时间:2022-09-18 15:56:07
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇牛顿第二定律教案,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!

牛顿第二定律具体地、定量地回答了物体加速度与它的受力以及自身的惯性-质量的关系,因而成为了牛顿物理学的核心。本节课开始之前,学生已经学习了牛顿第一定律,定性的知道了力是产生加速度的原因,质量是惯性大小的唯一量度,而惯性表现物体运动状态改变的难以程度,换句话说,加速度与力和质量都有关系。然后学生在实验室完成了加速度与质量、力的关系的探究,获得了数据,通过数据处理,得到了m一定时,加速度与力的大小成正比,F一定时,加速度与质量成反比这样的结论。在这样的理论和实践的前提下,开始本节知识的学习,遵循了循序渐进的学习过程,有利于知识的正迁移。
一、教学目标和重难点
基于以上教材分析和学情分析,本节课制定了以下目标:
1.知识与技能:(1)理解牛顿第二定律的内容和表达式;(2)知道1N的定义;(3)理解牛顿第二定律的特性(4)能够用牛顿第二定律求加速度。
2.过程与方法:(1)以实验为基础,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,提高学生的分析概括能力;(2)通过1N的定义,体会单位的产生过程;
3.情感、态度、价值观:体会到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法,提升对物理学的兴趣。
教学重点:正确理解并运用牛顿第二定律;
教学难点:体会牛顿第二定律是确立运动与力之间关系的桥梁,体会定律中的因果性、瞬时性等特征。
二、教学教法
本节课采用多媒体和板书相结合的方式进行,在产生力的单位的过程中,采用小组讨论方式获得1N的意义。在课堂总结环节,通过问答确认本节课目标是否达成。
三、教学过程
本节课首先从问题引入,通过展示学生上一节探究实验的结果,即依据数据画出的a-F图像和a-1/m图像,总结出牛顿第二定律的文字表述。通过数学知识将定律表述为F=kma;引导学生体会比例系数k的值是由m、a的单位决定的,并给出1N的定义,通过小组讨论,当质量单位取克、克拉时,k的取值,深化只有当都采用国际单位制时,k才取1,牛顿第二定律的表达式简化为F=ma。
然后通过教师推桌子推不动,引导学生理解公式中F为合外力,并进一步讨论力和运动的关系。
通过举例详细阐述牛顿第二定律的因果性、矢量性、瞬时性、独立性、同一性这些特性,并简要说明还有相对性这个特点。帮助学生正确理解牛顿第二定律。
通过课本上的例1和斜面上物体沿斜面下滑的加速度求解,引导学生对物体的运动和受力进行分析,体会牛顿第二定律的桥梁作用,可以运用牛顿第二定律求得物体的加速度,对定律进行简单应用。
最后,通过提问的方式引导学生回顾本节课重点内容。
四、教学反思
本节汇报课整体达成了教学目标,学生清晰的理解k的取值,牛顿第二定律的内容和特性,会求简单问题的加速度。但是也存在不足:
1.对于牛顿第二定律瞬时性和同一性的理解,限于课堂时间有限,需要学生在后续解决问题的过程中不断深化。
一、“牛顿第二定律”教学中的情景设置
1.创设情境,导入新课
利用多媒体播放视频:刘翔110米栏夺金情景。
参照画面,提问:决赛时,刘翔将自己身上手表、项链等东西都摘了下来,穿上最轻的跑鞋,这样做有何原因?
