高一下学期物理实验教学设计思维导图

色色熊

2023-04-06

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高一下学期物理实验教学设计

高一

物理

实验

教学设计

高一阶段，是打基础阶段，是将来决战高考取胜的关键阶段，今早进入角色，安排好自己学习和生活，会起到事半功倍的效果。

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思维导图大纲

高一下学期物理实验教学设计1

一、教学目标

1.在学习机械能守恒定律的基础上，研究有重力、弹簧弹力以外其它力做功的情况，学习处理这类问题的方法。

2.对功和能及其关系的理解和认识是本章教学的重点内容，本节教学是本章教学内容的总结。通过本节教学使学生更加深入理解功和能的关系，明确物体机械能变化的规律，并能应用它处理有关问题。

3.通过本节教学，使学生能更加全面、深入认识功和能的关系，为学生今后能够运用功和能的观点分析热学、电学知识，为学生更好理解自然界中另一重要规律——能的转化和守恒定律打下基础。

二、重点、难点分析

1.重点是使学生认识和理解物体机械能变化的规律，掌握应用这一规律解决问题的方法。在此基础上，深入理解和认识功和能的关系。

2.本节教学实质是渗透功能原理的观点，在教学中不必出现功能原理的名称。功能原理内容与动能定理的区别和联系是本节教学的难点，要解决这一难点问题，必须使学生对"功是能量转化的量度"的认识，从笼统、肤浅地了解深入到十分明确认识"某种形式能的变化，用什么力做功去量度"。

3.对功、能概念及其关系的认识和理解，不仅是本节、本章教学的重点和难点，也是中学物理教学的重点和难点之一。通过本节教学应使学生认识到，在今后的学习中还将不断对上述问题作进一步的分析和认识。

三、教具

投影仪、投影片等。

四、主要教学过程

(一)引入新课

结合复习机械能守恒定律引入新课。

提出问题：

1.机械能守恒定律的内容及物体机械能守恒的条件各是什么?

评价学生回答后，教师进一步提问引导学生思考。

2.如果有重力、弹簧弹力以外其它力对物体做功，物体的机械能如何变化?物体机械能的变化和哪些力做功有关呢?物体机械能变化的规律是什么呢?

教师提出问题之后引起学生的注意，并不要求学生回答。在此基础上教师明确指出：

机械能守恒是有条件的。大量现象表明，许多物体的机械能是不守恒的。例如从车站开出的车辆、起飞或降落的飞机、打入木块的子弹等等。

分析上述物体机械能不守恒的原因：从车站开出的车辆机械能增加，是由于牵引力(重力、弹力以外的力)对车辆做正功;射入木块后子弹的机械能减少，是由于阻力对子弹做负功。

重力和弹力以外的其它力对物体做功和物体机械能变化有什么关系，是本节要研究的中心问题。

(二)教学过程设计

提出问题：下面我们根据已掌握的动能定理和有关机械能的知识，分析物体机械能变化的规律。

1.物体机械能的变化

问题：质量m的小滑块受平行斜面向上拉力F作用，沿斜面从高度h1上升到高度h2处，其速度由v1增大到v2，如图所示，分析此过程中滑块机械能的变化与各力做功的关系。

引导学生根据动能定理进一步分析、探讨小滑块机械能变化与做功的关系。归纳学生分析，明确：

选取斜面底端所在平面为参考平面。根据动能定理∑W=ΔEk，有

由几何关系，有sinθ•L=h2-h1

即FL-fL=E2-E1=ΔE

引导学生理解上式的物理意义。在学生回答的基础上教师明确指出：

(1)有重力、弹簧弹力以外的其它力对物体做功，是使物体机械能发生变化的原因;

(2)重力和弹簧弹力以外其它力对物体所做功的代数和，等于物体机械能的变化量。这是物体机械能变化所遵循的基本规律。

2.对物体机械能变化规律的进一步认识

(1)物体机械能变化规律可以用公式表示为W外=E2-E1或W外=ΔE

其中W外表示除重力、弹簧弹力以外其它力做功的代数和，E1、E2分别表示物体初、末状态的机械能，ΔE表示物体机械能变化量。

(2)对W外=E2-E1进一步分析可知：

(i)当W外>0时，E2>E1，物体机械能增加;当W外<0时，E2

(ii)若W外=0，则E2=E1，即物体机械能守恒。由此可以看出，W外=E2-E1是包含了机械能守恒定律在内的、更加普遍的功和能关系的表达式。

(3)重力、弹簧弹力以外其它力做功的过程，其实质是其它形式的能与机械能相互转化的过程。

例1.质量4.0×103kg的汽车开上一山坡。汽车沿山坡每前进100m，其高度升高2m。上坡时汽车速度为5m/s，沿山坡行驶500m后速度变为10m/s。已知车行驶中所受阻力大小是车重的0.01倍，试求：(1)此过程中汽车所受牵引力做功多少?(2)汽车所受平均牵引力多大?取g=10m/s2。本题要求用物体机械能变化规律求解。

引导学生思考与分析：

(1)如何依据W外=E2-E1求解本题?应用该规律求解问题时应注意哪些问题?

