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苏科版《直线运动》教学设计

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【教材分析】

本节内容选自苏科版物理八年级上册第五章第三节.在学习本节内容之前,学生已经学习过长度和时间的测量、速度的概念以及辨识简单图像,因此本节是对之前所学知识的综合应用.

本节教材一改传统教科书通过举例说明,给出匀速直线运动的定义的传统做法,让学生通过学生实验“研究气泡的运动规律”,收集实验数据并根据原始实验数据计算出各区间速度,再画出气泡运动的路程和时间的关系图像,并通过分析图像等,试着找出匀速直线运动的规律.此设计是让学生在前几章学习的基础上进一步训练他们运用、分析物理图像的技能.同时,教材中还指出匀速直线运动并不常见,我们可以把生活中遇到的一些运动近似地看成是匀速直线运动;即使物体做变速直线运动,在粗略研究其运动情况时,也可以把它看成是匀速直线运动,用平均速度描述其运动快慢程度,使学生初步接触物理学研究中常用的理想模型的方法.本节正文都在描述物体的运动方式:匀速直线运动和变速直线运动,其中又以匀速直线运动为重点,由物体运动过渡到运动的物体具有能量,过渡十分自然,学生接受起来也容易,因此教材在“生活・物理・社会”栏目选用了一些生活实例说明运动的物体具有能量,我们把此能量称为――动能.

教学设计思路】

本节课以学生对物体运动已有的生活经验入手,依据物体运动的轨迹将物体运动分类为:直线运动和曲线运动,指出本节研究对象是直线运动.下发器材,让学生实验“研究气泡的运动规律”,收集实验数据并根据原始实验数据计算出各区间速度,再画出气泡运动的路程和时间的关系图像,并通过分析图像等,试着找出匀速直线运动的规律.再以苹果自由下落的频闪照片为例,引导学生自行得出变速直线运动的定义.同时,教材中还指出匀速直线运动并不常见,我们可以把生活中遇到的一些运动近似的看成是匀速直线运动;即使物体做变速直线运动,在粗略研究其运动情况时,也可以把它看成是匀速直线运动,用平均速度描述其运动快慢程度,使学生初步接触物理学研究中常用的理想模型方法.最后的“生活・物理・社会”由物体的运动,引出物体由于运动而具有的能,叫做:动能.

本节内容让学生参与活动,研究充水玻璃管中气泡的运动规律,进而自然提出匀速直线运动的定义.既使他们学到课程标准要求的知识和技能又体验到探究的乐趣.通过学生间的相互配合、分工协作和对实验现象的分析处理,培养团结互助的合作精神和实事求是的科学态度.教学过程中也重视物理图像的教学,进一步训练他们运用、分析物理图线的技能.

【教学目标】

1.知识与技能

(1)通过探究活动认识匀速直线运动及其规律;

(2)了解变速直线运动的定义及其判断方法;

(3)能用(平均)速度公式进行简单计算.

2.过程与方法

在实验探究过程中,培养学生的观察能力、提出问题的能力、信息收集能力及处理能力.在理论总结中培养学生的分析概括能力及信息交流能力.

3.情感、态度与价值观

通过实验探究培养学生的学习兴趣,提高学生的求知欲,鼓励学生战胜困难,互相交流合作,并了解物理与生活、社会的联系,以科学的态度来研究科学知识,争取做一个对社会及国家有贡献的人.

【教学重点和难点】

教学重点:实验归纳出匀速直线运动概念及其规律.

教学难点:(1)由实验数据画出气泡运动的路程和时间的关系图像,从而总结匀速直线运动概念及其规律.(2)匀速直线运动速度的理解.

突破方法:创造充分的实验机会让学生亲自实验,直观感受,并逐步引导学生观察思考,结合图像自行尝试总结出匀速直线运动的概念和规律.

【教学资源】

(1)内径约为1 cm、长约为80 cm的注满水的玻璃管,红蜡块,秒表,方格纸等.

(2)Flash加有红蜡块的注满水的玻璃管动态演示、Flash商场自动扶梯、Flash苹果自由下落.

(3)PPT幻灯片.

【教学设计】

一、新课引入

演示:小汽车两次运动的动态效果图.

提问:小汽车在运动过程中的运动轨迹是否相同?运动轨迹?

学生抢答.在物理学中我们就依据物体的运动轨迹,把运动分为直线运动和曲线运动.本节学习内容是――直线运动.

引出并板书课题.

设计意图:由生活熟悉的现象引入新课,给学生亲切感,体会到生活之中处处蕴含物理知识.激发学生学好知识解决生活疑问的渴求.

二、合作探究:匀速直线运动

认一认:内径约为1 cm、长约80 cm的玻璃管中注满水,管内有一小红蜡块.(老师课前器材分发到各小组,供学生使用.)

小组学生共享一组器材.

设计意图:实验前熟悉器材,做到心中有数.将课本中的小气泡换成红色小蜡块使实验可见性更高,且小蜡块运动速度比小气泡要慢,给予学生观察反应时间.

