物理必修4教案模板6篇

优秀的教案可以提升每位老师的逻辑思维能力，为了避免在教学过程中出错，提前制定好教案是非常重要的，汇报范文网小编今天就为您带来了物理必修4教案模板6篇，相信一定会对你有所帮助。

物理必修4教案模板6篇

物理必修4教案篇1

教学目标

知识与技能

1.了解人造卫星的有关知识，正确理解人造卫星做圆周运动时，各物理量之间的关系.

2.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度.

过程与方法

通过用万有引力定律来推导第一宇宙速度，培养学生运用知识解决问题的能力.

情感、态度与价值观

1.通过介绍我国在卫星发射方面的情况，激发学生的爱国热情.

2.感知人类探索宇宙的梦想，促使学生树立献身科学的人生价值观.

教学重难点

教学重点

1.第一宇宙速度的意义和求法.

2.人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系.

教学难点

1.近地卫星、同步卫星的区别.

2.卫星的变轨问题.

教学工具

多媒体、板书

教学过程

一、宇宙航行

1.基本知识

(1)牛顿的“卫星设想”

如图所示，当物体的初速度足够大时，它将会围绕地球旋转而不再落回地面，成为一颗绕地球转动的人造卫星.

(2)原理

一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，向心力由地球对它的万有引力提供，

(3)宇宙速度

(4)梦想成真

1957年10月，苏联成功发射了第一颗人造卫星;

1969年7月，美国“阿波罗11号”登上月球;

2003年10月15日，我国航天员杨利伟踏入太空.

2.思考判断

(1)绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10 km/s.(×)

(2)在地面上发射人造卫星的最小速度是7.9 km/s.(√)

(3)要发射一颗月球人造卫星，在地面的发射速度应大于16.7 km/s.(×)

探究交流

我国于2011年10月发射的火星探测器“萤火一号”.试问这个探测器应大约以多大的速度从地球上发射

?提示】火星探测器绕火星运动，脱离了地球的束缚，但没有挣脱太阳的束缚，因此它的发射速度应在第二宇宙速度与第三宇宙速度之间，即11.2 km/s

二、第一宇宙速度的理解与计算

?问题导思】

1.第一宇宙速度有哪些意义?

2.如何计算第一宇宙速度?

3.第一宇宙速度与环绕速度、发射速度有什么联系?

1.第一宇宙速度的定义

又叫环绕速度，是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所具有的速度，是人造地球卫星的最小发射速度，v=7.9 km/s.

2.第一宇宙速度的计算

设地球的质量为m，卫星的质量为m，卫星到地心的距离为r，卫星做匀速圆周运动的线速度为v：

3.第一宇宙速度的推广

由第一宇宙速度的两种表达式可以看出，第一宇宙速度之值由中心星体决定，可以说任何一颗行星都有自己的第一宇宙速度，都应以

式中g为万有引力常量，m为中心星球的质量，g为中心星球表面的重力加速度，r为中心星球的半径.

误区警示

第一宇宙速度是最小的发射速度.卫星离地面越高，卫星的发射速度越大，贴近地球表面的卫星(近地卫星)的发射速度最小，其运行速度即第一宇宙速度.

例：某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体，经时间t物体以速率v落回手中，已知该星球的半径为r，求这个星球上的第一宇宙速度.

方法总结：天体环绕速度的计算方法

对于任何天体，计算其环绕速度时，都是根据万有引力提供向心力的思路，卫星的轨道半径等于天体的半径，由牛顿第二定律列式计算.

1.如果知道天体的质量和半径，可直接列式计算.

2.如果不知道天体的质量和半径的具体大小，但知道该天体与地球的质量、半径关系，可分别列出天体与地球环绕速度的表达式，用比例法进行计算.

三、卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系

?问题导思】

1.卫星绕地球的运动通常认为是什么运动?

2.如何求v、ω、t、a与r的关系?

3.卫星的线速度与卫星的发射速度相同吗?

