高中物理必修1《匀变速运动实例——自由落体运动》教学设计一等奖
1、高中物理必修1《匀变速运动实例——自由落体运动》教学设计一等奖
教学内容为鲁科版《普通高中课程标准实验教科书·物理必修1》(20xx年8月第3版)第三章第3节(第46页至第53页)。它是在学习“匀变速直线运动规律”之后编排的,是匀变速直线运动的特例。通过对自由落体运动的研究,使学生既了解一种具体的运动,又巩固匀变速运动规律,也加强了课本知识与实际生活的联系;通过研究物理问题的基本思路和科学方法的学习,为今后研究“竖直上抛运动”和“平抛物体的运动”打下良好的基础。本课利用闪光照片来研究物体运动的方法,也将在后续课程中应用。因此,本节课是本章知识的复习课,是培养学生思维的研究课,是联系生活的应用课,也是后继学习的知识准备课。
本节教材有四个知识点。即:A.影响物体下落快慢的因素;B.自由落体运动的定义、性质及特点;C.自由落体运动的加速度g;D.自由落体运动的规律。
各知识点是按知识的形成过程有机结合的。即:从对落体运动表象的观察,到深层的分析和研究,由浅入深、由表及里逐一展开。具体说:先观察轨迹,再判断运动快慢,进而分析运动的性质,确定运动加速度,最后明确运动规律。本节教材这样编写符合教育家赞科夫提出的“使学生理解学习过程”的原则,因此,在课堂教学过程中有必要遵循教材编写意图,按知识的形成过程进行教学。
学生学习情况分析
1、学生由于受日常经验的影响,对物体的下落运动普遍存在重快轻慢的错误认识。本节课拟通过学生之间的辩论,使学生明确认识到:日常见到的现象是因为受空气阻力的影响的缘故,从而有效地消除学生的从生活中得来的错误观念,培养学生透过现象看到本质的辩证唯物主义认识观。
2、学生已学过“匀变速直线运动规律”的运动学知识,具备了一定的学习基础,通过DIS传感器直观真实地得出自由落体运动的速度图像后,由学生根据以前学过的图像规律自行总结出自由落体运动的特点,利用“牛顿管实验”中铁片和羽毛同时落到底部的实验现象引导学生根据已学知识推导出同一地点不同物体自由下落的加速度是相同的,得出自由落体加速度的概念,然后结合匀变速直线运动规律“水到渠成”地推导出自由落体运动的规律。
设计思想教学过程的优化设计关系到课堂教学的质量,教学目标的实验、教学任务的完成都要通过教学过程来实施。本节课的主要教学思路如下:A.由一则生活引入新课,明确课题;通过一个小的演示实验研究物体下落的运动;B.通过“辩论赛”的方式探究影响物体下落快慢的因素,然后抓住主要因素,忽略次要因素,建立理想化过程,得出自由落体运动的概念;C.利用DIS传感器定量分析,得出自由落体运动的性质和特点。利用牛顿管实验理论推导出同一地点不同物体的自由落体加速度是相同的;D.用前面学过的匀变速直线运动的规律及自由落体运动的特点总结出自由落体运动的规律(公式);E.在“迷人小实验”中,利用总结出的公式计算出一般人的反应时间,与引入遥相呼应,进行情感态度价值观的教育。
教学目标
1、知识与技能:理解自由落体运动的实质及相关概念,掌握自由落体运动的规律。
2、过程与方法:通过演示实验让学生从观察实验中分析归纳出自由落体运动的特点,培养学生将形象思维转化为抽象思维的能力,归纳概括出物理概念和物理规律的能力。
3、情感态度价值观:
(1)通过实验、观察、推理、归纳等科学知识和方法,培养学生透过现象看本质的认识观;
(2)通过对自由落体运动的学习,培养学生多层次考虑问题的辩证唯物主义思想;
(3)通过多媒体技术的应用激发学生的学习兴趣,培养学生追求科学真理的学习品质。
(4)让学生感受到物理与科学和社会、生活的联系,感受到科学的现实性。使学生产生强烈的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,初步领略科学的美妙与和谐,体验解决问题时的喜悦。培养学生合作意识与协作精神。
教学重点和难点
重点:
认识自由落体运动是初速度为零、加速度为 g的匀变速直线运动,并能应用匀变速直线运动的规律解决自由落体运动的问题.
难点:
(1)物体下落的快慢与物体所受重力大小无直接关系。
(2)同一地点自由落体运动中不同物体下落的加速度都为g。
教学过程设计
一、引入新课
同学们,在讲新课之前,老师先给大家讲一则生活见闻。老师有一次在街上看见一个江湖骗子在行骗,现在我将他的骗术再现一下:
这是一张百元钞票,我捏住它的顶端,你用两个手指放在钞票的中部做好捏住钞票的准备,但注意在我松手之前你手的任何部分都不能碰到钞票,当看到我松手时,你就立刻去捏钞票。
骗子说:“如果你能捏得住,百元钞票归你,如果捏不住,你只需给我五元钱”。
现在请三位反应敏捷的同学上台来试试,看能否捏得住钞票。
事实证明,绝大多数人都捏不到钞票而被骗。要戳穿骗子的骗局,揭示其中的科学道理,学习完本节内容就知道了。
二、新课教学
[板书:第3节匀变速直线运动实例——自由落体运动]
师:现在我们来研究挂在细线下静止的小球,小球受哪些力的作用?
生:重力和拉力
师:如果把线剪断,小球下落后受什么力作用?
生:重力和空气阻力(较小)
师:那么,小球将在什么方向上运动?
生:沿竖直方向下落
演示:用火将绳子剪断,小球下落。
这就是我们常见的物体自由下落的现象。将轻重不同的物体从同一高度同时静止释放,快慢相同吗?(同学们七嘴八舌,主要有两种看法:重的物体下落快、重的物体不一定下落快。)
[板书:一、科学探究1——轻重物体下落快慢相同吗?]
