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教学:高中物理 4.6用牛顿运动定律解决问题(一)教学设计人教必一

教学:高中物理 4.6用牛顿运动定律解决问题(一)教学设计人教必一
教学:高中物理 4.6用牛顿运动定律解决问题(一)教学设计人教必一

高中物理新课标教学设计

4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)

【学习者分析】

前面我们学习了牛顿的三个定律,最重要的是牛顿第二定律,本节的主要内容是在对物体进行受力分析的基础上,应用牛顿运动定律和运动学的知识来分析解决物体在几个力作用下的运动问题。

【教材分析】

本节利用前面所学的牛顿三定律来解决已知运动求力和已知力求运动的问题。

【教学目标】

1.知识与技能:

(1)进一步学习分析物体的受力情况,并能结合物体的运动情况进行受力分析。

(2)能够从物体的受力情况确定物体的运动情况

(3)能够从物体的运动情况确定物体的受力情况

2.过程与方法:

(1)在实际应用中帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题解题规律的能力。

(2)让学生认识数学工具在表达解决物理问题中的作用。

(3)帮助学生提高信息收集和处理能力,分析、思考、解决问题能力和交流、合作能

3.情感态度与价值观:

(1)培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力。

(2)初步培养学生合作交流的愿望,能主动与他人合作的团队精神,敢于提出与别人不同的见解,也勇于放弃或修正自己的错误观点

【重点难点】

(1)用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法

(2)会进行物体的受力分析

【设计思想】

在前面的学习中我们学习了牛顿运动定律。牛顿第一定律定义了力:物体的运动不需要力来维持,力是改变运动状态的原因;牛顿第二定律确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的运动情况与物体的受力情况联系起来。牛顿第三定律说明了作用力与反作用力之间的关系,把相互作用的几个物体联系起来了。

【教学环节】

一.课题的引入

牛顿定律在天体运动的研究、车辆的设计等许多基础科学和工程技术中都有广泛就用。比如我国科技工作者能准确地预测火箭的变轨,卫星的着落点,他们靠的是什么?就是以牛顿运动定律为理论基础。当然,由于我们目前知识的局限,我们可以进行一些简单的问题处理。二.新课教学

一、从受力确定运动情况

例1、一个静止在水平地面上的物体,质量是 2kg ,在 6.4N 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4.2N 。求物体在4s 末的速度和4s 内的位移。

师:请大家仔细审题,能够快速正确地进行信息的收集和处理是处理问题必备的条件。

本题中给出了哪些已知量,要解决的问题是什么?

生:给出了水平地面上一物体的质量,一些受力情况,要求解速度和位移。

师:问题中既然涉及了力又涉及了物体的运动,那力和运动间是什么样的关系呢? 生:牛顿第二定律m

F a 合=确定了运动和力的关系,该题应该是用牛顿第二定律来解决。先根据物体的受力求出合外力从而求出加速度,再通过运动学规律就可以确定物体的运动情

况。

师:本题中的研究对象应该是谁?

生:研究对象应该是地面上的物体。 师:好!根据这个思路,就请同学们对该物体进行受力分析。

学生对物体进行受力分析,教师巡视

师:现在我们一起来对物体进行受力分析。按照受力分析的一般思路。

1、非接触力:重力

2、接触力:与物体接触的只有地面,而相互接触的两物体间的接触力最多只有两个:

弹力和摩擦力。分析该题知物体与地面间有摩擦力,既然有摩擦力则一定有弹力。所以物体

会受到地面给的弹力(垂直于接触面指向受力物体)和滑动摩擦力(与相对运动方向相反,

大小N f μ=)

3、其它已知的一些力:6.4N 的水平拉力

受力分析图如下

师:物体的合外力是多少?

生:是6.4-4.2=2.2N 师:你的意思是N 与G 相互抵消,你的理由是什么?

学生愣了很久没有答案,因为这在初中学生都知道,但却很少有人知道为什么?

师:科学研究必须有严谨的态度,每一个结论都必须有客观依据,不可想当然,主观臆

断,甚至公式中每一个“+”、“-”号,必须有根据。

师:对于N 为什么与G 大小相等,我们需要用到牛顿第一定律及其扩展的内容,从牛顿

第一定律我们知道,如果物体不受力或受力平衡,物体将静止或匀速直线运动,反之亦成立。

我们将定律内容扩展后亦成立:如果物体在某一方向上不受力或受力平衡,物体在该方向上

将静止或匀速。反之亦成立。题中物体只是在水平方向上运动,竖直方向上位置未发生变化

即竖直方向是静止的,所以物体竖直方向上受力平衡即N=G 。

师:上面关于牛顿第一定律的扩展大家一定要记住,在以后的运用中逐步理会。当然关

于N=G 我们也可以这样理解:物体在水平方向上做直线运动,物体做直线运动,说明物体所

受的合外力与速度是在同一直线上从而知物体的合外力是在水平方向上,于是有N=G 。

师:知道了合外力后我们可以做什么? 生:用m

F a 合 求出物体的加速度a=1.1m/s 2,然后根据匀变速直线运动规律求解物体的速度和位移。

师:你怎么知道物体做的是匀变速直线运动? 生:因为物体所受的合外力是恒定的,所以加速度也是恒定的,物体做的是匀变速直线

运动。

师:好,下面请同学们各自完成速度和位移的求解。

学生各自完成剩余的工作,教师给五分钟时间。大部分学生均可以轻松完成

扩展问题:如果该题中摩擦力大小未知,告诉你物体与地面间的动摩擦因数是0.2,则结果

又该如何?

二、根据运动情况确定物体的受力

例2、一个滑雪的人质量是 75 kg ,以v 0=2m/s 的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾

角θ=30°。在 t =5s 的时间内滑下的路程x =60m ,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空

气阻力)

师:本题中给出了哪些已知量,要解决的问题是什么?

生:本题主要给出了人的运动情况,更重要的是对于整个滑雪过程题目给出了三个已知

量:初速度、位移 、时间。对于任一运动过程如果知道了其中三个量,就可以求解出其他

所有的运动量,如该题中利用已知量可以求出加速度、末速度。题目中要求解人的受力。

师:你有问题的解决方法吗? 生:先根据已知量用运动学公式求解出加速度,再利用牛顿第二定律m

F a 合=求解出物体所受的合外力。最后对物体进行受力分析,确定其中某个分力的大小。

师:本题中的研究对象应该是谁?

生:研究对象应该是人。

师:好!根据这个思路,先请同学们用运动学公式求解出人滑雪的加速度。在计算过程

中要注意正方向的选取。

学生分析计算,教师巡视,不会有什么问题。

师:结果如何?

生:求得加速度大小为4m/s 2,方向沿斜面向下。据m

F a 合=求得合外力大小为300N ,方向沿斜面向下。

师:现在我们一起来对物体进行受力分析。看看该合力由哪些力合成。按照受力分析的

一般思路。

1、非接触力:重力

2、接触力:与人接触的只有斜面,而相互接触的两物体间的接触力最多只有两个:弹

力和摩擦力。分析该题知人与斜面间有摩擦力,既然有摩擦力则一定有弹力。所以人会受到

斜面给的弹力(垂直于接触面指向受力物体)和滑动摩擦力(与相对运动方向相反)

3、其它已知的一些力:空气阻力。

受力分析图如下

师:就是这三个力合起来大小为300N ,方向沿斜面向下。这三个力中重力G 是已知的,那

如何根据合力及重力的大小G 来求解阻力F 呢?

学生思考,有的感觉到毫无头绪

师:不要急,有些同学无头绪的原因是你们只看到力的大小为已知量,却忽略了还有角

度有关系也是已知量。请大家慢慢思考。

生:根据力的分解合成原理,可知N 与G 的合力一定沿斜面向下且大于阻力F 。如图所

示,仔细作图可发现规律,利用已知力的大小和角度关系可以求解出N 与G 的合力。

如上图,N 与G 的合力大小是750/2=375N ,从而知375-300=75N ,即阻F =75N

生:因为三个力且不在同一直线上,所以可以用正交分解法。如下图。

因为物体只是在X 方向运动,所以物体在Y 方向是静止的,则有Y 方向受力平衡即N=G Y ,物

体所受的合力就是X 方向两个力的合力,所以G X -F=300,有F=75N 。

扩展问题1:如果忽略空气阻力作用,求滑雪板与雪面间动摩擦因数多大?

