2023力学教案必备11篇(范文推荐)

时间:2023-06-27 08:25:02 公文范文 来源:网友投稿

力学教案第1篇主要内容: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,首先应下面是小编为大家整理的力学教案必备11篇,供大家参考。

力学教案必备11篇

力学教案 第1篇

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。

力学教案 第2篇

教学目标

知识目标

(1)知道什么是单位制,知道力学中的三个基本单位;

(2)认识单位制在物理计算中的作用.

能力目标:培养自学能力.

情感目标:体验自主学习.

教学建议

教材分析

本节用较短的篇幅介绍了什么是单位制、什么是基本单位、什么是导出单位.

介绍了力学中的三个基本单位.明确了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.

教法建议

如何确定一个物理量的单位和如何使用单位的问题已经渗透在平日的教学当中了,这里可以采用自学的方法学习.

探究活动

题目:研究某一物理基本单位的由来

组织:个人

形式:查阅资料,撰写文章.

评价:培养学生查阅资料的能力及材料组合、表述能力

物理教案-力学单位制

力学教案 第3篇

教学目标

(1)知道宏观热学过程的方向性

(2)知道热力学第二定律

(3)知道第二类永动机是不可能的

(4)知道能量耗散

教材分析

分析一:本节内容首先由热现象的方向性,说明第二类永动机是不可能的,并在此基础上提出热力学第二定律。

分析二:自然界中的能量是守恒的,但有些能量便于利用,而有些能量不便于利用,我们没办法将流失的内能重新收集起来加以利用,能量转化的方向性造成能源不可能“用之不完,取之不尽”。

教法建议

建议:本节内容要求不高,只要求学生对热力学第二定律有所了解,因此可采取学生自学,教师对难点简单引导的教学方法。

教学重点

知道热传导的方向性以及热力学第二定律

教学难点:

热力学第二定律

学生先自学,教师再难点简单引导、讲解。

探究活动

题目:热力学第二定律的发现过程

组织:个人

方案:科技小论文

评价:论文的科普性

力学教案 第4篇

一、教学目标

1.知道什么是单位制,知道力学中的三个基本单位。

2.认识单位制在物理计算中的作用。

二、教学重点

单位制及其应用。

三、教学难点

正确地理解单位制在物理计算中的应用。教学过程为了测量或比较物理量的大小,我们建立了物理量的单位。我们已学过的一些物理量的数量关系的同时,也确定了物理量的单位。一般说来,物理量的单位可以任意选择,这样会存在同一个物理量出现多个单位,与此对应存在多种单位制。古今中外都不一样,严重影响了科学技术的交流与发展,因此国际计量大会对此做出了规范,通过了国际单位制(代号为si)

(一)单位制

1.基本单位:所选定的基本物理量的单位

⑴物理学中,共有七个物理量的单位被选定为基本单位

⑵在力学中,选定长度、质量和时间这三个物理量的单位基本单位。长度的单位有:厘米(cm)、米(m)、千米(km)等。质量的单位有:克(g)、千克(kg)、等时间的单位有:秒(s)、分(min)、小时(h)等。力学是研究物体运动变化的过程中力与运动关系的,因此,联系物体自身性质的量(质量)和空间尺度的量(长度)以及时间,必然与物体受力后运动变化联系得最密切、最普遍,所以这三个物理量也最基本,事实表明用这三个量做基本单位,可以使力学中的单位数目中少。

2.导出单位:根据物理公式中其它物理量和基本物理量的关系,推导出的物理量的。单位。从根本上说,所有的物理量都是由基本物理量构成的,在力学范畴内,所有力学量都是由长度、质量和时间这三个基本物理量组成的,因此基本物理量的单位选定就决定了其它导出物理量的单位。速度公式为。位移单位选m,时间单位选s,速度的单位是m/s。加速度公式为。速度单位是m/s,时间单位是s,则加速度单位是m/s2。牛顿第二定律公式为f=ma。质量单位选kg,加速度单位选m/s2,则力的单位是n。可见:选择了位移、时间、质量和其它物理量的单位,就导出了速度、加速度、力的单位。

3.单位制:基本单位和导出单位的总和叫做单位制。由于基本单位的选择不同,历史上的力学中出现了厘米、克、秒制,工程技术领域还有英尺、秒、磅制等单位。

(二)力学中的国际单位制(si)