师:赞成重的物体下落快的同学请举手,赞成重的物体下落不一定快的同学请举手。究竟哪种说法正确呢?现在我们来举行一次小小的辩论赛吧。请刚才举手的同学们各选出三名代表,坐到讲台的两侧来。
坐在讲台左侧的代表队为正方,他们的观点是:重的物体下落快。坐在讲台右侧的代表队为反方,他们的观点是:重的物体下落不一定快。每队的桌面上放有硬币一枚、相同纸片两张、相同体积的铁球和铝球各一个。现在各队先讨论5分钟,可以利用桌面的器材设计实验来论证本方的观点。
正方甲生:同学们请看,将硬币与纸片同时由同一高度静止释放,硬币比纸片下落得快,说明重的物体下落快。(鼓掌)
反方乙生:将纸片捏成团,然后与硬币同时由同一高度静止释放,两者几乎同时落到桌面上。说明重的物体下落不一定快。(鼓掌)
正方丙生:你们怎么证明是同时到达呢?根本看不清楚,硬币肯定会更快到达桌面的,只是太快了,我们眼睛区分不出来。
反方丁生:将铁球和铝球同时由同一高度静止释放,大家认真听听,落到桌面时,声音只有一个(演示),说明两球是同时落到桌面的,也即快慢一样。
正方丙生:落到桌面的声音并不清脆,有些混浊,也许是两个时间间隔太短了,我们的耳朵区分不出来。
反方戊生:我们假设“较重的铁球下落得快”是正确的,那么将铁球和铝球用线连在一起下落,跟铁球单独下落相比,谁下落得快?按正方观点连在一起的两球比铁球重,应该比铁球下落得快。但是铁球和铝球连在一起后,下落得慢的铝球要对下落得快的铁球起阻碍作用,所以两球连在一起时,应该比单独的铁球下落得慢。由正方观点推出了自相矛盾的两个结论,所以说,正方观点在逻辑上是站不住脚的,是错误的。(热烈鼓掌)
正方同学面面相觑,哑口无言。
师:在刚才的激烈辩论中,正反双方同学都能开动脑筋、积极思考,充分利用了桌面上的器材来论证已方的观点,特别是反方戊生在实验观察效果不够明显的情况下,能利用我国古代“以子之矛攻子之盾”的逻辑思想,推翻了正方的观点,更是值得称赞的。现在我宣布反方同学获胜。(鼓掌)
师:重的物体不一定比轻的物体下落得快。那么,物体自由下落快慢到底受什么因素影响呢?为什么纸片捏成团后,重量未变,但下落得快呢?
生:因为物体自由下落时,物体除了受重力作用以外,还受到空气阻力的影响,纸片捏成团后,重力作用不变,而空气阻力的影响变小,所以下落得快。
师:如果没有空气阻力作用的话,物体自由下落得情况会怎样呢?我们通过实验来观察这一情况。
演示:牛顿管实验。
师:轻重不同的羽毛和金属片在没有空气的空间自由下落,它们不受空气阻力作用,下落快慢相同;若在有空气的空间下落,它们受到空气阻力作用时,下落快慢就不相同了。综合上述实验,得出结论:
[板书:若无空气阻力作用,不同物体自由下落运动快慢相同。]
师:物理学中,把物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。而在日常生活中,物体下落不可能不受空气阻力作用,如果空气阻力相对于重力而言很小可忽略不计的话,物体由静止下落的运动就可看成是自由落体运动,例如:铁片与金属小球从静止开始下落的运动等等。所以自由落体运动是一个理想化过程。通过理想化突出主要因素,忽略次要因素,从而使问题简单化,这是物理学中常用到的一种研究问题的科学方法。
我们可以看到自由落体运动的物体速度越来越大,是作匀加速运动吗?
[板书:二、科学探究2:自由落体运动的特点]
师:我们曾用什么方法研究并判断匀变速直线运动呢?
生:当相邻且相等时间内的位移之差Δs为定值时,小球作匀加速直线运动,且有
Δs=aT2。
师:留迹法是研究物理规律的重要方法。例如频闪照片、纸带等。
课本第47页的图3—26是小球做自由落体运动的频闪照片。限于时间关系,请大家在课后由该图片上的数据判断自由落体运动的性质并计算其加速度。
现在我们用一台较为先进的仪器——DIS传感器来研究自由落体运动的性质。
将重物和速度传感器连在一起自由下落,通过电脑直接在大屏幕上显示出其速度——时间图像。图像有什么特点,由图像可以得到哪些结论呢?
生:自由落体运动的速度图像为一条过原点的倾斜直线,说明了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
[板书:1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。]
师:在同一地点将两个不同的物体静止释放,不计空气阻力,它们运动的加速度相同吗?大家可以根据刚才我们做过的牛顿管实验中羽毛和铁片的运动情况进行理论推导。请一位同学上台演板。
学生演板:
即不同物体自由下落的加速度是相同的。
师: 在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度,又叫重力加速度,通常用g来表示。
[板书:2、自由落体运动的'加速度a=g,方向竖直向下。]
师:请同学们阅读课本第48页的信息窗。由信息窗可以获取哪些信息呢?
生:不同纬度重力加速度的值不同,纬度越高,重力加速度值越小。
师:很好,请坐。重力加速度的值不仅跟纬度有关,还跟高度等因素有关,这将在我们以后的学习中继续学习。自由落体运动是v0=0,a=g的匀加度直线运动,我们能否利用以前学过的匀变速运动的公式推导出自由落体运动的公式呢?
