作為一位無私奉獻的人民教師,往往需要進行教學設計編寫工作,教學設計是一個系統化規劃教學系統的過程。那么應當如何寫教學設計呢?下面是小編整理的高中物理教學設計,歡迎大家分享。

物理高中教學設計模板 篇1

教學目標:

(一):知識與技能:

1、知道力的分解的含義。并能夠根據力的效果分解力

2、通過實驗探究,理解力的分解,會用力的分解的方法分析日常生活中的問題。

3、培養觀察、實驗能力;以及利用身邊材料自己制作實驗器材的能力

(二)過程與方法:

1、通過經歷力的分解概念和規律的學習過程,了解物理學的研究方法,認識物理實驗、物理模型和數學工具在物理學研究過程中的作用。

2、通過經歷力的分解科學探究過程,認識科學探究的意義,嘗試應用科學探究的方法研究物理問題,驗證物理規律。

(三)情感態度與價值觀

1、培養學生實事求是的科學態度。

2、通過學習,了解物理規律與數學規律之間存在和諧美,領略自然界的奇妙與和諧。

3、發展對科學的好奇心與求知欲,培養主動與他人合作的精神,能將自己的見解與他人交流的愿望,培養團隊精神。

設計意圖

為什么要實施力的分解?如何依據力的作用效果實施分解?這既是本課節教學的內容,更是該課節教學的重心!很多交換四認為只要教會學生正交分解就可以了,而根據力的效果分解沒有必要,所以覺得這一節根本不需要教。其實本節內容是一個很好的科學探究的材料。本人對這節課的設計思路如下:受伽利略對自由落體運動的研究的啟發,按照伽利略探究的思路:“猜想――驗證”,本節課主要通過學生的猜想――實驗探究得出力的分解遵循平行四邊形定則,讓學生通過實驗自己探究出把一個理分解應該根據力的效果來分解。同時物理是一門實驗學科,本節課通過自己挖掘生活中的很多材料,設計了一些很有趣而且效果非常好實驗讓學生動手做,親身去體驗和發現力的分解應該根據什么來分解。同時也讓學生了解到做實驗并不是一定要有專門的實驗室,實驗的條件完全可以自己去創造,從而激發學生做實驗的興趣。

教學流程

一. 通過一個有趣的實驗引入新課:激發學生的興趣

【實驗】“四兩撥千斤”

(兩位大力氣男同學分別用雙手拉住繩子兩端,一位女生在繩子中間只用小手一拉就把兩位男生拉動了)

二. 通過演示實驗引入“力的分解”的概念

【演示實驗】在墻上固定一個松緊繩(帶有兩個細繩套),教師用一個力把它拉到一個確定點,然后請兩個學生合作把它拉到確定點。

得出“力的分解”的定義

三.探究“力的分解”方法:

探究一:力的分解遵循什么定則?

結合伽利略探究的思路:

問題-猜想-邏輯(數學)推理-實驗驗證-合理外推-得出結論

請學生猜想

請學生邏輯推理:力的分解是力的合成的逆運算,所以它們遵從同樣的規律

請學生實驗驗證(思考:如何驗證?)

利用上面的演示實驗的器材,請一位同學用一個繩套把結點拉到一定點O,記下力的大小和方向;而另一位同學用兩個力把結點也拉到O,記下力的大小和方向。從而驗證平行四邊形定則。

得出結論:力的分解遵循平行四邊形定則

探究二:在實際問題中,一個已知力究竟要怎樣分解?

請學生思考:一個力可以分解成怎樣的兩個力?分解的結果是否唯一?有多少種可能性?(根據一條對角線可以做無數個平行四邊形,所以有無數解)

請學生思考:那在實際問題中,一個已知力究竟要怎樣分解呢?

通過課堂一開始的實驗啟發學生:為什么一個人可以拉動兩個人,她的一個力從效果上來說可以分解成兩個沿著繩子的拉力從而把兩個人拉動。因此我們在實際問題中應該根據力的效果來分解已知力。

探究三:如何確定一個力產生的實際效果?

實例1、在斜面上的物塊所受的重力的分解

學生猜想:斜面上物體的重力會有哪些效果?

實驗驗證:用海綿鋪在斜面上和擋板側面,把比較重的物塊壓在上面可以明顯看到海綿發生的形變,這就是重力作用的效果

根據實驗知道力的作用效果就可以確定兩個分力的方向。

根據平行四邊形定則通過計算可以求出兩個分力的大小

總結:力分解的步驟:

1、分析力的作用效果;

2、據力的作用效果定分力的方向;(畫兩個分力的方向)

3、用平行四邊形定則定分力的大小;(把力F作為對角線,畫平行四邊形得分力)

拓展引申:為什么高大的橋要建造引橋,為什么公園的溜溜板要傾角很大?

實例2、三角支架上的力的分解

學生猜想:物體對繩的拉力會有什么效果?

實驗一:用橡皮筋、鉛筆、繩套、鉤碼為器材做學生實驗自己體會(學生每人一套器材,人人動手實驗)

實驗二:兩名同學相互合作,一人一手叉腰,另一同學在肘部用力下拉去體會力的效果,然后兩人互換

實驗三:觀看視頻(在支架與豎直墻相連處用橡皮膜展示力的效果)

拓展引申:如果上方細繩與水平桿的夾角變小,兩個分力大小如何變?

實驗驗證:(自制教具:用一個拐杖,沒有拐的一端系上很寬的'橡皮筋,同時那一端掉著一個3千克的鉛球,有拐的一端讓學生頂在腰間,慢慢減小橡皮筋與拐杖之間的夾角,會發現學生手臂上越來越吃力,同時腰間感覺越來越難受,)請一位同學做演示實驗去體會。

探究四:合力一定,兩個分力隨它們之間的夾角變化如何變化?

