
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文档简介
1、上海市实验学校物理课程实施方案修改稿一、说明:上海市中学二期课程教材改革物理新教材,从今年9月开始全面实施,目前已经在兄弟学校进入滚动试验、总结阶段。对于新教材的实施,我组全体教师经过长时期的学习和研究 认为主要要解决三大问题。第一怎样通过新教材来实现二期课改方案和学科课程标准所提出 的理念、目标。第二,通过教学实践了解新教材的结构、选材,把握新教材的教学要求,总 结新教材的操作经验。第三研究科学、合理,适合学生要求的训练系统,培养、评价学生的 能力,促进学生进一步探索新知识。为了要解决好这三大问题, 到达新教材实施的目的,采用合理的操作方案是非常重要的。 为提高实施新教材的效果和层次, 我组
2、想用“认识一一实践一一再认识的认识论及维果斯 基的“最近开展区理论来指导新教材的实施工作,为此制定物理课程操作方案修改稿。二、内容:1根底型:知识内容具体要求 、能力目标具体要求、情感目标具体要求、教学方法具体建 议教学艺术、课件、课堂实录、单元学习过关检测双向细目表、检测题。2拓展型:知识内容具体要求、能力目标具体要求、情感目标具体要求、教学方法具体建 议复习指南、物理教学思维方式、错解分析、学习过关检测双向细目表、检测题。3研究型:实验探究的具体建议及案例、文献查询的具体建议及案例、设计制作的具体建 议及案例。三、方案:第一篇:根底型课程一、高一物理第一章.直线运动1质点参考系和坐标系.目
3、标知识和 技能目 标1.理解质点、物理模型:理解质点的概念,知道物理模型的作用和特点,知道建立模型的条件,能指 出实际物体和物理模型的区别2.能用坐标表示物体的位置过程和1.通过对实际物体的介绍,让学生找出物体的共冋点,从而抽象出质点这一物方法目理模型标2.通过讨论归纳出物体可以看成质点的条件情感、态 度和价 值观目 标1通过对实际物体讨论,使冋学知道实际物体和物理模型的区别,培养学生学习 物理的兴趣。2通过学习质点物理模型,培养学生科学研究的方法。方法(1)要描述物体的运动,首先要对实际物体建立一个物理模型,最简单的是质点模型。教材由于运动的相对性,描述质点的运动时必须明确所选择的参考系。为
4、了准确地、定量分析地描述质点的运动,还要建立坐标系。质点、参考系和坐标系是描述物体运动的根底 知识,教材逐步展开这些内容,最后介绍全球卫星定位系统。(2 )1质点模型是高中物理提出的第一个理想模型。我们对质点概念的形成,以及质点质点模型的建立过程,其教学要求是初步的。学生对科学思维方法也只能是有所认识,要的教求不能太高。教科书对质点模型建立的思维过程有以下考虑:学物理概念、规律是对一定的物理模型来说的,物理模型的建立过程表达了科学思维方法。 质点概念固然重要,但更重要的是引导学生领悟质点概念的提出和分析、建立质 点模型的过程;为此,教材通过实例说明要准确描述物体的运动是十分困难的,分析 困难的
5、原因,并逐步指出建立质点概念的必要性,充分展示了物理学研究的科学思维 过程,让学生体验什么是科学思维的方法。教学中要进-步为学生创设问题情景。如放映录像:鸟的飞行,流水、瀑布,羽毛下洛详细描述物体运动有什么困难?我们需要了解物体各局部运动的区别吗?演示羽毛下落。教师引导学生讨论并总结质点概念。要明确质点概念确实切内容和在什么情况下可把物体看做质点。冋时,要明确建立物理模型是物理学研究冋题的根本方法。(3): 学生在初中已学过参照物,教师可让学生举例说明同一物体对不同的参照物运动参考情况不冋,对学生列举的典型例子教师应充分肯定,冋时结合教科书中的图1. 1-4系和加以分析。然后教师说明“参照物的
6、科学名称是“参考系即可。坐标坐标系的建立是教学重点,我们可创设一个实例让学生思考。系的nLfVC_教学¥V ¥f*12j2012: 1012:04 J12:2212; 1212:05> 4 /12; 28112:3012:0012:3612:3812:48图1 - 1如图1-1所示,一辆汽车从天安门沿长安街驶向西单、南菜园方向,我们怎样描 述汽车的位置随时间的变化?图1-1让学生思考如何选择坐标轴和正方向?如何选坐标原点?如何确定坐标轴 上的刻度值?教师最后总结:对质点的直线运动,一般选质点运动轨迹为坐标轴,质点运动的 方向为坐标轴正方向,选取质点经过坐标轴原点的时刻
7、为时间的起点。4全球卫星定位系统GPS的教学北图1-2全球卫星定位系统应用越来越广,可让学生阅读教材,并举例说明它的许 多用途。教材没有介绍定位原理,教学中也没有这个要求,而是让学生了解图1. 1-6显示屏上提供的信息。教科书图1. 1-6显示屏上的北纬 39° 55. 451'、东经116° 23. 504 '是北京所 处的经度和纬度,第1行的“西和第2行的航向267°其含义如图1-2所示。2时间和位移.目标知识和 技能目 标1.理解时间和时刻的区别:2理解路程、位移、矢量等概念的含义和区别过程和 方法目 标1. 通过对钟表指针的介绍,让学生找出
