高中物理必修一
盐城市伍佑中学高三物理备课组
第一章运动的描述
第一节 质点 参考系和坐标系
一、教学要求:
1、认识质点的概念,通过实例分析知道质点是一种科学抽象,是一个理想模型。在具体事例中认识在哪些情况下可以把物体看作质点,体会质点模型在研究物体运动中的作用。
2、知道参考系概念,通过实例的分析了解参考系的意义。
3、在具体问题中正确选择参考系,利用坐标系描述物体的位置及其运动。体会研究物理问题中建立参照系的重要性,体验数学工具在物理学中的应用。
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:质点概念建立
2、难点:参考系选择及运动判断问题
3、疑点:质点模型确定
4、易错点:哪些情况下可以把物体看作质点的问题
三、教学资源:
1、教材中值得重视的题目:
P.13 第3题
2、教材中的思想方法:理论联系实际,重视与科技、文化相渗透。
第二节 时间和位移
一、教学要求:
1、通过实例了解时刻和时间(间隔)的区别和联系。
并用数轴表示时刻和时间(间隔),体会数轴在研究物理问题中的应用。
2、理解位移的概念。通过实例,了解路程和位移的区别,知道位移是矢量,路程是标量。知道时刻与、时间与位移的对应关系;用坐标系表示物体运动的位移。
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:位移的矢量性、时间与时刻的理解
2、难点:位移的方向性、用坐标系表示物体运动的位移
3、疑点:位置、位移的关系
4、易错点:位移的方向表示,矢量性问题
三、教学资源:
1、教材中值得重视的题目:
P.16 第4题
2、教材中的思想方法:
从生活出发考察位移、路程及时间、时刻问题,从生产生活出发体会引出矢量和标量的实际意义。
第三节 运动快慢的描述——速度
一、教学要求:
1、理解物体运动速度的意义,知道速度的定义式、单位和矢量性。
2、理解平均速度的意义,并用公式计算物体运动的平均速度,认识有关反映物体运动速度大小的仪表。
3、知道瞬时速度的意义,在具体问题中识别平均速度和瞬时速度,体会极限的数学思想。
4、知道速度和速率以及它们的区别。
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:物体运动速度的概念,平均速度和瞬时速度理解
2、难点:瞬时速度的理解
3、疑点:速度、平均速度和瞬时速度关系
4、易错点:速度和速率区分、速度的矢量性
三、教学资源:
1、教材中值得重视的题目:
P.21 第3题
2、教材中的思想方法:
微元思想、极限思想处于物理瞬时速度问题,从而利用时间间隔趋于零的平均速度替代瞬时速度。关注社会生活,理论联系实际。
第四节 用打点计时器测速度
一、教学要求:
1、理解测量速度的基本原理。
2、会处理实验数据。会用打点计时器测量物体运动的速度。
3、对于具体问题,使用v—t图像描述速度随时间的变化规律。
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:会用打点计时器测量物体运动的速度
2、难点:打点计时器结构认识及使用、v—t图像描述速度随时间的变化规律
3、疑点:利用纸带信息求解瞬时速度、平均速度
4、易错点:瞬时速度问题、时间间隔选取
三、教学资源:
1、教材中值得重视的题目:
P.27 第4题
2、教材中的思想方法:
教材引入做一做、科技漫步等信息贴近科学、技术与社会,注意培养学生实验能力及处理实际际问题的能力。
第五节 速度变化快慢的描述——加速度
一、教学要求:
1、理解,加速度的物理意义,知道加速度的定义式和单位。
2、用加速度定义式进行计算,并根据加速度与速度方向间的关系判断物体是加速运动还是减速运动。
3、知道平均加速度和瞬时加速度及其区别,理解匀变速直线运动的含义。
4、知道匀变速直线运动v- t图像的斜率表示加速度的大小。
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:加速度的物理意义、加速度的定义式和单位
2、难点:平均加速度和瞬时加速度及其区别
3、疑点:加速度的矢量性、加速度的物理意义
4、易错点:加速度与速度的方向关系
三、教学资源:
1、教材中值得重视的题目:
P.31 第1题、 P.32第4题
2、教材中的思想方法:
利用图象方法处理物理问题,借助数学思想方法解决速度与时间关系。利用比值法建立速度变化快慢,即加速度的概念。
第二章 匀变速直线运动的研究
第一节 实验:探究小车速度随时间变化的规律
一、教学要求:
知识与技能
1.根据相关实验器材,设计实验并熟练操作
2.会运用已学知识处理纸带,求各点瞬时速度
3.会用表格法处理数据,并合理猜想.
4.巧用v—t图象处理数据 ,从图象中得出物体运动规律
5.掌握画图象的一般方法,并能用简洁语言进行阐述.
过程与方法
1.初步学习根据实验要求设计实验,完成某种规律的探究方法.
2.对打出的纸带,会用近似的方法得出各点的瞬时速度.
3.初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法.
4.认识数学化繁为简的工具作用,直观地运用物理图象展现规律,验证规律.
5.通过实验探究过程,进一步熟练打点计时器的应用,体验瞬时速度的求解方法.
情感态度与价值观
1.通过对小车运动的设计,培养学生积极主动思考问题的习惯,并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性.
2.通过对纸带的处理、实验数据的图象展现,培养学生实事求是的科学态度,能使学生灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题、提高创新意识.
3.在对实验数据的猜测过程中,提高学生合作探究能力.
4.在对现象规律的语言阐述中,提高了学生的语言表达能力,还体现了各学科之间的联系,可引申到各事物间的关联性,使自己融入社会.
5.通过经历实验探索过程,体验运动规律探索的方法.
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:
(1)图象法研究速度随时间变化的规律
(2)对运动速度随时间变化规律的探究
2、难点:
(1)各点瞬时速度的计算
(2)对实验数据处理规律的研究
(3)用计算机绘制速度时间图象
3、疑点:
(1)“舍掉开头-些过于密集的点子,为了便于测量,找一个点当做计时起点。”这样做的意义是什么。
(2)“描出的几个点大致……能够全部落在直线上。”一段话的意义。
4、易错点:描点法作速度图象
三、教学资源:
1、教材中值得重视的题目:问题与练习2.3
2、教材中的思想方法:
(1)在求瞬时速度时用了近似的方法
(2)在画速度图象时用了平圴的方法
第二节匀变速直线运动的速度与时间的关系
一、教学要求:
知识与技能:
(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。
过程与方法:
(1)让学生初步了解探究学习的方法.
(2)培养学生的逻辑推理能力,数形结合的能力,应用数学知识解决物理问题的能力。
情感态度与价值观:
(1)培养学生基本的科学素养。
(2)培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点。
(3)培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:
(1) 匀变速直线运动的图象,概念和特点。
(2) 匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v0 + at的推导及其应用
2、难点:应用图象推导出匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v0 + at
3、疑点:加速度何时为正何时为负
4、易错点:学生可能会把加速度看成等于速度图线的倾角的正切值
三、教学资源:
1、教材中值得重视的题目:问题与练习 3.4
2、教材中的思想方法:
(1)根据速度图线与加速度公式得出速度公式体现了科学的推理方法
(2)若由加速度公式直接得出速度公式则体现了用数学解决物理问题的方法
第三节 匀变速直线运动的位移与时间的关系
一、教学要求:
知识与技能
1.知道匀速直线运动的位移与时间的关系
2.了解位移公式的推导方法,掌握位移公式x=vot+ at2/2.
3.掌握匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用.
4.理解v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移.
5.能推导并掌握位移与速度的关系式v2-v02=2ax.
6.会适当地选用公式对匀变速直线运动的问题进行简单的分析和计算.
过程与方法
1.通过近似推导位移公式的过程,体验微元法的特点和技巧,能把瞬时速度的求法与此比较.
2.感悟一些数学方法的应用特点.
情感态度与价值观
1.经历微元法推导位移公式和公式法推导速度位移关系,培养自己动手的能力
2.体验成功的快乐和方法的意义
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:
(1)掌握匀变速直线运动的位移与时间的关系x=vot+ at2/2及其应用.
(2)理解匀变速直线运动的位移与速度的关系v2-v02=2ax及其应用.
2、难点:
(1)v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移.
(2)微元法推导位移时间关系式.
(3)匀变速直线运动的位移与时间的关系x=vot+ at2/2及其灵活应用.
3、疑点:非匀变速直线运动速度图象下方的面积的数值也等于位移吗?
4、易错点:汽车刹车后某一时间内位移的求解
三、教学资源:
1、教材中值得重视的题目:问题与练习 3.4
2、教材中的思想方法:微元法与极限思想
第四节 自由落体运动
一、教学要求:
知识与技能
1.认识自由落体运动,知道影响物体下落快慢的因素,理解自由落体运动是在理想条件下的运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。
2.能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析
3.知道自由落体的加速度,知道它的方向,知道在地球上的不同地方,重力加速度大小不同
4.掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律,并能运用自由落体规律解决实际问题
5.初步了解探索自然规律的科学方法,培养学生的观察、概括能力
过程与方法
由学生自主进行实验探究,采用实验室的基本实验仪器——打点计时器,记录下运动的信息,定量的测定重物自由落体的加速度,探究运动规律的同时让学生进一步体验科学探究方法
1.培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力
2.引导学生养成进行简单物理研究习惯、根据现象合理假设与猜想的探究方法。
3.引导学生学会分析数据,归纳总结自由落体的加速度g随纬度变化的规律
4.教师应该在教学中尽量为学生提供制定探究计划的机会,根据学生的实际能力去引导学生进行观察、思考、讨论和交流
情感态度与价值观:
1.调动学生积极参与的兴趣,培养逻辑思维能力及表述能力
2.渗透物理方法的教育,在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型——自由落体
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:认识自由落体运动是初速度为零、加速度为 的匀变速直线运动,并能应用匀变速直线运动的规律解决自由落体运动的问题.
2、难点:自由落体运动中不同物体下落的加速度都为 .
3、疑点:各地的重力加速度为什么不同
三、教学资源:
1、教材中值得重视的题目:问题与练习 4
2、教材中的思想方法: 运用理想化方法,突出主要因素,忽略次要因素,抽象出物理模型——自由落体,研究物体下落在理想条件下的运动。
第五节 伽利略对自由落体运动的研究
一、教学要求:
知识与技能
1.了解落体运动研究的史实,了解逻辑推理的特色
2.理解任何猜想和假说都须要有实验验证的重要性
过程与方法
1.让学生初步体会抽象思维、提出假说、科学实验是进行科学研究的重要思路和方法
2.通过史实了解伽利略研究自由落体规律的过程,体会其推理方法的奥妙,同时了解猜想的必要性,感受探究规律的几个必要过程和科学方法的重要性,了解体会一些科学的方法
情感态度和价值观
1.渗透研究自然规律的科学方法
2.通过了解史实能培养学生的意志和科学的方法观,避免盲目和急功近利思想,提高自己的认识观
3.经历伽利略对自由落体运动的研究过程,体验数学在研究物理问题中的重要性,体会人类对客观世界发现之旅的乐趣
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:了解探索过程,明确探索的步骤,同时了解实验和科学的思维方法在探究中的重要作用,从中提炼自己的学习方法
2、难点:“观点—思考—推理—猜想—验证”是本节的重点思路,也是培养良好思维习惯的重要参考
三、教学资源:
教材中的思想方法: “提出假设--数学推理----实验验证----合理外推”的研究方法
第三章 相互作用
第一节 重力 基本相互作用
一、教学要求:
1、了解力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,认识力能使物体发生形变或物体运动状态发生改变。
2、知道力的三要素,会画力的图示和力的示意图。
3、知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系。
4、知道重力产生的原因及其定义。
5、知道重心的含义。
6、了解四种相互作用。
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:(1)力的概念,图示及力的作用效果。
(2)重力的概念及重心的理解。
2、难点:(1)力的概念。
(2)重心的概念和位置。
3、疑点:(1)不相互接触的物体间是否可能有力的作用
(2)重力是否等于地球对物体的吸引力
4、易错点:重力的方向以及重力产生的原因及其定义和重心的含义。
三、教学资源:
1、教材中值得重视的题目:
P57 2.(4) 3.
2、教材中的思想方法:
知道人类认识力的作用是从力的作用产生的效果开始的。能通过探究活动体验力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个要素有关。能通过多个实验现象归纳得出力的作用是相互的。自己动手,找不规则薄板重心的实验锻炼自己的动手能力,并通过重心的概念渗透“等效代换”的理物 ( http: / / www. / WuLi / " \t "_blank )方法。
第二节 弹力
一、教学要求:
1、知道弹力产生的条件。
2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向。
3、知道弹性限度范围内形变越大弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比,即胡克定律。会用胡克定律解决有关问题。
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:(1)弹力有无的判断和弹力方向的判断。
(2)弹力大小的计算。
(3)实验设计与操作。
2、难点:弹力的有无及弹力方向的判断
3、疑点:(1)发生形变的物体是否一定会有弹力产生
(2)是否形变量越大弹力就越大
4、易错点:在力的示意图中画出压力、支持力、绳的拉力的方向。
三、教学资源:
1、教材中值得重视的题目:
P60 3. 4.
2、教材中的思想方法:
通过归纳得出弹力产生的条件是物体发生弹性形变,学会用放大的方法去观察微小形变,知道实验数据处理常用的方法,尝试作用图象法处理数据。
第三节 摩擦力
一、教学要求:
1、知道摩擦力产生的条件。
2、能在简单问题中,根据物体的运动状态,判断静摩擦力的有无、大小和方向;知道存在着最大静摩擦力。
3、掌握动磨擦因数,会在具体问题中计算滑动磨擦力,掌握判定摩擦力方向的方法。
4、知道影响到摩擦因数的因素。
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:本节课的内容分滑动摩擦力和静摩擦力两部分。重点是摩擦力产生的条件、特性和规律,通过演示实验得出关系f=μN。
2、难点:学生已经掌握了初中的知识,往往误认为压力N的大小总是跟滑动物体所受的重力相等,因此必须指出只有当两物体的接触面垂直,物体在水平拉力作用下,沿水平面滑动时,压力N的大小才跟物体所受的重力相等。
3、疑点:(1)摩擦力的方向是否一定与运动方向相反,
(2)摩擦力是否一定为阻力
4、易错点:在具体问题中计算滑动磨擦力,判定摩擦力方向
三、教学资源:
1、教材中值得重视的题目:
P65 3.
2、教材中的思想方法:
通过观察演示实验,概括出摩擦力产生的条件及摩擦力的特点,培养学生的观察、概括能力。通过静摩擦力与滑动摩擦力的区别对比,培养学生分析综合能力。渗透物理 ( http: / / www. / WuLi / " \t "_blank )学方法的教育。在分析物体所受摩擦力时,突出主要矛盾,忽略次要因素及无关因素,总结出摩擦力产生的条件和规律。
第四节 力的合成
一、教学要求:
1、掌握力的合成和合力的概念。
2、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。
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:平行四边形定则是共点力的合成的法则,也是一切矢量合成与分解所遵循的法则,需要学生深入理解并掌握。而由代数的“求和”到矢量的“合成”,是对学生头脑中中已定型的数形观念的冲击。
2、难点:“平行四边形定则”的理解
3、疑点:合力是否大于每一个分力
4、易错点:合力的大小与分力间夹角的关系
三、教学资源:
1、教材中值得重视的题目:
P67 4.
2、教材中的思想方法:
发现规律和获取知识是科学研究的重要方法。引导学生手脑并用,分析与综合相结合,以提高探索研究的意识和能力
第五节 力的分解
一、教学要求:
1、理解力的分解是力的合成的逆运算
2、知道力的分解要从实际情况出发
3、会用图示法根据实际要求运用平行四边形定则求分力。
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:理解力的分解是力的合成的逆运算,利用平行四边形进行力的分解。
2、难点:如何判定力的作用效果及分力之间的确定
3、疑点:力的分解是否只需满足平行四边形定则就行
4、易错点:力的分解要从实际情况出发
三、教学资源:
1、教材中值得重视的题目:
P70 2.
