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高一物理必修1第一章课件(精选11篇)
作为一名为他人授业解惑的教育工作者,时常要准备好课件,开展教学工作,课件要明确教学目标、要突出重点难点、要有灵活的教学形式、教学对象要有针对性。那么应当如何写课件呢?下面是小编精心整理的高一物理必修1第一章课件,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
高一物理必修1第一章课件 1
一、教材分析
本教学设计选自人教版新课标高中物理教材第一章第一节《质点参考系和坐标系》,要描述物体的运动,首先要对实际物体建立一个最简单的物理模型质点模型。由于运动的相对性,描述质点运动时必须明确所选择的参考系。为了准确的、定量的描述质点的运动,还要建立坐标系。质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识,教材中逐步展开这些内容,最后介绍全球卫星定位系统。本节介绍质点、参考系和坐标系,不仅是这一章学习的基础知识,也是以后力学各章学习的基础知识。这些基础知识在实践中有广泛的、重要的应用。
二、三维目标
1.知识与技能
(1)理解质点的概念,知道它是一种科学的抽象,知道科学抽象是一种普遍的研究方法。
(2)理解参考系的选取在物理中的作用,会根据实际情况选定参考系。
(3)会用坐标系描述物体的位置和位置的变化。
2.过程与方法
(1)体会物理模型在探索自然规律中的作用,让学生将生活实际与物理概念相联系,通过几个具体的例子让学生自主讨论,在讨论与交流中,自主升华为物理概念。
(2)通过参考系的学习,知道从不同角度研究问题的方法,让学生从熟悉的常见现象和已有经验出发,体验不同参考系中运动的相对性,提示参考系在确定物体运动时客观存在的必要性和合理性,促使学生形成勤于观察、勤于思考的习惯,提高学生自主获取知识的能力。
3.情感态度与价值观
热爱自然,关心科技,正确方法,科学态度。
三、教学重、难点
(1)重点
1.理解质点的概念;
2.从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念。
(2)难点
理解质点的概念
四、教学突破
课前师生收集丰富的图片、视频、文字等资料,联系学生日常生活中身边熟悉的实例,激发学生学习的兴趣,通过老师引导,学生得出有关物理概念,从而使学生乐于探究和思考。
五、教学流程设计
(一)引入课题
教师活动
学生活动
1.(利用多媒体播放一段反映物体运动的视频,雄鹰在空中翱翔,足球在绿茵场上飞滚,连静静的山川也在坐地日行八万里)。请同学们思考回答:这些场景中哪些物体是在运动的?在物理学中,什么叫做机械运动?举例说明。
2.对学生的举例分析给予评价,并根据学生的回答进一步总结机械运动的概念。
3.指导学生分析视频资料,指出:宇宙中的一切物体都在不停地运动,运动是宇宙间永恒的主题,也是日常生活中常见的现象,诗人可以用飞流直下三千尺,疑是银河落九天,来描绘气势磅礴的瀑布,画家也可以用美丽的画笔描绘出动感十足的情景,那么,我们怎样描绘物体的机械运动呢?即怎样地描述物体上各点的位置及其随时间的变化呢?
1.学生尝试回忆九年级学过的《运动的描述》,举例说明什么叫做机械运动?如:老师走下讲台(老师对讲桌位置改变),汽车驶过学校(汽车对学校位置改变)等。
2.回答:物理学上把一个物体对另一个物体相对位置变化运动称之为机械运动。
3.听讲,理解什么是位置变化,进一步体会机械运动,做记录。
(二)物体和质点
教师活动
学生活动
1.研究物体的运动,首先要确定物体的位置。物体都具有大小和形状,在运动中物体的各点的位置变化一般说来是不同的,所以要详细描述物体的位置及其变化,并不是一件简单的事情。(多媒体展示三幅图),在地球绕太阳转动的图片中,地球在绕太阳公转,注意地球同时又在自转,所以地球的各部分离太阳的远近在不断变化。
2.分析:地球是一个庞然大物,直径约为12800km,与太阳相距1.5108km,也就是说地球直径约是它与太阳距离的万分之一。当我们讨论地球的公转时怎么看待地球?有什么巧妙的方法?
3.指导学生讨论。在学生讨论过程中,引导学生想到我们在处理这些问题时,采用科学抽象的方法,即不考虑物体各部分的差异,把物体简化成为没有大小、形状的点,或者说用一个有质量的点来代替物体。
4.可见,引入质点是为了使物体的位置有一个确切的概念,使物体的复杂运动转化成点的运动。
5.总结得出①质点的定义:用来代替物体的有质量的点叫做质点。即没有形状、大小、体积而具有质量的一个点,质点具有物体的全部质量。②质点是人们为了使实际问题简化而引入的理想化模型。引入理想化模型,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,尽可能把复杂问题简单化,是物理学上经常用到的一种研究问题的方法──科学抽象。
6.进一步说明:物理学对实际问题的简化,必须从实际出发,撇开不考虑的(只能是与当前考察无关的因素),和对当前考察影响很小的次要因素。
1.学生分小组讨论得出:研究地球公转时,由于地球的大小而引起的地球各个部分的差异很小,可以忽略不计,也就是说可以忽略地球的大小,把它视为一个点。忽略地球的大小和形状把地球看作一个点时,能够忽略地球质量吗?
听讲,记录,认真体会,理解引入质点的意义。
3.讨论①是不是只有很小的物体才能看作质点?
②地球的自转和转动的车轮能否被看作质点?
③物理中的质点和几何中的点有什么相同和不同之处?
师生共同讨论得出:关于质点简化的条件
一个物体能否抽象成质点,并不是取决于物体的形状和体积大小,这要看具体情况而定。
①平动的物体一般可以看作质点
做平动的物体,由于物体上各点的.运动情况相同,可以用一个点代表整个物体的运动,在这种情况下,物体的大小、形状就无关紧要了,可以把整个物体当质点。
例如:平直公路上行驶的汽车,车身上各部分的运动情况相同,当我们把汽车作为一个整体来研究它的运动的时候,就可以把汽车当作质点。当然,假如我们需要研究汽车轮胎的运动,由于轮胎上各部分运动情况不相同,那就不能把它看作质点了。
要注意的是:同一物体在不同情况下有时可看质点,有时不可以看作质点,一列火车从北京开到上海,研究火车的运行的时间,可将火车看成质点,而火车过桥时,计算火车过桥的时间,不可以将火车看成质点。
②有转动但转动为次要因素
例如:研究地球公转时,可把地球看作质点;研究地球自转时,不能把地球看作质点。
③物体的形状、大小可忽略
再如:乒乓球旋转对球的运动的较大的影响,运动员在发球、击球时都要考虑,就不能把乒乓球简单看作质点。
(三)参考系
教师活动
学生活动
1.坐在教室里的同学看到其他同学都是静止的,却不知道他们都在绕着太阳在高速运动着,这里面蕴含了什么问题呢?
