高中物理教学设计
作为一名为他人授业解惑的教育工作者,常常要根据教学需要编写教学设计,教学设计是一个系统化规划教学系统的过程。教学设计应该怎么写呢?以下是小编整理的高中物理教学设计,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

高中物理教学设计1
一、教材分析
欧姆定律是电学中的根本定律,是进一步学习电学学问和分析电路的根底,是本章的重点。本次课的规律性、理论性很强,重点是学生要通过自己的试验得出欧姆定律,最关键的是两个方面:一个是试验方法,另一个就是欧姆定律。欧姆定律的含义主要是学生在试验的过程中渐渐理解,而且定律的形式很简洁,所以是重点而不是难点。学生对试验方法的把握既是重点也是难点,这个试验难度比拟大,主要在试验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于试验的难度比拟大,学生消失错误的可能性也比拟大,所以试验的评估和沟通也比拟重要。这些方面都需要教师的引导和帮助,所以这次课采纳启发式综合教学法。
二、教学目标
学问与技能
①使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。
②通过试验熟悉电流、电压和电阻的关系。
③会观看、收集试验中的数据并对数据进展分析。
过程与方法
①依据已有的学问猜想未知的学问。
②经受欧姆定律的发觉过程并把握试验的思路、方法。
③能对自己的试验结果进展评估,找到胜利和失败的缘由。
情感、态度与价值观
①让学生用联系的观点对待四周的事物并能设计试验方案证明自己的猜想。
②培育学生大胆猜测,当心求证,形成严谨的科学精神。
三、教学重点与难点
重点:把握试验方法;理解欧姆定律。
难点:设计试验过程;试验数据的分析;试验结果的评估。
四、学情分析
在技能方面是练习用电压表测电压,在学问方面是讨论串、并联电路中的电压关系。这是一节探究性试验课,让学生自主试验、观看记录,自行分析,归纳总结得出结论。学生对探究性试验有深厚的`兴趣,这种方式能激发学生的制造性思维活动有利于提高认知力量和试验力量,但由于学生的探究力量尚不够成熟,引导培育学生探究力量是本节课的难点
五、教学方法
启发式综合教学法。
六、课前预备
教具:投影仪、投影片。
学具:电源、开关、导线、定值电阻(5、10)、滑动变阻器、电压表和电流表。
七、课时安排
一课时
八、教学过程
教师活动学生活动说明
(一)预习检查、总结怀疑
①我们学过的电学局部的物理量有哪些?
②他们之间有联系吗?
③一段导体两端的电压越高,通过它的电流如何变化?当导体的电阻越大,通过它的电流如何变化?学生以举手的形式回答下列问题,并将自己的想法写在学案上。
这局部问题学生以前已经有了感性的熟悉,大局部学生答复得很正确,即使有少数同学答复错误也没有关系,学生之间会进展订正。
(二)情景引入、展现目标
提问:电压增大,电流也随着增大,但是你知道电流增大了多少吗?
让学生猜想电流I、电压U、电阻R之间的关系式。学生大胆猜测。
不管对错,教师都应仔细对待,但应当留意:猜测不是瞎猜、乱猜,不是公式越多越好,应当引导学生在原有学问的根底上有依据,符合规律进展猜测。同时可将全部学生的猜测写在黑板上,这对其他的同学有启发作用。
(三)合作探究、精讲点播
高中物理教学设计2
教师教学的困惑是什么
高中新课程方案的核心设计思想是“让每一位高中学生实现在共同基础上的有个性发展”。通过必修课程,保证学生获得共同基础;通过选修课程,保证学生有个性发展。我们的工作是坚持积极、稳妥、创新、务实的基本原则。新课程倡导的理念反映时代的要求和课程改革的趋势,新课程实验是一个渐进和不断完善的过程。新课程实施会给我们带来许多新的问题,需要我们在实施中逐步加以解决。我们认为新课程要顺利实施,首先要从根本上改变教师的教学方式和学生的学习方式。事实上,目前困扰教师们的最大问题是教学评价。传统的考试还需要吗?考试的成绩还重要吗?考试的重要其实还是不可否认的事实,作为教师更是无法回避的,在强调这个重要,那个重要的时候,教师最敏感的恐怕还是考试成绩的重要,只要考试不取消。即如何评价教学事实上是制约新课程实验顺利进行的瓶颈,也是教师们心里最关心的问题。
1.1 如何落实新课程理念
“以学生的发展为本”的新课程核心理念相信教师们都是熟知并认可的。关键的症结在于在具体教学中如何体现并落实这一理念。
根据我们对新课程下课堂教学常态观察,目前教师们的常态课更多是一种传统讲授式为主导的改进型,应当承认教师角色的转变是一个缓慢的过程,不能急于求成。当教师试图引导学生发现规律、归纳结论时,由于学生长期形成的习惯于被动接受,依赖于教师讲授的学习方式很难一下子改变,往往不会找,归纳不出来,就等着老师你说出结果,造成教与学关系不协调。有的课从表面上看学生动起来了,小组合作学习也开展起来了,课堂气氛也很活跃,但仔细观察便会发现,这些课只停留在形式上的热热闹闹,没有真正激发学生深层次的思维。导致的结果是传统的东西没有了,新的内容又没掌握。
思考与建议:课堂教学是实践性很强的事,教师的执教能力是一种默会知识。虽然教师们都经过了市级学科培训,甚至省级国家级培训,但很多在纸面上很容易说的问题,在实际教学过程中就变得很难了,这不是培训就能解决的,还得要教师在实践中探索和总结,在实践中得到解决才是真正的解决。形式要为内容服务,要真正落实新课程所提出的要求,使用好新教材,就要求教师要有较强的执教能力,并通过创造性的劳动来实现。
1.2 教学过程如何组织实施
新课程必修教材在组织结构和教学内容上都作了适当调整,虽然删除了部分内容,但也增加了一些内容。从本质上看新教材的教与学要求比原教材高,平均每课时的教学内容比原教材多,主要渗透了学科研究的思想和方法。
教师们普遍感到课并不如原先想象的那么好上!这包含有三个方面的具体问题。
1.2.1 教学目标如何把握
这是实施新课程中急需解决的一个突出问题。新教材重视过程目标的落实,重视情感目标的体现,重视联系学生的生活、社会实践和现代科技。许多教师可能受多年教学实践积淀的经验干扰,加上教学评价严重滞后,担心过程与情感目标的落实,在一定程度上会削弱知识与技能的掌握。认为新课程强调了三维目标,势必使教师在课堂上关注过程与方法、情感态度价值观,对于知识目标从时间上就显得比较紧张,甚至会来不及进行课堂小结、例题的讨论、学生课堂练习,从而导致对知识掌握缺失,课外作业错误增加,会直接影响学习兴趣与学习成绩。
思考与建议:制定教学目标的水平是衡量教师专业化水平的重要标志。在教学目标的陈述中,知识目标的“了解”、“认识”、“理解”、“应用”和体验性要求目标的“经历”、“反应”、“领悟”的区分并不容易,需要教师经过较长时间有意识的经验积累。在教学目标的把握上,我们要从传统的知识本位回归到三维目标。三维目标应有机整合,不应只重视知识技能目标而忽视过程与方法、情感态度价值观目标。教师们需要仔细研读省“教学指导意见”和教材,熟悉、掌握新旧教材变化,体会这些变化隐含的目的从而领会编者意图,并在此基础上通过自己的再创造,才能在课堂教学中更好地体现新课程的要求,避免用老方法使用新教材。
1.2.2 教学内容如何取舍
教材组织结构都变了,如教材中的“做一做”、“说一说”、“STS”、“科学漫步”,虽说为学生提供了探索、交流的时间与空间,但实际操作起来颇感困难。对教材如何处理,对教材提出的要求如何把握,对省“教学指导意见”中提出的要求又如何把握,可能大多数教师还是心中无数。有些教师过分强调教材,把教材看成唯一的教学资源,教材里有什么就讲什么,不敢大胆地取舍,更不会创造性地使用教材。把握不准一节课的具体教学要求,补充旧教材上的内容,无形中加重学生负担,造成教师教得累学生学得苦的现象。新教材对学生的各种能力要求是有所提高,“说一说”、“做一做”、“思考与讨论”频繁出现在新教材中,要求学生既要动口,又要动手,更要动脑。学生自然会感到学习的要求增多了,学习的难度也提高了。例如,直线运动提前到第一、二章后和初中讲的概念完全不同,导致学生由于前概念的缺失,思维能力一下子拔高,学生就可能跟不上。
思考与建议:新课程强调“三维目标”的共同要求和融合发展,对教师的专业化水平提出了高要求:如何处理各方面的不同要求,课的结构如何安排等等,相信多数课都需要教师花很多时间、精力去准备很多材料。这些对教师来说也都是新的问题和困难。俗话说:台上一分钟,台下十年功。教师在课堂上45分钟所呈现的内容,课前要花费数小时甚至更长的时间准备。以“教学指导意见”为纲,认真细致的准备,严谨流畅的教学设计,会使教师上课时底蕴十足、如数家珍,教学过程如行云流水。
1.2.3 课时与进度的矛盾
按照省里每周2课时的安排建议,难以完成教学任务,更不要说达到规定的教学要求了。好在学校安排的课时多一些。一个模块36课时,相信多数学生会感到非常吃力:每节课的`容量特别大,且每节课的内容都是新的,复习与巩固要靠自己课后下功夫。其实学生对学科知识的学习,不可能像听报告讲座看电影那样,听过了看过了就算数,它毕竟对学生有一定的教学要求,对知识的理解掌握需要通过一定量的训练,对错误的做法和理解也需要反复纠正,这些其实都需要一定时间作保证。例如,必修教材1的第一章就集中了位移、速度、加速度等高中物理的核心概念,学生又是第一次接触“矢量”问题,这对很多学生来说都是新东西,理解上都存在困难,所有这些都不是一节课下来学生就明了的,要经过反复的纠正和体会才能较好地掌握。
思考与建议:如何提高课堂教学的有效性?教学设计应当重在创设问题情景,以问题引导学习,铺设恰当的认知阶梯,呈现与学生思维最近发展区相适应的学习任务,可以激发学生的学习热情。既让学生应用了原有知识,又启迪学生思维,使知识得以深化。在课堂教学有限的时间和空间里,教师的任务是将学习最大化,提高课堂教学的有效性。恰时恰点适度的问题,为学生独立思考、自主探究、合作交流搭建了平台,有利于学生知识的自主建构。“问题引导学习”应当成为教学的一条基本原则。
1.3 如何进行探究性学习
新教材很强调学生的探究活动,增加了许多探究性教学内容,要求用物理原理和研究方法去解决一些生产和生活相关的实际问题,其用意何在?在于培养学生的自主发展、个性发展和创新能力。探究性教学方式对教师自身的执教能力而言是一个挑战,一是不习惯这样的教法。二是怕费时费力,如果探究活动课时少花了,可能流于形式,达不到应有的作用和效果;如果花的课时太多了,过多强调“学习体验”,又会觉得效率太低,疏于其它知识的落实和巩固。探究性学习方式对大多数学生来说这本身也是一个传统的薄弱环节,或者说大多数学生这方面的能力本身就很低,要想提高学生的能力,取得比较好的成效,还得要花较多的时间。教师要习惯于这样的教法,学生也要习惯于这样的学法,都不是件容易的事。有些教师这样认识,让学生探究,教师讲的时间就少了。有时感觉让学生探究太浪费时间,半天还得不到应得的结论,教师干脆把结论讲了算了。
新教材设计了许多科学探究、小课题研究案例,一般学校对这些资源没有很好地实施与利用。一则因为学生课余负担很重,忙于应付作业;二则社会、学校、家长对这方面的意识欠缺。从而使学生的科学探究、小课题研究留于表面。教师在教学中有口难言,也只能处于应付状态,无法真正地按课程标准落实到位。
思考与建议:实际教学中,教师在形式上组织学生进行探究性学习,实质上还是一个假探究真活动。我们认为,实验不是探究的本质特征。在思想认识上不要一提到探究,就想到实验。科学探究的目的在于通过学生自主的探究行为,变求知为已知。其中是否有实验,不是问题的本质特征。如“探究弹性势能表达式”这节课,尽管没用实验,但探究的过程却体现得很好。可见,课堂上的探究活动,并不在于什么形式,关键在于是否体现了探究的意识,是否渗透了探究的方法。新课程强调“学生的体验性学习”,在教学中教师应适度地利用学生在现实生活中的经验作为教学资源,为教学铺垫。不能片面夸大“体验”的教学功能,毕竟生活世界存在着知识零碎、隐蔽等问题,需要科学世界与生活世界的有机整合,避免以“学习体验”为时尚的随意、无谓的体验,不应把教学体验等同于录像、照片的展出。新课程呼唤新的学习方式。在教学中教师应创造条件使学生有机会经历物理知识的发现、发生、发展的过程,在实现知识与技能目标的同时,形成意识,掌握方法,提高能力。实践告诉我们,新课程需要一种理性回归,尊重传统的学习方式,适度开展探究性学习。
1.4 相匹配的教学资源匮乏
1.4.1 作业、练习等教辅资料不配套