2、教材中的思想方法:
从物体的受力情况分析其力的作用效果学会等效替代,培养学生分析问题、解决问题的能力。
第四章 牛顿运动定律
第一节 牛顿第一定律
一、教学要求:
1、知道伽利略和亚里士多德对力和运动的关系的不同认识,知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论,知道理想实验法是科学研究的重要方法。
2、理解牛顿第一定律的内容和意义。
3、联系生活实例,知道什么是惯性,知道惯性大小与质量有关,并正确解释有关惯性的现象。
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:
惯性是物体的固有属性,质量是物体惯性大小的量度
运用惯性概念,解释有关实际问题
2、难点:
理想实验的推理过程;
对牛顿第一定律的理解
3、疑点:
牛顿第一定律是否是牛顿第二定律的特殊情形
4、易错点:
力和运动关系实际应用
三、教学资源:
1、教材中值得重视的题目:
P75问题与练习第4题
2、教材中的思想方法:
理想实验的方法
第二节 实验:探究加速度与力、质量的关系
一、教学要求:
1、通过实验探究和具体实例的分析,理解加速度与力的关系,理解加速度与质量的关系。
2、经历实验方案的制定和实验数据处理的过程,形成正确的思维方法,养成良好的科学态度。
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:
探究加速度与力、 质量的关系:
通过实验测量加速度、力、质量,分别作出加速度与力、加速度与质量的关系图像
根据图像写出加速度与力、质量的关系式
体会“控制变量法”对研究问题的意义
2、难点:
实验方案的确立、实验数据的分析,包括:
体验实验探究过程:明确实验目的、分析实验思路、制定实验方案、得出实验结论
认识数据处理时变换坐标轴的技巧
了解将”不易测量的物理量转化为可测物理量”的实验方法
会对实验误差作初步分析
3、疑点:为什么要作a-1/m图像
4、易错点:实验的方法与步骤
三、教学资源:
1、教材中值得重视的题目:
2、教材中的思想方法:
控制变量法、图像法处理数据
第三节 牛顿第二定律
一、教学要求:
1、通过实验归纳,理解牛顿第二定律的内容,知道牛顿第二定律表达式的含义
2、知道力的单位“牛顿”的定义方法
3、根据牛顿第二定律进一步理解G=mg
4、运用牛顿第二定律,解决简单的动力学问题
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:
理解牛顿第二定律的内容
会用正交分解法和牛顿第二定律解决实际问题
2、难点:
认识加速度与物体所受的合力之间的关系(正比性、同体性、瞬时性和矢量性)
3、疑点:
牛顿第二定律与牛顿第一定律的关系
4、易错点:受力分析
三、教学资源:
1、教材中值得重视的题目:
P82 动力学方法测量质量
P82 问题与练习1
2、教材中的思想方法:
正交分解法进行力的计算
第四节 力学单位制
一、教学要求:
1、知道单位制的意义,知道国际单位制中力学的基本单位。
2、认识单位制在物理计算中的作用,并正确使用国际单位制单位。
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:
知道物理公式既确定物理量之间的关系,又确定物理量单位间的关系
知道什么是基本单位、导出单位和单位制
了解国际单位制的基本单位,知道国际单位制中力学的三个基本单位
认识单位制在物理学中的重要意义,知道中学物理计算中都采用国际单位制的单位
2、难点:
会利用物理公式得出单位之间的关系
根据物理量单位之间的关系,判断运算表达式是否错误
3、疑点:
4、易错点:
三、教学资源:
1、教材中值得重视的题目:
P85 说一说
P85 问题与练习3
2、教材中的思想方法:
第五节 牛顿第三定律
一、教学要求:
通过实验探究,理解牛顿第三定律的含义并应用牛顿第三定律解决实际问题。
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:
通过对具体实例的观察和演示实验,认识力的作用是相互的
能找出某个力对应的反作用力
掌握牛顿第三定律的内容,运用牛顿第三定律解释生活中的有关问题
2、难点:
会运用牛顿第三定律解决受力分析中的相互作用力问题
会区分平衡力和作用力与反作用力
3、疑点:
作用力和反作用力的关系是否受物体运动状态和参考系等的影响
4、易错点:拔河中的作用力与反作用力
三、教学资源:
1、教材中值得重视的题目:
P88说一说:解释“掰腕子”是一个开放性的问题,可以让学生各抒己见.这里没有采用拔河的例子,是因为拔河的胜负还涉及脚与地面之间的作用力,情景比较复杂.
P88问题与练习2 、3
2、教材中的思想方法:
实验探究的方法
第六节 用牛顿定律解决问题(一)
一、教学要求:
1、能分析物体的受力情况,判断物体的运动状态
2、初步掌握动力学两类基本问题求解基本思路和步骤.
3、会求解一个物体在水平面上运动的动力学问题
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:动力学两类基本问题求解基本思路和一般步骤
2、难点:物体的受力分析与运动情况分析
3、疑点:
4、易错点:
三、教学资源:
1、教材中值得重视的题目:
P91问题与练习3 、4
2、教材中的思想方法:
动力学问题分类
正交分解法
第七节 用牛顿定律解决问题(二)
一、教学要求:
1、会用正交分解法,解决共点力作用下的平衡问题
2、能够根据加速度的方向,判别物体的超重和失重现象
3、通过实验认识超重和失重现象,知道超重和失重的概念及其产生条件,并对超重和失重现象进行简单计算。
二、重点、难点、疑点、易错点
1、重点:
共点力平衡条件的应用
应用牛顿运动定律解决超、失重问题
2、难点:
超重失重现象的理解
3、疑点:
加速度向下一定的失重吗?
4、易错点:
超重、失重时重力是否变化
三、教学资源:
1、教材中值得重视的题目:
P92例题
P94问题与练习3 、4、5
2、教材中的思想方法:
理论联系实际。
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第 1 页 共 16 页第五章 机械能及其守恒定律
5.1 追寻守恒量
教学要求:
1、通过实例了解能量;
2、知道自然界中能的形式多样性及其转化。
教学重点:
使学生了解守恒思想的重要,在物理学的发展过程中,能量的概念几乎是与人类对能量守恒的认识同步发展起来的,能量的概念之所以重要,就是因为它是个守恒量。守恒关系是自然界中十分重要的一类关系。“机械能守恒”这个词学生并不陌生,但是让学生说出自己对它的认识又不是一件容易的事。在教学中可以让学生先自己阅读教材,提出一些问题。
教学难点:
让学生建立守恒的观点,教师除了演示斜面的实验以外,还可以演示滚摆实验和单摆实验,同时说明:在运动过程中物体的动能和势能是可以相互转化的,如果没有摩擦和介质阻力,物体好像“记得”自己初始的高度,即某一量是守恒的。
教学疑点:
能量为何守恒,如何守恒的
易错点:
能量转化不是能量消失
教学资源:
1、教材中值得重视的题目:伽利略斜面实验;
2、重要的思想方法:守恒的思想。
5.2 功
教学要求:
1、理解功的概念和做功的两个要素;
2、知道功是标量,理解功的计算公式W=Flcosα,并能进行有关分析和计算;
3、理解正功、负功的物理意义;
4、通过实例说明功是能量转化的量度。
教学重点:
1、理解功的概念;
2、掌握功的计算。
教学难点:
1、对正、负功的理解;
2、总功的计算。
教学疑点:
1、公式W=Flcosα并不是普遍适用的,它只适用于大小和方向均不变的恒力做功;
2、公式中各字母正负取值:F、l均取正值,W的正负取决于cosα的正负;
3、l的确切含义:本教材中指出l是物体位移的大小,因为高中阶段研究的是质点。物体的位移与“受力作用的质点”的位移是一致的;
4、功与物体的运动状态及运动形式无关。
易错点:
1、参考系问题:位移l是相对于参考系的。对不同的参考系,同一过程中算出的功也会不同,为了避免这种“不确定性”,一般中学物理约定,计算功都以地面为参考系,而不随便取其它物体为参考系。
2、α角含义和取值范围:α角是“力方向和位移方向”夹角可结合教材中问题与练习第1题来提醒学生。
3、F、l同时性。
教学资源:
1、教材中值得重视题目:例题,书后习题:1、2、3、4;
2、重要思想方法:
①W=Flcosα公式:一种分解力:垂直位移方向和平行位移方向分解W=(Fcosα)l,第二种分解位移:沿力方向和垂直力方向分解W=F(lcosα)。
②总功求解:一种是求合力W=F合lcosα,一种是求各个力做的功W=W1+W2+……
5.3 功 率
教学要求:
1、理解功率的物理意义,功率的定义及定义式;
2、理解功率与力、速度之间的关系,能运用其解释和计算汽车启动和行驶中的有关问题;
3、区分额定功率和实际功率,区分瞬时功率和平均功率;
教学重点:
1、理解公式P=FV的意义;
2、理解平均功率和瞬时功率。
教学难点:
发动机额定功率与汽车最大速度的关系。
教学疑点:
P=FV中F是否是恒力,F是恒力时,V是平均速度指平均功率,V是瞬时速度,指瞬时功率;F是变力时,V是瞬时功率,指瞬时功率。
易错点:
1、“快慢”与“大小”区分。
2、P=FV理解,容易停留在简单直观的印象上,认为牵引力大,加速度就大,末速度也大,现在得出由功率来制约速度和牵引力,学生自然会感到与生活经验相悖。
教学资源:
1、教材中值得重视题目。例题,书后习题3、4;
2、重要思想方法:极限思想。
5.4 重力势能
一、教学要求:
1、知道重力做功与路径无关。经历重力势能概念的建立过程;
2、理解重力势能及其定义式,知道重力势能的变化和重力做功关系;
3、理解重力势能的相对性。
二、教学重点:
重力势能的概念和计算。 Ep=mgh
三、教学难点:
重力做功和重力势能变化的关系。
⑴重力做功与路径无关,只与始末位位置有关。
⑵重力做正功,重力势能增加。
重力做负功,重力势能减小。
⑶ΔEp=-WG
四、教学疑点:
重力势能的概念
五、易错点:
重力势能的理解。
⑴重力势能是状态量是标量;
⑵重力势能具有相对性;
⑶重力势能属于物体和地球组成系统。
六、教学资源:
1、教材中值得重视题目:书后习题2、3、4;
2、重要思想方法:极限思想。
5.5 探究弹性势能
教学要求:
1.了解弹性势能的概念,知道弹性势能的大小与形变有关。
2.学习并掌握探究弹性势能表达式的基本方法。
教学重点:
探究弹性势能表达式的过程:
1.提出猜想:根据弹力的性质和弹性势能的定义。分析出与弹性势能大小有关的物理量与可能的表达式。
2.确定计算弹性势能的方法:拉力克服弹簧弹力所做的功等于弹簧增加的弹性势能。
3.从恒力做功W=Fl着手,画出力随位移变化图象,得出弹性势能表达式EP=kx2。
教学难点:
拉力(变力)做功的计算
学生疑点:
重力势能具有相对性、弹性势能的大小是否也具有相对性。
学生易错点:
学生往往认为始未两位置作用力和的一半就是平均作用力不知道只有力随位移按线性变化时,才能用始末力和的一半作平均力来计算功。
教学资源
书P16:说一说:在以上探究中我们规定:弹簧处于自然状态下,也就是既不伸长也不缩短时的势能为“0”,能不能规定弹簧某一任意长度时势能为“0”势能?说一说你的想法。
重要思想方法:势能是相对的、弹簧弹力做正功,弹性势能减少,弹簧弹力做负功,弹性势能增加:弹性势能的变化与“0”势能规定无关。
5.6 探究功与物体速度变化的关系
教学要求:
1.指导学生阅读“探究思路”掌握实验设计的指导思想。
2.掌握实验技巧,学会数据处理。
教学重点、探求的思路与操作技巧
1.实验中没有具体测出橡皮筋对小车做的功,而是设定每一根橡皮筋对小车做功W,来探究小车速度与皮筋做功的关系。
2.实验中应注意解决:相同皮筋的选取及固定,小车运动阻力的平衡,纸带上合适点间距离的测量。
教学难点:
相同皮筋的筛选与固定。
学生疑点:
弹力做功与速度间的函数关系。
学生易错点:
对皮筋与小车的操作。
教学资源:
书P18:做一做,用Excel作图并显示皮筋对小车做功与小车速度的函数关系。
指导思想:让学生初步学会使用计算机处理有关实验问题。
5.7 动能和动能定理
教学要求:
1.理解动能及其表达式EK=mV2
2.掌握动能定理及其推导过程
3.学会用动能定理进行分析、解释和计算生活和生产中的实际问题
4.体会用能量观点解决力学问题的思路与方法
教学重点:
1)动能的表达式
2)动能定理的推导及其式中各量的含义
3)用动能定理解决有关生活和生产实际问题
4)体会用动能定理解题比用牛顿运动定律解题的优越性
3、教学难点:
用动能定理解决有关生活和生产实际问题。
4、学生疑点:
动能也是相对的、动能定理相对于哪些参考系统成立?
5、学生易错点:
①认为动能有方向,物体速度不变,方向由向右改为向左,认为动能发生变化了。
②合力功计算常出错。
6、教学资源:
我们在第四章曾用牛顿定律解答过一个问题:民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面,若斜面高3.2m,斜面长4.0m,质量60kg的人沿斜面滑下时所受的阻力是240N,求人滑至底端时的速度。请用动能定理解答本题。
指导思想:比较用牛顿定律解题和运用动能解题过程,体会用能量观点解题的优越性。
5.8 机械能守恒定律
教学要求
1、理解功能与势能的相互转化
2、掌握机械能守恒的内容及适用条件
3、会用机械能守恒定律解决力学问题
教学重点
1、机械能守恒中功能关系的理解
2、机械能守恒条件的理解
教学难点
1、机械能守恒的判断
2、物理过程和状态的选取
疑点
1、对机械能概念的理解
2、机械能不守恒时其变化量与除重力、强力外其它力做功相对应
易错点
1、机械能守恒定律的推导
2、系统的选取和定律表达式的选取
教学资源
1、教材中值得重视的题目:
书P23例题,体现利用机械能守恒定律解决问题的优越性
2、重要的思想方法
①用能量观在解决力学问题
②理解联系实际的思想
5.9 实验:验证机械能守恒定律
教学要求
1、理解实验原理,实验思路和方法
2、验证机械能守恒定律
教学重点
1、尝试设计验证机械能守恒定律实验方案
2、经历验证机械能守恒定律的过程,学会对数据进行处理的方法
教学难点
1、实验条件的控制,满足守恒条件
2、实验误差的分析
疑点
1、纸带选取的要求及其处理方法
2、由于阻力存在,故动能增加量必定稍小于势能的减小量
易错点
1、实验步骤的操作先后次序
2、数据处理方法的选择
教学资源
1、教材中值得重视的题目:设计实验验证机械能守恒定律
2、重要的思想方法:实验数据的处理及误差分析
5.10 能量守恒定律与能源
教学要求
1、掌握能量守恒定律,理解这个定律的重要意义
2、能用能量守恒定律在分析计算有关能量守恒的综合性问题
3、理解能量耗散,认清节约能源的重要性
教学重点
1、对能量守恒定律的理解
2、能量转化和守恒定律的应用
教学难点
1、能量概念的理解,能量的转化与做功的关系
2、能量耗散
疑点
1、自然界中能量的转化和转移具有方向性
2、能量是守恒的不可消灭,为什么还要节约能源
易错点
1、与机械能守恒定律相混淆
2、运用能量守恒定律分析生产,生活中的实际问题能力
教学资源
1、教材中值得重视的题目:书P30.Ex3, 开放性习题,答案不唯一
2、重要的思想方法:
①树立科学的世界观,形成可持续发展意识。
②用守恒的思想分析实际问题。
第六章 曲线运动
6.1曲线运动
教学要求:
1.知道曲线运动的速度方向
2.理解曲线运动的条件
3.感受飞镖、钢球所作的曲线运动
教学重点:
1.曲线运动的速度方向是轨迹曲线的切线方向
2.曲线运动的受力条件是合力与速度不在一条直线上
3.曲线运动的性质是变速运动
4.曲线运动的特点是速度方向沿轨迹曲线的切线,与合力分布在轨迹两侧
教学难点:
1.曲线运动的速度方向是轨迹曲线的切线方向
2.运用曲线运动的特点解决实际问题
3.运用物理语言描述某一实际的曲线运动
疑点:
P33图6.1-4怎样才能说明曲线运动的速度方向是轨迹曲线的切线方向?是否缺少取极限、化曲为直的解释?