根据公式N f μ=求解,考点是N 大小并不等于物体重力G ,而是Gcos θ

扩展问题2:如果坡长只有60m ,下端是水平雪面,滑雪者在水平面上还能滑多远?

扩展问题3:如果下坡后立即滑上一个30°的斜坡 。请问滑雪者最高能上升多高?

【牢记】:当三个力或三个力以上时优先考虑正交分解法,且优先考虑沿运动方向和垂直于

运动方向分解。(别看先分了再合,磨刀不误砍柴功)

三.课堂小结

两题都需画受力图,都要利用牛顿第二定律和运动学公式,画受力图是重要的解题步骤。

不同之处:例1是从受力确定运动情况:已知物体的受力情况,由牛顿第二定律求出物体的

加速度,再通过运动学公式确定物体的运动情况。例2是从运动情况确定受力:已知物体的

运动情况,根据运动学公式求出物体的加速度,再由牛顿第二定律确定物体受力情况。

四.作业

x

1、一个物体放在光滑水平面上,初速为零,先对物体施加一向东的恒力F,历时1秒,随即把此力改变为向西,大小不变,历时1秒钟,接着又把此力改为向东,大小不变,历时1秒钟,如此反复只改变力的方向,共历时1分钟,在此1分钟内

A.物体时而向东运动,时而向西运动,在1分钟末静止于初始位置之东

B.物体时而向东运动,时而向西运动,在1分钟末静止于初始位置

C.物体时而向东运动,时而向西运动,在1分钟末继续向东运动

D.物体一直向东运动,从不向西运动,在1分钟末静止于初始位置之东

2、质量是3kg的木块,原来在光滑水平面上运动,受到8N的阻力后,继续前进9 m速度减为原来的一半,则原来的速度是 m/s木块作匀减速运动,直到静止的时间是

【板书设计】

【教学反思】

由物体的受力情况,利用牛顿第二定律可以求出加速度,再由运动学公式便可确定物体的运动状态及其变化;反过来,由物体的运动状态及其变化,利用运动学公式可以求出加速度,再由牛顿第二定律便可确定物体的受力情况。可见,无论是哪种情况,加速度始终是联系运动和力的桥梁。求加速度是解决有关运动和力问题的基本思路,正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键.

以下为赠送文档:

气体热现象的微观意义

一、教学目标

1.在物理知识方面的要求:

(1)能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义,并能知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。

(2)能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。

2.通过让学生用气体分子动理论解释有关的宏观物理现象,培养学生的微观想像能力和逻辑推理能力,并渗透“统计物理”的思维方法。

3.通过对宏观物理现象与微观粒子运动规律的分析,对学生渗透“透过现象看本质”的哲学思维方法。

二、重点、难点分析

1.用气体分子动理论来解释气体实验定律是本节课的重点,它是本节课的核心内容。

2.气体压强的微观意义是本节课的难点,因为它需要学生对微观粒子复杂的运动状态有丰富的想像力。

三、教具

计算机控制的大屏幕显示仪;自制的显示气体压强微观解释的计算机软件。四、主要教学过程

(一)引入新课

先设问:气体分子运动的特点有哪些?

答案:特点是:(1)气体间的距离较大,分子间的相互作用力十分微弱,可以认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受力作用,每个分子都可以在空间自由移动,一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。(2)分子间的碰撞频繁,这些碰撞及气体分子与器壁的碰撞都可看成是完全弹性碰撞。气体通过这种碰撞可传递能量,其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的,这就是杂乱无章的气体分子热运动。(3)从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等,因此对大量分子而言,在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。(4)大量气体分子的速率是按一定规律分布,呈“中间多,两头少”的分布规律,且这个分布状态与温度有关,温度升高时,平均速率会增大。

今天我们就是要从气体分子运动的这些特点和规律来解释气体实验定律。(二)教学过程设计

1.关于气体压强微观解释的教学

首先通过设问和讨论建立反映气体宏观物理状态的温度(T)、体积(V)与反映气体分子运动的微观状态物理量间的联系:

温度是分子热运动平均动能的标志,对确定的气体而言,温度与分子运动的平均速率有关,温度越高,反映气体分子热运动的平均速率

体积影响到分子密度(即单位体积内的分子数),对确定的一定质量的理想气体而言,分子总数N是一定的,当体积为V时,单位体积内

n越小。

然后再设问:气体压强大小反映了气体分子运动的哪些特征呢?

这应从气体对容器器壁压强产生的机制来分析。

先让学生看用计算机模拟气体分子运动撞击器壁产生压强的机制:

首先用计算机软件在大屏幕上显示出如图1所示的图形:

向同学介绍:如图所示是一个一端用活塞(此时表示活塞部分的线条闪烁3~5次)封闭的气缸,活塞用一弹簧与一固定物相连,活塞与气缸壁摩擦不计,当气缸内为真空时,弹簧长为原长。如果在气缸内密封了一定质量的理想气体。由于在任一时刻气体分子向各方向上运动的分子数相等,为简化问题,我们仅讨论向活塞方向运动的分子。大屏幕上显示图2,即图中显示的仅为总分子数的合,(图中显示的“分子”暂呈静态)先看其中一个(图2中涂黑的“分子”闪烁2~3次)分子与活塞碰撞情况,(图2中涂黑的“分子”与活塞碰撞且以原速率反弹回来,活塞也随之颤抖一下,这样反复演示3~5次)再看大量分子运动时与活塞的碰撞情况:

大屏幕上显示“分子”都向活塞方向运动,对活塞连续不断地碰撞,碰后的“分子”反弹回来,有的返回途中与别的“分子”相撞后改变方向,有的与活塞对面器壁相碰改变方向,但都只显示垂直于活塞表面的运动状态,而活塞被挤后有一个小的位移,且相对稳定,如图3所示的一个动态画面。时间上要显示15~30秒定格一次,再动态显示15~30秒,再定格。

得出结论:由此可见气体对容器壁的压强是大量分子对器壁连续不断地碰撞所产生的。

进一步分析:若每个分子的质量为m,平均速率为v,分子与活塞的碰撞是完全弹性碰撞,则在这一分子与活塞碰撞中,该分子的动量变化为2mv,即受的冲量为2mv,根据牛顿第三定律,该分子对活塞的冲量也是2mv,那么在一段时间内大量分子与活塞碰撞多少次,活塞受到的总冲量就是2mv的多少倍,单位时间内受到的总冲量就是压力,而单位面积上受到的压力就是压强。由此可推出:气体压强一方面与每次碰撞的平均冲量2mv有关,另一方面与单位时间内单位面积受到的碰撞次数有关。对确定的一定质量的理想气体而言,每次碰撞的平均冲量,2mv由平均速率v有关,v越大则平均冲量就越大,而单位时间内单位面积上碰撞的次数既与分子密度n有关,又与分子的平均速率有关,分子密度n越大,v

也越大,则碰撞次数就越多,因此从气体分子动理论的观点看,气体压强的大小由分子的平均速率v和分子密度n共同决定,n越大,v也越大,则压强就越大。2.用气体分子动理论解释实验三定律

(1)教师引导、示范,以解释玻意耳定律为例教会学生用气体分子动理论解释实验定律的基本思维方法和简易符号表述形式。

范例:用气体分子动理论解释玻意耳定律。

一定质量(m)的理想气体,其分子总数(N)是一个定值,当温度(T)保持不变时,则分子的平均速率(v)也保持不变,当其体积(V)增大几倍时,则单位体积内的分子数(n)变为原来的几分之一,因此气体的压强也减为原来的几分之一;反之若体积减小为原来的几分之一,则压强增大几倍,即压强与体积成反比。这就是玻意耳定律。

