2023年教学设计物理高中必备12篇【精选推荐】

时间:2023-09-08 14:45:02 来源:网友投稿

教学设计物理高中第1篇教学目标1、知识与技能:①知道做功的两个必要因素。②理解功的定义、计算公式和单位,并会用功的公式进行简单计算。③知道功的原理。2、过程与方法:①通过观察和思考,判断在什么情况下力下面是小编为大家整理的教学设计物理高中必备12篇,供大家参考。

教学设计物理高中必备12篇

教学设计物理高中 第1篇

教学目标

1、知识与技能:

①知道做功的两个必要因素。

②理解功的定义、计算公式和单位,并会用功的公式进行简单计算。

③知道功的原理。

2、过程与方法:

①通过观察和思考,判断在什么情况下力对物体做了功,在什么情况下没有做功。

②通过推理、分析与阅读,得出功与力、在力的方向上移动距离的定性关系。

③经历探究功的原理的过程,感知使用机械不能省功的事实。

3、情感、态度与价值观:

①通过联系生活、生产实际激发求知欲,培养探索自然现象和日常生活中的物理学道理的兴趣。

②通过合作性的探究,展示性交流,增强自信,学会合作的意识,追求学生和谐发展。

教学重点、难点:

1、理解功的概念及计算。

2、判断力对物体是否做功,以及对“功的原理”的探究与理解。

教学过程

一、导入新课

师:说出下列词语中“功”的含义:

功劳、立功_____贡献大功告成、事半功倍_____成效

师:在力学上“做功”的含义是什么?

二、新课教学

(一)物理学中的功

师:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了距离,这个力的作用就有了成效,力学里就说这个力作了功。

多媒体:投影一组做功的实例和一组没有做功的实例。(实例联系生活和科技前沿)师:每组实例有什么共同点?两组实例有什么不同点?

生:观察并总结共同点和不同点

师:功包含哪些必要因素?

生:有两个必要因素:一是作用在物体上的力;
二是物体在这个力的方向上移动了距离。

师:如何判断是否做功?

生:用功的两个必要因素来判断。

师:有哪些情况看似做功,但实际上并不做功?

生:1、有力F的作用,但距离S=0(如举重运动员举着杠铃不动)

生:2、有距离S,但力F=0(如惯性运动)

生:3、有力F也有距离S,但F⊥S(如提一桶水,水平前进)

练习(投影):1.起重机将货物从地面A点提升到B点,又从B点平移到C点,在这一过程中起重机一直都在做功吗?为什么?

2.在下列几种情况中,力对物体做功的是()

A、冰球在光滑的冰面上匀速滑动

B、小孩用力推箱子,箱子未被推动

C、学生背着书包站在水平公路上匀速行驶的汽车上

D、清洁工把一桶水从地上提起

(二)功的计算

师:做功是有大小的,做功的大小跟什么因素有关?有什么关系?

投影:

由图甲可知,用力把一木板提升1米做了一定的功,图乙把同样三块木板提升1米高,拉力做的功与甲相比有什么关系?把一块木板提升3米呢?

师:讲述物理学中对功的规定,以及公式、单位。

功的公式:W=FS

W—功—焦耳(J)

F—力—牛顿(N)

S—距离—米(m)

功的单位是:“牛·米”专业名称为:“焦耳”1J=1N·m

关于公式的几点说明:

1、公式中的各个量W、F、s均用国际单位

2、在功的单位中,“牛·米”才能写成“焦”。而力x力臂单位是牛·米,不能写成焦。

投影反馈练习题:

1、推铅球时,是否做了功?在力的方向上移动的距离应是哪个距离?

2、你爬楼梯时,你是否做了功?力移动的距离应是多少?

3、用重50N的水平拉力拉重为100N的物体,使该物体在水平方向上前进了20m,拉力和重力各做了多少功?

(三)功的原理

师:我们已经知道使用简单机械可省力、省距离、改变力的方向,那么能省功呢?

启发引导学生猜想。

投影:用杠杆、定滑轮和动滑轮提升物体的图示。

师:要得到不用机械提升物体和利用机械提升物体所做的功,分别要知道什么?怎么得到?通过图示加以说明。可通过哪些方法获得这些数据?最简便的方法是什么?

生:思考讨论,在图上指出要测的量。讨论用怎样的方法最简便。

教师引导学生通过实验、计算收集证据。

生:进行计算、说操作步骤,协助教师完成实验。

教师总结强调。

投影练习题:使用自重可以忽略的动滑轮提起50N的重物,人对绳做的功是100J,求动滑轮把物体提起的高度。

三、课堂小结:

在学生自我归纳小结后,教师投影小结内容

力学中的功

1、做功的两个必要因素:作用在物体上的力;
物体在力的方向上移动的距离

2、功的计算公式:功=力×力的方向上移动的距离,即W=F×s

注意:F≠0,S=0时不做“功”;
F=0,S≠0时不做“功”;
F⊥s时不做功。

3、功单位:1焦=1牛×1米,即1J=1N·m

4、功的原理:使用任何机械都不省功。

四、布置作业

P107动手动脑学物理12345

教学后记

1、“功”的含义很多,有“贡献”的意思,还有“成效”的意思。力学里所说的“功”包含有“成效”的意思,但它具有更确切的含义。“功”新概念引入,学

生比较难理解。

2、在力学中功的概念是怎么定义的?怎样才叫做功?又怎样计算做功的多少?区分日常功的认识和物理学中功的概念。

3、功的计算,和日常功的计算的差别认识,是难点。

教学设计物理高中 第2篇

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。

教学设计物理高中 第3篇

【教材分析】

万有引力定律这一节是本章的重点,是对前两节课内容的延伸,也是下节课教学内容的基础。教材在尊重历史事实的前提下,通过一些逻辑思维的铺垫,通过月—地检验让学生体会万有引力定律的推导过程,亲自证实了天上的力和地上的力遵守相同的规律——万有引力定律。

通过对万有引力定律内容的分析学习,让学生知道万有引力定律的性质和适用条件,重点学会用定律解决相关题型。为下一节打好坚实的基础。

【学情分析】

学生已经学习了与本节内容相关的知识。如牛顿运动定律、圆周运动、开普勒三定律等,理论上已经具备了接受万有引力定律的能力。同时,近几年我国在航天事业上成就突飞猛进,这对学生学习关与宇宙、航天、卫星等相关知识有极大的促进作用。

通过上一节课的探究学习, 学生已经知道了太阳与行星间引力的规律,为本节课打下了基础,同时激发了学生对天体运动知识的学习兴趣,挑起了学生的求知欲望。

【教学目标】

一、知识与技能

1、知道万有引力定律得出的思路和过程,通过月—地检验证明了天上行星之间的引力和地球上物体的重力是同种性质的力。

2、能准确理解万有引力定律并会用万有引力定律公式解决相关问题。

3、了解卡文迪许通过扭称测出了引力常量并明白万有引力常量的意义。

二、过程与方法

1、通过万有引力定律的学习,使学生体会在科学规律发现过程猜想与求证的重要性。

2、通过学习卡文迪许的扭称原理,渗透科学发现与科学实验的方法论教育。

三、情感态度与价值观

1、通过学习牛顿发现万有引力定律的思考过程及证明过程,说明科学研究的长期性,连续性及艰巨性,培养学生持之以恒的精神。同时感受物理严谨有趣的逻辑思维。

2、通过对万有引力定律的学习,感悟自然界的统一、和谐之美。

【教学重点】

1、月—地检验的推导过程。

2、万有引力定律的内容及表达式。

【教学难点】

1、月—地检验的理论推导和检验过程。

2、万有引力定律的应用。

【设计思想】

通过本节课学习,将让学生继续进行“发现之旅”———追寻牛顿的足迹。为此整个教学流程如下:通过回忆行星与太阳间的引力规律对比苹果落地引起猜想———或许这是同一性质的力。再通过教师引导,学生亲自计算通过月—地检验得出结论:行星与太阳间引力和物体重力是同一种性质的力。然后通过合理的、更大胆的猜想总结出万有引力定律。最后通过学习卡文迪许的扭称实验测定引力常量G理解该常量的重大物理意义。

通过苹果落地引起猜想——月—地检验理论推导——卡文迪许的扭称实验检验过程,让学生在学习物理中主动的参与知识的构建过程,体会这种充满着大胆的设想、巧妙的验证和从中体现着的科学探索的精神与方法。同时通过实验对万有引力定律的验证,强调物理实验在学习过程中的重要性。

【教学过程】

新课引入

教师手拿一枚苹果提问:“看到这枚苹果想到了什么?”

