时间:2023-03-14 15:23:35
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇运动教案,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
本节讲述“分子热运动”.在讲分子运动之前先提出“能否直接用肉眼看到分子运动”的问题,然后再让学生想想“为什么打开一瓶香水,很快就会闻到香味,是什么跑到鼻子里了?”让学生好奇,接下来通过演示二氧化氮气体扩散实验、硫酸铜和清水扩散实验,说明扩散现象和扩散现象随温度升高而加快的现象.还通过实物演示知道除气体、液体有扩散现象,固体也有扩散现象.然后,通过对“想想议议”的讨论得出一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,这种无规则运动叫做分子的热运动.再通过铅柱演示实验,证实了分子之间存在引力,还引导学生进一步思考,扩散现象说明分子间有间隙;固体和液体很难被压缩的事实,说明分子间存在斥力.那么学生对分子间既有引力又有斥力有一个较形象的认识.
教学目标
一、知识目标
1.知道物质是由分子组成的,一切物质的分子都在不停地做无规则的运动.
2.能识别扩散现象,并能用分子热运动的观点进行解释.
3.知道分子热运动的快慢与温度的关系.
4.知道分子之间存在相互作用力
二、能力目标
1.通过对演示实验的观察,提高学生的观察实验能力.
2.从宏观现象推论分子特征,渗透物理学的研究方法,并培养学生想象力.
三、德育目标
用演示实验激发学生对大千世界的兴趣,使学生了解通过直接感知的现象,可以认识无法直接感知的事实.
教学重点
通过对演示实验的观察、分析、推理,了解分子动理论的初知识.
教学难点
指导学生从对演示实验的观察、分析、推理,用宏观的物理现象揭示物质的微观结构.
教学方法
演示法:通过演示实验,让学生有直观感觉,再进行分析、归纳,得出结论.
教具准备
香水;盛有二氧化氮的广口瓶、空广口瓶、硫酸铜溶液、试管、铅柱、投影、录像.
课时安排
1课时
教学过程
一、导入新课
我们生活的物质世界中,充满着各种各样的物质.在远古时代,人们就猜想物质是由很多很小的微粒组成的.现代的科学技术已证实古人的猜想,请看投影.
表面上看起来连成一片的水,其实是由一个具的水分子组成.
[生]我们肉眼看不到,分子体积很小.
[师]那我们怎么能知道分子是否运动?
[生]我们用显微镜.
[师]这个方法可取,有没有其他方法呢,我们打开桌子上放的那瓶香水或打开那盒香皂,有什么感觉?
[生]闻到香味.
[师]为什么能闻到香水或香皂的香味?
[生]是因为香水和香皂的气味跑到鼻子里.
二、新课教学
[师]不是气味,是一些带有香味的分子,从香水或香皂中跑出来,进入空气中,向各个方向散布开来.
当它们到达我们的鼻子里时,我们就会闻到香味,我们再来通过实验证实分子是运动的.
1.扩散现象
[生甲]我们组是往盛有水的烧杯中,滴入红墨水,过一会儿,观察到烧杯中水变红.
[生乙]我们组是将一个空瓶子,倒扣在一个装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面,抽掉盖在二氧化氮瓶上的玻璃板,过一会儿,发现上面空瓶有红色.
[师]同学们做得很好,我们看录像.
[录像]
在量简里装一半清水,水下面注入硫酸铜溶液.硫酸铜溶液的密度比水大,沉在量筒下部,可以看到无色的清水与蓝色硫酸铜溶液之间有明显的界面.一天天过去,发现界面逐渐模糊不清了.
[师]我们上面做的实验是一种扩散现象.不同的物质在接触时彼此进入对方的现象,叫做扩散.在我们日常生活中,扩散现象很常见.举出几个例子.
[生甲]到医院闻到消毒液味.
[生乙]在花园里闻到花香.
[生丙]……
[师]从这些可以看出气体和液体都有扩散现象.固体有没有扩散现象?看投影.
[投影]
把磨得很光的铅片和金片紧压在一起,在室温下放置5年后再将它们切开,可以看到它们互相渗入约1mm深.
[生]从投影看出固体也有扩散现象.
[师]固、液、气体都有扩散现象,想想对同样的一个扩散实验,能否改变一个因素,从而改变扩散进行的快慢呢?
[生]在一个烧杯中装半杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的凉水.用滴管分别在两个杯底注入蓝墨水,发现装热水的烧杯很快变蓝了.说明热水扩散得快,扩散现象与温度有关.
[师]请看投影,通过议论回答问题.
[投影]
想想议议
[生甲]从前面的几个实验能说明分子是在不停地运动着的.
[生乙]分子的运动快慢跟温度有关.扩散进行得快,是由于分子运动得快;扩散进行得慢,是由于分子运动得慢.
[师]一切物质的分子都在不停地做无规则的运动.由于分子的运动跟温度有关,所以这种无规则的运动叫做分子的热运动.请看录像.
[录像]
展示扩散现象发生的过程中两种物质的分子是如何进行扩散的.蓝色小球代表一种分子,粉色小球代表另外一种分子.分子都在不停地做无规则的热运动,由图可以看到分子的运动方向是杂乱无章的,有时两个分子会撞到一起.正是分子的无序运动的宏观效果,一种分子混入另一种分子中去,宏观上就是扩散现象.
2.分子间的作用力
[师]这是一个铅块,我们知道它是由铅分子组成的,组成它的分子在不停地运动着,那么为什么铅块没有飞散开?是什么原因使它们聚合在一起呢?
[生]分子之间有引力.
[师]请看演示实验,这个实验说明了什么?
[演示]
将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两块铅就会结合起来,下面吊一个重物都不能把它们分开.
[生]这个实验表明分子之间存在引力.
[师]分子间的引力使得固体和液体能保持一定的体积,那么,我想把粉笔压缩得短一些,容易做到吗?为什么?
[生]分子之间存在斥力.
[师]是由于斥力的存在,使得分子已经离得很近的固体和液体很难进一步被压缩.请看投影.
[投影]
课本图15.1-6
分子之间既有引力又有斥力,这就好像被弹簧连着的小球.当分子间的距离很小时,作用力表现为斥力:当分子间的距离稍大时,作用力表现为引力.如果分子相距很远,作用力就变得十分微弱,可以忽略.
三、小结
本节课我们学习了以下内容
1.扩散现象.
2.分子间的作用力.
四.布置作业
P1061,2.
五、板书设计
1、了解形变的概念,了解弹力是物体发生弹性形变时产生的.
2、能够正确判断弹力的有无和弹力的方向,正确画出物体受到的弹力.
3、掌握运用胡克定律计算弹簧弹力的方法.
能力目标
1、能够运用二力平衡条件确定弹力的大小.
2、针对实际问题确定弹力的大小方向,提高判断分析能力.
教学建议
一、基本知识技能:
(一)、基本概念:
1、弹力:发生形变的物体,由于要回复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力.
2、弹性限度:如果形变超过一定限度,物体的形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度.
3、弹力的大小跟形变的大小有关,形变越大,弹力也越大.
4、形变有拉伸形变、弯曲形变、和扭转形变.
(二)、基本技能:
1、应用胡克定律求解弹簧等的产生弹力的大小.
2、根据不同接触面或点画出弹力的图示.
二、重点难点分析:
1、弹力是物体发生形变后产生的,了解弹力产生的原因、方向的判断和大小的确定是本节的教学重点.
2、弹力的有无和弹力方向的判断是教学中学生比较难掌握的知识点.
