正向考虑的力量,胜过一个负面思想的力量数百倍,那会减少大家某种程度的忧虑。而哀愁像婴儿一样,会慢慢被养大的。记住:别携带哀愁入睡,想想明早天边的彩虹吧。智学网高中一年级频道为你整理了《高中一年级下册物理下册教材设计》,期望可以帮到你!
1、设计思想
在旧教程中,《曲线运动》关于曲线运动的速度方向的教学,一般通过演示圆周运动的小球离心现象,演示砂轮火星痕迹实验,采取告知的方法,让学生了解曲线运动的速度方向为该地方的切线方向,因为轨迹是瞬间性,实验有效性差。在新教程中,通过曲线轨道实验演示曲线运动的方向,再告知速度方向是曲线的切线方向,与旧教程相比,能获得具体的轨迹和末速度的“方向”,但没办法证明速度方向是切线方向。
笔者通过浅易自制器材,让学生通过探究过程获得曲线运动的速度方向,并自己获得怎么样画曲线运动的速度方向的办法,强调科学探究的过程。笔者还通过当堂设计自行车挡泥板,以便学生把自己获得的常识应用于实践,体验学以致用、常识有价的感受。还需要学生察看自行车的挡泥板验证我们的设计作为课外作业,领会STS的意义,提升科学素养。
2、教程剖析
教学基本需要:了解什么叫曲线运动,了解曲线运动中速度的方向,能在轨迹图中画出速度的(大致)方向,了解曲线运动是一种变速运动,了解物体做曲线运动的条件。
进步需要:学会速度和合外力方向与曲线弯曲状况之间的关系。
本课是整章教学的基础,但不是重点内容,通过实验和讨论,让学生领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。
模块的常识内容有三点:1、什么是曲线运动(章引);2、曲线运动是变速运动;3、物体做曲线运动的条件;4、运动的合成与分解。
3、学情剖析
在初中,已经学过什么是直线运动,什么是曲线运动,也了解曲线运动是容易见到的运动,但不了解曲线运动的特征和缘由。因为初中的速度定义的影响,虽然学生在第一模块学过速度的矢量性,但在实质学习中常常忽视了速度的方向,也就是说学生对“曲线运动是变速运动”的学会有困难。
学生分组实验时,容易滚跑小钢珠,需要学生小心配合。几何作图可能很难下手,教师可以适合提示。学生主要的学习行为是察看、回答、实验。
4、教学目的
1、常识与技能:
(1)了解曲线运动中位移的分矢量表示法及速度的方向,理解曲线运动时一直变速运动。
(2)了解合运动、分运动分别是什么,了解其同时性和独立性。
(3)了解运动的合成与分解,理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则。
(4)会用作图法和计算的办法,求解位移和速度的合成与分解问题。
(5)了解物体做曲线运动的条件;
(6)会判断轨迹弯曲方向(进步需要)。
2、过程与办法
(1)历程发现问题──猜想──探究──验证──结论──交流的探究过程;
(2)历程并领会研究问题要先从粗略到精细,由定性到定量,由特殊到一般再到特殊的过程;
(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)主动细心察看,注意关注身边的科学,积极参与学习活动。
(2)感觉到科学研究问题来自于生活实践,获得的结论服务于生活实践,领会学以致用的感受。
(3)初步感受下结论不可以主观而要有科学依据的严谨的科学态度。
(4)初步培养小心翼翼做实验的习惯。
5、重点难题
重点:体验获得“曲线运动的速度方向是切线方向”的实验过程。会标出曲线运动的速度方向。
难题:怎么样获得曲线运动的速度方向是切线方向。怎么样画出曲线运动的速度方向。
6、教学方案与方法
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。在教学媒体设计上:强调以试验教学为主,以多媒体为辅助(投影问题与习题)。在教学程序上基本上根据加涅信息加工模型。引起注意──告知学生学习计划──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──促进维持和迁移,通过问题链把教、学、练、评有机整理。在学习过程上:突出学生发现问题──猜想──探究──验证──结论──应用。在探究办法上:突出整理数学常识解决物理问题。认知过程上:突出人类的学习规律和认知规律,即,由粗略研究到精细研究,由特殊到一般再到特殊的过程。在理念上:突出科学的研究来自于生活实践,服务于生活实践;认识到“下结论需要要有科学依据”。
7、学法指导
1.对物体做曲线运动的条件,要从力与运动的关系、运动状况变化是什么原因的角度来理解,物体做曲线运动时,速度的方向时刻在变化,不管速率是不是变化,其运动状况一定在变化,所以做曲线运动的物体必有加速度,所以受合外力一定不为零.
