高一物理下冊(cè)教案怎么設(shè)計(jì)(2)
高一物理下冊(cè)教案怎么設(shè)計(jì)
教學(xué)建議
本節(jié)難點(diǎn)是理解橫波圖象的物理意義，要求會(huì)“識(shí)讀”橫波圖象，能夠弄清橫波圖象和振動(dòng)圖象的區(qū)別.掌握波有三個(gè)基本要素，即某一時(shí)刻的波形圖、質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向;波還有兩個(gè)特性，即雙向性(在不注明波的傳播方向的情況下，波的傳播方向有兩種可能)和重復(fù)性(經(jīng)過(guò)周期的整數(shù)倍時(shí)間后，波形圖是完全一樣的).研究波的“三要素”之間的關(guān)系時(shí)，注意波的“兩個(gè)特性”，這是我們解決波的問(wèn)題的關(guān)鍵.
由波的圖象可以求什么?
(1)從圖象上可以直接讀出振幅(注意單位).
(2)從圖象上可直接讀出波長(zhǎng)(注意單位).
(3)可求任一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻相對(duì)平衡位置的位移(包括大小和方向).
(4)在波傳播方向已知(或已知波源方位)時(shí)可確定各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)方向.
(5)可確定各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的加速度方向.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
教學(xué)目標(biāo)：
1、明確波的圖象的物理意義。
2、從波的圖象中會(huì)求：①波長(zhǎng)和振幅;②已知波的傳播方向求各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，或已知某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確定波的傳播方向;③會(huì)畫(huà)出經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后的波形圖;④質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程和位移。
3、明確振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖形的區(qū)別。
4、通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生能用圖象描述波的特點(diǎn)。
教學(xué)重點(diǎn)：波的圖象的物理意義
教學(xué)難點(diǎn)：波的圖象的應(yīng)用
教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課：
機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)里的傳播過(guò)程(如繩波)，從波源開(kāi)始，隨著波的傳播，介質(zhì)中的大量質(zhì)點(diǎn)先后開(kāi)始振動(dòng)起來(lái)，雖然這些質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近做重復(fù)波源的振動(dòng)。但由于它們振動(dòng)步調(diào)不一致，所以，在某一時(shí)刻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移各不相同。(如下圖：是繩波在某一時(shí)刻的形狀，即波的圖象)為了從總體上形象地描繪出波的運(yùn)動(dòng)情況，物理學(xué)中采用了波的圖象。
同學(xué)們可以思考，波的圖象是什么?
學(xué)生舉例：足球賽場(chǎng)上的“世界波”，也可請(qǐng)同學(xué)集體表演“世界波”
教師舉例：水波，演示水波的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生理解波的圖象是某一時(shí)刻的“照片”。
教師提問(wèn)：那么怎樣畫(huà)圖象呢?
(二)新授課：
1、波的圖象：
在直角坐標(biāo)系中：
橫坐標(biāo)——表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置與參考點(diǎn)的距離。
縱坐標(biāo)——表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移。
請(qǐng)學(xué)生把繩波的圖象表示出來(lái)。
在某一時(shí)刻連接各位移矢量的末端所得到的曲線就形成了波的圖象，橫波的圖象與縱波的圖象形狀相似，波的圖象又叫波形圖。簡(jiǎn)諧波的圖象是一條正弦或余弦曲線。
2、波的圖象的物理意義：
波的圖象表示介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻(同一時(shí)刻)偏離平衡位置的位移的空間分布情況。在不同時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移不同，波形也隨之改變，不同時(shí)刻的波形曲線是不同的。圖2表示經(jīng)過(guò)叢時(shí)間后的波的形狀和各質(zhì)點(diǎn)的位移。
從某種意義上講，波的圖象可以看作是“位移對(duì)空間的展開(kāi)圖”，即波的圖象具有空間的周期性;同時(shí)每經(jīng)過(guò)一個(gè)周期波就向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離，雖然不同時(shí)刻波的形狀不同，但每隔一個(gè)周期又恢復(fù)原來(lái)的形狀，所以波在時(shí)間上也具有周期性。
3、從波的圖象上可獲取的物理信息
