选修八的教案合集五篇。
选修八的教案 篇1

教学目标
知识目标
1、理解磁感应强度B的定义及单位.
2、知道用磁感线的疏密可以形象直观地反映磁感应强度的大小.
3、知道什么叫匀强磁场,知道匀强磁场的磁感线的分布情况.
4、知道什么是安培力,知道电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力为零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受安培力的大小.
5、会用左手定则熟练地判定安培力的方向.
能力目标
1、通过演示磁场对电流作用的实验,培养学生总结归纳物理规律的能力.
2、通过学习左手定则,理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系,培养学生空间想象能力.
情感目标
通过对安培定则的学习,使得学生了解科学的发现不仅需要勤奋的努力,还需要严谨细密的科学态度.
教学建议
教材分析
关于安培力这一重要的内容,需要强调:
1、安培力的使用条件:磁场均匀,电流方向与磁场方向垂直。
2、电流方向与磁场方向平行时,安培力具有最小值。电流方向与磁场方向垂直时,安培力具有最大值。
教法建议
由于前面我们已经学习过电场的有关知识,讲解时可以将磁场和电场进行类比,以加深学生对磁场的有关知识的理解。例如:电场和磁场相互对比,电场线与磁感线相互对比,磁感应强度与电场强度进行对比等等。
在上一节的基础上,启发学生回忆电场强度的定义,对比说明引入磁场强度的定义的思路是通过磁场对电流的作用力的研究得出的。为了让学生更好的理解磁场,可以在实验现象的基础上引导学生进行讨论。
教学设计方案
安培力磁感应强度
一、素质教育目标
(一)知识教学点
1 、理解磁感应强度B的定义及单位.
2 、知道用磁感线的疏密可以形象直观地反映磁感应强度的大小.
3 、知道什么叫匀强磁场,知道匀强磁场的磁感线的分布情况.
4 、知道什么是安培力,知道电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力为零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受安培力的大小
5 、会用左手定则熟练地判定安培力的方向.
(二)能力训练点
1 、通过演示磁场对电流的作用的实验,培养学生利用控制变量法总结归纳物理规律的能力.
2 、通过学习左手定则,理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系,培养学生空间想像能力.
(三)德育渗透点
通过阅读材料介绍奥斯特发现电流磁效应,说明科学家之所以能取得辉煌的成就,除了本身所具有的聪明才智外,刻苦勤奋地学习和工作,善于捕捉稍纵即逝的灵感更为重要,鼓励和激发学生从现在开始更加发奋地学习,将来为国家做贡献.
(四)美育渗透点
通过介绍物理学家安培取得辉煌成就的原因是靠勤奋自学、刻苦钻研的顽强意志,让学生感受物理学家们的人格美、情操美.
二、学法引导
1 、教师通过演示实验法直观教学,决定安培力大小的因素,通过启发讲解,帮助学生归纳总结公式
及B的定义式.结合练习法使学生掌握左手定则使用.
2 、学生认真观察实验,在教师启发的指导下总结规律,积极动手动脑理解公式,掌握左手定则的应用.
三、重点·难点·疑点及解决办法
1 、重点
(1)理解磁场对电流的作用力大小的决定因素,掌握电流与磁场垂直时,安培力大小为:
(2)掌握左手定则.
2 、难点
对左手定则的理解.
3 、疑点
磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的空间关系.
4 、解决办法
以演示实验为突破口,直观地引导学生掌握电流在磁场中所受安培力大小的决定因素;反复地借助实验,来理解左手定则,建立磁场方向、电流方向和安培力方向三者关系的正确图景.
四、课时安排
1课时
五、教具学具准备
铁架台、三个相同的蹄形磁铁、电源、滑动变阻器、电键、导线.
六、师生互动活动设计
教师先通过实验,学生观察分析、讨论、总结出安培力公式,再引入磁感强度B的定义式,通过讲解类比电场强度,启发学生理解公式
的意义,借助墙角(或桌角)帮助学生建立三维坐标空间,理解掌握左手定同.
七、教学步骤
(一)明确目标
(略)
(二)整体感知
本节教学是在上一节学习了磁场的概念及方向性的基础上,进一步认识磁场的强弱性质,根据磁场力的性质用定义法定义B描述磁场的强弱,用磁感线形象地反映磁场的强弱,同时利用定义式来计算安培力的大小,再用左手定则来确定磁场方向、电流方向和安培力的方向.
(三)重点、难点的学习与目标完成过程
1 、磁场对电流的作用
用条形磁铁可以在一定的距离内吸起较小质量的铁块,巨大的电磁铁却能吸起成吨的钢块,表明磁场有强有弱,如何表示磁场的强弱呢?我们利用磁场对电流的作用力——安培力来研究磁场的强弱.
2 、决定安培力大小的因素有哪些?
利用演示实验装置,研究安培力大小与哪些因素有关
(1)与电流的大小有关.
