最新人教版高一物理必修一第二章教案+(1)名师优秀教案.doc
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1、人教版高一物理必修一第二章教案 (1)第二章 匀变速直线运动的研究 全章概述 本章是在第一章运动描述的基础上,进一步用实验的方法,探索匀变速直线运动的规律和特点,并结合公式、图象对匀变速直线运动进行研究。通过使用打点计时器设计相关实验探索运动规律,并用语言、公式、图象进行描述。本章重点是匀变速直线运动规律的掌握,重点掌握其研究的方法和运动的规律及应用。 本章公式和推论较多,在学习时要分清公式的应用条件和前提,不可乱套公式,在物理过程比较复杂时可以分解过程,一突破并建立相关联系,必要时可借助图象进行分析比较。 本章可分为三个单元 (1)基本规律的探索及描述(一、二、三节) (2)相关的推论的整理
2、及应用(三节后半部分) (3)特殊应用及伽利略的研究史实(第四、五节) 新课标要求 本章也是必修模块中物理1模块的第一部分,为第一个二级主题。 1、通过研究匀变速直线运动中速度与时间的关系,位移与时间的关系,体会公式表述和图象表述的优越性,为进一步应用规律奠定基础,体会数学在处理问题中的重要性。通过史实了解伽利略研究自由落体所用的实验和推论方法,体会科学推理的重要性,提高学生的科学推理能力。 2、在掌握相关规律的同时,通过对某些推论的导出过程的经历,体验物理规律“条件”的意义和重要性,明确很多规律都是有条件的,科学的推理也有条件性。 新课程学习 1. 实验:探究小车速度随时间变化的规律(教案1
3、) 教学目标 一、知识目标: 1、根据相关实验器材,设计实验并熟练操作。 2、会运用已学知识处理纸带,求各点瞬时速度。 3、会用表格法处理数据,并合理猜想。 二、能力目标: 1、初步学习根据实验要求,设计实验,完成某种规律的探究方法。 2、对打出的纸带,会用近似的方法得出各点瞬时速度。 三、德育目标 1 、通过对小车运动的设计,培养学生积极主动思考问题的习惯,并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。 2、通过对纸带的处理,实验数据的图象展现,培养学生实事求是的科学态度,能使学生灵活地运用科学方法来研究问题,解决问题,提高创新意识。 3、在对实验数据的猜测过程中,提高学生合作探究能力。 教学重点
4、对实验的设计 数据的处理 教学难点 1、各点瞬时速度的计算。 2、对实验数据的处理、规律的探究。 教学方法 教师启发、引导,学生自主实验,讨论、交流学习成果。 教学用具 打点计时器 小车 钩码 纸带 课时安排 2课时 教学过程 一、导入新课 我们已经学习了用打点计时器测定物体运动的速度。我们这节课再利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律。 二、新课教学: 1、让学生自己设计好实验,并口头阐述相关实验器材及步骤。 教师活动:根据实验目的,研究物体运动的特点、规律。引导学生从具体实例开始,提出问题:如何设计小车在重物下的运动实验, 学生活动:思考实验过程并流利地口头阐述实验,包括设计思想、实施
5、步骤和操作过程。 点评:以前老师比较习惯直接告诉学生如何去做,使学生沿着老师指定的方向“轻松”前进,自然而然地养成了“饭来张口”的惰性,缺乏思考的积极性、主动性,虽然这儿不是重点,但可以顺便培养学生动脑思考的好习惯。 2、引导学生熟练地摆好器材,进行合理、准确地操作,得到一条点迹清晰的纸带。 教师活动:引导学生“三思而后行”,注意实验逻辑性、合理性及其相关注意事项,而确保准确,并巡视全场,对出现的问题予以及时纠正。 学生活动:进行实验操作,注意把实验过程和已学过的“练习使用打点计时器”相对比,及时提出问题。 点评:(1)在动手操作之前,可以让学生先在头脑中实验,提前思考实验顺序和注意事 项;保
6、证操作地顺利进行。 (2)和已学实验进行对比,使学生很好地应用了比较法,且有助于加深记忆。 (3)对学生出现的问题,可拿出来让全班同学参与解决,比如:“有的同学先松手, 再开打点计时器电源,有的同学反之,哪种好,为什么,”这样让学生参与讨论,调动学生思考的积极性和主动性。 3、选择纸带,并选好计数点,计算各计数点的瞬时速度填入表格。 教师活动:?让学生思考,面对打出的纸带如何研究小车的运动, ?引导学生学会计算各点瞬时速度的方法和表格处理方法。 学生活动:?得到纸带上点的速度就代表物体运动速度这个结论。 ?用近似法计算各点瞬时速度,并填入表格,有待观察。 点评:(1)在“为什么要计算各点瞬时速
