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1、業(yè)精于勤荒于嬉,行成于思?xì)в陔S!精品文檔,歡迎你閱讀并下載!關(guān)于高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)案例多篇關(guān)于高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)案例多篇關(guān)于高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)案例1教學(xué)目標(biāo):一、知識目標(biāo)1、理解速度的概念。知道速度是表示運(yùn)動快慢的物理量,知道它的定義、公式、符號和單位,知道它是矢量。2、理解平均速度,知道瞬時(shí)速度的概念。3、知道速度和速率以及它們的區(qū)別。二、能力目標(biāo)1、比值定義法是物理學(xué)中經(jīng)常采用的方法,學(xué)生在學(xué)生過程中掌握用數(shù)學(xué)工具描述物理量之間的關(guān)系的方法。2、培養(yǎng)學(xué)生的遷移類推能力,抽象思維能力。三、德育目標(biāo)由簡單的問題逐步把思維遷移到復(fù)雜方向,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識事物的規(guī)律,由簡單到復(fù)雜。教學(xué)重點(diǎn)平均速度與瞬時(shí)速度
2、的概念及其區(qū)別教學(xué)難點(diǎn)怎樣由平均速度引出瞬時(shí)速度教學(xué)方法類比推理法教學(xué)用具有關(guān)數(shù)學(xué)知識的投影片課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)步驟一、導(dǎo)入新課質(zhì)點(diǎn)的各式各樣的運(yùn)動,快慢程度不一樣,那如何比較運(yùn)動的快慢呢?二、新課教學(xué)(一)用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo):1、知道速度是描述運(yùn)動快慢和方向的物理量。2、理解平均速度的概念,知道平均不是速度的平均值。3、知道瞬時(shí)速度是描述運(yùn)動物體在某一時(shí)刻(或經(jīng)過某一位置時(shí))的速度,知道瞬時(shí)速度的大小等于同一時(shí)刻的瞬時(shí)速率。(二)學(xué)生目標(biāo)完成過程1、速度提問:運(yùn)動會上,比較哪位運(yùn)動員跑的快,用什么方法?學(xué)生:同樣長短的位移,看誰用的時(shí)間少。提問:如果運(yùn)動的時(shí)間相等,又如何比較快慢呢
3、?學(xué)生:那比較誰通過的位移大。老師:那運(yùn)動物體所走的位移,所用的時(shí)間都不一樣,又如何比較其快慢呢?學(xué)生:單位時(shí)間內(nèi)的位移來比較,就找到了比較的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。師:對,這就是用來表示快慢的物理量速度,在初中時(shí)同學(xué)就接觸過這個(gè)概念,那同學(xué)回憶一下,比較一下有哪些地方有了側(cè)重,有所加深。板書:速度是表示運(yùn)動的快慢的物理量,它等于位移s跟發(fā)生這段位移所用時(shí)間t的比值。用v=s/t表示。由速度的定義式中可看出,v的單位由位移和時(shí)間共同決定,國際單位制中是米每秒,符號為m/s或ms1,常用單位還有km/h、cm/s等,而且速度是既具有大小,又有方向的物理量,即矢量。板書:速度的方向就是物體運(yùn)動的方向。2、平均速
4、度在勻速直線運(yùn)動中,在任何相等的時(shí)間里位移都是相等的,那v=s/t是恒定的。那么如果是變速直線運(yùn)動,在相等的時(shí)間里位移不相等,那又如何白色物體運(yùn)動的快慢呢?那么就用在某段位移的平均快慢即平均速度來表示。例:百米運(yùn)動員,10s時(shí)間里跑完100m,那么他1s平均跑多少呢?學(xué)生馬上會回答:每秒平均跑10m。師:對,這就是運(yùn)動員完成這100m的平均快慢速度。板書:說明:對于百米運(yùn)動員,誰也說不來他在哪1秒破了10米,有的1秒鐘跑10米多,有的1秒鐘跑不到10米,但它等效于運(yùn)動員自始至終用10m/s的速度勻速跑完全程。所以就用這平均速度來粗略表示其快慢程度。但這個(gè)=10m/s只代表這100米內(nèi)(或10秒
5、內(nèi))的平均速度,而不代表他前50米的平均速度,也不表示后50米或其他某段的平均速度。例:一輛自行車在第一個(gè)5秒內(nèi)的位移為10米,第二個(gè)5秒內(nèi)的位移為15米,第三個(gè)5秒內(nèi)的位移為12米,請分別求出它在每個(gè)5秒內(nèi)的平均速度以及這15秒內(nèi)的平均速度。學(xué)生計(jì)算得出:由此更應(yīng)該知道平均速度應(yīng)指明是哪段時(shí)間內(nèi)的平均速度。3、瞬時(shí)速度如果要精確地描述變速直線運(yùn)動的快慢,應(yīng)怎樣描述呢?那就必須知道某一時(shí)刻(或經(jīng)過某一位置)時(shí)運(yùn)動的快慢程度,這就是瞬時(shí)速度。板書:瞬時(shí)速度:運(yùn)動的物體在(經(jīng)過)某一時(shí)刻(或某一位置)的速度。比如:騎摩托車時(shí)或駕駛汽車時(shí)的速度表顯示,若認(rèn)為以某一速度開始做勻速運(yùn)動,也就是它前一段到