书面符号简易表述方式:

小结:基本思维方法(详细文字表述格式)是:依据描述气体状态的宏观物理量(m、p、V、T)与表示气体分子运动状态的微观物理量(N、n、v)间的相关关系,从气体实验定律成立的条件所述的宏观物理量(如m一定和T不变)推出相关不变的微观物理量(如N一定和v不变),再根据宏观自变量(如V)的变化推出有关的微观量(如n)的变化,再依据推出的有关微观量(如v和n)的变与不变的情况推出宏观因变量(如p)的变化情况,结论是否与实验定律的结论相吻合。若吻合则实验定律得到了微观解释。

(2)让学生体验上述思维方法:每个人都独立地用书面详细文字叙述和用符号简易表述的方法来对查理定律进行微观解释,然后由平时物理成绩较好的学生口述,与下面正确答案核对。

书面或口头叙述为:一定质量(m)的气体的总分子数(N)是一定的,体积(V)保持不变时,其单位体积内的分子数(n)也保持不变,当温度(T)升高时,其分子运动的平均速率(v)也增大,则气体压强(p)也增大;反之当温度(T)降低时,气体压强(p)也减小。这与查理定律的结论一致。

用符号简易表示为:

(3)让学生再次练习,用气体分子动理论解释盖·吕萨克定律。再用更短的时间让学生练习详细表述和符号表示,然后让物理成绩为中等的或较差的学生口述自己的练习,与下面标准答案核对。

一定质量(m)的理想气体的总分子数(N)是一定的,要保持压强(p)不变,当温度(T)升高时,全体分子运动的平均速率v会增加,那么单位体积内的分子数(n)一定要减小(否则压强不可能不变),因此气体体积(V)一定增大;反之当温度降低时,同理可推出气体体积一定减小。这与盖·吕萨克定律的结论是一致的。

用符号简易表示为:

(三)课堂小结

1.本节课我们首先明确了气体状态参量与相关的气体分子运动的微观物理量间的关系着重从气体分子动理论的观点认识到气体对容器壁的压强是大量分子连续不断地对器壁碰撞产生的,且由分子的平均速率和分子密度共同决定其大小。2.本节课我们重点学习了用气体分子动理论的观点来解释气体三个实验定律的方法。

五、说明

1.本节课设计用计算机模拟气体分子对器壁碰撞而产生压强是为了使学生有一点感性认识,帮助学生想象,其中有两点需要说明,一是弹簧的形变(活塞的位移)说明活塞受到了压力,二是图中所示的“分子”数只是示意图,其“大量”的含义是无法(也没必要)用具体图形表示。

2.本节课用气体分子动理论解释实验定律的侧重点在于教会学生“解释”的方法,它是一种从宏观到微观,又由微观到宏观的有序而又严密的推理。因此对三个定律解释方式是先教师示范,讲清方法,再让学生独立思考,自行体验,最后反复练习,熟练掌握。既采用详细表述又用符号简易表示,其目的也是为了训练学生既严密又简练的逻辑思维。

3.由于温度只是气体分子平均动能的标志,它与分子平均速率v只能推出定性的相关关系,中学阶段无法得到定量的相关关系,因此对查理定律和盖·吕萨克定律也只能进行定性解释,不能定量的推出正比关系。

高中物理必修2全套教案

高中物理必修2教案 第一章抛体运动 第一节什么是抛体运动 【教学目标】 知识与技能 1.知道曲线运动的方向,理解曲线运动的性质 2.知道曲线运动的条件,会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系 过程与方法 1.体验曲线运动与直线运动的区别 2.体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化 情感态度与价值观 能领会曲线运动的奇妙与和谐,培养对科学的好奇心和求知欲 【教学重点】 1.什么是曲线运动 2.物体做曲线运动方向的判定 3.物体做曲线运动的条件 【教学难点】 物体做曲线运动的条件 【教学课时】 1课时 【探究学习】 1、曲线运动:__________________________________________________________ 2、曲线运动速度的方向: 质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的方向。 3、曲线运动的条件: (1)时,物体做曲线运动。(2)运动速度方向与加速度的方向共线时,运动轨迹是___________ (3)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力为定值,运动为_________运动。(4)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力不为定值,运动为___________运动。 4、曲线运动的性质: (1)曲线运动中运动的方向时刻_______ (变、不变),质点在某一时刻(某一点)的速度方向是沿__________________________________________ ,并指向运动轨迹凹下的一侧。 (2)曲线运动一定是________ 运动,一定具有_________ 。

【课堂实录】 【引入新课】 生活中有很多运动情况,我们学习过各种直线运动,包括匀速直线运动,匀变速直线运动等,我们知道这几种运动的共同特点是物体运动方向不变。下面我们就来欣赏几组图片中的物体有什么特点(展示图片) 再看两个演示 第一, 自由释放一只较小的粉笔头 第二, 平行抛出一只相同大小的粉笔头 两只粉笔头的运动情况有什么不同? 学生交流讨论。 结论:前者是直线运动,后者是曲线运动 在实际生活普遍发生的是曲线运动,那么什么是曲线运动?本节课我们就来学习这个问题。 新课讲解 一、曲线运动 1. 定义:运动的轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。 2. 举出曲线运动在生活中的实例。 问题:曲线运动中速度的方向是时刻改变的,怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢? 引出下一问题。 二、曲线运动速度的方向 看图片:撑开带有水滴的雨伞绕柄旋转。 问题:水滴沿什么方向飞出? 学生思考 结论:雨滴沿飞出时在那点的切线方向飞出。 如果球直线上的某处A 点的瞬时速度,可在离A 点不远处取一B 点,求AB 点的平均速度来近似表示A 点的瞬时速度,时间取得越短,这种近似越精确,如时间趋近于零,那么AB 见的平均速度即为A 点的瞬时速度。 结论:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向。

高中物理1.3动量守恒定律教案教科版选修Word版

1.3 动量守恒定律教案 【教学设计思想】 动量守恒定律的传统讲法是从牛顿第二定律和牛顿第三定律推导出动量守恒定律,或是通过大量的实验事实总结出动量守恒定律。传统讲法由于没有教师的演示实验,很多学生对导出的动量守恒定律缺乏感性认识,不利于学生顺利地去认识现象,建立概念与规律,以及应用规律去解决具体问题。其实,动量守恒定律并不依附于牛顿第二定律和第三定律,它本身是有实验基础的独立的物理定律。所以应通过演示实验,启发学生讨论并总结规律,有利于学生对物理规律的掌握。 【教学目标设计】 1、知识与技能: (1)理解动量守恒定律的确切含义和表达,知道定律的运用条件和适用范围; (2)会利用牛顿运动定律推导动量守恒定律; (3)会用动量守恒定律解决简单的实际问题。 2、过程与方法: (1)通过对动量守恒定律的学习,了解归纳与演绎两种思维方法的应用; (2)知道动量守恒定律的实验探究方法。 3、情感态度与价值观: (1)培养学生自觉学习的能力,积极参与合作探究的能力; (2)培养实事求是、具体问题具体分析的科学态度和锲而不舍的探究精神; (3)使学生在学习过程中体验成功的快乐; (4)培养学生将物理知识、物理规律进行横向比较与联系的习惯,养成自主构建知识体系的意识。 【教学过程设计】 序号教师活动屏板、器材学生活动备注 1 提问:动量、冲量、定量定 理的相关内容,冲量对物体 的作用效果是什么? 屏幕呈现问题复习已有 知识并做 出回答 2 提出问题:当两个物体相互 作用时总动量会有什么变 化呢?播放录像; 引入课题 多媒体播放(1)火箭发射 及星箭分离过程(2)旱冰 场上两个同学相互推拉过 程; 板书课题:动量守恒定律 带着问题 观察录像 内容

