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知識(shí)目標(biāo)
1、知道曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng),它在某點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向在曲線這一點(diǎn)的切線上.
2、理解物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是所受合外力與初速度不在同一直線上.
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)和分析推理的能力.
情感目標(biāo)
激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生探究物理問題的習(xí)慣.
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)教材主要有兩個(gè)知識(shí)點(diǎn):曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向和物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.教材一開始提出曲線運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)的明顯區(qū)別,引出曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向問題,緊接著通過(guò)觀察一些常見的現(xiàn)象,得到曲線運(yùn)動(dòng)中速度方向是時(shí)刻改變的,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)的速度方向是曲線的這一點(diǎn)(或這一時(shí)刻)的切線方向.再結(jié)合矢量的特點(diǎn),給出曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng).關(guān)于物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,教材從實(shí)驗(yàn)入手得到:當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí),物體就做曲線運(yùn)動(dòng).再通過(guò)實(shí)例加以說(shuō)明,最后從牛頓第二定律角度從理論上加以分析.教材的編排自然順暢,適合學(xué)生由特殊到一般再到特殊的認(rèn)知規(guī)律,感性知識(shí)和理性知識(shí)相互滲透,適合對(duì)學(xué)生進(jìn)行探求物理知識(shí)的訓(xùn)練:創(chuàng)造情境,提出問題,探求規(guī)律,驗(yàn)證規(guī)律,解釋規(guī)律,理解規(guī)律,自然順暢,嚴(yán)密合理.本節(jié)教材的知識(shí)內(nèi)容和能力因素,是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的重要補(bǔ)充,是對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的進(jìn)一步理解和完善,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)的基礎(chǔ).
教法建議
“關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向”的教學(xué)建議是:首先讓學(xué)生明確曲線運(yùn)動(dòng)是普遍存在的,通過(guò)圖片、動(dòng)畫,或讓學(xué)生舉例,接著提出問題,怎樣確定做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻速度的方向呢?可讓學(xué)生先提出自己的看法,然后展示錄像資料,讓學(xué)生總結(jié)出結(jié)論.接著通過(guò)分析速度的矢量性及加速度的定義,得到曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng).
“關(guān)于物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件”的教學(xué)建議是:可以按照教材的編排先做演示實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生提問題:物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么?得到結(jié)論,再?gòu)牧瓦\(yùn)動(dòng)的關(guān)系角度加以解釋.如果學(xué)生基礎(chǔ)較好,也可以運(yùn)用邏輯推理的方法,先從理論上分析,然后做實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
教學(xué)重點(diǎn):曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向;物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件
教學(xué)難點(diǎn):物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件
主要教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì):
一、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向:
(一)讓學(xué)生舉例:物體做曲線運(yùn)動(dòng)的一些實(shí)例
(二)展示圖片資料1、上海南浦大橋2、導(dǎo)彈做曲線運(yùn)動(dòng)3、汽車做曲線運(yùn)動(dòng)
(三)展示錄像資料:l、彎道上行駛的自行車
通過(guò)以上內(nèi)容增強(qiáng)學(xué)生對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的感性認(rèn)識(shí),緊接著提出曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向問題:
(四)讓學(xué)生討論或猜測(cè),曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向應(yīng)該怎樣?
(五)展示錄像資料2:火星兒沿砂輪切線飛出3:沾有水珠的自行車后輪原地運(yùn)轉(zhuǎn)
(六)讓學(xué)生總結(jié)出曲線運(yùn)動(dòng)的方向
(七)引導(dǎo)學(xué)生分析推理:速度是矢量速度方向變化,速度矢量就發(fā)生了變化具有加速度曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng).
二、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件:
[方案一]
(一)提出問題,引起思考:沿水平直線滾動(dòng)的小球,若在它前進(jìn)的方向或相反方向施加外力,小球的運(yùn)動(dòng)情況將如何?若在其側(cè)向施加外力,運(yùn)動(dòng)情況將如何?
(二)演示實(shí)驗(yàn);鋼珠在磁鐵作用下做曲線運(yùn)動(dòng)的情況,或鋼珠沿水平直線運(yùn)動(dòng)之后飛離桌面的情況.
(三)請(qǐng)同學(xué)分析得出結(jié)論,并通過(guò)其它實(shí)例加以鞏固.
(四)引導(dǎo)同學(xué)從力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系角度從理論上加以分析.
[方案二]
(一)由物體受到合外力方向與初速度共線時(shí),物體做直線運(yùn)動(dòng)引入課題,教師提出問題請(qǐng)同學(xué)思考:如果合外力垂直于速度方向,速度的大小會(huì)發(fā)生改變嗎?進(jìn)而將問題展開,運(yùn)用力的分解知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)力改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的兩種特殊情況:
1、當(dāng)力與速度共線時(shí),力會(huì)改變速度的大??;
2、力與速度方向垂直時(shí),力只會(huì)改變速度方向.
最后歸結(jié)到:當(dāng)力與初速度成角度時(shí),物體只能做曲線運(yùn)動(dòng),確定物體做哪一種運(yùn)動(dòng)的依據(jù)是合外力與初速度的關(guān)系.
(二)通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證,通過(guò)舉生活實(shí)例加以鞏固:
(1)知道什么是熱運(yùn)動(dòng),知道分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度與溫度有關(guān).
(2)知道布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象,并能簡(jiǎn)單解釋其原因
教學(xué)建議
教材分析
分析一:本節(jié)教材內(nèi)容特點(diǎn)是先實(shí)驗(yàn)(擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象),后得出結(jié)論(分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)),并根據(jù)現(xiàn)象說(shuō)明熱運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān),因此做好演示實(shí)驗(yàn)是關(guān)鍵.
分析二:由于液體或空氣分子在熱運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)懸浮于其中的顆粒的碰撞的不平衡性,使這些顆粒受力不平衡而開始運(yùn)動(dòng),這就是布朗運(yùn)動(dòng).由于分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性,造成布朗運(yùn)動(dòng)的不規(guī)則性.另外,溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越快,對(duì)顆粒的撞擊更強(qiáng),布朗運(yùn)動(dòng)更顯著.
分析三:溫度越高,分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)平均速度越快,這是一個(gè)宏觀統(tǒng)計(jì)結(jié)果,而對(duì)于具體某個(gè)分子,溫度與其運(yùn)動(dòng)速度并不一定存在這一關(guān)系,也許溫度升高,這個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速度相反可能在降低.
教法建議
建議一:做好演示實(shí)驗(yàn)是關(guān)鍵,擴(kuò)散現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)和布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)都需要認(rèn)真做.在做觀察布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,用稀釋的墨汁做懸濁液,過(guò)稀時(shí)液體中的微粒太少,過(guò)濃時(shí)亮度變暗,而且微粒連在一起,不便觀察,可以多試幾次.墨汁也可以不放在載片玻璃的凹槽中而只簡(jiǎn)單地滴一滴在載片玻璃上,蓋上蓋玻璃就可以.顯微鏡的放大率在40倍左右最合適.
建議二:在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,推出分子在不停地?zé)徇\(yùn)動(dòng)后,要注意再用熱運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)解釋造成該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因,以便鞏固、加深學(xué)生的認(rèn)識(shí).
建議三:有關(guān)布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)除做好演示實(shí)驗(yàn)外,若有條件,最好能用計(jì)算機(jī)模擬一下該運(yùn)動(dòng)的微觀機(jī)制,這樣有利于學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
教學(xué)重點(diǎn):知道分子不停地?zé)o規(guī)則熱運(yùn)動(dòng),知道布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)
教學(xué)難點(diǎn):布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的微觀解釋
一、擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)
1、演示實(shí)驗(yàn)
空氣與二氧化氮?dú)怏w間的擴(kuò)散現(xiàn)象
2、概念:擴(kuò)散現(xiàn)象
3、擴(kuò)散現(xiàn)象的微觀解釋:分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
4、計(jì)算機(jī)演示擴(kuò)散過(guò)程
5、對(duì)比實(shí)驗(yàn):紅墨水在熱水和冷水中的擴(kuò)散快慢.
結(jié)論:溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越劇烈,擴(kuò)散越快
6、列舉日常生活中的擴(kuò)散現(xiàn)象:如香水味等
二、布朗運(yùn)動(dòng)
1、學(xué)生觀察布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象
2、微觀解釋布朗運(yùn)動(dòng):分子撞擊不平衡
3、觀察布朗運(yùn)動(dòng)與溫度高低、顆粒大小關(guān)系:溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著;顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著.
4、計(jì)算機(jī)演示布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象以及產(chǎn)生原理
例:關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是
A、布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的固體分子的運(yùn)動(dòng)
B、布朗運(yùn)動(dòng)是指液體分子的運(yùn)動(dòng)
C、布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映
D、布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
答案:CD
評(píng)析:熟知布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)是解決本題的關(guān)鍵.
三、熱運(yùn)動(dòng)
由布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)說(shuō)明分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)與溫度的關(guān)系.
