圓周運(yùn)動習(xí)題范文

時間:2023-04-08 17:08:08

導(dǎo)語:如何才能寫好一篇圓周運(yùn)動習(xí)題,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

圓周運(yùn)動習(xí)題

篇1

一、汽車過橋問題

橋面(或路面)分為凹形、凸形和平面,解題時要根據(jù)不同的情況列式,具體方法是:確立研究對象;對研究對象進(jìn)行受力分析,找出圓周平面以及圓心(指向圓心的方向?yàn)檎较?,背離圓心的方向?yàn)樨?fù)方向);列出動力學(xué)方程F合=F向;解方程.

1.汽車過凸形橋

汽車受重力和支持力,重力指向圓心,支持力背離圓心,動力學(xué)方程為:mg-FN=mv2r.汽車對橋面的壓力大小為:FN=mg-mv2r.

2.汽車過凹形橋

汽車受重力和支持力,重力背向圓心,支持力指向圓心,動力學(xué)方程為:FN-mg=mv2r.汽車對橋面的壓力大小為:FN=mg+mv2r.

3.汽車過平面橋

汽車受重力和支持力,重力豎直向下,支持力豎直向上,動力學(xué)方程為:mg=FN.汽車對橋面的壓力大小為:FN=mg.

比較三種情況下橋面所受壓力的大小,得出結(jié)論:在其他條件相同的情況下,汽車對凸形橋的壓力最小,對凹面橋是壓力是最大.

二、火車(或汽車)轉(zhuǎn)彎問題

轉(zhuǎn)彎運(yùn)動屬于部分圓周運(yùn)動,在不同的路面轉(zhuǎn)彎,向心力的情況不同.可分為以下兩種情況:

1.在水平彎道轉(zhuǎn)彎

汽車在水平彎道轉(zhuǎn)彎時,受到重力(豎直向下),支持力(豎直向上),此時有向外的相對運(yùn)動趨勢,故受到指向圓心的靜摩擦力;重力與支持力等大反向,相互抵消,則由指向圓心的靜摩擦力提供汽車轉(zhuǎn)彎的向心力.

例1 如果高速公路轉(zhuǎn)彎處彎道圓半徑r=100m,汽車輪胎與路面間的靜摩擦系數(shù)μ=0.23,若路面是水平的,問汽車轉(zhuǎn)彎時不發(fā)生徑向滑動(離心現(xiàn)象)所許可的最大速率是多大?

解析:最大速率時向心力最大,為最大靜摩擦力,最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力,即,此時指向圓心的最大靜摩擦力充當(dāng)向心力,列方程μmg=mv2r,解得允許的最大速率為:v=μgr=0.23×9.8×100=15m/s.

2.在外高內(nèi)地的彎道上轉(zhuǎn)彎

如果在轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌,火車駛過彎道處時,鐵軌對火車的支持力的方向不再是熟豎直的,而是斜向彎道的內(nèi)測,它與重力的合力指向圓心,成為火車轉(zhuǎn)彎的力.這可以減輕輪緣與外軌的擠壓.在修筑鐵路時,要根據(jù)轉(zhuǎn)彎處軌道半徑和規(guī)定的行駛速度,適當(dāng)選擇內(nèi)外軌的高度差,使轉(zhuǎn)彎時所需要的向心力完全由重力和支持力的合力來提供,這樣外軌就不受輪緣的擠壓了.

圖1例2 火車轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌的高度差是h,彎道半徑為r,火車兩輪間距為L,要使轉(zhuǎn)彎時車輪和軌道之間完全沒有擠壓,則火車的速度為多大?

解析:火車的受力分析如圖1,當(dāng)鐵軌與輪緣無擠壓時,重力和支持力的合力提供了向心力.列出動力學(xué)方程:

F合=F向

mgtanθ=mv2r

而θ很小時,tanθ≈sinθ

篇2

一 臨界問題的分析方法:

1."繩模型" 沒有物體支撐的小球,如圖所示,小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動過最高點(diǎn)情況。(注意:繩對小球只能產(chǎn)生拉力)

①臨界速度 :v0小球運(yùn)動在最高點(diǎn)時,受的重力和彈力方向都向下,當(dāng)彈力等于零時,向心力最小,僅由重力提供.由牛頓運(yùn)動定律知 mg=mv2R,得小球過圓周軌道最高點(diǎn)的臨界速度為v0=gR,它是小球能過圓周最高點(diǎn)的最小速度.

②當(dāng) mggR小球能過圓周的最高點(diǎn),此時繩和軌道分別對小球產(chǎn)生拉力和壓力. 

③當(dāng)mg>m v2R,即v

小結(jié):對于繩類模型(1)小球能過最高點(diǎn)的臨界條件:繩子和軌道對小球剛好沒有力的作用mg =mv2RV臨界=Rg

(2)小球能過最高點(diǎn)條件:v≥Rg(當(dāng)v >Rg 時,繩對球產(chǎn)生拉力,軌道對球產(chǎn)生壓力)

(3)不能過最高點(diǎn)條件:v

2."桿模型"如圖所示,小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動過最高點(diǎn)情況(注意:輕桿和細(xì)線不同,輕桿對小球既能產(chǎn)生拉力,又能產(chǎn)生推力。)

①臨界速度v0:由于輕桿或管狀軌道對小球有支撐作用,因此小球在最高點(diǎn)的速度可以為零,不存在"掉下來"的情況.小球恰能達(dá)到最高點(diǎn)的臨界速度v0=0.

②小球過最高點(diǎn)時,所受彈力情況:

A.小球到達(dá)最高點(diǎn)的速度v=0,此時輕桿或管狀軌道對小球的彈力N=mg.

B.當(dāng)小球的實(shí)際速度v>gR時,產(chǎn)生離心趨勢,要維持小球的圓周運(yùn)動,彈力方向應(yīng)向下指向圓心,即輕桿對小球產(chǎn)生豎直向下的拉力,管狀軌道對小球產(chǎn)生豎直向下的壓力,因此 FN=mv2R-mg,所以彈力的大小隨v的增大而增大,且mv2R> FN>0.

C.當(dāng)00.可以看出v=gR 是輕桿(或管狀軌道)對小球有無彈力和彈力方向向上還是向下的臨界速度.

小結(jié):桿類模型:(1)小球能最高點(diǎn)的臨界條件:v = 0,F(xiàn) = mg(F為支持力)

(2)當(dāng)0< v F > 0(F為支持力)

(3)當(dāng)v = Rg時,F(xiàn)=0

(4)當(dāng)v >Rg 時,F(xiàn)隨v增大而增大,且F >0(F為拉力)

例題分析:如圖所示,細(xì)桿的一端與小球相連,可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動,現(xiàn)給小球一初速度,使它做圓周運(yùn)動,圖中a、b分別表示小球軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn),則桿對球的作用力可能是 ( )

A.a(chǎn)處為拉力,b處為拉力 B.a(chǎn)處為拉力,b處為推力

篇3

第一,理解帶電粒子初速度方向與勻強(qiáng)磁場方向垂直時,若只受洛倫茲力作用,將做勻速圓周運(yùn)動。

第二,會推導(dǎo)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑和周期公式,并會應(yīng)用其解決相關(guān)問題。

第三,知道回旋加速器的構(gòu)造和原理。

〖教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)〗

重點(diǎn):(1)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中初速度方向與磁場方向垂直時的運(yùn)動性質(zhì)。(2)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑和周期公式的應(yīng)用。

難點(diǎn):帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的原因分析。

〖教學(xué)媒體、方法〗

教學(xué)媒體:洛倫茲力演示儀、投影儀、電源。

教學(xué)方法:演示、提問、講授相結(jié)合,師生共同研究討論,學(xué)生活動時間約占課時的1/3。

〖教學(xué)過程〗

一、引入新課

師:上節(jié)課我們講了磁場對運(yùn)動電荷的作用力,稱為?

生(集體):洛倫茲力。

師:洛倫茲力的特點(diǎn)呢?

生:總是與速度垂直,對運(yùn)動電荷不做功。

師:正確。洛倫茲力是矢量,如何判斷其方向呢?

生:左手定則。判斷電荷受力方向時,四指應(yīng)指向正電荷的運(yùn)動方向,對于負(fù)電荷,則應(yīng)指向速度的反方向。

師:非常好!同學(xué)們思考:在洛倫茲力這樣一個與速度垂直的力作用下的電荷會做什么運(yùn)動呢?同學(xué)們互相討論。

板書課題:帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動。

二、講授新課

老師介紹實(shí)驗(yàn)裝置后演示:(1)沒有磁場作用,徑跡為直線。(2)給勵磁線圈通電,在玻璃泡中產(chǎn)生沿兩線圈中心連線方向由紙內(nèi)指向讀者的磁場,觀察電子束的徑跡為圓形。

師:我們一起來分析一下原因。物體運(yùn)動性質(zhì)的決定因素在力學(xué)中已經(jīng)講過,請同學(xué)們回憶一下。

生:是所受合外力和初速度兩方面共同決定的。

師:回答正確。因此,當(dāng)電荷q的初速度與所受到的合外力互相垂直時,應(yīng)當(dāng)是曲線運(yùn)動。(黑板上畫圖,見圖1)另外,同學(xué)們通過剛才的演示實(shí)驗(yàn)也看到它的運(yùn)動是平面的,為什么?