结论:质量越小,运动状态越容易改变,也就是说在相同的情况下,物体获得的加速度就越大。
视频展示生活中的实例,创设物理情境,更能激发学生的学习兴趣,让学生集中注意力。
2.大胆提问,进行推理
提问:与物体加速度相关的因素有哪些?引导学生去分析和思考。让学生发表自己的意见。
3.设置生活情景,分析各种关系
(1)与物体所受外力的关系
①与物体受到的外力有关。例如,骑自行车用力刹车时,用的力越大,车越容易停下来,即阻力越大,自行车减速的加速度越大。
②与物体受到的外力无关。例如,用大小不一样的力推大石头,推不动,运动状态不变,加速度为零。
③与物体受到的合外力有关。例如,用大小不一样的力推大石头,推不动,是因为大石头同时受到摩擦力的作用,所受合外力为零,因此加速度也为零。
(2)与物体质量的关系
与物体的质量有关。例如,人分别用相同的力推自行车和摩托车时,自行车比较容易加速启动,而摩托车则较难。也就是说在相同的情况下,质量较小的自行车获得的加速度较大。
(3)与运动速度的关系
二、“牛顿第二定律”教学中的实验安排
组织学生以小组为单位设计研究方案。包含实验器材的选用、操作流程、数据计算和采集等。学生设计实验方案要严谨而规整,教师可以就每一组不同情况作针对性指导。择优选取代表性设计方案,并派代表上台介绍设计思路并进行演示,组织全班学生讨论,互相启发,互相补充,集思广益,完善方案。
1.小车运动典型案例
器材:小车;纸带;电火花打点计时器;细线;刻度尺;钩码;小桶;长木板;砝码;天平;垫木。
目的:研究小车运动状态,分析原因。
3.特殊说明
通过实验探究和数据整理采集,引导学生从实验误差、实验操作等方面来分析比较两种方案的差别。在教师引导下,共同确定用“滑块运动案例”进行实验研究,教师要利用课件着重讲解实验的具体步骤和注意事项。得出结论:滑块运动方案误差较小。
1 准备应用“变易学习法”
变易理论指出,教师在上课之前,就需要根据自己的教学经验,结合前测和学前访谈,了解学生对学习内容的不同理解(V1),侦测和确认学生学习的难点.为此我们设计了一份关于牛顿第三定律的前测试卷,试题的来源主要是各省市质检卷和高考试卷,侦测范围为高一年级的12个教学平行班.
试卷的得分统计及对部分学生的访谈结果表明,在初中阶段,学生已经对牛顿三大运动定律有了定性的了解,进入高一之后则进一步深入学习了直线运动公式及牛顿第一、第二两条定律.学生已经能够初步掌握单个物体受力和运动状态变化的关系,并能对相关物理量进行计算.但是他们对物体间的相互作用还处于定性了解的阶段,在实际运用中无法利用牛顿第二定律和牛顿第三定律解决多个物体相互作用情景下的实际问题.
以前测第10题为例:
如图1所示,在等臂托盘天平两盘中,一盘放着一个质量为m的物体,另一盘放着电磁铁和铁块,天平平衡.当电磁铁接通的瞬间,铁块被吸引而离开盘底,则铁块未到达电磁铁而加速上升的过程中,天平右盘会上升还是下降吗?试分析?
学生在该题的得分基本为0,但与分数相比,我们更关注的是学生对此题的认知程度.在前测试卷上,学生被要求将对该题的思路写出来,同时结合前测后对不同类型学生的访谈,归纳出了三种不同层次的认知水平:
(1)铁块从盘底上升之后即脱离了左侧系统,因此左侧失去一部分质量变轻,右盘下降.
(2)铁块从盘底上升后仍然和磁体之间有相互吸引,天平仍平衡.
(3)铁块从盘底上升后对电磁铁有向下的拉力且更大,左侧下降右盘上升.
第一种认知表明学生并未认识到物体间相互作用,第二种则是认识到物体间存在相互作用但未能用牛顿第二定律进一步分析其变化,第三种则表明学生能够很好的将牛顿第二定律和第三定律结合进行分析解题.测试结果显示停留在第一种和第二种认知水平上的学生占大多数.
更为有趣的是,我们也找了高二、高三两个年段的部分中等学生进行了测试和访谈.结果表明这部分学生仍然在这个题目中表现不佳.要找出这种现象的原因,需要反观传统的牛顿第三定律教学模式,通过收集牛顿第三定律相关的教学论文和教案,我们所见的教学模式大致有如下四个阶段:
第一阶段:以学生为主体,教师为学生创设不同的分组实验体验,如一对弹簧秤相互作用,固定于小车上的两个磁铁,以及教师进行的DIS演示实验,在此基础上提出牛顿第三定律.
第二阶段:进行阶段分析小结,阐述相互作用力的相互性、同时性,同质性.
第三阶段:再进一步应用其他例子说明相互作用力与平衡力的异同.
第四阶段:最后利用课堂练习进行检测和巩固.