四、作業(yè)
探究活動(dòng)
題目:研究不同物質(zhì)形態(tài)間擴(kuò)散速度快慢
組織:個(gè)人或分組
學(xué)
科
美術(shù)
教師姓名
授課班級(jí)
課
題
《保護(hù)珍稀野生動(dòng)物》
授課時(shí)間
軟硬件環(huán)境
光纖網(wǎng)絡(luò)覆蓋,視頻資源和圖片資源均上傳到希沃白板教學(xué)平臺(tái),示范課采用錄播設(shè)備進(jìn)行錄制。
教學(xué)前期分析
教學(xué)內(nèi)容分析
本課屬于“綜合探索”學(xué)習(xí)領(lǐng)域的內(nèi)容,主要是通過(guò)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)珍稀野生動(dòng)物、愛護(hù)環(huán)境的責(zé)任意識(shí)和協(xié)作精神,指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)收集的材料制作宣傳畫冊(cè)、學(xué)習(xí)小報(bào)或珍稀野生動(dòng)物分布圖。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力、形象思維能力以及團(tuán)隊(duì)合作能力,并能準(zhǔn)確地表達(dá)出自己的思想情感。
學(xué)生特征分析
三年級(jí)的學(xué)生在繪畫表現(xiàn)能力方面正處于一個(gè)逐漸成熟的階段,能較準(zhǔn)確地表達(dá)出自己的意愿,但在動(dòng)手操作能力方面還比較薄弱,對(duì)于珍稀野生動(dòng)物的了解也甚少,需要教師的及時(shí)指導(dǎo)。這個(gè)年齡階段的學(xué)生有很高的學(xué)習(xí)熱情,對(duì)用美術(shù)語(yǔ)言表現(xiàn)我國(guó)的珍稀野生動(dòng)物充滿了好奇。
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能:使學(xué)生認(rèn)識(shí)我國(guó)的部分珍稀野生動(dòng)物,了解它們的生活習(xí)性、生存狀況、位置分布。
過(guò)程與方法:使學(xué)生學(xué)會(huì)繪制珍稀野生動(dòng)物分布圖、宣傳手冊(cè)和學(xué)習(xí)小報(bào)等宣傳性作品的知識(shí)和技能,并利用各種材料大膽表現(xiàn)珍稀野生動(dòng)物形象。
情感態(tài)度價(jià)值觀:培養(yǎng)他們保護(hù)動(dòng)物、愛護(hù)環(huán)境的責(zé)任感,鼓勵(lì)學(xué)生樹立信心,大膽表達(dá),體驗(yàn)繪畫的樂趣。
教學(xué)重點(diǎn)
學(xué)習(xí)制作保護(hù)我國(guó)珍稀野生動(dòng)物的學(xué)習(xí)小報(bào)或宣傳手冊(cè)。
教學(xué)難點(diǎn)
如何讓學(xué)生利用手中的材料制作出形象生動(dòng)的珍稀野生動(dòng)物造型。
教學(xué)策略
示范講解、微視頻播放、101教育PPT、微視頻、希沃白板。
教學(xué)環(huán)境及
資源準(zhǔn)備
授課過(guò)程一直依托希沃白板穿插教學(xué)課件,板書設(shè)計(jì)圖片和101教育PPT的交替使用,以及在展評(píng)作業(yè)時(shí)用到的手機(jī)投屏功能。
教學(xué)過(guò)程
教學(xué)過(guò)程
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
資源使用
設(shè)計(jì)意圖
談話導(dǎo)入
同學(xué)們,你們喜歡動(dòng)物嗎?你們認(rèn)識(shí)多少種動(dòng)物?說(shuō)說(shuō)看,看誰(shuí)說(shuō)的最多。今天老師也給大家?guī)?lái)了幾位動(dòng)物朋友,大家看看你是否認(rèn)識(shí)它們?
學(xué)生回答:喜歡
學(xué)生思考后回答:熊貓、大象、斑馬......
生認(rèn)真觀察
利用人教智慧教育平臺(tái)的數(shù)字教材
輕松的談話導(dǎo)入很自然的引出本課的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容,讓學(xué)生循序漸進(jìn)的了解本課的學(xué)習(xí)重點(diǎn)。
初步感受
師出示一組圖片,讓學(xué)生觀察圖片的動(dòng)物名稱。
同學(xué)們,從你們的回答中,老師知道,有的你們認(rèn)識(shí),有的不認(rèn)識(shí),那么老師給大家介紹一下,它們有一個(gè)共同的名字,叫“珍稀野生動(dòng)物”(板書課題)
生認(rèn)真觀看圖片,并隨口說(shuō)出動(dòng)物名稱,說(shuō)不出名稱的小組討論交流。
視頻資源同步到人教智慧教育平臺(tái)
在了解了學(xué)生對(duì)動(dòng)物的掌握情況后,教師可以有針對(duì)性的介紹“珍稀野生動(dòng)物”,這樣對(duì)于發(fā)散學(xué)生的思維和拓展其知識(shí)層面都有較好的作用,另外,也吸引學(xué)生的注意力,調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)熱情。
引領(lǐng)示范
你們對(duì)它們了解多少呢?老師這里有一個(gè)中國(guó)野生動(dòng)物的地圖,我們用手機(jī)APP進(jìn)行學(xué)習(xí)一下,誰(shuí)愿意來(lái)試一試?
通過(guò)學(xué)習(xí)我們初步了解了一些動(dòng)物的形體特點(diǎn)。
生到板前進(jìn)行學(xué)習(xí)并講解給同學(xué)們聽。
手機(jī)APP的使用。
現(xiàn)在的學(xué)生越來(lái)越離不開手機(jī),引導(dǎo)他們用手機(jī)來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng),做有意義的事情。
新課新授
老師還想問問同學(xué)們,為什么叫他們“珍稀”野生動(dòng)物呢?那為什么會(huì)造成這樣的想象發(fā)生呢?
想到這,老師再給大家看一段視頻。大家仔細(xì)觀察視頻內(nèi)容,思考老師提出的問題。
同學(xué)們,看了這些,你想說(shuō)些什么?
是呀,同學(xué)們,這節(jié)課,我們就來(lái)集體行動(dòng),來(lái)呼喚大家,去保護(hù)珍稀野生動(dòng)物——板書完整課題。
同學(xué)思考后回答:“因?yàn)橐吧鷦?dòng)物的數(shù)量越來(lái)越稀少”......
“因?yàn)樽匀画h(huán)境的破壞,人為的捕殺......”
學(xué)生觀看人類非法殘害捕殺野生動(dòng)物的視頻。
同學(xué)回答:“我們要保護(hù)野生動(dòng)物。
”“我們要發(fā)動(dòng)身邊的人一起來(lái)保護(hù)珍稀野生動(dòng)物”
教學(xué)視頻的運(yùn)用一直很受學(xué)生們的歡迎,在視頻中學(xué)生可以集中注意力冷靜思考,老師還可以通過(guò)學(xué)生的反應(yīng)做適當(dāng)?shù)闹v解。
此處引起學(xué)生的共鳴,了解了野生動(dòng)物變得稀少的真正原因,抓住根源思考自己該做些什么,此處的引導(dǎo)為了接下來(lái)學(xué)生的創(chuàng)作打好鋪墊,同時(shí)也能教育學(xué)生在是與非、善與惡面前做自己該做的事兒。
拓展延伸
我們?yōu)槭裁匆Wo(hù)珍稀的野生動(dòng)物呢?野生動(dòng)物到底和我們?nèi)祟愑心男╆P(guān)系呢?下面的視頻給大家解答。
(播放微課視頻)
生認(rèn)真看視頻,了解我國(guó)珍稀野生動(dòng)物的分布情況,并做以記錄。
播放微視頻
調(diào)節(jié)畫面的比例
微課的運(yùn)用大大節(jié)省了教師講解的時(shí)間,也縮短了教師與學(xué)生溝通的空間,教師可以根據(jù)學(xué)生對(duì)視頻的反應(yīng)做出相應(yīng)的講解,抓住學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)解決本課的重難點(diǎn)。
請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)一說(shuō)你的想法,你都想做些什么?
