牛頓三定律范文
時(shí)間:2023-03-24 09:40:55
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篇1
尊敬的各位評(píng)委老師:
大家下午好!我說課的題目是《牛頓第一定律牛頓第三定律》,下面我就從教材、教法、學(xué)法、教學(xué)程序等四方面談?wù)勛约簩?duì)本課的教學(xué)設(shè)想.
一、教材分析
(一)教學(xué)內(nèi)容:本節(jié)課的內(nèi)容是高中物理人教版必修一第四章的內(nèi)容。其中《牛頓第一定律》是第一節(jié)的內(nèi)容,《牛頓第三定律》是第五節(jié)的內(nèi)容。考慮到知識(shí)的特點(diǎn)及其連續(xù)性,在高考一輪復(fù)習(xí)當(dāng)中我們將這兩節(jié)的內(nèi)容放到一起來處理。
(二)教材的地位和作用:牛頓運(yùn)動(dòng)三定律,奠定了經(jīng)典力學(xué)研究理論的基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)和掌握牛頓運(yùn)動(dòng)定律是學(xué)習(xí)物理的真正起點(diǎn),也是高招考試的重點(diǎn)內(nèi)容。其中牛頓第一定律是整個(gè)力學(xué)的基礎(chǔ),把最基本的勻速直線運(yùn)動(dòng)和物體是否受力聯(lián)系起來,確立了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,牛頓運(yùn)動(dòng)第三定律是以牛頓第一、第二定律為基礎(chǔ),兩定律在基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)上都起到承前啟后的作用。本節(jié)知識(shí)是歷年高考的必考內(nèi)容,要求學(xué)生能夠掌握定律的內(nèi)涵和外延,并且能夠應(yīng)用其解決實(shí)際問題。因此,這兩大定律都是本章的重點(diǎn)內(nèi)容。
二、學(xué)情分析
(一)知識(shí)儲(chǔ)備:通過高一、高二的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)兩大定律已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)和理解,只是在細(xì)節(jié)上有些遺忘,在應(yīng)用上不夠靈活。
(二)能力儲(chǔ)備:通過高一、高二的學(xué)習(xí),學(xué)生的邏輯推理能力不斷得到提高,物理思維也逐步向理性層次邁進(jìn),逐步形成辯證思維體系,但研究問題的科學(xué)探究方法還有待提高。
三、教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求,結(jié)合教材內(nèi)容以及學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知基礎(chǔ),我制定如下三維教學(xué)目標(biāo):
(一)知識(shí)與技能
1、能夠準(zhǔn)確記憶牛頓第一定律、牛頓第三定律的內(nèi)容;并能夠應(yīng)用其解決實(shí)際問題。
2、能夠區(qū)分作用力、反作用力與平衡力。
(二)過程與方法
1、通過聯(lián)系實(shí)際生活,讓學(xué)生有感性的認(rèn)識(shí)。
2、培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砟芰?;通過對(duì)實(shí)例的分析,培養(yǎng)學(xué)生歸納、綜合能力。善于思考、善于總結(jié),把物理與實(shí)際生活緊密結(jié)合。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
結(jié)合生活實(shí)例,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、實(shí)事求是的精神,善于總結(jié)并應(yīng)用物理知識(shí)。
四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)以及學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,我制定以下教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):
(一)重點(diǎn):正確認(rèn)識(shí)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,掌握牛頓第一、第三定律的內(nèi)容。
(二)難點(diǎn):正確認(rèn)識(shí)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,一對(duì)作用力和反作用力與一對(duì)平衡力之間的關(guān)系。
五、教學(xué)方法
作為一輪復(fù)習(xí)課,一要體現(xiàn)“教為主導(dǎo),學(xué)為主體”的思想,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究,學(xué)會(huì)學(xué)習(xí);二要以題講法,“題”、“法”為用,知識(shí)、思維為體。讓學(xué)生形成一定的學(xué)習(xí)風(fēng)格。
六、教學(xué)過程
(一)引課
牛頓運(yùn)動(dòng)定律是動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)。而牛頓第一定律在高考中的考查主要以選擇題的形式出現(xiàn),如:2012年新課標(biāo)全國(guó)卷的第一題;牛頓第三定律在高考中的考查除了以選擇題的形式出現(xiàn),還會(huì)經(jīng)常融合到計(jì)算題當(dāng)中。如:2011年浙江高考第四題、2011年上海高考第二題等。
希望通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)學(xué)生能夠正確認(rèn)識(shí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,區(qū)分作用力、反作用力與一對(duì)平衡力之間的關(guān)系。能夠應(yīng)用牛頓第一、第三定律解決實(shí)際問題。
(二)新課
1、理解牛頓第一定律的內(nèi)涵和外延。正確認(rèn)識(shí)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,糾正生活中形成的直覺所引起的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),建立正確的思維習(xí)慣。力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。為了突破該難點(diǎn)引入伽利略的斜面實(shí)驗(yàn),并用其實(shí)驗(yàn)結(jié)論解釋生活中的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。
2、理解牛頓第一定律即為慣性定律。質(zhì)量是衡量慣性大小大的唯一標(biāo)準(zhǔn)。通過學(xué)生列舉生活中的實(shí)例說明質(zhì)量大的物體慣性大,質(zhì)量小的物體慣性小。慣性大小與運(yùn)動(dòng)情況和受力情況都無關(guān)。
3、牛頓第一定律描述的只是一種理想狀態(tài),而實(shí)際中不受力作用的物體是不存在的,當(dāng)物體受外力但所受外力和為零時(shí),其運(yùn)動(dòng)效果跟不受外力作用時(shí)相同,物體將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。同時(shí)還要引出牛頓第二定律,為以后的復(fù)習(xí)埋下伏筆。如:物體受到的合外力不為零,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就要改變,物體就要產(chǎn)生加速度,因此要分析物體的運(yùn)動(dòng)情況,首先要對(duì)物體進(jìn)行受力分析。
4、做學(xué)案上相應(yīng)的習(xí)題,做到講練結(jié)合。(見學(xué)案和多媒體課件)
5、理解牛頓第三定律的內(nèi)容。讓學(xué)生通過舉例理解作用力與反作用力的“三同、三異、三無關(guān)”,
6、作用力、與反作用力與一對(duì)平衡力的比較。用表格的形式體現(xiàn)各種異同關(guān)系。為了突破該難點(diǎn)要讓學(xué)生大量列舉生活中的實(shí)例,并加以討論,對(duì)二者的異同點(diǎn)加以比較,進(jìn)行歸納總結(jié)。如:馬拉車的力與車?yán)R的力的關(guān)系,及馬把車?yán)瓌?dòng)的原因;拔河比賽中甲乙兩隊(duì)對(duì)繩的作用力的關(guān)系,及獲勝方獲勝的原因等等。從而糾正生活中的錯(cuò)誤經(jīng)驗(yàn)。
7、做學(xué)案上相應(yīng)的習(xí)題,做到講練結(jié)合。(見學(xué)案和多媒體課件)
8、牛頓第三定律在計(jì)算題中的應(yīng)用。這部分應(yīng)用不難,但容易被學(xué)生忽略,一般用在計(jì)算結(jié)束時(shí)。如:題中要求計(jì)算物體對(duì)地面的壓力,我們一般選擇物體為研究對(duì)象,計(jì)算的是物體受到的支持力的大小,而支持力和壓力就是作用力和反作用力的關(guān)系,在此就要用到牛頓第三定律。在一輪復(fù)習(xí)中還要注重知識(shí)的遷移,比如牛頓第三定律在選修3-5動(dòng)量守恒定律中的應(yīng)用,一對(duì)作用力和反作用力的沖量和為零,因此,系統(tǒng)動(dòng)量守恒。
9、歸納總結(jié)。完成學(xué)案上剩余習(xí)題。(見學(xué)案和多媒體課件)
篇2
牛頓根據(jù)笛卡兒和惠更斯關(guān)于碰撞的研究成果,引入沖量和動(dòng)量定理,考慮到:碰撞的兩個(gè)物體的動(dòng)量改變大小相等,方向相反,因此,兩個(gè)物體的沖量也等大反向,又因?yàn)樽饔脮r(shí)間相同,所以,兩個(gè)物體受到的力等大、反向.從而,牛頓得出了牛頓第三定律:兩個(gè)物體間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上.這個(gè)定律告訴我們,存在于兩個(gè)物體間的相互作用力總是等大、反向,共線.