资料显示:虽然课堂结构略有不同,但教师不约而同的将教学重心更多放在作用力的相互性、同时性,同质性以及相互作用力与平衡力的异同等方面.这种教学模式的缺陷在于未能从整体的角度进行牛顿运动定律的教学.在牛顿三大运动定律中,前两个定律是对单个物体而言,而在自然界中,物体之间总是互相联系,密不可分的.要全面了解物体的运动规律,就需要研究物体间的相互作用,这也是牛顿第三定律所要揭示的内容.反映在教学过程中,要使学生将受力分析对象从一个物体扩展到多个物体,就要使其能将牛顿三大定律融合为一个有机整体.
教师在前测后的集备交流中,结合自身多年的教学实践分析了学生在这类题目中出现困难的原因(V2).学生在先前学习经验中,并没有明确将牛顿第二定律和牛顿第三定律的应用对象区别开:判断物体相互作用力之间关系时使用牛顿第三定律,判断物体运动状态变化问题时则应该使用牛顿第二定律,这也是我们所确定的牛顿第三定律教学的关键特征.
2 针对关键特征的教学设计
在设计改进教案之时,参与集备的教师在如何处理学习内容上便有了不同的意见(V2).一个典型的忧虑即是当改变已有成熟的教学模式,采用“变易理论”进行指导对教学设计进行改进之后,相对于接受传统教学的学生,改进班学生是否会在知识的掌握和应用上出现落后情况.而最大的忧虑则是如何跨越理论和实践的“鸿沟”进行突破和创新,为此在进行教学研究的过程中,需要专家的参与和指导.一个课堂学习研究小组的成员来自两方面:其一来自一线教师;其二是来自专业机构的研究员,如学科教学专家和课堂学习研究的专家.
综合几次课前集备讨论的结果,改进版的教案与传统教案的最大区别在于创设了单一情境,教学围绕着该情境不断展开,课堂之初即提出了一个问题:
有个农夫把马套上车,准备赶路(图2),有同学就告诉那个农夫:“马不可能拉动车的,因为根据牛顿第三定律,马向前拉车的力与车向后拉马的力,是一对相互作用力,大小相等,方向相反,所以两个力相互抵消了,车就不可能前进了.如果车前进了,则说明牛顿第三定律是错误的.”
随后的DIS演示(图3)则是以两个仪器分别代表车和马,据此实验结果说明相互作用力的相互性、同时性及同质性等特征.并以牛顿第三定律肯定了故事中同学表述中正确的部分:“马向前拉车的力与车向后拉马的力,是一对相互作用力,大小相等,方向相反”.
但可以看出,这并没有解决为什么车会前进的问题,出现这一现象的原因在于学生并没有关注到隐藏在该情境中新事物的特征.变易理论指出,当某一事物的一些特征出现变动,而其他特征维持不变,则变动的特征便会被辨识到.为使辨识的过程能够出现,学生必须感到事物正在变动.教师不能强迫学生审辨,但却可以创造机会,即通过“变易图式”,引起学生对某些特征的关注,从而审辨到该特征,使它们从背景移到前景.基于此,在应用马拉车的情境完成作用力反作用力与平衡力的异同教学之后,与传统教学只是进行问题的讲解和分析不同,改进班对最终解决“所以两个力相互抵消了,车就不可能前进了.如果车前进了,则说明牛顿第三定律是错误的”这个情境采用了如下的变易范式(V3):
在马拉车这一不变的情境中,教师重点分析改变马的拉力使车分别做加速、匀速和减速运动这一变易范式.在每一种运动中,教师引导学生分析不同运动过程中车的受力情况,并同时对比作用力反作用力之间关系.在教师引导下,学生逐层建构出以下三个结论:
①不同运动过程中,作用力反作用力关系未发生变化,而车的受力情况却大不相同.
②作用力反作用力由于作用在不同物体上无法抵消,也不能作为车运动状态是否变化的判断依据.
③在判断车的运动状态时应该将注意力聚焦在车受到的力上.
类似的,也可以让马的拉力保持不变,改变车重从而改变车受到的摩擦力.通过这一系列经过系统安排的“变”与“不变”,学生很快就审辨出牛顿第二、第三定律在应用对象上的不同之处.
