教案课件既关系到教学步骤,也关系到教学的课程标准,每位老师都要用心的考虑自己的教案课件。写好教案课件,可以避免重点内容被忽略。编辑为了让您满意花费了很多心血制作了这份“高中物理教学教案”,相信您可以在这篇文章中找到您所需的任何信息!
【摘要】信息技术与现代教育的联系越来越紧密,成为了促进新课改推进的有效教学手段。多媒体教学以媒体化、网络化、智能化为特征的信息技术教学模式与物理教学相结合,促进了高中物理课堂教学新课程的改革。多媒体教学能够丰富课堂教学内容,加快教学进度,引发学生学习兴趣,为学生提供更具有宽度和深度的课堂教学,提升教学质量。故被越来越多教育工作者推荐和实践。多媒体教学在高中物理课堂教学中已经取得了一定的成效,但仍存在部分问题有待解决。本文结合高中物理课程的现实情况,联系多媒体教学的应用成果,就多媒体教学与高中物理课堂的整合设计作出了深入探究与分析,望能提升物理课堂效率,促进教学改革,培养物理学预备军。
1.高中物理课程的概念与特征
物理课程是高中必修课程之一,与学生的综合能力息息相关,并直接影响到学生的应试成绩,与学生今后的学习和生活紧密相连。优化高中物理课程,具有极重要的现实意义。物理学科主要研究世界物质的基本构造、物质之间相互作用以及物质运动规律,同时着重于培养学生的实践动手能力和思维方式。学习高中物理是为了让高中生培养基础性的物理能力,帮助学生将物理理论内化为自身的`素养,培养学生对世界和科学的热情,为物理学科的发展奠定人才基础。物理与人类生活息息相关,特别是对于人类经济生活、科技生活,起着极大的促进作用。学习的必要性体现在时代需求、国民素质、个性发展、全球意识等各个方面。综上,物理学科是培养学生综合能力的捷径,也是实现课程整合的重要方向。
2.多媒体教学在高中物理课堂中的运用范围
多媒体教学在高中物理课堂中的运用范围广泛,能够从多个角度提高教学质量。首先,多媒体教学能够帮助学生做好实验准备工作。传统实验教学以教师讲解示范、学生跟随教师练习为主,教师需要做大量的前期准备工作,如实验本身环节繁复,教师还需要多次试验,才能完成课堂示范教学。多媒体能够以动态课件、视频等方式再现成功的实验环节,并能就关键环节反复举例,为学生提供最佳学习体验,有助于学生及时解决对实验操作的疑问,提高课堂实验效率。同时,多媒体还能够运用多种展示方式,让学生了解抽象的物理情景,给学生具体的观感,帮助学生熟悉知识点,加深对教材内容的印象。
3.多媒体教学与高中物理课堂的整合设计
3.1丰富教学内容,引发学生关注
传统教高中物理教学资源受时间和空间、教师自身能力等方面影响,只能通过教师口头教学、板书教学的形式将复杂多样的知识概念传达给学生,极大的考验学生的理解能力,学生所学知识有限,也难以发散自己思维。多媒体能够为教师提供更多教学资源,帮助学生拓寬教学的深度和广度,让物理课堂告别僵化和死板,在丰富有趣的课堂上提高学生的思维能力。多媒体将单一课堂转变为多元课堂,将复杂的知识点进行了有机的整合,将优秀教师的教学经验汇聚到一起,极大的激发了教师的教学潜力,给教师授课带来了极大的便利。与传统板书相对,多媒体能够用动画、图像等演示方法,帮助学生观察与思考实验现象。
3.2抽象课题直观表述,帮助学生形成具象物理概念
物理学科具有抽象性和实验性。其理论知识丰富而多样,具有较高的科学魅力。其实验内容与人类生活发展息息相关,信息技术的导入更拉近了学生与学科的距离,让物理学科变得更为多样化和形象化。多媒体能够将抽象课题直观的表述出来,帮助学生提高操作能力,进而形成具象的物理概念。为了取得较佳的多媒体教学效果,教师可以结合传统教学模式,让学生在掌握了概念与原理的基础上,为学生展示具体的多媒体模拟情境,让学生的想象有据可依,加快学习进度。例如,在学习“游标卡尺”的相关知识时,教师通常采用举例的形式,为学生展示游标卡尺的具体操作过程。但卡尺规格较小,不能保证每一个学生都取得较好的学习效果。教师可以利用多媒体制作矢量三维图,通过对游标卡尺移动情况模拟,为学生演示其使用方法和技巧。
3.3增强实验效果,提高学生动手能力
多媒体技术的运用,能够加强实验效果,并通过对真实实验的演示和模拟,让学生产生思考,在问题中提高学生的动手能力。例如,在教师讲解火箭发射的过程时,就可以运用多媒体为学生展示我国火箭发射的实况,让学生感受到物理学科的魅力。然后再展开重力加速度及空气阻力等方面内容的理论教学,帮助学生了解物理学科的具体运用,了解航天和国防方面的知识,让学生产生情感上的共鸣,巩固所学知识,并对新学的知识产生强烈的探究欲。又如,在讲解“平抛物体的运动”过程中,频闪照相的方式说明这种运动方式与自由落体运动中的竖直方向上进行物体运动遵循同样的物理规律。教师可以利用多媒体,为学生展示同等质量和大小的小球同时做各种初速度平抛运动的动画,让学生了解平抛运动的现实运用,对该知识点的理解更加深刻。多媒体还能够帮助学生展开模拟实验,既节约了课堂时间,又能帮助学生多思考,在经过头脑模拟实验后,学生的动手能力也能随之提高。综上所述,多媒体教学与高中物理课堂的整合设计,能在短时间内激发学生的学习兴趣,帮助学生构建物理学科的知识系统,并提高学生的实践能力和思维能力。
一、教学目标
1.在物理知识方面要求.
(1)掌握机械能守恒定律的条件;
(2)理解机械能守恒定律的物理含义.
2.明确运用机械能守恒定律处理问题的优点,注意训练学生运用本定律解决问题的思路,以培养学生正确分析物理问题的习惯.
3.渗透物理学方法的教育,强调用能量的转化与守恒观点分析处理问题的重要性.
二、重点、难点分析
物理意义以及具体应用都作为较高要求.
2.机械能守恒定律的适用条件的理解以及应用,对多数学生来说,虽经过一个阶段的学习,仍常常是把握不够,出现各式各样的错误.这也说明此项正是教学难点所在.
三、教具
投影片若干,投影幻灯,彩笔,细绳,小球,带有两个小球的细杆,定滑轮,物块m、M,细绳.
四、教学过程设计
(一)复习引入新课
.
(1)机械能守恒定律的内容.
(2)机械能守恒定律的条件.
机械能守恒定律的物理含义.
(2)运用机械能守恒定律分析解决物理问题的基本思路与方法.
(二)教学过程设计
1.实例及其分析.
问题1 投影片和实验演示.如图1所示.一根长L的细绳,固定在O点,绳另一端系一条质量为m的小球.起初将小球拉至水平于A点.求小球从A点由静止释放后到达最低点C时的速度.
分析及解答:小球从A点到C点过程中,不计空气阻力,只受重力和绳的拉力.由于绳的拉力始终与运动方向垂直,对小球不做功.可见只有重力对小球做功,因此满足机械能守恒定律的条件.选取小球在最低点C时重力势能为零.根据机械能守恒定律,可列出方程:
教师展出投影片后,适当讲述,然后提出问题.
问题2 出示投影片和演示实验.在上例中,将小球自水平稍向下移,使细绳与水平方向成θ角,如图2所示.求小球从A点由静止释放后到达最低点C的速度.
分析及解答:仍照问题1,可得结果
问题3 出示投影片和演示实验.现将问题1中的小球自水平稍向上移,使细绳与水平方向成θ角.如图3所示.求小球从A点由静止释放后到达最低点C的速度.
分析及解答:仿照问题1和问题2的分析.
小球由A点沿圆弧AC运动到C点的过程中,只有重力做功,满足机械能守恒.取小球在最低点C时的重力势能为零.
根据机械能守恒定律,可列出方程:
2.提出问题.
比较问题1、问题2与问题3的分析过程和结果.可能会出现什么问题.
引导学生对问题3的物理过程作细节性分析.起初,小球在A点,绳未拉紧,只受重力作用做自由落体运动,到达B点,绳被拉紧,改做
进一步分析:小球做自由落体运动和做圆周运动这两个过程,都只有重力做功,机械能守恒,而不是整个运动过程机械能都守恒,因此原分析解答不合理.
引导学生进一步分析:小球的运动过程可分为三个阶段.
(1)小球从A点的自由下落至刚到B点的过程;
(2)在到达B点时绳被拉紧,这是一个瞬时的改变运动形式的过程;
(3)在B点状态变化后,开始做圆周运动到达C点.
通过进一步讨论,相互启迪,使学生从直觉思维和理论思维的结合上认识到这一点.前后两个过程机械能分别是守恒的,而中间的瞬时变化过程中由于绳被拉紧,vB在沿绳方向的分速度改变为零,即绳的拉力对小球做负功,有机械能转化为内能,机械能并不守恒.因此,对小球运动的全过程不能运用机械能守恒定律.
正确解答过程如下:(指定一个学生在黑板上做,其余学生在座位上做,最后师生共同讨论裁定.)
小球的运动有三个过程(见图4):
(1)从A到B,小球只受重力作用,做自由落体运动,机械能守恒.到达B点时,悬线转过2θ°角,小球下落高度为2Lsinθ,取B点重力势能为零.根据机械能守恒定律
(2)小球到达B点,绳突然被拉紧,在这瞬间由于绳的拉力作用,小球沿绳方向的分速度vB∥减为零,垂直绳的分速度vB⊥不变,即
(3)小球由B到C受绳的拉力和重力作用,做初速度为vB⊥的圆周运动,只有重力做功,机械能守恒,有:
联立①、②、③式可解得vC.
教师对问题3的分析及解答过程,引导学生归纳总结.进一步提出问题.
问题4 出示投影片和演示实验.
如图5所示,在一根长为L的轻杆上的B点和末端C各固定一个质量为m的小球,杆可以在竖直面上绕定点A转动,现将杆拉到水平位置
与摩擦均不计).
解法(一):取在C点的小球为研究对象.在杆转动过程中,只有重力对它做功,故机械能守恒.有:
解法(二):取在B点的小球为研究对象,在杆转动过程中,只有重力对它做功,故机械能守恒:
由于固定在杆上B、C点的小球做圆周运动具有相同的角速度,则vB∶vC=rB∶rC=2∶3,
现比较解法(一)与解法(二)可知,两法的结果并不相同.
提出问题:
两个结果不同,问题出现在何处呢?
学生讨论,提出症结所在.教师归纳总结,运用机械能守恒定律,应注意研究对象(系统)的选取和定律守恒的的条件.在本例题中出现的问题是,整个系统机械能守恒,但是,系统的某一部分(或研究对象)的机械能并不守恒.因而出现了错误的结果.
师生共同归纳,总结解决问题的具体办法.
由于两小球、轻杆和地球组成的系统在运动过程中,势能和动能相互转化,且只有系统内两小球的重力做功,故系统机械能守恒.选杆在水平位置时为零势能点.
则有 E1=0.
而 E1=E2,
教师引导学生归纳总结以上解法的合理性,并进一步提出问题,对机械能守恒定律的理解还可有以下表述:
①物体系在任意态的总机械能等于其初态的总机械能.
②物体系势能的减小(或增加)等于其动能的增加(或减小).
③物体系中一部分物体机械能的减小等于另一部分物体机械能的增加.
请同学分成三组,每组各用一种表述,重解本例题.共同分析比较其异同,这样会更有助于对机械能守恒定律的深化.为此,给出下例,并结合牛顿第二律的运用,会对整个物理过程的认识更加深刻.
已知,小物体自光滑球面顶点从静止开始下滑.求小物体开始脱离球面时α=?如图6所示.
先仔细研究过程.从运动学方面,物体先做圆周运动,脱离球面后做抛体运动.在动力学方面,物体在球面上时受重力mg和支承力N,根据牛顿第二定律
物体下滑过程中其速度v和α均随之增加,故N逐步减小直到开始脱离球面时N减到零.两个物体即将离开而尚未完全离开的条件是N=0.
解:视小物体与地球组成一系统.过程自小物体离开顶点至即将脱离球面为止.球面弹性支承力N为外力,与物体运动方向垂直不做功;内力仅有重力并做功,故系统机械能守恒.以下可按两种方式考虑.
(1)以球面顶点为势能零点,系统初机械能为零,末机械能为
机械能守恒要求
两种考虑得同样结果.
〔注〕(1)本题是易于用机械能守恒定律求解的典型题,又涉及两物体从紧密接触到彼此脱离的动力学条件,故作详细分析.
(2)解题前将过程分析清楚很重要,如本题指出,物体沿球面运动时,N减小变为零而脱离球面.若过程分析不清将会导致错误.
为加深对机械能守恒定律的理解,还可补充下例.投影片.
一根细绳不可伸长,通过定滑轮,两端系有质量为M和m的小球,且M>m,开始时用手握住M,使系统处于图
解:两小球和地球等组成的系统在运动过程中只有重力做功,机械能守恒.有:
提问:如果M下降h刚好触地,那么m上升的总高度是多少?组织学生限用机械能守恒定律解答.
解法一:M触地,m做竖直上抛运动,机械能守恒.有:
解法二:M触地,系统机械能守恒,则M机械能的减小等于m机械能的增加.即有:
教师针对两例小结:对一个问题,从不同的角度运用机械能守恒定律.体现了思维的多向性.我们在解题时,应该像解本题这样先进行发散思维,寻求问题的多种解法,再进行集中思维,筛选出最佳解题方案.
2.归纳总结.
引导学生,结合前述实例分析、归纳总结出运用机械能守恒定律解决问题的基本思路与方法.
(;
(2)对研究对象进行受力分析和运动过程分析.
(3)分析各个阶段诸力做功情况,满足机械能守恒定律的成立条件,才能依据机械能守恒定律列出方程;
(4)几个物体组成的物体系机械能守恒时,其中每个物体的机械能不一定守恒,因为它们之间有相互作用,在运用机械能守恒定律解题时,一定要从整体考虑.
(5)要重视对物体运动过程的分析,明确运动过程中有无机械能和其他形式能量的转换,对有能量形式转换的部分不能应用机械能守恒定律.
为进一步讨论机械能守恒定律的应用,请师生共同分析讨论如下问题.(见投影片)
如图
(指定两个学生在黑板上做题,其余学生在座位上做,最后师生共同审定.)
分析及解答如下:
设B下降h时速度为v1,此时A上升的速度为v2,沿斜面上升距离为s.
选A、B和地球组成的系统为研究对象,由于系统在运动过程中只有重力做功,系统机械能守恒,其重力势能的减小,等于其动能的增加,即有:
由于B下落,使杆与滑轮之间的一段绳子既沿其自身方向运动,又绕滑轮转动,故v1可分解为图9所示的两个分速度.由图9知:
由几何关系知:
综合上述几式,联立可解得v1.
教师归纳总结.
五、教学说明
1.精选例题.
作为机械能守恒定律的应用复习课,应在原有基础上,进一步提高分析问题和解决问题的能力.为此,精选一些具有启发性和探讨性的问题作为实例是十分必要的.
例如,两道错例,是课本例题的引伸和拓展,基本上满足了上述要求,这对于深化学生对机械能守恒和机械能守恒定律的理解,防止学生可能发生的错误,大有裨益.这种对问题的改造过程,也就是从再现思维到创造思维的飞跃过程.它在深化对知识的理解和发展思维能力方面比做一道题本身要深刻得多.
2.教学方法.
注重引导、指导、评价、发展有效结合.
(1)教师提供材料,引导学生从中发现问题.例如,在错误例题中发现两种结果不同.
(2)针对不同结果,教师启发学生找出问题的症结,指导学生共同探求解决方案.
(3)在分析解答过程中,学生运用不同角度处理同一问题,教师及时作出评价.在实际教学中,对教学过程的每一个环节,教师都要对学生学习进行评价.这一方面是实事求是地肯定他们的成绩,让他们享受成功的喜悦,激发他们的学习兴趣;另一方面也是从思维方法上帮助他们总结成功的经验,提高认识,促进他们更有效地学习.
(4)在教学的每个环节中,教师通过运用各种方法和手段,来培养和发展学生的各种能力,这在每个环节中,都有所体现.
知识目标:
1、知道机械运动
2、知道参照物,知道运动和静止的相对性.
3、知道匀速直线运动.
能力目标:
1、观察实验能力:能从生活中观察到物体机械运动的实例.
2、思维能力:判断和分析机械运动,结合参照物的知识分析运动和静止的情况.
3、解决实际问题的能力:解释、判断自然界中的运动现象.
情感目标:
1、辩证唯物主义运动观的教育.
2、培养学生科技意识,热爱科学、崇尚科学的思想.
3、利用地球同步卫星的教学渗透爱国主义教育.
教材分析
教材从实例中引出了物体运动的问题,并称物体位置的变化为机械运动,再推广到自然界的实例中.参照物的概念也是由实例引出,并联系实际分析生活和自然界中的实例,要求学生会联系实际判断已知参照物的情况下物体的运动情况和由运动情况分析所选的参照物.在此基础上,感性的分析了匀速直线运动,并说明物理学研究问题的一种方法,即从简单的问题入手,逐渐深化,最后分析我国发射的地球同步卫星并思考一些问题.
教法建议
尽量不加深课本上的内容,而应当多联系实际,提高学生自主学习能力和由实践中学习的习惯,加深一些物理学习方法的体会.
通过讨论引入新课,引导学生思考问题,并直接界定物理学中的机械运动,对于运动和静止的相对性的学习,应当提出问题,学生讨论,并由此引出参照物的概念,关于参照物的问题要由学生列举实例,学生分析,教师可以做评价,最后总结分析的一般方法.在本内容的教学中可以使用适当的媒体资料,例如可以用课本的配套录像带"运动的相对性"并回答本节的练习.
匀速直线运动的教学,观察和分析课本上的实例,说明这是近似的匀速直线运动,由学生思考生活和自然界中近似的匀速直线运动,加深学生对匀速直线运动的感性认识,在此基础上给出定义.定义中只须讲清快慢不变,不宜引入速度的概念.
教学设计示例
教学单元分析
本节教学重点是参照物的教学,关于参照物要求能够由运动情况分析所选择的参照物和知道参照物判断物体的运动情况.
教学过程分析
一,机械运动
讨论引入新课,学生阅读教材的内容和提供的参考资料,阅读问题是:什么叫机械运动;举例说明自然界中的机械运动;课桌、房屋是否做机械运动,为什么;能举出绝对不动的例子吗.
对学生列举的示例可以进行分析,注意讲解的问题:我们把物体位置的变化叫做机械运动;宇宙是运动的,其中的所以物体都是运动的.
二,参照物
说明日常生活中对一些现象的解释,并进一步引出了参照物的概念,讲解时注意的问题是:通过实例分析,说明不同的人对运动的描述不同,其原因是他们对运动描述所选择的标准不同,我们把被选作标准的物体叫做参照物.
由学生列举实例说明当选不同的参照物时,同一物体的运动的情况,并深入分析选其他参照物时的运动特点.
分析两类实例:已知参照物,判断物体的运动情况;根据描述的运动情况判断选择的参照物.由学生的具体情况可以教师提供参考示例学生分析,也可以发挥学生的创造性,由学生组成小组,自行设计问题,讨论,由教师评价.提供一些参考示例:“每天的日起日落这句话是以什么做参照物的”、“地球同步卫星总是静止在地球的某处上空,这是以什么做参照物”、“以太阳做参照物,地球同步通信卫星的运动情况怎样”、“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”这句歌词中前半句和后半句中所选的参照物各是什么”等.
三,匀速直线运动
观察一些实例,可以提供录相和视频文件、图片让学生思考这些运动的特点,对于基础较好的学生,可以由他们发现其中的共性,总结出匀速直线运动的特点.讲解时,要注意匀速解释成快慢不变,而不要引出速度的概念,使学生形成对匀速的感性认识,并说明匀速直线运动是最简单的机械运动,而物理研究问题是从最简单的问题入手的.
对于想想议议中的问题,可以提供学生自然科学中的图片资料,对于基础较好的学生可以在课前就布置查阅资料的预习内容,要求查找关于我国卫星发射的情况和卫星运动的资料.
板书设计
探究活动【课题】
查阅关于“列车速度”的资料【组织形式】
学生小组【参考题材】
1.列车发展的历史,包括我国的发展史和世界的发展史.
2.各个阶段的列车的速度.
3.各个阶段的`列车的形式(例如蒸气机到磁悬浮列车).
4.世界各地区对列车发展的贡献.【评价方案】
1.网上查阅的资料,列出历史记录.
2.资料的丰富性和来源的丰富性.
3.在此基础上,看看学生能提出什么更深入的问题.
一、划分能力培养阶段及目标
根据目前高中物理课程的设置情况和物理课的教学特点,遵循由浅入深、循序渐近、个个击破的教学原则,整个高中物理能力培养可分为过渡阶段、正常阶段、提高阶段、完善阶段四个阶段完成。
1?过渡阶段。学生由初中进入高中,由于知识台阶较大,加之一开始就遇到受力分析、力的矢量运算运动规律、动力学等问题,学生会感到困难重重,束手无策。因此,在高一第一学期的教学中,教师除按要求培养学生的识记、理解和简单应用能力外,要着重在培养学生的学习兴趣和良好的学习习惯上下功夫。刚上高一的同学,自学能力较差,课前预习和课后复习的任务难以落实,可根据课文,每节课给学生适量的阅读时间,教师指导学生阅读课文,以培养学生的阅读理解能力;为减少课堂的单调呆板气氛,可采用启发、演示、讨论等多种方法教学,以调动思维,活跃气氛,激发兴趣;可将主要概念、定律、定理等内容通过听写方式让学生记录,既控制了学生的注意力,又培养了学生的手脑并用和速记能力;可设置一些课堂作业,让学生在限定时间内完成,以培养学生的独立思考和速算能力。
2?正常阶段。通过第一学期的教学,大部分学生都应适应高中物理的教学特点,达到正常学习状态。这时,教师的重点要放在按教学大纲和会考大纲的要求实施教学方面来。吃透教材,把握重点、难点,在每节课中贯彻落实能力培养目标。通过第二学期和高二学年的教学,全面完成会考大纲中要求的能力培养目标任务,使学生达到会考的能力和水平要求,顺利通过会考关。
3?提高阶段。会考是水平考试,高考是能力考试。进入高三后,由于理科学生要参加物理高考,而力学和电学部分又是高考的重点,所以,在选修课教学中,在重点提高力学和电学知识水平的同时,要着重开拓学生的智能,培养学生发现问题和解决问题的能力以及独立创新的能力。教师的精力应放在精选习题、优化和组合试题上来,通过高质量的习题和试题,加强对学生的训练,以提高学生的五大能力,使之接近高考的能力水平。
4?完善阶段。根据近年来物理高考试题考查知识点多、覆盖面大、命题新颖、题型多样化、智能性强等特点,在总复习教学中,教师要确定好复习目标,制定出教学策略,处理好教师与教材、教师和学生、学生和教材之间的矛盾,把握好以下的原则:重点知识结构化———抓各部分知识的中心点,将知识以此中心组织起来,形成知识网络,找出各网络间物理量的相互关系。
基础知识系统化———打破原教材的排序结构,系统地划分、归类和排列基础知识。
难点知识问题化———以问题解决难点,精编一些含有难点知识的习题,让学生在解题过程中消化和理解知识,突破难点知识。
习题结构梯形化——基、中、难一起练,让学生做适量的习题,提高思路,强化联系,加深理解。
复习方法多样化———在研究知识、研究学生、精选习题及教学方法等方面多下功夫。
二、确定各能力的培养措施
好的培养措施,既可达到培养目标,又可省时省力,起到事半功倍的作用。作为一个物理教师,应该因人、因材科学地确定每一能力的培养措施。如课堂以学生为主体,教师为主导,采用启发、讲解、指导、讨论等措施,激发学习兴趣,养成良好的学习习惯;恰当地安排习题,培养学生的解题能力;让学生自己动手动脑做实验,观察自然现象,用所学知识进行分析研究,得出正确的结论,培养其观察、实验能力;组织学生进行必要的讨论,发表自己的见解,通过对某一概念的形成、规律的得出、模型的建立、知识的应用的探讨,培养学生的分析、概括、抽象、推理、想象、判断等思维能力。
三、能力培养在教学中的具体落实
各种能力的培养是贯穿于整个高中物理教学中自始至终的任务,大到三年的教学,小到每节课,甚至再小到一个概念的建立、一道题的解答,都牵扯到能力培养问题。而每一环节中,又有具体的能力培养目标。因此,教师在教学中,要根据教材内容及大纲要求,明确每课时中能力培养目标,结合学生情况,认真备课,确定完成方案,选用适当的教学方法,因人因材施教,完成培养方案。
四、检验能力培养结果,完善能力培养措施
通过一个阶段的教学,用考试或考查的方法及时检验本阶段的能力培养结果。着重有针对性和有目的地命好考查试题,尽可能多地覆盖各知识点中的能力要求内容。可采用个别或部分抽查和全体考查的方法进行检验。这样既可以促进学生的学习,又可反映学生的能力水平,对学习和教学能够起到积极的促进作用。
根据抽查或考查结果,认真分析卷面,总结经验。对未达标的个别同学,可通过耐心细致地辅导达到能力要求。普遍问题,可通过评析卷面加以解决,使绝大部分同学达到本阶段的能力要求。对不完善的措施和方法,及时加以修正和完善。
教师通过课件展示图1-5-1两幅vt图象,供同学们交流讨论,并设疑对比思考.指导学生对两个匀变速直线运动的v-t图象认真观察,找出速度随时间的变化规律.
乙图中,物体的速度每5 s变化5 m/s.
引导学生体会速度的变化有快有慢,我们今天学习的加速度这一概念就是用来描述速度变化快慢的物理量,很自然地引出本节学习的内容. 问题导入
普通的小汽车和高档跑车的速度都能达到200 km/h,但它们从静止到具有这一速度所经历的时间不同,高档跑车经历的时间要远小于普通的小汽车.哪个速度的变化快呢?速度变化的快慢是衡量汽车档次的一个重要标准.这节课我们就来学习描述速度变化快慢的物理量——加速度.
利用课件视频资源,依次大屏幕播放下列影片片断:
万吨货轮起航,10 s内速度增加到0.2 m/s 火箭发射时,10 s 内速度能增到约102 m/s
在以上片断中,各物体的速度都发生了变化,你怎样才能比较速度随时间变化的快慢呢?
利用多媒体投影播放赛车、高速列车、自行车、运动员等录像,提出问题,让学生思考讨论.谁的速度“增加”得快?如何来表示增加的快慢? 课件展示:依次展示三个速度表格,分析比较速度改变的快慢. 表一:
交流讨论:若物体在所用时间一样的情况下,速度改变大的物体速度改变得快.
点评:让学生从最简单的例子入手,先比较相同时间内的速度改变量,为不同时间不同改变量作知识铺垫.从简单到复杂,从特殊到一般,正是物理学探究规律的顺序.
表二:
学生认知观察表中数据并交流讨论,若在速度改变相同的情况下,可以比较时间的长短,所用时间越短,速度改变得越快.
教师继续引导学生分析数据,提高学生根据数据表来概括总结规律的分析能力.
教师设疑:若如下表所示,既无法用第一种方法,又无法用第三种方法比较,怎样比较它们速度变化的快慢?认真观察表三,通过计算说明这四个物体哪个速度改变得快.
表三:
很明显,这几个运动物体速度的改变量不同,速度改变的快慢也不同,且速度增加大的不一定就增加得快.为了描述物体运动中速度变化的快慢,人们引入了加速度的概念——加速度是用来描述速度变化快慢的物理量.
教师指导学生回忆怎样描述物体运动位置的变化.例如在匀速直线运动中,物体从A点运动到B点,可以用A、B两点坐标的变化除以所用时间即速度的大小来描述位置变化的情况.
点评:利用速度的表达式类比,力求使学生猜想到可以用速度的改变量除以所用时间来描述速度变化的快慢.
教师设疑:在表三中,A物体在4 s内速度从2 m/s增加到11 m/s,怎样描述物体运动的速度增加的快慢呢?
交流讨论并总结:用物体速度的增加量除以所用的时间来描述这段过程中物体速度增加的快慢.
如果用符号a表示物体速度增加的快慢,Δv表示物体的速度的变化量,Δt表示物体的速度变化所用的时间,应如何用公式表达A物体的速度变化快慢呢?
教师指导学生依次完成表三中B、C、D的计算:
上述方法就是变速直线运动中,描述物体运动速度变化快慢的基本思路和基本方法.其中的a=加速度的单位是m/s2,读作米每二次方秒.明确:
1.定义:加速度等于速度的改变跟发生这一改变所用的时间的比值.
阅读体会:课件展示阅读材料,让学生认真阅读并体会计算加速度. 材料一:高级跑车 克莱斯勒 ME412
0——100 km/h加速时间2.9 s
峰值扭力:117.3 kgm/2,500——4,500rpm车重:1,310 kg 急速:400 km/h以上
一、教材分析
《匀速圆周运动》为高中物理必修2第五章第4节。它是学生在充分掌握了曲线运动的规律和曲线运动问题的处理方法后,接触到的又一个美丽的曲线运动,本节内容作为该章节的重要部分,主要要向学生介绍描述圆周运动的几个基本概念,为后继的学习打下一个良好的基础。
人教版教材有一个的特点就是以实验事实为基础,让学生得出感性认识,再通过理论分析总结出规律,从而形成理性认识。
教科书在列举了生活中了一些圆周运动情景后,通过观察自行车大齿轮、小齿轮、后轮的关联转动,提出了描述圆周运动的物体运动快慢的问题。
二、教学目标
1.知识与技能
①知道什么是圆周运动、什么是匀速圆周运动。理解线速度的概念;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。
④能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决具体情景中的问题。
2.过程与方法
①运用极限思维理解线速度的瞬时性和矢量性。掌握运用圆周运动的特点去分析有关问题。
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,感受物理就在身边,激发学生学习的兴趣。
③进行爱的教育。在与学生的交流中,表达关爱和赏识,如微笑着对学生说“非常好!”“你们真棒!”“分析得对!”让学生得到肯定和鼓励,心情愉快地学习。
三、教学重点、难点
1.重点
①理解线速度、角速度、周期的概念及引入的过程;
②掌握它们之间的联系。
2.难点
①理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性;
②理解匀速圆周运动是变速运动。
四、学情分析
学生已有的知识:
1.瞬时速度的概念
2.初步的极限思想
3.思考、讨论的习惯
4.数学课中对角度大小的表示方法
五、教学方法与手段
演示实验、展示图片、观看视频、动画;
讨论、讲授、推理、概括
师生互动,生生互动,
六、教学设计
(一)导入新课(认识圆周运动)
●通过演示实验、展示图片、观看视频、动画,让学生认识圆周运动的特点,
演示小球在水平面内圆周运动
展示自行车、钟表、电风扇等图片
观看地球绕太阳运动的动画
观看花样滑冰视频
提出问题:它们的运动有什么共同点?答:它们的轨迹是一个圆。
师:对,这就是我们今天要研究的圆周运动
观看动画,思考问题:这两个球匀速圆周运动有什么不同?答:快慢不同
提出问题:如何描述物体做圆周运动的快慢?
学生动手,分组实践,观察自行车的传动装置,思考与讨论:
自行车的大齿轮,小齿轮,后轮中的质点都在做圆周运动。
比较哪些点运动得更快些?说说你比较的理由。
讨论后,展示自行车传动装置图片(或视频),进一步提问:如何比较物体圆周运动快慢?师生共同分析,小结可能的比较方法:
方案1:比较物体在一段时间内通过的圆弧长短
方案2:比较物体在一段时间内半径转过的角度大小
方案3:比较物体转过一圈所用时间的多少
方案4:比较物体在一段时间内转过的圈数
注意:在与学生交流时表达鼓励和赏识:如“非常好!”、“你(们)真棒!”、“说得对!”等。
(二)新课教学
描述圆周运动快慢的物理量
线速度
学生阅读课文有关内容,思考并讨论以下问题:
1.线速度是怎么定义的?单位是什么?
2.线速度的方向怎样?请说出圆周运动的速度方向是怎么确定的。
3.物体匀速圆周运动的线速度有什么特点?
4.为什么说匀速圆周运动是一种变速运动?这里的“匀速”是指什么不变?
生生互动,师生互动后,概括如下:点击幻灯片,全方位学习小结线速度的概念;并通过砂轮切割的视频,让学生感受圆周运动的速度方向。如下:
线速度:
定义:质点做圆周运动通过的弧长 Δl 和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。
大小:v=Δl/Δt (分析:当Δt很小时,v即圆周各点的瞬时速度。)
单位:m/s 方向:沿圆周上该点的切线方向(看砂轮工作视频)。
物理意义:描述通过弧长的快慢。
匀速圆周运动:质点沿圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动。
看动画,学习匀速圆周运动的概念:质点沿圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动。(请学生再举几个生活中的圆周运动的实例)
关于匀速圆周运动的问题讨论:
1.匀速圆周运动的线速度是不变的吗?此处的“匀速”是指速度不变吗?
2.匀速圆周运动是匀速运动吗?
注意:在与学生交流时表达鼓励和赏识:如“很好!”“你(们)真了不起!”等。
讨论后,小结如下:
匀速圆周运动是变速运动!(线速度的方向时刻改变)
“匀速”指速率不变
匀速圆周运动是线速度大小不变的运动!
角速度
看图片,回答问题:(转向角速度学习)
观察自行车的传动装置,分析P点和N点,M点和N点哪点运动得更快些?哪点转动得更快些?请同学们讨论一下!