在由趙凱華和陳熙謀編寫的《電磁學(xué)》中,有一個(gè)這樣的例子,
例1求一對(duì)垂直放置的電流元間的相互作用力,如圖1,其中電流元1沿水平方向放置,電流元2沿豎直方向放置.由安培定律
dF21=μ04πI1?d1×(I2?d2×r21)r221
可以判斷出:電流元1受到沿豎直向下的力,而電流元2沒有受力.從這一結(jié)果看,這一對(duì)電流元受到的力的情況并不滿足牛頓第三定律.難道牛頓第三定律是錯(cuò)誤的嗎?
通過閱讀物理學(xué)史,我們發(fā)現(xiàn),在牛頓生活的時(shí)代,物理學(xué)家們研究的相互作用都是沿著存在相互作用的兩個(gè)物體的連線方向上,而且這兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的速度都處于常速范圍內(nèi).在這個(gè)背景下,牛頓發(fā)現(xiàn)了牛頓第三定律.牛頓運(yùn)動(dòng)定律是建立在絕對(duì)時(shí)空觀和超距作用的基礎(chǔ)上的.所謂絕對(duì)時(shí)空觀,就是空間和時(shí)間與物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)無關(guān),它們彼此也不相關(guān),而一切物理過程都用相對(duì)于它們的空間坐標(biāo)和時(shí)間坐標(biāo)來描述.超距作用是指分離物體間不需要任何介質(zhì),也不需要時(shí)間來傳遞它們之間的相互作用,也就是說相互作用以無窮大的速度傳遞.
在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),牛頓力學(xué)的思想統(tǒng)治了整個(gè)物理學(xué),直到19世紀(jì),物理學(xué)界發(fā)現(xiàn)了電和磁之間的關(guān)系,建立了電場(chǎng)、磁場(chǎng)的概念.在麥克斯韋建立了系統(tǒng)的電磁場(chǎng)理論后,證實(shí)了,電磁作用是通過電磁場(chǎng)以光速c=3×108 m/s來傳遞的,超距作用被否定.同時(shí),物理學(xué)家發(fā)現(xiàn):運(yùn)動(dòng)的電荷在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力,并且運(yùn)動(dòng)的電荷仍能激發(fā)出磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)又將作用于另外一個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷,因此,這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷之間也存在相互作用.那么,兩個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷之間的電磁作用力滿足牛頓第三定律嗎?由于運(yùn)動(dòng)電荷之間的庫(kù)侖力是滿足牛頓第三定律的,因此,我們僅來討論物體在磁場(chǎng)中的受力的情況.
1運(yùn)動(dòng)電荷間的相互作用力是否滿足牛頓第三定律
例2如圖2,一個(gè)帶正電的電荷A,以速度A水平向右運(yùn)動(dòng),在它的正右方,有一個(gè)同樣帶正電的電荷B,以速度B豎直向上運(yùn)動(dòng).由安培定律判斷得出:A受到一個(gè)豎直向下的力A,但是,B不受力.在這個(gè)例子中,F(xiàn)A≠FB,很明顯牛頓第三定律不成立.但是所有的運(yùn)動(dòng)電荷間的相互作用力都不滿足牛頓第三定律嗎?
一些文章認(rèn)為:“電荷A受到由電荷B激發(fā)的磁場(chǎng)所施加的作用力,同理,B受到由A激發(fā)出的磁場(chǎng)所施加的作用力,這兩個(gè)力根本就不是一對(duì)相互作用力,因此判定兩個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷之間作用力不滿足牛頓第三定律”.我認(rèn)為這種想法太片面,因?yàn)殡姾芍g的相互作用是通過電荷激發(fā)的電磁場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)的,因此在研究電磁場(chǎng)中作用力問題時(shí),應(yīng)該把電荷和它所激發(fā)的場(chǎng)作為一個(gè)研究對(duì)象.因此,可以通過間接研究?jī)蓚€(gè)電荷受到的力是否等大、反向,來判斷牛頓第三定律是否適用!
1.1運(yùn)用動(dòng)量守恒定律定量分析
我們知道運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的磁場(chǎng)隨時(shí)間變化,從而激發(fā)渦旋電場(chǎng).當(dāng)我們只考慮磁相互作用時(shí),有
對(duì)于圖2所示例子,我們可以看出并不滿足以上條件,所以運(yùn)動(dòng)電荷之間的相互作用力不滿足牛頓第三定律.
1.2定性分析
如果把兩個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷和它們激發(fā)的場(chǎng)看做一個(gè)系統(tǒng)的話,這是一個(gè)封閉的系統(tǒng),系統(tǒng)總動(dòng)量守恒.但是,由于電磁場(chǎng)也是一種物質(zhì),具有動(dòng)量和角動(dòng)量,在非恒定情況下,它的動(dòng)量和角動(dòng)量會(huì)隨時(shí)間變化,而且它可以和運(yùn)動(dòng)電荷交換動(dòng)量和角動(dòng)量,因此,兩個(gè)電荷之間的總動(dòng)量發(fā)生變化,兩個(gè)電荷動(dòng)量變化量的大小不等,從而作用力不滿足牛頓第三定律.但是運(yùn)動(dòng)電荷和磁場(chǎng)在一起的總的動(dòng)量和角動(dòng)量是守恒的.
從以上分析我們可以得出結(jié)論:運(yùn)動(dòng)電荷之間的相互作用力,不滿足牛頓第三定律.
2電流間的相互作用力滿足牛頓第三定律嗎?
我們知道在電磁場(chǎng)中的基本研究對(duì)象除了運(yùn)動(dòng)電荷外還有電流,那么兩個(gè)電流之間的相互作用力滿足牛頓第三定律嗎?
由于電流的基本單位是電流元,所以我們首先來研究一下電流元的受力情況.對(duì)于文章開頭的例1,兩個(gè)電流元是穩(wěn)恒電流元,但是穩(wěn)恒電流的電場(chǎng)線是無頭無尾的閉合曲線,因此載有穩(wěn)恒電流元的電路必須是閉合的,可見孤立的穩(wěn)恒電流元并不存在.所以研究穩(wěn)恒狀態(tài)下孤立的電流元之間的作用力是否滿足牛頓第三定律沒有意義.因此我們?cè)谟懻摲€(wěn)恒電流之間相互作用力時(shí),不用通過研究電流元的情況來討論.
2.1定量分析
我們知道常見的電流包括:閉合穩(wěn)恒電流、非穩(wěn)恒電流和非穩(wěn)恒回路電流.對(duì)于閉合穩(wěn)恒電流來說,對(duì)于兩個(gè)閉合載流回路L1和L2,計(jì)算它們之間的相互作用力,需要將安培定律沿著兩個(gè)閉合回路進(jìn)行積分:
由于r012=-r021,所以F12=-F21,由此可見兩個(gè)閉合穩(wěn)恒電流間的相互作用力滿足牛頓第三定律.
