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高中物理教学设计(通用17篇)
在教学工作者开展教学活动前,总不可避免地需要编写教学设计,借助教学设计可以更好地组织教学活动。我们应该怎么写教学设计呢?下面是小编为大家整理的高中物理教学设计,欢迎大家分享。
高中物理教学设计 1
(一)教学目的
1.知道电流周围存在着磁场。
2.知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似。
3.会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。
(二)教具
一根硬直导线,干电池2~4节,小磁针,铁屑,螺线管,开关,导线若干。
(三)教学过程
1.复习提问,引入新课
重做第二节课本上的图11-7的演示实验,提问:
当把小磁针放在条形磁体的周围时,观察到什么现象?其原因是什么?
(观察到小磁针发生偏转。因为磁体周围存在着磁场,小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转。)
进一步提问引入新课
小磁针只有放在磁体周围才会受到磁力作用而发生偏转吗?也就是说,只有磁体周围存在着磁场吗?其他物质能不能产生磁场呢?这就是我们本节课要探索的内容。
2.进行新课
(1)演示奥斯特实验说明电流周围存在着磁场
演示实验:将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高,沿南北方向水平放置。将小磁针平行地放在直导线的上方和下方,请同学们观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况。
提问:观察到什么现象?
(观察到通电时小磁针发生偏转,断电时小磁针又回到原来的位置。)
进一步提问:通过这个现象可以得出什么结论呢?
师生讨论:通电后导体周围的小磁针发生偏转,说明通电后导体周围的空间对小磁针产生磁力的作用,由此我们可以得出:通电导线和磁体一样,周围也存在着磁场。
教师指出:以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发现的,此实验又叫做奥斯特实验。这个实验表明,除了磁体周围存在着磁场外,电流的周围也存在着磁场,即电流的磁场,本节课我们就主要研究电流的磁场。
板书:第四节电流的磁场
一、奥斯特实验
1.实验表明:通电导线和磁体一样,周围存在着磁场。
提问:我们知道,磁场是有方向的',那么电流周围的磁场方向是怎样的呢?它与电流的方向有没有关系呢?
重做上面的实验,请同学们观察当电流的方向改变时,小磁针N极的偏转方向是否发生变化。
提问:同学们观察到什么现象?这说明什么?
(观察到当电流的方向变化时,小磁针N极偏转方向也发生变化,说明电流的磁场方向也发生变化。)
板书:2.电流的磁场方向跟电流的方向有关。当电流的方向变化时,磁场的方向也发生变化。
提问:奥斯特实验在我们现在看来是非常简单的,但在当时这一重大发现却轰动了科学界,这是为什么呢?
学生看书讨论后回答:
因为它揭示了电现象和磁现象不是各自孤立的,而是紧密联系的,从而说明表面上互不相关的自然现象之间是相互联系的,这一发现,有力推动了电磁学的研究和发展。
(2)研究通电螺线管周围的磁场
奥斯特实验用的是一根直导线,后来科学家们又把导线弯成各种形状,通电后研究电流的磁场,其中有一种在后来的生产实际中用途最大,那就是将导线弯成螺线管再通电。那么,通电螺线管的磁场是什么样的呢?请同学们观察下面的实验:
演示实验:按课本图11-13那样在纸板上均匀地撒些铁屑,给螺线管通电,轻敲纸板,请同学们观察铁屑的分布情况,并与条形磁体周围的铁屑分布情况对比。
提问:同学们观察到什么现象?
学生回答后,教师板书:
二、通电螺线管的磁场
1.通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。
提问:怎样判断通电螺线管两端的极性呢?它的极性与电流的方向有没有关系呢?
演示实验:将小磁针放在螺线管的两端,通电后,请同学们观察小磁针的N极指向,从而引导学生判别出通电螺线管的N、S极。
再改变电流的方向,观察小磁针的N极指向有没有变化,从而说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
引导学生讨论后,教师板书:
2.通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。当电流的方向变化时,通电螺线管的磁性也发生改变。
提问:采用什么办法可以很简便地判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系呢?同学们看书、讨论,弄清安培定则的作用和判定方法。板书:
三、安培定则
1.作用:可以判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系。
2.判定方法:用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
教师演示具体的判定方法。
练习:如附图所示的几个通电螺线管,用安培定则判定它们的两极。
可以引导学生分别按上图将导线在铅笔上绕成螺线管,先弄清螺线管中电流的指向,再用安培定则判定出两端的极性。
通过以上练习,强调:螺线管的绕制方向不同,螺线管中电流的方向也不同。
3.小结(略)
4.作业:①完成课本上的“想想议议”。
②课本上的练习1、2、3题。
高中物理教学设计 2
教学目标:
1、理解什么是自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。
2、知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。
3、掌握自由落体运动的规律。
教学重点
掌握自由落体运动的规律
教学难点
通过实验得出自由落体运动的规律
教学方法
实验现象+合力推理+实验验证
教学用具
用薄纸糊一纸袋、两小钢球、抽气机、牛顿管、有关知识的投影片
课时安排
1课时
教学步骤
一、导入新课
1、复习:什么是匀变速直线运动,其速度公式、位移公式分别是什么?
2、导入:同学们,我们通常有这样的生活经验:重的物体比轻的物体落得快,物体下落的速度到底与物体的质量有没有关系呢?我们这节课就来研究这个问题。
二、新课教学
演示实验:让一个纸袋与小钢球同时自由下落,可看到什么现象?
学生:钢球落得快。
老师:对,这就是我们的生活经验,这也是公元前希腊的哲学家亚里斯多德的观点。这个观点使人们在错误的结论下走的XX多年。同学们听说过伽利略的两个铁球同时落地的故事吗?伽利略做过大量的由静止下落的实验,并且还用归谬法、数学图利都证明了亚里斯多德的观点是错误的。同学下去看课后阅读材料,伽利略为了证明亚里斯多德观点的'错误,他就拿了一个质量是另一个质量10倍的铁球站在比萨斜塔上,使两铁球同时下落,结果两铁球几乎同时落地。
且再看实验:把刚才的纸袋揉成团,和小钢球由静止同时下落,同学再观察:
学生:几乎同时落地。
师:同一个纸袋,为什么形状不一样,其下落时间就不一样呢?
学生:这是因为空气的阻力的影响。把纸袋揉成团,所受空气的阻力要比纸袋所受空气的阻力小得多,所以与小钢球几乎同时落地。
老师:如果真的把质量、形状不同的物体放在真空中,从同一高度自由下落,和伽利略的结论一样吗?
演示:把事先抽成真空(空气相当稀薄)的牛顿管拿出来,让牛顿管中的硬币、鸡毛、纸片、粉笔头从静止一起下落。
学生:同时落下。
演示:把小钢球装进纸袋,与另一个小钢球同时下落。
现象:同时落地。
老师:这就是自由落体运动。同学们根据这些过程、结论,给其下一个定义。
学生回答:
在真空中物体只受重力,或者在空气中,物体所受空气阻力很小,和物体重力相比可忽略的条件下,物体从静止竖直下落。
1、自由落体运动
板书:自由落体运动:物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。
2、自由落体运动的加速度
距我们三百多年前的伽利略经过大量的实验、严密的数学推理、得出:自由落是初速度为零的匀加速直线运动。
高中物理教学设计 3
一、内 容 人教版普通高中课程标准试验教科书物理必修2第六章第4节《万有引力理论的成就》
二、教学分析
1.教材分析
本节课是《万有引力定律》之后的一节,内容是万有引力在天文学上的应用。教材主要安排了“科学真是迷人”、“计算天体质量”和“发现未知天体”三个标题性内容。学生通过这一节课的学习,一方面对万有引力的应用有所熟悉,另一方面通过卡文迪许“称量地球的质量”和海王星的发现,促进学生对物理学史的学习,并借此对学生进行情感、态度、价值观的学习。
2.教学过程概述
本节课从宇宙中具有共同特点的几幅图片入手,对万有引力提供天体圆周运动的向心力进行了复习引入万有引力在天体运动中有什么应用呢?接下来,通过“假设你成为了一名宇航员,驾驶宇宙飞船……发现前方未知天体”,围绕“你有什么办法可以测出该天体的质量吗”全面展开教学。密度的计算以及海王星的发现自然过渡和涉及。在教材的处理上,既立足于教材,但不被教科书所限制,除了介绍教科书中重要的基本内容外,关注科技新进展和我国天文观测技术的发展,时代气息浓厚,反映课改精神,着力于培养学生的科学素养。
三、教学目标
1.知识与技能
(1)通过 “计算天体质量”的学习,学会估算中数据的近似处理办法,学会运用万有引力定律计算天体的质量;
(2)通过“发现未知天体”,“成功预测彗星的回归”等内容的学习,了解万有引力定律在天文学上的重要应用。
2.过程与方法
运用万有引力定律计算天体质量,体验运用万有引力解决问题的基本思路和方法。
3.情感、态度、价值观
(1)通过“发现未知天体”、“成功预测彗星的回归”的学习,体会科学定律在人类探索未知世界的作用;
(2)通过了解我国天文观测技术的发展,激发学习的兴趣,养成热爱科学的情感。
四、教学重点
1.中心天体质量的计算;
2. “称量地球的质量”和海王星的发现,加强物理学史的教学。
五、教学准备 实验器材、PPT课件等多媒体教学设备
六、教学过程
(一)、图片欣赏复习引入
通过几张宇宙图片的欣赏,学生体验宇宙中螺旋的共同特点,万有引力提供向心力是天体都遵循的规律。那么,万有引力定律在天体运动中还有哪些具体的应用呢?让我们一起进入本章《万有引力理论的成就》的学习。
(二)、创设情境 解决中心问题
情境创设:假如你成为了一名宇航员,驾驶宇宙飞船航行在宇宙深处,突然,前方一美丽的天体出现在你的面前。你先关闭了宇宙的发动机,然后飞船刚好绕美丽天体做了完美的圆周运动,绕行一周后,飞船就平稳的降落在了星球上。
合作讨论:你有什么办法可以测得这一神秘天体的质量吗?
(学生通过小组探究,教师巡回指导,形成自己本组的意见,由小组选出的'代表来向全班展示自己思考的结果。)
小组代表讲解展示:
思路一:测出宇宙飞船绕行一周的时间和轨道半径,根据万有引力提供向心力,
即:
从而得出星球(中心天体)的质量
思路二:根据宇航员降落在星球表面上后,重力近似等于万有引力,
即: 得出
在思路二完成之后,紧接着问题:如何测得星球表面的重力加速度g呢?