学生各抒己见:香、甜、苹果手机等。

教师总结:是的,我和大家的想法是一样的。苹果是水果届之王,不仅在通讯领域地位显赫,在物理学上也有很重要的地位。科学巨人牛顿在他的后花园与一枚苹果的对话揭示了一条伟大的定律。万有引力定律。这条定律是如何总结出?本节课我们一起学习。

首先我们先了解一下本节课标的要求。

①知道地面上物体所受重力与天体间的引力是同一性质的力。

② 理解万有引力定律的含义,会用万有引力定律解决有关实际问题。

③了解引力常量G的测定在科学历史上的重大意义。

带着课标对我们的要求,开始这节课内容的学习。

通过上一节的学习,我们已经知道了太阳与行星间的引力规律,提问:规律是什么?

学生集体答:太阳与行星间的引力与它们质量的乘积成正比,与他们距离的二次方成反比即 F=GMmr2。

这一节我们将继续追寻牛顿的足迹“发现”万有引力定律。

教授新课

一.月—地检验

播放动画,提出问题:

牛顿运用它超凡的数学能力证明了行星与太阳之间的引力关系,那么是什么力使得苹果不能离开地球而总是落回地面呢?地球吸引苹果的力和地球吸引月球的力会不会是同一种力呢?

学生活动一:学生阅读课文39页小组讨论如何从理论上证明地球吸引月球的力与地球吸引苹果的力是同一种性质的力?(已知r月=60R地)

小组讨论,汇报成果:(理论证明)

观点一 假如这两个力是同一种性质的力,那么都应满足太阳与行星间引力关系式 F=GMmr2。为了避免物体质量对力大小的影响,我们可以将同一个苹果放到月球轨道上来 替代月球。这样只需求出两个引力的大小,再比较F月F地=13600即可。

观点二 由 F=GMmr2 结合牛顿第二定律 F=ma=GMmr2 知在计算过程中可以将月球和苹果的质量约掉,只需求出它们的加速度 a=GMr2 。然后比较两个加速度的大小a月a地=13600即可证明它们是同一种性质的力。

教师小结:加速度之比与轨道半径成反比,只需要证明a月a地=R2r2=13600即可证明地球吸引苹果的力与地球吸引月球的力是同种性质的力

在牛顿时代,已经能测出月球到地球的距离, 月球公转周期27.3天,还有地球上物体的加速度即重力加速度g=9.8m/s2同学们能否根据以上数据验证前面的猜想呢?

验证猜想:

学生活动二:请学生们分小组讨论计算验证猜想,然后小组选代表讲述验证过程。

学生上黑板展示计算过程并讲解:

月球绕地球运动可看出圆周运动,月球轨道上的加速度就是向心加速度可以用以下公式求出这个向心加速度再与地球上物体的加速度比之即可验证。

误差允许范围内,证明成功。

结论:地球对月球的引力、地球对地面上物体的引力以及太阳与行星间的引力,确实是同一种性质的力,遵守相同的规律。

【设计思想】让学生自己动手推导,得出结论。用无可辩驳的事实证明猜想的正确性,有更强的说服力。

进一步猜想

顺着这个思路继续想,既然天上的力和人间的力遵守相同的规律,那么是不是任意两个物体之间都存在这样的力呢?

很可能,只是我们身边的物体质量比天体质量小的多,我们感觉不到而已。于是,牛顿大胆把以上规律推广到了宇宙中一切物体之间,就得到了著名的万有引力定律。

二.万有引力定律

1、内容:自然界中任何两个物体之间都存在相互作用的引力,引力的大小跟这两个物体的质量和 的乘积成正比,跟两物体之间的距离的平方成反比。

(学生集体朗读定律内容,并思考定律中反映了哪些相关信息)

2、公式:

(引导学生注意各个符号代表的物理意义)

3、关于r的理解:(学生思考回答)

①只适用于质点间引力的计算,r取两质点间距。

【教师补充】 ②两物体是质量均匀分布的球体时,也可直接用公式计算,r指两球心间距。

③一个物体可看成质点,另一个为质量分布均匀的球体时,r取质点到球心间距。

学生活动三:问题:当两物体间的距离 时,则两物体之间的引力 ,这种观点对么?

学生各抒己见,教师总结回答。

解 :当两物体间距离 时,物体不能看成质点,公式 已不再适用。

如果两个物体不能看做质点,就不能用这个公式计算,但是物体间的万有引力依然存在的。

4、性质:

(1).普遍性:万有引力是普遍存在于宇宙中的任何有质量的物体(大到天体小到微观粒子)间的相互吸引力,它是自然界的物体间的基本相互作用之一。

(2).相互性:两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力,符合牛顿第三定律。

(3).宏观性:通常情况下,万有引力非常小,只有在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义.在微观世界中,粒子的质量都非常小,粒子间的万有引力很不显著,万有引力可以忽略不计。

5、万有引力定律的意义

教师小结

通过这一小节的学习我们知道了万有引力定律是如何从天上降落到了人间。也体会到了物理严谨有趣的逻辑思维。在灿烂的星空下,那些已知或未知的天体都是在万有引力定律的指挥下有条不紊的运行,多么神奇,这也体现了物理的统一、和谐之美。

三、引力常量的测定

牛顿虽然发现了万有引力定律,却没有给出引力常量G的数值。由于一般物体间的引力非常小,用实验测定极其困难。直到一百多年之后,才由英国的物理学家卡文迪许用精巧的扭秤测出。课件展示图片(教材中没有,补充给学生)并介绍构造、实验过程,引导学生一起分析原理。

扭秤的主要部分是:一个T字形轻而结实的框架,倒挂在一根石英丝下。在T形架的两端各固定一个小球,再在每个小球的附近各放一个大球,根据万有引力定律,大球会对小球产生引力,T形架会随之扭转,只要测出其扭转的角度,就可以测出引力的大小。

由于引力很小,这个扭转的角度会很小。怎样才能把这个角度测出来呢?卡文迪许在T形架上装了一面小镜子,用一束光射向镜子,经镜子反射后的光射向远处的刻度尺,当镜子与T形架一起发生一个很小的转动时,刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样,就起到一个化小为大的。

教学设计物理高中 第4篇

一、背景和教学任务简介

动能定理是高中物理中十分重要的内容之一,是中学阶段处理功能问题使用频率最高的物理规律。而在动能定理的运用中要解决的主要问题有两个:一个是初状态、末状态的确定;
一个是合外力所做的功的计算。本节课在上一节对《功和功率》复习课的"基础上展开对《动能动能定理》复习课的教学。希望通过师生对一些实际问题的共同讨论,使学生能根据题意,正确的确定初状态、末状态;
在不同情形下用不同的方法计算合外力做功。希望使学生能加深对动能定理的理解,了解动能定理的一般解题规律,通过动能定理进一步加深功与能的关系的理解,让学生对功、能关系有比较全面、深刻的认识。