2.2定性分析
因?yàn)閮蓚€(gè)電流和它們激發(fā)的電磁場(chǎng)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒.因?yàn)榉€(wěn)恒電流所激發(fā)的電磁場(chǎng)是穩(wěn)恒的,因此電磁場(chǎng)的動(dòng)量不改變,但是電磁場(chǎng)仍參與和兩個(gè)電流交換動(dòng)量,因此,兩個(gè)電流的總動(dòng)量不改變.所以,兩個(gè)電流的動(dòng)量變化量大小相等,方向相反,其相互作用力大小相等,方向相反,滿足牛頓第三定律.
一個(gè)運(yùn)動(dòng)的電荷可以看做是一個(gè)非穩(wěn)恒的電流元.對(duì)于非穩(wěn)恒電流和非穩(wěn)恒回路電流來說,我們可以通過研究非穩(wěn)恒電流元即運(yùn)動(dòng)電荷來分析,因?yàn)樗鼈兗ぐl(fā)的電磁場(chǎng)是非穩(wěn)恒的,電磁場(chǎng)的動(dòng)量和角動(dòng)量會(huì)隨時(shí)間變化,所以,兩個(gè)電荷之間的總動(dòng)量發(fā)生變化,因此,它們之間的作用力必然不會(huì)等大、反向.由此可知非穩(wěn)恒電流和非穩(wěn)恒回路電流間的相互作用力不滿足牛頓第三定律.所以,兩個(gè)電流之間的作用力要想滿足牛頓第三定律,必須是穩(wěn)恒、閉合的.
篇3
1、牛頓第一定律,又被稱為慣性定律、惰性定律。內(nèi)容為:任何物體都保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),直到受到其他物體的作用力迫使它改變這種狀態(tài)為止。簡(jiǎn)單的說,力是物體間的相互作用,是力改變了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
2、牛頓第二定律,描述了力作用的效果,強(qiáng)調(diào)物體受到合外力,就會(huì)產(chǎn)生加速度,可能使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或速度發(fā)生改變。但這種改變和物體本身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是有關(guān)的。
3、在加速度和質(zhì)量一定的情況下,物體加速度的大小和作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,且與物體質(zhì)量的倒數(shù)成正比。
4、牛頓第三定律內(nèi)容為:兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力,在同一條直線上,大小相等,方向相反。也就是說,如果想要改變一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),就必須要有其他物體和它相互作用。物體之間的相互作用是通過力來體現(xiàn)的,有作用力就必有反作用力。
(來源:文章屋網(wǎng) )
篇4
重大的科學(xué)成就與重要的科學(xué)方法的應(yīng)用是分不開的.縱觀牛頓力學(xué)體系的建立過程我們不難發(fā)現(xiàn)牛頓所運(yùn)用的科學(xué)方法.
一、公理化方法
在寫作《原理》時(shí),牛頓一開始就應(yīng)用公理化方法.按照定義(或譯為說明)公理(或譯為運(yùn)動(dòng)定律或基本定理)定理(或譯為推論或系)的程序展開或構(gòu)造力學(xué)理論.牛頓力學(xué)三定律在牛頓力學(xué)體系中,起著“公理”的作用.用現(xiàn)代數(shù)學(xué)語言說,即具有相容性、獨(dú)立性、完備性.
相容性,即無矛盾性.作為理論體系的前提的公理(或原理、定律),應(yīng)當(dāng)是不相互矛盾,是相容的.不允許從所提出的某一公理出發(fā),用邏輯推理方法得到與另一條公理相矛盾的事實(shí).牛頓力學(xué)三定律,彼此是相容的.
獨(dú)立性,即簡(jiǎn)單性,各公理彼此不是相關(guān)的.作為理論體系的前提的公理(或原理、定律)不應(yīng)當(dāng)有多余的,不允許出現(xiàn)從一條公理推出另一條公理的情況.公理應(yīng)當(dāng)減少到不能再減少的程度.
完備性,即統(tǒng)一性.從公理體系出發(fā),能對(duì)該公理體系的各種關(guān)系給出論證,而不遺漏重要的原理.用數(shù)學(xué)語言說,就是在理論體系的所有模型之間,都能建立一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,是同構(gòu)的.
牛頓力學(xué)之所以偉大,是因?yàn)樗训厣狭W(xué)與天上力學(xué)統(tǒng)一起來,發(fā)現(xiàn)了第一種普遍的相互作用——引力相互作用.直接導(dǎo)致這些偉大成就的問題是:為什么行星按照開普勒三定律那樣運(yùn)動(dòng)呢?
二、分析—綜合方法
從整體到部分的方法是分析法;從部分到整體的方法是綜合法.整體與部分不可分割,分析與綜合也同樣不能割裂.伽利略的自由落體定律,開普勒的行星運(yùn)動(dòng)三定律都是反映“整體”的規(guī)律,在數(shù)學(xué)上可稱為“積分定律”;而牛頓力學(xué)第二定律,表明了力與動(dòng)量的變化率之間的關(guān)系.動(dòng)量的變化率要計(jì)算當(dāng)時(shí)時(shí)間趨于無限小時(shí)的動(dòng)量變化,是反映“部分”的規(guī)律,是“微分定律”.牛頓和萊布尼茲各自獨(dú)立地找到了微分與積分之間的關(guān)系式——牛頓—萊布尼茲公式.這樣便把微分(從整體到部分,是分析法)同積分(從部分到整體,是綜合法)聯(lián)系了起來,溝通了部分與整體之間的聯(lián)系,把分析法與綜合法結(jié)合成為不可分割的分析—綜合法.
分析—綜合法的應(yīng)用,同牛頓關(guān)于科學(xué)方法論的原理,如因果性原理、統(tǒng)一性原理有密切關(guān)系.因?yàn)樽匀唤绱嬖谝蚬?,所以可以進(jìn)行分析;因?yàn)樽匀唤绱嬖诮y(tǒng)一性,所以可以進(jìn)行綜合.
三、歸納—演繹方法
從個(gè)別到一般的方法是歸納法;從一般到個(gè)別的方法是演繹法.在《原理》一書中,每當(dāng)敘述做的力學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),牛頓總是自覺地應(yīng)用歸納法.他寫道:“在實(shí)驗(yàn)物理學(xué)上,一切定理均由現(xiàn)象推得,用歸納法推廣之.”實(shí)驗(yàn)總是具體的、個(gè)別的.只有能重復(fù)的、大量的實(shí)驗(yàn),才可能從中歸納出一些可能的規(guī)律.這些規(guī)律是否正確可靠,還必須通過演繹去解決具體問題,從解決問題中,通過反饋,可以或證明、或否定、或修改歸納的結(jié)果.牛頓在實(shí)驗(yàn)時(shí),強(qiáng)調(diào)歸納法;在應(yīng)用力學(xué)定律解決問題時(shí),大量地、巧妙地應(yīng)用了數(shù)學(xué)演繹的方法.歸納法與演繹法,同分析和綜合一樣,同樣是不可割裂的.從框圖可知?dú)w納與演繹各有所側(cè)重,又不可分割.