小組討論1分鐘。
師總結(jié)討論結(jié)果。
師播放宣傳小報(bào)圖片集錦。
同學(xué)們小組討論,
匯報(bào)討論結(jié)果。
1.做宣傳畫冊(cè)
2.做學(xué)習(xí)小報(bào)
3.設(shè)計(jì)宣傳標(biāo)語(yǔ)
4.繪制珍稀野生動(dòng)物分布圖。
原始教具的使用,使師生互動(dòng)更親切更自然,也更直觀的展現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容,更直接反饋學(xué)生的掌握情況。
此部分的設(shè)計(jì)是加強(qiáng)學(xué)生的思想認(rèn)識(shí),在動(dòng)物的形象特點(diǎn)上有抓手,在創(chuàng)作時(shí)有思路。拓展部分交代動(dòng)物與自然的重要作用,激發(fā)學(xué)生熱愛大自然的美好情感。
作業(yè)要求
分層作業(yè):
A層:小組合作完成一條宣傳標(biāo)語(yǔ)的設(shè)計(jì)。
B層:小組合作完成宣傳畫冊(cè)。
C層:小組合作完成一份學(xué)習(xí)小報(bào)。
同學(xué)們分組完成各自的任務(wù),在分工問題上,可根據(jù)學(xué)生個(gè)體的不同,分配不同的任務(wù),盡量讓學(xué)生全員參與。
利用投屏功能,展示學(xué)生小組合作的過(guò)程。
孩子的創(chuàng)造力是無(wú)限的,但孩子們的表現(xiàn)力和繪畫能力是有限的,分層作業(yè)不局限一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),可以滿足不同層次的學(xué)生的需求,真正達(dá)到讓每一個(gè)學(xué)生都能夠參與進(jìn)來(lái),增強(qiáng)學(xué)生的自信心,同時(shí)也鍛煉了孩子們的表現(xiàn)能力和創(chuàng)作能力。
評(píng)價(jià)總結(jié)
保護(hù)珍稀野生動(dòng)物倡議活動(dòng):
1.創(chuàng)作“宣傳標(biāo)語(yǔ)”小組派代表闡述標(biāo)語(yǔ)創(chuàng)意構(gòu)思。
2.創(chuàng)作“宣傳畫冊(cè)”小組展示本組的宣傳畫冊(cè)。
3.創(chuàng)作“學(xué)習(xí)小報(bào)”小組展示學(xué)習(xí)小報(bào)內(nèi)容。
教師點(diǎn)評(píng):對(duì)于不同內(nèi)容不同類別的作品給予客觀評(píng)價(jià),并肯定優(yōu)點(diǎn),激勵(lì)學(xué)生創(chuàng)作。
1.學(xué)生自評(píng):各小組派代表闡述本組學(xué)生的創(chuàng)作意圖。
2.學(xué)生互評(píng):其他小組對(duì)各小組的介紹提出自己不同的觀點(diǎn)
點(diǎn)評(píng)環(huán)節(jié)可利用101教育PPT的獎(jiǎng)勵(lì)功能,調(diào)節(jié)課堂活躍氣氛。
評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)采取生互評(píng)的方式,是為了給學(xué)生一個(gè)表達(dá)自己想法的機(jī)會(huì),讓生互評(píng)是為了讓學(xué)生有根本的判斷能力,能夠清楚表現(xiàn)自己創(chuàng)作意圖的學(xué)生,讓他們進(jìn)行二次點(diǎn)評(píng),點(diǎn)評(píng)后同樣能清楚明白的表明自己的想法,鍛煉學(xué)生的審美能力和語(yǔ)言表達(dá)能力。
板書設(shè)計(jì)
保護(hù)珍稀野生動(dòng)物
野生動(dòng)物分布圖
動(dòng)物
保護(hù){
野生動(dòng)物
珍稀野生動(dòng)物
教學(xué)評(píng)價(jià)
評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)根據(jù)作業(yè)層次不同設(shè)置,層次不同的作業(yè)評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)也不同,評(píng)價(jià)的形式采用師評(píng)、生評(píng)、生互評(píng)的方式,以印章獎(jiǎng)勵(lì)的形式為主要評(píng)價(jià)手段,讓學(xué)生自主選擇。
教學(xué)反思
本課題目為《保護(hù)珍稀野生動(dòng)物》,屬于“綜合探索”學(xué)習(xí)領(lǐng)域,所以我在設(shè)計(jì)本課時(shí),著重強(qiáng)調(diào)野生動(dòng)物的存在狀態(tài),向?qū)W生展示我國(guó)珍稀野生動(dòng)物遭遇的各種傷害的情況,激起學(xué)生對(duì)他們的憐憫、保護(hù)之心,再讓學(xué)生欣賞宣傳畫冊(cè)、學(xué)習(xí)小報(bào)范作,分析其制作要、步驟及注意事項(xiàng)。布置作業(yè)時(shí)也注重小組合作,重在通過(guò)有效的合作,來(lái)體現(xiàn)集體的力量。在設(shè)計(jì)的活動(dòng)中,主要以學(xué)生為主體,根據(jù)學(xué)生的接受情況酌情處理課堂的生成問題。盡量讓學(xué)生在輕松、快樂中進(jìn)行一節(jié)課的學(xué)習(xí)。另外教學(xué)示范環(huán)節(jié)我采用微視頻,微視頻的應(yīng)用有如下好處:
1.微視頻的演示更加直觀,使學(xué)生更加易于掌握教學(xué)內(nèi)容。
2.切實(shí)把信息技術(shù)與課堂教學(xué)緊密結(jié)合起來(lái),使多媒體資源得到更有充分有效的利用。
3.微視頻就是建立在信息技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過(guò)教師錄制微視頻,可以提高教師信息技術(shù)能力,通過(guò)學(xué)觀看微視頻,可以培養(yǎng)學(xué)生從小使用信息技術(shù)的素養(yǎng),為學(xué)生的將來(lái)發(fā)展打下良好的基礎(chǔ),更加有效地提高課堂效率。
動(dòng)能的概念,以及由此而引出的動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律,使人們對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)更加深入;動(dòng)量的概念,特別是由此導(dǎo)出的動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律,不但適用于恒力作用情況,而且也適用于變力作用的情況,比牛頓定律具有更廣泛的適用性。在物理學(xué)知識(shí)系統(tǒng)中,動(dòng)量守恒定律有廣泛的適用范圍,除力學(xué)外還涵蓋物理學(xué)中的聲、光、熱、電、原子物理學(xué)等,是物體相互作用所遵守的法則,也是自然界重要的規(guī)律。也就是說(shuō),動(dòng)能和動(dòng)量的概念,以及由此而引出的動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律,一方面使牛頓力學(xué)的范疇得到了進(jìn)一步的擴(kuò)展,另一方面為人們解決力學(xué)問題,開辟了與牛頓定律相并行的三大途徑。因此,動(dòng)量和動(dòng)能的概念是力學(xué)的重點(diǎn),也是高中物理教與學(xué)的重點(diǎn)。
但是,為什么既要引入動(dòng)量,又要引入動(dòng)能呢?動(dòng)量和動(dòng)能,究竟有什么區(qū)別,這是高中物理教學(xué)中,經(jīng)常被人們忽視的一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)。在動(dòng)量和動(dòng)能這兩個(gè)概念的教學(xué)中,若只講動(dòng)量和動(dòng)能在公式表述形式上的區(qū)別,而不講它們?cè)谘芯繉?duì)象和物理本質(zhì)上的異同,其結(jié)果是學(xué)生雖然會(huì)解題了,但他們卻不知道為什么要這樣解題。因而,我們的物理教學(xué),不能只孤立地給學(xué)生講一些支離破碎的物理知識(shí),而應(yīng)該給他們構(gòu)建一個(gè)完美的、自洽的物理體系,讓他們?cè)趯W(xué)習(xí)物理概念和規(guī)律時(shí),不僅要知其然,而且要能知其所以然。為此,筆者把動(dòng)量和動(dòng)能這兩個(gè)概念的教學(xué),分為三個(gè)步驟,使教學(xué)不斷深入。
一、按現(xiàn)行教材的編排順序,分別系統(tǒng)地講解學(xué)習(xí)動(dòng)量和動(dòng)能的概念
其實(shí),用速度描述物體“運(yùn)動(dòng)的多少”,是最容易被人們接受的思想。但是,大量的事實(shí)也使人們認(rèn)識(shí)到,對(duì)物體的作用效果不但要考慮物體的速度,還要考慮它的質(zhì)量。假設(shè)與子彈同等速度射出的一粒芝麻,衣裳即可將其擋住,但如果是子彈則不行。通過(guò)列舉此類現(xiàn)象及學(xué)生實(shí)驗(yàn),啟發(fā)他們思考,在物體的質(zhì)量一定的條件下,物體的速度越大,其運(yùn)動(dòng)量越大;在運(yùn)動(dòng)速度一定的條件下,物體的質(zhì)量越大,其運(yùn)動(dòng)量也越大。這就是說(shuō),用質(zhì)量(m)和速度(v)這兩個(gè)物理量的乘積,來(lái)反應(yīng)物體的運(yùn)動(dòng)量,是一種更科學(xué)的度量方法,從而引出動(dòng)量的概念。
對(duì)于動(dòng)量概念的引入,也可以在牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)速度公式的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)出力對(duì)時(shí)間的累積規(guī)律
從數(shù)量關(guān)系上分析上式:要使質(zhì)量一定、原來(lái)運(yùn)動(dòng)速度較小的物體獲得一個(gè)較大的速度,既可以用較大的力作用較短的時(shí)間,也可以用較小的力作用較長(zhǎng)的時(shí)間。只要力和力作用時(shí)間的乘積Ft相同,這個(gè)物體都會(huì)增加相同的速度。而當(dāng)物體質(zhì)量也在變化時(shí),F(xiàn)t的大小則可以反映mv(質(zhì)量與速度乘積)的改變量。由此可見,上式中力和力作用時(shí)間的乘積、物體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度的乘積以及上式本身,都具有一定的物理意義。為此,我們引入了兩個(gè)新的物理量──沖量和動(dòng)量,發(fā)現(xiàn)了一個(gè)規(guī)律──動(dòng)量定理。
相對(duì)而言,動(dòng)能的概念,利用初中的基礎(chǔ)是比較易于引入的。當(dāng)然,我們也可以通過(guò)演繹推理和數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換,在牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)速度公式的基礎(chǔ)上,導(dǎo)出力對(duì)位移的累積規(guī)律
然后從數(shù)量關(guān)系上分析上式中各量所表達(dá)的物理含義,從而引出動(dòng)能的概念。
二、利用課后講座,介紹關(guān)于運(yùn)動(dòng)度量方法的歷史辯爭(zhēng)
在動(dòng)量和動(dòng)能的概念都已被揭示出之后,我們及時(shí)組織課后講座,綜合有關(guān)物理史料,系統(tǒng)地介紹關(guān)于運(yùn)動(dòng)度量方法的歷史辯爭(zhēng)。
1.辮爭(zhēng)的原由
