作為一位不辭辛勞的人民教師,總不可避免地需要編寫教學設計,借助教學設計可使學生在單位時間內能夠學到更多的知識。那么教學設計應該怎么寫才合適呢?以下是小編精心整理的高中物理教學設計(精選8篇),歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
一、磁化和退磁
說明:縫衣針、螺絲刀等鋼鐵物體,與磁鐵接觸后就會顯示出磁性,我們把鋼性材料與磁鐵接觸后顯示出磁性的現(xiàn)象稱之為磁化
說明:原來有磁性的物體,經過高溫、劇烈震動或者逐漸減弱的交變磁場的作用,就會失去磁性,這種現(xiàn)象叫做退磁
說明:鐵、鈷、鎳以及它們的合金.還有一些氧化物,磁化后的磁性比其他物質強得多,這些物質叫做鐵磁性物質,也叫強磁性物質
二、磁性材料的發(fā)展
閱讀
三、磁記錄
閱讀
四、地球磁場留下的記錄
閱讀
五、磁性材料
一.磁化和退磁
1、磁化:鋼性材料與磁鐵接觸后顯示出磁性的現(xiàn)象
2、退磁:原來有磁性的物體,經過高溫、劇烈震動或者逐漸減弱的交變磁場的作用,就會失去磁性
3、鐵磁性物質(強磁性物質):鐵、鈷、鎳以及它們的合金.還有一些氧化物,磁化后的磁性比較強
4、磁化和退磁解釋:物質是由原子構成的,原子是由原子核和電子構成,電子繞核旋轉,這就相當于一個小磁體,稱之為磁疇,磁化前,各個磁疇的磁化方向不同,雜亂無章地混在一起,各個磁疇的作用在宏觀上互相抵消,物體對外不顯磁性。磁化過程中,由于外磁場的影響,磁疇的磁化方向有規(guī)律地排列起來,使得磁場大大加強。這個過程就是磁化的過程,高溫下,磁性材料的磁疇會被破壞.在受到劇烈震動時,磁疇的排列會被打亂,這些悄況下材料都會產生退磁現(xiàn)象
5、硬磁性材料:磁化后撤去外磁場,物體具有很強的剩磁
軟磁性材料:磁化后磁疇的磁化的方向又變得雜亂,物體沒有明顯的剩磁
二.磁性材料的發(fā)展
三.磁記錄
四.地球磁場留下的記錄
知識目標
1、知道渦流是如何產生的;
2、知道渦流對我們的不利和有利的兩個方面,以及如何防止和利用;
情感目標
通過分析事例,培養(yǎng)學生全面認識和對待事物的科學態(tài)度。
教學建議
本節(jié)是選學的內容,它又是一種特殊的電磁感應現(xiàn)象,在實際中有很多應用,比如:發(fā)電機、電動機和變壓器等等。所以可以根據(jù)實際情況選講,或者知道學生閱讀。什么是渦流是本節(jié)課的重點內容。
渦流和自感一樣,也有利和弊兩個方面。教學中應該充分應用這些實例,培養(yǎng)學生全面認識和對待事物的科學態(tài)度。
教學設計方案
一、引入:引導學生觀察發(fā)電機、電動機和變壓器(可用事物或圖片)
提出問題:為什么它們的鐵芯都不是整塊金屬,而是由許多相互絕緣的薄硅鋼片疊合而成?
引導學生看書回答,從而引出渦流的概念:什么是渦流?
把塊狀金屬放在變化的磁場中,或者讓它在磁場中運動時,金屬塊內將產生感應電流,這種電流在金屬塊內自成閉合回路,很象水的旋渦,因此叫做渦流。
整塊金屬的電阻很小,所以渦流常常很大。
(使學生明確:渦流是整塊導體發(fā)生的電磁感應現(xiàn)象,同樣遵守電磁感應定律。)
二、渦流在實際中的意義是什么?
⑴為什么電機和變壓器通常用相互絕緣的薄硅鋼片疊合而成,就可以減少渦流在造成的損失?
⑵利用渦流原理制成的冶煉金屬的高頻感應爐有什么優(yōu)點?
電學測量儀表如何利用渦流原理,方便觀察?
提出上述問題后,讓學生看書、討論回答
三、作業(yè):讓學生業(yè)余時間到物理實驗室觀察電度表如何利用渦流,寫出小文章進行闡述。
教學目標
一、知識目標
1、知道什么是反沖運動,能舉出幾個反沖運動的實例;
2、知道火箭的飛行原理和主要用途。
二、能力目標
1、結合實際例子,理解什么是反沖運動;
2、能結合動量守恒定律對反沖現(xiàn)象做出解釋;
3、進一步提高運用動量守恒定律分析和解決實際問題的能力
三、德育目標
1、通過實驗,分析得到什么是反沖運動,培養(yǎng)學生善于從實驗中總結規(guī)律和熱心科學研究的興趣、勇于探索的品質。
2、通過介紹我國成功地研制和發(fā)射長征系列火箭的事實,結合我國古代對于火箭的發(fā)明和我國的現(xiàn)代火箭技術已跨入世界先進先烈,激發(fā)學生熱愛社會主義的情感。
教學重點
1、知道什么是反沖。
2、應用動量守恒定律正確處理噴氣式飛機、火箭一類問題。
教學難點
如何應用動量守恒定律分析、解決反沖運動。
教學方法
1、通過觀察演示實驗,總結歸納得到什么是反沖運動。
2、結合實例運用動量守恒定律解釋反沖運動。
教學用具
反沖小車、玻璃棒、氣球、酒精、反沖塑料瓶等
課時安排
1課時
教學步驟
導入新課
[演示]拿一個氣球,給它充足氣,然后松手,觀察現(xiàn)象。
[學生描述現(xiàn)象]釋放氣球后,氣球內的氣體向后噴出,氣球向相反的方向飛出。
[教師]在日常生活中,類似于氣球這樣的運動很多,本節(jié)課我們就來研究這種。
新課教學
(一)反沖運動 火箭
1、教師分析氣球所做的運動
給氣球內吹足氣,捏緊出氣孔,此時氣球和其中的氣體作為一個整體處于靜止狀態(tài)。松開出氣孔時,氣球中的氣體向后噴出,氣體具有能量,此時氣體和氣球之間產生相互作用,氣球就向前沖出。
2、學生舉例:你能舉出哪些物體的運動類似于氣球所作的運動?
