Ⅰ 高二物理優秀教案
一、教材簡析
本節課力的合成,是在學生了解力的基本性質和常見幾種力的基礎上,通過等效替代思想,研究多個力的合成方法,是對前幾節內容的深化。
本節重點介紹力的合成法則——平行四邊形定則,但實際這是所有矢量運算的共同工具,為學習其他矢量的運算奠定了基礎。
更重要的是,力的合成是解決力學問題的基礎,對今後牛頓運動定律、平衡問題、動量與能量問題的理解和應用都會產生重要影響。
因此,這節課承前啟後,在整個高中物理學習中占據著非常重要的地位。
二、教學目標定位
為了讓學生充分進行實驗探究,體驗獲取知識的過程,本節內容分兩課時來完成,今天我說課的內容為本節內容的第一課時。根據上述教材分析,考慮到學生的實際情況,在本節課的教學過程中, 我制定了如下教學目標:
一、知識與技能
1、理解合力、分力、力的合成的概念、理解力的合成本質上是從等效的角度進行力的替代、
2 、探究求合力的方法——力的平行四邊形定則 ,會用平行四邊形定則求合力、
二、過程與方法
1、通過學習合力和分力的概念,了解物理學常用的方法——等效替代法、
2、通過實驗探究方案的設計與實施,體驗科學探究的過程。
三、情感態度與價值觀
1 、培養學生的合作精神,激發學生學習興趣,形成良好的學習方法和習慣、
2、培養認真細致、實事求是的實驗態度、
根據以上分析確定本節課的重點與難點如下:
一、重點
1、合力和分力的概念以及它們的關系、
2、實驗探究力的合成所遵循的法則、
二、難點
平行四邊形定則的理解和運用。
三、重、難點突破方法——教法簡介
本堂課的重、難點為實驗探究力的合成所遵循的法則——平行四邊形定則,為了實現重難點的突破,讓學生真正理解平行四邊形定則,就要讓學生親自體驗規律獲得的過程。
因此,本堂課在學法上採用學生自主探究的實驗歸納法——通過重現獲取知識和方法的思維過程,讓學生親自去體驗、探究、歸納總結。體現學生主體性。
實驗歸納法的步驟如下。這樣設計讓學生不僅能知其然,更能知其所以然,這也是本堂課突破重點和難點的重要手段。
本堂課在教法上採用啟發式教學——通過設置問題,引導啟發學生,激發學生思維。體現教師主導作用。
四、教學過程設計
採用六環節教學法,教學過程共有六個步驟。
教學過程第一環節、創設情景導入新課:
安排兩個同學共提一桶水,再請全班力氣最大的同學來提這一桶水,游戲雖簡單,但能迅速調動學生參與課堂的積極性。然後用圖片引導學生通過作用效果相同得出合力與分力的概念。由此引出——
第二環節、新課教學:
展示合力與分力以及力的合成的概念,強調等效替代法。舉例說明等效替代法是一種重要的物理方法。
那麼如何來求合力呢?先簡單回顧初中所學同一直線上兩個力的合成方法:直接加減即可 。再通過設置三個問題激發學生思維,引導學生猜想合力與分力究竟是什麼關系呢?學生猜想五花八門,產生思維沖突,怎麼辦呢?學生自然會想到通過實驗來尋求問題答案。由此引出——
第三環節、合作探究:
首先,教師展示實驗儀器,讓學生思考如何設計實驗,,如何進行實驗呢?學生面對器材可能會覺得無從下手。再次設置問題引導學生思維,讓學生面對儀器分組討論以下四個問題。
問題1要用動畫輔助說明。在問題2中,教師要強調結點的問題, 用動畫說明。問題3中,直觀簡潔的描述力必須用力的圖示,用圖片說明。問題4讓學生注意測力計的使用,減小實驗誤差。通過對這四個問題的討論,再結合多媒體動畫的展示,使學生對探究的步驟清晰明了。
然後,學生分組實驗,合作探究,記錄合力與兩分力的大小和方向,作出力的圖示。實驗完成後請學生展示實驗結果,應該立即可得出結論一:比較分力與合力的大小,可得互成角度的兩個力的合成,不能簡單地利用代數方法相加減、
那合力與分力到底滿足什麼關系呢?
此時要引導學生思考:既然從數字上找不到關系,哪可不可以從幾何上找找關系呢?學生會立即猜想出O、A、C、B像是一個平行四邊形的四個頂點,OB可能是這個平行四邊形的對角線、哪么猜想是否正確呢?親自實踐才有發言權,學生動手作圖:以OA、OC為鄰邊作平行四邊形OACB,看平行四邊形的對角線與OB是否重合。
學生作圖後發現對角線與合力很接近。教師說明實驗的誤差是不可避免的,科學家經過很多次的、精細的實驗,最後確認對角線的長度、方向,跟合力的大小、方向一致,說明對角線就表示F1和F2的合力、由此得到結論二:力的合成法則——平行四邊形定則。
一、 教材分析
(一)、教材的地位和作用
本節是人教社物理選修3-1第一章第4、5節的內容,本節處在電場強度之後,位於靜電現象前,起到承上啟下的作用。教材從電場對電荷做功的角度出發,推知在勻強電場中電場力做功與移動電荷的路徑無關。利用定義法給出電勢的定義,並通過電勢描述等勢面,對學生能力的提高和對知識的遷移、靈活運用給予了思維上的指導作用。
(二)、學情分析
學生已學習了電荷及庫侖定律、電場強度的知識,對本節的學習已具備基礎知識,但不夠深入,仍需要通過本節的學習進一步培養和提高。
(三)、教學內容
本節課為第一課時,主要內容為概念的引入和對其物理含義的理解。
二、 教學目標分析
根據高中新課程總目標(進一步提高科學素養,滿足全體學生的終身發展需求)的要求和理念(探究性、主體性、發展性、和諧性)、本節教材的特點(思想性、探究性、邏輯性、方法性和哲理性融會一體)和所教學生的學習基礎(知識結構、思維結構和認知結構),本節課的教學目標為:
知識與技能目標:1、理解電勢的概念,知道電勢是描述電場的能的性質的物理量,理解電勢差與零點電勢面位置的選取無關,熟練應用其概念及定義式UAB?WAB進行相關計q
算。明確電勢差、電勢、靜電力的功、電勢能的關系。2、理解電勢是描述電場的物理量,知道電勢與電勢差的關系UAB??A??B,電勢與零勢面的選取有關,知道電場中沿著電場線的方向電勢的變化。
過程與方法目標:利用學生已經掌握的知識進行類比、概括,講述新知識,培養學生對新知識的自學能力,以及抽象思維能力。通過與前面知識的結合,理解電勢能與靜電力做的功的關系,從而更好地了解電勢差和電勢的概念。
情感與價值觀目標:嘗試運用物理原理和研究方法解決一些與生產和生活相關的實際問題,增強科學探究的價值觀。
三、 重難點分析
為更好地完成教學目標,本課教學重點為:理解和掌握電勢差、電勢、等勢面的概念及意義。在本節學習之前,學生已學習過其他力做功,如分子力做功使得分子勢能發生變化,彈簧的彈力做功引起彈性勢能的變化,因此本節教學的難點為把電勢、電勢面與前後知識區別、聯系,並能用此解決相關問題。
四、 教學與學法分析
(一)、學法指導
教學矛盾的主要方面是學生的學。學是中心,會學是目的,因此在教學中要不斷指導學
生學習。現代教育更重視在教學過程中對學生的學法指導,物理教學是以實驗為基礎的,重在啟發思維,教會方法。對於簡諧運動豐富的感性認識,在教學中,收集一些簡諧運動實例,巧用提問,評價激活學生的積極性,調動起課堂氣氛,讓學生在輕松,自主,討論的學習環境下完成學習任務。最後讓學生自由發言,舉出生活中一些簡諧運動,做到從實踐到理論,再從理論到實踐。
(二)、教法分析
本節課設計的指導思想是:現代認知心理學—建構主義學習理論。
建構主義學習理論認為:應把學習看成是學生主動的建構活動,學生應與一定的知識背景即情景相聯系,在實際情況下學習,可以使學生利用已有知識與經驗同化和索引出當前要學習的新知識,這樣獲取的知識,不但便於保持,而且易於遷移到陌生的問題情境中。
本節課採用「誘思引探教學法」。使用投影儀,形象、直觀的展示教學內容,引導學生發現簡諧運動的規律及描述方式,把分析問題的機會留給學生。
五、 教學過程
本節課的教學設計充分體現以學生發展為本,培養學生的觀察、概括和探究能力,遵循學生的認知規律,體現理論聯系實際、循序漸進和因材施教的教學原則,通過問題情境的創設,激發興趣,是學生在問題解決的探索過程中,由學會走向會學,由被動答題走向主動探究。
1、 知識回顧。首先展示圖片,電場對放入其中的電荷有力的作用,此導體內部電荷同樣有
力的作用,此力可以做功,所以電場也有能的性質。
電勢、電勢差的概念比較抽象,在講解時可以通過引入重力場的有關概念進行類比,以增強知識的可感知性,有助於學生理解。因此接下來,復習有關功的知識以及重力做功和重力勢能的關系。功的量度:W?FScos?;重力做功只與位置有關,與經過的路徑無關;重力做功與勢能的關系:WG??Ep;重力勢能是相對的,有零勢能面。
進一步引導學生擴展思維,回顧所學知識,對新知識產生興趣。例如,我們還研究過其它力做功,如分子力做功使得分子勢能發生變化,彈簧的彈力做功引起彈性勢能的變化,那麼電場力做功的情形又是怎樣的呢。
2、 引入新課。
指出上圖:在某一點電荷+Q形成的電場中,將同一電荷放入電場的不同位置A、B兩點,所受到的電場力是不同的,這是因為A、B兩點的電場強度不同,為了研究問題的方便,以勻強電場為例,勻強電場中,電荷從A點移動到B點,電場力的大小F?
