高一物理第五章 第六节探究功与物体速度变化的关系教案 新课标 人教版 必修2.docx
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高一物理第五章 第六节探究功与物体速度变化的关系教案 新课标 人教版 必修2.docx
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高一物理第五章第六节探究功与物体速度变化的关系教案新课标人教版必修2
2019-2020年高一物理第五章第六节探究功与物体速度变化的关系教案新课标人教版必修2
课题
§5.6探究功与物体速度变化的关系
课型
新授课(1课时)
教学目标
(一)知识与技能
1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。
2、学习利用物理图象探究功与物体速度变化的关系。
(二)过程与方法
通过用纸带与打点计时器来探究功与速度的关系,体验知识的探究过程和物理学的研究方法。
(三)情感、态度与价值观
通过实验探究,体会学习的快乐,激发学习的兴趣;通过亲身实践,树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观。
教学重点、难点
教学重点
学习探究功与速度变化关系的物理方法,并会利用图象法处理数据。
教学难点
实验数据的处理方法――图象法。
教学方法
实验观察法、图象法、迁移法。
教学手段
长木板,橡皮筋(若干),小车,打点计时器(带纸带、复写纸等)、计算机等。
教学活动
教学过程
(一)引入新课
教师活动:
前面几节课研究了重力做功与重力势能的关系,从而确立了重力势能的表达式。
探究了弹力做功与弹性势能的关系,从而确立了弹性势能的表达式。
这一节和下一节我们来探究功与物体动能的关系。
我们知道物体的动能和速度有关,我们还不能马上研究力对物体做的功和动能的关系,我们先来研究力对物体做的功和速度变化的关系。
(二)进行新课
教师活动:
指导学生阅读教材“探究的思路”部分,投影问题:
(1)探究过程中,我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值?
是否需要测出各次小车速度的具体数值?
可以怎么做?
(2)每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求?
为什么?
(3)小车获得的速度怎样计算?
(4)实验完毕后,我们用什么方法分析橡皮筋对小车作的功和小车速度的关系?
学生活动:
认真阅读教材,思考问题并回答。
教师活动:
倾听学生回答,帮助学生解决疑难,回答学生可能提出的问题。
点评:
培养学生在实验探究前要养成思考的习惯。
有了正确的探究思路,才会避免探究的盲目性。
教师活动:
指导学生分组实验,并引导学生思考下面的问题:
(1)小车在木板上运动时会受到阻力,可以采用什么方法进行补偿?
(2)纸带上的点距并不都是均匀的,应该采用那些点距来计算小车的速度?
为什么?
学生活动:
分组实验(有条件的学校可以每两人一组,条件差的学校可以每四人一组)。
点评:
通过学生分组实验,培养团结协作的团队精神,提高学生动手能力。
教师活动:
巡视、指导,解答学生提出的问题,处理即发事件。
重点指导一两个组顺利完成实验,以便后面实验数据的处理。
………………
教师活动:
学生实验完毕后,指导学生进行数据处理。
问题:
根据测出的数据,怎样预测功与速度的关系?
用图象法研究功与速度的关系时怎样使研究过程简便直观?
学生活动:
思考老师提出的问题,并在坐标纸上建立坐标系,作出W-v2曲线,寻找功与速度的关系。
点评:
教师要放开,让学生大胆猜想,独立完成探究过程。
有的学生可能会走弯路,甚至失败,探究结果并不重要,重要的是让学生亲历探究的过程。
教师活动:
利用数表软件进行数据处理,可以参考教材18页“做一做”栏目中的提示来完成。
(三)课堂总结、点评
教师活动:
让学生概括总结本节的内容。
请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动:
认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
点评:
总结课堂内容,培养学生概括总结能力。
教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。
(四)实例探究
☆体会图象法在物理解题中的应用
有一只小老鼠离开洞穴沿直线前进,它的速度与到洞穴的距离成反比,当它行进到离洞穴距离为d1的甲处时速度为v1,试求:
(1)老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处时速度v2多大?
(2)从甲处到乙处要用去多少时间?
解析:
(1)由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比,得v2d2=v1d1
所以老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处时速度v2=d1v1/d2
(2)由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比,作出图象,如图所示
由图线下方的面积代表的物理意义可知,从d1到d2的“梯形面积”就等于从甲处到乙处所用的时间,易得
点评:
用图象法解决物理问题,简便直观,往往会收到意想不到的效果。
学生活动
作业
课余作业
预习5.7节的内容。
板书设计
5.6探究功与物体速度变化的关系
实验目标探究功与速度变化的关系.
仪器及器材长木板、橡皮筋(若干)、小车、打点计时器(带纸带、复写纸等)、橡皮筋、电源、导线、刻度尺、木板.
注意事项:
1.橡皮筋的选择.
2.平衡摩擦力.
3.误差分析.
4.橡皮筋的条数.
5.实验装置的选取.
教
学
后
记
思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木。
学生素质的培养就成了镜中花,水中月。
2019-2020年高一物理第五章第十节能量守恒定律与能源2课时教案新课标人教版必修2
课题
§5.10能量守恒定律与能源
课型
新授课(2课时)
教学目标
知识与技能
理解能量守恒定律,知道能源和能量耗散.
过程与方法
通过对生活中能量转化的实例分析,理解能量守恒定律的确切含义.
情感,态度与价值观
1.用能量的观点分析问题应该深入学生的心中,因为这是最本质的分析方法.
2.感知我们周围能源的耗散,树立节能意识.
教学重点、难点
教学重点
1.能量守恒定律的内容.
2.应用能量守恒定律解决问题.
教学难点
1.理解能量守恒定律的确切含义.
2.能量转化的方向性.
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学手段
教具准备
投影仪、教学录像或课件、玻璃容器、沙子、小铁球、水、小木块.
