教学目标
知识目标
1、知道什么是,什么是参考系,知道运动和静止的相对性.
2、理解质点的概念,知道质点是用来代替实际物体的有质量的点,是一种理想化的物理模型,知道是否能把研究对象看作质点要根据研究的问题决定.
3、知道时间和时刻的区别与联系.
4、理解位移的概念,知道位移是表示质点位置变化的物理量,是矢量,能够区别位移和路程.
能力目标
1、培养学生自主学习的能力,训练学生发现问题,提出问题,解决问题的能力.
2、培养学生的实验能力,学会使用打点计时器,并会通过分析纸带上的数据得出相应的结论.
情感目标
1、激发学生学习兴趣,培养学生良好的意志品质.
教学建议
教材分析
本节教材主要有以下一些概念:,参考系,质点,时刻和时间间隔,位移和路程,重点是质点和位移的概念,难点是位移概念.教材在本章开始处列举了大量的实例,给出的概念,在本节一开始,也是通过生动的实例,给出参考系的概念,接着从研究对象的角度,学习质点的概念,渗透理想化思维方法;再进一步学习时刻与时间,位移和路程等概念.每一小节重点突出,又相互关联,实例鲜明,配图恰当,便于学生的接受,是进一步学习的基础.
教法建议
本节教材的特点是概念较多,很多知识初中时学过,并且这些知识与生活实际密切相关,建议让同学自学讨论的方法进行,可让同学提前预习或课上给出时间看书,教师提出一些问题,或让同学看书后提出问题,展开讨论,达到掌握知识,提高能力的目的,并结合多媒体资料加深理解和巩固.
教学设计示例
教学重点:质点和位移的概念
教学难点:位移概念的引入与理解
主要设计:
一、参考系:
(一)提出问题,引起思考和讨论.
1、什么叫?请举一些实例说明.
2、描述物体是否运动,先要选定什么?看什么量是否在改变?什么叫参考系?为什么说运动是绝对的,静止是相对的?
3、同一运动,如果选取的参考系不同,运动情况一般不同,请举例说明.
4、选择参考系的原则是什么?(虽然参考系可以任意选取,但实际上总是本着观测方便和使运动的描述尽可能简单的原则选取)
(二)展示多媒体资料,加深理解(穿插在讨论问题之间进行)
1、太阳系资料:行星绕太阳运转情况.
2、银河系资料:星系旋转情况.
3、电子绕原子核运转情况.
4、飞机空投物资情况.
二、质点:
(一)提出问题,引起思考和讨论:
1、投掷手榴弹时怎样测量投掷距离?把教室的椅子从第五排移到第一排怎样测量椅子移动的距高?汽车绕操场一周怎样测量它经过的距离?以上几种情况用不用考虑这些物体的形状和大小?
2、什么叫质点?
3、小物体一定能看成质点吗?大物体一定不能看成质点吗?请举例说明?
4、什么叫轨迹?什么叫直线运动?什么叫曲线运动?
(二)展示多媒体资料,加深理解.
1、火车(200米长)穿山洞(100米长)情况.
2、地球公转及自转情况.
(三)总结提高:
1、对于什么样的物体才可以看成质点的问题,关键在于对物体的运动情况进行具体分析,在我们研究的问题中,物体的形状、大小,各部分运动的差异等,如果对我们研究的问题影响不大,就可以把该物体看成一个质点.
2、学习质点概念时,要有意识地向学生介绍一种科学抽象的方法,我们抓住问题中物体的主要特征,简化对物体的研究,把物体看成一个点,这是实际物体的一种理想化模型,是实际物体的一种近似.
三、时刻和时间间隔
提出问题,引起思考和讨论.
1、“上午8时开始上课”,到“8时45分下课”,这里“8时”和“8时45分”的含义各是什么?“每一节课45分”的含义又是什么?
2、“现在是北京时间8点整”中“8点”的含义是什么?
3、校百米纪录是10.21s、第2s末、第2s内的含义各是什么?
四、位移和路程
(一)提出问题引起思考和讨论:
1、说“物体由A点移动500米到达B点”,清楚吗?
2、如何描述物体位置的变化?
3、什么叫位移?为什么说位移是矢量?
4、位移和路程有什么区别?它们之间有关系吗?
