精講拓寬:師:(精講)英國位于大西洋中的不列顛島上,東、南隔北海、多佛爾海峽、英吉利海峽與歐洲大陸相望,具備了擴(kuò)大海外貿(mào)易的得天獨(dú)厚的條件。新航路開辟以后,歐洲的商路和貿(mào)易中心發(fā)生了變化,主要商路從地中海轉(zhuǎn)移到大西洋沿岸。英國積極參與了海外貿(mào)易的競爭。請同學(xué)們思考:英國資本主義是怎樣發(fā)展起來的呢?生1:像荷蘭一樣,英國位于大西洋沿岸,具備了擴(kuò)大海外貿(mào)易的得天獨(dú)厚的條件。生2:更主要的是英國政府組建了東印度公司,大力發(fā)展海外貿(mào)易,進(jìn)行海外殖民擴(kuò)張。生3:英國是島國,在資產(chǎn)階級革命以后建立起來的資產(chǎn)階級政府,十分重視海軍建設(shè),為爭奪殖民地提供了軍事保障。生4:還有一個原因不能忽視,那就是英國的煤炭和羊毛資源豐富,手工業(yè)發(fā)達(dá),為它的海外殖民活動奠定了雄厚的物質(zhì)基礎(chǔ)。師:(過渡)其實(shí),英國資本主義的發(fā)展過程,就是它殖民霸權(quán)地位的確立過程,也就是與其他殖民國家不斷斗爭并取得勝利的過程。英國先后與哪些國家發(fā)生過爭奪戰(zhàn)爭呢?
(5)高度不同,對平拋運(yùn)動距離有何影響,是否因?yàn)楦叨葴p小后下落時間減小,所以要增大速度才能達(dá)到相同的距離?(教學(xué)實(shí)踐證明,這種想法在學(xué)生比較多見。已經(jīng)不自覺的沿用了自由落體運(yùn)動的規(guī)律,又隱隱有運(yùn)動等時性的痕跡。應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生這一結(jié)果還需實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。)教師的引導(dǎo):其實(shí),我們所提出的看法都跟平拋運(yùn)動的規(guī)律有關(guān)系。那么平拋運(yùn)動究竟有怎樣的規(guī)律呢?以前學(xué)過的直線運(yùn)動知識還能用于今天的內(nèi)容嗎?由此逐步使學(xué)生意識到分析平拋運(yùn)動須采用運(yùn)動合成與分解這一方法。三、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自主探究(15分鐘) 物理是實(shí)驗(yàn)科學(xué),多媒體教學(xué)不能代替實(shí)驗(yàn)。本教學(xué)設(shè)計(jì)的第三個環(huán)節(jié)是實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,鼓勵學(xué)生自主探究。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的猜想(實(shí)驗(yàn)?zāi)康模┰O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。(1)介紹手持式平拋豎落儀,引導(dǎo)并小結(jié)實(shí)驗(yàn)要領(lǐng):聽兩小球下落聲音判斷其下落時間。體會合運(yùn)動和分運(yùn)動是等時的。
1、舉例:2、結(jié)論:(1)物體的運(yùn)動軌跡是曲線的運(yùn)動叫曲線運(yùn)動。(2)曲線運(yùn)動中速度方向是時刻改變的。(二)、曲線運(yùn)動方向:1、質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時刻)的速度的方向是在曲線的這一點(diǎn)的切線方向。2、曲線運(yùn)動中速度方向是時刻改變的,因此曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動。(三)、曲線運(yùn)動條件:1、演示實(shí)驗(yàn):2、結(jié)論:當(dāng)物體所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一直線時,物體就做曲線運(yùn)動。七、課堂小結(jié):1、運(yùn)動軌跡是曲線的運(yùn)動叫曲線運(yùn)動。2、曲線運(yùn)動中速度的方向是時刻改變的,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時速度的方向在曲線的這一點(diǎn)的切線上。3、當(dāng)合外力F的方向與它的速度方向有一夾角a時,物體做曲線運(yùn)動。八、鞏固訓(xùn)練:1、關(guān)于曲線運(yùn)動,下列說法正確的是()。A:曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動;B:曲線運(yùn)動速度的方向不斷的變化,但速度的大小可以不變;
