高一物理运动的描述教案
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§1.1 质点、参考系和坐标系
一、教学目标(三维)
1.知识与技能:(1)理解
..质点的概念,并能明确物体在什么情况下可以看作质点
(2)知道实际选取参考系时的原则;知道对同一物体选择不同的参考系时,观察的结果可能不
同;能在具体问题中分辨出参考系是何物体;没特别说明时,参考系就是指地球或大地
(3)知道坐标系的概念,知道并能够运用坐标系定量、准确描述物体的位置
..和位置的变化2.过程与方法:(1)领悟质点概念的提出和分析、建立的过程,知道它是一种科学的抽象
(2)了解物理学研究中物理模型的特点,初步掌握科学抽象这种普遍的研究方法
(3)通过数形结合的学习,认识数学工具在物理学中的作用
3.情感态度与价值观:(1)通过观察、探究体验,使之乐于探索自然现象和生活中的物理学道理
(2)通过小组讨论,培养学生相互合作、共同探索的团队精神,并使学生学会合作与交流
(3)体验研究问题的方法,学会在研究问题中突出主要矛盾
....的哲学价值观,并渗透德育教育二、教学重点、难点
1.教学重点及其教学策略:重点:质点概念的理解、参考系的选取、坐标系的建立(后续)教学策略:通过观察、思考、讨论和实例分析来加深理解
2.教学难点及其教学策略:难点:理想化模型的建立、判断及相应的思想方法;运动相对性题目教学策略:通过问题的讨论,在原有认知水平上进一步深化拓宽,达到攻克难点
三、设计思路
本节课以“创设情景(大量贴近实际学生生活的问题情景),提出问题——观察思考,自主探索——讨论交流,总结归纳”为教学结构,采用“交流—互动”的探究模式进行教学
四、教学资源1.演示器材:模型小汽车、乒乓球
2.图片资料:“神舟”5号发射、返回过程、GPS定位器、飞机空投、火车五、板书设计
§1.1 质点、参考系和坐标系
1、质点:
(1)定义:用来代替物体的有质量的点叫质点(没有大小、形状但有质量的点)
(2)实物简化为质点的条件:物体的大小和形状对研究的问题的影响可忽略不计
(3)质点是个理想化的物理模型,实际不存在(理想模型:抓住主要特征,忽略次要因素)2、参考系:
(1)定义:选来作为标准的另外的物体叫做参考系
(2)选择不同的参考系来观察同一运动,观察的结果会有不同
(3)选择的原则:观测方便和使运动的描述尽可能简单
3、坐标系: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
一维坐标系(直线坐标系)、二维坐标系(平面坐标系)、三维坐标系(立体坐标系)
观看图片:“神舟”5号发射图片全过程:“2003年
日,一个令人骄傲的日子,一个彪炳史册的日子……”
小组讨论后学生回答:
诗人常用“气势磅礴”,“惊滔拍岸,卷起千堆雪”,
流凝激电,惊浪似浮霜”等诗词来描述江水的运动;
画家则运用简笔画加线条来描述汽车的运动。
……
“神舟”五号飞船返回舱
学生活动
学生思考后作出回答:
在实际中没有大小和形状的点是不存在的
学生学习体会科学研究的基本方法.