學生:節(jié)日燃放的禮花。噴氣式飛機。反擊式水輪機?;鸺茸龅倪\動。
3、同學們概括一下上述運動的特點,教師結合學生的敘述總結得到:
某個物體向某一方向高速噴射出大量的液體,氣體或彈射出一個小物體,從而使物體本身獲得一反向速度的現(xiàn)象,叫反沖運動
4、分析氣球。火箭等所做的反沖運動,得到:
在反沖現(xiàn)象中,系統(tǒng)所受的合外力一般不為零;
但是反沖運動中如果屬于內力遠大于外力的情況,可以認為反沖運動中系統(tǒng)動量守恒。
(二)學生課堂用自己的裝置演示反沖運動。
1、學生做準備:拿出自己的在課下所做的反沖運動演示裝置。
2、學生代表介紹實驗裝置,并演示。
學生甲:
裝置:在玻璃板上放一輛小車,小車上用透明膠帶粘中一塊浸有酒精的棉花。
實驗做法:點燃浸有酒精的棉花,管中的酒精蒸氣將橡皮塞沖出,同時看到小車沿相反方向運動。
學生乙:
裝置:二個空摩絲瓶,在它們的底部用大號縫衣針各鉆一個小洞,這樣做成二個簡易的火箭筒,在鐵支架的立柱端裝上頂軸,在放置臂的兩側各裝一只箭筒,再把旋轉系統(tǒng)放在頂軸上,往火箭筒內各注入約4 mL的酒精,并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。點燃酒精棉球,片刻火箭筒內的酒精蒸氣從尾孔中噴出,并被點燃,這時可以看到火箭旋轉起來。
學生丙:用可樂瓶做一個水火箭,方法是用一段吸管和透明膠帶在瓶上固定一個導向管,瓶口塞一橡皮塞,在橡皮塞上鉆一孔,在塞上固定一只自行車車胎上的進氣閥門,并在氣門芯內裝上小橡皮管,在瓶中先注入約1/3體積的水,用橡皮塞把瓶口塞嚴,將尼龍線穿過可樂瓶上的導向管,使線的一端拴在門的上框上,另一端拴在板凳腿上,要使線拉直,將瓶的進氣閥與打氣筒相接,向筒內打氣到一定程度時,瓶塞脫開,水從瓶口噴出,瓶向反方向飛去。
過渡引言:同學們通過自己設計的實驗裝置得到并演示了什么是反沖運動,那么反沖運動在實際生活中有什么應用呢?下邊我們來探討這個問題。
(三)反沖運動的應用和防止
1、學生閱讀課文有關內容。
2、學生回答反沖運動應用和防止的實例。
學生:反沖有廣泛的應用:灌溉噴水器、反擊式水輪機、噴氣式飛機、火箭等都是反沖的重要應用。
學生:用槍射擊時,要用肩部抵住槍身,這是防止或減少反沖影響的實例。
3、用多媒體展示學生所舉例子。
4、要求學生結合多媒體展示的物理情景對幾個物理過程中反
沖的應用和防止做出解釋說明:
①對于灌溉噴水器,
當水從彎管的噴嘴噴出時,彎管因反沖而旋轉,可以自動地改變噴水的方向。
②對于反擊式水輪機:當水從轉輪的葉片中流出時,轉軸由于反沖而旋轉帶動發(fā)電機發(fā)電。
③對于噴氣式飛機和火箭,它們靠尾部噴出氣流的反沖作用而獲得很大的速度。
④用槍射擊時,子彈向前飛去槍身向后發(fā)生反沖,槍身的反沖會影響射擊的準確性,所以用步槍時我們要把槍身抵在肩部,以減少反沖的影響。
教師:通過我們對幾個實例的分析,明確了反沖既有有利的一面,同時也有不利的一面,在看待事物時我們要學會用一分為二的觀點。
我們知道:反沖現(xiàn)象的一個重要應用是火箭,下邊我們一認識火箭:
(四)火箭:
1、演示:把一個廢舊白熾燈泡敲碎取出里面的一根細玻璃管,往細玻璃管裝由火柴刮下的藥粉,把細管放在支架上,用火柴或其他辦法給細管加熱。
現(xiàn)象:當管內的藥粉點燃時,生成的燃氣從細口迅速噴出,細管便向相反方向飛去。教師講述:上述裝置就是火箭的原理模型。
2、多媒體演示古代火箭,現(xiàn)代火箭的用途及多級火箭的工作過程,同時學生邊看邊閱讀課文。
3、用實物投影儀出示閱讀思考題:
①介紹一下我國古代的.火箭。?
②現(xiàn)代的火箭與古代火箭有什么相同和不同之處?
③現(xiàn)代火箭主要用途是什么?
④現(xiàn)代火箭為什么要采用多級結構?
