作為一位不辭辛勞的人民教師,總不可避免地需要編寫(xiě)教學(xué)設(shè)計(jì),借助教學(xué)設(shè)計(jì)可使學(xué)生在單位時(shí)間內(nèi)能夠?qū)W到更多的知識(shí)。那么教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該怎么寫(xiě)才合適呢?以下是小編精心整理的高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)(精選8篇),歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
一、磁化和退磁
說(shuō)明:縫衣針、螺絲刀等鋼鐵物體,與磁鐵接觸后就會(huì)顯示出磁性,我們把鋼性材料與磁鐵接觸后顯示出磁性的現(xiàn)象稱(chēng)之為磁化
說(shuō)明:原來(lái)有磁性的物體,經(jīng)過(guò)高溫、劇烈震動(dòng)或者逐漸減弱的交變磁場(chǎng)的作用,就會(huì)失去磁性,這種現(xiàn)象叫做退磁
說(shuō)明:鐵、鈷、鎳以及它們的合金.還有一些氧化物,磁化后的磁性比其他物質(zhì)強(qiáng)得多,這些物質(zhì)叫做鐵磁性物質(zhì),也叫強(qiáng)磁性物質(zhì)
二、磁性材料的發(fā)展
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三、磁記錄
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四、地球磁場(chǎng)留下的記錄
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五、磁性材料
一.磁化和退磁
1、磁化:鋼性材料與磁鐵接觸后顯示出磁性的現(xiàn)象
2、退磁:原來(lái)有磁性的物體,經(jīng)過(guò)高溫、劇烈震動(dòng)或者逐漸減弱的交變磁場(chǎng)的作用,就會(huì)失去磁性
3、鐵磁性物質(zhì)(強(qiáng)磁性物質(zhì)):鐵、鈷、鎳以及它們的合金.還有一些氧化物,磁化后的磁性比較強(qiáng)
4、磁化和退磁解釋?zhuān)何镔|(zhì)是由原子構(gòu)成的,原子是由原子核和電子構(gòu)成,電子繞核旋轉(zhuǎn),這就相當(dāng)于一個(gè)小磁體,稱(chēng)之為磁疇,磁化前,各個(gè)磁疇的磁化方向不同,雜亂無(wú)章地混在一起,各個(gè)磁疇的作用在宏觀上互相抵消,物體對(duì)外不顯磁性。磁化過(guò)程中,由于外磁場(chǎng)的影響,磁疇的磁化方向有規(guī)律地排列起來(lái),使得磁場(chǎng)大大加強(qiáng)。這個(gè)過(guò)程就是磁化的過(guò)程,高溫下,磁性材料的磁疇會(huì)被破壞.在受到劇烈震動(dòng)時(shí),磁疇的排列會(huì)被打亂,這些悄況下材料都會(huì)產(chǎn)生退磁現(xiàn)象
5、硬磁性材料:磁化后撤去外磁場(chǎng),物體具有很強(qiáng)的剩磁
軟磁性材料:磁化后磁疇的磁化的方向又變得雜亂,物體沒(méi)有明顯的剩磁
二.磁性材料的發(fā)展
三.磁記錄
四.地球磁場(chǎng)留下的記錄
知識(shí)目標(biāo)
1、知道渦流是如何產(chǎn)生的;
2、知道渦流對(duì)我們的不利和有利的兩個(gè)方面,以及如何防止和利用;
情感目標(biāo)
通過(guò)分析事例,培養(yǎng)學(xué)生全面認(rèn)識(shí)和對(duì)待事物的科學(xué)態(tài)度。
教學(xué)建議
本節(jié)是選學(xué)的內(nèi)容,它又是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,在實(shí)際中有很多應(yīng)用,比如:發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和變壓器等等。所以可以根據(jù)實(shí)際情況選講,或者知道學(xué)生閱讀。什么是渦流是本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容。
渦流和自感一樣,也有利和弊兩個(gè)方面。教學(xué)中應(yīng)該充分應(yīng)用這些實(shí)例,培養(yǎng)學(xué)生全面認(rèn)識(shí)和對(duì)待事物的科學(xué)態(tài)度。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
一、引入:引導(dǎo)學(xué)生觀察發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和變壓器(可用事物或圖片)
提出問(wèn)題:為什么它們的鐵芯都不是整塊金屬,而是由許多相互絕緣的薄硅鋼片疊合而成?
引導(dǎo)學(xué)生看書(shū)回答,從而引出渦流的概念:什么是渦流?
把塊狀金屬放在變化的磁場(chǎng)中,或者讓它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),金屬塊內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電流,這種電流在金屬塊內(nèi)自成閉合回路,很象水的旋渦,因此叫做渦流。
整塊金屬的電阻很小,所以渦流常常很大。
(使學(xué)生明確:渦流是整塊導(dǎo)體發(fā)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,同樣遵守電磁感應(yīng)定律。)
二、渦流在實(shí)際中的意義是什么?
⑴為什么電機(jī)和變壓器通常用相互絕緣的薄硅鋼片疊合而成,就可以減少渦流在造成的損失?
⑵利用渦流原理制成的冶煉金屬的高頻感應(yīng)爐有什么優(yōu)點(diǎn)?
電學(xué)測(cè)量?jī)x表如何利用渦流原理,方便觀察?
提出上述問(wèn)題后,讓學(xué)生看書(shū)、討論回答
三、作業(yè):讓學(xué)生業(yè)余時(shí)間到物理實(shí)驗(yàn)室觀察電度表如何利用渦流,寫(xiě)出小文章進(jìn)行闡述。
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)目標(biāo)
1、知道什么是反沖運(yùn)動(dòng),能舉出幾個(gè)反沖運(yùn)動(dòng)的實(shí)例;
2、知道火箭的飛行原理和主要用途。
二、能力目標(biāo)
1、結(jié)合實(shí)際例子,理解什么是反沖運(yùn)動(dòng);
2、能結(jié)合動(dòng)量守恒定律對(duì)反沖現(xiàn)象做出解釋?zhuān)?/p>
3、進(jìn)一步提高運(yùn)用動(dòng)量守恒定律分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力
三、德育目標(biāo)
1、通過(guò)實(shí)驗(yàn),分析得到什么是反沖運(yùn)動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生善于從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)規(guī)律和熱心科學(xué)研究的興趣、勇于探索的品質(zhì)。
2、通過(guò)介紹我國(guó)成功地研制和發(fā)射長(zhǎng)征系列火箭的事實(shí),結(jié)合我國(guó)古代對(duì)于火箭的發(fā)明和我國(guó)的現(xiàn)代火箭技術(shù)已跨入世界先進(jìn)先烈,激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)社會(huì)主義的情感。
教學(xué)重點(diǎn)
1、知道什么是反沖。
2、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律正確處理噴氣式飛機(jī)、火箭一類(lèi)問(wèn)題。
教學(xué)難點(diǎn)
如何應(yīng)用動(dòng)量守恒定律分析、解決反沖運(yùn)動(dòng)。
教學(xué)方法
1、通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn),總結(jié)歸納得到什么是反沖運(yùn)動(dòng)。
2、結(jié)合實(shí)例運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解釋反沖運(yùn)動(dòng)。
教學(xué)用具
反沖小車(chē)、玻璃棒、氣球、酒精、反沖塑料瓶等
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)步驟
導(dǎo)入新課
[演示]拿一個(gè)氣球,給它充足氣,然后松手,觀察現(xiàn)象。
[學(xué)生描述現(xiàn)象]釋放氣球后,氣球內(nèi)的氣體向后噴出,氣球向相反的方向飛出。
[教師]在日常生活中,類(lèi)似于氣球這樣的運(yùn)動(dòng)很多,本節(jié)課我們就來(lái)研究這種。
新課教學(xué)
(一)反沖運(yùn)動(dòng) 火箭
1、教師分析氣球所做的運(yùn)動(dòng)
給氣球內(nèi)吹足氣,捏緊出氣孔,此時(shí)氣球和其中的氣體作為一個(gè)整體處于靜止?fàn)顟B(tài)。松開(kāi)出氣孔時(shí),氣球中的氣體向后噴出,氣體具有能量,此時(shí)氣體和氣球之間產(chǎn)生相互作用,氣球就向前沖出。
2、學(xué)生舉例:你能舉出哪些物體的運(yùn)動(dòng)類(lèi)似于氣球所作的運(yùn)動(dòng)?