6、達(dá)此時(shí)的瞬時(shí)速度。在直線運(yùn)動中,瞬時(shí)速度的方向即物體在這一位置的運(yùn)動方向,所以瞬時(shí)速度是矢量。通常我們只強(qiáng)調(diào)其大小,把瞬時(shí)速度的大小叫瞬時(shí)速率,簡稱為速率,是標(biāo)量。4、鞏固訓(xùn)練:(出示投影片)一物體從甲地到乙地,總位移為2s,前一s內(nèi)平均速度為v1,第二s內(nèi)平均開速度為v2,求這個(gè)物體在從甲地到乙地的平均速度。師生共評:有的同學(xué)答案為這是錯誤的。平均速度不是速度的平均值,要嚴(yán)格按照平均速度的定義來求,用這段總位移與這段位移所用的時(shí)間的比值,也就只表示這段位移內(nèi)的平均速度。三、小結(jié)1、速度的概念及物理意義;2、平均速度的概念及物理意義;3、瞬時(shí)速度的概念及物理意義;4、速度的大小稱為速率。拓展:
7、本節(jié)課后有閱讀材料,怎樣理解瞬時(shí)速度,同學(xué)們有興趣的話,請看一下,這里運(yùn)用了數(shù)學(xué)的“極限”思想,有助于你對瞬時(shí)速度的理解。四、作業(yè)P26練習(xí)三3、4、5五、板書設(shè)計(jì)關(guān)于高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)案例2一、教材分析在上一節(jié)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,分析v-t圖像時(shí)一條傾斜直線的意義加速度不變,由此定義了勻變速直線運(yùn)動。而后利用描述勻變速直線運(yùn)動的v-t圖像的是傾斜直線,進(jìn)一步分析勻變速直線運(yùn)動的速度與時(shí)間的關(guān)系:無論時(shí)間間隔t大小,的值都不變,由此導(dǎo)出v=v0+at,最后通過例題以加深理解,并用“說一說”使學(xué)生進(jìn)一步加深對物體做變速運(yùn)動的理解。二、教學(xué)目標(biāo)1、知道勻速直線運(yùn)動圖象。2、知道勻變速直線運(yùn)動的圖象,概念和
8、特點(diǎn)。3、掌握勻變速直線運(yùn)動的速度與時(shí)間關(guān)系的公式v=v0+at,并會進(jìn)行計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)1、勻變速直線運(yùn)動的圖象,概念和特點(diǎn)。2、勻變速直線運(yùn)動的速度與時(shí)間關(guān)系的公式v=v0+at,并進(jìn)行計(jì)算。三、教學(xué)難點(diǎn)會用圖象推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動的速度與時(shí)間關(guān)系的公式v=v0+at。四、教學(xué)過程預(yù)習(xí)檢查:加速度的概念,及表達(dá)式a=導(dǎo)入新課:上節(jié)課,同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)研究了速度與時(shí)間的關(guān)系,小車運(yùn)動的-t圖象。設(shè)問:小車運(yùn)動的-t圖象是怎樣的圖線?(讓學(xué)生畫一下)學(xué)生坐標(biāo)軸畫反的要更正,并強(qiáng)調(diào)調(diào),縱坐標(biāo)取速度,橫坐標(biāo)取時(shí)間。-t圖象是一條直線,速度和時(shí)間的這種關(guān)系稱為線性關(guān)系。設(shè)問:在小車運(yùn)動的-t圖象上的一個(gè)
9、點(diǎn)P(t1,v1)表示什么?學(xué)生畫出小車運(yùn)動的-t圖象,并能表達(dá)出小車運(yùn)動的-t圖象是一條傾斜的直線。學(xué)生回答:t1時(shí)刻,小車的速度為v1。學(xué)生回答不準(zhǔn)確,教師補(bǔ)充、修正。預(yù)習(xí)檢查情境導(dǎo)入精講點(diǎn)撥:1、勻速直線運(yùn)動圖像向?qū)W生展示一個(gè)-t圖象:提問:這個(gè)-t圖象有什么特點(diǎn)?它表示物體運(yùn)動的速度有什么特點(diǎn)?物體運(yùn)動的加速度又有什么特點(diǎn)?在各小組陳述的基礎(chǔ)上教師請一位同學(xué)總結(jié)。2、勻變速直線運(yùn)動圖像提問:在上節(jié)的實(shí)驗(yàn)中,小車在重物牽引下運(yùn)動的v-t圖象是一條傾斜的直線,物體的加速度有什么特點(diǎn)?直線的傾斜程度與加速度有什么關(guān)系?它表示小車在做什么樣的運(yùn)動?從圖可以看出,由于v-t圖象是一條傾斜的直線,
10、速度隨著時(shí)間逐漸變大,在時(shí)間軸上取取兩點(diǎn)t1,t2,則t1,t2間的距離表示時(shí)間間隔t=t2t1,t1時(shí)刻的速度為v1,t2時(shí)刻的速度為v2,則v2v1=v,v即為間間隔t內(nèi)的速度的變化量。提問:v與t是什么關(guān)系?知識總結(jié):沿著一條直線,且加速度不變的運(yùn)動,叫做勻變速直線運(yùn)動。勻變速直線運(yùn)動的v-t圖象是一條傾斜的直線。提問:勻變速直線運(yùn)動的v-t圖線的斜率表示什么?勻變速直線運(yùn)動的v-t圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示什么?展示以下兩個(gè)v-t圖象,請同學(xué)們觀察,并比較這兩個(gè)v-t圖象。知識總結(jié):在勻變速直線運(yùn)動中,如果物體的速度隨著時(shí)間均勻增加,這個(gè)運(yùn)動叫做勻加速直線運(yùn)動;如果物體的速度隨著時(shí)間均勻減
