Ⅰ 高二物理优秀教案
一、教材简析
本节课力的合成,是在学生了解力的基本性质和常见几种力的基础上,通过等效替代思想,研究多个力的合成方法,是对前几节内容的深化。
本节重点介绍力的合成法则——平行四边形定则,但实际这是所有矢量运算的共同工具,为学习其他矢量的运算奠定了基础。
更重要的是,力的合成是解决力学问题的基础,对今后牛顿运动定律、平衡问题、动量与能量问题的理解和应用都会产生重要影响。
因此,这节课承前启后,在整个高中物理学习中占据着非常重要的地位。
二、教学目标定位
为了让学生充分进行实验探究,体验获取知识的过程,本节内容分两课时来完成,今天我说课的内容为本节内容的第一课时。根据上述教材分析,考虑到学生的实际情况,在本节课的教学过程中, 我制定了如下教学目标:
一、知识与技能
1、理解合力、分力、力的合成的概念、理解力的合成本质上是从等效的角度进行力的替代、
2 、探究求合力的方法——力的平行四边形定则 ,会用平行四边形定则求合力、
二、过程与方法
1、通过学习合力和分力的概念,了解物理学常用的方法——等效替代法、
2、通过实验探究方案的设计与实施,体验科学探究的过程。
三、情感态度与价值观
1 、培养学生的合作精神,激发学生学习兴趣,形成良好的学习方法和习惯、
2、培养认真细致、实事求是的实验态度、
根据以上分析确定本节课的重点与难点如下:
一、重点
1、合力和分力的概念以及它们的关系、
2、实验探究力的合成所遵循的法则、
二、难点
平行四边形定则的理解和运用。
三、重、难点突破方法——教法简介
本堂课的重、难点为实验探究力的合成所遵循的法则——平行四边形定则,为了实现重难点的突破,让学生真正理解平行四边形定则,就要让学生亲自体验规律获得的过程。
因此,本堂课在学法上采用学生自主探究的实验归纳法——通过重现获取知识和方法的思维过程,让学生亲自去体验、探究、归纳总结。体现学生主体性。
实验归纳法的步骤如下。这样设计让学生不仅能知其然,更能知其所以然,这也是本堂课突破重点和难点的重要手段。
本堂课在教法上采用启发式教学——通过设置问题,引导启发学生,激发学生思维。体现教师主导作用。
四、教学过程设计
采用六环节教学法,教学过程共有六个步骤。
教学过程第一环节、创设情景导入新课:
安排两个同学共提一桶水,再请全班力气最大的同学来提这一桶水,游戏虽简单,但能迅速调动学生参与课堂的积极性。然后用图片引导学生通过作用效果相同得出合力与分力的概念。由此引出——
第二环节、新课教学:
展示合力与分力以及力的合成的概念,强调等效替代法。举例说明等效替代法是一种重要的物理方法。
那么如何来求合力呢?先简单回顾初中所学同一直线上两个力的合成方法:直接加减即可 。再通过设置三个问题激发学生思维,引导学生猜想合力与分力究竟是什么关系呢?学生猜想五花八门,产生思维冲突,怎么办呢?学生自然会想到通过实验来寻求问题答案。由此引出——
第三环节、合作探究:
首先,教师展示实验仪器,让学生思考如何设计实验,,如何进行实验呢?学生面对器材可能会觉得无从下手。再次设置问题引导学生思维,让学生面对仪器分组讨论以下四个问题。
问题1要用动画辅助说明。在问题2中,教师要强调结点的问题, 用动画说明。问题3中,直观简洁的描述力必须用力的图示,用图片说明。问题4让学生注意测力计的使用,减小实验误差。通过对这四个问题的讨论,再结合多媒体动画的展示,使学生对探究的步骤清晰明了。
然后,学生分组实验,合作探究,记录合力与两分力的大小和方向,作出力的图示。实验完成后请学生展示实验结果,应该立即可得出结论一:比较分力与合力的大小,可得互成角度的两个力的合成,不能简单地利用代数方法相加减、
那合力与分力到底满足什么关系呢?
此时要引导学生思考:既然从数字上找不到关系,哪可不可以从几何上找找关系呢?学生会立即猜想出O、A、C、B像是一个平行四边形的四个顶点,OB可能是这个平行四边形的对角线、哪么猜想是否正确呢?亲自实践才有发言权,学生动手作图:以OA、OC为邻边作平行四边形OACB,看平行四边形的对角线与OB是否重合。
学生作图后发现对角线与合力很接近。教师说明实验的误差是不可避免的,科学家经过很多次的、精细的实验,最后确认对角线的长度、方向,跟合力的大小、方向一致,说明对角线就表示F1和F2的合力、由此得到结论二:力的合成法则——平行四边形定则。
一、 教材分析
(一)、教材的地位和作用
本节是人教社物理选修3-1第一章第4、5节的内容,本节处在电场强度之后,位于静电现象前,起到承上启下的作用。教材从电场对电荷做功的角度出发,推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关。利用定义法给出电势的定义,并通过电势描述等势面,对学生能力的提高和对知识的迁移、灵活运用给予了思维上的指导作用。
(二)、学情分析
学生已学习了电荷及库仑定律、电场强度的知识,对本节的学习已具备基础知识,但不够深入,仍需要通过本节的学习进一步培养和提高。
(三)、教学内容
本节课为第一课时,主要内容为概念的引入和对其物理含义的理解。
二、 教学目标分析
根据高中新课程总目标(进一步提高科学素养,满足全体学生的终身发展需求)的要求和理念(探究性、主体性、发展性、和谐性)、本节教材的特点(思想性、探究性、逻辑性、方法性和哲理性融会一体)和所教学生的学习基础(知识结构、思维结构和认知结构),本节课的教学目标为:
知识与技能目标:1、理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量,理解电势差与零点电势面位置的选取无关,熟练应用其概念及定义式UAB?WAB进行相关计q
算。明确电势差、电势、静电力的功、电势能的关系。2、理解电势是描述电场的物理量,知道电势与电势差的关系UAB??A??B,电势与零势面的选取有关,知道电场中沿着电场线的方向电势的变化。
过程与方法目标:利用学生已经掌握的知识进行类比、概括,讲述新知识,培养学生对新知识的自学能力,以及抽象思维能力。通过与前面知识的结合,理解电势能与静电力做的功的关系,从而更好地了解电势差和电势的概念。
情感与价值观目标:尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题,增强科学探究的价值观。
三、 重难点分析
为更好地完成教学目标,本课教学重点为:理解和掌握电势差、电势、等势面的概念及意义。在本节学习之前,学生已学习过其他力做功,如分子力做功使得分子势能发生变化,弹簧的弹力做功引起弹性势能的变化,因此本节教学的难点为把电势、电势面与前后知识区别、联系,并能用此解决相关问题。
四、 教学与学法分析
(一)、学法指导
教学矛盾的主要方面是学生的学。学是中心,会学是目的,因此在教学中要不断指导学
生学习。现代教育更重视在教学过程中对学生的学法指导,物理教学是以实验为基础的,重在启发思维,教会方法。对于简谐运动丰富的感性认识,在教学中,收集一些简谐运动实例,巧用提问,评价激活学生的积极性,调动起课堂气氛,让学生在轻松,自主,讨论的学习环境下完成学习任务。最后让学生自由发言,举出生活中一些简谐运动,做到从实践到理论,再从理论到实践。
(二)、教法分析
本节课设计的指导思想是:现代认知心理学—建构主义学习理论。
建构主义学习理论认为:应把学习看成是学生主动的建构活动,学生应与一定的知识背景即情景相联系,在实际情况下学习,可以使学生利用已有知识与经验同化和索引出当前要学习的新知识,这样获取的知识,不但便于保持,而且易于迁移到陌生的问题情境中。
本节课采用“诱思引探教学法”。使用投影仪,形象、直观的展示教学内容,引导学生发现简谐运动的规律及描述方式,把分析问题的机会留给学生。
五、 教学过程
本节课的教学设计充分体现以学生发展为本,培养学生的观察、概括和探究能力,遵循学生的认知规律,体现理论联系实际、循序渐进和因材施教的教学原则,通过问题情境的创设,激发兴趣,是学生在问题解决的探索过程中,由学会走向会学,由被动答题走向主动探究。
1、 知识回顾。首先展示图片,电场对放入其中的电荷有力的作用,此导体内部电荷同样有
力的作用,此力可以做功,所以电场也有能的性质。
电势、电势差的概念比较抽象,在讲解时可以通过引入重力场的有关概念进行类比,以增强知识的可感知性,有助于学生理解。因此接下来,复习有关功的知识以及重力做功和重力势能的关系。功的量度:W?FScos?;重力做功只与位置有关,与经过的路径无关;重力做功与势能的关系:WG??Ep;重力势能是相对的,有零势能面。
进一步引导学生扩展思维,回顾所学知识,对新知识产生兴趣。例如,我们还研究过其它力做功,如分子力做功使得分子势能发生变化,弹簧的弹力做功引起弹性势能的变化,那么电场力做功的情形又是怎样的呢。
2、 引入新课。
指出上图:在某一点电荷+Q形成的电场中,将同一电荷放入电场的不同位置A、B两点,所受到的电场力是不同的,这是因为A、B两点的电场强度不同,为了研究问题的方便,以匀强电场为例,匀强电场中,电荷从A点移动到B点,电场力的大小F?