(学生讨论回答,现场教师展示借助小球的自由落体运动,通过现代技术“传感器”现场完成重力加速度的测量。)
设计说明:
1.通过“学生成为宇航员驾驶宇宙飞船发现未知天体”的情境创设,围绕”如何测得星球的质量?”这一中心问题展开学生的讨论活动,在让学生觉得有趣味的同时,通过小组讨论、合作学习来促使学生创造性的思考、解决本节课的中心问题。
2.多媒体和现代测量方法——传感器让学生感受技术带来的便捷。
(三)、物理学史 展现人文魅力
启示:一旦测出了引力常量G,那么就可以利用公式 得到地球的质量了。
1798年,卡文迪许通过自己设计的扭秤实验,成功得到了引力常量的值。因此卡文迪许把自己的实验说成是“称量地球的重量”,是不无道理的。
而正是这段故事,让一个外行人、著名文学家马克·吐温满怀激情的说:“科学真是迷人。根据零星的事实,增添一点猜想,竟能赢得那么多的收获!”
(四)、课堂延伸——如何得到这一天体的密度?
设计说明:在这一问题中,老师提示了球体的体积公式,然后就把时间交给学生了。学生进行了积极的演算,可得到的答案有两种,一种是带有半径的,而另一种则是把半径约分掉的 。“为什么半径可以约掉呢?”这一问题又再一次促进了学生的思考。而这也保证了课堂的开放性。
(五)、发现未知天体
视频:“海王星的发现”,——展现科学发现的足迹,注重学生进行科学态度和情感。
诺贝尔物理学奖获得者、物理学家冯劳厄说:“没有任何东西像牛顿引力理论对行星轨道的计算那样,如此有力的树立起人们对年轻物理学的尊敬。从此以后,这门自然科学成了巨大的精神王国……”
(六)、课堂小结与反馈 简单回顾本节课的教学内容
七、板书设计: 第4节《万有引力理论的成就》
一、 图片欣赏,引入新课
二、 测中心天体的质量
三、 卡文迪许——人文魅力
四、 应用
1.测天体密度
2.发现未知天体
八、教学反思:
本节课在教学设计上创造性的使用教材,通过“学生成为宇航员驾驶宇宙飞船发现未知天体”的情境创设,让学生在极大的趣味中完成了本节中心内容的教学。学生的学习过程脉络清晰。物理学家的人文魅力学生也有一定的感知。
高中物理教学设计 4
教学目标:
(一):知识与技能:
1、知道力的分解的含义。并能够根据力的效果分解力
2、通过实验探究,理解力的分解,会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。
3、培养观察、实验能力;以及利用身边材料自己制作实验器材的能力
(二)过程与方法:
1、通过经历力的分解概念和规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学研究过程中的作用。
2、通过经历力的分解科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。
(三)情感态度与价值观
1、培养学生实事求是的科学态度。
2、通过学习,了解物理规律与数学规律之间存在和谐美,领略自然界的奇妙与和谐。
3、发展对科学的好奇心与求知欲,培养主动与他人合作的精神,能将自己的见解与他人交流的愿望,培养团队精神。
设计意图
为什么要实施力的分解?如何依据力的作用效果实施分解?这既是本课节教学的内容,更是该课节教学的重心!很多交换四认为只要教会学生正交分解就可以了,而根据力的效果分解没有必要,所以觉得这一节根本不需要教。其实本节内容是一个很好的科学探究的材料。本人对这节课的设计思路如下:受伽利略对自由落体运动的研究的启发,按照伽利略探究的思路:“猜想――验证”,本节课主要通过学生的猜想――实验探究得出力的分解遵循平行四边形定则,让学生通过实验自己探究出把一个理分解应该根据力的效果来分解。同时物理是一门实验学科,本节课通过自己挖掘生活中的很多材料,设计了一些很有趣而且效果非常好实验让学生动手做,亲身去体验和发现力的分解应该根据什么来分解。同时也让学生了解到做实验并不是一定要有专门的实验室,实验的条件完全可以自己去创造,从而激发学生做实验的兴趣。
教学流程
一. 通过一个有趣的实验引入新课:激发学生的兴趣
【实验】“四两拨千斤”
(两位大力气男同学分别用双手拉住绳子两端,一位女生在绳子中间只用小手一拉就把两位男生拉动了)
二. 通过演示实验引入“力的分解”的概念
【演示实验】在墙上固定一个松紧绳(带有两个细绳套),教师用一个力把它拉到一个确定点,然后请两个学生合作把它拉到确定点。
得出“力的分解”的定义
三.探究“力的分解”方法:
探究一:力的分解遵循什么定则?
结合伽利略探究的思路:
问题-猜想-逻辑(数学)推理-实验验证-合理外推-得出结论
请学生猜想
请学生逻辑推理:力的分解是力的合成的逆运算,所以它们遵从同样的规律
请学生实验验证(思考:如何验证?)
利用上面的演示实验的器材,请一位同学用一个绳套把结点拉到一定点O,记下力的大小和方向;而另一位同学用两个力把结点也拉到O,记下力的大小和方向。从而验证平行四边形定则。
得出结论:力的分解遵循平行四边形定则
探究二:在实际问题中,一个已知力究竟要怎样分解?
请学生思考:一个力可以分解成怎样的两个力?分解的结果是否唯一?有多少种可能性?(根据一条对角线可以做无数个平行四边形,所以有无数解)
请学生思考:那在实际问题中,一个已知力究竟要怎样分解呢?
通过课堂一开始的实验启发学生:为什么一个人可以拉动两个人,她的一个力从效果上来说可以分解成两个沿着绳子的拉力从而把两个人拉动。因此我们在实际问题中应该根据力的效果来分解已知力。
探究三:如何确定一个力产生的实际效果?
实例1、在斜面上的物块所受的重力的分解
学生猜想:斜面上物体的重力会有哪些效果?
实验验证:用海绵铺在斜面上和挡板侧面,把比较重的物块压在上面可以明显看到海绵发生的形变,这就是重力作用的效果
根据实验知道力的作用效果就可以确定两个分力的方向。
根据平行四边形定则通过计算可以求出两个分力的大小
总结:力分解的步骤:
1、分析力的作用效果;
2、据力的作用效果定分力的方向;(画两个分力的.方向)
3、用平行四边形定则定分力的大小;(把力F作为对角线,画平行四边形得分力)
拓展引申:为什么高大的桥要建造引桥,为什么公园的溜溜板要倾角很大?
实例2、三角支架上的力的分解
学生猜想:物体对绳的拉力会有什么效果?
实验一:用橡皮筋、铅笔、绳套、钩码为器材做学生实验自己体会(学生每人一套器材,人人动手实验)
实验二:两名同学相互合作,一人一手叉腰,另一同学在肘部用力下拉去体会力的效果,然后两人互换
实验三:观看视频(在支架与竖直墙相连处用橡皮膜展示力的效果)
拓展引申:如果上方细绳与水平杆的夹角变小,两个分力大小如何变?
实验验证:(自制教具:用一个拐杖,没有拐的一端系上很宽的橡皮筋,同时那一端掉着一个3千克的铅球,有拐的一端让学生顶在腰间,慢慢减小橡皮筋与拐杖之间的夹角,会发现学生手臂上越来越吃力,同时腰间感觉越来越难受,)请一位同学做演示实验去体会。
探究四:合力一定,两个分力随它们之间的夹角变化如何变化?
学生猜想:
实验验证:用一根绳中间吊一铅球,然后把两个绳的端点距离逐渐拉大,最后会发现绳子拉断,说明分力是逐渐变大的。请学生上讲台亲自实践,其他同学观察分析。
请同学解释一开始的实验,为什么“四两可以拨千斤”?
拓展引申:请同学们思考,我们自己可不可以自制一个专门用来测绳子能承受的最大拉力的一个仪器呢?应该如何制造?
课后探究:一个已知力分解成两个力,在一定条件下分解结果有多少种?
教学反思:
执教完该课节后感到最大的成功就是如何围绕体验性探究实验做好了精心的设计,不仅有利于学习任务的推进,更主要是对教学重点和难点的分化起到了有效的化解。这就让学生明白实验对物理的重要性,同时也知道要自己创造条件去探究物理世界中很多未知的奇妙的东西。真正明白了物理就在生活中,这对学生的终身发展是非常有益的。觉得不足之处在于由于受上课时间的限制,这些实验都是老师课前准备好的,如果能够让学生自己去思考设计,亲历那设计的过程,这样就更加有意义,对学生的终身发展更加有益。
高中物理教学设计 5
教学目标
知识目标 了解超导体以及超导体在现代科学技术中的应用.
能力目标 通过超导体知识的学习,扩展知识面.
情感目标 知道超导体在现代以及未来科技中的重要性,学习科学家的坚韧精神.
教学建议
教材分析 教材从介绍昂尼斯发现水银超导现象的物理学史知识入手,讲述超导体的一般概念,基础知识.
进一步讲解超导的优点、缺点和目前科学家面临的问题.
教法建议 本节的教学要注重科技的联系,避免孤立的`学习,要注意联系实际.
可以提出问题学生自主学习,学生根据提出的问题,可以利用教材和教师提供的一些资料进行学习.
也可以教师提出课题,学生查阅资料,从收集资料、信息的过程中学习,提高收集信息和处理信息的能力.
教学设计方案
【教学过程设计】
方法1、学生阅读教材,教师提供一些关于超导体的材料,教师提出一些问题,学生阅读时思考,例如:什么是超导体现象?采用超导体有什么经济效益?
方法2、对于基础较好的班级,可以采用实验探究和信息学习的方法.实例如下
实验探究:可以组织学生小组,图书馆、互联网查阅有关超导体方面的资料,小组讨论,总结超导体的优点、缺点以及讨论超导体的未来发展方向.
【板书设计】
1.超导体 概念 超导现象2.超导体的优缺点3. 我国的超导体的研究
探究活动
【课题】超导现象的历史
【组织形式】个人或学习小组
【活动流程】 制订子课题;制订查阅和查找方式;收集相关的材料;分析材料并得出一些结论;评估;交流与合作.
【参考方案】 1、尝试总结超导体的发展现况.
2、讨论超导体的未来发展趋势.
【资料来源】 1、图书馆、互联网查找资料.
2、交流,发现共性和差异.