在17~18世紀(jì),由于“力”的概念還不能完全確定,對(duì)力的各種效應(yīng)以及與之相應(yīng)的各個(gè)物理量的意義和使用范圍也是不清楚的,因而引發(fā)了物理學(xué)史上著名的笛卡兒學(xué)派和萊布尼茨學(xué)派關(guān)于力的正確表示方法的一場(chǎng)曠日持久的爭(zhēng)論。當(dāng)時(shí),人們常把力同現(xiàn)在所說(shuō)的力矩、動(dòng)量、功、動(dòng)能等物理量相混淆,習(xí)慣于把外加的力稱為“運(yùn)動(dòng)的力”,把“物體的慣性”稱為“物質(zhì)固有的力”、“阻抗的力”,甚至把“加速度”稱為“加速力”,并出現(xiàn)過(guò)把“運(yùn)動(dòng)的力”與碰撞、向心力相提并論。這種概念上的混亂狀況,普遍存在于伽利略、牛頓時(shí)期的力學(xué)著作中。
2.笛卡兒學(xué)派的“動(dòng)量”
所謂“運(yùn)動(dòng)的力”,就是指一個(gè)正在運(yùn)動(dòng)的物體所具有的使另一物體運(yùn)動(dòng)的能力,如推開物體或迫使它向前運(yùn)動(dòng),或者運(yùn)動(dòng)物體克服障礙和阻力的能力。那么,這個(gè)力決定于哪些量呢?最初,伽利略就認(rèn)識(shí)到“推動(dòng)者或阻擋者的力(動(dòng)量)并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的概念,它是由兩個(gè)共同決定運(yùn)動(dòng)量度的觀念所決定。其一是重量(質(zhì)量),其二是速度”。笛卡兒在研究碰撞的過(guò)程中,認(rèn)為碰撞是最基本的運(yùn)動(dòng),并從運(yùn)動(dòng)量守恒的基本思想出發(fā),沿襲了伽利略的觀點(diǎn),提出應(yīng)該把物體的質(zhì)量和速度的乘積作為“力”或物體“運(yùn)動(dòng)多少”的量度。1687年,牛頓在他的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中明確提出了動(dòng)量的定義,并且通過(guò)他所總結(jié)的運(yùn)動(dòng)定律,提出在物體的相互作用中,動(dòng)量這個(gè)物理量反映著物體運(yùn)動(dòng)變化的客觀效果。這樣,把動(dòng)量作為運(yùn)動(dòng)的量度,一度得到了科學(xué)界的普遍承認(rèn)。
3.萊布尼茨的“動(dòng)能”
1686年,萊布尼茨在他的論文中,對(duì)笛卡兒學(xué)派的這個(gè)量度方法提出了批評(píng)。他認(rèn)為:“力必須由它所產(chǎn)生的效果來(lái)衡量,例如用它能將一個(gè)重物舉起的高度來(lái)衡量,…而不是用它傳給另一物體的速度來(lái)衡量”。他由此得出,應(yīng)該用量值mv2而不是用mw來(lái)量度物體“運(yùn)動(dòng)的力”。
萊布尼茨論證的要點(diǎn)是:當(dāng)質(zhì)量為m的物體從高h(yuǎn)處降落下來(lái)時(shí),他就獲得了“運(yùn)動(dòng)的力”,如果使它的運(yùn)動(dòng)方向反過(guò)來(lái),它就能重新上升到高h(yuǎn)處;這個(gè)同樣的力將能把質(zhì)量
的物體送到高nh處。這兩個(gè)物體降落下來(lái)時(shí),獲得的“運(yùn)動(dòng)的力”必然相等。但是,根據(jù)伽利略的落體定律,如果第一個(gè)物體下落到地面時(shí)的速度為v,則第二個(gè)物體的速度為
,即兩物體落下時(shí)獲得的運(yùn)動(dòng)量不相等。而按照萊布尼茨的量度,上述兩物體落下時(shí)則有相等的運(yùn)動(dòng)量。萊布尼茨由此得出結(jié)論:笛卡兒提出的運(yùn)動(dòng)的量度是同落體定律相矛盾的,所以mv不適宜充作運(yùn)動(dòng)的量度,mv2才是運(yùn)動(dòng)的真正量度。
后來(lái)根據(jù)科里奧利的建議以
代替mv2,這就是后來(lái)所說(shuō)的運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)能。萊布尼茨也看到了笛卡兒提出的運(yùn)動(dòng)的量度在某些情況下是適用的,因此在1696年萊布尼茨指出,“力”有兩種,一種是“死力”,它存在于相對(duì)靜止的物體間,如吊繩的拉力、桌面的支撐力等?!八懒Α笨捎梦矬w的質(zhì)量和該物體由靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)入運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)所獲得的速度的乘積來(lái)量度,所以,動(dòng)量是“死力”的量度;另一種是“活力”,
就是物體的“活力”,正是由于自身具有這種“活力”,物體才能運(yùn)動(dòng)而永不靜止。在自然界中真正守恒的東西正是總的“活力”。
萊布尼茨也看到,在有些情況下,如非完全彈性碰撞中“活力”會(huì)減少,但他認(rèn)為,實(shí)際上“活力”并沒有損失,而只是被物體內(nèi)部的微小粒子吸收了,微粒的活力增加了。這個(gè)思想是深刻的,可惜他沒有進(jìn)一步地說(shuō)明。萊布尼茨的發(fā)現(xiàn)是有重大意義的。第一,他提出的兩種運(yùn)動(dòng)量度的矛盾,打破了把mv看做是運(yùn)動(dòng)的惟一量度的傳統(tǒng)觀念,促進(jìn)了關(guān)于運(yùn)動(dòng)的量度問題的研究;第二,他所推崇的新的物理量
,其實(shí)已超出了對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究的范圍。
4.達(dá)朗貝爾的“判決”
兩種量度的爭(zhēng)論,持續(xù)了半個(gè)世紀(jì)之久,不少著名的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家都參加到了爭(zhēng)論中去。
1743年,法國(guó)力學(xué)家達(dá)朗貝爾在他的著作《動(dòng)力學(xué)論》的序言里,指出了兩種量度的等價(jià)性,宣布對(duì)爭(zhēng)論作出“最后的判決”。他指出,“運(yùn)動(dòng)物體的力”只能用物體克服障礙的能力來(lái)表示。他把“障礙”分為三類,第一類是“不能克服的障礙”,它“完全消滅一切運(yùn)動(dòng)”,所以無(wú)論物體的動(dòng)量或活力如何變化,都不能在這種障礙上表現(xiàn)出來(lái),“它們不能以任何尺度來(lái)給力下定義”;第二種是“其阻抗足以使運(yùn)動(dòng)停止(而且是在一瞬間做到這一點(diǎn))的障礙”,即平衡的情況。這時(shí)物體克服障礙的能力和物體的動(dòng)量成正比,所以動(dòng)量可用來(lái)作為“運(yùn)動(dòng)物體的力”的量度;第三種障礙是逐漸使運(yùn)動(dòng)停止的減速運(yùn)動(dòng)情況,“作用是由直到運(yùn)動(dòng)完全消失時(shí)為止所通過(guò)的那段距離表現(xiàn)出來(lái)的,而這種作用與速度平方成正比”,因而,活力可作為“運(yùn)動(dòng)物體的力”的量度。由此達(dá)朗貝爾作出結(jié)論:“如果力的量度在平衡狀態(tài)中和在減速運(yùn)動(dòng)中有所不同,這又有什么不方便呢?”這個(gè)“判決”,指出了兩種量度都有效。達(dá)朗貝爾實(shí)際上已經(jīng)發(fā)現(xiàn),正是由于“力”還沒有形成一種清晰的概念,所以才產(chǎn)生了這場(chǎng)爭(zhēng)論。但他在《動(dòng)力學(xué)論》里輕率地將這一場(chǎng)爭(zhēng)論說(shuō)成是“毫無(wú)意義的咬文嚼字的爭(zhēng)吵”。因此,他并沒有真正地解決問題。表面看來(lái),達(dá)朗貝爾的觀點(diǎn)是一種模棱兩可的態(tài)度,但仔細(xì)分析,還是具有一定的理論價(jià)值的。在這里,達(dá)朗貝爾模糊地談到了動(dòng)量定理──動(dòng)量的變化和力的作用時(shí)間有關(guān);動(dòng)能定理──活力的變化與物體運(yùn)動(dòng)的距離有關(guān)。
5.恩格斯的科學(xué)“量度”
19世紀(jì)中葉以后,自然科學(xué)家們?nèi)匀粵]有從運(yùn)動(dòng)量度的這場(chǎng)爭(zhēng)論的混亂中完全擺脫出來(lái)。恩格斯根據(jù)自然科學(xué)的最新成就,尤其是能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的發(fā)現(xiàn),提示了兩種量度的本質(zhì)區(qū)別。
恩格斯指出,在不發(fā)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)“消失”而產(chǎn)生其他形式的運(yùn)動(dòng)的情況下(如簡(jiǎn)單機(jī)械在平衡條件下的運(yùn)動(dòng)傳遞,完全彈性碰撞的運(yùn)動(dòng)傳遞等),運(yùn)動(dòng)的傳遞和變化都可以用動(dòng)量mv去量度。就是說(shuō),“mv表現(xiàn)為簡(jiǎn)單移動(dòng)的,從而是持續(xù)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的量度”;但當(dāng)發(fā)生了機(jī)械運(yùn)動(dòng)“消失”而其他形式的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生,即機(jī)械能和其他形式的能(包括勢(shì)能、內(nèi)能、電磁能、化學(xué)能)相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中、運(yùn)動(dòng)的傳遞和變化都應(yīng)以
去量度。在這里,
表現(xiàn)為已經(jīng)消失了的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的量度。這樣,恩格斯便得出結(jié)論:機(jī)械運(yùn)動(dòng)確實(shí)有兩種量度,每一種量度適用于某個(gè)界限十分明確的范圍之內(nèi)的一系列現(xiàn)象。一句話,動(dòng)量(mv)是以機(jī)械運(yùn)動(dòng)來(lái)量度的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。動(dòng)能(
)是以機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為定量的其他形式的運(yùn)動(dòng)的能力來(lái)量度的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
三、通過(guò)習(xí)題課的教學(xué),具體認(rèn)識(shí)動(dòng)量和動(dòng)能的異同
當(dāng)結(jié)束了動(dòng)量和動(dòng)能概念的學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)到動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律、動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律,并了解到關(guān)于運(yùn)動(dòng)度量方法的歷史辯爭(zhēng)后,學(xué)生對(duì)動(dòng)量和動(dòng)能的區(qū)別,已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)。實(shí)際上,動(dòng)量和動(dòng)能這兩種量度,性質(zhì)不同,運(yùn)用范圍也不同,所以相互之間并不矛盾。當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)不受外力,或所受外力為零時(shí),這個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)量是守恒的。但是,當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)量守恒時(shí),它的動(dòng)能不一定守恒;當(dāng)動(dòng)能和其他能量之間有相互轉(zhuǎn)化時(shí),則服從能量守恒定律,它的動(dòng)量也不一定守恒。在這種情形下,我們及時(shí)通過(guò)具體問題的分析和討論,加深和鞏固學(xué)生對(duì)動(dòng)量和動(dòng)能不同性質(zhì)的認(rèn)識(shí)。
