重力势能教学设计如何写 重力势能的教学设计(三篇)

  • 上传日期:2022-12-27 06:34:52 |
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有关重力势能教学设计如何写一

1.同一直线上力的合成同向:f=f1+f2, 反向:f=f1-f2 (f1f2)

2.互成角度力的合成:

f=(f12+f22+2f1f2cosα)1/2(余弦定理) f1⊥f2时:f=(f12+f22)1/2

3.合力大小范围:|f1-f2|≤f≤|f1+f2|

4.力的正交分解:fx=fcosβ,fy=fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=fy/fx)

注:

(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;

(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;

(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;

(4)f1与f2的值一定时,f1与f2的夹角(α角)越大,合力越小;

(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。

4常见的力公式总结

1.重力g=mg(方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)

2.胡克定律f=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(n/m),x:形变量(m)}

3.滑动摩擦力f=μfn {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,fn:正压力(n)}

4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为静摩擦力)

5.万有引力f=gm1m2/r2 (g=6.67×10-11n m2/kg2,方向在它们的连线上)

6.静电力f=kq1q2/r2 (k=9.0×109n m2/c2,方向在它们的连线上)

7.电场力f=eq (e:场强n/c,q:电量c,正电荷受的电场力与场强方向相同)

8.安培力f=bilsinθ (θ为b与l的夹角,当l⊥b时:f=bil,b//l时:f=0)

9.洛仑兹力f=qvbsinθ (θ为b与v的夹角,当v⊥b时:f=qvb,v//b时:f=0)

有关重力势能教学设计如何写二

一、 教学内容分析

《力的合成》是人教版《物理》(必修1)第三章第四节的内容。通过本节课的学习,学生将明确两个力同时作用在物体这一问题的处理方法。在这节课的学习中,等效替代的思想在建立概念、寻求合力与分力关系的过程中被深度应用; 平行四边形定则是矢量运算普遍遵循的法则,而矢量运算贯穿高中物理始终,用“图形”表示物理量之间关系的方法,对学生而言是一个新方法。因此,该节在教和学两方面都具有承前启后的作用;其涉及的物理研究方法和实验方法在高中物理中具有典型性,并使学生进一步认识到物理实验、物理模型、数学工具在物理学发展过程中的应用;采用自主、合作、探究等新型的学习方式,有助于培养学生的自主探究能力、训练严谨细致的科学态度和精神,提高学生的科学素养,促进学生全面素质的和谐发展。

二、学生学习情况分析

在学习本节课之前,学生已经学习了力、重力、弹力、摩擦力等力的概念,对“力”有了较为深刻的理解和认识;同时,通过位移、速度和加速度等矢量的学习,对“矢量”也有了初步的认识。这为本节课的学习提供了基本的知识储备。然而,脑中根深蒂固的标量运算对学生学习力的合成而言,是一种负迁移,对力进行合成时,照搬标量运算的方法来应付,而矢量运算使用的平行四边形定则,对于学生初次学习而言比较抽象,且涉及几何和三角等数学知识,感觉有难度。学生在初中所学的二力平衡为标量代数运算,要想直接过渡到互成角度的力的合成遵循平行四边形定则的矢量运算,思维阶梯跨度较大,在认知水平上是一次质的跨越,很难要求学生一次转化完成,这些都给本节课的教学带来了困难。

三、设计思想

依据本校实际教学条件和新课程理念,在教学中实施中注重学生自主、合作、探究学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考,通过多样化的教学方式,帮助学生学习。由于本节课比较抽象,但实验比较直观,易于得到实验结论,我准备采用学生自主探究、合作交流、分组讨论与教师讲授相结合的方式进行教学。主要教学环节如下表:

环节

内容

作用

情景创设

建立共点力、合力与分力、力的合成的概念,体验等效替代的思想

设问:互成角度的两个分立如何求合力?