高中物理教学设计 6
教学目标
(一)知识与技能
1、掌握楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流方向。
2、培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。
3、能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向
4、掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。
(二)过程与方法
1、通过实践活动,观察得到的实验现象,再通过分析论证,归纳总结得出结论。
2、通过应用楞次定律判断感应电流的方向,培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。
(三)情感、态度与价值观
在本节课的学习中,同学们直接参与物理规律的发现过程,体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受,并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。
教学重点
1、楞次定律的获得及理解。
2、应用楞次定律判断感应电流的方向。
3、利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。
教学难点
楞次定律的理解及实际应用。
教学方法
发现法,讲练结合法
教学用具:
干电池、灵敏电流表、外标有明确绕向的大线圈、条形磁铁、导线。
教学过程
(一)引入新课
教师:[演示]按下图将磁铁从线圈中插入和拔出,引导学生观察现象,提出:
①为什么在线圈内有电流?
②插入和拔出磁铁时,电流方向一样吗?为什么?
③怎样才能判断感应电流的方向呢?
本节我们就来学习感应电流方向的判断方法。
(二)进行新课
1、楞次定律
教师:让我们一起进行下面的实验。(利用CAI课件,屏幕上打出实验内容)
[实验目的]研究感应电流方向的判定规律。
[实验步骤]
(1)按右图连接电路,闭合开关,记录下G中流入电流方向与电流表G中指针偏转方向的关系。(如电流从左接线柱流入,指针向右偏还是向左偏?)
(2)记下线圈绕向,将线圈和灵敏电流计构成通路。
(3)把条形磁铁N极(或S极)向下插入线圈中,并从线圈中拔出,每次记下电流表中指针偏转方向,然后根据步骤(1)结论,判定出感应电流方向,从而可确定感应电流的磁场方向。
根据实验结果,填表:
磁铁运动情况N极下插N极上拔S极下插S极上拔磁铁产生磁场方向线圈磁通量变化感应电流磁场方向
教师:N极向下插入线圈中,磁铁在线圈中产生的磁场方向如何?
教师:再把该磁铁从线圈中拔出时,磁铁在线圈中产生的磁场方向如何?
教师:S极向下插入线圈中,情况怎样呢?
教师:再把S极从线圈中拔出时,情况如何?
教师:通过上面的实验,同学们发现了什么?
教师:刚才几位同学的说法都正确。物理学家楞次概括了各种实验结果,在1834年提出了感应电流方向的判定方法,这就是楞次定律。投影打出楞次定律的.内容。
[投影]
感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,这就是楞次定律。
(师生共同活动:理解楞次定律的内涵)
(1)“阻碍”并不是“阻止”,一字之差,相去甚远。要知道原磁场是主动的,感应电流的磁场是被动的,原磁通仍要发生变化,感应电流的磁场只是起阻碍变化而已。
(2)楞次定律判断感应电流的方向具有普遍意义。
教师:楞次定律符合能量守恒。从上面的实验可以发现:感应电流在闭合电路中要消耗能量,在磁体靠近(或远离)线圈过程中,都要克服电磁力做功,克服电磁力做功的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程。
楞次定律也符合唯物辩证法。唯物辩证法认为:“矛盾是事物发展的动力”。电磁感应中,矛盾双方即条形磁铁的磁场(B原)和感应电流的磁场(B感),两者都处于同一线圈中,且感应电流的磁场总要阻碍原磁场的变化,形成既相互排斥又相互依赖的矛盾,在回路中对立统一,正是“阻碍”的形成产生了电磁感应现象。
2、楞次定律的应用
教师:[投影]应用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤:
(1)明确原磁场的方向。
(2)明确穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少。
(3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。
(4)利用安培定则确定感应电流的方向。
教师:下面让我们通过对例题的分析,熟悉应用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤,同时加深对楞次定律的理解。
高中物理教学设计 7
【设计思想】
建构主义教学理论启示我们要转变教学观念,创造以“学生为主体,教师为主导”的教学环境,使学生在真实的情景中完成任务,改变我们长期存在的教师在台上讲,学生在台下听的灌输式教学,充分发挥学生学习的自主性,引导学生主动发现问题,分析问题,解决问题,主动建构良好的认知结构,培养创新精神。
【教材分析】
教材先通过实例让学生从运动和力的角度进行分析,分析物体的受力特点,从而得出向心力的概念,有助于学生体会和理解。教材接着从理论的角度,根据牛顿第二定律,推导出向心力的数学表达式。之后,为了让学生对向心力公式有一定的认识和理解,教材中设计了验证性实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式。通过圆锥摆实验,拉近科学与生活的距离,使学生感到科学就在身边,对科学产生亲切感。
本节还有一点与过去不同,那就是在讨论完匀速圆周运动后讨论了变速圆周运动和一般曲线运动。这块内容的补充,不仅为分析物体在曲线最高点、最低点的受力分析和运动情况提供了理论依据,而且为学生提供了处理问题的一种思维方法:从特殊到一般。
这部分知识的学习,可以为万有引力和带电粒子在匀强磁场中的运动等内容做好必要的准备。当然,学习完这一节之后,中学里所有的运动形式都学习完毕了,从而可以让学生在更广阔的角度理解运动和力的关系。
【学情分析】
通过前几节内容的学习,学生已经知道了曲线运动的条件,学习了处理曲线运动的重要方法──运动的合成和分解,还利用运动的合成与分解知识研究了平抛运动。接着引入角速度、线速度、周期、转速等物理量描述了匀速圆周运动的规律。这些知识的学习,为学生学习向心力做好了知识上的准备。
由于向心力是一种学生感到陌生的力,而高一学生的抽象思维能力和逻辑推理还不是很强,所以需要在教学中通过实例、实验,使学生对向心力的认识从感性认识升华到理性认识。
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道什么是向心力,理解它是一种效果力。
(2)理解向心力公式的确切含义,并能用来进行简单的计算。
(3)知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力,知道合外力的作用效果。
2.过程与方法
(1)通过对向心力概念的探究体验,让学生理解其概念。并掌握处理问题的一般方法:提出问题,分析问题,解决问题。
(2)在验证向心力的`表达式的过程中,体会控制变量法在解决问题中的作用。
(3)经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程,让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用运动和力的观点分析、解决问题。
3.情感态度与价值观
(1)经历从特殊到一般的研究过程,培养学生分析问题、解决问题的能力。
(2)实例、实验紧密联系生活,拉近科学与学生的距离,使学生感到科学就在身边,调动学生学习的积极性,培养学生的学习兴趣。
【重点难点】
1.教学重点
(1)理解向心力的概念和公式的建立。
(2)理解向心力的公式,并能用来进行计算。
(3)理解向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。
2.教学难点
(1)理解向心力的概念和公式的建立。
(2)理解向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。
【教学策略与手段】
向心力是高中物理的一个重点内容,同时也是一个难点内容,在对物体进行受力分析时,往往不清楚运动过程中什么力提供向心力,这说明学生对向心力的认识和理解不够深刻、全面。为了突破难点,教师在教学中通过具体的实例、实验,激发学生的求知欲望,让学生主动参与到探究的过程,成为学习的主体,积极主动地获取知识和能力。
本节课的教学流程设计为:创设情境→发现问题→进行猜想→理论推导→实验验证→得出结论→指导实践。
在教学手段上,充分使用PPT、视频、演示实验、故事讲述,以增强教学的生动性和形象性,活跃课堂气氛,从而充分调动学生学习的积极性,落实教学目标。
【课前准备】
1.实验仪器:带细绳的钢球(两人一个),铁架台,钢球一个,细绳一条,刻度尺,圆形瓶盖,秒表,物块,圆形瓶盖。
2.视频:自行车转弯,公园的转椅。
3.制作PPT。
高中物理教学设计 8
教学目标:
1. 知识与技能
(1)解释速度的概念,能够概括速度的定义、公式、符号、单位和物理意义。
(2)解释平均速度、瞬时速度的定义并学会辨析。
(3)能够说出速率的概念并辨认速度与速率。
2. 过程与方法
(1)在概念转变的教学过程中形成全面、正确的关于速度的概念。
(2)通过平均速度引出瞬时速度的过程,锻炼使用极限思维。
(3)通过对平均速度与瞬时速度、速度与速率的区别和分辨,学会运用辨析的方法。
3. 情感态度与价值观
(1)对速度全面正确地解释来积极培育自身科学严谨的态度。
(2)积极将自己的观点及见解与老师、同学进行交流。
(3)通过本节课的学习尝试体会物理学中蕴含的对立统一。
课型:新授课
课时:第一课时
学情分析:
一般而言,高一学生在经历了初中阶段的学习后,思维能力得到了较好的发展,抽象逻辑思维逐渐取代形象思维占据主要地位.学生的一般特征主要表现为以下几个方面:
(1)学生能够按照探究性学习的过程利用假设思维进行学习;
(2)学生在学习过程中自我调控能力得到了进一步加强,学习过程更加具有目的性;
(3)在某种程度下学生思维不再是“抱残守缺”,而是较为容易接受新事物;
(4)学生学习动机由兴趣支撑逐渐转变为由意志支撑,学习的目的性更加明确;
(5)学生之间的交流对于学生学习具有一定的影响.
关于“速度”的学习,学生在初中阶段科学学科中所接受的定义是,单位时间内通过的路程.这与高中对于“速度”的定义截然不同,学生虽然通过初中阶段的学习具备了一定的基础,但这个基础里大部分仍然是迷思概念.如何将初中阶段所接受到的关于“速度”的迷思概念转变为科学概念,达到一个新的认知平衡是本节课的一条主线.同时也应该认识到学生在初中阶段的学习以及前面关于“位移”、“路程”的学习为本节课奠定了一个很好的基础.
本节课可能存在的问题有两个,一是学生根据初中阶段的学习积累对于“速度”难以产生正确、客观的认识,其中所存在的迷思概念需要在教学过程中进行转变;二是学生对于“平均速度”、“瞬时速度”两个概念可能会有所混淆,教师应该利用课堂呈现的问题情境引导学生进行有效区分.
教学重点:
速度的概念,由平均速度通过极限的思维方法引出瞬时速度。
教学难点:
对瞬时速度的理解,怎样由平均速度引出瞬时速度。
教学方法:
问题情境引入、探测已有概念、产生认知冲突、解构迷思概念和建构科学概念、形成新的认知平衡。
教学过程:
引入:速度的二段式测验3道题,情境引入,激发学生产生冲突。
(一)速度
“速度”的引入:运动会上,要比较哪位运动员跑得快,可以用什么方法?通过相同的位移比较时间的长短。若运动的时间是相等的,我们可以根据位移的大小来比较。如果运动的位移、所用的时间都不一样,又如何比较呢?