高中物理新课程教学设计案例

新课程学科课堂有效教学研究 《楞次定律-感应电流的方向》教学设计方案 一.教学设计 1.三维教学目标 (1)知识与技能 a)通过实验探究得出感应电流与磁通量变化的关系,并会叙述楞次定律的内容。 b)通过实验过程的回放分析,体会楞次定律内容中“阻碍”二字的含义,感受“磁通量变化”的方式和途径。 c)通过实验现象的直观比较,进一步明确感应电流产生的过程仍能遵循能量转化和守恒定律 (2)过程与方法 a)观察实验,体验电磁感应现象中感应电流存在方向问题。 b)尝试用所学的知识,设计感应电流方向的指示方案,并动手实验操作。 c)关注实验现象的个性,找出实验现象的共性,并总结出规律,培养学生抽象思维能力和创新思维能力。 (3)情感态度价值观 热情:在实验设计,操作过程中逐步积蓄探究热情,培养学生勇于探究的精神; 参与:养成主动参与科学研究的良好学习习惯; 交流:在自由开放平等的探究交流空间,能互相配合,互相鼓励,友好评价,和谐相处。 哲学思考:能够用因果关系和矛盾论的辨正观点认识楞次定律; 2.教材分析 (1)法拉第电磁感应定律和楞次定律是电磁学中的重要定律,一个判定感应电动势的大小,一个判定感应电流的方向,二者前后关联,映衬了电磁感应现象规律的多样性和复杂性。 (2)无论是前一节的法拉第电磁感应定律还是本节的楞次定律,首先它们都是电磁感应这一事物本身属性的一个放映,客观存在且发展变化。既然是放映事物本质的规律,在物理学中称为定律,从新课程标准来看,是体现“过程与方法”这一具体课程目标的最佳切入点。(3)教材指明了教学的方向,让学生经历科学探究过程,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。但在探究的细节和过程上,留给了教师和学生广阔的思考设计空间,有助与激发新思维,发现新方法,提出新问题,得出新结论,体现新课程。 (4)从教材内容来看,楞次定律将学生知识范围内有关“场”的概念从“静态场”过渡到“动态场”,而且它涉及的物理量多,关系复杂,为教学带来了很大的难度。 (5)楞次定律是电磁学的一个重要规律,对学生而言是以后分析和解决电磁学问题的理

牛顿运动定律的运用教案

牛顿运动定律的运用教 案 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

牛顿运动定律的应用 教学目标 一、知识目标 1.知道运用牛顿运动定律解题的方法 2.进一步学习对物体进行正确的受力分析 二、能力目标 1.培养学生分析问题和总结归纳的能力 2.培养学生运用所学知识解决实际问题的能力 三、德育目标 1.培养学生形成积极思维,解题规范的良好习惯 教学重点 应用牛顿运动定律解决的两类力学问题及这两类问题的基本方法 教学难点 应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法 教学方法 实例分析发归纳法讲练结合法 教学过程 一、导入新课 通过前面几节课的学习,我们已学习了牛顿运动定律,本节课我们就来学习怎样运用牛顿运动定律解决动力学问题。 二、新课教学

(一)、牛顿运动定律解答的两类问题 1.牛顿运动定律确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的受力情况和运动情况联系起来,由此用牛顿运动定律解决的问题可分为两类: a.已知物体的受力情况,确定物体的运动情况。 b.已知物体的运动情况,求解物体的受力情况 2.用投影片概括用牛顿运动定律解决两类问题的基本思路 已知物体的受力情况???→?=ma F 据 求得a ?→?据t v v s as v v at v v at v s t t t ......2210202020可求得???? ?????=-?→?+=+= 已知物体的运动情况???→?????→?=???????=-+=+=ma F as v v at v s at v v a t t 据据求得2221022 00求得物体的受力情况 3.总结 由上分析知,无论是哪种类型的题目,物体的加速度都是核心,是联结力和运动的桥梁。 (二)已知物体的受力情况,求解物体的运动情况 例1.如图所示,质量m=2Kg 的物体静止在光滑的水平地 面上,现对物体施加大小F=10N 与水平方向夹角θ= 370的斜向上的拉力,使物体向右做匀加速直线运动。已知sin370=,cos370=取g=10m/s 2,求物体5s 末的速度及5s 内的位移。 问:a.本题属于那一类动力学问题 (已知物体的受力情况,求解物体的运动情况) b.物体受到那些力的作用这些力关系如何 引导学生正确分析物体的受力情况,并画出物体受力示意图。

高中物理新课程教学设计案例分析(一)

高中物理新课程教学设计案例分析(一) 内容:选修3-1第三章《磁现象和磁场》(普通高中课程标准实验教科书) 教材分析 磁现象和磁场是新教材中磁场章节的第一节课,从整个章节的知识安排来看,本节是此章的知识预备阶段,是本章后期学习的基础,是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课,也是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要的一节课,为以后学习电磁感应等知识提供铺垫。整节课主要侧重要学生对生活中的一些磁现象的了解如我国古代在磁方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁场和其他天体的磁场(太阳、月亮等),故本节课首先应通过学生自己总结生活中与磁有关的现象。电流磁效应现象和磁场对通电导线作用的教育是学生树立起事物之间存在普遍联系观点的重要教学点,是学生在以后学习物理、研究物理问题中应有的一种思想和观点。 学生分析 磁场的基本知识在初中学习中已经有所接触,学生在生活中对磁现象的了解也有一定的基础。但磁之间的相互作用毕竟是抽象的,并且大部分学生可能知道电与磁的联系,但没有用一种普遍联系的观点去看电与磁的关系,也没有一种自主的能力去用物理的思想推理实验现象和理论的联系。学生对磁场在现实生活中的应用是比较感兴趣的,故通过多媒体手段让学生能了解地磁场、太阳的磁场和自然界的一些现象的联系(如黑子、极光等),满足学生渴望获取新知识的需求。 教学目标 一、知识与技能 1、让学生自己总结生活中与磁有关的现象,了解现实生活中的各种磁现象和应用,培养学生的总结、归纳能力。 2、通过实验了解磁与磁、磁与电的相互作用,掌握电流磁效应现象。使学生具有普遍联系事物的能力,培养观察实验能力和分析、推理等思维能力。 3、通过直观的多媒体手段让学生熟悉了解地磁场和其他天体的磁场及与之有关的自然现象。 二、过程与方法 1、让学生参与课前的准备工作,收集课外的各种磁有关的现象和应用。 2、在电流磁效应现象的教育中,本节课采用类似科学研究的方式,还原物理规律的发现过程,强调学生自主参与。 3、学生对物理现象进行分析、比较、归纳,采用老师与学生双向交流感知现象下的物理规律的普遍联系。 三、情感态度价值观 1、对奥斯特的电流磁效应现象的教育中,要让学生知道奥斯特的伟大在于揭示电和磁的联系,打开了科学中一个黑暗领域的大门。也让学生懂得看似简单的物理现象在它发现的最初过程中是如何的艰难。 2、通过知识的学习,培养学生学科学、爱科学、用科学的精神,树立起事物之间存在普遍联系的观点。通过学习中国古代对磁的应用,加强爱国主义教育。 3、强调学生通过自主参与类似科学研究的学习活动,获得亲身体验,产生积极情感。 重点难点 电流磁效应的研究是本节课的重点,也是难点 教学设计思想 1、这是磁场章节的第一节课,教学过程应重在显示学生对磁这一知识的了解和对磁知识的生活的体验。为此,本节课采用以问题为主线、实验为基础的教学策略。问题情景的创设,是思维的启动点和切入口,而实验是物理研究的理论支持。 2、电流磁效应的研究是本节课的重点,在设计中可让学生自己讨论研究的思想,在这基础上再提出奥斯特的实验及其研究过程中出现的困难。然后自然得过渡到磁场对电流的作用上来。 3、在天体磁场的教学中,本设计注意用多媒体手段,将大量的图片、影象资料传递给学生,让学生了解中国古代对地磁的应用及其它天体磁场的认识,提高课堂的趣味性和教学效果。 教学过程设计 一、课前调查、准备 教师提出问题:1、你对生活中有关磁的现象和应用了解多少,能否举出你所熟悉的一些现象和应用呢? 任务:在课前请同学通过网络去获知磁有关的知识 二、实验演示,引入新课 1、利用磁钢堆硬币积木。