4、學生解答上述問題:
①我國古代的火箭是這樣的:
在箭上扎一個火藥筒,火藥筒的前端是封閉的,火藥點燃后生成的燃氣以很大速度向后噴出,火箭由于反沖而向前運動。
②現(xiàn)代火箭與古代火箭原理相同,都是利用反沖現(xiàn)象來工作的。
但現(xiàn)代火箭較古代火箭結構復雜得多,現(xiàn)代火箭主要由殼體和燃料兩大部分組成,殼體是圓筒形的,前端是封閉的尖端,后端有尾噴管,燃料燃燒產生的高溫高壓燃氣從尾噴管迅速噴出,火箭就向前飛去。
③現(xiàn)代火箭主要用來發(fā)射探測儀器、常規(guī)彈頭或核彈頭,人造衛(wèi)星或宇宙飛船,即利用火箭作為運載工具。
④在現(xiàn)代技術條件下,一級火箭的最終速度還達不到發(fā)射人造衛(wèi)星所需要的速度,發(fā)射衛(wèi)星時要使用多級火箭。
用CAI課件展示多級火箭的工作過程:
多級火箭由章單級火箭組成,發(fā)射時先點燃第一級火箭,燃料用完工以后,空殼自動脫落,然后下一級火箭開始工作。
教師介紹:多級火箭能及時把空殼拋掉,使火箭的總質量減少,因而能夠達到很高的溫度,可用來完成洲際導彈,人造衛(wèi)星、宇宙飛船等的發(fā)射工作,但火箭的級數(shù)不是越多越好,級數(shù)越多,構造越復雜,工作的可靠性越差,目前多級火箭一般都是三級火箭。
那么火箭在燃料燃盡時所能獲得的最終速度與什么有關系呢?
5、出示下列問題:
火箭發(fā)射前的總質量為M、燃料燃盡后的質量為m,火箭燃氣的噴射速度為v1,燃料燃盡后火箭的飛行速度v為多大?
[學生分析并解答]:
解:在火箭發(fā)射過程中,由于內力遠大于外力,所以動量守恒。
發(fā)射前的總動量為0,發(fā)射后的總動量為(M-m)v-mv1(以火箭的速度方向為正方向)則:(M-m)v-mv1=0
師生分析得到:燃料燃盡時火箭獲得的最終速度由噴氣速度及質量比M/m決定。
鞏固訓練 水平方向射擊的大炮,炮身重450 kg,炮彈射擊速度是450 m/s,射擊后炮身后退的距離是45 cm,則炮受地面的平均阻力是多大?
小結
1、當物體的一部分以一定的速度離開物體時,剩余部分將獲得一個反向沖量而向相反方向運動,這種向相反方向的運動,通常叫做反沖運動。
2、對于反沖運動,所遵循的規(guī)律是動是守恒定律,在具體的計算中必須嚴格按動量守恒定律的解題步驟來進行。
3、反沖運動不僅存在于宏觀低速物體間,也存在于微觀高速物體。
課前預習學案
一、預習目標
1.知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象。
2.知道自感現(xiàn)象的利與弊及對它們的利用和防止。
二、預習內容
(一)自感現(xiàn)象
1、自感電動勢總要阻礙導體中,當導體中的電流在增大時,自感電動勢與原電流方向,當導體中的電流在減小時,自感電動勢與電流方向。注意:阻礙不是阻止,電流還是在變化的。
2、線圈的自感系數(shù)與線圈的、、等因素有關。線圈越粗、越長、匝數(shù)越密,它的自感系數(shù)就越。除此之外,線圈加入鐵芯后,其自感系數(shù)就會。
3、自感系數(shù)的單位:,有1mH=H,1H=H。
4、感電動勢的大?。号c線圈中的電流強度的變化率成正比。
(二)自感現(xiàn)象的應用
1、有利應用:
a、日光燈的鎮(zhèn)流器;
b、電磁波的發(fā)射。
2、有害避免:
a、拉閘產生的電弧;
b、雙線繞法制造精密電阻。
3、日光燈原理(學生閱讀課本)
(1)日光燈構造:
(2)日光燈工作原理:
(三)互感現(xiàn)象、互感器
1、互感現(xiàn)象現(xiàn)象應用了原理。
2、互感器有,。
課內探究學案
一、學習目標
1.知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象。
2.知道自感系數(shù)是表示線圈本身特征的物理量,知道它的單位及其大小的決定因素。
3.知道自感現(xiàn)象的利與弊及對它們的利用和防止。
4.能夠通過電磁感應部分知識分析通電、斷電自感現(xiàn)象的原因及磁場的能量轉化問題。
二、學習過程
(一)復習舊課,引入新課
1、引起電磁感應現(xiàn)象的最重要的條件是什么?
2、楞次定律的內容是什么?
(二)新課學習
1、互感現(xiàn)象
問題1:在法拉第的實驗中兩個線圈并沒有用導線連接,當一個線圈中的電流變化時,在另一個線圈中為什么會產生感應電動勢呢?
2、自感現(xiàn)象
問題2:當電路自身的電流發(fā)生變化時,會不會產生感應電動勢呢?