生:能。
由
师:很好。式中的s我们也常用h来替代。
[板书:三、自由落体运动公式 ]
师:请大家根据课本第49页“迷你实验室”中提示的方法,两人一组,互测对方的反应时间。(下台询问)绝大多数同学的反应时间在0.15—0.18s之间,而百元钞票长为15.6cm,一半长7.8cm,将h=7.8cm代入公式可得t=0.13s,可恶的骗子就是利用这0.02—0.04s的差距骗取人民的钱财的。希望大家通过本课的学习能够理解“占小便宜吃大亏”、“天上不会掉馅饼”的人生哲理。
师:0.02s让骗子的诡计得逞;0.02s杨利伟叔叔驾驶“神州五号”绕地球运行了约158m;雅典奥运会百米决赛赛场上盖特林9秒85,奥比科维鲁9秒86,格林9秒87。他们都只相差了0.01s,这是怎样的差距?是从“金牌”到“银牌”到“铜牌”的巨大落差,更是近在眼前却难以逾越的无奈……。时间对于每个人来说都是宝贵的,同学们要珍惜属于自己的分分秒秒,努力学习、快乐生活,将来成为一个对社会有贡献的人。
课堂小结(1)我们运用了物理学中的理想化方法,从最简单、最基本的情况入手,抓住影响运动的主要因素,去掉次要的非本质因素的干扰,建立了理想化的物理过程——自由落体运动,理想化是研究物理问题常用的方法之一,在后面的学习中我们还要用到。
(2)通过分析处理实验数据,推出了自由落体加速度的概念,结合匀变速直线运动的规律推导出自由落体的运动规律,
(3)同学们要学会研究问题的方法而不仅仅是知识本身,知识的结论当然重要,但更重要的是如何获取知识和处理知识。
布置作业:
1、利用课本第47页的图3—26上的数据判断自由落体运动的性质并计算其加速度。
2、阅读课本第50页至52页,完成第53页练习5、6。
3、查阅资料,了解重力加速度的测量有什么实际意义。
4、由实验测出的重力加速度的值比当地实际的重力加速度的值小,试分析误差来源。如何改进实验可以减少误差?
教学小结与反思
1、由一则生活见闻引出课题,较好地集中了学生的注意力,激发了学生强烈的求知欲,有效地调动了课堂气氛。
2、通过实验演示,激发学生的好奇心,培养学生的学习兴趣,用火烧断悬线,可避免剪刀剪断悬线时对悬线横切的不利影响,确保小球开始下落时初速为零。
3、通过“辩论赛”,引导学生动手、动脑、动嘴,自行设计实验探究物理规律,很好地培养了学生团结协作、自主学习、勇于探索创新的精神,较好地训练了学生的语言表达能力,让学生充分体验到了成功的喜悦。也使学生了解突出主要因素,忽略次要因素的哲学思想,逐步帮助学生树立起辩证唯物主义的认识论。
4、为了保证学生有充足计算时间,特把频闪照片的数据分析和处理放在课后进行。课内则采用先进的DIS传感器系统,直观、真实、快捷地展示出自由落体运动的速度图像,然后依据学生已有的知识和物理研究方法,通过数据分析、归纳总结、类比迁移,由自己推导出自由落体的运动性质和规律。
5、最后的“迷你小实验”与引入遥相呼应,及时对学生进行情感态度价值观的教育,使学生建立正确的人生观和价值观。
6、本节课科学探究所花时间较多,没有安排随堂训练,拟在下节课补充一节习题课。
2、高中物理必修1《匀变速运动实例——自由落体运动》教学设计一等奖
作为一位不辞辛劳的人民教师,编写教学设计是必不可少的,借助教学设计可使学生在单位时间内能够学到更多的知识。教学设计应该怎么写才好呢?以下是小编收集整理的高中物理必修2《世界咖啡——平抛运动》教学设计范文,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
一、设计理念
本教学设计是以世界咖啡会议模式为载体承载起高中物理的教学。著名的“World Cafe”(世界咖啡)会议模式就是不同专业背景、不同职务、不同部门的一群人,针对数个主题,发表各自的见解,互相意见碰撞,激发出意想不到的创新点子。世界咖啡让参与者进行深度的汇谈,并产生更富于远见的洞察力。
通过平抛运动的研究让学生感受到实验与理论相结合的物理学研究方法。
二、教材分析
平抛运动是曲线运动一章的重点,也是高中物理的重点,为选修3-1带电粒子在电场中的类平抛运动的学习奠定基础,它是一种最基本、最重要的曲线运动,是运动的合成和分解知识的第一次应用,是理解和掌握其它曲线运动的基础。
平抛运动是一种典型的匀变速曲线运动,它体现了处理复杂的曲线运动的基本方法:先分解成几个简单的直线运动,再进行合成,从而理解运动的.独立性原理和叠加原理,并且会利用这种方法解决问题。本节的内容较简单,得出结论也并不难,但是用运动的合成和分解分析问题的方法,是运动学中常用的一种重要的研究问题的方法,是本节课的一个重点。因此,在教学中应让学生主动尝试、直观感受应用这种方法来解决平抛物体运动规律。这一学习过程的经历,能激发学生探究未知问题的乐趣,领悟怎样将复杂的问题化为简单的问题,将未知问题化为已知问题。
三、学情分析
1.运动的合成与分解的理论知识学生已经学习。
2.学生已经学习了牛顿第二定律,匀速直线运动和自由落体运动的规律也已经掌握。
3.学生的动手能力较弱。
四、教学目标
1.知识与技能
①了解世界咖啡会议模式,能积极参与组内和组间的讨论,学会分享和贡献。
②知道什么是抛体运动,知道抛体运动的性质,知道什么是平抛运动,理解平抛运动的规律,知道平抛运动的轨迹是一条抛物线。
③能利用现有器材进行平抛运动的相关实验并进行实验的设计和改造。
2.过程与方法