1.基本单位长度单位:米(m)质量单位:千克(kg)时间单位:秒(s)

2.导出单位:速度单位:米/秒(m/s)加速度单位:米/秒2(m/s2)力的单位:牛顿(n)

【例1】下列物理量单位中哪些属于基本单位,哪些属于国际单位制单位:吨(t)、米(m)、毫米(mm)、小时(h)、秒(s)、焦耳(j)、牛米(n·m)、微克(μg)、千克(kg)、微秒(μs)、克/厘米3(g/cm3)

【解析】首先应明确,在力学中所有长度、质量、时间的单位都是基本单位,所以上述单位中吨(t)、米(m)、毫米(mm)、小时(h)、秒(s)、微克(μg)、千克(kg)、微秒(μs)等都是基本单位。

属于国际单位制的是:m、s、kg、n·m值得一提的是,会有相当一部分学生可能会把国际单位制的单位与基本单位混为一谈,持这种错误观点的同学会只把m、s、kg作为第一问的答案。

(三)组合单位的谈法组合单位的汉字名称与其它符号表示的顺序一致。在只有名称而不出现符号的场合,名称的顺序应该与有符号的情况一致。如单位由相乘构成,无论是否使用乘的符号,名称中无对应“乘”的词,符号中的除(斜线和出现的负指数),名称中对应的词为“每”字,“每”字出现一次而与分母在的单位无关。例如:力矩的si单位名称为“牛顿米”(因其符号为n·m)密度的si单位名称为“千克每立方米”(因其符号为kg/m3)

(四)力学国际单位制(si)在解题中的应用

1.在解题计算时,已知量均采用国际单位制,计算过程中不用写出各个量的单位,只要在式子末尾写出所求量的单位即可。

2.物理公式既反映了各物理量间的数量关系,同时也确定了各物理量的单位关系。因此,在解题中可用单位制来粗略判断结果是否正确,如单位制不对,结果一定错误。

【例2】质量为500g的物体受力作用后获得10m/s2的加速度,则物体受到的合外力为多少牛?

【解析】从题中可看出、题目给出了物体的质量和加速度,但均不是国际单位,因此需要将单位换成国际单位制中的单位。物体质量m=500g=0.5kg物体的加速度a=10cm/s2=0.1m/s2由牛顿第二定律f=ma得物体受到的合外力f=0.5×0.1n=0.05n利用国际单位制运算时,不需要带单位运算,只要在每个结果的后面写上正确的单位即可。

【小结】在力学在我们选定长度、质量时间这三个物理量的单位为基本单位,由基本单位和导出单位组成单位制是一个比较科学、完善的单位制。

力学教案 第5篇

教学目标

了解内能的实际利用,知道内能的利用与环境保护的关系

能力目标

通过内能的利用和环境保护的关系的学习,提高环境保护的意识

情感目标

联系能量转化和守恒的关系,感受可持续发展的基本思想,建立发展的观念

教学建议

本节的教学要注重科技和社会的联系,避免孤立的学习,要注意联系实际和社会实践.

在内能的利用的发展上,可以提出问题学生自主学习,学生根据提出的问题,可以利用教材和教师提供的一些资料学习.

环境保护的学习,可以教师提出课题,学生查阅资料,从信息中学习,提高收集信息和处理信息的能力.

教学设计方案

内能的利用和环境保护

【课题】

内能的利用和环境保护

【重难点分析】

利用内能造成的环境污染的主要危害、保护环境的措施及其意义

【教学过程设计】

内能的利用和环境保护

方法1、学生阅读教材,教师也可以提供一些和内能利用及环保有关的材料,教师提出一些问题,学生阅读时思考,可以有:大气污染的主要来源是什么;
大气污染的危害是什么;
解决大气污染的有效措施有哪些;
我国利用内能的发展历程是什么;
各种内能的利用方式对环境保护的作用是什么.

方法2、对于基础较好的班级,可以采用实验探究和信息学习的方法.实例如下

实验探究:调查附近的工厂在利用内能进行生产上是如何进行的,对于环境的危害有哪些,如何减小对环境的影响.可以组织学生小组,实地考察,写出调查报告,分析的结论等.

实验探究(另一例):调查社区中是如何利用内能的,调查本地区近三十年中利用内能来取暖的发展情况,咨询和分析现在的取暖和今后的发展方向.同样可以组织学生小组,实地考察,分析并得出调查报告和结论.