生:初速度與洛倫茲力的方向永遠(yuǎn)垂直,二者在一個平面內(nèi),沒有其他作用可使物體離開此平面,故只能是平面運(yùn)動。

師:非常好。另外,同學(xué)們還要注意,電荷所受力的方向不斷改變,是變力,不是類平拋運(yùn)動。因?yàn)槠綊佭\(yùn)動物體所受力為G,是一個恒力。

師:通過上述分析,我們來總結(jié)一下:洛倫茲力時刻與速度垂直,對粒子不做功,所以粒子速度大小不變,電荷受到的是一個大小不變,方向永遠(yuǎn)垂直于運(yùn)動方向的力作用,這正是物體做勻速圓周運(yùn)動的條件。

板書:運(yùn)動性質(zhì):當(dāng)v平行于B時,做勻速直線運(yùn)動;當(dāng)v垂直于B時,帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動。

師:既然帶電粒子的運(yùn)動為圓周,就應(yīng)該用描述圓周運(yùn)動的物理量來反映它的運(yùn)動,大家思考一下,哪些物理量描述圓周運(yùn)動?

生:向心力、向心加速度、線速度、角速度、周期、半徑。

師:下面我們來推導(dǎo)一下粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期和半徑公式。

板書:半徑和周期:(1)向心力F向=?(2)半徑公式R=?(3)周期公式T=?(學(xué)生代替教師黑板板書)

F向=qvB=mv2/R=mRω2;R=mv/qB;T=2πR/v=2πm/qB。

師:通過R公式看,半徑R與何有關(guān)?

生:對于給定的電荷,R與v成正比,與B成反比。

師:正確。我們來看演示實(shí)驗(yàn)。

用洛倫茲力演示儀演示:(1)保持出射電子的速度不變,改變磁感應(yīng)強(qiáng)度,觀察電子束徑跡的變化。(2)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,改變出射電子的速度,觀察電子束徑跡的變化。

(提出問題,回答問題后,通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證問題,加深學(xué)生對問題的理解。)

板書:例題(課本第106頁)

師:質(zhì)子運(yùn)動過程分為幾段?每一段遵守什么規(guī)律?

生:分為兩段,前段在電場中由靜止加速,可根據(jù)動能定理求第1問;后一段在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動,可依據(jù)剛才講的半徑公式求第2問。

師:(總結(jié))從結(jié)果可以看出,如果容器A中的粒子的電荷量相同而質(zhì)量不同,它們進(jìn)入磁場后將沿著不同的半徑做圓周運(yùn)動,因而打到照相底片的不同地方,這樣的儀器叫做質(zhì)譜儀。從粒子打在底片上的位置可以測出圓周的半徑r,進(jìn)而可以算出粒子的比荷(q/m)或算出它的質(zhì)量?,F(xiàn)在質(zhì)譜儀已經(jīng)是一種十分精密的儀器,是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具。

師:(總結(jié))這節(jié)課我們從合外力和初始條件入手,對帶電粒子在磁場中的運(yùn)動性質(zhì)作出了判斷,導(dǎo)出了半徑和周期公式,同時學(xué)習(xí)了重要的應(yīng)用:質(zhì)譜儀,下面我們做練習(xí)鞏固本節(jié)課內(nèi)容。

三、反饋練習(xí)

如圖2所示,一束電子(電量為e)以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,已知磁場的

寬度為d,電子穿過磁場時速度方向與原來

方向之間的夾角為300,則電子質(zhì)量多大?

穿過磁場時間為多久?

師:請同學(xué)們課后做完第2題,同時小

結(jié)此類題的解題思路。

篇4

【關(guān)鍵詞】情境 變式 探究 生成

中國的傳統(tǒng)的物理課堂教學(xué)一直致力通過變式教學(xué)由淺入深的有層次性推進(jìn),達(dá)成學(xué)生對同一概念,原理的多角度理解,對同一問題的多種解法,然而變式教學(xué)中教師的過度主導(dǎo),過細(xì)鋪墊不利于學(xué)生主動的,創(chuàng)造性的獲取知識,正基于此,我國學(xué)生比西方學(xué)生有更扎實(shí)的基本知識和基本技能,而在解決實(shí)際問題和創(chuàng)新精神方面則稍遜一籌。大量研究表明探究性學(xué)習(xí)有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,但升學(xué)、課程、大班教學(xué)等諸多因素的影響,使探究性學(xué)習(xí)的成效大打折扣,那么在課堂教學(xué)中,我們在傳統(tǒng)的變式教學(xué)中融入學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì),使變式教學(xué)在保持必要的對雙基教學(xué)落實(shí)的同時,充實(shí)進(jìn)行學(xué)生自主探究發(fā)現(xiàn)的教學(xué)設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,使兩者互容互補(bǔ),有機(jī)結(jié)合,從而體現(xiàn)課堂的生態(tài)價(jià)值,以“圓周運(yùn)動”有關(guān)變式教學(xué)設(shè)計(jì)為切入點(diǎn),談?wù)勥@方面的具體做法。

系列一:概念的引入變式形成對概念本質(zhì)屬性的理解。

物理概念的一個基本特征是抽象性,但許多物理概念又直接來自具體的感性經(jīng)驗(yàn),因此,概念引入教學(xué)的關(guān)鍵是建立感性經(jīng)驗(yàn)與抽象概念之間的聯(lián)系。在圓周運(yùn)動的線速度與角速度概念的教學(xué)設(shè)計(jì)中,

首先引導(dǎo)學(xué)生由圖1觀察A、B兩點(diǎn),哪

點(diǎn)運(yùn)動得更快?如何比較這兩點(diǎn)運(yùn)動的快

慢?如何確立A、B兩點(diǎn)的運(yùn)動方向?

(學(xué)生會根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)很快找到答案:B

點(diǎn)運(yùn)動的快,相等時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的孤長較長。

方向沿A、B兩點(diǎn)的切線方向。)

由此得出線速度定義:做圓周運(yùn)動通過的弧長s和所用時間t的比值。然后提出A、B兩點(diǎn)還有什么特點(diǎn)或共同點(diǎn)嗎?請學(xué)生用類比的方法對角速度下個定義,從而定義角速度,這個變式教學(xué)設(shè)計(jì)使學(xué)生的已有線速度的感性經(jīng)驗(yàn)與新知識角速度之間建立了有意義的聯(lián)系。它完成的難點(diǎn)在于——線速度的概念是:做圓周運(yùn)動通過的弧長S和所用時間t的比值叫做線速度。而角速度定義是:運(yùn)動物體與圓心連線轉(zhuǎn)過的角度a跟所用時間t的比值稱為運(yùn)動物體的角速度。圖1中A、B兩點(diǎn)角速度相等。這個變式是否順利完成,依賴于前面教學(xué)中的一點(diǎn),對線速度的概念的教學(xué)是否使學(xué)生清晰地意識到確定線速度的兩要素弧的長度及對應(yīng)的時間,而角速度的確立是由運(yùn)動物體與圓心連線轉(zhuǎn)讓的角度a跟所用時間t的比值。因此線速度的確立是弧長比t,而角速度是弧長對應(yīng)的角比t,這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)使學(xué)生通過線速度,角速度兩個概念變式之間差異與聯(lián)系來把握概念的內(nèi)涵與外延,因此,前面知識的落實(shí)關(guān)系到整個教學(xué)的成敗。

系列二:多角度的鞏固變式達(dá)成對概念的深度理解。

為了使學(xué)生更深刻地理解圓周運(yùn)動的兩個重要結(jié)論(同一傳動,各輪邊緣上線速度相等;同軸轉(zhuǎn)動,輪上各點(diǎn)的角速度相等)。教師設(shè)計(jì)系列變式圖2,引導(dǎo)學(xué)生判斷圖2中的線速度、圖1中的角速度相等的點(diǎn),這個變式圖形的教學(xué)設(shè)計(jì)中,有來自生活中的實(shí)物,也有從生活中抽象出來的圖形。這樣可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。從而形成對圓周運(yùn)動的線速度、角速度概念的多角度的理解,使學(xué)生更準(zhǔn)確的把握圓周運(yùn)動概念的本質(zhì)屬性。

系列三:過程性變式達(dá)成對物理活動的有層次推進(jìn),構(gòu)建有層次的知識系統(tǒng)。

概念性變式局限于將概念作為一個既成事實(shí)(確定對象)進(jìn)行教學(xué),而實(shí)際上每個概念或結(jié)論都有一個形成的過程。讓學(xué)生體驗(yàn)這個過程,將有助于他們對概念本身的掌握。在園周運(yùn)動獲取兩個結(jié)論的教學(xué)中,主要有以下困難:一是“結(jié)論”的提出,二是結(jié)論的證明,三是結(jié)論的應(yīng)用過程,為解決這些難點(diǎn),設(shè)計(jì)了利用一系列“過程性變式”進(jìn)行多階段鋪墊,從而逐步形成結(jié)論。

鋪墊一:通過圖2、讓學(xué)生觀察皮帶、齒輪傳動各點(diǎn)的線速度變化,猜想它們之間關(guān)系。

鋪墊二:由圖1、引導(dǎo)學(xué)生從同軸轉(zhuǎn)動輪上的各點(diǎn)找出它們之間有什么關(guān)系。

鋪墊三:觀察圖3(這就是前面圖1、圖2兩圖的綜合圖)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)前面的兩個鋪墊找出a、b、c三點(diǎn)之間的關(guān)系。

