高中物理教学案例.docx
《高中物理教学案例.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理教学案例.docx(19页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高中物理教学案例
高中物理教学案例:
都是“加速度”
1.问题的产生
去年国庆,我的第一届学生聚会,我是班主任,同时任教他们高一入门的物理课,被他们邀到现场,大家非常开心,由于是高中同学,不免要回忆高中时代的一些生活学习片断,一位医科大学毕业的学生顺手拿起桌上的一个苹果向空中抛去,然后用手接住,笑着对我说,老师,加速度多大?
旁边一大帮同学笑嘻嘻地抢着回答:
●你是指抛上去还是落下来的过程?
(一个女孩子,也是医科大学毕业的)
●上升加速度朝上,下降时加速度朝下。
(军事指挥院校的本科毕业生干脆利索地回答)
●上升过程速度都没增加,哪有加速度?
下降才有加速度吧。
(师范大学毕业的,不是学物理专业)
●最高点苹果都停下来了,肯定没有加速度。
(竟然是一个重点大学理工科毕业学生的回答)
●老师,我忘得一干二净了,全还给你了,白学了。
(一个女孩,后来学文科了)
2.他们是这样学的,我是这样教的
加速度的概念在高中物理中的地位不言而喻,它贯穿高中物理始终,但过不了三五年,他们将这些东西抛到了九霄云外,抑或将加速度概念扭曲。
也就是上面回答的那些根深蒂固的“加速度”答案。
想想原来我的教学方法,基本上都是两种模式进行导入:
第一种是列一个如下所示的表格作为新课的引入:
运动物体
速度改变量
所用时间
单位时间内速度改变量
铅球
17m/s
0.2s
85m/s
汽车
20m/s
4s
5m/s
炮弹
250m/s
0.005s
5×104m/s
然后设计问题:
根据表格中的信息回答下列问题:
1.哪一个速度改变量大?
2.哪一个所用时间长?
3.哪一个速度变化快?
学生讨论回答完毕,老师总结:
单位时间内速度的改变量就叫加速度。
然后转身在黑板上醒目地写上今天的主题:
“速度变化的快慢 加速度”.
第二种是作速度-时间图像进行导入:
作出两物体的v—t图像,都是匀变速直线运动,同学们从图中找一找速度随时间的变化规律。
学生:
甲图中,物体的速度每5秒变化30m/s,
乙图中,物体的速度每5秒变化10m/s。
师:
哪个物体的速度改变要快一些呢?
学生:
甲物体,因为甲的速度每秒才改变6m/s。
师:
对,今天我们就来引入一个新概念——加速度,来描述速度改变的快慢.
这两种方式估计是全中国千千万万的物理教师通常的教学方法,以生活中常见的物体的速度、速度的变化、速度的变化快慢来引出“加速度”,最终迫不及待地给出定义:
用来描述速度变化快慢的物理是就叫加速度。
然后说出加速度的矢量性,有正负之分,再进行交流与讨论,对公式进行巩固等等。
对于加速度方向问题,更是弄得学生晕头转向。
教材对加速度方向的描述为“加速度也有方向,在直线运动中,通常取物体初速度
的方向为正方向,当末速度
,加速度a为正值,表明加速度方向与初速度的方向与初速度
的方向相同,物体在加速;这句话我一直耿耿于怀,除了表述使你发晕之外,再找不到其它价值所在,何况还经不起推敲。
为此,我建议取一个合理的中文名词取代“加速度”。
物理教学案例
测电源电动势和内电阻
前 言