易错点:
轨迹曲线与速度、合力的关系
思想方法:
1 .物理概念源于从生活实际中的数学抽象,如曲线运动的速度方向这一概念
题目:
1.P34(3):通过习题,可以让学生分析总结轨迹曲线与速度、合力的关系
6.2 运动的合成与分解
教学要求:
1.知道分运动与合运动的等效性
2.知道运动的合成与分解的概念
3.会运用坐标系描述物体的分运动与合运动
4.会运用平行四边形定则分解与合成运动
教学重点:
1.知道分运动与合运动的等效性
2.会运用平行四边形定则分解与合成运动
教学难点:
1.会运用坐标系描述物体的分运动与合运动
2.会运用平行四边形定则分解与合成运动
疑点:
运用平行四边形定则分解与合成运动
易错点:
1.在实际应用中有意义的运动合成与分解应该是根据实际的运动趋势合成与分解运动,
思想方法: 根据平行四边形定则合成和分解运动矢量
题目:
1.P37(2)运用运动的合成与分解的方法研究一个实际的运动,解决一个实际的问题
2.P37(4)运用坐标系描述物体的分运动与合运动,加深对合运动分运动的理解
6.3探究平抛运动的规律
教学要求:
1、通过实验,感受平抛运动的规律
2、通过对比运动,找到平抛运动的规律
3、通过平抛运动轨迹的研究,知道一种数据处理的方法
教学重点:
1.通过实验,感受平抛运动的规律
2.通过对比运动,找到平抛运动的规律
教学难点:
1.通过对比运动,找到平抛运动的规律
2.通过平抛运动轨迹的研究,知道一种数据处理的方法
疑点:
1.实验6.3-3中,由于实验装置的原因,一球即使不是平抛运动,感觉也是同时落地,加上人耳朵的最小分辨时间是0.2s,很难正确得出两球是同时落体这一结果
2.实验6.3-4中,实验误差有时比较大,怎样才能处理好实际与理论的关系,特别是在不知道规律的情况下?
易错点:
通过平抛运动轨迹的研究,知道一种数据处理的方法
思想方法:
1.实验是检验真理的唯一标准,是物理学的基础
2.通过对比已知运动与未知运动,找到平未知运动的规律
题目:
1.P40《说一说》,通过现代科技探究平抛运动的规律
2.P40(2),通过传统的实验方法合装置探究平抛运动的规律
6.4抛体运动的规律
教学要求:
1.知道平抛运动的特点
2.会运用运动的合成与分解的方法研究平抛运动和斜抛运动
教学重点:
1.平抛运动的规律
2.斜抛运动规律的推导
教学难点:
1.运用数学函数描述抛体运动的轨迹
2.有空气阻力的情况下研究抛体运动的轨迹
疑点:
斜抛运动规律的推导
易错点:
1.平抛几个重要结论
2.斜抛运动的几个重要结论
思想方法:
1运用矢量的合成与分解,根据运动的独立性原理和等时性原理研究平抛运动和斜抛运动
题目:
1.P37(2)通过实例,分析感受速度的合成与分解的具体应用
2.P37(3)(4)通过作实物图(俯视图)和函数图象物体作曲线运动的轨迹及分运动、合运动的关系
6.5 圆周运动
教学要求:
1、知道匀速圆周运动的概念,知道匀速圆周运动是变速运动。
2、知道描述匀速圆周运动的各物理量的概念及其定义式。
3、认识描述匀速圆周运动的各物理量之间的关系,会用它们之间的关系进行简单的计算。
教学重点:
描述匀速圆周运动的各物理量的概念及其定义式。
教学难点:
匀速圆周运动的各物理量之间的关系及其应用。
疑点:
如何认识匀速圆周运动角速度不变及“匀速”的含义。
易错点:
有关匀速圆周运动的周期性问题
教材中值得注意的题目:.
教材第47页利用匀速圆周运动的知识测自行车的前进速度。主要要求学生知道并会应用匀速圆周运动中同轴转动的物体角速度相同,皮带或者齿轮传动的物体边缘的线速度大小相等。
6.6 向心加速度
教学要求:
1:认识向心加速度的概念。
2:能用向心加速度的公式进行简单的计算。
教学重点:
向心加速度的概念及其公式。
教学难点:
不在同一直线上速度变化量的讨论及向心加速度的公式推导。
疑点:
向心加速度方向的推断
易错点:
对匀速圆周运动的向心加速度的认识。
教材体现的思想方法:
要让学生领会运用极限法思想讨论向心加速度的大小。
6.7 向心力
教学要求:
1:通过实验体验向心力的方向,理解向心力概念。
2:知道向心力的大小与哪些因素有关,理解向心力的公式。
3:了解变速圆周运动和一般曲线运动的分析方法。
教学重点:
匀速圆周运动向心力的大小与哪些因素有关及其公式。
教学难点:
会分析具体问题中的向心力。
疑点:
物体所受的合外力是否就是使物体做圆周运动的向心力。
易错点:
向心力的来源判断。
教材中值得注意的题目:
教材55页第4题。此题可以讨论由于半径的改变使角速度、线速度、绳子上的拉力的变化情况。
6.8 生活中的圆周运动
教学要求:
1:能分析生活中圆周运动的向心力来源。
2:会用向心加速度和向心力的公式对具体问题进行计算。
3:注意生活中的离心现象,能分析生活中的一些长见问题。
教学重点:
分析生活中圆周运动的向心力来源。
教学难点:
会分析具体问题中的向心力来源并进行计算。
疑点:
做圆周运动物体受力分析及向心力的来源确定。
易错点:
向心力的来源。
教材体现的思想方法:
通过对匀速圆周运动的实例分析,渗透理论联系实际的观点,提高学生的分析和解决问题的能力。
第七章 万有引力与航天
7.1行星的运动
教学要求
1.了解地心说和日心说两种不同的观点;
2.知道开普勒关于行星运动规律的描述;
3.应用开普勒三定律解释和研究行星(或卫星)的运动;
4.知道人类对行星运动的认识过程。
教学重点
地心说和日心说、开普勒行星运动规律
教学难点
由第二定律可知,行星在近日点速率越大。在远日点速率越小。行星从近日点到远日点的过程,是速率逐渐减小的过程。
疑点
开普勒第一定律告诉我们,行有的行星太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上,实际上,多数大行星的轨道与圆十分接近,所以,我们在中学物理中解决行星绕太阳的运动问题时,把行星运动近似看成匀速圆周运动。
易错点
开普勒第三定律是行星绕日运动的规律,也适用于卫星绕行星的运动,K值与卫星无关,只有行星有关。卫星绕同一行星运动K值相同,绕不同的行星运动K值不同。
教学资源
(1)教材中值得重视的题目;
托勒密、哥白尼、第谷、开普勒对行星运动的贡献、物理学史题型在近年高考中时有出现,要重视。近两年,以天体问题为背景的信息给予题在全国各类高考试卷中频频出现,不仅考查学生对知识的掌握,而且考查考生从材料、信息中获取有用信息以及综合能力。这类题目一般由两部分组成:信息给予部分和问题部分。
(2)重要的思想方法
通过对托勒密、哥白尼、第谷、开普勒等科学家关于行星运动规律研究的介绍,领略到前辈科学家们对自然、奥秘不屈不挠探索的精神和对待科学研究一丝不苟的态度,感悟到科学的结论总是在顽强曲折的科学实践中悄悄地来临。
7.2 太阳与行星间的引力
教学要求
1.知道太阳对行星的引力与行星质量成正比,与行星和太阳间距离的二次方
成反比。
2.知道太阳的引力与太阳的质量正比,与行星和太阳间距离的二次方成反比。
3.知道太阳与行星间的引力与太阳的质量、行星的质量成正比,与二者的距离
的二次方成反比。
教学重点
1、科学家的不同猜想
2、太阳对行星的引力
教学难点
1、为什么可以把行星的轨道当作圆来处理;
2、吸引力与半径的关系;
3、吸引力与太阳及行星质量的关系.
易错点
1.初学者容易在同一题目中将两个不同的半径用一个符号r来代替(如地球的半径用r,而地球围绕太阳转动的半径也用r,产生错误).
2.不会合理运用匀速圆周运动向心力公式.
6、教学资源
(1)教材中值得重视的题目;
(课本:问题与练习2.)在探究对行星的引力的时,我们以左边的三个等式为根据,得出了右边的关系式。左边的三个等式有的可以在实验室中验证,有的则不能。这个无法在实验室验证的是怎样得到的?
注:探究题在近几年的高考试卷是常见的题型之一,这是与新课改相一致的,必须加以重视.
(2)重要的思想方法:
这是极好的科学教育素材,通过猜想,模型的简化、运用向心力公式、开普勒定律、牛顿第三定律等知识进行数学推理计算,最终揭示事物的本质规律,培养学生逻辑推理能力,以及科学探究的兴趣和实事求是的科学探索精神。
7.3 万有引力
教学要求:
1.知道月一地检验。
2.知道万有引力定律和引力常量的测定。
3.掌握万有引力定律计算引力的方法。
教学重点:
1.猜想I:“天上”的力与“人间”的力可能出于同一本源?
2.“月—地”检验,这个大胆的想法要求事实检验
3.万有引力定律
4.引力常量的测量:引力常量的值、单位。
教学难点:
一般物体之间的万有引力,不等于集中物体质量的质点之间的万有引力,所以不能直接用公式F=进行计算。
疑点:
万物之间的引力属于同一性质的力。
易错点:
万有引力定律中的r的取值。
教学资源:
1.教材中值得重视的题目。
已知r月地=3.8×108m,T月=27.3天,g=9.8m/s2,求a 月/g=?
2.思想方法:
a.大胆猜想,直觉,洞察力。
b.显示微小物理量的放大方法。
c.掌握物理常量数量级的重要性。
7.4 万有引力理论的成就
教学要求:
1、掌握测量地球质量的方法。
2、了解利用万有引力理论发现未知天体的过程。
3、掌握应用万有引力定律计算天体质量的方法,理解万有引力理论在天文学上的重要意义。
教学重点:
1.“称量”地球的质量——“黄金代换”
2.计算天体的质量M
3.计算天体的密度ρ
4.发现未知天体
教学难点:
计算天体的密度
教学疑点:
未知天体的发现
易错点:
计算天体的质量及密度
教学资源:
1.课本上值得重视的题目
已知月球的质量是7.3×1022kg,半径是1.7×103km,月球表面的自由落体加速度有多大?这对宇航员在月球表面的行动会产生什么影响?
2.重要思想方法
把天体运动处理成匀速圆周运动
7.5 宇宙航行
教学要求
1.了解三个宇宙速度的含义,理解并能推算第一宇宙速度
2.会计算不同轨道上的人造地球卫星的速度和周期
3.关注人类在航天领域和宇宙开发方面所取得的巨大成就
4.通过查阅资料,了解我国航天事业的发展,发展爱国主义的情感
教学重点
1.人造卫星
2.三个宇宙速度
3.梦想成真
教学难点
在卫星的轨道半径r、线速度υ、角速度ω、周期T、向心加速度a这五个物理量中,当其中一个物理量发生变化时,另外四个物理量一定同时发生变化。
疑点
卫星绕地球运动时,由于地球对卫星的万有引力提供了卫星绕地球运动所需要的向心力,而万有引力指向地心,所以地心一定是卫星圆轨道的圆心。卫星的轨道平面可以在赤道平面内,也可以和赤道平面垂直,还可以和赤道平面成任一角度。
易错点
发射速度:将人造卫星送入预定轨道运行所必须具有的发射时的速度
绕行速度:卫星在轨道上绕地球做圆周运动所具有的速度
第一宇宙速度是人造卫星运行速度中的最大速度,也是卫星发射速度中的最小速度。
教学资源
1.教材中值得重视的题目
金星的半径是地球的0.95倍,质量为地球的0.82倍,金星表面的自由落体加速度是多大?金星的第一宇宙速度是多大?
