通過這個(gè)示例呢,我們可以得到解決向心力問題的一般的步驟,確定對象,找出軌跡,找出圓心,然后進(jìn)行受力分析,讓同學(xué)們參考這樣的步驟,逐步的解決圓周運(yùn)動的問題,對于變速圓周運(yùn)動,我通過鏈球運(yùn)動進(jìn)行引入,這里是一個(gè)鏈球運(yùn)動的視頻,在同學(xué)們觀看視頻之前,我給同學(xué)們提出問題,鏈球收到繩子的拉力,做的是勻速圓周運(yùn)動嗎? 然后再課堂上我們再做一個(gè)小實(shí)驗(yàn), 我們可以通過改變拉線的方式來調(diào)節(jié)小球的速度大小嗎? 那么對小球,做加速圓周運(yùn)動,進(jìn)行受力分析,我們可以看到,小球做加速運(yùn)動時(shí),他所受到的力,并不是嚴(yán)格通過軌跡的圓心,在進(jìn)行分析的時(shí)候,特別強(qiáng)調(diào),小桶所受力的切線方向分力,和法線方向分力,切線方向分力,改變小球運(yùn)動速度大小,法線方向分力,改變了小球運(yùn)動的方向,法線方向的分力,在這里就是向心力,產(chǎn)生了向心加速度,通過這樣一個(gè)例子進(jìn)行分析,同學(xué)們是比較容易理解的,
思考:洗衣機(jī)脫水時(shí)轉(zhuǎn)速高時(shí)容易甩干衣物,還是轉(zhuǎn)速低時(shí)容易甩干衣物?(2) 制作棉花糖的原理內(nèi)筒與洗衣機(jī)的脫水筒相似,里面加入白砂糖,加熱使糖熔化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn),黏稠的糖汁就做離心運(yùn)動,從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去,成為絲狀到達(dá)溫度較低的外筒,并迅速冷卻凝固,變得纖細(xì)雪白,像一團(tuán)團(tuán)棉花。5.離心現(xiàn)象的防止在水平公路上行駛的汽車,轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力是由車輪與路面的靜摩擦力提供的。如果轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過大,所需向心力F大于最大靜摩擦力Fmax,汽車將做離心運(yùn)動而造成交通事故。因此,在公路彎道處,車輛行駛不允許超過規(guī)定的速度。當(dāng)高速轉(zhuǎn)動的砂輪或者飛輪內(nèi)部分子間相互作用力不足以提供所需向心力時(shí),離心運(yùn)動就會使他們破裂,甚至釀成事故。
一、知識與技能1、知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其主要推理過程和推論,知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法2、理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義;理解力和運(yùn)動的關(guān)系,知道物體的運(yùn)動不需要力來維持。3、理解慣性的概念,知道質(zhì)量是慣性大小的量度;會用慣性解釋一些現(xiàn)象。二、過程與方法1、觀察生活中的慣性現(xiàn)象,了解力和運(yùn)動的關(guān)系2、通過實(shí)驗(yàn)加深對牛頓第一定律的理解3、理解理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法三、情感態(tài)度與價(jià)值觀1、通過伽利略和亞里士多德對力和運(yùn)動關(guān)系的不同認(rèn)識,了解人類認(rèn)識事物本質(zhì)的曲折性2、感悟科學(xué)是人類進(jìn)步的不竭動力[教學(xué)重點(diǎn)]1、理解力和運(yùn)動的關(guān)系2、對牛頓第一定律和慣性的正確理解3、理想實(shí)驗(yàn)[教學(xué)難點(diǎn)]1、力和運(yùn)動的關(guān)系2、慣性和質(zhì)量的關(guān)系[課時(shí)安排]1課時(shí)[教學(xué)過程][引入]
