高一教案的使用可以提高課堂教學的效果,使學生的學習更具針對性和系統性。小編為大家整理了一些高一教案,希望對教師們的教學工作有所幫助。
1、在開普勒第三定律的基礎上,推導得到萬有引力定律,使學生對此定律有初步理解;。
2、使學生了解并掌握萬有引力定律;。
3、使學生能認識到萬有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有質量的物體之間,不管它們之間是否還有其它作用力).
能力目標。
1、使學生能應用萬有引力定律解決實際問題;。
2、使學生能應用萬有引力定律和圓周運動知識解決行星繞恒星和衛星繞行星運動的天體問題.
情感目標。
1、使學生在學習萬有引力定律的過程中感受到萬有引力定律的發現是經歷了幾代科學家的不斷努力,甚至付出了生命,最后牛頓總結了前人經驗的基礎上才發現的.讓學生在應用萬有引力定律的過程中應多觀察、多思考.
教學建議。
萬有引力定律的內容固然重要,讓學生了解發現萬有引力定律的過程更重要.建議教師在授課時,應提倡學生自學和查閱資料.教師應準備的資料應更廣更全面.通過讓學生閱讀“萬有引力定律的發現過程”,讓學生根據牛頓提出的幾個結果自己去猜測萬有引力與那些量有關.教師在授課時可以讓學生自學,也可由教師提出問題讓學生討論,也可由教師展示出開普勒三定律和牛頓的一些故事引導學生討論.
萬有引力定律的教學設計方案。
教學目的:
1、了解萬有引力定律得出的思路和過程;。
2、理解萬有引力定律的含義并會推導萬有引力定律;。
3、掌握萬有引力定律,能解決簡單的萬有引力問題;。
教學難點:萬有引力定律的應用。
教學重點:萬有引力定律。
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人圖片.
教學過程。
(一)新課教學(20分鐘)。
1、引言。
展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人照片并講述物理學史:
十七世紀中葉以前的漫長時間中,許多天文學家和物理學家(如第谷、哥白尼,伽利略和開普勒等人),通過了長期的觀察、研究,已為人類揭示了行星的運動規律.但是,長期以來人們對于支配行星按照一定規律運動的原因是什么.卻缺乏了解,更沒有人敢于把天體運動與地面上物體的運動聯系起來加以研究.
偉大的物理學家牛頓在哥白尼、伽利略和開普勒等人研究成果的基礎上,進一步將地面上的動力學規律推廣到天體運動中,研究、確立了《萬有引力定律》.從而使人們認識了支配行星按一定規律運動的原因,為天體動力學的發展奠定了基礎.那么:
(1)牛頓是怎樣研究、確立《萬有引力定律》的呢?
(2)《萬有引力定律》是如何反映物體間相互作用規律的?
以上兩個問題就是這節課要研究的重點.
2、通過舉例分析,引導學生粗略領會牛頓研究、確立《萬有引力定律》的科學推理的思維方法.
蘋果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮繞地球作圓周運動:(由于受地球引力的原因);。
行星繞太陽作圓周運動:(由于受太陽引力的原因),
(牛頓認為)。
牛頓將上述各運動聯系起來研究后提出:這些力是屬于同種性質的力,應遵循同一規律;并進一步指出這種力應存在于宇宙中任何具有質量的物體之間.
3、引入課題.
板書:第二節、萬有引力定律。
(1)萬有引力:宇宙間任何有質量的物體之間的相互作用.(板書)。
(2)萬有引力定律:宇宙間的一切物體都是相互吸引的.兩個物體間的引力大小,跟他們之間質量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比.(板書)。
式中:為萬有引力恒量;為兩物體的中心距離.引力是相互的(遵循牛頓第三定律).
(二)應用(例題及課堂練習)。
學生中存在這樣的問題:既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的,哪為什么物體沒有被吸引到一起?(請學生帶著這個疑問解題)。
例題1、兩物體質量都是1kg,兩物體相距1m,則兩物體間的萬有引力是多少?
“有好女子便立家,何必男兒?”并贊揚卓文君私奔再嫁司馬相如“正獲身,非失身”,“當大喜,何恥為?”