看一看:使玻璃管翻转后竖直放置,观察小蜡块的运动情况,你认为小蜡块运动时有什么样的规律呢?越多越好.

学生活动:根据已有知识和生活经验学生得到小蜡块做的是直线运动.

更有同学善于联系第二节所学的速度知识,猜想运动过程中,速度快慢是否变化等情况.

设计意图:根据情境提问,让学生思考,提出猜想,只要猜想合理,无论对错皆可给予鼓励.对于错误的猜想,可利用实验纠正直至得出正确结论.

议一议:如何测出蜡块从O点运动到10 cm、20 cm、30 cm、40 cm、50 cm处所用的时间?

学生活动:讨论设计方案,并动手实践,展示成功方案:在玻璃管上用红绳分别标记0 cm、10 cm、20 cm、30 cm、40 cm,标记的起点最好离管底远一些.

使玻璃管翻转后竖直放置,待小蜡块运动到0 cm时按下秒表开始计时,每到标记处记下时间,得出的就是蜡块从O点运动到10 cm、20 cm、30 cm、40 cm、50 cm处所用的时间.

设计意图:这样做的好处是开始启动秒表时不至于手忙脚乱,且此时的速度也比较容易趋于稳定.详细展示后加深正确认知,纠正错误思维,便于接下来学生实验的有效性.

做一做:组员商量好任务分工,进行实验.记录实验所得数据.

画一画:结合表格中所记录的数据,以路程s为纵坐标、时间t为横坐标,利用描点法在方格纸中画出蜡块运动的s-t图像.

学生活动:组员商量好任务分工,进行实验.

实验,记录数据:

从O点开始的路程s/cm 0 10 20 30 40从O点开始计时的时间t/s 设计意图:培养学生相互合作的品质.训练学生分析、处理数据的能力;训练他们运用、分析物理图线的技能.

算一算:结合原始数据,计算出各区间的时间和相应的速度.

老师根据数据,利用Excel表格插入XY平滑曲线散点图的方式快速得出蜡块运动的速度和时间的关系图像.

区间s′/cm 0~10 10~20 20~30 30~40通过各区间的时间t′/s通过各区间的速度v′/cm・s-1设计意图:进一步训练学生分析、处理数据的能力以及分析物理图线的技能.

通过分析实验现象和图像,试着引导学生自行得出匀速直线运动的概念及其规律.

概念:速度不变的直线运动叫做匀速直线运动.

规律:①做匀速直线运动的物体,在相等时间内通过的路程是相等的;②s-t图像和v-t图像.

设计意图:锻炼学生用自己的语言对探究结果进行描述与分析.培养学生处理信息、总结、归纳的能力.分析对比学习,便于学生区别理解记忆类似知识点.

三、变速直线运动

演示苹果自由下落、展示其频闪照片,总结苹果下落的规律.

平均速度.

学生活动:①手拿苹果,由静止释放后,发现苹果下落过程中的运动轨迹是(直线/曲线);②苹果下落过程中,运动速度可以看做是(变化/不变)的.

学生结合匀速直线运动的概念,自行定义变速直线运动:速度变化的直线运动.

平均速度=s t,粗略反应物体运动的快慢.

设计意图:培养学生迁移学习的能力.

四、列举两种运动

联系生活,列举近似匀速直线运动和变速直线运动的实例.

近似匀速直线运动:滑冰时停止用力后的一段滑行、在平直道路上匀速行驶的汽车、列车、飞机等、站在商场自动扶梯上的顾客运动等.

变速直线运动:自由下落的苹果、进站的公交车、启动的汽车等.

判断:它属于直线运动吗?属于哪种直线运动?

直线运动;变速直线运动.

前3 s汽车运动的平均速度是多少?

解:=s t=7.5 m+12.5 m+16 m 3 s=12 m/s.

设计意图:通过列举事例和例题计算,加深对新知识的领悟.

五、动能

本节研究的物体是处于运动状态的,物体由于运动而具有的能,叫做动能.

举例说明.