2.运动的合成与分解,指的是位移、速度、加速度等矢量的合成与分解,跟力的合成与分解一样,遵循相同的平行四边形定则.
3.抛体运动是在恒定外力用途下所做的匀变速曲线运动,恒定的外力是改变速度大小是什么原因,也是改变速度方向是什么原因.
1、常识与技能
(1)了解动能的概念式,可以用动能的概念式计算物体的动能;
(2)理解动能定理反映了力对物体做功与物体动能的变化之间的关系;
(3)可以理解动能定理的推导过程,了解动能定理的适用条件;
(4)可以应用动能定理解决简单的实质问题。
2、过程与办法
(1)运用总结推导方法推导动能定理的表达式;
(2)通过动能定理的推导理解理论探究的办法及其科学思维的要紧意义;
(3)通过对实质问题的剖析,对比牛顿运动定律,学会运用动能定理剖析解决问题的办法及其特征。
3、情感、态度与价值观
(1)通过动能定理的总结推导培养学生对科学研究的兴趣;
(2)通过对动能定理的应用感悟量变(过程的积累)与质变(状况的改变)的哲学关系。
教学重点:动能的定义;动能定理的推导和理解。
教学难题:动能定理的理解和应用。
教学过程:
第七节动能和动能定理
1、对“动能”的初步认识
追寻守恒量中,已经了解物体因为运动而具备的能叫动能,大伙先猜想一下动能与什么原因有关?应该与物体的水平与速度有关。
你能通过实验粗略验证一下你的猜想吗?(物体的动能与物体的水平和速度有哪些关系)。
策略1:让滑块从光滑的导轨上滑下与静止的木块相碰,推进木块做功。
实验:(1)让同一滑块从不一样的高度滑下;(2)让水平不一样的滑块从同一高度滑下。
现象:(1)高度大时滑块把木块推得远,对木块做的功多;(2)水平大的滑块把木块推得远,对木块做的功多。
实验结果:
(1)高度越大,滑块滑到底端时速度越大,在水平相同的状况下,速度越大,对外做功的本领越强,说明滑块因为运动而具备的能量越多。
(2)滑块从相同的高度滑下,具备的末速度是相同的,之所以对外做功的本领不同,是由于滑块的水平不同,在速度相同的状况下,水平越大,滑块对外做功的能力越强,也就是说滑块因为运动而具备的能量越多。
总结:物体的水平越大、速度越大物体的动能越大。
策略2:被举高的锤子下落可将铁钉钉入木板中,高度越高,锤子越重具备的动能越大,钉铁钉得越深。
2、对“动能的变化”缘由的初步探究
前边大家学过,当力对物体做功时会对应某种形式的能的变化,比如:重力做功对应于重力势能的变化,弹簧弹力做功对应于弹性势能的变化,那样哪些原因使物体的动能发生变化哪?
(1)多媒体演示实验:
实验1:小球在空中下落过程,重力做正功,动能增大。
实验2:沿粗糙平面滑动的小车由运动到静止,因为摩擦阻力做负功,小车的动能减小。
(2)学生察看实验现象(需要学生察看物体在运动过程中受力、各力做功,及物体动能的变化状况?