2.让学生观察图1.1-3和1.1-4,阅读图右文字,回答以下问题。
①得出什么结论?②就图1.1-4能否提出一些问题?(例如为什么跳伞者总是在飞机的正下方)
小结
①参考系是参照物的科学名称,是假定不动的物体。一个物体一旦被选为参考系,就认为它是静止的。在选定参考系后要假定自己站在参照物中去观察物体的运动,即参考系上长着观察者的眼睛。
②比较两个物体的运动时必须选择同一参照系,比较才有意义。
③在运动学中,参考系的选取是任意的,但在实际选择参考系时应以运动的描述尽可能简单为原则。在没有特别说明时,通常以地面为参考系。例如,描述地面上物体的运动时,通常选地面或相对于地面而静止不动的其他物体作为参考系。
1.思考课本P12图1.1-3,1.1-4。并思考观察结果为什么不同?
2.认真听老师的分析讲解。
3.练习课本P13练习2。
4.讨论①小小竹排江中游,巍巍青山两岸走;
②月亮在莲花般的云朵里穿行;
③坐地日行八万里,巡天遥看一千河。在上述三例中,各个物体的运动分别是以什么物体为参考系的。
(四)坐标系
教师活动
学生活动
(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)。
图111
②二维坐标:平面直角坐标,描述物体在一平面内运动,即二维运动时,需采用两个坐标确定它的位置。
③三维坐标:立体坐标系,描述物体在空间的运动。
4.进一步强调要注意以下几点:
①坐标系相对参考系是静止的。
②坐标的三要素:原点、正方向、标度单位。
③用坐标表示质点的位置。
④用坐标的变化描述质点的位置改变。
思考。
讨论:如果物体在平面上运动(例如滑冰运动员),我们应如何建立坐标系?
3.小结:可以建立一个直角坐标系,此时可以用(x,y)表示物体的位置。
4.学生阅读教材科学漫步栏目思考书中提出的问题。
(五)巩固练习,交流和小结
教师活动
学生活动
出示课堂练习;
引导组织学生回顾本节知识;
组织各小组成员在相互合作的基础上,进行小结;
教师对该堂课的内容进行总结和对学生的总结给予肯定和评价。
按照要求完成课堂练习;
根据老师提供的信息回顾本节知识;
在相互合作交流的基础上做好书面总结;
听老师总结,补充修改自己的书面总结。
六、板书设计
1.1质点参考系和坐标系
1.质点
(1)机械运动:一个物体对另一个物体相对位置变化运动称之为机械运动。
(2)质点的定义:用来代替物体的有质量的点叫做质点。即没有形状、大小、体积而具有质量的一个点,质点具有物体的全部质量。
(3)质点简化的条件性
①平动的物体一般可以看作质点;
②有转动但转动为次要因素;
③物体的形状、大小可忽略。
2.参考系
(1)被选来作为标准的另外的物体就叫做参考系;
(2)同一个物体选择不同的参考系,观察结果可能会有所不同;
(3)比较两个物体的运动时必须选择同一参照系;
(4)参考系的选取是任意的。
3.坐标系
(1)一维坐标;
(2)二维坐标;
(3)三维坐标;
(4)要注意以下几点:
①坐标系相对参考系是静止的;
②坐标的三要素:原点、正方向、标度单位;
③用坐标表示质点的位置;
④用坐标的变化描述质点的位置改变。
最后,希望小编整理的高一物理必修1第一章课件对您有所帮助,祝同学们学习进步。
高一物理必修1第一章课件 2
【学习目标】
1、知道速度的意义、公式、符号、单位、矢量性。
2、知道质点的平均速度和瞬时速度等概念。
3、知道速度和速率以及它们的区别。
4、会用公式计算物体运动的平均速度。
【学习重点】
速度、瞬时速度、平均速度三个概念,及三个概念之间的联系。
【学习难点】
平均速度计算
【方法指导】
自主探究、交流讨论、自主归纳
【知识链接】
【自主探究】
知识点一:坐标与坐标的变化量
【阅读】P15“坐标与坐标的变化量”一部分,回答下列问题。
A级1、物体沿着直线运动,并以这条直线为x坐标轴,这样物体的位置就可以用来表示,物体的位移可以通过表示,Δx的大小表示,Δx的正负表示
【思考与交流】1、汽车在沿x轴上运动,如图1—3—l表示汽车从坐标x1=10m,在经过一段时间之后,到达坐标x2=30m处,则Δx=,Δx是正值还是负值?汽车沿哪个方向运动?如果汽车沿x轴负方向运动,Δx是正值还是负值?
2、如图1—3—l,用数轴表示坐标与坐标的`变化量,能否用数轴表示时间的变化量?怎么表示?
3、绿妹在遥控一玩具小汽车,她让小汽车沿一条东西方向的笔直路线运动,开始时在某一标记点东2m处,第1s末到达该标记点西3m处,第2s末又处在该标记点西1m处。分别求出第1s内和第2s内小车位移的大小和方向。
知识点二:速度
【阅读】P10第二部分:速度完成下列问题。
实例:北京时间8月28日凌晨2点40分,雅典奥林匹克体育场,这是一个值得所有中国人铭记的日子,21岁的上海小伙刘翔像闪电一样,挟着狂风与雷鸣般的怒吼冲过终点,以明显的不可撼动的优势获得奥运会男子110米栏冠军,12秒91的成绩平了由英国名将科林约翰逊1993年8月20日在德国斯图加特创造的世界纪录,改写了奥运会纪录。那么请问我们怎样比较哪位运动员跑得快呢?试举例说明。
【思考与交流】
1、以下有四个物体,如何比较A和B、B和D、B和C的运动快慢?
初始位置(m)经过时间(s)末了位置(m)
A。自行车沿平直道路行驶020100
B。公共汽车沿平直道路行驶010100
C火车沿平直轨道行驶500301250
D。飞机在天空直线飞行500102500
A级1、为了比较物体的运动快慢,可以用跟发生这个位移所用的比值,表示物体运动的快慢,这就是速度。
2、速度公式v=
3、单位:国际单位m/s或ms-1,常用单位km/h或kmh-1,㎝/s或㎝s-1
4、速度的大小在数值上等于的大小;速度的方向就是物体的方向,位移是矢量,那速度呢?
问题:我们初中时曾经学过“速度”这个物理量,今天我们再次学习到这个物理量,那大家仔细比较分析一下,我们今天学习的“速度”跟初中学习的“速度”一样吗?如果不一样,有什么不同?
知识点三:平均速度和瞬时速度
一般来说,物体在某一段时间内,运动的快慢不一定时时一样,所以由v=Δx/Δt求得速度,表示的只是物体在时间Δt内的快慢程度,称为:速度。
平均速度的方向由_______________的方向决定,它的_____________表示这段时间内运动的快慢。所以平均速度是量,
1、甲百米赛跑用时12。5秒,求整个过程中甲的速度是多少?那么我们来想一想,这个速度是不是代表在整个12。5秒内速度一直都是这么大呢?