共享實(shí)驗(yàn)收集的信息,分享實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)論,體驗(yàn)收獲的樂趣。 小結(jié)拓展 這節(jié)課由大家感興趣的球類運(yùn)動和彈弓游戲,提出了功與速度變化關(guān)系的問題,利用倍增思想解決測量對物體做功的問題,使用我們熟悉的器材設(shè)計(jì)了探究方案,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,采用圖像法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,初步得出W∝V2的關(guān)系。在我們這節(jié)課探究以前,科學(xué)家就通過試驗(yàn)和理論的方法,已經(jīng)總結(jié)出了功與速度變化的定量關(guān)系。人類社會也在社會生活和生產(chǎn)的各個領(lǐng)域予以利用。比如,古代的戰(zhàn)爭武器拋石器、大型弓弩,以及現(xiàn)代飛機(jī)彈射系統(tǒng)、還有機(jī)器人行走等等,希望同學(xué)在今后的學(xué)習(xí)中注意留心生活中的物理和社會中的物理。 領(lǐng)會總結(jié)。培養(yǎng)概括總結(jié)的能力,進(jìn)一步鞏固、感悟、提升實(shí)驗(yàn)探究中獲得的思維能力及動手能力。感悟社會中的物理,認(rèn)識物理學(xué)對科技進(jìn)步以及文化和社會發(fā)展的影響。 列舉學(xué)生知道的社會中做功使物體速度變化的例子,增強(qiáng)學(xué)生將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)的意識,培養(yǎng)學(xué)生的社會參與意識和對社會負(fù)責(zé)任的態(tài)度。
思考:洗衣機(jī)脫水時轉(zhuǎn)速高時容易甩干衣物,還是轉(zhuǎn)速低時容易甩干衣物?(2) 制作棉花糖的原理內(nèi)筒與洗衣機(jī)的脫水筒相似,里面加入白砂糖,加熱使糖熔化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn),黏稠的糖汁就做離心運(yùn)動,從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去,成為絲狀到達(dá)溫度較低的外筒,并迅速冷卻凝固,變得纖細(xì)雪白,像一團(tuán)團(tuán)棉花。5.離心現(xiàn)象的防止在水平公路上行駛的汽車,轉(zhuǎn)彎時所需的向心力是由車輪與路面的靜摩擦力提供的。如果轉(zhuǎn)彎時速度過大,所需向心力F大于最大靜摩擦力Fmax,汽車將做離心運(yùn)動而造成交通事故。因此,在公路彎道處,車輛行駛不允許超過規(guī)定的速度。當(dāng)高速轉(zhuǎn)動的砂輪或者飛輪內(nèi)部分子間相互作用力不足以提供所需向心力時,離心運(yùn)動就會使他們破裂,甚至釀成事故。
