(一)知識與技能1.理解重力勢能的概念,會用重力勢能的定義進行計算。2.理解重力勢能的變化和重力做功的關(guān)系,知道重力做功與路徑無關(guān)。3.知道重力勢能的相對性,知道重力勢能是物體和地球系統(tǒng)共有的(二)過程與方法:用所學(xué)功的概念推導(dǎo)重力做功與路徑的關(guān)系,親身感受知識的建立過程(三)情感、態(tài)度與價值觀1.滲透從對生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察,得到物理結(jié)論的方法,激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣.2.培養(yǎng)學(xué)生遵守社會公德,防止高空墜物。【教學(xué)重點】重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關(guān)系?!窘虒W(xué)難點】重力勢能的系統(tǒng)性和相對性?!窘虒W(xué)方法】啟發(fā)、引導(dǎo)、講練結(jié)合【教學(xué)過程】一、新課引入有句話是“搬起石頭砸自己的腳”,從物理的角度看待這一問題,搬起的石頭有了做功的本領(lǐng),它就具有了能,這種能我們稱為重力勢能。我們今天就來學(xué)習重力勢能。二、新課教學(xué)
一、學(xué)習任務(wù)分析1.教材的地位和作用在物理學(xué)中,能量并不是由功定義的。能量的概念是在人類追尋“運動中的守恒量是什么”的過程中發(fā)展起來的。能量概念之所以重要,就是因為它是一個守恒量。守恒關(guān)系是自然中十分重要的關(guān)系,從中學(xué)開始加強學(xué)生對守恒關(guān)系的認識是有益的,因為它是極為重要的研究方向。根據(jù)這種認識,所以本節(jié)從追尋守恒量出發(fā)引入能量概念,為能量學(xué)習奠定了基礎(chǔ)并把這種物理思想滲透在能量學(xué)習的全過程。2.學(xué)習的主要任務(wù)“追尋守恒量”一節(jié),主要是使學(xué)生了解守恒思想的重要性。學(xué)生在學(xué)習本節(jié)課前已經(jīng)學(xué)習了能量的有關(guān)知識,在過去的教學(xué)中,是先學(xué)習能量的概念,而后研究一兩個具體問題,發(fā)現(xiàn)動能與勢能之和在某些過程中不變,由此引出機械能守恒定律?!皺C械能守恒”這個詞學(xué)生并不陌生,但是讓學(xué)生說出自己對它的認識又不是一件容易的事。
知識與技能1.知道地心說和日心說的基本內(nèi)容.2.知道所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓,太陽處在橢圓的一個焦點上.3.知道所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等,且這個比值與行星的質(zhì)量無關(guān),但與太陽的質(zhì)量有關(guān).4.理解人們對行星運動的認識過程是漫長復(fù)雜的,真理是來之不易的.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)家對行星運動的不同認識,了解人類認識事物本質(zhì)的曲折性并加深對行星運動的理解.情感、態(tài)度與價值觀1.澄清對天體運動裨秘、模糊的認識,掌握人類認識自然規(guī)律的科學(xué)方法.2.感悟科學(xué)是人類進步不竭的動力.教學(xué)重點理解和掌握開普勒行星運動定律,認識行星的運動.學(xué)好本節(jié)有利于對宇宙中行星的運動規(guī)律的認識,掌握人類認識自然規(guī)律的科學(xué)方法,并有利于對人造衛(wèi)星的學(xué)習.
