高一物理人类对太空的不懈追求。

俗话说，凡事预则立，不预则废。高中教师要准备好教案，这是每个高中教师都不可缺少的。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容，帮助高中教师提高自己的教学质量。优秀有创意的高中教案要怎样写呢？为了让您在使用时更加简单方便，下面是小编整理的“高一物理人类对太空的不懈追求”，仅供参考，欢迎大家阅读。

第3节人类对太空的不懈追求
从容说课
本节教材首先让学生在上课前准备大量的资料并进行阅读，如：第谷在1572年时发现在仙后座中有一颗很亮的新星，从此连续十几个月观察这颗星从明亮到消失的过程，并用仪器定位确证是恒星（后称第谷星，是银河系一颗超新星），打破了历来“恒星不变”的学说.伽利略开创了以实验事实为基础并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科学.为推翻以亚里士多德为旗号的经院哲学对科学的禁锢、改变与加深人类对物质运动和宇宙的科学认识而奋斗了一生，因此被誉为“近代科学之父”.开普勒幼年时期的不幸，通过自身不懈地努力完成了第谷未完成的工作.这些物理学家的有关资料可以帮助学生在了解万有引力定律发现的过程中体会科学家们追求真理、实事求是、不畏强权的精神.
具体授课中教师可以用故事的形式讲述.也可通过放资料片和图片的形式讲述.也可大胆地让学生进行发言.
在讲授“日心说”和“地心说”时，先不要否定“地心说”，让学生了解托勒密巧妙的解释，同时让学生明白哥白尼的理论推翻了统治人类长达一千余年的地球是宇宙中心的“地心说”理论，为宣传和捍卫这一学说，意大利的思想家布鲁诺惨遭烧死，伽利略也为此受到残酷迫害.培养学生热爱科学、坚持真理的思想.
教学重点了解人类探索太空的历史与艰辛.
教学难点了解天文知识在科学研究和生产技术中的广泛应用.
教具准备多媒体设备.
课时安排1课时
三维目标
一、知识与技能
1.了解人类探索太空的历史与艰辛；
2.了解天文知识在科学研究和生产技术中的广泛应用.
二、过程与方法
通过阅读课文，体会一切科学成就都是来之不易的，新的理论会不断完善和补充旧的理论，人类对科学的认识是无止境的.
三、情感态度与价值观
通过对本节课的学习和讨论，使学生知道物理中的结论和规律一般都有其适用范围，认识知识的变化性和无穷性，培养献身于科学的时代精神.
教学过程
导入新课
遨游太空是人类古已有之的梦想，但直到上个世纪中期，人类才迈出了走向太空的第一步.其间饱含着人类多少汗水和智慧呢？今天我们来看一下人类对太空的不懈追求.
推进新课
一、古希腊人的探索
多媒体课件展示：
地心说
地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说.它最初由古希腊学者欧多克斯提出，后经亚里士多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来.
托勒密认为，地球处于宇宙中心静止不动.从地球向外，依次有月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星，在各自的圆轨道上绕地球运转.其中，行星的运动要比太阳、月球复杂些：行星在本轮上运动，而本轮又沿均轮绕地运行.在太阳、月球、行星之外，是镶嵌着所有恒星的天球——恒星天.再外面，是推动天体运动的原动天.
地心说是世界上第一个行星体系模型.尽管它把地球当作宇宙中心是错误的，然而它的历史功绩不应抹杀.地心说承认地球是“球形”的，并把行星从恒星中区别出来，着眼于探索和揭示行星的运动规律，这标志着人类对宇宙认识的一大进步.地心说最重要的成就是运用数学计算行星的运行，托勒密还第一次提出“运行轨道”的概念，设计出了一个本轮均轮模型.按照这个模型，人们能够对行星的运动进行定量计算，推测行星所在的位置，这是一个了不起的创造.在一定时期里，依据这个模型可以在一定程度上正确地预测天象，因而在生产实践中也起过一定的作用.
地心说中的本轮均轮模型，毕竟是托勒密根据有限的观察资料拼凑出来的，他是通过人为地规定本轮、均轮的大小及行星运行速度，才使这个模型和实测结果取得一致.但是，到了中世纪后期，随着观察仪器的不断改进，行星位置和运动的测量越来越精确，观测到的行星实际位置同这个模型的计算结果的偏差就逐渐显露出来了.
但是，信奉地心说的人们并没有认识到这是由于地心说本身的错误造成的，却用增加本轮的办法来补救地心说.当初这种办法还能勉强应付，后来小本轮增加到80多个，但仍不能满意地计算出行星的准确位置.这不能不使人怀疑地心说的正确性了.到了16世纪，哥白尼在持日心地动观的古希腊先辈和同时代学者的基础上，终于创立了“日心说”.从此，地心说便逐渐被淘汰了.
学生活动：阅读并讨论你是否支持地心说，为什么？
二、文艺复兴的撞击
多媒体课件展示：
日心说
16世纪中期，文艺复兴的浪潮在意大利兴起并逐步波及欧洲，冲击着自中世纪以来长期禁锢人们思想的枷锁.
日心说认为：太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都绕太阳转动，日心说又称为“日心地动说”或“日心体系”.16世纪，波兰天文学家哥白尼经过近四十年的辛勤研究，在分析过去的大量资料和自己长期观测的基础上，于1543年出版的《天体运行论》中，系统地提出了日心说.在托勒密的地心体系中，每个行星运动都含一年周期成分，但托勒密对此无法作出合理的解释.哥白尼认为，地球不是宇宙的中心，而是一颗普通行星，太阳才是宇宙的中心，行星运动的一年周期是地球每年绕太阳公转一周的反映.哥白尼体系另一些内容是：
①水星、金星、火星、木星、土星五颗行星和地球一样，都在圆形轨道上匀速率地绕太阳公转.
②月球是地球的卫星，它在以地球为中心的圆轨道上，每月绕地球转一周，同时跟地球一起绕太阳公转.
③地球每天自转一周，天穹实际上不转动，因地球自转才出现日月星辰每天东升西落的现象.
④恒星和太阳间的距离十分遥远，比日地间的距离要大得多.哥白尼曾列举了许多主张地球自转和行星绕太阳公转的古代学者名字，他发扬了这些学者的思想，竭尽毕生精力，经过艰辛的观测和数学计算，以严格的科学论据建立了日心体系.后来的观测事实不断地证实并发展了这一学说.
限于当时的科学发展水平，哥白尼的日心说也有缺点和错误，这就是：
①认为太阳是宇宙的中心，实际上，太阳只是太阳系中的一个中心天体，不是宇宙的中心；
②沿用了行星在圆轨道做匀速圆周运动的旧观念，实际上行星轨道是椭圆的，运动速度的大小也不是恒定的.
学生活动：讨论日心说的合理性，发表自己的见解.
三、牛顿的大综合
展示阅读材料：
古希腊的灿烂文化在漫长的黑暗中世纪埋没风尘，黯然失色.
15世纪，文艺复兴的大旗飘扬在欧洲大陆上，自然科学获得新的生命，蓬勃成长.科学巨匠N.哥白尼、第谷、J.开普勒、伽利略以及R.笛卡儿等先后驰名于欧洲.一场科学革命冲破了中世纪封建势力和经院哲学的层层罗网，不断取得胜利.
