高中物理-用牛顿运动定律解决问题(二)教学设计学情分析教材分析课后反思_第1页
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文档简介

用牛顿运动定律解决问题(二)教学设计【教学目标】1.掌握共点力的平衡条件,会用来解决有关平衡问题。2.知道超重和失重的概念,知道超重和失重产生的条件。【教学重点】1.会用合成法和正交分解法解决共点力的平衡问题。2.会分析超重和失重产生的条件。【教学难点】会通过牛顿第二定律分析超重、失重加速度的方向特点,并能分析和说明一些简单的相关问题。【教学过程】一、引入新课课前候课阶段:播放“石头平衡术”课堂引入:实例引入二力平衡、三力平衡、四力平衡、多力平衡。新课教学共点力的平衡条件①对吊灯进行受力分析,回顾二力平衡的模型。②学生讲解课前小练的内容如图所示,电灯悬挂于天花板和墙壁之间,已知绳子为轻绳,电灯的质量为m,OA绳与水平面之间的夹角是Θ,试求OA绳与OB绳之间的拉力。方法一:合成法老师点评:合成法实际上是将三力平衡转化成了二力平衡。拓展:一个物体在多个力的作用下保持平衡,那么(N-1)个力的合力一定与第N个力等大反向。方法二:正交分解法老师点评:复习正交分解的解题步骤;正交分解法实际上是将三力平衡转化成了两个方向上的二力平衡。③拓展:三角形的斜拉结构:升旗广场的三角形结构、大吊车、三塔式斜拉桥。提问:根据计算的结果,斜拉桥的桥塔应该越高越好还是越低越好。超重失重引入:现在,电梯在我们的生活中已经必不可少了,你来回想一下,当你乘坐电梯上楼,电梯刚启动的时候,你的脚有什么感觉?电梯下降的时候呢?那我们今天就来研究一下产生这种感觉的原因。分组实验:模拟电梯实验实验一、体重秤实验实验二、台秤实验实验三、弹簧秤实验实验要求:观察物体的上升和下降过程,物体的重力与拉力或者压力的大小关系,并完善实验报告的内容。(实验报告见附件)展示一下三个小组的实验报告内容。第一个实验,起立阶段,也就是上升阶段:F>G,F<G下蹲阶段,也就是下降阶段:F<G,F>G,第二个实验,上升阶段F>G,F<G,下降阶段F<G,F>G,第三个实验,上升阶段F>G,F<G,下降阶段F<G,F>G。三个实验的结果,完全相同。教师引导:当物体上升的时候,一定经历了先加速上升再减速上升,下降过程经历了先加速下降再减速下降的过程。在这四个不同的过程中,F有的时候大于G,有的时候小于G我们就把这种物体对水平支持物的压力或者对竖直悬挂物的拉力大于G的情况叫做超重,小于G的情况叫做失重。引导学生分析坐电梯时的脚部产生不同感受的原因。引导学生分析加速度方向与超重失重的关系。例题:某电梯规定荷载1000kg,某次电梯运行过程中载员13人,正好达到1000kg,当电梯以2m/s2的加速度加速上升时,人对电梯地板的压力多大?当电梯以2m/s2的加速度加速下降时,人对电梯地板的压力又是多大?学生做,学生独立讲解。引导学生思考:电梯为什么不能超载?DIS实验:①钩码在弹簧的拉力下上下震动②模拟电梯实验③引入完全失重实验完全失重:总结:当物体向下的加速度a=g时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态,即视重等于零时,称为完全失重状态。播放太空授课的视频,加深学生对完全失重的理解。小结和布置作业。轻松一刻:①野外求生②魔术附件:实验报告【实验目的】通过分组实验探究超重失重现象。总结并掌握超重失重的判断方法。【实验过程】(请同学们在下划线上填“>”和“<”)实验一体重秤实验甲同学站在体重秤上,其他同学观察并记录。甲同学迅速完成下蹲动作而后保持静止下蹲:前半段FG,后半段FG甲同学再迅速起立而后保持静止,其他同学观察并记录起立:前半段FG,后半段FG交换其他同学,做下蹲起立动作,观察并记录。实验二台秤实验请你将台秤开关打开,待示数稳定后放上钩码,静止时F=G。请你手拿台秤,做上升和下降的动作,观察台秤示数并记录。上升阶段:前半段FG,后半段FG下降阶段:前半段FG,后半段FG实验三弹簧秤实验弹簧秤静止的时候,F=G,请你下拉钩码,观察示数并记录。