2、前面的计算中我们只能知道百米赛跑中平均下来是每秒8米,只能粗略地知道物体运动的快慢,如果我想知道物体某个时刻的速度如10秒末这个时刻的速度,该如何计算呢?
【思考与交流】
教材第16页,问题与练习2,这五个平均速度中哪个接近汽车关闭油门时的速度?
总结:质点从t到t+△t时间内的平均速度△x/t△中,△t取值时,这个值就可以认为是质点在时刻的瞬时速度。
问题:下列所说的速度中,哪些是平均速度,哪些是瞬时速度?
1。百米赛跑的运动员以9。5m/s的速度冲过终点线。
2。经过提速后,列车的速度达到150km/h。
3。由于堵车,在隧道中的车速仅为1。2m/s。
4。返回地面的太空舱以8m/s的速度落入太平洋中。
5。子弹以800m/s的速度撞击在墙上。
知识点三:速度和速率
学生阅读教材第16页相应部分的内容并填空:
速度既有,又有,是量,速度的叫速率,速率是量。
问题:在日常生活中我们也常常用到“速度”这个词,那我们平时所讲的“速度”在物理学中的哪个速度呢?平均速度还是瞬时速度?举例:
高一物理必修1第一章课件 3
(一)引入:
1、复习
(1)什么是波的反射和折射现象?
(2)波的反射和折射各遵循什么规律?
2、导入:本节课我们学习波的衍射现象。
(二)新课教学:
1、波的衍射现象:
(1)用课件演示水波的衍射现象
(2)用投影仪投影水波的衍射现象
(3)总结得到:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。
2、产生明显衍射的`条件:
(1)用发波水槽演示波长相同的水波通过宽度不同的窄缝时所发生的衍射现象,并利用实物投影仪投影。
(2)观察现象
(3)演示波长不同的水波通过宽度相同的窄缝时产生的衍射现象,并利用实物投影仪投影。
(4)观察现象
(5)分析现象,总结得到:当孔、缝的宽度或障碍物的大小跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象。
(6)用CAI课件模拟2和3的现象,加深理解。
(三)衍射是波特有的现象
1、一切波都可以发生衍射;
2、在满足一定条件时,一切波都可以发生明显的衍射。
(四)巩固练习
1、为什么声波能产生明显的衍射现象?
2、为什么光波不易产生明显的衍射现象?
答案:
1、因声波波长较长。
2、光波波长很短,不易找到这样小的障碍物或小孔。
(五)小结:用投影片出示思考题进行小结:
1、什么是波的衍射?
2、产生明显衍射的条件是什么?
答案:
1、波可以绕过障碍物继续传播,叫波的衍射。
2、障碍物或小孔和波长差不多或比波长小。
(六)作业:
1、波的衍射现象
2、产生明显衍射的条件
3、衍射是波特有的现象P18练习四②
高一物理必修1第一章课件 4
教学目标:
1.知识与技能
了解太阳能的优点.
知道直接利用太阳能的两条途径.
2.过程与方法
培养学生的观察能力.
初步分析问题和解决问题的能力.
3.情感、态度与价值观目标
通过课文讲解,使同学们养成实事求是的科学态度,热爱科学的情感.
教学重点难点:
常规能源与新能源的区别
教学方法:
提问讨论法
教学器材:
有关挂图、录像资料等
教学过程:
一、引入新课
教师:人类利用的常规能源是什么?可以开发利用的新能源有哪些呢?
学生:常规能源有煤、石油、天然气等化石燃料和风力、水力资源等等,可以开发利用的新能源有核能、太阳能、地热能、潮汐能等等.
教师:回答得很好,前面我们已经学习了核能的开发和利用,用铀做燃料的反应堆虽然能大大减少能源的消耗,但是铀的储量也是有限的,而且使用时要产生放射性污染;轻核的聚变虽然比裂变干净,还能释放更多的能量,但是至今还没有真正解决和平利用的问题,所以还要开辟新能源.随着科学技术的发展,人们发现太阳不但一直间接地向人类提供生存和发展的能量,而且还是可能为人类长期地直接提供巨大能量的`新能源.今天我们就来学习太阳能.
二、进行新课
板书:<太阳能>
(1)太阳能的优点
①太阳能十分巨大.
教师:同学们想想,太阳能有什么优点呢?
板书:<(一)太阳能的优点>
学生:太阳能非常巨大,从前面表中可见,太阳能向周围空间辐射的总功率达3.8×1026瓦.
板书:<1.太阳能十分巨大>
教师:说得很好,太阳能十分巨大.同学们知道太阳能辐射到地球表面的总功率是多少吗?(通过查看课本答:l.7×1017瓦)
教师:同学们计算一下,太阳每小时辐射到地球的总能量有多少?(学生上黑板计算:1.7×1017瓦×3600秒=6.1×1020焦)
教师:地球每小时从太阳获得的太阳能量有6.1×1020焦,这比目前全世界在一年内能源生产的总量还多,可见太阳能有多么巨大.
②太阳能供应时间长久.
那么太阳能会不会用完呢?根据科学家推算,太阳像现在这样不停地向外辐射能量,还可以维持60亿年以上,对于人类来说,太阳能可以说是一种取之不尽,用之不竭的永久性能源.
板书:太阳能的供应时间十分长久
③太阳能分布广阔,获取方便.
教师:我们到哪里去取太阳能?怎样获取呢?(只要太阳能照到的地方,就有太阳能,不用专门去寻找;只要用东西接收就行了,不需要挖掘开采)
教师:很好,所以太阳能的第3个优点是:
板书:<3.太阳能分布广阔,获取方便,无需挖掘开采和运输>
④使用太阳能安全、不污染环境.
太阳能是最干净的能源,开发、利用太阳能不会给我们带来污染.所以,太阳能的第4个优点是:
板书:<4.太阳能安全、不污染环境>
(2)人类直接利用太阳能有两条途径
教师先请同学议论:如何利用太阳能?然后总结.
板书:<(二)直接利用太阳能的两条途径
1.把太阳能转化成内能以供利用>(讲解:例如用太阳炉、太阳能热水器等装置把太阳能转化成内能来做饭、烧水等等,也可用集热器把水加热,产生水蒸气,再推动汽轮发电机发电——这就叫太阳能热电站.)
<2.通过光电转换装置把太阳能直接转化成电能>(讲解:例如用硅光电池——也叫太阳能电池,把太阳能直接转化成电能.太阳能电池的应用已很广泛,像人造卫星上的电源、太阳能汽车上的电源,小型电视机、计算器上的电源,城市道路路灯的电源等等都可用太阳能电池,我国还用太阳能电池做航标灯的电源,铁路信号灯的电源等等)
(3)利用太阳能的困难
教师:既然太阳能有那么多优点,为什么不大量推广、大范围应用呢?目前还有些技术问题没有解决.