①经历参与世界咖啡会议模式的过程。
②通过实验探究、理论探究,培养提高学生实验、观察、分析能力。
③渗透物理学研究方法的教育。体验平抛运动的处理方法是运用运动的合成与分解化曲为直、化繁为简。
3.情感态度与价值观
①通过参与世界咖啡会议模式的过程,培养学生个体在群体中交流和协作的能力,增强集体的凝聚力。
②体验科学研究的趣味性,激发学生热爱科学的情感。
五、教学重点
经历科学研究过程,掌握平抛运动的研究方法和运动规律。
六、教学难点
使学生理解平抛运动是由水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动合成的,并归纳出其运动规律。
七、教学方法与手段
分组实验法、探究法、讨论法。
利用多媒体(见光盘)、导学案(见附录Ⅰ)、平抛实验教具(见包括自制教具附录Ⅱ)
八、教学流程
教学环节教师活动学生活动设计意图引入你有一个苹果,我有一个苹果,交换后每人只有一个苹果;你有一种思想,我有一种思想,交换后每人就有两种思想。今天,我们大家齐聚在这里,如果针对某个主题进行思维的碰撞,一定会激发出意想不到的创新点子。本节课我们就想以著名的世界咖啡会议模式为载体来探究一个物理问题。首先,让我们了解一下什么是世界咖啡?著名的“World Cafe”(世界咖啡)会议模式就是不同专业背景、不同职务、不同部门的一群人,针对数个主题,发表各自的见解,互相意见碰撞,激发出意想不到的创新点子。世界咖啡让参与者进行深度的汇谈,并产生更富于远见的洞察力。世界咖啡的五项原则是:①明确会谈内容②创造热情友好的氛围③鼓励每个人的投入、贡献④吸收多元文化,接受不同观点⑤收获、分享共同成果。我们今天就想以她为载体和大家一起一边听着悠扬的咖啡厅音乐,一边探究“平抛运动”。
下面我介绍一下今天的活动流程:
1.小组内实验、研讨5min。首先选出店长,确定自己咖啡屋的名字。然后针对主题进行实验、讨论,将结果整理在导学案上以供交流。(负责人:店长)
2.组间自由交流5min(店长留守本咖啡屋,为其他组组员介绍本组实验和研究成果,本组组员去其他咖啡屋学习经验)
3.完善研究成果2min(所有人回到本组,结合学习到的经验完善本组研究成果)
4.展示交流(每组1min)活动一:组内研讨下面我给各组确定一下主题,然后大家开始进行活动的第一项——组内实验、研讨。首先选出店长,确定自己咖啡屋的名字。然后针对主题进行实验、讨论,将结果整理在导学案上以供交流。(负责人:店长)
教师巡视指导。小组内实验、研讨。首先选出店长,确定自己咖啡屋的名字。然后针对主题进行实验、讨论,将结果整理在导学案上以供交流。(负责人:店长)通过开放的氛围,培养学生动手实验自主研讨的能力。同时给学生提供一个实践和思维的空间,便于课堂的教学生成。活动二:组间自由交流接下来开始进行活动的第二项——组间自由交流。(店长留守本咖啡屋,为其他组组员介绍本组实验和研究成果,本组组员去其他咖啡屋学习经验)
教师巡视指导。组间自由交流(店长留守本咖啡屋,为其他组组员介绍本组实验和成果,本组组员去其他咖啡屋学习经验)进一步扩大交流的范围,给学生提供更大的交流平台,激发思维的火花。活动三:组内整理完善接下来开始进行活动的第三项——完本组善研究成果(所有人回到本组,结合学习到的经验完善本组研究成果)
教师巡视指导。组员回到本组,结合学习到的经验完善本组研究成果。大范围的交流之后,给小组一个静下心来整理完善的机会,有利于锻炼学生的总结归纳能力。活动四:展示交流接下来开始进行活动的第四项——展示交流。
教师指导、归纳、评价。各组派代表交流。集体智慧的碰撞。总结归纳(结合活动四进行)总结归纳平抛运动。(多媒体演示)
一、什么是抛体运动?平抛运动?
以一定的将物体抛出,如果物体只受的作用,我们把这种运动称为抛体运动;在抛体运动中有一种特殊情况,即物体被抛出时的初速度方向沿方向,我们把这样的抛体运动称为平抛运动。
二、实验探究平抛运动
探究一:平抛竖落仪Ⅰ(多媒体演示)
1.本实验中两个小球做的分别是什么运动?并说明原因。
2.做实验时观察到了什么现象?
3.改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,结果又会怎么样呢?
4.本实验的结论?并说明原因。
5.请提出本实验的不足和改进的建议?
探究二:平抛竖落仪Ⅱ
1.本实验中两个小球做的分别是什么运动?并说明原因。
2.做实验时观察到了什么现象?
3.本实验的结论?并说明原因。
4.请提出本实验的不足和改进的建议?
探究三:射击(多媒体演示)
1.树枝上的一只猴子看到一个猎人正用枪对准它,为了逃脱即将来临的厄运,它想让自己落到地面上逃走。但是就在它掉离树枝的瞬间子弹恰好射出枪口,问猴子能逃脱厄运吗?
2.如果固定猴子不动,发射子弹,你观察到什么现象?
3.如果使猴子在发射子弹的同时自由下落,你观察到什么现象?4.本实验的结论?并说明原因。
5.请提出本实验的不足和改进的建议?
播放中俄海上联合军演视频,激发兴趣,培养学生为“中华崛起而读书”的宏伟志向。
探究四:双轨平抛仪(多媒体演示)
1.本实验中两个小球做的分别是什么运动?并说明原因。
2.做实验时观察到了什么现象?
3.本实验的结论?并说明原因。
4.请提出本实验的不足和改进的建议?
探究五:描轨迹
1.本实验的结论?
2.请提出本实验的不足和改进的建议?
