高一物理人教版必修一全冊教案有哪些
高一物理人教版必修一全冊教案有哪些
教學設計是根據課程標準的要求和教學對象的特點，將教學諸要素有序安排，確定合適的教學方案的設想和計劃。下面是學習啦小編分享給大家的高一物理人教版必修一全冊教案，希望大家喜歡!
高一物理人教版必修一全冊教案
【教學目標】
一、知識與能力
1、知道向心力的定義和方向，通過實例認識向心力的作用效果及來源。
2、通過實驗理解向心力的大小與哪些因素有關，初步掌握向心力的公式并可以進行計算。
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及向心加速度。
4、經歷向心力和向心加速度的概念形成過程的體驗，大膽發表自己對有關問題的認識。
二、過程與方法
通過向心力理論分析到實驗探究，培養學生用理論指導實踐的素養和能力。
三、情感態度與價值觀
培養學生觀察生活，思考生活現象的能力，同時培養學生大膽分析及勇于探究的科學素養，以及尊重實驗、實踐的客觀唯物精神。
【教學重點】
向心力概念的建立及實驗探究向心力的大小是教學重點。
【教學難點】
向心力概念的建立及實驗探究向心的大小也是教學難點。通過簡單實例及分組實驗加強感知，突破難點。
【教具準備】
1、小球、細繩和光滑木板16套
2、小鏈球16對。
3、向心力演示器16臺。
4、課件。
【教學過程】
一、引入新課
欣賞視頻：我國選手趙宏博和申雪在06年冬奧會花樣滑冰比賽中，以精彩表演獲得金牌，為國爭光。視頻中申雪的運動可以近似看成什么運動?(學生回答：勻速圓周運動)，其運動狀態時刻改變的原因是什么?(學生回答：受到合外力)有力就會產生(加速度)。這節課我們共同探究做勻速圓周運動的物體合外力及加速度的特點。
板書：向心力與向心加速度
二、學生實驗引出向心力的定義
引導學生分組利用手中的小球、細線、光滑水平木板，構建一個簡單的勻速圓周運動，讓學生對小球進行受力，得出勻速圓周運動物體所受合外力的特點：始終指向圓心，從而引出向心力的定義。
板書：向心力
1、向心力的定義：做勻速圓周運動的物體會受到一個始終指向圓心等效的力。
三、學生觀察得到向心力的方向
再引導學生觀察分析得到向心力的方向時刻在變化，是一個變力但始終指向圓心而且和速度方向垂直。
板書：向心力的方向：始終指向圓而且速度方向垂直
四、引導學生分析得到向心力的作用效果因為向心力和速度方向始終垂直，所以向心力不做功，不改變速度的大小，只改變速度的方向，得到向心力的作用效果。
板書：向心力的作用效果：不改變速度的大小，只改變速度的方向。
五、通過三個典型題目引導學生分析向心力的來源
對物體受力分析，說明向心力的來源。
物體隨轉盤一起勻速圓周運動 物體隨滾筒一起勻速圓周運動
板書：向心力的來源：向心力可以由重力、彈力、摩擦力等某個力提供，也可以由它們的合力，或某個力的分力提供。
六、實驗探究：向心力的大小
提出問題：向心力的大小跟哪些因素有關?