學生猜想:

實驗驗證:用一根繩中間吊一鉛球,然后把兩個繩的端點距離逐漸拉大,最后會發現繩子拉斷,說明分力是逐漸變大的。請學生上講臺親自實踐,其他同學觀察分析。

請同學解釋一開始的實驗,為什么“四兩可以撥千斤”?

拓展引申:請同學們思考,我們自己可不可以自制一個專門用來測繩子能承受的最大拉力的一個儀器呢?應該如何制造?

課后探究:一個已知力分解成兩個力,在一定條件下分解結果有多少種?

教學反思:

執教完該課節后感到最大的成功就是如何圍繞體驗性探究實驗做好了精心的設計,不僅有利于學習任務的推進,更主要是對教學重點和難點的分化起到了有效的化解。這就讓學生明白實驗對物理的重要性,同時也知道要自己創造條件去探究物理世界中很多未知的奇妙的東西。真正明白了物理就在生活中,這對學生的終身發展是非常有益的。覺得不足之處在于由于受上課時間的限制,這些實驗都是老師課前準備好的,如果能夠讓學生自己去思考設計,親歷那設計的過程,這樣就更加有意義,對學生的終身發展更加有益。

物理高中教學設計模板 篇2

學生學習情況分析

1、學生由于受日常經驗的影響,對物體的下落運動普遍存在重快輕慢的錯誤認識。本節課擬通過學生之間的辯論,使學生明確認識到:日常見到的現象是因為受空氣阻力的影響的緣故,從而有效地消除學生的從生活中得來的錯誤觀念,培養學生透過現象看到本質的辯證唯物主義認識觀。

2、學生已學過“勻變速直線運動規律”的運動學知識,具備了一定的學習基礎,通過DIS傳感器直觀真實地得出自由落體運動的速度圖像后,由學生根據以前學過的圖像規律自行總結出自由落體運動的特點,利用“牛頓管實驗”中鐵片和羽毛同時落到底部的實驗現象引導學生根據已學知識推導出同一地點不同物體自由下落的加速度是相同的,得出自由落體加速度的概念,然后結合勻變速直線運動規律“水到渠成”地推導出自由落體運動的規律。

設計思想教學過程的優化設計關系到課堂教學的質量,教學目標的實驗、教學任務的完成都要通過教學過程來實施。本節課的主要教學思路如下:

A、由一則生活引入新課,明確課題;通過一個小的演示實驗研究物體下落的運動;

B、通過“辯論賽”的方式探究影響物體下落快慢的因素,然后抓住主要因素,忽略次要因素,建立理想化過程,得出自由落體運動的概念;

C、利用DIS傳感器定量分析,得出自由落體運動的性質和特點。利用牛頓管實驗理論推導出同一地點不同物體的自由落體加速度是相同的;

D、用前面學過的勻變速直線運動的規律及自由落體運動的特點總結出自由落體運動的規律(公式);

E、在“迷人小實驗”中,利用總結出的公式計算出一般人的反應時間,與引入遙相呼應,進行情感態度價值觀的教育。

教學目標

1、知識與技能:理解自由落體運動的實質及相關概念,掌握自由落體運動的規律。

2、過程與方法:通過演示實驗讓學生從觀察實驗中分析歸納出自由落體運動的特點,培養學生將形象思維轉化為抽象思維的能力,歸納概括出物理概念和物理規律的能力。

3、情感態度價值觀:

(1)通過實驗、觀察、推理、歸納等科學知識和方法,培養學生透過現象看本質的認識觀;

(2)通過對自由落體運動的學習,培養學生多層次考慮問題的辯證唯物主義思想;

(3)通過多媒體技術的應用激發學生的學習興趣,培養學生追求科學真理的學習品質。

(4)讓學生感受到物理與科學和社會、生活的聯系,感受到科學的現實性。使學生產生強烈的求知欲,樂于探索自然現象和日常生活中的物理學道理,初步領略科學的美妙與和諧,體驗解決問題時的喜悅。培養學生合作意識與協作精神。

教學重點和難點

重點:

認識自由落體運動是初速度為零、加速度為 g的勻變速直線運動,并能應用勻變速直線運動的規律解決自由落體運動的問題、

難點:

(1)物體下落的快慢與物體所受重力大小無直接關系。

(2)同一地點自由落體運動中不同物體下落的加速度都為g。

教學過程設計

一、引入新課

同學們,在講新課之前,老師先給大家講一則生活見聞。老師有一次在街上看見一個江湖騙子在行騙,現在我將他的騙術再現一下:

這是一張百元鈔票,我捏住它的頂端,你用兩個手指放在鈔票的中部做好捏住鈔票的準備,但注意在我松手之前你手的任何部分都不能碰到鈔票,當看到我松手時,你就立刻去捏鈔票。

騙子說:“如果你能捏得住,百元鈔票歸你,如果捏不住,你只需給我五元錢”。

現在請三位反應敏捷的同學上臺來試試,看能否捏得住鈔票。

事實證明,絕大多數人都捏不到鈔票而被騙。要戳穿騙子的騙局,揭示其中的科學道理,學習完本節內容就知道了。

二、新課教學

[板書:第3節勻變速直線運動實例——自由落體運動]

師:現在我們來研究掛在細線下靜止的小球,小球受哪些力的作用?

生:重力和拉力

師:如果把線剪斷,小球下落后受什么力作用?

生:重力和空氣阻力(較小)

師:那么,小球將在什么方向上運動?

生:沿豎直方向下落

演示:用火將繩子剪斷,小球下落。

這就是我們常見的物體自由下落的現象。將輕重不同的物體從同一高度同時靜止釋放,快慢相同嗎?(同學們七嘴八舌,主要有兩種看法:重的物體下落快、重的物體不一定下落快。)

[板書:一、科學探究1——輕重物體下落快慢相同嗎?]