2.重要的思想方法
在推导第一宇宙速度的两个不同形式的表达式中,注意代换方法的运用
7.6 经典力学的局限性
教学要求
1.初步了解经典力学的时空观和相对论时空观,知道相对论对人类认识世界的影响。
2.通过实例初步了解经典力学的发展历程和伟大成就,知道经典力学的局限性。
3.初步了解微观世界中的量子化现象。
教学重点、难点
1.经典力学的成就与局限性
2.从低速到高速
3.从宏观到微观
4.从弱引力到强引力
疑点
只要天体的实际半径远大于它们的引力半径,那么由爱因斯坦引力理论和牛顿引力理论计算出的力的差异并不是很大。但当天体的实际半径接近引力半径时,这种差异将急剧增大。这就是说,在强引力的情况下,牛顿的引力理论将不再适用。
易错点
经典力学的适用范围:低速、宏观物体的运动。
量子力学的研究对象:高速、微观物体的运动。
教学资源
重要的思想方法
通过对牛顿、爱因斯坦等于科学家关于经典力学与量子力学理论的介绍,领略到前辈科学家们对自然奥秘不屈不挠探索的精神和对待科学研究一丝不苟的态度,感悟到科学的结论总是在顽强曲折的科学实践中悄悄地来临。
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14盐城市高三物理
一轮复习交流材料
(选修3-1)
江苏省响水中学高三物理备课组
第1章 电 场
§1.1 电荷及其守恒定律
一、课标及其解读
1、了解摩擦起电和感应起电,知道元电荷(①知道自然界存在两种电荷。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;②了解摩擦起电、感应起电,能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质;③知道元电荷、电荷量的概念,知道电荷量不连续变化。)
2、用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象(①知道电荷守恒定律;②应掌握完全相同的两个带电金属球相互接触后,电荷间的分配关系。)
3、了解静电现象及其在生产、生活中的应用(如静电喷涂、静电复印、经典植绒、静电除尘等。)
二、教学重点
从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。
三、教学难点
起电的本质
四、教学易错点
1、在静电感应现象中,金属导体内移动的是电子,而不是质子;
2、元电荷是电荷量,并不是某个实体电荷;
3、电荷量是不连续的,电荷的正负表示其带电性质。
五、教学疑点
1、对起电方式及实质的理解(①对物质内部微观结构分析,说明部分物质内部电子可以自由移动;②电荷守恒,说明起电的实质不是新电荷的产生。)
2、电中性的解释,加深学生对起电的理解。
六、教学资源
(一)教材中重视的问题
1、关于静电现象方面的知识,初中已有介绍,而高中则更侧重于从物质微观结构的角度去认识物体带电的本质,如教材中提到的导体与绝缘体;
2、能用静电现象解释生活中的现象(如课本P5第1题)。
(二)教材中重要的思想方法
1、各种守恒定律是物理学的基本规律,本节进一步突出守恒的思想;
2、培养学生对实验现象进行归纳、总结的能力,教材中各种实验现象均未给出具体的结论,这就要求教学中要渗透科学探究的思想方法。
§1.2 库仑定律
一、教学要求
1、知道点电荷,体会科学探究中的理想模型方法(①了解点电荷;②明确点电荷是个理想模型及把物体看成点电荷的条件;③体会理想化物体模型在科学研究中的作用与意义。)
2、知道两个点电荷间的相互作用规律(①通过实验,探究影响电荷间相互作用力的因素,了解库仑定律的建立过程;②知道两个点电荷相互作用的规律(库仑定律及其适用条件);③能用数学知识解决库仑定律中存在的极值问题。)
3、通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性与统一性。
二、教学重点
库仑定律
三、教学难点
实验探究电荷间相互作用力的因素,库仑定律的建立过程。
四、教学易错点
1、将库仑定律应用于非点电荷;
2、完全相同的两个金属带电球接触后,应先中和再平分;
3、库仑定律中的极值问题。
五、教学疑点
1、实验探究的方法;
2、库仑实验中解决电荷定量的思想方法;
3、带电体简化为点电荷的条件(类比于质点);
4、库仑定律的适用条件,计算方法类比于万有引力(区别)。
六、教学资源
(一)教材中重视的问题
1、完全相同的金属球接触后电荷分配问题(如P11(1)),帮助学生了解库仑实验中巧取不同电荷的方法,训练学生的理性思维;
2、通过原子核内核子作用力的计算,使学生对微观粒子有更深的理解和认识(如课本例1);
3、库仑定律的具体应用,注重与力学的结合,注意矢量法则(如例题2,习题5)。
(二)教材中的思想方法
1、将库仑定律与万有引力相类比,体现自然界物质规律的和谐与统一;
2、体验理想模型的研究方法;
3、通过对库仑定律的历史背景学习,体会科学定律的建立除了实验事实外,还需推理创新及在此基础上的猜想。
§1.3 电场强度
一、课标及其解读
1、了解静电场,初步了解场是物质存在的形式之一(①知道电荷间的相互作用是通过电场发生的;②场与实物是物质存在的两种不同形式。)
2、理解电场强度(①体会用比值定义物理量的方法;②理解电场强度的定义式、单位、方向;③根据电场强度的定义式进行有关计算;④认识匀强电场,点电荷的电场,能推导点电荷的电场强度公式,并进行有关计算;⑤了解电场的叠加原理(电场的叠加只限于两个电场强度叠加的情形。)
3、会用电场线描述电场(①知道电场线的定义和特点;②会用电场线描述电场强度的大小和方向;③经历用实验的方法模拟电场的过程,了解几种典型的电场线分布。)
二、教学重点
电场强度的理解
三、教学难点
几种典型电场的电场线分布情况。
四、教学易错点
1、对电场的客观性理解不够,误认为E与F成正比,与q成反比;
2、将点电荷的电场强度公式E=Kq/R2应用到其它电荷;
3、电场强度的方向;
4、电荷在电场中运动轨迹问题(认为沿着电场线或与电场线重合);
5、对几种典型电场的电场线分布情况不清;
6、对“电场线是假想的,实际并不存在”的理解不够。
五、教学疑点
几种典型电场的电场线分布和电场强度。
六、教材资源
(一)教材中重视的问题
1、对电场强度的理解及利用定义式进行相关计算(P16);
2、电场强度的矢量叠加问题(课本P17 7)这种训练为今后与力学知识综合运用,夯实基础;
3、电场中电荷运动轨迹问题(课本P17 4);
4、利用电场线分布情况判断电场强弱(课本P 17 5);
5、力平衡问题。
(二)教材中重要的思想方法
1、用比值定义物理量的方法;
2、通过电场线的教学,使学生感悟用虚拟的图线描述抽象的物理概念的做法,是科学研究中一种重要的思想方法。
§1.4 电势能 电势
一、课标及其解读
1、知道电势能(①经历电势能概念建立的过程,了解电场力做功的特点;②认识电势能的相对性;③知道电场做功与电势能改变的关系。)
2、知道电势(①了解电势的定义方法及其定义式;②知道等势面的定义;③知道电场线一定垂直于等势面;④了解几种典型电场的等势面的形状与特点。)
二、教学重点
电势的概念、电势能变化与电场力做功的关系
三、教学难点
电势、电势能概念的建立
四、教学易错点
1、不能把电势能的变化与电场力做功相联系;
2、正负电荷在电场中移动,电势能的变化情况分析。
五、教材疑点
1、建立电势能、电势的概念;
2、等势面与电场线垂直的阐述方法——反证法;
3、电场力做功与路径无关的证明方法;
4、电场中的电势由电场本身决定,与试探电荷无关;
5、零电势点。
六、教材资源
(一)教材中重要问题:
1、对电势及电势能的定义理解(课本P22 1);
2、通过实验探究电荷在电场中的静电力做功,判断电荷电势能的变化;
3、通过电场线或等势面的分布情况,来判断静电力做功和描绘电场线(课本P22 3、7);
4、将电场与重力场类比,培养学生的知识迁移能力(课本P22 4)。
(二)教材中思想方法
1、类比法;
2、比值的定义方法。
§1.5 电势差
一、教学要求
理解电势差(①理解电势差的概念,知道电势差与电势零点的选择无关;②掌握两点间电势差的表达公式,知道两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系,能进行有关计算;③知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系,会应用静电力做功的公式进行相关计算;④了解电势差、电势、电势能之间的区别和联系。)
二、教学重点
静电力做功公式WAB=qUAB的推导和具体应用。
三、教学难点
静电力做功公式中正负号的应用与正负号的理意义。
四、教学易错点
1、忽略电势差的正负,平时不注重顺序UAB=φA-φB;
2、利用WAB=qUAB求功时,可以把q、UAB的正负号直接代入求出功的正负,也可代绝对值,根据具体情况确定正负功;
3、电场力做功与电势能的对应关系WAB=EPA-EPB。
五、教学疑点
WAB=qUAB的推导;电势差的绝对性
六、教学资源
(一)教材中特别重视的问题:
认识静电力做功与电势差关系,理解WAB、q、UAB三个物理量正负的应用,如书本P17 例1是一个很好的例题。
(二)教材中思想方法
本节由电势概念为起点,再次用类比的方法,把电势差与高度差相类比引入。
§1.6 电势差与电场强度的关系
一、课标及其解读
认识匀强电场中电势差与电场强度的关系,进行有关简单计算(①理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系,对公式U=Ed要知道推导过程;②正确理解公式的意义、适用条件及公式中d、U的准确含义;③能熟练应用U=Ed解决问题。)
二、教学重点
正确理解和运用公式U=Ed进行有关计算,解决实际问题(电场强度描述的是电场力的性质,电势差描述的是电场能的性质,它们是从不同的角度描述同一对象,必然存在一定的关系,我们也只有把握这个关系,对电场才能有一个较全面的认识,所以本节内容是前面几节的拓展和延伸,是对前面知识的升华和补充,对这个公式的理解和应用,理所当然地成为本节的重点。)
三、教学难点
正确理解公式的适用条件及公式中d、U的准确含义(①只有在匀强电场中,这个公式才能适用;②d是两点间在电场强度方向上的距离,U是所对应的两点间的电势差。)
四、教学易错点
1、不看公式适用条件,盲目代公式(不是匀强电场的,有的同学也用它来计算。)
2、不理解d的准确含义,就用两点间的距离代入计算;
3、不理解U的准确含义,就用两极板间的电势差代入计算。
五、教材疑点
课本在27页的说一说栏目中提到静电平衡问题,应该适当补充静电平衡、静电平衡状态下导体的有关知识。
六、教材资源
(一)教材中重视的问题:
静电平衡问题(课本27页的说一说栏目中提到)。
(二)思想方法:类比法,讨论电势差与电场强度关系时,可以举例说明从山顶上从坡度不同的两个方向下到同一水平面,坡度陡的方向,单位长度的水平方向上高度下降大,即高度下降快,再讲匀强电场中,沿不同方向,电势下降差值都相同时,沿电场线方向距离最小,即电势降落最快。
§1.7 电容器与电容
一、课标及其解读
1、观察常见电容器的结构(知道电容器的结构、分类及相关电容器的特点,特别是电解电容器的使用、电容器的工作电压与击穿电压的关系);
2、了解电容器的电容(①知道电容器充电就是把电能储存起来,放电过程就是电场能转化为其他形式的能的过程;②经历影响平行板电容器电容因素的实验探究过程,知道决定平行板电容器电容大小的因素,只有电容器本身的ε、S、d能影响C的大小,而电容器是否带电、极板上电压多高对C都没有影响;③电容器的计算虽然不作要求。但对电容单位的换算、利用C=Q/U,C=εs/(4πkd)以及E=U/d讨论平行板电容器上各物理量变化情况还应是要求的。)
3、举例说明电容器在技术中的应用(如收音机、电视机等电气设备上的滤波电路,电容式传感器的应用等。)
二、教学重点
影响平行板电容器电容大小的因素,利用C=Q/U,C=εs/(4πkd)以及E=U/d三公式讨论平行板电容器上各物理量变化情况。
三、教学难点
利用C=Q/U,C=εs/(4πkd)以及E=U/d三公式讨论平行板电容器上各物理量变化情况。
四、教学易错点
1、电容单位不常用,单位之间的换算关系容易搞错;
2、电容器带电量是指电容器一个极板上带电量的绝对值,学生容易理解成两个极板上带电量的绝对值;
3、电容器充电后与电源断开,当有一极板接地时,改变影响电容的因素,电容器上所带电量不变,学生不易理解。
五、教材疑点
在电容器极板间插入金属导体、绝缘介质对电容器电容的影响
六、教材资源
(一)教材中重视的问题:
1、电容器中U、C、Q、E的变化
(1)若电容与电源断开,则Q不变,然后根据C的变化确定以上物理量的变化;
(2)若电容与电源相连,则U不变,然后根据C的变化确定以上物理量的变化(如课本32页第1、4题);
2、电容器的决定因素。
§1.8 带电粒子在电场中的运动
一、课标及其解读
1、认识带电粒子在匀强电场中的运动(讨论带电粒子在匀强电场中的运动,只限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的情况。但也应注意带电粒子在匀强电场中的平衡类问题。)
2、了解示波器的基本原理(包括示波器的结构、加速和偏转。)
3、了解示波器面板开关与旋钮的作用,并会使用示波器观察直流电与交流电的波形(只要求了解示波器的基本原理,对示波器的工作原理不作要求。)
二、教学重点
带电粒子在匀强电场中做类平抛运动、示波器的使用。
三、教学难点
对带电粒子在匀强电场中做类平抛运动的侧移距离、偏向角的讨论,示波器面板上各旋钮熟练使用。
四、教学易错点
1、对带电粒子在电场中的加速,同学会不分电场是否是匀强电场,而直接用牛顿定律求解;
2、对示波器面板上的扫描微调旋钮、外x、外界信号输入、同步开关等使用不清楚;
五、教材资源
(一)教材重视的问题
1、带电粒子在电场中加速和平衡问题;
2、带电粒子在电场中偏转问题;
3、示波器的基本原、示波器的基本原理。
(二)思想方法
1、理想化方法;
2、突出主要因素、忽略次要因素的科学研究方法(带电粒子的中力。)
第2章 恒 定 电 流
§2.1 导体中的电场和电流
一、课标及其解读
认识电流(①了解形成电流的条件,知道电源的作用和导体中的恒定电场;②初步体会动态平衡的思想;③理解电流的定义,知道电流的单位、方向的规定;④理解恒定电流的含义;⑤经历金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程,从微观的角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系。)
二、教学重点
1、理解电流的定义,能在具体环境中求解电流强度;
2、会用假设法推导电流强度与自由电荷定向移动速率关系。
三、教学难点
1、对通电导体中恒定电场的理解,体会动态平衡的思想;
2、会用假设法推导电流强度I与自由电子定向移动速率V定、导线横截面积S载、导体单位体积内自由电荷个数n等物理量之间的关系。
四、教学易错点
1、导线中的电场分布
错误类型:
(1)认为也是静电平衡,内部合场强为0;
(2)认为导线内电场仅由正、负极产生,与导线上堆积电荷无关。
2、对恒定电场的认识
错误类型:
(1)电场分布稳定与匀强电场混淆;
(2)恒定电场中电荷相对位置不变,不能很好理解动态平衡;
3、将导线内自由电荷定向移动速率与电场传播速率等同。
五、教学疑点
电流形成的微观表达式是否作为一个知识点要求学生掌握。
六、教学资源
假设法求解电流的微观表达式,类似方法应用还有:
例:风力发电中,知道空气密度为ρ,流动速度为V,风扇的半径为R,机械效率为η,求发电功率。
再如:洗车时水枪出水速率为V,枪口横戴面积为S,又知水密度为ρ,求水对汽车的冲击力
§2.2 电动势
一、课标及其解读
1、知道电源的电动势和内电阻(①知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置②了解电源外部和内部自由电荷在定向移动过程中,静电力和非静电力做功与能量转化的关系③了解电源电动势的基本含义,知道它的定义式④理解电源内电阻。)
2、测量电源的电动势和内电阻(①知道测量原理及所需实验器材;②明白实验步骤和注意事项;③学会数据记录和处理;④懂得误差分析方法。)
二、教学重点
1、知道内、外电路中自由点荷定向移动的原因,从而理解静电力做功与非静电力的存在;
2、从非静电力做功角度理解电动势的概念。
三、教学难点
1、对电动势的理解;
2、电路中的能量转化。
四、教学易错点
1、电动势
(1)认为电动势就是电压、电势差,反映了静电力做功本领;
(2)电动势与电池容量相混淆。
2、影响电源的内阻及电动势因素
错误类型:
1、认为电池体积越大,电动势越大;
2、电池体积越大,内阻越大。
五、教学疑点
科学漫步中关于电池的知识处理深度不明
六、教学资源
类比法应用
1、电源——水泵
2、电动势——类比于电势差
3、电动势、电池容量的应用
§2.3 欧姆定律
一、课标及其解读
理解闭合电路欧姆定律(①经历探究导体电压和电流关系的过程,体会利用U-I图象来处理问题、分析实验数据、总结实验规律的方法;②进一步体会用比值法定义物理量的方法,理解电阻的定义;③理解欧姆定律;④通过测绘小灯泡伏安特性曲线的实验,掌握利用分压电路改变电压的基本技能,知道伏安特性曲线,知道线性元件和非线性元件,学会一般元件伏安特性曲线的测绘方法。)
二、教学重点
1、掌握用分压式电路探究导体电压和电流关系的过程。
2、能根据实验数据正确绘制U-I图象,正确分析图象中所隐含的信息。
三、教学难点
1、分压式电路的连接及优缺点。
2、对U-I图像中各类信息的判断
四、教学易错点
1、分压式电路的设计与连接
(1) 不看实验条件,直接设计成限流式电路;
(2)开关闭合前滑片P的位置随意。
2、实验数据处理
(1)绘制U-I图象时,坐标轴上一格习惯取1V或1A为一个标度;
(2)当U-I图线为曲线时,图线上某一点电阻值的计算方法与该点切线的斜率相混淆。
五、教学疑点
什么情况下考虑导体的电阻率ρ随温度的变化而变化。
六、教学资源
加强U-I图象绘制与信息判断,为后面的图表绘制继续做准备。
§2.4 串联电路和并联电路
一、课标及其解读
1、理解串、并联电路中的电流、电压、电阻的关系(①掌握串、并联电路的电流、电压的特点;②掌握串、并联电路的电阻的计算。)
2、了解电流表中并联电阻的分流作用(了解电压表中串联电阻的分压作用。)
二、教学重点
1、理解串并联电路的特点;
2、掌握串、并联电路中电压、电流、电功率的分配关系;
3、电表改装的原理及计算。
三、教学难点
实验方法探索物理规律
四、教学易错点
1、并联电阻的计算;
2、复杂电路的等效电路图;
3、电表改装的原理图及计算尤其是双量程;
4、伏安法测电阻,内接法、外接法的选择。
五、教学疑点
1、省标要求:了解电流表、电压表中分流、分压电阻的作用,而例题与习题中出现了双量程电表的计算;
2、改装电表的校正是否要讨论;
3、小量程电流表表头内阻测量是否要讨论。
六、教学资源
1、教材中的重要思想方法
等效法
2、教材中应重视的问题
(1)课本P52思考与讨论,电表改装的计算及刻度。
(2)课本P53问题与练习
①伏安法测电阻内外接法的系统误差分析,特别注意内外接法的选择方法的归纳;
②理想电表的等效及实际电表内阻对电路的影响;
③双量程电压表改装的原理及计算;
④双量程电流表改装的原理及计算;
⑤应把电表实物展示给学生,让学生观察分流(压)电阻的接法及大小。
§2.5 焦耳定律
一、课标及其解读
1、知道焦耳定律(①知道电功、电功率的概念,并进行有关计算;②认识焦耳定律,用其表达式进行计算;③知道电功和电热的区别。)
2、了解焦耳定律在生活和生产中的应用
二、教学重点
电功和电热的关系、电功和电热的计算。
三、教学难点
纯电阻电路的判断
四、教学易错点
1、电功、电功率在纯电阻电路中推导出了几个计算式,选用时不注意条件;
2、在非纯电阻电路中,不注意欧姆定律的使用条件。
五、教学疑点
1、课本P54推导电功表达式,自由电荷在空间移动时实际是要和金属的离子碰撞,是否要引入自由程的概念;
2、混联电路是否要求;
3、焦耳定律的微观解释是否要求。
六、教学资源
1、教材中主要的思想方法:能量转化与守恒的思想
2、教材中应突出重视的问题
(1)P56思考与讨论应突出欧姆定律I=U/R的适用条件
(2)P57问题与练习,突出物理与生活和生产的联系
(3)P57问题与练习 灯泡额定功率与额定电压的物理意义,额定功率与实际功率的区别,灯泡亮暗的决定因素。
(4)应突出混联电路的处理方法,以及联系实际能力的培养:用电高峰时为什么灯泡特别暗?