本课题是针对高二分班后物理科学生设计的,他们已学过相关的理论知识且具有一定的实验基础。
课题具有一定的针对性和实用性。
教学目标一、知识与技能
1.学会应用理论知识和已有的实验基础,去设计实验方案,确定科学合理的实验步骤;
2.能根据实验要求合理选择并安装实验器材,正确进行实验;
3.通过实验认识测量的意义,理解误差并能深入对实验过程和实验误差分析。
学习用图线法处理数据的规范和方法。
二、过程和方法
1.对实验课题展开讨论,提出各小组的实验方案;分组进行科学探究活动,完成实验操作过程;
2.展示学生写出的完整实验报告,进行交流和评估。
三、情感态度和价值观
1.进一步提高学生的实验素养,激发实验探究的兴趣;增强学生的创新意思;
2.养成交流与合作的良好习惯,发展学生的实践能力;
学法指导
本课题为实验专题研究,是理论与实践相结合的过程,强调理论指导实践,着重培养学生动手能力,1.实验在物理学发展中的重要地位和作用,了解重复性和可控制性是对物理实验的基本要求。
实验方法要具有可控性、精确性、简便性。
2.学会举一反三,激发创新潜能。
“条条道路通罗马”,通过探究,理解实验方法、手段的多样性,树立学生创新意识。
教学过程一、探讨测电源电动势和内电阻的方法(第1课时)
(一)开设物理实验专题研究课的意义
1.物理实验的重要性
物理实验在物理学的建立和发展中一直起着十分重要的作用。
人类认识客观世界,总是先从实验事实出发,经过分析和归纳,上升为理论。
然后再回到实践中去指导实践,接受实践的检验。
如果和新的实验事实发生了矛盾,就必须对原来的理论加以修改。
这样,物理学就获得了新的发展。
2.物理实验课的主要特点为实践性
理论学习模型多,如质点、点电荷等。
实验时要充分考虑到各种实际情况,得出的结论,要尽量符合实际。
实践性还表现在对动手能力的培养和锻炼。
必须进行实际的操作,光说不练是不行的。
有些同学认为只要把实验原理、仪器装置、方法都看明白了,不必动手测量和计算。
或者只是粗测和计算一下就完成了实验。
这样不能了解实验课的真谛。
“一看就懂,一做就错”,对实验课的认识不重视,实验课的教学过于机械,基本上是应付。
导致学生能力差,高考实验题得分很低。
(二)、分小组展开讨论。
在教师的引导下,同学们将测电源电动势的几种方法进行探讨,然后各小组确定自己的实验方法,写出实验原理。
具体过程设计如下:
教师拿出一个电池,提问:
如何测它的电动势?
能不能用伏特表直接测量?
学生回答:
不行。
因为这样测的只是路端电压而不是电动势。
学生:
由闭合电路欧姆定律E=U+Ir和伏安法测电阻的实践经验得知,这儿也可用伏安法。
教师:
此法可行,哪个小组愿用这种方法测量?
伏安法有几种接法?
画出电路图,写出实验原理和步骤,作误差分析。
还有没有其他方法呢?
比如,改一下条件,只给一个电流表,不给电压表,能否进行测量?
可见测量的电动势没有系统误差。
内阻的系统误差为。
当电流表内阻很小时,即时,实验中应选用较小的电流表。
鉴于
中学实验设备有限,与相差不会太大,而与相差则很大。
因此选用内接法。
(1)若用两定值电阻,单刀双掷开关。
此方法类似于电流表法中的第一种情况。
这儿不再重复。
用一个电阻箱,如图3。
系统误差源于伏特表内阻。
误差定量的计算和分析比较繁,这里不作计算。
要减少系统误差,应尽量选择内阻较大的伏特表。
教师:
好。
请你们用这种方法。
还有没有其他方法呢?
