教 学 设 计
* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
《匀变速直线运动的研究》
版本: 人教版
章节: 必修一第二章
院系:物理学与信息技术学院
年级: 2009级
班级: 物理学一班
姓名: 苏海帆
学号: 40906019
【教材分析】
“匀变速直线运动的研究”是人教版必修一第二章内容。课程标准要求“知道匀变速直线运动,掌握匀变速直线运动的规律,能够正确运匀变速直线运动的相关规律解决生活中的实际问题,以及掌握它的特殊情况——自由落体运动的概念和规律”该标准要求学生熟悉匀变速直线运动的定义,掌握匀变速直线运动的规律,以及相关的计算公式。本章内容从前到后按照实验——规律、理论——实际的顺序,这样不仅能够培养学生获得知识的能力,还可以培养学生运用知识的能力,最重要的是培养了学生连贯性的思维。
【三维教学目标】
知识与能力
了解有关匀变速直线运动的科学的研究方法。
能够运用自匀变速直线运动的规律解决实际问题。
过程与方法
通过实验研究速度变化的物体的性质。
学会运用理想化法来研究物理中遇到的问题。
培养学生分析、综合、推理等思维能力。
情感态度价值观
通过演示实验,激发学生思考与讨论,培养学生实事求是的科学态度。
【教学重点和教学难点分析】
匀变速直线运动的规律和匀变速直线运动规律的应用是本章教学的重点。其中匀变速直线运动规律以及应用是运动学的基础,而且还是考试的必考内容之一,所以应该引起学生的重视。由于匀变速直线运动在实际中变式比较多,比较抽象,而刚接触运动学的学生思维逻辑的连贯性不抢,物理研究方法掌握不全面,所以这部分内容也就成了教学的难点。
【设计理念】
新课程倡导将学生学习的重心从过分强调知识的传承和积累转向知识的探究过程,让学生经历科学探究的过程,学习科学的研究方法,受到科学精神的熏陶,同时理解和掌握科学的内容。根据这一基本理念,这部分主要采用教师引导下学生实验探究的教学方法,和教师引导下,学生通过类比总结物理规律的教学方法。整个设计旨在突出知识的形成过程,让学生经历科学探究的过程,促进学生的科学探究的能力、逻辑思维能力的和对科学探究本身的理解。
【教法与学法】
本节课的教法主要采用讲授法、实验探究法,通过教师形象生动、富于引导式的讲解以及各种实验的配合,启发学生思维,使学生从感性认识上升到理性认识。同时在讲授知识的同时渗透探究的思想,在探究过程中讲授必要的物理知识。而对于学生,采用“提出问题→猜想→实验探究→分析论证→得出结论”的学法,利用实验探究启发学生学习兴趣,同时设计一系列的对比实验,使学生在认知上产生矛盾冲突,在解决与前概念的冲突中,一步一步的建构正确的知识体系,并且引导学生体会研究物理问题的一般方法。
【教学过程】
本章内容可以分为五个课时进行教学:
课时 一 实验:研究小车速度随时间变化的规律
一、打点计时器的认识和使用方法
1.打点计时器的构造,工作原理;使用的是直流电还是交流电 工作电压为多少
2.我国交流电的频率为50Hz,使用这种电源时打出的相邻两个点之间的时间间隔是多少
3.使用打点计时器时应注意那些问题?
二、实验:探究小车速度随时间变化的规律
1.实验目的:探究小车速度随 变化的规律。
2.实验原理:利用 打出的纸带上记录的数据,以寻找小车速度随时间变化的规律。
3. 实验器材: 打点计时器、 电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、 、细线、复写纸、 。
4.实验步骤
(1).按课本31页图2.1-1所示,把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。
(2).把一条细线拴在小车上,使细线跨过滑轮,下边挂上合适的 。把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。
(3).把小车停在靠近打点计时器处,接通 后,放开 ,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,随后立即关闭电源。换上新纸带,重复实验三次。
(4).从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头比较密集的点迹,在后边便于测量的地方找一个点做计时起点。为了测量方便和减少误差,通常每5个点选取一个计数点,则T=5T0=5×0.02 s =0.1 s 。计数点分别标为A、B、C……,用刻度尺量出每两个相邻计数点间的距离x1、x2、x3……
(5).求出各计数点的瞬时速度填入下表:
位置 A B C D E F G
时间(s) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
v(m/s)
(6).以速度v为 轴,时间t为 轴建立直角坐标系,根据表中的数据,在直角坐标系中描点。
(7).通过观察思考,找出这些点的分布规律。
5.注意事项
(1).开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。
(2).先接通电源,计时器工作后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源。
(3).要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞,当小车到达滑轮前及时用手按住它。
(4).牵引小车的钩码个数要适当,以免加速度过大而使纸带上的点太少,或者加速度太小而使各段位移无多大差别,从而使误差增大。加速度的大小以能在60cm长的纸带上清楚地取得六七个计数点为宜。
(5).要区别计时点和计数点。一般在纸带上每5个计时点取一个计数点,间隔为0.1 s 。
6.数据处理:
根据表中的数据,在坐标纸上画出v―t图象
观察所画图象是 ,可以判断小车的运动是:
可利用v-t图象求加速度a是 。
例、在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图给出了从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得:s1=1.40 cm,s2=1.90 cm,s3=2.38 cm, s4= 2.88 cm,s5=3.39 cm,s6=3.87 cm。那么:
(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时,小车的速度分别为:v1= m/s , v2=
m/s ,v3= m/s ,v4= m/s ,v5= m/s 。
(2)在平面直角坐标系中作出速度—时间图象。
(3)分析(说明)小车运动速度随时间变化的规律。
课时 二 匀变速直线运动的速度与时间的关系
1、匀变速直线运动
教师活动:(1)导入上节小车在重物牵引下的运动图象,引导学生思考图象特点,激发学生的求知欲。
(2)利用多媒体展示小车v-t图象,组织学生讨论图象的特点:图象形状、速度、加速度等。
学生活动:学生观看,在教师指导下讨论图象特点。
教师活动:(1)引导学生继续思考,培养学生的探究意识。
(2)组织学生总结图象特点,引导学生继续思考加速度与直线的倾斜程度的关系。
学生活动:学生总结汇报,思考问题.
教师活动:教师引导学生概括小车运动的特点,明确运动的性质。
学生活动:学生在教师指导下得到匀变速直线运动的概念。
点评:利用图象的方法引入匀速和匀变速直线运动,学生在对规律的把握上感觉比较直观,有利于学生迅速抓住运动特点,理解概念,培养学生空间想象能力。
教师活动:利用多媒体展示变化了的图象(如图所示),组织学生讨论:匀变速直线运动可分为哪两种类型?“均匀变化”的含义是什么?启发学生思考后得到结论.
学生活动:学生观看图象,讨论图象的区别及共同点,得到匀变速直线运动的两种类型。
教师活动:出示课堂练习(如图所示),引导学生思考和讨论:速度、加速度如何变化?是匀加速运动吗?
学生活动:完成课堂练习。
点评:让学生知道图象是研究物理问题的一种重要方法,优点是直观形象,通过图象变化,帮助学生进一步理解概念,培养学生思考的周密性;在应用中加深对图象及概念的理解。
2、速度与时间的关系式
教师活动:教师引导学生思考:除了图象外,还可以用什么方法表达物理规律?启发引导学生用数学公式来表达。指导学生推导公式。
学生活动:思考教师的问题,学习用物理语言表述过程,根据有关知识进行公式推导。
教师活动:引导学生从物理角度理解公式,进一步思考:式中各符号是矢量还是标量?直线运动中正负各表示什么意思?
学生活动:学生思考教师提出的问题,理解直线运动中矢量性的表示。
教师活动:通过例题1和例题2,加深对公式的理解,培养学生应用知识解决问题的能力。
教师引导学生读题和审题,理解题意,画出运动草图,挖掘隐含条件,正确应用公式及公式变形解题。
学生活动:学生读题,正确理解题意,画出运动草图,找出有关物理量,正确应用公式解题。
点评:通过推导公式,培养学生用物理语言表达过程的能力和应用数学工具的能力;通过具体题目,培养学生读题、审题、画草图分析运动学问题的能力。直线运动中,物理量的矢量性通过正负号来表示,要指导学生在矢量运算中的符号如何确定。
三、课堂总结、点评
本节重点学习了对匀变速直线运动的理解和对公式的掌握。对于匀变速直线运动的理解强调以下几点:
1、任意相等的时间内速度的增量相同,这里包括大小方向,而不是速度相等。
2、对这个运动中,质点的加速度大小方向不变,但a不能说与成正比,与成反比,a决定于和的比值。
3、而不是,即,要明确各状态的速度,不能混淆。
4、公式中v、v0、a都是矢量,必须注意其方向。
课时 三 匀变速直线运动的位移于时间的关系
(教师活动)复习讨论引入新课:
问题:在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中得到下面的一条纸带,我们应如何测出小车在D点时的瞬时速度?
(学生活动)讨论 、回答:
(教师活动)小结:
1.在变速运动中,可以用平均速度来近似地代表瞬时速度。
2.如果时间间隔Δt取得越小,平均速度就越接近瞬时速度。
取得共识,引入讲述:以上我们已经学习了匀变速直线运动的速度公式,下面我们用 v-t图象来研究匀变速直线运动的位移规律。
板书:一、用v-t图象研究匀变速直线运动的位移
(明确学习目标)
【探究】为了研究匀变速直线运动的位移规律,我们先来看看匀速直线运动的位移规律:在匀速直线运动的v-t图象中, 图象与时间轴所围的面积表示位移x=vt。
(教师活动)问题1:对于匀变速直线运动,图象与时间轴所围的面积是否也可以表示相应的位移呢?
启发:我们能否运用类似“用平均速度来近似地代表瞬时速度”的思想方法,把匀变速直线运动粗略地当成匀速直线运动来处理?
(学生活动)回答:
(教师活动)小结:可以把整个匀变速直线运动的运动过程分成几个比较小的时间段,把每一小段时间内的匀变速运动粗略地看成是匀速直线运动。
为了简单处理,我们可以用时间间隔Δt内任意一个时刻的瞬时速度来代表该段时间内运动的平均速度,然后把运动物体在每一个时间间隔内的位移(即小矩形的面积)都表示出来,最后求和,就得到匀变速直线运动的总位移了。
(教师活动)问题2:由于时间间隔Δt取得比较大,所以上面的做法比较粗糙。为了得到更精确的结果,该如何改进?
讨论得出:可以把时间间隔Δt取得很小。
课件演示:时间间隔Δt取得越小,小矩形面积的总和就越准确地表示物体发生的位移:
(1)如果时间间隔Δt取得非常非常小,所有小矩形的面积之和就能非常准确地代表物体发生的位移。
(渗透“无限逼近”的思维方法)
(2)如果时间间隔Δt取得非常非常小,所有小矩形的面积之和刚好等于v-t图象下面的面积。
结论:匀变速直线运动的v-t 图象与时间轴所围的面积表示位移。
【拓展】:所有的v-t 图象与时间轴所围的面积都表示位移,其正负表示位移的正负。
问题3:对于非匀变速直线运动,图象与时间轴所围的面积是否也可以表示相应的位移呢?
通过课件的演示,让学生发现“面积表示位移”。(加深认识)
(渗透“化曲为直”的思维方法)
结论:因为匀变速直线运动的 v-t图象中“面积”表示位移,所以我们只要把“面积”表示出来即可得到匀变速直线运动位移的计算公式。
板书:二、匀变速直线运动的位移公式
(学生活动)板演:学生通过计算“面积”推导出位移公式:
1.把“面积”看作梯形或割补后的矩形,都得到: 。
2.把“面积”看作小矩形加上三角形,得到: 。
3.把“面积”看作大矩形减去三角形,得到: 。
(教师活动)讲述:以上公式适用于匀变速直线运动;若以初速度方向为正方向,则匀加速时a为正值,匀减速时a为负值。
【拓展】:对于所有的变速直线运动都有,而对于匀变速直有 ,比较以上两道公式,你能发现什么?
讨论得出:匀变速直线运动的平均速度 。
引入:“实践是检验真理的唯一标准”,下面我们通过实验来验证以上得出的匀变速直线运动的位移公式。
板书:三、位移公式的验证
1.问题:是否需要三道公式都一一验证?
(学生活动)学生讨论与回答:
(教师活动)分析:(不需要,因为由 结合,即可推导出其他两道位移公式)
(培养学生的发散思维能力,加深理解)
2.实验验证:三道公式中验证哪一道位移公式比较方便?(验证 最方便,因为它不涉及加速度,容易测量)
3.如何利用桌面上的仪器来验证 ?
(学生活动)学生设计实验方案
讨论得出:用一条细线跨过定滑轮拉动轨道上的小车,让小车拖着纸带在轨道上作匀加速直线运动,利用打出的纸带就可以测出v0、v、t和x,从而验证x是否等于。
学生动手实验:每组打一条纸带,利用这一条纸带进行两次测量。数据处理,得出结果。
分析实验结果,证明上面推导出来的公式是正确的。
(经历科学的探究过程,培养科学探究的能力和培养严谨的科学态度)
练习:某物体沿水平地面向东做直线运动,其v-t图象如右图所示,请你能尽量详细地说出该物体位移的变化情况。
(通过练习加深对知识的理解)
(教师活动)小结:
1.所有的v-t 图象与时间轴所围的面积都表示位移。“面积”的大小表示位移的大小:第一象限内“面积”为正,表示位移为正。第四象限内“面积”为负,表示位移为负。
(概括归纳,使本节知识系统化)
2.匀变速直线运动常用的位移公式:
; 。
3.匀变速直线运动的平均速度公式: 。
课时 四 自由落体运功
1.自由落体运动的概念
(1).概念引入
引问:由于落体运动受到空气阻力影响,要想研究落体运动就必须排除空气阻力,那么,如果物体在下落过程中忽略空气阻力,物体的受力有什么特征。
学生以原有的力学基础可以很快答出:忽略空气阻力,则物体只受重力作用。
(2).自由落体运动
物体仅在重力作用下,从静止(即初速度为零)开始竖直下落的运动,叫做自由落体运动。
学生思考,联想,答问。概念认识强调自由落体运动实际上是一种理想条件下的运动,实际生活中物体受到空气阻力,但一般重力大于空气阻力。
2.学生自主实验探究自由落体
(1).引问:若要研究某种运动规律,我们可以采用怎样的方法和器材?
学会回顾前面学习匀变速直线运动的体验,可想到:利用打点计时器采用示踪(轨迹记录)法研究。
(2)组织学生分组实验:利用打点计时器记录重物的下落过程。(提醒学生操作注意事项)
(3)引导学生思考、讨论如何合理利用纸带记录的信息作初步分析:
A.轨迹——直线 方向——竖直向下
B.变速——速度越来越大——比较相等时间内发生的位移。
小组实验、操作、记录、思考、交流讨论,
(可提醒学生课前复习打点计时器的工作原理,重点强调任意两个相邻点(无论匀速或变速)的等时性。)
3.引导思考讨论
引导学生认识到研究运动规律的方法之一为寻找位移与时间的关系,故可以想到做s-t图象,分析推测自由落体运动规律。
基于本实验的特点,不容易确定起始点,故不方便准确测出s,从而给s-t图象的得出带来一定难度,这一点可在下一节课探究自由落体运动规律时解决。
5.解释亚里士多德的错误结论
4.课堂总结、点评
教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
课时 五 巩固练习
一、问题概述
师:两物体在同一直线上运动,往往涉及追及、相遇或避免碰撞等问题,要解答此类问题,首先要理解何为追及、相遇或相碰。在高中阶段,我们研究物体的运动时,一般都将物体看成一质点,若两质点在一条直线上同向运动,当它们处在同一位置时,两者是什么关系呢?相遇还是相碰?
生:不好说啊,应该是相遇也是相撞吧?
师:是相遇!那什么是相碰呢?很简单,当它们处于同一位置时,它们相遇,若此时后质点的速度大于前质点速度,则会发生相碰;若相遇时它们速度相等,则恰好不相碰。
师:从时间和空间的角度来讲,相遇是指同一时刻到达同一位置。可见,相遇的物体必然存在以下两个关系:一是相遇位置与各物体的初始位置之间存在一定的位移关系。若同地出发,相遇时位移相等为空间条件。二是相遇物体的运动时间也存在一定的关系。若物体同时出发,运动时间相等;若甲比乙早出发△t,则运动时间关系为。要使物体相遇就必须同时满足位移关系和运动时间关系。
二、解决问题
师:在关于这类知识的讲解上,许多辅导资料都将各种情况一一归类,我学得,有时学物理,处处都是1、2、3……反而会让你们觉得物理太复杂,太难。其实物体在逻辑上是很严谨的,关键在理解,只有真正理解了,才能深入脑海。所以在讲这节内容时,我只需要同学们好好来理解、思考,因为这些现象都是生活中比较常见的,要结合实际情况,对照模型来学习。
例1、甲车以15m/s的速度在平直公路上匀速行驶,突然发现26m处乙车正以10m/s的速度做同方向的匀速直线运动。甲车立即关闭油门并以大小为0.5m/s2的加速度做匀减速直线运动,则甲车能撞上自行车吗?若不能相撞,两车最小距离是多少?
0
1
2
3
4
5
6
t1
t
v
v0
0
v1《运动的描述》主题单元设计
主题单元标题 运动的描述
作者姓名 所属单位
联系地址 联系电话
电子邮箱 邮政编码
学科领域 (在内打√ 表示主属学科,打+ 表示相关学科。)操作提示:您可以直接复制“”、“”替换下面的“” 即可。
思想品德 音乐 化学 信息技术 劳动与技术 语文 美术 生物 科学 数学 外语 历史 社区服务 体育 物理 地理 社会实践
其他(请列出):
适用年级 高中一年级
所需时间 4课时
主题学习概述(简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况,解释专题的划分和专题之间的关系,主要的学习方式和预期的学习成果,字数300-500)
研究一种物理现象总是先从现象的描述入手。作为研究机械运动规律(力学)的第一章,本章章名“运动的描述”就清楚点明将要学习的是有关描述物体运动的物理量:时间、位移、速度和加速度。要理解这些物理量,就必须理解质点、参考系和坐标系等概念。所以,本章的5节课文,其知识内容的安排是:首先介绍质点、参考系和坐标系;接着说明时刻和时间间隔、路程和位移,指出矢量和标量的区别;然后主要学习直线运动的速度和加速度的知识。本章学习的知识,不仅是下一章研究匀变速直线运动的基础,也是以后力学各章学习的基础。相对初中来说,高中物理在理性分析、逻辑思维、定量要求、数学计算、概念的严密性、实验的复杂性等方面都上了一个台阶。本章是高中物理的第一章,本章在很多方面对高中物理来说都起到奠定基础的作用,学生学习高中物理需要具备的基本素质很多都是第一次在本章中出现。例如:学生第一次用理想模型的观点来思考问题;第一次体会到时刻、时间、位置、位移等概念的准确性;第一次在物理问题中渗透极限的思想;第一次用打点计时器这种器材来进行定量的实验;第一次抽象地领会物理学中“变化率”的含义;第一次用图象来定量描述某个物理量;等等。因此,如何对待这些重要的“第一次”,即使学生扎扎实实从这些第一次中获得基本素质的提高,同时又兼顾学生的可接受性,循序渐进而不一步到位,让学生在学习中获得成功的愉悦,这是在本章教学中特别需要关注的问题。把教材三个标题的内容设计成三个专题来组织学习活动。专题一:运动 空间和时间;专题二:质点和位移;专题三:速度专题四:加速度 学生最后的预期学习成果将是一份关于“加速度”的研究报告。
主题学习目标(描述该主题学习所要达到的主要目标)
知识与技能:1.知道机械运动是物质运动的一种基本形式,理解参考系的意义 2.知道运动的绝对性和描述运动的相对性3.掌握机械运动的空间位置和时间的描述方法4.认识质点5.理解位移 平均速度 瞬时速度和加速度6.知道什么是矢量和标量过程与方法:1.通过对质点的认识,了解物理学研究中物理模型的特点 2.通过速度和加速度两个概念的建立过程,学习运用比值法 近似法 微元法 极限法等科学研究方法,训练学生的思维情感态度与价值观:1.领略自然界运动世界的奇妙与和谐,发展认识物质运动的好奇心与求知欲 2.通过神舟五号的介绍让学生关心科技发展现状与趋势,培养爱国主义的轻杆和振兴中华的使命感和责任感
对应课标
1.通过对质点的认识,了解物理学研究中物理模型的特点,体会物理模型在探索自然规律中的作用。2.理解位移、速度和加速度。
主题单元问题设计 1.怎样判断物体发生了运动?2.如何描述运动物体位置的变化?3.如何描述运动的快慢和速度变化的快慢?
专题划分 专题一:运动 空间和时间 (1课时)专题二:质点和位移 (1课时)专题三:速度 (1课时)专题四:加速度 (1课时)
专题一 专题一:运动 空间和时间
所需课时 1课时
专题一概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
“运动 空间和时间 ”一节内容编排在《高中物理》(必修1)第二章第一节中,这部分知识,特别是运动这一基本概念,是本章的一个基础性的重点,学好这部分知识,可以为学习本节的后续内容做好必要的准备。坐标系表示物体的位置变化是本节课的教学重点,对于在哪些,时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系是难点。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
(1)知道时刻与时间间隔的区别和联系,会在具体的情境下识别时间间隔和时刻; (2)理解参考系概念,知道在不同的参考系中对同一个运动的描述可能是不同的;(3)理解坐标系概念,会用一维坐标系定量描述物体的位置以及位置的变化。
本专题问题设计 1.什么是运动? 2.如何描述物体的位置? 3.时间和时刻什么区别?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 视频、图片、多媒体课件
常规资源
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 第一课时活动一:学生举例运动,引出并正确理解运动的概念1.导入情景、提出问题①学生举例运动?②提出问题,同一运动为什么有不同描述?2.学生发表见解3.再创情境,归纳总结,得出结论 请学生总结: 在不同的参考系下,物体的运动描述可以是不同的。4.逐字分析,正确理解运动的概念 思考:要想准确描述一个物体的运动,前提是什么?5.提问:让学生用不同的参考系描述周围物体的运动。 活动二:结合初中知识,讨论如何准确描述物体的位置1.导入情景、提出问题 问题:描述一下你自己的位置 搜索已有知识,分组讨论,并由代表回答。2.结合问题,总结三种描述位置的方法,一维二维三维活动三:结合实际情景,区分时间和时刻教师举例时间 时刻,学生试着区分学生总结,教师强调学生举例
教学评价 可评价的学习要素生活中的运动举例评价方法:现场评价评价指标:1、参与程度、积极程度 2、举例恰当程度 3、课前材料的准备情况运动 时间 时刻 评价方法:测验评价指标:①答题时间 ②每题答对率 ③及格人数(60---74分) ④良好人数(75---84分以上)⑤优秀人数(85分以上) ⑥平均分学习活动过程评价方法:量规① 参与程度、积极程度 ②思维逻辑、严密性 ③表达展示 ④协作精神
专题二 质点和位移
所需课时 1课时
专题二概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
“质点和位移”一节内容编排在《高中物理》(必修1)第二章第二节中,教学重点是理想化的模型——质点.,位移.。教学难点是位移和路程的区别.
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
(1)理解质点的定义,知道质点是一个理想化的物理模型。初步体会物理模型在探索自然规律中的作用; (2)理解位移概念,知道位移是矢量,会用有向线段表示位移的大小和方向;(3)知道矢量与标量运算的差异,会进行一维情况下的矢量运算;(4)知道位置、位移、路程等概念的区别与联系。能用平面坐标系正确描述直线运动的位置和位移。
本专题问题设计 (1)什么是质点?(2)物体在什么情况下可以看成质点?(3)如何准确描述物体位置的变化?(4)位移与路程的区别
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 微机、屏幕、Microsoft PowerPoint软件、视频。
常规资源
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室,网络教室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 活动一:创设情景认识质点1.让学生绕教室行走. 请同学们积极思考,问题:描述学生发生的运动 2. 学生回答3.继续问题,姿态优美吗? 4.学生回答5教师总结,不同情形下,物体是否可以看成质点 活动二:认识位移。1.如何描述物体位置的变化2提出位移概念3强调方向 大小4学生演示,画不同运动的位移图活动三:比较位移和路程1描述同一运动的位移和路程2通过比较找到位移和路程的不同点
教学评价 可评价的学习要素1.生活中的形变举例评价方法:现场评价评价指标:1、参与程度、积极程度 2、举例恰当程度 3、课前材料的准备情况2.质点 位移 评价方法:测验评价指标:①答题时间 ②每题答对率 ③及格人数(60---74分) ④良好人数(75---84分以上)⑤优秀人数(85分以上) ⑥平均分3.学习活动过程评价方法:量规① 参与程度、积极程度 ②思维逻辑、严密性 ③表达展示 ④协作精神
专题三 速度
所需课时 1课时
专题三概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
“平均速度 ”一节内容编排在《高中物理》(必修1)第二章第三节节中,教学重点 1. 理解速度的概念,知道速度的定义。 2. 知道速度的单位。教学难点是速度极其测量。 通过本节课的学习让学生明白物理来自生活、反映生活。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
(1)理解速度的概念,领会其矢量性质,体会其在初中基础上的深化。知道速度的方向即物体运动的方向;(2)能在具体问题的描述中正确使用平均速度和瞬时速度的概念,并能进行相应的计算;(3)知道瞬时速度是表示某一时刻的速度,了解平均速度与瞬时速度的区别与联系;(4)知道速度与速率的区别与联系,能在生活中正确使用速度和速率(5)体会平均速度概念的等效思想方法。在讨论平均速度和瞬时速度联系的过程中,初步体会取极限的思想方法。
本专题问题设计 (1)怎么描述物体通过一段位移运动的快慢(2)物体通过某一点运动的快慢如何描述(3)平均速度和平均速率的区别(4)瞬时速度和瞬时速率的区别
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 微机、实物投影展台、投影、屏幕、Microsoft PowerPoint软件。
常规资源
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室,实验室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 活动一: 引入新课《早发白帝城》引入物体运动的快慢。活动二:新课讲解 (一)比较物体运动的快慢(讨论) (1)相同的路径比较时间,即规定相同的路径,比较物体运动的时间,用的时间越少,运动的越快。 (2)相同的时间,比较路程,及规定相同的运动时间,比较物体运动的路程,运动的路程越长,运动的越快。 (3)如果路程,时间都不相同,可以计算出单位时间内通过的路程来比较(即速度),单位时间内通过的路程越大,表明物体运动的越快。典例:在运动会上,看台上的观众说,说跑在前面谁就跑得快,这样比较的方法是相同时间内比较路程;裁判员认为到达终点计时短的运动员跑得快,这种比较快慢的方法是相同路程内比较时间。速度 (1)定义:物体在单位时间内通过路程的多少叫速度。 (2)物理意义:用来描述物体快慢的物理量,物体运动得快,我们就说它的速度大,物体运动的慢,我们就说他的速度小。 (3)公式 说明:使用公式计算时三个物理量三个物理量必须对应于同一物体;运算中单位要统一,并且单位参与运算过程。 (4) 单位: 在国际单位制中,速度的单位是“米/秒”,即“m/s”读作“米每秒”,它表示物体在1秒内通过的路程是多少米。 常用单位还有“千米/时”即“km/h”,读作“千米每时”;“厘米/秒”即"cm/s",读作厘米每秒。(1m/s =3.6 km/h = 100cm/s) 单位时间内换算 1km/1h=1000m/3600s=1/3.6m/s 即1m/s=3.6km/h 1m/s=100cm/s看课本113 页 图5-20 一些物体的速度并将这些速度化为 km/h[思考] 大单位如何化小单位? m/s 和km/h 哪一个是大单位? [ 例 ] 水中游泳最快的旗鱼速度可达108 km/h ;陆地上跑得最快的猎豹 1s 可跑40m;空中飞行最快的的褐海燕1min 能飞行5km,比较它们的速度的大小: [ 析 ] 108km/h =30m /s 40m /s 5km /min =83.3m /s
教学评价 可评价的学习要素生活中的运动举例评价方法:现场评价评价指标:1、参与程度、积极程度 2、举例恰当程度 3、课前材料的准备情况平均速度 瞬时速度 评价方法:测验评价指标:①答题时间 ②每题答对率 ③及格人数(60---74分) ④良好人数(75---84分以上)⑤优秀人数(85分以上) ⑥平均分学习活动过程评价方法:量规① 参与程度、积极程度 ②思维逻辑、严密性 ③表达展示 ④协作精神
专题四 加速度
所需课时 1课时
专题四概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
“加速度 ”一节内容编排在《高中物理》(必修1)第二章第三节节中,教学重点是理解加速度的概念和物理意义,教学难点是理解加速度与速度的关系。通过本节课的学习,让学生学会通过加速度概念的建立过程和加速度定义式的得出过程,了解和体会比值定义法在科学研究中的应用;利用公式法、图像法和类比法解决物理问题,让学生多层次多角度的掌握新知识;通过思考与交流,培养学生正确的科学思想和科学方法;利用生活中飞机、汽车、火车等实例作为问题情景,激发学生兴趣,产生问题;通过学生自己的努力及合作交流解释生活中关于加速度的问题,帮助学生树立自信心,培养学生的科学精神。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
(l)理解加速度是用来描述物体速度变化快慢的物理量,了解加速度的定义式和单位;(2)了解加速度的矢量性,会根据速度与加速度方向的关系判断运动性质;(3)通过加速度概念的建立过程和加速度定义式的得出过程,了解和体会比值定义法在科学研究中的应用;(4)理解加速度的概念,区别速度、速度变化量和速度变化率,能在生活中准确地使用加速度的概念;(5)能用v-t图象计算加速度的大小,体会数学在物理中的重要性
本专题问题设计 1.用什么描述速度变化了? 2.用什么描述速度变化的快慢? 3.加速度与速度大小 速度变化多少有关系吗?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 视频、图片、多媒体课件、实物投影仪等多媒体设备
常规资源
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室
学习活动设计 活动一:引入情景,激发学生兴趣,使学生产生问题。师:同学们,分析上面的数据,它们有什么规律?(引导学生回答都作变速运动,且速度变化均匀,速度变化的快慢不同:飞机速度变化快,汽车速度变化慢。)活动二:实验观察,分析体验师:下面让我们用实验来亲身体验一下物体速度变化快和慢的不同。学生分组实验(填写活动、讨论指导卡):小车从倾斜的轨道顶端由静止滑下,教师引导学生仔细观察小车的运动情况。师:你看到了什么现象?师:增大轨道倾角,重复上述实验,试比较前后两次小车末速度大小、小车速度的增量大小、运动时间长短,并说明小车哪次速度变化快。(教师引导学生得出结论:倾角越大,小车初、末速度的变化量()越大,运动时间()越短,相应地,小车的速度变化也就越快。)师:如何来描述物体的速度变化的快慢呢?这是我们今天要研究的课题。活动三、联想类比,得出定义师:今天我们要描述的是一个物理量的变化快慢问题,前面我们讲过速度的概念,它也是描述一个物理量的变化快慢,想一下我们是怎样定义速度的?生:速度的定义师:速度是描述物体位置变化快慢的物理量。那么,我们应该怎样描述物体速度变化快慢呢?(教师引导学生回答:我们可否用物体的速度变化量()与运动时间()的比值,来反映物体速度变化的快慢呢?)学生思考。师:对照上表数据和斜面上小车的运动,看看这种想法有道理吗?(引导学生比较,各比值大小正好与物体速度变化的快慢一致。)师:由此可知,我们可用此比值来描述物体速度变化的快慢,并将其定义为加速度,(学生一边讨论一边得出结论)活动四、师生互动学习加速度概念1、定义:加速度是物体速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。2、公式:3、单位:m/s2 读作米每二次方秒4、对“加速度”的理解:师:从加速度字面上来看你觉得加速度是增加的速度呢还是物体加速的度?学生思考后得出结论:是加速的度。师:刚才我们已经讨论得出了加速度的概念,下面我们对这一概念作进一步的研究。师:我们已经知道速度是矢量,速度的变化量也是矢量,那么速度的变化率也应该是矢量。5、加速度是矢量,(教师引导学生得出:方向与速度的变化量的方向一致。)如图所示,汽车甲在10s内速度由10m/s增加到25m/s,汽车乙在10s内速度由25m/s减小到10m/s,看看它们的加速度一样吗?(教师引导学生得出:大小相等,方向不同)
教学评价 可评价的学习要素生活中的运动举例评价方法:现场评价评价指标:1、参与程度、积极程度 2、举例恰当程度 3、课前材料的准备情况加速度评价方法:测验评价指标:①答题时间 ②每题答对率 ③及格人数(60---74分) ④良好人数(75---84分以上)⑤优秀人数(85分以上) ⑥平均分学习活动过程评价方法:量规① 参与程度、积极程度 ②思维逻辑、严密性 ③表达展示 ④协作精神《相互作用》主题单元设计
主题单元标题 相互作用
作者姓名 刘英 所属单位 山东省菏泽鄄城二中
联系地址 鄄城二中物理组 联系电话 13793045654
电子邮箱 Liuying8983317@ 邮政编码 274600
学科领域 (在内打√ 表示主属学科,打+ 表示相关学科。)操作提示:您可以直接复制“”、“”替换下面的“” 即可。
思想品德 音乐 化学 信息技术 劳动与技术 语文 美术 生物 科学 数学 外语 历史 社区服务 体育 物理 地理 社会实践
其他(请列出):
适用年级 高中一年级
所需时间 4课时+1研究性学习+1实验课
主题学习概述(简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况,解释专题的划分和专题之间的关系,主要的学习方式和预期的学习成果,字数300-500)
本章讲述的是有关力的基础知识,是研究静力学和动力学所必须的预备知识,因此,本章内容的选取具有基础性和预备性,目的是通过学习一些具体力的知识,如重力,弹力和摩擦力等,为以后了解和掌握抽象的力的概念做一些铺垫和准备。除介绍里的概念外本章的另外一个目的是进一步完善对矢量及其合成法则的认识。本教科书在第一章从实例入手,让学生通过观察一个物体先后两个位移与合位移的关系,初步接触矢量并渗透矢量相加的三角形定则的方法,这个做法直观而且易于理解。本章在力的合成一节通过实验得出了矢量相加的平行四边形定则,并给出了矢量的定义,强调其有方向并遵从平行四边形定则这两点。教科书通过分析后指出:三角形定则和平行四边形定则是一致的把教材五个标题的内容设计成四个专题来组织学习活动。专题一:重力 基本相互作用;专题二:弹力(结合实验学习来完成);专题三:摩擦力专题四:力的合成与分解学生最后的预期学习成果将是一份关于“力的合成与分解”的研究报告。
主题学习目标(描述该主题学习所要达到的主要目标)
知识与技能:1.学习力、重力、弹力、摩擦力、力的合成与分解、矢量等基本物理概念2.知道弹力产生的原因、条件并分析弹力的方向。3.判断静摩擦力的大小和方向4.知道滑动摩擦力的概念及产生条件,会判断滑动摩擦力的方向5.会用公式计算滑动摩擦力的大小。6.知道力的平行四边形定则是矢量运算的普遍规则7.会用作图法和直角三角形法求共点力的合力过程与方法:1.体验用一个力代替两个力的过程,掌握“等效替代”的思想方法2.经历应用探究实验的方法来研究共点力合成的平行四边形定则的过程。3.通过实验,尝试在实验操作过程中发现问题、探索问题、解决问题,并最终掌握规律,体会物理是建立在实验基础上的一门学科和数学是解决物理问题的工具情感态度与价值观:1.通过力,弹力,摩擦力,力的合成与分解等物理概念来感受物理概念的严密性,思维的逻辑性,体会物理科学的严密性,培养自己严谨的科学精神。2.在探究求合力的实验过程中,培养严谨的科学态度和团结合作精神。3.培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识。.