師:贊成重的物體下落快的同學請舉手,贊成重的物體下落不一定快的同學請舉手。究竟哪種說法正確呢?現在我們來舉行一次小小的辯論賽吧。請剛才舉手的同學們各選出三名代表,坐到講臺的兩側來。

坐在講臺左側的代表隊為正方,他們的觀點是:重的物體下落快。坐在講臺右側的代表隊為反方,他們的觀點是:重的物體下落不一定快。每隊的桌面上放有硬幣一枚、相同紙片兩張、相同體積的鐵球和鋁球各一個。現在各隊先討論5分鐘,可以利用桌面的器材設計實驗來論證本方的觀點。

正方甲生:同學們請看,將硬幣與紙片同時由同一高度靜止釋放,硬幣比紙片下落得快,說明重的物體下落快。(鼓掌)

反方乙生:將紙片捏成團,然后與硬幣同時由同一高度靜止釋放,兩者幾乎同時落到桌面上。說明重的物體下落不一定快。(鼓掌)

正方丙生:你們怎么證明是同時到達呢?根本看不清楚,硬幣肯定會更快到達桌面的,只是太快了,我們眼睛區分不出來。

反方丁生:將鐵球和鋁球同時由同一高度靜止釋放,大家認真聽聽,落到桌面時,聲音只有一個(演示),說明兩球是同時落到桌面的,也即快慢一樣。

正方丙生:落到桌面的聲音并不清脆,有些混濁,也許是兩個時間間隔太短了,我們的耳朵區分不出來。

反方戊生:我們假設“較重的鐵球下落得快”是正確的,那么將鐵球和鋁球用線連在一起下落,跟鐵球單獨下落相比,誰下落得快?按正方觀點連在一起的兩球比鐵球重,應該比鐵球下落得快。但是鐵球和鋁球連在一起后,下落得慢的鋁球要對下落得快的鐵球起阻礙作用,所以兩球連在一起時,應該比單獨的鐵球下落得慢。由正方觀點推出了自相矛盾的兩個結論,所以說,正方觀點在邏輯上是站不住腳的,是錯誤的。(熱烈鼓掌)

正方同學面面相覷,啞口無言。

師:在剛才的激烈辯論中,正反雙方同學都能開動腦筋、積極思考,充分利用了桌面上的器材來論證已方的觀點,特別是反方戊生在實驗觀察效果不夠明顯的情況下,能利用我國古代“以子之矛攻子之盾”的邏輯思想,推翻了正方的觀點,更是值得稱贊的。現在我宣布反方同學獲勝。(鼓掌)

師:重的物體不一定比輕的物體下落得快。那么,物體自由下落快慢到底受什么因素影響呢?為什么紙片捏成團后,重量未變,但下落得快呢?

生:因為物體自由下落時,物體除了受重力作用以外,還受到空氣阻力的影響,紙片捏成團后,重力作用不變,而空氣阻力的影響變小,所以下落得快。

師:如果沒有空氣阻力作用的話,物體自由下落得情況會怎樣呢?我們通過實驗來觀察這一情況。

演示:牛頓管實驗。

師:輕重不同的羽毛和金屬片在沒有空氣的空間自由下落,它們不受空氣阻力作用,下落快慢相同;若在有空氣的空間下落,它們受到空氣阻力作用時,下落快慢就不相同了。綜合上述實驗,得出結論:

[板書:若無空氣阻力作用,不同物體自由下落運動快慢相同。]

師:物理學中,把物體只在重力作用下,從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動。而在日常生活中,物體下落不可能不受空氣阻力作用,如果空氣阻力相對于重力而言很小可忽略不計的話,物體由靜止下落的運動就可看成是自由落體運動,例如:鐵片與金屬小球從靜止開始下落的運動等等。所以自由落體運動是一個理想化過程。通過理想化突出主要因素,忽略次要因素,從而使問題簡單化,這是物理學中常用到的一種研究問題的科學方法。

我們可以看到自由落體運動的物體速度越來越大,是作勻加速運動嗎?

[板書:二、科學探究2:自由落體運動的特點]

師:我們曾用什么方法研究并判斷勻變速直線運動呢?

生:當相鄰且相等時間內的位移之差Δs為定值時,小球作勻加速直線運動,且有Δs=aT2。

師:留跡法是研究物理規律的重要方法。例如頻閃照片、紙帶等。

課本第47頁的圖3—26是小球做自由落體運動的頻閃照片。限于時間關系,請大家在課后由該圖片上的數據判斷自由落體運動的性質并計算其加速度。

現在我們用一臺較為先進的儀器——DIS傳感器來研究自由落體運動的性質。

將重物和速度傳感器連在一起自由下落,通過電腦直接在大屏幕上顯示出其速度——時間圖像。圖像有什么特點,由圖像可以得到哪些結論呢?

生:自由落體運動的速度圖像為一條過原點的傾斜直線,說明了自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。

[板書:1、自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。]

師:在同一地點將兩個不同的物體靜止釋放,不計空氣阻力,它們運動的加速度相同嗎?大家可以根據剛才我們做過的牛頓管實驗中羽毛和鐵片的運動情況進行理論推導。請一位同學上臺演板。

學生演板:

即不同物體自由下落的加速度是相同的。

師: 在同一地點,一切物體在自由落體運動中的加速度都相同,這個加速度叫做自由落體加速度,又叫重力加速度,通常用g來表示。

[板書:2、自由落體運動的加速度a=g,方向豎直向下。]

師:請同學們閱讀課本第48頁的信息窗。由信息窗可以獲取哪些信息呢?

生:不同緯度重力加速度的值不同,緯度越高,重力加速度值越小。

師:很好,請坐。重力加速度的值不僅跟緯度有關,還跟高度等因素有關,這將在我們以后的學習中繼續學習。自由落體運動是v0=0,a=g的勻加度直線運動,我們能否利用以前學過的勻變速運動的公式推導出自由落體運動的公式呢?