動畫展示三個宇宙速度(四) 讓學(xué)生具有振興中華的使命感與責任感本節(jié)課的最后,播放了一段美國登月的視頻,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)一些奇妙的物理現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)月球的背景是什么顏色,宇航員行走的模樣等等,預(yù)計不久的將來,哪個國家也將登上月球,同學(xué)們高呼“中國”,那么我們現(xiàn)在能做些什么呢,讓同學(xué)感想到:我們是祖國的未來的希望,現(xiàn)在需要努力學(xué)習科學(xué)文化知識,將來為祖國的航天事業(yè)做貢獻。要培養(yǎng)學(xué)生堅韌不撥、勇于探索、協(xié)力合作的科學(xué)精神以及嚴謹求實、謙虛謹慎、勇于質(zhì)疑科學(xué)態(tài)度;也要培養(yǎng)學(xué)習者熱愛科學(xué)、熱愛祖國的情感;努力學(xué)習、振興中華的責任感。這些策略在本案例中得到了體現(xiàn)。(五)練習反饋,拓展延伸:[例題1]“2003年10月15日9時,我國神舟五號宇宙飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,把我國第一位航天員楊利偉送入太空。飛船繞地球飛行14圈后,于10月16日6時23分安全降落在內(nèi)蒙古主著陸場?!?/p>
《勻速圓周運動》為高中物理必修2第五章第4節(jié).它是學(xué)生在充分掌握了曲線運動的規(guī)律和曲線運動問題的處理方法后,接觸到的又一個美麗的曲線運動,本節(jié)內(nèi)容作為該章節(jié)的重要部分,主要要向?qū)W生介紹描述圓周運動的幾個基本概念,為后繼的學(xué)習打下一個良好的基礎(chǔ)。人教版教材有一個的特點就是以實驗事實為基礎(chǔ),讓學(xué)生得出感性認識,再通過理論分析總結(jié)出規(guī)律,從而形成理性認識。教科書在列舉了生活中了一些圓周運動情景后,通過觀察自行車大齒輪、小齒輪、后輪的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)動,提出了描述圓周運動的物體運動快慢的問題。二、教學(xué)目標1.知識與技能①知道什么是圓周運動、什么是勻速圓周運動。理解線速度的概念;理解角速度和周期的概念,會用它們的公式進行計算。②理解線速度、角速度、周期之間的關(guān)系:v=rω=2πr/T。③理解勻速圓周運動是變速運動。④能夠用勻速圓周運動的有關(guān)公式分析和解決具體情景中的問題。
a矛盾的同一性是矛盾雙方相互吸引、相互聯(lián)結(jié)的屬性和趨勢。它有兩方面的含義:一是矛盾雙方相互依賴,一方的存在以另一方的存在為前提,雙方共處于一個統(tǒng)一體中;同一事物都有對立面和統(tǒng)一面兩個方面,一方的存在以另一方為條件,彼此誰都離不開誰(形影想隨、一個巴掌拍不響、不是冤家不聚頭)?!九e例】P67漫畫:他敢剪嗎?懸掛在山崖上的兩個人構(gòu)成一種動態(tài)的平衡?!九e例】磁鐵(S極和N極);沒有上就沒有下、沒有香就沒有臭、沒有福就無所謂禍;【舉例】父子關(guān)系(父親之所以是父親,因為有兒子,兒子之所以是兒子,因為有父親);師生關(guān)系;二是矛盾雙方相互貫通,即相互滲透、相互包含,在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。 【相關(guān)銜接】P68生物變性現(xiàn)象,雌雄轉(zhuǎn)化現(xiàn)象【舉例】生產(chǎn)與消費具有直接統(tǒng)一性
1973年4月的一天,一名男子站在紐約的街頭,掏出一個約有兩塊磚頭大的無線電話,并開始通話。這個人就是手機的發(fā)明者馬丁,當時他是摩托羅拉公司的工程技術(shù)人員。這是當時世界上第一部移動電話。1985年,第一臺現(xiàn)代意義上的可以商用的移動電話誕生。它是將電源和天線放置在一個盒子里,重量達3公斤。與現(xiàn)代形狀接近的手機誕生于1987年,其重量大約750克,與今天僅重60克的手機相比,像一塊大磚頭。此后,手機的“瘦身”越來越迅速。1991年,手機重量為250克左右。1996年秋,r出現(xiàn)了體積為100立方厘米、重量100克的手機。此后,又進一步小型化,輕型化,到1999年就輕到了60克以下。手機的體積越來越小,但功能卻越來越多。以前的手機是用來通話的,現(xiàn)在的手機是用來享受的。今天,手機可以是相機、游戲機、音樂播放器、信用卡、電影院……手機帶來的不僅僅是通信方式的改變,更是生活方式的變革。