(引導學生用兩個小鏈球實驗，憑感覺粗略體驗。學生經實驗、討論有了自己的看法后，自由發言。)
學生的猜想：向心力跟物體質量m、半徑r、角速度ω有關。
(若學生說到v，可引導學生由公式v=ωr得出ω和v有重復的部分)
進一步引導學生猜想它們的定量關系。學生可能猜想向心力與質量成正比，與半徑成正比，與角速度成正比。老師先不要作出判斷。
提問：實驗時能否讓三個量同時變。
學生：不行，應該保持其它量不變，使一個量變化即控制變量法。
實驗裝置：向心力演示器。
介紹構造：
講解工作原理：小球向外壓擋板，擋板對小球的反作用力指向轉軸，提供了小球做勻速圓周運動的向心力，兩力大小相等，同時小球壓擋板的力使擋板另一端壓縮套在軸上的彈簧，彈簧被壓縮的格數可以從標尺中讀出，即顯示了向心力大小。
演示操作：如何實現控制變量。
強調注意事項：
學生分組實驗得出：
①F向心力與質量的關系：ω、r一定，取兩球使mA=2mB觀察：(學生讀數)FA=2FB。
結論：向心力F∝m。
②F向心力與半徑的關系：m、ω一定，取兩球使rA=2rB觀察：(學生讀數)FA=2FB。
結論：向心力F∝r。
③F向心力與角速度的關系：m、r一定，使ωA=2ωB觀察：(學生讀數)FA=4FB。
結論：向心力F∝ω2。
歸納：綜合上述實驗結果可知：物體做勻速圓周運動需要的向心力與物體的質量成正比，與半徑成正比，與角速度的二次方成正比。但不能由一個實驗、一個測量就得到一般結論，實際上要進行多次測量，同時選取更精密的儀器，大量實驗，但我們不可能一一去做。同學們剛才所做的實驗得出：m、r、ω越大，F越大;若將實驗稍加改進，如課本中所介紹的小實驗，加一彈簧秤測出F，可粗略得出結論。我們還可以設計很多實驗都能得出這一結論，說明這是一個帶有共性的結論。測出m、r、ω的值，可知向心力大小為：F=mrω2r。
板書：向心力：F向心力=mω2r=mv2/r
我們知道合外力必然產生加速度，向心力實際就是物體做勻速圓周運動的合外力，這個力產生的加速度是怎么樣的呢?
七、根據牛頓第二定律推導出向心加速度
板書：向心加速度
1、向心加速度大小：a=F向心力/m=ω2r=v2/ r=ωv
a=4π2r/T2=4π2rf2
提問：方向是怎么樣的?
板書：向心加速度的方向：與向心力同向，始終指向圓心
思考：勻速圓周運動是勻變速運動還是非勻變速運動?
學生：不是，因為加速度不恒定。方向時刻在改變。
板書：向心加速度的物理意義：描述速度方向變化快慢的物理量。
【及時鞏固】
長度為0.5m的輕繩一端系一質量為2kg的小球，另一端固定，小球繞固定點在光滑水平面上以4m/s的速度做勻速圓周運動，請計算小球做勻速圓周運動的向心力和向心加速度的大小?
【課堂小結】
1.知識內容：(見板書)
2.實驗方法：控制變量法。
3.物理思想：先猜想后探究，從定性到定量。
高一物理必修一知識點總結一
第一章運動的描述
第一節認識運動
機械運動：物體在空間中所處位置發生變化，這樣的運動叫做機械運動。
運動的特性：普遍性，永恒性，多樣性
參考系
1.任何運動都是相對于某個參照物而言的，這個參照物稱為參考系。
2.參考系的選取是自由的。
1)比較兩個物體的運動必須選用同一參考系。
2)參照物不一定靜止，但被認為是靜止的。
質點
1.在研究物體運動的過程中，如果物體的大小和形狀在所研究問題中可以忽略是，把物體簡化為一個點，認為物體的質量都集中在這個點上，這個點稱為質點。
2.質點條件：
1)物體中各點的運動情況完全相同(物體做平動)
2)物體的大小(線度)<<它通過的距離
3.質點具有相對性，而不具有絕對性。