保持导线在磁铁中所处的位置及与磁场方向不变这两个条件下,通过移动滑动变阻器触头改变导线中电流的大小.
请学生观察实验现象.导线摆动的角度大小随电流的改变而改变,电流大,摆角大;电流小,摆角小.
实验结论:垂直于磁场方向的通电直导线,受到磁场的作用力的大小眼导线中电流的大小有关,电流大,作用力大;电流小,作用力也小.
(2)与通电导线在磁场中的长度有关.
保持导线在磁铁中所处的位置及方向不变,电流大小也不变,改变通电电流部分的长度.学生观察实验现象.导线摆动的角度大小随通电导线长度而改变,导线长、摆角大;导线短,摆角小.
实验结论:垂直于磁场方向的通电直导线,受到的磁场的作用力的大小限通电导线在磁场中的长度有关,导线长、作用力大;导线短,作用力小.
(3)与导线在磁场中的放置方向有关.
保持电流的大小及通电导线的长度不变,改变导线与磁场方向的夹角,当夹角为0 °时,导线不动,即电流与磁场方向平行时不受安培力作用;当夹角增大到90 °的过程中,导线摆角不断增大,即电流与磁场方向垂直时,所受安培力最大;不平行也不垂直时,安培力大小介于和最大值之间.
3 、磁感应强度
总结归纳以上实验现象,用L表示通电导线长度,I表示电流,保持电流和磁场方向垂直,通电导线所受的安培力大小FIL
用B表示这一比值,有B的物理意义为:通电导线垂直置于磁场同一位置,B值保持不变;若改变通电导线的位置,B值随之改变.表明B值的大小是由磁场本身的位置决定为.对于电流和长度相同的导线,放置在B值大的位置受的安培力F也大,表明磁场强.放在B值小的位置受的安培力F也小,表明磁场弱
4 、安培力的大小和方向.
根据磁感应强度的定义式,可得通电导线垂直磁场方向放置时所受的安培力大小为:
举例计算安培力的大小.
安培力的方向如何呢?还过前面的演示实验现象可知,通电导线在磁场中受到的安培力方向跟导线中的电流方向、磁场方向都有关系.人们通过大量的实验研究,总结出通电导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规律——左手定则.
左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且跟手掌在同一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流方向,那么,拇指所指的方向,就是通电导线在磁场中的受力方向.
应该注意的是:若电流方向和磁场方向垂直,则磁场力的方向、电流方向、磁场方向三者互相垂直;若电流方向和磁场方向不垂直,则磁场力的方向仍垂直于电流方向,也同时垂直于磁场方向.
(四)总结、扩展
本节课我们学习了磁场对电流的作用——安培力,通过研究安培力的大小,我们定义了反映磁场强弱的物理量——磁感应强度
八、布置作业
九、 板书设计
选修八的教案 篇2
一.教材分析
(一)地位与作用
本节课是在学习了《运动的合成与分解》后而设置的,是学生第一次用运动的合成与分解来研究曲线运动,为今后学习斜抛及带电粒子在电场中的运动等知识打下基础,具有承上启下的作用。对于平抛运动规律的探究,不仅仅是运用已有的知识解决新的问题,使知识深化和拓展,更重要的是对学生能力的培养和提高。同时平抛运动经常出现在生产和生活中,学习它在以后的生活中会有广泛的现实意义。
(二)新课标要求
会运用运动的合成与分解的方法分析平抛运动,关注平抛运动的规律与日常生活的联系。
(三)教学重难点
1.教学重点:
依据课程标准的要求,本节课的教学重点是平抛运动的定义,特点和规律。
2.教学难点:
依据课程内容、学生的学习水平、知识经验以及教师的教学水平,本节课的教学难点是平抛运动规律的探究过程。
二.学情分析
深入了解学生是上好课的关键,我对学生的基本情况分析如下:
1.高一学生已经有了匀变速直线运动、牛顿力学、运动的合成与分解等知识的基础
2.具备一定的物理实验能力、分析问题能力、归纳实验现象的能力,但抽象思维、逻辑思维不够严谨,实验探究知识的思想不够深刻。
三.教学目标
根据课程标准的要求、学生原有的知识经验和心理智力发展水平界定教学目标如下:
1.知识与技能
A.知道什么是平抛运动以及平抛运动的运动特点。
B.理解平抛运动的水平分运动是匀速直线运动,竖直分运动是自由落体运动。
C.通过“探究平抛运动的规律”的学习深化知识并学会判断生活中的一些平抛运动现象和解决实际问题,提高自身知识含量。
2.过程与方法
A.通过视频和小实验让学生观察现象,结合之前的曲线运动知识,得出平抛运动的定义,培养学生“观察——思考——分析——得出结论”的思维方法。
