本文目录一览:
- 1、高一物理牛顿第二定律教案
- 2、牛顿第二定律教案设计范文
- 3、2020高中物理牛顿第二定律教案
- 4、高二上册物理教案范例
- 5、高二物理必修三教学设计
- 6、圆周运动教学设计 《生活中的圆周运动》教学设计
- 7、高中物理万有引力定律教案设计
- 8、高三年级物理说课稿模板
- 9、高二物理《动量定理》微课教学设计
- 10、谁知道牛顿第二定律的推导过程
高一物理牛顿第二定律教案
下面是我为大家整理的关于牛顿第二定律教案相关文章,欢迎大家阅读!
篇一:牛顿第二定律
教学目标
知识目标
(1)通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系;
(2)会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式;
(3)通过加速度与质量和和合外力的定量关系,深刻理解力是产生加速度的原因这一规律;
(4)认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系,认识加速度与和外力间的瞬时对应关系;
(5) 能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题.
能力目标
通过演示实验及数据处理,培养学生观察、分析、归纳总结的能力;通过实际问题的处理,培养良好的书面表达能力.
情感目标
培养认真的科学态度,严谨、有序的思维习惯.
教学建议
教材分析
1、通过演示实验,利用控制变量的方法研究力、质量和加速度三者间的关系:在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系.
2、利用实验结论总结出牛顿第二定律:规定了合适的力的单位后,牛顿第二定律的表达式从比例式变为等式.
3、进一步讨论牛顿第二定律的确切含义:公式中的 表示的是物体所受的合外力,而不是其中某一个或某几个力;公式中的 和 均为矢量,且二者方向始终相同,所以牛顿第二定律具有矢量性;物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化,这就是牛顿第二定律的瞬时性.
教法建议
1、要确保做好演示实验,在实验中要注意交代清楚两件事:只有在砝码质量远远小于小车质量的前题下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力(根据学生的实际情况决定是否证明);实验中使用了替代法,即通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小.
2、通过典型例题让学生理解牛顿第二定律的确切含义.
3、让学生利用学过的重力加速度和牛顿第二定律,让学生重新认识出中所给公式 .
教学设计示例
教学重点:牛顿第二定律
教学难点:对牛顿第二定律的理解
示例:
一、加速度、力和质量的关系
介绍研究方法(控制变量法):先研究在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;再研究在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系.介绍实验装置及实验条件的保证:在砝码质量远远小于小车质量的条件下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力.介绍数据处理方法(替代法):根据公式 可知,在相同时间内,物体产生加速度之比等于位移之比.
以上内容可根据学生情况,让学生充分参与讨论.本节书涉及到的演示实验也可利用气垫导轨和计算机,变为定量实验.
1、加速度和力的关系
做演示实验并得出结论:小车质量 相同时,小车产生的加速度 与作用在小车上的力 成正比,即 ,且 方向与 方向相同.
2、加速度和质量的关系
做演示实验并得出结论:在相同的力F的作用下,小车产生的加速度 与小车的质量 成正比,即 .
二、牛顿第二运动定律(加速度定律)
1、实验结论:物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比.加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同.即 ,或 .
2、力的单位的规定:若规定:使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫1N.则公式中的 =1.(这一点学生不易理解)
3、牛顿第二定律:
物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比.加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同.
数学表达式为: .或
4、对牛顿第二定律的理解:
(1)公式中的 是指物体所受的合外力.
举例:物体在水平拉力作用下在水平面上加速运动,使物体产生加速度的合外力是物体
所受4个力的合力,即拉力和摩擦力的合力.(在桌面上推粉笔盒)
(2)矢量性:公式中的 和 均为矢量,且二者方向始终相同.由此在处理问题时,由合外力的方向可以确定加速度方向;反之,由加速度方向可以找到合外力的方向.
(3)瞬时性:物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化.
举例:静止物体启动时,速度为零,但合外力不为零,所以物体具有加速度.
汽车在平直马路上行驶,其加速度由牵引力和摩擦力的合力提供;当刹车时,牵引力突然消失,则汽车此时的加速度仅由摩擦力提供.可以看出前后两种情况合外力方向相反,对应车的加速度方向也相反.
(4)力和运动关系小结:
物体所受的合外力决定物体产生的加速度:
当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相同——→物体做匀加速直线运动
当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相反——→物体做匀减速直线运动
以上小结教师要带着学生进行,同时可以让学生考虑是否还有其它情况,应满足什么条件.
探究活动
题目:验证牛顿第二定律
组织:2-3人小组
方式:开放实验室,学生实验.
评价:锻炼学生的实验设计和操作能力.
篇二: 牛顿第二定律
【学习目标】(1)深刻理解牛顿第二定律的含义(2)理解公式F=ma中各个物理量的意义,能初步运用F=ma解题【学习重点】应用牛顿第二定律解题思路的建立【自学导航】(认真预习,就意味着你走上了一条成功的学习之路)一、物体加速度a跟力F、质量m是什么关系? 阅读、领会教材74页相关内容,回答下列问题:1.在选取比例系数k=1后,就有了_______________用符号表示为:______________________________2.在选取比例系数k=1后,1.从牛顿第二定律知道,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是当我们用一个微小的力去推很重的桌子时,却推不动它,这是因(?)A.牛顿第二定律不适用于静止的物体B.桌子的加速度很小,速度增量极小,眼睛不易觉察到C.推力小于静摩擦力,加速度是负的D.桌子所受的合力为零)、A、公式F=ma中的F是物体受到的所有力的合力B、物体受到多个力作用时,一定有加速度C、加速度的方向总跟合力的方向一致D、当外力消失时,加速度一定同时消失3.在牛顿第二定律的表达式F=kma中,有关比例系数k的下列说法中,正确的是(??)A.在任何情况下k都等于1B.k的数值由质量、加速度和力的大小决定C.k的数值由质量、加速度和力的单位决定D.在国际单位制中,k等于1从牛顿第二定律知道,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是当我们用一个微小的力去推很重的.桌子时,却推不动它 质量为2kg的物体,运动的加速度为1m/s2,则所受合外力大小为多大?若物体所受合外力大小为8N,那么,物体的加速度大小为多大?质量为6×103kg的车,在水平力F=3×104N的牵引下,沿水平地面前进,如果阻力为车重的0.05倍,求车获得的加速度是多少?(g取10m/s2)质量为2kg物体静止在光滑的水平面上,若有大小均为10N的两个外力同时作用于它,一个力水平向东,另一个力水平向南,求它的加速度.用细绳拉着物体向上做匀加速运动,当拉力F=140N时,物体向上的加速度是4m/s2,g取10m/s2,求物体的质量多大? 物体的质量为m,在空气中运动所受的空气阻力为f,求物体在空气中竖直上升和竖直下降的加速度?并比较大小?例4如图所示,位于水平面上质量为M的小木块,在大小为F、方向与水平方向成角的拉力作用下沿地面做加速运动,若木块与地面之间的滑动摩擦因数为,则木块的加速度为多大?变式训练 质量为2kg的物体与水平面的动摩擦因数为0.2,现对物体用一向右与水平方向成37°、大小为10N的斜向上拉力F,使之向右做匀加速直线运动,如图甲所示,求物体运动的加速度的大小.(g取10m/s2.)课堂效果检测:(老师相信你是最棒的)1、下列对于牛顿第二定律的表达式及其变形的理解中正确的是A.由可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比B.由可知,物体的质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比C.由可知,物体的加速度与其所受的合外力在正比,与其质量成反比D.由可知,物体的质量可以通过测量它所受的合外力和它的加速度而求得2、下列说法中正确的是()A.物体所受合力为零时,物体的速度必为零B.物体所受合力越大,则加速度越大,速度也越大C.物体的速度方向一定与物体受到的合力的方向一致D.物体的加速度方向一定与物体受到的合力方向相同3、水平路面上质量10kg(含人)的人力三轮车,在00N水平人力的作用下做加速度为1.5m/s2的匀加速运动。
质量m1=10kg的物体在竖直向上的恒定拉力F作用下,以a1=2m/s2的加速度匀加速上升,拉力F多大?若将拉力F作用在另一物体上,物体能以a2=2m/s2的加速度匀加速下降,该物体的质量m2应为多大?(g取10m/s2,空气阻力不计)5一只装有工件的木箱,质量m=40kg.木箱与水平地面的动摩擦因数μ=0.3,现用200N的斜向右下方的力F推木箱,推力的方向与水平面成θ=30°角,如4—3—12所示.求木箱的加速度大小.(g取9.8m/s2)1
牛顿第二定律教案设计范文
牛顿第二运动定律的常见表述是:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比。接下来是我为大家整理的牛顿第二定律教案设计 范文 ,希望大家喜欢!
牛顿第二定律教案设计范文一
教学目标
知识目标
知道得到牛顿第二定律的实验过程
理解加速度与力和质量间的关系
理解牛顿第二定律的内容;知道定律的确切含义
能运用牛顿第二定律解答有关问题
能力目标
培养学生的实验能力、分析能力、解决问题的能力
德育目标
使学生知道物理学中研究问题时常用的一种 方法 ——控制变量法
四 教学重点
牛顿第二定律的实验过程
牛顿第二定律
五 教学难点
牛顿第二定律的推导及意义
六 教学方法
体现新教材特色,指导学生在参与合作中学习,并体验简单的科学研究过程和方法
教 学 过 程 教师活动 学生活动
(一)引入新课
下面问题可以引导学生思考
(1)神舟六号飞船返回舱返回时为何要打开降落伞?
(2) 赛车 在开出起跑线的瞬间发生了怎样的变化?
进一步思考:赛车比起一般的家用汽车质量上有什么不一样?这一设计是为什么?
进一步提出问题,完成牛顿第二定律探究任务引入物体的加速度与其所受的作用力、质量之间存在怎样的关系呢?
(二)进行新课
教师活动:学生分析讨论后,教师进一步提出问题:
l、牛顿第二定律的内容应该怎样表述?
讨论a和F合的关系,并判断下面哪些说法不对?为什么?
A、只有物体受到力的作用,物体才具有加速度.
B、力恒定不变,加速度也恒定不变。
C、力随着时间改变,加速度也随着时间改变。
D、力停止作用,加速度也随即消失。
E、物体在外力作用下做匀加速直线运动,当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小。
F、物体的加速度大小不变一定受恒力作用。
出示例题引导学生一起分析、解决。
例题1:某质量为1100kg的汽车在平直路 面试 车,当达到100km/h的速度时关闭发动机,经过70s停下来,汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2000 N,产生的加速度应为多大?
假定试车过程中汽车受到的阻力不变。
例题 2:一个物体,质量是2 kg,受到互成 120°角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N,这两个力产生的加速度是多大?
(三)课堂 总结 、点评
首先引导学生明确牛顿第二定律的适用条件:即宏观物体的低速运动问题。公式中的力为物体所受外力的合力。
让学生利用牛顿第二定律解释说明引入课程时提出的问题,考察学生利用规律解释问题的能力。
(四)实例探究
☆对牛顿第二定律的理解
1、下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是:
A、由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比;
B、由m=F/a可知,物体的质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比;
C.由a=F/m可知,物体的加速度与其所受的合外力成正比,与其质量成反比;
D、由m=F/a可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。
2、在牛顿第二定律公式F=kma中,有关比例常数k的说法正确的是:
A、在任何情况下都等于1
B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的
C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的
D、在国际单位制中,k的数值一定等于1
☆力和运动的关系
3、关于运动和力,正确的说法是
A、物体速度为零时,合外力一定为零
B、物体作曲线运动,合外力一定是变力
C、物体作直线运动,合外力一定是恒力
牛顿第二定律教案设计范文二
教学设计
教材分析
牛顿第二定律是动力学部分的核心内容,它具体地、定量地回答了物体运动状态的变化,即加速度与它所受外力的关系,以及加速度与物体自身的惯性——质量的关系;况且此定律是联系运动学与力学的桥梁,它在中学物理教学中的地位和作用不言而喻,所 以本节课的教学对力学是至关重要的.本节课是在上节探究 结果的基础上加以归纳总结得出牛顿第二定律的内容,关键是通过实例分析强化训练让学生深入理解,全面掌握牛顿第二定律,会应用牛顿第二定律解决有关问题.
学情分析
学生学习了第二节实验课:探究加速度与力/质量的关系,?对a?m?F三者关系都有了初步了解,并且总结出了相关规律,所以对本节理论课内容做好了铺垫,对掌握本节内容具有重要作用,?
教学目标:
知识与技能
1、能准确表述牛顿第二定律
2、理解数学表达式中各物理量的意义及相互关系
3、知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的
4、能运用牛顿第二定律分析和处理简单的问题
过程与方法
通过对上节课实验结论的归纳,培养学生概括和分析推理能力
情感与态度
1、渗透物理学研究方法的 教育 ——由实验归纳总结物理规律
2、让学生感受到物理学在认识自然上的本质性、深刻性、有效性
教学重点:
牛顿第二定律
教学难点:
1、牛顿第二定律公式的理解
2、理解k=1时,F=ma
教学方法和程序:探讨、归纳、数字化实验、讯飞多媒体辅助互动等。具体步骤是:创设物理情景→回顾与思考→数字化演示实验→总结规律→讯飞多媒体辅助互动。
教学过程:
教学事件顺序 教学任务及实现途径 教师活动 预测学生活动 事件1 复习上节内容的基础上,建立本节内容相关的知识结构体系 创设情景、引入新课
向学生提问:回忆上节实验探究课内容,我们研究了哪几个物理量?
它们之间有什么关系?
能用公式反应他们之间的关系吗?