四、實(shí)驗(yàn)—抽象方法
實(shí)驗(yàn)的方法是科學(xué)研究的基本方法.任何實(shí)驗(yàn)總是一定科學(xué)理論指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn),而大量的實(shí)驗(yàn)總可以經(jīng)過科學(xué)的抽象、科學(xué)的假設(shè)上升為科學(xué)理論.無論在實(shí)驗(yàn)物理或者是理論物理中,科學(xué)的假說是一種重要的思維方法.牛頓力學(xué)的方法中,重視實(shí)驗(yàn)方法,同時(shí)也重視抽象方法.牛頓第一定律就是科學(xué)抽象的結(jié)果——這是任何實(shí)驗(yàn)無法直接驗(yàn)證的.萬有引力定律既為觀測(cè)實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ),同時(shí)也是科學(xué)抽象的產(chǎn)物.牛頓預(yù)見到研究各種相互作用力的重要性,他寫道:“好多理由使我發(fā)生一種推想,以為此項(xiàng)現(xiàn)象均與某項(xiàng)力有關(guān).由此項(xiàng)力,物體分子以某種尚未知的原因,互相傾向而成為正則的物體,或亦可相離而飛散.”
五、數(shù)學(xué)—物理方法
篇5
牛頓第二定律
牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律的常見表述是:物體加速度的大小跟作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,且與物體質(zhì)量的倒數(shù)成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。該定律是由 艾薩克·牛頓在1687年于《 自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中提出的。牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律和第一、第三定律共同組成了 牛頓運(yùn)動(dòng)定律,闡述了經(jīng)典力學(xué)中基本的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
(來源:文章屋網(wǎng) )
篇6
一、課前認(rèn)真組織各教學(xué)環(huán)節(jié)
牛頓第三定律是力學(xué)體系的主干內(nèi)容和基本定律之一,其重要程度毋庸多言。筆者在講授該課內(nèi)容時(shí),作了精心的準(zhǔn)備,將所授知識(shí)與前后知識(shí)聯(lián)系起來,將知識(shí)的難易程度與學(xué)生的認(rèn)知能力聯(lián)系起來,認(rèn)真安排講授知識(shí)的先后次序,選擇適宜的教學(xué)手段和方法,擬訂了具體的教學(xué)活動(dòng)細(xì)節(jié)。
二、新課的導(dǎo)入要自然切題,使學(xué)生迅速進(jìn)入主題
良好的開端是成功的一半。一堂課上得是否成功,與新課的導(dǎo)入效果關(guān)系甚密。導(dǎo)入得當(dāng),可喚起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲,使學(xué)生自然地進(jìn)入學(xué)習(xí)情境,為學(xué)生理解和掌握新知識(shí)奠定良好的基礎(chǔ)。新課的導(dǎo)入方式很多,教師在選擇時(shí)須根據(jù)具體情況而定。此次教學(xué)過程中本人針對(duì)公開課有到課教師的情況并結(jié)合本次課的教學(xué)內(nèi)容,采用了即景導(dǎo)入法:
師:今天我們的課堂上來了許多老師,讓我們用最最熱烈的掌聲向各位尊敬的老師表示歡迎!用力鼓掌!誰不賣力我就罰誰單獨(dú)鼓掌噢。(學(xué)生掌聲、笑聲一片)
師:今天,我們的課就從鼓掌開始談起吧。我想問一下大家,鼓掌后有什么感受?
生:手疼!
師:哪只手疼?
生:兩只都疼。
師:為什么?這說明什么問題?
生:因?yàn)樽笫謸舸蛴沂值耐瑫r(shí)也受到了右手的擊打,說明力的作用是相互的。
師:同學(xué)們回答得非常好。這節(jié)課,我們就專門來研究物體間相互作用力的規(guī)律――牛頓第三定律。
這樣,學(xué)生在輕松愉快的環(huán)境中自然地進(jìn)入了主題。
三、教學(xué)重點(diǎn)突出,讓學(xué)生熟練掌握定律內(nèi)容
1.注意知識(shí)銜接,讓學(xué)生輕松過渡
通過舉例子并復(fù)習(xí)初中相關(guān)內(nèi)容向牛頓第三定律過渡。所舉例子須由淺入深,遵從由簡(jiǎn)單到復(fù)雜過程的學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律。從生活中事例的定性分析到兩只懸掛通草球的受力分析(此時(shí)的高一沒有學(xué),但根據(jù)初中學(xué)過的電荷間的相互作用,可引導(dǎo)學(xué)生分析說明電荷間的相互作用力也是大小相等,方向相反的),再到最后是兩只彈簧秤對(duì)拉的定量演示實(shí)驗(yàn),向?qū)W生清楚闡述;力是物體間的相互作用,A物體對(duì)B物體有作用力,B物體就必定對(duì)A物體有反作用力。作用力和反作用力是相對(duì)的,可以互換。
2.強(qiáng)化基本概念學(xué)習(xí),讓學(xué)生掌握牛頓第三定律的內(nèi)容及其表述的本質(zhì)含義
基本概念是反映物理現(xiàn)象和過程的本質(zhì)屬性的思維形式,是教材的重要組成部分,是進(jìn)入物理知識(shí)殿堂的大門。正確地建立、形成概念是掌握規(guī)律的基礎(chǔ)。為此,筆者先布置學(xué)生閱讀牛頓第三定律的文字?jǐn)⑹龊蛿?shù)學(xué)表達(dá)式,把有疑問的地方找出來,自己則在黑板上板書其內(nèi)容和數(shù)學(xué)表達(dá)式:
定律:兩物體之間的作用力和反作用力,總是大小相等,方向相反,作用在一條直線上。
公式:F12=-F21。
接下來先請(qǐng)一個(gè)同學(xué)回答牛頓第三定律的內(nèi)容,再請(qǐng)一個(gè)同學(xué)談體會(huì)。最后由教師講解,并且談自己對(duì)定律中“總是”二字的體會(huì):就是包括一切,沒有例外(課后老師們?cè)u(píng)價(jià)筆者對(duì)“總是”一詞講解得很好)。然后就對(duì)公式表達(dá)式“F12=-F21”的講解,因?yàn)闋可娴搅Ψ较蛐缘谋磉_(dá),要作為本節(jié)的一個(gè)重點(diǎn)之一講述。
3.善于歸納總結(jié),幫助學(xué)生加深記憶
通過做實(shí)驗(yàn)演示及列舉實(shí)例,幫助學(xué)生從這些實(shí)例中通過大量的思維加工、分析、歸納,最后總結(jié)出適合記憶、理解的規(guī)律來。最后通過板書歸納,使學(xué)生對(duì)作用力和反作用力的相等性、相反性、同時(shí)性、同性質(zhì)等問題獲得全面的認(rèn)識(shí)。
四、深化認(rèn)識(shí),突破重點(diǎn)
弄清“作用力與反作用力”和“二力平衡”的區(qū)別是本節(jié)難點(diǎn),筆者在教學(xué)過程中應(yīng)用舉例分析的方法對(duì)二者進(jìn)行如下比較:
1.作用力與反作用力
(1)一定是同種性質(zhì)的力;
(2)時(shí)刻相等,同時(shí)作用,同時(shí)消失(同生同滅);
(3)作用在同一直線上;
(4)作用在不同的物體上;
2.二力平衡
(1)這兩個(gè)力的性質(zhì)可以不同;
(2)大小相等,不存在同生同滅;
(3)作用在同一直線上;
(4)作用在同一物體上。
通過上述比較,學(xué)生很快就能深刻理解和區(qū)別作用力和反作用力互二力平衡問題,然后再通過列舉實(shí)例讓學(xué)生練習(xí),進(jìn)一步加深理解,輕松地突破了難點(diǎn)。
五、鏈接生活,培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問題的能力
通過列舉雞蛋碰撞、馬拉車、拔河比賽等典型實(shí)例和學(xué)生一起分析研究,把教學(xué)內(nèi)容和生活實(shí)際聯(lián)系起來,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生感受到了物理知識(shí)運(yùn)用于生活實(shí)際的快樂。這樣,一方面強(qiáng)化了學(xué)生的實(shí)踐意識(shí),提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。另一方面,學(xué)生的積極主動(dòng)精神和主體精神在參與教學(xué)活動(dòng)中也得到了培養(yǎng)。
六、創(chuàng)設(shè)愉悅情景,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛能
毋庸諱言,當(dāng)今的中學(xué)生已不堪重負(fù),為考上一所好的大學(xué),家庭和學(xué)校都把學(xué)生當(dāng)成千斤頂,甚至萬斤頂了。學(xué)生幾乎沒有課余休息,甚至連睡覺的時(shí)間都被一再縮減;同時(shí),物理是一門抽象思維要求較這幾年來學(xué)科,很多學(xué)生都頭痛不已。
心理學(xué)家認(rèn)為:人在心情愉快時(shí),思維敏捷,容易接受新知識(shí)、新事物,具有很好的學(xué)習(xí)能力,反之則易產(chǎn)生厭惡情緒,學(xué)習(xí)效果差。
因此,為了獲得理想的教學(xué)效果,此次公開課教學(xué)中,除了認(rèn)真準(zhǔn)備各教學(xué)環(huán)節(jié)處,筆者還在課堂語言的使用上狠下功夫,應(yīng)用豐富多彩的語言和幽默詼諧的表達(dá)方式,創(chuàng)設(shè)愉悅的課堂環(huán)境,讓學(xué)生在愉快情境中輕松、愉快地接受、理解、消化知識(shí)信息。在這一點(diǎn)上,獲得了與課師生的一致認(rèn)可和高度評(píng)價(jià)。
以上就是筆者在本次公開課中的一些體驗(yàn),希望能得到各位專家同仁的批評(píng)指正并能共同探討。
參考文獻(xiàn):
[1]蔣甲生.談中學(xué)物理新課的引入.臨沂師專學(xué)報(bào),Vo117 No.6,Dec 1995:94―96.
