《匀速圆周运动》为高中物理必修2第五章第4节.它是学生在充分掌握了曲线运动的规律和曲线运动问题的处理方法后,接触到的又一个美丽的曲线运动,本节内容作为该章节的重要部分,主要要向学生介绍描述圆周运动的几个基本概念,为后继的学习打下一个良好的基础。人教版教材有一个的特点就是以实验事实为基础,让学生得出感性认识,再通过理论分析总结出规律,从而形成理性认识。教科书在列举了生活中了一些圆周运动情景后,通过观察自行车大齿轮、小齿轮、后轮的关联转动,提出了描述圆周运动的物体运动快慢的问题。二、教学目标1.知识与技能①知道什么是圆周运动、什么是匀速圆周运动。理解线速度的概念;理解角速度和周期的概念,会用它们的公式进行计算。②理解线速度、角速度、周期之间的关系:v=rω=2πr/T。③理解匀速圆周运动是变速运动。④能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决具体情景中的问题。
1.这节课以实验为依据,采用控制变量的方法进行研究。这一方法今后在电学、热学的研究中还要用到。我们根据已掌握的知识设计实验、探索规律是物体研究的重要方法。2.定义力的单位“牛顿”使得k=1,得到牛顿第二定律的简单形式F=ma。使用简捷的数学语言表达物理规律是物理学的特征之一,但应知道它所对应的文字内容和意义。3.牛顿第二定律概括了运动和力的关系。物体所受合外力恒定,其加速度恒定;合外力为零,加速度为零。即合外力决定了加速度,而加速度影响着物体的运动情况。因此,牛顿第二定律是把前两章力和物体的运动构成一个整体,其中的纽带就是加速度。四、评价方案及说明1、对科学知识与技能的评价要注重科学内容的理解与应用,而不是单纯记忆。技能的评价目标包括观察技能、实验技能等方面。对科学的技能的评价要尽量融合在科学探究过程的情景中。对科学知识的评价主要从两方面,一是根据学生诊断性练习;二是通过学生作业反映学生掌握情况。
具体过程:先用悬挂法确定重心之后,在板上固定一条细线ab,让ab穿过重心c点,再在其重心c处拴上细绳提拉,验证薄板可以水平平衡.如图3-1-6、3-1-7所示.归纳:物体的重心可在物体之上,也可在物体之外.结论:规则均匀的物体重心在其几何中心;不规则不均匀的物体重心用悬挂法.例3一个被吊着的均匀的球壳,其内部注满了水,在球的底部有一带阀门的细出水口.在打开阀门让水慢慢流出的过程中,球壳与其中的水的共同重心将会()A.一直下降B.一直不变C.先下降后上升D.先上升后下降先让学生自己回答,估计很多学生会选择A;教师提示开始和最终重心的位置,学生很快就能得出正确答案.借机引导学生思考问题要全面.参考答案:在注满水时,球壳和水的共同重心在球心,随着水的流出,球壳的重心不变,但是水的重心下降,二者共同的重心在下降.当水流完时,重心又回到球心,故选项C正确.
