高中物理圆周运动讲义(精选14篇)
高中物理圆周运动讲义 篇1
高中物理《圆周运动》课件
一、教材分析
本节内容选自人教版物理必修2第五章第4节。本节主要介绍了圆周运动的线速度和角速度的概念及两者的关系;学生前面已经学习了曲线运动,抛体运动以及平抛运动的规律,为本节课的学习做了很好的铺垫;而本节课作为对特殊曲线运动的进一步深入学习,也为以后继续学习向心力、向心加速度和生活中的圆周运动物理打下很好的基础,在教材中有着承上启下的作用;因此,学好本节课具有重要的意义。本节课是从运动学的角度来研究匀速圆周运动 ,围绕着如何描述匀速圆周运动的快慢展开,通过探究理清各个物理量的相互关系,并使学生能在具体的问题中加以应用。
(过渡句)知道了教材特点,我们再来了解一下学生特点。也就是我说课的第二部分:学情分析。
二、学情分析
学生虽然已经具备了较为完备的直线运动的知识和曲线运动的.初步知识,并学会了用比值定义法描述匀速直线运动的快慢,尽管如此,但由于匀速圆周运动的特殊性和复杂性以及学生认知水平的差异,本节课的内容对学生来讲仍然是一个不小的台阶。
(过渡句)基于以上的教材特点和学生特点,我制定了如下的教学目标,力图把传授知识、渗透学习方法以及培养兴趣和能力有机的融合在一起,达到最好的教学效果。
三、教学目标
【知识与技能】
知道描述圆周运动快慢的两个物理量——线速度、角速度,会推导二者之间的关系。
【过程与方法】
通过对传动模型的应用,对线速度、角速度之间的关系有更加深入的了解,提高分析能力和抽象思维能力。
【情感态度与价值观】
在思考中体会物理学科严谨的逻辑关系,提高分析归纳能力,养成严谨科学的学习习惯。
(过渡句)基于这样的教学目标,要上好一堂课,还要明确分析教学的重难点。
四、教学重难点
【重点】
线速度、角速度的概念。
【难点】
1.二者关系的推导过程;
2. 对匀速圆周运动是变速运动的理解。
(过渡句)说完了教学重难点,下面我将着重谈谈本堂课的教学过程。
五、教学过程
首先是导入环节:
在这个环节中,我将展示生活中的一些运动,如摩天轮、脱水桶等,引导学生找相似点:运动轨迹是一些圆,从而引出,这种轨迹为圆周的运动叫做圆周运动——引出课题。
接下来,我会顺势让学生再例举生活中的圆周运动,然后提出问题,直线运动我们用单位时间内的位移来描述物体的运动快慢,那么对于圆周运动又如何描述它们的运动快慢呢?
【意图:这个问题我采用类比的方式去提问,一方面让学生回顾前面学过的直线运动,另一方面让学生带着问题去思考二者的不同,有效的启发了学生的思维,很顺利的过渡到了接下来要讲的线速度和角速度。】
学习线速度的概念时,我会用flash配合实物电风扇的页片,让学生观察当用手缓慢拨动页片转动时,页片上分别标记的红、蓝两种与圆心距离不等的点的运动情况,哪个快那个慢。学生可以讨论发现相同的时间里,通过的弧长长的点运动得快。于是我们就可以用二者的比值来表示线速度的大小,而且我会引导学生去发现,当时间t足够小的时候,所对于的弧长也非常短,接近于圆弧上的一个点,因此线速度是瞬时速度,它的方向也就是在圆周各点的切线方向。另外还需让学生讨论交流“匀速圆周运动”中“匀速”的含义。【意图:这是本堂课的一个难点,学生很容于将这里的匀速理解为速度不变。所以在这里我会再次强调速度的矢量性,它既有大小也有方向,这里的“匀速”其实是指“匀速率”,线速度大小不变,但是线速度的方向在时刻改变。】
接下来在学习角速度的概念时,应向学生说明这个概念是根据匀速圆周运动的特点和描述运动的需要而引入的,即物体做匀速圆周运动时,每通过一段弧长都与转过一定的圆心角相对应,因而物体沿圆周转动的快慢也可以用转过的圆心角与时间比值来描述,由此引入角速度的概念。但是在讲述角速度的概念时,不需要向学生强调角速度的矢量性。因为这个会在大学学习刚体力学的时候才学,需要用右手螺旋定则确定。
明确了两个概念之后,本堂课的一大重点就解决了,而依据教学目标,以及学生在学习过程和实际操作中暴露出的问题,如何去推导线速度、角速度之间的数学关系又是本堂课的又一难点。在这里我将带领学生去回顾数学中的表达式,然后让学生自己动手推导。
接下来在巩固提升环节,我将让学生观察自行车传动结构示意图中的大齿轮、小齿轮、后轮三个部分的转动,分析A、B、C三个点线速度、角速度的关系。【意图:这是高中阶段比较典型额皮带传动问题,关键是要让学生明确两种情况下v和ω的关系:同轴、共线,在此基础上可以再提升难度:当三个轮子一起转的时候,又如何比较快慢,这样问题的设置层层深入,有梯度性,也符合学生的认知规律】
最后是小结作业环节,我将提出如下问题:除了线速度、角速度,还有一些可以用来描述快慢的物理量,如周期T、频率f,他们之间的关系又如何?可以让学生自己尝试推导这些物理量之间的关系。
高中物理圆周运动讲义 篇2
1.用类比法推测弹性势能
教材(第60 页)这样表述:“在探究弹性势能表达式时,可以参考对重力势能的讨论,……重力势能与物体被举起的高度h有关,所以弹性势能很可能与弹簧被拉伸的长度l有关。”[1]显然,教材力图引导学生把弹性势能与重力势能进行类比,从重力势能与物体被举起的高度h有关,类比得出弹性势能可能与弹簧被拉伸的长度l有关。然而,教学中把弹性势能与重力势能进行类比是否恰当值得商榷。类比是人类认知方式之一,类比认知的关键在于学习者只有对已知事物和未知事物存在相似性有所认识,才能根据已知事物的属性特征,类比得出未知事物可能具备的属性特征。事实上,弹性势能是学生首次接触的概念,并不了解弹性势能跟以前学过的重力势能是否存在相似,因此也就不可能按照教材的引导,把重力势能跟弹性势能进行类比,从而得出弹性势能可能与弹簧被拉伸的长度l有关。显然,教材引导学生用类比法推测弹性势能由哪些因素决定,会因学生缺乏双方相似性的认知而不能展开类比。
2.判断动能表达式的依据
教材(第72页)这样表述:“从这个式子可以看出,很可能是一个具有特定意义的物理量,因为这个量在过程终了与过程开始的差,正好等于外力对物体所做的功,所以应该就是我们寻找的动能表达式。”[1]这段关于动能表达式的判断比较模糊。原因在于教材所说的“因为这个量在过程终了与过程开始的差,正好等于外力对物体所做的功”只是阐述了功能关系,而究竟是什么能,还应该从表达式的物理量构成和单位来判断:其一,中包含了动能因子m和v;其二,当m单位取“kg”,v单位取“m/s”时,推得的单位是“J”,与能量单位相符。所以是动能2表达式。总之,单纯从功能关系出发不可能作出确切的判断。
