高一物理公開課教案設計

高一物理公開課教案設計

高一物理公開課教案設計1

教學目標

學問目標：

1、使學生駕馭萬有引力定律并應用萬有引力定律解決簡潔問題.

2、使學生能應用萬有引力定律解決天體問題及衛(wèi)星問題.

3、了解我國航天事業(yè)的進展狀況并用所學學問說明(我國近幾年在航天事業(yè)上有了長足的進步，如：長征一號、長征二號、風云一號、風云二號、神州一號、二號、三號等).

實力目標

通過圖片或自制教具展示卡文迪許扭秤的設計方法，滲透科學發(fā)覺與科學試驗的方法論教化.

情感目標

通過了解卡文迪許扭秤的設計過程，使學生了解卡文迪許這位宏大的科學家是如何攻克難關、戰(zhàn)勝困難的.

教學設計方案

一、教學過程設計：本節(jié)是關于萬有引力定律的應用，主要通過例題的講解加深學生對該部分學問的理解以及運用。

二、教學過程：

(一)講解例題

例題1：已知地球的半徑為，地球的自轉角速度為，地球表面的重力加速度為。在赤道上空有一顆相對地球靜止的同步通訊衛(wèi)星離地面的高度是多少?

解：關于同步衛(wèi)星的學問請學生回答：

1、同步衛(wèi)星的周期是24h;

2、同步衛(wèi)星的角速度與地球的自轉角速度相等;

3、同步衛(wèi)星必需在赤道上空;(追問學生為什么?)

由萬有引力定律得：

解得：

在解決此題時應讓學生充分探討和充分理解，讓學生建立一個清楚的衛(wèi)星繞地球的軌道。

例題2：已知地球的質量為，地球的半徑為，地球表面的重力加速度為。求萬有引力恒量是多少?

解：由萬有引力定律得：

解得：

學生在解決此題后，老師提出問題：

1、萬有引力恒量是誰首先測量的?

學生回答后，老師可以補充說明：卡文迪許是最富有的學者，最有學問的富翁，并對卡文迪許加以較具體的介紹。

亨利·卡文迪許是英國杰出的物理學家和化學家，他的一生為科學的進展作出了重要的貢獻?；蛟S這位科學家在生活中不是一個精彩者，但在科學探討中不愧為一顆閃亮的明星。1731年10月10日，卡文迪許生于法國尼斯的一個貴族家庭。他的父親是英國公爵的后裔，因為他的母親喜愛法國的氣候，才搬到法國居住。當卡文迪許兩歲的時候，他的母親就去世了。由于早年喪母，他形成一種過于孤獨而羞怯的習性。

2、萬有引力恒量是用什么方法測量的?

老師可用展示扭秤試驗的圖片并具體說明有關物理問題。(教學建議中有資料)

須要留意兩個地方：

(1)兩個1千克的物體間的萬有引力很小，他是如何解決的?

(2)力很小讀數(shù)如何解決的?

3、測量的萬有引力恒量的數(shù)值和單位?

4、在現(xiàn)實生活中，兩物體間的萬有引力我們無法視察到呢?為什么?請學生探討并舉例說明。

探究活動

組織學生收集相關資料，完成以下的探究活動.同時在完成題目1的基礎上分組自行設計一種測量萬有引力常量的方法.

1、萬有引力常量測量的歷史過程.

2、依據(jù)視察和查閱資料設計一種測量萬有引力常量的方法.

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教學打算

教學目標

1.知道力的概念及矢量性，會作力的圖示.

2.了解重力產(chǎn)生的緣由，會確定重力的大小和方向，理解重心的概念.

3.了解自然界中四種基本相互作用.

教學重難點

1.力的概念及矢量性，作力的圖示.

2.重力產(chǎn)生的緣由，確定重力的大小和方向，重心的概念，自然界中四種基本相互作用.

教學過程

[學問探究]

一、力和力的圖示

[問題設計]

做一做以下試驗，看看會發(fā)生什么現(xiàn)象，總結力有哪些作用效果.

(1)小鋼球在較光滑的玻璃板上做直線運動，在小鋼球的正前方放一磁鐵，小鋼球靠近磁鐵時;

(2)在與小鋼球運動方向垂直的位置放一塊磁鐵;

(3)分別用手拉和壓彈簧.