通过讨论,同学们发现,原来,质点运动得快与转动得快不是一回事!有必要引入一个表示转动快慢的物理量──角速度(转入角速度学习)
注意:在与学生交流时表达鼓励和赏识:如“分析得好!”“不错!”等。
下面我们研究描述匀速圆周运动转动快慢的物理量──角速度
高中物理新课程教学设计案例————楞次定律-感应电流的方向【教材分析】法拉第电磁感应定律和楞次定律是电磁学中的重要定律,一个判定感应电动势的大小,一个判定感应电流的方向,二者前后关联,映衬了电磁感应现象规律的多样性和复杂性。无论是前一节的法拉第电磁感应定律还是本节的楞次定律,首先它们都是电磁感应这一事物本身属性的一个放映,客观存在且发展变化。既然是放映事物本质的规律,在物理学中称为定律,从新课程标准来看,是体现“过程与方法”这一具体课程目标的最佳切入点。教材指明了教学的方向,让学生经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。但在探究的细节和过程上,留给了教师和学生广阔的思考设计空间,有助与激发新思维,发现新方法,提出新问题,得出新结论,体现新课程。从教材内容来看,楞次定律将学生知识范围内有关“场”的概念从“静态场”过渡到“动态场”,而且它涉及的物理量多,关系复杂,为教学带来了很大的难度。楞次定律是电磁学的一个重要规律,对学生而言是以后分析和解决电磁学问题的理论基础,在高考试题中常以综合题的形式表现出来,要求学生能够灵活的运用。【学情分析】本人所教学校属于农村薄弱学校,绝大多数同学没有刻苦的学习精神,通俗的讲就是十分“懒笔”,但思维活跃,善于回答问题,不过还存在“眼高手低”的问题。长期以来,教育教学过程中师生地位平等,以人为本,坚持学生的主体地位,教师的主导地位。本节课是规律的探究课,呈现在学生面前的是现象,是问题,而不是结论。受应试教育的影响,在上课前告诉学生上课的内容,学生会将结论记住,在课堂上机械的,剧本式的配合老师,没有深入的思考,达不到教学的目的,因此本节课的教学没有要求学生预习。面对新现象,新问题,且没有唯一固定的答案,学生有浓厚的探究欲望,为其思维的发散提供了较大的空间。从另外一个角度讲,本节内容,数学运算,物理理论要求不高,适当地又降低了学习难度,选择探究式教学是最佳的途径。探究式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论,探究过程是产生创造思维的温床,过于重视结果可能会导致丧失探究热情,扼杀学生探究的欲望。【教学目标】知识与技能a)通过实验探究得出感应电流与磁通量变化的关系,并会叙述楞次定律的内容。b)通过实验过程的回放分析,体会楞次定律内容中“阻碍”二字的含义,感受“磁通量变化”的方式和途径。c)通过实验现象的直观比较,进一步明确感应电流产生的过程仍能遵循能量转化和守恒定律过程与方法
1 a)观察实验,体验电磁感应现象中感应电流存在方向问题。b)尝试用所学的知识,设计感应电流方向的指示方案,并动手实验操作。c)关注实验现象的个性,找出实验现象的共性,并总结出规律,培养学生抽象思维能力和创新思维能力。情感态度价值观热情:在实验设计,操作过程中逐步积蓄探究热情,培养学生勇于探究的精神;参与:养成主动参与科学研究的良好学习习惯;交流:在自由开放平等的探究交流空间,能互相配合,互相鼓励,友好评价,和谐相处。哲学思考:能够用因果关系和矛盾论的辨正观点认识楞次定律;【重点难点】重点:楞次定律探究实验设计和实验结果的总结。难点:感应电流激发的磁场与原来磁场之间的关系。定律内容表述中阻碍二字的理解。【设计思想】本节课结合我校学生的特点对教材的内容进行了深入的挖掘和思考,备教材,备学生,备教法,始终把学生放在教学的主体地位,让学生参与,让学生设计,营造一个“安全”的教学环境,广开言路,让学生的思维与教师的引导共振。整节课主要采用布鲁纳倡导的“发现法”,结合实验探究总结楞次定律的内容,把规律的得出过程和方法放在首位,把学生的情感价值体验放在重要位置。总体教学布局如下表:
呈现实验
感应电流的方向如何确定
局部并行处理
感应电流方向指示实验设计电流计偏转指示
发光二极管指示整体串行处理条形磁体插入拔出闭合线圈
局部并行处理
方案设计数据采集
方形线圈单边切割磁感线
个性分析,共性归纳
楞次定律的哲学思考【教学过程】一、实验引入,激发探究的欲望。师(演示):用方形线圈在磁场中来回切割,导致灵敏电流计的指针左右来回摆动。问:大家是否注意到,不同的切割方向,回路中产生的感应电流的方向是不同的。那么,3 感应电流的方向由那些因素决定?遵循什么规律?我们需要通过实验来探究这个问题。二、学习新知,开始探究过程。1、教师启发,完成电流方向的指示设计师:我们要解决的问题是感应电流的方向问题,我们首先要做的什么呢?生:感应电流方向的指示。师:如何指示呢?有那些实验器材可以被我们所利用?生:学生的回答可能有以下两种情况:A:利用电路改装实验中的表头,没有电流时,指针在表盘的中央,当电流从不同的接线柱流入时,指针的偏转方向不一样,我们可以根据指针的偏转方向判定电流的输入方向。B:利用发光二极管的单向导电性,将二极管串连接入闭合回路,当二极管发光,表明感应电流的方向与二极管的导流方向一致。(学生的知识得到了应用,能力得到了体现,导致学习热情高涨)师:该设计怎样的电路来查明电流方向与电表接线柱,或者是电流方向与二极管发光的关系?生:(同学之间交流,共同完成设计,对不同的结果给予适当的可行性评价)师:(从同学的设计中,找到最佳合理设计)如图所师:按照设计的方案,连接电路,辩明指示的方向并做简要的交代。2、教师主导,完成实验方案设计和数据收集师:假如让你来研究被污染河水的治理方案,那你第一步要做什么?生:取来样品分析师:我们要研究感应电流的方向,接下来该干什么呢?生:连接闭合回路,让磁通量发生变化,产生感应电流,并用相应的仪器来指示师:可以设计那些方案来实现呢?生:(交流互动,依据电磁感应现象,可能性最大的两种设计如下图所示)
示:师:请大家利用小组内的器材,选择一种电路,连接器材并完成实验结果记录(两种方案,设计两种学案)(在这一环节,需要学生注意磁极的方向和螺线管的环绕方向)师:(多媒体结果显示)教师启发:根据实验结果,你能直接说出感应电流的方向由那些因素决定吗?我们知道,穿过闭合回路的磁通量发生变化,回路种形成感应电流,而感应电流本身也能产生磁场,我们能否通过一个“中介”——感应电流的磁场,把引起磁通量变化的磁场和感应电流的方向联系起来?生:(对不同的实验方案,续填实验记录)方案相对运动?的变化情况感应电流方向甲
乙
5 感应磁场对原磁场的作用结论3、师生共同分析,从个性中找出共性,总结规律(先由小组汇报的结果,并给予积极的评价)教师引导:产生感应电流的条件是什么:生:只要穿过闭合回路的磁通量发生变化。师:请大家总结一下,磁通量的变化存在几种情况?生:两种,增加和减少师:我们来看,当磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场反向,当磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场同向,通量增加不行,磁通量减少也不行,用一句话可以怎样来描述呢?生:“感应电流产生的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化”多媒体显示:“感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,这就是楞次定律”三、课堂小结,楞次定律的哲学思考师:在人为外界的影响下,导致了穿过闭合回路的磁通量发生了变化,而感应电流的效果是阻止这种变化的产生,一个求变,一个追求不变,所以他们之见是有矛盾的,也从一个角度验证了“矛盾是普遍存在的”这一唯物主义的观点。师:这对矛盾具体体现在哪里呢?生:当穿过闭合回路的磁通量增加,感应电流的磁场与原磁场相反;当穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场同向。即“增反减同”师:请学生读楞次定律的内容。然后完成因果链,强调“阻碍”二字的含义。ΔΦ B【教学后记】
产生阻碍激发1、教学有法而无定法。时代在变,观念在变,学生的思维在变,对教师的教学设计,能
“削弱”磁通量的增加;
“弥补”磁通量的减少;通俗的讲,磁。
。感
I
感因学生的变化而变化,是其应该具有的特征。2、教育是事业,教育是创新,教育是艺术。3、探究式教学是物理规律教学的最好的教学模式,但它不是物理教学的唯一模式,只有在实践中证明采用探究式教学最能体现新的课程标准和教学理念的地方采用才是最合理的选择。4、探究式教学围绕问题展开,并不是教师提出一个漫无边际的问题,学生无尽的思考并随意回答所构成的“菜场式”课堂,需要教师的引导,需要学生的参与,主要要呈现探究的要素,体现探究的过程和方法。5、对不同的学生,设问要做到“起点定方向,落点定区域”
。6、在课堂探究的过程中,教师要尽可能预见可能出现的问题,课堂上遇到无法解决的问题,课后要查阅资料,请教别人,明确认识后,告诉学生,教师也要保持学习的习惯。
《圆周运动》教学设计
“圆周运动”为物理必修2曲线运动中的内容,是直线运动知识的拓展,也是曲线运动知识的深入研究。本节课中,根据圆周运动的自身的特点,引入了线速度、角速度、转速和周期的概念,这些概念的学习是本章的重点,也是后面几节向心加速度、向心加速度和向心力学习的基础,同时为学习带电粒子在电磁场中运动打下基础。此外,匀速圆周运动与我们日常生活、生产、科学研究有着密切的联系,因此学习这部分有重要的意义。
【学情分析】
学生在前面的学习过程中已掌握了有关曲线运动的相关知识,实际生活中有许多鲜活的素材,已经具备了一定的知识积累和生活阅历。同时初步掌握了微元法和比值定义法,再加上在数学上对圆的认识,学生已经初步具备了研究圆周运动问题基本能力,就知识本身而言,本节课的知识对学生来讲不是困难。由于本节课的概念比较多,内容相对其它节而言比较单调,应通过举一些实例引起学生注意力,启发学生思考、总结,认识现象从而理解概念。此外,高一学生已具备一定观察能力和经验抽象思维能力,并对未知新事物有较强的探究欲望。
【教学目标】
一、知识与技能
1、知道圆周运动的概念;
2、通过实际生活中的圆周运动的例子,掌握线速度、角速度、转速和周期概念;
3、学生通过学习圆周运动的模型,理解匀速圆周运动是变速运动,以及速度大小不变,方向时刻在变;
4、掌握各物理量之间的关系,学生会计算圆周运动的一些物理量。
二、过程与方法
1、经历线速度、角速度概念由来的理论探究过程,让学生感受科学探究艰辛和成功的喜悦;
2、掌握发现、总结物理规律的方法:合理猜想、实验法、归纳法,极限法等;
3、通过演示实验及多媒体课件展示获取感性认识,经过理论探究和严密的逻辑推理获得理性的升华。
三、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、通过合作探究学习,培养学生多动手、勤思考、善于归纳总结的学习态度,提升学生学习物理的兴趣和热情。
【教学重难点】
重点:线速度、角速度的概念,以及描述匀速圆周运动快慢与描述直线运动快慢的方法的比较。
难点:理解线速度、角速度的物理意义。
【教学过程】
为了让学生经历从自然到物理、从生活到物理的认识过程,经历基本的科学探究过程,充分发挥教师的组织者和引导者的作用,激发学生的学习兴趣,培养学生良好的思维习惯和初步的科学实践能力,本节课的教学过程设计如下。
一、创设情境、导入新课
视频播放生活中几种学生熟悉的运动画面,如钟表指针的走动、电扇叶轮上各点的运动、地球的公转,演示系绳小球在竖直平面内运动。请学生观察并提出问题:1、你看到的几种运动有什么共同特点? 2、日常生活中还有哪些这样的运动?教师从而导入新课:这就是我们今天要研究的圆周运动。
设计意图:借助多媒体、实验等直观手段,选用学生熟知的生活素材,充分调动学生的感性认识,激发学生的学习兴趣。
二、联系实际、提出问题
请学生列举一些生产和生活中物体做圆周运动的实例。学生纷纷举例:公园里的摩天大轮的运动、自行车的轮子转动、工厂里砂轮的运动、地球的自转等。
提出问题:做圆周运动物体上的质点,哪些运动得较慢?哪些运动得更快?我们应该如何比较它们运动的快慢呢?引导学生进行分组讨论?寻求问题的答案。
设计意图:以观察实验为基础,进一步引导学生认识物体运动的轨迹形状以及分析物体运动的特点,把物理学与学生的生活实践联系起来,引起矛盾冲突,激发学生的求知欲望。
三、讨论探究、自建概念
学生根据自身的经验,经过交流讨论,大致可形成以下四种猜想。
猜想1:比较物体在一段时间内通过的圆弧长短。
直线运动中引进速度来描述物体运动的快慢,即比较物体在一段时间内的位移,那么在圆周运动中是否可以通过“速度”来描述物体运动的快慢?引导学生分组讨论、探究。
设计意图:利用学生已有的知识,通过对比,根据圆周运动的自身特点,比较自然引导学生过渡到对描述圆周运动快慢的物理量——线速度的学习。
实验探究:如何设计实验测出做圆周运动的物体速度的大小?
实验重点在于能否将曲线运动转化为直线运动,在学生交流讨论中,老师可针对学生实际情况进行有效引导,形成实验方案。
实验方案:采用打点计时器记录时间,用刻度尺测量纸带上的点间距离表示弧长,用弧长与时间的比值来表示速度的大小。
实验器材:学生电源、打点计时器、纸带、手摇转盘、双面胶(用双面胶将纸带固定在转盘边缘上一点)。实验装置如图所示,利用多媒体课件进行展示,并引导学生思考下列问题:
(1)纸带上相邻的点之间的距离反映了什么?
(2)纸带上相邻的点之间的距离不同说明了什么?
(3)转盘边缘上点的运动方向能否通过纸带上的点反映出来?
(4)转盘边缘上点的运动速度是否可以通过纸带上的点来求解?
2008年高中物理教学案例分析
牛顿第二定律
教学目标:
一、知识目标
1.理解加速度与力和质量的关系;
2.理解牛顿第二定律的内容,知道定律的确切含义;
3.知道得到牛顿第二定律的实验过程。
二、能力目标
培养学生的实验能力、分析能力和解决问题的能力。
三、德育目标
使学生知道物理中的一种研究问题的方法——控制变量法
教学重点
1.牛顿第二定律的实验过程;
2.牛顿第二定律。
教学难点
牛顿第二定律的意义。
教学方法
实验法、讲授法、归纳法
教学用具
两辆质量相同的小车,光滑的水平板(一端带有定滑轮);砝码(一盒),细绳、夹子 课时安排
2课时
教学过程
一、导入新课
1.提问:什么是物体运动状态的改变?物体运动状态发生改变的原因是什么?
2.引入新课:
通过上节课的学习,我们已知道:物体运动状态改变时产生加速度,而产生的加速度又和物体的质量及所受力的大小有关,那么:加速度跟物体所受力的大小及物体质量之间有什么关系呢?本节课我们就来研究这个问题。
二、新课教学
(一)用投影片出示本节课的学习目标:
1.理解加速度与力的关系;
2.理解加速度与质量的关系
3.理解牛顿第二定律的内容。
(二)学习目标完成过程:
1、加速度和力的关系:
(1)用投影片出示本节课所用的实验装置,教师进行讲解:图中是两辆质量相同的小车,放在光滑的水平板上,小车的前端各系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里放有数量不等的砝码,使两辆小车在不同的拉力下做匀加速运动。
(2)对本次实验中说明的两个问题
a:砝码跟小车相比质量较小,细绳对小车的拉力近似地等于砝码所受的重力。b:用一只夹子夹住两根细绳,以同时控控制两辆小车。
(3)实验的做法:
a:在两砝码盘中放不同数量的砝码,以使两小车所受的拉力不同。
b:打开夹子,让两辆小车同时从静止开始运动,一段时间后关上夹子,让它们同时停下来。
(4)需观察的现象,观察两辆车在相等的时间里,所发生的位移的大小。(实验现象:所受拉力大的那辆小车,位移大)
(5)分析推理:
a:由公式 得到在时间t一定时,位移s和加速度a成正比;
b:由实验现象得到:小车的位移与他们所受的拉力成正比。
c:推理得到结论:对质量相同的物体,物体的加速度跟作用在物体上的力成正比,即:
(6)巩固练习:
a.据 得到:要使物体在短时间内速度的改变很大,即加速度很大,就必须给物体提供。
b.竞赛用的小汽车,要求起动后几秒钟内速度由零达到60m/s以上,他们为什么要装备功率很大的发动机?
2:加速度和质量的关系:
(1)实验装置同上;
(2)说明与前次实验的不同。
前一次实验中,我们是保持小车质量不变,而改变小车所受力的大小,来研究加速度和力之间的关系的。
本次实验是使两辆小车所受拉力相同,而在一辆小车上加放砝码的,以增大质量,研究加速度和质量之间关系的。
(3)实验现象:
在相同的时间里,质量小的那辆小车的位移大。
(4)分析推理,得到结论:
在相同的力作用下,物体的加速度跟物体的质量成反比,即
a1/a2=m2/m1或a∝
3:牛顿第二运动定律
(1)综合上述实验中得到的两个关系,得到下述结论:
物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同。
(2)公式表示:
a∝ 或者F∝ma
即:F=kma
a:如果每个物理量都采用国际单位,k=1;
b:力的单位(牛顿)的定义:使质量为1千克的物体产生1m/s2的加速度的力叫做1牛顿。
(3)推广:上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况,当物体受到几个力作用时,上述关系可推广为:
物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的放心跟合力的方向相同。即F合=ma。
(4)介绍F合和a的瞬时对应关系
a:只有物体受到力的作用,物体才具有加速度。
b:力恒定不变,加速度也恒定不变。
c:力随着时间改变,加速度也随着时间改变。
d:力停止作用,加速度也随即消失。4:例题分析(课本例题)(1)学生阅读例题内容(2)分析:
要求物体的加速度 质量m已知 必须先求F1和F2的合力,而合力的大小可以用作图法求解,也可以用计算法求解。
盼望这份"高中物理教学教案"能够为您的工作和学习提供指导,我们提供的建议仅供参考最终决策需要您自己做出。作为老师的任务写教案课件是少不了的,要是还没写的话就要注意了。提高教学质量需要教师做好教案并将其贯彻到教学实践当中。
教师通过课件展示图1-5-1两幅vt图象,供同学们交流讨论,并设疑对比思考.指导学生对两个匀变速直线运动的v-t图象认真观察,找出速度随时间的变化规律.
乙图中,物体的速度每5 s变化5 m/s.
引导学生体会速度的变化有快有慢,我们今天学习的加速度这一概念就是用来描述速度变化快慢的物理量,很自然地引出本节学习的内容. 问题导入
普通的小汽车和高档跑车的速度都能达到200 km/h,但它们从静止到具有这一速度所经历的时间不同,高档跑车经历的时间要远小于普通的小汽车.哪个速度的变化快呢?速度变化的快慢是衡量汽车档次的一个重要标准.这节课我们就来学习描述速度变化快慢的物理量——加速度.
利用课件视频资源,依次大屏幕播放下列影片片断:
万吨货轮起航,10 s内速度增加到0.2 m/s 火箭发射时,10 s 内速度能增到约102 m/s
在以上片断中,各物体的速度都发生了变化,你怎样才能比较速度随时间变化的快慢呢?
利用多媒体投影播放赛车、高速列车、自行车、运动员等录像,提出问题,让学生思考讨论.谁的速度“增加”得快?如何来表示增加的快慢? 课件展示:依次展示三个速度表格,分析比较速度改变的快慢. 表一:
交流讨论:若物体在所用时间一样的情况下,速度改变大的物体速度改变得快.
点评:让学生从最简单的例子入手,先比较相同时间内的速度改变量,为不同时间不同改变量作知识铺垫.从简单到复杂,从特殊到一般,正是物理学探究规律的顺序.
表二:
学生认知观察表中数据并交流讨论,若在速度改变相同的情况下,可以比较时间的长短,所用时间越短,速度改变得越快.
教师继续引导学生分析数据,提高学生根据数据表来概括总结规律的分析能力.
教师设疑:若如下表所示,既无法用第一种方法,又无法用第三种方法比较,怎样比较它们速度变化的快慢?认真观察表三,通过计算说明这四个物体哪个速度改变得快.
表三:
很明显,这几个运动物体速度的改变量不同,速度改变的快慢也不同,且速度增加大的不一定就增加得快.为了描述物体运动中速度变化的快慢,人们引入了加速度的概念——加速度是用来描述速度变化快慢的物理量.
教师指导学生回忆怎样描述物体运动位置的变化.例如在匀速直线运动中,物体从A点运动到B点,可以用A、B两点坐标的变化除以所用时间即速度的大小来描述位置变化的情况.
点评:利用速度的表达式类比,力求使学生猜想到可以用速度的改变量除以所用时间来描述速度变化的快慢.
教师设疑:在表三中,A物体在4 s内速度从2 m/s增加到11 m/s,怎样描述物体运动的速度增加的快慢呢?
交流讨论并总结:用物体速度的增加量除以所用的时间来描述这段过程中物体速度增加的快慢.
如果用符号a表示物体速度增加的快慢,Δv表示物体的速度的变化量,Δt表示物体的速度变化所用的时间,应如何用公式表达A物体的速度变化快慢呢?
教师指导学生依次完成表三中B、C、D的计算:
上述方法就是变速直线运动中,描述物体运动速度变化快慢的基本思路和基本方法.其中的a=加速度的单位是m/s2,读作米每二次方秒.明确:
1.定义:加速度等于速度的改变跟发生这一改变所用的时间的比值.
阅读体会:课件展示阅读材料,让学生认真阅读并体会计算加速度. 材料一:高级跑车 克莱斯勒 ME412
0——100 km/h加速时间2.9 s
峰值扭力:117.3 kgm/2,500——4,500rpm车重:1,310 kg 急速:400 km/h以上
[知识准备]
1.串联电路与并联电路的比较
项目 串联电路 并联电路
概念 把几个导体依次首尾相连,就组成串联电路. 把几个导体的一端连在一起,另一端也连在一起,然后把这两端接入电路形成.
电路图
电流关系 电路中各处的电流处处相等:
电路中总电流等于各支路的电流之和:
电压关系 总电压等于各部分电路两端电压之和:
电路各支路两端的电压相等:
电阻关系 电路的总电阻等于各个导体电阻之和:
电路的总电阻的倒数等于各个导体电阻倒数之和:
功率关系 共性 电路的总功率电压等于各部分电路的功率之和:
不同 各个电阻两端的电功率跟它们的阻值成正比: 各个电阻两端的电功率跟它们的阻值成反比:
2.电表的改装
项目 电流计G该装电压表 电流计G该装电流表
电流计G表头 电流计G的表头就是一个电阻,与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的.设电表的内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug,根据欧姆定律有Ug=
原理 联电阻分压. 联电阻分流.
该装电路
关系式
Rx(I-Ig)=IgRg,
所需电阻 Rx= (起分压作用)
Rx= (起分流作用)
电表总电阻 RV=Rg+Rx RA=
3.伏安法测电阻两种电路
项目 电流表外接法 电流表内接法
原理 根据欧姆定律有:Rx=
电路图
误差分析 表的测量值真实,表的测量值偏(大或小),由欧姆定律可知电阻Rx的测量值(R测=U/I)(大于或小于)真实值Rx. 表的测量值真实,表的测量值偏(大或小),由欧姆定律可知电阻Rx的测量值(R测=U/I)(大于或小于)真实值Rx.
误差来源 由于电压表分流造成的. 由于电流表分压造成的.
电路选择方法 比较法 当待测电阻Rx 时,视Rx为大电阻,应选用接法.
试触法 如图将电压表的左端接a点,而将右端第一次接b点,第二次接c点,观察电流表和电压表示数的变化.若电流表示数变化大,说明被测电阻是大电阻,应该用
接法测量;若电压表读数变化大,说明被测电阻是小电阻,应该用接法测量.
4.滑动变阻器的两种连接方法
项目 限流式接法 分压式接法
电路图
调节范围 电压: ~U
电流: ~
电压:0~U,用此接法被测电阻RX上的电压调节范围较大。
电流:0~
电路选择方法 (电阻Rx远大于滑动变阻器总电阻R,须用分压式接法,此时若采用限流式接法对电路基本起不到调节作用.(仍超过电流表的量程或超过用电器的额定电流(电压)时,应采用变阻器的分压式接法(两种电路均可使用时应优先用限流式接法,因为限流式接法总功率较小.
[同步导学]
例1如图,已知R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________.
例
例4如图所示,已知R1=3kΩ,R2=6kΩ,电压表的内阻为9kΩ,当电压表接在R1两端时,读数为2V,而当电压表接在R2两端时读数为3.6V,试求电路两端(AB间的)的电压和电阻R的阻值.
例电压调节范围.
【同步检测】
A.电流表烧坏 B.电压表烧坏
C.灯泡烧坏 D.灯泡不亮
第1题第2题第3题
A.L1变亮,L2和L3皆变暗B. 变亮, 不能确定, 变暗
C. 变亮, 变亮, 也变亮D. 变亮, 变亮, 变暗
和电压表(内阻约测量电阻R的阻值.分别将图甲和图乙两种测量电路连到电路中,进行多次测量.按照图甲所示电路某次的测量情况:电流表的示数是
A.电阻的真实值更接近543Ω,且大于543Ω
B.电阻的真实值更接近543Ω,且小于543Ω
C.电阻的真实值更接近460Ω,且大于460Ω
D.电阻的真实值更接近460Ω,且小于460Ω
4.在右图四个电路中,能利用滑动变阻器较好地完成对灯泡分压作用的是 ( )
A.如图甲电路B.如图乙电路
C.如图丙电路D.如图丁电路
5.在图中,A.B两图分别为测灯泡电阻R的电路图,下述说法正确的是()
A.A图的接法叫电流表外接法,B图的接法叫电流表的内接法
B.A中R测<R真,B中R测>R真
C.A中误差由电压表分流引起,为了减小误差,就使R
D.B中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使R>>RA,故此法测较小大电阻好
A.两个电流表串联接入电路后,它们的读数之比是1:1
B.两个电流表串联接入电路后,它们的指针偏转的角度是5:1
C.两个电流表并联接入电路后,它们的读数之比是1:5
D.两个电流表并联接入电路后,它们的指针偏转的角度是1:1
7.两个完全相同的电流表G,分别改装成0~3V和0~15V的电压表.则下列正确的是()
A.两个电压表串联接入电路后,它们的读数之比是1:1
B.两个电压表串联接入电路后,它们的指针偏转的角度是1:5
C.两个电压表并联接入电路后,它们的读数之比是1:1
D.两个电压表并联接入电路后,它们的指针偏转的角度是1:5
RR2和R3两端的电压之比U1:U2:U3=.
为Ig=50μA,表头电阻Rg=1kΩ,若改装成量程为Im=1mA的电流表,应并联的电阻阻值为Ω.若将改装后的电流表再改装成量程为Um=10V的电压表,应再串联一个阻值为Ω的电阻.
10.如图所示是一个双量程电压表,表头是一个内阻Rg=500Ω,满刻度电流为Ig=1A的毫安表,现接成量程分别为10V和100V的两个量程,则所串联的电阻R1=______Ω,R2=______Ω.
第10题第11题第12题
Rb端输入电压为d端接电流表时,其示数为_______A;当c、d端接电压表时,其示数为_______V.
12.一量程为100μA的电流表,内阻为100Ω,现串联一个9900Ω的电阻将它改装成电压表.该电压表的量程是V.用它来测量电压,表盘指针位置如图所示.该电压的大小是V.
【课程分析】
牛顿第三定律是反映物体间相互作用的规律,它揭示了一对作用力与反作用力大小间的定量关系和方向间的具体关系,是牛顿运动定律整体的一个基本组成部分。牛顿第三定律作为牛顿运动定律的一个独立定律,有着极其广泛的应用,仅从解答物理习题、定性地分析一些简单的实际问题,我们就能发现牛顿第三定律所发挥的关键作用,加之本定律可设计为让学生动手实验、通过自主探索得出,从而使牛顿第三定律更具思想教育价值。
本节课的重点:理解牛顿第三定律;区分平衡力与相互作用力。
本节课的难点:准确理解牛顿第三定律的含义(如:作用力与反作用力总是大小相等,与运动状态无关。)
【学情分析】
20__年11月我用该教学设计参评市级优质课评选活动,该教学设计最后面对的是一个重点学校普通班的学生,事前我通过各种途径详尽了解了所用班级的学情状况,他们思维敏捷,基础不错,由于平时老师在课堂上采取的还是传统的“满堂灌”,他们在课堂上已习惯于被动地听讲,不善于合作,不善于表现。但是他们一旦遇到挑战性的问题,便能迅速进入一种思维亢奋状态,表现出极强的求胜欲望,敢于当众发表自己的看法,此间与老师的互动,与同学的交流也能顺利进行。
本节内容学生有良好的知识基础,如在初中就有了“力是物体间的相互作用”等认识,对牛顿第三定律涉及的现象有着丰富的生活体验,可他们对这些相关知识只是定性地了解,基本上处在记忆的层次,他们体会不到明确提出作用力和反作用力,这一问题的重要价值。正是由于他们对定律的认识既熟悉而片面,致使他们在学习过程中容易产生麻痹心理,学习不深入,致使原有的知识缺陷得不到弥补,如:作用力与反作用力的大小相等,方向相反,作用在一条直线上,它们能抵消吗?马拉车向前运动是因为马拉车的力大于车拉马的力吗?以卵击石,蛋破石无恙,是不是石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力呢?作用力与反作用力的性质相同吗
【设计思路】
“学生为主体”的教学指导思想是我进行本节课设计的出发点,为突出地落实学生在教学中的主体地位,使学生全身心地参与整个教学过程,通过创设情境,激发学生的学习兴趣,激活学生已有的生活经验;通过自主探究,让学生经历规律建立的过程,让学生在切身体验中理解规律;通过迁移应用,让学生内化知识,强化学生的应用意识,培养解决问题的能力,再通过整合知识,使学生对学过的知识系统化、条理化。“诱”是“思”的起点,“思”是“诱”的出发点、依据和归宿,在整个流程的设计上,我以问题情境的导向性信息为中心,通过“创境激情、体验感知(创设情境、亲身体验;厚积薄发、析象悟道)→主体探究、揭示规律(猜想创设、制定方案;分工合作、实验探究;深入研究、总结规律;思维碰撞、理解规律;步步深入、再析异同)→拓展迁移、学以致用(解决问题,加强应用,升华认识,培养能力)”三个认知层次逐步调动学生学习的积极性,诱发学生主体探究的动机,诱导学生五管并用,全身心地学,通过自主实验,使学生积极参与建立物理规律的全过程,这样既让学生对所得结论深信不疑,又能体验到探究带来的成功和快乐。
【学习目标】
知道作用力与反作用力的概念;
能设计实验探究作用力与反作用力的关系;
准确理解牛顿第三定律的含义,会用牛顿第三定律解决相关问题;
能区分平衡力与相互作用力。
【教学流程】
一、创境激情、体验感知
(一)创设情境,亲身体验
(课件投影)请同学们动起来,完成下列三个情境体验,感受其中蕴含的物理道理。
情境体验1:鼓掌欢迎 (俗话说“一个把掌拍不响”,左掌拍右掌感觉怎么样?)
情境体验2:甲、乙、丙、丁四个同学穿旱冰鞋,分成两组进行“对推”(相互推)表演
情境体验3:每人吹起一个气球,同桌间将两个气球相互挤压,观察形变情况;将气球突然放气,观察气球放飞的情况,思索气球放飞后的动力来源。
(设计意图:通过创设情境激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性,用自己的切身体验感受物体间力的作用是相互的。)
(简要实录:在做鼓掌欢迎动作的体验时学生拍手拍的很热烈,很带劲,能明显感受到拍手过程中左、右掌的相互作用;在穿旱冰鞋的对推表演中,四个主动上台的同学:张庆楠、李永太、于庆贺、张化匀除一般性的相互推动外,还玩出了“花样”——手推手、手推背、手拉手、手推墙……,现象均很明显,前台的同学表演的投入、台下的同学看的认真;吹气球、挤压气球、放飞气球,充分调动起了学生学习的主动性,显的都比较兴奋。)
(二)厚积薄发,析象悟道
(课件投影)让我们带着刚才的感受,再看几个相关的图片。进一步分析现象,总结其中蕴含的物理道理。
孙继海头球、神七升空、青蛙在荷叶上的跳动,人在岸上用竹杆推船、拔河比赛,磁极间的相互吸引、排斥作用、人走路……
(设计意图:物理源于生活,走进生活,进一步丰富学生的感性材料,对所要研究的内容积累感性认识,同时优化、稳定学生的学习兴趣,借图成象,触景生情。通过前面的切身体验及生活中感性认识,诱发学生总结归纳现象背后隐含的道理。)
(简要实录:学生看图片看的很投入,同时思索图片背后要说明的问题。通过刚才的“厚”积,已激活了学生的思维,学生已到了“薄”发的程度,很快就得出相关结论,他们已经很兴奋,问题刚一投影出来,就有四个同学按捺不住兴奋的心情几乎同时站起“抢”答,并且答的很完美,无可挑剔。此时利用课件把相关要点投影到屏幕上。)
(课件投影)两个物体之间力的作用总是相互的。
一个物体是施力物体,同时它也是受力物体。
我们把其中一个力叫做作用力,另一个力就叫做反作用力。
二、主体探究、揭示规律
(一)猜想假设、制定方案
(课件投影)请同学们猜想一下:作用力与反作用力之间有什么关系呢?
如何探究作用力与反作用力的关系呢?
请结合提供的器材,设计一个探究方案,证实一下你的观点。
注意:先独立思考,然后在小组内针对探究方案的可行性进行分析、论证。
(设计意图:问题研究由定性逐渐转向定量,让学生在猜想、假设、制定方案的思考讨论中优化思维,经历一个分析论证的过程,真正放手让他们自己去设计,从中优选出可行的方案供分组实验之用。)
(简要实录:也许是供的器材给学生提供了一种无声的启示,学生都不约而同地设计了弹簧对拉实验,此时学生的脸上写满了自信,初步体会到自主学习的成功了。)
(二)分工合作、实验探究
(课件投影)请同学们用两把弹簧秤放在水平桌面上钩在一起,进行弹簧对拉实验。
注意:两同学合作分别拉弹簧秤A、B,分别观察、记录各自所拉弹簧称在下列情况下的读数。并比较不同的拉动情况下,弹簧称示数的大小关系怎么样?方向呢?这两个力在一条直线上吗?在实验的基础上说一下你由此得出的结论。
1、A不动拉B
2、B不动拉A
3、A、B同时拉
4、同时拉着A、B动起来
(设计意图:让学生动手操作,能通过由实验得出相关结论。)
(简要实录:多数同学能在导向性信息的指引下顺利完成任务,部分同学在弹簧对拉的过程中,使弹簧呈竖直方向,通过老师的巡回过程中点拨,立刻就能意识到错误之所在。在导向性信息的诱导下学生很快就总结出了相应的结论。)
(课件投影)作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
(三)深入研究、总结规律
2008年高中物理教学案例分析
牛顿第二定律
教学目标:
一、知识目标
1.理解加速度与力和质量的关系;
2.理解牛顿第二定律的内容,知道定律的确切含义;
3.知道得到牛顿第二定律的实验过程。
二、能力目标
培养学生的实验能力、分析能力和解决问题的能力。
三、德育目标
使学生知道物理中的一种研究问题的方法——控制变量法
教学重点
1.牛顿第二定律的实验过程;
2.牛顿第二定律。
教学难点
牛顿第二定律的意义。
教学方法
实验法、讲授法、归纳法
教学用具
两辆质量相同的小车,光滑的水平板(一端带有定滑轮);砝码(一盒),细绳、夹子 课时安排
2课时
教学过程
一、导入新课
1.提问:什么是物体运动状态的改变?物体运动状态发生改变的原因是什么?