三、理论探究平抛运动
1.水平方向:初速度为v0,不受力,匀速直线运动。
2.竖直方向:初速度为0,只受重力,自由落体运动。
四、平抛运动的规律
1.平抛运动是匀变速曲线运动。
2.平抛运动的规律:
①速度:vx= v0,vy=gt,
②位移:x=v0t,
③平抛物体飞行时间,由飞行高度h决定,与水平初速度v0大小无关。
④轨迹方程:x=v0t,
平抛运动的轨迹是抛物线。各组派代表交流。给学生的课堂研讨和课后的继续研讨一个指引方向。思考拓展
作业布置1.增大抛出速度,会出现什么情况?(人造卫星的奥秘蕴藏其中)
2.请你来当飞行员。(推荐学生进入教师的博客游戏)
3.什么是斜抛运动?(预习)
4.斜抛运动也可以分解为两个方向的运动,水平方向做运动,竖直方向做运动。(预习)
5.完成导学案。若有问题相互交流。带着问题反思研讨的结论。
3、高中物理必修1《匀变速运动实例——自由落体运动》教学设计一等奖
★教学目标
1、知识与技能
(1)、理解自由落体运动和自由落体运动的条件
(2)、理解自由落体运动的加速度,知道它的大小和方向
(3)、掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律,并能够运用自由落体规律解决实际问题
2、过程与方法
(1)、培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力
(2)、引导学生养成进行简单物理研究习惯、根据现象进行合理假设与猜想的探究方法
( 3 )、引导学生学会分析数据,归纳总结自由落体的加速度g随纬度变化的规律
3、情感、态度与价值观
(1)、通过实验培养学生合作交流的能力,激发学生的探索与创新意识
(2)、培养学生的逻辑推理能力
(3)、培养学生实事求是的科学态度,从实际问题中分析规律
(4)、培养学生的团结合作精神和协作意识,敢于提出与别人不同的见解
★教学重点
1、探究自由落体运动的性质
2、掌握自由落体运动的规律,并能运用其解决实际问题
★教学难点
探究自由落体运动的性质
★教学方法
1、以物理情景导入目标――合作体验――分析讨论――总结归纳――得出结论。
2、通过实例分析,使学生学会自由落体运动的规律分析并能解决问题。
★教学用具
多媒体,金属片,纸片,打点计时器,纸带,重物(两个质量不同)
★设计思路
让学生通过合作实验,分析总结得出:物体自由下落的快慢和所受重力无关。
让学生通过小组实验,用打点计时器研究自由落体运动,共同分析纸带得出自由落体运动的特点。
让学生依据匀变速直线运动规律理论分析得出自由落体运动的规律。
★教学过程
一、引入新课
(播放“苹果落地”视频)导入新课
二、进行新课
1、自由落体运动
教师活动:演示纸片与金属片的.下落过程,提出问题:物体下落的快慢是否与物体的质量有关?
学生活动:学生观察并思考,提出自己的猜想。
教师活动:为了研究下落的快慢与质量是否有关,老师给同学们提供金属片、纸片,请同学们设计实验来探究。
学生活动:学生实验探究(小组合作交流)
点评:通过学生自主探究,激发学生学习兴趣,引导学生积极探索
得出结论:质量并不是决定物体下落快慢的因素。
教师活动:提出问题:与体积、形状或面积有关吗?
学生活动:学生实验探究(小组合作交流)
得出结论:体积、形状或面积也不是决定物体下落快慢得因素
教师活动:引导学生思考问题,造成金属片与纸片不同时落地的原因到底是什么?
学生活动:学生思考得出结论,由于空气阻力的影响。
教师活动:同学们有办法消除阻力吗?
点评:学会一些基本的推理方法,初步养成置疑的习惯,激发学生的学习兴趣。
教师活动:用牛顿管演示物体在空气中和真空的下落情况。引导学生得出:如果没有空气阻力的影响,物体自由下落的快慢是相同的。
学生尝试归纳:自由落体运动的概念及条件。(学生的总结可能不够准确,注意引导)
教师补充归纳完整
(1)定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动
(2)条件:
a.只受重力(而不受其他任何力,包括空气阻力)
b.从静止开始下落
点评:培养学生利用物理语言,归纳总结规律的能力。
2、自由落体加速度
学生活动:(实验 小组合作完成)安装好打点计时器、学生电源、纸带、重物等,用打点计时器研究自由落体运动,计算其加速度,换用不同质量的重物看纸带上点子间隔有什么不同,总结得出结论。
教师点评:将两条纸带对比,只要两条纸带上的点间间隔相同就说明它们的加速度是相同的。
学生活动:学生运用自己所学知识计算自由落体运动的加速度,通过比较得出结论。(小组合作交流)
教师引导总结:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。教师引导学生思考两个问题:
a.自由落体运动的加速度在各个地方相同吗?
b.它的方向如何?
学生活动:学生看书中列表,尝试从表中寻找规律,这一规律是怎样产生的?(学生猜想,但不宜过多解释)
教师总结:自由落体加速度:
符号:g
方向:竖直向下(与重力方向一致)
大小:与地点有关。一般计算中g=9.8m/s2,粗略计算中可以取g=10m/s2(纬度越高g越大,纬度越低g越小)。
点评:通过算g值理解自由落体运动的加速度是一个定值(在同一地点)。引导学生学会分析数据,归纳总结规律。
教师点评:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动,只要这些公式中的初速度v=0,a取g就可以了。自由落体运动遵从的规律:
v=v0+at推出v=gt
x=v0t+1/2at2推出h=1/2gt2
2ax=v2-v02推出2gh=v2
3、自由落体规律的应用
教师活动:多媒体展示练习P(47)“问题与练习”第2题:
一位观察者测出,悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3.0s,如果不考虑空气阻力,悬崖有多高?实际上是有空气阻力的,因此实际高度比计算值大些还是小些?为什么?
学生活动:学习独立作答;学生解答完毕后相互讨论和检查结果。
教师点评:如果不考虑空气阻力,可算结果达到45m,实际上由于空气阻力,3s内不会下落这样的距离,提醒学生注意理想化可能带来的误差。
点评:通过练习培养学生运用所学规律解决问题的能力。进一步加深对自由落体运动是一种初速度为零的匀变速运动的理解。
三、课堂总结、点评
(1)、学生试着归纳
(2)、教师补充:自由落体运动只是匀变速直线运动的一个特例v0=0,a=g。我们在以前各章节中所掌握的所有匀变速直线运动的规律及推论,在自由落体运动中均可使用。
四、作业布置
1、教材 P45 3、4
2、试测反应时间(做一做)
五、板书设计
自由落体运动
概念
运动规律
加速度
4、高中物理必修1《匀变速运动实例——自由落体运动》教学设计一等奖
理解领悟
本节课从上节探究小车运动速度随时间变化得到的速度图象入手,分析图象是直线的意义表明加速度不变,由此定义了匀变速直线运动,进而导出了匀变速直线运动的速度公式。要会应用速度公式分析和计算,探究用数学手段描述物理问题的方法,体验数学在研究物理问题中的重要性。
基础级
1. 小球速度图象的进一步探究
在上节课“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验中,我们画出了小车运动的速度图象,该图象是一条倾斜的直线。请继续思考下列问题:
速度图象中的一点表示什么含义?