3.预设机械能守恒定律研究的前提
教材在研究机械能守恒定律时(第76 页)这样表述:“动能与势能的相互转化是否存在某种定量关系?这里以动能与重力势能的相互转化为例,讨论这个问题。我们讨论物体只受重力的情况。”[1]教材显然把“我们讨论物体只受重力的情况”作为研究机械能守恒定律的前提。然而这是不妥的,原因在于这个前提的出现割断了与教材演示实验的联系。教材在研究机械能守恒定律一开始,就已经设置了细线悬挂的小球在竖直平面内摆动的演示实验。对实验进行分析可得到:(1)小球受重力、拉力以及空气阻力的作用。(2)只有重力与空气阻力对小球做了功,重力做功使小球的动能与重力势能发生转化,空气阻力做功使小球的机械能转化为内能。(3)据此可以提出这样的推断:只有重力做功时物体的机械能守恒。这个推断是否正确,无疑就是接下来要通过理论推导来论证解决的问题。然而教材却声明“我们讨论物体只受重力的情况”,这显得有些突兀,使得演示实验分析与推断论证的衔接失去连贯性。
二、修改建议
第一, 采用实验方法探究影响弹性势能大小的因素。如图1 所示,用小木块A压缩一端固定的弹簧,放手后因弹力做功小木块被推出一段距离,弹簧压缩量越大,小木块被推出的距离越大,利用功能关系分析可得弹簧压缩量越大,弹性势能就越大;改用劲度系数不同的弹簧再次进行实验,分析可得弹簧劲度系数越大,弹性势能就越大。此实验所用器材简单,操作便捷,可在较短时间内判断得出:影响弹性势能大小的因素是弹簧的形变量x和弹簧劲度系数k。
第二,判断是否就是动能,教材应增加相应的提示,如“可以从表达式的物理量构成和单位来判断”,以此引导学生进行思考并做出确切的判断,加深对动能表达式的理解。
第三,把教材中“我们讨论物体只受重力的情况”这句话,改为论证实验推断的表述。如:“通过演示实验分析我们得到这样的推断:在只有重力做功情况下,物体的机械能守恒。这个推断是否正确,可以从理论上进行论证。”如此表述使演示实验与推断论证保持了研究思路的连贯性,同时也提高了教材的可读性。
摘要:在人教版高中物理教材必修2“机械运动”一章中,部分内容的表述存在不妥之处,本文在教材分析的基础上,对教材表述的不妥之处提出修改建议。
关键词:机械运动,教材分析,修改建议
参考文献
高中物理圆周运动讲义 篇3
关键词 机械运动 教材分析 修改建议
一、教材分析
1.用类比法推测弹性势能
教材(第60页)这样表述:“在探究弹性势能表达式时,可以参考对重力势能的讨论,……重力势能与物体被举起的高度h有关,所以弹性势能很可能与弹簧被拉伸的长度l有关。”[1]显然,教材力图引导学生把弹性势能与重力势能进行类比,从重力势能与物体被举起的高度h有关,类比得出弹性势能可能与弹簧被拉伸的长度l有关。然而,教学中把弹性势能与重力势能进行类比是否恰当值得商榷。类比是人类认知方式之一,类比认知的关键在于学习者只有对已知事物和未知事物存在相似性有所认识,才能根据已知事物的属性特征,类比得出未知事物可能具备的属性特征。事实上,弹性势能是学生首次接触的概念,并不了解弹性势能跟以前学过的重力势能是否存在相似,因此也就不可能按照教材的引导,把重力势能跟弹性势能进行类比,从而得出弹性势能可能与弹簧被拉伸的长度l有关。显然,教材引导学生用类比法推测弹性势能由哪些因素决定,会因学生缺乏双方相似性的认知而不能展开类比。
2.判断动能表达式的依据
教材(第72页)这样表述:“w=1/2mv22-1/2mv12从这个式子可以看出,1/2mv2很可能是一个具有特定意义的物理量,因为这个量在过程终了与过程开始的差,正好等于外力对物体所做的功,所以1/2mv2应该就是我们寻找的动能表达式 。”[1]这段关于动能表达式的判断比较模糊。原因在于教材所说的“因为这个量在过程终了与过程开始的差,正好等于外力对物体所做的功”只是阐述了功能关系,而“1/2mv2”究竟是什么能,还应该从表达式的物理量构成和单位来判断:其一,1/2mv2中包含了动能因子m和v;其二,当m单位取“kg”,v单位取“m/s”时,推得1/2mv2的单位是“J”,与能量单位相符。所以1/2mv2是动能表达式。总之,单纯从功能关系出发不可能作出确切的判断。
3.预设机械能守恒定律研究的前提
教材在研究机械能守恒定律时(第76页)这样表述:“动能与势能的相互转化是否存在某种定量关系?这里以动能与重力势能的相互转化为例,讨论这个问题。我们讨论物体只受重力的情况。”[1]教材显然把“我们讨论物体只受重力的情况”作为研究机械能守恒定律的前提。然而这是不妥的,原因在于这个前提的出现割断了与教材演示实验的联系。教材在研究机械能守恒定律一开始,就已经设置了细线悬挂的小球在竖直平面内摆动的演示实验。对实验进行分析可得到:(1)小球受重力、拉力以及空气阻力的作用。(2)只有重力与空气阻力对小球做了功,重力做功使小球的动能与重力势能发生转化,空气阻力做功使小球的机械能转化为内能。(3)据此可以提出这样的推断:只有重力做功时物体的机械能守恒。这个推断是否正确,无疑就是接下来要通过理论推导来论证解决的问题。然而教材却声明“我们讨论物体只受重力的情况”,这显得有些突兀,使得演示实验分析与推断论证的衔接失去连贯性。
二、修改建议
第一,采用实验方法探究影响弹性势能大小的因素。如图1所示,用小木块A压缩一端固定的弹簧,放手后因弹力做功小木块被推出一段距离,弹簧压缩量越大,小木块被推出的距离越大,利用功能关系分析可得弹簧压缩量越大,弹性势能就越大;改用劲度系数不同的弹簧再次进行实验,分析可得弹簧劲度系数越大,弹性势能就越大。此实验所用器材简单,操作便捷,可在较短时间内判断得出:影响弹性势能大小的因素是弹簧的形变量x和弹簧劲度系数k。
第二,判断1/2mv2是否就是动能,教材应增加相应的提示,如“可以从表达式的物理量构成和单位来判断”,以此引导学生进行思考并做出确切的判断,加深对动能表达式的理解。
第三,把教材中“我们讨论物体只受重力的情况”这句话,改为论证实验推断的表述。如:“通过演示实验分析我们得到这样的推断:在只有重力做功情况下,物体的机械能守恒。这个推断是否正确,可以从理论上进行论证。”如此表述使演示实验与推断论证保持了研究思路的连贯性,同时也提高了教材的可读性。
参考文献
[1] 普通高中课程标准实验教科书《物理》(必2)[M].北京:人民教育出版社,2010.
