一、知识与技能1、知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论,知道理想实验是科学研究的重要方法2、理解牛顿第一定律的内容及意义;理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持。3、理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度;会用惯性解释一些现象。二、过程与方法1、观察生活中的惯性现象,了解力和运动的关系2、通过实验加深对牛顿第一定律的理解3、理解理想实验是科学研究的重要方法三、情感态度与价值观1、通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识,了解人类认识事物本质的曲折性2、感悟科学是人类进步的不竭动力[教学重点]1、理解力和运动的关系2、对牛顿第一定律和惯性的正确理解3、理想实验[教学难点]1、力和运动的关系2、惯性和质量的关系[课时安排]1课时[教学过程][引入]
(4)历史上有“黄河百害,唯富一套”之说。上游的宁夏、河套平原由于 形成了富庶的农业区;“害”主要发生在它的 河段,消除水害的主要措施是 和 。(5)沿河地区资源丰富,按注重发展优势产业和特色产业的构想,开发 资源,为兰州发展化学、冶金等多种工业提供了有利条件;利用 资源,在内蒙古、山西等省区发展高能耗工业。解析:本题立意在于考查学生掌握我国区域地理特征与比较分析地理现象解决地理问题的能力,具体考查学生有关黄河水系的知识与能力。本题以黄河水系为主线,将一系列的地理事物现象贯穿起来,同时又与西部大开发战略的相关知识相结合,立意比较新颖。紧密联系实际,高考导向作用明确,是一条比较优秀的高考题。答案:(1)雨水是主要补给季风(2)暴涨上游河套和下游河口(3)流量大;水利枢纽多,起调节作用人口少,工农业生产需水量较少(4)引黄灌溉下游中游水土保持,发挥水利枢纽的调节功能;下游加固大堤(5)水能煤炭
图11-3 “西气东输线路示意图”图中可见西气东输工程主要穿越的地形区有塔里木盆地、河西走廊、宁夏平原、华北平原、长江中下游平原,连接了我国西部、中部和东部三个经济地带,自然景观上由东向西呈现出从沿海向内陆的地域分异。【教学内容】一、 打造中国能源输送的大动脉1、 西气东输工程概况(1)三大组成部分——天然气开发建设、主干管道建设、东部用户管网建设(2)主干道走向——西起新疆塔里木盆地的轮南油气田,向东经过库尔勒、吐鲁番、哈密、柳园、张掖、武威、干塘、中宁、靖边、柳林、郑州、尉氏、淮南、南京、常州,最终到达上海,全长近4200千米。[经典例题1]读“我国西气东输主干道走向示意图”(图11-5),回答:(1)天然气按形成和来源分属于来自 的能源,与煤炭相比具有的优点是
1、图8.12“东北林区的分布”对照图例能够说出东北林区的三大分布区的名称、位置、森林类型及其主要树种。2、图8.13“东北平原西部的防护林分布”根据地图说出东北平原西部的防护林的位置、范围及其对生态环境的作用,并进而说出“三北防护林”的位置、范围及其对生态环境的作用。【教学内容】一、林业开发的现状与问题1、东北林区在我国林业中的地位(1)全国最大的林区:林地5000万公顷,占全国林地总面积的1/4上;人均林地超过0.5公顷,是全国人均林地的8倍,森林覆盖率36%,是全国平均数的3倍,木材蓄积量22.5亿立方米,占全国总量的1/3以上。(2)全国最大的木材基地:木材产量约占全国的40%。2、东北林区生产概况东北林区的森林采伐和制材工业发达,其中森林采伐业集中在大、小兴安岭和长白山三大林区。黑龙江省是我国最大的木材生产基地和最大的木材调出省。3、东北林区森林资源的分布
