高一物理上学期全套教案汇总上海新教材Word文件下载.docx
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2、演示实验器材:
演示微小形变的实验〔圆形墨水瓶、细管、塞子、标尺〕。
3、探究重心的位置实验:
让瓶子稳定在钢丝上。
〔钢丝、瓶子、木块、雨伞等〕。
4、自制PPT幻灯片。
五、教学设计思路
本设计的内容包括生活中常见的力、形变、弹力等三部分内容。
本设计的基本思路是:
以探究小实验、DIS实验、PPT演示和实例分析为基础,以学生分组讨论、教师点拨为基本方法。
通过用力传感器探测力的大小的DIS实验、“钢丝上放瓶子〞等小实验增强对重心的认识;
通过显示微小形变的演示实验认识弹性形变,进而认识弹力及其特点;
通过实例情景的讨论,初步学会物体仅受重力、弹力作用时的简单受力受力分析。
本设计要突出的重点是:
方法是:
通过对实例分析、讨论认识力的矢量性;
通过显示微小形变的演示实验认识弹性形变,在此基础上建立弹力的概念,通过对实例的分析、讨论,认识弹力的特点,初步学会判断弹力的作用点及方向。
本设计要突破的难点是:
通过小实验和对实例分析、讨论,明确弹力是接触力,两物体的接触点就是弹力的作用点,而弹力的方向就是物体恢复形变的方向。
通过“自主活动〞当堂训练,当堂巩固。
本设计通过学生自主活动,激发学习兴趣,然后通过DIS实验和实例分析、讨论过程,使学生充分感受科学方法的应用,感悟物理学研究的方法,逐步养成良好的学习习惯。
完成本设计的内容约需2课时。
说明:
生活中常见的三种力,即重力、弹力、摩擦力,其中重力已在初中学过,摩擦力《课标》不作要求,因此本设计安排的重点是力的矢量性,弹性形变及弹力的特点。
对重力、重心等概念,主要是复习,并强调重力的方向和重心的位置;
而对摩擦力仅作常识性的介绍。
六、教学流程
教学流程图
2、教学流程图说明及主要环节
情景Ⅰ录像,大家谈
播放“攀岩〞录像,分析此情景中人的受力情况,以“大家谈〞的形式讨论、交流常见力举隅,打开思路,增加自主体验,为进一步概括力的特性、力的分类铺设台阶。
问题Ⅰ设问1,
通过设问1“根据已经学过的知识,常见的力举隅,谈谈你对力的特性的认识〞,设问2“力可以怎样分类?
〞归纳得出生活中常见的几种力。
活动ⅠDIS实验演示
通过DIS实验,体验力的大小,增加对力的基本概念、特性的理解。
活动Ⅱ学生探究实验
通过探究实验“如何让瓶子稳定在钢丝上?
〞、“奔马的平衡〞,加强对不规那么物体重心位置的认识。
活动Ⅲ分析解释
通过显示微小形变的演示实验,增强对微小形变的感性认识,促进对弹力特性的理解。
活动Ⅳ自制模型
通过自行车模型,探究自行车的坐垫弹簧、减小与增大摩擦的应用。
活动Ⅳ通过自行车模型,探究自行车的坐垫弹簧、减小与增大摩擦的应用。
2、教学的主要环节本设计可分为三个主要的教学环节:
第一环节,借境激疑、提出问题通过小组讨论、交流已有的关于力的知识,相互启发,提出问题,引起兴趣,复习已有的关于力的基础知识。
第二环节,实验探究、抓住特性通过力传感器感受力的DIS实验及“钢丝上放瓶子〞等小实验增强对重心的认识;
通过微小形变实验确认弹性形变,进而建立弹力的概念。
第三环节,实际运用,拓展延伸通过吊装船艏、撑杆跳、画弹力作用点及方向、分析自行车中的摩擦力,在实际问题中学习,在学习中解决实际问题。
七、教案示例
〔一〕借境激疑、提出问题
1、播放“攀岩〞录像分析此情景中人的受力情况,“大家谈〞—─生活中常见的力举隅:
重力、弹力、摩擦力、分子力、磁力、拉力、压力、支持力、动力、阻力等等。
2、引出问题
常见的力可以怎么分类?