回忆、同学间展开讨论、最后举手踊跃回答老师提出的问题
通过数字化实验加深学生对F,m,a三者关系的理解。 边回忆边总结上节课所学的内容,再次向学生展示演示实验,并通过数字化实验加深对实验的过程以及结果的理解
回答学生提出相关的疑问 认真听讲并且在此过程中提出相关疑问
在教师的引导下,初步讨论其规律 设计意图:通过播放多媒体演示实验和数字化实验,根据图像关系,引导学生再次总结a.m与F的可能存在的关系,引导学生得出a∝F/m的结论,通过正比例关系式y=kx,则可得出F=kma的关系。
回忆旧知识,运用实验数据总结规律,培养学生独立思考的能力和尊重物理事实的精神, 事件2 通过上面的总结归纳,已经得出了牛顿第二定律F=kma的关系,对系数K进行讲解 对牛顿丁二定律F=kma进行讲解(强调F为物体所受的合外力、a为研究对象因F作用产生的加速度,m为研究系统的总质量)通过谈论对比可以知道,k是一个比例系数,国际上k=1,那么为什么呢?接下来向学生讲解k=1的原因。
对于k=1,学生存在很大的疑惑,有人会提出问题,在讲解完k=1后,学生仍然对国际规定系数存在疑问
通过进一步的举例说明,学生相对比较理解牛顿第二定律F=kma中k=1
(1)为了简化公式及平衡物理规律和物理量之间关系;(2)这种规定不仅是通过实验可以实现,也具有理论意义。 设计意图:让学生知道公式中k=1,心生疑问,带着疑问才能激发学生学习动机去主动热情学习新知识,对系数k的讲解使学生对国际规定系数有初步的了解。通过对学生疑难的讲解,加深对牛顿第二定律的认识,以便以后的理解和运用。 事件3 得出牛顿第二定律F=ma后,有必要对该定律的特性进行说明,这样学生对牛顿第二定律才会有进一步认识 指出:牛顿第二定律有哪些特性
②在相对理解牛顿第二定律的基础上,对表达式F=ma的六大性质结合形象例子进行探讨(包括因果性(力是产生加速度的原因);矢量性(a、F都是矢量,a的方向由F决定,力的分解和合成遵循平行四边形法则);瞬时性(合外力消失,即a消失);相对性(牛顿第二定律只适用于惯性系)、独立性(物体的各个力都能产生独立的a即∑Fi/mi=F合/m总)、同一性(a与F与同一物体某一状态相对应))(并且根据学生的提出的相关特性的疑问举例说明) 学生讨论,尝试并且回答老师提出的特性
学生在学习过程中会提出相关特性的疑问,
设计意图:对牛顿第二定律的特性进行探究,能够加深学生对牛顿第二定律本质上的理解,使前面所学知识连贯起来,这对牛顿定律的解题或是实际运用过程中有很大的帮助。
事件4 学习了牛顿第二定律后,要学会对公式的运用,小试牛刀,对课本习题试做再进行讲解 对力和运动关系进行小结:物体所受的合外力决定物体产生的加速度:(1)、F合=0,a=0:匀速直线运动(2)、F合恒定,与v同向:匀加速直线运动(3)、F合恒定,与v反向:匀减速直线运动。
接着让学生合上课本,对着PPT上的例题1(课本P75)进行试做。
在学生做题过程中,对部分学生进行思路的点拨,引导其思维方向
在总结了本节课内容后,学生试做例题1,有学生对该题迎刃而解,有些还没有思路,不知道如何下手
。 做题需要方法,按照一般的做题思路,授予学生做题步骤 待大部分学生完成后,对该提进行讲解,做题注意方法,根据解题步骤(①确定研究对象,对研究对象进行模型化;②对研究对象进行正确的受力分析或是运动情况进行分析;运用牛顿第二定律或是结合以前所学的运动学公式列出方程;③根据公式并结合题给条件(注意发现挖掘隐含条件)解出所求的物理量。)解例题1
运用解题该步骤再次试做例题2,并讲解
通过讯飞多媒体发布课堂作业并点评。
回答学生提出关于解题的中问题 学生根据自己的解题思路与老师教给的解题步骤进行对比,找出适合自己的方法
学生会提出其他做题方法或是做题过程中遇到的问题 发布课堂习题并点评 设计意图:做题不在于多在于精,不提倡题海战术,要学会做题方法,真正体现“授人与鱼不如授人与渔”学于致用,用接近学生生活中例子运用牛顿定律,体现了该定律的实用性,体现了新课标的要求, 事件5 对本节内容进行总结,并布置课后作业 帮学生梳理知识,巩固学生知识结构框架。
牛顿第二定律教案设计范文三
一、教材地位与作用:
本节内容是在上节实验课程“探究加速度、质量与力的关系”的基础上进行知识的探究和总结,在知识上要求知道决定加速度的因素、理解加速度、质量、力三者关系;在技能上要求能设计和操作实验,会测定相关物理量;体验性上要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程,体会科学研究方法──控制变量法、图象法的应用牛顿第二定律将力学和运动学有机地结合在一起,具体的、定量的回答了加速度和力、质量的关系,是动力学中的核心内容,是本章的重点内容
学生学情分析:
学生学习了第二节实验课:探究加速度与力/质量的关系, 对a m F三者关系都有了初步了解,并且总结出了相关规律,所以对本节理论课内容做好了铺垫,对掌握本节内容具有重要作用,
三、教学目标:
1.知识与技能;
①理解加速度和力的关系以及加速度和质量的关系;
②理解牛顿第二定律的内涵和外延;
③在学生实验的基础上得出牛顿第二定律F=kma,使学生对
牛顿第二定律有初步的理解并且能准确表述牛顿第二定律;
④能应用牛顿第二定律解决简单问题。
过程与方法:
①引导学生学会应用控制变量法,探究牛顿第二定律各变量间的关系
②通过对牛顿第二定律表达式的推导,培养学生的概括能力和分析推理能力
③通过对多媒体演示实验现象,培养学生的 逻辑思维 能力。
3、情感态度与价值观:
通过实验,激发学生的学习兴趣,引导学生思维走向,通过实验现象看本质,体验实验的乐趣,总结并得出相关规律,让学生体验成功的喜悦
四、教学内容的重难点:
①重点是把握牛顿第二定律a、m、F三者关系,要求实验数据较为精确,得出关系F=kma才具有说服力。
②难点是对F=kma中系数k=1理解和深入理解该定律中各物理量的意义和相互关联,牢固掌握定律的物理意义等。
五、教法和策略:归纳探究法、讲解法和实验法等。具体步骤是:创设物理情景→回顾与思考→分组讨论→多媒体演示实验→总结规律。
六、教学过程:
教学事件顺序 教学任务及实现途径 教师活动 预测学生活动 事件1 复习上节内容的基础上,建立本节内容相关的知识结构体系 创设情景、引入新课
向学生提问:回忆上节实验探究课内容,我们研究了哪几个物理量?
它们之间有什么关系?
能用公式反应他们之间的关系吗?
回忆、同学间展开讨论、最后举手踊跃回答老师提出的问题
通过学生的回答,积极引导学生的思维方向,使进入本节有关的内容 边回忆边总结上节课所学的内容,再次向学生展示多媒体演示实验,加深对实验的过程以及结果的理解
回答学生提出相关的疑问 认真听讲并且在此过程中提出相关疑问
在教师的引导下,初步讨论其规律 设计意图:通过播放多媒体演示实验,根据图像关系,引导学生再次总结a.m与F的可能存在的关系,引导学生得出a∝F/m的结论,通过正比例关系式y=kx,则可得出F=kma的关系。
回忆旧知识,运用实验数据总结规律,培养学生独立思考的能力和尊重物理事实的精神, 事件2 通过上面的总结归纳,已经得出了牛顿第二定律F=kma的关系,对系数K进行讲解 对牛顿丁二定律F=kma进行讲解(强调F为物体所受的合外力、a为研究对象因F作用产生的加速度,m为研究系统的总质量)通过谈论对比可以知道,k是一个比例系数,国际上k=1,那么为什么呢?接下来向学生讲解k=1的原因。
对于k=1,学生存在很大的疑惑,有人会提出问题,在讲解完k=1后,学生仍然对国际规定系数存在疑问
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2020高中物理牛顿第二定律教案
牛顿第二运动定律实验是物理中的一个很基础、必要的验证性实验,涉及到检验一个物理定律或规律的基本途径和 方法 ,因此对于其实验精度往往有特殊的要求。接下来是我为大家整理的2020高中物理牛顿第二定律教案,希望大家喜欢!
2020高中物理牛顿第二定律教案一
一、?新课标教材分析
1.教材的地位和作用
牛顿第二定律是在实验基础上建立起来的重要规律,它是动力学的核心规律,也是学习 其它 动力学规律的基础。在《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理1”中涉及本节的内容有:“通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力的关系,理解牛顿第二定律。”本条目要求学生通过实验,探究加速度、质量、力三者的关系,强调让学生经历实验探究过程。
2.学习的主要任务
在知识上要求知道决定加速度的因素、理解加速度、质量、力三者关系;在技能上要求能设计和操作实验,会测定相关物理量;体验性上要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程,体会科学研究方法──控制变量法、图象法的应用。
3.教学重点和难点
重点:①知道决定物体加速度的因素。
②加速度与力和质量的关系的探究过程。
教学难点:引导学生在猜想的基础上进行实验设计,提出可行的实验方案、完成实验并得出实验结果。
二、学生学习情况分析
在学习这一节内容之前,所教的学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念;知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因;会分析物体的受力。已具备一定的实验操作技能,会用气垫导轨与光电测时系统或打点计时器研究匀变速直线运动;具备一定的计算机操作能力。学生对物理学的研究方法已有一定的了解,在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。
三、教学目标分析
1.知识与技能目标
①让学生明确物体的加速度只与力与和质量有关,并通过实验探究它们之间的定量关系;
②培养学生获取知识和设计实验的能力。
2.过程与方法目标
在探究过程中,渗透科学研究方法(控制变量法、实验归纳法、图象法等);
3.情感、态度、价值观目标
①通过学生之间的讨论、交流与协作探究,培养团队合作精神;
②让学生在探究过程中体验解决问题的成功喜悦,增进学习物理的情感。
四、教材处理与教学策略
在教材处理上把牛顿第二定律分为两个学时。第一学时主要的任务是:探究加速度与力、质量的关系;第二学时主要的任务是:建立牛顿第二定律并进行初步的应用。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,帮助学生建立形象直观的认识,调动学生学习的积极性。
五、教学器材
教学设备:多媒体教室、课件。
实验器材:细线、砝码、小车、钩码、一端带有滑轮的长木板、打点器、纸带、毫米刻度尺、垫木、等。
六、教学过程设计
1.实验设计
(1)启发学生按如下思路得出实验方法:对于一个物体(使m不变),不受力时加速度为零→受力后加速度不为零→受力越大则加速度越大。
2020高中物理牛顿第二定律教案二
一、设计思想
1、引入新的教学理念
新的教学理念明确指出了三个维度的教学目标:知识和技能;过程和方法;情感、态度和价值观。因此,在教学设计时,不能只考虑知识目标,还应兼顾另外两个方面的目标。
2、重视实验在物理概念教学中的重要作用
物理知识来源于实践,特别来源于观察和实验。观察现象,进行演示和学生实验,能够使学生对物理事实获得具体明确的认识,这是理解概念和规律的必要基础。对培养学生的观察和实验技能,实事求是的科学态度及引起学生学习兴趣,具有不可代替的作用。
二、教学分析
教材分析
地位与作用 牛顿第二律是本章的重点内容之一,具有承上启下的作用,是高中物理的核心内容之一。 教材内容特点 1、更深入的定量研究力和运动的关系问题。2、使用定性的语言文字叙述和定性、定量的实验分析相结合的方法分析讨论比较复杂的物理现象。 学情分析 知识基础 高一学生通过物理知识的学习,对物体的受力分析并不陌生,但对用控制变量法研究物理量间的关系问题还较陌生,学习起来有一定难度。 学习能力 1、学生的分析、推理、 抽象思维 能力及实验设计操作能力不强;2、学生在 学习方法 、学习习惯、认识水平方面欠缺。
3、学习潜能大。 学习动力 学生对本节知识具有新鲜感,有亲身感受,求知欲强,好奇心大,积极性高 教学重点难点 教学重点 1、通过探究实验,让学生探究出加速度与力及质量的关系,更好的体会牛顿第二定律
2、培养学生设计实验、实验操作、分析问题的综合能力。 教学难点 理解物体的加速度和作用力及质量间的关系。 教学目标 知识与技能 1、通过演示实验认识加速度与质量及力的定量关系;
2、会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式;
3、通过加速度与质量及力的定量关系,深刻理解力是产生加速度的原因这一规律 过程与方法 通过本节教学逐步发展学生的观察能力、实验操作及分析能力、推理能力、归纳 总结 能力。 情感、态度价值观 通过学习,使学生了解人类认识自然规律的方法和过程。
培养学生热爱科学,勇于探索的精神,激发学生的爱国热情。 教学设想 教学方法 鉴于高一学生思维的单一性和直观性。兴趣正在从直观—因果—概括认识转化,本节课采用定性的感受实验和定量的探究实验相结合的教法及诱思探究教学摸式。 教学手段 实验探究为主要手段
学法指导
方法指导 指导学生认设计实验,动手操作及分析归纳的方法 能力培养 通过探究实验及数据处理,培养学生观察、分析、归纳总结的能力;通过实际问题的处理,培养良好的书面表达能力。
? ?
三、教学流程
教学流程 ?
教师活动 ?
学生活动
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设计意图 新课导入 1、给学生提供3个实验。2、问题:观察到了什么现象?通过实验现象对a、F、M的关系有什么想法 实验1、轻、重物体在真空管中的下落;
实验2、轻、重物体在空气中的下落,实验3、用磁铁吸质量较大的物体和质量较小的物体
? 通过实验活动,创设学习情景,激发学生的学习兴趣,形成良好的探究动机。为控制变量的提出创设条件? 探究活动?
实验设计
及讨论
? 例举生活中质量相同作用力不同加速度好像不同的例子
2020高中物理牛顿第二定律教案三
一、教学内容分析
1.内容与地位
在共同必修模块物理1的内容标准中涉及本节的内容有:“通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力的关系.理解牛顿运动定律”.本条目要求学生通过实验,探究加速度、质量、力三者的关系,强调让学生经历实验探究过程.
牛顿第二定律是动力学的核心规律,是学习其他动力学规律的基础,是本章的重点内容,它阐明了物体的加速度跟力和质量间的定量关系,是在实验基础上建立起来的重要规律,在理论与实际问题中都有广泛的运用.在教学过程中要创设问题情境,让学生经历探究加速度、质量、力三者关系的过程,可以通过实验测量加速度、力、质量,分别作出表示加速度与力、加速度与质量的关系的图像,根据图像导出加速度与力、质量的关系式.学习过程中引导体会科学的研究方法——控制变量法、图像法的应用,培养观察能力、质疑能力、分析解决问题的能力和交流合作能力.在知识的形成中真正理解牛顿第二定律,同时体验到探究的乐趣.
2.教学目标
(1)经历探究加速度与力和质量的关系的过程.