3、評價。
1)沖擊了封建禮教和正統思想;。
2)反映了資本主義萌芽時期的要求。
二)、明末清初進步思想家。
1、黃宗羲。
1)生平著作。
黃宗羲:主要著作有《明夷待訪錄》等。與顧炎武、王夫之并稱明清三先生(或清初三大儒)。
2)思想主張:
1)猛烈抨擊君主專制制度,尖銳揭露君主專制是天下之大害;。
知識與技能目標:
1)能通過實驗探究,得出導體電阻與其影響因素的定量關系;。
2)深化對電阻的認識,掌握電阻定律,并能進行簡單的應用。
3)掌握電阻率的概念,知道溫度對電阻率的影響。
點評:在課程標準中,有關《電阻定律》的“知識與技能”目標是:通過實驗,探究決定導線電阻的因素,知道電阻定律。這里有一個非常重要的水平動詞——“知道”,屬于知識目標中四個水平中的最低水平。但教師給出的目標中“掌握電阻定律”、“掌握電阻率的概念”都是第三層級的水平要求,遠遠超出了課程標準對《電阻定律》的知識要求。對于非學科重點知識,將教學要求提到如此的高度是沒有太大的意義的。
2.教學過程。
1)引入新課。
同學們學習了電阻的定義式r=u/i,電阻與u和i沒有關系,只與導體本身的因素有關。根據已有的知識,同學們可以猜出:電阻與導體的材料、長度、橫截面積有關。本節課我們就通過實驗,探究它們之間的定量關系。
2)方案交流。
學生提出兩種方案,一種是將幾種不同的金屬絲串聯,控制電流不變,研究電壓、導體的某一屬性和電阻之間的關系;一種是將幾種不同的金屬絲并聯,控制電壓不變,研究電流、導體的某一屬性和電阻之間的關系。
經過討論,師生決定采用串聯的方式實施測量,和書本上的要求相一致。
教師在這里著重引導學生分析每一次測量需要注意的問題,明確每一次操作應注意的事項,電壓表示數的意義,讓學生出充分認識到控制變量在本實驗中的意義。
3)學生實驗。
根據學生的方案實施實驗。在實驗的過程中,教師特別強調的一個要求,就是讓學生自己設計實驗記錄表格,將測量得到的數據記錄在自己設計的表格中。
點評:科學探究是由多個環節組成的系列活動,要讓學生經歷一次比較簡單但環節完整的科學探究過程,一般情況下總要一兩個小時的時間。在有限的課堂時間內,師生是很難做到這一點的。怎樣解決這一問題呢?這位老師給我們提供了一個很好的思路,即去掉一些環節,突出某些環節,實現課堂教學的有限開放。
在這里,教師簡化掉的幾個環節是:第一,猜想的環節,讓學生在課下就先進行猜想,課堂上一帶而過,節約了不少時間;第二,電表的接法。要測量一個電阻,必然要測量電流和電壓,就需要兩個電表。兩個電表接入電路,就有了內接法和外接法的討論,僅這個討論就可以花上一節課的時間,這不是本節課的重點,因此采用了四個金屬絲串聯的方式,讓它們在測量中電流相等,去掉了一個電表,也簡化了電路的設計;第三,滑動變阻器的接法。是采用分壓接法還是限流接法?這也不是本節課要討論的關鍵,所以教師基本上沒有提,隨學生自己選用。
教師突出的兩個方面是:第一,控制變量的思想和做法。本實驗中,有四根不同的金屬絲,要通過比較的方式尋找它們之間的關系,因此控制變量非常關鍵。教師充分意識到了這一點,給予了不同角度的強調;第二,數據記錄表格的設計。遇到測量就要首先設計數據記錄表格,是人的科學素養的一個組成部分,但這一點通常不被重視。很多教師總是將設計好的表格發給學生填寫,放棄了培養學生數據意識的時空。
4)電阻定律。
介紹電阻定律的內容,電阻率的概念。通過標準電阻、燈泡電阻阻值變化的特點,分析并理解材料的性質,知道不同材料電阻率的特點。
5)鞏固練習。
略
點評:本節課的教學,核心的內容就是通過實驗探究,得到《電阻定律》,了解生活中的一些問題可以通過它來進行解釋。從教學的重點看,知識本身并不是這節課的重點,科學探究的方法才是重點。
本節課的科學探究,和教材中其他部分的探究相比,有一點不同,那就是有兩種形式的探究,一是理論探究;二是實驗探究。是不是兩種方法任選一個即可呢?其實并非如此,教材設計的目的就是希望教師引導學生用兩種方式都來進行探究,既讓學生知道探究不僅僅是做實驗,又讓學生明白理論探究和實踐探究是可以相結合的。有相當一批物理理論被確認,就是先有了理論上的探究,然后通過實驗得到證實的。
教材的編寫順序是先實驗探究,然后再理論探究,是否意味著教師的教學設計也要如此呢?這倒未必。從學的邏輯看,先理論、再實踐,先簡單、再復雜比較符合學生一般的認知規律,因此,在學生實驗探究之前,應該首先安排學生進行理論探究。
教師在本節課中,將理論探究這部分的內容給放棄了,不知道是出于二選一的考慮,還是前面專門進行了理論探究。如果前面專門進行了探究,那是值得肯定的(當然,是否要花費兩節課的時間講授這一內容,還可以討論)。如果將理論探究放棄了,那就很可惜了,失去了一個理論探究和實踐探究相結合的很好的教育資源。
本節教材選自人民教育出版社全日制普通高中課程標準實驗教科書(物理2?必修)第五章《曲線運動》第六節《向心力》。
教材的內容方面來看,本章節主要講解了向心力的定義、定義式、方向及驗證向心力的表達式,變速圓周運動和一般曲線運動。前面幾節已經學習了曲線運動、圓周運動、向心加速度,這節講的是描述使物體做圓周運動的合外力,是對物體運動認識上的升華,為接下來萬有引力的的學習奠定了基礎。所以在整個教材體系中起了承上啟下的作用,并且這樣的安排由簡單到復雜,符合學生的認知規律。
從教材的地位和作用方面來看,本章節是運動學中的重要概念,也是高一年級物理課程中比較重要的概念之一,是對物體運動認識上的升華,它把運動學和動力__聯系在了一起,具有承上啟下的橋梁作用,也是學生知識系統中不可或缺的重要組成部分。
【知識基礎方面】
在學習本節課前學生已經學習了曲線運動、圓周運動、向心加速度,具備了探究向心力的基本知識和基本技能,這為本節課的探究性學習起到了鋪墊作用。
【思維基礎方面】
高一的學生通過初中科學和第一學期的學習,具有了一定的物理思維方法和較強的計算能力,但接受能力尚欠缺,需要教師正確的引導和啟發。
【情感態度方面】
在學生的生活經驗中,與向心力有關的現象有,但是有一些是錯誤的這就給學生理解向心力的.概念帶來困難。
【知識技能目標】
理解向心力的定義;
【過程方法目標】
【情感態度與價值觀目標】
重點:向心力表達式驗證,向心力來源與作用效果。設定一定運動情景,來驗證向心力表達式。來源進行舉例說明,進行受力分析。(重點如何落實)
難點:向心力表達式的驗證。通過用圓錐擺粗濾驗證表達式,通過圓錐擺做勻速圓周運動解釋原理,分析其在運動角度和手里角度的合外力,測量數據與測量器材,一步步得出表達式的正確。
教學方法:演示法,講授法,討論法教學手段:多媒體,口述
1、引入
回顧本章內容,復習向心加速度,放一個有關視屏,向同學提問物體為甚么做圓周運動?