一、知識與技能1、知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其主要推理過程和推論,知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法2、理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義;理解力和運(yùn)動的關(guān)系,知道物體的運(yùn)動不需要力來維持。3、理解慣性的概念,知道質(zhì)量是慣性大小的量度;會用慣性解釋一些現(xiàn)象。二、過程與方法1、觀察生活中的慣性現(xiàn)象,了解力和運(yùn)動的關(guān)系2、通過實(shí)驗(yàn)加深對牛頓第一定律的理解3、理解理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法三、情感態(tài)度與價(jià)值觀1、通過伽利略和亞里士多德對力和運(yùn)動關(guān)系的不同認(rèn)識,了解人類認(rèn)識事物本質(zhì)的曲折性2、感悟科學(xué)是人類進(jìn)步的不竭動力[教學(xué)重點(diǎn)]1、理解力和運(yùn)動的關(guān)系2、對牛頓第一定律和慣性的正確理解3、理想實(shí)驗(yàn)[教學(xué)難點(diǎn)]1、力和運(yùn)動的關(guān)系2、慣性和質(zhì)量的關(guān)系
八、物理學(xué)的基礎(chǔ)地位及物理學(xué)對人類文明、社會進(jìn)步的影響。(1) 情景一:磁懸浮實(shí)驗(yàn):找兩個(gè)空心的圓柱片磁鐵,同名磁極相對,穿在同一根竹筷上,用手壓下上面的磁鐵,松手觀察它的運(yùn)動情況。問題1:上面的磁鐵為什么會跳起來,為什么會懸浮在下面的磁鐵上方?問題2:根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn),你會想到那一種交通工具?總結(jié):人們就是從磁懸浮現(xiàn)象中得到啟發(fā),進(jìn)行磁懸浮列車的研究和制造的,這說明物理學(xué)在推動社會進(jìn)步、人類文明方面起到推動作用。(2) 情景二:感應(yīng)起電和火花放電實(shí)驗(yàn):用感應(yīng)起電機(jī)或感應(yīng)圈產(chǎn)生火花放電,讓學(xué)生觀察現(xiàn)象,聞氣味,然后聯(lián)想生活實(shí)例。還可以用一張紙?jiān)囍鴵踝》烹姷幕」?,最好能引燃紙張,說明雷擊引起火災(zāi)的現(xiàn)象。問題1:你看、聽到了什么現(xiàn)象?問題2:根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn),你會想到那一種自然現(xiàn)象?問題3:放電發(fā)生在什么地方?為什么建筑物上方都有尖尖的設(shè)置,是干什么用的?問題4:你聞到什么氣味了嗎?
1. 課前觀看視頻《物理學(xué)與人類文明》2. 分組討論,派代表發(fā)言,談學(xué)習(xí)感受。主要是物理的地位,物理的學(xué)習(xí)方法。3. 高中物理與初中物理在內(nèi)容和方法上的區(qū)別高中物理除了現(xiàn)象、概念和規(guī)律之外還應(yīng)該關(guān)注研究問題的方法,學(xué)會從先想到抽象,從定性到定量研究問題,學(xué)會用數(shù)學(xué)方法解決物理問題,學(xué)會實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)會獨(dú)立分析問題解決問題的思維習(xí)慣。4. 高中物理學(xué)習(xí)的基本要求高中物理學(xué)習(xí)應(yīng)該“重視實(shí)驗(yàn),勤于思考”和“經(jīng)歷過程,體驗(yàn)方法”。高中物理學(xué)習(xí)與初中物理學(xué)習(xí)雖然有一定區(qū)別,但也不是孤立的,要繼續(xù)堅(jiān)持初中物理學(xué)習(xí)中積累的學(xué)習(xí)方法和體會,重視從正反兩個(gè)方面加以總結(jié)和提煉,做到:(1) 認(rèn)真閱讀,學(xué)會自學(xué)要學(xué)好物理,就要認(rèn)真閱讀課本。閱讀課本是要抓住關(guān)鍵詞語,弄清語句間的邏輯順序和因果關(guān)系,領(lǐng)會文章段落所表達(dá)的物理內(nèi)容,掌握課本敘述物理問題的表達(dá)方法。