8、各个时刻和各段时间,从而时间和时刻 的区别和关系2. 通过讨论物体的实际运动情况,归纳出路程和位移的关系情感、态 度和价 值观目 标1通过对实际物体讨论,使冋学知道时间和时刻的区别及联系,培养学生学习物 理的兴趣。2通过学习路程和位移,培养学生科学研究的方法。方法(1) 教材 分析介绍描述质点运动的时刻、时间间隔、路程、位移、矢量等概念的含义和区别。 本节和上节的内容都是为下面的速度和加速度的学习奠定根底。时刻和时间间隔、路 程和位移的含义学生容易混淆,要注意让学生弄清楚它们的区别。(2) 位移 的教 学位移是有大小和方向的物理量,即用初位置指向末位置的有向线段来表示位移。 让学生进一步领悟描
9、述质点位置的变化量是位移,根据位移就能确定质点的新位置。另外,位移是矢量。学生第一次接触矢量语言感到不习惯是自然的,我们可考虑 充分利用有向线段表示矢量的直观、形象的特点,联系实际例子,让学生初步了解矢 量相加的法那么。如本节的“思考与讨论的内容冋样是教学的重要环节,但不是要求 矢量的教学一步到位。不要将结论告诉学生,让学生从一个实例出发思考矢量相加的 法那么。学生可能说不出完整的什么法那么,但对三个位移矢量构成一个三角形的这种关 系一定能够有所领悟,这就到达了教学的要求。因为矢量合成的法那么要在以后接触更 多的矢量之后才正式学习,在这里只是起到一个铺垫的作用。3运动快慢的描述速度.目标知识和
10、 技能目 标1理解物理的位置和物体位移的关系:2理解速度、平均速度和瞬时速度等概念的含义和区别过程和 方法目 标1通过对实际物体的介绍,让学生找出物体在各个时刻的位置和各段时间内位 置的变动,从而得出位移的概念2通过讨论物体的位移和对应的时间,引出速度、平均速度和瞬时速度等概念情感、态 度和价 值观目 标1通过对实际物体讨论,使同学知道比拟物体快慢的方法,培养学生学习物理的 兴趣。2通过学习速度、平均速度和瞬时速度等概念,培养学生科学研究的方法。方法(1 )教 材分析教材进一步说明如何用坐标和坐标的变化量来表示质点的位置和位移,为速 度概念的表达作好准备。教材的重点是速度,从平均速度引入,通过
11、极限的思维 方法过渡到瞬时速度,说明瞬时速度表示物体在时刻t的速度。教材最后说明速度的应用,特别以“ STS 栏目形式从一个侧面说明速度与社会开展的关系。(2 )用 坐标的 变化量 表示位 移平均速度和瞬时速度都用位移与时间的比来定义,直线运动中质点的位移用 坐标的变化量x来表示的方法是重要的。 教材以一辆汽车沿平直公路行驶为例, 让学生通过思考与讨论理解用x表示位移大小和方向的方法。教师在组织学生讨论和总结时要注意引导学生理清思考问题的思路,如先选 疋质点运动的直线为一维直线坐标系,确疋坐标轴的原点和坐标轴的正方向,并确定坐标轴的标度。HG EFABDC-8 -7-6 -5 -4 -3 -2
12、012 3456 78图1 4质点在t1时刻位于A点,坐标x仁10 m质点在t2时刻位于B点,坐标x2=30 m质点的位移是有向线段 AB,线段的长度20 m表示位移的大小,有向线段的方向 表示位移的方向。 x=x2-x仁20 m , x的绝对值表示位移 AB的大小, x为正值表示位移 AB的 方向与x轴正方向相同。根据学生思考、讨论的情况,我们还可考虑设置以下问题把讨论引向深入:质点t1时刻在C点,x3=80 m质点t2时刻在D点,x4=60 m x=x4-x3=-20 m , x的绝对值表示位移 CD的大小, x为负值表示位移 CD 的方向与x轴正方向相反。质点t1时刻在E点,x2=-30
13、 m质点t2时刻在F点,x6=-10 m x=x6-x5=20 m , x的绝对值表示位移 EF的大小, x为正值表示位移 EF的 方向与x轴正方向相同。质点t1时刻在G点,x7=-40 m质点t2时刻在H点,x8=-70 m x=x8-x7=-30 m , x的绝对值表示位移 GH的大小, x为负值表示位移 GH 的方向与x轴正方向相反。(3 )平 均速度 和瞬时 速度的 教学 学生认为平均速度好懂,有的学生误认为平均速度与初中学过的速度没有区另我们可通过实例让学生注意到,初中学的速度定义是路程与时间的比,它没 有方向。现在说的平均速度是矢量,它的方向与位移x的方向相同。一辆汽车10 s内向
14、东行驶120 m,另一辆汽车10 s内向北行驶120 m,这两辆汽 车平均速度大小相等但方向不冋,它们的平均速度不冋。 教学实践说明,教材用极限思想介绍瞬时速度是可行的。教材在定义了平均V 速度Af后进一步指出“为了使运动的描述精确些,可以把 t取得小一些,运动快慢的差异也就小一些; t越小,描述越精确;想像 t非常小,可以认为&加表示物体的瞬时速度。这样处理较清晰地表达了极限思想,目的是让学生进一步加深对科学思维方法的感悟,但又回避了严格的极限概念和计算,也没有引 入“极限这个术语。为加深学生对瞬时速度的理解,我们可做下面的演示实验。>x/10 in图1 5演示 如图1-5所示