信息学习:网上查阅有关内能的利用,环境保护,及内能利用对环保的影响等方面的资料,并得出自己的结论,小组讨论.这种学习是为了形成学生对可持续发展的思想.

【板书设计】

第六节内能的利用和环境保护

1.内能的利用

2.环境保护的.问题

探究活动

利用信息学习:温室效应和热岛效应

【课题】温室效应和热岛效应

【组织形式】个人或自由结组

【活动流程】制订子课题;
制订查阅和查找方式;
收集相关的材料;
分析材料并得出一些结论;
评估;
交流与合作,内能的利用和环境保护。

【参考方案】尝试对温室效应、热岛效应发表自己的见解,要注意在收集足够材料的基础上分析。

【备注】

1、网上查找的资料要有学习的过程记录。

2、和其他成员交流,发现共性和差异。

3、发现新问题。

力学教案 第6篇

一、教学目标

【知识与技能】

1、认识杠杆,能画出杠杆的五要素。

2、能用杠杆的平衡条件解决一些简单问题。

【过程与方法】

1、通过观察和实验、了解杠杆的结构。

2、通过探究、了解杠杆的平衡条件。

【情感、态度与价值观】

通过了解生活中的杠杆,进一步认识物理是有用的,提高学习物理的兴趣。

二、教学重难点

探究杠杆的平衡条件

【教学突破】首先认识杠杆,能抽象出杠杆的定义,在探究杠杆平衡条件时创造一种探究气氛,通过用杆秤称物体,提出猜想,激发兴趣。

三、教学方法

观察法、实验法、讨论法、问答法等。

四、教学过程

导入新课,激发兴趣。

师:人们在生活中、劳动中经常使用各种机械,同学们想一想你使用过哪些机械?或你看到别人使用过哪些机械?

同学们想起很多人们常用的机械,这说明同学们平时很注意观察。在同学们说出的机械中有的比较复杂,有的比较简单。例如:镊子、钳子、锤子、剪刀、瓶盖起子等都属于简单机械,播种机、缝纫机等是复杂机械。复杂机械也是由简单机械组合而成的。这一章我们学习几种简单机械。

同学们在你们的桌上放着钳子、锤子、瓶盖起子分别试着用一用,看会有什么发现?

(各小组同学分别进行操作,有的用钳子剪断铁丝,有的用锤子起木板上的钉子,有的用瓶盖起子起瓶盖,有三个小组用钳子分别把铁丝弯成了三角形、长方形、圆形。约2分钟后平静下来。)

力学教案 第7篇

一、教学目标

1.了解热传导过程的方向性

2.了解什么是第二类永动机,为什么第二类永动机不可制成

3.了解热力学第二定律的两种表述方法以及这两种表述的物理实质

4.了解什么是能量耗散

二、重点、难点分析

1.重点内容是了解热力学第二定律的两种表述方法以及这两种表述的物理实质,知道为什么第二类永动机不可制成。

2.第二类永动机不可制成的物理实质是教学的难点。

三、教学方法:

教师讲解与学生课堂自学结合,并讨论归纳

四、教具:

投影仪,大屏幕,相关图片

五、教学过程

(一)引入新课

有这样一个有趣的问题:地球上有大量海水,它的总质量约为1.4×1018t,只要这些海水的温度降低0.1℃,就能放出5.8×1023J的热量,这相当于1800万个核电站一年的发电量.为什么人们不去研究这种“新能源”呢?原来,这样做是不可能的.这涉及物理学的一个基本定律,就是本节要讨论的热力学第二定律。

【板书】第七节热力学第二定律

(二)进行新课

[学生带着问题阅读、讨论]:

思考:

1、何为热传导的方向性?

2、什么是第二类永动机?它违背了什么规律?

3、何为热力学第二定律?它有几种表述方法?