各有什么特性?
什么是力?
根据已经学过的知识谈谈你对“力〞的认识?
从力的性质来看,力学中经常遇到的有重力、弹力、摩擦力〔电磁力将在电磁学部分讨论〕,
3、力的基本认识
①力是物体间的相互作用,力的效果可以从被作用物体发生形变或运动状态变化来判断。
DIS定量实验:
让我们用力传感器与计算机系统相连,显示出力的图像。
看一看,力之间的关系,力的大小变化是怎样反映在图线上的?
②力的图示
力的三要素:
大小、方向、作用点。
自主活动:
请用力的图示表示足球受到水平方向67N的作用力。
③力的种类
各种力可以用两种不同的方法来分类。
一种是根据力的性质来分类的,如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等等;
另一种是根据力的效果来分类的,如拉力、压力、支持力、动力、阻力等等。
效果不同的力,性质可以相同。
例如拉力、压力、支持力实际上都是弹力,只是效果不同。
性质不同的力,效果可以相同。
例如不论是什么性质的力,又要效果是加速物体运动的,就可以称它为动力;
效果是阻碍物体运动的,就可以称它为阻力。
下面几节就分别介绍这三种力。
〔二〕实验探究、抓住特性
重力和重心:
重力的定义、方向、大小、重心(略)
重心的位置有关因素:
质量分布、形状,重心的位置可在物体上,也可不在物体上。
探究实验:
“如何让瓶子稳定在钢丝上?
〞〔附:
教学录像片段Ⅰ。
、“奔马的平衡〞〔
形变和弹力
A、弹力是怎样产生的?
产生过程:
相互接触的二个物体之间由于相互挤压而发生形变。
发生形变的物体对要恢复原来的状态,对使它形变的物体产生力的作用。
产生条件:
接触、形变
注意:
任何物体只要受到弹力的作用都要发生形变。
不能发生形变的物体是不存在的。
注:
A、接触不一定有弹力,有弹力一定接触,弹力的数目<
=接触点的数目
产生原因:
形变
B、演示实验:
显示微小形变〔附:
教学录像片段Ⅱ。
C、如何确定弹力的作用点和方向?
垂直于接触面,和物体形变的方向相反。
判断正误
〔1〕接触的物体一定有弹力的作用
〔2〕一个物体受到的各力中有弹力,那么此物体一定和其它物体接触
〔3〕物体A对B有弹力,是由于B发生了形变。
〔4〕弹力的方向一定垂直于接触面
〔5〕电线吊电灯静止,电灯使电线的形变向下〔6〕没有发生形变而产生弹力是不可能的
〔7〕弹力的方向和施力物体形变的方向相反
〔8〕弹力的方向和受力物体形变的方向相反
画出弹力的作用点和方向
E、拓展联想:
弹力的大小:
胡克定律F=kx
其中:
F为物体受到的弹力。
x为弹簧的形变量〔弹簧伸长的长度、缩短的长度、弹簧的长度、弹簧的原长、自然长度〕注意:
仅适用于弹簧;
在弹性限度内;
一般物体的弹力和形变成正变关系.
摩擦力---什么是摩擦力?
它有哪几类?