教法建议
一、关于讲解弹力的产生原因的教法建议
1、介绍弹力时,一定要把物体在外力作用时发生形状改变的事实演示好,可以演示椭圆形状玻璃瓶在用力握紧时的形状变化,也可以演示其它明显的形变实验,如矿泉水瓶的形变,握力器的形变,钢尺的形变,也可以借助媒体资料演示一些研究观察物体微小形变的方法.通过演示,介绍我们在做科学研究时,通常将微小变化“放大”以利于观察.
二、关于弹力方向讲解的教法建议
1、弹力的方向判断是本节的重点,可以将接触面的关系具体为“点——面(平面、曲面)”接触和“面——面”接触.举一些例子,将问题简单化.往往弹力的方向的判断以“面”或“面上接触点的切面”为准.
如所示的简单图示:
2、注意在分析两物体之间弹力的作用时,可以分别对一个物体进行受力分析,确切说明,是哪一个物体的形变对其产生弹力的作用.配合教材讲解绳子的拉力时,可以用具体的例子,画出示意图加以分析.
第三节弹力
教学方法:实验法、讲解法
教学用具:演示形变用的钢尺、橡皮泥、弹簧、重物(钩码).
教学过程设计
(一)、复习提问
1、重力是的产生原因是什么?重力的方怎样?
2、复习初中内容:形变;弹性形变.
(二)、新课教学
由复习过渡到新课,并演示说明
1、演示实验1:捏橡皮泥,用力拉压弹簧,用力弯动钢尺,它们的形状都发生了改变,教师总结形变的概念.
形变:物体的形状或体积的变化叫做形变,形变的原因是物体受到了力的作用.针对橡皮泥形变之后形状改变总结出弹性形变的概念:能够恢复原来形状的形变叫做弹性形变.不能恢复原来形状的形变叫做塑性形变.
2、将钩码悬挂在弹簧上,弹簧另一端固定,弹簧被拉长,提问:
(1)钩码受哪些力?(重力、拉力、这二力平衡)
(2)拉力是谁加给钩码的?(弹簧)
(3)弹簧为什么对钩码产生拉力?(弹簧发生了弹性形变)
由此引出弹力的概念:
3、弹力:发生弹性形变的物体,会对跟它直接接触的物体产生力的作用.这种力就叫弹力.
就上述实验继续提问:
(1)弹力产生的条件:物体直接接触并发生弹性形变.
(2)弹力的方向
提问:课本放在桌子上.书给桌子的压力和桌子对书的支持力属于什么性质的力?其受力物体、施力物体各是什么?方向如何?
与学生讨论,然后总结:
4、压力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被压物体).
5、支持力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被支持物体).
继续提问:电灯对电线产生的拉力和电线对电灯产生的拉力又是什么性质的力?
其受力物体、施力物体各是谁?方向如何?
分析讨论,总结.
6、绳的拉力是绳对所拉物体的弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向.
7、胡克定律
弹力的大小与形变有关,同一物体,形变越大,弹力越大.弹簧的弹力,与形变的关系为:
在弹性限度内,弹力的大小跟弹簧的伸长(或缩短)的长度成正比,即:
式中叫弹簧的倔强系数,单位:N/m.它由弹簧本身所决定.不同弹簧的倔强系数一般不相同.这个规律是英国科学家胡克发现的,叫胡克定律.胡克定律的适用条件:只适用于伸长或压缩形变.
8、练习使用胡克定律,注意强调为形变量的大小.
(三)、布置课后作业.
探究活动——运用弹簧的串并联知识研究钢材的拉伸
课题1:
题目:关于弹簧的串并联——钢材的拉伸
内容:在建筑力学中,关于钢筋的劲度以及拉伸,可以根据弹簧的串并联进行研究。
有关弹簧的串并联内容可以参考“探究活动”中的相关内容。
探究活动——自行设计实验求解弹簧的劲度系数
(1)知道机械运动的概念;
(2)知道参照物的概念,知道判断物体的运动情况时需要选定参照物;
(3)知道物体的运动和静止是相对的;
2、过程与方法
(1)体验物体运动和静止的相对性了;
(2)在观察现象、研究物体运动的相对性过程中,培养学生的分析和归纳能力。
3、情感态度与价值观
认识运动是宇宙中的普遍现象,运动和静止是相对的,建立辩证唯物主义世界观。
教学重点
1、机械运动的概念
2、研究物体运动的相对性
教学难点
1、参照物的概念
2、认识物体运动的相对性
3、用实例解释机械运动。
教学过程
一、运动的世界
通过现实生活中的事例让学生体验到我们生活的宇宙每时每刻都在运动,我们就生活在运动的世界里。
对于这些现象,我们能否用一句话加以概括?
结论:宇宙中一切物体都在运动。运动是宇宙中的普遍现象。
二、机械运动
我们已经认识到了运动是宇宙中的普遍现象。下面老师和同学们一起对前面所举的例子中物体运动的共同特征进行归纳。用科学的语言对这些运动进行描述。
问题:1、在同学们眼里,球场上哪些物体是运动的,哪些物体是静止的?
1、运动的物体有什么特点?静止的物体有什么特点?
在物理学里,我们把物置的变化叫做机械运动。
前面所举例子中物体运动的共同特征是运动时,它们的位置都发生了变化,它们进行的是机械运动。
三、参照物
1、问题:小明在路边看见路上汽车飞快的从他面前驶过,车上的司机看乘客觉得他不动,看小明,却觉得小明在身后运动。司机为什么会这样感觉呢?
学生回忆类似的场景:乘坐在公共汽车上时,看路边同方向行驶的自行车,觉得它们都在向后退。再看看同车的乘客都觉得他们没有动,为什么会有这样的感觉呢?
由此我们可以知道:要描述物体的运动,要确定一个标准,与这个标准比较,描述物体怎样运动。这个被选作标准的物体人们把它叫做参照物。
2、学生自己举例描述某一物体的运动情况,看看各是以什么物体作为参照物。
3、让学生做下面的实验:把课本平放在桌上,课本上放一个笔盒,推动课本使它沿桌面缓缓移动,让学生思考问题:
(1)选取课桌作标准,笔盒和课本是运动的还是静止的?(运动)
(2)选取课本作标准,笔盒、课桌是运动的还是静止的?(笔盒是静止的,课桌是运动的)
(3)选取笔盒作标准,课桌和课本是运动的还是静止的?(课桌是运动的,课本是静止的)
讨论:描述物体的是运动和静止,与所选择的参照物有关。参照物可以根据需要来选择。如果选择的参照物不同,描述同一物体的运动时,结论也不一样。
由以上讨论我们知道,物体的运动和静止是相对的。为了方便,我们常用地面作参照物。
4、让学生阅读课文第27页第四自然段,然后讨论为什么会产生“错觉”。
(产生错觉的原因是以行驶的火车作为参照物,观察者所乘坐的火车与作为参照物的火车的位置关系随作为参照物的火车的行驶而发生变化,觉得观察者所乘坐的火车发生了运动。)
5、让学生回答前面所提出的问题:
(1)行人看路上行驶的汽车,通常是以路面或路边不动的建筑物为参照物,相对于参照物,汽车的位置在不断地变化,所以观察者就觉得汽车在运动;
(2)车上的司机看乘客觉得他不动,是以汽车为参照物,乘客相对于汽车,位置没有发生变化,因此觉得乘客不动。
(3)在行驶的汽车上看路边的行人和同方向行驶的自行车,观察者往往习惯于以汽车为参照物,相对于汽车,路边的行人和同方向行驶的自行车与汽车的距离越来越大,所以,观察者就觉得行人和自行车向相反的方向运动。
6、让学生看课本第21页图11.1—3。
问题:运动和静止是相对的,以同样快慢、向同一方向前进的卡车和联合收割机以什么参照物它们是运动的,以什么为参照物,卡车或联合收割机是静止的。为什么?
