高中物理教學設計
一、什么是教學設計
教學設計是根據課程標準的要求和教學對象的特點,將教學諸要素有序安排,確定合適的教學方案的設想和計劃。一般包括教學目標、教學重難點、教學方法、教學步驟與時間分配等環節。
二、教學設計的方法
1、教學設計要從“為什么學”入手,確定學生的學習需要和學習目標;
2、根據學習目標,進一步確定通過哪些具體的教學內容提升學習者的知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀,從而滿足學生的學習需要,即確定“學什么”;
3、要實現具體的學習目標,使學生掌握需要的教學內容,應采用什么策略,即“如何學”;
4、要對教學的效果進行全面的評價,根據評價的結果對以上各環節進行修改,以確保促進學生的學習,獲得成功的教學。
三、高中物理教學設計(精選18篇)
作為一位不辭辛勞的人民教師,總不可避免地需要編寫教學設計,借助教學設計可使學生在單位時間內能夠學到更多的知識。那么教學設計應該怎么寫才合適呢?以下是小編精心整理的高中物理教學設計(精選18篇),歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
高中物理教學設計1
教學目標:
1、知識與技能
(1)解釋速度的概念,能夠概括速度的定義、公式、符號、單位和物理意義。
(2)解釋平均速度、瞬時速度的定義并學會辨析。
(3)能夠說出速率的概念并辨認速度與速率。
2、過程與方法
(1)在概念轉變的教學過程中形成全面、正確的關于速度的概念。
(2)通過平均速度引出瞬時速度的過程,鍛煉使用極限思維。
(3)通過對平均速度與瞬時速度、速度與速率的區別和分辨,學會運用辨析的方法。
3、情感態度與價值觀
(1)對速度全面正確地解釋來積極培育自身科學嚴謹的態度。
(2)積極將自己的觀點及見解與老師、同學進行交流。
(3)通過本節課的學習嘗試體會物理學中蘊含的對立統一。
課型:
新授課
課時:
第一課時
學情分析:
一般而言,高一學生在經歷了初中階段的學習后,思維能力得到了較好的發展,抽象邏輯思維逐漸取代形象思維占據主要地位、學生的一般特征主要表現為以下幾個方面:
(1)學生能夠按照探究性學習的過程利用假設思維進行學習;
(2)學生在學習過程中自我調控能力得到了進一步加強,學習過程更加具有目的性;
(3)在某種程度下學生思維不再是“抱殘守缺”,而是較為容易接受新事物;
(4)學生學習動機由興趣支撐逐漸轉變為由意志支撐,學習的目的性更加明確;
(5)學生之間的交流對于學生學習具有一定的影響、
關于“速度”的學習,學生在初中階段科學學科中所接受的定義是,單位時間內通過的路程、這與高中對于“速度”的定義截然不同,學生雖然通過初中階段的學習具備了一定的基礎,但這個基礎里大部分仍然是迷思概念、如何將初中階段所接受到的關于“速度”的迷思概念轉變為科學概念,達到一個新的認知平衡是本節課的一條主線、同時也應該認識到學生在初中階段的學習以及前面關于“位移”、“路程”的學習為本節課奠定了一個很好的基礎。
本節課可能存在的問題有兩個,一是學生根據初中階段的學習積累對于“速度”難以產生正確、客觀的認識,其中所存在的迷思概念需要在教學過程中進行轉變;二是學生對于“平均速度”、“瞬時速度”兩個概念可能會有所混淆,教師應該利用課堂呈現的問題情境引導學生進行有效區分。
教學重點:
速度的概念,由平均速度通過極限的思維方法引出瞬時速度。
教學難點:
對瞬時速度的理解,怎樣由平均速度引出瞬時速度。
教學方法:
問題情境引入、探測已有概念、產生認知沖突、解構迷思概念和建構科學概念、形成新的認知平衡。
教學過程:
引入:速度的二段式測驗3道題,情境引入,激發學生產生沖突。
(一)速度
“速度”的引入:運動會上,要比較哪位運動員跑得快,可以用什么方法?通過相同的位移比較時間的長短。若運動的時間是相等的,我們可以根據位移的大小來比較。如果運動的位移、所用的時間都不一樣,又如何比較呢?
在物理學中,我們引入速度這個物理量來描述物體運動的快慢。
1、定義:位移Δx與發生這個位移所用時間Δt的比值(比值定義法)。
描述物體運動快慢的物理量。
2、國際單位:m/s或m·s—1,其他單位:km/h等
3、速度是矢量,方向與運動方向相同。
在勻速直線運動中,速度保持不變。如果物體做變速直線運動,速度的大小不斷改變,根據求得的則表示物體在Δt時間內的平均快慢程度,稱為平均速度。
(二)平均速度和瞬時速度
1、平均速度
⑴公式:
⑵平均速度是矢量,方向即位移的方向。
對于變速直線運動,各段的平均速度一般并不相同,求平均速度必須指明“哪段時間”或“哪段位移”。
⑶求平均速度必須指明“哪段時間”或“哪段位移”。
過渡:平均速度只能粗略的描述物體運動的快慢,為了精確地描述做變速直線運動的物體運動的快慢,我們可以將時間Δt取得非常小,接近于零,這是求得的速度值就應該是物體在這一瞬時的速度,稱為瞬時速度。
2、瞬時速度
⑴定義:物體在某一時刻(或某一瞬間)的速度。
⑵瞬時速度簡稱速度,方向為物體的運動方向。
在日常生活中,人們對“速度”這一概念并不一定明確指出是“平均速度”還是“瞬時速度”,我們應根據上下文去判斷。“平均速度”對應的是一段時間,“瞬時速度”對應的是某一時刻。
3、瞬時速率:瞬時速度的大小,簡稱速率。
例:課本P16汽車速度計上指針所指的刻度是汽車的瞬時速率。
(三)平均速率:物體運動的路程與所用時間的比值。
與“平均速度的大小”完全不同。
例1:下列對各種速率和速度的說法中,正確的是()
A、平均速率就是平均速度
B、瞬時速率是指瞬時速度的大小
C、勻速直線運動中任意一段時間內的平均速度都等于其任一時刻的瞬時速度
D、勻速直線運動中任何一段時間內的平均速度都相等
例2:一輛汽車沿平直的公路行駛,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若汽車前一半時間的平均速度是v1,后一半時間的平均速度是v2,求全部路程的平均速度。
總結:平均速度不是速度的平均值,應嚴格按照定義來計算。
例3:人乘自動扶梯上樓,如果人站在扶梯上不動,扶梯將人送上樓去需用30s。若扶梯不動,某人沿扶梯走到樓上需20s。試計算這個人在扶梯開動的情況下仍以原來的速度向上走,需要多長時間才能到樓上?(12s)
作業:
必做:p18—1、2、3、4
選做:新新學案第一章第三節
高中物理教學設計2
知識目標
1、知道渦流是如何產生的;
2、知道渦流對我們的不利和有利的兩個方面,以及如何防止和利用;
情感目標
通過分析事例,培養學生全面認識和對待事物的科學態度。
教學建議
本節是選學的內容,它又是一種特殊的電磁感應現象,在實際中有很多應用,比如:發電機、電動機和變壓器等等。所以可以根據實際情況選講,或者知道學生閱讀。什么是渦流是本節課的重點內容。
渦流和自感一樣,也有利和弊兩個方面。教學中應該充分應用這些實例,培養學生全面認識和對待事物的科學態度。
教學設計方案
一、引入:引導學生觀察發電機、電動機和變壓器(可用事物或圖片)
提出問題:為什么它們的鐵芯都不是整塊金屬,而是由許多相互絕緣的薄硅鋼片疊合而成?
引導學生看書回答,從而引出渦流的概念:什么是渦流?
把塊狀金屬放在變化的磁場中,或者讓它在磁場中運動時,金屬塊內將產生感應電流,這種電流在金屬塊內自成閉合回路,很象水的旋渦,因此叫做渦流。
整塊金屬的電阻很小,所以渦流常常很大。
(使學生明確:渦流是整塊導體發生的電磁感應現象,同樣遵守電磁感應定律。)
二、渦流在實際中的意義是什么?
⑴為什么電機和變壓器通常用相互絕緣的薄硅鋼片疊合而成,就可以減少渦流在造成的損失?
⑵利用渦流原理制成的冶煉金屬的高頻感應爐有什么優點?
電學測量儀表如何利用渦流原理,方便觀察?
提出上述問題后,讓學生看書、討論回答
三、作業:讓學生業余時間到物理實驗室觀察電度表如何利用渦流,寫出小文章進行闡述。
高中物理教學設計3
一、指導思想
新的學年我們要積極學習中華人民共和國教育部制定的普通高中《物理課程標準》(實驗),認識物理課程的性質,領會物理課程基本理念,了解物理課程設計的基本思路。通過學習物理課程總目標和具體目標,使我們的物理教學工作更科學化、規范化、具體化。認真學習新的物理教學大綱,明確必修物理課和選修物理課的教學內容和要求,結合現行使用的教材做好調整。學習有關教育改革和教學改革理論和經驗,從提高學生全面素質、對每一個學生負責的基本點出發,根據各校、各班學生的具體情況,制定恰當的教育教學計劃與目標要求,使每一個學生在高中階段都能得到發展和進步。
二、教學目標
通過新課教學,使學生掌握物理的基本概念和基本規律。對于物理概念,應使學生理解它的含義,了解概念之間的區別和聯系,對于物理規律,在講解時要注意通過實例、實驗和分析推理過程引出,應使學生掌握物理定律的表達形式和適用范圍。使學生更深層次地掌握物理的基本概念和基本規律,提高學生的綜合能力和思維能力,為達到高考要求打下堅實的基礎。
三、具體做法
1、以本為本,以綱為綱
本指課本,綱指《考試說明》。在物理基礎教學中必須分清主次,緊跟高考動向、突出重點,抓住關鍵。
2、因材施教,生動活潑
在教學中,為使學生都能生動活潑地主動地學習,應對不同的學生提出不同的要求。對學習有困難的學生,要針對他們的具體情況導以耐心的輔導,作業進行面批,使他們都能學有所得。對學有余力的學生,要鼓勵和幫助他們學習更多的知識,使他們達到更高的水平。總之,要使學生更深層次地掌握物理的基本概念和基本規律,提高各種能力,做到每個知識點都掌握的扎扎實實。
3、集思廣益,精益求精
發揮備課組的作用,強化了對象的針對性,眼睛要盯住全班學生,具體做法是:
(1)堅持集體備課,集思廣益。
(2)每章要有單元測驗,閱卷完后,根據學生答題情況,逐題分析,特別究錯題。
(3)對學生要把每次講評完后的答卷收上來重作分析,幫助他們解決學習中的困難。
4、重視復習,溫故知新
學習是一個循序而漸進的過程,也是一個溫故而知新的過程,每章后的物理復習更是如此。復習過的內容要多次見面,學生才記憶得牢固、理解得準確、運用得自如。
5、加強訓練,提高能力
要求學生答題必須嚴謹、規范和完善,為此,我們在平時講解習題時自身做到語言精煉,板書規范,表述完整,言傳身教,對學生的作業批改、試卷的評分,也從嚴要求,嚴格評分標準,注重答題的要點和文字敘述的規范,專業術語和字符的準確。同時,要求學生在考試中養成畫示意圖的習慣,學會用示意圖建立起思維的平臺;訓練學生在解題過程中謹慎操作的習慣;告誡學生在考試時思維的執著程度要適度,即既不要打水漂,又不要吊死在半路上,解題做到一快、二準、三規范。每次考試后,將評分標準及答案張貼在班上,讓學生們熟悉,以便提高學生高考答題的質量。
四、新課教學時間及授課按排:
1、(1套單元測試卷)了解學生,做好初高中的銜接 2課時
2、第一章、力(共9課時)
第一節、緒論 1課時
第二節、力,重力。 1課時
第三節、彈力 1課時
第四節、摩擦力 1課時
第五節、力的合成 1課時
第六節、力的分解 1課時
第七節、補充受力分析 1課時
章節綜合講解 1課時
試卷講評 1課時
單元過關命題人:楊智老師
3、第四章、物體的平衡(共7課時)
第一節、共點力作用下物體的平衡條件 1課時
第二節、平衡
條件的應用 1課時
第三節、補充正交分解法的思想 1課時
第四節、補充多個物體平衡的實例
(隔離法、整體法) 2課時
章節綜合講解 1課時
試卷講評 1課時
單元過關命題人:李勇老師
4、第二章、直線運動(共14課時)
第一節、機械運動、質點、時間、時刻、位移、路程 1課時
第二節、勻速直線運動位移-時間圖象 1課時
第三節、平均速度、瞬時速度、
勻速直線運動的速度-時間圖象 1課時
第四節、加速度 1課時
第五節、勻變速直線運動的速度-時間圖象、公式 1課時
第六節、勻變速直線運動的位移-時間公式 1課時
第七節、勻變速直線運動的兩個推論及應用 1課時
第八節、勻變速直線運動規律的應用、二級結論的推導 2課時
第九節、自由落體運動 1課時
第十節、補充豎直上拋運動 1課時
節綜合講解 2課時
試卷講評 1課時
各知識點和單元過關命題人:趙寶勝老師
期中考試
5、第三章、牛頓運動定律(共11課時)
第一節、牛頓第一運動定律、物體運動狀態的改變 1課時
第二節、牛頓第二運動定律 1課時
第三節、牛頓第三運動定律 1課時
第四節、牛頓定律的應用 2課時
第五節、超重與失重 1課時
第六節、力學單位制、牛頓定律的適用范圍 1課時
章節綜合講解(連接體問題) 2課時
試卷講評 2課時
單元過關命題人:張有望老師
6、第五章、曲線運動(共11課時)
第一節、曲線運動的速度方向 1課時
第二節、運動的合成與分解 1課時
第三節、平拋運動及規律的應用 2課時
第四節、描述勻速圓周運動的物理量 1課時
第五節、勻速圓周運動向心力的計算 2課時
章節綜合講解 2課時
試卷講評 2課時
單元過關命題人:邢淑芳老師
7、期末考試復習 6課時
高中物理教學設計4
一、教學任務分析
勻速圓周運動是繼直線運動后學習的第一個曲線運動,是對如何描述和研究比直線運動復雜的運動的拓展,是力與運動關系知識的進一步延伸,也是以后學習其他更復雜曲線運動(平拋運動、單擺的簡諧振動等)的基礎。
學習勻速圓周運動需要以勻速直線運動、牛頓運動定律等知識為基礎。
從觀察生活與實驗中的現象入手,使學生知道物體做曲線運動的條件,歸納認識到勻速圓周運動是最基本、最簡單的圓周運動,體會建立理想模型的科學研究方法。
通過設置情境,使學生感受圓周運動快慢不同的情況,認識到需要引入描述圓周運動快慢的物理量,再通過與勻速直線運動的類比和多媒體動畫的輔助,學習線速度與角速度的概念。
通過小組討論、實驗探究、相互交流等方式 ,創設平臺,讓學生根據本節課所學的知識,對幾個實際問題進行討論分析,調動學生學習的情感,學會合作與交流,養成嚴謹務實的科學品質。
通過生活實例,認識圓周運動在生活中是普遍存在的,學習和研究圓周運動是非常必要和十分重要的,激發學習熱情和興趣。
二、教學目標
1、知識與技能
(1)知道物體做曲線運動的條件。
(2)知道圓周運動;理解勻速圓周運動。
(3)理解線速度和角速度。
(4)會在實際問題中計算線速度和角速度的大小并判斷線速度的方向。
2、過程與方法
(1)通過對勻速圓周運動概念的形成過程,認識建立理想模型的物理方法。
(2)通過學習勻速圓周運動的定義和線速度、角速度的定義,認識類比方法的運用。
3、態度、情感與價值觀
(1)從生活實例認識圓周運動的普遍性和研究圓周運動的必要性,激發學習興趣和求知欲。
(2)通過共同探討、相互交流的學習過程,懂得合作、交流對于學習的重要作用,在活動中樂于與人合作,尊重同學的見解,善于與人交流。
三、教學重點 難點
重點:
(1)勻速圓周運動概念。
(2)用線速度、角速度描述圓周運動的快慢。
難點:理解線速度方向是圓弧上各點的切線方向。
四、教學資源
1、器材:壁掛式鐘,回力玩具小車,邊緣帶孔的旋轉圓盤,玻璃板,建筑用黃沙,乒乓球,斜面,刻度尺,帶有細繩連接的小球。
2、課件:flash課件—— 演示同樣時間內,兩個運動所經過的弧長不同的勻速圓周運動;——演示同樣時間內,兩個運動半徑所轉過角度不同的勻速圓周運動。
3、錄像:三環過山車運動過程。
五、教學設計思路
本設計包括物體做曲線 運動的條件、勻速圓周運動、線速度與角速度三部分內容。
本設計的基本思路是:以錄像和實驗為基礎,通過分析得出物體做曲線運動的條件;通過觀察對比歸納出勻速圓周的特征;以情景激疑認識對勻速圓周運動快慢的不同描述,引入線速度與角速度概念; 通過討論、釋疑、活動、交流等方式,鞏固所學知識,運用所學知識解決實際問題。
本設計要突出的重點是:勻速圓周運動概念和線速度、角速度概念。方法是:通過對鐘表指針和過山車兩類圓周運動的觀察對比,歸納出勻速圓周運動的特征;設置地月對話的情景,引入對勻速圓周運動快慢的描述;再通過多媒體動畫輔助,并與勻速直線運動進行類比得出勻速圓周運動的概念和線速度、角速度的概念。
本設計要突破的難點是:線速度的方向。方法是:通過觀察做圓周運動的小球沿切線飛出,以及由旋轉轉盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布這兩個演示實驗,直觀顯示得出。
本設計強調以視頻、實驗、動畫為線索,注重刺激學生的感官,強調學生的體驗和感受,化抽象思維為形象思維,概念和規律的教學體現“建模”、“類比”等物理方法,學生的活動以討論、交流、實驗探究為主,涉及的問題聯系生活實際,貼近學生生活,強調對學習價值和意義的感悟。
完成本設計的內容約需2課時。
六、教學流程
1、教學流程圖
2、流程圖說明
情境I 錄像,演示,設問1
播放錄像:三環過山車,讓學生看到物體的運動有直線和曲線。
演示:讓學生向正在做直線運動的乒乓球用力吹氣,體驗球在什么情況下將做曲線運動。
設問1:物體在什么情況下將做曲線運動?