2.引入新课:
通过上节课的学习,我们已知道:物体运动状态改变时产生加速度,而产生的加速度又和物体的质量及所受力的大小有关,那么:加速度跟物体所受力的大小及物体质量之间有什么关系呢?本节课我们就来研究这个问题。
二、新课教学
(一)用投影片出示本节课的学习目标:
1.理解加速度与力的关系;
2.理解加速度与质量的关系
3.理解牛顿第二定律的内容。
(二)学习目标完成过程:
1、加速度和力的关系:
(1)用投影片出示本节课所用的实验装置,教师进行讲解:图中是两辆质量相同的小车,放在光滑的水平板上,小车的前端各系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里放有数量不等的砝码,使两辆小车在不同的拉力下做匀加速运动。
(2)对本次实验中说明的两个问题
a:砝码跟小车相比质量较小,细绳对小车的拉力近似地等于砝码所受的重力。b:用一只夹子夹住两根细绳,以同时控控制两辆小车。
(3)实验的做法:
a:在两砝码盘中放不同数量的砝码,以使两小车所受的拉力不同。
b:打开夹子,让两辆小车同时从静止开始运动,一段时间后关上夹子,让它们同时停下来。
(4)需观察的现象,观察两辆车在相等的时间里,所发生的位移的大小。(实验现象:所受拉力大的那辆小车,位移大)
(5)分析推理:
a:由公式 得到在时间t一定时,位移s和加速度a成正比;
b:由实验现象得到:小车的位移与他们所受的拉力成正比。
c:推理得到结论:对质量相同的物体,物体的加速度跟作用在物体上的力成正比,即:
(6)巩固练习:
a.据 得到:要使物体在短时间内速度的改变很大,即加速度很大,就必须给物体提供。
b.竞赛用的小汽车,要求起动后几秒钟内速度由零达到60m/s以上,他们为什么要装备功率很大的发动机?
2:加速度和质量的关系:
(1)实验装置同上;
(2)说明与前次实验的不同。
前一次实验中,我们是保持小车质量不变,而改变小车所受力的大小,来研究加速度和力之间的关系的。
本次实验是使两辆小车所受拉力相同,而在一辆小车上加放砝码的,以增大质量,研究加速度和质量之间关系的。
(3)实验现象:
在相同的时间里,质量小的那辆小车的位移大。
(4)分析推理,得到结论:
在相同的力作用下,物体的加速度跟物体的质量成反比,即
a1/a2=m2/m1或a∝
3:牛顿第二运动定律
(1)综合上述实验中得到的两个关系,得到下述结论:
物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同。
(2)公式表示:
a∝ 或者F∝ma
即:F=kma
a:如果每个物理量都采用国际单位,k=1;
b:力的单位(牛顿)的定义:使质量为1千克的物体产生1m/s2的加速度的力叫做1牛顿。
(3)推广:上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况,当物体受到几个力作用时,上述关系可推广为:
物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的放心跟合力的方向相同。即F合=ma。
(4)介绍F合和a的瞬时对应关系
a:只有物体受到力的作用,物体才具有加速度。
b:力恒定不变,加速度也恒定不变。
c:力随着时间改变,加速度也随着时间改变。
d:力停止作用,加速度也随即消失。4:例题分析(课本例题)(1)学生阅读例题内容(2)分析:
要求物体的加速度 质量m已知 必须先求F1和F2的合力,而合力的大小可以用作图法求解,也可以用计算法求解。
《曲线运动》这一章主要是以平抛运动和圆周运动为载体讲述如何研究做曲线运动物体的规律,而《曲线运动》这一节又是这一章的一个基础,故其在必修1、2两册教材中属于承上启下的一节内容,所涉及的两大部分内容——曲线运动的特点以及物体做曲线运动的条件,对学生以后的学习以至对动力学的理解都有很大的帮助。基于上面的分析,教学中要充分应用已有的观察和感知,已有的概念和知识,利用多种形式的教学手段,使学生对这部分知识有较深的认识。
在这节课的讲授过程中,由于考虑到了普通班学生的认知水平,我对教学内容做了调整,先讲曲线运动的特点,即曲线运动的位移和速度,在学生对曲线运动有了初步了解之后,设置问题:那么物体在什么样的条件下才做曲线运动呢?这时候学生回答要有力的作用,我把一个小钢球举起来问他们,小钢球在放手之后有没有力的作用,学生异口同声说有,我放手之后,问钢球做什么运动?学生回答自由落体运动,我追问,轨迹是直线还是曲线?又有学生喊要有初速度,我给他们分别做了竖直上抛和竖直下抛,这时候学生陷入思考,我总结:看来没有速度或力的方向和速度方向在同一直线上是不会做曲线运动的。
我就把强力磁铁贴着黑板,让小钢珠在次自由落下,到磁铁旁边发生明显的弯曲,很自然的引入到了力与速度方向有夹角时,才会做曲线运动。进一步分析抛出的铅球做曲线运动的原因,我发现学生参与的积极性比较高,课堂气氛比较好。
讲解“小船过河模型”时,总感觉学生反应不是很好,课堂气氛有点压抑,虽然在之前分析了雨滴的下落,跑步机这些运动的合成,但到后面内容上,表现不好,学生还是喜欢定性分析,不愿意定量计算。
一、教材分析
本节继第三节介绍四种传感器的应用实例之后,再进一步拓展学生的视野,提高学生的认识和分析能力以及动手能力,并通过实验的方法,让学生在组装和调试中,更为深入地认识传感器的应用。
二、教学目标
1.知识目标:
(1)、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性。
(2)、知道晶体三极管的放大特性。
(3)、掌握逻辑电路的基本知识和基本应用。
2.能力目标:
通过实验的方法,让学生在组装和调试中,更为深入地认识传感器的应用。
3.情感、态度和价值观目标:
培养学生的学习兴趣,倡导以创新为主,实践为重的素质教育理念。
三、教学重点难点
重点:传感器的应用实例。
难点:由门电路控制的传感器的工作原理。
四、学情分析
我们的学生属于理解较差,动手能力不好,尽量让学生多动手,必要时需要教师指导并借助动画给予直观的认识。
五、教学方法
PPT课件,演示实验,讲授
六、课前准备
1.学生的学习准备:预习新课,初步把握实验原理及方法步骤。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。3.教学环境的设计和布置:四人一组,课前准备好斯密特触发器或非门电路,二极管,三极管,蜂鸣器,滑线变阻器,热敏电阻,光敏电阻等材料用具。
七、课时安排:1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
上节课我们学习了温度传感器、光传感器及其工作原理。请大家回忆一下我们学了哪些具体的温度、光传感器?
学生思考后回答:电饭锅,测温仪,鼠标器,火灾报警器
这节课我们将结合简单逻辑电路中的知识学习由门电路以及传感器控制的电路问题。
(三)合作探究、精讲点拨。
探究一:(!)普通二极管和发光二极管
1、二极管具有单向导电性
2、发光二极管除了具有单向导电性外,导电时还能发光,普通发光二极管使用磷化镓或磷砷化镓等半导体材料制成,直接将电能转化为光能,该类发光二极管的正向导通电压大于1.8V。
(2)晶体三极管
1、三极管具有电流放大作用。
2、晶体三极管能够将微弱的信号放大,晶体三极管的三个极分别是发射极e,基极b和集电极c。
3、传感器输出的电流和电压很小,用一个三极管可以放大几十倍或几百倍,三极管的放大作用表现为基极b的电流对集电极c的电流起了控制作用。
(三)逻辑电路
逻辑门电路符号图包括与门,或门,非门,
1.与逻辑
对于与门电路,只要一个输入端输入为0,则输出端一定是0,只有当所有输入端输入都同为1时,输出才是1.
2.或逻辑
对于或门电路,只要一个输入端输入为1,则输出一定是1,反之,只有当所有输入端都为0时,输出端才是0.
3.非门电路
对于非门电路,当输入为0时,输出总是1,当输入为1时,输出反而是0,非门电路也称反相器。
4.斯密特电路:
斯密特触发器是特殊的非门电路,当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值1.6V时,输出端Y会突然从高电平调到低电平0.25V,而当输入端A的电压下降到另一个值的时候0.8V,Y会从低电平跳到高电平3.4V。斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号。而这正是进行光控所需要的。
探究点二:应用实例
1、光控开关
电路组成:斯密特触发器,光敏电阻,发光二极管LED模仿路灯,滑线变阻器,定值电阻,电路如图所示。
工作原理:天明时,RG变小,流过R1的电流变大,A端输入电压降低到0.8V,Y会从低电平跳到高电平3.4V,LED上的电压低于正向导通电压1.8V,LED不会发光,当天色暗到一定程度时,RG变大,输入端A的电压升高到某一个值1.6V时,输出端Y突然从高电平跳到低电平0.25V,此时加在LED上的正向电压大于导通电压1.8V,二极管LED发光。
特别提醒:要想在天暗时路灯才会亮,应该把R1的阻值调大一些,这样要使斯密特触发器的输入端A电压达到某个值1.6V,就需要RG的阻值达到更大,即天色更暗。
拓展:如果电路不用发光二极管来模拟,直接用在电路中,就必须用到电磁继电器。如下图。
2.温度报警器(热敏电阻式报警器)
结构组成:斯密特触发器,热敏电阻,蜂鸣器,变阻器,定值电阻,如图所示。
工作原理:常温下,调整R1的阻值使斯密特触发器的输入端A处于低电平,则输出端Y处于高电平,无电流通过蜂鸣器,蜂鸣器不发声,当温度升高时,热敏电阻RT阻值减小,斯密特触发器输入端A电势升高,当达到某一值(高电平),其输出端由高电平调到低电平,蜂鸣器通电,从而发出报警声,R1的阻值不同,则报警器温度不同。
特别提示:要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警,应该减小R1的阻值,R1阻值越小,要使斯密特触发器输入达到高电平,则热敏电阻阻值要求越小,即温度越高。
典型例题:
1.与门的输入端输入信号为何时,输出端输出“1”( )
A.0 0 B.0 1 C.1 0 D.1 1
答案:D
2.或门的输入端输入信号为何时,输出端输出“0”( )
A.0 0 B.1 0 C.0 1 D.1 1
答案:A
3.联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权,假设设计一个表决器,常任理事国投反对票时输入“0”,投赞成或弃权时输入“1”,提案通过为“1”,通不过为“0”,则这个表决器应具有哪种逻辑关系( )
A.与门 B.非门 C.或门 D.与非门
答案:A
4.图是一个复合门电路,由一个x门电路与一个非门组成.若整个电路成为一个与门,则x电路应是( )
A.与门 B.或门 C.与非门 D.或非门
答案:C
5.“第4题”中的整个电路若成为一个或门,则x电路应是( )
答案:D
(四)反思总结,当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
设计意图:引导学生夯实基础并对所学内容进行简单的反馈纠正。(课堂实录)
(五)发导学案、布置预习。
我们已经学习了几种传感器的基本元件,这节课后大家可以课下先对本章内容做一个总结并构建知识网络。完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
设计意图:总结本章知识。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。
九、板书设计
第四节:传感器的应用实验教案
1、二极管的特点和作用:单向导电性,发光二极管不但能单向导电性,还能发光。
2、三极管的特点和作用,能放大微弱的电流
3、斯密特触发器的特点和作用:触发器其实由6个非门电路组成
4、斯密特触发器的应用:光控电路,温度报警器
十、教学反思
学以致用是学习的最终目的,将所学的知识用于实际生活和实际问题中,知识才有实用价值。
一、教学目标
1.在物理知识方面要求.
(1)掌握机械能守恒定律的条件;
(2)理解机械能守恒定律的物理含义.
2.明确运用机械能守恒定律处理问题的优点,注意训练学生运用本定律解决问题的思路,以培养学生正确分析物理问题的习惯.
3.渗透物理学方法的教育,强调用能量的转化与守恒观点分析处理问题的重要性.
二、重点、难点分析
物理意义以及具体应用都作为较高要求.
2.机械能守恒定律的适用条件的理解以及应用,对多数学生来说,虽经过一个阶段的学习,仍常常是把握不够,出现各式各样的错误.这也说明此项正是教学难点所在.
三、教具
投影片若干,投影幻灯,彩笔,细绳,小球,带有两个小球的细杆,定滑轮,物块m、M,细绳.
四、教学过程设计
(一)复习引入新课
.
(1)机械能守恒定律的内容.
(2)机械能守恒定律的条件.
机械能守恒定律的物理含义.
(2)运用机械能守恒定律分析解决物理问题的基本思路与方法.
(二)教学过程设计
1.实例及其分析.
问题1 投影片和实验演示.如图1所示.一根长L的细绳,固定在O点,绳另一端系一条质量为m的小球.起初将小球拉至水平于A点.求小球从A点由静止释放后到达最低点C时的速度.
分析及解答:小球从A点到C点过程中,不计空气阻力,只受重力和绳的拉力.由于绳的拉力始终与运动方向垂直,对小球不做功.可见只有重力对小球做功,因此满足机械能守恒定律的条件.选取小球在最低点C时重力势能为零.根据机械能守恒定律,可列出方程:
教师展出投影片后,适当讲述,然后提出问题.
问题2 出示投影片和演示实验.在上例中,将小球自水平稍向下移,使细绳与水平方向成θ角,如图2所示.求小球从A点由静止释放后到达最低点C的速度.
分析及解答:仍照问题1,可得结果
问题3 出示投影片和演示实验.现将问题1中的小球自水平稍向上移,使细绳与水平方向成θ角.如图3所示.求小球从A点由静止释放后到达最低点C的速度.
分析及解答:仿照问题1和问题2的分析.
小球由A点沿圆弧AC运动到C点的过程中,只有重力做功,满足机械能守恒.取小球在最低点C时的重力势能为零.
根据机械能守恒定律,可列出方程:
2.提出问题.
比较问题1、问题2与问题3的分析过程和结果.可能会出现什么问题.
引导学生对问题3的物理过程作细节性分析.起初,小球在A点,绳未拉紧,只受重力作用做自由落体运动,到达B点,绳被拉紧,改做
进一步分析:小球做自由落体运动和做圆周运动这两个过程,都只有重力做功,机械能守恒,而不是整个运动过程机械能都守恒,因此原分析解答不合理.
引导学生进一步分析:小球的运动过程可分为三个阶段.
(1)小球从A点的自由下落至刚到B点的过程;
(2)在到达B点时绳被拉紧,这是一个瞬时的改变运动形式的过程;
(3)在B点状态变化后,开始做圆周运动到达C点.
通过进一步讨论,相互启迪,使学生从直觉思维和理论思维的结合上认识到这一点.前后两个过程机械能分别是守恒的,而中间的瞬时变化过程中由于绳被拉紧,vB在沿绳方向的分速度改变为零,即绳的拉力对小球做负功,有机械能转化为内能,机械能并不守恒.因此,对小球运动的全过程不能运用机械能守恒定律.
正确解答过程如下:(指定一个学生在黑板上做,其余学生在座位上做,最后师生共同讨论裁定.)
小球的运动有三个过程(见图4):
(1)从A到B,小球只受重力作用,做自由落体运动,机械能守恒.到达B点时,悬线转过2θ°角,小球下落高度为2Lsinθ,取B点重力势能为零.根据机械能守恒定律
(2)小球到达B点,绳突然被拉紧,在这瞬间由于绳的拉力作用,小球沿绳方向的分速度vB∥减为零,垂直绳的分速度vB⊥不变,即
(3)小球由B到C受绳的拉力和重力作用,做初速度为vB⊥的圆周运动,只有重力做功,机械能守恒,有:
联立①、②、③式可解得vC.
教师对问题3的分析及解答过程,引导学生归纳总结.进一步提出问题.
问题4 出示投影片和演示实验.
如图5所示,在一根长为L的轻杆上的B点和末端C各固定一个质量为m的小球,杆可以在竖直面上绕定点A转动,现将杆拉到水平位置
与摩擦均不计).
解法(一):取在C点的小球为研究对象.在杆转动过程中,只有重力对它做功,故机械能守恒.有:
解法(二):取在B点的小球为研究对象,在杆转动过程中,只有重力对它做功,故机械能守恒:
由于固定在杆上B、C点的小球做圆周运动具有相同的角速度,则vB∶vC=rB∶rC=2∶3,
现比较解法(一)与解法(二)可知,两法的结果并不相同.
提出问题:
两个结果不同,问题出现在何处呢?
学生讨论,提出症结所在.教师归纳总结,运用机械能守恒定律,应注意研究对象(系统)的选取和定律守恒的的条件.在本例题中出现的问题是,整个系统机械能守恒,但是,系统的某一部分(或研究对象)的机械能并不守恒.因而出现了错误的结果.
师生共同归纳,总结解决问题的具体办法.
由于两小球、轻杆和地球组成的系统在运动过程中,势能和动能相互转化,且只有系统内两小球的重力做功,故系统机械能守恒.选杆在水平位置时为零势能点.
则有 E1=0.
而 E1=E2,
教师引导学生归纳总结以上解法的合理性,并进一步提出问题,对机械能守恒定律的理解还可有以下表述:
①物体系在任意态的总机械能等于其初态的总机械能.
②物体系势能的减小(或增加)等于其动能的增加(或减小).
③物体系中一部分物体机械能的减小等于另一部分物体机械能的增加.
请同学分成三组,每组各用一种表述,重解本例题.共同分析比较其异同,这样会更有助于对机械能守恒定律的深化.为此,给出下例,并结合牛顿第二律的运用,会对整个物理过程的认识更加深刻.
已知,小物体自光滑球面顶点从静止开始下滑.求小物体开始脱离球面时α=?如图6所示.
先仔细研究过程.从运动学方面,物体先做圆周运动,脱离球面后做抛体运动.在动力学方面,物体在球面上时受重力mg和支承力N,根据牛顿第二定律
物体下滑过程中其速度v和α均随之增加,故N逐步减小直到开始脱离球面时N减到零.两个物体即将离开而尚未完全离开的条件是N=0.
解:视小物体与地球组成一系统.过程自小物体离开顶点至即将脱离球面为止.球面弹性支承力N为外力,与物体运动方向垂直不做功;内力仅有重力并做功,故系统机械能守恒.以下可按两种方式考虑.
(1)以球面顶点为势能零点,系统初机械能为零,末机械能为
机械能守恒要求
两种考虑得同样结果.
〔注〕(1)本题是易于用机械能守恒定律求解的典型题,又涉及两物体从紧密接触到彼此脱离的动力学条件,故作详细分析.
(2)解题前将过程分析清楚很重要,如本题指出,物体沿球面运动时,N减小变为零而脱离球面.若过程分析不清将会导致错误.
为加深对机械能守恒定律的理解,还可补充下例.投影片.
一根细绳不可伸长,通过定滑轮,两端系有质量为M和m的小球,且M>m,开始时用手握住M,使系统处于图
解:两小球和地球等组成的系统在运动过程中只有重力做功,机械能守恒.有:
提问:如果M下降h刚好触地,那么m上升的总高度是多少?组织学生限用机械能守恒定律解答.
解法一:M触地,m做竖直上抛运动,机械能守恒.有:
解法二:M触地,系统机械能守恒,则M机械能的减小等于m机械能的增加.即有:
教师针对两例小结:对一个问题,从不同的角度运用机械能守恒定律.体现了思维的多向性.我们在解题时,应该像解本题这样先进行发散思维,寻求问题的多种解法,再进行集中思维,筛选出最佳解题方案.
2.归纳总结.
引导学生,结合前述实例分析、归纳总结出运用机械能守恒定律解决问题的基本思路与方法.
(;
(2)对研究对象进行受力分析和运动过程分析.
(3)分析各个阶段诸力做功情况,满足机械能守恒定律的成立条件,才能依据机械能守恒定律列出方程;
(4)几个物体组成的物体系机械能守恒时,其中每个物体的机械能不一定守恒,因为它们之间有相互作用,在运用机械能守恒定律解题时,一定要从整体考虑.
(5)要重视对物体运动过程的分析,明确运动过程中有无机械能和其他形式能量的转换,对有能量形式转换的部分不能应用机械能守恒定律.
为进一步讨论机械能守恒定律的应用,请师生共同分析讨论如下问题.(见投影片)
如图
(指定两个学生在黑板上做题,其余学生在座位上做,最后师生共同审定.)
分析及解答如下:
设B下降h时速度为v1,此时A上升的速度为v2,沿斜面上升距离为s.
选A、B和地球组成的系统为研究对象,由于系统在运动过程中只有重力做功,系统机械能守恒,其重力势能的减小,等于其动能的增加,即有:
由于B下落,使杆与滑轮之间的一段绳子既沿其自身方向运动,又绕滑轮转动,故v1可分解为图9所示的两个分速度.由图9知:
由几何关系知:
综合上述几式,联立可解得v1.
教师归纳总结.
五、教学说明
1.精选例题.
作为机械能守恒定律的应用复习课,应在原有基础上,进一步提高分析问题和解决问题的能力.为此,精选一些具有启发性和探讨性的问题作为实例是十分必要的.
例如,两道错例,是课本例题的引伸和拓展,基本上满足了上述要求,这对于深化学生对机械能守恒和机械能守恒定律的理解,防止学生可能发生的错误,大有裨益.这种对问题的改造过程,也就是从再现思维到创造思维的飞跃过程.它在深化对知识的理解和发展思维能力方面比做一道题本身要深刻得多.
2.教学方法.
注重引导、指导、评价、发展有效结合.
(1)教师提供材料,引导学生从中发现问题.例如,在错误例题中发现两种结果不同.
(2)针对不同结果,教师启发学生找出问题的症结,指导学生共同探求解决方案.
(3)在分析解答过程中,学生运用不同角度处理同一问题,教师及时作出评价.在实际教学中,对教学过程的每一个环节,教师都要对学生学习进行评价.这一方面是实事求是地肯定他们的成绩,让他们享受成功的喜悦,激发他们的学习兴趣;另一方面也是从思维方法上帮助他们总结成功的经验,提高认识,促进他们更有效地学习.
(4)在教学的每个环节中,教师通过运用各种方法和手段,来培养和发展学生的各种能力,这在每个环节中,都有所体现.
一、教学任务分析
二、教学目标:
1、知识与技能:
(1)、理解匀速圆周运动。
(2)、理解匀速圆周运动中的线速度和角速度。
(3)、能够运用匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题的能力。
2、过程与方法:
(1)、通过对两种运动的比较学习,使学生能运用对比方法研究问题。
(2)、通过对描述匀速圆周运动的物理量的学习,使学生了解、体会研究问题要从多个的侧面考虑。
(3)、通过对线速度、角速度的关系探究使学生体验获得知识的过程,并感悟科学探究法在物理学习中的作用。
3、情感、态度与价值观:
(1)、通过录像使学生对“物理来自生活”形成深刻印象。
(2)、通过对手表指针的运动的观察、探索并得到线速度、角速度的定义式及关系使学生正确认识物理学是一门实验科学。
(3)、通过对内容的观察让学生树立学以致用的价值观,并增强对物理学的好感。通过合作学习,加强学生之间的协作关系和团队精神。
三、教学重点和难点
教学重点:
1、线速度、角速度的概念和计算。
2、什么是匀速圆周运动
教学难点:
要学生理解从不同角度比较快慢可能得出相反的结论。
对匀速圆周运动是变速运动的理解。
四、教具准备
教学方法:实验、讨论、讲解、对比法
教学准备:
1)月亮、地球的对话动画、录象
2)自行车、伞、秒表。
3)线速度、角速度演示(课件)
4)多媒体教学设备等
五、教学设计思路:
由于匀速圆周运动这一概念是教学中的重点之一,它虽然和我们前面学习过的力有一般的共性,但也有其自身的特殊性,教学中我采用直观教学法,利用现代化的教学手段,把这一章内容制作成课件,让学生观看,从中获取知识再讨论研究,归纳得出结论。这不仅培养了学生的观察能力,同时也锻炼了思维能力。
线速度、角速度及其计算是教学目的中的又一重点,教学中应先向学生讲清为什么要学习线速度、角速度这一概念,充分利用课本的情景题,运用层层递进、环环相扣的问题设计,利用引导发现法教学方法,让学生在生动活泼的情境中,去发现问题,探索规律,得出结论。
组织教学应自始至终的贯穿全堂,但在教学前,如何安定学生的思想情绪,使其进入最佳的听课状态,是必不可少的。
六、教学流程图:
七、学习训练:
学生课堂练习:课本P104《训练与应用》1
学生课外练习:课文P104《训练与应用》4、5
八、教学反思:
案例实录:
教学过程 点评 课题引入:观察自行车的转动,谈生活中与圆周有关的运动。
新课:
多媒体课件:
直线运动与曲线运动对比。
曲线运动中的圆周运动,匀速圆周运动
一、曲线运动(courvilinear motion)
1、定义:如果质点的运动轨迹是一条曲线,那么质点的运动就称为曲线运动。
2、直线运动与曲线运动的对比:
直线运动
曲线运动
质点的运动轨迹是直线
质点的运动轨迹是曲线
二、圆周运动(circular motion)
1、定义:如果质点的运动轨迹是圆,那么质点的运动就叫做圆周运动。
2、圆周运动是一种曲线运动
观察:手表上的分针针尖,在相等的时间内通过的圆弧长度相等。
三、匀速圆周运动
定义:如果质点沿着圆周运动,在相等时间里通过的圆弧长度相等,这种运动就叫做匀速圆周运动。
直线运动
曲线运动
质点的运动轨迹是直线
质点的运动轨迹是曲线
匀速直线运动
圆周运动,匀速圆周运动
描述运动快慢的物理量:速度
描述运动快慢的物理量:?
进入“月亮地球比快慢”情景。
地球对月亮说:“老弟,你怎么走得那么慢那!我绕太阳运动1秒钟要走29.79千米,你绕着我1秒钟才走1.02千米。”
月亮可不服气了:“还说呢,你一年才绕一圈,我28天就绕一圈了。你说到底谁慢?”
线速度课件。
四、线速度(linear velouity)
1、定义:质点经过的圆弧长度S与所用时间t之比就是质点的线速度的大小。
符号:V 定义式:v=s/t S:弧长
2、单位:米/秒
实验:伞转动水滴运动情况
学生在教室里做实验,多媒体上具体观察。
3、矢量,方向:圆周上该点的切线方向
4、注意点:(1)V对应于某一质点,如手表指针尖
无论何时,教案都是我们准备教学的一种最好的方式,通过不断的写教案,我们可以提高自己的语言组织能力,用心编写教案才能促进我们的教学进一步发展,有没有可以参考的教案呢?这篇《热门教案: 高中物理教学思考精选》应该可以帮助到您。
第二十三届湘鄂边教学比武结束了。告别了美丽的宜昌,美丽的夷陵中学,我心里更多的却是遗憾。“遗憾是残缺的美吧!”我想。我也常对学生说,人生中总是免不了遗憾的,我们能做的就是在遗憾中辨析得失,将遗憾减少到最少。的确,当我一次次反思着这堂课,回味着这份遗憾时,却觉得,不只是遗憾了!
得意
我以为,在课前我已做了充分的的预设,我甚至有点得意。因为,我在教案上不仅将每个环节的时间调控精确到分秒,还将学生可能生成的东西也罗列了下来。比如说,在应用环节,要求学生分析求合力的各种方法时,可以有多种方法,针对每种方法,我将采用不同的评价方式,很幸运,预设和生成是吻合的。再比如,在分析图像环节,我对可能出现的各种图像做了预判,再根据这种预判做出相应的处理方式。再比如,备课过程中,我一开始对传感器的原理还不是很清楚,于是我通过上网的和电话查询的方式得到了答案,并且将其自然的穿插在课堂中,使得学生对传感器的原理更加清楚,更加便于后来的教学。
意外
到这里为止,课堂生成就如一部手机的广告语——一切尽在掌握。但是,“课堂是动态的艺术,是极具现场性的,是一个即时性的舞台”。就像一个运动品牌的广告语——一切皆有可能。说得真的一点没错,在和学生合作做实验时,没有想到是事情发生了——滑轮突然掉落。没有办法,只得现场安装,这样的话会使得本来时间就很紧的课变得时间更紧,而且,在安装的这段时间,学生也不能没有事情做,于是我说了一句:“我们做任何实验都不可能不出问题,出了问题就要马上解决问题,重要的是我们能够解决问题,充分体验实验的过程,享受解决问题的乐趣。”简单的一句话时间,滑轮已经安装好,可以继续进行实验了,有惊无险。
其实在这堂课之前还有一个意外,就是这里的场地条件和我预想的有很大的出入:投影很不清晰;主机离讲台太远,我无法接好数据采集器的线;讲台太高、太小,如果仪器放在讲台上,数据线没那么长,如果仪器不放在讲台上,又太低,学生看不到实验操作。最后我们几个老师一直将仪器调试到快十二点才回去休息。
遗憾
可是最终我们还是只能将仪器放在学生课桌上,这样的话就太低了,课后就有老师提出,后面的学生看不到我做的实验,又因为投影不太清晰,后面的学生看不太清采集到的数据,严重影响了整堂课的效果,又因为滑轮掉落的意外,使得时间紧促,到后面为了完成教学任务,不得不加快速度,这样又产生了赶时间的嫌疑。
当然,这堂课最大的遗憾却是来自本堂课设计本身,主要是学生的参与面太小,留给学生思考的东西太少,教师讲的太多,到最后虽然改进了很多,但仍因教学内容太多,进度太紧而忽视了学生个性化的发展。这可能是最大的遗憾吧。
思索
这些遗憾,虽然有些解决的很漂亮,但是有些却因为我的考虑不周到而无法解决,这让我看到了自己作为教师,在环境预想上的缺憾。面对预设外的生成,我没有考虑完全,这是教师必须具备的一种才能和素养。当然这一素养的提高不可能是一蹴而蹴的,需要我慢慢的去体会。而更重要的是,我看清了在一堂课中,在对待学生的态度上,并不如自己一向认为的那样民主平等。在学生的生成和预设的教案之间,我选择了后者。看来,我还是无法从课堂的主宰者这个高高的阶梯上走下来,无法将课堂真正还给学生。
有人这么阐述如今教师在课堂上的地位——平等中的首席者!的确,随着新课程背景下教学开放性的增强,学生在课堂上质疑、反驳、争论的机会势必大大增多,这就要求教师在课堂上时刻关注着学生不断变化的学习需要,去尊重他们的即兴创造,珍视他们的独特生成,并能把这些作为推进课堂进程的重要资源,来灵活调整教学重难点。“平等中的首席者”不仅仅是一句“你喜欢读哪段就读哪段”“你想怎么读就怎么读”能诠释的;“平等中的首席者”应该成为教师心中一把恒久的尺,教师要用它来衡量自己的课堂角色,真正用它去把握“学生自主”和“教师主导”之间的平衡。当教学过程不只是忠实地执行课程计划的过程,而且是成为师生共同开发课程、丰富课程的过程后,课程才可能是动态的、发展的,教学才会真正成为师生富有个性化的创造过程。
尾声
如果说,课堂是个艺术的舞台,那学生就是这舞台上的舞者。而我们要做的就是让舞台上的每一个人都能在最佳的状态下尽情发挥。如果我们能够在课堂上敢于直面发生于瞬间的鲜活学情,顺应学生的需求,巧妙地转化为一种难能可贵的教学契机,那么展现在我们眼前的就将是一片更为广阔的舞台空间,而我们也就能走出生成的遗憾,去演绎无限的精彩。
当然,更别忘了为他们的出色演绎而叫好——这就是遗憾为我沉淀的思索。
一、引入
1、什么叫波的衍射?
2、产生明显的衍射的条件是什么?
学生答:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。
只有缝、孔的宽度和障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能产生明显的衍射现象。
教师:波的衍射研究的是一个波源发出波的情况,那么两列或两列以上的波在同一介质中传播,又会发生什么情况呢?
二、新课教学
(一)波的叠加原理
设问把两块石子在不同的地方投入池塘的水中,就有两列波在水面上传播,两列波相遇时,会不会像两个小球相碰时那样,都改变原来的运动状态呢?
演示取一根长绳,两位同学在这根水平长绳的两端分别向上抖动一下,学生观察现象。
学生叙述现象
现象一:抖动一下后,看到有两个凸起状态在绳上相向传播。
现象二:两列波相遇后,彼此穿过,继续传播,波的形状和传播的情形跟相遇前一样。
教师总结两列波相遇后,每列波都像相遇前一样,保持各自原来的波形,继续向前传播,这是波的独立传播特性。
多媒体模拟绳波相遇前和相遇后的波形
教师刚才,通过实验,我们知道了两列波在相遇前后,它们都保持各自的运动状态,彼此都没有受到影响,那么在两列波相遇的区域里情况又如何呢?
多媒体模拟绳波相遇区的情况
教师总结在两列波重叠的区域里,任何一个质点同时参与两个振动,其振动位移等于这两列波分别引起的位移的矢量和。当两列波在同一直线上振动时,这两种位移的矢量和简化为代数和,这叫做波的叠加原理。
强化训练两列振动方向相同和振动方向相反的波叠加,振幅如何变化?振动加强还是减弱?
学生讨论后得到:两列振动方向相同的波叠加,振动加强,振幅增大;两列振动方向相反的波叠加,振动减弱,振幅减小。
(二)波的干涉
实物投影演示把两根金属丝固定在同一个振动片上,当振动片振动时,两根金属丝周期性地触动水面,形成两个波源,观察在两列波相遇重叠的区域里出现的现象。
教师说明由于这两列波是由同一个振动片引起的,所以这两个波源的振动频率和振动步调相同。
学生叙述现象在振动的水面上,出现了一条条从两个波源中间伸展出来的相对平静的区域和激烈振动的区域,这两种区域在水面上的位置是固定的,而且相互隔开。
两列频率相同的水波相遇,会出现振动加强和振动减弱相互间隔的现象,形成稳定的干涉图样。
干涉;频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强、某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔,这种现象叫波的干涉。
在干涉现象中形成的图样叫干涉图样。由于两列波的频率相同,振动加强处总是加强,振动减弱处总是减弱,所以出现了稳定的干涉图样。
用多媒体展示课本水波的干涉图样及波的干涉的示意图
教师为什么会出现这种现象呢?
结合课本图10—30进行分析:
对于图中的a点:
设波源S1、S2在质点a引起的振幅分别为A1和A2,以图中a点波峰与波峰相遇时刻计时,波源S1、S2分别引起a质点的振动图象如图甲、乙所示,当两列波重叠后,质点a同时参与两个振动,合振动图象如图丙所示:
从图中可看出:对于a点,在t=0时是两列波的波峰和波峰相遇,经过半个周期,就变成波谷和波谷相遇,也就是说:在a点,两列波引起的振幅都等于两列波的振幅之和,即a点始终是振动加强点。
那么,振动减弱的点又是如何形成的呢?
以波源S1、S2分别将波峰、波谷传给减弱点b时刻开始计时,波源S1、S2分别引起质点b振动的图象如图甲、乙所示,当两列波重叠后,质点a同时参与两个振动,合振动图象如图丙所示:
在b点是两列波的波峰和波谷相遇,经过半个周期,就变成波谷和波峰相遇,在这一点两列波引起的合振动始终是减弱的,质点振动的振幅等于两列波的振幅之差。
说明的几个问题:
(三)产生波的干涉的条件
对比投影演示实验
实验一:在投影仪上放一个发波水槽,用同一振动片带动两个振针振动,观察产生的现象。
实验二:在投影仪上放一个发波水槽,用二个振针分别激起两列水波,观察发生的现象。
学生叙述现象
现象一:看到了稳定的干涉图样(实验一)
现象二:实验二中,得到的干涉图样是不稳定的。
产生干涉的条件:两列波的频率相同。
说明:
两列波叠加产生稳定干涉现象是有条件的,不是任意两列波都能产生稳定干涉现象的,两列波叠加产生稳定干涉现象的一个必要条件是两列波的频率相同,所以选项A是错误的而选项B是正确的;在振动减弱的区域里,只是两列波引起质点的振动始终是减弱的,质点振动的振幅等于两列波的振幅之差,如果两列波的振幅相同,质点振动的振幅就等于零,也不可能各质点都处于波谷,所以选项C是错误的。在振动加强的区域里,两列波引起质点的振动始终是加强的,质点振动的最激烈,振动的振幅等于两列波的振幅之和,但这些点始终是振动着的,因而有时质点的位移等于零,所以选项D是正确的。所以本题应选B、D。
强调:不论是振动加强点还是振动减弱点,位移仍随时间做周期性变化。
三、小结
1、什么是波的独立性?什么是波的叠加原理?