答案

(1)小鋼球的速度越來越大;

(2)小鋼球的速度方向發(fā)生了變更;

(3)用手拉彈簧，彈簧伸長;用手壓彈簧，彈簧縮短.

力的作用效果有：使物體的運動狀態(tài)發(fā)生變更或使物體發(fā)生形變.

[要點提煉]

1.力的特性

(1)力的物質性：力是物體間的相互作用，力不能脫離物體而獨立存在.我們談到一個力時，肯定同時具有受力物體和施力物體.

(2)力的相互性：力總是成對出現(xiàn)的.施力物體同時又是受力物體，受力物體同時又是施力物體.

(3)矢量性：力不僅有大小而且有方向.

2.力的作用效果：變更物體的運動狀態(tài)或使物體發(fā)生形變.

說明只要一個物體的速度變更了，不管是速度的大小還是速度的方向變更了，物體的運動狀態(tài)就發(fā)生變更.

3.力的表示方法

(1)力的圖示：用一條帶箭頭的線段(有向線段)來表示力.

①線段的長短(嚴格按標度畫)表示力的大小;②箭頭指向表示力的方向;③箭尾(或箭頭)常畫在力的作用點上(在有些問題中為了便利，常把物體用一個點表示).

留意(1)標度的選取應依據(jù)力的大小合理設計.一般狀況下，線段應取2～5個整數(shù)段標度的長度.(2)畫同一物體受到的不同力時要用同一標度.

(2)力的示意圖：用一條帶箭頭的線段表示力的方向和作用點.

二、重力

[問題設計]

秋天到了，金黃的樹葉離開枝頭總是落向地面;高山流水，水總是由高處流向低處;無論你以多大的速度跳起，最終總會落到地面上……試說明產(chǎn)生上述現(xiàn)象的緣由.

答案地面旁邊的一切物體都受到地球的吸引作用.正是由于地球的吸引才會使物體落向地面，才會使水往低處流.

[要點提煉]

1.重力定義：由于地球的吸引而使物體受到的力，叫做重力.

2.產(chǎn)生緣由：重力是由于地球的吸引而使物體受到的力.但不能說成“重力就是地球對物體的吸引力”.

3.大小：G=mg，g為重力加速度，g=9.8m/s2，同一地點，重力的大小與質量成正比，不同地點重力的大小因g值不同而不同.(留意：重力的大小與物體的運動狀態(tài)無關，與物體是否受其他力無關)

4.方向：重力的方向總是豎直向下的(豎直向下不是垂直于支撐面對下，也不是指向地心).

5.作用點：在重心上.

(1)重心是物體各部分所受重力的等效作用點.

(2)重心位置與質量分布和物體形態(tài)有關，質量分布勻稱、形態(tài)規(guī)則的物體的重心在物體的幾何中心上.重心可以不在(填“可以不在”或“肯定在”)物體上.

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教學打算

教學目標

【教學目標】

學問與技能

1、知道什么是形變和彈性形變

2、知道什么是彈力以及彈力產(chǎn)生的條件

3、知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力，并能推斷方向。

4、知道形變越大彈力越大、彈簧的彈力與形變量成正比。

過程與方法

1、從生活中常見的形變現(xiàn)象動身，培育學生的視察實力。

2、在探究形變的過程中，引導學生進一步探究形變與彈性之間的關系后，使學生了解探究彈力的實際意義，學會探究物理規(guī)律的一般方法。

3、通過視察微小變更的實例，初步接觸“放大的方法”

情感、看法價值觀

1、在試驗中，培育其視察、分析、歸納實力，敬重事實的科學探究精神。

2、樂觀參與視察和試驗，細致探討體驗探究自然規(guī)律的艱辛和喜悅。

教學重難點

【教學重點】

彈力概念的建立、彈力產(chǎn)生的條件、彈力方向的確定。

【教學難點】

彈力方向的確定。

教學過程

【教學過程】

引入新課

視頻播放：彎曲的竹竿使水中的木塊發(fā)生運動、拉弓射箭等情景。讓學生試著回答以上動作的完成有什么共同特點

新課教學

一.彈力的產(chǎn)生

動畫模擬彎曲的竹竿使水中的木塊發(fā)生運動、拉弓射箭等:同學們視察動作的完成，總結什么是形變

形變：物體在力的作用下發(fā)生的形態(tài)或體積變更

學生自己動手試驗拉橡皮筋：

(1)彈性形變：能復原原來形態(tài)的形變。

(2)塑性形變：不能復原原來形態(tài)的形變

(3)彈性限度：形變超過肯定限度,物體形態(tài)將不能完全復原，這個限度叫做彈性限度.