本节课的方法主要是在学生已有知识的基础上,通过学生讨论、教师点拨,然后归纳得出解决一些常见问题的方法,希望对提高学生的分析、理解能力有所帮助。

二、教学目标:

知识目标:

1、通过一个简单问题的引入让学生回忆动能和能定理的内容;

2、理解和应用动能定理,掌握动能定理表达式的正确书写。

3、分析得出应用动能定理解决问题的解题步骤。

4、能熟练应用动能定理解决一定的物理问题。

能力目标:

1、能根据功是动能变化的量度关系解决简单的力学问题。

2、理论联系实际,培养学生逻辑思维能力、分析、解决问题的能力;

情感目标:通过动能定理的理解和解题应用,培养学生对物理复习课学习的兴趣,牢固树立能量观点,坚定高考必胜信念。

三、重点、难点分析

重点、

1、本节重点是对动能定理的理解与应用。

2、总功的分析与计算对学生来说始终是个难点,总功的符号书写也是学生出错率最多的地方,应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。

3、通过动能定理进一步复习,让学生学会正确熟练应用动能定理,掌握应用动能定理解题的步骤,这是本节的难点。

四、教学设计思路和教学流程:

通过同学们每天都做的踢毽子游戏引入复习内容,然后通过一个热身训练让学生明确应用动能定理解题的步骤,同时教师把规范的解题步骤展示给学生,以便学生能逐渐掌握应用动能定理解题的正确书写。教学过程中始终贯彻“以学生为本”的教学理念,采用学生讨论、思考、信息获取、演算、总结及口头表述的方法,突出老师与学生教与学的相互性,力求改变老师一讲到底的传统上课方式,在课堂教学模式上有所突破,同时根据学生的认知过程强化双基教学,提高学生的分析问题基本能力。

教学流程是通过一个游戏活动引出动能和动能定理的复习内容。以受力分析为线索,通过师生对问题的共同讨论分析,最后由学生讨论、发言,总结出动能定理解题的一般步骤,并且通过巩固练习和思考提示学生进一步掌握应用动能定理解题的方法步骤。通过本节的复习,应使学生理解动能定理的内容,清楚动能定理的解题步骤,通过对比分析使学生体会到应用动能定理解题较牛顿运动定律与运动学公式解题的优点:即运用动能定理解题,由于不涉及物体运动过程中的加速度和时间,适合于恒力做功,也适合于变力做功,既适用于直线运动,也适用于曲线运动,因此用它来处理问题有时比较方便。从而使学生树立应用动能定理解题的更高(高端思维方式)、更快(加快解题速度)、更强(强化能量意识)的思想。

五、学习资源准备

教学课件,“五羊高考”复习资料

教学设计物理高中 第5篇

教学目的

1.了解组成物质的分子具有动能及势能,并且了解分子平均动能和分子势能都与哪些因素有关。

2.理解物体的内能以及物体内能由物体的状态所决定。

教学重点

物体的内能是一个重要的概念,是本章教学的一个重点。学生只有正确理解物体的内能才能理解做功和热传递及物体内能的变化关系。

教学难点

分子势能。

教学过程

一、复习提问

什么样的能是势能?弹性势能的大小与弹簧的形变关系怎样?

二、新课教学

1.分子动能。

(1)组成物质的分子总在不停地运动着,所以运动着的分子具有动能,叫做分子动能。

(2)启发性提问:根据你对布朗运动实验的观察,分子运动有什么样的特点?

应答:分子运动是杂乱无章的,在同一时刻,同一物体内的分子运动方向不相同,分子的运动速率也不相同。

教师分析分子速率分布特点——在同一时刻有的分子速率大,有的分子速率小,从大量分子总体来看,速率很大和速率很小的分子是少数,大多数分子是中等大小的速率。

教帅进一步指出:由于分子速率不同,所以每个分子的动能也不同。对于热现象的研究来说,每个分子的动能是毫无意义的,而有意义的是物体内所有分子动能的平均值,此平均值叫做分子的平均动能。

(3)要学生讨论研究。

用分子动理论的观点,分析冷、热水的区别。

讨论结论应是:组成冷、热水的大量分子的速率各不相同,则其动能也各不相同,但就冷水总体来说分子的平均动能小于热水的分子平均动能。

教师指出:由此可见,温度是物体分子平均动能的标志。

2.分子势能。

(1)根据复习提问的回答(地面上的物体与地球之间有相互作用力;
发生了形变的弹簧各部分间存在着相互作用力,因此在它们的相对位置发生变化时,它们之间便具有势能)说明分子间也存在着相互作用力,所以分子也具有由它们相对位置所决定的能,称之为分子势能。

(2)分子势能与分子间距离的关系。

提问:分子力与分子间距离有什么关系?

应答:当r=r0时,F=0,r<r0时,F为斥力,r>r0时,F为引力。

教师指出:由于分子间既有引力又有斥力,好象弹簧形变有伸长或压缩两种情况,因此分子势能与分子间距离也分两种情况。

①当r>r0时,F为引力,分子势能随着r的增大而增加。此种情况与弹簧被拉长弹性势能的增加很相似。

②当r

小结:分子势能随着分子间距离变化而变化,而组成物体的大量分子间距离若增大(减小)则宏观表现为物体体积增大(减小)。可见分子势能跟物体体积有关。

(3)物体的内能。

教师指出:物体里所有的分子动能和势能的总和叫做物体的内能。由此可知一切物体都具有内能。

①物体的内能是由它的状态决定的(状态是指温度、体积、物态等)。

提问:对于质量相等、温度都是100℃的水和水蒸气来说它们的内能相同吗?

应答,质量相等意味着它们的分子数相同,温度相等意味着它们的平均动能相同,但由于水蒸气分子间平均距离比水分子间平均距离大得多,分子势能也大得多,因而质量相等的水蒸气的内能比水大。

②物体的状态发生变化时,物体的内能也随着变化。

举例说明:当水沸腾时,水的温度保持不变,所供给的大量能用于把分子拉开,增大了分子势能,因而增大了物体的内能,当水汽凝结时,分子动能没有明显变化,但分子靠得更紧密了,分子势能便减小了,因此物体的内能减小了。

③物体的内能是不同于机械能的另一种形式的能。

a.静止在地面上的物体以地球为参照物,物体的机械能等于0,但物体内部的分子仍然在不停地运动着和相互作用着,物体的内能永远不能为0。

b.物体在具有一定的内能时,也可以具有一定的机械能。如飞行的子弹。

C.不能把物体的机械能和物体的内能混淆。只要物体的温度、体积、物态不变,不论物体的机械能怎样变化其内能仍保持不变。反之,尽管物体的内能在变化,它的机械能可以保持不变。

(4)学生讨论题:

①静止在光滑水平地面上的木箱具有什么能?若木箱沿光滑水平地面加速运动,木箱具有什么能?此时木箱的内能与静止时相比较变化了没有?

②质量相等而温度不相等的两杯水,哪一杯水具有较大的内能?温度相同而质量不等的两杯水,哪一杯水具有较大的内能?

最后总结一下本课要点。

1.了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。

2.知道做功和热传递都可以改变物体的内能。

3.了解热量的概念,知道热量的单位是焦耳。

重点目标

1.内能、热量概念的建立.

2.改变物体内能的途径.难点目标内能、热量概念的建立.

