高中物理教案

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,普通高中课程标准实验教科书物理必修,1,（教科版）,教材分析与教学建议,马春阳,一、教材的结构,必修结构,必修,1,必修,2,小结：,运动的描述匀变速直线运动的规律,力,力与运动的关系,曲线运动,万有引力定律,机械能和能源,经典力学的成就与局限性,必修,1,教材整体的章节结构,第一章 运动的描述,第二章力,第三章 运动与力的关系,描述的对象,描述的确定性,描述的参量,描述的两种方法,匀变速直线运动规律的描述,自由落体运动 的描述,力的定义,力的种类,力的合成,力的分解,匀变速直线运动 规律的应用,牛顿第一定律,牛顿第二定律,牛顿第三定律,牛顿定律应用,第四章 共点力的平衡,第一章,1.,质点，参考系，空间与时间；,2.,位置变化的描述,位移,；,3.,运动快慢与方向的描述,速度；,4.,速度变化快慢的描述,加速度。,5.,匀变速直线运动的速度与时间的关系；,6.,匀变速直线运动的位移与时间的关系；,7.,对自由落体运动的研究,8.,匀变速直线运动规律的应用；,第一单元：运动的描述,第二单元：匀变速直线运动,9.,测定匀变速直线运动的加速度（学生实验）,二,、教科版高中物理必修教材的特点,必修教材的特点,（一）关注教材内容的基础性和现代化,（二）面向全体学生，促进个性发展,（三）关注科学探究的本质特征,（四）主体与栏目协调的呈现方式。,（一）关注教材内容的基础性和现代化,高中必修的主要内容是经典力学部分，它是古老的，但不是陈旧的，编者力图在教材中反映时代的气习。,大到结构上的考虑，小到一个情景的设置、一个习题的选择、一张图片的选用等，都努力与现代生活、科学技术、社会文化联系起来。,例如，在匀变速直线运动规律的应用中，让学生参与飞机跑道和飞机制动系统的设计，参与对交通事故分析的讨论。,例，发展空间：火星运动的轨迹,在不同参考系中看到的火星运动轨迹。,目的：认识选择不同的参考系，对同一研究对象运动情况的描述可能不同。,为必修,2 “,天体运动”中日心说的建立打下伏笔。,例，位移引入的情景,许多穿越塔克拉玛干沙漠的勇士常常迷路，甚至因此而丧生,他们之所以失败，常常是因为在沙漠中弄不清这样三个问题：我在哪里？我要去的地方在哪里？选哪条路线最佳？,20,世纪末，一位欧洲妇女成功穿越了这个“死亡之海”，这是因为她携带了,GPS,接收机，时时都能找出上述三个问题的答案,例：速度的引入,重力影响着我们的世界,图,2-2-6,黑犀牛之所以不被自身的重力压垮，并能正常行动，是因为它的骨骼特别粗大。,重力影响着我们的世界,英国作家斯威夫特创作的,格列佛游记,一书中，有这样一幅漂亮的插图（图,2-2-7,）,我们假定把这儿的故事改一下：图中的巨人生活在我们地球上，周围的“小人”就是我们人类，在重力的作用下，巨人能有与周围的“小人”相似的身材吗？,（二）面向全体学生，,促进个性发展,注意控制面向全体学生的深度要求,例如， 必修中，主要研究的是匀变速运动和匀速圆周运动，在建立加速度概念时，不必区分平均加速度和瞬时加速度，在学习匀速圆周运动时可再指出其加速度的瞬时性。,在学过匀变速直线运动规律后，注意引导学生联系实际解决一些基本的问题，不引导学生去解一些复杂的追击问题。,注意，有的概念是在过程中提高的，不要求一次到位。,注意要求层次的选择性,教材分必学和选学两部分，如，第四章中“平衡的稳定性”属于选学要求。,教材中的练习和习题，分为：课堂内的活动和例题；“练习与评价”多为节后的概念辨析、定律的理解以及基本应用练习；章后的“习题”，比前者要求稍有提高；,“发展空间”中，除了某些知识的拓展和加深，还有一些研究性的课题和要求适当提高的习题。发展空间不是对全体学生的要求。,向一定特长的学生推荐适合的课题,例如：对于理论思维较强的学生，可以推荐他们做发展空间中的“交通事故的分析”课题。,对喜欢实验的学生可以推荐他们做估测楼房高度的实验，或用斜面法做牛顿第二定律的实验。,网上查阅，军事题材、航天题材、重力影响社会、超重、失重等，鼓励学生以小论文的形式交流。