这里老师介绍一种新方法,共大家参考。
如图4所示,用电源输出功率求电源电动势和内电阻。
负载电阻R上消耗的功率
当即时,有极大值。
测量几组U、R值,并求出相应的值。
作曲线,找出曲线上最大值对应值即为。
再由 ,求出电动势。
外,由曲线还可看出电源输出功率和外负载的关系。
二、学生分组实验(第2课时)
学生拿到实验方案后,自选所需器材,分组完成实验。
要求学生具体做好以下几点:
①由实验原理设计实验步骤。
②完成实验操作。
③自行设计表格并记录数据。
④处理数据得出结论。
⑤作简单的误差分析。
学生实验过程中,教师巡视,纠正可能出现的错误,提建设性改进意见。
每个小组课后写出完整的实验报告。
三、学生实验成果展示及点评(第3课时)
每个小组选一名代表作讲解,教师点评。
四、作业
利用下表中所列实验器材,设计一个实验电路来测量电池的电动势E
带电粒子在电场中的运动
一、知识目标
1.使学生理解并掌握带电粒子在电场中运动的特点和规律,能够正确分析和解答带电粒子在电场中的加速和偏转等方面的问题。
2.培养学生综合应用物理知识对具体问题进行具体分析的能力。
二、过程与方法
1.经历探究带电粒子在电场中运动的特点和规律的过程,感悟科学探究的方法与要素,体会实验在研究物理问题中的作用。
2.培养学生利用数学工具解决物理问题的能力。
教学重点、难点分析
带电粒子在电场中的运动是电场知识的重要应用,注重分析判断带电粒子在电场力作用下的运动情况,掌握运用力的观点和能的观点求解带电粒子运动的思路和方法。
教学过程设计
一、解决带电粒子在电场中运动的基本思路
带电粒子在电场中的运动,难度比较大,能力要求高,所以要把握基本的规律。
解决带电粒子在电场中运动的基本思路:
1.受力分析。
2.运动轨迹和过程分析
3.解题的依据
(1)力的观点:
牛顿运动定律和运动学公式。
(2)能量的观点:
电场力做功与路径无关;动能定理:
能的转化与守恒规律。
二、带电粒子在典型场中的运动形式。
1.在点电荷电场中:
2.匀强电场中:
在点电荷电场中带电粒子的运动形式可能有那些?
并举例说明。
在匀强电场中带电粒子的运动形式可能有哪些?
并举例说明。
三、带电粒子在电场中运动判断与分析
1
教学实录.带电粒子在电场中的直线运动
学生回答问题,在老师的启发下,确定运动性质。
思考:
带电粒子-q的初速度v0恰与电场线QP方向相反,情况怎样?
若初速度v0恰与电场线QP方向垂直,可能出现什么情况?
解析:
带电粒子-q受力有什么特点?
方向与初速度v0的方向的关系怎么样?
由库仑定律和牛顿第二定律确定。
四、研究带电粒子在电场中运动的方法
1.运用牛顿定律研究带电粒子在电场中运动
五、带电质点在电场中的运动
由于带电质点的重力不能忽略,因此带电质点在重力和电场力的作用下运动,重力和电场力的合力使带电质点产生加速度;合力的作用效果在位移上的积累使带电物体的动能发生变化;合力在时间上的积累使带电物体的动量发生变化。
因此,我们可以运用牛顿第二定律、动量定理或动能定理分析解决带电物体在重力场和电场中运动问题。
六、带电粒子在交变电场中的运动
电容器 电容
一、知识与技能
1.列举实例,指出常用电容器,写出其符号;
2.复述什么叫电容器,叙述电容器的作用、构造,电容器的充、放电现象及电容器充、放电时能量的转化;
3.识别电容器电容的定义式,电容器击穿电压和额定电压的概念;
4.观察、识别不同种类的电容器,并能顺利拆卸电容器。
二、过程与方法:
1.通过学生发现问题———提出问题———方法研究———实验操作等一系列探索过程,使学生掌握解决一些与生活相关的实际问题的方法和能力;
2.通过问题小组和小组间的交流与合作,使学生在一种和谐、合作和融洽的氛围中领悟科学方法;
三、情感态度与价值观
1.注意观察演示实验,注意观察识别电容器,接受通过观察实物来研究问题的方法;
2.激发学生对电容器的兴趣;
3.愿意对教师与同学的观点发表自己的意见。
创 设
问题空间
预计研究
目标板块
知识与技能:
1.列举实例,指出常用电容器,写出其符号;
2.复述什么叫电容器,叙述电容器的作用、构造,电容器的充、放电现象及电容器充、放电时能量的转化;
3.识别电容器电容的定义式,电容器击穿电压和额定电压的概念;
4.观察、识别不同种类的电容器,并能顺利拆卸电容器。
过程与方法:
1.通过学生发现问题——提出问题——方法研究——实验操作等一系列探索过程,使学生掌握解决一些与生活相关的实际问题的方法和能力;
2.通过问题小组和小组间的交流与合作,使学生在一种和谐、合作和融洽的氛围中领悟科学方法;
1.