15、,让滑块沿倾斜的气垫导轨做加速运动。将滑块放上不冋宽 度的遮光片,即 x为1 cm, 3 cm , 5 cm, 10 cm,右没有成品挡光片,可用硬纸 片自制成需要的宽度。测出每个遮光片通过光电门所用的一段时间间隔 to&遮光片越窄, t越小时,应描述通过该位置的运动快慢越精确, t极小时,可认为囤 是瞬时速度。(4 )速 度教学 中渗透STS的 思想STS强调的是科学、技术与社会的互动关系,而不仅仅是科学在技术中的应用。 本节教材在“ STS栏目中设置了 “速度与现代社会的文章。介绍了车辆速度 的提高与城市开展等方面的关系,并讨论了环境、资源等问题。在涉及科学技术 与社会的问题时,重
16、要的是启发学生进行这方面的思考,鼓励他们发表自己的见 解。如文章的最后提出这样的问题:“交通工具的速度是不是越快越好?另外,对教材中所列的常见的速度表,可让学生补充一些感兴趣的、重要的速率,如:空气中0C时的声速为3. 3X 102 m/s,大陆板块移动速度约 10-9 m/s等。(5) “说 一说栏 目的教 学费恩曼所举的有趣的例子可组织同学阅读、议论,鼓励学生提出自己的想法。教 师引导学生认识到警察所说的超速指的是瞬时速度,女士说的是一段时间走的路 程和将要走过的路程,这位女士不懂瞬时速度。4实验:用打点计时器测速度.目标知识和 技能目 标1 .掌握使用打点计时器在纸带上记录时间和位移的技
17、能,2.并运用这一技能测定平均速度,画出v-t图象。过程和 方法目 标1. 先让学生了解有关的器材及使用方法2. 让同学亲自动手实际操作,掌握实验方法,提高学生的动手能力3. 通过实验了解用图象研究物理问题的方法。情感、态 度和价 值观目 标1 通过实验,培养学生学习物理的兴趣。2通过实际操作,提高学生的动手能力。3.培养学生科学研究的方法。方法1 教材 分析将实验教学与其他教学内容紧密地结合在一起的教学形式是这次实验教学的一 个特点。虽然没有规定学生的必做实验,但但凡?课程标准?做出这样要求的,教材 都安排了实验。本节实验要求全体学生都必须完成。第一次实验课应向学生介绍实验室要求及平安考前须
18、知。最好让学生课前阅读一 下教科书中“学生实验局部的内容,不要求完全读懂,主要是让学生对物理实验有 所了解,对物理实验的意义有所认识。刀验标实目要求学生通过教科书和阅读“说明卡观察仪器,掌握使用打点计时器在纸带上 记录时间和位移的技能,并运用这一技能测定平均速度,画出v-t图象。了解用图象研究物理问题的方法。3 仪器 和器 材电磁打点计时器或电火花计时器,纸带; 刻度尺,长度在30 cm以上, 最好使用透明塑料尺;学生电源,使用46V交流电压4 注意 事项 会安装复写纸,并且会调节复写纸的位置,将纸带从复写纸圆片下穿过。将计时 器接入50 Hz交流电源,从交流4 V开始,观察振动片振动情况,
19、假设振动片振幅较小, 再升高电压至6V。 开启电源,打点计时器工作,待 12 s再拖动纸带打出点子。观察点迹是否清晰,打完点后,立即关闭电源因打点计时器是按间歇工作设计的,防止线圈过热而损坏。 在纸带上打不出点或点迹颜色过淡情况下,纠正的对策大致有二种:电源电压较 低4V情况下,可适当调高;调整复写纸位置或更换复写纸;调整打点计时器。 打点计时器的调整。如打不出点时,首先要检查压纸框的位置是否升高,而阻碍 了振动片,振针打不到纸带上。可将压纸框向下压恢复其原来位置。这种情况一般是由于操作不当引起。检查打点计时器是否正常工作的方法是,将计时器接在46 V交流电源上,将纸带穿过计时器,开启电源后观
20、察振针是否在纸带上打出印记。假设没 有打出印记,可能有两种情况。说明振动片没有工作在共振情况下。可拧松螺钉,适当调整振动片位置,紧固后观 察振幅,假设到达或接近共振状态即可正常工作。如果振动片振动较大仍打不出点,可调整振针的位置,直至打出点为止。假设振针向 下调节过长,那么打点针打点的声音过大,且易出现双点,调节时要仔细。 有的学生可能将打点计时器错接到学生电源的直流电源上非稳压电源,也能在纸带上打出点迹,这是因为直流输出为单向脉动电流,频率为100 Hz,会导致数据处理时发生错误。 使用电火花计时器在纸带上打点,安装纸带的方法有两种:一种是用一条纸带从 墨粉盘下穿过,打点时墨粉盘不随纸带转动