Eq為恆力,則電
場力做功大小為:W?EqScos?。在這里,W
類似如重力做功W
因此,將W?EScos?是一個與電荷本身無關的量,?hcos?,也是與物體本身無關的物理量,只與重力場本身性質有關。 這一比值叫A、B兩點間的電勢差,用UAB來表示。
繼續聯系重力勢能提出問題:物體在重力作用下移動的高度差越大,重力勢能的變化也越大,高度差即高度的差值,電勢差也就是電勢的差值,那麼如何定義電場中各點的電勢?給一分鍾同學思考後,引導學生閱讀教材定義,UAB?WAB,若將B點的電勢定義為零電q
勢點,則A點的電勢等於單位正電荷由A點移動到B點——零電勢點時所做的功。因此,老師強調,電勢通常用?表示,電場中某一點的電勢,等於單位正電荷由該點移動到參考點(零電勢點)時電場力所做的功。
3、 強化和延伸知識點。
引導學生思考,指出電勢差與零點電勢的選取無關,但電勢是相對零點電勢而言的,與零點電勢的選取有關。然後課堂給出幾分鍾時間,由學生獨立完成一道例題:設電場中AB
2兩點的電勢差U?2、0?10V,帶電粒子的電量q?1、2?10?8C,把q從A點移動到B點,
電場力做了多少功?是正功還是負功?設UA?UB。
4、 知識小結。(1)、電場中兩點間的電勢差,類似重力場中兩點的高度差,電勢差UAB?WAB,q
U與W、q無關。(2)、電場中某一點的電勢?,等於單位正電荷由該點移動到參考點時電場力所做的功,並且注意電勢的大小與參考點的選取無關。(3)、UB?B??,A?A
沿著電場線的方向,電勢越來越低。
5、 布置作業。布置課後習題,要求學生課後獨立完成。
一、教學任務分析
勻速圓周運動是繼直線運動後學習的第一個曲線運動,是對如何描述和研究比直線運動復雜的運動的拓展,是力與運動關系知識的進一步延伸,也是以後學習其他更復雜曲線運動(平拋運動、單擺的簡諧振動等)的基礎。
學習勻速圓周運動需要以勻速直線運動、牛頓運動定律等知識為基礎。
從觀察生活與實驗中的現象入手,使學生知道物體做曲線運動的條件,歸納認識到勻速圓周運動是最基本、最簡單的圓周運動,體會建立理想模型的科學研究方法。
通過設置情境,使學生感受圓周運動快慢不同的情況,認識到需要引入描述圓周運動快慢的物理量,再通過與勻速直線運動的類比和多媒體動畫的輔助,學習線速度與角速度的概念。
通過小組討論、實驗探究、相互交流等方式 ,創設平台,讓學生根據本節課所學的知識,對幾個實際問題進行討論分析, 調動學生學習的情感,學會合作與交流,養成嚴謹務實的科學品質。
通過生活實例,認識圓周運動在生活中是普遍存在的,學習和研究圓周運動是非常必要和十分重要的,激發學習熱情和興趣。
二、教學目標
1、知識與技能
(1)知道物體做曲線運動的條件。
(2)知道圓周運動;理解勻速圓周運動。
(3)理解線速度和角速度。
(4)會在實際問題中計算線速度和角速度的大小並判斷線速度的方向。
2、過程與方法
(1)通過對勻速圓周運動概念的形成過程,認識建立理想模型的物理方法。
(2)通過學習勻速圓周運動的定義和線速度、角速度的定義,認識類比方法的運用。
3、態度、情感與價值觀
(1)從生活實例認識圓周運動的普遍性和研究圓周運動的必要性,激發學習興趣和求知慾。
(2)通過共同探討、相互交流的學習過程,懂得合作、交流對於學習的重要作用,在活動中樂於與人合作,尊重同學的見解,善於與人交流。
三、教學重點 難點
重點:
(1)勻速圓周運動概念。
(2)用線速度、角速度描述圓周運動的快慢。
難點:理解線速度方向是圓弧上各點的切線方向。
四、教學資源
1、器材:壁掛式鍾,回力玩具小車,邊緣帶孔的旋轉圓盤,玻璃板,建築用黃沙,乒乓球,斜面,刻度尺,帶有細繩連 接的小球。
2、課件:flash課件—— 演示同樣時間內,兩個運動所經過的弧長不同的勻速圓周運動;——演示同樣時間內,兩個運動半徑所轉過角度不同的勻速圓周運動。
3、錄像:三環過山車運動過程。
五、教學設計思路
本設計包括物體做曲線 運動的條件、勻速圓周運動、線速度與角速度三部分內容。
本設計的基本思路是:以錄像和實驗為基礎,通過分析得出物體做曲線運動的條件;通過觀察對比歸納出勻速圓周的特徵;以情景激疑認識對勻速圓周運動快慢的不同描述,引入線速度與角速度概念; 通過討論、釋疑、活動、交流等方式,鞏固所學知識,運用所學知識解決實際問題。
本設計要突出的重點是:勻速圓周運動概念和線速度、角速度概念。方法是:通過對鍾表指針和過山車兩類圓周運動的觀察對比,歸納出勻速圓周運動的特徵;設置地月對話的情景,引入對勻速圓周運動快慢的描述;再通過多媒體動畫輔助,並與 勻速直線運動進行類比得出勻速圓周運動的概念和線速度、角速度的概念。
本設計要突破的難點是:線速度的方向。方法是:通過觀察做圓周運動的小球沿切線飛出,以及由旋轉轉盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布這兩個演示實驗,直觀顯示得出。
本設計強調以視頻、實驗、動畫為線索,注重刺激學生的感官,強調學生的體驗和感受,化抽象思維為形象思維,概念和規律的教學體現「建模」、「類比」等物理方法,學生的活動以討論、交流、實驗探究為主,涉及的問題聯系生活實際,貼近學生生活,強調對學習價值和意義的感悟。
完成本設計的內容約需2課時。
六、教學流程
1、教學流程圖
2、流程圖說明
情境I 錄像,演示,設問1
播放錄像:三環過山車,讓學生看到物體的運動有直線和曲線。
演示:讓學生向正在做直線運動的乒乓球用力吹氣,體驗球在什麼情況下將做曲線運動。
設問1:物體在什麼情況下將做曲線運動?
情境II 觀察、對比,設問2
觀察、對比鍾表指針和過山車這兩類圓周運動。
篇四:渦流
教學目標
知識目標
1、知道渦流是如何產生的;
2、知道渦流對我們的不利和有利的兩個方面,以及如何防止和利用;
情感目標
通過分析事例,培養學生全面認識和對待事物的科學態度、
教學建議
本節是選學的內容,它又是一種特殊的電磁感應現象,在實際中有很多應用,比如:發電機、電動機和變壓器等等、所以可以根據實際情況選講,或者知道學生閱讀、什麼是渦流是本節課的重點內容、
渦流和自感一樣,也有利和弊兩個方面、教學中應該充分應用這些實例,培養學生全面認識和對待事物的科學態度、
教學設計方案
一、引入:引導學生觀察發電機、電動機和變壓器(可用事物或圖片)
提出問題:為什麼它們的鐵芯都不是整塊金屬,而是由許多相互絕緣的薄硅鋼片疊合而成?
引導學生看書回答,從而引出渦流的概念:什麼是渦流?
把塊狀金屬放在變化的磁場中,或者讓它在磁場中運動時,金屬塊內將產生感應電流,這種電流在金屬塊內自成閉合迴路,很象水的旋渦,因此叫做渦流、
整塊金屬的電阻很小,所以渦流常常很大、
(使學生明確:渦流是整塊導體發生的電磁感應現象,同樣遵守電磁感應定律、)
二、渦流在實際中的意義是什麼?
⑴為什麼電機和變壓器通常用相互絕緣的薄硅鋼片疊合而成,就可以減少渦流在造成的損失?
⑵利用渦流原理製成的冶煉金屬的高頻感應爐有什麼優點?
電學測量儀表如何利用渦流原理,方便觀察?
提出上述問題後,讓學生看書、討論回答
三、作業:讓學生業余時間到物理實驗室觀察電度表如何利用渦流,寫出小文章進行闡述、
Ⅱ 高中物理功的教學教案設計
教案是教學成功的重要依據。鑒於教案的重要性,以下是我分享給大家的高中物理功的教案,希望可以幫到你!
高中物理功的教案
【教學目標】
一、知識目標
1.理解功的概念,知道力和物體在力的方向上通過的位移是做功兩個不可缺少折因素。
2.知道功的計算公式W=Fscosα,會用這個公式進行計算。
3.理解正功和負功的概念,知道在什麼情況下力對做正功或負功。
4.知道什麼是幾個力對物體所做的總功,知道幾個力對物體所做的總功等於這幾個力的合力對物體所做的總功。
二、能力目標
調動學生積極參與討論的興趣,培養邏輯思維能力及表述。遵循探究式教學的規律,達到“溫故而知新”的目的。
三、德育目標
通過引導學生對教材所列知識的探究使學生不僅掌握所學的知識,而且掌握探究物理學科知識的方法,並與學習其它學科知識和生活技能的方法融會貫通,達到不僅教書、而且育人的目的。
【教材分析】
本節教材是根據人們的認識習慣循序漸進地安排對“功”知識點的講解的,這也與物理學科的“從特殊到一般,從簡單到復雜”的認識規律相一致。教材在復習初中所學的功的定義,功的兩個要素,及在兩種特殊情況下計算功的方法的基礎上,提出了“在一般情況下力對物體所做功如何計算”的問題,順其自然,符合人們的認識規律。在解決這一問題時,不僅復習了力的分解的相關知識,加深了對力與其分力為“等效替代”關系的理解,而且利用舊的知識解決了新問題,增強了學生學好新知識的信心。而本節要討論的重點知識正功與負功問題也是在推導出功的計算公式之後,結合實際討論力與位移的方向成不同角度時,餘弦函數的不同取值及符號的變更得出來的。至於總功的計算方法的推導,則更加深了學生對合力與分力“等效替代關系的理解。”
【教法建議】
可以按照教材安排的順序,在講解的同時,通過引導和探究,邊講邊議,如果學生條件許可,可採取討論式的教法。並 用多媒體教學手段予以補充。
【教學重點】
功的計算方法及正功負功的物理意義。
【教學難點】
正功和負功的物理意義
【教學過程】
一、功的定義及力對物體所做的功的計算公式
1.新課的引入(復習初中所學的功的定義及功的兩個要素引入新課)
(1)物體受到力作用且在力的方向上通過一段位移,力就對物體做了功。
(2)功的兩個要素:作用在物體上的力及物體在力的方向上通過的位移。
2.思考與討論:功計算公式的推導
(1) 復習兩種特殊情況下功的計算(老師提問,學生回答)
當力的方向與位移方向相同時:W=FS
當力的方向與位移方向垂直時:W=0
(2) 提問:當力的方向與位移方向既不相同又不垂直時,力對物體做的
功如何計算?
老師引導,學生討論:老師把學生的思考方向引向當力的方向與位移方向不平行也不垂直時該力作用在物體上會產生哪些效果。學生討論可以把該力向平行於位移和垂直於位移兩個方向分解,用兩個方向的分力代替該力產生的效果,因此該項力做的功與它的兩個分力做的功等效,從而得出結論。
(3)歸納總結:功的計算方法 W=FScosα
(設計說明:上述方法也是我們常用的研究問題的方法,從特殊到一般的方法以及等效替代法。)
二.正功與負功的物理意義1.思考與討論力與位移所成的角度可以在什麼時候范圍內變化,當角度逐漸增大時會出現什麼情況? 老師引導學生應用數學知識分析。
2,學生討論後得出結論:當力的方向與位移方向的夾角在零度到九十度之間時力沿位移方向的分量與位移方向相同,物體的速度增加;反之,物體的速度減小。因此 ,有如下結論
動力對物體做正功、阻力對物體做負功
(設計說明:運用數學方法解決物理問題的能力也是高考是要求的重要能力,在平時的教學中應不失時機地加以引導,使學生逐步形成這種能力)
三.合力所做的功的計算
1.提出問題:在解決了單個力做功的計算問題後,當物體同時受到多個力作用時,多個力對物體所做的功應如何計算?
