高一必修物理教案3篇(高一新教材物理必修一教案)
下面是范文网小编分享的高一必修物理教案3篇(高一新教材物理必修一教案)，供大家参阅。
教学准备
教学目标
1.知道伽利略的理想实验及其推理过程，知道理想实验是科学研究的重要方法.
2.理解牛顿第一定律的内容及意义.
3.理解惯性的概念，会解释有关的惯性现象.
教学重难点
1.牛顿第一定律的内容及意义.
2.惯性的概念，解释有关的惯性现象.
教学过程
[知识探究]
一、理想实验的魅力
[问题设计]
1.日常生活中，我们有这样的经验：马拉车，车就前进，停止用力，车就停下来.是否有力作用在物体上物体才能运动呢?马不拉车时，车为什么会停下来呢?
答案不是.车之所以会停下来是因为受到阻力的作用.
2.如果没有摩擦阻力，也不受其他任何力的作用，水平面上运动的物体会怎样?请阅读课本中的“理想实验的魅力”，思考伽利略是如何由理想实验得出结论的.
答案如果没有摩擦阻力，水平面上运动的物体将保持这个速度永远运动下去.
理想实验再现：如图甲所示，让小球沿一个斜面由静止滚下，小球将滚上另一个斜面.如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度.
如果减小第二个斜面的倾斜角度，如图乙所示，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程.继续减小第二个斜面的倾斜角度，如图丙所示，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而将沿水平面以恒定的速度永远运动下去.
[要点提炼]
1.关于运动和力的两种对立的观点
(1)亚里士多德的观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动;没有力的作用，物体就要静止在一个地方.力是维持物体运动的原因.
这种错误的观点统治了人们的思维近两千年.
(2)伽利略的观点(伽利略第一次提出)：物体的运动不需要(填“需要”或“不需要”)力来维持.
2.伽利略的理想实验的意义
(1)伽利略的理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，即采用“可靠事实+抽象思维+科学推论”的方法__了亚里士多德的观点，初步揭示了运动和力的正确关系.
(2)第一次确立了物理实验在物理学中的地位.
二、牛顿物理学的基石——惯性定律
1.牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.
2.对牛顿第一定律的理解
(1)定性说明了力和运动的关系.
①说明了物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态.
②说明力是改变物体运动状态的原因.
(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性.因此牛顿第一定律也叫惯性定律.
3.物体运动状态的变化即物体运动速度的变化，有以下三种情况：
(1)速度的方向不变，只有大小改变.(物体做直线运动)
(2)速度的大小不变，只有方向改变.(物体做曲线运动)
(3)速度的大小和方向同时发生改变.(物体做曲线运动)
三、惯性与质量
[问题设计]
坐在公共汽车里的人，当汽车突然启动时，有什么感觉?当运动的汽车突然停止时，又有什么感觉?解释上述现象.
答案当汽车突然启动时，人身体后倾.当汽车突然停止时，人身体前倾.这是因为人具有惯性，原来人和车一起保持静止状态，当车突然启动时，人的身体下部随车运动了，但上部由于惯性保持原来的静止状态，所以会向后倾;原来人和车一起运动，当车突然停止时，人的身体下部随车停止了，但上部由于惯性保持原来的运动状态，故向前倾.
[要点提炼]
1.惯性：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，我们把这个性质叫做惯性.牛顿第一定律又叫惯性定律.
2.惯性与质量的关系
(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性.
(2)质量是物体惯性大小的量度，质量越大，惯性越大.
3.惯性与力无关
(1)惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，因此物体“受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯性力”等说法都是错误的.
(2)力是改变物体运动状态的原因.惯性是维持物体运动状态的原因.
4.惯性的表现
(1)不受力时，惯性表现为保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，有“惰性”的意思.
(2)受力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度.质量越大，惯性越大，运动状态越难改变.
[延伸思考]
人能推动冰面上的重箱子，用同样的力却推不动粗糙地面上不太重的箱子，是不是冰面上的重箱子惯性小于粗糙地面上不太重的箱子呢?为什么?