有一些发下的配套练习,学生普遍反映上课基本听懂,但很多题目不会做。仔细研读其中一些题目,窃以为教辅用书依然停留在原教材的套路上,与所学内容脱节。教师们感到,难以找到适合新教材和本校学生的辅导用书和配套练习。
思考与建议:把握省“教学指导意见”的要求,对习题要精心选择,大胆取舍,不要被资料束缚,提倡自编。
1.4.2 教学设备陈旧和实验器材缺乏
新课程中有关实验装备有很多更新,但学校实验室还没能跟上,导致教材和实际实验脱节。例如,我校没有添置教材中介绍的传感器。真可谓:巧妇难为无米之炊!相信许多教师会有这样的感慨:实施好新课程,任重而道远。新课程,想想是好,做做是难,要想爱你真的不容易。
匀变速运动规律的应用习题课教学设计
【《课标》研读】
1.《课标》要求
(一)运动的描述
(3)经历匀变速直线运动的实验研究过程,理解位移、速度和加速度,了解匀变速直线运动的规律,体会实验在发现自然规律中的作用。
(4)能用公式和图像描述匀变速直线运动,体会数学在研究物理问题中的重要性。
2.《课标》研读
知识性行为动词2个;技能性行为动词1个;体验性行为动词3个。由此不难看出,新课程在重视知识的同时,更加强调学生的体验过程。
【教材分析】
教材中安排了两个活动一个讨论交流,即:活动1“飞机跑道的设计”;活动2“飞机制动系统的设计”;讨论交流“一起交通事故的分析”。“设计”两个字反映出编者意在把学生放在自主学习的位置,活动中要求学生“1.画出设计分析草图;2.写出设计依据的公式;3.算出你的结果”。也适合对学生进行过程和方法的训练,如果在加上“4.拿你的设计方案和同学交流”,就多了一个探究要素。因此,这节课不应该是一节普通的习题课,而应该是一节应用规律解决实际问题的探究课。
考虑到活动1和活动2本身构成了一个有机整体以及学生的实际情况,教学设计中将讨论交流“一起交通事故的分析”等内容作为后续课程,旨在突出重点,分散难点。
【学生分析】
学生对匀变速运动有一些了解,但是解决问题对规律的应用和理解仍有较大的困难。
【设计思路】
本节的内容是应用匀变速直线运动的规律探究和解决实际问题。教材给出的实例比较典型,但是略显平淡。为此,我们在教学中特别选择了当年震惊世界的“协和飞机失事”事件为线索,设置问题情境,以激发学生的探究兴趣和热情。通过独立思考、交流讨论,让学生体会应用物理规律解决实际问题的过程和方法。教学过程中力求体现新课程的教学理念,落实三维目标。
【教学目标】
(一)知识与技能
1.在匀变速直线运动规律的应用中深化对规律的理解和认识。
2.尝试运用物理知识解决生活中的实际问题 。
(二)过程与方法
1.在探究活动中体会用匀变速直线运动规律解决问题的一般过程和方法。
2.使学生在对设计结果的分析、论证和交流中,尝试经过思考发表自己的见解。
(三)情感、态度与价值观
1.通过创设真实的、富有震撼力的问题情境,激发学生探究问题的热情。
2.在解决问题的过程中,使学生进一步领会养成良好学习习惯的重要性。
3.通过“协和飞机失事”原因的分析,使学生领悟细节决定成败,提高责任意识。
【教学重点】
用匀变速直线运动规律解决实际问题的过程和方法
【教学难点】
将实际问题转化为物理模型
【教学方法】
探究讨论、分析讲解
【教学资源】
教材、ppt课件、有关视频资料
【教学过程
【教学过程】
第一环节:通过“协和飞机失事”视频的演示,创设问题情境,强化感官与心灵体验,激发学生对飞机起降问题的关注
赋有“空中骄子”之称的协和超音速飞机是由英国和法国联合研制的一种超音速客机,它的最大飞行速度可达2.04马赫(2150km/h)。
1969年10月1日,协和飞机首次超音速飞行; 20xx年10月24日,协和式飞机退出了商用飞机的历史舞台。
20xx年7月25日,协和客机AF4590班机在法国戴高乐机场进行起飞,当起飞速度达到328km/h时,飞机接到塔台传来消息飞机尾部起火。但是,机长还是拉起了飞机。飞机于起飞后约2分钟爆炸,坠毁于机场附近,这场悲剧造成了113人丧生。
教师:让我们把沉重的心情化为严肃认真的科学态度,来研究下面的问题。
第二环节:通过对〖问题1〗的探究和讨论,体会用匀变速直线运动规律解决问题的一般过程和方法
〖问题1〗飞机跑道的设计
请你设计一种飞机跑道,给一种特殊类型的喷气式飞机使用。
该飞机在跑道上滑行以a=4.0m/s2恒定的加速度增速,当速率达到85m/s时就升空,如果允许飞机在达到起飞速度的瞬间停止起飞而仍不会滑出跑道,且能以大小为5.0m/s2的恒定加速度减速,跑道的长度应当设计为多长?
1.画出设计分析草图
2.写出设计依据的公式
3.算出你的结果
4.拿你的设计方案和同学交流
独立思考 ――发现问题
交流讨论 ――修正设计
设计展示 ――规范要求
第三环节:通过对〖问题2〗的讨论分析,深化对研究方法的理解和掌握,在解决实际问题的过程中感悟知识的运用价值
〖问题2〗协和号AF4590班机的机长为什么还是拉起了飞机?有关数据:法国戴高乐机场跑道的总长度为4000m,飞机起飞时的加速度约为2.1m/s2,降落过程中加速度大小能够达到约1.4 m/s2,飞机拉起时速度已达到328km/h。
学生通过计算分析,得出结论:此时速度达到328km/h,飞机已经跑了20xxm,如果此时采取制动措施,还需跑出3000m才能停下来。因此,在地面减速已经不可能了,于是机长拉起了飞机。。。。。。
第四环节:通过对〖问题3〗和〖问题4 〗的思考和讨论,引出飞机的制动系统设计问题,在解决问题的过程中巩固用匀变速直线运动规律解决问题的方法
〖问题3〗为了避免AF4590班机空难的发生除了延长跑道长度外,还可以采取什么方法?
学生讨论得出结论:增大飞机的制动加速度。
〖问题4〗喷气式飞机的制动系统设计
机场跑道长为2500m,喷气式飞机以恒定的加速度a=3.5m/s2增速,当速率达到95m/s即可升空。假定飞机在达到此速率时因故要停止飞行,设计出的喷气式飞机的制动系统至少要能产生多大的加速度。
学生分析计算,得出结论。
第五环节:通过协和式AF4590班机失事的原因的分析,使学生领悟细节决定成败,提高责任意识
(1)协和式AF4590班机失事的原因
事故调查结果表明:AF4590班机在进行起飞时,辗过了跑道上另一架美国大陆航空公司的DC-10班机脱落的小铁条,造成爆胎,而轮胎破片以超过音速的高速击中机翼中的油箱,之后引发大火。
教师:你从中悟出什么道理?
(2)协和式飞机为什么退出了商用客机的历史舞台?
高能耗、高燥声、载客量少、安全性……
教师:人类在追求高速度与保护环境两者之间应该做出怎样的抉择?
(3)第二代协和飞机将于20xx年上天 载客能力达250人。
教师:让我们关注它吧!
第六环节: 通过师生互动归纳出用匀变速直线运动规律解决问题的一般过程和方法
〖小 结〗用匀变速直线运动规律解决问题的一般过程和方法。
(1)将实际问题转化为物理模型;
(2)画出物理过程的分析草图;
(3)运用物理规律和方法,分析计算得出结论。
教师:你可以使它更加完善吗?
【发展空间】
汽车的制动加速度是保证行车安全的重要指标,请你尝试设计一种测定汽车制动加速度的方法。
(课外研究)
【课后反思】
本节课的教学设计是我们高一物理备课组集体完成的。在物理课堂教学中,为了实现三维培养目标,课堂应该是学生自主学习的平台,为了搭建好这个平台,就需要从创设一个好的问题情景入手,尽可能使学生获得强烈的、深刻的、真实的、有生活与社会意义与价值的体验。
在本节课的教学实践中,“协和飞机失事”的视频对学生产生了极大的心灵震撼,这种体验使他们更加主动、热切地投入问题的探究。在真实的情景中,利用所学习的知识与方法解决实际问题,强化了知识的实际运用意义与价值感悟。课堂上学生们以较大的热情认真思考,积极交流,实现了预期的教学目标,取得了较好的教学效果。
针对高一新生的特点,教学中特别注意面向全体学生,关注学生的个性发展,有意识地培养学生学习物理的良好习惯和解决问题的规范方法。
但是,随着学生自主活动的增多,课堂的组织略显松弛,对学生设计的展示和交流有些不足。
新课程的实施为学生的全面发展搭建了一个更大、更坚实的平台;同时,也对教师提出了更高的要求,为教师的发展提供了新的空间。面对许多困惑,我们只有不断地学习和实践,才能“站的更高,看的更远”。在给学生创设“体验课堂”的过程中,也体验着创新、创作的快乐。
高中物理课堂教学反思二:高中物理课堂教学反思(800字)
我经历这么多教学坎坷,我对教学理念,物理教师专业化的发展要求有了一定的领悟.曾经年少爱追梦,一心只想往前飞,踏遍千山和万水,一路走来不能回,而今才发现,一个人,不仅要低头赶路,还要学会遥望远方,更应仰望苍穹,走走停停,回头望望,不断反思总结,为下一段路的风兼程而养精蓄锐。
一、作为二十一纪的教师要转变自己的角色,以学生为主体。新课改要求教师要注意三维目标在教学中的重要作用,特别要求教师注意情感态度价值观的理解和应用,要求教学中要有情感,要有对学生的评价和激励。要营造和谐的教学氛围,创设良好的学习情境,注重实践活动,理论联系实际。这样的课堂才显得“有血有肉”,“充满生机”,才会激起学生无穷的学习欲望。
二、作为物理教师,不仅应该具有丰富扎实的学科专业知识,而且还要有较高的专业应变能力和专业情感。新课程对物理老师提出了新的要求和挑战。课堂教学目标已从过去的“学会”转变为了“会学”,而学生的终生学习能力直接来自于教师的合理指导。这便首先对教师自身的学习能力提出了相应的要求。教师要想教好学生,首先得自己具有丰富的专业知识,有较强的学习能力,只有这样才能潜移默化的将这种能力传授给学生。
三、作为新课改环境下成长起来的教师,应该懂教育学、心理学,掌握高中学生的认知心理和接受知识的过程与特点。高中学生正处于青春发育期,思想不够成熟,在某种程度上情感的波动对学习的影响较大,而且这时的学生也非常渴望老师的理解、鼓励和关怀。因此,我们应该有健全的专业感情,真心去关爱学生,理解学生,走到学生中去,多和学生交流,“动之以情,晓之以理”,这样学生就会喜欢你这位老师,更会喜欢你这门学科了。这也就是所谓的“感情投资”了,回报要比付出大得多。
教育以学生为本,关注生命,关注学生的终身发展,所以教育教学是一项系统工程,一脉不和,周身不畅,我将继续不断反思提练,争取最终上为理论,从而更有效的指导我的物理教育教学工作。
高中物理课堂教学反思三:高中物理有效课堂教学的反思(2875字)
实施有效的物理课堂教学,首先就要明确物理学科的思想:把复杂问 题简单化,简单问题理想化,理想问题模型化,模型问题具体化。其次明确物理教学的任务:在课堂上播撒一种思想,收获一种行为;播撒一种行为,收获一种习惯;播撒一种习惯,收获一种人格;播撒一种人格,收获一种命运。
有效物理课堂的教学,首先取决我们老师对课堂上应做什么作出正确的决定;其次取决于我们如何实现这些决定,课堂上应该做什么,不应该做什么,其中也包括对人对已的情感,态度和价值等心理成份。有效的物理课堂教学应从平面走向立体,从单元走向多位。高中物理教学不仅应该重视科学知识的传授和技能的训练,而且还应该重视对学生终身学习愿望、科学谈究能力、创新意识以及科学精神的培养。有效的物理课堂教学应该重视知识的传承,但应改变过分强调知识传承的倾向。结合自己的工作实践,我对有效课堂教学谈以下几点看法:
1、 重视培养学生的兴趣。
兴趣是最好的老师。通常仪器简单、现象鲜明直观的演示实验、或能使学生多观察、多动手的学生实验,利用设悬念、摆疑点、设置矛盾的方法,可以激发起学生的兴趣;而根据教材举出一些生动、直观、新奇的现象,也可以激发起学生的兴趣。如,苹果为什么落向地球?如果抛出的石块速度足够大,还会落向地球吗?在光滑的平面上,一只蚂蚁能推动一个很重的铁块吗?在雪地上开车时为什么速度不能太大?如果太大会有哪些危险?有哪些方法可以辨别一根木棒哪头是树根?在此基础上再不失时机地设法强化、巩固学生的兴趣。
2、 让学生在活动掌握物理知识
教师在组织教学中要让学生听中学、做中学、听懂以后做出来、做好以后说出来。教师教学中要“敢放”“能收”。新课标下要充分发挥教师的指导作用,就高中阶段的学生所研究的题目来说,结论是早就有的。之所以要学生去探究,去发现,是想叫他们去体验和领悟科学的思想观念、科学家研究问题的方法,同时获取知识。所以教师要相信学生的能力,让学生在充分动脑、动手、动口过程中主动积极的学,千万不要只关注结论的正确与否,甚至急于得出结论。