对应课标
1.通过实验认识滑动摩擦,静摩擦的规律,能用动摩擦因数计算摩擦力。2.知道常见的形变,通过实验了解物体的弹性,知道胡克定律。3.通过实验,理解力的合成与分解,知道共点力的平衡条件,区分矢量和标量,用力的合成与分解分析日常生活中问题。
主题单元问题设计 1.如何从相互作用的角度去理解力的本质?2.怎样从现实生活入手理解弹力及其方向?3.怎样正确把握摩擦力?4.怎样正确应用力的平行四边形定则?
专题划分 专题一:相互作用 重力 (1课时)专题二:弹力 (1课时+1节实验课)专题三:摩擦力 (1课时)专题四:力的合成与分解 (2课时+1节实验课)
专题一 专题一:相互作用 重力
所需课时 1课时
专题一概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
“重力 基本相互作用”一节内容编排在《高中物理》(必修1)第三章第一节中,这部分知识,特别是力这一基本概念,是本章的一个基础性的重点,学好这部分知识,可以为学习本节的后续内容做好必要的准备。本节从力的概念入手来研究物体受到的重力,力的概念很抽象,为了便于学生接受,教材在处理这部分知识时,以现实生活的例子作为依托,列举了生活中学生能够感知的例子,说明力是改变物体运动的原因,是物体产生形变的原因,在此基础上给出力的定义和力的表示法,对于力的相互性的理解是从施力物体和受力物体的角度定义的。可见,力的概念既是本节的重点,又是一个难点。预期的学习成果是:学生自己总结力的本质和重力的产生原因及重心。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
1.了解力是物体对物体的相互作用,知道力能使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。 2.知道力的三要素,会用力的图示法来表示一个力,会画力的示意图。 3.知道重力产生的原因及其定义,会求重力的大小并能确定重力的方向。 4.知道物体重心的含义,会用县挂法确定不规则薄板重心的位置,会求质量分布均匀、形状规则的物体的重心。5.通过“重心”概念的引入,渗透“等效代换”的物理学方法。
本专题问题设计 1.理解力的本质是什么?2.力的三要素是什么?怎样表示一个力?3.重力是怎样产生的及物体重心的含义?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 视频、图片、多媒体课件
常规资源 弹簧秤;质地均匀不规则的薄板,细绳;大圆环;三角板;重锤线
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 第一课时活动一:探究力的作用效果,引出并正确理解力的概念1.导入情景、提出问题①让我们来亲身体验一下力的存在和力的作用,要求:同桌双手相互推掌,一人处于被动,双方感受力的存在,如果用力还可以把人推开。问题:力产生了什么样的作用、力是怎样产生的?②学生展示课前收集的图片、视频、文字等资料,联系日常生活中身边熟悉的实例2.学生发表见解3.再创情境,归纳总结,得出结论 向学生展示实验器材:方木块,海绵。实验:手推方木块使之运动,手用力推海绵。 请学生总结: (1)力可以改变物体的运动状态; (2)力可以使物体发生形变; (3)力是物体对物体的相互作用。4.逐字分析,正确理解力的概念 思考:(1)力能够脱离物体而独立存在吗? (2)如何理解力的作用是相互的? 引入:施力物体和受力物体的概念? 结论:一个力总能找到它的受力物体和施力物体。活动二:科学想象并体会,探索研究上述问题提问:(1)用什么工具测量力的大小? (2)力的单位是什么? (3)力是标量?还是矢量? (4)如何来表示一个力呢?(力的图示,力的示意图) (5)力的图示是根据力的三要素来表示的,力的三要素是指哪三要素?1.鼓励学生大胆地动手、科学地想象并体会,在这环节中,学生分组讨论上述问题,教师给以适当提示。2.学生归纳总结活动三:搜索重力知识,研究重力的三要素,引出并正确理解重心的概念1.导入情景、提出问题 情景:让一物体自由下落。 问题:物体下落是什么力的作用呢?2.搜索已有知识,引出新的知识 问题:(1)重力产生的原因是什么? (2)重力的方向是怎样的?能否用实例说明一下? (3)重力的大小如何计算? (4)重力的作用点是什么?如何定义的?(等效替代) 分组讨论,并由代表回答。3.再创情境,探索研究物体的重心位置 探究性问题:(1)物体的重心如何来确定呢? (2)形状规则的物体的重心一定在其物体上吗?为什么?(讨论)(3)物体的重心一定在物体上吗?与物体形状、质量分布关系?讨论并举例。探究性活动:用悬挂法测定薄板的重心位置。(测三角板、书本的重心)
教学评价 可评价的学习要素生活中的运动举例评价方法:现场评价评价指标:1、参与程度、积极程度 2、举例恰当程度 3、课前材料的准备情况力 力的图示 重力 重心评价方法:测验评价指标:①答题时间 ②每题答对率 ③及格人数(60---74分) ④良好人数(75---84分以上)⑤优秀人数(85分以上) ⑥平均分学习活动过程评价方法:量规① 参与程度、积极程度 ②思维逻辑、严密性 ③表达展示 ④协作精神
专题二 专题二:弹力
所需课时 1课时+1节实验
专题二概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
“弹力”作为力学中三种力之一,是本章教学中的重点内容,掌握好“弹力”可以为今后正确进行受力分析奠定良好的基础。弹力是高中力学的基础内容和重要内容,是高一学生在学习过程中的一个难点,学生在初中已初步学过弹力,知道平常说的压力、托力、支持力、拉力、推力等本质上都是弹力,虽然学生在初中已经接触弹力的相关知识,进入高中又知道力是矢量这一关键性的知识点,只不过理性思维还没有达到一定的层次,要想理解弹力这一抽象概念还有一定困难。本专题从展示宏观的弹簧被拉伸和压缩的实例形变引入,让学生体会弹力产生的原因和条件。但物体对桌面的压力也是弹力学生就难相信,因为学生看不见桌面的形变,所以通过放大有机玻璃和桌面的微小形变的演示实验,使学生确信微小形变的存在,任何物体受到外力作用后都会产生形变的事实。随后对于几种常见弹力的分析,总结出弹力的方向。预期的学习成果:小组总结弹力的产生条件和弹簧弹力大小的规律并填写《研究性学习记录表》。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
(1)知道常见的形变,通过实验了解物体的弹性。(2)知道弹力产生的原因和条件。(3)知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力,会分析弹力的方向,能正确画出弹力的示意图。(4)通过体验微小形变的存在,培养学生“用‘放大’的实验方法观察微小形变的实验思想”。(5)了解弹力在生产生活中的应用,体会物理与生产和生活息息相关。
本专题问题设计 (1)什么是形变,什么是弹力,?(2)弹力是如何产生的?(3)弹力的方向是如何确定的?(4)弹力的大小与什么因素有关?(胡克定律)
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 多媒体教室、Microsoft PowerPoint软件等。
常规资源 弹簧、竹棍、小车、砝码、海绵、平面镜、激光器、瓶塞上插有细管的大玻璃瓶(最好用横截面是椭圆形的瓶)、玩具弹簧秤
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室,网络教室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 第一课时活动一:创设情景认识形变 1.用身边现有的物品进行演示. 请同学们积极思考,演示一:取一把刻度尺,支住它两头,在其上放一重物,刻度尺被压弯.演示二:取一根橡皮筋,下挂一串钥匙,橡皮筋被拉长.演示三:取一根细竹棍,把它压弯后可以把跟它接触的物体弹出去.问题:刻度尺、橡皮筋、细竹棍在各自的物理情景中有什么共同特点?2. 学生归纳总结,得出结论3.在刚才同学们所举的例子中,我们能看到物体明显的形变.把书放到桌子上,用手按压空玻璃瓶,书桌和空玻璃瓶能产生形变吗?4.演示课本上微小形变的实验。总结:1.任何物体都能发生形变.2.有的物体形变较为明显,有的物体形变极其微小.活动二:巧妙设问理解弹力。1. 用CAI课件再创情境,深度理解形变(1)拉满的弓把箭射出去.(2)压弯的撑竿把运动员弹出去.(3) 跳水运动员被压弯的跳板弹起.问题:①上述三个情景说明了什么?②发生形变的物体为什么会对跟它接触的物体施加力呢?③弹力是怎么定义的?2. 学生分组对前面的演示实验及CAI课件中的物理情景进行讨论3. 分析总结.活动三:探索弹力及其方向1.展示下面三种情况下的弹力:①一本书放在桌面上,问题:书与桌面之间是否有弹力产生?②在一根绳下挂一物体,分析物体与绳之间是否产生弹力作用?③用手压或拉伸弹簧,感受弹簧的弹力作用2.小组成员讨论下列问题①弹力的产生条件是什么呢?②弹力的方向?③弹力的大小与什么因素有关系?举例说明3.展示成果,汇报交流 各小组汇报研究成果,分享交流。4.总结评价教师总结评价,根据学生研究情况总结弹力的方向第二课时提出问题:探究弹簧的弹力与什么因素有关系?活动四:1.创设问题情景:学生使用弹簧测力计。问题:①弹簧测力计主要由哪些部分组成?它是根据什么原理制成的?②弹簧形变时的弹力跟它发生的形变有什么关系呢?猜想:根据使用弹簧测力计的体验,对上述关系进行猜想?小组内讨论交流一下2.实验探究:(由于猜想不一定正确)为了验证你的猜想,请提出你的设计方案,完成实验探究。3. 老师指导,学生分组实验(有些组使用的弹簧是不一样的)──分析数据──处理数据
教学评价 可评价的学习要素1.生活中的形变举例评价方法:现场评价评价指标:1、参与程度、积极程度 2、举例恰当程度 3、课前材料的准备情况2.弹力 弹力的方向 弹力的大小评价方法:测验评价指标:①答题时间 ②每题答对率 ③及格人数(60---74分) ④良好人数(75---84分以上)⑤优秀人数(85分以上) ⑥平均分3.学习活动过程评价方法:量规① 参与程度、积极程度 ②思维逻辑、严密性 ③表达展示 ④协作精神
专题三 摩擦力
所需课时 1课时
专题三概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
高中物理的难点在于受力分析,受力分析的难点在于摩擦力的分析。摩擦力是力学中的三大性质力之一,正确认识摩擦力对后面知识的学习有着至关重要的作用。在摩擦力这节课中,重点是研究滑动摩擦力,要求会计算其大小和判断其方向,难点是静摩擦力,尤其是静摩擦力方向的判断。教师要试图将学生初中学过的相关概念与本节的内容有机地融合在一起。教学中要力图从两种摩擦力的区别与联系出发,让学生从产生的条件、影响摩擦力大小的因素、范围及其计算来理解两种摩擦力的异同。通过探究实验去加深巩固。同时这是一节科学探究课,教材从生活中的摩擦现象引入,以探究静摩擦力和滑动摩擦力与哪些因素有关为主线,安排了学生猜想、设计实验、实验探究、合作交流等教学过程,让学生经历探讨两种摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程。很好地体现了新教材让学生在体验知识的形成、发展过程中,主动获取知识的精神。同时,这节教材的内容与学生的生活实际及生产实际联系十分密切,教材的编写突出了这一点。在通过实验得出摩擦力的有关知识后,注重引导学生运用所学的知识去分析解释大量生活生产中的摩擦现象,并通过网站知识与现代科技联系很密切的内容。预期的学习成果是能判断时实际生活中摩擦力的存在及方向并写出一份实验报告。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
(1)认识静摩擦力的规律,知道静摩擦力的变化范围及其最大值;(2)能根据静摩擦力的规律,能判断静摩擦力的方向;(3)知道滑动摩擦力的产生条件,认识滑动摩擦力的规律;(4)知道动摩擦因素与哪些因素有关,会判断滑动摩擦力的大小和方向;(5)知道最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。
本专题问题设计 (1)如何判断静摩擦力的存在以及静摩擦力方向的判断?(2)静摩擦力产生的条件及大小?(3)如何计算滑动摩擦力的大小以及怎样判断滑动摩擦力的方向?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 微机、实物投影展台、投影、屏幕、Microsoft PowerPoint软件。
常规资源 长方体木块(每组3块)、弹簧测力计、毛巾、玻璃板、毛刷、身边的物体(例如:水杯,黑板擦、钢笔、橡皮,讲桌等物体),长木板(带滑轮)。
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室,实验室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 活动一:静摩擦力的存在以及判断静摩擦力方向1.创设情境,引入新课①用手拿起一根粉笔,粉笔为什么没有掉下来?(边演示边讲解)②同学们先观察下面四幅图,从图中我们找找看物体是否受到摩擦力的作用。问题:能否根据实际情况,判断物体是否受到静摩擦力?2.体验静摩擦力两本书交叉一页一页地对插,然后把书分开,看看受力的大小。问题:静摩擦力的大小到底有多大呢?3.小组结合初中所学二力平衡的知识,判断静摩擦力的方向。4.展示小组的结果,交流讨论。活动二:探究静摩擦力的大小用该实验装置进行研究:缓慢的拉动弹簧测力计读数和小木块的运动状态,并设计表格记录下物体的运动状态和物体所受静摩擦力的大小。拉力F物体运动状态静摩擦力大小注意:当物体开始运动后,就不再记录数据。利用多媒体、实物投影仪进行分析、归纳。活动三:探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关1.前面我们研究了静摩擦力,现在我们继续做前面的实验,用力去拉木块,当力F>Fmax时,我们会发现木块在木板上开始滑动,拉力却明显减小,表明摩擦力明显减小,此时所受到的摩擦力为滑动摩擦力。问题:滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关呢?2.猜想可能与摩擦力大小有关的因素①与接触面的粗糙程度有关②跟物体间的压力(正压力)有关③跟物体接触面积的大小有关④与物体的速度有关根据以上几条猜测,小组设计实验去进行验证探索。(利用控制变量法来进行探究)3.交流展示成果4.师生共同评价学生的成果
教学评价 可评价的要素1、静摩擦力的存在以及判断静摩擦力方向评价方法:使用量规(自评+小组内互评+师评)评价指标: ①静摩擦力的存在的判断②静摩擦力方向的判断③能根据实际情况,判断物体是否受到静摩擦力④实验过程符合实验规程,态度认真⑤实验过程中,小组成员之间相互交流、配合,体现出合作精神2、探究静摩擦力的大小评价方法:课堂提问+作业评价指标:①最大静摩擦力②两个物体间的静摩擦力可以是一个变力,它的大小可以在0与Fmax之间,即 0<F≤Fmax③静摩擦力的应用3.滑动摩擦力大小评价方法:课堂展示+作业评价指标:①理解“相对运动”②滑动摩擦力大小与接触面积无关③滑动摩擦力的大小与正压力成正比,其比例系数由接触面的材料决定,称之为动摩擦因数(μ)即: F=μFN④分析总结能力,掌握控制变量的研究方法
专题四 力的合成与分解
所需课时 3课时
专题四概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
高中物理不仅因在知识内容上加深、拓宽而造成台阶,还因抽象思维、科学方法上要求提高而使不少学生倍感困难,所以帮助高一学生在初始阶段跨好初、高中台阶很重要的一件事是教会他们学习物理的方法,根据本节教材知识内容学生较为熟悉、易学易懂的特点,我们可将教学重心放在对物理学研究方法的传授上,使学生学会观察与思考、分析与归纳,基于此,本教案根据教材要求,主要设置了一个研究课题,课题以“提出问题——实验与观察——分析与归纳——总结与结论”为认知程序,引导学生既研究物理规律,又掌握研究物理规律的方法。同时全课设计了好几个演示实验供学生观察与研究,并对一些物理现象进行多媒体模拟;在“实验——观察——思考——归纳”科学方法引导下,使原本平淡的课堂教学变得充实、饱满、有声有色。预期学习目标是写一份探究求合力的方法的实验报告。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
1、理解力的合成和合力的概念2、掌握力的平行四边形定则,会用作图法求共点力的合力。3、要求知道合力的大小与分力间夹角的关系。4、理解力的分解是力的合成的逆运算,会用作图法求分力,会用直角三角形的知识计算分力
本专题问题设计 1.什么是合力及力的合成?2.合力的大小和分力的关系是什么?2.平行四边形定则的内容是什么?3.什么是正交分解?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 视频、图片、多媒体课件、实物投影仪等多媒体设备
常规资源 分组用(木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套、弹簧测力计、刻度尺、量角器、铅笔)。演示用(分力、合力关系模拟演示器,钩码,自制教具)。系绳的小车一个、自制多功能木板一块(一面贴有白纸)、三角板两块、橡皮条一根(系有绳套)、弹簧秤两只。
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 活动一:力的合成(第1课时)一.导入新课1.利用多媒体课件,播放生活中的实例(一个大人和两个小孩分别提同一桶水),说明两个或两个以上的力的共同作用效果与一个力的作用效果是等效的。2.演示1:模拟上面生活中的实例,演示两个力的共同作用效果与一个力的作用效果是等效的。将生活实例搬入物理课堂来研究。3.复习提问:初中已经学过一个力F与两个力F1、F2的效果相同,它们之间的关系是什么?学生回答后多媒体课件播放:(1)一个力的作用效果和几个力的作用效果相同,则这一个力叫做那几个力的合力,那几个力称为这一个力的分力。(2)求几个力的合力的过程,叫做力的合成。 (力的合成是一种等效替代的方法,即用一个假设的力去替代几个共同作用的力,替代后这一个力的效果与原来的几个力是相同的。但合力并不客观存在,它是假想的力,是用来替代客观存在的分力的)。二.推进新课 1.探究求合力的方法复习提问:初中已学过同一直线上两个力的合成,请同学们说一下合成方法。学生回答后多媒体课件播放:(1)同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于两个力的大小之和,方向跟这两个力的方向相同。(2)同一直线上,方向相反的两个力的合力大小等于这两个力的大小之差,合力的方向跟较大力方向相同。提问:如果两个力不在同一直线上,而是有一定的夹角,其合力与分力的大小、方向是否有关?如果有关,又有什么样的关系?引导学生认真观察演示实验1,并思考问题:5个钩码的重量是2.5牛,两侧两个拉力的合力大小一定也是2.5牛。问题是:两个分力的大小分别是F1=1.5牛、F2=2牛,F1、F2两个数值相加并不等于2.5牛。从这个例子我们得到是合力小于两分力之和,合力F比两分力F1、F2大,它们的关系总是如此吗?如果不是,它们之间到底有什么关系呢?演示2:借助合力与分力关系模拟演示器,用演示1的装置探究互成90度角的两个力F1、F2的合成情况。(将两个分力F1、F2和合力F在黑板上用图示法表示出来,学生很容易发现互相垂直的两个分力的合成,其合力正好是以两分力为邻边做出的平行四边形的对角线)引导说明:两个分力互相垂直时合成和同一直线上两力的合成一样,也是一种特殊情况,两个分力互相不垂直是不是也有这个规律呢?请同学们根据教材提示用现有的实验器材去验证自己的猜想。学生探究,分组实验教师强调:实验进行前设计实验时要思考的几个问题:用什么方法找出分力F1、F2及合力F 怎样才能使合力F的作用效果与两分力F1、F2作用效果相同?实验过程中需要记录哪些实验数据?怎样直观简洁的把各个力的大小和方向表示出来?教师巡视学生实验情况,适当的时候做些必要指导。指导1 为了保证效果相同, 两次都要把结点拉到同一个位置。指导2 在使用弹簧测力计测量力的大小时,要注意其零刻度及最小刻度,同时要注意正确使用并正确读数。指导3 在确定力的大小和方向时:一位同学用两只弹簧秤分别钩挂细绳套,用互成角度的两个力拉结点,使橡皮筋的结点伸长到O点;另一位同学先将O点做个标记,然后记下两弹簧秤的读数,这就是力的大小。沿细绳方向在适当位置定下两点,确定力的方向。得出结论请做的较快的小组代表汇报本组的实验情况,是否找到两个力的合成规律,如果发现了用自己的语言表述出来。如能配合自己的实验数据说明更好。对还没有发现规律的同学引导他们仿照别的同学做法重新做一下,看看合力是否跟平行四边形的对角线重合。学生探究结束后教师总结力的合成平行四边形法则,并用多媒体播放:(1)求互成角度的两个力的合力,不是简单的将两个力相加减,而是用表示两个力的有向线段作为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。这个法则叫做平行四边形定则。(2)力是矢量,矢量的合成规律都是相同的,所以平行四边形定则适用所有矢量的合成。比如位移、速度、加速度等。提问:我们已经知道了两个力的合成方法,如果是两个以上的力同时作用在物体上,又如何求他们的合力呢?学生思考讨论后会得到:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,最后就得到这些力的合力。老师肯定学生的回答是正确的,并用多媒体演示几个力的合成方法.演示后强调:能这样求几个力的合力是有前提的,那就是这些力必须是共点力。用多媒体播放图片说明什么是共点力并小结:(1)如果一个物体同时受到两个或更多的力的作用,这些力共同作用在同一点上,或者虽不作用在同一点上,但它们的延长线交于一点,这些力就称为共点力。(2)力的合成的平行四边形定则,只适用于共点力。2.合力大小与分力夹角的关系思考与讨论:两个分力大小一定的情况下,合力的大小与两分力间夹角有什么关系?什么情况下合力最大 什么情况下合力最小 合力的取值范围是什么 运用合力与分力关系模拟演示器演示:使两个分力之间的夹角θ由00→1800变化时,合力的大小由大逐渐变小,从而得到:(1)合力F随θ的增大而减小;(2)当θ=00时,合力F有最大值Fmax= F1+F2 ,当θ=1800时,合力F有最小值Fmin= F1-F2。| F1-F2 |≤F≤| F1+F2|(3)合力F既可以大于也可以小于或等于任意一个分力。活动二:力的分解(第二课时)一 引入新课请看屏幕:①〖视频展示〗大力士拉车②〖视频展示〗单手拉校车 视频中的大力士费了九牛二虎之力才拉动汽车,为什么视频②中的人用单手就能拉动?而且车上还坐满了人!是不是视频②中的人力气真的比大力士的力气大?单手拉动大车的奥秘是什么?让我们带着这个问题共同来探究力的分解。二 讲授新课问题1:大力士用绳斜向上拉车的力产生了哪些作用效果呢?让我们先模拟下大力士拉车。 学生活动1:(教师先示范)请同学们用书垫起软木板的两端,让木板水平,将小车放在木板中间,然后用绳拉动小车,观察车的运动情况和木板的形变情况。(实验必须让学生明确要观察什么?)学生报告观察到的现象教师进行评价。这两个效果相当于两个力分别产生的:一个竖直向上的力F1把汽车往上提,一个水平的力F2使汽车前进,可见力F产生的效果可以与两个力F1和F2共同作用的效果相同,力F1和F2就叫做力F的分力。(分别展示力F,F1.F2) 学生自己得出:求一个力的分力就叫做力的分解。 力的分解是力的合成的逆运算。力的合成遵循平行四边形定则,力的分解同样遵循平行四边形定则。拓展:〖课件展示〗拉黄包车、拉行李。 这些情景和大力士拉车的情景有共同之处,水平面上的物体都受到了斜向上的拉力,于是我们就把这类情景概括成这样的模型: 水平面模型:位于水平面上的物体受到一个斜向上的拉力F的作用,该力与水平方向夹角为θ。 我们已经知道力F产生了两个作用效果,向上提的效果和向左拉的效果,那么可以用竖直方向的力F1和水平方向的力F2来等效替代。问题2:知道这两个分力的方向怎样求这两个分力的大小?我用这条线段表示力F的大小,箭头表示力的方向。请大家在探究报告上做图,并用F和 表示出两分力的大小。展示学生作图及表达式 刚才我们探究了位于水平面上的物体在拉力作用下开始运动的情景,如果把物体放在斜面上,不用拉力也可能运动。是什么力使物体运动起来了?斜面上的物体其重力产生了哪些作用效果?我们来体验一下。学生活动2:用夹子把系有小车的橡皮条固定在木板一端,抬起木板的这一端,观察橡皮筋和木板的变化。〖课件展示〗重力两个分力方向(这里有个转换,橡皮筋拉长了说明重力有把橡皮条沿斜面往下拉的效果,如果不用橡皮筋物体将会下滑) 请同学们按照刚才的方法在探究报告上作平行四边形,并根据已知条件写两分力的表达式〖展示台展示〗学生作业拓展:如果增大斜面的倾角,这两个分力的大小会怎样变化? 学生小组讨论得出结论:倾角越大,sinθ增大,cosθ减小。使物体下滑的分力减小,使物体压紧斜面的分力增大。实际情况如何呢?让我们用实验来观察增大斜面倾角,指针刻度和橡皮条长度的变化。小组讨论得出结论。问题3:这是物理学经常研究的斜面模型,模型是来源于生活的,请同学们想想在我们的生活中有哪些情景属于斜面模型呢?我在这里给同学们准备了两处情景的画面,你能分析出其倾角大小和斜面用途的关系吗?〖课件展示〗1.螺旋状的盘山公路;2.公园的滑梯。通过前面两个实例的分析,可以看出:在实际问题中一个力往往有多个作用效果,按力的作用效果进行分解可以指导我们增强或减弱它的某种作用效果,以利于我们的生产和生活。所以在实际问题中常按力的作用效果分解。小组讨论归纳总结力的分解的步骤。问题4:视频②中手拉绳的力产生了哪些作用效果?手拉绳的力与绳拉车的力在大小上有什么关系?我们可以来模拟这个情景。 学生活动3(先视频展示操作)先用一只弹簧秤拉橡皮条的中点,记下结点的位置,这个力好比我用一只手拉绳的力。之后,用两只弹簧秤同时拉到该结点处,使弹簧秤与橡皮条在一条线上,记下弹簧秤的示数和细绳套的方向,这两个力好比绳拉车和树的力。请同学们在白纸上记下两分力的大小,画出两分力的方向(为方便比较同学们的测量结果,在用一只弹簧秤测量时统一用0.5N的力拉。) 〖展台展示〗学生测得的不同分力 同学们都是用0.5N的力从中点拉,为什么测量的分力大小会不同?比较两组同学测的分力。 小组讨论得出:合力一定、两分力大小相等的情况下,两分力夹角越大,分力就更大。这就是为什么我拉车之前要把绳拉紧的原因。从测量值我们还可以发现,两个分力夹角很大的情况下分力可能远远大于合力。这说是我单手拉车的奥秘。 三 课堂小结:最后我们一起来回顾下本节课的主要内容。请看屏幕。一个力究竟该怎样分解?这里我们探究了根据力作用效果分解的方法,这样分解的目的是什么?还有没有其它分解方法?这些就留给同学们课后继续探索。课件展示(图片)引桥、滑雪 同学们,物理就在我们的生活中,只要我们留心观察,就能感受到物理知识的奇妙和劳动人民的智慧。这里我为同学们收集了一些我们身边的画面。(图片最后停在拉链的图片)拉链是大家非常熟悉的东西,其实它可以归入本节课学习的斜面模型。
教学评价 可评价的要素1、合力与分力的大小关系评价方法:使用量规(自评+小组内互评+师评)评价指标: ①明确合力和分力的等效替代关系②明确合力与分力的大小关系③实验过程符合实验规程,态度认真④实验过程中,小组成员之间相互交流、配合,体现出合作精神2、平行四边形定则评价方法:课堂提问+作业评价指标:①平行四边形定则的内容②在具体的题目中会做平行四边形③平行四边形的的应用3.力的分解评价方法:课堂展示+作业评价指标:①理解力的分解是力的合成的逆运算。②会正交分解③会根据力的作用效果分解力《匀变速直线运动》主题单元设计
主题单元标题 匀变速直线运动
作者姓名 张爱朋 所属单位 日照市五莲三中
联系地址 五莲三中物理组 联系电话 13562456205
电子邮箱 738524890@ 邮政编码 262300
学科领域 (在内打√ 表示主属学科,打+ 表示相关学科)
思想品德 音乐 化学信息技术 劳动与技术 语文 美术 生物 科学 数学 外语 历史 社区服务 体育 物理 地理 社会实践
其他(请列出):
适用年级 高一年级
所需时间 6课时+1实验课
主题学习概述(简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况,解释专题的划分和专题之间的关系,主要的学习方式和预期的学习成果,字数300-500)
本章讲述的是匀变速直线运动的基础知识,是研究动力学所必须的预备知识,因此,本章内容的选取具有基础性和预备性,目的是通过学习匀变速直线运动中位移、时间、速度、加速度之间的关系,为以后了解和掌握更复杂的运动形式做一些铺垫。本章的另外一个目的是进一步完善对矢量的认识,以及利用图像解决物理问题。本章以实验《探究小车速度随时间变化规律》入手让学生初步认识了匀变速直线运动,进一步巩固打点记时器的使用方法。重点介绍匀变速直线运动中位移、时间、速度、加速度之间的关系。最后讲了力学方面的物理学史以及伽利略的科学方法。把教材六个标题的内容设计成七个专题来组织学习活动。专题一:实验《探究小车速度随时间变化规律》专题二:匀变速直线运动中速度、时间之间的关系专题三:匀变速直线运动中位移、时间之间的关系专题四:匀变速直线运动中位移、速度之间的关系专题五:自由落体运动和竖直上抛运动;专题六:利用图像解决物理问题专题七:伽利略对自由落体运动的研究。学生最后的预期学习成果深入理解匀变速直线运动中位移、时间、速度、加速度之间的关系。
主题学习目标(描述该主题学习所要达到的主要目标)
知识与技能:用打点计时器研究匀变速直线运动,体会实验在发现自然规律中的作用。理解匀变速直线运动中位移、时间、速度、加速度之间的关系,运用各种公式解决问题能用公式和图像描绘匀变速直线运动,体会数学在研究物理问题中的重要性通过史实,了解伽利略对自由落体运动的研究方法过程与方法:1.用打点计时器记录物体的位置,掌握“留迹法”的思想方法2.经历应用探究实验的方法来研究小车速度随时间变化规律的过程。3.通过实验,尝试在实验操作过程中发现问题、探索问题、解决问题,并最终掌握规律,体会物理是建立在实验基础上的一门学科和数学是解决物理问题的工具情感态度与价值观:1.通过运用各种匀变速直线运动公式解决问题的过程来感受物理规律的严密性,思维的逻辑性,体会物理科学的严密性,培养自己严谨的科学精神。2.在探究小车速度随时间变化规律实验过程中,培养严谨的科学态度和团结合作精神。3.培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识。
对应课标
用打点计时器研究匀变速直线运动,体会实验在发现自然规律中的作用。理解匀变速直线运动中位移、时间、速度、加速度之间的关系,运用各种公式解决问题能用公式和图像描绘匀变速直线运动,体会数学在研究物理问题中的重要性通过史实,了解伽利略对自由落体运动的研究方法
主题单元问题设计 匀变速直线运动有哪些规律?如何运用图像解决物理问题?