综合对比改进教学和传统教学这两种模式,最大的区别有两个:
首先,传统教学创设了大量不同的实例进行教学,学生的思维在不同的情境中跳转.这种教学模式注重不同情境间相通的地方,通过对不同实例的分析有利帮助学生理解牛顿第三定律的内在属性,但较少涉及这些情境中所包含的其他物理规律.改进班的教学设计始终围绕马拉车的问题情境,而把其他实例的应用留作了课后练习.这种教学模式注重同一情境内不同的地方,使学生经历同一事物的不同方面,进而审辨出牛顿第三定律的关键特征并使之与其他规律区别开来.
其次,传统教学在牛顿第二、三定律应用对象上的区别时采取了经验性的做法,教师在实际课堂中虽然也应用了马拉车的实例组织学生进行讨论,但未能有意识的采取改进班的“变易图式”,只是简单指出了问题的答案.改进班则注重使用变易范式系统地安排力的变化,如让马的拉力保持不变,通过车上货物重量变化改变车所受的摩擦力,使车处于不同的运动状态进行分析.通过这一系列变与不变的关系使学生深刻理解所学习内容的关键特征.
3 教学效果评测及反思
在分别进行了6个班传统教学和6个班的改进教学之后,我们把前测的试卷再次进行了后测,需要说明的是研究开始之初(前测结束后),教师并未进行讲评,课堂教学也不能涉及前测出现的试题,传统组和改进组使用完全相同的上课素材.另外,无论是前测或是后测都以闭卷形式作答,同时安排教师监考以期最大限度的保证数据的可靠性.表1为传统班和改进班后测数据对比:
【关键词】高中物理 学习氛围 主动性 融合
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)03-0123-01
物理教学的形式比较适合教师和学生进行互动活动,教师要很好地应用这种优势,要以提高学生学习能力为基础,通过不断地丰富教学内容来激发学生的自觉性和主动性。现阶段的教学十分重视对学生的素质教育,提高物理学科的掌握方法就成为研究的关键。
一 建立融洽的学习氛围
良好的学习环境是学习的基础,在这一环境中学生可以充分地表达其情绪。学生对于物理学科十分感兴趣,因为物理教学中能够接触丰富的物理知识,见识到很多奇特的物理现象,对自然科学能加深理解。所以教师要从满足学生这一愿望出发,建立一个生动活泼的学习环境,并且使学生在这个环境中能积极发挥自身个性,以将物理学习的情绪色彩和教学感染力进一步增强,将学生在传统“说教”的教育形式中摆脱出来,以提高学生物理学科的自我学习能力。
二 将多种学习形式有效结合
形式多变的学习方法是提高物理学习的一大关键,传统的物理教学沿用“说教”的教学形式,教师在台上讲、学生在下面听,这使学生一直处于被动的状态,所以要想提高学生学习物理的主动性就必须让学生拥有主动权,要让学生真正做到讲解和学习相互结合,同时添加实际动手操作,让学生在学习物理的过程中能真正做到学与练相结合,让学生能根据自身的兴趣进行物理课程的学习。
三 根据学生心理进行教学方法的改进
高中生基本处于青春期,在这一阶段学生的思想波动很大,对外界的事物十分敏感,同时高中生又面临升学的压力,这使学生在学习过程中容易出现逆反心理,处于被支配的地位,所以在物理学习的过程中教师要根据学生的心理活动,并且随时改进教学方法,要注意引导和诱发学生。
教学过程也是一个学习策略的过程,学生在发展的过程中必须做到因材施教,尤其在问题提出时要注意难易度,对成绩较好的同学选用难一点的问题,而对于成绩一般的同学可以提出一些浅显的问题。在物理实验操作的过程中可以将优秀学生和成绩一般的学生穿插编组,这样不仅有助于建立学生间互相帮助的感情,同时对学生提高自身主动性有着很大的帮助。
四 通过合理的教案编排来激发学生的主动性