在物理学中,我们引入速度这个物理量来描述物体运动的快慢。
1.定义:位移Δx与发生这个位移所用时间Δt的比值(比值定义法)。
描述物体运动快慢的物理量。
2.国际单位:m/s或m·s-1,其他单位:km/h等
3.速度是矢量,方向与运动方向相同。
在匀速直线运动中,速度保持不变。如果物体做变速直线运动,速度的大小不断改变,根据求得的则表示物体在Δt时间内的平均快慢程度,称为平均速度。
(二)平均速度和瞬时速度
1.平均速度
⑴公式:
⑵平均速度是矢量,方向即位移的方向。
对于变速直线运动,各段的平均速度一般并不相同,求平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”。
⑶求平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”。
过渡:平均速度只能粗略的描述物体运动的快慢,为了精确地描述做变速直线运动的'物体运动的快慢,我们可以将时间Δt取得非常小,接近于零,这是求得的速度值就应该是物体在这一瞬时的速度,称为瞬时速度。
2.瞬时速度
⑴定义:物体在某一时刻(或某一瞬间)的速度。
⑵瞬时速度简称速度,方向为物体的运动方向。
在日常生活中,人们对“速度”这一概念并不一定明确指出是“平均速度”还是“瞬时速度”,我们应根据上下文去判断。“平均速度”对应的是一段时间,“瞬时速度”对应的是某一时刻。
3.瞬时速率:瞬时速度的大小,简称速率。
例:课本P16汽车速度计上指针所指的刻度是汽车的瞬时速率。
(三)平均速率:物体运动的路程与所用时间的比值。
与“平均速度的大小”完全不同。
例1:下列对各种速率和速度的说法中,正确的是( )
A.平均速率就是平均速度
B.瞬时速率是指瞬时速度的大小
C.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度
D.匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等
例2:一辆汽车沿平直的公路行驶,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若汽车前一半时间的平均速度是v1,后一半时间的平均速度是v2,求全部路程的平均速度。(;)
总结:平均速度不是速度的平均值,应严格按照定义来计算。
例3:人乘自动扶梯上楼,如果人站在扶梯上不动,扶梯将人送上楼去需用30s。若扶梯不动,某人沿扶梯走到楼上需20s。试计算这个人在扶梯开动的情况下仍以原来的速度向上走,需要多长时间才能到楼上?(12s)
作业:
必做:p18—1、2、3、4
选做:新新学案第一章第三节
高中物理教学设计 9
一、设计理念
本教学设计是以世界咖啡会议模式为载体承载起高中物理的教学。著名的“World Cafe”(世界咖啡)会议模式就是不同专业背景、不同职务、不同部门的一群人,针对数个主题,发表各自的见解,互相意见碰撞,激发出意想不到的创新点子。世界咖啡让参与者进行深度的汇谈,并产生更富于远见的洞察力。
通过平抛运动的研究让学生感受到实验与理论相结合的物理学研究方法。
二、教材分析
平抛运动是曲线运动一章的重点,也是高中物理的重点,为选修3-1带电粒子在电场中的类平抛运动的学习奠定基础,它是一种最基本、最重要的曲线运动,是运动的合成和分解知识的第一次应用,是理解和掌握其它曲线运动的基础。
平抛运动是一种典型的匀变速曲线运动,它体现了处理复杂的曲线运动的基本方法:先分解成几个简单的直线运动,再进行合成,从而理解运动的独立性原理和叠加原理,并且会利用这种方法解决问题。本节的内容较简单,得出结论也并不难,但是用运动的合成和分解分析问题的方法,是运动学中常用的一种重要的研究问题的方法,是本节课的一个重点。因此,在教学中应让学生主动尝试、直观感受应用这种方法来解决平抛物体运动规律。这一学习过程的经历,能激发学生探究未知问题的乐趣,领悟怎样将复杂的问题化为简单的问题,将未知问题化为已知问题。
三、学情分析
1.运动的合成与分解的理论知识学生已经学习。
2.学生已经学习了牛顿第二定律,匀速直线运动和自由落体运动的规律也已经掌握。
3.学生的动手能力较弱。
四、教学目标
1.知识与技能
①了解世界咖啡会议模式,能积极参与组内和组间的讨论,学会分享和贡献。
②知道什么是抛体运动,知道抛体运动的性质,知道什么是平抛运动,理解平抛运动的规律,知道平抛运动的轨迹是一条抛物线。
③能利用现有器材进行平抛运动的相关实验并进行实验的设计和改造。
2.过程与方法
①经历参与世界咖啡会议模式的过程。
②通过实验探究、理论探究,培养提高学生实验、观察、分析能力。
③渗透物理学研究方法的教育。体验平抛运动的处理方法是运用运动的合成与分解化曲为直、化繁为简。
3.情感态度与价值观
①通过参与世界咖啡会议模式的过程,培养学生个体在群体中交流和协作的能力,增强集体的凝聚力。
②体验科学研究的趣味性,激发学生热爱科学的情感。
五、教学重点
经历科学研究过程,掌握平抛运动的研究方法和运动规律。
六、教学难点
使学生理解平抛运动是由水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动合成的,并归纳出其运动规律。
七、教学方法与手段
分组实验法、探究法、讨论法。
利用多媒体(见光盘)、导学案(见附录Ⅰ)、平抛实验教具(见包括自制教具附录Ⅱ)
八、教学流程
教学环节教师活动学生活动设计意图引入你有一个苹果,我有一个苹果,交换后每人只有一个苹果;你有一种思想,我有一种思想,交换后每人就有两种思想。今天,我们大家齐聚在这里,如果针对某个主题进行思维的碰撞,一定会激发出意想不到的创新点子。本节课我们就想以著名的世界咖啡会议模式为载体来探究一个物理问题。首先,让我们了解一下什么是世界咖啡?著名的“World Cafe”(世界咖啡)会议模式就是不同专业背景、不同职务、不同部门的一群人,针对数个主题,发表各自的见解,互相意见碰撞,激发出意想不到的创新点子。世界咖啡让参与者进行深度的汇谈,并产生更富于远见的.洞察力。世界咖啡的五项原则是:①明确会谈内容②创造热情友好的氛围③鼓励每个人的投入、贡献④吸收多元文化,接受不同观点⑤收获、分享共同成果。我们今天就想以她为载体和大家一起一边听着悠扬的咖啡厅音乐,一边探究“平抛运动”。
下面我介绍一下今天的活动流程:
1.小组内实验、研讨5min。首先选出店长,确定自己咖啡屋的名字。然后针对主题进行实验、讨论,将结果整理在导学案上以供交流。(负责人:店长)
2.组间自由交流5min(店长留守本咖啡屋,为其他组组员介绍本组实验和研究成果,本组组员去其他咖啡屋学习经验)
3.完善研究成果2min(所有人回到本组,结合学习到的经验完善本组研究成果)
4.展示交流(每组1min)活动一:组内研讨下面我给各组确定一下主题,然后大家开始进行活动的第一项——组内实验、研讨。首先选出店长,确定自己咖啡屋的名字。然后针对主题进行实验、讨论,将结果整理在导学案上以供交流。(负责人:店长)
教师巡视指导。小组内实验、研讨。首先选出店长,确定自己咖啡屋的名字。然后针对主题进行实验、讨论,将结果整理在导学案上以供交流。(负责人:店长)通过开放的氛围,培养学生动手实验自主研讨的能力。同时给学生提供一个实践和思维的空间,便于课堂的教学生成。活动二:组间自由交流接下来开始进行活动的第二项——组间自由交流。(店长留守本咖啡屋,为其他组组员介绍本组实验和研究成果,本组组员去其他咖啡屋学习经验)
教师巡视指导。组间自由交流(店长留守本咖啡屋,为其他组组员介绍本组实验和成果,本组组员去其他咖啡屋学习经验)进一步扩大交流的范围,给学生提供更大的交流平台,激发思维的火花。活动三:组内整理完善接下来开始进行活动的第三项——完本组善研究成果(所有人回到本组,结合学习到的经验完善本组研究成果)
教师巡视指导。组员回到本组,结合学习到的经验完善本组研究成果。大范围的交流之后,给小组一个静下心来整理完善的机会,有利于锻炼学生的总结归纳能力。活动四:展示交流接下来开始进行活动的第四项——展示交流。
教师指导、归纳、评价。各组派代表交流。集体智慧的碰撞。总结归纳(结合活动四进行)总结归纳平抛运动。(多媒体演示)
一、什么是抛体运动?平抛运动?
以一定的将物体抛出,如果物体只受的作用,我们把这种运动称为抛体运动;在抛体运动中有一种特殊情况,即物体被抛出时的初速度方向沿方向,我们把这样的抛体运动称为平抛运动。
二、实验探究平抛运动
探究一:平抛竖落仪Ⅰ(多媒体演示)
1.本实验中两个小球做的分别是什么运动?并说明原因。
2.做实验时观察到了什么现象?
3.改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,结果又会怎么样呢?
4.本实验的结论?并说明原因。
5.请提出本实验的不足和改进的建议?
探究二:平抛竖落仪Ⅱ
1.本实验中两个小球做的分别是什么运动?并说明原因。
2.做实验时观察到了什么现象?
3.本实验的结论?并说明原因。
4.请提出本实验的不足和改进的建议?
探究三:射击(多媒体演示)
1.树枝上的一只猴子看到一个猎人正用枪对准它,为了逃脱即将来临的厄运,它想让自己落到地面上逃走。但是就在它掉离树枝的瞬间子弹恰好射出枪口,问猴子能逃脱厄运吗?
2.如果固定猴子不动,发射子弹,你观察到什么现象?
3.如果使猴子在发射子弹的同时自由下落,你观察到什么现象?
4.本实验的结论?并说明原因。
5.请提出本实验的不足和改进的建议?
播放20xx中俄海上联合军演视频,激发兴趣,培养学生的宏伟志向。
探究四:双轨平抛仪(多媒体演示)
1.本实验中两个小球做的分别是什么运动?并说明原因。
2.做实验时观察到了什么现象?
3.本实验的结论?并说明原因。
4.请提出本实验的不足和改进的建议?
探究五:描轨迹
1.本实验的结论?
2.请提出本实验的不足和改进的建议?
三、理论探究平抛运动
1.水平方向:初速度为v0,不受力,匀速直线运动。
2.竖直方向:初速度为0,只受重力,自由落体运动。
四、平抛运动的规律
1.平抛运动是匀变速曲线运动。
2.平抛运动的规律:
①速度:vx= v0,vy=gt,
②位移:x=v0t,
③平抛物体飞行时间,由飞行高度h决定,与水平初速度v0大小无关。
④轨迹方程:x=v0t,
平抛运动的轨迹是抛物线。各组派代表交流。给学生的课堂研讨和课后的继续研讨一个指引方向。思考拓展
作业布置1.增大抛出速度,会出现什么情况?(人造卫星的奥秘蕴藏其中)
2.请你来当飞行员。(推荐学生进入教师的博客游戏)
3.什么是斜抛运动?(预习)
4.斜抛运动也可以分解为两个方向的运动,水平方向做运动,竖直方向做运动。(预习)
5.完成导学案。若有问题相互交流。带着问题反思研讨的结论。
九、板书设计
1. PPT内容:见光盘
2. 黑板内容(黑板中间):
World Cafe
—— 平抛运动
一、什么是抛体运动?平抛运动?
