
“做功的過程就是能量轉化過程”,這是本章教學中的一條主線。對于一種勢能,就一定對應于相應的力做功。類比研究重力勢能是從分析重力做功入手的,研究彈簧的彈性勢能則應從彈簧的彈力做功入手。然而彈簧的彈力是一個變力,如何研究變力做功是本節(jié)的一個難點,也是重點。首先,要引導學生通過類比重力做功和重力勢能的關系得出彈簧的彈力做功和彈簧的彈性勢能的關系。其次,通過合理的猜想與假設得出彈簧的彈力做功與哪些物理量有關。最后,類比勻變速直線運動求位移的方法,進行知識遷移,利用微元法的思想得到彈簧彈力做功的表達式,逐步把微分和積分的思想滲透到學生的思維中。本節(jié)課通過游戲引入課題,通過生活中拉弓射箭、撐桿跳高和彈跳蛙等玩具以及各種彈簧等實例來創(chuàng)設情景,提出問題。給學生感性認識,引起學生的好奇心;讓學生對彈簧彈力做功的影響因素進行猜想和假設,提出合理的推測,激發(fā)學生的探索心理,構思實驗,為定性探究打下基礎。然后,引導學生通過類比重力做功與重力勢能的關系得出彈簧彈性勢能與彈簧彈力做功的關系。

說明:“倍增法”是一種重要的物理方法,歷史上庫侖在研究電荷間的相互作用力時曾用過此法,但學生在此前的物理學習中可能未曾遇到類似例子,因此引導學生通過交流,領會“倍增法”的妙處,這是本節(jié)課的一個要點.可用體育鍛煉中的“拉力器”來類比。(2)該方案消除摩擦力影響的方法:所用的消除方法與實驗方案2一樣。也可使用氣墊導軌代替木板,以更好地消除摩擦影響。(3)小車速度的確定方法:①確定打出來的點大致呈現(xiàn)什么規(guī)律:先密后疏(變加速),再均勻分布(勻速);②應研究小車在哪個時刻的速度:在橡皮筋剛恢復原長時小車的瞬時速度,即紙帶上的點剛開始呈現(xiàn)均勻分布時的速度;③應如何取紙帶上的點距以確定速度:由于實驗器材和每次操作的分散性,尤其是橡皮筋不可能長度、粗細完全一致,使得每次改變橡皮筋的條數(shù)后,紙帶上反映小車勻速運動的點數(shù)和點的位置,不一定都在事先的設定點(即用一條橡皮筋拉小車,橡皮筋剛好恢復原長時紙帶上的點)處。

1.教材在學生的原有加速度概念的基礎上來討論“勻速圓周運動速度變化快慢”的問題,讓學生知道向心加速度能夠表示勻速圓周運動物體速度變化的快慢究竟是怎么一回事。2.教材把向心加速度安排在線速度和角速度知識之后,使學生對描述勻速圓周運動的幾個物理量有一個大致的了解。3.教材從了解運動的規(guī)律過渡到了解力跟運動關系的規(guī)律;把向心加速度放在向心力之前,從運動學的角度來學習向心加速度。4.教材為了培養(yǎng)學生“用事實說話”的“態(tài)度”,讓一切論述都合乎邏輯,改變了過去從向心力推導向心加速度的教學方式。1.采用理論、實驗、體驗相結合的教學安排。2.教師啟發(fā)引導,學生自主閱讀、思考,討論、交流。知識與技能1.會作矢量圖表示速度的變化量與速度之間的關系。2.加深理解加速度與速度、速度變化量的區(qū)別。3.體會勻速圓周運動向心加速度方向的分析方法。4.知道向心加速度的公式也適用于變速圓周運動;知道變速圓周運動的向心加速度的方向。

教學目標㈠知識與技能1.要弄清實驗目的,本實驗為驗證性實驗,目的是利用重物的自由下落驗證機械能守恒定律。2.要明確實驗原理,掌握實驗的操作方法與技巧、學會實驗數(shù)據(jù)的采集與處理,能夠進行實驗誤差的分析,從而使我們對機械能守恒定律的認識,不止停留在理論的推導上,而且還能夠通過親自操作和實際觀測,從感性上增加認識,深化對機械能守恒定律的理解。3.要明確織帶選取及測量瞬時速度簡單而準確的方法。㈡過程與方法1.通過學生自主學習,培養(yǎng)學生設計實驗、采集數(shù)據(jù),處理數(shù)據(jù)及實驗誤差分析的能力。2.通過同學們的親自操作和實際觀測掌握實驗的方法與技巧。3.通過對紙帶的處理過程培養(yǎng)學生獲取信息、處理信息的能力,體會處理問題的方法,領悟如何間接測一些不能直接測量的物理量的方法。