學(xué)生:節(jié)日燃放的禮花。噴氣式飛機(jī)。反擊式水輪機(jī)。火箭等做的運(yùn)動(dòng)。
3、同學(xué)們概括一下上述運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),教師結(jié)合學(xué)生的敘述總結(jié)得到:
某個(gè)物體向某一方向高速?lài)娚涑龃罅康囊后w,氣體或彈射出一個(gè)小物體,從而使物體本身獲得一反向速度的現(xiàn)象,叫反沖運(yùn)動(dòng)
4、分析氣球?;鸺人龅姆礇_運(yùn)動(dòng),得到:
在反沖現(xiàn)象中,系統(tǒng)所受的合外力一般不為零;
但是反沖運(yùn)動(dòng)中如果屬于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力的情況,可以認(rèn)為反沖運(yùn)動(dòng)中系統(tǒng)動(dòng)量守恒。
(二)學(xué)生課堂用自己的裝置演示反沖運(yùn)動(dòng)。
1、學(xué)生做準(zhǔn)備:拿出自己的在課下所做的反沖運(yùn)動(dòng)演示裝置。
2、學(xué)生代表介紹實(shí)驗(yàn)裝置,并演示。
學(xué)生甲:
裝置:在玻璃板上放一輛小車(chē),小車(chē)上用透明膠帶粘中一塊浸有酒精的棉花。
實(shí)驗(yàn)做法:點(diǎn)燃浸有酒精的棉花,管中的酒精蒸氣將橡皮塞沖出,同時(shí)看到小車(chē)沿相反方向運(yùn)動(dòng)。
學(xué)生乙:
裝置:二個(gè)空摩絲瓶,在它們的底部用大號(hào)縫衣針各鉆一個(gè)小洞,這樣做成二個(gè)簡(jiǎn)易的火箭筒,在鐵支架的立柱端裝上頂軸,在放置臂的兩側(cè)各裝一只箭筒,再把旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)放在頂軸上,往火箭筒內(nèi)各注入約4 mL的酒精,并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。點(diǎn)燃酒精棉球,片刻火箭筒內(nèi)的酒精蒸氣從尾孔中噴出,并被點(diǎn)燃,這時(shí)可以看到火箭旋轉(zhuǎn)起來(lái)。
學(xué)生丙:用可樂(lè)瓶做一個(gè)水火箭,方法是用一段吸管和透明膠帶在瓶上固定一個(gè)導(dǎo)向管,瓶口塞一橡皮塞,在橡皮塞上鉆一孔,在塞上固定一只自行車(chē)車(chē)胎上的進(jìn)氣閥門(mén),并在氣門(mén)芯內(nèi)裝上小橡皮管,在瓶中先注入約1/3體積的水,用橡皮塞把瓶口塞嚴(yán),將尼龍線穿過(guò)可樂(lè)瓶上的導(dǎo)向管,使線的一端拴在門(mén)的上框上,另一端拴在板凳腿上,要使線拉直,將瓶的進(jìn)氣閥與打氣筒相接,向筒內(nèi)打氣到一定程度時(shí),瓶塞脫開(kāi),水從瓶口噴出,瓶向反方向飛去。
過(guò)渡引言:同學(xué)們通過(guò)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置得到并演示了什么是反沖運(yùn)動(dòng),那么反沖運(yùn)動(dòng)在實(shí)際生活中有什么應(yīng)用呢?下邊我們來(lái)探討這個(gè)問(wèn)題。
(三)反沖運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止
1、學(xué)生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容。
2、學(xué)生回答反沖運(yùn)動(dòng)應(yīng)用和防止的實(shí)例。
學(xué)生:反沖有廣泛的應(yīng)用:灌溉噴水器、反擊式水輪機(jī)、噴氣式飛機(jī)、火箭等都是反沖的重要應(yīng)用。
學(xué)生:用槍射擊時(shí),要用肩部抵住槍身,這是防止或減少反沖影響的實(shí)例。
3、用多媒體展示學(xué)生所舉例子。
4、要求學(xué)生結(jié)合多媒體展示的物理情景對(duì)幾個(gè)物理過(guò)程中反
沖的應(yīng)用和防止做出解釋說(shuō)明:
①對(duì)于灌溉噴水器,
當(dāng)水從彎管的噴嘴噴出時(shí),彎管因反沖而旋轉(zhuǎn),可以自動(dòng)地改變噴水的方向。
②對(duì)于反擊式水輪機(jī):當(dāng)水從轉(zhuǎn)輪的葉片中流出時(shí),轉(zhuǎn)軸由于反沖而旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
③對(duì)于噴氣式飛機(jī)和火箭,它們靠尾部噴出氣流的反沖作用而獲得很大的速度。
④用槍射擊時(shí),子彈向前飛去槍身向后發(fā)生反沖,槍身的反沖會(huì)影響射擊的準(zhǔn)確性,所以用步槍時(shí)我們要把槍身抵在肩部,以減少反沖的影響。
教師:通過(guò)我們對(duì)幾個(gè)實(shí)例的分析,明確了反沖既有有利的一面,同時(shí)也有不利的一面,在看待事物時(shí)我們要學(xué)會(huì)用一分為二的觀點(diǎn)。
我們知道:反沖現(xiàn)象的一個(gè)重要應(yīng)用是火箭,下邊我們一認(rèn)識(shí)火箭:
(四)火箭:
1、演示:把一個(gè)廢舊白熾燈泡敲碎取出里面的一根細(xì)玻璃管,往細(xì)玻璃管裝由火柴刮下的藥粉,把細(xì)管放在支架上,用火柴或其他辦法給細(xì)管加熱。
現(xiàn)象:當(dāng)管內(nèi)的藥粉點(diǎn)燃時(shí),生成的燃?xì)鈴募?xì)口迅速?lài)姵?,?xì)管便向相反方向飛去。教師講述:上述裝置就是火箭的原理模型。
2、多媒體演示古代火箭,現(xiàn)代火箭的用途及多級(jí)火箭的工作過(guò)程,同時(shí)學(xué)生邊看邊閱讀課文。
3、用實(shí)物投影儀出示閱讀思考題:
①介紹一下我國(guó)古代的.火箭。?
②現(xiàn)代的火箭與古代火箭有什么相同和不同之處?
③現(xiàn)代火箭主要用途是什么?
