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高中物理教學設計

高中物理教學設計

  作為一位傑出的老師,通常會被要求編寫教學設計,教學設計是一個系統化規劃教學系統的過程。那麼優秀的教學設計是什麼樣的呢?以下是小編收集整理的高中物理教學設計,歡迎閱讀與收藏。

高中物理教學設計1

  教學目標:

  1、理解什麼是自由落體運動,知道它是初速度為零的勻加速直線運動。

  2、知道什麼是自由落體的加速度,知道它的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。

  3、掌握自由落體運動的規律。

  教學重點

  掌握自由落體運動的規律

  教學難點

  透過實驗得出自由落體運動的規律

  教學方法

  實驗現象+合力推理+實驗驗證

  教學用具

  用薄紙糊一紙袋、兩小鋼球、抽氣機、牛頓管、有關知識的投影片

  課時安排

  1課時

  教學步驟

  一、匯入新課

  1、複習:什麼是勻變速直線運動,其速度公式、位移公式分別是什麼?

  2、匯入:同學們,我們通常有這樣的生活經驗:重的物體比輕的物體落得快,物體下落的速度到底與物體的質量有沒有關係呢?我們這節課就來研究這個問題。

  二、新課教學

  演示實驗:讓一個紙袋與小鋼球同時自由下落,可看到什麼現象?

  學生:鋼球落得快。

  老師:對,這就是我們的生活經驗,這也是公元前希臘的哲學家亞里斯多德的觀點。這個觀點使人們在錯誤的結論下走的XX多年。同學們聽說過伽利略的兩個鐵球同時落地的故事嗎?伽利略做過大量的由靜止下落的實驗,並且還用歸謬法、數學圖利都證明了亞里斯多德的觀點是錯誤的。同學下去看課後閱讀材料,伽利略為了證明亞里斯多德觀點的錯誤,他就拿了一個質量是另一個質量10倍的鐵球站在比薩斜塔上,使兩鐵球同時下落,結果兩鐵球幾乎同時落地。

  且再看實驗:把剛才的紙袋揉成團,和小鋼球由靜止同時下落,同學再觀察:

  學生:幾乎同時落地。

  師:同一個紙袋,為什麼形狀不一樣,其下落時間就不一樣呢?

  學生:這是因為空氣的阻力的影響。把紙袋揉成團,所受空氣的阻力要比紙袋所受空氣的阻力小得多,所以與小鋼球幾乎同時落地。

  老師:如果真的把質量、形狀不同的物體放在真空中,從同一高度自由下落,和伽利略的結論一樣嗎?

  演示:把事先抽成真空(空氣相當稀薄)的牛頓管拿出來,讓牛頓管中的硬幣、雞毛、紙片、粉筆頭從靜止一起下落。

  學生:同時落下。

  演示:把小鋼球裝進紙袋,與另一個小鋼球同時下落。

  現象:同時落地。

  老師:這就是自由落體運動。同學們根據這些過程、結論,給其下一個定義。

  學生回答:

  在真空中物體只受重力,或者在空氣中,物體所受空氣阻力很小,和物體重力相比可忽略的條件下,物體從靜止豎直下落。

  1、自由落體運動

  板書:自由落體運動:物體只在重力的作用下從靜止開始下落的運動。

  2、自由落體運動的加速度

  距我們三百多年前的伽利略經過大量的實驗、嚴密的數學推理、得出:自由落是初速度為零的勻加速直線運動。

高中物理教學設計2

  一、教學內容分析:

  《普通高中課程標準物理教科書教學設計--恆力做功與物體動能變化的關係物理2(必修)》(司南版)第二章 第一節動能的改變 2.恆力做功與動能改變的關係。

  動能定理是力學中最重要的規律之一,它的應用貫穿於以後的許多章節,透過實驗探究恆力做功與物體動能變化的關係,是對動能定理的初步研究,是學習整章內容的重要的前期準備,這部分知識的學習讓學生從一個新的角度思考問題,即開始培養學生從功和能相互聯絡的角度定量分析解決力學問題。所以本節要求學生透過做功轉化成其它能量的數學描述。為培養學生綜合分析問題打下基礎。

  二、學生學習情況分析:

  初中時學生已學過了動能的初步知識,這為本節教學奠定了一定的基礎。在此基礎上,進一步瞭解物體的動能與物體的質量和速度的定量關係,為實驗探究外力做功與物體動能變化的定量關係做好鋪墊。另外,透過“必修1”的學習,學生已經掌握了實驗探究的一些科學研究方法,經歷了勻變速直線運動的實驗研究過程等相關知識

  三、設計思想:

  “課堂探究教學”並不在於讓學生在課堂解決多少實際問題,而是透過研究訓練,幫助學生逐步學會發現問題、熟悉研究過程、模仿研究方法,提高合作能力和實踐習慣。

  本課時採用“問題—討論—分組實驗—交流歸納”的教學過程。從生活中例項發現問題,激發學生思考討論,進而確定實驗方案並進行分組實驗,得出結論。在教學中要的是體現學生自主學習的教育觀念,引導學生進行實驗探究,使學生在知識獲取的同時建立一種成就感,調動學生的學習興趣。全課教學流程如下:

  四、教學目標 :

  1.知識與能力:掌握動能的概念,實驗探究外力(恆力)做功與動能的變化數值關係。初步認識動能定理。

  2.過程與方法:透過實驗探究,讓學生經歷科學探究的過程和探究的主要方法。鍛鍊學生的動手操作能力,培養學生對實驗原理和方法的遷移能力和利用已知知識解決實際問題的能力。

  3.情感態度與價值觀:在探究過程中大膽發表自己對問題的看法,並與他人相互交流討論。培養學生實事求是、嚴謹認真的科學態度。激發學生學習物理的興趣。

  五、教學重點、難點:

  重點:建立動能的概念,實驗探究外力做功與物體動能變化的定量關係,為理論推導動能定理奠定實驗基礎。

  難點:實驗探究外力(重力)做功與物體動能變化的定量關係。

  六、教學方法 :

  採用實驗探究教學法,讓學生在實驗探究的過程中,對動能定理有個初步的認識。

  七、主要教學過程:

  1、建立場景,匯入學習。

  生活例項演示:讓一小球做自由落體運動。

  問(1):小球的速度如何變化?動能如何變化?

  生活例項:列車離站加速行駛時,速度越來越大,即動能越來越大:汽車剎車後,速度越來越小,即動能越來越小。

  問(2):什麼原因導致物體的動能發生變化?(重力做功)

  [這個簡單的小實驗調動學生,複習鞏固動能定義,同時從情境中引入問題,比較符合高一學生認識過程,激發進一步探究的興趣,]

  2、 提出問題

  為了研究方便,以自由落體運動中的重力做功為例,研究重力所做的功與物體動能改變數之間的定量關係。你能否根據已有的知識對這種關係作出猜想,並設計一個實驗來驗證你的猜想?

  3、討論設計實驗方案[這一環節是這節課的關鍵,學生能做好這一環節,後面的探究就順理成章了,所以教師在讓學生積極思考,討論的同時,應該適時的給他們一定的指導和點撥。最後討論出的方案可能有好幾個,現列舉兩個最容易討論出,並行之有效的方案]

  方案A:研究做自由落體運動的物體重力做功和物體動能變化的關係

  這個方案比較簡單,學生在前面生活例項演示和根據“必修1”的學習,已經經歷並掌握了自由落體運動——一種勻變速直線運動的實驗研究過程很容易想到,實驗裝置圖如下:(教師事先備用,直接展示。)

  方案B:課本上介紹的方案這個方案,學生在實際操作時可能存在一定的困難,教師引導學生思考:怎樣確保小車在運動過程中受恆定的外力作用(實驗條件)?怎樣平衡小車在斜面上所受的摩擦力,使小車只受拉力的恆力作用(判斷平衡依據)?教師要引導學生排出難點。(這裡我們就讓學生明白:教材上給出的方案不一定就是最簡單的)

  [使學生易於對實驗方案的優劣進行理解,從而進一步鼓勵學生開拓思路,不要拘泥於一種方案。學生的探究過程可能會有一些困難,此時教師可適當作一些指導,留給學生更多的思考空間,體現出學生是學習的讓人。]

  結合討論後的方案,確定可能用到的實驗器材:

  小車、電火花計時器、刻度尺、紙帶、細繩、木板、砝碼、定滑輪、鐵架臺、夾子等。

  4、學生分組實驗,記錄並分析資料

  根據之前的討論,學生自主選擇實驗方案,確定實驗步驟,(建議每個方案都要有人)進行分組實驗,教師巡視給與適時的指導和點撥。

  [學生透過自己實驗發現問題,解決問題,進一步體現把課堂交給學生的教學思想,讓學生明確在課題已經確定的情況下應如何逐步透過實驗對課題研究。]

  不論選擇哪一方案,實驗資料處理都是對紙帶分析,在紙帶上取兩個合適的點(如上圖中紙帶上的 B點和D點),用刻度尺測出這兩點間的距離SBD,用求平均速度的方法求出打點計時器打B、E兩點時,重錘的速度VB和VD,(提示學生勻變速直線運動物體在一段時間內的平均速度等於這段時間中點時刻的速度教學設計--恆力做功與物體動能變化的關係)。

  力F/N位移S/m功W=FS(J)B點速度VB(m/s)D點速度VD(m/s)動能的變化ΔEK(J)第1次第2次

  由實驗資料得出結論:

  在誤差允許的範圍內,恆力所做的功等於物體動能變化的大小。

  [這時,教師呈現各代表小組的表格,要求學生分析總結,結論由學生自己總結得出,這樣有助於加深印象,教師只是在學生總結的基礎上,規範其文字的表述。]

  5、評估與交流

  小組間相互交流,瞭解其他組的實驗情況,在實驗結果上和其它組是否一致?試分析影響實驗結果的可能因素,對實驗過程中好的方面和不妥有待改進的地方,進行評估。先讓每個小組推薦一兩個代表對自己小組進行評估、總結,教師可以在學生髮言前設定下面幾個問題:

  (1)、在實驗結論資料中,功W和動能的改變ΔEK是否一致?

  (2)、在實驗過程中,你們認為影響實驗結果的可能因素是什麼?又如何減少實驗過程誤差的?

  (3)、實驗裝置可有改進的地方?

