高中物理必修1教案(多篇)
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高中物理必修1教案 篇一
【教學目標】
知識與技能
1、知道什麼是形變和彈性形變
2、知道什麼是彈力以及彈力產生的條件
3、知道壓力、支援力、繩的拉力都是彈力,並能判斷方向。
4、知道形變越大彈力越大、彈簧的彈力與形變數成正比。
過程與方法
1、從生活中常見的形變現象出發,培養學生的觀察能力。
2、在探究形變的過程中,引導學生進一步探索形變與彈性之間的關係後,使學生了解探究彈力的實際意義,學會探究物理規律的一般方法。
3、通過觀察微小變化的例項,初步接觸“放大的方法”
情感、態度價值觀
1、在實驗中,培養其觀察、分析、歸納能力,尊重事實的科學探究精神。
2、積極參與觀察和實驗,認真討論體驗探索自然規律的艱辛和喜悅。
教學重難點
【教學重點】
彈力概念的建立、彈力產生的條件、彈力方向的確定。
【教學難點】
彈力方向的確定。
教學過程
。【教學過程】
引入新課
視訊播放:彎曲的竹竿使水中的木塊發生運動、拉弓射箭等情景。讓學生試著回答以上動作的完成有什麼共同特點
新課教學
一。彈力的產生
動畫模擬彎曲的竹竿使水中的木塊發生運動、拉弓射箭等:同學們觀察動作的完成,總結什麼是形變
形變:物體在力的作用下發生的形狀或體積改變
學生自己動手實驗拉橡皮筋:
(1)彈性形變:能恢復原來形狀的形變。
(2)塑性形變:不能恢復原來形狀的形變
(3)彈性限度:形變超過一定限度,物體形狀將不能完全恢復,這個限度叫做彈性限度。
[討論與交流]我用力推牆或壓桌面,那麼牆和桌面也會發生形變嗎?
動畫模擬微小形變實驗:①按壓桌面②擠壓玻璃瓶。讓學生自習觀察,實驗說明了什麼問題。
學生回答後教師總結:
(4)一切物體在力的作用下都會發生形變,只不過一些物體比較堅硬,雖發生形變,但形變數很小,眼睛根本觀察不到它的形變。
[猜想]:物體發生彈性形變後要恢復原狀,對與它接觸的物體會產生什麼呢?
感受分析
師:我們現在一起來進行下面的操作:用手扯住橡皮筋的兩端,在彈性限度範圍內拉橡皮筋,使其發生形變。在操作的同時,用心體會一下手與彈簧或橡皮筋之間的相互作用。
師:根據力的定義,我們知道彈簧與左右手之間有力的作用,那同學們知道彈簧對左手的力是向哪個方向的?對右手的力又是向哪個方向的?
生:對左手的力向右手方向,對右手的力向左手方向。
師:為什麼是這樣的方向呢?
生:我想是因為物體發生彈性形變後,由於要恢復原狀而把兩手向中間扯。
綜上:橡皮筋形變要恢復原狀而對與之接觸的物體產生的力的作用叫做彈力。
2、彈力:發生彈性形變的物體由於要恢復原來的形狀,對與它接觸的物體會發生力的作用,這種力叫做彈力
回顧開始時課件展示情景:讓學生分析並總結彈力產生的條件。
3、彈力產生的條件:
(1)、兩物體相互接觸。(接觸力)(2)、接觸處產生 彈性形變。
二。幾種常見的彈力及方向
1、支援力和壓力的方向:垂直於接觸面
(1)、平面與平面接觸
例題1:分析A受到的彈力(A均處於靜止狀態)
(2)、點與面接觸
例2:分析物體A受到的彈力(A均處於靜止狀態)
(3)、曲面與曲面接觸
例3:分析球A所受到的彈力
2、繩的拉力方向:沿著繩而指向繩收縮的方向。
三。胡克定律
彈力的大小跟形變的大小有關,形變越大,彈力越大,形變消失,彈力隨著消失。
課後習題
佈置作業
開放式問題(視訊播放:撐杆跳高、跳水);
提出問題:通過本節內容的學習,請同學們開放式地討論
①從形變與彈力知識去思考,撐杆跳高運動員跳得這麼高的主要原因是什麼?
②跳水運動員在空中滯空時間主要由哪方面決定?