上升阶段:前半段FG,后半段FG下降阶段:前半段FG,后半段FG做完实验后,根据你的理解填写下表:速度方向F和G的大小关系加速度方向运动状态加速上升减速上升加速下降减速下降【实验结论】学情分析学生已经学习了牛顿运动定律和运动学的基本规律,具备了进一步学习求解动力学问题的知识基础。同时,高中学生思维活跃,关心生活,对物理和生活的联系有很大的求知欲。效果分析本节课通过创设情景,小组合作学习等形式,使学生较好的理解了受力与运动状态之间的联系。通过建立模型、实验探究等环节建立了物理和生活的联系。通过层层递进的课程设置,学生对牛顿第二定律的理解进一步加深。最后的应用活跃了课堂气氛提高了学生对物理的学习兴趣。本节课通过建立模型、探究实验、分组讨论、联系实际等突出了重点,突破了难点,基本完成了本节课的教学目标。教材分析牛顿运动定律是经典力学的基础,它在科学研究和生产技术中有着广泛的应用.教材对本章的处理分为两个部分:第一部分是牛顿运动定律的学习和理解,第二部分是对牛顿运动定律认识的拓展以及和实际生活的联系。本节课是从应用角度学习牛顿运动定律,举例说明了牛顿运动定律的两个具体应用.物体的平衡是物体加速度为零的一种特殊情况,分析物体平衡时应该紧紧地抓住这一点,主要利用力的分解知识列出方程进行求解,主要用到的方法是力的正交分解和建立直角坐标系.超重和失重研究的是在竖直方向上物体的受力情况和物体运动情况的关系,要注意引导学生区别视重和实际重力.了解加速下落和减速上升其实加速度的方向是一样的.评测练习1.一个物体在几个力的作用下处于静止状态,若其中一个向西的力逐渐减小直到为零,则在此过程中的加速度()A.方向一定向东,且逐渐增大B.方向一定向西,且逐渐增大C.方向一定向西,且逐渐减小D.方向一定向东,且逐渐减小2.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示,已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°,则ac绳和bc绳中的拉力分别为()A.eq\f(\r(3),2)mg,eq\f(1,2)mg B.eq\f(1,2)mg,eq\f(\r(3),2)mgC.eq\f(\r(3),4)mg,eq\f(1,2)mg D.eq\f(1,2)mg,eq\f(\r(3),4)mg3、(多选)在某田径运动会上,小红同学成功地跳过了1.70m的高度,如图所示。若忽略空气阻力,g取10m/s2。则下列说法正确的是()A.小红起跳以后在上升过程中处于超重状态B.小红下降过程中处于失重状态C.小红起跳时地面对他的支持力大于他的重力D.小红起跳以后在下降过程中重力消失了4.在电梯中,把一重物置于台秤上,台秤与力的传感器相连,当电梯从静止起加速上升,然后又匀速运动一段时间,最后停止运动时,传感器的荧屏上显示出其受的压力与时间的关系图象如图所示。试由此图回答问题:(g取10m/s2)(1)该物体的重力是多少?电梯在超重和失重时物体的重力是否变化?(2)算出电梯在超重和失重时的最大加速度分别是多大?课后反思首先说说本节课的可取之处。1、课堂不能脱离生活实际,要想让学生理解的更好,就要从他们生活的感受入手。学生在日常生活中对超重失重的感觉十分明显,利用好这一点能够迅速提升学生的兴趣,拉近物理与生活的距离。课程的设置不能单纯的追求花样,原理简单的器材更能明了的说明实验的结论。这节课准备的实验原理简单,既能模拟电梯中的上升和下降过程,又能让学生非常直观的观测到数据的变化,在生活感受的前提下加入直观的数据,符合学生的认知特点。教学设计层次分明、设计比较连贯,能成功的帮助学生在受力和运动状态之间建立联系。候课阶段的视频引入很成功,抓住了学生的眼球,提升了学生的学习兴趣。力的平衡讲解到位,突出了三力平衡在高考中的重要地位。再说说本节课的不足之处。基本功不够扎实,语言不够精炼。结尾略显仓促,时间安排不合理。最后两个应用的分析过程可以让学生独立完成。老师的主导作用过于突出,学生思考讨论的参与度不足。

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