提出探究活动的问题

学生探究活动

通过传统实验和dislab数字实验共同完成

通过探究,得出平行四边形法则

实例分析,强化概念

初步应用平行四边形,加深理解

四、教学目标

知识与技能

1.高中物理教学设计——《力的合成》理解合力、分力、力的合成。

2.理解合力与分力的关系是作用效果上的等效替代。

3.掌握平行四边形定则的含义和使用方法,会用它求两个分力的合力。

过程与方法

高中物理教学设计——《力的合成》 1.通过合力与分力概念的建立过程,体会物理学中常用的研究方法──等效替代法。

2.通过探究求互成角度的两个力合力方法的过程,体会逻辑和实验相结合的科学方法。

情感态度与价值观

1.感受科学研究的乐趣和社会价值。

2.体会科学研究中合作、交流的重要性和必要性。

教学重点:

1.合力与分力的概念及其等效替代关系。

2.平行四边形定则及其简单应用。

教学难点:

平行四边形定则的探究过程及其结论。

五、教学用具

1.实验器材:木板、白纸、图钉(若干)、橡皮条、细绳套(两根)、弹簧秤(两只)、三角板、铅笔;

2. 计算机、实物展示台等多媒体辅助教学设备;dis-lab设备;cai课件

六、教学流程图(略)

七、教学过程

教学环节

教学内容

设计意图

引  入  新  课

由曹冲称象的故事引入

为学生更好地理解等效替代的思想

通过亲身体验感受合力和分立

学生活动:两个女同学共同提起水桶和一男同学单独提起水桶。

学生通过观察,学会对信息的分析﹑加工

学 习

相 关

概  念

结合以上实例,提出下面问题

问题1:两位女同学两个力的共同作用与男同学一个力的单独作用,产生的效果相同吗?高中物理教学设计——《力的合成》

在学生回答的基础上,教师加以分析总结:两个女生的作用效果与一个男生的作用效果相同,因此,力是可以等效的。许多这样的实例就表现在我们身边,稍微留心便会发现。

学生学会对信息归纳总结。

在上面列举的实例的基础上,教师给分力与合力﹑力的合成下定义并板书。

1. 分力和合力:如果一个力的作用效果与另外几个力的共同作用效果相同,这个力就叫做另外几个力的合力,而那另外几个力叫做这个力的分力。

2.合力和分力是一种等效替代的关系。求几个力的合力的过程或方法叫做力的合成

高中物理教学设计——《力的合成》进一步理解“等效替代”思想,为本节实验设计的原理打下基础。

提出问高中物理教学设计——《力的合成》题、猜想与假设

引导学生提出问题:既然合力与分力可以相互替代,那么它们之间存在什么关系呢?数学知识1+1 2是否可用于已知两个分力求其合力呢?

请学生思考并提出自己的猜想。

老师的猜想:合力等于各分力之和?

大部分同学都认为老师的猜想不对,就此反问那你觉得应该是什么关系?你有什么方法推翻我的想法?你的猜想是什么?怎么高中物理教学设计——《力的合成》去验证你的猜想?

敢于猜想和假设,

增强探索意识。

实   验   探   究

让学生思考应如何设计该探究实验。

先投影实验器材:方木板﹑白纸﹑弹簧秤(两个)﹑橡皮筋﹑细绳高中物理教学设计——《力的合成》套(两个)﹑铅笔﹑三角板﹑刻度尺﹑图钉(5个)。[来源:] 明确探究问题:

1. 如何求同一直线上的两个分力的合力

2. 如何求相互垂直的两个分力的合力

3. 如何求互成任意角的两个共点力的合力

人教版高一物理必修一课件:匀变速直线运动的速度与时间的关系

一、 教材分析

在上一节实验的基础上,分析v-t图像时一条倾斜直线的意义——加速度不变,由此定义了匀变速直线运动。而后利用描述匀变速直线运动的v-t图像的是倾斜直线,进一步分析匀变速直线运动的速度与时间的关系:无论时间间隔t大小, 的值都不变,由此导出v = v0 + at,最后通过例题以加深理解,并用“说一说”使学生进一步加深对物体做变速运动的理解。

