一、說(shuō)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(guò)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(guò)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(lè)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(guò)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。
進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考利用數(shù)學(xué)知識(shí)可寫成等式F=kma學(xué)生很自然就會(huì)思考比列系數(shù)K應(yīng)該是多少?通過(guò)教師引導(dǎo)學(xué)生舉例各國(guó)長(zhǎng)度單位不同(如英國(guó):英里、碼、英尺、英寸;中國(guó):市里、市丈、市尺、市寸、市分 )導(dǎo)致交流不便。為了適應(yīng)各國(guó)交流需要國(guó)際計(jì)量局規(guī)定了一套統(tǒng)一的單位,稱為國(guó)際單位制 。取不同的單位制K是不同的,為了簡(jiǎn)潔方便,在選取了質(zhì)量和加速度的國(guó)際單位(Kg, m/s2)時(shí)規(guī)定K=1。那么就有;F=ma為了紀(jì)念牛頓,就把能使1kg物體獲得1m/s2加速度的力稱做一牛頓,用符號(hào)N表示問(wèn)題:實(shí)際物體受力往往不止一個(gè),多個(gè)力情況應(yīng)該怎么辦呢?平行四邊形法則進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生得出牛頓第二定律更一般的表達(dá)式: F合=ma思考.討論我們用力提一個(gè)很重的箱子,卻提不動(dòng)它。這個(gè)力產(chǎn)生了加速度嗎?要是產(chǎn)生了,箱子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)卻并沒(méi)有改變。為什么?
問(wèn):為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的情況,男女生之間的拉力存在著怎樣的大小關(guān)系?進(jìn)一步求證這兩個(gè)力的大小關(guān)系經(jīng)過(guò)共同討論,得方案:把兩個(gè)彈簧秤勾在一起,重現(xiàn)拔河比賽,分三種情況進(jìn)行。(通過(guò)攝像頭把彈簧秤的讀數(shù)放大)兩彈簧稱勾在一起拉,處于靜止不動(dòng)時(shí)(即拔河比賽,雙方處于僵持狀態(tài))兩彈簧稱勾在一起拉,并向一方運(yùn)動(dòng)(即比賽繩子被拉向一方時(shí)的狀態(tài))3、兩彈簧稱勾在一起拉,一方方向慢慢改變(兩力方向始終在一條直線上)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:兩彈簧稱的讀數(shù)的變化總是相同的,大小相等,方向相反。得到牛頓第三定律:追問(wèn):既然兩個(gè)力大小相等,那么拔河比賽為什么還存在勝負(fù)之分?講清作用力與反作用力作用的受力物體不同,并和學(xué)生討論如何做才會(huì)獲勝。回應(yīng)課前問(wèn)題:“以卵擊石”為什么雞蛋碎?
(三)反饋練習(xí)(5分鐘)1、伽利略研究速度與時(shí)間的關(guān)系時(shí)遇到那些困難?他是怎樣巧妙解決的?2、給出5分鐘讓學(xué)生閱讀課后的閱讀材料,體會(huì)伽利略一生中對(duì)科學(xué)和社會(huì)的重大貢獻(xiàn)。(四)課堂小結(jié):教師將本節(jié)的學(xué)習(xí)目標(biāo)投影到大屏幕上,和學(xué)生一起簡(jiǎn)單的總結(jié)。(五)課后作業(yè)1、利用現(xiàn)代的測(cè)量?jī)x器設(shè)計(jì)出一個(gè)研究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn),寫出需要的器材和實(shí)驗(yàn)過(guò)程。2、請(qǐng)學(xué)生再總結(jié)出一些科學(xué)研究中常用的思路和方法。通過(guò)這兩個(gè)作業(yè),進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)研究的意識(shí)和素質(zhì)。本設(shè)計(jì)所涉及到的科學(xué)研究方法:1、歸繆法——伽利略用亞里士多德的觀點(diǎn)推翻了翻亞里士多德的觀點(diǎn)。2、轉(zhuǎn)換法——伽利略用數(shù)學(xué)推理和斜面實(shí)驗(yàn)間接證明他的假設(shè)。3、邏輯推理法——用數(shù)學(xué)方法推理出速度正比于時(shí)間則位移與時(shí)間二次方成正比。4、外推法——由斜面實(shí)驗(yàn)外推至自由落體運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律
六、教學(xué)程序設(shè)計(jì)(“一三五”模式)為了完成這節(jié)課的教學(xué)目標(biāo),我是這樣安排的:第一環(huán)節(jié): (約10分鐘)根據(jù)對(duì)自主探究案的批閱情況,解決學(xué)生的遺留問(wèn)題具體實(shí)施:投影學(xué)生的自主探究案,讓學(xué)生交流討論,教師點(diǎn)評(píng)。第二環(huán)節(jié): ( 約30分鐘)新課學(xué)習(xí):在“課堂互動(dòng)案”的導(dǎo)學(xué)提綱引領(lǐng)下,完成這節(jié)課的三維教學(xué)目標(biāo)。具體實(shí)施:多媒體輔助教學(xué)、交流討論。第三環(huán)節(jié): (約5分鐘)課堂小結(jié)和布置作業(yè):為了體現(xiàn)課程改革的新理念——學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人,我改變傳統(tǒng)的教師總結(jié)為學(xué)生總結(jié)的模式,既強(qiáng)化了學(xué)生所學(xué)的知識(shí),又培養(yǎng)了學(xué)生的歸納和概括能力。作業(yè)分為兩部分:(1)書面作業(yè)p85,1、2、3、4。(2)完成“應(yīng)用提升案”。七、板書設(shè)計(jì)由于多媒體在物理教學(xué)中僅是一種輔助手段,不能完全取代黑板,因此一節(jié)課的主要內(nèi)容和學(xué)生的必要參與還需要借助黑板來(lái)幫助。我在這節(jié)課的板書設(shè)計(jì)中突出了主要內(nèi)容,簡(jiǎn)潔明了。
學(xué)生回答的方法多樣,讓各小組根據(jù)自己討論出來(lái)的方法對(duì)自己實(shí)驗(yàn)出來(lái)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(lái)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(lái)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(guò)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)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(guò)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(guò)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(wèn)題中分析向心力的來(lái)源。(2)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立觀察、分析問(wèn)題、解決問(wèn)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(guò)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、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(guò)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(wèn)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(guò)程與方法:通過(guò)演繹推理過(guò)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(guò)運(yùn)用動(dòng)能定理分析解決問(wèn)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(wèn)題。難點(diǎn):應(yīng)用動(dòng)能定理解決多個(gè)過(guò)程的力學(xué)問(wèn)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(lái)、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),看誰(shuí)的更好,好在什么地方。) 