(2)感悟控制变量法、图像法等科学研究方法的应用.
(3)体验探究物理规律的乐趣.
(4)培养观察能力、质疑能力、分析解决问题的能力和交流合作能力.
3.教学重点、难点
引导学生探究加速度与力和质量的关系的过程是本节课教学的重点,通过实验数据画出图像,根据图像导出加速度与力、质量的关系式是本节的难点.
二、案例设计
(一)复习导入
教师:什么是物体运动状态的改变?物体运动状态发生变化的原因是什么?
学生:物体运动状态的改变就是指物体速度发生了改变,力是使物体运动状态发生变化的原因.
教师:物体运动状态的改变,也就是指物体产生了加速度.加速度大,物体运动状态变化快;加速度小,物体运动状态变化慢.弄清物体的加速度是由哪些因素决定的,具有十分重要的意义.那么物体的加速度大小是由哪些因素决定的呢?请同学们先根据自己的 经验 对这个问题展开讨论,让学生尝试从身边实例中提出自己的观点.讨论中体会到a跟力F、物体质量m有关.
(二)探究加速度a跟力F、物体质量m的关系
1.定性讨论a、F、m的关系
学生:分小组讨论.
教师:在学生分组讨论的基础上,请各组派代表汇报讨论结果.
引导学生总结出定性的结论:a与F、m有关系,当m一定时F越大,a就越大;当F一定时,m越大,a就越小.
请思考:
在这里为什么要组织学生开展这样的讨论? 2.定量研究a、F、m的关系
(1)设计实验方案
教师在肯定学生回答的基础上,提问:如何定量地研究a与F、m的关系呢?指出刚才大家在定性讨论a、F、m三者关系时,就已经采用了在研究a与F关系时保持m一定,在研究a与m的关系时保持F一定的方法,这种方法叫做控制变量法,它是研究多变量问题的一种重要方法.下面我们可应用这种方法,通过实验对a、F、m的关系进行定量研究.
教师进一步引导,使学生明确要在实验中研究a、F、m的关系必须有办法测出a、F、m.
教师在指出讲台上放有气垫导轨、气源、两个光电开关和与之配套的数字计时器、滑块、细线、砝码、小桶、弹簧秤、托盘天平、一端带有滑轮的长木板、小车、钩码、打点计时器、纸带、刻度尺,并说明每个光电开关与数字计时器一起能测出一定宽度的遮光板通过它的时间进而测出物体的瞬时速度后,让学生根据给定的器材设计实验方案 ,并在小组讨论基础上,全班交流.在大家互相启发、补充的过程中形成较为完善的方案.
学生:设计出如下实验方案.
方案一 以小车、打点计时器、纸带、长木板、细线、小桶、钩码、砝码、刻度尺、天平为器材,研究小车的运动.用天平测出小车的质量m1,测出小桶的质量m2,把小桶与小桶中砝码的总重力m′g当作小车受到的拉力F,从打点计时器打出的纸带上测出△s,由△s=at2计算出小车的加速度a.
方案二 以气垫导轨、气源、两个光电开关、数字计时器、滑块、刻度尺、细线、小桶、砝码、钩码、天平为器材研究滑块的运动.用天平测出滑块的质量m1,测出小桶的质量m2,把小桶与小桶中砝码的总重力m′g当作滑块受到的拉力F,用导轨旁边的刻度尺测出两光电开关的距离s0,用刻度尺测出固定在滑块上的遮光片的宽度△s,根据数字计时器给出的遮光片分别通过前后两个光电开关所经历的时间△t1、△t2,由于△s?s0,因此可以根据v1=△s/△t1和v2=△s/△t2计算出滑块在两光电开关间运动时的初、末速度,再由 计算出滑块的加速度a.
教师引导学生讨论两种方案的可行性,让学生踊跃发表自己见解.
教师:上述两种方案都是可行的.但前一种方案中小车受到的摩擦力较大,实验误差较大,因此就得想办法消除摩擦力的影响,那么如何消除摩擦力呢?建议有兴趣的同学自己利用课余的时间去实验室用前一种方案或其他方案进行实验探索.本节课我们采用上述后一种方案进行实验探究.
教师:不论采用上述哪种方案,我们把小桶与小桶中砝码的总重力mg当作小车(包括上面的钩码)或滑块(包括上面的钩码)受到的拉力,这是有条件的,这条件就是m?m′(m为小车与钩码或滑块与钩码的总质量).
(2)进行实验探究
教师:引导学生在气垫导轨上研究a、F、m三者关系,为了让学生能有条不紊地进行实验,用电子幻灯片打出研究内容、实验步骤和数据记录表格如下:
【研究内容】研究m一定时,a与F的关系
【研究步骤】①用天平分别测出单个滑块的质量m1=__________g,小桶质量m2=__________g,则滑块总质量m等于m1加上放在它上面的钩码的质量△m1.
②在桶中放置质量为△m2的砝码,则m′=m2+△m2,当m?m′时,认为F=m′g(g取9.8m/s2).
③用刻度尺测出遮光片的宽度△s=__________m,用轨道边上的标尺测出两光电开关之间的距离s0=__________m.
④实验时,保持s0不变,把各次滑块运动中遮光片经过前后光电开关的时间△t1、△t3代入公式计算出各次滑块运动的加速度,
并把实验数据填入表5-1.
表5-1 研究m一定时,滑块加速度a与其受力F的关系
单个滑块质量
m1=_____g[
滑块总质量
m=_____g
小桶质量[]
m2=_____g
遮光片宽度
△s=_____m
两光电开关间距
s0=_____m 实验次数 小桶上的砝码质量△m2/g 小桶与坛码总质量m′/g △t1/s △t2/s 滑块加速度a/(m﹒s -2) 滑块受的拉力F/N 1 ? ? ? ? ? ? 2 ? ? ? ? ? ? 3 ? ? ? ? ? ? 4 ? ? ? ? ? ? 【实验的结论】____________________________________________________
【研究内容二】研究a与m的关系( F一定)
【研究步骤】①用天平分别测出单个滑块的质量m1=__________g,小桶质量m2=__________g,则各次实验中滑块总质量m等于m1加上放在它上面的钩码的质量△m1.
②在小桶中放置质量为△m2的砝码,则m′=m2+△m2,当m?m′时,认为F=m′g(g取9.8m/s2),并保持m不变.
③用刻度尺测出遮光片的宽度△s=__________m,用轨道边上的标尺测出两光电开关之间的距离s0=__________m.
④实验时,保持s0不变,把各次滑块运动中遮光片经过光电开关的时间△t1、
△t2代入公式,计算出各次滑块运动的加速度,
把实验数据填入表5-2.
表5-2 研究滑块加速度a与滑块总质量m的关系(拉力F一定)
单个滑块质量
m2=_____g
小桶质量
m2=_____g
小桶与砝码的总质量
m′=_____g
遮光片宽度
△s=_____m
两光电开关间距
s0=_____m 实验次数 滑块砝码质量△m1/g △t1/s △t2/s 滑块加速度a/(m﹒s -2) 滑块与砝码总质量m/g 1 ? ? ? ? ? 2 ? ? ? ? ? 3 ? ? ? ? ? 4 ? ? ? ? ? 【实 验的结论】____________________________________________________
说明 在简要说明 数字计时器的使用方法,强调实验过程应使气垫导轨保持水平,两光电开关间距要尽可能大些,尽可能使m′远大 于m(如果m′≥20m,则可认为m′?m)等注意事项后,请两位学生上台操作并 报告 测量数据,其他学生边观察边在课前印发的实验数据记录表(表5-1、表5-2)上填上实验测量数据.
教师:把全班学生分成8个小组,第1组~第4组学生分别完成(表5-1)中从实验次数1~4各项目的计算与填写,第5组~第8组学生分别完成(表5-2)中从实验次数1~4各项目的计算与填写.
教师:让学生反馈计算结果,并填入电子幻灯片(表5-1)、(表5-2)的对应栏目中.
教师:引导学生对表5-1的数据①通过直接观察;②通过在坐标纸上画出a-F图像进行分析,得出a∝F(m一定时)的结论.
在描点画图时,让学生体会为什么要让描出的点尽可能多地分布在某一直线的两侧,尝试说出实验误差的原因.
教师:引导学生对表11-2的数据①通过直接观察②通过在坐标纸上画出a-m图像进行分析,只能得出当F一定时,m越大a就越小的结论.
教师:能不能就此马上断言a与m成反比?让学生展开讨论.
教师:在引导学生进行全班交流的基础上,问学生能不能猜想a与m成反比?
如何证明这种猜想是否正确?请思考讨论.
学生:可以画出a与 图像,看它是否为过原点的直线.
学生:还可以通过计算a与m的比值来判断.
教师:让学生分组计算出对应各次实验的 ,并在全班反馈填人表11-2后,在坐标纸上作出a- 图像.
学生:确实实验得到的直线是接近过原点的,实验误差允许范围内a与m是成反比(F一定时)的.
说明 这里开展一系列讨论的目的是为了让学生体会从a-m图像转化到a- 图像的意义,认识图像法描述物理规律的作用.
教师:本实验只是让我们对于自然规律的探究有所体 验,实际上一个规律的发现不可能是几次简单的测量实验就能得出,还需要通过大量的实验事实来论证.
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高二上册物理教案范例
1.高二上册物理教案范例
1.牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种运动状态为止.
(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持.???
(2)定律说明了任何物体都有惯性.???
(3)不受力的物体是不存在的.牛顿第一定律不能用实验直接验证.但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的,它告诉了人们研究物理问题的另一种新方法:通过观察大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律.???
(4)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系.???
2.惯性:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质.???
(1)惯性是物体的固有属性,即一切物体都有惯性,与物体的受力情况及运动状态无关.因此说,人们只能“利用”惯性而不能“克服”惯性.
(2)质量是物体惯性大小的量度.???
3.牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同,表达式F?合?=ma???
(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础.??
(2)对牛顿第二定律的数学表达式F?合?=ma,F?合?是力,ma是力的作用效果,特别要注意不能把ma看作是力.??
(3)牛顿第二定律揭示的是力的瞬间效果.即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬间效果是加速度而不是速度.?
(4)牛顿第二定律F?合?=ma,F合是矢量,ma也是矢量,且ma与F?合?的方向总是一致的.F合?可以进行合成与分解,ma也可以进行合成与分解.??
4.?牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上.??
(1)牛顿第三运动定律指出了两物体之间的作用是相互的,因而力总是成对出现的,它们总是同时产生,同时消失.
(2)作用力和反作用力总是同种性质的力.??
(3)作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可叠加.????
5.牛顿运动定律的适用范围:宏观低速的物体和在惯性系中.?
6.超重和失重???
(1)超重:物体有向上的加速度称物体处于超重.处于超重的物体对支持面的压力F?N?(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力mg,即F?N?=mg+ma.
(2)失重:物体有向下的加速度称物体处于失重.处于失重的物体对支持面的压力FN(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg.即FN=mg-ma.当a=g时F?N?=0,物体处于完全失重.
(3)对超重和失重的理解应当注意的问题
不管物体处于失重状态还是超重状态,物体本身的重力并没有改变,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)不等于物体本身的重力.
超重或失重现象与物体的速度无关,只决定于加速度的方向.“加速上升”和“减速下降”都是超重;“加速下降”和“减速上升”都是失重.????
在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等.??
7、处理连接题问题----通常是用整体法求加速度,用隔离法求力。
2.高二上册物理教案范例
一、实验目的
1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹.
2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线.
3.根据平抛运动的轨迹求其初速度.
二、实验原理
1.利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹.
2.建立坐标系,如果轨迹上各点的y坐标与_坐标间的关系具有y=a_2的形式(a是一个常量),则轨迹是一条抛物线.
三、实验器材
斜槽、小球、方木板、铁架台、坐标纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺.
四、实验步骤
1.安装调平
将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,其末端伸出桌面外,轨道末端切线水平,如图所示.
2.建坐标系
用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近,把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心在木板上的投影点O,O点即为坐标原点,用重垂线画出过坐标原点的竖直线,作为y轴,画出水平向右的_轴.
3.确定球的位置
将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一_值处的y值,然后让小球由同一位置自由滚下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点.用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置.
4.描点得轨迹
取下坐标纸,将坐标纸上记下的一系列点,用平滑曲线连起来,即得到小球平抛运动轨迹.
五、数据处理
1.计算初速度
在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点——A、B、C、D、E、F,用刻度尺、三角板测出它们的坐标(_,y),并记录在下面的表格中,已知g值,利用公式y=2(1)gt2和_=v0t,求出小球做平抛运动的初速度v0,最后算出v0的平均值.
2.验证轨迹是抛物线
抛物线的数学表达式为y=a_2,将某点(如B点)的坐标_、y代入上式求出常数a,再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立,若等式对各点的坐标近似都成立,则说明所描绘的曲线为抛物线.
六、误差分析
1.斜槽末端没有调水平,小球离开斜槽后不做平抛运动.
2.确定小球运动的位置时不准确.
3.量取轨迹上各点坐标时不准确.
七、注意事项
1.实验中必须调整斜槽末端的切线水平(检验是否水平的方法是:将小球放在斜槽末端水平部分,将其向两边各轻轻拨动一次,看其是否会加速或减速运动).
2.方木板必须处于竖直平面内,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直.
3.小球每次必须从斜槽上同一位置滚下.
4.坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在木板上的投影点.
5.小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜.
6.在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度.