讨论:以田野或(地面)为参照物它们都在运动,卡车和联合收割机相对于以田野或(地面)的位置关系不断变化;卡车以联合收割机、联合收割机以卡车为参照物它们是相对静止的,它们以同样快慢、向同一方向前进时相对位置关系不发生变化。
从这个例子我们可以看到以同样快慢、向同一方向前进的物体以它们中任何一个为参照物,则另一个相对静止。
7、让学生看课文第22页图11.1—4。想想,图中对于不同的参照物,各个物体是在运动还是静止?
讨论交流:宇航员在舱外工作时,宇航员相对于航天飞机和航天飞机相对于宇航员(以同样快慢、向同一方向前进)是静止的,以地球为参照物,宇航员是运动的;加油机向战斗机加油时,加油机相对于战斗机和战斗机相对于加油机(以同样快慢、向同一方向前进)是静止的,战斗机和加油机相对于地面是运动的;乘坐观景电梯向外观看时,乘客随电梯升降,电梯上升时与地面及附近景物的距离增大,以电梯为参照物,觉得地面及附近景物在下降;电梯下降时与地面及附近景物的距离减小,以电梯为参照物,觉得地面及附近景物在上升。
四、知识应用
1、成语故事<<刻舟求剑>>:有一次,一个楚国人坐船过江,船到江心时一不小心,他失手把心爱的宝剑掉到了水里。好心的船夫愿意帮他捞剑,可是这个楚国人不慌不忙,把掉剑的位置刻在船身上,说:“不用了,等船靠岸后再说吧!”船靠岸以后,他才请船夫从他刻了记号的船边下水,替他打捞宝剑。
问船夫可能找到剑吗?从物理的角度解释为什么?
(船夫不可能找到剑。这个楚国人选定的船作参照物,行驶的船相对于剑是运动的。)
2、行车,顺风时有时会感觉到无风;有时虽然没有风,但骑在摩托车上却感觉到风很大。
(风是空气的流动形成的。骑自行车时,顺风时若车速与风速相同,则骑车人与流动的空气保持相对静止,会感觉到无风;摩托车行驶时骑在车上的人与空气相对运动,而且摩托车行驶很快,所以觉得风很大。)
达标自查
1、地球同步通信卫星总是静止在地球上空某处,这是以为参照物,如果以太阳为参照物,这颗卫星是(填“运动”或“静止”)的。
2、有关参照物的说法正确的()
A、运动的物不能做参照物B、只有固定在地面上的物体才能做参照物
C、任何物体都可以作参照物D、研究某一物体的运动,必须选定参照物
3、古代有人用诗词来描写运动的相对性:“满眼风波多闪烁,看山恰是走来迎。仔细看山山不动,是船行。”第一句是选为参照物的,第二句是选为参照物的。
4、小明乘坐观光电梯上升时,看见地面上的物体均离他而支,这是以作为参照物。
5、第一次世界大战时,一法国飞行员在2000m高空飞行的时候,发现脸旁有一只小昆虫在游动,他顺手抓过来一看,竟然是一颗子弹,你认为这可能的原因是()
A、子弹是静止在空中的
B、子弹前进的方向与飞机飞行的方向相反,但子弹运动得很慢
C、子弹飞行的方向与飞机相同,并且子弹运动的速度与飞机一样
D、这件事情根本不可能发生
6、两只轮船沿河岸顺流而下,甲船在前,乙船在后,甲船的速度大于乙船的速度,甲船上的人感到乙船在后退,甲船上的人所选择的参照物为()
A、甲船B、乙船C、一定运动D、都有可能
7、甲物体以乙物体为参照物是静止的,甲物体以丙物体为参照物是运动的,那么以丙物体为参照物的乙物体是()
A、可能运动B、可能静止C、一定运动D、都有可能
能力提高
0—3岁婴幼儿运动能力的发展
课时(一)
“浅谈0—3岁婴幼儿运动能力的发展”
教学目标
介绍0—3岁婴幼儿运动能力发展的基本特点及规律。
教学重点
了解大动作和精细动作的发展顺序。
教学思路
运动机能对0—3岁婴幼儿各项能力发展的重要意义婴幼儿运动能力发育的基本规律婴幼儿运动能力发展的规律和特点
教学环节
一、介绍运动机能对0—3岁婴幼儿各项能力发展的重要意义
(画外音讲解,视频为不同月龄婴幼儿运动游戏的影像。)
二、讲解婴幼儿运动能力发育的基本规律
(PPT结合相关月龄宝宝动作演示的视频影像)
三、婴幼儿运动能力发展的规律和特点
(PPT结合相关月龄宝宝动作演示的视频影像)
教学资源
参考资料
教案基本内容
课程名称
0—3岁婴幼儿运动能力的发展
课时(二)
“0—12个月婴幼儿各阶段运动机能发展的锻炼方法”
教学目标
1.介绍0—12个月的宝宝运动机能发展规律。
2.根据0—12个月的宝宝运动机能发展规律看护人给予宝宝的相应指导。
教学重点
帮助0—3岁婴幼儿看护人学习掌握帮助不同月龄宝宝提高运动机能的正确方法。
教学思路
介绍月龄宝宝的运动机能发展特点根据发展规律看护人给予宝宝相应指导的方法
教学环节
一、逐月介绍各月龄宝宝运动机能发展的规律(PPT)
二、画外音讲解根据发展规律看护人给予宝宝相应指导的方法,同时通过视频演示演示。
教学资源
参考资料
教案基本内容
课程名称
0—3岁婴幼儿运动能力的发展
课时(三)
“13—24个月婴幼儿各阶段运动机能发展的锻炼方法”
教学目标
1.介绍13—24个月的宝宝运动机能发展规律。
2.根据13—24个月的宝宝运动机能发展规律看护人给予宝宝的相应指导。
3.介绍亲子园根据宝宝运动机能发展规律通过游戏促进运动机能的有效发展。
教学重点
帮助0—3岁婴幼儿看护人学习掌握帮助不同月龄宝宝提高运动机能的正确方法。
教学思路
介绍月龄宝宝的运动机能发展特点根据发展规律看护人给予宝宝相应指导的方法亲子园中如何提高宝宝运动机能的介绍
教学环节
一、逐月介绍各月龄宝宝运动机能发展的规律(PPT)
二、画外音讲解根据发展规律看护人给予宝宝相应指导的方法,同时通过视频演示演示。
三、亲子园育婴师通过游戏促进运动机能的有效发展的视频影像演示与画外音介绍。
教学资源
参考资料
教案基本内容
课程名称
0—3岁婴幼儿运动能力的发展
课时(四)
“25—36个月婴幼儿各阶段运动机能发展的锻炼方法”
教学目标
1.介绍25—36个月的宝宝运动机能发展规律。
2.根据25—36个月的宝宝运动机能发展规律看护人给予宝宝的相应指导。
3.介绍亲子园根据宝宝运动机能发展规律通过活动区游戏促进运动机能的有效发展。
教学重点
帮助0—3岁婴幼儿看护人学习掌握帮助不同月龄宝宝提高运动机能的正确方法。
教学思路
介绍月龄宝宝的运动机能发展特点根据发展规律看护人给予宝宝相应指导的方法亲子园中如何通过活动区域游戏提高宝宝运动机能的介绍
教学环节
一、逐月介绍各月龄宝宝运动机能发展的规律(PPT)