B.知道平抛运动的处理方法是利用矢量的合成与分解的方法,把复杂问题转化为简单问题的方法,使学生学会“化曲为直,化繁为简”的物理学研究问题的重要方法。
C.在“探究平抛运动的规律”的'过程中,观察实验,体会从现象中探究物理知识的过程,获得成功的经验,培养通过实验探究知识的能力和兴趣。
D.通过亲自分析验证,体会探究平抛运动的过程,确定平抛运动的轨迹,得到轨迹为抛物线的结论,提高学生总结归纳的能力。
3.情感态度与价值观
A.培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。
B.培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。
C.培养学生的合作意识,激发学生的求知欲。
四.教学方法
1.根据新课程标准的教学建议、教学内容和学生的具体情况,更好地发挥教师的主导作用和学生的主体地位,突出重点,突破难点,我采用以下的教学方法:
A.教法:主要采用启发式教学和演示教学法。
B.学法:结合课前专门准备的自制教具和多媒体动画,让学生积极参与,使学生通过实验观察和推理达到将知识深化的目的。
2.教学用具:自制教具平抛竖落仪,小球两颗,弹性球一个,多媒体设备(PPT、图片,动画)
选修八的教案 篇3
一、教学分析
磁感应强度是电磁学的基本概念之一,是本章的重点。同时,磁场对磁极和电流的作用力(本质上是磁场对运动电荷的作用力)远比电场对电荷的作用力复杂,如何寻找描述磁场强弱和方向的物理量是本章教学的一个难点。用小磁针N极受力方向定义磁感应强度的方向,用电流元受磁场力与电流元之比定义磁感应强度,符合学生的认知水平。
二、学情分析
高二的学生对重力场和电场已经很熟悉,可以通过演示实验与电场强度的定义类比来突破难点,形成磁感应强度的概念。这样让学生用已知的知识为经验去探究未知的领域也符合学生的认知规律。
三、教学目标
知识与能力:知道磁感应强度的定义,知道其方向、大小、定义式和单位。
过程与方法1.通过实验、类比分析,寻找描述磁感应强度的方法。
2.进一步体会通过比值法定义物理量的方法。
情感、态度、价值观:培养学生探究物理现象的兴趣,提高学习能力。
四、重难点突破
磁感应强度概念的建立是本节的重点(也是本章的重点),同时也是本节的难点。通过与电场强度定义的类比,以实验为基础通过理论推导说明磁场对电流元的力跟电流和导线长度的关系,并进一步引入磁感应强度的定义,从而突破难点。
五、教学方法与手段
首先通过观看学生举例和视频列举,让学生对生活中磁场存在的广泛性及不同磁场强弱不同有一个感性认识,然后通过分组实验让学生观察磁场对电流的作用力与磁场强弱、电流大小、导线长度和导线与磁场的夹角都有关系,再利用DIS演示实验得出当导线跟磁场垂直时,磁场对电流的作用力跟电流成正比,跟导线长度成正比。在此基础上引入磁感应强度的定义。
教学中在教师的启发和引导下,学生通过实验探究、理论探究,在他们相互合作、共同探讨的过程中,观察现象,得出结论,给出定义,完成这节课的学习。
六、教具准备
电磁铁、蹄形磁铁、导体棒、电源、导线、DIS演示实验材料等;多媒体课件、实物投影仪。
知识准备 (学案)
复习磁场的概念、电场强度的定义方法等。
七、教学过程设计
(一)导入新课
[事件1] 课前播放图片或视频——说明研究磁现象与人类生活紧密相关
师生活动:播放两个视频:磁悬浮列车简单原理,巨大的电磁铁起重机吊起重物 PPT展示磁悬浮列车和巨大的电磁铁起重机吊起重物的图片,利用磁场的一些有趣图片等,激发学生的兴趣、求知欲。
2、磁极间的相互作用需要接触吗?——磁场;问:磁场有强弱、有方向吗?
3、【分组实验】 学生自己动手操作并观察实验现象:如图,通电电磁铁吸引别针,改变电磁铁中电流的大小,可以看到,吸引别针的多少不同,引导学生在观察
现象的基础上思考:这一现象说明什么问题?
结论:实验现象说明两种情况中磁场强弱不同。
问题:怎样表示磁场强弱?
引入新课——第二节:磁感应强度
提问1:用哪个物理量来描述电场的强弱和方向?试探法,
类比:用电场强度来描述电场的强弱和方向。(课件展示)
我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度。
推进新课
[事件2]
教学任务:磁感应强度的方向。
师生活动:
【演示】
实物投影仪演示小磁针在磁铁周围的不同位置指向不同,说明小磁针
受力方向不同,磁场方向不同。
电场和磁场都是客观存在的。电场有强弱和方向,磁场也有强弱和方向。
思考,电场强度的方向是如何规定的?对研究磁感应强度的方向有何启发?
