沪科版高一物理下册《动能和势能》教案.docx

沪科版高一物理下册动能和势能教案沪科版高一物理下册机械运动教案 沪科版高一物理下册机械运动教案 一、教学任务分析 机械运动是本章的第一节，同时也是后面学习直线运动的基础。 学习本节学问之前，学生需积累较多的相关生活阅历，知道生活中关于运动和静止的一些自然常识，如地球会绕太阳转等。本节内容与人们的日常生活紧密联系，有着广泛的现实意义。 本设计从“手抓子弹”的小故事引入。通过对生活中的多个实例沟通并归纳出机械运动概念。通过动手试验和小组探讨的方法归纳出要推断一个物体的运动状况，必需先选择合适的参照物，即得出选取参照物的必要性和重要性。最终通过对生活中典型实例的说明，进一步巩固参照物的概念，同时解决“如何选取合适参照物？”的问题。 本节课的学习强调学生的主动参加，使学生感受物理与生活亲密相关。通过探讨选择不同的参照物对同一物体运动状况的描述可能不同，相识到物体运动的相对性，进而初步体验辩证唯物主义运动观。 二、教学目标 1、学问与技能 （1）知道机械运动；知道参照物的概念。 （2）知道运动和静止的相对性。 （3）知道一切物体都在运动，肯定静止的物体是不存在的。 （4）学会用参照物说明物体的运动状况。 2、过程与方法 通过试验建立参照物的我概念，形成探讨机械运动时如何选取合适的参照物的方法。 3、看法、情感与价值观 （1）能用所学的学问说明与生活有关的机械运动状况，感受物理与生活亲密相关。 （2）通过探讨选择不同的参照物对同一物体运动状况的描述可能不同，相识到物体运动的相对性，进而初步体验辩证唯物主义运动观。 三、教学重点和难点 重点：参照物，运动和静止的相对性。 难点：学会选择合适的参照物。 四、教学资源 1、器材：磁带盒，白纸。 2、学习活动卡 五、教学设计思路 本设计的内容包括两个方面：一是机械运动的概念。二是参照物概念的建立。 本设计的基本思路是：从生活中的详细例子和体验得出机械运动的概念。当推断生活中的物体的运动状况时出现冲突，从而激发学生的求知欲，然后通过试验、举例和探讨得出要推断一个物体的运动状况时，必需先选择合适的参照物，即得出选取参照物的必要性和重要性。 本设计要突出的重点是：参照物，运动和静止的相对性。方法是：当推断生活中的物体的运动状况出现冲突时，通过动手试验和小组探讨的方法得出：物体的运动和静止是相对的，要推断一个物体的运动状况前，必需先选择合适的参照物。 本设计要突破的难点是：学会选择合适的参照物。方法是：通过对几个典型例子的说明的手段学会如何选择合适的参照物。 本设计强调学生的主动参加，重视概念的形成过程以及伴随这一过程的方法的教化。 完成本设计的内容需1课时。 六、教学流程. 1、教学流程图 情景 小故事 2、流程图说明 情境一战期间，一个法国飞行员在2000米高空飞行时，不经意间竟徒手抓到一颗子弹！ 问题设问1 我们如何推断一个物体是否运动？ 活动1举例、沟通、探讨 通过生活中的实例沟通、探讨并归纳得出推断一个物体是否运动的依据是它相对于另一个物体的位置是否发生改变。 问题设问2 如何科学地推断物体的运动状况？推断的依据是什么？ 活动2试验、探讨、举例 带着问题做白纸拖动磁带盒的试验并推断磁带盒是否运动？对试验结果进行探讨分析得出：运动和静止是相对的。再分组探讨推断物体运动状况的依据究竟是什么？从而得出参照物选取的必要性和重要性。 活动3说明、应用 训练用物理语言来科学地说明生活中物体的运动状况。然后通过对几个典型例子的分析学会依据详细状况选取合适的参照物。通过学生喜闻乐见的动画片“唐老鸭”，提出思索题：假如你是导演，你将如何设计唐老鸭从空中坠落的镜头？ 3、教学主要环节本设计可分为二个主要的教学环节。 第一环节，通过对生活中的多个实例沟通并归纳出机械运动概念：一个物体相对于另一个物体位置的改变。 其次环节，当推断生活中的物体的运动状况出现冲突时，通过动手试验和小组探讨的方法归纳出要推断一个物体的运动状况，必需先选择合适的参照物。