①平动的物体一般可以看作质点做平动的物体,由于物体上各点的运动情况相同,可以用一个点代表整个物体的运动,在这种情况下,物体的大小、形状就无关紧要了,可以把整个物体当质点。例如:平直公路上行驶的汽车,车身上各部分的运动情况相同,当我们把汽车作为一个整体来研究它的运动的时候,就可以把汽车当作质点。当然,假如我们需要研究汽车轮胎的运动,由于轮胎上各部分运动情况不相同,那就不能把它看作质点了。要注意的是:同一物体在不同情况下有时可看质点,有时不可以看作质点,一列火车从北京开到上海,研究火车的运行的时间,可将火车看成质点,而火车过桥时,计算火车过桥的时间,不可以将火车看成质点。②有转动但转动为次要因素例如:研究地球公转时,可把地球看作质点;研究地球自转时,不能把地球看作质点。③物体的形状、大小可忽略再如:乒乓球旋转对球的运动的较大的影响,运动员在发球、击球时都要考虑,就不能把乒乓球简单看作质点。
(创设实例:多媒体播放视频刘翔的110m栏。)1.提出问题:怎样定量(准确)人描述车或刘翔所在的位置?2.提示:你的描述必须能反映物体(或人)的运动特点(直线)、运动方向、各点之间的距离等因素。3.总结:①为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。坐标系是在参考系的基础上抽象出来的概念,是抽象化的参考系。为了定量地描述物体的位置及位置的变化需要在参考系上建立适当的坐标系,如果物体在一维空间运动,即沿一条直线运动,只需建立直线坐标系,就能准确表达物体的位置;如果物体在二维空间运动,即在同一平面运动,就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置;当物体在三维空间运动时,则需要建立三维坐标系。①一维坐标:描述物体在一条直线上运动,即物体做一维运动时,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系。如图1-1-1所示,若某一物体运动到A点,此时它的位置坐标XA=3m,若它运动到B点,则此时它的坐标XB=-2m(“-”表示沿X轴负方向)。
二、课堂教学(课前由科代表发回预习学案)1、教师根据预习学案检查结果提出问题(用多媒体展示),引导全班讨论(重点讨论:①、为什么动能的表达式一定是 mV2 ?你如何得出这个结论?②、力在一个过程中对物体所做的功,和物体在这个过程中动能的变化量有什么关系?你如何得出这个结论?这个做功的力和F=ma中的力F有什么关系)。有困难的小组应及时问老师。老师在这个过程中巡视指导。2、学生自主阅读课文“7 动能和动能定理”中的“动能的表达式”,然后完成如下练习(教师在此过程中巡视指导):2.1尝试推出动能的表达式(鼓励会推导的同学积极上台板演,老师引导讨论)。2.2写出动能的小结(认真阅读教材p66倒数第二段、第三段,结合你推导动能表达式的过程,认真思考后四人一组讨论:①、动能是矢量还是标量?②、动能的单位是什么?③、你认为应从哪几方面来理解动能?)
世界能源问题的解决途径是什么?能源,是人类敕以生存和进行生产的不可缺少的资源.近年来,随着生产力的发展和能源消费的增长.能源问题已被列为世界上研究的重大问题之一.解决世界能源问题的根本途径,主要有两个方面:其一是广泛开源,其二是认真节流.所谓开源,就是积极开发和利用各种能源.在继续加紧石油勘探和寻找新的石油产地的同时,积极开发丰富的煤炭资源,还要大力开发水能,生物能等常规能源,加强核能、太阳能,风能、沼气,海洋能,地热能以及其他各种新能源的研究和利用,从而不断扩大人类的能源资源的种类和来源.所谓节流,就是要大力提倡节约能源.节能是世界上许多国家关心和研究的重要课题,甚至有人把节能称为世界的“第五大能源”,与煤、石油和天然气、水能、核能等并列.在节能方面,在有计划地控制人口增长的同时,重点要发挥先进科学技术的优势,提高各国的能源利用效率.
