世界能源问题的解决途径是什么?能源,是人类敕以生存和进行生产的不可缺少的资源.近年来,随着生产力的发展和能源消费的增长.能源问题已被列为世界上研究的重大问题之一.解决世界能源问题的根本途径,主要有两个方面:其一是广泛开源,其二是认真节流.所谓开源,就是积极开发和利用各种能源.在继续加紧石油勘探和寻找新的石油产地的同时,积极开发丰富的煤炭资源,还要大力开发水能,生物能等常规能源,加强核能、太阳能,风能、沼气,海洋能,地热能以及其他各种新能源的研究和利用,从而不断扩大人类的能源资源的种类和来源.所谓节流,就是要大力提倡节约能源.节能是世界上许多国家关心和研究的重要课题,甚至有人把节能称为世界的“第五大能源”,与煤、石油和天然气、水能、核能等并列.在节能方面,在有计划地控制人口增长的同时,重点要发挥先进科学技术的优势,提高各国的能源利用效率.
“做功的过程就是能量转化过程”,这是本章教学中的一条主线。对于一种势能,就一定对应于相应的力做功。类比研究重力势能是从分析重力做功入手的,研究弹簧的弹性势能则应从弹簧的弹力做功入手。然而弹簧的弹力是一个变力,如何研究变力做功是本节的一个难点,也是重点。首先,要引导学生通过类比重力做功和重力势能的关系得出弹簧的弹力做功和弹簧的弹性势能的关系。其次,通过合理的猜想与假设得出弹簧的弹力做功与哪些物理量有关。最后,类比匀变速直线运动求位移的方法,进行知识迁移,利用微元法的思想得到弹簧弹力做功的表达式,逐步把微分和积分的思想渗透到学生的思维中。本节课通过游戏引入课题,通过生活中拉弓射箭、撑杆跳高和弹跳蛙等玩具以及各种弹簧等实例来创设情景,提出问题。给学生感性认识,引起学生的好奇心;让学生对弹簧弹力做功的影响因素进行猜想和假设,提出合理的推测,激发学生的探索心理,构思实验,为定性探究打下基础。然后,引导学生通过类比重力做功与重力势能的关系得出弹簧弹性势能与弹簧弹力做功的关系。
一、学习任务分析1.教材的地位和作用在物理学中,能量并不是由功定义的。能量的概念是在人类追寻“运动中的守恒量是什么”的过程中发展起来的。能量概念之所以重要,就是因为它是一个守恒量。守恒关系是自然中十分重要的关系,从中学开始加强学生对守恒关系的认识是有益的,因为它是极为重要的研究方向。根据这种认识,所以本节从追寻守恒量出发引入能量概念,为能量学习奠定了基础并把这种物理思想渗透在能量学习的全过程。2.学习的主要任务“追寻守恒量”一节,主要是使学生了解守恒思想的重要性。学生在学习本节课前已经学习了能量的有关知识,在过去的教学中,是先学习能量的概念,而后研究一两个具体问题,发现动能与势能之和在某些过程中不变,由此引出机械能守恒定律。“机械能守恒”这个词学生并不陌生,但是让学生说出自己对它的认识又不是一件容易的事。
知识与技能1.知道地心说和日心说的基本内容.2.知道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.3.知道所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等,且这个比值与行星的质量无关,但与太阳的质量有关.4.理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的,真理是来之不易的.过程与方法通过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识,了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解.情感、态度与价值观1.澄清对天体运动裨秘、模糊的认识,掌握人类认识自然规律的科学方法.2.感悟科学是人类进步不竭的动力.教学重点理解和掌握开普勒行星运动定律,认识行星的运动.学好本节有利于对宇宙中行星的运动规律的认识,掌握人类认识自然规律的科学方法,并有利于对人造卫星的学习.