21、,电火化只将墨粉盘上某一位置的墨粉烝 发到纸带上,打出的点迹颜色较淡,打过一条纸带后要将墨粉盘转一角度再打另条纸 带。学生实验时可采用这一方法。另 种是用两条纸带,将墨粉盘夹在中间,拖动纸 带时由于两条纸带的摩擦作用,墨粉盘会随纸带转动,电火花将墨粉盘上不冋位置的 墨粉蒸发到纸带上,所以打出的点迹颜色较重。墨粉盘上面的一条纸带没有点迹,可 重复使用。用一条纸带打点时,纸带与打点计时器之间的摩擦阻力较小,用两条纸带 打点时摩擦阻力较大。不管用哪种方法,打完纸带后立即切断电源。(4) 教学 中的 几点 考虑 注意培养学生的实验素质。实验课以学生活动为主,各种活动应有序进行。指导学生阅读课文、说明卡
22、,对照课文和说明卡观察仪器结构、了解仪器功能、操作要领。认真观察实验现象,小组之间可以交流、比照实验情况。如有意识的变速拉动纸带, 观察纸带上打出的点起始局部、中间局部、最后局部有什么变化?其他小组打出的点 有什么不同,这些差异都说明什么问题?以提高对实验现象的观察力。要求学生尊重原始测量的数据,不能随意改动,实验测量的原始数据是研究实验 现象。寻找结论和规律的根本依据,也是检验、评价实验结果的依据。尊重原始测量 数据,是良好实验素质和科学精神的具体表现。 注意理解一些名词、概念。如计时点、计数点,两个计数点之间的位移、平均速度、某时刻的瞬时速度是怎样求得的。各组交流v-t图象的异同,研究异同
23、的原因。画v-t图象时,横轴、纵轴单位长度确实定要根据实验数据的最大值、最小值合 理选取,使描绘的图象 v-t能充满坐标平面的大局部空间。 说明卡片内容建议(以电磁打点计时器为例):在桌边固定打点计时器;将复写纸调节片向外拉出,将复写纸圆片孔套在复写纸定位销上,向里推调节片,可调节复写纸位置;将纸带穿过限位框,从复写纸下穿过压纸框,从另一侧限位框穿出;开启电源等待1s2 s拖动纸带,拖出纸带后立即切断电源;在纸带上选取计数点,测量计数点之间长度时要用量程在30 cm以上透明塑料尺一次测量多组计数点间数值,不要用短刻度尺一段一段的测量计数点间距离,减小偶然误。5速度变化快慢的描述加速度 .目标知
24、识和 技能目 标1. 理解加速度的概念,会用加速度公式计算物体运动的加速度。2. 理解加速度的物理意义及矢量性过程和 方法目 标1 通过对小型轿车和旅客列车的加速过程的介绍,让学生讨论它们速度变化的 快慢以增强学生的感性认识。2 组织同学思考、讨论:做变速运动的物体,有的速度变化快,有的速度变化 慢;让学生明白研究物体速度变化的快慢是有意义的;3为了表示速度变化快慢需要引入一个物理量来描述,从而得出加速度概念。情感、态 度和价 值观目 标1 通过实验现象的介绍,培养学生学习物理的兴趣。2通过实验现象的分析得出加速度概念,培养学生科学研究的方法。方法(1) 教材 分析加速度是力学中的重要概念,也
25、是高一年级物理课较难懂的概念。在学生的生活 经验中,与加速度有关的现象不多,这就给学生理解加速度概念带来困难。为此,教 材先列举小型轿车和旅客列车的加速过程,让学生讨论它们速度变化的快慢以增强学 生的感性认识。教材还展示飞机的起飞过程,要求学生从具体问题中了解“速度快“速度变化大 “速度变化快的含义不同,又在旁批中指出“物体运动的快慢 与“运 动速度变化的快慢不同。在此根底上再说明平均加速度的意义,进而说明瞬时加速 度。对重要的 v-t图象,教材又设置一个“思考与讨论,让学生通过 v-t图象加深对加速度的认识和对图象的理解。考虑到变化率概念对理解速度、加速度的重要性和理解后续课程许多问题的重要
26、 性,教材在“科学漫步栏目中较深入、细微地介绍了一般情况下的变化率概念。(2) 引入 加速 度的 概念可利用教材描述的小型轿车和旅客列车加速情况的比拟,组织同学思考、讨论, 要求学生明确:做变速运动的物体,有的速度变化快,有的速度变化慢;研究物体速度变化的快慢是有意义的;需要引入一个物理量来描述速度变化的快慢。另外,也可以考虑制作课件演示汽车的加速过程和制动过程中速度变化的情况, 如图1-6所示。02s4s6s8sWVqk>0 >A>02 s4 s6s8 s图1 6汽车速度的变化让学生注意观察速度矢量的变化情况,思考研究速度变化的意义,教师可组织学生讨论,并明确以下问题:汽车
27、的加速性能是反映汽车质量优劣的一项重要指标;汽车的制动距离也是反映汽车性能的一项指标; 研究速度变化快慢是有意义的;需要引入一个物理量来描述速度变化的快慢。(3) 速度 的变 化量Av加速度的定义是虫,理解 v的含义是重要的。由于本章只研究直线运动,因此,用厶x-x2-x1表示位移,即用正负号表示位移的方向显得自然,学生好理解。由此引出速度的方向也可用正、负号表示就顺理成章了。速度的变化量 v是教学的难点。这是矢量减法,用正、负号表示矢量的方向后,矢量减法变换成标量的代数减法,但要 求是较低的。用正负号表示矢量方向、冋 条直线上矢量的加减法可变为标量的代数加减法等,这些新鲜内容的学习对学生的思