【學(xué)習(xí)內(nèi)容分析】在行星運(yùn)動規(guī)律與萬有引力定律兩節(jié)內(nèi)容之間安排本節(jié)內(nèi)容,是為了更突出發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的這個(gè)科學(xué)過程。如果說上一節(jié)內(nèi)容是從運(yùn)動學(xué)角度描述行星運(yùn)動的話,那么,本節(jié)內(nèi)容是從動力學(xué)角度來研究行星運(yùn)動的,研究過程是依據(jù)已有規(guī)律進(jìn)行的演繹推理過程。教科書在尊重歷史事實(shí)的前提下,通過一些邏輯思維的鋪墊,讓學(xué)生以自己現(xiàn)有的知識基礎(chǔ)身于歷史的背景下,經(jīng)歷一次“發(fā)現(xiàn)”萬有引力的過程,因此體驗(yàn)物理學(xué)研究問題的方法就成為主要的教學(xué)目標(biāo)。【學(xué)情分析】在學(xué)太陽對行星的引力之前,學(xué)生已經(jīng)對力、重力、向心力、加速度、重力加速度、向心加速度等概念有了較好的理解,并且掌握自由落體運(yùn)動和圓周運(yùn)動等運(yùn)動規(guī)律,能熟練運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律解決動力學(xué)問題。已經(jīng)完全具備深入探究和學(xué)習(xí)萬有引力定律的起點(diǎn)能力。所以在推導(dǎo)太陽與行星運(yùn)動規(guī)律時(shí),教師可以要求學(xué)生自主地運(yùn)用原有的知識進(jìn)行推導(dǎo),并要求說明每一步推理的理論依據(jù)是什么,教師僅在難點(diǎn)問題上做適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥。
【探究學(xué)習(xí)】引入新課教師活動:自從17世紀(jì)以來,以牛頓定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)不斷發(fā)展,取得了巨大的成就,經(jīng)典力學(xué)在科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)中有了廣泛的應(yīng)用,從而證明了牛頓運(yùn)動定律的正確性。但是,經(jīng)典力學(xué)也不是萬能的,向其它科學(xué)一樣,它也有一定的適用范圍,有自己的局限性。那么經(jīng)典力學(xué)在什么范圍內(nèi)適用呢?有怎樣的局限性呢?這節(jié)課我們就來了解這方面的知識。進(jìn)行新課教師活動:請同學(xué)們閱讀課文,閱讀時(shí)考慮下列問題[用投影片出示]:1、經(jīng)典力學(xué)取得了哪些輝煌的成就?舉例說明。2、經(jīng)典力學(xué)在哪些領(lǐng)域不能適用?能說出為什么嗎?舉例說明。3、經(jīng)典力學(xué)的適用范圍是什么?自己概括一下。4、相對論和量子力學(xué)的出現(xiàn)是否否定了牛頓的經(jīng)典力學(xué)?應(yīng)該怎樣認(rèn)識?5、怎樣理解英國劇作家蕭伯納的話“科學(xué)總是從正確走向錯(cuò)誤”?學(xué)生活動:閱讀教材,并思考上面的問題。分組討論,代表發(fā)言。點(diǎn)評:讓學(xué)生通過自主閱讀獲取信息,培養(yǎng)學(xué)生閱讀理解能力,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生良好的自學(xué)習(xí)慣。
1、教師先演示投影:把小鋼珠放在黑墨水瓶蓋里轉(zhuǎn)一下(內(nèi)有一點(diǎn)點(diǎn)墨水),再放在半圓形有機(jī)玻璃軌道上運(yùn)動并飛出,讓鋼珠在白紙上留下痕跡,同樣在3/5半圓周,4/5半圓周上運(yùn)動飛出,讓學(xué)生猜測飛出方向由什么特點(diǎn)?(有機(jī)玻璃板說明:厚約5毫米,略小于小鋼珠直徑,圓弧半徑15厘米,MN邊稍長些,以便過MN做直線,根據(jù)半徑大小確定圓心O位置。)學(xué)生猜想:切線方向師:已知圓弧半徑為15厘米。如何驗(yàn)證?請用幾何方法作圖驗(yàn)證。生:標(biāo)出飛出點(diǎn)和圓心,做圓心和飛出點(diǎn)的連線,用量角尺量出該連線和飛出軌跡直線的夾角,是否90度。2、再分組實(shí)驗(yàn),提醒同桌配合,小心鋼珠滾跑。實(shí)驗(yàn)完畢,要求作圖驗(yàn)證,并互相討論交流。3、交流和結(jié)論:師:要引導(dǎo)學(xué)生得出正確的科學(xué)結(jié)論:“圓周運(yùn)動的物體的速度方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向”,而不能直接得出“曲線運(yùn)動的的物體速度方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向”。