高中物理行星的运动教案 篇4
?1.了解地心说和日心说两种不同的观点
?2.知道开普勒对行星运动的描述
教学重点:知道开普勒对行星的描述
教学过程:
?引入:在前面我们学习了力和运动,并且讲述了力和运动的关系:动力学。介绍了几种常见的物体运动,本章将介绍一种新的力-------万有引力和一种新的运动实例--------行星的运动。
一 地心说与日心说
?1.让同学自己阅读,找出地心说和日心说的观点:
地心说:认为地球是宇宙的中心。地球的静止不动的,太阳、月亮以及其它行星都绕地球运动。
日心说:认为太阳是静止不动的,地球和其它行星都绕太阳动动
?2.为什么地心说会统治人们很久时间。
?3.古人是如何看待天体的运动:
古人认为天体的运动是最完美、和谐的匀速圆周运动。
?4.谁首先对天体的匀速圆周运动的观点提出怀疑:开普勒
二 开普勒三定律
?开普勒通过四年多的刻苦计算,先后否定了十九种设想,最后了发现星运行的轨道不是圆,而是椭圆。并得出了开普勒两条定律:
?开普勒第一定律:所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动,太阳是在这些椭圆的一个焦点上。
?开普勒第二定律:太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积
?如图:如果时间间隔相等,即t2-t1=t4-t3那么面积A=面积B
?开普勒第三定律:所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等。
高中物理各种运动性质特点总结 篇5
一、直线运动
1、匀速直线运动:
定义:物体做直线运动,如果在任何相等的时间内经过的位移都相等,则这个物体的运动就叫做匀速直线运动。
特点:速度大小和方向都不变,轨迹是直线。如小球在光滑水平面上滚动(看为质点)。条件:所受和外力为零。
2、匀变速直线运动
定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。
特点:加速度不变,速度均匀改变,轨迹是直线。如自由落体运动。
条件:所受合外力不变,且与初速度方向在一条直线上。
3、变加速直线运动
定义:沿着一条直线,且加速度随时间改变的运动,叫变加速直线运动。
特点:加速度不恒定,但始终在一条直线上,速度不均匀改变,轨迹是直线。如水平光滑平面上,一弹簧连一小球,做往复运动。
条件:所受合外力随时间改变,且始终与速度方向在一条直线上。
实例:
1、自由落体
定义:只在重力作用下从静止开始下落的运动。
性质:匀变速直线运动
特点:只受重力,加速度恒为g,初速度为0。
2、上抛运动
性质:匀变速直线运动,(整个过程匀减速)
特点:只受重力,加速度恒为g,初速度竖直向上。
3、下抛运动
性质:匀变速直线运动,(整个过程匀加速)
特点:只受重力,加速度恒为g,初速度竖直向下。
二、曲线运动
1、曲线运动
定义:物体运动轨迹是曲线的运动,称为“曲线运动”。
特点:轨迹是曲线,速度必然改变,是变速运动。
条件:合外力和速度方向不在一条直线上。
实例:
1、平抛运动(斜抛)
定义:物体以一定的初速度沿水平方向(斜向上或斜向下)抛出,如果物体仅受重力作用,这样的运动叫做平抛运动(斜抛运动)。
性质:匀变速曲线运动,这样去理解:是匀变速运动,因为加速度不变,是变速运动,因为是曲线运动。
特点:只受重力,加速度恒为g,初速度水平(斜向上或斜向下)。
2、匀速圆周运动
定义: 质点沿圆周运动,如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等,匀速圆周运动,这种运动就叫做“匀速圆周运动”。
性质:变加速曲线运动,这样去理解:是变加速运动,因为加速度方向在变,是变速运动,因为是曲线运动(匀速指的是匀速率)。
条件:1.具有初速度。
高中物理圆周运动讲义 篇6
●教学目标:
1.知识与技能:
(1) 知道平抛运动的特点:具有水平初速度, 只在竖直方向受重力作用, 运动轨迹是抛物线。
(2) 理解平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动, 并且这两个运动互不影响。
2.过程与方法:
让学生在平抛运动规律的探究过程中深刻理解运动的合成和分解, 体会等效思想在物理学中的重要应用。
3.情感、态度与价值观:
(1) 训练逻辑推理能力, 分析综合能力, 以及培养学生解决实际问题的能力。
(2) 采用多媒体, 培养学生学习的兴趣;通过课堂讨论, 培养学生的团队精神。
●教学重点和难点:
(1) 教学重点:平抛运动规律的探究过程。
(2) 教学难点:平抛运动的研究方法——可以用两个简单的直线运动来等效替代。
教学用具:平抛竖落仪、自制投影片、电脑、多媒体课件、自制教具等。
●课型:新授课
●主要教法:留迹法, 实验探究法, 讲解法, 理论分析法。
●学情分析 (略)
●教学设计思路:
板块1:创造情景, 留迹引入。
板块2:师生互动, 理论分析。
板块3:引导启发, 实验探究。
板块4:得出结论, 总结提升。
●设计特色:
(1) 平抛运动是一个教学难点, 我利用磁性板将小球的轨迹留下, 让学生有一个感性认识。
(2) 利用自制的教具对教材进行再加工, 把平抛运动的特征和轨迹部分的教学结合起来进行, 使得课堂教学有“一气呵成”之感。
(3) 多媒体“请你来当飞行员”的课件, 让学生能够上来动手做, 突出了学生的主体地位, 激发了学生的兴趣, 引发学生思考, 达到了学习的目的。在整节课中, 教师始终以服务学生为中心, 没有生硬的说教, 只有生动传神的启发。
●教学过程:
教学设计点评:
《平抛物体的运动》是高中物理第一册第五章第三节的内容, 是学生第一次遇到物体做曲线运动的实际模型。其教学重点是对平抛运动规律的探究, 教学难点是平抛运动的研究方法, 即运动的分解。具体讲就是用两个简单的直线运动来等效替代曲线运动。下面对这节课进行简要分析:
一、设计线索清晰
这节课由四个板块构成, 创造情景, 留迹引入;师生互动, 理论分析;引导启发, 实验探究;得出结论, 总结提升。
首先, 通过与学生一起观察小铁球水平抛出后, 沿磁性板留下的痕迹引入课题, 激发学生的求知欲;接着师生共同探讨, 采用运动的分解方法对运动轨迹进行分析和理论探究;然后, 分组实验让学生体验感知两个分运动, 描点划线并进行简单计算, 与前面的理论推导相呼应;之后, 回到教科书中的频闪照片, 播放视频, 进一步体会更加精确的测量方法。最后, 师生共同找到平抛物体的运动规律。
二、设计特色明显
第一, 实验探究:这节课在实验上的设计有多处突破, 例如:开始的磁性材料留迹试验, 演示效果明显, 使用的器材是儿童习字的磁性写字板, 实验材料来源于身边, 通过这样的演示实验, 学生可以清晰地看到, 小球运动的径迹不是直线, 而是一条曲线, 激发了学生的求知欲, 有助于学生的观察思考能力的培养。又如, 教师自制的学生分组实验器材, 设计巧妙、取材简单、易操作、便于测量, 有助于学生对平抛物体两个分运动的进一步理解。同时在分组实验中, 学生之间的沟通与交流, 是潜移默化的情感教育, 学生在交流中逐渐学会如何与同伴沟通与交流, 对学生动手动脑学物理的学习习惯养成也是一种渗透, 更重要的是学生对科学探究的七要素加深了理解。
第二, 方法渗透:物理学教育的根本在于方法教育。等效方法是物理学研究的重要方法之一, 对于平抛物体运动的情景, 采用怎样的方法进行分析与研究, 是这节课隐性教育的重要内容, 教师通过细致的设计, 师生共同运用前一节课刚刚学习的《运动的合成和分解》研究方法, 润物细无声的对平抛物体的运动进行研究分析, 等效的思想, 化复杂为简单的思想, 点点雨露, 滋润着学生的心田。同时也营造了宽松民主的课堂氛围。真正体现了以学生为主体的新课改理念。突出了学生的主体地位, 在最大程度上激发了学生的兴趣, 引发学生思考, 达到了学习的目的。在整节课中, 教师始终是以服务学生为中心, 没有生硬的说教, 只有生动传神启发和引导。