归纳:

Ⅰ、热传导的方向性:

高温物体只能“自发地”将热量传给低温物体,而低温物体必须要依靠外界的辅助才能将热量传给高温物体。

Ⅱ、第二类永动机

1、没有冷凝器的能从单一热源吸收热量并全部用来做功而不引起其他变化的热机。

2、特征:符合能量守恒定律;
不可能引起其他变化。

3、结论:机械能和内能的转化过程具有方向性,尽管机械能可以全部转化为内能,但内能却不能全部转化为机械能,同时不引起其它变化

Ⅲ、热力学第二定律

表述一:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不产生其他变化。(按热传导的方向性表述)

表述二:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化。(按能量转化的方向性表述)

小结:热力学第二定律揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,使得它成为独立于热力学第一定律的一个重要的自然规律.热力学第二定律在物理、化学、生物等学科中有重要的应用,它对于我们认识自然和利用自然有重要的指导意义。

Ⅳ、能量耗散

在自然界中的宏观过程由于方向性,使得能量在转化过程中不可能使转化后的能量全部加以利用,总会有一部分能量会流散,这种现象叫能量耗散。

(三)让学生合上书本,思考并回答问题

1.电冰箱内部的温度比外部低,为什么致冷系统还能不断地把箱内的热量传给外界的空气?这个事实说明了什么?

这是因为电冰箱消耗了电能,对致冷系统做了功(下图所示,投影).一旦切断电源,电冰箱就不能把箱内的热量传给外界的空气了.相反,外界的热量会自发地传给电冰箱,使箱内的温度逐渐升高.

我们看到,热传导的过程是有方向性的,这个过程可以向一个方向自发地进行,但是向相反的方向却不能自发地进行.要实现相反方向的过程,必须借助外界的帮助,因而产生其他影响或引起其他变化.

2.能否生产出效率可达到100%的热机?为什么?

气缸中的气体得到燃料燃烧时产生的热量Q1,推动活塞做功W,然后排出废气,同时把热量Q2散发到大气中.由能量守恒定律知道Q1=W+Q2.我们把热机做的功W和它从热源吸收的热量Q1的比值叫做热机的效率,用η表示效率,则有,

只有当气缸中工作物质的温度比大气温度高时内燃机才能工作,所以Q2这部分热量是不可避免的.热机工作时,总要向冷凝器散热,总要由工作物质带走一部分热量Q2(如下图,投影),所以总有Q1>W.因此,热机的效率不可能达100%.

3.能量耗散和能量守恒是否矛盾?试举例说明。

不矛盾。比如流动的水带动水磨做功,由于磨盘之间的摩擦、磨盘和粮食之间的摩擦和挤压,磨盘、粮食的温度升高,水流的机械能转变成了内能.这些内能最终流散到周围的环境中.我们没有办法把这些流散的内能重新收集起来加以利用.这种现象叫做能量的耗散,而总能量并没有减少。电池中的化学能转变成电能,电能又在灯泡中转变成光能.光被墙壁吸收之后变成周围环境的内能,我们无法把这些内能收集起来重新利用.火炉把屋子烤暖,这时高温物体的内能变成低温物体的内能.谁也不能把这些散失的能量重新收集到火炉中再次用来取暖.

自然界中的宏观过程具有方向性,能量耗散从能量转化的角度反映出这种方向性,与能量守恒定律是不矛盾的。

(四)课堂小结

通过这节课的学习,我们了解了热传导过程的方向性、什么是第二类永动机、热力学第二定律的两种表述方法以及什么是能量耗散。大家课下要多看课本,掌握好这些内容。

(五)布置作业:完成课本上练习六(P87)(1)-(4)

教学建议

1.热力学第一定律和热力学第二定律是构成热力学知识的理论基础,热力学第一定律对自然过程没有任何限制,只指出在任何热力学过程中能量不会有任何增加或损失,热力学第二定律解决哪些过程可以发生,教学时要注意讲清二者的关系。

2.热力学第二定律的两种表述,以重视按照传导过程的方向性表述,另一种是按照机械能和内能转化过程的方向性表述。这两种表述是等价的,它们都表明,自然界中一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。教学时,要注意说明这两种不同表述的内在联系,讲清这两种表述的物理实质。

力学教案 第8篇

教学目标

1、知识与技能

(1)知道牛顿运动定律的适用范围;

(2)了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用;

(3)知道质量与速度的关系,知道高速运动中必须考虑速度随时。

2、过程与方法:通过阅读课文体会一切科学都有自己的局限性,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。

3、情感、态度与价值观:通过对牛顿力学适用范围的讨论,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。

教学重难点

教学重点

牛顿运动定律的适用范围。

教学难点

高速运动的物体,速度和质量之间的关系。

教学过程

新课导入

自从17世纪以来,以牛顿定律为基础的经典力学不断发展,取得了巨大的成就,经典力学在科学研究和生产技术中有了广泛的应用,从而证明了牛顿运动定律的正确性.