(2)用W外=E2-E1求解本题，与应用动能定理∑W=Ek2-Ek1有什么区别?

归纳学生分析的结果，教师明确给出例题求解的主要过程：

取汽车开始时所在位置为参考平面，应用物体机械能变化规律W外=E2-E1解题时，要着重分析清楚重力、弹力以外其它力对物体所做的功，以及此过程中物体机械能的变化。这既是应用此规律解题的基本要求，也是与应用动能定理解题的重要区别。

例2.将一个小物体以100J的初动能从地面竖直向上抛出。物体向上运动经过某一位置P时，它的动能减少了80J，此时其重力势能增加了60J。已知物体在运动中所受空气阻力大小不变，求小物体返回地面时动能多大?

引导学生分析思考：

(1)运动过程中(包括上升和下落)，什么力对小物体做功?做正功还是做负功?能否知道这些力对物体所做功的比例关系?

(2)小物体动能、重力势能以及机械能变化的关系如何?每一种形式能量的变化，应该用什么力所做的功量度?

归纳学生分析的结果，教师明确指出：

(1)运动过程中重力和阻力对小物体做功。

(2)小物体动能变化用重力、阻力做功的代数和量度;重力势能的变化用重力做功量度;机械能的变化用阻力做功量度。

(3)由于重力和阻力大小不变，在某一过程中各力做功的比例关系可以通过相应能量的变化求出。

(4)根据物体的机械能E=Ek+Ep，可以知道经过P点时，物体动能变化量大小ΔEk=80J，机械能变化量大小ΔE=20J。

例题求解主要过程：

上升到点时，物体机械能损失量为

由于物体所受阻力大小不变，下落过程中物体损失的机械能与上升过程相同，因此下落返回地面时，物体的动能大小为

E′k=Ek0-2ΔE′=50J

本例题小结：

通过本例题分析，应该对功和能量变化有更具体的认识，同时应注意学习综合运用动能定理和物体机械能变化规律解决问题的方法。

思考题(留给学生课后练习)：

(1)运动中物体所受阻力是其重力的几分之几?

(2)物体经过P点后还能上升多高?是前一段高度的几分之几?

五、课堂小结

本小结既是本节课的第3项内容，也是本章的小结。

3.功和能

(1)功和能是不同的物理量。能是表征物理运动状态的物理量，物体运动状态发生变化，物体运动形式发生变化，物体的能都相应随之变化;做功是使物体能量发生变化的一种方式，物体能量的变化可以用相应的力做功量度。

(2)力对物体做功使物体能量发生变化，不能理解为功变成能，而是通过力做功的过程，使物体之间发生能量的传递与转化。

(3)力做功可以使物体间发生能的传递与转化，但能的总量是保持不变的。自然界中，物体的能量在传递、转化过程中总是遵循能量守恒这一基本规律的。

六、说明

本节内容的处理应根据学生具体情况而定，学生基础较好，可介绍较多内容;学生基础较差，不一定要求应用物体机械能变化规律解题，只需对功和能关系有初步了解即可。

高一下学期物理实验教学设计2

学习目标:

1.知道滑动摩擦产生的条件，会正确判断滑动摩擦力的方向。

2.会用公式F=μFN计算滑动摩擦力的大小，知道影响动摩擦因数的大小因素。

3.知道静摩擦力的产生条件，能判断静摩擦力的有无以及大小和方向。

4.理解静摩擦力。能根据二力平衡条件确定静摩擦力的大小。

学习重点:

1.滑动摩擦力产生的条件及规律，并会用F摩=μFN解决具体问题。

2.静摩擦力产生的条件及规律，正确理解静摩擦力的概念。

学习难点:

1.正压力FN的确定。

2.静摩擦力的有无、大小的判定。

主要内容:

一、摩擦力

一个物体在另一个物体上滑动时，或者在另一个物体上有滑动的趋势时我们会感到它们之间有相互阻碍的作用，这就是摩擦，这种情况下产生力我们就称为摩擦力。固体、液体、气体的接触面上都会有摩擦作用。