规定正电荷所受电场力的方向为该点的电场强度的方向。场强的方向是从电荷受力的角度规定的。小磁针放入磁场中会受到磁场力的作用,因此,磁场的方向可以从小磁针受力的角度规定。
在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向,即小磁针静止时北极所指的方向,就是该点的磁场方向,即磁感应强度的方向。
拓展:把各个小磁针的指向连成线,也能描述磁场的方向,后来物理学家把它称为磁感线,其切线方向也为磁场方向。
磁感应强弱:问题1:在电场中,我们通过电场对电荷的作用力来了解电场的性质,磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?
不能。因为小磁针不会单独存在一个磁极,小磁针静止时,两个磁极所受合力为零,因此无法从小磁针受力的角度确定磁场的强弱,即无法定义磁感应强度的大小。
问题2:那如何研究磁感应强度的大小呢?
磁场对磁极有力的作用,磁场对通电电流也有力的作用。
无法从小磁针受力的情况研究磁感应强度的大小,转换一下思维,是否可从电流在磁场中受力的角度去研究?
实验前让学生明白:在物理学中,把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元。但要使导线中有电流,就要把它连接到电源上,所以孤立的电流元是不存在的。
[事件3]
教学任务:实验探究磁场对电流的作用力跟电流、导线长度的关系。
师生活动:
问题3:磁场对电流的作用力大小跟哪些因素有关呢?
学生提出猜想:磁场对电流的作用力跟导线与磁场方向有关
磁场对电流的作用力跟电流的大小有关
磁场对电流的作用力跟导线的长度有关
磁场对电流的作用力跟磁场强度有关
等等。
通过分组实验学生亲自动手检验。
可以在磁场的强弱和方向都相同的匀强磁场中,研究较长的一段通电导线的受力情况,从而推知一小段电流元的受力情况。
实验装置如图所示:三块相同的蹄形磁铁并列放置,可以认为磁极间的磁场是均匀的,将一根直导线悬挂在磁铁的两极间,有电流通过时导线将摆动一个角度,通过这个角度我们可以比较磁场力的大小,分别接通“2、3”和“1、4”可以改变导线通电部分的长度,电流由外部电路控制。
在匀强磁场中探究影响通电导线受力的因素
【分组实验】 启发学生学会应用控制变量法。
(1)保持导线通电部分的长度不变,改变电流的大小。
结论:通电导线长度一定时,电流越大,导线所受磁场力就越大。
(2)保持电流不变,改变导线通电部分的长度。
结论:电流一定时,通电导线越长,磁场力越大。
(3)部分学生实验器材有电磁铁,可通过改变电流改变磁场强弱,探究磁场对电流的作用力跟磁场强弱的关系。
通电导线长度一定,电流不变时,磁场越强,磁场对电流的作用力越大。
上面的结论都是学生在上述实验装置,也就是导线跟磁场垂直时,实验操作得出的结论。 师生可共同演示导线跟磁场平行时,导线受力情况。
【演示】
磁场对电流的作用力跟导线与磁场方向间的关系。
结论:导线跟磁场垂直时,磁场对电流的作用力最大,导线跟磁场平行时,磁场对电流没有作用力。
[事件4]
教学任务:用DIS演示实验理论探究磁场对电流的作用力跟电流、导线长度的关系。 师生活动:
通电导线在磁场中受力大小与电流定量关系的研究
用DIS演示实验研究通电导线与磁场方向垂直时受力大小与电流大小的定量关系。如图所示的装置保持通电导线框的位置不变,用力传感器测量所需拉力F(等于电流所受磁场作用力大小)的大小,拉力与电流所受磁场力为平衡力。用电流传感器测量线框中的电流。
(1)保持L不变,改变I四次,测定相应的四个力F,利用图象得到F∝I。
(2)保持I不变,用三个相同的蹄形磁铁逐次并放,以改变受力部分导线的长度,测定相应的三个力F,得到F∝L。
同一块磁铁
保持I不变
实验注意事项:
(1)矩形线圈保持竖直;
(2)两个相同的蹄形磁铁并放时要有一定的间隔;
(3)每次测量时矩形线圈相对磁铁的位置保持不变。
精确的实验表明,通电导线在磁场中受到的磁场力的大小,既与导线的长度L成正比,与导线中的电流I也成正比,即与I和L的乘积成正比,用公式表示为F∝IL,引入比例系数B,写成等式为:F=BIL。
问题:B有何物理意义呢?在不同的蹄形磁铁的磁场中重复上面的实验。
结论:
(1)在同一磁场中,不管I、L如何改变,比值B总是不变的。
(2)I、L不变,但在不同的磁场中,比值B是不同的。 (3)B是由磁场本身决定的,在电流I、导线长度L相同的情况下,电流所受的磁场力越大,比值B越大,表示磁场越强。
[事件5]
教学任务:定义磁感应强度。
师生活动:
通过和电场强度的定义类比,引入磁感应强度的定义。
磁感应强度的定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的磁场力F跟电流I
F和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度,即B= IL
总结与归纳:
(1)如果导线很短,B就是导线所在处的磁感应强度。
(2)物理意义:磁感应强度B是表示磁场强弱的物理量。