實驗1演示通電自感現(xiàn)象。
畫出電路圖(如圖所示),A1、A2是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵S,調節(jié)變阻器R,使A1、A2亮度相同,再調節(jié)R1,使兩燈正常發(fā)光,然后斷開開關S。重新閉合S,觀察到什么現(xiàn)象?(實驗反復幾次)
教學目標:
(一):知識與技能:
1、知道力的分解的含義。并能夠根據(jù)力的效果分解力
2、通過實驗探究,理解力的分解,會用力的分解的方法分析日常生活中的問題。
3、培養(yǎng)觀察、實驗能力;以及利用身邊材料自己制作實驗器材的能力
(二)過程與方法:
1、通過經歷力的分解概念和規(guī)律的學習過程,了解物理學的研究方法,認識物理實驗、物理模型和數(shù)學工具在物理學研究過程中的作用。
2、通過經歷力的分解科學探究過程,認識科學探究的意義,嘗試應用科學探究的方法研究物理問題,驗證物理規(guī)律。
(三)情感態(tài)度與價值觀
1、培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度。
2、通過學習,了解物理規(guī)律與數(shù)學規(guī)律之間存在和諧美,領略自然界的奇妙與和諧。
3、發(fā)展對科學的好奇心與求知欲,培養(yǎng)主動與他人合作的精神,能將自己的見解與他人交流的愿望,培養(yǎng)團隊精神。
設計意圖
為什么要實施力的分解?如何依據(jù)力的作用效果實施分解?這既是本課節(jié)教學的內容,更是該課節(jié)教學的重心!很多交換四認為只要教會學生正交分解就可以了,而根據(jù)力的效果分解沒有必要,所以覺得這一節(jié)根本不需要教。其實本節(jié)內容是一個很好的科學探究的材料。本人對這節(jié)課的設計思路如下:受伽利略對自由落體運動的研究的啟發(fā),按照伽利略探究的思路:“猜想――驗證”,本節(jié)課主要通過學生的猜想――實驗探究得出力的分解遵循平行四邊形定則,讓學生通過實驗自己探究出把一個理分解應該根據(jù)力的效果來分解。同時物理是一門實驗學科,本節(jié)課通過自己挖掘生活中的很多材料,設計了一些很有趣而且效果非常好實驗讓學生動手做,親身去體驗和發(fā)現(xiàn)力的分解應該根據(jù)什么來分解。同時也讓學生了解到做實驗并不是一定要有專門的實驗室,實驗的條件完全可以自己去創(chuàng)造,從而激發(fā)學生做實驗的興趣。
教學流程
一. 通過一個有趣的實驗引入新課:激發(fā)學生的興趣
【實驗】“四兩撥千斤”
(兩位大力氣男同學分別用雙手拉住繩子兩端,一位女生在繩子中間只用小手一拉就把兩位男生拉動了)
二. 通過演示實驗引入“力的分解”的概念
【演示實驗】在墻上固定一個松緊繩(帶有兩個細繩套),教師用一個力把它拉到一個確定點,然后請兩個學生合作把它拉到確定點。
得出“力的分解”的定義
三.探究“力的分解”方法:
探究一:力的分解遵循什么定則?
結合伽利略探究的思路:
問題-猜想-邏輯(數(shù)學)推理-實驗驗證-合理外推-得出結論
請學生猜想
請學生邏輯推理:力的分解是力的合成的逆運算,所以它們遵從同樣的規(guī)律
請學生實驗驗證(思考:如何驗證?)
利用上面的演示實驗的器材,請一位同學用一個繩套把結點拉到一定點O,記下力的大小和方向;而另一位同學用兩個力把結點也拉到O,記下力的大小和方向。從而驗證平行四邊形定則。
得出結論:力的分解遵循平行四邊形定則
探究二:在實際問題中,一個已知力究竟要怎樣分解?
請學生思考:一個力可以分解成怎樣的兩個力?分解的結果是否唯一?有多少種可能性?(根據(jù)一條對角線可以做無數(shù)個平行四邊形,所以有無數(shù)解)
請學生思考:那在實際問題中,一個已知力究竟要怎樣分解呢?
通過課堂一開始的實驗啟發(fā)學生:為什么一個人可以拉動兩個人,她的一個力從效果上來說可以分解成兩個沿著繩子的拉力從而把兩個人拉動。因此我們在實際問題中應該根據(jù)力的效果來分解已知力。
探究三:如何確定一個力產生的實際效果?
實例1、在斜面上的物塊所受的重力的分解
學生猜想:斜面上物體的重力會有哪些效果?
實驗驗證:用海綿鋪在斜面上和擋板側面,把比較重的物塊壓在上面可以明顯看到海綿發(fā)生的形變,這就是重力作用的效果
根據(jù)實驗知道力的作用效果就可以確定兩個分力的方向。
根據(jù)平行四邊形定則通過計算可以求出兩個分力的大小
總結:力分解的步驟:
1、分析力的作用效果;
2、據(jù)力的作用效果定分力的方向;(畫兩個分力的方向)
3、用平行四邊形定則定分力的大小;(把力F作為對角線,畫平行四邊形得分力)
拓展引申:為什么高大的橋要建造引橋,為什么公園的溜溜板要傾角很大?
實例2、三角支架上的力的分解
學生猜想:物體對繩的拉力會有什么效果?
實驗一:用橡皮筋、鉛筆、繩套、鉤碼為器材做學生實驗自己體會(學生每人一套器材,人人動手實驗)
實驗二:兩名同學相互合作,一人一手叉腰,另一同學在肘部用力下拉去體會力的效果,然后兩人互換
實驗三:觀看視頻(在支架與豎直墻相連處用橡皮膜展示力的效果)
拓展引申:如果上方細繩與水平桿的夾角變小,兩個分力大小如何變?
實驗驗證:(自制教具:用一個拐杖,沒有拐的一端系上很寬的'橡皮筋,同時那一端掉著一個3千克的鉛球,有拐的一端讓學生頂在腰間,慢慢減小橡皮筋與拐杖之間的夾角,會發(fā)現(xiàn)學生手臂上越來越吃力,同時腰間感覺越來越難受,)請一位同學做演示實驗去體會。
探究四:合力一定,兩個分力隨它們之間的夾角變化如何變化?
學生猜想:
實驗驗證:用一根繩中間吊一鉛球,然后把兩個繩的端點距離逐漸拉大,最后會發(fā)現(xiàn)繩子拉斷,說明分力是逐漸變大的。請學生上講臺親自實踐,其他同學觀察分析。
請同學解釋一開始的實驗,為什么“四兩可以撥千斤”?
拓展引申:請同學們思考,我們自己可不可以自制一個專門用來測繩子能承受的最大拉力的一個儀器呢?應該如何制造?
課后探究:一個已知力分解成兩個力,在一定條件下分解結果有多少種?