二、滑动摩擦力

1.产生：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生相对滑动时，另一个物体阻碍它相对滑动的力称为滑动摩擦力。

2.产生条件：相互接触、相互挤压、相对运动、表面粗糙。

①两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生。

摩擦力与弹力一样属接触作用力，但两个物体直接接触并不挤压就不会出现摩擦力。挤压的效果是有压力产生。压力就是一个物体对另一个物体表面的垂直作用力，也叫正压力，压力属弹力，可依上一节有关弹力的知识判断有无压力产生。

②接触面粗糙。当一个物体沿另一物体表面滑动时，接触面粗糙，各凹凸不平的部分互相啮合，形成阻碍相对运动的力，即为摩擦力。凡题中写明"接触面光滑"、"光滑小球"等，统统不考虑摩擦力("光滑"是一个理想化模型)。

③接触面上发生相对运动。

特别注意："相对运动"与"物体运动"不是同一概念，"相对运动"是指受力物体相对于施力物体(以施力物体为参照物)的位置发生了改变;而"物体的运动"一般指物体相对地面的位置发生了改变。

3.方向：总与接触面相切，且与相对运动方向相反。

这里的"相对"是指相互接触发生摩擦的物体，而不是相对别的物体。滑动摩擦力的方向跟物体的相对运动的方向相反，但并非一定与物体的运动方向相反。

4.大小：与压力成正比F=μFN

①压力FN与重力G是两种不同性质的力，它们在大小上可以相等，也可以不等，也可以毫无关系，用力将物块压在竖直墙上且让物块沿墙面下滑，物块与墙面间的压力就与物块重力无关，不要一提到压力，就联想到放在水平地面上的物体，认为物体对支承面的压力的大小一定等于物体的重力。

②μ是比例常数，称为动摩擦因数，没有单位，只有大小，数值与相互接触的______、接触面的______程度有关。在通常情况下，μ<1。

③计算公式表明：滑动摩擦力F的大小只由μ和FN共同决定，跟物体的运动情况、接触面的大小等无关。

5.滑动摩擦力的作用点：在两个物体的接触面上的受力物体上。

问题：1.相对运动和运动有什么区别?请举例说明。

2.压力FN的值一定等于物体的重力吗?请举例说明。

3.滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积有关吗?

4.滑动摩擦力的大小跟物体间相对运动的速度有关吗?

三、静摩擦力

1.产生：两个物体满足产生摩擦力的条件，有相对运动趋势时，物体间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力。

2.产生条件：

①两物体直接接触、相互挤压有弹力产生;

②接触面粗糙;

③两物体保持相对静止但有相对运动趋势。

所谓"相对运动趋势"，就是说假设没有静摩擦力的存在，物体间就会发生相对运动。比如物体静止在斜面上就是由于有静摩擦力存在;如果接触面光滑.没有静摩擦力，则由于重力的作用，物体会沿斜面下滑。

高一下学期物理实验教学设计3

(一)教学目的

1.知道什么是机械运动，知道机械运动是宇宙中最普遍的现象。

2.知道什么叫参照物，知道判断物体的运动情况需要选定参照物。知道运动和静止的相对性。

3.知道什么是匀速直线运动。

(二)教具

1米长的一端封闭的玻璃管，管内注入水，并留约2厘米长的一段空气柱，管口被封闭;节拍器(或秒表)。

(三)教学过程

一、复习提问

1.常用的测量长度的工具是什么?常用的长度单位有哪些?它们之间的换算关系是怎样的?

2.完成下列长度单位的换算，要求有单位换算的过程。由两名同学到黑板上演算，其他同学在笔记本上进行练习。

教师口述：0.2千米=______厘米。(答：2×104厘米)

500微米=______米。(答：0.0005米)

对学生所答进行讲评。

3.用最小刻度是毫米的刻度尺测量课本图1—5甲图中木块的实际长度。要求每个学生动手测量。由同学说出测量结果。巩固上节所学正确使用刻度尺测长度、正确读、记测量结果和减小误差的基本知识。

二、新课教学

1.新课的引入

组织同学阅读课本节前大"?"的内容。提问：飞机在天空中飞行，子弹在运动吗?飞行员为什么能顺手抓住一颗飞行的子弹呢?要回答这些问题，我们就要认真学习有关物体运动的知识。

板书："第二章简单的运动

一、机械运动"

2.机械运动

(1)什么是机械运动?