3.高二上册物理教案范例
一、教学目标
1.理解功的概念:
(1)知道做机械功的两个不可缺少的因素,知道做功和工作的区别;
(2)知道当力与位移方向的夹角大于90时,力对物体做负功,或说物体克服这个力做了功。
2.掌握功的计算:
(1)知道计算机械功的公式W=Fscos知道在国际单位制中,功的单位是焦耳(J);知道功是标量。
(2)能够用公式W=Fscos进行有关计算。
二、重点、难点分析
1.重点是使学生在理解力对物体做功的两个要素的基础上掌握机械功的计算公式。
2.物体在力的方向上的位移与物体运动的位移容易混淆,这是难点。
3.要使学生对负功的意义有所认识,也较困难,也是难点。
三、教具
带有牵引细线的滑块(或小车)。
四、主要教学过程
(一)引入新课
功这个词我们并不陌生,初中物理中学习过功的一些初步知识,今天我们又来学习功的有关知识,绝不是简单地重复,而是要使我们对功的认识再提高一步。
(二)教学过程设计
1.功的概念
先请同学回顾一下初中学过的与功的概念密切相关的如下两个问题:什么叫做功?谁对谁做功?然后做如下总结并板书:
(1)如果一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生了位移,物理学中就说这个力对物体做了功。
然后演示用水平拉力使滑块沿拉力方向在讲桌上滑动一段距离,并将示意图画到黑板上,与同学一起讨论如下问题:在上述过程中,拉力F对滑块是否做了功?滑块所受的重力mg对滑块是否做了功?桌面对滑块的支持力N是否对滑块做了功?强调指出,分析一个力是否对物体做功,关键是要看受力物体在这个力的方向上是否有位移。至此可作出如下总结并板书:
(2)在物理学中,力和物体在力的方向上发生的位移,是做功的两个不可缺少的因素。
2.功的公式
就图1提出:力F使滑块发生位移s这个过程中,F对滑块做了多少功如何计算?由同学回答出如下计算公式:W=Fs。就此再进一步提问:如果细绳斜向上拉滑块,这种情况下滑块沿F方向的位移是多少?与同学一起分析并得出这一位移为scos。至此按功的前一公式即可得到如下计算公式:
W=Fscos
再根据公式W=Fs做启发式提问:按此公式考虑,只要F与s在同一直线上,乘起来就可以求得力对物体所做的功。在图2中,我们是将位移分解到F的方向上,如果我们将力F分解到物体位移s的方向上,看看能得到什么结果?至此在图2中将F分解到s的方向上得到这个分力为Fcos,再与s相乘,结果仍然是W=Fscos。就此指出,计算一个力对物体所做的功的大小,与力F的大小、物体位移s的大小及F和s二者方向之间的夹角有关,且此计算公式有普遍意义(对计算机械功而言)。至此作出如下板书:
W=Fscos
力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积。
接下来给出F=100N、s=5m、=37,与同学一起计算功W,得出W=400Nm。就此说明1Nm这个功的大小被规定为功的单位,为方便起见,取名为焦耳,符号为J,即1J=1Nm。最后明确板书为:
在国际单位制中,功的单位是焦耳(J)
1J=1Nm
3.正功、负功
首先对功的计算公式W=Fscos的可能值与学生共同讨论。从cos的可能值入手讨论,指出功W可能为正值、负值或零,再进一步说明,力F与s间夹角的取值范围,最后总结并作如下板书:
当090时,cos为正值,W为正值,称为力对物体做正功,或称为力对物体做功。
当=90时,cos=0,W=0,力对物体做零功,即力对物体不做功。
当90180时,cos为负值,W为负值,称为力对物体做负功,或说物体克服这个力做功。
4.高二上册物理教案范例
教学目标
1.知道力的概念及矢量性,会作力的图示.
2.了解重力产生的原因,会确定重力的大小和方向,理解重心的概念.
3.了解自然界中四种基本相互作用.
教学重难点
1.力的概念及矢量性,作力的图示.
2.重力产生的原因,确定重力的大小和方向,重心的概念,自然界中四种基本相互作用.
教学过程
[知识探究]
一、力和力的图示
[问题设计]
做一做以下实验,看看会发生什么现象,总结力有哪些作用效果.
(1)小钢球在较光滑的玻璃板上做直线运动,在小钢球的正前方放一磁铁,小钢球靠近磁铁时;
(2)在与小钢球运动方向垂直的位置放一块磁铁;
(3)分别用手拉和压弹簧.
答案
(1)小钢球的速度越来越大;
(2)小钢球的速度方向发生了变化;
(3)用手拉弹簧,弹簧伸长;用手压弹簧,弹簧缩短.
力的作用效果有:使物体的运动状态发生变化或使物体发生形变.
[要点提炼]
1.力的特性
(1)力的物质性:力是物体间的相互作用,力不能脱离物体而独立存在.我们谈到一个力时,一定同时具有受力物体和施力物体.
(2)力的相互性:力总是成对出现的.施力物体同时又是受力物体,受力物体同时又是施力物体.
(3)矢量性:力不仅有大小而且有方向.
2.力的作用效果:改变物体的运动状态或使物体发生形变.
说明只要一个物体的速度变化了,不管是速度的大小还是速度的方向改变了,物体的运动状态就发生变化.
3.力的表示方法
(1)力的图示:用一条带箭头的线段(有向线段)来表示力.
①线段的长短(严格按标度画)表示力的大小;②箭头指向表示力的方向;③箭尾(或箭头)常画在力的作用点上(在有些问题中为了方便,常把物体用一个点表示).
注意(1)标度的选取应根据力的大小合理设计.一般情况下,线段应取2~5个整数段标度的长度.(2)画同一物体受到的不同力时要用同一标度.
(2)力的示意图:用一条带箭头的线段表示力的方向和作用点.
二、重力
[问题设计]
秋天到了,金黄的树叶离开枝头总是落向地面;高山流水,水总是由高处流向低处;无论你以多大的速度跳起,最终总会落到地面上……试解释产生上述现象的原因.
答案地面附近的一切物体都受到地球的吸引作用.正是由于地球的吸引才会使物体落向地面,才会使水往低处流.
[要点提炼]
1.重力定义:由于地球的吸引而使物体受到的力,叫做重力.
2.产生原因:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力.但不能说成“重力就是地球对物体的吸引力”.
3.大小:G=mg,g为重力加速度,g=9.8m/s2,同一地点,重力的大小与质量成正比,不同地点重力的大小因g值不同而不同.(注意:重力的大小与物体的运动状态无关,与物体是否受其他力无关)
4.方向:重力的方向总是竖直向下的(竖直向下不是垂直于支撑面向下,也不是指向地心).
5.作用点:在重心上.
(1)重心是物体各部分所受重力的等效作用点.
(2)重心位置与质量分布和物体形状有关,质量分布均匀、形状规则的物体的重心在物体的几何中心上.重心可以不在(填“可以不在”或“一定在”)物体上.
5.高二上册物理教案范例
知识目标
1、初步理解速度—时间图像.
2、理解什么是匀变速直线运动.
能力目标
进一步训练用图像法表示物理规律的能力.
情感目标
渗透从简单问题入手及理想化的思维方法.
教学建议
教材分析
本节内容是本单元的基础,是进一步学习加速度概念及匀变速运动规律的重要前提.教材主要有两个知识点:速度—时间图像和匀变速直线运动的定义.教材的编排自然顺畅,便于学生接受,先给出匀速直线运动的速度—时间图像,再根据具体的实例(汽车做匀加速运动),进一步突出了“图像通常是根据实验测定的数据作出的”这一重要观点,并很自然地给出匀变速直线运动的定义,最后,阐述了从简单情况入手,及理想化的处理方法,即有些变速运动通常可近似看作匀变速运动来处理.
教法建议
对速度——时间图像的学习,要给出物体实际运动的情况,让学生自己建立图像,体会建立图像的一般步骤,并与位移图像进行对比.对匀变速直线运动的概念的学习,也要通过分析具体的实例,认真体会“在相等的时间内速度变化相等”的特点,教师也可以给出速度变化相同,但是所用时间不等的例子,或时间相同,速度变化不等的例子,让学生判断是否是匀变速直线运动.
教学设计示例
教学重点:速度——时间图像,匀变速直线运动的定义.
教学难点:对图像的处理.
主要设计:
1、展示课件:教材图2—15的动态效果(配合两个做匀速运动的物体)体会速度——时间图像的建立过程.
2、提问:如何从速度——时间图像中求出物体在一段时间内的位移?
3、上述两个运动的位移——时间图像是怎样的?
(让同学自己画出,并和速度——时间图像进行对比)
4、展示课件图2—17的动态效果〔配合做匀加速运动的汽车运行情况(显示速度计)
引导同学:采集实验数据,建立坐标系,描点做图.
5、展示课件图2—18的动态效果(配合做匀减速运动的汽车)
引导同学:画出它的速度——时间图像.
6、提问:上述两个汽车运动过程有什么特点?
引导同学发现“在相等的时间内速度的改变相等”的特点.
7、举例:
①速度改变相等,所用时间不等的情况.
②经过相同时间,速度改变不相等的情况.
8、小结:什么是匀变速直线运动?什么是匀加速直线运动?什么是匀减速直线运动?
探究活动
请你坐上某路公共汽车(假设汽车在一条直线上行驶)观察汽车的速度表和自己的手表,采集数据,即记录汽车在不同时刻的速度,之后把你采集的数据用速度——时间图像表示出来,并将你的结果讲给周围人听。
高二物理必修三教学设计
【 #高二# 导语】只有高效的学习方法,才可以很快的掌握知识的重难点。有效的读书方式根据规律掌握方法,不要一来就死记硬背,先找规律,再记忆,然后再学习,就能很快的掌握知识。 无 高二频道为你整理了《高二物理必修三教学设计》希望对你有帮助! 高二物理必修三教学设计(一)
1.牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种运动状态为止.
(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持.???
(2)定律说明了任何物体都有惯性.???
(3)不受力的物体是不存在的.牛顿第一定律不能用实验直接验证.但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的.它告诉了人们研究物理问题的另一种新方法:通过观察大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律.???
(4)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系.???
2.惯性:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质.???
(1)惯性是物体的固有属性,即一切物体都有惯性,与物体的受力情况及运动状态无关.因此说,人们只能“利用”惯性而不能“克服”惯性.
(2)质量是物体惯性大小的量度.???
3.牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同,表达式F?合?=ma???
(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础.??
(2)对牛顿第二定律的数学表达式F?合?=ma,F?合?是力,ma是力的作用效果,特别要注意不能把ma看作是力.??
(3)牛顿第二定律揭示的是力的瞬间效果.即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬间效果是加速度而不是速度.?
(4)牛顿第二定律F?合?=ma,F合是矢量,ma也是矢量,且ma与F?合?的方向总是一致的.F合?可以进行合成与分解,ma也可以进行合成与分解.??
4.?牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上.??
(1)牛顿第三运动定律指出了两物体之间的作用是相互的,因而力总是成对出现的,它们总是同时产生,同时消失.
(2)作用力和反作用力总是同种性质的力.??
(3)作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可叠加.????
5.牛顿运动定律的适用范围:宏观低速的物体和在惯性系中.?
6.超重和失重???
(1)超重:物体有向上的加速度称物体处于超重.处于超重的物体对支持面的压力F?N?(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力mg,即F?N?=mg+ma.
(2)失重:物体有向下的加速度称物体处于失重.处于失重的物体对支持面的压力FN(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg.即FN=mg-ma.当a=g时F?N?=0,物体处于完全失重.
(3)对超重和失重的理解应当注意的问题
不管物体处于失重状态还是超重状态,物体本身的重力并没有改变,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)不等于物体本身的重力.
超重或失重现象与物体的速度无关,只决定于加速度的方向.“加速上升”和“减速下降”都是超重;“加速下降”和“减速上升”都是失重.????
在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等.??
7、处理连接题问题----通常是用整体法求加速度,用隔离法求力。
高二物理必修三教学设计(二)
一、教材内容分析
本节课为人教版物理教材选修3-1第一章第四节电势能和电势部分内容,是学生在初步接触了电场、电场强度、匀强电场基本知识之后的深入探讨电场性质的复杂内容,内容抽象,学生不容易建立物理情境。本节内容与以往的知识内容也没有与太多的联系,具有可比性的内容便是重力势能,对于学生来说是难点中的难点。但是学生对于本节知识内容的理解却是学习后面知识的基础,对于学生认识未知世界有着至关重要的作用。是学生从形象思维到抽象思维建立的良好契机。
二、教学目标(知识,技能,情感态度、价值观)
1.学生通过探究活动得出电场力做功特点;通过复习功是能量转化的量度建立电势能的概念;通过重力做功与重力势能之间的关系掌握电势能和电场力做功之间的关系。
2.学生通过复习旧知掌握新知,掌握知识的迁移方法;通过形象的类比理解抽象的知识内容,初步掌握建立模型构建新知识的技能。
3.学生通过最初状态下建立的物理概念与实际的冲突,体会适应社会的重要,建立正确的人生观和价值观。
三、学习者特征分析
学生处于高一末期,思维形式开始由形象思维向抽象思维转化,并且有着非常迫切的愿望冲破自己的思维限制。建立生活中没有且不容易建立的模型对于高一学生来说存在一定的困难,但是学生在这个年龄段却有着追求真理、勇于探索的特点,正是培养建立抽象思维的时期。
四、教学策略选择与设计
本节课通过预设学生已知与未知之间的冲突,引起学生学习兴趣,建构物理模型;引导学生注意自己思维形式的变化激发学生学习兴趣;通过课件,演示重力势能和电势能之间的类比突破教学难点;通过适当采用探究、合作相结合的教学模式和设计,增强学习的效果。
五、教学环境及资源准备
根据本节课不容易寻找生活中的原型的特点,采用多媒体课件建立情境,用到多媒体课件,采用网上下载和改编的形式准备课件资源;教学过程中的小组合作探究,需要建立学习小组。
圆周运动教学设计 《生活中的圆周运动》教学设计
【教学目标】 1、知识与技能: ①进一步加深对向心力的认识,会在实际问题中分析向心力的来源。 ②培养学生独立观察、分析问题、解决问题的能力,提高学生概括总结知识的能力。
2、过程与方法:
①通过对几个圆周运动的实例分析,掌握牛顿第二定律分析向心力的方法。
②调查公路转弯处或铁路拐弯处的倾斜情况,培养学生运用物理知识解决一些实际问题的能力。
3、情感态度与价值观:
①通过向心力在具体问题中的应用,培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识。让学生独立完成一些问题的分析,体验独立解决问题的愉悦。
【教法分析】
这是圆周运动的很实用的一节,也是获取物理学习方法很重要的一节,也是获取物理学习方法很重要的一节,教师要善于利用已有知识让学生自己动手推导出向心力公式和进行正确的受力分析,然后列方程、解方程,进而熟练运用牛顿第二定律解决向心力问题的一般思路与方法。
【学法分析】
学生要熟练掌握受力分析、利用牛顿第二定律解决问题的一般思路与方法,更进一步明确向心力的来源,理解向心力。是要求学生多动手,多动脑。
【重点、难点】
分析具体问题中向心力的来源,离心现象的理解。
【教学课时】
2课时
【教学媒介及素材】
火车转弯视频、雨伞甩雨滴视频、洗衣机脱水桶转动视频、汽车转弯视频、航天器中的失重现象视频。
【教学过程设计】
Ⅰ引入课题
生活中的圆周运动有很多,请同学们思考一下生活中的圆周运动,举一些实例。
(一)铁路的弯道
[提问]标准公路在拐弯处路面有什么特点?对司机有什么好处?答:外侧高,内侧低。在拐弯时,司机几乎不用转方向盘。那么火车转弯会是什么情况呢?接着放火车转弯视频。
通过分析火车转弯和汽车转弯情况类似,火车转弯时,具有向心加速度是什么力使它产生向心加速度呢?如果内外轨道一样高,外侧车轮的轮缘挤压外轨,使外轨发生弹性形变,外轨对轮缘的弹力就是火车转弯时的向心力。如果在转弯处使外轨略高于内轨,那么铁轨对火车的支持力的方向垂直于轨道指向内侧弯道,它与重力的合力指向圆心,为火车转弯提供了一部分向心力,这就减轻了轮缘与外轨的挤压。
[归纳总结]在修筑铁路时,根据弯道的半径和规定的行驶速度,适当选择内外轨高度差,使转弯时所需的向心力几乎完全由重力和支持力的合力提供。
(二)拱形桥
[创设问题情境]水平路面上行驶的汽车,所受重力、支持力是一对平衡力,但在过拱形桥和凹形桥时,所受重力和支持力是否也是一对平衡力?教师根据创设的问题情境让学生展开讨论。
[分析]如果汽车在水平路面上匀速行驶或静止时,在竖直方向上受重力和地面的支持力,并且二力平衡。如果是拱形桥,汽车以某一速度通过桥的最高点时,桥面受到的压力如何呢?分析得出,汽车在共性桥的最高点时,对汽车受力分析,向心力由重力和支持力的合力提供,而且重力大于桥对汽车的支持力,而且汽车对桥的压力和桥对汽车的支持力是一对相互作用力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
[总结]汽车对桥面的压力小于汽车的重力。当汽车行驶的速度越大时,汽车对桥面的压力越小。
[置疑]如果桥面是凹下去的凹形桥,汽车行驶在下面时,桥面受到的压力如何呢?