(略)
〔三〕实际运用,拓展延伸
•多处刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦。
如车的外胎,车把手塑料套,蹬板套、闸把套等。
.变滚动摩擦为滑动摩擦以增大摩擦。
如在刹车时,车轮不再滚动,而在地面上滑动,摩擦大大增加了,故车可迅速停驶。
而在刹车的同时,手用力握紧车闸把,增大刹车皮对钢圈的压力以达到制止车轮滚动的目的。
•车的前轴、中轴及后轴均采用滚动以减小摩擦。
为更进一步减小摩擦,人们常在这些部位加润滑剂。
•车的坐垫下安有许多根弹簧,利用它的弹性,发挥缓冲作用以减小震动。
第二章B力的合成
力的合成是在学习了生活中常见的力之后,从等效的角度对两个力作用效果所遵循规律的深入探究。
力的合成是解决力学问题的一个重要方法,是以后学习牛顿运动定律的基础之一,也是中学阶段其他矢量运算的基础。
力的合成是本章教学的重点。
学习本节内容需要的知识有:
力的矢量性、力的三要素、力的图示和等效的思想方法。
从教材“泗水拔鼎〞故事情景入手,让学生通过模拟“拔鼎〞〔即提杠铃片〕的游戏提出问题,感悟等效思想,建立“共点力〞、“合力与分力〞、“合成与分解〞等概念。
在学生亲身体验的基础上,教师用DIS实验演示,为学生进一步的探究搭建一个台阶,再引导学生通过实验探究,归纳出平行四边形定那么。
通过学生制作平行四边形模型,探究合力与分力的大小关系,加深对平行四边形定那么的认识,完成对“泗水拔鼎〞等实际问题的解释。
本设计强调学生的参与和亲身体验,在学习过程中感受等效等思想方法,通过对简单实际问题的研究,知道力的合成在实际中的应用,从而自觉联系生活、生产和科技实际,激发求知欲望和研究周围事物的兴趣。
1、知识和技能
〔1〕知道合力与分力。
〔2〕知道共点力,理解共点力的合成。
〔3〕会用平行四边形定那么求共点力的合力。
〔4〕会用计算法求相互垂直二力的合力。
2、过程和方法
〔1〕通过模拟“泗水拔鼎〞情景,用一个力等效地替代两个力,在建立合力与分力,力的合成与分解等概念的过程中,感受等效替代这一物理方法。
〔2〕通过DIS实验演示,猜想互成角度二力合成的规律,再利用学生实验探索研究,最终获得力合成的平行四边形定那么的过程,认识探究物理规律的基本环节:
猜想→实验→结论。
〔3〕通过学生自制平行四边形模型的过程,感受物理实验在解决具体问题中的作用。
3、情感、态度和价值观
〔1〕通过参与“泗水拔鼎〞活动,提高兴趣,感悟生活中处处有物理,激发探究的兴趣和学习的热情。
〔2〕通过小组协作完成实验探究和实验结果的分析与互评,激发团队协作精神和实事求是的科学态度。
三、教学重点和难点--探究并理解力的平行四边形定那么。
四、学习资源
1、学生实验器材(每两人一套,共26套):
。
〔1〕画图板、橡皮筋、弹簧秤(2个)、三角尺、白纸、绳套、铅笔。
〔装置参考教材例图〕
〔2〕拴两根线的200g钩码。
〔3〕自制平行四边形模型〔如图1〕。
5条塑料片、4对小螺丝、螺帽。
〔材料可有学生自备,参考教材例图〕
2、演示实验器材
〔1〕30kg的杠铃片和两根长绳。
〔2〕DIS实验装置〔如图2〕:
数据采集器、两个力传感器固定在力合成演示仪上、钩码;
五、教学设计思路:
本设计包括共点力和力的合成两部分内容。
借境激疑→实验探究→实际运用。
即借“泗水拔鼎〞故事之景,建立共点力的概念,引出等效概念和力的合成问题;
通过DIS实验演示和学生实验探究,归纳得出平行四边形定那么;
通过学生制作平行四边形模型深化对力的合成的理解。
本设计要突出的重点和要突破难点是:
探究并理解力的平行四边形定那么。
借“泗水拔鼎〞故事之景,让学生通过模拟“拔鼎〞〔即提杠铃片〕的游戏,提出“共点力〞、“合力和分力〞、“力的合成与分解〞的概念,感悟等效思想;
通过用DIS实验演示相互垂直的二力合成,并提供多组数据为学生的猜想提供帮助;
进而引导学生通过实验探究,归纳得出平行四边形定那么,从而突出重点,并突破难点。
本设计强调学生自主探究和亲身感受,重视概念、规律的形成过程以及伴随这一过程的科学方法的教育,重视学生合作意识、团队协作精神和实事求是的科学态度的培养。
1、教学流程图
2、教学流程说明
活动Ⅰ模拟“拔鼎〞
模拟“泗水拔鼎〞的让多组学生参与提杠铃片,引起对“泗水拔鼎〞失败原因的思考,不同的人提起杠铃片的效果是相同的,提出“共点力〞、“合力和分力〞、“力的合成与分解〞的概念。
问题Ⅰ设问
在肯定提起杠铃片的效果相同的同时,观察不同组别在提杠铃片时的差异,设问:
合力与互成角度的两个分力间有什么关系?