(3)单位:在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,国际符号是T。 1 T=1 NA·m
(4)方向:磁感应强度是矢量。在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向,即小磁针静止时北极所指的方向,就是该点的磁场方向,即磁感应强度的方向。
[事件6]
特斯拉(Nikola Tesla,
1856~1943),美国
电气工程师。他一
生致力于交流电的
研究,是让交流电进
入实用领域的主要
推动者
教学任务:了解特斯拉和一些磁场的磁感应强度。
师生活动:
(投影)让学生了解特斯拉。
尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla,1856~1943),1856年7月10日出生,是世界知名的发明家、物理学家、机械工程师和电机工程师。塞尔维亚血统的他出生在克罗地亚(后并入奥地利帝国)。特斯拉被认为是历史上一位重要的发明家。他在19世纪末和20世纪初对电性和磁性的研究作出了杰出贡献。
选修八的教案 篇4
一、设计思想
1.设计思想:本节课的教学力求贯彻新课程体验,采用探究式教学,引导学生通过实验探究形成对抛体运动的认识;让学生在获得知识的同时,体验科学探究过程,了解科学研究方法,发展探索自然的兴趣与热情,培养实验探究能力和交流协作能力。
2.理论依据:探究教学理论、《物理课程标准》中的课程基本理念和科学探究及物理实验能力要求。
3.设计特色:本节课是以实验设计和实验操作为主的探究教学,它改变了几个传统实验的教学功能。
二、教材分析
1.本节内容是通过实验探究平抛运动的规律,它既是前一节运动的合成与分解方法的具体实践应用,也是后一节抛体运动的规律得出的前提,更是学生自主设计、探索的好素材,在本章中有着重要的地位。
2.《课程标准》要求学生会用合成与分解的方法分析抛体运动;能分别以物体在水平方向和竖起方向的位移为横坐标和纵坐标,描绘做抛体运动的物体的轨迹。要求学生知道平抛运动的受力特点;知道用实验方法得到平抛运动轨迹的方法;理解确定平抛运动在水平方向做匀速直线运动、竖直方向做自由落体运动所用的方法;知道水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的独立性和同时性;体会研究曲线运动的基本方法。
3.平抛运动知识在初中不曾出现过。
三、学情分析
1.通过前面的学习,学生已经知道了合运动、分运动以及运动的合成与分解所遵循的规律;知道了运动的合成与分解是处理曲线运动的基本方法;通过一个多学期的学习,学生已经具备了初步的实验设计能力和实验操作能力;已经能用数码相机来研究物体的运动。
2.学生可能遇到的困难:设计不出验证平抛运动在竖直方向是自由落体运动的实验装置。
3.学生在学习中可能会采取的学习策略:分组讨论,向教师寻求帮助,实验探索,总结反思等。
四、教学目标
1.知识与技能目标
(1)知道什么是平抛运动;
(2)知道平抛运动的受力特点;
(3)理解平抛运动在水平方向做匀速直线运动和在竖直方向做自由落体运动;
(4)知道用描点的方法得到平抛运动轨迹;
(5)会用数码相机来研究物体的运动;
(6)知道利用平抛运动轨迹来分析平抛运动规律的方法。
2.过程与方法目标
(1)通过设计验证抛运动在水平方向做匀速直线运动和在竖直方向做自由落体运动的实验,培养学生的实验设计能力;
(2)通过对平抛轨迹的分析,培养学生数据分析与处理能力;
(3)经历实验探究过程,发现规律,让学生认识到科学探究的意义;
(4)通过分组实验培养学生的交流、合作能力。
3.情感态度与价值观目标
(1)通过展示自然、生活和生产中平抛运动的例子,使学生认识到平抛运动的普遍性,同时认识到物理知识的社会价值;
(2)通过实验设计探究,培养学生的设计探究兴趣与热情;体验到探索自然规律的艰辛与喜悦;培养学生主动与他人合作的精神。
五、教学重点和教学难点
1.教学重点:平抛运动在水平方向是匀速直线运动和在竖直方向是自由落体运动。
2.教学难点:平抛运动在水平方向是匀速直线运动和在竖直方向是自由落体运动的实验探索过程。
六、教学方法和教学手段
1.教学方法:运用物理“科学探究”教学模式实施教学。
2.教学手段:实验、多媒体辅助。
七、课前准备
1.学生复习力的合成与分解知识。
2.教师准备好实验器材和多媒体课件。
3.教学环境:多媒体实验室,将准备好的实验器材置于学生看不到的地方。
4.教学用具:平抛运动和自由落体运动对比演示仪一套,平抛运动描轨迹演示仪、平抛运动水流演示仪和平抛运动数码拍摄仪器各四套;多媒体课件。
八、教学过程
1.结合生活、生产实际,引入新课
(1)通过视频、图片展示生活、生产中的抛体现象,展示抛体现象的普遍性。
视频:飞机投弹,运动员推铅球
图片:农民抛秧苗
(2)利用对比实验,结合物理学的研究方法,揭示平抛运动的特点
[对比实验]一只手一起抛出的两个金属球运动情况基体本相同;一只手一起抛出一个金属球和一个松软的纸团,它们的`运动情况差异很大。
[提出问题]造成两次实验差异的原因是什么?即为什么第二次实验的纸团为什么比金属球抛得近多了?
