觀察實(shí)驗(yàn)視頻實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證師:其實(shí)大家完全可以利用身邊的器材來驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)1、用彈簧秤掛上鉤碼,然后迅速上提和迅速下放?,F(xiàn)象:在鉤碼被迅速上提的一瞬間,彈簧秤讀數(shù)突然變大;在鉤碼被迅速下放的一瞬間,彈簧秤讀數(shù)突然變小。師:迅速上提時(shí)彈簧秤示數(shù)變大是超重還是失重?迅速下放時(shí)彈簧秤示數(shù)變小是超重還是失重?生:迅速上提超重,迅速下放失重。體會(huì)為何用彈簧秤測(cè)物體重力時(shí)要保證在豎直方向且保持靜止或勻速實(shí)驗(yàn)2、學(xué)生站在醫(yī)用體重計(jì)上,觀察下蹲和站起時(shí)秤的示數(shù)如何變化?在實(shí)驗(yàn)前先讓同學(xué)們理論思考示數(shù)會(huì)如何變化再去驗(yàn)證,最后再思考。(1)在上升過程中可分為兩個(gè)階段:加速上升、減速上升;下蹲過程中也可分為兩個(gè)階段:加速下降、減速下降。(2)當(dāng)學(xué)生加速上升和減速下降時(shí)會(huì)出現(xiàn)超重現(xiàn)象;當(dāng)學(xué)生加速下降和減速上升時(shí)會(huì)出現(xiàn)失重現(xiàn)象;(3)出現(xiàn)超重現(xiàn)象時(shí)加速度方向向上,出現(xiàn)失重現(xiàn)象時(shí)加速度方向向下。完全失重
(四)實(shí)例探究☆力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系1、一個(gè)物體放在光滑水平面上,初速為零,先對(duì)物體施加一向東的恒力F,歷時(shí)1秒,隨即把此力改變?yōu)橄蛭?,大小不變,歷時(shí)1秒鐘,接著又把此力改為向東,大小不變,歷時(shí)1秒鐘,如此反復(fù)只改變力的方向,共歷時(shí)1分鐘,在此1分鐘內(nèi)A.物體時(shí)而向東運(yùn)動(dòng),時(shí)而向西運(yùn)動(dòng),在1分鐘末靜止于初始位置之東B.物體時(shí)而向東運(yùn)動(dòng),時(shí)而向西運(yùn)動(dòng),在1分鐘末靜止于初始位置C.物體時(shí)而向東運(yùn)動(dòng),時(shí)而向西運(yùn)動(dòng),在1分鐘末繼續(xù)向東運(yùn)動(dòng)D.物體一直向東運(yùn)動(dòng),從不向西運(yùn)動(dòng),在1分鐘末靜止于初始位置之東☆牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用2、用30N的水平外力F,拉一靜止放在光滑的水平面上質(zhì)量為20kg的物體,力F作用3秒后消失,則第5秒末物體的速度和加速度分別是A.v=7.5m/s,a=l.5m/s2B.v=4.5m/s,a=l.5m/s2C.v=4.5m/s,a=0D.v=7.5m/s,a=0
(一)地位《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》這節(jié)課是新課標(biāo)人教版《物理》必修第二冊(cè)第5章《曲線運(yùn)動(dòng)》一章中的第7節(jié),也是該章最后一節(jié)。本節(jié)課是在學(xué)生學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)、向心加速度、向心力以后的一節(jié)應(yīng)用課,通過研究圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律在生活中的具體應(yīng)用,使學(xué)生深入理解圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并且結(jié)合日常生活中的某些生活體驗(yàn),加深物理知識(shí)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(xué)生接受的難易程度,順序作了對(duì)調(diào),并把最后一部分“離心運(yùn)動(dòng)”放到下一節(jié)課處理。(三)教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能目標(biāo)(1)進(jìn)一步加深對(duì)向心力的認(rèn)識(shí),會(huì)在實(shí)際問題中分析向心力的來源。(2)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立觀察、分析問題、解決問題的能力,提高學(xué)生概括總結(jié)知識(shí)的能力。(3)了解航天器中的失重現(xiàn)象。2.過程與方法目標(biāo)(1)學(xué)會(huì)分析圓周運(yùn)動(dòng)方法,會(huì)分析拱形橋、彎道等實(shí)際的例子,培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