板书:<(三)广泛利用太阳能的困难
1.太阳能虽然十分巨大,但它太分散>(讲解:经计算,垂直投射到地面每平方米面积上的太阳能只有几百瓦,所以要大规模开发利用太阳能必须设置庞大的收集和转换能量的系统,目前造价还太高,影响推广.<2.由于地球的自转和气候、季节等原因,太阳能的功率变化大,不稳定,给正常连续地使用造成困难>
<3.目前太阳能转换器的效率不高>(讲解:光热转换的效率为50~60%,而光电转换的效率只有10%左右.所以还要下大力气研制高转换效率的材料)
(4)结束语
要大规模地直接利用太阳能还要做大量的研究工作,现在已取得一定成果,只要不断努力,必将会不断有新的进展,随着科学技术的进步,应用也将越来越广泛.有人预言,到21世纪,太阳能将会成为人类的重要能源之一.
三、小结
四、布置作业
板书设计:
第三节太阳能
一、太阳能的优点:
1.太阳能十分巨大;
2.太阳能的供应时间十分长久;
3.太阳能分布广阔,获取方便,无需挖掘开采和运输;
4.太阳能安全、不污染环境。
二、直接利用太阳能的两条途径:
三、广泛利用太阳能的困难:
1.太阳能虽然十分巨大,但它太分散;
2.由于地球的自转和气候、季节等原因,太阳能的功率变化大,不稳定,给正常连续地使用造成困难;
3.目前太阳能转换器的效率不高。
高一物理必修1第一章课件 5
一、教学目标
1、知道力是物体间的相互作用,在具体问题中能够区分施力物体和受力物体;
2、知道力既有大小,又有方向,是一矢量,在解决具体问题时能够画出力的图示和力的示意图;
3、知道力的两种不同的分类;能力目标
4、通过本节课的学习,了解对某个力进行分析的线索和方法.情感目标
5、在讲解这部分内容时,要逐步深入,帮助学生在初中知识学习的基础上,适应高中物理的学习.
二、教学建议
1、基本知识技能
理解力的概念: 力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的.力不仅有大小还有方向,大小、方向、作用点是力的三要素.
2、力的图示与力的示意图:
3、要会从性质和效果两个方面区分力.
三、教学重点难点分析
1、对于力是一个物体对另一个物体的作用,要准确把握这一概念,需要注意三点:力的物质性(力不能脱离物体而存在);力的相互性;力的矢量性;
2、力的图示是本节的'难点.
3、力的分类需要注意的是:两种分类;性质不同的力效果可以相同,效果相同的力性质可以不同.
四、教法建议
1、关于讲解“什么是力”的教法建议力是普遍存在的,但力又是抽象的,力无法直接“看到”,只能通过力的效果间接地“看到”力的存在.有些情况下,力的效果也很难用眼直接观察到,只能凭我们去观察、分析力的效果才能认识力的存在.在讲解时,可以让学生注意身边的事情,想一下力的作用效果。对一些不易观察的力的作用效果,能否找到办法观察到.
2、关于讲解力的图示的教法建议力的图示是物理学中的一种语言,是矢量的表示方法,能科学形象的对矢量进行表述,所以教学中要让学生很快的熟悉用图示的方法来表示物理的含义,并且能够熟练的应用.由于初始学习,对质点的概念并不是很清楚,在课堂上讲解有关概念时,除了要求将作用点画在力的实际作用点处,对于不确知力的作用点,可以用一个点代表物体,但不对学生说明“质点”概念.教学过程设计方案
五、提问:什么是力
1、教师通过对初中内容复习、讨论的基础上,总结出力的概念:力是物体对物体的作用.
2、教师通过实验演示:如用弹簧拉动钩码,或者拍打桌子等实验现象展示力的效果以引导学生总结力的概念,并在此基础上指出力不能离开物体而独立存在.指出了力的物质性.
3、提问:下列实例,哪个物体对哪个物体施加了力?
(1)、马拉车,马对车的拉力.
(2)、桌子对课本的支持力.
总结出力的作用是相互的,有施力物体就有受力物体,有力作用,同时出现两个物体.
强调:在研究物体受力时,有时不一定指明施力物体,但施力物体一定存在.
4、提问、力是有大小的,力的大小用什么来测量?在国际单位制中,力的单位是什么?
教师总结:力的测量:力的测量用测力计.实验室里常用弹簧秤来测量力的大小.
力的单位:在国际单位制中,力的单位是牛顿,符号:n.
5、提问:仅仅用力的大小,能否确定一个力:
演示压缩、拉伸弹簧,演示推门的动作.主要引导学生说出力是有方向的,并在此基础上,让学生体会并得出力的三要素来。
高一物理必修1第一章课件 6
一、教学目标
(一)知识与技能
1.让学生明确电源在直流电路中的作用,理解导线中的恒定电场的建立
2.知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量———电流
3.从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。
(二)过程与方法
通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。
(三)情感态度与价值观
通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识,勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
二、重点与难点:
重点:理解电源的形成过程及电流的产生。
难点:电源作用的道理,区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的.速率这两个不同的概念。
三、教学过程
(一)先对本章的知识体系及意图作简要的概述
(二)新课讲述————第一节、导体中的电场和电流
高一物理必修1第一章课件 7
【教学目标】
一、知识与能力:
1、知道向心力的定义和方向,通过实例认识向心力的作用效果及来源。
2、通过实验理解向心力的大小与哪些因素有关,初步掌握向心力的公式并可以进行计算。
3、知道向心加速度及其公式,能运用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力及向心加速度。
4、经历向心力和向心加速度的概念形成过程的体验,大胆发表自己对有关问题的认识。
二、过程与方法:
通过向心力理论分析到实验探究,培养学生用理论指导实践的素养和能力。
三、情感态度与价值观:
培养学生观察生活,思考生活现象的能力,同时培养学生大胆分析及勇于探究的科学素养,以及尊重实验、实践的客观唯物精神。
【教学重点】
向心力概念的建立及实验探究向心力的大小是教学重点。
【教学难点】
向心力概念的建立及实验探究向心的大小也是教学难点。通过简单实例及分组实验加强感知,突破难点。
【教具准备】
1、小球、细绳和光滑木板16套
2、小链球16对。
3、向心力演示器16台。
4、课件。
【教学过程】
一、引入新课
欣赏视频:我国选手赵宏博和申雪在06年冬奥会花样滑冰比赛中,以精彩表演获得金牌,为国争光。视频中申雪的运动可以近似看成什么运动?(学生回答:匀速圆周运动),其运动状态时刻改变的原因是什么?(学生回答:受到合外力)有力就会产生(加速度)。这节课我们共同探究做匀速圆周运动的物体合外力及加速度的特点。
板书:向心力与向心加速度。
二、学生实验引出向心力的定义
引导学生分组利用手中的小球、细线、光滑水平木板,构建一个简单的匀速圆周运动,让学生对小球进行受力,得出匀速圆周运动物体所受合外力的特点:始终指向圆心,从而引出向心力的定义。
板书:向心力。
向心力的定义:做匀速圆周运动的物体会受到一个始终指向圆心等效的力。
三、学生观察得到向心力的方向
再引导学生观察分析得到向心力的方向时刻在变化,是一个变力但始终指向圆心而且和速度方向垂直。
板书:向心力的方向:始终指向圆而且速度方向垂直
四、引导学生分析得到向心力的作用效果因为向心力和速度方向始终垂直,所以向心力不做功,不改变速度的大小,只改变速度的方向,得到向心力的作用效果。
板书:向心力的作用效果:不改变速度的大小,只改变速度的方向。
五、通过三个典型题目引导学生分析向心力的来源
对物体受力分析,说明向心力的来源。
物体随转盘一起匀速圆周运动物体随滚筒一起匀速圆周运动
板书:向心力的来源:向心力可以由重力、弹力、摩擦力等某个力提供,也可以由它们的合力,或某个力的分力提供。
六、实验探究:向心力的大小
提出问题:向心力的大小跟哪些因素有关?