导入示标凉爽的秋夜,仰望星空时,会突然发现一颗流星在夜色中划过,并留下一条美丽的弧线.流星是怎样形成的呢?

目标三导学做思一:物体的内能

问题1:组成物质的分子在不停地做热运动,分子应具有什么能?物体的分子之间有引力和斥力,且分子之间有间隔,分子应具有什么能?什么叫物体的内能?你能说出它的单位吗?机械能和内能有什么区别吗?

小结:物体内所有分子由于热运动而具有的动能,以及分子之间势能的总和叫做物体的内能.它的单位是焦耳,简称焦,符号为J.机械能是宏观的,能看得到的,内能是微观的,是看不到的.

问题2:把红墨水滴入装满水的烧杯里,过一段时间,整杯水变为红色,这种现象说明了什么?当红墨水分别滴入热水和冷水中时,发现热水变色比冷水快,这又说明了什么?

小结:温度高的物体分子运动剧烈,内能大.所以物体的内能与温度有关.

问题3:小明说:“炽热的铁水温度很高,具有内能;
冰冷的冰块温度很低,不具有内能.”小刚说:“炽热的铁水温度高,内能大;
冰冷的冰山温度低,内能小.”你认为他们的说法正确吗?说出理由.

小结:一切物体都具有内能.物体的内能还与质量有关.

问题3:处理例1和变式练习1

例1:【解析】物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫做物体的内能温度越高,物体内能越大温度相同的同种物质,分子个数越多,分子热运动的动能与分子势物体内能越大

问题1:如右图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速往下压,你能观察到什么现象(棉花燃烧),该实验说明了什么?你再将一根铁丝反复弯折数十次,用手接触弯折处,有什么感觉,该实验又说明了什么?

小结:做功可以改变物体的内能.

问题2:做饭时,铁锅为什么能烫手?放在阳光下的被子,为什么能被晒得暖乎乎?

小结:热传递也可以改变物体的内能.

问题3:处理例2和变式练习2

例2:【解析】来回拉绳子,绳子与管壁之间克服摩擦做功,使管内的酒精内能增大,温度升高;
当把塞子冲出时,管内的酒精蒸气对塞子做功,将内能转化成机械能.正确的答案为A选项.

答案:A

变式练习

让学生进一步理解改变内能的途径有做功和热传递两种方法,选项ABD是做功改变物体的内能,选项C是通过热传递的方式改变物体的内能.

答案:C

学做思三:热量

问题1:什么叫热量?它的单位是什么?它用什么字母表示?

小结:物体通过热传递方式所改变的内能称为热量,它的单位是J,它用字母Q表示.

问题2:在热传递现象中,高温物体和低温物体的温度、内能和热量如何变化?

小结:在热传递过程中,高温物体放出热量,温度降低,内能减小;
低温物体吸收热量,温度升高,内能增大.所以热传递过程中传递的是热量,改变了物体的内能,表现在物体温度的变化.

教学设计物理高中 第6篇

教学目标

1、知识与技能

(1)了解地球表面物体的万有引力两个分力的大小关系,计算地球质量;

(2)行星绕恒星运动、卫星的运动的共同点:万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力,会用万有引力定律计算天体的质量;

(3)了解万有引力定律在天文学上有重要应用。

2.过程与方法:

(1)培养学生根据数据分析找到事物的主要因素和次要因素的一般过程和方法;

(2)培养学生根据事件的之间相似性采取类比方法分析新问题的能力与方法;

(3)培养学生归纳总结建立模型的能力与方法。

3.情感态度与价值观:

(1)培养学生认真严禁的科学态度和大胆探究的心理品质;

(2)体会物理学规律的简洁性和普适性,领略物理学的优美。

教学重难点

教学重点

地球质量的计算、太阳等中心天体质量的计算。

教学难点

根据已有条件求中心天体的质量。

教学工具

多媒体、板书

教学过程

一、计算天体的质量

1.基本知识

(1)地球质量的计算

①依据:地球表面的物体,若不考虑地球自转,物体的重力等于地球对物体的万有引力,即

②结论:

只要知道g、R的值,就可计算出地球的质量.

(2)太阳质量的计算

①依据:质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动时,行星与太阳间的万有引力充当向心力,即

②结论:

只要知道卫星绕行星运动的周期T和半径r,就可以计算出行星的质量.

2.思考判断

(1)地球表面的物体,重力就是物体所受的万有引力.(×)

(2)绕行星匀速转动的卫星,万有引力提供向心力.(√)

(3)利用地球绕太阳转动,可求地球的质量.(×)

3.探究交流

若已知月球绕地球转动的周期T和半径r,由此可以求出地球的质量吗?能否求出月球的质量呢?

【提示】 能求出地球的质量.利用

为中心天体的质量.做圆周运动的月球的质量m在等式中已消掉,所以根据月球的周期T、公转半径r,无法计算月球的质量.

二、发现未知天体

1.基本知识

(1)海王星的发现

英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶根据天王星的观测资料,利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道.1846年9月23日,德国的加勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星——海王星.

(2)其他天体的发现

近100年来,人们在海王星的轨道之外又发现了冥王星、阋神星等几个较大的天体.

2.思考判断

(1)海王星、冥王星的发现表明了万有引力理论在太阳系内的正确性.(√)

(2)科学家在观测双星系统时,同样可以用万有引力定律来分析.(√)

3.探究交流

航天员翟志刚走出“神舟七号”飞船进行舱外活动时,要分析其运动状态,牛顿定律还适用吗?

【提示】 适用.牛顿将牛顿定律与万有引力定律综合,成功分析了天体运动问题.牛顿定律对物体在地面上的运动以及天体的运动都是适用的.

三、天体质量和密度的计算

【问题导思】

1.求天体质量的思路是什么?

2.有了天体的质量,求密度还需什么物理量?

3.求天体质量常有哪些方法?

1.求天体质量的思路

绕中心天体运动的其他天体或卫星做匀速圆周运动,做圆周运动的天体(或卫星)的向心力等于它与中心天体的万有引力,利用此关系建立方程求中心天体的质量.

2.计算天体的质量

下面以地球质量的计算为例,介绍几种计算天体质量的方法:

(1)若已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T,半径为r,根据万有引力等于向心力,即

(2)若已知月球绕地球做匀速圆周运动的半径r和月球运行的线速度v,由于地球对月球的引力等于月球做匀速圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律,得

(3)若已知月球运行的线速度v和运行周期T,由于地球对月球的引力等于月球做匀速圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律,得

(4)若已知地球的半径R和地球表面的重力加速度g,根据物体的重力近似等于地球对物体的引力,得

解得地球质量为

3.计算天体的密度

若天体的半径为R,则天体的密度ρ

误区警示

1.计算天体质量的方法不仅适用于地球,也适用于其他任何星体.注意方法的拓展应用.明确计算出的是中心天体的质量.

2.要注意R、r的区分.R指中心天体的半径,r指行星或卫星的轨道半径.以地球为例,若绕近地轨道运行,则有R=r.

例:要计算地球的质量,除已知的一些常数外还需知道某些数据,现给出下列各组数据,可以计算出地球质量的有哪些?( )

A.已知地球半径R

B.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度v

C.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T

D.已知地球公转的周期T′及运转半径r′

【答案】 ABC

归纳总结:求解天体质量的技巧

天体的质量计算是依据物体绕中心天体做匀速圆周运动,万有引力充当向心力,列出有关方程求解的,因此解题时首先应明确其轨道半径,再根据其他已知条件列出相应的方程.

四、分析天体运动问题的思路

【问题导思】

1.常用来描述天体运动的物理量有哪些?

2.分析天体运动的主要思路是什么?

3.描述天体的运动问题,有哪些主要的公式?