例1對(duì)一定質(zhì)量的物體而言,下列關(guān)于動(dòng)量和動(dòng)能概念的說(shuō)法中,正確的是哪些
A.物體的動(dòng)能不變,則其動(dòng)量也一定不變
B.物體的動(dòng)量不變,則其動(dòng)能也不變
C.物體的動(dòng)能不變,則說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有改變
D.物體的動(dòng)能不變,說(shuō)明物體所受的合外力一定不變
分析與解動(dòng)能和動(dòng)量都是和物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)的狀態(tài)量。動(dòng)量是物體質(zhì)量和速度的乘積,它是矢量,因此在計(jì)算物體的動(dòng)量及其改變量時(shí),要特別注意它的矢量性。當(dāng)物體做直線運(yùn)動(dòng)并且建立了坐標(biāo)系以后,可以用“+”或“-”表示方向;動(dòng)能也表示物體運(yùn)動(dòng)的量,但它是標(biāo)量,而且只能取零或正值。對(duì)一個(gè)質(zhì)量為m、速度為v的運(yùn)動(dòng)物體,若設(shè)其動(dòng)量為P、動(dòng)能為Ek,則有
,
因此可得
,
根據(jù)上述結(jié)論不難看出,當(dāng)物體的動(dòng)能一定時(shí),動(dòng)量的大小由物體的質(zhì)量決定。質(zhì)量大的動(dòng)量也大;但是,由于動(dòng)量是矢量,動(dòng)能是標(biāo)量,當(dāng)物體的動(dòng)能一定時(shí),即便物體的質(zhì)量不變,其動(dòng)量也并不一定不變,如做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,設(shè)動(dòng)能和質(zhì)量都不變,但由于其運(yùn)動(dòng)的方向始終在改變,因此,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的動(dòng)量一定在變化,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)刻在改變,并且導(dǎo)致這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因──向心力,因?yàn)榉较虻母淖?,也時(shí)刻在改變著。
反過(guò)來(lái),當(dāng)物體的動(dòng)量一定時(shí),動(dòng)能的大小也與物體的質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量大的物體動(dòng)能反而小。因此,對(duì)一定質(zhì)量的物體,動(dòng)量不變時(shí),其動(dòng)能也一定不變。所以,選項(xiàng)B是正確的。
這一例題,說(shuō)明動(dòng)量和動(dòng)能這兩個(gè)物理量,性質(zhì)不同,適用范圍也不同。下面的例題,可以更好地幫助我們理解動(dòng)量和動(dòng)能的不同。
例2向空中發(fā)射一炮彈,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)炮彈的速度方向恰好沿水平方向時(shí),炮彈炸裂成質(zhì)量分別為m1、m2的a、b兩塊,若質(zhì)量較大的a塊的速度為v1,且方向仍沿原方向,則a、b兩塊彈體的動(dòng)量和動(dòng)能分別是多少?
分析與解設(shè)炮彈發(fā)射到最高點(diǎn)時(shí)的水平方向?yàn)檎较颍瑒ta塊的動(dòng)量
,因?yàn)榕趶椩谒椒较虿皇芡饬?,因此,炮彈炸裂成質(zhì)量分別為m1,m2的a,b兩塊前后,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。根據(jù)動(dòng)量守恒定律,有
即
因此
負(fù)號(hào)表示p1(v1)與p2(v2)的方向相反。
也就是說(shuō),雖然炮彈炸裂后a,b兩塊的都產(chǎn)生了動(dòng)量,但是,系統(tǒng)的動(dòng)量總和并沒有增加,仍保持為零。對(duì)于動(dòng)能,情形就大不一樣了。因?yàn)閯?dòng)能是標(biāo)量,與方向沒關(guān)系,故
,
若設(shè)炸裂前、后炮彈的動(dòng)能為分別Ek、Ek′,則
,
炮彈炸裂后與炸裂前的動(dòng)能差為
為什么炸裂前、后炮彈的動(dòng)量守恒,而動(dòng)能卻增加了呢?其中最根本的原因,就是因?yàn)榕趶椪堰^(guò)程中,炸藥的內(nèi)能釋放出來(lái)而轉(zhuǎn)化成彈片的動(dòng)能了。
知識(shí)目標(biāo)
1、知道曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng),它在某點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向在曲線這一點(diǎn)的切線上.
2、理解物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是所受合外力與初速度不在同一直線上.
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)和分析推理的能力.
情感目標(biāo)
激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生探究物理問題的習(xí)慣.
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)教材主要有兩個(gè)知識(shí)點(diǎn):曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向和物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.教材一開始提出曲線運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)的明顯區(qū)別,引出曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向問題,緊接著通過(guò)觀察一些常見的現(xiàn)象,得到曲線運(yùn)動(dòng)中速度方向是時(shí)刻改變的,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)的速度方向是曲線的這一點(diǎn)(或這一時(shí)刻)的切線方向.再結(jié)合矢量的特點(diǎn),給出曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng).關(guān)于物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,教材從實(shí)驗(yàn)入手得到:當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí),物體就做曲線運(yùn)動(dòng).再通過(guò)實(shí)例加以說(shuō)明,最后從牛頓第二定律角度從理論上加以分析.教材的編排自然順暢,適合學(xué)生由特殊到一般再到特殊的認(rèn)知規(guī)律,感性知識(shí)和理性知識(shí)相互滲透,適合對(duì)學(xué)生進(jìn)行探求物理知識(shí)的訓(xùn)練:創(chuàng)造情境,提出問題,探求規(guī)律,驗(yàn)證規(guī)律,解釋規(guī)律,理解規(guī)律,自然順暢,嚴(yán)密合理.本節(jié)教材的知識(shí)內(nèi)容和能力因素,是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的重要補(bǔ)充,是對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的進(jìn)一步理解和完善,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)的基礎(chǔ).
教法建議
“關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向”的教學(xué)建議是:首先讓學(xué)生明確曲線運(yùn)動(dòng)是普遍存在的,通過(guò)圖片、動(dòng)畫,或讓學(xué)生舉例,接著提出問題,怎樣確定做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻速度的方向呢?可讓學(xué)生先提出自己的看法,然后展示錄像資料,讓學(xué)生總結(jié)出結(jié)論.接著通過(guò)分析速度的矢量性及加速度的定義,得到曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng).
“關(guān)于物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件”的教學(xué)建議是:可以按照教材的編排先做演示實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生提問題:物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么?得到結(jié)論,再?gòu)牧瓦\(yùn)動(dòng)的關(guān)系角度加以解釋.如果學(xué)生基礎(chǔ)較好,也可以運(yùn)用邏輯推理的方法,先從理論上分析,然后做實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
教學(xué)重點(diǎn):曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向;物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件
教學(xué)難點(diǎn):物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件
主要教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì):
一、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向:
(一)讓學(xué)生舉例:物體做曲線運(yùn)動(dòng)的一些實(shí)例
(二)展示圖片資料1、上海南浦大橋2、導(dǎo)彈做曲線運(yùn)動(dòng)3、汽車做曲線運(yùn)動(dòng)
(三)展示錄像資料:l、彎道上行駛的自行車
通過(guò)以上內(nèi)容增強(qiáng)學(xué)生對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的感性認(rèn)識(shí),緊接著提出曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向問題:
(四)讓學(xué)生討論或猜測(cè),曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向應(yīng)該怎樣?
(五)展示錄像資料2:火星兒沿砂輪切線飛出3:沾有水珠的自行車后輪原地運(yùn)轉(zhuǎn)
(六)讓學(xué)生總結(jié)出曲線運(yùn)動(dòng)的方向
(七)引導(dǎo)學(xué)生分析推理:速度是矢量速度方向變化,速度矢量就發(fā)生了變化具有加速度曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng).