二、实验探究平抛运动
三、理论探究平抛运动
四、平抛运动的规律
高中物理教学设计 10
一、背景和教学任务简介
动能定理是高中物理中十分重要的内容之一,是中学阶段处理功能问题使用频率最高的物理规律。而在动能定理的运用中要解决的主要问题有两个:一个是初状态、末状态的确定;一个是合外力所做的功的计算。本节课在上一节对《功和功率》复习课的基础上展开对《动能动能定理》 复习课的教学。希望通过师生对一些实际问题的共同讨论,使学生能根据题意,正确的确定初状态、末状态;在不同情形下用不同的方法计算合外力做功。希望使学生能加深对动能定理的理解,了解动能定理的一般解题规律,通过动能定理进一步加深功与能的关系的理解,让学生对功、能关系有比较全面、深刻的认识。
本节课的方法主要是在学生已有知识的基础上,通过学生讨论、教师点拨,然后归纳得出解决一些常见问题的方法,希望对提高学生的分析、理解能力有所帮助。
二、教学目标:
知识目标:
1、通过一个简单问题的引入让学生回忆动能和能定理的内容;
2、理解和应用动能定理,掌握动能定理表达式的正确书写。
3、分析得出应用动能定理解决问题的解题步骤。
4、能熟练应用动能定理解决一定的物理问题。
能力目标:
1、能根据功是动能变化的量度关系解决简单的力学问题。
2、理论联系实际,培养学生逻辑思维能力、分析、解决问题的能力;
情感目标: 通过动能定理的理解和解题应用,培养学生对物理复习课学习的兴趣,牢固树立能量观点,坚定高考必胜信念。
三、重点、难点分析
重点、
1、本节重点是对动能定理的.理解与应用。
2、总功的分析与计算对学生来说始终是个难点,总功的符号书写也是学生出错率最多的地方,应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。
3、通过动能定理进一步复习,让学生学会正确熟练应用动能定理,掌握应用动能定理解题的步骤,这是本节的难点。
四、教学设计思路和教学流程教学设计思想:通过同学们每天都做的踢毽子游戏引入复习内容,然后通过一个热身训练让学生明确应用动能定理解题的步骤,同时教师把规范的解题步骤展示给学生,以便学生能逐渐掌握应用动能定理解题的正确书写。教学过程中始终贯彻“以学生为本”的教学理念,采用学生讨论、思考、信息获取、演算、总结及口头表述的方法,突出老师与学生教与学的相互性,力求改变老师一讲到底的传统上课方式,在课堂教学模式上有所突破,同时根据学生的认知过程强化双基教学,提高学生的分析问题基本能力。
教学流程是通过一个游戏活动引出动能和动能定理的复习内容。以受力分析为线索,通过师生对问题的共同讨论分析,最后由学生讨论、发言,总结出动能定理解题的一般步骤,并且通过巩固练习和思考提示学生进一步掌握应用动能定理解题的方法步骤。通过本节的复习,应使学生理解动能定理的内容,清楚动能定理的解题步骤,通过对比分析使学生体会到应用动能定理解题较牛顿运动定律与运动学公式解题的优点:即运用动能定理解题,由于不涉及物体运动过程中的加速度和时间,适合于恒力做功,也适合于变力做功,既适用于直线运动,也适用于曲线运动,因此用它来处理问题有时比较方便。从而使学生树立应用动能定理解题的更高(高端思维方式)、更快(加快解题速度)、更强(强化能量意识)的思想。
五、学习资源准备
教学课件,“五羊高考”复习资料
六、案例实录:
教学过程: 一)、新课引入(踢毽子游戏活动中有没有对毽子做功,如何求这个功) 学生讨论并回答:有做功,可以用动能定理求解做功
板书:动能定义和动能定理内容及公式
动能和动能定理的几点说明:
1、动能是标量,没有方向;动能也没有负值。
2、动能定理公式中的左边是合力做的功,右边是动能的变化。
3、动能变化一定是末动能减去初动能。
4、合力做功是物体受到的所有力做功的总和,而不是某一个力做的功。
二)、动能定理的热身训练(学生独立完成)展示几个学生的答案,最后教师展示规范解题步骤,通过学生对比讨论,总结出应用动能定理比动力学和运动学结合的方法解题的优势,从而树立能量思想;并总结出应用动能定理解题的一般步骤,
教师总结并课件展示:运用动能定理解题的步骤:
1、确定研究对象;
2、分清研究对象受力情况,研究各力做功,确定合力做的功;
3、分析选定阶段的初、末动能,确定动能增量;
4、运用动能定理求解
三)、动能定理应用之一:(学生做例1)通过该题的练习主要让学生明确研究对象的选取问题,特别是连接体问题,物体的受力、做功与动能的变化应具有同一性,不能张冠李戴相互混淆;
四)、动能定理应用之二:多过程问题(学生做例2)通过该题练习使学生进一步确定正确应用动能定理解题的方法步骤,特别是多过程问题如何选取研究过程至关重要;能全程的最好全程;然后通过变式训练2巩固全程思想,最终确定根深蒂固的能量观点;
教师课件展示多过程问题的解决办法,特别是全程法;
五)、动能定理应用之三:变力做功问题(学生独立完成训练3)请同学到黑板展示解题过程,检查学生掌握程度;
教师最后总结:通过以上练习我们认识到动能定理不管物体运动轨迹是直线还是曲线、不管受力是恒力还是变力都可以应用,没有任何使用条件的限制,因此我们要牢固树立能量意识。
高中物理教学设计 11
一、教学内容分析:
《普通高中课程标准物理教科书教学设计--恒力做功与物体动能变化的关系物理2(必修)》(司南版)第二章 第一节动能的改变 2.恒力做功与动能改变的关系。
动能定理是力学中最重要的规律之一,它的应用贯穿于以后的许多章节,通过实验探究恒力做功与物体动能变化的关系,是对动能定理的初步研究,是学习整章内容的重要的前期准备,这部分知识的学习让学生从一个新的角度思考问题,即开始培养学生从功和能相互联系的角度定量分析解决力学问题。所以本节要求学生通过做功转化成其它能量的数学描述。为培养学生综合分析问题打下基础。
二、学生学习情况分析:
初中时学生已学过了动能的初步知识,这为本节教学奠定了一定的基础。在此基础上,进一步了解物体的动能与物体的质量和速度的定量关系,为实验探究外力做功与物体动能变化的定量关系做好铺垫。另外,通过“必修1”的学习,学生已经掌握了实验探究的一些科学研究方法,经历了匀变速直线运动的实验研究过程等相关知识
三、设计思想:
“课堂探究教学”并不在于让学生在课堂解决多少实际问题,而是通过研究训练,帮助学生逐步学会发现问题、熟悉研究过程、模仿研究方法,提高合作能力和实践习惯。
本课时采用“问题—讨论—分组实验—交流归纳”的教学过程。从生活中实例发现问题,激发学生思考讨论,进而确定实验方案并进行分组实验,得出结论。在教学中要的是体现学生自主学习的教育观念,引导学生进行实验探究,使学生在知识获取的同时建立一种成就感,调动学生的学习兴趣。全课教学流程如下:
四、教学目标 :
1.知识与能力:掌握动能的概念,实验探究外力(恒力)做功与动能的变化数值关系。初步认识动能定理。
2.过程与方法:通过实验探究,让学生经历科学探究的过程和探究的主要方法。锻炼学生的动手操作能力,培养学生对实验原理和方法的迁移能力和利用已知知识解决实际问题的能力。
3.情感态度与价值观:在探究过程中大胆发表自己对问题的看法,并与他人相互交流讨论。培养学生实事求是、严谨认真的科学态度。激发学生学习物理的兴趣。
五、教学重点、难点:
重点:建立动能的概念,实验探究外力做功与物体动能变化的定量关系,为理论推导动能定理奠定实验基础。
难点:实验探究外力(重力)做功与物体动能变化的定量关系。
六、教学方法 :
采用实验探究教学法,让学生在实验探究的过程中,对动能定理有个初步的认识。
七、主要教学过程:
1、建立场景,导入学习。
生活实例演示:让一小球做自由落体运动。
问(1):小球的速度如何变化?动能如何变化?
生活实例:列车离站加速行驶时,速度越来越大,即动能越来越大:汽车刹车后,速度越来越小,即动能越来越小。
问(2):什么原因导致物体的动能发生变化?(重力做功)
[这个简单的小实验调动学生,复习巩固动能定义,同时从情境中引入问题,比较符合高一学生认识过程,激发进一步探究的兴趣,]
2、 提出问题
为了研究方便,以自由落体运动中的重力做功为例,研究重力所做的功与物体动能改变量之间的定量关系。你能否根据已有的知识对这种关系作出猜想,并设计一个实验来验证你的猜想?