情境II 觀察、對比,設問2
觀察、對比鐘表指針和過山車這兩類圓周運動。
高中物理教學設計5
教學目標:
(一):知識與技能:
1、知道力的分解的含義。并能夠根據力的效果分解力
2、通過實驗探究,理解力的分解,會用力的分解的方法分析日常生活中的問題。
3、培養觀察、實驗能力;以及利用身邊材料自己制作實驗器材的能力
(二)過程與方法:
1、通過經歷力的分解概念和規律的學習過程,了解物理學的研究方法,認識物理實驗、物理模型和數學工具在物理學研究過程中的作用。
2、通過經歷力的分解科學探究過程,認識科學探究的意義,嘗試應用科學探究的方法研究物理問題,驗證物理規律。
(三)情感態度與價值觀
1、培養學生實事求是的科學態度。
2、通過學習,了解物理規律與數學規律之間存在和諧美,領略自然界的奇妙與和諧。
3、發展對科學的好奇心與求知欲,培養主動與他人合作的精神,能將自己的見解與他人交流的愿望,培養團隊精神。
設計意圖
為什么要實施力的分解?如何依據力的作用效果實施分解?這既是本課節教學的內容,更是該課節教學的重心!很多交換四認為只要教會學生正交分解就可以了,而根據力的效果分解沒有必要,所以覺得這一節根本不需要教。其實本節內容是一個很好的科學探究的材料。本人對這節課的設計思路如下:受伽利略對自由落體運動的研究的啟發,按照伽利略探究的思路:“猜想――驗證”,本節課主要通過學生的猜想――實驗探究得出力的分解遵循平行四邊形定則,讓學生通過實驗自己探究出把一個理分解應該根據力的效果來分解。同時物理是一門實驗學科,本節課通過自己挖掘生活中的很多材料,設計了一些很有趣而且效果非常好實驗讓學生動手做,親身去體驗和發現力的分解應該根據什么來分解。同時也讓學生了解到做實驗并不是一定要有專門的實驗室,實驗的條件完全可以自己去創造,從而激發學生做實驗的興趣。
教學流程
一、通過一個有趣的實驗引入新課:激發學生的興趣
【實驗】“四兩撥千斤”
(兩位大力氣男同學分別用雙手拉住繩子兩端,一位女生在繩子中間只用小手一拉就把兩位男生拉動了)
二、通過演示實驗引入“力的分解”的概念
【演示實驗】在墻上固定一個松緊繩(帶有兩個細繩套),教師用一個力把它拉到一個確定點,然后請兩個學生合作把它拉到確定點。
得出“力的分解”的定義
三、探究“力的分解”方法:
探究一:力的分解遵循什么定則?
結合伽利略探究的思路:
問題-猜想-邏輯(數學)推理-實驗驗證-合理外推-得出結論
請學生猜想
請學生邏輯推理:力的分解是力的合成的逆運算,所以它們遵從同樣的規律
請學生實驗驗證(思考:如何驗證?)
利用上面的演示實驗的器材,請一位同學用一個繩套把結點拉到一定點O,記下力的大小和方向;而另一位同學用兩個力把結點也拉到O,記下力的大小和方向。從而驗證平行四邊形定則。
得出結論:力的分解遵循平行四邊形定則
探究二:在實際問題中,一個已知力究竟要怎樣分解?
請學生思考:一個力可以分解成怎樣的兩個力?分解的結果是否唯一?有多少種可能性?(根據一條對角線可以做無數個平行四邊形,所以有無數解)
請學生思考:那在實際問題中,一個已知力究竟要怎樣分解呢?
通過課堂一開始的實驗啟發學生:為什么一個人可以拉動兩個人,她的一個力從效果上來說可以分解成兩個沿著繩子的拉力從而把兩個人拉動。因此我們在實際問題中應該根據力的效果來分解已知力。
探究三:如何確定一個力產生的實際效果?
實例1、在斜面上的物塊所受的重力的分解
學生猜想:斜面上物體的重力會有哪些效果?
實驗驗證:用海綿鋪在斜面上和擋板側面,把比較重的物塊壓在上面可以明顯看到海綿發生的形變,這就是重力作用的效果
根據實驗知道力的作用效果就可以確定兩個分力的方向。
根據平行四邊形定則通過計算可以求出兩個分力的大小
總結:力分解的步驟:
1、分析力的作用效果;
2、據力的作用效果定分力的方向;(畫兩個分力的方向)
3、用平行四邊形定則定分力的大小;(把力F作為對角線,畫平行四邊形得分力)
拓展引申:為什么高大的橋要建造引橋,為什么公園的溜溜板要傾角很大?
實例2、三角支架上的力的分解
學生猜想:物體對繩的拉力會有什么效果?
實驗一:用橡皮筋、鉛筆、繩套、鉤碼為器材做學生實驗自己體會(學生每人一套器材,人人動手實驗)
實驗二:兩名同學相互合作,一人一手叉腰,另一同學在肘部用力下拉去體會力的效果,然后兩人互換
實驗三:觀看視頻(在支架與豎直墻相連處用橡皮膜展示力的效果)
拓展引申:如果上方細繩與水平桿的夾角變小,兩個分力大小如何變?
實驗驗證:(自制教具:用一個拐杖,沒有拐的一端系上很寬的橡皮筋,同時那一端掉著一個3千克的鉛球,有拐的一端讓學生頂在腰間,慢慢減小橡皮筋與拐杖之間的夾角,會發現學生手臂上越來越吃力,同時腰間感覺越來越難受,)請一位同學做演示實驗去體會。
探究四:合力一定,兩個分力隨它們之間的夾角變化如何變化?
學生猜想:
實驗驗證:用一根繩中間吊一鉛球,然后把兩個繩的端點距離逐漸拉大,最后會發現繩子拉斷,說明分力是逐漸變大的。請學生上講臺親自實踐,其他同學觀察分析。
請同學解釋一開始的實驗,為什么“四兩可以撥千斤”?
拓展引申:請同學們思考,我們自己可不可以自制一個專門用來測繩子能承受的最大拉力的一個儀器呢?應該如何制造?
課后探究:一個已知力分解成兩個力,在一定條件下分解結果有多少種?
教學反思:
執教完該課節后感到最大的成功就是如何圍繞體驗性探究實驗做好了精心的設計,不僅有利于學習任務的推進,更主要是對教學重點和難點的分化起到了有效的化解。這就讓學生明白實驗對物理的重要性,同時也知道要自己創造條件去探究物理世界中很多未知的奇妙的東西。真正明白了物理就在生活中,這對學生的終身發展是非常有益的。覺得不足之處在于由于受上課時間的限制,這些實驗都是老師課前準備好的,如果能夠讓學生自己去思考設計,親歷那設計的過程,這樣就更加有意義,對學生的終身發展更加有益。
高中物理教學設計6
物理教學是科學過程在教學上的一種特殊形式,如何在建構物理知識的同時,發展學生的探究能力,改變傳統物理課重理論、輕實踐,重動腦、輕動手,重知識、輕能力的教學局面,是當前物理教學改革的一個重要方向。
按學生主動性程度劃分,物理教學的開展有三種形式:教師演示,學生模仿探究;教師引導,學生探究;教師提示點撥,學生自主探究。這三種形式中,學生探究的主動性、主體性與創造性程度不相同。物理教學中具體采用哪一種形式,一方面要看學生的技能、能力水平,另一方面還要看客觀條件(如時間、實驗設備)情況。但是不管哪一種探究,都要做好如下設計工作。
1、設計好認知措施
建構主義特別強調新舊知識、經驗之間的對接、整合,實現有效的同化和有準備的順應,達到認知的進步與發展,因此,任課教師非常有必要在課前對學生關于新知識的適應情況作全面調研。在傳統教學中,這一點往往被忽視。那么,究竟作哪些調研呢?筆者認為,主要有兩方面:一是哪些新知識可以通過同化進行認知,要調研學生新舊知識間的差距或臺階,是否具有表象基礎、是否學過類似的方法,數學知識是否具備等方面。如由速度概念來建立對加速度的理解,前者表示位置變化的快慢,后者表示速度變化的快慢,這里方法相同,容易遷移,但后者物理意義更難以理解;磁場概念可以運用電場的表象同化來建立,但要注意它們有區別。二是哪些知識必須運用順應,這是我們常常所說的難點。一般地,新舊知識在方法、表述上相差太大的,或者本身無法被同化時,則要通過順應讓學生接受,如電磁感應現象,初中是閉合回路的一部分導體“切割磁感線”,高中描述為“穿過閉合回路的磁通量的變化”,這兩種表述差別較大,需要順應學習。除了新知識的認知調查外,問題解決方面的情況也應作好相應準備。
2、設計好教學環境及素材
教學環境設計包括內外環境設計,內環境是指學生積極的學習心態,外環境包括物理環境和人際環境。物理環境的設計已經又很多這方面的成果,這里不再多談。人際環境中要特別設計學生和學生合作、交流和討論活動,以及教師與學生之間創建民主氛圍的措施設計。比如一堂課中哪些環節設計為小組合作完成任務,哪些環節設計為集體討論或分組討論,是否設計交流探究成果的環節,等等。這些環節都是基于人際環境來開展的。對于民主氛圍設計的措施,可以從總體上安排,如教師控制提問幾個問題和多長時間,教師引導探究為多長時間,學生自主與合作探究多長時間,在課前都應做好設計,臨場可以有所調整,但不應超過上限時間。對于激發學生積極心態的設計,必須有具體的措施,如明確新知識的重要性及對于后續學習甚至個人理想實現的意義,可以介紹知識在生產生活中的應用、科學人文等,也通過插播課堂錄像片段或課件來實現。
3、設計好教學目標
設計教學目標要考慮來自兩個方面的要求,一是課題的內容具有的教育教學功能,二是學生在此學習階段的可接受性;前者反映了目標設計的內容要求,后者反映了目標設計的主體要求。就某一課題而言,這兩方面相互作用而可能達到的認知、技能與能力、態度等的最近發展水平都應該成為課題教學目標。為了讓學生有效地建構知識和發展能力,應該根據物理知識特點和學習條件,分辨出課題內容的主(要)目標和次(要)目標,主目標的實現是該課題教學的主要任務,次目標可以考慮在完成主目標的基礎上有意識地延展任務來完成。例如,在課題的探究教學中,要探究的知識的結論獲得和探究能力的發展這兩個目標一般都是主目標,而培養興趣等目標可以在引入課題和結果的運用等環節通過激發好奇心和動機來達成,通過發揮學生在探究過程中的首創精神來實現創新意識與創新能力目標等等。實際上,也有很多情況是完成主目標的同時也完成了次目標,例如科學態度的養成與發展。
4、設計好教學模塊、環節
一般地說,課堂教學過程是由主目標指導下的若干環節組成,這些環節具有特定活動和完成特定功能。為了完成特定功能,必須設計每一環節活動及其措施。有些環節是物理教學常用的,如實驗操作環節,它們一般使用的程序和方法變化不大,具有較穩定的結構,把這樣的環節稱為模塊較合適;還有些環節是根據需要課堂上教師臨時增加的,可以稱為臨時環節。因此,教學設計可以分為模塊設計和臨時環節設計。模塊設計主要考慮它的功能、程序、所用方法、可能的難點及措施等,臨時環節著重考慮其功能。物理教學中,模塊通常有課題引入、實驗設計、實驗操作、數據分析處理、結論應用等;臨時環節如知識鋪墊性環節。在某一堂課中,該組合哪些模塊和環節,各自占用時間多少要根據具體情況斷定。一般地,模塊可以主要在課前設計,臨時環節可根據需要臨時增加,次數不宜多,時間不宜長。如高中“電磁感應現象”的教學設計,“條形磁鐵插入閉合線圈實驗,及以通電螺線管代替條形磁鐵的實驗”可設計為模塊,教師上課時發現“初中的部分導體切割磁感線實驗”學生忘了,可以臨時復習這個實驗內容和結果,這就是臨時環節。
5、設計好教學思維
總體上講,課堂教學思維有發散思維和輻合思維兩類。教學主線一般由教師來駕御,以某一問題作為立足點,啟發學生思維發散,同樣以某一結論的得出作為歸宿,使學生思維輻合。思維散而不收,則顯得凌亂,缺乏目的性;思維收而不散,則顯呆板,缺乏靈活性,這些都影響物理知識的有效構建。思維發散與輻合的這種辨證統一關系,存在于物理教學的各個環節,教學設計應予以重視。當然,教學中也存在分析思維(邏輯推理)和直覺思維的成分,設計時也應該關注。
在求異中思維發散,在目標指引中思維輻合,這是教學思維設計的基本原則。物理教學思維設計,應使學生在學習中能夠將內部思維與外部行為自然地結合起來,在操作中充分感知、識記、領會物理現象;通過理性思考和數據分析,把握物理客體及其運動變化的規律性。同時,還讓學生在迷惑或困境中不斷地發現、提出問題,觸發解決問題的欲望,有所發現有所創新,以及親自體驗成功與失敗,科學的思想、方法和歷程。
高中物理教學設計7
教學目標
知識目標 了解超導體以及超導體在現代科學技術中的應用。
能力目標 通過超導體知識的學習,擴展知識面。
情感目標 知道超導體在現代以及未來科技中的重要性,學習科學家的堅韌精神。
教學建議
教材分析 教材從介紹昂尼斯發現水銀超導現象的物理學史知識入手,講述超導體的一般概念,基礎知識。
進一步講解超導的優點、缺點和目前科學家面臨的問題。
教法建議 本節的教學要注重科技的聯系,避免孤立的學習,要注意聯系實際。
可以提出問題學生自主學習,學生根據提出的問題,可以利用教材和教師提供的一些資料進行學習。
也可以教師提出課題,學生查閱資料,從收集資料、信息的過程中學習,提高收集信息和處理信息的能力。
教學設計方案
【教學過程設計】 方法1、學生閱讀教材,教師提供一些關于超導體的材料,教師提出一些問題,學生閱讀時思考,例如:什么是超導體現象?采用超導體有什么經濟效益?