[分析]学生根据上面分析拱形桥的思路,自己分析汽车通过凹形桥时对桥面的压力并得出结论,汽车对桥面的压力大于汽车的重力,
(三)航天器中的失重现象
[创设问题情境]让学生自己阅读课本上思考与讨论的部分,把地球看做一个巨大的拱形桥,桥面的半径就是地球的半径,地面上有一辆汽车,重量是G,地面对汽车有支持力的作用,汽车沿南北方向不断加速。根据上面的分析,汽车速度越大,地面对它的支持力就越小,会不会出现这样的情况呢?速度大到一定程度时,地面对车的支持力为0?这时驾驶员与座椅的压力是多少?驾驶员躯体各部分之间的压力是多少?他这时可能有什么感觉?
[总结]人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后可近似认为绕地球做匀速圆周运动,此时航天器所受地球的万有引力提供了卫星做圆周运动的向心力。航天器中的人和物随航天器一起做园中运动,其向心力也是由万有引力提供的,此时万有引力全部用来提供向心力,不对其他物体产生压力,即里面的人和物处于完全失重状态。
(四)离心运动
[提问]物体做圆周运动时,如果某一时刻,向心力突然消失,物体将会怎样呢?那就是我们要学习的离心运动,播放雨伞甩雨滴视频、洗衣机脱水桶转动视频,提高学生认真观察生活中的圆周运动。让学生带着以下三个问题自己看书,总结规律。问题一:什么是离心运动?问题二:离心运动的应用有哪些?问题三:离心运动的危害和防止。
[分析]做圆周运动的物体,由于惯性,总有沿着切线方向飞去的倾向。但它没有飞去,这是因为向心力在拉着它,使它与圆心的距离保持不变。一旦向心力突然消失,物体就沿切线方向飞去。比如我们播放的视频,雨伞转动的时候雨滴还没有飞出,当雨伞停止时雨滴由于惯性而飞出,这是日常生活中我们切身经历的现象。出了向心力突然消失这种情况外,在合力不足以提供所需要的向心力时,物体虽然不会沿切线飞去,也会逐渐远离圆心。这里描述的运动叫离心运动,接下来请学生思考一个问题,在什么情况下物体会做近心运动呢?经过讨论让学生自己讨论得出结论:向心力过大时,物体会做近心运动。
【 教学反思 】
本节课要注重让学生多思考,多练习,培养学生热爱生活,认真观察生活现象的习惯。让学生自己总结也有利于提高学生自己分析问题解决问题的能力。在课堂教学中学生参与讨论的积极行特别高,有的同学能举出很合适的例子,比如讲到离心运动时,提问学生生活中的离心运动有哪些时,有的同学举手发言,举到了雨伞的例子,转一转停一停,其他的同学顿时恍然大悟,有的同学提问为什么洗衣机脱水筒不停呢?这样的举例和问题都是高效课堂的保证。我觉得在以后的教学过程中,不光要让学生体验到视觉的冲击,更要让每一位学生从心里上对物理产生浓厚的兴趣,促使自己不断不探索、不断去发现,从中学时代培养学生的认识发现能力,希望中国早日出现像爱因斯坦一样伟大的物理学家。
【教学创新】
让学生分组讨论,自己总结结论,然后把不同结论进行比较,让各小组代表进行辩论,从而充分调动学生的学习热情和积极性。
【板书设计】
一、 铁路的弯道
适当选择内外轨高度差,使转弯时所需的向心力几乎完全由重力和支持力的合力提供。
二、 拱形桥
汽车对桥面的压力小于汽车的重力。当汽车行驶的速度越大时,汽车对桥面的压力越小。
三、 航天器中的失重现象
四、离心运动
离心运动有很多应用,但是离心运动有时也会带来危害。
高中物理万有引力定律教案设计
任意两个质点有通过连心线方向上的力相互吸引。该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离的平方成反比,与两物体的化学组成和其间介质种类无关。接下来是我为大家整理的高中物理万有引力定律教案设计,希望大家喜欢!
高中物理万有引力定律教案设计一
【教材分析】
本节课内容主要讲述了万有引力发现的过程及牛顿在前人工作的基础上,凭借他超凡的数学能力推证了万有引力的一般规律的思路与 方法 .?
这节课的主要思路是:由圆周运动和开普勒运动定律的知识,得出行星和太阳之间的引力跟行星的质量成正比,跟行星到太阳的距离的平方成反比,并由引力的相互性得出引力也应与太阳的质量成正比.这个定律的发现把地面上的运动与天体运动统一起来,对人类文明的发展具有重要意义。作为高中阶段无法证明椭圆轨道的情况而只能近似以圆轨道来处理的一种“近似”的物理思路.这是一种极好的研究物理的方法.?
本节内容包括:发现万有引力的思路及过程、万有引力定律的推导.?
【三维目标】
一、知识与技能
1.了解万有引力定律得出的思路和过程.?
2.理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律,记住引力常量G并理解其内涵.?
3.知道任何物体间都存在着万有引力,且遵循相同的规律.?
二、过程与方法?
1.培养学生在处理问题时,要抓住主要矛盾,简化问题,建立模型的能力与方法.?
2.培养学生的科学推理能力.?
三、情感态度与价值观?
通过牛顿在前人的基础上发现万有引力的思想过程,说明科学研究的长期性、连续性及艰巨性.?
【教学重点】
1.万有引力定律的推导.?
2.万有引力定律的内容及表达公式.?
【教学难点】
1.对万有引力定律的理解.?
2.使学生能把地面上的物体所受的重力与其他星球与地球之间存在的引力是同性质的力联系起来.?
【 教学方法 】
1.对万有引力定律的推理——采用分析推理、归纳 总结 的方法.?
2.对疑难问题的处理——采用讲授法、例证法.?
【教学用具】
多媒体课件
【课时安排】
1课时
【教学设计】
[ 故事 导入]
1666年夏末一个温暖的傍晚,在英格兰林肯郡乌尔斯索普,一个腋下夹着一本书的年轻人走进他母亲家的花园里,坐在一棵树下开始埋头读书.当他翻动书页时,他头顶的树枝中有样东西晃动起来,一只历史上最著名的苹果落了下来,落在23岁的伊萨克.牛顿的身边,恰巧那天他正苦苦思索一个问题:是什么力量使月球保持在环绕地球运行的轨道上?以及使行星保持在其环绕太阳运行的轨道上?为什么这只苹果会坠落到地上?正是从这一问题开始,他找到了这些问题的答案.
师提问:太阳对行星的引力使得行星围绕太阳运动,月球围绕地球运动,是否能说明地球对月球有引力作用?抛出的物体总要落回地面,是否说明地球对物体有引力作用?
【新课教学】?
课件展示:画面1:八大行星围绕太阳运动
画面2:月球围绕地球运动
画面3:人造卫星围绕地球运动
演示4:地面上的人向上抛出物体,物体总落回地面
学生思考、讨论下面问题:
1、行星为何能围绕太阳做近似圆周运动?
2、月球为什么能围绕地球做近似圆周运动?
3、人造卫星什么能围绕地球做圆周运动?
4、地面上的物体受到的力与上述力相同吗?
5、根据以上四个问题的探究,你有何猜想?
师引导分析,猜想:“天上”的力与“人间”的力应属于同种性质的力.
师说明:探究上述问题时我们运用了类比的方法得出猜想,猜想是否正确需要检验,因此不能将其作为结论.
月-地检验
1、目的:验证“天上”的力与“人间”的力是同种性质的力.
2、原理:课本P39师指导学生看书。
3、验证:师生互动,教师指导学生推演:
根据验证原理,若“天上”与“人间”的力是同种性质的力,应满足:F∝ EMBED Equation.DSMT4
理论推导:月球受到的地球引力:F∝ EMBED Equation.DSMT4
又 EMBED Equation.DSMT4
由 EMBED Equation.DSMT4
实际测量:月球绕地球做匀速圆周运动,向心加速度 EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
二、万有引力定律
我们的思想还可以更解放,是否任意两个物体之间都具有“与两个物体的质量成正比,与它们之间的距离的二次方成反比”的吸引力呢?科学家们经过大量的检验,事实确实是这样的。牛顿在前人的基础上,总结了这个规律,我们称为万有引力定律。
高中物理万有引力定律教案设计二
【教材依据】
人教版高中物理必修二第六章第三节
【教材分析】
1、万有引力定律这一节承上启下,承接上章匀速圆周运动,开启之后要学习的卫星的运动规律。
2、万有引力定律这一节是本章的核心,这节内容是对上两节课教学内容的进一步推演,也是下节课教学内容的基础,是本章的教学重点。
3、教材在尊重历史事实的前提下,通过一些 逻辑思维 的铺垫,让学生以自己现有的知识基础,经历一次“发现”万有引力定律的过程。
【学情分析】
1.高一学生已经学习了牛顿的三个定律、圆周运动的知识、开普勒三定律,已经积累了一定的知识。理论上已经具备了接受万有引力定律的能力。
2. 在上一节中,学生经历了太阳与行星间引力的探究过程,学生对天体运动的研究产生了极大的兴趣和求知欲。
3.另一方面我国在航天事业上成就突出,捷报频传,极大的激发了学生学习有关宇宙、航天、卫星知识的兴趣。
【教学目标】
一、知识与技能
1、了解万有引力定律得出的思路和过程,知道重物下落和天体运动的统一性。
? 2、理解万有引力定律的含义并会用万有引力定律公式解决简单的引力计算问题。
? 3、知道万有引力定律公式的适用范围。
? 4、理解万有引力常量的意义及测定方法,了解卡文迪许实验室。
二、过程与方法
? 1、在万有引力定律建立过程的学习中,学习发现问题、提出问题、猜想假设与推理论证等方法。
2、培养学生研究问题时,抓住主要矛盾,简化问题,建立理想模型的处理问题的能力。
三、情感态度与价值观
1、通过牛顿在前人的基础上发现万有引力定律的思考过程,说明科学研究的长期性,连续性及艰巨性,提高学生科学价值观。
2、经过万有引力常量测定的学习,让学生体会科学的方法论和物理常量数量级的重要性。
【教学重点】
? 1、月-地检验的推导过程。
? 2、万有引力定律的内容及表达式。
【教学难点】
? 1、对万有引力定律的理解。
? 2、使学生能把地面上的物体所受重力与月地之间存在的引力是同性质的力联系起来。
【教学设计思想】
在本节课教学,将让学生继续进行“发现之旅”---追寻牛顿的足迹,为此整个教学流程如下:由苹果落地引起猜想---月地检验---更大胆的猜想---万有引力定律---卡文迪许测定G。
? 通过这个假想──理论推导──实验检验过程,让学生在物理情景中主动的参与知识的构建过程,体会这种充满着大胆的设想、巧妙的验证和从中体现着的科学探索的精神与方法。
【教学过程】
一 、新课引入
教师活动 学生活动 通过上一节的学习,我们已经知道了太阳与行星间的引力规律,提问:表达式是怎样的?
这一节我们将继续追寻牛顿的足迹“发现”万有引力定律。
(教师板书课题:6.3 万有引力定律)
提问:提到万有引力定律,同学们首先想到什么?
展示课件中的牛顿苹果树的图片,讲述中国也有牛顿苹果树的事实。 学生回答
想到牛顿与苹果的故事 ? 设计说明:讲述学生不知道的事实---中国也有牛顿苹果树,引起学生的兴趣,激发学生的学习热情。
二、教授新课
(一)进一步猜想
教师活动 学生活动 展示课件中牛顿与苹果的故事图片,“回味”牛顿的思考及牛顿的猜想:
思考:(1)地球和月球之间的吸引力会不
与地球吸引苹果的力是同一种力?
思考:(2)即使在最高的建筑物上和最高的山顶上,重力都不会有明显的减弱.那么地球表面的重力能否延伸到很远的地方,会不会作用到月球上?
思考:(3)拉住月球使它绕地球运动的力,与拉着苹果使它下落的力,以及众行星与太阳之间的作用力也许真的是同一种力,遵循相同的规律?
牛顿的猜想:这些力是同一种性质的力,并且都遵从与距离的平方成反比的规律.