通过对生活中典型实例的说明，进一步巩固参照物的概念，同时突破“如何选取合适参照物”的教学难点。 七、教案 （一）机械运动 1课题引入 在第一次世界大战期间，有一个法国飞行员在2000米高空飞行时，发觉身边好像有一条“小虫”在蠕动着，他伸手一抓，竟是一颗德国制造的子弹！这是怎么回事？子弹的运动应当是很快的，为何在这位飞行员眼中，它的运动是如此缓慢？这颗子弹的运动状况该如何科学地描述呢？ 2机械运动 生活中我们如何推断一个物体是否运动？ （1）黑板擦运动了吗？你的推断依据是什么？ （2）教室内正在走动的老师运动了吗？你推断的依据是什么？ （3）树木、房屋呢？地球呢？ 学生通过对实例的沟通探讨得到：物体是否运动的推断依据是：一个物体相对于另一个物体的位置是否发生了改变。 机械运动：一个物体相对于另一个物体的位置发生了改变。 （二）参照物 1运动和静止的相对性 那我们就用这个推断依据来推断一下四周物体的运动状况： （1）教室内正在走动的老师运动了吗？为什么？ （运动了，因为老师相对于讲台的位置发生了改变） （2）讲台运动了吗？为什么？ （没有，因为讲台相对于教室的位置没有改变） （3）教室运动了吗？路边的树木呢？ （没有，因为他们相对于地面的位置没有改变） 我们生活的地球运动了吗？为什么？那教室和树木呢？ 同一个物体（教室或树木）的运动状况得到相反的结论而引发冲突：物体的运动状况究竟该如何推断？ 好，接下去，我们就带着这个问题做一个小试验（活动卡42页） 问题：磁带盒运动了吗？你推断的依据是什么？ 学生边试验边探讨得出两个不同的结论，即磁带盒相对于桌子运动了，但相对于白纸没有运动。再引导学生重新描述一下刚才各个物体的运动状况，从而得出运动和静止是相对的。 2参照物 当我们要推断一个物体是否运动时，总要有个大家都认可的统一的说法，否则就没有意义了。 接下去就请大家就刚才所做的试验再探讨一下，根据怎样的推断依据来确定磁带盒的运动状况。 学生分组探讨，老师巡察点拨。 （以桌子为标准，磁带盒是运动的；以白纸为标准，磁带盒是不动的） 看来推断一个物体是否运动，我们的首要任务是确定一个标准。 参照物：推断一个物体是否运动时，被选作标准的物体。 学生相互提问、说明（留意训练规范的物理用语）。 那大家能否找到一个肯定静止的物体？ 通过探讨得：运动是肯定的，静止是相对的。 3参照物的选取 要推断一个物体是否运动首先要确定参照物，那这个参照物该如何选取呢？ （1）手抓子弹 （飞行员推断子弹的运动状况时以自己为参照物） （2）公路上行驶的汽车中的乘客 （路人推断时以地面为参照物；乘客以车或驾驶员为参照物） （3）铁路职工被一馒头砸到，“中弹”昏倒 （铁路职工推断馒头的运动状况时以地面为参照物，而火车上的人推断时以火车为参照物） 所以参照物的选取可以是随意的，但需依据详细状况选取合适的参照物。 学生做活动卡上的图片解读。 思索题： 动画片中，唐老鸭从悬崖边坠落，假如你是导演，你将如何设计拍摄这个镜头？ 高一物理动能和动能定理复习学案高一物理动能和动能定理复习学案动能和动能定理三维教学目标1、学问与技能（1）知道动能的定义式，能用动能的定义式计算物体的动能；（2）理解动能定理反映了力对物体做功与物体动能的改变之间的关系；（3）能够理解动能定理的推导过程，知道动能定理的适用条件；（4）能够应用动能定理解决简洁的实际问题。2、过程与方法（1）运用归纳推导方式推导动能定理的表达式；（2）通过动能定理的推导理解理论探究的方法及其科学思维的重要意义；（3）通过对实际问题的分析，对比牛顿运动定律，驾驭运用动能定理分析解决问题的方法及其特点。3、情感、看法与价值观（1）通过动能定理的归纳推导培育学生对科学探讨的爱好；（2）通过对动能定理的应用感悟量变（过程的积累）与质变（状态的变更）的哲学关系。教学重点：动能的概念；动能定理的推导和理解。教学难点：动能定理的理解和应用。教学过程：第七节动能和动能定理1、对“动能”的初步相识追寻守恒量中，已经知道物体由于运动而具有的能叫动能，大家先猜想一下动能与什么因素有关？