生:能。

師:很好。式中的s我們也常用h來替代。

[板書:三、自由落體運動公式 ]

師:請大家根據課本第49頁“迷你實驗室”中提示的方法,兩人一組,互測對方的反應時間。(下臺詢問)絕大多數同學的反應時間在0.15—0.18s之間,而百元鈔票長為15.6cm,一半長7.8cm,將h=7.8cm代入公式可得t=0.13s,可惡的騙子就是利用這0.02—0.04s的差距騙取人民的錢財的。希望大家通過本課的學習能夠理解“占小便宜吃大虧”、“天上不會掉餡餅”的人生哲理。

師:0.02s讓騙子的詭計得逞;0.02s楊利偉叔叔駕駛“神舟五號”繞地球運行了約158m;雅典奧運會百米決賽賽場上蓋特林9秒85,奧比科維魯9秒86,格林9秒87。他們都只相差了0.01s,這是怎樣的差距?是從“金牌”到“銀牌”到“銅牌”的巨大落差,更是近在眼前卻難以逾越的無奈……。時間對于每個人來說都是寶貴的,同學們要珍惜屬于自己的分分秒秒,努力學習、快樂生活,將來成為一個對社會有貢獻的人。

課堂小結(1)我們運用了物理學中的理想化方法,從最簡單、最基本的情況入手,抓住影響運動的主要因素,去掉次要的非本質因素的干擾,建立了理想化的物理過程——自由落體運動,理想化是研究物理問題常用的方法之一,在后面的學習中我們還要用到。

(2)通過分析處理實驗數據,推出了自由落體加速度的概念,結合勻變速直線運動的規律推導出自由落體的運動規律,

(3)同學們要學會研究問題的方法而不僅僅是知識本身,知識的結論當然重要,但更重要的是如何獲取知識和處理知識。

布置作業:

1、利用課本第47頁的圖3—26上的數據判斷自由落體運動的性質并計算其加速度。

2、閱讀課本第50頁至52頁,完成第53頁練習5、6。

3、查閱資料,了解重力加速度的測量有什么實際意義。

4、由實驗測出的重力加速度的值比當地實際的重力加速度的值小,試分析誤差來源。如何改進實驗可以減少誤差?

教學小結與反思

1、由一則生活見聞引出課題,較好地集中了學生的注意力,激發了學生強烈的求知欲,有效地調動了課堂氣氛。

2、通過實驗演示,激發學生的好奇心,培養學生的學習興趣,用火燒斷懸線,可避免剪刀剪斷懸線時對懸線橫切的不利影響,確保小球開始下落時初速為零。

3、通過“辯論賽”,引導學生動手、動腦、動嘴,自行設計實驗探究物理規律,很好地培養了學生團結協作、自主學習、勇于探索創新的精神,較好地訓練了學生的語言表達能力,讓學生充分體驗到了成功的喜悅。也使學生了解突出主要因素,忽略次要因素的哲學思想,逐步幫助學生樹立起辯證唯物主義的認識論。

4、為了保證學生有充足計算時間,特把頻閃照片的數據分析和處理放在課后進行。課內則采用先進的DIS傳感器系統,直觀、真實、快捷地展示出自由落體運動的速度圖像,然后依據學生已有的知識和物理研究方法,通過數據分析、歸納總結、類比遷移,由自己推導出自由落體的運動性質和規律。

5、最后的“迷你小實驗”與引入遙相呼應,及時對學生進行情感態度價值觀的教育,使學生建立正確的人生觀和價值觀。

6、本節課科學探究所花時間較多,沒有安排隨堂訓練,擬在下節課補充一節習題課。

物理高中教學設計模板 篇3

一、教學目標

知識與技能:

1、初步了解做功與能量變化的關系。

2、知道做功的兩個要素,理解功的概念,正確應用功的公式計算。

3、知道功是標量,正確理解正功和負功的本質含義。

4、知道總功的兩種計算方法。過程與方法:

1、通過推導功的公式,讓學生體會由特殊到一般,再由一般到特殊的研究方法,培養學生的邏輯推理能力和科學論證能力。

2、通過求解分力做功、總功和變力做功等問題,讓學生在熟練掌握公式的同時,初步接受“微元法”處理問題的思想。

情感、態度與價值觀:

1、通過分析日常生活中的物理現象,讓學生體會物理與生活、生產、科技的密切聯系,激發學生的學習興趣。

2、工作、學習都要講效率,“正功”“負功”可以促使學生的勤奮向上思想意識,合作式學習可以培養學生善于發表見解的意識和與他人交流的愿望。

二、教學重點、難點

重點:明確引入功的物理定義,掌握功的概念和功的計算公式。

難點:

1、理解功的公式的使用條件,體會處理變力功的思想方法。

2、理解正功與負功的含義,體會功是標量。

三、課前準備

PPt課件、小鋼球、紙巾

四、教學過程

(一)情境導入

在上課之前我請同學們和我一起完成一個小實驗,有請兩位同學。教師將小鋼球放在紙巾上,小鋼球靜止。教師將小鋼球舉高,請同學們觀察小鋼球落下后紙巾有無損壞。

通過這個實驗,同學們受到什么啟發?

被舉高的物理具有穿過紙張的能力,也就是具有了能量。

實際上人們在研究能量的過程中往往涉及到做功,這節課我們來看第七章第二節功。

(二)功的定義

1、功的兩個要素

在剛才的例子當中,同學們說我將小球舉高了,我對小球做了功,你是怎么知道的?因為我對小球有力,并且向上移動了一段距離。那么,在生活當中你還能不能舉出做功的例子?