2、什么是波的干涉?产生稳定干涉的条件是什么?
一、课程分析
1.本节课使用的教材是《普通高中课程标准实验教科书物理(必修1)(人民教育出版社)》,教学的内容是第二章第5节关于自由落体运动的内容。
2.教学内容(教学重点、难点、关键)
(1)自由落体运动的研究历程中体现出来的科学研究方法。
(2)对自由落体运动规律的实验探究过程。
(3)运用自由落体运动的规律解决简单问题。
二、学情分析
1、学生在刚学完匀变速直线运动的规律后,急需一次真正的实践去更深刻的理解匀变速直线运动的规律,而对自由落体运动的研究,恰恰适应了学生的这一要求,在本节课的学习中,要让学生的认识有进一步的提高。
2、本节课从人类对自由落体运动的认识历史引入,重点介绍亚里士多德、伽利略的研究方法,强调对自由落体运动的理解,以期学生对自由落体运动有全面、清楚的认识。
3、两位科学家在研究自由落体运动中做出了杰出的贡献,讲课时展示他们的研究成果及对他们的评价,这样既可以培养学生热爱科学的思想,又可以活跃课堂气氛。
三、设计理念
本节课从生活实践出发,结合学生在实际生活中的观察,初步了解自由落体运动,并通过对两位科学家对自由落体运动的研究,结合伽利略的理想实验,得出自由落体运动的特点。接着,通过实验让学生自主探究自由落体运动所遵循的规律。通过学生对自由落体运动规律的理解加以训练,让学生初步接受自由落体运动的规律,最后,在学生深入了解和掌握了自由落体运动的.规律后,通过回扣课堂游戏,使学生对自由落体运动的规律加以巩固和提高。
四、学习目标
1、知识与技能:
(1)研究并认识自由落体运动的特点和规律。
(2)理解自由落体运动的特点和规律;并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。
2、过程与方法:
(1)通过观察演示实验,概括出自由落体运动的特点,培养学生观察,分析能力。
(2)利用已知的直线运动规律来研究自由落体运动。
3、情感态度价值观:
(1)培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。
(2)培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。
五、教学过程设计
(一)、复习提问师:前面我们已经学习了匀变速直线运动的有关知识那物体在做匀变速直线运动时应遵循哪些规律呢?
1、 规律:
Vt=V0+at
S=V0t+1/2 at2
2、 推论:
(1) Vt2—V02=2aS
(2) V0=0
S1: S2: S3 …… =1:4:9 …… S Ⅰ : S Ⅱ : S Ⅲ …… =1:3:5 …… (3)Sn—Sn—1= Δ S=at2 ? —— 匀变速直线运动的判断方法之一
(二)引入新课今天我们要利用这些知识来研究一种非常常见的运动
(板书)1、物体的下落运动
举例:粉笔头下落、树上苹果下落等等
问:从运动轨迹看,落体运动有什么特点呢?
生:都是沿直线竖直下落,
(板书)(1)沿直线竖直下落的运动
问:受力有什么特点?
生:受重力作用,同时受空气阻力作用。
(板书)(2)受重力作用,同时受空气阻力作用。
问:(1)不同物体在下落过程中是重的物体下落快呢,还是轻的物体下落快?
(2)物体下落的快慢与什么因素有关?
(教师通过实验设疑):现在我取一枚硬币和一张与硬币等大的纸片,让它们从同一高度同时下落,观察到了什么现象?
生:硬币先于纸片落地。
师:由于硬币比纸片来得重,能不能由此得出结论:
(板书)物体越重,下落越快?
生甲:重的物体下落快。
生乙:不一定。
取一大一小纸片各一张,把小纸片揉成团,让两者从同一高度同时下,观察到了什么现象?
生:纸团比纸片先落地
师:现在纸团比纸片先落地,能不能由此得出结论:
(板书)轻的物体比重的物体下落快?
(矛盾的结论使学生陷入了沉思,让学生思考议论,在教师的引导下让学生总结)
生:物体下落过程中有时是重的物体下落快,有时是轻的物体下落快,说明物体下落的快慢除了跟重力有关外,还跟其它因素有关。
师:到底还有什么因素在影响着物体下落的快慢呢?我们取两张完全相同的纸片,它们的重力是相同的,这样重力对下落的作用是一样的。再把其中的一张捏成纸团,让它们从同一高度同时下落,能观察到什么现象?
生:纸团先于纸片落地。
师:重力相同的物体有时也不能同时落地,为什么呢?
(学生议论发言)
生:这些实验都是在空气中进行的,空气阻力影响了物体的下落运动。
师:对,同学们提出的假设是正确的,空气阻力的影响使问题变得复杂化了,现在,我们尽量减小空气阻力对物体的影响,会产生什么结果呢?
把演示1实验中的纸片捏成一团让它跟硬币从同一高度同时下落
现象:纸团和硬币几乎同时落地 师:现在,重的物体和轻的物体几乎同时落地了,如果我们进一步改善实验条件,设法让物体在真空中,又会看到什么现象呢?
取长约1.5米,上端封闭,另一端开口的玻璃筒,里面装有金属片、羽毛等,先抽光空气,再把玻璃筒倒立过来,观察到什么现象?
生:金属片和羽毛同时落时。
师:总结以上的实验现象,我们可以得出怎样的结论呢?
生:如果没有空气阻力,物体下落快慢相同。
(板书)(3)空气阻力忽略不计时,物体下落快慢相同
(教师用科学实验进一步说明此结论的正确性)
实例:(1)1971年美国宇航员斯科特在月球表面上让一把锤子和一根羽毛同时下落,观察到它们同时落到月球表面上。
(2)1993年4月8日上午,来自世界各地的一些科学家用精密的自动投卸仪器把乌檀木、塑料、铝等不同材料制成的小球,从比萨斜塔塔身44米处投下,用精密电子仪器和摄像仪纪录,结果所有小球以同一速度落地。
师:空气阻力可以忽略不计时,物体沿直线下落的运动就是今天我们要讲的一类运动
(板书)2、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
特点:1、初速度为零。
2、物体只受重力作用。
(2) 自由落体运动的规律 意大利科学家伽利略对自由落体运动作了许多研究工作,他用简单明了的科学推理,巧妙地揭露了亚里士多德学说内部的矛盾,并推断自由落体运动是一种匀加速运动。
(用多媒体介绍伽利略对自由落体的研究。)
伽利略所处的年代还没有钟表,计时仪器也较差,自由落体运动又很快,伽利略为了研究落体的运动,利用当时的实验条件做了在斜面上从静止下滑的直线运动,证明了从静止下滑的情况下小球在斜面上的运动是匀变速直线运动,用逻辑推理外推到斜面倾角增大到90 ° 的情况,小球将自由下落,他认为这时小球仍会保持匀速直线运动的性质,构思相当之巧妙。 今天,距离伽利略的时代已经有三百多年了,伽利略当时无法实验证实的结论,我们已经可以用实验来证实了。
让小球从一定高度下落,利用闪光照相技术拍照。把闪光照片放大,让学观察。
(教师简述研究方法)
师:照片上相邻的像是相隔同样的时间拍摄的。从照片上可以看出在相等时间间隔内,小球下落的位移越来越大,表明小球的速度越来越快,表明物体做得是加速运动。那如何判断小球做的是匀加速运动呢?
(教师提示从 Δ S=at2分析,让学生自己根据数据计算相同时间间隔内相邻位移之间的差值 Δ S,找出规律来,最后教师总结。)
师: Δ S在误差允许的范围内都是恒量,所以可判断自由落体运动是初速度为零的匀加速度运动 —— 证实伽利略的推断是正确的。(板书)结论1:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 师:那它在运动时应遵循哪些规律呢?
(板书)规律 :
Vt= at
S= at2/2 师:这个加速度对所有做自由落体运动的物体都相同吗?
教师提示:要同一地点,从同一高度同时自由下落,同时到达地面,根据S= at2/2可知,它们的加速度必定相同。
(板书)结论2:在同一地点一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同。
师:自由落体运动是一种只在重力作用下的运动,所以这个加速度可称为
(板书)结论3:重力加速度(g)(自由落体加速度)
A、 数值和单位
a、g的变化规律 :
g随纬度的升高而增大
g随高度的增加而减小 b。 标准值:g=9.8m/s2,初中g=9.8N/Kg。粗略计算g=10m/s2
B、方向:竖直向下
师:自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀变速直线运动,它应遵循哪些规律呢?
(板书)
3、自由落体运动运动学规律
① Vt=gt
② s= 1/2gt2
③ V2t=2gs 重力加速度的数值一般取9.8 g/m。s2
(板书)4、应用
例1:钢珠从17.7米高的地方落下,落下的时间是1.90秒,求重力加速度。
课堂小结:
1、自由落体是一种非常普遍的运动形式,日常生活中许多物 体的下落运动都可以看成是自由落体运动,所以研究自由落体具有普遍的意义。
2、在研究自由落体运动时,我们采用了一种理想化的方法。从最简单、最基本的情况入手,抓住主要因素,忽略次要因素,由浅及深的推入,从而得出了一种运动形式自由落体运动。这种理想化的方式,在以后我们学习物理时经常要用到。
3、测定匀变速度直线运动加速度的方法:a=(Sn—Sn—1)/t2= Δ S/ t2
板书设计:
第二章 直线运动
第八节 自由落体运动
1、物体的下落运动
(1)沿直线竖直下落的运动
(2)受重力作用,同时受空气阻力作用。
问题:(1)不同物体在下落过程中是重的物体下落快呢,还是轻的物体下落快?
(2)物体下落的快慢与什么因素有关?
物体越重,下落越快?
轻的物体比重的物体下落快?
(3)空气阻力忽略不计时,物体下落快慢相同
2、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
特点:1、初速度为零。
2、物体只受重力作用。
(2)自由落体运动的运动学规律
结论1:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
规律 :
Vt= at
S= at2/2
结论2:在同一地点一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同。
结论3:重力加速度(g)(自由落体加速度)
A。 数值和单位
a。 g的变化规律 :
g随纬度的升高而增大
g随高度的增加而减小
b。 标准值:g=9.8m/s2,初中g=9.8N/Kg。粗略计算g=10m/s2
B。 方向:竖直向下
3、自由落体运动规律
Vt=gt
h= 1/2gt2
V2t=2gh
重力加速度的数值一般取9.8 g/m.s2
4、应用
5、作业:
一、磁化和退磁
说明:缝衣针、螺丝刀等钢铁物体,与磁铁接触后就会显示出磁性,我们把钢性材料与磁铁接触后显示出磁性的现象称之为磁化
说明:原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用,就会失去磁性,这种现象叫做退磁
说明:铁、钴、镍以及它们的合金.还有一些氧化物,磁化后的磁性比其他物质强得多,这些物质叫做铁磁性物质,也叫强磁性物质
二、磁性材料的发展
阅读
三、磁记录
阅读
四、地球磁场留下的记录
阅读
五、磁性材料
一.磁化和退磁
1、磁化:钢性材料与磁铁接触后显示出磁性的现象
2、退磁:原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用,就会失去磁性
3、铁磁性物质(强磁性物质):铁、钴、镍以及它们的合金.还有一些氧化物,磁化后的磁性比较强
4、磁化和退磁解释:物质是由原子构成的,原子是由原子核和电子构成,电子绕核旋转,这就相当于一个小磁体,称之为磁畴,磁化前,各个磁畴的磁化方向不同,杂乱无章地混在一起,各个磁畴的作用在宏观上互相抵消,物体对外不显磁性。磁化过程中,由于外磁场的影响,磁畴的磁化方向有规律地排列起来,使得磁场大大加强。这个过程就是磁化的过程,高温下,磁性材料的磁畴会被破坏.在受到剧烈震动时,磁畴的排列会被打乱,这些悄况下材料都会产生退磁现象
5、硬磁性材料:磁化后撤去外磁场,物体具有很强的剩磁
软磁性材料:磁化后磁畴的磁化的方向又变得杂乱,物体没有明显的剩磁
二.磁性材料的发展
三.磁记录
四.地球磁场留下的记录
一、教学任务分析
电磁感应现象是在初中学过的电磁现象和高中学过的电场、磁场的基础上,进一步学习电与磁的关系,也为后面学习电磁波打下基础。
以实验创设情景,通过对问题的讨论,引入学习电磁感应现象,通过学生实验探究,找出产生感应电流的条件。用现代技术手段“DIS实验”来测定微弱的地磁场磁通量变化产生的感应电流,使学生感受现代技术的重要作用。
通过“历史回眸”,介绍法拉第发现电磁感应现象的过程,领略科学家的献身精神,懂得学习、继承、创新是科学发展的动力。
在探究感应电流产生的条件时,使学生感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法,经历提出问题→猜想假设→设计方案→实验验证的科学探究过程;在学习法拉第发现电磁感应现象的过程时,体验科学家在探究真理过程中的献身精神。
二、教学目标
1.知识与技能
(1)知道电磁感应现象及其产生的条件。
(2)理解产生感应电流的条件。
(3)学会用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。
2.过程与方法
通过有关电磁感应的探究实验,感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法在得出感应电流产生的条件中的重要作用。
3.情感、态度价值观
(1)通过观察和动手操作实验,体验乐于科学探究的情感。
(2)通过介绍法拉第发现电磁感应现象的过程,领略科学家在探究真理过程中的献身精神。
三、教学重点与难点
重点和难点:感应电流的产生条件。
四、教学资源
1、器材
(1)演示实验:
①电源、导线、小磁针、投影仪。
②10米左右长的电线、导线、小磁针、投影仪。
(2)学生实验:
①条形磁铁、灵敏电流计、线圈。
②灵敏电流计、原线圈、副线圈、电键、滑动变阻器、导线若干。
③DIS实验:微电流传感器、数据采集器、环形实验线圈。
2、课件:电磁感应现象flash课件。
五、教学设计思路
本设计内容包括三个方面:一是电磁感应现象;二是产生感应电流的条件;三是应用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。
本设计的基本思路是:以实验创设情景,激发学生的好奇心。通过对问题的讨论,引入学习电磁感应现象和感应电流的概念。通过学生探究实验,得出产生感应电流的条件。通过“历史回眸”、“大家谈”,介绍法拉第发现电磁感应现象的过程,领略科学家在探究真理过程中的献身精神。
本设计要突出的重点和要突破难点是:感应电流的产生条件。方法是:以实验和分析为基础,根据学生在初中和前阶段学习时已经掌握的知识,应用实验和动画演示对实验进行分析,理解产生感应电流的条件,从而突出重点,并突破难点。
本设计强调问题讨论、交流讨论、实验研究、教师指导等多种教学策略的应用,重视概念、规律的形成过程以及伴随这一过程的科学方法的教育。通过学生主动参与,培养其分析推理、比较判断、归纳概括的能力,使之感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法的重要作用;感悟科学家的探究精神,提高学习的兴趣。
完成本设计的内容约需1课时。
六、教学流程
1、教学流程图
2、流程图说明
情景演示实验1奥斯特实验。
演示实验2摇绳发电
问题:为什么导线中有电流产生?
活动I自主活动学生实验1
设问:如何使闭合线圈中产生感应电流?
活动II学生实验2探究感应电流产生的条件。
活动III历史回眸法拉第发现电磁感应现象的过程。
课件演示电磁感应现象。
活动ⅣDIS学生实验微弱磁通量变化时的感应电流。
大家谈
3、教学主要环节本设计可分为三个主要的教学环节。
第一环节,通过实验观察与讨论,得出电磁感应现象与感应电流。
第二环节,通过学生探究实验,得出感应电流产生的条件;通过“历史回眸”、“大家谈”,了解法拉第的研究过程,领略科学家的探究精神。
第三环节,通过DIS实验,了解电磁感应现象在实际生活中的应用。
教学目标:
1、理解什么是自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。
2、知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。
3、掌握自由落体运动的规律。
教学重点
掌握自由落体运动的规律
教学难点
通过实验得出自由落体运动的规律
教学方法
实验现象+合力推理+实验验证
教学用具
用薄纸糊一纸袋、两小钢球、抽气机、牛顿管、有关知识的投影片
课时安排
1课时
教学步骤
一、导入新课
1、复习:什么是匀变速直线运动,其速度公式、位移公式分别是什么?
2、导入:同学们,我们通常有这样的生活经验:重的物体比轻的物体落得快,物体下落的速度到底与物体的质量有没有关系呢?我们这节课就来研究这个问题。
二、新课教学
演示实验:让一个纸袋与小钢球同时自由下落,可看到什么现象?
学生:钢球落得快。
老师:对,这就是我们的生活经验,这也是公元前希腊的.哲学家亚里斯多德的观点。这个观点使人们在错误的结论下走的XX多年。同学们听说过伽利略的两个铁球同时落地的故事吗?伽利略做过大量的由静止下落的实验,并且还用归谬法、数学图利都证明了亚里斯多德的观点是错误的。同学下去看课后阅读材料,伽利略为了证明亚里斯多德观点的错误,他就拿了一个质量是另一个质量10倍的铁球站在比萨斜塔上,使两铁球同时下落,结果两铁球几乎同时落地。
且再看实验:把刚才的纸袋揉成团,和小钢球由静止同时下落,同学再观察:
学生:几乎同时落地。
师:同一个纸袋,为什么形状不一样,其下落时间就不一样呢?
学生:这是因为空气的阻力的影响。把纸袋揉成团,所受空气的阻力要比纸袋所受空气的阻力小得多,所以与小钢球几乎同时落地。
老师:如果真的把质量、形状不同的物体放在真空中,从同一高度自由下落,和伽利略的结论一样吗?
演示:把事先抽成真空(空气相当稀薄)的牛顿管拿出来,让牛顿管中的硬币、鸡毛、纸片、粉笔头从静止一起下落。
学生:同时落下。
演示:把小钢球装进纸袋,与另一个小钢球同时下落。
现象:同时落地。
老师:这就是自由落体运动。同学们根据这些过程、结论,给其下一个定义。
学生回答:
在真空中物体只受重力,或者在空气中,物体所受空气阻力很小,和物体重力相比可忽略的条件下,物体从静止竖直下落。
1、自由落体运动
板书:自由落体运动:物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。
2、自由落体运动的加速度
距我们三百多年前的伽利略经过大量的实验、严密的数学推理、得出:自由落是初速度为零的匀加速直线运动。
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教学目标:
(一):知识与技能:
1、知道力的分解的含义。并能够根据力的效果分解力
2、通过实验探究,理解力的分解,会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。
3、培养观察、实验能力;以及利用身边材料自己制作实验器材的能力
(二)过程与方法:
1、通过经历力的分解概念和规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学研究过程中的作用。
2、通过经历力的分解科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。
(三)情感态度与价值观
1、培养学生实事求是的科学态度。
2、通过学习,了解物理规律与数学规律之间存在和谐美,领略自然界的奇妙与和谐。
3、发展对科学的好奇心与求知欲,培养主动与他人合作的精神,能将自己的见解与他人交流的愿望,培养团队精神。
设计意图
为什么要实施力的分解?如何依据力的作用效果实施分解?这既是本课节教学的内容,更是该课节教学的重心!很多交换四认为只要教会学生正交分解就可以了,而根据力的效果分解没有必要,所以觉得这一节根本不需要教。其实本节内容是一个很好的科学探究的材料。本人对这节课的设计思路如下:受伽利略对自由落体运动的研究的启发,按照伽利略探究的思路:“猜想――验证”,本节课主要通过学生的猜想――实验探究得出力的分解遵循平行四边形定则,让学生通过实验自己探究出把一个理分解应该根据力的效果来分解。同时物理是一门实验学科,本节课通过自己挖掘生活中的很多材料,设计了一些很有趣而且效果非常好实验让学生动手做,亲身去体验和发现力的分解应该根据什么来分解。同时也让学生了解到做实验并不是一定要有专门的实验室,实验的条件完全可以自己去创造,从而激发学生做实验的兴趣。
教学流程
一.通过一个有趣的实验引入新课:激发学生的兴趣
【实验】“四两拨千斤”
(两位大力气男同学分别用双手拉住绳子两端,一位女生在绳子中间只用小手一拉就把两位男生拉动了)
二.通过演示实验引入“力的分解”的概念
【演示实验】在墙上固定一个松紧绳(带有两个细绳套),教师用一个力把它拉到一个确定点,然后请两个学生合作把它拉到确定点。
得出“力的分解”的定义
三.探究“力的分解”方法:
探究一:力的分解遵循什么定则?
结合伽利略探究的思路:
问题—猜想—逻辑(数学)推理—实验验证—合理外推—得出结论
请学生猜想
请学生逻辑推理:力的分解是力的合成的逆运算,所以它们遵从同样的规律
请学生实验验证(思考:如何验证?)
利用上面的演示实验的器材,请一位同学用一个绳套把结点拉到一定点O,记下力的大小和方向;而另一位同学用两个力把结点也拉到O,记下力的大小和方向。从而验证平行四边形定则。
得出结论:力的分解遵循平行四边形定则
探究二:在实际问题中,一个已知力究竟要怎样分解?
请学生思考:一个力可以分解成怎样的两个力?分解的结果是否唯一?有多少种可能性?(根据一条对角线可以做无数个平行四边形,所以有无数解)
请学生思考:那在实际问题中,一个已知力究竟要怎样分解呢?
通过课堂一开始的实验启发学生:为什么一个人可以拉动两个人,她的一个力从效果上来说可以分解成两个沿着绳子的拉力从而把两个人拉动。因此我们在实际问题中应该根据力的效果来分解已知力。
探究三:如何确定一个力产生的实际效果?
实例1、在斜面上的物块所受的重力的分解
学生猜想:斜面上物体的重力会有哪些效果?
实验验证:用海绵铺在斜面上和挡板侧面,把比较重的物块压在上面可以明显看到海绵发生的形变,这就是重力作用的效果
根据实验知道力的作用效果就可以确定两个分力的方向。
根据平行四边形定则通过计算可以求出两个分力的大小
总结:力分解的步骤:
1、分析力的作用效果;
2、据力的作用效果定分力的方向;(画两个分力的方向)
3、用平行四边形定则定分力的大小;(把力F作为对角线,画平行四边形得分力)
拓展引申:为什么高大的桥要建造引桥,为什么公园的溜溜板要倾角很大?
实例2、三角支架上的力的分解
学生猜想:物体对绳的拉力会有什么效果?
实验一:用橡皮筋、铅笔、绳套、钩码为器材做学生实验自己体会(学生每人一套器材,人人动手实验)
实验二:两名同学相互合作,一人一手叉腰,另一同学在肘部用力下拉去体会力的效果,然后两人互换
实验三:观看视频(在支架与竖直墙相连处用橡皮膜展示力的效果)
拓展引申:如果上方细绳与水平杆的夹角变小,两个分力大小如何变?
实验验证:(自制教具:用一个拐杖,没有拐的一端系上很宽的橡皮筋,同时那一端掉着一个3千克的铅球,有拐的一端让学生顶在腰间,慢慢减小橡皮筋与拐杖之间的夹角,会发现学生手臂上越来越吃力,同时腰间感觉越来越难受,)请一位同学做演示实验去体会。
探究四:合力一定,两个分力随它们之间的夹角变化如何变化?
学生猜想:
实验验证:用一根绳中间吊一铅球,然后把两个绳的端点距离逐渐拉大,最后会发现绳子拉断,说明分力是逐渐变大的。请学生上讲台亲自实践,其他同学观察分析。
请同学解释一开始的实验,为什么“四两可以拨千斤”?
拓展引申:请同学们思考,我们自己可不可以自制一个专门用来测绳子能承受的最大拉力的一个仪器呢?应该如何制造?
课后探究:一个已知力分解成两个力,在一定条件下分解结果有多少种?
教学反思:
执教完该课节后感到最大的成功就是如何围绕体验性探究实验做好了精心的设计,不仅有利于学习任务的推进,更主要是对教学重点和难点的分化起到了有效的化解。这就让学生明白实验对物理的重要性,同时也知道要自己创造条件去探究物理世界中很多未知的奇妙的东西。真正明白了物理就在生活中,这对学生的终身发展是非常有益的。觉得不足之处在于由于受上课时间的限制,这些实验都是老师课前准备好的,如果能够让学生自己去思考设计,亲历那设计的过程,这样就更加有意义,对学生的终身发展更加有益。
随着社会与科学的进步和发展,促进了我国教育的改革与创新。以计算机网络为基础的信息技术逐渐应用到课堂教学中,从而提高了教学质量和效率。下面是小编搜集整理的相关内容的论文,欢迎大家阅读参考。
摘要:在社会经济快速发展的情况下,网络信息技术的运用非常广泛,不仅改变了人们的生活方式,还提高了人们的工作效率。目前,信息技术运用在课堂教学中,使信息技术与课堂教学的内容有机整合,特别是在高中物理教学中的运用,促进了多媒体信息技术与物理教学课程的改革,同时也对高中物理教学模式和物理教学内容、物理教学实验策略等产生了深远的影响。从教学的发展而言,信息技术的运用改变了传统的教学方式,也让陈旧的教学模式有了新的突破和改变,同时还优化课程教学,为学生创设教学情境,让学生能在全身心投入的情况下学习,从而提高了物理教学质量。
关键词:信息技术;高中物理;课程整合;教学设计
在科学技术发展的过程中,社会在不断的进步发展,课堂教学模式和教学手段也在不断的更新发展,目前,在信息技术的发展过程中,高中物理教学运用多媒体信息技术,促进了信息技术与物理课程的整合。在高中物理教学中,由于高中物理课程具有一定的抽象性,并且高中物理的实验教学比较多,因此,运用信息技术能将抽象的物理教学内容转化为直观的视觉图像,同时也能将物理教学内容更形象地展示给学生,帮助学生理解记忆。运用多媒体教学,教师不仅能给学生营造良好的学习环境,而且能激发学生对物理的学习兴趣,有利于物理课程教学与信息技术的有机结合。
一、高中物理教学的课程标准
高中物理教学的最大特点是实验操作内容比较多,并且物理知识也是与实验相结合,物理理论与实验构成了高中物理教学,就高中物理教学的内容分析,主要包括研究物质的基本构造、物质与物质之间的'相互作用,同时也包括物质运动的规律,当然这些方面的研究都需要学生与教师动手操作才能完成,因此也能培养学生的动手操作能力。在高中物理教学中还要对其课程标准进行分析,才能促进高中物理课程与信息技术的有机结合。
1.教材特性分析
高中物理是高中阶段的一门基础性学科,能够提高学生的科学素养与思维能力,通过物理实验的操作,学生既可以学习物理的理论基础,也可以掌握物理实验的操作技能,使学生在实验的过程中深入学习,对物理理论有全新的认识。此外,在物理理论教学的过程中,能够引导学生培养创新能力,提升学生的实践能力,让学生通过对教材的学习建立正确的世界观。
2.高中物理教师的教学理念
在高中物理教学的过程中,教师要始终坚持“以人为本”的教学理念,教师要以学生的综合素质发展为主,在教材的分析方面也要从综合性的角度思考,目前,我国的高中物理教学形成了普通高中物理课程标准的教学理念,主要以物理课程的基础知识与基础理论教学为主,让物理教学具有时代性与基础性,进而还要不断地改变传统的教学模式,让物理教学与时俱进。
3.物理课程整合教学设计分析
在具体的物理教学中,根据教材教学内容与高中物理实际情况,将教材的教学内容以修学分的形式让学生选择性地学习。将教材的内容分为12个教学模块,然后,将每一个模块分配一定的学分进行进修,学校将学生必修的内容安排为4个学分,这4个必修课需要学生学习,获得合格后,学生可以根据自己喜欢的学习模块进行选择。学生通过选择学习,能够锻炼自主学习能力。
二、信息技术与高中物理教学整合设计的意义分析
1.在高中物理教学中运用信息技术进行教学整合,还能进一步激发学生的学习兴趣
由于高中物理教学的内容比较枯燥,教学方式也比较单一,而且教师在物理课堂教学中占主导地位,使学生对物理学科的学习没有很高的学习兴趣。在信息技术运用到物理教学中后,有将近1/3的学生转变了对物理的学习态度,同时也有将近30名学生在课堂教学中表现活跃,还有15名以上的学生利用课余时间运用多媒体信息技术探究物理实验。在信息技术运用在物理教学中后,在期末的综合考评中,有82%的学生物理学习有进步,与之前学生的学习相比,在学生活跃程度方面增加了10%,在学生主动学习方面增长了将近20%。学生的变化说明信息技术运用在物理教学中能够提升学生的学习兴趣。
2.在物理教学中运用信息技术,还能丰富教师的教学手段
由于传统的物理教学比较枯燥,教学方式也比较单一,在物理教学中运用信息技术,能够改变这一现状,同时也能增加物理教学的方式和手段,同时还能丰富物理课堂教学方式。教师在运用黑板教学的同时,让信息技术作为辅助工具,提高学生的物理学习兴趣。3.在物理教学中运用信息技术,还能促进学生全面发展在新课程教学中,由于物理学科的特殊性,课堂教学对物理教师的要求比较高,教师不仅要具备理论教学能力,还要掌握一定的物理实验操作技能,而学生在学习物理知识期间,也要具备实验分析能力。物理学科的内容比较抽象,不容易理解,而在物理教学中运用信息技术,能够将抽象的物理知识转化为直观的数字或视频,让学生在理解物理内容方面降低难度。让学生理解物理教学内容,并不断地开拓学生综合素质的发展空间。
三、信息技术与高中物理教学整合设计的具体措施
1.教师要树立创新改革教学的理念
在信息技术发展的今天,信息技术已经向数字化方向发展,在这种情况下,要将信息技术与物理教学相结合,在物理教学中运用信息技术,就要求物理教师改变自己的教学观念,学习新事物,并不断地寻求物理教学的改革创新方法,从而快速地提高物理教学的有效性。当然,在物理教学中运用信息技术时要注意以下几个方面。首先,教师在运用信息技术的过程中要注重其与物理教学内容的协调性,要运用科学合理的方法将两者有机结合。其次,在运用信息技术的过程中,教师要将学生的学习发展放在首要位置,让引进的信息技术为学生的学习服务。第三,在运用信息技术的同时,教师要与学生达成共识,然后再开展信息技术教学,教师要尊重学生的想法,并结合学生的想法和感受,不断调整信息技术在物理课堂教学中的运用方式,从而促使信息技术与物理教学课程的有效整合。
2.教师要对信息技术手段进行不断的丰富
如今,信息技术的发展速度日新月异,信息技术运用的范围也越来越广泛,其中在学校课堂的运用对学校教育教学起到了很大的推动作用。为了进一步促进信息技术在教学中的作用,需要不断地引进多种信息技术教学手段,让物理课堂教学不断的丰富。运用微课教学,可以将复杂的物理教学内容拆分成多个小内容,然后教师对拆分后的小内容进行详细讲解,并且针对性比较强,学生也能在短时间内掌握学习的重点。微课一般只有15分钟左右,既不占用学生的时间,还能让学生学习的内容简单易懂,针对性强。运用多媒体技术主要针对与物理教材相关的视频等进行播放,或者教师制作教学视频,提高学生的参与度,对学生的学习内容创设相对应的场景,从而提高学生的物理学习兴趣。交互电子白板是一种先进的教学工具,它是将计算机软件和硬件技术集于一体的教学黑板,是一块能显示计算机教学内容的屏幕式黑板。利用交互式电子白板教学能够让物理教学的效率进一步提高。教师可以通过感应笔书写教学内容,也可以通过计算机软件操作给学生展示有关物理教学的内容,并且还能不断地延展学习,随时查阅展现学生不理解的内容。
3.利用信息技术还能模仿物理实验
在传统的物理教学中,学生学习物理学科只能通过教师的讲解加自己的想象来理解物理教材中的实验现象,而在运用信息技术教学后,信息技术可以为学生模仿物理实验,学生对教材中的物理实验能够有直观的感受,并且教师还可以根据学生的理解程度重复播放实验视频,提高学生对物理实验的理解程度。此外,利用计算机技术软件模仿实验,能够增加物理实验的真实性与安全性。同时,学生也可以参与其中,通过师生之间的互动学习,提高物理教学的效果。总之,在传统的教学中,物理教学是一大难题,学生的学习兴趣也不高,整体教学水平比较低。信息技术运用在物理教学中后,激发了学生的学习兴趣,教师也在不断丰富教学方式,从而提高了学生的物理综合素质。此外,教师在物理教学模式上不断的创新,让信息技术与物理课程教学有机结合,进而促进高中物理教学的有效性发展。
参考文献:
[1]耿广晓.浅谈信息技术与高中物理教学整合设计[J].学周刊,2014.
[2]方建平.信息技术与高中物理教学整合设计解析[J].中国校外教育,2016.
[3]李敏.论信息技术与高中物理教学整合设计[J].课程教育研究,2015.
[4]李德武.信息技术与高中物理教学的整合[J].理科考试研究,2014.
[5]马鑫.浅谈信息技术与高中物理教学的整合[J].中华少年,2016.
教学目的
1.了解分子间相互作用力的存在及相互作用力大小与分子间距离的关系。
2.能运用这部分知识解释一些有关的物理现象。
教具
小弹簧(每小组一个),演示用的两块铅块。
教学过程
一、复习提问
分子间存在着相互作用力,是根据哪些现象和实验总结出来的?
可答:将木棍折断需用力,说明分子之间有相互作用力;液体很难被压缩,说明分子之间有排斥力;将两块铅块压紧后能连在一起……。
教师可再演示两块铅块压紧后能连接一起的实验,加深对分子间有相互作用力的认识。
二、新课教学
1.进一步证明分子间有相互作用力。
学生分组实验:慢慢用力弯曲橡皮,观察橡皮受力后的状态变化,着重分析橡皮发生形变时为什么有弹力产生。
通过对此问题的思考,应使学生体会到弹力是宏观领域中的力,实际上是物体在形变时内部的相邻两边大量分子相互作用力的总和。
学生分组实验:用手压缩小弹簧。观察弹簧形变的情况,并分析压缩弹簧时为什么也有弹力产生。
用手压缩弹簧时,压到一定程度就很难继续压缩,弹簧产生一种抗拒压缩的力,这力就是宏观表现出的弹力,实际是弹簧截面两边大量分子互相排斥的结果。
小结:分子间既有引力也有斥力,引力和斥力是同时存在的,实际表现出来的是分子的引力和斥力的合力,称为分子力。
2.分子引力和斥力的大小与什么因素有关?
引导学生读书得出答案,并进一步提问:
(1)分子力的大小与分子间的距离有什么关系?
答案参阅课本图11-6
(2)为什么当r>r0时表现为引力,r<r0时表现为斥力?