应当与物体的质量与速度有关。你能通过试验粗略验证一下你的猜想吗？（物体的动能与物体的质量和速度有什么关系）。方案1：让滑块从光滑的导轨上滑下与静止的木块相碰，推动木块做功。试验：（1）让同一滑块从不同的高度滑下；（2）让质量不同的滑块从同一高度滑下。现象：（1）高度大时滑块把木块推得远，对木块做的功多；（2）质量大的滑块把木块推得远，对木块做的功多。试验结果：（1）高度越大，滑块滑究竟端时速度越大，在质量相同的状况下，速度越大，对外做功的本事越强，说明滑块由于运动而具有的能量越多。（2）滑块从相同的高度滑下，具有的末速度是相同的，之所以对外做功的本事不同，是因为滑块的质量不同，在速度相同的状况下，质量越大，滑块对外做功的实力越强，也就是说滑块由于运动而具有的能量越多。归纳：物体的质量越大、速度越大物体的动能越大。方案2：被举高的锤子下落可将铁钉钉入木板中，高度越高，锤子越重具有的动能越大，钉铁钉得越深。2、对“动能的改变”缘由的初步探究前边我们学过，当力对物体做功时会对应某种形式的能的改变，例如：重力做功对应于重力势能的改变，弹簧弹力做功对应于弹性势能的改变，那么什么缘由使物体的动能发生改变哪？（1）多媒体演示试验：试验1：小球在空中下落过程，重力做正功，动能增大。试验2：沿粗糙平面滑动的小车由运动到静止，由于摩擦阻力做负功，小车的动能减小。（2）学生视察试验现象（要求学生视察物体在运动过程中受力、各力做功，及物体动能的改变状况？（3）得出结论：外力做功（牵引力、阻力或其它力等）是物体的动能变更的缘由。3、定量探究：外力做功与物体动能的改变之间的定量关系（1）就下列几种物理情境，用牛顿运动定律推导：外力做功与物体动能的改变之间的定量关系。用多媒体展示：情境1：质量为m的物体，在光滑水平面上，受到与运动方向相同的水平外力F的作用下，发生一段位移L，速度由V1增加到V2情境2：质量为m的物体，在粗糙水平面上，受摩擦力的作用下，发生一段位移L，速度由V1增加到V2情境3：质量为m的物体，在粗糙水平面上，受到与运动方向相同的水平外力F和摩擦力的作用下，发生一段位移L，速度由V1增加到V2按学生基础状况分组推导，将结论填入下面的表格中，并用语言表述本小组的结论：物理情境结论12-3老师在学生表述自己得出的结论（各组的分结论）后，引导学生得出动能定理的详细内容。及其理解动能的概念。结论：合力的功等于物体动能的改变量。分析总结、讲解规律1、动能（1）“”是一个新的物理量（2）是物体末状态的一个物理量，是物体初状态的一个物理量。其差值正好等于合力对物体做的功。（3）物理量定为动能，其符号用EK表示，即当物体质量为m，速度为V时，其动能：EK=（4）动能是标量，单位焦耳（J）（5）含义：动能是标量，同时也是一个状态量（6）动能具有瞬时性，是个状态量：对应一个物体的质量和速度就有一个动能的值。计算：我国第一颗人造卫星的质量是173，运行速度是7.2/S，它的动能是多少？答：EK=mV2/2=4.48×109（J）通过计算进一步理解动能的物理意义。2、动能定理有了动能的表达式，前面推出的W=mV22/2mV12/2就写成W=EK2EK1师生探讨、的物理意义，最终得出：力在一个过程中对物体做的功等于物体在该过程中的动能改变。这个结论叫动能定理。（1）内容：合力在一个过程中对物体做的功等于物体在该过程中的动能改变量。（2）表达式：W=EK2EK1（3）探讨：当合力做正功时，物体动能如何改变？当合力做负功时，物体动能如何改变？当物体受变力作用，如何计算物体动能的改变？当物体做曲线运动时，如何计算物体动能的改变？答案：当合力做正功时，物体动能增加。当合力做负功时，物体动能减小。当物体受变力作用，可把过程分解成很多小段每一段根据恒力运动是直线分段求解。当物体做曲线运动时，可把过程分解成很多小段每一段根据恒力运动是直线分段求解。