圓周運(yùn)動的兩個結(jié)論建構(gòu)經(jīng)歷了:一般圖形找出典型圖形(分類)——把典型圖形轉(zhuǎn)化為特殊圖形(化歸)的一個有層次推進(jìn)的變式過程,使學(xué)生分步解決問題,遵循了學(xué)生的認(rèn)知特殊,分化了教學(xué)難點(diǎn),這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)使學(xué)生的學(xué)習(xí)沿著:觀察——猜想——探究——改進(jìn)——證明——?dú)w納的動態(tài)的探索性,創(chuàng)造性的探究之路前行,遵循了學(xué)生的心理特點(diǎn),學(xué)生在主動參與中獲得知識,發(fā)展能力,更重要的是體會物理再發(fā)現(xiàn),再創(chuàng)造的樂趣,它是變式教學(xué)與探究性學(xué)習(xí)結(jié)合的成功典范,有助于學(xué)生對結(jié)論的理解。

系列變式四:問題結(jié)構(gòu)的變式提高解題能力。

物理問題解決的一條基本思路是“將未知的問題化為己知的問題,將復(fù)雜的問題化為簡單的問題”(弗里曼等1985),但由于未知(復(fù)雜)問題與己知(簡單)問題之間進(jìn)行適當(dāng)鋪墊,作為化歸的臺階,從而縮短兩者的潛在距離,在圓周運(yùn)動中的兩個結(jié)論的應(yīng)用習(xí)題中,例題見圖4

教師根據(jù)前面的鋪墊運(yùn)用逆向,橫向思維,通過從特殊到一般,從簡單到復(fù)雜,學(xué)生從變式訓(xùn)練中培養(yǎng)問題意識,培養(yǎng)創(chuàng)新能力,提高解題能力。

回顧本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì),通過創(chuàng)設(shè)的適當(dāng)?shù)摹案拍钚宰兪健?,讓學(xué)生多角度地理解圓周運(yùn)動兩結(jié)論——由直觀到抽象,由具體到一般,排除背景干擾,凸現(xiàn)概念的本質(zhì)屬性,利用適當(dāng)?shù)摹斑^程性變式”形成圓周運(yùn)動概念——幫助學(xué)生體驗(yàn)新知識是如何從已有知識逐漸演變或發(fā)展而來的,從而理解知識的來龍去脈,形成一個知識網(wǎng)絡(luò),這種有層次推進(jìn)的變式用于概念的形成,問題解決和構(gòu)建活動經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng),可以幫助學(xué)生融會貫通,優(yōu)化知識結(jié)構(gòu);圓周運(yùn)動應(yīng)用的習(xí)題的變式訓(xùn)練,可為教師提供對學(xué)生物理學(xué)習(xí)結(jié)果的反饋??傊?,一系列的具有探究性的課堂變式系列達(dá)成了學(xué)生對物理知識的多角度、多方面、多層次的變式探索研究,不僅使學(xué)生牢固地掌握了物理的基本技能知識,思想方法,增強(qiáng)了學(xué)生的應(yīng)變能力和創(chuàng)新意識,而且優(yōu)化了學(xué)生的思維品質(zhì),培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,實(shí)現(xiàn)了課堂的生態(tài)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

篇5

此次NOC活動網(wǎng)絡(luò)教研團(tuán)隊(duì)賽項(xiàng)決賽高中物理組的比賽題目是《生活中的圓周運(yùn)動》,本節(jié)課是新課標(biāo)人教版必修二第五章第八節(jié),是一節(jié)圓周運(yùn)動的應(yīng)用課,也是牛頓運(yùn)動定律的重要應(yīng)用之一。教材中的每個實(shí)例都各有特點(diǎn),很有代表性。屬于一個“構(gòu)建新的知識體系”和“掌握分析問題的方法”的課。三天中,歷經(jīng)個人教學(xué)設(shè)計(jì)、團(tuán)隊(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)、團(tuán)隊(duì)互評、完善教學(xué)設(shè)計(jì)和可視化陳述與答辯五個環(huán)節(jié)的比賽,我們的設(shè)計(jì)得到了專家評委、兄弟團(tuán)隊(duì)的肯定,獲得了網(wǎng)絡(luò)教研團(tuán)隊(duì)一等獎并最終問鼎了網(wǎng)絡(luò)教研團(tuán)隊(duì)恩歐希教育信息化發(fā)明創(chuàng)新獎。

此時,回想起比賽時頭腦風(fēng)暴式的思維碰撞的場景,心情仍然久久不能平靜,是NOC激活了我們的教育生活,教學(xué)設(shè)計(jì)不再是辛苦的、枯燥的,而是具有無限興趣的,可以讓人如此幸福的。

思考的空間—教學(xué)片段對比

片段一:一個思考的空間

通過播放視頻“我們生活中的圓周運(yùn)動”,將學(xué)生置于一個主動建構(gòu)自己知識網(wǎng)絡(luò)情境中。而如何將學(xué)生的思考形成物理的思維,是我們思考和討論的問題。

原始設(shè)計(jì):

火車在轉(zhuǎn)彎時,實(shí)際是在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,因此會受到向心力的作用,那么究竟是什么力提供了向心力呢?

思辨與升華:

【孫慧】視頻中例舉了這么多的圓周運(yùn)動,每個實(shí)例都具有典型的代表性,要讓學(xué)生從其中的實(shí)際生活中抽象出物理模型,從動力學(xué)的角度分析圓周運(yùn)動的力學(xué)特點(diǎn)是這節(jié)課的重點(diǎn)。

【徐興旺】我們不可能讓學(xué)生一下子抽象出物理模型,并準(zhǔn)確地分析出向心力的來源。而且如火車轉(zhuǎn)彎是受到向心力作用這樣的問題,學(xué)生很難理解。

【袁國軍】我們可以先通過鋪墊幫助學(xué)生理解,不如從視頻中截取一個生活中的圓周運(yùn)動,幫助進(jìn)行分析,便于學(xué)生建構(gòu)知識。

【徐興旺】選一個學(xué)生熟悉的,可以截取視頻中賽車彎道轉(zhuǎn)彎的圖片。對汽車轉(zhuǎn)彎進(jìn)行受力分析。

【孫慧】對,這個例子選得好,既貼近學(xué)生的生活,又與火車轉(zhuǎn)彎有異曲同工之妙。我們可以通過設(shè)置問題,幫助學(xué)生理解,為學(xué)生形成一個思考的空間。

最終設(shè)計(jì):

請同學(xué)們仔細(xì)觀察其中一幅圖片(如圖1),研究工程師們設(shè)計(jì)的公路彎道有什么特點(diǎn)?并思考為什么要這樣設(shè)計(jì)?汽車在水平彎道上轉(zhuǎn)彎時,受哪幾個力的作用?向心力是由誰提供?請同學(xué)們在Moodle平臺的討論區(qū)和大家分享。

片段二:一個交流的平臺

教材設(shè)計(jì)了大量的生活實(shí)例,教學(xué)內(nèi)容較多,如何更高效地完成教學(xué),是我們思考的問題。波利亞說過:“學(xué)習(xí)任何知識的最佳途徑是讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn),因?yàn)檫@種發(fā)現(xiàn)理解最深,也最容易掌握其中的規(guī)律、性質(zhì)和聯(lián)系。”我們采用了以問題為引領(lǐng)的小組合作式的學(xué)習(xí)方式。在學(xué)生自愿的基礎(chǔ)上由教師做輔助調(diào)配,將學(xué)生分為四組,即A組:鐵路的彎道組。B組:拱形橋組。C組:航天器中的失重現(xiàn)象組。D組:離心現(xiàn)象組。每一組我們都提供豐富的視頻資源和網(wǎng)絡(luò)資源,四組學(xué)生分別根據(jù)資源解決本組的問題,然后相互交流學(xué)習(xí)的成果,促進(jìn)大家在自己原有知識體系的基礎(chǔ)上建構(gòu)共同的知識。

原始設(shè)計(jì):

B組:拱形橋組。

課件展示交通工具(自行車、汽車等)過拱形橋。

問題情境:

質(zhì)量為m的汽車在拱形橋上以速度v行駛,若橋面的圓弧半徑為R,試畫出受力分析圖(如圖2),分析汽車通過橋的最高點(diǎn)時對橋的壓力。通過分析,你可以得出什么結(jié)論?畫出汽車的受力圖,推導(dǎo)出汽車對橋面的壓力。

D組:離心現(xiàn)象組。

觀看視頻:轉(zhuǎn)盤上的木塊加速后的離心運(yùn)動,回答問題。

(1)木塊作圓周運(yùn)動時的向心力來源?

(2)轉(zhuǎn)盤加速后,出現(xiàn)了什么現(xiàn)象?