(引导学生用两个小链球实验,凭感觉粗略体验。学生经实验、讨论有了自己的看法后,自由发言。)
学生的猜想:向心力跟物体质量m、半径r、角速度ω有关。
(若学生说到v,可引导学生由公式v=ωr得出ω和v有重复的部分)
进一步引导学生猜想它们的定量关系。学生可能猜想向心力与质量成正比,与半径成正比,与角速度成正比。老师先不要作出判断。
提问:实验时能否让三个量同时变。
学生:不行,应该保持其它量不变,使一个量变化即控制变量法。
实验装置:向心力演示器。
介绍构造:
讲解工作原理:小球向外压挡板,挡板对小球的反作用力指向转轴,提供了小球做匀速圆周运动的`向心力,两力大小相等,同时小球压挡板的力使挡板另一端压缩套在轴上的弹簧,弹簧被压缩的格数可以从标尺中读出,即显示了向心力大小。
演示操作:如何实现控制变量。
强调注意事项:
学生分组实验得出:
①F向心力与质量的关系:ω、r一定,取两球使mA=2mB观察:(学生读数)FA=2FB。
结论:向心力F∝m。
②F向心力与半径的关系:m、ω一定,取两球使rA=2rB观察:(学生读数)FA=2FB。
结论:向心力F∝r。
③F向心力与角速度的关系:m、r一定,使ωA=2ωB观察:(学生读数)FA=4FB。
结论:向心力F∝ω2。
归纳:综合上述实验结果可知:物体做匀速圆周运动需要的向心力与物体的质量成正比,与半径成正比,与角速度的二次方成正比。但不能由一个实验、一个测量就得到一般结论,实际上要进行多次测量,同时选取更精密的仪器,大量实验,但我们不可能一一去做。同学们刚才所做的实验得出:m、r、ω越大,F越大;若将实验稍加改进,如课本中所介绍的小实验,加一弹簧秤测出F,可粗略得出结论。我们还可以设计很多实验都能得出这一结论,说明这是一个带有共性的结论。测出m、r、ω的值,可知向心力大小为:F=mrω2r。
板书:向心力:F向心力=mω2r=mv2/r
我们知道合外力必然产生加速度,向心力实际就是物体做匀速圆周运动的合外力,这个力产生的加速度是怎么样的呢?
七、根据牛顿第二定律推导出向心加速度
板书:向心加速度
1、向心加速度大小:a=F向心力/m=ω2r=v2/r=ωv
a=4π2r/T2=4π2rf2
提问:方向是怎么样的?
板书:向心加速度的方向:与向心力同向,始终指向圆心
思考:匀速圆周运动是匀变速运动还是非匀变速运动?
学生:不是,因为加速度不恒定。方向时刻在改变。
板书:向心加速度的物理意义:描述速度方向变化快慢的物理量。
【及时巩固】
长度为0.5m的轻绳一端系一质量为2kg的小球,另一端固定,小球绕固定点在光滑水平面上以4m/s的速度做匀速圆周运动,请计算小球做匀速圆周运动的向心力和向心加速度的大小?
【课堂小结】
1.知识内容:(见板书)
2.实验方法:控制变量法。
3.物理思想:先猜想后探究,从定性到定量。
高一物理必修1第一章课件 8
一、学习目标
1、会用左手定则来判断安培力的方向。
2、通过磁感应强度的定义得出安培力的计算公式,应会用公式F=BIL解答有关问题。
3、知道磁电式电流表的工作原理。
二、学习重、难点
1、用左手定则判定安培力方向;用安培力公式计算,学法指导自主、合作、探究
2、知识链接
(1)磁感应强度的定义式:单位:
(2)磁通量计算式:单位:
(3)磁通密度是指:计算式为。
三、自主学习
1、安培力的方向
(1)左手定则:伸开左手,使拇指与其余四指垂直,并且都与手掌在同一平面内,让磁感线从掌心进入,并使四指指向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受。
(2)安培力的方向特点:尽管磁场与电流方向可以不垂直,但安培力肯总是直于电流方向、同时也垂直于磁场方向,即垂直于_____方向和_______方向所构成的平面.
2、安培力的大小
(1)当长为L的直导线,垂直于磁场B放置,通过电流为I时,F=,此时电流受力最。
(2)当磁场与电流平行时,安培力F=。
(3)当磁感应强度B的方向与通电导线的方向成时,F=
说明:以上是在匀强磁场中安培力的计算公式,非匀强磁场可以看成是很多个大小、方向不同的匀强磁场的组合,通电导线在非匀强磁场中受到的安培力,是每一小段受到的安培力的`合力.
3、磁电式电流表:
(1)用途:。
(2)依据原理:。
(3)构造:。
(4)优缺点:
电流表的灵敏度很高,是指通过很小的电流时,指针就可以偏转较大的角度。在使用电流表时,允许通过的电流一般都很小,使用时应该特别注意。
高一物理必修1第一章课件 9
教学目标:
1、知道什么是曲线运动;
2、知道曲线运动中速度的方向是怎样确定的;
3、知道物体做曲线运动的条件。
教学重点:
1、什么是曲线运动
2、物体做曲线运动的方向的确定
3、物体做曲线运动的条件
教学难点:
物体做曲线运动的条件
教学时间:
1课时
教学步骤:
一、导入新课:
前边几章我们研究了直线运动,下边同学们思考两个问题:
1、什么是直线运动?
2、物体做直线运动的条件是什么?