思维方法是解决物理问题的灵魂, 是物理教学的根本;亲自实践参与体验知识的发现过程是培养学生能力的关键, 离开了思维方法和实践活动, 物理教学就成了无源之水、无本之木。
高中物理圆周运动讲义 篇7
一、由教学内容和教学对象促成的教学方法
圆周运动一课以概念学习为主要知识目标,但在教学中帮助学生经历从感性认识现象到理性分析规律的过程显的更为重要。为使学生能够更好的体会这一过程,最终掌握科学分析圆周运动实例的方法,相关物理现象的展示非常重要。教材提供了包括砂轮、雨伞、飞天轮等多个实例来向学生展示丰富多彩的圆周运动。由于不清楚学生的具体情况,不了解他们对生活中圆周运动的认识程度有多深,所以我放弃了这些多样但却彼此孤立的物理模型,转而通过一个以旋转木马为核心实例,创设出一系列物理情境的方式来引导学生的观想,推动课堂教学的展开。
很多学生体验过旋转木马这个游乐项目,同时它也在生活和影视作品中频繁出现,是一个被人们所熟悉的圆周运动实例。这降低了学生观察和理解的难度。同时为了在课堂上更为清晰的展示,我制作了一个简易的模型(图1),并以此为基础帮助学生逐步创设物理情境,领会知识要点。圆周运动一节中的知识主要分为线速度、角速度、连动装置三部分。与此对应,课堂物理情境也分为三步展开。
第一步感受木马的奔驰。让学生通过回忆来谈谈乘坐旋转木马上内外两侧木马中的哪个能给人更强烈的奔驰感觉。结合实物模型中的外侧a马和内侧b马的演示,以哪个移动较快这一问题来引导学生理解线速度的相关概念。
第二步讨论木马的超越。
在第一步中外侧的a马线速度更大的结论上进一步以a马能否超越b马为核心问题,激发学生讨论,促进学生发现转动问题的特殊性,总结并理解角速度的相关概念。
第三步木马底盘如何运动。通过底盘橡皮绳连动装置的演示,引导学生运动线速度和角速度的知识对连动装置运行特点进行讨论,揭示其线速度与角速度关联特点。
事实上将三部分知识点依托于同一个情境不是简单的拼凑,而是逐步递进,形成一个连贯的、系统的思维流程。从而让学生更深刻的理解旋转木马的运动特点,做到一理通而万事明,并最终掌握圆周运动的规律。
二、发展的情境引导高涨的热情
爱因斯坦曾经说过:当科学结论以完成的形式出现在大众面前时,他们是不会感受到探索的喜悦的。反而言之,当我们帮助学生经历这样一个过程后,他们就会体会到思想的深刻和科学的魅力,从而爆发出不一样的热情。展示课结束后与学生的交流使我有两点印象深刻。
首先是学生思考的热情。在引出角速度的超越问题讨论中,出现了观点的碰撞。有同学认为外侧马从二维坐标的角度来看可以在短时间内实现超越。这种不同角度对超越一词的理解反映了学生一种内在的积极自主思考的意愿,无疑会加深学生对相关知识的理解。
其次是学生应用知识的热情。关于线速度方向问题,我在教学设计中是以对比瞬时速度方向的方法来得到沿切线方向这一结论的。有同学据此对教材中的砂轮模型中火花散射的现象提出质疑,提出不少火花并未严格按理论中的切线方向飞出。对于学生观察和运用理论知识热情感到惊讶的同时我也深刻认识到了他们在情境中积极感受获取体验的主动性是真实存在的。
虽然学生提出的有些问题看似简单,对解题可能也没有帮助,但这些都是他们思考的结果,也正是这样的思考会促进他们在课堂外继续认识和了解物理世界。
三、关于情境创设的一些认识
情境认知理论认为知识具有情境性。这一点在本课的这个教学设计方案中得到了充分体现。从概念的引出到讨论的激发,再到规律的推导均依托于物理情境的发展来揭示和进行。这些情境的创设体现出了以下一些特点。
1.静不如动
教材中使用图片来举出圆周运动的实例。但静态图片在向学生展示事物发展过程时不够全面。比如静态图片展示圆周运动时很难具体表现出物体绕圆心转动的具体特点。所以在条件允许时,课堂上最好能有动态的现象演示,可以帮助学生更好的创设出准确的情境。
2.假不如真
圆周运动的物体很常见,但作为知识规律的载体,往往需要学生更全面的从不同角度观察和分析。所以在课堂上展现一个真实生动的模型非常重要。从这一点上讲演示实验的效果要好于视频动画,更好于图片展示。
3.繁不如简
圆周运动拥有太多的实例,但在情境中使用的物理模型不是越多越好。一个实例能说明的问题就不应使用多个实例。太多的模型会破坏情境的连续性和整体性。学生完成观察认识世界的任务更多的是在课堂外。在短短的课堂时间里更为关键的是点透一点,实现一理通而百理明。
从本质上来说动态的连贯的情境创设就是将物理知识以一种更直观、更形象、更容易被把握的方式展现给学生。这种教学方法的背后折射出的则是降低物理学习的门槛,尊重学生需求和认知特点的教学理念。
(作者单位:江苏省常熟中学)
物理学科常常从外在的现象出发,通过观察、分析、探究和总结事物运行和发展的规律。而教学需要符合学科的发展特点,所以在高中物理教学中往往需要将所研究的现象或过程进行形象的描述也就是创设情境。2013年底,我应邀前往苏州市吴江区参加“苏州市普通高中科研协作会”,并开设了一节《圆周运动》的展示课。由于时间紧、任务重,加上对学生情况的不了解,如何准备好一个高效率又不乏新意的教学方案,让人颇费了一番思量。最后我选择了以情境创设作为突破口来表达我的教学观。
一、由教学内容和教学对象促成的教学方法
圆周运动一课以概念学习为主要知识目标,但在教学中帮助学生经历从感性认识现象到理性分析规律的过程显的更为重要。为使学生能够更好的体会这一过程,最终掌握科学分析圆周运动实例的方法,相关物理现象的展示非常重要。教材提供了包括砂轮、雨伞、飞天轮等多个实例来向学生展示丰富多彩的圆周运动。由于不清楚学生的具体情况,不了解他们对生活中圆周运动的认识程度有多深,所以我放弃了这些多样但却彼此孤立的物理模型,转而通过一个以旋转木马为核心实例,创设出一系列物理情境的方式来引导学生的观想,推动课堂教学的展开。
很多学生体验过旋转木马这个游乐项目,同时它也在生活和影视作品中频繁出现,是一个被人们所熟悉的圆周运动实例。这降低了学生观察和理解的难度。同时为了在课堂上更为清晰的展示,我制作了一个简易的模型(图1),并以此为基础帮助学生逐步创设物理情境,领会知识要点。圆周运动一节中的知识主要分为线速度、角速度、连动装置三部分。与此对应,课堂物理情境也分为三步展开。
第一步感受木马的奔驰。让学生通过回忆来谈谈乘坐旋转木马上内外两侧木马中的哪个能给人更强烈的奔驰感觉。结合实物模型中的外侧a马和内侧b马的演示,以哪个移动较快这一问题来引导学生理解线速度的相关概念。
第二步讨论木马的超越。
在第一步中外侧的a马线速度更大的结论上进一步以a马能否超越b马为核心问题,激发学生讨论,促进学生发现转动问题的特殊性,总结并理解角速度的相关概念。
第三步木马底盘如何运动。通过底盘橡皮绳连动装置的演示,引导学生运动线速度和角速度的知识对连动装置运行特点进行讨论,揭示其线速度与角速度关联特点。
事实上将三部分知识点依托于同一个情境不是简单的拼凑,而是逐步递进,形成一个连贯的、系统的思维流程。从而让学生更深刻的理解旋转木马的运动特点,做到一理通而万事明,并最终掌握圆周运动的规律。
二、发展的情境引导高涨的热情
爱因斯坦曾经说过:当科学结论以完成的形式出现在大众面前时,他们是不会感受到探索的喜悦的。反而言之,当我们帮助学生经历这样一个过程后,他们就会体会到思想的深刻和科学的魅力,从而爆发出不一样的热情。展示课结束后与学生的交流使我有两点印象深刻。
首先是学生思考的热情。在引出角速度的超越问题讨论中,出现了观点的碰撞。有同学认为外侧马从二维坐标的角度来看可以在短时间内实现超越。这种不同角度对超越一词的理解反映了学生一种内在的积极自主思考的意愿,无疑会加深学生对相关知识的理解。
其次是学生应用知识的热情。关于线速度方向问题,我在教学设计中是以对比瞬时速度方向的方法来得到沿切线方向这一结论的。有同学据此对教材中的砂轮模型中火花散射的现象提出质疑,提出不少火花并未严格按理论中的切线方向飞出。对于学生观察和运用理论知识热情感到惊讶的同时我也深刻认识到了他们在情境中积极感受获取体验的主动性是真实存在的。