1.解决天体运动问题的基本思路

一般行星或卫星的运动可看做匀速圆周运动,所需要的向心力都由中心天体对它的万有引力提供,所以研究天体时可建立基本关系式:

2.四个重要结论

设质量为m的天体绕另一质量为M的中心天体做半径为r的匀速圆周运动

以上结论可总结为“越远越慢,越远越小”.

误区警示

1.由以上分析可知,卫星的an、v、ω、T与行星或卫星的质量无关,仅由被环绕的天体的质量M和轨道半径r决定.

2.应用万有引力定律求解时还要注意挖掘题目中的隐含条件,如地球的公转周期是365天,自转一周是24小时,其表面的重力加速度约为9.8 m/s2.

例:)据报道,天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”,名为“55 Cancri e”,该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的480(1),母星的体积约为太阳的60倍.假设母星与太阳密度相同,“55 Cancri e”与地球均做匀速圆周运动,则“55 Cancri e”与地球的( )

【答案】 B

归纳总结:解决天体运动的关键点

解决该类问题要紧扣两点:一是紧扣一个物理模型:就是将天体(或卫星)的运动看成是匀速圆周运动;二是紧扣一个物体做圆周运动的动力学特征,即天体(或卫星)的向心力由万有引力提供.还要记住一个结论:在向心加速度、线速度、角速度和周期四个物理量中,只有周期的值随着轨道半径的变大而增大,其余的三个都随轨道半径的变大而减小

五、双星问题的分析方法

例:天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星.双星系统在银河系中很普遍.利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量.已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T,两颗恒星之间的距离为r,试推算这个双星系统的总质量.(引力常量为G)

归纳总结:双星系统的特点

1.双星绕它们共同的圆心做匀速圆周运动,它们之间的距离保持不变;

2.两星之间的万有引力提供各自需要的向心力;

3.双星系统中每颗星的角速度相等;

4.两星的轨道半径之和等于两星间的距离.

教学设计物理高中 第7篇

教学目标:

(一):知识与技能:

1、知道力的分解的含义。并能够根据力的效果分解力

2、通过实验探究,理解力的分解,会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。

3、培养观察、实验能力;
以及利用身边材料自己制作实验器材的能力

(二)过程与方法:

1、通过经历力的分解概念和规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学研究过程中的作用。

2、通过经历力的分解科学探究过程,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。

(三)情感态度与价值观

1、培养学生实事求是的科学态度。

2、通过学习,了解物理规律与数学规律之间存在和谐美,领略自然界的奇妙与和谐。

3、发展对科学的好奇心与求知欲,培养主动与他人合作的精神,能将自己的见解与他人交流的愿望,培养团队精神。

设计意图

为什么要实施力的分解?如何依据力的作用效果实施分解?这既是本课节教学的内容,更是该课节教学的重心!很多交换四认为只要教会学生正交分解就可以了,而根据力的效果分解没有必要,所以觉得这一节根本不需要教。其实本节内容是一个很好的科学探究的材料。本人对这节课的设计思路如下:受伽利略对自由落体运动的研究的启发,按照伽利略探究的思路:“猜想――验证”,本节课主要通过学生的猜想――实验探究得出力的分解遵循平行四边形定则,让学生通过实验自己探究出把一个理分解应该根据力的效果来分解。同时物理是一门实验学科,本节课通过自己挖掘生活中的很多材料,设计了一些很有趣而且效果非常好实验让学生动手做,亲身去体验和发现力的分解应该根据什么来分解。同时也让学生了解到做实验并不是一定要有专门的实验室,实验的条件完全可以自己去创造,从而激发学生做实验的兴趣。

教学流程

一.通过一个有趣的实验引入新课:激发学生的兴趣

【实验】“四两拨千斤”

(两位大力气男同学分别用双手拉住绳子两端,一位女生在绳子中间只用小手一拉就把两位男生拉动了)

二.通过演示实验引入“力的分解”的概念

【演示实验】在墙上固定一个松紧绳(带有两个细绳套),教师用一个力把它拉到一个确定点,然后请两个学生合作把它拉到确定点。

得出“力的分解”的定义

三.探究“力的分解”方法:

探究一:力的分解遵循什么定则?

结合伽利略探究的思路:

问题—猜想—逻辑(数学)推理—实验验证—合理外推—得出结论

请学生猜想

请学生逻辑推理:力的分解是力的合成的逆运算,所以它们遵从同样的规律

请学生实验验证(思考:如何验证?)

利用上面的演示实验的器材,请一位同学用一个绳套把结点拉到一定点O,记下力的大小和方向;
而另一位同学用两个力把结点也拉到O,记下力的大小和方向。从而验证平行四边形定则。

得出结论:力的分解遵循平行四边形定则

探究二:在实际问题中,一个已知力究竟要怎样分解?

请学生思考:一个力可以分解成怎样的两个力?分解的结果是否唯一?有多少种可能性?(根据一条对角线可以做无数个平行四边形,所以有无数解)

请学生思考:那在实际问题中,一个已知力究竟要怎样分解呢?

通过课堂一开始的实验启发学生:为什么一个人可以拉动两个人,她的一个力从效果上来说可以分解成两个沿着绳子的拉力从而把两个人拉动。因此我们在实际问题中应该根据力的效果来分解已知力。

探究三:如何确定一个力产生的实际效果?

实例1、在斜面上的物块所受的重力的分解

学生猜想:斜面上物体的重力会有哪些效果?

实验验证:用海绵铺在斜面上和挡板侧面,把比较重的物块压在上面可以明显看到海绵发生的形变,这就是重力作用的效果

根据实验知道力的作用效果就可以确定两个分力的方向。

根据平行四边形定则通过计算可以求出两个分力的大小

总结:力分解的步骤:

1、分析力的作用效果;

2、据力的作用效果定分力的方向;
(画两个分力的方向)

3、用平行四边形定则定分力的大小;
(把力F作为对角线,画平行四边形得分力)

拓展引申:为什么高大的桥要建造引桥,为什么公园的溜溜板要倾角很大?

实例2、三角支架上的力的分解

学生猜想:物体对绳的拉力会有什么效果?

实验一:用橡皮筋、铅笔、绳套、钩码为器材做学生实验自己体会(学生每人一套器材,人人动手实验)

实验二:两名同学相互合作,一人一手叉腰,另一同学在肘部用力下拉去体会力的效果,然后两人互换

实验三:观看视频(在支架与竖直墙相连处用橡皮膜展示力的效果)

拓展引申:如果上方细绳与水平杆的夹角变小,两个分力大小如何变?

实验验证:(自制教具:用一个拐杖,没有拐的一端系上很宽的橡皮筋,同时那一端掉着一个3千克的铅球,有拐的一端让学生顶在腰间,慢慢减小橡皮筋与拐杖之间的夹角,会发现学生手臂上越来越吃力,同时腰间感觉越来越难受,)请一位同学做演示实验去体会。

探究四:合力一定,两个分力随它们之间的夹角变化如何变化?

学生猜想:

实验验证:用一根绳中间吊一铅球,然后把两个绳的端点距离逐渐拉大,最后会发现绳子拉断,说明分力是逐渐变大的。请学生上讲台亲自实践,其他同学观察分析。

请同学解释一开始的实验,为什么“四两可以拨千斤”?

拓展引申:请同学们思考,我们自己可不可以自制一个专门用来测绳子能承受的最大拉力的一个仪器呢?应该如何制造?

课后探究:一个已知力分解成两个力,在一定条件下分解结果有多少种?