2.对世界遗产的开发与保护原则——保护第一我国的世界文化遗产、世界文化与自然双遗产具有时代性、不可再生性和不可替代性,我国的世界自然遗产都代表着某一类地质地貌中最重要的历史演化过程,展示了我国独特的地质地貌和生物资源。世界遗产的开发与保护之间存在一定的矛盾。我们必须坚持保护第一的原则。旅游开发只是世界遗产的功用之一,必须十分慎重,做到保护与开发协调统一,不能造成对世界遗产的任何破坏。案例②我国第一个世界文化与自然双遗产——泰山通过学习案例②,了解到:①泰山不仅具有科学价值较高的地质构造,还具有多样的地貌景观,罕见的天象景观,丰富的生物资源。泰山自古以来即被誉为名山,受到皇家和百姓的顶礼膜拜,各朝各代几乎都进行过封禅行为,从而留下了深厚的历史文化遗存,这一点跟其他名山相比是独一无二的。
◆重要图释1、图2.4“洞庭湖及荆江地区飞机遥感影像”图此图为飞机遥感影像成像后利用地理信息系统在室内分析处理而成。飞机遥感时正值阴雨天气,虽然图面较暗,但地物仍然具有较高的分辨率。图中湖、河等水域为黑色。居民点的颜色为浅灰色,农田格局依稀可见。2、图2.5“洞庭湖及荆江地区卫星遥感影像”图此图为卫星遥感影像成像后利用地理信息系统在室内分析处理而成。图中深色的范围表示水体,城市呈灰白色。图中看不出农田的格局,说明卫星遥感对地物的分辨率没有飞机遥感高。【学习策略】由于3S技术涉及计算机技术、地球科学、信息科学、系统科学等多个领域,技术含量高、综合性强,对于高中生来说,比较难理解,所以,本节课在介绍有关技术时,可借助教材中的流程图和影像图片。教师应采用多媒体辅助教学手段,增强学生对“3S”技术的直观认识。
教学重点1.自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。2.掌握自由落体运动规律,并能运用其解决实际问题。教学难点演示实验和探究实验的技巧及自由落体运动规律的得出.教学过程设计思想:1、 先用游戏激发学生学习兴趣,顺理成章地研究落体运动;2、 通过演示实验让学生自己总结出物体下落快慢不同的主要原因是空气阻力,从而猜想若没有空气阻力会怎样;3、 用牛顿管实验验证猜想,引入了新的理想运动模型:自由落体运动。讲述1971年宇航员做的实验,加深印象;4、 了解地球表面物体下落运动近似成自由落体运动的条件;5、 着手研究自由落体运动的规律,利用打点计时器进行研究,得到结论;6、 总结自由落体运动特点及重力加速度;7、 应用训练
2.古建筑美:主要有城池、宫殿、陵墓、寺院、楼阁、桥、塔、民居等。古建筑美的形式主要表现在序列组合、空间安排、比例尺度、造型式样、色彩装饰等方面。3.自然景观中的人造景物(如民俗风情美、书画、雕塑艺术美等)在自然景观中,增加一些人造景物(人工美),如亭台楼阁、桥梁、寺庙等,本来是为了实用,如半山建亭,是为了游人途中休息,水上架桥是为了方便游览,但建造者按照美的规律,精心设计建造、精心装饰,有的还请著名书画家题写匾额楹联,使之不仅具有实用性,而且具有审美意义。它与自然景物形成一个统一的整体,构成绚丽多姿的风景美。图3.6城市雕塑图为位于兰州城南黄河之滨的巨型雕塑——《黄河母亲》。三、自然美与人工美的统一现今仍保持着原始形态的自然地域已经越来越少了。古今中外众多的自然景观都留有人工的痕迹。使这些人工痕迹与自然相映成趣,需要人们从和谐美的角度去巧妙安排。