教學反思:
執(zhí)教完該課節(jié)后感到最大的成功就是如何圍繞體驗性探究實驗做好了精心的設計,不僅有利于學習任務的推進,更主要是對教學重點和難點的分化起到了有效的化解。這就讓學生明白實驗對物理的重要性,同時也知道要自己創(chuàng)造條件去探究物理世界中很多未知的奇妙的東西。真正明白了物理就在生活中,這對學生的終身發(fā)展是非常有益的。覺得不足之處在于由于受上課時間的限制,這些實驗都是老師課前準備好的,如果能夠讓學生自己去思考設計,親歷那設計的過程,這樣就更加有意義,對學生的終身發(fā)展更加有益。
一、教學目標
知識與技能:
1、初步了解做功與能量變化的關系。
2、知道做功的兩個要素,理解功的概念,正確應用功的公式計算。
3、知道功是標量,正確理解正功和負功的本質含義。
4、知道總功的兩種計算方法。過程與方法:
1、通過推導功的公式,讓學生體會由特殊到一般,再由一般到特殊的研究方法,培養(yǎng)學生的邏輯推理能力和科學論證能力。
2、通過求解分力做功、總功和變力做功等問題,讓學生在熟練掌握公式的同時,初步接受“微元法”處理問題的思想。
情感、態(tài)度與價值觀:
1、通過分析日常生活中的物理現(xiàn)象,讓學生體會物理與生活、生產、科技的密切聯(lián)系,激發(fā)學生的學習興趣。
2、工作、學習都要講效率,“正功”“負功”可以促使學生的勤奮向上思想意識,合作式學習可以培養(yǎng)學生善于發(fā)表見解的意識和與他人交流的愿望。
二、教學重點、難點
重點:明確引入功的物理定義,掌握功的概念和功的計算公式。
難點:
1、理解功的公式的使用條件,體會處理變力功的思想方法。
2、理解正功與負功的含義,體會功是標量。
三、課前準備
PPt課件、小鋼球、紙巾
四、教學過程
(一)情境導入
在上課之前我請同學們和我一起完成一個小實驗,有請兩位同學。教師將小鋼球放在紙巾上,小鋼球靜止。教師將小鋼球舉高,請同學們觀察小鋼球落下后紙巾有無損壞。
通過這個實驗,同學們受到什么啟發(fā)?
被舉高的物理具有穿過紙張的能力,也就是具有了能量。
實際上人們在研究能量的過程中往往涉及到做功,這節(jié)課我們來看第七章第二節(jié)功。
(二)功的定義
1、功的兩個要素
在剛才的例子當中,同學們說我將小球舉高了,我對小球做了功,你是怎么知道的?因為我對小球有力,并且向上移動了一段距離。那么,在生活當中你還能不能舉出做功的例子?
對學生所舉例子進行分析,都有兩點值得注意,一個是存在力的作用,還有就是一定要發(fā)生一段位移。顯然這是做功不可缺少的兩個因素。那么有力有位移,這個力就一定對物體做功嗎?顯然不是,而應該在力的方向上存在位移。那么我們就得到了做功的兩個要素:力和力方向上的位移。
2、功的定義式剛才的這些例子當中,都存在做功過程,那么究竟力對物體做了多少功?你能不能計算出來?實際上在初中我們已經知道了,當力和位移同方向時功的'計算。(展示ppt),一個質量為m的物體,受到力F的作用并向前移動了s,這個力對物體做的功W=Fs。如果情況變化一下,力F與s不在一條直線上,你會不會求這個力所做的功呢?請同學們嘗試著回答。
方法有兩個,一是分解力,二是分解位移。無論哪種方法,得到的結果都是一樣的,W=Fscosa。有了這個公式,我請同學們幫我計算一個問題。我現(xiàn)在用100N的力水平踢一個足球,踢了一腳之后足球水平向前滾動了50m,求我對球做的功等于多少?請同學們回答。
顯然這個情況不能用這個公式計算,要想腳對球一直存在作用力,那你這個腳得跟著球向前走50m。所以應用公式要注意:(1)F、s要對應,即在s中要一直都有力的作用
再請同學們觀察這個表達式,你還注意到了什么?引出cosa有正有負,那么功是標量還是矢量?是標量那功的正負表示什么呢?實際功的正負既不表示方向,也不表示大小。如果力對物體做了正功,表示這個力是個動力,如果是負功則是阻力。(換句話說,如果力做了正功,那表示有能量轉移到這個物體上來,反之做了負功就表示有能量從這個物體中轉移出去。)
那在我們的例子當中,這些力是什么樣的力?細心觀察你會發(fā)現(xiàn)都是恒力,這個公式僅適用于恒力做功,變力做功不能用它。當然如果在過程中物體受到階段性變化的力,每個階段都是恒力,那自然我們可以將過程分段處理,每一段又都變成恒力了,最后再把各個階段所做的功代數(shù)求和即可。
(三)合力的功
如果在某一個過程中物體受到多個力的作用,那么這些力的合力做了多少功又怎么求呢?請同學們回答。方法有兩個:
1、先求各個力的功,再取代數(shù)和。
2、先求合力,再求合力所做的功。比如,光滑水平面上有一個物體受到水平面內相互垂直的兩個力,物體發(fā)生5m的位移,求各個力做的功、合力所做的功?