11、小,這個(gè)運(yùn)動叫做勻減速直線運(yùn)動。分小組討論每一小組由一位同學(xué)陳述小組討論的結(jié)果。學(xué)生回答:是一條平行于時(shí)間軸的直線。表示物體的速度不隨時(shí)間變化,即物體作勻速直線運(yùn)動。作勻速直線運(yùn)動的物體,v=0,=0,所以加速度為零。分小組討論每一小組由一位同學(xué)陳述小組討論的結(jié)果。由于v-t圖象是一條直線,無論t選在什么區(qū)間,對應(yīng)的速度v的變化量v與時(shí)間t的變化量t之比都是一樣的,表示速度的變化量與所用時(shí)間的比值,即加速度。所以v-t圖象是一條傾斜的直線的運(yùn)動,是加速度不變的運(yùn)動。學(xué)生回答:v-t圖線的斜率在數(shù)值上等于速度v的變化量v與時(shí)間t的變化量t之比,表示速度的變化量與所用時(shí)間的比值,即加速度。v-t圖
12、線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示t=0時(shí)刻的速度,即初速度v0。學(xué)生回答:甲乙兩個(gè)v-t圖象表示的運(yùn)動都是勻變速直線運(yùn)動,但甲圖的速度隨時(shí)間均勻增加,乙圖的速度隨著時(shí)間均勻減小。讓學(xué)生通過自身的觀察,發(fā)現(xiàn)勻加速直線運(yùn)動與勻減速直線運(yùn)動的不同之處,能幫助學(xué)生正確理解勻變速直線運(yùn)動。3、勻變速直線速度與時(shí)間的關(guān)系式提問:除用圖象表示物體運(yùn)動的速度與時(shí)間的關(guān)系外,是否還可以用公式表達(dá)物體運(yùn)動的速度與時(shí)間的關(guān)系?教師引導(dǎo),取t=0時(shí)為初狀態(tài),速度為初速度V0,取t時(shí)刻為末狀態(tài),速度為末速度V,從初態(tài)到末態(tài),時(shí)間的變化量為t,則t=t0,速度的變化量為V,則V=VV0提問:能否直接從圖線結(jié)合數(shù)學(xué)知識得到速度與時(shí)間的
13、關(guān)系式?知識總結(jié):勻變速直線運(yùn)動中,速度與時(shí)間的關(guān)系式是V=V0+at勻變速直線運(yùn)動的速度與時(shí)間關(guān)系的公式:V=V0+at可以這樣理解:由于加速度a在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量,所以at就是整個(gè)運(yùn)動過程中速度的變化量;再加上運(yùn)動開始時(shí)物體的速度V0,就得到t時(shí)刻物體的速度V。4、例題例題1、汽車以40km/h的速度勻速行駛,現(xiàn)以10.6m/s2的加速度加速,10s后速度能達(dá)到多少?加速后經(jīng)過多長汽車的速度達(dá)到80km/h?例題2、某汽車在某路面緊急剎車時(shí),加速度的大小是6m/s2,如果必須在2s內(nèi)停下來,汽車的行駛速度不能超過多少?如果汽車以允許速度行駛,必須在1.5s內(nèi)停下來,汽車剎車
14、勻減速運(yùn)動加速度至少多大?分析:我們研究的是汽車從開始剎車到停止運(yùn)動這個(gè)過程。在這個(gè)過程中,汽車做勻減速運(yùn)動,加速度的大小是6m/s2。由于是減速運(yùn)動,加速度的方向與速度方向相反,如果設(shè)汽車運(yùn)動的方向?yàn)檎?,則汽車的加速度方向?yàn)樨?fù),我們把它記為a=一6m/s2。這個(gè)過程的t時(shí)刻末速度V是10,初速度就是我們所求的允許速度,記為V0,它是這題所求的“速度”。過程的持續(xù)時(shí)間為t=2s學(xué)生回答:因?yàn)榧铀俣萢=,所以V=atVV0=atVV0=atV=V0+at學(xué)生回答:因?yàn)閯蜃兯僦本€運(yùn)動的v-t圖象是一條傾斜的直線,所以v與t是線性關(guān)系,或者說v是t的一次函數(shù),應(yīng)符合y=kx+b的形式。其中是圖線的斜
15、率,在數(shù)值上等于勻變速直線運(yùn)動的加速度a,b是縱軸上的截距,在數(shù)值上等于勻變速直線運(yùn)動的初速度V0,所以V=V0+at同學(xué)們思考3-5分鐘,讓一位同學(xué)說說自己的思路。其他同學(xué)糾正,補(bǔ)充。讓同學(xué)計(jì)算。展示某同學(xué)的解題,讓其他同學(xué)點(diǎn)評。解:初速度V0=40km/h=11m/s,加速度a=0.6m/s2,時(shí)間t=10s。10s后的速度為V=V0+at=11m/s+0.6m/s210s=17m/s=62km/h由V=V0+at得同學(xué)們思考3-5分鐘,讓一位同學(xué)說說自己的思路。其他同學(xué)糾正,補(bǔ)充。讓同學(xué)計(jì)算。展示某同學(xué)的解題,讓其他同學(xué)點(diǎn)評。解:根據(jù)V=V0+at,有V0=Vat=0(6m/s2)2s=
16、43km/h汽車的速度不能超過43km/h根據(jù)V=V0+at,有汽車剎車勻減速運(yùn)動加速度至少9m/s2注意同一方向上的矢量運(yùn)算,要先規(guī)定正方向,然后確定各物理量的正負(fù)(凡與規(guī)定正方向的方向相同為正,凡與規(guī)定正方向的方向相反為負(fù)。)然后代入V-t的關(guān)系式運(yùn)算。五、課堂小結(jié)六、利用V-t圖象得出勻速直線運(yùn)動和勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)。七、并進(jìn)一步利用V-t圖推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動的速度和時(shí)間的關(guān)系式。布置作業(yè)(1)請學(xué)生課后探討課本第39頁,“說一說”(2)請學(xué)生課后探討課本第39頁“問題與練習(xí)”中的14題。關(guān)于高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)案例3【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.會用描點(diǎn)法作出v-t圖象。2.能從v-t圖象分析出勻變