(二)展示多媒体资料,加深理解.
1、从天津到上海,海、陆、空三种路线抵达情况.
2、在400米跑道上进行200米跑和400米跑情况.
探究活动
1、请你手托一石子水平匀速前进,突然释放石子,观察石子的运动情况?再请站在路边的人观察石子的运动情况.二者观察到的运动轨迹一样吗?请解释原因.
2、找一份《旅客列车时刻表》分析一下趟列车全程运行的总时间?各站点的停留时间?相邻两站间的运行时间?
教学目标
知识目标
1、知道只受重力作用,以一定的初速度水平抛出的运动,是平抛运动.了解平抛运动的定义及特点,它是本节的基础内容.
2、复习曲线运动的条件,理解平抛运动是匀变速曲线运动,使学生理解匀变速运动不一定是直线运动,还可以是曲线运动.
3、掌握研究平抛运动的方法,在学生已有的直线运动和运动合成的知识基础上,将平抛运动分解为水平的匀速运动,竖直的自由落体运动.利用匀速运动和自由落体运动规律,由合成的知识得出乎抛运动的规律,运动轨迹.
能力目标
训练逻辑推理能力,分析综合能力,以及培养学生解决实际问题的能力.
情感目标:
采用多媒体,培养学生学习的兴趣;通过课堂讨论,培养学生的团结精神.
教学建议
教材分析
教材开门见山,给出平抛物体运动的定义,通过演示实验和频闪照片引出平抛物体运动的处理方法,接着讨论平抛物体运动的规律,最后通过例题加以巩固落实,同时又附有思考和讨论及课外小实验,比较便于学生的理解和掌握.
教法建议以及教学重点难点
教法建议
平抛的规律是本章的重点知识,物体的运动按路径分为直线运动和曲线运动.平抛物体运动是曲线运动的一个重要模型,同时也是同学们首次研究曲线运动.要结合教学课件和演示实验,通过同学的讨论达到教学目的.引导同学利用运动会成与分解的知识将平抛运动分解为水平的匀速运动,竖直的自由落体运动,利用匀速运动和自由落体运动规律,由合成的知识得出平抛运动的规律.这是研究曲线运动的基本方法,化曲为直,化繁为简.掌握位移和速度公式,轨迹方程.培养自主学习能力.
教学重点,难点:
教学重要的是教给学生方法,培养能力.平抛的教学重点是利用运动合成与分解的方法将平抛运动分解为水平的匀速运动,竖直的自由落体运动.再利用合成知识求平抛运动的位移及速度.这也是难点.
教学设计方案
一、平抛运动
引入:粉笔头从桌面边缘水平飞出,观察粉笔头在空中的运动
定义:物体以一定的初速度沿水平方向抛出,物体只受重力的作用,这样的运动叫平抛运动.
学生举例;可看作平抛运动的生活事例.
二、平抛运动的规律:
(一)介绍水平竖落仪.演示:两小球同时从同高处落下,一小球自由落体,一小球平抛,它们总是同时落地
(二)用录像放慢动作,两小球同时从同一高处落下,任何时刻总在同一高度,说明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动.
(三)利用课件1:引导分析水平方向:不受力,初速度,做匀速直线运动
(四)利用课件2:平抛运动及两个分运动的闪光照片,进一步说明:平抛运动在竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动.
(五)引导同学推导规律:建立直角坐标系,以抛出点为坐标原点,初速度方向为轴正向,竖直方向向下为轴正向.
学生导出
1、平抛物体在时刻的瞬时速度:
水平方向:
竖直方向:
平抛物体在时刻的的速度大小:
平抛物体在时刻的速度方向:与水平方向的夹角为,则:
2、平抛物体在时刻的位移:
水平方向:
竖直方向:
平抛物体的位移大小:
平抛物体的位移方向:与水平方向的夹角为,则:
3、消去时间,轨迹:是抛物线
(六)讨论:
l)平抛运动物体的飞行时间由什么量决定?
2)平抛运动物体的水平飞行距离由什么量决定?
3)平抛运动物体的落地速度由什么量决定?
……
探究活动
如何测得平抛运动物体的初速度
课外小实验:让橡皮从桌子上水平抛出,如何得出其初速度?
