高中物理勻速​圓周運動的教案怎么設(shè)計
物理這門自然科學課程比較比較難學,所以教師在上課前需要做好教學教案以便更好的教學。以下是學習啦小編分享給大家的高中物理勻速圓周運動的教案,希望可以幫到你!
高中物理勻速圓周運動的教案
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,是對如何描述和研究比直線運動復雜的運動的拓展,是力與運動關(guān)系知識的進一步延伸,也是以后學習其他更復雜曲線運動(平拋運動、單擺的簡諧振動等)的基礎(chǔ)。
學習勻速圓周運動需要以勻速直線運動、牛頓運動定律等知識為基礎(chǔ)。
從觀察生活與實驗中的現(xiàn)象入手,使學生知道物體做曲線運動的條件,歸納認識到勻速圓周運動是最基本、最簡單的圓周運動,體會建立理想模型的科學研究方法。
通過設(shè)置情境,使學生感受圓周運動快慢不同的情況,認識到需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輔助,學習線速度與角速度的概念。
通過小組討論、實驗探究、相互交流等方式 ,創(chuàng)設(shè)平臺,讓學生根據(jù)本節(jié)課所學的知識,對幾個實際問題進行討論分析, 調(diào)動學生學習的情感,學會合作與交流,養(yǎng)成嚴謹務實的科學品質(zhì)。
通過生活實例,認識圓周運動在生活中是普遍存在的,學習和研究圓周運動是非常必要和十分重要的,激發(fā)學習熱情和興趣。
二、教學目標
1、知識與技能
(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判斷線速度的方向。
2、過程與方法
(1)通過對勻速圓周運動概念的形成過程,認識建立理想模型的物理方法。
(2)通過學習勻速圓周運動的定義和線速度、角速度的定義,認識類比方法的運用。
3、態(tài)度、情感與價值觀
(1)從生活實例認識圓周運動的普遍性和研究圓周運動的必要性,激發(fā)學習興趣和求知欲。
(2)通過共同探討、相互交流的學習過程,懂得合作、交流對于學習的重要作用,在活動中樂于與人合作,尊重同學的見解,善于與人交流。
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(zhuǎn)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(nèi),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(nèi),兩個運動半徑所轉(zhuǎn)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(shè)計思路
本設(shè)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(nèi)容。
本設(shè)計的基本思路是:以錄像和實驗為基礎(chǔ),通過分析得出物體做曲線運動的條件;通過觀察對比歸納出勻速圓周的特征;以情景激疑認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; 通過討論、釋疑、活動、交流等方式,鞏固所學知識,運用所學知識解決實際問題。
本設(shè)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觀察對比,歸納出勻速圓周運動的特征;設(shè)置地月對話的情景,引入對勻速圓周運動快慢的描述;再通過多媒體動畫輔助,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(shè)計要突破的難點是:線速度的方向。方法是:通過觀察做圓周運動的小球沿切線飛出,以及由旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布這兩個演示實驗,直觀顯示得出。
本設(shè)計強調(diào)以視頻、實驗、動畫為線索,注重刺激學生的感官,強調(diào)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)“建模”、“類比”等物理方法,學生的活動以討論、交流、實驗探究為主,涉及的問題聯(lián)系生活實際,貼近學生生活,強調(diào)對學習價值和意義的感悟。
完成本設(shè)計的內(nèi)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(shè)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,體驗球在什么情況下將做曲線運動。
設(shè)問1:物體在什么情況下將做曲線運動?