(3)為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象?(提示:可從木塊所受合力與其做圓周運(yùn)動所需要的向心力關(guān)系的角度思考)

(4)理解并解釋教材的5.8—8圖(如圖3)。

兄弟團(tuán)隊(duì)對這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)給了中肯的建議:①不能將所有的問題都?xì)w結(jié)到向心力的來源,這樣太籠統(tǒng),可以設(shè)置主研問題和次研問題(如B組的教學(xué)設(shè)計(jì));②在D組的教學(xué)中,在研究離心運(yùn)動時可以制作動畫幫助進(jìn)行受力分析。

思辨與升華:

【徐興旺】這節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)就是向心力的來源,所以我們設(shè)計(jì)的問題都應(yīng)該指向向心力的來源。

【孫慧】對,向心力的來源和分析是這節(jié)課的重點(diǎn),這不能變。但我們設(shè)計(jì)的問題太過籠統(tǒng),我們可以給每一組提出具體的任務(wù),既幫助學(xué)生建立建構(gòu)知識的腳手架,又便于學(xué)生間的交流。

【徐興旺】在研究離心運(yùn)動中我們已經(jīng)為學(xué)生提供了一個“轉(zhuǎn)盤上的木塊加速后的離心運(yùn)動”的視頻,沒有必要再做動畫進(jìn)行模擬了。

【孫慧】過多的動畫設(shè)計(jì),削弱了學(xué)生獨(dú)立分析問題的能力,將物理情境轉(zhuǎn)化成物理模型也是這節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù),我們在摩擦力的教學(xué)中曾經(jīng)重點(diǎn)講過轉(zhuǎn)盤上的木塊和轉(zhuǎn)盤相對靜止一起做圓周運(yùn)動的摩擦力方向,可以讓學(xué)生通過小組內(nèi)的交流完成木塊的受力分析。

【袁國軍】我們不用做動畫設(shè)計(jì),可以設(shè)計(jì)一個學(xué)生實(shí)驗(yàn):讓學(xué)生們利用身邊的物品(書、筆袋……)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)感受離心運(yùn)動,通過學(xué)生親身感受體會圓周運(yùn)動的向心力來源。

【孫慧】對,這樣設(shè)計(jì)好,使學(xué)生在理解離心運(yùn)動的基礎(chǔ)上,又回歸到生活中。

最終設(shè)計(jì):

B組:拱形橋組。

課件展示交通工具(自行車、汽車等)過拱形橋。

問題情境:

質(zhì)量為m的汽車在拱形橋上以速度v行駛,若橋面的圓弧半徑為R,討論與探究:

(1)畫出汽車在最高點(diǎn)的受力分析圖。

(2)分析汽車在拱形橋上向心力的來源。

(3)推導(dǎo)出汽車對橋面的壓力。

(4)分析汽車安全通過在拱形橋最高點(diǎn)時的速度。

D組:離心現(xiàn)象組。

觀看視頻:轉(zhuǎn)盤上的木塊加速后的離心運(yùn)動,討論與探究:

(1)畫出木塊在轉(zhuǎn)盤上作圓周運(yùn)動時受力分析圖,研究向心力的來源。

(2)轉(zhuǎn)盤加速后,出現(xiàn)了什么現(xiàn)象?

(3)為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象?(提示:可從木塊所受合力與其做圓周運(yùn)動所需要的向心力關(guān)系的角度思考)

(4)理解并解釋教材的5.8—8圖。

(5)同學(xué)們利用身邊的物品(書、筆袋……)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)感受離心運(yùn)動。

知識拓展:觀看視頻和圖片(如圖4),理解生活中離心運(yùn)動的應(yīng)用和危害。

片段三:一個練習(xí)的契機(jī)

學(xué)習(xí)后的評價(jià)是必要的,因此應(yīng)該設(shè)置習(xí)題和物理情境檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,但又不能枯燥地將學(xué)生置于題海之中。

原始設(shè)計(jì):

(1)這節(jié)課你還想就哪些內(nèi)容與其他同學(xué)交流?請?jiān)贛oodle平臺的聊天區(qū)交流。

(2)你還想和老師交流什么內(nèi)容?請?jiān)贛oodle平臺討論區(qū)給老師留言。

(3)還有的同學(xué)在論壇中提出了其他的圓周運(yùn)動,我們課上沒有進(jìn)行分析,老師選出一些實(shí)例請同學(xué)們課下分析,并將結(jié)果上傳,下節(jié)課繼續(xù)討論。

思辨與升華:

【徐興旺】問題(1)的測試是為了讓學(xué)生進(jìn)行自測,學(xué)生可以通過自己和其他同學(xué)的交流彌補(bǔ)自己知識的不足。

【孫慧】利用Moodle平臺和其他同學(xué)交流這樣很好,但是學(xué)生的交流太過泛泛,不容易掌握重點(diǎn),而且受到課堂時間的制約,恐怕效果不好。

【袁國軍】這樣的問題學(xué)生確實(shí)不好交流,往往很多學(xué)生都會認(rèn)為自己聽明白了就是理解掌握了,所以還應(yīng)該設(shè)置明確的物理情境檢測學(xué)生的分析能力。

【孫慧】在豎直面的圓周運(yùn)動的分析中B組研究的是汽車過拱形橋的問題,我們可以將汽車過凹形橋最低點(diǎn)的情況讓學(xué)生分析,檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

【徐興旺】應(yīng)要求每位學(xué)生獨(dú)立完成,檢驗(yàn)學(xué)生將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為物理思維的過程,并把解答過程通過投影展示,規(guī)范學(xué)生的解答過程。

【孫慧】我們在課上只分析了一些典型的圓周運(yùn)動,視頻中還有很多圓周運(yùn)動的實(shí)例,可以讓學(xué)生課下繼續(xù)分析。

【袁國軍】這樣又回歸到生活中圓周運(yùn)動,將課堂知識的學(xué)習(xí)過程前移后續(xù)起來,完整地展現(xiàn)了一個從生活到物理、再從物理到生活的過程。

【徐興旺】還可以讓學(xué)生將研究的圓周運(yùn)動寫成研究報(bào)告的形式在Moodle平臺上,通過提交的作業(yè),發(fā)現(xiàn)他們掌握不太好的地方,在下節(jié)課組織繼續(xù)學(xué)習(xí)。

最終設(shè)計(jì):

問題(1):請同學(xué)們獨(dú)立完成下面的習(xí)題:

公路在通過小型水庫泄洪閘的下游時常常要修建凹形橋(如下頁圖5),也叫“過水路面”。汽車通過凹形橋最低點(diǎn)時,車對橋的壓力是多大?設(shè)汽車質(zhì)量為M。

問題(2):你還對“我們生活中的圓周運(yùn)動”視頻中的哪些圓周運(yùn)動感興趣?請抽象物理模型并做出力學(xué)和運(yùn)動學(xué)分析,以文件的形式上傳到Moodle平臺。

亮點(diǎn)提煉,整合優(yōu)化——精彩之陳述

陳述環(huán)節(jié)時間只有不到8分鐘,在這短短的時間內(nèi)如何展現(xiàn)我們的設(shè)計(jì)理念,展現(xiàn)我們的特點(diǎn),我們?nèi)齻€人圍繞這點(diǎn)展開了討論。

【袁國軍】陳述的時間比較短,所以我們不必要面面俱到,必須重點(diǎn)突出,展現(xiàn)我們的亮點(diǎn),不僅要突出我們的教學(xué)理念更要突出我們在信息技術(shù)與課程整合過程中的創(chuàng)新點(diǎn)。

【孫慧】是的,我們設(shè)計(jì)當(dāng)中的一個突出的亮點(diǎn)就是基用Moodle平臺實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的分層次教學(xué),學(xué)生在自己知識體系的基礎(chǔ)上,選擇了課題完成自我知識的建構(gòu),激勵學(xué)生在信息化環(huán)境進(jìn)行協(xié)作探究,并在協(xié)作探究過程中感悟方法、發(fā)展能力、形成新的認(rèn)識成果,促進(jìn)學(xué)生基本學(xué)習(xí)技能和信息素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維。

【徐興旺】還有我們引入新課時,讓學(xué)生自己動手制作我們身邊的圓周運(yùn)動視頻,這樣在體驗(yàn)生活中的物理的同時,又可以將學(xué)生置于一個主動建構(gòu)自己知識網(wǎng)絡(luò)情境中,便于教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成,同時在課堂結(jié)束時,利用Moodle平臺的交互功能,拓展了學(xué)習(xí)時空,將整個教學(xué)過程前延后續(xù)起來,形成一個整體。

在形成統(tǒng)一認(rèn)識后,我們很快確定了陳述的內(nèi)容,首先展現(xiàn)出我們這節(jié)課的設(shè)計(jì)理念——通過分層教學(xué)讓每位學(xué)生都獲得發(fā)展,通過合作學(xué)習(xí)讓每位學(xué)生都在快樂中成長。然后展現(xiàn)我們在課程整合中的創(chuàng)新點(diǎn)和亮點(diǎn)——利用Moodle平臺將網(wǎng)絡(luò)、動畫、文本等多種資源進(jìn)行整合,產(chǎn)生聚焦效應(yīng)突破教學(xué)的重難點(diǎn),從而完成本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)。

陳述答辯后,臺下響起了熱烈的掌聲,評委老師肯定了我們的設(shè)計(jì)理念和整合點(diǎn)分析。我們?nèi)齻€人都很激動,因?yàn)檫@使我們最終踏上了國家會議中心的領(lǐng)獎臺。

賽后感悟——心與心的溝通

【孫慧】有人說教學(xué)設(shè)計(jì)是一種遺憾的藝術(shù),而將這種遺憾接近完美,則是我們每位教師所追求的。通過這次比賽我們感到網(wǎng)絡(luò)教研團(tuán)隊(duì)的組織形式,極大促進(jìn)了教師的發(fā)展。個人的教學(xué)設(shè)計(jì)展現(xiàn)了每位教師的特點(diǎn),團(tuán)隊(duì)的教學(xué)設(shè)計(jì)則展現(xiàn)了集體的風(fēng)采,在團(tuán)隊(duì)合作中,團(tuán)隊(duì)成員激烈討論激發(fā)出智慧的火花,在思維的碰撞中不斷更新教學(xué)觀念,尋求開辟新的教學(xué)途徑和方式。他山之石可以攻玉,團(tuán)隊(duì)互評是對我們團(tuán)隊(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)的一次升華,不論是兄弟團(tuán)隊(duì)給我們提出的中肯建議還是我們評價(jià)的教學(xué)設(shè)計(jì),都給我們提供了更多學(xué)習(xí)的平臺。我們在虛心研究兄弟團(tuán)隊(duì)的評價(jià)的同時也吸取了其他團(tuán)隊(duì)的精華。將教學(xué)設(shè)計(jì)的每個環(huán)節(jié)都精心研究,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,發(fā)展學(xué)生的能力,將我們的教學(xué)設(shè)計(jì)最終接近完美。