为了研究问题的方便，通常认为卫星绕地球做匀速圆周运动，向心力由万有引力提供.

卫星的线速度v、角速度ω、周期t与轨道半径r的关系与推导如下：

由上表可以看出：卫星离地面高度越高，其线速度越小，角速度越小，周期越大，向心加速度越小.

误区警示

1.在处理卫星的v、ω、t与半径r的关系问题时，常用公式“gr2=gm”来替换出地球的质量m会使问题解决起来更方便.

2.人造地球卫星发射得越高，需要的发射速度越大，但卫星最后稳定在绕地球运动的圆形轨道上时的速度越小.

例：如图所示为在同一轨道平面上的几颗人造地球卫星a、b、c，下列说法正确的是()

a.根据v=，可知三颗卫星的线速度va

b.根据万有引力定律，可知三颗卫星受到的万有引力fa>fb>fc

c.三颗卫星的向心加速度aa>ab>ac

d.三颗卫星运行的角速度ωat;ωbt;ω

?答案】c

四、卫星轨道与同步卫星

?问题导思】

1.人造地球卫星的轨道有什么特点?

2.人造地球卫星的轨道圆心一定是地心吗?

3.地球同步卫星有哪些特点?

1.人造地球卫星的轨道

人造卫星的轨道可以是椭圆轨道，也可以是圆轨道.

(1)椭圆轨道：地心位于椭圆的一个焦点上.

(2)圆轨道：卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星所需的向心力由万有引力提供，由于万有引力指向地心，所以卫星的轨道圆心必然是地心，即卫星在以地心为圆心的轨道平面内绕地球做匀速圆周运动.

总之，地球卫星的轨道平面可以与赤道平面成任意角度，但轨道平面一定过地心.当轨道平面与赤道平面重合时，称为赤道轨道;当轨道平面与赤道平面垂直时，即通过极点，称为极地轨道，如图所示.

2.地球同步卫星

(1)定义：相对于地面静止的卫星，又叫静止卫星.

(2)六个“一定”.

①同步卫星的运行方向与地球自转方向一致.

②同步卫星的运转周期与地球自转周期相同，t=24 h.

③同步卫星的运行角速度等于地球自转的角速度.

④同步卫星的轨道平面均在赤道平面上，即所有的同步卫星都在赤道的正上方.

⑤同步卫星的高度固定不变.

特别提醒

由于卫星在轨道上运动时，它受到的万有引力全部提供给了向心力，产生了向心加速度，因此卫星及卫星上的任何物体都处于完全失重状态.

例：已知某行星的半径为r，以第一宇宙速度运行的卫星绕行星运动的周期为t，该行星上发射的同步卫星的运行速度为v，求同步卫星距行星表面高度为多少.

规律总结：同步卫星、近地卫星和赤道上随地球自转物体的比较

1.近地卫星是轨道半径近似等于地球半径的卫星，卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供.同步卫星是在赤道平面内，定点在某一特定高度的卫星，其做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供.在赤道上随地球自转做匀速圆周运动的物体是地球的一部分，它不是地球的卫星，充当向心力的是物体所受的万有引力与重力之差.

2.近地卫星与同步卫星的共同点是卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供;同步卫星与赤道上随地球自转的物体的共同点是具有相同的角速度.当比较近地卫星和赤道上物体的运动规律时，往往借助同步卫星这一纽带，这样会使问题迎刃而解.

五、卫星、飞船的变轨问题

例：如图所示，某次发射同步卫星的过程如下：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后再次点火进入椭圆形的过渡轨道2，最后将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于q点，2、3相切于p点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是()

a.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

b.卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度

c.卫星在轨道1上经过q点时的加速度大于它在轨道2上经过q点时的加速度

d.卫星在轨道2上经过p点时的加速度等于它在轨道3上经过p点时的加速度

?答案】d

规律总结：卫星变轨问题的处理技巧

1.当卫星绕天体做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，由

由此可见轨道半径r越大，线速度v越小.当由于某原因速度v突然改变时，若速度v突然减小，

卫星将做近心运动，轨迹为椭圆;若速度v突然增大，则

卫星将做离心运动，轨迹变为椭圆，此时可用开普勒第三定律分析其运动.

