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高中物理功的教学教案怎么设计

学习啦【教学方法】 欣怡时间:2017-12-08 18:06:22我要投稿

吉原娱乐平台 www.toura.cn   教案在今天推行素质教育、实施新课程改革中重要性日益突出,在教师的教学活动中起着非常关键的作用。以下是学习啦小编分享给大家的高中物理功的教学教案,希望可以帮到你!

高中物理功的教学教案怎么设计

  高中物理功的教学教案

  教学目标

  知识与技能:

  1、正确理解功的含义,知道力和物体在力的方向上发生位移是做功的两个不可缺少的因素。

  2、正确理解、应用功的计算公式W=FScosα。

  3、知道功是标量,正确理解正功和负功的实质,能正确判断正功和负功。

  过程与方法:

  1、通过观察日常生活中的各种做功情况,通过比较和分析,理解外力做功的两不可缺少的因素。

  2、通过讨论与交流,展现学生思维过程,掌握比较、分析、归纳等逻辑思维方法。

  情感态度与价值观:

  1、经历观察、分析和比较等学习活动,培养学生尊重事实、实事求是的科学态度;培养科学探究的精神、形成科学探究习惯;感受到身边处处有物理。

  2、经历讨论与交流,培养学生团结协作的学习态度。

  教学过程

教师活动

学生活动

备注

引入

互动实验:通过举起的水果打穿报纸的实验,引导同学们分别从力对物体做功和物体能量变化角度分析物体运动,让学生感悟到力对物体做功与物体能量变化之间的紧密联系,从而明确学习功的意义是为研究能量做准备。

两位同学代表与老师协作完成实验,其它同学思考并回答问题

准备一水果和一张废旧报纸

学习目标

1、正确理解功的含义,并知道做功的两个要素。

2、理解掌握功的计算公式,正确理解正功和负功的实质,能正确判断正功和负功。

3、掌握用功的计算公式计算某个力做功或多个力的总功。

学生明确本节课学习知识目标

白板笔强调

教学过程

一、怎样才算做了功

结合演示实验,让学生判断怎样才算做功,明确功的定义:

1如果一个物体受到力的作用,并使物体在力的方向上发生一段位移,就说这个力对物体做了机械功(mechanical work,简称功(work,用符号“W”表示

2做功的两个要素:

物体受力的作用和物体在力的方向上发生了位移;

强调说明是物体在力的方向上发生了位移;

学生观察与思考,判断怎样才算做了功,理解功的定义并明确做功的两个要素。

准备一花盆

二、如何计算功

1、如图所示,当力的方向与物体位移方向一致时,力F对物体做的功 W=FS

 

思考并回答问题

PPT展示,白板批注

2、实验演示斜拉箱子并提出问题:如下图所示,当力方向与位移方向不一致时,力是否做了功,如果做了功如何计算?

分析引导:首先根据力的等效与替代思想,将力F分解为沿位移方向的分力Fx=Fcosɑ;和沿垂直位移方向的分力Fy=Fsinɑ.由于物体在分力FX方向发生了一段位移s,因此分力FX做的功为

W1=Fx·s=Fcosɑ·s

物体在分力FY的方向没有发生位移,因此分力F2做的功为零。所以力F对物体做的功

W=F S cosɑ

(提示同学们结合走台阶可以将位移沿力的方向和垂直力方向进行分解,也可得同样的结果)

3、功的计算公式 W=F S cosɑ

F-----为恒力; S-----为物体运动位移; ɑ-----是力与位移夹角

功是标量,单位 焦耳(J) 1J=1N·m

学生讨论与交流、请同学代表与全班同学交流分享

可利用白板智能

三、功的正、负

1、演示拉箱子,提示同学们进行受力分析并判断各个力对箱子做功与否

提出问题:由于各个力方向与位移方向之间夹角ɑ不同,力对物体做功的值会有不情况,请同学们根据功的计算公式W=F S cos进行讨论。

学生讨论与交流、请同学代表交流分享

示意图

ɑ范围

cosɑ值

W

阻力或动力

0°~90°

W>0

做正功

动力做功

α=90°

0

0,

不做功

90°~180°

W<0

做负功

物体克服阻力做功。

2、观看录像:观看录像,并让同学们分析判断汽车受到的各个力对汽车做功的情况。

提出问题:就如这汽车一样,如何求出这几个力对物体所做的总功?