3、应用练习例题：一架喷气式飞机质量为5.0×103，起飞过程中从静止起先滑跑，当位移达到L=5.3×102m时，速度达到起飞速度V=60/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍。求：飞机受到的牵引力。思索：（1）该题中叙述飞机的一个什么过程？答：飞机的起飞过程。（2）飞机的初速度多大？末速度多大？做功的位移多大？V初=0V末=60m/sL=5.0×103（3）起飞过程中有几个力？大小方向如何？答：四个力。重力、支持力、牵引力、阻力。其中牵引力和阻力做功。牵引力做正功，阻力做负功。（4）如何求解合力做功？答：两种方法：W分=F合LW分=F牵L-fL解：飞机起飞初动能EK1=0末动能EK=mV2/2合力功有W=F合L依据动能定理：F合L=mV2/2-0，依据飞机起飞时受力F=F牵-f阻F牵=mV2/2Lf阻=1.8×104(V)，飞机受到的牵引力是1.8×104(V)。4、拓展训练：（1）该题中飞机起飞过程中牵引力的功转化成什么了？（探讨完成？）答：牵引力做的功转化成了飞机起飞的动能和飞机与地面摩擦的内能（即摩擦力做的功）。（2）本题是否可用牛顿运动定律来解，与上面解法有何不同？（用牛顿运动定律重解例题）（3）物体的运动为多段运动组成，是否可用动能定理来解？如何来解？（举个例题）沪科版高一物理下册机械波的运动教案 沪科版高一物理下册机械波的运动教案 目标： 1驾驭机械波的产生条件和机械波的传播特点（规律）； 2驾驭描述波的物理量波速、周期、波长； 3正确区分振动图象和波动图象，并能运用两个图象解决有关问题 4知道波的特性：波的叠加、干涉、衍射；了解多普勒效应 教学重点：机械波的传播特点，机械波的三大关系（波长、波速、周期的关系；空间距离和时间的关系；波形图、质点振动方向和波的传播方向间的关系） 教学难点：波的图象及相关应用 教学方法：讲练结合，计算机协助教学 教学过程： 一、机械波 1机械波的产生条件：波源（机械振动）传播振动的介质（相邻质点间存在相互作用力）。 2机械波的分类 机械波可分为横波和纵波两种。 （1）质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波，如：绳上波、水面波等。 （2）质点振动方向和波的传播方向平行的叫纵波，如：弹簧上的疏密波、声波等。 分类质点的振动方向和波的传播方向关系形态举例 横波垂直凹凸相间；有波峰、波谷绳波等 纵波在同一条直线上疏密相间；有密部、疏部弹簧波、声波等 说明：地震波既有横波，也有纵波。 3机械波的传播 （1）在同一种匀称介质中机械波的传播是匀速的。波速、波长和频率之间满意公式：v=f。 （2）介质质点的运动是在各自的平衡位置旁边的简谐运动，是变加速运动，介质质点并不随波迁移。 （3）机械波转播的是振动形式、能量和信息。 （4）机械波的频率由波源确定，而传播速度由介质确定。 4机械波的传播特点（规律）： （1）前带后，后跟前，运动状态向后传。即：各质点都做受迫振动，起振方向由波源来确定；且其振动频率（周期）都等于波源的振动频率（周期），但离波源越远的质点振动越滞后。 （2）机械波传播的是波源的振动形式和波源供应的能量，而不是质点。 5机械波的反射、折射、干涉、衍射 一切波都能发生反射、折射、干涉、衍射。特殊是干涉、衍射，是波特有的性质。 （1）干涉产生干涉的必要条件是：两列波源的频率必需相同。 须要说明的是：以上是发生干涉的必要条件，而不是充分条件。要发生干涉还要求两列波的振动方向相同（要上下振动就都是上下振动，要左右振动就都是左右振动），还要求相差恒定。我们常常列举的干涉都是相差为零的，也就是同向的。假如两个波源是振动是反向的，那么在干涉区域内振动加强和减弱的位置就正好颠倒过来了。 