情境II 觀察、對比,設(shè)問2
觀察、對比鐘表指針和過山車這兩類圓周運動。
設(shè)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(nèi)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(nèi)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(zhuǎn)的轉(zhuǎn)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(nèi)電風扇的變速檔,看到圓周運動轉(zhuǎn)動快慢的不同情況,引入角速度概念。
多媒體動畫 :演示同樣時間內(nèi)兩個運動半徑所轉(zhuǎn)過角度不同的勻速圓周運動,比較得出角速度表達式。
活動 討論、實驗、交流、小結(jié)。
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能力。
觀察分析:磁帶、涂改修正帶、自行車鏈條等傳動設(shè)備中,兩輪軸邊緣各點的線速度有何關(guān)系。了解對線速度概念的理解情況。
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(guān)系。了解能否通過實際測量獲取有用數(shù)據(jù),靈活運用線速度的公式和角速度公式解決實際問題。
小實驗:提供回力玩具小車,玻璃板,建筑用黃沙,通過對實驗的觀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掌握情況。
釋疑:評判地球與 月亮之爭。
小結(jié):幻燈片小結(jié)。
3、教學主要環(huán)節(jié) 本設(shè)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。
第二環(huán)節(jié),通過觀察對比,建立理想模型,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討論、探究、交流,深化對本節(jié)課知識的理解和應用。
七、教案示例
第一環(huán)節(jié) 物體做曲線運動的條件
[創(chuàng)設(shè)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(zhì)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一致的方向用力吹球,觀察球的運動軌跡有何變化?
[結(jié) 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開始學習如何對曲線運動進行研究。
第二環(huán)節(jié) 勻速圓周運動的概念
[觀察討論] 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(zhuǎn)動的,而過山車的圓周運動列車的速度大小是不斷變化的)
[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(jié) 論] 質(zhì)點在任何相同時間內(nèi),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單的圓周運動,它是一種理想化的物理模型。
[引 言] 我們?nèi)绾螌A周運動進行研究呢?
第三環(huán)節(jié) 線速度、角速度概念
[創(chuàng)設(shè)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(nèi),兩個運動所經(jīng)過的弧長不同的勻速圓周運動;
[結(jié) 論] 線速度定義:質(zhì)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。
公式: 單位:m/s(米/秒)
[問 題] 速度是矢量,圓周運動的線速度方向是怎樣的?
[演 示] 1、用一端連有細線的小球,將線的一端套在釘子上,釘子豎直立在桌面上,給球初速讓球在水平桌面上做圓周運動,突然向上抽出釘子,看到球沿圓周的切線方向運動;
2、通過投影儀觀察旋轉(zhuǎn)圓盤邊緣紅墨水飛出的情景以及落在紙面上的徑跡分布;
[結(jié) 論] 線速度方向:沿圓弧的切線方向
線速度表示圓周運動的瞬時速度,它是矢量;圓周運動的線速度方向是不斷改變的,所以勻 速圓周運動是變速運動,勻速圓周運動中的“勻速”是“勻速率”的意思。
[情 景] 打開教室內(nèi)的電風扇,變換不同的檔觀察它轉(zhuǎn)動的快慢。(引導學生認識要引入與線速度不同的、描述圓周運動轉(zhuǎn)動快慢的物理量)
怎樣描述圓周運動轉(zhuǎn)動的快慢?
多媒體動畫 :演示同樣時間內(nèi)兩個運動半徑所轉(zhuǎn)過角度不同的勻速圓周運動。
[結(jié) 論] 角速度定義:質(zhì)點所在半徑轉(zhuǎn)過的角度 與所用時間t的比值,叫做圓周運動的角速度。
公式: 單位:rad/s(弧度/秒)
第四環(huán)節(jié) 學生活動 (以小組為單位)
1、勻速圓周運動是最基本、最簡單的圓周運動,它是一個理想化的物理模型,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?
2、觀察分析磁帶、涂改修正帶、自行車鏈條等傳動設(shè)備中,兩輪軸邊緣各點的線速度有何關(guān)系?