說明:“倍增法”是一種重要的物理方法,歷史上庫侖在研究電荷間的相互作用力時(shí)曾用過此法,但學(xué)生在此前的物理學(xué)習(xí)中可能未曾遇到類似例子,因此引導(dǎo)學(xué)生通過交流,領(lǐng)會“倍增法”的妙處,這是本節(jié)課的一個(gè)要點(diǎn).可用體育鍛煉中的“拉力器”來類比。(2)該方案消除摩擦力影響的方法:所用的消除方法與實(shí)驗(yàn)方案2一樣。也可使用氣墊導(dǎo)軌代替木板,以更好地消除摩擦影響。(3)小車速度的確定方法:①確定打出來的點(diǎn)大致呈現(xiàn)什么規(guī)律:先密后疏(變加速),再均勻分布(勻速);②應(yīng)研究小車在哪個(gè)時(shí)刻的速度:在橡皮筋剛恢復(fù)原長時(shí)小車的瞬時(shí)速度,即紙帶上的點(diǎn)剛開始呈現(xiàn)均勻分布時(shí)的速度;③應(yīng)如何取紙帶上的點(diǎn)距以確定速度:由于實(shí)驗(yàn)器材和每次操作的分散性,尤其是橡皮筋不可能長度、粗細(xì)完全一致,使得每次改變橡皮筋的條數(shù)后,紙帶上反映小車勻速運(yùn)動的點(diǎn)數(shù)和點(diǎn)的位置,不一定都在事先的設(shè)定點(diǎn)(即用一條橡皮筋拉小車,橡皮筋剛好恢復(fù)原長時(shí)紙帶上的點(diǎn))處。
1.教材在學(xué)生的原有加速度概念的基礎(chǔ)上來討論“勻速圓周運(yùn)動速度變化快慢”的問題,讓學(xué)生知道向心加速度能夠表示勻速圓周運(yùn)動物體速度變化的快慢究竟是怎么一回事。2.教材把向心加速度安排在線速度和角速度知識之后,使學(xué)生對描述勻速圓周運(yùn)動的幾個(gè)物理量有一個(gè)大致的了解。3.教材從了解運(yùn)動的規(guī)律過渡到了解力跟運(yùn)動關(guān)系的規(guī)律;把向心加速度放在向心力之前,從運(yùn)動學(xué)的角度來學(xué)習(xí)向心加速度。4.教材為了培養(yǎng)學(xué)生“用事實(shí)說話”的“態(tài)度”,讓一切論述都合乎邏輯,改變了過去從向心力推導(dǎo)向心加速度的教學(xué)方式。1.采用理論、實(shí)驗(yàn)、體驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)安排。2.教師啟發(fā)引導(dǎo),學(xué)生自主閱讀、思考,討論、交流。知識與技能1.會作矢量圖表示速度的變化量與速度之間的關(guān)系。2.加深理解加速度與速度、速度變化量的區(qū)別。3.體會勻速圓周運(yùn)動向心加速度方向的分析方法。4.知道向心加速度的公式也適用于變速圓周運(yùn)動;知道變速圓周運(yùn)動的向心加速度的方向。
知識與技能1.知道地心說和日心說的基本內(nèi)容.2.知道所有行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓,太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上.3.知道所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等,且這個(gè)比值與行星的質(zhì)量無關(guān),但與太陽的質(zhì)量有關(guān).4.理解人們對行星運(yùn)動的認(rèn)識過程是漫長復(fù)雜的,真理是來之不易的.過程與方法通過托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、開普勒等幾位科學(xué)家對行星運(yùn)動的不同認(rèn)識,了解人類認(rèn)識事物本質(zhì)的曲折性并加深對行星運(yùn)動的理解.情感、態(tài)度與價(jià)值觀1.澄清對天體運(yùn)動裨秘、模糊的認(rèn)識,掌握人類認(rèn)識自然規(guī)律的科學(xué)方法.2.感悟科學(xué)是人類進(jìn)步不竭的動力.教學(xué)重點(diǎn)理解和掌握開普勒行星運(yùn)動定律,認(rèn)識行星的運(yùn)動.學(xué)好本節(jié)有利于對宇宙中行星的運(yùn)動規(guī)律的認(rèn)識,掌握人類認(rèn)識自然規(guī)律的科學(xué)方法,并有利于對人造衛(wèi)星的學(xué)習(xí).