高中物理曲线运动教案 教科版必修

第一节曲线运动 【教学目标】 知识与技能 1.知道曲线运动的方向,理解曲线运动的性质 2.知道曲线运动的条件,会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系 过程与方法 1.体验曲线运动与直线运动的区别 2.体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化 情感态度与价值观 能领会曲线运动的奇妙与和谐,培养对科学的好奇心和求知欲 【教学重点】 1.什么是曲线运动 2.物体做曲线运动方向的判定 3.物体做曲线运动的条件 【教学难点】 物体做曲线运动的条件 【教学课时】 1课时 【探究学习】 1、曲线运动:__________________________________________________________ 2、曲线运动速度的方向: 质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的方向。 3、曲线运动的条件: (1)时,物体做曲线运动。(2)运动速度方向与加速度的方向共线时,运动轨迹是___________ (3)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力为定值,运动为_________运动。 (4)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力不为定值,运动为___________运动。 4、曲线运动的性质: (1)曲线运动中运动的方向时刻_______ (变、不变),质点在某一时刻(某一点)的速度方向是沿__________________________________________ ,并指向运动轨迹凹下的一侧。(2)曲线运动一定是________ 运动,一定具有_________ 。 【课堂实录】 引入新课

生活中有很多运动情况,我们学习过各种直线运动,包括匀速直线运动,匀变速直线运动等,我们知道这几种运动的共同特点是物体运动方向不变。下面我们就来欣赏几组图片中的物体 再看两个演示 第一,自由释放一只较小的粉笔头 第二,平行抛出一只相同大小的粉笔头 两只粉笔头的运动情况有什么不同 学生交流讨论。 结论:前者是直线运动,后者是曲线运动 在实际生活普遍发生的是曲线运动,那么什么是曲线运动本节课我们就来学习这个问题。 新课讲解 一、曲线运动 1.定义:运动的轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。 2.举出曲线运动在生活中的实例。 问题:曲线运动中速度的方向是时刻改变的,怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢 引出下一问题。 二、曲线运动速度的方向 看图片:撑开带有水滴的雨伞绕柄旋转。 问题:水滴沿什么方向飞出 学生思考

高中物理新课程教学设计与课堂教学案例

高中物理新课程教学设计与课堂教学案例 这是一篇由网络搜集整理的关于高中物理新课程教学设计与课堂教学案例的文档,希望对你能有帮助。 但是探究式教学受到多种条件限制,尤其在高中阶段,学生学习任务重,升学压力大,许多教师感到在高中实施探究教学有很多困难。这就需要根据正确理解科学探究和探究式教学。探究是一种复杂的学习活动,它涉及到观察现象;提出问题;查阅书刊及其他信息资源以便了解已有的知识;设计调查和研究方案;根据实验证据来核查已有的结论; 学习者围绕科学性问题展开探究活动。 学习者要优先考虑证据,证据可以帮助他们解释科学性问题并对提出的解释予以评价。学习者要从证据中提炼出解释,对科学性问题做出回答学习者通过比较其他的解释,特别是那些体现出科学性理解的解释,来评价他们自己提出的解释。 学习者要交流和论证他们所提出的解释。 首先是观念层面,科学探究体现着现代科学观。科学不是已经完成和固化了的知识体系,而是人类对自然界的永无止境的探究过程。科学的知识体系在探究过程中不断发展和变化,许多科学的结论是待证伪的`,是在发现新的证据之后需要修正的。 人类对自然界的认识尚且如此,对学生而言,其个体的认识也需要在探究过程中不断发展和改变。因此,学习物理的过程是一个不断转变对自然界的原有认识和观念的过程,是一个自觉的实现观念自我更新的过程。

科学探究是科学家群体在长期探索自然规律的过程中所形成的有效的认识和实践方式,其中最重要的是科学思维方式,即我们通常所说的科学思想方法。 当代科学教育理论认为,科学探究没有固定的模式,但有一些可辨别的要素,如提出科学问题,建立假设,搜集证据,提出理论或模型,评估与交流等,这些都是科学思想和工作方式的体现。 在物理课程标准中,根据这些要素提出了对学生理解科学探究和发展科学探究能力的要求。任何实验探究过程都需要一定的操作技能,如控制变量、使用仪器、记录和处理数据等。从以上分析可见,除了第三个层面要求学生必须动手实验之外,前两个层面都可以体现在物理教学过程之中。 用科学探究的思想指导高中物理教学是完全可以实现的。 用科学探究的思想指导物理教学不是忽视物理知识的学习,而是注重了学生对物理知识的自主建构过程. 科学探究与知识的建构是在同一过程中发生的。 在物理教学中,如果我们尝试运用知识维模型来指导教学过程,将科学探究真正作为科学知识建构过程中的一个必经途径,不论是引导学生自主开展科学探究活动,还是展示科学家在解决问题中的探究过程,都努力使学生的认识过程按照知识建构的科学模式发展,以此指导学生的思维活动,使之在探究过程中自觉地建构合理的知识体系,形成科学的价值判断,就可以实现物理教学中知识与过程的统一。可以预测,这种教学将会使学生获得最大的发展。我们将建立在上述理论和模型基础上的教学称为探究—建构式教学。

《牛顿运动定律的应用》教学设计

《牛顿运动定律的应用》教学设计 何勋陕西省城固县第一中学 723200 【教材版本】 司南版必修1(山东科技出版社)第6章第6节 【设计理念】 1.学生主动、合作、探究,教师主导; 2.形象化教学,促进学生对物理概念的理解; 3.合理制定教学目标。 【教材分析】 牛顿运动定律是动力学的核心规律,是高一教材的重点和中心内容,在高中物理力学部分占有很重要的地位,因而综合应用牛顿运动定律就显得特别关键。 本节内容是在牛顿运动定律知识学习完基础上,为综合应用牛顿运动定律问题,提高学生综合应用能力而设置的。这样处理,知识点过渡自然。一方面,为应用牛顿运动定律打下基础,另一方面体现了知识服务于生活的精神。 【学生分析】 1.认知发展分析. (1)高一学生具有一定的观察能力,观察的目的性、持久性、精确性和概括性都有明显的发展; (2)高一学生的逻辑思维正在由经验型向理论型转变,能够运用假设、推理来思考、解决问题. 2.知识结构分析. 本节内容是在牛顿运动定律知识学习完基础上,为综合应用牛顿运动定律问题,提高学生综合应用能力而设置的 【教学目标】 1.知识与技能目标: ①.让学生能综合运用牛顿运动定律解决力学一般问题; ②.培养学生获取知识的能力; 2.过程与方法目标: 探究利用牛顿运动定律解决实例的步骤和方法。 3.情感、态度、价值观目标: 通过学生之间的讨论、交流与协作探究,培养团队合作精神。 【重点难点】 1.教学重点:综合应用牛顿运动定律解决力学问题 2.教学难点:(1)牛顿三个定律综合运用 (2)动力学的灵活应用。 【教学环境】 多媒体教室、牛顿运动定律课件, 【教学方式】 现代教学手段与启发式 在课堂中采用多媒体课件作为辅助手段,创设物理情景,启发引导学生,帮助学生建立

高一物理教学设计方案

高一物理教学设计方案2019 通过新课教学,使学生掌握物理的基本概念和基本规律。以下是查字典物理网高中频道整理的高一物理教学设计方案2019,供参考! 本学期物理教学具体目标可归纳为: 1.知识与技能 ①学习物理学的基础知识,了解物质结构、相互作用和运动的一些基本概念和规律,了解物理学的基本观点和思想。 ②认识实验在物理学中的地位和作用,掌握物理实验的一些基本技能,会使用基本的实验仪器,能独立完成一些物理实验。 ③初步了解物理学的发展历程,关注科学技术的主要成就和发展趋势以及对经济、社会发展的影响。 ④关注物理学与其他学科之间的联系,知道影响与物理学相关的应用领域,能尝试运用有关的物理知识和技能解释一些自然现象和生活中的问题。 2.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、物理模型和物理工具在物理学发展中的作用。