探究活動8(教材第72頁):“結(jié)合生活事例,談?wù)勀阍诿鎸?fù)雜事物時是如何分析和解決矛盾的?”這一探究活動是在學(xué)生還不了解主次矛盾的原理時,讓他們回憶自己在生活中有沒有遇到過面對許多矛盾時是如何解決的經(jīng)歷。比如,每天面對很多作業(yè),先做哪門課作業(yè)后做哪門作業(yè),你是如何考慮的?在學(xué)校面對學(xué)習、體育運動和社會工作,你是怎么安排的?在生活中,你遇到這樣的情況都是怎樣解決的?通過探究活動,使學(xué)生弄清主次矛盾的原理,學(xué)會用矛盾分析法分析問題。探究活動9(教材第73頁):“你在生活中是如何分析具體問題的?”這一探究活動,強調(diào)的是“你”在生活中是如何運用分析法分析具體問題的,要緊緊圍繞學(xué)生這一中心,首先強調(diào)具體問題具體分析的方法非常重要,這是馬克思主義的一個原則,是馬克思主義的活的靈魂。引導(dǎo)學(xué)生主動運用這種分析方法分析看待自己,分析看待社會??梢越M織學(xué)生進行討論、交流,還可以讓學(xué)生撰寫小論文,寫出自己運用這種分析方法分析了哪些具體問題,有哪些感受。
二是中國人口多、資源相對不足日益成為制約發(fā)展的突出矛盾。我國人均水資源擁有量僅為世界平均水平的1/4,600多個城市中,400多個缺水,其中110個嚴重缺水。我國人均耕地擁有量不到世界平均水平的40%。石油、天然氣、銅和鋁等重要礦產(chǎn)資源的人均儲量分別只占世界人均水平的8.3%、4.1%、25.5%、9.7%。三是我國這20年來經(jīng)濟快速發(fā)展,能源浪費大、環(huán)境破壞嚴重等問題日益凸顯,人與自然的矛盾從未像今天這樣突出。無序、無度的消耗,迅速透支我們寶貴的資源。以下是來自國家環(huán)??偩值囊唤M沉甸甸的數(shù)據(jù)?!獜纳鲜兰o50到90年代,每年沙化土地擴大面積從560平方公里增加到2460平方公里,我國18個省的471個縣、近4億人口的耕地和家園正受到不同程度的荒漠化威脅?!?952年我國人均耕地2.82畝,2003年人均耕地減少到1.43畝,在各地轟轟烈烈的“圈地”熱潮中僅最近7年全國耕地就減少了1億畝,被占耕地大量閑置。
教學(xué)重點難點:1、哲學(xué)與時代的關(guān)系(重點)2、馬克思主義哲學(xué)是科學(xué)的世界觀和方法論(重點)3、實踐的觀點在馬克思主義哲學(xué)中占有重要的地位和作用(重點、難點)4、馬克思主義中國化的三大理論成果(重點)教學(xué)課時安排:3課時【導(dǎo)入新課】德國人和中國人一同坐火車從德國的法蘭克福去巴黎。途中上來一位客人,這位客人將手里端著的魚缸放在空座上。德國人開始發(fā)問:“您能告訴我這魚的名稱嗎?它在生物學(xué)上屬于什么類別?它在科學(xué)上的意義又是什么?”中國人則問:“這種魚是紅燒好吃,還是清蒸更好吃一點?”這一故事體現(xiàn)了中西方思維方式的差異,這一差異也折射出中西方哲學(xué)上的差異。西方哲學(xué)起源于古希臘哲學(xué),表現(xiàn)為對各種現(xiàn)象之后的原因的關(guān)注和對確定性的追求,強調(diào)理性認知。中國哲學(xué)主要是儒家哲學(xué),主要集中在政治倫理方面,表現(xiàn)為對人的關(guān)懷和規(guī)范,強調(diào)感性體驗。中西方哲學(xué)為何出現(xiàn)這樣的差異?哲學(xué)與政治、經(jīng)濟有怎樣的關(guān)系?
[補充]:鄭州是特大城市,我們對燈火通明的夜晚都有深刻的體會,我們都體會過光給他們帶來的好處,而對過多過亮的光帶來的危害則很少認真地思考過,且光污染給都市人們和其他生物和環(huán)境帶來的不利影響也越來越大,所以,我在這兒給同學(xué)們補充光污染,目的是提醒他們要增強環(huán)保意識,要理解城市在建設(shè)過程中要減少城市各類活動對環(huán)境的污染;另外,隨著城市的不斷發(fā)展,還可能會產(chǎn)生新 的污染物。還培養(yǎng)了學(xué)生用發(fā)展的眼光來看世界。[思考]:如何降低城市化對地理環(huán)境產(chǎn)生的影響?[答]:發(fā)展生態(tài)城市,使人工環(huán)境和自然環(huán)境和諧統(tǒng)一起來。一方面在城市建設(shè)中,要發(fā)展低污染的節(jié)能建筑和綠色交通,減少城市各類活動對環(huán)境的污染;另一方面使城市景觀盡可能地與山、河、湖、海、植被等自然景觀保持協(xié)調(diào),建立一種良性循環(huán)。