水火地金木土天海冕
学生观察思考,小组讨论后作出回答:
研究地球绕太阳的公转能把地球视为点;因为日地距
青藏铁路
引导学生讨论交流、归纳总结:
学生观察思考,小组讨论后回答: 以飞机为参考系,看到投下的物资沿直线竖直下落,地面上的人以地面为参考系,看到物体是沿曲线下落的。
我们发现:选择不同的参考系来观察同一运动,观察的结果会有不同。
学生回答:对于平面运动,我们可以建立平面直角坐标
学生回答:物理学研究问题的基本方法——建立物理模
想一想,练一练,做一做。
加深对课堂所学知识的理解和掌握,联系实际对所学内
七、教后反思本节课主要学习描述物体运动的几个基本概念。
⑴充分利用多种素材,创设出生动有趣教学情境,使学生很快进入一种乐学的学习状态。
⑵注意从学生身边或社会实践活动中选取典型事例,并紧密联系学生已有的直接经验,使抽象的物理概念变成生动、形象的认知对象,从而有效地降低了概念学习的难度。
⑶对于质点、参考系等概念,不是将现成的结论直接告知给学生,要着力拓展它们的建立过程,在情景中提出学习和探究的主题后,精心设计问题串,把学习的主题分解成若干问题,在一系列的解决过程中逐渐达成对概念的深入、全面的认识,从中体会基本的物理思想方法。
§1.2 时间和位移(2课时)
一、教学目标(三维)
1、知识与技能:(1)知道时间和时刻的含义以及它们的区别;知道在实验室测量时间的方法(2)知道位移的概念,它是表示质点位置变动的物理量,它是矢量,可以用有向线段来表示(3)知道位移和路程的区别、矢量与标量的区别
2、过程与方法:(1)联系生活实际,通过师生共同讨论的方法来确定二组概念
(2)通过的数学方法来突破时刻与时间、直线运动的位置和位移及相关方向
(3)运用所学的概念判断一些与生活相关的实际问题(用标矢量表示和计算质点的位移、路程)3.情感态度与价值观:(1)通过对实例的讨论学习,使学生体会到物理现象所蕴含的自科美(2)通过对问题的讨论,培养学生勇于探究与日常生活有关的物理学问题,提高学习兴趣
(3)培养学生有主动与他人合作的团队精神,提高学生的科学素养
二、教学重点、难点
教学重点及其教学策略:重点:时间、时刻;位移、路程的概念;矢量与标量的概念
教学策略:通过自主学习、观察、思考、讨论和实例分析来加深理解
教学难点及其教学策略:难点:路程和位移的区别;位移的矢量性,其大小、方向的表示方法
教学策略:通过问题的讨论,结合学生生活实际、联想,达到攻克难点
三、设计思路
1、本节内容比较简单,大部分内容学生可通过自学获得知识,充分培养学生的自主学习能力
2、质疑讨论法:这节课主要采用学生自己从实际出发,启发学生自己讨论、鉴别。
从而培养了
学生自己分析问题,解决问题的能力
3、用数学上坐标描述时间与时刻,位置、位移与路程,培养利用数学知识描述物理问题的能力
四、教学资源
挂图、投影仪(或幻灯、多媒体等)、可供实物投影、放像、课件播放等
五、板书设计 §1.2 时间和位移、位移和路程
1、时刻、时间间隔(也称时间)
(1)时刻:某一瞬间,在时间坐标轴上对应于一点.
,与状态量相对应 (2)时间:两个时刻间的间隔,在时间坐标轴上对应于一段,与过程量相对应
(3)时刻和时间的关系:时间=末时刻-初时刻,即12-Δt t t =
(4)实验室中测量时间的方法:①用停表;②用打点计时器(测量和记录很短的时间)
2、位移和路程
(1)路程:质点运动轨迹的长度,与运动路径有关
(2)位移:位移是用来描述物体位置改变的物理量,是由初位置指向末位置的有向线段(线段
长即位移大小,初位置指向末位置即位移方向),与运动路径无关,只由初、末位置来决定
3、矢量与标量
(1)矢量:既有大小、又有方向的物理量。
如位移..
、速度、力等 (2)标量:只有大小没有方向的物理量。
如温度、长度、质量、密度、时间、路程..等.