篇6

新課程改革背景下的高中物理課堂教學(xué)注重多樣化教學(xué)方法的綜合應(yīng)用,探究教學(xué)法屬于其中一種創(chuàng)新型教學(xué)方法,目的是使學(xué)生主動參與到教學(xué)過程中,對物理問題進(jìn)行深層次的探索和研究。探究教學(xué)法能夠幫助學(xué)生形成發(fā)散性思維模式,激發(fā)學(xué)生的主觀能動性,符合高中學(xué)生的整體認(rèn)知過程,受到了教育教學(xué)工作者的重視。探究教學(xué)法在高中物理課堂教學(xué)中的應(yīng)用,要求教師以教材為依據(jù)設(shè)置探究問題,組織學(xué)生開展合作探究活動,使學(xué)生親身體驗(yàn)整個探究過程,驗(yàn)證物理問題的規(guī)律,以掌握新的物理知識,并學(xué)會綜合運(yùn)用物理知識解決新的問題。

二、探究教學(xué)法在高中物理課堂教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用

(一)探究內(nèi)容。學(xué)生已經(jīng)在上一階段的物理課程中了掌握了圓周運(yùn)動規(guī)律的知識,以及表示圓周運(yùn)動速度快慢的物理量,準(zhǔn)備開始學(xué)習(xí)《勻速圓周運(yùn)動向心力和向心加速度》課程中的物理知識。(二)探究任務(wù)。1.物體做圓周運(yùn)動需要力的作用。2.當(dāng)物體失去了做圓周運(yùn)動需要的力時,會立刻沿著該點(diǎn)切線開始做直線運(yùn)動。(三)探究過程。由教師根據(jù)學(xué)生個性差異將學(xué)生分成5個小組,每組選定1名組長作為發(fā)言代表,每組提出一種探究方案,經(jīng)過教師指導(dǎo)后,確定以下三種探究方案:1.用一根比較結(jié)實(shí)的軟繩,一端緊緊拴住一個小球,另一端用手抓牢,在一個光滑的水平桌面上慢慢掄動,使小球開始做圓周運(yùn)動,此時體驗(yàn)手的用力情況和小球的受力情況,當(dāng)松開軟繩時,觀察并記錄下小球的運(yùn)動情況。2.乘坐一次出租車,在出租車到達(dá)紅綠燈路口右轉(zhuǎn)彎時,體驗(yàn)自己的身體狀態(tài),記錄下出租車的運(yùn)動情況,并說明為何會有這種現(xiàn)象發(fā)生。3.將一根軟式排球放在一個布袋中,用一根繩子緊緊將布袋扎緊,和小組隊(duì)員來到學(xué)校空曠的操場上完成一次游戲。一名學(xué)生抓住繩子使軟式排球開始圓周運(yùn)動,其他學(xué)生站在不同位置,當(dāng)這名學(xué)生松開手中的繩子時,看看哪位學(xué)生能夠用手接住軟式排球,思考接住軟式排球的學(xué)生所站位置和松開繩子的學(xué)生所在位置存在怎樣的關(guān)系。(四)探究結(jié)果。1.全部學(xué)生的記錄認(rèn)為當(dāng)松開軟繩后,小球不再做圓周運(yùn)動;一部分學(xué)生的記錄認(rèn)為松開軟繩后小球開始做直線運(yùn)動;還有部分學(xué)生的記錄認(rèn)為當(dāng)手拉住軟繩使小球做圓周運(yùn)動時,軟繩繃得非常緊,小球運(yùn)動越快時繩子繃得越緊。2.全部學(xué)生的記錄認(rèn)為自己的身體會往出租車轉(zhuǎn)彎的相反方向傾斜,部分學(xué)生在解釋這個物理現(xiàn)象時認(rèn)為是自身的慣性所致,該現(xiàn)象說明當(dāng)出租車轉(zhuǎn)彎時,身體有開始做直線運(yùn)動的表現(xiàn),如果用手拉住車內(nèi)扶手或者依靠車門時,身體才會和出租車一起做右轉(zhuǎn)彎運(yùn)動。3.部分學(xué)生記錄自己接到了軟式排球,是因?yàn)樽约核疚恢煤头砰_軟式排球的位置相連在圓周運(yùn)動切線上,但還需進(jìn)一步驗(yàn)證。

三、探究教學(xué)法應(yīng)用于高中物理課堂教學(xué)中的有效性

從《勻速圓周運(yùn)動向心力和向心加速度》探究教學(xué)案例中可以看出,教師參與探究活動非常少,只是起到一個引導(dǎo)的作用。學(xué)生基本上自主完成了探究方案的設(shè)計(jì)和整個探究過程,教師在選擇探究方案時給予了一定指導(dǎo)。教師沒有對學(xué)生提出任何要求,也沒有告訴學(xué)生應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)探究方案,但學(xué)生參與探究的積極性很高,通過了自己親身體驗(yàn)、仔細(xì)觀察和認(rèn)真記錄,可以發(fā)現(xiàn)探究活動中的各種物理規(guī)律。在此次物理探究教學(xué)活動中,學(xué)生自主設(shè)計(jì)探究方案,開展分組討論的機(jī)會較多,注重的是學(xué)生親身體驗(yàn)的學(xué)習(xí)過程。由此可以看出,探究教學(xué)法在物理課堂教學(xué)的應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生自主制定探究計(jì)劃,分組合作討論,動手完成實(shí)驗(yàn),記錄相關(guān)數(shù)據(jù)的整體過程。當(dāng)學(xué)生被探究內(nèi)容吸引時,完全有能力通過大家的智慧共同完成探究任務(wù),教師給予一定指導(dǎo)即可。通過此次教學(xué)實(shí)踐可以發(fā)現(xiàn),探究教學(xué)法在高中物理課堂教學(xué)中的應(yīng)用,注重的是充分激發(fā)學(xué)生對物理問題的興趣,使學(xué)生自主完成探究的整個過程。雖然學(xué)生在探究過程中或許會碰到困難,需要教師給予相應(yīng)指導(dǎo),但學(xué)生還是能夠從探究活動中學(xué)習(xí)到很多教材上沒有的知識內(nèi)容。從教學(xué)效果來說,學(xué)生親身體驗(yàn)物理實(shí)驗(yàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比教師枯燥無味地傳授物理知識更加令學(xué)生信服,學(xué)生能夠深刻理解從物理實(shí)驗(yàn)中獲得的新知識,很愿意自己嘗試完成實(shí)驗(yàn),記錄數(shù)據(jù)結(jié)果并擬出結(jié)論。如果教師采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法一味地向?qū)W生灌輸物理知識,學(xué)生不但不能對其內(nèi)容的真實(shí)性和正確性提出任何異議,長此以往還會遏制學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展,抹殺學(xué)生豐富的想象力。因此,高中物理課堂教學(xué)要積極采用探究教學(xué)法,使學(xué)生在自主探究的過程中充分展現(xiàn)個人創(chuàng)意思想,尤其是一些平時物理成績并不突出的學(xué)生,很可能會挖掘出其內(nèi)在潛力,使其對物理問題有更多的獨(dú)特想法,如果這些學(xué)生能夠在探究活動中得到關(guān)注和肯定,會有助于增強(qiáng)其自信心,進(jìn)而會對物理產(chǎn)生積極的情感,從而有效提高物理成績。

綜上所述,探究不僅僅是一種有效的教學(xué)模式,更是開展科學(xué)研究的重要方法之一,自主探究更符合人們思考問題、解決問題的思維過程。探究教學(xué)法在高中物理課堂的應(yīng)用,可以激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望,提高學(xué)生動手實(shí)踐操作的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維意識,從根本上提高物理教學(xué)質(zhì)量。

作者:曾勁松 單位:福建省平和第一中學(xué)

參考文獻(xiàn):

[1]王軍暉.新課程下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)自主探究模式的構(gòu)想與實(shí)施[J].物理實(shí)驗(yàn),2007,01:27-30+38.

[2]柳小偉.淺析探究性學(xué)習(xí)模式在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用[J].科教文匯(下旬刊),2007,09:118+124.