3、提供壁掛式鐘,刻度尺,請同學們通過測量算一算時針、分針、秒針針尖的線速度大小并交流計算的方法;根據(jù)鐘表各指針的行走特點,找出它們角速度的倍數(shù)關(guān)系 。
4、提供回力玩具小車,玻璃板、建筑黃沙,演示交流,說明汽車車輪的擋泥板應安裝在什么位置合適?(將沙子倒在玻璃板上,讓快速轉(zhuǎn)動的玩具小車的車輪與沙子接觸,觀察車輪邊緣沙子飛出的情形)
5、評判地球、月亮快慢之爭?
[課堂小結(jié)] 這節(jié)課我們學習了一種生活中常見的曲線運動圓周運動,知道了勻速圓周運 動是最基本、最簡單的圓周運動,引入了線速度、角速度概念描述圓周運動的快慢,學習了如何運用線速度、角速度概念和公式分析、計算有關(guān)勻速圓周運動的實際問題。
作業(yè)布置;略
高中物理教學心得
高中物理,甚至是更深層次的物理學,就會讓人聯(lián)想到以下詞匯:難、不可理解、愛因斯坦、牛頓……
實際上,物理的世界是很單純、很理想的,特別是在高中范圍內(nèi)的內(nèi)容里。往往,在面對生活中繁雜的瑣事,面對有時很復雜的人際關(guān)系,我總是會深深地理解那些物理學家,為什么會沉迷于科學的世界無法自拔,因為它確實有這樣的魅力。說物理學難的那些人,其實應該知道,物理的世界,比現(xiàn)實的事界要簡單得太多,真的。
對于一些人,物理難以理解的原因在于:物理的語言,內(nèi)行與外行的人在讀的時候,理解的不同,腦中反映出的含義不同。
物理的語言,其實是數(shù)學語言。它的所有定律、定理以及概念,是建立在數(shù)學思維上的。所以,只有具備較強的數(shù)學思維,才能把高中物理學得深入。當然,由于應試教育的局限,數(shù)學考試的分數(shù)與數(shù)學思維的強弱并不完全成正比,這需要深入體會數(shù)學語言特有的意義。
那么,作為教師而言,就必須深刻認識到這一點。單純地講定律、定理以及公式在解題的時候怎么用,是物理教學的一個大忌。
比方說高中物理的第一個定義:質(zhì)點。大家可以想一下我們應該如何去理解它。翻開一本參考書,上邊可能會寫它的概念,它的思想方法,物體能夠看成質(zhì)點的條件,然后是例題。很多老師也是這么講的。之后的參考系,坐標系,也大致是這樣。也有的老師會這樣講,“參考系,就是初中時候?qū)W習的參照物。坐標系就是數(shù)軸,期末考試的時候不會有相關(guān)的習題的,所以我們往下講”。也許你說得都對,但是,這就不是物理了。這樣的班級里邊如果出現(xiàn)很熱愛這一學科的,相信是幸運而又不幸的死忠粉了。有時候聽教師抱怨學生差,不適合學物理,諸如此類的話。當然了,一個班級不可能每個學生都一樣,人與人不同,關(guān)注點不同,思維方式也不同。不過任何事情都是兩面的,在發(fā)覺環(huán)境變差的同時,是否也該反思一下自己呢?是否足夠用心,是否對內(nèi)容有足夠的理解,是否自己的觀念與時代脫軌了呢?