4.理想化模型：根據所研究問題的性質和需要，抓住問題中的主要因素，忽略其次要因素，建立一種理想化的模型，使復雜的問題得到簡化。(為便于研究而建立的一種高度抽象的理想客體)
第二節時間位移
時間與時刻
1.鐘表指示的一個讀數對應著某一個瞬間，就是時刻，時刻在時間軸上對應某一點。兩個時刻之間的間隔稱為時間，時間在時間軸上對應一段。
△t=t2—t1
2.時間和時刻的單位都是秒，符號為s，常見單位還有min，h。
3.通常以問題中的初始時刻為零點。
路程和位移
1.路程表示物體運動軌跡的長度，但不能完全確定物體位置的變化，是標量。
2.從物體運動的起點指向運動的重點的有向線段稱為位移，是矢量。
3.物理學中，只有大小的物理量稱為標量;既有大小又有方向的物理量稱為矢量。
4.只有在質點做單向直線運動是，位移的大小等于路程。兩者運算法則不同。
第三節記錄物體的運動信息
打點記時器：通過在紙帶上打出一系列的點來記錄物體運動信息的儀器。(電火花打點記時器——火花打點，電磁打點記時器——電磁打點);一般打出兩個相鄰的點的時間間隔是0.02s。
第四節物體運動的速度
物體通過的路程與所用的時間之比叫做速度。
平均速度(與位移、時間間隔相對應)
物體運動的平均速度v是物體的位移s與發生這段位移所用時間t的比值。其方向與物體的位移方向相同。單位是m/s。
v=s/t
瞬時速度(與位置時刻相對應)
瞬時速度是物體在某時刻前后無窮短時間內的平均速度。其方向是物體在運動軌跡上過該點的切線方向。瞬時速率(簡稱速率)即瞬時速度的大小。
速率≥速度
第五節速度變化的快慢加速度
1.物體的加速度等于物體速度變化(vt—v0)與完成這一變化所用時間的比值
a=(vt—v0)/t
2.a不由△v、t決定，而是由F、m決定。
3.變化量=末態量值—初態量值……表示變化的大小或多少
4.變化率=變化量/時間……表示變化快慢
5.如果物體沿直線運動且其速度均勻變化，該物體的運動就是勻變速直線運動(加速度不隨時間改變)。
6.速度是狀態量，加速度是性質量，速度改變量(速度改變大小程度)是過程量。
第六節用圖象描述直線運動
勻變速直線運動的位移圖象
1.s-t圖象是描述做勻變速直線運動的物體的位移隨時間的變化關系的曲線。(不反映物體運動的軌跡)
2.物理中，斜率k≠tanα(2坐標軸單位、物理意義不同)
3.圖象中兩圖線的交點表示兩物體在這一時刻相遇。
勻變速直線運動的速度圖象
1.v-t圖象是描述勻變速直線運動的物體歲時間變化關系的圖線。(不反映物體運動軌跡)
2.圖象與時間軸的面積表示物體運動的位移，在t軸上方位移為正，下方為負，整個過程中位移為各段位移之和，即各面積的代數和。
高一物理必修一知識點總結二
第二章探究勻變速直線運動規律
第一、二節探究自由落體運動/自由落體運動規律
記錄自由落體運動軌跡
1.物體僅在中立的作用下，從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動(理想化模型)。在空氣中影響物體下落快慢的因素是下落過程中空氣阻力的影響，與物體重量無關。
2.伽利略的科學方法：觀察→提出假設→運用邏輯得出結論→通過實驗對推論進行檢驗→對假說進行修正和推廣
自由落體運動規律
自由落體運動是一種初速度為0的勻變速直線運動，加速度為常量，稱為重力加速度(g)。g=9.8m/s2
重力加速度g的方向總是豎直向下的。其大小隨著緯度的增加而增加，隨著高度的增加而減少。
vt2=2gs
豎直上拋運動
1.處理方法：分段法(上升過程a=-g，下降過程為自由落體)，整體法(a=-g，注意矢量性)
1.速度公式：vt=v0—gt位移公式：h=v0t—gt2/2