28、维能力的提高提供了时机。学生通过自己的努力解决 了学习中遇到的问题,能帮助学生树立自信心和培养学生征服困难的意志品质。5巴1) V2巴2Sv甲汽车加速乙汽车减速图1 7教师要向学生明确指出速度的变化量是 v-v2-v1。速度是矢量,因此 v2-v1的矢量减法可以处理为其含义是v1+ v=v2 (图1-7甲汽车加速的情况);汽车减速的情况 v的方向与车的前进方向相反(图1-7乙汽车减速的情况),该图示可引导学生独立完成,逐渐养成使用矢量语言进行运算的习惯。(4) 加速 度平均加速度的定义学生接受起来困难不太大,由平均加速度过渡到瞬时加速度又 一次应用极限思想,可让学生联想瞬时速度来理解瞬时加速度
29、。教师可引申说明速度 是质点位置的变化率, 加速度是速度的变化率,一个变量的变化率常常是很有意义的,让学生阅读教材的“科学漫步栏目中变化率的一段表达,自然地渗透了科学方法的 教育。通过v-t图象的展示,先让学生看出图象所反映的速度随时间变化的关系,再提出问题:从图象也能看出速度变化的快慢,即看出加速度,你是怎样看出来的?教学中Av要注意引导学生围绕 应 来理解加速度,理解加速度 a与V、 v的区别,可考虑提出 以下问题让学生思考:速度大,加速度小,有可能吗?速度变化量小,而加速度大,有可能吗? 加速度大,而速度小,有可能吗?这些问题要让学生从两方面思考:一是加速度概念的含义;二是结合实例。(5
30、) 从v-t 图象 看加 速度 的教 学课本图1 . 5-3的“思考与讨论,教学目的是介绍 v-t图象的倾斜程度与运动物体 加速度的关系,但这里不是由教师正面讲述,而是从一个问题出发,即从直线的倾斜 程度出发,进行讨论。这样不仅促进了学生的主动学习,而且有利于学生形成勤于思 考、勇于质疑的习惯。第二章 匀变速直线运动的研究1实验探究小车速度随时间变化的规律.目标和目 识能 知技标1. 要求学生在学会打点计时器的使用2. 要求学生学会纸带数据处理、测瞬时速度以及速度一时间图象3. 会运用这些知识和技能探究小车速度随时间变化的规律。过程和 方法目 标1. 通过实验探究培养学生学习物理和研究物理问题
31、的方法,2. 通过实验数据的处理,让学生学会寻找规律的方法。情感、态 度和价 值观目 标1通过实验,培养学生学习物理的兴趣。 2通过实验提高学生的动手能力。 方法1)验标 实目要求学生在学会打点计时器的使用、纸带数据处理、测瞬时速度以及速度一时间图象的根底上,运用这些知识和技能探究小车速度随时间变化的规律。表达通过实验探究培养学生学习物理和研究物理问题的方法,学习寻找规律的方法。(2) 仪器 和器 材附有滑轮的长木板; 小车;带小钩的细线; 25g的钩码3个,也可以用50 g的钩码。或用沙子和小桶代替钩码,用弹簧秤或天平称量打点计时器;纸带;刻度尺;学生电源、导线。(3) 注意 事项 打点计时
32、器纸带限位器要与长木板纵轴位置对齐再固定在长木板上,使纸带、小车、拉线和定滑轮在一条直线上。小车要选择在木板上运动不跑偏或跑偏较小 的车。 牵引小车的钩码以100 g以内为宜。假设用到150 g以上,那么纸带上打出的点数 不能满足以0 1 s为计数点取6组数值的要求。解决方法:用小沙桶替代钩码。沙桶及沙的质量在40100 g之间取三种不冋质量,可用托盘天平称量沙桶和沙子。假设用50 g钩码,取至150 g时打出的纸带计数点之间的时间间隔可减小至0. 08s或0. 06 s,可以满足6组以上数据的要求。为防钩码落地损伤钩码,可在地面铺泡沫塑料垫。小沙桶可选择能装100 g以上砂子的带盖塑料瓶。向
33、上抽紧 图2- 1 在小车后面安装纸带的方法如图2-1所示。使小车运动时保持纸带与打点计时器平面、木板平行,减少摩擦力影响。注意调整滑轮高度,使拉车的线与木板 平行,减少拉力的变化。 开启电源,待打点计时器工作稳定后释放小车,同时用一只手在定滑轮一端准备接住小车,防止小车撞击定滑轮,防止小车落地。即使安装了防撞挡板,也要防止小车落地。 关断电源后再取纸带, 取下纸带后,将所用钩码质量标注在纸 带上,并给纸带编号。 纸带上的点先取零点和计数点进行编号再测距离。测量长度时不要用短刻度尺分别测量相邻两个计数点间的长度,最好用长刻度尺对齐各计数点(不移动尺子)读出各计数点间长度值,防止测量误差的积累。
34、 在坐标纸上画 v-t图象时,注意坐标轴单位长度的选取,使图象分布在坐标平面的大局部面积。4教学中的几点考虑6用计算机绘制v-t图象的教学 复习前一章实验中打点计时器使用方法和考前须知,以及测量瞬时速度的方 法。 打出纸带后处理数据,要让学生讨论课文中“舍掉开头-些过于密集的点子,为了便于测量,找一个点当做计时起点。这样做的意义是什么。 作v-t图象时,让学生认真观察、思考直角坐标系中描出的点的分布规律,认真研究课文中“描出的几个点大致能够全部落在直线上。一段话的意义。然后作出v-t图象,引导学生讨论,从作出的v-t图象探究到什么样的规律。5小车在重物牵引下的运动例如50 g钩码100 g钩码