4、直线运动的位置和位移 位移=末位置―初位置,即12-Δx x x =
六、教学设计
学生讨论回答并举例:
上方指的是时间间隔,下方指的是时刻
个小时,什么时间下课,3.10.15 09:00 9小时40分50秒 秒 11小时42分10秒 秒 10.15 18:40 10.16 06:23
(第1课时)
老师启发学生思考、讨论、分析归纳得出结论:
区别:位移有方向,路程没方向;位移大小《路程;路
仅由这段时间内的初末位
“思考与讨论”,学生讨论,回答其中
本节课克服了“教师讲,学生听”的弊病,采用问答、讨论和与生活相关的具体实例,以及老师必要的点拨(尤其是位移的概念的引入及大小、方向的理解)、启发与解释等师生互动交错进行,使学生主动学习,在自主的探索中寻找到获得知识的乐趣,充分调动了学生的学习积极性,培养了学生的自学能力和团队精神。
另外,在教学过程中,尽量用手头的电教手段,教学挂图,能提高课堂教学效果和增加讲课容量。
§1.3运动快慢的描述速度(2课时)
一、教学目标(三维)
1、知识与技能
(1)正确
..理解速度的概念,知道速度是表示物体运动快慢的物理量,知道速度的定义
(2)明确速度是矢量
..,知道速度的单位,了解生活实际中的某些直线运动的速度的大小的数据(3)理解平均速度、瞬时速度的概念以及区别,会用平均速度的公式解决一些简单问题
(4)知道瞬时速度的概念,知道速度和速率的区别
2、过程与方法
(1)比值定义法是物理学中经常采用的方法,学生在学生过程中掌握用数学工具描述物理量之间的关系的方法
(2)培养学生的迁移类推能力,抽象思维能力
3、情感态度与价值观
由简单的问题逐步把思维迁移到复杂方向,培养学生认识事物的规律,由简单到复杂。
二、设计思路
通过和初中的知识比较,区分并加深对速度的理解,按照位移-速度-平均速度-瞬时速度-速度和速率的顺序递进教学,矢量性和比较教学是这节课的主线 结合实际生活中的例子,给学生感性的认识,可以增加学生学习的兴趣
学生回答问题时,答案要加以修正,引导学生向正确的答案和科学的学习、研究方法努力 三、教学重点和难点
1.教学重点及其教学策略:重点:速度、平均速度与瞬时速度的概念及其区别
教学策略:通过实例分析来加深理解
2.教学难点及其教学策略:难点:怎样由平均速度引出瞬时速度;平均速度、速度的“初中”
教学策略:通过数学上微元法的思想来推导和加深学生的理解,同时可以为后面的类似的问
题埋下伏笔
四、教学资源
充分利用现代化教学技术,通过多媒体课件,形象地再现物体运动的情况;挂图、实物投影 五、板书设计 §1.3 运动快慢的描述 速度 1、坐标与坐标的变化量 2、速度(v )
(1)物理意义:速度是表示运动的快慢、运动方向的物理量 (2)定义:等于位移跟发生这段位移x Δ所用时间t Δ的比值
(3)表达式:t x v Δ/Δ=(SI 中,单位为m/s )1m/s=3.6km/h (让学生推导过);cm/s 、km/h (4)速度是矢量:速度的方向就是物体运动的方向 3、平均速度、瞬时速度
(1)平均速度:描述物体在某段时间(位移)内的平均的运动的快慢,是矢量; (2)瞬时速度:运动的物体在(经过)某一时刻(或某一位置)的速度,是矢量 (3)平均速度与平均速率的区别(难点):前者位移与时间比值,矢量;后者路程除时间,标量 4、速度和速率
(1)速率是物体瞬时速度的大小,是标量
x/km
学生:不相同(可能是背道而驰为它们的运动方向可能不一样。
是矢量,因为位移是矢
1988年汉城奥运会的百米飞人大战中,加拿大明星本·约翰逊创造了9.79秒的世界记录,获得了奥运金牌,但是他栽在了药检上。
这位“新科飞人”被剥夺了奥运金牌和世界
1993年,本·约翰逊被查出使用睾丸激
组织学生进行讨论、归纳:
)平均速度粗略描述变速运动物体的
速度这个概念在初中已经学过,但是初中只是粗略地讲速度是描述物体运动的快慢,初中的定义是路程除以时间,而且,初中没有接触矢量这个概念,所以,在初中的知识范围内,速度和速率是不分的,所以,高中阶段是对初中部分要加深,而这恰恰也是学生容易混淆的地方,所以我们可以运用比较的方法,结合初中的知识进行比较、加深,同时加深学生的印象和理解。
§1.4 实验:用打点计时器测速度(2课时)
一、教学目标(三维)
1、知识与技能:(1)知道计时器种类、结构、工作电压和频率(周期)
(2)掌握打点计时器的原理及其使用方法
(3)掌握对纸带上记录的原始数据进行处理的能力
(4)能测定平均速度,画出v-t图象,通过图象来分析物体的运动情况
2、过程与方法:(1)能分析、处理实验过程中出现的问题
(2)掌握建立图像的一般规律,了解用图象研究物理问题的方法
(3)掌握在极短的时间内物体的瞬时速度近似等于这段时间内的平均速度这一近似方法
3、情感、态度和价值观:(1)注意培养学生养成良好的实验习惯和实验及科学态度
(2)注意培养学生的尊重原始测量的数据这一实事求是的科学态度
二、设计思路
本课是高中阶段的第一堂涉及实验的课程,使学生养成良好的实验习惯和实验态度显得非常
重要,而且打点计时器是一个既重要又较难的实验,应该让学生多想
...
..、多动手
..、多看“用打点计时器测速度”,对于刚进入高一的学生来说常常有许多疑惑:什么是打点计时器,如何使用打点计时器,又如何利用打点计时器测速度,如何利用测出的速度对物体的运动状态进行分析等,因此本课也应该围绕这些问题来而展开教学活动。
在这些问题中如何使用打点计时器在纸带上打出清晰的点是关键(当然后几个问题都很重要),以后的学习过程中会多次遇到,因
此在教学过程中应采用边讲边做
....的方式,特别要让学生多练,遇到问题也要让学生多想,激发他们探究的热情,并引导学生试着解决这些问题,从中体验成功的喜悦。
三、教学重点、难点
1、教学重点及其教学策略:重点:打点计时器的使用方法
教学策略:通过实验探索、观察思考和实际演练来加深理解
2、教学难点及其教学策略:难点:对纸带上记录的原始数据进行处理
测定瞬时速度,画出v -t 图象,并通过图象来分析物体的运动情况
教学策略:采用边讲边做的方式,遇到问题让学生多思考,激发他们探究的热情,并引导学生试着解决这些问题。
教师加强示范作用,学生规范训练
四、教学资源 电磁打点计时器、学生电源、导线、纸带、重垂、复写纸、固定夹、挂图 五、板书设计
§1.4 实验:用打点计时器测速度
1、打点计时器的构造 4、利用打点计时器测瞬时速度
2、打点计时器的原理 在极短的时间内物体的瞬时速度近似等于这段时间内的平均速度
3、打点计时器的操作 5、如何作v -t 图象
;对科学技术不重视;没有安定的社会环境;
(对于我们学生来讲就不能骄傲自大,要相信科学技术反对
小组讨论,学生代表回答。
学生先认真观察、认真听讲、然后再自己动手操作。
肯定会出现:纸带上打不出点或点迹颜色过淡,那可以先请学生自己尝试着解决实验过程中出现的各种问题学生思考回答:
(7)用刻度尺测出DE 间的位移x Δ及对应的时间t Δ,再利用t x v ΔΔ=/求得
(8)纸带上的点就是打印点,而那些标上字母的打印点是测量点或计数点。
F
D
x
Δ?=Δt
指导学生换用红色笔用平滑的线将刚才描过的点再重新描画一遍(更形象直观地显示自己手拉纸带的运动情况)
学生:表示该时刻物体的瞬时速度。
、选择合适的单位 3、确定合适的最小分度
正如设计思路中所谈到的一样,本课是高中阶段的第一堂涉及实验的课程,而且一个是既重要又较难的实验,上好本堂课是很不容易的,请注意以下几个关键点:
1、打点计时器的原理及数据处理。
