主题单元设计牛顿运动定律学习文档.docx
- 文档编号:26942518
- 上传时间:2023-06-24
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:30.58KB
主题单元设计牛顿运动定律学习文档.docx
《主题单元设计牛顿运动定律学习文档.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《主题单元设计牛顿运动定律学习文档.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
主题单元设计牛顿运动定律学习文档
主题单元设计:
牛顿运动定律
单靠“死”记还不行,还得“活”用,姑且称之为“先死后活”吧。
让学生把一周看到或听到的新鲜事记下来,摒弃那些假话套话空话,写出自己的真情实感,篇幅可长可短,并要求运用积累的成语、名言警句等,定期检查点评,选择优秀篇目在班里朗读或展出。
这样,即巩固了所学的材料,又锻炼了学生的写作能力,同时还培养了学生的观察能力、思维能力等等,达到“一石多鸟”的效果。
主题单元标题
牛顿运动定律
作者姓名
所属单位
联系地址
联系电话
电子邮箱
邮政编码
学科领域(在内打√表示主属学科,打+表示相关学科)
思想品德
音乐
化学
信息技术
劳动与技术
语文
美术
生物
科学
数学
外语
历史
社区服务
体育
物理
地理
社会实践
其他(请列出):
适用年级
高一年级
所需时间
6课时
主题学习概述(简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况,解释专题的划分和专题之间的关系,主要的学习方式和预期的学习成果,字数300-500)
在学习了运动的描述、匀变速直线运动的研究和相互作用之后,本单元教材在前三个单元的基础上进一步研究运动和力的关系。
牛顿运动定律是动力学的核心内容,根据牛顿运动定律可以确定物体位置、速度变化的规律,可以控制物体的运动。
在本单元的学习中,主要研究牛顿运动定律在直线运动中的应用。
但是在后续的教学内容中,要研究牛顿运动定律对曲线运动的应用、研究牛顿运动定律对天体运动的应用、研究牛顿万有引力定律及应用。
专题一:
牛顿第一定律。
通过问题引领和情景设置等活动,分析、说明牛顿在前人(特别是伽利略)研究基础上建立了牛顿第一定律,明确指出两个重要、基本的物理概念:
力和惯性;专题二:
牛顿第二定律。
通过探究加速度与力、质量的关系的实验,让学生初步了解牛顿第二定律有实验基础。
阐述牛顿第二定律后列举两个简单例题,使学生进一步理解牛顿第二定律的具体内容;专题三:
牛顿第三定律。
主要通过生活中的实例和小实验进行阐述;专题四:
对牛顿运动定律的综合应用,阐述用牛顿运动定律解决的两类基本问题:
从受力确定运动情况和从运动情况确定受力及两个特殊的应用:
共点力的平衡、超重和失重。
主题学习目标(描述该主题学习所要达到的主要目标)
知识与技能:
1、能准确表述牛顿第一定律(惯性定律),并能对定律有较为深入的理解,体会定律深刻的思想性和认识问题的本质性;
2、能举例说明物体的质量是其惯性大小的量度;
3、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式,理解公式中各物理量的意义及相互关系;
4、知道作用力和反作用力,掌握牛顿第三定律的内容并了解作用力和反作用力与平衡力之间异同点;
5、掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题;
过程与方法:
1、通过观察和实验的方法,探究阻力对物体运动的影响;
2、通过活动体验一切物体都有惯性;
3、以实验为基础,通过观察、测量、归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律。
培养学生的实验能力、概括能力和分析推理能力;
4、通过实验和讨论中,来理解作用力和反作用力的关系;体验科学探究的方法;
5、通过对作用力和反作用力的关系的探究,体验科学实验和研究物理现象的基本方法;
6、培养学生审题能力、分析能力、利用数学解决问题能力、表述能力,帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题的解题规律的能力
情感态度与价值观:
1、通过活动和阅读感受科学就在身边,激发学生用身边物体多做小实验,亲身体验、感受探究过程,培养生探究科学的兴趣;
2、注重培养学生的自主学习和合作学习的意识。
3、在合作探究的过程中,体验科学方法;体验科学研究中的合作与交流,体验到在解决问题过程的快乐。
4、培养严谨的科学态度,养成良好的思维习惯,初步建立应用科学知识的意识。
对应课标
1、通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力之间的关系
2、理解牛顿运动定律,用牛顿运动定律解释生活中的有关问题
3、通过实验认识超重和失重现象
主题单元问题设计
1、为什么说牛顿第一定律是牛顿物理学的基石?