二、 教学目标

1、知道匀速直线运动 图象。

2、知道匀变速直线运动的 图象,概念和特点。

3、掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v0 + at,并会进行计算。

教学重点

1、 匀变速直线运动的 图象,概念和特点。

2、 匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v0 + at,并进行计算。

三、     教学难点

会用 图象推导出匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v0 + at。

四、 教学过程

预习检查:加速度的概念,及表达式 a=

导入新课:

上节课,同学们通过实验研究了速度与时间的关系,小车运动的υ-t图象。

设问:小车运动的 υ-t图象是怎样的图线?(让学生画一下)

学生坐标轴画反的要更正,并强调调,纵坐标取速度,横坐标取时间。

υ-t图象是一条直线,速度和时间的这种关系称为线性关系。

设问:在小车运动的υ-t图象上的一个点p(t1,v1)表示什么?

学生画出小车运动的υ-t图象,并能表达出小车运动的υ-t图象是一条倾斜的直线。

学生回答:t1时刻,小车的速度为v1 。

学生回答不准确,教师补充、修正。

预习检查

情境导入

精讲点拨:

1、匀速直线运动图像

向学生展示一个υ-t图象:

提问:这个υ-t图象有什么特点?它表示物体运动的速度有什么特点?物体运动的加速度又有什么特点?

在各小组陈述的基础上教师请一位同学总结。

2、匀变速直线运动图像

提问:在上节的实验中,小车在重物牵引下运动的v-t图象是一条倾斜的直线,物体的加速度有什么特点?直线的倾斜程度与加速度有什么关系?它表示小车在做什么样的运动?

从图可以看出,由于v-t图象是一 条倾斜的直线,速度随着时间逐渐变大,在时间轴上取取两点t1,t2,则t1,t2间的距离表示时间间隔t= t2—t1,t1时刻的速度为 v1, t2 时刻的速度为v2,则v2—v1= v,v即为间间隔t内的速度的变化量。

提问:v与t是什么关系?

知识总结:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线。

提问:匀变速直线运动的v-t图线的斜率表示什么?匀变速直线运动的v-t图线与纵坐标的交点表示什么?

展示以下两个v-t图象,请同学们观察,并比较这两个v-t图象。

知识总结:在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运 动叫做匀加速直线运动;如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动。

分小组讨论

每一小组由一位同学陈述小组讨论的结 果。

学生回答:是一条平行于时间轴的直线。表示物体的速度不随时间变化,即物体作匀速直线运动。作匀速直线运动的物体,v = 0, = 0,所以加速度为零。

分小组讨论

每一小组由一位同学陈述小组讨论的结果。

由于v-t图象是一条直线,无论t选在什么区间,对应 的速度v的变化量v与时间t的变化量t之比 都是一样的, 表示速度 的变化量与所用时间的比值,即加速度。所以v-t图象是一条倾斜的直线的运动,是加速度不变的运动。

学生回答:v-t图线的斜率在数值上等于速度v的变化量v与时间t的变化量t之比,表示速度的变化量与所用时间的比值,即加速度。

v-t图线与纵坐标的交点表示t = 0 时刻的速度,即初速度v0。

学生回答:甲乙两个v-t图象表示的运动都是匀变速直线运动,但甲图的速度随时间均匀增加,乙图的速度随着时间均匀减小。

让学生通过自身的观察,发现匀加速直线运动与匀减速直线运动 的不同之处,能帮助学生正确理解匀变速直线运动。

3、匀变速直线速度与时间的关系式

提问:除用图象表示物体运动的速度与时间的关系外,是否还可以用公式表达物体运动的速度与时间的关系?

教师引导,取t=0时为初状态,速度为初速度v0,取t时刻为末状态,速度为末速度v,从初态到末态,时间的变化量为t,则t = t—0,速度的变化量为v,则v = v—v0

提问:能否直接从图线结合数学知识得到速度与时间的关系式?