篇7
這本書主要講了許多科學(xué)家經(jīng)歷種種磨難,最后終于成功的事情。
這本書既給我了知識(shí),又教育了我,比如諾貝爾拼命刻苦鉆研的精神和阿基米德到死還想著幫人們解開未解開的難題的品質(zhì)等。
在這本書里,我最喜歡的人物是牛頓,他生在意大利,是一個(gè)近代科學(xué)歷史上的經(jīng)典的物理學(xué)的大師,他曾發(fā)現(xiàn)了力學(xué)三定律:慣性定律,落體定律,作用力和反作用力定律。為未來人們研究作出了很大的貢獻(xiàn)。
此外他還創(chuàng)造了萬有引力定律。
牛頓對(duì)光的分解研究,打開了近代光科學(xué)研究的大門。他發(fā)現(xiàn),陽光可以分解成赤橙黃綠青藍(lán)紫七色。對(duì)以后人們研究光時(shí)作出了很大的幫助。
篇8
知識(shí)目標(biāo)
1、在開普勒第三定律的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)得到萬有引力定律,使學(xué)生對(duì)此定律有初步理解;
2、使學(xué)生了解并掌握萬有引力定律;
3、使學(xué)生能認(rèn)識(shí)到萬有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間,不管它們之間是否還有其它作用力).
能力目標(biāo)
1、使學(xué)生能應(yīng)用萬有引力定律解決實(shí)際問題;
2、使學(xué)生能應(yīng)用萬有引力定律和圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)解決行星繞恒星和衛(wèi)星繞行星運(yùn)動(dòng)的天體問題.
情感目標(biāo)
1、使學(xué)生在學(xué)習(xí)萬有引力定律的過程中感受到萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)是經(jīng)歷了幾代科學(xué)家的不斷努力,甚至付出了生命,最后牛頓總結(jié)了前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上才發(fā)現(xiàn)的.讓學(xué)生在應(yīng)用萬有引力定律的過程中應(yīng)多觀察、多思考.
教學(xué)建議
萬有引力定律的內(nèi)容固然重要,讓學(xué)生了解發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程更重要.建議教師在授課時(shí),應(yīng)提倡學(xué)生自學(xué)和查閱資料.教師應(yīng)準(zhǔn)備的資料應(yīng)更廣更全面.通過讓學(xué)生閱讀“萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程”,讓學(xué)生根據(jù)牛頓提出的幾個(gè)結(jié)果自己去猜測(cè)萬有引力與那些量有關(guān).教師在授課時(shí)可以讓學(xué)生自學(xué),也可由教師提出問題讓學(xué)生討論,也可由教師展示出開普勒三定律和牛頓的一些故事引導(dǎo)學(xué)生討論.
萬有引力定律的教學(xué)設(shè)計(jì)方案
教學(xué)目的:
1、了解萬有引力定律得出的思路和過程;
2、理解萬有引力定律的含義并會(huì)推導(dǎo)萬有引力定律;
3、掌握萬有引力定律,能解決簡(jiǎn)單的萬有引力問題;
教學(xué)難點(diǎn):萬有引力定律的應(yīng)用
教學(xué)重點(diǎn):萬有引力定律
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人圖片.
教學(xué)過程
(一)新課教學(xué)(20分鐘)
1、引言
展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人照片并講述物理學(xué)史:
十七世紀(jì)中葉以前的漫長(zhǎng)時(shí)間中,許多天文學(xué)家和物理學(xué)家(如第谷、哥白尼,伽利略和開普勒等人),通過了長(zhǎng)期的觀察、研究,已為人類揭示了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.但是,長(zhǎng)期以來人們對(duì)于支配行星按照一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因是什么.卻缺乏了解,更沒有人敢于把天體運(yùn)動(dòng)與地面上物體的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來加以研究.
偉大的物理學(xué)家牛頓在哥白尼、伽利略和開普勒等人研究成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步將地面上的動(dòng)力學(xué)規(guī)律推廣到天體運(yùn)動(dòng)中,研究、確立了《萬有引力定律》.從而使人們認(rèn)識(shí)了支配行星按一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因,為天體動(dòng)力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ).那么:
(1)牛頓是怎樣研究、確立《萬有引力定律》的呢?
(2)《萬有引力定律》是如何反映物體間相互作用規(guī)律的?
以上兩個(gè)問題就是這節(jié)課要研究的重點(diǎn).
2、通過舉例分析,引導(dǎo)學(xué)生粗略領(lǐng)會(huì)牛頓研究、確立《萬有引力定律》的科學(xué)推理的思維方法.
蘋果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮繞地球作圓周運(yùn)動(dòng):(由于受地球引力的原因);
行星繞太陽作圓周運(yùn)動(dòng):(由于受太陽引力的原因),
(牛頓認(rèn)為)
牛頓將上述各運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來研究后提出:這些力是屬于同種性質(zhì)的力,應(yīng)遵循同一規(guī)律;并進(jìn)一步指出這種力應(yīng)存在于宇宙中任何具有質(zhì)量的物體之間.
3、引入課題.
板書:第二節(jié)、萬有引力定律
(1)萬有引力:宇宙間任何有質(zhì)量的物體之間的相互作用.(板書)
(2)萬有引力定律:宇宙間的一切物體都是相互吸引的.兩個(gè)物體間的引力大小,跟他們之間質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比.(板書)
式中:為萬有引力恒量;為兩物體的中心距離.引力是相互的(遵循牛頓第三定律).