(5)热量计算与电功计算的综合题,应突出能量守恒思想及研究热效率的意义。
§2.6 电阻定律
一、课标及其解读
1、通过实验,探究决定导体电阻的因素(通过实验,探究决定电阻大小的因素,体验运用控制变量法研究物理问题的思想方法。)
2、知道电阻定律(①知道电阻定律,会用电阻定律进行有关计算;②知道电阻率的概念、物理意义和决定因素;③了解电阻率与温度的关系。)
二、教学重点
对电阻定律的理解
三、教学难点
电阻率的物理意义
四、教学易错点
(1)I=V/R与R=ρ×(L/S)的物理意义;
(2)探究实验伏安法测电阻,电流表内、外接法的选择,滑动变阻器分压、限流的选择,以及电表量程必须转换时而不转换;
(3)处理把金属丝拉长或折起电阻变化时,不能全面考虑L、S的变化;
(4)分析小灯泡的V-I图象时某一电流(电压)时电阻的求解。
五、教学疑点
1、课本P58 图2.6-2原理图:为什么变阻器用分压式;
2、ρ与温度的关系,对超导现象能否涉及;
3、P61金属的电阻率都随温度升高而增大吗?
六、教学资源
1、思想方法:控制变量法
2、应重视的问题
(1)实验方法的讨论与制定
(2)P60 表2.6-1几种导体材料在20摄氏度时电阻率要强调意义。
(3)P61 说一说,培养学生质量意识和安全意识
(4)P61问题与练习
应突出学生的计算能力的培养及联系实际的能力
§2.7 闭合电路的欧姆定律
一、课标及其解读
理解闭合电路欧姆定律(①了解内电路和外电路,知道电动势等于内、外电路电势降落之和;②理解闭合电路欧姆定律几种表达式,并用它进行有关电路问题的分析与计算;③会对电路进行动态分析;④理解路端电压与负载的关系,会用公式法、图象法分析路端电压与负载的关系)
二、教学重点
闭合电路欧姆定律的理解和应用
三、教学难点
1、对电动势概念的理解;
2、路端电压随负载的变化规律
四、教学易错点
1、闭合电路欧姆定律几种表达式的适用范围。
2、利用闭合电路欧姆定律,对复杂电路中进行动态分析。
五、教学疑点
1、电动势意义的理解;
2、闭合电路中的电功率是否要讨论?
六、教学资源
1、重要思想方法:
能的转化与守恒思想。
2、教材中应重视的问题
(1)测电源电动势和内电阻的方法及数据处理方法,要充分利用P63图2.7-2;
(2)P64 图2.7-4是测电源电动势和内阻的另一种方法;
(3)P65 做一做,可以和(1)中结合到一起讨论;
(4)P66 问题与练习,测串联电池阻的电动势和内阻。
§2.8 多用电表
一、课标及其解读
1、了解多用电表的工作原理,能运用闭合电路欧姆定律分析多用电表;
2、了解多用电表的基本结构,理解欧姆表的内部结构及刻度特点;
3、会用多用电表测量电路中的交、直流电流、电压和电阻;
4、会用多用电表测量二极管的正反向电阻和极性,能探索简单黑箱中的电学元件。
二、教学重点
欧姆表的原理、多用电表的使用、探索简单黑箱中的电学元件。
三、教学难点
欧姆表的原理、多用电表的使用,多用电表的结构分析。
四、教学易错点
1、欧姆表零刻度线位置;
2、欧姆表的黑表笔当成“负极”。
五、教学疑点
1、欧姆表刻度不均匀;
2、如何实现一表多用。
六、教学资源
(一)、重要思想方法:
1、采用转换测量的思想,把测量电阻转化为测量电流;
2、培养学生实验设计能力的思想。
(二)、教材中引起重视的问题
1、对欧姆表要求较高,不仅要掌握其原理,而且从举例入手,对欧姆表进行剖析。
2、欧姆表使用中,要求掌握欧姆表的使用方法以及判断二极管的正负极、测量二极管的正反向电阻,并能用欧姆表探测黑箱内的电子元件,在教材中安排了2个专门习题,P71页3、4题。
3、要求学生能灵活变换量程(档位)分别测量电压、电流和电阻,在本节安排了4个相关的实验。
4、注重欧姆定律在多用电表中的运用,分别在教材中安排了“做一做”、“说一说”以提高学生对欧姆定律的应用能力和设计能力。
§2.9 测量电池的电动势和内阻
一、课标及其解读
1、理解测量电源电动势和内阻的实验原理,进一步感受电源路端电压随电流的变化关系。
2、体验测量电源电动势和内阻的探究过程,掌握实验方法。
3、培养学生仔细观察,真实记录实验数据等良好的实验习惯和实事求是的品质,体验获取数据,分析数据,寻找规律的科学思维方法。
4、用解析法和图像法求解电源电动势和内阻,能对结果进行误差分析、了解减小误差的方法。
二、教学重点
探究测量电源电动势和内阻的原理和方法,掌握其数据处理和误差分析。
三、教学难点
实验电路连接,图像法求解及误差分析。
四、教学易错点
1、实验电路的连接;
2、实验时间的控制。一是读数的时间控制,二是实验总时控制;
3、测量过程中短路(尤其是使用滑动变阻器的方案);
4、绘制图象时曲线应尽可能地布满整个坐标纸;
5、三种测量电路的系统误差分析;
6、坐标原点(有时坐标原点电压不取零)。
五、教学疑点
1、平均值法(解析法)与图解法的优劣;
2、三种实验方案的比较(课本P72页的图2.9-1、2.9-2、2.9-3);
3、实验中为什么选用旧的干电池?
六、教学资源
(一)教材中引起重视的问题
1、测量电路的多样性。选择测量电路时,更注重实验方案的设计原理;
2、重视图象处理数据的优越性。
(二)教材中体现的重要思想
1、体现对学生创新能力的培养(教材中灵活运用闭合电路欧姆定律讨论了三种电路);
2、理论联系实际的思想,教材用较多的篇幅引导学生使用水果来做电源进行实验。
§2.10 简单的逻辑电路
一、课标及其解读
1、了解简单逻辑电路及其符号,理解“与”、“或”、“非”门逻辑电路中结果与条件的关系,会用真值表表示这种因果关系;
2、通过实验,观察门电路的作用,初步了解逻辑电路的基本原理以及在自动控制中的应用;
3、初步了解集成电路,关注我国集成电路及其研究、发展情况。
二、教学重点
1、“与”、“或”、“非”门的逻辑意义及实现方法;
2、逻辑运算的真值表;
3、几种实用控制电路的原理。
三、教学难点
逻辑电路的结构及真值表。
四、教学易错点
1、逻辑电路的符号使用混乱;
2、自动控制电路分析,如P79页例题1、P81页第3题中R的调节。
3、脉冲信号的电势变化图,如P81页第2题。
五、教学疑点
1、逻辑电路作何用途,与生产生活有何联系;
2、真值表的意义及运算。
六、教学资源
(一)、教材中引起重视的问题:
1、逻辑电路在生活中的应用,课本中的例题1及问题与练习中的第3题;
2、集成电路在科技、生产以及生活中的应用。
(二)、教材中的重要思想:
1、教材中使用类比的思想,使学生便于接受逻辑运算关系;
2、理论联系实际的思想;
3、培养学生严密逻辑思维能力的思想。
第3章 磁 场
§3.1 磁现象和磁场
一、课标及其解读
1、知道电流的磁效应(①了解电流磁效应的发现过程,体会思维观念在科学探究中的重要性;②体会奥斯特实验的物理思想和重要意义。)
2、知道磁场的基本特性(①类比电场概念,体会磁场的客观存在性;②认识到磁场比电场更为复杂,磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间,以及通电导体与通电导体之间均是通过磁场发生的相互作用。)
3、列举磁现象在生产、生活中的应用。了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响,关注与磁相关的现代技术发展(①过查阅资料及相互交流,了解磁现象的应用,尤其关注磁现象在现代技术中的应用和发展;②了解地球的磁场。)
二、教学重点
1、磁现象、电流的磁效应;
2、磁场概念的形成。
三、教学难点
地磁场的空间分布特点
四、教学易错点
对地磁场的理解是学生最容易出错的地方。一方面对地理南北极和地磁南北极的区别会认识不清,二者不重合,存在夹角,即磁偏角;另一方面对于地磁场的空间分布情况认识不到位,地磁场方向在两极是竖直的,而在赤道上方是水平的,其他处与地面存在一定夹角。教学中应让学生认识并能清楚地表述地磁场的空间立体分布情况,锻炼学生的空间想象和空间表述能力。
五、教学资源
本节内容蕴藏了丰富的人文内涵,教材中突出重视了对学生的科学素养、物理思想的传播,对生产生活的关心,对科技发展的关注。体现了物理教育在科学和文化方面的双重作用。本节内容蕴涵了联系与发展的思想、类比的学习方法。
§3.2 磁感应强度
一、课标及其解读
知道磁感应强度(①通过实验、类比和分析,寻找描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度;②进一步体会用比值法定义物理量的方法;③知道磁感应强度的定义,知道其方向、大小、定义式和单位。)
二、教学重点
1、磁感应强度概念的形成;
2、磁感应强度方向的确定;
3、磁感应强度大小的确定。
三、教学难点
1、如何寻找描述磁场强弱和方向的物理量;
2、对于磁感应强度概念的理解和应用。
四、学生易错点
1、对于公式的理解不准确
①误认为B的大小是由F和IL决定,即B与F成正比,与IL的乘积成反比。对此,可类比以前所接触的用比值法定义的物理量,体会其含义。要使学生了解比值是磁场中各点的位置函数,即在磁场中某一确定位置处,无论怎样改变I和L,F都与IL的乘积大小成比例变化,比值与F、I、L无关;而在非匀强磁场中的不同位置,比值不同。
②公式的成立条件容易忽视。在涉及通电导线在磁场中受力大小时,往往仅考虑B、I、L三个量的大小,忽视它们的方向关系。教学中要特别强调当导线与磁场方向垂直时受力最大,平行时受力为零。也可借助实验演示,加强认识。
2、对于磁场力和磁感应强度方向关系的认识不准确
学生容易将电场中形成的认识搬至磁场中,误认为导线在磁场中的受力方向与磁场方向一致。教学中应借助实验加强正确认识,也可在电场、磁场的对比中深化认识。
五、教学疑点
1、为什么不通过磁极受力的大小来定义磁感应强度的大小呢?
2、为什么不通过电流元受力的方向来定义磁感应强度的方向呢?
3、对于小磁针两极受力方向的判断,“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”与“小磁针N极受力与磁感应强度方向相同”是否是统一的?二者有何区别?
4、磁场力和磁感应强度方向”是否与“电场力和电场强度方向”存在相同关系?
5、对于电流元概念的理解。
六、教学资源
本节内容突出重视磁感应强度概念的形成过程,即如何寻找描述磁场强弱和方向的物理量。借鉴、类比电场强度概念的形成,培养学生全面、联系地看问题的思维方法,经历体验科学探究的过程,学习科学探究的思维方法,提高学生分析问题、思考问题、解决问题的能力,锻炼学生的逻辑思维能力。例如在磁场方向确定上,借鉴了电场方向的确定方法;磁场大小的确定过程中则体现了大量的思维活动。
§3.3 几种常见的磁场
一、课标及其解读
1、知道磁感线(①了解磁感线的特点;②比较电场线和磁感线的区别不同之处。)
2、知道几种常见磁场磁感线的分布情况(①利用铁屑模拟磁场的磁感线,了解常见磁场分布情况;②熟记几种常见磁场的磁感线分布。如:条形磁铁、通电直导线、环形电流、通电螺线管等。
3、判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向(①掌握安培定则的使用方法;②能够利用安培定则判断通电直导线、环形电流、通电螺线管周围磁场分布情况。)
4、了解安培分子电流假说。能够用其解释一些磁现象。
5、知道磁通量(①理解磁通量的定义;②会计算磁通量、磁通量的变化。)
二、教学重点
1、磁感线的特点,几种常见磁场磁感线的空间分布情况;
2、安培定则及其应用;
3、磁通量、磁通量的变化计算。
三、教学难点
1、几种常见磁场磁感线的分布情况;
2、安培分子电流假说;
3、磁通量物理意义的理解。
四、教学易错点
1、磁感线
①对于磁感线是闭合曲线认识不到位。在磁体内部磁感线方向是从S到N,小磁针放到磁体内部时,不少同学会继续用“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”来判断小磁针的N极指向。这里要强调此结论只适用于在外部磁场中,不适用于内部磁场。正确的分析方法应是按安培定则分析出磁场方向,而小磁针的N极必指向它所处的磁场方向。
②对磁感线的疏密分布认识不清楚,尤其是内部磁场的分布情况。
2、磁通量
①在应用Φ=BS计算磁通量时,不少学生会不注意B⊥S的条件,忘记考虑方向问题。
②在计算磁通量的变化时,会忽视磁通量的正负,出现错误。在涉及到磁体内部磁场时,会忽视内部磁场与外部磁场反向这一问题及内部磁场强于外部磁场这一分布特点,在判断上出现错误。
五、教学疑点
1、磁体内部磁场的分布具有怎样的特点?
2、如何利用安培分子电流假说解释磁化和退磁现象?
3、如何理解磁通量的意义?