17、速直線運(yùn)動的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律?!緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】1.各點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算.2.對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究.【自主學(xué)習(xí)】(A級)一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄啃≤囁俣入S變化的規(guī)律。二.實(shí)驗(yàn)原理利用打出的紙帶上記錄的數(shù)據(jù),以尋找小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。三.實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓電源、紙帶、帶滑輪的長木板、小車、細(xì)線、復(fù)寫紙片、。四.實(shí)驗(yàn)步驟1.如課本34頁圖所示,把附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路。2.把一條細(xì)線拴在小車上,使細(xì)線跨過滑輪,下邊掛上合適的。把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并把紙帶的一端固定在小車的后面。3.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,
18、接通后,放開,讓小車拖著紙帶運(yùn)動,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一行小點(diǎn),隨后立即關(guān)閉電源。換上新紙帶,重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。4.從三條紙帶中選擇一條比較理想的,舍掉開頭比較密集的點(diǎn)跡,在后邊便于測量的地方找一個(gè)點(diǎn)做計(jì)時(shí)起點(diǎn)。為了測量方便和減少誤差,通常不用每打一次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位,而用每打五次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位,就是T=0.02s5=0.1s。在選好的計(jì)時(shí)起點(diǎn)下面表明A,在第6點(diǎn)下面表明B,在第11點(diǎn)下面表明C。,點(diǎn)A、B、C。叫做計(jì)數(shù)點(diǎn),兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別是x1、x2、x3。5.利用第一章方法得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度填入下表:位置ABCDEFG時(shí)間(s)00.10.20.30.40.50
19、.6v(m/s)6.以速度v為軸,時(shí)間t為軸建立直角坐標(biāo)系,根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在直角坐標(biāo)系中描點(diǎn)。7.通過觀察思考,找出這些點(diǎn)的分布規(guī)律。五.注意事項(xiàng)1.開始釋放小車時(shí),應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。2.先接通電源,計(jì)時(shí)器工作后,再放開小車,當(dāng)小車停止運(yùn)動時(shí)及時(shí)斷開電源。3.要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞,當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住它。4.牽引小車的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)。5.加速度的大小以能在60cm長的紙帶上清楚地取得六七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。6.要區(qū)別計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)和人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)。一般在紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),間隔為10.1s。2-1實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律(探究案)實(shí)驗(yàn)紙帶1.2.3.數(shù)據(jù)