抓住分子间距离的变化对斥力的影响比对引力的影响大这个要点去回答。
3.教师指出:为了处理问题简单起见,可认为当r=r0时,F=0;r<r0时,F为斥力;当r>r0时,F为引力。
然后用仿照课本图11-7自制的教具进行演示,帮助学生了解分子间相互作用情况。
4.学生分组讨论问题。
(1)我们把锯条弯得很厉害时就会断裂,为什么?
答:分子间距离超过一定限度时,分子间的作用力为0,于是物体就被拉断。
(2)打碎的玻璃杯,为什么不能把它们拼在一起利用分子力使杯子复原?
对此题学生常常提问若把玻璃磨平能靠分子力把它们粘在一起吗?
教师可介绍在制造光学仪器时,需要把两块透镜进行粘合,就是把两个粘合的表面磨光,并处理得很干净,再加一定的压力就可以使其粘合在一起。这种粘合就是利用分子间的引力。
最近几年来出现的摩擦焊接、爆炸焊接,都是利用分子引力。摩擦焊接是使焊件两个接触面高速地向相反方向旋转,同时加上很大的压力(约每平方cm加几千到几万牛顿的力)经几s钟后就焊成一个整体了。
一、教材分析
《波长、频率和波速》是人教版高中物理选修3-4《机械波》第12章第3节的内容,本节课为一个课时,主要学习描述波的三个物理量------波长、频率和波速。本节内容是是本章教学的一个重点,也是高考常考的考点之一。
二、教学目标
1、知识目标:
1).知道什么是波的波长,能在波的图象中求出波长。
2).知道什么是波传播的周期(频率),理解各质点振动周期与波源振动周期的关系。
3).知道波速的物理意义,理解波长、周期(频率)和波速之间的关系,能用它解决实际问题。
4).理解周期(频率)、波速的决定因素,知道波由一种介质进入另一种介质时谁变谁不变。
5).能从某一时刻的波的图象和波的传播方向,正确画出下一时刻和前一时刻的波的图象。
2、能力目标:
1).通过对波长、频率和波速等概念的自学和讨论培养学生的自学能力与理解能力。
2).通过画出下一时刻或前一时刻波形的训练,提高绘图技能,同时体会波动的时间和空间周期性。
3).通过对波动问题多解性的讨论,训练学生全面、周密思考问题的素质。
3、情感、态度和价值观目标:
体会波动过程的重复之美,体验周密思考问题能力的重要性。
三、教学重点、难点分析
教学难点
1.波速、周期(频率)的决定因素以及公式 的理解与应用。
2.画出某时刻波形的技能。
3.多解的成因与解的确定方法。
教学难点
多解的成因与解的确定方法。
四、学情分析
我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。而且学生在日常生活中会接触到很多的有关波的知识和现象,在初中已经学过诸如声波之类的波的知识,但是那时候的知识过于感性和肤浅,通过高中的学习会把知识落实的更加科学和深刻。
五、教学方法
自学、讨论探究、交流、多媒体课件。
六、教具和课前准备
1、学生准备:把导学案的课前预习内容做完整并且核对答案。
2、教师的准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案,还有教具的准备。
七、课时安排:1课时
八、教学过程
● 复习并引入新课
师:波动图象与振动图象的主要异同有什么?
生:回忆上节课所学回答问题。
师:与振动过程相比,波动过程要多出一种运动形式,那就是振动在空间的传播,因此描述波动就需要更多的概念,本节课我们就学习描述波动的概念,同时进一步研究波动的运动规律。
一、课题:万有引力规则
二、课型:概念课(物理按教育内容课型分为:规则课、概念课、试验课、习题课、温习课)
三、课时:1课时
四、教育方针
(一)常识与技术
1、了解万有引力规则的含义并会用万有引力规则公式处理简略的引力核算问题。
2、知道万有引力规则公式的适用范围。
(二)进程与办法:在万有引力规则树立进程的学习中,学习发现问题、提出问题、猜测假定与推理证明等办法。
(三)情感情绪价值观
1、培育学生研讨问题时,捉住首要矛盾,简化问题,树立抱负模型的处理问题的才干。
2、经过牛顿在前人的根底上发现万有引力规则的考虑进程,阐明科学研讨的长时间性,连续性及艰巨性,进步学生科学价值观。
五、教育重难点
要点:万有引力规则的内容及表达公式。
难点:
1、对万有引力规则的了解;
2、学生能把地上上的物体所受重力与其他星球与地球之间存在的引力是同性质的力联系起来。
六、教育法:协作探求、启发式学习等。
七、教具:多媒体、讲义等。
八、教育进程
(一)导入
回忆曾经对月—地查验部分的学习,清晰已然太阳与行星之间,地球与月球之间、地球对地上物体之间具有与两个物体的质量成正比,跟它们的间隔的二次方成反比的引力。这儿进一步斗胆假定:是否任何两个物体之间都存在这样的力?
引发学生考虑:很可能有,仅仅由于咱们身边的物体质量比天体的质量小得多,咱们不易察觉算了,所以咱们能够把这一规则推行到天然界中恣意两个物体间,即具有划年代含义的万有引力规则.然后在学生的爱好中进行假定证明。
(二)进入新课
学生自主阅览教材第40页万有引力规则部分,考虑以下问题:
1、什么是万有引力?并举出实例。
教师引导总结:万有引力是遍及存在于世界中任何有质量的物体之间的彼此招引力。日对地、地对月、地对地上上物体的引力都是其实例。
2、万有引力规则怎样反映物体之间彼此效果的规则?其数学表达式怎么?并注明每个符号的单位和物理含义。
教师引导总结:万有引力规则的内容是:世界间全部物体都是彼此招引的。两物体间的引力巨细,跟它的质量的乘积成下比,跟它们间的间隔平方成反比. 式中各物理量的含义及单位:F为两个物体间的引力,单位:N.m1、m2别离表明两个物体的质量,单位:kg,r为两个物体间的间隔,单位:m.G为万有引力常量:G=6.67×10—11 N·m2/kg2,它在数值上等于质量是1Kg的物体相距米时的彼此效果力,单位:N·m2/kg2。
3、万有引力规则的适用条件是什么?
教师引导总结:只适用于两个质点间的引力,当物体之间的间隔远大于物体自身时,物体可当作质点;当两物体是质量散布均匀的球体时,它们间的引力也可直接用公式核算,但式中的r是指两球心间的间隔。
4、你以为万有引力规则的发现有何深远含义?
教师引导总结:万有引力规则的发现有着重要的物理含义:它对物理学、天文学的开展具有深远的影响;它把地上上物体运动的规则和天体运动的规则一致同来;对科学文化开展起到了活跃的推进效果,解放了人们的思维,给人们探求天然的奥妙树立了极大决心,人们有才干了解天地间的各种事物。
(三)深化了解
在完结上述问题后,小组评论,学生在教师的引导下进一步深化对万有引力规则的了解,即:
1、遍及性:万有引力存在于任何两个物体之间,只不过一般物体的质量与星球比较太小了,他们之间的万有引力也十分小,完全能够疏忽不计。
2、彼此性:两个物体彼此效果的引力是一对效果力与反效果力。
3、特殊性:两个物体间的万有引力和物体地点的空间及其他物体存在无关。
4、适用性:只适用于两个质点间的引力,当物体之间的间隔远大于物体自身时,物体可当作质点;当两物体是质量散布均匀的球体时,它们间的引力也可直接用公式核算,但式中的r是指两球心间的间隔。
(四)活动探求
请两名学生上讲台做个游戏:两人挨近后脱离三次以上。创设情境,加深学生对本节常识点的形象和运用,请一位同学上台展现核算效果,师生互评。
1、请预算这两位同学,相距1m远时它们间的万有引力多大?(可设他们的质量为50kg)
解:由万有引力规则得: 代入数据得:F1=1.7×10—7N
2、已知地球的质量约为6.0×1024kg,地球半径为6.4×106m,请预算其间一位同学和地球之间的万有引力又是多大?
解:由万有引力规则得:代入数据得:F2=493N
3、已知地球表面的重力加快度,则其间这位同学所受重力是多少?并比较万有引力和重力?
解:G=mg=490N。
比较效果为万有引力比重力大,原因是由于在地球表面上的物体所受万有引力可分解为重力和自转所需的向心力。
(五)讲堂小结
小结:学生在教师引导下认真总结归纳本节内容,完结多媒体出现的常识网络结构图,并把自己这节课的领会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,进行生生互评。
(六)安置作业
作业:完结“问题与操练”
、重力基本相互作用——教学目标
1.知识与技能:
(1)了解力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,能分析
施力物体和受力物体。
(2)知道力的三要素,会画力的图示和力的示意图。
(3)知道重力产生的原因及其定义,理解重力的大小和方向,知道重心的概念。
(4)初步了解四种基本相互作用的特点和作用范围。
2.过程与方法:
通过观察和亲身感受,概括出重力的产生、方向、大小的特点,培养学生归纳总结知识的能力。
3.情感、态度与价值观:
(1)通过“重心”概念的引入渗透“等效代替”的思想。
(2)通过对四种基本相互作用的介绍,激发学生努力学习,以后投身到新领域的探索中去。
二、力基本相互作用——教学重点和难点
重点::
1.力的概念的建立过程,学生对与力的概念存在一些模糊的概念,为了让学生对力有更清晰的认识,因此教学中应重点讲解力的概念的建立过程。
2.重力的三要素的分析过程。因为重力三要素的分析研究方法能为其他内容的学习作铺垫,所以应是本节的另外一个核心内容。
难点:不规则物体的重心的确定,对于不规则物体的重心的确定学生不容易接受,而且也不容易想到,所以在教学中用实际操作突破难点。
三、力基本相互作用——教学资源:教材、多媒体课件、尺子、橡皮筋、弹簧测力计
四、力基本相互作用——教学过程
【导入新课】
第一章我们学习了运动的描述,第二章我们学习了匀变速直线运动的研究,研究的是物体运动变化的规律,可是什么原因导致物体运动状态的改变呢?今天我们将要学习的内容《相互作用》会给出我们答案。
【新课教学】
一、力
【多媒体展示】足球场上的射门过程,以足球为研究对象
【教师演示】一把尺子压弯、橡皮筋拉长等
【提问】什么原因使物体的运动状态发生了变化、使物体的发生形变呢?
【知识点归纳】
(一)、定义:物体与物体之间的相互作用
2.测量:弹簧测力计
3.单位: 牛(N)
【强调】1、力的产生和存在离不开物质。
2、一个物体受到力的作用另一个物体施加力的作用。只要有力产生就一定存在着施力物体和受力物体。
3、一个物体是施力物体的同时,也是受力物体。
【提问】不接触的物体之间会产生力的作用吗?
【演示】磁体间的相互作用;电荷间的相互作用;
【结论】不接触的物体间也能产生力的作用。
(二)、力的作用效果
1、力能使物体的运动状态发生改变
2、力能使物体发生形变
(三)、力的三要素
【演示】用不同的大小的力拉橡皮筋.
【结论】大小不一样,作用效果不一样
【演示】相同大小不同方的力分别作用在同一运动物体上。
【结论】方向不一样作用效果不一样
【展示】用同样大小的力在门的不同位置推门。
【结论】作用点不一样,作用效果不一样
【归纳】:力的三要素:大小、方向、作用点
【强调】力既有大小,又有方向,所以力是矢量。
(四)、 力的图示:
1、力的图示:用带箭头的线段表示力的方法。线段是按一定比例(标度)画出的,长短表示力的大小,指向表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点,线段所在的直线叫做力的作用线。
6.力的示意图:只画出力的方向和作用点
(五)、力的分类
1、按性质:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等;
2、按效果:拉力、弹力、压力、动力、阻力等。
【例1】下列说法中正确的是( )
A甲用力把乙推倒而自己并未到下,说明只是甲对乙施加了推理,而乙对甲没有施加力。
B甲对以施加了力的作用,甲是施力物体同时也是受力物体。
C带正电的甲球吸引带负电的一球,那乙球也同时吸引乙球。
D力不能离开物体而单独存在。
二.重力
(一)、定义
重力:由于地球的吸引而使物体受到的力
【强调】重力的施力物体是地球。
(二)重力的三要素
1.大小:G=mg 其中:g为当地的重力加速度,察看课本44页“一些地方的重力加速度标准值”,结论,从赤道带两极重力加速度逐渐减小,因此重力的大小与地理位置有关。
2.方向
【提问】任何一个力都有方向你知道重力的方向吗?请用实例说明你的依据。
【展示】垂柳、铅垂线
【合作讨论】生活中那些现象和应用方面涉及重力竖直向下的知识?
【归纳总结】重力的方向总是竖直向下
3.作用点
【讲述】重心:一个物体的各部分都要受到重力作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点就叫做物体的重心。
【强调】我们就用作用于重心的一个重力,等效地代替了实际作用于物体无数个点上的无数个微小重力,这种方法叫等效代替。等效代替是物理学中常用的一种方法,以后还会用到。
【合作探究】(1)找出不规则薄板的重心。
(2)找出环状物体、空心球状物体、三角形框架等物体的重心。
小组讨论,设计实验方案,进行探究性实验,并且总结物体重心的确定方法。
问题:重心是否一定在物体上?
【归纳总结】
1.质量分布均匀、形状规则的物体,重心在物体的几何中心.
2. 质量分布不均匀的物体,重心位置除跟物体形状有关外,还跟物体的质量分布有关,重心偏向于质量分布大的那一端。
3.重心不一定在物体上。
【例2】关于重心,下列说法正确的是:( )
A重心就是物体最重的一点。
B重心就是物体的几何中心
C直铁丝弯曲后,重心便不在中心,但一定在铁丝上
D重心是物体个部分所受重力的合力的作用点
(三)渗透法制教育:
利用载重汽车超载,引起的路面严重变形而毁坏路面的情况,引入《中华人民共和国道路交通安全法》第四十八条:机动车载物应当符合核定的载重量,严禁超载;载物的长、宽、高不得违反装载要求,不得遗洒、飘散载运物。
三、四种基本相互作用
1.万有引力:存在于一切物体之间,强度随距离增大而减弱;
2.电磁相互作用:存在与电荷间和磁极间,其本质是相同的,强度随距离增大而减弱;电磁力随距离的变化规律与万有引力相似;
【思考与讨论】
质子带正电,但质子(与中子一起)却能聚在一起构成原子核。根据你的推测,原因可能是什么?
【师生共同探究、归纳概括】
3、强相互作用:能使原子核紧密保持在一起的强大的作用力;距离增大时,强相互作用急剧减小,它的作用范围只有约10-15m
4、弱相互作用:放射现象中起作用的基本相互作用;它的作用范围与强相互作用相同,但强度只有强相互作用的10-12倍
【介绍】
四种相互作用的特点已被科学所认识,许多物理学家认为他们可能是某种相互作用在不同条件下的不同表现,就像电和磁是电磁相互作用的不同表现形式一样。为此,人们做了很多研究工作,但至今还没有公认的结论。同学们在今后可以从事这方面的研究工作,为人类做出贡献!
【小结】
师生一起回顾这节所学的内容
【课后反思】
本节课对于建立清晰的力的概念起着至关重要的作用。本节主要内容包括:力的概念、力的图示、重力、四种基本相互作用。
教学中较好的地方:
教学过程安排合理,知识脉络清晰,重要知识点有强调。讲课语言清晰,较有亲和力。
教学中还需改进的地方:
教学过程中有时候语言不精简,或欠科学性。讲课过程中有些紧张,不能按照备课的内容讲下来。时间安排有些不合理。在学生所学知识的衔接上,比如:重力不等于地球的吸引力,它只是其中的一个分力等暂时讲不清楚的内容的解释和过渡不是很好。 四大基本相互作用,不能一下讲清楚,我应该鼓励学生进一步自学,也可以培养其主动探索的学习习惯。
优秀的人总是会提前做好准备,作为幼儿园的老师,我们都希望小朋友们能在课堂上学到知识,为了给孩子提供更高效的学习效率,教案是个不错的选择,教案可以让上课自己轻松的同时,学生也更好的消化课堂内容。你知道怎么写具体的幼儿园教案内容吗?我们的小编特意搜集并整理了高中物理教学教案汇总11篇,有需要的朋友就来看看吧!
新课程理念下的高中物理教学
新课程理念下的高中物理教学
作者 彭前程 人民教育出版社物理编辑室
2004年我国部分省市开始了高中的课程改革,截止2010年9月,全国除广西外,已全部进入新课程。经过几年的实践、探讨和反思,大家逐渐对教学中一些比较重要的问题有了新的认识。本文拟在整体上对新课程高中物理教学的现状及教学中应注意的问题谈谈自己的看法。
一、高中物理教学现状 1.新的教育观念得到广泛认可
经过几年的学习和实践,“打好基础“培养能力”等观念得到强化,“过程”“方法”“科学精神”等逐渐受到重视,一些新的教育观念在实践中不断得到深化。应该说此次课程改革极大地解放了思想,使更多的物理教育工作者站在更高的层面来思考我国的高中物理教育,教师在新课程理念的指导下,教学研究比以往任何时候都更广泛、更深入。
2.教学实践取得长足发展(1)更关注学生知识的建构过程
教师普遍重视对学生学习条件及学习状况的分析,更注意将学生的思考“过程”反映出来,以便在教学过程中随时了解学生的想法,动态地开展教学。例如,在学习自由落体运动时,教师提出“你认为不同物体在重力的作用下下落得快慢是怎样的?”“影响物体下落快慢的原因是什么?”“若不考虑阻力,物体下落是什么运动?”“自由落体运动具有什么特点?”等问题,学生在问题的引导下展示“思维的过程”,这对教师了解学生的想法、继而有针对性地开展后续教学非常有利。(2)多维教学目标并重
教师在教学设计中重视新课程强调的三维教学目标。比如北京实验中学王运淼老师在讲“电动势”时,将4盏小灯泡并联接在4节1.5V的干电池上,逐一闭合每一盏小灯泡的开关,发现第一盏灯最亮,以后每闭合一盏,灯的亮度都逐渐变暗。根据初中学过的知识,并联电路用电器两端的电压等于电源电压。小灯泡的亮度不应该随灯泡个数的增加而变暗,学生由此产生了疑问;接着老师又将这四盏并联的小灯泡接在一个6V的蓄电池两端,再逐一闭合每盏灯的开关,此时灯的亮度不但不随接入个数的增多而变暗,而且各灯亮度也比上面同样是6V的干电池所接的小灯泡大很多。全班学生几乎是同时发出了“为什么”的疑问,这就为学习电源的电动势及内部结构奠定了很好的基础。(3)教学方式多样化
我国的探究式教学注重探究教学的本质,强调学习者主动参与、积极发现问题、解决问题、总结规律、构建知识的过程。这种让学生带着问题,师生共同研究、讨论、解决问题的过程和我们以前提倡的“启发式教学”有许多共同之处。(4)教学手段丰富多彩
新课程要求教学和学生的生活实际相联系,许多老师就亲手制作教学用具,例如南昌一中郭训盛老师在“楞次定律”一课中所做的演示小车,形象生动地展示了楞次定律的内容,除了自制教具和利用传统的实验仪器外,还有用多媒体播放图片、课件、视频和使用DIS多媒体数字化实验室。丰富多彩的教学手段使课堂气氛更活跃、教学效果更理想。3.教学行为差异很大
尽管从全局而言,新课程改革取得了可喜的成绩,但是一些地区、学校、教师,仍然以老的教学方式向学生灌输知识,不做实验。客观上,新课程对教师的学科知识、教学水平和学校管理、设备、资源等都提出了较高的要求。有些经济落后的地方师资不足、设备短缺、班级太大,很难开展符合新课程要求的教学。主观上,有些学校领导和老师对新课改不理解或不赞成。笔者在一线考察时和某条件很好的市一中的老师座谈,他们学校从高一到高三都不做实验,只是到高考前将一些重要的实验讲一讲,告诉学生应注意些什么、哪类问题在高考的实验题中易出现及如何解决。
二、高中物理教学应注意的问题
1.扎实的学科功底是搞好课程改革的必要条件
新课程要求开展多种方式的教学活动,特别是学生自主探究的学习活动。这就要求教师不仅要设计好教学活动,还要有扎实的学科知识,新课改中我们常看到真正为大家所称道的,通常是那些学科功底扎实、对物理学有深刻理解的老师。正像赵凯华先生在一次谈话中所说:“现在中学物理教师将过多的精力放在解题上,像某某老师这样看‘闲书’的人不多了(“某某老师”指北京某中学的一名特级教师)”,赵先生这里说的“闲书”,指的是如爱因斯坦、英费尔德著,周肇威先生译的《物理学的进化》,赵凯华先生著的《定性与半定量物理学》等书籍,这些书对教师深刻理癣物理学概念、原理和搞好物理教学非常有帮助。
以“牛顿第一定律”为例,首先,牛顿在总结伽利略、笛卡儿等人研究的基础上得出牛顿第一定律:“一切物体总保持匀速直线运动或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。“”物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。”这里首先包含了力的定性定义,说明力和运动状态改变间的关系;其次,确立了惯性的概念,描述了物体运动所固有的属性;第三,牛顿第一定律还定义了惯性系,要描述运动就要说明是在什么样的参考系下的运动,满足第一定律所描述状态的参考系为惯性参考系。
有了牛顿第一定律的基础,人们就会进一步追问:如果物体受到外力,其运动状态的变化将遵循怎样的规律?要回答这一问题就必须先定义用什么物理量来描述物体运动状态的变化,用什么量来描述力,用什么量来描述惯性。力要求用物体的运动状态变化(即加速度)来量度,而弹簧测力计是用物体的形变来量度力,这两者在理论上是二元的,产生形变的力和产生加速度的力是否具有同一属性,并不应该是想当然的,质量的量度也存在类似的问题。
教师只有了解了这些本原的问题,才能更好地设计教学,中学在学习牛顿第二定律时,多采用认为质量和力都是已经解决了的问题,然后通过实验来发现加速度、力、质量三者间的关系,这种处理方法是合适的。第一定律的教学可以采取如下的教学设计。
问题1:日常生活中我们常见到将力作用于一个物体,物体就运动,是不是说,有力才有运动?力和运动是怎样的关系呢?
师生一起做人教版《物理1》中的“伽利略斜面实验”。问题2:“伽利略斜面实验”说明了运动和力是怎样的关系? 在师生共同的讨论中,总结出牛顿第一定律的正确表述。在分析牛顿第一定律实质内容的基础上,应让学生认识以下几点:
(1)牛顿第一定律阐明了力和运动状态变化的关系,为后面进一步的研究奠定了基础。
(2)牛顿第一定律提出用惯性来描述“物体具有保持运动状态不变的内在属性”。(3)牛顿第一定律虽然不能通过实验严格验证,伽利略斜面实验只是一个理想实验,但是由它得出的推论被无一例外地得到证实,从而被认可;更为重要的是,它的得出体现了把经验事实和抽象思维结合起来的一种科学思维方法,成为后世科学发展中重要的科学研究方法。
2.处理好过程与结果的辩证关系
即便是现在,也仍然有许多教师认为过程不重要,唯有结果、唯有会解题才重要。物理教学基本上变成了“解题教学”,那么如何看待过程和结果的关系?结果究竟应该是什么?加强了过程教学一定就会削弱结果的教学吗?
首先,在解题教学中,教师关注的重点是题型及解题技巧,往往把技巧直接告诉学生,然后再让学生模仿同类型题目,试图通过题型模仿让学生记住技巧,对为什么要用这样的技巧以及技巧中所包含的物理意义与思想,则因为“麻烦”“费时”避而不谈。这些机械训练的结果是,当学生遇到没见过或有差异的题时不会解答。其实物理教学中的结果应该是教学的“目标”,会解题只是我们教学目标中的一个方面,千万不能将物理教学异化为解题教学。
其次,新课程强调“过程”,实际就是要让学生知道知识产生的来龙去脉,知道为什么要引入相应的概念,主要的问题是什么,如何解决这些问题等,而有些老师只知道解题的方法。这样且不说对学生掌握科学分析问题的方法、培养全面的科学素养不利,即便是对解题也不会有太好的结果,因为学生没有理解问题的实质。
例如,“已知通过气垫导轨上两个挡光板的宽度及物体通过挡光板的时间,求物体在气垫导轨上运动的加速度”一题,暗含“以不变应万变”思想,是求物体通过两个挡光板的平均速度来代替通过两个挡板的瞬时速度,尽管许多学生事先做过这类题,却没有领会其中的物理本质,以至于遇到类似“一个接近光速的带电粒子,通过一个220伏、50赫兹交变的偏转电场”求相应问题时,许多学生一筹莫展,其实这里解决问题的关键是以光速运动的粒子通过每秒方向改变仅100次的交变电场,可以认为电场是不变的。学生平时应通过多层次、多角度的“过程”学习,真正领会问题本质。3.探究式教学要重在本质
探究式教学是此次课程改革中老师们思考最多、实践最广的教学方式,课型是多姿多彩。教学中应注意:
首先,探究方式的选择要注意结合学校、学生的实际。比如,课标要求:“通过探究,理解楞次定律。”如果学校设备允许,可以让学生两人一组设计方案来自主探究;如果学生基础差,可以在老师引导下,先讨论后实验探究;如果学校的设备较差,则可以由老师演示,学生在老师的启发下讨论得出规律。其次,探究不一定非要做实验,这就涉及“以讲授为主的教学可不可以是探究式教学”的讨论。我国中学物理教学界普遍认为:以老师讲授为主的教学,只要是让学生带着问题,教师提供足够的证据,教学完全可以设计成探究式的学习。第三,探究教学要注意效率,教学中我们常可以看到,课堂上“热热闹闹”,但是教学目标并没有得到很好地完成。究其原因,主要是教学目标的“求全”造成的,探究教学一定要注意目标的达成度,可以仅对一两个要素进行探究,这样更有效。比如,在“探究加速度与力、质量的关系”中,就可以将探究的重点放在探究的思路、方案的设计上,而实验数据的分析、曲线拟合等,则可以发挥计算机的功能。
4.要注重核心概念的教学
概念是建立学科最重要的基础,但是我们常常看到有些教师更关注解题教学、技巧教学和“二级规律”的教学,新课教学常是“一个定义,几项注意”“5分钟新课,40分钟解题”,学生对所学的概念还没有理解,就急忙进入“习题教学”,以至于学生的练习没少做,但还是不能理解真正的物理问题。比如,学过光的干涉和衍射后,有的学生认为“两个缝就是干涉,一个缝就是衍射”,但是光栅不是一个缝,为什么叫“衍射”?光栅叫“衍射”,那“双缝”为什么不叫“双缝衍射”,而叫“双缝干涉”呢?这些问题首先要从干涉和衍射的概念去辨析,理解,干涉指的是满足相干条件的两束或两束以上的光波在空间相遇时,相互叠加出现光强在空间稳定不变的、明暗分布的现象;衍射指的是波遇到障碍物,能够绕过障碍物进入几何阴影区的现象,从概念上看,干涉现象不需要障碍物,原则上可以实现没有衍射因素的干涉现象,技术上可以用两束或两束以上的具备相干条件的激光实现光的干涉;而衍射现象需要衍射物,指的是一种偏离直线传播的干涉效应。单缝衍射的缝中各点都是子波的波源,它们前进中的包络面形成新的波面。新的波面的波线指向缝后的各个方向,而衍射图样的出现,则是根据波的叠加原理,各子波叠加的结果,属干涉效应,所以衍射中必有干涉。由上面的分析可以看出,“双缝干涉”实质上是“双缝衍射”。它和“光栅衍射”一样,是各个单缝的衍射(内含干涉)光波互相干涉的结果。在教学中之所以称为“双缝干涉”,是因为把每个缝只看作一个子波源,而且是对双缝之后的波场而言的。
再如,重力的概念,人教版高中教材上的叙述是:“由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力”。由于重力是在高中刚开始学习物理时就碰到的物理量,不可能讲清楚其确切含义,所以用了一个并不是很严格的说法。我们常听到这样一些说法:(1)重力就是地球的万有引力;(2)重力是引力的一个分力;(3)随地球一起转动的物体所表现出受地心的引力。这些说法是否合理呢?
中学阶段常由在地球表面称得的重量(重力的大小)来定义重力。此时采用的是地面参考系,是非惯性参考系,要考虑因地球的旋转而产生的惯性离心力,这时地球表面物体所受到的重力W?,是地心引力F与惯性离心力F惯的合力(见图1)。有些大学物理教材也将重力视为地心的引力,而地心引力与惯性离心力的合力叫做“视在重力”,它的大小则应叫做“视在重量”。其实通常我们所说的“重量”就是“视在重量”,没有不含惯性离心力的“重量”,只是通常不会在“重量”前加“视在”二字,此种情况下的“重力”就是“视在重力”的简称,它包含惯性离心力。
有关“重力”一词的矛盾主要来自除地心引力外是否还包含惯性力,赵凯华先生说:“对于重力,在不同的语境下可以有不同的理解。在区分天体相互作用和地心引力时,以及与弹性力、摩擦力并列谈‘常见的力’时,不必强调‘重力’包含惯性力,在讨论物体的重量时‘重力’必须包含惯性力。”由上面的分析来看,第(1)种说法要看具体的语境,第(2)种说法是不对的,第(3)种说法不够清楚,建议不使用。5.要重视重要规律的教学
物理概念是理解物理规律的基础,而物理规律则是理解现实世界的法则,所以规律的教学也非常重要,在规律教学中我们要注意规律的不同层次、重要程度,要让学生理解它的内涵和运用规律的方法。
比如,在“曲线运动”的教学中,有的老师把注意力过于放在什么样的运动要用什么样的公式上,而忽略了运用规律的根本大法——在垂直的两个方向上应用牛顿运动定律,忽略了物体做一般性的曲线运动时应怎样考虑问题,《物理2》第五章第一节“曲线运动”开宗明义地强调思路:“从现在开始,我们研究质点沿曲线运动时所遵循的规律。这一节的任务是找出描述曲线运动的方法,下一节将根据牛顿运动定律得出质点做曲线运动的规律,这个思路与研究直线运动时是一样的”,下一节“平抛运动”,研究的是用平抛这一具体问题来处理曲线运动的一般方法,对此,教材说明:“在研究直线运动时,我们已经认识到,为了得到物体的速度与时间的关系,要先分析物体受到的力,由合力求出物体的加速度,进而得到物体的速度。关于平抛运动,我们仍然遵循这样的思路,只是要在相互垂直的两个方向上分别研究。”接下来,分别研究物体在x轴和y轴上的受力情况,列出方程求出分速度、合速度,分位移、合位移,在这节的最后一段,指出用刚刚学过的研究平抛运动的方法来研究“一般的抛体运动”,给出了一条明确的研究一般曲线运动的方法。6.实验教学不容忽视
仅从《课程标准》及教材实验的数量上,就可以看出新课程对实验的要求提高了。比如原来高中物理教学的实验是19个,而且大多数都是验证性实验;而《课程标准》至少有30多处提到了要由实验来进行教学设计;高中教材两个必修加上3系列的5个选修模块,涉及40多处用实验或活动来学习物理知识。加强实验教学不仅仅是要培养学生的动手能力,更重要的是要培养他们科学的研究问题的方法、学习物理的兴趣和多方面的科学素养。
高中物理课程改革已进行了近七年,我们只要在理念上逐渐加深认识、跟上时代的步伐,在实践中不断探索,“关注学生”“理解学生”“理解物理”,我国的物理教学就会取得长足发展。
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评论
张立新 2013-10-15 10:42:26
教育就应该是素质教育,注重学生的能力是重要的。通过此文使我懂得了如何进行高中物理教学。
一、磁化和退磁
说明:缝衣针、螺丝刀等钢铁物体,与磁铁接触后就会显示出磁性,我们把钢性材料与磁铁接触后显示出磁性的现象称之为磁化
说明:原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用,就会失去磁性,这种现象叫做退磁
说明:铁、钴、镍以及它们的合金.还有一些氧化物,磁化后的磁性比其他物质强得多,这些物质叫做铁磁性物质,也叫强磁性物质
二、磁性材料的发展
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三、磁记录
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四、地球磁场留下的记录
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五、磁性材料
一.磁化和退磁
1、磁化:钢性材料与磁铁接触后显示出磁性的现象
2、退磁:原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用,就会失去磁性
3、铁磁性物质(强磁性物质):铁、钴、镍以及它们的合金.还有一些氧化物,磁化后的磁性比较强
4、磁化和退磁解释:物质是由原子构成的,原子是由原子核和电子构成,电子绕核旋转,这就相当于一个小磁体,称之为磁畴,磁化前,各个磁畴的磁化方向不同,杂乱无章地混在一起,各个磁畴的作用在宏观上互相抵消,物体对外不显磁性。磁化过程中,由于外磁场的影响,磁畴的磁化方向有规律地排列起来,使得磁场大大加强。这个过程就是磁化的过程,高温下,磁性材料的磁畴会被破坏.在受到剧烈震动时,磁畴的排列会被打乱,这些悄况下材料都会产生退磁现象
5、硬磁性材料:磁化后撤去外磁场,物体具有很强的剩磁
软磁性材料:磁化后磁畴的磁化的方向又变得杂乱,物体没有明显的剩磁
二.磁性材料的发展
三.磁记录
四.地球磁场留下的记录
一、教材分析
《波长、频率和波速》是人教版高中物理选修3-4《机械波》第12章第3节的内容,本节课为一个课时,主要学习描述波的三个物理量------波长、频率和波速。本节内容是是本章教学的一个重点,也是高考常考的考点之一。
二、教学目标
1、知识目标:
1).知道什么是波的波长,能在波的图象中求出波长。
2).知道什么是波传播的周期(频率),理解各质点振动周期与波源振动周期的关系。
3).知道波速的物理意义,理解波长、周期(频率)和波速之间的关系,能用它解决实际问题。
4).理解周期(频率)、波速的决定因素,知道波由一种介质进入另一种介质时谁变谁不变。
5).能从某一时刻的波的图象和波的传播方向,正确画出下一时刻和前一时刻的波的图象。
2、能力目标:
1).通过对波长、频率和波速等概念的自学和讨论培养学生的自学能力与理解能力。
2).通过画出下一时刻或前一时刻波形的训练,提高绘图技能,同时体会波动的时间和空间周期性。
3).通过对波动问题多解性的讨论,训练学生全面、周密思考问题的素质。
3、情感、态度和价值观目标:
体会波动过程的重复之美,体验周密思考问题能力的重要性。
三、教学重点、难点分析
教学难点
1.波速、周期(频率)的决定因素以及公式 的理解与应用。
2.画出某时刻波形的技能。
3.多解的成因与解的确定方法。
教学难点
多解的成因与解的确定方法。
四、学情分析
我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。而且学生在日常生活中会接触到很多的有关波的知识和现象,在初中已经学过诸如声波之类的波的知识,但是那时候的知识过于感性和肤浅,通过高中的学习会把知识落实的更加科学和深刻。
五、教学方法
自学、讨论探究、交流、多媒体课件。
六、教具和课前准备
1、学生准备:把导学案的课前预习内容做完整并且核对答案。
2、教师的准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案,还有教具的准备。
七、课时安排:1课时
八、教学过程
● 复习并引入新课
师:波动图象与振动图象的主要异同有什么?