(1)各力做的功應如何計算?合力做的功與各力做的功有何關系?(教師引導學生思考,學生討論後得出結論)
(2)這些力既然同時作用在物體上,能否找到一個力能代替這些共同作用 的力的效果?(引導學生回憶合力與分力的關系,得出結論)
(3)教師歸納總結,得出結論:總功的兩種計算方法
先求出各力做的功,再求代數和
先求合力,再求合力做的功
(設計說明:這是簡單到復雜的認識規律在教學中的具體應用,應通過引導讓學生逐步掌握這種方法,對於今後學生進一步學習和適應社會都是極為有利的)
四、例題
引導學生解決課本上的例題,讓學生掌握單個力做功的計算方法,合力做功的計算方法,以及正、負功的含義。
五、知識的拓展
與學生一起討論變力做功的問題,使學生初步形成微元法的觀念。
六、板書設計
(一)功的兩個要素
1.作用在物體上的力。
2.物體在力的方向上通過的位移
(二)功的計算方法
(三)正功和負功
1.當力的方向與位移方向的夾角在於零小於九十度時,力對物體做正功。
2.當力的方向與位移方向的夾角大於九十度小於一百八十度時,力對物體做負功。
(四)兩種計算總功的方法
1.先求各力做的功,再求代數和。
2.先求合力,再求合力做的功。
七、教學反思
首先,本節課最重要是對一些科學研究方法的教學,若僅僅是對這些知識的傳授而不重視科學物理研究方法的教學,則這堂課還不能算是一堂成功的課。其次,在教學過程中應多讓學生自己參與到探究活動中去,這樣讓學生自己通過實踐探究出來的結果比教師告訴得到的結果印象要深刻的多,也讓課堂教學的師生互動有了更好的效果。
高中物理功的知識點
功
功等於力和物體沿力的方向的位移的乘積;
1.計算公式:w=Fs;
2.推論:w=Fscosθ, θ為力和位移間的夾角;
3.功是標量,但有正、負之分,力和位移間的夾角為銳角時,力作正功,力與位移間的夾角是鈍角時,力作負功;
功率
功率是表示物體做功快慢的物理量。
1.求平均功率:P=W/t;
2.求瞬時功率:p=Fv,當v是平均速度時,可求平均功率;
3.功、功率是標量;
功和能之間的關系
功是能的轉換量度;做功的過程就是能量轉換的過程,做了多少功,就有多少能發生了轉化;
動能定理
合外力做的功等於物體動能的變化。
1.數學表達式:w合=mvt2/2-mv02/2
2.適用范圍:既可求恆力的功亦可求變力的功;
3.應用動能定理解題的優點:只考慮物體的初、末態,不管其中間的運動過程;
4.應用動能定理解題的步驟:
(1)對物體進行正確的受力分析,求出合外力及其做的功;
(2)確定物體的初態和末態,表示出初、末態的動能;
(3)應用動能定理建立方程、求解
重力勢能
物體的重力勢能等於物體的重量和它的速度的乘積。
1.重力勢能用EP來表示;
2.重力勢能的數學表達式: EP=mgh;
3.重力勢能是標量,其國際單位是焦耳;
4.重力勢能具有相對性:其大小和所選參考系有關;
5.重力做功與重力勢能間的關系
(1)物體被舉高,重力做負功,重力勢能增加;
(2)物體下落,重力做正功,重力勢能減小;
(3)重力做的功只與物體初、末為置的高度有關,與物體運動的路徑無關
機械能守恆定律
在只有重力(或彈簧彈力做功)的情形下,物體的動能和勢能(重力勢能、彈簧的彈性勢能)發生相互轉化,但機械能的總量保持不變。
1.機械能守恆定律的適用條件:只有重力或彈簧彈力做功。
2.機械能守恆定律的數學表達式:
3.在只有重力或彈簧彈力做功時,物體的機械能處處相等;
4.應用機械能守恆定律的解題思路
(1)確定研究對象,和研究過程;
(2)分析研究對象在研究過程中的受力,判斷是否遵受機械能守恆定律;
(3)恰當選擇參考平面,表示出初、末狀態的機械能;
(4)應用機械能守恆定律,立方程、求解;
高中物理學習方法
(一)、正確的學習態度是前提 “頭腦不是一個要被填滿的容器,而是一把需要被點燃的火把。”在學習中,由於傳統教學模式的影響,使得不少學生在學習上都依賴老師:課前等老師來,課上等老師講,課後等老師布置作業,這是不正確的學習態度。我們倡導的素質教育的一個顯著的特點就是受教育者能主動的學習,主動的發展,充分體現學生的主體地位和教師的主導作用。因此,作為學生正確的學習態度應當是積極主動地參與知識的獲取過程。心理學研究表明:我們會掌握閱讀內容的10%,聽到內容的15%,而親身經歷內容卻能掌握80%。從這里可以看出,在學習上,我們永遠不能等,我們要親身經歷學習過程,動手動腦,以積極的態度投入學習。
(二)、准確地理解並掌握基本概念和基本規律是基礎 學習物理重在理解,在學習過程中,我們要重視對物理現象的觀察和分析使物理概念和規律具有深刻“物”的基礎。要重視得出物理概念和物理規律的過程,或推導出新的物理概念、定理和結論的過程,只有把道理弄明白,學會追根朔源,才能真正的理解。不注意道“理”,只是死記硬背幾個結論,是學不好物理的。不能以看大量的例題和做大量的習題來代替基本概念和基本規律的學習。
把做題作為學習物理的核心內容,會使我們僅局限於所求解的習題范圍去形成基本概念和理解基本概念的含義,使掌握的物理量非常片面,支離破碎,以至很難運用自己的頭腦中的知識去解已做過的習題以外的物理問題。在我們對基本現象、基本概念、基本規律以有充分理解、復習的基礎上,做一定量的習題是必要的,但並不是越多越好。有不少同學以為自己獨立處理問題的能力差的原因是題目做的太少。於是就花大量的時間去做題。解一道題,記住一種解法。這些學生腦子里雖有很多解難題和復雜問題的方法,但一旦遇到自己沒見過的“生題”,腦子里記住的各種題型的解法與不熟悉的物理情景對不上號,仍毫無辦法,於是更加以為自己做過的題型還不夠多。
其實,這些學生可能根本沒有找到自己獨立處理問題的能力差的症結所在。如果我們對一些基本問題和一些比較簡單的習題都是自己經過仔細分析後獨立完成的,並且對求解過程的依據,每一步涉及到的基本概念和基本規律都有深刻的理解,那麼他就具備了獨立解決問題的基礎,在經過解一定量復雜問題的鍛煉,一般就具有較強的獨立處理問題的素質,再碰到“生題”時,能很快的抓住問題的切入點,“生題”也就不“生”了。
(三)、學好解決物理問題的一般思路和科學的方法是關鍵 大數學家笛卡兒曾指出:“最有價值的知識是方法的知識”。學習物理也重在學習思路和方法,學好了解決問題的思路和方法,我們便能舉一反三,觸類旁通,真正的提高解題的能力。從這個意義上講掌握一種解題的思路和科學的方法比會解若干個具體的物理問題更為重要。在物理中,各個板塊都有其解題的一般思路。 如在講應用牛頓運動定律解決實際問題時常用分析思路: 有了解題的一般思路,我們在分析問題時就不至於陷入理不清頭緒,束手無策。物理的解題同樣也遵循一定的科學方法,常用的科學方法有:理想模型法、等效法、微元法、守恆法等。如在講“功和能”的三種關系時:
①動能定理: (合外力的功是物體動能變化的量度)
②重力做功: (重力做功是重力勢能和其它形式能量的相互轉化)
③重力以外的力做功: (機械能和其它形式能的轉化)。都是運用了守恆法。可見,如果懂得會用這些科學的方法,那麼解題的思維過程就能有一定的方向,就會納入一定的軌道,從而能較快地找到解決問題的途徑。
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Ⅲ 高中物理曲線運動教案設計
物體運動軌跡是曲線的運動,稱為「曲線運動」。當物體所受的合外力和它速度方向不在同一直線上,物體就是在做曲線運動.接下來是我為大家整理的高中物理曲線運動教案設計,希望大家喜歡!
高中物理曲線運動教案設計一
學習目標 1、知道什麼是曲線運動,知道曲線運動中速度的方向。
2、理解曲線運動是一種變速運動。
3、理解物體做曲線運動的條件是所受合外力的方向與它的速度方向不在一條直線上。
學習重點 曲線運動中的速度方向和物體做曲線運動的條件。 學習難點 理解並掌握物體做曲線運動的條件。 學習 方法 實驗、講解、歸納、推理 集體備課 個人備課 第一學時 一、課題導入
至今為止,我們只研究了物體沿著一條直線的運動。實際上,在自然界和技術中,曲線運動隨處可見。水平拋出的物體,在落到地面的過程中沿曲線運動;地球繞太陽公轉,軌跡接近圓,也是曲線。拋出的物體,公轉中的地球,他們的運動都是曲線運動。那麼從這一節課開始,我們就要開始研究曲線運動到底具有哪些規律。
目標引領
1、知道什麼是曲線運動,知道曲線運動中速度的方向。
2、理解曲線運動是一種變速運動。
3、理解物體做曲線運動的條件是所受合外力的方向與它的速度方向不在一條直線上。
三、獨立自學
學生自學課本第五章第一節的內容。
引導探究
一、曲線運動的位移:
1.坐標系的選擇:研究物體在同一平面內做曲線運動時,應該選擇 坐標系?