Eq为恒力,则电
场力做功大小为:W?EqScos?。在这里,W
类似如重力做功W
因此,将W?EScos?是一个与电荷本身无关的量,?hcos?,也是与物体本身无关的物理量,只与重力场本身性质有关。 这一比值叫A、B两点间的电势差,用UAB来表示。
继续联系重力势能提出问题:物体在重力作用下移动的高度差越大,重力势能的变化也越大,高度差即高度的差值,电势差也就是电势的差值,那么如何定义电场中各点的电势?给一分钟同学思考后,引导学生阅读教材定义,UAB?WAB,若将B点的电势定义为零电q
势点,则A点的电势等于单位正电荷由A点移动到B点——零电势点时所做的功。因此,老师强调,电势通常用?表示,电场中某一点的电势,等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功。
3、 强化和延伸知识点。
引导学生思考,指出电势差与零点电势的选取无关,但电势是相对零点电势而言的,与零点电势的选取有关。然后课堂给出几分钟时间,由学生独立完成一道例题:设电场中AB
2两点的电势差U?2、0?10V,带电粒子的电量q?1、2?10?8C,把q从A点移动到B点,
电场力做了多少功?是正功还是负功?设UA?UB。
4、 知识小结。(1)、电场中两点间的电势差,类似重力场中两点的高度差,电势差UAB?WAB,q
U与W、q无关。(2)、电场中某一点的电势?,等于单位正电荷由该点移动到参考点时电场力所做的功,并且注意电势的大小与参考点的选取无关。(3)、UB?B??,A?A
沿着电场线的方向,电势越来越低。
5、 布置作业。布置课后习题,要求学生课后独立完成。
一、教学任务分析
匀速圆周运动是继直线运动后学习的第一个曲线运动,是对如何描述和研究比直线运动复杂的运动的拓展,是力与运动关系知识的进一步延伸,也是以后学习其他更复杂曲线运动(平抛运动、单摆的简谐振动等)的基础。
学习匀速圆周运动需要以匀速直线运动、牛顿运动定律等知识为基础。
从观察生活与实验中的现象入手,使学生知道物体做曲线运动的条件,归纳认识到匀速圆周运动是最基本、最简单的圆周运动,体会建立理想模型的科学研究方法。
通过设置情境,使学生感受圆周运动快慢不同的情况,认识到需要引入描述圆周运动快慢的物理量,再通过与匀速直线运动的类比和多媒体动画的辅助,学习线速度与角速度的概念。
通过小组讨论、实验探究、相互交流等方式 ,创设平台,让学生根据本节课所学的知识,对几个实际问题进行讨论分析, 调动学生学习的情感,学会合作与交流,养成严谨务实的科学品质。
通过生活实例,认识圆周运动在生活中是普遍存在的,学习和研究圆周运动是非常必要和十分重要的,激发学习热情和兴趣。
二、教学目标
1、知识与技能
(1)知道物体做曲线运动的条件。
(2)知道圆周运动;理解匀速圆周运动。
(3)理解线速度和角速度。
(4)会在实际问题中计算线速度和角速度的大小并判断线速度的方向。
2、过程与方法
(1)通过对匀速圆周运动概念的形成过程,认识建立理想模型的物理方法。
(2)通过学习匀速圆周运动的定义和线速度、角速度的定义,认识类比方法的运用。
3、态度、情感与价值观
(1)从生活实例认识圆周运动的普遍性和研究圆周运动的必要性,激发学习兴趣和求知欲。
(2)通过共同探讨、相互交流的学习过程,懂得合作、交流对于学习的重要作用,在活动中乐于与人合作,尊重同学的见解,善于与人交流。
三、教学重点 难点
重点:
(1)匀速圆周运动概念。
(2)用线速度、角速度描述圆周运动的快慢。
难点:理解线速度方向是圆弧上各点的切线方向。
四、教学资源
1、器材:壁挂式钟,回力玩具小车,边缘带孔的旋转圆盘,玻璃板,建筑用黄沙,乒乓球,斜面,刻度尺,带有细绳连 接的小球。
2、课件:flash课件—— 演示同样时间内,两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动;——演示同样时间内,两个运动半径所转过角度不同的匀速圆周运动。
3、录像:三环过山车运动过程。
五、教学设计思路
本设计包括物体做曲线 运动的条件、匀速圆周运动、线速度与角速度三部分内容。
本设计的基本思路是:以录像和实验为基础,通过分析得出物体做曲线运动的条件;通过观察对比归纳出匀速圆周的特征;以情景激疑认识对匀速圆周运动快慢的不同描述,引入线速度与角速度概念; 通过讨论、释疑、活动、交流等方式,巩固所学知识,运用所学知识解决实际问题。
本设计要突出的重点是:匀速圆周运动概念和线速度、角速度概念。方法是:通过对钟表指针和过山车两类圆周运动的观察对比,归纳出匀速圆周运动的特征;设置地月对话的情景,引入对匀速圆周运动快慢的描述;再通过多媒体动画辅助,并与 匀速直线运动进行类比得出匀速圆周运动的概念和线速度、角速度的概念。
本设计要突破的难点是:线速度的方向。方法是:通过观察做圆周运动的小球沿切线飞出,以及由旋转转盘边缘飞出的红墨水在纸上的径迹分布这两个演示实验,直观显示得出。
本设计强调以视频、实验、动画为线索,注重刺激学生的感官,强调学生的体验和感受,化抽象思维为形象思维,概念和规律的教学体现“建模”、“类比”等物理方法,学生的活动以讨论、交流、实验探究为主,涉及的问题联系生活实际,贴近学生生活,强调对学习价值和意义的感悟。
完成本设计的内容约需2课时。
六、教学流程
1、教学流程图
2、流程图说明
情境I 录像,演示,设问1
播放录像:三环过山车,让学生看到物体的运动有直线和曲线。
演示:让学生向正在做直线运动的乒乓球用力吹气,体验球在什么情况下将做曲线运动。
设问1:物体在什么情况下将做曲线运动?
情境II 观察、对比,设问2
观察、对比钟表指针和过山车这两类圆周运动。
篇四:涡流
教学目标
知识目标
1、知道涡流是如何产生的;
2、知道涡流对我们的不利和有利的两个方面,以及如何防止和利用;
情感目标
通过分析事例,培养学生全面认识和对待事物的科学态度、
教学建议
本节是选学的内容,它又是一种特殊的电磁感应现象,在实际中有很多应用,比如:发电机、电动机和变压器等等、所以可以根据实际情况选讲,或者知道学生阅读、什么是涡流是本节课的重点内容、
涡流和自感一样,也有利和弊两个方面、教学中应该充分应用这些实例,培养学生全面认识和对待事物的科学态度、
教学设计方案
一、引入:引导学生观察发电机、电动机和变压器(可用事物或图片)
提出问题:为什么它们的铁芯都不是整块金属,而是由许多相互绝缘的薄硅钢片叠合而成?
引导学生看书回答,从而引出涡流的概念:什么是涡流?
把块状金属放在变化的磁场中,或者让它在磁场中运动时,金属块内将产生感应电流,这种电流在金属块内自成闭合回路,很象水的旋涡,因此叫做涡流、
整块金属的电阻很小,所以涡流常常很大、
(使学生明确:涡流是整块导体发生的电磁感应现象,同样遵守电磁感应定律、)
二、涡流在实际中的意义是什么?
⑴为什么电机和变压器通常用相互绝缘的薄硅钢片叠合而成,就可以减少涡流在造成的损失?
⑵利用涡流原理制成的冶炼金属的高频感应炉有什么优点?
电学测量仪表如何利用涡流原理,方便观察?
提出上述问题后,让学生看书、讨论回答
三、作业:让学生业余时间到物理实验室观察电度表如何利用涡流,写出小文章进行阐述、
Ⅱ 高中物理功的教学教案设计
教案是教学成功的重要依据。鉴于教案的重要性,以下是我分享给大家的高中物理功的教案,希望可以帮到你!
高中物理功的教案
【教学目标】
一、知识目标
1.理解功的概念,知道力和物体在力的方向上通过的位移是做功两个不可缺少折因素。
2.知道功的计算公式W=Fscosα,会用这个公式进行计算。
3.理解正功和负功的概念,知道在什么情况下力对做正功或负功。
4.知道什么是几个力对物体所做的总功,知道几个力对物体所做的总功等于这几个力的合力对物体所做的总功。
二、能力目标
调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表述。遵循探究式教学的规律,达到“温故而知新”的目的。
三、德育目标
通过引导学生对教材所列知识的探究使学生不仅掌握所学的知识,而且掌握探究物理学科知识的方法,并与学习其它学科知识和生活技能的方法融会贯通,达到不仅教书、而且育人的目的。
【教材分析】
本节教材是根据人们的认识习惯循序渐进地安排对“功”知识点的讲解的,这也与物理学科的“从特殊到一般,从简单到复杂”的认识规律相一致。教材在复习初中所学的功的定义,功的两个要素,及在两种特殊情况下计算功的方法的基础上,提出了“在一般情况下力对物体所做功如何计算”的问题,顺其自然,符合人们的认识规律。在解决这一问题时,不仅复习了力的分解的相关知识,加深了对力与其分力为“等效替代”关系的理解,而且利用旧的知识解决了新问题,增强了学生学好新知识的信心。而本节要讨论的重点知识正功与负功问题也是在推导出功的计算公式之后,结合实际讨论力与位移的方向成不同角度时,余弦函数的不同取值及符号的变更得出来的。至于总功的计算方法的推导,则更加深了学生对合力与分力“等效替代关系的理解。”
【教法建议】
可以按照教材安排的顺序,在讲解的同时,通过引导和探究,边讲边议,如果学生条件许可,可采取讨论式的教法。并 用多媒体教学手段予以补充。
【教学重点】
功的计算方法及正功负功的物理意义。
【教学难点】
正功和负功的物理意义
【教学过程】
一、功的定义及力对物体所做的功的计算公式
1.新课的引入(复习初中所学的功的定义及功的两个要素引入新课)
(1)物体受到力作用且在力的方向上通过一段位移,力就对物体做了功。
(2)功的两个要素:作用在物体上的力及物体在力的方向上通过的位移。
2.思考与讨论:功计算公式的推导
(1) 复习两种特殊情况下功的计算(老师提问,学生回答)
当力的方向与位移方向相同时:W=FS
当力的方向与位移方向垂直时:W=0
(2) 提问:当力的方向与位移方向既不相同又不垂直时,力对物体做的
功如何计算?