方法2、對于基礎較好的班級,可以采用實驗探究和信息學習的方法。實例如下
實驗探究:可以組織學生小組,圖書館、互聯網查閱有關超導體方面的資料,小組討論,總結超導體的優點、缺點以及討論超導體的未來發展方向。
【板書設計】
1、超導體 概念 超導現象
2、超導體的優缺點
3、 我國的超導體的研究
探究活動
【課題】超導現象的歷史
【組織形式】個人或學習小組
【活動流程】 制訂子課題;制訂查閱和查找方式;收集相關的材料;分析材料并得出一些結論;評估;交流與合作。
【參考方案】
1、嘗試總結超導體的發展現況。
2、討論超導體的未來發展趨勢。
【資料來源】
1、圖書館、互聯網查找資料。
2、交流,發現共性和差異。
高中物理教學設計8
教學目標:
1、理解什么是自由落體運動,知道它是初速度為零的勻加速直線運動。
2、知道什么是自由落體的加速度,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、掌握自由落體運動的規律。
教學重點
掌握自由落體運動的規律
教學難點
通過實驗得出自由落體運動的規律
教學方法
實驗現象+合力推理+實驗驗證
教學用具
用薄紙糊一紙袋、兩小鋼球、抽氣機、牛頓管、有關知識的投影片
課時安排
1課時
教學步驟
一、導入新課
1、復習:什么是勻變速直線運動,其速度公式、位移公式分別是什么?
2、導入:同學們,我們通常有這樣的生活經驗:重的物體比輕的物體落得快,物體下落的速度到底與物體的質量有沒有關系呢?我們這節課就來研究這個問題。
二、新課教學
演示實驗:讓一個紙袋與小鋼球同時自由下落,可看到什么現象?
學生:鋼球落得快。
老師:對,這就是我們的生活經驗,這也是公元前希臘的哲學家亞里斯多德的觀點。這個觀點使人們在錯誤的結論下走的XX多年。同學們聽說過伽利略的兩個鐵球同時落地的故事嗎?伽利略做過大量的由靜止下落的實驗,并且還用歸謬法、數學圖利都證明了亞里斯多德的觀點是錯誤的。同學下去看課后閱讀材料,伽利略為了證明亞里斯多德觀點的錯誤,他就拿了一個質量是另一個質量10倍的鐵球站在比薩斜塔上,使兩鐵球同時下落,結果兩鐵球幾乎同時落地。
且再看實驗:把剛才的紙袋揉成團,和小鋼球由靜止同時下落,同學再觀察:
學生:幾乎同時落地。
師:同一個紙袋,為什么形狀不一樣,其下落時間就不一樣呢?
學生:這是因為空氣的阻力的影響。把紙袋揉成團,所受空氣的阻力要比紙袋所受空氣的阻力小得多,所以與小鋼球幾乎同時落地。
老師:如果真的把質量、形狀不同的物體放在真空中,從同一高度自由下落,和伽利略的結論一樣嗎?
演示:把事先抽成真空(空氣相當稀薄)的牛頓管拿出來,讓牛頓管中的硬幣、雞毛、紙片、粉筆頭從靜止一起下落。
學生:同時落下。
演示:把小鋼球裝進紙袋,與另一個小鋼球同時下落。
現象:同時落地。
老師:這就是自由落體運動。同學們根據這些過程、結論,給其下一個定義。
學生回答:
在真空中物體只受重力,或者在空氣中,物體所受空氣阻力很小,和物體重力相比可忽略的條件下,物體從靜止豎直下落。
1、自由落體運動
板書:自由落體運動:物體只在重力的作用下從靜止開始下落的運動。
2、自由落體運動的加速度
距我們三百多年前的伽利略經過大量的實驗、嚴密的數學推理、得出:自由落是初速度為零的勻加速直線運動。
高中物理教學設計9
教材分析
本節重點講述了人造衛星的發射原理,推導了第一宇宙速度,并介紹了第二、第三宇宙速度。人造衛星是萬有引力定律在天文學上應用的一個非常重要實例,是人類征服自然的見證,體現了知識的力量,是學生學習了解現代科技知識的一個極好素材。教材不但介紹了人造衛星中一些基本理論,更是在其中滲透了很多研究實際物理問題的物理方法。學生通過行星的運動一節已經知道了行星的運動規律,因此在分析人造衛星的運動學特點,和動力學特點可采取類比的方法,近而進一步理解應用萬有引力定律分析天體運動的方法。因此,本節課是“萬有引力定律與航天”中的重點內容,是學生進一步學習、研究、探索天體物理問題的理論基礎。另外,學生通過對人類在宇宙航行領域中的偉大成就及我國在航天領域成就的了解,增強學生的民族自信心和自豪感。
學情分析
學生已掌握了運動的合成與分解、牛頓運動定律、圓周運動等章節的理論。并在本章之前學習了天體的運動,和萬有引力定律的知識,能運用萬有引力定律揭示一些天體運動的特點。學生可以類比行星運動的特點原理自己分析人造衛星的規律。另外學生也可以利用前面的知識和對宇宙奧秘的好奇心來探索人造衛星的發射及宇宙速度。學生可以通過聯想上一章所學的對平拋物體的運動的處理方法來探究牛頓的思考,以地心為參考系平拋出去的物體從空間運動效果上可分解為指向地心的自由落體運動和繞地心的勻速圓周運動。而這兩個分運動都是變速度運動,它們都需要一個指向地心的力來維持它們各自的運動狀態。因此萬有引力就有要改變兩個運動狀態的效果,即要既要產生自由落體加速度又要產生向加速度。當萬有引力只能提供向心力時,自由落體加速度就變成零,這樣平拋出去的物體就落不下來了,從而得到第一宇宙速度。再根據圓周運動和機械運動的知識可知道速度再大一些會做橢圓運動或擺脫地球對它的約束。這樣,人們就可以到更遠的地方去探索宇宙的奧秘了……
教學目標
知識與技能
1、了解人造衛星的有關知識
2、分析人造衛星的運動規律
3、掌握三個宇宙速度的物理意義,
4、會推導第一宇宙速度;
5、簡單了解航天發展史;
6、能用所學知識求解衛星基本問題。
過程與方法
1、培養學生觀察數據分析數據的能力;
2、培養學生科學推理、探索能力;
3、培養學生在處理實際問題時,如何 構建物理模型的能力;
4、學習科學的思維方法培養學生歸納、分析和推導及合理表達能力。
情感態度與價值觀
介紹世界及我國航天事業的發展現狀,激發學習科學,熱愛科學的激情,增強民族自信心和自豪感。
教學重點:
衛星運行的動力學特點規律,第一宇宙速度的推導。
教學難點:
1、衛星的運行速度與發射速度的區別;
2、第一宇宙速度是衛星發射的最小速度,是衛星運行的最大速度
教學過程
新課引入
教師:仰望星空,浩瀚的宇宙蒼穹給人以無限遐想,千百年來,人類一直向往能插上翅膀飛出地球,去探索宇宙的奧秘,李白的“俱懷逸興壯思飛,欲上青天攬明月”是怎樣的一種豪情?到今天這一夢想實現了嗎?
學生:實現了。(激起學生興趣)
教師:世界上第一顆人造衛星的發射,揭開了人類探索宇宙的新篇章。
提問(1):
1、世界上第一顆人造衛星是哪一年由哪一國家發射的?
2、我國哪一年發射了自己的人造衛星?
3、迄今我國共發射了多少顆人造衛星?
教師:從1970年4月24日東方紅一號的成功發射,到2007年10月24日嫦娥一號發射
我國發射人造衛星和其他探測器60多個,他們分別在通信,氣象,探測,導航等多個領域發揮著重要作用。
引入新課。
一、人造衛星規律的探究
教師:現在我們地球上空有這么多衛星,他們運行的速度一樣嗎?他們是怎樣被發射升空的今天我們就通過的學習來解決這一問題。
教師:這是我國目前發射的部分衛星的運行規律的數據。
提問觀察數據思考:
1、不同衛星的其運行軌道相同嗎?
2、不同的衛星運行時有什么規律?
3、你能試著用你學過的知識解釋為什么有這樣的規律嗎?
衛星名稱 衛星質量(kg) 軌道近地點(km) 軌道遠地點(km) 運行周期(h)
返回型遙感衛星 2100 205 315 1、48
東方紅2號甲通信衛星 441 35786 35863 23、9
東方紅2號試驗通信衛星 461 35469 35782 23、76
返回型遙感衛星 2100 175 400 1、5
風云1號A 750 900 901 1、7
巴達爾1 50 210 992 1、57
大氣1號 873 900 1、712
學生:1、觀察數據,發現規律。
2、合作交流,類比行星運動特點分析人造衛星的運行特點。
3、試著從力和運動的角度分析問題。
教師引導學生發現。
人造衛星運行特點運動學特點:(板書)
1、軌跡:橢圓 有的近似為圓
2、人造衛星的半徑不同,其運行的周期也不同,而且半徑越大,其周期越大。
3、類比行星運動分析原因,衛星圍繞地球作勻速圓周運動,需要向心力。
地球和衛星之間的引力提供向心力。
4、學生自己應用前面萬有引力知識分析
衛星與地球間的萬有引力提供了向心力(板書)
(1)由 得 ,
∴r越大,v越小、
(2)由 得 ,
∴r越大, 越小、
(3)由 得 ,
∴r越大,T越大
教師小結:衛星繞地運轉軌道半徑越大,速度越小、角速度越小、周期越大;(板書)
演示課件:幾顆不同軌道衛星同時繞地運行動畫,從而直觀判斷以上變化關系
二、應用知識解決問題
教師:學習了衛星的相關知識,我判斷一下下列幾種軌道哪一種是可能的為什么?
思考問題1:
下圖中,有三顆人造地球衛星圍繞地球運動,它們運行的軌道
可能是 ,不可能是 。
學生:分組討論闡述觀點
教師:結合學生討論引導學生從動力學角度解決問題。
衛星近似做勻速圓周運動,需要向心力,且向心力時刻指向圓心。所以地球與衛星之間指向地心的萬有引力提供向心力,所以衛星作圓周運動的圓心應該是地心。
思考問題2:
如圖所示,a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運動的3顆衛星,
1、試比較三顆衛星的線速度、角速度、加速度、周期,萬有引力的關系。
2、如果c 的速度增加,能否與同軌道的b相撞。
三、衛星發射原理
教師:過渡:不同的軌道的衛星其速度不同,那人類是怎樣將衛星發送到指定軌道上的呢?