對學生所舉例子進行分析,都有兩點值得注意,一個是存在力的作用,還有就是一定要發生一段位移。顯然這是做功不可缺少的兩個因素。那么有力有位移,這個力就一定對物體做功嗎?顯然不是,而應該在力的方向上存在位移。那么我們就得到了做功的兩個要素:力和力方向上的位移。

2、功的定義式剛才的這些例子當中,都存在做功過程,那么究竟力對物體做了多少功?你能不能計算出來?實際上在初中我們已經知道了,當力和位移同方向時功的計算。(展示ppt),一個質量為m的物體,受到力F的作用并向前移動了s,這個力對物體做的功W=Fs。如果情況變化一下,力F與s不在一條直線上,你會不會求這個力所做的功呢?請同學們嘗試著回答。

方法有兩個,一是分解力,二是分解位移。無論哪種方法,得到的結果都是一樣的,W=Fscosa。有了這個公式,我請同學們幫我計算一個問題。我現在用100N的力水平踢一個足球,踢了一腳之后足球水平向前滾動了50m,求我對球做的功等于多少?請同學們回答。

顯然這個情況不能用這個公式計算,要想腳對球一直存在作用力,那你這個腳得跟著球向前走50m。所以應用公式要注意:(1)F、s要對應,即在s中要一直都有力的作用

再請同學們觀察這個表達式,你還注意到了什么?引出cosa有正有負,那么功是標量還是矢量?是標量那功的正負表示什么呢?實際功的正負既不表示方向,也不表示大小。如果力對物體做了正功,表示這個力是個動力,如果是負功則是阻力。(換句話說,如果力做了正功,那表示有能量轉移到這個物體上來,反之做了負功就表示有能量從這個物體中轉移出去。)

那在我們的例子當中,這些力是什么樣的力?細心觀察你會發現都是恒力,這個公式僅適用于恒力做功,變力做功不能用它。當然如果在過程中物體受到階段性變化的力,每個階段都是恒力,那自然我們可以將過程分段處理,每一段又都變成恒力了,最后再把各個階段所做的功代數求和即可。

(三)合力的功

如果在某一個過程中物體受到多個力的作用,那么這些力的合力做了多少功又怎么求呢?請同學們回答。方法有兩個:

1、先求各個力的功,再取代數和。

2、先求合力,再求合力所做的功。比如,光滑水平面上有一個物體受到水平面內相互垂直的兩個力,物體發生5m的位移,求各個力做的'功、合力所做的功?

(四)幾種可以轉化成恒力的變力做功問題

這是我們這節課介紹的有關恒力做功的計算方法,實際上除了剛才所說的階段性的變力可以轉化成恒力來計算做功,還有兩種情況我們也可以處理。當力與速度始終同向,而速度方向不斷變化時,你會不會計算這個力所做的功呢?引導學生學會用微分的方法處理。

另外如果力方向不變,大小隨位移線性變化,我們也可以處理。比如一個彈簧處于原長放在光滑的水平面上,一端固定。用一個力緩慢地拉物體,那么這個力做了多少功呢?在學習勻變速直線運動時,如果初速度是零,末速度是v,它和速度是v/2的勻速直線運動是等效的,我們就用這個平均速度替換掉了這個變化的速度。現在你能不能受到這個例子的啟發?我們也可以用一個平均的力替換掉這個變化的力,我們說這是方向不變,大小隨位移線性變化的力,它的平均值剛好我們會求,那么這個例子中拉力和彈簧的彈力所做的功就等于kx/2與x的乘積。

五、課堂小結

這節課我們從特殊的情況入手,得到了一般情況下恒力做功的定義式,知道了合力做功的計算方法以及幾種能夠轉變成恒力的變力做功的計算方法,初步體會到了做功與能量變化之間的關系。在接下來的學習中我們會進一步的探討兩者之間的關系。

六、板書設計

7.2功

一功的定義

二合力的功

1功的兩個要素

1先求各個力的功,再取代數和力和力方向上的位移

物理高中教學設計模板 篇4

一、教材分析

本節內容是在上一節安培力的基礎上,進一步形成的新的知識點。重在讓學生理解什么是洛倫茲力、并掌握洛倫茲力的方向判斷和大小的計算。它也是后續學習《帶電粒子在勻強磁場中運動》的知識基礎。

本課教材在提出洛倫茲力的概念后,重在引導學生由安培力的方向和大小得出洛倫茲力的方向和大小,這種通過實驗結合理論探究洛倫茲力的方向,再由安培力表達式推導出洛倫茲力的表達式的過程是培養學生邏輯思維能力的好機會,一定要讓學生都參與進來。

二、學情分析

知識基礎:學生已經學習了《磁場對通電導線的作用力》一節,知道如何判斷安培力的方向以及如何計算安培力的大小。但對于安培力產生的原因,卻還不甚清楚。

技能基礎:學生已經具備一定的邏輯推理分析能力,因此本節課可以引導學生思考安培力的產生原因,激發學生的求知欲,引入探究式學習。

三、教學目標

(一)知識與技能

1、知道什么是洛倫茲力.利用左手定則判斷洛倫茲力的方向.

2、知道洛倫茲力大小的推理過程.

3、掌握垂直進入磁場方向的帶電粒子,受到洛倫茲力大小的計算.

4、了解v和B垂直時的洛倫茲力大小及方向判斷.理解洛倫茲力對電荷不做功.

5、了解電視顯像管的工作原理

(二)過程與方法

通過觀察,形成洛倫茲力的概念,同時明確洛倫茲力與安培力的關系(微觀與宏觀),借助洛倫茲力與安培力的關系,猜想并驗證洛倫茲力的方向也可以用左手定則判斷;通過思考與討論,推導出洛倫茲力的大小公式F=qvBsinθ。最后了解洛倫茲力的一個應用——電視顯像管中的磁偏轉。

(三)情感態度與價值觀

進一步學會觀察、分析、推理,培養科學思維和研究方法。認真體會科學研究最基本的思維方法:“推理—假設—實驗驗證”。

四、教學重點與難點

重點:1.利用左手定則會判斷洛倫茲力的方向.

2.掌握垂直進入磁場方向的帶電粒子,受到洛倫茲力大小的計算.

這一節承上(安培力)啟下(帶電粒子在磁場中的'運動),是本章的重點

難點:1.洛倫茲力對帶電粒子不做功.

2.洛倫茲力方向的判斷.

