高一物理圆周运动教案(精选3篇)
知识目标
1、知道什么是机械运动,什么是参考系,知道运动和静止的相对性.
2、理解质点的概念,知道质点是用来代替实际物体的有质量的点,是一种理想化的物理模型,知道是否能把研究对象看作质点要根据研究的问题决定.
3、知道时间和时刻的区别与联系.
4、理解位移的概念,知道位移是表示质点位置变化的物理量,是矢量,能够区别位移和路程.
能力目标
1、培养学生自主学习的能力,训练学生发现问题,提出问题,解决问题的能力.
2、培养学生的实验能力,学会使用打点计时器,并会通过分析纸带上的数据得出相应的结论.
情感目标
1、激发学生学习兴趣,培养学生良好的意志品质.
教学建议
教材分析
本节教材主要有以下一些概念:机械运动,参考系,质点,时刻和时间间隔,位移和路程,重点是质点和位移的概念,难点是位移概念.教材在本章开始处列举了大量的实例,给出机械运动的概念,在本节一开始,也是通过生动的实例,给出参考系的概念,接着从研究对象的角度,学习质点的概念,渗透理想化思维方法;再进一步学习时刻与时间,位移和路程等概念.每一小节重点突出,又相互关联,实例鲜明,配图恰当,便于学生的接受,是进一步学习的基础.
教法建议
本节教材的特点是概念较多,很多知识初中时学过,并且这些知识与生活实际密切相关,建议让同学自学讨论的方法进行,可让同学提前预习或课上给出时间看书,教师提出一些问题,或让同学看书后提出问题,展开讨论,达到掌握知识,提高能力的目的,并结合多媒体资料加深理解和巩固.教学设计示例
教学重点:质点和位移的概念
教学难点:位移概念的引入与理解
主要设计:
一、参考系:
(一)提出问题,引起思考和讨论.
1、什么叫机械运动?请举一些实例说明.
2、描述物体是否运动,先要选定什么?看什么量是否在改变?什么叫参考系?为什么说运动是绝对的,静止是相对的?
3、同一运动,如果选取的参考系不同,运动情况一般不同,请举例说明.
4、选择参考系的原则是什么?(虽然参考系可以任意选取,但实际上总是本着观测方便和使运动的描述尽可能简单的原则选取)
(二)展示多媒体资料,加深理解(穿插在讨论问题之间进行)
1、太阳系资料:行星绕太阳运转情况.
2、银河系资料:星系旋转情况.
3、电子绕原子核运转情况.
4、飞机空投物资情况.
二、质点:
(一)提出问题,引起思考和讨论:
1、投掷手榴弹时怎样测量投掷距离?把教室的椅子从第五排移到第一排怎样测量椅子移动的距高?汽车绕操场一周怎样测量它经过的距离?以上几种情况用不用考虑这些物体的形状和大小?
2、什么叫质点?
3、小物体一定能看成质点吗?大物体一定不能看成质点吗?请举例说明?
4、什么叫轨迹?什么叫直线运动?什么叫曲线运动?
(二)展示多媒体资料,加深理解.
1、火车(200米长)穿山洞(100米长)情况.
2、地球公转及自转情况.
(三)总结提高:
1、对于什么样的物体才可以看成质点的问题,关键在于对物体的运动情况进行具体分析,在我们研究的问题中,物体的形状、大小,各部分运动的差异等,如果对我们研究的问题影响不大,就可以把该物体看成一个质点.
2、学习质点概念时,要有意识地向学生介绍一种科学抽象的方法,我们抓住问题中物体的主要特征,简化对物体的研究,把物体看成一个点,这是实际物体的一种理想化模型,是实际物体的一种近似.
三、时刻和时间间隔
提出问题,引起思考和讨论.
1、“上午8时开始上课”,到“8时45分下课”,这里“8时”和“8时45分”的含义各是什么?“每一节课45分”的含义又是什么?
2、“现在是北京时间8点整”中“8点”的含义是什么?
3、校百米纪录是10.21s、第2s末、第2s内的含义各是什么?