7、度”这个问题,要让学生自己思考分析,提高其分析问题的能力。 (2)各点瞬时速度的计算虽然是已学内容,但牵扯到学生的计算能力及方法的理 解,所以仍是一难点,不容忽视。 4、由上述数据表格猜想出小车运动速度随时间的变化规律:速度与时间成正比。 教师活动:鼓励学生大胆猜想,并一一列举学生的各种想法,了解学生猜想的原因,进行总结与点评,纠正盲目的瞎想。 学生活动:大胆猜想,回答猜想原因,阐述猜想思路。 点评:(1)以上活动可以说是实验的精华之一,是提高学生思维能力与探究能力的关键之举。但应注意,猜想也有学问,要让猜想尽可能正确,就得根据自己所学知识和自己积累的经验来寻找答案,否则正确的可能性就很小了。
8、 (2)通过学生回答,可以掌握学生思维习惯,了解学生的内心世界,可以达到知己知彼,对症下药。 (三)实例探究 关于实验的步骤 ,例,在研究匀变速直线运动的实验中,某同学操作以下实验步骤,其中错误或遗漏 的步骤有(遗漏步骤可编上序号G、H ) A(拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处放开纸带,再接通电源 B(将打点计时器固定在平板上,并接好电路 C(把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码 D(取下纸带 E(将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做匀速运动 F(将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔 将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。 解析:(1)问A中应先通电,
9、再放纸带。 (2)D中取下纸带前应先断开电源。 (3)补充步骤G:换上新纸带,重复三次。 步骤顺序为:BFECADG 三、小结 这节课重点是对重物牵引下小车的运动进行探究,在探究过程中,涉及到了实验的设计、操作以及作图象的方法、原则,很好地提高了大家各方面的能力,同时又为后面学习这种匀变速运动打下了基础。 四、作业: 课后完成课本36页“问题与练习”中的习题。 1. 实验:探究小车速度随时间变化的规律(教案2) ?教学过程 (一)引入新课 我们已经学习了用打点计时器测定物体运动的速度。我们这节课再利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律。 (二)进行新课 1、让学生自己设计好实验,并口头阐述
10、相关实验器材及步骤。 教师活动:根据实验目的,研究物体运动的特点、规律。引导学生从具体实例开始,提出问题:如何设计小车在重物下的运动实验, 学生活动:思考实验过程并流利地口头阐述实验,包括设计思想、实施步骤和操作过程。 点评:以前老师比较习惯直接告诉学生如何去做,使学生沿着老师指定的方向“轻松”前进,自然而然地养成了“饭来张口”的惰性,缺乏思考的积极性、主动性,虽然这儿不是重点,但可以顺便培养学生动脑思考的好习惯。 2、引导学生熟练地摆好器材,进行合理、准确地操作,得到一条点迹清晰的纸带。 教师活动:引导学生“三思而后行”,注意实验逻辑性、合理性及其相关注意事项,而确保准确,并巡视全场,对出现
11、的问题予以及时纠正。 学生活动:进行实验操作,注意把实验过程和已学过的“练习使用打点计时器”相对比,及时提出问题。 点评:(1)在动手操作之前,可以让学生先在头脑中实验,提前思考实验顺序和注意事 项;保证操作地顺利进行。 (2)和已学实验进行对比,使学生很好地应用了比较法,且有助于加深记忆。 (3)对学生出现的问题,可拿出来让全班同学参与解决,比如:“有的同学先松手, 再开打点计时器电源,有的同学反之,哪种好,为什么,”这样让学生参与讨论,调动学生思考的积极性和主动性。 3、选择纸带,并选好计数点,计算各计数点的瞬时速度填入表格。 教师活动:?让学生思考,面对打出的纸带如何研究小车的运动, ?
