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?
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。
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”。
“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。
说明:“倍增法”是一种重要的物理方法,历史上库仑在研究电荷间的相互作用力时曾用过此法,但学生在此前的物理学习中可能未曾遇到类似例子,因此引导学生通过交流,领会“倍增法”的妙处,这是本节课的一个要点.可用体育锻炼中的“拉力器”来类比。(2)该方案消除摩擦力影响的方法:所用的消除方法与实验方案2一样。也可使用气垫导轨代替木板,以更好地消除摩擦影响。(3)小车速度的确定方法:①确定打出来的点大致呈现什么规律:先密后疏(变加速),再均匀分布(匀速);②应研究小车在哪个时刻的速度:在橡皮筋刚恢复原长时小车的瞬时速度,即纸带上的点刚开始呈现均匀分布时的速度;③应如何取纸带上的点距以确定速度:由于实验器材和每次操作的分散性,尤其是橡皮筋不可能长度、粗细完全一致,使得每次改变橡皮筋的条数后,纸带上反映小车匀速运动的点数和点的位置,不一定都在事先的设定点(即用一条橡皮筋拉小车,橡皮筋刚好恢复原长时纸带上的点)处。
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。
教学目标㈠知识与技能1.要弄清实验目的,本实验为验证性实验,目的是利用重物的自由下落验证机械能守恒定律。2.要明确实验原理,掌握实验的操作方法与技巧、学会实验数据的采集与处理,能够进行实验误差的分析,从而使我们对机械能守恒定律的认识,不止停留在理论的推导上,而且还能够通过亲自操作和实际观测,从感性上增加认识,深化对机械能守恒定律的理解。3.要明确织带选取及测量瞬时速度简单而准确的方法。㈡过程与方法1.通过学生自主学习,培养学生设计实验、采集数据,处理数据及实验误差分析的能力。2.通过同学们的亲自操作和实际观测掌握实验的方法与技巧。3.通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。
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。”
(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。
二、课堂教学(课前由科代表发回预习学案)1、教师根据预习学案检查结果提出问题(用多媒体展示),引导全班讨论(重点讨论:①、为什么动能的表达式一定是 mV2 ?你如何得出这个结论?②、力在一个过程中对物体所做的功,和物体在这个过程中动能的变化量有什么关系?你如何得出这个结论?这个做功的力和F=ma中的力F有什么关系)。有困难的小组应及时问老师。老师在这个过程中巡视指导。2、学生自主阅读课文“7 动能和动能定理”中的“动能的表达式”,然后完成如下练习(教师在此过程中巡视指导):2.1尝试推出动能的表达式(鼓励会推导的同学积极上台板演,老师引导讨论)。2.2写出动能的小结(认真阅读教材p66倒数第二段、第三段,结合你推导动能表达式的过程,认真思考后四人一组讨论:①、动能是矢量还是标量?②、动能的单位是什么?③、你认为应从哪几方面来理解动能?)
《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。
(三)合作交流能力提升教师:刚才我们通过实验了解了小车的速度是怎样随时间变化的,但实验中有一定的误差,请同学们讨论并说出可能存在哪些误差,造成误差的原因是什么?(每个实验小组的同学之间进行热烈的讨论)学生:测量出现误差。因为点间距离太小,测量长度时容易产生误差。教师:如何减小这个误差呢?学生:如果测量较长的距离,误差应该小一些。教师:应该采取什么办法?学生:应该取几个点之间的距离作为一个测量长度。教师:好,这就是常用的取“计数点”的方法。我们应该在纸带上每隔几个计时点取作一个计数点,进行编号。分别标为:0、1、2、3……,测各计数点到“0”的距离。以减小测量误差。教师:还有补充吗?学生1:我在坐标系中描点画的图象只集中在坐标原定附近,两条图象没有明显的分开。学生2:描出的几个点不严格的分布在一条直线上,还能画直线吗?