我眼中的學生,很多,并不是想象中的那么差。有時候,只是引導的方式不正確。
無論是質(zhì)點、參考系還是坐標系,抑或是后來的時刻與時間間隔,位移與路程,速度與速率,等等,它們的意義并不在于在考試題中以概念的形式出現(xiàn)。理解一個概念,這種感覺是很微妙的。應該說,只有深刻理解它們,才能更好地去進行下一步的學習。學習這些概念,是在建立一種思考問題的方法,建立高中物理的基架。
質(zhì)點的概念,大家都懂,一個有質(zhì)量的點。實際上,我們高中物理的每一道題,其研究對象都是質(zhì)點(或點電荷)。有人可能會說,我們也經(jīng)常對人進行分析啊,也經(jīng)常對某一物體進行分析啊,題中的附圖,也不都是點啊。好吧,這就是“理想模型”的含義所在。理想模型不在于你把它們畫成什么樣,而是在你的思路中,它們的本質(zhì)是什么樣。我們大多數(shù)的題當中,人是不會做動作的,物體是不會翻滾的,所有的力都可以等效為作用在重心上的共點力的,就是這樣。這也是為什么很多同學會和老師犟嘴,說學習的內(nèi)容有悖常理。因為我們研究的都是理想模型啊,實際上的運動與變化的過程,都是無數(shù)種理想的運算疊加后的結(jié)果。物理學科的意義在于它是一切科學甚至是一切學科的理論支架,是數(shù)學語言在具體模型中的體現(xiàn)。所以,它是一種理論,在不同的領(lǐng)域內(nèi),有不同的應用價值。所以它才被稱為“萬物之理”。沒有參考系,之后即將講解的運動規(guī)律沒有任何意義,沒有坐標系,就無法用數(shù)字去定位一個質(zhì)點的位置,更不用談位移了。時刻和時間間隔,對于一個高中生而言,你舉個例子,1s末和1s內(nèi),學生們都會區(qū)分哪個是時刻,哪個是時間間隔。但這個概念,更多的,也是一個基石。未來我們所要做的任何一道題,都會涉及到這個內(nèi)容,就是題干的條件或者是問題,或者是我們分析是任何一步,研究對象是一個過程,還是一個狀態(tài),這個區(qū)別是很大的。如果學生沒有建立好這個概念,就會有這樣的感覺:明明題可以讀懂,但就是想的和題干描述的不一樣。很多教師不理解,就會丟下一句:怎么連題也讀不懂,應該好好學學語文了。
仔細想一想,僅僅是語文的問題嗎?并不是的。
高中物理,真正的學習或者說是講解的方法,其實就是N多個建立理念的過程。有了理念,會分析了,再學習什么新的知識點,都會很輕松的。這也是為什么通常每個班都會有一到兩個物理遙遙領(lǐng)先的選手,而又有大多數(shù)人完全學不明白的原因。
高中物理學習方法
1.預習
學習的第一個環(huán)節(jié)是預習。有的同學不注重聽課前的這一環(huán)節(jié),會說我在初中從來就沒有這個習慣。這里我們需要注意,高中物理與初中有所不同,無論是從課程要求的程度,還是課堂的容量上,都需要我們在上課之前對所學內(nèi)容進行預習。
在每次上課前,抽出一段時間(沒有時間的限制,長則20分鐘,短則課前的5、6分鐘,重要的是過程)將知識預先瀏覽一下,一則可以幫助我們熟悉課上所要學習的知識,做好上課的知識準備和心理準備;二則可以使我們明確課堂的重點,找出自己理解上的難點,從而做到有的放矢地去聽課,有的同學感到聽課十分吃力,原因就在于此。另外,還有更重要的一點就是預習可以培養(yǎng)鍛煉我們的自學能力和獨立思考能力(要知道以后進入大學深造或走上工作崗位,這些可是極其重要的)。
我們應該逐漸養(yǎng)成預習的良好習慣。
2.上課
上課是我們學習的中心環(huán)節(jié)。對此我準備強調(diào)三個問題:
(1)主動聽課。