牛顿——伟大的科学家，经典物理学理论体系的建立者——正是在欧洲出现政治、经济和科学文化新变革的时代诞生的.
由于牛顿在剑桥受到数学和自然科学的熏陶和培养，对探索自然现象产生极为浓厚的兴趣.就在1665～1666年这两年之内，他在自然科学领域内思潮奔腾，才华迸发，思考前人从未思考过的问题，踏进前人没有涉及的领域，创建前所未有的惊人业绩.
16世纪，丹麦天文学家第谷对行星绕日运行作了长年累月的观测，他死后，德国天文学家开普勒整理并分析了第谷的20年的观测记录，总结出行星运动的著名开普勒三定律.这个发现不仅为经典天文学奠定了基础，更重要的是导致了其后万有引力定律的发现.
17世纪，牛顿用引力理论和运动三定律把天上行星和它们的卫星运动规律，同地上重力下坠的现象统一起来，实现了天上人间的统一，这是牛顿在自然哲学上的伟大贡献.
牛顿一生的重要贡献是集16、17世纪科学先驱们成果的大成，建立起一个完整的力学理论体系，把天地间万物的运动规律概括在一个严密的统一理论中.这是人类认识自然的历史中第一次理论的大综合.以牛顿命名的力学是经典物理学和天文学的基础，也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础.这一成就，使以牛顿为代表的机械论的自然观，在整个自然科学领域中取得了长达两百年的统治地位.
学生活动：合作交流，牛顿是如何实现天上人间的统一的？
四、对太空的探索
展示阅读材料：
在牛顿力学的基础上，人类在对太空探索的理论与实践方面都获得了丰硕成果.
1957年10月4日，世界第一颗人造地球卫星高速穿过大气层进入太空，绕地球旋转了1400周，它的成功发射，是人类迈向太空的第一步，这就是苏联发射的“人造地球卫星”1号.该卫星呈球形，外直径为58厘米，质量为83千克，发射于苏联的拜科努尔发射场.
从地球有了第一颗人造卫星至今，各国的空间技术都有了突飞猛进的发展.50年代末到60年代初，人造卫星的发射主要用于探测地球空间环境和进行各种卫星技术试验.60年代中，人造卫星进入了应用阶段.70年代起，各种新型专用卫星的性能不断提高，诸多卫星已为人类作出了重要贡献.
中国在1970年发射了人造地球卫星，成为全世界第五个发射人造地球卫星的国家.
1961年4月12日，苏联成功地发射了第一艘载人宇宙飞船“东方”号，尤里加加林成功地完成了划时代的宇宙飞行任务，从而实现了人类遨游太空的梦想，开创了世界载人航天的新纪元，揭开了人类进入太空的序幕.
此后又相继发射了“上升”号、“联盟”号飞船；与此同时，美国于1962年2月发射了“水星”号飞船，之后又发射了“双子星座”号飞船和“阿波罗”号登月载人飞船.
随着航天技术的发展，载人飞船的性能将得以不断改进和完善，使用功能增多、返回着陆落点控制精度可提高到百米级范围，飞船座舱可重复使用等.
1966年3月17日，双子星座8号的宇航员进行了首次太空对接.之后不久，由于飞船损伤系统突然失灵，宇航员们不得不进行紧急着陆处理.
宇航员尼尔-A-阿姆斯特朗和戴维-R-斯考特在计划为期3天的飞行使命中的第5圈飞行时，操纵其双子星座封舱与阿根纳号宇宙飞船对接成功.半小时后，双子星号密封舱开始旋转并失去控制.接着，宇宙飞船上12只小型助推火箭中的一只原因不明地起火.宇航员随即将其飞行器与阿根纳号分离，并成功地在太平洋上溅落.
1975年苏美关系在二战后第一次开始变暖.苏联“联盟”号与美国的“阿波罗”号飞船在轨道上实现对接，这在世界上引起了轰动.关于这次试验性飞行有许多鲜为人知的故事.
1975年7月15日，联盟19号飞船和阿波罗18号飞船相继上天，对接舱放在土星火箭的裙段与阿波罗18号一同发射.大约两天后，两艘飞船经过一系列的变轨行动，在德国上空会合对接.经过45个小时的共同飞行，两艘飞船双双安全返回地球.
这次被誉为“轨道上的握手”的飞行，是载人航天史上的第一次国际合作，在技术上为航天员救援提供了新的手段，并为未来的太空计划，提供了早期样板.但更重要的是为改善美苏关系乃至东西方关系作出了重要贡献.其意义远远超出了航天技术发展的本身.
1981年4月12日当地时间上午7点（北京时间20点），美国航天飞机“哥伦比亚”号在佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射上天.在科学技术发展上，这都是一件引起全世界注目的大事.自1957年苏联第一颗人造卫星上天以来，世界宇航科学已经有了很大发展，目前空中不停运转的各种人造卫星不计其数.然而，它们只能自行坠毁无法维修，更不能返回地球重新使用.“哥伦比亚”号航天飞机的设计，正是为了解决这个问题.它可以像火箭一样地飞，像人造卫星一样地在太空轨道上运行，又可以像滑翔机一样地按时按地降落，然后还可以再次使用.18米长的机舱，能装运36吨重的货物.将可以用作在太空中进行工作的科学实验室，为人类开辟新的知识源泉，甚至还能成为一个空中工厂，生产一些在地面上难以生产的高标准产品.还可以成为太空修理站，载人和装备去建立新的卫星，维修或撤回旧的卫星.有人把航天飞机称作“太空卡车”.
第一架载人在太空穿梭并能返回地面反复使用的航天飞机“哥伦比亚”号，以每小时17500英里的速度围绕地球转了36圈经历54个半小时，于4月14日下午按计划飞返位于加利福尼亚州的爱德华空军基地.
1984年2月7日，美国“挑战者”号航天飞机的两名宇航员麦坎德利斯和斯图尔特先后实现在太空行走.这两名宇航员和航天飞机以每小时17400英里（每小时28000千米）的速度飞驰，但是在太空中并没有这种速度感觉.喷气背包试验是要表明宇航员能够在不系安全带的情况下回收和修理飞行中的卫星.这两人已在太空中修理了一项科学实验装置、一架照相机和松了的绝热层.
1990年4月24日，由美国航天飞机送上太空轨道的“哈勃”望远镜，长13.3米，直径4.3米，重11.6吨，造价近30亿美元，“哈勃”以2.8万千米的时速沿太空轨道运行，默默地窥探着太空的秘密.
“哈勃”望远镜是有史以来最大、最精确的天文望远镜.它上面的广角行星照相机可拍摄上百个恒星的照片，其清晰度是地面天文望远镜的10倍以上，1.6万千米以外的一只萤火虫都难逃它的“法眼”.它创造了一个个太空观测奇迹，包括发现黑洞存在的证据，探测到恒星和星系的早期形成过程，观测到迄今为止人类已发现的最遥远、距离地球130亿光年的古老星系.
在人类探索太空的过程中，也有不少勇士付出了生命的代价.他们为科学进步献出了生命，他们的精神激励着人们继续对太空进行探索.
美国当地时间2005年2月1日，载有七名宇航员的美国哥伦比亚号航天飞机在结束了为期16天的太空任务之后，返回地球，但在着陆前发生意外，航天飞机解体坠毁，7名宇航员罹难.
1986年1月28日挑战者号的失事，当时机上七名宇航员全部罹难.
教师启发：思索人类探索太空的过程，我国的航天事业任重道远，你将如何面对新一代的挑战呢？
布置作业
课本P104?作业1、2.
板书设计
一、希腊人的探索
地心说
二、文艺复兴的撞击
日心说
三、牛顿的大综合
四、对太空的探索
活动与探究
1.观察月亮的运动现象.
2.观察日出现象.