知识总结:匀变速直线 运动中,速度与时间的关系式是v= v0 + a t

匀变速直线运动的速度与时间关系的公式:v= v0 + a t可以这样理解:由于加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量,所以at就是整个运动过程中速度的变化量;再加上运动开始时物体的速度v0,就得到t时刻物体的速度v。

4、例题

例题1、汽车以40 km/h的速度匀速行驶,现以0.6 m/s2的加速度加速,10s后速度能达到多少?加速后经过多长汽车的速度达到80 km/h?

例题2、某汽车在某路面紧急刹车时,加速度的大小是6 m/s2,如果必须在2s内停下来,汽车的行驶速度最高不能超过多少?如果汽车以最高允许速度行驶,必须在1.5s内停下来, 汽车刹车匀减速运动加速度至少多大?

分析:我们研究的是汽车从开始刹车到停止运动这个过程。在这个过程中,汽车做匀减速运动,加速度的大小是6 m/s2。由于是减速运动,加速度的方向与速度方向相反,如果设汽车运动的方向为正,则汽车的加速度方向为负,我们把它记为a = 一6 m/s2。这个过程的t时刻末速度v是0,初速度就是我们所求的最高允许速度,记为v0,它是这题所求的“最高速度”。过程的持续时间为t=2s

学生回答:因为加速度

a =  ,所以v =a t

v—v0= a t

v—v0= a t

v= v0 + a t

学生回答:因为匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线,所以v与t是线性关系,或者说v是t的一次函数,应符合y = k x + b 的形式。其中是图线的斜率,在数值上等于匀变速直线运动的加速度a,b是纵轴上的截距,在数值上等于匀变速直线运动的初速度v0,所以v= v0 + a t

同学们思考3-5分钟,

让一位同学说说自己的思路。其他同学纠正,补充。

让同学计算。

展示某同学的解题,让其他同学点评。

解:初速度v0= 40 km/h = 11 m/s,加速度a = 0.6 m/s2,时间t=10 s。

10s后的速度为v= v0 + a t

= 11 m/s + 0.6 m/s2×10s

= 17 m/s = 62 km/h

由v= v0 + a t得

同学们思考3-5分钟,

让一位同学说说自己的思路。其他同学纠正,补充。

让同学计算。

展示某同学的解题,让其他同学点评。

解:根据v= v0 + a t,有

v0 = v — a t

= 0 — (—6m/s2)×2s

= 43 km/h

汽车的速度不能超过43 km/h

根据v= v0 + a t,有

汽车刹车匀减速运动加速度至少9m/s2

注意同一方向上的矢量运算,要先规定正方向,然后确定各物理量的正负(凡与规定正方向的方向相同为正,凡与规定正方向的方向相反为负。)然后代入v-t的关系式运算。

五、     课堂小结

六、 利用v-t图 象得出匀速直线运动和匀变速直线运动的特点。

七、 并进一步利用v-t图推导出匀变速直线运动的速度和时间的关系式。

布置作业

(1)请学生课后探讨课本第3 9页,“说一说”

(2)请学生课后探讨课本第39页“问题与练习”中的1~4题。

有关重力势能教学设计如何写三

本节讲述的是有关‘力’的基础知识,是研究静力学和动力学所必需的预备知识。力是物体之间相互作用的一种表现,初中阶段从推、拉、提的表现来认识力,符合学生的直观感受,在高中阶段则应该从更深一些的层次来认识力,即把自然界的四种基本相互作用于此相联系。

教科书是从学生已经熟悉并可以理解的事实出发,分析改变物体运动状态的原因,并给出力的概念以及力的图示方法。在对重力认识的基础上,本章尽量用学生可以接受的语言逐一介绍了引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用及其基本特征。