课下探究活动:收集有关广东仁化丹霞景区的资料,以图4.3为内容框架,分析广东仁化丹霞旅游风景区的规划。(活动目的:通过收集资料、综合分析,从而加深对知识的理解和记忆,培养学生的信息收集、分析能力以及合作意识。)6.景区开发应注意的问题旅游景区要实现可持续开发,应以科学的发展观为指导,统筹协调好各种关系。阅读旅游景区开发中的不和谐音通过阅读材料,了解以下问题:1.景区开发的不和谐音主要包括哪几方面?会带来哪些严重后果?2.如何避免景区开发的不和谐音?点拨:1.景区开发的不和谐音主要包括:品牌之争、重复开发现象严重、低水平开发屡见不鲜、不顾市场需求,盲目开发等,造成旅游资源的浪费、旅游环境的破坏,旅游景区的效益低。2.景区开发时应以科学发展观为指导,统筹旅游资源与旅游产品、旅游产品与旅游市场、旅游景区之间、旅游产品之间的关系,对景区进行合理的规划。
1.这节课以实验为依据,采用控制变量的方法进行研究。这一方法今后在电学、热学的研究中还要用到。我们根据已掌握的知识设计实验、探索规律是物体研究的重要方法。2.定义力的单位“牛顿”使得k=1,得到牛顿第二定律的简单形式F=ma。使用简捷的数学语言表达物理规律是物理学的特征之一,但应知道它所对应的文字内容和意义。3.牛顿第二定律概括了运动和力的关系。物体所受合外力恒定,其加速度恒定;合外力为零,加速度为零。即合外力决定了加速度,而加速度影响着物体的运动情况。因此,牛顿第二定律是把前两章力和物体的运动构成一个整体,其中的纽带就是加速度。四、评价方案及说明1、对科学知识与技能的评价要注重科学内容的理解与应用,而不是单纯记忆。技能的评价目标包括观察技能、实验技能等方面。对科学的技能的评价要尽量融合在科学探究过程的情景中。对科学知识的评价主要从两方面,一是根据学生诊断性练习;二是通过学生作业反映学生掌握情况。
三、制定实验方案的两个问题:1.怎样测量(或比较)物体的加速度:引导学生思考、讨论并交流。学生可能会提出下面的一些方案:方法一:测出初速度为零的匀加速直线运动的物体在 时间内的位移 ,则 ;方法二:在运动的物体上安装一条打点计时器的纸带,根据纸带上打出的点来测量加速度;方法三:测出两个初速度为零的匀加速运动的物体在相同的时间内发生的位移 、 ,则 ;方法四:测出两个初速度为零的匀加速运动的物体在相同的位移内所用的时间 、 ,则 ;2.怎样提供并测量物体所受的恒力:教师提出:现实中,除了在真空中抛出或落下的物体(仅受重力)外,仅受一个力的物体几乎是不存在的。然而,一个单独的力作用效果与跟它大小、方向都相同的合力的作用效果是相同的,因此,实验中力 的含义指物体所受的合力。以在水平轨道上用绳牵引小车加速运动为例,小车受到四个力的作用,即重力、支持力、绳的拉力和轨道对小车的摩擦力(当物体运动的速度比较小时,我们可以忽略空气的阻力)。
四、速度和速率学生阅读教材第18页相应部分的知识点,让学生总结.生:速度既有大小,又有方向,是矢量,速度的大小叫速率,教师引导学生看教材第18页图1.3—2.观察汽车的速度计,讨论后说出你从表盘上获取的有用信息。生:汽车的速率.指针指在相应数字的瞬间,就表示汽车在那一瞬时的速率是那个值.生:还可以从表盘上直接读出公里里程.师:日常生活中的“速度”有时指速度,也有时指速率,要看实际的物理情景。[讨论与交流]甲、乙两位同学用不同的时间围绕操场跑了一圈,都回到了出发点,他们的平均速度相同吗?怎样比较他们运动的快慢?学生讨论,体验平均速度的缺陷,引入平均速率。生1:位移都是零,平均速度等于位移跟发生这段位移所用时间的比值,所以他们的平均速度都是零。生2:即使一位同学站在原地不跑,他的平均速度也是零啊,可我们运动会上不是这样比快慢的,如果这样,那多不公平啊?