虽然学生提出的有些问题看似简单,对解题可能也没有帮助,但这些都是他们思考的结果,也正是这样的思考会促进他们在课堂外继续认识和了解物理世界。
三、关于情境创设的一些认识
情境认知理论认为知识具有情境性。这一点在本课的这个教学设计方案中得到了充分体现。从概念的引出到讨论的激发,再到规律的推导均依托于物理情境的发展来揭示和进行。这些情境的创设体现出了以下一些特点。
1.静不如动
教材中使用图片来举出圆周运动的实例。但静态图片在向学生展示事物发展过程时不够全面。比如静态图片展示圆周运动时很难具体表现出物体绕圆心转动的具体特点。所以在条件允许时,课堂上最好能有动态的现象演示,可以帮助学生更好的创设出准确的情境。
2.假不如真
圆周运动的物体很常见,但作为知识规律的载体,往往需要学生更全面的从不同角度观察和分析。所以在课堂上展现一个真实生动的模型非常重要。从这一点上讲演示实验的效果要好于视频动画,更好于图片展示。
3.繁不如简
圆周运动拥有太多的实例,但在情境中使用的物理模型不是越多越好。一个实例能说明的问题就不应使用多个实例。太多的模型会破坏情境的连续性和整体性。学生完成观察认识世界的任务更多的是在课堂外。在短短的课堂时间里更为关键的是点透一点,实现一理通而百理明。
从本质上来说动态的连贯的情境创设就是将物理知识以一种更直观、更形象、更容易被把握的方式展现给学生。这种教学方法的背后折射出的则是降低物理学习的门槛,尊重学生需求和认知特点的教学理念。
(作者单位:江苏省常熟中学)
物理学科常常从外在的现象出发,通过观察、分析、探究和总结事物运行和发展的规律。而教学需要符合学科的发展特点,所以在高中物理教学中往往需要将所研究的现象或过程进行形象的描述也就是创设情境。2013年底,我应邀前往苏州市吴江区参加“苏州市普通高中科研协作会”,并开设了一节《圆周运动》的展示课。由于时间紧、任务重,加上对学生情况的不了解,如何准备好一个高效率又不乏新意的教学方案,让人颇费了一番思量。最后我选择了以情境创设作为突破口来表达我的教学观。
一、由教学内容和教学对象促成的教学方法
圆周运动一课以概念学习为主要知识目标,但在教学中帮助学生经历从感性认识现象到理性分析规律的过程显的更为重要。为使学生能够更好的体会这一过程,最终掌握科学分析圆周运动实例的方法,相关物理现象的展示非常重要。教材提供了包括砂轮、雨伞、飞天轮等多个实例来向学生展示丰富多彩的圆周运动。由于不清楚学生的具体情况,不了解他们对生活中圆周运动的认识程度有多深,所以我放弃了这些多样但却彼此孤立的物理模型,转而通过一个以旋转木马为核心实例,创设出一系列物理情境的方式来引导学生的观想,推动课堂教学的展开。
很多学生体验过旋转木马这个游乐项目,同时它也在生活和影视作品中频繁出现,是一个被人们所熟悉的圆周运动实例。这降低了学生观察和理解的难度。同时为了在课堂上更为清晰的展示,我制作了一个简易的模型(图1),并以此为基础帮助学生逐步创设物理情境,领会知识要点。圆周运动一节中的知识主要分为线速度、角速度、连动装置三部分。与此对应,课堂物理情境也分为三步展开。
第一步感受木马的奔驰。让学生通过回忆来谈谈乘坐旋转木马上内外两侧木马中的哪个能给人更强烈的奔驰感觉。结合实物模型中的外侧a马和内侧b马的演示,以哪个移动较快这一问题来引导学生理解线速度的相关概念。
第二步讨论木马的超越。
在第一步中外侧的a马线速度更大的结论上进一步以a马能否超越b马为核心问题,激发学生讨论,促进学生发现转动问题的特殊性,总结并理解角速度的相关概念。
第三步木马底盘如何运动。通过底盘橡皮绳连动装置的演示,引导学生运动线速度和角速度的知识对连动装置运行特点进行讨论,揭示其线速度与角速度关联特点。
事实上将三部分知识点依托于同一个情境不是简单的拼凑,而是逐步递进,形成一个连贯的、系统的思维流程。从而让学生更深刻的理解旋转木马的运动特点,做到一理通而万事明,并最终掌握圆周运动的规律。
二、发展的情境引导高涨的热情
爱因斯坦曾经说过:当科学结论以完成的形式出现在大众面前时,他们是不会感受到探索的喜悦的。反而言之,当我们帮助学生经历这样一个过程后,他们就会体会到思想的深刻和科学的魅力,从而爆发出不一样的热情。展示课结束后与学生的交流使我有两点印象深刻。
首先是学生思考的热情。在引出角速度的超越问题讨论中,出现了观点的碰撞。有同学认为外侧马从二维坐标的角度来看可以在短时间内实现超越。这种不同角度对超越一词的理解反映了学生一种内在的积极自主思考的意愿,无疑会加深学生对相关知识的理解。
其次是学生应用知识的热情。关于线速度方向问题,我在教学设计中是以对比瞬时速度方向的方法来得到沿切线方向这一结论的。有同学据此对教材中的砂轮模型中火花散射的现象提出质疑,提出不少火花并未严格按理论中的切线方向飞出。对于学生观察和运用理论知识热情感到惊讶的同时我也深刻认识到了他们在情境中积极感受获取体验的主动性是真实存在的。
虽然学生提出的有些问题看似简单,对解题可能也没有帮助,但这些都是他们思考的结果,也正是这样的思考会促进他们在课堂外继续认识和了解物理世界。
三、关于情境创设的一些认识
情境认知理论认为知识具有情境性。这一点在本课的这个教学设计方案中得到了充分体现。从概念的引出到讨论的激发,再到规律的推导均依托于物理情境的发展来揭示和进行。这些情境的创设体现出了以下一些特点。
1.静不如动
教材中使用图片来举出圆周运动的实例。但静态图片在向学生展示事物发展过程时不够全面。比如静态图片展示圆周运动时很难具体表现出物体绕圆心转动的具体特点。所以在条件允许时,课堂上最好能有动态的现象演示,可以帮助学生更好的创设出准确的情境。
2.假不如真
圆周运动的物体很常见,但作为知识规律的载体,往往需要学生更全面的从不同角度观察和分析。所以在课堂上展现一个真实生动的模型非常重要。从这一点上讲演示实验的效果要好于视频动画,更好于图片展示。
3.繁不如简
圆周运动拥有太多的实例,但在情境中使用的物理模型不是越多越好。一个实例能说明的问题就不应使用多个实例。太多的模型会破坏情境的连续性和整体性。学生完成观察认识世界的任务更多的是在课堂外。在短短的课堂时间里更为关键的是点透一点,实现一理通而百理明。
从本质上来说动态的连贯的情境创设就是将物理知识以一种更直观、更形象、更容易被把握的方式展现给学生。这种教学方法的背后折射出的则是降低物理学习的门槛,尊重学生需求和认知特点的教学理念。
高中物理自由落体运动教案 篇8
《自由落体运动的规律》是高一物理必修1第二章第二节的内容。本节内容是在学生学习了运动学的基础知识后安排的,是匀变速直线运动的特例。通过自由落体运动的规律学习,一方面是复习和巩固前面所学的知识,同时加强了课本知识与实际生活的联系,并为匀变速直线运动规律的学习起到了抛砖引玉的效果。因此本节课是联系实际的应用课,也是后续课程学习的起步课。所以本节课在本章中极其重要。
学情分析:
在前面的学习中,学生已经掌握了描述物体运动的物理量和时行科学探究的基本方法,对理想化模型有了一定的思维方法。因此在学习过程中,要让学生主动参与,通过自主学习、小组探究、师生互动完成本节教学任务。
教学目标:
知识与技能
1、知道物体做自由落体运动的条件。
2、掌握自由落体运动的性质和规律。
过程与方法
通过分析,归纳出自由落体运动的速度和位移公式,培养分析、推理、综合的能力。
情感态度与价值观
通过理想化模型教学,使学生领悟抓住主要因素,忽略次要因素的物理学思想,培养学生心胸开阔的大气人格。
教学重、难点:
重点是自由落体运动的规律;难点为由速度图像与时间轴所围图形的面积等于位移得出位移与时间的关系。
教学策略:
1、以问题为主;
2、以自主学习、合作探究为主。
教学过程:
温故知新
复习上节内容,伽利略对落体运动的探究,得出落体运动的性质。
导入新课
落体运动的速度与时间成正比,位移与时间的平方成正比,更加齿根、量化的规律是什么?用落体运动的规律能否解决实际问题呢?比如测大楼的高度、测量井的深度。
新课展示
问题1、什么叫做自由落体运动?
学生回答:物体只在重力作用下由静止开始的下落叫自由落体运动。
问题2、自由落体运动的特点是什么?