  [培養學生虛心向他人學習,正確聽取、採納他人意見的好習慣,達到相互學習,共同促進的作用。]

  教師歸納:大量更為精確實驗表明,能量轉化可以用做功來量度。如合外力做總功等於動能的變化。

  八、課後作業

  1、用數學表示式描述恆力做功和動能改變的關係(動能定理)。

  2、理論推導:請根據牛頓運動定律和運動學知識從理論上推導動能定理。

  九、 教學反思

  “物理課堂實驗探究課” ,目的是讓學生經歷動能定理的實驗研究過程,體會實驗在發現自然規律中的作用,這就是體現了“過程與方法”的培養目標。在本節課中,透過學生動手實驗探究恆力(重力)做功數量,進一步分析物體動能的改變數值,從而建立功和能量變化之間的定量關係,讓學生主動參與、全面感受到實驗探究的全過程,培養了學生觀察、分析、歸納等各項綜合本質。學生在解決實際問題中的學習是比教師單純教授知識更有效,思維訓練也更加深刻,學生得到的不僅有知識,還包括解決問題的方法和策略,獨立思考的認知技能和實際操作能力等。

高中物理教學設計3

  一、直觀形象,瞭然於目

  有這樣一道典型的關於光的折射的習題:

  如圖1所示,一個儲油桶的地面直徑與高均為d.當桶內沒有油時,從某點A恰能看到桶底邊緣的B點。湯桶內油的深度等於桶高的一半時,仍沿AB方向看去,恰好看到桶底上的點C,C、B兩點相距d4.求油的折射率和光在油中傳播的速度。

  本題教師對該題解析之後,如果配備實物演示出相關的情境,則如同錦上添花。實驗的道具:燒杯(帶刻度),鐳射筆,色拉油。將鐳射筆發出的光線投射至無油燒杯底角,讓學生緩慢將油倒入燒杯,用一張黑紙作為背景,光線在油內的傳播路徑清晰可見。隨著液麵高度的升高,光線在燒杯底部的投射點發生移動。

  這樣的實驗教學,學生一看就能明白,不僅直觀有趣,而且讓學生更愛學物理,更喜歡物理習題課,充分展現了物理研究的內涵。

  二、可靠可信,泰然於心

  每一堂物理習題課,我們都可以思考是否可以穿插一些有趣而可行的實驗。除了可以讓學生深刻認識這類問題,更可以透過實驗樹立題目的典型性和可靠性。

  我們經常會讓學生做這樣一類題目:將擺長為L的單擺固定於懸點O,在懸點的正下方P處有一枚鐵釘,將懸線拉至水平,若靜止釋放的小球能繞過鐵釘沿豎直方向做圓周運動,則OP間距離應滿足什麼條件(如圖2)學生利用機械能守恆定律,很容易求得結論。但是,或許學生更樂於看到真實的畫面,來印證他們所求的答案。

  我們可以把圓柱形強磁鐵吸附在黑板上(現在黑板基本都可以被吸附),將細線夾在硬幣和強磁鐵之間,就構成了非常牢固的支架.而此操作正是為了使小球相對黑板平面懸空,而不至於在運動過程中與黑板發生摩擦。在黑板上畫出一系列的水平等間距的平行線,用於標誌小球所處的高度。

  三、有趣生動,暢然於懷

  提高課堂教學效率,積極創設課堂學習氣氛,提高學生學習興趣是關鍵。一堂好的物理課必然是生動有趣而富有物理內涵的。

  大家所熟知的運動學練習題:三個相同的小球分別沿三條光滑路徑自頂端滑下,哪個環可以先滑到底端。

  本題是牛頓運動定律與運動學公式相結合的經典習題。學生利用自己所掌握的知識可以計算得出,三球將同時到達底端。這是一個匪夷所思的答案,但計算結果又的確是這樣。我們可以用鋁合金製成如圖3的教具。

  我們不一定有太多的金錢、精力和時間花在實驗器材的設計和製作上。但憑藉物理老師特有的對真理和結論的探究精神,也該多做一些簡單的嘗試,以追求更高效的物理課堂。

  四、探索求真,豁然於胸

  物理教學研究的本質是實驗探索與理論研究的結合。在習題講解中滲透實驗教學,對發展和培養學生的創造性思維及動手能力,有著極大的幫助。而面對具體題目,透過課堂演示實驗去探知和求索,更能彰顯物理學的科學與嚴謹。

  有這麼一道例題:有一個電流表G,內阻Rg =30贅,滿偏電流Ig=1mA.要把它改裝為量程為3V的電壓表,要串聯多大的電阻

  我們可以自己設計以下兩個分練習題與三個針對這些練習的課堂演示。

  問題一:當我們用靈敏電流計測電路中的電流時,電流計的內阻總會給測量結果帶來影響。請同學們設計一些測量該電阻的方案。

  實驗一:用伏安法或歐姆表測電流計的內阻

  問題二:現在大家已經測出了靈敏電流計的內阻Rg,錶盤現實改電流計的滿偏電流為Ig,若要把它改裝成3V量程的電壓表,要串聯多大的電阻呢

  實驗二:用問題二中計算出的阻值,準備電阻箱,與靈敏電流計串聯後,改裝電錶。

  實驗三:將改裝後電壓表連線在兩節乾電池兩端,粗略驗證改裝後電錶的量程是否準確。

  實驗的結果不出意外,靈敏電流計恰好滿偏。該實驗的過程能夠讓學生體驗對真理求索的過程,感受成果的喜悅。例題教學的效果甚佳。

  相比教師單一的例題、習題教學陳述以及簡單的師生問答式互動,不管從直觀性、可靠性、趣味性還是探究性角度去理解,課堂演示都凸顯出其極大的優越性。學生能夠從實驗中輕鬆獲得知識,這樣的課堂教學更高效,這樣的課堂時間花得值!

高中物理教學設計4

  教學目標:

  1. 知識與技能

  (1)解釋速度的概念,能夠概括速度的定義、公式、符號、單位和物理意義。

  (2)解釋平均速度、瞬時速度的定義並學會辨析。

  (3)能夠說出速率的概念並辨認速度與速率。

  2. 過程與方法

  (1)在概念轉變的教學過程中形成全面、正確的關於速度的概念。

  (2)透過平均速度引出瞬時速度的過程,鍛鍊使用極限思維。

  (3)透過對平均速度與瞬時速度、速度與速率的區別和分辨,學會運用辨析的方法。

  3. 情感態度與價值觀

  (1)對速度全面正確地解釋來積極培育自身科學嚴謹的態度。

  (2)積極將自己的觀點及見解與老師、同學進行交流。

  (3)透過本節課的學習嘗試體會物理學中蘊含的對立統一。

  課型:新授課

  課時:第一課時

  學情分析:

  一般而言,高一學生在經歷了初中階段的學習後,思維能力得到了較好的發展,抽象邏輯思維逐漸取代形象思維佔據主要地位.學生的一般特徵主要表現為以下幾個方面:

  (1)學生能夠按照探究性學習的過程利用假設思維進行學習;

  (2)學生在學習過程中自我調控能力得到了進一步加強,學習過程更加具有目的性;

  (3)在某種程度下學生思維不再是“抱殘守缺”,而是較為容易接受新事物;

  (4)學生學習動機由興趣支撐逐漸轉變為由意志支撐,學習的目的性更加明確;

  (5)學生之間的交流對於學生學習具有一定的影響.

  關於“速度”的學習,學生在初中階段科學學科中所接受的定義是,單位時間內透過的路程.這與高中對於“速度”的定義截然不同,學生雖然透過初中階段的學習具備了一定的基礎,但這個基礎裡大部分仍然是迷思概念.如何將初中階段所接受到的關於“速度”的迷思概念轉變為科學概念,達到一個新的認知平衡是本節課的一條主線.同時也應該認識到學生在初中階段的學習以及前面關於“位移”、“路程”的學習為本節課奠定了一個很好的基礎.

  本節課可能存在的問題有兩個,一是學生根據初中階段的學習積累對於“速度”難以產生正確、客觀的認識,其中所存在的迷思概念需要在教學過程中進行轉變;二是學生對於“平均速度”、“瞬時速度”兩個概念可能會有所混淆,教師應該利用課堂呈現的問題情境引導學生進行有效區分.

  教學重點:

  速度的概念,由平均速度透過極限的思維方法引出瞬時速度。

  教學難點:

  對瞬時速度的理解,怎樣由平均速度引出瞬時速度。

  教學方法:

  問題情境引入、探測已有概念、產生認知衝突、解構迷思概念和建構科學概念、形成新的認知平衡。

  教學過程:

  引入:速度的二段式測驗3道題,情境引入,激發學生產生衝突。

  (一)速度

  “速度”的引入:運動會上,要比較哪位運動員跑得快,可以用什麼方法?透過相同的位移比較時間的長短。若運動的時間是相等的,我們可以根據位移的大小來比較。如果運動的位移、所用的時間都不一樣,又如何比較呢?

  在物理學中,我們引入速度這個物理量來描述物體運動的快慢。

  1.定義:位移Δx與發生這個位移所用時間Δt的比值(比值定義法)。

  描述物體運動快慢的物理量。

  2.國際單位:m/s或m·s-1,其他單位:km/h等

  3.速度是向量,方向與運動方向相同。

  在勻速直線運動中,速度保持不變。如果物體做變速直線運動,速度的大小不斷改變,根據求得的則表示物體在Δt時間內的平均快慢程度,稱為平均速度。

  (二)平均速度和瞬時速度

  1.平均速度

  ⑴公式:

  ⑵平均速度是向量,方向即位移的方向。

  對於變速直線運動,各段的平均速度一般並不相同,求平均速度必須指明“哪段時間”或“哪段位移”。

  ⑶求平均速度必須指明“哪段時間”或“哪段位移”。

  過渡:平均速度只能粗略的描述物體運動的快慢,為了精確地描述做變速直線運動的物體運動的快慢,我們可以將時間Δt取得非常小,接近於零,這是求得的速度值就應該是物體在這一瞬時的速度,稱為瞬時速度。

  2.瞬時速度

  ⑴定義:物體在某一時刻(或某一瞬間)的速度。

  ⑵瞬時速度簡稱速度,方向為物體的運動方向。

  在日常生活中,人們對“速度”這一概念並不一定明確指出是“平均速度”還是“瞬時速度”,我們應根據上下文去判斷。“平均速度”對應的是一段時間,“瞬時速度”對應的是某一時刻。

  3.瞬時速率:瞬時速度的大小,簡稱速率。

  例:課本P16汽車速度計上指標所指的刻度是汽車的瞬時速率。

  (三)平均速率:物體運動的路程與所用時間的比值。

  與“平均速度的大小”完全不同。

  例1:下列對各種速率和速度的說法中,正確的是( )

  A.平均速率就是平均速度

  B.瞬時速率是指瞬時速度的大小

  C.勻速直線運動中任意一段時間內的平均速度都等於其任一時刻的瞬時速度

  D.勻速直線運動中任何一段時間內的平均速度都相等

  例2:一輛汽車沿平直的公路行駛,⑴若前一半位移的平均速度是v1,後一半位移的平均速度是v2,求全部路程的平均速度;⑵若汽車前一半時間的平均速度是v1,後一半時間的平均速度是v2,求全部路程的平均速度。(;)

  總結:平均速度不是速度的平均值,應嚴格按照定義來計算。

  例3:人乘自動扶梯上樓,如果人站在扶梯上不動,扶梯將人送上樓去需用30s。若扶梯不動,某人沿扶梯走到樓上需20s。試計算這個人在扶梯開動的情況下仍以原來的速度向上走,需要多長時間才能到樓上?(12s)

  作業:

  必做:p18—1、2、3、4

  選做:新新學案第一章第三節

高中物理教學設計5

  一、基於問題為中心的課堂教學存在的主要問題

  1、問題脫離學生的接受範圍

  高中物理課堂教學,很多課程的講述老師要提前做好基礎,設計好本節課要講述的課程內容,提出問題並且還要去解決問題。但是很多教師在課堂教學中往往不能隨機應變,一味地照本宣科,不能很好地引起學生的學習興趣,學生學習的主觀能動性就會降低。教師在授課過程中丟擲的問題學生不能很好地回答的時候,就說明老師設計的問題脫離了學生的認知水平,儘管老師設計的課程內容是自己十分的熟悉的,但是應該從學生的認知角度出發,很多老師會忽視這一點。不能很好地幫助學生去簡化問題以及分析問題,沒有將課堂的問題提問發揮到最大化。

  2、課堂問題設計重視結果、忽略過程

  物理是實驗性很強的課程,除了做實驗就是老師講解,但是老師在問題的設計方面沒有很好地幫助學生去真正地解決問題,儘管老師設計了問題讓學生來作答,但是在課堂有限的教學時間內,老師給予學生獨立思考回答問題的時間少之又少,學生在一個知識還沒有完全掌握的情況下,接下來又有新的問題與知識出現,灌輸式的課堂教學方式,使得學生的思考時間不足,並且在課堂老師的教學氛圍中,學生的回答時間十分短暫,當一個學生的回答不足以引起老師的興趣的時候,老師就會將目標轉向下一個學生,這樣在一定程度上很容易引起學生的消極心理,學生不能很好地將注意力放在學習上。所以在課堂教學過程中,問題的解答過程要重於解答結果,學生掌握知識是掌握這門知識的學習方法與技巧,而不是結果。這一點要引起教師的注意。