生:本節(jié)課我們通過(guò)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(guò)程中,能的總量保持不變,即能量是守恒的。通過(guò)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(kāi),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(wèn)題與練習(xí)”中的問(wèn)題。[課外訓(xùn)練]以豎直上拋的小球?yàn)槔f(shuō)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(wèn)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(guò)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(lái)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(wàn)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。
d.某物體沿直線向東運(yùn)動(dòng),原來(lái)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(guò)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(méi)有辦法直接利用實(shí)驗(yàn)來(lái)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(wèn)題就迎刃而解了。
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(kāi)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(kāi)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(guò)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。
(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(jiàn)。已經(jīng)不自覺(jué)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(guò)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(tīng)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(shuō)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;
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(wàn)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(shuō)和日心說(shuō)的基本內(nèi)容。(2.)掌握理解開(kāi)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(guò)程是漫長(zhǎng)復(fù)雜的,真理是來(lái)之不易的。2.過(guò)程與方法通過(guò)托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、開(kāi)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(guò)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(wèn)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(guò)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(lái)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(guò)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。
(3)內(nèi)陸和中西部城鎮(zhèn)主要以煤和火電為主;廣大農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)大多正從使用農(nóng)作物秸稈等生物能源。(4)人均能源資源不足。我國(guó)是世界第三大能源生產(chǎn)國(guó)和第二大能源消費(fèi)國(guó),而我國(guó)能源短缺,特別是油氣資源短缺已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。相關(guān)數(shù)據(jù)——煤炭、石油和天然氣的人均資源占有量只有95t,世界平均值為209t,約是世界人均值的1/2;我國(guó)人均石油可采儲(chǔ)量3t,世界平均值為28t,約為世界平均值的1/10。我國(guó)人均能源消費(fèi)量不足1.2噸標(biāo)準(zhǔn)煤,居世界89位,不足世界人均能源消費(fèi)水平的一半,僅占發(fā)達(dá)國(guó)家的1/5~1/10。其中人均消費(fèi)650kg標(biāo)準(zhǔn)煤,是世界平均額的95%;人均消費(fèi)石油相當(dāng)145kg標(biāo)準(zhǔn)煤,為世界平均數(shù)的16.8%;人均消費(fèi)天然氣相當(dāng)17.7kg標(biāo)準(zhǔn)煤,為世界平均數(shù)的3.9%;人均消費(fèi)電力501.5kWh,為世界平均水平的25%。(5)是能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理,突出存在著一低兩高:即電能消費(fèi)比例低,非商品生物能源消費(fèi)量高,一次性商品能源消費(fèi)中原煤消費(fèi)比重高。原煤消費(fèi)達(dá)到75%,遠(yuǎn)高于26.2%的世界平均水平。
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(lè)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(wèn)題,利用倍增思想解決測(cè)量對(duì)物體做功的問(wèn)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(guò)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。
1.加速度與力的關(guān)系:實(shí)驗(yàn)的基本思路是保持物體的質(zhì)量不變,測(cè)量物體在不同的力的作用下的加速度,分析加速度與力的關(guān)系。有了實(shí)驗(yàn)的基本思路,接下去我們就要準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材,以及為記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)一個(gè)表格。為了更直觀地判斷加速度與力的數(shù)量關(guān)系,我們以 為縱坐標(biāo)、 為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系,根據(jù)各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)。如果這些點(diǎn)在一條過(guò)原點(diǎn)的直線上,說(shuō)明 與 成正比,如果不是這樣,則需進(jìn)一步分析。2.加速度與質(zhì)量的關(guān)系:實(shí)驗(yàn)的基本思路是保持物體所受力不變,測(cè)量不同質(zhì)量的物體在該力作用下的加速度,分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系。有了實(shí)驗(yàn)的基本思路,接下去我們就要準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材,以及為記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)一個(gè)表格。為了更直觀地判斷加速度與質(zhì)量的數(shù)量關(guān)系,我們以 為縱坐標(biāo)、 為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系,根據(jù)各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn),根據(jù)擬合的曲線形狀,初步判斷 與 的關(guān)系是反比例函數(shù)。再把 圖像改畫為 圖像,如果是一條過(guò)原點(diǎn)的斜直線,說(shuō)明自己的猜測(cè)是否正確。