二、画外音讲解根据发展规律看护人给予宝宝相应指导的方法,同时通过视频演示演示。
三、亲子园育婴师通过通过活动区域游戏提高宝宝运动机能的视频影像演示与画外音介绍。
教学资源
参考资料
但是,为什么既要引入动量,又要引入动能呢?动量和动能,究竟有什么区别,这是高中物理教学中,经常被人们忽视的一个教学难点。在动量和动能这两个概念的教学中,若只讲动量和动能在公式表述形式上的区别,而不讲它们在研究对象和物理本质上的异同,其结果是学生虽然会解题了,但他们却不知道为什么要这样解题。因而,我们的物理教学,不能只孤立地给学生讲一些支离破碎的物理知识,而应该给他们构建一个完美的、自洽的物理体系,让他们在学习物理概念和规律时,不仅要知其然,而且要能知其所以然。为此,笔者把动量和动能这两个概念的教学,分为三个步骤,使教学不断深入。
一、按现行教材的编排顺序,分别系统地讲解学习动量和动能的概念
其实,用速度描述物体“运动的多少”,是最容易被人们接受的思想。但是,大量的事实也使人们认识到,对物体的作用效果不但要考虑物体的速度,还要考虑它的质量。假设与子弹同等速度射出的一粒芝麻,衣裳即可将其挡住,但如果是子弹则不行。通过列举此类现象及学生实验,启发他们思考,在物体的质量一定的条件下,物体的速度越大,其运动量越大;在运动速度一定的条件下,物体的质量越大,其运动量也越大。这就是说,用质量(m)和速度(v)这两个物理量的乘积,来反应物体的运动量,是一种更科学的度量方法,从而引出动量的概念。
对于动量概念的引入,也可以在牛顿第二定律、运动学速度公式的基础上,推导出力对时间的累积规律
从数量关系上分析上式:要使质量一定、原来运动速度较小的物体获得一个较大的速度,既可以用较大的力作用较短的时间,也可以用较小的力作用较长的时间。只要力和力作用时间的乘积Ft相同,这个物体都会增加相同的速度。而当物体质量也在变化时,Ft的大小则可以反映mv(质量与速度乘积)的改变量。由此可见,上式中力和力作用时间的乘积、物体质量和运动速度的乘积以及上式本身,都具有一定的物理意义。为此,我们引入了两个新的物理量──冲量和动量,发现了一个规律──动量定理。
相对而言,动能的概念,利用初中的基础是比较易于引入的。当然,我们也可以通过演绎推理和数学转换,在牛顿第二定律、运动学速度公式的基础上,导出力对位移的累积规律
然后从数量关系上分析上式中各量所表达的物理含义,从而引出动能的概念。
二、利用课后讲座,介绍关于运动度量方法的历史辩争
在动量和动能的概念都已被揭示出之后,我们及时组织课后讲座,综合有关物理史料,系统地介绍关于运动度量方法的历史辩争。
1.辫争的原由
在17~18世纪,由于“力”的概念还不能完全确定,对力的各种效应以及与之相应的各个物理量的意义和使用范围也是不清楚的,因而引发了物理学史上著名的笛卡儿学派和莱布尼茨学派关于力的正确表示方法的一场旷日持久的争论。当时,人们常把力同现在所说的力矩、动量、功、动能等物理量相混淆,习惯于把外加的力称为“运动的力”,把“物体的惯性”称为“物质固有的力”、“阻抗的力”,甚至把“加速度”称为“加速力”,并出现过把“运动的力”与碰撞、向心力相提并论。这种概念上的混乱状况,普遍存在于伽利略、牛顿时期的力学著作中。
2.笛卡儿学派的“动量”
所谓“运动的力”,就是指一个正在运动的物体所具有的使另一物体运动的能力,如推开物体或迫使它向前运动,或者运动物体克服障碍和阻力的能力。那么,这个力决定于哪些量呢?最初,伽利略就认识到“推动者或阻挡者的力(动量)并不是一个简单的概念,它是由两个共同决定运动量度的观念所决定。其一是重量(质量),其二是速度”。笛卡儿在研究碰撞的过程中,认为碰撞是最基本的运动,并从运动量守恒的基本思想出发,沿袭了伽利略的观点,提出应该把物体的质量和速度的乘积作为“力”或物体“运动多少”的量度。1687年,牛顿在他的《自然哲学的数学原理》中明确提出了动量的定义,并且通过他所总结的运动定律,提出在物体的相互作用中,动量这个物理量反映着物体运动变化的客观效果。这样,把动量作为运动的量度,一度得到了科学界的普遍承认。
3.莱布尼茨的“动能”
1686年,莱布尼茨在他的论文中,对笛卡儿学派的这个量度方法提出了批评。他认为:“力必须由它所产生的效果来衡量,例如用它能将一个重物举起的高度来衡量,…而不是用它传给另一物体的速度来衡量”。他由此得出,应该用量值mv2而不是用mw来量度物体“运动的力”。
莱布尼茨论证的要点是:当质量为m的物体从高h处降落下来时,他就获得了“运动的力”,如果使它的运动方向反过来,它就能重新上升到高h处;这个同样的力将能把质量的物体送到高nh处。这两个物体降落下来时,获得的“运动的力”必然相等。但是,根据伽利略的落体定律,如果第一个物体下落到地面时的速度为v,则第二个物体的速度为,即两物体落下时获得的运动量不相等。而按照莱布尼茨的量度,上述两物体落下时则有相等的运动量。莱布尼茨由此得出结论:笛卡儿提出的运动的量度是同落体定律相矛盾的,所以mv不适宜充作运动的量度,mv2才是运动的真正量度。
后来根据科里奥利的建议以代替mv2,这就是后来所说的运动物体的动能。莱布尼茨也看到了笛卡儿提出的运动的量度在某些情况下是适用的,因此在1696年莱布尼茨指出,“力”有两种,一种是“死力”,它存在于相对静止的物体间,如吊绳的拉力、桌面的支撑力等。“死力”可用物体的质量和该物体由静止状态转入运动状态时所获得的速度的乘积来量度,所以,动量是“死力”的量度;另一种是“活力”,就是物体的“活力”,正是由于自身具有这种“活力”,物体才能运动而永不静止。在自然界中真正守恒的东西正是总的“活力”。
莱布尼茨也看到,在有些情况下,如非完全弹性碰撞中“活力”会减少,但他认为,实际上“活力”并没有损失,而只是被物体内部的微小粒子吸收了,微粒的活力增加了。这个思想是深刻的,可惜他没有进一步地说明。莱布尼茨的发现是有重大意义的。第一,他提出的两种运动量度的矛盾,打破了把mv看做是运动的惟一量度的传统观念,促进了关于运动的量度问题的研究;第二,他所推崇的新的物理量,其实已超出了对机械运动进行研究的范围。
4.达朗贝尔的“判决”
两种量度的争论,持续了半个世纪之久,不少著名的数学家、物理学家都参加到了争论中去。