2、新課教學(熟悉一下過渡)
做小球做圓周運動的實驗,多問題進行思考,得出向心力特點進行總結
教授有關向心力的有關知識并進行一定補充。
用圓錐擺粗濾驗證向心力表達式小結:向心力定義表達式
通過萬有引力定律在這些星系中的應用,使學生了解地球、太陽系、銀河系等的運行;
情感目標
了解宇宙大爆炸理論是解釋宇宙起源的一種學說,引導學生去探索神秘的宇宙.
:應用萬有引力定律
:天文學知識
自學與講授
多媒體和計算機
:
問題:教師用計算機展示圖片:
1、圍繞地球作勻速圓周運動的星是什么星?誰提供的向心力?
回答:是地球的衛星,是地球與衛星間的萬有引力提供的.
這是第一層.(地球的衛星包括月亮,地球是行星)
教師用計算機展示圖片:
2、太陽系中有幾大行星在繞太陽作勻速圓周運動?是誰提供的向心力?
(其中海王星和冥王星都是用萬有引力定律找到的,太陽是恒星.)
教師用計算機展示圖片:
3、太陽系又在什么范圍內呢?
回答:在銀河系.
4、請學生解決下列問題:
典型例題1:在研究宇宙發展演變的理論中,有一種學說叫做“宇宙膨脹說”,這種學說認為萬有引力恒量g在緩慢地減?。鶕@一理論,在很久很久以前,太陽系中地球的公轉情況與現在相比:
a、公轉半徑 變大b、公轉周期 變小
c、公轉速率 變大d、公轉角速度 變大
由牛頓第二定律得:
解得:
當 減小時, 增加時,公轉速度逐漸減?。?/p>
由公式 又知t逐漸增加,故正確答案為b、c.
求:
1、“黑洞”的質量.
2、試計算黑洞的最大半徑.
解:
1、由萬有引力定律得:
解得: =3.6×10 35 kg
得:
解得: =5.3×10 8 m
布置作業:
(1)抨擊了封建君主專制制度對以后的反專制斗爭起到積極的推動作用。
(2)適應了資本主義萌芽時代的要求,具有民主啟蒙作用。
2、顧炎武。
1)生平著作。
顧炎武,著有《日知錄》《天下郡國利病書》等。
2)思想主張:
(1)主張經世致用,注重實學,反對不切實際學風,提倡實踐和真知;。
(1)通過演示實驗認識加速度與質量和和合外力的定量關系;。
(2)會用準確的文字敘述并掌握其數學表達式;。
(5)能初步運用運動學和的知識解決有關動力學問題.
能力目標。
通過演示實驗及數據處理,培養學生觀察、分析、歸納總結的能力;通過實際問題的處理,培養良好的書面表達能力.
情感目標。
培養認真的科學態度,嚴謹、有序的思維習慣.
教學建議。
教材分析。
1、通過演示實驗,利用控制變量的方法研究力、質量和加速度三者間的關系:在質量不變的前題下,討論力和加速度的關系;在力不變的前題下,討論質量和加速度的關系.
2、利用實驗結論總結出:規定了合適的力的單位后,的表達式從比例式變為等式.
3、進一步討論的確切含義:公式中的表示的是物體所受的合外力,而不是其中某一個或某幾個力;公式中的和均為矢量,且二者方向始終相同,所以具有矢量性;物體在某時刻的加速度由合外力決定,加速度將隨著合外力的變化而變化,這就是的瞬時性.
教法建議。
1、要確保做好演示實驗,在實驗中要注意交代清楚兩件事:只有在砝碼質量遠遠小于小車質量的前題下,小車所受的拉力才近似地認為等于砝碼的重力(根據學生的實際情況決定是否證明);實驗中使用了替代法,即通過比較小車的位移來反映小車加速度的大小.
2、通過典型例題讓學生理解的確切含義.
3、讓學生利用學過的重力加速度和,讓學生重新認識出中所給公式.
教學設計示例。
教學重點:
教學難點:對的理解。
示例:
一、加速度、力和質量的關系。
介紹研究方法(控制變量法):先研究在質量不變的前題下,討論力和加速度的關系;再研究在力不變的前題下,討論質量和加速度的關系.介紹實驗裝置及實驗條件的保證:在砝碼質量遠遠小于小車質量的條件下,小車所受的拉力才近似地認為等于砝碼的重力.介紹數據處理方法(替代法):根據公式可知,在相同時間內,物體產生加速度之比等于位移之比.
以上內容可根據學生情況,讓學生充分參與討論.本節書涉及到的演示實驗也可利用氣墊導軌和計算機,變為定量實驗.
1、加速度和力的關系。
做演示實驗并得出結論:小車質量相同時,小車產生的加速度與作用在小車上的力成正比,即,且方向與方向相同.
2、加速度和質量的關系。
做演示實驗并得出結論:在相同的力f的作用下,小車產生的加速度與小車的質量成正比。
二、牛頓第二運動定律(加速度定律)。
1、實驗結論:物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質量成反比.加速度方向跟引起這個加速度的力的方向相同.即,或.
2、力的單位的規定:若規定:使質量為1kg的物體產生1m/s2加速度的力叫1n.則公式中的=1.(這一點學生不易理解)。
3、:
物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質量成反比.加速度方向跟引起這個加速度的力的方向相同.
數學表達式為:.或。
4、對的理解:
(1)公式中的是指物體所受的合外力.
舉例:物體在水平拉力作用下在水平面上加速運動,使物體產生加速度的合外力是物體。
所受4個力的合力,即拉力和摩擦力的合力.(在桌面上推粉筆盒)。
(2)矢量性:公式中的和均為矢量,且二者方向始終相同.由此在處理問題時,由合外力的方向可以確定加速度方向;反之,由加速度方向可以找到合外力的方向.