④現(xiàn)代火箭為什么要采用多級(jí)結(jié)構(gòu)?
4、學(xué)生解答上述問(wèn)題:
①我國(guó)古代的火箭是這樣的:
在箭上扎一個(gè)火藥筒,火藥筒的前端是封閉的,火藥點(diǎn)燃后生成的燃?xì)庖院艽笏俣认蚝髧姵?,火箭由于反沖而向前運(yùn)動(dòng)。
②現(xiàn)代火箭與古代火箭原理相同,都是利用反沖現(xiàn)象來(lái)工作的。
但現(xiàn)代火箭較古代火箭結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多,現(xiàn)代火箭主要由殼體和燃料兩大部分組成,殼體是圓筒形的,前端是封閉的尖端,后端有尾噴管,燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈴奈矅姽苎杆賴(lài)姵觯鸺拖蚯帮w去。
③現(xiàn)代火箭主要用來(lái)發(fā)射探測(cè)儀器、常規(guī)彈頭或核彈頭,人造衛(wèi)星或宇宙飛船,即利用火箭作為運(yùn)載工具。
④在現(xiàn)代技術(shù)條件下,一級(jí)火箭的最終速度還達(dá)不到發(fā)射人造衛(wèi)星所需要的速度,發(fā)射衛(wèi)星時(shí)要使用多級(jí)火箭。
用CAI課件展示多級(jí)火箭的工作過(guò)程:
多級(jí)火箭由章單級(jí)火箭組成,發(fā)射時(shí)先點(diǎn)燃第一級(jí)火箭,燃料用完工以后,空殼自動(dòng)脫落,然后下一級(jí)火箭開(kāi)始工作。
教師介紹:多級(jí)火箭能及時(shí)把空殼拋掉,使火箭的總質(zhì)量減少,因而能夠達(dá)到很高的溫度,可用來(lái)完成洲際導(dǎo)彈,人造衛(wèi)星、宇宙飛船等的發(fā)射工作,但火箭的級(jí)數(shù)不是越多越好,級(jí)數(shù)越多,構(gòu)造越復(fù)雜,工作的可靠性越差,目前多級(jí)火箭一般都是三級(jí)火箭。
那么火箭在燃料燃盡時(shí)所能獲得的最終速度與什么有關(guān)系呢?
5、出示下列問(wèn)題:
火箭發(fā)射前的總質(zhì)量為M、燃料燃盡后的質(zhì)量為m,火箭燃?xì)獾膰娚渌俣葹関1,燃料燃盡后火箭的飛行速度v為多大?
[學(xué)生分析并解答]:
解:在火箭發(fā)射過(guò)程中,由于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,所以動(dòng)量守恒。
發(fā)射前的總動(dòng)量為0,發(fā)射后的總動(dòng)量為(M-m)v-mv1(以火箭的速度方向?yàn)檎较颍﹦t:(M-m)v-mv1=0
師生分析得到:燃料燃盡時(shí)火箭獲得的最終速度由噴氣速度及質(zhì)量比M/m決定。
鞏固訓(xùn)練 水平方向射擊的大炮,炮身重450 kg,炮彈射擊速度是450 m/s,射擊后炮身后退的距離是45 cm,則炮受地面的平均阻力是多大?
小結(jié)
1、當(dāng)物體的一部分以一定的速度離開(kāi)物體時(shí),剩余部分將獲得一個(gè)反向沖量而向相反方向運(yùn)動(dòng),這種向相反方向的運(yùn)動(dòng),通常叫做反沖運(yùn)動(dòng)。
2、對(duì)于反沖運(yùn)動(dòng),所遵循的規(guī)律是動(dòng)是守恒定律,在具體的計(jì)算中必須嚴(yán)格按動(dòng)量守恒定律的解題步驟來(lái)進(jìn)行。
3、反沖運(yùn)動(dòng)不僅存在于宏觀低速物體間,也存在于微觀高速物體。
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
1.知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象。
2.知道自感現(xiàn)象的利與弊及對(duì)它們的利用和防止。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
(一)自感現(xiàn)象
1、自感電動(dòng)勢(shì)總要阻礙導(dǎo)體中,當(dāng)導(dǎo)體中的電流在增大時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)與原電流方向,當(dāng)導(dǎo)體中的電流在減小時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)與電流方向。注意:阻礙不是阻止,電流還是在變化的。
2、線圈的自感系數(shù)與線圈的、、等因素有關(guān)。線圈越粗、越長(zhǎng)、匝數(shù)越密,它的自感系數(shù)就越。除此之外,線圈加入鐵芯后,其自感系數(shù)就會(huì)。
3、自感系數(shù)的單位:,有1mH=H,1H=H。
4、感電動(dòng)勢(shì)的大?。号c線圈中的電流強(qiáng)度的變化率成正比。
(二)自感現(xiàn)象的應(yīng)用
1、有利應(yīng)用:
a、日光燈的鎮(zhèn)流器;
b、電磁波的發(fā)射。
2、有害避免:
a、拉閘產(chǎn)生的電弧;
b、雙線繞法制造精密電阻。
3、日光燈原理(學(xué)生閱讀課本)
(1)日光燈構(gòu)造:
(2)日光燈工作原理:
(三)互感現(xiàn)象、互感器
1、互感現(xiàn)象現(xiàn)象應(yīng)用了原理。
2、互感器有,。
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象。
2.知道自感系數(shù)是表示線圈本身特征的物理量,知道它的單位及其大小的決定因素。
3.知道自感現(xiàn)象的利與弊及對(duì)它們的利用和防止。
4.能夠通過(guò)電磁感應(yīng)部分知識(shí)分析通電、斷電自感現(xiàn)象的原因及磁場(chǎng)的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題。
二、學(xué)習(xí)過(guò)程
(一)復(fù)習(xí)舊課,引入新課
1、引起電磁感應(yīng)現(xiàn)象的最重要的條件是什么?
2、楞次定律的內(nèi)容是什么?
(二)新課學(xué)習(xí)
1、互感現(xiàn)象
問(wèn)題1:在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線圈并沒(méi)有用導(dǎo)線連接,當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí),在另一個(gè)線圈中為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢?
2、自感現(xiàn)象
問(wèn)題2:當(dāng)電路自身的電流發(fā)生變化時(shí),會(huì)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢?
