第一单元运动与力分层导学案.docx
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第一单元运动与力分层导学案
中职物理学生自主分层学习
学
案
第一单元运动与力
江苏省如东职业高级中学
中职物理动态分层教学有效化研究课题组
2012——2013学年度第一学期
动态分层教学实施方案
一、自主选层:
1、确定以物理自然章为单元,采取一单元一选层策略
2、先行发放“单元课前自主学习任务单”,采取自习的方法,完成“单元自主学习任务单”,并自我评估任务单的完成情况,以此为依据,初选学习层次。
(1)时间安排:
每单元开课前1-2天发放任务单,利用自修课和1-2课的正课时间让学生自主预习单元内容并完成任务单。
在自主学习过程中,教师解难答疑并敦促学生完成初选学习层次的工作,教师做好相关记载。
完成任务单后,教师开始正式授课,并在每一节课的总结环节明示各教学层次的教学目标。
(2)学习层次有三个层次共选择:
A为基础层次,B为应用层次,C为拓展层次。
3、各层次的作业量。
每堂课结束后,A层次的学生不少于5题,B层次的学生不少于3题,C层次的学生一般为1-2题。
注:
1、高层次的学生需把低层次的作业看一遍,确认会做(但不要写),否则,如果考试不
及格,需补做下一层次的作业。
2、鼓励低层次的学生做高层次的作业,根据作业表现,在期末平时成绩中加10—20分,即相当于在总评成绩中加3-6分。
(每次做作业时提醒)
4、单元考前任务单
此任务单仅对A、B两个层次的学生。
且在初选层次结束后即发给学生。
选择A层次的学生必须按任务单要求背诵物理概念、物理规律和物理公式。
选择B层次的学生必须按任务单要求口述各节的教学内容纲要、重点难点注意点及应用情况。
5、考前二次选层,最终选择测试层次。
二、单元考核与评价
1、测试实施两轮三卷的方法。
第一轮A、B、C三个层次的学生对应的试卷分别为A、B、C。
第二轮A、B两层次未通过的学生选A卷,A层次通过及C层次全部学生选B卷,B层次通过的学生选C卷。
2、A卷的满分为80分,B卷的满分为100分,C卷的满分为120分。
两轮考试取较高的一次作为本单元成绩记载。
3、成绩以60分为及格,对于考核通过层次与初选层次降次者,必须完成下列任务。
(1)补做考核层次的所有作业。
(2)完成考核层次的背诵或口述任务。
三、层次动态调整根据上一单元的考核层次,结合本单元“单元导读任务单”的完成情况,选择本单元的学习层次。
具体规则如下:
1、上单元A层次未通过的学生,无论初选层次或终选层次,只能选A层次。
2、
上单元考核层次为
A层次的学生,
可在
A、B两层次间作选择。
3、
上单元考核层次为
B层次的学生,
可在
A、B、C三层次间作选择。
4、
上单元考核层次为
C层次的学生,
可在
B、C两层次间作选择。
2
课前任务自主学习任务单
第1节《运动的描述》课前自主学习任务单
基础层次(A层次)
一、学习目标
1、了解质点的概念,知道将物体看成质点处理的原则。
2、掌握时间与时刻的概念及区别。
3、理解路程与位移的概念及区别。
4、理解平均速度、瞬时速度、速率的概念,能区分开平均速度与瞬时速度。
5、理解矢量与标量的概念,能区分矢量与标量。
二、学习过程:
任务1:
质点及将物体看成质点的原则
1、用来代替物体的有的点,叫做。
2、将物体看成质点处理的原则:
在研究物体运动时,物体的大小和形状不起作用或所起的作用很小。
(即:
物体移动的距离远远大于物体本身的大小。
)
比如:
将讲台在教室内稍微挪动一下,由于移动的距离很小,讲台本身的大小和形状不可以忽略,因此此时讲台不可以看成质点;而将讲台从一个教室搬到另一个教室,由于移动的距离远远大于讲台本身的尺寸,讲台的大小和形状对移动的距离的影响可以忽略不计,此时就可以把讲台看成一个质点。
任务2:
时刻与时间的定义及区别
.之间的间隔叫做
1、是指某一瞬时;两个
2、上午8时上课,11时30分下课,这
里的“8时”、“11时30分”指的是
3、一堂课45分钟,这里的“45分钟”
指的是。
任务3:
位移和路程
从A地到C地有多种走法,
请同学们思考一下,在这多种走法中,什么东西是相同的?
什么东西是不同的?