五、教學資源

電子射線管、高壓電源、磁鐵、多媒體課件

六、教學設計思路

根據對本節教材內容的分析,結合學情和相關教學資源,本節課以“情景問題猜想實驗驗證理論推導應用鞏固”的思路進行設計。

課前通過觀看“極光美景”視頻,引出本節主題。然后借助“陰極射線管”演示實驗指出磁場對運動電荷有力的作用,并激發學生學習的興趣。課中借助安培力的方向,讓學生通過猜想加驗證的方式,學習并掌握洛倫茲力方向的判定方法,并進一步得出安培力與洛倫茲力的內在關系;借助安培力大小的計算公式,引導學生推導得出洛倫茲力大小的計算公式。最后通過練習加深對洛倫茲力的理解,并回答引入部分提出的問題。

教學過程中,以演示實驗調動學生興趣,引導學生觀察、分析實驗現象,圍繞難點“洛倫茲力的方向”的理解,通過情景轉換,老師引領、學生動手,同學互動,師生互動的方式,讓學生感受,體驗知識的生成過程。

七、教學過程:

(一)引入

視頻欣賞:天文現象——極光

提問:為什么極光只出現在南北兩極呢?

引導:解開此謎題的鑰匙就是,磁場對運動電荷的作用規律。

[演示實驗]觀察磁場陰極射線在磁場中的偏轉

[教師]說明電子射線管的原理:

說明陰極射線是燈絲加熱放出電子,電子在加速電場的作用下高速運動而形成的電子流,轟擊到長條形的熒光屏上激發出熒光,可以顯示電子束的運動軌跡,磁鐵是用來在陰極射線周圍產生磁場的,還應明確磁場的方向。

提示:

1、沒有磁場時,接通高壓電源可以觀察到什么現象。

2、光束實質上是什么?

3、若在電子束的路徑上加磁場,可以觀察到什么現象?

4、改變磁場的方向,通過觀查從而判斷運動的電子在各個方向磁場中的受力方向。

[實驗結果]在沒有外磁場時,電子束沿直線運動,蹄形磁鐵靠近電子射線管,發現電子束運動軌跡發生了彎曲。

[學生分析得出結論]磁場對運動電荷有力的作用.------引出新課

(二)新課講解

1、物理學中把磁場對運動電荷的作用力稱為洛倫茲力。(展示洛倫茲介紹資料)

2、提問:如何探究洛侖茲力呢?

引導學生思考:

1)、電流怎么形成的?

2)、磁場對電流的作用、磁場對運動電荷的作用,兩者間有何關聯?

進一步引導學生分析:通電導線在磁場中為什么會受力?得出安培力與洛倫茲力的關系。

【說明】可以根據磁場對電流有作用力而對未通電的導線沒有作用力,引導學生提出猜想:磁場對電流作用力的實質是磁場對運動電荷作用力的積累效果。即,安培力是洛倫茲力的宏觀表現。

3、提問:既然安培力是洛倫茲力的宏觀表現,那么,你們覺得可以如何探究洛倫茲力呢?

回答:借助對安培力的認識,探究洛倫茲力。

(1)提問:具體怎么探究呢,比如方向?

回答:左手定則

學生說明猜想理由:

1如圖,判定安培力方向.(上圖甲中安培力方向為垂直電流方向向上,乙圖安培力方向為垂直電流方向向下)

②.電流方向和電荷運動方向的關系.(電流方向和正電荷運動方向相同,和負電荷運動方向相反)

③.F安的方向和洛倫茲力方向關系.(F安的方向和正電荷所受的洛倫茲力的方向相同,和負電荷所受的洛倫茲力的方向相反.)

④.電荷運動方向、磁場方向、洛倫茲力方向的關系.(學生分析總結)

實驗驗證猜想:(回顧陰極射線管實驗)猜想正確!

洛倫茲力方向的判斷——左手定則

伸開左手,使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內,把手放入磁場中,讓磁感線垂直穿入手心,若四指指向正電荷運動的方向,那么拇指所受的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向;若四指指向是電荷運動的反方向,那么拇指所指的正方向就是負電荷所受洛倫茲力的方向.

【要使學生明確】:正電荷運動方向應與左手四指指向一致,負電荷運動方向則應與左手四指指向相反(先確定負電荷形成電流的方向,再用左手定則判定)。

[投影出示練習題]試判斷各圖中帶電粒子受洛倫茲力的方向,或帶電粒子的電性、或帶點粒子的運動方向。

[學生解答]

最后,通過“思考與討論”,說明由洛倫茲力所引起的帶電粒子運動的方向總是與洛倫茲力的方向相垂直的,所以它對運動的帶電粒子總是不做功的。

(2)、洛倫茲力的大小

現在我們來研究一下洛倫茲力的大小.通過下面的命題引導學生一一回答。

設有一段長度為L的通電導線,橫截面積為S,導線每單位體積中含有的自由電荷數為n,每個自由電荷的電量為q,定向移動的平均速率為v,將這段導線垂直于磁場方向放入磁感應強度為B的磁場中,求:

(1)電流強度I。

(2)通電導線所受的安培力。

(3)這段導線內的自由電荷數。

(4)每個電荷所受的洛倫茲力。

得出洛倫茲力的計算公式:當粒子運動方向與磁感應強度垂直時():

問題:若帶電粒子不垂直射入磁場,粒子受到的洛倫茲力又如何呢?