(二)應(yīng)用(例題及課堂練習(xí))
學(xué)生中存在這樣的問題:既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的,哪為什么物體沒有被吸引到一起?(請(qǐng)學(xué)生帶著這個(gè)疑問解題)
例題1、兩物體質(zhì)量都是1kg,兩物體相距1m,則兩物體間的萬有引力是多少?
解:由萬有引力定律得:
代入數(shù)據(jù)得:
通過計(jì)算這個(gè)力太小,在許多問題的計(jì)算中可忽略
例題2.已知地球質(zhì)量大約是,地球半徑為km,地球表面的重力加速度.
求:
(1)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的萬有引力?
(2)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的重力?
(3)比較萬有引力和重力?
解:(1)由萬有引力定律得:
代入數(shù)據(jù)得:
(2)
(3)比較結(jié)果萬有引力比重力大.原因是在地球表面上的物體所受萬有引力可分解為重力和自轉(zhuǎn)所需的向心力.
(三)課堂練習(xí):
教師請(qǐng)學(xué)生作課本中的練習(xí),教師引導(dǎo)學(xué)生審題,并提示使用萬有引力定律公式解題時(shí),應(yīng)注意因單位制不同,值也不同,強(qiáng)調(diào)用國(guó)際單位制解題.請(qǐng)學(xué)生同時(shí)到前面,在黑板上分別作1、2、3題.其它學(xué)生在座位上逐題解答.此時(shí)教師巡回指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)隨時(shí)注意黑板上演算的情況.
(四)小結(jié):
1、萬有引力存在于宇宙中任何物體之間(天體間、地面物體間、微觀粒子間).天體間萬有引力很大,為什么?留學(xué)生去想(它是支配天體運(yùn)動(dòng)的原因).地面物體間,微觀粒子間:萬有引力很小,為什么?它不足以影響物體的運(yùn)動(dòng),故常常可忽略不計(jì).
2、應(yīng)用萬有引力定律公式解題,值選,式中所涉其它各量必須取國(guó)際單位制.
(五)布置作業(yè)(3分鐘):教師可根據(jù)學(xué)生的情況布置作業(yè).
探究活動(dòng)
組織學(xué)生編寫相關(guān)小論文,通過對(duì)資料的收集,了解萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程,了解科學(xué)家們對(duì)知識(shí)的探究精神,下面就是相關(guān)的題目.
篇9
一、探究性提問
新教材鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探究性活動(dòng),那么探究性問題的設(shè)計(jì)則體現(xiàn)教師對(duì)新教材的理解層次.例如,在“自由落體運(yùn)動(dòng)”的教學(xué)中,根據(jù)伽利略反駁亞里斯多德的觀點(diǎn),設(shè)計(jì)成這樣的問題:假如越重的物體下落得越快,越輕的物體下落得越慢,那么將這個(gè)重物和這個(gè)輕物拴在一起下落,快慢情況又如何呢?有的同學(xué)說,兩物相加更重了,應(yīng)該下落得更快;有的同學(xué)說,重物的下落由于受到輕物的牽制,下落肯定要比原來慢.學(xué)生經(jīng)過充分的思考和討論,尋找正確的答案.這樣通過挖掘教材,設(shè)置問題,讓問題在學(xué)生新的需要與原有水平之間產(chǎn)生沖突,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),不斷切入學(xué)生思維的最近發(fā)展區(qū),不斷地縮短學(xué)生原有水平與學(xué)習(xí)目標(biāo)之間的距離,從而拓展學(xué)生的心智品質(zhì).
二、鋪墊性提問
如,在“電場(chǎng)強(qiáng)度”這一節(jié)對(duì)如何定義電場(chǎng)強(qiáng)度這一問題,學(xué)生的回答往往不著邊際.教師應(yīng)針對(duì)學(xué)情,在知識(shí)聯(lián)系的“掛鉤點(diǎn)”設(shè)計(jì)好問題,使學(xué)生的思維有明確的目的性,應(yīng)對(duì)這一問題做相應(yīng)的鋪墊性提問,如問:“電場(chǎng)強(qiáng)度是客觀存在的,但我們看不見也摸不著,那我們?cè)趺慈パ芯磕兀浚ㄉ宰魍nD)就好比我們?cè)诔踔袑W(xué)過磁場(chǎng),我們知道磁場(chǎng)也看不見摸不著,我們是怎么研究磁場(chǎng)的呢?我們?cè)趺粗揽臻g有沒有磁場(chǎng)的呢?”學(xué)生很可能回答“在研究的位置放一個(gè)小磁針,通過小磁針的受力偏轉(zhuǎn)來判斷.”進(jìn)而會(huì)給出在研究電場(chǎng)的位置放一個(gè)帶電體,通過帶電體的受力來研究.這時(shí),教師再做一些小結(jié)工作:其實(shí),電場(chǎng)有一個(gè)基本性質(zhì),那就是對(duì)放入其中的電荷有力的作用;這樣,我們把看不見摸不著的電場(chǎng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)化成能感知到的力來研究,這是物理學(xué)中的一種重要的研究方法.我覺得這樣處理比教師直接告訴學(xué)生“電場(chǎng)有一個(gè)基本性質(zhì),就是對(duì)放入其中的電荷有力的作用”,從而放入一個(gè)電荷從受力角度去研究更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,學(xué)生也更容易接受.教師在鉆研新教材時(shí)應(yīng)對(duì)課堂上要提的問題認(rèn)真做好鋪墊準(zhǔn)備,讓學(xué)生回答切入點(diǎn)更鮮明.
三、觀察性提問
新課程由于突出了科學(xué)探究,很多地方都安排了實(shí)驗(yàn)或活動(dòng),目的是培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和提出問題的能力.例如,學(xué)生在學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)的知識(shí)后,對(duì)電磁感應(yīng)中電能的來源產(chǎn)生疑惑.我就在“電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化”一節(jié)的教學(xué)中設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)DIS實(shí)驗(yàn):讓同樣一個(gè)線框分別在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中擺動(dòng).實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中是等幅擺動(dòng),而在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中擺動(dòng)的振幅會(huì)越來越小.此時(shí),教師不用提問,學(xué)生都知道老師會(huì)問什么.同學(xué)們很快想到:在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沒有感應(yīng)電流沒有安培力,沒有電能產(chǎn)生,機(jī)械能守恒;而在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中安培力做負(fù)功,機(jī)械能減少,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能. 接著我又問:能量又是如何轉(zhuǎn)化的呢?然后和同學(xué)們一起討論安培力做功的作用. 通過這些問題的層層設(shè)問和討論,不斷激發(fā)學(xué)生的思維火花,使之成為有序的思維訓(xùn)練過程.
四、類比性提問
人教版選修3-1第一章“靜電場(chǎng)”中電勢(shì)差、電勢(shì)以及電勢(shì)能的概念都非常抽象,為了突破這個(gè)難點(diǎn),本人在教學(xué)過程中運(yùn)用了類比(與重力和重力做功、重力勢(shì)能等類比)的教學(xué)方法以及設(shè)置類比性的問題,讓學(xué)生從熟悉的領(lǐng)域過渡到陌生的領(lǐng)域,取得了良好的教學(xué)效果.