2.位移描述:物體運動到某點時,其位移可盡量用它在 方向的分矢量來表示,而分矢量可用該點的 表示。
二、曲線運動的速度
1.速度的方向:質點在某一點的速度沿曲線在這一點的 方向。
2.運動性質:做曲線運動的質點的速度 發生變化,即速度時刻發生變化,因此曲線運動一定是 運動。
3速度的描述:可以用互相垂直的兩個方向的分矢量叫做分速度,其中vx= vy= 。
三、運動描述的實例:
1.蠟塊的位置:蠟塊沿玻璃管勻速上升的速度為vy,玻璃管向右勻速運動的速度設為vy,從蠟塊開始運動的時刻計時,於是,在時刻t,蠟塊的位置P可用它的x、y兩個坐標表示x= y= 。
2.蠟塊的速度:速度的大小v= ,速度的方向滿足tan=
。
3.蠟塊運動的軌跡:y= ,是一條 。
四、做曲線運動的條件:
1、從動力學看:當物體所受合理的方向與它的速度方向 時,物體做曲線運動。
2、從運動學角度看:物體的加速度方向與它的速度方向 時,物體做曲線運動。
五、目標升華
一、對曲線運動的理解
1、曲線運動的速度;
2、曲線運動的性質;
3、五種類型的運動。
高中物理曲線運動教案設計二
一、設計思想
就《曲線運動》的知識點而言,實際上只有兩個,一是曲線運動的速度方向,二是曲線運動的條件。如果說,教師通過簡單的圖片展示、理論推導後,就將以上兩結論直接告知學生,相信學生也是比較容易接受的,剩下的時間就可以通過習題加以鞏固。但如此,未免有過於注重物理學科知識,而忽略了物理學科思維、物理學科方法等核心素養的嫌疑。因此,解決該問題的關鍵在於施教的理念和方法上。
本節課,教師通過大量的演示實驗,並在問題的引導下,讓學生通過觀察實驗現象,自主獲取實驗結論,進而又通過實驗直接驗證學生所得出的結論,完全遵循伽利略科學實驗的探究方法,即發現問題──猜想──探究──驗證──結論──交流,實際上也是學校提出的問題鏈·導學模式的具體化應用,發現問題——解決問題——感悟問題。在問題發現的環節上,通過開放性的實驗,引導學生思考,發散學生思維;在問題解決的過程中,通過小組合作探究,交流討論,體會知識獲取的樂趣;在問題感悟時,學生自主小結,並將已學知識運用到指導實踐生活當中來,體會STS的意義,提高科學素養。
二、教材分析
教學要求:知道曲線運動的概念,知道曲線運動中速度的方向且理解曲線運動是一種變速運動,知道物體做曲線運動的條件,並掌握速度和合外力方向與曲線彎曲情況之間的關系。
本課是整章教學的基礎,但不是重點內容,通過實驗和討論,讓學生體會到曲線運動的物體的速度是時刻改變的,曲線運動是變速運動,速度的方向是曲線的切線方向。本節課知識內容主要有兩點:1、曲線運動的速度方向如何;2、物體做曲線運動的條件。
三、學情分析
《必修1》,學生已經初步掌握幾種運動,但都局限於直線運動,而曲線運動是最為常見的運動。其實在初中,學生已經學過什麼是直線運動,什麼是曲線運動,也知道曲線運動是常見的運動,但是不知道曲線運動的特點和原因。雖然學生在《必修1》學過速度的矢量性,但是在實際學習中常常忽略了速度的方向,也就是說學生對「曲線運動是變速運動」的掌握有困難。此外,在獲取「曲線運動的速度方向為切線方向」和「合外力與速度不共線,物體做曲線運動」的結論時,雖較為簡單,但實驗驗證過程卻不容易。學生分組實驗時,容易滾跑小鋼珠,要求學生小心配合。幾何作圖可能難以下手,教師可以適當提示。學生主要的學習行為是觀察、回答、實驗。
四、教學目標
1、知識與技能:
(1)知道曲線運動的速度方向並認識曲線運動是一種變速運動
(2)理解物體做曲線運動的條件並掌握軌跡彎曲方向與受力方向的位置關系
(3)會將曲線運動的相關知識應用到生產生活實踐中去
2、過程與方法
(1)經歷發現問題──猜想──探究──驗證──結論──交流的探究過程
(2)經歷並體會研究問題要先從特殊到一般,由定性到定量的過程
(3)嘗試用數學幾何原理在物理研究中應用
3、情感態度與價值觀
(1)主動細心觀察,注意關注身邊的科學,積極參與學習活動
(2)感受到科學研究問題源於生活實踐,獲得的結論服務於生活實踐,體會學以致用的感受
五、重點難點
重點:讓學生體驗獲得「曲線運動的速度方向是切線方向」的實驗過程
難點:如何讓學生獲得物體做曲線運動的條件
六、教學策略與手段
在教學活動上:體現學生的主體性,體現教師的指導性和服務性
在 教學方法 上:以問題為抓手,做到問問相連,環環相扣,從問題的發現,到問題的解決,最後到問題的感悟,形成問題鏈導學;以小組合作形式為依託,小組討論,合作研究,共同進步
在教學程序上:基本上按照加涅信息加工模型。引起注意──告知學生學習目標──刺激回憶先決性的學習──呈現刺激材料──提供學習幫助──引出作業──提供作業──提供反饋──評價作業──促進保持和遷移,通過問題鏈把教、學、練、評有機整合
在學習過程上:突出學生發現問題──猜想──探究──驗證──結論──應用
在認知過程上:突出人類的學習規律和認知規律,即由特殊到一般,由簡單到復雜
在教學理念上:突出科學的研究源於生活實踐,服務於生活實踐,認識到「下結論必須要有科學依據」
七、課前准備
學生無需預習課本,否則像已知謎底的猜謎活動那樣,那些探究的活動和問答沒有意義。
要做好教學用具准備工作,具體教學器材有:遙控飛機模型;飛鏢及飛鏢靶;過山車軌道模型;砂輪;薄膜手套、小鋼珠、紅色印泥、白紙,弧形護欄(塑料+鐵皮),斜面,條形磁鐵,調試多媒體設備。
八、教學過程
曲線運動
師:同學們,上午好!從今天開始,我們進入《必修2》的學習。大家請看這幾種運動:一是小球沿著過山車軌道模型的運動;二是直升機模型機翼及機身的運動。(投影停留在第1頁:標題)
【問題提出環節】
問題一:請同學們觀察,這些運動,有什麼共同點?
生:物體都在做曲線運動
師:從軌跡上來看,這些運動和我們之前學習的直線運動有很大的不同,並且曲線運動在實際生活中無處不在(播放投影第2頁:曲線運動圖片),因此我們有必要對這種運動進行一番研究。我們把軌跡是曲線的運動,稱之為曲線運動。(播放投影第3頁:曲線運動的定義)
問題二:那麼同學們覺得,曲線運動的哪些方面值得我們研究?(開放性問題)
生:物體的位移、速度、加速度、軌跡,物體為什麼做曲線運動等
師:很好。(教師對學生提出的問題,逐一板書,並最後進行逐一評價)同學們剛才提到的這些方面確實都值得研究,我們不妨先從最基礎的開始,本節課我們要解決的主要問題有兩個:一是曲線運動的速度方向如何,二是物體做曲線運動的條件。其他的,我們會在稍後的幾節課中慢慢學習。(播放投影第3頁:本節課的學習內容)
問題三:那大家覺得曲線運動的速度具有什麼特點呢?帶著這樣的問題,我們再來看幾個實驗:一是水滴從旋轉的羽傘上飛出;二是切割機切割鋼鐵產生的火花。(請同學們思考一下,教師適當提示學生)(播放投影第4頁:雨傘+砂輪)
師:大家觀察到的雨滴是如何運動的? 飛濺出來的火花是怎樣運動的?
生:雨滴從雨傘的邊沿飛出來,火花從砂輪邊沿飛濺出來
師:說明了什麼?
生:都是從切線方向出來的。沿著圓周的切線方向,沿著軌跡的切線方向;做曲線運動的物體的速度方向為軌跡的切線方向
師:很好,說明大家觀察還是很仔細的。剛才的幾個運動有個共同點,就是物體都在做圓周運動,有特殊的嫌疑,是不是一般的曲線運動其速度方向也是沿切線方向的呢?為此,我們就通過實驗來進一步驗證這個觀點。(播放投影第5頁:探究活動(1))(回到導學案:活動探究(1))
【問題解決環節】
探究活動(1):曲線運動的速度方向
高中物理曲線運動教案設計三
教學准備
1. 教學目標
知識與技能
1.知道曲線運動中速度的方向,理解曲線運動是一種變速運動.
2.知道物體做曲線運動的條件.
3.學會用作圖法和直角三角形知識解決有關位移和速度的合成、分解問題.
過程與方法
1.學會分析日常生活中的曲線運動.
2.結合牛頓第二定律解釋物體做曲線運動的條件.
3.通過紅蠟塊運動的實驗,觀察並分析在平面直角坐標系中研究物體的運動情況.
情感、態度與價值觀
曲線運動是物體運動的普遍形式,注意觀察身邊不同物體的運動狀態,思考產生不同運動的原因,體驗分析實際問題的樂趣.
2. 教學重點/難點
多媒體、板書
3. 教學用具
4. 標簽
教學過程
一、曲線運動的位移
探究交流:圖中做飛行表演的飛機正在螺旋上升,為了描述飛機的位移,選擇平面直角坐標系可以嗎?如果不可以,應該選擇什麼樣的坐標系?
【提示】飛機不是在一個平面內運動,所以在平面直角坐標系中無法描述它的位移.描述飛機的位移需建立三維坐標系.
1.基本知識
(1)曲線運動
質點運動的軌跡是曲線的運動.
(2)建立坐標系
研究在同一平面內做曲線運動的物體的位移時,應選擇平面直角坐標系.
(3)描述
對於做曲線運動的物體,其位移應盡量用坐標軸方向的分矢量來表示.
2.思考判斷
(1)人造衛星圍繞地球的運動是曲線運動.(√)
(2)研究風箏的運動時,可以選擇平面直角坐標系.(×)
(3)當物體運動到某點時,位移的分矢量可用該點的坐標來表示.(√)
二、曲線運動的速度
探究交流
在砂輪上磨刀具時,刀具與砂輪接觸處的火星沿什麼方向飛出?轉動雨傘時,雨傘上的水滴沿什麼方向飛出?由以上兩種現象你能得出什麼結論?
【提示】火星將沿砂輪與刀具接觸處的切線方向飛出,雨滴將沿傘邊上各點所在圓周的切線方向飛出.由這兩種現象可以看出,物體做曲線運動時,在某點時的速度方向應沿該點所在軌跡的切線方向.
1.基本知識
(1)速度的方向
質點在某一點的速度,沿曲線在這一點的切線方向.
(2)運動性質
做曲線運動的質點的速度的方向時刻發生變化,即速度時刻發生變化,因此曲線運動一定是變速運動.
(3)描述
用速度在相互垂直的兩個方向的分矢量表示,這兩個分矢量叫做分速度.
2.思考判斷
(1)噴泉中斜射出的水流,其速度方向沿切線方向.(√)
(2)曲線運動的速度可以不變.(×)
(3)分速度是標量.(×)
3.曲線運動的速度特點
曲線運動速度的特點:一是速度時刻改變;二是速度方向總是沿切線方向.
(1)曲線運動中質點在某一時刻(或某一位置)的速度方向,就是質點從該時刻(或該點)脫離曲線後自由運動的方向,也就是曲線上這一點的切線方向.
(2)速度是一個矢量,既有大小,又有方向,假如在運動過程中只有速度大小的變化,而物體的速度方向不變,則物體只能做直線運動.因此,若物體做曲線運動,表明物體的速度方向發生了變化.