老师引导,学生讨论:老师把学生的思考方向引向当力的方向与位移方向不平行也不垂直时该力作用在物体上会产生哪些效果。学生讨论可以把该力向平行于位移和垂直于位移两个方向分解,用两个方向的分力代替该力产生的效果,因此该项力做的功与它的两个分力做的功等效,从而得出结论。
(3)归纳总结:功的计算方法 W=FScosα
(设计说明:上述方法也是我们常用的研究问题的方法,从特殊到一般的方法以及等效替代法。)
二.正功与负功的物理意义1.思考与讨论力与位移所成的角度可以在什么时候范围内变化,当角度逐渐增大时会出现什么情况? 老师引导学生应用数学知识分析。
2,学生讨论后得出结论:当力的方向与位移方向的夹角在零度到九十度之间时力沿位移方向的分量与位移方向相同,物体的速度增加;反之,物体的速度减小。因此 ,有如下结论
动力对物体做正功、阻力对物体做负功
(设计说明:运用数学方法解决物理问题的能力也是高考是要求的重要能力,在平时的教学中应不失时机地加以引导,使学生逐步形成这种能力)
三.合力所做的功的计算
1.提出问题:在解决了单个力做功的计算问题后,当物体同时受到多个力作用时,多个力对物体所做的功应如何计算?
(1)各力做的功应如何计算?合力做的功与各力做的功有何关系?(教师引导学生思考,学生讨论后得出结论)
(2)这些力既然同时作用在物体上,能否找到一个力能代替这些共同作用 的力的效果?(引导学生回忆合力与分力的关系,得出结论)
(3)教师归纳总结,得出结论:总功的两种计算方法
先求出各力做的功,再求代数和
先求合力,再求合力做的功
(设计说明:这是简单到复杂的认识规律在教学中的具体应用,应通过引导让学生逐步掌握这种方法,对于今后学生进一步学习和适应社会都是极为有利的)
四、例题
引导学生解决课本上的例题,让学生掌握单个力做功的计算方法,合力做功的计算方法,以及正、负功的含义。
五、知识的拓展
与学生一起讨论变力做功的问题,使学生初步形成微元法的观念。
六、板书设计
(一)功的两个要素
1.作用在物体上的力。
2.物体在力的方向上通过的位移
(二)功的计算方法
(三)正功和负功
1.当力的方向与位移方向的夹角在于零小于九十度时,力对物体做正功。
2.当力的方向与位移方向的夹角大于九十度小于一百八十度时,力对物体做负功。
(四)两种计算总功的方法
1.先求各力做的功,再求代数和。
2.先求合力,再求合力做的功。
七、教学反思
首先,本节课最重要是对一些科学研究方法的教学,若仅仅是对这些知识的传授而不重视科学物理研究方法的教学,则这堂课还不能算是一堂成功的课。其次,在教学过程中应多让学生自己参与到探究活动中去,这样让学生自己通过实践探究出来的结果比教师告诉得到的结果印象要深刻的多,也让课堂教学的师生互动有了更好的效果。
高中物理功的知识点
功
功等于力和物体沿力的方向的位移的乘积;
1.计算公式:w=Fs;
2.推论:w=Fscosθ, θ为力和位移间的夹角;
3.功是标量,但有正、负之分,力和位移间的夹角为锐角时,力作正功,力与位移间的夹角是钝角时,力作负功;
功率
功率是表示物体做功快慢的物理量。
1.求平均功率:P=W/t;
2.求瞬时功率:p=Fv,当v是平均速度时,可求平均功率;
3.功、功率是标量;
功和能之间的关系
功是能的转换量度;做功的过程就是能量转换的过程,做了多少功,就有多少能发生了转化;
动能定理
合外力做的功等于物体动能的变化。
1.数学表达式:w合=mvt2/2-mv02/2
2.适用范围:既可求恒力的功亦可求变力的功;
3.应用动能定理解题的优点:只考虑物体的初、末态,不管其中间的运动过程;
4.应用动能定理解题的步骤:
(1)对物体进行正确的受力分析,求出合外力及其做的功;
(2)确定物体的初态和末态,表示出初、末态的动能;
(3)应用动能定理建立方程、求解
重力势能
物体的重力势能等于物体的重量和它的速度的乘积。
1.重力势能用EP来表示;
2.重力势能的数学表达式: EP=mgh;
3.重力势能是标量,其国际单位是焦耳;
4.重力势能具有相对性:其大小和所选参考系有关;
5.重力做功与重力势能间的关系
(1)物体被举高,重力做负功,重力势能增加;
(2)物体下落,重力做正功,重力势能减小;
(3)重力做的功只与物体初、末为置的高度有关,与物体运动的路径无关
机械能守恒定律
在只有重力(或弹簧弹力做功)的情形下,物体的动能和势能(重力势能、弹簧的弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变。
1.机械能守恒定律的适用条件:只有重力或弹簧弹力做功。
2.机械能守恒定律的数学表达式:
3.在只有重力或弹簧弹力做功时,物体的机械能处处相等;
4.应用机械能守恒定律的解题思路
(1)确定研究对象,和研究过程;
(2)分析研究对象在研究过程中的受力,判断是否遵受机械能守恒定律;
(3)恰当选择参考平面,表示出初、末状态的机械能;
(4)应用机械能守恒定律,立方程、求解;
高中物理学习方法
(一)、正确的学习态度是前提 “头脑不是一个要被填满的容器,而是一把需要被点燃的火把。”在学习中,由于传统教学模式的影响,使得不少学生在学习上都依赖老师:课前等老师来,课上等老师讲,课后等老师布置作业,这是不正确的学习态度。我们倡导的素质教育的一个显着的特点就是受教育者能主动的学习,主动的发展,充分体现学生的主体地位和教师的主导作用。因此,作为学生正确的学习态度应当是积极主动地参与知识的获取过程。心理学研究表明:我们会掌握阅读内容的10%,听到内容的15%,而亲身经历内容却能掌握80%。从这里可以看出,在学习上,我们永远不能等,我们要亲身经历学习过程,动手动脑,以积极的态度投入学习。
(二)、准确地理解并掌握基本概念和基本规律是基础 学习物理重在理解,在学习过程中,我们要重视对物理现象的观察和分析使物理概念和规律具有深刻“物”的基础。要重视得出物理概念和物理规律的过程,或推导出新的物理概念、定理和结论的过程,只有把道理弄明白,学会追根朔源,才能真正的理解。不注意道“理”,只是死记硬背几个结论,是学不好物理的。不能以看大量的例题和做大量的习题来代替基本概念和基本规律的学习。
把做题作为学习物理的核心内容,会使我们仅局限于所求解的习题范围去形成基本概念和理解基本概念的含义,使掌握的物理量非常片面,支离破碎,以至很难运用自己的头脑中的知识去解已做过的习题以外的物理问题。在我们对基本现象、基本概念、基本规律以有充分理解、复习的基础上,做一定量的习题是必要的,但并不是越多越好。有不少同学以为自己独立处理问题的能力差的原因是题目做的太少。于是就花大量的时间去做题。解一道题,记住一种解法。这些学生脑子里虽有很多解难题和复杂问题的方法,但一旦遇到自己没见过的“生题”,脑子里记住的各种题型的解法与不熟悉的物理情景对不上号,仍毫无办法,于是更加以为自己做过的题型还不够多。
其实,这些学生可能根本没有找到自己独立处理问题的能力差的症结所在。如果我们对一些基本问题和一些比较简单的习题都是自己经过仔细分析后独立完成的,并且对求解过程的依据,每一步涉及到的基本概念和基本规律都有深刻的理解,那么他就具备了独立解决问题的基础,在经过解一定量复杂问题的锻炼,一般就具有较强的独立处理问题的素质,再碰到“生题”时,能很快的抓住问题的切入点,“生题”也就不“生”了。
(三)、学好解决物理问题的一般思路和科学的方法是关键 大数学家笛卡儿曾指出:“最有价值的知识是方法的知识”。学习物理也重在学习思路和方法,学好了解决问题的思路和方法,我们便能举一反三,触类旁通,真正的提高解题的能力。从这个意义上讲掌握一种解题的思路和科学的方法比会解若干个具体的物理问题更为重要。在物理中,各个板块都有其解题的一般思路。 如在讲应用牛顿运动定律解决实际问题时常用分析思路: 有了解题的一般思路,我们在分析问题时就不至于陷入理不清头绪,束手无策。物理的解题同样也遵循一定的科学方法,常用的科学方法有:理想模型法、等效法、微元法、守恒法等。如在讲“功和能”的三种关系时:
①动能定理: (合外力的功是物体动能变化的量度)
②重力做功: (重力做功是重力势能和其它形式能量的相互转化)
③重力以外的力做功: (机械能和其它形式能的转化)。都是运用了守恒法。可见,如果懂得会用这些科学的方法,那么解题的思维过程就能有一定的方向,就会纳入一定的轨道,从而能较快地找到解决问题的途径。
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Ⅲ 高中物理曲线运动教案设计
物体运动轨迹是曲线的运动,称为“曲线运动”。当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上,物体就是在做曲线运动.接下来是我为大家整理的高中物理曲线运动教案设计,希望大家喜欢!
高中物理曲线运动教案设计一
学习目标 1、知道什么是曲线运动,知道曲线运动中速度的方向。
2、理解曲线运动是一种变速运动。
3、理解物体做曲线运动的条件是所受合外力的方向与它的速度方向不在一条直线上。
学习重点 曲线运动中的速度方向和物体做曲线运动的条件。 学习难点 理解并掌握物体做曲线运动的条件。 学习 方法 实验、讲解、归纳、推理 集体备课 个人备课 第一学时 一、课题导入
至今为止,我们只研究了物体沿着一条直线的运动。实际上,在自然界和技术中,曲线运动随处可见。水平抛出的物体,在落到地面的过程中沿曲线运动;地球绕太阳公转,轨迹接近圆,也是曲线。抛出的物体,公转中的地球,他们的运动都是曲线运动。那么从这一节课开始,我们就要开始研究曲线运动到底具有哪些规律。
目标引领
1、知道什么是曲线运动,知道曲线运动中速度的方向。
2、理解曲线运动是一种变速运动。
3、理解物体做曲线运动的条件是所受合外力的方向与它的速度方向不在一条直线上。
三、独立自学
学生自学课本第五章第一节的内容。
引导探究
一、曲线运动的位移:
1.坐标系的选择:研究物体在同一平面内做曲线运动时,应该选择 坐标系?