20、處理(完成表格)小車在幾個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度位置編號1012345678t/s00.10.20.30.40.50.60.70.8V1(m/s)V2(m/s)V3(m/s)做出速度-時(shí)間圖像學(xué)習(xí)反思:2-1實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律(訓(xùn)練案)1.在探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,按照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的先后順序,將下述步驟地代號填在橫線上。A.把穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車后面B.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板的沒有滑輪的一端,并連好電路C.換上新的紙帶,再重做兩次D.把長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面E.使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,接通電源,放開小車,讓小車運(yùn)動F.把一條細(xì)線拴在小車上,細(xì)線跨
21、過定滑輪,下邊吊著合適的鉤碼G.斷開電源,取出紙帶2.在下列給出的器材中,選出“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中所需的器材并填在橫線上(填序號)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器天平低壓交流電源低壓直流電源細(xì)線和紙帶鉤碼和小車秒表一端有滑輪的長木板刻度尺選出的器材是3.為了計(jì)算加速度,最合理的方法是()A.根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式算出加速度B.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖,量出其傾角,由公式a=tana求出加速度C.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖,由圖線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對應(yīng)的速度、時(shí)間,用公式a=v/t算出加速度D.依次算出通過連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度,算出平均值作為小車的加速度4.汽車沿平直的公路行駛,小明坐在汽
22、車駕駛員旁,注視著速度計(jì),并記下間隔相等的各時(shí)刻的速度值,如下表所示.從表中數(shù)據(jù)得到汽車在各段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動特點(diǎn):在o15s內(nèi),汽車的速度在變化,每5s速度增大_km/h;在1530s內(nèi)汽車速度不變,速度大小為_km/h;在3545s內(nèi)汽車速度在變化,每5s速度減小_km/h.5.某同學(xué)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,算出小車經(jīng)過各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度如表格中所示:計(jì)數(shù)點(diǎn)序號123456計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻(s)0.10.20.30.40.50.6通過計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度(m/s)44.062.081.0100.0110.0138.0請作出小車的v-t圖象,并分析運(yùn)動特點(diǎn)。6.在“探究小車速度隨時(shí)間變
23、化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,如圖給出了從10點(diǎn)開始,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶,其中10、1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn)。測得:s1=1.40cm,s2=1.90cm,s3=2.38cm,s4=2.88cm,s5=3.39cm,s6=3.87cm。那么:(1)在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)1、2、3、4、5時(shí),小車的速度分別為:v1=cm/s,v2=cm/s,v3=cm/s,v4=cm/s,v5=cm/s。(2)在平面直角坐標(biāo)系中作出速度時(shí)間圖象。(3)分析小車運(yùn)動速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。關(guān)于高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)案例4【三維目標(biāo)】知識與技能:1.知道點(diǎn)電荷的概念,理解并掌握庫侖定律的含義及其表達(dá)式;2.會用庫侖定律進(jìn)行有