教案的编排对学生自主性的激发影响很深,所以必须重视教案的编排。如在进行“牛顿第二定律”的教学过程中,要将教学目标、知识目标相互明确,要使学生认清加速度与力和质量的关系,使学生能理解牛顿第二定律的内容,知道定律的确切含义。在这一教学过程中要积极培养学生的实验能力、分析能力和解决问题的能力。在整个教学中可以进行相应的物理实验,利用砝码和小车进行模拟展示,并且在教学中对学生导入“什么是物体运动状态的改变?物体运动状态发生改变的原因是什么?”这些问题。学生要想解决心中的疑问就必须知道加速度跟物体所受力的大小及物体质量之间的关系,这使学生能主动去探究未知的知识。学生在这种氛围中学习效率将会大幅度的提升。
五 建立丰富的物理学结构
物理学的又一大魅力就在于其拥有丰富的科学实践性,物理科学在生活中无处不在,这是学生能对其产生浓厚兴趣的根源,所以我们在进行物理教学时,不仅要讲述物理教学内容,还要建立一个多门学科共建的教学体系。我们通过经典物理学来研究量子理论和相对论;涉足三向发展:微观、宇宙观和复杂系统;开启窗口和接口:交叉学科与前沿学科;物理学科技能:掌握基本的物理实验技术、知识工具与信息手段:掌握数学、外语和计算机技术,了解学科背景、科学技术史、科学方法论、自然哲学等。然后是综合理科知识体系。充分了解化学、生物学、地理学等学科知识。这种教学形式不仅能激发学生兴趣,更能使学生真正明白无理由的用处。用科学的魅力去吸引学生积极进行主动性的学习,并且将其扩大化,深入到多门学科,使学生掌握受益终身的学习技能。
六 结束语
通过积极的物理活动,并结合学生们感兴趣的问题进行物理教学,就会使学生在不知不觉中提高学习的兴趣,让学生能养成自觉学习的好习惯。另外,教师在执教的过程中要积极地去总结和交流相关的教学经验,要能从多角度进行教学研究,并且通过自身的理论研究来促进教学形式的改革。
参考文献
【关键词】高中物理 课堂教学 优化策略
在高中物理教学中,教师要根据新课程的要求,优化课堂结构,最大程度地调动学生学习的积极性。教师要关爱学生,有目的、有意识地引导学生发展自主学习的能力,提高教学质量。世上无难事,只怕有心人。要实现这个目标,关键是要我们做好如下几点:
一、要精心设计,体现最新课程理念
我们都知道,新课程改革的目标:由知识传授――调动学生积极性,主动性,在获得知识的同时成为学会学习和形成价值观的过程,由学会知识关注全人的发展。
为此,高中物理课堂教学中,教师的教学理念、教学方式与教学方法要符合新课程的需要。教师要精心设计教学的各个环节,体现最新课程理念。根据新课程的要求更新教学理念,教学内容要巧妙地凸显大纲规定的要点重点和难点。课堂教学中,我们要改变过去那种以教师为中心、以传授知识为主导的传统教学模式。
比如让学生在整体上把握力学和电学中的牛顿运动定律、动能定律、机械能守恒定律、万有引力定律、电磁感应、恒定电流等主干知识的重组和整合。在此,我们还要整合整个知识体系并适度延伸拓展,使之系统化、条理化。这样才能让学生容易掌握和吸收。
二、要整体把握,实现学生的快速跨越式提高
教师在教学中要注意发展学生的批判性思维能力和创新精神。课堂教学活动的设计应有利于发挥学生的创造力和想象力。了解学生的不同需求,采用形式多样的教学方法。对学生的每一次进步都要给予肯定,使学生感到自己受到重视,并产生成功的自豪感。真正成为学习的主体。教师必须有针对性地讲方法、讲技巧、讲典型思路、讲学生的错误根源。物理教学中的重要环节是教师能够讲解知识的系统化,让学生对所学知识得以深化和升华。让我们的物理课堂更加顺畅和精彩。
例如,在引导学生对牛顿第一定律的理解,我们要牢牢抓住五点:
(1)揭示了物体不受外力作用时的运动规律;
(2)牛顿第一定律是惯性定律,它指出一切物体都有惯性,惯性只与质量有关;