  二、基於問題為中心的高中物理課堂

  基於生處於思維成長的黃金階段,老師要做的就是利用自己的學科知識特點,全面培養學生的思維與創新能力,更好地幫助學生快速有效地去吸收知識,打破思維定式,減少學生的學習負遷移,提高學生解決問題的能力與意識,真正地實現課堂教學建立在以問題為中心,讓學生提升解決問題的意識。

  1、基於問題為中心的習題課的講解

  以往的課堂習題課的教學方式是在老師講完這一節課的內容後,給學生留出一定時間去解答課後的習題,然後在一定的時間之後,老師帶領學生去講解,這種解答問題的過程,首先學生的做題時間有限,其次是老師讓學生自己去做,然後老師再進行講解,不能幫助學生去分析習題,只是重視解決這一道題,而不是教授學生掌握解答同一種類型的題型,學生在遇到類似題型的時候不能更好地去解答。所以在習題課的講解過程中,老師應該講述該型別的題型,學生掌握這種方法,對於以後遇到類似的題型也很容易去解答。

  例:質量為m的物體放在水平位置的鋼板C上,與鋼板的動摩擦因數為μ。由於受到相對於地面靜止的光滑導槽A、B的控制,物體只能沿著水平導槽運動。現在使鋼板以速度v⒈的向右勻速運動,同時用力F拉動物體(方向沿導槽方向)使物體以速度v2沿導槽勻速運動,求拉力F的大小。

  分析:此道題目中摩擦力不再是一個方向向上的,而延伸至平面上的摩擦力分析,結合相對運動,難度較大。

  設計問題:

  (1)物體的運動過程中,共受到幾個力的作用,各個力的方向如何。

  (2)物體相對於鋼板的運動方向是怎樣的。

  2、基於問題為中心的實驗課

  物理學科是一門實驗性非常強的課程,但是在有限的時間內還要做實驗,所以很大程度上學生真正自己去動手做實驗的時間是十分少的,大部分情況下是在老師的演示下進行的。

  中學物理課程的實驗課程的教學,要以問題為引導,將實驗課程的學習變為探究式的實驗課程。在關於電力這一學科知識中,老師要透過讓學生自己動手做實驗來真正意義上明白什麼是電力,以及其具體的操作流程,更好地幫助學生提高獨自解決問題的能力。

  課堂知識的學習在於掌握正確的學習方法與技巧,而不是死記硬背。所以,在素質教育的今天,如何更好地幫助學生提高學習的能力,需要老師以及學生的共同努力。

高中物理教學設計6

  教學目標:

  (一):知識與技能:

  1、知道力的分解的含義。並能夠根據力的效果分解力

  2、透過實驗探究,理解力的分解,會用力的分解的方法分析日常生活中的問題。

  3、培養觀察、實驗能力;以及利用身邊材料自己製作實驗器材的能力

  (二)過程與方法:

  1、透過經歷力的分解概念和規律的學習過程,瞭解物理學的研究方法,認識物理實驗、物理模型和數學工具在物理學研究過程中的作用。

  2、透過經歷力的分解科學探究過程,認識科學探究的意義,嘗試應用科學探究的方法研究物理問題,驗證物理規律。

  (三)情感態度與價值觀

  1、培養學生實事求是的科學態度。

  2、透過學習,瞭解物理規律與數學規律之間存在和諧美,領略自然界的奇妙與和諧。

  3、發展對科學的好奇心與求知慾,培養主動與他人合作的精神,能將自己的見解與他人交流的願望,培養團隊精神。

  設計意圖

  為什麼要實施力的分解?如何依據力的作用效果實施分解?這既是本課節教學的內容,更是該課節教學的重心!很多交換四認為只要教會學生正交分解就可以了,而根據力的效果分解沒有必要,所以覺得這一節根本不需要教。其實本節內容是一個很好的科學探究的材料。本人對這節課的設計思路如下:受伽利略對自由落體運動的研究的啟發,按照伽利略探究的思路:“猜想――驗證”,本節課主要透過學生的猜想――實驗探究得出力的分解遵循平行四邊形定則,讓學生透過實驗自己探究出把一個理分解應該根據力的效果來分解。同時物理是一門實驗學科,本節課透過自己挖掘生活中的很多材料,設計了一些很有趣而且效果非常好實驗讓學生動手做,親身去體驗和發現力的分解應該根據什麼來分解。同時也讓學生了解到做實驗並不是一定要有專門的實驗室,實驗的條件完全可以自己去創造,從而激發學生做實驗的興趣。

  教學流程

  一. 透過一個有趣的實驗引入新課:激發學生的興趣

  【實驗】“四兩撥千斤”

  (兩位大力氣男同學分別用雙手拉住繩子兩端,一位女生在繩子中間只用小手一拉就把兩位男生拉動了)

  二. 透過演示實驗引入“力的分解”的概念

  【演示實驗】在牆上固定一個鬆緊繩(帶有兩個細繩套),教師用一個力把它拉到一個確定點,然後請兩個學生合作把它拉到確定點。

  得出“力的分解”的定義

  三.探究“力的分解”方法:

  探究一:力的分解遵循什麼定則?

  結合伽利略探究的思路:

  問題-猜想-邏輯(數學)推理-實驗驗證-合理外推-得出結論

  請學生猜想

  請學生邏輯推理:力的分解是力的合成的逆運算,所以它們遵從同樣的規律

  請學生實驗驗證(思考:如何驗證?)

  利用上面的演示實驗的器材,請一位同學用一個繩套把結點拉到一定點O,記下力的大小和方向;而另一位同學用兩個力把結點也拉到O,記下力的大小和方向。從而驗證平行四邊形定則。

  得出結論:力的分解遵循平行四邊形定則

  探究二:在實際問題中,一個已知力究竟要怎樣分解?

  請學生思考:一個力可以分解成怎樣的兩個力?分解的結果是否唯一?有多少種可能性?(根據一條對角線可以做無數個平行四邊形,所以有無數解)

  請學生思考:那在實際問題中,一個已知力究竟要怎樣分解呢?

  透過課堂一開始的實驗啟發學生:為什麼一個人可以拉動兩個人,她的一個力從效果上來說可以分解成兩個沿著繩子的拉力從而把兩個人拉動。因此我們在實際問題中應該根據力的效果來分解已知力。

  探究三:如何確定一個力產生的實際效果?

  例項1、在斜面上的物塊所受的重力的分解

  學生猜想:斜面上物體的重力會有哪些效果?

  實驗驗證:用海綿鋪在斜面上和擋板側面,把比較重的物塊壓在上面可以明顯看到海綿發生的形變,這就是重力作用的效果

  根據實驗知道力的作用效果就可以確定兩個分力的方向。

  根據平行四邊形定則透過計算可以求出兩個分力的大小

  總結:力分解的步驟:

  1、分析力的作用效果;

  2、據力的作用效果定分力的方向;(畫兩個分力的方向)

  3、用平行四邊形定則定分力的大小;(把力F作為對角線,畫平行四邊形得分力)

  拓展引申:為什麼高大的橋要建造引橋,為什麼公園的溜溜板要傾角很大?

  例項2、三角支架上的力的分解

  學生猜想:物體對繩的拉力會有什麼效果?

  實驗一:用橡皮筋、鉛筆、繩套、鉤碼為器材做學生實驗自己體會(學生每人一套器材,人人動手實驗)

  實驗二:兩名同學相互合作,一人一手叉腰,另一同學在肘部用力下拉去體會力的效果,然後兩人互換

  實驗三:觀看影片(在支架與豎直牆相連處用橡皮膜展示力的效果)

  拓展引申:如果上方細繩與水平杆的夾角變小,兩個分力大小如何變?

  實驗驗證:(自制教具:用一個柺杖,沒有拐的一端繫上很寬的橡皮筋,同時那一端掉著一個3千克的鉛球,有拐的一端讓學生頂在腰間,慢慢減小橡皮筋與柺杖之間的夾角,會發現學生手臂上越來越吃力,同時腰間感覺越來越難受,)請一位同學做演示實驗去體會。

  探究四:合力一定,兩個分力隨它們之間的夾角變化如何變化?

  學生猜想:

  實驗驗證:用一根繩中間吊一鉛球,然後把兩個繩的端點距離逐漸拉大,最後會發現繩子拉斷,說明分力是逐漸變大的。請學生上講臺親自實踐,其他同學觀察分析。

  請同學解釋一開始的實驗,為什麼“四兩可以撥千斤”?

  拓展引申:請同學們思考,我們自己可不可以自制一個專門用來測繩子能承受的最大拉力的一個儀器呢?應該如何製造?

  課後探究:一個已知力分解成兩個力,在一定條件下分解結果有多少種?

  教學反思:

  執教完該課節後感到最大的成功就是如何圍繞體驗性探究實驗做好了精心的設計,不僅有利於學習任務的推進,更主要是對教學重點和難點的分化起到了有效的化解。這就讓學生明白實驗對物理的重要性,同時也知道要自己創造條件去探究物理世界中很多未知的奇妙的東西。真正明白了物理就在生活中,這對學生的終身發展是非常有益的。覺得不足之處在於由於受上課時間的限制,這些實驗都是老師課前準備好的,如果能夠讓學生自己去思考設計,親歷那設計的過程,這樣就更加有意義,對學生的終身發展更加有益。

高中物理教學設計7

  一、教學目標

  知識與技能:

  1、初步瞭解做功與能量變化的關係。

  2、知道做功的兩個要素,理解功的概念,正確應用功的公式計算。

  3、知道功是標量,正確理解正功和負功的本質含義。

  4、知道總功的兩種計算方法。過程與方法:

  1、透過推導功的公式,讓學生體會由特殊到一般,再由一般到特殊的研究方法,培養學生的邏輯推理能力和科學論證能力。

  2、透過求解分力做功、總功和變力做功等問題,讓學生在熟練掌握公式的同時,初步接受“微元法”處理問題的思想。

  情感、態度與價值觀:

  1、透過分析日常生活中的物理現象,讓學生體會物理與生活、生產、科技的密切聯絡,激發學生的學習興趣。

  2、工作、學習都要講效率,“正功”“負功”可以促使學生的勤奮向上思想意識,合作式學習可以培養學生善於發表見解的意識和與他人交流的願望。

  二、教學重點、難點

  重點:明確引入功的物理定義,掌握功的概念和功的計算公式。

  難點:

  1、理解功的公式的使用條件,體會處理變力功的思想方法。

  2、理解正功與負功的含義,體會功是標量。

  三、課前準備

  PPt課件、小鋼球、紙巾

  四、教學過程

  (一)情境匯入

  在上課之前我請同學們和我一起完成一個小實驗,有請兩位同學。教師將小鋼球放在紙巾上,小鋼球靜止。教師將小鋼球舉高,請同學們觀察小鋼球落下後紙巾有無損壞。

  透過這個實驗,同學們受到什麼啟發?

  被舉高的物理具有穿過紙張的能力,也就是具有了能量。

  實際上人們在研究能量的過程中往往涉及到做功,這節課我們來看第七章第二節功。

  (二)功的定義

  1、功的兩個要素

  在剛才的例子當中,同學們說我將小球舉高了,我對小球做了功,你是怎麼知道的?因為我對小球有力,並且向上移動了一段距離。那麼,在生活當中你還能不能舉出做功的例子?