专题划分 专题一:实验 《探究小车速度随时间变化规律》 (1课时)专题二:匀变速直线运动中速度、时间之间的关系 (1课时)专题三:匀变速直线运动中位移、时间之间的关系 (1课时)专题四:匀变速直线运动中位移、速度之间的关系 (1课时)专题五:自由落体运动和竖直上抛运动; (1课时)专题六:利用图像解决物理问题 (1课时)专题七:伽利略对自由落体运动的研究。 (1课时)
专题二 匀变速直线运动中速度、时间之间的关系
所需课时 1课时
专题二概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
匀变速直线运动是机械运动中一种重要的运动,该运动是高中物理运动学部分的一个重要内容,教材编排将它放在实验“探究小车速度随时间变化的规律”之后,对前面所学的加速度深化和加强,同时也为本节课所要研究的内容奠定了知识基础。本节课的重点是匀变速直线速度与时间的关系的建立和理解,难点是对速度公式的理解,尤其是的取值对计算所表示的物理意义。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
1、掌握匀变速直线运动的概念、运动规律及特点。2、掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系式,会推导,能进行有关计算。3、知道v-t图象的意义,会根据图象分析解决问题。
本专题问题设计 什么样的运动是匀变速直线运动?你会用匀变速直线运动时间、速度之间的关系进行计算吗?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 视频、图片、多媒体课件
常规资源 三角板
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 新课导入师:前面几节课,我们学习了如何描绘运动物体的v-t图象,本节课我们就从v-t图象入手,探究匀变速直线运动的运动规律。新课教学匀变速直线运动师:请同学们观察下面的v-t图象(课件展示),它们分别表示物体在做什么运动?师:仔细观察②中物体速度增加的有规律吗?学生思考并回答教师用课件投影,进一步加以阐述。师:我们发现每过一个相等的时间间隔,速度的增加量是相等的。所以无论△t选在什么区间,对应的速度v的变化量△v与时间的变化量△t 之比△v /△t都是一样的,即物体的加速度保持不变。投影出示匀变速直线运动的定义师:三条直线的交点表示什么?二、速度与时间的关系从运动开始(这时t=0)到时刻t,时间的变化量△t=t-0,速度的变化量△v=v-v0,因为加速度a=△v /△t是一个恒量,所以a=△v /△t=v-v0/t-0解出速度v, 得到 v=v0+at这就是匀变速直线运动的速度与时间的关系式。例题1(投影)汽车以40km/h的速度行驶,现以0.6m/s2的加速度加速,10s后速度能达到多少?教师引导学生明确已知量、待求量,确定研究对象和研究过程学生自主解题师:投影出示规范步骤例题2(投影)汽车以36km/h的速度匀速行驶,若汽车以0.6m/s2的加速度刹车,则10s和20s后的速度减为多少?教师指导学生用速度公式建立方程解题,代入数据,计算结果。教师巡视查看学生自己做的情况,投影出示典型的样例并加以点评。有的同学把a=0.6m/s2代入公式v=vo+at,求出v10=16m/s v20=22 m/s师:这种做对吗?生:汽车在刹车,使减速运动,所以加速度应代负值,即a=﹣0.6 m/s2。有的同学把a=﹣0.6m/s2代入公式v=vo+at,求出v10=4m/s v20=﹣2 m/s师:这样做对吗?生:对,我也是这样做的师:v20= —2 m/s中负号表示什么?生:负号表示运动方向与正方向相反。师:请同学们联系实际想一想,汽车刹车后会再朝反方向运动吗?生:哦,汽车刹车后经过一段时间就会停下来。师:那这道题到底该怎么做呢?生:先计算出汽车经多长时间停下来。教师出示规范解题的样例。解:设初速度v0=36km/h=10m/s,加速度a=﹣0.6m/s2,时间t=10s,由速度公式v=vo+at, 可知刹车至停止所需时间t=v﹣v0/a=0﹣10/﹣0.6=16.7s。故刹车10s后的速度v10=v0+at=10m/s﹣0.6×10m/s=4m/s刹车20s时汽车早已停止运动,故v20=0师:通过这道题,我们大家知道了汽车遇到紧急情况时,虽然踩了刹车,但汽车不会马上停下来,还会向前滑行一段距离。因此,汽车在运行时,要被限定最大速度,超过这一速度,就可能发生交通事故。请同学们结合实际想一想:当发生交通事故时,交警是如何判断司机是否超速行驶的?生:汽车刹车时会留下痕迹,交警可以通过测量痕迹的长度,计算出司机刹车时的速度。以此来判断司机是否超速行驶。师:好极了。小结本节重点从图象和公式两个方面研究了匀变速直线运动,理解时注意以下几点:1、在匀变速直线运动中,质点的加速度大小和方向不变,但不能说a与△v成正比、与△t成反比,决定于△v和△t的比值。 2、公式中v、v0、a都是矢量,必须注意其方向。 布置作业:教材第39页“问题与练习”
教学评价 可评价的学习要素举例说明什么样的运动是匀加速直线运动(匀减速直线运动)?评价方法:现场评价评价指标:1、参与程度、积极程度 2、举例恰当程度 3、课前材料的准备情况运用公式答题评价方法:测验评价指标:①答题时间 ②每题答对率 ③及格人数(60---74分) ④良好人数(75---84分以上)⑤优秀人数(85分以上) ⑥平均分学习活动过程评价方法:量规① 参与程度、积极程度 ②思维逻辑、严密性 ③表达展示 ④协作精神主题单元设计:牛顿运动定律
主题单元标题 牛顿运动定律
作者姓名 所属单位
联系地址 联系电话
电子邮箱 邮政编码
学科领域 (在内打√ 表示主属学科,打+ 表示相关学科)
思想品德 音乐 化学 信息技术 劳动与技术 语文 美术 生物 科学 数学 外语历史 社区服务 体育 物理 地理 社会实践
其他(请列出):
适用年级 高一年级
所需时间 6课时
主题学习概述(简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况,解释专题的划分和专题之间的关系,主要的学习方式和预期的学习成果,字数300-500)
在学习了运动的描述、匀变速直线运动的研究和相互作用之后,本单元教材在前三个单元的基础上进一步研究运动和力的关系。牛顿运动定律是动力学的核心内容,根据牛顿运动定律可以确定物体位置、速度变化的规律,可以控制物体的运动。在本单元的学习中,主要研究牛顿运动定律在直线运动中的应用。但是在后续的教学内容中,要研究牛顿运动定律对曲线运动的应用、研究牛顿运动定律对天体运动的应用、研究牛顿万有引力定律及应用。专题一:牛顿第一定律。通过问题引领和情景设置等活动,分析、说明牛顿在前人(特别是伽利略)研究基础上建立了牛顿第一定律,明确指出两个重要、基本的物理概念:力和惯性;专题二:牛顿第二定律。通过探究加速度与力、质量的关系的实验,让学生初步了解牛顿第二定律有实验基础。阐述牛顿第二定律后列举两个简单例题,使学生进一步理解牛顿第二定律的具体内容;专题三:牛顿第三定律。主要通过生活中的实例和小实验进行阐述;专题四:对牛顿运动定律的综合应用,阐述用牛顿运动定律解决的两类基本问题:从受力确定运动情况和从运动情况确定受力及两个特殊的应用:共点力的平衡、超重和失重。
主题学习目标(描述该主题学习所要达到的主要目标)
知识与技能:1、能准确表述牛顿第一定律(惯性定律),并能对定律有较为深入的理解,体会定律深刻的思想性和认识问题的本质性;2、能举例说明物体的质量是其惯性大小的量度;3、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式,理解公式中各物理量的意义及相互关系;4、知道作用力和反作用力,掌握牛顿第三定律的内容并了解作用力和反作用力与平衡力之间异同点;5、掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题;过程与方法:通过观察和实验的方法,探究阻力对物体运动的影响;通过活动体验一切物体都有惯性;3、以实验为基础,通过观察、测量、归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律。培养学生的实验能力、概括能力和分析推理能力;通过实验和讨论中,来理解作用力和反作用力的关系;体验科学探究的方法;通过对作用力和反作用力的关系的探究,体验科学实验和研究物理现象的基本方法;培养学生审题能力、分析能力、利用数学解决问题能力、表述能力,帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题的解题规律的能力情感态度与价值观:通过活动和阅读感受科学就在身边,激发学生用身边物体多做小实验,亲身体验、感受探究过程,培养生探究科学的兴趣;注重培养学生的自主学习和合作学习的意识。在合作探究的过程中,体验科学方法;体验科学研究中的合作与交流,体验到在解决问题过程的快乐。培养严谨的科学态度,养成良好的思维习惯,初步建立应用科学知识的意识。
对应课标
通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力之间的关系理解牛顿运动定律,用牛顿运动定律解释生活中的有关问题通过实验认识超重和失重现象
主题单元问题设计 为什么说牛顿第一定律是牛顿物理学的基石?牛顿第二定律的内容和适用范围?牛顿第三定律的内容?4、如何应用牛顿运动定律解决实际问题?
专题划分 专题一:牛顿第一定律(1课时)专题二:牛顿第二定律(2课时)专题三:牛顿第三定律(1课时)专题四:对牛顿运动定律的综合应用(2课时)
专题一 牛顿第一定律
所需课时 1课时
专题一概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本专题包含牛顿第一定律的内容、惯性。牛顿第一定律揭示了运动和力的关系,被称为牛顿运动学的基石。正是因为它破除了长达近两千年的亚里士多德的错误,改变了人类的自然观和世界观,才导致了牛顿第二定律的得出,并使牛顿以新的视角看待引力,进而令人信服地表明,天上和人间服从同样的力学。它本身包含着力、惯性和参考系这些极富成果的科学概念,成为物理学理论的基石。本专题计划一个课时。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
理解并掌握牛顿第一定律的内容和意义;2、知道什么是惯性,会正确解释有关惯性的现象。知道质量是物体惯性大小的量度。
本专题问题设计 ①物体原来是静止,现在要让它运动,我们应该怎么办?停止用力,物体会如何呢?②通过伽利略理想实验,力和运动之间是什么样的关系?③惯性的固有属性跟什么有关系?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 电子白板 PPT
常规资源 学案
教学支撑环境 多媒体实验室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 活动一:导入新课提出问题:①物体原来是静止,现在要让它运动,我们应该怎么办? ②停止用力,物体会如何呢?活动二:理想实验的魅力实验演示:让小车从同一高度的斜面滑下,在毛巾及玻璃表面滑行的距离不一样。提出问题:为什么距离不一样?介绍物理学史,谈伽利略之前对力和运动的错误认识及猜想:如果没有摩擦力,物体将会怎么运动?学生阅读教材上的“理想实验”的材料,然后教师利用多媒体手段展示伽利略的思维过程。提出问题:①如果没有摩擦,第一个斜面上小球将会上升到什么高度? ②第二个斜面上小球将会上升到什么高度? ③小球在水平面上会如何运动? ④通过实验,力和运动之间是什么样的关系?活动三:牛顿物理学的基石--------惯性定律教师展示牛顿第一定律的内容,并引领学生分析打叠放的棋子、汽车刹车的实例。提出问题:惯性的固有属性跟什么有关系?并播放视频:推不同大小的铅球,掷出的距离不同。学生总结
教学评价 可评价的学习要素:小组会复述伽利略的理想实验评价方法:现场评价评价指标:①呈现伽利略的思维过程 ②语言表达2、小组会复述牛顿第一定律的内容并会解释一些现象评价方法:现场评价评价指标:①呈现牛顿第一定律的内容,对一些具体事例,利用牛顿第一定律进行解释。 ②语言表达小组会解释有关惯性的现象,并明确质量是惯性大小的唯一量度评价方法:现场评价评价指标:给出一些具体的和惯性有关的事例,正确的进行解释。
专题二 牛顿第二定律
所需课时 2课时
专题一概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本专题加强了实验探究,突出了牛顿第二定律在力学中的重要地位。牛顿第二定律的首要价值应该是确立了力和运动之间的直接关系,即因果关系。如知道了物体的受力情况,物体的运动状态及其变化就完全确定了,这应该是人类在认识自然过程中取得的重要思想成就。本专题分2课时。第一课时是探究加速度与质量、力之间的关系。第二课时在实验的基础上,通过分析说明,提出了牛顿第二定律的具体内容表述,得出了牛顿第二定律的数学表达式,并对牛顿第二定律的内容进行讨论。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
清楚实验探究的过程能准确表述牛顿第二定律能根据对1N的定义,理解牛顿第二定律的数学关系式的由来明确牛顿第二定律的适用范围能运用牛顿第二定律分析和处理简单的问题
本专题问题设计 1、如何设计探究加速度与力、质量关系的实验?2、牛顿第二定律的内容和适用范围是什么?3、用牛顿第二定律解题的一般步骤是什么?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 电子白板 PPT
常规资源 学案
教学支撑环境 多媒体实验室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 第一课时:探究加速度与力、质量的关系1、引入新课:由牛顿第一定律知力又是产生加速度的原因,加速度与力有关;质量是物体惯性大小的量度,因而加速度跟质量有关。物体运动的加速度跟物体质量及受力之间存在什么样的关系?2、实验设计:明确实验目的,实验原理,实验中所需要测量的物理量。学生写出实验步骤,并设计实验表格。实验过程:①加速度跟力的关系;②加速度跟质量的关系数据处理:学生讨论如何处理数据,并观察数据。第二课时:牛顿第二定律活动一:牛顿第二定律的得出提出问题:根据实验数据,你能得到加速度与力、质量之间存在什么样的关系?推导归纳。强调k=1,1N=1kg·m/s2,得出牛顿第二定律的数学公式。展示牛顿第二定律的内容。活动二:对牛顿第二定律的理解提出问题:1、定律中各物理量的意义及关系分别是什么?2、定律的物理意义是什么?活动三:练习提出问题:在光滑的水平桌面上,有一个质量为2㎏的物体,用两个互为1200的两个10N的水平方向上的力作用在物体上,求物体的加速度是多少?交流讨论:研究对象是谁?受力如何?如何建立坐标系?怎么样分解力?列方程求解。归纳总结:运用牛顿第二定律解题的一般步骤
教学评价 可评价的学习要素:小组会复述探究加速度与力、质量关系的实验评价方法:现场评价评价指标:①复述实验原理和设计方案 ②语言表达2、小组会复述牛顿第二定律的内容评价方法:现场评价评价指标:①复述牛顿第二定律的内容和适用范围 ②语言表达3、小组会利用牛顿第二定律解决相关问题评价方法:现场评价评价指标:完成相应学案的练习
专题三 牛顿第三定律
所需课时 1课时
专题一概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本专题以学生在初中和高中前三单元学习过的“力和运动”以及牛顿第一、第二定律为基础,也是继续学习动力学其它知识的基础,在基础知识学习上起到承前启后的作用。而且牛顿第三定律在日常生活、社会生产、科学技术等方面应用极其广泛,学习它有重要的现实意义。加之本定律可设计为学生动手实验、自主探索得出,更具有智力价值和思想教育价值。本专题一个课时,通过实例得到物体间的作用力和反作用力的概念,再通过实验总结出作用力和反作用力的定量关系,然后分析汇总得出牛顿第三定律,最后再回到实际应用中去。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
知道两个物体间的作用总是相互的,而且作用力和反作用力的说法也是相对的;经历探究作用力和反作用力的关系的实验过程,观察一对作用力和反作用力的大小、方向等关系;能正确表述牛顿第三定律。并能运用定律定性分析说明相关具体实例。
本专题问题设计 要研究两力之间有什么关系,应该从哪些方面加以研究?既然作用力和反作用总是大小相等,为什么会出现马能拉动车,而车不能拉着马往后退?如果两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,则这两个力一定是一对作用力、反作用力,对吗?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 电子白板 PPT
常规资源 学案
教学支撑环境 多媒体实验室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 活动一:游戏引入新课。拿出一个充气气球,要求同学想出不借助其它东西使气球向上运动的方法。学生讨论回答并举出生活中类似的例子,从而引出作用力和反作用力的概念。活动二:牛顿第三定律的研究1、提出问题:要研究两力之间有什么关系,应该从哪些方面加以研究?2、分组实验。提供器材:两把相同的弹簧秤,两辆同一型号的小车(其中一辆车上固定有一段弹簧),两根同一型号的条形磁铁。学生自己设计实验并展示。3、演示实验。4、学生总结归纳出力的作用是相互的以及相互作用力的特点。教师给出牛顿第三定律的内容。活动三:规律的应用提出问题:既然作用力和反作用总是大小相等,为什么会出现马能拉动车,而车不能拉着马往后退?活动四:作用力和反作用力与平衡力的区别判断正误:如果两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,则这两个力一定是一对作用力、反作用力,对吗?学生讨论并总结出如何区分它们。
教学评价 可评价的学习要素:小组会明确作用力和反作用力的大小、方向的关系。评价方法:现场评价评价指标:①在一个情境下,能找出一个力的反作用力,并说明大小、方向关系。 ②语言表达2、小组会利用牛顿第三定律正确解释生活中的一些现象。评价方法:现场评价评价指标:①能正确解释生活中的一些现象。 ②语言表达3、小组会区分作用力与反作用力和平衡力。评价方法:现场评价评价指标:完成相应学案的练习
专题四 对牛顿运动定律的综合应用
所需课时 2课时
专题一概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本专题是在前面三个专题的基础上,对牛顿运动定律的应用进行了详细的解读。本专题分为两个课时。第一课时通过两个简单的实例,向学生展示利用牛顿运动定律解决实际问题的一半方法,包括解题过程中的一些数学方法等。第二课时则呈现共点力作用下物体的平衡、超重和失重,同样也是通过更贴近实际问题的例题来进行呈现。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
能运用牛顿运动定律解释较复杂的问题;理解运用牛顿运动定律解题的基本方法,在分析解题过程中学习体会可以采取一些具体有效的方法;知道什么是物体处于平衡状态;知道物理学中超重和失重现象的含义,能通过牛顿定律对它们进行定量的分析,并能分析和说明一些简单的相关问题。
本专题问题设计 1、求解两类动力学问题的基本思路和方法是什么?2、共点力作用下物体的平衡条件是什么?3、超重和失重的实质是什么?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 电子白板 PPT
常规资源 学案
教学支撑环境 多媒体实验室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 第一课时:活动一:从受力确定运动情况提出问题:一个静止在水平地面上的物体,质量是2 kg,在6.4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2 N。求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。交流讨论:1、从题目中找出关于物理情景的描述2、研究对象是谁?它共受几个力的作用,画出受力图。合力沿什么方向?大小是多少?3、物体的运动是匀变速运动吗?依据是什么?4、完整写出解答过程。拓展:你想对提出的问题修改哪些条件?说出来和大家一起分享。活动二:从运动确定受力情况提出问题:一个滑雪的人,质量是75 kg,以v0=2 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=30°,在t=5 s的时间内滑下的路程x=60 m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。交流讨论:1、从题目中找出关于物理情景的描述。 2、研究对象是谁?找出关于运动状态的描述。 3、求出人的加速度,并画出受力图。合力沿什么方向?大小是多少?4、怎样求人受的阻力?完整写出解答过程。拓展:一架救灾直升机从距离地面16 m的高处让一箱物资由静止开始落下,经2 s物资落地,已知物资的质量为10 kg,它下落过程中所受空气阻力可认为大小不变。求空气阻力的大小。(取g=10 m/s2)总结归纳求解两类动力学问题的基本思路和方法。第一课时:活动一:共点力作用下物体的平衡提出问题:1、物体保持静止或做匀速直线运动,其共同点是什么?2、共点力作用下物体的平衡条件是什么?3、竖直上抛运动的物体到达最高点的瞬间是否处于平衡状态?总结归纳:得出解决三力平衡问题时常用的方法。
活动二:超重和失重多媒体投影例题:人站在电梯中,人的质量为m。如果:①人随电梯以加速度a加速上升,人对地板的压力为多大?②人以加速度a减速下降,这时人对地板的压力为多大?③人以加速度a加速向下运动,这时人对地板的压力多大?④人随电梯以加速度 a减速上升,人对地板的压力为多大?⑤人随电梯向下的加速度 a=g,这时人对地板的压力又是多大?⑥人对地板的压力与人的运动方向有无关系?给出超重失重的概念。提出问题:发生超重和失重现象时,物体实际受的重力是否发生了变化?学生讨论,归纳总结:超重、失重的实质
教学评价 可评价的学习要素:小组会解决已知力求运动、已知运动求力的问题。评价方法:现场评价评价指标:①完成学案上相关练习 ②语言表达2、小组会解决物体的平衡问题。评价方法:现场评价评价指标:①完成学案上相关练习 ②语言表达3、小组会解决失重和超重问题。评价方法:现场评价评价指标:完成学案上相关练习《相互作用》主题单元设计
主题单元标题 牛顿运动定律
作者姓名 所属单位
联系地址 联系电话
电子邮箱 邮政编码
学科领域 (在内打√ 表示主属学科,打+ 表示相关学科。)操作提示:您可以直接复制“”、“”替换下面的“” 即可。
思想品德 音乐 化学 信息技术 劳动与技术 语文 美术 生物 科学 数学 外语 历史 社区服务 体育 物理 地理 社会实践
其他(请列出):
适用年级 高中一年级
所需时间 4课时+1实验课
主题学习概述(简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况,解释专题的划分和专题之间的关系,主要的学习方式和预期的学习成果,字数300-500)
本章讲述的是力与运动关系的基础知识,是研究高中物理的重点知识,因此,本章内容的选取具有基础性和预备性,目的是通过学习一些具体的解决力与运动的关系问题的知识。把教材内容设计成四个专题来组织学习活动。专题一:牛顿第一定律;专题二: 探究加速度与力 质量的关系专题三:顿第二定律 探究加速度与力 质量的关系专题四:牛牛顿第三定律律专题五:牛顿运动定律解决问题。
主题学习目标(描述该主题学习所要达到的主要目标)
知识与技能:1.理解牛顿第一定律内容 明确力与运动的关系?2.理解牛顿第二定律内容?3.正确理解牛顿第二定律内容,区分平衡力与作用力反作用力?4.正确应用牛顿运动定律解决问题?过程与方法:1.理解掌握牛顿运动定律2.学会在具体的问题中根据力与运动的关系判断物体的受力情况和运动情况;3.初步学会应用牛顿运动定律解决物体的受力和运动问题。情感态度与价值观:通过能量守恒的教学,使学生树立科学观点,理解和运用自然规律,并用来解决实际问题。3.培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识。.
对应课标
1.理解力与运动的关系掌握牛顿运动定内容;2.用牛顿运动定律综合解决力与运动关系问题。
主题单元问题设计 1.如何理解牛顿第一定律内容?2.怎样理解牛顿第二定律内容?3.怎样正确理解牛顿第二定律内容,区分平衡力与作用力反作用力?4.怎样正确应用牛顿运动定律解决问题?
专题划分 专题一:牛顿第一定律;(1课时)专题二: 探究加速度与力 质量的关系(1课时)专题三:顿第二定律 探究加速度与力 质量的关系(1课时)专题四:牛牛顿第三定律律(1课时)专题五:;牛顿运动定律解决问题(1课时)
专题一 专题一:牛顿第一定律
所需课时 1课时
专题一概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本节内容在初中阶段学生已经有了一定的认识(比如惯性等),在高中阶段的学习是建立在原来基础之上的,找到理解上的存在的问题、深入对本定律的理解,这样才有利于激发学生的学习兴趣和热情,进而培养对物理学习的兴趣,探索物理的奥妙。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
1.理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持. 2.理解牛顿第一定律,知道它是逻辑推理的结果,不受力的物体是不存在的.3.理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度.
本专题问题设计 1.伽利略理想实验的魅力何在?2. 牛顿物理学的基础是什么?3.物体抵抗运动状态变化的“本领”与什么因素有关?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 视频、图片、多媒体课件
常规资源 玻璃球 、 大玻璃板、小车、毛巾、斜槽、刻度尺
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 第一课时活动一:探究力的作用效果,引出并正确理解力的概念1.导入情景、提出问题用多媒体播放牛耕地的画面:牛耕地时,牛拉着犁前进;牛停止拉犁,犁也停止运动.边播放边介绍,牛拉犁,犁前进;牛停犁也停.由此看来,必须有力作用在物体上,物体才运动;没有力作用在物体上,物体就不运动——两千多年前古希腊科学家亚里士多德就得出了这样的结论,这个结论正确吗?2.学生讨论总结3.实验探究 (1).桌子上铺毛巾,小车放在毛巾上,推它就动,不推就停; (2)将毛巾换成玻璃板,或直接用桌面,把小车在桌面或玻璃板上推一下,它运动一段时间才停下来.结论:物体的运动不需要力来维持 4.进一步进行探究既然物体的运动不需要力来维持,刚才的两个实验为什么会出现两种现象呢?矛盾出现在哪里呢?下面用小球来做个对比实验. 实验探究 A.使斜槽下端与桌子上铺好的毛巾吻合,让小球从斜槽上自由滚下,标出小球在毛巾上滚动的距离; B.使斜槽下端直接与桌面吻合,让小球从斜槽上同一位置自由滚下,标出小球在桌面上滚动的距离; C.使斜槽下端与桌面上的玻璃吻合,让小球从斜槽上同一位置自由滚下,标出小球在玻璃上滚动的距离.5.结论:接触面越光滑,小球滚动的距离越远6.进一步设疑:若接触面光滑无摩擦小球会怎样?——伽利略理想实验(课件展示伽利略理想实验的过程)学生阅读课本回答: 1.伽利略的观点. 2.笛卡儿的补充和完善.3.牛顿第一定律.活动二:牛顿物理学的基石——惯性定律提问:牛顿第一定律那么它从几个方面阐述了力和运动的关系?2.学生讨论交流,归纳总结两个方面:不受力时,物体保持匀速直线运动状态或静止状态;受力时,力迫使它改变运动状态.总结:力不是维持物体运动状态的原因,力是改变物体运动状态的原因活动三:惯性与质量 演示实验,学生模拟实验,体会过程。
教学评价 可评价的学习要素生活中的运动举例评价方法:现场评价评价指标:1、参与程度、积极程度 2、举例恰当程度 评价方法:、提问学习活动过程评价方法:小组互评① 参与程度、积极程度 ②思维逻辑、严密性 ③协作精神
专题二 实验:探究加速度与力、质量的关系
所需课时 1课时
专题二概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本专题起到承上启下的作用,通过牛顿第一定律知道力和运动的关系,而本专题主要通过控制变量法来探究力、加速度、质量的关系。通过设计实验来探究加速度与力、质量的关系,分小组设计实验,操做实验,记录数据、分析数据。通过本专题的学习让学生知道加速度与力成正比,与质量成反比。培养学生利用控制变量法解决问题的方法和根据问题设计实验解决问题的能力。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
1.学会用控制变量法研究物理规律;2.探究a与F、M的关系;3.掌握利用图象处理数据的方法.
本专题问题设计 (1)怎样测量力?(2)怎样测量加速度?(3)怎样处理数据?(4)加速度与力和质量的关系?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 微机、屏幕、Microsoft PowerPoint软件、视频。
常规资源 木板、小车、打点计时器、电源、小筒、细线、砝码、天平、刻度尺、纸带等。(①附有滑轮的长木板2块;②小车2个;③带小钩或小盘的细线2条;④钩码(槽码),规格:10 g、20 g,用做牵引小车的力;⑤砝码,规格:50 g、100 g、200 g,用做改变小车质量;⑥刻度尺;⑦1 m~2 m粗线绳,用做控制小车运动)如果没有小规格钩码或槽码,可以用沙桶及沙子替代,增加天平及砝码,用来测质量。
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室,实验室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 活动一:探究加速度与力的关系(一)实验步骤:1用天平测量出小车的质量。2 将打点计时器固定在平板的一端,同时把这一端适当垫高,直到小车在平板上均匀下滑为止。3 调节平板另一端定滑轮的高度,保证细线与平板平行。在细线的一段连接一个钩码,小车和打点计时器连接好纸带。4 打开电源,让小车从顶端自由滑下,得到一条纸带。5 保持小车质量不变,改变钩码质量,进行第四步的相同操作,得到又一条纸带。重复三到五次,然后对所得纸带进行分析。(二)数据分析:设计表格,把同一物体在不同力作用下的加速度填在下面的表格中实验数加速度a小车受力F1234(三).由以上数据作出a-F图象(四).结论:当m不变时,a与F的关系是: (五). 思考:怎样测量(或比较)物体的加速度?活动二:加速度跟质量的关系(一)实验步骤:1。用天平秤测量出小车的质量2 将打点计时器固定在平板的一端,同时把这一端适当垫高,直到小车在平板上均匀下滑为止3 调节平板另一端定滑轮的高度,保证细线与平板平行。在细线的一段连接一个钩码,小车和打点计时器连接好纸带。4 打开电源,让小车从顶端自由滑下,得到一条纸带。 5 保持钩码质量不变,在小车上放置砝码,改变小车质量,进行第四步相同操作,得到又一条纸带,重复三到五次,然后对所得纸带进行分析。(二)数据分析:设计表格,把不同物体在相同力作用下的加速度填在下面的表格中实验数加速度a小车质量m1234(三).由以上数据作出a-m图象和a-1/m图象(四).结论:当F一定时,a与m的关系是: (五)思考:怎样提供并测量物体所受的恒力?