3、讨论设计实验方案[这一环节是这节课的关键,学生能做好这一环节,后面的探究就顺理成章了,所以教师在让学生积极思考,讨论的同时,应该适时的给他们一定的指导和点拨。最后讨论出的方案可能有好几个,现列举两个最容易讨论出,并行之有效的方案]
方案A:研究做自由落体运动的物体重力做功和物体动能变化的关系
这个方案比较简单,学生在前面生活实例演示和根据“必修1”的学习,已经经历并掌握了自由落体运动——一种匀变速直线运动的实验研究过程很容易想到,实验装置图如下:(教师事先备用,直接展示。)
方案B:课本上介绍的方案这个方案,学生在实际操作时可能存在一定的困难,教师引导学生思考:怎样确保小车在运动过程中受恒定的外力作用(实验条件)?怎样平衡小车在斜面上所受的摩擦力,使小车只受拉力的恒力作用(判断平衡依据)?教师要引导学生排出难点。(这里我们就让学生明白:教材上给出的方案不一定就是最简单的)
[使学生易于对实验方案的优劣进行理解,从而进一步鼓励学生开拓思路,不要拘泥于一种方案。学生的探究过程可能会有一些困难,此时教师可适当作一些指导,留给学生更多的思考空间,体现出学生是学习的让人。]
结合讨论后的方案,确定可能用到的实验器材:
小车、电火花计时器、刻度尺、纸带、细绳、木板、砝码、定滑轮、铁架台、夹子等。
4、学生分组实验,记录并分析数据
根据之前的讨论,学生自主选择实验方案,确定实验步骤,(建议每个方案都要有人)进行分组实验,教师巡视给与适时的指导和点拨。
[学生通过自己实验发现问题,解决问题,进一步体现把课堂交给学生的教学思想,让学生明确在课题已经确定的情况下应如何逐步通过实验对课题研究。]
不论选择哪一方案,实验数据处理都是对纸带分析,在纸带上取两个合适的点(如上图中纸带上的 B点和D点),用刻度尺测出这两点间的距离SBD,用求平均速度的方法求出打点计时器打B、E两点时,重锤的速度VB和VD,(提示学生匀变速直线运动物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中点时刻的速度教学设计--恒力做功与物体动能变化的关系)。
力F/N位移S/m功W=FS(J)B点速度VB(m/s)D点速度VD(m/s)动能的变化ΔEK(J)第1次第2次
由实验数据得出结论:
在误差允许的范围内,恒力所做的功等于物体动能变化的大小。
[这时,教师呈现各代表小组的表格,要求学生分析总结,结论由学生自己总结得出,这样有助于加深印象,教师只是在学生总结的基础上,规范其文字的'表述。]
5、评估与交流
小组间相互交流,了解其他组的实验情况,在实验结果上和其它组是否一致?试分析影响实验结果的可能因素,对实验过程中好的方面和不妥有待改进的地方,进行评估。先让每个小组推荐一两个代表对自己小组进行评估、总结,教师可以在学生发言前设置下面几个问题:
(1)、在实验结论数据中,功W和动能的改变ΔEK是否一致?
(2)、在实验过程中,你们认为影响实验结果的可能因素是什么?又如何减少实验过程误差的?
(3)、实验装置可有改进的地方?
[培养学生虚心向他人学习,正确听取、采纳他人意见的好习惯,达到相互学习,共同促进的作用。]
教师归纳:大量更为精确实验表明,能量转化可以用做功来量度。如合外力做总功等于动能的变化。
八、课后作业
1、用数学表达式描述恒力做功和动能改变的关系(动能定理)。
2、理论推导:请根据牛顿运动定律和运动学知识从理论上推导动能定理。
九、 教学反思
“物理课堂实验探究课” ,目的是让学生经历动能定理的实验研究过程,体会实验在发现自然规律中的作用,这就是体现了“过程与方法”的培养目标。在本节课中,通过学生动手实验探究恒力(重力)做功数量,进一步分析物体动能的改变数值,从而建立功和能量变化之间的定量关系,让学生主动参与、全面感受到实验探究的全过程,培养了学生观察、分析、归纳等各项综合本质。学生在解决实际问题中的学习是比教师单纯教授知识更有效,思维训练也更加深刻,学生得到的不仅有知识,还包括解决问题的方法和策略,独立思考的认知技能和实际操作能力等。
高中物理教学设计 12
一、教学任务分析
匀速圆周运动是继直线运动后学习的第一个曲线运动,是对如何描述和研究比直线运动复杂的运动的拓展,是力与运动关系知识的进一步延伸,也是以后学习其他更复杂曲线运动(平抛运动、单摆的简谐振动等)的基础。
学习匀速圆周运动需要以匀速直线运动、牛顿运动定律等知识为基础。
从观察生活与实验中的现象入手,使学生知道物体做曲线运动的条件,归纳认识到匀速圆周运动是最基本、最简单的圆周运动,体会建立理想模型的科学研究方法。
通过设置情境,使学生感受圆周运动快慢不同的情况,认识到需要引入描述圆周运动快慢的物理量,再通过与匀速直线运动的类比和多媒体动画的辅助,学习线速度与角速度的概念。
通过小组讨论、实验探究、相互交流等方式,创设平台,让学生根据本节课所学的知识,对几个实际问题进行讨论分析,调动学生学习的情感,学会合作与交流,养成严谨务实的科学品质。
通过生活实例,认识圆周运动在生活中是普遍存在的,学习和研究圆周运动是非常必要和十分重要的,激发学习热情和兴趣。
二、教学目标
1、知识与技能
(1)知道物体做曲线运动的条件。
(2)知道圆周运动;理解匀速圆周运动。
(3)理解线速度和角速度。
(4)会在实际问题中计算线速度和角速度的大小并判断线速度的方向。
2、过程与方法
(1)通过对匀速圆周运动概念的形成过程,认识建立理想模型的物理方法。
(2)通过学习匀速圆周运动的定义和线速度、角速度的定义,认识类比方法的运用。
3、态度、情感与价值观
(1)从生活实例认识圆周运动的普遍性和研究圆周运动的必要性,激发学习兴趣和求知欲。
(2)通过共同探讨、相互交流的学习过程,懂得合作、交流对于学习的重要作用,在活动中乐于与人合作,尊重同学的见解,善于与人交流。
三、教学重点难点
重点:
(1)匀速圆周运动概念。
(2)用线速度、角速度描述圆周运动的快慢。
难点:理解线速度方向是圆弧上各点的切线方向。
四、教学资源
1、器材:壁挂式钟,回力玩具小车,边缘带孔的旋转圆盘,玻璃板,建筑用黄沙,乒乓球,斜面,刻度尺,带有细绳连接的小球。
2、课件:flash课件——演示同样时间内,两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动;——演示同样时间内,两个运动半径所转过角度不同的匀速圆周运动。
3、录像:三环过山车运动过程。
五、教学设计思路
本设计包括物体做曲线运动的条件、匀速圆周运动、线速度与角速度三部分内容。
本设计的基本思路是:以录像和实验为基础,通过分析得出物体做曲线运动的条件;通过观察对比归纳出匀速圆周的特征;以情景激疑认识对匀速圆周运动快慢的不同描述,引入线速度与角速度概念;通过讨论、释疑、活动、交流等方式,巩固所学知识,运用所学知识解决实际问题。
本设计要突出的重点是:匀速圆周运动概念和线速度、角速度概念。方法是:通过对钟表指针和过山车两类圆周运动的观察对比,归纳出匀速圆周运动的特征;设置地月对话的情景,引入对匀速圆周运动快慢的描述;再通过多媒体动画辅助,并与匀速直线运动进行类比得出匀速圆周运动的概念和线速度、角速度的概念。
本设计要突破的难点是:线速度的`方向。方法是:通过观察做圆周运动的小球沿切线飞出,以及由旋转转盘边缘飞出的红墨水在纸上的径迹分布这两个演示实验,直观显示得出。
本设计强调以视频、实验、动画为线索,注重刺激学生的感官,强调学生的体验和感受,化抽象思维为形象思维,概念和规律的教学体现“建模”、“类比”等物理方法,学生的活动以讨论、交流、实验探究为主,涉及的问题联系生活实际,贴近学生生活,强调对学习价值和意义的感悟。
完成本设计的内容约需2课时。
六、教学流程
1、教学流程图
2、流程图说明
情境I录像,演示,设问1
播放录像:三环过山车,让学生看到物体的运动有直线和曲线。
演示:让学生向正在做直线运动的乒乓球用力吹气,体验球在什么情况下将做曲线运动。
设问1:物体在什么情况下将做曲线运动?
情境II观察、对比,设问2
观察、对比钟表指针和过山车这两类圆周运动。
设问2:以上两类圆周运动有什么不同?钟表指针所做的圆周运动有什么共同特征?建立匀速圆周运动的概念。
情境III演示,动画
情景:月、地快慢之争。
多媒体动画:演示同样时间内两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动,比较得出线速度表
表达式。
演示1:用细绳捆着小球在水平面内做圆周运动,突然松开绳的一端,看到小球沿着圆弧切线方向运动。
演示2:通过实物投影演示旋转的转盘边缘飞出的红墨水在纸上的径迹分布,显示线速度的方向。
情景:变换教室内电风扇的变速档,看到圆周运动转动快慢的不同情况,引入角速度概念。
多媒体动画:演示同样时间内两个运动半径所转过角度不同的匀速圆周运动,比较得出角速度表达式。
活动讨论、实验、交流、小结。
识别:请同学们说说生活中有哪些圆周运动可以看作是匀速圆周运动。了解学生对匀速圆周运动的理解以及是否具有建模能力。
观察分析:磁带、涂改修正带、自行车链条等传动设备中,两轮轴边缘各点的线速度有何关系。了解对线速度概念的理解情况。
算一算:计算壁挂钟的时针、分针、秒针针尖的线速度大小和它们角速度的倍数关系。了解能否通过实际测量获取有用数据,灵活运用线速度的公式和角速度公式解决实际问题。
小实验:提供回力玩具小车,玻璃板,建筑用黄沙,通过对实验的观察说明汽车车轮的挡泥板应安装在什么位置合适,了解对线速度方向的掌握情况。
释疑:评判地球与月亮之争。
小结:幻灯片小结。
3、教学主要环节本设计可分为四个主要的教学环节:
第一环节,通过播放录像和演示,归纳物体做曲线运动的条件。
第二环节,通过观察对比,建立理想模型,归纳匀速圆周运动特征,类比匀速直线运动得出匀速圆周运动概念。
第三环节,以情景激疑引入用线速度、角速度描述圆周运动,借助多媒体动画,类比匀速直线运动得出线速度、角速度定义和公式。
第四环节,以学生活动为中心,针对几个实际问题开展讨论、探究、交流,深化对本节课知识的理解和应用。
七、教案示例
第一环节物体做曲线运动的条件
[创设情景]播放录像:森林公园三环过山车的运动。
[提出问题]
1、请同学们说说过山车都做了哪些不同性质的运动? (匀速直线运动、匀加速直线运动、匀减速直线运动、曲线运动、圆周运动等)
2、什么条件下物体将做曲线运动?
[演示]让乒乓球从斜面上滚下到达水平桌面上做直线运动,请一个同学向着与球运动不一致的方向用力吹球,观察球的运动轨迹有何变化?
[结论]当物体受到的合力与速度方向不在一条直线上时,物体就做曲线运动。
[引言]运动轨迹是圆的曲线运动叫做圆周运动,下面我们就从圆周运动开始学习如何对曲线运动进行研究。
第二环节匀速圆周运动的概念
[观察讨论]钟表的时针、分针、秒针的圆周运动有什么共同的特征?它们与过山车的圆周运动有什么不同?
(钟表的时针、分针、秒针的圆周运动,它们的共同特征是匀速转动的,而过山车的圆周运动列车的速度大小是不断变化的)
[提出问题]怎样给匀速圆周运动下定义呢?(引导学生类比匀速直线运动定义匀速圆周运动)
[结论]质点在任何相同时间内,所通过的弧长都相等的圆周运动叫做匀速圆周运动。
匀速圆周运动是最基本最简单的圆周运动,它是一种理想化的物理模型。
[引言]我们如何对圆周运动进行研究呢?