五、質(zhì)疑性提問
質(zhì)疑是創(chuàng)新的起點(diǎn),許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)都是從疑問開始的,提出問題從某種意義上說比解決問題意義更大.例如,經(jīng)常聽到很多老師有這樣說:“牛頓第一定律是牛頓第二、第三定律的基礎(chǔ).牛頓第一定律只有在慣性系中才成立,所以牛頓第二、第三定律只能在慣性系中才成立,在非慣性系中不成立.”此時(shí)可以提問:“這里說的牛頓運(yùn)動(dòng)定律是否包括第三定律?牛頓第三定律與參考系有無關(guān)系?”經(jīng)過討論,學(xué)生認(rèn)識(shí)到,牛頓第三定律研究物體之間的相互作用力,并不涉及運(yùn)動(dòng)的描述,所以它對(duì)任何參考系都成立.可見,“牛頓第三定律與參考系無關(guān)”.在課堂提問中,教師應(yīng)該是大膽質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的典范,這就要求教師必須認(rèn)真開展教學(xué)研究,才能使課堂提問成為一種高超的啟發(fā)藝術(shù).
六、理論聯(lián)系實(shí)際提問
理論聯(lián)系實(shí)際是物理學(xué)的核心,實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn).由于高中生知識(shí)水平及閱歷有限,教師不可能每一節(jié)課都能與實(shí)際緊密聯(lián)系起來.但教師若能在課堂上適時(shí)地提出激發(fā)學(xué)生一些理論聯(lián)系實(shí)際的問題,不僅更容易掌握知識(shí),而且印象深刻.例如,在變壓器和電能的輸送這部分內(nèi)容中有這樣一個(gè)問題:原線圈的電壓U1、原線圈的電流I1、變壓器的輸入功率P1,副線圈的電壓U2、副線圈的電流I2、變壓器的輸出功率P2,誰決定誰?對(duì)于U1決定U2學(xué)生容易理解,而對(duì)于I2決定I1和P2決定P1學(xué)生較難理解.倘若教師能在此提出一個(gè)聯(lián)系實(shí)際的問題:“I1相當(dāng)于發(fā)電廠的輸出電流,P1相當(dāng)于發(fā)電廠的輸出功率;I2相當(dāng)于用戶的電流,P2相當(dāng)于用戶消耗的功率.你說,你們家的電流由誰控制,你們家的功率又有誰控制?是你們家用多少電,發(fā)電廠給多少電,還是發(fā)電廠給多少電你們家用多少電?”這個(gè)問題提出來,夸張一點(diǎn)說,對(duì)于誰決定誰的問題,學(xué)生終身難忘.
新課程對(duì)教師的提問技能提出了更高的要求,恰如其分的
提問不但可以活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,了解學(xué)生掌握知識(shí)情況,而且可以開啟學(xué)生心靈,誘發(fā)學(xué)生思考,開發(fā)學(xué)生智能,調(diào)節(jié)學(xué)生思維節(jié)奏,與學(xué)生作情感的雙向交流.通過提問,可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行回憶、對(duì)比、分析、綜合和概括,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的目的.
篇10
一、物理規(guī)律的類型
1.實(shí)驗(yàn)規(guī)律物理學(xué)中的絕大多數(shù)規(guī)律,都是在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過分析歸納總結(jié)出來的,我們把它們叫做實(shí)驗(yàn)規(guī)律.如牛頓第二定律、歐姆定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、氣體實(shí)驗(yàn)三定律等.
2.理想規(guī)律有些物理規(guī)律不能直接用實(shí)驗(yàn)來證明,但是具有足夠數(shù)量的經(jīng)驗(yàn)事實(shí).如果把這些經(jīng)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行整理分析,去掉非主要因素,抓住主要因素,推理到理想的情況下,總結(jié)出來的規(guī)律,我們把它叫做理想規(guī)律.如牛頓第一定律.
3.理論規(guī)律有些物理規(guī)律是以已知的事實(shí)為根據(jù),通過推理總結(jié)出來的,我們把它叫做理論規(guī)律.如動(dòng)能定理是根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)出來的.又如萬有引力定律是牛頓經(jīng)過科學(xué)推理而發(fā)現(xiàn)的.
二、物理規(guī)律教學(xué)的基本方法
在物理規(guī)律的教學(xué)過程中,不僅要讓學(xué)生掌握規(guī)律本身,還要對(duì)規(guī)律的建立過程、研究問題的科學(xué)方法進(jìn)行深入了解,更重要的是如何應(yīng)用規(guī)律來解決具體問題.為此,對(duì)不同的物理規(guī)律應(yīng)采用不同的教學(xué)方法.
1.實(shí)驗(yàn)規(guī)律的教學(xué)方法
(1)探索實(shí)驗(yàn)法
探索實(shí)驗(yàn)法就是根據(jù)某些物理規(guī)律的特點(diǎn),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過自己做實(shí)驗(yàn),總結(jié)出有關(guān)的物理規(guī)律.
例如在牛頓第二定律的教學(xué)中,讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探索加速度與力的關(guān)系以及加速度與質(zhì)量的關(guān)系.使學(xué)生得出:在質(zhì)量一定的條件下,加速度與外力成正比;在外力一定的條件下,加速度與質(zhì)量成反比的結(jié)論.在此基礎(chǔ)上,教師指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)加速度、外力和質(zhì)量間的關(guān)系,得出牛頓第二定律.
采用探索實(shí)驗(yàn)法,不但能使學(xué)生將實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的規(guī)律,深刻理解、牢固記憶,而且還能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣,更重要是通過這種方法使學(xué)生掌握了研究物理問題的基本方法.
(2)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)法
驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)法是采用證明規(guī)律的方法進(jìn)行教學(xué),從而使學(xué)生理解和掌握物理規(guī)律.具體實(shí)施時(shí)先由教師和學(xué)生一起提出問題,將物理規(guī)律直接告訴學(xué)生,然后教師指導(dǎo)學(xué)生并和學(xué)生一起通過觀察分析有關(guān)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論,驗(yàn)證物理規(guī)律.
在“力的合成方法”的教學(xué)中,采用如下的方法和步驟:
①?gòu)?fù)習(xí)舊知識(shí)引入新課題,提出問題.以天花板上的吊燈受力分析為例,可用一根繩子吊住燈,使它不向下掉;也可用兩根繩子吊住它.用一根繩子吊燈時(shí),燈受一個(gè)拉力作用;用兩根繩子吊時(shí),燈受兩個(gè)拉力作用.可以看出兩個(gè)拉力作用的總效果跟一個(gè)拉力產(chǎn)生的效果相同.
提出問題:“合力與分力二者間有何關(guān)系?”
②將平行四邊形定則明確告訴學(xué)生.
③讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證平行四邊形定則,再在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行理論探討,得出合力大小與方向的表達(dá)式.驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)法的最大特點(diǎn)是學(xué)生學(xué)習(xí)十分主動(dòng).這是因?yàn)樵隍?yàn)證規(guī)律時(shí),學(xué)生已知問題的答案,對(duì)于下一步的學(xué)習(xí)目的及方法已經(jīng)清楚,所以更加有的放矢.
(3)演示實(shí)驗(yàn)法
演示實(shí)驗(yàn)法就是教師通過精心設(shè)計(jì)的演示實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生觀察,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,師生共同分析、歸納,總結(jié)出有關(guān)的物理規(guī)律.
如在“焦耳定律”的教學(xué)中,可采用如下的方法:
①根據(jù)日常生活和生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),分析出電熱I與電流強(qiáng)度Q、電阻R和通電時(shí)間t有關(guān).
②研究方法:控制變量法.當(dāng)電流I、時(shí)間t相同時(shí),研究電熱Q與電阻R的關(guān)系.當(dāng)電阻R、時(shí)間t相同時(shí),研究電熱Q與通電時(shí)間t的關(guān)系.