相关知识

高一物理势能的改变

一名优秀的教师就要对每一课堂负责，作为高中教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点，帮助高中教师能够更轻松的上课教学。你知道怎么写具体的高中教案内容吗？急您所急，小编为朋友们了收集和编辑了“高一物理势能的改变”，欢迎您参考，希望对您有所助益！

第2节势能的改变
从容说课
本节讲述重力势能及其相对性，重力势能的变化以及与重力做功的关系.由于与动能定理的表述不一致，学生往往不易理解，教学时最好能结合一些实例，从能量转化的角度分析，解开学生的困惑，例如可举在自由落体运动中，重力做正功，重力势能减少，同时由动能定理可知，动能增加，重力势能转化为动能.这样做也可以为下一节讲解机械能守恒定律作好准备.
关于重力做功与路径无关和弹性势能的教学，根据学校学生的具体情况，可以适当地展开探究，这对提升学生能力是非常有帮助的.
学生已掌握动能、重力势能的概念，对本节来说已有了很好的知识基础，教学中应大胆放手，使学生对重力做功和重力势能的改变的关系进行探索，有利于培养学生的知识探究能力，培养兴趣.
教学重点重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系.
教学难点重力势能的系统性和相对性.
教具准备球(大小相同的一个钢球，一个木球)两个、透明玻璃容器、沙子、投影片等.
课时安排1课时
三维目标
一、知识与技能
1.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算；
2.理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关；
3.知道重力势能的相对性；
4.了解弹性势能.
二、过程与方法
1.根据功和能的关系，推导出重力势能的表达式；
2.学会从功和能的关系上分析和解释物理现象.
三、情感态度与价值观
渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣.
教学过程
导入新课
放录像：节选美丽的东北雪景，紧接着过渡到大雪山的壮观，在学生正看得津津有味时，跳到雪山发生雪崩，大雪以排山倒海之势，摧毁一切，给人类和自然带来巨大的灾难.
教师提问：为什么看起来非常漂亮的雪花会有如此大的破坏力呢？
学生回答：由于具有巨大的能量.
学生活动：接着观看录像，思考问题.
重锤把水泥桩打进地里，说明重锤对水泥桩做了功.据功和能的关系，既然重锤可以对水泥桩做功，表明重锤具有能.
推进新课
在初中，我们已经学过：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能.那么重力势能的大小与什么有关，又如何定量表示呢？除了重力势能以外还有其他形式的势能吗？本节课我们就来研究解决这些问题.
一、重力势能
【实验探究】
1.重力势能与什么因素有关
［程序一］演示实验
［演示一］在一个玻璃容器内放入沙子，拿一个铁球分别从不同的高度释放，使其落到沙子中，测量铁球落入的深度.
［演示二］
把大小相同、质量不同的两个球从同一高度释放，测量它们落入沙子中的深度.
［程序二］学生叙述实验现象：
（1）当铁球质量一定时，释放点越高，铁球落入沙子中越深；
（2）当释放高度一定时，铁球质量大，铁球落入沙子中越深.
［程序三］据实验现象总结：
物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大.
在物理学中我们就用mgh这个物理量来表示物体的重力势能.
板书：
Ep=mgh
m物体的质量千克（kg）
g重力加速度米/秒2（m/s2）
h物体的高度米（m）
Ep物体的重力势能焦耳（J）
重力势能是标量，单位：J
2.重力势能的相对性和系统性
教师活动：引导学生阅读课文相关内容.投影阅读思考题：
（1）为什么说重力势能具有相对性？
（2）什么是参考平面？参考平面的选取是唯一确定的吗？
（3）选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是否相同？是否会影响有关重力势能问题的研究？
（4）如果物体在参考平面的上方，重力势能取什么值？表示什么含义？
（5）如果物体在参考平面的下方，重力势能取什么值？表示什么含义？
学生活动：带着问题阅读教材，然后选出代表发言.
教师活动：听取学生汇报，总结点评：
1.重力势能总是相对于某个水平面来说的，这个水平面叫参考平面.参考平面选取不同，重力势能的数值就不同.可见，重力势能具有相对性.
选择哪个水平面作为参考平面，可视具体情况而定，通常选择地面作为参考平面.
2.选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的，但并不影响研究有关重力势能的问题，因为在有关的问题中，有确定意义的是重力势能的差值，这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同.
3.对选定的参考平面而言，在参考平面上方的物体，高度是正值，重力势能也是正值，表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面具有的重力势能要大.
4.在参考平面下方的物体，高度是负值，物体具有负的重力势能，表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要少.
【知识拓展】
重力势能和重力有关，而重力是地球施加给物体的，没有地球，也就谈不上重力势能.可见，重力势能是“地球和物体”这个系统共有的.