小车的速度图象是一条倾斜的直线,表明小车的速度随时间是怎样变化的?
小车做的是什么性质的运动?
不难看出,速度图象中的一点表示某一时刻的.速度;小车的速度图象是一条倾斜的直线,表明小车的速度不断增大,而且速度变化是均匀的;小车做的是加速度不变的直线运动。
2. 对匀变速直线运动的理解
我们把沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。对此,要注意以下几点:
(1)加速度是矢量,既有大小又有方向。加速度不变,指的是加速度的大小和方向都不变。若物体虽然沿直线运动,且加速度的大小不变,但加速度的方向发生了变化,从总体上讲,物体做的并不是匀变速直线运动。
(2)沿一条直线运动这一条件不可少,因为物体尽管加速度不变,但还可能沿曲线运动。例如我们在模块“物理2”中将要讨论的平抛运动,就是一种匀变速曲线运动。
(3)加速度不变,即速度是均匀变化的,运动物体在任意相等的时间内速度的变化都相等。因此,匀变速直线运动的定义还可以表述为:物体在一条直线上运动,如果在任意相等的时间内速度的变化都相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。
(4)匀变速直线运动可分为匀加速直线运动和匀减速直线运动两类:速度随着时间均匀增加的直线运动,叫做匀加速直线运动;速度随着时间均匀减小的直线运动,叫做匀减速直线运动。
3. 用公式表达匀变速直线运动速度与时间的关系
物理量之间的函数关系可以用图象表示,也可以用公式表示。用公式表示物理量之间的函数关系,往往显得更加简洁和精确。那么,小车的速度图象——这条倾斜直线所表示的速度随时间变化的关系,怎样用公式来描述呢?
5、高中物理必修1《匀变速运动实例——自由落体运动》教学设计一等奖
一、教学目标
1、知识与技能
(1)认识自由落体运动,知道影响物体下落快慢的因素,理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
(2)能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。
(3)知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,了解在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。
(4)掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律,并能够运用自由落体规律解决实际问题。
(5)初步了解探索自然规律的科学方法,重点培养学生的实验能力和推理能力。
2、过程与方法
(1)会根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。
(2)会利用实验数据分析并能归纳总结出物理规律的方法。
3、情感态度与价值观
(1)通过指导学生探究,调动学生积极参与讨论,培养学生学习物理的浓厚兴趣。
(2)渗透物理方法的教育,在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型──自由落体。
(3)培养学生的团结合作精神和协作意识,敢于积极探索并能提出与别人不同的见解。
二、教学重难点
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.掌握自由落体运动的规律,并能运用其解决实际问题。
难点:理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。
三、教学过程
1、新课导入
这一环节采用游戏导入,教师在课前需要设计制作好“测反应时间尺”(在一约50cm长的尺有刻度的一面标上自由下落对应长度所用的时间)。
师:一般情况下,刻度尺是用来测量什么物理量的?
生:测量物体长度的!
师:大家看到我手里的这把尺子了没有?我这把尺子跟普通尺子是不一样,有特殊的功能,它可以测量出你的反应时间。不信?我请几位同学上来试试。
找几名同学上来做这个实验。可通过比比谁的反应时间短来调动学生的积极性。
师:相信大家一定非常想知道这把尺为什么能测出人的反应时间呢?是根据什么原理呢?我可以告诉大家,尺子测时间的原理就是利用尺子下落过程中的运动特点制成的。而我们今天要研究的就是尺子下落这样的运动。
师:像尺子下落这样的运动是一种常见的运动。挂在线上的.重物,如果把线剪断,它就在重力的作用下,沿着竖直方向下落。从手中释放的石块,在重力的作用下也沿着竖直方向下落。
师:不同的物体下落快慢是否一样呢?物体下落的快慢由哪些量决定?请大家结合日常生活经验回答问题。
生:不同物体下落快慢应该是不一样的,下落快慢应该是由质量决定,质量大的下落快,质量小的下落快慢。
师:这位同学回答得对不对呢?大家看我来做几个实验。
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。
验证—牛顿管实验
师:刚才的实验现象验证了我们的猜想,在没有空气阻力即物体只受重力的情况下,所有物体由静止下落的快慢是一样的。
师: 1971年美国阿波罗15号宇航员在月球表面将锤子和羽毛同时释放,它们同时落在月球表面,这是通过电视转播过的。
2、新授环节
(1)自由落体运动
师:物体若在没有空气阻力的情况下由静止下落,它的受力情况有什么特点?
生:没有空气阻力,则物体只受重力。
师:很好!物理学中把这种只受重力作用,由静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
自由落体运动:在只受重力的情况下,由静止开始下落的运动。
师:我们日常生活中见到的落体运动是自由落体运动吗?比如开始测反应时间的尺子的下落运动是自由落体运动吗?
生:肯定不是,因为在地球表面大气层内,没有空气的情况是不存在的。
师:说得很好!在我们的日常生活环境下,自由落体运动是不存在的,只是一种理想运动模型。但利用忽略次要因素,抓住主要因素的物理研究方法,我们可以把日常生活中一些空气阻力影响不大的落体运动近似看作自由落体运动。什么样才叫做阻力影响不大,就是阻力跟重力相比可以忽略。
近似条件:一般情况下,密度较大实心物体的下落都可以近似看成自由落体运动。
(2)自由落体运动的运动规律
师:做自由落体运动的物体的运动规律是什么呢?速度随时间是如何变化的?位移随时间又是如何变化的,我们该如何来研究它的运动规律呢?