(3)瞬時性:物體在某時刻的加速度由合外力決定,加速度將隨著合外力的變化而變化.
舉例:靜止物體啟動時,速度為零,但合外力不為零,所以物體具有加速度.
汽車在平直馬路上行駛,其加速度由牽引力和摩擦力的合力提供;當剎車時,牽引力突然消失,則汽車此時的加速度僅由摩擦力提供.可以看出前后兩種情況合外力方向相反,對應車的加速度方向也相反.
(4)力和運動關系小結:
物體所受的合外力決定物體產生的加速度:
以上小結教師要帶著學生進行,同時可以讓學生考慮是否還有其它情況,應滿足什么條件.
探究活動。
題目:驗證。
組織:2-3人小組。
方式:開放實驗室,學生實驗.
評價:鍛煉學生的實驗設計和操作能力.
(2)認識單位制在物理計算中的作用.。
能力目標:培養自學能力.。
情感目標:體驗自主學習.。
教學建議。
教材分析。
本節用較短的篇幅介紹了什么是單位制、什么是基本單位、什么是導出單位.。
教法建議。
探究活動。
組織:個人。
形式:查閱資料,撰寫文章.。
教學目標:
一、知識目標。
1、理解速度的概念。知道速度是表示運動快慢的物理量,知道它的定義、公式、符號和單位,知道它是矢量。
2、理解平均速度,知道瞬時速度的概念。
3、知道速度和速率以及它們的區別。
二、能力目標。
1、比值定義法是物理學中經常采用的方法,學生在學生過程中掌握用數學工具描述物理量之間的關系的方法。
2、培養學生的遷移類推能力,抽象思維能力。
三、德育目標。
由簡單的問題逐步把思維遷移到復雜方向,培養學生認識事物的規律,由簡單到復雜。
教學重點。
平均速度與瞬時速度的概念及其區別。
教學難點。
怎樣由平均速度引出瞬時速度。
教學方法。
類比推理法。
教學用具。
有關數學知識的投影片。
課時安排。
1課時。
教學步驟。
一、導入新課。
質點的各式各樣的運動,快慢程度不一樣,那如何比較運動的快慢呢?
二、新課教學。
(一)用投影片出示本節課的學習目標:
1、知道速度是描述運動快慢和方向的物理量。
2、理解平均速度的概念,知道平均不是速度的平均值。
3、知道瞬時速度是描述運動物體在某一時刻(或經過某一位置時)的速度,知道瞬時速度的大小等于同一時刻的瞬時速率。
(二)學生目標完成過程。
1、速度。
提問:運動會上,比較哪位運動員跑的快,用什么方法?
學生:同樣長短的位移,看誰用的時間少。
提問:如果運動的時間相等,又如何比較快慢呢?
學生:那比較誰通過的位移大。
老師:那運動物體所走的位移,所用的時間都不一樣,又如何比較其快慢呢?
學生:單位時間內的位移來比較,就找到了比較的統一標準。
師:對,這就是用來表示快慢的物理量——速度,在初中時同學就接觸過這個概念,那同學回憶一下,比較一下有哪些地方有了側重,有所加深。
板書:速度是表示運動的快慢的物理量,它等于位移s跟發生這段位移所用時間t的比值。用v=s/t表示。
由速度的定義式中可看出,v的單位由位移和時間共同決定,國際單位制中是米每秒,符號為m/s或m·s—1,常用單位還有km/h、cm/s等,而且速度是既具有大小,又有方向的物理量,即矢量。
板書:
速度的方向就是物體運動的方向。
2、平均速度。
在勻速直線運動中,在任何相等的時間里位移都是相等的,那v=s/t是恒定的。那么如果是變速直線運動,在相等的時間里位移不相等,那又如何白色物體運動的快慢呢?那么就用在某段位移的平均快慢即平均速度來表示。
例:百米運動員,10s時間里跑完100m,那么他1s平均跑多少呢?
學生馬上會回答:每秒平均跑10m。
師:對,這就是運動員完成這100m的平均快慢速度。
板書:
說明:對于百米運動員,誰也說不來他在哪1秒破了10米,有的1秒鐘跑10米多,有的1秒鐘跑不到10米,但它等效于運動員自始至終用10m/s的速度勻速跑完全程。所以就用這平均速度來粗略表示其快慢程度。但這個=10m/s只代表這100米內(或10秒內)的平均速度,而不代表他前50米的平均速度,也不表示后50米或其他某段的平均速度。
例:一輛自行車在第一個5秒內的位移為10米,第二個5秒內的位移為15米,第三個5秒內的位移為12米,請分別求出它在每個5秒內的平均速度以及這15秒內的平均速度。
學生計算得出:
由此更應該知道平均速度應指明是哪段時間內的平均速度。
3、瞬時速度。
如果要精確地描述變速直線運動的快慢,應怎樣描述呢?那就必須知道某一時刻(或經過某一位置)時運動的快慢程度,這就是瞬時速度。
板書:瞬時速度:運動的物體在(經過)某一時刻(或某一位置)的速度。
比如:騎摩托車時或駕駛汽車時的速度表顯示,若認為以某一速度開始做勻速運動,也就是它前一段到達此時的瞬時速度。
在直線運動中,瞬時速度的方向即物體在這一位置的運動方向,所以瞬時速度是矢量。通常我們只強調其大小,把瞬時速度的大小叫瞬時速率,簡稱為速率,是標量。
4、鞏固訓練:(出示投影片)。
一物體從甲地到乙地,總位移為2s,前一s內平均速度為v1,第二s內平均開速度為v2,求這個物體在從甲地到乙地的平均速度。
師生共評:有的同學答案為這是錯誤的。平均速度不是速度的平均值,要嚴格按照平均速度的定義來求,用這段總位移與這段位移所用的時間的比值,也就只表示這段位移內的平均速度。
三、小結。
1、速度的概念及物理意義;。
2、平均速度的概念及物理意義;。
3、瞬時速度的概念及物理意義;。
4、速度的大小稱為速率。
拓展:
本節課后有閱讀材料,怎樣理解瞬時速度,同學們有興趣的話,請看一下,這里運用了數學的“極限”思想,有助于你對瞬時速度的理解。
四、作業p26練習三3、4、5。
五、板書設計。
1、知道功率的概念及其物理意義。
2、知道功率的公式、單位,
3、會計算簡單的功率問題。并對人和一些事物的功率數值有具體的概念,
過程與方法。
1、從身邊生產和生活實際中,認識做功不但有多少之分,而且有快慢之別。
2、通過類比把速度的知識遷移到比較做功快慢上來。
情感、態度與價值觀。
通過實驗探究,培養發散思維能力、實事求是的科學態度,體會研究物理問題的方法。
教學重點:知道功率的概念、理解功率的物理意義和計算公式。
教學難點:用功率公式解決實際問題、設計實驗估測人的功率。
體重計、秒表、刻度尺。
生:他做的功______,所用的時間,他做功快慢_______(選填是否相同)。
生:比較物體運動快慢一般有兩種方法:一種是相同路程比_______,一般賽跑都是用這種方法(裁判員的方法);還可用另一種方法,是相同時間比______(觀眾的方法),物理學上常采用后一種方法。
師:同樣比較做功的快慢也可依此采用兩種方法。
生:做功相同的情況下比,或者相同時間的情況下比。
師:物理學中,則采用后一種方法來表示做功的快慢,并引入了一個新的物理量-----功率。
一)、功率:
師:請同學們參照書本p65認識功率,
生:完成下列填空。
1、定義:_叫功率。
2、計算公式:w=,t=。
3_(符號表示___),人們它叫做___,簡稱__,符號表示___。在工程技術中常用單位是____、_____。它們之間的進率是。
練一練:(1)單位換算:5w=___j/s。3kw=___w,0.5mw=____w。
師:討論:
1、功率大的物體一定做功多。
2、功率大的物體一定花的時間少。
3、做功的多的物體一定功率大。
4、功率大物體一定做功快。
5、做功多的物體一定做功快。
生:功率是表示________________物理量,功率大表示物體做功,功率小表示物體做功。功率不是表示做功的多少。所以功與功率是完全不同的兩個物理量。
生:練習。
1、如前面題目,若小明的體重為500n,每層樓高為3m,則他兩次上樓所做的功分別是________和________,兩次做功的功率分別是_______和________。
2、兩臺起重機的功率之比是1:3,如果它們完成的功相同,則它們完成這些功所用的時間之比是;在相同時間里完成的功之比為_________。
師:閱讀課本p66第二自然段,了解一些物體的功率。
二)、估測上樓的功率:
師:上學時我們都要從底樓登上三樓,在此過程中誰的功率最大呢?下面就來研究。
生:思考。
1、猜一猜:我們班上哪個同學上樓的功率大?你做出猜想時考慮了哪些因素?
2想一想:如何比較同學上樓的功率?可以有哪些不同的方案?
如果要求估測出功率的大小,需要測量哪些數據?應用什么測量工具?并設計出表格。
師:實驗操作如下,請一個同學從一樓登到三樓,測出這個同學的質量m,量出樓的高度(一樓到三樓)h,記下這個同學兩次登樓所用的時間t,并把有關數據填在下表中。
算一算:根據p算出登樓時的功率。
生:思考,如何估測跳臺階或引體向上時人的功率嗎?應如何測量呢?
通過這節課的學習,你學到了什么?你還有哪些疑難問題?有什么體會?(請你寫下來)。
1、完成課本p661、2、3、4.
2、功率的另一種形式表示。我們可通過以下例子來分析:一輛汽車做勻速直線運動。
sw牽引力f、速率v和功率p之間有什么關系?用公式p=、w=fs、v=推導出來,
p=_____(注:把功率公式中w和t替換掉,最終用f和v來表示功率)。從此公式來看,在功率保持一定,加大物體的速度必定會使動力(拉力)減少。在分析一些有關運動的物體(包括機器)的功率時,應用此變形式比較簡捷。
1.了解萬有引力定律在天文學上的重要應用。
2.會用萬有引力定律計算天體的質量。
3.掌握綜合運用萬有引力定律和圓周運動學知識分析具體問題的基本方法。
天體運動向心力來源的理解和分析。
啟發引導式。
(一)引入新課。
天體之間的作用力主要是萬有引力,萬有引力定律的發現對天文學的發展起到了巨大的推動作用,這節課我們要來學習萬有引力在天文學上有哪些重要應用。
(二)進行新課。
1.天體質量的計算。
(1)基本思路:在研究天體的運動問題中,我們近似地把一個天體繞另一個天體的運動看作勻速圓周運動,萬有引力提供天體作圓周運動的向心力。
萬有引力定律在天文學上的應用。
通過本節課的學習,了解對某個力進行分析的線索和方法。
在講解這部分內容時,要逐步深入,幫助學生在初中知識學習的基礎上,適應高中物理的學習。
一、基本知識技能。
1、理解力的概念:
力是物體對物體的作用,物體間力的作用是相互的。力不僅有大小還有方向,大小、方向、作用點是力的三要素。
2、力的圖示與力的示意圖:
3、要會從性質和效果兩個方面區分力。
二、教學重點難點分析。
(一)、對于力是一個物體對另一個物體的作用,要準確把握這一概念,需要注意三點:
1、力的物質性(力不能脫離物體而存在);
2、力的相互性;
3、力的矢量性;
(二)、力的圖示是本節的難點。
(三)、力的分類需要注意的是:
1、兩種分類;
2、性質不同的力效果可以相同,效果相同的力性質可以不同。
教法建議:
一、關于講解“什么是力”的教法建議。