2.卫星到达椭圆轨道与圆轨道的切点时，卫星受到的万有引力相同，所以加速度也相同.

物理必修4教案篇2

(一)教学目的

1.知道重力产生的原因。

2.知道重力的施力物和重力的方向，知道重力的作用点叫重心。

3.理解重力的大小跟物体质量的关系，理解公式g=mg，知道g=9.8牛/千克的物理意义。

(二)教具

弹簧秤、钩码、质量相等的两种不同钩码。

(三)教学过程

一、复习提问

力的三要素是什么?

二、新课引入

我们生活在地球上，我们只能看到地球的某一局部。如果在宇宙空间里看地球，地球近似是圆球型。

(教师画图)

北京在北纬40°左右。一棵苹果树上结满了苹果。秋天到了，苹果从树上落下来。请同学画出苹果沿着什么方向落下。

(一位学生画在黑板上)

海南省盛产椰子，椰子落下来沿着什么方向?

南半球上果树上落下的水果沿着什么方向落下?

(一位学生画在黑板上)

教师：在地球上，一切物体失去了支持，都要沿着黑板上所画的方向落向地球，原因是物体受到了地球的吸引。

三、重力的产生

教师：地球对地面附近物体的吸引力叫重力。地面附近的一切物体都受到地球的吸引，所以一切物体在地面附近都受到重力。

教师：力是物体对物体的作用，重力是地球对物体的吸引作用。重力的施力物是地球，受力物是地面附近的物体。例如，苹果所受的重力，施力物是地球，受力物是苹果。椰子所受的重力，施力物是地球，受力物是椰子。

四、重力的方向

教师：重力是一种力，力有大小、方向和作用点三个要素，重力也有三要素。

重力的方向就是物体自由落向地面时的方向，这个方向是竖直向下的。所以重力的方向是竖直向下。

重力的方向可用来检查房屋的墙壁是否竖直。我们常看到建筑工人用一根重垂线检查墙壁就是应用重力的方向是竖直向下这个道理。测绘人员用的水平仪下悬着重垂线，也是利用重力的方向是竖直向下来测定仪器是否水平。你有兴趣的话，可以采用这类方法检查家中的电冰箱放置的是否水平。

五、重力的大小

1.实验：两个钩码的大小、形状和材料都不同，但是它们的质量都是50克。我们用弹簧秤测量它们的重力。把物体挂在弹簧秤下，当物体静止时，弹簧秤的示数就等于物体受到的重力。

(教师演示)

这两个砝码的重力都是0.5牛顿。质量相等的物体，它们的重力大小也相等。

2.学生实验：用弹簧秤测量质量分别为100克、200克和300克的物体的重力，将测量结果填在课本的表格内。

(学生操作)

3.物体的重力跟质量成正比

教师：从实验数据可知，物体的重力跟它的质量成正比。

4.g的值

实验数据中重力和质量的比值大约是10牛/千克。精确的测量结果表明，重力和质量二者的比值是9.8牛/千克，这个值用g表示，g=9.8牛/千克。粗略计算，g可取10牛/千克。

5.g=mg

如果用g表示物体的重力，m表示物体的质量，g表示物体的重力和质量的比值。那么重力和质量的关系可以用公式g=mg表示。使用这个公式时，质量m用千克作单位，重力g用牛顿作单位，g=9.8牛/千克。