一、學習任務分析1.教材的地位和作用在物理學中,能量并不是由功定義的。能量的概念是在人類追尋“運動中的守恒量是什么”的過程中發(fā)展起來的。能量概念之所以重要,就是因為它是一個守恒量。守恒關系是自然中十分重要的關系,從中學開始加強學生對守恒關系的認識是有益的,因為它是極為重要的研究方向。根據(jù)這種認識,所以本節(jié)從追尋守恒量出發(fā)引入能量概念,為能量學習奠定了基礎并把這種物理思想滲透在能量學習的全過程。2.學習的主要任務“追尋守恒量”一節(jié),主要是使學生了解守恒思想的重要性。學生在學習本節(jié)課前已經學習了能量的有關知識,在過去的教學中,是先學習能量的概念,而后研究一兩個具體問題,發(fā)現(xiàn)動能與勢能之和在某些過程中不變,由此引出機械能守恒定律。“機械能守恒”這個詞學生并不陌生,但是讓學生說出自己對它的認識又不是一件容易的事。

知識與技能1.知道地心說和日心說的基本內容.2.知道所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓,太陽處在橢圓的一個焦點上.3.知道所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等,且這個比值與行星的質量無關,但與太陽的質量有關.4.理解人們對行星運動的認識過程是漫長復雜的,真理是來之不易的.過程與方法通過托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、開普勒等幾位科學家對行星運動的不同認識,了解人類認識事物本質的曲折性并加深對行星運動的理解.情感、態(tài)度與價值觀1.澄清對天體運動裨秘、模糊的認識,掌握人類認識自然規(guī)律的科學方法.2.感悟科學是人類進步不竭的動力.教學重點理解和掌握開普勒行星運動定律,認識行星的運動.學好本節(jié)有利于對宇宙中行星的運動規(guī)律的認識,掌握人類認識自然規(guī)律的科學方法,并有利于對人造衛(wèi)星的學習.

動畫展示三個宇宙速度(四) 讓學生具有振興中華的使命感與責任感本節(jié)課的最后,播放了一段美國登月的視頻,讓學生發(fā)現(xiàn)一些奇妙的物理現(xiàn)象,引導學生發(fā)現(xiàn)月球的背景是什么顏色,宇航員行走的模樣等等,預計不久的將來,哪個國家也將登上月球,同學們高呼“中國”,那么我們現(xiàn)在能做些什么呢,讓同學感想到:我們是祖國的未來的希望,現(xiàn)在需要努力學習科學文化知識,將來為祖國的航天事業(yè)做貢獻。要培養(yǎng)學生堅韌不撥、勇于探索、協(xié)力合作的科學精神以及嚴謹求實、謙虛謹慎、勇于質疑科學態(tài)度;也要培養(yǎng)學習者熱愛科學、熱愛祖國的情感;努力學習、振興中華的責任感。這些策略在本案例中得到了體現(xiàn)。(五)練習反饋,拓展延伸:[例題1]“2003年10月15日9時,我國神舟五號宇宙飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,把我國第一位航天員楊利偉送入太空。飛船繞地球飛行14圈后,于10月16日6時23分安全降落在內蒙古主著陸場。”

《勻速圓周運動》為高中物理必修2第五章第4節(jié).它是學生在充分掌握了曲線運動的規(guī)律和曲線運動問題的處理方法后,接觸到的又一個美麗的曲線運動,本節(jié)內容作為該章節(jié)的重要部分,主要要向學生介紹描述圓周運動的幾個基本概念,為后繼的學習打下一個良好的基礎。人教版教材有一個的特點就是以實驗事實為基礎,讓學生得出感性認識,再通過理論分析總結出規(guī)律,從而形成理性認識。教科書在列舉了生活中了一些圓周運動情景后,通過觀察自行車大齒輪、小齒輪、后輪的關聯(lián)轉動,提出了描述圓周運動的物體運動快慢的問題。二、教學目標1.知識與技能①知道什么是圓周運動、什么是勻速圓周運動。理解線速度的概念;理解角速度和周期的概念,會用它們的公式進行計算。②理解線速度、角速度、周期之間的關系:v=rω=2πr/T。③理解勻速圓周運動是變速運動。④能夠用勻速圓周運動的有關公式分析和解決具體情景中的問題。