12、引导学生学会计算各点瞬时速度的方法和表格处理方法。 学生活动:?得到纸带上点的速度就代表物体运动速度这个结论。 ?用近似法计算各点瞬时速度,并填入表格,有待观察。 点评:(1)在“为什么要计算各点瞬时速度”这个问题,要让学生自己思考分析,提高其分析问题的能力。 (2)各点瞬时速度的计算虽然是已学内容,但牵扯到学生的计算能力及方法的理 解,所以仍是一难点,不容忽视。 4、由上述数据表格猜想出小车运动速度随时间的变化规律:速度与时间成正比。 教师活动:鼓励学生大胆猜想,并一一列举学生的各种想法,了解学生猜想的原因,进行总结与点评,纠正盲目的瞎想。 学生活动:大胆猜想,回答猜想原因,阐述猜想思路。
13、点评:(1)以上活动可以说是实验的精华之一,是提高学生思维能力与探究能力的关键之举。但应注意,猜想也有学问,要让猜想尽可能正确,就得根据自己所学知识和自己积累的经验来寻找答案,否则正确的可能性就很小了。 (2)通过学生回答,可以掌握学生思维习惯,了解学生的内心世界,可以达到知此 知彼,对症下药。 5、学生独立寻找直观地体现规律的方法:图象法。 教师活动:提出体现物理规律的两种方法:1、公式法;2、图象法,得出图象法的直观优越性。 学生活动:回答方法,并掌握图象法的直观优越性。 点评:(1)用图象法来处理物理问题,探究物理规律,在物理学中是比较常用的,也是 非常重要的。 (2)此外,在这儿还培养
14、了学生从优选择的习惯。 6、掌握绘制图象的一般方法:描点法。根据实验数据绘制v-t图象。 教师活动:强调绘制图象的方法,并提问引导描点法一般原则,强调作图的精确性,培养严谨的科学态度。 学生活动:根据实验数据和坐标纸大小先确定标度,再准确描点,并用平滑的曲线进行连接。 点评:描点法是作图的一种最基本的方法,最重点的两点:一是准确性(标度要合适), 二是要用平滑曲线连接(要让尽可能多的点分布在线上,不在线上的点分布在两侧,离线较远的点删去)。最后还要注意美观性(使图象分布在坐标纸中央)。 7、观察计算机作图,了解计算机作图优越性。 教师活动:用Excel软件演示作v-t图。 学生活动:认真观察、
15、体会并和手工作图加以对比,争取课下独立完成。 点评:学生每人一机可能有的学校条件不具备,但教师用机基本能实现,因此这儿作一演示,有计算机的学生课下可自行完成,对微机学习也是一个促进,没有条件的学生也可以增强感观认识,同时还能提高学生们兴趣,增强学生们学习主动性。 8、根据所作图线来描述小车运动速度随时间的规律。 教师活动:根据学生不同回答来进行总结、引导。培养其规律总结能力,语言表达能力。 学生活动:回答:小车速度随时间逐渐增大;相同时间里,速度增量相同;成正比 点评:这里答案不唯一,应鼓励学生大胆表达,对正确的地方表扬,不合适的地方应 引导、纠正,这样才能使学生加深印象,培养良好的思维习惯,
16、提高创新意识、开阔思维。 (三)课堂总结、点评 这节课重点是对重物牵引下小车的运动进行探究,在探究过程中,涉及到了实验的设计、操作以及作图象的方法、原则,很好地提高了大家各方面的能力,同时又为后面学习这种匀变速运动打下了基础。 2. 匀变速直线运动的速度与时间的关系 一、教学目标 1(知识与技能: (1)知道匀速直线运动图象。 ,t(2)知道匀变速直线运动的图象,概念和特点。 ,t(3)掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v+ at,并会应用它进行计算。 0 2(过程与方法: (1)让学生初步了解探究学习的方法. (2)培养学生的逻辑推理能力,数形结合的能力,应用数学知识的解决物理
17、问题的能力。 3(情感态度与价值观: (1)培养学生基本的科学素养。 (2)培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点。 (3)培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。 二、教学重点、难点 重点:(1) 匀变速直线运动的图象,概念和特点。 ,t(2) 匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v+ at,并会应用它进行计算。 0 难点:应用图象推导出匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v+ at。 ,t0 四、教学设计 1(引入新课 上节课,同学们通过实验研究了速度与时间的关系,小车运动的,t图象。 设问:小车运动的,t图象是怎样的图线,(让学生画一下) 学生画出小车运动的,t图象,并