③通過演示實(shí)驗(yàn)找出Q與I、R和t的關(guān)系.這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是如何提高實(shí)驗(yàn)的可見度.我們采用先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備——實(shí)物投影儀將溫度計(jì)液柱的升降情況直接投影到大屏幕上.讓全體學(xué)生都能看到溫度計(jì)液柱的變化.由實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論:當(dāng)I與t一定時(shí),R越大,Q越大;當(dāng)R與t一定時(shí),I越大,Q越大;當(dāng)I與R一定時(shí),t越大,Q越大.
④根據(jù)演示實(shí)驗(yàn)結(jié)論,分析得出焦耳定律.這種方法要充分發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)的作用,增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的效果.
2.理想規(guī)律的教學(xué)方法
理想規(guī)律是在物理事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過合理推理至理想情況而總結(jié)出的物理規(guī)律.因此在教學(xué)中應(yīng)用“合理推理法”.如在牛頓第一定律的教學(xué)中,要引導(dǎo)學(xué)生通過在不同表面上做小車沿斜面下滑的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)平面越光滑,摩擦阻力越小,小車滑得越遠(yuǎn).如果推理到平面光滑、沒有摩擦阻力的情況下,小車則將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去,且速度不變,做勻速直線運(yùn)動(dòng),從而總結(jié)出牛頓第一定律.又如理想氣體狀態(tài)方程也是在理想條件下得出的.
3.理論規(guī)律的教學(xué)方法
理論規(guī)律是由已知的物理規(guī)律經(jīng)過推導(dǎo),得出的新的物理規(guī)律.因此,在理論規(guī)律教學(xué)中應(yīng)采用“理論推導(dǎo)法”.
如在“動(dòng)能定理”的教學(xué)中,教師提出問題:質(zhì)量為m的物體在外力f的作用下,由速度v1,經(jīng)過位移s,達(dá)到速度v2.請(qǐng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí),找出外力所做的功跟物體動(dòng)能變化的關(guān)系.學(xué)生在老師的指導(dǎo)下,根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律,都能運(yùn)用“理論推導(dǎo)法”推導(dǎo)出動(dòng)能定理的數(shù)學(xué)表達(dá)式.
三、物理規(guī)律教學(xué)中應(yīng)注意的問題
1.弄清物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程
物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn),大致分為3種情況:
(1)實(shí)驗(yàn)規(guī)律都是經(jīng)過多次觀察和實(shí)驗(yàn),進(jìn)行歸納推理得到的.如牛頓第二定律、氣體實(shí)驗(yàn)三定律等.
(2)理想規(guī)律都是由物理事實(shí),經(jīng)過合理推理而發(fā)現(xiàn)的.如牛頓第一定律,理想氣體狀態(tài)方程.
(3)理論規(guī)律是由已知規(guī)律經(jīng)過理論推導(dǎo)而得到的新規(guī)律.如萬有引力定律是由牛頓第二定律推導(dǎo)出來的.
2.注意物理規(guī)律之間的聯(lián)系
有些物理規(guī)律之間是存在著相互關(guān)系的.以牛頓第一定律與牛頓第二定律為例,兩個(gè)定律是從不同的角度回答了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.第一定律是說物體不受外力時(shí)做什么運(yùn)動(dòng),第二定律是說物體受力作用時(shí)做什么運(yùn)動(dòng).第一定律是第二定律的基礎(chǔ),沒有第一定律,就不會(huì)有第二定律.雖然第一定律可以看成是第二定律的特例,但不能去掉第一定律.
3.要深刻理解規(guī)律的物理意義
在規(guī)律教學(xué)過程中,要引導(dǎo)學(xué)生深刻理解規(guī)律的物理意義,防止死記硬套.為此應(yīng)做好以下幾點(diǎn):
(1)從理論上解釋實(shí)驗(yàn)規(guī)律,做到從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面來充分認(rèn)識(shí)物理規(guī)律.如玻意爾定律是實(shí)驗(yàn)定律,也可以從分子動(dòng)理論來解釋它,做到理論與實(shí)驗(yàn)相統(tǒng)一.
(2)要從物理意義上去理解物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式.如ρ=m/v.對(duì)同一物質(zhì)而言,不能說密度跟質(zhì)量成正比,跟體積成反比.因?yàn)橥晃镔|(zhì)的密度是不變的.
(3)要引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)物理規(guī)律間的相互聯(lián)系,以便更深入的理解物理規(guī)律.如動(dòng)量守恒定律與牛頓第三定律的關(guān)系;動(dòng)能定理、動(dòng)量定理跟牛頓第二定律的關(guān)系等.
(4)要充分認(rèn)識(shí)物理規(guī)律中各個(gè)物理量的物理意義.如F=ma中的F指的是物體所受的合外力;在E=ΔΦ/Δt中,要區(qū)別Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的物理意義;又如在a=Δv/Δt中,要區(qū)別v、Δv、Δv/Δt的物理意義.
4.注意物理規(guī)律的適用范圍
物理規(guī)律往往都是在一定的條件下建立或推導(dǎo)出來的,只能在一定的范圍內(nèi)使用.超越這個(gè)范圍,物理規(guī)律則不成立,有時(shí)甚至?xí)贸鲥e(cuò)誤結(jié)論.這一點(diǎn)往往易被學(xué)生忽視,他們一遇到具體問題,就亂套亂用物理規(guī)律,或者盲目外推,得出錯(cuò)誤結(jié)論.因此,在物理規(guī)律教學(xué)中,要引導(dǎo)學(xué)生注意物理規(guī)律的適用范圍,使他們能夠正確使用物理規(guī)律解決實(shí)際問題.
四、運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題
在規(guī)律教學(xué)中,要指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律去分析和解決具體的物理問題,在使用中進(jìn)一步加深對(duì)物理規(guī)律及其物理意義的理解.
1.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題的能力
例題的作用就是示范性,通過對(duì)例題的分析,總結(jié)出解決問題的思路、方法與步驟,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題.如牛頓第二定律的應(yīng)用可分為3個(gè)方面:
(1)由力F求加速度a.
(2)由加速度F求力a.
(3)由m=F/a來解釋慣性與質(zhì)量的關(guān)系.
針對(duì)上述3種情況,可以各設(shè)計(jì)一個(gè)典型例題,指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用牛頓第二定律解決實(shí)際問題,從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題的能力.
2.強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律解決具體問題的能力
精心挑選習(xí)題,讓學(xué)生通過適量訓(xùn)練,在實(shí)踐中總結(jié)運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題的方法與技巧,從而達(dá)到提高運(yùn)用物理規(guī)律解決物理問題的能力.注意習(xí)題要少而精,不搞題海戰(zhàn)術(shù).
3.適時(shí)組織測(cè)驗(yàn),檢查學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題的能力
適時(shí)、定期組織物理測(cè)驗(yàn),是檢查物理規(guī)律教學(xué)效果的有效途徑.值得注意的是,在運(yùn)用物理規(guī)律的過程中,要指導(dǎo)學(xué)生不斷總結(jié)分析問題和解決問題的方法與技巧,能做到舉一反三.
綜上所述,我們對(duì)物理規(guī)律的教學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)、全面、具體的研究,總結(jié)出了一般規(guī)律.但教學(xué)是一門創(chuàng)造性藝術(shù),只有在教學(xué)中不斷創(chuàng)新,敢于試驗(yàn),大膽改革,才能提高物理規(guī)律的教學(xué)水平.
參考文獻(xiàn)
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