用牛顿运动定律解决问题（二）教学设计

用牛顿运动定律解决问题 二 教学设计用牛顿运动定律解决问题 二 教学设计 嘉善中学嘉善中学 范子文范子文 课题摘要课题摘要 学科物理学段高中年级高一 单元第四章第 7 节教材版本人教版 课程名称用牛顿运动定律解决问题 二 用牛顿运动定律解决问题 二 一 学习内容分析一 学习内容分析 1 1 教材分析教材分析 牛顿运动定律解决问题 二 是必修一第四章牛顿运动定律第 7 节内容 本节教 材是学生学完牛顿运动定律后 知识的迁移和应用部分 因此本节是本章的一个比较重要 的 典型的应用型知识点 表现其一 超重和失重产生原因的分析 要用到牛顿第二 第 三定律 这不仅有利于学生巩固对定律的内容理解 也有助于培养学生分析问题的能 力 其二 这是一个贴近日常生活的实际问题 能激发学生的学习兴趣和体会物理的生活 化 其三 超重和失重现象与航天技术紧密联系 让学生了解我国前沿科学 意在激发学 生情感价值 超重 失重是日常生活中比较常见的物理现象 学生往往能感受到 但并没 有注意到这一现象的特点 也不明确这就是超重 失重现象 怎样才能让学生不是机械化 地记住超重 失重的现象 而是真正理解超重 失重的条件与本质所在 才是本堂课学习 的重点和难点 2 2 学情分析学情分析 1 对超重 失重学生有一定感性和模糊的体会 但理解超 失重概念 对学生而 言有一定的困难 我觉得主要来自两方面 首先是物理语言的误导 使学生认为超重 或 失重 就是物体重量的增加 或减少 其次学生往往认为向上运动时就超重 向下运动 时就失重 没有真正理解超重与失重的原因 因此在本节课教学中利用了实验和理论探究 的方法 自主学习与小组合作学习的方式 让学生自己体验 分析 归纳 讨论 评价等 得出结论 激发了学生的学习兴趣 增强动手与合作能力 生成学生透过现象看本质的物 理意识 2 学生有牛顿运动定律的学习基础 完全可以通过自主体验与自主学习来完成本 节课的内容 学生可能将超重 失重现象与牛顿运动定律知识割裂 教学中要注意引导学 生 将新知识纳入旧知识结构 让学生体会到超重 失重只是牛顿运动定律知识的迁移与 应用而已 3 3 教学目标 含重难点 教学目标 含重难点 一 知识与技能 一 知识与技能 1 知道平衡状态的概念 2 知道超重和失重的概念 3 知道产生超重和失重的条件 4 会分析解决超重和失重的问题 5 会根据牛顿定律解决共点力平衡问题 二 过程与方法 二 过程与方法 1 使学生经历探究理解共点力的平衡条件的过程 学习运用数学工具进行推理得出结论 的方法 2 在体重计上下蹲和起立过程中超重和失重现象 或在电梯升降过程中感觉超重和失重 学习并应用牛顿定律解释生活现象 三 情感 态度与价值观 三 情感 态度与价值观 1 联系自己在电梯升降或体重计上的感受 领会物理学知识在生活中应用的普遍性 2 在解释各种常见超重与失重现象的过程中 提高对学习物理的理论联系实际原则的重 要性的认识 教学重点教学重点 1 共点力平衡条件及其应用 2 超重 失重状态的动力学分析 教学难点教学难点 对 超重 失重 和 完全失重 的理解 教学方法教学方法 1 创设情景 导入目标一一分析推理 归纳总结一一根据理论提出猜想 实验 验证 2 通过实例分析 强化训练 使学生能够更加熟练地运用牛顿运动定律解决问题 教学用具教学用具 多媒体 体重计 弹簧秤 砝码 装满水的塑料瓶等 二 教学环境选择二 教学环境选择 简易多媒体教室 交互式电子白板 网络教室 移动学习环境 三 教学过程设计三 教学过程设计 教学环节活动设计信息技术使用说明 导入新课 教师活动 指导学生完成实验 1 甲站在体重计上静止 乙说出体重计的示数 提出问题 2 甲突然下蹲时 体重计的示数是否变化 怎样变 化 3 甲突然站起时 体重计的示数是否变化 怎样变 化 点评 由实验引入课题 激发学生的学习热情和求知 欲 进行新课 教师活动 1 引导学生分析 物体保持静止或 做匀速直线运动 其共同点是什么 速度保持不变 就是状态不变 2 给出平衡状态的概念 学生活动 学生思考 交流 作答 可能出现的答案 1 仅受重力和支 持力 都是属于二力平衡 2 速度 保持不变态的概念并让学生理解 点评 给出平衡状态的概念并让学生理解 教师活动 提问学生 那么共点力作用下物体的 平衡条件是什么 和学生一起对答案进行评析 学生活动 学生根据上面的实例和平衡状态的概 电子白板的实用及 PPT 课件 教师与 学生合作实验 组 织学生分组探究实 验及动画 视频演 示 念积极思考并回答 因为物体处于平衡状态时速度保持不 变 所以加速度为零 根据牛顿第二 