观察图片,与牛顿”一起”猜想:
(1)地球和月球之间的吸引力使月球没有做离心运动,地球吸引苹果的力使苹果落地,它们可能是同一种力。
(2)高山上也有苹果树,苹果熟了也会下落。地球表面的重力会延伸至很远,也会作用的月球上。
(3)猜想是同一种力,都遵从相同规律
设计说明:通过苹果自由下落的物理情景,唤醒学生脑中当年由苹果落地而引起遐想进而发现万有引力定律的故事情景,从而启发学生设问,使牛顿的想法能够激发学生的兴趣与想像力。
(二)月-地检验
教师活动 学生活动 (板书:一、月地检验)
课件展示情景:月球绕地球做匀速圆周运动(月球轨道半径r为地球半径R的60倍)
假定上述猜想成立,月球和苹果的地位相当,则地球对月球的力与地球对苹果的力应该同样遵从“平方反比”律,即 。
提问:(1)月球做什么运动?符合什么规律?
(2)物体在地面附近受到的地球的吸引力表达式是怎样的?
(3)月球的加速度(月球公转的向心加速度)是重力加速度g的几分之一?
课件展示:
在牛顿时代,重力加速度g,月地的距离r、月球的公转周期T都能精确的测定,已知
月球周期:T = 27.3天≈2.36×106s
月球轨道半径:r ≈ 60R
地球半径: R = 6400×103m
提问:(4)以上数据能计算出月球的向心加速度吗?
可见:用数据说明上述设想的正确性,牛顿的猜想经受了事实的检验,地球对月球的力,地球对地面物体的力真是同一种力。至此,平方反比律已经扩展到太阳与行星之间,地球与月球之间、地球对地面物体之间。 (通过创设情景中数据,让学生进行定量计算)
学生回答:
由牛顿第二定律得:
用上一章知识计算出数据:(借助计算器会更快)
亲身体验推导过程,猜想得到证实,学生的学习热情进一步提升。
设计说明:通过创设情景,引导学生定量计算,用无可辩驳的事实证明猜想的正确性,增强学生的理性认识。
(三)万有引力定律
教师活动 学生活动 猜想的到了证实,那么我们可以展开想象的翅膀,更大胆设想:是否任何两个物体之间都存在这样的力?只是因为我们身边的物体质量比天体的质量小得多,我们不易觉察罢了,于是我们可以把这一规律推广到自然界中任意两个物体间即万有引力定律.
提出问题,阅读教材:
1.什么是万有引力?并举出实例。
2.万有引力定律怎样反映物体之间相互作用的规律?其数学表达式如何?并注明每个符号的单位和物理意义。?
3.万有引力定律的适用条件是什么?
同时体会万有引力定律的内容,理解万有引力定律普遍性、相互性、宏观性:
A、普遍性:万有引力存在于任何两个物体之间,只不过一般物体的质量与星球相比太小了,他们之间的万有引力也非常小,完全可以忽略不计。
B、相互性:两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力。
C、宏观性:通常情况下,万有引力非常小,只有在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义.在微观世界中,粒子的质量都非常小,粒子间的万有引力很不显著,万有引力可以忽略不计.
讲解过程中适时板书:
二、万有引力定律
1.内容:
2.表达式:
适用条件:质点
3.理解:①普遍性
②相互性
③宏观性
(提出问题,引导学生根据问题阅读教材,教师引导总结)
1.万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量的物体之间的相互吸引力。日对地、地对月、地对地面上物体的引力都是其实例。
2.万有引力定律的内容是:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比,与它们之间距离r的二次方成反比.
式中各物理量的含义及单位:
高中物理万有引力定律教案设计三
【教材分析】
本节内容选自沪科版高中物理必修二第五章第三节,在本节课之前,已经介绍了开普勒定律和万有引力定律的内容,本节主要应用万有引力定律求天体的质量和密度,是一节知识的应用和实践课。
【学习者分析】
在本节课之前已经接触了万有引力提供行星绕太阳运动的向心力,也掌握了向心力的不同表达式,并且在初中阶段学习了球体的体积公式和物质的密度公式,这些知识为学生本节课的学习奠定了良好的基础。另外经过快一年的高中学习,学生在 抽象思维 能力方面已经有了很大提升,能够在脑海里建构物理模型并进行分析推导,这也是学生学习本节课的必要条件。
同时,虽然本节课用到的知识学生已经基本都有所接触,但是将不同板块的知识进行综合应用的能力还欠佳,因此可以预判学生在分析推导过程中会遇到一定的阻碍,另一方面,学生形成了一定的计算习惯,不注意区分物理字母所代表的具体含义,往往容易将字母搞混,要解决这两点问题,就需要发挥小组讨论的力量,通过小组讨论将组内个别不能完成推导计算的同学掌握逻辑思路和求解过程。所以本节课将主要以学生自学、组内合作讨论、学生展示、教师点评、课堂练习巩固等环节组成。
【教学目标】
1. 知识与技能
? 了解万有引力定律在天文学上的重要应用
? 会用万有引力定律计算天体的质量
2. 过程与方法
? 理解万有引力定律处理天体问题的思路、方法
? 了解万有引力定律在天文学上的重要应用,理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路方法
3. 情感、态度和价值观目标
? 通过测量天体的质量、密度,体会科学研究方法对人类认识自然的重要作用,体会万有引力定律对人类探索和认识未知世界的作用
【教学重点】
运用万有引力定律计算天体的质量
【教学难点】
在具体的天体运动中应用万有引力定律解决问题
【教学方法】
1.教法:讲授法、多媒体演示
(1)对重点难点内容,通过教师精讲使学生掌握
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高三年级物理说课稿模板
【 #高三# 导语】奋斗也就是我们平常所说的努力。那种不怕苦,不怕累的精神在学习中也是需要的。看到了一道有意思的题,就不惜一切代价攻克它。为了学习,废寝忘食一点也不是难事,只要你做到了有兴趣。 高三频道给大家整理的《高三年级物理说课稿模板》供大家参考,欢迎阅读! 1.高三年级物理说课稿模板
一、教材分析
1、本节的地位及主要内容
牛顿运动定律是动力学的核心,牛顿第一定律揭示了运动和力的关系,是动力学理论的基础,是牛顿物理学的基石。通过本节的学习,学生把在第二章学习到的运动学知识和第三章学习到的力学知识有机地结合起来,同时为后面牛顿第二定律等知识的学习打下基础,起到承前启后的作用。
2、教学目标
《高中物理新课程标准》指出高中物理课程旨在进一步提高学生的科学素养,从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生,为学生终身发展、应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。结合本节的教学内容和学生的实情,我确定了以下三维目标:
A、知识和技能
①知道亚里士多德对力和运动关系的观点及其存在的错误。
②领会伽利略研究力和运动关系的思想方法。
③理解牛顿第一定律(惯性定律)并能运用其解释有关的现象。
④知道什么是惯性,能举例说明物体的质量是其惯性大小的量度,并能解释相关惯性现象。
B、过程和方法
①在实验探究牛顿第一定律的过程中,培养学生在实验基础上通过推理得到结论的方法。
②从伽利略的理想实验中受到科学思维与方法的教育。
③通过对生活中惯性现象的解释,树立学生从生活走向物理,从物理走向社会的理念。
C、情感态度与价值观
①对学生进行严谨的科学态度的教育,了解人类认识事物的曲折性。
②通过介绍伽利略对力和运动关系的研究,培养学生科学探究精神。
3、重难点分析
本节内容的学习旨在让学生首先明确运动与力的关系,为后面知识的学习做好铺垫,所以学生理解并领会牛顿第一定律的含义,是本节的教学重点。为了突出重点可以结合生产生活中的实例来加深对重点知识的理解。
惯性这个概念比较抽象,难以理解,因此如何让学生理解一切物体都具有惯性,以及质量是决定惯性大小的因素是本节课的教学难点。对于教学难点,主要通过做实验来加以突破。
二、学情分析
我所教班级学生知识水平在全市高生中处于中等偏下水平,对新知识有一定的接受能力。但更多的是被动接受学习,独立思考问题,解决问题的能力不是太强。本节内容学生在初中阶段虽然已经学习过,但还只是停留在认识的层次上,在高中阶段学习中,除了要保持新鲜感,还需加大思维强度,对牛顿第一定律有更深的理解。
三、教学方法的运用
为了顺利地完成教学任务,根据本节教学内容、学校现有的教学条件以及所教班级学生的实际情况,需要采取恰当的教学方法进行行之有效的课堂教学,这样才能收到良好的效果。本节课可以采用演绎推理法、讲授法、自学法、实验教学法、多媒体教学法等多种教学方法。
四、学习方法指导
从本节教学内容来看,学生在初中阶段已经学习过牛顿第一定律,但认识不够深刻。在高中阶段重新学习牛顿第一定律,学生首先需要温故而知新,然后通过聆听教师讲解、观看相关视频、动手进行实验探究,逻辑推理等途径进一步加深理解,学生对本节课的学习可以采用观察法、演绎推理法、实验探究法等多种学习方法。
五、教学过程设计
1、课堂导入:
先播放神舟飞船发射升空的剪辑视频,让学生知道动力学在科学技术上的应用,这样引入课题可以激发学生学习物理的兴趣,增强民族自豪感。
再呈现两个常见的力和运动关系的问题,供学生讨论如,通过讨论不少学生会得到"运动靠力来维持"的结论,这正是古希腊学者亚里士多德得到的结论。采用这样的教学策略有利于使学生认识到光靠直觉和思维去研究问题往往是不全面的,甚至是错误的,亚里士多德的这一观点维持了近两千年。他所犯的错误与当时的社会和科学背景有关,存在着历史的局限性。虽然他在物理问题上犯了些错误,但他却被恩格斯称为是最博学的人,是西方文化的奠基人。通过对亚里士多德及其观点的介绍,目的是使学生学会用辩证的历史的观点看待伟人的过错。
2、领会伽利略的理想实验
不少学生还存在疑问,为什么说亚里士多德关于力和运动的观点是错误的?怎样去*亚里士多德的观点呢?不少学生会提出通过实验来*亚里士多德的观点,教师应当充分肯定学生的这种研究思路,这正是伽利略物理学家确立的新的研究法——实验法,伽利略之前的物理学家大都通过形式逻辑推理得出结论。这样便水到渠成地把学生注意力集中到伽利略对力和运动的研究上。
伽利略认为把人们引入歧途的是摩擦力,为了体现出伽利略关于力和运动的思想,可以创设情境,重温初中物理中做过的斜面实验,让学生观察小车从斜面同一高度滑到粗糙程度各不相同的水平面上运动的距离,分析小车为什么运动距离各不相同并最后都停了下来。
针对上述实验现象,让学生设想小车不受摩擦力时结果如何,再向学生介绍伽利略的理想实验,这有利于使学生对伽利略的理想实验充满兴趣和期待,因为是理想实验,不能直接去做,所以通过多媒体动画将伽伽利略的理想实验呈现出来,这样做能使学生加深认识。
3、惯性定律是多位科学家共同探索的结晶
接下来教师概括提升理想实验的意义:理想实验虽然是理想情况,但是以事实为基础,实验为依据,是一种科学思想方法。通过对伽利略的理想实验的学习,学生能从中受到科学思想方法的熏陶。然后介绍笛卡尔对力和运动关系的认识的补充,最后由牛顿总结得出牛顿第一定理,课本做出这样的安排符合学生的认知规律,同时使学生认识到人类对自然规律的认识是个逐步完善的过程,在潜移默化中对学生进行了敢于质疑,坚持真理,实事求是的情感态度价值观教育。
介绍完牛顿第一定律后,可让学生观察冰壶比赛的视频剪辑,可以看到,冰壶所受阻力很小,能以几乎不变的速度继续前进,直到它再一次受到其他冰壶的撞击才改变原来的状态。还可以观看航天员杨利伟在神舟飞船中吃食物的视频等,这样能使学生获得充分的`感性认识,加深对惯性定律的理解,更好地突出本节课的重点。
4、惯性与质量
惯性概念比较抽象难懂,为了使学生容易理解,课本中用了比较形象的语言——"抵抗运动状态变化的本领"来描述惯性。学物理并不是闭门造车,本着从生活走向物理,从物理走向社会的新课程理念,学生对物理概念的认识应当与生活实际相结合。师生可以共同列举身边的一些惯性现象,并做一些有趣的惯性实验来认识惯性。为了让学生理解质量是决定惯性大小的因素,教师可以引导学生这样理解:即物体质量不同,从静止达到某一速度或从某一速度达到静止的难易程度不同。例如空载的汽车比满载时容易启动,用球拍很容易将乒乓球挡回,面网球因质量比乒乓球大却不那么容易被球拍挡回,这些例子足以说明,质量大的物体运动状态越不易改变,其惯性越大。这样做一方面联系了生活实际,突破了教学难点,同时也可以活跃课堂气氛,提高学习的兴趣。
5、知识巩固与延伸
为了让学生加深理解,需要布置一些合适的课后作业。为了扩大学生知识视野,学生课后可以阅读本节后面的STS栏目中关于惯性系和非惯性系的介绍,还可以多阅读一些与本节知识有关的其他资料,这样有助于培养学生自主学习的良好习惯。
六、板书设计
黑板板书是对一节课内容的高度概括,教师在课堂上进行板书是必不可少的,黑板板书简结精练,注重色彩搭配,会产生良好的艺术效果,整齐优美的板书会使学生对本节课的内容留下深刻印象。
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我说课的题目是“机械能守恒定律”,选自XX物理必修2的第7章第8节,下面我对这节课分六部分进行说明:学情分析、教材分析、设计思想、学法指导、教学方法、教学过程和设计意图。
一、学情分析
学生已经在初中学习过有关机械能的基本概念,对“机械能”并不算陌生,接受起来相对轻松。通过前几节内容的学习,同学们对“机械能”这一概念较初中有了更深认识,在此基础上学习机械能守恒定律学生比较容易理解。
二、教材分析
(一)教材所处的地位和作用
本节课是本章的重点内容,要求学生能初步掌握机械能守恒定律的内容并能用来解决一些简单问题。机械能守恒条件的判定、机械能守恒定律的应用,是教学的重点。运用机械能守恒定律解答相关的问题,这一内容在整个高中力学中又起着承前启后的作用,在物理学理论和应用方面十分重要,不同运动形式的转化和守恒的思想能指引我们揭露自然规律、取得丰硕成果。但这种思想和有关的概念、规律,由于其抽象性强,学生不易理解、掌握。学生要真正的掌握和灵活运用还是很困难。机械能守恒定律的探究建立在前面所学知识的基础上,教材上通过多个具体实例,先猜测动能和势能的相互转化的关系,引出对机械能守恒定律及守恒条件的探究,联系重力势能和重力做功及弹性势能与弹力做功的关系的学习,由定性分析到定量计算,逐步深入,最后得出结论,并通过应用使学生领会定律在解决实际问题时的优越性。在教学设计时,力图通过生活实例和物理实验,展示相关情景,激发学生的求知欲,引出对机械能守恒定律的探究,体现从“生活走向物理”的理念,通过建立物理模型,由浅入深进行探究,让学生领会科学的研究方法,并通过规律应用巩固知识,体会物理规律对生活实践的作用。