二、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件:
[方案一]
(一)提出問題,引起思考:沿水平直線滾動(dòng)的小球,若在它前進(jìn)的方向或相反方向施加外力,小球的運(yùn)動(dòng)情況將如何?若在其側(cè)向施加外力,運(yùn)動(dòng)情況將如何?
(二)演示實(shí)驗(yàn);鋼珠在磁鐵作用下做曲線運(yùn)動(dòng)的情況,或鋼珠沿水平直線運(yùn)動(dòng)之后飛離桌面的情況.
(三)請(qǐng)同學(xué)分析得出結(jié)論,并通過(guò)其它實(shí)例加以鞏固.
(四)引導(dǎo)同學(xué)從力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系角度從理論上加以分析.
[方案二]
(一)由物體受到合外力方向與初速度共線時(shí),物體做直線運(yùn)動(dòng)引入課題,教師提出問題請(qǐng)同學(xué)思考:如果合外力垂直于速度方向,速度的大小會(huì)發(fā)生改變嗎?進(jìn)而將問題展開,運(yùn)用力的分解知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)力改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的兩種特殊情況:
1、當(dāng)力與速度共線時(shí),力會(huì)改變速度的大?。?/p>
2、力與速度方向垂直時(shí),力只會(huì)改變速度方向.
最后歸結(jié)到:當(dāng)力與初速度成角度時(shí),物體只能做曲線運(yùn)動(dòng),確定物體做哪一種運(yùn)動(dòng)的依據(jù)是合外力與初速度的關(guān)系.
(二)通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證,通過(guò)舉生活實(shí)例加以鞏固:
展示課件三,人造衛(wèi)星做曲線運(yùn)動(dòng),讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)曲線運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí).
課件2,拋出的手榴彈做曲線運(yùn)動(dòng),加強(qiáng)認(rèn)識(shí).
一、知識(shí)目標(biāo)
1.理解動(dòng)量的概念,知道動(dòng)量的定義,知道動(dòng)量是矢量。
2、理解沖量的概念,知道沖量的定義,知道沖量是標(biāo)量。
3、知道動(dòng)量的變化也是矢量,會(huì)正確計(jì)算一維的動(dòng)量變化
二、能力目標(biāo)
1、會(huì)計(jì)算力的沖量和物體的動(dòng)量。
2、會(huì)計(jì)算一維情況下動(dòng)量的變化。
三、德育目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維能力,建立正確的認(rèn)識(shí)論的方法論。
四、教學(xué)重點(diǎn)
1、沖量和動(dòng)量的概念;
2、沖量和動(dòng)量的正確計(jì)算。
五、教學(xué)難點(diǎn)
1、對(duì)沖量和動(dòng)量概念的理解;
2、動(dòng)量變化的計(jì)算。
六、教學(xué)方法
1、通過(guò)舉例、推導(dǎo)、歸納,講解綜合教法得到?jīng)_量和動(dòng)量的概念。
2、通過(guò)例題的分析,使學(xué)生學(xué)會(huì)求解物體動(dòng)量的變化。
教學(xué)過(guò)程
一、導(dǎo)入新課
前面幾章我們主要應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律研究了物體的運(yùn)動(dòng),但對(duì)于有些物體的運(yùn)用直接應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律就發(fā)生了困難。(請(qǐng)同學(xué)們觀看錄像片資料中的碰撞、爆炸、打擊、反沖等問題)同學(xué)們分析一下這幾類問題有什么共同特點(diǎn)?
學(xué)生回答后教師小結(jié):同學(xué)們回答得很好。這幾類問題中物體間作用時(shí)間都很短,作用力很大,而且作用力隨時(shí)間都在不斷地變化,并用變化規(guī)律很難確定。因些直接應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律就發(fā)生了困難。物理學(xué)家在研究這些問題時(shí),引入了動(dòng)量的概念研究了與動(dòng)量有關(guān)的規(guī)律,確立了動(dòng)量守恒定律。就用有關(guān)動(dòng)量的知識(shí),這些問題就容易解決了。這一節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)第一節(jié)—沖量和動(dòng)量。(出示課題)
二、新課教學(xué)
(一)沖量
1、用多媒體出示下列問題:
一個(gè)靜止的質(zhì)量m=2kg的物體受到F=10N的水平恒力作用,問:
1、經(jīng)過(guò)時(shí)間t=4s物體的速度v變?yōu)槎啻??(v=20m/s)
2、如果要使此物體的速度從靜止開始在t´=1s的時(shí)間內(nèi)速度達(dá)到v,則應(yīng)將作用力變?yōu)槎啻螅?F=40N)
學(xué)生給出答案后,詢問解題方法。
解:物體在力F的作用下得到的加速度為a=;經(jīng)時(shí)間t,據(jù)v=at=t。
3、拓展分析
把v=t。整理可得Ft=mv,
由此我們得到:對(duì)于一個(gè)原來(lái)靜止的物體(v0=0,m一定),要使它獲得一定的速度,你可采用哪些方法?
學(xué)生答:a、可以用較大的力作用較短的時(shí)間;b、可以用較小的力作用較長(zhǎng)的時(shí)間。
教師:對(duì)于一個(gè)原來(lái)靜止的物體,只要作用力F和作用時(shí)間t和乘積Ft相同,這個(gè)物體就獲得相同的速度。也就是說(shuō):對(duì)一定質(zhì)量的物體,力所產(chǎn)生的改變物體速度的效果,是由Ft這個(gè)物理量決定的,那么Ft這個(gè)物理量叫什么?它有什么特點(diǎn)呢?
4、沖量
(1)沖量的定義:力F和力的作用時(shí)間t的乘積Ft叫做力的沖量,通常用符號(hào)I表示沖量。
(2)定義式:I=Ft
(3)單位:沖量的國(guó)際單位是?!っ耄∟·s)
(4)沖量是矢量,它的方向是由力的方向決定的,如果力的方向在作用時(shí)間內(nèi)不變,沖量的方向就跟力的方向相同。如果力的方向在不斷變化,如繩子拉物體做圓周運(yùn)動(dòng),則繩的拉力在時(shí)間t內(nèi)的沖量,就不能說(shuō)是力的方向就是沖量的方向。對(duì)于方向不斷變化的力的沖量,其方向可以通過(guò)動(dòng)量變化的方向間接得出。學(xué)習(xí)過(guò)動(dòng)量定理后,自然也就會(huì)明白了。
5、沖量的計(jì)算:沖量是表示物體在力的作用下經(jīng)歷一段時(shí)間的累積的物理量,因此,力對(duì)物體有沖量作用必須具備力F和該力作用下的時(shí)間t兩個(gè)條件。換句話說(shuō):只要有力并有作用一段時(shí)間,那么該力對(duì)物體就有沖量作用,可見,沖量是個(gè)過(guò)程量。
6、鞏固訓(xùn)練:
以初速度豎直向上拋出一物體,空氣阻力不可忽略。關(guān)于物體受到的
沖量,以下說(shuō)法正確的是:()
A、物體上升階段和下落階段受到的重力的沖量方向相反;
B、物體上升階段和下落階段受到空氣阻力沖量的方向相反;
C、物體在下落階段受到重力的沖量大于上升階段受到重力的沖量;
D、物體從拋出到返回拋出點(diǎn),所受各力沖量的總和方向向下。
《道路交通安全管理》是交通安全與智能控制專業(yè)的一門專業(yè)核心課程,其目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生在交通安全系統(tǒng)各崗位處理交通事故案件、高速公路路段交通安全評(píng)價(jià)、交通事故成因分析等職業(yè)能力,要求學(xué)生能靈活運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí),具有一定的實(shí)際操作能力。運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法可以較好的解決理論教學(xué)與實(shí)際操作相結(jié)合的問題,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并且加強(qiáng)對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。
二、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的內(nèi)涵
“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”是基于構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論、情景學(xué)習(xí)理論和實(shí)用主義教育理論而形成的一種全新的教育方法①。這是一種以人為本,以應(yīng)用為動(dòng)力,以任務(wù)為導(dǎo)向的教學(xué)方法②。這種學(xué)習(xí)方法提倡在教師指導(dǎo)下的、以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí),也就是說(shuō),既強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中認(rèn)知主體作用,又不忽視教師在教學(xué)過(guò)程中的指導(dǎo)作用。“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法最根本的特點(diǎn)就是“以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”,改變了以往“教師講,學(xué)生聽”,以教定學(xué)的被動(dòng)教學(xué)模式,創(chuàng)造了以學(xué)定教、學(xué)生主動(dòng)參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型學(xué)習(xí)模式。筆者認(rèn)為這種方法有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)自主學(xué)習(xí)、分析問題、解決問題的能力,提高學(xué)生與他人協(xié)作的能力。
三、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的設(shè)計(jì)原則
任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法,主要核心就是將要學(xué)習(xí)的新知識(shí)體現(xiàn)在若干個(gè)任務(wù)當(dāng)中,使學(xué)生通過(guò)對(duì)任務(wù)解決的過(guò)程,掌握理解新的知識(shí)點(diǎn),并且學(xué)會(huì)將所學(xué)知識(shí)用于解決實(shí)際問題。教師首先應(yīng)該通過(guò)對(duì)教學(xué)或工作目標(biāo)的任務(wù)分解(化成若干個(gè)中小任務(wù))和情境的創(chuàng)設(shè),師生互動(dòng)開展學(xué)習(xí)。在設(shè)計(jì)項(xiàng)目時(shí),需要把握以下幾個(gè)原則:
(1)任務(wù)的設(shè)計(jì)要體現(xiàn)“學(xué)生為主體”。任務(wù)的設(shè)計(jì)要考慮學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知能力、興趣熱點(diǎn)等特點(diǎn),這樣才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生動(dòng)手能力。
