(一)地位《生活中的圓周運動》這節(jié)課是新課標人教版《物理》必修第二冊第5章《曲線運動》一章中的第7節(jié),也是該章最后一節(jié)。本節(jié)課是在學生學習了圓周運動、向心加速度、向心力以后的一節(jié)應用課,通過研究圓周運動規(guī)律在生活中的具體應用,使學生深入理解圓周運動規(guī)律,并且結(jié)合日常生活中的某些生活體驗,加深物理知識在頭腦中的印象。(二)教材處理教材中的“火車轉(zhuǎn)彎”與“汽車過拱橋”根據(jù)學生接受的難易程度,順序作了對調(diào),并把最后一部分“離心運動”放到下一節(jié)課處理。(三)教學目標1.知識與技能目標(1)進一步加深對向心力的認識,會在實際問題中分析向心力的來源。(2)培養(yǎng)學生獨立觀察、分析問題、解決問題的能力,提高學生概括總結(jié)知識的能力。(3)了解航天器中的失重現(xiàn)象。2.過程與方法目標(1)學會分析圓周運動方法,會分析拱形橋、彎道等實際的例子,培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力。
一、 教材分析與學情分析教材分析人民教育出版社普通高中課程標準實驗教科書必修2第七章第九節(jié)。本節(jié)內(nèi)容安排在學習機械能守恒定律之后的目的,是為了使學生在理論上對機械能守恒定律有所了解的基礎(chǔ)上,通過實驗測量及對實驗數(shù)據(jù)的分析處理,對機械能守恒定律及條件有深刻的認識。學情分析知識層面:學生已經(jīng)掌握了動能、重力勢能等概念以及動能定理、機械能守恒定律等定理、定律;知道功是能量轉(zhuǎn)換的量度以及機械能守恒的條件。能力層面:學生已具備一定的實驗操作技能,會用打點計時器以及直尺等實驗儀器。具備一定的數(shù)據(jù)處理能力。二、教學目標與重點、難點教學目標知識與技能:1、會用打點計時器打下的紙帶計算物體運動的速度。2、掌握驗證機械能守恒定律的實驗原理。
一、說教材《質(zhì)點 參考系和坐標系》是人教版普通高中物理必修一第一章第一課的內(nèi)容。本節(jié)課主要介紹了質(zhì)點、參考系、坐標系的基本概念。通過本節(jié)課的學習為進一步學習后續(xù)課程起到了鋪墊的作用。根據(jù)上述教材的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容分析,又考慮到高一年級學生的認知結(jié)構(gòu)及其心理特征,我制定了以下三維教學目標:1、知識與技能:知道質(zhì)點的概念及條件;知道參考系的概念及作用;掌握坐標系的簡單應用。2、過程與方法:促進學生自主學習,讓學生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考,培養(yǎng)學生的科學探究能力。3、情感態(tài)度與價值觀:通過質(zhì)點 參考系和坐標系的學習,使學生了解生活與物理的關(guān)系,讓學生學會用科學的思維去看待事物。根據(jù)普通高中物理課程標準,并在吃透教材的基礎(chǔ)上,我確定了以下教學重點和難點:教學重點:質(zhì)點概念的建立。只有掌握了這一點才能更加準確的理解和掌握后續(xù)教材的相關(guān)內(nèi)容。
研究一種物理現(xiàn)象,總是要先從現(xiàn)象的描述入手。機械運動作為自然界最簡單和最基本的運動形態(tài),它所描述的是物體空間位置隨時間變化的情況。因此,本節(jié)學習描述質(zhì)點做機械運動需要時刻、時間間隔和位移等概念。相當一部分高一學生在具體過程中難以區(qū)別時刻和時間間隔。另外,由于思維的定式,在第一次接觸既要考慮大小又要考慮方向的問題時,會因不適應造成學習困難。所以,區(qū)別“路程與位移”“時刻和時間間隔”是教學的重難點所在。學習這些內(nèi)容的過程與方法對學習速度和加速度可以起到奠定基礎(chǔ)的作用。教學的對象是高一的學生,這一時期的學生處在好奇善問、創(chuàng)新意識強烈的青少年期。對于生活中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象具有濃厚的興趣。但他們的思維還停留在簡單的代數(shù)運算階段,對于矢量和矢量運算的理性認識幾乎沒有。且對生活中出現(xiàn)的時間、時刻、時間間隔等不能做出很好的區(qū)分,對時常提及的路程、距離等形成了模糊的前概念。