2、計(jì)算天體的質(zhì)量首先觀看多媒體展示天體的運(yùn)動(dòng),同時(shí)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(yīng)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(diǎn)撥,學(xué)生分組,合作探究,學(xué)生代表發(fā)言設(shè)計(jì)說明通過創(chuàng)設(shè)問題情境,進(jìn)行由淺至深,由易到難的問題式教學(xué),以激發(fā)學(xué)生的積極思維活動(dòng);通過探究讓學(xué)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(dá)式。在進(jìn)行已有知識(shí)的遷移時(shí)重點(diǎn)重復(fù)環(huán)繞和被繞的關(guān)系,使學(xué)生準(zhǔn)確抓住模型中的各個(gè)星體所擔(dān)任的角色。通過小組合作學(xué)習(xí),運(yùn)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(dá)到突出教學(xué)重點(diǎn)的目的。3、發(fā)現(xiàn)未知天體通過2個(gè)視頻進(jìn)行了解設(shè)計(jì)說明這部分通過視頻主要激發(fā)學(xué)生相信科學(xué),學(xué)習(xí)科學(xué),讓學(xué)生感知人類探索宇宙的夢(mèng)想,激發(fā)學(xué)生探索科學(xué)奧秘的熱情,培養(yǎng)熱愛科學(xué)的情感,促使學(xué)生樹立獻(xiàn)身科學(xué)的人生價(jià)值觀。
一、說教材《質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)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(diǎn)、參考系、坐標(biāo)系的基本概念。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)為進(jìn)一步學(xué)習(xí)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(jí)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)及其心理特征,我制定了以下三維教學(xué)目標(biāo):1、知識(shí)與技能:知道質(zhì)點(diǎn)的概念及條件;知道參考系的概念及作用;掌握坐標(biāo)系的簡(jiǎn)單應(yīng)用。2、過程與方法:促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí),讓學(xué)生積極參與、樂于探究、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系,讓學(xué)生學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維去看待事物。根據(jù)普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn),并在吃透教材的基礎(chǔ)上,我確定了以下教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):教學(xué)重點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)概念的建立。只有掌握了這一點(diǎn)才能更加準(zhǔn)確的理解和掌握后續(xù)教材的相關(guān)內(nèi)容。
2、教學(xué)目標(biāo)根據(jù)我對(duì)教材的理解、結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況、滲透新課程的教學(xué)理念,為提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),按課程標(biāo)準(zhǔn),以促進(jìn)全體學(xué)生發(fā)展為目的。從知識(shí)與技能、過程與方法,情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)方向培養(yǎng)學(xué)生,擬定三個(gè)教學(xué)目標(biāo):知識(shí)與技能:(1)知道什么是動(dòng)能。(2)正確理解和運(yùn)用動(dòng)能公式分析、解答有關(guān)問題。(3)掌握外力對(duì)物體所做的總功的計(jì)算,理解“代數(shù)和”的含義。(4)理解和運(yùn)用動(dòng)能定理。過程與方法:通過演繹推理過程,培養(yǎng)科學(xué)研究興趣,領(lǐng)略物理學(xué)中所蘊(yùn)含的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬯P(guān)系。情感、態(tài)度、價(jià)值觀:通過運(yùn)用動(dòng)能定理分析解決問題,感受成功的喜悅,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣。3、教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn):理解動(dòng)能定理、應(yīng)用動(dòng)能定理解決力學(xué)問題。難點(diǎn):應(yīng)用動(dòng)能定理解決多個(gè)過程的力學(xué)問題,以及變力做功或曲線運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)能定理運(yùn)用。
[小結(jié)]師:下面同學(xué)們概括總結(jié)本節(jié)所學(xué)的內(nèi)容。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié),然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。 (學(xué)生認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,并把自己這節(jié)課的體會(huì)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(shí)驗(yàn),分析得出了能量以及動(dòng)能和勢(shì)能的概念,從能量的相互轉(zhuǎn)化角度認(rèn)識(shí)到,在動(dòng)能和勢(shì)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(xué)習(xí),使我們建立起了守恒的思想。 