2.位移描述:物体运动到某点时,其位移可尽量用它在 方向的分矢量来表示,而分矢量可用该点的 表示。
二、曲线运动的速度
1.速度的方向:质点在某一点的速度沿曲线在这一点的 方向。
2.运动性质:做曲线运动的质点的速度 发生变化,即速度时刻发生变化,因此曲线运动一定是 运动。
3速度的描述:可以用互相垂直的两个方向的分矢量叫做分速度,其中vx= vy= 。
三、运动描述的实例:
1.蜡块的位置:蜡块沿玻璃管匀速上升的速度为vy,玻璃管向右匀速运动的速度设为vy,从蜡块开始运动的时刻计时,于是,在时刻t,蜡块的位置P可用它的x、y两个坐标表示x= y= 。
2.蜡块的速度:速度的大小v= ,速度的方向满足tan=
。
3.蜡块运动的轨迹:y= ,是一条 。
四、做曲线运动的条件:
1、从动力学看:当物体所受合理的方向与它的速度方向 时,物体做曲线运动。
2、从运动学角度看:物体的加速度方向与它的速度方向 时,物体做曲线运动。
五、目标升华
一、对曲线运动的理解
1、曲线运动的速度;
2、曲线运动的性质;
3、五种类型的运动。
高中物理曲线运动教案设计二
一、设计思想
就《曲线运动》的知识点而言,实际上只有两个,一是曲线运动的速度方向,二是曲线运动的条件。如果说,教师通过简单的图片展示、理论推导后,就将以上两结论直接告知学生,相信学生也是比较容易接受的,剩下的时间就可以通过习题加以巩固。但如此,未免有过于注重物理学科知识,而忽略了物理学科思维、物理学科方法等核心素养的嫌疑。因此,解决该问题的关键在于施教的理念和方法上。
本节课,教师通过大量的演示实验,并在问题的引导下,让学生通过观察实验现象,自主获取实验结论,进而又通过实验直接验证学生所得出的结论,完全遵循伽利略科学实验的探究方法,即发现问题──猜想──探究──验证──结论──交流,实际上也是学校提出的问题链·导学模式的具体化应用,发现问题——解决问题——感悟问题。在问题发现的环节上,通过开放性的实验,引导学生思考,发散学生思维;在问题解决的过程中,通过小组合作探究,交流讨论,体会知识获取的乐趣;在问题感悟时,学生自主小结,并将已学知识运用到指导实践生活当中来,体会STS的意义,提高科学素养。
二、教材分析
教学要求:知道曲线运动的概念,知道曲线运动中速度的方向且理解曲线运动是一种变速运动,知道物体做曲线运动的条件,并掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。
本课是整章教学的基础,但不是重点内容,通过实验和讨论,让学生体会到曲线运动的物体的速度是时刻改变的,曲线运动是变速运动,速度的方向是曲线的切线方向。本节课知识内容主要有两点:1、曲线运动的速度方向如何;2、物体做曲线运动的条件。
三、学情分析
《必修1》,学生已经初步掌握几种运动,但都局限于直线运动,而曲线运动是最为常见的运动。其实在初中,学生已经学过什么是直线运动,什么是曲线运动,也知道曲线运动是常见的运动,但是不知道曲线运动的特点和原因。虽然学生在《必修1》学过速度的矢量性,但是在实际学习中常常忽略了速度的方向,也就是说学生对“曲线运动是变速运动”的掌握有困难。此外,在获取“曲线运动的速度方向为切线方向”和“合外力与速度不共线,物体做曲线运动”的结论时,虽较为简单,但实验验证过程却不容易。学生分组实验时,容易滚跑小钢珠,要求学生小心配合。几何作图可能难以下手,教师可以适当提示。学生主要的学习行为是观察、回答、实验。
四、教学目标
1、知识与技能:
(1)知道曲线运动的速度方向并认识曲线运动是一种变速运动
(2)理解物体做曲线运动的条件并掌握轨迹弯曲方向与受力方向的位置关系
(3)会将曲线运动的相关知识应用到生产生活实践中去
2、过程与方法
(1)经历发现问题──猜想──探究──验证──结论──交流的探究过程
(2)经历并体会研究问题要先从特殊到一般,由定性到定量的过程
(3)尝试用数学几何原理在物理研究中应用
3、情感态度与价值观
(1)主动细心观察,注意关注身边的科学,积极参与学习活动
(2)感受到科学研究问题源于生活实践,获得的结论服务于生活实践,体会学以致用的感受
五、重点难点
重点:让学生体验获得“曲线运动的速度方向是切线方向”的实验过程
难点:如何让学生获得物体做曲线运动的条件
六、教学策略与手段
在教学活动上:体现学生的主体性,体现教师的指导性和服务性
在 教学方法 上:以问题为抓手,做到问问相连,环环相扣,从问题的发现,到问题的解决,最后到问题的感悟,形成问题链导学;以小组合作形式为依托,小组讨论,合作研究,共同进步
在教学程序上:基本上按照加涅信息加工模型。引起注意──告知学生学习目标──刺激回忆先决性的学习──呈现刺激材料──提供学习帮助──引出作业──提供作业──提供反馈──评价作业──促进保持和迁移,通过问题链把教、学、练、评有机整合
在学习过程上:突出学生发现问题──猜想──探究──验证──结论──应用
在认知过程上:突出人类的学习规律和认知规律,即由特殊到一般,由简单到复杂
在教学理念上:突出科学的研究源于生活实践,服务于生活实践,认识到“下结论必须要有科学依据”
七、课前准备
学生无需预习课本,否则像已知谜底的猜谜活动那样,那些探究的活动和问答没有意义。
要做好教学用具准备工作,具体教学器材有:遥控飞机模型;飞镖及飞镖靶;过山车轨道模型;砂轮;薄膜手套、小钢珠、红色印泥、白纸,弧形护栏(塑料+铁皮),斜面,条形磁铁,调试多媒体设备。
八、教学过程
曲线运动
师:同学们,上午好!从今天开始,我们进入《必修2》的学习。大家请看这几种运动:一是小球沿着过山车轨道模型的运动;二是直升机模型机翼及机身的运动。(投影停留在第1页:标题)
【问题提出环节】
问题一:请同学们观察,这些运动,有什么共同点?
生:物体都在做曲线运动
师:从轨迹上来看,这些运动和我们之前学习的直线运动有很大的不同,并且曲线运动在实际生活中无处不在(播放投影第2页:曲线运动图片),因此我们有必要对这种运动进行一番研究。我们把轨迹是曲线的运动,称之为曲线运动。(播放投影第3页:曲线运动的定义)
问题二:那么同学们觉得,曲线运动的哪些方面值得我们研究?(开放性问题)
生:物体的位移、速度、加速度、轨迹,物体为什么做曲线运动等
师:很好。(教师对学生提出的问题,逐一板书,并最后进行逐一评价)同学们刚才提到的这些方面确实都值得研究,我们不妨先从最基础的开始,本节课我们要解决的主要问题有两个:一是曲线运动的速度方向如何,二是物体做曲线运动的条件。其他的,我们会在稍后的几节课中慢慢学习。(播放投影第3页:本节课的学习内容)
问题三:那大家觉得曲线运动的速度具有什么特点呢?带着这样的问题,我们再来看几个实验:一是水滴从旋转的羽伞上飞出;二是切割机切割钢铁产生的火花。(请同学们思考一下,教师适当提示学生)(播放投影第4页:雨伞+砂轮)
师:大家观察到的雨滴是如何运动的? 飞溅出来的火花是怎样运动的?
生:雨滴从雨伞的边沿飞出来,火花从砂轮边沿飞溅出来
师:说明了什么?
生:都是从切线方向出来的。沿着圆周的切线方向,沿着轨迹的切线方向;做曲线运动的物体的速度方向为轨迹的切线方向
师:很好,说明大家观察还是很仔细的。刚才的几个运动有个共同点,就是物体都在做圆周运动,有特殊的嫌疑,是不是一般的曲线运动其速度方向也是沿切线方向的呢?为此,我们就通过实验来进一步验证这个观点。(播放投影第5页:探究活动(1))(回到导学案:活动探究(1))
【问题解决环节】
探究活动(1):曲线运动的速度方向
高中物理曲线运动教案设计三
教学准备
1. 教学目标
知识与技能
1.知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动.
2.知道物体做曲线运动的条件.
3.学会用作图法和直角三角形知识解决有关位移和速度的合成、分解问题.
过程与方法
1.学会分析日常生活中的曲线运动.
2.结合牛顿第二定律解释物体做曲线运动的条件.
3.通过红蜡块运动的实验,观察并分析在平面直角坐标系中研究物体的运动情况.
情感、态度与价值观
曲线运动是物体运动的普遍形式,注意观察身边不同物体的运动状态,思考产生不同运动的原因,体验分析实际问题的乐趣.
2. 教学重点/难点
多媒体、板书
3. 教学用具
4. 标签
教学过程
一、曲线运动的位移
探究交流:图中做飞行表演的飞机正在螺旋上升,为了描述飞机的位移,选择平面直角坐标系可以吗?如果不可以,应该选择什么样的坐标系?
【提示】飞机不是在一个平面内运动,所以在平面直角坐标系中无法描述它的位移.描述飞机的位移需建立三维坐标系.
1.基本知识
(1)曲线运动
质点运动的轨迹是曲线的运动.
(2)建立坐标系
研究在同一平面内做曲线运动的物体的位移时,应选择平面直角坐标系.
(3)描述
对于做曲线运动的物体,其位移应尽量用坐标轴方向的分矢量来表示.
2.思考判断
(1)人造卫星围绕地球的运动是曲线运动.(√)
(2)研究风筝的运动时,可以选择平面直角坐标系.(×)
(3)当物体运动到某点时,位移的分矢量可用该点的坐标来表示.(√)
二、曲线运动的速度
探究交流
在砂轮上磨刀具时,刀具与砂轮接触处的火星沿什么方向飞出?转动雨伞时,雨伞上的水滴沿什么方向飞出?由以上两种现象你能得出什么结论?
【提示】火星将沿砂轮与刀具接触处的切线方向飞出,雨滴将沿伞边上各点所在圆周的切线方向飞出.由这两种现象可以看出,物体做曲线运动时,在某点时的速度方向应沿该点所在轨迹的切线方向.
1.基本知识
(1)速度的方向
质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向.
(2)运动性质
做曲线运动的质点的速度的方向时刻发生变化,即速度时刻发生变化,因此曲线运动一定是变速运动.
(3)描述
用速度在相互垂直的两个方向的分矢量表示,这两个分矢量叫做分速度.