2、牛顿第二定律的内容和适用范围?
3、牛顿第三定律的内容?
4、如何应用牛顿运动定律解决实际问题?
专题划分
专题一:
牛顿第一定律(1课时)
专题二:
牛顿第二定律(2课时)
专题三:
牛顿第三定律(1课时)
专题四:
对牛顿运动定律的综合应用(2课时)
专题一
牛顿第一定律
所需课时
1课时
专题一概述(介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本专题包含牛顿第一定律的内容、惯性。
牛顿第一定律揭示了运动和力的关系,被称为牛顿运动学的基石。
正是因为它破除了长达近两千年的亚里士多德的错误,改变了人类的自然观和世界观,才导致了牛顿第二定律的得出,并使牛顿以新的视角看待引力,进而令人信服地表明,天上和人间服从同样的力学。
它本身包含着力、惯性和参考系这些极富成果的科学概念,成为物理学理论的基石。
本专题计划一个课时。
本专题学习目标(描述该学习所要达到的主要目标)
1、理解并掌握牛顿第一定律的内容和意义;
2、知道什么是惯性,会正确解释有关惯性的现象。
知道质量是物体惯性大小的量度。
本专题问题设计
物体原来是静止,现在要让它运动,我们应该怎么办?
停止用力,物体会如何呢?
通过伽利略理想实验,力和运动之间是什么样的关系?
惯性的固有属性跟什么有关系?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源
电子白板PPT
常规资源
学案
教学支撑环境
多媒体实验室
其他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程)
活动一:
导入新课
提出问题:
物体原来是静止,现在要让它运动,我们应该怎么办?
停止用力,物体会如何呢?
活动二:
理想实验的魅力
1、实验演示:
让小车从同一高度的斜面滑下,在毛巾及玻璃表面滑行的距离不一样。
2、提出问题:
为什么距离不一样?
3、介绍物理学史,谈伽利略之前对力和运动的错误认识及猜想:
如果没有摩擦力,物体将会怎么运动?
4、学生阅读教材上的“理想实验”的材料,然后教师利用多媒体手段展示伽利略的思维过程。
5、提出问题:
如果没有摩擦,第一个斜面上小球将会上升到什么高度?
第二个斜面上小球将会上升到什么高度?
小球在水平面上会如何运动?
通过实验,力和运动之间是什么样的关系?
活动三:
牛顿物理学的基石--------惯性定律
1、教师展示牛顿第一定律的内容,并引领学生分析打叠放的棋子、汽车刹车的实例。
2、提出问题:
惯性的固有属性跟什么有关系?
并播放视频:
推不同大小的铅球,掷出的距离不同。
3、学生总结
教学评价
可评价的学习要素:
1、小组会复述伽利略的理想实验
评价方法:
现场评价
评价指标:
①呈现伽利略的思维过程
②语言表达
2、小组会复述牛顿第一定律的内容并会解释一些现象
评价方法:
现场评价
评价指标:
①呈现牛顿第一定律的内容,对一些具体事例,利用牛顿第一定律进行解释。
②语言表达
2、小组会解释有关惯性的现象,并明确质量是惯性大小的唯一量度
评价方法:
现场评价
评价指标:
给出一些具体的和惯性有关的事例,正确的进行解释。
专题二
牛顿第二定律
所需课时
2课时
专题一概述(介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本专题加强了实验探究,突出了牛顿第二定律在力学中的重要地位。
牛顿第二定律的首要价值应该是确立了力和运动之间的直接关系,即因果关系。
如知道了物体的受力情况,物体的运动状态及其变化就完全确定了,这应该是人类在认识自然过程中取得的重要思想成就。
本专题分2课时。
第一课时是探究加速度与质量、力之间的关系。
第二课时在实验的基础上,通过分析说明,提出了牛顿第二定律的具体内容表述,得出了牛顿第二定律的数学表达式,并对牛顿第二定律的内容进行讨论。
本专题学习目标(描述该学习所要达到的主要目标)
1、清楚实验探究的过程
2、能准确表述牛顿第二定律
3、能根据对1N的定义,理解牛顿第二定律的数学关系式的由来
4、明确牛顿第二定律的适用范围
5、能运用牛顿第二定律分析和处理简单的问题
本专题问题设计
1、如何设计探究加速度与力、质量关系的实验?
2、牛顿第二定律的内容和适用范围是什么?