本节课的教学对象是高一年级的学生,这一时期的学生处于形象思维向抽象思维过度、转化的阶段,因此在教学当中要由形象思维开始,在具体材料的支持下展现力作用效果的现象,同时又要不失时机的适时的向抽象思维过度。学生在初中阶段已经学过了重力和力的概念已有初步的了解,但对于力的本质没有充分的了解。力是物体与物体间的相互作用的表述以及重心概念,由于其抽象性,学生理解比较困难,这也是本节课的重难点所在。

根据三维教学目标及新课程标准对本节课的要求,结合当前学生的心理特点以及现有的知识水平,通过课本的学习来实现以下教学目标:

(1)知识与技能

1.知道力是使物体运动状态发生改变和发现形变的原因。

2.初步认识力是物体间的相互作用,能分清受力物体和施力物体。

3.了解力的三要素,会用力的图示和示意图来表示力。

4.明确重力产生的原因,理解重力的大小及方向,掌握重心的概念。

5.初步了解四种基本相互作用力的特点和作用范围。

(2)过程与方法

1.经历认识力的过程,体会人类认识力的作用是从力的作用产生的效果开始的。

2.通过寻找重物中心的实验,学会悬挂法在物理学习中的应用。

3.通过重心概念的引入,渗透等效代换的物理学习方法。

(3)情感态度与价值观

1.通过做一做、说一说等栏目,提高探究能力和质疑能力。

1、新课引入

多媒体视频展示运动员大脚开球,球从静止变为运动,守门员接着球,球由运动变为静止。从生活实例入手,让学生观察并描述球的运动情况,得出物体的运动状态发生了变化。教师演示实验,手捏气球,拉橡皮筋,让学生从实例中感知、谈论,得出是由于手对气球和橡皮作用的结果。并让学生思考讨论,为什么会发生上述两种现象。

在力的作用效果的基础上,提出力的定义。让学生分析上述两种情况下物理的受力情况,为力的要素的讨论做好铺垫。

2、力的三要素和力的图示

演示关门时,在不同的地方施加不同方向和大小的力,产生的效果不一样,引导学生观察实验现象并思考力的作用效果与哪些要素有关,并从实例中让学生得出描述一个力需要涉及的要素,教师做出及时的总结。

教师提问,结合描述力的要素,我们如何来准确表示一个力呢?从而引出力的图示的概念。并讲解利用力的图示表示力的方法。通过习题,巩固这种描述力的方法。

3、重力

多媒体展示苹果落地,人抛出物体下落的视频,并演示将墨汁滴在在竖直的白纸上,墨汁竖直下降的情景,使学生明确地面附近一切物体都受到地球的吸引,引入重力的概念,指出重力的施力物体是地球。

联系初中的知识,直接给出重力g与物体质量之间关系的表达式,再让学生画出放置于水平面、斜面时的重力方向,画出空中运动的篮球的重力方向,使学生明确重力方向竖直向下的含义。

演示利用线悬吊细棍保持水平,让学生分析出棍受两个力,重力和线的拉力,得出悬点就是力的作用点,细棍各部分受的重力可以集中看出作用与这一点,引入重心的概念。由于重心的概念比较抽象,在此过程中让学生体会等效的思想,突出本节课的重点。

4、四种基本相互作用

之后的学习对四种相互作用还会进一步展开介绍,本节内容目的是拓宽学生的思维空间,开阔学生的视野。因此知道学生阅读这部分内容,提出问题让学生讨论,四种相互作用力的名称、特点、作用范围。对于和万有引力之间的联系,是后面学习的内容,先让学生接受,告诉学生关于这个问题以后会学习到。

5、巩固提高

布置课后开放性课题,让学生测量质量分布均匀的簿三角形的重心位置,体会数学书“重心”的定义,加深学生对重心的理解。

板书设计

一、力

定义:物体与物体之间的相互作用

作用效果:1.使物体运动状态发生改变 2.是物体发生形变

三要素:1.大小 2方向 3作用点

二、力的表示方法:力的图示

三、重力

大小:g=mg

方向:竖直向下

重心:

四、四种基本相互作用

1、万有引力

2、电磁相互作用

3、强相互作用

4、弱相互作用

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