學(xué)生中存在這樣的問題:既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的,那么為什么沒有吸引到一起?為了解決這個問題,安排了例題2例2、兩物體質(zhì)量都是1kg,相距1m,它們間的萬有引力是多少?通過本題,讓學(xué)生認(rèn)識到一般物體間的引力極小,不用考慮。那么,質(zhì)量很大的天體為什么沒被吸引到一塊?從而引出下節(jié)課題。4.課堂小結(jié):本節(jié)課,從天體運(yùn)動出發(fā),通過推理證明,形成理性認(rèn)識,再結(jié)合例題習(xí)題使學(xué)生的理性認(rèn)識再反饋到具體事實(shí)。形成實(shí)踐-理論-實(shí)踐的認(rèn)知循環(huán),順應(yīng)了認(rèn)知規(guī)律.。本共設(shè)計(jì)了很多問,能讓學(xué)生想的盡量讓學(xué)生想、能學(xué)生說的盡量讓學(xué)生說、能讓學(xué)生做的盡量讓學(xué)生做,全面發(fā)展學(xué)生的各方面能力。再通過作業(yè)和探究性課題使學(xué)生的思維活動在時空上得以延續(xù)。5.布置作業(yè):布置作業(yè)時刻意安排引入:萬有引力、重力、向心力、三者的聯(lián)系,通過引導(dǎo)學(xué)生對比結(jié)果,從中發(fā)現(xiàn)問題:萬有引力與重力向心力的關(guān)系與區(qū)別,為下節(jié)知識的難點(diǎn)突破作好了鋪墊。
2、計(jì)算天體的質(zhì)量首先觀看多媒體展示天體的運(yùn)動,同時解釋什么是環(huán)繞天體?什么是中心天體?接著展示相關(guān)問題:①應(yīng)用萬有引力定律求解天體質(zhì)量的基本思路是什么?②求解天體質(zhì)量的方程依據(jù)是什么?教師點(diǎn)撥,學(xué)生分組,合作探究,學(xué)生代表發(fā)言設(shè)計(jì)說明通過創(chuàng)設(shè)問題情境,進(jìn)行由淺至深,由易到難的問題式教學(xué),以激發(fā)學(xué)生的積極思維活動;通過探究讓學(xué)生建立物理模型,分組討論,求解中心天體質(zhì)量的三種表達(dá)式。在進(jìn)行已有知識的遷移時重點(diǎn)重復(fù)環(huán)繞和被繞的關(guān)系,使學(xué)生準(zhǔn)確抓住模型中的各個星體所擔(dān)任的角色。通過小組合作學(xué)習(xí),運(yùn)用類比歸納法得出正確結(jié)論,掌握求解中心天體質(zhì)量的基本思路,以達(dá)到突出教學(xué)重點(diǎn)的目的。3、發(fā)現(xiàn)未知天體通過2個視頻進(jìn)行了解設(shè)計(jì)說明這部分通過視頻主要激發(fā)學(xué)生相信科學(xué),學(xué)習(xí)科學(xué),讓學(xué)生感知人類探索宇宙的夢想,激發(fā)學(xué)生探索科學(xué)奧秘的熱情,培養(yǎng)熱愛科學(xué)的情感,促使學(xué)生樹立獻(xiàn)身科學(xué)的人生價值觀。
[小結(jié)]師:下面同學(xué)們概括總結(jié)本節(jié)所學(xué)的內(nèi)容。請一個同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié),然后請同學(xué)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。 (學(xué)生認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),看誰的更好,好在什么地方。) 生:本節(jié)課我們通過伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn),分析得出了能量以及動能和勢能的概念,從能量的相互轉(zhuǎn)化角度認(rèn)識到,在動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化過程中,能的總量保持不變,即能量是守恒的。通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),使我們建立起了守恒的思想。 點(diǎn)評:總結(jié)課堂內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。 教師要放開,讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容,允許內(nèi)容的順序不同,從而構(gòu)建他們自己的知識框架。[布置作業(yè)]課后討論 P3“問題與練習(xí)”中的問題。[課外訓(xùn)練]以豎直上拋的小球?yàn)槔f明小球的勢能和動能的轉(zhuǎn)化情況。在這個例子中是否存在著能的總量保持不變?