3、用牛顿第二定律解题的一般步骤是什么?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源
电子白板PPT
常规资源
学案
教学支撑环境
多媒体实验室
其他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程)
第一课时:
探究加速度与力、质量的关系
1、引入新课:
由牛顿第一定律知力又是产生加速度的原因,加速度与力有关;质量是物体惯性大小的量度,因而加速度跟质量有关。
物体运动的加速度跟物体质量及受力之间存在什么样的关系?
2、实验设计:
明确实验目的,实验原理,实验中所需要测量的物理量。
学生写出实验步骤,并设计实验表格。
3、实验过程:
加速度跟力的关系;
加速度跟质量的关系
4、数据处理:
学生讨论如何处理数据,并观察数据。
第二课时:
牛顿第二定律
活动一:
牛顿第二定律的得出
提出问题:
根据实验数据,你能得到加速度与力、质量之间存在什么样的关系?
推导归纳。
强调k=1,1N=1kg·m/s2,得出牛顿第二定律的数学公式。
展示牛顿第二定律的内容。
活动二:
对牛顿第二定律的理解
提出问题:
1、定律中各物理量的意义及关系分别是什么?
2、定律的物理意义是什么?
活动三:
练习
提出问题:
在光滑的水平桌面上,有一个质量为2㎏的物体,用两个互为1200的两个10N的水平方向上的力作用在物体上,求物体的加速度是多少?
交流讨论:
研究对象是谁?
受力如何?
如何建立坐标系?
怎么样分解力?
列方程求解。
归纳总结:
运用牛顿第二定律解题的一般步骤
教学评价
可评价的学习要素:
1、小组会复述探究加速度与力、质量关系的实验
评价方法:
现场评价
评价指标:
①复述实验原理和设计方案
②语言表达
2、小组会复述牛顿第二定律的内容
评价方法:
现场评价
评价指标:
①复述牛顿第二定律的内容和适用范围
②语言表达
3、小组会利用牛顿第二定律解决相关问题
评价方法:
现场评价
评价指标:
完成相应学案的练习
专题三
牛顿第三定律
所需课时
1课时
专题一概述(介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本专题以学生在初中和高中前三单元学习过的“力和运动”以及牛顿第一、第二定律为基础,也是继续学习动力学其它知识的基础,在基础知识学习上起到承前启后的作用。
而且牛顿第三定律在日常生活、社会生产、科学技术等方面应用极其广泛,学习它有重要的现实意义。
加之本定律可设计为学生动手实验、自主探索得出,更具有智力价值和思想教育价值。
本专题一个课时,通过实例得到物体间的作用力和反作用力的概念,再通过实验总结出作用力和反作用力的定量关系,然后分析汇总得出牛顿第三定律,最后再回到实际应用中去。
本专题学习目标(描述该学习所要达到的主要目标)
1、知道两个物体间的作用总是相互的,而且作用力和反作用力的说法也是相对的;
2、经历探究作用力和反作用力的关系的实验过程,观察一对作用力和反作用力的大小、方向等关系;
3、能正确表述牛顿第三定律。
并能运用定律定性分析说明相关具体实例。
本专题问题设计
1、要研究两力之间有什么关系,应该从哪些方面加以研究?
2、既然作用力和反作用总是大小相等,为什么会出现马能拉动车,而车不能拉着马往后退?
3、如果两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,则这两个力一定是一对作用力、反作用力,对吗?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源
电子白板PPT
常规资源
学案
教学支撑环境
多媒体实验室
其他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程)
活动一:
游戏引入新课。
拿出一个充气气球,要求同学想出不借助其它东西使气球向上运动的方法。
学生讨论回答并举出生活中类似的例子,从而引出作用力和反作用力的概念。
活动二:
牛顿第三定律的研究
1、提出问题:
要研究两力之间有什么关系,应该从哪些方面加以研究?
2、分组实验。
提供器材:
两把相同的弹簧秤,两辆同一型号的小车(其中一辆车上固定有一段弹簧),两根同一型号的条形磁铁。
学生自己设计实验并展示。
3、演示实验。
4、学生总结归纳出力的作用是相互的以及相互作用力的特点。
教师给出牛顿第三定律的内容。
活动三:
规律的应用
提出问题:
既然作用力和反作用总是大小相等,为什么会出现马能拉动车,而车不能拉着马往后退?
活动四:
作用力和反作用力与平衡力的区别
判断正误:
如果两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,则这两个力一定是一对作用力、反作用力,对吗?