6.例题：一个集装箱的质量是4吨，计算它所受重力。并画出重力的图示。

已知：m=4吨=4000千克，

g=10牛/千克。

求：g。

解：g=mg

=4000千克×10牛/千克

=40000牛。

答：集装箱所受重力是40000牛。

作力的图示时，要画出力的三要素。重力是集装箱受到的，重力的作用点画在它的中心。方向竖直向下。结合标度线段的长度，重力线段长度应是标度线段长的4倍。

六、重心

教师：重力的作用点叫重心。粗细均匀的同材料的棒，它的重心在中点;圆球的重心在球心;正方形薄板的重心在它的对角线的交点。

七、总结

地面附近的物体受到地球的吸引，所以物体受到重力。重力的施力物是地球。

重力既然是一种力，它有大小、方向和作用点三个要素。

重力的大小跟物体的质量成正比，这个关系用g=mg表示，g=9.8牛/千克。

重力的方向是竖直向下。

重力的作用点叫重心。

八、作业

1.完成节后练习。

2.章后习题4、6。

物理必修4教案篇3

一、自由落体运动

1.定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。

思考：不同的物体，下落快慢是否相同?为什么物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况不同?

在空气中与在真空中的区别是，空气中存在着空气阻力。对于一些密度较小的物体，例如降落伞、羽毛、纸片等，在空气中下落时，受到的空气阻力影响较大;而一些密度较大的物体，如金属球等，下落时，空气阻力的影响就相对较小了。因此在空气中下落时，它们的快慢就不同了。

在真空中，所有的物体都只受到重力，同时由静止开始下落，都做自由落体运动，快慢相同。

2.不同物体的下落快慢与重力大小的关系

(1)有空气阻力时，由于空气阻力的影响，轻重不同的物体的下落快慢不同，往往是较重的物体下落得较快。

(2)若物体不受空气阻力作用，尽管不同的物体质量和形状不同，但它们下落的快慢相同。

3.自由落体运动的特点

(1)v0=0

(2)加速度恒定(a=g).

4.自由落体运动的性质：初速度为零的匀加速直线运动.

二、自由落体加速度

1.自由落体加速度又叫重力加速度，通常用g来表示。

2.自由落体加速度的方向总是竖直向下。

3.在同一地点，一切物体的自由落体加速度都相同。

4.在不同地理位置处的自由落体加速度一般不同。

规律：赤道上物体的重力加速度最小，南(北)极处重力加速度;物体所处地理位置的纬度越大，重力加速度越大。

三、自由落体运动的运动规律

因为自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动。

1.速度公式：v=gt

2.位移公式：h=gt2

3.位移速度关系式：v2=2gh

4.推论：h=gt2

问题与探究

问题1：物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况相同吗?你有什么假设与猜想?

探究思路：物体在真空中下落时，只受重力作用，不再受到空气阻力，此时物体的加速度较大，整个下落过程运动加快。在空气中，物体不但受重力还受空气阻力，二者方向相反，此时物体加速度较小，整个下落过程较慢些。

问题2：自由落体是一种理想化模型，请你结合实例谈谈什么情况下，可以将物体下落的运动看成是自由落体运动。

探究思路：回顾第一章质点的概念，谈谈我们在处理物理问题时，根据研究问题的性质和需要，如何抓住问题中的主要因素，忽略其次要因素，建立一种理想化的模型，使复杂的问题得到简化，进一步理解这种重要的科学研究方法。

问题3：地球上的不同地点，物体做自由落体运动的加速度相同吗?

探究思路：地球上不同的地点，同一物体所受的重力不同，产生的重力加速度也就不同。一般来讲，越靠近两极，物体做自由落体运动的加速度就越大;离赤道越近，加速度就越小。

物理必修4教案篇4

1、知识与技能

(1)认识匀速圆周运动的概念，理解线速度的概念，知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度;理解角速度和周期的概念，会用它们的公式进行计算;

(2)理解线速度、角速度、周期之间的关系：v=rω=2πr/t;

(3)理解匀速圆周运动是变速运动。

2、过程与方法

(1)运用极限法理解线速度的瞬时性.掌握运用圆周运动的特点如何去分析有关问题;

(2)体会有了线速度后.为什么还要引入角速度.运用数学知识推导角速度的单位。

3、情感、态度与价值观

(1)通过极限思想和数学知识的应用，体会学科知识间的联系，建立普遍联系的观点;

(2)体会应用知识的乐趣.激发学习的兴趣。

教学重难点

教学重点：线速度、角速度、周期的概念及引入的过程，掌握它们之间的联系。

教学难点：理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。

新课导入

建议在我们周围，与圆周运动有关的事物比比皆是，像机械钟表的指针、齿轮、电风扇的叶片、收音机的旋钮、汽车的车轮……在转动时，其上的每一点都在做圆周运动.你即使坐着不动，其实也在随着地球的自转做圆周运动.