学生代表交流分享

智能笔进行受力分析

四、多个力做功:

提出问题:现实生活中物体往往受到多个力作用下发生 一段位移,多个力对物体做的总功如何求解呢?

例题:一个质量m=50kg的雪橇,受到与水平方向成θ37°角斜向上方的拉力F=500N,在水平地面上移动的距离l = 5m。物体与地面间的滑动摩擦力F=100N。请回答以下问题:(cos37°=0.8)

1、分析雪橇受到的力并分别求出各个力对雪橇所做的功;

2、各个力对雪橇所做功的总代数合是多少?

3、雪橇所受的合外力大小方向如何?

4、合外力对雪橇所做功是多少?并与各个力做功的代数和进行比较有何关系?

解:1、支持力FN、重力G均对物体不做功,即WG=WFN=0

拉力做功为WF=F Lcos37°=50050.8=2000 J

阻力做功

Wf=fLcos1800=1005(-1) J=-500 J

也可以说物体克服阻力做了500 J的功。

2、各个力做功的代数和W= WF +Wf+WG+WFN=1500 J

3、物体所受合外力F= F cos37°-f=400N-100N=300N

方向与位移方向相同。

4、合力方向与位移方向一致。合力所做的功

W=FS=300N5m=1500J

合力所做的功与各分力所做功的代数和相等。

小组合作,讨论交流完成,并与全班同学交流分享

五、 讨论与交流:请同学们根据以上例题总结归纳出求解有关恒力做功问题的一般方法策略。

1、对物体进行受力分析,并判断各个力做功情况;

2、确定物体位移;

3、根据公的计算公式进行计算;

4、总功的求法:

1功是标量。求出各个力所做的功,则总功等于各个力所做功的代数和;

W1+W2+W3……

2)求出各个力的合力,则总功等于合力所做的功。

FS

小组合作交流完成,并与全班同学交流分享

小结

六、学习目标自查小结

请同学们根据本节课学习目标自查本节课的学习情况并做好小结。

1、功的概念及功的两要素

2、功的计算公式: W=F S cosɑ

F-----为恒力; S-----为物体运动位移; ɑ-----是力与位移夹角

功是标量,单位 焦耳(J) 1J=1N·m

3、功的正、负

4、总功求法

学生自主小节并进行交流分享。

学习评估

1、完成课本P67练习;

2、完成学案评估练习。

 

  高中物理功和能公式总结

  1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}

  2.重力做功:Wab=mghab{m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}

  3.电场力做功:Wab=qUab{q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}

  4.电功:W=UIt(普适式){U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}

  5.功率:P=W/t(定义式){P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}

  6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平{P:瞬时功率,P平:平均功率}

  7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)

  8.电功率:P=UI(普适式){U:电路电压(V),I:电路电流(A)}

  9.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}

  10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt

  11.动能:Ek=mv2/2{Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}

  12.重力势能:EP=mgh{EP:重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}

  13.电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}

  14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):

  W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK

  {W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}

  15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2

  16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP

  高中物理学习方法

  一、带着求知的渴望进入物理的世界

  物理对我们来说并不陌生,在我们的周围,大至整个宇宙,小至我们身边,无时无刻不在发生种种的物理现象。千变万化、日新月异的科技信息,有如五光十色的万花筒。要问:"天有多高?"那就要研究大气层及更遥远的空间。在大自然,会发生惊天动地的雷鸣和划破长空的闪电??墒?,你有没有注意到发生在自己身上的"雷"和"电"?电话给人类交往带来很多方便,它有什么不足之处?也许不少同学都看过杂技"飞车走壁"吧,在倾斜度很大的墙壁上,一辆摩托车或小汽车在高速行驶,却不会掉下来,坐在汽车里的演员显得那样悠然自得。你在惊讶之余,也许会佩服演员高超的技艺和过人的胆量。其实,这些都是运用了物理中力学的一些原理。为什么大型拖拉机和坦克要安装上履带,自行车的车轮外胎及钢丝钳口上要有花纹?保温瓶为什么既能保持物体"高温",又能保持物体的"低温"?这些问题,学习了物理,就能得到答案。