35、说明:长木板平放在桌面上,同一小车时间t/s速度v1/(m s-1)速度v2/(m s-1)挂不同钩码的两条速度一时间图象0. 00 . 300 . 260. 10 . 450 . 53連.嚏门Hew:規性進亶 tMhrF-'D 皱性f速度0. 20 . 600 . 80w1.501 m0.50叫0. 30 . 741 . 060. 40 . 891 . 340 . 51 . 031 . 4700. ?ft 4引导学生思考与讨论为什么要用一条曲线包括直线去拟合这些数据点, 即所画曲线包括直线为什么要使两侧点数大致相同,让学生了解每个有意义的数据点都要发挥作用,取点群的平均位置减少测量的
36、偶然误差。至于偶然误差产生的原因及减少偶然误差的理论,不要过多讲解,可鼓励学生查阅有关资料。有条件的学校或学生可以交一张计算机打印的数据和v-t图象用Excel绘制图象时,注意课文中输入数据时用了 “依次二字,在Excel工作簿中先输入自变量时间,在相邻一列中输入对应的速度值,输入顺序不对, 所画的图象也不对课本图 2. 2-3在Excel工作簿中输入数据的屏幕图。具体 做法如下:翻开Excel工作簿可以看到行和列,行号用1、2、3表示;列号用 A、B、C表示。将自变量时间的数值从某一单元格开始输入,在同一列中将其 他时间值一一输入。在相邻的右侧一列中将速度值一一输入,注意速度值要与时间值相对
37、应。也可以在同一行中依次输入时间和速度,下一行中再次输入第二组时间和速度,直至全部输入完毕。 用鼠标选中这些数据。再用鼠标左键单击“图表向导按钮,出现“图表类型窗口,选“散点图 ,选“确定按钮,弹出 “图表标题输入框,输入相应的字符后选“下一步按钮,直到“完成 。出现 由点组成的图表,用鼠标右键单击绘图区中任何一个数据点,出现下拉式菜单, 选“添加趋势线,弹出添加趋势线窗口, 选择“线性趋势;翻开该窗口的“选 项卡,对其中“显示公式左侧的小方格用鼠标左键单击出现“V号后,按“确定。那么图表框中出现一条直线,这就是经过计算机做最正确“拟合后的v-t图象,并显示出一个说明该图象的函数式。2匀变速直
38、线运动的速度与时间的关系.目标和目 识能 知技标1. 掌握匀变速直线运动的速度公式2. 会运用公式进行一些简单的计算过程和 方法目 标从上节探究小车运动的速度随时间的变化得到的v-t图象入手,分析v-t图象,是直线的意义说明加速度不变, 由此定义了匀变速直线运动, 进一步导出速度公 式v=vO+at,最后通过两个例题加深理解。情感、态 度和价 值观目 标1通过实验现象的讨论,培养学生学习物理的兴趣。2通过例题的分析和讲解,提高学生分析问题解决问题的能力。方法(1) 教材 分析从上节探究小车运动的速度随时间的变化得到的v-t图象入手,分析v-t图象,是直线的意义说明加速度不变,由此定义了匀变速直
39、线运动,进一步导出速度公 式v=v0+at,最后通过两个例题加深理解。为了扩展学生的认识,在“说一说栏目中列举了一个加速度变化的直线运 动的例子。学生通过思考进一步加深对物体做变速运动的认识。(2) 匀变 速直 线运 动的 速度 与时 间的 关系 的教 学分析教材可以看出,在上节通过实验,真实记录小车在重物牵引下运动时, 时间与对应的速度的数据作出了速度与时间关系的图象,发现存在着这样一种运 动:它的v-t图象是一条倾斜的直线。 可考虑在上节得到小车运动的v-t图象是一条倾斜直线的根底上,让学生继续探究小车运动的速度随时间变化的关系式,可要求学生:独立思考,提出猜测;互相交流,取长补短;通过讨
40、论,得出结论。 也可考虑在教师的引导下让学生逐步得出结论。教师提出具有启发性的问题: v-t图象中的一点表示什么含义?(某一时刻的速度)小车的v-t图象是一条倾斜的直线,说明小车的速度随时间是怎样变化的?有什么特点?(小车速度不断增大。速度变化是均匀的,即加速度是不变的。)这条倾斜直线所表示的速度随时间变化的关系怎样用公式来描述?_ Av引导学生进行下述推理:"一现在a是定值(不变), t=t-0, v=v-vO,代入上式-贡,卩二 Vo+M 无论采用什么教法都要注意逻辑推理的过程,要让学生体验科学推理的方法。这段教学的处理,目的是强化从实验得出规律的一般性过程,练习用图象分析问 题
41、的一般方法,逻辑线索清晰。它在价值观及科学过程、科学方法上的教育价值a =比拟高。应该防止直接从加速度的定义:出发,经过代数式的变形,马上就得到v = vO+at的做法。对导出的速度公式,要让学生理解不仅适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动。(3)例题的教学 做题不是套公式我们应该让学生理解速度公式的物理意义,即教科书中所说:a等于单位时间内速度的变化量,at是0t时间内的速度变化量,加上初速V。,就是t时刻的速度v。公式说明:t时刻的速度v与初速v。、加速度a和时间t有关。在理解公式 意义的根底上,让学生通过解题学会速度公式的应用,并在应用过程中加深对公 式的理解。 教科书中的两道例