篇7

一、物理練習(xí)題的類型

1.問答題。問答題是指答題者依據(jù)所掌握的知識與技能,對所給問題采用簡單的口頭言語或書面文字回答的練習(xí)題。這種類型的練習(xí)題對訓(xùn)練學(xué)生合乎邏輯地闡述物理的本質(zhì)問題,培養(yǎng)學(xué)生準(zhǔn)確地運(yùn)用言語和文字表達(dá)自己的思想具有重要作用。

2.判斷、選擇題。判斷題是指對給出的某個命題,要求答題者根據(jù)物理概念和邏輯做出肯定或否定結(jié)論的練習(xí)題。選擇題是指在陳述某一問題之后,要求答題者在給出的若干備選答案中做出選擇的練習(xí)題。判斷題和選擇題的特點(diǎn)是概念性強(qiáng)、邏輯性強(qiáng),常常用來澄清一些似是而非的認(rèn)識,有利于幫助學(xué)生正確地理解物理概念、掌握物理規(guī)律,提高思維判斷能力。

3.實(shí)驗(yàn)題。實(shí)驗(yàn)題是指答題者根據(jù)已經(jīng)掌握的知識和實(shí)驗(yàn)技能,或獨(dú)立地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,或獨(dú)立地完成實(shí)驗(yàn)操作、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),完成給定任務(wù)的練習(xí)題。實(shí)驗(yàn)練習(xí)對培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰头治鰡栴}的能力,培養(yǎng)學(xué)生手腦并用、理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)習(xí)慣,以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力都具有重要意義。

4.計(jì)算題。計(jì)算題是指以定量計(jì)算為主來解答物理問題的練習(xí)題。計(jì)算題一般可以分為簡單計(jì)算題和綜合計(jì)算題。簡單計(jì)算題是指研究問題的物理過程和物理模型比較單一,運(yùn)用的物理概念、規(guī)律也比較少,這類練習(xí)有利于訓(xùn)練解題的基本功。綜合練習(xí)題是指研究問題的物理過程比較復(fù)雜,物理現(xiàn)象涉及多方面的性質(zhì)。需要抽象出多個物理模型,靈活運(yùn)用多個物理概念、規(guī)律和方法才能解決的練習(xí)題,這類練習(xí)對加深理解知識之間的聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合和靈活運(yùn)用知識的能力以及發(fā)展學(xué)生的高級思維能力,都具有較好的作用。

二、物理習(xí)題教學(xué)的基本要求

通過物理習(xí)題課的教學(xué),可以幫助學(xué)生鞏固、深化和活化知識,發(fā)展能力,也可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行檢測。因此。教師應(yīng)該根據(jù)課程目標(biāo)及學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,合理規(guī)劃,精心設(shè)計(jì)和靈活實(shí)施物理習(xí)題教學(xué)。

1.習(xí)題課教學(xué)要有計(jì)劃性、目的性和連貫性。習(xí)題選編要根據(jù)教學(xué)的具體階段,統(tǒng)籌安排。學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個長期、漸進(jìn)的過程,所以物理練習(xí)教學(xué)應(yīng)該在不同的階段有不同的要求。例如,在日常教學(xué)中,新授課的練習(xí)以及課后作業(yè)應(yīng)以鞏固新知識,形成初步技能,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣和建立學(xué)習(xí)信心為墓本目標(biāo)。因此,練習(xí)應(yīng)該選擇一些辨析概念,運(yùn)用概念規(guī)律解決簡單問題的習(xí)題為主,不應(yīng)該立即加深和擴(kuò)展,更不能為中考或高考搞所謂的“一步到位”。在一章或一個模塊教學(xué)之后,根據(jù)章節(jié)之間知識結(jié)構(gòu)整合的需要,可以增加一些小綜合類型的題目,以促進(jìn)知識結(jié)構(gòu)的形成和知識的深化與活化。在學(xué)期總復(fù)習(xí)或高考復(fù)習(xí)時。則應(yīng)當(dāng)逐漸增加難度大,增加一些綜合性高的練習(xí)題??傊?,練習(xí)教學(xué)要求每個學(xué)期、每個單元、每一章節(jié)都要有明確的目的和前后連貫的計(jì)劃。

2.例題要具有典型性、針對性和啟發(fā)性。所謂例題的典型性,是指習(xí)題的選擇應(yīng)能充分反應(yīng)物理概念、規(guī)律的本質(zhì)特征。習(xí)題的深度和廣度要準(zhǔn)確反映課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。習(xí)題要能夠反映分析和處理物理問題的一般方法。習(xí)題本身不宜過多,可用一題多變的方法,不斷改變條件,逐步引申。所謂針對性,是指習(xí)題的難易要針對學(xué)生的知識和能力水平,針對學(xué)生在解答時容易產(chǎn)生的錯誤和問題。所謂的啟發(fā)性。是指習(xí)題選編要從思路上和方法能夠啟發(fā)學(xué)生舉一反三,掌握解決同類問題的一般思路與方法。

3.教給學(xué)生解題思路和方法。因材施教。習(xí)題課的教學(xué)要防止學(xué)生養(yǎng)成死記硬背、亂套公式、憑空想象的不良習(xí)慣。耍教給學(xué)生分析和解決問題的思路和方法,使學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)分析問題的習(xí)慣。習(xí)題課的教學(xué)還要注意針對不同程度的學(xué)生提出不同的要求,進(jìn)行不同的指導(dǎo)。大多數(shù)學(xué)生,應(yīng)該注重基礎(chǔ)性練習(xí)。夯實(shí)基礎(chǔ)知識和基本技能。那些成績突出的學(xué)生,可以嘗試做一些競賽題目,以激發(fā)他們的情趣和挑戰(zhàn)他們的思維。

三、物理習(xí)題教學(xué)的主要環(huán)節(jié)

1.復(fù)習(xí)相關(guān)知識,明確教學(xué)目標(biāo)。一般來講,習(xí)題課的開始環(huán)節(jié)要對物理概念、規(guī)律以及方法進(jìn)行簡要的復(fù)習(xí)。復(fù)習(xí)可以采用不同的方法,如單純的知識梳理和以練習(xí)帶復(fù)習(xí)的方法。無論采用什么方法,都要簡明扼要,緊密圍繞習(xí)題課所需要的知識與方法。然后明確本節(jié)練習(xí)課的目標(biāo),激發(fā)學(xué)生思維。例如,高中物理“生活中的圓周運(yùn)動”習(xí)題課,在復(fù)習(xí)了有關(guān)勻速圓周運(yùn)動的概念與規(guī)律之后。就應(yīng)該向?qū)W生明確本節(jié)課的目標(biāo),即運(yùn)用勻速圓周運(yùn)動的知識解決生活中的圓周運(yùn)動問題。

2.教師解題示范。這個環(huán)節(jié)主要是教師向?qū)W生示范問題解決的方法與步驟。教師應(yīng)該精選典型的、具有普遍意義的習(xí)題作為范例,設(shè)計(jì)好如何向?qū)W生做解題示范。在解題示范的內(nèi)容包括:認(rèn)真分析題意,弄清條件和要求,找出解題所需的知識與方法,形成解題的基本思路和方法,最后列出規(guī)范的解題格式。需要特別指出的是,教師在示范具體的解題步驟之前,應(yīng)該先讓學(xué)生從總體上了解該題解決的基本思路或大致方法,否則學(xué)生只能盲目的跟隨教師示范的解題步驟而處于被動的學(xué)習(xí)狀態(tài),解題示范也不可能獲得好的教學(xué)效果。

篇8

所謂平衡狀態(tài),是指物體不受力或所受合力為零,處于靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。做簡諧運(yùn)動的物體,平衡位置的確切含義應(yīng)為物體所受的回復(fù)力為零的位置:如水平彈簧振子處于彈簧無形變的位置,單擺擺球(擺角小于5°)處于最低點(diǎn)的位置。

單擺的擺球在最低點(diǎn)時,受繩子拉力和重力作用,這兩力的合力提供做圓周運(yùn)動的向心力,沿半徑指向圓心,不為零。小球不是處于平衡狀態(tài),但提供小球做簡諧運(yùn)動的回復(fù)力是重力沿切向方向的分力,在該位置時回復(fù)力為零,我們就稱這個位置為平衡位置。所以,做簡諧運(yùn)動的物體在平衡位置不一定總處于平衡狀態(tài)。

如右圖所示,所謂“平衡位置”就是單擺的擺球在機(jī)械振動的過程中回復(fù)力為零的位置,而不是所受合外力為零的位置。單擺擺球沿圓弧運(yùn)動時,重力沿圓弧切線方向的分力是回復(fù)力,而不是重力和繩的拉力的合力。任何振動的物體通過“平衡位置”時并不一定處于“平衡狀態(tài)”。重力G的兩個分力如圖所示。G1=Gsina=mgsina,G2=Gcosa=mgcosa。正是沿運(yùn)動方向的分力G1=mgsina提供了回復(fù)力。關(guān)于單擺平衡位置的命題點(diǎn)如下:

1 對概念的理解

例1、下面關(guān)于單擺振動過程中,擺球運(yùn)動到平衡位置時的說法中正確的是( )。

(A)擺球一定處于平衡狀態(tài)且所受合外力為零。

(B)擺球在最低點(diǎn)時速度最大,且每經(jīng)過最低點(diǎn)一次速度方向由指向平衡位置變?yōu)楸畴x平衡位置。

(C)擺球平衡位置的向心加速度和回復(fù)力產(chǎn)生的加速度是同一個概念。

(D)擺球重力沿弧線切線方向的分力是回復(fù)力,在平衡位置回復(fù)力為零

解析:平衡狀態(tài)指勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài),而平衡位置是單擺的擺球在機(jī)械振動過程中回復(fù)力為零的位置,不是所受合外力為零的位置。單擺在平衡位置由于速度不為零,據(jù)圓周運(yùn)動規(guī)律知合外力不為零,選項(xiàng)A錯;擺球在最低點(diǎn)時速度最大,每經(jīng)過最低點(diǎn)一次速度方向由指向平衡位置變?yōu)楸畴x平衡位置,選項(xiàng)B正確;擺球在平衡位置時繩的拉力和重力的合力產(chǎn)生向心加速度而回復(fù)力產(chǎn)生的加速度是重力沿圓弧切線方向的分力產(chǎn)生的,不是同一個概念,選項(xiàng)C錯、D正確。

點(diǎn)評:本題關(guān)鍵是要理解平衡狀態(tài)和平衡位置的區(qū)別和聯(lián)系。

2 平衡位置物體的受力分析

例2、如圖,把單擺的擺球從平衡位置拉離到某一位置,此時擺線與豎直方向成a角,將擺球由靜止釋放。已知擺線長L,擺球(視為質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量為M,當(dāng)擺球擺到平衡位置時,擺線的拉力多大?