六、教学资源
1、本节内容突出重视几种常见磁场的空间分布情况。让学生运用安培定则讨论了通电直导线、环形电流及通电螺线管等磁场磁感线的空间分布,并能够画出它们的磁感线的俯视图和不同角度的剖面图,调动学生充分发挥空间想象力,使学生对空间分布的磁感线的方向及疏密分布有一个完整的认识。
2、教材中的“做一做”,“验证环形电流的磁场方向”,通过动手实验,加深对磁场方向的认识;“用磁传感器研究磁场”,主要目的是拓展学生视野,但作为复习来说,就是一个很好的背景资料,可挖掘的东西较多,可涉及传感器及带电粒子在磁场中运动等知识。
3、教材十分重视培养学生全面联系地看问题的思维方式,从通电直导线磁场,过渡到环形电流的磁场,再过渡到通电螺线管,体现由直到曲的转化、由少到多的叠加过程,形象思维中隐含了逻辑思维,注意到这种联系,而不是孤立地罗列,有利于培养学生科学的、联系发展地看问题的思想方法。
§3.4 磁场对通电导线的作用力
一、课标及其解读
1、通过实验认识安培力(①通过实验,知道通电导体在磁场中会受到安培力作用;②知道导体放置方向不同时,所受安培力不同。)
2、会判断安培力方向(①会用左手定则判断安培力的方向;②知道安培力方向始终垂直磁感应强度的方向和电流方向,但磁场方向不一定与电流方向垂直。)
3、会计算匀强磁场中安培力的大小(①能推导匀强磁场中安培力表达式,会计算匀强磁场中安培力的大小;②知道磁电式仪表的构造以及运用它测量电流大小和方向的基本原理;③安培力的计算限于直导线与磁场平行和垂直两种情况。)
二、教学重点
安培力的方向和大小
三、教学难点
安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系
四、教学易错点
1、安培力方向判断左右手会混淆,另外画受力图易出错;
2、F=BIL中,学生会把L误认就是导线的长度。
五、教学疑点
1、安培力的方向一定与电流和磁感应强度方向都垂直,但电流方向与磁感应强度方向可以成任意角度;
2、平行直导线间的相互作用力大小相等;
3、表盘刻度为什么是均匀的。
六、教学资源
(一)特别重视的问题
1、安培力方向的判断,把立体图转化为平面图;
2、重视开放型习题教学;
3、重视安培力公式的推导过程。
(二)重要思想方法
1、安培力大小推导过程,体现了等效替代思想和从特殊到一般的思维方法。
2、安培力方向判断中,体现了微元法和特殊位置法思想方法。
§3.5 磁场对运动电荷的作用力
一、课标及其解读
1、通过实验认识洛仑兹力(①通过实验,知道通运动电荷在磁场中会受到洛仑兹力的作用;②知道运动电荷在磁场中沿不同方向运动时,所受洛仑兹力不同。)
2、会判断洛仑兹力方向(①会用左手定则判断洛仑兹力的方向;②知道洛仑兹力方向始终垂直磁感应强度的方向和电荷的运动方向,但磁场方向不一定与电荷的运动方向垂直。)
3、会计算匀强磁场中洛仑兹力的大小(①能推导匀强磁场中洛仑兹力的表达式,会计算匀强磁场中洛仑兹力的大小;②洛仑兹力的计算限于带电粒子的速度方向与磁场方向平行和垂直两种情况。)
4、了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用(知道电视显像管的基本构造以及它工作的基本原理。)
二、教学重点
洛仑兹力的大小和方向
三、教学难点
洛仑兹力的大小和方向
四、教学易错点
1、负电荷运动时受洛仑兹力方向判断。
2、洛仑运动不做功。
3、V与B方向相同时不受洛伦兹力。
五、教学疑点
1、已知B、V的方向,可唯一确定F的方向,但已知F、V方向不能确定磁场方向;
2、f=qVB中V的含义是相对于磁场运动的速度;
3、为什么安培力作功,而洛仑兹力不做功。
六、教学资源
(一)特别重视问题:
1、特别重视实验,它是学生探究洛伦兹力大小与方向的基础;
2、重视思考与讨论,体现过程与方法教学目标;
3、重视培养学生建立三维空间摸型;
4、重视洛仑兹力和安培力比较,培养学生的迁移能力。
(二)重要思想方法:
1、关于洛仑兹力方向,从提出问题,猜想假设、实验验证到分析论证,充分体现新教材的探究教学思想。
2、洛仑兹力大小推导,体现了培养学生建立物理模型,培养学生逻辑思维能力的思想。
3、电视显像管的工作管理,重点在工作原理,不深究技术细节,体现删难就简,突出重点的思想。
§3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动
一、课标及其解读
认识电磁现象的研究在社会发展中的作用(①通过实验和理论分析,知道带电粒子沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场,做匀速圆周运动;②能推导出带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式和周期公式,会应用这些公式分析问题;③了解质谱仪、回旋加速器、速度选择器的原理。)
二、教学重点
带电粒子在磁场中的运动。
三、教学难点
带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动
五、教学疑点
1、垂直进入匀强磁场的带电粒子为什么会做匀速圆周运动;
2、回旋加速器中带电粒子转过半圆的时间为什么不变。回旋加速器中带电粒子每次经过盒缝的时间,实际是不同的,它对于交变电流的周期为什么不影响。
四、教学易错点
1、带电粒子在有界磁场中运动的圆心、半径的确定;
2、带电粒子在有界磁场中运动的时间确定。
六、教学资源
(一)特别重视的问题:
1、要重视实验探究,使学生获得感性材料;
2、要重视分析,培养学生抽象思维能力;
3、要重视对粒子受力和运动情况分析,培养学生综合应用知识的能力。
(二)重要思想方法:
1、教材采用先实验探究,再理论分析,重视理论与实践相结合的研究方法;
2、分层次提出问题,引领学生主动思考与探究;
3、通过质谱仪与回旋加速器的教学,让学生体会理论必须服务于实践,并在实践中不断得到改进和完善。
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31解读省高中物理必修二教学要求
盐城市一中高三物理备课组
本模块是高中物理的共同必修模块,所有学生都必须完成这一模块的学习。
本模块划分为机械能和能源、抛体运动、圆周运动和经典力学的成就与局限性三个二级主题。
在本模块的教学中,学生将通过机械能、曲线运动的规律和万有引力等内容的学习,进一步了解物理学的核心内容,体会高中物理课的特点和学习方法,为以后进一步学习打好基础,为后续模块的选择做准备。
(一)机械能和能源
[内容标准]
1.举例说明功是能量变化的量度,理解功和功率。关心生活和生产中常见机械的功率的大小及其意义。
2.通过实验,探究恒力做功与物体动能变化的关系。理解动能和动能定理。用动能定理解释生活和生产中的现象。
3.理解重力势能。知道重力势能的变化与重力做功的关系。
4.通过实验验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律。用机械能守恒定律分析生活和生产中的问题。
5.了解自然界中存在多种形式的能量。知道能量守恒是最基本、最普遍的自然规律之一。
6.通过能量守恒以及能量转化和转移的方向性,认识提高效率的重要性。了解能源与人类生存和社会发展的关系,知道可持续发展的重大意义。
[学习要求]
1.能量
通过实例了解能量,知道自然界中能的形式的多样性及其转化。
2.功
理解功的概念和做功的两个要素。
知道功是标量,理解功的计算公式W=Flcosθ,并能进行有关分析和计算,理解正功、负功的物理意义。(变力的功只要求用动能定理计算。)
通过实例说明功是能量转化的量度。
3.功率
理解功率的物理意义、功率的定义及定义式。
理解功率与力、速度之间的关系,能运用其解释和计算汽车启动和行驶中的有关问题。(不要求用功率的表达式进行计算。)
区分额定功率和实际功率,区分瞬时功率和平均功率。
调查功率知识在生活中的实际应用。
关注生产、生活实例中的功率问题,调查常见机械功率的大小及其意义。
4.重力势能
知道重力做功与路径无关,经历重力势能概念的建立过程。
理解重力势能及其定义式,知道重力势能的变化和重力做功的关系。
理解重力势能的相对性。
5.弹性势能
通过实例了解弹性势能的概念,知道弹性势能与形变有关。
调查弹性势能在生活中的应用,发展应用物理知识的意识。(不要求用弹性势能的表达式EP=求解有关问题。)
6.功与物体动能变化的关系
经历实验探究功与物体动能变化关系的过程,体会实验探究方法。
会用图象法处理实验数据
7.动能
经历动能表达式的建立过程,理解动能的概念及其表达式。
8.动能定理
掌握动能定理及其推导过程,用动能定理进行分析、解释和计算生活和生产中的实际问题,体会用能量观点解决力学问题的思路与方法。
9.机械能守恒定律
理解机械能的概念。
通过实例,体会动能和势能之间的相互转化。
理解机械能守恒定律,运用机械能守恒定律分析和解决生活和生产中的实际问题;尝试设计验证机械能守恒定律实验方案,经历验证机械能守恒定律的过程,学会对数据进行处理的方法。进一步体会用能量观点解决力学问题的思想方法。
10.能量守恒定律
知道能量守恒定律是自然界最普遍规律之一,了解守恒思想的重要性。
通过对生产、生活中能量转化的实例分析,体会能量守恒。运用能量守恒定律分析实际问题。
11.能源与能量耗散
知道常规能源和新能源;了解能量转化和转移的方向性。
体会我们周围的能量耗散及提高能源利用效率的重要性,发展节能意识和环保意识,知道可持续性发展的重要意义。
[教学建议]
1.让学生设计实验,测量人在某种运动中的功率。
2.让学生用打点计时器或光电计时器探究恒力做功与物体动能变化的关系。
3.引导学生查找资料、访问有关部门,收集汽车刹车距离与车速关系的数据,尝试用动能定理进行解释。
4.在初学阶段,用动能定理解题时的研究对象一般只限于一个物体(相对静止除外)。
5.引导学生查找资料,分析和评价核能为人类带来的好处和可能发生的问题。
(二)抛体运动与圆周运动
[内容标准]
1.会用运动合成与分解的方法分析抛体运动。
2.会描述匀速圆周运动。知道向心加速度。
3.能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。分析生活和生产中的离心现象。
4.关注抛体运动和圆周运动的规律与日常生活的联系。
[学习要求]
1.运动的合成与分解
通过对具体问题的分析和讨论,知道合运动与分运动的相互关系,理解运动的合成和分解遵循平行四边形法则。
运用作图法和直角三角形知识计算有关位移和速度的合成与分解问题,用运动的合成和分解的方法分析一些实际问题。
2.抛体运动的规律
通过实验,探究平抛物体运动的规律,用运动的合成和分解的方法分析平抛运动的特点。
通过实例,知道用运动的合成与分解的方法研究其他抛体运动,关注抛体运动的规律与日常生活的联系。
3.圆周运动
知道线速度概念和定义式。
知道匀速圆周运动的概念,知道匀速圆周运动是变速运动。
知道转速、角速度及周期的概念及其定义式,认识线速度、角速度、周期之间的关系,会用它们之间的关系进行简单计算。
(在角速度概念的教学中,对角速度的方向不做要求。)
4.向心加速度
认识向心加速度的概念,并能用向心加速度的公式进行简单计算。
5.向心力
通过实验,体验向心力的方向,理解向心力的概念。
通过实验,知道向心力大小与哪些因素有关,理解向心力公式。
了解变速圆周运动和一般曲线运动的分析方法。
(关于向心力的定量计算,只限于向心力等于合外力的情况。)
6.生活中的圆周运动
能分析生活中圆周运动的向心力来源,会用向心力和向心加速度的公式对具体问题进行计算。
注意生活中的离心现象,能分析生活中的一些常见问题。
[教学建议]
1.引导学生通过查找资料,对比实际弹道的形状与抛物线的差异,尝试做出解释。
2.向心加速度的公式a =v2/r可以直接给出。
3.引导学生估测自行车拐弯时受到的向心力,调查公路拐弯处的倾斜情况或铁路拐弯处两条铁轨的高度差异。
(三)经典力学的成就与局限性
[内容标准]
1.通过有关事实了解万有引力定律的发现过程。知道万有引力定律。认识发现万有引力定律的重要意义。体会科学定律对人类探索未知世界的作用。
2.会计算人造卫星的环绕速度。知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。
3.初步了解经典时空观和相对论时空观,知道相对论的建立对人类认识世界的影响。
4.初步了解微观世界中的量子化现象,知道宏观物体和微观粒子的能量变化特点,体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。
5.通过实例,了解经典力学的发展历程和伟大成就,体会经典力学创立的价值与意义,认识经典力学的实用范围和局限性。
6.体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用。举例说明物理学的进展对于自然科学的促进作用。
[学习要求]
1、开普勒行星运动定律
了解开普勒行星运动定律,从中体会观察在认识自然、发现规律中的作用,体会科学探索过程的曲折与艰辛。
通过学习牛顿发现万有引力定律的史实,初步了解太阳和行星之间的引力特点。
认识利用开普勒行星运动定律及圆周运动的知识“推导”太阳与行星间的引力表示式的方法。
(介绍开普勒行星运动定律的目的是为了了解万有引力定律的发现过程,不要求用
它进行定量计算。)
2、万有引力定律
知道万有引力发现的重要意义。
理解万有引力定律,理解定律表达式中各个物理量的含义,知道引力常量的物理意义、数值和单位,了解引力常量的测定方法。
(不要求定量计算由于自转引起的重力与万有引力间的不同。)
3、万有引力理论的应用
用万有引力定律计算天体的质量。
知道万有引力定律在天文和航天领域发挥的巨大作用,体会科学规律对人类探索和认识未知世界的意义。
4、宇宙速度
了解三个宇宙速度的含义,理解并能推算第一宇宙速度。
会计算不同轨道上的人造地球卫星的速度和周期。
关注人类在航天领域和宇宙开发方面所取得的巨大成就。
通过查阅资料,了解我国航天事业的发展,发展爱国主义的情感。
5、经典力学的局限性
初步了解经典力学的时空观和相对论时空观,知道相对论对人类认识世界的影响;通过实例初步了解经典力学的发展历程和伟大成就,知道经典力学的局限性。
初步了解微观世界中的量子化现象。
[教学建议]
1.通过查阅资料,了解牛顿的“月—地检验”,
2.通过用万有引力定律发现未知天体的事实,说明科学定律对人类认识世界的作用。
3.组织学生观看有关人造地球卫星、航天飞机、空间站的录像。
4.通过实例,让学生了解经典力学对航天技术发展的重大贡献。
5.让学生了解重物下落与天体运动的多样性与统一性,知道万有引力定律对科学发展所起的重要作用。
6.引导学生收集我国和世界航天事业发展历史和前景的资料,写出调查告。
2008届高三物理的复习思路和策略
2008届高考是新的高考方案下的第一届,我们高三备课组经过充分酝酿、反复讨论,确定了总体复习思路是:立足课本、狠抓基础、降低起点、分层推进、全面提高。下面就围绕如何扎实地搞好2008届高三物理的复习工作,现提出如下教学建议。
1、选准教学起点,重视双基教学
首先,高考试题要尽量做到既有利于高校选拔人才,又要发挥对中学教学具有良好的导向及作用。尽管近几年来,教材在变,大纲在变,高考也在变,但变化中有不变,基本概念、基本规律和基本思路是不会变化的。而且知识是能力的载体,不能因为高考命题由原来的“知识立意”向“能力立意”转移,就忽视基本知识、基本规律、基本技能的学习,俗话说“无知便无能”,没有扎实的基础知识,就不会有游刃有余的解题能力。所以,无论从高考的要求看,还是从学生认识规律看,都必须降低教学重心,注重实效,强调运用,力求循序渐进,扎扎实实地抓好日常教学,改变起点过高、节奏过快,容量过大冒进做法,环环紧扣,步步为营。面向全体学生,注意教学目标的层次性,力求使每一位同学都有更大的收获。那种盲目做题、费神猜题忽视“双基”的做法是急功近利、事倍功半的,更不利于教学质量的提高。
2、深入研究教材和大纲,重视新教材的作用
而2008届高考又面临一个新的高考模式,究竟怎么个复习法,只有到教材中去找,到教学大纲、考纲中去找。所以我们全组同志对教材、大纲进行了深入的研究,结合教材,哪些要讲,哪些可以不讲,哪些要重点讲,哪些可以略讲,各抒己见、集思广益、形成共识。
3、注意现代信息的收集和获取