  爱因斯坦说过:兴趣是最好的老师。作为刚刚向物理学宫迈进的学生,首先需要的是兴趣。自然界万物的运动和变化,以及人们创造的一切,都是我们兴趣的取之不竭的源泉。让我们在自己的心灵中点燃起强烈的求知的火花,以浓厚的兴趣进入物理的大千世界,在学习中体验自己智慧的力量,体验求得知识的欢乐。让强烈的求知欲望使你处于欲罢不能,顽强奋进的状态吧。

  二、读书是获得物理知识的重要途径

  翻开每一个科学家成功的奋斗史,都看到"着迷"地读书的篇章。读书,首先要认真精读课本。物理课本是经过很长时间教学实践后编写出来的,讲述的是本学科的最基础的知识,里面珍藏着"科学巨人们"的智慧之果。阅读课本时,不能"一目十行",而要按照老师的指导,非常认真地一个概念一个概念,一个公式一个公式仔细琢磨,反复推敲,消化吸收。要注意课文的思路~它要说明什么问题,是怎样说明的。

  对重点的段落和关键的内容,要特别用心细致地阅读,一字一句地理解。对物理中说明问题的特点——有事实的根据,有充分的理由,要注意领会。对书中的例题,不能只看它如何应用公式,还要看它是怎样分析问题的,看看自己合上课本后能否重做出来,看看自己还能不能有别的方法去做。在学完每章之后,还应把整章内容做一个小结,把内容整理成有纲有目的系统内容,系统地掌握它?;挂坝τ每伪镜闹督馐鸵恍┏<窒?。不要对课本不读不看,一味只是赶着完成作业,这样是决不能学好物理基础知识的。

  除了精读课本外,同学们还可以广泛阅读更多的物理课外书刊。在阅读中可能会遇到一些自己读不懂或读得不大懂的内容,这不要紧,从阅读中知道有这么一回事,也是有益处的。这种阅读的主要意义在于开阔眼界,扩充知识回,使自己的思维和想象,在更广阔的物理世界中翱翔。

  三、乐于观察善于观察

  观察也是学习的重要方法之一。我们每一个人,从婴儿时起。由于对周围千变万化的现象感到好奇,留心地观察,逐步积累了很多日常生活中的经验。这些经验有真有伪,要去伪存真。特别是在学习物理时,更要认真采用观察的方法,要从单纯的好奇的观察提高到有目的的观察。

  怎样进行有目的的观察呢?首先,在学习物理概念和规律时.要大量挖掘我们已经通过日常观察积累起来的有关经验,并去伪存真。例如,一个物体受力时是否可能没有别的物体作用于它?在日常接触到的各种物质中,哪些较易或不易传热?要用正确经验做基础,深入理解有关知识。

  观察演示实验,要目的明确,在做演示实验之前,老师往往会讲为什么要做这个实验,采用什么仪器,仪器如何放置,实验怎样做,希望同学们观察些什么。这些话都是很重要的,是我们观察的依据,我们都要听清楚,还要边听边思考,想一想将会得到什么结果。

  看演示实验必须全神贯注,因为演示实验是在讲台上做,仪器有时比较小,而实验现象往往变化很快,这就需要集中注意才能把现象看到,而且最忌只看结果而不看过程。我们必须全神贯注跟着老师的操作,看清每一步骤中的变化。实验中的每一步骤有的快,有的慢,快的要不遗漏,慢的要有耐心。很多实验往往又分几个步骤。例如做证明运动着的小车停下来是因为受阻力的缘故这一演示实验时,是让小车先后3次从斜面的同一高度下滑,而桌面处3次分别放上光滑程度不同的表面。我们要认真注意到3次放的高度是相同的,并要想一下为什么,然后注意观察在3个不同表面上运动的小车所走距离有什么不同,这3个不同的表面提供了什么不同的条件等等。