教学评价 可评价的要素1、研究性学习活动评价方法:量规(自评+互评+师评)评价指标:①参与研究性学习的态度 ②收集资料、查找信息的水平 ③汇总信息,分析研究,得出结论能力 ④研究报告的规范程度 ⑤展示成果的表现2、研究成果评价方法:量规(自评+师评)①展示形式 ②规范程度 ③内容的丰富程度 ④结论的严密性、准确性3、知识与技能的达成从以下三个方面加以评价:①加速度与质量的关系②加速度与力的关系。③加速度与力、质量的图像问题。评价方法:测验评价指标:①答题时间 ②每题答对率 ③及格人数(60---74分) ④良好人数(75---84分以上)⑤优秀人数(85分以上) ⑥平均分
专题三 专题三:牛顿第二定律
所需课时 1课时
专题三概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
“牛顿第二定律”作为牛顿运动三定律中之一,是本章教学中的重点内容,掌握好“牛顿第二定律”可以为今后正确进行牛顿第二定律的应用奠定良好的基础。牛顿第二定律是高中力学的基础内容和重要内容,是高一学生在学习过程中的一个难点,学生在前几章已初步学过受力分析和运动学规律,学生的认识只不过理性思维还没有达到一定的层次,要想理解牛顿第二定律概念还有一定困难。本专题通俗讲就是动力学,学生通过实验进行总结得到牛顿第二定律。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
(一)教学目标1.知识与技能(1)理解牛顿第二定律的内容,知道牛顿第二定律表达式的确切含义。(2)知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的(3)会应用牛顿第二定律公式进行计算。(4)学会用正交分解法求合力2.过程与方法以实验为基础,通过观察、测量、归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律。培养学生的实验能力、概括能力和分析推理能力。3.情感、态度与价值观渗透物理学研究方法的教育。实验采用控制变量的方法对物体的a、F、m三个物理量进行研究;认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。(二)教学重、难点教学重点牛顿第二定律教学难点利用牛顿第二定律解决有关问题。
本专题问题设计 (1)什么是惯性?(2)加速度与力有什么关系?(3)加速度跟质量有什么关系?(4)加速度与力、质量有什么关系?(牛顿第二定律的内容)
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 微机、实物投影展台、投影、屏幕、Microsoft PowerPoint软件。
常规资源 长木板、小车、砝码、打点计时器、学生电源、细线、重物、纸带
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室,实验室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) (一)新课导入1.牛顿第一定律的内容: 2.什么是惯性?(二)新知探究1. 牛顿第二定律的内容: 2.公式: 3.适用范围: 【探究一】加速度与力的关系基本思路:使用两个相同的小车,满足m1=m2,在连小车前的绳端分别挂一个钩码和两个钩码。将二小车拉至同一起点处,记下位置。放手后经一段时间使二小车同时停止,满足时间t相同。 2.结论:当m不变时,a与F的关系是: 3. 思考:怎样测量(或比较)物体的加速度?【探究二】加速度跟质量的关系基本思路:将小车1上加0.2kg砝码,使m1=2m2;二小车前面绳端都挂一个钩码,使F1=F2。将二小车拉至同一起点处放开经一段时间使其同时停止。结论:当F一定时,a与m的关系是: 【探究三】牛顿第二定律内容:2.在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的3.公式:4.理解:5.思考:(1)从牛顿第二定律知道,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它,这跟牛顿第二定律有无矛盾?为什么? (2)对一个静止的物体施加一个力,物体一定做加速运动,对吗?(三)实例探究例题课本P75页例1(四)课堂总结通过上面的例题,总结出用牛顿第二定律解题的一般步骤训练:在光滑的水平桌面上,有一个质量为2㎏的物体,用两个互为1200的两个10N的水平方向上的力作用在物体上,求物体的加速度是多少?
教学评价 可评价的学习要素1.生活中的有关物体的惯性的举例评价方法:现场评价评价指标:1、参与程度、积极程度 2、举例恰当程度 3、课前材料的准备情况2.加速度与力、质量的关系评价方法:测验评价指标:①答题时间 ②每题答对率 ③及格人数(60---74分) ④良好人数(75---84分以上)⑤优秀人数(85分以上) ⑥平均分3.学习活动过程评价方法:量规① 参与程度、积极程度 ②思维逻辑、严密性 ③表达展示 ④协作精神
专题四 牛顿第三定律
所需课时 3课时
专题四概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
牛顿第一定律和牛顿第二定律解决了一个质点运动规律的问题,但自然界的物体是相互联系、相互影响、相互作用的。一个物体受到其他物体作用的同时也会对其他物体有作用,不讨论物体间的相互作用就不能比较全面地认识物体的运动规律,也就无法解决某些实际问题。因此只有牛顿第一定律和牛顿第二定律是不够的,必须加上牛顿第三定律才能构成比较全面的反映机械运动规律的运动定律。在分析物体受力和求解某些不便直接求解的力时,经常要用到牛顿第三定律。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
【知识与技能】1.知道作用力和反作用力2.掌握牛顿第三定律的内容。3.了解作用力和反作用力与平衡力之间异同点4.掌握常用力学仪器的使用【过程与方法】通过实验和讨论中,来理解作用力和反作用力的关系;体验科学探究的方法通过对作用力和反作用力的关系的探究,体验科学实验和研究物理现象的基本方法。【情感态度与价值观】1.通过生活实例和实验,激发学生探究身边常见的兴趣和欲望2.在合作探究作用力和反作用力关系的过程中,体验科学方法;体验科学研究中的合作与交流,体验到在解决问题过程的快乐。
本专题问题设计 1.什么是是作用力和反作用力?2.作用力与反作用力有哪些关系和特点?3.作用力与反作用力的大小什么关系?4.作用力、反作用力跟平衡力有什么区别?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 视频、图片、多媒体课件、实物投影仪等多媒体设备
常规资源 气球弹簧秤
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 探究一:物体间的力作用是相互的,一个叫作用力另一个叫反作用力。例:同学们鼓掌,会有什么感觉作用力和反作用力概念:实例: 踢球时脚会有什么感觉,哪两个力是作用力和反作用力?答: 探究二:作用力与反作用力有哪些关系和特点?(请同学猜想再实验验证。)实验与探究,请同学们带着下列问题进行观察分析:(1)是否先有作用力,后有反作用力?我的猜想是: (2)这两个力的性质是否相同? 我的猜想是: (3)这两个 力的方向是否相同? 我的猜想是: 演示实验1.在桌面上放两辆相同的小车,两车用细线套在一起,两车间夹一弹簧片.当用火烧断线后,两车被弹开.演示实验2.在两辆小车上各固定一根条形磁铁,当磁铁的同名磁极靠近时,放手小车两车被推开;当异名磁极接近时,两辆小车被吸拢.演示实验3.在桌面上并排放上一些圆杆,可用铅笔.在棒上铺一块三合板,板上放一辆遥控电动玩具小车.用遥控器控制小车向前运动时,板向后运动;当车向后运动时板向前运动.(同学进行实验分析讨论可以得出以下结论:)`①相互性:两个物体间力的作用是 .施力物体和受力物体对两个力来说是互换的.②同时性:作用力消失,反作用力 .没有作用就没有反作用.③同一性:作用力和反作用力的性质是 .这一点从几个实验中可以看出,当作用力是弹力时,反作用力 ;作用力是摩擦力,反作用力 等等.④方向:作用力跟反作用力的方向 .总的来说就是:同生同灭异物反向且共线探究三、作用力与反作用力的大小关系。一、把两个弹簧秤勾在一起,模仿拔河比赛,其中一个弹簧秤相当高个同学,另一个相当于矮个同学,并分两种情况进行。1.两弹簧秤勾在一起拉,处于静止不动时(模仿拔河比赛,双方处于僵持状态);2.两弹簧秤勾在一起拉,并向一方运动(相当于比赛绳子被拉向胜一方时的状态);师生共同讨论得出结论: 牛顿第三定律 :1.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。 2.公式:F=-F′。
教学评价 问题引导得出作用力和反作用力。学生实验操作找出作用力和反作用力的关系。通过平衡力和作用力和反作用力对比加以区别。表3-1 主题单元设计模板
主题单元标题 运动的描述
作者姓名 所属单位
联系地址 联系电话
电子邮箱 邮政编码
学科领域 (在内打√ 表示主属学科,打+ 表示相关学科)
思想品德 音乐 化学 信息技术 劳动与技术 语文 美术 生物 科学 数学 外语 历史 社区服务 体育 √ 物理 地理 社会实践
其他(请列出):
适用年级 高中一年级
所需时间 9课时
主题学习概述(简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况,解释专题的划分和专题之间的关系,主要的学习方式和预期的学习成果,字数300-500)
本主题单元重点讲述的是描述机械运动的物理量:质点、参考系和坐标系、位置、位移、路程、时间、时刻、速度、瞬时速度、平均速度、加速度等,是以后力学各单元学习的基础知识。在教学中应注重教会学生探究物理问题的方法和研究物理问题的科学思维方法,为后面的学习打好基础。学习方式包括多媒体情景创设、小组讨论、师生互动提问,讲练结合等。具体的学习成果有:理解描述运动的上述各物理量,能区分相近概念,会计算速度、加速度。
主题学习目标(描述该主题学习所要达到的主要目标)
【知识与技能】1、理解质点、参考系和坐标系的定义,知道质点是一个理想化的物理模型。2、知道时刻和时间间隔,位移和路程的区别和联系。3、理解速度的概念,知道平均速度和瞬时速度,速度和速率的区别和联系。4、理解加速度的物理意义、定义。区别速度、速度变化量和速度变化率。【过程与方法】通过建立质点的实例体会理想化模型在处理物理问题中的重要意义,通过参考系,坐标系的建立过程,理解数学工具在物理问题中的应用。在理解和区分时刻与时间间隔,位移与路程,平均速度与瞬时速度,速度与速率,速度与速度变化量及速度变化率等概念时,应充分举例,帮助学生理解。【情感态度与价值观】通过质点学习渗透抓住主要因素,忽略次要因素的哲学思想。在各物理量的学习中培养学生严谨的表述习惯和学习态度。通过探索用比值定义法得出速度、加速度的概念,感悟到探索问题解决问题的兴趣和学无止境的观点。
对应课标
1、通过对质点的认识,了解物理学研究中物理模型的特点,体会物理模型在探索自然规律中的作用。2、理解位移、速度和加速度。
主题单元问题设计 1.准确描述物体运动的困难和麻烦在哪里?如何理解运动是绝对的,静止是相对的?怎样用数学工具将物体的位置及位置的变化定量的描述出来?2.描述物体运动需要用到时刻和时间间隔,它们有什么区别? 物体位置的变化我们怎么描述?3.物体运动的快慢怎么去比较?4.物体速度的变化快慢如何去比较?
专题划分 专题一:质点、坐标系和参考系专题二:时间与位移专题三:速度专题四:加速度
专题一 质点、坐标系和参考系
所需课时 1课时
专题一概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本专题在内容安培顺序上是整个单元的基础,认识运动从如何描述物体的运动开始,贴近学生实际,通过质点的学习,逐步掌握和运用理想化模型代替实际事物的研究方法,体会物理模型在探索自然规律的作用。由于运动的相对性,描述质点的运动时必须明确所选的参考系,为了准确定量地描述质点的运动,又要建立坐标系。质点、参考系、坐标系是本单元的基础,也是整个力学的基础。学习活动有“创设情景,提出问题,观察思考,自主探索,讨论交流,总结归纳”,采用“交流互动”的探究模式进行教学。学习成果有理解质点概念,明确哪些情况下物体可看做质点,理解参考系概念和选取原则,会利用坐标系计算位置及位置变化。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
1.通过具体实例建立质点模型,能正确判断在哪些情况下把实际的物体看作质点2.通过实例了解运动和静止的相对性,明确参考系在研究运动中的作用,能根据实际情况选择适当的坐标系3.会建立坐标系,了解一维坐标系的应用,认识二维坐标系及三维坐标系。
本专题问题设计 1.准确描述物体运动的困难和麻烦在哪里? 2.物体能看做质点的条件是什么?3.如何理解运动是绝对的,静止是相对的?4.参考系的选取有哪些特点?5.如何将物体的位置及位置的变化定量的描述出来?6.坐标系的种类有哪些?分别应用于什么情况下?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 百度图库:各种物体的运动百度视频:物体运动的动画PPT课件
常规资源 人教版教材《物理必修1》,学案。
教学支撑环境 多媒体教室
其 他 创造良好的合作氛围,学校实验室课下对学生开放
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 一、物体和质点问题:选择以上一个较复杂的运动(例如鸟的飞行),我们如何描述它?1.描述起来有什么困难?2.我们能不能把它当作一个点来处理?3.在什么条件下可以把物体当作质点来处理?小结1.只有质量,没有形状和大小的点叫做质点。2.质点是一种科学抽象,一一种理想化的模型,这种忽略次要因素、突出主要因素(质量)的处理方法是一种非常重要的科学研究方法。3.一个物体能否看成质点,取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计,而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。4.一个物体能否被看成质点,取决于所研究的问题的性质,同一个物体在不同的问题中,有的能被看作质点,有的却不能被看成质点。讨论:1。是不是只有很小的物体才能看作质点?2.地球的自转和转动的车轮能否被看作质点?3.物理中的“质点”和几何中的点有什么相同和不同之处?二、参考系坐在教室里的同学看到其他同学都是静止的,却不知道他们都在绕着太阳在高速运动着,这里面蕴含了什么问题呢?观察图1.1-3和1.1-4,阅读图右文字,回答以下问题1.得出什么结论?2.就图1.1-4能否提出一些问题?(例如为什么跳伞者总是在飞机的正下方)小结1.参考系是参照物的科学名称,是假定不动的物体。2.运动和静止都是相对的。3.参考系的选择是任意的,一般选择地面或相对地面静止的物体。讨论: 1。小小竹排江中游,巍巍青山两岸走2.月亮在莲花般的云朵里穿行3.坐地日行八万里,巡天遥看一千河在上述三例中,各个物体的运动分别是以什么物体为参考系的。
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 三、坐标系问题:怎样定量(准确)地描述车或刘翔所在的位置。1.为了定量描述物体的位置随时间的变化规律,我们可以在参考系上建立适当的坐标系,这个坐标系应该包含原点、正方向和单位长度。2.对于质点的直线运动,一般选取质点的运动轨迹为坐标轴,质点运动的方向为坐标轴的正方向,选取计时起点为坐标轴的原点。单位长度的选定要根据具体情况。3.位置的表示方法,例:x=5m。学生讨论:如果物体在平面上运动(例如滑冰运动员),我们应如何建立坐标系?可以建立一个直角坐标系,此时可以用(x,y)表示物体的位置。
教学评价 可评价的要素1.实验探究(20分)评价方法:量规(互评+师评)评价指标:实验操作是否规范、现象明显2.任务完成情况(30分)评价方法:量规(互评+师评)评价指标:能否按照设计的方案顺利的完成实验,并能得出相应的结论3.过程合作情况(30分)评价方法:量规(互评+师评)评价指标:最终成果是否小组成员共同努力和团结一致的结果4. 介绍探究结果时的表现(20分)评价方法:量规(互评+师评)评价指标:成果表述的规范与书写是否清晰无误《匀变速直线运动》主题单元设计
主题单元标题 匀变速直线运动的研究
作者姓名 所属单位
联系地址 联系电话
电子邮箱 邮政编码
学科领域 (在内打√ 表示主属学科,打+ 表示相关学科。)操作提示:您可以直接复制“”、“”替换下面的“” 即可。
思想品德 音乐 化学 信息技术 劳动与技术 语文 美术 生物 科学 数学 外语 历史 社区服务 体育 物理 地理 社会实践
其他(请列出):
适用年级 高中一年级
所需时间 4课时+1研究性学习+1实验课
主题学习概述(简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况,解释专题的划分和专题之间的关系,主要的学习方式和预期的学习成果,字数300-500)
匀变速直线运动作为一种最简单的变速运动,通过它的学习将为认识其他更复杂的运动条件。了解匀速直线运动的规律,才能进一步学习平抛运动的规律;认识匀变速直线运动加速度的特点,才有利于进一步认识匀速圆周运动和简谐运动加速度的特点;掌握了匀变速直线运动速度与时间的关系,通过牛顿第三定律,就能进一步推出同一直线上两相互作用物体所组成系统的动量守恒;掌握了匀变速直线运动位移和时间的关系,通过牛顿第二定律,就能进一步推导出动能定理的关系式。可见本章知识在整个力学中具有基础性的地位。把教材五个标题的内容设计成四个专题来组织学习活动。专题一:实验:探究小车速度随时间变化的规律、专题二:探究匀变速直线运动速度与时间的关系、匀变速直线运动的位移与时间的关系、匀变速直线运动的位移与速度的关系专题三:自由落体运动专题四:伽利略对自由落体运动的研究学生最后的预期学习成果将是一份关于“自由落体研究”的研究报告。
主题学习目标(描述该主题学习所要达到的主要目标)
知识与技能:1.能熟练使用打点计时器,会处理纸带求各点瞬时速度,会用v-t图像处理数据,表示运动规律掌握图象的一般方法,2.知道匀速直线运动及匀变速直线运动的图象。掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v0 + at,并会应用它进行计算。3.掌握用v—t图象描述位移的方法;掌握匀变速运动位移与时间的关系并运用(知道其推导方法);掌握位移与速度的关系并运用。4.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。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。 5、掌握自由落体运动的规律。6.了解物理学史。知道伽利略对自由落体运动的研究方法。过程与方法:1.初步学习根据实验要求,设计实验,探究某种规律的研究方法。经历实验过程,及时发现问题并做好调整。初步学会根据实验数据发现规律的探究方法。情感态度与价值观:1.通过对微分思想的理解,明确“面积”与位移的关系;练习位移公式不同形式的应用。2.通过观察演示实验,否定了亚里士多德的观点,培养学生观察问题、解决问题的能力。3.学习伽利略的科学方法。培养学生自己查找资料学习物理学史。
对应课标
经历匀变速直线运动的实验研究过程,理解位移、速度和加速度,了解匀变速直线运动的规律,体会实验在自然规律中的作用。2.通过史实,了解伽利略研究自由落体运动所用的实验和推理方法
主题单元问题设计 1.如何培养用图象来分析物理问题的能力?2.怎样建立常量和变量的概念,利于用常量和变量的视角来认识物理公式中各物理量的特点和相互关系?3.怎么通过关于伽利略建立在实验基础上的科学研究方法培养学生学习物理不可缺少的基本素质。
专题划分 专题一:实验:探究小车速度随时间变化的规律(1课时+1节实验课)专题二:探究匀变速直线运动速度与时间的关系、匀变速直线运动的位移与时间的关系、匀变速直线运动的位移与速度的关系(5课时)专题三:自由落体运动(2课时)专题四:伽利略对自由落体运动的研究(1课时)
专题一 实验:探究小车速度随时间变化的规律
所需课时 1课时
专题一概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本节内容为探究实验,目的是让学生通过研究小车在重物牵引下运动的速度随时间变化的规律,经历科学探究的活动,学会实验数据的处理方法。通过测量小车的速度,做小车运动的V—t 图象,初步分析小车速度的变化规律,寻找规律的科学思维方法。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
1. 能熟练使用打点计时器。会根据相关实验器材,设计实验并完成操作。会处理纸带求各点瞬时速度。会设计表格并用表格处理数据。会用v-t图像处理数据,表示运动规律掌握图象的一般方法,并能用语言描述运动的特点。
本专题问题设计 问题一:打点计时器结构如何? 问题二:用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材、实验步骤?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 视频、图片、多媒体课件
常规资源 弹簧秤;质地均匀不规则的薄板,细绳;大圆环;三角板;重锤线
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 将全班学生分为八个小组,每组七或八人,进行小组活动。活动一:认识打点计时器结构如何? 活动二:用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材、实验步骤?步骤:附有滑轮的长度板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。用一条细绳栓住小车使细绳跨过滑轮,下边挂上适量的钩码,让纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的上面。把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后释放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点。换上新的纸带,重复实验三次。活动三:本实验特别要注意哪些事项?固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。滑轮不能过高。钩码数量不能过多,长木板两端高低相差不能太大。4.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。5.先接通电源,计时器工作后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开 电源。6.要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞,当小车到达滑轮前及时用手按住它。活动四:处理数据1.怎样分析和选取纸带上的点?(1)纸带要选择打出的点清晰的(2)舍掉开始过于密集的点(3)用每打5个点的时间为时间单位选取计数点即T=0.02×5s=0.10s这样既可方便计算,又可减少误差。(也可取多个间隔为一个计数间隔时间要看具体情况灵活选定;原则上能取六、七个计数点为宜。)参考表格:计数点编号0123456时间t(s)00.10.20.30.40.50.6相邻两计数点间S01S12S23S34S45S56距离s(m)对应计数点速度m/s(4)不要直接去测量两个计数点的距离而是要测量出各个计数点到计时零点的距离。(5)速度的计算方法:各计数点的瞬时速度是用计数点内的平均速度来代替:v1= v2=【画速度—时间图象】
教学评价 可评价的学习要素评价方法:测验评价方法:现场评价评价指标:1、参与程度、积极程度 2、举例恰当程度 3、课前材料的准备情况学习活动过程评价方法:量规① 参与程度、积极程度 ②思维逻辑、严密性 ③表达展示 ④协作精神
专题二 专题二:探究匀变速直线运动速度与时间的关系、匀变速直线运动的位移与时间的关系、匀变速直线运动的位移与速度的关系
所需课时 5课时
专题二概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
(1)知道匀速直线运动图象。 (2)知道匀变速直线运动的图象,概念和特点。(3)掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v0 + at,并会应用它进行计算。
本专题问题设计 如何推导各关系式?如何理解与应用各关系式?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 微机、屏幕、Microsoft PowerPoint软件、视频。
常规资源
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室,网络教室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 1.引入新课上节课,同学们通过实验研究了速度与时间的关系,小车运动的υ-t图象。设问:小车运动的υ-t图象是怎样的图线?(让学生画一下)学生画出小车运动的υ-t图象,并能表达出小车运动的υ-t图象是一条倾斜的直线。速度和时间的这种关系称为线性关系。学生坐标轴画反的要更正,并强调调,纵坐标取速度,横坐标取时间。设问:在小车运动的υ-t图象上的一个点P(t1,v1)表示什么?学生回答:t1时刻,小车的速度为v1 ;(学生回答不准确,教师补充、修正。)2.讲授新课(1)匀变速直线运动概念的引入:向学生展现问题:提问:这个υ-t图象有什么特点?它表示物体运动的速度有什么特点?物体运动的加速度又有什么特点?学生分小组讨论:每一小组由一位同学陈述小组讨论的结果。学生回答:图象是一条平行于时间轴的直线。物体的速度不随时间变化,即物体作匀速直线运动。作匀速直线运动的物体, v = 0,= 0,所以加速度为零。向学生展现问题: 提问:在上节的实验中,小车在重物牵引下运动的v-t图象是一条倾斜的直线,物体的加速度有什么特点?直线的倾斜程度与加速度有什么关系?它表示小车在做什么样的运动?老师引导:从图可以看出,由于v-t图象是一条倾斜的直线,速度随着时间逐渐变大,在时间轴上取取两点t1,t2,则t1,t2间的距离表示时间间隔 t= t2—t1,t1时刻的速度为v1, t2 时刻的速度为v2,则v2—v1= v, v即为间间隔 t内的速度的变化量。提问: v与 t是什么关系?每一小组由一位同学陈述小组讨论的结果。v-t图象是一条倾斜的直线,由作图可知无论 t选在什么区间,对应的速度v的变化量 v与时间t的变化量 t之比都是一样的等于直线的斜率,即加速度不变。所以v-t图象是一条倾斜的直线的运动,是加速度不变的运动。知识总结:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。(uniform variable rectilinear motion)。匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线。物体做匀变速直线运动的条件:1。沿着一条直线运动2.加速度不变对匀变速直线运动的理解:要注意以下几点:加速度是矢量,既有大小又有方向。加速度不变,指的是加速度的大小和方向都不变。若物体虽然沿直线运动,且加速度的大小不变,但加速度的方向发生了变化,从总体上讲,物体做的并不是匀变速直线运动。沿一条直线运动这一条件不可少,因为物体尽管加速度不变,但还可能沿曲线运动。例如我们在模块“物理2”中将要讨论的平抛运动,就是一种匀变速曲线运动。加速度不变,即速度是均匀变化的,运动物体在任意相等的时间内速度的变化都相等。因此,匀变速直线运动的定义还可以表述为:物体在一条直线上运动,如果在任意相等的时间内速度的变化量都相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。展示以下两个v-t图象,请同学们观察,并比较这两个v-t图象。学生回答v-t图线与纵坐标的交点表示t = 0 时刻的速度,即初速度v0。v-t图线的斜率在数值上等于速度v的变化量 v与时间t的变化量 t之比,表示速度的变化量与所用时间的比值,即加速度。由作图可得甲乙两个v-t图象表示的运动都是匀变速直线运动,但甲图的速度随时间均匀增加,乙图的速度随着时间均匀减小。知识总结:在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动;如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动。(2)速度与时间的关系式提问:除用图象表示物体运动的速度与时间的关系外,是否还可以用公式表达物体运动的速度与时间的关系?教师引导,取t=0时为初状态,速度为初速度V0,取t时刻为末状态,速度为末速度V,从初态到末态,时间的变化量为 t,则 t = t—0,速度的变化量为 V,则 V = V—V0学生回答:因为加速度 a = ,所以 V =a tV—V0= a tV—V0= a tV= V0 + a t知识总结:匀变速直线运动中,速度与时间的关系式是V= V0 + a t匀变速直线运动的速度与时间关系的公式:V= V0 + a t的理解:由于加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量,所以at是从0—t这段时间内速度的变化量;再加上运动开始时物体的速度V0,就得到t时刻物体的速度V。公式说明,t时刻的速度v与初速度v0、加速度a和时间t有关。
教学评价 可评价的学习要素1.生活中的形变举例评价方法:现场评价评价指标:1、参与程度、积极程度 2、举例恰当程度 3、课前材料的准备情况2.弹力 弹力的方向 弹力的大小评价方法:测验评价指标:①答题时间 ②每题答对率 ③及格人数(60---74分) ④良好人数(75---84分以上)⑤优秀人数(85分以上) ⑥平均分3.学习活动过程评价方法:量规① 参与程度、积极程度 ②思维逻辑、严密性 ③表达展示 ④协作精神
专题三 自由落体运动(2课时)
所需课时 2课时
专题三概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
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。
本专题问题设计
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 微机、实物投影展台、投影、屏幕、Microsoft PowerPoint软件。
常规资源 长方体木块(每组3块)、弹簧测力计、毛巾、玻璃板、毛刷、身边的物体(例如:水杯,黑板擦、钢笔、橡皮,讲桌等物体),长木板(带滑轮)。
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室,实验室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 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 (一)用投影片出示本节课的学生目标 1、知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 2、知道不同的物体在同一地点自由下落时加速度相同。都是重力加速度g,方向竖直向下。 3、知道自由落体运动的公式为,vt=gt,vt2=2gh,会应用这些公式解自由落体的有关问题。 (二)学生目标问题过程 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2000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。 后来人们采用先进的实验手段测得:一切物体的自由落体的加速度都相同,这个加速度叫重力加速度,用g表示 同学们请阅读材料P37页内容,能得到什么知识? 总结:地球上不同的纬度、g值不同。其方向为竖直向下。通常的计算,g值取9.8m/s2,粗略计算:g=10m/s2 3、自由落体运动的规律因为自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,请同学们推出其速度公式,位移公式以及位移——速度公式。学生推导得出:活动一:静摩擦力的存在以及判断静摩擦力方向1.创设情境,引入新课①用手拿起一本书,书为什么没有掉下来?(边演示边讲解)②同学们先观察下面四幅图,从图中我们找找看物体是否受到摩擦力的作用。问题:能否根据实际情况,判断物体是否受到静摩擦力?2.体验静摩擦力两本书交叉一页一页地对插,然后把书分开,看看受力的大小。问题:静摩擦力的大小到底有多大呢?3.小组结合初中所学二力平衡的知识,判断静摩擦力的方向。4.展示小组的结果,交流讨论。活动二:探究静摩擦力的大小用该实验装置进行研究:缓慢的拉动弹簧测力计读数和小木块的运动状态,并设计表格记录下物体的运动状态和物体所受静摩擦力的大小。拉力F物体运动状态静摩擦力大小注意:当物体开始运动后,就不再记录数据。利用多媒体、实物投影仪进行分析、归纳。活动三:探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关1.前面我们研究了静摩擦力,现在我们继续做前面的实验,用力去拉木块,当力F>Fmax时,我们会发现木块在木板上开始滑动,拉力却明显减小,表明摩擦力明显减小,此时所受到的摩擦力为滑动摩擦力。问题:滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关呢?2.猜想可能与摩擦力大小有关的因素①与接触面的粗糙程度有关②跟物体间的压力(正压力)有关③跟物体接触面积的大小有关④与物体的速度有关根据以上几条猜测,小组设计实验去进行验证探索。(利用控制变量法来进行探究)3.交流展示成果4.师生共同评价学生的成果
教学评价
专题四 伽利略对自由落体运动的研究
所需课时 1课时
专题四概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
1.了解物理学史。2.知道伽利略对自由落体运动的研究方法。
本专题问题设计
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 视频、图片、多媒体课件、实物投影仪等多媒体设备
常规资源
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 一、认识两位科学家老师提出:哪位同学乐意给大家讲一讲自己所查到的关于伽利略和亚里士多德的资料,先说说伽利略吧。学生可能的回答:①伽利略全名伽利略·伽利莱,他是文艺复兴后期近代实验科学的创始人。1564年伽利略生于意大利的比萨城,1611年,伽利略应邀来到罗马,在罗马期间,伽利略为了确立新的自然研究法—实验法的地位,又同教会的唯心论世界观进行了激烈的斗争,这就更加激怒了教会。1632年,他的名著《关于两大世界体系的对话》出版,但立即被教会列为禁书。1633年6月22日,伽利略受到宗教法庭审判,并被判终身软禁,成了“宗教裁判判所”的囚徒。1638年,伽利略在荷兰出版了《关于两门新学科与数学证明的谈话》一书,对自己多年来在力学方面的研究进行了总结。②他的父亲是一位才华出众的音乐家和教育家。他在科学上的创造才能,在青年时代就显示出来了。当他还是比萨大学医科学生时,就发明了能测量脉搏速率的摆式计时装置。后来他的兴趣转向了数学和物理学。③1581年,17岁的伽利略对古希腊的物理学及亚里士多德、埃夫克利德和阿基米德的著作着迷。伽利略在数学、天文学,特别是力学方面有了很深的造诣,学术上成果累累。他通过大量的观察和实验总结出了惯性定律、自由落体运动规律和相对性原理;发现了单摆振动的等时性原理;用自制的33倍望远镜观察天象,发现了一系列令人震惊的天文现象。伽利略将观察到的天文现象写成《星际使者》一书,于1610年发表。书中介绍了月球上的环状山脉,无数星体构成的银河系,金星的盈亏,木星的四颗卫星,太阳黑斑等等,从而对哥白尼的“天体运行”论提供了有力的支持,同时也动摇了亚里士多德—托勒密的地心说。教师对学生的回答给予肯定:关于伽利略的资料收集非常细致,下面再说说亚里士多德吧。学生可能的回答:①作为一位伟大的、百科全书式的科学家,亚里士多德对世界的贡献之大,令人震惊。他至少撰写了170种著作,其中流传下来的有47种。他的科学著作,在那个年代简直就是一本百科全书。但他的成就远不止于此。他还是一位真正哲学家,对哲学每个学科几乎都做出了贡献。亚里士多德集中古代知识于一身,在他死后几百年中,没有一个人像他那样对知识有过系统考察和全面掌握。他的著作是古代的百科全书。恩格斯称他是“最博学的人”。 ②亚里士多德最大的贡献在于创立了形式逻辑这一重要分支学科。逻辑思维是亚里士多德在众多领域建树卓越的支柱。亚里士多德的思想对西方文化根本倾向以至内容产生了深刻的影响。在上古及中古时期,他的著作被译成拉丁文、叙利亚文、阿拉伯文、意大利文、希伯来文、德语和英语。随着亚里士多德作品的不断被发现,中世纪出现了一个研究亚里士多德主义的新时代,学者们以此作为求得各方面真知识的基础。亚里士多德学识渊博,著述颇丰.他对于当时尚未分类的科学部门如政治、逻辑、伦理、历史、物理(自然学科)、心理学、美学、教育学等均有研究并有独到见解,被马克思誉为“古代最伟大的思想家”。③亚里士多德是古希腊又一位伟大的教育思想家,建立了包括自然学科在内的百科全书式的课程体系,提出了注重实践的良好措施,为后人留下了一笔包罗宏富的教育遗产。亚里士多德显示了希腊科学的一个转折点。在他以前,科学家和哲学家都力求提出一个完整的世界体系,来解释自然现象.他是最后一个提出完整世界体系的人。在他以后,许多科学家放弃提出完整体系的企图,转入研究具体问题。 教师指出:物理教科书上,亚里士多德给同学们的形象不妙、他老是出错,老是作出一些轻率的结论。同学们觉得亚里士多德实在太不高明而伽利略则比他伟大于百倍。事实上,亚里士多德是古代一位伟大的学者,一位百科全书式的大学问家,有几乎无所不及的思想成。我们应该正确的、全面的去认识一位科学家。伽利略创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法,从而纠正了亚里士多德在物理上犯的一些错误。二、伽利略的科学方法(教师结合伽利略对自由落体的研究,通过教师提问学生回答的方式学习伽利略的科学方法)问题的提出教师提问:亚里士多德依据平常观察的事实,是怎样确定物体下落的快慢什么因素决定的?亚里士多德通过观察,在日常生活中,重的物体下落快,轻的物体下落慢。得出结论:物体下落的快慢是由它们的重量决定的。教师提出:那么物体下落的快慢与它们的重量有关系吗 提出假设,逻辑推理。教师提出:伽利略是怎样提出假设,运用逻辑推理的 学生可能的回答:他假设大石头的下落速度为8,小石头的下落速度为4,当我们把两块石头捆在一起,大石头会被小石头拖的慢下来。但两块石头捆在一起,重量增大,整个系统下落的速度应该比8大。这样就出现了矛盾。 教师提问:伽利略提出了什么样的假设 学生可能的回答:假设大小石头下落的一样快。 教师补充:猜想落体是一种简单的变速运动,速度可能跟时间成正比,也可能跟位移成正比利用数学和逻辑进行推理,然后实验验证。 教师提问:伽利略经过数学推导得出速度与时间成正比,然后通过实验进行验证,他是如何进行实验验证的 ①学生可能的回答:通过小球的下落运动,测出小球的下落速度和时间。 ②他让小球沿斜面滚下,减小加速度,延长运动时间,便于观测。 ③他进行的是坡度比较小的斜面实验,后来他就将实验进行了合理的外推,当倾角增大到90°,小球的运动就是自由落体运动。 对假说进行修正和推广。 教师提出:经过几位同学的回答,问题比较全面了。伽利略完成了实验验证后,没有就此而止,而是进一步思考为什么日常生活中,轻的物体下落得比较慢,重的物体下落得比较快。 学生共同回答:因为空气阻力. 教师指出:这就是伽利略为我们创造的一套对近代科学的发展极其有益的科学方法。后面的学习中我们还要经常用到。
教学评价
υ/(m·s-1)
t/s
t
0
υ
0
υ/(m·s-1)
t/s
t
0
υ00
v
t
o
乙
v
t
o
甲
v
t
o
V0
V
t
V
t《相互作用》主题单元设计
主题单元标题 相互作用
作者姓名 所属单位
联系地址 联系电话
电子邮箱 邮政编码
学科领域 (在内打√ 表示主属学科,打+ 表示相关学科。)操作提示:您可以直接复制“”、“”替换下面的“” 即可。
思想品德 音乐 化学 信息技术 劳动与技术 语文 美术 生物 科学 数学 外语 历史 社区服务 体育 物理 地理 社会实践
其他(请列出):
适用年级 高一
所需时间 6课时 +1实验课
主题学习概述
力学是高中物理的基础。本章学习力的基本概念以及力的合成和分解的知识,这些知识是力学的基础内容。物理学研究物质的运动,由于力影响运动,所以在高中的物理力学知识以及后续内容,都跟本章的知识有密切的联系。因此,学好力的基本概念,学习研究力的基本思维方法,是为学习高中物理打基础,本章在整个高中物理中处于最基础的地位。高中物理知识的深广度比初中要上一个台阶,但限于学生的知识基础和思维能力,这个台阶不能太大。另外,受知识结构本身的制约,本章的教学不能一次到位。学生对物理概念和物理规律的理解要逐步深化,这是个渐变的过程。因此,教学要求要逐步达到,应该在不同阶段提出不同层次的教学要求。否则,不仅欲速不达,还会挫伤学生学习的积极性。教师在本章的教学中要注意把握分寸,既要使学生对力的基本概念的认识得到提高,体会研究矢量问题的思维方法,又要不脱离学生的知识水平和思维能力的实际。在教学过程中,要坚持因材施教和循序渐进的原则,这是发挥教师主导作用的基本点。考虑到本章知识之间的联系把教材五节的内容设计成四个专题来组织学习活动。专题一:重力 基本相互作用。(通过对力的基本概念、力的图示、重力等知识的复习提出,提出了自然界的四种基本相互作用,拓展学生思维空间。)专题二:弹力(本专题内容通过弹簧被拉伸和压缩的实例,让学生体会弹力产生的原因和条件;通过放大有机玻璃和桌面的的微小形变的演示实验,拓展学生知识面,激发学生学习兴趣。为了使学生获得真正的体验,可将“弹力与弹簧伸长量的关系”安排为学生的实验探究,在学生探究的基础上有学生得出胡克定律。);专题三:摩擦力(本专题内容是在初中摩擦力知识的基础上的延伸和拓展,与弹力地位等同。首先通过“思考与讨论“栏目让学生认识静摩擦力的规律:接着通过实验认识滑动摩擦力、静摩擦力以及最大静摩擦力大小的关系,在实验的基础上得出滑动摩擦力的公式,并能应用公式进行计算。)专题四:力的合成与分解(本专题同样也是高中物理的基石,用简单的语言和一幅卡通画引入了合力分立的概念及等效替代的物理思想。将求合力的方法设计成探究实验,、通过四个问题使学生自己找出力的运算法则。最后要求学生自己形成一份实验报告)
主题学习目标
知识与技能:1.知道力的作用效果,知道重力的产生原因、方向、测量方法。会用力的图示和力的示意图来表示力。
2.知道弹力产生的原因、条件并会判断接触面弹力的有无及分析弹力的方向,知道弹力的大小与哪些因素有关。
3.知道静摩擦力的产生条件,会判断静摩擦力的大小和方向
4.知道滑动摩擦力的概念及产生条件,会判断滑动摩擦力的方向
5.知道影响滑动摩擦力的因素有哪些,会用公式计算滑动摩擦力的大小。
6.知道力的平行四边形定则是矢量运算的普遍规则
7.会用作图法和直角三角形法求共点力的合力
8.会进行简单的受力分析。 过程与方法:1、体验微小量放大的物理方法
2、体验用一个力代替两个力的过程,掌握“等效替代”的思想方法
3、通过探究滑动摩擦力与哪些因素有关,掌握“控制变量的思维方法。
4、经历应用探究实验的方法来研究共点力合成的平行四边形定则的过程。
5、通过实验,尝试在实验操作过程中发现问题、探索问题、解决问题,并最终掌握规律,体会物理是建立在实验基础上的一门学科和数学是解决物理问题的工具 情感态度与价值观:1、注重从生活走向物理。从我们熟悉的生活现象引入教学内容或回应教学内容,比如足球运动、重心改变、摩擦力的产生等等,源于生活的实例激发了大家探索的热情。
2、强调实验的作用,锻炼动手能力。在实验过程中体会和感悟实验方法对物理学习的重要性,激发学习物理的兴趣。
3、密切联系生活实际,源于生活并最终服务于生活。
对应课标
1.通过实验认识滑动摩擦,静摩擦的规律,能用动摩擦因数计算摩擦力。2.知道常见的形变,通过实验了解物体的弹性,知道胡克定律。3.通过实验,理解力的合成与分解,知道共点力的平衡条件,区分矢量和标量,用力的合成与分解分析日常生活中问题。
主题单元问题设计 1、如何从产生原因、大小、方向、作用效果来把握三种性质的力?