学生活动：讨论对重力势能“系统性”的理解，并发表各自的观点.
【课堂巩固】
投影题目
1.关于重力势能的几种理解，正确的是（）
A.重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功
B.放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零
C.在不同高度将某一物体抛出，落地时重力势能相等
D.相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但并不影响研究有关重力势能的问题
答案：CD
2.如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力.假设桌面处的重力势能为0，则小球落到地面前瞬间的重力势能为（）
A.mghB.mgH
C.mg(h+H)D.－mgh
思路：重力势能的大小是相对参考平面而言的，参考平面选择不同，物体的高度不同，重力势能的大小则不同.
解析：据题意知，已选定桌面为参考平面，则小球在最高点时的高度为H，小球在桌面的高度为零，小球在地面时的高度为－h，所以小球落到地面时，它的重力势能为E下标?p?=－mgh.
答案：D
二、重力做功与重力势能的改变
［程序一］定性讨论：
1.把一个物体举高，重力做什么功？重力势能如何变化？
2.一个物体从高处下落，重力做什么功？重力势能如何变化？
［程序二］学生汇报讨论结果：
把一个物体举高，重力做负功，即物体克服重力做功，物体的重力势能增大；
一个物体从高处下落，重力做正功，重力势能减小.
［程序三］教师总结：
从刚才的讨论中可知：重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加.
把功和能的关系用到此处得到：
1.重力势能的变化跟重力做功有密切联系.
2.重力做了多少功，重力势能就改变多少.
［过渡］由此我们可以借助于重力做功来定量研究重力势能.
［程序四］推导重力势能的定量表示式.
［投影］
一个质量为m的物体从距地高为h1的A点下落到距地高为h2的B点，求重力做的功.
在该下落过程中，重力做的功为：
WG=mgΔh=mgh1－mgh2.
［程序五］讨论重力做的功与重力势能改变之间的关系.
投影公式：
WG=Ep1－Ep2
［说明］WG表示重力做的功；Ep1表示物体初位置的重力势能；Ep2表示物体末位置的重力势能.
讨论得到：
1.当物体由高处运动到低处时，重力做正功，则WG0,Ep1Ep2?,表示重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功.
2.当物体由低处运动到高处时，重力做负功，WG0，Ep1Ep2，表示物体克服重力做功（重力做负功）时，重力势能增加，增加的重力势能等于克服重力所做的功.
［推理］
物体从A运动到B，路径有无数条，但不论沿哪条路径，从A到B重力做的功都等于物体重力势能的减少量.而物体重力势能的减少量mgΔh是一定的，所以沿不同的路径把物体从一位置移动到另一位置，重力所做的功是一定的.
板书：
重力所做的功只跟初位置的高度h1和末位置的高度h2有关，跟物体运动的路径无关.
【教师精讲】
1.起重机以的加速度将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提升高度h，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？
解析：由题意可知起重机的加速度，物体上升高度h，
据牛顿第二定律得mg－F=ma，所以F=mg－ma=mg－m×g=mg
方向竖直向上.
所以拉力做功
WF=Fhcos0°=mgh
重力做功
WG=mghcos180°=－mgh
即物体克服重力做功为mgh
又因为WG=Ep1－Ep2=－mgh
WG0,Ep1Ep2
即物体的重力势能增加了mgh.
2.如图所示，一条铁链长为2m,质量为10kg，放在光滑的水平地面上，拿住一端匀速提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间，拉力所做的功是多少？
解析：由于铁链中各铁环之间在未提起时无相互作用，所以匀速提起时的拉力F1总是等于被提起部分铁环的重力，即F1=G1=m1g.由于m1是逐渐增大的，所以拉力F1也是逐渐增大的，所以不能用W=Fhcosα求解.
由功能关系，铁链从初状态到末状态，它的重心位置提高了，因而它的重力势能增加了ΔEp=mgh=mgL/2,又由于铁链是匀速提起，因而它的动能没有变化，所以拉力F对铁链所做的功就等于铁链重力势能的增加量.
即WF=ΔEp=mgL=×10×9.8×2J=98J.
三、弹性势能的改变
【演示】
装置如图所示：
将一木块靠在弹簧上，压缩后松手，弹簧将木块弹出.
分别用一个硬弹簧和一个软弹簧做上述实验，分别把它们压缩后松手，观察现象.
学生活动：观察并叙述实验现象.
现象一：同一根弹簧，压缩程度越大时，弹簧把木块推得越远.
现象二：两根等长的软、硬弹簧，压缩相同程度时，硬弹簧把木块弹出得远.
师生共同分析，得出结论：
上述实验中，弹簧被压缩时，要发生形变，在恢复原状时能够对木块做功，因而具有能量，这种能量叫做弹性势能.
教师活动：多媒体演示（撑杆中的弹性势能），发生形变的物体，具有弹性势能.
请同学们再举几个物体具有弹性势能的例子.
学生活动：观察课件演示，体会发生形变的物体，具有弹性势能；思考并举例：a.卷紧的发条b.被拉伸或压缩的弹簧c.击球的网球拍d.拉开的弓.
【合作探究】
教师活动：弹性势能的大小与哪些因素有关？弹性势能的表达式应该是怎样的？我们就来探究这些问题.