[探討與溝通]我用力推墻或壓桌面，那么墻和桌面也會發(fā)生形變嗎?

動畫模擬微小形變試驗：①按壓桌面②擠壓玻璃瓶。讓學生自習視察，試驗說明白什么問題。

學生回答后老師總結：

(4)一切物體在力的作用下都會發(fā)生形變，只不過一些物體比較堅硬，雖發(fā)生形變，但形變量很小，眼睛根本視察不到它的形變。

[猜想]：物體發(fā)生彈性形變后要復原原狀，對與它接觸的物體會產(chǎn)生什么呢?

感受分析

師：我們現(xiàn)在一起來進行下面的操作：用手扯住橡皮筋的兩端，在彈性限度范圍內拉橡皮筋，使其發(fā)生形變。在操作的同時，專心體會一下手與彈簧或橡皮筋之間的相互作用。

師：依據(jù)力的定義，我們知道彈簧與左右手之間有力的作用，那同學們知道彈簧對左手的力是向哪個方向的?對右手的力又是向哪個方向的?

生：對左手的力向右手方向，對右手的力向左手方向。

師：為什么是這樣的方向呢?

生：我想是因為物體發(fā)生彈性形變后，由于要復原原狀而把兩手向中間扯。

綜上：橡皮筋形變要復原原狀而對與之接觸的物體產(chǎn)生的力的作用叫做彈力。

2、彈力：發(fā)生彈性形變的物體由于要復原原來的形態(tài)，對與它接觸的物體會發(fā)生力的作用，這種力叫做彈力

回顧起先時課件展示情景：讓學生分析并總結彈力產(chǎn)生的條件。

3、彈力產(chǎn)生的條件：

(1)、兩物體相互接觸。(接觸力)(2)、接觸處產(chǎn)生彈性形變。

二.幾種常見的彈力及方向

1、支持力和壓力的方向：垂直于接觸面

(1)、平面與平面接觸

例題1：分析A受到的彈力(A均處于靜止狀態(tài))

(2)、點與面接觸

例2：分析物體A受到的彈力(A均處于靜止狀態(tài))

(3)、曲面與曲面接觸

例3：分析球A所受到的彈力

2、繩的拉力方向：沿著繩而指向繩收縮的方向。

三.胡克定律

彈力的大小跟形變的大小有關，形變越大，彈力越大，形變消逝，彈力隨著消逝。

課后習題

布置作業(yè)

開放式問題(視頻播放：撐桿跳高、跳水);

提出問題：通過本節(jié)內容的學習，請同學們開放式地探討

①從形變與彈力學問去思索，撐桿跳高運動員跳得這么高的主要緣由是什么?

②跳水運動員在空中滯空時間主要由哪方面確定?

板書

板書設計

彈力

1、形變

(1)概念：物體的形態(tài)或體積變更

(2)分類：彈性形變;塑性形變

2、彈力

(1)定義：發(fā)生彈性形變的物體由于要復原原來的形態(tài)，對與它接觸的物體會發(fā)生力的作用，這種力叫做彈力

(2)產(chǎn)生的條件：兩物體相互接觸、接觸處產(chǎn)生彈性形變。

(3)彈力的方向：支持力和壓力的方向：垂直于接觸面;繩的拉力方向沿著繩而指向繩收縮的方向。

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一、教學任務分析

勻速圓周運動是繼直線運動后學習的第一個曲線運動，是對如何描述和探討比直線運動困難的運動的拓展，是力與運動關系學問的進一步延長，也是以后學習其他更困難曲線運動(平拋運動、單擺的簡諧振動等)的基礎。

學習勻速圓周運動須要以勻速直線運動、牛頓運動定律等學問為基礎。

從視察生活與試驗中的現(xiàn)象入手，使學生知道物體做曲線運動的條件，歸納相識到勻速圓周運動是最基本、最簡潔的圓周運動，體會建立志向模型的科學探討方法。

通過設置情境，使學生感受圓周運動快慢不同的狀況，相識到須要引入描述圓周運動快慢的物理量，再通過與勻速直線運動的類比和多媒體動畫的協(xié)助，學習線速度與角速度的概念。