(四)幾種可以轉化成恒力的變力做功問題
這是我們這節(jié)課介紹的有關恒力做功的計算方法,實際上除了剛才所說的階段性的變力可以轉化成恒力來計算做功,還有兩種情況我們也可以處理。當力與速度始終同向,而速度方向不斷變化時,你會不會計算這個力所做的功呢?引導學生學會用微分的方法處理。
另外如果力方向不變,大小隨位移線性變化,我們也可以處理。比如一個彈簧處于原長放在光滑的水平面上,一端固定。用一個力緩慢地拉物體,那么這個力做了多少功呢?在學習勻變速直線運動時,如果初速度是零,末速度是v,它和速度是v/2的勻速直線運動是等效的,我們就用這個平均速度替換掉了這個變化的速度?,F(xiàn)在你能不能受到這個例子的啟發(fā)?我們也可以用一個平均的力替換掉這個變化的力,我們說這是方向不變,大小隨位移線性變化的力,它的平均值剛好我們會求,那么這個例子中拉力和彈簧的彈力所做的功就等于kx/2與x的乘積。
五、課堂小結
這節(jié)課我們從特殊的情況入手,得到了一般情況下恒力做功的定義式,知道了合力做功的計算方法以及幾種能夠轉變成恒力的變力做功的計算方法,初步體會到了做功與能量變化之間的關系。在接下來的學習中我們會進一步的探討兩者之間的關系。
六、板書設計
7.2功
一功的定義
二合力的功
1功的兩個要素
1先求各個力的功,再取代數(shù)和力和力方向上的位移
教學目標:
1、知識與技能
(1)解釋速度的概念,能夠概括速度的定義、公式、符號、單位和物理意義。
(2)解釋平均速度、瞬時速度的定義并學會辨析。
(3)能夠說出速率的概念并辨認速度與速率。
2、過程與方法
(1)在概念轉變的教學過程中形成全面、正確的關于速度的概念。
(2)通過平均速度引出瞬時速度的過程,鍛煉使用極限思維。
(3)通過對平均速度與瞬時速度、速度與速率的區(qū)別和分辨,學會運用辨析的方法。
3、情感態(tài)度與價值觀
(1)對速度全面正確地解釋來積極培育自身科學嚴謹?shù)膽B(tài)度。
(2)積極將自己的觀點及見解與老師、同學進行交流。
(3)通過本節(jié)課的學習嘗試體會物理學中蘊含的對立統(tǒng)一。
課型:
新授課
課時:
第一課時
學情分析:
一般而言,高一學生在經歷了初中階段的學習后,思維能力得到了較好的發(fā)展,抽象邏輯思維逐漸取代形象思維占據(jù)主要地位、學生的一般特征主要表現(xiàn)為以下幾個方面:
(1)學生能夠按照探究性學習的過程利用假設思維進行學習;
(2)學生在學習過程中自我調控能力得到了進一步加強,學習過程更加具有目的性;
(3)在某種程度下學生思維不再是“抱殘守缺”,而是較為容易接受新事物;
(4)學生學習動機由興趣支撐逐漸轉變?yōu)橛梢庵局?,學習的目的性更加明確;
(5)學生之間的交流對于學生學習具有一定的影響、Yjs21.cOM
關于“速度”的學習,學生在初中階段科學學科中所接受的定義是,單位時間內通過的路程、這與高中對于“速度”的定義截然不同,學生雖然通過初中階段的學習具備了一定的基礎,但這個基礎里大部分仍然是迷思概念、如何將初中階段所接受到的關于“速度”的迷思概念轉變?yōu)榭茖W概念,達到一個新的認知平衡是本節(jié)課的一條主線、同時也應該認識到學生在初中階段的學習以及前面關于“位移”、“路程”的學習為本節(jié)課奠定了一個很好的基礎。
本節(jié)課可能存在的問題有兩個,一是學生根據(jù)初中階段的學習積累對于“速度”難以產生正確、客觀的認識,其中所存在的迷思概念需要在教學過程中進行轉變;二是學生對于“平均速度”、“瞬時速度”兩個概念可能會有所混淆,教師應該利用課堂呈現(xiàn)的問題情境引導學生進行有效區(qū)分。
教學重點:
速度的概念,由平均速度通過極限的思維方法引出瞬時速度。
教學難點:
對瞬時速度的理解,怎樣由平均速度引出瞬時速度。
教學方法:
問題情境引入、探測已有概念、產生認知沖突、解構迷思概念和建構科學概念、形成新的認知平衡。
教學過程:
引入:速度的二段式測驗3道題,情境引入,激發(fā)學生產生沖突。
(一)速度
“速度”的引入:運動會上,要比較哪位運動員跑得快,可以用什么方法?通過相同的位移比較時間的長短。若運動的時間是相等的,我們可以根據(jù)位移的大小來比較。如果運動的位移、所用的時間都不一樣,又如何比較呢?