2.思考判断
(1)喷泉中斜射出的水流,其速度方向沿切线方向.(√)
(2)曲线运动的速度可以不变.(×)
(3)分速度是标量.(×)
3.曲线运动的速度特点
曲线运动速度的特点:一是速度时刻改变;二是速度方向总是沿切线方向.
(1)曲线运动中质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向,就是质点从该时刻(或该点)脱离曲线后自由运动的方向,也就是曲线上这一点的切线方向.
(2)速度是一个矢量,既有大小,又有方向,假如在运动过程中只有速度大小的变化,而物体的速度方向不变,则物体只能做直线运动.因此,若物体做曲线运动,表明物体的速度方向发生了变化.
三.运动描述的实例
探究交流:在蜡块运动的描述中,如果只让玻璃管向右移动的速度变大,蜡块的速度如何变?
1.基本知识
(1)蜡块的位置(如图5 1 2所示)
蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为vy,玻璃管向右移动的速度设为vx.从蜡块开始运动的时刻计时,于是在时刻t,蜡块的位置P可以用它的x、y两个坐标表示,x=vxt,y=vyt.
(2)蜡块的速度
四、物体做曲线运动的条件
1.基本知识
(1)当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动.
(2)当物体加速度的方向与速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动.
2.思考判断
(1)物体做曲线运动时,合力一定是变力.(×)
(2)物体做曲线运动时,合力一定不为零.(√)
(3)物体做曲线运动时,加速度一定不为零.(√)
探究交流
你能 总结 出物体做直线运动的条件吗?
五、运动性质和轨迹的判断
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Ⅳ 高中物理优秀教案
教学目标
一、知识与技能
1、让学生自己总结生活中与磁有关的现象,了解现实生活中的各种磁现象和应用,培养学生的总结、归纳能力。
2、通过实验了解磁与磁、磁与电的相互作用,掌握电流磁效应现象。使学生具有普遍联系事物的能力,培养观察实验能力和分析、推理等思维能力。
3、通过直观的多媒体手段让学生熟悉了解地磁场和其他天体的磁场及与之有关的自然现象。
二、过程与方法
1、让学生参与课前的准备工作,收集课外的各种磁有关的现象和应用。
2、在电流磁效应现象的教育中,本节课采用类似科学研究的方式,还原物理规律的发现过程,强调学生自主参与。
3、学生对物理现象进行分析、比较、归纳,采用老师与学生双向交流感知现象下的物理规律的普遍联系。
三、情感态度价值观
1、对奥斯特的电流磁效应现象的教育中,要让学生知道奥斯特的伟大在于揭示电和磁的联系,打开了科学中一个黑暗领域的大门。也让学生懂得看似简单的物理现象在它发现的最初过程中是如何的艰难。
2、通过知识的学习,培养学生学科学、爱科学、用科学的精神,树立起事物之间存在普遍联系的观点。通过学习中国古代对磁的应用,加强爱国主义教育。
3、强调学生通过自主参与类似科学研究的学习活动,获得亲身体验,产生积极情感。
重点难点
电流磁效应的研究是本节课的重点,也是难点
教学设计思想
1、这是磁场章节的第一节课,教学过程应重在显示学生对磁这一知识的了解和对磁知识的生活的体验。为此,本节课采用以问题为主线、实验为基础的教学策略。问题情景的创设,是思维的启动点和切入口,而实验是物理研究的理论支持。
2、电流磁效应的研究是本节课的重点,在设计中可让学生自己讨论研究的思想,在这基础上再提出奥斯特的实验及其研究过程中出现的困难。然后自然得过渡到磁场对电流的作用上来。
3、在天体磁场的教学中,本设计注意用多媒体手段,将大量的图片、影象资料传递给学生,让学生了解中国古代对地磁的应用及其它天体磁场的认识,提高课堂的趣味性和教学效果。
教学过程设计
一、课前调查、准备
教师提出问题:1、你对生活中有关磁的现象和应用了解多少,能否举出你所熟悉的一些现象和应用呢?
任务:在课前请同学通过网络去获知磁有关的知识
二、实验演示,引入新课
1、利用磁钢堆硬币积木。
实施过程:在木凳的下方可事先藏一小块磁钢,在木凳的上方在磁钢的磁化作用下可堆起四层高的硬币积木。
2、演示“磁悬副小实验
师:以上两实验的现象是如何出现的呢?具体的奥妙在那里呢?
学生非常新奇,对实验中出现的现象猜测各种原因,激起学生学习磁知识的兴趣
三、实验探索、新课教学
师:在初中我们已接触了一些磁有关的知识,生活中有哪些与磁有关的现象和应用?同学之间可互相讨论。
(因课前有准备,学生相对比较活跃,要充分把学生所知道的知识表述出来)
师:对磁的认识和应用,早在我国古代就开始了
多媒体投影补充说明磁有关的现象和应用:
1、天然磁石(成分:Fe3O4)
2、司南的照片
东汉王充在《论衡》中写道:“司南之杓,投之于地,其柢指南”
3、磁悬浮列车
上海磁悬浮列车专线西起上海地铁龙阳路站,东至上海浦东国际机场,列车加速到平稳运行之后,速度是430公里/小时。这个速度超过了F1赛事的最高时速,车厢里上下颠簸很小,左右摇摆得相对还大一些。
4、飞鸽依靠地磁场识路等
从学生最熟悉的磁知识着手,引出磁的一些概念:
磁铁吸引铁质物质
5、实物投影指南针的指向
磁性:磁体能吸引铁质物体的性质
磁极:磁体中磁性最强的区域。从中引出N、S极的定义。
让学生从磁铁使铁质物体磁化联系到电能使铁质物体磁化,从而来说明电与磁的关系,引出奥斯特电流磁效应现象。
师:磁铁能吸引铁钉,铁钉是磁铁吗?为什么磁铁可以吸引铁钉?
学生回答:铁钉被磁化
师问:那么在自然界中还有没有什么其他的东西能使铁质物体磁化的呢?
(请同学互相帮助想一想,然后回答)
学生:电流可以使铁质物体磁化
可以向学生说明:1731年,英国商人发现雷电后,刀叉具有磁性。1751年,富兰克林发现莱顿瓶放电可以使缝衣针磁化。
另师:自然界中磁铁的相互作用早已被人所知,同名磁极排斥,异名磁极吸引,这与我们学过的什么力的作用很相似?
学生:电荷之间的作用力相似。
师:那么会不会说明两者存在联系呢?如果让你去研究电与磁的关系,你会如何去设计?
学生由于已受初中磁知识学习的影响,大部分都提出让通电导线对小磁针作用。
投影介绍奥斯特的生平
实验演示奥斯特的电流磁效应:
师说明:在奥斯特研究的最初,他受到力总是沿着物体连线方向这个观念的影响,总是在沿电流的方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上,均以失败告终。1820年4月,在一次讲课中,他偶然把导线沿南北放置在一个带玻璃罩的指南针的上方,通电时磁针转动了
老师在此说明奥斯特的生平和发现电流磁效应的历程,让学生知道每一次科学新发现是艰难的,需要付出的是前期不断的努力和对科学的执着、自信。
实验说明:通电导线会产生磁场,对磁针产生力的作用。
提问:既然电流对磁铁有力的作用,那么磁铁是否也应该对通电导线有力的作用呢?
Ⅳ 高中物理教学设计三维目标怎么写
1 . 知识与技能:学生该节课应该掌握的知识,应该培养的能力。
技能是在解决问题时所需要的技巧,能力。
2 . 过程与方法:是学生获得新知识有效的学习来自于学生对知识获取全过程的有效参入。
3 . 情感态度与价值观:在教学过程中,应巧设机关,
使学生产生”柳暗花明之感“提出与所学知识相关
的问题来激活学生的思维,使之主动学习。
Ⅵ 高中物理楞次定律教案设计
楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。接下来是我为大家整理的高中物理楞次定律教案设计,希望大家喜欢!
高中物理楞次定律教案设计一
【教材分析】
楞次定律作为本章的第3节内容,与第1节“划时代的发现”、第2节“探究感应电流的产生条件”一起,从感应电流的角度来认识电磁感应现象,这是认识电磁感应现象的第一个阶段,也是学习电磁感应现象的基础,为后面深入地从感应电动势来认识电磁感应现象打下了基础。
楞次定律是本章教学的重点与难点。一是涉及的因素多(磁场方向、磁通量的变化、线圈绕向、电流方向等)关系复杂;二是规律比较隐蔽,其抽象性和概括性很强。因此学生理解楞次定律有较大的难度,成为本章教学难点。课程标准要求在楞次定律的教学中“通过实验探究,理解楞次定律”。因此,学习本课需要注意的是引导学生在实验的基础上,鼓励学生 总结 规律,培养操作能力和探究意识。在探究楞次定律后,通过应用楞次定律进行有关判断,可以帮助学生深刻理解楞次定律,顺利突破这一难点。
【教学目标】
1、知识与技能目标的细化过程:
课程内容标准:通过实验探究,理解楞次定律。
第一步:分解内容标准,寻找关键词。
行为条件 + 行为动词 + 核心名词
通过实验探究 理解 楞次定律
第二步:分解关键词,构建概念图。
内容 概念体系 知识地位 楞次定律 楞次定律的内容、含义 重要 感应电流的方向 非常重要 第三步:根据概念图,分解行为动词,确定行为条件,确定行为程度。
内容 概念体系 特征 行为
动词 确定行为
条件 行为
程度 学生
经验
楞次定律 楞次定律的内容 具体 说出 通过观察和实验探究归纳总结 准确 无前备经验 “阻碍变化”的含义 抽象 阐述 分析实验数据 准确 无前备经验 感应电流的方向 具体 判断 运用楞次定律 熟练 无前备经验
综合上述思考,得到以下知识与技能目标:
(1)通过观察和实验探究归纳总结准确说出楞次定律的内容。
(2)分析实验数据,准确阐述楞次定律内容中“阻碍变化”的含义。
(3)熟练运用楞次定律判断感应电流方向。
2、过程与 方法
(1)通过实践活动,观察得到的实验现象,体验楞次定律实验探究的过程,提高分析论证,概括及表述的能力。
(2)通过应用楞次定律判断感应电流的方向,培养应用物理规律解决实际问题的能力。
3、情感、态度与价值观
(1)感受科学家对规律的研究过程,学习他们对工作严肃认真不怕困难的科学态度。
(2)学会欣赏楞次定律的简洁美。
【教学重点】
1.楞次定律的获得及理解。
2.应用楞次定律判断感应电流的方向。
【教学难点】
对楞次定律“阻碍变化”的理解及实际应用。
【学情分析】
1.已有知识与技能基础: 学生已经掌握了电流、电场、磁场基础知识;已经知道了通电导线在磁场中的受力方向以及右手螺旋定则;已经利用(条形磁铁、电流计、线圈等)实验器材研究感应电流产生的条件。?
