(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。
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?)
【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”。
“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。
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。”
《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。
不可知论是否认人们认识世界或彻底改造世界的可能性的哲学学说。此概念首先由英国的赫胥黎(1825—1895)于1869年提出,不可知论的思想在古代就已产生,欧洲近代的主要代表是休谟和康德。其本质是把人的感觉看作是主观和客观之间的屏障而不是桥梁,不承认在感觉之外有确实可靠的客观外部世界的存在,不懂得认识过程中本质与现象、有限与无限的辩证关系。对不可知论最有力的驳斥是实践。有时不可知论一词也用以专指针对宗教教义而提出的一种学说,认为上帝是否存在、灵魂是否不朽是不可知的。2.二元论二元论是认为世界有两个本原的哲学学说,与一元论相对立,它把物质和意识绝对对立起来,认为物质和意识是两个各自独立、相互平行发展着的实体,谁也不产生谁,谁也不决定谁,都是世界的本原。它的观点是错误的:它肯定精神不依赖于物质而独立存在,这本身就是唯心主义的观点;它虽然承认物质是独立的本原,但在说明物质和精神的关系时,又把精神说成是唯一具有能动性的力量,必然倒向唯心主义。主要代表人物是法国的笛卡儿和德国的康德。
农业科学的周期是以年为时间单位,一次实验就要等到一次花开、结果。就这样,几个实验误导了袁隆平好几年。这时登在《参考消息》上的一篇不起眼的文章像给迷途中的袁隆平以当头一棒:克里克、沃森和威尔金斯发现DNA螺旋结构,西方的遗传学研究进入分子水平。“我当时还在那里搞什么无性杂交,糟糕得很”。水稻是自花授粉植物,雄蕊雌蕊都在一朵花里面,雌雄同株,没有杂种优势一杂种优势是生物界的普遍现象,小到细菌,大到人,近亲繁殖的结果是种群的退化。但是水稻因为花小,其杂交是当时公认的世界难题,设在马尼拉的世界水稻研究中心就是因为困难重重,差点关闭。袁隆平偏不信这个邪,他突发灵感:专门培养一种特殊的水稻品种——雄花退化的雄性不育系,没有自己的花粉,这样不就可以做到杂种优势了吗?于是,漫长的寻找过程开始了,要找到这样一株雄花退化而且杂交之后产量猛增的“太监”水稻简直是大海捞针。
此探究活动的目的是为了说明马克思主义哲学是科学完整的体系。在探究活动时可以首先向学生简单介绍西方哲学的发展历史,使学生对马克思主义哲学在整个西方哲学中的位置和地位有个大致了解。离开了这个大的背景,学生对马克思主义哲学就容易摸不着头绪。马克思主义哲学之前的唯物主义的局限性表现在:古代朴素的带有辩证法性质的唯物主义主要是追问世界的本原问题,这时的哲学缺乏近代科学作为基础,因此它更多的是一种猜测。它虽然看到了世界的联系和变化,但它还无法理解联系和变化背后的基础和原因。近代形而上学的唯物主义主要是追问人的认识问题,即人的认识的来源是什么,是什么保证人的认识的可靠性。但它对人的认识问题的解决主要是立足于对世界的一种直观观察,认为人的认识来源于对世界的直观的、机械的反映。它不理解人的实践活动,不理解人是在改造世界的过程中认识世界,人的认识是在实践基础上的能动反映。
思考提示在阶级社会中,社会基本矛盾的解决主要是通过阶级斗争实现的,阶级斗争是推动阶级社会发展的直接动力,当旧的生产关系严重阻碍生产力发展,需要进行变革时,代表旧的生产关系的没落阶级却不会自动退出历史舞台,利用旧的上层建筑维护自己的统治,只有代表新生产力发展方向的阶级通过社会革命,推翻没落的阶级统治,才能解放生产力,推动社会向前发展。所以,阶级社会的进步往往是通过激烈的社会革命实现的。但是,社会主义社会与阶级社会不同,这是因为,社会主义社会中,生产力和生产关系、经济基础和上层建筑之间的矛盾是一种非对抗性矛盾,不需要通过一个阶级推翻另一个阶级的阶级斗争的方式来解决,只能通过改革实现社会的发展,通过对生产关系和上层建筑进行改革,实现社会主义的自我完善,从而促进社会的发展。所以,我国经济体制改革是在坚持社会主义制度的前提下,改革生产关系和上层建筑中不适应生产力发展的一系列相互联系的环节和方面。