答案不是.质量是物体惯性大小的量度，重箱子的惯性大于轻箱子的惯性.判断物体惯性的大小应在相同情况下比较，比如用同样的力推都处于冰面上或都处于粗糙地面上质量不同的物体，比较哪个物体的运动状态更容易改变.
[典例精析]
一、对伽利略理想实验的认识
例1理想实验有时能更深刻地反映自然规律.伽利略设计了一个如图1所示的理想实验，他的设想步骤如下：
图1
①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度;②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面;③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度;④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动.
请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列______(只要填写序号即可).在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论.下列有关事实和推论的分类正确的是()
A.①是事实，②③④是推论
B.②是事实，①③④是推论
C.③是事实，①②④是推论
D.④是事实，①②③是推论
解析本题是在可靠事实的基础上进行合理的推理，将实验理想化，并符合物理规律，得到正确的结论.而②是可靠事实，因此放在第一步，③、①是在斜面上无摩擦的设想，最后推导出水平面上的理想实验④.因此正确顺序是②③①④.
答案②③①④B
二、对牛顿第一定律的理解
例2由牛顿第一定律可知()
A.物体的运动是依靠惯性来维持的
B.力停止作用后，物体的运动就不能维持
C.物体做变速运动时，一定有外力作用
D.力是改变物体惯性的原因
解析物体具有保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性，由于惯性的存在，物体才保持原来的运动状态，A对.力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，B错，C对.惯性是物体的固有属性，力不能改变物体的惯性大小，D错.
答案AC
针对训练做自由落体运动的物体，如果下落过程中某时刻重力突然消失，物体的运动情况将是()
A.悬浮在空中不动
B.速度逐渐减小
C.保持一定速度向下做匀速直线运动
D.无法判断
答案C
解析物体自由下落时，仅受重力作用，重力消失以后，物体将不受力，根据牛顿第一定律的描述，物体将以重力消失瞬间的速度做匀速直线运动，故选项C正确.
三、惯性的理解
例3关于物体的惯性，下述说法中正确的是()
A.运动速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体速度越大，惯性也越大
B.静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大
C.乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小
D.在宇宙飞船中的物体不存在惯性
解析惯性大小只与物体质量有关，与物体的速度无关，故A错误;质量是物体惯性大小的量度，火车速度变化慢，表明它的惯性大，是因为它的质量大，与是否静止无关，故B错误;乒乓球能被快速抽杀，表明它的运动状态容易发生改变，是因为它的惯性小，故C正确;一切物体在任何情况下都有惯性，故D错误.
答案C
[课堂要点小结]
[自我检测]
1.(对伽利略理想实验的认识)关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是()
A.只要接触面摩擦相当小，物体在水平面上就能匀速运动下去
B.这个实验实际上是永远无法做到的
C.利用气垫导轨，就能使实验成功
D.虽然是想象中的实验，但是它建立在可靠的实验基础上
答案BD
解析只要接触面摩擦存在，物体就受到摩擦力的作用，物体在水平面上就不能匀速运动下去，故A错误.没有摩擦是不可能的，这个实验实际上是永远无法做到的，故B正确.若使用气垫导轨进行理想实验，可以提高实验精度，但是仍然存在摩擦力，故C错误;虽然是想象中的实验，但是它建立在可靠的实验基础上，故D正确.
2.(对牛顿第一定律的理解)关于牛顿第一定律的理解正确的是()
A.不受外力作用时，物体的运动状态保持不变
B.物体做变速运动时一定受外力作用
C.在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果
D.飞跑的运动员，由于遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态
答案ABD
解析牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的状态，即总保持匀速直线运动状态或静止状态不变，A正确;牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因.物体做变速运动说明运动状态在改变，B正确.在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于摩擦阻力的作用而改变了运动状态.飞跑的运动员，遇到障碍而被绊倒，是因为他受到外力作用迫使他改变了原来的运动状态，C错误，D正确.