学生实验及有趣的小实验,也是现实生活的一部分。我发现,学生对实验的兴趣是最大的,每次有实验时候,连最不学习的学生也会目不转睛的看着实验,物理教材中有许多学生实验及有趣小实验,既生动又形象,能使学生在分工合作,观察、记录、分析、描述、讨论等过程中获得与概念、规律相联系的感性认识,引导学生探索新知识。千万不要因实验仪器或教学进度的原因放弃实验,而失去一个让学生动手的机会。有趣小实验更能发挥这种作用。例如在讲惯性一节时,我先给大家演示一下惯性小球的实验,然后让他们自己做一下,来体会一下,把笔或者文具盒放在一张纸上,迅速抽出纸张时发现放在纸上的物体并没有随纸一起运动,再一次激发学生的求知欲,迫使其回到课本中找到答案。再如将重心时,拿来一根木棒,然学生开办法找出那头是树根,然后当堂动手找出。激发他们探究新知识的积极性,让教学内容事先以一种生动有趣的方式呈现出来,可以充分调动学生的感觉器官,营造一个宽松愉悦的学习环境,使学习的内容富有吸引力,更能激发学生的学习兴趣。在讲授声音的发生时,可让学生用手摸摸自己的喉咙,让学生惊奇的发现原来每天都听到的声音是由声带的振动而产生的等等,这样可以集中学生的注意力,激发学生的兴趣,使学生在掌握物理基础知识和技能的同时,了解这些知识的实用价值,懂得在社会中如何对待和应用这些知识,培养学生的科学意识和应用能力。
3、 采用灵活多样的教学方式
有效物理课堂教学离不开启发讲授式、实验探究式、小组合组式、自主学习式、科学研究式等多种教学方式。孔子在《论语》中指出了“悟”的边缘状态是“愤”、“悱”。说出了启发教学的精髓。通过启发让学生达达“愤悱”的状态:“心求通而尚未通,口欲言而未能言”。 探究式教学有多种形式,灵活运用,把握好提出问题这个要素,让问题贯穿整个教学过程,成为课堂的中心。爱因斯坦讲:“提出一个问题比解决一个问题更重要”。通过灵活多样的教学让学生经历真实的学习过程,一堂有效的物理课,必须使所有学生都经历“真实的学习过程”。“真实”,体现在学生从不懂到懂、不会到会、模糊到清晰、错误到正确、失败到成功的过程之中;体现在教师的循循善诱、真诚帮助、严格要求和规范训练的方法之中;体现在学生不同方法不同过程的交流、不同思想不同观点的碰撞和怀疑、争论、发散、统一以及自圆其说之中;体现在教师真情实感的批评和表扬之中;体现在学生有充分的时间独立思考、有个性的语言表达和有胆魄的对一切权威的否定之中;体现在教师机敏地捕捉动态生成的教育教学资源,对预设教案的必要调整和舍弃之中。真实的,才是最美的、最精彩的。
4、发挥多媒体技术在物理课堂教学中的优势。
创建物理情景、渲染气氛,增强学生求知的兴趣。在课堂教学中合理借助于多媒体技术,可以轻松的引领学生进入直观、形象、甚至虚拟的场景,使学生犹如身临其境,学习兴趣倍增。如在讲授 "曲线运动”这一节时,教师利用多媒体技术播放过山车情景来引入新课,学生会被刺激的情景深深吸引,有的还会想起自己的亲身经历,有的还会以后去试试。教师适时提出问题:在高处,为什么过山车在轨道的下面也不掉下来?其中包含了什么物理道理?这样可启发学生的思维,教师再结合其他生活中的例子,指导学生思考提出假设,这会给学生产生难以忘怀的印象,从而加深对光沿直线传播的认识。
5、重视培养学生的思维能力
利用猜想调动学生思维的积极性。猜想的过程是以学生为中心的思维发散过程,通过猜想力的锻炼和培养,激发和保持学生研究物理问题的浓厚兴趣和欲望,从而使学生自觉地、积极地去探求物理知识。这对调动学生学习的积极性、主动性能起到重要作用。
利用猜想可以提高学生的分析力、观察力、操作力和其他方面的技能,启发思维,培养学生的创造力。可以使物理教学过程变成学生积极参与的智力活动过程,锻炼和培养了学生的概括能力、探讨研究问题的能力,使学生的思维得到发展,为创造力的孕育、萌发创造了条件。
总之。一堂有效物理课的教学,需要有丰富的“知”和“识”,“知”和“识”是黄金搭挡,只有“知”,而没有“识”,那只能是个容器,所学的东西不能内化为自己的血液,只能是一种外加的累赘,有了“识”,才能化死为活,化古为今,为我所用,更要有真挚的情感与探索体验,这是任何时候评价有效物理课堂教学的底线。检验的标准就是学生的接受程度与效果。在课堂上,主要考查学生有无切实掌握这些知识,并将这些新知识纳入自己原有的知识体系中融会贯通。这本身也是一种能力。同时,还要了解获得知识的过程,看学生在学习过程中是否积极主动地跟进、共鸣和投入,每一个学生是否在原有基础上得到了尽可能大的进步与发展。在致力于面向全体学生的同时,是否能使“优等生”“吃得饱”,让“暂困生”“吃得了”,真正学有所得,各有发展。要充分开展课堂有效教学,一切要从教学的实际出发,顺应学生的学情、讲究实效,正确处理好教、学、练关系,灵活运用各种教学策略和手段,采用科学的教学方法,全面有效的提高课堂效率。
高中物理教学设计3
一、教学目标
1、认识光的干涉现象及产生光干涉的条件、
2、理解光的干涉条纹形成原理,认识干涉条纹的特征、
3、通过观察实验,培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力、
4、通过“扬氏双缝干涉”实验的学习,渗透科学家认识事物科学的物理思维方法、
二、重点、难点分析
1、波的干涉条件,相干光源、
2、如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹,怎么会出现时间上是稳定的,空间上存在着加强区和减弱区并且互相间隔,如何理解“加强”和“减弱”、
3、培养学生观察、表述、分析能力、
三、教具
1、演示水波干涉现象:频率可调的两个波源,发波水槽,投影幻灯,屏幕、
2、演示光的干涉现象:直丝白炽灯泡;单缝;双缝;红、绿、蓝、紫滤色片;光的干涉演示仪;激光干涉演示仪、
3、干涉图样示意挂图,为分析干涉所做的幻灯片;或电脑及干涉现象示意的.动画软件、
四、主要教学过程
(一)引入
由机械波的干涉现象引入:首先演示“水波干涉现象”,并向学生提出问题、
(1)这是什么现象?
(2)是否任何两列波在传播空间相遇都会产生这样的现象?
让学生回答,让学生描述稳定干涉现象的特征,指出干涉现象是两列波在空间相遇叠加的一种情景;一切波都能发生干涉现象,干涉现象是波特有的现象、要得到稳定干涉现象需是相干波源、
(二)教学过程设计
1、光的干涉现象——扬氏干涉实验、
(1)提出问题:光是否具有波动性?如果有则会有光的干涉现象,观察光的干涉现象可以用屏幕,在屏幕上会得到什么现象呢?
演示:两个通有同频率交流电单丝灯泡(或蜡烛)作为两个光源,移动屏与它们之间的距离,屏幕上看不到明暗相间的现象、
实验结果表明:两个独立热光源的光波相遇得不到干涉现象、说明光的复杂性、认识事物不是一帆风顺的实验的不成功是光无波动性?还是实验设计有错误,没有满足相干条件?
(2)扬氏实验、
①介绍英国物理学家托马斯·扬、如何认识光,如何获得相干光源——展示扬氏实验挂图鼓励学生在认识事物或遇到问题时,学习扬氏的科学态度,巧妙的思维方法、
②介绍实验装置——双缝干涉仪、
说明双缝很近0、1mm,强调双缝S1、S2与单缝S的距离相等,所以两单缝S1、S2处光的振动不仅频率相同,而且总是同相、
③演示:
先用加滤色片后单色光红光进行演示,然后改用激光源做双缝干涉实验,并使双缝与屏幕的距离加大,这样在屏幕上得到条纹间距离大,更为清晰的明暗相同的图样、
展示双缝干涉图样,让学生注意观察图样,回答图样的特点:(1)明暗相间、(2)亮纹间等距,暗纹间等距、(3)两缝S1、S2中垂线与屏幕相交位置是亮条纹——中央亮纹、
提出问题:为什么会出现这样的图样?怎样用波动理论进行解释、
2、运用波动理论进行分析、
(1)演示两列频率相同、振动方向相同两列波在一直线上叠加的情景、
用做好的幻灯片用投影幻灯进行演示;或用编制好的软件在电脑上进行演示、
注意分析两列波传播经同一位置时此点的振动情况、
①仍在某一平衡位置附近往复振动,位移随时间而改变、
②两列波同相振幅变大,说明此点振动加强了;两列波反相振幅减小,说明此点振动减弱了、
强调波形图是各个质点在同一时刻位移的包络线,演示波在传播时,波峰波谷的移动情况、
(2)演示一列波由近及远波峰、波谷示意图,演示两列频率相同,同相波由近及远波峰、波谷的示意图、
操作:
波峰、波谷行进位置
高中物理教学设计4
一、教材分析
本节内容是在上一节安培力的基础上,进一步形成的新的知识点。重在让学生理解什么是洛伦兹力、并掌握洛伦兹力的方向判断和大小的计算。它也是后续学习《带电粒子在匀强磁场中运动》的知识基础。
本课教材在提出洛伦兹力的概念后,重在引导学生由安培力的方向和大小得出洛伦兹力的方向和大小,这种通过实验结合理论探究洛伦兹力的方向,再由安培力表达式推导出洛伦兹力的表达式的过程是培养学生逻辑思维能力的好机会,一定要让学生都参与进来。
二、学情分析
知识基础:学生已经学习了《磁场对通电导线的作用力》一节,知道如何判断安培力的方向以及如何计算安培力的大小。但对于安培力产生的原因,却还不甚清楚。
技能基础:学生已经具备一定的逻辑推理分析能力,因此本节课可以引导学生思考安培力的产生原因,激发学生的求知欲,引入探究式学习。
三、教学目标
(一)知识与技能
1、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的方向.
2、知道洛伦兹力大小的推理过程.
3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算.
4、了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断.理解洛伦兹力对电荷不做功.
5、了解电视显像管的工作原理
(二)过程与方法
通过观察,形成洛伦兹力的概念,同时明确洛伦兹力与安培力的关系(微观与宏观),借助洛伦兹力与安培力的关系,猜想并验证洛伦兹力的方向也可以用左手定则判断;通过思考与讨论,推导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsinθ。最后了解洛伦兹力的一个应用——电视显像管中的磁偏转。
(三)情感态度与价值观
进一步学会观察、分析、推理,培养科学思维和研究方法。认真体会科学研究最基本的思维方法:“推理—假设—实验验证”。
四、教学重点与难点
重点:1.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向.
2.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算.
这一节承上(安培力)启下(带电粒子在磁场中的运动),是本章的重点
难点:1.洛伦兹力对带电粒子不做功.
2.洛伦兹力方向的判断.
五、教学资源
电子射线管、高压电源、磁铁、多媒体课件
六、教学设计思路
根据对本节教材内容的分析,结合学情和相关教学资源,本节课以“情景问题猜想实验验证理论推导应用巩固”的思路进行设计。
课前通过观看“极光美景”视频,引出本节主题。然后借助“阴极射线管”演示实验指出磁场对运动电荷有力的作用,并激发学生学习的.兴趣。课中借助安培力的方向,让学生通过猜想加验证的方式,学习并掌握洛伦兹力方向的判定方法,并进一步得出安培力与洛伦兹力的内在关系;借助安培力大小的计算公式,引导学生推导得出洛伦兹力大小的计算公式。最后通过练习加深对洛伦兹力的理解,并回答引入部分提出的问题。
教学过程中,以演示实验调动学生兴趣,引导学生观察、分析实验现象,围绕难点“洛伦兹力的方向”的理解,通过情景转换,老师引领、学生动手,同学互动,师生互动的方式,让学生感受,体验知识的生成过程。
七、教学过程:
(一)引入
视频欣赏:天文现象——极光
提问:为什么极光只出现在南北两极呢?
引导:解开此谜题的钥匙就是,磁场对运动电荷的作用规律。
[演示实验]观察磁场阴极射线在磁场中的偏转
[教师]说明电子射线管的原理:
说明阴极射线是灯丝加热放出电子,电子在加速电场的作用下高速运动而形成的电子流,轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光,可以显示电子束的运动轨迹,磁铁是用来在阴极射线周围产生磁场的,还应明确磁场的方向。
提示:
1、没有磁场时,接通高压电源可以观察到什么现象。
2、光束实质上是什么?
3、若在电子束的路径上加磁场,可以观察到什么现象?