1.情景问题化;
1.新课标要求的“三位一体”的课程目标;
2.使学习者成为问题的研究者;
应用反思板块
应用
作业布置:
1.教材P50页练习四
(1)、
(2)。
2.课题研究:
(以问题小组为单位研究,研究结果上交问题站。
)
1.用比值定义物理量”的研究。
(如电场强度、电势差、电容等的定义和属性的研究。
)
2.几种类型电容器内部结构的研究。
(可以解剖不同种类的电容器。
)
带着问题离开课堂
评
价
反
思
学生方面:
1.体现学生主动性、主体性和研究性
2.团队合作精神,体现人文关爱
3.问题空间研究能力
教师方面:
1.对教师来说,解决问题不是目的,使教师、学生成为问题的研究者
2.既注重问题空间(问题内容、问题序列化、问题进展过程)又注重人性化空间(师生平等、民主,教学相长,达到双赢的目的)
3.问题化过程研究能力
理论支撑:
行动研究、新课标、近代理论
主体反思:
计划
实验和多媒体:
物理教学案例
----------《气体的能量》
教学目标
让学生主动参与探究,学会合作,交流和评估。
体验成功的乐趣,深化对科学探究的兴趣。
体现"物理来源于生活"的理念。
课前准备
让学生阅读课本上的信息窗"马徳堡半球实验"。
分实验小组,自筹实验器材,教师准备一些备用器材,让学生设计实验方案,教师给予适当点拨。
教学过程
引入:
我首先演示"喷泉"实验,让学生观察现象:
吸气时,水会喷上去,为什么?
要想知道其中奥秘,就让我们自己动手做一做大气压存在的实验吧。
学生甲组:
先将硬纸片平放在平口玻璃杯口,再用手按住并倒放过来。
大家注意观察,放手后,纸片掉了下来。
(学生哄堂大笑)
然后,装满水仍用硬纸片盖住玻璃杯口,用手按住并倒置过来。
大家注意观察,放手后,纸片没有掉下来。
(学生惊讶)
我问:
纸片为什么能托住一杯水,而托不住一杯空气呢?
学生答:
玻璃杯装满水,排出了空气,硬纸片在下方大气压强作用下没有掉下。
我问:
如何解释这种现象?
学生乙答:
当吸盘轻合在一起时,里面仍有空气,外面也有空气,内外都有大气压,作用相互抵消;当吸盘挤在一起时,里面空气被挤出,吸盘在外面的大气压的作用下就紧紧地吸在一起了。
我问:
这个实验与哪个著名的实验相似?
众生齐答:
与"马德堡半球实验"相似。
难怪,马德堡市民都承认大气压强的存在。
我问:
为了让学生直观确信大气压是相当大的,我拿了一只吸盘紧紧地压在黑板上(选在非常光滑的地方)。
然后,将一个同学的书包挂在吸盘钩上,吸盘稳稳地"提"着它。
学生领悟到:
难怪大气压叫做"大"气压呢。
其余小组的同学继续展示你们的实验,让每个同学一饱眼福。
学生丙组:
取一玻璃瓶,将剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口,没能落入瓶内。
然后
学生答:
生鸡蛋蛋壳粗糙与瓶口接触有小孔,空气容易从小孔进入瓶中。
另外,蛋壳易碎。
熟鸡蛋表面表面光滑,能与瓶口紧密接触,且摩擦小,易形变,大气压容易将其压入瓶中。
学生们带着问题思考,真正领悟了其中的奥妙,并感想其中蕴涵着许多的学问。
学生问:
(奇怪地)为什么两次不一样?