學生回答的方法多樣,讓各小組根據(jù)自己討論出來的方法對自己實驗出來的紙帶進行數(shù)據(jù)處理,并求出加速度,并且將多條紙帶都進行處理,同時提醒學生對紙帶的選擇。接著,我會用多媒體展示重物下落實驗打出來的紙帶,用表格列出一段紙帶上各點的瞬時速度,準確畫出v-t圖像,求出加速度,將結(jié)果給予學生的結(jié)果作對比,確定出正確結(jié)論。最后讓學生分析總結(jié):自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,而且,多條紙帶算出來的加速度的數(shù)值都接近相等,即加速度在實驗誤差允許范圍內(nèi)是相等的。引出重力加速度,介紹概念、方向及大小。(強調(diào)“同一地點”,讓學生閱讀教材中一些地點的重力加速度,可以了解重力加速度的大小與緯度有關(guān),緯度越大加速度越大)。學習了重力加速度后讓學生根據(jù)之前學習的勻變速直線運動公式推導出自由落體的運動規(guī)律。設(shè)計意圖:讓學生在學習過程中的主體地位和自主觀能動性得到充分發(fā)揮,取長補短,培養(yǎng)了學生的實驗操作能力,又使學生對自由落體運動的性質(zhì)有深刻的印象,從而解決了本節(jié)課第二個難點。
設(shè)計意圖:通過設(shè)疑、討論及學生的親身體驗與教師的引導,得到描述圓周運動快慢的兩個物理量,也就成功的打破了學生在認識上的思維障礙,突破了物理概念教學的難點。在解決線速度和角速度的問題之后,我將引領(lǐng)學生學習勻速圓周運動的概念以及勻速圓周運動中線速度、角速度的特點。并引出勻速圓周運動中周期、轉(zhuǎn)速的知識。為了加深學生對線速度、角速度與半徑關(guān)系的認識,我設(shè)計了第三個學生體驗活動:四名學生以我為圓心做圓周運動,四名學生始終并列,這時里圈同學走動不急不慢,而外圈同學則要小跑。通過學生的活動,不難發(fā)現(xiàn)在角速度相同的情況下,半徑越大的線速度也越大。定性的得到了線速度、角速度與半徑的關(guān)系。接下來讓學生利用所學知識推導線速度、角速度與半徑的關(guān)系。設(shè)計意圖:這樣就通過設(shè)疑、學生猜想、體驗、推導的方式得到了結(jié)論,突破了本節(jié)課的難點即線速度、角速度與半徑的關(guān)系。
三、作出速度-時間圖像(v-t圖像)1、確定運動規(guī)律最好辦法是作v-t圖像,這樣能更好地顯現(xiàn)物體的運動規(guī)律。2、x y x1 x2 y2 y1 0討論如何在本次實驗中描點、連線。(以時間t為橫軸,速度v為縱軸,建立坐標系,選擇合適的標度,把剛才所填表格中的各點在速度-時間坐標系中描出。注意觀察和思考你所描畫的這些點的分布規(guī)律,你會發(fā)現(xiàn)這些點大致落在同一條直線上,所以不能用折線連接,而用一根直線連接,還要注意連線兩側(cè)的點數(shù)要大致相同。)3、若出現(xiàn)了個別明顯偏離絕大部分點所在直線的點,該如何處理?(對于個別明顯偏離絕大部分點所在直線的點,我們可以認為是測量誤差過大、是測量中出現(xiàn)差錯所致,將它視為無效點,但是在圖像當中仍應該保留,因為我們要尊重實驗事實,這畢竟是我們的第一手資料,是原始數(shù)據(jù)。)4、怎樣根據(jù)所畫的v-t圖像求加速度?(從所畫的圖像中取兩個點,找到它們的縱、橫坐標(t1,v1)、(t2,v2),然后代入公式,求得加速度,也就是直線的斜率。在平面直角坐標系中,直線的斜率