介紹牛頓的衛星設想(FLASH)
教師引導:我們拋一物體怎樣才能拋的遠?
討論:依據平拋運動學生知道:速度越大,越遠,那速度足夠大,又有什么現象?
學生探討:統一結論:不落回地球。
教師總結:這時由于有引力在,衛星想落回地面,但有一定的速度又落不回地面就形成了衛星?
思考:物體需要多大的發射速度,才能剛好貼著地面轉?
學生討論
教師點撥:這時(r=R)
學生
得出第一宇宙速度7.9 km/s
四、宇宙速度
1、第一宇宙速度7.9 km/s
定義:人造衛星在地面附近繞地球作勻速圓周運動所必須具有的速度。
思考:發射什么樣的衛星最容易?
統一結論:高軌道發射衛星比低軌道發射衛星困難,原因是高軌道發射衛星時火箭要克服地球對它的引力做更多的功。
以第一宇宙速度發射衛星時其剛好能在地球表面附近作勻速圓周運動;如果衛星的速度小于第一宇宙速度,衛星將落到地面而不能繞地球運轉;
進入半徑越大的軌道,所需要的發射V 越大。
思考:這與剛才得出的半徑越大的軌道,所需要的 運行速度V 越小矛盾嗎?
討論:
人造衛星的發射速度與運行速度是兩個不同的概念。
(1)發射速度
所謂發射速度是指被發射物在地面附近離開發射裝置時的初速度,并且一旦發射后就再無能量補充,被發射物僅依靠自己的初動能克服地球引力上升一定的高度,進入運動軌道。要發射一顆人造地球衛星,發射速度不能小于第一宇宙速度。若發射速度等于第一宇宙速度,衛星只能“貼著”地面近地運行。如果要使人造衛星在距地面較高的軌道上運行,就必須使發射速度大于第一宇宙速度。
(2)運行速度:是指衛星在進入運行軌道后繞地球做勻速圓周運動的線速度。當衛星“貼著”地面運行時,運行速度等于第一宇宙速度。根據 可知,人造衛星距地面越高(即軌道半徑r越大),運行速度越小。實際上,由于人造衛星的軌道半徑都大于地球半徑,所以衛星的實際運行速度一定小于發射速度。
(板書)運行速度 指衛星在穩定的軌道上繞地球轉動的線速度
發射速度 指被發射物體離開地面時的水平初速度
類比得出:
(板書)2、第二宇宙速度(脫離速度):
①意義:使衛星掙脫地球的引力束縛,成為繞太陽運行的人造行星的最小發射速度。
②如果人造天體的速度大于11、2km/s而小于16、7km/s,則它的運行軌道相對于太陽將是橢圓,太陽就成為該橢圓軌道的一個焦點。
(板書)3、第三宇宙速度(逃逸速度):
①意義:使衛星掙脫太陽引力束縛的最小發射速度。
②如果人造天體具有這樣的速度并沿著地球繞太陽的公轉方向發射時,就可以擺脫地球和太陽引力的束縛而邀游太空了。
這個速度目前能做到嗎?教師介紹以第三速度發射的探測器,先驅者一號。
教師小結:只有你想不到的,沒有你做不到的。
隨著科學技術的發展,我們探測太空的腳步會越走越快,越走越遠。也許有一天我們也能到其它星球旅游定居。
但是今天我們就必須掌握一些必備知識。也就是我們這節課的重點。
分層練習:
C類
1、關于第一宇宙速度,下面說法:①它是人造衛星繞地球飛行的最小速度;②它是發射人造衛星進入近地圓軌道的最小速度;③它是人造衛星繞地球飛行的最大速度;④它是發射人造衛星進入近地圓軌道的最大速度。以上說法中正確的有( )
A、①② B、②③ C、①④ D、③④
B類
2、對于繞地球做勻速圓周運動的人造地球衛星,下列說法正確的是( )
A、人造地球衛星的實際繞行速率一定大于7、9km/s
B、從衛星上釋放的物體將作平拋運動
C、在衛星上可以用天平稱物體的質量
D、我國第一顆人造地球衛星(周期是6、84×103s)離地面高度比地球同步衛星離地面高度小
A類
3、三顆人造地球衛星A、B、C在同一平面內沿不同的軌道繞地球做勻速圓周運動,且繞行方向相同,已知RA<RB<RC 。若在某一時刻,它們正好運行到同一條直線上,如圖所示。那么再經過衛星A的四分之一周期時,衛星A、B、C的位置可能是( )
高中物理教學設計10
教學目標
(一)知識與技能
1、掌握楞次定律的內容,能運用楞次定律判斷感應電流方向。
2、培養觀察實驗的能力以及對實驗現象分析、歸納、總結的能力。
3、能夠熟練應用楞次定律判斷感應電流的方向
4、掌握右手定則,并理解右手定則實際上為楞次定律的一種具體表現形式。
(二)過程與方法
1、通過實踐活動,觀察得到的實驗現象,再通過分析論證,歸納總結得出結論。
2、通過應用楞次定律判斷感應電流的方向,培養學生應用物理規律解決實際問題的能力。
(三)情感、態度與價值觀
在本節課的學習中,同學們直接參與物理規律的發現過程,體驗了一次自然規律發現過程中的樂趣和美的享受,并在頭腦中進一步強化“實踐是檢驗真理的唯一標準”這一辯證唯物主義觀點。
教學重點
1、楞次定律的獲得及理解。
2、應用楞次定律判斷感應電流的方向。
3、利用右手定則判斷導體切割磁感線時感應電流的方向。
教學難點
楞次定律的理解及實際應用。
教學方法:
發現法,講練結合法
教學用具:
干電池、靈敏電流表、外標有明確繞向的大線圈、條形磁鐵、導線。
教學過程
(一)引入新課
教師:[演示]按下圖將磁鐵從線圈中插入和拔出,引導學生觀察現象,提出:
①為什么在線圈內有電流?
②插入和拔出磁鐵時,電流方向一樣嗎?為什么?
③怎樣才能判斷感應電流的方向呢?
本節我們就來學習感應電流方向的判斷方法。
(二)進行新課
1、楞次定律
教師:讓我們一起進行下面的實驗。(利用CAI課件,屏幕上打出實驗內容)
[實驗目的]研究感應電流方向的判定規律。
[實驗步驟]
(1)按右圖連接電路,閉合開關,記錄下G中流入電流方向與電流表G中指針偏轉方向的關系。(如電流從左接線柱流入,指針向右偏還是向左偏?)
(2)記下線圈繞向,將線圈和靈敏電流計構成通路。
(3)把條形磁鐵N極(或S極)向下插入線圈中,并從線圈中拔出,每次記下電流表中指針偏轉方向,然后根據步驟(1)結論,判定出感應電流方向,從而可確定感應電流的磁場方向。
根據實驗結果,填表:
磁鐵運動情況N極下插N極上拔S極下插S極上拔磁鐵產生磁場方向線圈磁通量變化感應電流磁場方向
教師:N極向下插入線圈中,磁鐵在線圈中產生的磁場方向如何?
教師:再把該磁鐵從線圈中拔出時,磁鐵在線圈中產生的磁場方向如何?
教師:S極向下插入線圈中,情況怎樣呢?
教師:再把S極從線圈中拔出時,情況如何?
教師:通過上面的實驗,同學們發現了什么?
教師:剛才幾位同學的說法都正確。物理學家楞次概括了各種實驗結果,在1834年提出了感應電流方向的判定方法,這就是楞次定律。投影打出楞次定律的內容。
[投影]
感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化,這就是楞次定律。
(師生共同活動:理解楞次定律的內涵)
(1)“阻礙”并不是“阻止”,一字之差,相去甚遠。要知道原磁場是主動的,感應電流的磁場是被動的,原磁通仍要發生變化,感應電流的磁場只是起阻礙變化而已。
(2)楞次定律判斷感應電流的方向具有普遍意義。
教師:楞次定律符合能量守恒。從上面的實驗可以發現:感應電流在閉合電路中要消耗能量,在磁體靠近(或遠離)線圈過程中,都要克服電磁力做功,克服電磁力做功的過程就是將其他形式的能轉化為電能的過程。
楞次定律也符合唯物辯證法。唯物辯證法認為:“矛盾是事物發展的動力”。電磁感應中,矛盾雙方即條形磁鐵的磁場(B原)和感應電流的磁場(B感),兩者都處于同一線圈中,且感應電流的磁場總要阻礙原磁場的變化,形成既相互排斥又相互依賴的矛盾,在回路中對立統一,正是“阻礙”的形成產生了電磁感應現象。
2、楞次定律的應用
教師:[投影]應用楞次定律判斷感應電流方向的基本步驟:
(1)明確原磁場的方向。
(2)明確穿過閉合電路的磁通量是增加還是減少。
(3)根據楞次定律確定感應電流的磁場方向。
(4)利用安培定則確定感應電流的方向。
教師:下面讓我們通過對例題的分析,熟悉應用楞次定律判斷感應電流方向的基本步驟,同時加深對楞次定律的理解。
高中物理教學設計11
一、背景和教學任務簡介
動能定理是高中物理中十分重要的內容之一,是中學階段處理功能問題使用頻率最高的物理規律。而在動能定理的運用中要解決的主要問題有兩個:一個是初狀態、末狀態的確定;一個是合外力所做的功的計算。本節課在上一節對《功和功率》復習課的基礎上展開對《動能動能定理》 復習課的教學。希望通過師生對一些實際問題的共同討論,使學生能根據題意,正確的確定初狀態、末狀態;在不同情形下用不同的方法計算合外力做功。希望使學生能加深對動能定理的理解,了解動能定理的一般解題規律,通過動能定理進一步加深功與能的關系的理解,讓學生對功、能關系有比較全面、深刻的認識。
本節課的方法主要是在學生已有知識的基礎上,通過學生討論、教師點撥,然后歸納得出解決一些常見問題的方法,希望對提高學生的分析、理解能力有所幫助。
二、教學目標:
知識目標:
1、通過一個簡單問題的引入讓學生回憶動能和能定理的內容;
2、理解和應用動能定理,掌握動能定理表達式的正確書寫。
3、分析得出應用動能定理解決問題的解題步驟。
4、能熟練應用動能定理解決一定的物理問題。
能力目標:
1、能根據功是動能變化的量度關系解決簡單的力學問題。
2、理論聯系實際,培養學生邏輯思維能力、分析、解決問題的能力;
情感目標: 通過動能定理的理解和解題應用,培養學生對物理復習課學習的興趣,牢固樹立能量觀點,堅定高考必勝信念。
三、重點、難點分析
重點、
1、本節重點是對動能定理的理解與應用。
2、總功的分析與計算對學生來說始終是個難點,總功的符號書寫也是學生出錯率最多的地方,應通過例題逐步提高學生解決該問題的能力。
3、通過動能定理進一步復習,讓學生學會正確熟練應用動能定理,掌握應用動能定理解題的步驟,這是本節的難點。
四、教學設計思路和教學流程教學設計思想:通過同學們每天都做的踢毽子游戲引入復習內容,然后通過一個熱身訓練讓學生明確應用動能定理解題的步驟,同時教師把規范的解題步驟展示給學生,以便學生能逐漸掌握應用動能定理解題的正確書寫。教學過程中始終貫徹“以學生為本”的教學理念,采用學生討論、思考、信息獲取、演算、總結及口頭表述的方法,突出老師與學生教與學的相互性,力求改變老師一講到底的傳統上課方式,在課堂教學模式上有所突破,同時根據學生的認知過程強化雙基教學,提高學生的分析問題基本能力。
教學流程是通過一個游戲活動引出動能和動能定理的復習內容。以受力分析為線索,通過師生對問題的共同討論分析,最后由學生討論、發言,總結出動能定理解題的一般步驟,并且通過鞏固練習和思考提示學生進一步掌握應用動能定理解題的方法步驟。通過本節的復習,應使學生理解動能定理的內容,清楚動能定理的解題步驟,通過對比分析使學生體會到應用動能定理解題較牛頓運動定律與運動學公式解題的優點:即運用動能定理解題,由于不涉及物體運動過程中的加速度和時間,適合于恒力做功,也適合于變力做功,既適用于直線運動,也適用于曲線運動,因此用它來處理問題有時比較方便。從而使學生樹立應用動能定理解題的更高(高端思維方式)、更快(加快解題速度)、更強(強化能量意識)的思想。
五、學習資源準備
教學課件,“五羊高考”復習資料
六、案例實錄:
教學過程: 一)、新課引入(踢毽子游戲活動中有沒有對毽子做功,如何求這個功) 學生討論并回答:有做功,可以用動能定理求解做功
板書:動能定義和動能定理內容及公式
動能和動能定理的幾點說明:
1、動能是標量,沒有方向;動能也沒有負值。
2、動能定理公式中的左邊是合力做的功,右邊是動能的變化。
3、動能變化一定是末動能減去初動能。
4、合力做功是物體受到的所有力做功的總和,而不是某一個力做的功。
二)、動能定理的熱身訓練(學生獨立完成)展示幾個學生的答案,最后教師展示規范解題步驟,通過學生對比討論,總結出應用動能定理比動力學和運動學結合的方法解題的優勢,從而樹立能量思想;并總結出應用動能定理解題的一般步驟,
教師總結并課件展示:運用動能定理解題的步驟:
1、確定研究對象;
2、分清研究對象受力情況,研究各力做功,確定合力做的功;
3、分析選定階段的初、末動能,確定動能增量;
4、運用動能定理求解
三)、動能定理應用之一:(學生做例1)通過該題的練習主要讓學生明確研究對象的選取問題,特別是連接體問題,物體的受力、做功與動能的變化應具有同一性,不能張冠李戴相互混淆;
四)、動能定理應用之二:多過程問題(學生做例2)通過該題練習使學生進一步確定正確應用動能定理解題的方法步驟,特別是多過程問題如何選取研究過程至關重要;能全程的最好全程;然后通過變式訓練2鞏固全程思想,最終確定根深蒂固的能量觀點;
教師課件展示多過程問題的解決辦法,特別是全程法;
五)、動能定理應用之三:變力做功問題(學生獨立完成訓練3)請同學到黑板展示解題過程,檢查學生掌握程度;