2.心理基础与可能产生的思维阻碍:?
“楞次定律”其理论的抽象性和知识的复杂性比前面知识高了一个层次.前面学习的“电场”和“磁场”只局限于从“静态场”方面考虑,而“楞次定律”所涉及的是变化的磁场与感应电流的磁场之间的相互关系,是一种“动态场”,“由静到动”是一个大的飞跃,学生要难理解得多。?
“楞次定律”涉及的物理量多,关系复杂,产生感应电流的原磁场与感应电流的磁场两者都处于同一个线圈中,且感应电流的磁场总要阻碍原磁场的变化,它们形成相互依赖又相互排斥的矛盾。在讲授时,如果不明确指出各个物理量之间的关系,使学生有一个清晰的思路,势必造成学生思路混乱,影响学生对该定律的理解。?
从学生的原有知识水平来看,大多数学生的 抽象思维 和空间想象能力还比较低,对物理知识的理解、判断、分析、推理常常表现出一定的主观性、片面性和表面性,要能够理解“楞次定律”,必须具备一定的抽象思维能力,在物理观念上要有所更新。
【教法和学法】
1.教法:秉承“科学探究”、“教师为主导,学生为主体”的教学理念。主要采用实验探究法、利用“中介”研究和表述问题的方法、比较总结法等教学方式,运用观察、引导、实验、多媒体辅助教学等展开教学。
2.学法:实验观察、小组讨论、归纳总结、抽象概括等。
【教学器材】
1.教师实验:铝管两根(1米)、小圆柱形磁铁和木块、条形磁铁、电池、灵敏电流计、线圈、楞次定律演示仪等。
2.学生实验:灵敏电流计、线圈、条形磁铁、电池、导线等。
3.教学课件。
【教学过程】
教学
流程 教师活动 学生活动 设计意图 新课
引入 演示实验:
1、永磁铁靠近、远离楞次定律演示仪的铝圆环。
2、小圆柱形磁铁和木块分别通过两根相同铝管。
问:大家看到了什么现象?如何解释我们看到的现象?导入新课。 观看实验现象,思考。带着好奇心进入学习状态。? 激发学生学习兴趣。 复习
提问 1、提问:感应电流产生的条件?
2、演示上节课的实验,引导学生观察并回答:
= 1 GB3 ① 灵敏电流表指针偏转说明回路中产生了感应电流,左右偏转又能说明什么?
高中物理楞次定律教案设计二
(一)知识与技能
1.掌握楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流方向。
2.培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。
3.能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向
4.掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。
(二)过程与方法
1.通过实践活动,观察得到的实验现象,再通过分析论证,归纳总结得出结论。
2.通过应用楞次定律判断感应电流的方向,培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。
(三)情感、态度与价值观
在本节课的学习中,同学们直接参与物理规律的发现过程,体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受,并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。
教学重点、难点
教学重点:1.楞次定律的获得及理解。
2.应用楞次定律判断感应电流的方向。
3.利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。
教学难点:楞次定律的理解及实际应用。
教学方法
探究法,讲练结合法
教学手段
灵敏电流表、外标有明确绕向的大线圈、条形磁铁、导线。
教学过程
引入:铝环在通电的线圈上方漂浮。
一、复习提问
产生感应电流的条件是什么? (学生回答)
穿过闭合回路的磁通量发生变化
二、实验设想:探究感应电流的方向,我们可以探究感应电流的磁场和原磁场的关系。
1.实验探究:(学生分组实验)
(1)选旧干电池用试触的方法查明电流方向与电流表指针偏转方向的关系.
明确:对电流表而言,电流从哪个接线柱流入,指针向哪边偏转.
(2)闭合电路的磁通量发生变化的情况:
实线箭头表示原磁场方向,虚线箭头表示感应电流磁场方向.
分析:
(甲)图:当把条形磁铁N极插入线圈中时,穿过线圈的磁通量增加,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反.
(乙)图:当把条形磁铁N极拔出线圈中时,穿过线圈的磁通量减少,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同.
(丙)图:当把条形磁铁S极插入线圈中时,穿过线圈的磁通量增加,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反.
(丁)图:当条形磁铁S极拔出线圈中时,穿过线圈的磁通量减少,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同.
在两种情况中,感应电流的磁场都阻碍了原磁通量的变化.
学生填写下表:
图号 动作 原磁场B0的方向 原磁通量的变化 感应电流的方向 感应电流磁场B’的方向 B0与B’方向的关系 甲 插入N极 乙 插入S极 丙 拔出N极 丁 拔出S极 2、实验结论:凡是由磁通量的增加引起的感应电流,它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的增加;凡是由磁通量的减少引起的感应电流,它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的减少.(让学生上讲台表述自己的结论,然后教师引导得出楞次定律)
楞次定律--感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
高中物理楞次定律教案设计三
一、分析教材
电磁感应这一章内容在选修3-2里面是最重要的一章,而第三节《楞次定律》更是重中之重,本节让学生通过实验探究总结出判断感应电流方向的规律,体现了“过程与方法”这一具体课程目标,让学生经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。
二、分析学生
学生是教学的对象,是课堂的主体,一切教学活动都是为主体服务的。学生由于基础不一,知识水平和认知水平不同,在接受“楞次定律“时肯定会出现“参差不齐”的现象。因而,为了让尽可能多的学生理解“楞次定律”,教学就应该建立在学生的基础上,教学进程就要根据学生的实际情况进行设计,用多样话的手段来帮助学生突破障碍,提高课堂效率。
三、教学目标
?1.通过实验探究得出感应电流与磁通量变化的关系,并会叙述楞次定律的内容。
?2.通过实验过程的回放分析,体会楞次定律内容中“阻碍”二字的含义,感受“磁通量变化”的方式和途径。
?3.通过实验让学生经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。
四、教学重点
楞次定律探究实验设计和实验结果的总结。
五、教学难点:
1.从静到动的一个飞跃
“楞次定律”所涉及的是变化的磁场与感应电流的磁场之间的相互关系,是一种“动态场”,并且“静到动”是一个大的飞跃,所以学生理解起来要困难一些。
2.?内容、关系的复杂性
“楞次定律”涉及的物理量多,关系复杂。产生感应电流的原磁场与感应电流的磁场两者都处于同一线圈中,且感应电流的磁场总要阻碍原磁场的变化,它们之间既相互依赖又相互排斥。如果不明确指出各物理量之间的关系,使学生有一个清晰的思路,势必造成学生思路混乱,影响学生对该定律的理
六、教材课型实验探究课
七、教学准备多媒体课件、电磁炉、楞次定律演示仪、试验单
八、教学方法实验教学
九、教学过程
1、复习引题
师:电现象和磁现象之间有紧密的联系。奥斯特发现了电流的磁效应,即电流能在其周围激发磁场。请同学判断以下三种电流的磁场。(课件演示问题、提问学生)
生:判断回答,用安培定则判断
师:电能生磁,磁也能生电。法拉第发现了磁场可以使导线中何产生电流,这个现象叫电磁感应现象,产生的电流叫感应电流,我们先看演示实验。
师(演示实验):条形磁铁穿过竖直方向的闭合线圈,灵敏电流计的指针左右来回摆动。
问:我们回顾一下产生感应电流的条件是什么?
生:当闭合线圈中磁通量发生变化时,闭合线圈中就有感应电流。
师:电流激发的磁场与原磁场之间有一个相互作用,我们通过几个有趣实例来看看它们之间相互作用时有什么样的现象。
?2.实验演示
(1)电磁炉通电时,闭合的锡箔纸圈跳起。?
?提问:大家观察到了锡纸跳起,是什么原因呢?
生:锡纸圈中有感应电流造成的
(2)楞次定律演示仪演示实验过程:
?①先介绍装置结构
?②演示实验现象
提问:为什么磁铁在穿过闭合回路时铝环运动了,而穿过不闭合的铝环时铝环没动?
生:闭合的铝环中有感应电流,磁场对电流有力的作用。
问:从上面两个实验中,大家观察到了奇特的相互作用,要想掌握利用这种相互作用为我们服务,我们必须要知道电磁感应中电流的方向。
感应电流的方向由那些因素决定?遵循什么规律?我们需要通过实验来探究这个问题。
3、学习新知,开始探究过程
(1)教师主导,设计探究感应电流方向的方案
师:我们要解决感应电流的方向问题,我们要把上节课中的演示实验再搬回来。
①?介绍实验装置,线圈的绕向,电流进入时灵敏检流计指针的偏转情况。
②方案中有四种相对运动情况。给学生每人发一张实验数据采集表格,做实验填表格。
(2).实验过程,采集数据。
请一组2名同学上讲台辅助实验,一个同学演示实验,另一个同学完成小黑板上的感应电流和感应磁场的方向。
(3)师生共同分析,从个性中找出共性,总结规律
师:大家观察比较四种情况下的到的实验数据,我们能不能发现他们的共同特点?请同学回答。
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Ⅶ 高中物理功率教案设计
功率是指物体在单位时间内所做的功的多少,即功率是描述做功快慢的物理量。接下来是我为大家整理的高中物理功率教案设计,希望大家喜欢!