三.運動描述的實例
探究交流:在蠟塊運動的描述中,如果只讓玻璃管向右移動的速度變大,蠟塊的速度如何變?
1.基本知識
(1)蠟塊的位置(如圖5 1 2所示)
蠟塊沿玻璃管勻速上升的速度設為vy,玻璃管向右移動的速度設為vx.從蠟塊開始運動的時刻計時,於是在時刻t,蠟塊的位置P可以用它的x、y兩個坐標表示,x=vxt,y=vyt.
(2)蠟塊的速度
四、物體做曲線運動的條件
1.基本知識
(1)當物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時,物體做曲線運動.
(2)當物體加速度的方向與速度方向不在同一直線上時,物體做曲線運動.
2.思考判斷
(1)物體做曲線運動時,合力一定是變力.(×)
(2)物體做曲線運動時,合力一定不為零.(√)
(3)物體做曲線運動時,加速度一定不為零.(√)
探究交流
你能 總結 出物體做直線運動的條件嗎?
五、運動性質和軌跡的判斷
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Ⅳ 高中物理優秀教案
教學目標
一、知識與技能
1、讓學生自己總結生活中與磁有關的現象,了解現實生活中的各種磁現象和應用,培養學生的總結、歸納能力。
2、通過實驗了解磁與磁、磁與電的相互作用,掌握電流磁效應現象。使學生具有普遍聯系事物的能力,培養觀察實驗能力和分析、推理等思維能力。
3、通過直觀的多媒體手段讓學生熟悉了解地磁場和其他天體的磁場及與之有關的自然現象。
二、過程與方法
1、讓學生參與課前的准備工作,收集課外的各種磁有關的現象和應用。
2、在電流磁效應現象的教育中,本節課採用類似科學研究的方式,還原物理規律的發現過程,強調學生自主參與。
3、學生對物理現象進行分析、比較、歸納,採用老師與學生雙向交流感知現象下的物理規律的普遍聯系。
三、情感態度價值觀
1、對奧斯特的電流磁效應現象的教育中,要讓學生知道奧斯特的偉大在於揭示電和磁的聯系,打開了科學中一個黑暗領域的大門。也讓學生懂得看似簡單的物理現象在它發現的最初過程中是如何的艱難。
2、通過知識的學習,培養學生學科學、愛科學、用科學的精神,樹立起事物之間存在普遍聯系的觀點。通過學習中國古代對磁的應用,加強愛國主義教育。
3、強調學生通過自主參與類似科學研究的學習活動,獲得親身體驗,產生積極情感。
重點難點
電流磁效應的研究是本節課的重點,也是難點
教學設計思想
1、這是磁場章節的第一節課,教學過程應重在顯示學生對磁這一知識的了解和對磁知識的生活的體驗。為此,本節課採用以問題為主線、實驗為基礎的教學策略。問題情景的創設,是思維的啟動點和切入口,而實驗是物理研究的理論支持。
2、電流磁效應的研究是本節課的重點,在設計中可讓學生自己討論研究的思想,在這基礎上再提出奧斯特的實驗及其研究過程中出現的困難。然後自然得過渡到磁場對電流的作用上來。
3、在天體磁場的教學中,本設計注意用多媒體手段,將大量的圖片、影象資料傳遞給學生,讓學生了解中國古代對地磁的應用及其它天體磁場的認識,提高課堂的趣味性和教學效果。
教學過程設計
一、課前調查、准備
教師提出問題:1、你對生活中有關磁的現象和應用了解多少,能否舉出你所熟悉的一些現象和應用呢?
任務:在課前請同學通過網路去獲知磁有關的知識
二、實驗演示,引入新課
1、利用磁鋼堆硬幣積木。
實施過程:在木凳的下方可事先藏一小塊磁鋼,在木凳的上方在磁鋼的磁化作用下可堆起四層高的硬幣積木。
2、演示「磁懸副小實驗
師:以上兩實驗的現象是如何出現的呢?具體的奧妙在那裡呢?
學生非常新奇,對實驗中出現的現象猜測各種原因,激起學生學習磁知識的興趣
三、實驗探索、新課教學
師:在初中我們已接觸了一些磁有關的知識,生活中有哪些與磁有關的現象和應用?同學之間可互相討論。
(因課前有準備,學生相對比較活躍,要充分把學生所知道的知識表述出來)
師:對磁的認識和應用,早在我國古代就開始了
多媒體投影補充說明磁有關的現象和應用:
1、天然磁石(成分:Fe3O4)
2、司南的照片
東漢王充在《論衡》中寫道:「司南之杓,投之於地,其柢指南」
3、磁懸浮列車
上海磁懸浮列車專線西起上海地鐵龍陽路站,東至上海浦東國際機場,列車加速到平穩運行之後,速度是430公里/小時。這個速度超過了F1賽事的最高時速,車廂里上下顛簸很小,左右搖擺得相對還大一些。
4、飛鴿依靠地磁場識路等
從學生最熟悉的磁知識著手,引出磁的一些概念:
磁鐵吸引鐵質物質
5、實物投影指南針的指向
磁性:磁體能吸引鐵質物體的性質
磁極:磁體中磁性最強的區域。從中引出N、S極的定義。
讓學生從磁鐵使鐵質物體磁化聯繫到電能使鐵質物體磁化,從而來說明電與磁的關系,引出奧斯特電流磁效應現象。
師:磁鐵能吸引鐵釘,鐵釘是磁鐵嗎?為什麼磁鐵可以吸引鐵釘?
學生回答:鐵釘被磁化
師問:那麼在自然界中還有沒有什麼其他的東西能使鐵質物體磁化的呢?
(請同學互相幫助想一想,然後回答)
學生:電流可以使鐵質物體磁化
可以向學生說明:1731年,英國商人發現雷電後,刀叉具有磁性。1751年,富蘭克林發現萊頓瓶放電可以使縫衣針磁化。
另師:自然界中磁鐵的相互作用早已被人所知,同名磁極排斥,異名磁極吸引,這與我們學過的什麼力的作用很相似?
學生:電荷之間的作用力相似。
師:那麼會不會說明兩者存在聯系呢?如果讓你去研究電與磁的關系,你會如何去設計?
學生由於已受初中磁知識學習的影響,大部分都提出讓通電導線對小磁針作用。
投影介紹奧斯特的生平
實驗演示奧斯特的電流磁效應:
師說明:在奧斯特研究的最初,他受到力總是沿著物體連線方向這個觀念的影響,總是在沿電流的方向放置磁針,使磁針在導線的延長線上,均以失敗告終。1820年4月,在一次講課中,他偶然把導線沿南北放置在一個帶玻璃罩的指南針的上方,通電時磁針轉動了
老師在此說明奧斯特的生平和發現電流磁效應的歷程,讓學生知道每一次科學新發現是艱難的,需要付出的是前期不斷的努力和對科學的執著、自信。
實驗說明:通電導線會產生磁場,對磁針產生力的作用。
提問:既然電流對磁鐵有力的作用,那麼磁鐵是否也應該對通電導線有力的作用呢?
Ⅳ 高中物理教學設計三維目標怎麼寫
1 . 知識與技能:學生該節課應該掌握的知識,應該培養的能力。
技能是在解決問題時所需要的技巧,能力。
2 . 過程與方法:是學生獲得新知識有效的學習來自於學生對知識獲取全過程的有效參入。
3 . 情感態度與價值觀:在教學過程中,應巧設機關,
使學生產生」柳暗花明之感「提出與所學知識相關
的問題來激活學生的思維,使之主動學習。
Ⅵ 高中物理楞次定律教案設計
楞次定律是能量守恆定律在電磁感應現象中的具體體現。接下來是我為大家整理的高中物理楞次定律教案設計,希望大家喜歡!
高中物理楞次定律教案設計一
【教材分析】
楞次定律作為本章的第3節內容,與第1節「劃時代的發現」、第2節「探究感應電流的產生條件」一起,從感應電流的角度來認識電磁感應現象,這是認識電磁感應現象的第一個階段,也是學習電磁感應現象的基礎,為後面深入地從感應電動勢來認識電磁感應現象打下了基礎。
楞次定律是本章教學的重點與難點。一是涉及的因素多(磁場方向、磁通量的變化、線圈繞向、電流方向等)關系復雜;二是規律比較隱蔽,其抽象性和概括性很強。因此學生理解楞次定律有較大的難度,成為本章教學難點。課程標准要求在楞次定律的教學中「通過實驗探究,理解楞次定律」。因此,學習本課需要注意的是引導學生在實驗的基礎上,鼓勵學生 總結 規律,培養操作能力和探究意識。在探究楞次定律後,通過應用楞次定律進行有關判斷,可以幫助學生深刻理解楞次定律,順利突破這一難點。
【教學目標】
1、知識與技能目標的細化過程:
課程內容標准:通過實驗探究,理解楞次定律。
第一步:分解內容標准,尋找關鍵詞。
行為條件 + 行為動詞 + 核心名詞
通過實驗探究 理解 楞次定律
第二步:分解關鍵詞,構建概念圖。
內容 概念體系 知識地位 楞次定律 楞次定律的內容、含義 重要 感應電流的方向 非常重要 第三步:根據概念圖,分解行為動詞,確定行為條件,確定行為程度。
內容 概念體系 特徵 行為
動詞 確定行為
條件 行為
程度 學生
經驗
楞次定律 楞次定律的內容 具體 說出 通過觀察和實驗探究歸納總結 准確 無前備經驗 「阻礙變化」的含義 抽象 闡述 分析實驗數據 准確 無前備經驗 感應電流的方向 具體 判斷 運用楞次定律 熟練 無前備經驗
綜合上述思考,得到以下知識與技能目標:
(1)通過觀察和實驗探究歸納總結准確說出楞次定律的內容。
(2)分析實驗數據,准確闡述楞次定律內容中「阻礙變化」的含義。
(3)熟練運用楞次定律判斷感應電流方向。
2、過程與 方法
(1)通過實踐活動,觀察得到的實驗現象,體驗楞次定律實驗探究的過程,提高分析論證,概括及表述的能力。
(2)通過應用楞次定律判斷感應電流的方向,培養應用物理規律解決實際問題的能力。
3、情感、態度與價值觀
(1)感受科學家對規律的研究過程,學習他們對工作嚴肅認真不怕困難的科學態度。
(2)學會欣賞楞次定律的簡潔美。
【教學重點】
1.楞次定律的獲得及理解。
2.應用楞次定律判斷感應電流的方向。
【教學難點】
對楞次定律「阻礙變化」的理解及實際應用。
【學情分析】
1.已有知識與技能基礎: 學生已經掌握了電流、電場、磁場基礎知識;已經知道了通電導線在磁場中的受力方向以及右手螺旋定則;已經利用(條形磁鐵、電流計、線圈等)實驗器材研究感應電流產生的條件。?