教師最后總結:通過以上練習我們認識到動能定理不管物體運動軌跡是直線還是曲線、不管受力是恒力還是變力都可以應用,沒有任何使用條件的限制,因此我們要牢固樹立能量意識。
高中物理教學設計12
一、設計理念
本教學設計是以世界咖啡會議模式為載體承載起高中物理的教學。著名的“World Cafe”(世界咖啡)會議模式就是不同專業背景、不同職務、不同部門的一群人,針對數個主題,發表各自的見解,互相意見碰撞,激發出意想不到的創新點子。世界咖啡讓參與者進行深度的匯談,并產生更富于遠見的洞察力。
通過平拋運動的研究讓學生感受到實驗與理論相結合的物理學研究方法。
二、教材分析
平拋運動是曲線運動一章的重點,也是高中物理的重點,為選修3-1帶電粒子在電場中的類平拋運動的學習奠定基礎,它是一種最基本、最重要的曲線運動,是運動的合成和分解知識的第一次應用,是理解和掌握其它曲線運動的基礎。
平拋運動是一種典型的勻變速曲線運動,它體現了處理復雜的曲線運動的基本方法:先分解成幾個簡單的直線運動,再進行合成,從而理解運動的獨立性原理和疊加原理,并且會利用這種方法解決問題。本節的內容較簡單,得出結論也并不難,但是用運動的合成和分解分析問題的方法,是運動學中常用的一種重要的研究問題的方法,是本節課的一個重點。因此,在教學中應讓學生主動嘗試、直觀感受應用這種方法來解決平拋物體運動規律。這一學習過程的經歷,能激發學生探究未知問題的樂趣,領悟怎樣將復雜的問題化為簡單的問題,將未知問題化為已知問題。
三、學情分析
1、運動的合成與分解的理論知識學生已經學習。
2、學生已經學習了牛頓第二定律,勻速直線運動和自由落體運動的規律也已經掌握。
3、學生的動手能力較弱。
四、教學目標
1、知識與技能
①了解世界咖啡會議模式,能積極參與組內和組間的討論,學會分享和貢獻。
②知道什么是拋體運動,知道拋體運動的性質,知道什么是平拋運動,理解平拋運動的規律,知道平拋運動的軌跡是一條拋物線。
③能利用現有器材進行平拋運動的相關實驗并進行實驗的設計和改造。
2、過程與方法
①經歷參與世界咖啡會議模式的過程。
②通過實驗探究、理論探究,培養提高學生實驗、觀察、分析能力。
③滲透物理學研究方法的教育。體驗平拋運動的處理方法是運用運動的合成與分解化曲為直、化繁為簡。
3、情感態度與價值觀
①通過參與世界咖啡會議模式的過程,培養學生個體在群體中交流和協作的能力,增強集體的凝聚力。
②體驗科學研究的趣味性,激發學生熱愛科學的情感。
五、教學重點
經歷科學研究過程,掌握平拋運動的研究方法和運動規律。
六、教學難點
使學生理解平拋運動是由水平方向的勻速運動和豎直方向的自由落體運動合成的,并歸納出其運動規律。
七、教學方法與手段
分組實驗法、探究法、討論法。
利用多媒體(見光盤)、導學案(見附錄Ⅰ)、平拋實驗教具(見包括自制教具附錄Ⅱ)
八、教學流程
教學環節教師活動學生活動設計意圖引入你有一個蘋果,我有一個蘋果,交換后每人只有一個蘋果;你有一種思想,我有一種思想,交換后每人就有兩種思想。今天,我們大家齊聚在這里,如果針對某個主題進行思維的碰撞,一定會激發出意想不到的創新點子。本節課我們就想以著名的世界咖啡會議模式為載體來探究一個物理問題。首先,讓我們了解一下什么是世界咖啡?著名的“World Cafe”(世界咖啡)會議模式就是不同專業背景、不同職務、不同部門的一群人,針對數個主題,發表各自的見解,互相意見碰撞,激發出意想不到的創新點子。世界咖啡讓參與者進行深度的匯談,并產生更富于遠見的洞察力。世界咖啡的五項原則是:
①明確會談內容
②創造熱情友好的氛圍
③鼓勵每個人的投入、貢獻
④吸收多元文化,接受不同觀點
⑤收獲、分享共同成果。我們今天就想以她為載體和大家一起一邊聽著悠揚的咖啡廳音樂,一邊探究“平拋運動”。
下面我介紹一下今天的活動流程:
1、小組內實驗、研討5min。首先選出店長,確定自己咖啡屋的名字。然后針對主題進行實驗、討論,將結果整理在導學案上以供交流。(負責人:店長)
2、組間自由交流5min(店長留守本咖啡屋,為其他組組員介紹本組實驗和研究成果,本組組員去其他咖啡屋學習經驗)
3、完善研究成果2min(所有人回到本組,結合學習到的經驗完善本組研究成果)
4、展示交流(每組1min)活動一:組內研討下面我給各組確定一下主題,然后大家開始進行活動的第一項——組內實驗、研討。首先選出店長,確定自己咖啡屋的名字。然后針對主題進行實驗、討論,將結果整理在導學案上以供交流。(負責人:店長)
教師巡視指導。小組內實驗、研討。首先選出店長,確定自己咖啡屋的名字。然后針對主題進行實驗、討論,將結果整理在導學案上以供交流。(負責人:店長)通過開放的氛圍,培養學生動手實驗自主研討的能力。同時給學生提供一個實踐和思維的空間,便于課堂的教學生成。活動二:組間自由交流接下來開始進行活動的第二項——組間自由交流。(店長留守本咖啡屋,為其他組組員介紹本組實驗和研究成果,本組組員去其他咖啡屋學習經驗)
教師巡視指導。組間自由交流(店長留守本咖啡屋,為其他組組員介紹本組實驗和成果,本組組員去其他咖啡屋學習經驗)進一步擴大交流的范圍,給學生提供更大的交流平臺,激發思維的火花。活動三:組內整理完善接下來開始進行活動的第三項——完本組善研究成果(所有人回到本組,結合學習到的經驗完善本組研究成果)
教師巡視指導。組員回到本組,結合學習到的經驗完善本組研究成果。大范圍的交流之后,給小組一個靜下心來整理完善的機會,有利于鍛煉學生的總結歸納能力。活動四:展示交流接下來開始進行活動的第四項——展示交流。
教師指導、歸納、評價。各組派代表交流。集體智慧的碰撞。總結歸納(結合活動四進行)總結歸納平拋運動。(多媒體演示)
一、什么是拋體運動?平拋運動?
以一定的將物體拋出,如果物體只受的作用,我們把這種運動稱為拋體運動;在拋體運動中有一種特殊情況,即物體被拋出時的初速度方向沿方向,我們把這樣的拋體運動稱為平拋運動。
二、實驗探究平拋運動
探究一:平拋豎落儀Ⅰ(多媒體演示)
1、本實驗中兩個小球做的分別是什么運動?并說明原因。
2、做實驗時觀察到了什么現象?
3、改變小錘打擊的力度,即改變A球被彈出時的速度,結果又會怎么樣呢?
4、本實驗的結論?并說明原因。
5、請提出本實驗的不足和改進的建議?
探究二:平拋豎落儀Ⅱ
1、本實驗中兩個小球做的分別是什么運動?并說明原因。
2、做實驗時觀察到了什么現象?
3、本實驗的結論?并說明原因。
4、請提出本實驗的不足和改進的建議?
探究三:射擊(多媒體演示)
1、樹枝上的一只猴子看到一個獵人正用槍對準它,為了逃脫即將來臨的厄運,它想讓自己落到地面上逃走。但是就在它掉離樹枝的瞬間子彈恰好射出槍口,問猴子能逃脫厄運嗎?
2、如果固定猴子不動,發射子彈,你觀察到什么現象?
3、如果使猴子在發射子彈的同時自由下落,你觀察到什么現象?
4、本實驗的結論?并說明原因。
5、請提出本實驗的不足和改進的建議?
播放2012中俄海上聯合軍演視頻,激發興趣,培養學生為“中華崛起而讀書”的宏偉志向。
探究四:雙軌平拋儀(多媒體演示)
1、本實驗中兩個小球做的分別是什么運動?并說明原因。
2、做實驗時觀察到了什么現象?
3、本實驗的結論?并說明原因。
4、請提出本實驗的不足和改進的建議?
探究五:描軌跡
1、本實驗的結論?
2、請提出本實驗的不足和改進的建議?
三、理論探究平拋運動
1、水平方向:初速度為v0,不受力,勻速直線運動。
2、豎直方向:初速度為0,只受重力,自由落體運動。
四、平拋運動的規律
1、平拋運動是勻變速曲線運動。
2、平拋運動的規律:
①速度:vx= v0,vy=gt,,
②位移:x=v0t,,,
③平拋物體飛行時間,由飛行高度h決定,與水平初速度v0大小無關。
④軌跡方程:x=v0t,,,
平拋運動的軌跡是拋物線。各組派代表交流。給學生的課堂研討和課后的繼續研討一個指引方向。
思考拓展:
作業布置
1、增大拋出速度,會出現什么情況?(人造衛星的奧秘蘊藏其中)
2、請你來當飛行員。(推薦學生進入教師的博客游戲)
3、什么是斜拋運動?(預習)
4、斜拋運動也可以分解為兩個方向的運動,水平方向做運動,豎直方向做運動。(預習)
5、完成導學案。若有問題相互交流。帶著問題反思研討的結論。
九、板書設計
1、PPT內容:見光盤
2、黑板內容(黑板中間):
World Cafe
—— 平拋運動
一、什么是拋體運動?平拋運動?
二、實驗探究平拋運動
三、理論探究平拋運動
四、平拋運動的規律
高中物理教學設計13
一、設計
本節課打破以往的教學結構,將摩擦力作為一個整體來逐步研究,而不是分別研究靜摩擦力和滑動摩擦力的產生條件、方向和大小,使得學生更全面的從本質上掌握摩擦力的特點。
本節課的教學有三大特點:
1、采用“學習即研究”的理念展開教學,讓學生通過自己的觀察和感受來提出所要研究的問題,并圍繞提出的問題,設計實驗
2、采用體驗式的學習方法,通過就地取材的物品來進行小實驗,看似簡單易操作,但卻能帶給學生最真實的體驗,讓學生有最直接的感受。
3、采用知識教育和科學方法教育融于一體,通過實踐找規律,讓學生通過觀察與類比、猜想與假設、實驗與歸納、控制變量法、描點作圖法等探究物理問題的基本方法,歸納出摩擦力的特點。
本節內容是學生已具有一定初中知識背景下,進一步來理解摩擦力的產生條件,摩擦力方向的判斷以及影響摩擦力大小的因素。
二、學情分析和教材解讀的深入
(一)學情分析
1、學生初中已經學習了力的概念并可應用二力平衡進行計算靜摩擦力的大小;
2、在初中階段對摩擦力有定性了解,但不夠深入高中階段加以細化;
3、在初中學習電阻時用到過控制變量法歸納出摩擦力的特點。
(二)教材分析
本節課選自人教版普通高中物理必修1第三章第三節P57-P61,本節內容是在初中摩擦力知識基礎上的延伸。是本章教學的重點,難點,也是高中物理中對物體進行受力分析的重點和難點。大家在初中已接觸過摩擦力的學習,高中應從更深的一個層面來認識摩擦力,靜摩擦力的問題很復雜,具體表現出“動中有靜,靜中有動”,有時似乎又是“若有若無,方向不定”。本節課,我力求使學生們可以正確認識靜摩擦力。
三、教學目標
(一)知識與技能
1、知道什么是靜摩擦力;可以根據二力平衡的知識判斷靜摩擦力的大小和方向。
2、可以列舉說明靜摩擦力在生活中的應用,明白最大靜摩擦力的決定因素有哪些。
(二)過程與方法
1、通過演示及動手體驗,培養學生的觀察和操作能力。
2、通過對靜摩擦力的教學,可以使學生形成在生活中認識“力”的科學素養。
(三)情感態度與價值觀
1、通過對最大靜摩擦力進行的實驗探究及數據分析,使學生感受到實踐是檢驗真理的唯一標準,更好的培養學生尊重事實和實事求是的科學態度。
2、通過分析靜摩擦力的應用,進一步體現出物理源于生活并服務于生活的道理。
四、重點難點
(一)重點
1、研究靜摩擦力大小的范圍。
2、研究靜摩擦力的方向。
(二)難點:如何對靜摩擦力進行方向的判斷。
五、教學策略與手段
講授法、實驗法、討論法相結合的實驗探究模式
實驗和多媒體教學:
(1)教師演示用:玻璃杯,大米,筷子,氣球,玻璃球,兩本交疊在一起的書,一端帶有定滑輪的長木板,紅墨水,細線,木塊,礦泉水瓶,PPT課件。
(2)學生用實驗器材2人一組:彈簧秤、毛巾;玻璃板,毛刷。
六、教學過程
(一)復習提問,導入新課
1、趣味實驗演示
向壓實的整杯米中插進一根筷子,用筷子將米杯提起,將氣球放進玻璃杯內,向氣球內充氣,用氣球將玻璃杯提起。
發問設疑:將整杯米和玻璃杯提起的神奇力量是什么呢?
2、深入分析:
對整杯米進行受力分析,受到豎直向下的重力作用,還有筷子對整杯米的向上的作用力,向學生提出疑問,這個作用力可能是什么性質的力,進而給出在物理學中像這樣產生于兩個相對靜止的物體間的摩擦力叫做靜摩擦力。
(二)新課教學
1、靜摩擦力的產生條件
①兩物體接觸且相互擠壓
通過回顧課前氣球提杯子的小實驗,向學生發問,為什么干癟的氣球不能夠提起杯子?
對比分析,當氣球充滿氣時,氣球可以提起杯子,此時氣球與杯子接觸且存在擠壓,當氣球內氣體放出時,氣球與杯子不接觸且不存在相互擠壓,氣球也不能提起杯子,進而得出靜摩擦力的產生條件之一是兩物體接觸并存在擠壓。
②兩物體存在相對運動趨勢
仍然由氣球提杯子的小實驗入手,當氣球與杯子都放在桌面上,且相對桌面靜止時,氣球和杯子之間不產生靜摩擦力。當氣球提起杯子時,氣球和杯子之間就產生了靜摩擦力,這是由于當氣球提起玻璃杯時,玻璃杯會“想”相對氣球向下運動,我們將其稱為玻璃杯有相對氣球向下的運動趨勢,進而自然得出靜摩擦力的又一個產生條件是兩物體存在相對運動趨勢。
③兩物體接觸面粗糙
夾玻璃球競賽:
競賽規則:誰能在十秒鐘之內,用筷子夾起的玻璃球多誰就獲勝。
十秒鐘過去,我們會發現,一位同學夾起了幾個玻璃球,而另一位同學幾乎沒有夾起玻璃球。引發學生的好奇心,進而追問,為什么比賽結果會如此懸殊?