24、關(guān)的計(jì)算;3.知道庫侖扭稱的原理。過程與方法:1.通過學(xué)習(xí)庫侖定律得出的過程,體驗(yàn)從猜想到驗(yàn)證、從定性到定量的科學(xué)探究過程,學(xué)會通過間接手段測量微小力的方法;2.通過探究活動培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析結(jié)果及結(jié)合數(shù)學(xué)知識解決物理問題的研究方法。情感、態(tài)度和價(jià)值觀:1.通過對點(diǎn)電荷的研究,讓學(xué)生感受物理學(xué)研究中建立理想模型的重要意義;2.通過靜電力和萬有引力的類比,讓學(xué)生體會到自然規(guī)律有其統(tǒng)一性和多樣性?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】1.建立庫侖定律的過程;2.庫侖定律的應(yīng)用?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】庫侖定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程?!窘虒W(xué)方法】實(shí)驗(yàn)探究法、交流討論法?!窘虒W(xué)過程和內(nèi)容】引入新課同學(xué)們,通過前面的學(xué)習(xí),我們知道“同種電荷相互
25、排斥,異種電荷相互吸引”,這讓我們對電荷間作用力的方向有了一定的認(rèn)識。我們把電荷間的作用力叫做靜電力,那么靜電力的大小滿足什么規(guī)律呢?讓我們一起進(jìn)入本章第二節(jié)庫侖定律的學(xué)習(xí)。庫侖定律的發(fā)現(xiàn)活動一:思考與猜想同學(xué)們,電荷間的作用力是通過帶電體間的相互作用來表現(xiàn)的,因此,我們應(yīng)該研究帶電體間的相互作用??墒?,生活中帶電體的大小和形狀是多種多樣的,這就給我們尋找靜電力的規(guī)律帶來了麻煩。早在300多年以前,偉大的牛頓在研究萬有引力的同時(shí),就曾對帶電紙片的運(yùn)動進(jìn)行研究,可是由于帶電紙片太不規(guī)則,牛頓對靜電力的研究并未成功。(問題1)大家對研究對象的選擇有什么好的建議嗎?在靜電學(xué)的研究中,我們經(jīng)常使用的帶
26、電體是球體。(問題2)帶電體間的作用力(靜電力)的大小與哪些因素有關(guān)呢?請學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)大膽猜想。定性探究電荷間的作用力與影響因素的關(guān)系實(shí)驗(yàn)表明:電荷間的作用力F隨電荷量q的增大而增大;隨距離r的增大而減小。(提示)我們的研究到這里是否可以結(jié)束了?為什么?這只是定性研究,應(yīng)該進(jìn)一步深入得到更準(zhǔn)確的定量關(guān)系。(問題3)靜電力F與r,q之間可能存在什么樣的定量關(guān)系?你覺得哪種可能更大?為什么?(引導(dǎo)學(xué)生與萬有引力類比)活動二:設(shè)計(jì)與驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方法(問題4)研究F與r、q的定量關(guān)系應(yīng)該采用什么方法?控制變量法(1)保持q不變,驗(yàn)證F與r2的反比關(guān)系;(2)保持r不變,驗(yàn)證F與q的正比關(guān)系。實(shí)驗(yàn)
27、可行性討論.困難一:F的測量(在這里F是一個(gè)很小的力,不能用彈簧測力計(jì)直接測量,你有什么辦法可以實(shí)現(xiàn)對F大小的間接測量嗎?)困難二:q的測量(我們現(xiàn)在并不知道準(zhǔn)確測定帶電小球所帶的電量的方法,要研究F與q的定量關(guān)系,你有什么好的想法嗎?)(思維啟發(fā))有這樣一個(gè)事實(shí):兩個(gè)相同的金屬小球,一個(gè)帶電、一個(gè)不帶電,互相接觸后,它們對相隔同樣距離的第三個(gè)帶電小球的作用力相等。這說明了什么?(說明球接觸后等分了電荷)(追問)現(xiàn)在,你有什么想法了嗎?實(shí)驗(yàn)具體操作定量驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論:兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們距離的二次方成反比。得出庫侖定律同學(xué)們,我們一起用了大約20分鐘得到的
28、這個(gè)結(jié)論,其實(shí)在物理學(xué)發(fā)展,數(shù)位偉大的科學(xué)家用了近30年的時(shí)間得到的并以法國物理學(xué)家?guī)靵龅拿謥砻膸靵龆?。啟示?類比猜想的價(jià)值讀過牛頓著作的人都可能推想到:凡是表現(xiàn)這種特性的相互作用都應(yīng)服從平方反比定律。這似乎用類比推理的方法就可以得到電荷間作用力的規(guī)律。正是這樣的類比,讓電磁學(xué)少走了許多彎路,形成了嚴(yán)密的定量規(guī)律。馬克吐溫曾說“科學(xué)真是迷人,根據(jù)零星的事實(shí),增添一點(diǎn)猜想,竟能贏得那么多的收獲!”??茖W(xué)家以廣博的知識和深刻的洞察力為基礎(chǔ)進(jìn)行的猜想,才是有創(chuàng)造力的思維活動。然而,英國物理史學(xué)家丹皮爾也說“自然如不能被目證那就不能被征服!”啟示二:實(shí)驗(yàn)的精妙1785年庫侖在前人工作的基礎(chǔ)上
29、,用自己設(shè)計(jì)的扭稱精確驗(yàn)證得到了庫侖定律。(庫侖扭稱實(shí)驗(yàn)的介紹:這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)相當(dāng)巧妙。把微小力放大為力矩,將直接測量轉(zhuǎn)換為間接測量,從而得到靜電力的作用規(guī)律庫侖定律。)講解庫侖定律1.內(nèi)容:真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。2.數(shù)學(xué)表達(dá)式:(說明),叫做靜電力常量。3.適用條件:(1)真空中(一般情況下,在空氣中也近似適用);(2)靜止的;(3)點(diǎn)電荷。(強(qiáng)調(diào))庫侖定律的公式與萬有引力的公式在形式上盡管很相似,但仍是性質(zhì)不同的兩種力。我們來看下面的題目:達(dá)標(biāo)訓(xùn)練例題1:(通過定量計(jì)算,讓學(xué)生明確對于微觀帶