教學(xué)重點1.自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程。2.掌握自由落體運動規(guī)律,并能運用其解決實際問題。教學(xué)難點演示實驗和探究實驗的技巧及自由落體運動規(guī)律的得出.教學(xué)過程設(shè)計思想:1、 先用游戲激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣,順理成章地研究落體運動;2、 通過演示實驗讓學(xué)生自己總結(jié)出物體下落快慢不同的主要原因是空氣阻力,從而猜想若沒有空氣阻力會怎樣;3、 用牛頓管實驗驗證猜想,引入了新的理想運動模型:自由落體運動。講述1971年宇航員做的實驗,加深印象;4、 了解地球表面物體下落運動近似成自由落體運動的條件;5、 著手研究自由落體運動的規(guī)律,利用打點計時器進行研究,得到結(jié)論;6、 總結(jié)自由落體運動特點及重力加速度;7、 應(yīng)用訓(xùn)練
1.這節(jié)課以實驗為依據(jù),采用控制變量的方法進行研究。這一方法今后在電學(xué)、熱學(xué)的研究中還要用到。我們根據(jù)已掌握的知識設(shè)計實驗、探索規(guī)律是物體研究的重要方法。2.定義力的單位“牛頓”使得k=1,得到牛頓第二定律的簡單形式F=ma。使用簡捷的數(shù)學(xué)語言表達物理規(guī)律是物理學(xué)的特征之一,但應(yīng)知道它所對應(yīng)的文字內(nèi)容和意義。3.牛頓第二定律概括了運動和力的關(guān)系。物體所受合外力恒定,其加速度恒定;合外力為零,加速度為零。即合外力決定了加速度,而加速度影響著物體的運動情況。因此,牛頓第二定律是把前兩章力和物體的運動構(gòu)成一個整體,其中的紐帶就是加速度。四、評價方案及說明1、對科學(xué)知識與技能的評價要注重科學(xué)內(nèi)容的理解與應(yīng)用,而不是單純記憶。技能的評價目標包括觀察技能、實驗技能等方面。對科學(xué)的技能的評價要盡量融合在科學(xué)探究過程的情景中。對科學(xué)知識的評價主要從兩方面,一是根據(jù)學(xué)生診斷性練習;二是通過學(xué)生作業(yè)反映學(xué)生掌握情況。
演示實驗1、將一張紙和一張金屬片在同一高度同時釋放,結(jié)果金屬片先著地。教師不發(fā)表意見,繼續(xù)做實驗。分別將實驗內(nèi)容和實驗結(jié)果板書在黑板上。2、將剛才的紙片緊緊捏成一團,再次與硬幣同時釋放,結(jié)果兩者幾乎同時落地。3、將兩個完全一樣的紙片,一個捏成團,一個平展,則紙團下落快。師:物體下落快慢是由質(zhì)量決定嗎?生:不是的!師:為什么這樣說?生:第2個實驗和第三實驗都說明了這個問題,特別是第3個問題,質(zhì)量一樣卻下落有快慢之分。師:那你現(xiàn)在覺得物體下落快慢由什么因素決定呢?生:我想應(yīng)該是空氣阻力。猜想師:如果影響物體下落快慢的因素是空氣阻力,那么在沒有空氣阻力,物體的下落快慢應(yīng)該是一樣的,這種猜想是不是正確呢?我們來做一個實驗驗證一下。
三、制定實驗方案的兩個問題:1.怎樣測量(或比較)物體的加速度:引導(dǎo)學(xué)生思考、討論并交流。學(xué)生可能會提出下面的一些方案:方法一:測出初速度為零的勻加速直線運動的物體在 時間內(nèi)的位移 ,則 ;方法二:在運動的物體上安裝一條打點計時器的紙帶,根據(jù)紙帶上打出的點來測量加速度;方法三:測出兩個初速度為零的勻加速運動的物體在相同的時間內(nèi)發(fā)生的位移 、 ,則 ;方法四:測出兩個初速度為零的勻加速運動的物體在相同的位移內(nèi)所用的時間 、 ,則 ;2.怎樣提供并測量物體所受的恒力:教師提出:現(xiàn)實中,除了在真空中拋出或落下的物體(僅受重力)外,僅受一個力的物體幾乎是不存在的。然而,一個單獨的力作用效果與跟它大小、方向都相同的合力的作用效果是相同的,因此,實驗中力 的含義指物體所受的合力。以在水平軌道上用繩牽引小車加速運動為例,小車受到四個力的作用,即重力、支持力、繩的拉力和軌道對小車的摩擦力(當物體運動的速度比較小時,我們可以忽略空氣的阻力)。
具體過程:先用懸掛法確定重心之后,在板上固定一條細線ab,讓ab穿過重心c點,再在其重心c處拴上細繩提拉,驗證薄板可以水平平衡.如圖3-1-6、3-1-7所示.歸納:物體的重心可在物體之上,也可在物體之外.結(jié)論:規(guī)則均勻的物體重心在其幾何中心;不規(guī)則不均勻的物體重心用懸掛法.例3一個被吊著的均勻的球殼,其內(nèi)部注滿了水,在球的底部有一帶閥門的細出水口.在打開閥門讓水慢慢流出的過程中,球殼與其中的水的共同重心將會()A.一直下降B.一直不變C.先下降后上升D.先上升后下降先讓學(xué)生自己回答,估計很多學(xué)生會選擇A;教師提示開始和最終重心的位置,學(xué)生很快就能得出正確答案.借機引導(dǎo)學(xué)生思考問題要全面.參考答案:在注滿水時,球殼和水的共同重心在球心,隨著水的流出,球殼的重心不變,但是水的重心下降,二者共同的重心在下降.當水流完時,重心又回到球心,故選項C正確.