例1、如圖3所示為一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波的圖象。
求：(1)該波的振幅和波長(zhǎng)。
(2)已知波向右傳播，說(shuō)明A、B、C、D質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。
(3)畫(huà)出經(jīng)過(guò)T/4后的波的圖象。
解：(1)振幅是質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的最大位移，波長(zhǎng)是兩個(gè)相鄰的峰峰或谷谷之間的距離，所以振幅A=5cm，波長(zhǎng)=20m。
(2)根據(jù)波的傳播方向和波的形成過(guò)程，可以知道質(zhì)點(diǎn)B開(kāi)始的時(shí)間比它左邊的質(zhì)點(diǎn)A要滯后一些，質(zhì)點(diǎn)A已到達(dá)正向最大位移處，所以質(zhì)點(diǎn)月此時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向是向上的，同理可判斷出C、D質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向是向下的。
(3)由于波是向右傳播的，由此時(shí)刻經(jīng)T/4后波的圖象，即為此時(shí)刻的波形沿波的傳播方向推進(jìn)T/4的波的圖象，如圖4所示。
請(qǐng)學(xué)生討論：1.若已知波速為20m/s，從圖示時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，說(shuō)出經(jīng)過(guò)5s，C點(diǎn)的位移和通過(guò)的路程。
2、若波是向左傳播的，以上問(wèn)題的答案應(yīng)如何?
3、從波的圖象可以知道什么?
總結(jié)：從波的圖象上可獲取的物理信息是：
(1)波長(zhǎng)和振幅。
(2)已知波的傳播方向可求各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。(若已知某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向也可確定波的傳播方向?？梢蕴岢鰡?wèn)題，啟發(fā)學(xué)生思考。)
(3)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后的波形圖。
(4)質(zhì)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程和位移。
例題2、一列簡(jiǎn)諧橫波，在t=0時(shí)波形如圖7—8所示，P、Q兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為-1m、-7m，波的傳播方向由右向左，已知t=0.7s時(shí)，P點(diǎn)第二次出現(xiàn)波峰，則：①此波的周期是多少?②此波的波長(zhǎng)是多少?③當(dāng)t=1.2s時(shí)P點(diǎn)的位移?④從t=0到t=1.2s質(zhì)點(diǎn)P的路程是多少?
②由波的圖象可知：λ=4cm
?、塾煞治隹傻茫簒=0
?、苡煞治隹傻茫簊=1.5×4A=1.5×4×2=12cm
布置作業(yè)：練習(xí)一的1、2、3。
高一物理下冊(cè)教案三
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
(1)通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系;
(2)會(huì)用準(zhǔn)確的文字?jǐn)⑹霾⒄莆掌鋽?shù)學(xué)表達(dá)式;
(3)通過(guò)加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系，深刻理解力是產(chǎn)生加速度的原因這一規(guī)律;
(4)認(rèn)識(shí)加速度方向與合外力方向間的矢量關(guān)系，認(rèn)識(shí)加速度與和外力間的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系;
(5) 能初步運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)和的知識(shí)解決有關(guān)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題.
能力目標(biāo)
通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納總結(jié)的能力;通過(guò)實(shí)際問(wèn)題的處理，培養(yǎng)良好的書(shū)面表達(dá)能力.
情感目標(biāo)
培養(yǎng)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)、有序的思維習(xí)慣.
教學(xué)建議
教材分析
1、通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，利用控制變量的方法研究力、質(zhì)量和加速度三者間的關(guān)系：在質(zhì)量不變的前題下，討論力和加速度的關(guān)系;在力不變的前題下，討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系.
2、利用實(shí)驗(yàn)結(jié)論總結(jié)出：規(guī)定了合適的力的單位后，的表達(dá)式從比例式變?yōu)榈仁?
3、進(jìn)一步討論的確切含義：公式中的 表示的是物體所受的合外力，而不是其中某一個(gè)或某幾個(gè)力;公式中的 和 均為矢量，且二者方向始終相同，所以具有矢量性;物體在某時(shí)刻的加速度由合外力決定，加速度將隨著合外力的變化而變化，這就是的瞬時(shí)性.