四、位移和路程
(一)提出问题引起思考和讨论:
1、说“物体由A点移动500米到达B点”,清楚吗?
2、如何描述物体位置的变化?
3、什么叫位移?为什么说位移是矢量?
4、位移和路程有什么区别?它们之间有关系吗?
(二)展示多媒体资料,加深理解.
1、从天津到上海,海、陆、空三种路线抵达情况.
2、在400米跑道上进行200米跑和400米跑情况.
探究活动
针对上面看过的录像,老师提出问题:请你描述出一些运动,详细描述物体的运动有什么困难?
足球 向前 球体 滚动
雄鹰 向前 翅膀 上下
发现描述物体运动不容易,我们需要了解物体各部分运动的区别吗?
问:可以将问题简化吗?为什么?
要准确描述物体的运动,特别是物体各部分的详细运动情况,并不是一件很容易的事.因为物体本身都有一定的大小和形状,物体各部分的运动情况一般并不一样.
师:在刚才看过的录像片中,我们见到了杨利伟,看到了“神舟”五号.据报道,“神舟”五号飞船载人舱长7.4m,直径2.8m,用长58 m、重达480t的“长征”2号火箭发射.升空后,显示在指挥部荧光屏上的仅是一个小小的光点.科学家研究它在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时,需要考虑它本身的大小和形状吗? 生:不需要,我们可以用荧光屏上的小光点代替这个“庞大”的飞船呀!
引入质点:用来代替物体的有质量的点.(板)根据所研究问题的性质和需要,抓住问题中的主要因素,忽略次要因素,建立一种理想化的模型,使复杂问题得到简化,这是一种重要的科学研究方法.
引子;乒乓球小而轻,直径仅4cm,质量约2.7 g.运动员研究各种旋转球的打法时,要关注球的受力部位和受力方向对旋转的影响.这种情况下,必须考虑到球的大小和形状,不能把它简化为一个点.
[讨论与交流](供参考)
1.地球是一个庞然大物,直径约为12 800km,与太阳相距1.5Xl08 km.研究地球绕太阳的公转时,能不能把它看成质点?研究地面上各处季节变化时,能不能把它看成质点?
金太阳新课标资源网
参考答案:若研究地球绕太阳公转时,由于地球本身的大小比地球到太阳的距离小得多,则可以把地球看作质点;但若研究地面上各处季节变化时,则不能把其看作质点.
2.撑杆跳高是一项非常刺激的体育运动项目,一般来说可以把撑杆跳运动分为如下几个阶段:助跑、撑杆起跳、越过横杆.讨论并思考后回答,在下列几种情况下运动员能否被看作质点,从中体会质点模型的建立过程.
(1)教练员针对训练录像纠正运动员的错误时,能否将运动员看成质点?
(2)分析运动员的助跑速度时,能否将其看成质点?
(3)测量其所跳高度(判断其是否打破纪录)时,能否将其看成质点?
参考答案:(1)不能,纠正错误动作时不能忽略运动员的姿势及动作,也就是说不能忽略运动员的形状和大小.(2)能,分析助跑速度时,可以忽略运动员的姿势及动作.(3)能.
3.物理中的“质点”跟几何中的点有什么相同和不同之处?
参考答案:相同之处为:都是没有形状和大小的点.不同之处为:质点是实际物体的抽象,它具有一定的物理内涵,不仅具有物体的全部质量,而且是一个相对的概念;几何学中的点没有质量,仅表示一个位置,而且应该是“绝对得小”.
师:请同学们对质点进行小结:
生:对质点小结:
1.质点是一种科学抽象,是一种理想化的模型.
2.质点是对实际物体的近似,这也是物理学中常用的一种重要的研究方法.
3.一个物体能否看成质点,取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计,而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关.
4.一个物体能否被看作质点,取决于所研究问题的性质.即使是同个物体,在研究的问题不同时,有的情况下可以看作质点,而有的情况可能不可以看作质点.
(课堂探究)
亲自做一做、试一试,书本在下列情景中能否被看成质点.