高中物理功率教案设计一
一、课前部分
【设计思想】:
1.教材分析:
功率是反映力做功快慢的物理量。功率的概念广泛应用与人们的日常生活和科技之中。学生在初中已经学过功率的概念,引入这一概念并不困难。教科书在本节中首先通过两台起重机做功相同,时间不同,引出功率的概念和定义式,并通过对动力机械的分析,讨论了额定功率和实际功率,最后,根据对物体做功的公式和运动学公式导出功率与速度的关系。
2.学情分析:
初中时学生已经学过功率的初步知识,前面一节学习了功的概念,为本节的教学奠定了一定的基础。在此基础上,进一步区分额定功率和实际功率,了解平均功率、瞬时功率。
3.设计思路:
本节讲述功率的概念,功率公式的应用。功率的概念、功率的物理意义是本节的重点内容,通过类比的 方法 ,比较速度是描述位移变化快慢的物理量,来对功率进行理解。如果学生能懂得做功快慢表示的是能量转化的快慢,自然能感悟出功率实际上是描述能量转化快慢的物理量。要使学生确切地理解公式P=Fv的意义,要通过例题的教学,使学生会应用基本公式进行计算,对平均功率和瞬时功率有所理解。
瞬时功率的概念学生较难理解,这是难点。学生往往认为,在某瞬时物体没有位移就没有做功问题,更谈不上功率了。如果学生没有认识到功率是描述能量转化快慢的物理量,这个难点就不易突破,因此,在前面讲清楚功率的物理意义很有必要,它是理解瞬时功率概念和物理意义的基础。
关于发动机的额定功率与汽车的最大速率之间的关系,采用公式分析加图像表述的形式进行,以便通过分析汽车由开动到匀速行驶的物理过程,使学生养成分析物理过程的习惯,避免简单地套用公式。
【教学目标】:
知识与技能
1. 理解功率的的概念。
2. 知道功率的定义和定义式 ,能够用公式 解答有关的问题。
3. 正确理解公式P=Fv的意义,区别什么是瞬时功率,什么是平均功率,并能用来解释现象和进行计算。
4. 能用公式P=Fv讨论汽车等交通工具的启动问题。
过程与方法
通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义,理解功率概念。
从功率概念的定义,体会用比值方法建立物理概念的方法。
理解功率与力和速度的关系。会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。
情感态度与价值观
通过功率概念建立的探究过程,培养学生敢于发表自己的观点,坚持原则,善于合作的良好习惯。
通过对生活中机械的实际功率、额定功率的观察和测量,培养学生积极思考并学以致用的思想。
【学习重难点】:
1. 功率的概念和计算公式。
2. P=Fv及其应用。
【 学习方法 】:类比学习、图像分析。
【课时安排】:2课时。
二、课堂部分——教学过程
【认知与探究】:
教学环节 教学内容 师生互动 设计意图 通过具体事例以及类比法找出表示做功快慢的通用表示,引入功率的概念 下表是三台起重机在工作时的有关数据记录
起重机编号
被吊
物重
匀速上升速度
所用时间
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
比较三个起重机做工的快慢?
比较A和B:它们做功时间相等,WA<wb p="" ,b做功比a快。
比较A和C:它们做功相等, tA<tb p="" 教师:功是能量转化的量度,人们十分关注做功的多少。不同的机器或物体做功有快有慢,如何来衡量做功的快慢呢?请同学们思考并提出解决方案。
学生可能有以下认识:
1.选择相同时间,比较做功多少,做功多的,做功就快;
2.选择做相同的功,比较做功的时间长短,时间长的,做功就慢;
3.类比“速度”的定义方法,用做功和完成这些功所花的时间的比值来定义“功率”。 引导学生思考:如何比较物体做功快慢?讨论中注意培养学生的 发散思维 能力和批判思维能力。
对学生提出的各种方案可能有问题或不完整,教师应鼓励学生在交流中补充完善自己的认识。教学中注意引导学生类比如“速度”、“加速度”概念的定义方法,体会比值法定义功率概念。 (一)功率P的有关内容 1.功率的定义:功跟完成这些功所用时间的比值,叫做功率
功率是表示物体做功快慢的物理量的物理量,功率是标量,在国际单位制中功率的单位是瓦特。
2.功率的定义式:
3.物理意义:表示物体做功快慢的物理量。
4.单位:国际单位:瓦特(w),常用单位:千瓦(kw) 讨论与交流:
小实验:把一段粉笔放在书的封面上,打开书的封面形成一个斜面,并使粉笔开始下滑。请同学仔细分析一下,在下滑的过程中粉笔共受到几个力的作用?哪些力做正功?哪些力做负功?哪些力不做功?如果斜面的倾角增大,情况会有什么变化?倾角增大时,功率是否也增大? 说明:用已知物理量的比值定义新的物理量,是建立物理概念常用的方法。使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律,像我们已经研究过的速度、加速度等物理量就是用这种方法来定义的。 (二)、额定功率和实际功率 1.额定功率:指动力机器长时间正常工作时的最大输出功率,也就是机器铭牌上的标称值。额定功率是动力机器的重要性能指标,一个动力机器的额定功率是一定的。
2.实际功率:指机器工作时实际输出的功率。
动力机器不一定在额定功率下工作,机器长期正常工作时的实际功率总是小于或等于额定功率。实际功率不应大于额定功率。实际功率长时间大于额定功率时会缩短机器使用寿命甚至会损坏机器(短时间内实际功率略大于额定功率是可以的。 教师:人力直接做功能否像汽车做功那样快呢?汽车做功能否像飞机做功那样快呢?人如果做功过快,会产生什么后果呢?汽车超负荷运转会产生什么后果呢?
教师:奥运 长跑 运动员能否用100m 短跑 的速度来完成5000m的赛跑路程呢?为什么? 让学生通过思考自己身边所熟悉的问题,认识额定功率和实际功率的概念以及概念的意义。
(三)、功率与速度:P=Fvcosθ 1.表达式推导:
2.式中F是对物体做功的力,v是物体的运动速度,θ是F和速度v之间的夹角。
3.在F和v同向时θ=0,表达式为:P=Fv。
4.P=W/t是功率的定义式,它普遍适用,不管是恒力做功,还是变力做功,不管是机械功还是电功等它都适用。但由它求得的一般是平均功率。公式P=Fvcosθ,式中θ为F与 v 的夹角。v为物体的对地速度。当v为平均速度时,求得的功率为平均功率,当v为瞬时速度时,求得的功率为瞬时功率。 教师:一部汽车载重时和空车时,在公路上以相同的速度行驶,试讨论这两种情况下汽车的输出功率是否相同?为什么?
学生的回答可能有:
⑴载重汽车与地摩擦力较大,牵引力也大,由于行驶速度一样,故相同时间内,载重车的牵引力做功较多,所以载重汽车的输出功率较大;
⑵载重汽车行驶得比空车慢,因此功率较小;
⑶载重汽车比空车费力,因此载重车的输出功率较空车时要大些。 上述分析讨论的目的是启发学生思考功率与力和速度有何关系。学生分析可能会出现片面和不完整回答,教师要参加到学生的讨论分析中,帮助、启发和引导学生形成正确的认识。得出正确的答案。
接着,教师引导学生思考,如何计算牵引力的功率。(让学生根据所学知识和功率定义式进行推演,培养良好的科学思维能力和思维习惯) (四)、力的平均功率和瞬时功率 1.平均功率
(1)描述力在一段时间内做功的快慢。
(2)计算公式:
P=W/t ①
②
θ=0时, P=Fv ③
注意:应用②③式计算时注意:力F必须是恒力,v为一段时间t内的平均速度。
(3)平均功率对应于一段时间或一个过程,并且同一物体在不同时间段内的平均功率一般不相同,因此说平均功率时一定要说明是哪一段时间内的平均功率。
2.瞬时功率
(1)力在某一时刻的功率,对应于物体运动的某一时刻或某一位置。
(2)计算公式:
P=Fvcosθ
P=Fv (F与v同向时)式中v表示某一时刻的瞬时速度。 教师引导学生阅读课本56页做一做。
分析讨论:
由v=s/t求出的是物体在时间t内的平均速度,代入公式P=Fv求出的功率是F在时间t内的平均功率;如果t取得足够小,则v表示瞬时速度,此时由P=Fv求得的功率就是F在该时刻的瞬时功率。即当v为平均速度时,求得的功率就是平均功率,v为瞬时速度时,求得的功率就是瞬时功率。 总结 :
v是平均速度 ,P是平均功率 (F为恒力,且F与 同向)。
v是瞬时速度,P是瞬时功率。
说明:如果物体做匀速直线运动,由于瞬时速度与平均速度相等,故此时平均功率等于瞬时功率。
(五)、对公式P=Fv的讨论 1.此公式的意义是:当力F与物体运动(瞬时)速度v方向一致时,力的实际瞬时功率就等于力F和运动速度v的乘积,对于机车(汽车、火车等交通工具或动力装置),牵引力F与物体运动速度v一般方向一致,可用公式P=Fv计算实际瞬时功率(称牵引力的功率、发动机的输出功率),特别注意:F为机车的牵引力,并非机车所受的合力。
2.当P一定时,F∝1/v,即做功的力越大,其速度就越小,如:汽车在发动机功率一定时上斜坡,司机用换挡的办法(变速调节装置)减小速度以获得较大的牵引力满足上坡的需要。
高中物理功率教案设计二
【教学目标】
知识和技能
1.知道功率的物理意义、定义式、单位。
2.理解功率的导出式P=F·v的物理意义,并掌握其用法,会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。
3.理解平均功率和瞬时功率,了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率的区别与联系。
过程和方法
1.通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义,通过功率的定义过程,体会应用比值方法建立物理概念的方法。
2.学会求解各种不同的功率。
3.运用功率的不同表达式分析和解决动力机械的运动问题。
情感态度与价值观
1.使学生养成具体问题具体分析和严密思维的习惯。
2.提高学生理论联系实际、解决实际问题的能力。
3.培养学生敢于发表自己观点、善于合作的良好习惯。
【教学重点】
1.理解功率的概念。
2.知道功率的种类及其计算。
【教学难点】
1.功率的表达式P=F·v的物理意义和运用。
2.瞬时功率和平均功率的计算。
【教学时数】 1课时
【教学器材】
投影仪、投影片、录象资料、CAI课件等
【教学过程】
新课导入
教师:人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功,这与人力直接做功或畜力做功,在完成功的快慢方面有何不同?请举例说明。
(引发学生思考,让学生从身边生活寻找做功快慢的事例,并思考机械与人或畜力做功快慢的差异。)
预测学生所举事例可能有:
1、人上高楼(如8层楼)时,乘电梯比走路要快得多;
2、 拖拉机 耕地比牛耕地要快得多;
3、挖土机与人,要完成相同的挖土任务,人花的时间要长得多;
4、从水井里提水,使用抽水机比人工要快得多;
5、……
(列举生产、生活中发生的事例,使学生体会功率与生活、生产息息相关,无处不在,研究功率具有重要的现实意义,并引导学生注意观察身边物理现象,体会到物理知识就在我们身边,感悟物理规律研究的价值,激起学生的求知欲。)
功是能量转化的量度,人们十分关注做功的多少。然而不同的机械或人,其做功的快慢是不同的。
(分析一些生产事例、工作场面,或展示一些做功快慢不同的图片。有条件的情况下还可通过多媒体手段更生动地展示这些画面和情景,使学生对做功快慢的情形有更为形象和具体的认识,从而为建立正确的“功率”概念打下良好基础。)
教师:在建筑工地上分别采用以下三种方式,把1t的货物从地面运到三楼,
方式一:搬运工分批搬运,需时间3h
方式二:用一台起重机提升,需时1min
方式三:用另一台起重机提升,需时30 s
上述三种情况下,把货物由地面运到三楼时,请思考以下问题:
1、用不同的方式,对货物所做的功是否相同?