點(diǎn)評(píng):總結(jié)課堂內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。 教師要放開,讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)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(shí)框架。[布置作業(yè)]課后討論 P3“問題與練習(xí)”中的問題。[課外訓(xùn)練]以豎直上拋的小球?yàn)槔f明小球的勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化情況。在這個(gè)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(xué)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(huì)出現(xiàn)什么情況呢?先讓學(xué)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(xué)生對(duì)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(xué)生理解、加深學(xué)生印象。在學(xué)生對(duì)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(dǎo)學(xué)生對(duì)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律作進(jìn)一步的探索。實(shí)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(yùn)行的。讓學(xué)生繼續(xù)深入思考:衛(wèi)星在不同高度繞地球運(yùn)行時(shí)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(yùn)動(dòng)都看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)的萬有引力和圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí),探究衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行規(guī)律。
(5)高度不同,對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)距離有何影響,是否因?yàn)楦叨葴p小后下落時(shí)間減小,所以要增大速度才能達(dá)到相同的距離?(教學(xué)實(shí)踐證明,這種想法在學(xué)生比較多見。已經(jīng)不自覺的沿用了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,又隱隱有運(yùn)動(dòng)等時(shí)性的痕跡。應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生這一結(jié)果還需實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。)教師的引導(dǎo):其實(shí),我們所提出的看法都跟平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有關(guān)系。那么平拋運(yùn)動(dòng)究竟有怎樣的規(guī)律呢?以前學(xué)過的直線運(yùn)動(dòng)知識(shí)還能用于今天的內(nèi)容嗎?由此逐步使學(xué)生意識(shí)到分析平拋運(yùn)動(dòng)須采用運(yùn)動(dòng)合成與分解這一方法。三、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自主探究(15分鐘) 物理是實(shí)驗(yàn)科學(xué),多媒體教學(xué)不能代替實(shí)驗(yàn)。本教學(xué)設(shè)計(jì)的第三個(gè)環(huán)節(jié)是實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,鼓勵(lì)學(xué)生自主探究。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的猜想(實(shí)驗(yàn)?zāi)康模┰O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。(1)介紹手持式平拋豎落儀,引導(dǎo)并小結(jié)實(shí)驗(yàn)要領(lǐng):聽兩小球下落聲音判斷其下落時(shí)間。體會(huì)合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)是等時(shí)的。
1、舉例:2、結(jié)論:(1)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)。(2)曲線運(yùn)動(dòng)中速度方向是時(shí)刻改變的。(二)、曲線運(yùn)動(dòng)方向:1、質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)的速度的方向是在曲線的這一點(diǎn)的切線方向。2、曲線運(yùn)動(dòng)中速度方向是時(shí)刻改變的,因此曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。(三)、曲線運(yùn)動(dòng)條件:1、演示實(shí)驗(yàn):2、結(jié)論:當(dāng)物體所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一直線時(shí),物體就做曲線運(yùn)動(dòng)。七、課堂小結(jié):1、運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)。2、曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向在曲線的這一點(diǎn)的切線上。3、當(dāng)合外力F的方向與它的速度方向有一夾角a時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。八、鞏固訓(xùn)練:1、關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()。A:曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng);B:曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向不斷的變化,但速度的大小可以不變;