3.(力与运动的关系)某人用力推一下原来静止在水平面上的小车，小车便开始运动，以后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动，可见()
A.力是维持物体速度不变的原因
B.力是维持物体运动的原因
C.力是改变物体惯性的原因
D.力是改变物体运动状态的原因
答案D
解析力是改变物体运动状态的原因，小车原来静止，在力的作用下小车开始运动，是力使其运动状态发生了改变.用较小的力就能使小车做匀速直线运动是推力与摩擦力的合力为零的缘故.
4.(对惯性的理解)如图2所示，冰壶在冰面上运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变，我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”.这里所指的“本领”是冰壶的惯性，则惯性的大小取决于()
图2
A.冰壶的速度
B.冰壶的质量
C.冰壶受到的推力
D.冰壶受到的阻力
答案B
解析一个物体惯性的大小，与其运动状态、受力情况是没有任何关系的，衡量物体惯性大小的因素是质量，故B正确.
知识目标
1、知道涡流是如何产生的;
2、知道涡流对我们的不利和有利的两个方面，以及如何防止和利用;
情感目标
通过分析事例，培养学生全面认识和对待事物的科学态度.
教学建议
本节是选学的内容，它又是一种特殊的电磁感应现象，在实际中有很多应用，比如：发电机、电动机和变压器等等.所以可以根据实际情况选讲，或者知道学生阅读.什么是涡流是本节课的重点内容.
涡流和自感一样，也有利和弊两个方面.教学中应该充分应用这些实例，培养学生全面认识和对待事物的科学态度.
教学设计方案
一、引入：引导学生观察发电机、电动机和变压器(可用事物或图片)
提出问题：为什么它们的铁芯都不是整块金属，而是由许多相互绝缘的薄硅钢片叠合而成?
引导学生看书回答，从而引出涡流的概念：什么是涡流?
把块状金属放在变化的磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内将产生感应电流，这种电流在金属块内自成闭合回路，很象水的旋涡，因此叫做涡流.
整块金属的电阻很小，所以涡流常常很大.
(使学生明确：涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵守电磁感应定律.)
二、涡流在实际中的意义是什么?
⑴为什么电机和变压器通常用相互绝缘的薄硅钢片叠合而成，就可以减少涡流在造成的损失?
⑵利用涡流原理制成的冶炼金属的高频感应炉有什么优点?
电学测量仪表如何利用涡流原理，方便观察?
提出上述问题后，让学生看书、讨论回答
三、作业：让学生业余时间到物理实验室观察电度表如何利用涡流，写出小文章进行阐述.
【教学目标】
(一)知识与技能
1.明确电场强度定义式的含义
2.知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算.
(二)过程与方法
通过分析在电场中的不同点，电场力F与电荷电量q的比例关系，使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱，即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法。
(三)情感态度与价值观
培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。
重点：电场强度的概念及其定义式
难点：对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算
【教学流程】
(-)复习回顾——旧知铺垫
1.库仑定律的适用条件：
(l)真空(无其它介质);(2)点电荷(其间距r>>带电体尺寸L)——非接触力。
2、列举：
(l)磁体间——磁力;(2)质点间一一万有引力。
经类比、推理，得：
电荷间的相互作用是通过电场发生的。(电荷周围产生电场，电场反过来又对置于其中的电荷施加力的作用)
引出电场、电场力两个概念。本节课，我们主要研究电场问题，以及为描述电场而要引入的另一个崭新的物理量——电场强度。
(二)新课教学
1.电场
(l)电场基本性质：
电场客观存在于任何电荷周围，正是电荷周围存在的这个电场才对引入的其它电荷施加力的作用。
