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1、2.3运动快慢的描述速度导入新课 问题导入 为了推动我国田径事业的发展,四川省曾举办过一次100 n3飞人挑战赛有8名世界短跑名将参加角逐,其中包括我国的李雪梅和美国的琼斯,最终琼斯夺得冠军我们知道百米赛跑分为起跑、途中跑和冲刺三个阶段,李雪梅的途中跑阶段比琼斯的起跑阶段跑得快,但我们都说琼斯比李雪梅跑得快,这是为什么?通过本节课学习,我们就可以给出合理的评判标准 i 情景导入 课件展示各种物体的运动,激发学生的学习兴趣 ; 影片展示:大自然中,物体的运动有快有慢天空中,日出日落;草原上,猎豹急驰;葡萄架上,蜗牛爬行飞奔的猎豹、夜空的流星在运动;房屋、桥梁、树木,随着地球的自转、公转也在运动天
2、上的恒星,看起来好像不动,其实它们也在飞快地运动,速度至少在几十千米每秒以上只是由于距离太远,在几十年、几百年的时间内肉眼看不出它们位置的变化当高台跳雪运动员出现在赛道的顶端时,全场观众的目光都集中在他身上运动员由高处急速滑下,在即将到达赛道底部时他的速度已达到lOO kmh这时,他双膝弯曲,使劲一蹬,顺势滑向空中然后为了减小空气阻力的影响,他上身前倾,双臂后摆,整个身体就像一架飞机。向前滑翔刺骨的寒风抽打着他的脸庞,两边的雪松飞快地向后掠过最终,滑雪板稳稳地落在地面在以上的各种运动现象中,都有关于运动的描述,运动的快慢如何,要用一个新的物理量来描述那就是速度 ; 推进新课 一、坐标与坐标的变
3、化量 ; 复习旧知:在上一节的学习中,我们学习了位移这一较为重要的矢量大家回忆一下,位移的定义是什么? 学生积极思索并回答出位移的定义:从初位置指向末位置的有向线段(复习此知识点, 旨在为速度的引入奠定知识基础,让学生知道位移大小的关键在于初末位置由位置到位置 坐标再到坐标的变化量,使学生的认知呈阶梯状上升) 教师引导:既然位移是描述物体位置变化的物理量,所以物体的位移可以通过位置坐标 的变化量来表示 问题展示:在训练场上,一辆实习车沿规定好的场地行驶,教练员想在车旁记录汽车在 各个时刻的位置情况,他该如何做?假设在每一秒汽车都在做单向直线运动 问题启发:对于物体位置的描述,我们往往需要建立坐
4、标系该教练员如何建立坐标系, 才能方便地确定该车的位置? 点评:通过设问,发挥教师的引导作用,“变教为诱”“变教为导”,实现学生的“变学为思”“变学为悟”,达到“以诱达思”的目标 教师指导学生分组合作讨论并总结 小结:直线运动是最简单的运动,其表示方式也最简单如以出发点为起点,车行驶 20 m,我们就很容易地确定车的位置所以。应该建立直线坐标系来描述汽车的位置 牛顿第一定律教学设计2历史回顾、新课教学首先让同学看一个实验:用手推车,车前进,停止用力,车停止。设问:生活中还有哪些类似此类的现象?(由学生思考后回答)学生答:可能有如静止的自行车用力踩脚踏板才开始运动,如没有对车继续用力,它最终会停
5、下来。静止的秋千用力时,它会摆动起来。停止用力时,它会最终停下来。等等)历史的回顾:1亚里士多德观点:力是维持物体运动的原因在得出亚里士多德的观点后,设问:你认为这个观点有什么问题?学生思考后回答学生也许有不同的观点,由于初中已学习过这部分知识,所以学生会得到此观点是错误的,但不少同学心中的疑虑还是存在的。在学生提出的观点后指出:亚里士多德的观点一直维持和统治人们的思想近两千年,才到三百年前伽俐略才指出:力不是维持物体运动的原因,物体运动不需要力。指出亚里士多德在当时提出了很多观点,有时候提出问题比证明一个问题更难,所以说亚里士多德毫无疑问是伟大的。2伽俐略的观点:物体运动不需要力说明:爱因斯