[分析原因]空气阻力对纸团的影响大。
[归纳总结]空气阻力使抛体运动变得复杂,根据从简单到复杂的原则,我们先研究最简单的情况:将物体水平抛出,物体只在重力作用下的运动,即平抛运动。
2.运用“科学探究”教学模式,引导学生探究平抛运动规律(1)分析讨论,确定研究方法
[师生对话]和直线运动相比,平抛运动显然要复杂得多,怎样才能将复杂的运动化简为简单的运动进行研究?根据上一节的知识,可以将曲线运动分解为两个直线运动。那么如何来分解平抛运动比较好?因为小球受的力在竖直方向,初速度又是在水平方向,所以将平抛运动分解到水平方向和竖直方向比较好。
(2)探究平抛运动在竖直方向的运动规律
[提出问题]如果将平抛运动视为水平方向的运动和竖直方向的运动的合运动,那么,平抛运动在竖直方向应是什么运动?
[分析猜想] 竖直方向受重力作用,应是自由落体运动。
[实验论证]
引导性提问:能否设计对比实验来验证猜想?
说明:教师提出这个问题,是充分发挥教师的主导作用,引导研究方向,掌控教学进程,有利于课堂探究教学的顺利开展。
分析讨论:让两个物体同时开始运动,一个做自由落体运动,一个做平抛运动,看它们是否同时着地;同时落地则证实猜想。
启发性问题:实验的关键是要解决两物体同时开始平抛运动和自由落体运动。能否利用如图所示弹性金属片,加上其他装置,实现一个动作同时控制两个小球的运动?
说明:因为学生是首次碰到类似问题,要设计出两物体同时开始平抛运动和自由落体运动是有难度的,所以要进行针对性强的引导,给定器材的实验设计方向明确,可以降低难度。
实验设计:(学生提出、交流方案;集体讨论、修改完善,确定最佳设计;与现成仪器对比,借鉴优良设计。)(36GH.cOm 合同范本网)
实验操作:学生代表利用平抛运动和自由落体运动对比演示仪验证猜想,如图所示。
生成性问题:如何判断两个小球是否同时落地?
分析讨论:
①看;
②利用数码相机拍频闪照片;
③听。课堂上听的方式最简单易行,所以用听的方式。
实验操作:一位同学演示,全体同学听。
说明:在验证平抛运动在竖直方向是自由落体运动的教学过程中,让学生参与仪器的设计探究过程,激发了学生实验探究的动机和创造性思维的火花,培养了学生的设计探究能力和创新能力。
[探究结论]平抛运动在竖直方向应是自由落体运动。
(3)探究平抛运动在水平方向的运动规律
[提出问题] 平抛运动在水平方向应是什么运动?
[分析猜想] 水平方向不受力,应是匀速直线运动。
[实验验证]
①讨论研究方向:可以通过对比实验或定量测量实验进行验证。
对比实验,即是让两个小球同时以相同的速度开始运动,一个平抛,一个在水平面上匀速运动,看相同的时间内,水平方向位移是否相等;相同则证实猜想。
定量测量实验,测出做平抛运动的物体在几段相等时间内的水平位移;依据水平位移是否相等来判断猜想是否正确。
生成问题:实验中物体平抛运动时间很短,如何测时间和水平位移?