動畫展示三個(gè)宇宙速度(四) 讓學(xué)生具有振興中華的使命感與責(zé)任感本節(jié)課的最后,播放了一段美國登月的視頻,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)一些奇妙的物理現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)月球的背景是什么顏色,宇航員行走的模樣等等,預(yù)計(jì)不久的將來,哪個(gè)國家也將登上月球,同學(xué)們高呼“中國”,那么我們現(xiàn)在能做些什么呢,讓同學(xué)感想到:我們是祖國的未來的希望,現(xiàn)在需要努力學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識,將來為祖國的航天事業(yè)做貢獻(xiàn)。要培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)韌不撥、勇于探索、協(xié)力合作的科學(xué)精神以及嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、謙虛謹(jǐn)慎、勇于質(zhì)疑科學(xué)態(tài)度;也要培養(yǎng)學(xué)習(xí)者熱愛科學(xué)、熱愛祖國的情感;努力學(xué)習(xí)、振興中華的責(zé)任感。這些策略在本案例中得到了體現(xiàn)。(五)練習(xí)反饋,拓展延伸:[例題1]“2003年10月15日9時(shí),我國神舟五號宇宙飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,把我國第一位航天員楊利偉送入太空。飛船繞地球飛行14圈后,于10月16日6時(shí)23分安全降落在內(nèi)蒙古主著陸場?!?/p>
《勻速圓周運(yùn)動》為高中物理必修2第五章第4節(jié).它是學(xué)生在充分掌握了曲線運(yùn)動的規(guī)律和曲線運(yùn)動問題的處理方法后,接觸到的又一個(gè)美麗的曲線運(yùn)動,本節(jié)內(nèi)容作為該章節(jié)的重要部分,主要要向?qū)W生介紹描述圓周運(yùn)動的幾個(gè)基本概念,為后繼的學(xué)習(xí)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。人教版教材有一個(gè)的特點(diǎn)就是以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ),讓學(xué)生得出感性認(rèn)識,再通過理論分析總結(jié)出規(guī)律,從而形成理性認(rèn)識。教科書在列舉了生活中了一些圓周運(yùn)動情景后,通過觀察自行車大齒輪、小齒輪、后輪的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)動,提出了描述圓周運(yùn)動的物體運(yùn)動快慢的問題。二、教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能①知道什么是圓周運(yùn)動、什么是勻速圓周運(yùn)動。理解線速度的概念;理解角速度和周期的概念,會用它們的公式進(jìn)行計(jì)算。②理解線速度、角速度、周期之間的關(guān)系:v=rω=2πr/T。③理解勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動。④能夠用勻速圓周運(yùn)動的有關(guān)公式分析和解決具體情景中的問題。
①平動的物體一般可以看作質(zhì)點(diǎn)做平動的物體,由于物體上各點(diǎn)的運(yùn)動情況相同,可以用一個(gè)點(diǎn)代表整個(gè)物體的運(yùn)動,在這種情況下,物體的大小、形狀就無關(guān)緊要了,可以把整個(gè)物體當(dāng)質(zhì)點(diǎn)。例如:平直公路上行駛的汽車,車身上各部分的運(yùn)動情況相同,當(dāng)我們把汽車作為一個(gè)整體來研究它的運(yùn)動的時(shí)候,就可以把汽車當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。當(dāng)然,假如我們需要研究汽車輪胎的運(yùn)動,由于輪胎上各部分運(yùn)動情況不相同,那就不能把它看作質(zhì)點(diǎn)了。