2、如何理解矢量的运算法则?怎样正确应用力的平行四边形定则求解实际问题?
专题划分 专题一:相互作用 重力 (1课时)专题二:弹力 (1课时)专题三:摩擦力 (2课时)专题四:力的合成与分解 (2课时+1节实验课)
专题二 专题二:弹力
所需课时 1课时
专题二概述
本节教学 ( http: / / www.5ykj.com / Health / " \t "_blank )总体可从展示宏观的形变引入,而演示微小的形变更为关键,可以根据各地不同的情况进行选取实验器材,使学生确信微小形变的存在,让学生认识任何物体受到外力作用后都会产生形变事实.对于几种常见的弹力的教学 ( http: / / www.5ykj.com / Health / " \t "_blank ),弹力有无的判断和弹力方向的确定是两个难点,对于弹力的有无,要使学生掌握用假设的方法来进行判断,提高学生分析问题的能力,为以后受力分析打下良好的基础,对于弹力方向的教学,要注意支持力和重力方向的区别以及接触面形状不容易确定的物体表面间受到的弹力方向.对于胡克定律的教学,可以先从现实生活中获得具体的体验,然后再用实验验证弹力的大小和形变量大小之间的关系,注意区别弹簧的原长和弹簧的形变量,并能够应用胡克定律进行简单的计算.学习胡克定律之后,可以将“研究橡皮筋的弹力与橡皮筋的形变量之间的关系”作为学生研究性学习的课题,让学生体会其他物体产生的弹力与形变量的关系,研究一下这种关系是否满足胡克定律,如果不满足胡克定律,让学生想一想这种关系是否存在内在规律性.
本专题学习目标
1、知道什么是弹力以及弹力产生的条件。2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的图示或力的示意图中正确画出它们的方问。3、知道形变越大,弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比。4、针对实际问题确定弹力的大小方向,提高学生判断分析物理问题的能力。5、掌握利用胡克定律计算弹簧弹力的力法。6、利用实验培养学生的观察能力,激发学生对物理规律的求知欲。
本专题问题设计 (1)什么是形变,都有哪几种形变?(2)弹力是如何产生的?(3)弹力的方向是如何确定的?(4)接触面上弹力有无的判断方法?(5)弹力的大小与哪些因素有关?(6)胡克定律的内容,劲度系数有哪些因素有关?
所需教学材料和资源
信息化资源 微机、屏幕、Microsoft PowerPoint软件、视频。
常规资源 传感器、计算机、弹簧、小车、砝码、弹簧称、带有支架的平面镜(两个)、刻度尺、激光光源、墨水瓶(灌满红墨水)等。
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室,网络教室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 活动一:创设情景认识各种形变 用身边现有的物品进行演示被拉伸的弹簧,被捏扁的橡皮泥,被压弯的刻度尺。问题: 上面物理情景中有什么共同特点?撤去力的作用后现象一样吗?2. 学生归纳总结,得出形变,弹性形变和非弹性形变的概念。3.对生活中你见到的形变进行举例。4.把书放到桌子上,用手按压空玻璃瓶,书桌和空玻璃瓶能产生形变吗?5.演示课本上微小形变的实验。6、你还能举出生活中还有哪些情况下需要用到微小量放大的方法。总结:1.任何物体都能发生形变。能恢复原状的形变是弹性形变。2.有的物体形变较为明显,有的物体形变极其微小。活动二:探索弹力的产生条件。1.观察各种推、拉、提、举现象回答下面问题:(1)发生形变的物体为什么会对跟它接触的物体施加力呢?(2)弹力的产生条件?2. 总结:发生弹性形变的物体由于要恢复原状会对跟他接触的物体产生力的作用。活动三:探索各种情况下弹力方向。1.观察下面几种情况:①一本书放在桌面上。②在一根绳下挂一物体。问题:书和桌面是否都受到力的作用?他们的方向怎样?绳中力的方向呢? 2、学生进行讨论、交流、展示。3.总结:压力支持力的方向垂直接触面和接触面的切线指向被压和被支持的物体。拉力的方向沿绳指向绳收缩的方向。活动四:判断接触面上弹力的有无。1、观察多媒体上的各种情况。问题:各接触面上都有弹力吗?怎样判断?2、学生进行讨论、交流、展示。3、总结:活动四:探究弹簧的弹力与什么因素有关系1、学生观察用手拉弹簧的情景问题:弹力的大小可能与哪些因素有关?2.实验探究:为了验证你的猜想,你准备采用什么样的方法进行验证?请提出你的设计方案,完成实验探究。3. 学生分组实验,教师巡回指导──收集数据──分析数据──处理数据4、问题:不同的弹簧发生相同的形变,弹力一样吗?劲度系数可能与哪些因素有关?5、学生讨论、交流、展示。6、总结:(1)弹簧的弹力在弹性限度内与弹簧的形变量成正比。(2)弹簧的劲度系数反映了弹簧的“软”“硬”程度,有弹簧自身决定。
教学评价 可评价的学习要素1.生活中的形变举例评价方法:现场评价评价指标:1、参与程度、积极程度 2、举例恰当程度 2.弹力 弹力的方向 弹力的大小评价方法:测验评价指标:①答题时间 ②每题答对率 ③及格人数(60---74分) ④良好人数(75---84分以上)⑤优秀人数(85分以上) ⑥平均分3.学习活动过程评价方法:量规① 参与程度、积极程度 ②思维逻辑、严密性 ③表达展示 ④协作精神《运动的描述》主题单元设计
主题单元标题 运动的描述
作者姓名 所属单位
联系地址 联系电话
电子邮箱 邮政编码
学科领域 (在内打√ 表示主属学科,打+ 表示相关学科)
思想品德 音乐 化学 信息技术 劳动与技术 语文 美术 生物 + 科学 数学 外语 历史 社区服务 体育 √ 物理 地理 社会实践
其他(请列出):
适用年级 高中一年级
所需时间 6学时
主题学习概述(简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况,解释专题的划分和专题之间的关系,主要的学习方式和预期的学习成果,字数300-500)
本单元是高中物理第一单元,对于高进入高中阶段的学生对物理学科的学习来说,起到承上启下的作用。本章主要讲述了描述运动的几个物理量:质点、参考系、坐标系、时间与时刻、位移与路程、速度与加速度等。不仅是下一单元学习的基础,也是以后力学个单元学习的基础,所以教学中应注重教会学生探究物理问题的方法和研究物理问题的科学思维方法,为今后的学习打好基础。在本单元中,我们首先把这5节内容看做一个有机整体来研究,因为它们都是在描述物体的运动。大致分成四个专题。专题一,质点、参考系和坐标系。重点解决运用科学抽象的思维方法来研究物理问题,以及研究的环境与工具。专题二,时间和位移。重点讲述时间与时刻、、位移与路程的区别于联系,以及时空的对应性问题。初步引入了标量与矢量的概念。专题三,描述物体运动的快慢——速度及其测量。重点之一是讲述速度的概念、定义、定义式、单位以及矢量性,并通过对平均速度和瞬时速度的对比与联系,初步引入了极限的概念。重点之二是利用打点计时器测量速度,要求学生熟悉打点计时器的基本构造,安装及使用方法,并能够较为准确的测出运动物体的速度。这里对考察学生的独立思考能力、操作能力、收集信息能力、处理信息能力都尤为重要。专题四,速度变化快慢的描述——加速度。在前面学习速度、速度变化量的基础上,研究速度变化的快慢问题。重点要关注矢量的变化。这四个专题是在教材安排的基础上,对运动的描述环环相扣,研究层层深入,为今后从整体上研究力学和运动学奠定了基础。
主题学习目标(描述该主题学习所要达到的主要目标)
知识与技能:1.知道质点的概念和条件。2.理解参考系的选取在物理中的作用,会依据实际情况选取参考系。3.会用坐标系描述物体的位置和位置的变化。4.知道时间与时刻的区别与联系。5.理解唯一概念,了解位移与路程的区别。6.会用坐标变化量表示物体运动的位移和时间。7.理解速度概念,定义式和物理意义。8.理解平均速度和瞬时速度的概念,理解二者的区别与联系。9.知道打点计时器的基本构造及作用,会正确安装打点计时器并用它测物体速度。10.明确v-t图像的物理含义,会用描点法做出v-t图像并从中获取相关信息。11.理解加速度概念,熟知他的定义、公式、符号、单位和物理意义。12.知道加速度是矢量,他的方向始终与速度变化的方向一致。13.理解并会用速度图像分析物体的加速度。过程与方法:1.知道质点的条件及意义,知道科学抽象是一种普遍的研究方法。2.体验在不同参考系中研究物体运动的相对性。3.体会利用坐标系研究物体位置的优越性,培养学生发现问题并力图解决问题的意识。4.会用坐标表示时间和时刻,位置与位移。5.会用矢量方法表示或计算位移。6.通过对日常生活实例分析,了解变化率的含义。7.通过速度定义,进一步理解比值定义法的含义。8.通过对平均速度和瞬时速度的学习,初步理解极限的意义。9.通过实验,培养学生的独立学习能力、合作能力、获取信息以及处理信息的能力。10.通过v-t图像的制作与研究,体会数学工具在物理学习中的重要运用。11.通过对速度、速度变化量、速度变化率三者的分析培养学生比较分析问题的能力,培养学生的逻辑思维能力。情感态度与价值观:1.认识运动是自然界中的普遍现象,培养学生热爱自然、乐于探究的科学精神。2.通过对质点和参考系的学习,是学生认识物理规律与实际生活的联系。3.渗透抓主要因素,忽略次要因素的哲学思想。4.通过对时刻与位置、时间与位移的对应性的认识,领悟物理方法的奥妙,体验科学的巨大力量。5.通过对物理实验的体验经历,体会科学实验的艰辛及亲自获取研究成果的乐趣。6.培养学生的合作与交流精神,养成在研究中坚持原则又尊重他人的良好习惯。7.有将物理知识要用到实际生活中的思想意识,养成运用物理知识探究身边问题的习惯,领悟学以致用的无限乐趣。
对应课标
1.通过史实初步了解实验科学产生的背景,认识试验队物理学发展的推动作用。2.通过对质点的认识,了解物理学研究中物理模型的特点,体会物理模型在探究自然中的作用。3.经历匀变速直线运动的试验研究过程,理解位移、速度、加速度,了解匀变速直线运动的规律,体会实验在发现自然规律中的作用。
主题单元问题设计 物体在什么条件下可看成质点?你运动过程中的位移大小一定小于你通过的路程吗?运动员在12秒内跑完100米,他的平均速度是多少?他冲刺的速度比这个值大还是小?奥迪与奥拓汽车相比,谁的启动(或刹车)加速度大?
专题划分 专题一:质点、参考系与坐标系专题二:时间与位移专题三:运动快慢的描述——速度及其测量专题四:运动速度变化的快慢——加速度
专题一 质点、参考系与坐标系
所需课时 1课时
专题一概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本节是高中学生学习物理的起始章节,激发学生的学习兴趣是教师在教学中应该注意的主要问题,教学内容看起来似乎显浅,但其中所蕴涵着许多学生在初中学习时很多少接触过和方法,教师在教学中要创设丰富多彩的情景,要使学生在愉悦的心境中开始高中阶段的物理学习。教师的教学手段要多样化,教学气氛要热烈,在教学中建立融洽、和谐、平等的师生关系,使学生感受到物理的魅力。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
1.知识与技能 (1)理解参考系的选取在物理中的作用,会根据实际情况选定参考系。 (2)认识质点模型的意义和根本特征,能根据具体情况将物体简化为质点。 2.过程与方法 (1)通过参考系的学习,知道从不同角度研究问题的方法。 (2)体会物理模型在探索自然规律中的作用,初步掌握理想化模型的方法。 3.情感、态度与价值观 (1)通过参考系和质点概念的学习,体会物理规律与生活的联系。 (2)通过本节的学习,要初步激发学生学习高中物理课程的兴趣。
本专题问题设计 1. 物体在什么条件下可看成质点?2.举例说明在不同参考系中研究物体的运动结果一般不同。
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 多媒体课件
常规资源 书本、粉笔、、黑板
教学支撑环境 多媒体教室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 一、新课导入:通过课件展示物体的机械运动:上升的火箭、飞驰的火车、匆匆的行人……二、进行新课(一)物体和质点【阅读】P9第一部分:物体与质点并完成下列问题。1、雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔,足球在绿茵场上飞滚……在这些司空见惯的现象中,雄鹰、足球都在做机械运动。详细描述物体的运动有什么困难 困难出在哪里?2、描述物体运动,我们需要了解物体各部分运动的区别吗 可以将问题简化吗?为什么?3.讲解什么叫质点?把物体看成质点的条件是什么?【思考与交流】1.地球是一个庞然大物,直径约为12 800km,与太阳相距1.5Xl08 km.研究地球绕太阳的公转时,能不能把它看成质点 研究地面上各处季节变化时,能不能把它看成质点 2.撑杆跳高是一项非常刺激的体育运动项目,一般来说可以把撑杆跳运动分为如下几个阶段:助跑、撑杆起跳、越过横杆.讨论并思考后回答,在下列几种情况下运动员能否被看作质点,从中体会质点模型的建立过程. (1)教练员针对训练录像纠正运动员的错误时,能否将运动员看成质点 (2)分析运动员的助跑速度时,能否将其看成质点 (3)测量其所跳高度(判断其是否打破纪录)时,能否将其看成质点 3.物理中的“点”跟几何中的点有什么相同和不同之处 (二)参考系【阅读】P10第二部分:参考系并完成下列问题。A级1、看教材中的图1.1—3,车中小孩是运动还是静止的?2、参考系3、看教材中的图1.1—4,选择不同参考系来观察同一物体运动,结果如何?【思考与交流】1.电影《闪闪的红星》中有两句歌词:“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”这其中分别描述了两种运动情景,那么它们分别是以什么为参考系的 2、敦煌曲子词中有这样的诗句:“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行.”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么 (三)坐标系【阅读】P11坐标系并填空1、要准确地描述物体的______及______需要建立坐标系.如果物体在一维空间运动,即沿一条直线运动,只需建立_______坐标系,就能准确表达物体的位置;【思考与交流】1、如果物体在二维空间运动,即在同一平面运动,就需要建立__________坐标系来描述物体的位置;当物体在三维空间运动时,则需要建立三维直角坐标系来描述.在直线上规定 、 和 ,建立直线坐标系,如图所示,若物体运动到A点,此时它的位置坐标xA= ,若它运动到B点,则此时它的位置坐标xB = 。3、阅读教材“说一说”栏目并思考书中提出的问题.三、总结与反思四、自我测评五、布置作业
教学评价 能根据具体情况将物体简化为质点能理解参考系的选取在物理中的作用,会根据实际情况选定参考系。能运用坐标系描述物体运动的位置及位置变化。
教后记 学生在初中已经学习过参考系,具有一定的知识基础。至于用坐标表示物体的位置,学生也容易接受。但是,对于一部分学生来说,充分理解质点的含义还有一定难度,在以后的学习中还需要慢慢渗透。
专题二 时间和位移
所需课时 1课时
专题二概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
教材一开始就指出,世界万物都在时间和空间中存在和运动,并具体到运动场上田径赛中的时间、时刻、路程和位置变化的讨论与交流,明确了本节课程的主题。主要讲述了时间与时刻、位移与路程以及矢量和标量三个问题。教师应围绕教材中提出的几个问题,逐一在学生中展开讨论,在充分交流的基础上,让学生自己总结归纳出物理学中所要求的正确概念关系。视学生基础和当时的课堂状况具体情况,教师可以采用由学生总结、教师归纳的方式,讲解本节教材,积极体现新课程“教师为主导,学生为主体”的改革理念。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
1.知识与技能 (1)知道时间和时刻的区别和联系。 (2)理解位移的概念,了解路程与位移的区别。 (3)知道标量和矢量,能初步识别标量和矢量。 2.过程与方法 在位移的学习中,要使学生学会将抽象问题形象化的处理方法。 3.情感、态度与价值观 (1)通过时间位移的学习,要让学生体会生活与物理的关系,同时要让学生学会用科学的思维看待事实(如电台报时时所用的语言----刚才最后一响是北京时间(应为时刻)等)。 (2)在学习过程中要让学生体会既要尊重科学,同时也尊重社会现实的观点。
本专题问题设计 位移与路程的区别表现在哪几方面?请在一维时间轴上标出以下时间或时刻:5秒初、10秒末,前3秒内,第6秒内,第8秒初
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 多媒体课件
常规资源 课本、粉笔、黑板
教学支撑环境 多媒体教室
其他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 新课引入进行新课(一)时间与时刻:1.举例说明什么是指时间,什么是指时刻2.阅读p12课文内容,理解时间与时刻的物理含义及表示方法。理解记忆:时刻对应于时间轴上一个点,时间对就于时间轴上两点之间的线段 时间=末时刻-初时刻总结时间与时刻的常用说法(二)位移与路程1.课件演示:物体的运动——从同一点出发——沿不同路径——到达同一目的地。2.分析运动的位移与路程3.比较位移与路程路程位移定义物体实际运动轨迹的长度从初位置指向末位置的一个有向线段大小有有方向无有联系|位移|≤路程 当物体单向直线运动时才等于从一点到另一点位移一定,但路程却有无数个(三)标量与矢量 物理学中把有大小又有方向的量(如位移)叫做矢量,以前我们学过的有大小无方向的量叫做标量。举例:矢量:力、位移 标量:长度、时间、质量、温度等不同点: 1.矢量有方向而标量没有。2.运算法则不同(四)直线运动的位置和位移学会用一维坐标系表示直线运动的位置与位移。P14总结与反思自测与评价五、布置作业
教学评价 知道时间与时刻的含义及它们的区别,能用时间轴来描述物体运动过程中的时间与时刻知道位移与路程的区别和联系,能准确认识运动物体的位移与路程3.能在一维坐标系中表示物体的位置和位移。
专题三 运动快慢的描述——速度及其测量
所需课时 2课时
专题二概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
第一课时 运动快慢的描述——速度
教材进一步说明运用坐标和坐标的变化来描述物体的位置和位移,为首的概念的描述做好准备。教学的重点是速度。从平均速度引入,通过极限的思维方法过渡到瞬时速度,说明瞬时速度是物体在时间t 的速度。教材最后说明速度的应用,并以STS栏目从一个侧面说明了速度与社会发展的关系,激发学生的学习兴趣。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
1.知识与技能 (1)理解物体运动的速度。 (2)理解平均速度的意义,会用定义式计算物体运动的平均速度。 (3)理解瞬时速度的意义,理解从平均速度求瞬时速度的思想方法。 2.过程与方法 (1)通过在坐标图上讨论物体的运动,领略分析研究自然规律时的作用。 (2)在讨论平均速度与瞬时速度的关系的过程中,初步领会数学与物理相结合的方法。 3.情感、态度与价值观 通过图示法的初步应用和极限思想方法的体验,休会数学在研究物理问题中的重要性。
本专题问题设计 1.下列关于速度方向的说法正确的是( )A.速度方向就是物体的运动方向;B.位移的方向和速度的方向一定不同;C.匀速直线运动的速度方向是不变的;D.匀速直线运动的速度方向是可以改变的。2. 说出平均速度与瞬时速度的区别与联系
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 多媒体课件,网络资源
常规资源 教材、粉笔、黑板
教学支持环境 多媒体教室
其他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 复习引入1.时间和时刻是两个不同的概念,下面几种提法中属于时刻的概念是_____ _____,属于时间的概念是________ ____(填写序号)①第2s初;②第2s内;③2s内;④前2s;⑤前2s初;⑥后2s初;⑦第2s末。2.质点沿半径为R的圆周作匀速圆周运动,其间最大位移等于 _ _____,最小位移等于__ ____,经过9/4周期的位移等于______ 。二、进行新课问题展示、合作探究(一)、坐标与坐标的变化量1、阅读课本P15页“坐标与坐标的变化量”回答下列问题: (1)上述汽车(质点)在向哪个方向运动? (2)如果上述汽车沿X轴向另外一个方向运动,位移ΔX是正值还是负值?(二)、速度 初始位置/m经过时间/s末了位置/mA.自行车沿平直道路行驶020100B.公共汽车沿平直道路行驶010100C.火车沿平直轨道行驶500301250D.飞机在天空直线飞行500102500 问题1:比较A和B谁运动的快,为什么? 问题2:比较B和D谁运动的快,为什么? 结论:比较物体运动的快慢,可以有两种方法: 问题3:比较B和C谁运动的快,为什么?1.定义:位移跟发生这段位移所用时间的比值,用v表示。2.物理意义:速度是表示 的物理量。3.定义式: 4.单位:在国际单位制中:_________, 常用单位:________. 练习:72km/h= m/s. 10m/s= km/h5.方向:与物体 相同。说明:速度有大小和方向,是矢量。 (三)、平均速度和瞬时速度 如果物体做变速直线运动,在相等的时间里位移是否都相等?那速度还是否是恒定的?那又如何描述物体运动的快慢呢? 问题:百米运动员,10s时间里跑完100m,那么他1s平均跑多少呢? 百米运动员是否是在每秒内都跑10m呢? 1.平均速度定义:在变速直线运动中,运动物体的位移和所用时间的比值,叫做这段时间(或这段位移)的平均速度,用表示。= 2)说明:平均速度只能粗略表示其快慢程度。表示的是物体在t时间内的平均快慢程度
【例】一物体沿直线运动,先以3m/s的速度运动60m,又以2m/s的速度继续向前运动60m,物体在整个运动过程中平均速度是多少? 2.瞬时速度 (1)定义:运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,叫做此时刻(或此位置)的瞬时速度。 (2)意义:精确地描述变速运动的快慢。(3)瞬时速度的方向:在直线运动中,瞬时速度的方向与物体经过某一位置时的 相同,瞬时速度是 三、知识梳理,归纳总结四、自测评价五、布置作业
教学评价 能够理解速度的定义,明确速度、位移和时间三者的对应关系,会计算速度大小。能够理解平均速度与瞬时速度的区别与联系,会辨别它们。
专题二第二学时 实验:学习用打点计时器测速度
教材概述(介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
在对位移、时间、速度概念学习的基础上,让学生学习是用打点计时器测物体的速度,即使对以前学习情况的检验,又是对学生掌握实验操作规则的训练,为以后实验探究活动的顺利进行打下基础。本专题一方面 认识两种打点计时器,了解他们的构造与工作原理的不同,另一方面让学生正确的进行仪器的安装与使用。学生通过小组成员的合理分工与协作,完成对运动物体的速度测量。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
一、知识与技能了解打点计时器的计时原理,理解纸带中包含的物体运动的信息(时间、位移)会安装并使用打点计时器,理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度明确速度—时间图象的物理意义,描点法画出图象的方法,并画出该实验中的速度—时间图象,能从图象中获取有用的信息二、过程与方法通过学生自己看打点计时器的说明书,培养学生独立学习的能力通过实验得出物体的运动信息,用数学方法表述出来,培养学生获取信息、处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟间接测量一些不能直接测量的物理量的方法通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力,体验数学工具在物理发展中的作用体验实验中理性思维的重要,既要动手,更要动脑经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物体运动三、情感、态度与价值观感受打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的知道作用,增强将物理知识应用于生活实际的意识经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥妙体验用图象的方法描述物理现象的乐趣,培养学生用数学方法处理物理问题的意识。培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神培养学生合作与交流的精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯
本专题问题设计 打点计时器可以记录 物理量?实验时需要注意什么事项?3.你是怎样求出物体的速度的?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源
常规资源 电磁式打点计时器、电火花式打点计时器、低压电源、复写纸、纸带、小车、导线,直尺、铅笔、坐标纸
教学支持环境 自然实验室
其他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式 学习中学生实验守则一、新课导入:当物体沿直线运动时,其位移在不断变化,要研究物体的运动,我们首先要准确记录物体运动的信息。直接测量物体运动的速度在技术上是比较复杂的,我们在测量时可以尝试通过测量物体运动的时间和位移,在经过计算或作图来判断物体的运动情况。打点计时器就是一种记录物体运动位移和时间信息的仪器,我们可以通过测量位移和时间来计算物体运动的速度以及速度的变化快慢(一).电磁打点计时器教师指导学生阅读课本第21页,布置学生对照仪器看说明书,引导学生注意其重点:观察打点计时器并阅读其使用说明书,明确电磁打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。1.仪器结构和各部分名称:如图课本第21页图1.4.1所示。2.工作原理:电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器,其工作电压在10V以下。当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点。3.使用方法:(1)通电以前,把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面。(2)当接通电源时,线圈产生的交变磁场使振片磁化,把振片的一端位于永久磁铁的磁场中。由于振片的磁极随着电流方向的改变而不断变化,在永久磁铁的磁场作用下,振片将上下振动,其振动周期与线圈中的电流变化的周期一致,为0.02s。位于振片一端的振针就跟着上下振动起来,这时,如果纸带运动,振针就在纸带上打出一系列小点。4.思考与讨论:电磁打点计时器使用低压交流电源工作,大家想一想能不能使用直流电源,为什么?讨论结果:不能。工作原理中是靠电流方向的改变来改变磁铁的磁场方向,从而促使振片上下振动。如果使用直流电源的话,由于电流方向始终没有变化,所以磁铁的磁场方向也没有变化,从而不能使振片上下振动,而使到电磁打点计时器不能正常工作。(二).电火花打点计时器教师布置学生对照仪器阅读说明书,引导学生注意其重点;观察打点计时器并阅读说明书,明确两种打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。1.仪器结构和各部分名称:电火花计时器的外形如课本第22页图1.4-2所示,它可以代替电磁打点计时器使用,也可以与简易电火花描迹仪配套使用。2.工作原理:电火花打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,其工作电压为220V。当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点。3.使用方法:教师边演示边讲解。4.思考与讨论:从原理上考虑,电火花计时器跟电磁打点计时器相比,哪个更好些,误差可能会更小?(三).练习使用打点计时器
及过程) 1.学生自主阅读课本第22页的实验步骤提示。指导学生动手练习使用打点计时器,并引导学生思考:纸带上的点与小车的位移和时间是如何对应的?怎样将纸带上的点变成相关的数据?问题1:处理数据时,从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点,如果数出n个点,这些点划分出来的时间间隔数是多少?问题2:怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?问题3:如果纸带上的点迹分布不均匀,那么,点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小?(四).用打点计时器测量瞬时速度在图1.4-4的例子中,测量后计算出来的是D、G之间的平均速度。t=0.1s的时间是比较短暂的,如果我们要求不是很精确,那么,我们未尝不可用这个平均速度粗略地代表E点的瞬时速度。然而,如果把包含E点在内的时间间隔取得更小一些,例如图1.4-5中的DF,甚至更小,那么根据D、F两点间的位移和时间,算出纸带在这两点间的平均速度,用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度,就会更准确。要求:①把纸带在几段时间中的位移和平均速度的数据记录在《实验册》第7页表1-2中。②再把记录各点附近的平均速度当作计时器打下这些点的瞬时速度记录在《实验册》第8页的表1-3中。(五)、用图象表示速度提出问题:表1-3中的数据可以粗略看出我们自己手拉纸带运动的速度变化情况,图象是表示变化规律的好方法,我们可以用图象来描述物体的速度变化情况,那么怎样用图象来表示物体运动的速度呢?表示方法:建立直角坐标系,用纵坐标表示物体运动的速度,用横坐标表示时间,根据表中各时刻的速度,将作为一组坐标在坐标系中描点,将点用圆滑的曲线连起后得出的图象称为速度—时间图象。要求:同学们把实验测量和计算后的数据用坐标的形式在《实验册》第8页的图1-2中描点,然后画出图象,然后研究纸带运动的速度变化的规律。(六)、交流与评价:小组之间相互交流测量情况,并进行自评与互评。(七)布置作业
教学评价 知道打点计时器的基本构造与功能基本掌握了打点计时器的使用方法能够较好的使用打点计时器测物体速度学生合作与交流很好,极大地激发了学生的学习兴趣。
专题四 物体速度变化快慢的描述——加速度
所需学时 1课时
教材概述(介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
知识与技能 1.理解加速度的意义,知道加速度是表示速度变化快慢的物理量.知道它的定义、公式、符号和单位,能用公式a=△v/△t进行定量计算. 2.知道加速度与速度的区别和联系,会根据加速度与速度的方向关系判断物体是加速运动还是减速运动. 3.理解匀变速直线运动的含义,能从匀变速直线运动的v—t图象理解加速度的意义.过程与方法 1.经历将生活中的实际上升到物理概念的过程,理解物理与生活的联系,初步了解如何描述运动.通过事例,引出生活中物体运动的速度存在加速和减速的现实,提出为了描述物体运动速度变化的快慢,引入了加速度概念的必要性,激发学生学习的兴趣. 2.帮助学生学会分析数据,归纳总结得出加速度. 3.教学中从速度一时间图象的角度看物体的加速度,主要引导学生看倾斜直线的“陡度”(即斜率),让学生在实践中学会应用数据求加速度.情感态度与价值观 1.利用实例动画激发学生的求知欲,激励其探索的精神. 2.领会人类探索自然规律中严谨的科学态度,理解加速度概念的建立对人类认识世界的意义,培养学生区分事物的能力及学生的抽象思维能力. 3.培养合作交流的思想,能主动与他人合作,勇于发表自己的主张,勇于放弃自己的错观点.