学生回答:初速度为零、只受重力。
问题3、实际生活中有没有自由落体运动?
学生回答:没有。
问题4、实际生活中没有为什么还要研究呢?
实际下落的物体,如果所受空气阻力远远小于重力就可以近似看作是自由落体运动。
问题5、一个铅球和一块石头在同一地点自由下落的加速度是否相同?加速度的方向向哪?
高中物理圆周运动讲义 篇9
2、条件:
(1)初速度为零。 即 : V0=0
(2)只受重力。若受到空气阻力,在f空? G的情况下,可以忽略空气的阻力,物体从静止开始下落就可以看作自由落体运动。
过渡引言:下面我们一起来探究自由落体运动的特性和规律。
探究过程
1、分析:
我们通过前面的实验观察、探究,可以粗略分析自由落体运动是一个什么样的运动?
学生分析后回答:(自由落体运动是一个初速度为零的加速直线运动。)
过渡引言:但是加速度如何?是匀加速,还是变加速?
高中物理圆周运动讲义 篇10
一、由教学内容和教学对象促成的教学方法
圆周运动一课以概念学习为主要知识目标, 但在教学中帮助学生经历从感性认识现象到理性分析规律的过程显的更为重要。为使学生能够更好的体会这一过程, 最终掌握科学分析圆周运动实例的方法, 相关物理现象的展示非常重要。教材提供了包括砂轮、雨伞、飞天轮等多个实例来向学生展示丰富多彩的圆周运动。由于不清楚学生的具体情况, 不了解他们对生活中圆周运动的认识程度有多深, 所以我放弃了这些多样但却彼此孤立的物理模型, 转而通过一个以旋转木马为核心实例, 创设出一系列物理情境的方式来引导学生的观想, 推动课堂教学的展开。
很多学生体验过旋转木马这个游乐项目, 同时它也在生活和影视作品中频繁出现, 是一个被人们所熟悉的圆周运动实例。这降低了学生观察和理解的难度。同时为了在课堂上更为清晰的展示, 我制作了一个简易的模型 (图1) , 并以此为基础帮助学生逐步创设物理情境, 领会知识要点。圆周运动一节中的知识主要分为线速度、角速度、连动装置三部分。与此对应, 课堂物理情境也分为三步展开。
第一步感受木马的奔驰。让学生通过回忆来谈谈乘坐旋转木马上内外两侧木马中的哪个能给人更强烈的奔驰感觉。结合实物模型中的外侧a马和内侧b马的演示, 以哪个移动较快这一问题来引导学生理解线速度的相关概念。
第二步讨论木马的超越。 (图2) 在第一步中外侧的a马线速度更大的结论上进一步以a马能否超越b马为核心问题, 激发学生讨论, 促进学生发现转动问题的特殊性, 总结并理解角速度的相关概念。
第三步木马底盘如何运动。通过底盘橡皮绳连动装置的演示, 引导学生运动线速度和角速度的知识对连动装置运行特点进行讨论, 揭示其线速度与角速度关联特点。
事实上将三部分知识点依托于同一个情境不是简单的拼凑, 而是逐步递进, 形成一个连贯的、系统的思维流程。从而让学生更深刻的理解旋转木马的运动特点, 做到一理通而万事明, 并最终掌握圆周运动的规律。
二、发展的情境引导高涨的热情
爱因斯坦曾经说过:当科学结论以完成的形式出现在大众面前时, 他们是不会感受到探索的喜悦的。反而言之, 当我们帮助学生经历这样一个过程后, 他们就会体会到思想的深刻和科学的魅力, 从而爆发出不一样的热情。展示课结束后与学生的交流使我有两点印象深刻。
首先是学生思考的热情。在引出角速度的超越问题讨论中, 出现了观点的碰撞。有同学认为外侧马从二维坐标的角度来看可以在短时间内实现超越。这种不同角度对超越一词的理解反映了学生一种内在的积极自主思考的意愿, 无疑会加深学生对相关知识的理解。
其次是学生应用知识的热情。关于线速度方向问题, 我在教学设计中是以对比瞬时速度方向的方法来得到沿切线方向这一结论的。有同学据此对教材中的砂轮模型中火花散射的现象提出质疑, 提出不少火花并未严格按理论中的切线方向飞出。对于学生观察和运用理论知识热情感到惊讶的同时我也深刻认识到了他们在情境中积极感受获取体验的主动性是真实存在的。
虽然学生提出的有些问题看似简单, 对解题可能也没有帮助, 但这些都是他们思考的结果, 也正是这样的思考会促进他们在课堂外继续认识和了解物理世界。
三、关于情境创设的一些认识
情境认知理论认为知识具有情境性。这一点在本课的这个教学设计方案中得到了充分体现。从概念的引出到讨论的激发, 再到规律的推导均依托于物理情境的发展来揭示和进行。这些情境的创设体现出了以下一些特点。
1.静不如动
教材中使用图片来举出圆周运动的实例。但静态图片在向学生展示事物发展过程时不够全面。比如静态图片展示圆周运动时很难具体表现出物体绕圆心转动的具体特点。所以在条件允许时, 课堂上最好能有动态的现象演示, 可以帮助学生更好的创设出准确的情境。
2.假不如真
圆周运动的物体很常见, 但作为知识规律的载体, 往往需要学生更全面的从不同角度观察和分析。所以在课堂上展现一个真实生动的模型非常重要。从这一点上讲演示实验的效果要好于视频动画, 更好于图片展示。
3.繁不如简
圆周运动拥有太多的实例, 但在情境中使用的物理模型不是越多越好。一个实例能说明的问题就不应使用多个实例。太多的模型会破坏情境的连续性和整体性。学生完成观察认识世界的任务更多的是在课堂外。在短短的课堂时间里更为关键的是点透一点, 实现一理通而百理明。
高中物理匀变速直线运动知识点 篇11
一、基本关系式
v=v0+at x=v0t+1/2at2 v2-vo2=2ax v=x/t=(v0+v)/2
二、推论
1、vt/2=v=(v0+v)/2
2、△x=at2 { xm-xn=(m-n)at2 }
3、初速度为零的匀变速直线运动的比例式
(1)初速度为0的n个连续相等的时间末的速度之比:
V1:V2:V3: :Vn=1:2:3: :n
(2)初速度为0的n个连续相等时间内全位移X之比:
X1: X2: X3: :Xn=1:2
(3)初速度为0的n个连续相等的时间内S之比:
S1:S2:S3::Sn=1:3:5::(2n—1)
(4)初速度为0的n个连续相等的位移内全时间t之比
t1:t2:t3::tn=1:√2:√3::√n
(5)初速度为0的n个连续相等的位移内t之比:
t1:t2:t3::tn=1:(√2—1):(√3—√2)::(√n—√n—1) 应用基本关系式和推论时注意:
(1)、确定研究对象在哪个运动过程,并根据题意画出示意图。
(2)、求解运动学问题时一般都有多种解法,并探求最佳解法。
三、两种运动特例
(1)、自由落体运动:v0=0 a=g v=gt h=1/2gt2 v2=2gh
(2)、竖直上抛运动;v0=0 a=-g
四、关于追及与相遇问题
1、寻找三个关系:时间关系,速度关系,位移关系。两物体速度相等是两物体有最大或最小距离的临界条件。
2、处理方法:物理法,数学法,图象法。
怎么才能学好物理
1、改变观念
和高中物理相比,初中物理知识相对来说还是比较浅显易懂的,并且内容也不算是很多,也更容易掌握一些。但是能学好初中物理,不见得就能学好高中物理了。如果对于学习物理的兴趣没有培养起来,再加上没有好的学习方法,学习高中物理简直就是难上加难。所以想要学好高中物理,首先就需要改变观念,应该对自己有个正确的认识,从头开始。
2、培养对物理的兴趣
兴趣是最好的老师,想要学好高中物理就要对物理这门学科充满兴趣。那么,怎么培养学习物理的兴趣呢?物理是一门和生活紧密相关的学科,理科生应该在平时的时候多注意物理与日常生活、生产和现代科技密切联系,息息相关的地方。甚至是将物理知识应用到实际生活中去,这样可以大大的激发学习物理的兴趣。
万有引力知识点
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);
高中物理圆周运动讲义 篇12
1.做匀速圆周运动的物体的速度方向是在圆周的每一点的切线方向上,因此速度方向总与半径垂直,时刻在变化着,所以匀速圆周运动是变速运动,做匀速圆周运动的物体处于非平衡状态。所谓“匀”,应理解为“匀速率”。即匀速圆周运动确切的说是匀速率圆周运动。2.描述圆周运动的物理量的关系。
其中T、f、余两个量也应确定了,但v还和半径r有关。
三个量中任一个确定,其3.在分析传动装置的各牧物理量时,要抓住不等量和相等量的关系。同轴的各点角速度 相等,而线速度 与半径r成正比,在不考虑皮带打滑的情况下,传动皮带与皮带连接的两轮边缘的各点线速度大小相等,而角速度 与半径r成反比。
4、关于圆周运动应注意以下几点
1).匀速圆周运动和非匀速圆周运动的区别,从运动学角度来说:匀速圆周运动的线速度大小不改变,方向时刻改变,而非匀速圆周运动的线速度大小和方向均在改变;从动力学角度来说。做匀速圆周运动的物体所受合外力总是指向圆心,即物体所受合外力完全提供向心力,只改变物体速度的方向,不改变速度的大小.此时,;非匀速圆周运动的物体受到的合外力不总是指向圆心,物体受合外力的作用是沿法线方向的分力改变物体的速度方向,而沿切线方向的另一分力改变物体速度大小.