(3)肯定了力和运动的关系:力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因;
(4)牛顿第一定律是用理想化的实验总结出来的一条独立的规律,并非牛顿第二定律的特例;
(5)当物体所受合力为零时,从运动效果上说,相当于物体不受力,此时可以应用牛顿第一定律。
总之,教师要对教案做到胸中有数,同时让学生对教学各主要环节的整体把握也要了如指掌。
三、要精选精析,拓展提升,使学生的能力得以发展
课程标准背景下,教育教学改革呼之欲出。在平时的物理教学中,教师不但要关注学生的知识和技能的培养,还要把学生创新能力的训练的贯穿在整个教学过程中。学生的参与程度,学习方法的掌握,以及情感态度价值观的形成,无一不与教师的教学过程有关。有时,一个问题解决了,另一个问题又出现了。在平时教学中,我们要精选精析,强化训练,做好适度的拓展提升,使学生的能力得以发展。
比如有这样一道选择题:关于磁场和磁感线的描述,下列说法中正确的是( )
A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是客观存在的物质
B.磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向,它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致
C.磁感线总是从磁铁的N极出发,到S极终止的
D.磁感线可以用细铁屑来显示,因而是真实存在的
在讲这道选择题时,我们不妨先做如下分析:条形磁铁内部磁感线从S极到N极,C项不正确;磁感线是为了形象地描述磁场而假设的一组有方向的闭合的曲线,实际上不存在,所以D项也不正确;磁场是一种客观存在的物质,所以A项正确;磁感线上每一点切线方向表示磁场方向,磁感线的疏密表示磁场的强弱,小磁针静止时北极受力方向和北极静止时指向均为磁场方向,所以B项也正确。
在此基础上,我们可以借题发挥,以训练学生的创新思维:磁场是一种客观存在的特殊物质,磁感线虽是假想的闭合的曲线,但是可以形象地描述磁场的强弱和方向。
四、要加强和改革实验教学,让课堂得以真正的优化
“问渠哪能清如许,唯有源头活水来。”大家都知道,物理学是一门实验科学,物理概念的建立与物理规律的发现,都以建立在实验的基础之上的。实验是物理学的重要研究方法,只有重视实验,以事实为依据,才能使物理教学获得成功,学生只有通过实验观察物理事实,才能真正理解和掌握知识。同时也能真正的激发学生学习物理的兴趣,做到课堂教学的优化。
摘要:激发学生兴趣,调动学生积极性是提高物理教学质量应该从巧妙引入新课、运用直观教具,引发兴趣、改进教学教法,诱兴邀趣、培养实验观察能力,调动物理学习情趣,理论联系实际入手。
关键字:激发 引发 谤兴邀趣 调动 斟酌 活化 提高
[中图分类号]:K825.46 [文献标识码]:A [文章编号]:1002-2139(2010)-12-0088-01
爱因斯坦曾说过:“兴趣是最好的老师。”,要使学生牢固掌握一节课知识,首要的是要激发学生对所学知识的极大的兴趣。我们常常会为这样的情形而困惑:尽管教师有很强的责任心,认真钻研教材、认真备课、精心设计教案,在课上字斟句酌,滔滔不绝,但学生在课上反应去却极不协调,或呆坐、或凝眉蹙额、或昏昏欲睡。原因何在?原因是教师没把学生的积极性和思维全部调动起来,没有激发出学生的学习兴趣。很难想象一个对音乐一无所知的人会成为歌唱家,对物理不敢兴趣的人会成为物理学家。因此只有学生对所学知识产生兴趣,才产生巨大动力,会在积极主动、情绪高昂的心理状态下愉快地投入学习,从而提高教学质量。兴趣既是教学的手段,又是教学的目的。那么怎样激发学生的学习兴趣呢?