本专题问题设计 上海磁悬浮列车的最高速度可达430 km/h,它的加速度一定很大吗?2.一辆汽车急刹车时的加速度是-5m/s2,这是什么意思?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 多媒体课件
常规资源 带滑轮的长木板、小车及砝码等
教学支持环境 多媒体教室
其他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 一、新课引入][演示]让小球分别在倾角较小的斜面和倾角较大的斜面上滚动. [提问]小球两次各做什么运动 它们的不同之处在哪里 [得出]小球两次都是做速度越来越快的直线运动,但后一次速度改变得快.那么怎样比较速度改变的快慢呢 [讨论]速度改变快慢的比较课件展示:某竞赛用的跑车启动时,4s内速度达到108km/h;某高速列车启动时, 120s内速度达到108km/h;自行车4s内速度达到6 m/s;而100 m跑运动员起跑时,0.2s内速度达到12m/s推算出这些物体启动时,速度的增加量和1 s内速度的增加量,并填入下列表格:要求:试根据上述数据,推算出这些物体启动时,速度的增加量和1 s内速度的增加量,并填入下列表格:物体速度增加量/m/s经历时间/s1s内速度增加量/m/s速度增加的快慢程度A竞赛用跑车B高速列车C自行车D运动员1.比较A和B:它的速度的变化量相等(30m/s),A经过的时间比B短,在速度变化量相等的情况下,运动时间短的物体速度改变快,即跑车比列车速度改变快.2.比较A和C:它的经过的时间都是4 s,A速度的变化量比C大,在经过的时间相等的情况下,速度变化量大的速度改变快,即跑车比自行车速度改变快 3.比较C和D:它们的速度变化量和所用的时间都不相同,要比较它们速度改变的快慢,只有计算它们的平均每秒钟速度的变化量,单位时间内速度变化多的物体速度变化快,得运动员速度变化(每秒钟改变60m/s)比自行车、列车、跑车速度变化(每秒钟改变1.5m/s)快. 总结:单位时间内速度变化量大的物体速度变化快.上述四物体,运动员速度变化最快,火车速度变化最慢二、新课教学(一)、加速度 案例1:飞机的速度由0增加到约300km/h,飞机的速度的变化是多少 若发生这一变化用时约30 s,则物体的速度平均每秒增加多少 案例2:迫击炮射击时,炮弹在炮筒中的速度在0.005 s内就可以由0增加到250 m/s,炮弹速度的变化与发生这个变化所用时间的比值是多少 学生讨论后回答. 生1(回答第一个案例):300km/h约相当于83m/s,a=△v/△t=(83—0)/30m/s2=2.8m/s2. 生2(回答第二个案例):a=△v/△t=(250—0)/0.005m/s2=5×104m/s2 师:上述方法就是变速直线运动中,描述物体运动速度变化快慢的基本思路和基本方法.
(板书) 加速度 (1)定义:加速度等于速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值. 定义式:a=△v/△t =(vt-v0)/△t v0——开始时刻物体的速度 vt——经过一段时间t时的速度 (2)物理意义:加速度是表示速度改变快慢的物理量. (3) 国际单位:m/s2或m·s-2读作米每二次方秒 (4)加速度也是矢量,不仅有大小,也有方向.加速度的方向和速度改变量的方向相同,加速直线运动:加速度的方向和初速度的方向相同,为正值.减速直线运动:加速度的方向和初速度的方向相反,为负值.(二)匀变速直线运动阅读课文,说说什么是匀变速直线运动.a=0(三)知识辨析加速度和速度是两个完全不同的物理量,加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度是描述位置变化快慢的物理量,它们之间没有必然的联系,速度大的物体,加速度不一定大,速度为零的物体加速度不一定为零;速度变化大的物体加速度也不一定大;但速度变化快的物体加速度一定大. (1)速度大,加速度不一定大;加速度大,速度不一定大. (2)速度变化量大,加速度不一定大. (3)加速度为零,速度可以不为零;速度为零,加速度可以不为零.(四)、例题评析例1.做匀加速运动的火车,在40 s内速度从10m/s增加到20 m/s,求火车加速度的大小.汽车紧急刹车时做匀减速运动,在2s内速度从10m/s减小到零,求汽车的加速度大小.例2.判断下列说法是否正确. ①做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向总是相同. ②做匀变速直线运动的物体,它的速度变化越大,加速度越大. ③做匀变速直线运动的物体,它的速度变化越快,加速度越大. 对.(四)、从v—t图象看加速度1.阅读p28“思考与讨论”,以小组的形式学习讨论如何从v—t图象看物体的加速度。2.比较图中a 、b两条图线中谁的加速度比较大?三、阅读科学漫步了解变化率的物理意义。描述变化快慢的量就是变化率。四、总结交流自测与评价六、布置作业
教学评价 1.能够理解加速度的概念、公式和单位。2.物体做匀加速运动时,加速度的方向跟速度的方向相同;做匀减速运动时,加速度的方向跟速度的方向相反.3.会计算匀变速直线运动物体的加速度。4.能够从v-t图像中看出物体的加速度。主题单元设计——牛顿运动定律
主题单元标题 牛顿运动定律
作者姓名 所属单位
联系地址 联系电话
电子邮箱 邮政编码
学科领域 (在内打 √ 表示主属学科,打 + 表示相关学科)
思想品德 音乐 化学 信息技术 劳动与技术 语文 美术 生物 科学 数学 外语 历史 社区服务 体育 物理 地理 社会实践
其他(请列出):
适用年级 高一年级
所需时间 6课时(每周 3 课时,共 6 课时)
主题单元概述
牛顿定律在中学物理教学中的地位和作用不仅表现为知识结构中的基础重要性,更突出地表现在对学生科学思维素质的培养和分析问题解决问题的能力培养方面。 首先,牛顿定律是学生第一次面对的重要科学定律,如何以学生对现象的感性体验为背景,引导学生通过去粗取精,去伪存真,由表及里,从感性的片面的认识上升为正确的理性认识,从而建立惯性,质量,动量,力以及惯性参考系等科学的概念及有关规律的科学认识。其次,牛顿第二定律的突出特点是表述的简明性和应用的广泛性。用正确的概念和观念作为指导,对丰富多样的具体物体的具体运动,以及这个物体同周围环境(物体)的相互作用进行实事求是的分析,才可能正确地应用F=ma这样一个十分好记的公式。牛顿定律及其应用的教学,正好在引导学生迎接这一挑战的过程中,培养科学思维的素质,提高分析问题解决问题的能力,为以后的物理教学打好牢固的基础。 在本专题单元中,分为三个专题来组织学生活动。专题一:牛顿第一定律。通过问题引领和设置情景等活动,体会定律的发现过程,掌握牛顿第一定律;专题二:牛顿第二定律。牛顿第二定律讲解了力、质量、加速度三者之间的关系。在讲授的过程中注意方法讲授,控制变量法是高中阶段一种重要且常见的方法。专题三:牛顿第三定律。是研究物体间的相互作用和相互影响。
主题学习目标
知识与技能:1.理解力和运动 的关系,知道物体的运动不需要力来维持.2.理解牛顿第一定律,知道它是逻辑推理的结果,不受力的物体是不存在的.3.理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度.4.让学生明确物体的加速度只与力与和质量有关,并通过实验探究它们之间的定量关系;5.培养学生获取知识和设计实验的能力6.知道力的作用是相互的,理解作用力和反作用力的概念。7.理解掌握牛顿第三定律,并能用它解释生活中的有关问题。8.能区分“一对平衡力”和“一对作用力、反作用力”。过程与方法:1.培养分析问题的能力,要能透过现象了解事物的本质,不能不加研究、分析而只凭经验,对物理问题决不能主观臆断.正确地认识力和运动的关系.2.在探究过程中,渗透科学研究方法(控制变量法、实验归纳法、图象法等);3.通过学生自己设计实验,培养学生的独立思考能力和实验能力。4.通过用牛顿第三定律分析物理现象,可培养学生分析解决实际问题的能力。5.通过鼓励学生动手、大胆质疑、勇于探索,可提高学生自信心并养成科学思维习惯。情感态度与价值观:1.培养科学研究问题的态度.2.利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系.鼓励学生大胆发言,并学以致用.3.通过学生之间的讨论、交流与协作探究,培养团队合作精神;4.让学生在探究过程中体验解决问题的成功喜悦,增进学习物理的情感。5.结合有关作用力和反作用力的生活实例,培养学生独立思考、实事求是、勇于创新的科学态度和团结协作的科学精神。感受物理学科研究的方法和意义。6.激发学生探索的兴趣,养成一种科学探究的意识。
对应课标
1、通过实验,探究加速度与质量、物体受力之间的关系。2、理解牛顿运动定律,用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。3、通过实验认识超重和失重。4、认识单位制在物理学中的重要意义。
主题单元问题设计 1、牛顿运动定律的内容分别是什么?2、牛顿第二定律在使用的过程中应注意的问题?3、作用力与反作用力和平衡力的区别?
专题划分 专题一: 牛顿第一定律 (1 课时) 专题二: 牛顿第二定律 ( 3 课时)专题三: 牛顿第三定律 ( 1 课时)
专题一 牛顿第一定律
所需课时 1课时
专题一概述
牛顿第一定律解释了运动和力的关系,是牛顿物理学的基础,力学的第一原理,它破除了长达两千年以来亚里士多德的错误,改变了人类的自然观和世界观。本身还包含着力、惯性和参考系的科学概念,是物理学理论的支柱和基石。在教学中,不能把它看做牛顿第二定律的特殊情况,它意在引导学生了解科学的发现和发展。本节课采用的理想实验法,在物理研究中具有十分重要的低位和作用。
本专题学习目标
1.理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持.2.理解牛顿第一定律,知道它是逻辑推理的结果,不受力的物体是不存在的.3.理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度.
本专题问题设计 亚里士多德的结论 牛顿第一定律的内容?惯性是牛顿第一定律么?
所需教学材料和资源
信息化资源 电子白板 PPT 学生电脑
常规资源 学案导学
教学支撑环境 多媒体实验室
其 他
学习活动设计
一、理想实验的魅力 自主探究 让学生利用桌子上的器材,自主设计实验,分别研究: 1.力推物动,力撤物停. 2.力撤物不停. 供选用器材:小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺等. 学生操作时,教师巡回指导学生完成以下操作: 1.桌子上铺毛巾,小车放在毛巾上,推它就动,不推就停; 2.将毛巾换成玻璃板,或直接用桌面,把小车在桌面或玻璃板上推一下,它运动一段时间才停下来. 学生操作结束后,教师可以让一个学生说一下他的操作过程及看到的现象,由此可以得到结论. 结论:物体的运动不需要力来维持. 为了证明这个结论的正确性,再让学生举出一些其他的实例来说明.如:蹬一段时间自行车后停止蹬车,自行车还会滑行一段距离;在冰面上踢出去的冰块要运动一段距离才停止运动;空中飞行的飞机制动后仍然还会向前滑翔;射出枪蹚的子弹等等. 既然物体的运动不需要力来维持,刚才的两个实验为什么会出现两种现象呢?矛盾出现在哪里呢?下面用小球来做个对比实验. 实验探究 A.使斜槽下端与桌子上铺好的毛巾吻合,让小球从斜槽上自由滚下,标出小球在毛巾上滚动的距离; B.使斜槽下端直接与桌面吻合,让小球从斜槽上同一位置自由滚下,标出小球在桌面上滚动的距离; C.使斜槽下端与桌面上的玻璃吻合,让小球从斜槽上同一位置自由滚下,标出小球在玻璃上滚动的距离. 通过观察对比实验,让学生分析实验,总结实验: 接触面越光滑,小球滚动的距离越远. 结论:运动小球停下来的原因是受到摩擦力的作用. 为了引出伽利略的理想实验,教师可继续设疑:若接触面光滑无摩擦小球会怎样? 学生讨论、交流,大胆猜想.(充分发挥学生的想象空间,发散思维) 在学生讨论交流的基础上,结合实验进一步总结. 结论:物体的运动不需要力来维持.力撤物停的原因是因为摩擦力.若无摩擦力,运动物体会一直运动下去.最早发现这一问题的科学家是伽利略,他是怎样研究这个问题的呢? (课件展示)用多媒体播放伽利略的理想实验(边播放边介绍)要动态出以下效果: A.对称斜面,无摩擦小球滚到等高. B.减小另一侧斜面倾角,小球从同一位置自由释放要滚到等高,滚动距离越远. C.把另一侧斜面放平,小球要到等高,就会一直滚下去. 根据这一现象伽利略得出了:运动的物体若不受力,物体将匀速运动下去. 为了验证这个理论的正确性,下面通过气垫导轨实验来验证一下: (介绍气垫导轨、光电门工作原理) 演示1:利用气垫导轨消除摩擦,让滑块在导轨上滑动,利用光电门测出滑块在不同位置的速度. 学生记录数据并比较,感受伽利略理论的正确性. 让学生阅读课本找出: 1.伽利略的观点. 2.笛卡儿的补充和完善. 3.牛顿第一定律. 对比三个人的观点,他们都是叙述力和运动关系的,谁的更全面? 学生回答问题: 1.伽利略:物体不受力时,运动的物体一直做匀速直线运动. 2.笛卡儿:物体不受力时,物体将永远保持静止或运动状态,永远不会使自己沿曲线运动,而只保持在直线上运动. 3.牛顿:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态. 综上所述,牛顿第一定律更全面、更完善. 二、牛顿物理学的基石——惯性定律 为了进一步加深对牛顿第一定律的理解,培养学生理解问题的能力,教师可继续设疑:既然牛顿第一定律更完善,那么它从几个方面阐述了力和运动的关系? 让学生讨论交流并回答: 两个方面:不受力时,物体保持匀速直线运动状态或静止状态;受力时,力迫使它改变运动状态. 在学生回答基础上,进一步总结: 力不是维持物体运动状态的原因,力是改变物体运动状态的原因. 设疑:牛顿第一定律能否用实验来验证? 结论:不能,因为不受力作用的物体是不存在的. 受力但合力为零可看作不受力.在学生回答的基础上,作出肯定,并指出:牛顿第一定律虽然所描述的是一种理想化状态,但它却正确揭示了自然规律. 三、惯性与质量演示2:在小车上竖放一长条木块,让小车在光滑玻璃板上运动,前面固定一个物体,当车被物块挡住时,车上的木块向前倾倒,为什么? 引导学生分析:木块随车一起运动,当车被挡住时,车停止运动,木块的下半部分受到车的摩擦作用也随车停止运动,而上半部分由于要保持原来的运动状态,故向前倾倒.物体这种保持原来运动状态不变的性质叫惯性. 举例说明:①木块立在静止的车上,忽然拉动小车,木块后倾. ②人站在匀速行驶的车厢内竖直向上跳起,仍落回原地. 总结:惯性是指物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质. 从牛顿第一定律我们得知,一切物体都有保持它们原来的匀速直线运动或静止状态的性质,所以牛顿第一定律又叫惯性定律.当力迫使它改变这种状态时,它就会有抵抗运动状态改变的“本领”.这个“本领”与什么因素有关?请大家通过实例分析. 讨论交流:载重货车启动时,由静止到高速得需要较长一段时间;百米冲刺到终点后,体重大的运动员较难停下来. 通过这样的实例分析,使学生总结出:运动状态变化的难易程度与质量有关. 结论:惯性大小与质量有关,质量大的物体惯性大;质量小的物体惯性小.课堂训练 1.下列关于惯性的说法中,正确的是( ) A.人走路时没有惯性,被绊倒时有惯性 B.百米赛跑到终点时不能立即停下是由于惯性,停下时就没有惯性了 C.物体没有受外力作用时有惯性,受外力作用后惯性被克服了 D.物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关 解析:惯性是物体的固有属性,与其内在因素即质量有关,与受力与否及运动状态无关.一切物体都有惯性,质量是物体惯性大小的量度,静止物体的惯性是保持静止,匀速运动的物体的惯性是保持其速度不变.当物体在外力作用下运动状态发生变化时,只要其质量不变,其惯性大小不发生变化. 答案:D 2.如图4-1-4所示,当你在平直路面上骑自行车时,是否觉得用力不停地蹬,车才会匀速前进,一旦不用力蹬,车子就会减速,甚至停下呢?这与牛顿第一定律矛盾吗?试解释之. 解答:对比用力蹬和不用力蹬两种情况,发现不蹬车时,车减速,运动状态改变,这是因为有阻力作用;而蹬车时,虽用力蹬车,但合外力为零,因此可以匀速前进,仍然符合牛顿第一定律. 3.有一仪器中电路如图4-1-5所示,其中M是质量较大的一个金属块,两端与弹簧相连接,将仪器固定在一辆汽车上,当汽车启动时,哪只灯亮?当汽车急刹车时,哪只灯亮?为什么? 解答:当汽车启动时,汽车的速度变大了,而金属块由于惯性,将保持原来的静止状态,而相对于汽车向后运动,从而使绿灯所在的电路被接通,所以启动时绿灯亮;反之,刹车时,汽车的速度变小了,而金属块由于惯性,将保持原来的速度运动,而相对于汽车向前运动,从而使红灯所在的电路被接通,所以刹车时红灯亮.当汽车匀速行驶时,弹簧将使金属块复位,两灯均不亮.课堂小结 通过本节的学习,我们知道了: 1.历史上几位科学家对力和运动关系的看法和研究. 2.伽利略得到力和运动关系的研究方法. 3.牛顿第一定律的内容. 4.惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法.布置作业 1.教材第71页“问题与练习”1、2、3题. 2.阅读科学漫步,思考讨论惯性参考系.板书设计1 牛顿第一定律 理想实验的魅力 牛顿物理学的基石——惯性定律 惯性与质量内容(或定义) 1.亚里士多德的观点2.伽利略的观点3.笛卡儿的观点 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止 物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性说明 通过学习人类对运动和力关系的认识,体会科学家对人类的贡献和正确思想的来之不易 (1)物体不受外力时,运动状态保持静止或匀速直线运动,说明力不是维持物体运动的原因(2)外力的作用是迫使物体改变原来的运动状态,说明力是改变物体运动状态的原因(3)一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,叫做惯性 (1)一切物体在任何状态下都有惯性(2)惯性是物体的固有性质(3)物体的惯性只与质量有关活动与探究 课题:比较惯性大小与质量的关系 方法:在相同的路面上,穿相同运动鞋的甲、乙两人进行拔河比赛. 原理:双方与地面间的动摩擦因数相同,则双方与地面间的最大静摩擦力取决于各方的质量,而最大静摩擦力大的一方易获胜. 结论:质量大的物体惯性大.
教学评价 可评价的学习要素:概括总结本节的内容评价方法:现场评价评价指标:构建他们自己的知识框架
专题二 牛顿第二定律
所需课时 3课时
专题二概述
牛顿第二定律是在实验基础上建立起来的重要规律,它是动力学的核心规律,也是学习其它动力学规律的基础。在《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理1”中涉及本节的内容有:“通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力的关系,理解牛顿第二定律。”本条目要求学生通过实验,探究加速度、质量、力三者的关系,强调让学生经历实验探究过程。
本专题学习目标
①让学生明确物体的加速度只与力与和质量有关,并通过实验探究它们之间的定量关系;②培养学生获取知识和设计实验的能力。
本专题问题设计 影响加速度的物理量有哪些?质量、加速度、力三者之间的关系如何?3. 牛顿第二定律的表述?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 电子白板 PPT 学生电脑
常规资源 学案导学
教学支撑环境 多媒体实验室
其 他
学习活动设计
视频展示:刘翔在雅典奥运会夺金的情景。 教师:在决赛时,刘翔将自己身上一切戴的东西像手表、项链等都摘了下来,穿最轻的跑鞋。这样做的科学道理在哪里? 预测学生讨论后得出的结论可能是:___________________________。 质量越小,运动状态越容易改变,也就是说在相同的情况下,物体获得的加速度就越大。 说明通过视频展示创设物理情景,激发学生的学习兴趣,同时渗透德育教育。 (二)提出猜想 教师:那么、物体的加速度与哪些因素有关呢?请同学们从生活经验出发提出自己的看法,并举例说明。(同时教师利用课件提供一些图片,对学生进行启发。) 附图片内容如下: ★为何体操,跳水运动员的身材都比较苗条、瘦小? ★从防止发生交通事故的角度考虑,说一说反超载的道理? ★F1方程式赛车的质量只有一般小轿车质量的三分之一,这样做有什么好处? ★神舟五号飞船返回仓返回时为何要打开降落伞? 预测学生有代表性的回答可能有以下几方面:(教师在学生分析的过程中板书归纳。) 1.与物体受到的外力的关系: ①与物体受到的外力有关;例如:骑自行车刹车:用力刹车时,用的力越大、车越容易停下来,即:阻力越大,自行车减速的加速度越大。 ②与物体受到的外力无关;例如:用大小不一样的力推大石头,推不动,运动状态不变,加速度为零。 ③应该是与物体受到的合外力有关;分析如下:用大小不一样的力推大石头,推不动,是因为大石头同时受到摩擦力的作用,受到合外力为零,因此、加速度也为零。 …… 2.与物体质量的关系: 与物体的质量有关;例如:人分别用相同的力推自行车和摩托车时,自行车比较容易加速启动,而摩托车则较难。也就是说在相同的情况下,质量较小的自行车获得的加速度就较大。 …… 3.与物体运动的速度的关系: ①与物体的速度有关;例如:速度大的物体较不容易停止运动,而速度小的物体较容易天下来。 ②与物体的速度无关;例如:做匀速直线运动的物体不论速度大小,加速度都为零。 ③与物体的速度无关;分析如下:加速度是描述速度变化快慢的物理量,从公式可知,加速度与速度的大小无关。 …… 引导学生总结得出猜想:物体的加速度只与它所受合外力和物体本身的质量有关。 说明学生在生活中对“影响物体加速度大小的因素”有所认识,但这些认识往往是片面的、不准确的。因此要让学生充分地表达已有的认识,在这过程中教师利用课件提供一些图片,对学生进行启发,引导他们不断修正自己的观点,从而形成对科学的认识。 引导学生结合前面学习的知识(牛顿第一定律等),讨论猜想的科学依据所在,从而确定:物体的加速度只与它所受合外力和物体本身的质量有关。 说明:让学生从理论的角度加以分析有利于培养学生理论联系实际的能力,有利于培养学生的逻辑思维能力。 引导学生深入探究:与和的定量关系。 (三)探究a与F、m的定量关系 1.确定研究方法 教师:我们应该采用什么样的物理方法来研究与、的定量关系呢? 预测学生的分析可能如下: 分两步进行研究: ①保持研究对象的质量一定时,研究加速度和合外力的关系; ②保持研究对象受到的合外力一定时,研究加速度和质量的关系。 然后综合两次的研究结果,进行推理和归纳,便可找出与、三者之间存在的关系。 …… 教师在确定研究方法后,简单地介绍“控制变量法”。 说明初中阶段学生曾多次应用过控制变量法。如果学生回答有误,教师启发学生回忆:研究电流与电压和电阻这三者关系所采用的方法。 2.设计实验方案 教师进一步引导学生设计实验方案。 让学生以小组为单位设计探究方案:包括使用哪些实验器材,如何进行操作,如何采集数据等?(要求学生把设计的方案简要地写在纸上)。 教师巡视给予必要的指导。 …… 选择较有代表性方案的小组派代表上台简要叙述本组设计的方案(用实物投影仪把学生写在纸上的方案投影出来),让全班同学进行交流。大家在互相启发、补充的过程中形成较为完善的方案。 预测学生设计的实验方案可能是: 方案一:用小车、电火花打点计时器、纸带、长木板、细线、小桶、钩码、天平、砝码、刻度尺、垫木等器材,研究小车的运动。用天平分别测出小车的质量,测出小桶的质量与小桶中砝码,把小桶与小桶中砝码的总重力当作小车受到的拉力,从打点计时器打出的纸带上测量并算出,由计算出小车的加速度。 方案二:以气垫导轨、气源、两个光电门、数字计时器、滑块、滑片、刻度尺、细线、小桶、砝码、天平为器材研究滑块的运动。用天平测出滑块和滑片的质量滑块M,测出小桶与小桶中砝码的质量,把小桶与小桶中砝码的总重力当作滑块受到的拉力,用光电门和数字计时器自动测出滑块运动经过两个光电门时的速度、,以及这一过程所用的时间t,再通过公式算出滑块的加速度。 …… 说明:①在学生交流讨论实验设计的方案中,要有较充分的时间让他们对各种方案阐述自己的观点,反思方案中的问题,同时教师要参与学生的讨论分析,启发引导学生形成较为完善的实验方案。 ②同时应注意有些学生可能有别的方案,要鼓励和认真对待,在课堂时间不足的情况下,可在课外指导学生去探究。 ③在设计测拉力的方法时,教师要告诉学生:把小桶与小桶中砝码的总重力当作研究对象受到的拉力、这是有条件的,即<<。同时可以把这一条件作为学生的课外探究课题。 ④在实验中,只需测出小桶的质量,然后通过加减小桶中砝码的质量来改变对研究对象的拉力,这可以节约测量砝码所需的时间。 3.进行实验探究和数据处理 ①引导学生从实验误差、实验操作等方面来分析比较两种方案的差别。 师生共同确定用“方案二”进行实验探究,同时确定实验的具体步骤和注意事项。并用课件显示实验的具体步骤和注意事项。 说明“方案二”便于操作,且实验误差较小。用课件显示具体的实验步骤,有助于学生较为规范地完成实验。 ②介绍并演示CAI课件的功能 Ⅰ.数据计算:将测出、、t等数据输入计算机的数据处理表格后、计算机将自动算出相应的加速度,将输入计算机后将自动算出合外力;Ⅱ.自动描点连线制图的功能;Ⅲ.通过网络可达到数据共享。 ③学生以小组为单位,分工合作进行实验探究,并把实验数据输入计算机(使用移动PC并接入校园网)。 教师巡视,注意学生仪器使用是否得当,必要时给予指导。 ④调用多组学生的实验数据,让学生分析与、与的定量关系。 初步得出:与F成正比,与成反比(与1/成正比)。 ⑤引导学生应用CAI课件,采用图象法处理实验数据。 师生共同得出结论:与成正比、与成反比。 说明:在CAI课件中定义坐标轴的数值和单位,同时调用已存的实验数据,计算机将在坐标系中自动描点、连线得到实验数据的关系图象,由此判断数据的关系。其中与的关系可转变为与1/的关系来做图。 (四)回顾总结深化认识 学生回顾本节课的探究过程以及探究过程中使用的物理思想和方法,归纳总结这节课的知识要点,提出自己在学习中存在的疑问。 教师答疑,深化知识。
教学评价 可评价的学习要素:1、为找出质量、加速度、力三者之间的关系设计你的方案。评价方法:现场评价评价指标:①复述你的设计方案,阐明思路和方法。 ②完成相应学案上的练习2、得到牛顿第二定律评价方法:现场评价评价指标:①书写推导过程 ②得到对应关系
专题三 牛顿第三定律
所需课时 1课时
专题三概述
牛顿第一、二定律描述了一个物体受力与运动的关系,牛顿第三定律是把一个物体受到的力与其他物体受到的力联系起来的桥梁,它独立的反映了力学规律的另一侧面。因此它是对牛顿第一、二定律最有效的补充,有了它就会把受力分析的对象从一个物体扩展到多个物体,拓宽了分析思路和解题范围。因此牛顿第三定律和牛顿第一、二定律一起建立了一个完整了理论体系,奠定了整个力学的基础。
本专题学习目标
知道力的作用是相互的,理解作用力和反作用力的概念。理解掌握牛顿第三定律,并能用它解释生活中的有关问题。能区分“一对平衡力”和“一对作用力、反作用力”。
本专题问题设计 牛顿第三定律的内容?作用力与反作用了和平衡力的区别?