①平動的物體一般可以看作質(zhì)點做平動的物體,由于物體上各點的運動情況相同,可以用一個點代表整個物體的運動,在這種情況下,物體的大小、形狀就無關(guān)緊要了,可以把整個物體當質(zhì)點。例如:平直公路上行駛的汽車,車身上各部分的運動情況相同,當我們把汽車作為一個整體來研究它的運動的時候,就可以把汽車當作質(zhì)點。當然,假如我們需要研究汽車輪胎的運動,由于輪胎上各部分運動情況不相同,那就不能把它看作質(zhì)點了。要注意的是:同一物體在不同情況下有時可看質(zhì)點,有時不可以看作質(zhì)點,一列火車從北京開到上海,研究火車的運行的時間,可將火車看成質(zhì)點,而火車過橋時,計算火車過橋的時間,不可以將火車看成質(zhì)點。②有轉(zhuǎn)動但轉(zhuǎn)動為次要因素例如:研究地球公轉(zhuǎn)時,可把地球看作質(zhì)點;研究地球自轉(zhuǎn)時,不能把地球看作質(zhì)點。③物體的形狀、大小可忽略再如:乒乓球旋轉(zhuǎn)對球的運動的較大的影響,運動員在發(fā)球、擊球時都要考慮,就不能把乒乓球簡單看作質(zhì)點。
2、過程與方法(1)聯(lián)系生活實際,通過師生共同討論的方法來確定時刻與時間、位置、位移及其路程的關(guān)系。(2)通過類比的數(shù)學(xué)方法用數(shù)學(xué)上的點、線段來突破時刻與時間的關(guān)系,直線運動的位置和位移。(3)嘗試運用所學(xué)的概念判斷一些與生活相關(guān)的實際問題。3.情感態(tài)度與價值觀(1)通過本節(jié)課的學(xué)習,使學(xué)生體會到物理現(xiàn)象和規(guī)律所蘊含的自然美。(2)通過對問題的討論,培養(yǎng)學(xué)生勇于探究與日常生活有關(guān)的物理學(xué)問題。(3)培養(yǎng)學(xué)生有主動與他人合作的團隊精神,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。二、教學(xué)重點、難點重點:1、時間、時刻、位置、位移的概念。2、矢量與標量的概念。難點:1、時刻與時間、路程和位移的區(qū)別。2、用坐標表示時刻、時間、位移的方法。3、矢量與標量的區(qū)別。
(創(chuàng)設(shè)實例:多媒體播放視頻劉翔的110m欄。)1.提出問題:怎樣定量(準確)人描述車或劉翔所在的位置?2.提示:你的描述必須能反映物體(或人)的運動特點(直線)、運動方向、各點之間的距離等因素。3.總結(jié):①為了定量地描述物體的位置及位置的變化,需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼?。坐標系是在參考系的基礎(chǔ)上抽象出來的概念,是抽象化的參考系。為了定量地描述物體的位置及位置的變化需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼?,如果物體在一維空間運動,即沿一條直線運動,只需建立直線坐標系,就能準確表達物體的位置;如果物體在二維空間運動,即在同一平面運動,就需要建立平面直角坐標系來描述物體的位置;當物體在三維空間運動時,則需要建立三維坐標系。①一維坐標:描述物體在一條直線上運動,即物體做一維運動時,可以以這條直線為x軸,在直線上規(guī)定原點、正方向和單位長度,建立直線坐標系。如圖1-1-1所示,若某一物體運動到A點,此時它的位置坐標XA=3m,若它運動到B點,則此時它的坐標XB=-2m(“-”表示沿X軸負方向)。