【提示】实验目的测平抛的初速度,解决方法例用平抛规律,由高度求出时间,所以要测桌子高度.利用水平位移求出初速度,所以要测水平射程.
【思考】根据平抛运动的知识,若想求出初速度,还有什么方法?需要已知什么条件?
教学目标
知识目标
通过学习物理学史的知识,使学生了解地心说(托勒密)和日心说(哥白尼)分别以不同的参照物观察天体运动的观点;通过学习开普勒对行星运动的描述,了解牛顿是通过总结前人的经验的基础上提出了万有引力定律.
能力目标
通过学生的阅读使学生知道开普勒对行星运动的描述;
情感目标
使学生在了解地心说和日心说两种不同的观点,也使学生懂得科学的道路并不是平坦的光明大道,也是要通过斗争,甚至会付出生命的代价;
说明:
1、日心、地心学说及两者之间的争论有许多内容可向学生介绍,教材为了简单明了地简述开普勒关于行星运动的规律,没有过多地叙述这些内容.教学中可根据学生的实际情况加以补充.
2、这一节的教学除向学生介绍日心、地心学说之争外,还要注意向学生说明古时候人们总是认为天体做匀速圆周运动是由于它遵循的运动规律与地面上物体运动的规律不同.
3.学习这一节的主要目的是为了下一节推导万有引力定律做铺垫,因此教材中没有过重地讲述开普勒的三大定律,而是将三大定律的内容综合在一起加以说明,节后也没有安排练习.希望老师能合理地安排这一节的教学.
教学建议
教材分析
本节教材首先让学生在上课前准备大量的资料并进行阅读,如:第谷在1572年时发现在仙后座中有一颗很亮的新星,从此连续十几个月观察这颗星从明亮到消失的过程,并用仪器定位确证是恒星(后称第谷星,是银河系一颗超新星),打破了历来“恒星不变”的学说.伽利略开创了以实验事实为基础并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科学.为推翻以亚里士多德为旗号的经院哲学对科学的禁锢、改变与加深人类对物质运动和宇宙的科学认识而奋斗了一生,因此被誉为“近代科学之父”.开普勒幼年时期的不幸,通过自身不懈的努力完成了第谷未完成的工作.这些物理学家的有关资料可以帮助学生在了解万有引力定律发现的过程中体会科学家们追求真理、实事求是、不畏强权的精神.
教法建议
具体授课中教师可以用故事的形式讲述.也可通过放资料片和图片的形式讲述.也可大胆的让学生进行发言.
在讲授“日心说”和“地心说”时,先不要否定“地心说”,让学生了解托勒密巧妙的解释,同时让学生明白哥白尼的理论推翻了统治人类长达一千余年的地球是宇宙中心的“地心说”理论,为宣传和捍卫这一学说,意大利的思想家布鲁诺惨遭烧死,伽利略也为此受到残酷迫害.不必给结论,让学生自行得出结论.
典型例题
关于开普勒的三大定律
例1月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍,运行周期约为27天。应用开普勒定律计算:在赤道平面内离地面多少高度,人造地球卫星可以随地球一起转动,就像停留在无空中不动一样.
分析:月球和人造地球卫星都在环绕地球运动,根据开普勒第三定律,它们运行轨道的半径的三次方跟圆周运动周期的二次方的比值都是相等的.
解:设人造地球卫星运行半径为R,周期为T,根据开普勒第三定律有:
同理设月球轨道半径为,周期为,也有:
由以上两式可得:
在赤道平面内离地面高度:
km
点评:随地球一起转动,就好像停留在天空中的卫星,通常称之为定点卫星.它们离地面的高度是一个确定的值,不能随意变动。
利用月相求解月球公转周期
例2若近似认为月球绕地球公转与地球绕日公转的轨道在同一平面内,且都为正圆.又知这两种转动同向,如图所示,月相变化的周期为29.5天(图是相继两次满月,月、地、日相对位置示意图).
解:月球公转(2π+)用了29.5天.
故转过2π只用天.
由地球公转知.
所以=27.3天.
例3如图所示,A、B、C是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星,下列说法中正确的是哪个?()
A.B、C的线速度相等,且大于A的线速度
B.B、C的周期相等,且大于A的周期
C.B、C的向心加速度相等,且大于A的向心加速度
D.若C的速率增大可追上同一轨道上的B
分析:由卫星线速度公式可以判断出,因而选项A是错误的.