教師解密,這是由于老師給“獲勝”的同學所用的筷子提前穿上了一層“橡膠外衣”,進而使筷子與玻璃球接觸的表面變得粗糙,才使得“獲勝”同學順利夾起玻璃球。
由此自然得出靜摩擦力產生的第三個條件是兩物體接觸面粗糙。
2、靜摩擦力概念
通過得出了靜摩擦力產生的三個條件,可進一步概括得出靜摩擦力的具體概念,即:兩個相互擠壓且相對靜止的物體,由于存在相對運動趨勢而在接觸面上產生阻礙物體相對運動的力叫做靜摩擦力。
給出定義后,教師提出一個將兩本交疊在一起的書分開的小游戲,讓學生親身體會靜摩擦力“巨大”力量,進而對靜摩擦力有一個更直觀的感受。
3、靜摩擦力的三要素
①、作用點
引導學生通過定義直接得出,靜摩擦力的作用點在兩物體接觸面上。
②方向
①用刷毛彎曲方向表示刷子所受靜摩擦力的方向,在引導學生分析靜止在斜面上的刷子的相對運動趨勢方向,引導學生運用假設法分析得出刷子所受靜摩擦力的方向與刷子的相對運動趨勢方向相反這一結論。
②對被氣球提起的杯子進行受力分析,引導學生利用已學過的二力平衡的知識逆向思考,分析靜摩擦力的方向。
③大小
實驗探究靜摩擦力的大小變化:
杯子與木塊相連,不斷向杯中加水,直到木塊滑動,可直觀定性的觀察物體所受靜摩擦力的大小變化,自然提出猜想,靜摩擦力的增大存在一個限度,教師加以解釋說明,給出靜摩擦力大小情況:靜摩擦力的增大有一個限度,即fmax,這個最大值稱為最大靜摩擦力,其數值范圍fmax≥f≥0,且最大靜摩擦力大于滑動摩擦力。
4、鞏固提高
①引導學生利用定義判斷靜止在曲面上的物體所受靜摩擦力的方向。
教師加以
②讓學生分析在超市電梯上的人的受力情況,和人走路及傳送帶上的物體所受到的靜摩擦力。
③教師加以糾正和強調:受到靜摩擦力作用的不一定是靜止的物體,靜摩擦力不一定是阻力。
5、應用
教師給出靜摩擦力在生活中應用的相關實例,并給與解釋,讓學生進一步體會靜摩擦力的利與弊。領會自然的神奇力量。
七、知識結構或板書設計
靜摩檫力
一、靜摩擦力的產生條件:
1、相互接觸、擠壓(彈力產生的條件)
2、與接觸面有相對運動趨勢
3、接觸面粗糙
二、靜摩擦力的定義:兩個相互接觸的物體,當它們發生相對運動趨勢時,就會在接觸面上產生阻礙相對運動趨勢的力,這種力叫做靜摩檫力。
三、摩擦力的方向:所以無論物體是靜止還是運動,物體受到的靜摩擦力的方向總是與相對運動趨勢方向相反。
四、摩擦力的大小[來靜摩擦力的大小0<f<fmax< p="">
八、作業設計
課后完成課后“問題與練習”中1、2、3題。
九、問題研討
(1)物理研究以實驗為基礎,我們這節課的學習過程中,利用身邊的現象設計小實驗的方法來探索物理問題,如何能更好的利用實驗讓學生探索物理問題?
(2)利用學習小組分組實驗并討論,如何運用小組
高中物理教學設計14
【教材分析】
本節是人教版高中《物理》必修2第五章第7節,是《曲線運動》一章的最后一節。學習本節內容既是對圓周運動規律的復習與鞏固,又是后面繼續學習天體運動規律的基礎,具有承上啟下的作用。教材安排了鐵路的彎道,汽車過拱橋,航天器中的失重現象,離心現象四個方面的內容,如果面面俱到,難免會蜻蜓點水,為了在教學中突出重點、分散難點,我將教材內容進行了重新整合,分兩課時完成。本課為第一課時主要討論鐵路彎道的設計意圖。
【學情分析】
通過前面的學習,學生已經對圓周運動有了較為清晰地認識,但是對于向心力的概念理解還不夠深入。同時高一的學生思維活躍,求知欲強,他們很希望參與到課堂中來,自主的解決問題。
【三維學習目標】
過程與方法知識與技能情感態度和價值觀經歷觀察思考,自主探究,交流討論等活動進一步理解向心力的概念。
能在具體問題中找到向心力的來源培養學生的團隊精神,合作意識;感悟科學的嚴肅性,培養學生嚴謹的學風教學重點和難點:在具體問題中找到向心力的來源
【教學策略】
1、教法:使用情境激趣、設疑引導、適時點撥的方式引領學生的學習;
2、學法:學生在教師的引領下,通過觀察現象、自主探究、交流討論等方式參與到課堂中來,體驗求知樂趣,成為學習的主人。
3、教學資源:
(1)多媒體課件;
(2)自制教具:車輪模型、彎道模型;
【教學過程】
一、設置情景、引入新課
首先,播放一段4.28膠濟鐵路火車事故的視頻動畫,將學生的注意力吸引到火車轉彎這一具體情境中來。我就此提出兩個問題:
1、火車轉彎時的限定速度是怎樣規定的?
2、火車超速時為什么容易造成脫軌事故?學生帶著問題進入課堂,既引起了他們的興趣,又為他們的學習指明了方向。
二、復習鞏固、明確方法
我通過提問的方式,幫助學生回憶計算向心力的常用公式,然后,設置情景,讓學生對做圓周運動的物體做出受力分析并找到向心力的來源。
情景一:物塊隨圓盤做勻速圓周運動。
情景二:小球在杯子內壁做圓周運動。此情景并沒有直接展示給學生,而是提出問題:“你能不用手接觸小球,而不使小球落入杯底嗎?注意,要保證杯口朝上。”讓學生自己設計出小球的運動方式,并對杯中小球的運動情況作出受力分析。通過這種方式讓學生參與到課堂中來,提高了學生的學習興趣。而后,教師做出總結:分析圓周運動問題,就是要通過運動分析求出物體需要多大的向心力,通過受力分析找到誰在提供向心力,從而建立供需平衡方程,這是解決圓周運動問題的一般思路。
三、設疑引導、自主探究
這一部分集中了本節的重點和難點,為了降低學習難度,我巧設梯度,從以下三個部分組織教學:
1、認識火車車輪的結構特點
首先教師播放視頻,分別展示火車在水平面和水平彎曲軌道上的運動,學生通過觀察和對比,認識到火車轉彎要靠鐵軌和車輪的作用。然后學生觀察車輪和軌道結構,描述火車車輪結構特點。學生遇到困難時,教師利用自制教具──模型車輪,加深學生對車輪結構的印象,并提示學生思考車輪輪緣的作用。
進一步提出問題:生活中還有什么地方用到了類似的輪子結構?通過學生的回答,和圖片的展示(學校門口的電動拉門的輪子),使學生認識到這一結構在生活中也是常見的,從而拓展了學生的認識。接著提問學生:你認為火車在水平軌道上轉彎時向心力來自哪里?經過觀察和思考,學生已經不難想到向心力的來源。而后追問:你認為這樣的轉彎方式有什么弊端嗎?學生通過思考,結合上課之初播放的視頻,不難回答出這樣做的危害性。
2、真實的火車彎道的情況
那么設計師有什么好的方法嗎?通過提問,了解學生對實際鐵路彎道特點的認識情況。而后通過圖片,使學生認識鐵路彎道處內軌低而外軌高的特點;從而發出疑問,彎道處這樣設計的用意何在呢?
提示學生從受力分析入手,找到此時向心力的來源,并要求學生畫出受力分析圖。
除了正確的分析外,學生很可能將重力與支持力的合力畫成沿斜面向下,這是對彎道的圓心位置分析不清造成的,對學生可能做出的兩種向心力的方向,我不直接評論對錯,而是使用自制教具,展示給學生彎道處路基的特點,讓學生有所參照。學生不難發現,彎道的內側與碗的內壁相似,進而認識到和杯子內壁的相似性,把小球在杯子內壁的運動與火車在彎道處的運動作對比分析。經過這樣兩步,學生已經不難得出正確的受力分析。成功的突破了這一教學難點。
然后趁熱打鐵,引導學生從定性到定量,寫出重力與支持力的合力的表達式,為下一步的學習做好準備。
3、假如你是設計師
為了解決開課時提出的兩個問題,我設計了第三部分──假如你是設計師。
首先,設置情境:你設計了一段半徑為r,傾角為θ的'鐵路彎道,你會如何規定火車轉彎的速度?提示學生從解決圓周運動一般本思路出發,從供需平衡關系入手,列出方程,從而得出限定速度的表達式。從表達式的得出過程,引導學生理解,限定速度的規定實際是為了保證由重力和支持力的合力提供向心力,從而避免車輪和鐵軌間的擠壓,保證行車安全。
接著,通過演示實驗,讓學生觀察在杯內轉動過快的小球從杯中飛出的過程,提示學生思考,如果火車速度過快會怎么樣呢?學生已經不難認識到火車速度過快會使火車脫軌的問題。而后引導學生用供需平衡條件來解釋這一問題,深化了學生認識。為了突出重點,這里不提出離心現象這一問題。只是通過現象的分析和認識為離心現象的教學做好鋪墊。
四、總結方法、完善認識
通過本節的教學不僅要使學生認識到解決圓周運動問題的一般方法,更重要的是使他們認識到火車轉彎的模型在生活中是普遍存在的,認識到生活中的簡單現象往往就是解決實際問題的靈感的來源。進一步啟發學生,還有哪些生活中的運動也使用了相同的設計思想?使學生認識到自行車轉彎、汽車轉彎也有相似的情況,從而從特殊到一般,深化學生的認識。同時通過對事故原因的科學分析,使學生認識到尊重規律的重要性,培養學生嚴謹的學習態度。
五、布置作業、課后拓展
課后作業是學生再學習的重要途徑,本節課后我安排了兩項作業。旨在讓學生鞏固知識的同時,認識物理與社會的聯系,將對學生的知識教育和情感教育引向課外。
1、課后練習題。
2、了解中國鐵路提速情況,查找資料,提出你對鐵路建設的建議。【總體設計思想】本節課的設計思想是借助問題給學生一個思維的支點,在教師的引領下,從分析生活中的簡單現象入手,找到一般規律。在新的問題情境中思考、發現生活中的模型。通過類比,把日常生活中的知識聯系到新問題的解決當中,在加深知識理解的過程中,也培養了分析應用能力。同時,通過對事故原因的分析,培養學生嚴謹科學的分析方法和認真負責的工作態度。體現“從生活走向物理、從物理走向社會”的物理教學理念。
高中物理教學設計15
一、內容
人教版普通高中課程標準試驗教科書物理必修2第六章第4節《萬有引力理論的成就》
二、教學分析
1、教材分析
本節課是《萬有引力定律》之后的一節,內容是萬有引力在天文學上的應用。教材主要安排了“科學真是迷人”、“計算天體質量”和“發現未知天體”三個標題性內容。學生通過這一節課的學習,一方面對萬有引力的應用有所熟悉,另一方面通過卡文迪許“稱量地球的質量”和海王星的發現,促進學生對物理學史的學習,并借此對學生進行情感、態度、價值觀的學習。
2、教學過程概述
本節課從宇宙中具有共同特點的幾幅圖片入手,對萬有引力提供天體圓周運動的向心力進行了復習引入萬有引力在天體運動中有什么應用呢?接下來,通過“假設你成為了一名宇航員,駕駛宇宙飛船……發現前方未知天體”,圍繞“你有什么辦法可以測出該天體的質量嗎”全面展開教學。密度的計算以及海王星的發現自然過渡和涉及。在教材的處理上,既立足于教材,但不被教科書所限制,除了介紹教科書中重要的基本內容外,關注科技新進展和我國天文觀測技術的發展,時代氣息濃厚,反映課改精神,著力于培養學生的科學素養。
三、教學目標
1、知識與技能
(1)通過 “計算天體質量”的學習,學會估算中數據的近似處理辦法,學會運用萬有引力定律計算天體的質量;
(2)通過“發現未知天體”,“成功預測彗星的回歸”等內容的學習,了解萬有引力定律在天文學上的重要應用。
2、過程與方法
運用萬有引力定律計算天體質量,體驗運用萬有引力解決問題的基本思路和方法。
3、情感、態度、價值觀
(1)通過“發現未知天體”、“成功預測彗星的回歸”的學習,體會科學定律在人類探索未知世界的作用;
(2)通過了解我國天文觀測技術的發展,激發學習的興趣,養成熱愛科學的情感。
四、教學重點
1、中心天體質量的計算;
2、“稱量地球的質量”和海王星的發現,加強物理學史的教學。
五、教學準備
實驗器材、PPT課件等多媒體教學設備
六、教學過程
(一)、圖片欣賞復習引入
通過幾張宇宙圖片的欣賞,學生體驗宇宙中螺旋的共同特點,萬有引力提供向心力是天體都遵循的規律。那么,萬有引力定律在天體運動中還有哪些具體的應用呢?讓我們一起進入本章《萬有引力理論的成就》的學習。
(二)、創設情境 解決中心問題
情境創設:假如你成為了一名宇航員,駕駛宇宙飛船航行在宇宙深處,突然,前方一美麗的天體出現在你的面前。你先關閉了宇宙的發動機,然后飛船剛好繞美麗天體做了完美的圓周運動,繞行一周后,飛船就平穩的降落在了星球上。
合作討論:你有什么辦法可以測得這一神秘天體的質量嗎?