力是普遍存在的,但力又是抽象的,力無法直接“看到”,只能通過力的效果間接地“看到”力的存在。有些情況下,力的效果也很難用眼直接觀察到,只能憑我們去觀察、分析力的效果才能認識力的存在。在講解時,可以讓學生注意身邊的.事情,想一下力的作用效果。對一些不易觀察的力的作用效果,能否找到辦法觀察到。
二、關于講解力的圖示的教法建議。
力的圖示是物理學中的一種語言,是矢量的表示方法,能科學形象的對矢量進行表述,所以教學中要讓學生很快的熟悉用圖示的方法來表示物理的含義,并且能夠熟練的應用。由于初始學習,對質點的概念并不是很清楚,在課堂上講解有關概念時,除了要求將作用點畫在力的實際作用點處,對于不確知力的作用點,可以用一個點代表物體,但不對學生說明“質點”概念。
教學目標:
一、知識目標。
1、理解速度的概念。知道速度是表示運動快慢的物理量,知道它的定義、公式、符號和單位,知道它是矢量。
2、理解平均速度,知道瞬時速度的概念。
3、知道速度和速率以及它們的區別。
二、能力目標。
1、比值定義法是物理學中經常采用的方法,學生在學生過程中掌握用物理工具描述物理量之間的關系的方法。
2、培養學生的遷移類推能力,抽象思維能力。
三、德育目標。
由簡單的問題逐步把思維遷移到復雜方向,培養學生認識事物的規律,由簡單到復雜。
教學重點。
平均速度與瞬時速度的概念及其區別。
教學難點。
怎樣由平均速度引出瞬時速度。
教學方法。
類比推理法。
教學用具。
有關物理知識的投影片。
課時安排。
1課時。
教學步驟。
一、導入新課。
質點的各式各樣的運動,快慢程度不一樣,那如何比較運動的快慢呢?
二、新課教學。
(一)用投影片出示本節課的學習目標:
1、知道速度是描述運動快慢和方向的物理量。
2、理解平均速度的概念,知道平均不是速度的平均值。
3、知道瞬時速度是描述運動物體在某一時刻(或經過某一位置時)的速度,知道瞬時速度的大小等于同一時刻的瞬時速率。
(二)學生目標完成過程。
1、速度。
提問:運動會上,比較哪位運動員跑的快,用什么方法?
學生:同樣長短的位移,看誰用的時間少。
提問:如果運動的時間相等,又如何比較快慢呢?
學生:那比較誰通過的位移大。
老師:那運動物體所走的位移,所用的時間都不一樣,又如何比較其快慢呢?
學生:單位時間內的位移來比較,就找到了比較的統一標準。
師:對,這就是用來表示快慢的物理量速度,在初中時同學就接觸過這個概念,那同學回憶一下,比較一下有哪些地方有了側重,有所加深。
板書:速度是表示運動的快慢的物理量,它等于位移s跟發生這段位移所用時間t的比值。用v=s/t表示。
由速度的定義式中可看出,v的單位由位移和時間共同決定,國際單位制中是米每秒,符號為m/s或ms1,常用單位還有km/h、cm/s等,而且速度是既具有大小,又有方向的物理量,即矢量。
板書:
速度的方向就是物體運動的方向。
2、平均速度。
在勻速直線運動中,在任何相等的時間里位移都是相等的,那v=s/t是恒定的。那么如果是變速直線運動,在相等的時間里位移不相等,那又如何白色物體運動的快慢呢?那么就用在某段位移的平均快慢即平均速度來表示。
例:百米運動員,10s時間里跑完100m,那么他1s平均跑多少呢?
學生馬上會回答:每秒平均跑10m。
師:對,這就是運動員完成這100m的平均快慢速度。
板書:
說明:對于百米運動員,誰也說不來他在哪1秒破了10米,有的1秒鐘跑10米多,有的1秒鐘跑不到10米,但它等效于運動員自始至終用10m/s的速度勻速跑完全程。所以就用這平均速度來粗略表示其快慢程度。但這個=10m/s只代表這100米內(或10秒內)的平均速度,而不代表他前50米的平均速度,也不表示后50米或其他某段的平均速度。
例:一輛自行車在第一個5秒內的位移為10米,第二個5秒內的位移為15米,第三個5秒內的位移為12米,請分別求出它在每個5秒內的平均速度以及這15秒內的平均速度。
學生計算得出:
由此更應該知道平均速度應指明是哪段時間內的平均速度。
3、瞬時速度。
如果要精確地描述變速直線運動的快慢,應怎樣描述呢?那就必須知道某一時刻(或經過某一位置)時運動的快慢程度,這就是瞬時速度。
板書:瞬時速度:運動的物體在(經過)某一時刻(或某一位置)的速度。
比如:騎摩托車時或駕駛汽車時的速度表顯示,若認為以某一速度開始做勻速運動,也就是它前一段到達此時的瞬時速度。
在直線運動中,瞬時速度的方向即物體在這一位置的運動方向,所以瞬時速度是矢量。通常我們只強調其大小,把瞬時速度的大小叫瞬時速率,簡稱為速率,是標量。
4、鞏固訓練:(出示投影片)。
一物體從甲地到乙地,總位移為2s,前一s內平均速度為v1,第二s內平均開速度為v2,求這個物體在從甲地到乙地的平均速度。
師生共評:有的同學答案為這是錯誤的。平均速度不是速度的平均值,要嚴格按照平均速度的定義來求,用這段總位移與這段位移所用的時間的比值,也就只表示這段位移內的平均速度。
三、小結。
1、速度的概念及物理意義;。
2、平均速度的概念及物理意義;。
3、瞬時速度的概念及物理意義;。
4、速度的大小稱為速率。
拓展:
本節課后有閱讀材料,怎樣理解瞬時速度,同學們有興趣的話,請看一下,這里運用了物理的極限思想,有助于你對瞬時速度的理解。
四、作業p26練習三3、4、5。
五、板書設計。
3.從微觀意義上看電流的強弱與自由電子平均速率的關系。
(二)過程與方法
通過類比和分析使學生對電源的的概念、導線中的電場和恒定電流等方面的理解。