但是,经典力学也不是万能的,像其他科学一样,它也有一定的适用范围,有自己的局限性.那么经典力学在什么范围内适用呢?有怎样的局限性呢?这节课我们就来了解这方面的知识.

一、经典力学及其局限性

1.基本知识

(1)从低速到高速

①经典力学的基础是牛顿运动定律,牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力的广阔区域,包括天体力学的研究中,经受了实践的检验,取得了巨大的成就.

②狭义相对论阐述物体以接近光的速度运动时所遵从的规律.

③在经典力学中,物体的质量是不变的,而狭义相对论指出,质量要随物体运动速度的增大而增大,即,两者在速度远小于光速的条件下是统一的.

(2)从宏观到微观

①19世纪末20世纪初,物理学研究深入到微观世界,发现了电子、质子、中子等微观粒子,而且发现它们不仅具有粒子性,同时还具有波动性.20世纪20年代,量子力学建立,它能够正确地描述微观粒子运动的规律性,并在现代科学技术中发挥了重要作用.

②经典力学的适用范围,只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界.

(3)从弱引力到强引力

①1915年,爱因斯坦创立了广义相对论,这是一种新的时空与引力的理论.在强引力的情况下,牛顿引力理论不再适用。

②当物体的运动速度远小于光速c(3×108m/s)时,相对论物理学与经典物理学的结论没有区别。

2.思考判断

(1)洲际导弹的速度有时可达到6000m/s,此速度在相对论中属于高速。(×)

(2)质量是物体的固有属性,任何时候都不会变。(×)

(3)对于高速运动的物体,它的质量随着速度的增加而变大。(√)

探究交流

(1)牛顿第二定律属经典力学理论,它在高速世界还适用吗?

(2)相对论、量子力学否定了经典力学吗?

【提示】

(1)在高速世界中,物体的质量随着速度的增加而变大,物体的加速度不一定与它所受的外力成正比,牛顿第二定律不再适用.

(2)相对论、量子力学没有否定经典力学,经典力学是相对论、量子力学在一定条件下的特例.

二、速度对质量的影响

【问题导思】

1.低速、高速是如何界定的?

2.物体在高速状态下,质量与速度是什么关系?

3.速度对物理规律有什么影响?

1.低速与高速的概念

(1)低速:远小于光速的速度为低速,通常所见物体的运动,如行驶的汽车、发射的导弹、人造地球卫星及宇宙飞船等物体的运动皆为低速运动.

(2)高速:有些微观粒子在一定条件下其速度可以与光速相接近,这样的速度称为高速.

2.速度对质量的影响

(1)在经典力学中,物体的质量不随速度而变.根据牛顿第二定律F=ma知,物体在力F作用下做匀变速运动,只要时间足够长,物体的运动速度就可以增加到甚至超过光速c.

(2)爱因斯坦的狭义相对论指出,物体的质量随速度的增大而增大,即

其中m0为物体静止时的质量,m是物体速度为v时的质量,c是真空中的光速.在高速运动时,质量的测量是与运动状态密切相关的。

3.速度对物理规律的影响

对于低速运动问题,一般用经典力学规律来处理.对于高速运动问题,经典力学已不再适用,需要用相对论知识来处理。

1.狭义相对论中,物体在静止时质量最小,随着运动速度的增加,它的质量也在不断变大,对于高速运动物体,牛顿定律已不再适用.

2.根据相对论的质速关系,若某物体的运动速度达到光速c,它的质量应是无穷大,这显然不符合事实,光速c是所有物体的最大速度.

例:一个原来静止的电子,经电压加速后,获得的速度v=6×106m/s.关于电子的质量的变化,下列说法正确的是()

A.不变B.减少

C.增大了0.02%D.增大了0.2%

【审题指导】电子的速度6×106m/s已接近光速,由爱因斯坦狭义相对论可知,电子的质量将有所增加,越接近光速越显著.

【答案】C

误区警示

物体的质量与速度的关系

从爱因斯坦的相对论可知:物体的速度越大,它的质量就越大.当物体的速度远小于光速时,其质量的变化可以忽略;当物体的速度接近光速时,质量变化将很明显,其质量变化不可忽略.