生:利用打点计时器。先选择一个物体,这个物体必须密度大,实心,体积不要太大,这样的话就可以把这个物体由静止开始下落的运动近似看成自由落体运动。接着用打点计时器来研究物体的运动规律。
师:请同学们自己设计并进行实验,将纸带的处理结果告诉我。
学生设计、操作并处理实验结果
总结分析运动规律
师:实验结论是什么?
生:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
师:如何得出这个结论?
生:根据实验得到的纸带,我猜想它是匀加速运动。于是我用匀变速直线运动的运动规律
来验证纸带,结果证明自由落体运动是匀变速直线运动。
师:回答得非常正确!自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,这个结论我们要牢记。
师:那再计算一下自由落体的加速度大小是多少?方向如何?
生:我所算得的结果在9.4左右,方向是竖直向下,因为物体是竖直向下匀加速的,所以加速度方向应该与速度方向相同,竖直向下。
师:其他同学的结果呢?
生:我的也差不多。
关键点提问
师:大家用的是质量不同的重锤做的实验,为什么求出来的加速度结果差不多呢?
生:虽然重锤质量不同,但由于空气阻力影响较小,均可以近似成自由落体运动,而我们已经知道:所有物体做自由落体运动的运动情况是完全一样的。所以测出来的结果差不多是符合事实的。
总结归纳重力加速度
师:同学们刚才测量计算出来的自由落体加速度又叫做重力加速度,用g表示。精确的实验发现,在地球上不同的地方,g的大小是不同的:1、纬度越高,g越来越大;2、同一纬度,高度越大,g越小。一般的计算中可以取9.8m/s2或10m/s2,如果没有特殊说明,都按9.8m/s2计算。
3、巩固练习
例1、下列说法正确的是(BD)
A. 物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动
B. 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动
C. 从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用,不能看成自由落体运动。
D. 从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用,因为阻力与重力相比可以忽略,所以能看成自由落体运动。
例2、下列说法不正确的是(A)
A. g是标量,有大小无方向。
B. 地面不同地方g不同,但相差不大。
C. 在同一地点,一切物体的自由落体加速度一样。
D. 在地面同一地方,高度越高,g越小。
例3、AB两物体质量之比是1:2,体积之比是4:1,同时从同一高度自由落下,求下落的时间之比,下落过程中加速度之比。
解:因为都是自由落体运动,高度一样,所以下落时间一样,1:1;下落过程加速度也一样都是g,1:1
例4、质量为2kg的小球从离地面80m空中自由落下,g=10m/s2,求
1、经过多长时间落地?
2、第一秒和最后一秒的位移。
6、《冷热不均引起大气运动——大气的水平运动》课堂教学反思
本节课暴露出来的一些不足之处可为日后朝正确发展方向改进教学提供指引通过许老师的提醒,让我认识到,教学太急躁,不注意时间的掌控,重难点便难以突出,如本节先松后紧,末段太赶忙了,显得本节好像不是在实际等压线图上判断风向,而是在专讲形成和改变风向的力,偏离了原有的目标。因此应当围绕中心来展开过程,严格把握住主线,控制好节奏,面向全体学生,练习时要留给他们思考的时间,以免为讲课而赶课,学生的思考过程还没完成,便以某个别学生最好的答案和结论展示出来,忽略大部分学生的思维过程,在他们头脑里直接灌入结论,不利于学习过程与方法的培养,也不符合从知识学习转向素质培养的'新课标理念,此点尤其在以后的教学中要注意。
一些板图绘画技能和多媒体课件要实现有效运用,还要多从基本功去练去着手,实现真正通过课件或板图达到知识重难点的突破,这还需要多加锻炼。而本课运用实际天气作为引入,本来如果能更深入的控制和运用它,作为案例分析的话本节那些较多的理论性的知识,学生便可从生活中直接联系与感知,达致学习生活中的地理知识,本节课的教学效果可能大不相同。
7、《畅游岐江——运动补间动画》的教学反思
本节课以任务驱动法为主,通过基于网络的学生自主学习平台,任务情境的引入激发了学生浓厚的学习兴趣,而平台中提供了多种自主学习的方式,满足了不同学生的学习习惯与需要,增强学生的实际操作能力。网络的小组评价系统的使用,增加了学生之间的合作意识。体现了信息技术辅助在教学中的优势,有效促进学生学习的主动性、积极性和创造性。
因课程内容编排,本节课需要以之前知识为基础,所以对学生上节课知识的掌握度有一定的要求。最后的练习任务给学生提供了广阔的创作空间,开放的自由度使学生会全身心地投入到练习的创作中,学生可能会忘记时间的限制,所以不宜强制让学生停下操作进行组评与互评,应因地制宜选用适当的.评价方法。
通过课堂教学实践,结合教学的预设,有以下两点反思:
第一个是,没能做到作品的一一点评,教学设计时曾思考过把作品上传到教学网站通过小组互评,但也还是受一些因素的影响,如直接互评缺乏故事的讲解说明,开放性的练习也使得学生不断完善与修改作品,不愿互评,所以这个问题也希望得到评委的指导。
另一个问题,尽管在任务设计上分成基础与探索任务,但在课堂巡视过程中,还发现有个别同学在龙舟猜想活动中是不能完成的,所以我想可以进一步细化分层,个别确实不会做的同学,就可以与其它同学共同 完成,在观察的过程中,也会有所收获。
8、高中物理匀变速运动教学反思