――结果是相同的,即位置的改变都是相同的,都是从A点出发,最终停在C点上,位置改变的大小为.2,方向为北偏东45度。
――过程不相同,即所走的路径的长度不同。
我们把前者叫做位移,后者叫做路程。
1、位移:
从物体的初位置指向末位置的有向线段叫做物体的位移。
位移既有大小又有方向
方向:
(有向线段的方向)初位置指向末位置;
大小:
(有向线段的长度)初位置与末位置的直线距离。
2、路程:
质点运动所经过的路径长度,叫路程。
路程只有大小,没有方向。
注:
至U目前为止,我们学过的有方向的量(即矢量)只有三个:
力、速度、位移,其它的都
是没有方向的(即标量),学习时采取记少不记多的方法。
任务5:
速度与速率
1、物体运动的快慢用来描述。
2、速度可分为速度和速度。
t的比值,叫做物体在这段
3、在变速直线运动中,物体的位移s跟发生这段位移所用的时间
时间(或这段位移)内的速度,用V表示。
其公式为v-
t
4、物体在某一时刻(或位置)前后一段极短时间内的平均速度,称为在该时刻(或位置)的
速度,简称速度。
用V表示。
S
其公式为v—(其中t0)(t不等于零,但越接近零越好)
t
5、由平均速度和瞬时速度的定义,我们可以看出:
平均速度对应的是某一段位移(或某一段时间);瞬时速度对应的是某一位置(或某一时刻)
例:
指出以下速度是平均速度还是瞬时速度。
(1)子弹以800米/秒的速度从枪口射出
(2)火车提速后,从北京到上海的速度是216Km/h。
(3)飞机起飞时约10S后达到150m/s的速度。
(4)兔子从山上到山下的速度是15m/s。
解:
(1)枪口是位置,出枪口时是时刻,所以此速度是瞬时速度
(2)从北京到上海是位移,需要用一段时间,所以此速度是平均速度。
(下面的两小题自己练习)
6、速度的大小叫做,速率是量。
三、检测反馈
1、地球绕太阳公转时,我们把地球看成质点;研究地球自转时,我们
把地球看成质点。
(填“可以”与“不可以”)
2、(判断)原子比较小,可以把它看成质点,太阳比较大,不能把它看成质点。
()
3、下列选项中,表示时间的是()
A、中午12点B、4S末C、第5S内D、第6S末
4、某人沿半径为R的水平圆周跑了两圈时,他的路程为m;位移的大小为—
5、下列选项中,全部是矢量的是()
B、力、位移、速度
A、长度、质量、时间
C、力、压强、密度
D、路程、位移、长度
6、下列速度中属于平均速度的是:
A、子弹以800m/s的速度穿入靶心B、火车经过某一路标时的速度是36km/h
C、飞机起飞时,经10s达到150m/sD、野兔从山上跑到山下的速度为15m/s
7、自行车沿下坡路行驶,在第1s内走了1.0m,在第2s内走了3.0m,在第3s内走了5.0m,求前2s内、后2s内及3s内的平均速度。
应用层次(B层次)
一、学习目标(在A层次的基础上增加)
1、知道质点是一种理想化的物理模型。
2、掌握一些常用的时间与时刻的含义。
3、会计算一些常见的路程和位移问题。
4、了解矢量与标量的区别。
5、能解决常见的平均速度的计算问题。
二、学习过程:
任务1:
认识理想化模型所谓质点,就是忽略物体的大小和体积,保留物体的全部质量的一个“有质量没有体积”的点。
这在现实生活中是不存在这样的物体的,它是为了研究问题方便,而从实际生活中抽象出来的理想化物理模型。
理想化物理模型包括:
理想化物理实物模型(如质点、光滑平面、光滑斜面、光线等),理想
化物理模拟模型(如磁场线、电场线等),理想化物理过程模型(如匀速直线运动等)
任务2:
时刻与时间
看课书P6图1-5,完成下列填空
1、1S末和2S初是同一时刻,它们的时间间隔为S。
2、“5秒内”是指从时刻到秒末,其时间间隔为S。
3、“第5秒内”是指从秒末到秒末,其时间为s。
任务3:
位移和路程
例:
小明先向南行300米后,拐弯又向东行400米,求位移。
解:
如图所示,位移的大小
:
22-
S=300400m=500m
tan1.33查表得:
B=53°
300
所以位移的方向为:
向南偏东530
任务4:
矢量与标量
矢量与标量除定义的区别外,还有以下之区别。
(1)标量只需用一个带有单位的数值表示就可以了。
如5Kg、10S、15J
矢量除了数值、单位外,还要交待方向,一般用图示表示。
如:
》占韵血
不能只用s=10m表示,还要交待其方向是水平向右的才能完成表达清楚。
(或用上图直接表示)
(2)运算不同
标量的运算遵从代数法则。
如15Kg+5Kg=20Kg
而矢量的运算则需用几何法则一一平行四边形
法则。
F1+F2丰7N,而等于5N,且方向也发生了变化。
这在以后的章节中我们再详细讨论。
三、检测反馈
1、一物体从运动开始计时,4s初运动的距离为
2、下列选项中,表示时间长度为1s的是
A、1s末B、1s末到2s初
3、小明从家中先向正南方向走了
走了4Km到学校,则小明所走的路程是
向是。
4、两车站间的距离为34Km,火车的最初5分钟时间内运行了5Km,最后5分钟也运行了5Km,其余时间以80Km/h的速度运行。
若两车站间的轨道为直线,求全程的平均速度。
拓展层次(C层次)
一、学习目标(在A、B两层次的基础上增加)
了解“为什么要把物体抽象为一个质点?