  對學生所舉例子進行分析,都有兩點值得注意,一個是存在力的作用,還有就是一定要發生一段位移。顯然這是做功不可缺少的兩個因素。那麼有力有位移,這個力就一定對物體做功嗎?顯然不是,而應該在力的方向上存在位移。那麼我們就得到了做功的兩個要素:力和力方向上的位移。

  2、功的定義式剛才的這些例子當中,都存在做功過程,那麼究竟力對物體做了多少功?你能不能計算出來?實際上在初中我們已經知道了,當力和位移同方向時功的計算。(展示ppt),一個質量為m的物體,受到力F的作用並向前移動了s,這個力對物體做的功W=Fs。如果情況變化一下,力F與s不在一條直線上,你會不會求這個力所做的功呢?請同學們嘗試著回答。

  方法有兩個,一是分解力,二是分解位移。無論哪種方法,得到的結果都是一樣的,W=Fscosa。有了這個公式,我請同學們幫我計算一個問題。我現在用100N的力水平踢一個足球,踢了一腳之後足球水平向前滾動了50m,求我對球做的功等於多少?請同學們回答。

  顯然這個情況不能用這個公式計算,要想腳對球一直存在作用力,那你這個腳得跟著球向前走50m。所以應用公式要注意:(1)F、s要對應,即在s中要一直都有力的作用

  再請同學們觀察這個表示式,你還注意到了什麼?引出cosa有正有負,那麼功是標量還是向量?是標量那功的正負表示什麼呢?實際功的正負既不表示方向,也不表示大小。如果力對物體做了正功,表示這個力是個動力,如果是負功則是阻力。(換句話說,如果力做了正功,那表示有能量轉移到這個物體上來,反之做了負功就表示有能量從這個物體中轉移出去。)

  那在我們的例子當中,這些力是什麼樣的力?細心觀察你會發現都是恆力,這個公式僅適用於恆力做功,變力做功不能用它。當然如果在過程中物體受到階段性變化的力,每個階段都是恆力,那自然我們可以將過程分段處理,每一段又都變成恆力了,最後再把各個階段所做的功代數求和即可。

  (三)合力的功

  如果在某一個過程中物體受到多個力的作用,那麼這些力的合力做了多少功又怎麼求呢?請同學們回答。方法有兩個:

  1、先求各個力的功,再取代數和。

  2、先求合力,再求合力所做的功。比如,光滑水平面上有一個物體受到水平面內相互垂直的兩個力,物體發生5m的位移,求各個力做的功、合力所做的功?

  (四)幾種可以轉化成恆力的變力做功問題

  這是我們這節課介紹的有關恆力做功的'計算方法,實際上除了剛才所說的階段性的變力可以轉化成恆力來計算做功,還有兩種情況我們也可以處理。當力與速度始終同向,而速度方向不斷變化時,你會不會計算這個力所做的功呢?引導學生學會用微分的方法處理。

  另外如果力方向不變,大小隨位移線性變化,我們也可以處理。比如一個彈簧處於原長放在光滑的水平面上,一端固定。用一個力緩慢地拉物體,那麼這個力做了多少功呢?在學習勻變速直線運動時,如果初速度是零,末速度是v,它和速度是v/2的勻速直線運動是等效的,我們就用這個平均速度替換掉了這個變化的速度。現在你能不能受到這個例子的啟發?我們也可以用一個平均的力替換掉這個變化的力,我們說這是方向不變,大小隨位移線性變化的力,它的平均值剛好我們會求,那麼這個例子中拉力和彈簧的彈力所做的功就等於kx/2與x的乘積。

  五、課堂小結

  這節課我們從特殊的情況入手,得到了一般情況下恆力做功的定義式,知道了合力做功的計算方法以及幾種能夠轉變成恆力的變力做功的計算方法,初步體會到了做功與能量變化之間的關係。在接下來的學習中我們會進一步的探討兩者之間的關係。

  六、板書設計

  7.2功

  一功的定義

  二合力的功

  1功的兩個要素

  1先求各個力的功,再取代數和力和力方向上的位移

高中物理教學設計8

  一、設計思想

  本節課打破以往的教學結構,將摩擦力作為一個整體來逐步研究,而不是分別研究靜摩擦力和滑動摩擦力的產生條件、方向和大小,使得學生更全面的從本質上掌握摩擦力的特點。

  本節課的教學有三大特點:

  1、採用“學習即研究”的理念展開教學,讓學生透過自己的觀察和感受來提出所要研究的問題,並圍繞提出的問題,設計實驗方案,來解決問題。讓學習的過程轉變為研究的過程,從而實現物理學習的本質。

  2、採用體驗式的學習方法,透過就地取材的物品來進行小實驗,看似簡單易操作,但卻能帶給學生最真實的體驗,讓學生有最直接的感受。

  3、採用知識教育和科學方法教育融於一體,透過實踐找規律,讓學生透過觀察與類比、猜想與假設、實驗與歸納、控制變數法、描點作圖法等探究物理問題的基本方法,歸納出摩擦力的特點。

  本節內容是學生已具有一定初中知識背景下,進一步來理解摩擦力的產生條件,摩擦力方向的判斷以及影響摩擦力大小的因素。

  二、學情分析和教材解讀的深入

  (一)學情分析

  1.學生初中已經學習了力的概念並可應用二力平衡進行計算靜摩擦力的大小;

  2.在初中階段對摩擦力有定性瞭解,但不夠深入高中階段加以細化;

  3.在初中學習電阻時用到過控制變數法歸納出摩擦力的特點。

  (二)教材分析

  本節課選自人教版普通高中物理必修1第三章第三節P57-P61,本節內容是在初中摩擦力知識基礎上的延伸。是本章教學的重點,難點,也是高中物理中對物體進行受力分析的重點和難點。大家在初中已接觸過摩擦力的學習,高中應從更深的一個層面來認識摩擦力,靜摩擦力的問題很複雜,具體表現出“動中有靜,靜中有動”,有時似乎又是“若有若無,方向不定”。本節課,我力求使學生們可以正確認識靜摩擦力。

  三、教學目標

  (一)知識與技能

  1、知道什麼是靜摩擦力;可以根據二力平衡的知識判斷靜摩擦力的大小和方向。

  2、可以列舉說明靜摩擦力在生活中的應用,明白最大靜摩擦力的決定因素有哪些。

  (二)過程與方法

  1、透過演示及動手體驗,培養學生的觀察和操作能力。

  2、透過對靜摩擦力的教學,可以使學生形成在生活中認識“力”的科學素養。

  (三)情感態度與價值觀

  1、透過對最大靜摩擦力進行的實驗探究及資料分析,使學生感受到實踐是檢驗真理的唯一標準,更好的培養學生尊重事實和實事求是的科學態度。

  2、透過分析靜摩擦力的應用,進一步體現出物理源於生活並服務於生活的道理。

  四、重點難點

  (一)重點

  1、研究靜摩擦力大小的範圍。

  2、研究靜摩擦力的方向。

  (二)難點:如何對靜摩擦力進行方向的判斷。

  五、教學策略與手段

  講授法、實驗法、討論法相結合的實驗探究模式

  實驗和多媒體教學:

  (1)教師演示用:玻璃杯,大米,筷子,氣球,玻璃球,兩本交疊在一起的書,一端帶有定滑輪的長木板,紅墨水,細線,木塊,礦泉水瓶,PPT課件。

  (2)學生用實驗器材2人一組:彈簧秤、毛巾;玻璃板,毛刷。

  六、教學過程

  (一)複習提問,匯入新課

  1、趣味實驗演示

  向壓實的整杯米中插進一根筷子,用筷子將米杯提起,將氣球放進玻璃杯內,向氣球內充氣,用氣球將玻璃杯提起。

  發問設疑:將整杯米和玻璃杯提起的神奇力量是什麼呢?

  2、深入分析:

  對整杯米進行受力分析,受到豎直向下的重力作用,還有筷子對整杯米的向上的作用力,向學生提出疑問,這個作用力可能是什麼性質的力,進而給出在物理學中像這樣產生於兩個相對靜止的物體間的摩擦力叫做靜摩擦力。

  (二)新課教學

  1、靜摩擦力的產生條件

  ①兩物體接觸且相互擠壓

  透過回顧課前氣球提杯子的小實驗,向學生髮問,為什麼乾癟的氣球不能夠提起杯子?

  對比分析,當氣球充滿氣時,氣球可以提起杯子,此時氣球與杯子接觸且存在擠壓,當氣球內氣體放出時,氣球與杯子不接觸且不存在相互擠壓,氣球也不能提起杯子,進而得出靜摩擦力的產生條件之一是兩物體接觸並存在擠壓。

  ②兩物體存在相對運動趨勢

  仍然由氣球提杯子的小實驗入手,當氣球與杯子都放在桌面上,且相對桌面靜止時,氣球和杯子之間不產生靜摩擦力。當氣球提起杯子時,氣球和杯子之間就產生了靜摩擦力,這是由於當氣球提起玻璃杯時,玻璃杯會“想”相對氣球向下運動,我們將其稱為玻璃杯有相對氣球向下的運動趨勢,進而自然得出靜摩擦力的又一個產生條件是兩物體存在相對運動趨勢。

  ③兩物體接觸面粗糙

  夾玻璃球競賽:

  競賽規則:誰能在十秒鐘之內,用筷子夾起的玻璃球多誰就獲勝。

  十秒鐘過去,我們會發現,一位同學夾起了幾個玻璃球,而另一位同學幾乎沒有夾起玻璃球。引發學生的好奇心,進而追問,為什麼比賽結果會如此懸殊?

  教師解密,這是由於老師給“獲勝”的同學所用的筷子提前穿上了一層“橡膠外衣”,進而使筷子與玻璃球接觸的表面變得粗糙,才使得“獲勝”同學順利夾起玻璃球。

  由此自然得出靜摩擦力產生的第三個條件是兩物體接觸面粗糙。

  2、靜摩擦力概念

  透過得出了靜摩擦力產生的三個條件,可進一步概括得出靜摩擦力的具體概念,即:兩個相互擠壓且相對靜止的物體,由於存在相對運動趨勢而在接觸面上產生阻礙物體相對運動的力叫做靜摩擦力。

  給出定義後,教師提出一個將兩本交疊在一起的書分開的小遊戲,讓學生親身體會靜摩擦力“巨大”力量,進而對靜摩擦力有一個更直觀的感受。

  3、靜摩擦力的三要素

  ①、作用點

  引導學生透過定義直接得出,靜摩擦力的作用點在兩物體接觸面上。

  ②方向

  ①用刷毛彎曲方向表示刷子所受靜摩擦力的方向,在引導學生分析靜止在斜面上的刷子的相對運動趨勢方向,引導學生運用假設法分析得出刷子所受靜摩擦力的方向與刷子的相對運動趨勢方向相反這一結論。[來源:學科網ZXXK]

  ②對被氣球提起的杯子進行受力分析,引導學生利用已學過的二力平衡的知識逆向思考,分析靜摩擦力的方向。

  ③大小

  實驗探究靜摩擦力的大小變化:

  杯子與木塊相連,不斷向杯中加水,直到木塊滑動,可直觀定性的觀察物體所受靜摩擦力的大小變化,自然提出猜想,靜摩擦力的增大存在一個限度,教師加以解釋說明,給出靜摩擦力大小情況:靜摩擦力的增大有一個限度,即fmax,這個最大值稱為最大靜摩擦力,其數值範圍fmax≥f≥0,且最大靜摩擦力大於滑動摩擦力。

  4、鞏固提高

  ①引導學生利用定義判斷靜止在曲面上的物體所受靜摩擦力的方向。

  教師加以總結概括,得出:靜摩擦力的方向沿接觸面切線方向並與相對運動趨勢方向相反。

  ②讓學生分析在超市電梯上的人的受力情況,和人走路及傳送帶上的物體所受到的靜摩擦力。

  教師加以糾正和強調:受到靜摩擦力作用的不一定是靜止的物體,靜摩擦力不一定是阻力。

  5、應用

  教師給出靜摩擦力在生活中應用的相關例項,並給與解釋,讓學生進一步體會靜摩擦力的利與弊。領會自然的神奇力量。

  七、知識結構或板書設計

  靜摩檫力

  一、靜摩擦力的產生條件:1、相互接觸、擠壓(彈力產生的條件)

  2、與接觸面有相對運動趨勢

  3、接觸面粗糙

  二、靜摩擦力的定義:兩個相互接觸的物體,當它們發生相對運動趨勢時,就會在接觸面上產生阻礙相對運動趨勢的力,這種力叫做靜摩檫力。

  三、摩擦力的方向:所以無論物體是靜止還是運動,物體受到的靜摩擦力的方向總是與相對運動趨勢方向相反。

  四、摩擦力的大小[來靜摩擦力的大小0

  八、作業設計

  課後完成課後“問題與練習”中1、2、3題。

  九、問題研討

  (1)物理研究以實驗為基礎,我們這節課的學習過程中,利用身邊的現象設計小實驗的方法來探索物理問題,如何能更好的利用實驗讓學生探索物理問題?