情景ⅠDIS演示实验
在学生亲身体验的基础上,直接猜想两共点分力与合力的关系,对学生来说难度很大。
为此教师用DIS实验,演示相互垂直的二力合成,提供多组数据为学生的猜想提供帮助,为进一步的探究铺设台阶。
活动Ⅱ学生实验
在猜想的基础上,通过学生实验进一步探究,加以验证,最后归纳得出平行四边形定那么。
活动Ⅲ分析、解释
完成对本节课开始的疑问“泗水拔鼎〞等实际问题的解释,并通过练习初步会用图示法和计算法求合力。
通过学生自制平行四边形模型,探究合力与分力的大小关系,加深对平行四边形定那么的认识,此部分可根据实际情况,加以调控。
假设时间紧X可作为作业,在课后进行。
3、教学主要环节本设计可分为三个主要的教学环节:
第一环节,情景导入,借境激疑。
从教材“泗水拔鼎〞故事情景入手,让学生在模拟“拔鼎〞〔即提杠铃片〕的游戏提出问题,感悟等效思想,弄清“合力和分力〞、“合成与分解〞概念。
第二环节,实验探究,寻求规律。
在学生亲身体验的基础上,用实验的方法探究两个共点的分力与合力的关系。
教师通过DIS实验演示,为学生进一步的探究搭建一个台阶,再引导学生通过实验探究寻求结论。
第三环节,自主活动,运用规律。
让学生制作平行四边形模型,进而探究合力与分力的大小关系,加深对平行四边形定那么的认识,完成对“泗水拔鼎〞等实际问题的解释。
〔一〕情景导入,借境激疑
情景用powerpoint幻灯片显示汉代石刻画像“泗水拔鼎〞情景,配《水经注•泗水》文字记载。
疑问:
拔鼎真的如此困难吗?
耳听为虚,眼见为实,请同学们自己来试一试!
模拟“泗水拔鼎〞情景:
在中间走廊里放一只大水桶,桶中放着一个30千克的杠铃片,将其系在一根长长的绳子中间,地上事先画出两条红线代表河岸。
学生活动
(1)请两个子较大的男生自告奋勇,站在红线外费很大劲没有拉起杠铃片(力图示见图一),成功模拟了“泗水拔鼎〞情景,“为什么拔不起来呢?
〞的疑问会在同学们心中产生。
真的没有办法提起来吗?
〔2〕再请两位女同学也来试试。
鼓励女同学勇敢上来接受挑战,提醒并允许她们站到河中试试,她们缩短绳子提起杠铃片(力图示见图二),同学们都为她俩叫好。
〔3〕要想一个人提起杠铃片行吗?
再请第一次上来过的一个男同学将杠铃片竖直向上提起(力图示见图三)。
〔powerpoint幻灯片显示三次“拔鼎〞的力的图示〕
观察了三组同学“拔鼎〞过程,每位同学也可模拟上述三图情景拉桌上钩码进一步加以体验,每位同学不断变换两拉力的夹角,用手指感觉力的大小。
经过这一系列活动后,提示同学注意:
上述“拔鼎〞的两个力虽然没有作用于杠铃片上的同一点,但它们的作用线却相交于同一点。
物理学中称
板书作用于物体上的同一点,或者力的作用线可以交于一点的力称为共点力
教师接着问同学还有什么想法和问题?