42、题可采用师生互动进行教学。让学生审题,弄清题意;分析量和待求量,画示意图; 用速度公式建立方程解题; 代入数据、计算出结果。图2-3汽车加速图2-4汽车减速画出例题的示意图,如图2-3和图2-4所示。3匀变速直线运动的位移与时间的关系.目标知识和 技能目 标1掌握匀变速直线运动的位移公式2会运用公式进行一些简单的计算过程和 方法目 标1.运用极限思想介绍 v-t图线下面四边形的面积代表匀变速直线运动的位移。推导匀变速直线运动的位移公式2 会运用公式进行一些简单的计算情感、态 度和价 值观目 标1 通过引入极限思想培养学生科学思维方法。2通过例题的分析和讲解,提高学生分析问题解决问题的能力。方法
43、(1)教材分析2导出位移公式的教学高中物理引入极限思想的出发点就在于它是一种常用的科学思维方法,上一章教科书用极限思想介绍了瞬时速度和瞬时加速度。本节介绍v-t图线下面四边形的面积代表匀变速直线运动的位移时,又一次应用了极限思想。当然,我们只是让学生初步认识这些极限思想,并不要求会计算极限。按教科书这样的方式来接受极限思想, 对高中学生来说是不会有太多困难的。 学 生学习极限时的困难不在于它的思想, 而在于它的运算和严格的证明, 而这些,在教 科书中并不出现。教科书的宗旨仅仅是“渗透这样的思想。利用实验探究中所得到的一条纸带上时间与速度的记录,让学生思考与讨论如何求出小车的位移?引导同学用极限
44、思想得出v-t图线下面四边形的面积代表匀变速直1 3X二卯+ 加线运动的位移,导出位移公式1。具体做法如下。 先取初始时刻质点所在的位置为坐标原点,那么有t时刻原点的位置坐标 x与质点在0t 一段时间间隔内的位移相同。并从最简单的匀速直线运动的位移与时间的关 系入手,得出位移公式 x=vt。然后进一步利用教材思考与讨论栏目提供的每隔0. 1 s测得小车速度的数据,或学生自己在第一节实验中测得的数据,教师可让学生思考与讨论。要鼓励学生积极思考,充分表达自己的想法。 学生会提出各种想法、问题,教师不要随便肯定或否认,可启发、引导学生具体、深入的分析,肯定学生正确的想法,弄清楚错误的原因。 教师可明
45、确指出: t越小,对位移的估算就越精确, 这种想法看起来很繁琐, 但能引导我们走上正确的道路,得到正确的结论。还可明确指出,利用v-t图象,能看出这一套思路把我们引向何方。教材详细分析了 t越小,位移估算的过程,可让学生阅读、议论。教师明确总结:v-t图线下四边形的面积等于匀加速直线运动的小车的位移。兀二屮+匕F由此导出一教师要使学生明确上述公式对匀减速直线运动也适用,位移公式反映的是质点的 位置与时刻的关系。另外,虽说通过匀变速直线运动的速度是均匀改变的,它在时间t内的平均速度-v0+vV -v,就等于时间t内的初速度vo和末速度v的平均值,即2 ,把它代入x =1 2中,得到,其中v=vO
46、+at,代入后得到2也是一种处理方法。但是物理思想和科学思维方法等方面的教育价值不冋。(3) 例题 的教 学可组织学生讨论例题并得出问题的解答。可让学生看题后画出图示,如图2-5所示。?a = 1 rn/s 1>Ox=I80 Vm图2 5汽车加速运动图2-5汽车加速运动学生画出 x-t图象后要明确:把 vt解释为0x的位移,贝U t 解释为0t的一段时间;把x解释为质点的位置,那么 t解释为t时刻。(4) 位移 与速 度关 系的 导出在研究匀变速直线运动的位移与速度的关系时, 直接以实例形式出现, 让学生在 解决这个实际问题过程中得出位移和时间的关系式。可组织学生讨论,让学生画出实例的示
47、意图。如图2-6所示。& oa=5xl0;0 = 2> >ooX= 0.64 m|>°0.64畑图2 6 子弹加速运动1 :X =泌子弹加速运动引导学生从2, v=at,导出,=2ax,从而解出此题。教师在此根底上提出:我们可导出v0疋0时速度与位移的关系式,并让学生思考、 讨论得出卜列公式 v2-v20=2ax指出速度与位移的关系式对一些问题的分析、解答很有用。(5) 利用 光电 计时这个教学内容可根据本校的实际情况选做。教科书图2. 3-4所示的装置用于研究自由落体运动,与电脑计时器配合使用。 首先调整立柱竖直, 将立柱上的光电门、 电磁铁的插口与计时器