4、改变磁场的方向,通过观查从而判断运动的电子在各个方向磁场中的受力方向。
[实验结果]在没有外磁场时,电子束沿直线运动,蹄形磁铁靠近电子射线管,发现电子束运动轨迹发生了弯曲。
[学生分析得出结论]磁场对运动电荷有力的作用.------引出新课
(二)新课讲解
1、物理学中把磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力。(展示洛伦兹介绍资料)
2、提问:如何探究洛仑兹力呢?
引导学生思考:
1)、电流怎么形成的?
2)、磁场对电流的作用、磁场对运动电荷的作用,两者间有何关联?
进一步引导学生分析:通电导线在磁场中为什么会受力?得出安培力与洛伦兹力的关系。
【说明】可以根据磁场对电流有作用力而对未通电的导线没有作用力,引导学生提出猜想:磁场对电流作用力的实质是磁场对运动电荷作用力的积累效果。即,安培力是洛伦兹力的宏观表现。
3、提问:既然安培力是洛伦兹力的宏观表现,那么,你们觉得可以如何探究洛伦兹力呢?
回答:借助对安培力的认识,探究洛伦兹力。
(1)提问:具体怎么探究呢,比如方向?
回答:左手定则
学生说明猜想理由:
1如图,判定安培力方向.(上图甲中安培力方向为垂直电流方向向上,乙图安培力方向为垂直电流方向向下)
②.电流方向和电荷运动方向的关系.(电流方向和正电荷运动方向相同,和负电荷运动方向相反)
③.F安的方向和洛伦兹力方向关系.(F安的方向和正电荷所受的洛伦兹力的方向相同,和负电荷所受的洛伦兹力的方向相反.)
④.电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向的关系.(学生分析总结)
实验验证猜想:(回顾阴极射线管实验)猜想正确!
洛伦兹力方向的判断——左手定则
伸开左手,使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,若四指指向正电荷运动的方向,那么拇指所受的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向;若四指指向是电荷运动的反方向,那么拇指所指的正方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向.
【要使学生明确】:正电荷运动方向应与左手四指指向一致,负电荷运动方向则应与左手四指指向相反(先确定负电荷形成电流的方向,再用左手定则判定)。
[投影出示练习题]试判断各图中带电粒子受洛伦兹力的方向,或带电粒子的电性、或带点粒子的运动方向。
[学生解答]
最后,通过“思考与讨论”,说明由洛伦兹力所引起的带电粒子运动的方向总是与洛伦兹力的方向相垂直的,所以它对运动的带电粒子总是不做功的。
(2)、洛伦兹力的大小
现在我们来研究一下洛伦兹力的大小.通过下面的命题引导学生一一回答。
设有一段长度为L的通电导线,横截面积为S,导线每单位体积中含有的自由电荷数为n,每个自由电荷的电量为q,定向移动的平均速率为v,将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中,求:
(1)电流强度I。
(2)通电导线所受的安培力。
(3)这段导线内的自由电荷数。
(4)每个电荷所受的洛伦兹力。
得出洛伦兹力的计算公式:当粒子运动方向与磁感应强度垂直时():
问题:若带电粒子不垂直射入磁场,粒子受到的洛伦兹力又如何呢?
引导学生进行分析:可将磁场分解(类比安培力公式得出方式)得出结论
当粒子运动方向与磁感应强度方向成θ时(v∥B)F=qvBsinθ
上两式各量的单位:F为牛(N),q为库伦(C),v为米/秒(m/s),B为特斯拉(T)
4、课堂练习
1、电子的速率v=3×106m/s,垂直射入B=0.10T的匀强磁场中,它受到的洛伦兹力是多大?(4.8×10-14N)
2、当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管,若不计重力,则()
A.带电粒子速度大小改变
B.带电粒子速度方向改变
C.带电粒子速度大小不变
D.带电粒子速度方向不变
(答案:CD)
3、电荷量为+q的粒子在匀强磁场中运动,下列说法正确的是()
A.只要速度大小相同,所受洛伦兹力就相同
B.如果把+q改为-q,且速度反向,大小不变,则洛伦兹力的大小方向不变
C.洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直
D.粒子的速度一定变化
(答案:B)
4、来自宇宙的质子流,以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这些质子在进入地球周围的空间时,将()
A.竖直向下沿直线射向地面
B.相对于预定地面向东偏转
C.相对于预定点稍向西偏转
D.相对于预定点稍向北偏转
(答案:B)通过本题进一步引导学生作图分析:为什么极光只出现在地球的两极?(与课前引入相呼应)
5、.电视显像管的工作原理
(1)原理:应用电子束磁偏转的道理
(2)构造:由电子枪(阴极)、偏转线圈、荧光屏等组成(介绍各部分的作用)
在条件允许的情况下,可以让学生观察显像管的实物,认清偏转线圈的位置、形状,然后运用安培定则和左手定则说明从电子枪射出的电子束是怎样在洛伦兹力的作用下发生偏转的。
再通过“思考与讨论”,让学生弄清相关问题。进而介绍电视技术中的扫描现象。
最后让学生回忆“示波管的原理”,通过对比看看二者的差异。
(三)对本节内容做简要小结
(四)作业布置
(1)复习本节内容
(2)完成“问题与练习”
八、板书设计第5节《磁场对运动电荷的作用力》
一.洛伦兹力
1、洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力
安培力是洛伦兹力的宏观表现
2、洛伦兹力的方向:左手定则
F⊥vF⊥B
3、洛伦兹力大小:F洛=qVBsinθ
V⊥BF洛=qVB
V∥BF洛=0
4、特点:洛伦兹力只改变力的方向,不改变力的大小,洛伦兹力对运动电荷不做功
二.电视显像管的工作原理
1.原理
2.构造
九、教学反思
本节课利用极光这一神奇的自然现象,通过阴极射线在磁场中的偏转演示实验来引入新课,新奇的实验现象极大地吸引了学生的兴趣,明显的实验现象使学生很容易总结出磁场对运动电荷有力的作用。通过电荷的定向运动形成电流,推导出伦兹力与安培力的关系(微观与宏观),由此可以借助安培力来探究洛伦兹力的大小和方向。最后了解洛伦兹力的一个应用——电视显像管中的磁偏转,这种与生活联系紧密的物理知识,能激发学生对物理学科的热爱,培养学生利用所学物理知识解释生活中的现象,体现从物理走向生活的教学理念。
通过课堂练习反馈,发现本课难点在于如何让学生发挥空间想象能力,判断洛伦兹力的方向。需要在课后加强练习。
高中物理教学设计5
【教材分析】
本节是人教版高中《物理》必修2第五章第7节,是《曲线运动》一章的最后一节。学习本节内容既是对圆周运动规律的复习与巩固,又是后面继续学习天体运动规律的基础,具有承上启下的作用。教材安排了铁路的弯道,汽车过拱桥,航天器中的失重现象,离心现象四个方面的内容,如果面面俱到,难免会蜻蜓点水,为了在教学中突出重点、分散难点,我将教材内容进行了重新整合,分两课时完成。本课为第一课时主要讨论铁路弯道的设计意图。【学情分析】通过前面的学习,学生已经对圆周运动有了较为清晰地认识,但是对于向心力的概念理解还不够深入。同时高一的学生思维活跃,求知欲强,他们很希望参与到课堂中来,自主的解决问题。【三维学习目标】过程与方法知识与技能情感态度和价值观经历观察思考,自主探究,交流讨论等活动进一步理解向心力的概念。
能在具体问题中找到向心力的来源培养学生的团队精神,合作意识;感悟科学的严肃性,培养学生严谨的学风教学重点和难点:在具体问题中找到向心力的来源
【教学策略】
1.教法:使用情境激趣、设疑引导、适时点拨的方式引领学生的学习;
2.学法:学生在教师的引领下,通过观察现象、自主探究、交流讨论等方式参与到课堂中来,体验求知乐趣,成为学习的主人。
3.教学资源:
(1)多媒体课件;
(2)自制教具:车轮模型、弯道模型;
【教学过程】
一、设置情景、引入新课
首先,播放一段4.28胶济铁路火车事故的视频动画,将学生的注意力吸引到火车转弯这一具体情境中来。我就此提出两个问题:1.火车转弯时的限定速度是怎样规定的?2.火车超速时为什么容易造成脱轨事故?学生带着问题进入课堂,既引起了他们的兴趣,又为他们的学习指明了方向。
二、复习巩固、明确方法
我通过提问的方式,帮助学生回忆计算向心力的常用公式,然后,设置情景,让学生对做圆周运动的物体做出受力分析并找到向心力的来源。
情景一:物块随圆盘做匀速圆周运动。
情景二:小球在杯子内壁做圆周运动。此情景并没有直接展示给学生,而是提出问题:“你能不用手接触小球,而不使小球落入杯底吗?注意,要保证杯口朝上。”让学生自己设计出小球的运动方式,并对杯中小球的运动情况作出受力分析。通过这种方式让学生参与到课堂中来,提高了学生的学习兴趣。而后,教师做出总结:分析圆周运动问题,就是要通过运动分析求出物体需要多大的向心力,通过受力分析找到谁在提供向心力,从而建立供需平衡方程,这是解决圆周运动问题的一般思路。
三、设疑引导、自主探究
这一部分集中了本节的重点和难点,为了降低学习难度,我巧设梯度,从以下三个部分组织教学:
1.认识火车车轮的结构特点
首先教师播放视频,分别展示火车在水平面和水平弯曲轨道上的运动,学生通过观察和对比,认识到火车转弯要靠铁轨和车轮的作用。然后学生观察车轮和轨道结构,描述火车车轮结构特点。学生遇到困难时,教师利用自制教具──模型车轮,加深学生对车轮结构的印象,并提示学生思考车轮轮缘的`作用。
进一步提出问题:生活中还有什么地方用到了类似的轮子结构?通过学生的回答,和图片的展示(学校门口的电动拉门的轮子),使学生认识到这一结构在生活中也是常见的,从而拓展了学生的认识。接着提问学生:你认为火车在水平轨道上转弯时向心力来自哪里?经过观察和思考,学生已经不难想到向心力的来源。而后追问:你认为这样的转弯方式有什么弊端吗?学生通过思考,结合上课之初播放的视频,不难回答出这样做的危害性。
2.真实的火车弯道的情况
那么设计师有什么好的方法吗?通过提问,了解学生对实际铁路弯道特点的认识情况。而后通过图片,使学生认识铁路弯道处内轨低而外轨高的特点;从而发出疑问,弯道处这样设计的用意何在呢?
提示学生从受力分析入手,找到此时向心力的来源,并要求学生画出受力分析图。
除了正确的分析外,学生很可能将重力与支持力的合力画成沿斜面向下,这是对弯道的圆心位置分析不清造成的,对学生可能做出的两种向心力的方向,我不直接评论对错,而是使用自制教具,展示给学生弯道处路基的特点,让学生有所参照。学生不难发现,弯道的内侧与碗的内壁相似,进而认识到和杯子内壁的相似性,把小球在杯子内壁的运动与火车在弯道处的运动作对比分析。经过这样两步,学生已经不难得出正确的受力分析。成功的突破了这一教学难点。
然后趁热打铁,引导学生从定性到定量,写出重力与支持力的合力的表达式,为下一步的学习做好准备。
3.假如你是设计师
为了解决开课时提出的两个问题,我设计了第三部分──假如你是设计师。
首先,设置情境:你设计了一段半径为r,倾角为θ的铁路弯道,你会如何规定火车转弯的速度?提示学生从解决圆周运动一般本思路出发,从供需平衡关系入手,列出方程,从而得出限定速度的表达式。从表达式的得出过程,引导学生理解,限定速度的规定实际是为了保证由重力和支持力的合力提供向心力,从而避免车轮和铁轨间的挤压,保证行车安全。
接着,通过演示实验,让学生观察在杯内转动过快的小球从杯中飞出的过程,提示学生思考,如果火车速度过快会怎么样呢?学生已经不难认识到火车速度过快会使火车脱轨的问题。而后引导学生用供需平衡条件来解释这一问题,深化了学生认识。为了突出重点,这里不提出离心现象这一问题。只是通过现象的分析和认识为离心现象的教学做好铺垫。
四、总结方法、完善认识
通过本节的教学不仅要使学生认识到解决圆周运动问题的一般方法,更重要的是使他们认识到火车转弯的模型在生活中是普遍存在的,认识到生活中的简单现象往往就是解决实际问题的灵感的来源。进一步启发学生,还有哪些生活中的运动也使用了相同的设计思想?使学生认识到自行车转弯、汽车转弯也有相似的情况,从而从特殊到一般,深化学生的认识。同时通过对事故原因的科学分析,使学生认识到尊重规律的重要性,培养学生严谨的学习态度。
五、布置作业、课后拓展
课后作业是学生再学习的重要途径,本节课后我安排了两项作业。旨在让学生巩固知识的同时,认识物理与社会的联系,将对学生的知识教育和情感教育引向课外。
1.课后练习题。
2.了解中国铁路提速情况,查找资料,提出你对铁路建设的建议。【总体设计思想】本节课的设计思想是借助问题给学生一个思维的支点,在教师的引领下,从分析生活中的简单现象入手,找到一般规律。在新的问题情境中思考、发现生活中的模型。通过类比,把日常生活中的知识联系到新问题的解决当中,在加深知识理解的过程中,也培养了分析应用能力。同时,通过对事故原因的分析,培养学生严谨科学的分析方法和认真负责的工作态度。体现“从生活走向物理、从物理走向社会”的物理教学理念。
高中物理教学设计6
教材分析本节主要介绍科学家对行星运动原因的各种猜想,及运用旧知识推导太阳与行星间的引力。在介绍是什么原因使行星绕太阳运动时,教师可补充一些材料,使学生领略前辈科学家对自然奥秘不屈挠的探索精神和对待科学研究一丝不苟的态度。在推导太阳与行星间的引力时,教师可先引导学生理清推导思路,然后放手让学生自主推导,充分发挥学生学习的主体地位,培养学生用已有知识进行创新,发现新规律的能力。
教学目标
(一)知识与技能
1、理解太阳与行星间存在引力。
2、能根据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力表达式
(二)过程与方法
通过推导太阳与行星间的引力公式,体会逻辑推理在物理学中的重要性。
(三)情感、态度与价值观
感受太阳与行星间的引力关系,从而体会大自然的.奥秘。
教学重难点
教学重点
据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力公式
教学难点
太阳与行星间的引力公式的推导
课前准备PPT等多媒体设备教学过程
引入新课
教师:开普勒在前人的基础上,经过计算总结出了他的三条定律,请同学们回忆一下,三条定律的内容是什么?