动画展示三个宇宙速度(四) 让学生具有振兴中华的使命感与责任感本节课的最后,播放了一段美国登月的视频,让学生发现一些奇妙的物理现象,引导学生发现月球的背景是什么颜色,宇航员行走的模样等等,预计不久的将来,哪个国家也将登上月球,同学们高呼“中国”,那么我们现在能做些什么呢,让同学感想到:我们是祖国的未来的希望,现在需要努力学习科学文化知识,将来为祖国的航天事业做贡献。要培养学生坚韧不拨、勇于探索、协力合作的科学精神以及严谨求实、谦虚谨慎、勇于质疑科学态度;也要培养学习者热爱科学、热爱祖国的情感;努力学习、振兴中华的责任感。这些策略在本案例中得到了体现。(五)练习反馈,拓展延伸:[例题1]“2003年10月15日9时,我国神舟五号宇宙飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,把我国第一位航天员杨利伟送入太空。飞船绕地球飞行14圈后,于10月16日6时23分安全降落在内蒙古主着陆场。”
《匀速圆周运动》为高中物理必修2第五章第4节.它是学生在充分掌握了曲线运动的规律和曲线运动问题的处理方法后,接触到的又一个美丽的曲线运动,本节内容作为该章节的重要部分,主要要向学生介绍描述圆周运动的几个基本概念,为后继的学习打下一个良好的基础。人教版教材有一个的特点就是以实验事实为基础,让学生得出感性认识,再通过理论分析总结出规律,从而形成理性认识。教科书在列举了生活中了一些圆周运动情景后,通过观察自行车大齿轮、小齿轮、后轮的关联转动,提出了描述圆周运动的物体运动快慢的问题。二、教学目标1.知识与技能①知道什么是圆周运动、什么是匀速圆周运动。理解线速度的概念;理解角速度和周期的概念,会用它们的公式进行计算。②理解线速度、角速度、周期之间的关系:v=rω=2πr/T。③理解匀速圆周运动是变速运动。④能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决具体情景中的问题。
当你看到他们获得冠军登上金牌领奖台时,见到中华人民共和国国旗冉冉时升起时,听到中华人民共和国国歌奏响时,作为一名中国人,即使你对这两项运动都不感兴趣,你有什么样的感受?感觉到作为中国人的无比光荣与自豪 你呢 ? 你呢 ?你们都是一样,我和绝大多数中国人都有这种共同的感受。这是在和平年代,而在民族危亡时期,人们也有共同的行动 例如1900年八国联军进攻北京的途中遇到了民间组织的顽强抵抗,中国人民手持刀枪棍棒,同枪炮武装的侵略军展开斗争,血肉横飞,依然面无惧色,战到最后一人,也要奋勇拼杀。由以上两种情况,我们大家思考是什么使得他们有着共同的感受,有着共同的行动?提示:(若换作是大和民族的人他在刚才的情境中则不会有呢?)显而易见,我们是中华民族,有着共同的东西,共同的思想情感,共同的行为准则,而这些共同的东西就是我们所说的中华民族精神。
(2)由来:《黄帝内经》是我国古典医籍中现存最早的一部医学,在整个中医的发展过程起着重要的作用。该书中阐述的理论,一直以来指导着整个中医学术的发展,是学习中医不可缺少的一部经典读物,也是现代中医院学生学习中医时必读的医书。顾名思义,“内经”是讲内科方面的疾病,据《隋书.艺文志》记载,除了有《黄帝内经》外,还有一本《黄帝外经》。这两本书是姊妹篇。看来,《黄帝内经》是针对《黄帝外经》说的。2、《伤寒杂病论》:集大成的中医专著、“万世宝典”(1)作者:东汉张仲景(2)内容:全书分为“伤寒”和“杂病”两大部分,(3)地位:创造性地提出辩证施治的方法,奠定了后世中医临床学的理论基础,被后世医家誉为“万世宝典”。3、《本草纲目》:“东方药物巨典”(1)作者:明朝李时珍(2)内容:记录各类药物1892种、药方一万多个,还绘制了一千多幅药物形态图。(3)地位:这部重要的中药学著作,是对16世纪以前中药学的系统总结,被称为“东方药物宝典”。
