高中物理必修2教学课件

高中物理必修教学课件2目录010203抛体运动圆周运动万有引力包括抛体运动概述、合成与分解、实验探究及规涵盖圆周运动基础、向心力计算与能量分析介绍万有引力定律、应用及相关例题解析律总结0405电场与电势电流电路探讨电场线、电势分布、能量转化及实验演示讲解电路基础、电功率、电路分析及实验探究第一章抛体运动概述抛体运动是高中物理中的重要内容，具有以下特点运动轨迹为抛物线在忽略空气阻力的理想情况下，抛体运动的轨迹符合抛物线方程速度分解可分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的匀加速运动典型问题主要解决最大高度、飞行时间、水平射程等问题抛体运动的合成与分解速度矢量分解水平速度恒定竖直速度变化抛体运动的速度可分解为水平分量vx和竖直分由于水平方向无力作用，速度保持不变竖直方向受重力加速度影响，速度线性变化量vy水平位移与时间成正比抛体运动规律总结运动时间公式最大高度计算水平射程公式抛体的总飞行时间与初速度竖直分量和重力抛体到达最高点时，竖直速度为零水平射程与初速度、发射角度和重力加速度加速度有关相关此时，竖直速度分量vy=0水平抛射时，时间与高度有关当θ=45°时，射程最大抛体运动的优美轨迹第二章圆周运动基础圆周运动的基本特征定义物体沿圆形轨迹运动，运动方向不断变化，速度矢量做旋转运动角速度与线速度线速度v与角速度ω的关系v=ωr角速度单位为rad/s，表示单位时间内转过的角度向心加速度物体做圆周运动时，加速度方向始终指向圆心向心力的来源与计算计算公式力的方向向心力方向始终指向圆心，垂直于线速度方向，不做功，只改变运动方向向心力大小与质量、速度平方成正比，与半径成反比卫星运动汽车转弯人造卫星绕地球运动时，地球引力作为向心力汽车转弯时，轮胎与路面的摩擦力提供向心使卫星保持在轨道上力转弯半径越小，所需摩擦力越大圆周运动的能量分析匀速圆周运动能量特点在匀速圆周运动中•动能保持不变Ek=½mv²•向心力不做功，因为力与位移垂直•总机械能守恒（无摩擦情况下）非匀速圆周运动如果速度大小变化，则•动能发生变化ΔEk=½mv₂²-v₁²•圆周运动中可能存在切向加速度•有做功的力导致能量转化实例分析以下情况中的能量转化

1.单摆运动重力势能与动能相互转化

2.自行车转弯由人提供的能量克服摩擦

3.地球绕太阳运动引力势能与动能保持平衡向心力保障安全转弯第三章万有引力定律牛顿万有引力公式引力与距离关系地球引力与重力加速度引力与距离平方成反比，距离增加到倍，2引力减小到原来的1/4其中为引力常量，⁻G G=

6.67×10¹¹地球表面重力加速度约为，随高度

9.8m/s²N·m²/kg²增加而减小万有引力的应用卫星轨道计算天体运动规律人造卫星绕地球运动时，地球引力提供行星运动的开普勒三定律向心力行星沿椭圆轨道运动，太阳位于椭圆

1.的一个焦点上行星与太阳的连线在相等时间内扫过

2.相等的面积解得卫星轨道速度行星周期的平方与轨道半长轴的三次

3.方成正比逃逸速度近地轨道速度约为

7.9km/s物体摆脱天体引力所需的最小初速度典型例题解析例题1计算地球表面重力加速度例题2计算卫星绕地轨道速度已知地球质量，地球半径，引已知地球质量，卫星距地心距离ME=