(2)任務(wù)設(shè)計(jì)緊扣教學(xué)目標(biāo)。設(shè)計(jì)的任務(wù)必須緊緊圍繞教學(xué)的目標(biāo)和本專業(yè)的職業(yè)要求,要構(gòu)建在學(xué)生已學(xué)的知識(shí)與技能上,又涵蓋將要學(xué)習(xí)的新的知識(shí)點(diǎn),更重要的是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和協(xié)作能力。
(3)任務(wù)的設(shè)計(jì)要難度適中。如果任務(wù)的難度過(guò)高,大部分學(xué)生無(wú)法完成,那么既不能達(dá)到課堂教學(xué)的目標(biāo),而且還會(huì)導(dǎo)致學(xué)生失去繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力。任務(wù)的難度過(guò)低,則會(huì)影響成績(jī)好的學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,而且影響教學(xué)目標(biāo)的完成程度。
四、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的課堂實(shí)施
“任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法”要求把教學(xué)內(nèi)容隱含在一個(gè)個(gè)任務(wù)當(dāng)中,讓學(xué)生通過(guò)理論學(xué)習(xí),經(jīng)過(guò)思考和討論,自己分析和解決問題。常見教學(xué)步驟可以分為:完成任務(wù)——任務(wù)評(píng)價(jià)——明確任務(wù)——設(shè)置任務(wù)如在進(jìn)行《道路因素與交通安全》一章的教學(xué)時(shí),分為以下四個(gè)階段:第一階段:設(shè)置任務(wù)。這是教師備課時(shí)的重點(diǎn)工作。教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和班級(jí)學(xué)生的情況制定合適的教學(xué)任務(wù)。任務(wù)設(shè)置要由易到難,循序漸進(jìn)。第二階段:明確任務(wù)。教師講解相應(yīng)的理論知識(shí)和完成任務(wù)的思路。在上本章課程之間,同學(xué)們已經(jīng)接觸了不少交通事故案例,對(duì)于分析交通事故的成因和探討如何解決交通安全問題非常感興趣,并且有一定的自己的想法,只是有些想法過(guò)于簡(jiǎn)單,需要進(jìn)一步的深入和研究。教師在完成理論講解后,要指點(diǎn)學(xué)生進(jìn)一步地明確任務(wù),形成以下教學(xué)過(guò)程:
1.(任務(wù)一)我們身邊的事故多發(fā)點(diǎn)是怎么形成的?為什么道路是按照國(guó)家規(guī)范設(shè)計(jì)的還會(huì)出現(xiàn)事故多發(fā)點(diǎn)?
2.(任務(wù)二)影響交通安全的道路因素到底有哪些?這些因素可能會(huì)造成什么類型的交通事故?涉及的知識(shí)點(diǎn):道路的平面線形、縱斷面線形、橫斷面、道路交叉口等對(duì)交通安全的影響。
3.(任務(wù)三,主要的課堂任務(wù))教師規(guī)劃小組合作,完成任務(wù):以小組為單位,分析實(shí)訓(xùn)教室里面的沙盤是否有設(shè)置不合理的地方,列出檢查清單,對(duì)沙盤進(jìn)行安全檢查。
以黨的十、十八屆三中、四中全會(huì)和系列重要講話,特別是關(guān)于學(xué)習(xí)優(yōu)良作風(fēng)和優(yōu)秀品德批示的重要精神為指導(dǎo),不斷提升全市水利系統(tǒng)黨員干部政治品德、思想道德、為官政德、社會(huì)公德和家庭美德,著力構(gòu)建“不想腐”的制度機(jī)制,進(jìn)一步把精神打造成XX水利干部隊(duì)伍的鮮明特質(zhì),促進(jìn)XX水利事業(yè)不斷向前發(fā)展。
二、主要內(nèi)容
1、開展“五德”宣傳活動(dòng)。每年局黨委中心組組織一次以弘揚(yáng)“五德”為主題的學(xué)習(xí)會(huì),各黨支部利用“”形式組織黨員干部職工學(xué)習(xí),每年市直水利系統(tǒng)集中組織一次“五德”教育輔導(dǎo),并撰寫體會(huì)文章,組織黨員干部赴紀(jì)念館瞻仰偉人風(fēng)采,全面加強(qiáng)水利系統(tǒng)干部職工廉潔從政教育,深入推進(jìn)廉潔水利建設(shè)。
2、開展“五德”助廉活動(dòng)。將“五德”作為筑牢黨員干部思想道德防線的重要抓手,提高黨員干部綜合素質(zhì)和拒腐防變能力。每年圍繞“五德”標(biāo)準(zhǔn),開展十佳勤廉標(biāo)兵評(píng)比活動(dòng),推動(dòng)黨員干部比學(xué)趕超、爭(zhēng)當(dāng)?shù)湫?。積極開展“五德”干部培養(yǎng)工作,努力使黨員干部將“五德”內(nèi)化于心,外化于形。
3、開展“五德”三進(jìn)活動(dòng)?!拔宓隆苯逃M(jìn)水利工程工地,建立“三監(jiān)”聯(lián)動(dòng)機(jī)制,積極開展以恩來(lái)精神為主要內(nèi)容的廉政文化進(jìn)工地活動(dòng),借助社會(huì)中介機(jī)制加大對(duì)民生水利監(jiān)督管理?!拔宓隆苯逃M(jìn)道德講堂,舉辦“學(xué)習(xí)恩來(lái)精神建好民生水利”專題講座,組織開展踐行“五德”主題演講會(huì),邀請(qǐng)有關(guān)專家組織“五德”教育輔導(dǎo)?!拔宓隆苯逃M(jìn)宣傳陣地,利用XX水利網(wǎng)、大廳電子屏、公告欄等宣傳恩來(lái)精神。
4、開展“五德”創(chuàng)建活動(dòng)。結(jié)合水利工程面臨的新形勢(shì),當(dāng)前水利工程建設(shè)領(lǐng)域面臨的廉政風(fēng)險(xiǎn),開展“五德示范工程”創(chuàng)建活動(dòng),探索建立權(quán)責(zé)清晰、程序規(guī)范、管理科學(xué)、安全文明的工程建設(shè)管理機(jī)制,構(gòu)建預(yù)警及時(shí)、監(jiān)控有力、配套完備、科學(xué)有效的廉政風(fēng)險(xiǎn)防控體系,培養(yǎng)一批作風(fēng)優(yōu)良、行為規(guī)范、業(yè)務(wù)過(guò)硬、清正廉潔的工程建設(shè)管理隊(duì)伍,確保工程、生產(chǎn)、資金、干部“四個(gè)安全”。
三、保障措施
1、加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)。各處室、單位主要負(fù)責(zé)人要充分認(rèn)識(shí)開展深化“五德”教育活動(dòng)的重要意義,把教育活動(dòng)作為加強(qiáng)黨風(fēng)廉政建設(shè)和反腐敗工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容,親自安排部署,切實(shí)承擔(dān)起領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任。
1.在物理知識(shí)方面的要求:
(1)了解曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),速度方向時(shí)刻在變,因此曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng);
(2)了解曲線運(yùn)動(dòng)的條件:合外力與速度不在同一條直線上;
(3)根據(jù)學(xué)生理解能力,可將曲線運(yùn)動(dòng)的條件深化,即平行速度的力只改變速度大??;垂直速度的力只改變速度方向,可根據(jù)力的效果將合外力沿速度方向和垂直速度方向分解;
(4)了解合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng),掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解法則��平行四邊形法則;
(5)由分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及特點(diǎn)綜合判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及軌跡。
2.通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn),有關(guān)教學(xué)軟件,并聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際總結(jié)概括出曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向,曲線運(yùn)動(dòng)的條件,以及用運(yùn)動(dòng)的合成與分解處理復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的基本方法。培養(yǎng)學(xué)生觀察能力,分析概括推理能力,并激發(fā)學(xué)生興趣。
3.滲透物理學(xué)方法的教育。研究船渡河運(yùn)動(dòng),假設(shè)水不流動(dòng),可以想象出船的分運(yùn)動(dòng);又假設(shè)船發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作,可想象出船只隨水流而動(dòng)的另一分運(yùn)動(dòng)。培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和運(yùn)用物理學(xué)抽象思維的基本方法。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.重點(diǎn)是讓學(xué)生掌握曲線運(yùn)動(dòng)為什么是變速運(yùn)動(dòng),理解曲線運(yùn)動(dòng)的條件及運(yùn)動(dòng)的合成與分解法則;
2.已知兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)特點(diǎn),判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及軌跡,學(xué)生不容易很快掌握,是教學(xué)的難點(diǎn),解決難點(diǎn)的關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生把每個(gè)分運(yùn)動(dòng)的初始值(包括初速度、加速度以及每個(gè)分運(yùn)動(dòng)所受的外力)進(jìn)行合成,最終還是用合運(yùn)動(dòng)的初速度與合外力的方向關(guān)系來(lái)判斷。
三、教具
1.乒乓球、小鐵球、細(xì)繩。
2.斜槽、條形磁鐵、鐵球、投影儀、計(jì)算機(jī)軟盤、彩電。
四、主要教學(xué)過(guò)程
(一)引入課題
機(jī)械運(yùn)動(dòng)可以劃分為平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng),而平動(dòng)又可以劃分為直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng),所以曲線運(yùn)動(dòng)屬于平動(dòng)形式,做曲線運(yùn)動(dòng)的物體仍然可以看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn),曲線運(yùn)動(dòng)比直線運(yùn)動(dòng)更為普遍。例如,車輛拐彎;月球繞地球27天轉(zhuǎn)一圈;地球繞太陽(yáng)約一年轉(zhuǎn)一周;太陽(yáng)繞銀河系中心約2.2億年轉(zhuǎn)一周。
(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