1、教师先演示投影:把小钢珠放在黑墨水瓶盖里转一下(内有一点点墨水),再放在半圆形有机玻璃轨道上运动并飞出,让钢珠在白纸上留下痕迹,同样在3/5半圆周,4/5半圆周上运动飞出,让学生猜测飞出方向由什么特点?(有机玻璃板说明:厚约5毫米,略小于小钢珠直径,圆弧半径15厘米,MN边稍长些,以便过MN做直线,根据半径大小确定圆心O位置。)学生猜想:切线方向师:已知圆弧半径为15厘米。如何验证?请用几何方法作图验证。生:标出飞出点和圆心,做圆心和飞出点的连线,用量角尺量出该连线和飞出轨迹直线的夹角,是否90度。2、再分组实验,提醒同桌配合,小心钢珠滚跑。实验完毕,要求作图验证,并互相讨论交流。3、交流和结论:师:要引导学生得出正确的科学结论:“圆周运动的物体的速度方向为该点的切线方向”,而不能直接得出“曲线运动的的物体速度方向为该点的切线方向”。
说明:“倍增法”是一种重要的物理方法,历史上库仑在研究电荷间的相互作用力时曾用过此法,但学生在此前的物理学习中可能未曾遇到类似例子,因此引导学生通过交流,领会“倍增法”的妙处,这是本节课的一个要点.可用体育锻炼中的“拉力器”来类比。(2)该方案消除摩擦力影响的方法:所用的消除方法与实验方案2一样。也可使用气垫导轨代替木板,以更好地消除摩擦影响。(3)小车速度的确定方法:①确定打出来的点大致呈现什么规律:先密后疏(变加速),再均匀分布(匀速);②应研究小车在哪个时刻的速度:在橡皮筋刚恢复原长时小车的瞬时速度,即纸带上的点刚开始呈现均匀分布时的速度;③应如何取纸带上的点距以确定速度:由于实验器材和每次操作的分散性,尤其是橡皮筋不可能长度、粗细完全一致,使得每次改变橡皮筋的条数后,纸带上反映小车匀速运动的点数和点的位置,不一定都在事先的设定点(即用一条橡皮筋拉小车,橡皮筋刚好恢复原长时纸带上的点)处。
1.教材在学生的原有加速度概念的基础上来讨论“匀速圆周运动速度变化快慢”的问题,让学生知道向心加速度能够表示匀速圆周运动物体速度变化的快慢究竟是怎么一回事。2.教材把向心加速度安排在线速度和角速度知识之后,使学生对描述匀速圆周运动的几个物理量有一个大致的了解。3.教材从了解运动的规律过渡到了解力跟运动关系的规律;把向心加速度放在向心力之前,从运动学的角度来学习向心加速度。4.教材为了培养学生“用事实说话”的“态度”,让一切论述都合乎逻辑,改变了过去从向心力推导向心加速度的教学方式。1.采用理论、实验、体验相结合的教学安排。2.教师启发引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流。知识与技能1.会作矢量图表示速度的变化量与速度之间的关系。2.加深理解加速度与速度、速度变化量的区别。3.体会匀速圆周运动向心加速度方向的分析方法。4.知道向心加速度的公式也适用于变速圆周运动;知道变速圆周运动的向心加速度的方向。
3.适用条件(1)万有引力定律只适用于质点间引力大小的计算。当两物体间的距离远远大于每个物体的尺寸时,物体可以看成质点,直接使用万有引力定律计算。(模型)研究相互接触的两个人之间的万有引力时,不能把他们看作质点。(2)当两物体是质量均匀分布的球体时,它们间的引力也可直接用公式计算,但式中的r是指两球心间距离。研究太阳和地球之间的万有引力,可以把它们看作质量均匀的球体。当研究物体不能看成质点时,可以把物体假想分割成无数个质点,求出两个物体上每个质点与另一物体上所有质点的万有引力,然后求合力,这是微积分的思想。万有引力定律产生于对太阳系行星运动的研究,但它对物质运动的适用性却要广泛得多。可以这样说,宇宙中凡有引力参与的一切复杂的现象,无不要归结到这样一条十分简洁的定律之中,这不能不使人惊叹宇宙万物超乎寻常的和谐及人类理性思考所具有的统摄力。