5.98×10²⁴kg RE=

6.37×10⁶m ME=

5.98×10²⁴kg r=2RE=力常量⁻G=

6.67×10¹¹N·m²/kg²

1.27×10⁷m求地球表面重力加速度求卫星绕地球运行的轨道速度g v解根据万有引力定律，地球表面重力加速度解卫星做匀速圆周运动，地球引力提供向心力万有引力支配宇宙运动第四章电场与电势电场基本概念电荷间的库仑力，•F=k|q₁q₂|/r²k=9×10⁹N·m²/C²电场强度定义，表示单位正电荷所受电场力•E=F/q₀点电荷电场强度，方向与正负电荷有关•E=kq/r²电势概念•电势单位正电荷在电场中某点的电势能，φ=W/q₀•电势差（电压）ΔU=φA-φB•点电荷电势φ=kq/r电场线与电势分布点电荷电场平行板电场电偶极子电场点电荷电场线呈辐射状分布，电场强度随距离平方平行板电容器内部电场均匀，电场线平行等间距分由一对等量异种电荷组成的电偶极子，其电场线从反比减小等势面为以点电荷为中心的球面布等势面为与极板平行的平面，电势线性变化正电荷出发，终止于负电荷远处电场强度随距离三次方反比减小电势能与电场能量电势能电场能量电荷在电场中的电势能电场中储存的能量可以通过电容器计算两个点电荷之间的电势能其中为电容，为电压，为电荷量C UQ电势能转化实例注意当同种电荷相互作用时，电势能带电粒子在电场中加速，电势能转化•为正；异种电荷相互作用时，电势能为为动能负电子束在示波器中偏转，显示波形•实验演示电场线的可视化实验装置电场线可视化实验需要以下设备•高压电源（0-5kV直流）•不同形状的电极（点状、球形、平板等）•绝缘托盘•凝固油（液体石蜡或变压器油）•细麦秆或草籽实验步骤

1.将电极固定在绝缘托盘上

2.倒入凝固油，使电极部分浸没

3.撒入适量草籽

4.连接高压电源，开启电源

5.观察草籽排列形成的电场线观察结果不同电极形状产生不同的电场分布•点电极辐射状电场线•平行板电极平行均匀电场线•圆环电极独特的环形电场分布电场无形，线条可见第五章电流电路基础电流、电压、电阻欧姆定律电流定义，单位安培I=q/t A电压定义，单位伏特U=W/q V电阻定义R=ρL/S，单位欧姆Ω电阻两端电压与通过电阻的电流成正比，比例系数为电阻值导体电阻与温度关系R=R₀1+αt电路连接串联电路相同，，I U=U₁+U₂R=R₁+R₂并联电路相同，，U I=I₁+I₂1/R=1/R₁+1/R₂电功与电功率电功公式推导电功率电荷在电场中移动做功电功率表示单位时间内电能转化的快慢电流在一段时间内做功电功率单位为瓦特或千瓦W kW生活中的电功率实例电阻元件消耗的电能电器功率日用电量电灯40-100W

0.2-

0.5kW·h电功的单位为焦耳J，也常用千瓦时kW·h电冰箱100-200W1-2kW·h空调1-3kW电路分析典型题12计算电路总电阻电流分布计算如图所示电路中，已知电源电压为12V，求各电阻上的电流解析总电阻R=6Ω，总电流I=U/R=12V/6Ω=2A流经R₁的电流I₁=I=2A流经R₂的电流I₂=I×R₃/R₂+R₃=2A×3Ω/6Ω+3Ω=

0.67A流经R₃的电流I₃=I×R₂/R₂+R₃=2A×6Ω/6Ω+3Ω=

1.33A实验探究验证欧姆定律实验器材•直流电源（0-6V可调）•电流表（0-1A）•电压表（0-6V）•滑动变阻器•待测电阻•导线若干实验步骤

1.按照电路图连接电路

2.调节滑动变阻器，记录不同电压U下的电流I

3.至少记录5-6组数据数据记录与分析

4.绘制U-I图像

5.计算电阻R=U/I的平均值电压UV

1.

02.

03.

04.

05.0电流IA

0.

20.

40.

60.

81.0电阻RΩ

5.

05.

05.

05.