一、巧妙引入新课,激发兴趣
常言道:“良好的开端是成功的一半。”依据学生好奇的心理特点,借助于学生心理活动的定势规律,抓好开端,先入为主,教师要精心设计每节课的引入程序。
1、问题引入课题。是以学生常见的问题激发兴趣。如:“我们常见到苹果向地球运动,而没有看到地球向苹果运动,为什么?”从而引出牛顿第二定律中质量与加速度的关系。这种开场使学生能牢记牛顿第二定律,调动了积极性,活跃了思维。
2、实验引入课题。以形象的东西激发兴趣。如:“把硬币和羽毛放在一根玻璃管的底部,倒竖起来,观察到硬币先到达另一端。若抽取管中空气,再倒竖起来,硬币和羽毛同时到达另一端。为什么会如此呢?”从而引入自由落体运动。这种实验使学生带着寻根问底的好奇心学习新课,为教好和学好这节课创造良好的开端。
3、多媒体课件动画引入课题。用一手枪水平射击在树上玩耍的猴子,当子弹射出的同时猴子由静止落下逃跑,子弹会射击到猴子吗?从而引出平抛运动,激发学生学习兴趣。
二、运用直观教具,引发兴趣
为能引起学生对学习内容的注意力和激发学习兴趣,借助直观教具的演示,诱导学生有目的地观察和思考,既吸引学生的注意力,又能使学生感受到直观形象的刺激,扩大大脑活动的深度和广度,课堂印象就会更加深刻。上课时教师拿出一个小圆柱,“请同学们猜测一下,圆柱直径为多少?”同学们争先恐后发言,为证实谁的结论准确,教师拿出游标卡尺,并教之读数。如果圆柱内还有一个小圆柱如何呢?在同学们想办法的同时,教师又拿出游标卡尺,介绍游标卡尺的尖端有一个侧身尺,可以测小圆柱的深度。这样,能言简意赅地讲清难点和重点,既节省了讲授的时间,又加大了练习的余地,对那些抽象的、看似枯燥的内容通过演示,发挥教具直观作用,引发学习兴趣。
三、改进教学教法,诱兴邀趣
“趣”从何来?求知兴趣包含在教师对课堂讲解的材料、对被分析的事实采取的处理方法中。学生上课注意力不集中,往往与教师教学水平差,讲课缺乏艺术性有关。为使课堂教学生动活泼,努力做到“堂堂有异,节节有别”,故布疑阵,设疑要做到因势利导,难度适度,恰到好处,太难则使学生望而却步,兴趣索然:太易则垂手而得,亦索然寡味。不断通过讨论、讲古代故事、做演示实验等,不断启发学生系统思考,诱发包含兴趣的激情,调动学生思维活动,使学生对物理内容理解更加透彻。如:在判断导体切割磁感线而产生的感应电流的一节中,应用楞次定律和右手定则都可以判定。但用哪种方法好呢?于是用一节课的时间,让学生讨论两个判定方法的异同点,最后得出结论:右手定则是楞次定律的特殊情况,楞次定律适用于任何形式下产生的感应电流的情况,但右手定则往往比楞次定律更加简便。经过一节课的争论战,使同学们对楞次定律和右手定则有了更深的认识,对二者的用法理解得比较深刻,使步骤复杂的楞次定律牢记在学生们心中,起到良好的效果。
四、培养实验观察能力,调动袖理学习情趣
要使物理实验发挥应有的作用,就要使学生养成良好的观察习惯。学会观察,有助于提高物理课的学习兴趣。但学生观察一般是盲目的,在实验前要弄清为什么要观察、观察什么、怎样观察,使他们从“无意注意”转为“有意注意”。如:硬币和钢针“躺”在水面的实验,让学生们课下做一下观察,并布置问题:l、什么情况下钢针或硬币可以漂在水面上?2、什么时候下沉?然后在课堂上再做一下这个实验,从而引出表面张力的概念。则印象更加深刻。
五、引导学生思考,研讨,理论联系实际,活化所学知识
通过观察实验、阅读调查,学生获得了较多的信息和事实,教师要引导他们借助比较、分析、综合、抽象等思维方法,对所获得的事实去粗取精、去伪存真,由此及彼。我们要应用所学知识解释身边所发生的现象。如:火箭为何能升天?应用反冲的原理,引导学生思考、讨论,最后得出结论。
六、采用多种多样的教学方法,提高教学质量
以课堂教学为主,采用演示、讲授、讨论、测验、讲评等多种形式的教学方法,精心组织教学。注意课内课外结合、答疑质疑结合,个别指导,及时反馈,抓两头,促中间,提高物理的整体教学质量。
七、斟酌教学语富,提高教学效率
一、搭建平台,自主学习
大量抽象的描述和难以直接理解的公式在高中物理中是教学难点.在高中物理教学中合理运用信息技术,教师就能将语言难以描述清楚的公式和现象转化为互联网搜索中的具象内容,最终以多媒体技术直接展示给学生.这种便利快捷的教学方式提高了教学质量,也降低了教师备课的难度.同时,这种生动的形式,有利于学生理解课本中的重点、难点内容.在高中物理教学中,教师借助信息技术营造实验环境,能让学生了解并深入学习一些生活中难以见到的现象.同时,借助信息技术平台分享学习资料,布置课后作业和作业提交等,节省了时间,提高了教学效率.教师可以用网络教学平台的方式帮助学生达到“温故而知新”的学习目的.