板書
板書設計
彈力
1、形變
(1)概念:物體的形狀或體積改變
(2)分類:彈性形變;塑性形變
2、彈力
(1)定義:發生彈性形變的物體由於要恢復原來的形狀,對與它接觸的物體會發生力的作用,這種力叫做彈力
(2)產生的條件:兩物體相互接觸、接觸處產生彈性形變。
(3)彈力的方向:支援力和壓力的方向:垂直於接觸面;繩的拉力方向沿著繩而指向繩收縮的方向。
高中物理必修1教案 篇二
教學準備
教學目標
1、知識與技能
⑴體會伽利略的理想實驗思想。
⑵理解牛頓第一定律的內容及意義;理解力和運動的關係。
⑶理解慣性的概念,知道質量是慣性大小的量度。
2、過程與方法
⑴通過回顧歷史探究過程理解牛頓第一定律的形成過程。
⑵理解理想實驗是科學研究的重要方法。
3、情感態度與價值觀
⑴通過運動和力的關係的歷史探究過程,使學生體會規律的形成都有一個從感性到理性、從低階到高階的產生、發展和演變的過程。
⑵通過理想斜面的教學,體會理想實驗的魅力。
教學重難點
【重點】加深對牛頓第一定律和慣性的理解。
【難點】轉變經驗概念,明確慣性是物體的一種屬性,任何物體都具有,牛頓定律是慣性現象的規律總結。
教學過程
(一)創設遊戲,引入課題
撕紙遊戲
猜一猜:
1、一張紙已剪成兩截,但未完全剪斷,如果迅速用力撕兩邊,紙會斷成幾截?
2、現在把紙剪成三截,但未完全剪斷,如果迅速用力撕兩邊,紙會斷成幾截?
大家不要動手,先猜一猜。
3、如果在中間的紙下面夾一個夾子,然後迅速撕兩邊,紙會斷成幾截?
請大家想一想:為什麼是這樣一個結果呢?怎樣解釋我們的遊戲呢?其實,在我們的遊戲中還涉及到一個古老的話題──力和運動:用力撕紙,紙條斷開運動起來。運動和力之間到底有什麼關係呢?帶著這些問題,我們一起來體驗古人的探究過程,學習古人的探究方法,進一步理解論述運動和力關係的牛頓第一定律。
(二)回顧歷史,探究定律
1、情景設問,經驗猜想
在人類歷史的長河中,運動和力如影隨形,總是和人們的生活、生產密切相關。比如:馬拉車則車前進,不再拉,前進的車會停下來;人象推車則車前進,不再推,前進的車會停下來;踢球,球沿草地向前滾動,不再踢,滾動的球會慢慢停下來。
思考:運動和力之間有什麼關係呢?
最早提出這個問題並給出經驗猜想的是古希臘學者亞里士多德。
他根據生活生產經驗猜想:必須有力作用在物體上,物體才能運動;沒有力的作用,物體就要靜止在一個地方。運動需要力維持。
他的觀點來自實際經驗,還能用實際經驗驗證,所以被人們廣泛接受,並維持了近兩千年。
設問:我們現在知道,他的觀點是錯誤的。那麼他有貢獻嗎?
亞里士多德的貢獻:開創了一個新的研究領域。
首先質疑並深入研究的是十六世紀的伽利略。他觀察了球的滾動。
2、質疑假設,科學猜想
當球沿斜面向下滾動時,它的速度增大,而向上滾動時,速度減小。他由此猜想:當球沿水平面滾動時,它的速度應該不增不減。實際觀察的結果是:沿水平面滾動的球越來越慢,最後停下來。
①現象:沿水平面滾動的球越來越慢,最後停下來。
按照亞里士多德的觀點,球停下來是因為沒有力的作用。伽利略恰恰從這一現象出發,對亞里士多德的觀點提出質疑。
②質疑:滾動的球之所以停下來,真的是因為沒有力的作用嗎?
設問:球停下來的原因是什麼呢?
在伽利略之前,人們還沒有意識到摩擦力這種無形的力,伽利略是第一個意識到摩擦力的人。
他改變了水平面的粗糙程度,發現:水平面越光滑,球滾得越遠。於是,他推斷這是摩擦阻力作用的結果。
結論:滾動的球停下來,是摩擦阻力作用的結果。
③假設:若沒有摩擦阻力,沿水平面滾動的球將怎樣運動呢?