1743年,法国力学家达朗贝尔在他的著作《动力学论》的序言里,指出了两种量度的等价性,宣布对争论作出“最后的判决”。他指出,“运动物体的力”只能用物体克服障碍的能力来表示。他把“障碍”分为三类,第一类是“不能克服的障碍”,它“完全消灭一切运动”,所以无论物体的动量或活力如何变化,都不能在这种障碍上表现出来,“它们不能以任何尺度来给力下定义”;第二种是“其阻抗足以使运动停止(而且是在一瞬间做到这一点)的障碍”,即平衡的情况。这时物体克服障碍的能力和物体的动量成正比,所以动量可用来作为“运动物体的力”的量度;第三种障碍是逐渐使运动停止的减速运动情况,“作用是由直到运动完全消失时为止所通过的那段距离表现出来的,而这种作用与速度平方成正比”,因而,活力可作为“运动物体的力”的量度。由此达朗贝尔作出结论:“如果力的量度在平衡状态中和在减速运动中有所不同,这又有什么不方便呢?”这个“判决”,指出了两种量度都有效。达朗贝尔实际上已经发现,正是由于“力”还没有形成一种清晰的概念,所以才产生了这场争论。但他在《动力学论》里轻率地将这一场争论说成是“毫无意义的咬文嚼字的争吵”。因此,他并没有真正地解决问题。表面看来,达朗贝尔的观点是一种模棱两可的态度,但仔细分析,还是具有一定的理论价值的。在这里,达朗贝尔模糊地谈到了动量定理──动量的变化和力的作用时间有关;动能定理──活力的变化与物体运动的距离有关。
5.恩格斯的科学“量度”
19世纪中叶以后,自然科学家们仍然没有从运动量度的这场争论的混乱中完全摆脱出来。恩格斯根据自然科学的最新成就,尤其是能量守恒与转化定律的发现,提示了两种量度的本质区别。
恩格斯指出,在不发生机械运动“消失”而产生其他形式的运动的情况下(如简单机械在平衡条件下的运动传递,完全弹性碰撞的运动传递等),运动的传递和变化都可以用动量mv去量度。就是说,“mv表现为简单移动的,从而是持续的机械运动的量度”;但当发生了机械运动“消失”而其他形式的运动产生,即机械能和其他形式的能(包括势能、内能、电磁能、化学能)相互转化的过程中、运动的传递和变化都应以去量度。在这里,表现为已经消失了的机械运动的量度。这样,恩格斯便得出结论:机械运动确实有两种量度,每一种量度适用于某个界限十分明确的范围之内的一系列现象。一句话,动量(mv)是以机械运动来量度的机械运动。动能()是以机械运动转化为定量的其他形式的运动的能力来量度的机械运动。
三、通过习题课的教学,具体认识动量和动能的异同
当结束了动量和动能概念的学习,认识到动量定理和动量守恒定律、动能定理和机械能守恒定律,并了解到关于运动度量方法的历史辩争后,学生对动量和动能的区别,已经有了一定的认识。实际上,动量和动能这两种量度,性质不同,运用范围也不同,所以相互之间并不矛盾。当一个系统不受外力,或所受外力为零时,这个系统的动量是守恒的。但是,当一个系统的动量守恒时,它的动能不一定守恒;当动能和其他能量之间有相互转化时,则服从能量守恒定律,它的动量也不一定守恒。在这种情形下,我们及时通过具体问题的分析和讨论,加深和巩固学生对动量和动能不同性质的认识。
例1对一定质量的物体而言,下列关于动量和动能概念的说法中,正确的是哪些
A.物体的动能不变,则其动量也一定不变
B.物体的动量不变,则其动能也不变
C.物体的动能不变,则说明物体的运动状态没有改变
D.物体的动能不变,说明物体所受的合外力一定不变
分析与解动能和动量都是和物体运动状态有关的状态量。动量是物体质量和速度的乘积,它是矢量,因此在计算物体的动量及其改变量时,要特别注意它的矢量性。当物体做直线运动并且建立了坐标系以后,可以用“+”或“-”表示方向;动能也表示物体运动的量,但它是标量,而且只能取零或正值。对一个质量为m、速度为v的运动物体,若设其动量为P、动能为Ek,则有
,
因此可得
,
根据上述结论不难看出,当物体的动能一定时,动量的大小由物体的质量决定。质量大的动量也大;但是,由于动量是矢量,动能是标量,当物体的动能一定时,即便物体的质量不变,其动量也并不一定不变,如做匀速圆周运动的物体,设动能和质量都不变,但由于其运动的方向始终在改变,因此,做匀速圆周运动的物体的动量一定在变化,其运动状态时刻在改变,并且导致这种运动状态改变的原因──向心力,因为方向的改变,也时刻在改变着。
反过来,当物体的动量一定时,动能的大小也与物体的质量有关,质量大的物体动能反而小。因此,对一定质量的物体,动量不变时,其动能也一定不变。所以,选项B是正确的。
这一例题,说明动量和动能这两个物理量,性质不同,适用范围也不同。下面的例题,可以更好地帮助我们理解动量和动能的不同。
例2向空中发射一炮弹,不计空气阻力,当炮弹的速度方向恰好沿水平方向时,炮弹炸裂成质量分别为m1、m2的a、b两块,若质量较大的a块的速度为v1,且方向仍沿原方向,则a、b两块弹体的动量和动能分别是多少?
分析与解设炮弹发射到最高点时的水平方向为正方向,则a块的动量,因为炮弹在水平方向不受外力,因此,炮弹炸裂成质量分别为m1,m2的a,b两块前后,系统的动量守恒。根据动量守恒定律,有
即
因此
负号表示p1(v1)与p2(v2)的方向相反。
也就是说,虽然炮弹炸裂后a,b两块的都产生了动量,但是,系统的动量总和并没有增加,仍保持为零。对于动能,情形就大不一样了。因为动能是标量,与方向没关系,故
,
若设炸裂前、后炮弹的动能为分别Ek、Ek′,则
,
炮弹炸裂后与炸裂前的动能差为
0—3岁婴幼儿运动能力的发展
课 时
1
教学目标
1.了解婴儿运动发展的规律,学习判断婴幼儿的发育是否正常。
2.掌握婴幼儿运动发展的规律及各年龄阶段的发展水平,可以采取有针对性的训练方式促进婴幼儿的运动能力的发展。
教学重点
了解婴幼儿动作发展规律,在生活中运用亲子互动、游戏等促进婴幼儿的动作发展。
教学思路
了解受训人对婴幼儿动作发展的原有认识水平——通过配对游戏发现受训人的知识误区——帮助她们提高对婴幼儿动作发展的认识——梳理出婴幼儿动作发展的规律——学习运用身边的材料促进婴幼儿的动作发展——鼓励引导受训人创新动作训练游戏——全面促进婴幼儿的动作发展。
教学环节
一、破冰、热身游戏
1.辣妈酷爸自我介绍,夸夸宝贝的新成长。
培训者:今天我们为了宝贝的健康成长相聚在一起。爸爸妈妈们可以相互介绍一下自己宝贝的月龄,最近宝贝们又有什么新鲜的动作出现了?