(2)电场基本属性：
电场源于物质(电荷)，又对物质(电荷)施力。再根据“力是物质间的相互作用”这一客观真观，毫无疑问，电场是一种物质。
(3)电场基本特征：
非实体、特殊态——看不见、摸不着、闻不到(人体各种感官均无直接感觉)。
电场是一种由非实体粒子所组成的具有特殊形态的物质。
自然界中的物质仅有两种存在的形态，一种是以固、液、气等普通形态存在的实体物质;而另一种，就是以特殊形态存在的非实体物质——场物质。
(4)电场的检验方法(由类比法推理而得)：
无论物质处于什么形态，我们都可以通过一定手段去感知它的存在，只是感知方式或使用工具不同而已，例如：
①生物学中动植物的体系胞可以通过电子显微镜(利用其放大作用)来观察。
②化学中的某些气体可以通过人体的感官来感知(氯气——色觉，氨气——嗅觉)
③生活中电视塔发射的电磁波可以通过电视接收机(转换为音像信号)来感知。
④物理学中磁体周围的磁场可以通过放入其中的小磁针来检验(磁场对场内小磁针有力作用——磁场的力性)。
⑤物理学中电荷周围的电场可以通过放入其中的检验电荷来检验(电场对场内的电荷有力作用——电场的力性)。
2.电场强度
(l)模拟实验：
下面以点电荷Q(场源电荷)形成的电场为例，探讨一下检验电荷q在到Q距离(用r表示)不同的位置(场点)所受电场力F有何不同。
实验结论：通过观察与分析可以得出，同一个检验电荷在点电荷Q形成的电场中的不同位置所受电场力的大小、方向均不同.因为这个电场力是同一个电场给同一个检验电荷的，所以，场源电荷周围不同位置的电场有强弱之分和方向之别;电场中同一位置，不同电荷所受电场力也不同，但是，电场力与检验电荷的电荷量之比却是一个不变的常量。前者引出电场强度概念;后者点明场强与检验电荷无关，而只由电场本身性质决定(电场强度的定义方案也由此而得)。
(2)电场强度(简称“场强”)：
①定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力和它的电荷量q的比值叫做该点的电场强度，简称场强，用符号E表示。
②定义式：E=F/q
③单位：N/C
④电场强度是矢量
同一检验电荷在电场中不同的点所受电场力方向不同，因此，场强不仅有大小，而且有方向，是矢量。用检验电荷所受电场力的方向表征场强方向比较恰当，但是，正、负检验电荷在电场中同一点所受电场力方向不同且截然相反，怎么来定义场强方向呢?
回顾定义磁场方向时，检验小磁针静止时N、S极所指方向也是相反的，人为规定：小磁针N极指向为磁场方向，这是人们的一种习惯。电场强度方向的定义也是如此。即规定正的检验电荷所受的电场力方向为场强方向。
⑤定义模式：比值法
3.比值法定义物理量
(l)原则：被定义量与定义用量无关。
(2)应用举例(学生活动)：
速度v=s/t。单位时间内发生的位移。v大→运动得快。
密度ρ=m/V。单位体积内所含的质量。ρ大→质量密集。
加速度a=△v/t。单位时间内速度的变化.a大→速度变化快。
电阻R=U/I。因果倒置，但已习惯。R大→阻电性强。
场强E=F/q。单位电荷量所受电场力。E大→电场越强。
4.点电荷的电场一—场强定义式的应用
(l)公式推导：
(2)场强特征：
①大小：近强远弱，同心球面上名点，场强值相等
②方向：正电荷周围的场强方向一发散;
(3)决定因素：
①大小：由杨源电荷的电荷量Q以及场原电荷到场点之距r“全权”决定，而与检验电荷的电荷量q的大小及其存在与否无关。
②方向：由场源电荷电性决定。
例：一点电荷Q=2.0×10-8C，在距此点电荷30cm处，该点电荷产生的电场的场强是多少?
5.电场强度的叠加
电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
例：如图所示，要真空中有两个点电荷Q1=3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C，它们相距0.1m.求电场中A点的场强。A点与两个点电荷的距离r相等，r=0.1m。
(四)课堂小结
1.对比法推知电场的存在，比值法定义电场的强度。
2.电荷间相互作用形式与本质之区别
(l)形式上：电荷对电荷的作用——非接触力。
(2)本质上：电场对电荷的作用——接触力。(受电场力作用的电荷肯定处于电场中)
3.场强几种表达式的对比
(l)E=F/q——定义式，适用于任意电场。
(2)——决定式，适用于真空中点电荷形成的电场。