1、知識與能力:(1)識記:20 世紀 50 ~70 年代國家干預經濟的政策、 70年代的經濟“滯脹”“混合經濟”;福利國家;第三產業(yè)的蓬勃發(fā)展;“新經濟”的出現(xiàn);(2)理解當代資本主義的新變化的實質是資本主義的自我揚棄,是在資本主義內部的自我改善,是資本主義生產關系的自我調整;(3)掌握以美國為代表的主要資本主義國家在戰(zhàn)后的經濟發(fā)展歷程,分析各國經濟發(fā)展的共同原因。2、過程與方法:(1)引導學生利用教材和相關史料,培養(yǎng)歸納、再現(xiàn)歷史事件的能力,提高學生的歷史思維能力;通過討論提高學生的思辨能力,培養(yǎng)學生全面客觀地分析問題的思維方式。(2)學生通過觀察1977年發(fā)達國家國有經濟比重表,懂得提取有效信息、分析數(shù)據(jù)的能力;(3)學生通過思考討論西方福利制度的利弊,培養(yǎng)全面、客觀分析和比較歷史現(xiàn)象,辯證地觀察和分析歷史問題的能力。

四、教學過程1.導入新課(2分鐘)出示中非合作論壇暨第3屆部長級會議圖片。用時事引起學生注意,設問,“55年前,亞洲與非洲有哪一次跨越印度洋的握手”,提示答案“萬隆亞非會議”,給出答案導入新課2.外交環(huán)境:學生閱讀,教師分析。(3分鐘)3.外交方針之一:獨立自主的和平外交方針(5分鐘) 出示材料:《共同綱領》引文。學生、閱讀、提煉除新中國奉行獨立自主的外交政策。進而由學生分析另起爐灶、打掃干凈屋子再請客和一邊倒。培養(yǎng)學生分析材料、利用材料的能力過度:新中國作出一邊倒大的積極主動態(tài)勢,社會主義陣營的兄弟們也立刻作出了積極回應。1949年10月2日,中蘇建立了外交關系。4.外交建樹之一:同蘇聯(lián)等17個國家建立外交關系(3分鐘)出示毛澤東訪問蘇聯(lián)等圖片和第一批建交的17個國家名字

第一階段政策性調整階段管理體制高度集中管理體制政企分開,簡政放權,擴大企業(yè)自主權所有制單一的公有制經濟發(fā)展以公有制為主體的多種所有制經濟分配制度平均主義以按勞分配為主的多種分配方式第二階段制度創(chuàng)新階段產權制度國有制實行以股份制為主要形式的現(xiàn)代企業(yè)制度問:無論是農村經濟體制改革還是城市經濟體制改革都取得了可喜的成就,具有深遠的意義。那整個經濟體制改革又有什么樣的意義呢?學生回答:調動了------解放了------推動了------??偨Y:經濟改革-------促進------社會發(fā)展 一個問題-------經濟體制改革 兩個方面-------農村、城市 三個意義-------農村、城市、經濟老師講授:改革不是一帆風順的,它面臨著復雜的國內外形勢。但是,鄧小平不愧是中國改革開放的總設計師,中國社會主義現(xiàn)代化建設的領路人。他沖破重重阻礙,南下上海、深圳等地視察,發(fā)表著名的“南方談話”,建立起社會主義的市場經濟體制,實現(xiàn)了經濟體制改革的目標。投影顯示:鄧南下圖片?!笆拇蟆睍?。社會主義市場經濟體制建立的過程。

“蛟龍?zhí)枴鄙顫撈鞯目傇O計師——中船重工第七〇二研究所的徐芑南,他先后三次被評為江蘇省和無錫市勞模,曾被評為上海市科技功臣,有十幾個國家、部、省、市級科技進步獎項與他的名字相聯(lián)。在徐芑南眼中,這些都只是“副產品”,為國家設計出最需要的潛水器,讓中國具備從“淺藍”走向“深藍”的能力,這才是他最大的愿望。每當說到大洋的海底世界,徐芑南的語速快了起來:“海底有好多資源,等著我們去發(fā)現(xiàn)、去利用,我們不能落在別人的后面!”海底有石油,海底有許多未知的生物,還有錳結核、鈷結殼、熱液硫化物……“蛟龍?zhí)枴钡牧㈨椖康木褪菫榱颂矫魃衩氐纳詈J澜?,造福人類。探究活動二:結合材料和教材,闡述創(chuàng)新與人類思維方式變革的關系。(設計意圖)通過學生們感興趣的材料,對本課的教學難點加以突破。