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,尤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生活中的实际问题。 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。 3.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,勇于探究于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。 具体教学实施方法有如下要点:

教科版高一物理教案全集(必修一)

1.1 质点参考系空间时间 ?教学目标 1.知识与技能 ⑴了解机械运动、质点、参考系的概念 ⑵了解时间间隔与时刻的区别和联系 ⑶掌握时刻中n秒初与n秒末的差异 2.过程与方法 ⑴通过对初中物理机械运动和参照物的复习,建立参考系的概念 ⑵通过对质点的学习,了解理想化方法以及理想模型 ⑶通过对时间间隔与时刻的辨别,初步学会分辨n秒初与n秒末 3.情感态度与价值观 通过对物体能否被看作质点的条件,培养学生建立具体问题具体分析的辩证唯物主义哲学思想。 教学重点:1.质点的概念 2.时间间隔与时刻的区别与联系、 教学难点:n秒初与n秒末的区别 ?课时安排 1课时 ?教学过程 ?导入 师:同学们,现在我们开始学习高中物理的力学知识。在开始学习力学知识之前,我们

需要了解力学中几个基本概念。 力学可以分为两部分:只是对物体运动的描述,而不究其运动的原因的部分,我们把它叫做运动学(教材第一章),它解决的是是什么的问题;对物体运动的原因以及相关规律的研究,我们把它叫做动力学(教材第三章),它解决的是为什么的问题。 这一节课,我们来了解运动学中的几个基本的概念。 新课开讲 1.机械运动 初中阶段我们已经学习了机械运动的概念,它是指物体的位置随时间的变化的运动。它是自然界中最简单、最基本的运动形式。 在初中阶段学习机械运动的时候还学习了运动的绝对性和静止的相对性的物理学规律。我们说运动是绝对的,静止是相对的。那么为了描述一个物体的运动状态,我们还学习了参照物的概念。 2.参考系 初中阶段我们说为了描述一个物体的运动状况,我们需要选择一个物体与它做参照,这个被选的物体就叫做参照物,现在我们把它叫做参考系。 参考系的选取需要遵循以下的原则: a.参考系是被假定不动的物体 b.研究对象不能被选作参考系 c.参考系的选择是任意的,运动和静止的物体都可以选作参考系 d.通常把地面或固定在地面上不动的物体选作参考系 讨论:“刻舟求剑”这个故事家喻户晓。这个故事不但有讽刺意义,而且还包含了一定的物理知识。请从物理学的知识讨论一下该人找宝剑选择的参考系是什么?请你为他提供一种找到宝剑的方法。 3.质点

高二物理公开课教案

高二物理公开课教案 教学课题:原子结构的发现 课时计划:1课时 开课时间:2002年3月27日第五节课 开课班级:高二(11)班 执教人:薛莲 教学目标:一、认知目标: 1、使学生认识到原子是可分的; 2、知道电子的发现过程; 3、知道汤姆逊模型; 4、了解α粒子散射实验和原子核式结构; 5、了解原子及原子核直径的数量级。 二、能力目标: 培养学生由现象的分析而归纳出结论的逻辑推理能力。 三、情感目标: 通过对原子结构的认识过程的学习,使学生认识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的,从而进行辩证唯物主义教育。 教学重点:1、电子的发现; 2、α粒子散射实验现象; 3、原子的核式结构。 教学难点:实验现象的分析和归纳。 教学方法:多媒体教学,启发式。 教具:高压感应圈、阴极射线管、条形磁铁、投影仪、电脑。 教学过程: 一、创设情景,引入新课。 简要叙述人类探索原子结构的历史来展示情景。 [设问1]:物质是由什么组成的?(分子或原子组成) [设问2]:原子的英文是什么?(atom) [设问3]:你们是否知道它的原义?(出自希腊文atomos,意思是不可分割的东西。) 约在公元前400年,古希腊哲学家德谟克明确指出,物质是由最小的不可再分的粒子构成。在中国,早在春

秋战国时期(公元前467-前221年)就出现了类似观点。墨子提出了“端,体之无厚,而最前者也。”长期以来人们一直认为原子不可分、不可变,直到19世纪后期,这种看法才被动摇。今天我们就一起来研究原子是否可分,原子由哪些部分组成,原子的结构是怎样被揭开的。 [板书]原子结构的发现 [讲解]十九世纪中叶以后,由于真空技术的进步,对稀薄气体的放电现象的研究有了迅速的发展。1854年制成了第一支气体放电管,1858年发现,当管内气体的压强降低到1.3pa以下时,在阴极对面的玻璃管壁 上就出现了黄绿色的辉光。显然,这种个辉光是由阴极发出的某种射线引起的,人们把这种射线叫做阴 极射线。 [演示]阴极射线管中的阴极发射出绿色的射线,且在磁场中发生偏转。 [提问]阴极射线在磁场中的偏转说明了什么?(阴极射线是带负电荷的粒子流) [讲解]1897年,汤姆逊测定了用不同物质做成的阴极发出的阴极射线粒子的荷质比e/m不变,这一事实说明了什么? [结论]阴极射线粒子是各种宏观物质的共有成分。 [讲解]1898年,汤姆逊又和他的学生们继续研究,发现阴极射线粒子的质量约是氢离子的千分之一,阴极射线粒子的电荷和氢离子基本相同。 [结论]将阴极射线粒子命名为:电子(electron) [板书]1、电子的发现 电子的电量e=1.60219×10-19C 电子的质量m e=9.10953×10-31kg [设问]既然电子是构成所有物质的共有成分,且质量约是氢离子的千分之一,原子是不可分的说法正确吗? (不正确) [板书]电子是原子的组成成分,电子带负电。 [介绍]由于电子的发现,汤姆逊被后人誉为“一位最先打开通向基本粒子物理学大门的伟人”。并获得了诺贝尔奖。 二、汤姆逊模型的学习 [提问]原子是否带电?(呈中性) 而电子带负电,这说明了什么?(原子中除了电子外,还应有带正电的电荷,且电量相等) [设问]原子中带正电部分和带负电的电子应是怎样分布的呢?(学生讨论) [讲解]20世纪初,科学家们提出了许多种原子模型。其中最有影响的是汤姆逊提出的“葡萄干”模型。 [板书]2、汤姆逊“葡萄干”模型 [投影1]汤姆逊原子模型 [讲解]他假定:原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球体内,而电子则象葡萄干镶嵌在蛋糕里那样镶嵌球中。该模型可解释当时发现的一些现象,然而理论的正确性一定要通过实践加以检验。 1909年起,英国物理学家卢瑟福(Ernest Rutherford)为了证实汤姆逊模型的正确性,设计了著名的α粒子散射实验。 [板书]3、α粒子散射实验 [投影2]α粒子散射实验装置示意图 [讲解]实验装置、原理和过程 放射性元素钋(Po)发出的α射线从铅盒的小孔射出,形成一束很细的射线到金箔上,α粒子穿过金箔后,射到荧光屏上产生一个个闪光点,可用显微镜观察,为了避免空气的影响,整个装置放在真空容器中。 [板书]α粒子带正电mα=7300m e [模拟实验]α粒子轰击金箔实验 [投影3]α粒子散射实验现象