(创设实例:多媒体播放视频刘翔的110m栏。)1.提出问题:怎样定量(准确)人描述车或刘翔所在的位置?2.提示:你的描述必须能反映物体(或人)的运动特点(直线)、运动方向、各点之间的距离等因素。3.总结:①为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。坐标系是在参考系的基础上抽象出来的概念,是抽象化的参考系。为了定量地描述物体的位置及位置的变化需要在参考系上建立适当的坐标系,如果物体在一维空间运动,即沿一条直线运动,只需建立直线坐标系,就能准确表达物体的位置;如果物体在二维空间运动,即在同一平面运动,就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置;当物体在三维空间运动时,则需要建立三维坐标系。①一维坐标:描述物体在一条直线上运动,即物体做一维运动时,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系。如图1-1-1所示,若某一物体运动到A点,此时它的位置坐标XA=3m,若它运动到B点,则此时它的坐标XB=-2m(“-”表示沿X轴负方向)。
生:还可以从表盘上直接读出公里里程.师:日常生活中的“速度”有时指速度,也有时指速率,要看实际的物理情景。[讨论与交流]甲、乙两位同学用不同的时间围绕操场跑了一圈,都回到了出发点,他们的平均速度相同吗?怎样比较他们运动的快慢?学生讨论,体验平均速度的缺陷,引入平均速率。生1:位移都是零,平均速度等于位移跟发生这段位移所用时间的比值,所以他们的平均速度都是零。生2:即使一位同学站在原地不跑,他的平均速度也是零啊,可我们运动会上不是这样比快慢的,如果这样,那多不公平啊?师:平均速度v=Δx/Δt,甲、乙的位移都为零,所以他们的平均速度也都等于零.在这里平均速度无法显示他们运动快慢的不同,要用到另一物理量:平均速率.平均速率等于物体运动通过的路程跟所用时间的比值.他们两人通过的路程相同且都不为零,但所用时间不同.显然用时短的运动得快,也就是平均速率大.生:这不是我们初中学过的速度吗?
思考:洗衣机脱水时转速高时容易甩干衣物,还是转速低时容易甩干衣物?(2) 制作棉花糖的原理内筒与洗衣机的脱水筒相似,里面加入白砂糖,加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转,黏稠的糖汁就做离心运动,从内筒壁的小孔飞散出去,成为丝状到达温度较低的外筒,并迅速冷却凝固,变得纤细雪白,像一团团棉花。5.离心现象的防止在水平公路上行驶的汽车,转弯时所需的向心力是由车轮与路面的静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大,所需向心力F大于最大静摩擦力Fmax,汽车将做离心运动而造成交通事故。因此,在公路弯道处,车辆行驶不允许超过规定的速度。当高速转动的砂轮或者飞轮内部分子间相互作用力不足以提供所需向心力时,离心运动就会使他们破裂,甚至酿成事故。
(二)进行新课1、动能与势能的相互转化演示实验1:如右图,用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验。把一个小球用细线悬挂起来,把小球拉到一定高度的A点,然后放开,小球在摆动过程中,重力势能和动能相互转化。我们看到,小球可以摆到跟A点等高的C点,如图甲。如果用尺子在某一点挡住细线,小球虽然不能摆到C点,但摆到另一侧时,也能达到跟A点相同的高度,如图乙。问题:这个小实验中,小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个小实验说明了什么?学生观察演示实验,思考问题,选出代表发表见解。小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用。拉力和速度方向总垂直,对小球不做功;只有重力对小球能做功。实验证明,小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化。在摆动过程中,小球总能回到原来的高度。可见,重力势能和动能的总和保持不变。即机械能保持不变。