定律得 物体所受合力为零 教师活动 教师让学生列举生活中物 体处于平衡状态的实例 教师引导过渡 平衡状态随处可见 因此研究它很有实际意义 引出下面 的例题 学生活动 学生观察思考列举实例 如桌上的书 吊着的电灯 做匀速直线运动的汽车 等等 点评 列举生活中物体处于平衡状态的实例 加深对平衡状态的理解 教师活动 多媒体投影课本中的例题 教师帮助学生分析 1 轻质细绳中的受力特点是两端受 力大小相等 内部张力处处相等 2 给出轻质直杆仅两端受力时的特 点是这两个力必然沿杆的方向且大小 相等 3 节点 O 也是一理想化模型 不论 其状态如何所受合外力一定为零 上面的分析借助牛顿第二定律进行 学生活动 学生讨论 交流解答 点评 通过例题锻炼学生的受力分析能力和 运用平衡条件解决实际问题的能力 教师活动 学生解答并进行评判 总结出解决三 力平衡问题时常用的方法 1 合成法 任意两个力的合力与第 三个力大小相等 方向相反 2 分解法 正交分解法 将其中 任意一个力沿其余两个力的作用线进 行分解 其分力必然与其余两个力大 小相等 3 正交分解法 建立直角坐标系把 不在坐标轴上的力分解到坐标轴上 列出平衡方程 投影出示正确答案 就结果引导学生 联系实际讨论 学生活动 学生汇报讨论 点评 培养学生一题多解和联系实际 具体 问题具体分析的能力 教师活动 如图 4 7 3 所示 在一个 平板 C 上放一 个较重 不小于 500 g 的重物 P 把一张薄纸条 A 的一端 压在重物和平板之间 纸条尽量薄并 不结实 一只手把纸条的一端按牢在 桌子 B 上 另一只手托住平板 C 第一次用手托平板和重物慢慢下降 纸条被拉紧 接着就断裂 提问学生 怎么才能无损的抽出纸 第二次 同样的纸条 仍像第一次 那样 纸条的一端用手压牢在桌子上 另一端压在重物 P 下 手突然放开 使平板和重物同时自由下落 可以看 到 纸条完好如初 这是因为自由落 下的重物不受平板的支持力 重物对 平板的压力也为零 所以纸条受到的 摩擦力也为零了 因此纸条可以顺利 抽出 多媒体投影 观看视频 电梯中的 磅秤 教师活动 给出超重和失重概念 引导学生分析 出发生超重 失重现象的条件 分组实验探究 学生活动 完成实验得出结论 点评 引导过渡 提出问题 进一步培养学 生运用牛顿运动定律解决实际问题的 能力 教师活动 教师通过多媒体投影学生的解答 并 运动情况加速 度方 向 拉力和重 力的大小 关系 现象 加速向上F G超重向上 减速向下F G失重 加速向下FG超重 图 4 7 3 与学生一起进行评价和讨论 并投影 出正确答案 学生活动 汇报讨论 教师活动 给出超重和失重特点 引导学生分析 出发生超重 失重现象的条件 学生活动 学生参与归纳和总结 教师活动 提出问题 发生超重和失重现象时 物体 实际受的重力是否发生了变化 教师评析 并与学生一起归纳总结 得出超重 失重的实质 学生活动 学生作答 理解超重 失重的实质 教师活动 实验验证 1 取一装满水的塑料瓶 在靠近底 部的侧面打一小孔 当瓶做不同的运 动时 请同学们仔细观察并作解释 2 演示并分析 静止时我们看到小孔处水向外喷出 为什么 瓶做自由落体运动时 水不再向外 喷出 这又是为什么 教师请学生回答 并和学生一起评析 点评 实验验证 加深对失重的理解 教师活动 什么是自由落体运动 学生回答 物体只在重力作用下从静止开始下 落的运动 教师活动 自由落体加速度怎么得出 F 合 G mg a g 方向竖直向下 例 3 从塔上以 20m s 的初 速度竖直向上抛一个石子 不考虑 空气阻力 求 3s 末石子位置 g 10m s2 X V0t 1 2at X 15m 石子位置在塔顶正上方 15m 教师活动 由学生的两种解答 找到自由落体运动与竖直向上抛的 本质联系 点明位置与位移的联系 思考 如瓶竖直向上抛出 水会 喷出吗 为什么 演示后教师和学生共同评析 教师活动 检查结果 进行评价和讨论 点评 在应用中加深对所学知识的理解并 进行反馈矫正 课堂小结 三 课堂总结 点评 三 课堂总结 点评 教师活动 教师指导学生总结本节所研究的内容 学生活动 学生自己总结后作答 其他同学补充 点评点评 培养学生概括总结能力 四 课外漫步 四 课外漫步 视频资料 太空漫步 视频资料 太空漫步 点评 激发学生兴趣 培养爱国热情 电子白板的使用 布置作业 课余作业课余作业 1 课后完成课本 89 页 问题与练习 中的习题 2 通过乘坐电梯等 了解和体验超重和失重 点评 布置课外研究作业 发现规律 深入研究 进一步培养学生的归纳总结能力 电子白板使用 四 教学评价设计四 教