1.沿一个方向推动桌面上的书本,如果测量书本移动的距离,是否可以将书本视为质点,为什么?
2.如果测定书本经过桌面上方某一定点所需要的时间,是否可以将书本视为质点,为什么?
3.还有什么情况下书本可以被视为质点?什么情况下书本不能被视为质点? 参考答案:
金太阳新课标资源网
1.沿同一个方向移动书本时,书本各部分的运动情况完全相同,可以将它视为质点.
2.相对桌面上方的某一定点来说,书本本身的长度(或宽度)不能忽略,并对经过该定点位置所需要的时间起决定作用,所以这种情况下不能将书视为质点。
3.答案视学生提出的问题而定(根据学生提出的各种情景,老师进行准确恰当的点拨). 说明:将物体看作质点的条件:
(1)平动的物体可以看作质点,一般研究物体的转动时不能把物体看作质点.
(2)物体有转动,但物体的转动不是我们所要研究的主要问题时,物体本身的形状和大小已变成了次要因素.
教学目标: 1.知道物体位置改变的描述方式,掌握描述方式
2.学会物体快慢的描述,知道用速度来描述物体的快慢 3.学会区分几个速度的概念 4.让学生建立极限的观念 教学重点
速度、瞬时速度、平均速度三个概念,及三个概念之间的联系。教学难点
对瞬时速度的理解。教学方法
启发与自主学习结合 教学过程
(一)新课导入
教师:为了描述物体的运动,我们已经进行了两节课的学习,学习了描述运动的几个概念,大家还记得是哪几个概念?
学生:质点、参考系、坐标系;时间、时刻、位移和路程。教师:当物体做直线运动时,我们是什么方法描述物体位移的?
学生:用坐标系。在坐标系中,与某一时刻t1对应的点x1,表示t1时刻物体的位置,与另一时刻t2对应的点x2,表示t2时刻物体的位置,则xx2x1,就表示从t1到t2这段时间内的位移.教师:我们已经知道位移是描述物体位置变化的物理量,能不能说,物体的位移越大,物体运动得就越快?
学生:学生讨论后回答,不能。因为物体的位移与运动的时间有关。教师:那么,如何来描述物体运动的快慢?
教师:指导学生快速阅读教材中的黑体字标题,提出问题:要描述物体运动的快慢,本节课将会学到那些概念(物理量)?
学生活动:通过阅读、思考,对本节涉及的概念有个总体印象,知道这些概念都是为了描述物体运动的快慢而引入的,要研究物体运动的快慢还要学好这些基本概念。
(二)新课教学
1、对“坐标与坐标的变化量”的学习
教师:指导学生仔细阅读“坐标与坐标的变化量”一部分,同时提出问题:
1、以你骑自行车上学为例,假设你经过的某短路时平直的,你能说明“坐标”与“坐标的变化量”有何不同,又有何联系?
2、用数轴表示坐标与坐标的变化量,能否用数轴表示时间的变化量?
3、教材上“思考与讨论”中的两个问题应怎样回答?
学生:学生在教师的指导下,自主阅读,积极思考,然后每四人一组展开讨论,每组选出代表,发表见解,提出问题。
教师:帮助总结并回答学生的提问。
2、对“速度”概念的学习
教师:指导学生仔细阅读“速度”一部分,同时提出问题:
1、比较物体运动的快慢,可以有哪些方法?结合你身边的实例加以说明。
2、什么是速度?为什么用速度就可以描述物体运动的快慢?
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3、表示速度的单位有哪些?它是矢量还是标量?
学生:学生就老师提出的问题去阅读教材,寻求答案;然后四人一组交流讨论,初步建立起速度的概念。
教师:对于同一个物体,在某一段时间内,运动的快慢也不是每时每刻都一样。我们用x计算出的速度,能否精确描述物体在任一时刻运动的快慢? tx学生:思考老师提出的问题,讨论后得出结论:不能。因为v,只能反应一段时
t公式v间内物体运动的快慢?
教师:怎样精确描述物体在任一时刻运动的快慢呢?