生:回忆上节课所学回答问题。
师:与振动过程相比,波动过程要多出一种运动形式,那就是振动在空间的传播,因此描述波动就需要更多的概念,本节课我们就学习描述波动的概念,同时进一步研究波动的运动规律。
浅谈新课程理念下高中物理课堂教学设计
孙早利
(辽阳市第二高级中学,辽宁 辽阳市111000)
新课程改革是我国基础教育改革深入发展的必然趋势,其实施的关键与最终实现的途径则是课堂教学,而有效的课堂教学设计又是课堂教学成功的必要条件。因此,利用新课程理念来指导物理课的教学设计,已成为物理课堂教学改革的当务之急。根据科学的教育观、物理新课程理念及物理学科特点,笔者认为高中物理新课程的课堂教学设计要把握以下几个方面:
一、教学引入激趣化
兴趣直接影响学生的学习动机。而引起学生兴趣的规律有两条:当所学知识能解决生活中与自己密切相关的疑问时;当所学知识揭示了自己习以为常的现象中的新的涵义时。在进行教学时,教师要注意从学生熟悉的身边现象入手,紧密结合学生的生活实际,引导他们发现问题,展开探究,使他们感受到身边的物理知识和物理规律,增大学习兴趣,增强他们在生产和生活实际中应用物理知识的认识。
例如在学习“圆周运动”一节时,笔者设计了“水流星”实验,当水桶旋转到倒悬在空中时,桶中的水并没流出来,这就使学生产生了极大的兴趣,争着来做这个实验。这一现象与学生原有的认识不一致,因而产生了认知冲突,激起了学生的探索欲望,调动了学生的潜在意识来投入学习研究。
二、教学目标三维化
物理课堂教学目标是对物理课堂学习活动预期达到结果的表述,它确定了教学工作的方向,制约着物理课堂中教与学的活动。新课程改革,将知识与技能、过程和方法、情感态度与价值观列为物理课程目标,在学习知识与技能的同时,寻找科学探究的过程与方法,引导学生认识物理世界,并结合物理提供的丰富素材,使学生形成积极、健康、科学的情感态度和价值观。在设计课堂教学目标时应遵循四个原则,即课堂教学目标与物理课程目标一致性原则,三维目标纵横贯穿的整体性原则,高层次目标中包含低层次目标的层次性原则,教学目标的难度适中、明确、可测量、易操作的具体性原则。
三、教学方法多样化
物理课堂教学,要教学有法,但无定法,贵在得法。其关键是从知识教学转向以创新精神、创新能力为核心的素质教育,积极实施探究性学习,激发学生思考,培养学生的创新意识和创新能力。笔者认为,可以采用探究发现学习、问题解决学习、合作学习、开放式学习、情景学习、活动学习、技能操作学习、体验学习和有意义的接受学习等教学形式,激发学生的学习热情,培养学生的学习兴趣。要引导学生在课外进行物理调查和物理专题研究,使学生在更广泛的空间去体验物理的乐趣,发掘物理育人功能,提高学生的物理素养。
四、教学手段信息化
运用现代信息技术,发挥多媒体的教学功能,是提高课堂教学效益和质量的重要手段。计算机具有很强的真实感和信息呈现方式,比如,可以利用多媒体视频系统或教学课件,突显课堂无法演示的宏观的、微观的、极快的、极慢的物理过程。因为多媒体教学能突破时间和空间的束缚,灵活地放大和缩小场景,化无形于有形,化抽象为形象,所以借助多媒体能让学生认识加强,理解透彻,使教学难点得以顺利突破。在效果和吸引学生注意力等方面,比以往常用的幻灯、挂图有着无可比拟的优越性。
五、教学过程互动化
教学过程是师生交往,共同发展的过程。没有交往,没有互动,就不存在或发生教学。学生必须参与到学习活动中去,参与是课程实施的核心,学生参与教学体现着活动、民主、自由。要实现民主,教师一定要转变角色,教师要成为学习活动的组织者、引导者、参与者。组织者就是教师要给学生创设自主、探究、合作的空间,组织学生发现、寻找、搜集和利用学习资源,建立人道的、和谐的、民主的、平等的师生关系,让学生在平等、尊重、信任、理解和宽容的氛围中受到激励和鼓舞。引导者不仅要引导方法和思维,同时也包括做人的价值。教师作为学生学习的参与者,要在参与中与学生分享自己的感情与认识,一道寻找真理,勇敢地承认自己的过失与错误,拉近与学生之间的距离,引导学生自由表达、自主探索。
互动的方式很多,就教师与学生之间的互动形式来看,有以教师为主的互动(“问话式”,教师问学生答)和在教师指导下以学生为主的互动(“对话式”,互问互答)。就互动的内容来看,主要是通过“问题——操作、思考——回答”的方式来展现。例如高一新教材《力的合成》课堂教学,老师问“一桶水,可以由两个人提起,也可以一个人提起,这两个过程相同吗?” “已知分力求合力就叫做力的合成。那么如何去求合力呢?”通过实验引导学生从最简单的二力合成进行研究,例如:“3N和4N的力,合力是多少?” “可以等于5N吗?可以等于3N吗?可以等于1N吗?”“合力与分力之间到底遵循着什么样的关系,如何验证?”通过师生互动、实验研究、讨论分析得出结论。
六、教学小结反思化
课堂小结是教学基本环节之一,如果处理得当,则是“画龙点睛”。课堂小结,应促进学生学会归纳和反思,培养学生的归纳能力和自我反思的意识。为此,应将小结交由学生自己完成。要留足够时间给学生自我总结反思,反思的内容可以是:这节课你学到了什么? 你有什么收获? 你还有什么问题? 你还想知道什么?要让学生自由发言,互相补充,教师可做适当的引伸与提高。
七、教学板书审美化
按照认识论的规律,学生学习物理知识的过程,总是由感性到理性、由表及里、由浅入深、由此及彼。而教学板书设计的目的,一是引起学生注意,对教学的主要内容能有提示。二是方便学生记忆和运用。教学板书要有新意,条理分明的板书应融科学性、趣味性、实用性和艺术性为一体,让学生享受板书美的同时,接受新的知识。
八、教学评价多元化
教学评价包括诊断性评价、形成性评价、总结性评价三部分。物理新课程倡导以评价学生科学素养的发展为中心,其评价标准着眼于培养全面发展的人,主张综合地、积极地、真实地评价每一个学生。在评价中,一是要注重过程与结果相结合,充分发挥评价的诊断、激励和发展的功能;二是要体现评价途径的多元化,既要评价学生掌握物理知识的情况,也要重视评价学生在探究能力、科学情感、科学态度与科学价值观等方面的发展状况。在教学评价设计时,不但要制定学生学业成绩的评价标准,而且要制定评价探究能力、实验技能、兴趣爱好、批判性思想和创新能力以及个性差异等方面发展的标准,发挥学生多方面的潜能,帮助学生树立自信。
总之,高中物理新课程课堂的教学过程,不仅是一种特殊的认识过程,同时还是师生情感共融,价值共享,共同探索新知,共享生命体验的过程。在课堂实践中不要拘泥于预先的设计,被教学设计束缚手脚,一切以学生为主,以教促学,应学生动而动,应情景变而变,通过不断的实践探索,为全面提高物理新课程的课堂教学质量,探索出一条新路子。
联系:sunzaoli@
0419-4990422 通讯地址:辽宁辽阳市第二高级中学 111000
教学目标:
(一):知识与技能:
1、知道力的分解的含义。并能够根据力的效果分解力
2、通过实验探究,理解力的分解,会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。
3、培养观察、实验能力;以及利用身边材料自己制作实验器材的能力
(二)过程与方法:
1、通过经历力的分解概念和规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学研究过程中的作用。
2、通过经历力的分解科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。
(三)情感态度与价值观
1、培养学生实事求是的科学态度。
2、通过学习,了解物理规律与数学规律之间存在和谐美,领略自然界的奇妙与和谐。
3、发展对科学的好奇心与求知欲,培养主动与他人合作的精神,能将自己的见解与他人交流的愿望,培养团队精神。
设计意图
为什么要实施力的分解?如何依据力的作用效果实施分解?这既是本课节教学的内容,更是该课节教学的重心!很多交换四认为只要教会学生正交分解就可以了,而根据力的效果分解没有必要,所以觉得这一节根本不需要教。其实本节内容是一个很好的科学探究的材料。本人对这节课的设计思路如下:受伽利略对自由落体运动的研究的启发,按照伽利略探究的思路:“猜想――验证”,本节课主要通过学生的猜想――实验探究得出力的分解遵循平行四边形定则,让学生通过实验自己探究出把一个理分解应该根据力的效果来分解。同时物理是一门实验学科,本节课通过自己挖掘生活中的很多材料,设计了一些很有趣而且效果非常好实验让学生动手做,亲身去体验和发现力的分解应该根据什么来分解。同时也让学生了解到做实验并不是一定要有专门的实验室,实验的条件完全可以自己去创造,从而激发学生做实验的兴趣。
教学流程
一.通过一个有趣的实验引入新课:激发学生的兴趣
【实验】“四两拨千斤”
(两位大力气男同学分别用双手拉住绳子两端,一位女生在绳子中间只用小手一拉就把两位男生拉动了)
二.通过演示实验引入“力的分解”的概念
【演示实验】在墙上固定一个松紧绳(带有两个细绳套),教师用一个力把它拉到一个确定点,然后请两个学生合作把它拉到确定点。
得出“力的分解”的定义
三.探究“力的分解”方法:
探究一:力的分解遵循什么定则?
结合伽利略探究的思路:
问题—猜想—逻辑(数学)推理—实验验证—合理外推—得出结论
请学生猜想
请学生逻辑推理:力的分解是力的合成的逆运算,所以它们遵从同样的规律
请学生实验验证(思考:如何验证?)
利用上面的演示实验的器材,请一位同学用一个绳套把结点拉到一定点O,记下力的大小和方向;而另一位同学用两个力把结点也拉到O,记下力的大小和方向。从而验证平行四边形定则。
得出结论:力的分解遵循平行四边形定则
探究二:在实际问题中,一个已知力究竟要怎样分解?
请学生思考:一个力可以分解成怎样的两个力?分解的结果是否唯一?有多少种可能性?(根据一条对角线可以做无数个平行四边形,所以有无数解)
请学生思考:那在实际问题中,一个已知力究竟要怎样分解呢?
通过课堂一开始的实验启发学生:为什么一个人可以拉动两个人,她的一个力从效果上来说可以分解成两个沿着绳子的拉力从而把两个人拉动。因此我们在实际问题中应该根据力的效果来分解已知力。
探究三:如何确定一个力产生的实际效果?
实例1、在斜面上的物块所受的重力的分解
学生猜想:斜面上物体的重力会有哪些效果?
实验验证:用海绵铺在斜面上和挡板侧面,把比较重的物块压在上面可以明显看到海绵发生的形变,这就是重力作用的效果
根据实验知道力的作用效果就可以确定两个分力的方向。
根据平行四边形定则通过计算可以求出两个分力的大小
总结:力分解的步骤:
1、分析力的作用效果;
2、据力的作用效果定分力的方向;(画两个分力的方向)
3、用平行四边形定则定分力的大小;(把力F作为对角线,画平行四边形得分力)
拓展引申:为什么高大的桥要建造引桥,为什么公园的溜溜板要倾角很大?
实例2、三角支架上的力的分解
学生猜想:物体对绳的拉力会有什么效果?
实验一:用橡皮筋、铅笔、绳套、钩码为器材做学生实验自己体会(学生每人一套器材,人人动手实验)
实验二:两名同学相互合作,一人一手叉腰,另一同学在肘部用力下拉去体会力的效果,然后两人互换
实验三:观看视频(在支架与竖直墙相连处用橡皮膜展示力的效果)
拓展引申:如果上方细绳与水平杆的夹角变小,两个分力大小如何变?
实验验证:(自制教具:用一个拐杖,没有拐的一端系上很宽的橡皮筋,同时那一端掉着一个3千克的铅球,有拐的一端让学生顶在腰间,慢慢减小橡皮筋与拐杖之间的夹角,会发现学生手臂上越来越吃力,同时腰间感觉越来越难受,)请一位同学做演示实验去体会。
探究四:合力一定,两个分力随它们之间的夹角变化如何变化?
学生猜想:
实验验证:用一根绳中间吊一铅球,然后把两个绳的端点距离逐渐拉大,最后会发现绳子拉断,说明分力是逐渐变大的。请学生上讲台亲自实践,其他同学观察分析。
请同学解释一开始的实验,为什么“四两可以拨千斤”?
拓展引申:请同学们思考,我们自己可不可以自制一个专门用来测绳子能承受的最大拉力的一个仪器呢?应该如何制造?
课后探究:一个已知力分解成两个力,在一定条件下分解结果有多少种?
教学反思:
执教完该课节后感到最大的成功就是如何围绕体验性探究实验做好了精心的设计,不仅有利于学习任务的推进,更主要是对教学重点和难点的分化起到了有效的化解。这就让学生明白实验对物理的重要性,同时也知道要自己创造条件去探究物理世界中很多未知的奇妙的东西。真正明白了物理就在生活中,这对学生的终身发展是非常有益的。觉得不足之处在于由于受上课时间的限制,这些实验都是老师课前准备好的,如果能够让学生自己去思考设计,亲历那设计的过程,这样就更加有意义,对学生的终身发展更加有益。
人类从很早就认识了摩擦起电的现象,例如公元1世纪,我国学者王充在《论衡》一书中就写下了“顿牟掇芥”一语,指的是用玳琩的壳吸引轻小物体。
后来人们认识到摩擦后的物体所带的电荷有两种:用丝绸摩擦过的玻璃棒的所带的电荷是一种,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是另一种。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
一、电荷:
1、把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷.把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷.
2、电荷量:C
“做一做”验电器与静电计
为了判断物体是否带电以及所带电荷的种类和多少,从18世纪起,人们经常使用一种叫验电器的简单装置:玻璃瓶内有两片金属箔,用金属丝挂在一条导体棒的下端,棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出(图甲)。如果把金属箔换成指针,并用金属做外壳,这样的验电器又叫静电计(图乙)
问:是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时,金属箔片才开始张开?解释看到的现象?
1、摩擦起电
摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.特别是离核较远的电子受到的束缚较小。当两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体。实质:电子的`转移.结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.得到电子:带负电;失去电子:带正电问:摩擦起电有没有创造了电荷?
生:没有,摩擦起电是带电粒子(如电子)从一个物体转移到另一个物体。师:很多物质都会由于摩擦而带电,是否还存在其它的使物体起电的方式?在学习新的起电方式之前,我们先来学习金属导体模型。
金属导体模型也是一个物理模型P3(动画演示)
自由电子:脱离原子核的束缚而在金属中自由活动。
带正电的离子:失去电子的原子,都在自己的平衡位置上振动而不移动。
2、感应起电
演示取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们
彼此接触。起初它们不带电,帖在下部的金属箔是闭合的。
①把带正电荷的球C移近彼此接触的异体A,B(参见课本图1、1-1).金属箔有什么变化?
实验现象:可以看到A,B上的金属箔都张开了,表示A,B都带上了电荷.提出静电感应概念:
(1)静电感应:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电的现象。
规律:近端感应异种电荷,远端感应同种电荷
(2)利用静电感应使物体带电,叫做感应起电.
(3)提出问题:静电感应的原因?
带领学生分析物质的微观分子结构,分析起电的本质原因:把带电的球C移近金属导体A和B时,由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷。如上面的这个演示实验中,导体A和B带上了等量的异种电荷.
①演示
②如果先把C移走,金属箔又有什么变化?实验现象:A和B上的金属箔就会闭合.
③如果先把A和B分开,然后移开C,金属箔又有什么变化?
实验现象:可以看到金属箔仍张开,表明A和B仍带有电荷;
④如果再让A和B接触,金属箔又有什么变化?
实验现象:金属箔就会闭合,表明他们就不再带电.这说明A和B分开后所带的是异种等量的电荷,重新接触后等量异种电荷发生中和.
问:感应起电有没有创造了电荷?
生:没有。感应起电而是使物体中的正负电荷分开,是电荷从物体的一部分转移到另一部分。感应起电也不是创造了电荷。
师:无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移,并不是创造电荷、
得出电荷守恒定律.三、电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分.
师:电荷守恒定律是物理学中重要的基本定律之一。
师:迄今为止,科学家实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量。质子、正电子所带的电荷量与它相同,但符号相反。人们把这个最小的电荷量叫做元电荷。元电荷:电子所带的电荷量,用e表示。e=1、60×10-19C注意:迄今为止,发现所有带电体的电荷量或者等于e,或者等于e的整数倍。就是说,电荷量是不能连续变化的物理量。
(三)小结
二、电荷守恒定律:
电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分。
一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变。
三、几个基本概念
电荷量──电荷的多少叫做电荷量。符号:Q或q单位:库仑符号:C。
元电荷──电子所带的电荷量,用e表示,e=1.60×10C。
注意:所有带电体的电荷量或者等于e,或者等于e的整数倍。电荷量是不能连续变化的物理量。最早由美国物理学家密立根测得
比荷──电荷的电荷量q与其质量m的比值q/m,符号:C/㎏。
静电感应和感应起电──当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离一端带同号电荷。这种现象叫做静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。
常识方针
1、在开普勒第三规则的根底上,推导得到万有引力规则,使学生对此规则有开端了解;
2、使学生了解并把握万有引力规则;
3、使学生能知道到万有引力规则的遍及性(它存在世界中任何有质量的物体之间,不论它们之间是否还有其它效果力)。
才干方针
1、使学生能运用万有引力规则处理实践问题;
2、使学生能运用万有引力规则和圆周运动常识处理行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题。
情感方针
1、使学生在学习万有引力规则的进程中感遭到万有引力规则的发现是阅历了几代科学家的不断尽力,乃至付出了生命,最终牛顿总结了前人经历的根底上才发现的。让学生在运用万有引力规则的进程中应多调查、多考虑。
教育主张
万有引力规则的内容当然重要,让学生了解发现万有引力规则的进程更重要。主张教师在授课时,应发起学生自学和查阅材料。教师应预备的材料应更广更全面。经过让学生阅览“万有引力规则的发现进程”,让学生依据牛顿提出的几个效果自己去猜测万有引力与那些量有关。教师在授课时能够让学生自学,也可由教师提出问题让学生评论,也可由教师展现出开普勒三规则和牛顿的一些故事引导学生评论。
教育意图:
1、了解万有引力规则得出的思路和进程;
2、了解万有引力规则的含义并会推导万有引力规则;
3、把握万有引力规则,能处理简略的万有引力问题;
教育难点:万有引力规则的运用
教育要点:万有引力规则
教育东西:
展现第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人图片。
教育进程
(一)新课教育(20分钟)
1、导言
展现第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人相片并叙述物理学史:
十七世纪中叶曾经的绵长时间中,许多天文学家和物理学家(如第谷、哥白尼,伽利略和开普勒等人),经过了长时间的调查、研讨,已为人类提醒了行星的运动规则。可是,长时间以来人们关于分配行星依照必定规则运动的原因是什么。却缺少了解,更没有人勇于把天体运动与地上上物体的运动联系起来加以研讨。
巨大的物理学家牛顿在哥白尼、伽利略和开普勒等人研讨效果的根底上,进一步将地上上的动力学规则推行到天体运动中,研讨、树立了《万有引力规则》。然后使人们知道了分配行星按必定规则运动的原因,为天体动力学的开展奠定了根底。那么:
(1)牛顿是怎样研讨、树立《万有引力规则》的呢?
(2)《万有引力规则》是怎么反映物体间彼此效果规则的?
以上两个问题便是这节课要研讨的要点。
2、经过举例剖析,引导学生大略领会牛顿研讨、树立《万有引力规则》的科学推理的思维办法。
苹果在地上上加快下落:(由于受重力的原因):
月亮绕地球作圆周运动:(由于受地球引力的原因);
行星绕太阳作圆周运动:(由于受太阳引力的原因),
(牛顿以为)
牛顿将上述各运动联系起来研讨后提出:这些力是归于同种性质的力,应遵照同一规则;并进一步指出这种力应存在于世界中任何具有质量的物体之间。
3、引进课题。
板书:第二节、万有引力规则
(1)万有引力:世界间任何有质量的物体之间的彼此效果。(板书)
(2)万有引力规则:世界间的全部物体都是彼此招引的。两个物体间的引力巨细,跟他们之间质量的乘积成正比,跟它们的间隔的平方成反比。(板书)
式中: 为万有引力恒量 ; 为两物体的中心间隔。引力是彼此的(遵照牛顿第三规则)。
(二)运用(例题及讲堂操练)
学生中存在这样的问题:已然世界间的全部物体都是彼此招引的,哪为什么物体没有被招引到一同?(请学生带着这个疑问解题)
例题1、两物体质量都是1kg,两物体相距1m,则两物体间的万有引力是多少?
解:由万有引力规则得:
代入数据得:
经过核算这个力太小,在许多问题的核算中可疏忽。
例题2、已知地球质量大约是 ,地球半径为 km,地球表面的重力加快度 。
求:
(1)地球表面一质量为10kg物体遭到的万有引力?
(2)地球表面一质量为10kg物体遭到的重力?
(3)比较万有引力和重力?
解:(1)由万有引力规则得:
代入数据得:
(2)
(3)比较效果万有引力比重力大。原因是在地球表面上的物体所受万有引力可分解为重力和自转所需的向心力。
(三)讲堂操练:
教师请学生作讲义中的操练,教师引导学生审题,并提示运用万有引力规则公式解题时,应留意因单位制不同, 值也不同,着重用国际单位制解题。请学生一同到前面,在黑板上别离作1、2、3题。其它学生在座位上逐题答复。此刻教师巡回辅导学生操练随时留意黑板上演算的状况。
(四)小结:
1、万有引力存在于世界中任何物体之间(天体间、地上物体间、微观粒子间)。天体间万有引力很大,为什么?留学生去想(它是分配天体运动的原因)。地上物体间,微观粒子间:万有引力很小,为什么?它不足以影响物体的运动,故常常可疏忽不计。
2、运用万有引力规则公式解题, 值选 ,式中所涉其它各量有必要取国际单位制。
(五)安置作业(3分钟):教师可依据学生的状况安置作业。
探求活动
安排学生编写相关小论文,经过对材料的搜集,了解万有引力规则的发现进程,了解科学家们对常识的探求精力,下面便是相关的标题。
1、万有引力规则发现的前史进程。
2、第谷在发现万有引力规则上的奉献。
【教材分析】
本节是人教版高中物理必修第三册第十二章的内容,属于《普通高中物理课程标准(20xx 年版 20xx 年修订)》课程内容必修课程“电路及其应用”主题之下。第十二章《电能 能量守恒定律》主要研究的是电路中的能量转化,利用能量守恒定律推导出闭合电路的规律进而认识自然界的能源,提升保护能源的意识,关注可持续发展。课程标准针对本单元的学习内容提出了三方面的要求:
(1)知识层面。要求理解电功、电功率和电动势的概念和物理意义;掌握电源电动势与路端电压和内电压的关系;理解能量守恒定律,知道节约能量的必要性。
(2)能力方面。能用能量守恒的观点理解、解释物理现象;具有解决实际问题的能力。
(3)实验探究方面。能通过实验现象的观察和对实验现象的解释,理解焦耳定律和电动势的概念及物理意义;能利用闭合电路欧姆定律设计“测量电源电动势和内阻”的实验方案。
本节要学习的闭合电路的欧姆定律是整个高中电学部分最重要的物理规律之一,是部分电路欧姆定律的延伸和完善,是分析实际电路和复杂电路的基础。教材通过分析闭合电路中的功能关系和能量守恒定律推导出闭合电路的欧姆定律,在处理教材时需要解决以下几个问题:
1. 闭合电路中的电势是如何变化的,内外电路的电压有什么规律?这需要通过探究实验和理论推导寻找更多直观的证据来从多个视角寻找规律,并理解电动势的物理意义。
2. 作为研究物理问题的重要思想方法,从能量的观点分析问题时有什么优势?应该如何分析?在教学过程中要注意让学生体会从不同观点分析问题的区别,感受用能量观点分析问题的方法。
综合以上分析,本节课的学习主题确定为:熟悉而陌生的电池。
【学习主题】
主题名称:熟悉而陌生的电池
【学情分析】
作为高二的学生,通过高一的学习,学生已经具有运动与相互作用观念,对功能关系和能量概念已经有了一些理解,具有能量转化与守恒的观念。通过前三章的学习,学生已建立了“场” 的观念,熟悉电路的基本特征,为自由电荷在电路中的运动分析和能量分析做好了准备。但是研究闭合电路的电势问题需要建立恒定电场模型,分析自由电荷在全电路内的运动和静电力做功情况,这对学生来说是较大的挑战。同时受初中物理中关于电源输出电压不变的影响,很多学生认为闭合电路中路端电压是不变的,没有电动势的概念和对电路全局分析的意识。
本节课要努力创设能激发学生探究欲望的问题情境,引导学生进行科学探究,逐步将视角从局部电路过渡到全电路,在解决问题的过程中运用能量观点理解闭合电路中电势变化的相关规律,最终发现闭合电路的欧姆定律。在探究实验中培养学生实验设计、分析论证、反思评估
等能力。同时还要紧密联系生活、科技进步,充分利用多种教学资源,引导学生关注科学˙技术˙社会的关系,培养学生解决实际问题的能力。
【学习目标】
通过探究实验理解闭合电路欧姆定律,掌握电源电动势与路端电压和内电压的关系,并能用做功和能量守恒的观点解释。(A3、B2)
通过实验现象的观察和对实验现象的解释,经历“比较-概括-抽象”的思维过程,逐步理解电动势的概念和物理含义,知道电源电动势和内阻是标志电源性能的重要参数。(A2、B3)
通过对比实验的观察和分析,经历提出问题、收集信息、实验验证、对比分析、归纳总结等科学探究过程,找寻闭合电路内外电压的规律并提高解决实际问题的能力。(B3、C2)
通过实际问题的分析讨论,逐步发现问题本质,认识到科学˙技术˙社会的密切联系。通过探究过程中一个个小问题的解决,体会研究科学问题时严谨认真、实事求是的必要性。(C3、D2)
(说明:A、B、C、D 是学科核心素养的四个维度的编码,分别对应物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任。数字 1、2、3、4 对应每个维度的水平层次等级。)
【教学重难点】
重点:探究闭合电路的欧姆定律难点:电动势概念的理解
【教学资源】
教学环境:
智慧教育云平台(微云服务器 1 台、教师平板 1 台、学生平板 20 台),PPT 演示文稿。
教具:
1 个小灯泡(电压 1.5v),干电池一节,镁片、石墨片、苹果、自制闭合电路欧姆定律教师演示仪,可变内阻化学电池一个,笔记本电脑 1 台,变阻箱一个,DIS 数据采集器,
DIS 电压传感器(2 个),导线若干,自制非静电力类比演示仪,。
学具:
自制闭合电路欧姆定律探究仪(4 组),可变内阻化学电池4 个,变阻箱(4 个),笔记本电脑(4 台),导线若干。
【教学方法】
“循环递进式探究”教学法:设置问题串,通过对比、实验(分组)、建模开展教学。以情景导入,任务驱动,问题嵌入,活动贯穿,促进深度学习,实现教学进阶。
【教学策略】
智慧课堂 “云互动”: 基于智慧课堂全程跟踪探究活动,即时推送学习任务,对学生当堂建模、实验探究大数据收集、反思研讨过程在线及时处理反馈,发布个性化的批注讲解,确保探究活动的针对性。
项目化学习策略:将问题前置,以结果为导向,学生在一段时间内通过对连续的、真实的、有挑战的问题进行持续探究,达到核心知识的再建构和思维迁移。
【课时安排】
1 课时
【教学过程】
情境问题:
户外探险爱好者在户外经常会遇到意想不到的困难。一位户外探险爱好者在一次夜间探险的途中迷路了,手机也没电了,他想利用手电筒发出求救信号,可是手电筒也没电了,他的身边只有以下几件物品(图 1), 他能点亮小灯泡发出求救信号吗?
智慧课堂平台互投票功能,收集学生的选择,进行大数据分析。(如图 2)
(一)初次尝试,发现问题
任务一:分析情境问题,实验验证猜想
问题 :水果电池能让小灯泡亮起来吗?
活动①:试一试——尝试利用水果电池点亮小灯泡
实验器材:小灯泡(额定电压 1.5V)、电池盒、导线、两节新干电池,一节旧干电池,数字电压表。对比演示实验:
用一节干电池(电动势 1.5V),给小灯泡(额定电压 1.5V)供电。
将水果和石墨片、镁片制作的水果电池替换干电池,给小灯泡(额定电压 1.5V)供电。先测量开路电压(1.97V)。
现象:水果电池供电的小灯泡不亮!电池两端的电压从开路时的 1.97V 左右降到了 0!
评价 1:对水果电池能否让灯泡亮起来提出自己的观点。
智慧课堂平台的同屏展示功能:利用智慧云平台的展台功能实现同屏展示实验操作过程。(如图 3)
问题 :电池两端减少的电压去哪了?
基于核心素养的设计意图:以生活情境引入,拉近物理课堂和生活的距离,激发学生的好奇心和探索欲望, 对比演示实验大大出乎学生们的预料,形成了认知冲突,为引出本节课的主题“熟悉而陌生的电池”做好了
铺垫。学生可能会想到失去的电压留在了内部,使接下来的学习内容顺利地围绕学习需求开展。
(二)实验探究,寻找线索
任务二:测量内外电压,寻找变化规律
活动②:探一探——探索电池内部的奥秘
仔细观察:
展示 1:将水果电池和解剖过的干电池展示给学生观察,介绍正负电极和电解质,如图 4。
发现:电池内部存在电阻——内阻(r) 展示
2:铅蓄电池,介绍结构。
演示:用 DIS 数字电压传感器测量蓄电池两极间的电压,并明确电源正负极。如图 5
实验:在电源断路的情况下,用电压传感器测量电极与探针之间、探针与探针之间的电势差。(如图 6) 演示实验:在电源断路的情况下,用 DIS 数字电压传感器测量电极与探针之间、探针与探针之间的电势差
智慧课堂平台同屏展示功能:展示实验操作过程,提高实验可视度。(如图 7)
发现特征:电源内部,电势在电极附近出现两次“跃升”。(如图 8)
评价 2:能否通过实验得出电源内部电势有两次抬升的结论。
问题 :如果将电源接入用电器,组成闭合电路,电源内部的电势是否发生变化?
实验:用 DIS 电压传感器测两电极 AB 和两探针 ab 之间的电势差(如图 9)。
智慧课堂平台同屏展示功能:展示实验操作过程,提高实验可视度。
观察现象:外电路 UAB=1.87V ,相较于电路断路时,数值减小。内电路探针之间出现了电势差(φa<φb),Uab=- 0.14V 。
结论:1. 电路导通时,电源内部有电势的降落,我们称“内电压(U 内)”,外电路电势的降落叫“外电压(U 外)”。
2. 整个闭合回路电势出现两次抬升,两次降落。抬升的数值和降落的数值总是相等。
问题 :内外电压 U 外、U 内之和、与电源内部两次电势抬升的数值总会是定值吗?
活动③:测一测——测量闭合电路内外电压
分组实验:利用自制学具(如图 10)测量电路的内外电压的数值,并计算两者之和,改变外电路电阻 R,多次测量,寻找规律,将实验相关数据填入表 2。
智慧课堂平台的同屏提问功能:学生将实验结论拍照提交,老师进行大数据分析,得出共性结论。(如图 11)
评价 4:分组实验数据是否合理,能否得出内外电压之和与电源内部电势两次抬升的数值总相等的结论。
分析数据、发现规律:
对同一电源,闭合电路内外电压之和与电路内部两次电势的提升值之和相等。
对同一电源,闭合电路内外电压之和是定值。
问题 :这个定值到底反映了电源的什么特性?
基于核心素养的设计意图:通过观察和实验让学生了解了化学电池的构造,发现电池的内部电势特点,逐步建立电源内电路的物理模型,形成正确的物理观念。学生经历了观察对比、发现问题、提出假设、实验探究等一系列的探究过程,加深了对于闭合电路内外电压与电源内部两次电势
提升之间关系的感性认识,培养学生科学探究的意识。
(三)理论分析,发现规律
任务三:运用守恒思想,理解科学本质
活动④:想一想——电源如何维持闭合电路有持续的电流
引导:有一个量总是保持不变,这在物理学上我们常称做“守恒”。能不能从守恒的角度思考。类比演示:如图 12
思考:流回负极的正电荷是如何回到正极的呢?
类比:将小球由低处搬运到高处,能继续依靠重力吗?
得出结论:电源依靠非静电力做功将流回负极的正电荷搬运到正极,维持持续的电流。
评价 3:能否说出非静电力的作用。
活动⑤:理一理——从能量观出发理清电路中的守恒关系
思考:从能量守恒的角度想一想,闭合回路中静电力做功和非静电力做功的关系是怎样的? 结论:闭合回路中静电力做功等于非静电力做功 W 电=W 非
活动⑥:推一推——推导电动势和欧姆定律的表达式
推理论证:
由实验数据可得:E=U 外+U 内
有能量守恒定律和功能关系可得:q U 外+ q U 内=W 非
推导得出:E= W 非/q
含义:E 就是电源内部非静电力移送单位电荷所做的功。即非静电力做功的本领! 电动势——非静电力所做功与所移动电荷量之比。符号:E 单位:伏特(V)
智慧课堂平台的同屏提问功能:学生将实验结论拍照提交,老师进行大数据分析,得出共性结论。(如图 13)
问题 :水果电池给小灯泡供电时外电压为什么很小? 活动⑦:看一看——再次观察实验数据寻找线索
观察:再次观察分组实验数据(表 2)
结合部分电路欧姆定律和实验结论 E=U 外+U 内, 推导闭合电路欧姆定律:
闭合电路欧姆定律内容:闭合电路的电流,跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比。
(备注:适用于纯电阻电路)
评价 4:各组运用能量守恒定律能否推导出电动势的表达式和闭合电路欧姆定律。
智慧课堂平台的录制微课功能:现场录制微课推送给学生,供学生课后观看
问题 :你能解释水果电池为什么不能点亮小灯泡了吗?