【教学重点】怎样弘扬和培育中华民族精神。【教学策略】(1)通过引导学生学习和探讨,使学生在解决实际问题的过程中了解弘扬和培育民族精神,最重要的是发挥“主心骨”的作用;必须继承和发扬中华民族的优良传统;必须正确对待外来思想文化的影响;必须与弘扬时代精神相结合。以爱国主义为核心的民族精神和以改革创新为核心的时代精神,相辅相成,相互支撑,统一于建设中国特色社会主义的伟大实践。(2)通过践行体验,结合美国传媒对世界的巨大影响以及不同国家强化民族精神教育的事例,引导学生体会和感悟民族精神对于一个国家、一个民族的生存和发展的重要性,理解我国当前弘扬和培育民族精神的重要意义;回顾历史经验教训,体会和思考我们应该弘扬和培育什么样的民族精神;面对世界范围各种思想文化相互激荡,体会和思考我们应如何弘扬和培育民族精神。【探究指导】可分三个步骤进行。
展示幻灯片17、19——21视频18,了解与中国建交的17个国家的概况,说明这是新中国成立后外交上取得的首次突破。 第一个和中国建交的非社会主义国家印度继承了英帝国主义在中国的特权,建国后中印双方多次就西藏问题进行谈判,正是在这一过程中周总理创造性地提出了和平共处五项原则。 成就2和平共处五项原则的提出 展示幻灯片22、23及视频24 探究:和平共处五项原则形成的过程是怎样的?内容是什么?有何意义? 结论(一)三个提出过程,强调重点是首次提出 (二)内容及其修订 (三)意义:标志着新中国外交的成熟;它为开创中国外交新局面奠定了基础;在世界上也产生深远的影响,成为解决国与国之间问题的基本准则。 展示幻灯片25、26 问题情境3:三、步入世界外交舞台
3.法律制度走向健全关于法律制度走向健全的历史条件,可指导学生阅读教材相关段落,教师适当补充说明,得出结论:提出法制建设方针并着手平反冤假错案,这是恢复和加强民主法制建设的重要举措。为全面开展法制建设准备了政治基础。关于法制建设方针的提出,可由教师补充材料,使学生理解加强法制建设的必要性,如:邓小平会见意大利记者奥琳埃娜?法拉奇(1980年8月)“奥:我看不出怎样才能避免或防止再发生诸如“文化大革命”这样可怕的事情。”“邓:这要从制度方面解决问题。我们过去的一些制度,实际上受了封建主义的影响,包括个人迷信、家长制或家长作风,甚至包括干部职务终身制。我们现在正在研究避免重复这种现象,准备从改革制度着手。我们这个国家有几千年封建社会的历史,缺乏社会主义的民主和社会主义的法制。现在我们要认真建立社会主义的民主制度和社会主义法制。只有这样,才能解决问题。”
战国阴阳五行家邹衍认为,历史中的朝代更替是由于五德运行产生的影响。按照邹衍的学说,每个朝代必须与五德之一相连,因此,这个朝代就应当遵循这五德之一的要求来运转。董仲舒修改了这个理论,认为朝代的更替不是依循五德运行的顺序,而是依循“三统”,即黑统、白统、赤统的顺序。他在《三代改制质文》中说:每个朝代都依循一统,每统又各有其为政的系统。按董仲舒的说法,夏朝代表黑统,商朝代表白统;周朝则是赤统。夏、商、周三朝完成了这一历史循环。之后,历史又开始一次新的循环,新的朝代又应当代表黑统。继承周朝统治的既不是秦朝,也不是汉朝,而是孔子,他承受天命,创立了黑统。孔子所受天命,不是一种“法统”,而是一种“道统”。董仲舒说:“《春秋》大一统者,天地之常经,古今之通谊也。今师异道,人异论,百家殊方,指意不同,是以上亡以持一统;法制数变,下不知所守。臣愚以为诸不在六艺之科孔子之术者,皆绝其道,勿使并进。邪辟之说灭息,然后统纪可一而法度可明,民知所从矣。”
设问:你怎么看待这个问题的?(这是达尔文没有想到的,是有人利用了达尔文的学说,科学应该与其区分开来,但是科学家在研究时,既要做到为追求真理不断探索,又要有一定的人文精神,比如我们只有以人为本,才能找到解决当今社会面临的诸如环保、战争、饥荒等问题的途径,才能构建防止核物理技术、克隆技术、信息技术、生物技术、太空技术等可能对人类造成不可逆转的破坏作用的思想基础、决策机制和社会条件。更重要的是社会和国家应该对此有足够的认识,正因为此,所以现在当一项科学发明出台后,就会有一些法律出台,限制其可能的非人道用途。但是这些影响应不成为我们进行科学探究的阻碍。)(3)科学与宗教的斗争设计意图:再次引导学生认识,科学的探索永无止境,同时也再次认识宗教和科学理论产生的原因。材料1:1972年,美国加利福尼亚教育部竟明文规定,中学生物学课本除进化论外,必须还有神创论的内容,而且两者的页数要各占一半。