30、電粒子,因?yàn)殪o電力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于萬有引力,所以我們往往忽略萬有引力。)(過渡)兩個(gè)點(diǎn)電荷的靜電力我們會求解了,可如果存在三個(gè)電荷呢?(承前啟后)兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而有所改變。因此,多個(gè)點(diǎn)電荷對同一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對這個(gè)點(diǎn)電荷的作用力的矢量和。例題2:(多個(gè)點(diǎn)電荷對同一點(diǎn)電荷作用力的疊加問題。一方面鞏固庫侖定律,另一方面,也為下一節(jié)電場強(qiáng)度的疊加做鋪墊。)(拓展說明)庫侖定律是電磁學(xué)的基本定律之一。雖然給出的是點(diǎn)電荷間的靜電力,但是任何一個(gè)帶電體都可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的。所以,如果知道了帶電體的電荷分布,就可以根據(jù)庫侖定律和平行四邊形定則求出帶電體間靜電
31、力的大小和方向了。而這正是庫侖定律的普遍意義。本堂小結(jié)(略)課外拓展1.課本第8頁的“科學(xué)漫步”欄目,介紹的是靜電力的應(yīng)用。你還能了解更多的應(yīng)用嗎?2.萬有引力與庫侖定律有相似的數(shù)學(xué)表達(dá)式,這似乎在預(yù)示著自然界的和諧統(tǒng)一。課后請同學(xué)查閱資料,了解自然界中的“四種基本相互作用”及統(tǒng)一場理論。關(guān)于高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)案例51.教學(xué)目標(biāo)1.1知識與技能(1)知道什么是等溫變化;(2)掌握玻意耳定律的內(nèi)容和公式;知道定律的適用條件。(3)理解等溫變化的PV圖象與P1/V圖象的含義,增強(qiáng)運(yùn)用圖象表達(dá)物理規(guī)律的能力;1.2過程與方法帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷探究等溫變化規(guī)律的全過程,體驗(yàn)控制變量法以及實(shí)驗(yàn)中采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)
32、據(jù)的方法。1.3情感、態(tài)度與價(jià)值觀讓學(xué)生切身感受物理現(xiàn)象,注重物理表象的形成;用心感悟科學(xué)探索的基本思路,形成求實(shí)創(chuàng)新的科學(xué)作風(fēng)。2.教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)重點(diǎn):讓學(xué)生經(jīng)歷一次探索未知規(guī)律的過程,掌握一定質(zhì)量的氣體在等溫變化時(shí)壓強(qiáng)與體積的關(guān)系,理解p-V圖象的物理意義。難點(diǎn):學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì);數(shù)據(jù)處理。3.教具:塑料管,乒乓球、熱水,氣球、透明玻璃缸、抽氣機(jī),u型管,注射器,壓力計(jì)。4.設(shè)計(jì)思路學(xué)生在初中時(shí)就已經(jīng)有了固體、液體和氣體的概念,生活中也有熱脹冷縮的概念,但對于氣體的三個(gè)狀態(tài)參量之間有什么樣的關(guān)系是不清楚的。新課程理念要求我們,課堂應(yīng)該以學(xué)生為主體,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí),著重培養(yǎng)學(xué)
33、生的創(chuàng)新思維能力和實(shí)證精神。這節(jié)課首先通過做簡單的演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生明白氣體的質(zhì)量、溫度、體積和壓強(qiáng)這幾個(gè)物理量之間存在著密切的聯(lián)系;然后與學(xué)生一道討論實(shí)驗(yàn)方案,確定實(shí)驗(yàn)要點(diǎn),接著師生一道實(shí)驗(yàn)操作,數(shù)據(jù)的處理,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論并深入討論,最后簡單應(yīng)用等溫變化規(guī)律解決實(shí)際問題。5.教學(xué)流程:(略)6.教學(xué)過程6.l課題引入演示實(shí)驗(yàn):變形的乒乓球在熱水里恢復(fù)原狀乒乓球里封閉了一定質(zhì)量的氣體,當(dāng)它的溫度升高,氣體的壓強(qiáng)就隨著增大,同時(shí)體積增大而恢復(fù)原狀。由此知道氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)之間有相互制約的關(guān)系。本章我們研究氣體各狀態(tài)參量之間的關(guān)系。對于氣體來說,壓強(qiáng)、體積、溫度與質(zhì)量之間存在著一定的關(guān)系。高中階