基于核心素养的设计意图:学生在老师创设的问题情境下交流讨论,学生深度参与课堂,经历先交流再观察、再猜想、再推导、再思考,从感性到理性,由特殊到一般的过程,发展了科学思维。同时,这样的设计循序渐进,遵从学生认知规律。
(四)应用规律,解释现象
任务四:运用欧姆规律,解答情境问题
活动⑧:说一说——水果电池不能点亮小灯泡的原因
水果电池的内阻 r 太大,导致闭合电路中的电流 I 小,故外电压 U 外小。
实验验证:利用注射器改变铅蓄电池内阻,观察内电压、外电压以及电流的变化(图 15)。
智慧课堂平台同屏展示功能:展示实验操作过程,提高实验可视度(图 16)。
评价 5:能否运用闭合电路的欧姆定律解释水果电池不能点亮小灯泡的原因。
基于核心素养的设计意图:解释原因,即是本节课知识的应用,同时也使本节课的情境贯穿始终。通过实际问题的解决,体会到了运用所学知识解决实际问题的乐趣,同时增强了实践意识, 深化了物理观念,发展了科学思维。
【课堂小结】
闭合电路的欧姆定律
一、初次尝试,发现问题
二、实验探究,寻找线索
三、理论分析,发现规律
四、应用规律,解释现象
【教学反思】
本节课内容来源于生活真实情境,从发现问题到探究原因,再到发现规律,最后解释现象。各教学环节层层递进,环环相扣,充分运用了循环递进式教学方法。学生在一个个递进的情境任务中不断认识科学本质, 寻找到物理规律,发现解决问题的科学方法。在不断探索的过程中锻炼了关键能力,提升了科学素养。
高中物理新课程《功》的教学设计
——人教版(必修2)第七章第二节
(黄利冲 新郑一中分校)
教材分析
新课程比较注重物理量引入、建立的来龙去脉,这也是为实现教学三维目标服务的。高中物理人教版(必修2)第七章非常重视概念、规律的探究过程,整章紧紧围绕追寻守恒定律展开。探究守恒定律一定涉及能量的转化过程,而要进一步研究能量的转化,最终得到机械能守恒定律,对功的知识的掌握,就显得尤为重要。本章的第一节《追寻守恒量》是为引入功、进一步探究能量作铺垫的。使学生很自然的联想到功和能是紧密联系在一起的。因此在教学设计中教师可以紧紧围绕“功是能量转化的量度”这条主线展开。这样不仅可以使学生明白“为什么要引入功”,还可以利用这个结论探究功是标量还是矢量,同时也为后面学习重力势能、探究弹性势能的表达式、动能定律等知识打好基础。可以这样说,“功是能量转化的量度”是贯穿于整个第七章的主线,在教学设计、探究过程中应始终立足于这条主线上。
教学设计思路
本节课也是以“功是能量转化的量度” 为教学线索的。从追寻守恒量谈到能量的转化,从能量的转化使学生明白引入功的必要性和必然性;从生活中的物质生产的基本动作和学生参与的互动实验,探究“功”的来历和做功的不可缺少的因素;再通过特殊情景引出一般情景,并通过等效思想,借鉴两种特殊情况推导出功的一般表达式;从功的一般表达式的深化研究得出功有正、负;从功的正、负引出功是矢量还是标量,通过“功是能量转化的量度”探究功是标量;通过例题得出几个力做功和它们的合力做功的关系;通过例题的拓展得出的适用条件,并为以后探究弹性势能的表达式埋下伏笔。
整个教学的设计和课堂教学的过程还应紧紧围绕着课程目标的三个维度展开。
教学目标
(一)知识与技能
1、知道功的来历,理解“功是能量转化的量度”,掌握做功的两个必要因素。
2、能从特殊到一般,一般到特殊推导功的一般表达式,知道功的单位。
3、掌握
(二)过程与方法
1、从“为什么要引入功”得出“功是能量转化的量度”。
2、通过演示和事例,并同时通过启发式探究,使学生明白“功”的来历并掌握做功的两个因素。
3、在推导过程中,通过猜想、从特殊到一般,再从一般到特殊的理论论证等方法培养学生科学论证能力和推理能力,并渗透等效思想,有意识地培养学生的科学思维和科学方法。
(三)情感态度与价值观 只适用于恒力,应为对地位移。
1、通过“为什么要引入功”和“功”的来历的探究,使学生体会到物理来源于生活,并使学生体验到物理学家在追寻守恒量和守恒定律过程中所做的研究过程。
2、通过科学探究教学培养学生的科学探究兴趣和热情。
教学用具
弹弓、重物、锯、木板、锤子、钉子、起子
教学过程
一.引入新课:
不同形式的能量之间可以互相转化。能量变化的过程必然伴随着做功的过程,可见,功与能是紧密联系的两个物理量。因此,在本章追寻守恒定律的过程中,首先学习功。设问:为什么要引入功?
二.通过演示和事例,说明功是能量转化的量度,请同学举例能量发生变化的例子。演示:拉弹弓
通过学生举例和教师演示拉弹弓运动的分析发现力对物体做功的确导致了物体能量的变化。
又如书本P52图7.2-1甲:货物在起重机的作用下重力势能增加了;乙:列车在机车牵引下动能增加了;丙:握力器在手的压力下弹性势能增加了。上述事例也说明能量发生变化,一定有力对物体做了功,反过来,力对物体做了多少的功,就意味着有多少的能量发生了转化。可见,功是能量转化的量度。
三.通过启发式探究,使学生明白“功”的来历并掌握做功的两个因素。
通过功的英文单词是“work”,“work”不就是“工作”吗?那“做工”和“做功”意思是不是一样?引出本节课要探究的第二个问题:“功”的来历和做功的因素。互动演示:请同学扛着一张课桌。
教师“命令”:“你今天的‘工作’就是扛着这张课桌站一个小时。”
提问学生:“这个同学有没有在工作?”,“有没有使这张课桌的能量发生改变?” 围绕“功是能量转化的量度”使学生明白这种情况是劳而无“功”,对课桌的运动能量并无影响。因此从有没有对物体的能量变化产生影响使学生明白“功”的来历。
下面我们来探究一下影响做功的因素。请同学们考虑一下汽车刹车的情况。
通过引导使学生明白:要使两辆完全相同的以同样速度行驶的汽车停下来,从受到的阻力大小和通过的位移大小考虑可以采用两种方法,一种是用较大的阻力,通过较小的位移,使车停下;还有一种是车受到较小的阻力,通过比较长的位移使车停下。两种方法在改变车的运动能量上是等效的,可见,做功也是一样的。由此可见,做功是和两个因素相联系的,一个是力,还有一个是在力方向上发生的位移大小。
实际上物理学家在定义功的过程中,还考虑了大量的实际生产工作。演示:锯木头、敲钉子等工作。
我们说物理来源于生活,功的定义也是如此。
如锯木头,可以分为“推锯”和“拉锯”两个动作;敲钉子,可以分为“举锤子”和“碰钉子”两种动作。物质生产工作都是由一些简单的动作组合起来的。即使一些比较复杂的工作,其实也只是一些推、拉、踏、旋等简单动作,按照一定的规律,进行连续的活动罢了。而推是向前用力,拉是向后用力,踏是向下用力,举是向上用力,旋是边推边拉,碰是快推或快拉,而拉又是向后的“推”。归结起来,所有这些简单的动作,可以说都是不同方向的“推”,而“推”显然是一切工作的基本单位。而之所以能构成推的动作,必须要有两个内容,一是作用力,二是移动的距离,两者缺一不可。显然,功定义成力和在力方向上发生位移的乘积是非常准确的。这也是物理来源于生活又和生活相统一的一个很好的例子。
而这也就是做功的两个必不可缺少的两个因素。
四.通过从特殊到一般,再从一般到特殊,借鉴等效思想,引导学生探究出求功的一般表达式特殊情景1:
如图,物体在水平恒力F的作用下前进L位移,力F做功多少? 特殊情景2:
如图用竖直向上的提力提水桶水平匀速前行一段位移l,提力对水桶有没有做功?做了多少功?
一般情景3:联系生产实际推导出计算功的一般公式
一般的情况力F的方向与运动方向并不一致,也不是与运动方向发生的位移相垂直,力F方向与运动方向成某一角度时,力F对物体有没有做功呢? 若做了功,所做的功又是多少呢?
这是本课的重点。首先指出初中求功的方法只是一种特殊的情况。生产生活中经常会遇到力和位移方向不相同的情况,此时应怎么求功(贯穿特殊到一般的思想)?提出讨论题。(投影)牛拉犁的力是斜向上的(力与位移既不同向也不互相垂直),这种情况下有没有做功?如果有,怎么计算功(投影牛拉犁图)?
1,为了培养学生物理模型的能力。提出三个问题(投影显示):犁形状复杂怎么表示,能不能简化?犁前进时时深时深时浅,轨迹不完全是直线,能不能简化?牛拉犁时的力时大时小,倾角也会有微小变化,能不能简化?让学生讨论,目的是让学生学会抓住主要因素忽略次要因素,得出牛拉犁的物理模型。
通过讨论,学生认为犁的形状虽然复杂但可以简化为质点,用一方形表示。犁前进时虽然时深时浅但也可以简化为在水平面上做直线运动。牛拉犁的力时大时小,倾角也会有微小变化仍可以简化为大小.方向不变的恒力。让学生后在黑板上画出斜拉物体前进的示意图。这样,牛拉犁的问题简化为:物体在与水平面成α角的恒力F作用下,沿水平方向移动通过位移l,求拉力F做的功?
2,让学生推导功的一般表达式:
a.提出猜想:
通过做功的两个必要因素启发引导学生进行猜想,并交流猜想。可能提出几种猜想:(1)力F做功大小和力与运动方向的夹角α没有关系。(2)力F做功大小和力与运动方向的夹角α有关系。
同样一个力F作用方向不同,在改变物体能量上效果不相同,可从两种特殊情况作定性分析,否定猜想(1)。
对猜想(2)提出运用特殊到一般的思维来理论验证的思路。
b.师生交流协作,学生分析论证,验证猜想:
(1)、教师启发:运用矢量分解,把一般情境问题转化为二个简单的特殊问题,同时渗透等效思想。
(2)利用理想化模型让学生讨论斜拉时如何求功?多数学生都会知道正交分解F为F1,F2,并且知道这样分解的目的(让学生在黑板上画图并得出功的公式)。进一步告诉学生,这种研究问题的方法是利用已学过的旧知识(F,L同向或垂直时功的计算法则)来解决学过的知识(F,L成一夹角α),这种方法在许多地方都会用到(如平抛运动)。
(3)进一步引导学生分解位移,推导功的公式。这一点学生相对较困难,从矢量引导启发,让学生比较容易去接受。为了省时将L正交分解的图投影,同时推出功的公式。
(4)用两种方法得到公式,让学生讨论加深对公式的理解。一是知道公式的意义是表示功等于力乘以位移再乘以力与位移夹角α的余弦;二是知道式中各量的意义,如α是什么角、F是恒力、L是位移不是路程、W是标量等。
3、学生论证:
c。优化表述论证成果:一般的情况力对物体所做的功,等于力的大小,位移的大小,力与位移夹角的余弦这三者的乘积。即五.从一般到特殊,深化对功。的认识、根据一般包含特殊的原理引入正功和负(1)利用功的公式引入正、负功。先从角0度和180度时,分别为W=FS和W=-FS,引入功存在正功和负功,进一步让学生讨论角α多大时做正功,多大时做负功?(角α为锐角时力做正功,角α为钝角时力做负功)。
(2)通过漫画讨论正、负功的含义。
(3)最后指出阻力对物体做负功也可以说成是物体克服阻力做正功。
讨论一个力做功时可能出现的几种情形:
(1)当= /2 时,cos =0,W=0。表示力F方向跟位移l的方向垂直时,力F不做功。物体在这个力F作用下能量不发生变化(既没有增加也没有减小)
(2)当0 0,W>0。表示力F对物体做了正功。(3)当/2
功既可以是正值,还可以是负值。结合书本P53图7.2-5。7.2-6进一步讨论正功和负功含义(仅限于学生的现有知识水平,对运动只学习了直线运动,因此对物体的能量也只限于讨论运动物体的能量):
(1)正功:力对物体做正功时,这个力对物体而言是动力,对物体而言是输入了能量,物体的能量发生了增加。
(2)负功:力对物体做负功时,这个力对物体而言是阻力,对物体而言是输出了能量,物体的能量发生了减小。也可以表述成“物体克服这个力做了功”。例如某个力做了-10J的功,可以说这个物体克服这个力做了10J的功。
顺便说明在国际单位制中,功的单位是J。1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功。即六.功的拓展研究1: 功是矢量还是标量呢?
1,引导学生围绕“功是能量转化的量度”出发讨论功是标量还是矢量。
得出:力做功的效果表现为物体在力的作用下能量发生了变化(增加了或减少了).也就是做功能增加(或减少)作用物体的能量。而能量没有方向性。那么促使能量变化的力的作用效果——功也没有方向性。可见,功是标量,正负不表示方向,仅表示做功的性质。质。
2、通过“拓展”学习总功和变力做功
此前学习的都是一个恒力的功,进行“拓展”让学生讨论一个力做功还有些什么情况?很快得到还有多力做功和变力做功,激发起学生学习新知的欲望。
关于多力做功的计算,以斜面上下滑的物体为例,让学生分析爱力及各力的功、总功和合力的功。不难得出两种方法求功。最后通过课本的例题进一步巩固所学知识。通过例题探究几个力对一个物体做功的代数和,等于这几个力的合力对这个物体所做的功。
例 质量为m的物体沿着倾角为的光滑斜面下滑L的距离,斜面保持不动,求物体所受的各力做功多少?物体的合力做功多少?
解:
我们发现:物体所受合力做的功恰等于各力做功的代数和。若斜面粗糙,上面结论是否还成立?
若斜面粗糙,同样发现上面结论成立。因此几个力对一个物体做功的代数和,等于这几个力的合力对这个物体所做的功。
而这再一次验证了功是标量,运算遵循代数法则。上例中,若物体在光滑斜面上向下滑行过程中,斜面同时往后退,试判断重力和支持力做功的性质。
我们发现,同一个客观的运动,相对于不同的参考系,位移是不同的。因此,一般在中学物理中我们约定,计算功位移都以地面为参考系。七.功的拓展研究2
新的问题情境:如图:小木块受到水平向右的拉力F=1N作用,在水平地面上向右移动了l=1m后,再然后拉力大小不变又向左拉了来回到原处。求:拉力F所做的功。
通过分析、引导得出:功的计算公式拓展推广研究并留下新的问题情境:
提出问题:功的计算式不适用于变力做功,那么对于物体在受到变力作用下发生了一段位移做功的情况是不是有新的求变力做功的理论和方法呢?例如用水平力F拉伸弹簧L的距离,如何求这个变力做功呢?(留下悬念,为第五节探究弹性势能的表达式埋好伏笔。)
这个问题留待我们在以后的学习中去解决.只适用于恒力做功。
物理教学是科学过程在教学上的一种特殊形式,如何在建构物理知识的同时,发展学生的探究能力,改变传统物理课重理论、轻实践,重动脑、轻动手,重知识、轻能力的教学局面,是当前物理教学改革的一个重要方向。
按学生主动性程度划分,物理教学的开展有三种形式:教师演示,学生模仿探究;教师引导,学生探究;教师提示点拨,学生自主探究。这三种形式中,学生探究的主动性、主体性与创造性程度不相同。物理教学中具体采用哪一种形式,一方面要看学生的技能、能力水平,另一方面还要看客观条件(如时间、实验设备)情况。但是不管哪一种探究,都要做好如下设计工作。
1设计好认知措施
建构主义特别强调新旧知识、经验之间的对接、整合,实现有效的同化和有准备的顺应,达到认知的进步与发展,因此,任课教师非常有必要在课前对学生关于新知识的适应情况作全面调研。在传统教学中,这一点往往被忽视。那么,究竟作哪些调研呢?笔者认为,主要有两方面:一是哪些新知识可以通过同化进行认知,要调研学生新旧知识间的差距或台阶,是否具有表象基础、是否学过类似的方法,数学知识是否具备等方面。如由速度概念来建立对加速度的理解,前者表示位置变化的快慢,后者表示速度变化的快慢,这里方法相同,容易迁移,但后者物理意义更难以理解;磁场概念可以运用电场的表象同化来建立,但要注意它们有区别。二是哪些知识必须运用顺应,这是我们常常所说的难点。一般地,新旧知识在方法、表述上相差太大的,或者本身无法被同化时,则要通过顺应让学生接受,如电磁感应现象,初中是闭合回路的一部分导体“切割磁感线”,高中描述为“穿过闭合回路的磁通量的变化”,这两种表述差别较大,需要顺应学习。除了新知识的认知调查外,问题解决方面的情况也应作好相应准备。
2设计好教学环境及素材
教学环境设计包括内外环境设计,内环境是指学生积极的学习心态,外环境包括物理环境和人际环境。物理环境的设计已经又很多这方面的成果,这里不再多谈。人际环境中要特别设计学生和学生合作、交流和讨论活动,以及教师与学生之间创建民主氛围的措施设计。比如一堂课中哪些环节设计为小组合作完成任务,哪些环节设计为集体讨论或分组讨论,是否设计交流探究成果的环节,等等。这些环节都是基于人际环境来开展的。对于民主氛围设计的措施,可以从总体上安排,如教师控制提问几个问题和多长时间,教师引导探究为多长时间,学生自主与合作探究多长时间,在课前都应做好设计,临场可以有所调整,但不应超过上限时间。对于激发学生积极心态的设计,必须有具体的措施,如明确新知识的重要性及对于后续学习甚至个人理想实现的意义,可以介绍知识在生产生活中的应用、科学人文等,也通过插播课堂录像片段或课件来实现。
3设计好教学目标
设计教学目标要考虑来自两个方面的要求,一是课题的内容具有的教育教学功能,二是学生在此学习阶段的可接受性;前者反映了目标设计的内容要求,后者反映了目标设计的主体要求。就某一课题而言,这两方面相互作用而可能达到的认知、技能与能力、态度等的最近发展水平都应该成为课题教学目标。为了让学生有效地建构知识和发展能力,应该根据物理知识特点和学习条件,分辨出课题内容的主(要)目标和次(要)目标,主目标的实现是该课题教学的主要任务,次目标可以考虑在完成主目标的基础上有意识地延展任务来完成。例如,在课题的探究教学中,要探究的知识的结论获得和探究能力的发展这两个目标一般都是主目标,而培养兴趣等目标可以在引入课题和结果的运用等环节通过激发好奇心和动机来达成,通过发挥学生在探究过程中的首创精神来实现创新意识与创新能力目标等等。实际上,也有很多情况是完成主目标的同时也完成了次目标,例如科学态度的养成与发展。
4设计好教学模块、环节
一般地说,课堂教学过程是由主目标指导下的若干环节组成,这些环节具有特定活动和完成特定功能。为了完成特定功能,必须设计每一环节活动及其措施。有些环节是物理教学常用的,如实验操作环节,它们一般使用的程序和方法变化不大,具有较稳定的结构,把这样的环节称为模块较合适;还有些环节是根据需要课堂上教师临时增加的,可以称为临时环节。因此,教学设计可以分为模块设计和临时环节设计。模块设计主要考虑它的功能、程序、所用方法、可能的难点及措施等,临时环节着重考虑其功能。物理教学中,模块通常有课题引入、实验设计、实验操作、数据分析处理、结论应用等;临时环节如知识铺垫性环节。在某一堂课中,该组合哪些模块和环节,各自占用时间多少要根据具体情况断定。一般地,模块可以主要在课前设计,临时环节可根据需要临时增加,次数不宜多,时间不宜长。如高中“电磁感应现象”的教学设计,“条形磁铁插入闭合线圈实验,及以通电螺线管代替条形磁铁的实验”可设计为模块,教师上课时发现“初中的部分导体切割磁感线实验”学生忘了,可以临时复习这个实验内容和结果,这就是临时环节。
5设计好教学思维
总体上讲,课堂教学思维有发散思维和辐合思维两类。教学主线一般由教师来驾御,以某一问题作为立足点,启发学生思维发散,同样以某一结论的得出作为归宿,使学生思维辐合。思维散而不收,则显得凌乱,缺乏目的性;思维收而不散,则显呆板,缺乏灵活性,这些都影响物理知识的有效构建。思维发散与辐合的这种辨证统一关系,存在于物理教学的各个环节,教学设计应予以重视。当然,教学中也存在分析思维(逻辑推理)和直觉思维的成分,设计时也应该关注。
在求异中思维发散,在目标指引中思维辐合,这是教学思维设计的基本原则。物理教学思维设计,应使学生在学习中能够将内部思维与外部行为自然地结合起来,在操作中充分感知、识记、领会物理现象;通过理性思考和数据分析,把握物理客体及其运动变化的规律性。同时,还让学生在迷惑或困境中不断地发现、提出问题,触发解决问题的欲望,有所发现有所创新,以及亲自体验成功与失败,科学的思想、方法和历程。
一、教材分析
欧姆定律是电学中的根本定律,是进一步学习电学学问和分析电路的根底,是本章的重点。本次课的规律性、理论性很强,重点是学生要通过自己的试验得出欧姆定律,最关键的是两个方面:一个是试验方法,另一个就是欧姆定律。欧姆定律的含义主要是学生在试验的过程中渐渐理解,而且定律的形式很简洁,所以是重点而不是难点。学生对试验方法的把握既是重点也是难点,这个试验难度比拟大,主要在试验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于试验的难度比拟大,学生消失错误的可能性也比拟大,所以试验的评估和沟通也比拟重要。这些方面都需要教师的引导和帮助,所以这次课采纳启发式综合教学法。
二、教学目标
学问与技能
①使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。
②通过试验熟悉电流、电压和电阻的关系。
③会观看、收集试验中的数据并对数据进展分析。
过程与方法
①依据已有的学问猜想未知的学问。
②经受欧姆定律的发觉过程并把握试验的思路、方法。
③能对自己的试验结果进展评估,找到胜利和失败的缘由。
情感、态度与价值观
①让学生用联系的观点对待四周的'事物并能设计试验方案证明自己的猜想。
②培育学生大胆猜测,当心求证,形成严谨的科学精神。
三、教学重点与难点
重点:把握试验方法;理解欧姆定律。
难点:设计试验过程;试验数据的分析;试验结果的评估。
四、学情分析
在技能方面是练习用电压表测电压,在学问方面是讨论串、并联电路中的电压关系。这是一节探究性试验课,让学生自主试验、观看记录,自行分析,归纳总结得出结论。学生对探究性试验有深厚的兴趣,这种方式能激发学生的制造性思维活动有利于提高认知力量和试验力量,但由于学生的探究力量尚不够成熟,引导培育学生探究力量是本节课的难点
五、教学方法
启发式综合教学法。
六、课前预备
教具:投影仪、投影片。
学具:电源、开关、导线、定值电阻(5、10)、滑动变阻器、电压表和电流表。
七、课时安排
一课时
八、教学过程
教师活动学生活动说明
(一)预习检查、总结怀疑
①我们学过的电学局部的物理量有哪些?
②他们之间有联系吗?
③一段导体两端的电压越高,通过它的电流如何变化?当导体的电阻越大,通过它的电流如何变化?学生以举手的形式回答下列问题,并将自己的想法写在学案上。
这局部问题学生以前已经有了感性的熟悉,大局部学生答复得很正确,即使有少数同学答复错误也没有关系,学生之间会进展订正。
(二)情景引入、展现目标
提问:电压增大,电流也随着增大,但是你知道电流增大了多少吗?
让学生猜想电流I、电压U、电阻R之间的关系式。学生大胆猜测。
不管对错,教师都应仔细对待,但应当留意:猜测不是瞎猜、乱猜,不是公式越多越好,应当引导学生在原有学问的根底上有依据,符合规律进展猜测。同时可将全部学生的猜测写在黑板上,这对其他的同学有启发作用。
(三)合作探究、精讲点播
在教学工作者开展教学活动前,时常需要用到教案,教案是实施教学的主要依据,有着至关重要的作用。我们该怎么去写教案呢?下面是小编精心整理的高中物理优秀教案(精选9篇),仅供参考,欢迎大家阅读。
教学目标
知识与技能
1.知道时间和时刻的区别和联系.
2.理解位移的概念,了解路程与位移的区别.
3.知道标量和矢量,知道位移是矢量,时间、时刻和路程是标量.
4.能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移.
5.知道时刻与位置、时间与位移的对应关系.
过程与方法
1.围绕问题进行充分的讨论与交流,联系实际引出时间、时刻、位移、路程等,要使学生学会将抽象问题形象化的.处理方法.
2.会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向
3.会用矢量表示和计算质点位移,用标量表示路程.
情感态度与价值观
1.通过时间位移的学习,要让学生了解生活与物理的关系,同时学会用科学的思维看待事实.
2.通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置,不同时间内的不同位移(或路程)的体验,领略物理方法的奥妙,体会科学的力量.
3.养成良好的思考表述习惯和科学的价值观.
4.从知识是相互关联、相互补充的思想中,培养同学们建立事物是相互联系的唯物主义观点.
教学重难点
教学重点
1.时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系
2.位移的概念以及它与路程的区别.
教学难点
1.帮助学生正确认识生活中的时间与时刻.
2.理解位移的概念,会用有向线段表示位移.
教学工具
教学课件
多媒体课件
教学过程
[引入新课]
师:上节课我们学习了描述运动的几个概念,大家想一下是哪几个概念?
生:质点、参考系、坐标系.
师:大家想一下,如果仅用这几个概念,能不能全面描述物体的运动情况?
生:不能.
师:那么要准确、全面地描述物体的运动,我们还需要用到哪些物理概念?
一部分学生可能预习过教材,大声回答,一部分学生可能忙着翻书去找.
师指导学生快速阅读教材第一段,并粗看这节课的黑体字标题,提出问题:要描述物体的机械运动,本节课还将从哪几个方面去描述?
生通过阅读、思考,对本节涉及的概念有个总体印象,知道这些概念都是为了进一步描述物体的运动而引入的,要研究物体的运动还要学好这些基本概念.
引言:宇宙万物都在时间和空间中存在和运动.我们每天按时上课、下课、用餐、休息。从幼儿园、小学、中学,经历一年又一年,我们在时间的长河里成长.对于时间这个名词,我们并不陌生,你能准确说出时间的含义吗?物体的任何机械运动都伴随着物体在空间中位置的改变,你们用什么来量度物体位置的改变呢?这就是我们今天要研究的课题--§1.2时间和位移.
[新课教学]
一、时刻和时间间隔
[讨论与交流]
指导学生仔细阅读“时刻和时间间隔”一部分,然后用课件投影展示本校作息时间表.
师:同时提出问题;
1.结合教材,你能列举出哪些关于时间和时刻的说法?
2.观察教材第14页图1.2-1,如何用数轴表示时间?
学生在教师的指导下,自主阅读,积极思考,然后每四人一组展开讨论,每
组选出代表,发表见解,提出问题.
生:我们开始上课的“时间”:8:00就是指的时刻;下课的“时间”:8:45也是指的时刻.这样每个活动开始和结束的那一瞬间就是指时刻.
生:我们上一堂课需要45分钟,做眼保健操需要5分钟,这些都是指时间间隔,每一个活动所经历的一段时间都是指时间间隔.
师:根据以上讨论与交流,能否说出时刻与时间的概念.
教师帮助总结并回答学生的提问.
师:时刻是指某一瞬时,时间是时间间隔的简称,指一段持续的时间间隔。两个时刻的间隔表示一段时间.
让学生再举出一些生活中能反映时间间隔和时刻的实例,并让他们讨论.
教师利用课件展示某一列车时刻表,帮助学生分析列车运动情况.
(展示问题)根据下列“列车时刻表”中的数据,列车从广州到长沙、郑州和北京西站分别需要多长时间?
T15站名T16
18:19北京西14:58
00:35 00:41郑州08:42 08:36
05:49 05:57武昌03:28 03:20
09:15 09:21长沙23:59 23:5l
16:25广州16:52
参考答案:6小时59分、15小时50分、22小时零6分.
(教师总结)
师:平常所说的“时间”,有时指时刻,有时指时间间隔,如有人问你:“你们什么时间上课啊?”这里的时间是指时间间隔吗?
生:不是,实际上这里的时间就是指的时刻.
师:我们可以用数轴形象地表示出时刻和时间间隔.
教师课件投放教材图1.2-1所显示的问题,将其做成F1ash动画.
学生分组讨论,然后说说怎样用时间轴表示时间和时刻.
生:时刻:在时间坐标轴上用一点来表示时刻.时间:两个时刻的间隔表示一段时间.一段时间在时间坐标轴上用一线段表示.
师:为了用具体数字说明时间,必须选择某一时刻作为计时起点,计时起点的选择是人为的.单位秒(s).
师:下图1-2-1给出了时间轴,请你说出第3秒,前3秒,第3秒初第3秒末,第n秒的意义.
答:
1.学习了时间与时刻,蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些说法,正确的是…( )
A.蓝仔说,下午2点上课,2点是我们上课的时刻
B.红孩说,下午2点上课,2点是我们上课的时间
C.紫珠说,下午2点上课,2点45分下课,上课的时刻是45分钟
D.黑柱说,2点45分下课,2点45分是我们下课的时间
答案:A
2.关于时刻和时间,下列说法中正确的是( )
A.时刻表示时间较短,时间表示时间较长B.时刻对应位置,时间对应位移
C.作息时间表上的数字表示时刻D.1 min内有60个时刻
答案:BC
解析:紧扣时间和时刻的定义及位置、位移与时刻、时间的关系,可知B、C正确,A错.一段时间内有无数个时刻,因而D错.
以下提供几个课堂讨论与交流的例子,仅供参考.
[讨论与交流]:我国在2003年10月成功地进行了首次载人航天飞行.10月15日09时0分,“神舟”五号飞船点火,经9小时40分50秒至15日18时40分50秒,我国宇航员杨利伟在太空中层示中国国旗和联合国旗,再经11小时42分10秒至16日06时23分,飞船在内蒙古中部地区成为着陆.在上面给出的时间或时刻中,哪些指的是时间,哪些又指的是时刻?
参考答案:这里的“10月15日09时0分”、“15日18时40分50秒”和“16日06时23分”,分别是指这次航天飞行点火、展示国旗和着陆的时刻,而“9小时40分50秒”和“11小时62分10秒”分别指的是从点火到展示国旗和从展示国旗到着陆所用的时间.
二、路程和位移
(情景展示)中国西部的塔克拉玛干沙漠是我国的沙漠,在沙漠中,远眺不见边际,抬头不见飞鸟.沙漠中布满了100~200m高的沙丘.像大海的巨浪,人们把它称为“死亡之海”.
许多穿越这个沙漠的勇士常常迷路,甚至因此而丧生.归结他们失败的原因都是因为在沙漠中搞不清这样三个问题:我在哪里?我要去哪里?选哪条路线?而这三个问题涉及三个描述物体运动的物理量:位置、位移、路程.
师:(投影中国地图)让学生思考:从北京到重庆,观察地图,你有哪些不同的选择?这些选择有何相同或不同之处?
生:从北京到重庆,可以乘汽车,也可以乘火车或飞机,还可以中途改变交通工具.选择的路线不同,运动轨迹不同,但就位置变动而言,都是从北京来到了重庆.
师:根据上面的学习,你能给出位移及路程的定义吗?
生:位移:从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段.位移是表示物体位置变化的物理量.国际单位为米(m).
路程:路程是质点实际运动轨迹的长度.(板)
在坐标系中,我们也可以用数学的方法表示出位移.
实例:质点从A点运动到B点,我们可以用有方向的线段来表示位移,从初始位置A向末位置B画有向线段,展示教材图1.2-3.
[讨论与交流]
请看下面的一段对话,找出里面的哪些语言描述了位置,哪些语言描述了位置的变动.哪些是指路程,哪些是指位移.
甲:同学,请问红孩去哪里了?
乙:他去图书室了,五分钟前还在这儿.
甲:图书室在哪儿?
乙指着东北的方向说:在那个方位.
甲:我还是不知道怎么走过去,有最近的路可去吗?
乙:你可以从这儿向东到孔子像前再往北走,就能看见了.
丙加入进来,说道;也可以先向北走,再向东,因为那边有好风景可看.
甲:最近要多远?
乙:大概要三百米吧.
丙开玩笑说;不用,你如果能从索道直线到达也就是一百米.
乙:别骗人了,哪有索道啊!
丙:我是开玩笑的,那只好辛苦你了,要走曲线.
甲:谢谢你们两位,我去找他了.
学生分组讨论后,选代表回答问题.
生1:乙手指的方向--东北,就是甲在找红孩的过程中发生的位移的方向.
生2:里面的三百米是指路程,一百米的直线距离是指位移的大小.
生3:他们谈话的位置和图书室是两个位置,也就是甲在找红孩过程中的初末位置.
请你举出生活中更常见的例子说明路程和位移.(围绕跑道跑一圈的位移和路程)
[讨论与思考]
1.(用课件展示中国地图)在地图上查找上海到乌鲁木齐的铁路.请根据地图中的比例尺估算一下,坐火车从上海到乌鲁木齐的位移和经过的路程分别是多少?
阅读下面的对话:
甲:请问到市图书馆怎么走?
乙:从你所在的市中心向南走400 m到一个十字路口,再向东走300m就到了.
甲:谢谢!
乙:不用客气.
请在图1-2-3上把甲要经过的路程和位移表示出来.
师:请你归纳一下:位移和路程有什么不同?
生1:位移是矢量,有向线段的长度表示其大小,有向线段的方向表示位移的方向.
生2:质点的位移与运动路径无关,只与初位置、末位置有关.
生3:位移与路程不同,路程是质点运动轨迹的长度,路程只有大小没有方向,是标量.
教师提出问题
师:位移的大小有没有等于路程的时候?
学生讨论后回答,并交流自己的看法.
生:在直线运动中,位移的大小就等于路程。
教师适时点拨,画一往复直线运动给学生讨论.
生:在单方向的直线运动中,位移的大小就等于路程.
教师总结
师:只有在单向直线运动中,位移的大小才等于路程,在其他情况中,路程要大于位移的大小.
[课堂训练]
下列关于位移和路程的说法中,正确的是………………( )
A位移大小和路程不一定相等,所以位移才不等于路程
B位移的大小等于路程,方向由起点指向终点
C位移描述物体相对位置的变化,路程描述路径的长短
D位移描述直线运动,路程描述曲线运动
答案:C
解析:A选项表述的因果关系没有意义,故A错.位移的方向可以用从初位置指末位置的有向线段来表示,但位移的大小并不等于路程,往往是位移的大小小于等于路程,故选项B错.位移和路程是两个不同的物理量,位移描述物体位置的变化,路程描述物体运动路径的长短,所以选项C正确.位移的大小和路程不一定相等,只有当物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程.无论是位移还是路程都既可以描述直线运动,也可以描述曲线运动,故选项D也是错误的.
三、矢量和标量
师:像位移这样的物理量,既有大小又有方向,我们以前学过的物理量很多都只有大小,没有方向,请同学们回忆并说给大家听听.
学生讨论后回答
生:温度、质量、体积、长度、时间、路程.
对于讨论中学生可能提出这样的问题,像电流、压强这两个学生学过的物理量,它们是有方向的,但它们仍然是标量.这在以后的学习中会更进一步加深对矢量和标量的认识.
学生阅读课文后,说说矢量和标量的算法有什么不同.
生:两个标量相加遵从算术加法的法则.
[讨论与思考]
一位同学从操场中心A出发,向北走了40 m,到达C点,然后又向东走了30 m,到达B点.用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移(即代表他的位置变化的最后结果的位移).三个位移的大小各是多少?你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗?
解析:画图如图1-2-4所示.矢量相加的法则是平行四边形法则.
[讨论与思考]
气球升到离地面80m高空时,从气球上掉下一物体,物体又上升了10 m高后才开始下落,规定向上方向为正方向.讨论并回答下列问题,体会矢量的表示方向.
(1)物体从离开气球开始到落到地面时的位移大小是多少米?方向如何?
(2)表示物体的位移有几种方式?其他矢量是否都能这样表示?注意体会“+”“-”号在表示方向上的作用.