(學生通過小組探究,教師巡回指導,形成自己本組的意見,由小組選出的代表來向全班展示自己思考的結果。)
小組代表講解展示:
思路一:測出宇宙飛船繞行一周的時間和軌道半徑,根據萬有引力提供向心力,即:從而得出星球(中心天體)的質量。
思路二:根據宇航員降落在星球表面上后,重力近似等于萬有引力,即: 得出在思路二完成之后,緊接著問題:如何測得星球表面的重力加速度g呢?
(學生討論回答,現場教師展示借助小球的自由落體運動,通過現代技術“傳感器”現場完成重力加速度的測量。)
設計說明:
1、通過“學生成為宇航員駕駛宇宙飛船發現未知天體”的情境創設,圍繞”如何測得星球的質量?”這一中心問題展開學生的討論活動,在讓學生覺得有趣味的同時,通過小組討論、合作學習來促使學生創造性的思考、解決本節課的中心問題。
2、多媒體和現代測量方法——傳感器讓學生感受技術帶來的便捷。
(三)、物理學史 展現人文魅力
啟示:一旦測出了引力常量G,那么就可以利用公式 得到地球的質量了。
1798年,卡文迪許通過自己設計的扭秤實驗,成功得到了引力常量的值。因此卡文迪許把自己的實驗說成是“稱量地球的重量”,是不無道理的。
而正是這段故事,讓一個外行人、著名文學家馬克·吐溫滿懷激情的說:“科學真是迷人。根據零星的事實,增添一點猜想,竟能贏得那么多的收獲!”
(四)、課堂延伸——如何得到這一天體的密度?
設計說明:在這一問題中,老師提示了球體的體積公式,然后就把時間交給學生了。學生進行了積極的演算,可得到的答案有兩種,一種是帶有半徑的,而另一種則是把半徑約分掉的 。“為什么半徑可以約掉呢?”這一問題又再一次促進了學生的思考。而這也保證了課堂的開放性。
(五)、發現未知天體
視頻:“海王星的發現”,——展現科學發現的足跡,注重學生進行科學態度和情感。
諾貝爾物理學獎獲得者、物理學家馮勞厄說:“沒有任何東西像牛頓引力理論對行星軌道的計算那樣,如此有力的樹立起人們對年輕物理學的尊敬。從此以后,這門自然科學成了巨大的精神王國……”
(六)、課堂小結與反饋 簡單回顧本節課的教學內容
七、板書設計:
第4節《萬有引力理論的成就》
一、 圖片欣賞,引入新課
二、 測中心天體的質量
三、 卡文迪許——人文魅力
四、 應用
1、測天體密度
2、發現未知天體
八、教學反思:
本節課在教學設計上創造性的使用教材,通過“學生成為宇航員駕駛宇宙飛船發現未知天體”的情境創設,讓學生在極大的趣味中完成了本節中心內容的教學。學生的學習過程脈絡清晰。物理學家的人文魅力學生也有一定的感知。
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【設計思想】
建構主義教學理論啟示我們要轉變教學觀念,創造以“學生為主體,教師為主導”的教學環境,使學生在真實的情景中完成任務,改變我們長期存在的教師在臺上講,學生在臺下聽的灌輸式教學,充分發揮學生學習的自主性,引導學生主動發現問題,分析問題,解決問題,主動建構良好的認知結構,培養創新精神。
【教材分析】
教材先通過實例讓學生從運動和力的角度進行分析,分析物體的受力特點,從而得出向心力的概念,有助于學生體會和理解。教材接著從理論的角度,根據牛頓第二定律,推導出向心力的數學表達式。之后,為了讓學生對向心力公式有一定的認識和理解,教材中設計了驗證性實驗:用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式。通過圓錐擺實驗,拉近科學與生活的距離,使學生感到科學就在身邊,對科學產生親切感。
本節還有一點與過去不同,那就是在討論完勻速圓周運動后討論了變速圓周運動和一般曲線運動。這塊內容的補充,不僅為分析物體在曲線最高點、最低點的受力分析和運動情況提供了理論依據,而且為學生提供了處理問題的一種思維方法:從特殊到一般。
這部分知識的學習,可以為萬有引力和帶電粒子在勻強磁場中的運動等內容做好必要的準備。當然,學習完這一節之后,中學里所有的運動形式都學習完畢了,從而可以讓學生在更廣闊的角度理解運動和力的關系。
【學情分析】
通過前幾節內容的學習,學生已經知道了曲線運動的條件,學習了處理曲線運動的重要方法──運動的合成和分解,還利用運動的合成與分解知識研究了平拋運動。接著引入角速度、線速度、周期、轉速等物理量描述了勻速圓周運動的規律。這些知識的學習,為學生學習向心力做好了知識上的準備。
由于向心力是一種學生感到陌生的力,而高一學生的抽象思維能力和邏輯推理還不是很強,所以需要在教學中通過實例、實驗,使學生對向心力的認識從感性認識升華到理性認識。
【教學目標】
1、知識與技能
(1)知道什么是向心力,理解它是一種效果力。
(2)理解向心力公式的確切含義,并能用來進行簡單的計算。
(3)知道變速圓周運動中向心力是合外力的一個分力,知道合外力的作用效果。
2、過程與方法
(1)通過對向心力概念的探究體驗,讓學生理解其概念。并掌握處理問題的一般方法:提出問題,分析問題,解決問題。
(2)在驗證向心力的表達式的過程中,體會控制變量法在解決問題中的作用。
(3)經歷從勻速圓周運動到變速圓周運動再到一般曲線運動的研究過程,讓學生領會解決問題從特殊到一般的思維方法。并學會用運動和力的觀點分析、解決問題。
3、情感態度與價值觀
(1)經歷從特殊到一般的研究過程,培養學生分析問題、解決問題的能力。
(2)實例、實驗緊密聯系生活,拉近科學與學生的距離,使學生感到科學就在身邊,調動學生學習的積極性,培養學生的學習興趣。
【重點難點】
1、教學重點
(1)理解向心力的概念和公式的建立。
(2)理解向心力的公式,并能用來進行計算。
(3)理解向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小。
2、教學難點
(1)理解向心力的概念和公式的建立。
(2)理解向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小。
【教學策略與手段】
向心力是高中物理的一個重點內容,同時也是一個難點內容,在對物體進行受力分析時,往往不清楚運動過程中什么力提供向心力,這說明學生對向心力的認識和理解不夠深刻、全面。為了突破難點,教師在教學中通過具體的實例、實驗,激發學生的求知欲望,讓學生主動參與到探究的過程,成為學習的主體,積極主動地獲取知識和能力。
本節課的教學流程設計為:創設情境→發現問題→進行猜想→理論推導→實驗驗證→得出結論→指導實踐。
在教學手段上,充分使用PPT、視頻、演示實驗、故事講述,以增強教學的生動性和形象性,活躍課堂氣氛,從而充分調動學生學習的積極性,落實教學目標。
【課前準備】
1、實驗儀器:帶細繩的鋼球(兩人一個),鐵架臺,鋼球一個,細繩一條,刻度尺,圓形瓶蓋,秒表,物塊,圓形瓶蓋。
2、視頻:自行車轉彎,公園的轉椅。
3、制作PPT。
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一、教學內容分析:
《普通高中課程標準物理教科書教學設計--恒力做功與物體動能變化的關系物理2(必修)》(司南版)第二章 第一節動能的改變 2、恒力做功與動能改變的關系。
動能定理是力學中最重要的規律之一,它的應用貫穿于以后的許多章節,通過實驗探究恒力做功與物體動能變化的關系,是對動能定理的初步研究,是學習整章內容的重要的前期準備,這部分知識的學習讓學生從一個新的角度思考問題,即開始培養學生從功和能相互聯系的角度定量分析解決力學問題。所以本節要求學生通過做功轉化成其它能量的數學描述。為培養學生綜合分析問題打下基礎。
二、學生學習情況分析:
初中時學生已學過了動能的初步知識,這為本節教學奠定了一定的基礎。在此基礎上,進一步了解物體的動能與物體的質量和速度的定量關系,為實驗探究外力做功與物體動能變化的定量關系做好鋪墊。另外,通過“必修1”的學習,學生已經掌握了實驗探究的一些科學研究方法,經歷了勻變速直線運動的實驗研究過程等相關知識
三、設計思想:
“課堂探究教學”并不在于讓學生在課堂解決多少實際問題,而是通過研究訓練,幫助學生逐步學會發現問題、熟悉研究過程、模仿研究方法,提高合作能力和實踐習慣。
本課時采用“問題—討論—分組實驗—交流歸納”的教學過程。從生活中實例發現問題,激發學生思考討論,進而確定實驗方案并進行分組實驗,得出結論。在教學中要的是體現學生自主學習的教育觀念,引導學生進行實驗探究,使學生在知識獲取的同時建立一種成就感,調動學生的學習興趣。全課教學流程如下:
四、教學目標 :
1、知識與能力:掌握動能的概念,實驗探究外力(恒力)做功與動能的變化數值關系。初步認識動能定理。
2、過程與方法:通過實驗探究,讓學生經歷科學探究的過程和探究的主要方法。鍛煉學生的動手操作能力,培養學生對實驗原理和方法的遷移能力和利用已知知識解決實際問題的能力。
3、情感態度與價值觀:在探究過程中大膽發表自己對問題的看法,并與他人相互交流討論。培養學生實事求是、嚴謹認真的科學態度。激發學生學習物理的興趣。
五、教學重點、難點:
重點:建立動能的概念,實驗探究外力做功與物體動能變化的定量關系,為理論推導動能定理奠定實驗基礎。
難點:實驗探究外力(重力)做功與物體動能變化的定量關系。
六、教學方法 :
采用實驗探究教學法,讓學生在實驗探究的過程中,對動能定理有個初步的認識。
七、主要教學過程:
1、建立場景,導入學習。
生活實例演示:讓一小球做自由落體運動。
問(1):小球的速度如何變化?動能如何變化?
生活實例:列車離站加速行駛時,速度越來越大,即動能越來越大:汽車剎車后,速度越來越小,即動能越來越小。
問(2):什么原因導致物體的動能發生變化?(重力做功)
[這個簡單的小實驗調動學生,復習鞏固動能定義,同時從情境中引入問題,比較符合高一學生認識過程,激發進一步探究的興趣,]
2、 提出問題
為了研究方便,以自由落體運動中的重力做功為例,研究重力所做的功與物體動能改變量之間的定量關系。你能否根據已有的知識對這種關系作出猜想,并設計一個實驗來驗證你的猜想?
3、討論設計實驗方案[這一環節是這節課的關鍵,學生能做好這一環節,后面的探究就順理成章了,所以教師在讓學生積極思考,討論的同時,應該適時的給他們一定的指導和點撥。最后討論出的方案可能有好幾個,現列舉兩個最容易討論出,并行之有效的方案]
方案A:研究做自由落體運動的物體重力做功和物體動能變化的關系
這個方案比較簡單,學生在前面生活實例演示和根據“必修1”的學習,已經經歷并掌握了自由落體運動——一種勻變速直線運動的實驗研究過程很容易想到,實驗裝置圖如下:(教師事先備用,直接展示。)
方案B:課本上介紹的方案這個方案,學生在實際操作時可能存在一定的困難,教師引導學生思考:怎樣確保小車在運動過程中受恒定的外力作用(實驗條件)?怎樣平衡小車在斜面上所受的摩擦力,使小車只受拉力的恒力作用(判斷平衡依據)?教師要引導學生排出難點。(這里我們就讓學生明白:教材上給出的方案不一定就是最簡單的)
[使學生易于對實驗方案的優劣進行理解,從而進一步鼓勵學生開拓思路,不要拘泥于一種方案。學生的探究過程可能會有一些困難,此時教師可適當作一些指導,留給學生更多的思考空間,體現出學生是學習的讓人。]
結合討論后的方案,確定可能用到的實驗器材:
小車、電火花計時器、刻度尺、紙帶、細繩、木板、砝碼、定滑輪、鐵架臺、夾子等。
4、學生分組實驗,記錄并分析數據
根據之前的討論,學生自主選擇實驗方案,確定實驗步驟,(建議每個方案都要有人)進行分組實驗,教師巡視給與適時的指導和點撥。
[學生通過自己實驗發現問題,解決問題,進一步體現把課堂交給學生的教學思想,讓學生明確在課題已經確定的情況下應如何逐步通過實驗對課題研究。]
不論選擇哪一方案,實驗數據處理都是對紙帶分析,在紙帶上取兩個合適的點(如上圖中紙帶上的 B點和D點),用刻度尺測出這兩點間的距離SBD,用求平均速度的方法求出打點計時器打B、E兩點時,重錘的速度VB和VD,(提示學生勻變速直線運動物體在一段時間內的平均速度等于這段時間中點時刻的速度教學設計--恒力做功與物體動能變化的關系)。
力F/N位移S/m功W=FS(J)B點速度VB(m/s)D點速度VD(m/s)動能的變化ΔEK(J)第1次第2次
由實驗數據得出結論:
在誤差允許的范圍內,恒力所做的功等于物體動能變化的大小。
[這時,教師呈現各代表小組的表格,要求學生分析總結,結論由學生自己總結得出,這樣有助于加深印象,教師只是在學生總結的基礎上,規范其文字的表述。]
5、評估與交流
小組間相互交流,了解其他組的實驗情況,在實驗結果上和其它組是否一致?試分析影響實驗結果的可能因素,對實驗過程中好的方面和不妥有待改進的地方,進行評估。先讓每個小組推薦一兩個代表對自己小組進行評估、總結,教師可以在學生發言前設置下面幾個問題:
(1)、在實驗結論數據中,功W和動能的改變ΔEK是否一致?
(2)、在實驗過程中,你們認為影響實驗結果的可能因素是什么?又如何減少實驗過程誤差的?
(3)、實驗裝置可有改進的地方?