(设计意图:受训人聚集在一起,他们之间互不认识,难免会有陌生的感觉。从他们最有共同语言的孩子话题入手,设计这个破冰游戏,能消除受训人之间的陌生感,活跃气氛,也激发了他们积极参与培训的行为。)
2.辣妈酷爸大考场,动作、月龄来配对。
培训者:知道了自己宝贝的最新动作发展,你们能预计宝贝下阶段会有哪些新动作吗?这里有许多标志性的动作,要考考爸爸妈妈们,看看你们是否能把宝贝月龄与动作发展相匹配。
(设计意图:对婴幼儿的动作发展,部分年轻父母有正确的认识,有的却存在着认识误区。培训者需要知道受训人对这方面知识的了解程度,才能更有针对性地开展培训活动,因此设计了这个配对游戏。游戏结果表明,受训人确实存在着认识误区。)
二、知识传递
1.婴幼儿运动的界定
培训者:我们一起来看看宝贝们的动作发展,原来动作发展分为大动作与精细动作这两方面。大动作包括抬头、翻身、坐、爬、站、走、跑和跳;精细动作是指手和手指功能的成熟,如抓握、捏取等,手眼协调是婴幼儿精细动作发育的基础。
2.0-3岁婴幼儿大动作发展水平(详见PPT)
3.0-3岁婴幼儿精细动作发展水平(详见PPT)
(设计意图:本环节通过知识的传递,帮助受训人了解婴幼儿动作发展的各个阶段,同时引导受训人建立科学的婴幼儿动作发展观念。)
三、发现及运用
1.寻找婴幼儿动作发展的普遍规律
培训者:从刚才了解到的0-3岁婴幼儿动作发展中,我们年轻的爸爸妈妈是否发现了其中蕴含的规律?原来,婴幼儿的动作发育遵循着“由上而下、由近到远、由简单到复杂、由正面到反面”的规律。
2.遵循规律,在生活、游戏中促进婴幼儿动作发育。
培训者:总结出宝贝的动作发展规律,爸爸妈妈们就能根据宝贝的动作发育现状,在日常生活、游戏中有意识的锻炼,促进宝贝的动作发育。接下来,我们在分享一些用日常生活用品促进宝贝动作发育的案例。
抬头:拨浪鼓游戏、餐前叮叮当
翻身:袜子新功能、做披萨饼
坐:游泳圈妙用、门上的秋千
爬:跟踪小汽车、学学小青蛙、锅碗瓢盆交响曲
站:围巾新功能、小小城堡
走、跑和跳:推小车、划小船、斜坡妙用
(设计意图:在培训者的帮助下,受训人逐渐懂得婴幼儿动作发展的规律。并通过许多个促进动作发育的实际案例,让受训人理解“在宝贝需要时及时出现、用微笑和行动回应、生活无处不是教育”这些优教理念。)
四、实践及尝试
1.感悟培训者传递的优教理念,进行毛巾实践活动。
培训者:刚才,我们例举的例子都是父母们在实际养育过程中的尝试,这些生活中的物品即使宝贝熟悉的,又在宝贝动作发育过程中起了非常大的促进作用,这都是爸爸妈妈的养育智慧。今天,我们也来尝试一下,请爸爸妈妈动脑筋,看看一块毛巾能如何促进各个月龄宝贝的动作发展。
2.尝试用毛巾开展创新游戏,促进婴幼儿动作发展。
爸爸妈妈们一起学一学,如何用毛巾帮助幼儿翻身;爸爸妈妈们在动脑筋想一想、试一试如何用毛巾帮助幼儿爬行、站立、走等。
(设计意图:教无定法,受训者们只有掌握并领悟了优教的真谛,才能让优教无痕却无时不刻存在,才能更好地促进婴幼儿的发育。这一环节的设计,旨在让受训者发挥主观能动性,用实际行动去体验、实践“生活即教育”,掌握有针对性的、就地取材的动作训练方法。)
教学资源
图片、视频
参考资料
大动作发育水平
大动作包括抬头与翻身、坐、爬、站、走、跑、跳等方面。
0-3岁婴幼儿各年龄阶段大动作的发育水平存在明显的差异:
1个月:拉腕坐起,头竖直片刻,俯卧抬头片刻。
2个月:俯卧抬头,头抬离床面。
3个月:俯卧抬头45°,抱直头稳。
4个月:俯卧抬头90°,扶助腋下可站立2-3秒。
5个月:轻拉腕部即可坐起,独坐时头身前倾,用手撑床。
6个月:从仰卧自行翻身到侧卧位。
7个月:独坐自如,不需要用手支撑。
8个月:双手扶物可站。
9个月:会爬,能仅用手膝动作向前爬行;拉双手会走,可以自己用力协调地移动双腿。
10个月:能够拉栏杆站起,并自行扶着栏杆行走。
11个月:独站2秒钟以上,能扶着物体蹲下取物并能够再站起来。
12个月:独站10秒钟以上,能协调移动双腿迈步,牵一只手可走。
15个月:独走自如,一般在15个月左右可以自己开步,停步,也能够弯腰捡物。
18个月:能举手过肩扔球。
21个月:能用脚尖行走数步,脚跟部着地;能手扶住楼梯上台阶。
24个月:能双脚同时离地跳起。
27个月:不扶扶手,能稳定的上下楼梯。
30个月:不扶任何物体,可一只脚站立2秒钟以上。
33个月:能立定跳远超过20厘米。
36个月:可以双替跳起,超过5厘米以上。
精细动作发育水平
精细动作是指手和手指功能的成熟,如抓握、摆弄、捏取等。手的功能的发展也有一个成熟过程:全手掌抓握拇指和其他手指捏取拇指和食指捏取。手和眼的协调能力是婴幼儿精细动作发育的基础。
0-3岁婴幼儿各年龄阶段精细动作的发育水平如下:
1个月:触碰手掌紧握拳。
2个月:能够短暂的握住类似于拨浪鼓一类的物体。
3个月:能将双手放在一起玩弄3-4秒钟;能自己握住拨浪鼓类物体30秒钟。
4个月:将手中的拨浪鼓类物体拿到眼中线注视,并能够主动摇晃几下。
5个月:一手拿住一块积木,并注视另外一块。
6个月:用双手能将纸撕破;能拿起桌上的积木。
7个月:主动伸手抓到桌上的积木,握住一块后成功的用另一只手取第二块
积木;能用手指耙弄到小丸。
8个月:能用拇他指捏住小丸;拿到两块积木后,有要取第三块积木的表示。
9个月:拇指、食指配合捏起小丸;能自行的将积木从杯中取出。
10个月:拇指和食指对捏,动作协调迅速,能熟练地捏起小丸;能主动拿掉杯子,取出藏在杯子里面的积木。
11个月:有意识的打开包积木的纸,寻找积木;能将积木放入杯中。
12个月:试图把小丸投进瓶里;可以在纸上留下笔道。
15个月:能将小丸拿出或倒出;能用笔在纸上自行乱画。
18个月:能在纸上画出道道;能搭高四块积木。
21个月:能将玻璃丝穿过扣眼5厘米以上;能搭高7-8块积木。
24个月:将玻璃丝穿过扣眼,用另一只手将线拉出。
27个月:模仿画竖道。
30个月:能模仿搭出有孔的桥;能熟练地穿口子、拉线。
2、知道参照物,知道运动和静止的相对性.
3、知道匀速直线运动.
能力目标:
1、观察实验能力:能从生活中观察到物体机械运动的实例.
2、思维能力:判断和分析机械运动,结合参照物的知识分析运动和静止的情况.
3、解决实际问题的能力:解释、判断自然界中的运动现象.
情感目标:
1、辩证唯物主义运动观的教育.
2、培养学生科技意识,热爱科学、崇尚科学的思想.
3、利用地球同步卫星的教学渗透爱国主义教育.
教材分析
教材从实例中引出了物体运动的问题,并称物置的变化为机械运动,再推广到自然界的实例中.参照物的概念也是由实例引出,并联系实际分析生活和自然界中的实例,要求学生会联系实际判断已知参照物的情况下物体的运动情况和由运动情况分析所选的参照物.在此基础上,感性的分析了匀速直线运动,并说明物理学研究问题的一种方法,即从简单的问题入手,逐渐深化,最后分析我国发射的地球同步卫星并思考一些问题.
教法建议
尽量不加深课本上的内容,而应当多联系实际,提高学生自主学习能力和由实践中学习的习惯,加深一些物理学习方法的体会.
通过讨论引入新课,引导学生思考问题,并直接界定物理学中的机械运动,对于运动和静止的相对性的学习,应当提出问题,学生讨论,并由此引出参照物的概念,关于参照物的问题要由学生列举实例,学生分析,教师可以做评价,最后总结分析的一般方法.在本内容的教学中可以使用适当的媒体资料,例如可以用课本的配套录像带"运动的相对性"并回答本节的练习.
匀速直线运动的教学,观察和分析课本上的实例,说明这是近似的匀速直线运动,由学生思考生活和自然界中近似的匀速直线运动,加深学生对匀速直线运动的感性认识,在此基础上给出定义.定义中只须讲清快慢不变,不宜引入速度的概念.