共享實(shí)驗(yàn)收集的信息,分享實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)論,體驗(yàn)收獲的樂趣。 小結(jié)拓展 這節(jié)課由大家感興趣的球類運(yùn)動(dòng)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(cè)量對(duì)物體做功的問題,使用我們熟悉的器材設(shè)計(jì)了探究方案,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,采用圖像法進(jìn)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(xué)家就通過試驗(yàn)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(huì)也在社會(huì)生活和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域予以利用。比如,古代的戰(zhàn)爭(zhēng)武器拋石器、大型弓弩,以及現(xiàn)代飛機(jī)彈射系統(tǒng)、還有機(jī)器人行走等等,希望同學(xué)在今后的學(xué)習(xí)中注意留心生活中的物理和社會(huì)中的物理。 領(lǐng)會(huì)總結(jié)。培養(yǎng)概括總結(jié)的能力,進(jìn)一步鞏固、感悟、提升實(shí)驗(yàn)探究中獲得的思維能力及動(dòng)手能力。感悟社會(huì)中的物理,認(rèn)識(shí)物理學(xué)對(duì)科技進(jìn)步以及文化和社會(huì)發(fā)展的影響。 列舉學(xué)生知道的社會(huì)中做功使物體速度變化的例子,增強(qiáng)學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)的意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)參與意識(shí)和對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)任的態(tài)度。
學(xué)生中存在這樣的問題:既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的,那么為什么沒有吸引到一起?為了解決這個(gè)問題,安排了例題2例2、兩物體質(zhì)量都是1kg,相距1m,它們間的萬有引力是多少?通過本題,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到一般物體間的引力極小,不用考慮。那么,質(zhì)量很大的天體為什么沒被吸引到一塊?從而引出下節(jié)課題。4.課堂小結(jié):本節(jié)課,從天體運(yùn)動(dòng)出發(fā),通過推理證明,形成理性認(rèn)識(shí),再結(jié)合例題習(xí)題使學(xué)生的理性認(rèn)識(shí)再反饋到具體事實(shí)。形成實(shí)踐-理論-實(shí)踐的認(rèn)知循環(huán),順應(yīng)了認(rèn)知規(guī)律.。本共設(shè)計(jì)了很多問,能讓學(xué)生想的盡量讓學(xué)生想、能學(xué)生說的盡量讓學(xué)生說、能讓學(xué)生做的盡量讓學(xué)生做,全面發(fā)展學(xué)生的各方面能力。再通過作業(yè)和探究性課題使學(xué)生的思維活動(dòng)在時(shí)空上得以延續(xù)。5.布置作業(yè):布置作業(yè)時(shí)刻意安排引入:萬有引力、重力、向心力、三者的聯(lián)系,通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比結(jié)果,從中發(fā)現(xiàn)問題:萬有引力與重力向心力的關(guān)系與區(qū)別,為下節(jié)知識(shí)的難點(diǎn)突破作好了鋪墊。
(四)、彈性勢(shì)能(據(jù)課時(shí)情況,可以讓學(xué)生自學(xué))生活中還有一些物體既沒有運(yùn)動(dòng)也沒有很大的高度卻同樣“儲(chǔ)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(huì)對(duì)箭支做功改變它的動(dòng)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(fù)原狀的過程會(huì)對(duì)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(shì)能。2.彈性勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)呢?3、勢(shì)能由相互作用的物體的相對(duì)位置決定的能量。重力勢(shì)能:由地球和物體間相對(duì)位置決定。彈性勢(shì)能:由發(fā)生形變的各部分的相對(duì)位置決定。(五).反饋練習(xí)1. 物體在運(yùn)動(dòng)過程中,克服重力做功50J, 則( )A.重力做功為50JB.物體的重力勢(shì)能一定增加50JC.物體的重力勢(shì)能一定減少50JD.重力做功為-50J