第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。第二定律:对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。即:
a3?k比值k是一个与行星无关的常量。 2T教师活动:开普勒第三定律适用于圆轨道时,是怎样表述的?
学生活动:思考并回答问题。对某一行星来说,它绕太阳作匀速圆周运动,其轨道半径的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
教师活动:通过对开普勒定律的学习,知道了行星运动时所遵循的规律,即行星怎样运动?那么行星为什么要做这样的运动呢?今天我们共同来学习、探讨这一问题。
讲授新课
教师活动:引导学生阅读教材第一、二段,思考下面的问题:
在解释行星绕太阳运动的原因这一问题上,为什么牛顿能够成功,而其他科学家却失败了?你认为牛顿成功的关键是什么?
学生活动:阅读课文,分组讨论,从课文中找出相应的答案。学生代表发言。教师活动:听取学生代表的见解,点评、总结。思考并回答下列哪些观点是错误的,
(1)圆周运动是完美的,无需什么动因。
(2)伽利略认为:一切物体都有合并的趋势,这种趋势导致物体作圆周运动。
(3)开普勒认为:行星一定是受到了来自太阳的类似磁力的作用。
高中物理教学设计7
、重力基本相互作用——教学目标
1.知识与技能:
(1)了解力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,能分析
施力物体和受力物体。
(2)知道力的三要素,会画力的图示和力的示意图。
(3)知道重力产生的原因及其定义,理解重力的大小和方向,知道重心的概念。
(4)初步了解四种基本相互作用的特点和作用范围。
2.过程与方法:
通过观察和亲身感受,概括出重力的产生、方向、大小的特点,培养学生归纳总结知识的能力。
3.情感、态度与价值观:
(1)通过“重心”概念的引入渗透“等效代替”的思想。
(2)通过对四种基本相互作用的介绍,激发学生努力学习,以后投身到新领域的探索中去。
二、力基本相互作用——教学重点和难点
重点::
1.力的概念的建立过程,学生对与力的概念存在一些模糊的概念,为了让学生对力有更清晰的认识,因此教学中应重点讲解力的概念的建立过程。
2.重力的三要素的分析过程。因为重力三要素的分析研究方法能为其他内容的学习作铺垫,所以应是本节的另外一个核心内容。
难点:不规则物体的重心的确定,对于不规则物体的重心的确定学生不容易接受,而且也不容易想到,所以在教学中用实际操作突破难点。
三、力基本相互作用——教学资源:教材、多媒体课件、尺子、橡皮筋、弹簧测力计
四、力基本相互作用——教学过程
【导入新课】
第一章我们学习了运动的描述,第二章我们学习了匀变速直线运动的研究,研究的是物体运动变化的规律,可是什么原因导致物体运动状态的改变呢?今天我们将要学习的内容《相互作用》会给出我们答案。
【新课教学】
一、力
【多媒体展示】足球场上的射门过程,以足球为研究对象
【教师演示】一把尺子压弯、橡皮筋拉长等
【提问】什么原因使物体的运动状态发生了变化、使物体的发生形变呢?
【知识点归纳】
(一)、定义:物体与物体之间的相互作用
2.测量:弹簧测力计
3.单位: 牛(N)
【强调】1、力的产生和存在离不开物质。
2、一个物体受到力的作用另一个物体施加力的作用。只要有力产生就一定存在着施力物体和受力物体。
3、一个物体是施力物体的同时,也是受力物体。
【提问】不接触的物体之间会产生力的作用吗?
【演示】磁体间的相互作用;电荷间的相互作用;
【结论】不接触的物体间也能产生力的作用。
(二)、力的作用效果
1、力能使物体的运动状态发生改变
2、力能使物体发生形变
(三)、力的三要素
【演示】用不同的大小的力拉橡皮筋.
【结论】大小不一样,作用效果不一样
【演示】相同大小不同方的'力分别作用在同一运动物体上。
【结论】方向不一样作用效果不一样
【展示】用同样大小的力在门的不同位置推门。
【结论】作用点不一样,作用效果不一样
【归纳】:力的三要素:大小、方向、作用点
【强调】力既有大小,又有方向,所以力是矢量。
(四)、力的图示:
1、力的图示:用带箭头的线段表示力的方法。线段是按一定比例(标度)画出的,长短表示力的大小,指向表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点,线段所在的直线叫做力的作用线。
6.力的示意图:只画出力的方向和作用点
(五)、力的分类
1、按性质:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等;
2、按效果:拉力、弹力、压力、动力、阻力等。
【例1】下列说法中正确的是( )
A甲用力把乙推倒而自己并未到下,说明只是甲对乙施加了推理,而乙对甲没有施加力。
B甲对以施加了力的作用,甲是施力物体同时也是受力物体。
C带正电的甲球吸引带负电的一球,那乙球也同时吸引乙球。
D力不能离开物体而单独存在。
二.重力
(一)、定义
重力:由于地球的吸引而使物体受到的力
【强调】重力的施力物体是地球。
(二)重力的三要素
1.大小:G=mg 其中:g为当地的重力加速度,察看课本44页“一些地方的重力加速度标准值”,结论,从赤道带两极重力加速度逐渐减小,因此重力的大小与地理位置有关。
2.方向
【提问】任何一个力都有方向你知道重力的方向吗?请用实例说明你的依据。
【展示】垂柳、铅垂线
【合作讨论】生活中那些现象和应用方面涉及重力竖直向下的知识?
【归纳总结】重力的方向总是竖直向下
3.作用点
【讲述】重心:一个物体的各部分都要受到重力作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点就叫做物体的重心。
【强调】我们就用作用于重心的一个重力,等效地代替了实际作用于物体无数个点上的无数个微小重力,这种方法叫等效代替。等效代替是物理学中常用的一种方法,以后还会用到。
【合作探究】(1)找出不规则薄板的重心。
(2)找出环状物体、空心球状物体、三角形框架等物体的重心。
小组讨论,设计实验方案,进行探究性实验,并且总结物体重心的确定方法。
问题:重心是否一定在物体上?
【归纳总结】
1.质量分布均匀、形状规则的物体,重心在物体的几何中心.
2. 质量分布不均匀的物体,重心位置除跟物体形状有关外,还跟物体的质量分布有关,重心偏向于质量分布大的那一端。
3.重心不一定在物体上。
【例2】关于重心,下列说法正确的是:( )
A重心就是物体最重的一点。
B重心就是物体的几何中心
C直铁丝弯曲后,重心便不在中心,但一定在铁丝上
D重心是物体个部分所受重力的合力的作用点
(三)渗透法制教育:
利用载重汽车超载,引起的路面严重变形而毁坏路面的情况,引入《中华人民共和国道路交通安全法》第四十八条:机动车载物应当符合核定的载重量,严禁超载;载物的长、宽、高不得违反装载要求,不得遗洒、飘散载运物。
三、四种基本相互作用
1.万有引力:存在于一切物体之间,强度随距离增大而减弱;
2.电磁相互作用:存在与电荷间和磁极间,其本质是相同的,强度随距离增大而减弱;电磁力随距离的变化规律与万有引力相似;
【思考与讨论】
质子带正电,但质子(与中子一起)却能聚在一起构成原子核。根据你的推测,原因可能是什么?
【师生共同探究、归纳概括】
3、强相互作用:能使原子核紧密保持在一起的强大的作用力;距离增大时,强相互作用急剧减小,它的作用范围只有约10-15m
4、弱相互作用:放射现象中起作用的基本相互作用;它的作用范围与强相互作用相同,但强度只有强相互作用的10-12倍
【介绍】
四种相互作用的特点已被科学所认识,许多物理学家认为他们可能是某种相互作用在不同条件下的不同表现,就像电和磁是电磁相互作用的不同表现形式一样。为此,人们做了很多研究工作,但至今还没有公认的结论。同学们在今后可以从事这方面的研究工作,为人类做出贡献!
【小结】
师生一起回顾这节所学的内容
【课后反思】
本节课对于建立清晰的力的概念起着至关重要的作用。本节主要内容包括:力的概念、力的图示、重力、四种基本相互作用。
教学中较好的地方:
教学过程安排合理,知识脉络清晰,重要知识点有强调。讲课语言清晰,较有亲和力。
教学中还需改进的地方:
教学过程中有时候语言不精简,或欠科学性。讲课过程中有些紧张,不能按照备课的内容讲下来。时间安排有些不合理。在学生所学知识的衔接上,比如:重力不等于地球的吸引力,它只是其中的一个分力等暂时讲不清楚的内容的解释和过渡不是很好。 四大基本相互作用,不能一下讲清楚,我应该鼓励学生进一步自学,也可以培养其主动探索的学习习惯。
高中物理教学设计8
一、教学目标
1.清楚示重和实重的区别,知道产生超重和失重现象的实质。
2.通过理论推导明确现象实质,提高逻辑推导的能力及洞察现象本质的能力。
3.渗透“物理来源于生活,应用于生活”的理念,提高理论联系实际的能力,培养实践的能力。
二、教学重难点
【重点】超重和失重现象的实质。
【难点】生活中的超重和失重现象。
三、教学过程
(一)新课导入
情境导入:将班级分成4个大组,每个大组派出1个代表,轮番在事先准备好的体重计上向下蹲,提问:在下蹲的过程中你们有什么发现?
学生回答:体重计的示数先变小,后变大,再变小,当人静止后,保持某一数值不变。
进一步提问:为什么体重计测量的“体重”一直发生变化,难道真的是我们的重量在变化吗?真正造成这种现象的原因又是什么呢?——引入新课《超重和失重》。
(二)新课讲授
1.重力的测量
提问:重力的计算公式是什么?
学生回答:G=mg。
讲解:一种测量重力的方法是,先测量物体做自由落体运动的加速度g,再用天平测量物体的质量m,最后代入公式计算。
提问:还有别的方法吗?想一想我们初中学过的直接测量重力的工具。
学生回答:将待测物体悬挂或放置在测力计上,使它处于静止状态,测力计的示数反映了物体所受的重力大小。
教师讲解:物体实际所受重力是实重,用弹簧测力计或台秤来测量物体重力时,弹簧测力计或台秤的示数叫做视重,只有当平衡状态时,视重=实重。
2.超重和失重
动画展示:选取人为研究对象,人体受到重力mg和体重计对人的支持力FN,设竖直向下方向为坐标轴正方向,这两个力的共同作用使人在下蹲的过程中,先后经历加速、减速和静止三个阶段。
教师讲解:人加速下蹲的过程中,根据牛顿第二定律,有mg-FN=ma,所以FN=m(g-a)
小组讨论(3分钟,同桌两人):体重计的.示数所反映的视重(力)大于人所受的重力,这种现象叫超重现象,类比失重,写出超重现象的原理方程。
学生回答:FN-mg=ma,所以FN=m(g+a)>mg。
提问:失重和超重现象加速度的方向有什么特征?
学生回答:失重现象的加速度方向竖直向下,超重现象的加速度方向竖直向上。
教师补充:失重现象的加速度方向竖直向下,速度方向可向下也可向上,故其运动状态可以是加速下降也可以是减速上升;同样,超重现象的运动状态可以是加速上升或减速下降。
提问:当一个物体做自由落体运动时,其加速度方向向哪?大小呢?