(二)進(jìn)行新課1、動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化演示實(shí)驗(yàn)1:如右圖,用細(xì)線、小球、帶有標(biāo)尺的鐵架臺等做實(shí)驗(yàn)。把一個小球用細(xì)線懸掛起來,把小球拉到一定高度的A點(diǎn),然后放開,小球在擺動過程中,重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化。我們看到,小球可以擺到跟A點(diǎn)等高的C點(diǎn),如圖甲。如果用尺子在某一點(diǎn)擋住細(xì)線,小球雖然不能擺到C點(diǎn),但擺到另一側(cè)時,也能達(dá)到跟A點(diǎn)相同的高度,如圖乙。問題:這個小實(shí)驗(yàn)中,小球的受力情況如何?各個力的做功情況如何?這個小實(shí)驗(yàn)說明了什么?學(xué)生觀察演示實(shí)驗(yàn),思考問題,選出代表發(fā)表見解。小球在擺動過程中受重力和繩的拉力作用。拉力和速度方向總垂直,對小球不做功;只有重力對小球能做功。實(shí)驗(yàn)證明,小球在擺動過程中重力勢能和動能在不斷轉(zhuǎn)化。在擺動過程中,小球總能回到原來的高度。可見,重力勢能和動能的總和保持不變。即機(jī)械能保持不變。
了解了第一宇宙速度及其意義之后,繼續(xù)提出問題,讓學(xué)生思考:如果衛(wèi)星的發(fā)射速度大于第一宇宙速度7.9km/s ,會出現(xiàn)什么情況呢?先讓學(xué)生們大膽猜想,然后再向?qū)W生們介紹 衛(wèi)星發(fā)射速度大于第一宇宙速度后的幾種可能情況,引出第二宇宙速度和第三宇宙速度,讓學(xué)生對第二、第三宇宙速度及其意義做定性了解。并通過演示Flash課件,幫助學(xué)生理解、加深學(xué)生印象。在學(xué)生對人造衛(wèi)星的原理及發(fā)射衛(wèi)星的速度條件有了初步了解后,接下來引導(dǎo)學(xué)生對衛(wèi)星的運(yùn)動規(guī)律作進(jìn)一步的探索。實(shí)際上衛(wèi)星并不是沿地表水平發(fā)射的,而是用火箭多次加速送到一定的高度的軌道后,再沿以地心為圓心的圓周的切線運(yùn)行的。讓學(xué)生繼續(xù)深入思考:衛(wèi)星在不同高度繞地球運(yùn)行時的速度怎么求呢?將衛(wèi)星送入低軌道和高軌道所需的速度都一樣么?如果把不同軌道上的衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動都看成是勻速圓周運(yùn)動,引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)的萬有引力和圓周運(yùn)動的相關(guān)知識,探究衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行規(guī)律。
(四)、彈性勢能(據(jù)課時情況,可以讓學(xué)生自學(xué))生活中還有一些物體既沒有運(yùn)動也沒有很大的高度卻同樣“儲存”著能量,哪怕它只是孩童手里的玩具(圖片:彈弓)。張緊的弓一撒手就會對箭支做功改變它的動能,松弛的弓有這樣的本領(lǐng)嗎?同樣是弓前者具有能量而后者沒有,那么什么情況下物體才具有這種能量呢?張緊的弓在恢復(fù)原狀的過程會對外做功,但是拉斷的弓還能有做功的本領(lǐng)嗎?1.定義:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量叫做彈性勢能。2.彈性勢能的大小與哪些因素有關(guān)呢?3、勢能由相互作用的物體的相對位置決定的能量。重力勢能:由地球和物體間相對位置決定。彈性勢能:由發(fā)生形變的各部分的相對位置決定。(五).反饋練習(xí)1. 物體在運(yùn)動過程中,克服重力做功50J, 則( )A.重力做功為50JB.物體的重力勢能一定增加50JC.物體的重力勢能一定減少50JD.重力做功為-50J
3.適用條件(1)萬有引力定律只適用于質(zhì)點(diǎn)間引力大小的計(jì)算。當(dāng)兩物體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于每個物體的尺寸時,物體可以看成質(zhì)點(diǎn),直接使用萬有引力定律計(jì)算。(模型)研究相互接觸的兩個人之間的萬有引力時,不能把他們看作質(zhì)點(diǎn)。(2)當(dāng)兩物體是質(zhì)量均勻分布的球體時,它們間的引力也可直接用公式計(jì)算,但式中的r是指兩球心間距離。研究太陽和地球之間的萬有引力,可以把它們看作質(zhì)量均勻的球體。當(dāng)研究物體不能看成質(zhì)點(diǎn)時,可以把物體假想分割成無數(shù)個質(zhì)點(diǎn),求出兩個物體上每個質(zhì)點(diǎn)與另一物體上所有質(zhì)點(diǎn)的萬有引力,然后求合力,這是微積分的思想。萬有引力定律產(chǎn)生于對太陽系行星運(yùn)動的研究,但它對物質(zhì)運(yùn)動的適用性卻要廣泛得多??梢赃@樣說,宇宙中凡有引力參與的一切復(fù)雜的現(xiàn)象,無不要?dú)w結(jié)到這樣一條十分簡潔的定律之中,這不能不使人驚嘆宇宙萬物超乎尋常的和諧及人類理性思考所具有的統(tǒng)攝力。