回答“朝聞道夕死可矣”是哪位古人的名言,和我校的校園文化有何歷史淵源?同學(xué)們異口同聲地回答是“孔子”,并有自豪的表情。我感到本節(jié)課達(dá)到了預(yù)期效果。二、本節(jié)課的一些特點(diǎn)和成功之處:1、 從重知識(shí)的傳授轉(zhuǎn)向重能力的培養(yǎng)。注重了培養(yǎng)學(xué)生的想象能力、善于發(fā)現(xiàn)、觀察和審視美的能力、注重培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力、以及類比推理能力。2、 注重物理課程的校本化、注重學(xué)科與校園文化、中國古代文化相融合。將屈原、孔子等人的思想與本節(jié)課所提倡的科學(xué)精神進(jìn)行了恰當(dāng)?shù)穆?lián)系。將中國古代樸素的時(shí)空觀如“天上一日,地上一年”、大家耳熟能詳?shù)摹耙晃m映世界、一剎那含永遠(yuǎn)”等思想與愛因斯坦的“相對(duì)論”進(jìn)行了類比。將中國古代的“太極圖”與哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的“渦旋星系”作類比,這不但能激發(fā)學(xué)生的想象力、類比能力,還能增強(qiáng)民族自豪感和對(duì)學(xué)校的熱愛。
設(shè)疑自探:一個(gè)壓縮或拉伸的彈簧就是一個(gè)“儲(chǔ)能器”,怎樣衡量形變彈簧蘊(yùn)含能量的多少呢?彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式可能與那幾個(gè)物理量有關(guān)?類比:物體的重力勢(shì)能與物體所受的重力和高度有關(guān)。那么彈簧的彈性勢(shì)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(yù)測(cè):彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧的勁度系數(shù)和形變量有關(guān)。學(xué)生討論如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn): ①、用同一根彈簧在幾次被壓縮量不同時(shí)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(shí)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(shì)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。
一、 教材分析與學(xué)情分析教材分析人民教育出版社普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書必修2第七章第九節(jié)。本節(jié)內(nèi)容安排在學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律之后的目的,是為了使學(xué)生在理論上對(duì)機(jī)械能守恒定律有所了解的基礎(chǔ)上,通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理,對(duì)機(jī)械能守恒定律及條件有深刻的認(rèn)識(shí)。學(xué)情分析知識(shí)層面:學(xué)生已經(jīng)掌握了動(dòng)能、重力勢(shì)能等概念以及動(dòng)能定理、機(jī)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(jī)械能守恒的條件。能力層面:學(xué)生已具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能,會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以及直尺等實(shí)驗(yàn)儀器。具備一定的數(shù)據(jù)處理能力。二、教學(xué)目標(biāo)與重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1、會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度。2、掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。
學(xué)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(duì)自己實(shí)驗(yàn)出來的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,并求出加速度,并且將多條紙帶都進(jìn)行處理,同時(shí)提醒學(xué)生對(duì)紙帶的選擇。接著,我會(huì)用多媒體展示重物下落實(shí)驗(yàn)打出來的紙帶,用表格列出一段紙帶上各點(diǎn)的瞬時(shí)速度,準(zhǔn)確畫出v-t圖像,求出加速度,將結(jié)果給予學(xué)生的結(jié)果作對(duì)比,確定出正確結(jié)論。最后讓學(xué)生分析總結(jié):自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),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(shí)驗(yàn)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(qiáng)調(diào)“同一地點(diǎn)”,讓學(xué)生閱讀教材中一些地點(diǎn)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(xué)習(xí)了重力加速度后讓學(xué)生根據(jù)之前學(xué)習(xí)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式推導(dǎo)出自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位和自主觀能動(dòng)性得到充分發(fā)揮,取長(zhǎng)補(bǔ)短,培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力,又使學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)有深刻的印象,從而解決了本節(jié)課第二個(gè)難點(diǎn)。