学生回答:方向竖直向下,大小为g。
教师讲解:如果物体加速度竖直向下,且a=g,那么,体重计的示数为0,这时物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力,这种现象被叫作完全失重状态。
(三)巩固提高
小活动:选一名同学站在力传感器上完成下蹲动作。观察计算机采集的图线。
学生回答:图象呈现的是下蹲过程中力传感器的示数随时间变化的情况,很明显,图线直观地描绘了人在下蹲过程中力传感器的示数先变小,后变大,再变小,最后保持某一数值不变的全过程。
(四)小结作业
1.小结:师生总结。
2.作业:寻找生活中的超重、失重现象。
四、板书设计
高中物理教学设计9
长期以来,许多中学物理教师在课堂教学的改革中作出自己的努力和尝试,取得不少很有价值的成果。但是从总体上说,当今的中学物理课堂教学,仍然是灌输式教学占绝对优势。仔细分析一下就不难看出,以往许多来自教学第一线的改革主要是围绕2个问题进行的:一是如何使基本知识的传授和基本技能的训练更加有效、更加扎实;二是如何吸引学生的注意力,使他们能够参与到教学活动中来,从而更好地掌握教师所传授的基本知识和基本技能。很显然,这些教学改革就其内在动机而言,主要还是面向各种考试,特别是应付高考的。
可以预言,随着国家新课程标准的全面实施,尤其是随着普通高中物理课程标准实验教材的面世和进人实验区,高中物理教学无论是在理念层面还是在操作层面,都将面临许多新的挑战。因此,高中物理教学如何才能适应新课程改革所提出的各项要求,就成为人们关注的焦点。新课程改革背景下的高中物理教学,笔者认为在教学设计的立意上要有新的突破。众所周知,在应试的重负之下,教师在进行课堂教学设计时,通常都是从知识的理解记忆、技能的规范操演和解题的强化训练来立意的,课堂教学的目的几乎被唯一地定位在向学生传授应试所必备的基础知识和基本技能上。因此,“传道、授业、解惑”就被片面地当做传递知识、教授技能和帮助学生解决在掌握知识与技能过程中存在的问题。这样一来,灌输也就必然成为主要的课堂教学模式。在新课程改革中,依据现代教育理念所提出的教学根本目的是促进学生的全面发展,新课程标准又把它具体化为“知识与技能、过程与方法以及情感态度与价值观”这3个维度的课程目标。由于课堂教学是课程实施的重要渠道,因此,为了使课堂教学能够真正成为充分体现新课程理念的实践场所和实现新课程目标的重要保障,教师在进行教学设计时就必须突破单纯以“双基”来立意的旧框框,本着教学要为学生的终身发展奠定基础这样的高度责任感,从3个维度来全面构思教学内容、精心安排教学活动。对于教学内容的构思,要以课程标准中的相关条目为依据,以所用教材的相关内容为参照在“知识与技能”维度,不仅要关注物理学的.基础知识和基本技能,还要关注物理学的历史进程、取得的主要成就、未来的发展趋势、与其他学科之间的关系以及对人类社会方方面面的影响。在“过程与方法”维度,要注意把物理规律的探究过程、物理探究的重要意义、物理科学研究的主要方法、物理学发现并提出问题的独特角度和物理学思考并解决问题的典型思路等纳入教学的内容。在“情感态度与价值观”维度,要把揭示大自然的奇妙与和谐、展现探索自然规律的艰辛与喜悦、关注身边的物理现象和与物理学相关的热点问题、判断大众传媒有关信息是否科学等纳入教学内容。
对于教学活动的安排,要以教学内容为依据,以教师本人以及本班学生的实际情况和所在学校的现实条件为基础在“知识与技能”维度,要根据知识的内在逻辑和技能的复杂程度以及学生在学习中的接受逻辑和心理特点,有度又有序地安排教学活动。在“过程与方法”维度,要留有足够的时间和空间,让学生经历科学探究过程,尝试运用实验方法、模型方法和数学工具来研究物理问题、验证物理规律,尝试运用物理原理和方法解决一些实际问题;让学生有机会发表自己的见解,并与他人讨论、交流、合作;还要让学生通过物理课程,来学习如何计划并调控自己的学习过程,逐步形成一定的自主学习能力。在“情感态度与价值观”维度,要注意发展学生对科学的好奇心与求知欲激发他们参与科技活动的热情;鼓励他们主动与他人合作,并通过合作学习来培养敢于坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度和科学精神以及团队精神;要创造条件,让学生在力所能及的范围内,将所学的物理知识服务于他人、服务于社区,为社会的可持续发展贡献出自己的一份力量。3个维度的课程目标不是互相孤立而是有机统一的,在课堂教学中不能把它们割裂开来分别操作。这是因为就课堂教学而言,3个维度的课程目标既涵盖了当今素质教育的核心部分和重点内容,又针对当前中学物理教学中存在的现实问题和薄弱环节,体现了物理教学的完整性;就学生的发展而言,健全人格的培育是促进学生健康成长的必要条件,健全的人格是一个整体,如果课堂教学只偏重培养人格中与认知有关的部分而忽视其他部分的培养,就可能会导致学生完整人格的解体和内心世界和谐的破坏,其结果必然严重影响学生的终身发展。所以,教师必须有意识地以更高的立意,从3个维度出发对课堂教学进行精心设计,力求在教学中把三维目标的各项要求融为一体,使学生在掌握物理知识与技能的同时,亲身经历与体验学习和探究的过程,潜移默化地受到科学方法以及情感态度与价值观的滋养和熏陶。与此同时,还要特别注意避免对三维目标采取形式主义的态度,机械套用、生硬拼凑,或者“穿靴戴帽”、画蛇添足。事实上,教师只有通过完整的教学才可能培育出学生健全的人格。
高中物理教学设计10
【教材分析】
本节是人教版高中物理必修第三册第十二章的内容,属于《普通高中物理课程标准(20xx 年版 20xx 年修订)》课程内容必修课程“电路及其应用”主题之下。第十二章《电能 能量守恒定律》主要研究的是电路中的能量转化,利用能量守恒定律推导出闭合电路的规律进而认识自然界的能源,提升保护能源的意识,关注可持续发展。课程标准针对本单元的学习内容提出了三方面的要求:
(1)知识层面。要求理解电功、电功率和电动势的概念和物理意义;掌握电源电动势与路端电压和内电压的关系;理解能量守恒定律,知道节约能量的必要性。
(2)能力方面。能用能量守恒的观点理解、解释物理现象;具有解决实际问题的能力。
(3)实验探究方面。能通过实验现象的观察和对实验现象的解释,理解焦耳定律和电动势的概念及物理意义;能利用闭合电路欧姆定律设计“测量电源电动势和内阻”的实验方案。
本节要学习的闭合电路的欧姆定律是整个高中电学部分最重要的物理规律之一,是部分电路欧姆定律的延伸和完善,是分析实际电路和复杂电路的基础。教材通过分析闭合电路中的功能关系和能量守恒定律推导出闭合电路的欧姆定律,在处理教材时需要解决以下几个问题:
1. 闭合电路中的电势是如何变化的,内外电路的电压有什么规律?这需要通过探究实验和理论推导寻找更多直观的证据来从多个视角寻找规律,并理解电动势的物理意义。
2. 作为研究物理问题的重要思想方法,从能量的观点分析问题时有什么优势?应该如何分析?在教学过程中要注意让学生体会从不同观点分析问题的区别,感受用能量观点分析问题的方法。
综合以上分析,本节课的学习主题确定为:熟悉而陌生的电池。
【学习主题】
主题名称:熟悉而陌生的电池
【学情分析】
作为高二的学生,通过高一的学习,学生已经具有运动与相互作用观念,对功能关系和能量概念已经有了一些理解,具有能量转化与守恒的观念。通过前三章的学习,学生已建立了“场” 的观念,熟悉电路的基本特征,为自由电荷在电路中的运动分析和能量分析做好了准备。但是研究闭合电路的电势问题需要建立恒定电场模型,分析自由电荷在全电路内的运动和静电力做功情况,这对学生来说是较大的挑战。同时受初中物理中关于电源输出电压不变的影响,很多学生认为闭合电路中路端电压是不变的,没有电动势的概念和对电路全局分析的意识。
本节课要努力创设能激发学生探究欲望的问题情境,引导学生进行科学探究,逐步将视角从局部电路过渡到全电路,在解决问题的过程中运用能量观点理解闭合电路中电势变化的相关规律,最终发现闭合电路的欧姆定律。在探究实验中培养学生实验设计、分析论证、反思评估
等能力。同时还要紧密联系生活、科技进步,充分利用多种教学资源,引导学生关注科学˙技术˙社会的关系,培养学生解决实际问题的能力。
【学习目标】
通过探究实验理解闭合电路欧姆定律,掌握电源电动势与路端电压和内电压的关系,并能用做功和能量守恒的观点解释。(A3、B2)
通过实验现象的观察和对实验现象的解释,经历“比较-概括-抽象”的思维过程,逐步理解电动势的概念和物理含义,知道电源电动势和内阻是标志电源性能的重要参数。(A2、B3)
通过对比实验的观察和分析,经历提出问题、收集信息、实验验证、对比分析、归纳总结等科学探究过程,找寻闭合电路内外电压的规律并提高解决实际问题的能力。(B3、C2)
通过实际问题的分析讨论,逐步发现问题本质,认识到科学˙技术˙社会的密切联系。通过探究过程中一个个小问题的解决,体会研究科学问题时严谨认真、实事求是的必要性。(C3、D2)
(说明:A、B、C、D 是学科核心素养的四个维度的编码,分别对应物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任。数字 1、2、3、4 对应每个维度的水平层次等级。)
【教学重难点】
重点:探究闭合电路的欧姆定律难点:电动势概念的理解
【教学资源】
教学环境:
智慧教育云平台(微云服务器 1 台、教师平板 1 台、学生平板 20 台),PPT 演示文稿。
教具:
1 个小灯泡(电压 1.5v),干电池一节,镁片、石墨片、苹果、自制闭合电路欧姆定律教师演示仪,可变内阻化学电池一个,笔记本电脑 1 台,变阻箱一个,DIS 数据采集器,
DIS 电压传感器(2 个),导线若干,自制非静电力类比演示仪,。
学具:
自制闭合电路欧姆定律探究仪(4 组),可变内阻化学电池4 个,变阻箱(4 个),笔记本电脑(4 台),导线若干。
【教学方法】
“循环递进式探究”教学法:设置问题串,通过对比、实验(分组)、建模开展教学。以情景导入,任务驱动,问题嵌入,活动贯穿,促进深度学习,实现教学进阶。
【教学策略】
智慧课堂 “云互动”: 基于智慧课堂全程跟踪探究活动,即时推送学习任务,对学生当堂建模、实验探究大数据收集、反思研讨过程在线及时处理反馈,发布个性化的批注讲解,确保探究活动的针对性。
项目化学习策略:将问题前置,以结果为导向,学生在一段时间内通过对连续的、真实的、有挑战的问题进行持续探究,达到核心知识的再建构和思维迁移。
【课时安排】
1 课时
【教学过程】
情境问题:
户外探险爱好者在户外经常会遇到意想不到的.困难。一位户外探险爱好者在一次夜间探险的途中迷路了,手机也没电了,他想利用手电筒发出求救信号,可是手电筒也没电了,他的身边只有以下几件物品(图 1), 他能点亮小灯泡发出求救信号吗?
智慧课堂平台互投票功能,收集学生的选择,进行大数据分析。(如图 2)
(一)初次尝试,发现问题
任务一:分析情境问题,实验验证猜想
问题 :水果电池能让小灯泡亮起来吗?
活动①:试一试——尝试利用水果电池点亮小灯泡
实验器材:小灯泡(额定电压 1.5V)、电池盒、导线、两节新干电池,一节旧干电池,数字电压表。对比演示实验:
用一节干电池(电动势 1.5V),给小灯泡(额定电压 1.5V)供电。
将水果和石墨片、镁片制作的水果电池替换干电池,给小灯泡(额定电压 1.5V)供电。先测量开路电压(1.97V)。
现象:水果电池供电的小灯泡不亮!电池两端的电压从开路时的 1.97V 左右降到了 0!
评价 1:对水果电池能否让灯泡亮起来提出自己的观点。
智慧课堂平台的同屏展示功能:利用智慧云平台的展台功能实现同屏展示实验操作过程。(如图 3)
问题 :电池两端减少的电压去哪了?
基于核心素养的设计意图:以生活情境引入,拉近物理课堂和生活的距离,激发学生的好奇心和探索欲望, 对比演示实验大大出乎学生们的预料,形成了认知冲突,为引出本节课的主题“熟悉而陌生的电池”做好了
铺垫。学生可能会想到失去的电压留在了内部,使接下来的学习内容顺利地围绕学习需求开展。
(二)实验探究,寻找线索
任务二:测量内外电压,寻找变化规律
活动②:探一探——探索电池内部的奥秘
仔细观察:
展示 1:将水果电池和解剖过的干电池展示给学生观察,介绍正负电极和电解质,如图 4。
发现:电池内部存在电阻——内阻(r) 展示
2:铅蓄电池,介绍结构。
演示:用 DIS 数字电压传感器测量蓄电池两极间的电压,并明确电源正负极。如图 5
实验:在电源断路的情况下,用电压传感器测量电极与探针之间、探针与探针之间的电势差。(如图 6) 演示实验:在电源断路的情况下,用 DIS 数字电压传感器测量电极与探针之间、探针与探针之间的电势差
智慧课堂平台同屏展示功能:展示实验操作过程,提高实验可视度。(如图 7)
发现特征:电源内部,电势在电极附近出现两次“跃升”。(如图 8)
评价 2:能否通过实验得出电源内部电势有两次抬升的结论。
问题 :如果将电源接入用电器,组成闭合电路,电源内部的电势是否发生变化?