由卫星运行周期公式,可以判断出,故选项B是正确的.
卫星的向心加速度是万有引力作用于卫星上产生的,由,可知,因而选项C是错误的.
若使卫星C速率增大,则必然会导致卫星C偏离原轨道,它不可能追上卫星B,故D也是错误的.
解:本题正确选项为B。
点评:由于人造地球卫星在轨道上运行时,所需要的向心力是由万有引力提供的,若由于某种原因,使卫星的速度增大。则所需要的向心力也必然会增加,而万有引力在轨道不变的时候,是不可能增加的,这样卫星由于所需要的向心力大于外界所提供的向心力而会作离心运动。
探究活动
1、观察月亮的运动现象.
2、观察日出现象.
教学目标
知识目标
1、知道什么是洛仑兹力,知道电荷运动方向与磁场方向平行时,电荷受到的洛仑兹力等于零;电荷运动方向与磁场方向垂直时,电荷受到的洛仑兹力最大,
2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向.
能力目标
由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程,培养学生的迁移能力.
情感目标
通过本节教学,培养学生科学研究的方法论思想:即“推理——假设——实验验证”.
教学建议
教材分析
本节的重点是洛伦滋力的大小和它的方向,在引导学生由安培力的概念得出洛伦滋力的概念后,让学生深入理解洛伦滋力,学习用左手定则判断洛伦滋力的方向,注意强调:磁场对运动电荷有作用力,磁场对静止电荷却没有作用力.
教法建议
在教学中需要注意教师与学生的互动性,教师先复习导入,通过实验验证洛仑兹力的存在,然后启发指导学生自己推导公式.理解洛仑兹力方向的判定方向,注意与点电荷所受电场大小、方向的区别.具体的建议是:
1、教师通过演示实验法引入,复习提问法导出公式,类比电场办法掌握公式的应用.
2、学生认真观察实验、思考原因,在教师指导下自己推导,类比理解掌握公式.
教学设计方案
磁场对运动电荷作用
一、素质教育目标
(一)知识教学点
1、知道什么是洛仑兹力,知道电荷运动方向与磁场方向平行时,电荷受到的洛仑兹力等于零;电荷运动方向与磁场方向垂直时,电荷受到的洛仑兹力最大,
2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向.
(二)能力训练点
由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程,培养学生的迁移能力.
(三)德育渗透点
通过本节教学,培养学生进行“推理——假设——实验验证”的科学研究的方法论教育.
(四)美育渗透点
注意营造师生感情平等交流的氛围,用优美的语音感染学生.在平等自由的审美情境中,使师生的感情达到共鸣,从而培养学生的审美情感.
二、学法引导
1、教师通过演示实验法引入,复习提问法导出公式,类比电场办法掌握公式的应用。
2、学生认真观察实验、思考原因,在教师指导下自己推导,类比理解掌握公式。
三、重点·难点·疑点及解决办法
1、重点
洛仑兹力的大小和它的方向。
2、难点
用左手定则判断洛仑兹力的方向。
3、疑点
磁场对运动电荷有作用力,磁场对静止电荷却没有作用力。
4、解决办法
引导和启发学生由安培力的概念得出洛仑兹力的概念,使学生深入理解洛仑兹力的大小和方向。
四、课时安排
1课时
五、教具学具准备
阴极射线发射器,蹄形磁铁。
六、师生互动活动设计
教师先复习导入,通过实验验证洛仑兹力的存在,然后启发指导学生自己推导公式。理解洛仑兹力方向的判定方向,注意与点电荷所受电场大小、方向的区别。
七、教学步骤
(一)明确目标
(略)
(二)整体感知
本节教学讲述力,首先通过演示实验表明磁场对运动电荷有作用力,然后由通电导线受磁场力推导出洛仑兹力的大小和方向,重点掌握洛仑兹力的概念。
(三)重点、难点的学习与目标完成过程
1、理论探索
前面我们学习了磁场对通电导线有力的作用,若导线无电流,安培力为零。由此我们就会想到:磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷上的力的宏观表现,也就是说磁场对运动电荷可能有力的作用。
2、实验验证
从演示实验中可以观察到:阴极射线(电子流)在磁场中发生偏转,即实验证明了磁场对运动电荷有力的作用,这一力称为洛仑兹力.