(二)教学目标的确定依据
根据教材特点(注重思想性、探究性、逻辑性、方法性和哲理性)和学生的特点以及高中新课程的总目标(进一步提高科学素养,满足全体学生终身发展需求)和理念(探究性、主体性、发展性、和谐性)和三维教学目标(知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观)的要求特制定教学目标。
(三)教学目标
1.知识与技能
2.知道什么是机械能。
好学教育:
(2)知道物体的动能和势能可以相互转化。
(3)理解机械能守恒定律的内容。
(4)掌握机械能守恒的条件。
(5)学会在具体问题中,能判定机械能是否守恒,并能列出机械能守恒的方程式。
(6)初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象,分析问题的方法,提高运用所学知识综合分析、解决问题的能力。
2.过程与方法
(1)学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒;
(2)初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象,分析问题。
3.情感、态度与价值观
(1)培养学生发现和提出问题,并利用已有知识探索学习新知识的能力。
(2)通过教学过程中各个教学环节的设计,如:观察、实验等,充分调动学生的积极性,激发学生的学习兴趣。
(3)通过能量守恒的教学,使学生树立科学观点,理解和运用自然规律,并用来解决实际问题。
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1、教材的思想体系是:
(1)通过毛线管(牛顿管)实验,证明在无阻力情况下物体下落快慢相同,并观察其轨迹是直线。
(2)利用教材的闪光照片和数据表以及匀变速直线运动的研究方法,确定自由落体运动是匀变速的。
(3)揭示重力加速度的概念,给出常用值。
(4)归纳出其运动性质和运动规律,并能运用。
因此,教材的主体思想是,经过实验及分析,学习自由落体运、动、重力加速度的概念以及自由落体运动的规律,以达到培养学生研究物理问题的方法和思维能力的目的。
2、说教学目标
根据教学大纲、教材内容和学生的认知特征,拟确定如下的教学目标
(1)知识目标:通过实验观察、定义并理解自由落体运动的概念和做自由落体运动的条件,并能用ΔS=aT2和教材的闪光照片及数据表,确定出自由落体运动是匀变速直线运动。引出重力加速度的概念,并能导出公式vt=gt和h=gt2/2。
(2)实验目标:通过观察空气中的金属片、纸片、羽毛下落运、动和毛线管内“真空”中的金属片、纸片、羽毛下落运动,比较得出常见的轻、重物体下落快慢不同是空气阻力所致。通过分析小球自由下落的闪光实验,学会物理实验数据处理与分析的方法。
(3)能力目标:培养学生观察能力和分析、处理实验数据的能力,使之会验证匀变速直线运动;通过分析、归纳出自由落体运动的速度、位移公式,培养分析、推理、综合的能力。
(4)德育和情感目标:通过教学,巩固学生对匀变速直线运动的认识,培养学生实事求是的科学态度。
3、说教学方法
(1)实验观察为了使学生更好的理解自由落体运动的概念,让学生观察金属片、纸片、羽毛在空气中的下落以及在毛线管内的“真空”中下落的现象,分析出在“真空”中物体下落快慢相同。
(2)实验研究为使学生判断出自由落体运动的性质,启发学生利用闪光照片以及数据表的实验数据,证明自由落体运动是匀变速直线运动。并利用匀变速直线运动的规律,启发学生推导出vt=gt和h=gt2/2的公式。
(3)讲练结合式在自由落体运动的规律应用上,让学生具体问题具体分析,不要死套公式,随时发现学生的错误,并引导分析错误原因,把教师的主导作用与学生的主体作用结合起来,巩固强化有关知识。
4、说学法指导
“授之以鱼不如授之以渔”,“教是为了不教”。现代教育更重视在教学过程中对学生的学法指导。在本节的教学法中,要注意引导学生通过观察、分析、综合,自己得出结论,在其中渗透物理学的分析问题和解决问题的方法,使学生受到学习方法的训练。
5、说教学程序
(1)复习提问:
匀变速直线运动的特点是什么?
速度、位移公式是怎样表示的?
(2)新课导入:
提问:不同物体的下落运动,情况是否相同呢?(即重的物体下落快还是轻的物体下落快?)
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一、教材分析
1、教材的地位、作用和特点
从前后联系来看,有利于巩固学生对……的认识。在理论推导过程中的……有利于强化学生对……的认识。在讲解例题时,对推理方法、思维起点的分析,为今后……打下了必要的埋伏。起到承上启下的作用。
教材的安排的目的:教材的这种结构能较好地突出理论与实践的统一,使学生明白物理规律既可以直接从实验得出,也可以用已知规律从理论上导出。
2、教学目标
知识、技能目标:学习物理基础知识和基本技能;了解物理与现代生活、社会生产、科学技术等的密切联系和重要应用。
在本节课之前,学生已有了……的初步知识和实验基础,学生一般能较熟练地掌握……,这就从理论上和实验上为学生理解…奠定了比较坚实的基础,因而本节课的一个目标是:……
通过运用……解决……问题,使学生初步领会……的基本思想,规范学生……良好习惯。
能力、方法目标:观察能力、实验能力、思维能力、自学能力。综合应用能力;训练科学方法;培养创新精神;发展个性和特长。
通过计算机模拟培养学生的推理及想象能力;
培养学生应用数学知识解决物理问题的能力;
在讨论归纳中,锻炼学生的语言表达能力。
设计能力:师生共同活动,应用……知识,设计出……;
实验操作能力:让学生通过动手实验,学会使用……,并总结出……的方法和规律,从而提高学生的动手能力。
等效替代法的基本思想。树立等效观点,建立等效思想
不断发现矛盾,激发动机,提出问题,进行思考、实践、修正、提高,从而培养学生的创造思维方法。
有利于培养观察和分析实验现象的能力以及理解问题的能力。
这节课有利于培养学生实验能力,理解问题的能力,应用数学知识解决物理问题的能力。
情感、态度目标:激发学习兴趣;关心环境、能源、卫生、健康;辩证唯物主义;爱国主义;培养社会责任感以及勤奋、坚毅、合作等仗品德。
可以实现实事求是、坚持内容与形式的统一的辩证唯物主义思想教育。作画法求合力要规范,可以培养学生严谨认真的科学态度和作风。
让学生体会到生活中处处蕴含物理知识,物理就在身边,从而进一步培养学生学习物理的兴趣。
坚持事物的量变达到一定程度时,必然会引起质变的辩证唯物主义思想教育,可以培养学生严谨认真的科学态度。
3、教学重点
成功的演示实验能使学生获得丰富正确的感性认识,严密的理论推导能使学生获得必要的理性认识,正确深入理解……概念和决定……的因素能使学生定性地认识……的缘故。以上措施能使学生从不同角度深入理解……的关系。
正确深入理解……的特点和……的关系。正确确定思维入手点,是分析……问题的两个关键。
4、教学难点
抽象思维尚处于起步阶段
二、说教法:
情景激学法(创设问题情境,引发学习兴趣,调动学生的内在学习动力,促使学生主动学习);目标导学法(明确学习目标,使学生学有方向,有的放矢,促使学生积极探索、发现);演示实验法(通过观察、分析实验现象,推理验证物质性质);比较法(启发学生认识获得新知);讨论法;归纳法;阅读法;自学指导与自我总结相结合;"问题、探究、交流、归纳、阅读、讲解"
限度地调动学生积极参与教学活动。充分体现"教师主导,学生主体"的教学原则。
本节课采用了演示法和讲授法相结合的启发式综合教学方法。教师边演示边让学生分折解题思路,充分调动学生的积极性和主动性。
本节教学采用实验研究的方法。
观察和实验是学生认识物理世界,获取物理知识的重要途径,是发展学生智力的前提条件,是检验物理知识真理性的标准。在"摩擦力"教学中,要"以观察和实验为基础"以增强学生的感性认识为突破口,有机地融合各种教法于一体。做到步步有序,环环相扣,前后呼应,不断引导学生动手、动口、动脑,积极参与教学过程,才能圆满完成教学任务,收到良好的教学效果。本课是运用演示实验、融合多种教学的讲授课。
三、说学法:观察法;归纳法;阅读法;联想法;推理法
1、教学生观察、分析、归纳实验的方法
为了适应XX学生的认识和思维发展水平,注意根据所讲授的每项知识,确定其演示观察的重点,有序地引导学生逐项观察,逐项分析,再综合观察,再综合分析,使学生通过实践—认识—再实践—再认识,完成认识上的飞跃。
2、教学生用较简单的器材做实验,以发挥实验效益,提高教学效果的方法
如在引入新课时,引导学生根据课本做实验,可以增强感性认识,复习相关知识,克服错误定势,激发学生的观察热情和学习积极性,为进行新课做好知识上和情感上的准备。
3、通过设疑,启发学生思考
通过实验培养学生学习兴趣,通过练习强化有意注意,根据练习情况及时评价鼓励学生,重在让学生弄清楚建立物理概念的过程,而不是死记硬背一个结论。
四、教学程序:导入;新课;练习巩固;作业;研究性课题提出。
引入新课
将课首问题稍作加工(和生活实际稍作联系)后,向学生提问,使学生在思索中对新课产生强烈的兴趣,教师再顺势引入新课,板书课题。
通过演示使学生对波有直观的认识,培养学生观察、分析问题的能力
让学生边观察边思考,能充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用
练习能帮助学生巩固新知识,有利于物理概念的理解和物理规律的应用
5.高三年级物理说课稿模板
一.教材分析
《功率》是普通高中新课程实验教材必修2第七章《机械能守恒定律》的第3节内容。功率是反映力做功快慢的物理量,而功体现了力的作用在空间上的效果积累,同时功又是能量转化的量度,功率和功的教学既是延伸了前面所学的力的相关知识,又为后面即将学习的能得相关知识做好了铺垫,所以本节课在第七章中占有重要的位置。《高中课程标准》中对《功率》的教学要求为:理解功率的概念,会用功率的公式进行平均功率、瞬时功率的计算,会分析机车的两种启动模式。
功率的概念广泛应用于人们的日常生活和科技之中,其定义、表达式P=W/t、单位等学生在初中已经学过,教材中首先通过两台起重机做功相同,时间不同引入了功率的概念和定义式,在学生已有的知识基础上,通过对动力机械的分析,讨论了额定功率和实际功率,并说明了物体做功、机器做功的功率等说法实质都是力做功的功率.如:汽车的功率就是牵引力的功率,起重机起吊重物的功率就是钢绳拉力的功率.然后,根据对物体做功的公式和运动学公式导出了功率与速度的关系,既P=FV。再借助“说一说”和“做一做”栏目,提出了平均功率和瞬时功率的概念。最后教材结合例题讨论了汽车两种启动模式的相关问题。
针对上述内容,本节课安排1个学时,并制定了如下的教学三维目标。
二.教学三维目标
知识与技能
理解功率概念及额定功率和实际功率的定义
会利用P=W/t,P=FV进行相关的计算。
过程与方法
通过讨论,体会物理学研究问题的方法,了解功率的物理意义。
情感态度与价值观
感知功率在生活中的实际作用,提高学习物理的兴趣和意识
三、教学重点与难点
1.重点:理解功率的概念,并灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率。
2.难点:正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义,并能够利用相关公式计算平均功率和瞬时功率。
高二物理《动量定理》微课教学设计
教学目标
一、知识与技能
1.能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式。
2.理解动量定理的确切含义,知道动量定理适用于变力。
3.会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题。
二、过程与方法
1.通过演示实验,引入课题,激发学生的学习兴趣。
2.通过对动量定理的探究过程,尝试用科学探究的方法研究物理问题,通过对例题的分 析和讲解,得到动量定理解题的方法和步骤。
3.能够应用动量定理处理一些与生产和生活相关的实际问题,培养学生理论联系实际的能力,在分析、解决问题的过程中培养交流、合作能力。
三、情感态度与价值观
有参与科技活动的热情,有从生活走向物理,从物理走向社会的意识。
教学重点
动量定理的推导以及利用动量定理解释有关现象
教学难点
如何正确理解合外力的冲量等于物体动量的变化;如何正确应用动量定理分析打击和碰撞这类短时间作用的力学问题。
教学过程
一、提出问题,导入新课(创设实验情景)
【问题一】
演示:在地板上放一块海面垫,尽可能把鸡蛋举的高高的,然后放开手,让鸡蛋落到海面垫上。
首先让学生猜想可能出现的现象。
实际操作:观察到鸡蛋并没有被打破。
引入:鸡蛋从一米多高的地方落到海面垫上,鸡蛋却没有打破,为什么呢?本节课我们就来学习这方面的知识。
【问题二】(情景暗示创设问题情境)
我们在上节课知道,我们可以通过一个新的物理量来研究运动物体对外界的作用效果:p=mv.某时刻物体有一个速度,对应有一个动量。如果说物体速度发生了变化,那么动量也会发生变化:=p`-p=mv`-mv那么我们是不是要问了:一个运动的物体,它的动量为什么会变化呢?这个变化有什么规律呢?这就是我们今天这节课要研究的问题。
【问题三】(生活经验创设问题情境)
汽车刹车(坐公交车,我们就有这样的体会)在停下来的过程中动量变化()相同,慢慢滑行停下阻力小,作用时间长;急刹车阻力大,作用时间短。 它们之间究竟有什么定量关系呢?
二、新课教学
(一)引导学生推导动量定理,并理解其特点
〖问题〗一个质量为m的物体,初速度为v,在合力F的作用下,经过一段时间t,速度变为V`,求:物体的初动量P和末动量P`分别为多少?物体的加速度a=?
〖推导〗由牛顿第二定律得:F合=ma 且a=(V-v)/t
即:F合t=mV-mv=p`-p
〖讨论〗在这个表达式中,各个物理量分别是什么?