要注意的是:同一物體在不同情況下有時(shí)可看質(zhì)點(diǎn),有時(shí)不可以看作質(zhì)點(diǎn),一列火車從北京開到上海,研究火車的運(yùn)行的時(shí)間,可將火車看成質(zhì)點(diǎn),而火車過橋時(shí),計(jì)算火車過橋的時(shí)間,不可以將火車看成質(zhì)點(diǎn)。②有轉(zhuǎn)動但轉(zhuǎn)動為次要因素例如:研究地球公轉(zhuǎn)時(shí),可把地球看作質(zhì)點(diǎn);研究地球自轉(zhuǎn)時(shí),不能把地球看作質(zhì)點(diǎn)。③物體的形狀、大小可忽略再如:乒乓球旋轉(zhuǎn)對球的運(yùn)動的較大的影響,運(yùn)動員在發(fā)球、擊球時(shí)都要考慮,就不能把乒乓球簡單看作質(zhì)點(diǎn)。
(創(chuàng)設(shè)實(shí)例:多媒體播放視頻劉翔的110m欄。)1.提出問題:怎樣定量(準(zhǔn)確)人描述車或劉翔所在的位置?2.提示:你的描述必須能反映物體(或人)的運(yùn)動特點(diǎn)(直線)、運(yùn)動方向、各點(diǎn)之間的距離等因素。3.總結(jié):①為了定量地描述物體的位置及位置的變化,需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。坐標(biāo)系是在參考系的基礎(chǔ)上抽象出來的概念,是抽象化的參考系。為了定量地描述物體的位置及位置的變化需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,如果物體在一維空間運(yùn)動,即沿一條直線運(yùn)動,只需建立直線坐標(biāo)系,就能準(zhǔn)確表達(dá)物體的位置;如果物體在二維空間運(yùn)動,即在同一平面運(yùn)動,就需要建立平面直角坐標(biāo)系來描述物體的位置;當(dāng)物體在三維空間運(yùn)動時(shí),則需要建立三維坐標(biāo)系。①一維坐標(biāo):描述物體在一條直線上運(yùn)動,即物體做一維運(yùn)動時(shí),可以以這條直線為x軸,在直線上規(guī)定原點(diǎn)、正方向和單位長度,建立直線坐標(biāo)系。如圖1-1-1所示,若某一物體運(yùn)動到A點(diǎn),此時(shí)它的位置坐標(biāo)XA=3m,若它運(yùn)動到B點(diǎn),則此時(shí)它的坐標(biāo)XB=-2m(“-”表示沿X軸負(fù)方向)。
1.加速度與力的關(guān)系:實(shí)驗(yàn)的基本思路是保持物體的質(zhì)量不變,測量物體在不同的力的作用下的加速度,分析加速度與力的關(guān)系。有了實(shí)驗(yàn)的基本思路,接下去我們就要準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材,以及為記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)一個(gè)表格。為了更直觀地判斷加速度與力的數(shù)量關(guān)系,我們以 為縱坐標(biāo)、 為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系,根據(jù)各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)。如果這些點(diǎn)在一條過原點(diǎn)的直線上,說明 與 成正比,如果不是這樣,則需進(jìn)一步分析。2.加速度與質(zhì)量的關(guān)系:實(shí)驗(yàn)的基本思路是保持物體所受力不變,測量不同質(zhì)量的物體在該力作用下的加速度,分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系。有了實(shí)驗(yàn)的基本思路,接下去我們就要準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材,以及為記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)一個(gè)表格。為了更直觀地判斷加速度與質(zhì)量的數(shù)量關(guān)系,我們以 為縱坐標(biāo)、 為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系,根據(jù)各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn),根據(jù)擬合的曲線形狀,初步判斷 與 的關(guān)系是反比例函數(shù)。再把 圖像改畫為 圖像,如果是一條過原點(diǎn)的斜直線,說明自己的猜測是否正確。