2.“里根經濟學”和“撒切爾主義”20世紀70年代,世界資本主義經濟發(fā)展進入“滯脹”狀態(tài)后,各國政府紛紛尋找醫(yī)治這一新疾病的藥方,其中影響最大的是供應學派和貨幣學派。1979年,撒切爾夫人上臺擔任英國首相,率先采納了貨幣學派的主張。1981年,里根擔任美國總統(tǒng)后,以供應學派為依據(jù),確立了自己政府的經濟政策。由于兩人的經濟政策都在一定程度上緩解了本國的經濟危機,并有一套理論體系支撐,因此經濟學家們分別稱之為“里根經濟學”和“撒切爾主義”。實際上,“里根經濟學”和“撒切爾主義”有許多相同之處,二者都提倡自由放任,強調市場調節(jié)作用,反對國家干預;二者都實行有利于富人的減稅政策,因此都曾被攻擊為“劫貧濟富”;二者都大力增加軍費開支,用加大政府消費來緩解危機。3.美國“新經濟”戰(zhàn)后西方國家在凱恩斯主義指導下,暫時擺脫了三十年代那種嚴重的大蕭條局面,但由于長期實行擴張性財政貨幣政策和對社會需求進行管理的政策,各資本主義國家經濟又出現(xiàn)新的危機,即“滯脹”(生產停滯和通貨膨脹),凱恩斯主義由此走向沒落。

下面是對以高技術產業(yè)為主的新工業(yè)區(qū)的內容進行講解,教材以美國“硅谷”為例,首先談的是高技術工業(yè)的特點,然后講述的是“硅谷”的發(fā)展條件,由于教學模式與意大利新工業(yè)區(qū)的內容基本一致,這里就不再贅述了。接下來教材中提到的與之對照的案例同樣是以高技術產業(yè)而聞名的中關村,由于中關村在國內的知名度較高,一般學生都有所了解,因此不妨讓學生談談自己的看法:對于高新技術產業(yè)的發(fā)展有何建議,相對于發(fā)展較為成功的“硅谷”我們需要學習的方面又是哪些?案例中最后一個問題很值得深省,我國的新工業(yè)區(qū)到底怎樣做才能夠獲得成功,簡單的模仿下我們缺少的又是什么?這個問題可以作為拓展,讓學生寫一篇簡短的論文作為課后作業(yè)。最后做以簡單的課堂小結。本節(jié)內容的教學可能會相對繁雜,而案例之間的分析過程又過于雷同,所以難免枯燥。在處理這個問題上,我將盡量做到詳略得當,主要培養(yǎng)學生的自主學習能力。

問:為什么會出現(xiàn)這樣的情況,男女生之間的拉力存在著怎樣的大小關系?進一步求證這兩個力的大小關系經過共同討論,得方案:把兩個彈簧秤勾在一起,重現(xiàn)拔河比賽,分三種情況進行。(通過攝像頭把彈簧秤的讀數(shù)放大)兩彈簧稱勾在一起拉,處于靜止不動時(即拔河比賽,雙方處于僵持狀態(tài))兩彈簧稱勾在一起拉,并向一方運動(即比賽繩子被拉向一方時的狀態(tài))3、兩彈簧稱勾在一起拉,一方方向慢慢改變(兩力方向始終在一條直線上)實驗結論:兩彈簧稱的讀數(shù)的變化總是相同的,大小相等,方向相反。得到牛頓第三定律:追問:既然兩個力大小相等,那么拔河比賽為什么還存在勝負之分?講清作用力與反作用力作用的受力物體不同,并和學生討論如何做才會獲勝?;貞n前問題:“以卵擊石”為什么雞蛋碎?

在同一個直角坐標,做出兩個不同彈簧的F—X圖象,然后進行比較。圖象法處理數(shù)據(jù)更為直觀,更容易得出物理變化規(guī)律,且該種方法處理數(shù)據(jù)能更好地減小實驗的偶然誤差。最后老師歸納總結:得出胡克定律:F=KX(K為彈簧的頸度系數(shù))[設計意圖:在探究彈力的大小與形變的定量關系時,由學生進行猜想、實驗和得出規(guī)律,并利用信息技術計算機繪制F—X圖象,充分利用信息技術資源和物理學科的整合。能較好地體現(xiàn)以學生為主的新的教學理念。對探究實驗過程教師加以指導,使學生學會團結合作、學會探究物理規(guī)律;再加上熟練信息技術,更有效地提高學習效率。](五)彈力的應用(圖片,視頻播放:射箭)[設計意圖:讓學生知道產品設計離不開物理理論,做到從實踐到理論,再從理論到實踐的學習過程。](六)開放式問題(視頻播放:撐桿跳高、跳水);提出問題:通過本節(jié)內容的學習,請同學們開放式地討論①從形變與彈力知識去思考,撐桿跳高運動員跳得這么高的主要原因是什么?②跳水運動員在空中滯空時間主要由哪方面決定?