本来比较速度变化的快慢也有两种方法:一种是比较相同时间内速度变化量的大小;另一种是比较发生相同的速度变化所需要的时间长短。但教材是将比较质点位置移动快慢的思想直接迁移过来,通过实例分析,使学生明白不同运动物体的速度变化快慢不同,表现在速度的变化与发生这个变化所用时间的比值不同,从而引入加速度的定义方法a=△v/△t。加速度表示速度的变化快慢,包括速度增加的快慢和减小的快慢,不能误认为只要有加速度的运动速度就一定是增加的。广义地讲,加速度不仅可以描述速度大小的变化快慢,而且也可以描述速度方向变化的快慢,本节教材只限定在直线运动的情景中讨论。加速度的矢量性是一个难点,教材是以与速度方向相同或是相反来表述加速度的矢量性的。如果以初速度方向为正方向,那么加速度就有正负之分,加速度的正负表示加速度的方向,不表示加速度的大小。
培养学生合作交流意识和探究问题的能力,这一部分知识层层递进,符合学生由特殊到一般、由简单到复杂的认知规律。4、互动探究(1)极限思想的渗透让学生阅读“思考与讨论”小版块.培养学生的自学和阅读能力提出下列问题,进行分组讨论:a、用课本上的方法估算位移,其结果比实际位移大还是小?为什么?b、为了提高估算的精确度,时间间隔小些好还是大些好?为什么?针对学生回答的多种可能性加以评价和进一步指导。让学生从讨论的结果中归纳得出:△t越小,对位移的估算就越精确。渗透极限的思想。通过小组内分工合作,讨论交流,培养学生交流合作的精神,以及搜集信息、处理信息的能力;通过小组间对比总结,使学生学会在对比中发现问题,在解决问题过程中提高个人能力;
设计意图:几道例题及练习题,其中例1小车由静止启动开始行驶,以加速度 做匀加速运动,求2s后的速度大小?进而变式到:小车遇到红灯刹车……,充分体现了“从生活到物理,从物理到社会”的物理教学理念;例题及练习题由浅入深、由易到难、各有侧重,体现新课标提出的让不同的学生在物理上得到不同发展的教学理念。这一环节总的设计意图是反馈教学,内化知识。(6) 小结归纳,拓展深化我的理解是,小结归纳不应该仅仅是知识的简单罗列,而应该是优化认知结构,完善知识体系的一种有效手段,为充分发挥学生的主题作用,从学习的知识、方法、体验是那个方面进行归纳,我设计了这么三个问题:① 通过本节课的学习,你学会了哪些知识;② 通过本节课的学习,你最大的体验是什么;③ 通过本节课的学习,你掌握了哪些学习物理的方法?
【教学目标】 1.理解人口数量在社会的发展过程中的变化趋势,并能一一解释其原因;2.理解发达国家和发展中国家人口增长的差异和成因,并理解不同国家有不同的人口政策;3.运用图表分析世界人口增长模式的特点,并比较人口增长模式的时间和空间的差异;4.通过学习,能读懂并分析人口增长坐标图;同时能辩证地认识人口增长的不同状况采取的人口政策也不同。【教学重、难点及解决办法] 】重点:分析并比较人口增长模式在时间和空间上的差异难点:理解人口增长模式的三个指标解决方法:读图分析比较法 调查研究法 案例分析法 自主学习与合作探究 【教学准备】多媒体课件缺勤登记:【板书设计】第一节人口数量的变化第一节 人口数量的变化一、人口的自然增长(一)人口在数量变化在时间上是不均匀的(二)世界人口增长在空间上的差异——不均衡二、人口的增长模式及其转变
(1)请同学们结合日常生活实例和教材分析说明人类要在世界各地消除贫困并保持人口的合理容量任务的艰巨性?(2)采取何种措施才能更好的解决这一问题的出现?教师总结(1)现实中的人口问题(如人口过快增长、人口城市化和人口老龄化等)引发了严重的资源问题和环境问题。①发达国家的人均消耗资源量很大,索取资源和转嫁有害生产的地域超出了本国的范围。②发展中国家不仅人口数量多,人均消费水平低,而且一些国家的人口仍在快速增长。若在现有的经济基础上,把发展中国家人均生活质量提高到与发达国家相当的水平,所引发的资源短缺和环境问题将会相当严重,解决的难度也很大。(2)I就整个世界来说:①国际社会要倡导各国,尤其发展中国家要尽最大可能把人口控制在合理的规模之内;②建立公平的秩序,保证大多数人拥有不断追求高水平生活质量的平等权利。
2.由于附近金矿生产废弃物尾矿砂的堆积,孙家村的大沟里十几年来就吃掉了近百亩土地,使人均耕地下降到0.03公顷。村里和矿上共同商量,共同开发复垦,由矿上出钱,村里出劳力、机械,运来“客土”覆盖到尾矿填平的沟壑上,形成耕地。十年来,通过这种方式恢复耕地15.335公顷,不仅解决了尾矿污染问题,而且村里耕地由25公顷多增加到40公顷。【思考】分析以上两个例子,哪一个体现了可持续发展的原则,为什么?【分析】第二个材料体现了可持续发展。因为材料1用农田堆放垃圾会破坏土地肥力,影响农业生产,又污染环境,危害村民健康。这种行为目光短浅,只顾眼前利益,没有考虑长远发展。材料2既解决了尾矿污染问题,又增加了耕地面积,耕地是可再生资源,利用得当,可为村民提供农产品,解决温饱同时创造经济效益,达到良性循环。所以说保护环境就是挽救人类,我们要将这种意识转化为自身行为,使人地关系走向和谐。
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