,（三）关注科学探究的本质特征,防止探究的形式化和程式化,中问题,大问题,小问题,1.,以问题为主线呈现教学内容,创设情境、提出问题,为,解决问题做准备,找出问题的“解”,对“解”作进一步讨论,问题的呈现顺序与解决形式,教材从陈述性转变为探究性,有利学生自主学习,2.,加强物理实验，关注技能训练与探究的结合,学生实验：用打点计时器测量平均速度,学生实验：测定匀变速直线运动的加速度,学生实验：探究共点力合成的规律,学生实验：探究,a,与,F,、,m,之间的定量关系,教材中还有许多随手取材或自制教具的学生实验和活动。,实验探究与理论探究结合,对,探究的正确理解,消元法,（四）正文与栏目相协调的呈现方式,5,灵活运用各种栏目,观察思考,10,讨论交流,27,实验探究,3,活动,15,练习与评价,23,发展空间,18,学生实验,4,“讨论交流”栏目与“观察思考”栏目的区别与联系,观察图片,提出问题,指出解决问,题的方法,回归原问题,坐标原点建在哪里？,观察实验,提出思考,问题,推理出,来,的问题,没有明显界线 ！,“活动”栏目与“实验探究”栏目的区别,动手实验,问题较单一,过程较简单,动手作,图为合,力的变化,作铺垫,解题,但有,探究,味道,“小资料”栏目的重要作用,三、教学建议,（一）面向全体学生，关注入门台阶,过高的台阶会挫伤学生学习的积极性，,将台阶适度降低，把握学生对概念的学习进程，扎实一点，让学生逐步适应高中的学习方法。,关注联系生活、对现象的观察和思考，关注充分地交流和讨论，关注动手实验与理论思考的结合。,对抽象程度较高的问题，注意变抽象为具体，化解思维的难度。,通过生活经验体验,a,与,F,、,m,的定性关系，降低入门难度,案例：瞬时速度,瞬时速度是描述运动的重要概念，也是学生的难点。,准备：,让学生了解初中与高中速度定义的区别，前者是路程变化的快慢，后者是位置变化的快慢，如何让学生更好地意识到这种区别？举生活实例，如南京到北京，飞机、火车、汽车，路径不同，我们关注的是从一地到另一地的位置变化的快慢。,案例：瞬时速度,让学生理解变速运动中的平均速度概念，只能粗略地描述物体在一段时间内运动的快慢，它的方向由位移方向决定。,学生实验“用打点计时器测量平均速度”：它是学生第一次认识和使用打点计时器，既有技能训练的目的，又有理解平均速度概念及学会测量方法的目的，还为建立瞬时速度概念做感性的准备。,学生实验,用打点计时器测量平均速度,让小车从斜面上由静止开始释放，,订正,A,案例：瞬时速度,建立瞬时速度的概念：,陈述什么叫瞬时速度，大小、方向的意义。,瞬时速度大小的测量：,讨论：“用打点计时器测量平均速度”的实验数据给我们哪些启示？,一组数据,0-B,0-C,0-D,0-E,0-F,位移大小,x,/cm,13.1,21.2,30.3,40.3,51.3,平均速度,v,/cm.s,-1,65.5,70.7,75.7,80.6,85.5,分析可知,小车在斜面上运动是越来越快的，,A,点肯定比,E,点来得慢，在测量的平均速度的数据中，区间越接近,A,点，求得的平均速度值的越小。可见，该区间比其他区间测得的平均速度更能反映,A,点运动的快慢。,研究表明，围绕某待测点所取的时间,t,越来越小时，测得的平均速度大小就越来越接近该点（该时刻）的速率，所取位移的方向就是物体在该点（该时刻）的运动方向,小结：怎样用实验测量瞬时速度,通常，实验中取计数周期为,0.1 s,，则纸带上与某一点相邻的,2,个计数点间的时间为,0.2 s,，这比一条纸带所记录的总时间要小得多，因此，可以将与某一点相邻的,2,个计数点间的平均速度当作该点的瞬时速度。,讨论交流：怎样根据图,1-3-5,的纸带求出打,A,、,B,、,C,、,D,、,E,各计数点时的瞬时速度？,简单介绍速度,时间图象。,案例评析,该案例从准备阶段开始就考虑为瞬时速度概念的建立做好铺垫。,由生活的实例引入瞬时速度的意义，而非下一个严格的定义。,采用实验的策略，借用求平均速度实验得到的数据，使学生感受将所取时间（区间）趋近待测点的作用，体现了极限的思想，但回避了抽象的数学极限方法。同时教给学生可操作性的测量方法，并通过讨论交流巩固方法的应用。,对于图象点到为止，对于方向没有展开讨论，这是合适的。,回答一个问题：怎样确定求瞬时速度的,t ?,取时间间隔为,0.06s,求,DF,段的平均速度，以此来表示,E,点的瞬时速度，而不能用更小的区间，这合适吗？