2.上升到最高點時間t=v0/g，上升到最高點所用時間與回落到拋出點所用時間相等
3.上升的最大高度：s=v02/2g
第三節勻變速直線運動
勻變速直線運動規律
1.基本公式：s=v0t+at2/2
2.平均速度：vt=v0+at
3.推論：1)v=vt/2
2)S2—S1=S3—S2=S4—S3=……=△S=aT2
3)初速度為0的n個連續相等的時間內S之比：
S1：S2：S3：……：Sn=1：3：5：……：(2n—1)
4)初速度為0的n個連續相等的位移內t之比：
t1：t2：t3：……：tn=1：(√2—1)：(√3—√2)：……：(√n—√n—1)
5)a=(Sm—Sn)/(m—n)T2(利用上各段位移，減少誤差→逐差法)
6)vt2—v02=2as
第四節汽車行駛安全
1.停車距離=反應距離(車速×反應時間)+剎車距離(勻減速)
2.安全距離≥停車距離
3.剎車距離的大小取決于車的初速度和路面的粗糙程度
4.追及/相遇問題：抓住兩物體速度相等時滿足的臨界條件，時間及位移關系，臨界狀態(勻減速至靜止)。可用圖象法解題。
第三章研究物體間的相互作用
第一節探究形變與彈力的關系
認識形變
1.物體形狀回體積發生變化簡稱形變。
2.分類：按形式分：壓縮形變、拉伸形變、彎曲形變、扭曲形變。
按效果分：彈性形變、塑性形變
3.彈力有無的判斷：1)定義法(產生條件)
2)搬移法：假設其中某一個彈力不存在，然后分析其狀態是否有變化。
3)假設法：假設其中某一個彈力存在，然后分析其狀態是否有變化。
彈性與彈性限度
1.物體具有恢復原狀的性質稱為彈性。
2.撤去外力后，物體能完全恢復原狀的形變，稱為彈性形變。
3.如果外力過大，撤去外力后，物體的形狀不能完全恢復，這種現象為超過了物體的彈性限度，發生了塑性形變。
探究彈力
1.產生形變的物體由于要恢復原狀，會對與它接觸的物體產生力的作用，這種力稱為彈力。
2.彈力方向垂直于兩物體的接觸面，與引起形變的外力方向相反，與恢復方向相同。
繩子彈力沿繩的收縮方向;鉸鏈彈力沿桿方向;硬桿彈力可不沿桿方向。
彈力的作用線總是通過兩物體的接觸點并沿其接觸點公共切面的垂直方向。
3.在彈性限度內，彈簧彈力F的大小與彈簧的伸長或縮短量x成正比，即胡克定律。
F=kx
4.上式的k稱為彈簧的勁度系數(倔強系數)，反映了彈簧發生形變的難易程度。
5.彈簧的串、并聯：串聯：1/k=1/k1+1/k2并聯：k=k1+k2
第二節研究摩擦力
滑動摩擦力
1.兩個相互接觸的物體有相對滑動時，物體之間存在的摩擦叫做滑動摩擦。
2.在滑動摩擦中，物體間產生的阻礙物體相對滑動的作用力，叫做滑動摩擦力。
3.滑動摩擦力f的大小跟正壓力N(≠G)成正比。即：f=μN
4.μ稱為動摩擦因數，與相接觸的物體材料和接觸面的粗糙程度有關。0<μ<1。
5.滑動摩擦力的方向總是與物體相對滑動的方向相反，與其接觸面相切。
6.條件：直接接觸、相互擠壓(彈力)，相對運動/趨勢。
7.摩擦力的大小與接觸面積無關，與相對運動速度無關。
8.摩擦力可以是阻力，也可以是動力。
9.計算：公式法/二力平衡法。
研究靜摩擦力
1.當物體具有相對滑動趨勢時，物體間產生的摩擦叫做靜摩擦，這時產生的摩擦力叫靜摩擦力。
2.物體所受到的靜摩擦力有一個最大限度，這個最大值叫最大靜摩擦力。
3.靜摩擦力的方向總與接觸面相切，與物體相對運動趨勢的方向相反。
4.靜摩擦力的大小由物體的運動狀態以及外部受力情況決定，與正壓力無關，平衡時總與切面外力平衡。0≤F=f0≤fm
5.最大靜摩擦力的大小與正壓力接觸面的粗糙程度有關。fm=μ0·N(μ≤μ0)