猜想:既然物體下落過程中的運(yùn)動情況與物體質(zhì)量無關(guān),那么為什么在現(xiàn)實(shí)生活中,不同物體的落體運(yùn)動,下落快慢不同呢?我們能否猜想是由于空氣阻力的作用造成的呢?如果沒有空氣阻力將會怎樣呢?學(xué)生討論后回答.三、猜想與假說伽利略認(rèn)為,自由落體是一種最簡單的變速運(yùn)動.他設(shè)想,最簡單的變速運(yùn)動的速度應(yīng)該是均勻變化的.但是,速度的變化怎樣才算均勻呢?他考慮了兩種可能:一種是速度的變化對時(shí)間來說是均勻的,即經(jīng)過相等的時(shí)間,速度的變化相等;另一種是速度的變化對位移來說是均勻的,即經(jīng)過相等的位移,速度的變化相等.伽利略假設(shè)第一種方式最簡單,并把這種運(yùn)動叫做勻變速運(yùn)動.四、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是檢驗(yàn)理論正確與否的唯一標(biāo)準(zhǔn).任何結(jié)論和猜想都必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,否則不成理論.猜想或假說只有通過驗(yàn)證才會成為理論.所謂實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證就是任何人,在理論條件下去操作都能到得實(shí)驗(yàn)結(jié)果,它具有任意性,但不是無條件的,實(shí)驗(yàn)是在一定條件下的驗(yàn)證,而與實(shí)際有區(qū)別.
一、教材分析在初中階段,物理量單位的學(xué)習(xí)是學(xué)生較為困惑的問題之一。前面關(guān)于1N的規(guī)定給學(xué)生的印象總好像是有些隨意。尤其是牛頓、帕斯卡、安培、伏特、焦耳、瓦特等單位的規(guī)定。使得學(xué)生感動物理太復(fù)雜。事實(shí)上,只有把單位制放在整個(gè)物理學(xué)框架中加以認(rèn)識,并且知識有了一定的積累。經(jīng)歷了充分的學(xué)習(xí)過程后才能體會物理量單位的命名和使用規(guī)則。體會到其中對一些單位進(jìn)行規(guī)定的合理性和方便特征。物理學(xué)單位中,有很少幾個(gè)基本物理量,它們的單位就是基本單位。在進(jìn)行了這種選定之后,其它物理量的單位就是根據(jù)它的定義式,有所選擇的其他物理量的單位共同確定的。國際單位制的建立和使用,不僅方便了國際間的交流,也逐漸成為科學(xué)研究中計(jì)算和運(yùn)用的一種規(guī)范約束。中學(xué)生應(yīng)該注意學(xué)習(xí),逐步習(xí)慣,在記錄、表達(dá)和計(jì)算中規(guī)范使用。二、教學(xué)目標(biāo)(一)知識與技能1.了解什么是單位制,知道力學(xué)中的三個(gè)基本單位;2.認(rèn)識單位制在物理計(jì)算中的作用
演示實(shí)驗(yàn)1、將一張紙和一張金屬片在同一高度同時(shí)釋放,結(jié)果金屬片先著地。教師不發(fā)表意見,繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)。分別將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)結(jié)果板書在黑板上。2、將剛才的紙片緊緊捏成一團(tuán),再次與硬幣同時(shí)釋放,結(jié)果兩者幾乎同時(shí)落地。3、將兩個(gè)完全一樣的紙片,一個(gè)捏成團(tuán),一個(gè)平展,則紙團(tuán)下落快。師:物體下落快慢是由質(zhì)量決定嗎?生:不是的!師:為什么這樣說?生:第2個(gè)實(shí)驗(yàn)和第三實(shí)驗(yàn)都說明了這個(gè)問題,特別是第3個(gè)問題,質(zhì)量一樣卻下落有快慢之分。師:那你現(xiàn)在覺得物體下落快慢由什么因素決定呢?生:我想應(yīng)該是空氣阻力。猜想師:如果影響物體下落快慢的因素是空氣阻力,那么在沒有空氣阻力,物體的下落快慢應(yīng)該是一樣的,這種猜想是不是正確呢?我們來做一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下。