在实际生活中,普遍发生的是曲线运动,那么什么是曲线运动?本节课我们就来学习这个问题。
二、新课教学
1、曲线运动
(1)几种物体所做的运动
a:导弹所做的运动;汽车转弯时所做的运动;人造卫星绕地球的运动;
b:归纳总结得到:物体的运动轨迹是曲线。
(2)提问:上述运动和曲线运动除了轨迹不同外,还有什么区别呢?
(3)对比小车在平直的公路上行驶和弯道上行驶的情况。
学生总结得到:曲线运动中速度方向是时刻改变的。
过渡:怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻的速度方向呢?
2:曲线运动的速度方向
(1)情景:
a:在砂轮上磨刀具时,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线方向飞出;
b:撑开的带着水的伞绕伞柄旋转,伞面上的水滴沿伞边各点所划圆周的切线方向飞出。
(2)分析总结得到:质点在某一点(或某一时刻)的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。
(3)推理:
a:只要速度的大小、方向的一个或两个同时变化,就表示速度矢量发生了变化。
b:由于做曲线运动的物体,速度方向时刻改变,所以曲线运动是变速运动。
过渡:那么物体在什么条件下才做曲线运动呢?
3:物体做曲线运动的条件
(1)一个在水平面上做直线运动的钢珠,如果从旁给它施加一个侧向力,它的运动方向就会改变,不断给钢珠施加侧向力,或者在钢珠运动的路线旁放一块磁铁,钢珠就偏离原来的方向而做曲线运动。
(2)观察完模拟实验后,学生做实验。
(3)分析归纳得到:当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一直线时,物体就做曲线运动。
(4)学生举例说明:物体为什么做曲线运动。
(5)用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件:
当合力的方向与物体的速度方向在同一直线上时,产生的加速度也在这条直线上,物体就做直线运动。
如果合力的方向跟速度方向不在同一条直线上时,产生的.加速度就和速度成一夹角,这时,合力就不但可以改变速度的大小,而且可以改变速度的方向,物体就做曲线运动。
三、巩固训练:
四、小结
1、运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
2、曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点的瞬时速度的方向在曲线的这一点的切线上。
3、当合外力F的方向与它的速度方向有一夹角a时,物体做曲线运动。
五、作业:<创新设计>曲线运动课后练习
高一物理必修1第一章课件 10
一、教学目的:
1.知道功率是表示做功快慢的物理量。
2.理解功率的概念,能运用功率的公式P=W/t进行有关计算。
3.正确理解公式P=FVcosα的意义,知道什么是瞬时功率,什么是平均功率,并能用来解释现象和进行计算。
二、重点难点
1.理解功率的概念是本节的重点。
2.瞬时功率和平均功率计算是本节的难点。
3.机车起动问题是本节课对学生的一个能力培养点。
三、教学方法讲授、讨论、练习。
四、教具
五、教学过程:
引入新课:上节课学习了功的概念及其计算。现在我们研究下面两个问题。
(1)质量为2kg的物体在4N的水平拉力F1作用下沿F1的方向以2m/s的速度匀速前进16m.在此过程中,有几个力对物体做功,各做功多少?此过程用多长时间?
(2)质量为2kg的物体静止在光滑水平面上,在F2=4N的水平拉力作用下前进16m。在此过程中,有几个力对物体做功?各做功多少?此过程用多长时间?(学生自己解答,教师小结。)
中拉力做功:W11=F1S=64J;阻力做功:W12=-F1S=-64J;时间:t1=s/V=8s.
可见,力对物体做功多少,只由F、S及它们间夹角决定,与物体是否还受其它力、物体是匀速运动还是变速运动无关。再比较一下,F1、F2做功一样多,但所用时间不同。说明力对物体做功还有一个快慢问题。本节课学习做功快慢的描述问题。
板书课题:
第二节功率
进行新课:
(一)力对物体做功快慢的比较。
分析以下事例,归纳出做功快慢的比较方法:
运动的快慢用表示;速度变化快慢用表示,我们把描述力做功快慢的物理量定义为功率,这是物理学中的一个重要概念。
(二)功率的概念
1.定义:功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率。定义式:P=W/t
2.单位:国际单位为瓦(W),常用“千瓦”(KW)作功率单位。1W=1J/S,1KW=1000W。
3.功率的物理意义:功率是描述力对物体做功快慢的物理量
功率大的做功快。不论在什么条件下,只要明确了功W和所用时间t,就可求出相应的功率。以上几个功率就是钢绳拉力对重物做功的功率,A起重机的功率PA=8KW,B起重机的功率PB=12KW,C起重机的功率PC=32KW。C做功最快,A做功最慢。
4.功率是标量。由于功有正负,相应的功率也有正负。功率的正负不表示大小,只表示做功的性质,即动力的功率为正,阻力的功率为负,计算时不带符号,只计绝对值。
根据W=FScosα和V=S/t,可得P=Fvcosα。若F、S同向,可简化为P=FV。
5.功率的另一表达式:P=FvcosαF--对物体做功的力V--物体运动的速度a--F与V的夹角。
(三)平均功率和瞬时功率
1.平均功率:描述力在一段时间内做功的快慢,用P=W/t计算,若用P=Fvcosα,V为t时间内的平均速度。平均功率是针对一段时间或一个过程而言的,因此在计算平均功率时一定要弄清是哪段时间或哪一个过程的平均功率。
2.瞬时功率:描述力在某一时刻做功的快慢,只能用P=Fvcosα,V--某时刻的速度。瞬时功率是针对某时刻或某位置的,因此在计算瞬时功率时一定要弄清是哪个时刻或哪个位置的功率。
例题1:已知质量为m的`物体从高处自由下落,经时间t,在t时间内重力对物体做功的平均功率为;在t时刻重力对物体做功的瞬时功率为。
解析:在t内,物体下落的高度h=,重力对物体所做的功W=,所以在t内重力做功的平均功率为;在t时刻重力做功的瞬时功率为.
3.对公式P=FV的讨论。
(1)当功率P一定时,即做功的力越大,其速度就越小。当汽车发动机功率一定时,要增大牵引力,就要减小速度。故汽车上坡时,用换挡的办法减小速度来得到较大的牵引力。
(2)当速度V一定时,即做功的力越大,它的功率也越大。汽车从平路到上坡,若要保持速度不变,必须加大油门,增大发动机功率来得到较大的牵引力。
(3)当力F一定时,即速度越大,功率越大。起重机吊同一物体以不同速度匀速上升,输出功率不等,速度越大,起重机输出功率越大。
例题2:飞机、轮船运动时受到的阻力并不恒定,当速度很大时,阻力和速度的平方成正比,这时要把飞机、轮船的速度增大到原来的2倍,发动机的输出功率要增大到原来的:
A.2倍;B.4倍;C.6倍;D.8倍.