”,体会物理模型在探索自然规律中的作用。
二、学习过程:
任务:
研究“为什么要把物体抽象为一个质点”?
1、在上图中,汽车移动的距离是多少?
你的依据是什么?
2、在中图中,砖块翻转向前移动,A、B、C、D四个点移动的水平距离是否相等?
整个砖块移动的距离好不好确定?
3、在下图中,一个不规则的石块向前滚动,它移动的距离怎么确定?
好不好确定?
由上面的分析可知:
研究物体运动的位移,必须要考虑物体的大小、形状和运动方式,这样
会使研究物体的运动变得相当复杂(中图),甚至凭我们现有的知识无法解决(下图)。
为了使研
究变得简单,当物体的大小和形状对运动的影响不起作用或所起的作用很小(即移动的距离远远大于物体的几何尺寸)时,我们可以把物体抽象为一个没有体积、没有大小但具有物体的全部质量的点(质点),这样研究问题就会变得十分简单。
三、检测反馈
一长为2米,高为1米的木块通过翻转的方式向前运动,到达如图所示的位置,求A、B、C、D四点的位移的大小。
第2节《匀变速直线运动》课前自主学习任务单
基础层次(A层次)
一、学习目标
1、了解运动的分类,掌握变速直线运动、匀变速直线运动、匀加速直线运动、匀减速直线运动的概念。
2、理解加速度的概念;掌握加速度的公式,并能进行简单的计算。
3、掌握并能直接应用匀变速直线运动的“速度公式”、“位移公式”和“速度一一位移公式”
4、知道自由落体运动的定义及条件。
5、能直接应用自由落体运动的公式进行简单的计算。
二、学习过程:
任务1:
匀变速直线运动
1、运动的分类:
人们把速度不断变化的直线运动,叫做
2、匀变速直线运动:
H
66
1_D
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Q
1
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吕 678 飞CrJ 0 0.E □.1 0.G □-8 1 1.1 1,2 丄亠1 f(ttiXw) □ 1 2 3 4 s 6 7 8 t 上面两组运动都是变速直线运动(即在运动过程中速度在不断的变化),它们的区别是: 在上图中,在任意相等的时间内,速度的变化量都相等,这种运动叫做在下图中,在相等的时间内,速度的变化量不相等,这种运动叫做非 3、匀变速直线运动的分类 O0.5 1* L„□ ■ 1.5 ■ 2.M ■ I! b i 3.U B 3.5 ■ ■_PCm/sJ □1 2 3 5 (5 7 s ■tf 4.0乳耳 3.0 2.5 Z0 1.5 l・U 0L5 0 ■■ ■ ■ Ml 1 ■1 ■ ■ -v(jn/s) 01 2 3 4 5 6 7 * t(E 上面两组运动都是匀变速直线运动(即在相等的时间内速度的变化量都相等),它们的区别是: 在上图中,速度是均匀增加的,这种运动称为。 在下图中,速度是均匀减小的,这种运动称为。 任务2: 加速度 1、普通火车和小汽车的正常行驶速度大体相同,都是120Km/h左右,但是火车从静止到 120Km/h大约需要10分钟左右,而小汽车从静止到120Km/h只需10秒左右。 这就是我们常说的“小汽车‘提速’比火车快”。 这里的“提速快”是指() A、物体运动得快B、物体的速度变化快 2、为了描述匀变速直线运动的速度变化的快慢程度,人们引入了的概念。 速度的 变化量跟发生这一变化所用时间的比值,叫做。 3、加速度的公式是,其中Vo叫做,vt叫做。 加速的单位 4、仿照课本P19的例子,分别求普通火车和小汽车的加速度。 任务3: 匀变速直线运动的公式 1、如果已知一个匀变速直线运动的初速度求Vt。 (看懂P20例2) 2、如果已知一个匀变速直线运动的初速度 求位移s。 (看懂P20例3) 3、如果已知一个匀变速直线运动的初速度 v0、加速度a和时间t,可以通过公式 Vo、加速度a和时间t,可以通过公式 Vo、加速度a和末速度Vt,可以通过公式 求位移s。 