我问:
(很多学生不知其因,故点拨一下)罐内的水沸腾时会产生什么现象?
学生答:
大量水蒸汽。
我问; 水蒸汽遇冷会怎样变化?
学生答:
会液化成水。
让我们回到刚才演示的"喷泉"实验。
吸气时,水为什么会喷上去呢?
有谁能回答这个问题?
最后,我启发学生总结一下,通过实验,我们应该承认我们的周围存在着大气压强。
接着,我又提出问题:
大气压强究竟有多大?
我们能否测出大气压强?
许多学生说当然能测出大气压强。
于是,我们就给学生介绍了托里拆利实验的测量过程。
并说因水银有毒,就不必重复演示一遍了,请大家相信这个事实。
课后,大家能否设计一个测量大气压的实验。
现在人们已制造出几种气压计,测量大气压已方便多了。
天体运动
--------教学案例
知识目标
了解行星、恒星和星系等概念,知道宇宙的几个主要天体层次;
能力目标
通过万有引力定律在这些星系中的应用,使学生了解地球、太阳系、银河系等的运行;
情感目标
了解宇宙大爆炸理论是解释宇宙起源的一种学说,引导学生去探索神秘的宇宙.
教学设计方案教学重点:
应用万有引力定律,教学难点:
天文学知识
教学过程:
问题:
教师用计算机展示图片:
1、围绕地球作匀速圆周运动的星是什么星?
谁提供的向心力?
回答:
是地球的卫星,是地球与卫星间的万有引力提供的.
2、请学生解决下列问题:
典型例题1:
在研究宇宙发展演变的理论中,有一种学说叫做“宇宙膨胀说”,这种学说认为万有引力恒量G在缓慢地减小.根据这一理论,在很久很久以前,太阳系中地球的公转情况与现在相比:
A、公转半径
变大 B、公转周期
变小
C、公转速率
变大 D、公转角速度
变大
解:
根据“宇宙膨胀说”,宇宙是由一个大爆炸的火球开始形成的,大爆炸后各星球即以不同的速度向外运动,这种学说认为地球离太阳的距离逐渐增加,即公转半径逐渐增大,A答案错误.又因为地球以太阳为中心作匀速圆周运动,
由牛顿第二定律得:
解得:
当
减小时,
增加时,公转速度逐渐减小.
由公式
又知T逐渐增加,故正确答案为B、C.
典型例题2:
天文学家根据天文观察宣布了下列研究成果:
银河系中心可能存在一个大黑洞,距黑洞60亿千米的星体以2000km/s的速度绕其旋转;接近黑洞的所有物质,即使速度等于光速也被黑洞吸入.
求:
1、“黑洞”的质量.
2、试计算黑洞的最大半径.
解:
1、由万有引力定律得:
解得:
=3.6×1035kg
牛顿第一定律
知识目标
(1)伽利略理想实验;
(2)惯性概念;(3)掌握牛顿第一定律的内容;
(4)理解力是改变物体运动状态的原因;(5)能用牛顿第一定律解释惯性现象.
能力目标
培养学生严谨的逻辑推理能力;培养学生的口头表达能力.学习科学的实验方法.
情感目标
对任何现象的发生不能够想当然,要有严谨、认真的科学态度.
教材分析
本节内容是分两块内容介绍的,先是介绍了人类对力和运动关系的发展历史,并着重讲述了伽俐略的理想实验及其重要的实验思想.然后引入了牛顿第一定律,引入了惯性概念,并由此分析出力不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的原因.
教法建议
1、本节所述内容在初中课本上已涉及到,初中课本中用到的标题是惯性定律,所以学生已有一定的基础.
2、适当介绍一些学史的知识,让学生意识到:
一个规律的发现并不是一帆风顺的,或者是一开始的认识就是对的,而是需要人类不断探索才能形成的,它们的学习也是这样.
3、重点讲述伽利略理想实验的科学思想,让学生学会一种科学思维方法.
4、通过对大量实例的分析,让学生真正理解力不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的原因.