《牛顿运动定律》教案完美版

第四章牛顿运动定律 一、牛顿第一定律 [要点] 1.伽利略的成功在于把“明明白白的实验事实和清清楚楚的逻辑推理结合在一起”,物理学从此走上了正确的轨道。 2.力与运动的关系。(1)历史上错误的认识是“运动必须有力来维持” (2)正确的认识是“运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因”。 3.对伽利略的理想实验的理解。这个实验的事实依据是运动物体撤去推力后没有立即停止运动,而是运动一段距离后再停止的,摩擦力越小物体运动的距离越长。抓住这些事实依据的本质属性,并作出合理化的推理,这就是伽利略的高明之处,我们要学习的就是这种思维方法。 4.对“改变物体运动状态”的理解——运动状态的改变就是指速度的改变,速度的改变包括速度大小和速度方向的改变,速度改变就意味着存在加速度。 5.维持自己的运动状态不变是一切物体的本质属性,这一本质属性就是惯性。揭示物体的这一本质属性是牛顿第一定律的伟大贡献之一。 惯性:物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。一切物体都具有惯性。 6.牛顿第一定律的内容:切物体在没有受到外力的作用时,总保静止状态或匀速直线运动状态。(1)“一切物体总保持匀速直线运动或者静止状态”——这句话的意思就是说一切物体都有惯性。(2)“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”——这句话的意思就是外力是产生加速度的原因。 7.任何物理规律都有适用范围,牛顿运动定律只适用于惯性参照系。 8.质量是惯性大小的量度。 二、实验:探究加速度与力、质量的关系 [要点] 1.实验目的:探究加速度与外力、质量三者的关系。这个探究目的是在以下两个定性研究的基础上建立起来的。 (1)小汽车和载重汽车的速度变化量相同时,小汽车用的时间短,说明加速度的大小与物体的质量有关。 (2)竞赛用的小汽车与普通小轿车质量相仿,但竞赛用的小车能获得巨大的牵引力,所以速度的变化比普通小轿车快,说明加速度的大小与外力有关。 2.实验思路:本实验的基本思路是采用控制变量法。 (1)保持物体的质量不变,测量物体在不同外力作用下的加速度,探究加速度与外力的关系。探究的方法采用根据实验数据绘制图象的方法,也可以彩比较的方法,看不同的外力与由此外力产生的加速度的比值有何关系。 (2)保持物体所受的力相同,测量不同质量的物体在该力作用下的加速度,探究加速度与力的关系。探究的方法采用根据实验数据绘制图象的方法。 3.实验方案:本实验要测量的物理量有质量、加速度和外力。测量质量用天平,需要研究的是怎样测量加速度和外力。 (1)测量加速度的方案:采用较多的方案是使用打点计时器,根据连续相等的时间T内的位移之差Δx=a T2求出加速度。条件许可也可以采用气垫导轨和光电门。教材的参考案例效果也比较好。(2)提供并且测量物体所受的外力的方案:由于我们上述测量加速度的方案只能适用于匀变速直线运动,所以我们必须给物体提供一个恒定的外力,并且要测量这个外力。教材的参考案例提供的外力比较容易测量,采用这种方法是不错的选择。 4.对实验结果的分析是本实验的关键。如果根据实验数据描出的a-F图象和a-1/m图象都非常接

2021年高中物理 .1《描述圆周运动》教案 教科版必修

2021年高中物理 2.1《描述圆周运动》教案教科版必修2教学目标: 一、知识目标: 1.知道什么是匀速圆周运动 2.理解什么是线速度、角速度和周期 3.理解线速度、角速度和周期之间的关系 二、能力目标: 能够匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题。 三、德育目标: 通过描述匀速圆周运动快慢的教学,使学生了解对于同一个问题可以从不同的侧面进行研究。 教学重点: 1.理解线速度、角速度和周期 2.什么是匀速圆周运动 3.线速度、角速度及周期之间的关系 教学难点: 对匀速圆周运动是变速运动的理解 教学方法: 讲授、推理归纳法 教学步骤: 一、导入新课 (1)物体的运动轨迹是圆周,这样的运动是很常见的,同学们能举几个例子吗?(例:转动的电风扇上各点的运动,地球和各个行星绕太阳的运动等) (2)今天我们就来学习最简单的圆周运动——匀速圆周运动 二、新课教学 (一)出示本节课的学习目标 1.理解线速度、角速度的概念

2.理解线速度、角速度和周期之间的关系 3.理解匀速圆周运动是变速运动 (二)学习目标完成过程 1.匀速圆周运动 (1)显示一个质点做圆周运动,在相等的时间里通过相等的弧长。 (2)并出示定义:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧长度相同——这种运动就叫匀速圆周运动。 (3)举例:让学生感知:一个电风扇转动时,其上各点所做的运动,地球和各个行星绕太阳的运动,都认为是匀速圆周运动。 (4)两个物体都做圆周运动,但快慢不同,过渡引入下一问题。 2.描述匀速圆周运动快慢的物理量 (1)线速度 a:分析:物体在做匀速圆周运动时,运动的时间t增大几倍,通过的弧长也增大几倍,所以对于某一匀速圆周运动而言,s与t的比值越大,物体运动得越快。 b:线速度 1)线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。 2)线速度是矢量,它既有大小,也有方向。 3)线速度的大小 4)线速度的方向在圆周各点的切线方向上 5)讨论:匀速圆周运动的线速度是不变的吗? 6)得到:匀速圆周运动是一种非匀速运动,因为线速度的方向在时刻改变。 (2)角速度 a:学生阅读课文有关内容 b:出示阅读思考题 1)角速度是表示的物理量 2)角速度等于和的比值 3)角速度的单位是 c:说明:对某一确定的匀速圆周运动而言,角速度是恒定的 d:强调角速度单位的写法rad/s (3)周期、频率和转速

高中物理《牛顿第一定律》优质课教案、教学设计

看得远一些, 是因为站在巨人的肩膀上” ——牛顿 学习目标: 《牛顿第一定律》教学设计 1. 能大致叙述发现牛顿第一定律的历史过程,并能作出初步评述; 2. 能清楚地描述伽利略关于力与运动的思想观念,以及对应设计出的理想实验和相应的推理结论; 3. 理解牛顿第一定律的内容和意义; 4. 能举例说明物体的质量是其惯性大小的量度。 新课: 【探究一】 1. 视频导入:女儿推箱子,用力推箱子,箱子动;不推时不动。女儿提出问题? 学生:举例生活中观察到类似的现象? 亚里士多德观点:力是维持物体运动的原因 2. 小组交流:亚里士多德的观点是否正确?并分析一下原因? 【探究二】小光盘的运动情况 1. 小光盘被推动后的运动情况? 2. 将套在小光盘上的气球充足气,气球放气的同时,再次推动小光盘,探究小光盘的运动情况? 伽利略猜想:若没有摩擦阻力、流体阻力的影响,物体将在水平面上永远运动下去。 伽利略理想斜面实验: 伽利略结论:若没有摩擦阻力、流体阻力的影响,物体将在水平面上永远运动下去。呼应引入: 同学们,通过学习你能帮我解答我女儿提出的问题吗? 思考:谁的研究方法更科学? “我之所以比别人

笛卡儿的观点:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向。 笛卡儿的观点与伽利略的观点的区别: 实验探究:利用气垫导轨,探究运动的滑块的运动情况? 结论:运动的物体如果不受摩擦力的作用,将一直匀速运动下去。 牛顿第一定律 内容: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。 (一)字面理解: (1)一切物体——所有物体,无一例外; (2)总——反映了物体本身的固有属性; (3)匀速直线运动状态或静止状态——平衡状态; (4)力迫使它改变这种状态——力是改变物体运动状态的原因 (二)内涵: (1)揭示了运动和力的定性关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因。 (2)物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫惯性;惯性是一切物体的固有属性 牛顿第一定律又叫惯性定律 【探究三】 (壱)小组讨论,举例生活中与惯性有关的现象; “我之所以比别人看得远一些,是因为站在巨人的肩膀上” ——牛顿