3.适用条件(1)万有引力定律只适用于质点间引力大小的计算。当两物体间的距离远远大于每个物体的尺寸时,物体可以看成质点,直接使用万有引力定律计算。(模型)研究相互接触的两个人之间的万有引力时,不能把他们看作质点。(2)当两物体是质量均匀分布的球体时,它们间的引力也可直接用公式计算,但式中的r是指两球心间距离。研究太阳和地球之间的万有引力,可以把它们看作质量均匀的球体。当研究物体不能看成质点时,可以把物体假想分割成无数个质点,求出两个物体上每个质点与另一物体上所有质点的万有引力,然后求合力,这是微积分的思想。万有引力定律产生于对太阳系行星运动的研究,但它对物质运动的适用性却要广泛得多。可以这样说,宇宙中凡有引力参与的一切复杂的现象,无不要归结到这样一条十分简洁的定律之中,这不能不使人惊叹宇宙万物超乎寻常的和谐及人类理性思考所具有的统摄力。
【学习内容分析】在行星运动规律与万有引力定律两节内容之间安排本节内容,是为了更突出发现万有引力定律的这个科学过程。如果说上一节内容是从运动学角度描述行星运动的话,那么,本节内容是从动力学角度来研究行星运动的,研究过程是依据已有规律进行的演绎推理过程。教科书在尊重历史事实的前提下,通过一些逻辑思维的铺垫,让学生以自己现有的知识基础身于历史的背景下,经历一次“发现”万有引力的过程,因此体验物理学研究问题的方法就成为主要的教学目标。【学情分析】在学太阳对行星的引力之前,学生已经对力、重力、向心力、加速度、重力加速度、向心加速度等概念有了较好的理解,并且掌握自由落体运动和圆周运动等运动规律,能熟练运用牛顿运动定律解决动力学问题。已经完全具备深入探究和学习万有引力定律的起点能力。所以在推导太阳与行星运动规律时,教师可以要求学生自主地运用原有的知识进行推导,并要求说明每一步推理的理论依据是什么,教师仅在难点问题上做适当的点拨。
1、教师先演示投影:把小钢珠放在黑墨水瓶盖里转一下(内有一点点墨水),再放在半圆形有机玻璃轨道上运动并飞出,让钢珠在白纸上留下痕迹,同样在3/5半圆周,4/5半圆周上运动飞出,让学生猜测飞出方向由什么特点?(有机玻璃板说明:厚约5毫米,略小于小钢珠直径,圆弧半径15厘米,MN边稍长些,以便过MN做直线,根据半径大小确定圆心O位置。)学生猜想:切线方向师:已知圆弧半径为15厘米。如何验证?请用几何方法作图验证。生:标出飞出点和圆心,做圆心和飞出点的连线,用量角尺量出该连线和飞出轨迹直线的夹角,是否90度。2、再分组实验,提醒同桌配合,小心钢珠滚跑。实验完毕,要求作图验证,并互相讨论交流。3、交流和结论:师:要引导学生得出正确的科学结论:“圆周运动的物体的速度方向为该点的切线方向”,而不能直接得出“曲线运动的的物体速度方向为该点的切线方向”。
1.教材在学生的原有加速度概念的基础上来讨论“匀速圆周运动速度变化快慢”的问题,让学生知道向心加速度能够表示匀速圆周运动物体速度变化的快慢究竟是怎么一回事。2.教材把向心加速度安排在线速度和角速度知识之后,使学生对描述匀速圆周运动的几个物理量有一个大致的了解。3.教材从了解运动的规律过渡到了解力跟运动关系的规律;把向心加速度放在向心力之前,从运动学的角度来学习向心加速度。4.教材为了培养学生“用事实说话”的“态度”,让一切论述都合乎逻辑,改变了过去从向心力推导向心加速度的教学方式。1.采用理论、实验、体验相结合的教学安排。2.教师启发引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流。知识与技能1.会作矢量图表示速度的变化量与速度之间的关系。2.加深理解加速度与速度、速度变化量的区别。3.体会匀速圆周运动向心加速度方向的分析方法。4.知道向心加速度的公式也适用于变速圆周运动;知道变速圆周运动的向心加速度的方向。
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