教学设计示例
教学单元分析
本节教学重点是参照物的教学,关于参照物要求能够由运动情况分析所选择的参照物和知道参照物判断物体的运动情况.
教学过程分析
一,机械运动
讨论引入新课,学生阅读教材的内容和提供的参考资料,阅读问题是:什么叫机械运动;举例说明自然界中的机械运动;课桌、房屋是否做机械运动,为什么;能举出绝对不动的例子吗.
对学生列举的示例可以进行分析,注意讲解的问题:我们把物置的变化叫做机械运动;宇宙是运动的,其中的所以物体都是运动的.
二,参照物
说明日常生活中对一些现象的解释,并进一步引出了参照物的概念,讲解时注意的问题是:通过实例分析,说明不同的人对运动的描述不同,其原因是他们对运动描述所选择的标准不同,我们把被选作标准的物体叫做参照物.
由学生列举实例说明当选不同的参照物时,同一物体的运动的情况,并深入分析选其他参照物时的运动特点.
分析两类实例:已知参照物,判断物体的运动情况;根据描述的运动情况判断选择的参照物.由学生的具体情况可以教师提供参考示例学生分析,也可以发挥学生的创造性,由学生组成小组,自行设计问题,讨论,由教师评价.提供一些参考示例:“每天的日起日落这句话是以什么做参照物的”、“地球同步卫星总是静止在地球的某处上空,这是以什么做参照物”、“以太阳做参照物,地球同步通信卫星的运动情况怎样”、“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”这句歌词中前半句和后半句中所选的参照物各是什么”等.
三,匀速直线运动
观察一些实例,可以提供录相和视频文件、图片让学生思考这些运动的特点,对于基础较好的学生,可以由他们发现其中的共性,总结出匀速直线运动的特点.讲解时,要注意匀速解释成快慢不变,而不要引出速度的概念,使学生形成对匀速的感性认识,并说明匀速直线运动是最简单的机械运动,而物理研究问题是从最简单的问题入手的.
对于想想议议中的问题,可以提供学生自然科学中的图片资料,对于基础较好的学生可以在课前就布置查阅资料的预习内容,要求查找关于我国卫星发射的情况和卫星运动的资料.
板书设计
探究活动【课题】
查阅关于“列车速度”的资料【组织形式】
学生小组【参考题材】
1.列车发展的历史,包括我国的发展史和世界的发展史.
2.各个阶段的列车的速度.
3.各个阶段的列车的形式(例如蒸气机到磁悬浮列车).
4.世界各地区对列车发展的贡献.【评价方案】
(1)理解自由落体运动的概念、条件及运动的性质。
(2)掌握自由落体加速度的概念,知道其大小、方向。
(3)掌握自由落体运动的规律并能解决自由落体问题。
2.能力目标:培养学生实验观察能力、分析归纳能力。
3.情感目标:用科学探究的方法,通过实验在情景中激发学生的求知欲,调动其主动性,培养学生敢于思考,勇于创新的科学精神
二、教学重点:自由落体运动的规律
三、教学难点:自由落体运动规律的得出
四、教学思路与设计理念
将物理引入生活,从生活中举例。本课程需要解决两大问题:一是如何引入和分析论证课题;二是由打点计时器实验数据分析及频闪照片得出自由落体运动规律。前者是教学的组织进展形式,后者是课题的重、难点,两者相结合完成本课的教学任务。
五、教学方法:实验法、观察法、分析推理法
六、教学手段:多媒体辅助教学 师生合作共同探究
七、教具准备:课件、牛顿管、刻度尺、铁架台、计时器、电源、重物、纸片
八、教学过程
(导入)上一节学习了匀变速直线运动的规律,那么,在我们生活实践中有哪些运动是匀变速直线运动呢?
课件显示汽车的启动,刹车过程,六楼高空坠物等。
引出:今天我们将对最常见的一种运动――物体的下落运动进行分析。
(演示实验,师生互动)
分别将1.重物和纸片;2.重物和纸团;3.纸片和纸团,从同一高度同时由静止释放,请同学们观察他们下落的快慢。
由学生观察并得到:1.重的物体下落更快;2.物体下落的快慢似乎与质量无关;3.物体下落的快慢应该与空气的阻力有关。
如果我们排除空气阻力的影响,我们又将会看到什么现象呢?
(演示实验)利用牛顿管演示金属片和羽毛在1空气、2真空环境中下落的快慢(附:事先抽成真空做2实验,再现场充气做1,现象区分明显,效果更佳)
学生观察得到一致的结论:在没有空气阻力的情况下,任何物体下落的快慢与质量无关。
(新课教学)
1.自由落体运动的概念:物体只在重力作用下由静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
在有空气的空间,若空气阻力远小于重力,我们可以忽略阻力,物体的下落就近似看做自由落体运动。
这是一种理想化的模型,忽略次要因素而抓住主要因素的科学研究方法。现在我们来研究自由落体运动的性质。
(实验)利用打点计时器来研究重物的自由落体运动。
复习打点计时器的使用和纸带上的数据处理方法。由学生完成实验设计,探究并得出结论:相等时间内重物下落的位移越来越大,且由X=at2=恒量,判断出重物的下落是一种匀加速直线运动。
(课件演示)自由落体运动的频闪照片
分析频闪数据,进一步证实自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动。
2.自由落体的性质:是初速度为零的匀加速直线运动。
我们发现在同一地点不同物体做自由落体运动,下落的快慢相同。那么这个匀加速直线运动的加速度就是相同的。我们将它称为自由落体加速度,又叫重力加速度。
3.自由落体加速度(重力加速度)g
方向:竖直向下
大小:与纬度有关,纬度越高g越大,纬度越低g越小。一般取g=9.8 m/s2或g=10 m/s2
(指导学生阅读课本44页)
自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动,所以匀变速直线运动的规律都适用,同学们能否得出自由落体运动规律的表达式?(由学生自主完成推导)
4.自由落体运动的规律vt=gt;
h=■gt2;
vt2=2gh
九、课堂反馈
1、教材地位、作用
《图形的运动与坐标》在华师大版数学八年级(下)第18章《图形的相似》第5节第2课时。本章继轴对称、平移、旋转后介绍了相似,相似也是图形之间的一种变换,生活中有大量存在相似图形,从生活实际出发,认识相似图形的特征并用于解决一些简单的实际问题,让学生体会图形经过平移、旋转、轴对称、相似变换后坐标的变化情况。加深对图形的认识,初步体会数形结合的思想。
2、教学目标
知识目标:在同一直角坐标系中,感受图形变化后各点坐标的变化和图形的变化(平移、轴对称、旋转、放大、缩小);并发展学生数形结合的思想。
能力目标:培养学生的观察能力和动手能力。
情感态度目标:在观察、探索的过程让学生获得发现的喜悦,体验数学活动中充满着探索和创造;引导学生敢于面对学习和生活中的困难和挫折,培养坚强的意志品质。
3、教学重点和难点
重点:同一直角坐标系中,图形经过平移、旋转、轴对称、放大或缩小,探索图形的位置变化引起的点的坐标的变化,点的变化引起的图形的位置的变化。
难点:通过观察、分析、概括把坐标思想与图形变换的思想联系起来,形成数形结合意识。
二、学情分析
1、学生起点分析
八年级下学期的学生已具有图形的平移、旋转、轴对称、相似等变化知识储备,同时已学过建立适当的坐标系来描述物体的位置,能结合具体情景,灵活运用多种形式确定物体的位置,这也是为本节学习图形变化后各点坐标变化带来了知识的可能,但缺乏数形结合意识,所以应加以引导、点拨和启发。
2、教学环境分析
本节是设计在一个平等、民主、合作的环境下进行;同时引入现代教学手段,形成教学环境的选择的多样化。
三、教学方法、手段
教学方法:探索式教学方法。整个教学过程是由问题展示到问题解决,中间围绕“观察----发现----归纳”三个环节组织教学。整个教学模式是由“教师怎么教”转向“学生怎么学”,是从以教师为课堂核心转变为以学生发展为核心,是创新的体现。
教学手段:电脑、实物投影仪等现代教学设备。
四、学法指导
1、感知认识:学生通过认识图形的位置变化引起点的坐标的变化,本节从游戏导入点的位置变化引起坐标的变化
2、实践、探索:通过实例进一步观察图形经过平移、旋转、轴对称、放大或缩小,探索位置变化引起的点的变化经过小组讨论,团结合作,发现、归纳、总结规律。同时每一个学生自己试一试在直角坐标系中画一个自己喜欢的一个图形,并写出图形变化后对应点的坐标,达到巩固目的。
3、迁移拓展:怎样用所学的知识测量我校旗杆的高度。(承上启下的作用)
五、理论依据、数学思想
1、理论依据:本节在教学中采用以学生的发展为核心,让学生真正做到课堂的主人,整节是围绕学生的观察感知,实践,概括把坐标思想与图形变化的思想联系起来。
2、数学思想:本节发展数形结合,形象思维的数学思想。
第二层次:教学展开分析
(一)课题引入:设计一个简单游戏,在班级座位中创造性地建立直角坐标系,确定每位同学在这个坐标系中的位置,接着将一个球按线在班级坐标系中运动,引导学生去发现这个球的移动对坐标变化的影响,并由此过度到图形变化中关键点的坐标变化。这样的设计能较为生动的引导学生进入本节课的教学情景中,同时也能感受将“游戏问题转化为数学问题”的过程。
(二)感知阶段:
例:将右图中的ΔAOB沿x轴向右平移3个单位后得到ΔCDE,三个顶点的坐标有什么变化呢?请回答(1)平移后ΔCDE顶点坐标为多少?(2)比较顶点坐标你发现了什么?
