有以下几点：
（1）“水池之外看不见的世界没有科学意义。”
（2）“它们为睡莲自己能够运动而困惑不解”——它们以神秘的“力”来掩盖自己的无知。
（3）“鲤鱼科学家”的“消失”和“重现”——它们认为是“奇迹”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。
（4）“鲤鱼科学”的“传奇故事”，真实地证明另一个世界的存在，而它们却认为“胡说八道”，荒谬绝伦，违背它们的“自然规律”。
4、提问：作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么？
明确：说明“自以为是”的人类和“鲤鱼科学家”有相似之处。
（1）人类“一生就在我们自己的‘池子’里度过”，只要“超出我们的理解力”的自然存在，他们就“拒绝承认”。
（2）“科学家发明像力这样一些概念……”，是因为他们只愿意承认“那些看得见摸得着的事物”，不肯改变思考问题的方式。
（3）“不能在实验室里便利地验证”的理论，他们就加以“鄙视”，表现出思想上的保守和固执。
5、提问：课文中阅读__空间历险故事和统一场理论书籍两小段内容，对“教育历程”的叙述有什么作用？
明确：课文的重点是童年趣事和建立实验室，这三个事例已经把“教育历程”完整地勾画出来。而夹杂在其中的两个小事例，主要起补充和衔接的作用。历险故事加深作者对高维空间的想像，激发兴趣；而阅读统一场理论书籍，既表现高中阶段作者求知的热情，也衔接起由理论到实验的探究过程。
6、提问：作者说“我决定要对这一问题刨根问底，纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞。”在作者心中“理论物理学家”应该是怎样的人？
明确：理论物理学家的工作是抽象、枯燥的，受实验条件的限制，自己的学说很难得到实验的证明，甚至可能到死也得不到成就。这样的人必须耐得住寂寞，必须有奉献精神。“在所不辞”意味着“理论物理学家”道路的艰辛。
7、提问：作者建立实验室的事例，对我们现实生活有怎样的意义？
明确：科学是建立在基础实验之上的，科学理论要经过实验的检验才能得到论证。实验不是简单的操作，要有理论指导，要有实验的设计，要有策划组织能力，要有耐力和恒心等等，实验考验的是实验者的综合能力。而我们当前存在的问题是，重视理论，轻视基础实验，表现为动手能力和实践能力差，思想上浮躁，急功近利。对教育而言，重知识，轻能力的现象很普遍。这些都是一名理论物理学家重视实验给我们现实生活的启迪。
五、布置作业：
完成“研讨与练习一、二”。
板书设计
教学反思：
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