  (2)利用學習小組分組實驗並討論,如何運用小組評價機制?

高中物理教學設計9

  【設計思想】

  建構主義教學理論啟示我們要轉變教學觀念,創造以“學生為主體,教師為主導”的教學環境,使學生在真實的情景中完成任務,改變我們長期存在的教師在臺上講,學生在臺下聽的灌輸式教學,充分發揮學生學習的自主性,引導學生主動發現問題,分析問題,解決問題,主動建構良好的認知結構,培養創新精神。

  【教材分析】

  教材先透過例項讓學生從運動和力的角度進行分析,分析物體的受力特點,從而得出向心力的概念,有助於學生體會和理解。教材接著從理論的角度,根據牛頓第二定律,推匯出向心力的數學表示式。之後,為了讓學生對向心力公式有一定的認識和理解,教材中設計了驗證性實驗:用圓錐擺粗略驗證向心力的表示式。透過圓錐擺實驗,拉近科學與生活的距離,使學生感到科學就在身邊,對科學產生親切感。

  本節還有一點與過去不同,那就是在討論完勻速圓周運動後討論了變速圓周運動和一般曲線運動。這塊內容的補充,不僅為分析物體在曲線最高點、最低點的受力分析和運動情況提供了理論依據,而且為學生提供了處理問題的一種思維方法:從特殊到一般。

  這部分知識的學習,可以為萬有引力和帶電粒子在勻強磁場中的運動等內容做好必要的準備。當然,學習完這一節之後,中學裡所有的運動形式都學習完畢了,從而可以讓學生在更廣闊的角度理解運動和力的關係。

  【學情分析】

  透過前幾節內容的學習,學生已經知道了曲線運動的條件,學習了處理曲線運動的重要方法──運動的合成和分解,還利用運動的合成與分解知識研究了平拋運動。接著引入角速度、線速度、週期、轉速等物理量描述了勻速圓周運動的規律。這些知識的學習,為學生學習向心力做好了知識上的準備。

  由於向心力是一種學生感到陌生的力,而高一學生的抽象思維能力和邏輯推理還不是很強,所以需要在教學中透過例項、實驗,使學生對向心力的認識從感性認識昇華到理性認識。

  【教學目標】

  1.知識與技能

  (1)知道什麼是向心力,理解它是一種效果力。

  (2)理解向心力公式的確切含義,並能用來進行簡單的計算。

  (3)知道變速圓周運動中向心力是合外力的一個分力,知道合外力的作用效果。

  2.過程與方法

  (1)透過對向心力概念的探究體驗,讓學生理解其概念。並掌握處理問題的一般方法:提出問題,分析問題,解決問題。

  (2)在驗證向心力的表示式的過程中,體會控制變數法在解決問題中的作用。

  (3)經歷從勻速圓周運動到變速圓周運動再到一般曲線運動的研究過程,讓學生領會解決問題從特殊到一般的思維方法。並學會用運動和力的觀點分析、解決問題。

  3.情感態度與價值觀

  (1)經歷從特殊到一般的研究過程,培養學生分析問題、解決問題的能力。

  (2)例項、實驗緊密聯絡生活,拉近科學與學生的距離,使學生感到科學就在身邊,調動學生學習的積極性,培養學生的學習興趣。

  【重點難點】

  1.教學重點

  (1)理解向心力的概念和公式的建立。

  (2)理解向心力的公式,並能用來進行計算。

  (3)理解向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小。

  2.教學難點

  (1)理解向心力的概念和公式的建立。

  (2)理解向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小。

  【教學策略與手段】

  向心力是高中物理的一個重點內容,同時也是一個難點內容,在對物體進行受力分析時,往往不清楚運動過程中什麼力提供向心力,這說明學生對向心力的認識和理解不夠深刻、全面。為了突破難點,教師在教學中透過具體的例項、實驗,激發學生的求知慾望,讓學生主動參與到探究的過程,成為學習的主體,積極主動地獲取知識和能力。

  本節課的教學流程設計為:創設情境→發現問題→進行猜想→理論推導→實驗驗證→得出結論→指導實踐。

  在教學手段上,充分使用PPT、影片、演示實驗、故事講述,以增強教學的生動性和形象性,活躍課堂氣氛,從而充分調動學生學習的積極性,落實教學目標。

  【課前準備】

  1.實驗儀器:帶細繩的鋼球(兩人一個),鐵架臺,鋼球一個,細繩一條,刻度尺,圓形瓶蓋,秒錶,物塊,圓形瓶蓋。

  2.影片:腳踏車轉彎,公園的轉椅。

  3.製作PPT。

高中物理教學設計10

  教學目標

  知識目標 瞭解超導體以及超導體在現代科學技術中的應用.

  能力目標 透過超導體知識的學習,擴充套件知識面.

  情感目標 知道超導體在現代以及未來科技中的重要性,學習科學家的堅韌精神.

  教學建議

  教材分析 教材從介紹昂尼斯發現水銀超導現象的物理學史知識入手,講述超導體的一般概念,基礎知識.

  進一步講解超導的優點、缺點和目前科學家面臨的問題.

  教法建議 本節的教學要注重科技的聯絡,避免孤立的學習,要注意聯絡實際.

  可以提出問題學生自主學習,學生根據提出的問題,可以利用教材和教師提供的一些資料進行學習.

  也可以教師提出課題,學生查閱資料,從收集資料、資訊的過程中學習,提高收集資訊和處理資訊的能力.

  教學設計方案

  【教學過程設計】 方法1、學生閱讀教材,教師提供一些關於超導體的材料,教師提出一些問題,學生閱讀時思考,例如:什麼是超導體現象?採用超導體有什麼經濟效益?

  方法2、對於基礎較好的班級,可以採用實驗探究和資訊學習的方法.例項如下

  實驗探究:可以組織學生小組,圖書館、網際網路查閱有關超導體方面的資料,小組討論,總結超導體的優點、缺點以及討論超導體的未來發展方向.

  【板書設計】

  1.超導體 概念 超導現象2.超導體的優缺點3. 我國的超導體的研究

  探究活動

  【課題】超導現象的歷史

  【組織形式】個人或學習小組

  【活動流程】 制訂子課題;制訂查閱和查詢方式;收集相關的材料;分析材料並得出一些結論;評估;交流與合作.

  【參考方案】 1、嘗試總結超導體的發展現況.

  2、討論超導體的未來發展趨勢.

  【資料來源】 1、圖書館、網際網路查詢資料.

  2、交流,發現共性和差異.

高中物理教學設計11

  一、設計理念

  本教學設計是以世界咖啡會議模式為載體承載起高中物理的教學。著名的“World Cafe”(世界咖啡)會議模式就是不同專業背景、不同職務、不同部門的一群人,針對數個主題,發表各自的見解,互相意見碰撞,激發出意想不到的創新點子。世界咖啡讓參與者進行深度的匯談,併產生更富於遠見的洞察力。

  透過平拋運動的研究讓學生感受到實驗與理論相結合的物理學研究方法。

  二、教材分析

  平拋運動是曲線運動一章的重點,也是高中物理的重點,為選修3-1帶電粒子在電場中的類平拋運動的學習奠定基礎,它是一種最基本、最重要的曲線運動,是運動的合成和分解知識的第一次應用,是理解和掌握其它曲線運動的基礎。

  平拋運動是一種典型的勻變速曲線運動,它體現了處理複雜的曲線運動的基本方法:先分解成幾個簡單的直線運動,再進行合成,從而理解運動的獨立性原理和疊加原理,並且會利用這種方法解決問題。本節的內容較簡單,得出結論也並不難,但是用運動的合成和分解分析問題的方法,是運動學中常用的一種重要的研究問題的方法,是本節課的一個重點。因此,在教學中應讓學生主動嘗試、直觀感受應用這種方法來解決平拋物體運動規律。這一學習過程的經歷,能激發學生探究未知問題的樂趣,領悟怎樣將複雜的問題化為簡單的問題,將未知問題化為已知問題。

  三、學情分析

  1.運動的合成與分解的理論知識學生已經學習。

  2.學生已經學習了牛頓第二定律,勻速直線運動和自由落體運動的規律也已經掌握。

  3.學生的動手能力較弱。

  四、教學目標

  1.知識與技能

  ①瞭解世界咖啡會議模式,能積極參與組內和組間的討論,學會分享和貢獻。

  ②知道什麼是拋體運動,知道拋體運動的性質,知道什麼是平拋運動,理解平拋運動的規律,知道平拋運動的軌跡是一條拋物線。

  ③能利用現有器材進行平拋運動的相關實驗並進行實驗的設計和改造。

  2.過程與方法

  ①經歷參與世界咖啡會議模式的過程。

  ②透過實驗探究、理論探究,培養提高學生實驗、觀察、分析能力。

  ③滲透物理學研究方法的教育。體驗平拋運動的處理方法是運用運動的合成與分解化曲為直、化繁為簡。

  3.情感態度與價值觀

  ①透過參與世界咖啡會議模式的過程,培養學生個體在群體中交流和協作的能力,增強集體的凝聚力。

  ②體驗科學研究的趣味性,激發學生熱愛科學的情感。

  五、教學重點

  經歷科學研究過程,掌握平拋運動的研究方法和運動規律。

  六、教學難點

  使學生理解平拋運動是由水平方向的勻速運動和豎直方向的自由落體運動合成的,並歸納出其運動規律。

  七、教學方法與手段

  分組實驗法、探究法、討論法。

  利用多媒體(見光碟)、導學案(見附錄Ⅰ)、平拋實驗教具(見包括自制教具附錄Ⅱ)

  八、教學流程

  教學環節教師活動學生活動設計意圖引入你有一個蘋果,我有一個蘋果,交換後每人只有一個蘋果;你有一種思想,我有一種思想,交換後每人就有兩種思想。今天,我們大家齊聚在這裡,如果針對某個主題進行思維的碰撞,一定會激發出意想不到的創新點子。本節課我們就想以著名的世界咖啡會議模式為載體來探究一個物理問題。首先,讓我們瞭解一下什麼是世界咖啡?著名的“World Cafe”(世界咖啡)會議模式就是不同專業背景、不同職務、不同部門的一群人,針對數個主題,發表各自的見解,互相意見碰撞,激發出意想不到的創新點子。世界咖啡讓參與者進行深度的匯談,併產生更富於遠見的洞察力。世界咖啡的五項原則是:①明確會談內容②創造熱情友好的氛圍③鼓勵每個人的投入、貢獻④吸收多元文化,接受不同觀點⑤收穫、分享共同成果。我們今天就想以她為載體和大家一起一邊聽著悠揚的咖啡廳音樂,一邊探究“平拋運動”。