二、課堂教學(xué)(課前由科代表發(fā)回預(yù)習(xí)學(xué)案)1、教師根據(jù)預(yù)習(xí)學(xué)案檢查結(jié)果提出問題(用多媒體展示),引導(dǎo)全班討論(重點(diǎn)討論:①、為什么動能的表達(dá)式一定是 mV2 ?你如何得出這個結(jié)論?②、力在一個過程中對物體所做的功,和物體在這個過程中動能的變化量有什么關(guān)系?你如何得出這個結(jié)論?這個做功的力和F=ma中的力F有什么關(guān)系)。有困難的小組應(yīng)及時問老師。老師在這個過程中巡視指導(dǎo)。2、學(xué)生自主閱讀課文“7 動能和動能定理”中的“動能的表達(dá)式”,然后完成如下練習(xí)(教師在此過程中巡視指導(dǎo)):2.1嘗試推出動能的表達(dá)式(鼓勵會推導(dǎo)的同學(xué)積極上臺板演,老師引導(dǎo)討論)。2.2寫出動能的小結(jié)(認(rèn)真閱讀教材p66倒數(shù)第二段、第三段,結(jié)合你推導(dǎo)動能表達(dá)式的過程,認(rèn)真思考后四人一組討論:①、動能是矢量還是標(biāo)量?②、動能的單位是什么?③、你認(rèn)為應(yīng)從哪幾方面來理解動能?)
【學(xué)習(xí)內(nèi)容分析】在行星運(yùn)動規(guī)律與萬有引力定律兩節(jié)內(nèi)容之間安排本節(jié)內(nèi)容,是為了更突出發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的這個科學(xué)過程。如果說上一節(jié)內(nèi)容是從運(yùn)動學(xué)角度描述行星運(yùn)動的話,那么,本節(jié)內(nèi)容是從動力學(xué)角度來研究行星運(yùn)動的,研究過程是依據(jù)已有規(guī)律進(jìn)行的演繹推理過程。教科書在尊重歷史事實(shí)的前提下,通過一些邏輯思維的鋪墊,讓學(xué)生以自己現(xiàn)有的知識基礎(chǔ)身于歷史的背景下,經(jīng)歷一次“發(fā)現(xiàn)”萬有引力的過程,因此體驗(yàn)物理學(xué)研究問題的方法就成為主要的教學(xué)目標(biāo)?!緦W(xué)情分析】在學(xué)太陽對行星的引力之前,學(xué)生已經(jīng)對力、重力、向心力、加速度、重力加速度、向心加速度等概念有了較好的理解,并且掌握自由落體運(yùn)動和圓周運(yùn)動等運(yùn)動規(guī)律,能熟練運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律解決動力學(xué)問題。已經(jīng)完全具備深入探究和學(xué)習(xí)萬有引力定律的起點(diǎn)能力。所以在推導(dǎo)太陽與行星運(yùn)動規(guī)律時,教師可以要求學(xué)生自主地運(yùn)用原有的知識進(jìn)行推導(dǎo),并要求說明每一步推理的理論依據(jù)是什么,教師僅在難點(diǎn)問題上做適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥。
世界能源問題的解決途徑是什么?能源,是人類敕以生存和進(jìn)行生產(chǎn)的不可缺少的資源.近年來,隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和能源消費(fèi)的增長.能源問題已被列為世界上研究的重大問題之一.解決世界能源問題的根本途徑,主要有兩個方面:其一是廣泛開源,其二是認(rèn)真節(jié)流.所謂開源,就是積極開發(fā)和利用各種能源.在繼續(xù)加緊石油勘探和尋找新的石油產(chǎn)地的同時,積極開發(fā)豐富的煤炭資源,還要大力開發(fā)水能,生物能等常規(guī)能源,加強(qiáng)核能、太陽能,風(fēng)能、沼氣,海洋能,地?zé)崮芤约捌渌鞣N新能源的研究和利用,從而不斷擴(kuò)大人類的能源資源的種類和來源.所謂節(jié)流,就是要大力提倡節(jié)約能源.節(jié)能是世界上許多國家關(guān)心和研究的重要課題,甚至有人把節(jié)能稱為世界的“第五大能源”,與煤、石油和天然氣、水能、核能等并列.在節(jié)能方面,在有計(jì)劃地控制人口增長的同時,重點(diǎn)要發(fā)揮先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢,提高各國的能源利用效率.