例如,在讲“平抛运动”时,教师可以借助网络学习平台中的动画,帮助学生理解平抛运动的过程.教师还可以在网络教学平台上建立交流模式,让学生之间增加关于物理知识的讨论,引起学生之间的头脑风暴,培养学生独立思考物理问题的能力.在学习过程中遇到问题时,学生可以通过平台向教师提问.同时,教师通过互联网及时做出回应,帮助学生迅速解决疑惑.
二、动画模拟,由繁变简
高中物理逻辑性较强,需要学生拥有较强的理解能力.在高中物理教学中,教师可以利用信息技术模M实验,帮助学生理解物理知识.比如,教师可以用投影仪模拟“伽利略的斜面小车实验”来验证牛顿运动定律;“打点计时器求逐差法实验”来理解机械能守能定律;教师还可以在实物展示台中展示力学实验中探究弹力和弹簧伸长的实验,帮助学生将课本中冗杂的文字知识转变为形象的、具体的内容,使物理学习的过程变得更加有趣,加深学生对于物理知识的印象,从而激发学生的学习兴趣.又如,在讲解关于测定电源电动势和内阻的实验时,教师可以利用动画模拟的方式展开物理教学.在这一节内容中,要求学生掌握基本的电压表(0-3V)和电流表(0-0.6A)的基本读数方法,从而演变到其他的读数方法,使学生能灵活运用到其他的题目之中.在动画中,还能一步一步地解决实验中出现的一些问题,如电路的短路、断路,或者是电压表没有读数的、跳到指针最大值的各种情况.这些在考题中常常出现,所以要求学生重点掌握.最后让学生进行反思和总结,并提出一些优化课堂环节的要求和建议,使课堂更加高效.
三、情境教学,引人入胜
现代教学设备和教学软件的应用,方便教师搭建自己所要的教学情境,改善了传统的教师用语言来描述实验现象和学生凭借想象理解实验的教学现象,让学生直接通过形象的动图、视频、甚至是实物展示深刻理解物理定理和实验.教师还可以将传统的纸质教案转变成幻灯片的形式,把课本上的知识充分传递给学生.同时,教师在播放视频时可以灵活变动,让学生随时提出自己的疑问,使问题得到及时解决.多样化的情境教学,能够创设各种教学环境,激发学生的学习兴趣,吸引学生的注意力.在临近考试时,教师可以随时调用以前学习的幻灯片,帮助学生回忆学过的知识,并且与试题结合,提升学生的解题能力,从而提高教学效率.在高中物理教学中,教师要利用信息技术创设教学情境,发挥学生的主观能动性,提高学生的学习能力,帮助学生理解和掌握知识.
第四章动量
一.动量和冲量
1.动量
按定义,物体的质量和速度的乘积叫做动量:p=mv
⑴动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应。
⑵动量是矢量,它的方向和速度的方向相同。
2.冲量
按定义,力和力的作用时间的乘积叫做冲量:I=Ft
⑴冲量是描述力的时间积累效应的物理量,是过程量,它与时间相对应。
⑵冲量是矢量,它的方向由力的方向决定(不能说和力的方向相同)。如果力的方向在作用时间内保持不变,那么冲量的方向就和力的方向相同。
⑶高中阶段只要求会用I=Ft计算恒力的冲量。对于变力的冲量,高中阶段只能利用动量定理通过物体的动量变化来求。
⑷要注意的是:冲量和功不同。恒力在一段时间内可能不作功,但一定有冲量。
m
H
例1.质量为m的小球由高为H的光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中,重力、弹力、合力的冲量各是多大?
解:力的作用时间都是,力的大小依次是mg、
mgcosα和mgsinα,所以它们的冲量依次是:
特别要注意,该过程中弹力虽然不做功,但对物体有冲量。
二、动量定理
1.动量定理
物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。既I=Δp
⑴动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因,冲量是物体动量变化的量度。这里所说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量(或者说是物体所受各外力冲量的矢量和)。
⑵动量定理给出了冲量(过程量)和动量变化(状态量)间的互求关系。
⑶现代物理学把力定义为物体动量的变化率:(牛顿第二定律的动量形式)。
⑷动量定理的表达式是矢量式。在一维的情况下,各个矢量必须以同一个规定的方向为正。
例2.以初速度v0平抛出一个质量为m的物体,抛出后t秒内物体的动量变化是多少?