任务4: 自由落体运动 1、两个不同质量的铅球从同一高度从静止开始同时下落,则() A、质量大的铅球先落地B、质量小的铅球先落地C、两铅球同时落地 2、物体只在作用下从开始下落的运动,叫做自由落体运动。 实验证明,自由 落体运动是初速度为的直线运动,在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同, 这个加速度叫做,通常用来表示。 g的大小通常取m/s2,粗略计算时,g 取作m/s2。 3、自由落体运动的三个公式分别是、、。 三、检测反馈 1、变速直线运动可分为直线运动和直线运动,匀变速直线运动又可分 为直线运动和直线运动两种。 2、汽车用2S的时间,把速度由2m/s增大到6m/s,求汽车在这段时间内的加速度。 3、一辆汽车原来的速度是18km/h,后来以0.25m/s2的加速度匀加速行驶,求加速40s时汽车速度的大小。 4、一辆汽车原来的速度是18km/h,后来以0.5m/s2的加速度匀加速行驶,求加速40s时汽车 位移的大小。 5、汽车做匀加速直线运动,通过第一个电线杆时的速度为5m/s,通过第二个电线杆时的速度为10m/s,汽车的加速度为0.5m/s2,求两电线杆之间的距离。 6、一做自由落体运动的物体,经4s后物体落地。 求: (1)落地时的速度; (2)运动前物体离地面的高度。 7、跳水运动员由静止开始从10m跳台上跳下,求运动员入水时的速度。 应用层次(B层次) 一、学习目标(在A层次的基础上增加) 1、了解速度时间图像。 2、理解加速度的矢量性。 3、能通过公式的变换进行匀变速直线运动的相关计算。 4、能通过公式变换进行自由落体运动的相关计算。 二、学习过程: 任务1: 速度时间图像 如果建立一个平面直角坐标系,用纵轴表示,横轴表示,将直线运动的某 一时刻的速度作为一个点画出,就形成一条直线(或曲线)。 这样绘制的描述速度与时间关系的图 像,叫做。 任务2、加速度的矢量性 1、加速度是量。 在直线运动中,如果速度增加(即做加速运动),V—V(填“>”或 “<”),由公式a丄■匝知,a0(填“>”或“<”),即加速度是值,表示加速度的方 t 向与运动方向(或初速度的方向);如果速度减少(即做减速运动),Vt_V0(填“>” 或“<”),由公式av^-v°知,a0(填“>”或“<”),即加速度是值,表示加速度的 t 方向与运动方向(或初速度的方向)。 22 2、矢量的正负只表示方向,不表示大小。 女口a-i10m/s,a25m/s,则较大。 3、认真阅读P20的例1,注意两点: (1)像求“汽车的加速度”这类的矢量,不但要计算出其大小,还要交待其方向; (2)在例题最后“a为负值,表示加速度方向跟汽车初速度方向相反,汽车做匀减速直线运动”这一样话一定要写。 任务3、匀变速直线运动的公式及其变换 1222 1、除了要掌握速度公式vtv0at,位移公式sv°t2at,速度位移公式Vtv°2as外, 还应掌握利用平均速度求位移的公式s叫*t。 2 2、除了对这些公式会直接应用外,还应会通过这些公式的变形解决实际问题。 例: 一做匀加速直线运动的物体的初速度为2m/s,经4s后的位移为88m,求在这一过程中物体的加速度。 解: 由公式sv0t;at2得 ▲特别注意,物体做匀减速运动时,使用上述各公式时,加速度应以负值代入。 三、检测反馈 1、在下图的速度一时间图像中,表示物体做匀速直线运动的是,表示物体做非匀变速直线运动的是,表示物体做初速度为零的匀加速直线运动的是,表示物体做初速度不为零的匀加速直线运动的是,表示物体做匀减速直线运动的是。 2、汽车以20m/s的速度开始减速进站,经过40s停了下来,求汽车的加速度。 3、汽车的速度是30m/s,紧急刹车后,汽车获得大小为10m/s2的加速度,求: (1)刹车到停止所需的时间; (2)刹车到停止滑行了多远? 4、一个物体从80m高处自由落下,求落地所用的时间。 拓展层次(C层次) 一、学习目标(在A、B两层次的基础上增加) 1、理解加速度与速度的关系。 