分析讨论:要充分利用它在竖直方向是自由落体运动的特点。设法通过实验得到平抛运动的轨迹;在平抛运动的轨迹利用自由落体规律找到每隔相等时间物体所达到的位置。测量出两相邻位置间的水平位移,看这些位移是否相等。
说明:在讨论过程教师通过提问方式引导教学进程,学生则通过思考、发表见解来发挥其主体作用。
②选择实验器材,设计实验方案
用幻灯展出可供选择的实验器材:
Ⅰ.用以下器材设计一个对比实验:
两个完全相同的斜槽,一要规格相同的水平槽,两个小球,两个电磁铁(含导线和电源);
Ⅱ.用以下器材设计一个或多个实验来得到平抛运动的轨迹:
斜面小槽,小钢球,粘了方格纸的木板,铅笔,数码照相机,带水平喷嘴的瓶子,玻璃板。
实验设计:给出足够的时间,分小组设计。
③交流设计方案:设计同学介绍方案,其他同学进行质疑或提出改进建议。
方案一:对比实验,将两个斜槽水平对齐,上下放置,如图所示,用电磁铁控制两个小球同时开始运动,它们以相同大小的速度同时离开斜槽,上面的小球做平抛运动,下面的小球在水平轨道上做匀速直线运动,若它们在水平轨道上相碰,则验证猜想。
方案二:让小球从斜槽上滑下,从末端水平抛出,用数码相机拍频闪照片。用频闪照片记录了小球所经过的多个位置,连起来就得到小球做平抛运动的轨迹。
建议:在平轨迹后方应加一个方格背景,如图所示。
方案三:让水平喷出的细水流来显示平抛的运动轨迹,在水流后面竖直放置一块玻璃板,用彩笔描出水流的轨迹。
方案四:让小球每次从斜槽上同一高度滑下,从末端水平抛出,用铅笔描出小球经过的位置,通过多次实验,在竖直的背景方格纸上记录了小球所经过的多个位置,连起来就得到小球做平抛运动的轨迹。如图所示。
说明:给定仪器的目的是为了设计方向更加明确,降低难度;前三种方案是学生容易想到的,第四种方案受数码相机影响不易想到;因为方案四可以很好地培养学生的实验技能,所以可以由教师引导学生提出。学生可能还有其他方案,教师可以和学生一起进行分析评价。
④分组实验
将学生分成12组,每种方案都安排三个小组进行实验,拿出事先准备好的仪器,学生进行实验。实验主要器材如下。
⑤数据处理:描轨迹的如何确定时间?如何判断水平方向是否是匀速运动?
说明:教师事先准备好十二组实验,可以提高课堂效率。对于学生提出的新方案,可以安排学生课后进行操作。
在平抛运动的轨迹上,取纵坐标为h,4h,9h的点,由于竖直方向是自由落体运动,则从抛出点到这几点所用的时间应分别为t,2t,3t;如果水平方向是匀速运动,则则从抛出点到这几点的水平位移应分别是x,2x,3x。如下图所示。数码相机拍照的则直接根据频闪间隔相等确定时间。
⑥交流评价
每种方案请一个小组汇报实验情况,另外两个小组可进行补充。分析误差原因。
说明:学生常出现的问题是背景板放置不够竖直;槽口末端没调水平;没有确定好抛出点;没有及时确定y轴等。实验操作前没有提醒学生,目的是增强学生的体验,培养学生的实验操作能力。出现失误的同学可以课后再做。
[探究结论] 平抛运动在水平方向是匀速直线运动。
3.小结提高在日常生活中观察现象发现问题,则用实验的方法进行研究,是物理学研究中常经历的过程。今天我们再一次体验从问题开始,经历假设猜想、设计论证方案、实验探索,到发现规律的过程。在这过程中,我们不仅研究出了平抛物体的运动规律,而且我们体验到了对比实验的简便快捷,并再次运用“留迹法”和“连续体法”将瞬间的运动化为永恒。
选修八的教案 篇5
一、教材分析
(一)教材简介
这节课要探究的内容比较丰富,在运动的合成与分解的基础上,给出了什么叫平抛运动,提出了探究的问题:探究平抛运动的特点。探究的过程既有实验现象的观察。又有分析、推理的过程,还将实验现象与分析、推理结合起来,探究出平抛运动在水平方向和竖直方向的运动规律。
(二)教学目标
⑴知识与技能
1.知道平抛运动的特点和规律。
2.知道平抛运动形成的条件。
3.理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g。
4.会用平抛运动解答有关问题。
⑵过程与方法
1.利用已知的直线规律来研究复杂的曲线运动,渗透物理学“化曲为直”“化繁为简”的方法及“等效代换”“正交分解”的思想方法。
2.平抛物体探究实验中突出了“实验的精髓在于控制”的思想。
⑶情感态度与价值观
通过实际情景培养学生关注物理、关注生活的意识,并且培养学生在生活中应用物理知识的意识;使学生爱物理、爱生活。
(三)教学重点、难点
重点:平抛物体运动的特点和规律。
难点:平抛运动规律的得出过程。
二、学情分析
深入的了解学生是上好课的关键,我对学生的基本情况分析如下:
⑴高一学生已经具备较好的物理实验能力、分析问题能力、归纳实验现象的能力。
⑵学生刚学习过直线运动规律,对直线运动的分析方法记忆犹新;并在上一节中刚学过运动合成与分解的知识,对这一分析曲线运动的方法并不陌生,这为本节课在方法上铺平了道路;
三、教法与学法
为了发挥教师的主导作用和学生的主体地位,突出重点、突破难点,我主要采取以下的教学方法和学法。
教法:探究式教学法和情景创设教学法
学法:以学生合作学习和探究性学习为主,培养学生的逻辑思维能力。
四、教学过程设计
“授之以鱼、不如授之以鱼”,教是为了不教,根据本课题的特点和学生的基本情况我作如下的教学设计。
教学环节教学内容及教师组织活动设计意图
㈠
情景创设
引入课题创设情景:从水平飞行的飞机上空投物资;(视频)
引问:请同学描述上述物体运动的轨迹和运动性质
(演示I)用力弹一下放在桌面上的小球,使它以一定的水平初速度离开桌面,让同学观察小球离开桌面后的运动轨迹。如图所示,重复两次让同学们能够清楚地观察。
提出问题:请同学们分析一下小球为什么会做曲线运动呢?情景创设教学法:
从生活情景中构建物理情景,以培养学生在生活中联系物理的习惯,同时激发学生探究的兴趣和活跃课堂气氛。培养学生课堂学习的主动和积极性。
㈡
交流与讨论及猜想接着说明刚才的实验中,我们在观察小球做平抛运动时,发现小球在水平向前动的同时,在竖直方向上有下落的运动,那么,这两个方向上运动只具有什么特点呢?