实验:用 DIS 电压传感器测两电极 AB 和两探针 ab 之间的电势差(如图 9)。
智慧课堂平台同屏展示功能:展示实验操作过程,提高实验可视度。
观察现象:外电路 UAB=1.87V ,相较于电路断路时,数值减小。内电路探针之间出现了电势差(φa<φb),Uab=- 0.14V 。
结论:1. 电路导通时,电源内部有电势的降落,我们称“内电压(U 内)”,外电路电势的降落叫“外电压(U 外)”。
2. 整个闭合回路电势出现两次抬升,两次降落。抬升的数值和降落的数值总是相等。
问题 :内外电压 U 外、U 内之和、与电源内部两次电势抬升的数值总会是定值吗?
活动③:测一测——测量闭合电路内外电压
分组实验:利用自制学具(如图 10)测量电路的内外电压的数值,并计算两者之和,改变外电路电阻 R,多次测量,寻找规律,将实验相关数据填入表 2。
智慧课堂平台的同屏提问功能:学生将实验结论拍照提交,老师进行大数据分析,得出共性结论。(如图 11)
评价 4:分组实验数据是否合理,能否得出内外电压之和与电源内部电势两次抬升的数值总相等的结论。
分析数据、发现规律:
对同一电源,闭合电路内外电压之和与电路内部两次电势的提升值之和相等。
对同一电源,闭合电路内外电压之和是定值。
问题 :这个定值到底反映了电源的什么特性?
基于核心素养的设计意图:通过观察和实验让学生了解了化学电池的构造,发现电池的内部电势特点,逐步建立电源内电路的物理模型,形成正确的物理观念。学生经历了观察对比、发现问题、提出假设、实验探究等一系列的探究过程,加深了对于闭合电路内外电压与电源内部两次电势
提升之间关系的感性认识,培养学生科学探究的意识。
(三)理论分析,发现规律
任务三:运用守恒思想,理解科学本质
活动④:想一想——电源如何维持闭合电路有持续的电流
引导:有一个量总是保持不变,这在物理学上我们常称做“守恒”。能不能从守恒的角度思考。类比演示:如图 12
思考:流回负极的正电荷是如何回到正极的呢?
类比:将小球由低处搬运到高处,能继续依靠重力吗?
得出结论:电源依靠非静电力做功将流回负极的正电荷搬运到正极,维持持续的电流。
评价 3:能否说出非静电力的作用。
活动⑤:理一理——从能量观出发理清电路中的守恒关系
思考:从能量守恒的角度想一想,闭合回路中静电力做功和非静电力做功的关系是怎样的? 结论:闭合回路中静电力做功等于非静电力做功 W 电=W 非
活动⑥:推一推——推导电动势和欧姆定律的表达式
推理论证:
由实验数据可得:E=U 外+U 内
有能量守恒定律和功能关系可得:q U 外+ q U 内=W 非
推导得出:E= W 非/q
含义:E 就是电源内部非静电力移送单位电荷所做的功。即非静电力做功的本领! 电动势——非静电力所做功与所移动电荷量之比。符号:E 单位:伏特(V)
智慧课堂平台的同屏提问功能:学生将实验结论拍照提交,老师进行大数据分析,得出共性结论。(如图 13)
问题 :水果电池给小灯泡供电时外电压为什么很小? 活动⑦:看一看——再次观察实验数据寻找线索
观察:再次观察分组实验数据(表 2)
结合部分电路欧姆定律和实验结论 E=U 外+U 内, 推导闭合电路欧姆定律:
闭合电路欧姆定律内容:闭合电路的电流,跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比。
(备注:适用于纯电阻电路)
评价 4:各组运用能量守恒定律能否推导出电动势的表达式和闭合电路欧姆定律。
智慧课堂平台的录制微课功能:现场录制微课推送给学生,供学生课后观看
问题 :你能解释水果电池为什么不能点亮小灯泡了吗?
基于核心素养的设计意图:学生在老师创设的问题情境下交流讨论,学生深度参与课堂,经历先交流再观察、再猜想、再推导、再思考,从感性到理性,由特殊到一般的过程,发展了科学思维。同时,这样的设计循序渐进,遵从学生认知规律。
(四)应用规律,解释现象
任务四:运用欧姆规律,解答情境问题
活动⑧:说一说——水果电池不能点亮小灯泡的原因
水果电池的内阻 r 太大,导致闭合电路中的电流 I 小,故外电压 U 外小。
实验验证:利用注射器改变铅蓄电池内阻,观察内电压、外电压以及电流的变化(图 15)。
智慧课堂平台同屏展示功能:展示实验操作过程,提高实验可视度(图 16)。
评价 5:能否运用闭合电路的欧姆定律解释水果电池不能点亮小灯泡的原因。
基于核心素养的设计意图:解释原因,即是本节课知识的应用,同时也使本节课的情境贯穿始终。通过实际问题的解决,体会到了运用所学知识解决实际问题的乐趣,同时增强了实践意识, 深化了物理观念,发展了科学思维。
【课堂小结】
闭合电路的欧姆定律
一、初次尝试,发现问题
二、实验探究,寻找线索
三、理论分析,发现规律
四、应用规律,解释现象
【教学反思】
本节课内容来源于生活真实情境,从发现问题到探究原因,再到发现规律,最后解释现象。各教学环节层层递进,环环相扣,充分运用了循环递进式教学方法。学生在一个个递进的情境任务中不断认识科学本质, 寻找到物理规律,发现解决问题的科学方法。在不断探索的过程中锻炼了关键能力,提升了科学素养。
高中物理教学设计11
人类从很早就认识了摩擦起电的现象,例如公元1世纪,我国学者王充在《论衡》一书中就写下了“顿牟掇芥”一语,指的是用玳琩的壳吸引轻小物体。
后来人们认识到摩擦后的物体所带的电荷有两种:用丝绸摩擦过的玻璃棒的所带的电荷是一种,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是另一种。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
一、电荷:
1、把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷.把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷.
2、电荷量:C
“做一做”验电器与静电计
为了判断物体是否带电以及所带电荷的种类和多少,从18世纪起,人们经常使用一种叫验电器的简单装置:玻璃瓶内有两片金属箔,用金属丝挂在一条导体棒的下端,棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出(图甲)。如果把金属箔换成指针,并用金属做外壳,这样的验电器又叫静电计(图乙)
问:是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时,金属箔片才开始张开?解释看到的现象?
1、摩擦起电
摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.特别是离核较远的电子受到的束缚较小。当两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体。实质:电子的转移.结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.得到电子:带负电;失去电子:带正电问:摩擦起电有没有创造了电荷?
生:没有,摩擦起电是带电粒子(如电子)从一个物体转移到另一个物体。师:很多物质都会由于摩擦而带电,是否还存在其它的使物体起电的方式?在学习新的起电方式之前,我们先来学习金属导体模型。
金属导体模型也是一个物理模型P3(动画演示)
自由电子:脱离原子核的束缚而在金属中自由活动。
带正电的离子:失去电子的原子,都在自己的平衡位置上振动而不移动。
2、感应起电
演示取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们
彼此接触。起初它们不带电,帖在下部的金属箔是闭合的。
①把带正电荷的球C移近彼此接触的异体A,B(参见课本图1、1-1).金属箔有什么变化?
实验现象:可以看到A,B上的金属箔都张开了,表示A,B都带上了电荷.提出静电感应概念:
(1)静电感应:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电的现象。
规律:近端感应异种电荷,远端感应同种电荷
(2)利用静电感应使物体带电,叫做感应起电.
(3)提出问题:静电感应的原因?
带领学生分析物质的微观分子结构,分析起电的本质原因:把带电的球C移近金属导体A和B时,由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷。如上面的这个演示实验中,导体A和B带上了等量的异种电荷.
①演示
②如果先把C移走,金属箔又有什么变化?实验现象:A和B上的金属箔就会闭合.
③如果先把A和B分开,然后移开C,金属箔又有什么变化?
实验现象:可以看到金属箔仍张开,表明A和B仍带有电荷;
④如果再让A和B接触,金属箔又有什么变化?
实验现象:金属箔就会闭合,表明他们就不再带电.这说明A和B分开后所带的是异种等量的电荷,重新接触后等量异种电荷发生中和.
问:感应起电有没有创造了电荷?
生:没有。感应起电而是使物体中的正负电荷分开,是电荷从物体的一部分转移到另一部分。感应起电也不是创造了电荷。
师:无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移,并不是创造电荷、
得出电荷守恒定律.三、电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分.
师:电荷守恒定律是物理学中重要的基本定律之一。
师:迄今为止,科学家实验发现的'最小电荷量就是电子所带的电荷量。质子、正电子所带的电荷量与它相同,但符号相反。人们把这个最小的电荷量叫做元电荷。元电荷:电子所带的电荷量,用e表示。e=1、60×10-19C注意:迄今为止,发现所有带电体的电荷量或者等于e,或者等于e的整数倍。就是说,电荷量是不能连续变化的物理量。
(三)小结
二、电荷守恒定律:
电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分。
一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变。
三、几个基本概念
电荷量──电荷的多少叫做电荷量。符号:Q或q单位:库仑符号:C。
元电荷──电子所带的电荷量,用e表示,e=1.60×10C。
注意:所有带电体的电荷量或者等于e,或者等于e的整数倍。电荷量是不能连续变化的物理量。最早由美国物理学家密立根测得
比荷──电荷的电荷量q与其质量m的比值q/m,符号:C/㎏。
静电感应和感应起电──当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离一端带同号电荷。这种现象叫做静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。
高中物理教学设计12
一、基于问题为中心的课堂教学存在的主要问题
1、问题脱离学生的接受范围
高中物理课堂教学,很多课程的讲述老师要提前做好基础,设计好本节课要讲述的课程内容,提出问题并且还要去解决问题。但是很多教师在课堂教学中往往不能随机应变,一味地照本宣科,不能很好地引起学生的学习兴趣,学生学习的主观能动性就会降低。教师在授课过程中抛出的问题学生不能很好地回答的时候,就说明老师设计的问题脱离了学生的认知水平,尽管老师设计的课程内容是自己十分的熟悉的,但是应该从学生的认知角度出发,很多老师会忽视这一点。不能很好地帮助学生去简化问题以及分析问题,没有将课堂的问题提问发挥到最大化。
2、课堂问题设计重视结果、忽略过程
物理是实验性很强的课程,除了做实验就是老师讲解,但是老师在问题的设计方面没有很好地帮助学生去真正地解决问题,尽管老师设计了问题让学生来作答,但是在课堂有限的教学时间内,老师给予学生独立思考回答问题的时间少之又少,学生在一个知识还没有完全掌握的情况下,接下来又有新的问题与知识出现,灌输式的课堂教学方式,使得学生的思考时间不足,并且在课堂老师的教学氛围中,学生的回答时间十分短暂,当一个学生的回答不足以引起老师的兴趣的时候,老师就会将目标转向下一个学生,这样在一定程度上很容易引起学生的'消极心理,学生不能很好地将注意力放在学习上。所以在课堂教学过程中,问题的解答过程要重于解答结果,学生掌握知识是掌握这门知识的学习方法与技巧,而不是结果。这一点要引起教师的注意。
二、基于问题为中心的高中物理课堂
基于生处于思维成长的黄金阶段,老师要做的就是利用自己的学科知识特点,全面培养学生的思维与创新能力,更好地帮助学生快速有效地去吸收知识,打破思维定式,减少学生的学习负迁移,提高学生解决问题的能力与意识,真正地实现课堂教学建立在以问题为中心,让学生提升解决问题的意识。
1、基于问题为中心的习题课的讲解
以往的课堂习题课的教学方式是在老师讲完这一节课的内容后,给学生留出一定时间去解答课后的习题,然后在一定的时间之后,老师带领学生去讲解,这种解答问题的过程,首先学生的做题时间有限,其次是老师让学生自己去做,然后老师再进行讲解,不能帮助学生去分析习题,只是重视解决这一道题,而不是教授学生掌握解答同一种类型的题型,学生在遇到类似题型的时候不能更好地去解答。所以在习题课的讲解过程中,老师应该讲述该类型的题型,学生掌握这种方法,对于以后遇到类似的题型也很容易去解答。
例:质量为m的物体放在水平位置的钢板C上,与钢板的动摩擦因数为μ。由于受到相对于地面静止的光滑导槽A、B的控制,物体只能沿着水平导槽运动。现在使钢板以速度v⒈的向右匀速运动,同时用力F拉动物体(方向沿导槽方向)使物体以速度v2沿导槽匀速运动,求拉力F的大小。
分析:此道题目中摩擦力不再是一个方向向上的,而延伸至平面上的摩擦力分析,结合相对运动,难度较大。
设计问题:
(1)物体的运动过程中,共受到几个力的作用,各个力的方向如何。
(2)物体相对于钢板的运动方向是怎样的。
2、基于问题为中心的实验课
物理学科是一门实验性非常强的课程,但是在有限的时间内还要做实验,所以很大程度上学生真正自己去动手做实验的时间是十分少的,大部分情况下是在老师的演示下进行的。
中学物理课程的实验课程的教学,要以问题为引导,将实验课程的学习变为探究式的实验课程。在关于电力这一学科知识中,老师要通过让学生自己动手做实验来真正意义上明白什么是电力,以及其具体的操作流程,更好地帮助学生提高独自解决问题的能力。
课堂知识的学习在于掌握正确的学习方法与技巧,而不是死记硬背。所以,在素质教育的今天,如何更好地帮助学生提高学习的能力,需要老师以及学生的共同努力。
高中物理教学设计13
一、教学目标
知识与技能:理解牛顿第二定律的内容,掌握加速度、合外力与质量之间的关系。
过程与方法:通过实验探究、数据分析等方法,培养学生的实验能力和科学思维能力。
情感态度与价值观:激发学生对物理学的.兴趣,培养实事求是的科学态度。
二、教学重难点
重点:牛顿第二定律的内容及其应用。
难点:加速度与合外力、质量之间的定量关系。
三、教学过程
复习引入:回顾牛顿第一定律的内容,引出物体运动状态改变的原因——力。
新知讲授
讲解牛顿第二定律的内容,通过实例说明其意义。
推导加速度、合外力与质量之间的关系式,强调公式的矢量性和适用范围。
实验探究
设计实验方案,探究不同质量物体在相同合外力作用下的加速度变化。
引导学生分析实验数据,总结加速度与合外力、质量之间的关系。
理论应用
通过例题讲解,引导学生运用牛顿第二定律解决实际问题。
课堂小结
总结本节课的主要内容,强调牛顿第二定律在物理学中的重要地位。
高中物理教学设计14
一、教学目标
知识与技能:
1、初步了解做功与能量变化的关系。
2、知道做功的两个要素,理解功的概念,正确应用功的公式计算。
3、知道功是标量,正确理解正功和负功的本质含义。
4、知道总功的两种计算方法。过程与方法:
1、通过推导功的公式,让学生体会由特殊到一般,再由一般到特殊的研究方法,培养学生的逻辑推理能力和科学论证能力。
2、通过求解分力做功、总功和变力做功等问题,让学生在熟练掌握公式的同时,初步接受“微元法”处理问题的思想。
情感、态度与价值观:
1、通过分析日常生活中的物理现象,让学生体会物理与生活、生产、科技的密切联系,激发学生的学习兴趣。
2、工作、学习都要讲效率,“正功”“负功”可以促使学生的勤奋向上思想意识,合作式学习可以培养学生善于发表见解的意识和与他人交流的愿望。
二、教学重点、难点
重点:明确引入功的物理定义,掌握功的概念和功的计算公式。
难点:
1、理解功的公式的使用条件,体会处理变力功的思想方法。
2、理解正功与负功的含义,体会功是标量。
三、课前准备
PPt课件、小钢球、纸巾
四、教学过程
(一)情境导入
在上课之前我请同学们和我一起完成一个小实验,有请两位同学。教师将小钢球放在纸巾上,小钢球静止。教师将小钢球举高,请同学们观察小钢球落下后纸巾有无损坏。
通过这个实验,同学们受到什么启发?