  观察演示实验,不但要在观察时思考,还应在实验后继续思考。除了沿着老师指导的方向得出结论外,还要想一想,这个实验还有什么不完善的地方,自己能不能提出更好的实验方法。而且,联系这一演示实验,看看在日常生活中有哪些类似的现象。例如,联系上面提到的实验,我们很容易想到,如果坐自行车从斜坡冲下来,在柏油路上就会比在沙路上冲得更远。

  四、手脑并用做好实验

  实验,在学习物理学中是非常重要的一环,它能加深我们对物理知识的理解和培养能力。在实验中应通过自己动手,边观察、边分析、边总结,解决下面的问题:

  1.通过实验,对许多抽象的物理概念和定律有丰富生动的感性认识,从而易于理解。如物质的三态变化,从固态到液态要吸热,晶体熔解时温度不变,这些现象通过苯的熔解实验后,将深信不疑,印象深刻。

  2.通过动手操作,更仔细地认识各种物理仪器、装置的构造和性能,知道怎样正确使用常用仪器。物理实验使用的各种基本仪表和装置,就是今后工农业生产和科研中使用的各种仪器装置的基础,今天学会了操作,将来就有了操作的技能基础。

  3.在实验中掌握一些基本测量方法。例如测定细小金属丝的直径,采用多绕很多圈来测量的"以大量小"法;在测定未知电阻值时可以用"替代法","比较法";为了减少实验误差进行多次测量求平均值等等。这些实验的基本方法都将大大提高我们的实验能力。

  4.在实验中应养成良好的实验习惯。遵守实验室纪律,爱护仪器;实验课前做好预习;实验时认真操作,细心观察,忠实记录,按时完成;保持清洁,做好收尾工作,完成实验报告。养成这些良好的实验习惯和品质,将来才可能成为一个优秀的生产者和科学工作者。

  五、开动脑筋勤于思考

  没有积极的思考、不可能真正理解物理概念和原理。我们从初中开始,就要养成积极动脑筋想问题的习惯。

  要理解和掌握好物理概念,就要研究和思考这个概念是怎样引入的?定义如何?有什么物理意义?例如对于电阻,要搞清楚:根据什么实验事实而引入电阻概念?电阻的定义是么? 它的单位是怎样规定的?怎样测量导体的电阻?等等。

  有比较才能鉴别。应用对比法,是我们在学习物理过程中,分清一些概念和规律的区别,使它们不会混淆起来,从而正确地理解这些概念和规律的一种好方法。

  首先,接触到每一个新的物理概念或规律时,把它和日常生活中已经形成的观念相对比,看哪些是一致的,哪些是不同的,纠正生活中对概念的模糊看法。例如,力是物体对物体的作用,是物体速度变化的原因,但日常生活中往往有这样错误的感性认识,认为要保持物体具有恒定的速度,是要用力的。我们必须把这一错误的看法拿出来对比,然后才能正确地掌握力的概念,对物体惯性的认识和应用惯性定律分析问题,才不会产生错误。

  其次,把我们前后学过的相互联系的概念进行对比,例如质量与密度,压力和压强,功和功率,热量和比热等等。这一对对概念,前者是后者的基础,后者是前者的伸延,既相互联系又有区别,要从定义、物理意义、单位、实际应用加以对比。对一些类似的概念和规律可以用列表法进行对比,例如列表对比串联、并联电路的概念和特点等。

  在物理学习中,还应经常运用分析综合这一思维方法。如学习简单机械时,我们应先是对各种不同的简单机械(杠杆、轮轴、动滑轮、定滑轮等)的特点进行分析,然后归纳出它们的共同特点:它们都是杠杆的不同形式,因而都是根据杠杆的平衡条件来计算动力和阻力关系;它们都遵从功的原理,只能省力,不能省功。

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