48、连接,电脑计时器可以与多种仪器配套完成不冋的实验。面板上的功能按钮可选择计时、加速度、重力加器研 究自 由下 落物 体运 动的 教学速度、周期等不同功能。在"测重力加速度这一功能中,在电磁铁断电的时刻开始 计时,但由于剩磁的影响,钢球将稍晚一些下落。小球通过第一个光电门时记录小球 到达时间t1 ,小球到达第二个光电门时记录小球到达时间t2,计时器先后显示这两次的时间值。这是自由落体实验仪器与电脑计时器相配合的“联动功能。在其他实验 中的计时功能请看该仪器的使用说明书。这一类仪器有4个光电门、2个光电门、1个光电门等几种。立柱上有刻度尺, 电磁铁吸住小球时记录小球中心位置的读数。小球直
49、径为22 mm,设其中心位置在标尺上的读数为3. 5 cm。以两个光电门的为例,将第一个光电门移动至某位置,例如 13. 5 cm那么球心到光电门中心位置为10 cm。第二个光电门移动至 23. 5 cm。释放小球后,电脑计时器会交替显示小球到达两个光电门的时间。将两个光电门的位置下移至新位置,再测量几次时间。将记录的时间和对应的位移值填入表中,描绘x-t图象。也可以用计算机 Excel作图象。下面的数据表和图象是研究自由落体位移与时间 的关系的实测数据。其中用光电门数字计时器测时间,刻度尺测长度。 1/2g的值为4. 796 4 m/s2,略小于4. 9 m/s2。这与电磁铁断电时还有剩磁,
50、使小球延缓下落,以及小球下落过程受到空气阻力有关。在实验中,如果能在钢球与电磁铁之间垫一纸片减少剩磁的影响,可以减小由此产生的误差。 位移一时间图象的函数式中有时间t的一次项和常数项,说明位移x的数值增加了一个微小量 x,这是由于两个光电门红外线中心位置不在小球下落的同一竖直线上,造成小球通过两个光电门中心位置不一定是小球的直径,使小球下落位移出现 x的差异,导致函数式中出现时间t的一次项和常数项。4自由落体运动.目标和目 识能 知技标1掌握自由落体运动的规律2会运用自由落体运动的规律公式进行一些简单的计算过程和 方法目 标1. 通过演示、实验,分析得出自由落体运动的规律,明确重力加速度的意义
51、, 使学生对自由落体运动规律有具体、深入的认识。2. 通过介绍落体运动的研究历史,主要是介绍伽利略对自由落体运动的研究过 程和他的科学思维方法,使学生对自由落体运动的认识上升到更高的层次。情感、态 度和价 值观目 标1. 让学生思考、讨论,明确:空气阻力使下落物体的运动表现得很复杂,科学 研究的第一步是先忽略空气阻力,研究物体不受空气阻力的运动。2. 在这样的学习中,学生不仅可以提高观察与推理的能力,而且会逐渐形成观 察与思考的习惯。方法(1) 教材 分析落体运动是一种常见的运动,自古以来许多人都研究过, 伽利略对自由落体运动的研究意义巨大。为便于学生接受,教材的表达分为两节。本节通过演示、实
52、验,分 析得出自由落体运动的规律,明确重力加速度的意义, 使学生对自由落体运动规律有具体、深入的认识。下一节介绍落体运动的研究历史,主要是介绍伽利略对自由落体 运动的研究过程和他的科学思维方法,使学生对自由落体运动的认识上升到更高的层次。(2) 自由 落体 运动 的教 学 引导学生明确所探究的问题,演示实验的设计只写用什么器材、进行什么操作、 注意观察什么,而几乎都没有把实验的现象写出来,更不写由此得出的结论。这样做 的目的是让学生练习观察,并从观察中自己得出结论。让学生观察落体的运动;小段粉笔下落;纸片下落;纸片揉成小纸团下落;演示教材的实验。让学生思考、讨论,明确:空气阻力使下落物体的运动
53、表现得很复杂,科学研究 的第一步是先忽略空气阻力,研究物体不受空气阻力的运动。在这样的学习中,学生 不仅可以提高观察与推理的能力,而且会逐渐形成观察与思考的习惯。 学生做教材的重物自由下落的实验,分析纸带上的实验数据,交流、讨论后得到下述结论:自由落体运动是初速为 0的匀加速直线运动;不冋重量的物体加速度相冋;加速度的大小为:学生由实验中测量的值。3教师明确指出:在冋一地点,自由落体运动的加速度与物体重量无关而为一定值,重力这是一个重要的性质。g-9. 8 m/s210 m/s2,方向竖直向下,可让学生记住。加速教科书列出不同地点的 g值表后,提出了一个开放性的问题g值变化的规律和度的解释让学
54、生思考,教科书并不要求学生得出肯定的结论。教学让学生自己得出自由落体运动的规律为:1 2v=gt£2v =2gx第三章相互作用1重力:自然界的根本相互作用.目标知识和 技能目 标1. 理解力的概念及产生条件,根据力的作用效果理解力的三要素,会用力的图 示表示力的三要素。2. 理解重力及产生原因,理解重力的大小变化规律及方向。过程和 方法目 标1. 通过运发动踢球使球的运动状态发生改变的事实开始,列举多个实例说明物 体运动状态的改变、形变等是有原因的。提出问题:什么是改变物体运动状 态的原因?从而引出“这是其他物体作用的结果,在此根底上给出力的定义。2. 通过苹果落地等现象引入重力的概念情感、态 度和价 值
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