我们在学习重力势能时，是从哪里开始入手进行分析的？这对我们讨论弹性势能有何启示？
学生活动：思考后回答：
学习重力势能时，是从重力做功开始入手分析的，讨论弹性势能应该从弹力做功的分析入手.
点评：通过知识的迁移，找到探究规律的思想方法，形成良好的思维习惯.
教师活动：当弹簧的长度为原长时，它的弹性势能为零，弹簧被拉长或被压缩后，就具有了弹性势能，我们只研究弹簧拉长的情况.
在探究的过程中，我们要依次解决哪几个问题呢？请同学们快速阅读课本，把这几个问题找出来.
学生活动：阅读教材，找出探究过程中要依次解决的问题，从总体上把握探究的思路.
教师活动：倾听学生回答，进一步引导.
（1）重力势能与高度h成正比，弹性势能是否也与弹簧的伸长量（或缩短量）成正比？说出你的理由.
（2）在高度h相同的情况下，物体的质量越大，重力势能越大，对于不同的弹簧，其弹性势能是否也有类似的情形？
（3）对弹性势能的猜测，并不能告诉我们弹性势能的表达式，这样的猜测有没有实际意义？
学生活动：思考问题，学生代表发言.
教师活动：听取学生汇报，点评，解答学生可能提出的问题.
提出问题：重力做功，重力势能发生变化，重力做功在数值上等于重力势能的变化量.那么，弹力做功与弹性势能的变化之间的关系是怎样的？
学生活动：思考问题，学生代表发言.
教师活动：听取学生汇报，点评，解答学生可能提出的问题.
提出问题：重力是恒力，重力做功等于重力与物体在竖直方向移动距离的乘积.那么，拉伸弹簧时，拉力做功该怎样计算？并在练习本上自己画图，写出拉力在整个过程中做功的表达式.
学生活动：思考拉力做功的计算方法，选出代表发表自己的见解.
点评：通过学生阅读，培养学生的阅读理解能力；通过学生探求变力做功的方法，初步形成微分求解变量的物理思想方法.
教师活动：听取学生汇报，投影学生的求解过程，解答学生可能提出的问题.
提出问题：怎样计算拉力做功的求和式？是否可以用F-l图象下梯形的面积来代表功？
学生活动：在练习本上作F-l图象，推导拉力做功的表达式.
教师活动：听取学生汇报，投影学生的推导过程，解答学生可能提出的问题.
点评：在处理匀变速直线运动的位移时，曾利用vt图象下梯形的面积来代表位移；这里利用F-l图象下的面积来代表功，可以培养学生知识迁移的能力.但要搞清弹簧长度和伸长量的区别，l表示伸长量，则F-l图象下是一个三角形的面积来代表功.
【例题剖析】
1.对弹性势能的理解
［例1］一竖直弹簧下端固定于水平地面上，小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端，如图所示，经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处.则（）
A.h愈大，弹簧在A点的压缩量愈大
B.弹簧在A点的压缩量与h无关
C.h愈大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大
D.小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大
解析：最终小球静止在A点时，通过受力分析，小球受自身重力与弹簧的弹力作用，由弹力公式F=kl，即可得出弹簧在A点的压缩量与h无关，弹簧的弹性势能与h无关.
答案：B
2.关于不同能量间的转化
［例2］如图所示，表示撑杆跳运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆.试定性地说明在这几个阶段中能量的转化情况.
分析：运动员的助跑阶段，身体中的化学能转化为人和杆的动能；起跳时，运动员的动能和身体中的化学能转化为人的重力势能和撑杆中的弹性势能；随着人体的继续上升，撑杆中的弹性势能转化为人的重力势能，使人体上升至横杆以上；越过横杆后，运动员的重力势能转化为动能.
教师活动：势能也叫位能，是由相互作用的物体的相对位置决定的.重力势能是由地球和地面上物体的相对位置决定的，弹性势能是由发生弹性形变的物体各部分的相对位置决定的.我们以后还会学到其他形式的势能.
【知识拓展】
［例1］盘在地面上的一根不均匀的金属链重G=30N，长L=1m,从一端缓慢提起至另一端恰好离开地面时需做功10J.金属链重力势能增加__________J，此时金属链重心位置距地面__________m.如果改从另一端缓慢提起至金属链恰好离开地面需做功__________.
解析：从一端缓慢提起至另一端恰好离开地面时需做功10J，金属链重力势能增加ΔEp=Gh1=10J,此时金属链重心位置距地面h1=0.33m.如果改从另一端缓慢提起至金属链恰好离开地面需做功W2=G(L-h1)=20J.
［例2］如图所示，一个人通过定滑轮匀速地拉起质量为m的物体，当人沿水平地面从A点走到B点时，位移为s，绳子方向与竖直方向成α角，原先绳子方向竖直，不计阻力.则人拉物体所做的功为多少？
解析：由于人拉绳的力的方向不确定，不能用功的定义式来计算人所做的功，须通过动能定理来计算人所做的功.而重力的功根据重力做功的特点可得：.
由动能定理可得：W-WG=0
所以人所做的功为：.
课堂小结
1.势能由物体间的相互作用而产生，由它们的相对位置而决定.
2.势能是标量，单位是焦耳.
3.重力对物体所做的功与物体的运动路径无关，只跟物体运动的始、末位置有关，重力所做的功等于物体始、末位置的重力势能之差.
4.重力势能是地球和地面上的物体共同具有的，一个物体的重力势能的大小与参考平面的选取有关.
布置作业
课本P31作业1、2、3、4.
板书设计
活动与探究
探究橡皮筋的弹性势能与伸长量的关系.
写出实验步骤及注意事项，同学间交流讨论.