3、若出現(xiàn)了個別明顯偏離絕大部分點所在直線的點,該如何處理?(對于個別明顯偏離絕大部分點所在直線的點,我們可以認為是測量誤差過大、是測量中出現(xiàn)差錯所致,將它視為無效點,但是在圖像當中仍應該保留,因為我們要尊重實驗事實,這畢竟是我們的第一手資料,是原始數(shù)據(jù)。)4、怎樣根據(jù)所畫的v-t圖像求加速度?(從所畫的圖像中取兩個點,找到它們的縱、橫坐標(t1,v1)、(t2,v2),然后代入公式,求得加速度,也就是直線的斜率。在平面直角坐標系中,直線的斜率四、實踐與拓展例1、在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中,得到一條記錄小車運動情況的紙帶,如圖所示。圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點,相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.1s。⑴根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù),計算B、C、D各點的數(shù)據(jù),填入表中。
教師活動:(1)組織學生回答相關(guān)結(jié)論,小組之間互相補充評價完善。教師進一步概括總結(jié)。(2)對學生的結(jié)論予以肯定并表揚優(yōu)秀的小組,對不理想的小組予以鼓勵。(3)多媒體投放板書二:超重現(xiàn)象:物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受到的重力的情況稱為超重現(xiàn)象。實質(zhì):加速度方向向上。失重現(xiàn)象:物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受到的重力的情況稱為失重現(xiàn)象。實質(zhì):加速度方向向下。(4)運用多媒體展示電梯中的現(xiàn)象,引導學生在感性認識的基礎(chǔ)上進一步領(lǐng)會基本概念。4.實例應用,結(jié)論拓展:教師活動:展示太空艙中宇航員的真實生活,引導學生應用本節(jié)所學知識予以解答。學生活動:小組討論后形成共識。教師活動:(1)引導學生分小組回答相關(guān)問題,小組間互相完善補充,教師加以規(guī)范。(2)指定學生完成導學案中“思考與討論二”的兩個問題。
在同一個直角坐標,做出兩個不同彈簧的F—X圖象,然后進行比較。圖象法處理數(shù)據(jù)更為直觀,更容易得出物理變化規(guī)律,且該種方法處理數(shù)據(jù)能更好地減小實驗的偶然誤差。最后老師歸納總結(jié):得出胡克定律:F=KX(K為彈簧的頸度系數(shù))[設(shè)計意圖:在探究彈力的大小與形變的定量關(guān)系時,由學生進行猜想、實驗和得出規(guī)律,并利用信息技術(shù)計算機繪制F—X圖象,充分利用信息技術(shù)資源和物理學科的整合。能較好地體現(xiàn)以學生為主的新的教學理念。對探究實驗過程教師加以指導,使學生學會團結(jié)合作、學會探究物理規(guī)律;再加上熟練信息技術(shù),更有效地提高學習效率。](五)彈力的應用(圖片,視頻播放:射箭)[設(shè)計意圖:讓學生知道產(chǎn)品設(shè)計離不開物理理論,做到從實踐到理論,再從理論到實踐的學習過程。](六)開放式問題(視頻播放:撐桿跳高、跳水);提出問題:通過本節(jié)內(nèi)容的學習,請同學們開放式地討論①從形變與彈力知識去思考,撐桿跳高運動員跳得這么高的主要原因是什么?②跳水運動員在空中滯空時間主要由哪方面決定?