教学活动
[新课导入]
师:
我们已学习了多种形式的能,请同学们说出你所知道的能量形式.我们还知道不同量之间是可以相互转化的,请举几个能量转化的例子.
生1:
电灯能够发光是因为电能转化为了光能.
师:
当电灯发光的同时.还能感觉到电灯是热的,说明什么问题呢?
生1:
说明在电能转化为光能的同时还产生了热能.
生2:
我举一个例子,当两个物体相互摩擦的时候,它们的温度会升高,这个过程中机械能转化为内能.
生3:
在火箭发射的时候,推进剂燃烧产生的化学能转化为火箭的机械能.
生4:
汽车在行驶过程中,汽车内燃机产生的化学能转化为汽车的机械能.
师:
刚才同学们分析得都很好,看起来自然界除了我们在上几节学过的机械能之外,还有各种各样的能量,机械能守恒定律成立的条件是什么?
生:
机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹力做功.
师:
我们看一下下面几种情况下物体所处的系统机械能是否守恒.
[新课教学]
一、能量守恒定律
(演示实验1:
在一个玻璃容器内放人沙子,拿一个小铁球分别从某一高度释放,使其落到沙子中)
师:
大家看这样一个问题:
小球运动过程中机械能是否守恒?
请说出小球运动过程中能量的转化情况.
生:
小球在运动过程中机械能不守恒,根据机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹力做功,在小球下落的过程中,除了受到的重力做功之外,还有沙子对它做功,沙子对铁球做负功,铁球在下落过程中机械能是减少的.
师:
从这个问题中我们可以得到什么结论?
生:
外力(除了重力和弹力之外的力)对系统做负功,系统的机械能减少.
[演示实验2:
用手提一个物体匀速上升,让学生分析机械能的变化情况(物体可以是身边的物体,例如黑板擦、课本等等)]
师:
这个物体在运动过程中机械能是否守恒,如果不守恒,原因是什么,机械能是怎样变化的?
生:
这个物体在运动过程中机械能不守恒,原因是不符合机械能守恒定律成立的条件,有外力对物体做了功,这个力是人对物体向上的拉力.在运动过程中,物体动能没有发生变化,而物体的重力势能增加了,所以系统的机械能是增加的.
师:
我们可以得出什么结论?
生:
当外力(除了重力或弹力以外的力)对物体做正功,物体的机械能增加,物体机械能的增加量等于外力对物体做的功.
师:
从这两个例子中我们能够得出什么结论?
生:
物体所处的系统机械能守恒是有条件的,当外力对物体做功时,系统的机械能不守恒,此时外力对系统做的功等于系统机械能的变化.
师:
这里的外力是指的什么?
生:
这里的外力是指的除了物体本身重力和弹力之外的力.
师:
这个结论叫做功能原理.从这两个例子中我们可以看到,机械能守恒定律并不是自然界中最基本的守恒定律,当涉及到多个能量之间的相互转化时,我们应该怎样研究这些能量之间的关系呢?
师:
下面大家阅读28页中有关能量守恒定律建立的过程,回答相应的问题.
(学生阅读课本,总结能量守恒定律的表达方式)
师:
导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是什么?
生:
导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是确立了永动机的不可能性和发现了各种自然现象之间的相互联系与转化.
师:
能量守恒定律的内容是什么?
生:
能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式.或者从一个物体转移到另外一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总和保持不变.
师:
能量守恒定律是一个人发现的吗?
生:
能量守恒定律不是一个人发现的,到了19世纪40年代前后.科学界已经形成一种思想氛围,即用联系的观点去观察自然,各种不同能量可以相互转化,这预示着,到了把分立环节
连成一体的时候了,也就是到了建立能量转化与守恒定律的时候了,不同国家、不同领域的十几位科学家,以不同的方式,各自独立提出了能量守恒定律的内容:
能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另外一个物体.而在转化和转移的过程中.能量的总和保持不变.
师:
看起来能量守恒定律是人类进步的一个必然的结果,那么对能量守恒定律作出贡献比较大的科学家是谁呢?
生:
对能量守恒定律贡献比较大的科学家有:
德国物理学家和医生迈尔,英国物理学家焦耳,德国物理和生理学家女姆霍兹等人.
师:
现在看一个科教片:
能量守恒定律的建立过程.
(多媒体播放能量守恒定律的建立过程)(参考案例)
能量守恒定律是建立在自然科学发展的基础上的,从16世纪到18世纪.经过伽利略、牛顿,惠更斯、莱布尼茨以及伯努利等许多物理学家的认真研究,使动力学得到了较大的发展,机械能的转化和守恒的初步思想,在这一时期已经萌发.18世纪末和19世纪初,各种自然现象之间联系相继被发现.伦福德和戴维的摩擦生热实验否定了热质说.把物体内能的变化与机械运动联系起来.1800年发明伏打电池之后不久,又发现了电流的热效应、磁效应和其他的一些电磁现象.这一时期,电流的化学效应也被发现,并被用来进行电镀.在生物学界,证明了动物维持体温和进行机械活动的能量跟它所摄取的食物的化学能有关,自然科学的这些成就,为建立能量守恒定律作了必要的准备.能量守恒定律的最后确定,是在19世纪中叶由迈尔、焦耳和荄姆霍兹等人完成.德国医生迈尔是从生理学的角度开始对能量进行研究的.1842年,他从“无不生有,有不变无”的哲学观念出发.表达了对能量转化和守恒思想,他分析了25种能量的转化和守恒现象,成为世界上最先阐述能量守恒思想的人.英国物理学家焦耳从1840年到1878年将近40年的时间里.研究了电流的热效应,压缩空气的温度升高以及电、化学和机械作用之间的
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