地球绕太阳公转的速度为每秒29.79km，公转一周所用时间为1年，月亮绕地球运转速度为每秒1.02km，运转一周所用时间为27.3天，有人说月亮比地球运动得快，有人说月亮比地球运动得慢，你怎样认为呢?

一、描述圆周运动的物理量

探究交流

打篮球的同学可能玩过转篮球，让篮球在指尖旋转，展示自己的球技，如图5-4-1所示.若篮球正绕指尖所在的竖直轴旋转，那么篮球上不同高度的各点的角速度相同吗?线速度相同吗?

?提示】篮球上各点的角速度是相同的.但由于不同高度的各点转动时的圆心、半径不同，由v=ωr可知不同高度的各点的线速度不同.

1.基本知识

(1)圆周运动

物体沿着圆周的运动，它的运动轨迹为圆，圆周运动为曲线运动，故一定是变速运动.

(2)描述圆周运动的物理量比较

2.思考判断

(1)做圆周运动的物体，其速度一定是变化的.(√)

(2)角速度是标量，它没有方向.(×)

(3)圆周运动线速度公式v=Δt(Δs)中的Δs表示位移.(×)

二、匀速圆周运动

探究交流

如图所示，若钟表的指针都做匀速圆周运动，秒针和分针的周期各是多少?角速度之比是多少?

?提示】秒针的周期t秒=1min=60s，

分针的周期t分=1h=3600s.

1.基本知识

(1)定义：线速度大小处处相等的圆周运动.

(2)特点

①线速度大小不变，方向不断变化，是一种变速运动.

②角速度不变.

③转速、周期不变.

2.思考判断

(1)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等.(√)

(2)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同.(×)

(3)匀速圆周运动是一种匀速运动.(×)

三、描述圆周运动的物理量间的关系

?问题导思】

1.描述圆周运动快慢的各物理量意义是否相同?

2.怎样理解各物理量间的关系式?

3.试推导各物理量间的关系式.

物理必修4教案篇5

一、设计思想

在旧教材中，《曲线运动》关于曲线运动的速度方向的教学，通常通过演示圆周运动的小球离心现象，演示砂轮火星痕迹实验，采取告知的方式，让学生知道曲线运动的速度方向为该位置的切线方向，由于轨迹是瞬间性，实验有效性差。在新教材中，通过曲线轨道实验演示曲线运动的方向，再告知速度方向是曲线的切线方向，与旧教材相比，能获得具体的轨迹和末速度的“方向”，但是无法证明速度方向是切线方向。

笔者通过简易自制器材，让学生通过探究过程获得曲线运动的速度方向，并自己获得如何画曲线运动的速度方向的方法，强调科学探究的过程。笔者还通过当堂设计自行车挡泥板，以便学生把自己获得的知识应用于实践，体验学以致用、知识有价的感受。还要求学生观察自行车的挡泥板验证自己的设计作为课外作业，体会sts的意义，提高科学素养。

二、教材分析

教学基本要求：知道什么叫曲线运动，知道曲线运动中速度的方向，能在轨迹图中画出速度的(大致)方向，知道曲线运动是一种变速运动，知道物体做曲线运动的条件。

发展要求：掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。

本课是整章教学的基础，但不是重点内容，通过实验和讨论，让学生体会到曲线运动的物体的速度是时刻改变的，曲线运动是变速运动，速度的方向是曲线的切线方向。

模块的知识内容有三点：1、什么是曲线运动(章引);2、曲线运动是变速运动;3、物体做曲线运动的条件;4、运动的合成与分解。

三、学情分析

在初中，已经学过什么是直线运动，什么是曲线运动，也知道曲线运动是常见的运动，但是不知道曲线运动的特点和原因。由于初中的速度概念的影响，虽然学生在第一模块学过速度的矢量性，但是在实际学习中常常忽略了速度的方向，也就是说学生对“曲线运动是变速运动”的掌握有困难。