今天我說課的內(nèi)容是人教版高中物理必修1第四章第四節(jié)《力學單位制》,我的說課內(nèi)容將按下列程序展開。首先是本節(jié)教材的分析。一、說教材1、本節(jié)課在教材中的地位單位是學生在高考中最容易犯錯的地方之一,本節(jié)課內(nèi)容貫穿整個物理學科的每部分。學好這部分內(nèi)容對所有的自然學科都有幫助。2、教材簡析教材可分為:單位制等概念的來源和單位制的推廣。二、說教學目標:教學目標的設(shè)定是教師進行課堂授課的一個重要依據(jù),是教師完成教學任務的鑒定標準。根據(jù)新課標要求和學生特點我對本節(jié)制定以下教學目標(1)了解什么是單位制,知道國際單位制中力學的三個基本單位。(2)認識單位制在物理學中和國際交往中的重要作用。(3)學會用單位運算來檢查物理公式推導的正確性,從而培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。
(三)反饋練習(5分鐘)1、伽利略研究速度與時間的關(guān)系時遇到那些困難?他是怎樣巧妙解決的?2、給出5分鐘讓學生閱讀課后的閱讀材料,體會伽利略一生中對科學和社會的重大貢獻。(四)課堂小結(jié):教師將本節(jié)的學習目標投影到大屏幕上,和學生一起簡單的總結(jié)。(五)課后作業(yè)1、利用現(xiàn)代的測量儀器設(shè)計出一個研究自由落體運動規(guī)律的實驗,寫出需要的器材和實驗過程。2、請學生再總結(jié)出一些科學研究中常用的思路和方法。通過這兩個作業(yè),進一步提高學生的科學研究的意識和素質(zhì)。本設(shè)計所涉及到的科學研究方法:1、歸繆法——伽利略用亞里士多德的觀點推翻了翻亞里士多德的觀點。2、轉(zhuǎn)換法——伽利略用數(shù)學推理和斜面實驗間接證明他的假設(shè)。3、邏輯推理法——用數(shù)學方法推理出速度正比于時間則位移與時間二次方成正比。4、外推法——由斜面實驗外推至自由落體運動運動規(guī)律
2、計算天體的質(zhì)量首先觀看多媒體展示天體的運動,同時解釋什么是環(huán)繞天體?什么是中心天體?接著展示相關(guān)問題:①應用萬有引力定律求解天體質(zhì)量的基本思路是什么?②求解天體質(zhì)量的方程依據(jù)是什么?教師點撥,學生分組,合作探究,學生代表發(fā)言設(shè)計說明通過創(chuàng)設(shè)問題情境,進行由淺至深,由易到難的問題式教學,以激發(fā)學生的積極思維活動;通過探究讓學生建立物理模型,分組討論,求解中心天體質(zhì)量的三種表達式。在進行已有知識的遷移時重點重復環(huán)繞和被繞的關(guān)系,使學生準確抓住模型中的各個星體所擔任的角色。通過小組合作學習,運用類比歸納法得出正確結(jié)論,掌握求解中心天體質(zhì)量的基本思路,以達到突出教學重點的目的。3、發(fā)現(xiàn)未知天體通過2個視頻進行了解設(shè)計說明這部分通過視頻主要激發(fā)學生相信科學,學習科學,讓學生感知人類探索宇宙的夢想,激發(fā)學生探索科學奧秘的熱情,培養(yǎng)熱愛科學的情感,促使學生樹立獻身科學的人生價值觀。