学生:湍急的水流能推动水磨; 风力可以发电; 洪水冲到房屋; ……

设计意图:生活、物体、社会三者紧密结合.学习物理重在应用 回归实际方为根本 ――-对一组光学应用题的赏析湖北省黄冈市浠水县清泉镇中心中学 谈学兵初中物理第一课《科学之旅》明确指出:“物理知识是从实际中来的,又要应用到实际中去”.我们学习物理的目的在于应用,努力应用学过的知识去解释简单的现象,进行简单的计算,分析解决简单的实际问题,这一点在光学中体现得特别明显.现来赏析几道典型光学试题. 题1:如图1,树上停着一只乌鸦,而地上有几个小虫,那么,乌鸦从树上的P点飞下来吃地上的那一个虫子再飞到对面的篱笆墙的Q点,它飞行的路程最短.请你根据学过的光学知识为它设计一条飞行路线,在下图作出示意图.你所依据的物理知识是 . 图1 图2 图3解析:这是一道很有趣的光学应用题,看起来乌鸦吃虫子与光学无关,但要使它飞行的路程最短,刚好可以用到“光行最速原理”,即光在媒质中从一点向另一点传播时,总是沿花费时间最少的路径(即费马原理).所以可以把乌鸦向下飞行的路线看作一条人射光线,而向上飞行的路线又看作一条反射光线,刚好可以应用平面镜成像的规律作图,如图2或图3.题2:如图4为激光液面控制仪原理简图,固定的一束激光AO以入射角为60度照射到水平液面,反射光OB射到与其垂直的光屏上,用光电转换仪将光信号变成电信号,输入控制系统用以控制液面高度,如果液面降低,发现光点B在光屏上移动了一段距离到 ,请在图中标明 的位置.(要求画出光路图) 图4 图5解析:这是一道典型的光的反射作图题,根据光的反射定律一般同学可以轻易做出 ,但此题立意较高,联系到当今高科技激光液面控制仪,而该仪器的原理却十分简单,学生可以轻易理解,这也生动的体现了物理学中“小知识”可以解决“大问题”,“知识就是力量”的道理,增强了同学们学习物理的兴趣.解答如图5.题3:台球桌上的球分布如图6所示,通过打击白球A,使A在不碰撞其他球的情况下,进入B球袋,根据光学知识,画出A球运动的路线. 图6 图7解析:丁俊晖的成功之路极大的激发了学生对台球的兴趣,这道题十分新颖,巧妙的将光的反射规律应用到台球上,而台球撞击后的反射路线理论上也刚好符合光的反射定律,学生兴趣很大,也十分喜欢这类题目,他们不仅学到了知识,也学会了如何打好台球,很好的体现了寓教于乐的思想.解答如图7. 题4:如图8 ,小明从家A点到达学校C 点必须经过一片平地和一片沙地(平地行走速度大于沙地),他应选择怎样的路径最快捷?小明利用光学知识确定应从 处由平地进入沙地(填“B点” “B点左侧” “B点右侧”),请你大致画出他的行进路线. 类比为 图8 图9解析:这道题应用性很强,有一定难度,学生一般不易想到,必须要学好扎实的基础知识.这里可以把小明走的路线看作一束光线,如果在均匀介质中光学是一条直线,小明走的也是一条直线.但小明所走的不是“均匀介质”,他在平地中快,沙地中慢,可以类比光速先较快(设想光在空气中传播),后减慢(设想光后来折射到了水中,因为光在水中速度要慢一点),这样光的路线就不是一条直线,而是折线,依次类比可知光应偏右一点,所以小明也应偏B点右侧一点.见图9.题5:小朋友在操场上玩游戏,其规则是:在如图10 所示的三角形ABC 的AB ,AC边上放满小皮球,小朋友从BC边上的一点D出发,快速跑到AC边上拿一个小皮球又跑向AB 边再拿一个小皮球后回到D点,看谁最快.请用光的作图法确定最快捷的路径. 图10 图11解析:此题和题1一样,只不过过程要复杂一些,还是利用到“光行最速原理”,小孩最快捷的路径即是光所经过的路径.假设光从D 点出发先到 AC 边,再到AB 边,又回到BC 边,应用平面镜成像原理可以很好的画出.(将AB,AC边看作俩平面镜).不过这里提醒学生作图千万要小心,规范,否则较易出错喏!题6:下文是摘自某刊物的文章,请仔细阅读后,按要求回答问题. 《光污染,来自靓丽的玻璃幕墙》 最近张小姐十分苦恼,因为她的房子正对着一座新大厦的玻璃幕墙.有时站在她家窗前,看到对面玻璃幕墙就像平面镜一样,将同楼居民家的一举一动看得清清楚楚.玻璃幕墙的反光也使她苦不堪言,只要是晴天,她的房子就被强烈的反射光照得通亮,无法正常休息.尤其那种凹形建筑物,一个几十甚至几百平方米的凹透镜,其聚光能力是相当可观的,可使局部温度升高,造成火灾隐患……(1)从文中找出一个光学方面的物理知识填入横线 .(2)文中有一处科学性的错误,请在错误句子下面画上横线.(3)从上文中找出一个玻璃幕墙给居民生活带来的不便或危害的实例: .(4)如何预防光污染?请你提出一条合理化建议: .解析:这是一篇来自某刊物的文章,(1)(2)问考察了学生应用知识的基本能力,(3)(4)问提出了新的问题,让学生去发现, 探究, 创新,立意很好.本例是语言阅读能力,生活知识与物理知识的融合,要求学生在阅读的基础上,通过他们的探索研究,探求问题解决的一种题型.本例既考察了信息收集,转化和处理能力,又引导学生树立自然界事物是相互联系的科学世界观,让学生认识到“不恰当的使用科技成果,会给我们的生活带来麻烦”(摘自《科学之旅》).此题对师生日常教学也有较好的启发与引导作用. 答案:(1)光的反射(或平面镜成像)(2)一个几十甚至几百平方米的凹透镜,其聚光能力是相当可观的(3)造成火灾隐患(或危害居民身体健康,暴露生活隐私等)(4)建议对城市使用玻璃幕墙的范围,设计,制作和安装制定统一的技术标准.(或限制玻璃幕墙等,言之有理的均可得分).