干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件： 最强：该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍，即=n 最弱：该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍，即 依据以上分析，在稳定的干涉区域内，振动加强点始终加强；振动减弱点始终减弱。 至于“波峰和波峰叠加得到振动加强点”，“波谷和波谷叠加也得到振动加强点”，“波峰和波谷叠加得到振动减弱点”这些都只是充分条件，不是必要条件。 【例1】如图所示，S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的有 A该时刻a质点振动最弱，b、c质点振动最强，d质点振动既不是最强也不是最弱 B该时刻a质点振动最弱，b、c、d质点振动都最强 Ca质点的振动始终是最弱的，b、c、d质点的振动始终是最强的 D再过T/4后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱 解析：该时刻a质点振动最弱，b、c质点振动最强，这不难理解。但是d既不是波峰和波峰叠加，又不是波谷和波谷叠加，如何判定其振动强弱？这就要用到充要条件：“到两波源的路程之差是波长的整数倍”时振动最强，从图中可以看出，d是S1、S2连线的中垂线上的一点，到S1、S2的距离相等，所以必定为振动最强点。 本题答案应选B、C 点评：描述振动强弱的物理量是振幅，而振幅不是位移。每个质点在振动过程中的位移是在不断变更的，但振幅是保持不变的，所以振动最强的点无论处于波峰还是波谷，振动始终是最强的。 【例2】如图所示表示两列相干水波的叠加状况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m。C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是（） AC、E两点都保持静止不动 B图示时刻A、B两点的竖直高度差为20cm C图示时刻C点正处于平衡位置且向水面上运动 D从图示的时刻起经0.25s，B点通过的路程为20cm 解析：由波的干涉学问可知图6中的质点A、B、E的连线处波峰和波峰或波谷和波谷叠加是加强区，过D、F的连线处和过P、Q的连线处波峰和波谷叠加是减弱区。C、E两点是振动的加强点，不行能静止不动。所以选项A是错误的。 在图示时刻，A在波峰，B在波谷，它们振动是加强的，振幅均为两列波的振幅之和，均为10cm，此时的高度差为20cm，所以B选项正确。 A、B、C、E均在振动加强区，且在同一条直线上，由题图可知波是由E处向A处传播，在图示时刻的波形图线如右图所示，由图可知C点向水面运动，所以C选项正确。 波的周期T=/v=0.5s，经过0.25s，即经过半个周期。在半个周期内，质点的路程为振幅的2倍，所以振动加强点B的路程为20cm，所以D选项正确。 点评：关于波的干涉，要正确理解稳定的干涉图样是表示加强区和减弱区的相对稳定，但加强区和减弱区还是在做振动，加强区里两列波分别引起质点分振动的方向是相同的，减弱区里两列波分别引起质点分振动的方向是相反的，发生改变的是振幅增大和削减的区分，而且波形图沿着波的传播方向在前进。 （2）衍射。 波绕过障碍物的现象叫做波的衍射。 能够发生明显的衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不多。 （3）波的独立传播原理和叠加原理。 独立传播原理：几列波相遇时，能够保持各自的运动状态接着传播，不相互影响。 叠加原理：介质质点的位移、速度、加速度都等于几列波单独转播时引起的位移、速度、加速度的矢量和。 波的独立传播原理和叠加原理并不冲突。前者是描述波的性质：同时在同一介质中传播的几列波都是独立的。比如一个乐队中各种乐器发出的声波可以在空气中同时向外传播，我们仍旧能分清其中各种乐器发出的不同声波。后者是描述介质质点的运动状况：每个介质质点的运动是各列波在该点引起的运动的矢量和。