2.心理基礎與可能產生的思維阻礙:?
「楞次定律」其理論的抽象性和知識的復雜性比前面知識高了一個層次.前面學習的「電場」和「磁場」只局限於從「靜態場」方面考慮,而「楞次定律」所涉及的是變化的磁場與感應電流的磁場之間的相互關系,是一種「動態場」,「由靜到動」是一個大的飛躍,學生要難理解得多。?
「楞次定律」涉及的物理量多,關系復雜,產生感應電流的原磁場與感應電流的磁場兩者都處於同一個線圈中,且感應電流的磁場總要阻礙原磁場的變化,它們形成相互依賴又相互排斥的矛盾。在講授時,如果不明確指出各個物理量之間的關系,使學生有一個清晰的思路,勢必造成學生思路混亂,影響學生對該定律的理解。?
從學生的原有知識水平來看,大多數學生的 抽象思維 和空間想像能力還比較低,對物理知識的理解、判斷、分析、推理常常表現出一定的主觀性、片面性和表面性,要能夠理解「楞次定律」,必須具備一定的抽象思維能力,在物理觀念上要有所更新。
【教法和學法】
1.教法:秉承「科學探究」、「教師為主導,學生為主體」的教學理念。主要採用實驗探究法、利用「中介」研究和表述問題的方法、比較總結法等教學方式,運用觀察、引導、實驗、多媒體輔助教學等展開教學。
2.學法:實驗觀察、小組討論、歸納總結、抽象概括等。
【教學器材】
1.教師實驗:鋁管兩根(1米)、小圓柱形磁鐵和木塊、條形磁鐵、電池、靈敏電流計、線圈、楞次定律演示儀等。
2.學生實驗:靈敏電流計、線圈、條形磁鐵、電池、導線等。
3.教學課件。
【教學過程】
教學
流程 教師活動 學生活動 設計意圖 新課
引入 演示實驗:
1、永磁鐵靠近、遠離楞次定律演示儀的鋁圓環。
2、小圓柱形磁鐵和木塊分別通過兩根相同鋁管。
問:大家看到了什麼現象?如何解釋我們看到的現象?導入新課。 觀看實驗現象,思考。帶著好奇心進入學習狀態。? 激發學生學習興趣。 復習
提問 1、提問:感應電流產生的條件?
2、演示上節課的實驗,引導學生觀察並回答:
= 1 GB3 ① 靈敏電流表指針偏轉說明迴路中產生了感應電流,左右偏轉又能說明什麼?
高中物理楞次定律教案設計二
(一)知識與技能
1.掌握楞次定律的內容,能運用楞次定律判斷感應電流方向。
2.培養觀察實驗的能力以及對實驗現象分析、歸納、總結的能力。
3.能夠熟練應用楞次定律判斷感應電流的方向
4.掌握右手定則,並理解右手定則實際上為楞次定律的一種具體表現形式。
(二)過程與方法
1.通過實踐活動,觀察得到的實驗現象,再通過分析論證,歸納總結得出結論。
2.通過應用楞次定律判斷感應電流的方向,培養學生應用物理規律解決實際問題的能力。
(三)情感、態度與價值觀
在本節課的學習中,同學們直接參與物理規律的發現過程,體驗了一次自然規律發現過程中的樂趣和美的享受,並在頭腦中進一步強化「實踐是檢驗真理的唯一標准」這一辯證唯物主義觀點。
教學重點、難點
教學重點:1.楞次定律的獲得及理解。
2.應用楞次定律判斷感應電流的方向。
3.利用右手定則判斷導體切割磁感線時感應電流的方向。
教學難點:楞次定律的理解及實際應用。
教學方法
探究法,講練結合法
教學手段
靈敏電流表、外標有明確繞向的大線圈、條形磁鐵、導線。
教學過程
引入:鋁環在通電的線圈上方漂浮。
一、復習提問
產生感應電流的條件是什麼? (學生回答)
穿過閉合迴路的磁通量發生變化
二、實驗設想:探究感應電流的方向,我們可以探究感應電流的磁場和原磁場的關系。
1.實驗探究:(學生分組實驗)
(1)選舊干電池用試觸的方法查明電流方向與電流表指針偏轉方向的關系.
明確:對電流表而言,電流從哪個接線柱流入,指針向哪邊偏轉.
(2)閉合電路的磁通量發生變化的情況:
實線箭頭表示原磁場方向,虛線箭頭表示感應電流磁場方向.
分析:
(甲)圖:當把條形磁鐵N極插入線圈中時,穿過線圈的磁通量增加,由實驗可知,這時感應電流的磁場方向跟磁鐵的磁場方向相反.
(乙)圖:當把條形磁鐵N極拔出線圈中時,穿過線圈的磁通量減少,由實驗可知,這時感應電流的磁場方向跟磁鐵的磁場方向相同.
(丙)圖:當把條形磁鐵S極插入線圈中時,穿過線圈的磁通量增加,由實驗可知,這時感應電流的磁場方向跟磁鐵的磁場方向相反.
(丁)圖:當條形磁鐵S極拔出線圈中時,穿過線圈的磁通量減少,由實驗可知,這時感應電流的磁場方向跟磁鐵的磁場方向相同.
在兩種情況中,感應電流的磁場都阻礙了原磁通量的變化.
學生填寫下表:
圖號 動作 原磁場B0的方向 原磁通量的變化 感應電流的方向 感應電流磁場B』的方向 B0與B』方向的關系 甲 插入N極 乙 插入S極 丙 拔出N極 丁 拔出S極 2、實驗結論:凡是由磁通量的增加引起的感應電流,它所激發的磁場一定阻礙原來磁通量的增加;凡是由磁通量的減少引起的感應電流,它所激發的磁場一定阻礙原來磁通量的減少.(讓學生上講台表述自己的結論,然後教師引導得出楞次定律)
楞次定律--感應電流具有這樣的方向,就是感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化.
高中物理楞次定律教案設計三
一、分析教材
電磁感應這一章內容在選修3-2裡面是最重要的一章,而第三節《楞次定律》更是重中之重,本節讓學生通過實驗探究總結出判斷感應電流方向的規律,體現了「過程與方法」這一具體課程目標,讓學生經歷科學探究過程,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。
二、分析學生
學生是教學的對象,是課堂的主體,一切教學活動都是為主體服務的。學生由於基礎不一,知識水平和認知水平不同,在接受「楞次定律「時肯定會出現「參差不齊」的現象。因而,為了讓盡可能多的學生理解「楞次定律」,教學就應該建立在學生的基礎上,教學進程就要根據學生的實際情況進行設計,用多樣話的手段來幫助學生突破障礙,提高課堂效率。
三、教學目標
?1.通過實驗探究得出感應電流與磁通量變化的關系,並會敘述楞次定律的內容。
?2.通過實驗過程的回放分析,體會楞次定律內容中「阻礙」二字的含義,感受「磁通量變化」的方式和途徑。
?3.通過實驗讓學生經歷科學探究過程,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。
四、教學重點
楞次定律探究實驗設計和實驗結果的總結。
五、教學難點:
1.從靜到動的一個飛躍
「楞次定律」所涉及的是變化的磁場與感應電流的磁場之間的相互關系,是一種「動態場」,並且「靜到動」是一個大的飛躍,所以學生理解起來要困難一些。
2.?內容、關系的復雜性
「楞次定律」涉及的物理量多,關系復雜。產生感應電流的原磁場與感應電流的磁場兩者都處於同一線圈中,且感應電流的磁場總要阻礙原磁場的變化,它們之間既相互依賴又相互排斥。如果不明確指出各物理量之間的關系,使學生有一個清晰的思路,勢必造成學生思路混亂,影響學生對該定律的理
六、教材課型實驗探究課
七、教學准備多媒體課件、電磁爐、楞次定律演示儀、試驗單
八、教學方法實驗教學
九、教學過程
1、復習引題
師:電現象和磁現象之間有緊密的聯系。奧斯特發現了電流的磁效應,即電流能在其周圍激發磁場。請同學判斷以下三種電流的磁場。(課件演示問題、提問學生)
生:判斷回答,用安培定則判斷
師:電能生磁,磁也能生電。法拉第發現了磁場可以使導線中何產生電流,這個現象叫電磁感應現象,產生的電流叫感應電流,我們先看演示實驗。
師(演示實驗):條形磁鐵穿過豎直方向的閉合線圈,靈敏電流計的指針左右來回擺動。
問:我們回顧一下產生感應電流的條件是什麼?
生:當閉合線圈中磁通量發生變化時,閉合線圈中就有感應電流。
師:電流激發的磁場與原磁場之間有一個相互作用,我們通過幾個有趣實例來看看它們之間相互作用時有什麼樣的現象。
?2.實驗演示
(1)電磁爐通電時,閉合的錫箔紙圈跳起。?
?提問:大家觀察到了錫紙跳起,是什麼原因呢?
生:錫紙圈中有感應電流造成的
(2)楞次定律演示儀演示實驗過程:
?①先介紹裝置結構
?②演示實驗現象
提問:為什麼磁鐵在穿過閉合迴路時鋁環運動了,而穿過不閉合的鋁環時鋁環沒動?
生:閉合的鋁環中有感應電流,磁場對電流有力的作用。
問:從上面兩個實驗中,大家觀察到了奇特的相互作用,要想掌握利用這種相互作用為我們服務,我們必須要知道電磁感應中電流的方向。
感應電流的方向由那些因素決定?遵循什麼規律?我們需要通過實驗來探究這個問題。
3、學習新知,開始探究過程
(1)教師主導,設計探究感應電流方向的方案
師:我們要解決感應電流的方向問題,我們要把上節課中的演示實驗再搬回來。
①?介紹實驗裝置,線圈的繞向,電流進入時靈敏檢流計指針的偏轉情況。
②方案中有四種相對運動情況。給學生每人發一張實驗數據採集表格,做實驗填表格。
(2).實驗過程,採集數據。
請一組2名同學上講台輔助實驗,一個同學演示實驗,另一個同學完成小黑板上的感應電流和感應磁場的方向。
(3)師生共同分析,從個性中找出共性,總結規律
師:大家觀察比較四種情況下的到的實驗數據,我們能不能發現他們的共同特點?請同學回答。
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Ⅶ 高中物理功率教案設計
功率是指物體在單位時間內所做的功的多少,即功率是描述做功快慢的物理量。接下來是我為大家整理的高中物理功率教案設計,希望大家喜歡!