高一物理复习

力的概念：

1．力是一个物体对另一个物体的作用。从这句话要领会出两点意思：⑴力是离不开物体而单独存在的；⑵一物体受到力的作用，必定有另外一个物体对它施加这种作用。所以谈力时，一定要搞清受力物体和施力的物体。

2．重力的产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。物体只要在地球上就要受此力。重力的方向：总是竖直向下。大小：G=mg

重心：物体的各部分都受重力的作用于，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用都集中于一点，这个点就是物体所受重力的作用点，称为物体的重心。物质分布均匀的有规则形状的物体的重心，在其几何中心。

3．弹力的产生：当物体发生形变时，它就对迫使它发生形变的另一个物体产生弹力。

产生弹力的条件有两条：⑴两个物体相接触；且⑵发生形变。缺一

高一物理运动的描述

单元自评
（时间60分钟满分100分）

一．选择题（每小题5分，共50分）
1．下列情况中的运动物体，不能被看成质点的是（）
A．研究飞往火星宇宙飞船的最佳运行轨道
B．调整人造卫星的姿态，使卫星的照相窗口对准地面
C．计算从北京开往上海的一列火车的运行时间
D．跳水运动员完成跳水动作
2．火车停靠在站台上，乘客往往会发现这样的现象，对面的火车缓缓起动了，等到站台出现，才知道对面的火车没有动，而是自己乘坐的火车开动了，则前、后两次乘客采用的参考系是（）
A．站台，对面火车B．两次都是对面火车
C．两次都是对面站台D．自己乘坐的火车，站台
3．关于时刻和时间，下列说法正确的是（）
A．时刻表示时间极短，时间表示时间较长
B．时刻对应物体的位置，时间对应物体的位移或路程
C．火车站大屏幕上显示的是列车时刻表
D．1分钟只能分成60个时刻
4．如图所示，某物体沿两个半径为R的圆弧由A经B到C，下列结论正确的是（）
A．物体的位移等于4R，方向向东B．物体的位移等于2πR
C．物体的路程等于4R，方向向东D．物体的路程等于2πR
5．一个物体从A点运动到B点，下列结论正确的是（）
A．物体的位移一定等于路程
B．物体的位移与路程的方向相同，都从A指向B
C．物体的位移的大小总是小于或等于它的路程
D．物体的位移是直线，而路程是曲线
6．某列火车在一段长30km的笔直铁轨上行驶，行驶的平均速度是60km/h，下列说法正确的是（）
A．这列火车通过这段铁轨的时间是0.5h
B．这列火车一定以60km/h的速度在这段铁轨上行驶
C．这列火车如果行驶60km的路程一定需要1h
D．60km/h是火车在这一路段中的最高速度
7．下列物体运动的情况中，可能存在的是（）
A．某时刻物体具有加速度，而速度为零
B．物体具有恒定的速率，但速度仍变化
C．物体速度恒定，但其速率有可能变化
D．物体的速度在增大，加速度在减小
8．如图示①②是两个物体甲乙做直线运动的速度图象，它们的加速度分别是a1、a2，则由图可知（）
A．甲做匀加速直线运动，乙做匀减速直线运动
B．甲和乙的速度方向相同
C．甲和乙的加速度方向相反
D．甲的加速度数值比较大
9．下列措施中，有利于减小纸带受到摩擦而产生的误差的是（）
A．改用直流6V电源
B．电源电压越低越好
C．用皱折的纸带
D．纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜
10．通过打点计时器得到的一条打点纸带上的点迹分布不均匀，下列判断正确的是（）
A．点迹密集的地方物体运动的速度比较大B．点迹密集的地方物体运动的速度比较小
C．点迹不均匀说明物体做变速运动D．点迹不均匀说明打点计时器有故障

二、填空题（每小题5分，共20分）
11．某运动物体做直线运动，第1s内的平均速度是3m/s，第2s、第3s内的平均速度6m/s，第4s内的平均速度是5m/s，则4s内运动物体的平均速度是。
12．一子弹击中木板的速度是600m/s，历时0.02s穿出木板，穿出木板时的速度为300m/s，则子弹穿过木板时的加速度大小为m/s2，加速度的方向。
13．一小车正以6m/s的速度在水平面上运动，如果小车获得2m/s2的加速度而加速运动，当速度增加到10m/s时，经历的时间是s。
14．火车从甲站到乙站的正常行驶速度是60km/h，有一列火车从甲站开出，由于迟开了300s，司机把速度提高到72km/h，才刚好正点到达乙站，则甲、乙两站间的距离是km。

三、解答题（每题10分，共30分）
15．一列长50m的队伍，以1.8m/s的速度经过一座全长100m的桥，当队伍的第一个人踏上桥到队尾最后一人离开桥时，总共需要的时间是多少？

16．一个物体拖动纸带做加速运动，获得打点计时器打出的一段纸带如图，以第一个点为坐标原点，求：（1）打点计时器打下第6点到打下第11点之间物体的平均速度；
（2）打点计时器打下第7点时物体的瞬时速度。

17．A、B两市间的铁路为直线，甲乘一列火车从A市出发，火车从启动匀加速到60km/h用2min，以后匀速运动48.5min，到B市前1min关闭气阀（匀减速）；甲出发时乙乘另一列特快恰过A市（不停车），特快列车车速为100km/h，已知AB=50km，画出甲、乙两人从A市到B市的v-t图象。