18、能表达出小车运动的,t图象是一条倾斜的直线。速度和时间的这种关系称为线性关系。 -1,(m?s) 0 0 t t/s 学生坐标轴画反的要更正,并强调调,纵坐标取速度,横坐标取时间。 设问:在小车运动的,t图象上的一个点P(t,v)表示什么, 11学生回答:t时刻,小车的速度为v ;(学生回答不准确,教师补充、修正。) 112(讲授新课 -1,(m?s) (1)匀变速直线运动概念的引入: 向学生展现问题: 00 0 t t/s 提问:这个,t图象有什么特点,它表示物体运动的速度有什么特点,物体运动的加速度又有什么特点, 学生分小组讨论: 每一小组由一位同学陈述小组讨论的结果。 学生回答:图象是一
19、条平行于时间轴的直线。 物体的速度不随时间变化,即物体作匀速直线运动。 ,v作匀速直线运动的物体,?v = 0,= 0,所以加速度为零。 ,t向学生展现问题: 提问:在上节的实验中,小车在重物牵引下运动的v-t图象是一条倾斜的直线,物体的加速度有什么特点,直线的倾斜程度与加速度有什么关系,它表示小车在做什么样的运动, 老师引导:从图可以看出,由于v-t图象是一条倾斜的直线,速度随着时间逐渐变大,在时间轴上,t间的距离表示时间间隔?t= tt,t时刻的速度为v, t 时刻的速度为v,则取取两点t,t,则t1212211122vv= ?v,?v即为间间隔?t内的速度的变化量。 21提问:?v与?t
20、是什么关系, 每一小组由一位同学陈述小组讨论的结果。 v-t图象是一条倾斜的直线,由作图可知无论?t选在什么区间,对应的速度v的变化量?v与时,v间t的变化量?t之比都是一样的等于直线的斜率,即加速度不变。 ,t所以v-t图象是一条倾斜的直线的运动,是加速度不变的运动。 知识总结:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。(uniform variable rectilinear motion)。匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线。 物体做匀变速直线运动的条件:1。沿着一条直线运动 2(加速度不变 对匀变速直线运动的理解: 要注意以下几点: , 加速度是矢量,既有大小又有方
21、向。加速度不变,指的是加速度的大小和方向都不变。若物体虽然沿直线运动,且加速度的大小不变,但加速度的方向发生了变化,从总体上讲,物体做的并不是匀变速直线运动。 , 沿一条直线运动这一条件不可少,因为物体尽管加速度不变,但还可能沿曲线运动。例如我们在模块“物理2”中将要讨论的平抛运动,就是一种匀变速曲线运动。 , 加速度不变,即速度是均匀变化的,运动物体在任意相等的时间内速度的变化都相等。因此,匀变速直线运动的定义还可以表述为:物体在一条直线上运动,如果在任意相等的时间内速度的变化量都相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。 展示以下两个v-t图象,请同学们观察,并比较这两个v-t图象。 v v o
22、 t 甲 o t 乙 学生回答v-t图线与纵坐标的交点表示t = 0 时刻的速度,即初速度v。 0v-t图线的斜率在数值上等于速度v的变化量?v与时间t的变化量?t之比,表示速度的变化量与所用时间的比值,即加速度。由作图可得甲乙两个v-t图象表示的运动都是匀变速直线运动,但甲图的速度随时间均匀增加,乙图的速度随着时间均匀减小。 知识总结:在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动;如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动。 (2)速度与时间的关系式 v 提问:除用图象表示物体运动的速度与时间的关系外,是否还可以用公式表达 V 物体运动的速度
23、与时间的关系, ?V V0 o t 教师引导,取t=0时为初状态,速度为初速度V,取t时刻为末状态,速度为末速度V,从初态到末?t t 0态,时间的变化量为?t,则?t = t0,速度的变化量为?V,则?V = VV 0学生回答:因为加速度 ,va = ,所以?V =a ?t VV= a ?t VV= a t V= V + a t 000,t知识总结:匀变速直线运动中,速度与时间的关系式是V= V + a t 0匀变速直线运动的速度与时间关系的公式:V= V + a t的理解: 0, 由于加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量,所以at是从0t这段时间内速度的变化量;再加上运动开始时物体的
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