引導學生進行分析:可將磁場分解(類比安培力公式得出方式)得出結論

當粒子運動方向與磁感應強度方向成θ時(v∥B)F=qvBsinθ

上兩式各量的單位:F為牛(N),q為庫倫(C),v為米/秒(m/s),B為特斯拉(T)

4、課堂練習

1、電子的速率v=3×106m/s,垂直射入B=0.10T的勻強磁場中,它受到的洛倫茲力是多大?(4.8×10-14N)

2、當一帶正電q的粒子以速度v沿螺線管中軸線進入該通電螺線管,若不計重力,則()

A.帶電粒子速度大小改變

B.帶電粒子速度方向改變

C.帶電粒子速度大小不變

D.帶電粒子速度方向不變

(答案:CD)

3、電荷量為+q的粒子在勻強磁場中運動,下列說法正確的是()

A.只要速度大小相同,所受洛倫茲力就相同

B.如果把+q改為-q,且速度反向,大小不變,則洛倫茲力的大小方向不變

C.洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直,磁場方向一定與電荷運動方向垂直

D.粒子的速度一定變化

(答案:B)

4、來自宇宙的質子流,以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點,則這些質子在進入地球周圍的空間時,將()

A.豎直向下沿直線射向地面

B.相對于預定地面向東偏轉

C.相對于預定點稍向西偏轉

D.相對于預定點稍向北偏轉

(答案:B)通過本題進一步引導學生作圖分析:為什么極光只出現在地球的兩極?(與課前引入相呼應)

5、.電視顯像管的工作原理

(1)原理:應用電子束磁偏轉的道理

(2)構造:由電子槍(陰極)、偏轉線圈、熒光屏等組成(介紹各部分的作用)

在條件允許的情況下,可以讓學生觀察顯像管的實物,認清偏轉線圈的位置、形狀,然后運用安培定則和左手定則說明從電子槍射出的電子束是怎樣在洛倫茲力的作用下發生偏轉的。

再通過“思考與討論”,讓學生弄清相關問題。進而介紹電視技術中的掃描現象。

最后讓學生回憶“示波管的原理”,通過對比看看二者的差異。

(三)對本節內容做簡要小結

(四)作業布置

(1)復習本節內容

(2)完成“問題與練習”

八、板書設計第5節《磁場對運動電荷的作用力》

一.洛倫茲力

1、洛倫茲力:磁場對運動電荷的作用力

安培力是洛倫茲力的宏觀表現

2、洛倫茲力的方向:左手定則

F⊥vF⊥B

3、洛倫茲力大小:F洛=qVBsinθ

V⊥BF洛=qVB

V∥BF洛=0

4、特點:洛倫茲力只改變力的方向,不改變力的大小,洛倫茲力對運動電荷不做功

二.電視顯像管的工作原理

1.原理

2.構造

九、教學反思

本節課利用極光這一神奇的自然現象,通過陰極射線在磁場中的偏轉演示實驗來引入新課,新奇的實驗現象極大地吸引了學生的興趣,明顯的實驗現象使學生很容易總結出磁場對運動電荷有力的作用。通過電荷的定向運動形成電流,推導出倫茲力與安培力的關系(微觀與宏觀),由此可以借助安培力來探究洛倫茲力的大小和方向。最后了解洛倫茲力的一個應用——電視顯像管中的磁偏轉,這種與生活聯系緊密的物理知識,能激發學生對物理學科的熱愛,培養學生利用所學物理知識解釋生活中的現象,體現從物理走向生活的教學理念。

通過課堂練習反饋,發現本課難點在于如何讓學生發揮空間想象能力,判斷洛倫茲力的方向。需要在課后加強練習。

物理高中教學設計模板 篇5

一、內容

人教版普通高中課程標準試驗教科書物理必修2第六章第4節《萬有引力理論的成就》

二、教學分析

1、教材分析

本節課是《萬有引力定律》之后的一節,內容是萬有引力在天文學上的應用。教材主要安排了“科學真是迷人”、“計算天體質量”和“發現未知天體”三個標題性內容。學生通過這一節課的學習,一方面對萬有引力的應用有所熟悉,另一方面通過卡文迪許“稱量地球的質量”和海王星的發現,促進學生對物理學史的學習,并借此對學生進行情感、態度、價值觀的學習。

2、教學過程概述

本節課從宇宙中具有共同特點的幾幅圖片入手,對萬有引力提供天體圓周運動的向心力進行了復習引入萬有引力在天體運動中有什么應用呢?接下來,通過“假設你成為了一名宇航員,駕駛宇宙飛船……發現前方未知天體”,圍繞“你有什么辦法可以測出該天體的質量嗎”全面展開教學。密度的計算以及海王星的發現自然過渡和涉及。在教材的處理上,既立足于教材,但不被教科書所限制,除了介紹教科書中重要的基本內容外,關注科技新進展和我國天文觀測技術的發展,時代氣息濃厚,反映課改精神,著力于培養學生的科學素養。

三、教學目標

1、知識與技能

(1)通過 “計算天體質量”的學習,學會估算中數據的近似處理辦法,學會運用萬有引力定律計算天體的質量;

(2)通過“發現未知天體”,“成功預測彗星的回歸”等內容的學習,了解萬有引力定律在天文學上的重要應用。

2、過程與方法

運用萬有引力定律計算天體質量,體驗運用萬有引力解決問題的基本思路和方法。

3、情感、態度、價值觀

(1)通過“發現未知天體”、“成功預測彗星的回歸”的學習,體會科學定律在人類探索未知世界的作用;

(2)通過了解我國天文觀測技術的發展,激發學習的興趣,養成熱愛科學的情感。

四、教學重點

1、中心天體質量的計算;

2、“稱量地球的質量”和海王星的發現,加強物理學史的教學。

五、教學準備

實驗器材、PPT課件等多媒體教學設備

六、教學過程

(一)、圖片欣賞復習引入

通過幾張宇宙圖片的欣賞,學生體驗宇宙中螺旋的共同特點,萬有引力提供向心力是天體都遵循的規律。那么,萬有引力定律在天體運動中還有哪些具體的應用呢?讓我們一起進入本章《萬有引力理論的成就》的學習。

(二)、創設情境 解決中心問題

情境創設:假如你成為了一名宇航員,駕駛宇宙飛船航行在宇宙深處,突然,前方一美麗的天體出現在你的面前。你先關閉了宇宙的發動機,然后飛船剛好繞美麗天體做了完美的圓周運動,繞行一周后,飛船就平穩的降落在了星球上。

合作討論:你有什么辦法可以測得這一神秘天體的質量嗎?