2、所用时间不同,三种方式中做功的快慢是否相同?
结论:对重物所做的功相同,但所用时间不同,说明做功快慢不同。
说明:通过引导学生分析有关事例,形成初步共识:人们选用机械来做功时,不仅要考虑做功多少,还要考虑机械做功的快慢。如挖掘机做功比人快;大卡车比拖拉机做功快;拖拉机耕地比牛耕地要快;起重吊车比搬运工人做功快;抽水机比辘轳提水快,等等。研究做功的快慢有着重要的实际意义。通过实际问题让学生感性地认识做功的快慢。
教师:不同的机器或物体做功有快有慢,如何来衡量做功的快慢呢?请同学们思考并提出解决方案。
(引导学生思考:如何比较物体做功快慢?讨论中注意培养学生的发散思维能力和批判思维能力。)
预测学生可能有以下认识:
1、选择相同时间,比较做功多少,做功多的,做功就快;
2、选择做相同的功,比较做功的时间长短,时间长的,做功就慢;
3、类比“速度”的定义方法,用做功和完成这些功所花的时间的比值来定义“功率”;
4、……
说明:对学生提出的各种方案可能有问题或不完整,教师应鼓励学生在交流中补充完善自己的认识。
教学中注意引导学生类比如“速度”、“加速度”概念的定义方法,体会比值法定义功率概念。
新课推进
一、功率的含义
1.定义:功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率。 (板书)
2.定义式:P=W/ t (板书)
3.物理意义:表示物体做功快慢的物理量。 (板书)
4.单位:(板书)教师请一位同学正确地说出定义式中各个字母所表示的物理量及其单位。
国际单位:瓦特(w),常用单位:千瓦(kw)或焦耳/秒(J/s)(板书)
W→功→单位:焦耳(J)
t→做功所用时间→单位:秒(s)
换算关系:1kw = 1000 w?1w=1J/s(板书)
说明:用已知物理量的比值定义新的物理量,是建立物理概念常用的方法。使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律,像我们已经研究过的速度、加速度等物理量就是用这种方法来定义的。
5. 功率是标量,功率表示做功过程中能量转化的快慢。(板书)
6. 讨论与交流:
小实验:把一段粉笔放在书的封面上,打开书的封面形成一个斜面,并使粉笔开始下滑。请同学仔细分析一下,在下滑的过程中粉笔共受到几个力的作用?哪些力做正功?哪些力做负功?哪些力不做功?如果斜面的倾角增大,情况会有什么变化?倾角增大时,功率是否也增大?
提示:
(1)比较不同倾角时的功率,应注意粉笔开始下滑处的高度应相同。讨论功率时须指明哪个力的功率。
(2)实验的分析讨论,要注意所分析的是某个力的平均功率。注意引导学生进行受力分析、做功分析,可利用功率的定义式,在理论上进行推演,使思维更加严密。
7. 一些常见机械做功功率
(1)汽车发动机5×104 W~15×104 W? (2)摩托车约2×103 W?
(3)喷气客机约2×108 W? (4)人心脏跳动的功率1.5W左右
(5)火箭的发动机约1×1013 W? (6)万吨巨轮106W以上
(7)蓝鲸游动的功率可达350kW (8)人的平均功率约1×102 W
(9)优秀运动员短时间内的功率可达1000W?
二、功率P与力F、速度v的关系 (板书)
1. 功率与力、速度的关系推导 (板书)
教师:一部汽车载重时和空车时,在公路上以相同的速度行驶,试讨论这两种情况下汽车的输出功率是否相同?为什么?
预测学生的回答可能有:
(1)载重汽车与地摩擦力较大,牵引力也大,由于行驶速度一样,故相同时间内,载重车的牵引力做功较多,所以载重汽车的输出功率较大;
(2)载重汽车行驶得比空车慢,因此功率较小;
高中物理功率教案设计三
★新课标要求
(一)知识与技能
1、理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义。
2、 , 的运用
(二)过程与方法
1、 通常指平均功率, 为瞬时功率
2、 ,分析汽车的启动,注意知识的迁移
(三)情感、态度与价值观
感知功率在生活中的实际应用,提高学习物理科学的价值观。
★教学重点
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。
★教学难点
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。
★ 教学方法
教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
★教学工具
投影仪、投影片、录相资料、CAI课件。
★教学过程
(一)引入新课
不同的物体做相同的功,所用的时间可能不同,或在相同的时间内,做的功可能不同。也就是说做功存在着快慢之分,那么,怎样描述做功的快慢呢?这就是本节课要学习的问题。
(二)进行新课
1、功率
教师活动:一台起重机能在1min内把1t的货物提到预定的高度,另一台起重机只用30s就可以做相同的功。两台起重机谁做功更快?你是用什么方法比较它们做功快慢的?
学生活动:稍作思考回答,后一台起重机做功更快。做相同的功,比较所用时间。
教师活动:一台起重机能在1min内把1t的货物提到预定的高度,另一台起重机用30s把0.4t的货物提到预定的高度。两台起重机谁做功更快?你是用什么方法比较它们做功快慢的?
学生活动:认真思考,分组讨论,选出代表回答。
教师活动:倾听学生回答,点评。
投影问题:力F1对甲物体做功为W1,所用时间为t1;力F2对乙物体做功为W2,所用时间为t2,在下列条件下,哪个力做功快?
A.W1=W2,t1>t2 B.W1=W2,t1<t2< p="">
C.W1>W2,t1=t2 D.W1<w2,t1=t2< p="">
点评:上述条件下,哪个力做功快的问题学生都能作出判断,其实都是根据W/t这一比值进行分析判断的。让学生把这个意思说出来,然后总结。培养学生分析问题的方法。
总结:做功快慢的比较有两种方式:一是比较完成相同的功所用的时间;另一是比较在相同的时间内完成的功。
在物理学中,一个力所做的功W跟完成这些功所用时间t的比值 ,叫做功率。用P表示,则
物理意义:功率是描述力对物体做功快慢的物理量。
上式是功率的定义式,也是功率的量度式,P与W、t间无比例关系,做功的快慢由做功的物体本身决定。根据这一公式求出的是平均功率,同时这个公式变形后给我们提供了一种求功的方法:W=Pt。
教师活动:指导学生阅读教材,提问:
1、功率的单位是什么?
2、公式 是平均功率还是瞬时功率?就课本第7页“说一说”栏目中提出的问题分组讨论后回答。
学生活动:学生阅读教材后,小组讨论,回答。
1、由功率的定义式可知,功率的单位由功和时间的单位决定,在SI制中,功率的单位是:瓦特=W),1W=1J/s,常用单位:千瓦(kW) 1kW=1000 W
2、 指平均功率,当 时,即表示瞬时功率
2、对额定功率和实际功率的学习
教师活动:指导学生阅读教材7页“额定功率和实际功率”一段,提出问题,你对“额定功率和实际功率”是怎样理解的?
点评:通过学生阅读,培养学生的阅读理解能力。
学生阅读后回答。教师帮助总结、补充。
(1)额定功率:指机器正常工作时的最大输出功率,也就是机器铭牌上的标称值。
(2)实际功率:指机器工作中实际输出的功率。
机器不一定都在额定功率下工作。实际功率总是小于或等于额定功率。实际功率如果大于额定功率容易将机器损坏。
机车起动过程中,发动机的功率指牵引力的功率而不是合外力或阻力的功率。
3、功率与速度
教师活动:提出问题:力、位移、时间都与功率相联系,请同学们用学过的知识推导出功率与速度的关系式;推不出来的同学可以先阅读教材“功率与速度”部分,然后自己再推导。
学生活动:思考老师提出的问题,推导功率与速度的关系式。
点评:培养学生推理能力。
教师活动:巡回指导,发现问题及时帮助学生解决问题。投影学生的推导过程,点评、总结。分析公式的意义。
1、P=Fv,即力F的功率等于力F和物体运动速度v的乘积。当F与v不在一条直线上时,则用它们在一条直线上的分量相乘。
2、公式P=Fv中若v表示在时间t内的平均速度,P表示力F在这段时间t内的平均功率;
3、如果时间t取得足够小,公式P=Fv中的v表示某一时刻的瞬时速度时,P表示该时刻的瞬时功率。
问题:汽车等交通工具在启动和行驶过程中,其牵引力和行驶速度是怎样变化的?请同学们阅读教材相关内容,用自己的话加以解释。
学生活动:阅读教材,讨论、推理、作答。
根据公式P=Fv:
①当功率P一定时,F与v成反比,即做功的力越大,其速度就越小。
当交通工具的功率一定时,要增大牵引力,就要减小速度。所以汽车上坡时,司机用换档的办法减小速度来得到较大的牵引力。
②当速度v一定时,P与F成正比,即做功的力越大,它的功率就越大。
汽车从平路到上坡时,若要保持速率不变,必须加大油门,增大发动机功率来得到较大的牵引力。
③当力F一定时,功率P与速度v成正比,即速度越大,功率越大。
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