在物理學中,我們引入速度這個物理量來描述物體運動的快慢。
1、定義:位移Δx與發(fā)生這個位移所用時間Δt的比值(比值定義法)。
描述物體運動快慢的物理量。
2、國際單位:m/s或m·s—1,其他單位:km/h等
3、速度是矢量,方向與運動方向相同。
在勻速直線運動中,速度保持不變。如果物體做變速直線運動,速度的大小不斷改變,根據(jù)求得的則表示物體在Δt時間內的平均快慢程度,稱為平均速度。
(二)平均速度和瞬時速度
1、平均速度
⑴公式:
⑵平均速度是矢量,方向即位移的方向。
對于變速直線運動,各段的平均速度一般并不相同,求平均速度必須指明“哪段時間”或“哪段位移”。
⑶求平均速度必須指明“哪段時間”或“哪段位移”。
過渡:平均速度只能粗略的描述物體運動的快慢,為了精確地描述做變速直線運動的物體運動的快慢,我們可以將時間Δt取得非常小,接近于零,這是求得的速度值就應該是物體在這一瞬時的速度,稱為瞬時速度。
2、瞬時速度
⑴定義:物體在某一時刻(或某一瞬間)的速度。
⑵瞬時速度簡稱速度,方向為物體的運動方向。
在日常生活中,人們對“速度”這一概念并不一定明確指出是“平均速度”還是“瞬時速度”,我們應根據(jù)上下文去判斷。“平均速度”對應的是一段時間,“瞬時速度”對應的是某一時刻。
3、瞬時速率:瞬時速度的大小,簡稱速率。
例:課本P16汽車速度計上指針所指的刻度是汽車的瞬時速率。
(三)平均速率:物體運動的路程與所用時間的比值。
與“平均速度的大小”完全不同。
例1:下列對各種速率和速度的說法中,正確的是()
A、平均速率就是平均速度
B、瞬時速率是指瞬時速度的大小
C、勻速直線運動中任意一段時間內的平均速度都等于其任一時刻的瞬時速度
D、勻速直線運動中任何一段時間內的平均速度都相等
例2:一輛汽車沿平直的公路行駛,⑴若前一半位移的平均速度是v1,后一半位移的平均速度是v2,求全部路程的平均速度;⑵若汽車前一半時間的平均速度是v1,后一半時間的平均速度是v2,求全部路程的平均速度。
總結:平均速度不是速度的平均值,應嚴格按照定義來計算。
例3:人乘自動扶梯上樓,如果人站在扶梯上不動,扶梯將人送上樓去需用30s。若扶梯不動,某人沿扶梯走到樓上需20s。試計算這個人在扶梯開動的情況下仍以原來的速度向上走,需要多長時間才能到樓上?(12s)
作業(yè):
必做:p18—1、2、3、4
選做:新新學案第一章第三節(jié)
【教材分析】
本節(jié)是人教版高中《物理》必修2第五章第7節(jié),是《曲線運動》一章的最后一節(jié)。學習本節(jié)內容既是對圓周運動規(guī)律的復習與鞏固,又是后面繼續(xù)學習天體運動規(guī)律的基礎,具有承上啟下的作用。教材安排了鐵路的彎道,汽車過拱橋,航天器中的失重現(xiàn)象,離心現(xiàn)象四個方面的內容,如果面面俱到,難免會蜻蜓點水,為了在教學中突出重點、分散難點,我將教材內容進行了重新整合,分兩課時完成。本課為第一課時主要討論鐵路彎道的設計意圖。
【學情分析】
通過前面的學習,學生已經對圓周運動有了較為清晰地認識,但是對于向心力的概念理解還不夠深入。同時高一的學生思維活躍,求知欲強,他們很希望參與到課堂中來,自主的解決問題。
【三維學習目標】
過程與方法知識與技能情感態(tài)度和價值觀經歷觀察思考,自主探究,交流討論等活動進一步理解向心力的概念。
能在具體問題中找到向心力的來源培養(yǎng)學生的團隊精神,合作意識;感悟科學的嚴肅性,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W風教學重點和難點:在具體問題中找到向心力的來源
【教學策略】
1、教法:使用情境激趣、設疑引導、適時點撥的方式引領學生的學習;
2、學法:學生在教師的引領下,通過觀察現(xiàn)象、自主探究、交流討論等方式參與到課堂中來,體驗求知樂趣,成為學習的主人。
3、教學資源:
(1)多媒體課件;
(2)自制教具:車輪模型、彎道模型;
【教學過程】
一、設置情景、引入新課
首先,播放一段4.28膠濟鐵路火車事故的視頻動畫,將學生的注意力吸引到火車轉彎這一具體情境中來。我就此提出兩個問題:
1、火車轉彎時的限定速度是怎樣規(guī)定的?
2、火車超速時為什么容易造成脫軌事故?學生帶著問題進入課堂,既引起了他們的興趣,又為他們的學習指明了方向。
二、復習鞏固、明確方法
我通過提問的方式,幫助學生回憶計算向心力的常用公式,然后,設置情景,讓學生對做圓周運動的物體做出受力分析并找到向心力的來源。
情景一:物塊隨圓盤做勻速圓周運動。
情景二:小球在杯子內壁做圓周運動。此情景并沒有直接展示給學生,而是提出問題:“你能不用手接觸小球,而不使小球落入杯底嗎?注意,要保證杯口朝上?!弊寣W生自己設計出小球的運動方式,并對杯中小球的運動情況作出受力分析。通過這種方式讓學生參與到課堂中來,提高了學生的學習興趣。而后,教師做出總結:分析圓周運動問題,就是要通過運動分析求出物體需要多大的向心力,通過受力分析找到誰在提供向心力,從而建立供需平衡方程,這是解決圓周運動問題的一般思路。
三、設疑引導、自主探究
這一部分集中了本節(jié)的重點和難點,為了降低學習難度,我巧設梯度,從以下三個部分組織教學:
1、認識火車車輪的結構特點
首先教師播放視頻,分別展示火車在水平面和水平彎曲軌道上的運動,學生通過觀察和對比,認識到火車轉彎要靠鐵軌和車輪的作用。然后學生觀察車輪和軌道結構,描述火車車輪結構特點。學生遇到困難時,教師利用自制教具──模型車輪,加深學生對車輪結構的印象,并提示學生思考車輪輪緣的作用。
進一步提出問題:生活中還有什么地方用到了類似的輪子結構?通過學生的回答,和圖片的展示(學校門口的電動拉門的輪子),使學生認識到這一結構在生活中也是常見的,從而拓展了學生的認識。接著提問學生:你認為火車在水平軌道上轉彎時向心力來自哪里?經過觀察和思考,學生已經不難想到向心力的來源。而后追問:你認為這樣的轉彎方式有什么弊端嗎?學生通過思考,結合上課之初播放的視頻,不難回答出這樣做的危害性。
2、真實的火車彎道的情況
那么設計師有什么好的方法嗎?通過提問,了解學生對實際鐵路彎道特點的認識情況。而后通過圖片,使學生認識鐵路彎道處內軌低而外軌高的特點;從而發(fā)出疑問,彎道處這樣設計的用意何在呢?