6、坦增把一代一代科学家探索自然奥秘的努力,比作福尔摩斯侦探小说中破案过程,有时候明显可见的线索却把人们引向错误的判断。也就是说,光凭经验来做判断常常是靠不住的,在探索运动原因的“侦探小说”里,亚里士多德正是由于凭借生活中明显的线索引出了错误判断。设问:现在假设你是伽俐略,你会寻找怎样的“侦察”方法去推翻这维持两千年的“错案”。引起亚里士多德错误观点的“罪魁祸首”是什么呢?(组织学生进行相互讨论思考:然后叫几组学生代表发言)给学生充分展示自己思维过程的机会,让他们自己去探求物理规律的真伪,让每一个学生都能够深刻体会力和运动之间的关系。结论:引起亚里士多德错误观点的“罪魁祸首”是:摩擦力(说明自行车
7、停下,停下不是没有受外力,而是受了摩擦力才停的,如没有摩擦力,会永远运动下去不停,看来物体运动是不需力的)。介绍伽俐略创造的“侦察”方法:理想斜面这个想法是如何产生的呢?伽俐略注意到,当一个小球沿斜面下滚时速度会增加,小球沿斜面上滚时时速度会减小,他由此猜想,当小球沿水平面滚动时,它的速度应该不增不减,实际上他发现,球越来越慢,最后停下来,伽俐略认为:这是由于摩擦阻力的缘故,他推理:若没有摩擦力,球将永远滚下去,为了说明他的思想,他设计理想斜面实验。(1)实验演示理想斜面实验整个过程(说明:主要是为了理解伽俐略的思想)(2)再用视频动画演示理想斜面实验通过对理想斜面实验的演示,说明物理研究中抓
8、住主要因素,忽略次要因素的必要性,同时也展示了物理研究思想的美妙和逻辑的力量。由于现实生活中不可能有绝对光滑的斜面,所以这个实验是个“理想实验”。尽管现实生活中没有绝对光滑的平面。但可以创造比较光滑的平面去证明伽俐略的想法:实验:气垫导轨上物体近匀速的运动视频观看:目前的一项体育项目冰壶球运动,由于球运动过程阻力很小,能以几乎不变的速度前进。最后总结(投影)伽俐略理想实验对科学研究的意义。介绍伽俐略其人其事,通过对伽俐略其人其事的了解,强调指出,在我们今天看来是非常简单的道理。在它发现的最初往往是非常艰难的,如果没有坚强的意志和信念,没有足够的事实和理论依据去支持你,许多人可能会放弃,但伽俐略
9、没有放弃。让学生意识到:一个规律的发现并不是一帆风顺的,不是一开始的认识就是对的,而是需要人类不断探索才能形成的,并明白科学研究过程的艰难和科学家为此所付出的努力和心血。至此,我们已经对力和物体运动之间的关系有了一个正确的认识。3与伽俐略同时代的法国科学家笛卡儿,补充和完善了伽俐略观点,他认为:如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。他支持了伽利略力不是物体的运动的观点,并且还强调没有力作用时物体的运动情况。他还认为,这应该要作为一个原理加以确立,并且是人类整个自然界的基础。强调笛卡儿对伽俐略观点的提升与补充,指出两者之间的差异。3定律
10、的学习、理解在伽俐略和笛卡儿的正确结论隔了一代人后,由牛顿总结成整个牛顿力学的一条基本定律。牛顿第一定律(惯性定律):一切物体总保持匀速直线运动状态或静上状态,直到有力迫使它改变这种状态物理学的基石。投影介绍牛顿经典力学之父的成就,指出牛顿第一定律是牛顿力学系统中的基础。对定律的理解指出:物体运动不需要力。不受力时,运动会一直运动下来,静止的一直静止)力是改变物体运动状态的原因。思考与讨论:从牛顿第一定律我们得知,物体都要保持它们原来的匀速直线运动或静止的状态,或者说,它们都具有抵抗运动状态变化的“本领”。但是这种“本领”的大小是不一样的。物体抵抗运动状态变化的“本领”,与什么因素有关?请大家
