1、高一物理质点和位移教学设计 新课标 豫教版 必修12019-2020年高一物理质点和位移教学设计 新课标 豫教版 必修1一、学习目标与任务1、学习目标描述（一）知识与技能1理解质点的概念，能判断一个物体在特定的情况下能否看成质点。2理解位移的概念，知道位移与路程的区别和联系。3初步认识位移时间图象，尝试知道位移与时间的关系，画出图象或已知图象表述出位移与时间的关系。4知道矢量和标量。（二）过程与方法1通过质点的认识，了解物理学研究中物理模型的特点，体会物理模型在探索自然规律中的作用。2通过位移的学习，使学生学会将抽象问题形象化的处理方法；通过对位移和位移时间图象的学习，体会数学在研究物理问题中
2、的重要性。（三）情感态度与价值观通过小组合作学习让每个同学体会到责任和义务以及尊重，学会同学间相互取长补短，感受合作学习的快乐，通过对新知识的研究，体会物理规律与生活的联系，激发探索未知世界的乐趣。2、学习内容与任务及教学流程说明本节课的内容主要学习质点和位移这两个运动学的基本概念，要让学生通过对质点的学习了解物理学研究中物理模型的特点，体会物理模型在探索自然规律中的作用；位移是了解速度、加速度、功等概念的基础，要使学生充分理解位移和路程的区别和联系。学习重点：质点概念与物理模型的理解，位移的理解。学习难点：位移的理解与描述。明确本课的重点和难点，以学习任务驱动，问题讨论为方式，以质点、位移的
3、引入、定义为核心，通过各种展示方式创设情景，引导学生通过对问题的交流讨论，理解质点和位移概念，了解学习基本的物理学研究方法。充分利用教师个人主页提供的课程学习资源和交流讨论区，在着重学习内容的基础上，内延外拓，培养学生利用网络搜集信息和协作交流的能力。二、学习者特征分析高一新生在初中学过两年物理，对物理世界有了一个非常初步的认识，但对真正的物理思想的还非常模糊，对物理模型质点和位移的矢量特点的理解都感到抽象。高一新生在课堂上的积极性较高，但尚不能充分体现出学习的主体作用。学生具有一定的群体性小组交流能力与协同讨论学习能力的，还是能完成上课时教师布置的协作学习任务的。三、学习环境选择与学习资源设
4、计1学习环境选择（打）（1）Web教室（ ）（2）多媒体教室（ ）（3）室外活动（ ）（4）校园网（ ）（5）Internet（ ）（6）其它2、学习资源类型（打）（1）课件（网络课件）（ ）（2）工具（ ）（3）专题学习网站（ ）（4）多媒体资源库（ ）（5）案例库（ ）（6）题库（ ）（7）网络课程（ ）（8）个人主页（ ）（8）其它（ ）3、学习资源内容简要说明司南版物理1教科书与配套学习手册教师个人主页下学习资源：包含知识归纳、课堂练习、课后交流、拓展研究及Flash交互性网络课件等课程学习材料。四、学习情境创设1、真实性情境（）2、问题性情境（）演示实验。用flash制作的一系列教学
5、软件。怎样用简化方法分析形状各异的物体的运动？如何描述物体的位置的变化？五、学习活动的组织类型相应内容使用资源学生活动教师活动自主协作学习设计质点和位移课后练习物理教材、演示实验、课后练习题教师个人主页下的多媒体教学资源。相关的物理学习网站。分析、操作、小组协作讨论、总结、提交结论。独立思考分析得出结论问题情景的创设，问题的提出。学习资源获取路径的指导。问题解答和咨询。六、教学过程步骤教师行为学生行为设计意图课堂准备1演示实验的准备。2制作教学辅助ppt、flash课件。3指导学生登陆教师主页。1作好课前准备。2熟悉教师主页的操作方法。引导学生利用网络来辅助学习，拓展学习空间，有利于实现教学目
6、标。情境导入通过视频课件展示各种物体的运动，提出问题1：物体形态各异，各部分运动复杂，进行全面准确分析较困难，能否把对物体的运动分析进行适当简化呢？怎样简化比较方面呢？学生通过观察、思考与小组讨论分析。回答：可以考虑进行简化。若简化为一点最简单。引导学生通过对运动实例的观察与分析，思考简化运动的必要性和可行性。操 作 讨 论问题2：对于物体运动分析的简化，可以依据什么原则进行呢？结合学生讨论指出：研究物体的某一规律时，可以忽略次要因素，只突出主要因素，物理学称为建立物理模型。问题2：一个具体运动可以怎样进行简化呢？课件展示投篮过程与图片，请学生分析篮球运动的轨迹。归纳：在分析物体运动时，有时可