酝酿许久的课程改革这学期正式实施,我有幸参加了今年暑期国家举办的“国培计划” 20xx普通高中新课程实验教师远程项目培训,本期也正好担任高一物理课教学,现在实施“新课改”的第一个学期已经过去一半多了,回顾这半个多学期的点点滴滴,感悟颇多。
感悟一高一物理教师难教,学生难学。
高一物理是高中物理学习的基础,但高一物理教师难教,学生感觉到也难学,这是人们的共识,从教二十多年,在和学生交流时,常听到学生这样说:“物理一听就懂,一看就会,一做就错”。许多物理教师也认为这种情况在高一新生中相当普遍,这说明学生对所学知识了解不深刻,掌握不全面,学习过程存在一定的困难,究其原因主要有以下几个方面。
1、初、高中物理知识衔接的梯度过大
初中物理是以观察、实验为基础,教材内容多是简单的物理现象和结论,对物理概念和规律的定义与解释简单粗略,研究的问题大多是单一对象、单一过程,易于学生接受。高中物理教学则是采用观察实验、抽象思维和数学方法相结合,对物理现象进行模型抽象和数学化描述,要求通过抽象概括、想象假说、逻辑推理来揭示物理现象的本质和变化规律,研究解决的往往是涉及研究对象的多个状态、多个过程、动态的复杂问题,学生接受难度大。况且高一新生还未形成较好的物理思维方法和解题技能。对数学符号和物理专用符号的区别,图象结合物理情境的想象与思考能力的培养,解题时画受力分析图和运动情境图的习惯和规范还未养成,物理量的单位、有效数字、方向以及解题格式的规范化等方面都存在着诸多问题。
2、高一新生学习方法与学习习惯还不适应高中物理教学要求
高一新生面对新的教育环境、教学内容和教学方法,不少学生感觉还很不适应,心理波动大,存在着明显的“过渡期”。中考结束后我曾对学生的成绩做过一次调查,绝大多数同学对自己的成绩不满意或很不满意,主要原因是对高中阶段的学习还不能完全适应,这种不适应阶段持续时间越长,对学生学习影响越严重。另外高中的课程和教学方法与初中大不相同,高中阶段的课程明显增多,且内容多,难度大,课堂密度高,进度快,知识原理抽象,各部分知识又相关联,学生如果仍采用初中的那一套方法对待高中的物理学习,结果是学了一大堆公式概念,虽然背得很熟,但一用起来,就不知从何下手,也没有养成预习的习惯,每次上物理课,都觉得听不大明白,不能及时地理解老师所讲的内容,这样就感到物理深奥难懂,从心理上造成对物理的恐惧。
3、学生数学知识和数学解题能力不适应高中物理教学要求
高中物理对学生运用数学分析解决物理问题的能力提出了较高要求。首先,在教学内容上更多地涉及到数学知识,如:匀变速直线运动的公式常用的就有十多个,每个公式涉及到四个物理量,其中几个物理量都为矢量,并且各公式有不同的'适用范围,学生在解题时常常感到无所适从。用图象表达物理规律,描述物理过程,更是难上加难,如:
在运动学中用v—t图象的斜率求加速度,而此时学生还没有学过斜率概念,在运动和力的合成与分解中要用到三角函数知识,而学生却只学过直角三角形的三角函数定义,一般三角函数定义和最简单的三角公式都还没有学,学科知识之间的不衔接也增大了高一物理教学的难度。
感悟二用教材教,而不是教教材
对于进入新课改的一线教师来说,面临的最显性的变化就是“新教材的变化”,首先,它由原来的一纲一本,变为现在的一纲多本;其次,它变板块体系为模块体系,以模块为单位实施教学;第三,教材“增胖”了许多,开设了许多栏目,例如,思考与讨论、说一说、做一做、科学慢步、STS等。增多了许多与生活、生产和现代科技紧密联系的信息与材料,因此,如何使用新教材是摆在每个一线教师面前的一个很现实的问题,我的体会是要用教材教,而不是教教材。在新教材的处理上要做到“用”、“研”、“选”、“活”,既用好教材,研究教材,选好教材,灵活处理教材。
感悟三把新的教学理念转变成为课堂教学行为
新课标中明确指出:“高中物理课程要让学生体验科学探究过程,了解科学研究方法,增强创新意识和实践能力,发展探索自然、理解自然的兴趣与热情,认识物理学对科技进步以及文化、社会发展的影响,为终身发展形成科学世界观和科学价值观打下基础”。面对这些要求,教师要努力转变教学行为,课堂教学不能只注重知识的传授,或只满足于让学生感觉到新奇或吸引学生的注意,更重要的是善于引导学生运用已有的知识和技能,在解决问题的过程中获得成功。要由注重结果到注重过程,由注重知识的传授到注重素质的培养,不断地探索、实验、总结和完善提高。
感悟四准确把握教学目标,转变教学的方法
新课标要求下的教学更有利于学生对核心知识的掌握,有利于能力的提高,要实现三维一体教学目标的全面落实,首先,对基础知识讲解要透彻,分析要细致,否则会导致学生基础知识不扎实,并给以后学生的继续学习埋下祸根。例如:在讲解“静摩擦力方向与相对运动趋势的方向相反”,“滑动摩擦力方向与相对运动的方向相反”时,如果对“相对”讲解不透彻,学生在后面的学习中,就会经常出现摩擦力方向判断错误的现象。其次,对学生的认知水平上,要尽量符合学生接受知识的过程,要注重学生的学习过程,关注学生的情感体验,而不能在课堂上一味地增加课堂的容量,要留给学生足够思考的时间。我认为这样做能够使学生对知识产生亲近感,从内心乐意云接受新的知识,使知识变得更易识记,更易掌握。例如:对“匀变速直线运动”的教学,以往的教学过程通常是教师在黑板上板演推导运动规律,接着讲解例题,最后总结解题规律结束教学过程。表面上看,整堂课讲解了例题,教师会认为学生已经掌握了匀变速直线运动的公式,实则不能,很多学生经历了几个星期的学习也不能把位移与时间的关系,速度和时间的关系与位移和速度的关系式记下来,原因是,学生没有经历探究规律的过程,没有得到情感的体验,很难把知识内化为自身的东西。因此,教师要准确把握教学目标,转变教学方法,引导学生一起发掘问题,探讨问题和解决问题,透视学生观察,实验、思维等活动,实现知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观三维一体的课堂教学。