1、教師先演示投影:把小鋼珠放在黑墨水瓶蓋里轉(zhuǎn)一下(內(nèi)有一點(diǎn)點(diǎn)墨水),再放在半圓形有機(jī)玻璃軌道上運(yùn)動并飛出,讓鋼珠在白紙上留下痕跡,同樣在3/5半圓周,4/5半圓周上運(yùn)動飛出,讓學(xué)生猜測飛出方向由什么特點(diǎn)?(有機(jī)玻璃板說明:厚約5毫米,略小于小鋼珠直徑,圓弧半徑15厘米,MN邊稍長些,以便過MN做直線,根據(jù)半徑大小確定圓心O位置。)學(xué)生猜想:切線方向師:已知圓弧半徑為15厘米。如何驗(yàn)證?請用幾何方法作圖驗(yàn)證。生:標(biāo)出飛出點(diǎn)和圓心,做圓心和飛出點(diǎn)的連線,用量角尺量出該連線和飛出軌跡直線的夾角,是否90度。2、再分組實(shí)驗(yàn),提醒同桌配合,小心鋼珠滾跑。實(shí)驗(yàn)完畢,要求作圖驗(yàn)證,并互相討論交流。3、交流和結(jié)論:師:要引導(dǎo)學(xué)生得出正確的科學(xué)結(jié)論:“圓周運(yùn)動的物體的速度方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向”,而不能直接得出“曲線運(yùn)動的的物體速度方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向”。
“做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化過程”,這是本章教學(xué)中的一條主線。對于一種勢能,就一定對應(yīng)于相應(yīng)的力做功。類比研究重力勢能是從分析重力做功入手的,研究彈簧的彈性勢能則應(yīng)從彈簧的彈力做功入手。然而彈簧的彈力是一個變力,如何研究變力做功是本節(jié)的一個難點(diǎn),也是重點(diǎn)。首先,要引導(dǎo)學(xué)生通過類比重力做功和重力勢能的關(guān)系得出彈簧的彈力做功和彈簧的彈性勢能的關(guān)系。其次,通過合理的猜想與假設(shè)得出彈簧的彈力做功與哪些物理量有關(guān)。最后,類比勻變速直線運(yùn)動求位移的方法,進(jìn)行知識遷移,利用微元法的思想得到彈簧彈力做功的表達(dá)式,逐步把微分和積分的思想滲透到學(xué)生的思維中。本節(jié)課通過游戲引入課題,通過生活中拉弓射箭、撐桿跳高和彈跳蛙等玩具以及各種彈簧等實(shí)例來創(chuàng)設(shè)情景,提出問題。給學(xué)生感性認(rèn)識,引起學(xué)生的好奇心;讓學(xué)生對彈簧彈力做功的影響因素進(jìn)行猜想和假設(shè),提出合理的推測,激發(fā)學(xué)生的探索心理,構(gòu)思實(shí)驗(yàn),為定性探究打下基礎(chǔ)。然后,引導(dǎo)學(xué)生通過類比重力做功與重力勢能的關(guān)系得出彈簧彈性勢能與彈簧彈力做功的關(guān)系。
說明:“倍增法”是一種重要的物理方法,歷史上庫侖在研究電荷間的相互作用力時曾用過此法,但學(xué)生在此前的物理學(xué)習(xí)中可能未曾遇到類似例子,因此引導(dǎo)學(xué)生通過交流,領(lǐng)會“倍增法”的妙處,這是本節(jié)課的一個要點(diǎn).可用體育鍛煉中的“拉力器”來類比。(2)該方案消除摩擦力影響的方法:所用的消除方法與實(shí)驗(yàn)方案2一樣。也可使用氣墊導(dǎo)軌代替木板,以更好地消除摩擦影響。(3)小車速度的確定方法:①確定打出來的點(diǎn)大致呈現(xiàn)什么規(guī)律:先密后疏(變加速),再均勻分布(勻速);②應(yīng)研究小車在哪個時刻的速度:在橡皮筋剛恢復(fù)原長時小車的瞬時速度,即紙帶上的點(diǎn)剛開始呈現(xiàn)均勻分布時的速度;③應(yīng)如何取紙帶上的點(diǎn)距以確定速度:由于實(shí)驗(yàn)器材和每次操作的分散性,尤其是橡皮筋不可能長度、粗細(xì)完全一致,使得每次改變橡皮筋的條數(shù)后,紙帶上反映小車勻速運(yùn)動的點(diǎn)數(shù)和點(diǎn)的位置,不一定都在事先的設(shè)定點(diǎn)(即用一條橡皮筋拉小車,橡皮筋剛好恢復(fù)原長時紙帶上的點(diǎn))處。