設(shè)疑自探:一個壓縮或拉伸的彈簧就是一個“儲能器”,怎樣衡量形變彈簧蘊含能量的多少呢?彈簧的彈性勢能的表達式可能與那幾個物理量有關(guān)?類比:物體的重力勢能與物體所受的重力和高度有關(guān)。那么彈簧的彈性勢能可能與所受彈力的大小和在彈力方向上的位置變化有關(guān),而由F=kl知彈簧所受彈力等于彈簧的勁度系數(shù)與形變量的乘積。預測:彈簧的彈性勢能與彈簧的勁度系數(shù)和形變量有關(guān)。學生討論如何設(shè)計實驗: ①、用同一根彈簧在幾次被壓縮量不同時釋放(勁度系數(shù)相同,改變形變量),觀察小車被彈開的情況。②、分別用兩根彈簧在被壓縮量相同時釋放(形變量相同,勁度系數(shù)不同),觀察小車被彈開的情況。交流探究結(jié)果:彈性勢能隨彈簧形變量增大而增大。隨彈簧的勁度系數(shù)的增大而增大。
1、舉例:2、結(jié)論:(1)物體的運動軌跡是曲線的運動叫曲線運動。(2)曲線運動中速度方向是時刻改變的。(二)、曲線運動方向:1、質(zhì)點在某一點(或某一時刻)的速度的方向是在曲線的這一點的切線方向。2、曲線運動中速度方向是時刻改變的,因此曲線運動是變速運動。(三)、曲線運動條件:1、演示實驗:2、結(jié)論:當物體所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一直線時,物體就做曲線運動。七、課堂小結(jié):1、運動軌跡是曲線的運動叫曲線運動。2、曲線運動中速度的方向是時刻改變的,質(zhì)點在某一點的瞬時速度的方向在曲線的這一點的切線上。3、當合外力F的方向與它的速度方向有一夾角a時,物體做曲線運動。八、鞏固訓練:1、關(guān)于曲線運動,下列說法正確的是()。A:曲線運動一定是變速運動;B:曲線運動速度的方向不斷的變化,但速度的大小可以不變;
[小結(jié)]師:下面同學們概括總結(jié)本節(jié)所學的內(nèi)容。請一個同學到黑板上總結(jié),其他同學在筆記本上總結(jié),然后請同學評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。 (學生認真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),看誰的更好,好在什么地方。) 生:本節(jié)課我們通過伽利略理想斜面實驗,分析得出了能量以及動能和勢能的概念,從能量的相互轉(zhuǎn)化角度認識到,在動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化過程中,能的總量保持不變,即能量是守恒的。通過這節(jié)課的學習,使我們建立起了守恒的思想。 點評:總結(jié)課堂內(nèi)容,培養(yǎng)學生概括總結(jié)能力。 教師要放開,讓學生自己總結(jié)所學內(nèi)容,允許內(nèi)容的順序不同,從而構(gòu)建他們自己的知識框架。[布置作業(yè)]課后討論 P3“問題與練習”中的問題。[課外訓練]以豎直上拋的小球為例說明小球的勢能和動能的轉(zhuǎn)化情況。在這個例子中是否存在著能的總量保持不變?