将物理知识与实际生活相联系,尤其是与现代高考科技的联系,是高考的必然趋势和热点。这也是物理学科的特点。一方面,要鼓励学生博览群书,尤其是科技类书籍,不断地获取新的信息,关心科技的发展与进步,另一方面,教师也要不断研究和学时做有心人,多留意从各种媒体吸收信息,只有这样,才能做到与时俱进,“用时不恨少”。同时要引导学生关心实际问题,关注当代科学技术的成果和未来科学技术的发展趋势,把所学的物理知识应用到实际中去。
4、加强物理实验的复习,重视实验能力的培养
随着高考的改革,命题已由知识立意逐步转向能力立意,联系实际,联系实验的题目越来越多。同时近几年高考物理有力地冲击了照本宣科式的物理实验教学模式,代表着物理教学改革的方向。它给我们的启发是:
首先,要更加重视课本中的实验,高考的实验题都是以规定实验中的原理、方法和器材为基础编写出来的。也只有真正挖掘和理解了课本中的实验,才能为迁移运用奠定基础。
其次,我们教师也应该认识到,课本中的实验仅仅是为我们提供了一套可行的实验设计方案和操作规程,但它决不是唯一可行的,也不一定是最佳实验方案。我们应该着重从中领悟物理实验的设计思想、所运用的科学方法、规范的操作程序及合理的实验步骤。应从实际出发作合理的变通和大胆的改进,通过改变实验目的和要求、实验控制的条件、实验仪器等方法,让学生动手去做,以培养学生运用实验思想方法、设计、探究新的物理实验的能力。
由此可见,在高三物理实验复习中,应回归课本,只有充分挖掘课本才能充分理解教材,才能在遇到新题凭借扎实的基本知识从容解决实际问题。
物理教学的目的,就是要让学生在掌握知识的同时,领悟其中的科学方法,培养学生独立思考和仔细审题的习惯和能力。使学生学会“渔”而不仅仅是得到“鱼”。为什么不少学生感到物理课听起来容易,自己做起来难。问题就在于他们没有掌握物理学科科学的研究方法,而是死套公式。为此,在物理复习过程中要适时地、有机的将科学方法如:模型法、整体法、隔离法、图像法、考证法、演绎法、归纳法、假设法、排除法、对称法、类比法、极限法等进行归纳、总结,使之有利于学生消化吸收。从而提高学生的解题能力和技巧。
具体措施:
1、加强教学的研究与交流,促进学科整体提高
切实加强集体备课、实现资源共享,扬长避短,优势互补,严格执行“六统一”,每周集中两次,每次落实一个主讲人,同时反馈上周练习中存在的共性问题,及时跟踪矫正,在强调集体备课的同时,个人备课要加大投入。定期和不定期组织组内听课评课,力求完善自我,相互学习,相互借鉴,在不断提高教学业务能力和教学艺术水平的基础上,追求课堂效益的最大化。一方面立足于校内研究,同时将邀请外校的教学骨干来我校传授先进的教学经验,从而促进物理学科教学的整体提高。
2、在课堂教学中,贯彻“三为主”的原则,突出讲练结合
大力提倡启发式、讨论式等教学方式,引导学生主动学习、自主学习,摒弃“满堂灌”、高难度、大题量的应试训练。突出精讲精练,充分激发学生学习的内在动力,使学生养成主动参与,积极思考的良好学习习惯,要精选例题,充分用好学校为高三年级配制的一流的多媒体系统,确保例题以完整的形式呈现给学生,而不要采用在黑板上给出简单的示意图和几个物理量的方式出示题目,以给学生最原始的信息,给以学生审题的时间,启发和指导学生从原始题目中采集信息、处理信息,建立起与题目相对立的物理模型。从而使学生在这方面的能力得到系统的训练。认真选编课外练习题,每周一练要有系统性、滚动性、层次性,通过适度的训练使学生加强理解、巩固知识、培养能力。
3、狠抓解题规范,努力提高试卷质量
高考主观题量的增加,说明对思维的科学性,解题的规范化提出了更高的要求。而事实上往往是年级越高,规范化程度越低,不少学生为了节省时间,在解题时只剩下光秃秃的几个公式和结果,题目的分析、解题的中间过程全无,这样的状况在高考中无疑是要吃大亏的,为此在复习中应做好以下几个方面的工作:(1)对解题的规范性提出明确而具体的要求,并在平时作业与考试中严格执行,好的要传阅,差的要限期改正,甚至曝光。(2)教师在平时的课堂教学中自身要加强规范化的示范,对部分例题要有完整的解答。(3)在考试阅卷时,对解题的规范化要分配较大的分值,对学生形成一种导向。(4)在平时练习中、不准用计算器,且要运算到相应的位数。
4、搞好提优补差工作,力争全面丰收
随着招生规范的扩大,学生的层次已明显拉大,学生间个体状况悬殊,这给教学的整体推进带来了新的难度。面对新情况,我们采取新策略。首先,牢牢抓住两个强化班和一个竞赛班,周密安排教学计划,严格选准教学起点,精心选择复习资料,务必使教学的各个环节有的放矢,使这些学生“吃好吃饱,吃深吃透”,同时要对他们进行目标激励,鼓足这些学生的信心,以“高目标,严要求”,坚持不懈地做好这项提优工作,力争在高分层次有所突破即提高达A率;其次,普通班级依然采取分层要求的方法,使学有余力的同学在学习上得到补偿;重点对后进生采取化整为零的措施,把责任落实到课任老师,在兴趣、方法、基础知识、能力等方面给予关心、指导和帮助,每周一次回味练习,将易错题、经典题反复巩固练习,力争大面积的达B率,才能为学校提高升学率,提供有力的保障。
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- 10 -《必修1》 教 材 分 析
江苏省射阳中学高三物理备课组
一、教学要求
必修一模块是高中物理共同必修模块,所有的学生都必须完成这一模块的学习。本模块划分为“运动的描述”和“相互作用与运动规律”两个二级主题,模块涉及的概念和规律是高中物理进一步学习的基础。有关实验在高中物理中具有典型性,通过这些实验学习,可以掌握基本的操作技能、体会实验在物理学中的地位及实践在人类认识世界中的作用,其具体的教学要求如下:
(一)运动的描述
[内容标准]
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。
[学习要求]
1.质点
认识质点的概念,通过实例分析知道质点是一种科学抽象,是一个理想模型。
在具体事例中认识在哪些情况下可以把物体看作质点,体会质点模型在研究物体运动中的作用。
2.参考系和坐标系
知道参考系概念,通过实例的分析了解参考系的意义。
在具体问题中正确选择参考系,利用坐标系描述物体的位置及其变化(不要求介绍“惯性系”和“非惯性系”)
体会研究物理问题中建立参考系的重要性,体验数学工具在物理学中的应用。
3.时间(间隔)和时刻
通过实例了解时刻和时间(间隔)的区别和联系。
用数轴表示时刻和时间,体会数轴在研究物理问题中的应用。
4.路程和位移
理解位移的概念。
通过实例,了解路程和位移的区别,知道位移是矢量,路程是标量。
知道时刻与位置、时间与位移的对应关系;用坐标系表示物体运动的位移。
5.速度 匀速直线运动
理解物体运动速度的意义,知道速度的定义式和矢量性,知道速率的概念。
理解平均速度的意义,并用公式计算物体运动的平均速度,认识有关显示物体运动速度大小的仪表。
知道瞬时速度的意义,在具体问题中识别平均速度和瞬时速度,初步体会极限的思维方法。
知道速度和速率的区别。
理解匀速运动的概念。
认识匀速直线运动的s-t图像和v—t图像,并用他们描述匀速直线运动。
6.速度的测量
理解测量速度的基本原理。
会用打点计时器测量物体运动的速度,会处理实验数据。
对于具体问题,使用v—t图像描述速度随时间的变化规律。
7.加速度
理解加速度的物理意义,知道加速度的定义式和单位。
用加速度定义式进行计算,并根据加速度与速度方向间的关系判断物体是加速运动还是减速运动。
知道平均加速度和瞬时加速度及其区别,理解匀变速直线运动的含义。
知道匀变速直线运动v- t图像的斜率表示加速度的大小。
8.探究速度随时间的变化规律
经历“研究物体运动速度随时间变化规律”的探究过程,会用打点计时器来研究匀变速直线运动。
运用列表法、图像法处理实验数据、分析运动特点等。
体验在实验研究中获取数据,作出图像,分析图像,寻找规律的科学思维方法。
9.匀变速直线运动的速度与时间的规律
通过实例,知道匀变速直线运动的v- t图像,认识匀变速直线运动的速度与时间的变化规律。
认识匀变速直线运动的速度公式,并用公式进行计算。
知道匀变速直线运动和非匀变速直线运动的区别。
10.匀变速直线运动的位移与时间的规律
了解匀变速直线运动位移公式的推导方法,认识匀变速直线运动的位移公式,并用公式进行计算。知道v—t图像中图线与横轴包围的“面积”表示位移。
11.自由落体运动
通过实验,了解空气阻力对落体运动的影响,知道自由落体的概念。
通过实例的分析,知道自由落体运动的加速度是恒定的,认识自由落体运动的规律。
初步了解伽利略研究自由落体运动所用的实验和推理方法。
通过查找资料等方式,了解并体会伽利略对物体运动的研究在科学发展和人类进步上的重大意义。
(二)相互作用与运动规律
[内容标准]
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。
[学习要求]
1.力
知道力是物体间的相互作用,并在具体问题中找出施力与受力物体。
知道力的三要素,在具体问题中画出力的图示或力的示意图。
2.形变与弹力
通过实例分析,了解弹性形变的概念,知道弹力及弹力产生的条件,分析弹力的方向。
通过探究知道胡克定律,并用其进行简单计算。(不讨论弹簧组劲度系数的问题)
3.摩擦力
通过实例知道静摩擦产生的条件,知道最大静摩擦的概念,判断静摩擦力的方向。(不
引入静摩擦因数)
通过实例知道滑动摩擦产生的条件,判断滑动摩擦力的方向。
通过探究,知道影响滑动摩擦力大小的因素,用动摩擦因数计算滑动摩擦力。
(不要求对三个或三个以上的连接体进行受力分析)
4.力的合成与分解
理解合力和分力的概念,知道力的分解是力的合成的逆运算。
通过实验探究,理解平行四边形定则,区分矢量与标量。(力的合成与分解的计算,只限于用作图法或直角三角形知识解决)
关注力的合成与分解在科学技术与社会中的应用,用力的合成与分解分析日常生活中的问题。
5.共点力作用下物体的平衡
通过实例了解共点力作用下物体平衡的概念,知道共点力作用下物体的平衡条件,并用来计算简单的平衡问题。(不要求解决复杂连接体的平衡问题)
关注科学技术与社会,用共点力平衡的条件解释生活中的有关问题。
6.牛顿第一定律
知道伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识,知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论,知道理想实验法是科学研究的重要方法。
理解牛顿第一定律的内容和意义。
7.牛顿第二定律
通过实验探究和具体实例的分析,理解加速度与力的关系,理解加速度与质量的关系。
经历实验方案的制定和实验数据处理的过程,学习科学方法,提高科学素养。
通过实验归纳,理解牛顿第二定律的内容,知道牛顿第二定律表达式的含义。
8.牛顿第三定律
通过实验探究,理解牛顿第三定律的含义并应用牛顿第三定律解决实际问题。
9.用牛顿定律解决问题
用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。
理解应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,并解决有关问题。
通过实验认识超重和失重现象,知道超重和失重的概念及其产生条件。
(不要求求解加速度不同的连接体问题,不要求在非惯性系内处理运动的问题)
10.力学单位制
知道单位制的意义,知道国际单位制中力学的基本单位。
认识单位制在物理计算中的作用,并正确使用国际单位制单位。
二、教材重点与难点
(一)运动的描述、匀变速直线运动的研究
这部分内容出现较多的是匀变速直线运动的规律,在新课标下,与实际生活和生产密切结合的问题,新高考考查的几率会大大提高。本章知识应多注意对有关交通运输、现代科技、测量运动物体的速度和物体之间距离等题型的归纳和总结。在复习的过程中,熟练地掌握匀变速运动的公式、规律和它们之间的关系,并能灵活的运用和变通,是解决该部分问题的关键。
(二)相互作用
本章主要内容包括三种性质的力、物体的受力分析、力的合成与分解.在高考中主要通过这部分的知识来考查考生对这类知识的理解及其分析、推理能力和数学运算能力.
在三种性质力中,高考中一般从力的产生条件、力的大小和方向及其行为特征的角度立意命题.对“弹力”大小和方向的判断、“弹簧模型”在不同物理情景下的综合应用是高考命题重点.对“摩擦力”的存在、大小和方向的判断,其中尤其是“静摩擦力”考查的命题情景经常翻新,复习过程中要求学生注意这一动向.
平行四边形定则是所有矢量运算所遵循的基本准则.平行四边形定则的物理思想基础是等效思维,它涉及到的数学方法包括几何法、图象法、函数法,尤其以三角函数思想的运用.它的命题出发点是考查考生综合应用能力和运用数学方法解决物理问题的能力.
分析这几年的高考题,这部分知识必定出现,大部分是和其它知识综合出题,主要涉及摩擦力和弹簧的弹力,单独出题时往往以摩擦力为主。所以弹力中的胡克定律的应用和摩擦力的各类问题是这部分的重点和难点
(三)牛顿运动定律
本章主要内容包括惯性、质量的概念,牛顿运动定律及其应用。牛顿运动定律是经典物理学最基本、最重要的规律,是力学的基础。历年高考中对牛顿运动定律的考查覆盖面大,且达到了较高层次,主要从以下几个方面考查:(1)综合应用牛顿运动定律与运动学规律;(2)熟练运用正交分解法;(3)要求灵活运用隔离法和整体法相结合解决加速度相同的连接体问题;(4)将本章知识运用于电磁学问题的求解中去,尤其是粒子在复合场中的运动等。
新教材中共点力的平衡问题安排在本章讲述。这一类问题不仅是力学考查的重点,在电学、热学、原子物理中也大量存在.“平衡状态下的物体”是一个重要的物理模型,它涉及到受力分析、作受力图等基本技能的考查。
由于本章的知识是物理学最基本和最重要的知识,故其与物理学其它板块的知识结合紧密,也易与化学、生物学等学科发生联系,并且与生产、生活及现代科学的关联也十分明显,如近年来出现的皮带传动、加速度计、惯性制导仪、行星探测器、超重和失重、万有引力定律的应用等问题。
因此在复习和应用本章知识时,需要学生夯实基础,灵活迁移,注重在分析和综合应用中提高。
三、教材疑点
人教版普通高中课程标准实验教科书《物理(必修①)》与原有教材有较大的进步,如教材中的生动活泼、内容丰富多彩的插图,更能够激发学生的学习兴趣;教材的编写上更加注重循序渐进、更能接近学生的认知规律;教材内容选取上更能体现从生活走向物理、从物理走向生活;教材的学习方式上更能关注科学探究、提倡学习方式的多样化。但新教材并非尽善尽美,还存在着一些不足,有待于进一步地完善。我在教学中发现高中物理(必修①)存在几个细节问题,现提出来探讨。
1.概念叙述不准确
教材第17页中有“速度的方向就是物体运动的方向”,在这里编者可能没有注意到速度分为平均速度和瞬时速度,只有瞬时速度的方向才是物体运动的方向,而平均速度方向则是物体运动的位移方向.因此这里笼统地说“速度的方向就是物体运动的方向”是不准确。
教材第18页中图1.3-2中说“汽车速度计显示的速度可以看成瞬时速度”笔者认为汽车速度计只能显示的是瞬时速率,而不是瞬时速度.因此这里叙述也不准确。
2.插图设置不够科学
教材第28-29页图1.5-2中飞机起飞时,在同一底片上相隔相同时间,多次曝光“拍摄”的照片(模拟图).可以看出,在同样时间间隔中,飞机的位移不断增大.来表示匀变速直线运动的规律.
经过我们仔细地测量,第1个飞机与第2个飞机间距离为1.7cm, 第2个飞机与第3个飞机间距离为3.0cm,第3个飞机与第4个飞机间距离为4.5cm, 第4个飞机与第5个飞机间距离为6.5cm,由此可得连续相等的时间间隔的距离分别为1.3cm、1.5cm、2.0cm、在误差允许的范围内,并不满足连续相等时间间隔的位移之差相等,从而用此飞机起飞的过程来说明匀变速直线运动规律并不科学.
3.课后习题的设置未考虑到实际情景
教材第94页的“问题与练习”中第4题:航天员进行超重训练的加速度一般在5g(g为自由落体加速度)情况下持续2s∽3s,我国航天员已能做到在8g情况下持续40s.现假设训练装置的加速度为6g,如果在该装置中有一条绳子系着1kg的物体.
(1)当装置的加速度竖直向上时,绳子受到的拉力有多大
(2)当装置的加速度竖直向下时,绳子受到的拉力有多大
在教师教学用书上给出解答中,其第2小题解答如下:
如图4-16乙所示,由牛顿第二定律:
F+mg=ma
F=ma-mg=5g=5×1×10N= 50N
绳子受到的的拉力大约为50N.
本题的解答在选用的规律以及计算的过程中均没有问题,但仔细思考一下会发现疑问,绳子怎么能给物体向下的力?事实这时小球向上运动直至被装置的顶板挡住,本题目解出的结果应是顶板对小球的作用力.在教学中此题进行探究式教学,并培养学生的质疑能力.