同学们相互交流感受与想法:
一个力可以产生与两个力共同作用时一样的效果。
引入课题:
其实很多情况下,存在几个力同时作用在一个物体上的情况,我们很想了解怎样用一个力等效地替代这些力共同作用的效果,物理上称这一过程为“力的合成〞。
板书力的合成
两个力拉杠铃片可用一个力拉来
替代,因为它们作用效果相同。
powerpoint幻灯片显示〔如图四所示〕。
板书1.合力与分力
powerpoint幻灯片显示小结:
几个力的作用效果与一个力的作用效果相同,这一个力就等效为那几个力的合力,那几个力就可看作这一个力的分力。
提问:
假设用两个弹簧秤拉画图板上橡皮筋,如何用一个弹簧秤完成等效替代?
请同学们边做边寻找答案。
学生活动:
两个学生做一套实验,有许多组配合好,一同学拉两弹簧秤,另一同学就记下橡皮筋结点所到位置,而后用一弹簧秤将橡皮筋拉到该位置来等效替代。
也有许多组不知如何等效替代,在教师辅导下完成。
强调合力与分力作用的等效性,假设作用效果不一样不能盲目替代。
板书2.力的合成与分解
powerpoint幻灯片我们把求几个力的合力的方法叫做力的合成,而把一个力分解成几个分力的方法叫做力的分解。
〔二〕实验探究,寻求规律
两个共点的分力与合力之间有什么样的关系呢?
〔可结合“泗水拔鼎〞的模拟过程和前面学生的提出的问题,提出此问题〕
板书3.研究共点的两力与合力的关系
请同学们在画图板上用弹簧秤拉橡皮筋,观察合力与分力的关系,提出你们的猜想和实验验证的方法。
两人一组,相互配合用弹簧秤拉橡皮筋,大多学生都记下合力大小及不同组分力的大小在比较研究,大多猜想集中在分力之和大于合力等力的数值关系;
也有提出分力夹角越大,合力越小的定性结论。
请大家看DIS实验演示,从数据中是否有所启发?
DIS实验演示:
挂同一重物,改变两个分力的方向,但保持两分力夹角为90度,记录几组两分力大小的数据,发现两分力的平方和不变,引导学生猜想分力与合力的关系。
学生猜想:
从数据看好像满足勾股定理。
教师提示:
请大家注意力是矢量,不仅有大小还有方向性,我们可以用力的图示来表示力的大小和方向,下面画出合力与分力的图图示,感觉一下看看有没有新的发现。
教师板书演作图过程,学生一起动手作力的图示,寻找力的合成的规律。
部分学生提出:
合力好像是以两个分力作平行四边形后的对角线。
〔有此猜想的学生只是一部分。
〕
下面我们就用桌上器材再做实验,画出两个分力与合力的图示,找找看是否真有这样的关系。
学生实验:
学生利用实验桌上的器材进行实验(约10分钟)。
powerpoint幻灯片显示实验步骤,并强调分力与合力间的等效性。
在班中巡视,进行个别辅导和答疑,选择具有代表性的投影出来全班交流评价:
(1)对角线与合力相差不大的,受到大家认同。
(2)对角线与合力偏离较大,大家一起找原因。
(3)对角线与合力完全重合的,大家提出质疑,当场发现有问题,严谨的科学态度受到认同;
学生找到规律,总结出力的平行四边形定那么
板书4.平行四边形定那么
powerpoint幻灯片平行四边形定那么:
如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形,那么合力F的大小和方向就可以用F1,F2所夹的对角线来表示。
〔三〕自主活动,运用规律
〔1〕对“泗水拔鼎〞问题进行解释。
(2)共同完成P52训练与应用中的第〔2〕、〔4〕,初步会用图示法和计算法求合力。
两人一组合作,用桌上的胶木片、螺丝、螺帽制作一个平行四边形模型,并运用平行四边形模型感悟:
分力间夹角从0度——180度变化时,合力的方向和大小的改变。
学生在制作和研究平行四边形模型过程中结束本课学习。
继续制作平行四边形演示仪,标上刻度,体会分力与合力均关系。
〔四〕作业布置,巩固提高
〔1〕请大家分组讨论当分力大小一定时,随分力间夹角变化合力大小的变化关系,并找出合力的X围。
〔2〕完成适量训练与应用题,并思考求解合力各种方法的优劣?