学生分组实验时，容易滚跑小钢珠，要求学生小心配合。几何作图可能难以下手，教师可以适当提示。学生主要的学习行为是观察、回答、实验。

四、教学目标

1、知识与技能：

(1)知道曲线运动中位移的分矢量表示法及速度的方向，理解曲线运动时一直变速运动。

(2)知道合运动、分运动分别是什么，知道其同时性和独立性。

(3)知道运动的合成与分解，理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则。

(4)会用作图法和计算的方法，求解位移和速度的合成与分解问题。

(5)知道物体做曲线运动的条件;

(6)会判断轨迹弯曲方向(发展要求)。

2、过程与方法

(1)经历发现问题──猜想──探究──验证──结论──交流的探究过程;

(2)经历并体会研究问题要先从粗略到精细，由定性到定量，由特殊到一般再到特殊的过程;

(3)尝试用数学几何原理在物理研究中应用。

3、情感态度与价值观

(1)主动细心观察，注意关注身边的科学，积极参与学习活动。

(2)感受到科学研究问题源于生活实践，获得的结论服务于生活实践，体会学以致用的感受。

(3)初步感受下结论不能主观而要有科学依据的严谨的科学态度。

(4)初步养成小心翼翼做实验的习惯。

五、重点难点

重点：体验获得“曲线运动的速度方向是切线方向”的实验过程。会标出曲线运动的速度方向。

难点：如何获得曲线运动的速度方向是切线方向。如何画出曲线运动的速度方向。

六、教学策略与手段

在教学活动上：体现学生的主体性，体现教师的指导性和服务性。在教学媒体设计上：强调以试验教学为主，以多媒体为辅助(投影问题与习题)。在教学程序上基本上按照加涅信息加工模型。引起注意──告知学生学习目标──刺激回忆先决性的学习──呈现刺激材料──提供学习帮助──引出作业──提供作业──提供反馈──评价作业──促进保持和迁移，通过问题链把教、学、练、评有机整合。在学习过程上：突出学生发现问题──猜想──探究──验证──结论──应用。在探究方法上：突出整合数学知识解决物理问题。认知过程上：突出人类的学习规律和认知规律，即，由粗略研究到精细研究，由特殊到一般再到特殊的过程。在理念上：突出科学的研究源于生活实践，服务于生活实践;认识到“下结论必须要有科学依据”。

七、学法指导

1.对物体做曲线运动的条件，要从力与运动的关系、运动状态变化的原因的角度来理解，物体做曲线运动时，速度的方向时刻在变化，不管速率是否变化，其运动状态肯定在变化，所以做曲线运动的物体必有加速度，所以受合外力肯定不为零.

2.运动的合成与分解，指的是位移、速度、加速度等矢量的合成与分解，跟力的合成与分解一样，遵循相同的平行四边形定则.

3.抛体运动是在恒定外力作用下所做的匀变速曲线运动，恒定的外力是改变速度大小的原因，也是改变速度方向的原因.

物理必修4教案篇6

1、受力分析：

要根据力的概念，从物体所处的环境(与多少物体接触，处于什么场中)和运动状态着手，其常规如下：

(1)确定研究对象，并隔离出来;

(2)先画重力，然后弹力、摩擦力，再画电、磁场力;

(3)检查受力图，找出所画力的施力物体，分析结果能否使物体处于题设的运动状态(静止或加速)，否则必然是多力或漏力;

(4)合力或分力不能重复列为物体所受的力

2、整体法和隔离体法