(學生通過小組探究,教師巡回指導,形成自己本組的意見,由小組選出的代表來向全班展示自己思考的結果。)

小組代表講解展示:

思路一:測出宇宙飛船繞行一周的時間和軌道半徑,根據萬有引力提供向心力,即:從而得出星球(中心天體)的質量。

思路二:根據宇航員降落在星球表面上后,重力近似等于萬有引力,即: 得出在思路二完成之后,緊接著問題:如何測得星球表面的重力加速度g呢?

(學生討論回答,現場教師展示借助小球的自由落體運動,通過現代技術“傳感器”現場完成重力加速度的測量。)

設計說明:

1、通過“學生成為宇航員駕駛宇宙飛船發現未知天體”的情境創設,圍繞”如何測得星球的質量?”這一中心問題展開學生的討論活動,在讓學生覺得有趣味的同時,通過小組討論、合作學習來促使學生創造性的思考、解決本節課的中心問題。

2、多媒體和現代測量方法——傳感器讓學生感受技術帶來的便捷。

(三)、物理學史 展現人文魅力

啟示:一旦測出了引力常量G,那么就可以利用公式 得到地球的質量了。

1798年,卡文迪許通過自己設計的扭秤實驗,成功得到了引力常量的值。因此卡文迪許把自己的實驗說成是“稱量地球的重量”,是不無道理的。

而正是這段故事,讓一個外行人、著名文學家馬克·吐溫滿懷激情的說:“科學真是迷人。根據零星的事實,增添一點猜想,竟能贏得那么多的收獲!”

(四)、課堂延伸——如何得到這一天體的密度?

設計說明:在這一問題中,老師提示了球體的體積公式,然后就把時間交給學生了。學生進行了積極的演算,可得到的答案有兩種,一種是帶有半徑的,而另一種則是把半徑約分掉的 。“為什么半徑可以約掉呢?”這一問題又再一次促進了學生的思考。而這也保證了課堂的開放性。

(五)、發現未知天體

視頻:“海王星的發現”,——展現科學發現的足跡,注重學生進行科學態度和情感。

諾貝爾物理學獎獲得者、物理學家馮勞厄說:“沒有任何東西像牛頓引力理論對行星軌道的計算那樣,如此有力的樹立起人們對年輕物理學的尊敬。從此以后,這門自然科學成了巨大的精神王國……”

(六)、課堂小結與反饋 簡單回顧本節課的教學內容

七、板書設計:

第4節《萬有引力理論的成就》

一、 圖片欣賞,引入新課

二、 測中心天體的質量

三、 卡文迪許——人文魅力

四、 應用

1、測天體密度

2、發現未知天體

八、教學反思:

本節課在教學設計上創造性的使用教材,通過“學生成為宇航員駕駛宇宙飛船發現未知天體”的情境創設,讓學生在極大的趣味中完成了本節中心內容的教學。學生的學習過程脈絡清晰。物理學家的人文魅力學生也有一定的感知。

物理高中教學設計模板 篇6

教學目標:

1、理解什么是自由落體運動,知道它是初速度為零的勻加速直線運動。

2、知道什么是自由落體的加速度,知道它的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。

3、掌握自由落體運動的規律。

教學重點

掌握自由落體運動的規律

教學難點

通過實驗得出自由落體運動的規律

教學方法

實驗現象+合力推理+實驗驗證

教學用具

用薄紙糊一紙袋、兩小鋼球、抽氣機、牛頓管、有關知識的投影片

課時安排

1課時

教學步驟

一、導入新課

1、復習:什么是勻變速直線運動,其速度公式、位移公式分別是什么?

2、導入:同學們,我們通常有這樣的生活經驗:重的物體比輕的物體落得快,物體下落的速度到底與物體的質量有沒有關系呢?我們這節課就來研究這個問題。

二、新課教學

演示實驗:讓一個紙袋與小鋼球同時自由下落,可看到什么現象?

學生:鋼球落得快。

老師:對,這就是我們的生活經驗,這也是公元前希臘的哲學家亞里斯多德的觀點。這個觀點使人們在錯誤的結論下走的XX多年。同學們聽說過伽利略的兩個鐵球同時落地的故事嗎?伽利略做過大量的由靜止下落的實驗,并且還用歸謬法、數學圖利都證明了亞里斯多德的觀點是錯誤的。同學下去看課后閱讀材料,伽利略為了證明亞里斯多德觀點的錯誤,他就拿了一個質量是另一個質量10倍的鐵球站在比薩斜塔上,使兩鐵球同時下落,結果兩鐵球幾乎同時落地。

且再看實驗:把剛才的紙袋揉成團,和小鋼球由靜止同時下落,同學再觀察:

學生:幾乎同時落地。

師:同一個紙袋,為什么形狀不一樣,其下落時間就不一樣呢?

學生:這是因為空氣的阻力的影響。把紙袋揉成團,所受空氣的阻力要比紙袋所受空氣的阻力小得多,所以與小鋼球幾乎同時落地。

老師:如果真的把質量、形狀不同的物體放在真空中,從同一高度自由下落,和伽利略的結論一樣嗎?

演示:把事先抽成真空(空氣相當稀薄)的牛頓管拿出來,讓牛頓管中的硬幣、雞毛、紙片、粉筆頭從靜止一起下落。

學生:同時落下。

演示:把小鋼球裝進紙袋,與另一個小鋼球同時下落。

現象:同時落地。

老師:這就是自由落體運動。同學們根據這些過程、結論,給其下一個定義。

學生回答:

在真空中物體只受重力,或者在空氣中,物體所受空氣阻力很小,和物體重力相比可忽略的條件下,物體從靜止豎直下落。

1、自由落體運動

板書:自由落體運動:物體只在重力的作用下從靜止開始下落的運動。

2、自由落體運動的加速度

距我們三百多年前的伽利略經過大量的實驗、嚴密的數學推理、得出:自由落是初速度為零的勻加速直線運動。