1.教材在學(xué)生的原有加速度概念的基礎(chǔ)上來討論“勻速圓周運(yùn)動速度變化快慢”的問題,讓學(xué)生知道向心加速度能夠表示勻速圓周運(yùn)動物體速度變化的快慢究竟是怎么一回事。2.教材把向心加速度安排在線速度和角速度知識之后,使學(xué)生對描述勻速圓周運(yùn)動的幾個物理量有一個大致的了解。3.教材從了解運(yùn)動的規(guī)律過渡到了解力跟運(yùn)動關(guān)系的規(guī)律;把向心加速度放在向心力之前,從運(yùn)動學(xué)的角度來學(xué)習(xí)向心加速度。4.教材為了培養(yǎng)學(xué)生“用事實(shí)說話”的“態(tài)度”,讓一切論述都合乎邏輯,改變了過去從向心力推導(dǎo)向心加速度的教學(xué)方式。1.采用理論、實(shí)驗(yàn)、體驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)安排。2.教師啟發(fā)引導(dǎo),學(xué)生自主閱讀、思考,討論、交流。知識與技能1.會作矢量圖表示速度的變化量與速度之間的關(guān)系。2.加深理解加速度與速度、速度變化量的區(qū)別。3.體會勻速圓周運(yùn)動向心加速度方向的分析方法。4.知道向心加速度的公式也適用于變速圓周運(yùn)動;知道變速圓周運(yùn)動的向心加速度的方向。
教學(xué)目標(biāo)㈠知識與技能1.要弄清實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,本?shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),目的是利用重物的自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。2.要明確實(shí)驗(yàn)原理,掌握實(shí)驗(yàn)的操作方法與技巧、學(xué)會實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集與處理,能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)誤差的分析,從而使我們對機(jī)械能守恒定律的認(rèn)識,不止停留在理論的推導(dǎo)上,而且還能夠通過親自操作和實(shí)際觀測,從感性上增加認(rèn)識,深化對機(jī)械能守恒定律的理解。3.要明確織帶選取及測量瞬時速度簡單而準(zhǔn)確的方法。㈡過程與方法1.通過學(xué)生自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、采集數(shù)據(jù),處理數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)誤差分析的能力。2.通過同學(xué)們的親自操作和實(shí)際觀測掌握實(shí)驗(yàn)的方法與技巧。3.通過對紙帶的處理過程培養(yǎng)學(xué)生獲取信息、處理信息的能力,體會處理問題的方法,領(lǐng)悟如何間接測一些不能直接測量的物理量的方法。