这好比老师给学生留作业：各个老师要留的作业与其他老师无关，是独立的；但每个学生要做的作业却是全部老师留的作业的总和。 【例3】如图中实线和虚线所示，振幅、周期、起振方向都相同的两列正弦波（都只有一个完整波形）沿同一条直线向相反方向传播，在相遇阶段（一个周期内），试画出每隔T/4后的波形图。并分析相遇后T/2时刻叠加区域内各质点的运动状况。 解析：依据波的独立传播原理和叠加原理可作出每隔T/4后的波形图如所示。 相遇后T/2时刻叠加区域内abcde各质点的位移都是零，但速度各不相同，其中a、c、e三质点速度最大，方向如图所示，而b、d两质点速度为零。这说明在叠加区域内，a、c、e三质点的振动是最强的，b、d两质点振动是最弱的。 6多普勒效应 当波源或者接受者相对于介质运动时，接受者会发觉波的频率发生了改变，这种现象叫多普勒效应。 学习“多普勒效应”必需弄清的几个问题： （1）当波源以速率v匀速靠近静止的视察者A时，视察者“感觉”到的频率变大了。但不是“越来越大”。 （2）当波源静止，视察者以速率v匀速靠近波源时，视察者“感觉”到的频率也变大了。 （3）当波源与视察者相向运动时，视察者“感觉”到的频率变大。 （4）当波源与视察者背向运动时，视察者“感觉”到的频率变小。 【例4】（2022年高考科研测试）a为声源，发出声波；b为接收者，接收a发出的声波。a、b若运动，只限于在沿两者连线方向上，下列说法正确的是 Aa静止，b向a运动，则b收到的声频比a发出的高 Ba、b向同一方向运动，则b收到的声频肯定比a发出的高 Ca、b向同一方向运动，则b收到的声频肯定比a发出的低 Da、b都向相互背离的方向运动，则b收到的声频比a发出的高 答案：A 二、振动图象和波的图象 1振动图象和波的图象 振动图象和波的图象从图形上看好象没有什么区分，但事实上它们有本质的区分。 （1）物理意义不同：振动图象表示同一质点在不同时刻的位移；波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻的位移。 （2）图象的横坐标的单位不同：振动图象的横坐标表示时间；波的图象的横坐标表示距离。 （3）从振动图象上可以读出振幅和周期；从波的图象上可以读出振幅和波长。 简谐振动图象与简谐横波图象的列表比较： 简谐振动简谐横波 图 象 坐 标横坐标时间介质中各质点的平衡位置 纵坐标质点的振动位移各质点在同一时刻的振动位移 探讨对象一个质点介质中的大量质点 物理意义一个质点在不同时刻的振动位移介质中各质点在同一时刻的振动位移 随时间的改变原有图形不变，图线随时间而延长原有波形沿波的传播方向平移 运动状况质点做简谐运动波在介质中匀速传播；介质中各质点做简谐振动 2描述波的物理量波速、周期、波长： （1）波速v：运动状态或波形在介质中传播的速率；同一种波的波速由介质确定。 注：在横波中，某一波峰（波谷）在单位时间内传播的距离等于波速。 （2）周期T：即质点的振动周期；由波源确定。 （3）波长：在波动中，振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离。 注：在横波中，两个相邻波峰（波谷）之间的距离为一个波长。 结论： （1）波在一个周期内传播的距离恰好为波长。 由此：v=/T=f；=vT.波长由波源和介质确定。 （2）质点振动nT（波传播n）时，波形不变。 （3）相隔波长整数倍的两质点，振动状态总相同；相隔半波长奇数倍的两质点，振动状态总相反。 3波的图象的画法 波的图象中，波的图形、波的传播方向、某一介质质点的瞬时速度方向，这三者中已知随意两者，可以判定另一个。（口诀为“上坡下，下坡上”；或者“右上右、左上左） 4波的传播是匀速的 在一个周期内，波形匀速向前推动一个波长。n个周期波形向前推动n个波长（n可以是随意正数）。因此在计算中既可以运用v=f，也可以运用v=s/t，后者往往更便利。 