實(shí)驗(yàn)1演示通電自感現(xiàn)象。
畫(huà)出電路圖(如圖所示),A1、A2是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵S,調(diào)節(jié)變阻器R,使A1、A2亮度相同,再調(diào)節(jié)R1,使兩燈正常發(fā)光,然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S。重新閉合S,觀察到什么現(xiàn)象?(實(shí)驗(yàn)反復(fù)幾次)
教學(xué)目標(biāo):
(一):知識(shí)與技能:
1、知道力的分解的含義。并能夠根據(jù)力的效果分解力
2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,理解力的分解,會(huì)用力的分解的方法分析日常生活中的問(wèn)題。
3、培養(yǎng)觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?以及利用身邊材料自己制作實(shí)驗(yàn)器材的能力
(二)過(guò)程與方法:
1、通過(guò)經(jīng)歷力的分解概念和規(guī)律的學(xué)習(xí)過(guò)程,了解物理學(xué)的研究方法,認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)、物理模型和數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)研究過(guò)程中的作用。
2、通過(guò)經(jīng)歷力的分解科學(xué)探究過(guò)程,認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義,嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問(wèn)題,驗(yàn)證物理規(guī)律。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
1、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
2、通過(guò)學(xué)習(xí),了解物理規(guī)律與數(shù)學(xué)規(guī)律之間存在和諧美,領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧。
3、發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲,培養(yǎng)主動(dòng)與他人合作的精神,能將自己的見(jiàn)解與他人交流的愿望,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神。
設(shè)計(jì)意圖
為什么要實(shí)施力的分解?如何依據(jù)力的作用效果實(shí)施分解?這既是本課節(jié)教學(xué)的內(nèi)容,更是該課節(jié)教學(xué)的重心!很多交換四認(rèn)為只要教會(huì)學(xué)生正交分解就可以了,而根據(jù)力的效果分解沒(méi)有必要,所以覺(jué)得這一節(jié)根本不需要教。其實(shí)本節(jié)內(nèi)容是一個(gè)很好的科學(xué)探究的材料。本人對(duì)這節(jié)課的設(shè)計(jì)思路如下:受伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究的啟發(fā),按照伽利略探究的思路:“猜想――驗(yàn)證”,本節(jié)課主要通過(guò)學(xué)生的猜想――實(shí)驗(yàn)探究得出力的分解遵循平行四邊形定則,讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)自己探究出把一個(gè)理分解應(yīng)該根據(jù)力的效果來(lái)分解。同時(shí)物理是一門(mén)實(shí)驗(yàn)學(xué)科,本節(jié)課通過(guò)自己挖掘生活中的很多材料,設(shè)計(jì)了一些很有趣而且效果非常好實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生動(dòng)手做,親身去體驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)力的分解應(yīng)該根據(jù)什么來(lái)分解。同時(shí)也讓學(xué)生了解到做實(shí)驗(yàn)并不是一定要有專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)的條件完全可以自己去創(chuàng)造,從而激發(fā)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣。
教學(xué)流程
一. 通過(guò)一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)引入新課:激發(fā)學(xué)生的興趣
【實(shí)驗(yàn)】“四兩撥千斤”
(兩位大力氣男同學(xué)分別用雙手拉住繩子兩端,一位女生在繩子中間只用小手一拉就把兩位男生拉動(dòng)了)
二. 通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)引入“力的分解”的概念
【演示實(shí)驗(yàn)】在墻上固定一個(gè)松緊繩(帶有兩個(gè)細(xì)繩套),教師用一個(gè)力把它拉到一個(gè)確定點(diǎn),然后請(qǐng)兩個(gè)學(xué)生合作把它拉到確定點(diǎn)。
得出“力的分解”的定義
三.探究“力的分解”方法:
探究一:力的分解遵循什么定則?
結(jié)合伽利略探究的思路:
問(wèn)題-猜想-邏輯(數(shù)學(xué))推理-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證-合理外推-得出結(jié)論
請(qǐng)學(xué)生猜想
請(qǐng)學(xué)生邏輯推理:力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,所以它們遵從同樣的規(guī)律
請(qǐng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證(思考:如何驗(yàn)證?)
利用上面的演示實(shí)驗(yàn)的器材,請(qǐng)一位同學(xué)用一個(gè)繩套把結(jié)點(diǎn)拉到一定點(diǎn)O,記下力的大小和方向;而另一位同學(xué)用兩個(gè)力把結(jié)點(diǎn)也拉到O,記下力的大小和方向。從而驗(yàn)證平行四邊形定則。
得出結(jié)論:力的分解遵循平行四邊形定則
探究二:在實(shí)際問(wèn)題中,一個(gè)已知力究竟要怎樣分解?
請(qǐng)學(xué)生思考:一個(gè)力可以分解成怎樣的兩個(gè)力?分解的結(jié)果是否唯一?有多少種可能性?(根據(jù)一條對(duì)角線可以做無(wú)數(shù)個(gè)平行四邊形,所以有無(wú)數(shù)解)
請(qǐng)學(xué)生思考:那在實(shí)際問(wèn)題中,一個(gè)已知力究竟要怎樣分解呢?
通過(guò)課堂一開(kāi)始的實(shí)驗(yàn)啟發(fā)學(xué)生:為什么一個(gè)人可以拉動(dòng)兩個(gè)人,她的一個(gè)力從效果上來(lái)說(shuō)可以分解成兩個(gè)沿著繩子的拉力從而把兩個(gè)人拉動(dòng)。因此我們?cè)趯?shí)際問(wèn)題中應(yīng)該根據(jù)力的效果來(lái)分解已知力。
探究三:如何確定一個(gè)力產(chǎn)生的實(shí)際效果?
實(shí)例1、在斜面上的物塊所受的重力的分解
學(xué)生猜想:斜面上物體的重力會(huì)有哪些效果?
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:用海綿鋪在斜面上和擋板側(cè)面,把比較重的物塊壓在上面可以明顯看到海綿發(fā)生的形變,這就是重力作用的效果
根據(jù)實(shí)驗(yàn)知道力的作用效果就可以確定兩個(gè)分力的方向。
根據(jù)平行四邊形定則通過(guò)計(jì)算可以求出兩個(gè)分力的大小
總結(jié):力分解的步驟:
1、分析力的作用效果;
2、據(jù)力的作用效果定分力的方向;(畫(huà)兩個(gè)分力的方向)
3、用平行四邊形定則定分力的大小;(把力F作為對(duì)角線,畫(huà)平行四邊形得分力)
拓展引申:為什么高大的橋要建造引橋,為什么公園的溜溜板要傾角很大?
實(shí)例2、三角支架上的力的分解
學(xué)生猜想:物體對(duì)繩的拉力會(huì)有什么效果?
實(shí)驗(yàn)一:用橡皮筋、鉛筆、繩套、鉤碼為器材做學(xué)生實(shí)驗(yàn)自己體會(huì)(學(xué)生每人一套器材,人人動(dòng)手實(shí)驗(yàn))
實(shí)驗(yàn)二:兩名同學(xué)相互合作,一人一手叉腰,另一同學(xué)在肘部用力下拉去體會(huì)力的效果,然后兩人互換
實(shí)驗(yàn)三:觀看視頻(在支架與豎直墻相連處用橡皮膜展示力的效果)
拓展引申:如果上方細(xì)繩與水平桿的夾角變小,兩個(gè)分力大小如何變?
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:(自制教具:用一個(gè)拐杖,沒(méi)有拐的一端系上很寬的'橡皮筋,同時(shí)那一端掉著一個(gè)3千克的鉛球,有拐的一端讓學(xué)生頂在腰間,慢慢減小橡皮筋與拐杖之間的夾角,會(huì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生手臂上越來(lái)越吃力,同時(shí)腰間感覺(jué)越來(lái)越難受,)請(qǐng)一位同學(xué)做演示實(shí)驗(yàn)去體會(huì)。
探究四:合力一定,兩個(gè)分力隨它們之間的夾角變化如何變化?
學(xué)生猜想:
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:用一根繩中間吊一鉛球,然后把兩個(gè)繩的端點(diǎn)距離逐漸拉大,最后會(huì)發(fā)現(xiàn)繩子拉斷,說(shuō)明分力是逐漸變大的。請(qǐng)學(xué)生上講臺(tái)親自實(shí)踐,其他同學(xué)觀察分析。
請(qǐng)同學(xué)解釋一開(kāi)始的實(shí)驗(yàn),為什么“四兩可以撥千斤”?