教学反思:

执教完该课节后感到最大的成功就是如何围绕体验性探究实验做好了精心的设计,不仅有利于学习任务的推进,更主要是对教学重点和难点的分化起到了有效的化解。这就让学生明白实验对物理的重要性,同时也知道要自己创造条件去探究物理世界中很多未知的奇妙的东西。真正明白了物理就在生活中,这对学生的终身发展是非常有益的。觉得不足之处在于由于受上课时间的限制,这些实验都是老师课前准备好的,如果能够让学生自己去思考设计,亲历那设计的过程,这样就更加有意义,对学生的终身发展更加有益。

教学设计物理高中 第8篇

知识目标

1、在开普勒第三定律的基础上,推导得到万有引力定律,使学生对此定律有初步理解;

2、使学生了解并掌握万有引力定律;

3、使学生能认识到万有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有质量的物体之间,不管它们之间是否还有其它作用力)。

能力目标

1、使学生能应用万有引力定律解决实际问题;

2、使学生能应用万有引力定律和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题。

情感目标

1、使学生在学习万有引力定律的过程中感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家的不断努力,甚至付出了生命,最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的。让学生在应用万有引力定律的过程中应多观察、多思考。

教学建议

万有引力定律的内容固然重要,让学生了解发现万有引力定律的过程更重要。建议教师在授课时,应提倡学生自学和查阅资料。教师应准备的资料应更广更全面。通过让学生阅读“万有引力定律的发现过程”,让学生根据牛顿提出的几个结果自己去猜测万有引力与那些量有关。教师在授课时可以让学生自学,也可由教师提出问题让学生讨论,也可由教师展示出开普勒三定律和牛顿的一些故事引导学生讨论。

教学目的:

1、了解万有引力定律得出的思路和过程;

2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律;

3、掌握万有引力定律,能解决简单的万有引力问题;

教学难点:万有引力定律的应用

教学重点:万有引力定律

教学工具:

展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人图片。

教学过程

(一)新课教学(20分钟)

1、引言

展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述物理学史:

十七世纪中叶以前的漫长时间中,许多天文学家和物理学家(如第谷、哥白尼,伽利略和开普勒等人),通过了长期的观察、研究,已为人类揭示了行星的运动规律。但是,长期以来人们对于支配行星按照一定规律运动的原因是什么。却缺乏了解,更没有人敢于把天体运动与地面上物体的运动联系起来加以研究。

伟大的物理学家牛顿在哥白尼、伽利略和开普勒等人研究成果的基础上,进一步将地面上的动力学规律推广到天体运动中,研究、确立了《万有引力定律》。从而使人们认识了支配行星按一定规律运动的原因,为天体动力学的发展奠定了基础。那么:

(1)牛顿是怎样研究、确立《万有引力定律》的呢?

(2)《万有引力定律》是如何反映物体间相互作用规律的?

以上两个问题就是这节课要研究的重点。

2、通过举例分析,引导学生粗略领会牛顿研究、确立《万有引力定律》的科学推理的思维方法。

苹果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):

月亮绕地球作圆周运动:(由于受地球引力的原因);

行星绕太阳作圆周运动:(由于受太阳引力的原因),

(牛顿认为)

牛顿将上述各运动联系起来研究后提出:这些力是属于同种性质的力,应遵循同一规律;
并进一步指出这种力应存在于宇宙中任何具有质量的物体之间。

3、引入课题。

板书:第二节、万有引力定律

(1)万有引力:宇宙间任何有质量的物体之间的相互作用。(板书)

(2)万有引力定律:宇宙间的一切物体都是相互吸引的。两个物体间的引力大小,跟他们之间质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比。(板书)

式中:
为万有引力恒量 ;

为两物体的中心距离。引力是相互的(遵循牛顿第三定律)。

(二)应用(例题及课堂练习)

学生中存在这样的问题:既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的,哪为什么物体没有被吸引到一起?(请学生带着这个疑问解题)

例题1、两物体质量都是1kg,两物体相距1m,则两物体间的万有引力是多少?

解:由万有引力定律得:

代入数据得:

通过计算这个力太小,在许多问题的计算中可忽略。

例题2、已知地球质量大约是 ,地球半径为 km,地球表面的重力加速度 。

求:

(1)地球表面一质量为10kg物体受到的万有引力?

(2)地球表面一质量为10kg物体受到的重力?

(3)比较万有引力和重力?

解:(1)由万有引力定律得:

代入数据得:

(2)

(3)比较结果万有引力比重力大。原因是在地球表面上的物体所受万有引力可分解为重力和自转所需的向心力。

(三)课堂练习:

教师请学生作课本中的练习,教师引导学生审题,并提示使用万有引力定律公式解题时,应注意因单位制不同, 值也不同,强调用国际单位制解题。请学生同时到前面,在黑板上分别作1、2、3题。其它学生在座位上逐题解答。此时教师巡回指导学生练习随时注意黑板上演算的情况。

(四)小结:

1、万有引力存在于宇宙中任何物体之间(天体间、地面物体间、微观粒子间)。天体间万有引力很大,为什么?留学生去想(它是支配天体运动的原因)。地面物体间,微观粒子间:万有引力很小,为什么?它不足以影响物体的运动,故常常可忽略不计。

2、应用万有引力定律公式解题, 值选 ,式中所涉其它各量必须取国际单位制。

(五)布置作业(3分钟):教师可根据学生的情况布置作业。

探究活动

组织学生编写相关小论文,通过对资料的收集,了解万有引力定律的发现过程,了解科学家们对知识的探究精神,下面就是相关的题目。

1、万有引力定律发现的历史过程。

2、第谷在发现万有引力定律上的贡献。

教学设计物理高中 第9篇

教学目标:

1.知识与技能

(1)解释速度的概念,能够概括速度的定义、公式、符号、单位和物理意义。

(2)解释平均速度、瞬时速度的定义并学会辨析。

(3)能够说出速率的概念并辨认速度与速率。

2.过程与方法

(1)在概念转变的教学过程中形成全面、正确的关于速度的概念。

(2)通过平均速度引出瞬时速度的过程,锻炼使用极限思维。

(3)通过对平均速度与瞬时速度、速度与速率的区别和分辨,学会运用辨析的方法。

3.情感态度与价值观

(1)对速度全面正确地解释来积极培育自身科学严谨的态度。

(2)积极将自己的观点及见解与老师、同学进行交流。

(3)通过本节课的学习尝试体会物理学中蕴含的对立统一。

课型:新授课

课时:第一课时

学情分析:

一般而言,高一学生在经历了初中阶段的学习后,思维能力得到了较好的发展,抽象逻辑思维逐渐取代形象思维占据主要地位.学生的一般特征主要表现为以下几个方面:

(1)学生能够按照探究性学习的过程利用假设思维进行学习;

(2)学生在学习过程中自我调控能力得到了进一步加强,学习过程更加具有目的性;

(3)在某种程度下学生思维不再是“抱残守缺”,而是较为容易接受新事物;

(4)学生学习动机由兴趣支撑逐渐转变为由意志支撑,学习的目的性更加明确;

(5)学生之间的交流对于学生学习具有一定的影响.

关于“速度”的学习,学生在初中阶段科学学科中所接受的定义是,单位时间内通过的路程.这与高中对于“速度”的定义截然不同,学生虽然通过初中阶段的学习具备了一定的基础,但这个基础里大部分仍然是迷思概念.如何将初中阶段所接受到的关于“速度”的迷思概念转变为科学概念,达到一个新的认知平衡是本节课的一条主线.同时也应该认识到学生在初中阶段的学习以及前面关于“位移”、“路程”的学习为本节课奠定了一个很好的基础.