05.0电流流动的路径课后思考与拓展抛体运动与圆周运动的联系电场与磁场的关系初探现代物理中的引力研究思考当抛体速度达到一定值时，为什么思考静止电荷产生电场，运动电荷为什思考牛顿引力理论与爱因斯坦广义相对会形成环绕地球的轨道运动？么会产生磁场？论有何不同？探究临界速度计算与第一宇宙速度探究电场与磁场的相互转化，电磁感应探究引力波的本质及其探测方法（

7.9km/s）的关系现象的本质拓展黑洞、引力透镜效应以及宇宙学中拓展卫星轨道的形状与发射速度的关拓展麦克斯韦方程组统一了电场与磁的暗物质与暗能量问题系，椭圆轨道与开普勒定律场，预言了电磁波的存在典型难点解析抛体运动速度分解误区向心力与惯性力区别电势与电压的混淆点常见误区混淆初速度分解与任意时刻速度分常见误区将向心力误认为是一种特殊的力常见误区将电势和电压概念混用解正确理解正确理解正确理解•向心力是指向圆心的实际力，如拉力、重•电势φ是标量，表示单位电荷的电势能•初速度分解v₀ₓ=v₀cosθ，v₀ᵧ=v₀sinθ力•电压U是两点间的电势差U=φ₁-φ₂•任意时刻vₓ=v₀cosθ，vᵧ=v₀sinθ-gt•离心力是在非惯性系中的惯性力，不是实电势可取任意参考点，通常取无穷远处为•际力•合速度v=√vₓ²+vᵧ²，方向不断变化零牛顿定律只适用于惯性参考系•复习总结重点公式汇总典型题型归纳抛体运动

1.抛体运动的最大高度、射程计算

2.圆周运动中向心力来源分析•水平射程L=v₀²sin2θ/g

3.卫星轨道速度与周期计算•最大高度H=v₀²sin²θ/2g

4.电场中电荷受力与运动轨迹分析•飞行时间T=2v₀sinθ/g

5.复杂电路的电流分配与功率计算圆周运动学习建议与方法•向心加速度a=v²/r=ω²r•概念理解物理学习首先要理解概念本质•向心力F=mv²/r=mω²r•公式应用不要机械记忆，理解公式物理意义•实验探究重视实验，培养实证精神万有引力•例题分析通过典型例题掌握解题思路•万有引力F=GMm/r²•轨道速度v=√GM/r电场电势•电场强度E=F/q₀=kQ/r²•电势φ=W/q₀=kQ/r电路•欧姆定律I=U/R•电功率P=UI=I²R=U²/R互动环节课堂小测验题目

1.一个物体从高处以水平速度v₀抛出，落地时速度与初速度成什么角度？

12.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星重力势能与动能之比是多少？

3.地球表面重力加速度为g，高度为地球半径2倍处的重力加速度是多少？

4.均匀电场中，一电子从静止释放后运动1cm，获得的动能为5×10⁻¹⁸J，求电场强度

5.由三个相同电阻R串联与并联的等效电阻之比是多少？物理实验视频推荐•《探究向心力与圆周运动关系》-北京大学物理实验室2•《万有引力与人造卫星轨道》-中国科学院科普视频•《电场线可视化实验》-清华大学物理演示中心•《家庭电路安全用电指南》-国家电网科普系列讨论物理在生活中的应用分组讨论以下话题•体育运动中的抛体运动规律（篮球、足球等）•交通工具转弯时的物理原理•GPS定位系统的物理学基础•家用电器的工作原理与节能方法物理学习的奇妙之旅物理学习是理解自然的钥匙，通过必修的学习，我们接触到了从微观电2场到宏观宇宙的丰富知识希望同学们能够牢固掌握物理基本概念和规律•培养科学思维和问题解决能力•在日常生活中发现物理学的应用•保持对自然奥秘的好奇心和探索精神•物理学不仅是一门学科，更是一种思维方式，它教会我们如何观察、分析和理解这个世界期待同学们在物理的世界中继续探索，发现更多奥秘！。