34、段通常就用壓強(qiáng)、體積、溫度描述氣體的狀態(tài),叫做氣體的三個(gè)狀態(tài)參量。對于一定質(zhì)量的氣體當(dāng)它的三個(gè)狀態(tài)參量都不變時(shí),我們就說氣體處于某一確定的狀態(tài);當(dāng)一個(gè)狀態(tài)參量發(fā)生變化時(shí),就會引起其他狀態(tài)參量發(fā)生變化,我們就說氣體發(fā)生了狀態(tài)變化。這一章我們的主要任務(wù)就是研究氣體狀態(tài)變化的規(guī)律。出示課題:第八章氣體師問:同時(shí)研究三個(gè)及三個(gè)以上物理量的關(guān)系,我們要用什么方法呢?請舉例說明。生:控制變量法比如要研究壓強(qiáng)與體積之間的關(guān)系,需要保持質(zhì)量和溫度不變,再如要研究氣體壓強(qiáng)與溫度之間的關(guān)系,需要保持質(zhì)量和體積不變。師:我們這節(jié)課首先研究氣體的壓強(qiáng)和體積的變化關(guān)系。我們把溫度和質(zhì)量不變時(shí)氣體的壓強(qiáng)隨體積的變化關(guān)系叫
35、做等溫變化。出示本節(jié)課題:第一節(jié)氣體的等溫變化6.2新課進(jìn)行一、實(shí)驗(yàn)探究1.學(xué)生體驗(yàn)壓強(qiáng)與體積的關(guān)系得出定性結(jié)論全體同學(xué)體驗(yàn):每個(gè)同學(xué)用力在口腔中摒住一口氣,然后用手去壓臉頰,你會怎么樣,思考為什么?小組體驗(yàn):每桌同學(xué)用一只小的注射器體驗(yàn):一個(gè)同學(xué)用手指頭封閉一定質(zhì)量的氣體,另一個(gè)同學(xué)緩慢壓縮氣體,體積減小時(shí)第一個(gè)同學(xué)的手指有什么感覺,說明什么呢?反之當(dāng)我們拉動活塞增大氣體體積時(shí),手指有什么感覺,說明什么呢?要求學(xué)生體驗(yàn)并說出自己的感覺和結(jié)論(即壓縮氣體,體積減小,壓強(qiáng)增大;反之,體積增大壓強(qiáng)減小)2.猜想引導(dǎo)學(xué)生猜想:我們猜想:在一般情況下,一定質(zhì)量的氣體當(dāng)溫度不變時(shí),氣體的壓強(qiáng)和體積之間可
36、能有什么定量關(guān)系呢?學(xué)生:壓強(qiáng)與體積成反比例關(guān)系(從最簡單的定量關(guān)系做起)師:一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí)壓強(qiáng)與體積是否是成反比例的關(guān)系,需要我們進(jìn)一步研究.這節(jié)課我們用實(shí)驗(yàn)探究這一課題。3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):首先,要求學(xué)生完整的復(fù)述我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究一定質(zhì)量的氣體在溫度不變情況下壓強(qiáng)與體積之間的定量關(guān)系.要求學(xué)生根據(jù)放在桌上的器材,思考試驗(yàn)方案,并思考以下幾個(gè)問題:問題1:本實(shí)驗(yàn)的研究對象是什么?如何取一定質(zhì)量的氣體?實(shí)驗(yàn)條件是什么?如何實(shí)現(xiàn)這一條件?學(xué)生討論回答:研究對象是一定質(zhì)量的氣體,用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體在注射器內(nèi)以獲取,實(shí)驗(yàn)條件是氣體質(zhì)量不變,氣體溫度不變;活塞加油增
37、加密閉性,推拉活塞改變體積和壓強(qiáng);不用手握注射器;緩慢推拉活塞,穩(wěn)定后再讀數(shù)。(或者有其他的實(shí)驗(yàn)方案)問題2:數(shù)據(jù)收集本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該要收集哪些數(shù)據(jù)?用什么方法測量?學(xué)生:要收集氣體的不同壓強(qiáng)和體積,用氣壓計(jì)可以測量壓強(qiáng),注射器上面的讀數(shù)可以得到體積。問題3:數(shù)據(jù)處理怎樣處理上述數(shù)據(jù)才能得到等溫條件下壓強(qiáng)與體積之間的正確關(guān)系呢?(學(xué)生討論并回答)學(xué)生:常用數(shù)據(jù)處理辦法有計(jì)算法,圖象法等。老師:能不能說得更具體一點(diǎn)呢?學(xué)生:就是先把V和P乘起來,看看各組的乘積是否相等(或者近似相等),從而得到結(jié)論;圖像法就是以V為橫坐標(biāo),P為縱坐標(biāo),在用描點(diǎn)作圖法,把得到的數(shù)據(jù)作到坐標(biāo)系中,再連線,看圖像的特點(diǎn),從而得到兩者的定量關(guān)系。再讓一個(gè)學(xué)生把我們剛才分析得到的比較好的實(shí)驗(yàn)方法再復(fù)述一次,然后師生互助完成實(shí)驗(yàn)。2、實(shí)驗(yàn)過程:師生共同完成實(shí)驗(yàn):老師推、拉活塞,一名學(xué)生讀取數(shù)據(jù),另一名學(xué)生設(shè)計(jì)記錄表格并記錄數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理:簡單計(jì)算找壓強(qiáng)和體積之間的關(guān)系學(xué)生描繪圖象(提示作P-V圖像)能否得出結(jié)論?總結(jié)提問:各小組是如何處理數(shù)據(jù)的,結(jié)論如何?(實(shí)物投影展示)問題4:若PV圖象為雙曲線的一支,則能說明P與V成反比。但能否確定我們做出就一定是是雙曲線的一支呢?(還是猜測)我們怎樣進(jìn)一步P和V之間的關(guān)系呢?教師
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