④猜想:若沒有摩擦阻力,球將永遠滾動下去。
過渡:伽利略設計了一個雙斜面實驗。
3、實驗探究,得出結論
(1)雙斜面實驗
左斜面固定,右斜面傾角可變。實驗中我們設定小球始終從左斜面定位卡處由靜止釋放。
①固定右斜面,改變小球所受的摩擦,觀察小球上升的高度怎樣變化。重複一次。
思考:
1、小球所受摩擦阻力的大小與小球上升的高度之間有什麼關係?
2、摩擦阻力的大小與釋放點到上升的點的高度差是什麼關係?
3、如果沒有摩擦,小球會上升到多高的地方?
②減小右斜面傾角,觀察小球沿斜面運動的最遠距離怎樣變化。重複一次。
思考:
1、減小右斜面傾角,小球沿斜面運動的最遠距離如何變化?
2、如果沒有摩擦,減小右斜面傾角,沿斜面滾動的最遠距離怎樣變化?小球將上升到多高的地方?
③將右斜面放平,釋放小球,觀察小球的運動。
思考:
1、如果水平木板足夠長,小球會停下來嗎?
2、如果沒有摩擦,水平木板足夠長,小球將滾到哪裡去呢?
過渡:現在通過動畫來模擬沒有摩擦阻力時小球的運動。我們為動畫配了一段話劇。
(2)動畫模擬
(老師扮演伽利略,學生扮演小球。)
伽利略:小球先生(小姐),如果沒有摩擦,你會爬上什麼高度呢?
小球:我會搭乘夢想的階梯一步一步往上爬,直到爬上原來的高度。
伽利略;如果我減小右斜面的傾角,你還會爬到原來的高度嗎?
小球:夢想有多高,我就可以爬多高,只是我要走的路程更長了。
伽利略:如果我繼續減小右斜面的傾角呢?
小球:我心依舊,只是又多了一段山水之程。
伽利略:如果我把右斜面放平,你還會為了自己的夢想而前行嗎?
小球:路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索。既然選擇了高度,留給世界的便只能是背影。
播放周杰倫的《蝸牛》節選:我要一步一步往上爬/在點乘著葉片往前飛/小小的天留過的淚和汗/總有一天我有屬於我的天
希望同學們像小球一樣懷著夢想,沿著人生的軌道一步一步往前行!總有一天,你有屬於你的天!
過渡:伽利略的雙斜面實驗是一個理想實驗。
(3)理想實驗的魅力:
實驗(事實)+邏輯推理
通過可靠的實驗事實,加上合理的邏輯推理,得出規律的一種方法。
理想實驗的魅力:實驗不能實現的地方,思維向前一步。
這種方法非常了不起!愛因斯坦是這樣評價的:伽利略的發現以及他所應用的科學的推理方法是人類思想最偉大的成就之一,而且標誌著物理學的真正開端。這個評價實事求是,從亞里士多德到伽利略,經歷了2000多年,物理學徘徊不前;從伽利略到愛因斯坦,只經歷300多年,物理學的大廈初步建立,大師輩出。這都得益於伽利略首創的實驗研究方法。
過渡:通過雙斜面理想實驗,伽利略得出了結論。
(3)伽利略:若沒有摩擦阻力,沿水平面滾動的球將永遠滾動下去。運動不需要力維持。
回顧、思考:
①靜止的車、足球為什麼運動起來?
②運動的車、足球為什麼會停下來?
③力和運動之間有什麼關係?
力是改變物體運動狀態的原因。
設問:運動狀態是用什麼物理量描述?
車由靜止變為運動,受到了推、拉力;由運動變為靜止,受到了摩擦阻力。足球由靜止變為運動,受到了腳的力;由運動變為靜止,受到了草地的摩擦阻力。
過渡:與伽利略同時代的法國科學家笛卡爾對他的觀點進行了補充。
4、補充完善,形成定律
(1)笛卡爾的補充:除非物體受到力的作用,物體將永遠保持其靜止或運動狀態,永遠不會使自己沿曲線運動,而只保持在直線上運動。這應成為一個原理,它是人類整個自然觀的基礎。
笛卡爾補充了物體不受力時保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。
過渡:1642年,伽利略逝世,1643年牛頓在英國誕生。牛頓是人類歷最偉大的科學家之一。主要貢獻有發明了微積分,發現了萬有引力定律和經典力學,設計並製造了第一架反射式望遠鏡等等。
牛頓在1687年出版的《自然哲學的數學原理》一書中提出了三條運動定律。牛頓把伽利略、笛卡爾的正確結論總結成為牛頓第一定律,它是牛頓物理學的基石。
(2)牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態。
過渡:現在我們來理解定律。
(三)理解定律,瞭解慣性
思考:牛頓第一定律中論述的運動和力的關係是怎樣的?