本节课可能存在的问题有两个,一是学生根据初中阶段的学习积累对于“速度”难以产生正确、客观的认识,其中所存在的迷思概念需要在教学过程中进行转变;
二是学生对于“平均速度”、“瞬时速度”两个概念可能会有所混淆,教师应该利用课堂呈现的问题情境引导学生进行有效区分.

教学重点:

速度的概念,由平均速度通过极限的思维方法引出瞬时速度。

教学难点:

对瞬时速度的理解,怎样由平均速度引出瞬时速度。

教学方法:

问题情境引入、探测已有概念、产生认知冲突、解构迷思概念和建构科学概念、形成新的认知平衡。

教学过程:

引入:速度的二段式测验3道题,情境引入,激发学生产生冲突。

(一)速度

“速度”的引入:运动会上,要比较哪位运动员跑得快,可以用什么方法?通过相同的位移比较时间的长短。若运动的时间是相等的,我们可以根据位移的大小来比较。如果运动的位移、所用的时间都不一样,又如何比较呢?

在物理学中,我们引入速度这个物理量来描述物体运动的快慢。

1.定义:位移Δx与发生这个位移所用时间Δt的比值(比值定义法)。

描述物体运动快慢的物理量。

2.国际单位:m/s或m·s-1,其他单位:km/h等

3.速度是矢量,方向与运动方向相同。

在匀速直线运动中,速度保持不变。如果物体做变速直线运动,速度的大小不断改变,根据求得的则表示物体在Δt时间内的平均快慢程度,称为平均速度。

(二)平均速度和瞬时速度

1.平均速度

⑴公式:

⑵平均速度是矢量,方向即位移的方向。

对于变速直线运动,各段的平均速度一般并不相同,求平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”。

⑶求平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”。

过渡:平均速度只能粗略的描述物体运动的快慢,为了精确地描述做变速直线运动的物体运动的快慢,我们可以将时间Δt取得非常小,接近于零,这是求得的速度值就应该是物体在这一瞬时的速度,称为瞬时速度。

2.瞬时速度

⑴定义:物体在某一时刻(或某一瞬间)的速度。

⑵瞬时速度简称速度,方向为物体的运动方向。

在日常生活中,人们对“速度”这一概念并不一定明确指出是“平均速度”还是“瞬时速度”,我们应根据上下文去判断。“平均速度”对应的是一段时间,“瞬时速度”对应的是某一时刻。

3.瞬时速率:瞬时速度的大小,简称速率。

例:课本P16汽车速度计上指针所指的刻度是汽车的瞬时速率。

(三)平均速率:物体运动的路程与所用时间的比值。

与“平均速度的大小”完全不同。

例1:下列对各种速率和速度的说法中,正确的是()

A.平均速率就是平均速度

B.瞬时速率是指瞬时速度的大小

C.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度

D.匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等

例2:一辆汽车沿平直的公路行驶,⑴若前一半位移的平均速度是v1,后一半位移的平均速度是v2,求全部路程的平均速度;
⑵若汽车前一半时间的平均速度是v1,后一半时间的平均速度是v2,求全部路程的平均速度。(;
)

总结:平均速度不是速度的平均值,应严格按照定义来计算。

例3:人乘自动扶梯上楼,如果人站在扶梯上不动,扶梯将人送上楼去需用30s。若扶梯不动,某人沿扶梯走到楼上需20s。试计算这个人在扶梯开动的情况下仍以原来的速度向上走,需要多长时间才能到楼上?(12s)

作业:

必做:p18—1、2、3、4

选做:新新学案第一章第三节

教学设计物理高中 第10篇

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。

教学设计物理高中 第11篇

教学目标:

(一):知识与技能:

1、知道力的分解的含义。并能够根据力的效果分解力

2、通过实验探究,理解力的分解,会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。

3、培养观察、实验能力;
以及利用身边材料自己制作实验器材的能力

(二)过程与方法:

1、通过经历力的分解概念和规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学研究过程中的作用。

2、通过经历力的分解科学探究过程,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。

(三)情感态度与价值观

1、培养学生实事求是的科学态度。

2、通过学习,了解物理规律与数学规律之间存在和谐美,领略自然界的奇妙与和谐。

3、发展对科学的好奇心与求知欲,培养主动与他人合作的精神,能将自己的见解与他人交流的愿望,培养团队精神。

设计意图

为什么要实施力的分解?如何依据力的作用效果实施分解?这既是本课节教学的内容,更是该课节教学的重心!很多交换四认为只要教会学生正交分解就可以了,而根据力的效果分解没有必要,所以觉得这一节根本不需要教。其实本节内容是一个很好的科学探究的材料。本人对这节课的设计思路如下:受伽利略对自由落体运动的研究的启发,按照伽利略探究的思路:“猜想――验证”,本节课主要通过学生的猜想――实验探究得出力的分解遵循平行四边形定则,让学生通过实验自己探究出把一个理分解应该根据力的效果来分解。同时物理是一门实验学科,本节课通过自己挖掘生活中的很多材料,设计了一些很有趣而且效果非常好实验让学生动手做,亲身去体验和发现力的分解应该根据什么来分解。同时也让学生了解到做实验并不是一定要有专门的实验室,实验的条件完全可以自己去创造,从而激发学生做实验的兴趣。

教学流程

一.通过一个有趣的实验引入新课:激发学生的兴趣

【实验】“四两拨千斤”

(两位大力气男同学分别用双手拉住绳子两端,一位女生在绳子中间只用小手一拉就把两位男生拉动了)

二.通过演示实验引入“力的分解”的概念

【演示实验】在墙上固定一个松紧绳(带有两个细绳套),教师用一个力把它拉到一个确定点,然后请两个学生合作把它拉到确定点。

得出“力的分解”的定义

三.探究“力的分解”方法:

探究一:力的分解遵循什么定则?

结合伽利略探究的思路:

问题-猜想-逻辑(数学)推理-实验验证-合理外推-得出结论

请学生猜想

请学生逻辑推理:力的分解是力的合成的逆运算,所以它们遵从同样的规律

请学生实验验证(思考:如何验证?)

利用上面的演示实验的器材,请一位同学用一个绳套把结点拉到一定点O,记下力的大小和方向;
而另一位同学用两个力把结点也拉到O,记下力的大小和方向。从而验证平行四边形定则。

得出结论:力的分解遵循平行四边形定则

探究二:在实际问题中,一个已知力究竟要怎样分解?

请学生思考:一个力可以分解成怎样的两个力?分解的结果是否唯一?有多少种可能性?(根据一条对角线可以做无数个平行四边形,所以有无数解)

请学生思考:那在实际问题中,一个已知力究竟要怎样分解呢?

通过课堂一开始的实验启发学生:为什么一个人可以拉动两个人,她的一个力从效果上来说可以分解成两个沿着绳子的拉力从而把两个人拉动。因此我们在实际问题中应该根据力的效果来分解已知力。

探究三:如何确定一个力产生的实际效果?

实例1、在斜面上的物块所受的重力的分解

学生猜想:斜面上物体的重力会有哪些效果?

实验验证:用海绵铺在斜面上和挡板侧面,把比较重的物块压在上面可以明显看到海绵发生的形变,这就是重力作用的效果

根据实验知道力的作用效果就可以确定两个分力的方向。

根据平行四边形定则通过计算可以求出两个分力的大小

总结:力分解的步骤:

1、分析力的作用效果;

2、据力的作用效果定分力的方向;
(画两个分力的方向)

3、用平行四边形定则定分力的大小;
(把力F作为对角线,画平行四边形得分力)

拓展引申:为什么高大的桥要建造引桥,为什么公园的溜溜板要倾角很大?