高中物理功率教案設計一
一、課前部分
【設計思想】:
1.教材分析:
功率是反映力做功快慢的物理量。功率的概念廣泛應用與人們的日常生活和科技之中。學生在初中已經學過功率的概念,引入這一概念並不困難。教科書在本節中首先通過兩台起重機做功相同,時間不同,引出功率的概念和定義式,並通過對動力機械的分析,討論了額定功率和實際功率,最後,根據對物體做功的公式和運動學公式導出功率與速度的關系。
2.學情分析:
初中時學生已經學過功率的初步知識,前面一節學習了功的概念,為本節的教學奠定了一定的基礎。在此基礎上,進一步區分額定功率和實際功率,了解平均功率、瞬時功率。
3.設計思路:
本節講述功率的概念,功率公式的應用。功率的概念、功率的物理意義是本節的重點內容,通過類比的 方法 ,比較速度是描述位移變化快慢的物理量,來對功率進行理解。如果學生能懂得做功快慢表示的是能量轉化的快慢,自然能感悟出功率實際上是描述能量轉化快慢的物理量。要使學生確切地理解公式P=Fv的意義,要通過例題的教學,使學生會應用基本公式進行計算,對平均功率和瞬時功率有所理解。
瞬時功率的概念學生較難理解,這是難點。學生往往認為,在某瞬時物體沒有位移就沒有做功問題,更談不上功率了。如果學生沒有認識到功率是描述能量轉化快慢的物理量,這個難點就不易突破,因此,在前面講清楚功率的物理意義很有必要,它是理解瞬時功率概念和物理意義的基礎。
關於發動機的額定功率與汽車的最大速率之間的關系,採用公式分析加圖像表述的形式進行,以便通過分析汽車由開動到勻速行駛的物理過程,使學生養成分析物理過程的習慣,避免簡單地套用公式。
【教學目標】:
知識與技能
1. 理解功率的的概念。
2. 知道功率的定義和定義式 ,能夠用公式 解答有關的問題。
3. 正確理解公式P=Fv的意義,區別什麼是瞬時功率,什麼是平均功率,並能用來解釋現象和進行計算。
4. 能用公式P=Fv討論汽車等交通工具的啟動問題。
過程與方法
通過實例體驗功率概念的形成過程及功率的實際意義,理解功率概念。
從功率概念的定義,體會用比值方法建立物理概念的方法。
理解功率與力和速度的關系。會利用功率的兩個公式來解釋現象和進行計算。
情感態度與價值觀
通過功率概念建立的探究過程,培養學生敢於發表自己的觀點,堅持原則,善於合作的良好習慣。
通過對生活中機械的實際功率、額定功率的觀察和測量,培養學生積極思考並學以致用的思想。
【學習重難點】:
1. 功率的概念和計算公式。
2. P=Fv及其應用。
【 學習方法 】:類比學習、圖像分析。
【課時安排】:2課時。
二、課堂部分——教學過程
【認知與探究】:
教學環節 教學內容 師生互動 設計意圖 通過具體事例以及類比法找出表示做功快慢的通用表示,引入功率的概念 下表是三台起重機在工作時的有關數據記錄
起重機編號
被吊
物重
勻速上升速度
所用時間
做功
2×103N
4m/s
4s
3.2×104J
4×103N
3m/s
4s
4.8×104J
1.6×104N
2m/s
1s
3.2×104J
比較三個起重機做工的快慢?
比較A和B:它們做功時間相等,WA<wb p="" ,b做功比a快。
比較A和C:它們做功相等, tA<tb p="" 教師:功是能量轉化的量度,人們十分關注做功的多少。不同的機器或物體做功有快有慢,如何來衡量做功的快慢呢?請同學們思考並提出解決方案。
學生可能有以下認識:
1.選擇相同時間,比較做功多少,做功多的,做功就快;
2.選擇做相同的功,比較做功的時間長短,時間長的,做功就慢;
3.類比「速度」的定義方法,用做功和完成這些功所花的時間的比值來定義「功率」。 引導學生思考:如何比較物體做功快慢?討論中注意培養學生的 發散思維 能力和批判思維能力。
對學生提出的各種方案可能有問題或不完整,教師應鼓勵學生在交流中補充完善自己的認識。教學中注意引導學生類比如「速度」、「加速度」概念的定義方法,體會比值法定義功率概念。 (一)功率P的有關內容 1.功率的定義:功跟完成這些功所用時間的比值,叫做功率
功率是表示物體做功快慢的物理量的物理量,功率是標量,在國際單位制中功率的單位是瓦特。
2.功率的定義式:
3.物理意義:表示物體做功快慢的物理量。
4.單位:國際單位:瓦特(w),常用單位:千瓦(kw) 討論與交流:
小實驗:把一段粉筆放在書的封面上,打開書的封面形成一個斜面,並使粉筆開始下滑。請同學仔細分析一下,在下滑的過程中粉筆共受到幾個力的作用?哪些力做正功?哪些力做負功?哪些力不做功?如果斜面的傾角增大,情況會有什麼變化?傾角增大時,功率是否也增大? 說明:用已知物理量的比值定義新的物理量,是建立物理概念常用的方法。使用該方法能夠進一步揭示和表述被探究對象的某些物理性質及變化規律,像我們已經研究過的速度、加速度等物理量就是用這種方法來定義的。 (二)、額定功率和實際功率 1.額定功率:指動力機器長時間正常工作時的最大輸出功率,也就是機器銘牌上的標稱值。額定功率是動力機器的重要性能指標,一個動力機器的額定功率是一定的。
2.實際功率:指機器工作時實際輸出的功率。
動力機器不一定在額定功率下工作,機器長期正常工作時的實際功率總是小於或等於額定功率。實際功率不應大於額定功率。實際功率長時間大於額定功率時會縮短機器使用壽命甚至會損壞機器(短時間內實際功率略大於額定功率是可以的。 教師:人力直接做功能否像汽車做功那樣快呢?汽車做功能否像飛機做功那樣快呢?人如果做功過快,會產生什麼後果呢?汽車超負荷運轉會產生什麼後果呢?
教師:奧運 長跑 運動員能否用100m 短跑 的速度來完成5000m的賽跑路程呢?為什麼? 讓學生通過思考自己身邊所熟悉的問題,認識額定功率和實際功率的概念以及概念的意義。
(三)、功率與速度:P=Fvcosθ 1.表達式推導:
2.式中F是對物體做功的力,v是物體的運動速度,θ是F和速度v之間的夾角。
3.在F和v同向時θ=0,表達式為:P=Fv。
4.P=W/t是功率的定義式,它普遍適用,不管是恆力做功,還是變力做功,不管是機械功還是電功等它都適用。但由它求得的一般是平均功率。公式P=Fvcosθ,式中θ為F與 v 的夾角。v為物體的對地速度。當v為平均速度時,求得的功率為平均功率,當v為瞬時速度時,求得的功率為瞬時功率。 教師:一部汽車載重時和空車時,在公路上以相同的速度行駛,試討論這兩種情況下汽車的輸出功率是否相同?為什麼?
學生的回答可能有:
⑴載重汽車與地摩擦力較大,牽引力也大,由於行駛速度一樣,故相同時間內,載重車的牽引力做功較多,所以載重汽車的輸出功率較大;
⑵載重汽車行駛得比空車慢,因此功率較小;
⑶載重汽車比空車費力,因此載重車的輸出功率較空車時要大些。 上述分析討論的目的是啟發學生思考功率與力和速度有何關系。學生分析可能會出現片面和不完整回答,教師要參加到學生的討論分析中,幫助、啟發和引導學生形成正確的認識。得出正確的答案。
接著,教師引導學生思考,如何計算牽引力的功率。(讓學生根據所學知識和功率定義式進行推演,培養良好的科學思維能力和思維習慣) (四)、力的平均功率和瞬時功率 1.平均功率
(1)描述力在一段時間內做功的快慢。
(2)計算公式:
P=W/t ①
②
θ=0時, P=Fv ③
注意:應用②③式計算時注意:力F必須是恆力,v為一段時間t內的平均速度。
(3)平均功率對應於一段時間或一個過程,並且同一物體在不同時間段內的平均功率一般不相同,因此說平均功率時一定要說明是哪一段時間內的平均功率。
2.瞬時功率
(1)力在某一時刻的功率,對應於物體運動的某一時刻或某一位置。
(2)計算公式:
P=Fvcosθ
P=Fv (F與v同向時)式中v表示某一時刻的瞬時速度。 教師引導學生閱讀課本56頁做一做。
分析討論:
由v=s/t求出的是物體在時間t內的平均速度,代入公式P=Fv求出的功率是F在時間t內的平均功率;如果t取得足夠小,則v表示瞬時速度,此時由P=Fv求得的功率就是F在該時刻的瞬時功率。即當v為平均速度時,求得的功率就是平均功率,v為瞬時速度時,求得的功率就是瞬時功率。 總結 :
v是平均速度 ,P是平均功率 (F為恆力,且F與 同向)。
v是瞬時速度,P是瞬時功率。
說明:如果物體做勻速直線運動,由於瞬時速度與平均速度相等,故此時平均功率等於瞬時功率。
(五)、對公式P=Fv的討論 1.此公式的意義是:當力F與物體運動(瞬時)速度v方向一致時,力的實際瞬時功率就等於力F和運動速度v的乘積,對於機車(汽車、火車等交通工具或動力裝置),牽引力F與物體運動速度v一般方向一致,可用公式P=Fv計算實際瞬時功率(稱牽引力的功率、發動機的輸出功率),特別注意:F為機車的牽引力,並非機車所受的合力。
2.當P一定時,F∝1/v,即做功的力越大,其速度就越小,如:汽車在發動機功率一定時上斜坡,司機用換擋的辦法(變速調節裝置)減小速度以獲得較大的牽引力滿足上坡的需要。
高中物理功率教案設計二
【教學目標】
知識和技能
1.知道功率的物理意義、定義式、單位。
2.理解功率的導出式P=F·v的物理意義,並掌握其用法,會利用功率的兩個公式來解釋現象和進行計算。
3.理解平均功率和瞬時功率,了解平均功率、瞬時功率、額定功率、實際功率的區別與聯系。
過程和方法
1.通過實例體驗功率概念的形成過程及功率的實際意義,通過功率的定義過程,體會應用比值方法建立物理概念的方法。
2.學會求解各種不同的功率。
3.運用功率的不同表達式分析和解決動力機械的運動問題。
情感態度與價值觀
1.使學生養成具體問題具體分析和嚴密思維的習慣。
2.提高學生理論聯系實際、解決實際問題的能力。
3.培養學生敢於發表自己觀點、善於合作的良好習慣。
【教學重點】
1.理解功率的概念。
2.知道功率的種類及其計算。
【教學難點】
1.功率的表達式P=F·v的物理意義和運用。
2.瞬時功率和平均功率的計算。
【教學時數】 1課時
【教學器材】
投影儀、投影片、錄象資料、CAI課件等
【教學過程】
新課導入
教師:人們在生產、生活和工作中使用了大量的機械來做功,這與人力直接做功或畜力做功,在完成功的快慢方面有何不同?請舉例說明。
(引發學生思考,讓學生從身邊生活尋找做功快慢的事例,並思考機械與人或畜力做功快慢的差異。)
預測學生所舉事例可能有:
1、人上高樓(如8層樓)時,乘電梯比走路要快得多;
2、 拖拉機 耕地比牛耕地要快得多;
3、挖土機與人,要完成相同的挖土任務,人花的時間要長得多;
4、從水井裡提水,使用抽水機比人工要快得多;
5、……
(列舉生產、生活中發生的事例,使學生體會功率與生活、生產息息相關,無處不在,研究功率具有重要的現實意義,並引導學生注意觀察身邊物理現象,體會到物理知識就在我們身邊,感悟物理規律研究的價值,激起學生的求知慾。)
功是能量轉化的量度,人們十分關注做功的多少。然而不同的機械或人,其做功的快慢是不同的。
(分析一些生產事例、工作場面,或展示一些做功快慢不同的圖片。有條件的情況下還可通過多媒體手段更生動地展示這些畫面和情景,使學生對做功快慢的情形有更為形象和具體的認識,從而為建立正確的「功率」概念打下良好基礎。)
教師:在建築工地上分別採用以下三種方式,把1t的貨物從地面運到三樓,
方式一:搬運工分批搬運,需時間3h
方式二:用一台起重機提升,需時1min
方式三:用另一台起重機提升,需時30 s
上述三種情況下,把貨物由地面運到三樓時,請思考以下問題:
1、用不同的方式,對貨物所做的功是否相同?