三、经典力学与相对论、量子力学的比较

【问题导思】

1.经典力学与量子力学的适用范围一样吗?

2.在经典力学与相对论中,速度对质量有什么影响?

3.经典力学与相对论、量子力学有什么联系?

例:以下说法正确的是()

A.经典力学理论普遍适用,大到天体,小到微观粒子均适用

B.经典力学理论的成立具有一定的局限性

C.在经典力学中,物体的质量不随运动状态的改变而改变

D.相对论与量子力学否定了经典力学理论

【答案】BC

四、光速不变原理的应用

例:设某人在以速度0.5c飞行的飞船上打开一个光源,则下列说法正确的是()

A.飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5c

B.飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5c

C.在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是0.5c

D.在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c

【答案】D

问题规律总结

1.光速不变原理:爱因斯坦的狭义相对论指出,在一切惯性参考系中,测量到的真空中的光速c都一样,即光在所有的惯性参考系中的传播速度均是光速.

2.速度合成的关系式v船岸=v船水+v水岸只适用于低速运动的惯性参考系,对于接近光速的高速运动物体,该关系式已不再适用,此时应根据光速不变原理去解决问题.

课后小结

本节学习了经典力学的局限性:

(1)从低速到高速:在经典力学中,物体的质量m是不随运动状态改变的,而狭义相对论指出,质量要随着物体的运动速度的增大而增大。

(2)从宏观到微观:相对论和量子力学的出现,并不说明经典力学失去了意义,只说明它有一定的适用范围:只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界。

(3)从弱引力到强引力:相对论物理学与经典物理学的结论没有区别。相对论与量子力学都没有否定过去的科学,而只是认为科学在一定条件下有其特殊性,经典力学只适用于弱引力,不适用于强引力。

板书

第六节经典力学的局限性

1、从低速到高速经典力学只适用于低速运动

2、从宏观到微观经典力学只适用于宏观物体

3、从弱引力到强引力万有引力定律只适用于弱引力

力学教案 第9篇

一、教学目标

1、知识与技能目标

(1)知道什么是弹力,弹力产生的条件

(2)能正确使用弹簧测力计

(3)知道形变越大,弹力越大

2、过程和方法目标

(1)通过观察和实验了解弹簧测力计的结构

(2)通过自制弹簧测力计以及弹簧测力计的使用,掌握弹簧测力计的使用方法

3、情感、态度与价值目标

通过弹簧测力计的制作和使用,培养严谨的科学态度和爱动手动脑的好习惯

二、重点难点

重点:什么是弹力,正确使用弹簧测力计。

难点:弹簧测力计的测量原理。

三、教学方法:

探究实验法,对比法。

四、教学仪器:

直尺,橡皮筋,橡皮泥,纸,弹簧测力计

五、教学过程

(一)弹力

1、弹性和塑性

学生实验,注意观察所发生的现象:

(1)将一把直尺的两端分别靠在书上,轻压使它发生形变,体验手感,撤去压力,直尺恢复原状;

(2)取一条橡皮筋,把橡皮筋拉长,体验手感,松手后,橡皮筋会恢复原来的长度。

(3)取一块橡皮泥,用手捏,使其变形,手放开,橡皮泥保持变形后的形状。

(4)取一张纸,将纸揉成一团再展开,纸不会恢复原来形状。

让学生交流实验观察到的现象上,并对这些实验现象进行分类,说明按什么分类,并要求各类再举些类似的例子。(按物体受力变形后能否恢复原来的形状这一特性进行分类)

直尺、橡皮筋等受力会发生形变,不受力时又恢复到原来的形状,物体的这种特性叫做弹性;
橡皮泥、纸等变形后不能自动恢复原来的形状,物体的这种特性叫做塑性。

2、弹力

我们在压尺子、拉橡皮筋时,感受到它们对于有力的作用,这种力在物理学上叫做弹力。

弹力是物体由于弹性形变而产生的力。弹力也是一种很常见的力。并且任何物体只要发生弹性形变就一定会产生弹力。而日常生活中经常遇到的支持物的压力、绳的拉力等,实质上都是弹力。

3、弹性限度

弹簧的弹性有一定的限度,超过了这个限度就不完全复原了。使用弹簧时不能超过它弹性限度,否则会使弹簧损坏。

(二)弹簧测力计

1、测量原理

它是根据弹簧受到的拉力越大,它的伸长就越长这个道理制作的。

2、让学生自己归纳使用弹簧测力计的方法和注意事项。

使用测力计应该注意下面几点:

(1)所测的力不能大于测力计的测量限度,以免损坏测力计

(2)使用前,如果测力计的指针没有指在零点,那么应该调节指针的位置使其指在零点

(3)明确分度值:了解弹簧测力计的刻度每一大格表示多少N,每一小格表示多少N

(4)把挂钩轻轻拉动几下,看看是否灵活。

5、探究:弹簧测力计的制作和使用。

(四)课堂小结:

1、什么是弹性?什么是塑性?什么是弹力?

2、弹簧测力计的测量原理

3、弹簧测力计的使用方法。

(五)巩固练习:

1、乒乓球掉在地上马上会弹起来,使乒乓球自下而上运动的力是,它是由于乒乓球发生了而产生的。

2、弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就。它有一个前提条件,该条件是,就是根据这个道理制作的。

3、关于弹力的叙述中正确的是()

A、只有弹簧、橡皮筋等这类物体才可能产生弹力

B、只要物体发生形变就会产生弹力

C、任何物体的弹性都有一定的限度,因而弹力不可能无限大

D、弹力的大小只与物体形变的程度有关

4、下列哪个力不属于弹力()

A、绳子对重物的拉力B、万有引力C、地面对人的支持力D、人对墙的推力

5、两个同学同时用4.2N的力,向两边拉弹簧测力计的挂钩和提纽,此时弹簧测力计显示的示数是。

(六)布置作业:

六、课后反思:

1、成功的地方:

2、不足的地方:

3、改进措施:

附:板书设计

一、弹力:

1、弹性和塑性

2、弹力:物体由于发生弹性形变而产生的力。

3、弹性限度

二、弹簧测力计:

1、测量原理:弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长。

2、使用方法:

(1)认清量程、分度值

(2)检查指针是否指在零点

力学教案 第10篇

学习目标

1.知道自然界中热侍导的方向性。

2.初步了解热力学第二定律,并能用热力学第二定律解释第二类永动机不能制造成功的原因。

3.能用热力学第二定律解释自然界中的能量转化、转移以及方向性问题。

学习重、难点

热力学第二定律及用定律解释一些实际问题。

学法指导

自主、合作、探究、师生讨论

知识链接

1.热力学第一定律的内容:。

2.机械能能否全部转化为内能,那么内能能否全部转化为机械能?举例说明

学习过程

用案人自我创新

[自主学习]

1.阅读P56思考与讨论提出的问题,体会热传导的方向性。说说你对一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的这名话的理解。

2.热机是一种把内能转化为机械能的装置。热机包括热源、工作物质、冷凝器几部分组成。其工作原理为:热机从热源吸收热量Q1,推动活塞做功W,然后向冷凝器释放热量Q2。

思考:热机的效率能否达到100%,为什么?

3.第二类永动机:

只从单一热源吸收热量,使之完全变为有用的功而引起其它变化的热机。根据你所了解的知识,第二类永动机可能研制成吗?说说你的理由。

4.热力学第二定律

(1)两种表述:

①(这是按照热传导的方向性来描述的)。

②(这是按照机械能与热能转化过程的方向性来描述的)。

说明:

(1)热力学第二定律的两种表述看上去似乎没有什么联系,然而实际上它们是等效的。

(2)热力学第二定律的实质是它揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性,使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。

(3)热力学第一定律和第二定律的区别:

[例题与习题]

[例1]下列哪些过程具有方向性()

A热传导过程

B.机械能向内能转化过程

C.气体的扩散过程

D.气体向真空中的膨胀

[例2]根据热力学第二定律,下列说法中正确的是()

A.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功而不引起其它变化

B.没有冷凝器,只有单一的热源,能将从单一热源吸收的热量全部用来做或,而不引起其它变化的热机是可能实现的

C.制冷系统将冰箱里的热量传给外界较高的温度的空气中不引起其它变化

D.不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其它变化

[练习1]根据热力学第二定律,下列说法中正确的是()

A.热机中燃气的内能不可能全部转化成机械能

B.电流的能不可能全部转化成内能

C.在火力发电机中,燃气的内能不可能全部变成电能

D.在热传导中,热量不可能自发地从低温物体传给高温物体。

[例3]下列说法正确的是()