解析:如圖所示,擺球由最高點(diǎn)擺到平衡位置時,據(jù)機(jī)械能守恒有MgL(1-cosa)=■MV2,解得MV2=2MgL(1-cosa);又據(jù)圓周運(yùn)動規(guī)律F向心力=m■有F-Mg=■;解得:F=Mg(3-2cosa)。

點(diǎn)評:由于物體做圓周運(yùn)動,所以物體在最低點(diǎn)合力不為零,但沿圓周切線方向分力為零。

3 在某一位置往復(fù)擺動的角度很小,隱含物體做簡諧振動

例3、如圖所示,abc為固定在水平面上半徑R=1m的一段豎直的光滑圓弧軌道,b點(diǎn)為最低點(diǎn),O為圓心,弧ac的長s=0.16米,現(xiàn)將一球由c點(diǎn)靜止釋放(把球視為質(zhì)點(diǎn)),則它第一次運(yùn)動到b點(diǎn)所用時間為多少?(g=9.8m/s2)

解析:由圓心角和弧長的幾何關(guān)系知∠oc=■×360°=■×360°=9.17°,即∠cob=4.58°。由于∠cob<5°,所以擺球所做的擺動為簡諧運(yùn)動。擺球第一次運(yùn)動到b點(diǎn)所用時間t=■T=■×2π■=■×2π■=0.5s。

點(diǎn)評:單擺相對圓心所對的圓心角一般不超過10度。

4 平衡位置的合外力

例4、振動的單擺小球通過平衡位置時,關(guān)于小球受到的回復(fù)力及合外力的說法正確的是( )。

A.回復(fù)力為零;合外力不為零,方向指向懸點(diǎn)

B.回復(fù)力不為零,方向沿軌跡的切線

C.合外力不為零,方向沿軌跡的切線

D.回復(fù)力為零,合外力也為零

解析:由于單擺做圓周運(yùn)動,所以在最低點(diǎn)回復(fù)力為零但合外力不為零,在平衡位置的合外力指向圓心。答案為A。

點(diǎn)評:做曲線運(yùn)動的物體軌跡在速度與合外力之間。

5 關(guān)于單擺容易出現(xiàn)的幾個錯誤認(rèn)識

5.1 擺角是從平衡位置算起一側(cè)的最大角度,而不是兩側(cè)的角度。

5.2 “秒擺”的擺長約1米、周期2秒,有時容易當(dāng)成1秒。

5.3 單擺靜止時停于“平衡位置”,即受力平衡的位置,當(dāng)單擺擺動起來后再通過“平衡位置”時,由于做圓周運(yùn)動,所以此時合力充當(dāng)向心力,受力不再平衡。

5.4 由于單擺做圓周運(yùn)動,所以此時合力充當(dāng)向心力,受力不再平衡;運(yùn)動過程中合外力不指向圓心(平衡位置除外)。

5.5 測量單擺周期是從平衡位置開始計(jì)時,而不是從最大位置開始計(jì)時。

6 與平衡位置組和的習(xí)題

例5、如圖所示,在O點(diǎn)懸掛一細(xì)繩,繩上串著小球B,并能順著繩子滑下來,在O點(diǎn)正下方有一半徑為R豎直的光滑圓弧軌道,圓心的位置恰好為O點(diǎn),在弧形軌道上接近b有一小球A,令A(yù)、B兩小球同時開始無初速釋放,球A、B體積忽略。假如A球第一次到達(dá)平衡位置時正好能夠和B球碰上,求B球與繩之間的摩擦力與B球重力大小之比?(g=9.8m/s2)

篇9

1 “活動單”導(dǎo)學(xué)教學(xué)容易存在的問題

“活動單”導(dǎo)學(xué)教學(xué)模式立足于“先學(xué)后教、以學(xué)定教”的教育理念,力圖將學(xué)生以往的被動式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為在主動探究中建構(gòu)認(rèn)知,這樣的出發(fā)點(diǎn)是好的,但是在實(shí)際操作中,因?yàn)榻處熢诶碚撜J(rèn)識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)上的不足,容易導(dǎo)致導(dǎo)學(xué)案教學(xué)效率偏離預(yù)期,問題主要體現(xiàn)在如下幾個方面.

1.1 學(xué)生的自主學(xué)習(xí)難以落實(shí)到位

筆者從教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來看,用活動單組織的課堂教學(xué)有很多學(xué)生的課堂表現(xiàn)不佳,為什么?由于種種原因他們在課前沒有進(jìn)行充分地預(yù)學(xué)和思考.

“活動單”導(dǎo)學(xué)教學(xué)的有效開展立足于學(xué)生能在課外積極進(jìn)行自主學(xué)習(xí),而學(xué)生繁重的課業(yè)負(fù)擔(dān)是這一點(diǎn)無法達(dá)成的關(guān)鍵原因.此外,自主學(xué)習(xí)的進(jìn)行還包括學(xué)生在課堂上的各項(xiàng)活動,這需要借助很多教學(xué)資源,而教師的課堂設(shè)計(jì)沒有與之匹配,也在很大程度上影響了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和自主思考,使得學(xué)生的互動不能流暢進(jìn)行,這也直接導(dǎo)致課堂效率低下.

1.2 “活動單”導(dǎo)學(xué)作用的缺失

縱觀當(dāng)下的“活動單”導(dǎo)學(xué)模式組織的物理課堂教學(xué),有相當(dāng)一部分老師將活動單當(dāng)做課堂練習(xí)使用,教師在處理完 “導(dǎo)學(xué)提綱”之后,就引導(dǎo)學(xué)生處理“課堂訓(xùn)練”,并進(jìn)行解析思路的講解,將新授課轉(zhuǎn)化為習(xí)題課.整個課堂立足于“活動單”的問題(習(xí)題),只注重于知識的講解和習(xí)題的解析,而忽視學(xué)生對知識探究過程的體驗(yàn),忽略學(xué)生科學(xué)方法的培養(yǎng),這完全違背了新課改的理念.

1.3 小組活動流于形式

小組學(xué)習(xí)是班級授課制中兼顧個性差異的有效教學(xué)手段,在小組內(nèi),學(xué)生之間相互研討,相互幫扶,共同成長.“活動單”導(dǎo)學(xué)也應(yīng)該細(xì)化任務(wù)的完成指導(dǎo),而實(shí)際情況如何呢?

我們的班級內(nèi)部學(xué)習(xí)小組組建非常隨意,或者說并沒有精細(xì)化分組(如各門學(xué)科的學(xué)習(xí)小組是同一個),成員能力水平層次缺乏考慮,小組分工也不夠明確,更沒有組際交流,并且小組活動的時間也很少,因此很多學(xué)生沒有在小組互動中獲得認(rèn)識的進(jìn)一步提升.這種流于形式的小組活動是對課堂時間的浪費(fèi),同時也是對學(xué)生學(xué)習(xí)激情的一種摧殘.

2 優(yōu)化策略研究

如何應(yīng)對教學(xué)實(shí)踐中所暴露出來的問題呢?筆者認(rèn)為應(yīng)該積極回歸“活動單”導(dǎo)學(xué)教學(xué)模式的本質(zhì),即積極轉(zhuǎn)換師生角色,教師由以往的灌輸者變成教學(xué)活動的策劃者和推動者,學(xué)生也應(yīng)由接受者轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂歇?dú)立自主意識的探究者.同時課堂也不能僅僅被定為為學(xué)生的訓(xùn)練場,而應(yīng)該演變?yōu)閹熒e極互動,相互協(xié)作,共同發(fā)展的場所.具體的操作有以下幾點(diǎn).

2.1 科學(xué)編寫“活動單”是教學(xué)的前提

教師在編寫活動單時,要充分理解教學(xué)內(nèi)容,立足于學(xué)生的知識基礎(chǔ)和認(rèn)知習(xí)慣,有效整合已有教學(xué)條件,系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化地設(shè)計(jì)活動單.其具體內(nèi)容包括:學(xué)習(xí)目標(biāo)、自主學(xué)習(xí)、課堂活動、課堂訓(xùn)練、課堂總結(jié)和反饋等等,尤其是在教學(xué)難點(diǎn)的處理上要細(xì)化,充分發(fā)揮活動單的“導(dǎo)學(xué)”作用.

例如,“生活中的圓周運(yùn)動”教學(xué),針對“火車拐彎”這一教學(xué)難點(diǎn),可以這樣來設(shè)計(jì)“活動單”.

活動1 圖1所示為玩具四驅(qū)車的軌道,請和有經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)交流一下,什么力提供四驅(qū)車在拐彎處運(yùn)動的向心力?

活動2 光滑的漏斗內(nèi)壁,一個小球在其側(cè)壁做水平面上的勻速圓周運(yùn)動(如圖2所示),什么力提供向心力?

活動3 火車車輪有什么特點(diǎn)?請描述其在軌道上行駛時,車輪與鐵軌間有怎樣的關(guān)系?

活動4 火車軌道如果是水平架設(shè),那么什么力來提供向心力?這會帶來什么結(jié)果?怎樣改進(jìn)?

活動5 請分析場地自行車賽道(如圖3所示)傾斜的原因.