第二章C力的分解
力的分解是继力的合成之后,对力的等效方式的进一步学习,是以后解决力学问题的一个重要方法,也是中学阶段其他矢量运算的基础。
力的分解既是本章教学的重点,也是本章教学的难点。
力的图示、力的合成、平形四边形定那么和等效的思想方法。
从生活中的常见的现象入手,通过演示实验和学生分组实验的探究,从等效的角度启发学生认识合力和分力,建立分力、力的分解的概念。
根据学生分组实验的自主探究的结果,通过分析、比较,总结出力的分解遵循平行四边形定那么。
根据学生对实例的分析,归纳、总结得出按力作用的实际效果进行分解的思想方法,以达到通过简单的个性问题的分析推广到一般的情况,起到突破难点的作用。
通过对简单实际问题的研究,使学生知道力的分解在生产和生活中的应用,从而自觉联系生活、生产和科技实际,激发求知欲望和研究周围事物的兴趣。
〔1〕知道力的分解是力的合成的逆运算。
〔2〕理解分力和力的分解的概念。
〔3〕初步学会按力的实际作用效果来分解力。
〔4〕初步学会用作图法求分力,初步学会用直角三角形的知识计算分力。
〔5〕初步学会用力的分解知识解释一些简单的物理现象。
〔1〕通过本节学习,感受实验是建立物理概念、探究物理规律的必由之路。
〔2〕通过用两个力等效地替代一个力,从而建立分力和力的分解概念,感受等效替代在力的合成与与分解学习中的重要性。
〔3〕通过对力按实际作用效果进行分解的探究过程,感受具体问题具体分析的方法。
〔1〕通过联系生活实际情景,激发求知欲望和探究的兴趣。
〔2〕通过对力的分解实际应用的分析与讨论,养成理论联系实际的自觉性。
〔3〕通过分组实验体验分工合作在实验过程中的重要作用,增强合作的意识。
三、教学重点难点
教学重点:
理解分力和力的分解的概念,利用平行四边形定那么进行力的分解。
教学难点:
按实际作用效果分解力。
1、教学器材
〔1〕演示实验器材:
一个1kg的砝码,一根细线,物品、刀刃的夹角不同的两把刀〔刀刃的夹角差距要大些〕、GQY数字化实验室数据采集分析器、GQY多功能实验台、斜面上力分解实验仪、小车、两个力传感器等,一端系有细绳的木块等
〔2〕学生分组实验器材:
木板、橡皮绳、细绳假设干、白纸、图钉、自制定量研究力的分解遵循平行四边形定那么的DIS实验器材、力传感器、数据采集器、计算机等
2、教学课件力的分解课件〔几何画板〕
本设计的内容包括分力和合力的概念,力的分解两部分内容。
以生活中的常见现象和实验为基础,通过探究、分析、建立分力、力的分解概念。
从等效的角度根据实验结论,通过分析、比较,各次的分力的作用效果,归纳总结得出力的分解遵循平行四边形定那么。
通过简单实际问题的分析、讨论,归纳出按实际效果分解一个力的思路。
本设计要突出的重点是:
分力、力的分解的概念和利用平行四边形定那么进行力的分解。
以生活中的常见现象入手,通过演示实验、学生分组实验,结合学生的亲身感受,从等效性的角度,通过分析、推理,建立分力和力的分解的概念,进而通过DIS学生分组实验得出力的分解同样遵循平行四边形定那么。