“做功的过程就是能量转化过程”,这是本章教学中的一条主线。对于一种势能,就一定对应于相应的力做功。类比研究重力势能是从分析重力做功入手的,研究弹簧的弹性势能则应从弹簧的弹力做功入手。然而弹簧的弹力是一个变力,如何研究变力做功是本节的一个难点,也是重点。首先,要引导学生通过类比重力做功和重力势能的关系得出弹簧的弹力做功和弹簧的弹性势能的关系。其次,通过合理的猜想与假设得出弹簧的弹力做功与哪些物理量有关。最后,类比匀变速直线运动求位移的方法,进行知识迁移,利用微元法的思想得到弹簧弹力做功的表达式,逐步把微分和积分的思想渗透到学生的思维中。本节课通过游戏引入课题,通过生活中拉弓射箭、撑杆跳高和弹跳蛙等玩具以及各种弹簧等实例来创设情景,提出问题。给学生感性认识,引起学生的好奇心;让学生对弹簧弹力做功的影响因素进行猜想和假设,提出合理的推测,激发学生的探索心理,构思实验,为定性探究打下基础。然后,引导学生通过类比重力做功与重力势能的关系得出弹簧弹性势能与弹簧弹力做功的关系。
影响我国古代人口大规模迁移的因素,与影响我国近几十年人口迁移的因素有何不同?(古代:战乱,其次为开疆拓土、流放、戍边等。现代:国家政策、社会变革、经济发展、个人需求等。)2、为什么有这样的不同?(古代人口迁移受统治者及其行政力量的束缚。由于自给自足的经济十分脆弱,加之频繁的战争以及自然灾害等影响,人民难以安居乐业,不得不背井离乡大批迁移。近几十年来随着社会经济的发展、贸易的往来和交通的便捷,我国人口迁移不仅数量增加,而且频率加快,使各地人们的交往更加密切。)教师总结:从古今中外的人口迁移现象中,我们可以看出在人类历史早期人口迁移中重要的因素是什么?(自然因素)现在什么因素起重要作用?(经济因素)。但是在某种特定的时空条件下,任何一种因素都有可能成为促使人口迁移的决定性因素。【作业设计】查阅49年以来中国历年的人口数据资料,绘制人口增长的统计图表,探究中国人口增长的发展趋势
【教学目标】 1.理解人口数量在社会的发展过程中的变化趋势,并能一一解释其原因;2.理解发达国家和发展中国家人口增长的差异和成因,并理解不同国家有不同的人口政策;3.运用图表分析世界人口增长模式的特点,并比较人口增长模式的时间和空间的差异;4.通过学习,能读懂并分析人口增长坐标图;同时能辩证地认识人口增长的不同状况采取的人口政策也不同。【教学重、难点及解决办法] 】重点:分析并比较人口增长模式在时间和空间上的差异难点:理解人口增长模式的三个指标解决方法:读图分析比较法 调查研究法 案例分析法 自主学习与合作探究 【教学准备】多媒体课件缺勤登记:【板书设计】第一节人口数量的变化第一节 人口数量的变化一、人口的自然增长(一)人口在数量变化在时间上是不均匀的(二)世界人口增长在空间上的差异——不均衡二、人口的增长模式及其转变
(1)请同学们结合日常生活实例和教材分析说明人类要在世界各地消除贫困并保持人口的合理容量任务的艰巨性?(2)采取何种措施才能更好的解决这一问题的出现?教师总结(1)现实中的人口问题(如人口过快增长、人口城市化和人口老龄化等)引发了严重的资源问题和环境问题。①发达国家的人均消耗资源量很大,索取资源和转嫁有害生产的地域超出了本国的范围。②发展中国家不仅人口数量多,人均消费水平低,而且一些国家的人口仍在快速增长。若在现有的经济基础上,把发展中国家人均生活质量提高到与发达国家相当的水平,所引发的资源短缺和环境问题将会相当严重,解决的难度也很大。(2)I就整个世界来说:①国际社会要倡导各国,尤其发展中国家要尽最大可能把人口控制在合理的规模之内;②建立公平的秩序,保证大多数人拥有不断追求高水平生活质量的平等权利。