  下面我介紹一下今天的活動流程:

  1.小組內實驗、研討5min。首先選出店長,確定自己咖啡屋的名字。然後針對主題進行實驗、討論,將結果整理在導學案上以供交流。(負責人:店長)

  2.組間自由交流5min(店長留守本咖啡屋,為其他組組員介紹本組實驗和研究成果,本組組員去其他咖啡屋學習經驗)

  3.完善研究成果2min(所有人回到本組,結合學習到的經驗完善本組研究成果)

  4.展示交流(每組1min)活動一:組內研討下面我給各組確定一下主題,然後大家開始進行活動的第一項——組內實驗、研討。首先選出店長,確定自己咖啡屋的名字。然後針對主題進行實驗、討論,將結果整理在導學案上以供交流。(負責人:店長)

  教師巡視指導。小組內實驗、研討。首先選出店長,確定自己咖啡屋的名字。然後針對主題進行實驗、討論,將結果整理在導學案上以供交流。(負責人:店長)透過開放的氛圍,培養學生動手實驗自主研討的能力。同時給學生提供一個實踐和思維的空間,便於課堂的教學生成。活動二:組間自由交流接下來開始進行活動的第二項——組間自由交流。(店長留守本咖啡屋,為其他組組員介紹本組實驗和研究成果,本組組員去其他咖啡屋學習經驗)

  教師巡視指導。組間自由交流(店長留守本咖啡屋,為其他組組員介紹本組實驗和成果,本組組員去其他咖啡屋學習經驗)進一步擴大交流的範圍,給學生提供更大的交流平臺,激發思維的火花。活動三:組內整理完善接下來開始進行活動的第三項——完本組善研究成果(所有人回到本組,結合學習到的經驗完善本組研究成果)

  教師巡視指導。組員回到本組,結合學習到的經驗完善本組研究成果。大範圍的交流之後,給小組一個靜下心來整理完善的機會,有利於鍛鍊學生的總結歸納能力。活動四:展示交流接下來開始進行活動的第四項——展示交流。

  教師指導、歸納、評價。各組派代表交流。集體智慧的碰撞。總結歸納(結合活動四進行)總結歸納平拋運動。(多媒體演示)

  一、什麼是拋體運動?平拋運動?

  以一定的將物體丟擲,如果物體只受的作用,我們把這種運動稱為拋體運動;在拋體運動中有一種特殊情況,即物體被丟擲時的初速度方向沿方向,我們把這樣的拋體運動稱為平拋運動。

  二、實驗探究平拋運動

  探究一:平拋豎落儀Ⅰ(多媒體演示)

  1.本實驗中兩個小球做的分別是什麼運動?並說明原因。

  2.做實驗時觀察到了什麼現象?

  3.改變小錘打擊的力度,即改變A球被彈出時的速度,結果又會怎麼樣呢?

  4.本實驗的結論?並說明原因。

  5.請提出本實驗的不足和改進的建議?

  探究二:平拋豎落儀Ⅱ

  1.本實驗中兩個小球做的分別是什麼運動?並說明原因。

  2.做實驗時觀察到了什麼現象?

  3.本實驗的結論?並說明原因。

  4.請提出本實驗的不足和改進的建議?

  探究三:射擊(多媒體演示)

  1.樹枝上的一隻猴子看到一個獵人正用槍對準它,為了逃脫即將來臨的厄運,它想讓自己落到地面上逃走。但是就在它掉離樹枝的瞬間子彈恰好射出槍口,問猴子能逃脫厄運嗎?

  2.如果固定猴子不動,發射子彈,你觀察到什麼現象?

  3.如果使猴子在發射子彈的同時自由下落,你觀察到什麼現象?4.本實驗的結論?並說明原因。

  5.請提出本實驗的不足和改進的建議?

  播放20xx中俄海上聯合軍演影片,激發興趣,培養學生為“中華崛起而讀書”的宏偉志向。

  探究四:雙軌平拋儀(多媒體演示)

  1.本實驗中兩個小球做的分別是什麼運動?並說明原因。

  2.做實驗時觀察到了什麼現象?

  3.本實驗的結論?並說明原因。

  4.請提出本實驗的不足和改進的建議?

  探究五:描軌跡

  1.本實驗的結論?

  2.請提出本實驗的不足和改進的建議?

  三、理論探究平拋運動

  1.水平方向:初速度為v0,不受力,勻速直線運動。

  2.豎直方向:初速度為0,只受重力,自由落體運動。

  四、平拋運動的規律

  1.平拋運動是勻變速曲線運動。

  2.平拋運動的規律:

  ①速度:vx= v0,vy=gt,,

  ②位移:x=v0t,,,

  ③平拋物體飛行時間,由飛行高度h決定,與水平初速度v0大小無關。

  ④軌跡方程:x=v0t,,,

  平拋運動的軌跡是拋物線。各組派代表交流。給學生的課堂研討和課後的繼續研討一個指引方向。思考拓展

  作業佈置1.增大丟擲速度,會出現什麼情況?(人造衛星的奧秘蘊藏其中)

  2.請你來當飛行員。(推薦學生進入教師的博客遊戲)

  3.什麼是斜拋運動?(預習)

  4.斜拋運動也可以分解為兩個方向的運動,水平方向做運動,豎直方向做運動。(預習)

  5.完成導學案。若有問題相互交流。帶著問題反思研討的結論。

  九、板書設計

  1. PPT內容:見光碟

  2. 黑板內容(黑板中間):

  World Cafe

  —— 平拋運動

  一、什麼是拋體運動?平拋運動?

  二、實驗探究平拋運動

  三、理論探究平拋運動

  四、平拋運動的規律

高中物理教學設計12

  一、內 容 人教版普通高中課程標準試驗教科書物理必修2第六章第4節《萬有引力理論的成就》

  二、教學分析

  1.教材分析

  本節課是《萬有引力定律》之後的一節,內容是萬有引力在天文學上的應用。教材主要安排了“科學真是迷人”、“計算天體質量”和“發現未知天體”三個標題性內容。學生透過這一節課的學習,一方面對萬有引力的應用有所熟悉,另一方面透過卡文迪許“稱量地球的質量”和海王星的發現,促進學生對物理學史的學習,並藉此對學生進行情感、態度、價值觀的學習。

  2.教學過程概述

  本節課從宇宙中具有共同特點的幾幅圖片入手,對萬有引力提供天體圓周運動的向心力進行了複習引入萬有引力在天體運動中有什麼應用呢?接下來,透過“假設你成為了一名宇航員,駕駛宇宙飛船……發現前方未知天體”,圍繞“你有什麼辦法可以測出該天體的質量嗎”全面展開教學。密度的計算以及海王星的發現自然過渡和涉及。在教材的處理上,既立足於教材,但不被教科書所限制,除了介紹教科書中重要的基本內容外,關注科技新進展和我國天文觀測技術的發展,時代氣息濃厚,反映課改精神,著力於培養學生的科學素養。

  三、教學目標

  1.知識與技能

  (1)透過 “計算天體質量”的學習,學會估算中資料的近似處理辦法,學會運用萬有引力定律計算天體的質量;

  (2)透過“發現未知天體”,“成功預測彗星的迴歸”等內容的學習,瞭解萬有引力定律在天文學上的重要應用。

  2.過程與方法

  運用萬有引力定律計算天體質量,體驗運用萬有引力解決問題的基本思路和方法。

  3.情感、態度、價值觀

  (1)透過“發現未知天體”、“成功預測彗星的迴歸”的學習,體會科學定律在人類探索未知世界的作用;

  (2)通過了解我國天文觀測技術的發展,激發學習的興趣,養成熱愛科學的情感。

  四、教學重點

  1.中心天體質量的計算;

  2. “稱量地球的質量”和海王星的發現,加強物理學史的教學。

  五、教學準備 實驗器材、PPT課件等多媒體教學裝置

  六、教學過程

  (一)、圖片欣賞複習引入

  通過幾張宇宙圖片的欣賞,學生體驗宇宙中螺旋的共同特點,萬有引力提供向心力是天體都遵循的規律。那麼,萬有引力定律在天體運動中還有哪些具體的應用呢?讓我們一起進入本章《萬有引力理論的成就》的學習。

  (二)、創設情境 解決中心問題

  情境創設:假如你成為了一名宇航員,駕駛宇宙飛船航行在宇宙深處,突然,前方一美麗的天體出現在你的面前。你先關閉了宇宙的發動機,然後飛船剛好繞美麗天體做了完美的圓周運動,繞行一週後,飛船就平穩的降落在了星球上。

  合作討論:你有什麼辦法可以測得這一神秘天體的質量嗎?

  (學生透過小組探究,教師巡迴指導,形成自己本組的意見,由小組選出的代表來向全班展示自己思考的結果。)

  小組代表講解展示:

  思路一:測出宇宙飛船繞行一週的時間和軌道半徑,根據萬有引力提供向心力,

  即:

  從而得出星球(中心天體)的質量

  思路二:根據宇航員降落在星球表面上後,重力近似等於萬有引力,

  即: 得出

  在思路二完成之後,緊接著問題:如何測得星球表面的重力加速度g呢?

  (學生討論回答,現場教師展示藉助小球的自由落體運動,透過現代技術“感測器”現場完成重力加速度的測量。)

  設計說明: 1.透過“學生成為宇航員駕駛宇宙飛船發現未知天體”的情境創設,圍繞”如何測得星球的質量?”這一中心問題展開學生的討論活動,在讓學生覺得有趣味的同時,透過小組討論、合作學習來促使學生創造性的思考、解決本節課的中心問題。2.多媒體和現代測量方法——感測器讓學生感受技術帶來的便捷。

  (三)、物理學史 展現人文魅力

  啟示:一旦測出了引力常量G,那麼就可以利用公式 得到地球的質量了。

  1798年,卡文迪許透過自己設計的扭秤實驗,成功得到了引力常量的值。因此卡文迪許把自己的實驗說成是“稱量地球的重量”,是不無道理的。

  而正是這段故事,讓一個外行人、著名文學家馬克·吐溫滿懷激情的說:“科學真是迷人。根據零星的事實,增添一點猜想,竟能贏得那麼多的收穫!”

  (四)、課堂延伸——如何得到這一天體的密度?