学生讨论并总结出如何区分它们。
教学评价
可评价的学习要素:
1、小组会明确作用力和反作用力的大小、方向的关系。
评价方法:
现场评价
评价指标:
①在一个情境下,能找出一个力的反作用力,并说明大小、方向关系。
②语言表达
2、小组会利用牛顿第三定律正确解释生活中的一些现象。
评价方法:
现场评价
评价指标:
①能正确解释生活中的一些现象。
②语言表达
3、小组会区分作用力与反作用力和平衡力。
评价方法:
现场评价
评价指标:
完成相应学案的练习
专题四
对牛顿运动定律的综合应用
所需课时
2课时
专题一概述(介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本专题是在前面三个专题的基础上,对牛顿运动定律的应用进行了详细的解读。
本专题分为两个课时。
第一课时通过两个简单的实例,向学生展示利用牛顿运动定律解决实际问题的一半方法,包括解题过程中的一些数学方法等。
第二课时则呈现共点力作用下物体的平衡、超重和失重,同样也是通过更贴近实际问题的例题来进行呈现。
本专题学习目标(描述该学习所要达到的主要目标)
1、能运用牛顿运动定律解释较复杂的问题;
2、理解运用牛顿运动定律解题的基本方法,在分析解题过程中学习体会可以采取一些具体有效的方法;
3、知道什么是物体处于平衡状态;
4、知道物理学中超重和失重现象的含义,能通过牛顿定律对它们进行定量的分析,并能分析和说明一些简单的相关问题。
本专题问题设计
1、求解两类动力学问题的基本思路和方法是什么?
2、共点力作用下物体的平衡条件是什么?
3、超重和失重的实质是什么?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源
电子白板PPT
常规资源
学案
教学支撑环境
多媒体实验室
其他
学习活动设计(针对该专题所选择的活动形式及过程)
第一课时:
活动一:
从受力确定运动情况
提出问题:
一个静止在水平地面上的物体,质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。
物体与地面间的摩擦力是4.2N。
求物体在4s末的速度和4s内的位移。
交流讨论:
1、从题目中找出关于物理情景的描述
2、研究对象是谁?
它共受几个力的作用,画出受力图。
合力沿什么方向?
大小是多少?
3、物体的运动是匀变速运动吗?
依据是什么?
4、完整写出解答过程。
拓展:
你想对提出的问题修改哪些条件?
说出来和大家一起分享。
活动二:
从运动确定受力情况
提出问题:
一个滑雪的人,质量是75kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=30°,在t=5s的时间内滑下的路程x=60m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。
交流讨论:
1、从题目中找出关于物理情景的描述。
2、研究对象是谁?
找出关于运动状态的描述。
3、求出人的加速度,并画出受力图。
合力沿什么方向?
大小是多少?
4、怎样求人受的阻力?
完整写出解答过程。
拓展:
一架救灾直升机从距离地面16m的高处让一箱物资由静止开始落下,经2s物资落地,已知物资的质量为10kg,它下落过程中所受空气阻力可认为大小不变。
求空气阻力的大小。
(取g=10m/s2)
总结归纳求解两类动力学问题的基本思路和方法。
第一课时:
活动一:
共点力作用下物体的平衡
提出问题:
1、物体保持静止或做匀速直线运动,其共同点是什么?
2、共点力作用下物体的平衡条件是什么?
3、竖直上抛运动的物体到达最高点的瞬间是否处于平衡状态?
总结归纳:
得出解决三力平衡问题时常用的方法。
活动二:
超重和失重
多媒体投影例题:
人站在电梯中,人的质量为m。
如果:
①人随电梯以加速度a加速上升,人对地板的压力为多大?
②人以加速度a减速下降,这时人对地板的压力为多大?
③人以加速度a加速向下运动,这时人对地板的压力多大?
④人随电梯以加速度
a减速上升,人对地板的压力为多大?
⑤人随电梯向下的加速度a=g,这时人对地板的压力又是多大?
⑥人对地板的压力与人的运动方向有无关系?
给出超重失重的概念。
提出问题:
发生超重和失重现象时,物体实际受的重力是否发生了变化?
学生讨论,归纳总结:
超重、失重的实质
教学评价
可评价的学习要素:
2、小组会解决已知力求运动、已知运动求力的问题。
评价方法:
现场评价
评价指标:
①完成学案上相关练习
②语言表达
2、小组会解决物体的平衡问题。
评价方法:
现场评价
评价指标:
①完成学案上相关练习
②语言表达
3、小组会解决失重和超重问题。
评价方法:
现场评价
评价指标:
完成学案上相关练习
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 主题 单元 设计 牛顿 运动 定律 学习 文档