[培養學生虛心向他人學習,正確聽取、采納他人意見的好習慣,達到相互學習,共同促進的作用。]
教師歸納:大量更為精確實驗表明,能量轉化可以用做功來量度。如合外力做總功等于動能的變化。
八、課后作業
1、用數學表達式描述恒力做功和動能改變的關系(動能定理)。
2、理論推導:請根據牛頓運動定律和運動學知識從理論上推導動能定理。
九、 教學反思
“物理課堂實驗探究課” ,目的是讓學生經歷動能定理的實驗研究過程,體會實驗在發現自然規律中的作用,這就是體現了“過程與方法”的培養目標。在本節課中,通過學生動手實驗探究恒力(重力)做功數量,進一步分析物體動能的改變數值,從而建立功和能量變化之間的定量關系,讓學生主動參與、全面感受到實驗探究的全過程,培養了學生觀察、分析、歸納等各項綜合本質。學生在解決實際問題中的學習是比教師單純教授知識更有效,思維訓練也更加深刻,學生得到的不僅有知識,還包括解決問題的方法和策略,獨立思考的認知技能和實際操作能力等。
高中物理教學設計18
學生學習情況分析
1、學生由于受日常經驗的影響,對物體的下落運動普遍存在重快輕慢的錯誤認識。本節課擬通過學生之間的辯論,使學生明確認識到:日常見到的現象是因為受空氣阻力的影響的緣故,從而有效地消除學生的從生活中得來的錯誤觀念,培養學生透過現象看到本質的辯證唯物主義認識觀。
2、學生已學過“勻變速直線運動規律”的運動學知識,具備了一定的學習基礎,通過DIS傳感器直觀真實地得出自由落體運動的速度圖像后,由學生根據以前學過的圖像規律自行總結出自由落體運動的特點,利用“牛頓管實驗”中鐵片和羽毛同時落到底部的實驗現象引導學生根據已學知識推導出同一地點不同物體自由下落的加速度是相同的,得出自由落體加速度的概念,然后結合勻變速直線運動規律“水到渠成”地推導出自由落體運動的規律。
設計思想教學過程的優化設計關系到課堂教學的質量,教學目標的實驗、教學任務的完成都要通過教學過程來實施。本節課的主要教學思路如下:
A、由一則生活引入新課,明確課題;通過一個小的演示實驗研究物體下落的運動;
B、通過“辯論賽”的方式探究影響物體下落快慢的因素,然后抓住主要因素,忽略次要因素,建立理想化過程,得出自由落體運動的概念;
C、利用DIS傳感器定量分析,得出自由落體運動的性質和特點。利用牛頓管實驗理論推導出同一地點不同物體的自由落體加速度是相同的;
D、用前面學過的勻變速直線運動的規律及自由落體運動的特點總結出自由落體運動的規律(公式);
E、在“迷人小實驗”中,利用總結出的公式計算出一般人的反應時間,與引入遙相呼應,進行情感態度價值觀的教育。
教學目標
1、知識與技能:理解自由落體運動的實質及相關概念,掌握自由落體運動的規律。
2、過程與方法:通過演示實驗讓學生從觀察實驗中分析歸納出自由落體運動的特點,培養學生將形象思維轉化為抽象思維的能力,歸納概括出物理概念和物理規律的能力。
3、情感態度價值觀:
(1)通過實驗、觀察、推理、歸納等科學知識和方法,培養學生透過現象看本質的認識觀;
(2)通過對自由落體運動的學習,培養學生多層次考慮問題的辯證唯物主義思想;
(3)通過多媒體技術的應用激發學生的學習興趣,培養學生追求科學真理的學習品質。
(4)讓學生感受到物理與科學和社會、生活的聯系,感受到科學的現實性。使學生產生強烈的求知欲,樂于探索自然現象和日常生活中的物理學道理,初步領略科學的美妙與和諧,體驗解決問題時的喜悅。培養學生合作意識與協作精神。
教學重點和難點
重點:
認識自由落體運動是初速度為零、加速度為 g的勻變速直線運動,并能應用勻變速直線運動的規律解決自由落體運動的問題、
難點:
(1)物體下落的快慢與物體所受重力大小無直接關系。
(2)同一地點自由落體運動中不同物體下落的加速度都為g。
教學過程設計
一、引入新課
同學們,在講新課之前,老師先給大家講一則生活見聞。老師有一次在街上看見一個江湖騙子在行騙,現在我將他的騙術再現一下:
這是一張百元鈔票,我捏住它的頂端,你用兩個手指放在鈔票的中部做好捏住鈔票的準備,但注意在我松手之前你手的任何部分都不能碰到鈔票,當看到我松手時,你就立刻去捏鈔票。
騙子說:“如果你能捏得住,百元鈔票歸你,如果捏不住,你只需給我五元錢”。
現在請三位反應敏捷的同學上臺來試試,看能否捏得住鈔票。
事實證明,絕大多數人都捏不到鈔票而被騙。要戳穿騙子的騙局,揭示其中的科學道理,學習完本節內容就知道了。
二、新課教學
[板書:第3節勻變速直線運動實例——自由落體運動]
師:現在我們來研究掛在細線下靜止的小球,小球受哪些力的作用?
生:重力和拉力
師:如果把線剪斷,小球下落后受什么力作用?
生:重力和空氣阻力(較小)
師:那么,小球將在什么方向上運動?
生:沿豎直方向下落
演示:用火將繩子剪斷,小球下落。
這就是我們常見的物體自由下落的現象。將輕重不同的物體從同一高度同時靜止釋放,快慢相同嗎?(同學們七嘴八舌,主要有兩種看法:重的物體下落快、重的物體不一定下落快。)
[板書:一、科學探究1——輕重物體下落快慢相同嗎?]
師:贊成重的物體下落快的同學請舉手,贊成重的物體下落不一定快的同學請舉手。究竟哪種說法正確呢?現在我們來舉行一次小小的辯論賽吧。請剛才舉手的同學們各選出三名代表,坐到講臺的兩側來。
坐在講臺左側的代表隊為正方,他們的觀點是:重的物體下落快。坐在講臺右側的代表隊為反方,他們的觀點是:重的物體下落不一定快。每隊的桌面上放有硬幣一枚、相同紙片兩張、相同體積的鐵球和鋁球各一個。現在各隊先討論5分鐘,可以利用桌面的器材設計實驗來論證本方的觀點。
正方甲生:同學們請看,將硬幣與紙片同時由同一高度靜止釋放,硬幣比紙片下落得快,說明重的物體下落快。(鼓掌)
反方乙生:將紙片捏成團,然后與硬幣同時由同一高度靜止釋放,兩者幾乎同時落到桌面上。說明重的物體下落不一定快。(鼓掌)
正方丙生:你們怎么證明是同時到達呢?根本看不清楚,硬幣肯定會更快到達桌面的,只是太快了,我們眼睛區分不出來。
反方丁生:將鐵球和鋁球同時由同一高度靜止釋放,大家認真聽聽,落到桌面時,聲音只有一個(演示),說明兩球是同時落到桌面的,也即快慢一樣。
正方丙生:落到桌面的聲音并不清脆,有些混濁,也許是兩個時間間隔太短了,我們的耳朵區分不出來。
反方戊生:我們假設“較重的鐵球下落得快”是正確的,那么將鐵球和鋁球用線連在一起下落,跟鐵球單獨下落相比,誰下落得快?按正方觀點連在一起的兩球比鐵球重,應該比鐵球下落得快。但是鐵球和鋁球連在一起后,下落得慢的鋁球要對下落得快的鐵球起阻礙作用,所以兩球連在一起時,應該比單獨的鐵球下落得慢。由正方觀點推出了自相矛盾的兩個結論,所以說,正方觀點在邏輯上是站不住腳的,是錯誤的。(熱烈鼓掌)
正方同學面面相覷,啞口無言。
師:在剛才的激烈辯論中,正反雙方同學都能開動腦筋、積極思考,充分利用了桌面上的器材來論證已方的觀點,特別是反方戊生在實驗觀察效果不夠明顯的情況下,能利用我國古代“以子之矛攻子之盾”的邏輯思想,推翻了正方的觀點,更是值得稱贊的。現在我宣布反方同學獲勝。(鼓掌)
師:重的物體不一定比輕的物體下落得快。那么,物體自由下落快慢到底受什么因素影響呢?為什么紙片捏成團后,重量未變,但下落得快呢?
生:因為物體自由下落時,物體除了受重力作用以外,還受到空氣阻力的影響,紙片捏成團后,重力作用不變,而空氣阻力的影響變小,所以下落得快。
師:如果沒有空氣阻力作用的話,物體自由下落得情況會怎樣呢?我們通過實驗來觀察這一情況。
演示:牛頓管實驗。
師:輕重不同的羽毛和金屬片在沒有空氣的空間自由下落,它們不受空氣阻力作用,下落快慢相同;若在有空氣的空間下落,它們受到空氣阻力作用時,下落快慢就不相同了。綜合上述實驗,得出結論:
[板書:若無空氣阻力作用,不同物體自由下落運動快慢相同。]
師:物理學中,把物體只在重力作用下,從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動。而在日常生活中,物體下落不可能不受空氣阻力作用,如果空氣阻力相對于重力而言很小可忽略不計的話,物體由靜止下落的運動就可看成是自由落體運動,例如:鐵片與金屬小球從靜止開始下落的運動等等。所以自由落體運動是一個理想化過程。通過理想化突出主要因素,忽略次要因素,從而使問題簡單化,這是物理學中常用到的一種研究問題的科學方法。
我們可以看到自由落體運動的物體速度越來越大,是作勻加速運動嗎?
[板書:二、科學探究2:自由落體運動的特點]
師:我們曾用什么方法研究并判斷勻變速直線運動呢?
生:當相鄰且相等時間內的位移之差Δs為定值時,小球作勻加速直線運動,且有Δs=aT2。
師:留跡法是研究物理規律的重要方法。例如頻閃照片、紙帶等。
課本第47頁的圖3—26是小球做自由落體運動的頻閃照片。限于時間關系,請大家在課后由該圖片上的數據判斷自由落體運動的性質并計算其加速度。
現在我們用一臺較為先進的儀器——DIS傳感器來研究自由落體運動的性質。
將重物和速度傳感器連在一起自由下落,通過電腦直接在大屏幕上顯示出其速度——時間圖像。圖像有什么特點,由圖像可以得到哪些結論呢?
生:自由落體運動的速度圖像為一條過原點的傾斜直線,說明了自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。
[板書:1、自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。]
師:在同一地點將兩個不同的物體靜止釋放,不計空氣阻力,它們運動的加速度相同嗎?大家可以根據剛才我們做過的牛頓管實驗中羽毛和鐵片的運動情況進行理論推導。請一位同學上臺演板。
學生演板:
即不同物體自由下落的加速度是相同的。
師: 在同一地點,一切物體在自由落體運動中的加速度都相同,這個加速度叫做自由落體加速度,又叫重力加速度,通常用g來表示。
[板書:2、自由落體運動的加速度a=g,方向豎直向下。]
師:請同學們閱讀課本第48頁的信息窗。由信息窗可以獲取哪些信息呢?
生:不同緯度重力加速度的值不同,緯度越高,重力加速度值越小。
師:很好,請坐。重力加速度的值不僅跟緯度有關,還跟高度等因素有關,這將在我們以后的學習中繼續學習。自由落體運動是v0=0,a=g的勻加度直線運動,我們能否利用以前學過的勻變速運動的公式推導出自由落體運動的公式呢?
生:能。
由
師:很好。式中的s我們也常用h來替代。
[板書:三、自由落體運動公式 ]
師:請大家根據課本第49頁“迷你實驗室”中提示的方法,兩人一組,互測對方的反應時間。(下臺詢問)絕大多數同學的反應時間在0.15—0.18s之間,而百元鈔票長為15.6cm,一半長7.8cm,將h=7.8cm代入公式可得t=0.13s,可惡的騙子就是利用這0.02—0.04s的差距騙取人民的錢財的。希望大家通過本課的學習能夠理解“占小便宜吃大虧”、“天上不會掉餡餅”的人生哲理。
師:0.02s讓騙子的詭計得逞;0.02s楊利偉叔叔駕駛“神舟五號”繞地球運行了約158m;雅典奧運會百米決賽賽場上蓋特林9秒85,奧比科維魯9秒86,格林9秒87。他們都只相差了0.01s,這是怎樣的差距?是從“金牌”到“銀牌”到“銅牌”的巨大落差,更是近在眼前卻難以逾越的無奈……。時間對于每個人來說都是寶貴的,同學們要珍惜屬于自己的分分秒秒,努力學習、快樂生活,將來成為一個對社會有貢獻的人。
課堂小結(1)我們運用了物理學中的理想化方法,從最簡單、最基本的情況入手,抓住影響運動的主要因素,去掉次要的非本質因素的干擾,建立了理想化的物理過程——自由落體運動,理想化是研究物理問題常用的方法之一,在后面的學習中我們還要用到。
(2)通過分析處理實驗數據,推出了自由落體加速度的概念,結合勻變速直線運動的規律推導出自由落體的運動規律,
(3)同學們要學會研究問題的方法而不僅僅是知識本身,知識的結論當然重要,但更重要的是如何獲取知識和處理知識。
布置作業:
1、利用課本第47頁的圖3—26上的數據判斷自由落體運動的性質并計算其加速度。
2、閱讀課本第50頁至52頁,完成第53頁練習5、6。
3、查閱資料,了解重力加速度的測量有什么實際意義。
4、由實驗測出的重力加速度的值比當地實際的重力加速度的值小,試分析誤差來源。如何改進實驗可以減少誤差?
教學小結與反思
1、由一則生活見聞引出課題,較好地集中了學生的注意力,激發了學生強烈的求知欲,有效地調動了課堂氣氛。
2、通過實驗演示,激發學生的好奇心,培養學生的學習興趣,用火燒斷懸線,可避免剪刀剪斷懸線時對懸線橫切的不利影響,確保小球開始下落時初速為零。
3、通過“辯論賽”,引導學生動手、動腦、動嘴,自行設計實驗探究物理規律,很好地培養了學生團結協作、自主學習、勇于探索創新的精神,較好地訓練了學生的語言表達能力,讓學生充分體驗到了成功的喜悅。也使學生了解突出主要因素,忽略次要因素的哲學思想,逐步幫助學生樹立起辯證唯物主義的認識論。
4、為了保證學生有充足計算時間,特把頻閃照片的數據分析和處理放在課后進行。課內則采用先進的DIS傳感器系統,直觀、真實、快捷地展示出自由落體運動的速度圖像,然后依據學生已有的知識和物理研究方法,通過數據分析、歸納總結、類比遷移,由自己推導出自由落體的運動性質和規律。
5、最后的“迷你小實驗”與引入遙相呼應,及時對學生進行情感態度價值觀的教育,使學生建立正確的人生觀和價值觀。
6、本節課科學探究所花時間較多,沒有安排隨堂訓練,擬在下節課補充一節習題課。
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