一、教材分析行星的運(yùn)動(dòng)選自人教版普通高中物理必修2第六章第1節(jié)。本節(jié)教學(xué)既是前面《運(yùn)動(dòng)的描述》和《曲線運(yùn)動(dòng)》內(nèi)容的進(jìn)一步的延伸和拓展,又能為后面學(xué)習(xí)萬有引力定律做鋪墊。在本章中占有較為重要的地位,具有承前啟后的作用。同時(shí)該節(jié)內(nèi)容也涉及大量物理史實(shí)、貼近學(xué)生生活和聯(lián)系社會(huì)實(shí)際的事實(shí),可進(jìn)一步培育學(xué)生的科學(xué)情感、精神和發(fā)展觀。(一)教學(xué)目標(biāo) 1.知識(shí)與技能(1)知道地心說和日心說的基本內(nèi)容。(2.)掌握理解開普勒三大定律的內(nèi)容,并能應(yīng)用。(3)理解人們對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)過程是漫長(zhǎng)復(fù)雜的,真理是來之不易的。2.過程與方法通過托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、開普勒等幾位科學(xué)家對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的不同認(rèn)識(shí),了解人類認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的曲折性并加深對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的理解。3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀(1)澄清對(duì)天體運(yùn)動(dòng)神秘、模糊的認(rèn)識(shí),掌握人類認(rèn)識(shí)自然規(guī)律的科學(xué)方法。(2)感悟科學(xué)是人類進(jìn)步不竭的動(dòng)力。
設(shè)計(jì)意圖:通過設(shè)疑、討論及學(xué)生的親身體驗(yàn)與教師的引導(dǎo),得到描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的兩個(gè)物理量,也就成功的打破了學(xué)生在認(rèn)識(shí)上的思維障礙,突破了物理概念教學(xué)的難點(diǎn)。在解決線速度和角速度的問題之后,我將引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念以及勻速圓周運(yùn)動(dòng)中線速度、角速度的特點(diǎn)。并引出勻速圓周運(yùn)動(dòng)中周期、轉(zhuǎn)速的知識(shí)。為了加深學(xué)生對(duì)線速度、角速度與半徑關(guān)系的認(rèn)識(shí),我設(shè)計(jì)了第三個(gè)學(xué)生體驗(yàn)活動(dòng):四名學(xué)生以我為圓心做圓周運(yùn)動(dòng),四名學(xué)生始終并列,這時(shí)里圈同學(xué)走動(dòng)不急不慢,而外圈同學(xué)則要小跑。通過學(xué)生的活動(dòng),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(xué)生利用所學(xué)知識(shí)推導(dǎo)線速度、角速度與半徑的關(guān)系。設(shè)計(jì)意圖:這樣就通過設(shè)疑、學(xué)生猜想、體驗(yàn)、推導(dǎo)的方式得到了結(jié)論,突破了本節(jié)課的難點(diǎn)即線速度、角速度與半徑的關(guān)系。
d.某物體沿直線向東運(yùn)動(dòng),原來的速度是5m/s,2s后速度減小到3m/s,求2s內(nèi)物體速度變化。④如何探究物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),在Δt時(shí)間內(nèi)的速度變化?分析:有了同一直線上速度變化的鋪墊后,討論物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度的變化就比較自然了,為了給向心加速度方向的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ),可以通過小組協(xié)作,進(jìn)一步完成下列思考題,使同學(xué)們認(rèn)識(shí)到:時(shí)間間隔起短,速度變化的方向起接近半徑方向。(多媒體屏幕投影)a.物體沿半徑為1m的軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng),線速度大小為,求1s內(nèi)物體速度變化并畫出1s內(nèi)速度變化的示意圖。b.分別求出上題中物體在0.5s、0.25s內(nèi)速度變化并畫出相應(yīng)的示意圖。由于沒有辦法直接利用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證速度變化的方向,所以,我們采用提供思考題的方法,引導(dǎo)同學(xué)在合作學(xué)習(xí)、自主探究中完成。有了速度變化的研究為鋪墊,加速度的方向問題就迎刃而解了。