牛顿运动定律优秀教案教学提纲

牛顿运动第一定律 教学目的: 1.知道亚里士多德、伽利略等对力和运动的关系的不同认识,了解伽利略的理想实验及其推理和结论,认识理想实验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.掌握惯性的概念,会应用惯性解释自然现象; 4.通过问题的分析和研究感悟科学研究的方法和规律。 重点难点:牛顿第一定律的理解和应用 教材处理:将教材第一节部分内容渗透到牛顿运动第一定律的教学过程中,并且在本章的教学过程中不断渗透其思想方法,通过不断深入的理性思维引导,提升感悟认识。 课型:规律建立课 教学方法:以讲授为主,调动学生观察与思维体验 手段:利用手边的钥匙做演示实验,多媒体辅助教学 教学过程 引入: 公共汽车急剎车, 一位男士踩到了一位女士, 女士很生气说:”瞧你这德性.”男士回答:”不是德性, 是惯性.”老师提问:”什么是惯性呢?” 教师演示实验,学生观察实验——引导学生体会、思考力与运动的关系:使一串钥匙:竖直上抛、使其摆动、使其圆周运动, 提出思考问题:为什么小球的运动过程不一样? 学生观察后绝大多数答案:小球受力情况不同。 教师变换条件,演示实验,学生观察实验——引导学生思考,感悟力不是决定具体运动形式唯一因素。 使同一串钥匙落体、上抛、平抛、斜抛 问题:小球受力情况是否相同? 答案:均只受重力 问题:为什么小球的运动过程不一样? 学生对比两次实验,深刻思考反思,有学生说到有惯性! 教师肯定,并且强调初始状态不同。 教师引出新课题: 运动学(kinematics) ——只研究物体怎样运用而不涉及运用与力的关系的理论; 动力学(dynamics) ——研究运动和力的关系的理论。 教师调动学生: 让我们走进牛顿的世界

高中物理《动能和动能定理(3)》优质课教案、教学设计

7.动能和动能定理 教学目标】 1、知识与技能 ①.知道动能的定义式,会用动能的定义式进行计算; ②.理解动能定理及其推导过程,知道动能定理的适用范围。 2 、过程与方法 ①.运用归纳推导方式推导动能定理的表达式;②.对比分析动力学知识 与动能定理的应用。 3、情感态度与价值观 通过动能定理的归纳推导,培养学生对科学研究的兴趣。教学重难点】 1 、重点:动能的概念和表达式。 2、难点:动能定理的理解和应用。 授课类型】新授课 主要教学方法】讲授法 直观教具与教学媒体】多媒体投影、ppt 课件、黑板、粉笔课时安排】 1 课时【教学过程】

一、复习引入 通过本章第一节伽利略理想斜面实验复习重力势能的表达式和动能的定义。 重力势能:E P mgh 动能:物体由于运动而具有的能量。例如:跑动的人、下落的重物。 二、新课教学 思考:物体的动能与哪些量有关? 情景1 :让滑块A 从光滑的导轨上滑下,与木块B 相碰,推动木块做功。A 滑下时所处的高度越高,碰撞后B 运动的越远。 情景2 :质量不同的滑块从光滑的导轨上同一高度滑下,与木块B 相碰,推动木块做功。滑块质量越大,碰撞后木块运动的越远。 师:根据以上两个情景,说明物体动能的大小与物体的速度和质量有关,且随着速度和质量的增大而增大。所以动能的表达式应该满足这样的特征。

另外,物体能量的变化一定伴随着力对物体做功,所以我们还是从 力对物体做功来探究物体动能的表达式。 (一)动能的表达式首先我们来看这样一个问题。设物体的质量为m ,在与运动方向 相同的恒定外力 F 的作用下发生一段位移所 示。试用牛顿运动定律和运动学公式,推导出力 F 对物体做功的表达式(用m 、v1、v2 表示)。 分析:根据牛顿第二定律有 F ma 又根据运动学规律v22v122al 得 v2 2 2a 则力F 对物体所做的功为: 从这个式子可以看出,“12mv2”是一个具有特定意义的物理量,它的特殊意义在于:①与力对物体做的功密切相关;②随着物体质量的增大、 1 2 速度的增大而增大。这满足物体动能的特征,所以“21 mv2” 就是我们要寻 找的动能的表达式,动能用E k 来表示,则 E 1 mv 2 k2 1、定义:物体由于运动而具有的能量; 1 2 2 、表达式:E k 2mv; 3、单位:焦耳,简称焦,有符号J 表示; 2 2 1kg m2/ s21N m 1J w Fl 2 2 2 2 v v m(v v ) 2 1 ma 2 1 2a 2 1 2 1 2 mv2 mv1 2 2 2 1 1) l ,速度由v1 增加到v2,如图

高中物理 第四章牛顿运动定律(复习)教案 新人教版必修1高一

第四章牛顿运动定律(复习)教案 ★新课标要求 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。知道国际单位制中的力学单位。 ★复习重点 牛顿运动定律的应用 ★教学难点 牛顿运动定律的应用、受力分析。 ★教学方法 复习提问、讲练结合。 ★教学过程 (一)投影全章知识脉络,构建知识体系 (二)本章复习思路突破 Ⅰ物理思维方法 l、理想实验法:它是人们在思想中塑造的理想过程,是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要思想方法。“理想实验”不同于科学实验,它是在真实的科学实验的基础上,抓主要矛盾,忽略次要矛盾,对实际过程作出更深层次的抽象思维过程。 惯性定律的得出,就是理想实验的一个重要结论。 2、控制变量法:这是物理学上常用的研究方法,在研究三个物理量之间的关系时,先让其中一个量不变,研究另外两个量之间的关系,最后总结三个量之间的关系。在研究牛顿第二定律,确定F、m、a三者关系时,就是采用的这种方法。 3、整体法:这是物理学上的一种常用的思维方法,整体法是把几个物体组成的系统作为一个整体来分析,隔离法是把系统中的某个物体单独拿出来研究。将两种方法相结合灵活运用,将有助于简便解题。 Ⅱ基本解题思路 应用牛顿运动定律解题的一般步骤 1、认真分析题意,明确已知条件和所求量。 2、选取研究对象。所选取的研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的整体.同一题目,根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象。 3、分析研究对象的受力情况和运动情况。

4、当研究对象所受的外力不在一条直线上时,如果物体只受两个力,可以用平行四边形定则求其合力;如果物体受力较多,一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力;如果物体做直线运动,一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动的方向上。 5、根据牛顿第二定律和运动学公式列方程,物体所受外力、加速度、速度等都可根据规定的正方向按正、负值代入公式,按代数和进行运算。 6、求解方程,检验结果,必要时对结果进行讨论。 (三)知识要点追踪 Ⅰ 物体的受力分析 物体受力分析是力学知识中的基础,也是其重要内容。正确分析物体的受力情况,是研究力学问题的关键,是必须掌握的基本功。 对物体进行受力分析,主要依据力的概念,分析物体所受到的其他物体的作用。具体方法如下: 1、明确研究对象,即首先要确定要分析哪个物体的受力情况。 2、隔离分析:将研究对象从周围环境中隔离出来,分析周围物体对它都施加了哪些作用。 3、按一定顺序分析:先重力,后接触力(弹力、摩擦力)。其中重力是非接触力,容易遗漏,应先分析;弹力和摩擦力的有无要依据其产生的条件认真分析。 4、画好受力分析图。要按顺序检查受力分析是否全面,做到不“多力”也不“少力”。 Ⅱ 动力学的两类基本问题 1、知道物体的受力情况确定物体的运动情况 2、知道物体的运动情况确定物体的受力情况 3、两类动力学问题的解题思路图解 注:我们遇到的问题中,物体受力情况一般不变,即受恒力作用,物体做匀变速直线运动,故常用的运动学公式为匀变速直线运动公式,如 2220000/21,,2,22 t v v x v v at x v t at v v ax v v t +=+=+-====等 (四)本章专题剖析 [例1]把一个质量是2kg 的物块放在水平面上,用12 N 的水平拉力使物体从静止开始 运动,物块与水平面的动摩擦因数为0.2,物块运动2 s 末撤去拉力,g 取10m/s 2.求: (1)2s 末物块的瞬时速度. (2)此后物块在水平面上还能滑行的最大距离. 解析:(1)前2秒内,有F - f =ma 1,f =μΝ, F N =mg ,则 m/s 8,,m/s 41121===-=t a v m mg F a μ 牛顿第二定律 加速度a 运动学公式 运动情况 第一类问题 受力情况 加速度a 另一类问题 牛顿第二定律 运动学公式

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