通過小組探討、試驗探究、相互溝通等方式，創(chuàng)設平臺，讓學生依據(jù)本節(jié)課所學的學問，對幾個實際問題進行探討分析，調動學生學習的情感，學會合作與溝通，養(yǎng)成嚴謹務實的科學品質。

通過生活實例，相識圓周運動在生活中是普遍存在的，學習和探討圓周運動是特別必要和特別重要的，激發(fā)學習熱忱和愛好。

二、教學目標

1、學問與技能

(1)知道物體做曲線運動的條件。

(2)知道圓周運動;理解勻速圓周運動。

(3)理解線速度和角速度。

(4)會在實際問題中計算線速度和角速度的大小并推斷線速度的方向。

2、過程與方法

(1)通過對勻速圓周運動概念的形成過程，相識建立志向模型的物理方法。

(2)通過學習勻速圓周運動的定義和線速度、角速度的定義，相識類比方法的運用。

3、看法、情感與價值觀

(1)從生活實例相識圓周運動的普遍性和探討圓周運動的必要性，激發(fā)學習愛好和求知欲。

(2)通過共同探討、相互溝通的學習過程，懂得合作、溝通對于學習的重要作用，在活動中樂于與人合作，敬重同學的見解，擅長與人溝通。

三、教學重點難點

重點：

(1)勻速圓周運動概念。

(2)用線速度、角速度描述圓周運動的快慢。

難點：理解線速度方向是圓弧上各點的切線方向。

四、教學資源

1、器材：壁掛式鐘，回力玩具小車，邊緣帶孔的旋轉圓盤，玻璃板，建筑用黃沙，乒乓球，斜面，刻度尺，帶有細繩連接的小球。

2、課件：flash課件——演示同樣時間內，兩個運動所經(jīng)過的弧長不同的勻速圓周運動;——演示同樣時間內，兩個運動半徑所轉過角度不同的勻速圓周運動。

3、錄像：三環(huán)過山車運動過程。

五、教學設計思路

本設計包括物體做曲線運動的條件、勻速圓周運動、線速度與角速度三部分內容。

本設計的基本思路是：以錄像和試驗為基礎，通過分析得出物體做曲線運動的條件;通過視察對比歸納出勻速圓周的特征;以情景激疑相識對勻速圓周運動快慢的不同描述，引入線速度與角速度概念;通過探討、釋疑、活動、溝通等方式，鞏固所學學問，運用所學學問解決實際問題。

本設計要突出的重點是：勻速圓周運動概念和線速度、角速度概念。方法是：通過對鐘表指針和過山車兩類圓周運動的視察對比，歸納出勻速圓周運動的特征;設置地月對話的情景，引入對勻速圓周運動快慢的描述;再通過多媒體動畫協(xié)助，并與勻速直線運動進行類比得出勻速圓周運動的概念和線速度、角速度的概念。

本設計要突破的難點是：線速度的方向。方法是：通過視察做圓周運動的小球沿切線飛出，以及由旋轉轉盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布這兩個演示試驗，直觀顯示得出。

本設計強調以視頻、試驗、動畫為線索，留意刺激學生的感官，強調學生的體驗和感受，化抽象思維為形象思維，概念和規(guī)律的教學體現(xiàn)“建?！?、“類比”等物理方法，學生的活動以探討、溝通、試驗探究為主，涉及的問題聯(lián)系生活實際，貼近學生生活，強調對學習價值和意義的感悟。

完成本設計的內容約需2課時。

六、教學流程

1、教學流程圖

2、流程圖說明

情境I錄像，演示，設問1

播放錄像：三環(huán)過山車，讓學生看到物體的運動有直線和曲線。

演示：讓學生向正在做直線運動的乒乓球用力吹氣，體驗球在什么狀況下將做曲線運動。

設問1：物體在什么狀況下將做曲線運動?