1.曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向
因?yàn)榍€運(yùn)動(dòng)中速度方向連續(xù)發(fā)生變化,我們很難直觀物體在某時(shí)刻的速度方向??梢栽O(shè)想如果霜時(shí)刻的速度方向不再發(fā)生變化,物體將沿該時(shí)刻的速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。然后聯(lián)系實(shí)際引導(dǎo)學(xué)生想象幾種現(xiàn)象。
(1)讓學(xué)生回答,繩拉小球在光滑的水平面上做圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)繩斷后小球?qū)⒀厥裁捶较蜻\(yùn)動(dòng)?(沿切線方向飛出)然后引導(dǎo)學(xué)生分析原因:繩斷后小球速度方向不再發(fā)生變化,由于慣性,從即刻起小球做勻速直線運(yùn)動(dòng),沿切線飛出。
(2)教材內(nèi)容:砂輪磨刀使火星沿切線飛出,引導(dǎo)學(xué)生分析原因:被磨掉的熾熱微粒速度方向不再改變,由于慣性以分離時(shí)的速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。又如,讓撐開的帶有雨滴的雨傘旋轉(zhuǎn),雨滴沿傘邊切線方向飛出(與上例同理)。
(3)在想象與分析的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)得出:曲線運(yùn)動(dòng)中,速度方向是時(shí)刻改變的,在某時(shí)刻的即時(shí)速度方向在曲線的這一點(diǎn)的切線方向上。并引導(dǎo)學(xué)生注意到:曲線運(yùn)動(dòng)中速度的大小和方向可能同時(shí)變化,但變化的方向是一定改變的,速度是矢量,方向一定變,速度就一定變,所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)。
2.曲線運(yùn)動(dòng)的條件
曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律分析可知,速度的變化一定產(chǎn)生加速度,而加速度必然由外力引起,加速度與合外力成正比并且方向相同。隨后提出問題,引導(dǎo)學(xué)生思考。
(1)如果合外力與速度在同一直線上,物體將做什么樣的運(yùn)動(dòng)?(變速直線運(yùn)動(dòng))
(2)繩拉小球在光滑水平面上做速度大小不變的圓周運(yùn)動(dòng),繩子的拉力T起什么作用?(改變速度方向)
(3)演示實(shí)驗(yàn)(用投影儀或計(jì)算機(jī)軟件):讓小鐵球從斜槽上滾下,小球?qū)⒀刂本€OOˊ運(yùn)動(dòng)。然后在垂直O(jiān)Oˊ的方向上放條形磁鐵,使小球再?gòu)男辈凵蠞L下,小球?qū)⑵x原方向做曲線運(yùn)動(dòng)。又例如讓小球從桌面上滾下,離開桌面后做曲線運(yùn)動(dòng)。
(4)觀察實(shí)驗(yàn)后引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)如下:
①平行速度的力改變速度的大??;
②垂直速度的力改變速度的方向;
③不平行也不垂直速度的外力,同時(shí)改變速度的大小和方向;
④引導(dǎo)學(xué)生得出曲線運(yùn)動(dòng)的條件:合外力與速度不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。
3.運(yùn)動(dòng)的合成和分解
物體的運(yùn)動(dòng)往往是復(fù)雜的,對(duì)于復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),常常可以把它們看成幾個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)組成的,通過(guò)研究簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)達(dá)到研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的目的。
(1)通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)和聯(lián)系船渡河實(shí)際,給出合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)的概念。
①把注滿水的乒乓球用細(xì)繩系住另一端固定在B釘上,乒乓球靜止在A點(diǎn),畫出線段BBˊ且使AB�BBˊ方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,而這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度都等于棒的推動(dòng)速度。小球沿豎直方向及沿BBˊ方向的運(yùn)動(dòng)都是分運(yùn)動(dòng);沿ABˊ方向的是合運(yùn)動(dòng)。分析表明合運(yùn)動(dòng)的位移與分運(yùn)動(dòng)位移遵守平行四邊形法則。
②船渡河問題:可以看做由兩個(gè)運(yùn)動(dòng)組成。假如河水不流動(dòng)而船在靜水中沿AB方向行駛,經(jīng)一段時(shí)間從A運(yùn)動(dòng)到B(如圖6),假如船的發(fā)動(dòng)機(jī)沒有開動(dòng),而河水流動(dòng),那么船經(jīng)過(guò)相同的一段時(shí)間將從A運(yùn)動(dòng)到Aˊ,如果船在流動(dòng)的河水中開動(dòng)同時(shí)參與上述兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。
注意:船頭指向?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的船速方向,指分速度;船的合運(yùn)動(dòng)的速度方向不一定是船頭的指向。這里的分運(yùn)動(dòng)、合運(yùn)動(dòng)都是相對(duì)地球而言,不必引入相對(duì)速度概念,避免使問題復(fù)雜化。
(2)引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)運(yùn)動(dòng)的合成分解法則��平行四邊形法則。
①用分運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度求合運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度等叫運(yùn)動(dòng)的合成。反之由合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的位移速度、加速度等叫運(yùn)動(dòng)的分解。
②運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵守矢量運(yùn)算法則,即平行四邊形法則。例如:船的合位移s合是兩個(gè)分位移s1s2的矢量和;又例如飛機(jī)斜向上起飛時(shí),在水平方向及豎直方向的分速度分別為u1=ucosθ,u2=usinθ,其中,u是飛機(jī)的起飛速度。如圖7所示。
(3)用分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及軌跡。
①兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)。提問學(xué)生為什么?(u合為恒量)
②提出問題:船渡河時(shí)如果在AB方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速運(yùn)動(dòng),水仍然勻速流動(dòng),船的合運(yùn)動(dòng)軌跡還是直線嗎?學(xué)生思考后回答并提示學(xué)生用曲線運(yùn)動(dòng)的條件來(lái)判斷,然后引導(dǎo)學(xué)生綜合概括出判斷方法:首先將兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的初始運(yùn)動(dòng)量及外力進(jìn)行合成,然后用合運(yùn)動(dòng)的初速度及合運(yùn)動(dòng)所受的合外力的方向關(guān)系進(jìn)行判斷。合成結(jié)果可知,船的合速度u合與合外力F不在同一直線上,船一定做曲線運(yùn)動(dòng)。如鞏固知識(shí)讓學(xué)生再思考加答:兩個(gè)不在同一直線上初速度都為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是什么運(yùn)動(dòng)?
(勻加速直線運(yùn)動(dòng))
4.引申內(nèi)容:關(guān)于船的渡河問題的討論
(1)通過(guò)此例讓學(xué)生明確運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性及等時(shí)性的問題,即每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)彼此獨(dú)立,互不干擾;合運(yùn)動(dòng)與每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間相同。
(2)關(guān)于速度的說(shuō)明,在應(yīng)用船速這個(gè)概念時(shí),應(yīng)注意區(qū)別船速u船及船的合運(yùn)動(dòng)速度u合。前者是發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的分速度,后者是合速度,由于不引入相對(duì)速度概念,使上述兩種速度容易相混。
(3)問題的提出:河寬H,船速為u船,水流速度為u水,船速u船與河岸的夾角為θ,如圖9所示。
①求渡河所用的時(shí)間,并討論θ=?時(shí)渡河時(shí)間最短。
②怎樣渡河,船的合位移最???
分析①用船在靜水中的分運(yùn)動(dòng)討論渡河時(shí)間比較方便,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性,渡河時(shí)間t=s船/u船將
s船=H/sinθ(如圖10所示)代入得t=H/sinθu船分析可知θ=90°時(shí),即船頭垂直對(duì)岸行駛時(shí)渡河時(shí)間最短。
分析②當(dāng)u船>u水時(shí),u合垂直河岸,合位移最短等于河寬H,根據(jù)速度三角形可知船速方向應(yīng)滿足cosθ=u船/u水,θ為u船與河岸的夾角。當(dāng)u船>u水時(shí),分析可知船速u船方向應(yīng)滿足cosθ=u船/u水,θ為船速方向與河岸的夾角。
(三)課堂小結(jié)
1.曲線運(yùn)動(dòng)的條件是F合與u不在同一直線上,曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向?yàn)榍€的切線方向。
2.復(fù)雜運(yùn)動(dòng)可以分解成簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)分別來(lái)研究,由分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)叫運(yùn)動(dòng)的合成,反之叫運(yùn)動(dòng)的分解,運(yùn)動(dòng)的合成與分解,遵守平行四邊形法則。
3.用曲線運(yùn)動(dòng)的條件及運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)可以判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及合運(yùn)動(dòng)軌跡。
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
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