拓展引申:請(qǐng)同學(xué)們思考,我們自己可不可以自制一個(gè)專(zhuān)門(mén)用來(lái)測(cè)繩子能承受的最大拉力的一個(gè)儀器呢?應(yīng)該如何制造?
課后探究:一個(gè)已知力分解成兩個(gè)力,在一定條件下分解結(jié)果有多少種?
教學(xué)反思:
執(zhí)教完該課節(jié)后感到最大的成功就是如何圍繞體驗(yàn)性探究實(shí)驗(yàn)做好了精心的設(shè)計(jì),不僅有利于學(xué)習(xí)任務(wù)的推進(jìn),更主要是對(duì)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)的分化起到了有效的化解。這就讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)對(duì)物理的重要性,同時(shí)也知道要自己創(chuàng)造條件去探究物理世界中很多未知的奇妙的東西。真正明白了物理就在生活中,這對(duì)學(xué)生的終身發(fā)展是非常有益的。覺(jué)得不足之處在于由于受上課時(shí)間的限制,這些實(shí)驗(yàn)都是老師課前準(zhǔn)備好的,如果能夠讓學(xué)生自己去思考設(shè)計(jì),親歷那設(shè)計(jì)的過(guò)程,這樣就更加有意義,對(duì)學(xué)生的終身發(fā)展更加有益。
一、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能:
1、初步了解做功與能量變化的關(guān)系。
2、知道做功的兩個(gè)要素,理解功的概念,正確應(yīng)用功的公式計(jì)算。
3、知道功是標(biāo)量,正確理解正功和負(fù)功的本質(zhì)含義。
4、知道總功的兩種計(jì)算方法。過(guò)程與方法:
1、通過(guò)推導(dǎo)功的公式,讓學(xué)生體會(huì)由特殊到一般,再由一般到特殊的研究方法,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和科學(xué)論證能力。
2、通過(guò)求解分力做功、總功和變力做功等問(wèn)題,讓學(xué)生在熟練掌握公式的同時(shí),初步接受“微元法”處理問(wèn)題的思想。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀:
1、通過(guò)分析日常生活中的物理現(xiàn)象,讓學(xué)生體會(huì)物理與生活、生產(chǎn)、科技的密切聯(lián)系,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2、工作、學(xué)習(xí)都要講效率,“正功”“負(fù)功”可以促使學(xué)生的勤奮向上思想意識(shí),合作式學(xué)習(xí)可以培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)表見(jiàn)解的意識(shí)和與他人交流的愿望。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):明確引入功的物理定義,掌握功的概念和功的計(jì)算公式。
難點(diǎn):
1、理解功的公式的使用條件,體會(huì)處理變力功的思想方法。
2、理解正功與負(fù)功的含義,體會(huì)功是標(biāo)量。
三、課前準(zhǔn)備
PPt課件、小鋼球、紙巾
四、教學(xué)過(guò)程
(一)情境導(dǎo)入
在上課之前我請(qǐng)同學(xué)們和我一起完成一個(gè)小實(shí)驗(yàn),有請(qǐng)兩位同學(xué)。教師將小鋼球放在紙巾上,小鋼球靜止。教師將小鋼球舉高,請(qǐng)同學(xué)們觀察小鋼球落下后紙巾有無(wú)損壞。
通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn),同學(xué)們受到什么啟發(fā)?
被舉高的物理具有穿過(guò)紙張的能力,也就是具有了能量。
實(shí)際上人們?cè)谘芯磕芰康倪^(guò)程中往往涉及到做功,這節(jié)課我們來(lái)看第七章第二節(jié)功。
(二)功的定義
1、功的兩個(gè)要素
在剛才的例子當(dāng)中,同學(xué)們說(shuō)我將小球舉高了,我對(duì)小球做了功,你是怎么知道的?因?yàn)槲覍?duì)小球有力,并且向上移動(dòng)了一段距離。那么,在生活當(dāng)中你還能不能舉出做功的例子?
對(duì)學(xué)生所舉例子進(jìn)行分析,都有兩點(diǎn)值得注意,一個(gè)是存在力的作用,還有就是一定要發(fā)生一段位移。顯然這是做功不可缺少的兩個(gè)因素。那么有力有位移,這個(gè)力就一定對(duì)物體做功嗎?顯然不是,而應(yīng)該在力的方向上存在位移。那么我們就得到了做功的兩個(gè)要素:力和力方向上的位移。
2、功的定義式剛才的這些例子當(dāng)中,都存在做功過(guò)程,那么究竟力對(duì)物體做了多少功?你能不能計(jì)算出來(lái)?實(shí)際上在初中我們已經(jīng)知道了,當(dāng)力和位移同方向時(shí)功的'計(jì)算。(展示ppt),一個(gè)質(zhì)量為m的物體,受到力F的作用并向前移動(dòng)了s,這個(gè)力對(duì)物體做的功W=Fs。如果情況變化一下,力F與s不在一條直線上,你會(huì)不會(huì)求這個(gè)力所做的功呢?請(qǐng)同學(xué)們嘗試著回答。
方法有兩個(gè),一是分解力,二是分解位移。無(wú)論哪種方法,得到的結(jié)果都是一樣的,W=Fscosa。有了這個(gè)公式,我請(qǐng)同學(xué)們幫我計(jì)算一個(gè)問(wèn)題。我現(xiàn)在用100N的力水平踢一個(gè)足球,踢了一腳之后足球水平向前滾動(dòng)了50m,求我對(duì)球做的功等于多少?請(qǐng)同學(xué)們回答。
顯然這個(gè)情況不能用這個(gè)公式計(jì)算,要想腳對(duì)球一直存在作用力,那你這個(gè)腳得跟著球向前走50m。所以應(yīng)用公式要注意:(1)F、s要對(duì)應(yīng),即在s中要一直都有力的作用
再請(qǐng)同學(xué)們觀察這個(gè)表達(dá)式,你還注意到了什么?引出cosa有正有負(fù),那么功是標(biāo)量還是矢量?是標(biāo)量那功的正負(fù)表示什么呢?實(shí)際功的正負(fù)既不表示方向,也不表示大小。如果力對(duì)物體做了正功,表示這個(gè)力是個(gè)動(dòng)力,如果是負(fù)功則是阻力。(換句話說(shuō),如果力做了正功,那表示有能量轉(zhuǎn)移到這個(gè)物體上來(lái),反之做了負(fù)功就表示有能量從這個(gè)物體中轉(zhuǎn)移出去。)
那在我們的例子當(dāng)中,這些力是什么樣的力?細(xì)心觀察你會(huì)發(fā)現(xiàn)都是恒力,這個(gè)公式僅適用于恒力做功,變力做功不能用它。當(dāng)然如果在過(guò)程中物體受到階段性變化的力,每個(gè)階段都是恒力,那自然我們可以將過(guò)程分段處理,每一段又都變成恒力了,最后再把各個(gè)階段所做的功代數(shù)求和即可。
(三)合力的功
如果在某一個(gè)過(guò)程中物體受到多個(gè)力的作用,那么這些力的合力做了多少功又怎么求呢?請(qǐng)同學(xué)們回答。方法有兩個(gè):
1、先求各個(gè)力的功,再取代數(shù)和。
2、先求合力,再求合力所做的功。比如,光滑水平面上有一個(gè)物體受到水平面內(nèi)相互垂直的兩個(gè)力,物體發(fā)生5m的位移,求各個(gè)力做的功、合力所做的功?