运动是个多义词，物理学里讲的运动是指物体位置的变化。同学们骑自行车时，人和自行车对地面或路旁的树都有位置的变化;飞机在天空中飞行，它相对于地面有位置的变化。物理学里把物体位置的变化叫机械运动。

(2)机械运动是宇宙中最普遍的运动。

提问并组织学生回答：举例说明我们周围的物体哪些是在做机械运动。

对于回答中所举机械运动实例，教师要明确指出是哪个物体相对什么物体有位置的改变。

组织同学看课本图2—2，提问：图中的哪些物体在做机械运动?

答：图2—2中运动员、足球、列车、地球、人造卫星、太阳系、银河系都在不停地做机械运动。

问：图中的铁轨，地球上的树木、高山，我们教室中的课桌和椅子是运动的吗?

答：它们都在跟随地球自转，同时绕太阳公转，他们也在做机械运动。

小结：机械运动是宇宙中最普遍的现象。

板书："1.物体位置的变化叫做机械运动。机械运动是宇宙中最普遍的现象。"

3.运动和静止的相对性

(1)组织学生看课本图2—3，讨论：乘客是静止的还是运动的?让学生充分说明自己的看法。

小结：

首先明确本问题中研究对象是汽车中的乘客，这位乘客是静止的还是运动的。

其次根据前面所学机械运动的知识，判定汽车、司机和乘客都在做机械运动。但是司机和男孩所说乘客是静止的或是运动的说法都有道理。因为他们在研究乘客的运动情况时，选定的作为标准的物体不同。

问：司机看到乘客没动是静止的，是以什么为标准的。

答：以车厢为标准，乘客相对于车厢没有位置的改变，所以说乘客是静止的。

问：男孩看到乘客运动得很快，他是以什么为标准的。

答：男孩以路面或路旁的树木、房屋为标准，乘客相对于路面有位置的改变。所以他说乘客是运动的。

教师小结：在描述物体是运动还是静止，要看是以哪个物体做标准。这个被选作标准的物体叫做参照物。同一个物体是运动还是静止，取决于所选定的参照物。这就是运动和静止的相对性。

板书："2.运动和静止的相对性：①：在描述物体的运动情况时，被选作标准的物体叫参照物。

②同一个物体是运动还是静止，取决于所选的参照物，这就是运动和静止的相对性。"

(2)提问：看课本图2—4，卡车和联合收割机在农田里并排行驶，受油机与大型加油机在空中飞行，说它们是运动的，你选什么物体为参照物。

答：选大地为参照物，它们是运动的。

教师追问：在甲图中如果选卡车或收割机为参照物，在乙图中如果选受油机或加油机为参照物，另一物体的运动情况是怎样的?

答：另一物体是静止的。因为它们相对于参照物没有位置的改变

教师小结：像卡车和收割机这样两个物体以同样的快慢，向同一方向运动，它们的相对位置不变，则称这两个物体相对静止。

提问：请你解释法国飞行员能顺手抓住一颗子弹的道理。

要求学生用相对静止的道理予以解释。

教师指出：参照物可以任意选择，在研究地面上物体的运动时，常选地面或固定在地面上的物体为参照物。举例例说明当所选的参照物不同时，物体的运动情况一般不相同。例如列车中的乘客以地面为参照物是运动的，以车厢为参照物是静止的。

4.匀速直线运动

(1)自然界中最简单的机械运动是匀速直线运动。

(2)什么是匀速直线运动

演示实验：启动节拍器，使两响之间间隔1秒钟(如果没有节拍器，可由学生读秒表)。将1米长的内封气泡的玻璃管竖直靠放在黑板上。使气泡由管底竖直上升，从零时刻开始，在每个节拍时，在气泡所在的位置旁用粉笔在黑板上画出一个个短横线(以气泡的上沿或下沿为准)，这些横线由下到上等距离排列。

改变节拍器摆锤的位置，增大(或减小)摆的周期，重做上述实验。此时要平移玻璃管在黑板上的位置，每组记画横线不可重叠。

用刻度尺测相同的时间间隔内，气泡通过的距离。

提问：你认为气泡的运动有什么特点?