2、掌握公式的推导过程,建构新的知识体系,学会学习。 3、了解利用平均速度求位移的公式和利用末速度求位移的公式,掌握公式选择的技巧。 4、能解决较为复杂的自由落体运动的问题。 二、学习过程: 任务1: 加速度与速度的区别。 物理意义不同 定义不同 公式不同 单位不同 加速度 是描述物体变 化快慢的物理量 跟发生这一 变化所用时间的比值 速度 是描述物体运动快慢 的物理量, 物体发生的位移跟发生这一位移所用时间的比值。 任务2: 三个公式的推导。 1、速度公式VtV。 at的推导 方法一: 口5I-0J.&2.O2-53.O3.5 □123I5日? 3* 上图表示物体做的是直线运动。 做匀变速直线运动的物体的特点是: 在任意相等 的时间内相等。 请用计算的方法算出: 由2s末时速度1.0m/s经过4s后(即到达6s末时)的速度 】.On/s+0.5m/垃kq&二3.On/s \J\| 讥+筑X—讥即VtVoat 方法二: 由加速度的公式aVt—Vo变形可得vtv0at。 t 2、位移公式sVot;at2的推导 (1)如右图所示,这是物体运动的速度一时间图像。 速度随时间的变化保持,显然这是直线运动。 (2)图中阴影部分的面积A=,在数值上就等于物体 运动的。 结论: 在速度一时间图像中,图中阴影部分的面积在数值上等于物体运动位移的大小。 理论和实践证明,此结论对任何单向直线运动都适中。 (3)右图是匀变速直线运动的图像 其阴影部分的面积可以看成两个部分: 下端的长方形 的面积A1=,上端的三角形的面积A2吉(vtv0)t 由公式vtv0at知vtv0at,所以三角形的面 所以vt2v22as 任务3: 另外两个公式的推导 对一般同学,只要灵活掌握前面两个公式就足以,对有学习潜力的同学,还需掌握以下两个公式,这样解出所有类型的题目。 1、平均速度求位移的公式s「土t的推导V 2 换一种方法求阴影部分的面积。 把阴影部分看 成一个整体,即梯形,则其面积等于 故sVo也t叫做平均速度求位移的公式。 2 12 2、末速度求位移的公式svtt7at的推导 上图中的阴影部分的面积还可以通过一个大长方形减去空白的三角形的方法来求。 大长方形的面积A,vtt,空白三角形的面积A*att1at2 所以,阴影部分的面积AAA2vtt2at2 即物体在0-1时间内运动的位移 svtt2at2 任务4: 公式的选择与应用技巧 1、描述匀变速直线运动的物理量包括: 初速度v0、、、 和共五个物理量。 2、上面五个公式有一个共同的特点,即每个公式中所包含的物理量的个数都是个。 第五种选法: 、、、。 对应的公式是。 4、从上题中可以看出,匀变速直线运动规律的题型共包括五大类,对应用五个公式。 在实际解题时只需列出个已知量和个未知量,根据这4个物理量,找出相应的公式即可。 另外, 在上题中,由于每组的4个物理量中的任何一个物理量都可以作为未知量,因此每一大类题型中又包括种小题型。 这样,解匀变速直线运动规律问题的题型共有种。 三、检测反馈 1、速度大的物体加速度一定大吗? 举例说明。 2、速度等于零,加速度一定等于零吗? 举例说明。 3、加速度减小,速度一定减小吗? 说明理由。 4、速度一定减小? 加速度一定怎样? 5、矿井里的升降机从静止开始匀加速下降,5S末速度达6m/s,然后以这个速度匀速下降30S, 最后做匀减速运动,3s末恰好停在井底。 求矿井有多深。 (提示: 用平均速度公式或图像法求比较 简便) 6、一物体从高空自由下落,落地时的速度是29.4m/s,则物体下落的高度是米,下 落到地面所用的时间是s,每经过1s,下落的高度之比为,落地前1s内 的位移是m,落地前1s内的平均速度是m/s。 第3节《重力弹力摩擦力》课前自主学习任务单基础层次(A层次) 一、学习目标 1、了解力的概念
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