4.对物理学家的介绍不够全面
教材中提到亚里多德的有两处,分别是第48页的“亚里多德认为物体下落的快慢是由它们的重量决定”、第72页的“根据这类经验,亚里多德得出结论:必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止在一个地方”。这样给学生造成亚里多德在物理学上得出的全是错误观点,而事实上亚里多德是一位博学家,在物理学史上、甚至在人类历史上都有着巨大的贡献。若能介绍他的一些成就,能使学生较全面地认识亚里多德,从亚里多德身上学到更多的东西。
以上是我的一点肤浅的认识,写在这里以抛砖引玉。
四、教学建议
`1.循序渐进,步步登高
在物理教学的过程中,凡是教学中的难点,一般说来都是新内容与学生已有的认知之间存在较大的落差,正确分析这个落差,搭好合适的“台阶”,正是教学艺术之所在,新教材在帮助教师搭设教学台阶这方面做了很多工作。例如:矢量的教学,教材是通过以下几个阶段来引导学生学习的。①通过位移初步接触矢量;②通过“思考与讨论”体会到矢量相加具有特殊的规律;③通过实验探索矢量相加的法则;④给矢量科学的定义;⑤通过“说一说”深化矢量相加的法则。再例如,教材关于匀变速直线运动规律的写法是循序渐进教学的又一个例子。
2.发挥教材中开放性栏目的教学功能
在新教材中,设计了很多开放性栏目,如“说一说”“做一做”“科学漫步”等,由于这些栏目是开放性的,虽然没有具体的教学要求,但它是教材的有机组成部分,在一定程度上体现了新课程的理念,是落实三维目标的重要载体。在教学中要把栏目摆在正确的位置,发挥它应有的教学功能。略举几例如下:
①“说一说”有利于巩固和深化理解知识:例如教材第19页的“说一说”通过费恩曼讲过的笑话来引起学生的思考,进行分析得出这位女士对“瞬时速度”“路程”和“将要走过的路程”这个概念不清楚;
②“做一做”能使学生从身边熟悉的生活现象中探索、认识物理规律,并尽量将认识到的物理知识与生产、生活实际联系起来,体现了物理学在社会进步中的作用。例如:教材第18页的“做一做”提出:“设计方法,分别测量自行车在不同情况行驶(如长距离和短距离)时的速度;测量蚊香燃烧的速度。对测量结果的可靠性做出评估” “做一做”能使学生体验日常生活中的速度;对实验结果的可靠性评估既让学生体会到:通过实验得到的数据应符合实际情况,又可以判断自己的探究过程和设计的实验方法是否正确可行,从而达到培养科学素养之目的。
③读一读“科学漫步”,可让学生找寻科学的思想方法,培养学生树立科学的情感、态度和价值观。例如:教材中第13页的“全球卫星定位系统”,学生自已阅读后,一部分学生对此很感兴趣,教师若适时鼓励他们查找资料,写一篇小小的研究报告,并给予交流的机会,这将激励他们对现代科学技术研究的欲望,并增强他们学好物理的自信心。
五、学生易错题分析
(一)运动的描述、匀变速直线运动的研究
在本章知识应用的过程中,学生常犯的错误主要表现在:对要领理解不深刻,如加速度、速度与速度变化量之间的关系常混淆不清;对位移、速度、加速度这些矢量运算过程中正、负号的使用出现混乱;在未对物体运动(特别是物体做减速运动)过程进行准确分析的情况下,盲目地套公式进行运算等。
1.汽车以10 m/s的速度行使5分钟后突然刹车,如刹车过程是做匀变速运动,加速度大小为5m/s2 ,则刹车后3秒钟内汽车所走的距离是多少?
此题错误有两个原因:一是对刹车的物理过程不清楚,当速度减为零时,车与地面无相对运动,滑动摩擦力变为零;二是对位移公式的物理意义理解不深刻,位移S对应时间t,这段时间内a必须存在,而当a不存在时,求出的位移则无意义。
2.气球以10m/s的速度匀速竖直上升,从气球上掉下一个物体,经17s到达地面。求物体刚脱离气球时气球的高度。(g=10m/s2)
此题由于学生对惯性定律理解不深刻,导致对题中的隐含条件即物体离开气球时具有向上的初速度视而不见,误认为v0=0。实际上物体离开气球时,具有向上的10m/s的初速度,在重力作用下做作竖直上抛运动。
3.经检测汽车A的制动性能为:以标准速度20m/s在平直公路上行驶时,制动后40s停下来。现A在平直公路上以20m/s的速度行驶发现前方180m处有一货车B以6m/s的速度同向匀速行驶,司机立即制动,是否发生撞车事故?
这是典型的追击问题。关键是弄不清不相撞的条件。汽车A与货车B同速时,两车位移差和初始时刻两车距离关系是判断两车能否相撞的依据。当两车同速时,两车位移差大于初始时刻的距离时,两车相撞;小于、等于时,则不相撞。
(二)相互作用与牛顿运动定律
在本章知识应用的过程中,学生常犯的错误主要表现在:对物体受力情况不能进行正确的分析,其原因通常出现在对弹力和摩擦力的分析与计算方面,特别是对摩擦力(尤其是对静摩擦力)的分析;对运动和力的关系不能准确地把握,如在运用牛顿第二定律和运动学公式解决问题时,常表现出用矢量公式计算时出现正、负号的错误,其本质原因就是对运动和力的关系没能正确掌握,误以为物体受到什么方向的合外力,则物体就向那个方向运动。
1.甲、乙两人手拉手玩拔河游戏,结果甲胜乙败,那么甲乙两人谁受拉力大?
产生上述错解原因是学生凭主观想像,而不是按物理规律分析问题。按照物理规律我们知道物体的运动状态不是由哪一个力决定的而是由合外力决定的。甲胜乙是因为甲受合外力对甲作用的结果。甲、乙两人之间的拉力根据牛顿第三定律是相互作用力,甲、乙二人拉力一样大。
2.如图,一木块放在水平桌面上,在水平方向上共受三个力,F1、F2和摩擦力,处于静止状态。其中F1=10N,F2=2N。若撤去力F1则木块在水平方向受到的合外力为 ( )
A.10N向左 B.6N向右
C.2N向左 D.0
摩擦力问题主要应用在分析物体运动趋势和相对运动的情况,所谓运动趋势,一般被解释为物体要动还未动这样的状态。没动是因为有静摩擦力存在,阻碍相对运动产生,使物体间的相对运动表现为一种趋势。由此可以确定运动趋势的方向的方法是假设静摩擦力不存在,判断物体沿哪个方向产生相对运动,该相对运动方向就是运动趋势的方向。如果去掉静摩擦力无相对运动,也就无相对运动趋势,静摩擦力就不存在。
3.如图物体静止在斜面上,现用水平外力F推物体,在外力F由零逐渐增加的过程中,物体始终保持静止,物体所受摩擦力怎样变化?
错解的原因是对静摩擦力认识不清,因此不能分析出在外力变化过程中摩擦力的变化。
4.如图,m和M保持相对静止,一起沿倾角为θ的光滑斜面下滑,则M和m间的摩擦力大小是多少?
造成错解主要是没有好的解题习惯,只是盲目的模仿,似乎解题步骤不少,但思维没有跟上。要分析摩擦力就要找接触面,摩擦力方向一定与接触面相切,这一步是堵住错误的起点。犯以上错误的客观原因是思维定势,一见斜面摩擦力就沿斜面方向。
5.如图,有一水平传送带以2m/s的速度匀速运动,现将一物体轻轻放在传送带上,若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,则传送带将该物体传送10m的距离所需时间为多少?
学生的错误出在对这一物理过程的认识。传送带上轻放的物体的运动有可能分为两个过程。一是在滑动摩擦力作用下作匀加速直线运动;二是达到与传送带相同速度后,无相对运动,也无摩擦力,物体开始作匀速直线运动。关键问题应分析出什么时候达到传送带的速度,才好对问题进行解答。
六、教学资源
(一)教材中值得重视的题目
1.涉及科学研究过程与方法的习题
新课程理念下的物理教学强调让学生领悟物理思想和方法,体验探究过程,增强实践意识,新高考将更多的关注新课程理念的体现,试题将更多涉及研究过程与方法、物理学史等方面的问题,在教材中也有体现.
①速度的测量
为了能研究物体的运动规律,必须要测定物体的瞬时速度,瞬时速度近似等于物体在极短时间的平均速度。因此,必须有这样的仪器,能测定物体在短时间内的位移。
打点计时器:打点计时器的原理是连接50Hz的交流电,它能在0.02s打出一个点,如果用一条纸带跟随物体运动,通过打点计时器记录下每隔0.02s的位置,即可通过纸带研究物体的平均速度与瞬时速度。
闪光照相:与打点计时器相似,可以等时间记录物体的位置,通过底片的像可以研究物体的运动速度。要注意的是像的位移与实际位移可能不同。
光电门:在物体上安装一个挡光板,已知其宽度,光电门能记下挡光板通过光电门的时间,由此可以求得物体通过光电门的瞬时速度(也是短时间的平均速度)。
总之,在实际生活、科学研究中,测定速度的方法很多,但一般是测量微小时间内通过的位移或测通过微小位移的时间。
例1.教材32页第4题
例2.光电门传感器是测定瞬时速度的仪器,它的原理(如图所示)是发射端发出一束很细的红外线到另一端的接收窗口,当固定在运动物体上一个已知宽度的挡光板通过时,它可以通过数据采集器计下挡光板经过的时间,再用挡光板的宽度与经过的时间比值求得运动物体的瞬时速度。
(1)用光电门测变速运动物体的瞬时速度,在测量速度较小时,为了减小测量误差,应选择宽度比较 __ (填“宽”或“窄”)的挡光板。
(2)已知某光电门的时间测量的最大误差为±0.1ms,如果物体的实际瞬时速度为10m/s,选用的挡光板宽度是5mm,在用光电门测该物体速度产生绝对误差的最大值为 ___ 。(绝对误差=)。
例3.如图所示,是位移传感器,它能记下运动物体在不同时刻的位置,通过位移-时间图像可以分析物体的运动情况(如瞬时速度)。位移传感器是由发射器与接受器、数据采集器组成,发射器在同时发出红外线光与噪声波脉冲信号,由于发射器与接受器之间有一定的距离,接受器接受到两个脉冲信号有一定的时间差,数据采集器将采集到的时间差输送给电脑进行处理,能得到两者之间的距离。已知光在空气中的速度C=3×108m/s,声波在空气中的速度为v=340m/s,如果时间差为0.0015s,求两者之间的距离。
②伽利略研究自由落体运动和伽俐略斜面实验
伽利略研究自由落体运动的方法:①假设运动的速度与时间是正比关系;②推论如果速度与时间成正比,那么位移与时间的平方成正比;③用小角度的光滑斜面来延长物体的下滑时间,再通过不同角度进行合理的外推来得出结论。
例二千多年前古希腊学者亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体才能运动,停止用力,物体就会静止下来.三百多年前,意大利学者伽利略认为,运动物体在不受外力作用时,能保持恒定不变的速度永远运动下去。为了证明自己的观点是正确的,他设计了一个实验,如图1所示,其中有以下主要步骤:
①减小另一个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍能达到原来的高度.②两个对接斜面,让静止小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面.③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度.④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球要沿水平做持续的匀速运动。
将上述实验设想的步骤按正确的顺序排列 。并指
出 是经验事实, 是推论(只写序号即可)。
让我们再看看图2中的实验,可以看到,小车随着表面材料的改变而一次比一次停得远,那么如果表面绝对光滑,那么我们综合伽利略的实验通过合理外推可以得出:物体的运动不需要 的结论。
两个实验采用了相同的科学实验方法: ,它是建立在 基础上,把经验事实与抽象思维结合在一起推测的方法。
2.涉及物理知识在生产、生活中应用的习题
情感、态度与价值观是不能直接通过纸笔考试来实现的,但是在理科考试中可以在试题中设计一些关于科学技术、社会生产和生活的试题,引导学生对这些问题的关注,在平时的学习中要善于把物理学的知识和科学技术、社会生产和生活相联系,培养学生阅读、分析、信息加工处理的能力。
例1.教材第63页例题
例2.(2007江苏卷)直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=45°。直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5m/s2时,悬索与竖直方向的夹角θ2=45°。如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,试求水箱中水的质量M。
(取重力加速度g=10m/s2,sin14°≈0.242;cos14°≈0.970)
(二)教材中重要的思想方法
1.运用数学工具解决物理
“应用数学处理物理问题的能力”主要表现有三种形式:较繁的字母运算或数字运算;题目中涉及几何关系问题;对于图象的要求。必修一部分内容主要有后两个方面。
(1)几何关系:如力的合成与分解相关问题中涉及:①力的分解结果的唯一性问题;②两种特殊情况的合成。(两力垂直、两力大小相等)
共点力平衡相关问题:利用相似三角形、三角形法则等方法解动态问题
例.如图所示,重为G的小球放在光滑的球面上。大球的半径为R,悬点离大球面顶的距离为d,绳长为L,当球静止时,绳子的拉力为T和球面对小球的弹力为N,现逐渐缩短绳子(绳子的悬点不动)使小球缓慢地沿球面上升,在小球缓慢上升的过程中,分析T和N的变化情况。
(2)图像的处理
必修1主要涉及运动图象在研究运动中的作用:①图象可以使比较复杂的运动形象化,可以明确已知量与研究量之间的数学关系;②在研究几个物体在同一直线的运动,在同一速度-时间图象中可以明确它们之间的运动关系。要求学生能够做到:
(1)理解图像建立的过程
(2)从图像中获取信息并进行数据处理
例(2007宁夏卷)甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t=0时刻
同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v-t图中(如图),直线a、b分别描述了甲乙两车在0-20 s的运动情况。关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是
A.在0-10 s内两车逐渐靠近
B.在10-20 s内两车逐渐远离
C.在5-15 s内两车的位移相等
D.在t=10 s时两车在公路上相遇
本模块的教学还要结合瞬时速度、瞬时加速度、位移公式的推导等具体教学内容让学生体会极限的思想,从而体会数学工具在解决物理问题中的重要作用
2.控制变量法
例1.教材中第75页的实验
例2.当物体从高空下落时,空气阻力会随物体的速度增大而增大,因此经过一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的终极速度。研究发现,在相同环境条件下,球形物体的终极速度仅与球的半径和质量有关。(g取10m/s2)下表是某次研究的实验数据:
小球编号 A B C
小球的半径(×10-2m) 0.5 0.5 1.5
小球的质量(×10-3kg) 2 5 45
小球的终极速度(m/s) 16 40 40
(1)根据表中的数据,求出B球与C球在达到终极速度时所受的空气阻力之比fB∶fC。
(2)根据表中的数据,归纳出球型物体所受的空气阻力f与球的速度v及球的半径r的关系,写出表达式并求出比例系数。
3.从实际问题中抽象出物理模型
多年来,物理教育一直强调理论联系实际,但是学生解决实际问题的能力仍然很低,原因在哪里 通过分析我们看到,教科书中的所谓实际问题,都是经过编者咀嚼过的,学生看到的仍然是理想化的物理习题,实际情景只是附加的背景而已.而学生所缺的“解决实际问题的能力”实际上就是将实际问题变成合适的物理模型的能力。新教材的编写就体现了这样的思想方法,编者在可能的情况下向学生提供原始的材料,使得“从实际问题中抽象出物理模型”这个工作由学生来完成。
例如:第二章“匀变速直线运动”的第一张图是上海磁悬浮列车的昭片,图下面有一段话:“……据报导,上海磁浮总长33km,一次试车时全程行驶了约7min30s,其中以430km/h的最高速度行驶约30s。磁浮列车的行驶速度比汽车快得多,是不是它的加速度也很大?学过这一章后你会看到,根据报纸上的数据,再按照实际情况做些简化的假设,你自己就能估算它的加速度!”
通过分析,这样一个来源于媒体的真实问题可抽象出这样的一个理想模型:“某物体从静止开始做匀加速运动,在3.5min的时间内速度达到了430km/h,求物体的加速度。”
当然,我们也可以建立不同的模型,其运算结果也不一样。但我们没有必要去研究哪种计算更准确,重要的是培养了学生从实际问题中抽象出物理模型的能力。在新教材中,这样的例子还有很多,如:教材第47页的做一做,第21页后面的第3题……,这些都体现了这样的一个思想。
盐城市2008届高三
物理研讨会交流材料
图4-16乙
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图2
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