3、洛仑兹力的方向
根据左手定则确定安培力方向的办法,迁移到用左手定则判定洛仑兹力的方向,特别要注意四指应指向正电荷的运动方向;若为负电荷,则四指指向运动的反方向,带电粒子在磁场中运动过程中,洛仑兹力方向始终与运动方向垂直.请同学们思考,洛仑兹力会改变带电粒子速度大小吗?讨论:洛仑兹力对带电粒子是否做功?
4、洛仑兹力的大小
根据通电导线所受安培力的大小,结合导体中电流的微观表达式,让学生推导出:当带电粒子垂直于磁场的方向上运动时所受洛仑兹力大小,当带电粒子平行磁场方向运动时,不受洛仑兹力.带电粒子在磁场中运动所受的洛仑兹力的大小和方向都与其运动状态有关.
运动电荷在磁场中受洛仑兹力作用,运动状态会发生变化,其运动方向会发生偏转.高能的宇宙射线的大部分不能射到地球上,就是地磁场对射线中的带电粒子的洛仑兹力改变了其运动方向,对地球上的生物起着保护作用.
(四)思维、扩展
本节课我们学习了洛仑兹力的概念.我们知道带电粒子平行磁场运动或静止时,都不受磁场力的作用,带电粒子垂直磁场运动时,所受洛仑兹力的大小,方向和磁场方向、运动方向互相街.可用左手定则判断(举例练习用左手定则判断洛仑兹力的方向.)
如果粒子运动方向不与磁场方向垂直时,同学们可根据今天所学内容推导出它受的洛仑兹力大小和方向吗?
八、布置作业
1、P152(1)(2)(3)
九、板书设计
四、
一、力——洛仑兹力
二、洛仑兹力的方向——左手定则
三、洛仑兹力的大小
1、若∥或
2、若⊥,
四、洛仑兹力的特点
1、洛仑兹力对运动电荷不做功,不会改变电荷运动的速率。
2、洛仑兹力的大小和方向都与带电粒子运动状态有关.
第一章集合与简易逻辑
第一教时
教材:集合的概念
目的:要求学生初步理解集合的概念,知道常用数集及其记法;初步了解集合的分类及性质。
过程:
一、引言:(实例)用到过的“正数的集合”、“负数的集合”
如:2x-1>3x>2所有大于2的实数组成的集合称为这个不等式的解集。
如:几何中,圆是到定点的距离等于定长的点的集合。
如:自然数的集合0,1,2,3,……
如:高一(5)全体同学组成的集合。
结论:某些指定的对象集在一起就成为一个集合,其中每一个对象叫元素。
指出:“集合”如点、直线、平面一样是不定义概念。
二、集合的表示:{…}如{我校的篮球队员},{太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋}
用拉丁字母表示集合:A={我校的篮球队员},B={1,2,3,4,5}
常用数集及其记法:
非负整数集(即自然数集)记作:N
正整数集N*或N+
整数集Z
有理数集Q
实数集R
集合的三要素:1。元素的确定性;2。元素的互异性;3。元素的无序性
(例子略)
三、关于“属于”的概念
集合的元素通常用小写的拉丁字母表示,如:a是集合A的元素,就说a属于集A记作aÎA,相反,a不属于集A记作aÏA(或aÎA)
例:见P4—5中例
四、练习P5略
五、集合的表示方法:列举法与描述法
列举法:把集合中的元素一一列举出来。
例:由方程x2-1=0的所有解组成的集合可表示为{-1,1}
例;所有大于0且小于10的奇数组成的集合可表示为{1,3,5,7,9}
描述法:用确定的条件表示某些对象是否属于这个集合的方法。
1语言描述法:例{不2是直角三角形的三角形}再见P6例
3数学式子描述法:例不4等式x-3>2的解集是{xÎR|x-3>2}或{x|x-3>2}或{x:x-3>2}再见P6例
六、集合的分类
1.有限集含有有限个元素的集合
2.无限集含有无限个元素的集合例题略
3.空集不含任何元素的集合F
七、用图形表示集合P6略
八、练习P6
小结:概念、符号、分类、表示法
九、作业P7习题1.1
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