解析:飞机、轮船达到速度时牵引力F与阻力f相等,即F=f,而f=KV2,所以发动机的输出功率P=FV=KV3,要把速度增大到原来的2倍,发动机的输出功率要增大到原来的8倍.
(四)额定功率和实际功率
额定功率指机器正常工作时的输出功率,也就是机器铭牌上的标称值。实际功率是指机器工作中实际输出的功率。机器不一定都在额定功率下工作。实际功率总是小于或等于额定功率。
高一物理必修1第一章课件 11
一、设计思想
在旧教材中,《曲线运动》关于曲线运动的速度方向的教学,通常通过演示圆周运动的小球离心现象,演示砂轮火星痕迹实验,采取告知的方式,让学生知道曲线运动的速度方向为该位置的切线方向,由于轨迹是瞬间性,实验有效性差。在新教材中,通过曲线轨道实验演示曲线运动的方向,再告知速度方向是曲线的切线方向,与旧教材相比,能获得具体的轨迹和末速度的方向,但是无法证明速度方向是切线方向。
笔者通过简易自制器材,让学生通过探究过程获得曲线运动的速度方向,并自己获得如何画曲线运动的速度方向的方法,强调科学探究的过程。笔者还通过当堂设计自行车挡泥板,以便学生把自己获得的知识应用于实践,体验学以致用、知识有价的感受。还要求学生观察自行车的挡泥板验证自己的设计作为课外作业,体会STS的意义,提高科学素养。
二、教材分析
教学基本要求:知道什么叫曲线运动,知道曲线运动中速度的方向,能在轨迹图中画出速度的(大致)方向,知道曲线运动是一种变速运动,知道物体做曲线运动的条件。
发展要求:掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。
本课是整章教学的基础,但不是重点内容,通过实验和讨论,让学生体会到曲线运动的物体的速度是时刻改变的,曲线运动是变速运动,速度的方向是曲线的切线方向。
模块的知识内容有三点:
1、什么是曲线运动(章引);
2、曲线运动是变速运动;
3、物体做曲线运动的条件。
三、学情分析
在初中,已经学过什么是直线运动,什么是曲线运动,也知道曲线运动是常见的运动,但是不知道曲线运动的特点和原因。由于初中的速度概念的影响,虽然学生在第一模块学过速度的矢量性,但是在实际学习中常常忽略了速度的方向,也就是说学生对曲线运动是变速运动的掌握有困难。
学生分组实验时,容易滚跑小钢珠,要求学生小心配合。几何作图可能难以下手,教师可以适当提示。学生主要的学习行为是观察、回答、实验。
四、教学目标
1、知识与技能:
(1)知道什么叫曲线运动;
(2)知道曲线运动中速度的方向;
(3)能在轨迹图中画出速度的大致方向,能在圆周运动轨迹中规范地画出速度方向;
(4)知道曲线运动是一种变速运动;
(5)知道物体做曲线运动的条件;
(6)会判断轨迹弯曲方向(发展要求)。
2、过程与方法
(1)经历发现问题──猜想──探究──验证──结论──交流的探究过程;
(2)经历并体会研究问题要先从粗略到精细,由定性到定量,由特殊到一般再到特殊的过程;
(3)尝试用物理几何原理在物理研究中应用。
3、情感态度与价值观
(1)主动细心观察,注意关注身边的科学,积极参与学习活动。
(2)感受到科学研究问题源于生活实践,获得的结论服务于生活实践,体会学以致用的感受。
(3)初步感受下结论不能主观而要有科学依据的严谨的科学态度。
(4)初步养成小心翼翼做实验的习惯。
五、重点难点
重点:体验获得曲线运动的速度方向是切线方向的实验过程。会标出曲线运动的速度方向。
难点:如何获得曲线运动的速度方向是切线方向。如何画出曲线运动的速度方向。
六、教学策略与手段
在教学活动上:体现学生的主体性,体现教师的指导性和服务性。在教学媒体设计上:强调以试验教学为主,以多媒体为辅助(投影问题与习题)。在教学程序上基本上按照加涅信息加工模型。引起注意──告知学生学习目标──刺激回忆先决性的学习──呈现刺激材料──提供学习帮助──引出作业──提供作业──提供反馈──评价作业──促进保持和迁移,通过问题链把教、学、练、评有机整合。在学习过程上:突出学生发现问题──猜想──探究──验证──结论──应用。在探究方法上:突出整合物理知识解决物理问题。认知过程上:突出人类的学习规律和认知规律,即,由粗略研究到精细研究,由特殊到一般再到特殊的过程。在理念上:突出科学的研究源于生活实践,服务于生活实践;认识到下结论必须要有科学依据。
七、课前准备
学生无需预习课本,否则像已知谜底的猜谜活动那样,那些探究的活动和问答没有意义。
教师要做好教学用具准备工作。车速计数码照片;细线和摆球;矿泉水和小雨伞;砂轮、锯条和插座;小钢珠、黑墨水瓶、白纸,大的塑料三角板,量角尺,自制圆弧形有机玻璃,自制有机玻璃斜面,方形磁铁。调试多媒体设备。
八、教学过程
曲线运动
问题一:什么样的运动叫曲线运动?[投影]
师:人走路,驾车骑车、分吹雨打河流弯弯,篮球足球跑步等,飞机导弹卫星宇航行星,运动按照运动轨迹分为直线运动和曲线运动,物体运动的轨迹为曲线的运动叫曲线运动。请大家列举曲线运动现象。
生:举例曲线运动
师:曲线运动是很常见的运动。圆周运动是曲线运动的一种特殊现象。
(教学安排,简单扼要,节约时间)
问题二:做曲线运动的物体的速度有什么特点?[投影]
师:要研究物体的运动,我们必须研究物体的位移、速度、加速度等物理量,本堂课我们先研究曲线运动的速度的大小和方向有什么特点。
1、做曲线运动的物体的速度大小?[投影]
师:汽车里面有一个车速计(多媒体呈现数码照片),若果汽车拐弯时保持这个读数不变,那么,汽车做直线运动还是曲线运动?它的速度大小有无变化?
师:通常情况下,汽车拐弯要减速慢行,那么,汽车的慢行拐弯时,车上的车速计的读数如何变化?车还是做曲线运动吗?
师:这些事实说明,作曲线运动的物体的速度大小可以变化也可以不变(板书)。
2、做曲线运动的物体的速度方向?[投影]
汽车的拐弯时,速度方向有无变化?速度是一个矢量,它有方向性,那么做曲线运动物体的速度方向如何?
粗略研究(猜想):
演示1:教师演示摆球圆周运动时(先要求学生观察小球的运动方向),突然放手,小球飞出去。
演示2:教师把矿泉水到在一把小雨伞上(先要求学生观察水滴的运动方向),快速旋转小雨伞,雨滴从转动的小雨伞边缘飞出。
演示3:演示砂轮火星(要求砂轮圆面朝学生,以便学生观测大致切线方向)。
请学生到黑板上补画出小球、水滴、火星的方向。结果学生都会画出大致方向。
师:你们画出的方向是精确方向还是大致方向。如何画出精确的方向?