2).圆周运动的加速度方向在时刻改变,因此圆周运动不是匀变速运动,更不是平衡状态,它是非匀变速运动.
3).解决圆周运动问题的关键是正确对物体进行受力分析,找出向心力的来源,列出动力学方程.当某个沿直径方向的力具体方向不明时,可假设一个方向进行列式。
5、正确理解匀速圆周运动知识点的确切物理含义,熟练掌握匀速圆周运动规律及应用 1).特点
——变速运动。
(3)向心加速度(a);
大小: 或。
方向:指向圆心(可见向心加速度是变化的)。
高中物理圆周运动讲义 篇13
基本概念:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内速度的变化相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。
也可定义为:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。沿着一条直线,且加速度方向与速度方向平行的运动,叫做匀变速直线运动。
如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动。如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动。
●最核心公式
末速度与时间关系:Vt=Vo+at
位移与时间关系:x=Vot+at^2/2
速度与位移关系:Vt^2-Vo^2=2as
●重要公式补充
(1)平均速度V=s/t;
(2)中间时刻速度V(t)=(Vt+Vo)/2=x/t;
(3)中间位置速度V(s)=[(Vo^2+Vt^2)/2]1/2;
(4)公式推论Δs=aT^2;备注:式子中Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差,这个公式也是打点计时器求加速度实验的原理方程。
●物体作匀变速直线运动须同时符合下述两条:
⑴受恒外力作用
⑵合外力与初速度在同一直线上。
●重要比例关系
由Vt=at,得Vt∝t。
由s=(at^2)/2,得s∝t^2,或t∝2√s。
高中物理圆周运动讲义 篇14
1.课标要求是:“通过实验认识自由落体运动现象”,要求学生能通过一些实验或具体的活动来了解和体验自由落体运动。理解自由落体运动产生的条件与实质。
2.本节教材是学生学完匀变速直线运动规律后,知识的迁移和应用部分,因此本节是本章的一个比较重要的、典型的应用型知识点。表现其一:落体运动快慢的产生原因分析,要用到实验探究,突破原有认知,体会并应用忽略次要因素、抓住主要因素这一科学思维方法,这不仅有利于学生掌握分析物理问题的方法,也有助于培养学生的探究能力.其二,这是一个贴近日常生活的实际问题,能激发学生的学习兴趣和体会物理的生活化。
3.自由落体运动是日常生活中比较常见的物理现象,学生往往能感受到,但并没有注意到这一现象的特点,也不明确这就是自由落体运动现象。怎样才能让学生不是机械化地记住自由落体运动的现象,而是通过各种方式真正理解自由落体运动的条件与本质所在,才是本堂课学习重点和难点。
二、学情分析
自由落体运动,学生有一定感性和模糊的体会,但理解自由落体运动概念,对学生而言有一定的困难。我觉得主要来自两方面,首先是物理语言的误导,使学生认为只要从某一高度随意下落的物体做的就是自由落体运动;其次生活中的落体运动与自由落体运动的区别──现实与理想的差异。因此在本节课教学中利用了实验和理论探究的方法,让学生自己体验、分析、归纳、讨论、评价等得出结论。激发了学生的学习兴趣,养成动手与合作能力,生成学生透过现象看本质的物理意识。
学生有匀变速直线运动规律、打点计时器及纸带分析的学习基础,完全可以通过自主体验与自主学习来完成本节课的内容。学生可能将自由落体运动与匀变速直线运动知识割裂,教学中要注意引导学生,将新知识纳入旧知识结构,让学生体会到自由落体运动只是特殊匀变速直线运动而已。
三、设计思想
为了体现新课程所倡导的教学理念,在教法上,采取以学生为主体,以问题为中心,以教师为引导,以小组的合作为主要方式,让学生进行简单的实验设计,亲身体验科学实验探究的过程。为了让学生更好地体验科学研究的方法和过程,发展自主学习能力,培养良好的思维品质,强化小组交流与合作意识,淡化机械式训练,摒弃灌输式教学;教师一定要把握好自己的角色,是适时适度地“引导”和“参与”,决不能搞型式化的探究。在以往的教学中,课堂教学实施往往过于注重知识传授倾向,学生被动地接受,很难从多方面培养学生的综合素质。
从兴趣入手,精心设计学生活动──以趣味实验的新手段引入,充分调动学生学习热情和探究欲望,通过分组实验,感受物体下落快慢的原因;进而小组讨论、验证、交流自由落体运动的条件;感悟自由落体这一理想化模型的实质;成功解释生活中自由落体现象;强调学生思维和体验过程,让学生亲身经历科学探究,变过去教师要学生学,而为学生自己“我要学、我想学、从中我学到了什么”的主动建构知识的自主学习;通过交流、合作的互动过程,更进一步培养了学生团结、协作的精神。当然同时要发挥教师的课堂机智,适时地去引导,去启发,去控制,去答疑,去评价,这是符合新课标以学生发展为本的要求,成功实现新课程理念下师生关系的转换。
四、教学目标
1.知识与技能:
(1)认识自由落体运动现象;
(2)知道产生自由落体运动的条件;
(3)能够运用匀变速直线运动规律分析、解决有关自由落体运动的问题。
2.过程与方法:
(1)经历实验观察、实例探究讨论交流的过程,体验自由落体运动现象。
(2)经历实验和理论探究过程,体会科学探究的方法,领略运用匀变速直线运动规律解决实际问题的方法。
3.情感、态度与价值观:
(1)体会生活中的自由落体运动现象,生成“学以致用”的思想,激发学生的学习热情。
(2)体验自主学习过程,养成乐于细心观察、勤于思考和相互交流的学习习惯和合作精神。
五、重点 难点
重点:什么是自由落体运动及产生自由落体运动的条件、实质。
难点:(1)物体下落快慢影响因素的探究;
(2)自由落体运动的运动性质的分析。
六、教学策略与手段
“情景设置──问题链接──自主探究──形成共识──得出结论”的学生自主探究教学模式。
七、课前准备──媒体的设计与准备
演示实验:多媒体设备一套,钩码,牛顿管,抽气机,天平,自制课件。学生每四人一组:刻度尺,铁架台,打点计时器,小石头,羽毛,纸带,铁片、书签若干(长10厘米左右),纸片若干张、钢球(大小各一个)、面积相等的金属片和纸片等。
八、教学过程
(一)新课引入:教师节的时候,大家有礼物送给老师,来而不往非礼也,今天老师也有礼物回赠给大家,是有我亲笔签名的精美书签。
(师生活动,请几个学生参与活动,谁能捏住书签就送给谁,由于书签比较短,少有学生能捏住。激发学生的好奇心和学习兴趣,课堂气氛活跃,)
教师:同学们一定想知道为什么有人捏不住书签?,它与我们今天所要认识和研究的一种运动──自由落体运动密切相关。同学们仔细观察过落体运动吗?我们来看,从同一高度释放小石头和羽毛,很显然石头比羽毛先落地(教师演示)。
提出问题:是否重的物体一定比轻的物体下落的快?(让学生分组实验探究)(板书)
(1)分组实验,发现问题。
教师将学生分组。学生分组实验──利用面积相等的金属片和纸片,设计小实验,动手做一做,并对看到的现象进行说明。(学生的实验方案可能有:将纸片团成纸团,纸团、金属片同时释放;将纸片团成纸团,纸团、纸片同时释放;金属片、纸片呈竖直同时释放;纸片放在金属片上,释放等等。)
组内讨论交流。小组代表说说,小组成员在实验中发现的现象,以及想知道的疑问。
教师对学生的实验方式和交流问题,做出适当的反馈与评价。(引导学生关注观察两物体落地的前后的次序,将其原因暂时搁置)
(2)师生合作研讨,得出自由落体运动概念。
学生的实验方法可能各种各样,为了将教学面向全体学生,让全体学生明确概念。教师演示,引导学生观察从同一高度同时下落的轻重物体下落的快慢,并归纳总结。
步骤①:先让金属片和一张等面积的薄纸片同时从同一高度下落。(观察结果:重的物体下落得快)
步骤②:把薄纸片揉成纸团再和金属片同时从同一高度下落。(让同学用耳朵听声音,结果:只有一个声音,说明轻重不同的物体同时落地。)
步骤③:把金属片和一张面积较大的薄纸片从同一高度下落到水平桌面。(观察结果:轻的物体下落得快)
师生结合实验探讨得出结论:物体下落的快慢不是由它们的轻重决定的。生活中看到的物体下落有快慢是由于空气阻力的原因。
提出问题:那么在没有空气阻力时物体的下落是什么样的情况呢?