(三)情感態度與價值觀
通過對電源、電流的學習培養學生將物理知識應用于生活的生產實踐的意識,勇于探究與日常生活有關的物理學問題。
重點:理解電源的形成過程及電流的產生。
難點:電源作用的道理,區分電子定向移動的速率和在導線中建立電場的速率這兩個不同的概念。
(一)先對本章的知識體系及意圖作簡要的概述
(二)新課講述————第一節、導體中的電場和電流
(1)結合實例知道機械功的概念。
(2)能用生活、生產中的實例解釋機械功的含義。
(3)理解功的概念,知道使用任何機械功都不省功。
2.過程與方法:通過觀察和實驗了解功的物理意義。
3.情感、態度與價值觀:具有對科學的求知欲,樂于探索自然現象和日常生活中的物理學道理,有將科學技術應用于日常生活、社會實踐的意識。
教學重難點。
教學重點:功的概念和做功的兩個必要因素,功的計算公式。
教學難點:功的概念。
教學工具。
多媒體設備。
教學過程。
一、引人新課:
提問:平時,我們常用力去移動物體,使其位置改變。下面請同學們一起做三個小實驗。
1.學生實驗:用手勻速將放在桌旁地面上的書包和4本書分別提到桌面上。
問:兩次移動的距離怎樣?哪次“累”一些呢?為什么?
2.學生實驗:用手將放在桌旁地面上的書包分別勻速提到凳子上和桌面上。
問:哪次“累”一些呢?為什么?
3.學生實驗:用手將書包提5厘米左右和將4本書從地面提到桌面上。
講述:由此,人提物體“累”的程度,不能僅僅單獨由力的大小或單獨由移動的距離大小來比較或表示,所以我們引人一個新的物理量——機械功(簡稱功)。
二、講授新課:
功這個物理量和什么因素有關呢?
請同學們看圖:課本104頁圖15.1-1:
這兩幅圖中有什么共同的地方或者共同的要素。
答:都有力,物體都移動了一段距離。
問:移動的距離和力之間有何關系?
答:是在力的作用下,沿力的方向上移動的距離。
講述:在物理學中就說圖中的力對物體做了功。
請同學們看圖:課本104頁圖15.1-2:
甲:用力而未移動距離;。
乙:水平方向移動的距離但水平方向上卻沒有力。
分析得出:
1.做功的兩個必要因素:
(1)作用在物體上的力;。
(2)物體在力的方向上通過的距離。
[演示1]手提著鉤碼在空中靜止不動,問拉力是否對鈞碼做功?為什么?
[演示2]手提著鉤碼勻速水平移動一段距離,問拉力是否對物體做功?為什么?
[演示3]手提著鈞碼勻速上升,問拉力是否對物體做功?為什么?
功的大小與力和距離這兩個因素有何關系呢?
力越大,使物體移動的距離越大,這個力的成效越顯著,說明力所做的功越多。
2.物理學中,力與物體在力的方向上通過的距離的乘積叫做功。
即功=力×距離用。
功的公式:w=fs。
w-功-焦耳(j),f-力-牛頓(n),s-距離-米(m)。
3.功的單位:焦耳(j)。
1焦耳=1牛頓o米1j=1nom。
分析:因為馬在水平路面上前進,豎直方向上沒有通過的距離,所以車受的重力不做功。求馬的水平拉力,可從已知拉力做功和車前進的距離,由w=fos公式求得。
答:車受的重力沒有做功,馬的水平拉力是750牛。
學生閱讀課本106頁,小結:使用機械時,人們所做的功,都不會少于不用機械時所做的功,也就是功的原理:使用任何機械都不省功。
三、鞏固檢測:
[例題3]回憶上課起始做的三個實驗,若勻速提書包和4本書所需的力分別為30牛和5牛,課桌高80厘米,計算下面情況下拉力做功的大?。?/p>
(1)把書包和4本書從地面提到桌面上,拉力分別做功多少?
(2)把書包提高5厘米,把4本書從地面提到桌面上,拉力做功分別為多少?
小結:功的大小是由力和在力的方向上移動的距離大小共同決定的,作用力大的做的功不一定多,距離長的過程做的功也不一定多。解題時要注意單位統一。
[例題4]小剛把重為1000牛的箱子沿著水平地板推動1米,小剛對箱產做的功()。
a.1000焦b.1焦c.0焦d.無法確定。
能獨立說出功的概念和計算公式,理解做功的兩個必要因素,能用功的公式進行簡單計算。
【過程與方法目標】。
通過觀察和實驗,認識功的意義,學會用科學探究的方法研究物理問題。
【情感態度價值觀目標】。
建立將科學技術應用于日常生活、社會實踐的意識,提高探索自然現象和物理規律的興趣。
【重點】。
理解功的概念,能夠進行功的計算。
【難點】。
做功因素的判斷以及功的計算。
環節一:導入新課。
【教師】多媒體展示叉車提升貨物的場景并提問叉車機械的成效通過怎樣的物理過程實現。
【學生】觀察思考后回答:貨物受到叉車的力的作用,
【教師】同學們觀察非常認真,對之前知識掌握非常牢固,貨車受到力的作用并被舉高的成效在物理學中就叫為功,這節課我們就一起來探究一下吧。
環節二:新課講授。
(一)功的定義。
學生回答:課本沿著力的方向移動;粉筆盒向上升高。
教師引導學生總結得出功的定義:如果一個力作用在物體上,并且使物體在力的方向上通過一段距離,這個力的作用就有了成效,力學里面就說這個力做了功。
(二)做功的因素。
教師多媒體展示情境圖片:
1、小車在推力作用下前進;。
2、物體在繩子拉力作用下提升;。
3、提著滑板在水平路面前行;。
4、用力搬石頭而未能搬起;提問學生這幾種情境中力是否有成效。
學生回答1、2情境中推理和拉力有成效,做功,3/4中滑板受到的力及石頭受到的力沒有成效,不做功。
教師評價學生善于觀察,理解準確,并順勢提問被踢出的足球是否有功?