教师讲述：运动的气泡经过的路线是直的，并且在相等的时间里通过的距离相等，即快慢是不变的。这种快慢不变，经过路线是直线的运动，叫做匀速直线运动。

板书："3.匀速直线运动：快慢不变，经过路线是直线的运动，叫做匀速直线运动。"

匀速直线运动在自然界中并不多见，但是许多运动可以近似地看作是匀速直线运动。

提问：百米跑运动员，从起跑线起跑，跑到终点，他的运动是匀速直线运动吗?(答：可以近似地看作是匀速直线运动。)

5.小结本节知识要点

三、布置作业

课本P2—4，练习1、2、3、4。

(四)说明

由于在义务教育全日制初级中学物理教学大纲(试用)中，参照物并未作为教学内容列出。建议在教学中只需让学生对参照物的概念有个很初步的了解，懂得要描述物体是运动还是静止需要选个参照物就够了，不要在教学中补充较为复杂的例题，造成学生学习上的困难。

高一下学期物理实验教学设计4

一、引入新课

演示实验：让物块在旋转的平台上尽可能做匀速圆周运动。

教师：物块为什么可以做匀速圆周运动?这节课我们就来研究这个问题。

(设计意图：从实验引入，激发学生的好奇心，活跃课堂气氛。)

二、新课教学

(一)向心力

1.向心力的概念

学生：在教师引导下对物块进行受力分析：物块受到重力、摩擦力与支持力。

教师：物块所受到的合力是什么?

学生：重力与支持力相互抵消，合力就是摩擦力。

教师：这个合力具有怎样的特点?

学生：思考并回答：方向指向圆周运动的圆心。

教师：得出向心力的定义：做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力。

(做好新旧知识的衔接，使概念的得出自然、流畅。)

2.感受向心力

学生：学生手拉着细绳的一端，使带细绳的钢球在水平面内尽可能做匀速圆周运动。

教师：钢球在水平面内尽可能做匀速圆周运动，什么力使钢球做圆周运动?

学生：对钢球进行受力分析，发现拉力使钢球做圆周运动。

(设计意图：利用常见的小实验，让学生亲身体验，增强学生对向心力的感性认识。)

教师：也就是说，钢球受到的拉力充当圆周运动的向心力。大家动手实验并猜想：拉力的大小与什么因素有关?

学生：动手体验并猜想：拉力的大小可能与钢球的质量m、线速度的v、角速度

高一下学期物理实验教学设计5

知识目标

1、知道曲线运动是一种变速运动，它在某点的瞬时速度方向在曲线这一点的切线上.

2、理解物体做曲线运动的条件是所受合外力与初速度不在同一直线上.

能力目标

培养学生观察实验和分析推理的能力.

情感目标

激发学生学习兴趣，培养学生探究物理问题的习惯.

教学建议

教材分析

本节教材主要有两个知识点：曲线运动的速度方向和物体做曲线运动的条件.教材一开始提出曲线运动与直线运动的明显区别，引出曲线运动的速度方向问题，紧接着通过观察一些常见的现象，得到曲线运动中速度方向是时刻改变的，质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是曲线的这一点(或这一时刻)的切线方向.再结合矢量的特点，给出曲线运动是变速运动.关于物体做曲线运动的条件，教材从实验入手得到：当运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体就做曲线运动.

再通过实例加以说明，最后从牛顿第二定律角度从理论上加以分析.教材的编排自然顺畅，适合学生由特殊到一般再到特殊的认知规律，感性知识和理性知识相互渗透，适合对学生进行探求物理知识的训练：创造情境，提出问题，探求规律，验证规律，解释规律，理解规律，自然顺畅，严密合理.本节教材的知识内容和能力因素，是对前面所学知识的重要补充，是对运动和力的关系的进一步理解和完善，是进一步学习的基础.

教法建议

"关于曲线运动的速度方向"的教学建议是：首先让学生明确曲线运动是普遍存在的，通过图片、动画，或让学生举例，接着提出问题，怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢?可让学生先提出自己的看法，然后展示录像资料，让学生总结出结论.接着通过分析速度的矢量性及加速度的定义，得到曲线运动是变速运动.

"关于物体做曲线运动的条件"的教学建议是：可以按照教材的编排先做演示实验，引导学生提问题：物体做曲线运动的条件是什么?得到结论，再从力和运动的关系角度加以解释.如果学生基础较好，也可以运用逻辑推理的`方法，先从理论上分析，然后做实验加以验证.

教学设计方案

教学重点：曲线运动的速度方向;物体做曲线运动的条件

教学难点：物体做曲线运动的条件

主要教学过程设计：

一、曲线运动的速度方向：

(一)让学生举例：物体做曲线运动的一些实例

(二)展示图片资料1、上海南浦大桥2、导弹做曲线运动3、汽车做曲线运动

(三)展示录像资料：l、弯道上行驶的自行车

通过以上内容增强学生对曲线运动的感性认识，紧接着提出曲线运动的速度方向问题：