实例2、三角支架上的力的分解

学生猜想:物体对绳的拉力会有什么效果?

实验一:用橡皮筋、铅笔、绳套、钩码为器材做学生实验自己体会(学生每人一套器材,人人动手实验)

实验二:两名同学相互合作,一人一手叉腰,另一同学在肘部用力下拉去体会力的效果,然后两人互换

实验三:观看视频(在支架与竖直墙相连处用橡皮膜展示力的效果)

拓展引申:如果上方细绳与水平杆的夹角变小,两个分力大小如何变?

实验验证:(自制教具:用一个拐杖,没有拐的一端系上很宽的橡皮筋,同时那一端掉着一个3千克的铅球,有拐的一端让学生顶在腰间,慢慢减小橡皮筋与拐杖之间的夹角,会发现学生手臂上越来越吃力,同时腰间感觉越来越难受,)请一位同学做演示实验去体会。

探究四:合力一定,两个分力随它们之间的夹角变化如何变化?

学生猜想:

实验验证:用一根绳中间吊一铅球,然后把两个绳的端点距离逐渐拉大,最后会发现绳子拉断,说明分力是逐渐变大的。请学生上讲台亲自实践,其他同学观察分析。

请同学解释一开始的实验,为什么“四两可以拨千斤”?

拓展引申:请同学们思考,我们自己可不可以自制一个专门用来测绳子能承受的最大拉力的一个仪器呢?应该如何制造?

课后探究:一个已知力分解成两个力,在一定条件下分解结果有多少种?

教学反思:

执教完该课节后感到最大的成功就是如何围绕体验性探究实验做好了精心的设计,不仅有利于学习任务的推进,更主要是对教学重点和难点的分化起到了有效的化解。这就让学生明白实验对物理的重要性,同时也知道要自己创造条件去探究物理世界中很多未知的奇妙的东西。真正明白了物理就在生活中,这对学生的终身发展是非常有益的。觉得不足之处在于由于受上课时间的限制,这些实验都是老师课前准备好的,如果能够让学生自己去思考设计,亲历那设计的过程,这样就更加有意义,对学生的终身发展更加有益。

教学设计物理高中 第12篇

教学目标:

1.知识与技能

(1)解释速度的概念,能够概括速度的定义、公式、符号、单位和物理意义。

(2)解释平均速度、瞬时速度的定义并学会辨析。

(3)能够说出速率的概念并辨认速度与速率。

2.过程与方法

(1)在概念转变的教学过程中形成全面、正确的关于速度的概念。

(2)通过平均速度引出瞬时速度的过程,锻炼使用极限思维。

(3)通过对平均速度与瞬时速度、速度与速率的区别和分辨,学会运用辨析的方法。

3.情感态度与价值观

(1)对速度全面正确地解释来积极培育自身科学严谨的态度。

(2)积极将自己的观点及见解与老师、同学进行交流。

(3)通过本节课的学习尝试体会物理学中蕴含的对立统一。

课型:新授课

课时:第一课时

学情分析:

一般而言,高一学生在经历了初中阶段的学习后,思维能力得到了较好的发展,抽象逻辑思维逐渐取代形象思维占据主要地位.学生的一般特征主要表现为以下几个方面:

(1)学生能够按照探究性学习的过程利用假设思维进行学习;

(2)学生在学习过程中自我调控能力得到了进一步加强,学习过程更加具有目的性;

(3)在某种程度下学生思维不再是“抱残守缺”,而是较为容易接受新事物;

(4)学生学习动机由兴趣支撑逐渐转变为由意志支撑,学习的目的性更加明确;

(5)学生之间的交流对于学生学习具有一定的影响.

关于“速度”的学习,学生在初中阶段科学学科中所接受的定义是,单位时间内通过的路程.这与高中对于“速度”的定义截然不同,学生虽然通过初中阶段的学习具备了一定的基础,但这个基础里大部分仍然是迷思概念.如何将初中阶段所接受到的关于“速度”的迷思概念转变为科学概念,达到一个新的认知平衡是本节课的一条主线.同时也应该认识到学生在初中阶段的学习以及前面关于“位移”、“路程”的学习为本节课奠定了一个很好的基础.

本节课可能存在的问题有两个,一是学生根据初中阶段的学习积累对于“速度”难以产生正确、客观的认识,其中所存在的迷思概念需要在教学过程中进行转变;
二是学生对于“平均速度”、“瞬时速度”两个概念可能会有所混淆,教师应该利用课堂呈现的问题情境引导学生进行有效区分.

教学重点:

速度的概念,由平均速度通过极限的思维方法引出瞬时速度。

教学难点:

对瞬时速度的理解,怎样由平均速度引出瞬时速度。

教学方法:

问题情境引入、探测已有概念、产生认知冲突、解构迷思概念和建构科学概念、形成新的认知平衡。

教学过程:

引入:速度的二段式测验3道题,情境引入,激发学生产生冲突。

(一)速度

“速度”的引入:运动会上,要比较哪位运动员跑得快,可以用什么方法?通过相同的位移比较时间的长短。若运动的时间是相等的,我们可以根据位移的大小来比较。如果运动的位移、所用的时间都不一样,又如何比较呢?

在物理学中,我们引入速度这个物理量来描述物体运动的快慢。

1.定义:位移Δx与发生这个位移所用时间Δt的比值(比值定义法)。

描述物体运动快慢的物理量。

2.国际单位:m/s或m·s—1,其他单位:km/h等

3.速度是矢量,方向与运动方向相同。

在匀速直线运动中,速度保持不变。如果物体做变速直线运动,速度的大小不断改变,根据求得的则表示物体在Δt时间内的平均快慢程度,称为平均速度。

(二)平均速度和瞬时速度

1.平均速度

⑴公式:

⑵平均速度是矢量,方向即位移的方向。

对于变速直线运动,各段的平均速度一般并不相同,求平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”。

⑶求平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”。

过渡:平均速度只能粗略的描述物体运动的快慢,为了精确地描述做变速直线运动的物体运动的快慢,我们可以将时间Δt取得非常小,接近于零,这是求得的速度值就应该是物体在这一瞬时的速度,称为瞬时速度。

2.瞬时速度

⑴定义:物体在某一时刻(或某一瞬间)的速度。

⑵瞬时速度简称速度,方向为物体的运动方向。

在日常生活中,人们对“速度”这一概念并不一定明确指出是“平均速度”还是“瞬时速度”,我们应根据上下文去判断。“平均速度”对应的是一段时间,“瞬时速度”对应的是某一时刻。

3.瞬时速率:瞬时速度的大小,简称速率。

例:课本P16汽车速度计上指针所指的刻度是汽车的瞬时速率。

(三)平均速率:物体运动的路程与所用时间的比值。

与“平均速度的大小”完全不同。

例1:下列对各种速率和速度的说法中,正确的是()

A.平均速率就是平均速度

B.瞬时速率是指瞬时速度的大小

C.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度

D.匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等

例2:一辆汽车沿平直的公路行驶,⑴若前一半位移的平均速度是v1,后一半位移的平均速度是v2,求全部路程的平均速度;
⑵若汽车前一半时间的平均速度是v1,后一半时间的平均速度是v2,求全部路程的平均速度。(;

总结:平均速度不是速度的平均值,应严格按照定义来计算。

例3:人乘自动扶梯上楼,如果人站在扶梯上不动,扶梯将人送上楼去需用30s。若扶梯不动,某人沿扶梯走到楼上需20s。试计算这个人在扶梯开动的情况下仍以原来的速度向上走,需要多长时间才能到楼上?(12s)

作业:

必做:p18—1、2、3、4

选做:新新学案第一章第三节

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