6.靜摩擦有無的判斷：概念法(相對運動趨勢);二力平衡法;牛頓運動定律法;假設法(假設沒有靜摩擦)。
第三節力的等效和替代
力的圖示
1.力的圖示是用一根帶箭頭的線段(定量)表示力的三要素的方法。
2.圖示畫法：選定標度(同一物體上標度應當統一)，沿力的方向從力的作用點開始按比例畫一線段，在線段末端標上箭頭。
3.力的示意圖：突出方向，不定量。
力的等效/替代
1.如果一個力的作用效果與另外幾個力的共同效果作用相同，那么這個力與另外幾個力可以相互替代，這個力稱為另外幾個力的合力，另外幾個力稱為這個力的分力。
2.根據具體情況進行力的替代，稱為力的合成與分解。求幾個力的合力叫力的合成，求一個力的分力叫力的分解。合力和分力具有等效替代的關系。
3.實驗：平行四邊形定則：P58
第四節力的合成與分解
力的平行四邊形定則
1.力的平行四邊形定則：如果用表示兩個共點力的線段為鄰邊作一個平行四邊形，則這兩個鄰邊的對角線表示合力的大小和方向。
2.一切矢量的運算都遵循平行四邊形定則。
合力的計算
1.方法：公式法，圖解法(平行四邊形/多邊形/△)
2.三角形定則:將兩個分力首尾相接,連接始末端的有向線段即表示它們的合力。
3.設F為F1、F2的合力，θ為F1、F2的夾角，則：
F=√F12+F22+2F1F2cosθtanθ=F2sinθ/(F1+F2cosθ)
當兩分力垂直時，F=F12+F22，當兩分力大小相等時，F=2F1cos(θ/2)
4.1)|F1—F2|≤F≤|F1+F2|
2)隨F1、F2夾角的增大，合力F逐漸減小。
3)當兩個分力同向時θ=0，合力最大：F=F1+F2
4)當兩個分力反向時θ=180°，合力最小：F=|F1—F2|
5)當兩個分力垂直時θ=90°，F2=F12+F22
分力的計算
1.分解原則：力的實際效果/解題方便(正交分解)
2.受力分析順序：G→N→F→電磁力
第五節共點力的平衡條件
共點力
如果幾個力作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于同一點(該點不一定在物體上)，這幾個力叫做共點力。
尋找共點力的平衡條件
1.物體保持靜止或者保持勻速直線運動的狀態叫平衡狀態。
2.物體如果受到共點力的作用且處于平衡狀態，就叫做共點力的平衡。
3.二力平衡是指物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態，其平衡條件是這兩個離的大小相等、方向相反。多力亦是如此。
4.正交分解法：把一個矢量分解在兩個相互垂直的坐標軸上，利于處理多個不在同一直線上的矢量(力)作用分解。
第六節作用力與反作用力
探究作用力與反作用力的關系
1.一個物體對另一個物體有作用力時，同時也受到另一物體對它的作用力，這種相互作用力稱為作用力和反作用力。
2.力的性質：物質性(必有施/手力物體)，相互性(力的作用是相互的)
3.平衡力與相互作用力：
同：等大，反向，共線
異：相互作用力具有同時性(產生、變化、小時)，異體性(作用效果不同，不可抵消)，二力同性質。平衡力不具備同時性，可相互抵消，二力性質可不同。
牛頓第三定律
1.牛頓第三定律：兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等、方向相反。
2.牛頓第三定律適用于任何兩個相互作用的物體，與物體的質量、運動狀態無關。二力的產生和消失同時，無先后之分。二力分別作用在兩個物體上，各自分別產生作用效果。
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