2、教师要能熟练处理实验过程中出现的各种问题。
(如:打不出点或点迹颜色过淡等)
3、如何作好v-t图象?及作图的一般步骤。
4、速度图像的含义及应用。
附:我国某城市房价走势图
§1.5 速度变化快慢的描述 加速度(2课时)
一、教学目标(三维) 1.知识与技能:(1)正确理解加速度的物理意义及加速度和速度、速度的变化的区别 (2)知道加速度的定义、公式、单位、符号和量性
(3)理解匀变速直线运动的含义,能从匀变速直线运动的v —t 图象理解加速度的意义 2.过程与方法:(1)通过生活中物体运动的速度存在变化快慢的现实及意义的分析,经历将生
活中的实际上升到物理概念的过程,激发学生学习的兴趣 (2)引导学生学会分析数据,归纳总结得出加速度
(3)教学中从速度一时间图象的角度看物体的加速度,主要引导学生看倾斜直线的“陡度”(即斜率),让学生在实践中学会应用数据求加速度 3.情感 态度与价值观:(1)领会人类探索自然规律中严谨的科学态度,理解加速度概念的建立对人类认识世界的意义,培养学生区分事物的能力及学生的抽象思维能力
(2)培养合作交流的思想,能主动与他人合作,勇于发表自己的主张和放弃自己的错观点 二、教学重点、难点
1.教学重点及其教学策略:重点:加速度的概念和物理意义及a 、v 、v Δ和t v Δ/Δ的联和别
教学策略:通过生活实例的联想、观察、思考、讨论和实例分析来加深理解
2.教学难点及其教学策略:难点:速度、速度的变化量、速度的变化率之间的联系和区别
教学策略:通过对具体问题的讨论及实例的联想,达到攻克难点 三、设计思路
本节课以“创设情景,提出问题——观察思考,自主探索——讨论交流,总结归纳”为教学结构,采用“交流—互动”的探究模式进行教学.
四、教学资源 图片资料:幻灯片投影、挂图 五、板书设计
§1.5 速度变化快慢的描述 加速度
1、加速度的基本概念
(1)物理意义:描述速度变化快慢....
及变化方向的物理量 (2)定义:速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值(又是用比值法定义) (3)计算公式及单位:t
v a ΔΔ=
,在SI 中,单位是2
/s m (读作“米每二次方秒”) (4)矢量:方向与v Δ方向一致. 加(减)速直线运动时,a 方向与v 方向相同(相反) (5)
t
v
ΔΔ叫速度的变化率即加速度 (6)匀变速运动:加速度不变(大小、方向)的运动
2、加速度、速度、速度的变化量、速度的变化率之间的联系和区别(通过问题实例) (1)区别:加速度大小与速度大小、速度的变化量的大小并无直接的关系 学生活动
学生思考后回答和举例回答:
轿车速度增加得快,速度平均1s 火车速度增加得慢,速度平均1s
研究人员对刘翔110米栏夺冠全过程进行了研究分析,情况比较复杂.在这里,我们取三个可近似看作速度均匀变化的直线运动的阶段,第一个阶段:从起跑到起跑后到达第一个栏时,速度由零增加到9.53m/s,共用时间2.421s;第二阶段:从第八个栏到第十个栏时,速度由9.32m/s减小到8.81m/s,共用时间2.062s;第三阶段:最后的冲刺阶段,速度由8.81m/s增加到9.55m/s,共用时间1.507s。
请计算各个阶段的加速度分别为多少?
七、教后反思:这节课主要学习描述物体速度变化快慢-加速度。
(1)用两种实际生活中的交通工具启动比较开头,创设情景,从现实生活中学习物理,引入新课。
引导学生提问,发现问题。
(2)通过教师提出问题,让学生带者期待的心情学习新课。
(3)经过本堂课学习,用所学知识来解决例题中刘翔的问题,即又从物理学习回归到现实生活,培养学生能主动的从生活中去发现物理规律的兴趣。
(4)留问题给学生,让学生带着问题出课堂,培养学生自主学习的能力。