11、通过实例进行分析。由学生分组讨论,收集各组的实例和观点,老师对此进行总结并对错误的认识进行引导和纠正。指出:把物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。在此基础上,再提以下设问:设问一:是不是说只有匀速直线运动或静止的物体才有惯性呢?变速的物体有没有惯性?(由学生思考、回答)设问二:液体、气体有没有惯性?在学生思考后:观看装水的气球破后,水还要维持原来的状态得出:惯性是物体固有的属性,与物体的运动状态无关,物体的质量是物体惯性的量度。投影通过下面的问题来巩固和理解牛顿第一定律(由学生回答分析)问题:被踢出的冰块,在摩擦力可以忽略的冰面上匀速滑动,冰块受不受向前的作用力?4定律的应
12、用视频:铁锹扬沙(设问:为什么沙可以被扬出?由学生回答)实验演示车运动碰到障碍物后停止,车上物体反倒。(要求解析车停后,车上物体反倒的原因)你能举出生活中还有哪些与惯性有关的现象?在学生举出一些惯性的实例后,看两段视频材料:人在车上抛球,最后落回地面(可结合此理解为什么地球在自转,人起跳后还能落回原地)汽车实验厂里的汽车启动和刹车的过程,以及为什么要系安全带的必要性(呼应课题引入时司机为什么要系安全带)最后,在爱因斯坦的一句话中结束这节课:伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。强调这节课中理想实验的科学思想方法的重要性。平抛物体的
13、运动教学设计方案平抛物体的运动 一、平抛运动 引入:粉笔头从桌面边缘水平飞出,观察粉笔头在空中的运动 定义:物体以一定的初速度沿水平方向抛出,物体只受重力的作用,这样的运动叫平抛运动 学生举例;可看作平抛运动的生活事例 二、平抛运动的规律: (一)介绍水平竖落仪演示:两小球同时从同高处落下,一小球自由落体,一小球平抛,它们总是同时落地 (二)用录像放慢动作,两小球同时从同一高处落下,任何时刻总在同一高度,说明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动(三)利用课件1:引导分析水平方向:不受力,初速度 ,做匀速直线运动 (四)利用课件2:平抛运动及两个分运动的闪光照片,进一步说明:平抛运动在竖直方
14、向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动 (五)引导同学推导规律:建立直角坐标系,以抛出点为坐标原点,初速度方向为 轴正向,竖直方向向下为 轴正向 学生导出 1、平抛物体在 时刻的瞬时速度: 水平方向: 竖直方向: 平抛物体在 时刻的的速度大小: 平抛物体在 时刻的速度方向:与水平方向的夹角为 ,则: 2、平抛物体在 时刻的位移: 水平方向: 竖直方向: 平抛物体的位移大小: 平抛物体的位移方向:与水平方向的夹角为 ,则: 3、消去时间,平抛物体的运动轨迹: 是抛物线(六)讨论: l)平抛运动物体的飞行时间由什么量决定? 2)平抛运动物体的水平飞行距离由什么量决定? 3)平抛运动物体的落地速度由什么量决定? 探究活动 如何测得平抛运动物体的初速度 课外小实验:让橡皮从桌子上水平抛出,如何得出其初速度? 【提示】实验目的测平抛的初速度,解决方法例用平抛规律,由高度求出时间 ,所以要测桌子高度利用水平位移 求出初速度,所以要测水平射程 【思考】根据平抛运动的知识,若想求出初速度,还有什么方法?需要已知什么条件? 平抛物体的运动