第三环节线速度、角速度概念
[创设情景]地、月快慢之争
地球:我绕太阳运动1秒走29.79千米,你绕我1秒才走1.02千米,你太慢了!
月亮:你一年才绕一圈,我28天就绕一圈,你才慢呢!
[提出问题]怎样定义描述圆周运动快慢的物理量?(引导学生与匀速直线运动的速度类比)多媒体动画:演示同样时间内,两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动;
[结论]线速度定义:质点经过的圆弧长度s与所用时间t的比值,叫做圆周运动的线速度。
公式:单位:m/s(米/秒)
[问题]速度是矢量,圆周运动的线速度方向是怎样的?
[演示]
1、用一端连有细线的小球,将线的一端套在钉子上,钉子竖直立在桌面上,给球初速让球在水平桌面上做圆周运动,突然向上抽出钉子,看到球沿圆周的切线方向运动;
2、通过投影仪观察旋转圆盘边缘红墨水飞出的情景以及落在纸面上的径迹分布;
[结论]线速度方向:沿圆弧的切线方向
线速度表示圆周运动的瞬时速度,它是矢量;圆周运动的线速度方向是不断改变的,所以匀速圆周运动是变速运动,匀速圆周运动中的“匀速”是“匀速率”的意思。
[情景]打开教室内的电风扇,变换不同的档观察它转动的快慢。(引导学生认识要引入与线速度不同的、描述圆周运动转动快慢的物理量)
高中物理教学设计 13
教学目标
【知识与能力】
探究得出滑动摩擦力产生的条件和影响滑动摩擦力大小的因素以及计算公式。
【过程与方法】
通过观察,了解滑动摩擦力的存在,实验探究产生滑动摩擦力的条件以及影响其大小的因素,提高实验技能和探索能力。
【情感、态度和价值观】
学生能提高实事求是的科学实验态度,锻炼思维能力、抽象能力,运用物理知识解释生活现象。
教学重难点
【重点】
滑动摩擦力产生条件和计算式。
【难点】
实验探究的过程。
教学方法
观察法、实验法、讨论法、问答法等。
教学过程
(一)新课导入
展示几个情景:孩子玩滑梯、火车急刹车、冰壶运动等。
通过提问这些情景中的`现象,引导学生思考,从而得出滑动摩擦力的概念,导出新课。
(二)科学探究
问题1:滑动摩擦力什么情况下才会出现?结合前面学的静摩擦力条件进行讨论。
学生讨论:需要有压力、粗糙的接触面以及相对运动。
问题2:为什么冰壶、火车、孩子受到的滑动摩擦力不同呢?
实验探究:影响滑动摩擦力大小的因素:
1.猜想:与压力有关,与速度有关,与质量有关,与粗糙程度有关等等。
2.设计实验:用弹簧秤拉动木块,可通过加减砝码改变压力,改变拉动速度,更换接触面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。弹簧秤示数便是滑动摩擦力示数,设计表格进行记录。
3.进行实验:6人一组进行实验,注意小组内部的分工问题,教师巡视。
4.得出结论:滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。
5.交流讨论:分享实验中的数据和实验细节,误差处理等;讨论控制变量法的注意事项,即控制无关变量相同,只改变探究的物理量等;实验安全问题、保护器材问题等等。
6.总结:结合实验结论和教材,得出滑动摩擦力的计算公式,f=μN
问题3:滑动摩擦力的方向如何判断呢?结合示例分析并讨论。
示例:木块在地面上滑动、木块在木板上滑动并带动木板一起滑动。
学生讨论:滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,相对运动方向有时并不是运动方向。
问题4:滑动摩擦力有什么作用呢?举例说明。
回答:生活中有很多地方可以见到滑动摩擦力,车辆的刹车系统是利用滑动摩擦力进行减速,打磨东西也是利用了滑动摩擦力,同时机器中的滑动摩擦力会损耗器材,所以需要使用润滑油来减小滑动摩擦力等等。
(三)巩固提高
给出适当例题,运用公式求解摩擦力大小,判断摩擦力方向。
(四)小结作业
小结:浅谈本节课收获。
作业:课下继续探索,拓展科学知识。
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一、教学目标
知识与技能:
1、理解力的分解概念。
2、知道力的分解是合成的逆运算,并知道力的分解遵循平行四边形定则。
3、学会按力的实际作用效果分解力。
4、学会用力的分解知识解释一些简单的物理现象。
过程与方法:
1、通过生活情景的再现和实验模拟体会物理与实际生活的密切联系。
3、通过对力的实际作用效果的分析,理解按实际作用效果分解力的意义,并感受具体问题具体分析的方法。情感、态度与价值观:
1、通过联系生活实际情景,激发求知欲望和探究的兴趣。
2、通过对力的分解实际应用的分析与讨论,养成理论联系实际的自觉性,培养解决生活实际问题的能力。
二、教学重点难点
教学重点:理解力的分解的概念,利用平行四边形定则按力的作用效果进行力的分解。
教学难点:力的实际作用效果的分析。
三、教学过程
(一)引入:
1、观察一幅打夯的图片,分析为什么需要那么多人一起打夯。
2、模拟打夯,指出用多个力的'共同作用来代替一个力的作用的实际意义,突出等效替代的思想。
3、引出力的分解的概念:把一个力分解成几个分力的方法叫力的分解。
(二)一个力可分解为几个力?
由打夯的例子可以看出一个力的作用可以分解为任意几个力,最简单的情况就是把一个力分解为两个力。
(三)一个力分解成两个力遵循什么规则?
力的分解是力的合成的逆运算,因此把一个力分解为两个分力也遵循平行四边形定则。
(四)力的分解实例分析
以一个力为对角线作平行四边形可以作出无数个平行四边形,因此把一个力分解为两个力有无数组解,但如果已知两个分力的方向,那力的分解就只有唯一解了。如何确定两个分力的方向呢?在解决实际问题时要根据力的实际作用效果确定分力的方向。
一、斜面上重力的分解
[演示]用薄塑料片做成斜面,将物块放在斜面上,斜面被压弯,同时物块沿斜面下滑.
[结论]重力G产生两个效果:使物体沿斜面下滑和压紧斜面.
[分析]重力的两个分力大小跟斜面的倾斜角有何关系?
[结论]通过作图和实验演示可看出倾角越大,下压分力越小而下滑分力越大。
[问题]游乐场的滑梯为什么倾角很大?山路为什么要修成盘山状?
[分析]斜面倾角越大,使物体下滑的力越大,物体越容易下滑,故公园滑梯倾角较大,但山路若直接从山脚往山顶修,则倾角太大,车辆上坡艰难而下坡又不安全,是不可行的,修成盘山状则可解决这个问题。
二、直角支架所受拉力的分解
[实验模拟]同学甲用一手撑腰,同学乙用力向下拉甲同学的肘部,让同学谈体会,即分析向下拉肘部的力产生的作用效果。
[实验演示]在支架上挂一重物,观察橡皮膜的变化,分析重物对支架的拉力产生的作用效果。
[分析]支架所受拉力一方面挤压水平杆,另一方面拉伸倾斜杆。
[分解]按效果分解拉力并作出平行四边形法。
三、劈木柴刀背上力的分解
[观察图片]为什么一斧头下去,木桩被劈开了?作用在斧头上的力实际产生了什么效果?
[小实验]同学甲双手合十,同学乙用一只手试图从甲的两手中间劈下去,体会手上的感觉。
[分析]乙同学的手向两侧挤压甲同学的两只手,因此刀背上的力的作用效果也是使得刀的两个侧面去挤压木柴。
[分解]按力的作用效果分解刀背上的力,作出平行四边形,并比较分力与合力的大小关系。
[思考]由生活经验可知砍柴的刀越锋利越容易把柴劈开,为什么?分析分力大小跟分力夹角的关系。
[体验]通过小实验体会在合力一定的情况下,分力大小随其夹角变化而变化的规律:
○用一根羊绒线,中间吊一个砝码,观察当抓住线的两手距离不断增大时线有何变化。
○用两个弹簧秤共同拉一个砝码,拉的夹角逐渐增大,观察弹簧秤示数的变化。
[规律总结]在合力一定的情况下,对称分布的两个分力的夹角越大,分力越大。
[应用]
○如何把陷进泥潭的汽车拉出来?
○如何移动一只很重的箱子?
(五)小结:
1、知道什么叫力的分解
2、知道力的分解遵循平行四边形定则
3、掌握在解决实际问题时按力的实际作用效果分解的方法。
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教学目标
一、知识目标
1、知道什么是反冲运动,能举出几个反冲运动的实例;
2、知道火箭的飞行原理和主要用途。
二、能力目标
1、结合实际例子,理解什么是反冲运动;
2、能结合动量守恒定律对反冲现象做出解释;
3、进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力
三、德育目标
1、通过实验,分析得到什么是反冲运动,培养学生善于从实验中总结规律和热心科学研究的兴趣、勇于探索的品质。
2、通过介绍我国成功地研制和发射长征系列火箭的事实,结合我国古代对于火箭的发明和我国的现代火箭技术已跨入世界先进先烈,激发学生热爱社会主义的情感。
教学重点
1、知道什么是反冲。
2、应用动量守恒定律正确处理喷气式飞机、火箭一类问题。
教学难点
如何应用动量守恒定律分析、解决反冲运动。
教学方法
1、通过观察演示实验,总结归纳得到什么是反冲运动。
2、结合实例运用动量守恒定律解释反冲运动。
教学用具
反冲小车、玻璃棒、气球、酒精、反冲塑料瓶等
课时安排
1课时
教学步骤
导入新课
[演示]拿一个气球,给它充足气,然后松手,观察现象。
[学生描述现象]释放气球后,气球内的气体向后喷出,气球向相反的方向飞出。
[教师]在日常生活中,类似于气球这样的运动很多,本节课我们就来研究这种。
新课教学
(一)反冲运动 火箭
1、教师分析气球所做的运动
给气球内吹足气,捏紧出气孔,此时气球和其中的气体作为一个整体处于静止状态。松开出气孔时,气球中的气体向后喷出,气体具有能量,此时气体和气球之间产生相互作用,气球就向前冲出。
2、学生举例:你能举出哪些物体的运动类似于气球所作的运动?