解析:(1)一80m,方向竖直向下;(2)到现在有三种:语言表述法,如“位移的大小为80m,方向竖直向下”;矢量图法;“+”“一”号法,如“规定竖直向上为正方向,则物体的位移为一80m”.
[课堂训练]
(播放1 500m比赛的录像片断)
在标准的运动场上将要进行1 500米赛跑,上午9时20分50秒,发令枪响,某运动员从跑道上最内圈的起跑点出发,绕运动场跑了3圈多,到达终点,成绩是4分38秒.请根据上面的信息讨论以下问题,并注意题中有关时间、时刻、路程、位置变化的准确含义.
(1)该运动员从起跑点到达终点所花的时间是多少?(4分38秒)起跑和到达的时刻分别是多少?(上午9时20分50秒、上午9时25分28秒)
(2)该运动员跑过的路程是多少?(1 500米)他的位置变化如何?(起跑点到终点的连线)
四、直线运动的位置和位移
提出问题:我们怎样用数学的方法描述直线运动的位置和位移?
如果物体做的是直线运动,运动中的某一时刻对应的是物体处在某一位置,如果是一段时间,对应的是这段时间内物体的位移.
如图1-2-6所示,物体在时刻t1处于“位置”x1,在时刻t2运动到“位置”x2
那么(x2- x1)就是物体的“位移”,记为Δx =x2- x1
可见,要描述直线运动的位置和位移,只需建立一维坐标系,用坐标表示位置,用位置坐标的变化量表示物体位移.
在一维坐标系中,用正、负表示运动物体位移的方向.如图1-2-7所示汽车A的位移为负值,B的位移则为正值.表明汽车B的位移方向为x轴正向,汽车A的位移方向为x轴负向.
课后小结
时间和时刻这两个概念是同学们很容易混淆的,同学们要掌握时间坐标轴.在时间轴上,用点表示时刻,用线段表示一段时间间隔.位移和路程是两个不同的物理量,位移是用来表示质点变动的,它的大小等于运动物体初、末位置间的距离,它的方向是从初位置指向末位置,是矢量;而路程是物体实际运动路径的长度,是标量.只有物体做单向直线运动时,其位移大小才和路程相等,除此以外,物体的位移的大小总是小于路程.找位移的办法是从初位置到末位置间画有向线段.有向线段的方向就是位移的方向,有向线段的长度就是位移的大小.时刻对应位置,时间对应位移.在位置坐标轴上,用点来表示位置,用有向线段来表示位移.
本节课用到的数学知识和方法:用数轴来表示时间轴和位移轴,在时间轴上,点表示时刻,线段表示时间间隔.要选计时起点(零时刻),计时起点前的时刻为负,计时起点后的时刻为正;在位移轴上,点表示某一时刻的位置,线段表示某段时间内的位移.要选位置参考点(位置零点),直线运动中,可选某一单一方向作为正方向,朝正方向离开参考点的位置都为正,朝负方向离开参考点的位置都为负.位移方向与规定方向相同时为正,相反时为负.标量遵从算术加法的法则,矢量遵从三角形定则(或平行四边形定则,以后会学到,不让学生知道).
课后习题
教材第16页问题与练习。
【教学目标】
一、知识与技能
1、领会探究功与物体速度变化关系的实验设计思路,经历探究学习的体验过程。
2、理解巧妙改变做功倍数的方法。
3、知道小车做匀速运动阶段测量速度比较合理。
4、能进行实验操作,会采集实验数据。
5、学会利用实验数据寻找w与v的关系。
二、过程与方法
通过本节课的学习,学会通过建立坐标系、描点、连线,利用图象寻找物理量之间的变化关系,并得到物理结论。
三、情感、态度与价值观
通过本节课的学习,感受探究过程中避繁就简的方法选择,培养学生逻辑思维能力和如实记录实验数据、实事求是的科学品质。
【教学重点、难点】
学习探究功与速度变化关系的物理方法,并学会实验数据的处理方法──图象法。
【教学方法】
实验观察法、图象法、迁移法、归纳总结、讨论。
【教学用具】
长木板,相同橡皮筋(若干),小车,打点计时器。
【教学过程】
一、引入新课
观察运动员掷铅球,人推车启动等视频。
师:是什么改变物体运动速度?
生:由牛顿定律知,力是速度变化的原因。
结论:力对物体做功可以改变物体运动速度。
师:功与物体速度的变化有什么样的关系呢?我们今天用实验的方法来探究功与物体速度变化的关系。
二、进行新课
实验目的:探究功与物体速度变化的关系。
师:在实验中,应如何对物体做功?又如何改变每次做功的大小呢?
(引导学生讨论后总结)既可以考虑用恒力做功,也可以用变力做功。若用恒力做功,例如用一砝码盘牵引着小车做实验,则可以通过改变砝码盘的质量及下落的高度来改变每次做功的大小。若用变力做功,可以采用容易获取的橡皮筋作为器材之一。
师:橡皮筋对小车做的.功如何测量?
生:拉力为变力,做功很难直接测量。
师:橡皮筋的拉力是变力,无法直接进行测量计算。
师:那探究过程我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值?
生:不需要,知道比例关系也可以。
师:那又如何改变每次做功的大小?
生:我们用每次增加橡皮筋的条数来改变功的大小。
师:每次实验对橡皮筋的长度有什么要求?
生:拉伸长度相同,保证每根橡皮筋做功相同。
师:回答非常好,如果一条橡皮筋对小车做功为W,则两条橡皮筋做功为2W,三条为3W,依次类推,每次做功都可以用W的倍数来表达。这种处理方法,把不便于用公式计算的弹力做功转换为比值代替,是一种很好的思维方法,其精妙之处在于巧妙的回避了功的测量。
师:应如何来测量物体的速度呢?
(学生分组讨论,用打点计时器或者用气垫导轨配套光电门……)
师:介绍打点计时器。让学生讨论如何设计探究方案。
生:可以用长木板、橡皮筋、小车、打点计时器组合方案。
一、教学任务分析
电磁感应现象是在初中学过的电磁现象和高中学过的电场、磁场的基础上,进一步学习电与磁的关系,也为后面学习电磁波打下基础。
以实验创设情景,通过对问题的讨论,引入学习电磁感应现象,通过学生实验探究,找出产生感应电流的条件。用现代技术手段“DIS实验”来测定微弱的地磁场磁通量变化产生的感应电流,使学生感受现代技术的重要作用。
通过“历史回眸”,介绍法拉第发现电磁感应现象的过程,领略科学家的献身精神,懂得学习、继承、创新是科学发展的动力。
在探究感应电流产生的条件时,使学生感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法,经历提出问题→猜想假设→设计方案→实验验证的科学探究过程;在学习法拉第发现电磁感应现象的过程时,体验科学家在探究真理过程中的献身精神。
二、教学目标
1.知识与技能
(1)知道电磁感应现象及其产生的条件。
(2)理解产生感应电流的条件。
(3)学会用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。
2.过程与方法
通过有关电磁感应的探究实验,感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法在得出感应电流产生的条件中的重要作用。
3.情感、态度价值观
(1)通过观察和动手操作实验,体验乐于科学探究的情感。
(2)通过介绍法拉第发现电磁感应现象的过程,领略科学家在探究真理过程中的献身精神。
三、教学重点与难点
重点和难点:感应电流的产生条件。
四、教学资源
1、器材
(1)演示实验:
①电源、导线、小磁针、投影仪。
②10米左右长的电线、导线、小磁针、投影仪。
(2)学生实验:
①条形磁铁、灵敏电流计、线圈。
②灵敏电流计、原线圈、副线圈、电键、滑动变阻器、导线若干。
③DIS实验:微电流传感器、数据采集器、环形实验线圈。
2、课件:电磁感应现象flash课件。
五、教学设计思路
本设计内容包括三个方面:一是电磁感应现象;二是产生感应电流的条件;三是应用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。
本设计的基本思路是:以实验创设情景,激发学生的好奇心。通过对问题的讨论,引入学习电磁感应现象和感应电流的概念。通过学生探究实验,得出产生感应电流的条件。通过“历史回眸”、“大家谈”,介绍法拉第发现电磁感应现象的过程,领略科学家在探究真理过程中的献身精神。
本设计要突出的重点和要突破难点是:感应电流的产生条件。方法是:以实验和分析为基础,根据学生在初中和前阶段学习时已经掌握的知识,应用实验和动画演示对实验进行分析,理解产生感应电流的条件,从而突出重点,并突破难点。
本设计强调问题讨论、交流讨论、实验研究、教师指导等多种教学策略的应用,重视概念、规律的形成过程以及伴随这一过程的科学方法的教育。通过学生主动参与,培养其分析推理、比较判断、归纳概括的能力,使之感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法的重要作用;感悟科学家的探究精神,提高学习的兴趣。
完成本设计的内容约需1课时。
六、教学流程
1、教学流程图
2、流程图说明
情景演示实验1奥斯特实验。
演示实验2摇绳发电
问题:为什么导线中有电流产生?
活动I自主活动学生实验1
设问:如何使闭合线圈中产生感应电流?
活动II学生实验2探究感应电流产生的条件。
活动III历史回眸法拉第发现电磁感应现象的过程。
课件演示电磁感应现象。
活动ⅣDIS学生实验微弱磁通量变化时的感应电流。
大家谈
3、教学主要环节本设计可分为三个主要的教学环节。
第一环节,通过实验观察与讨论,得出电磁感应现象与感应电流。
第二环节,通过学生探究实验,得出感应电流产生的条件;通过“历史回眸”、“大家谈”,了解法拉第的研究过程,领略科学家的探究精神。
第三环节,通过DIS实验,了解电磁感应现象在实际生活中的应用。
教学目标
1、知道两列频率相同的波才能发生干涉现象;知道干涉现象的特点。
2、知道现象是特殊条件下的叠加现象,知道干涉现象是波特有的现象。
3、通过观察波的独立前进,波的叠加和水现象,认识条件及干涉现象的特征。
教学建议
本节重点是对干涉概念的理解和产生稳定干涉条件的应用。学习中要注意两列波的波峰、波峰相遇处是振动最强的地方,波谷、波谷相遇处也是振动最强的地方;而波峰、波谷或波谷、波峰相遇处则是振动最弱的地方。干涉的图样是稳定的,振动加强的地方永远加强,振动减弱的地方永远减弱。
为什么频率不同的两列波相遇,不发生干涉现象?
因为频率不同的两列波相遇,叠加区各点的合振动的振幅,有时是两个振动的振幅之和,有时是两个振动的振幅之差,没有振动总是得到加强或总是减弱的区域,这样的两个波源不能产生稳定的干涉现象,不能形成稳定干涉图样。而是波叠加中的一个特例,即产生稳定的干涉图样.
请教师阅读下表:
项目
备注
概念
频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动始终加强,某些区域的振动始终减弱,并且振动的加强区和减弱区相互间隔的现象是波特有的现象。
产生稳定干涉条件
(1)两列波的频率相同;
(2)振动情况相同.
产生的原因
波叠加的结果
教学设计
示例教学重点:
波的叠加及发生的条件。教学难点:对稳定的图样的理解。教学方法:实验讨论法教学仪器:水槽演示仪,长条橡胶管,计算机多媒体新课引入:问题1:上节课我们研究了波的衍射现象,什么是波的衍射现象呢?(波绕过障碍物的现象)问题2:发生明显的衍射现象的条件是什么?(障碍物或孔的大小比波长小,或者与波长相差不多)这节课我们研究现象,如果同时投入两个小石子,形成了两列波,当它们相遇在一起时又会怎样?请学生注意观察演示实验。
一、观察现象:
①在水槽演示仪上有两个振源的条件下,单独使用其中的一个振源,水波按该振源的振动方式向外传播;再单独使用另一个振源,水波按该振源的振动方式向外传播。现象结论:每一个波源都按其自己的方式,在介质中产生振动,并能使介质将这种振动向外传播
②找两个同学拉着一条长绳,让他们同时分别抖动一下绳的端点,则会从两端各产生一个波包向对方传播。当两个波包在中间相遇时,形状发生变化,相遇后又各自传播。(由于这种现象一瞬间完成,学生看不清楚,教师可用计算机多媒体演示)现象结论:波相遇时,发生叠加。以后仍按原来的方式传播,是独立的。
1.波的叠加:在前面的现象的观察的基础上,向学生说明什么是波的叠加。教师板书:两列波相遇时,在波的重叠区域,任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和。
结合图下图解释此结论。
解释时可以这样说:在介质中选一点为研究对象,在某一时刻,当波源l的振动传播到点时,若恰好是波峰,则引起点向上振动;同时,波源2的振动也传播到了点,若恰好也是波峰,则也会引起点向上振动;这时,点的振动就是两个向上的振动的叠加,点的振动被加强了。(当然,在某一时刻,当波源1的振动传播到点时,若恰好是波谷,则引起户点向下振动;同时,波源2的振动传播到了点时,若恰好也是波谷,则也会引起点向下振动;这时,点的振动就是两个向下的振动的叠加,点的振动还是被加强了。)用以上的分析,说明什么是振动加强的区域。
波源l经过半周期后,传播到P点的振动变为波谷,就会使P点的振动向下,但此时波源2传过来的振动不一定是波谷(因为两波源的周期可能不同),所以,此时P点的振动可能被减弱,也可能是被加强的。(让学生来说明原因)
问题:如果希望P点的振动总能被加强,应有什么条件?如果在介质中有另一质点Q,希望Q点的振动总能被减弱,应有什么条件?
总结:波源1和波源2的周期应相同。
观察现象:
③水槽中的水。对水波干涉图样的解释中,特别要强调两列水波的频率是相同的,所以产生了在水面上有些点的振动加强,而另一些点的振动减弱的现象,加强和减弱的点的分布是稳定的。
详细解释教材中给出的插图,如下图所示。在解释和说明中,特别应强调的几点是:
①此图是某时刻两列波传播的情况;
②两列波的频率(波长)相等;
③当两列波的波峰在某点相遇时,这点的振动位移是正的最大值,过半周期后,这点就是波谷和波谷相遇,则这点的振动位移是负的最大值;
④振动加强的点的振动总是加强的,振动减弱的点的振动总是减弱的。
让学生思考和讨论,并在分析的基础上,给出干涉的定义:
(教师板书)频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔,这种现象叫,形成的图样叫做图样。
请学生反复观察水槽中的水,分清哪些区域为振动加强的区域,哪些区域为振动减弱的区域。
最后应帮助学生分析清楚:介质中某点的振动加强,是指这个质点以较大的振幅振动;而某点的振动减弱,是指这个质点以较小的振幅振动,这与只有一个波源的振动在介质中传播时,各质点均按此波源的振动方式振动是不同的。
问题:任何两列波进行叠加都可以产生干涉现象吗?(不可以)为什么?(干涉是一种特殊的叠加。任何两列波都可以进行叠加,但只有两列频率相同)
总结:干涉是波特有的现象。
二、应用
请学生思考和讨论在我们生活中是否遇到过现象,举例说明:
例1、水现象。
例2、声现象。
三、课堂小结
教学目标
1、了解形变的概念,了解弹力是物体发生弹性形变时产生的.
2、能够正确判断弹力的有无和弹力的方向,正确画出物体受到的弹力.
3、掌握运用胡克定律计算弹簧弹力的方法.
能力目标
1、能够运用二力平衡条件确定弹力的大小.
2、针对实际问题确定弹力的大小方向,提高判断分析能力.
教学建议
一、基本知识技能:
(一)、基本概念:
1、弹力:发生形变的物体,由于要回复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力.
2、弹性限度:如果形变超过一定限度,物体的形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度.
3、弹力的大小跟形变的大小有关,形变越大,弹力也越大.
4、形变有拉伸形变、弯曲形变、和扭转形变.
(二)、基本技能:
1、应用胡克定律求解弹簧等的产生弹力的大小.
2、根据不同接触面或点画出弹力的图示.
二、重点难点分析:
1、弹力是物体发生形变后产生的,了解弹力产生的原因、方向的判断和大小的确定是本节的教学重点.
2、弹力的有无和弹力方向的判断是教学中学生比较难掌握的知识点.
教法建议
一、关于讲解弹力的产生原因的教法建议
1、介绍弹力时,一定要把物体在外力作用时发生形状改变的事实演示好,可以演示椭圆形状玻璃瓶在用力握紧时的形状变化,也可以演示其它明显的形变实验,如矿泉水瓶的形变,握力器的形变,钢尺的形变,也可以借助媒体资料演示一些研究观察物体微小形变的方法.通过演示,介绍我们在做科学研究时,通常将微小变化“放大”以利于观察.
二、关于弹力方向讲解的教法建议
1、弹力的方向判断是本节的重点,可以将接触面的关系具体为“点——面(平面、曲面)”接触和“面——面”接触.举一些例子,将问题简单化.往往弹力的方向的判断以“面”或“面上接触点的切面”为准.
如所示的简单图示:
2、注意在分析两物体之间弹力的作用时,可以分别对一个物体进行受力分析,确切说明,是哪一个物体的形变对其产生弹力的作用.配合教材讲解绳子的拉力时,可以用具体的例子,画出示意图加以分析.
第三节 弹力
教学方法:实验法、讲解法
教学用具:演示形变用的钢尺、橡皮泥、弹簧、重物(钩码).
教学过程设计
(一)、复习提问
1、重力是的产生原因是什么?重力的方怎样?
2、复习初中内容:形变;弹性形变.
(二)、新课教学
由复习过渡到新课,并演示说明
1、演示实验1:捏橡皮泥,用力拉压弹簧,用力弯动钢尺,它们的形状都发生了改变,教师总结形变的概念.
形变:物体的形状或体积的变化叫做形变,形变的原因是物体受到了力的作用.针对橡皮泥形变之后形状改变总结出弹性形变的概念:能够恢复原来形状的形变叫做弹性形变.不能恢复原来形状的形变叫做塑性形变.
2、将钩码悬挂在弹簧上,弹簧另一端固定,弹簧被拉长,提问:
(1)钩码受哪些力?(重力、拉力、这二力平衡)
(2)拉力是谁加给钩码的?(弹簧)
(3)弹簧为什么对钩码产生拉力?(弹簧发生了弹性形变)
由此引出弹力的概念:
3、弹力:发生弹性形变的物体,会对跟它直接接触的物体产生力的作用.这种力就叫弹力.
就上述实验继续提问:
(1)弹力产生的条件:物体直接接触并发生弹性形变.
(2)弹力的方向
提问:课本放在桌子上.书给桌子的压力和桌子对书的支持力属于什么性质的力?其受力物体、施力物体各是什么?方向如何?
与学生讨论,然后总结:
4、压力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被压物体).
5、支持力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被支持物体).
继续提问:电灯对电线产生的拉力和电线对电灯产生的拉力又是什么性质的力?
其受力物体、施力物体各是谁?方向如何?
分析讨论,总结.
6、绳的拉力是绳对所拉物体的弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向.
7、胡克定律
弹力的大小与形变有关,同一物体,形变越大,弹力越大.弹簧的弹力,与 形变的关系为:
在弹性限度内,弹力的大小 跟弹簧的伸长(或缩短)的长度 成正比,即:
式中 叫弹簧的倔强系数,单位:N/m.它由弹簧本身所决定.不同弹簧的倔强系数一般不相同.这个规律是英国科学家胡克发现的,叫胡克定律. 胡克定律的适用条件:只适用于伸长或压缩形变.
8、练习使用胡克定律,注意强调 为形变量的大小.
弹力高中物理教学反思
本节课注意了对学生开放性、创新性思维的培养。开放性创新性思维的培养不是一句口号,而应该落到实处,这是基础教育课程改革的要求,也是在教学实际中很难落实的一个问题。
一般情况下,教师在组织学生学习塑性和弹性的时候,往往是通过举出生活中或者学生能够接触的弹性物体和非弹性物体若干实例,通过归纳的方法得出塑性和弹性。在这个问题的处理上并没有按照往常的方法,而是让学生对教师给出的若干物体进行分类,潜移默化的对学生进行了方法教育。分类的标准不同,分类结果也就不同,学生的兴奋点就非常多,都试图依照不同的分类标准进行分类,学生的思维随着分类的翅膀在飞翔。
从学生的生活出发,关注学生的体验。物理不是独立和抽象于生活之外的,尤其在初中阶段来看更是如此。在组织教学的时候没有过分关注基本的知识和概念,而是从学生生活中常见的橡皮筋、海绵、弹簧、减震等学生常见常听的事物出发,学生在对物体的弹性和塑性有充分的感性基础上,总结出什么是塑性和弹性。关注学生自己的体验,让两位同学在拉测力计的活动中体验拉力的不同,认识到弹力的大小与弹性形变的物体的形变大小有关的。学生亲自参与到了物理知识的建构中,认识当然是非常深刻的。师生关系融洽和谐,这也是本节课的一个闪光点。
主要缺点:
学生在进行分类的时候没有充分放开学生的思维。为什么学生的分类答案都是与本节内容是对应的?为什么没有学生按照物质的组成去分?为什么没有按照物质的导电性能或者密度大小去分?这是受到了思维定势的影响,既然本节学习弹性和塑性,当然就是这一种分类方法。在以后的教学中应该让学生在充分分类的基础上,从中挑出一组依照弹性和塑性分类的一组,让学生分析这一种分类的标准是什么,同样回到了环节的主题。
一、引入
1、什么叫波的衍射?
2、产生明显的衍射的条件是什么?
学生答:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。
只有缝、孔的宽度和障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能产生明显的衍射现象。
教师:波的衍射研究的是一个波源发出波的情况,那么两列或两列以上的波在同一介质中传播,又会发生什么情况呢?
二、新课教学
(一)波的叠加原理
设问把两块石子在不同的地方投入池塘的水中,就有两列波在水面上传播,两列波相遇时,会不会像两个小球相碰时那样,都改变原来的运动状态呢?
演示取一根长绳,两位同学在这根水平长绳的两端分别向上抖动一下,学生观察现象。
学生叙述现象
现象一:抖动一下后,看到有两个凸起状态在绳上相向传播。
现象二:两列波相遇后,彼此穿过,继续传播,波的形状和传播的情形跟相遇前一样。
教师总结两列波相遇后,每列波都像相遇前一样,保持各自原来的波形,继续向前传播,这是波的独立传播特性。
多媒体模拟绳波相遇前和相遇后的波形
教师刚才,通过实验,我们知道了两列波在相遇前后,它们都保持各自的运动状态,彼此都没有受到影响,那么在两列波相遇的区域里情况又如何呢?
多媒体模拟绳波相遇区的情况
教师总结在两列波重叠的区域里,任何一个质点同时参与两个振动,其振动位移等于这两列波分别引起的位移的矢量和。当两列波在同一直线上振动时,这两种位移的矢量和简化为代数和,这叫做波的叠加原理。
强化训练两列振动方向相同和振动方向相反的波叠加,振幅如何变化?振动加强还是减弱?
学生讨论后得到:两列振动方向相同的波叠加,振动加强,振幅增大;两列振动方向相反的波叠加,振动减弱,振幅减小。
(二)波的干涉
实物投影演示把两根金属丝固定在同一个振动片上,当振动片振动时,两根金属丝周期性地触动水面,形成两个波源,观察在两列波相遇重叠的区域里出现的现象。
教师说明由于这两列波是由同一个振动片引起的,所以这两个波源的振动频率和振动步调相同。
学生叙述现象在振动的水面上,出现了一条条从两个波源中间伸展出来的相对平静的区域和激烈振动的区域,这两种区域在水面上的位置是固定的,而且相互隔开。
两列频率相同的水波相遇,会出现振动加强和振动减弱相互间隔的现象,形成稳定的干涉图样。
干涉;频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强、某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔,这种现象叫波的干涉。
在干涉现象中形成的图样叫干涉图样。由于两列波的频率相同,振动加强处总是加强,振动减弱处总是减弱,所以出现了稳定的干涉图样。
用多媒体展示课本水波的干涉图样及波的干涉的示意图
教师为什么会出现这种现象呢?
结合课本图10—30进行分析:
对于图中的a点:
设波源S1、S2在质点a引起的振幅分别为A1和A2,以图中a点波峰与波峰相遇时刻计时,波源S1、S2分别引起a质点的振动图象如图甲、乙所示,当两列波重叠后,质点a同时参与两个振动,合振动图象如图丙所示:
从图中可看出:对于a点,在t=0时是两列波的波峰和波峰相遇,经过半个周期,就变成波谷和波谷相遇,也就是说:在a点,两列波引起的振幅都等于两列波的振幅之和,即a点始终是振动加强点。
那么,振动减弱的点又是如何形成的呢?
以波源S1、S2分别将波峰、波谷传给减弱点b时刻开始计时,波源S1、S2分别引起质点b振动的图象如图甲、乙所示,当两列波重叠后,质点a同时参与两个振动,合振动图象如图丙所示:
在b点是两列波的波峰和波谷相遇,经过半个周期,就变成波谷和波峰相遇,在这一点两列波引起的合振动始终是减弱的,质点振动的振幅等于两列波的振幅之差。
说明的几个问题:
(三)产生波的干涉的条件
对比投影演示实验
实验一:在投影仪上放一个发波水槽,用同一振动片带动两个振针振动,观察产生的现象。
实验二:在投影仪上放一个发波水槽,用二个振针分别激起两列水波,观察发生的现象。
学生叙述现象
现象一:看到了稳定的干涉图样(实验一)
现象二:实验二中,得到的干涉图样是不稳定的。
产生干涉的条件:两列波的频率相同。
说明:
两列波叠加产生稳定干涉现象是有条件的,不是任意两列波都能产生稳定干涉现象的,两列波叠加产生稳定干涉现象的一个必要条件是两列波的频率相同,所以选项A是错误的而选项B是正确的;在振动减弱的区域里,只是两列波引起质点的振动始终是减弱的,质点振动的振幅等于两列波的振幅之差,如果两列波的振幅相同,质点振动的振幅就等于零,也不可能各质点都处于波谷,所以选项C是错误的。在振动加强的区域里,两列波引起质点的振动始终是加强的,质点振动的最激烈,振动的振幅等于两列波的振幅之和,但这些点始终是振动着的,因而有时质点的位移等于零,所以选项D是正确的。所以本题应选B、D。
强调:不论是振动加强点还是振动减弱点,位移仍随时间做周期性变化。
三、小结
1、什么是波的独立性?什么是波的叠加原理?
2、什么是波的干涉?产生稳定干涉的条件是什么?
一、教材分析
《划时代的发现》是人教版高中物理3-4第四章第一节,本节是让学生体会科学家的思考、研究时的迷失与最后成功,本节是过程与方法、情感、态度与价值观教育的难得素材
二、教学目标
1.知识与技能
(1)知道奥斯特实验、电磁感应现象,
(2)了解电生磁和磁生电的发现过程,
(3)知道电磁感应和感应电流的定义。
2.过程与方法
(1)通过阅读使学生掌握自然现象之间是相互联系和相互转化的;
(2)通过学习了解科学家们在探究过程中的失败和贡献,从中学习科学探究的方法和思想。
(3)领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性
3.情感、态度与价值观
(1)通过学习阅读培养学生正确的探究自然规律的科学态度和科学精神;
(2)领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。
(3)以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。
三、教学重点难点
重点:探索电磁感应现象的历史背景;
难点:体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神
四、学情分析
我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。本节课学生认识到探索电磁感应现象的历史背景是关键。
五、教学方法
1.讲授法:讲授科学家的艰辛
2.实验法:学生自己体会奥斯特实验
3.学案导学:见后面的学案。
4.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑情境导入、展示目标合作探究、精讲点拨反思总结、当堂检测发导学案、布置预习
六、课前准备
1.学生的学习准备:预习划时代的发现,初步了解物理学史。分小组6台奥斯特实验装置。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。3.教学环境的设计和布置:分小组合作学习,分6个学习小组。
七、课时安排:
1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
(三)合作探究、精讲点拨。
探究一:奥斯特梦圆电生磁------电流的磁效应
引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题,引导学生思考并回答:
(1)是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?在这之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?
(2)奥斯特的研究是一帆风顺的吗?奥斯特面对失败是怎样做的?
(3)奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的?用学过的知识如何解释?
(4)电流磁效应的发现有何意义?谈谈自己的感受。
学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。
教师教学素材:
到18世纪末,人们开始思考不同自然现象之间的联系,例如:摩擦生热表明了机械运动向热运动转化,而蒸汽机则实现了热运动向机械运动的转化,于是,一些独具慧眼的哲学家如康德等提出了各种自然现象之间的相互联系和转化的思想。由于受康德哲学与谢林等自然哲学家的哲学思想的影响,坚信自然力是可以相互转化的,长期探索电与磁之间的联系。1803年奥斯特指出:物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的各种现象的零散的罗列,我们将把整个宇宙纳在一个体系中。在此思想的指导下,1820年4月奥斯特发现了电流对磁针的作用,即电流的磁效应。同年7月21日奥斯特又以
《关于磁针上电冲突作用的实验》为题发表了他的发现。这篇短短的论文使欧洲物理学界产生了极大震动,导致了大批实验成果的出现,由此开辟了物理学的新领域──电磁学。1820年因电流磁效应这一杰出发现获英国皇家学会科普利奖章。1829年起任哥本哈根工学院院长。
一、教学目标
1.理解加速度的概念,知道加速度是表示速度变化快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位。
2.知道加速度是矢量,知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致,知道加速度跟速度改变量的区别。
3.知道什么是匀变速直线运动,能从匀变速直线运动的v—t图像中理解加速度的意义。
4.通过对速度、速度的变化量、速度的变化率三者的分析比较,提高学生的比较、分析问题的能力。
二、教学重点与难点
重点:
1.加速度的概念及物理意义
2.加速度和匀变速直线运动的关系
3.区别速度、速度的变化量及速度的变化率
4.利用图象来分析加速度的相关问题
难点:加速度的方向的理解
三、教学方法
比较、分析法
四、教学设计
(一)新课导入
起动的车辆初始时刻的速度(m/s)可以达到的速度(m/s)起动所用的时间(s)
小轿车03020
火车050600
摩托车02010
教师引导学生三种车辆速度随时间的变化规律,分析比较发现:三种车辆的速度均是增大的,但它们速度增加得快慢不同。那么,如何比较不同物体速度变化的`快慢呢?从而引入加速度。
(二)新课内容
1.速度的变化量
提问: 速度的变化量指的是什么?
(速度由 经一段时间 后变为 ,那 的差值即速度的变化量。用 表示。)
提问: 越大,表示的变化量越大,即速度改变的越快,对吗?为什么?
教师引导学生讨论得出: 要比较速度改变的快慢,必须找到统一的标准。也就是要找单位时间内的速度的改变量。
2.加速度
学生阅读课本,教师引导学生得出:
(1)定义:速度变化量与发生这一变化所用的时间的比值
(2)物理意义:指进速度变化的快慢和方向
(3)单位:米/秒2(m/s2)
(4)加速度是矢量,方向与速度变化的方向相同
(5)a不变的运动叫做匀变速运动。匀变速运动又分匀变速直线运动和匀变速曲线运动。
[例题1] 做匀加速运动的火车,在40s内速度从10m/s增加到20m/s,求火车加速度的大小。汽车紧急刹车时做匀减速运动,在2s内速度从10m/s减小到零,求汽车的加速度。
分析:由于速度、加速度都是矢量,所以我们计算的时候必须先选一个正方向。一般选初速度的方向为正方向。
分析讨论:
(1)火车40s秒内速度的改变量是多少,方向与初速度方向什么关系?
(2)汽车2s内速度的改变量是多少?方向与其初速度方
教学目标
1、知道加速度是描述速度变化快慢的物理量,是矢量。
2、理解加速度的定义,会用公式,知道加速度的国际单位制单位是米每二次方秒(解决有关问题,能区分)
3、知道匀加速直线运动的加速度a与速度v方向相同;匀减速直线运动的加速度a与初速度方向相反。
能力目标
培养学生理论联系实际的思想和能力。
教材分析
加速度是物理学中非常重要的概念,也是学生最难搞懂的概念之一,教材为了减小难度,对加速度概念的要求比较低,没有区分平均加速度和瞬时加速度,而是在前几节学过匀变速直线运动、速度等问题后学生知道了物体的运动通常情况下,速度在改变,很自然的引出速度变化也有快慢之分,进而引入加速度概念;加速度的矢量性,教材的处理也比较通俗易懂,最后又给出一些物体运动的加速度图表,给学生一些直观、生动的印象。节后又对速度、加速度做了一对比,有助于学生理解这些概念,对变化率的分析与解析也恰到好处。
教法建议
通过生动形象的实例或课件,让学生逐步体会,做变速运动的物体,速度在变,速度的变化需要时间,速度的变化有快慢之区别,且速度变化的快慢是了解物体运动情况的重要指标,为引入加速度做好铺垫。这里是高中物理第二次用比值定义物理量,可以让学生回顾引入速度概念的过程。加速度的单位要让学生按规定的读法读,即读成米每二次方秒;加速度的方向是个很重要的内容,但是由于学生刚刚接触加速度这一比较难理解的`概念,加之学生对矢量的运算又不熟悉,所以只对匀变速直线运动加以解释,由于匀变速直线运动加速度只有两个方向,与速度同向,或与速度反向,因此当规定速度方向为正方向时,加速度的方向就可以有正负号反映,注意正负号仅仅反映的是加速度的方向。
教学设计示例
教学重点:加速度的概念
教学难点:加速度概念的引入及加速度的方向
主要设计:
一、复习讨论:
1、什么叫匀变速直线运动?请举两个实例(提问)
2、匀变速直线运动的特点?(提问)
二、展示课件,深入讨论
1、展示课件:两物体(如汽车)同时匀加速起动情况。
个:5秒内速度由0增到10m/s,后匀速。
第二个:2s内速度由0增到6m/s后匀速。
2、提问讨论:
(1)两物体最终速度哪个大?
(2)一秒末时哪个速度大?
(3)第1s内,第2s内,两物体速度变化各多大?
(4)两物体,哪个启动性能更好?哪个速度改变得快?
(5)怎样能描述出速度改变的快慢?
3、看书29页第一自然段,及第二自然段,讨论:
(1)加速度是描述什么的物理量?
(2)加速度的定义式如何?公式中各个量的含义是什么?如:的含义?
(3)计算一下课件中所给两物体的加速度大小(练习)
4、看书29页第三、四、五自然段,讨论:
(1)加速度的单位是什么?
(2)在变速直线运动中,加速度的方向一定与速度方向相同吗?请举例说明(引导学生各举一匀加速和匀减速的实例)
(3)如何从比的加速度小,对吗?图像中求物体的加速度?
5、阅读30页上部分内容讨论:
(1)速度越大,加速度越大对吗?举例说明(如课件1情况)
(2)速度变化越大,加速度越大,对吗?举例说明。
(3)速度变化越快,加速度越大,对吗?
(4)速度变化率越大,加速度越大,对吗?
(5)有没有速度很大,而加速度很小的情况?(展示课件:飞机水平匀速飞行)
(6)有没有速度很小,而加速度很大的情况?(展示火箭发射升空过程的资料)
探究活动
在十字口,当绿灯亮时,大卡车和骑自行车的人同时起动,经常发现,前几米自行车在前,大卡车在后,经过一段时间,大卡车将超过自行车,请实地观察并解释所见到的现象。
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