5介质质点的运动是简谐运动（是一种变加速运动） 任何一个介质质点在一个周期内经过的路程都是4A，在半个周期内经过的路程都是2A，但在四分之一个周期内经过的路程就不肯定是A了。 6起振方向 介质中每个质点起先振动的方向都和振源起先振动的方向相同。 【例5】在匀称介质中有一个振源S，它以50HZ的频率上下振动，该振动以40m/s的速度沿弹性绳向左、右两边传播。起先时刻S的速度方向向下，试画出在t=0.03s时刻的波形。 解析：从起先计时到t=0.03s经验了1.5个周期，波分别向左、右传播1.5个波长，该时刻波源S的速度方向向上，所以波形如右图所示。 【例6】如图所示是一列简谐横波在t=0时刻的波形图，已知这列波沿x轴正方向传播，波速为20m/s。P是离原点为2m的一个介质质点，则在t=0.17s时刻，质点P的：速度和加速度都沿-y方向；速度沿+y方向，加速度沿-y方向；速度和加速度都正在增大；速度正在增大，加速度正在减小。 以上四种推断中正确的是 A只有B只有 C只有D只有 解析：由已知，该波的波长=4m，波速v=20m/s，因此周期为T=/v=0.2s；因为波向右传播，所以t=0时刻P质点振动方向向下；0.75T0.17sT，所以P质点在其平衡位置上方，正在向平衡位置运动，位移为正，正在减小；速度为负，正在增大；加速度为负，正在减小。正确，选C 7波动图象的应用： （1）从图象上干脆读出振幅、波长、任一质点在该时刻的振动位移。 （2）波动方向=振动方向。 方法：选择对应的半周，再由波动方向与振动方向“头头相对、尾尾相对”来推断。 如图： 【例7】如图是一列沿x轴正方向传播的机械波在某时刻的波 形图。由图可知：这列波的振幅为5cm，波长为4m。此时刻 P点的位移为2.5cm，速度方向为沿y轴正方向，加速度方向 沿y轴负方向；Q点的位移为5cm，速度为0，加速度方 向沿y轴正方向。 【例8】如图是一列波在t1=0时刻的波形，波的传播速度 为2m/s，若传播方向沿x轴负向，则从t1=0到t2=2.5s的时间 内，质点M通过的路程为_，位移为_。 解析：由图：波长=0.4m，又波速v=2m/s，可得： 周期T=0.2s，所以质点M振动了12.5T。 对于简谐振动，质点振动1T，通过的路程总是4A；振动0.5T，通过的路程总是2A。 所以，质点M通过的路程12×4A+2A=250cm=2.5m。质点M振动12.5T时仍在平衡位置。 所以位移为0。 【例9】在波的传播方向上，距离肯定的P与Q点之间只有一个波谷的四种状况，如图A、B、C、D所示。已知这四列波在同一种介质中均向右传播，则质点P能首先达到波谷的是（） 解析：四列波在同一种介质中传播，则波速v应相同。由T=/v得：TDTA=TBTC； 再结合波动方向和振动方向的关系得：C图中的P点首先达到波谷。 （3）两个时刻的波形问题：设质点的振动时间（波的传播时间）为t，波传播的距离为x。 则：t=nT+t即有x=n+x（x=vt）且质点振动nT（波传播n）时，波形不变。 依据某时刻的波形，画另一时刻的波形。 方法1：波形平移法：当波传播距离x=n+x时，波形平移x即可。 方法2：特别质点振动法：当波传播时间t=nT+t时，依据振动方向推断相邻特别点（峰点，谷点，平衡点）振动t后的位置进而确定波形。 依据两时刻的波形，求某些物理量（周期、波速、传播方向等） 【例10】如图是一列向右传播的简谐横波在某时刻的波形图。 已知波速v=0.5m/s，画出该时刻7s前及7s后的瞬时波形图。 解析：=2m，v=0.5m/s，T=4s.所以波在7s内传播 的距离为x=vt=3.5m=1质点振动时间为1T。 方法1波形平移法：现有波形向右平移可得7s后的波形； 现有波形向左平移可得7s前的波形。 由上得到图中7s后的瞬时波形图（粗实线）和7s前的瞬时波形图（虚线）。 方法2特别质点振动法：依据波动方向和振动方向的关系，确定两个特别点（如平衡点和峰点）在3T/4前和3T/4后的位置进而确定波形。请读者试着自行分析画出波形。 