教学重点:
对伽利略理想实验的理解;牛顿第一运动定律.
教学难点:
对伽利略理想实验的理解.
一、历史的回顾
1、人类对力和运动关系的最初认识及亚里士多德其人.(见扩展资料)
2、伽利略理想实验:
(1)动画模拟该实验,并指出不能够真正试验的原因.或做课本所讲的气垫导轨实验(有视频资料),并指出为什么只是近似验证.由实验结果推出亚里士多德观点的错误,矛盾的焦点蚀是试实验条件的不同.
(2)分析伽利略理想实验:
它是一个理想化的过程,但并不是凭空想象的来的,而在抽象思维过程中所创造出的一种科学推理,理想化实验是物理学中重要的研究方法.
(3)介绍伽利略.
二、牛顿第一运动定律
1、牛顿第一运动定律(惯性定律):
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.
2、惯性:
物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质.
3、注意:
(通过实例分析)
(1)惯性与惯性定律不同.
(2)惯性是物体的固有性质,任何时候物体都具有惯性,这与物体处于什么状态无关.
(3)力和运动的关系:
力不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的原因.
4、实例参考(要让学生充分参与讨论):
分析刹车时人往前倾;启动时人往后仰.
做小实验:
惯性实验器演示惯性现象,并分析.
让学生举例分析,并指出哪些惯性现象有利,哪些惯性现象有害.
速度和时间的关系
知识目标
1、初步理解速度—时间图像.
2、理解什么是匀变速直线运动.
能力目标
进一步训练用图像法表示物理规律的能力.
情感目标
渗透从简单问题入手及理想化的思维方法.
教材分析
本节内容是本单元的基础,是进一步学习加速度概念及匀变速运动规律的重要前提.教材主要有两个知识点:
速度—时间图像和匀变速直线运动的定义.教材的编排自然顺畅,便于学生接受,先给出匀速直线运动的速度—时间图像,再根据具体的实例(汽车做匀加速运动),进一步突出了“图像通常是根据实验测定的数据作出的”这一重要观点,并很自然地给出匀变速直线运动的定义,最后,阐述了从简单情况入手,及理想化的处理方法,即有些变速运动通常可近似看作匀变速运动来处理.
教法建议
对速度——时间图像的学习,要给出物体实际运动的情况,让学生自己建立图像,体会建立图像的一般步骤,并与位移图像进行对比.对匀变速直线运动的概念的学习,也要通过分析具体的实例,认真体会“在相等的时间内速度变化相等”的特点,教师也可以给出速度变化相同,但是所用时间不等的例子,或时间相同,速度变化不等的例子,让学生判断是否是匀变速直线运动.
教学设计示例
教学重点:
速度——时间图像,匀变速直线运动的定义.
教学难点:
对图像的处理.
主要设计:
1、展示课件:
教材图2—15的动态效果(配合两个做匀速运动的物体)体会速度——时间图像的建立过程.
2、提问:
如何从速度——时间图像中求出物体在一段时间内的位移?
3、上述两个运动的位移——时间图像是怎样的?
(让同学自己画出,并和速度——时间图像进行对比)
4、展示课件图2—17的动态效果〔配合做匀加速运动的汽车运行情况(显示速度计)
引导同学:
采集实验数据,建立坐标系,描点做图.
5、展示课件图2—18的动态效果(配合做匀减速运动的汽车)
引导同学:
画出它的速度——时间图像.
6、提问:
上述两个汽车运动过程有什么特点?
引导同学发现“在相等的时间内速度的改变相等”的特点.
7、举例:
①速度改变相等,所用时间不等的情况.
②经过相同时间,速度改变不相等的情况.
8、小结:
什么是匀变速直线运动?
什么是匀加速直线运动?
什么是匀减速直线运动?
探究活动
请你坐上某路公共汽车(假设汽车在一条直线上行驶)观察汽车的速度表和自己的手表,采集数据,即记录汽车在不同时刻的速度,之后把你采集的数据用速度——时间图像表示出来,并将你的结果讲给周围人听。
物理教学案例