,在通常的实验中，比较多的用计数周期为,T=0.1,s,，用,0.2s,的时间间隔求瞬时速度，在自由落体运动中则可以用,T=0.02,s,，用,0.04s,的时间间隔求瞬时速度。,D,E F,（二）关于实施探究教学的建议,关注探究的本质特征，使多种教学方式有机结合,案例：探究共点力合成的规律,传统教材按陈述性的方法，让学生一步一步地操作，从而得到共点力合成的平行四边形定则，学生实验比较顺利，但缺少思考和探究性。,课标教材改变了陈述性的写法，在问题提出后，让学生提出猜想，再用实验来验证猜想，但是学生缺乏提出猜想的经验（个别的事实），也没有可以启发思考的理论依据（运动的合成在力的合成之后），,因此，这里的“猜想”偏离了探究应有的本质特征，多数学生只能通过看结论而作“猜想”。,教科版教材按如下思路设计,概念准备：,通过讨论交流，猜想同一直线上受两个力的情况；,通过观察图例，认识什么是合力、分力、力的合成，以及共点力。,教科版教材按如下思路设计,一、教师演示：用,3,、,4,个砝码牵引一根弹簧，求两分力成直角时的合力,（右图）。,二、学生猜想：如果两分力方向之间不成直角，合力和分力可能有什么关系？,三、学生实验：用两个弹簧测力计拉伸橡皮筋，验证你的猜想,验证猜想,1.,让两个力之间互成,120,，且与橡皮筋伸长方向成,60,，实验并作图，你能看出合力与分力的关系吗？,2.,改变两个力的大小和方向，重复上述实验和作图，可以得到同样的结论吗？写出你的实验结论。,改变后的方案的特点,演示实验，教师操作且只演示一种特殊情况，实验难度降低，通过它说明力的合成的概念；,演示实验只给出了一种特殊情况下的信息，它为学生提供猜想的依据，而不是实验的结论；,选用一种有较大尝试空间且操作难度较小的实验方案，让学生动手，验证自己提出的猜想,。,案例：探究加速度与力、质量的关系,这是一个教学的重点内容，关键是做好实验，但实验比较困难。,有的教材用斜面上小车加速运动的方案，忽略摩擦力，实验操作比较易行，但原理上比较复杂，小车受到的力是重力与斜面支持力的合力，况且摩擦力也难以忽略。,有的教材，用图示的,方法，得不到量化的,结果。,案例：探究加速度与力、质量的关系,教科版教材的设计思路：,准备：从生活中的实例和图例讨论影响加速度大小的因素。,学生实验：重点是讨论实验方案的设计和实验操作与数据处理。而不在某种具体方案的细节。以连接体的方案为主体，突出各种不同方案的共性。,案例：探究加速度与力、质量的关系,1.,实验方案的设计：,（,1,）如何使物体在力的作用下做匀加速直线运动？,基本的模型：,被研究的物体,M,，,在牵引力,F,作用下运动；,如何消除摩擦力的影响？,倾斜法或气垫法。,案例：探究加速度与力、质量的关系,（,2,）如何测量被研究物体的质量及其所受的拉力？,直接给出,或者用传感器采集拉力的大小。,（,3,）如何测量物体的加速度？,分析打点纸带得到的数据，求出加速度；,也可以用传感器、数字计时器和计算机处理得到加速度的大小。,案例：探究加速度与力、质量的关系,2.,实验操作与数据处理：,（,1,）实验，作出,a-F,图像；,（,2,）实验，作出,a-M,图像；,你所描出的,a,-,M,图像是否是一条直线？如果不是，你认为加速度与质量可能是什么关系？又如何尝试确定它们的关系呢？,尝试以质量的倒数,1/,M,为横坐标，并画出图像，你有什发现？,案例评析,教给学生设计实验与处理数据的思想方法在探究中是重要的。,教师可以根据自己学校的条件，选择具体的实验方案。,只是定性的实验是不够的，用这种实验讨论数据处理的方法是没有意义的，牛顿第二定律的得出需要建立在数据分析的基础上。,用连接体的实验有缺点，但它是一个可行性较好的定量实验，能给学生测量和处理数据的机会，关于它的道理，教材在超重与失重一节后，安排了一道讨论交流的题目，,关注激发学生的好奇心，培养学习兴趣,关注应用随手取材的小实验,为学生提供观察思考的机会；,为学生提供动手参与的机会；,为学生提供交流讨论的机会。,小实验,拍摄小球下落的照片，估测楼房高度。,把打点纸带按计数点剪开，顺序贴在坐标中，作图像，求加速度。,体验力分解的效果。,