(三)反饋練習(5分鐘)1、伽利略研究速度與時間的關系時遇到那些困難?他是怎樣巧妙解決的?2、給出5分鐘讓學生閱讀課后的閱讀材料,體會伽利略一生中對科學和社會的重大貢獻。(四)課堂小結:教師將本節(jié)的學習目標投影到大屏幕上,和學生一起簡單的總結。(五)課后作業(yè)1、利用現(xiàn)代的測量儀器設計出一個研究自由落體運動規(guī)律的實驗,寫出需要的器材和實驗過程。2、請學生再總結出一些科學研究中常用的思路和方法。通過這兩個作業(yè),進一步提高學生的科學研究的意識和素質。本設計所涉及到的科學研究方法:1、歸繆法——伽利略用亞里士多德的觀點推翻了翻亞里士多德的觀點。2、轉換法——伽利略用數(shù)學推理和斜面實驗間接證明他的假設。3、邏輯推理法——用數(shù)學方法推理出速度正比于時間則位移與時間二次方成正比。4、外推法——由斜面實驗外推至自由落體運動運動規(guī)律

進一步引導學生思考利用數(shù)學知識可寫成等式F=kma學生很自然就會思考比列系數(shù)K應該是多少?通過教師引導學生舉例各國長度單位不同(如英國:英里、碼、英尺、英寸;中國:市里、市丈、市尺、市寸、市分 )導致交流不便。為了適應各國交流需要國際計量局規(guī)定了一套統(tǒng)一的單位,稱為國際單位制 。取不同的單位制K是不同的,為了簡潔方便,在選取了質量和加速度的國際單位(Kg, m/s2)時規(guī)定K=1。那么就有;F=ma為了紀念牛頓,就把能使1kg物體獲得1m/s2加速度的力稱做一牛頓,用符號N表示問題:實際物體受力往往不止一個,多個力情況應該怎么辦呢?平行四邊形法則進一步引導學生得出牛頓第二定律更一般的表達式: F合=ma思考.討論我們用力提一個很重的箱子,卻提不動它。這個力產生了加速度嗎?要是產生了,箱子的運動狀態(tài)卻并沒有改變。為什么?

研究一種物理現(xiàn)象,總是要先從現(xiàn)象的描述入手。機械運動作為自然界最簡單和最基本的運動形態(tài),它所描述的是物體空間位置隨時間變化的情況。因此,本節(jié)學習描述質點做機械運動需要時刻、時間間隔和位移等概念。相當一部分高一學生在具體過程中難以區(qū)別時刻和時間間隔。另外,由于思維的定式,在第一次接觸既要考慮大小又要考慮方向的問題時,會因不適應造成學習困難。所以,區(qū)別“路程與位移”“時刻和時間間隔”是教學的重難點所在。學習這些內容的過程與方法對學習速度和加速度可以起到奠定基礎的作用。教學的對象是高一的學生,這一時期的學生處在好奇善問、創(chuàng)新意識強烈的青少年期。對于生活中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象具有濃厚的興趣。但他們的思維還停留在簡單的代數(shù)運算階段,對于矢量和矢量運算的理性認識幾乎沒有。且對生活中出現(xiàn)的時間、時刻、時間間隔等不能做出很好的區(qū)分,對時常提及的路程、距離等形成了模糊的前概念。

設疑自探:一個壓縮或拉伸的彈簧就是一個“儲能器”,怎樣衡量形變彈簧蘊含能量的多少呢?彈簧的彈性勢能的表達式可能與那幾個物理量有關?類比:物體的重力勢能與物體所受的重力和高度有關。那么彈簧的彈性勢能可能與所受彈力的大小和在彈力方向上的位置變化有關,而由F=kl知彈簧所受彈力等于彈簧的勁度系數(shù)與形變量的乘積。預測:彈簧的彈性勢能與彈簧的勁度系數(shù)和形變量有關。學生討論如何設計實驗: ①、用同一根彈簧在幾次被壓縮量不同時釋放(勁度系數(shù)相同,改變形變量),觀察小車被彈開的情況。②、分別用兩根彈簧在被壓縮量相同時釋放(形變量相同,勁度系數(shù)不同),觀察小車被彈開的情況。交流探究結果:彈性勢能隨彈簧形變量增大而增大。隨彈簧的勁度系數(shù)的增大而增大。
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