提示學生從受力分析入手,找到此時向心力的來源,并要求學生畫出受力分析圖。
除了正確的分析外,學生很可能將重力與支持力的合力畫成沿斜面向下,這是對彎道的圓心位置分析不清造成的,對學生可能做出的兩種向心力的方向,我不直接評論對錯,而是使用自制教具,展示給學生彎道處路基的特點,讓學生有所參照。學生不難發(fā)現(xiàn),彎道的內側與碗的內壁相似,進而認識到和杯子內壁的相似性,把小球在杯子內壁的運動與火車在彎道處的運動作對比分析。經過這樣兩步,學生已經不難得出正確的受力分析。成功的突破了這一教學難點。
然后趁熱打鐵,引導學生從定性到定量,寫出重力與支持力的合力的表達式,為下一步的學習做好準備。
3、假如你是設計師
為了解決開課時提出的兩個問題,我設計了第三部分──假如你是設計師。
首先,設置情境:你設計了一段半徑為r,傾角為θ的'鐵路彎道,你會如何規(guī)定火車轉彎的速度?提示學生從解決圓周運動一般本思路出發(fā),從供需平衡關系入手,列出方程,從而得出限定速度的表達式。從表達式的得出過程,引導學生理解,限定速度的規(guī)定實際是為了保證由重力和支持力的合力提供向心力,從而避免車輪和鐵軌間的擠壓,保證行車安全。
接著,通過演示實驗,讓學生觀察在杯內轉動過快的小球從杯中飛出的過程,提示學生思考,如果火車速度過快會怎么樣呢?學生已經不難認識到火車速度過快會使火車脫軌的問題。而后引導學生用供需平衡條件來解釋這一問題,深化了學生認識。為了突出重點,這里不提出離心現(xiàn)象這一問題。只是通過現(xiàn)象的分析和認識為離心現(xiàn)象的教學做好鋪墊。
四、總結方法、完善認識
通過本節(jié)的教學不僅要使學生認識到解決圓周運動問題的一般方法,更重要的是使他們認識到火車轉彎的模型在生活中是普遍存在的,認識到生活中的簡單現(xiàn)象往往就是解決實際問題的靈感的來源。進一步啟發(fā)學生,還有哪些生活中的運動也使用了相同的設計思想?使學生認識到自行車轉彎、汽車轉彎也有相似的情況,從而從特殊到一般,深化學生的認識。同時通過對事故原因的科學分析,使學生認識到尊重規(guī)律的重要性,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W習態(tài)度。
五、布置作業(yè)、課后拓展
課后作業(yè)是學生再學習的重要途徑,本節(jié)課后我安排了兩項作業(yè)。旨在讓學生鞏固知識的同時,認識物理與社會的聯(lián)系,將對學生的知識教育和情感教育引向課外。
1、課后練習題。
2、了解中國鐵路提速情況,查找資料,提出你對鐵路建設的建議?!究傮w設計思想】本節(jié)課的設計思想是借助問題給學生一個思維的支點,在教師的引領下,從分析生活中的簡單現(xiàn)象入手,找到一般規(guī)律。在新的問題情境中思考、發(fā)現(xiàn)生活中的模型。通過類比,把日常生活中的知識聯(lián)系到新問題的解決當中,在加深知識理解的過程中,也培養(yǎng)了分析應用能力。同時,通過對事故原因的分析,培養(yǎng)學生嚴謹科學的分析方法和認真負責的工作態(tài)度。體現(xiàn)“從生活走向物理、從物理走向社會”的物理教學理念。
感謝您閱讀“幼兒教師教育網”的《高中物理教學設計優(yōu)秀教案獲獎(分享八篇)》一文,希望能解決您找不到幼兒園教案時遇到的問題和疑惑,同時,yjs21.com編輯還為您精選準備了高中物理優(yōu)秀教學設計專題,希望您能喜歡!
相關推薦
幼兒教師教育網欄目精選:“高中物理優(yōu)秀教學設計”,歡迎閱讀。作為一名傳道受業(yè)解惑的教師,要學會寫出優(yōu)秀的教學設計。教學設計是提高學習者獲得知識、技能的效率和興趣的技術過程,可以幫助教師掌握教學過程中的節(jié)奏。我們究竟該如何寫好一篇教學設計呢?你不妨看看高中物理優(yōu)秀教學設計,歡迎大家借鑒與參考,希望對大...
在教學工作者開展教學活動前,時常需要用到教案,教案是實施教學的主要依據(jù),有著至關重要的作用。我們該怎么去寫教案呢?下面是小編精心整理的高中物理優(yōu)秀教案(精選10篇),僅供參考,歡迎大家閱讀。高中物理教學設計優(yōu)秀教案 篇1學生學習情況分析1、學生由于受日常經驗的影響,對物體的下落運動普遍存...
經驗時常告訴我們,做事要提前做好準備。作為幼兒園的老師,我們都希望小朋友們能在課堂上學到知識,大部分老師為了讓學生學的更好都會事先準備好教案,提前準備好教案可以有效的提高課堂的教學效率。您知道幼兒園教案應該要怎么下筆嗎?小編現(xiàn)在向你推薦優(yōu)秀高中設計教案經典八篇,希望能幫助到你,請收藏。教學內容分...
作為一位不辭辛勞的人民教師,總不可避免地需要編寫教學設計,借助教學設計可使學生在單位時間內能夠學到更多的知識。那么教學設計應該怎么寫才合適呢?以下是小編精心整理的高中物理教學設計(精選8篇),歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。高中物理教學設計案例一等獎 篇1一、背景和教學任務簡介動能定理是高中...
作為一名專為他人授業(yè)解惑的人民教師,就不得不需要編寫教學設計,編寫教學設計有利于我們科學、合理地支配課堂時間。那么問題來了,教學設計應該怎么寫?以下是小編為大家收集的初中音樂優(yōu)秀教學設計,歡迎大家分享。初中優(yōu)秀教學設計一等獎 篇1一、教學目標1.使學生初步掌握一元一次方程解簡單應用題的方...