学生:节日燃放的礼花。喷气式飞机。反击式水轮机。火箭等做的运动。
3、同学们概括一下上述运动的特点,教师结合学生的叙述总结得到:
某个物体向某一方向高速喷射出大量的液体,气体或弹射出一个小物体,从而使物体本身获得一反向速度的现象,叫反冲运动
4、分析气球。火箭等所做的反冲运动,得到:
在反冲现象中,系统所受的合外力一般不为零;
但是反冲运动中如果属于内力远大于外力的情况,可以认为反冲运动中系统动量守恒。
(二)学生课堂用自己的装置演示反冲运动。
1、学生做准备:拿出自己的在课下所做的反冲运动演示装置。
2、学生代表介绍实验装置,并演示。
学生甲:
装置:在玻璃板上放一辆小车,小车上用透明胶带粘中一块浸有酒精的棉花。
实验做法:点燃浸有酒精的棉花,管中的酒精蒸气将橡皮塞冲出,同时看到小车沿相反方向运动。
学生乙:
装置:二个空摩丝瓶,在它们的底部用大号缝衣针各钻一个小洞,这样做成二个简易的火箭筒,在铁支架的立柱端装上顶轴,在放置臂的两侧各装一只箭筒,再把旋转系统放在顶轴上,往火箭筒内各注入约4 mL的酒精,并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。点燃酒精棉球,片刻火箭筒内的酒精蒸气从尾孔中喷出,并被点燃,这时可以看到火箭旋转起来。
学生丙:用可乐瓶做一个水火箭,方法是用一段吸管和透明胶带在瓶上固定一个导向管,瓶口塞一橡皮塞,在橡皮塞上钻一孔,在塞上固定一只自行车车胎上的进气阀门,并在气门芯内装上小橡皮管,在瓶中先注入约1/3体积的水,用橡皮塞把瓶口塞严,将尼龙线穿过可乐瓶上的导向管,使线的.一端拴在门的上框上,另一端拴在板凳腿上,要使线拉直,将瓶的进气阀与打气筒相接,向筒内打气到一定程度时,瓶塞脱开,水从瓶口喷出,瓶向反方向飞去。
过渡引言:同学们通过自己设计的实验装置得到并演示了什么是反冲运动,那么反冲运动在实际生活中有什么应用呢?下边我们来探讨这个问题。
(三)反冲运动的应用和防止
1、学生阅读课文有关内容。
2、学生回答反冲运动应用和防止的实例。
学生:反冲有广泛的应用:灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等都是反冲的重要应用。
学生:用枪射击时,要用肩部抵住枪身,这是防止或减少反冲影响的实例。
3、用多媒体展示学生所举例子。
4、要求学生结合多媒体展示的物理情景对几个物理过程中反
冲的应用和防止做出解释说明:
①对于灌溉喷水器,
当水从弯管的喷嘴喷出时,弯管因反冲而旋转,可以自动地改变喷水的方向。
②对于反击式水轮机:当水从转轮的叶片中流出时,转轴由于反冲而旋转带动发电机发电。
③对于喷气式飞机和火箭,它们靠尾部喷出气流的反冲作用而获得很大的速度。
④用枪射击时,子弹向前飞去枪身向后发生反冲,枪身的反冲会影响射击的准确性,所以用步枪时我们要把枪身抵在肩部,以减少反冲的影响。
教师:通过我们对几个实例的分析,明确了反冲既有有利的一面,同时也有不利的一面,在看待事物时我们要学会用一分为二的观点。
我们知道:反冲现象的一个重要应用是火箭,下边我们一认识火箭:
(四)火箭:
1、演示:把一个废旧白炽灯泡敲碎取出里面的一根细玻璃管,往细玻璃管装由火柴刮下的药粉,把细管放在支架上,用火柴或其他办法给细管加热。
现象:当管内的药粉点燃时,生成的燃气从细口迅速喷出,细管便向相反方向飞去。教师讲述:上述装置就是火箭的原理模型。
2、多媒体演示古代火箭,现代火箭的用途及多级火箭的工作过程,同时学生边看边阅读课文。
3、用实物投影仪出示阅读思考题:
①介绍一下我国古代的火箭。?
②现代的火箭与古代火箭有什么相同和不同之处?
③现代火箭主要用途是什么?
④现代火箭为什么要采用多级结构?
4、学生解答上述问题:
①我国古代的火箭是这样的:
在箭上扎一个火药筒,火药筒的前端是封闭的,火药点燃后生成的燃气以很大速度向后喷出,火箭由于反冲而向前运动。
②现代火箭与古代火箭原理相同,都是利用反冲现象来工作的。
但现代火箭较古代火箭结构复杂得多,现代火箭主要由壳体和燃料两大部分组成,壳体是圆筒形的,前端是封闭的尖端,后端有尾喷管,燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出,火箭就向前飞去。
③现代火箭主要用来发射探测仪器、常规弹头或核弹头,人造卫星或宇宙飞船,即利用火箭作为运载工具。
④在现代技术条件下,一级火箭的最终速度还达不到发射人造卫星所需要的速度,发射卫星时要使用多级火箭。
用CAI课件展示多级火箭的工作过程:
多级火箭由章单级火箭组成,发射时先点燃第一级火箭,燃料用完工以后,空壳自动脱落,然后下一级火箭开始工作。
教师介绍:多级火箭能及时把空壳抛掉,使火箭的总质量减少,因而能够达到很高的温度,可用来完成洲际导弹,人造卫星、宇宙飞船等的发射工作,但火箭的级数不是越多越好,级数越多,构造越复杂,工作的可靠性越差,目前多级火箭一般都是三级火箭。
那么火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么有关系呢?
5、出示下列问题:
火箭发射前的总质量为M、燃料燃尽后的质量为m,火箭燃气的喷射速度为v1,燃料燃尽后火箭的飞行速度v为多大?
[学生分析并解答]:
解:在火箭发射过程中,由于内力远大于外力,所以动量守恒。
发射前的总动量为0,发射后的总动量为(M-m)v-mv1(以火箭的速度方向为正方向)则:(M-m)v-mv1=0
师生分析得到:燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比M/m决定。
巩固训练 水平方向射击的大炮,炮身重450 kg,炮弹射击速度是450 m/s,射击后炮身后退的距离是45 cm,则炮受地面的平均阻力是多大?
小结
1、当物体的一部分以一定的速度离开物体时,剩余部分将获得一个反向冲量而向相反方向运动,这种向相反方向的运动,通常叫做反冲运动。
2、对于反冲运动,所遵循的规律是动是守恒定律,在具体的计算中必须严格按动量守恒定律的解题步骤来进行。
3、反冲运动不仅存在于宏观低速物体间,也存在于微观高速物体。
高中物理教学设计 16
【学习目标】
1、能熟练说出平抛运动的概念、性质、物体做平抛运动的条件
2、理解平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向自由落体运动
3、用分解的.思想处理平抛运动问题,探究平抛运动的基本规律。
【重点难点】
重点:解决平抛运动问题的基本思路
难点:用分解的思想理解平抛运动
预习案
【使用说明及学法指导】
1、通读教材,熟记本节基本概念、规律,然后完成问题导学中问题和预习自测。
2、问题导学中 “处理平抛运动问题的基本思路”是本节内容的核心和基础,是解决平抛运动问题的前提和关键,应重点理解和熟练把握。
3、如有不能解决的问题,可再次查阅教材或其他参考书。
4、记下预习中不能解决的问题,待课堂上与老师同学共同探究。
5、限时15分钟。
【问题导学】
1、什么是平抛运动?
2、物体做平抛运动的条件是什么?
3、什么是匀变速运动?平抛运动是匀变速运动吗?
4、处理平抛运动问题的基本思路:平抛运动可分解为水平方向的
和竖直方向的 。物体从O点开始平抛,t时间后到达P点。在图中画出t时间内位移S、t时刻的速度v如图。把速度、位移沿x、y方向分解如上图,则
水平方向分速度vx= ,水平方向分位移x = 。
竖直方向分速度vy= , 竖直方向分位移y = 。
合速度公式V = ,其方向tanα = (α为v与水平方向夹角);
合位移公式S = ,其方向tanβ = (α为v与水平方向夹角)。
高中物理教学设计 17
一、教学目标
1、通过抽象概括的过程,理解加速度的概念,知道加速度的定义式、方向和单位。
2、理解加速度的矢量性,会根据速度变化的方向判断加速度的方向并结合速度的方向判断运动性质。
3、学习并体会用物理量之比定义新物理量的方法。
4、理解加速度与速度、速度变化量和速度变化率之间的区别与联系,并会分析生活中的运动实例。初步体会变化率对描述变化过程的意义。
5、通过生活中有关加速度的利用和危害防止的实例,体会物理与生活实际的紧密联系,激发物理学习兴趣。
二、教学重点
建立和理解加速度的概念。
三、教学难点
熟练应用加速度,解决实际问题。
四、教学过程
(一)导入
图片展示电动自行车与汽车的起步与刹车的数据表格,学生回答如下几个问题:
1、是否能用谁的速度大描述上述过程中汽车和电车运动的不同;
2、是否能用谁的速度变化大描述上述过程中汽车与电车运动的不同?
3、应该用什么方法描述它们运动的不同?通过学生的'回答,引入课题。
(二)新授
1、加速度概念的引入
针对上述遗留问题,继续引导学生思考:对于起步和刹车过程,都涉及到了哪些物理量?进一步通过观察速度变化量与时间的关系,让学生联想到速度的定义,并根据类比的方法,采用比值定义的方式,得到加速度的定义式。与此同时给出单位,介绍其物理意义,拓展变化率的含义。
2、加速度的方向
通过计算表格中各组的加速度,引导学生发现加速度的正负值,从而引入方向的判断。结合运动速度的变大或减小,建立加速度的方向与运动变化之间的联系。
引入矢量表示的形式,并对起步加速过程进行矢量作图演示。学生根据演示,尝试用矢量作图方式解决刹车减速过程的加速度。同时提醒学生,矢量计算要先设定正方向。
在综合代数与矢量作图的基础上,对加速度的方向作出明确说明,即加速度的方向与速度变化方向一致。
3、加速度的含义
学生思考以下几个问题:
1、速度大,则加速度大?
2、速度变化量大,则加速度大?
3、速度变化快,则加速度大?学生回答总结,明确加速度的大小只表示速度变化的快慢,而与速度的大小或速度变化的大小无因果关系。
(三)巩固
出示练习题,已知汽车末速度、运行时间和加速度,求其初速度。
(四)小结
学生自主总结本课所学,教师适时归纳补充。并引用电车数据,解释引入“国标”的必要性。
(五)作业
搜集资料,关于飞机、高铁、赛车、猎豹等不同物体的速度数据,并计算其加速度大小进行比较。
五、板书设计
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