有人將我們的聽課分成了三種類型:即主動型、自覺型和強制型。主動型就是能夠根據(jù)老師講課的程序主動自覺地思考,在理解基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上,對難點和重點進行推理性的思維和接受;自覺型則是能對老師講課的程序進行思考,能基本接受講解的內(nèi)容和基礎(chǔ)知識,對難點和重點一般不能進行自覺推理思維,要在老師的知道下才能完成這一過程;而強制型則是指在課堂學習中,思維遲緩,推理滯留,必須在老師的不斷知道啟發(fā)下才能完成學習任務。
那么,你屬于哪一種類型呢?我說,如果你屬于強制型,那你要試著改變自己,由強制型變?yōu)樽杂X型;如果你是自覺型,那么你就要加強主動意識,努力變成主動型,畢竟“我們是學習的主人”!總之,我們應該以主動的態(tài)度去聽講,積極地進行思考,努力參與到老師的課堂教學中去。
(2)注意課堂要點。
要聽好課,我們應善于抓課堂的要點,這主要是指重點和難點兩個方面。心理學研究表明,我們聽課注意力集中的時間一般在20分鐘左右,(要想一節(jié)課幾十分鐘內(nèi)都保持精力高度集中是不可能的),所以我們應將這有限的集中注意時間用到“刀刃”上。
上課時,我們應有意識地去注意老師講課的重點內(nèi)容。有經(jīng)驗的老師,總是將主要精力放在突出重點上,進行到重要的地方,或放慢速度,重點強調(diào);或板書綱目,理清頭緒;或條分縷析,仔細講解等,我們應培養(yǎng)自己善于去抓住這些。對于難點,則可能因人而異,這就需要我們在預習時做到心中有數(shù),到時候注意專心專意,仔細聽講??傊?,我們要做到“會聽”,能“聽出門道”。
(3)處理好聽課和記筆記的關(guān)系
有的同學總是感到困惑,說“上課時注意了聽課,就忘了記筆記;而記了筆記,就又跟不上老師的思路了”。對此,我們應認識清楚聽課和記筆記的關(guān)系:聽課是主要的方面,記筆記是輔助的學習手段。
那么,我們應該如何記筆記呢?我認為,我們不應該將“記筆記”變成老師的“課堂語錄”,也不應該將“記筆記”變成“板書復印”。筆記中我們要記的內(nèi)容應該有:記課堂重點、記課堂難點、記課堂疑點、記補充結(jié)論或例題等課本上沒有的內(nèi)容、記課堂“靈感”等等??傊?,我們應該有摘要、有重點地記。
有的同學從來就沒有記筆記的習慣,這是不好的,特別是對于高中物理學習中是不行的。俗話說“好腦子不如爛筆頭”,聽課時間有限,老師講的內(nèi)容轉(zhuǎn)瞬即逝,我們對知識的記憶隨時間延伸會逐漸遺忘,沒有筆記我們以后就沒有辦法進行復習。
3.復習
有的同學課后總是急著去完成作業(yè),結(jié)果是一邊做作業(yè),一邊翻課本、筆記。而在這里我要強調(diào)我們首先要做的不是做作業(yè),而應該靜下心來將當天課堂上所學的內(nèi)容進行認真思考、回顧,在此基礎(chǔ)上再去完成作業(yè)會起到事半功倍的效果。
復習的方法我們可以分成以下兩個步驟進行:首先不看課本、筆記,對知識進行嘗試回憶,這樣可以強化我們對知識的記憶。之后我們再鉆研課本、整理筆記,對知識進行梳理,從而使對知識的掌握形成系統(tǒng)。
另外,德國心理學家艾賓浩斯的研究表明:知識在學習最初的兩三天內(nèi)遺忘是最快的,也是最多的,所以,我們對知識進行及時的復習也是戰(zhàn)勝遺忘的需要。
4.作業(yè)
在復習的基礎(chǔ)上,我們再做作業(yè)。在這里,我們要糾正一個錯誤的概念:完成作業(yè)是完成老師布置的任務。我們在課后安排作業(yè)的目的有兩個:一是鞏固課堂所學的內(nèi)容;二是運用課上所學來解決一些具體的實際問題。
明確這兩點是重要的,這就要求我們在做作業(yè)時,一方面應該認真對待,獨立完成,另一方面就是要積極思考,看知識是如何運用的,注意對知識進行總結(jié)。我們應時刻記著“我們做題的目的是提高對知識掌握水平”,切忌“為了做題而做題”。
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