情境II視察、對比，設問2

視察、對比鐘表指針和過山車這兩類圓周運動。

設問2：以上兩類圓周運動有什么不同?鐘表指針所做的圓周運動有什么共同特征?建立勻速圓周運動的概念。

情境III演示，動畫

情景：月、地快慢之爭。

多媒體動畫：演示同樣時間內兩個運動所經(jīng)過的弧長不同的勻速圓周運動，比較得出線速度表達式。

演示1：用細繩捆著小球在水平面內做圓周運動，突然松開繩的一端，看到小球沿著圓弧切線方向運動。

演示2：通過實物投影演示旋轉的轉盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布，顯示線速度的方向。

情景：變換教室內電風扇的變速檔，看到圓周運動轉動快慢的不同狀況，引入角速度概念。

多媒體動畫：演示同樣時間內兩個運動半徑所轉過角度不同的勻速圓周運動，比較得出角速度表達式。

活動探討、試驗、溝通、小結。

識別：請同學們說說生活中有哪些圓周運動可以看作是勻速圓周運動。了解學生對勻速圓周運動的理解以及是否具有建模實力。

視察分析：磁帶、涂改修正帶、自行車鏈條等傳動設備中，兩輪軸邊緣各點的線速度有何關系。了解對線速度概念的理解狀況。

算一算：計算壁掛鐘的時針、分針、秒針針尖的線速度大小和它們角速度的倍數(shù)關系。了解能否通過實際測量獲得有用數(shù)據(jù)，敏捷運用線速度的公式和角速度公式解決實際問題。

小試驗：供應回力玩具小車，玻璃板，建筑用黃沙，通過對試驗的視察說明汽車車輪的擋泥板應安裝在什么位置合適，了解對線速度方向的駕馭狀況。

釋疑：評判地球與月亮之爭。

小結：幻燈片小結。

3、教學主要環(huán)節(jié)本設計可分為四個主要的教學環(huán)節(jié)：

第一環(huán)節(jié)，通過播放錄像和演示，歸納物體做曲線運動的條件。

其次環(huán)節(jié)，通過視察對比，建立志向模型，歸納勻速圓周運動特征，類比勻速直線運動得出勻速圓周運動概念。

第三環(huán)節(jié)，以情景激疑引入用線速度、角速度描述圓周運動，借助多媒體動畫，類比勻速直線運動得出線速度、角速度定義和公式。

第四環(huán)節(jié)，以學生活動為中心，針對幾個實際問題開展探討、探究、溝通，深化對本節(jié)課學問的理解和應用。

七、教案示例

第一環(huán)節(jié)物體做曲線運動的條件

[創(chuàng)設情景]播放錄像：森林公園三環(huán)過山車的運動。

[提出問題]1、請同學們說說過山車都做了哪些不同性質的運動?(勻速直線運動、勻加速直線運動、勻減速直線運動、曲線運動、圓周運動等)

2、什么條件下物體將做曲線運動?

[演示]讓乒乓球從斜面上滾下到達水平桌面上做直線運動，請一個同學向著與球運動不全都的方向用力吹球，視察球的運動軌跡有何變更?

[結論]當物體受到的合力與速度方向不在一條直線上時，物體就做曲線運動。

[引言]運動軌跡是圓的曲線運動叫做圓周運動，下面我們就從圓周運動起先學習如何對曲線運動進行探討。

其次環(huán)節(jié)勻速圓周運動的概念

[視察探討]鐘表的時針、分針、秒針的圓周運動有什么共同的特征?它們與過山車的圓周運動有什么不同?

(鐘表的時針、分針、秒針的圓周運動，它們的共同特征是勻速轉動的，而過山車的圓周運動列車的速度大小是不斷變更的)

[提出問題]怎樣給勻速圓周運動下定義呢?(引導學生類比勻速直線運動定義勻速圓周運動)

[結論]質點在任何相同時間內，所通過的弧長都相等的圓周運動叫做勻速圓周運動。

勻速圓周運動是最基本最簡潔的圓周運動，它是一種志向化的物理模型。

[引言]我們如何對圓周運動進行探討呢?

第三環(huán)節(jié)線速度、角速度概念

[創(chuàng)設情景]地、月快慢之爭

地球：我繞太陽運動1秒走29.79千米，你繞我1秒才走1.02千米，你太慢了!

月亮：你一年才繞一圈，我28天就繞一圈，你才慢呢!

[提出問題]怎樣定義描述圓周運動快慢的物理量?(引導學生與勻速直線運動的速度類比)多媒體動畫：演示同樣時間內，兩個運動所經(jīng)過的弧長不同的勻速圓周運動;

[結論]線速度定義：質點經(jīng)過的圓弧長度s與所用時間t的比值，叫做圓周運動的線速度。