沪科版高一物理下册匀速圆周运动教案 沪科版高一物理下册匀速圆周运动教案 教学任务分析 匀速圆周运动是继直线运动后学习的第一个曲线运动，是对如何描述和探讨比直线运动困难的运动的拓展，是力与运动关系学问的进一步延长，也是以后学习其他更困难曲线运动(平抛运动、单摆的简谐振动等)的基础。 学习匀速圆周运动须要以匀速直线运动、牛顿运动定律等学问为基础。 从视察生活与试验中的现象入手，使学生知道物体做曲线运动的条件，归纳相识到匀速圆周运动是最基本、最简洁的圆周运动，体会建立志向模型的科学探讨方法。 通过设置情境，使学生感受圆周运动快慢不同的状况，相识到须要引入描述圆周运动快慢的物理量，再通过与匀速直线运动的类比和多媒体动画的协助，学习线速度与角速度的概念。 通过小组探讨、试验探究、相互沟通等方式，创设平台，让学生依据本节课所学的学问，对几个实际问题进行探讨分析，调动学生学习的情感，学会合作与沟通，养成严谨务实的科学品质。 通过生活实例，相识圆周运动在生活中是普遍存在的，学习和探讨圆周运动是特别必要和非常重要的，激发学习热忱和爱好。 二、教学目标 1、学问与技能 (1)知道物体做曲线运动的条件。 (2)知道圆周运动;理解匀速圆周运动。 (3)理解线速度和角速度。 (4)会在实际问题中计算线速度和角速度的大小并推断线速度的方向。 2、过程与方法 (1)通过对匀速圆周运动概念的形成过程，相识建立志向模型的物理方法。 (2)通过学习匀速圆周运动的定义和线速度、角速度的定义，相识类比方法的运用。 3、看法、情感与价值观 (1)从生活实例相识圆周运动的普遍性和探讨圆周运动的必要性，激发学习爱好和求知欲。 (2)通过共同探讨、相互沟通的学习过程，懂得合作、沟通对于学习的重要作用，在活动中乐于与人合作，敬重同学的见解，擅长与人沟通。 三、教学重点难点 重点：(1)匀速圆周运动概念。(2)用线速度、角速度描述圆周运动的快慢。难点：理解线速度方向是圆弧上各点的切线方向。 四、教学资源 1、器材：壁挂式钟，回力玩具小车，边缘带孔的旋转圆盘，玻璃板，建筑用黄沙，乒乓球，斜面，刻度尺，带有细绳连接的小球。2、课件：flash课件演示同样时间内，两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动;演示同样时间内，两个运动半径所转过角度不同的匀速圆周运动。3、录像：三环过山车运动过程。 五、教学设计思路 本设计包括物体做曲线运动的条件、匀速圆周运动、线速度与角速度三部分内容。 本设计的基本思路是：以录像和试验为基础，通过分析得出物体做曲线运动的条件;通过视察对比归纳出匀速圆周的特征;以情景激疑相识对匀速圆周运动快慢的不同描述，引入线速度与角速度概念;通过探讨、释疑、活动、沟通等方式，巩固所学学问，运用所学学问解决实际问题。 本设计要突出的重点是：匀速圆周运动概念和线速度、角速度概念。方法是：通过对钟表指针和过山车两类圆周运动的视察对比，归纳出匀速圆周运动的特征;设置地月对话的情景，引入对匀速圆周运动快慢的描述;再通过多媒体动画协助，并与匀速直线运动进行类比得出匀速圆周运动的概念和线速度、角速度的概念。 本设计要突破的难点是：线速度的方向。方法是：通过视察做圆周运动的小球沿切线飞出，以及由旋转转盘边缘飞出的红墨水在纸上的径迹分布这两个演示试验，直观显示得出。 本设计强调以视频、试验、动画为线索，注意刺激学生的感官，强调学生的体验和感受，化抽象思维为形象思维，概念和规律的教学体现“建模”、“类比”等物理方法，学生的活动以探讨、沟通、试验探究为主，涉及的问题联系生活实际，贴近学生生活，强调对学习价值和意义的感悟。 完成本设计的内容约需2课时。 六、教学流程 1、教学流程图2、流程图说明 情境I录像，演示，设问1 播放录像：三环过山车，让学生看到物体的运动有直线和曲线。 演示：让学生向正在做直线运动的乒乓球用力吹气，体验球在什么状况下将做曲线运动。 设问1：物体在什么状况下将做曲线运动? 情境II视察、对比，设问2 视察、对比钟表