高一物理教案：《伽利略对自由落体运动的研究》教案一

一般给学生们上课之前，老师就早早地准备好了教案课件，大家静下心来写教案课件了。只有规划好教案课件计划，才能更好地安排接下来的工作！哪些范文是适合教案课件？下面是小编帮大家编辑的《高一物理教案：《伽利略对自由落体运动的研究》教案一》，欢迎您参考，希望对您有所助益！

高一物理教案：《伽利略对自由落体运动的研究》教案一

课前准备

小石子、形状相同的纸片若干、羽毛、小金属片若干、牛顿管、有空气的玻璃管、多媒体教学设备

教学过程

导入新课

问题导入

古希腊哲学家亚里士多德认为，重的物体比轻的物体下落得要快．这符合人们的常识，如铁片就比羽毛下落得快．这个结论正确吗？

复习导入

上一节课学习了自由落体运动，什么是自由落体运动？自由落体运动有哪些规律？

学生回忆并回答．

物体的下落快慢和重力没有关系的结论在今天看来似乎并不难以接受．但这个结论却是伽利略在经历了长时间的思考和实践后才得出的．今天我们就要一起来回顾伽利略的研究过程．

推进新课

一、绵延两千年的错误

人们日常生活的经验告诉我们，重的物体下落总是比较快．比如：树上的一个苹果和一片树叶同时从树上同一高度掉下来，一定是苹果先落地．所以在16世纪以前，以亚里士多德为代表的学者认为物体下落的快慢由物体的重力决定，物体越重下落越快．由于亚里士多德在各方面的突出成就，人们将他的观点奉为经典，当时的教科书上这样写，众多学者也认同．虽然也有人表示怀疑，但由于教会利用他的结论，进行神化处理，所以大家都不敢对这一观点发出公开的质疑．直到文艺复兴时期，才由伽利略通过推理的方法研究下落运动的规律并发表．之后伽利略也由于他的著作而受到教会的迫害，被判处终身监禁，著作也被列为禁书．

点评：通过讲述以上内容使学生明白科学发展的道路并不是一帆风顺的，但科学终究要向前发展．培养学生敢于追求真理的无畏精神．

问题探究

伽利略是怎么推翻亚里士多德的结论并建立自己的理论的呢？

点评：通过探究该问题，培养学生探求知识的能力，体会伽利略有关实验的科学思想和方法．

学生根据课本提供的内容和事先查阅的资料分组讨论，小组推选一位同学发表讨论结果．

教师总结：伽利略通过四个环节推翻了亚里士多德的结论并建立自己的理论．

在提出问题后教师帮助学生得出结论，可运用多媒体进行以下操作：

展示图片和资料．

课件模拟斜塔实验．

课件模拟不同倾角的斜面实验．

牛顿管的演示实验．

二、科学推理，勇于质疑

学生阅读：

16世纪末，意大利比萨大学的青年学者伽利略（Galileo Galilei,1564—1642）对亚里士多德的论断表示了怀疑．后来，他在1638年出版的《两种新科学的对话》一书中对此作出了评论．

根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大．假定大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当我们把两块石头捆在一起时，大石头会被小石头拖着而减慢，结果整个系统的下落速度应该小于8；但两块石头捆在一起，总的重力比大石头还要重，因此整个系统下落的速度要比8还大．这样，就从“重物比轻物落得快”的前提推断出了互相矛盾的结论，这使亚里士多德的理论陷入了困境．为了摆脱这种困境，伽利略认为只有一种可能性：重物与轻物应该下落得同样快．（传说伽利略在比萨斜塔上做过落体实验，来自世界各地的人们都要前往参观，他们把这座古塔看做伽利略的纪念碑）

问题：伽利略是怎样论证亚里士多德观点是错误的？

猜想：既然物体下落过程中的运动情况与物体质量无关，那么为什么在现实生活中，不同物体的落体运动，下落快慢不同呢？我们能否科学家的足迹，大胆的猜想是由于空气阻力的作用造成的呢？如果没有空气阻力将会怎样呢？

学生讨论后回答．

三、大胆猜想

伽利略运用理想模型，猜想运动的规律．

在有了认真观察，仔细思考和较为严密的推理之后，对问题的认识就要有一个科学的猜想，或者叫假说，这是对事物认识的模型，是对事物认识的基础，是建立概念描述规律的前提．

展示课件，提出问题：

1．伽利略研究落体运动首先应解决的问题是什么？

2．用什么量来描述物体“运动性质”？

3．伽利略作了怎样的大胆猜想？

学生阅读课文，思考问题，小组讨论，选代表回答．

首先定义匀速运动，表明时间与通过的空间的比例关系．然后再定义匀加速运动，用于表述时间与速度的关系．但在没有进行数学推导和实验研究之前，他对匀加速运动的认识十分模糊．一开始他的设想有两个，一个是速度的变化对时间来说是均匀的，即v与t成正比；另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即v与x成正比．

后来发现，如果v与x成正比，将推导出荒谬的结论．所以伽利略的精力集中在v与t成正比的研究上．

伽利略推出：一个从静止开始的匀速运动下落的物体所经过的各段空间的比，等于经过这些距离对应所用的各个时间间隔的平方之比．伽利略又给出另一种表述：在相等的时间间隔里速度按自然数增加，而在这些相等的时间间隔里所经过的距离的增量之比则等于从1开始的奇数之比．至此，伽利略便完成了自由落体定律的数学表述．伽利略修正了早期对于自由落体运动的一些错误提法，提出正确的表述：在匀加速运动中，落体的瞬时速度正比于下落的时间，经过的距离正比于时间的平方．

这样，并不需要测量瞬时速度，只要测定t与对应的x就可以了．

四、伽利略猜想的实验验证

猜想毕竟是猜想，是否正确，是否具有指导意义，还需要验证．

展示问题：伽利略遇到了什么困难？如何解决的？

（学生仔细阅读后讨论，得出）

1．困难之一：无法测量瞬时速度．

解决方案：借助于数学推理得出从静止开始做匀加速直线运动的物体，通过的位移与时间的平方成正比．

2．困难之二：没有准确的计时工具，无法测定像自由落体这样较短的时间．

解决方案：设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验．

点评：通过该问题的创设，培养学生自主探究的能力，体会伽利略所采用的方法的巧妙，鼓励学生要敢于猜想，大胆发现，勇于创新．

多媒体展示：传说中（并无历史事实记录），伽利略亲自登上比萨斜塔，让两个轻重不同的球同时从手中开始下落，结果两球同时落地．因为塔并不高，而且物体在下落时速度又很快，所以这个实验有其局限性，难以明确x是否真的与t的平方成正比．于是，伽利略又在设计另一实验——斜面实验．