(四)幾種可以轉(zhuǎn)化成恒力的變力做功問(wèn)題
這是我們這節(jié)課介紹的有關(guān)恒力做功的計(jì)算方法,實(shí)際上除了剛才所說(shuō)的階段性的變力可以轉(zhuǎn)化成恒力來(lái)計(jì)算做功,還有兩種情況我們也可以處理。當(dāng)力與速度始終同向,而速度方向不斷變化時(shí),你會(huì)不會(huì)計(jì)算這個(gè)力所做的功呢?引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用微分的方法處理。
另外如果力方向不變,大小隨位移線性變化,我們也可以處理。比如一個(gè)彈簧處于原長(zhǎng)放在光滑的水平面上,一端固定。用一個(gè)力緩慢地拉物體,那么這個(gè)力做了多少功呢?在學(xué)習(xí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),如果初速度是零,末速度是v,它和速度是v/2的勻速直線運(yùn)動(dòng)是等效的,我們就用這個(gè)平均速度替換掉了這個(gè)變化的速度。現(xiàn)在你能不能受到這個(gè)例子的啟發(fā)?我們也可以用一個(gè)平均的力替換掉這個(gè)變化的力,我們說(shuō)這是方向不變,大小隨位移線性變化的力,它的平均值剛好我們會(huì)求,那么這個(gè)例子中拉力和彈簧的彈力所做的功就等于kx/2與x的乘積。
五、課堂小結(jié)
這節(jié)課我們從特殊的情況入手,得到了一般情況下恒力做功的定義式,知道了合力做功的計(jì)算方法以及幾種能夠轉(zhuǎn)變成恒力的變力做功的計(jì)算方法,初步體會(huì)到了做功與能量變化之間的關(guān)系。在接下來(lái)的學(xué)習(xí)中我們會(huì)進(jìn)一步的探討兩者之間的關(guān)系。
六、板書(shū)設(shè)計(jì)
7.2功
一功的定義
二合力的功
1功的兩個(gè)要素
1先求各個(gè)力的功,再取代數(shù)和力和力方向上的位移
教學(xué)目標(biāo):
1、知識(shí)與技能
(1)解釋速度的概念,能夠概括速度的定義、公式、符號(hào)、單位和物理意義。
(2)解釋平均速度、瞬時(shí)速度的定義并學(xué)會(huì)辨析。
(3)能夠說(shuō)出速率的概念并辨認(rèn)速度與速率。
2、過(guò)程與方法
(1)在概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)過(guò)程中形成全面、正確的關(guān)于速度的概念。
(2)通過(guò)平均速度引出瞬時(shí)速度的過(guò)程,鍛煉使用極限思維。
(3)通過(guò)對(duì)平均速度與瞬時(shí)速度、速度與速率的區(qū)別和分辨,學(xué)會(huì)運(yùn)用辨析的方法。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)對(duì)速度全面正確地解釋來(lái)積極培育自身科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。
(2)積極將自己的觀點(diǎn)及見(jiàn)解與老師、同學(xué)進(jìn)行交流。
(3)通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)嘗試體會(huì)物理學(xué)中蘊(yùn)含的對(duì)立統(tǒng)一。
課型:
新授課
課時(shí):
第一課時(shí)
學(xué)情分析:
一般而言,高一學(xué)生在經(jīng)歷了初中階段的學(xué)習(xí)后,思維能力得到了較好的發(fā)展,抽象邏輯思維逐漸取代形象思維占據(jù)主要地位、學(xué)生的一般特征主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:
(1)學(xué)生能夠按照探究性學(xué)習(xí)的過(guò)程利用假設(shè)思維進(jìn)行學(xué)習(xí);
(2)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中自我調(diào)控能力得到了進(jìn)一步加強(qiáng),學(xué)習(xí)過(guò)程更加具有目的性;
(3)在某種程度下學(xué)生思維不再是“抱殘守缺”,而是較為容易接受新事物;
(4)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)由興趣支撐逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橛梢庵局?,學(xué)習(xí)的目的性更加明確;
(5)學(xué)生之間的交流對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)具有一定的影響、Yjs21.cOM
關(guān)于“速度”的學(xué)習(xí),學(xué)生在初中階段科學(xué)學(xué)科中所接受的定義是,單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程、這與高中對(duì)于“速度”的定義截然不同,學(xué)生雖然通過(guò)初中階段的學(xué)習(xí)具備了一定的基礎(chǔ),但這個(gè)基礎(chǔ)里大部分仍然是迷思概念、如何將初中階段所接受到的關(guān)于“速度”的迷思概念轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)概念,達(dá)到一個(gè)新的認(rèn)知平衡是本節(jié)課的一條主線、同時(shí)也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到學(xué)生在初中階段的學(xué)習(xí)以及前面關(guān)于“位移”、“路程”的學(xué)習(xí)為本節(jié)課奠定了一個(gè)很好的基礎(chǔ)。
本節(jié)課可能存在的問(wèn)題有兩個(gè),一是學(xué)生根據(jù)初中階段的學(xué)習(xí)積累對(duì)于“速度”難以產(chǎn)生正確、客觀的認(rèn)識(shí),其中所存在的迷思概念需要在教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行轉(zhuǎn)變;二是學(xué)生對(duì)于“平均速度”、“瞬時(shí)速度”兩個(gè)概念可能會(huì)有所混淆,教師應(yīng)該利用課堂呈現(xiàn)的問(wèn)題情境引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效區(qū)分。
教學(xué)重點(diǎn):
速度的概念,由平均速度通過(guò)極限的思維方法引出瞬時(shí)速度。
教學(xué)難點(diǎn):
對(duì)瞬時(shí)速度的理解,怎樣由平均速度引出瞬時(shí)速度。
教學(xué)方法:
問(wèn)題情境引入、探測(cè)已有概念、產(chǎn)生認(rèn)知沖突、解構(gòu)迷思概念和建構(gòu)科學(xué)概念、形成新的認(rèn)知平衡。
教學(xué)過(guò)程:
引入:速度的二段式測(cè)驗(yàn)3道題,情境引入,激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生沖突。
(一)速度
“速度”的引入:運(yùn)動(dòng)會(huì)上,要比較哪位運(yùn)動(dòng)員跑得快,可以用什么方法?通過(guò)相同的位移比較時(shí)間的長(zhǎng)短。若運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是相等的,我們可以根據(jù)位移的大小來(lái)比較。如果運(yùn)動(dòng)的位移、所用的時(shí)間都不一樣,又如何比較呢?