演示:把事先抽成真空(空气相当稀薄)的牛顿管拿出来,让牛顿管中的硬币、鸡毛、纸片、粉笔头从静止一起下落。
学生:同时落下。
老师:这就是自由落体运动。教师再把牛顿管放气,重复实验,构成强烈的对比。
知识介绍:
1971年美国宇航员斯科特在月球表面上让一把锤子、一根羽毛同时下落,观察到它们同时落到月球表面上。
同学们根据这些过程、结论,给自由落体运动下一个定义:
1.自由落体运动:(板书)
(1)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)做自由落体运动的物体,在同一地点从同一高度下落的快慢是相同的。
点评:此环节,让学生自己猜想、观察、思考、理解、体会,学生在体验中突破与原有认识的冲突,在教师引导下可以从以上实验中总结结论,提出物体下落快慢与物体质量无关的设想。另外,学生可能会提出关于下一环节的一些问题,教师也要做出适当评价,并为下面作铺垫。
教师:在认识了什么是自由落体运动之后,新的问题就产生了,同学们一定想知道它是什么性质的运动呢?
师:结合前面物体下落的现象,你觉得自由落体运动究竟是一种怎样的运动?
2.实验探究二──探究自由落体运动的性质。
(1)回味现象,进行猜想。
让学生回忆上面实验现象,大胆猜想。(学生可能会提出:变速直线运动、加速直线运动、匀加速直线运动等)
(2)组内讨论验证
小组内成员针对问题进行交流讨论。
讨论主题:可以利用实验桌上提供的器材自行设计实验,用你们的实验方式操作、记录、研究自由落体运动的特点。学生的实验设计方案可能有多种,教师必须做好充分的预设。
(1)组织学生分组实验:利用打点计时器记录重物的下落过程。(提醒学生操作注意事项)
(2)引导学生思考、讨论如何合理利用纸带记录的信息作初步分析:
小组实验、操作、记录、思考、交流讨论,
A.轨迹──直线 方向──竖直向下
B.变速──速度越来越大──比较相等时间内发生的位移。
初步实验结论:大部分小组都能得到是加速运动,(此时教师一定要趁热打铁,是我们前面学过的匀加速直线运动吗?要是该多好呀?鼓励学生去探究是否是匀加速直线运动)
学生可能会有以下处理方法:
Ⅰ.连续相等时间内的位移之差Δs是一个常数
Ⅱ.速度均匀增大(利用v-t图像)
Ⅲ.s∝t2(利用s-t2图像)──教师当场对书本P47的“问题与练习”的问4的闪光照片上的数据利用计算机的EXCEL的图表功能在投影上演示自由落体的s-t2图像和v-t图像,以扩展学生的思路,开阔学生的眼界,懂得用多种方法进行研究。
t/s
x/m
t2/s2
0
0
0
0.04
0.008
0.0016
0.08
0.032
0.0064
0.12
0.071
0.0144
0.16
0.125
0.0256
0.2
0.196
0.04
0.24
0.284
0.0576
若还有其他的方法也可。要鼓励学生多角度思考问题。教师对所列方法应当做适当的解释,也可以让发言的学生说明方法的理论依据。
(5)师生达成共识:自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动。(板书)
Vt=at;x=(1/2)at2
教师引导:根据你处理的数据,请你计算自由落体的加速度。
各小组计算结果公布,教师把结果写在黑板上,(各结果有可能有误差)请同学们讨论在实验误差允许下,不同物体的自由落体运动,它们的加速度是否同的?
结论:相同。
3.自由落体运动的加速度(板书)
⑴在地面附近的同一地点,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,也叫重力加速度,通常用g表示。
⑵重力加速度g的方向总是竖直向下的。
⑶教师强调我们这里的重力加速度的大小g=9.801 m/s2。在粗略的计算中,可以把g取作10 m/s2。
请学生看书本P46的表格,说说能得到的信息:
在地球上不同的地方g的大小是不同的,从赤道到北极,随着纬度的升高而增大。
4.做一做 (反馈应用 巩固知识)
教师:老师最近发明了一个仪器,能测出你到底是反应灵敏还是反应迟钝(开玩笑),只要你一捏我就能知道你的反应时间,(边在过道走,边为学生测量,学生的热情和积极性很高)我把它叫做“反应时间测量尺”,你能知道我这把尺子的奥秘吗?
学生:知道(很不服气)
教师:现实生活中人们遇到某种情况时,大脑能迅速作出反应。人从发现情况到作出反应采取行动所需的时间叫做反应时间。有些人反应时间对他们很重要,像运动员,战士,飞行员,司机等。你们也能做一把“反应时间测量尺”吗?,同桌之间相互测一测彼此的反应时间,我们现在不是有一门研究性学习的课程吗!你完全可以用你自己制作的“反应时间测量尺”定一下不同年龄,不同性别,不同职业人的反应时间是多少?也可以看一个人在一天是什么时候反应最快?其实这就是一个很好的研究性学习小课题。
点评:通过、“做一做”进一步巩固了结论,培养学生分析、解决问题的能力、动手能力和创造力,让人真正感受到自由落体运动就在我们身边,体验物理知识的生活化。据教学时间情况,不一定在课堂内完成,尤其“做一做”让学生在课外动手体验。)
5.自我评价小结
课堂小结:让学生以“本节课我学到了什么”为话题进行评价性小结。
教师引导学生从知识和方法两个角度来小结。
九、布置作业 课后习题与做一做
十、教学反思
1.本节课采取“情景设置──问题链接──自主探究──形成共识,得出结论”的教学方法,学生在趣味实验的激发中,问题的引领下,“我要学、我想学”的情绪洋溢在整个课堂。通过自主体验、小组互动、组间互评、自我评价改变学生以往的学习方式,体现新课程提倡自主学习的新理念。
2.趣味实验虽简单,但对其的热情高涨出乎教学前的预料;自行制作的测定反映时间尺效果非常好;教学软件的使用也让学生体会到科技的力量。
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