  設計說明:在這一問題中,老師提示了球體的體積公式,然後就把時間交給學生了。學生進行了積極的演算,可得到的答案有兩種,一種是帶有半徑的,而另一種則是把半徑約分掉的 。“為什麼半徑可以約掉呢?”這一問題又再一次促進了學生的思考。而這也保證了課堂的開放性。

  (五)、發現未知天體

  影片:“海王星的發現”,——展現科學發現的足跡,注重學生進行科學態度和情感。

  諾貝爾物理學獎獲得者、物理學家馮勞厄說:“沒有任何東西像牛頓引力理論對行星軌道的計算那樣,如此有力的樹立起人們對年輕物理學的尊敬。從此以後,這門自然科學成了巨大的精神王國……”

  (六)、課堂小結與反饋 簡單回顧本節課的教學內容

  七、板書設計: 第4節《萬有引力理論的成就》

  一、 圖片欣賞,引入新課

  二、 測中心天體的質量

  三、 卡文迪許——人文魅力

  四、 應用

  1.測天體密度

  2.發現未知天體

  八、教學反思:

  本節課在教學設計上創造性的使用教材,透過“學生成為宇航員駕駛宇宙飛船發現未知天體”的情境創設,讓學生在極大的趣味中完成了本節中心內容的教學。學生的學習過程脈絡清晰。物理學家的人文魅力學生也有一定的感知。

高中物理教學設計13

  物理教學是科學過程在教學上的一種特殊形式,如何在建構物理知識的同時,發展學生的探究能力,改變傳統物理課重理論、輕實踐,重動腦、輕動手,重知識、輕能力的教學局面,是當前物理教學改革的一個重要方向。

  按學生主動性程度劃分,物理教學的開展有三種形式:教師演示,學生模仿探究;教師引導,學生探究;教師提示點撥,學生自主探究。這三種形式中,學生探究的主動性、主體性與創造性程度不相同。物理教學中具體採用哪一種形式,一方面要看學生的技能、能力水平,另一方面還要看客觀條件(如時間、實驗裝置)情況。但是不管哪一種探究,都要做好如下設計工作。

  1設計好認知措施

  建構主義特別強調新舊知識、經驗之間的對接、整合,實現有效的同化和有準備的順應,達到認知的進步與發展,因此,任課教師非常有必要在課前對學生關於新知識的適應情況作全面調研。在傳統教學中,這一點往往被忽視。那麼,究竟作哪些調研呢?筆者認為,主要有兩方面:一是哪些新知識可以透過同化進行認知,要調研學生新舊知識間的差距或臺階,是否具有表象基礎、是否學過類似的方法,數學知識是否具備等方面。如由速度概念來建立對加速度的理解,前者表示位置變化的快慢,後者表示速度變化的快慢,這裡方法相同,容易遷移,但後者物理意義更難以理解;磁場概念可以運用電場的表象同化來建立,但要注意它們有區別。二是哪些知識必須運用順應,這是我們常常所說的難點。一般地,新舊知識在方法、表述上相差太大的,或者本身無法被同化時,則要透過順應讓學生接受,如電磁感應現象,初中是閉合迴路的一部分導體“切割磁感線”,高中描述為“穿過閉合迴路的磁通量的變化”,這兩種表述差別較大,需要順應學習。除了新知識的認知調查外,問題解決方面的情況也應作好相應準備。

  2設計好教學環境及素材

  教學環境設計包括內外環境設計,內環境是指學生積極的學習心態,外環境包括物理環境和人際環境。物理環境的設計已經又很多這方面的成果,這裡不再多談。人際環境中要特別設計學生和學生合作、交流和討論活動,以及教師與學生之間建立民主氛圍的措施設計。比如一堂課中哪些環節設計為小組合作完成任務,哪些環節設計為集體討論或分組討論,是否設計交流探究成果的環節,等等。這些環節都是基於人際環境來開展的。對於民主氛圍設計的措施,可以從總體上安排,如教師控制提問幾個問題和多長時間,教師引導探究為多長時間,學生自主與合作探究多長時間,在課前都應做好設計,臨場可以有所調整,但不應超過上限時間。對於激發學生積極心態的設計,必須有具體的措施,如明確新知識的重要性及對於後續學習甚至個人理想實現的意義,可以介紹知識在生產生活中的應用、科學人文等,也透過插播課堂錄影片段或課件來實現。

  3設計好教學目標

  設計教學目標要考慮來自兩個方面的要求,一是課題的內容具有的教育教學功能,二是學生在此學習階段的可接受性;前者反映了目標設計的內容要求,後者反映了目標設計的主體要求。就某一課題而言,這兩方面相互作用而可能達到的認知、技能與能力、態度等的最近發展水平都應該成為課題教學目標。為了讓學生有效地建構知識和發展能力,應該根據物理知識特點和學習條件,分辨出課題內容的主(要)目標和次(要)目標,主目標的實現是該課題教學的主要任務,次目標可以考慮在完成主目標的基礎上有意識地延展任務來完成。例如,在課題的探究教學中,要探究的知識的結論獲得和探究能力的發展這兩個目標一般都是主目標,而培養興趣等目標可以在引入課題和結果的運用等環節透過激發好奇心和動機來達成,透過發揮學生在探究過程中的首創精神來實現創新意識與創新能力目標等等。實際上,也有很多情況是完成主目標的同時也完成了次目標,例如科學態度的養成與發展。

  4設計好教學模組、環節

  一般地說,課堂教學過程是由主目標指導下的若干環節組成,這些環節具有特定活動和完成特定功能。為了完成特定功能,必須設計每一環節活動及其措施。有些環節是物理教學常用的,如實驗操作環節,它們一般使用的程式和方法變化不大,具有較穩定的結構,把這樣的環節稱為模組較合適;還有些環節是根據需要課堂上教師臨時增加的,可以稱為臨時環節。因此,教學設計可以分為模組設計和臨時環節設計。模組設計主要考慮它的功能、程式、所用方法、可能的難點及措施等,臨時環節著重考慮其功能。物理教學中,模組通常有課題引入、實驗設計、實驗操作、資料分析處理、結論應用等;臨時環節如知識鋪墊性環節。在某一堂課中,該組合哪些模組和環節,各自佔用時間多少要根據具體情況斷定。一般地,模組可以主要在課前設計,臨時環節可根據需要臨時增加,次數不宜多,時間不宜長。如高中“電磁感應現象”的教學設計,“條形磁鐵插入閉合線圈實驗,及以通電螺線管代替條形磁鐵的實驗”可設計為模組,教師上課時發現“初中的部分導體切割磁感線實驗”學生忘了,可以臨時複習這個實驗內容和結果,這就是臨時環節。

  5設計好教學思維

  總體上講,課堂教學思維有發散思維和輻合思維兩類。教學主線一般由教師來駕御,以某一問題作為立足點,啟發學生思維發散,同樣以某一結論的得出作為歸宿,使學生思維輻合。思維散而不收,則顯得凌亂,缺乏目的性;思維收而不散,則顯呆板,缺乏靈活性,這些都影響物理知識的有效構建。思維發散與輻合的這種辨證統一關係,存在於物理教學的各個環節,教學設計應予以重視。當然,教學中也存在分析思維(邏輯推理)和直覺思維的成分,設計時也應該關注。

  在求異中思維發散,在目標指引中思維輻合,這是教學思維設計的基本原則。物理教學思維設計,應使學生在學習中能夠將內部思維與外部行為自然地結合起來,在操作中充分感知、識記、領會物理現象;透過理性思考和資料分析,把握物理客體及其運動變化的規律性。同時,還讓學生在迷惑或困境中不斷地發現、提出問題,觸發解決問題的慾望,有所發現有所創新,以及親自體驗成功與失敗,科學的思想、方法和歷程。

高中物理教學設計14

  教材分析

  本節重點講述了人造衛星的發射原理,推導了第一宇宙速度,並介紹了第二、第三宇宙速度。人造衛星是萬有引力定律在天文學上應用的一個非常重要例項,是人類征服自然的見證,體現了知識的力量,是學生學習瞭解現代科技知識的一個極好素材。教材不但介紹了人造衛星中一些基本理論,更是在其中滲透了很多研究實際物理問題的物理方法。學生透過行星的運動一節已經知道了行星的運動規律,因此在分析人造衛星的運動學特點,和動力學特點可採取類比的方法,近而進一步理解應用萬有引力定律分析天體運動的方法。因此,本節課是“萬有引力定律與航天”中的重點內容,是學生進一步學習、研究、探索天體物理問題的理論基礎。另外,學生透過對人類在宇宙航行領域中的偉大成就及我國在航天領域成就的瞭解,增強學生的民族自信心和自豪感。

  學情分析

  學生已掌握了運動的合成與分解、牛頓運動定律、圓周運動等章節的理論。並在本章之前學習了天體的運動,和萬有引力定律的知識,能運用萬有引力定律揭示一些天體運動的特點。學生可以類比行星運動的特點原理自己分析人造衛星的規律。另外學生也可以利用前面的知識和對宇宙奧秘的好奇心來探索人造衛星的發射及宇宙速度。學生可以透過聯想上一章所學的對平拋物體的運動的處理方法來探究牛頓的思考,以地心為參考系平丟擲去的物體從空間運動效果上可分解為指向地心的自由落體運動和繞地心的勻速圓周運動。而這兩個分運動都是變速度運動,它們都需要一個指向地心的力來維持它們各自的運動狀態。因此萬有引力就有要改變兩個運動狀態的效果,即要既要產生自由落體加速度又要產生向加速度。當萬有引力只能提供向心力時,自由落體加速度就變成零,這樣平丟擲去的物體就落不下來了,從而得到第一宇宙速度。再根據圓周運動和機械運動的知識可知道速度再大一些會做橢圓運動或擺脫地球對它的約束。這樣,人們就可以到更遠的地方去探索宇宙的奧秘了……

  教學目標

  知識與技能

  1.瞭解人造衛星的有關知識

  2.分析人造衛星的運動規律

  3.掌握三個宇宙速度的物理意義,

  4.會推導第一宇宙速度;

  5.簡單瞭解航天發展史;

  6.能用所學知識求解衛星基本問題。

  過程與方法

  1.培養學生觀察資料分析資料的能力;

  2.培養學生科學推理、探索能力;

  3.培養學生在處理實際問題時,如何 構建物理模型的能力;

  4.學習科學的思維方法培養學生歸納、分析和推導及合理表達能力。

  情感態度與價值觀

  介紹世界及我國航天事業的發展現狀,激發學習科學,熱愛科學的激情,增強民族自信心和自豪感。

  教學重點

  衛星執行的動力學特點規律,第一宇宙速度的推導。

  教學難點:

  1.衛星的執行速度與發射速度的區別;

  2.第一宇宙速度是衛星發射的最小速度,是衛星執行的最大速度

  教學過程

  新課引入

  教師:仰望星空,浩瀚的宇宙蒼穹給人以無限遐想,千百年來,人類一直嚮往能插上翅膀飛出地球,去探索宇宙的奧秘,李白的“俱懷逸興壯思飛,欲上青天攬明月”是怎樣的一種豪情?到今天這一夢想實現了嗎?

  學生:實現了。(激起學生興趣)

  教師:世界上第一顆人造衛星的發射,揭開了人類探索宇宙的新篇章。

  提問(1):1.世界上第一顆人造衛星是哪一年由哪一國家發射的?

  2.我國哪一年發射了自己的人造衛星?

  3.迄今我國共發射了多少顆人造衛星?

  教師:從1970年4月24日東方紅一號的成功發射,到20xx年10月24日嫦娥一號發射

  我國發射人造衛星和其他探測器60多個,他們分別在通訊,氣象,探測,導航等多個領域發揮著重要作用。

  引入新課。

  一、人造衛星規律的探究

  教師:現在我們地球上空有這麼多衛星,他們執行的速度一樣嗎?他們是怎樣被髮射升空的今天我們就透過的學習來解決這一問題。

  教師:這是我國目前發射的部分衛星的執行規律的資料。

  提問觀察資料思考:

  1.不同衛星的其執行軌道相同嗎?

  2.不同的衛星執行時有什麼規律?

  3.你能試著用你學過的知識解釋為什麼有這樣的規律嗎?

  衛星名稱 衛星質量(kg) 軌道近地點(km) 軌道遠地點(km) 執行週期(h)

  返回型遙感衛星 2100 205 315 1.48

  東方紅2號甲通訊衛星 441 35786 35863 23.9

  東方紅2號試驗通訊衛星 461 35469 35782 23.76

  返回型遙感衛星 2100 175 400 1.5

  風雲1號A 750 900 901 1.7

  巴達爾1 50 210 992 [高考資源網KS5U.COM] 1.57

  大氣1號 873 900 1.712

  學生:1.觀察資料,發現規律。

  2.合作交流,類比行星運動特點分析人造衛星的執行特點。

  3.試著從力和運動的角度分析問題。

  教師引導學生髮現。

  人造衛星執行特點運動學特點:(板書)

  1.軌跡:橢圓 有的近似為圓

  2.人造衛星的半徑不同,其執行的週期也不同,而且半徑越大,其週期越大。

  3.類比行星運動分析原因,衛星圍繞地球作勻速圓周運動,需要向心力。

  地球和衛星之間的引力提供向心力。

  4.學生自己應用前面萬有引力知識分析

  衛星與地球間的萬有引力提供了向心力(板書)

  (1)由 得 ,

  ∴r越大,v越小.