在物理學(xué)中,我們引入速度這個(gè)物理量來(lái)描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢。
1、定義:位移Δx與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間Δt的比值(比值定義法)。
描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。
2、國(guó)際單位:m/s或m·s—1,其他單位:km/h等
3、速度是矢量,方向與運(yùn)動(dòng)方向相同。
在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,速度保持不變。如果物體做變速直線運(yùn)動(dòng),速度的大小不斷改變,根據(jù)求得的則表示物體在Δt時(shí)間內(nèi)的平均快慢程度,稱(chēng)為平均速度。
(二)平均速度和瞬時(shí)速度
1、平均速度
⑴公式:
⑵平均速度是矢量,方向即位移的方向。
對(duì)于變速直線運(yùn)動(dòng),各段的平均速度一般并不相同,求平均速度必須指明“哪段時(shí)間”或“哪段位移”。
⑶求平均速度必須指明“哪段時(shí)間”或“哪段位移”。
過(guò)渡:平均速度只能粗略的描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢,為了精確地描述做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)的快慢,我們可以將時(shí)間Δt取得非常小,接近于零,這是求得的速度值就應(yīng)該是物體在這一瞬時(shí)的速度,稱(chēng)為瞬時(shí)速度。
2、瞬時(shí)速度
⑴定義:物體在某一時(shí)刻(或某一瞬間)的速度。
⑵瞬時(shí)速度簡(jiǎn)稱(chēng)速度,方向?yàn)槲矬w的運(yùn)動(dòng)方向。
在日常生活中,人們對(duì)“速度”這一概念并不一定明確指出是“平均速度”還是“瞬時(shí)速度”,我們應(yīng)根據(jù)上下文去判斷?!捌骄俣取睂?duì)應(yīng)的是一段時(shí)間,“瞬時(shí)速度”對(duì)應(yīng)的是某一時(shí)刻。
3、瞬時(shí)速率:瞬時(shí)速度的大小,簡(jiǎn)稱(chēng)速率。
例:課本P16汽車(chē)速度計(jì)上指針?biāo)傅目潭仁瞧?chē)的瞬時(shí)速率。
(三)平均速率:物體運(yùn)動(dòng)的路程與所用時(shí)間的比值。
與“平均速度的大小”完全不同。
例1:下列對(duì)各種速率和速度的說(shuō)法中,正確的是()
A、平均速率就是平均速度
B、瞬時(shí)速率是指瞬時(shí)速度的大小
C、勻速直線運(yùn)動(dòng)中任意一段時(shí)間內(nèi)的平均速度都等于其任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度
D、勻速直線運(yùn)動(dòng)中任何一段時(shí)間內(nèi)的平均速度都相等
例2:一輛汽車(chē)沿平直的公路行駛,⑴若前一半位移的平均速度是v1,后一半位移的平均速度是v2,求全部路程的平均速度;⑵若汽車(chē)前一半時(shí)間的平均速度是v1,后一半時(shí)間的平均速度是v2,求全部路程的平均速度。
總結(jié):平均速度不是速度的平均值,應(yīng)嚴(yán)格按照定義來(lái)計(jì)算。
例3:人乘自動(dòng)扶梯上樓,如果人站在扶梯上不動(dòng),扶梯將人送上樓去需用30s。若扶梯不動(dòng),某人沿扶梯走到樓上需20s。試計(jì)算這個(gè)人在扶梯開(kāi)動(dòng)的情況下仍以原來(lái)的速度向上走,需要多長(zhǎng)時(shí)間才能到樓上?(12s)
作業(yè):
必做:p18—1、2、3、4
選做:新新學(xué)案第一章第三節(jié)
【教材分析】
本節(jié)是人教版高中《物理》必修2第五章第7節(jié),是《曲線運(yùn)動(dòng)》一章的最后一節(jié)。學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容既是對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律的復(fù)習(xí)與鞏固,又是后面繼續(xù)學(xué)習(xí)天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ),具有承上啟下的作用。教材安排了鐵路的彎道,汽車(chē)過(guò)拱橋,航天器中的失重現(xiàn)象,離心現(xiàn)象四個(gè)方面的內(nèi)容,如果面面俱到,難免會(huì)蜻蜓點(diǎn)水,為了在教學(xué)中突出重點(diǎn)、分散難點(diǎn),我將教材內(nèi)容進(jìn)行了重新整合,分兩課時(shí)完成。本課為第一課時(shí)主要討論鐵路彎道的設(shè)計(jì)意圖。
【學(xué)情分析】
通過(guò)前面的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)有了較為清晰地認(rèn)識(shí),但是對(duì)于向心力的概念理解還不夠深入。同時(shí)高一的學(xué)生思維活躍,求知欲強(qiáng),他們很希望參與到課堂中來(lái),自主的解決問(wèn)題。
【三維學(xué)習(xí)目標(biāo)】
過(guò)程與方法知識(shí)與技能情感態(tài)度和價(jià)值觀經(jīng)歷觀察思考,自主探究,交流討論等活動(dòng)進(jìn)一步理解向心力的概念。
能在具體問(wèn)題中找到向心力的來(lái)源培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神,合作意識(shí);感悟科學(xué)的嚴(yán)肅性,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):在具體問(wèn)題中找到向心力的來(lái)源
【教學(xué)策略】
1、教法:使用情境激趣、設(shè)疑引導(dǎo)、適時(shí)點(diǎn)撥的方式引領(lǐng)學(xué)生的學(xué)習(xí);
2、學(xué)法:學(xué)生在教師的引領(lǐng)下,通過(guò)觀察現(xiàn)象、自主探究、交流討論等方式參與到課堂中來(lái),體驗(yàn)求知樂(lè)趣,成為學(xué)習(xí)的主人。
3、教學(xué)資源:
(1)多媒體課件;
(2)自制教具:車(chē)輪模型、彎道模型;
【教學(xué)過(guò)程】
一、設(shè)置情景、引入新課
首先,播放一段4.28膠濟(jì)鐵路火車(chē)事故的視頻動(dòng)畫(huà),將學(xué)生的注意力吸引到火車(chē)轉(zhuǎn)彎這一具體情境中來(lái)。我就此提出兩個(gè)問(wèn)題:
1、火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的限定速度是怎樣規(guī)定的?