了解了第一宇宙速度及其意義之后,繼續(xù)提出問題,讓學生思考:如果衛(wèi)星的發(fā)射速度大于第一宇宙速度7.9km/s ,會出現(xiàn)什么情況呢?先讓學生們大膽猜想,然后再向?qū)W生們介紹 衛(wèi)星發(fā)射速度大于第一宇宙速度后的幾種可能情況,引出第二宇宙速度和第三宇宙速度,讓學生對第二、第三宇宙速度及其意義做定性了解。并通過演示Flash課件,幫助學生理解、加深學生印象。在學生對人造衛(wèi)星的原理及發(fā)射衛(wèi)星的速度條件有了初步了解后,接下來引導學生對衛(wèi)星的運動規(guī)律作進一步的探索。實際上衛(wèi)星并不是沿地表水平發(fā)射的,而是用火箭多次加速送到一定的高度的軌道后,再沿以地心為圓心的圓周的切線運行的。讓學生繼續(xù)深入思考:衛(wèi)星在不同高度繞地球運行時的速度怎么求呢?將衛(wèi)星送入低軌道和高軌道所需的速度都一樣么?如果把不同軌道上的衛(wèi)星繞地球的運動都看成是勻速圓周運動,引導學生利用已學的萬有引力和圓周運動的相關(guān)知識,探究衛(wèi)星繞地球的運行規(guī)律。
(5)高度不同,對平拋運動距離有何影響,是否因為高度減小后下落時間減小,所以要增大速度才能達到相同的距離?(教學實踐證明,這種想法在學生比較多見。已經(jīng)不自覺的沿用了自由落體運動的規(guī)律,又隱隱有運動等時性的痕跡。應引導學生這一結(jié)果還需實驗驗證。)教師的引導:其實,我們所提出的看法都跟平拋運動的規(guī)律有關(guān)系。那么平拋運動究竟有怎樣的規(guī)律呢?以前學過的直線運動知識還能用于今天的內(nèi)容嗎?由此逐步使學生意識到分析平拋運動須采用運動合成與分解這一方法。三、實驗驗證自主探究(15分鐘) 物理是實驗科學,多媒體教學不能代替實驗。本教學設(shè)計的第三個環(huán)節(jié)是實驗驗證,鼓勵學生自主探究。引導學生根據(jù)自己的猜想(實驗目的)設(shè)計實驗進行驗證。(1)介紹手持式平拋豎落儀,引導并小結(jié)實驗要領(lǐng):聽兩小球下落聲音判斷其下落時間。體會合運動和分運動是等時的。
共享實驗收集的信息,分享實驗探究的結(jié)論,體驗收獲的樂趣。 小結(jié)拓展 這節(jié)課由大家感興趣的球類運動和彈弓游戲,提出了功與速度變化關(guān)系的問題,利用倍增思想解決測量對物體做功的問題,使用我們熟悉的器材設(shè)計了探究方案,并進行實驗探究,采用圖像法進行數(shù)據(jù)處理,初步得出W∝V2的關(guān)系。在我們這節(jié)課探究以前,科學家就通過試驗和理論的方法,已經(jīng)總結(jié)出了功與速度變化的定量關(guān)系。人類社會也在社會生活和生產(chǎn)的各個領(lǐng)域予以利用。比如,古代的戰(zhàn)爭武器拋石器、大型弓弩,以及現(xiàn)代飛機彈射系統(tǒng)、還有機器人行走等等,希望同學在今后的學習中注意留心生活中的物理和社會中的物理。 領(lǐng)會總結(jié)。培養(yǎng)概括總結(jié)的能力,進一步鞏固、感悟、提升實驗探究中獲得的思維能力及動手能力。感悟社會中的物理,認識物理學對科技進步以及文化和社會發(fā)展的影響。 列舉學生知道的社會中做功使物體速度變化的例子,增強學生將物理知識應用于生活和生產(chǎn)的意識,培養(yǎng)學生的社會參與意識和對社會負責任的態(tài)度。
(四)、彈性勢能(據(jù)課時情況,可以讓學生自學)生活中還有一些物體既沒有運動也沒有很大的高度卻同樣“儲存”著能量,哪怕它只是孩童手里的玩具(圖片:彈弓)。張緊的弓一撒手就會對箭支做功改變它的動能,松弛的弓有這樣的本領(lǐng)嗎?同樣是弓前者具有能量而后者沒有,那么什么情況下物體才具有這種能量呢?張緊的弓在恢復原狀的過程會對外做功,但是拉斷的弓還能有做功的本領(lǐng)嗎?1.定義:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量叫做彈性勢能。2.彈性勢能的大小與哪些因素有關(guān)呢?3、勢能由相互作用的物體的相對位置決定的能量。重力勢能:由地球和物體間相對位置決定。彈性勢能:由發(fā)生形變的各部分的相對位置決定。(五).反饋練習1. 物體在運動過程中,克服重力做功50J, 則( )A.重力做功為50JB.物體的重力勢能一定增加50JC.物體的重力勢能一定減少50JD.重力做功為-50J
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