(沿X轴向右平移之后,三个顶点纵坐标都没有改变,而横坐标增加一样数)
问:1、沿任意方向平移三角形顶点坐标怎么变化?
2、图形作轴对称、旋转、放大或缩小,对应点坐标如何变化?
设计意图:使学生明确本节是研究图形变化对应点坐标如何变化,从平移入手,懂得研究的方法;老师的提问为学生指明方向。但得让学生明确平移方向不是唯一。
(三)深入探究:演示课件
1、请学生观察ΔAOB,画出以X轴,Y轴为对称轴的对称图形,写出了对应点的坐标,四人小组讨论对应点的变化情况,并汇报,(关于X轴对称,横坐标不变纵变为相反数,关于Y轴对称,纵坐标不变横变为相反数)
2、请学生继续观察ΔAOB,画出绕O旋转1800的图形写出了对应点坐标,四人小组讨论对应点坐标变化情况,并作汇报。问旋转任意角度呢?对应点的坐标作如何变化?(留给学生思考)
(图形关于原点对称,横纵皆为相反数)
3、三角形变大(缩小)时顶点坐标变化情况。
问:(1)ΔAOB和它缩小后得到ΔCOD三角形顶点是多少?
(2)你能求出它们的相似比吗?(3)对应点的坐标有什么关系?
(放大或缩小,横坐标都扩大或缩小相同的倍数)
4、学生取出自己准备的坐标纸建立直角坐标系,并任意画出自己所熟悉喜欢的图形,画出以X轴Y轴对称的对称图形作出它经过平移、旋转、轴对称、放大或缩小的图形并写出对应点的坐标。
5、完成课堂练习P91习题1、2
设计意图:让学生自己动手、观察,动脑,与同学合作交流达到本节目标。使学生明确图形运动与坐标变化规律,解决本节重点问题。培养学生的动手能力与观察能力,发展学生数形结合思想,解决难点问题。打破教材束缚画三角形、四边形的范围,由学生画自己“喜欢的图形”进一步研究图形运动与坐标;激发学生学习兴趣;使学生敢于面对学习和生活的困难和挫折,培养学生坚强的意志品质。
(四)迁移拓展:假如给你一把尺子你会测出我们学校旗杆的高度吗?
设计意图:通过知识拓展承上启下的作用。
(五)课堂小结:
(1)图形沿x轴平移,横变纵不变;
图形沿y轴平移,纵变横不变;
(2)图形关于x轴对称,横不变,纵为相反数;
图形关于y轴对称,纵不变,横为相反数;
(3)
您正在看的中学综合是:图形的运动与坐标。图形关于原点对称,横纵皆为相反数。
(4)放大或缩小,横纵坐标都扩大或缩小相同的倍数。
(六)布置作业:同步练习P351、2、3
(2)知道布朗运动和扩散现象,并能简单解释其原因
教学建议
教材分析
分析一:本节教材内容特点是先实验(扩散现象和布朗运动两个实验现象),后得出结论(分子的无规则运动),并根据现象说明热运动与温度有关,因此做好演示实验是关键.
分析二:由于液体或空气分子在热运动过程中对悬浮于其中的颗粒的碰撞的不平衡性,使这些颗粒受力不平衡而开始运动,这就是布朗运动.由于分子运动的无规则性,造成布朗运动的不规则性.另外,温度越高,分子热运动越快,对颗粒的撞击更强,布朗运动更显著.
分析三:温度越高,分子无规则运动平均速度越快,这是一个宏观统计结果,而对于具体某个分子,温度与其运动速度并不一定存在这一关系,也许温度升高,这个分子的运动速度相反可能在降低.
教法建议
建议一:做好演示实验是关键,扩散现象实验和布朗运动实验都需要认真做.在做观察布朗运动的实验过程中,用稀释的墨汁做悬浊液,过稀时液体中的微粒太少,过浓时亮度变暗,而且微粒连在一起,不便观察,可以多试几次.墨汁也可以不放在载片玻璃的凹槽中而只简单地滴一滴在载片玻璃上,盖上盖玻璃就可以.显微镜的放大率在40倍左右最合适.
建议二:在实验的基础上,推出分子在不停地热运动后,要注意再用热运动的观点解释造成该实验现象的原因,以便巩固、加深学生的认识.
建议三:有关布朗运动和扩散运动的实验除做好演示实验外,若有条件,最好能用计算机模拟一下该运动的微观机制,这样有利于学生对该实验现象的理解.
教学设计方案
教学重点:知道分子不停地无规则热运动,知道布朗运动和扩散运动
教学难点:布朗运动和扩散运动的微观解释
一、扩散运动
1、演示实验
空气与二氧化氮气体间的扩散现象
2、概念:扩散现象
3、扩散现象的微观解释:分子的无规则热运动
4、计算机演示扩散过程
5、对比实验:红墨水在热水和冷水中的扩散快慢.
结论:温度越高,分子运动越剧烈,扩散越快
6、列举日常生活中的扩散现象:如香水味等
二、布朗运动
1、学生观察布朗运动现象
2、微观解释布朗运动:分子撞击不平衡
3、观察布朗运动与温度高低、颗粒大小关系:温度越高,布朗运动越显著;颗粒越小,布朗运动越显著.
4、计算机演示布朗运动现象以及产生原理
例:关于布朗运动,下列说法正确的是
A、布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的运动
B、布朗运动是指液体分子的运动
C、布朗运动是液体分子无规则运动的反映
D、布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒的无规则运动
答案:CD
评析:熟知布朗运动的实质是解决本题的关键.
三、热运动
由布朗运动和扩散运动说明分子的无规则运动与温度的关系.
四、作业
探究活动
题目:研究不同物质形态间扩散速度快慢