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。
猜想:既然物体下落过程中的运动情况与物体质量无关,那么为什么在现实生活中,不同物体的落体运动,下落快慢不同呢?我们能否猜想是由于空气阻力的作用造成的呢?如果没有空气阻力将会怎样呢?学生讨论后回答.三、猜想与假说伽利略认为,自由落体是一种最简单的变速运动.他设想,最简单的变速运动的速度应该是均匀变化的.但是,速度的变化怎样才算均匀呢?他考虑了两种可能:一种是速度的变化对时间来说是均匀的,即经过相等的时间,速度的变化相等;另一种是速度的变化对位移来说是均匀的,即经过相等的位移,速度的变化相等.伽利略假设第一种方式最简单,并把这种运动叫做匀变速运动.四、实验验证实验验证是检验理论正确与否的唯一标准.任何结论和猜想都必须经过实验验证,否则不成理论.猜想或假说只有通过验证才会成为理论.所谓实验验证就是任何人,在理论条件下去操作都能到得实验结果,它具有任意性,但不是无条件的,实验是在一定条件下的验证,而与实际有区别.
演示实验1、将一张纸和一张金属片在同一高度同时释放,结果金属片先着地。教师不发表意见,继续做实验。分别将实验内容和实验结果板书在黑板上。2、将刚才的纸片紧紧捏成一团,再次与硬币同时释放,结果两者几乎同时落地。3、将两个完全一样的纸片,一个捏成团,一个平展,则纸团下落快。师:物体下落快慢是由质量决定吗?生:不是的!师:为什么这样说?生:第2个实验和第三实验都说明了这个问题,特别是第3个问题,质量一样却下落有快慢之分。师:那你现在觉得物体下落快慢由什么因素决定呢?生:我想应该是空气阻力。猜想师:如果影响物体下落快慢的因素是空气阻力,那么在没有空气阻力,物体的下落快慢应该是一样的,这种猜想是不是正确呢?我们来做一个实验验证一下。
一、教学目标1、知识与技能(1)知道时间和时刻的含义以及它们的区别。知道在实验室测量时间的方法。(2)知道位移的概念,知道它是表示质点位置变动的物理量,知道它是矢量,可以用有向线段来表示。(3)知道位移和路程的区别。2、过程与方法(1)联系生活实际,通过师生共同讨论的方法来确定时刻与时间、位置、位移及其路程的关系。(2)通过类比的数学方法用数学上的点、线段来突破时刻与时间的关系,直线运动的位置和位移。(3)尝试运用所学的概念判断一些与生活相关的实际问题。3.情感态度与价值观(1)通过本节课的学习,使学生体会到物理现象和规律所蕴含的自然美。(2)通过对问题的讨论,培养学生勇于探究与日常生活有关的物理学问题。(3)培养学生有主动与他人合作的团队精神,提高学生的科学素养。二、教学重点、难点重点:1、时间、时刻、位置、位移的概念。2、矢量与标量的概念。
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)。
具体过程:先用悬挂法确定重心之后,在板上固定一条细线ab,让ab穿过重心c点,再在其重心c处拴上细绳提拉,验证薄板可以水平平衡.如图3-1-6、3-1-7所示.归纳:物体的重心可在物体之上,也可在物体之外.结论:规则均匀的物体重心在其几何中心;不规则不均匀的物体重心用悬挂法.例3一个被吊着的均匀的球壳,其内部注满了水,在球的底部有一带阀门的细出水口.在打开阀门让水慢慢流出的过程中,球壳与其中的水的共同重心将会()A.一直下降B.一直不变C.先下降后上升D.先上升后下降先让学生自己回答,估计很多学生会选择A;教师提示开始和最终重心的位置,学生很快就能得出正确答案.借机引导学生思考问题要全面.参考答案:在注满水时,球壳和水的共同重心在球心,随着水的流出,球壳的重心不变,但是水的重心下降,二者共同的重心在下降.当水流完时,重心又回到球心,故选项C正确.
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?