2、对“平均速度和瞬时速度”概念的学习
教师:指导学生仔细阅读“平均速度和瞬时速度、速度和速率”两部分,同时提出问题:我们日常生活中说到的“速度”是指什么?请举例说明。
学生:学生就老师提出的问题去阅读教材,寻求答案;然后四人一组交流讨论,选出代表发表见解。
教师:聆听学生回答,点评。
(三)课堂总结
这节课我们重点学习了速度、瞬时速度、平均速度三个概念,以及三个概念之间的联系。只有掌握好这三个概念及它们之间的联系,才能更好的描述物体的运动。对于这三个物理量的掌握,速度和平均速度从定义式上即可解决。速度的大小为v方向,也为位移变化x的方向。平均速度的大小为vx,方向为物体运动的tx,方向沿位移的变化x的方向,t对平均速度应明确是哪段位移或哪段时间内的平均速度,时间t选取不同时,平均速度往往不一样,它是对变速运动的粗略描绘。
本节课的难点是对瞬时速度的理解。它表示物体在某一时刻或通过某一位置时的快慢程度。对它的理解可参考教材中的阅读材料,对瞬时速度的理解可用“极限”的思想。我们可以把一段变速运动分割成足够多的小段,使质点在每一小段的运动可视为匀速直线运动,这样在每一小段中计算出的速度反映了质点在该时刻(或在该位置)的运动快慢和其运动的方向。在匀速直线运动中,瞬时速度、平均速度和速度相同。
(四)实例探究
[例1]一门反坦克炮直接瞄准所要射击的一辆坦克。射击后,经过t1=0.6 s,在炮台上
看到炮弹爆炸。经过t2=2.1 s,才听到爆炸的声音。问坦克离炮台的距离多远?炮弹飞行的水平速度多大?(声音在空气中的速度是340 m/s。,空气阻力不计)
分析:因为光速远远大于声音的速度,所以可以认为t1即是炮弹飞行的时间。t2即是炮弹飞行的时间跟声音从炮弹爆炸点传到大炮所在地的时间之和。因此声音传播的时间是t2t1)=340×(2.1-0.6)=510 m 所以,炮弹的飞行速度。vx510m/s =850 m/s t10.6第2页 [例2]下列说法中正确的是()A.平均速度就是速度的平均值 B.瞬时速率是指瞬时速度的大小
C.火车以速度v经过某一段路,v是指瞬时速度 D.子弹以速度v从枪口射,v是平均速度
分析:根据平均速度和瞬时速度的定义进行判断。
解:平均速度不是速度平均值;瞬时速率就是瞬时速度的大小;火车以速度v经过某一段路,v是指在这段路上的平均速度,子弹以速度v从枪口射出,v是指出枪口时的瞬时速度。
答案B [例3]某同学星期日沿平直的公路从学校所在地骑自行车先后到甲、乙两位同学家去拜访他们,位移时间图象如图1所示。试描述他的运动过程,在图2中画出他的速度时间图象。
解析(上午)9时,他从学校出发,骑车l h到达甲同学家,速度v1=15km/h;在甲同学家停留1h;11时从甲同学家出发,12时到达乙同学家,速度v2=15 km/h;在乙同学家也停留l h;(下午13 时返回,骑车l h,速度v3=30km/h;14 h 时回到学校。
取出发时运动方向为正方向,则为v1、v2为正,v3为负;10~11时、12~13时速度为0;据此作v-t图,如图2所示。
[例4]下列对各种速率和速度的说法中,正确的是()A.平均速率就是平均速度
B.瞬时速率是指瞬时速度的大小
C.匀速运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度 D.匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等
解析平均速度指运动的位移与所用时间的比值,是矢量,方向为位移方向,平均速率指运动的路程与时间的比值,是标量,没有方向,所以不能用平均速率表示平均速度的大小,而瞬时速度的大小可用瞬时速率表示,匀速运动是速度不变的运动,任何一段时间内的平均速度都相等,且等于任一时刻的瞬时速度。
答案BCD
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