2、所用時間不同,三種方式中做功的快慢是否相同?
結論:對重物所做的功相同,但所用時間不同,說明做功快慢不同。
說明:通過引導學生分析有關事例,形成初步共識:人們選用機械來做功時,不僅要考慮做功多少,還要考慮機械做功的快慢。如挖掘機做功比人快;大卡車比拖拉機做功快;拖拉機耕地比牛耕地要快;起重吊車比搬運工人做功快;抽水機比轆轤提水快,等等。研究做功的快慢有著重要的實際意義。通過實際問題讓學生感性地認識做功的快慢。
教師:不同的機器或物體做功有快有慢,如何來衡量做功的快慢呢?請同學們思考並提出解決方案。
(引導學生思考:如何比較物體做功快慢?討論中注意培養學生的發散思維能力和批判思維能力。)
預測學生可能有以下認識:
1、選擇相同時間,比較做功多少,做功多的,做功就快;
2、選擇做相同的功,比較做功的時間長短,時間長的,做功就慢;
3、類比「速度」的定義方法,用做功和完成這些功所花的時間的比值來定義「功率」;
4、……
說明:對學生提出的各種方案可能有問題或不完整,教師應鼓勵學生在交流中補充完善自己的認識。
教學中注意引導學生類比如「速度」、「加速度」概念的定義方法,體會比值法定義功率概念。
新課推進
一、功率的含義
1.定義:功W與完成這些功所用時間t的比值叫做功率。 (板書)
2.定義式:P=W/ t (板書)
3.物理意義:表示物體做功快慢的物理量。 (板書)
4.單位:(板書)教師請一位同學正確地說出定義式中各個字母所表示的物理量及其單位。
國際單位:瓦特(w),常用單位:千瓦(kw)或焦耳/秒(J/s)(板書)
W→功→單位:焦耳(J)
t→做功所用時間→單位:秒(s)
換算關系:1kw = 1000 w?1w=1J/s(板書)
說明:用已知物理量的比值定義新的物理量,是建立物理概念常用的方法。使用該方法能夠進一步揭示和表述被探究對象的某些物理性質及變化規律,像我們已經研究過的速度、加速度等物理量就是用這種方法來定義的。
5. 功率是標量,功率表示做功過程中能量轉化的快慢。(板書)
6. 討論與交流:
小實驗:把一段粉筆放在書的封面上,打開書的封面形成一個斜面,並使粉筆開始下滑。請同學仔細分析一下,在下滑的過程中粉筆共受到幾個力的作用?哪些力做正功?哪些力做負功?哪些力不做功?如果斜面的傾角增大,情況會有什麼變化?傾角增大時,功率是否也增大?
提示:
(1)比較不同傾角時的功率,應注意粉筆開始下滑處的高度應相同。討論功率時須指明哪個力的功率。
(2)實驗的分析討論,要注意所分析的是某個力的平均功率。注意引導學生進行受力分析、做功分析,可利用功率的定義式,在理論上進行推演,使思維更加嚴密。
7. 一些常見機械做功功率
(1)汽車發動機5×104 W~15×104 W? (2)摩托車約2×103 W?
(3)噴氣客機約2×108 W? (4)人心臟跳動的功率1.5W左右
(5)火箭的發動機約1×1013 W? (6)萬噸巨輪106W以上
(7)藍鯨游動的功率可達350kW (8)人的平均功率約1×102 W
(9)優秀運動員短時間內的功率可達1000W?
二、功率P與力F、速度v的關系 (板書)
1. 功率與力、速度的關系推導 (板書)
教師:一部汽車載重時和空車時,在公路上以相同的速度行駛,試討論這兩種情況下汽車的輸出功率是否相同?為什麼?
預測學生的回答可能有:
(1)載重汽車與地摩擦力較大,牽引力也大,由於行駛速度一樣,故相同時間內,載重車的牽引力做功較多,所以載重汽車的輸出功率較大;
(2)載重汽車行駛得比空車慢,因此功率較小;
高中物理功率教案設計三
★新課標要求
(一)知識與技能
1、理解功率的定義及額定功率與實際功率的定義。
2、 , 的運用
(二)過程與方法
1、 通常指平均功率, 為瞬時功率
2、 ,分析汽車的啟動,注意知識的遷移
(三)情感、態度與價值觀
感知功率在生活中的實際應用,提高學習物理科學的價值觀。
★教學重點
理解功率的概念,並靈活應用功率的計算公式計算平均功率和瞬時功率。
★教學難點
正確區分平均功率和瞬時功率所表示的物理意義,並能夠利用相關公式計算平均功率和瞬時功率。
★ 教學方法
教師啟發、引導,學生自主閱讀、思考,討論、交流學習成果。
★教學工具
投影儀、投影片、錄相資料、CAI課件。
★教學過程
(一)引入新課
不同的物體做相同的功,所用的時間可能不同,或在相同的時間內,做的功可能不同。也就是說做功存在著快慢之分,那麼,怎樣描述做功的快慢呢?這就是本節課要學習的問題。
(二)進行新課
1、功率
教師活動:一台起重機能在1min內把1t的貨物提到預定的高度,另一台起重機只用30s就可以做相同的功。兩台起重機誰做功更快?你是用什麼方法比較它們做功快慢的?
學生活動:稍作思考回答,後一台起重機做功更快。做相同的功,比較所用時間。
教師活動:一台起重機能在1min內把1t的貨物提到預定的高度,另一台起重機用30s把0.4t的貨物提到預定的高度。兩台起重機誰做功更快?你是用什麼方法比較它們做功快慢的?
學生活動:認真思考,分組討論,選出代表回答。
教師活動:傾聽學生回答,點評。
投影問題:力F1對甲物體做功為W1,所用時間為t1;力F2對乙物體做功為W2,所用時間為t2,在下列條件下,哪個力做功快?
A.W1=W2,t1>t2 B.W1=W2,t1<t2< p="">
C.W1>W2,t1=t2 D.W1<w2,t1=t2< p="">
點評:上述條件下,哪個力做功快的問題學生都能作出判斷,其實都是根據W/t這一比值進行分析判斷的。讓學生把這個意思說出來,然後總結。培養學生分析問題的方法。
總結:做功快慢的比較有兩種方式:一是比較完成相同的功所用的時間;另一是比較在相同的時間內完成的功。
在物理學中,一個力所做的功W跟完成這些功所用時間t的比值 ,叫做功率。用P表示,則
物理意義:功率是描述力對物體做功快慢的物理量。
上式是功率的定義式,也是功率的量度式,P與W、t間無比例關系,做功的快慢由做功的物體本身決定。根據這一公式求出的是平均功率,同時這個公式變形後給我們提供了一種求功的方法:W=Pt。
教師活動:指導學生閱讀教材,提問:
1、功率的單位是什麼?
2、公式 是平均功率還是瞬時功率?就課本第7頁「說一說」欄目中提出的問題分組討論後回答。
學生活動:學生閱讀教材後,小組討論,回答。
1、由功率的定義式可知,功率的單位由功和時間的單位決定,在SI制中,功率的單位是:瓦特=W),1W=1J/s,常用單位:千瓦(kW) 1kW=1000 W
2、 指平均功率,當 時,即表示瞬時功率
2、對額定功率和實際功率的學習
教師活動:指導學生閱讀教材7頁「額定功率和實際功率」一段,提出問題,你對「額定功率和實際功率」是怎樣理解的?
點評:通過學生閱讀,培養學生的閱讀理解能力。
學生閱讀後回答。教師幫助總結、補充。
(1)額定功率:指機器正常工作時的最大輸出功率,也就是機器銘牌上的標稱值。
(2)實際功率:指機器工作中實際輸出的功率。
機器不一定都在額定功率下工作。實際功率總是小於或等於額定功率。實際功率如果大於額定功率容易將機器損壞。
機車起動過程中,發動機的功率指牽引力的功率而不是合外力或阻力的功率。
3、功率與速度
教師活動:提出問題:力、位移、時間都與功率相聯系,請同學們用學過的知識推導出功率與速度的關系式;推不出來的同學可以先閱讀教材「功率與速度」部分,然後自己再推導。
學生活動:思考老師提出的問題,推導功率與速度的關系式。
點評:培養學生推理能力。
教師活動:巡迴指導,發現問題及時幫助學生解決問題。投影學生的推導過程,點評、總結。分析公式的意義。
1、P=Fv,即力F的功率等於力F和物體運動速度v的乘積。當F與v不在一條直線上時,則用它們在一條直線上的分量相乘。
2、公式P=Fv中若v表示在時間t內的平均速度,P表示力F在這段時間t內的平均功率;
3、如果時間t取得足夠小,公式P=Fv中的v表示某一時刻的瞬時速度時,P表示該時刻的瞬時功率。
問題:汽車等交通工具在啟動和行駛過程中,其牽引力和行駛速度是怎樣變化的?請同學們閱讀教材相關內容,用自己的話加以解釋。
學生活動:閱讀教材,討論、推理、作答。
根據公式P=Fv:
①當功率P一定時,F與v成反比,即做功的力越大,其速度就越小。
當交通工具的功率一定時,要增大牽引力,就要減小速度。所以汽車上坡時,司機用換檔的辦法減小速度來得到較大的牽引力。
②當速度v一定時,P與F成正比,即做功的力越大,它的功率就越大。
汽車從平路到上坡時,若要保持速率不變,必須加大油門,增大發動機功率來得到較大的牽引力。
③當力F一定時,功率P與速度v成正比,即速度越大,功率越大。
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