(3)得出结论:外力做功(牵引力、阻力或其它力等)是物体的动能改变是什么原因。
3、定量探究:外力做功与物体动能的变化之间的定量关系
(1)就下列几种物理情境,用牛顿运动定律推导:外力做功与物体动能的变化之间的定量关系。
用多媒体展示:
情境1:水平为m的物体,在光滑水平面上,遭到与运动方向相同的水平外力F有哪些用途下,发生一段位移L,速度由V1增加到V2
情境2:水平为m的物体,在粗糙水平面上,受摩擦力有哪些用途下,发生一段位移L,速度由V1增加到V2
情境3:水平为m的物体,在粗糙水平面上,遭到与运动方向相同的水平外力F和摩擦力有哪些用途下,发生一段位移L,速度由V1增加到V2
按学生基础状况分组推导,将结论填入下面的表格中,并用语言表述本小组的结论:
物理情境
结论
1
2
-
3
教师在学生表述自己得出的结论(各组的分结论)后,引导学生得出动能定理的具体内容。及其理解动能的定义。
结论:合力的功等于物体动能的变化量。
剖析总结、解说规律
1、动能
(1)“”是一个新的物理量
(2)是物体末状况的一个物理量,是物体初状况的一个物理量。其差值正好等于合力对物体做的功。
(3)物理量定为动能,其符号用EK表示,即当物体水平为m,速度为V时,其动能:EK=
(4)动能是标量,单位焦耳(J)
(5)含义:动能是标量,同时也是一个状况量
(6)动能具备瞬时性,是个状况量:对应一个物体的水平和速度就有一个动能的值。
计算:国内第一颗人造卫星的水平是173㎏,运行速度是7.2㎞/S,它的动能是多少?
答:EK=mV2/2=4.48×109(J)通过计算进一步理解动能的物理意义。
2、动能定理
有了动能的表达式,前面推出的W=mV22/2-mV12/2就写成W=EK2-EK1
师生讨论、、的物理意义,后得出:力在一个过程中对物体做的功等于物体在该过程中的动能变化。这个结论叫动能定理。
(1)内容:合力在一个过程中对物体做的功等于物体在该过程中的动能变化量。
(2)表达式:W=EK2-EK1
(3)讨论:
①当合力做正功时,物体动能怎么样变化?
②当合力做负功时,物体动能怎么样变化?
③当物体受变力用途,怎么样计算物体动能的变化?
④当物体做曲线运动时,怎么样计算物体动能的变化?
答案:
①当合力做正功时,物体动能增加。
②当合力做负功时,物体动能减小。
③当物体受变力用途,可把过程分解成很多小段每一段根据恒力运动是直线分段求解。
④当物体做曲线运动时,可把过程分解成很多小段每一段根据恒力运动是直线分段求解。
3、应用训练
例题:一架喷气式飞机水平为5.0×103㎏,起飞过程中从静止开始滑跑,当位移达到L=5.3×102m时,速度达到起快速度V=60/s,在此过程中飞机遭到的平均阻力是飞机重量的0.02倍。求:飞机遭到的牵引力。
考虑:
(1)该题中叙述飞机的一个什么过程?答:飞机的起飞过程。
(2)飞机的初速度多大?末速度多大?做功的位移多大?V初=0V末=60m/sL=5.0×103㎏
(3)起飞过程中有几个力?大小方向怎么样?
答:四个力。重力、支持力、牵引力、阻力。其中牵引力和阻力做功。牵引力做正功,阻力做负功。
(4)怎么样求解合力做功?答:两种办法:①W分=F合L②W分=F牵L-fL
解:飞机起飞初动能EK1=0末动能EK=mV2/2合力功有W=F合L
依据动能定理:F合L=mV2/2-0,依据飞机起飞时受力F=F牵-f阻
F牵=mV2/2L+f阻=1.8×104,飞机遭到的牵引力是1.8×104。
4、拓展练习:
(1)该题中飞机起飞过程中牵引力的功转化成什么了?(讨论完成?)
答:牵引力做的功转化成了飞机起飞的动能和飞机与地面摩擦的内能(即摩擦力做的功)。
(2)本题是不是可用牛顿运动定律来解,与上面解法有什么不同?(用牛顿运动定律重解例题)
(3)物体的运动为多段运动组成,是不是可用动能定理来解?怎么样来解?(举个例题)