學生不難答出足球被踢出后,沒有了腳上力的作用,具有慣性而運動,故沒有做功。教師評價后安排小組結合做功與不做功的這幾種情況討論做功需要滿足什么條件。
學生回答:有作用在物體上的力;物體在這個力的方向上移動的距離。
教師點評總結,這就是做功的因素。
(三)功的計算。
教師引導:大家都已經掌握做功的兩個因素,那么一個力做功多和少怎么判斷呢?
學生回答:兩種情況拉力大小不變,第二種提升更高,第二種拉力做功更多。
教師評價后總結得出:作用在物體上的力越大,物體在力的方向上移動的距離越大,力所做的功也就越多。我們定義:力學中,功等于力與物體在力的方向上移動的距離的乘積。如果用f表示力,s表示沿力的方向移動的距離,w表示功,則功的表達式為;強調公式中各物理量的單位,其中功的單位為牛米,也叫焦耳,符號為j。
教師多媒體展示課本中例題,請同學進行作答。
學生黑板展示計算公式及結果為答案正確,表揚鼓勵各位同學。
環節三:鞏固提高。
【教師】1j有多大呢?我們知道2個雞蛋大概1n,1j就相當把兩個雞蛋舉起1m做的功。
環節四:小結作業。
同學們來總結一下今天學習的知識,并回家估算一下背著書包從樓底教室大概做多少功。
(5)理解作用力與反作用力是同時產生、同時消失、同樣變化、同一性質的力.
(6)能區分相互平衡的.兩個力與一對作用力、反作用力.
(7)能綜合運用牛頓第二、第三定律綜合解決有關問題.
能力目標
培養語言表達能力、觀察能力.
情感目標
與實際問題相結合,培養學習興趣.
建議
教材分析
教法建議
設計示例
難點:相互作用力與二力平衡的異同
示例:
一、力是物體間的相互作用
1、舉例并分析:
例1、實驗:水槽中兩個軟木塞上的鐵條和磁鐵的相互作用.(視頻資料)
問題:觀察到什么現象?如何解釋?(表述中要明確受力物和施力物)
例2、實驗:坐在椅子上用手推桌子,會感覺到桌子也在推我們.(具體體驗)
問題:感覺到什么?如何解釋?(表述中要明確受力物和施力物)
讓學生看書上的例子或舉例.
2、作用力和反作用力的定義.
3、作用力和反作用力的關系:
實驗:做書55頁實驗,讀出彈簧秤示數,看兩個彈簧秤示數是否相等?
二、牛頓第三定律(反作用定律)
2、區分相互作用力與平衡力
例題:粉筆盒靜止在講臺上.請分析粉筆盒受到哪幾個力的作用?它們的反作用力是什么力?作用在誰身上?(畫出示意圖)
在學生能夠正確回答后,繼續提問:粉筆盒所受到的平衡力和粉筆盒與桌子間的相互作用力有什么共同特點?有什么不同點?(以上問題根據學生情況設問)
相同點
不同點
相互作用力
大小相等,方向相反,作用在一條直線上.
兩力必性質相同;
同時出現,同時消失;
分別作用在兩個物體上(互為施力物和受力物);
與運動狀態及參考系無關.
平衡力
同上.
性質可以不相同;
可以不同時消失;
同時作用在一個物體上;(研究對象)
3、牛頓第三定律在生活和生產中的應用:根據學生情況處理.
提供直升機螺旋槳轉動的視頻資料.
探究活動
題目:如何在拔河比賽中獲勝
組織:以自然組為小組
方式:研究方案并進行比賽
評價:可操作性、引起興趣、與實際結合.
初步認識與非門可以代替與門、非門。
(二)實驗器材。
t065或74ls00型二輸入端四與非門集成電路兩塊,100歐定值電阻1只,gd55—2型發光二極管1只,常閉按鈕開關兩個,一號干電池三節(附電池盒),mg42—20a型光敏電阻1只。
(三)教學過程。
1.復習。
我們已經學過了與門、非門、與非門三種門電路,同學們還記得與門、非門、與非門使電路閉合的條件嗎?同學們邊回答,老師邊板書:
(與門輸入端都是高電位時非門輸入端是低電位時與非門只要有一個輸入端是低電位)。
與非門是最常見的門電路,這是因為不但它本身很有用而且在沒有專用的非門、與門時(為了生產、調試的方便與規范,在集成電路產品中沒有與門、非門,而只供應與非門),可以用與非門來分別代替它們。今天我們就學習如何把與非門作為與門、非門使用。板書:
(第六節與非門作為與門、非門)。
2.進行新課。
(1)用與非門作為非門。
同學們,現在我們研究只應用與非門的一個輸入端a(或b),另一個輸入端b(或a)空著,這個與非門的開關條件。
問:把這個與非門的a與低電位相接時,它的輸出端是高電位還是低電位?把它當作一個電路的開關,此時電路是開的,還是關的?(高電位,關的)。
問:把這個與非門的a與高電位相接時,它的輸出端是高電位還是低電位?這個開關電路是開的,還是關的?(低電位,開的)。
問:這樣使用與非門,這個與非門可不可以看作是個非門(與本節課復習中的板書呼應)?(可以)。
板書:
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