所需教学材料和资源
信息化资源 电子白板 PPT 学生电脑
常规资源 学案导学
教学支撑环境 多媒体实验室
其 他
学习活动设计
联系生活实例引入: (1)“在鼓掌时右手用力拍打左手,左手掌是否有感觉,右手掌是否也有感觉?” 总结:在这里我们就把两手间相互存在的一对力,叫做作用力和反作用力(板书),如果左手受到的力叫做作用力,则左手给右手的力叫做反作用力。作用力和反作用力在我们的生活中是广泛存在的。 (2)引导学生回顾生活中有关作用力和反作用力的其他实例。 教师总结,引入新课(板书:牛顿第三定律)一、探究作用力和反作用力的定性关系: 实验一:定性探究两弹簧间的相互作用的拉力 请两位同学将两弹簧秤挂钩挂在一起,用力向相反的方向拉两弹簧,观察弹簧秤的示数变化情况。 实验二:在两块蹄形磁铁下面分别垫两个玻璃棒,相互靠近,先是同名磁极相对,然后异名磁极相对,分别由静止释放,观察两磁铁的运动情况。 实验三:将一底部垫有试管的长木板上面放一小木块,左端固结一个弹簧秤,该弹簧秤左端固定,在小木块右端用另一弹簧秤向右缓慢拉动小木块,提示学生通过观察两弹簧秤的示数变化,思考小木块和长木板间的摩擦力怎样变化? 提问:总结以上三个实验,可得到什么样的结论? 总结:经过大量实验证明,物体间的作用力和反作用力性质相同,同时产生,同时变化,同时消失,而且分别作用在两个物体上。那么作用力和反作用力间又有什么样的定量关系呢?二、探究作用力和反作用力的定量关系: 实验四:探究作用力和反作用力大小关系 请两位同学将两个弹簧秤的挂钩挂在一起,然后对拉。拉到一定的状态,保持稳定,学生观察比较两弹簧秤的读数,看是否相等。改变几次读数,重复以上实验。 启发思考:本实验的现象说明了什么? 得出结论后,教师引导学生进一步进行实验:作用力和反作用力的方向有什么样的关系呢? 实验五:探究作用力和反作用力方向关系 甲橡皮筋一端挂在铁架台上,另一端通过细绳套与乙橡皮筋某一端相挂,乙橡皮筋另一端用手抓住.用力将两橡皮筋拉直.观察两橡皮筋的方向。多次改变拉力方向,重复以上实验。启发思考:(1)本实验的现象又说明了什么? (2)总结实验四和实验五,可得到什么结论? 总结:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在一条直线上,这就是牛顿第三定律。(板书) 牛顿第三定律的数学表达式表述:(负号表示反作用力与作用力F的方相反) 三、应用:列举生活中一些常见的跟牛顿第三定律有关的实例。结合本节课的探究过程体会作用力和反作用力的关系,理解牛顿第三定律的内容,并能够利用牛顿第三定律解释生活中常见的现象。然后学生归纳总结这节课的知识要点,提出自己在学习中存在的疑问。教师答疑,深化知识。
教学评价 可评价的学习要素:1、牛顿第三定律内容的总结评价方法:现场评价评价指标:表述清晰准确2、分析作用了和反作用力和平衡力的区别:评价方法:现场评价评价指标:完成相应学案上的练习《运动的描述》主题单元设计
主题单元标题 运动的描述
作者姓名 所属单位
联系地址 联系电话
电子邮箱 邮政编码
学科领域 (在内打√ 表示主属学科,打+ 表示相关学科。)操作提示:您可以直接复制“”、“”替换下面的“” 即可。
思想品德 音乐 化学 信息技术 劳动与技术 语文 美术 生物 科学 数学 外语 历史 社区服务 体育 物理 地理 社会实践
其他(请列出):
适用年级 高中一年级
所需时间 8课时+1实验课
主题学习概述(简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况,解释专题的划分和专题之间的关系,主要的学习方式和预期的学习成果,字数300-500)
本章讲述的是有关运动的基础知识,是研究运动学所必须的预备知识,因此,本章内容的选取具有基础性和预备性,目的是通过学习一些基本概念为以后更好的学习运动学做一些铺垫。本教科书从生活实例入手,让学生通过观察与想象相结合,进而引导学生理解各个概念。把数学常用的图像引入物理课程,更直观的描述了物体的运动。把教材五个标题的内容设计成五个专题来组织学习活动。专题一:质点 参考系和坐标系专题二:时间和位移;专题三:运动快慢的描述----速度专题四:实验:用打点计时器测速度专题五:速度变化快慢的描述----加速度
主题学习目标(描述该主题学习所要达到的主要目标)
一、知识与技能:1.知道参考系的概念及运动的关系,理解质点的概念,能 正确分析和建立坐标系。2.能区分时刻和时间间隔。3.掌握位移的概念,能区分位移和路程,知道矢量和标量的定义及二者的区别。4.理解速度的概念,掌握平均速度,平均速率,瞬时速度,瞬时速率的概念。5. 知道s-t图像,能运用图像解题。6. 知道打点计时器的原理并学会使用打点计时器,会用打出的纸带求瞬时速度。7. 知道加速度的含义,知道匀变速直线运动,会根据v-t图像分析加速度的大小变化。二、过程与方法:1.较多的运用生活实例引导学生思考,进而引入新的物理量。2.通过数学图像指导学生学会应用s-t v-t图像。3.初步了解实验仪器结构,认真观察实验操作,大胆实验,认真完成数据分析。三、情感态度与价值观:1. 物理是一门严密的科学,很多问题不要被习惯所左右。2.用图像来描述物理问题既直观又方便。3.物理又是一门实验科学,养成愿做实验会做实验的好习惯。.
对应课标
1、掌握质点的概念,以及物体可看成质点的条件,2、知道质点是理想模型。3、研究物体运动前要先选定参照物。4、掌握时间和时刻,位移和路程的概念。5、并能准确区分时间和时刻,位移和路程。6、理解平均速度和瞬时速度的概念,7、能区分速度和速率。8、理解x-t图像的含义,并能利用图像解决运动问题。9、会使用打点计时器,能够准确处理纸带。10、理解v-t图像含义,并能利用图像解决运动问题。11·、理解加速度的概念,能从v-t图像得到加速度的信息。
主题单元问题设计 1.什么是质点?2.看成质点的条件是什么?3.选取参考系的原则是什么?4.什么是时刻?5什么是时间间隔?6.如何区分时刻和时间间隔?7.什么是路程?8.什么是位移?9.如何区分路程和位移?10.什么是矢量 11矢量与标量的区别是什么?12.什么是速度?13如何理解速度与速率?14.什么是加速度?
专题划分 专题一: 质点 参考系和坐标系 (1课时)专题二:时间和位移 (2课时)专题三:运动快慢的描述---速度 (2课时)专题四:实验:用打点计时器测速度 (1节实验课+1课时)专题五 速度变化快慢的描述---加速度 (2课时)
专题三 专题三:运动快慢的描述---速度
所需课时 2课时
专题一概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
“运动快慢的描述---速度”一节内容编排在《高中物理》(必修1)第一章第三节中,这部分知识,是本章的一个基础性的重点,也是运动学的各章的基础知识,学好这部分知识,可以为学习本节的后续内容做好必要的准备。本章讲述的是有关描述运动的物理量:位移、时间、速度和加速度。要理解这些物理量就必须理解质点、参考系、和坐标系的概念。作为高中物理的第一章对学生要求不能过高,教学中要注意引导学生初步领会物理的科学思维方法。本节引入速度的概念,与生活实际相联系易于学生接受,教材在处理这部分知识时,以现实生活的例子作为依托,列举了生活中学生能够感知的例子,说明速度是描述物体运动快慢的的物理量。在此基础上提出平均速度和瞬时速度,并与速率进行比较,进一步强化学生对速度的理解。学习成果是:学生能充分理解速度这个新的物理量。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
1、 理解速度的概念。知道速度是表示运动快慢的物理量,2、 知道速度的定义、公式、符号和单位,知道它是矢量
3、、 理解平均速度,知道瞬时速度的概念
4、 知道速度和速率以及它们的区别
本专题问题设计 1.什么是速度?2.平均速度和瞬时速度的区别是什么?3.瞬时速率和平均速率的区别是什么?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 视频、图片、多媒体课件
常规资源 教材
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 通过介绍或学习各种工具的速度,去感知科学的价值和应用.培养对科学的兴趣,坚定学习思考探索的信念.难点:对平均速度与平均速率的理解 时序 教学操作过程设计(重点写怎么教及学法指导,含课练、作业安排) 1.导入情景、提出问题 提问:已学概念: (质点、参考系、坐标系;时间、时刻、位移和路程.) 问:用什么方法描述物体做直线运动的位移 (用坐标系.在坐标系中,与某一时刻t1对应的点x1表示t1时刻物体的位置,与另一时刻t2对应的点x2表示t2时刻物体的位置,则,就表示从t1到t2这段时间内的位移。) 引入物理量:速度2.自主学习、讨论交流 指导学生仔细阅读“坐标与坐标的变化量”一部分. 【讨论与交流1】 以百米赛跑为例,你参加赛跑的跑道是笔直的,你能说明“坐标”与“坐标的变化量”有何不同,又有何联系 学生讨论后回答 让学生观察,用数轴表示坐标与坐标的变化量,能否用数轴表示时间的变化量 1.图中汽车(质点)在向哪个方向运动 2.如果汽车沿x轴向另外一个方向运动,位移△是正值还是负值 分组讨论,回答 、总结 说明:我们的这种数学表述是与实际的物理情景相一致的,比如,汽车沿笔直的公路向东行驶,我们可以规定向东作为x轴的正方向,来讨论汽车的位置和位移.3、引导总结、得出公式【讨论与交流2】以下有四个物体,请同学们来比较一下它们运动的快慢程度. 问:如何比较A和B、B和D、B和C的运动快慢 比较A和B:在位移相等的情况下,时间短运动得快,即汽车比自行车快. 比较B和D:在时间相等的情况下,位移大的运动得快,即飞机比汽车快. 比较B和C:它们的位移不同,所用的时间也不同,要比较它们的运动快慢只有计算它们平均每秒钟位移的大小量.单位时间内位移大的运动得快,由上列表可算出以上四个物体每秒钟位移大小分别为5 m、10 m、25 m、200 m,这说明飞机行驶得最快.引导学生总结速度公式。4.联系实际、细分概念比较速度与初中所学的速度的区别与联系,学生看书后回答。 讨论:汽车速度计不断变化,说明什么问题?物体的运动状态各不相同且不断变化.为了比较准确地描述运动,人们逐步建立了平均速度与瞬时速度的概念与区别。瞬时速度对应的是某一时刻或某一过程。讨论定义:平均速度:用位移和发生这段位移的时间来描述物体的运动,平均速度是指运动物体在某段时间内位移与发生这段位移所用时间的比值. 说明:①平均速度是矢量,它的方向由位移的方向决定,它的大小表示这段时间内运动的快慢. ②平均速度是在描述变速直线运动的情况下,能粗略描述物体运动快慢的物理量.【讨论与交流3】课本练习3(1、2) 引导学生总结:在不同行程中的平均速度不同,那么我们在求平均速度的时候应该注意什么,大家讨论一下. 5.学生自己总结课堂收获
教学评价 学习成果评价1.概念理解准确到位。2掌握图像解题新方法。学习态度评价1.对科学探究充满乐趣,态度积极。2.活动过程规范有序,效果明显。3.活动中能相互交流配合,体现小组合作精神。《运动的描述》主题单元设计
主题单元标题 运动的描述
作者姓名 所属单位
联系地址 电子邮箱
学科领域 (在内打√ 表示主属学科,打+ 表示相关学科。)操作提示:您可以直接复制“”、“”替换下面的“” 即可。
思想品德 音乐 化学信息技术 劳动与技术 语文 美术 生物 科学 数学 外语 历史 社区服务 体育 物理 地理 社会实践
其他(请列出):
适用年级 高中一年级
所需时间 5课时
主题学习概述
作为研究机械运动的第一章,本章章名就清楚的点名将要学习的是有关描述运动的物理量:时间、位移、速度和加速度。要理解这些物理量,就必须理解质点、参考系和坐标系等概念。所以本章内容的安排是:首先介绍质点、参考系和坐标系;接着说明时刻和时间间隔、路程和位移,指出矢量与标量的区别;然后主要学习直线运动的速度和加速度的知识。本章学习的知识,不仅是下一章研究匀变速直线运动的基础,也是以后力学各章学习的基础。相对初中来说,高中物理在理性分析、逻辑思维、定量要求、数学计算、概念的严密性、实验的复杂性等方面都上了一个台阶。本章在很多方面对高中物理来说都起到奠定基础的作用,学生学习高中物理需要具备的基本素养都是第一次在本章中出现。例如:第一次用物理模型的观点来思考问题;第一次体会时刻、时间、位置、位移等概念的准确性;第一次在物理中渗透极限的思想;第一次用图像来定量描述某个物理量等等。因此教学中如何对待这些重要的“第一次”,既要使学生扎扎实实从这些第一次中获得基本素质的提高,同时又要兼顾学生的可接受性,做到循序渐进而不是一步到位,让学生在学习中获得成功的愉悦。专题一:描述运动的基本概念—质点、时间、时刻、位移、速度、加速度专题二:运动图像的理解与应用—x-t、v-t图像学生最后的学习成果将是一份小组研究性学习的关于“运动的描述”的研究报告。
主题学习目标(描述该主题学习所要达到的主要目标)
知识与技能:1、理解质点、参考系、坐标系、位移、路程、时刻、时间间隔、加速度等物理概念的意义
2、知道质点是一种理想化的物理模型,初步体会物理模型在探索自然规律中的作用
3、知道矢量与标量的运算差异
4、知道瞬时速度与平均速度、速率与速度的区别和联系。
5、会使用打点计时器计算物体的平均速度,理解用平均速度表示瞬时速度所采用的思想方法
6、能运用实验数据描绘v-t图像,并会根据图像描绘速度的变化特点
7、通过加速度的概念建立过程和加速度定义是的得出过程,了解和体会比值定义法在科学研究中的作用
过程与方法:1、体会物理模型在探索自然规律中的作用,通过具体例子让学生自主讨论升华物理概念
2、体会平均速度概念的等效思想方法,在讨论平均速度与瞬时速度联系的过程中,初步体会极限的思想方法
3、通过实验得出物体的运动信息,用数学方法表述出来,培养学生获取信息、处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量
4、经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物体运动
通过v-t图像培养学生利用物理语言分析、思考和辨析的能力
情感态度与价值观:1、 渗透抓住主要因素、忽略次要因素的哲学思想
2、通过实践、位移的学习,让学生了解生活与物理的关系,同时学会用科学的思维看待事实
3、养成良好地思考表述习惯和科学的价值观
4、通过从平均速度求瞬时速度的思想方法,体会数学与物理的关系
5、感受打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物理知识应用于生活实际的意识
6、培养学生合作与交流的精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯 7、通过合作交流让学生体会团队协作在处理问题中的巨大作用
对应课标
1、通过史实,初步了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动作用
2、通过对质点的认识,了解物理学研究中物理模型的特点,体会物理模型在探索自然规律中的作用
3、经历匀变速直线运动的实验研究过程,理解位移、速度和加速度,了解匀变速直线运动的规律,体会实验在发现自然规律中的作用
4、能用公式和图像描述匀变速直线运动,体会数学在研究物理问题中的重要性
主题单元问题设计 1、质点的物理模型是怎样建立起来的?
2、矢量、标量的物理意义?运算法则各是什么?
3、怎样理解功速度、加速度的物理意义?会写出速度、加速度的计算公式;怎样计算速度、加速度?
4、能从数、形、意上理解速度、加速度并进行区别?
5、x-t、v-t图像各表示什么的变化规律?
6、图像的斜率的物理意义各是什么?
7、如何从图像上表示平均速度(加速度)、瞬时速度(加速度)?
8、v-t图像与实践轴所包围的面积有何物理意义?
专题划分 专题一:描述运动的基本概念(3课时)专题二:运动图像的理解与应用 (2课时)
专题一 专题一:描述运动的基本概念
所需课时 3课时
专题一概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本章将要学习的是有关描述运动的物理量:质点、参考系、坐标系、时间、位移、速度和加速度。要理解这些物理量,就必须理解质点、参考系和坐标系等概念。所以本章内容的安排是:首先介绍质点、参考系和坐标系;接着说明时刻和时间间隔、路程和位移,指出矢量与标量的区别;然后主要学习直线运动的速度和加速度的知识。本章学习的知识,不仅是下一章研究匀变速直线运动的基础,也是以后力学各章学习的基础。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
知识与技能1、理解质点、参考系、坐标系、位移、路程、时刻、时间间隔、加速度等物理概念的意义
2、知道质点是一种理想化的物理模型,初步体会物理模型在探索自然规律中的作用
3、知道矢量与标量的运算差异
4、知道瞬时速度与平均速度、速率与速度的区别和联系。 过程与方法1、体会物理模型在探索自然规律中的作用,通过具体例子让学生自主讨论升华物理概念
2、体会平均速度概念的等效思想方法,在讨论平均速度与瞬时速度联系的过程中,初步体会极限的思想方法情感、态度与价值观渗透抓住主要因素、忽略次要因素的哲学思想
2、通过实践、位移的学习,让学生了解生活与物理的关系,同时学会用科学的思维看待事实
3、养成良好地思考表述习惯和科学的价值观
4、通过从平均速度求瞬时速度的思想方法,体会数学与物理的关系 5、进一步体会数、形、意在物理问题中的分析作用
本专题问题设计 物体什么情况下可以看做质点?
2、矢量与标量的运算法则是什么?
3、位移与位置、路程有什么区别?
4、速度、加速度的物理意义是什么?定义式是什么?体现的思想方法是什么? 加速度的定义体现了怎样的思想方法?
6、平均速度与瞬时速度有什么联系?体现的思想方法是什么?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 视频、图片、多媒体课件
常规资源 粉笔、黑板、三角板等
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 通过举例和演示多媒体视频,帮助学生认识建立物理模型的必要性;位置、位移、路程的区别;瞬时速度与平均速度的联系;
分组探究:什么情况下物体可以看做质点?瞬时速度与平均速度体现的思想方法有哪些?
展示探究结果:各小组发言说出探究的结果并展示探究的依据。
引导学生分析:地球自转、公转是否都可以看做质点呢。
分组讨论:矢量、标量是否遵循相同的运算法则?如果是,说说理由。如果不是,讨论是什么意义?
各小组展示讨论的结果,统一确定这几个基本概念的物理意义。【师生互动活动设计】 1.教师通过举例,让学生自己归纳比较快慢的两种形式。 2.通过实例的计算,得出规律性的结论,即单位时间内的位移大小。 3.教师讲解平均速度和瞬时速度的意义。 【教学过程】 初始位置/m经过时间/s末了位置/mA.自行车沿平直道路行驶020100B.公共汽车沿平直道路行驶010100C.火车沿平直轨道行驶500301250D.飞机在天空直线飞行500102500 问题1:比较A和B谁运动的快,为什么? 问题2:比较B和D谁运动的快,为什么? 结论:比较物体运动的快慢,可以有两种方法: 1)一种是在位移相同的情况下,比较所用时间的长短,时间短的物体运动快,时间长的物体运动慢; 2)另一种是在时间相同的情况下,比较位移的大小,位移大的物体运动得快,位移小的物体运动得慢。 问题3:比较B和C谁运动的快,为什么?
教学评价 可评价的学习要素1、通过质点体会物理模型在探索自然规律中的作用,渗透抓住主要因素,忽略次要因素的哲学思想
评价方法:现场评价评价指标:①参与程度、积极程度 ②举例恰当程度 ③课前材料的准备情况
2、体会等效、极限的思想方法和比值定义的思想方法在物理教学中的作用
评价方法:测验学习活动过程评价方法:量规① 参与程度、积极程度 ②思维逻辑、严密性 ③表达展示 ④协作精神
专题二 专题二:运动图像的理解与应用
所需课时 2课时
专题二概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
相对初中来说,高中物理在理性分析、逻辑思维、定量要求、数学计算、概念的严密性、实验的复杂性等方面都上了一个台阶。本章在很多方面对高中物理来说都起到奠定基础的作用,学生学习高中物理需要具备的基本素养都是第一次在本章中出现。例如:第一次用物理模型的观点来思考问题;第一次体会时刻、时间、位置、位移等概念的准确性;第一次在物理中渗透极限的思想;第一次用图像来定量描述某个物理量等等。因此教学中如何对待这些重要的“第一次”,既要使学生扎扎实实从这些第一次中获得基本素质的提高,同时又要兼顾学生的可接受性,做到循序渐进而不是一步到位,让学生在学习中获得成功的愉悦。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
知识与技能1、会使用打点计时器计算物体的平均速度,理解用平均速度表示瞬时速度所采用的思想方法
2、能运用实验数据描绘v-t图像,并会根据图像描绘速度的变化特点
3、通过加速度的概念建立过程和加速度定义是的得出过程,了解和体会比值定义法在科学研究中的作用过程与方法1、通过实验得出物体的运动信息,用数学方法表述出来,培养学生获取信息、处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量
2、经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物体运动
通过v-t图像培养学生利用物理语言分析、思考和辨析的能力
情感、态度与价值观1、感受打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物理知识应用于生活实际的意识
2、培养学生合作与交流的精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯
本专题问题设计 1、x-t、v-t图像各表示什么的变化规律?
2、图像的斜率的物理意义各是什么?
3、如何从图像上表示平均速度(加速度)、瞬时速度(加速度)?
4、v-t图像与实践轴所包围的面积有何物理意义?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 微机、实物投影展台、投影、屏幕、Microsoft PowerPoint软件。
常规资源 粉笔、黑板等
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室,网络教室
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 提出问题:图像是物理中一种重要的分析工具,如何从图像上描述速度、加速度呢?
讨论分析:应用数学知识分析图像斜率的意义是什么?
引导认识:x-t、v-t图像斜率有什么不同?各有何物理意义?