被举高的物理具有穿过纸张的能力,也就是具有了能量。
实际上人们在研究能量的过程中往往涉及到做功,这节课我们来看第七章第二节功。
(二)功的定义
1、功的两个要素
在刚才的例子当中,同学们说我将小球举高了,我对小球做了功,你是怎么知道的?因为我对小球有力,并且向上移动了一段距离。那么,在生活当中你还能不能举出做功的例子?
对学生所举例子进行分析,都有两点值得注意,一个是存在力的作用,还有就是一定要发生一段位移。显然这是做功不可缺少的两个因素。那么有力有位移,这个力就一定对物体做功吗?显然不是,而应该在力的方向上存在位移。那么我们就得到了做功的两个要素:力和力方向上的位移。
2、功的定义式刚才的这些例子当中,都存在做功过程,那么究竟力对物体做了多少功?你能不能计算出来?实际上在初中我们已经知道了,当力和位移同方向时功的计算。(展示ppt),一个质量为m的物体,受到力F的作用并向前移动了s,这个力对物体做的功W=Fs。如果情况变化一下,力F与s不在一条直线上,你会不会求这个力所做的功呢?请同学们尝试着回答。
方法有两个,一是分解力,二是分解位移。无论哪种方法,得到的结果都是一样的,W=Fscosa。有了这个公式,我请同学们帮我计算一个问题。我现在用100N的力水平踢一个足球,踢了一脚之后足球水平向前滚动了50m,求我对球做的功等于多少?请同学们回答。
显然这个情况不能用这个公式计算,要想脚对球一直存在作用力,那你这个脚得跟着球向前走50m。所以应用公式要注意:(1)F、s要对应,即在s中要一直都有力的作用
再请同学们观察这个表达式,你还注意到了什么?引出cosa有正有负,那么功是标量还是矢量?是标量那功的正负表示什么呢?实际功的正负既不表示方向,也不表示大小。如果力对物体做了正功,表示这个力是个动力,如果是负功则是阻力。(换句话说,如果力做了正功,那表示有能量转移到这个物体上来,反之做了负功就表示有能量从这个物体中转移出去。)
那在我们的例子当中,这些力是什么样的`力?细心观察你会发现都是恒力,这个公式仅适用于恒力做功,变力做功不能用它。当然如果在过程中物体受到阶段性变化的力,每个阶段都是恒力,那自然我们可以将过程分段处理,每一段又都变成恒力了,最后再把各个阶段所做的功代数求和即可。
(三)合力的功
如果在某一个过程中物体受到多个力的作用,那么这些力的合力做了多少功又怎么求呢?请同学们回答。方法有两个:
1、先求各个力的功,再取代数和。
2、先求合力,再求合力所做的功。比如,光滑水平面上有一个物体受到水平面内相互垂直的两个力,物体发生5m的位移,求各个力做的功、合力所做的功?
(四)几种可以转化成恒力的变力做功问题
这是我们这节课介绍的有关恒力做功的计算方法,实际上除了刚才所说的阶段性的变力可以转化成恒力来计算做功,还有两种情况我们也可以处理。当力与速度始终同向,而速度方向不断变化时,你会不会计算这个力所做的功呢?引导学生学会用微分的方法处理。
另外如果力方向不变,大小随位移线性变化,我们也可以处理。比如一个弹簧处于原长放在光滑的水平面上,一端固定。用一个力缓慢地拉物体,那么这个力做了多少功呢?在学习匀变速直线运动时,如果初速度是零,末速度是v,它和速度是v/2的匀速直线运动是等效的,我们就用这个平均速度替换掉了这个变化的速度。现在你能不能受到这个例子的启发?我们也可以用一个平均的力替换掉这个变化的力,我们说这是方向不变,大小随位移线性变化的力,它的平均值刚好我们会求,那么这个例子中拉力和弹簧的弹力所做的功就等于kx/2与x的乘积。
五、课堂小结
这节课我们从特殊的情况入手,得到了一般情况下恒力做功的定义式,知道了合力做功的计算方法以及几种能够转变成恒力的变力做功的计算方法,初步体会到了做功与能量变化之间的关系。在接下来的学习中我们会进一步的探讨两者之间的关系。
六、板书设计
7.2功
一功的定义
二合力的功
1功的两个要素
1先求各个力的功,再取代数和力和力方向上的位移
高中物理教学设计15
一、内 容 人教版普通高中课程标准试验教科书物理必修2第六章第4节《万有引力理论的成就》
二、教学分析
1.教材分析
本节课是《万有引力定律》之后的一节,内容是万有引力在天文学上的应用。教材主要安排了“科学真是迷人”、“计算天体质量”和“发现未知天体”三个标题性内容。学生通过这一节课的学习,一方面对万有引力的应用有所熟悉,另一方面通过卡文迪许“称量地球的质量”和海王星的发现,促进学生对物理学史的学习,并借此对学生进行情感、态度、价值观的学习。
2.教学过程概述
本节课从宇宙中具有共同特点的几幅图片入手,对万有引力提供天体圆周运动的向心力进行了复习引入万有引力在天体运动中有什么应用呢?接下来,通过“假设你成为了一名宇航员,驾驶宇宙飞船……发现前方未知天体”,围绕“你有什么办法可以测出该天体的质量吗”全面展开教学。密度的计算以及海王星的发现自然过渡和涉及。在教材的处理上,既立足于教材,但不被教科书所限制,除了介绍教科书中重要的基本内容外,关注科技新进展和我国天文观测技术的发展,时代气息浓厚,反映课改精神,着力于培养学生的科学素养。
三、教学目标
1.知识与技能
(1)通过 “计算天体质量”的学习,学会估算中数据的近似处理办法,学会运用万有引力定律计算天体的质量;
(2)通过“发现未知天体”,“成功预测彗星的回归”等内容的学习,了解万有引力定律在天文学上的重要应用。
2.过程与方法
运用万有引力定律计算天体质量,体验运用万有引力解决问题的基本思路和方法。
3.情感、态度、价值观
(1)通过“发现未知天体”、“成功预测彗星的回归”的学习,体会科学定律在人类探索未知世界的作用;
(2)通过了解我国天文观测技术的发展,激发学习的兴趣,养成热爱科学的情感。
四、教学重点
1.中心天体质量的计算;
2. “称量地球的质量”和海王星的发现,加强物理学史的教学。
五、教学准备 实验器材、PPT课件等多媒体教学设备
六、教学过程
(一)、图片欣赏复习引入
通过几张宇宙图片的欣赏,学生体验宇宙中螺旋的共同特点,万有引力提供向心力是天体都遵循的规律。那么,万有引力定律在天体运动中还有哪些具体的应用呢?让我们一起进入本章《万有引力理论的成就》的学习。
(二)、创设情境 解决中心问题
情境创设:假如你成为了一名宇航员,驾驶宇宙飞船航行在宇宙深处,突然,前方一美丽的天体出现在你的面前。你先关闭了宇宙的发动机,然后飞船刚好绕美丽天体做了完美的.圆周运动,绕行一周后,飞船就平稳的降落在了星球上。
合作讨论:你有什么办法可以测得这一神秘天体的质量吗?
(学生通过小组探究,教师巡回指导,形成自己本组的意见,由小组选出的代表来向全班展示自己思考的结果。)
小组代表讲解展示:
思路一:测出宇宙飞船绕行一周的时间和轨道半径,根据万有引力提供向心力,
即:
从而得出星球(中心天体)的质量
思路二:根据宇航员降落在星球表面上后,重力近似等于万有引力,
即: 得出
在思路二完成之后,紧接着问题:如何测得星球表面的重力加速度g呢?
(学生讨论回答,现场教师展示借助小球的自由落体运动,通过现代技术“传感器”现场完成重力加速度的测量。)
设计说明: 1.通过“学生成为宇航员驾驶宇宙飞船发现未知天体”的情境创设,围绕”如何测得星球的质量?”这一中心问题展开学生的讨论活动,在让学生觉得有趣味的同时,通过小组讨论、合作学习来促使学生创造性的思考、解决本节课的中心问题。2.多媒体和现代测量方法——传感器让学生感受技术带来的便捷。
(三)、物理学史 展现人文魅力
启示:一旦测出了引力常量G,那么就可以利用公式 得到地球的质量了。
1798年,卡文迪许通过自己设计的扭秤实验,成功得到了引力常量的值。因此卡文迪许把自己的实验说成是“称量地球的重量”,是不无道理的。
而正是这段故事,让一个外行人、著名文学家马克·吐温满怀激情的说:“科学真是迷人。根据零星的事实,增添一点猜想,竟能赢得那么多的收获!”
(四)、课堂延伸——如何得到这一天体的密度?
设计说明:在这一问题中,老师提示了球体的体积公式,然后就把时间交给学生了。学生进行了积极的演算,可得到的答案有两种,一种是带有半径的,而另一种则是把半径约分掉的 。“为什么半径可以约掉呢?”这一问题又再一次促进了学生的思考。而这也保证了课堂的开放性。
(五)、发现未知天体
视频:“海王星的发现”,——展现科学发现的足迹,注重学生进行科学态度和情感。
诺贝尔物理学奖获得者、物理学家冯劳厄说:“没有任何东西像牛顿引力理论对行星轨道的计算那样,如此有力的树立起人们对年轻物理学的尊敬。从此以后,这门自然科学成了巨大的精神王国……”
(六)、课堂小结与反馈 简单回顾本节课的教学内容
七、板书设计: 第4节《万有引力理论的成就》
一、 图片欣赏,引入新课
二、 测中心天体的质量
三、 卡文迪许——人文魅力
四、 应用
1.测天体密度
2.发现未知天体
八、教学反思:
本节课在教学设计上创造性的使用教材,通过“学生成为宇航员驾驶宇宙飞船发现未知天体”的情境创设,让学生在极大的趣味中完成了本节中心内容的教学。学生的学习过程脉络清晰。物理学家的人文魅力学生也有一定的感知。
【高中物理教学设计】相关文章:
高中物理教学设计07-13
高中物理教学反思05-15
高中物理教学反思06-09
高中物理教学计划06-25
高中物理教学计划07-18
高中物理教学反思15篇08-23
高中物理教学反思15篇【必备】06-25
高中物理教学工作总结06-27
高中物理老师教学计划07-05