教法建議
1、要確保做好演示實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中要注意交代清楚兩件事：只有在砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量的前題下，小車(chē)所受的拉力才近似地認(rèn)為等于砝碼的重力(根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況決定是否證明);實(shí)驗(yàn)中使用了替代法，即通過(guò)比較小車(chē)的位移來(lái)反映小車(chē)加速度的大小.
2、通過(guò)典型例題讓學(xué)生理解的確切含義.
3、讓學(xué)生利用學(xué)過(guò)的重力加速度和，讓學(xué)生重新認(rèn)識(shí)出中所給公式 .
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
教學(xué)重點(diǎn)：
教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)的理解
示例：
一、加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系
介紹研究方法(控制變量法)：先研究在質(zhì)量不變的前題下，討論力和加速度的關(guān)系;再研究在力不變的前題下，討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系.介紹實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)條件的保證：在砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量的條件下，小車(chē)所受的拉力才近似地認(rèn)為等于砝碼的重力.介紹數(shù)據(jù)處理方法(替代法)：根據(jù)公式 可知，在相同時(shí)間內(nèi)，物體產(chǎn)生加速度之比等于位移之比.
以上內(nèi)容可根據(jù)學(xué)生情況，讓學(xué)生充分參與討論.本節(jié)書(shū)涉及到的演示實(shí)驗(yàn)也可利用氣墊導(dǎo)軌和計(jì)算機(jī)，變?yōu)槎繉?shí)驗(yàn).
1、加速度和力的關(guān)系
做演示實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論：小車(chē)質(zhì)量 相同時(shí)，小車(chē)產(chǎn)生的加速度 與作用在小車(chē)上的力 成正比，即 ，且 方向與 方向相同.
2、加速度和質(zhì)量的關(guān)系
做演示實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論：在相同的力F的作用下，小車(chē)產(chǎn)生的加速度 與小車(chē)的質(zhì)量 成正比。
二、牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律(加速度定律)
1、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：物體的加速度根作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比.加速度方向跟引起這個(gè)加速度的力的方向相同.
2、力的單位的規(guī)定：若規(guī)定：使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力叫1N.則公式中的 =1.(這一點(diǎn)學(xué)生不易理解)
物體的加速度根作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比.加速度方向跟引起這個(gè)加速度的力的方向相同.
3、對(duì)的理解：
(1)公式中的 是指物體所受的合外力.
舉例：物體在水平拉力作用下在水平面上加速運(yùn)動(dòng)，使物體產(chǎn)生加速度的合外力是物體
所受4個(gè)力的合力，即拉力和摩擦力的合力.(在桌面上推粉筆盒)
(2)矢量性：公式中的 和 均為矢量，且二者方向始終相同.由此在處理問(wèn)題時(shí)，由合外力的方向可以確定加速度方向;反之，由加速度方向可以找到合外力的方向.
(3)瞬時(shí)性：物體在某時(shí)刻的加速度由合外力決定，加速度將隨著合外力的變化而變化.
舉例：靜止物體啟動(dòng)時(shí)，速度為零，但合外力不為零，所以物體具有加速度.
汽車(chē)在平直馬路上行駛，其加速度由牽引力和摩擦力的合力提供;當(dāng)剎車(chē)時(shí)，牽引力突然消失，則汽車(chē)此時(shí)的加速度僅由摩擦力提供.可以看出前后兩種情況合外力方向相反，對(duì)應(yīng)車(chē)的加速度方向也相反.
(4)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系小結(jié)：
物體所受的合外力決定物體產(chǎn)生的加速度：
當(dāng)物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相同——→物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
當(dāng)物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相反——→物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
以上小結(jié)教師要帶著學(xué)生進(jìn)行，同時(shí)可以讓學(xué)生考慮是否還有其它情況，應(yīng)滿足什么條件.
探究活動(dòng)
題目：驗(yàn)證
組織：2-3人小組
方式：開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生實(shí)驗(yàn).
評(píng)價(jià)：鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作能力.
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