分学习小组研究学习:1、从图像上如何看物体运动方向?2、图像是否是物体的运动轨迹?3、v-t图像与事件轴所包围的面积的物理意义是什么?t轴以上和以下又表示什么?教学过程引子: 在前面几节课的内容中我们学习过用时间轴和位移轴可以形象的表示位移和位置、时间和时刻的关系,并且可以通过x-t图像表示位移随时间的变化关系。日常生活中所见到的运动大多都是变速运动,本节课我们就一起学习速度随时间变化的关系。课前复习1、加速度的定义及求解方法 2、x-t图像的特点 新课内容 学生活动:让学生根据自己对v-t图像的理解在草稿纸上画出图像,同时叫个别同学在黑板上作图像。 老师指导:根据学生所做图像引导学生判断其正误进而得出:一、速度—时间图像的建立:在平面直角坐标系中,用纵轴表示速度,横轴表示时间,图象中的任一点表示某时刻的速度,得到速度-时间图象(v-t图象),简称速度图象.二、速度—时间图象的意义:v-t图象反映的是速度随时间的变化关系,它并不是物体的运动轨迹. 学生活动:让学生发挥自己的想象,在自己建立的v-t坐标中作出速度时间图像,然后回想自己作图的意图,也就是让学生清楚自己为什么会做出这样的图像,以及自己所要表达的意思。 老师指导:帮助学生分析学生的理解是否正确到位,补充不足。进而与学生共同得出以下结论:三、速度时间图像的应用:1、根据v-t图像确定物体的运动状态: a、图线是平行于t轴的直线表示物体进行匀速直线运动b、图线是倾斜的直线表示物体在进行匀变速直线运动c、图线是一般的曲线表示物体进行一般的变速运动 2、确定任意时刻的速度。 3、求位移,位移在数值上等于图象与坐标轴围成的面积。4、确定物体运动的初速度,初速度为t=0时刻图线与v轴的交点。5、确定物体的运动方向,由图线所处区域来确定。若图线处于v轴正半轴区域则物体运动方向与规定正方向相同;若图线处于v轴负半轴区域则物体运动方向与规定正方向相反。6、确定物体的加速度a,由直线的斜率k来确定加速度,a=k7、确定物体加速度的方向,由图线的趋势来确定。若直线是上升趋势则k>0即a>0,加速度a与规定正方向相同;若直线是下降趋势则k<0即a<0,加速度a与规定正方向相反。活动五:学生展示研究成果。1、通过质点体会物理模型在探索自然规律中的作用,渗透抓住主要因素,忽略次要因素的哲学思想
2、体会等效、极限的思想方法和比值定义的思想方法在物理教学中的作用
3通过实验培养学生获取信息、处理信息的能力,体会物理中处理问题的方法
4、体会数学与物理的关系
5、学会用物理语言分析、思考和辨析的能力
6、培养学生合作交流的思想,主动与他人合作,勇于发表自己的主张,勇于放弃自己的错误观点
教学评价 可评价的要素1、研究性学习活动评价方法:量规(自评+互评+师评)评价指标:①参与研究性学习的态度 ②收集资料、查找信息的水平 ③汇总信息,分析研究,得出结论能力 ④研究报告的规范程度 ⑤展示成果的表现2、研究成果评价方法:量规(自评+师评)①展示形式 ②规范程度 ③内容的丰富程度 ④结论的严密性、准确性3、知识与技能的达成从以下三个方面加以评价:①物理模型的建立意义②平均速度与瞬时速度的概念所涉及的思想方法③能正确运用数、形、意分析x-t、v-t图像评价方法:测验评价指标:①答题时间 ②每题答对率 ③及格人数(60---74分) ④良好人数(75---84分以上)⑤优秀人数(85分以上) ⑥平均分《相互作用》主题单元设计
主题单元标题 相互作用
作者姓名 所属单位
联系地址 联系电话
电子邮箱 邮政编码
学科领域 (在内打√ 表示主属学科,打+ 表示相关学科)
思想品德 音乐 化学 信息技术 劳动与技术 语文 美术 生物 科学 数学 外语 历史 社区服务 体育 物理 地理 社会实践
其他(请列出):
适用年级 高一
所需时间 6课时
主题学习概述(简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况,解释专题的划分和专题之间的关系,主要的学习方式和预期的学习成果,字数300-500)
本章讲述的是有关力的基础知识,是研究静力学和动力学所必须的预备知识,因此,本章内容的选取具有基础性和预备性,目的是通过学习一些具体的力的知识,如重力,弹力和摩擦力等,为以后了解和掌握抽象的力的概念做一些铺垫。(1)通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律,能用动摩擦因数计算摩擦力。 (2)知道常见的形变,通过实验了解物体的弹性,知道胡克定律。 (3)通过实验,理解力的合成与分解,知道共点力的平衡条件,区分矢量与标量,用力的合成与分解分析日常生活中的问题。 (4)通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力的关系。理解牛顿运动定律,用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。通过实验认识超重和失重现象。 (5)认识单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。
主题学习目标(描述该主题学习所要达到的主要目标)
知识与技能:1.学习力、重力、弹力、摩擦力、力的合成与分解、矢量等基本物理概念2.知道弹力产生的原因、条件并分析弹力的方向。3.判断静摩擦力的大小和方向4.知道滑动摩擦力的概念及产生条件,会判断滑动摩擦力的方向5.会用公式计算滑动摩擦力的大小。6.知道力的平行四边形定则是矢量运算的普遍规则过程与方法:1.经历科学探究过程,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。 2.通过物理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发展过程中的作用。 3.能计划并调控自己的学习过程,通过自己的努力能解决学习中遇到的一些物理问题,有一定的自主学习能力。 4.参加一些科学实践活动,尝试经过思考发表自己的见解,尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题。 5.具有一定的质疑能力,信息收集和处理能力,分析、解决问题能力和交流、合作能力。情感态度与价值观:1.能领略自然界的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲,乐于探究自然界的奥秘,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。 2.有参与科技活动的热情,有将物理知识应用于生活和生产实践的意识,勇于探究与日常生活有关的物理学问题。 3.具有敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神,具有判断大众传媒有关信息是否科学的意识。 4. 有主动与他人合作的精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,敢于坚持正确观点,勇于修正错误,具有团队精神。 5.了解并体会物理学对经济、社会发展的贡献,关注并思考与物理学相关的热点问题,有可持续发展的意识,能在力所能及的范围内,为社会的可持续发展做出贡献。6.关心国内、外科技发展现状与趋势,有振兴中华的使命感与责任感,有将科学服务于人类的意识
对应课标
1.通过实验认识滑动摩擦,静摩擦的规律,能用动摩擦因数计算摩擦力。2.知道常见的形变,通过实验了解物体的弹性,知道胡克定律。3.通过实验,理解力的合成与分解,知道共点力的平衡条件,区分矢量和标量,用力的合成与分解分析日常生活中问题。
主题单元问题设计 1.如何从相互作用的角度去理解力的本质2.怎样从现实生活入手理解弹力及其方向3.怎样正确把握摩擦力4.怎样正确应用力的平行四边形定则5.怎样正确理解共点力平衡
专题划分 专题一:重力 弹力 摩擦力 (2课时)专题二:力的合成 (1课时)专题三:力的分解 (1课时)专题四:共点力的平衡 (2课时)
专题一 重力 弹力 摩擦力
所需课时 2课时
专题一概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本节课的教学要求学生主动参与,通过讨论、DIS实验建立概念的过程中,让学生感受到分析、比较、归纳、演绎等科学方法的应用,感悟观察、实验对形成概念和发现规律的重要作用。在形变实验中可以学习放大物理量的基本方法,通过重心的实验可以激发学生的学习兴趣。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
(1)知道重力产生的原因及特点;知道重心的概念及物体重心的位置。(2)知道形变及其特点;知道显示微小形变的方法;知道弹力产生的条件及特点。(3)知道摩擦力及摩擦力的种类。(4)初步学会画物体受重力、弹力作用时的简单受力示意图。
本专题问题设计 重点:力的矢量性,弹性形变及弹力的特点。难点:如何确定弹力的作用点和方向。
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 PPT课件、视频、图片、多媒体课件
常规资源 黑板,粉笔
教学支撑环境 教师和教室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 重力和重心重力的定义、方向、大小、重心(略)重心的位置有关因素:质量分布、形状,重心的位置可在物体上,也可不在物体上。形变和弹力A、弹力是怎样产生的?产生过程:相互接触的二个物体之间由于相互挤压而发生形变。发生形变的物体对要恢复原来的状态,对使它形变的物体产生力的作用。产生条件:接触、形变注意:任何物体只要受到弹力的作用都要发生形变。不能发生形变的物体是不存在的。注:A、接触不一定有弹力,有弹力一定接触,弹力的数目<=接触点的数目产生原因:形变B、演示实验:显示微小形变C、如何确定弹力的作用点和方向?垂直于接触面,和物体形变的方向相反。
教学评价 课堂测验
专题二 力的合成
所需课时 1课时
专题二概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本节课是研究的是力的等效关系,依据等效思想从实验中归纳总结出力的平行四边形定则。“等效替代”的方法,不仅是物理解题中常用的重要方法,也是一种重要的研究方法,它能使一些繁难问题的处理得以简化,能使一些难以直接研究的问题得以解决。平行四边形定则不仅是力的合成必须遵循的定则,也是所有矢量合成的普遍定则,是重点、难点。因此学好本节内容,将为学生以后学习速度、位移、加速度等矢量及运算,奠定良好的基础,起到非常重要的作用。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
⑴理解力的合成和合力的概念⑵掌握力的平行四边形定则,会用作图法求共点力的合力⑶知道合力的大小与分力间夹角的关系⑷知道矢量和标量的含义及区别
本专题问题设计 重点:运用平行四边形定则求合力难点:运用数学工具求解物理问题,从实验中归纳总结出平行四边形定则
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 微机、屏幕、Microsoft PowerPoint软件、视频。
常规资源 黑板,粉笔
教学支撑环境 教师和教室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 现代教育的最终目标是培养学生的探索能力,自己发现问题和解决问题的能力,以及创造性思维能力。而实验对学习物理以及培养学生能力的作用则是不言而喻的,为此我将本节知识的教学分为两部分:⑴运用问题探究法、实验法等由实验归纳得出力的平行四边形定则;⑵在网络环境下引导学生用尝试实践法、讨论法、发现学习法等进行掌握平行四边形定则的学习。在处理习题时,让学生用《几何画板》软件,设计简易课件解决问题并上传,不只是对上述能力的进一步培养,而是希望师生能从繁重的课业负担中解放出来,高质量地实现新课程标准提出的课程综合目标,培养能适应社会发展的人才。
教学评价 随堂测验
专题三 力的分解
所需课时 1课时
专题三概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
通过对简单实际问题的研究,使学生知道力的分解在生产和生活中的应用,从而自觉联系生活、生产和科技实际,激发求知欲望和研究周围事物的兴趣。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
(1)知道力的分解是力的合成的逆运算。(2)理解分力和力的分解的概念。 (3)初步学会按力的实际作用效果来分解力。(4)初步学会用作图法求分力,初步学会用直角三角形的知识计算分力。(5)初步学会用力的分解知识解释一些简单的物理现象。
本专题问题设计 教学重点:理解分力和力的分解的概念,利用平行四边形定则进行力的分解。教学难点:按实际作用效果分解力。
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 微机、实物投影展台、投影、屏幕、Microsoft PowerPoint软件。
常规资源 黑板,粉笔
教学支撑环境 教师和教室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 本设计的内容包括分力和合力的概念,力的分解两部分内容。本设计的基本思路是:以生活中的常见现象和实验为基础,通过探究、分析、建立分力、力的分解概念。从等效的角度根据实验结论,通过分析、比较,各次的分力的作用效果,归纳总结得出力的分解遵循平行四边形定则。通过简单实际问题的分析、讨论,归纳出按实际效果分解一个力的思路。 本设计要突出的重点是:分力、力的分解的概念和利用平行四边形定则进行力的分解。方法是:以生活中的常见现象入手,通过演示实验、学生分组实验,结合学生的亲身感受,从等效性的角度,通过分析、推理,建立分力和力的分解的概念,进而通过DIS学生分组实验得出力的分解同样遵循平行四边形定则。 本设计要突破的难点是:按实际作用效果分解力。方法是:结合简单实例,并通过演示实验,把抽象的问题转化为直观形象的问题,根据具体情况,分析力作用的实际效果,按实际效果的方向分解力,然后从简单问题中归纳出规律,并推广一般情况。本设计强调学生的主动参与,重视概念、规律的形成过程以及伴随这一过程的科学方法的教育,重视学生合作意识和合作能力的培养。完成本设计的内容约需1课时。
教学评价 课堂测验
专题四 共点力的平衡
所需课时 2课时
专题四概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本设计强调对共点力作用下物体平衡条件的理解,让学生在学习的过程中经历科学探究的过程,体验科学方法的应用,并了解我国古代科学家张衡的相关科学成就,激发爱国主义情怀和对科学的追求。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
(1)知道在共点力作用下物体平衡的概念。(2)理解物体在共点力作用下的平衡条件。(3)知道我国古代科学家张衡的相关科学成就。(4)学会应用实验方法研究物体在共点力作用下的平衡条件。
本专题问题设计 导出共点力的平衡条件的过程。
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 视频、图片、多媒体课件、实物投影仪等多媒体设备
常规资源 黑板,粉笔
教学支撑环境 教师和教室
其 他 无
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 本设计的内容包括两个部分:一是物体平衡的概念;二是物体在共点力作用下的平衡条件。本设计的基本思路是:以录像、图片和实验为基础,通过观察、分析、归纳得到物体在共点力作用下的平衡概念,进而根据DIS实验等探究,分析、归纳得出物体在共点力作用下的平衡条件,即F合= 0。最后通过我国古代科学家张衡的相关科学成就的介绍,激发爱国主义情怀和对科学的追求,巩固所学的知识,感悟物理学在社会发展中的重要作用。本设计要突出的重点是:物体在共点力作用下的平衡概念和平衡的条件。方法是:从观看2004雅典奥运会我国举重运动员夺冠的内容录像,以及东方明珠、赵州桥及静止的花盆等图片,结合学生的亲身感受,通过观察、分析、归纳得到物体在共点力作用下的平衡概念。然后,通过分组DIS实验(或弹簧秤实验)探究活动,运用等效、图示、推理等科学方法得出物体在共点力作用下的平衡条件。本设计要突破的难点是:导出共点力的平衡条件的过程。方法是:从二力平衡的条件F合= 0出发,以“力的合成”(或“力的分解”)为基础,通过实验(DIS实验或弹簧秤实验)探究活动,运用等效替代的方法,得出不在一直线上、共点的三个力的平衡条件同样是F合= 0,进而推广到一般情况,即共点力的平衡条件为,F合= 0,体现从特殊到一般的归纳推理过程。本设计强调学生的主动参与,重视概念的形成过程以及伴随这一过程的科学方法的教育,重视学生合作意识和合作能力的培养。完成本设计的内容约需2课时。
教学评价 课堂测验《相互作用》主题单元设计
主题单元标题 相互作用
作者姓名 所属单位
联系地址 联系电话
电子邮箱 邮政编码
学科领域 (在内打√ 表示主属学科,打+ 表示相关学科。)操作提示:您可以直接复制“”、“”替换下面的“” 即可。
思想品德 音乐 化学信息技术 劳动与技术 语文 美术 生物 科学 数学 外语 历史 社区服务 体育 物理 地理 社会实践
其他(请列出):
适用年级 高中一年级
所需时间 5课时+1课外活动
主题学习概述(简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况,解释专题的划分和专题之间的关系,主要的学习方式和预期的学习成果,字数300-500)
本章学习的是力的基础知识,有重力、弹力、摩擦力的定义、产生条件、方向、判断有无弹力、摩擦力的方法,对物体会进行受力分析,会应用胡克定律、滑动摩擦力公式计算有关问题,理解力的合成和分解遵循平行四边形定则,并进行有关计算,解决日常生活的一些问题。这些知识是研究静力学和动力学所必须的预备知识。学习了力是物体之间的相互作用、认识了施力物体、受力物体、知道了力的作用效果、测力计、力的三要素、力的图示、力的示意图、同一直线的合成、重力、弹力、摩擦力的产生条件、方向、重力的大小及测量、影响摩擦力大小的因素。物理模型、等效替代、控制变量法等物理思想和方法。本单元的内容设计成五个专题来组织学习,另设计一个课外活动来全面学习,知识的灵活运用。专题一:重力专题二:弹力专题三:摩擦力专题四:力的合成专题五:力的分解学生最后的学习成果将是一份小组研究性学习的关于“共点力平衡“的研究报告。
主题学习目标(描述该主题学习所要达到的主要目标)
知识与技能:知道力是物体运动运动状态改变和发生形变的原因,认识力是物体间的相互作用,会用力的图示和示意图来表示力,知道重力的产生原因,理解重力的大小、方向、重心的概念;知道常见的形变、弹力产生的原因和条件及判定方法,会分析弹力的方向,能正确画出弹力的示意图,理解胡克定律并解决有关问题;理解静摩擦和滑动摩擦力的 大小、方向、产生条件及判定方法,会应用滑动摩擦力公式解决有关问题;理解合力和分力的概念,知道力相加的规则是平行四边形定则,会用作图法和直角三角形的知识求共点力的合力,知道合力的大小和分力夹角的关系;知道力的分解的含义,力的分解遵守平行四边形定则,是力合成的逆运算,矢量相加的定则有平行四边形定则和三角形定则,矢量和标量的含义,按力的实际作用效果分解的方法。过程与方法:通过科学探究,让学生体会体验力是物体间的相互作用,认识受力物体与施力物体,重心的概念及确定方法;微小形变,胡克定律;静摩擦和滑动摩擦力的 大小;力相加的规则是平行四边形定则;按力的实际作用效果分解的方法。情感、态度与价值观:通过生活实例激发学生的学习兴趣、求知欲望,培养学生实事求是的科学态度和敢于探究的科学精神,鼓励学生善于利用身边的事和物来学习物理,感受物理学和日常生活之间的密切联系,体验“实践是检验真理的唯一标准”,提升学生的科学素养。
对应课标
1、举例说明力的概念,知道什么是力的相互作用。2、知道什么是重力、弹力、摩擦力。3、区别静摩擦力和滑动摩擦力。4、能利用公式F=UFN分析解决实际问题。5、关心生活和生产中常见弹力和摩擦力的大小及意义。
主题单元问题设计 1、摩擦力和滑动摩擦力的关系 2、怎样理解摩擦力的物理意义?会写出摩擦力的计算公式;怎样计算合力?3、说说弹力、摩擦力的物理意义?写出弹力、摩擦力定义式;怎样推导和理解摩擦力公式?4、说一说,弹力、摩擦力的区别?
专题划分 专题一:重力专题二:弹力专题三:摩擦力专题四:力的合成专题五:力的分解
专题一 专题一:重力
所需课时 1课时
专题一概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
“重力”是本章知识链中非常重要的一环。教科书在处理这一课程目标时,不是简单的提出这一结论,而是让学生在全章的学习中,经过对力的概念多次体验,逐步深入的。初步培养学生运用数学知识解决物理问题的能力,培养学生抽象物理模型的基本素养。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
知识与技能 1.知道重力是如何产生的; 2.知道重力的大小与质量成正比,并能用公式G=mg计算有关问题; 3.知道重力的方向总是竖直向下的。 过程与方法 1.通过生活体验和实验观察,重力的方向总是竖直向下的; 2.通过实验探究重力大小与质量关系,分析实验数据,学习信息处理方法。培养学生初步的分析、概括能力。 情感、态度、价值观 1.培养学生交流、合作以及实事求是的科学态度和勇于创新精神; 2、使学生认识到科学技术对社会和人类生活的重大影响,进一步增强学生对科学的热爱。
本专题问题设计 1.知道重力是如何产生的;2.知道重力的大小与质量成正比,并能用公式G=mg计算有关问题;3.知道重力的方向总是竖直向下的。
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 视频、图片、多媒体课件
常规资源 粉笔、黑板、三角板等
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 观察现象 学生观看和重力有关的现象(课件1 ①苹果下落 ②水往低处流 ③抛出的球落地 ④羽毛飘落)提出问题 你还看到过哪些与此类似的现象?教师充分鼓励学生讨论交流,然后提出问题(课件2 ①你看到的这些物理现象有什么共同特点? ②物体下落的原因是什么?)建立概念 在讨论的基础上,学生很容易得出重力概念:由于地球吸引而使物体受到的,能够使物体下落的力。深化概念 教师再次提出问题(课件3 ①重力的施力物体是什么? ②地球对地面附近物体有重力作用,地面附近物体对地球有没有这种作用?)学生讨论使概念得以深化。二、研究重力方向流程:提出问题→学生猜想→实验验证→实验深化→知识应用提出问题 教师再次展示课件1提出问题:重力的方向如何?学生猜想 向下。演示实验 学生的猜想是模糊的、片面的。猜想的正确性有待于实验的检验,适时进行演示实验:1物体自由落体2重垂线学生归纳 重力的方向就是物体自由落向地面的方向,就是悬挂物体的线自由下垂的方向。教师补充:这一方向就是竖直方向,学生归纳得出结论:重力的方向竖直向下。继续深化 学生潜意识认为重力的方向总是垂直地面,为澄清这一认识,教师及时提出问题:重力的方向是否总垂直地面?学生讨论之后实验验证。(课件4)学生讨论归纳得出:重力的方向并不总是垂直地面;重力的方向总是竖直向下的。问题解决:(课件5)小明在用天平测质量时,没有找到合适的水平桌面,请你用手头的东西检查一下自己的桌面是否水平,可否供小明使用?制定计划、设计实验 教师肯定这一猜想,指出:在缺乏足够依据的情况下所做出判断称为假说,假说的正确性有待于实验的检验,你认为这个实验需要测量哪些物理量?你需要哪些实验器材?怎样测量?在学生制定计划设计实验的基础上,教师适当补充自己的意见,形成如下实验方案(课件6)1.需测的物理量:物体所受重力的大小2.实验器材:测力计、钩码一盒3.实验步骤和记录
教学评价 可评价的学习要素1、通过具体的实例计算重力的大小,说明重力的意义。评价方法:测验评价指标:①答题时间 ②每题答对率 ③及格人数(60---74分) ④良好人数(75---84分以上)⑤优秀人数(85分以上) ⑥平均分学习活动过程评价方法:量规① 参与程度、积极程度 ②思维逻辑、严密性 ③表达展示 ④协作精神
专题二 专题二:弹力
所需课时 1课时
专题二概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
演示平面镜实验让学生观察,体会微小形变,理解只要受力一定发生形变,并让学生做课后第一题再次体验微小形变。教师可自制弹弓,让学生观察物体被射出的原因,总结得出弹力及弹力的产生条件。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
1、知识与技能(1)知道什么叫形变,能识别常见的形变,知道如何显示微小的形变.(2)知道弹力的概念及产生的原因.(3)知道压力,支持力,拉力是弹力.并能确定压力,支持力,拉力的方向.根据二力平衡确定弹力的大小.(4)能正确分析具体实例中弹力的受力物体和施力物体.(5)针对实际问题判断弹力的有无、方向,正确画出弹力2、过程与方法(1)通过本课教学,在初中对弹力已有认识的基础上,进—步深化对弹力的产生、性质、效果的认识,并学习研究物理问题的“实验——观察——思考——归纳”科学方法.(2)领会将微小形变放大的实验方法。3、情感态度与价值观从任何物体都能发生形变入手,培养实事求是的世界观。
本专题问题设计 1、什么是弹力?定义式是什么?2、弹力的条件3、弹力有无的判断。
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 微机、实物投影展台、投影、屏幕、Microsoft PowerPoint软件。
常规资源 粉笔、黑板等
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室,网络教室
其 他 弹簧
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) (一)引入研究问题1:什么是形变? 演示一组实验,请同学们注意观察实验,讨论发生现象 演示实验1:钢锯条在手的作用下弯曲. 演示实验2:弹簧被拉长或压短. 演示实验3:塑料块受力而被压缩、弯曲与扭转. 演示实验 4:纸张被手揉皱.引导学生进一步思考:在实验中,物体发生的形状改变有哪些形式(二)研究问题2:什么是弹力? 这里安排3个演示弹力作用效果的实验,要求学生仔细观察实验现象,注意弹力发生的条件. 演示实验5:弯曲的竹片将小车弹出. 演示实验6:压缩弹簧将与之相毗邻的物理小车推出. 演示实验7:伸长着的橡皮筋将与之相连的物理小车拉过来. 实验 小车发生的现象 竹片、弹簧、橡皮筋发生的现象弯曲的金属片将小车弹出压缩的弹簧将小车推出伸长的橡皮筋将小车拉过来根据实验现象,作出什么是弹力的结论. 分析上述演示实验的受力物体、施力物体得出弹力产生的条件。学生列举物体间具有弹力的例子引导学生思考如何判断物体间的微小形变
教学评价 可评价的要素1、研究性学习活动评价方法:量规(自评+互评+师评)评价指标:①参与研究性学习的态度 ②收集资料、查找信息的水平 ③汇总信息,分析研究,得出结论能力 ④研究报告的规范程度 ⑤展示成果的表现2、研究成果评价方法:量规(自评+师评)①展示形式 ②规范程度 ③内容的丰富程度 ④结论的严密性、准确性3、评价方法:测验评价指标:①答题时间 ②每题答对率 ③及格人数(60---74分) ④良好人数(75---84分以上)⑤优秀人数(85分以上) ⑥平均分
专题三 专题三:摩擦力
所需课时 1课时
专题三概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
“摩擦力”是本章知识链中非常重要的一环。教科书在处理这一课程目标时,不是简单的提出这一结论,而是让学生在全章的学习中,经过对摩擦力多次体验,逐步深入的。通过本专题的学习,使学生知道做功的两个不可缺少的要素,摩擦力的计算公式是本专题的重点;先分析静摩擦力和滑动摩擦力弄清其物理意义是本专题的难点;进一步认识到摩擦力的方向和计算本专题的最高要求。初步培养学生运用数学知识解决物理问题的能力,培养学生抽象物理模型的基本素养。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
知识与技能 1.知道滑动摩擦力的产生条件,认识滑动摩擦的规律.知道动摩擦因数与相互接触的物体的材料和接触面的粗糙程度有关,会判断滑动摩擦力的方向. 2.能运用滑动摩擦力公式来计算滑动摩擦力. 3.认识静摩擦的规律,知道静摩擦力的变化范围及其最大值. 4.知道最大静摩擦力略大于滑动摩擦力. 5.会根据物体的平衡条件简单地计算静摩擦力的大小.过程与方法 1.培养学生利用物理语言分析、思考、描述摩擦力概念和规律的能力. 2.培养学生的实验探究能力. 3.让学生学会在实验中控制变量和实验条件. 4.通过自己动手实验,培养学生分析问题、解决问题的能力.情感态度与价值观 1.利用实验和生活实例激发学生学习兴趣. 2.培养学生实践——认识(规律)——实践(解决实际问题)的思想. 3.在研究问题时,要培养突出主要矛盾,忽略次要因素的思维方法.
本专题问题设计 1、什么是滑动摩擦和静摩擦?2、摩擦力有无的判断。3、静摩擦力和滑动摩擦力的计算。
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 视频、图片、多媒体课件
常规资源 粉笔、黑板、三角板等
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室
其 他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) (-)引入新课 力学中常见的三种力是重力、弹力、摩擦力。对于每一种力我们都要掌握它产生的条件,会计算力的大小,能判断力的方向。在前面我们已经学过了两种力:重力和弹力。今天我们学习第三种力——摩擦力。在这三种力中摩擦力较难掌握。 (二)教学过程设计 1.静摩擦力 演示实验: 当定滑轮的绳子下端是挂509破妈时,物块保持静止状态。提出问题:物块静止,它受板的静摩擦力多大?方向如何?你是根据什么原理判断的?当悬挂的破码增加到1009时,物块仍保持静止状态。提出问题:物块此时所受的静摩擦力的大小、方向如何变化?设想一下,如果将破码B摘去,静摩擦力又将如何变化? 在同学回答的基础上归纳出:一般静摩擦力的大小没有一个确定的值,类似上述情况,当物块不动处于平衡状态时,静摩擦力的大小随拉力大小的变化而变化,总是等于拉力的大小。静摩擦力的方向,总是沿接触面切线方向;跟拉力的方向相反,或者说跟物体间相对滑动趋势方向相反。提出问题:当悬挂在绳子下端的砖码为1509时,物块才刚开始相对于桌面板滑动,这时物块所受的静摩擦力叫什么?它的大小和方向呢?教师讲解:静摩擦力增大到共数值后就不再增大了,这时静摩擦力达到最大值,叫做最大静摩擦力,用人表示。最大静摩擦力的方向,也总是沿接触面切线方向,跟使物体起动的外力方向相反,或者说跟物体间相对运动趋势相反。 明确:在一般情况下,如果两个相接触的物体之间存在着静摩擦力的作用,则并不一定处于最大静摩擦状态,最大静摩擦力等于使物体将要开始运动所需的最小推力。 2.滑动摩擦力 边演示边提问:一旦物块滑动后,我们只要挂1309 ie码,就能使物块维持匀速运动。这时两物体之间的滑动磨擦力为多大?方向如何?再做演示实验,在刚才的大木块上再放一块小木块,发现要挂140g的法码,才能使物块维持匀速运动。这又说明滑动摩擦力的变化遵循什么规律?教师讲解:这说明了滑动摩擦力的大小跟两物体间的正压力N成正比。演示实验,将木块依次放在玻璃上,木板上和毛巾上,用测力计拉木块,使木块匀速运动,观察测力计的示数,发现三种情况下,测力计示数由小到大,说明物体接触面越粗糙,摩擦力越大。结论:滑动摩擦力的大小与摩擦面的材料和光滑程度有关,与相互之间的压力(弹力)成正比,可以写为f一/N厂是动摩擦因数,因摩擦面的材料和光滑程度决定。动摩擦因数是无单位的,它表示摩擦力跟正压力之比。滑动摩擦力的方向,总是沿接触面切线方向,且跟物体的相对滑动方向相反。 3.学生分组实验讨论答案:图l物块A与木板接触,但物块A与木板没有相对运动趋势,因4C木板对物块A没有静摩擦力。图2物块A与木板接触,A在重力的作用下相对木板有向下运动的趋势,因此木板对A有向上的静摩擦力。加大力F时,静摩擦力不变,人大小等于重力mg。图3物块A与木板接触,A由于受到重力的作用,有沿木板向下滑的趋势,因此木板对A有沿斜面向上的静摩擦力。图4物块A与木板接触,沿木板向下匀速滑动,与木板有相对运动,因止b木板对A有沿着斜面向上的滑动摩擦力。f*大小等于重力的沿斜面向下的分力。图 5物块 A相对于木板有向右运动的趋势,但 A不与木板接触,因4L木板对 A没有静摩擦力。当然 B对 A有水平向左的静摩擦力。
教学评价 可评价的学习要素1、正确说出摩擦力的必要因素和功的一般公式。评价方法:现场评价评价指标:①参与程度、积极程度 ②举例恰当程度 ③课前材料的准备情况2、通过具体的实例计算摩擦力的大小。评价方法:测验评价指标:①答题时间 ②每题答对率 ③及格人数(60---74分) ④良好人数(75---84分以上)⑤优秀人数(85分以上) ⑥平均分学习活动过程评价方法:量规① 参与程度、积极程度 ②思维逻辑、严密性 ③表达展示 ④协作精神
专题四 专题四:力的合成
所需课时 1课时
专题四概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本节是人教版高一物理第一章第五节内容,这一章学生学习了力、重力、弹力、摩擦力,学生已初步具备对简单受力物体的受力分析后,要分析物体受几个力共同作用下的运动状态就需要学习本节知识《力的合成》,学生在初中只学习了简单的共线二力合成,忽然接触到本节的不共线二力合成时要由平行四边形定则进行合成。合成方式比较抽象,给学生的学习造成一定的困难为了锻炼学生的协作能力、动手能力和思考问题能力,本节课还要学生共同参与的实验。该实验然而力的合成是力的分解、力的正交分解及牛顿第二定律等知识的基础,所以一定要在本节知识上下足功夫,让学生把知识掌握牢固。
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
一、知识目标: 1.理解合力、分力与力的合成的概念。 2.了解矢量、标量的定义。 3.掌握力的平行四边形定则,会用作图法求共点力的合力。 4.要求知道合力的大小与分力间夹角的关系。 二、能力目标:1.培养学生动手能力、合作能力、物理思维能力。2.掌握“等效代替”的思想并能在实际生活中应用该思想。 三、情感目标: 1.给学生树立信心,在困难中敢于面对,主动寻找解决问题的方法。2.在实验的过程中,掌握正确的方法,结果要符合实验数据,培养学生实事求是的精神。
本专题问题设计 1.理解合力、分力与力的合成的概念。2.了解矢量、标量的定义。3.掌握力的平行四边形定则,会用作图法求共点力的合力。4.要求知道合力的大小与分力间夹角的关系。
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 微机、实物投影展台、投影、屏幕、Microsoft PowerPoint软件。
常规资源 粉笔、黑板等
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室,网络教室
其 他 橡皮筋、细绳、木板、弹簧秤
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 导入新课(投影仪投影拔河、提水及灯线图片)通过拔河图片展示把学生引入到“作用力”的场景中来。展示提水图片时(问)大家在家帮不帮父母做家务?当看到母亲提水累了,我们想去帮忙提,但一个人力气又太小,那我们就可以采取两个人一起提来达到同样的效果。虽然采取的方式不同,但达到的效果是一样的。我们把这种方式不同但效果相同的代替叫做“等效代替”。(投影仪投影路灯拉线图片)在生活中我们常用“等效代替”来解决实际问题,比如,在没有发明电灯之前我们走夜路可以用火把照明,发明电灯后我们可以用电筒来等效代替火把照明,当然还可以给马路安装探照灯。在安装探照灯时,我们可以用两根绳子产生的两个斜向上的拉力把一盏电灯吊在灯杆上。我们也可以用一根绳子来“取代原来的两根绳子,用物理力学来分析,也就是用一个力来等效代替两个力。那我们把这两个被F取代的(F1、F2)叫F的分力;把用来等效代替F1、F2的F叫作F1、F2的合力。F与F1、F2的关系也就是等效的代替与被代替关系。一、 几个基本概念1.合力、分力(投影仪投影)用一个力F来等效代替几个力时,被代替的几个力叫F的分力,用来代替的F叫这几个分力的合力。黑板板书:一、合力与分力(问)实际生活中物体往往会受到多个力的作用,力太多了我们研究起来难免会觉得复杂,那我们能不能求出一个合力来等效代替这些分力,从而简化分析过程呢?(答):能2.力的合成(投影仪投影)求几个已知分力的合力叫力的合成。 黑板板书:二、力的合成如果几个力没有作用在同一物体上的分散力,我们也无法用一个合力来等效代替这几个分力。比如同学们都往教室外跑,我要想把你们拉回来,那我到底拉那个的是。所以我们要把分力合成的话,这些力必须要是共点力。 (问)那什么又是共点力呢?(让学生思考片刻后投影仪投影“共点力”图片,再引导回答)顾名思义就是共同作用于一点,或作用线相交于同一点的一组力。3.共点力(投影仪投影):共点力:如果几个力都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力叫做共点力。二、力的合成原则 力要怎么合成呢?我们先从简单的二力合成入手,请大家回忆一下初中的知识,初中已经学过共线的二力合成,即方向相同或相反的合成。 (投影仪投影):
教学评价 可评价的要素1、研究性学习活动评价方法:量规(自评+互评+师评)评价指标:①参与研究性学习的态度 ②收集资料、查找信息的水平 ③汇总信息,分析研究,得出结论能力 ④研究报告的规范程度 ⑤展示成果的表现2、研究成果评价方法:量规(自评+师评)①展示形式 ②规范程度 ③内容的丰富程度 ④结论的严密性、准确性3、知识与技能的达成从以下三个方面加以评价:1.理解合力、分力与力的合成的概念。2.了解矢量、标量的定义。3.掌握力的平行四边形定则,会用作图法求共点力的合力。评价方法:测验评价指标:①答题时间 ②每题答对率 ③及格人数(60---74分) ④良好人数(75---84分以上)⑤优秀人数(85分以上) ⑥平均分
专题五 专题五:力的分解
所需课时 1课时
专题五概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
让学生在观察、分析力的分解实例和自己动手实验的过程中,提高观察物体受力和实验研究的能力,理解力的分解过程是力的合成的逆过程,同样 遵循力的平行四边形定则,并能应用于解决实际问题;体验力的分解必须从力的实际作用效果出发,选择合理的分解方案,在学 习的过程中 培养科学精神.教材分析本章是承前启后的重要的一章,前一章的力学基本知识为本章的学习作了理论上的铺垫,而本章又为后几章的学习奠定了坚实的理论基础.
本专题学习目标 (描述该学习所要达到的主要目标)
知识与技能1.区分矢量和标量.2.通过实验探究,理解力的分解,能用力的分解分析日常生活中的问题.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习过程中的作用.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.情感态度与价值观 能领略自然界的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲, 培养学生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 ,具有团队精神.
本专题问题设计 1.区分矢量和标量.2.通过实验探究,理解力的分解,能用力的分解分析日常生活中的问题.
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源 微机、实物投影展台、投影、屏幕、Microsoft PowerPoint软件。
常规资源 粉笔、黑板等
教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室,网络教室
其 他 橡皮筋、细绳、木板、弹簧秤
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程) 导入新课[教师活动]先回顾上节课的关于力的合成的内容以及共点力合成的平行四边形定则.教师演示一实验:将一木块放置于斜面上,学生会看到木块将沿着斜面下滑且使斜面发生了形变,从而引入本节课的教学,并得出分力和力的分解的概念.[力的分解] 1.一个已知力分成几个分力叫做力的分解.2.力的分解——共点力合成的“逆运算”. [学生活动]学生针对实验所表征出的现象进行分组讨论,并发表自己的看法和意见.推进新课[教师活动]教师引导学生通过自行设计 的实验来分析感受一个力的不同的几个作用效果,并能根据力的实际作用效果来确定它的分力.[学生活动]学生分组讨论和设计实验来亲身经历力的分解的效果,并在班级中和其他小组进行交流,清晰地表达出自己的设计方案和感受,培养学生设计实验、操作实验以及语言表达能力.[教师活动]提出问题:知道了按照力的作用效果来分解一个力,那么这个力和它的几个分力之间存在着怎样的定量关系呢 [学生活动]学生通过小组讨论并利用类比的方法,自行得出力的分解实际上是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则.学生讨论:力的分解的方法与要点.学生小组代表交流讨论结果:(教师点评)1.一个力分解成两个分力的方法——平行四边形定则——作图法、计算法、正交分解法、力的三角形法.2.一个力分解成两个分力的要点:①被分解的力是力的平行四边形中的对角线;②力的分解必须根据具体条件,按照力的实际作用效果分析确定.[教师活动]教师通过演示实验让学生直观地感受到在 很多情况下,我们可以把一个力分解成两个相互垂直的分力,并指出这种分解方法可以使问题得到简化,有利于对问题的分析和讨论,提出正交分解的概念.教[教师活动]提出问题:我们生活中有哪 些实际问题运用力的分解知识 教师布置分组讨论.[学生活动]学生通过小组讨论收 集生活相关实例,先提交小组 讨论交流,然后准备在全班发言交流.学生绘出力的分解图,并加以定量分析和求解. 学生讨论:力的分解有确定答案的4种情况,分组设计情景并作力的分解.(教师巡视指导)(1)已知合力和两个分力的方向,则可确定两个分力的大小;(2)已知合力和一个分力的大小和方向,则可确定另一个分力的大小和方向;(3)已知合力和一个分力的大小和另一个分力的方向,则可确定这个分力的方向和另一个分力的大小(可能有两个解);(4)已知合力和两个分力的大小,则可确定两个分力的方向;师通 过例题加以说明.
教学评价 可评价的要素1、研究性学习活动评价方法:量规(自评+互评+师评)评价指标:①参与研究性学习的态度 ②收集资料、查找信息的水平 ③汇总信息,分析研究,得出结论能力 ④研究报告的规范程度 ⑤展示成果的表现2、研究成果评价方法:量规(自评+师评)①展示形式 ②规范程度 ③内容的丰富程度 ④结论的严密性、准确性3、知识与技能的达成从以下二个方面加以评价:1.区分矢量和标量.2.通过实验探究,理解力的分解,能用力的分解分析日常生活中的问题.评价方法:测验评价指标:①答题时间 ②每题答对率 ③及格人数(60---74分) ④良好人数(75---84分以上)⑤优秀人数(85分以上) ⑥平均分