1.加强社会主义文化建设的必要性在人类历史的长河中,各种思想文化总是相互冲击、交汇、融合.奔腾向前,永不停息。今天,我们面对的文化有传统的和现代的、外来的和本土的、进步的和落后的、先进的和腐朽的、积极的和颓废的,等等。各种各样的文化有吸纳又有排斥,有融合又有斗争,有渗透又有抵御,呈现出前所未有的相互交织、相互激荡之势。在这种文化发展的大背景下,在我国现代化建设过程中,有必要弘扬我国社会主义的主流文化,这样有利于保证我国社会主义文化发展的方向。2.大力加强社会主义文化建设(1)中国特色社会主义文化在我国文化生活中处于主导地位。中国特色社会主义文化,始终坚持以科学的理论武装人,以正确的舆论引导人,以高尚的精神塑造人,以优秀的作品鼓舞人,无论是思想内容还是表现形式,都发挥着强有力的导向和示范作用。社会主义文化以其自身的科学性和先进性,并依靠社会主义政治和经济力量,在人民大众的文化生活中始终占据着主导地位。
3.社会实践对文化创新的决定作用社会实践对文化创新具有两个方面的重要作用:(1)社会实践是文化创新的源泉实践,作为人们改造客观世界的活动,是一种有目的、有意识的社会性活动。人类在改造自然和社会的实践中,创造出自己特有的文化。离开了社会实践;文化就会成为无源之水、无本之木,人们不可能从事任何有价值的文化创造。◇本课小结:1.关于本课逻辑结构的宏观把握:文化创新的源泉和作用这一问题,教材分三个层次展开论证:一是不尽的源泉,不竭的动力;二是巨大的作用,深刻的意义;三是呼唤文化创新的时代。教材运用辩证方法从文化创新的源泉和作用展开论述。即社会实践是文化创新的源泉,文化创新又推动社会实践的发展和促进民族文化的繁荣。教材关于文化创新的途径问题,从三个层次展开讲述:第一个层次是“继承传统,推陈出新”;第二个层次是“面向世界,博采众长”;第三个层次是“坚持正确方向,克服错误倾向”。
4.弘扬和培育中华民族精神,是坚持社会主义道路的需要在这里重点把握坚持社会主义道路为什么必须弘扬和培育民族精神这一知识点。由于中国走的是社会主义道路,而西方敌对势力不愿意看到社会主义中国发展壮大,加紧以各种手段和方式对我国实施西化、分化的政治战略。面对这种挑战,要顶住霸权主义的种种压力,抵制外来腐朽思想文化的影响,弘扬和培育民族精神显得更为重要和迫切。◇拓展延伸:当今世界,不同社会制度意识形态之间的斗争在一定范围内将长期存在,斗争的一种重要表现就是西方敌对势力对社会主义的中国实施西化、分化的政治战略。因此,必须通过弘扬和培育民族精神来坚定人们的社会主义信念,抵制外来腐朽思想文化的侵蚀。◇课堂练习:面对西方敌对势力对我国实施的西化、分化,我们必须()①大力弘扬和培育民族精神②加快社会主义现代化建设步伐,坚定人们的社会主义信念③借鉴西方文化中的先进成分④加强社会主义道德建设,提高抗侵蚀能力A.①②③B.②③④C.①②④D.①②③④
二、分析题基于非典型肺炎防治的需要,武汉大学和中国科学院微生物研究所,集中优秀人才和先进的仪器设备,以科学的理论为指导,运用现代的知识与技术手段,对SARS病毒进行深入细致的研究。2003年5月,他们联合研制出抗击SARS病毒侵入细胞的多肽药物。经科学试验证明,它可以阻断SARS病毒侵入人体细胞,具有预防和治疗两种功效。这些药物的发明在非典型肺炎的预防和治疗发挥着重要的作用。上述材料体现了辩证唯物主义认识论的哪些观点?答案提示:体现了实践是认识的来源、实践是认识发展的动力、实践是检验认识的真理性的唯一标准、实践是认识的目的和归宿、认识对实践具有反作用等辩证唯物主义认识论的观点。三、辨析题1、“仁者见仁,智者见智”的说法否定了真理的客观性答案提示:(1)此观点错误。(2)“仁者见仁,智者见智”是说对同一事物不同的人有不同的见解。
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