2、火車(chē)超速時(shí)為什么容易造成脫軌事故?學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)入課堂,既引起了他們的興趣,又為他們的學(xué)習(xí)指明了方向。
二、復(fù)習(xí)鞏固、明確方法
我通過(guò)提問(wèn)的方式,幫助學(xué)生回憶計(jì)算向心力的常用公式,然后,設(shè)置情景,讓學(xué)生對(duì)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體做出受力分析并找到向心力的來(lái)源。
情景一:物塊隨圓盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
情景二:小球在杯子內(nèi)壁做圓周運(yùn)動(dòng)。此情景并沒(méi)有直接展示給學(xué)生,而是提出問(wèn)題:“你能不用手接觸小球,而不使小球落入杯底嗎?注意,要保證杯口朝上?!弊寣W(xué)生自己設(shè)計(jì)出小球的運(yùn)動(dòng)方式,并對(duì)杯中小球的運(yùn)動(dòng)情況作出受力分析。通過(guò)這種方式讓學(xué)生參與到課堂中來(lái),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而后,教師做出總結(jié):分析圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,就是要通過(guò)運(yùn)動(dòng)分析求出物體需要多大的向心力,通過(guò)受力分析找到誰(shuí)在提供向心力,從而建立供需平衡方程,這是解決圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的一般思路。
三、設(shè)疑引導(dǎo)、自主探究
這一部分集中了本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn),為了降低學(xué)習(xí)難度,我巧設(shè)梯度,從以下三個(gè)部分組織教學(xué):
1、認(rèn)識(shí)火車(chē)車(chē)輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
首先教師播放視頻,分別展示火車(chē)在水平面和水平彎曲軌道上的運(yùn)動(dòng),學(xué)生通過(guò)觀察和對(duì)比,認(rèn)識(shí)到火車(chē)轉(zhuǎn)彎要靠鐵軌和車(chē)輪的作用。然后學(xué)生觀察車(chē)輪和軌道結(jié)構(gòu),描述火車(chē)車(chē)輪結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。學(xué)生遇到困難時(shí),教師利用自制教具──模型車(chē)輪,加深學(xué)生對(duì)車(chē)輪結(jié)構(gòu)的印象,并提示學(xué)生思考車(chē)輪輪緣的作用。
進(jìn)一步提出問(wèn)題:生活中還有什么地方用到了類(lèi)似的輪子結(jié)構(gòu)?通過(guò)學(xué)生的回答,和圖片的展示(學(xué)校門(mén)口的電動(dòng)拉門(mén)的輪子),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到這一結(jié)構(gòu)在生活中也是常見(jiàn)的,從而拓展了學(xué)生的認(rèn)識(shí)。接著提問(wèn)學(xué)生:你認(rèn)為火車(chē)在水平軌道上轉(zhuǎn)彎時(shí)向心力來(lái)自哪里?經(jīng)過(guò)觀察和思考,學(xué)生已經(jīng)不難想到向心力的來(lái)源。而后追問(wèn):你認(rèn)為這樣的轉(zhuǎn)彎方式有什么弊端嗎?學(xué)生通過(guò)思考,結(jié)合上課之初播放的視頻,不難回答出這樣做的危害性。
2、真實(shí)的火車(chē)彎道的情況
那么設(shè)計(jì)師有什么好的方法嗎?通過(guò)提問(wèn),了解學(xué)生對(duì)實(shí)際鐵路彎道特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)情況。而后通過(guò)圖片,使學(xué)生認(rèn)識(shí)鐵路彎道處內(nèi)軌低而外軌高的特點(diǎn);從而發(fā)出疑問(wèn),彎道處這樣設(shè)計(jì)的用意何在呢?
提示學(xué)生從受力分析入手,找到此時(shí)向心力的來(lái)源,并要求學(xué)生畫(huà)出受力分析圖。
除了正確的分析外,學(xué)生很可能將重力與支持力的合力畫(huà)成沿斜面向下,這是對(duì)彎道的圓心位置分析不清造成的,對(duì)學(xué)生可能做出的兩種向心力的方向,我不直接評(píng)論對(duì)錯(cuò),而是使用自制教具,展示給學(xué)生彎道處路基的特點(diǎn),讓學(xué)生有所參照。學(xué)生不難發(fā)現(xiàn),彎道的內(nèi)側(cè)與碗的內(nèi)壁相似,進(jìn)而認(rèn)識(shí)到和杯子內(nèi)壁的相似性,把小球在杯子內(nèi)壁的運(yùn)動(dòng)與火車(chē)在彎道處的運(yùn)動(dòng)作對(duì)比分析。經(jīng)過(guò)這樣兩步,學(xué)生已經(jīng)不難得出正確的受力分析。成功的突破了這一教學(xué)難點(diǎn)。
然后趁熱打鐵,引導(dǎo)學(xué)生從定性到定量,寫(xiě)出重力與支持力的合力的表達(dá)式,為下一步的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。
3、假如你是設(shè)計(jì)師
為了解決開(kāi)課時(shí)提出的兩個(gè)問(wèn)題,我設(shè)計(jì)了第三部分──假如你是設(shè)計(jì)師。
首先,設(shè)置情境:你設(shè)計(jì)了一段半徑為r,傾角為θ的'鐵路彎道,你會(huì)如何規(guī)定火車(chē)轉(zhuǎn)彎的速度?提示學(xué)生從解決圓周運(yùn)動(dòng)一般本思路出發(fā),從供需平衡關(guān)系入手,列出方程,從而得出限定速度的表達(dá)式。從表達(dá)式的得出過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生理解,限定速度的規(guī)定實(shí)際是為了保證由重力和支持力的合力提供向心力,從而避免車(chē)輪和鐵軌間的擠壓,保證行車(chē)安全。
接著,通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生觀察在杯內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)快的小球從杯中飛出的過(guò)程,提示學(xué)生思考,如果火車(chē)速度過(guò)快會(huì)怎么樣呢?學(xué)生已經(jīng)不難認(rèn)識(shí)到火車(chē)速度過(guò)快會(huì)使火車(chē)脫軌的問(wèn)題。而后引導(dǎo)學(xué)生用供需平衡條件來(lái)解釋這一問(wèn)題,深化了學(xué)生認(rèn)識(shí)。為了突出重點(diǎn),這里不提出離心現(xiàn)象這一問(wèn)題。只是通過(guò)現(xiàn)象的分析和認(rèn)識(shí)為離心現(xiàn)象的教學(xué)做好鋪墊。
四、總結(jié)方法、完善認(rèn)識(shí)
通過(guò)本節(jié)的教學(xué)不僅要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到解決圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的一般方法,更重要的是使他們認(rèn)識(shí)到火車(chē)轉(zhuǎn)彎的模型在生活中是普遍存在的,認(rèn)識(shí)到生活中的簡(jiǎn)單現(xiàn)象往往就是解決實(shí)際問(wèn)題的靈感的來(lái)源。進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生,還有哪些生活中的運(yùn)動(dòng)也使用了相同的設(shè)計(jì)思想?使學(xué)生認(rèn)識(shí)到自行車(chē)轉(zhuǎn)彎、汽車(chē)轉(zhuǎn)彎也有相似的情況,從而從特殊到一般,深化學(xué)生的認(rèn)識(shí)。同時(shí)通過(guò)對(duì)事故原因的科學(xué)分析,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到尊重規(guī)律的重要性,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。
五、布置作業(yè)、課后拓展
課后作業(yè)是學(xué)生再學(xué)習(xí)的重要途徑,本節(jié)課后我安排了兩項(xiàng)作業(yè)。旨在讓學(xué)生鞏固知識(shí)的同時(shí),認(rèn)識(shí)物理與社會(huì)的聯(lián)系,將對(duì)學(xué)生的知識(shí)教育和情感教育引向課外。
1、課后練習(xí)題。
2、了解中國(guó)鐵路提速情況,查找資料,提出你對(duì)鐵路建設(shè)的建議。【總體設(shè)計(jì)思想】本節(jié)課的設(shè)計(jì)思想是借助問(wèn)題給學(xué)生一個(gè)思維的支點(diǎn),在教師的引領(lǐng)下,從分析生活中的簡(jiǎn)單現(xiàn)象入手,找到一般規(guī)律。在新的問(wèn)題情境中思考、發(fā)現(xiàn)生活中的模型。通過(guò)類(lèi)比,把日常生活中的知識(shí)聯(lián)系到新問(wèn)題的解決當(dāng)中,在加深知識(shí)理解的過(guò)程中,也培養(yǎng)了分析應(yīng)用能力。同時(shí),通過(guò)對(duì)事故原因的分析,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的分析方法和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。體現(xiàn)“從生活走向物理、從物理走向社會(huì)”的物理教學(xué)理念。
感謝您閱讀“幼兒教師教育網(wǎng)”的《高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀教案獲獎(jiǎng)(分享八篇)》一文,希望能解決您找不到幼兒園教案時(shí)遇到的問(wèn)題和疑惑,同時(shí),yjs21.com編輯還為您精選準(zhǔn)備了高中物理優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)專(zhuān)題,希望您能喜歡!
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