2.由于附近金矿生产废弃物尾矿砂的堆积,孙家村的大沟里十几年来就吃掉了近百亩土地,使人均耕地下降到0.03公顷。村里和矿上共同商量,共同开发复垦,由矿上出钱,村里出劳力、机械,运来“客土”覆盖到尾矿填平的沟壑上,形成耕地。十年来,通过这种方式恢复耕地15.335公顷,不仅解决了尾矿污染问题,而且村里耕地由25公顷多增加到40公顷。【思考】分析以上两个例子,哪一个体现了可持续发展的原则,为什么?【分析】第二个材料体现了可持续发展。因为材料1用农田堆放垃圾会破坏土地肥力,影响农业生产,又污染环境,危害村民健康。这种行为目光短浅,只顾眼前利益,没有考虑长远发展。材料2既解决了尾矿污染问题,又增加了耕地面积,耕地是可再生资源,利用得当,可为村民提供农产品,解决温饱同时创造经济效益,达到良性循环。所以说保护环境就是挽救人类,我们要将这种意识转化为自身行为,使人地关系走向和谐。
从质量、体积、平均密度、公转与自转周期等各方面,地球没有一项是最大值或最小值,这说明地球仅仅是太阳系中一颗最普通不过的一颗行星。2、地球又是一颗特殊的行星。问题 :为什么?因为地球是目前我们已知的唯一存在生物,特点是存在高级智慧生物的天体。问题:为什么地球上会存在生命?原因:(1)地球所处的宇宙环境来说:地球处于一种相对安全的宇宙环境。例:A、九大行星公转的同向性、同面 性、及公 转轨道的近圆性。B 太阳光照条件的稳定性。从地球产生到地球上有生物,几十亿年期间,太阳 没有明显的变化,地球所处的光照条件一直较稳定,生命演化没有中断。(2)地球自身的物质条件:例:A 日地距离适中,形成了适宜的温度:日地距离适中,地球表面平均温度15度,适合生物的生存。(扩展:地球自转速度适中,大气层的保温效应)B 地球质量与体积适中,使地球有了适合的大气条件。C 原始海洋的形成 :使 生命的出现成为可能。
(1)宗教有它自身的发展规律,不能简单的用行政力量去消灭或发展宗教,实行宗教信仰自由政策是遵循宗教发展规律,科学处理宗教问题。(2)宗教信仰自由是宪法赋予公民的民主权利,实行宗教信仰自由政策有利于加强信教群众与不信教群众的团结,引导宗教与社会主义社会相适应。2、弘扬科学精神我国是在马列主义、毛泽东思想、邓小平理论、三个代表重要思想指引下的社会主义国家,要建设社会主义物质文明、政治文明,也要建设社会主义精神文明。加强对人民群众的科学世界观和无神论教育,形成文明、健康、崇尚科学的社会风尚,逐步消除宗教存在的社会根源何认识根源,在保护宗教信仰自由的同时,创造宗教消亡的条件,这是解决在教问题的根本途径。3、中学生作为中国特色社会主义事业未来的建设者,要用辩证唯物主义和历史主义以及现代科学文化知识武装自己,弘扬科学精神,树立科学世界观,承担起建设祖国、振兴中华的光荣历史使命。
(一)知识目标识记:宗教信仰自由的含义。理解:(1)社会主义条件下宗教存在的长期性;(2)理解我国实行宗教信仰自由的内容;(3)依法加强对宗教事务管理的有关规定。(4)积极引导宗教与社会主义社会相适应。(二)能力目标能运用马克思主义关于宗教的基本观点,分析说明我国实行宗教信仰自由的正确性和必要性。(三)情感、态度与价值观目标通过学习,加强宗教的政策观念,自觉抵制和反对各种迷信活动,特别是认清法轮功的邪教本质。三、教学重点难点全面理解和贯彻宗教信仰自由政策既是重点又是难点,教学中紧紧抓住中央一再强调的三句话:(1)全面贯彻宗教政策;(2)加强对宗教事务管理:(3)引导宗教与社会主义社会相适应。四、学情分析这是本课的难点。我国是多民族的国家,也是多宗教的国家,特别是宗教对一些少数民族有广泛而深远的影响。我们东部地区的学生,很多人还存在疑惑:我们社会主义国家为什么还允许宗教存在,实行宗教信仰自由政策呢?
【教学目标】 (1)、区位的含义;(2)、农业区位选择的主要因素;(3)、农业地域的概念、类型。【教学重、难点及解决办法] 】重点:影响农业的主要自然区位因素;社会经济因素及其发展变化对农业区位的影响。难点:运用所学原理,合理评价选择农业区位。解决方法:知识讲授、案例分析、问题探究与讨论【教学准备】多媒体课件缺勤登记:三、自然因素的利用和改造1.充分利用:光热水土并扩大范围2.及时改造:使之更合理地发展农业四、社会经济因素的发展变化1.市场区位及需求的变化2.交通运输条件的改善和冷藏技术的发展,扩展了市场