  (2)由 得 ,

  ∴r越大, 越小.

  (3)由 得 ,

  ∴r越大,T越大

  教師小結:衛星繞地運轉軌道半徑越大,速度越小、角速度越小、週期越大;(板書)

  演示課件:幾顆不同軌道衛星同時繞地執行動畫,從而直觀判斷以上變化關係

  二、應用知識解決問題

  教師:學習了衛星的相關知識,我判斷一下下列幾種軌道哪一種是可能的為什麼?

  思考問題1:

  下圖中,有三顆人造地球衛星圍繞地球運動,它們執行的軌道

  可能是 ,不可能是 。

  學生:分組討論闡述觀點

  教師:結合學生討論引導學生從動力學角度解決問題。

  衛星近似做勻速圓周運動,需要向心力,且向心力時刻指向圓心。所以地球與衛星之間指向地心的萬有引力提供向心力,所以衛星作圓周運動的圓心應該是地心。

  思考問題2:

  如圖所示,a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運動的3顆衛星,

  1.試比較三顆衛星的線速度、角速度、加速度、週期,萬有引力的關係。

  2.如果c 的速度增加,能否與同軌道的b相撞。

  三、衛星發射原理

  教師:過渡:不同的軌道的衛星其速度不同,那人類是怎樣將衛星傳送到指定軌道上的呢?

  介紹牛頓的衛星設想(FLASH)

  教師引導:我們拋一物體怎樣才能拋的遠?

  討論:依據平拋運動學生知道:速度越大,越遠,那速度足夠大,又有什麼現象?

  學生探討:統一結論:不落回地球。

  教師總結:這時由於有引力在,衛星想落回地面,但有一定的速度又落不回地面就形成了衛星?

  思考:物體需要多大的發射速度,才能剛好貼著地面轉?

  學生討論

  教師點撥:這時(r=R)

  學生

  得出第一宇宙速度7.9 km/s

  四、宇宙速度

  1.第一宇宙速度7.9 km/s

  定義:人造衛星在地面附近繞地球作勻速圓周運動所必須具有的速度。

  思考:發射什麼樣的衛星最容易?

  統一結論:高軌道發射衛星比低軌道發射衛星困難,原因是高軌道發射衛星時火箭要克服地球對它的引力做更多的功。

  以第一宇宙速度發射衛星時其剛好能在地球表面附近作勻速圓周運動;如果衛星的速度小於第一宇宙速度,衛星將落到地面而不能繞地球運轉;

  進入半徑越大的軌道,所需要的發射V 越大。

  思考:這與剛才得出的半徑越大的軌道,所需要的 執行速度V 越小矛盾嗎?

  討論:

  人造衛星的發射速度與執行速度是兩個不同的概念。

  (1)發射速度

  所謂發射速度是指被髮射物在地面附近離開發射裝置時的初速度,並且一旦發射後就再無能量補充,被髮射物僅依靠自己的初動能克服地球引力上升一定的高度,進入運動軌道。要發射一顆人造地球衛星,發射速度不能小於第一宇宙速度。若發射速度等於第一宇宙速度,衛星只能“貼著”地面近地執行。如果要使人造衛星在距地面較高的軌道上執行,就必須使發射速度大於第一宇宙速度。

  (2)執行速度:是指衛星在進入執行軌道後繞地球做勻速圓周運動的線速度。當衛星“貼著”地面執行時,執行速度等於第一宇宙速度。根據 可知,人造衛星距地面越高(即軌道半徑r越大),執行速度越小。實際上,由於人造衛星的軌道半徑都大於地球半徑,所以衛星的實際執行速度一定小於發射速度。

  (板書)執行速度 指衛星在穩定的軌道上繞地球轉動的線速度

  發射速度 指被髮射物體離開地面時的水平初速度

  類比得出:

  (板書)2.第二宇宙速度(脫離速度):

  ①意義:使衛星掙脫地球的引力束縛,成為繞太陽執行的人造行星的最小發射速度。[Ks5u.com]

  ②如果人造天體的速度大於11.2km/s而小於16.7km/s,則它的執行軌道相對於太陽將是橢圓,太陽就成為該橢圓軌道的一個焦點。

  (板書)3.第三宇宙速度(逃逸速度):

  ①意義:使衛星掙脫太陽引力束縛的最小發射速度。

  ②如果人造天體具有這樣的速度並沿著地球繞太陽的公轉方向發射時,就可以擺脫地球和太陽引力的束縛而邀遊太空了。

  這個速度目前能做到嗎?教師介紹以第三速度發射的探測器,先驅者一號。

  教師小結:只有你想不到的,沒有你做不到的。

  隨著科學技術的發展,我們探測太空的腳步會越走越快,越走越遠。也許有一天我們也能到其它星球旅遊定居。

  但是今天我們就必須掌握一些必備知識。也就是我們這節課的重點。

  分層練習:

  C類

  1.關於第一宇宙速度,下面說法:①它是人造衛星繞地球飛行的最小速度;②它是發射人造衛星進入近地圓軌道的最小速度;③它是人造衛星繞地球飛行的最大速度;④它是發射人造衛星進入近地圓軌道的最大速度。以上說法中正確的有( )

  A.①② B.②③ C.①④ D.③④

  B類

  2.對於繞地球做勻速圓周運動的人造地球衛星,下列說法正確的是( )

  A.人造地球衛星的實際繞行速率一定大於7.9km/s

  B.從衛星上釋放的物體將作平拋運動

  C.在衛星上可以用天平稱物體的質量

  D.我國第一顆人造地球衛星(週期是6.84×103s)離地面高度比地球同步衛星離地面高度小

  A類

  3.三顆人造地球衛星A、B、C在同一平面內沿不同的軌道繞地球做勻速圓周運動,且繞行方向相同,已知RA<RB<RC 。若在某一時刻,它們正好執行到同一條直線上,如圖所示。那麼再經過衛星A的四分之一週期時,衛星A、B、C的位置可能是( )

高中物理教學設計15

  一、背景和教學任務簡介

  動能定理是高中物理中十分重要的內容之一,是中學階段處理功能問題使用頻率最高的物理規律。而在動能定理的運用中要解決的主要問題有兩個:一個是初狀態、末狀態的確定;一個是合外力所做的功的計算。本節課在上一節對《功和功率》複習課的基礎上展開對《動能動能定理》 複習課的教學。希望透過師生對一些實際問題的共同討論,使學生能根據題意,正確的確定初狀態、末狀態;在不同情形下用不同的方法計算合外力做功。希望使學生能加深對動能定理的理解,瞭解動能定理的一般解題規律,透過動能定理進一步加深功與能的關係的理解,讓學生對功、能關係有比較全面、深刻的認識。

  本節課的方法主要是在學生已有知識的基礎上,透過學生討論、教師點撥,然後歸納得出解決一些常見問題的方法,希望對提高學生的分析、理解能力有所幫助。

  二、教學目標:

  知識目標:

  1、透過一個簡單問題的引入讓學生回憶動能和能定理的內容;

  2、理解和應用動能定理,掌握動能定理表示式的正確書寫。

  3、分析得出應用動能定理解決問題的解題步驟。

  4、能熟練應用動能定理解決一定的物理問題。

  能力目標:

  1、能根據功是動能變化的量度關係解決簡單的力學問題。

  2、理論聯絡實際,培養學生邏輯思維能力、分析、解決問題的能力;

  情感目標: 透過動能定理的理解和解題應用,培養學生對物理複習課學習的興趣,牢固樹立能量觀點,堅定高考必勝信念。

  三、重點、難點分析

  重點、

  1、本節重點是對動能定理的理解與應用。

  2、總功的分析與計算對學生來說始終是個難點,總功的符號書寫也是學生出錯率最多的地方,應透過例題逐步提高學生解決該問題的能力。

  3、透過動能定理進一步複習,讓學生學會正確熟練應用動能定理,掌握應用動能定理解題的步驟,這是本節的難點。

  四、教學設計思路和教學流程教學設計思想:透過同學們每天都做的踢毽子游戲引入複習內容,然後透過一個熱身訓練讓學生明確應用動能定理解題的步驟,同時教師把規範的解題步驟展示給學生,以便學生能逐漸掌握應用動能定理解題的正確書寫。教學過程中始終貫徹“以學生為本”的教學理念,採用學生討論、思考、資訊獲取、演算、總結及口頭表述的方法,突出老師與學生教與學的相互性,力求改變老師一講到底的傳統上課方式,在課堂教學模式上有所突破,同時根據學生的認知過程強化雙基教學,提高學生的分析問題基本能力。

  教學流程是透過一個遊戲活動引出動能和動能定理的複習內容。以受力分析為線索,透過師生對問題的共同討論分析,最後由學生討論、發言,總結出動能定理解題的一般步驟,並且透過鞏固練習和思考提示學生進一步掌握應用動能定理解題的方法步驟。透過本節的複習,應使學生理解動能定理的內容,清楚動能定理的解題步驟,透過對比分析使學生體會到應用動能定理解題較牛頓運動定律與運動學公式解題的優點:即運用動能定理解題,由於不涉及物體運動過程中的加速度和時間,適合於恆力做功,也適合於變力做功,既適用於直線運動,也適用於曲線運動,因此用它來處理問題有時比較方便。從而使學生樹立應用動能定理解題的更高(高階思維方式)、更快(加快解題速度)、更強(強化能量意識)的思想。

  五、學習資源準備

  教學課件,“五羊高考”複習資料

  六、案例實錄:

  教學過程: 一)、新課引入(踢毽子游戲活動中有沒有對毽子做功,如何求這個功) 學生討論並回答:有做功,可以用動能定理求解做功

  板書:動能定義和動能定理內容及公式

  動能和動能定理的幾點說明:

  1、動能是標量,沒有方向;動能也沒有負值。

  2、動能定理公式中的左邊是合力做的功,右邊是動能的變化。

  3、動能變化一定是末動能減去初動能。

  4、合力做功是物體受到的所有力做功的總和,而不是某一個力做的功。

  二)、動能定理的熱身訓練(學生獨立完成)展示幾個學生的答案,最後教師展示規範解題步驟,透過學生對比討論,總結出應用動能定理比動力學和運動學結合的方法解題的優勢,從而樹立能量思想;並總結出應用動能定理解題的一般步驟,

  教師總結並課件展示:運用動能定理解題的步驟:

  1、確定研究物件;

  2、分清研究物件受力情況,研究各力做功,確定合力做的功;

  3、分析選定階段的初、末動能,確定動能增量;

  4、運用動能定理求解

  三)、動能定理應用之一:(學生做例1)透過該題的練習主要讓學生明確研究物件的選取問題,特別是連線體問題,物體的受力、做功與動能的變化應具有同一性,不能張冠李戴相互混淆;

  四)、動能定理應用之二:多過程問題(學生做例2)透過該題練習使學生進一步確定正確應用動能定理解題的方法步驟,特別是多過程問題如何選取研究過程至關重要;能全程的最好全程;然後透過變式訓練2鞏固全程思想,最終確定根深蒂固的能量觀點;

  教師課件展示多過程問題的解決辦法,特別是全程法;

  五)、動能定理應用之三:變力做功問題(學生獨立完成訓練3)請同學到黑板展示解題過程,檢查學生掌握程度;

  教師最後總結:透過以上練習我們認識到動能定理不管物體運動軌跡是直線還是曲線、不管受力是恆力還是變力都可以應用,沒有任何使用條件的限制,因此我們要牢固樹立能量意識。

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