對應(yīng)難點(diǎn),就要依托學(xué)生的知識基礎(chǔ)和生活經(jīng)驗(yàn)來創(chuàng)設(shè)情境,上述活動1源于大多數(shù)學(xué)生童年的最愛,對部分對此沒有經(jīng)驗(yàn)的同學(xué),活動單以圖片的形式進(jìn)行適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo),更重要的是提醒學(xué)生在相互討論中明確模型――軌道對車體的擠壓提供向心力;活動2是剛剛所學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí),同時也是火車拐彎直接的模型對應(yīng)――重力和軌道支持力的合力提供向心力;活動3和4都是引導(dǎo)學(xué)生對新課內(nèi)容的一種自主探究;活動5則是引導(dǎo)學(xué)生在相對開放的問題中進(jìn)一步理解相似模型中的向心力來源.

2.2 協(xié)調(diào)好“導(dǎo)”與“學(xué)”的關(guān)系

“活動單”導(dǎo)學(xué)教學(xué)模式下,教師的“導(dǎo)”與學(xué)生的“學(xué)”都不可或缺,我們在教學(xué)設(shè)計(jì)和活動組織上,應(yīng)該協(xié)調(diào)好兩者之間的關(guān)系.

例如,“生活中的圓周運(yùn)動”很多模型取材于學(xué)生的生活,教師的“導(dǎo)”更多地借助導(dǎo)學(xué)案的使用,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行規(guī)范化的受力分析和模型構(gòu)建,對于相關(guān)難點(diǎn)提供鋪墊式支架讓學(xué)生能更加輕松地在自主學(xué)習(xí)中突破難點(diǎn).在這一節(jié)內(nèi)容中,學(xué)生的“學(xué)”主要就是針對“火車拐彎”、“拱形橋”等模型進(jìn)行系統(tǒng)的受力分析,以及積極的思維遷移,將“火車拐彎”與“水平路面的汽車拐彎”、“漏斗側(cè)壁小球的圓周運(yùn)動”等模型進(jìn)行對比,明確隱藏在其中的異同點(diǎn);將“拱形橋”模型進(jìn)一步推廣到“近地衛(wèi)星”模型,為后續(xù)學(xué)習(xí)做好鋪墊.在這一系列“學(xué)”的過程中,學(xué)生的遷移能力獲得提高,同時對物理情境進(jìn)行圖形表征和數(shù)學(xué)表征的能力也得到培養(yǎng).

2.3 優(yōu)化課堂的多維互動

有效的課堂是師生之間、生生之間、生本之間多維互動的結(jié)果,師生互動是知識傳遞的過程;生生互動是情感碰撞的過程;生本互動是知識沉淀和準(zhǔn)確化的過程.我們的“活動單”導(dǎo)學(xué)模式下的高中物理教學(xué)應(yīng)該注重課堂上多維互動的優(yōu)化.

例如,“生活中的圓周運(yùn)動”中可以就“四驅(qū)車模型的拐彎特點(diǎn)”引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論和交流,這是小組同學(xué)交流時很好的素材,有過經(jīng)驗(yàn)的發(fā)燒友能侃侃而談,未曾接觸的同學(xué)則在交流中明確模型的特點(diǎn).同時由實(shí)物到模型,再由模型拓展到相似的模型,這就使學(xué)生在彼此交流中互相啟發(fā),促進(jìn)知識的遷移,進(jìn)而形成認(rèn)知.

2.4 有效評價(jià)和反思是教學(xué)的升華

篇10

論文關(guān)鍵詞:《萬有引力理論的成》就教學(xué)設(shè)計(jì)

 

1、了解萬有引力定律在天文學(xué)上的重要應(yīng)用。2、掌握應(yīng)用萬有引力定律計(jì)算天體質(zhì)量的兩種方法。3、理解并運(yùn)用萬有引力定律處理天體問題的思路和方法。(二)過程與方法1、通過萬有引力定律推導(dǎo)出計(jì)算天體質(zhì)量的公式。2、了解天體中的知識。(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀體會萬有引力定律在人類認(rèn)識自然界奧秘中的巨大作用,讓學(xué)生懂得理論來源于實(shí)踐,反過來又可以指導(dǎo)實(shí)踐的辯證唯物主義觀點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)

根據(jù)已知條件求天體質(zhì)量。

教學(xué)難點(diǎn)

根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量及解決天體運(yùn)動的思路與方法。

教學(xué)方法

教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生自主閱讀、思考,討論、總結(jié)規(guī)律。

教學(xué)過程

知識回顧:

1、物體做圓周運(yùn)動的向心力公式是什么?分別寫出向心力與線速度、角速度以及周期的關(guān)系式。

2、解決勻速圓周問題的一般思路是什么?

3、萬有引力定律的內(nèi)容是什么?如何用公式表示?

4、重力和萬有引力的關(guān)系?

引入新課

師:阿基米德在研究杠桿原理后說了一句振奮人心的話:“給我一個支點(diǎn),我可以撬起地球!”同樣給你一個天平,能否稱出地球的質(zhì)量呢?

生:不能。

師:地球的質(zhì)量不能用天平直接稱量,那么用什么辦法才能稱出地球的質(zhì)量呢?

新課教學(xué)

一、科學(xué)真是迷人--------稱量地球的質(zhì)量

1、教材上提供了一種稱量地球質(zhì)量的方法,我們一起去看看是如何稱量地球質(zhì)量的?

引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材完成下面問題

(1) 推導(dǎo)出地球質(zhì)量的表達(dá)式初中物理論文,說明卡文迪許為什么能把自己的實(shí)驗(yàn)說成是“稱量地球的重量”?

(2)表達(dá)式成立的依據(jù)是什么?

2、思考:利用萬有引力的知識還有沒有其他方法能夠計(jì)算出地球的質(zhì)量?

幫忙:(同學(xué)討論完成)

某同學(xué)根據(jù)以下條件,想要計(jì)算地球的質(zhì)量。已知引力常量G,月球繞地球公轉(zhuǎn)的半徑為 r ,月球繞地球公轉(zhuǎn)周期為T ,你能幫助他計(jì)算出地球的質(zhì)量嗎?

提示:(1)月球在做什么運(yùn)動?

(2)解決這類運(yùn)動的思路是什么?

3、總結(jié):求解地球質(zhì)量的方法:

方法1:若不考慮地自轉(zhuǎn)的影響,地面上物體的重力等于地球?qū)λ囊Α?/p>

方法2:若已知地球一衛(wèi)星的軌道半徑和線速度、角速度或周期其中之一,也可求得地球的質(zhì)量。

練習(xí)1:

算地球的質(zhì)量,除已知的一些常數(shù)(G,g)外還須知道某些數(shù)據(jù),現(xiàn)給出下列各組數(shù)據(jù),可以計(jì)算出地球質(zhì)量的有哪些組:

A. 已知地球半徑R

B. 已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑r和線速度v

C. 已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的線速度v和周期T

D. 地球公轉(zhuǎn)的周期 及運(yùn)轉(zhuǎn)半徑

通過對上題D項(xiàng)的分析引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識的遷移中國知網(wǎng)論文數(shù)據(jù)庫。從而把求解地球質(zhì)量的方法推廣到求解其他天體的質(zhì)量。

4、知識遷移:

受到地球質(zhì)量求法的啟發(fā),能否求出太陽、月亮等其他天體的質(zhì)量呢?如果能求,需要哪些已知條件?如何求?

學(xué)生討論完成上面問題。

5、小結(jié):求解中心天體質(zhì)量的方法:

方法1:表面重力加速度法:

若已知天體表面的重力加速度與天體的半徑,可利用萬有引力與重力的關(guān)系求得。

方法2:環(huán)繞天體法:

若已知天體一衛(wèi)星的軌道半徑和線速度、角速度或周期其中之一,可利用萬有引力與向心力的關(guān)系求得。

提醒:

1.利用上述方法求天體質(zhì)量時,只能求中心天體的質(zhì)量,不能求環(huán)繞天體的質(zhì)量。

2.在求天體質(zhì)量時,地球的公轉(zhuǎn)周期、地球的自轉(zhuǎn)周期,月球繞地球的運(yùn)行周期可做為已知條件用。

練習(xí)2:

A、B兩顆行星,質(zhì)量之比為MA/MB=p半徑之比為RA/RB=q初中物理論文,則兩行星表面的重力加速度為( )

A、p/qB、pq2 C、p/q2D、pq

練習(xí)3:

某一繞月衛(wèi)星的軌道半徑為r,周期為T,月球的半徑為R,求

(1)月球的質(zhì)量M為?

(2)月球的密度ρ為?

(3)若該衛(wèi)星貼近月球表面飛行,則月球的密度ρ為?

二、發(fā)現(xiàn)未知天體

學(xué)生通過閱讀教材,闡述海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)過程。

三、考題回顧

宇航員站在一星球表面上的某高處,沿水平方向拋出一個小球。經(jīng)過時間t,小球落到星球表面,測得拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為L.若拋出時的初速度增大到2倍,則拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為 L.已知兩落地點(diǎn)在同一水平面上。

求(1)該星球表面的重力加速度g。

(2)若該星球的半徑為R,萬有引力常數(shù)為G,求該星球的質(zhì)量M和密度ρ

四、課堂小結(jié):

1、如何求解天體的質(zhì)量。

2、運(yùn)用萬有引力定律解決天體問題的一般思路是什么。

五、作業(yè):

1、完成教材課后習(xí)題。

2、完成練習(xí)冊23、24頁習(xí)題。

六、板書設(shè)計(jì):計(jì)算天體的質(zhì)量(只能計(jì)算中心天體的質(zhì)量)

(1)表面重力加速度法

萬有引力理論的成就(2)環(huán)繞天體法

發(fā)現(xiàn)未知天體:海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)