A.第二类永动机和第一类永动机一样,都违背了能量守恒定律

B.第二类永动机违背了能量转化的方向性

C.自然界中的能量是守恒的,所以不用节约能源

D.自然界中的能量尽管是定恒的,但有的能量便于利用,有的能量不便于利用,帮要节约能源

[例4]关于热力学第一定律和热力学第二定律,下列说法正确的是()

A.热力学第一定律指出内能可以与其它形式的能相互转化,而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化成其它形式的能,帮这两条定律是相互矛盾的

B.内能可以全部转化为其它形式的能,只是会产生其它影响,帮两条定律并不矛盾

C.两条定律都是有关能量的转化定律,它们不但不矛盾,而且没有本质的区别

D.其实能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律

力学教案 第11篇

一、学习目标:

1.知道浮力是怎样产生的。

2.知道浮力的大小等于什么。

3.知道浮力的应用。

二、问题及例题:

问题1:演示塑料瓶飘在水面上,为什么?谁能描述一下什么叫浮力?浮力是什么方向?

叫浮力,方向。

问题2:浮力是怎样产生的?

问题3:通过想想做做3,说说可以怎样测量浮力的大小?

问题4:浮力的大小等于什么呢?

例题:通过例题的学习,说明浮力的大小和什么有关?与什么无关?

三、目标检测:

1.铁块浸在煤油中受到的浮力方向是()。

2.一物体用弹簧测力计测得重5N,浸在水中测力计示数变为3N,则受到的浮力是N

3.一石块悬挂在弹簧秤下,当石块慢慢浸入水中时,弹簧秤的示数(),当石块全部浸入水中后,增加石块浸入的深度,弹簧秤的示数()。

4...把一木块浸没在水中,排开的水所受重力为12N,木块受到的浮力()

A.大于12NB.小于12NC.等于12ND.等于10N

5.下面关于浮力的说法中,正确的是()

A、只要液体的密度大,则对浸在其中的物体的浮力一定大;

B、只要物体的体积大,所受的浮力一定大;

C、物体所受的浮力大小等于物体排开的液体所受的重力,与物体的形状及浸入液体中的深度无关;

D、浮在液面上的物体所受到的浮力一定小于沉没在液体内部物体所受的浮力。

6.同样重的铁块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,铁块受到的浮力要大一些.(>)

四、学习小结:

1.浮力:

2.浮力产生的原因:。

3.浮力的方向()

(1)二次称重法:

4.浮力的大小

(1)压力差法

(2)公式法

五、配餐作业:

A组:

1.将重力相等的实心铜球、铁球、铝球浸没在水中,它们受的浮力()

A.相等B.铜球最大C.铝球最大D.铁球最大

2.两个物体分别挂在弹簧测力计上,将它们同时浸没同一种液体中,两弹簧测力计减小的数值相同,两物体必定有相同的()

A.密度B.体积C.质量D.形状

3.潜水艇潜在水下航行,当它下潜的深度增加时,比较它所受到的水的压力和浮力关系是()

A.压力越大,浮力越大

B.压力越大,浮力不变

C.压力不变,浮力越大

D.压力不变,浮力不变

4.有一金属球,在空气中称得重3.8N,将它浸入盛满水的溢水杯中时,有50ml水从溢水杯流入量筒,求:

⑴金属球的体积

⑵金属球所受浮力

⑶金属球在水中时弹簧测力计示数

B组;

1.金属块重10N,挂在弹簧测力计上,当它全部放在水中时,弹簧测力计的读数为8N,此时金属块受到的浮力是xxxxxN.如金属块有一半体积露出水面,弹簧测力计上的读数应该xxxxxN。如果把金属块全部浸没在酒精中,金属块受到的浮力是xxxxN。

2.有一个木块,把它浸在盛满水的溢水杯中时,从杯中溢出10g水,若把它浸在盛满酒精的溢水杯中,会从杯中溢出xxxxxxg酒精(酒精密度是0.8×103kg/m3,水的密度是1.0×l03kg/m3,木块的密度是0.5×103kg/m3)。

3.给你一个弹簧测力计,一个金属块,一杯水,请你设计一个测量金属块密度的实验,要求:

(1)、写出实验步骤和记录实验数据的表格;

(2)、写出金属块密度的表达式。

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