由于伽利略时代的实验仪器不能精确测量快速下落所需的时间，所以他设想通过斜面落体来“冲淡重力”，并通过延伸斜面和控制斜面倾角来控制物体运动的速度和所经历的时间．

经过多次实验发现，虽然不断改变斜面的倾斜度，但得到的结果有共同点：小球经过的距离的比值等于经过这些距离对应所用时间间隔的平方之比．伽利略在这个基础上进行合理外推，当倾角增大到90度时，实验结论仍应成立，此即竖直落体运动．至此，伽利略就完成了对自由落体运动的研究．

虽然当时伽利略已经意识到空气的阻力将影响物体的下落，但是由于科学发展和仪器设备的限制，当时仍然没有办法用实验手段得到真空，所以并不能真正地完成一个自由落体运动的实验．伽利略的研究也只能停留在理论研究的部分，直到牛顿的时代，发明了抽气机，才由牛顿设计了钱羽管（又称牛顿管），真正用实验证明在真空中，物体下落速度与物体重力无关．于是，伽利略的理论终于从纯理论研究进入实验验证，并通过实验验证了其正确性．

问题：伽利略是怎样建立自己的理论的呢？

学生思考，回答：伽利略通过四个环节推翻了亚里士多德的结论并建立自己的理论．

1．运用推理方法，使亚里士多德的结论陷入矛盾中．

2．运用理想模型，猜想落体运动的规律．

3．运用数学方法，推导自由落体运动的数学表达式以及可以直接测定的物理量之间的函数关系．

4．运用实验方法，对自由落体运动定律进行实验验证．

五、伽利略的成就

伽利略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的方法．请同学们总结本节内容，归纳这种科学方法．

同学讨论归纳：对现象的一般观察→大胆猜想→运用逻辑得出推论→实验进行检验→对假设进行修正和推广→……

教师点评：1．伽利略的伟大之处就在于他首先采用了实验检验猜想的科学方法．

2．合理的外推对得出正确结论有很大的帮助．[来源:Z+xx+k.Com]

提出问题：为什么最终我们特别重视伽利略的结论呢？

回答：因为伽利略对问题的研究比较全面，先是通过观察现象，提出假设，运用逻辑和数学推理得出推论，再通过实验对推论进行检验（这是其他物理家在研究同一问题上缺少的关键环节），并对假说进行修正和推广．

他最先研究了惯性运动和落体运动的规律，为牛顿第一定律和第二定律的研究铺平了道路．他倡导实验和理论计算相结合，用实验检验理论的推导．这种研究方法对以后的科学研究工作具有重大的指导意义．

更重要的是伽利略不迷信权威，对待问题勤于思考，敢于提出问题、挑战权威，不畏强权的精神是我们更应为之喝彩并学习的．

1642年，伽利略在贫病交加中逝世，享年78岁．直到1983年，罗马教廷正式承认，350年前宗教裁判所对伽利略的审判是错误的．

六.超越伽利略

现在我们不必用斜面来“冲淡重力”，可以对落体运动精确地“计时”、“定位”，直接研究落体运动的性质。我们有更优越的条件，推动科学更大步的前进。

点评：通过解决此问题体验探索自然规律的艰辛和喜悦，培养敢于坚持真理，勇于创新的科学精神和实事求是的科学态度，帮助学生树立起辩证唯物主义的认识论．为学生的以后的发展，注入更多的动力。[来源:Z。xx。k.Com]

当堂训练

1．伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，对于这个研究过程，下列说法正确的是（）

A．斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量

B．斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程

C．通过对斜面实验的观察与计算，直接得到落体运动的规律

D．根据斜面实验结论进行合理的外推，得到落体的运动规律

2．伽利略对运动问题的研究，蕴藏着重要的科学思想方法，这种科学思想方法的核心是（）

A．对现象一般观察，从而提出假说

B．把实验和逻辑推理和谐结合

C．进行大胆猜想与假设

D．对假设进行修正和推广

3．小鹏摇动苹果树，从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止下落，发现苹果先落地，下面说法正确的是（）．

A．苹果和树叶都是自由落体运动

B．苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动

C．苹果的运动可以看成自由落体运动，树叶的运动则不能看成自由落体运动

D．假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地

课堂小结

本节课重点讲述了伽利略怎样推翻亚里士多德的结论并建立自己的理论的．引导学生树立正确的科学观念，严谨的科学态度、不畏强权的探索精神和正确地解决问题的思路。

布置作业

1．如何证明v∝x的猜想是错误的？

2．写一篇短文，谈谈自己的认识、体会和受到启发而想到的问题．

板书设计

6　伽利略对自由落体运动的研究

一、绵延两千年的错误

亚里士多德的错误观点

二、勇于质疑，科学推理

伽利略的科学推理

三、伽利略的大胆猜想

1．伽利略研究落体运动首先应解决的问题：描述运动所需的概念

2．伽利略的猜想：v∝t

四、伽利略猜想的实验验证

1．伽利略遇到的困难和解决方案：

困难之一：无法测量瞬时速度解决方案：改测位移与时间的关系（从静止开始做匀加速直线运动的物体x∝t2）

困难之二：没有准确的计时工具。 解决方案：“冲淡重力”的斜面实验

2．合理的外推

五、伽利略的成就

对现象的一般观察→大胆猜想→运用逻辑得出推论→实验进行检验→对假设进行修正和推广

六、超越伽利略

随着科技的发展，现在我们不必用斜面来“冲淡重力”，可以以落体运动精确地“计时”、“定位”，直接研究落体运动的性质。我们有更优越的条件，推动科学更大步的前进。