〖结论〗物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化,这个结论叫做动量定理。
〖理解〗
公式中F合是指包括重力在内的所有外力的.合力,它可以是恒力,也可以是变力, 当 合外力为变力时,F合应为变力在作用时间内的平均值
此公式是一个矢量式,运用时要取正方向。
(二)应用动量定理解释生活中的现象(师生共同归纳,学生举例)
第一类:在动量变化一定的情况下,如果需要增大作用力,必须缩短作用时间,常见的情形是“硬碰硬”。
例如:用铁锤钉钉子、冲床冲击钢板、鸡蛋碰石头等。
第二类:在动量变化一定的情况下,如果需要减小作用力,必须延长作用时间,常见的情形是“缓冲”。
例如:体操运动员落地时的下肢弯曲、汽车座椅上的安全带、蹦极的橡皮绳、鸡蛋落在海面垫上。
第三类:在合外力一定时,力的作用时间越长,物体的运动状态改变越明显,力的作用时间越短,物体的运动状态改变越不明显。
例如:以快慢两种不同的速度抽放在桌子边缘木块下的纸条,木块落地点距桌子边缘的水平距离不同(快时近,慢时远)。
(三)通过例题让学生归纳利用动量定理解题的步骤
1.确定研究对象和运动过程。
2.对物体进行受力分析和运动状态分析,找出物体所受的合外力和初速度。
3.选定正方向,表示出合外力的冲量和初末动量值。
4.列式计算。
(四)巩固练习
学生列举生活中可以利用动量定理解释的现象。
学生列式计算(先分析解题思路再做题)
质量是60的建筑工人不慎从高处跌下,由于系有腰间的弹性绳安全带的保护,他被悬挂起来。已知弹性安全带伸长相对很小,安全带长5m,安全带的缓冲时间为1.2S,求安全带所受的平均冲击力是多大?(g=10m/s2)
(五)小结
通过本节课的学习,我们理解了动量定理内容特点,并会利用其解释一些生活现象,也可以利用其求解一些打击和碰撞类力学问题问题,进一步体会到动量定理与我们的生活密切相关。
谁知道牛顿第二定律的推导过程
定律和定理是不一样的,物理里的定律就相当于数学里的公理,本来就是最基本的东西了,是不可以推导的(除了一些特别的定律,由于不容易发现,才用了一些已知的定律推导其特殊情况然后再加以推广.如动量守恒定律就是先用牛顿第二定律导出其在远小于光速的特殊情况下的表达式,然后再加以推广.而其推广式是不能用其他的定律推导的,只能用实验加以验证,否则不能称为定律,只能叫定理).牛顿第二定律就是根据已知的实验数据,采用数学方法找出各物理量之间的等量关系,然后再推广到一般的情形.
牛顿第二定律表明,动量P的物体,在合外力F的作用下,其动量随时间的变化率应当等于作用于物体的合外力
F=dp/dt=d(mv)/dt
F=mdv/dt=ma
呵呵,不是你问,我差点把这个也忘了,帮你查了下,才发现原来是做这个实验的。你用不着把悬赏给我,因为我也是看了别人才想起来得,希望我给的资料你用得着~~
我直接把原文靠过来了,没作修改,不好意思。
《牛顿第二定律》的探究性课堂教学设计
苏州市吴中区东山中学 严建荣
一 指导思想
在探究精神和实践能力的培养成为整个教学改革的灵魂之际,探究性教学以其日益凸现的适应时代发展的课程价值倍受人们关注。国家教育部最近公布的科学课程标准将探究性教学置于核心位置,其着眼点就是为了改变长期以来只关注教学知识传授的传统课堂教学格局,使学生形成一种对知识主动探究、并重视实际问题解决的积极学习方式而进行的课堂教学改革,以回应素质教育“以创新精神和实践能力为重点”的时代呼唤。
所谓探究性课堂教学,就是以探究性学习为主的教学。具体地说是指教学过程是在教师的启发诱导下,以学生独立自主学习和合作探讨为前提,以现行教材为基本探究内容,以学生周围世界和生活实际为参照对象,为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会,让学生通过个人、小组、集体等多种解疑释难尝试活动,将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。探究性课堂教学是教师和学生双方都参与的活动,充分体现学生学习的自主性:规律让学生自主发现,方法让学生自主寻找,思路让学生自主探究,问题让学生自主解决。
已颁布的物理课程标准指出:以教材为载体,以实验探究为核心,科学探究能力大致表现在提出问题——猜想与假定——制定计划与设计实验——进行实验与收集证据——分析与论证——评估——交流与合作等几个方面。
二 本节教材分析
牛顿第二定律是动力学的核心内容,是本章的重点和中心内容。它阐明了力在改变物体运动状态时所产生的加速度大小和物体质量间的关系,从而把物体的受力和物体的运动紧密联系起来。本课时拟用实验探究的方法得出力、质量和加速度间的关系,所以在教学中,首先要让学生了解本节要研究的问题(a与F、m之间的定量关系)和方法(控制变量法),由于这是学生在高中阶段第一次遇到用实验研究一个物理量同时跟另外两个物理量有关的多元问题,所以应向学生说明实验研究方法:先保持物体质量不变,研究它的加速度与外力的关系;再保持外力不变,研究它的加速度与质量的关系;最后用数学的方法把实验得出的a与F的关系及a与m的关系综合起来,找出a与F和m的关系,并给出牛顿第二定律更普遍的形式 F合 =ma同时应强调定律的矢量性、同一性、瞬时性,且通过例题和练习加深学生的理解,提高学生对定律的应用能力。
三 教学目标
(一) 知识目标
1. 知道得到牛顿第二定律的实验过程
2. 理解加速度与力和质量间的关系
3. 理解牛顿第二定律的内容;知道定律的确切含义
4. 能运用牛顿第二定律解答有关问题
(二) 能力目标
培养学生的实验能力、分析能力、解决问题的能力
(三) 德育目标
使学生知道物理学中研究问题时常用的一种方法——控制变量法
四 教学重点
1. 牛顿第二定律的实验过程
2. 牛顿第二定律
五 教学难点
牛顿第二定律的推导及意义
六教学方法
体现新教材特色,指导学生在参与合作中学习,并体验简单的科学研究过程和方法
七 教学仪器
两辆质量相同的小车、一端带有滑轮的光滑水平板、砝码一盒、砝码盘、细绳、夹子(每组)、投影仪、投影片
八教学过程
(一) 提出问题 引入新课
[教师]什么是物体运动状态的改变?其原因是什么?
[学生]物体运动状态改变的实质是速度发生变化,其改变的原因是受到了力的作用。
[教师] 物体运动状态的改变除了跟力有关外,还和哪些因素有关?
[学生]还和质量有关。
[教师] 物体运动状态改变的实质是产生了加速度,那么物体的加速度、力、质量之间究竟有什么样的关系呢?本节我们来探讨这一问题。
(二) 新课教学
1. 探究加速度和力的关系
(1)提出问题
[教师]既然加速度和力有关,那么究竟是什么关系?
(2)引导猜想与假设
[学生]物体的加速度与力可能成正比。
(3)引导探究 设计实验
[教师]如何探究加速度和力的关系?
引导学生讨论(点拨:在初中物理研究欧姆定律时已用过这种方法)确定实验方法:控制变量法。并以此设计实验方案,归纳出所需的实验器材、实验步骤和待测的物理量,并明确实验中的一些注意事项(为什么水平板要光滑、为什么盘中要放数目不等的砝码、为什么要用夹子夹住两辆小车的两根细绳、为什么要用质量相等的两辆小车及近似处理:砝码跟小车相比质量较小,细绳对小车的拉力可近似等于砝码所受到的重力)
请同学们分组讨论,设计实验方案,教师巡视指导。
表一
实验器材 两辆质量相同的小车、一端带有滑轮的光滑水平板、砝码一盒、砝码盘、细绳、夹子
实验装置
实验步骤 1. 正确安装实验仪器,盘里放上不等量砝码
2. 把小车拖至木板末端,待小车停稳后松开夹子,当小车运动一段距离以后,关上夹子,让它们同时停下来
3. 重复(2)几次
观察测量 盘里砝码数量及两辆小车通过的位移
实验结果 1. 其中与放砝码多的盘相连的小车位移大
2. 砝码数量与位移之间的关系n∝s
(4)分发仪器,学生分组实验,把实验方案和结果记录在表一
在观察和实验中应注意引导学生正确使用实验器材、进行观察、测量和实验;对基本仪器进行安全操作;记录观察和测量结果,从中提高学生的实践能力,认识实验在科学探究中的重要性。
(5)分析与论证
引导学生利用已学过的物理方法和规律正确处理实验结果。
[教师]实验结果得到的是砝码个数和位移的关系,如何去分析论证我们的猜想呢?
[学生讨论](a)由公式 s= at2可知:在时间t相同的情况下,s∝a
(b)砝码的个数与力之间的关系 F ∝n
(c)根据上述两个结论并与实验结果 n∝s进行综合能得到结果:a∝F
[教师总结](a)通过上述实验我们发现:对质量相同的物体来说,物体的加速度跟作用在物体上的力成正比,并可表述为 或者 a∝F
(b)与猜想进行比较
2.探究加速度和质量的关系
(1)提出问题
[教师]既然加速度和质量有关,那么两者究竟是什么关系?
(2)引导猜想和假设
[学生]物体的加速度与质量可能成反比
(3)设计实验
[教师]前面我们已探究了加速度和力的关系,请同学们自主设计加速度和质量关系的实验。
学生分组讨论,设计实验方案,教师巡视指导。
表二
实验器材 两辆质量相同的小车、一端带有滑轮的光滑水平板、砝码一盒、砝码盘、细绳、夹子
实验步骤 1. 正确安装实验仪器,盘里放上等量砝码,同时在小车上放上数目不等的砝码
2. 把两辆小车拖至长木板末端,松开夹子,当小车运动一段距离以后,关上夹子,让它们同时停下来
3. 重复(2)几次
观察测量 小车上放的砝码数量及两辆小车通过的位移
实验结果 1. 小车上放砝码个数少的通过的位移大
2. 质量与位移的关系
(4)学生自主实验,并把实验方案和结果记录在表二
(5)分析论证
在前面处理加速度和力关系的基础上,让学生自主探讨、交流、合作得出结论:在相同力的作用下,物体的加速度跟物体的质量成反比,可表述为 或者
(6)评估
各探究小组要检查和思考探究计划的严密性、证据收集的周密性、解释的科学性,并对结论的可靠性作出评价。
(7)组间的交流与合作
各小组将自己所做的实验过程、结果互相交流,把在实验过程中有疑惑的、不理解的、有错误的等这些情况充分列举出来,让学生讨论最合理的测量方法,通过讨论使学生认识到自己测量存在的问题,逐步形成测量的科学方法和减少误差的意识。
3. 牛顿第二定律
[教师]请同学们总结一下,我们在上述两个实验中得到了什么结论?
[学生]物体的加速度跟物体所受的力成正比,跟物体的质量成反比。
[教师总结]我们可以用数学公式把这种关系表述为: 或者 F∝ma
进一步可将表达式改为等式:F=kma 其中k为比例常数,当所有物理量均取国际单位(即F-N,m-Kg,a- )时:k=1。 此时关系式可变为:
F=ma 此即为牛顿第二定律的数学表达式。
[教师]在牛顿第二定律的数学表达式中,哪些是矢量,哪些是标量呢?
[学生]m是标量,F、a是矢量。
[教师]这两个矢量有何关系?
[学生]由物体受力决定物体的加速度,它们的方向应该一致。
[教师总结] 牛顿第二定律不但确定了加速度和力的大小关系,还确定了它们之间的方向关系。我们把牛顿第二定律中加速度方向和力的方向一致的特点叫做牛顿第二定律的矢量性。
[例题分析、讨论、归纳] 表三
例:用水平力F作用在一个质量为m的静置于光滑水平桌面上的物体,试讨论 学生活动
问题一:物体此时受哪些力的作用? 物体此时受到三个力的作用,分别是:重力、支持力、水平力F
问题二:每一个力是否都产生加速度? 由“力是产生加速度的原因”知,每一个力都应产生加速度
问题三:物体的实际运动情况如何? 物体的实际运动是沿力F的方向以加速度 加速运动
问题四:物体为什么呈现这种运动状态? 因为重力和支持力是一对平衡力,其作用效果互相抵消,此时作用于物体的合力相当于F
[教师总结]从上面的讨论可知,物体只能有一种运动状态,而决定物体运动状态的只能是它所受的合力,而不能是其中一个力或者几个力,我们把物体运动的加速度和该物体所受合力的这种对应关系叫做牛顿第二定律的同一性,为此可把牛顿第二定律进一步表述为:
物体的加速度跟物体所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同。
写成公式就是:F合 =ma
[教师]请同学们结合上例再考虑这样几个问题 表四
例题略 学生活动
问题一:物体受水平力F作用前做什么运动? 物体受水平力F作用前保持静止状态
问题二:物体受水平力F作用后做什么运动? 物体受水平力F作用后静止状态被改变,且以加速度 加速运动
问题三:撤去水平力F作用后物体做什么运动 撤去水平力F作用后物体所受合力为零,所以保持它原来(加速结束时)的运动状态,并以此时的速度做匀速直线运动
[教师总结]从上面的分析可知,物体运动的加速度随合力的变化而变化,存在着瞬时对应关系,所以我们说牛顿第二定律具有瞬时性。
4. 应用及巩固
(1)一个物体的质量是2Kg,受到互成120°角的两个力F1 和 F2 的作用,这两个力的大小都是120N,这个物体产生的加速度是多大?
(2)竖直向上飞行的子弹,达到最高点后又返回原地,假设整个过程中,子弹所受阻力大小与速度的大小成正比,则整个运动过程中,加速度的大小变化是( )
A.始终变小 B. 始终变大 C.先变大后变小 D.先变小后变大
(解答略)
探究性课堂教学的形式应该是多种多样的,探究的过程也没有固定的模式,提出问题、进行假设、制定计划、收集证据、整理分析、得出结论、评价是科学探究的要素,而不是固定的规范,它们之间也没有固定的先后顺序,也不必强求探究过程的完整性。有时在一个探究活动中只涉及部分探究能力目标的做法有利于在所涉及的这几个能力方面学生活动得比较充分和深入,如果在整个高中教学中,不同探究课题的教学设计能够分别侧重不同的要素,学生从便能获得全面的科学探究能力。
[科普]牛顿第二定律