猜想:平抛运动水平方向是不是匀速直线运动,竖直方向是不是匀加速直线运动?
如何验证我们的猜想?
让学生思考如何解决问题。通过讨论培养学生合作学习精神和分析问题解决问题的能力。
㈢
实验与探究
Ⅰ探究平抛运动水平方向的运动规律
(演示2)在如同2所示的装置中,两个相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q;两轨道上端分别装有电磁铁C、D调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小球P,Q在轨道出口处的水平初速度VO相等,将小铁球P、Q分别放在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度VO同时分别从轨道M、N的下端射出,实验结果是两球发生碰撞,增加或者减小轨道M的高度实验结果都是一样。
教师引入问题:这个实验结果得出什么结论?通过老师的演示实验培养学生探究物理规律的方法和过程以及归纳物理现象的.能力,利用已知的直线运动的规律来探究复杂的曲线运动,渗透物理学“化曲为直”、“化繁为简”的方法。
㈣
实验与探究
Ⅱ教师创设问题:既然平抛物体水平方向上作匀速直线运动那么它在竖直方向上作什么样的运动,我们如何探究呢?
[演示3]用平抛运动演示器做实验
如图所示,用小锤击打弹性金属片C,使A球沿水平方向飞出做平抛运动,与此同时,B球被松开做自由落体运动,改变实验装置离地面的高度,多次实验,两球总是同时落地。(用耳朵听声音)
问题创设:A、B两球同时落地的现象,得出什么结果。
进一步提问:为什么可以下这样的结论呢?
我们可以运用运动的合成与分解的方法得到平抛物体在任一时刻的位置坐标x、y以及水平速度VO和竖直速度Vy。我们设物体以初速度水平VO抛出,它在飞行过程中在时间t内的水平位移x和竖直位移y应如何表示呢?
学生:x=VOty=
gt2
教师:我们要求出物体在t秒末的速度,怎么求呢?(如图所示,物体在t秒末位于B点)
课外探究
用摄像机拍摄小球的下落过程,输入电脑,由视频工具按帧播放小球下落过程,抓图、通过PhotoShop软件处理将各帧图像叠合,从而得到小球运动轨迹。通过叠合照片与实际实验装置的大小比例,可分析小球的运动。
师生共同总结平抛运动规律:
速度:
水平方向:Vx=V0
竖直方向:Vy=gt
合速度大小:
合速度方向:
位移:
水平方向:X=V0t
竖直方向:
合位移大小:
合位移方向:
通过演示实验,让学生讨论交流得出结论,培养学生交流与合作的精神。通过分析、归纳出平抛物体运动的速度、位移公式,培养学生处理信息、推理、归纳的能力。
突出一条研究物理科学的一般思想方法的主线:
观察现象——初步分析——猜想──实验探究──得出规律──重复实验──鉴别结论──追求统一。
培养学生的观察实验能力,分析归纳能力。
使问题更加深化,锻炼学生解决问题的能力。
通过课外探究扩大学生的视野,同时培养学生利用信息技术来处理物理问题的能力。让学生体会到电脑带给人类的好处。
㈤
巩固
练习例:一架装载抗洪救灾物资的飞机,在距地面500m高处,以80m/s的水平速度飞行。为了使救灾物资准确地投中地面目标,飞行员应在距目标水平距离多远的地方投出物资?(不计空点阻力)
作业:63页2、3题通过接近生活的问题来调动学生的兴趣。同时培养学生运用知识解决问题的能力。
㈥
板书设计平抛物体运动
一、平抛运动概念
只受重力的作用初速度为水平方向的抛体运动叫做平抛运动
二、水平方向的运动规律
Vx=V0X=V0t
三、竖直方向的运动规律
Vy=gt