1、運動和力的關係:力是改變物體運動狀態的原因。
物體不受力,保持勻速直線運動狀態或靜止狀態;運動狀態變化,物體一定受到力的作用。
思考:物體不受力時“總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態”,這能不能通過實驗驗證呢?
不能。由於不受力作用的物體是不存在的。許多阻力很小的現象可以幫助我們理解牛頓第一定律。
2、阻力很小的現象:冰壺
從視訊可以看出,冰壺在一段時間內速度的大小和方向幾乎不變,直到碰上另一個冰壺。
思考:定律中還論述了什麼呢?
3、慣性:
①概念:物體保持原來的勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質。
設問:一切物體都有慣性。做變速運動的物體有慣性嗎?
當物體做變速運動時,由於慣性,物體會抵抗速度的改變,從而使速度的改變需要一段時間。比如汽車緊急剎車時不會立即停下來,而是繼續向前滑行一段距離。
②一切物體有慣性,有抵抗運動狀態變化的“本領”。
物體慣性大,“本領”大,運動狀態難改變;物體慣性小,“本領”小,運動狀態易改變。
思考並猜想:物體的慣性大小和什麼因素有關?
遊戲:用嘴吹書
提起書,用力氣吹垂下的封面;用手提起封面,用力氣吹垂下的書。
思考:你觀察到了什麼現象?這個現象能說明慣性和質量的關係嗎?
③慣性與質量:質量是慣性大小的量度。
質量只有大小,沒有方向,是標量。在國際單位制中,質量的單位是千克,單位符號為kg。
在國中質量定義為物體所含物質的多少;現在進一步從慣性的角度認識了質量;以後還要從物體間的引力認識質量。
過渡:現在,就可以解釋撕紙遊戲了。
(四)再設情景,規律應用
1、思考:怎樣解釋撕紙遊戲?
有夾子,增大了中部的質量,增大了慣性。當迅速撕開兩邊時,中部仍保持靜止狀態,所以撕成三截。無夾子,中間紙條慣性很小,靜止狀態易改變。由於撕開紙條的力左右有差異,所以撕成兩截。
過渡:瞭解了慣性的知識,我們還能用它判斷是非。
2、美國空軍UFO檔案記載,1952.12.6黎明前,一架B29轟炸機在墨西哥灣上空訓練時,一個很大的不明飛行物以4000km~15000km的時速靠近、經過、遠離它。在目擊描述中,不明飛行物能迅速增減速度,甚至還能驟然停止。
思考:1.如果沒有特別的裝置,UFO驟然停止時,外星人飛行員的命運是怎樣的?
2、人們想象外星人持有慣性消除器,用來消除自身的慣性,以便應對速度的迅速變化,你怎麼看?
我們利用慣性的知識發現了UFO檔案記載中的疑點。希望大家在遇到問題時利用所學知識,冷靜分析。
(五)課堂總結,課外探究
1、瞭解了運動和力關係的探究過程。
在探究過程中,亞里士多德是開拓者。伽利略首創了理想實驗方法;笛卡爾補充了伽利略的觀點;牛頓提出了慣性、力、慣性參考系的概念。
2、體會了理想實驗的魅力:實驗(事實)+邏輯推理
3、深入理解了牛頓第一定律,知道了質量是慣性大小的量度。
4、後來愛因斯坦等科學家又進一步發展了牛頓第一定律。沒有哪一個定律是終極真理,物理學的大廈永不封頂,還等待你們為它添磚加瓦!
課外探究:有人說劉謙的螺絲魔術了牛頓第一定律:不給螺帽力的作用,螺帽也能運動起來。你怎麼看?請在百度中搜索“劉謙螺絲魔術揭祕”,弄清劉謙螺絲魔術的原理。
效果分析:
因為本節內容在國中已有接觸,所以在本節課的設計中,我想能不能讓學生通過對本課的預習和課外查閱資料,由學生參與互動,最後老師以總結者的身份來點評和補充效果好。
特別是實驗、視訊、小品的使用,激發了學生興趣,促進了教學。
關於力和運動關係的發展過程是很好的物理學史的教材,如何讓學生在一堂課中體驗這種物理規律形成過程是我們所要思考的。
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