精细研究(探究、验证、结论)(重点难点):
物体做匀速直线运动,它的速度方向和运动轨迹方向一致。如果曲线运动的物体突然开始做匀速直线运动,那么直线运动的方向和曲线运动的末速度方向一致。(采取板画形式,师生共同回忆得出这个结论)
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。
4、如何在圆周运动的轨迹上标注速度方向?
请在圆周上任取两点,作出该位置的物体速度方向。并研究圆周运动的速度方向有什么特点?
学生:找出圆心,做圆心和某点连线,再做连线的垂线,标出箭头(精确画法)。
学生:不同位置,速度方向不一样。圆周运动是变速运动
(特别强调:刚才的实验是圆周运动,不能得出曲线运动是变速运动曲线运动的速度方向是切线方向的结论)
5、一般曲线运动的速度情况和圆周运动一样吗?(由特殊到一般)
师边画边讲:圆周是特殊的曲线,一般的曲线可以看成很多很多的圆弧构成,每一个圆弧都是圆周的一部分。所以,曲线运动可以看成无数个圆周运动构成,曲线上每一个位置的速度方向就是该点所在的圆周的切线方向,速度方向时刻在变化。
所以:曲线运动的物体速度方向为该点的切线方向曲线运动是变速运动[投影]。
6、如何画一般曲线运动的速度方向?
要求学生阅读课文33页关于切线的三个自然段。教师再作示范。让学生学会粗略画一般曲线运动的速度方向。
第一次课堂练习(及时反馈、巩固、评价、迁移)
1、作业本37页第3题。和平号空间站环绕地球运行的轨迹是直线还是曲线?运行速度保持不变还是时刻改变。
2、作业本37页第7题。要求在在汽车波浪形路径上三个位置标注速度的方向。
问题三:如何使物体做曲线运动?[投影]
演示投影:在投影仪上铺上白纸,放上一个高度1厘米左右自制的有机玻璃玻璃斜坡,中间刻一条直槽。把小钢珠放在墨水瓶盖里转一下,把小钢珠放在槽中滚下,先不用磁铁,轨迹是一条直线。(效果很好,轨迹很清晰)
师:如何使小钢珠拐弯?
生:用磁铁吸引。
教师演示并投影:磁铁用电机模型里的方形磁铁(效果很好)。
师:要使小钢珠会弯向右侧,磁体放在哪一侧?
生:右侧。教师演示结果。
师:要使小钢珠会弯向左侧,磁体放在哪一侧?
生:把磁铁放在左侧。教师演示结果。
师:如果放在正下方,小钢珠会作什么运动?
师:如果放在正上方,小钢珠会作什么运动?
师:你认为物体做曲线运动的条件是什么?
生:运动物体在一个外力作用下。
师:对这个外力有什么要求?
生:外力方向与运动方向有个夹角?
师:外力方向和运动方向有什么要求吗?
生:不能相同也不能相反,也就是不能在同一条直线。
师;如果在两侧各放一个磁铁,小钢珠运动轨迹会弯向哪边?
生:那边磁力大,弯向哪边。
引导学生得出结论(板书):
物体做曲线运动的条件:物体受到的合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。
巩固练习学生演示并分析:
师:怎么样使粉笔头作曲线运动?怎么使粉笔头作直线运动?原因分析。
第二次课堂练习(及时反馈、复习、巩固、评价、迁移)
1、作业本38页第6题:已知物体初速度方向和恒定的合外力方向,判断物体运动的大致轨迹。
课堂小结:[以问答题形式进行]
2、(投影)下面说法正确的?
A。曲线运动的速度大小一定是变化的
B。曲线运动的速度方向一定是变化的
C。曲线运动一定是变速运动
D。变速运动一定是曲线运动
E。做曲线运动的物体所受合力一定不为零。
F。合外力不为零的运动一定是曲线运动。
G。曲线运动的加速度一定不为零。
H。曲线运动的加速度一定为零。
问题四:这些知识有什么用处?
实际应用:给自行车设计挡泥板。
教师:如果轮子上粘有泥巴,随车轮转动,这些泥巴将沿什么样方向飞出?应该设计怎样的档泥板?
要求学生只画两个轮子,标注前轮和后轮,在轮子上画挡泥板。
教师投影展示学生的设计图,请学生讲解设计理念和依据。教师以倾听为主,可以以问题形式提出自己疑问作为点评,但不提供正确答案。(作为课外观测作业)
九、作业设计
教师要求学生到自行车棚观察自行车的挡泥板。对照自己的设计,做比较分析。推测设计师为什么要这样设计。
十、知识结构或板书设计
曲线运动
1、曲线运动:物体运动的轨迹为曲线的运动。
2、曲线运动的特点:是变速运动
速度大小可以变化也可以不变
速度方向为切线方向,时刻在变化
3、做曲线运动的条件:
物体受到的合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上
【问题研讨】
1、钢珠的轨迹分析:
小钢珠滚出的轨迹和有机玻璃的圆周不是重合的,如图所示,相差一个钢珠的半径值,但是圆心和飞出点的连线与半径还是是垂直。由于小钢珠的半径远远小于圆弧的半径,这点相差可以忽略。如果学生能力较强,可以略作说明。
2、作业分析;
课堂上,学生对挡泥板的设计很感兴趣,但是由于教师对学生设计不做肯定或否定,而是说你们都有自行车、或者天天看到自行车,有无注意观察,你们看到的自行车挡泥板是这么样的?让事实说话吧,请大家到停车场看看。学生心理求知欲更强烈,课后许多学生立即去观察。结果晚自修时就有很多学生把观察到情形告诉我。我组织大家讨论,取得意想不到的效果。这个作业很有物理味道,体现STS教育,学生参与度强,观察细致,分析有理。
分类分析:
1、大部分自行车没有挡泥板(学生的自行车)
2、小部分前轮的挡泥板为1/4圆周,后轮的挡泥板为1/2圆周。(教师的旧式自行车)
3、极少数自行车的后轮上有一小段斜向下或斜上翘的挡泥板,
4、极少数自行车的前轮有一小段水平或弧形挡泥板。
5、大家发现摩托车前轮后轮都有挡泥板,并且和老式自行车的挡泥板一样。
我们一起交流、讨论、推测那些设计师的设计的思想。归纳出几点:
1、赛车型自行车尽量减少车的重量和次要附件,可以不用挡泥板。
2、目前道路基本是水泥路或沥青路,泥巴很少见,挡泥板的功能淡化。
3、考虑到泥巴做斜上抛运动,挡泥板不一定要圆弧形,也不一定要那么长,也不必紧紧包住轮
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