7、以忽略物体大小和部分运动，把物体抽象为一个只有质量没有大小的点，物理上把用来代替物体的有质量的点叫质点。问题3：质点没有大小，是不是运动物体越小就可以视为质点，而物体越大就不能视为质点呢？一个物体某些情况下可视为质点，是否就总可以视为质点呢？展示乒乓球击打实验、汽车和地球运动模拟课件，试分析地球、乒乓球、汽车在什么情况下可视为质点。问题4：物体可视为质点的标准是什么？归纳：物体的形状、大小、各部分运动的差异对所研究的问题不起作用或是次要因素时。问题5：描述物体运动位置变化时应考虑几个方面？如同学在学校内教室和操场间的运动实例。归纳：既要考虑空间的变化大小又要说明变化的方向。初中所学的路程的概念
8、无法准确描述物体位置的变化，因此物理上要引入新的物理量。问题6：用什么物理量描述物体的位置的变化？其定义是什么？物理上用位移s来描述物体的位置的变化，定义是从初始位置指向末位置的有方向的线段。学生思考讨论，发现研究某些问题，不一定要对物体的每一方面进行分析，可以只分析重要方面。学生思考分析，在分析篮球轨迹时，可以不考虑篮球的大小和篮球本身的旋转。理解质点的概念。学生通过讨论，理解由于日地距离远大于地球直径，因此研究地球公转时，可视为质点，而研究其自转时则不能视为质点；研究乒乓球的运动轨迹时可视为质点，在研究发球过程时，则不可以；在研究汽车长途运动时可视为质点，而研究汽车通过某一路标时则不可以。
9、学生思考讨论，发现只说明教室和操场的距离是不够的，应同时说明同学的起点和终点，即运动的方向，才能准确说明同学的位置变化情况。回顾路程的含义，理解引入新物理量的必要性。引导学生学会分析问题的主要方面和次方面。引导学生理解物理模型的简化抽象和建立过程。通过大量的实例使学生进一步理解质点的概念，和理解物体视为质点的标准。通过讨论使学生思考描述物体位置变化的方法，理解物理概念的引入方法，理解位移的定义，体会物理学分析问题既简单又科学准确的特点。操 作 讨 论通过板书作出位移的示意图。注意与运动轨迹的差异。问题7：如何用数学方法表示位移及其变化规律？（1）一维坐标系：，、分别表示物体的初、末位置坐标。若
10、表示位移方向和正方向相同，若表示位移方向和正方向相反。举例说明位移的计算方法，包括单向运动和往返运动。（2）二维直角坐标系：如物体从原点O运动到坐标为，的A点，则这一过程位移，方向与轴正方向成。（3）位移时间图象图：匀速直线运动的物体位移随时间变化的数据02345601015202530引导学生尝试分析直线倾斜程度的含义，并进行初步比较。问题8：相对于位移而言，路程是怎样定义的呢？例：一个物体沿半径为R的圆周运动四分之一圆弧时，它的位移和路程分别是多少，位移的方向如何表示。作出运动示意图帮助学生分析。对比位移和路程的方向特点，引入矢量和标量的定义。（1）矢量：既有大小又有方向的物理量。（2）标
11、量：只有大小没有方向的物理量。理解位移的定义，学会位移的作图表示方法。课堂练习学会位移的表示方法，理解一维坐标表示方法中“+”“-”的物理意义；理解二维直角坐标表示中位移大小和方向的计算和表示法。动手根据实验数据描点作出位移时间图象。讨论：直线倾斜程度与速度大小有关。思考并回答：路程是物体运动轨迹的长度。没有方向。分析出物体位移大小为，路程为，位移方向由起点指向中点。讨论所学过和矢量：如位移、速度、加速度、力。学过的标量：如时间、长度、能量、质量、温度。通过学生的动手练习学会位移的示意图表示方法、一维坐标表示法、二维坐标表示法和位移时间表示法，这是高中物理学习的基本功，一定要使每一个学生都掌握
12、。尝试分析直线倾斜程度的含义为以后学习做铺垫。通过实例使学生进步理解位移和路程的表示法和差异。理解矢量和标量的概念。课 堂 小 结问题8：位移和路程有什么区别和联系？位移是从初始位置指向末位置的有方向的线段，而路程是指物体运动轨迹的长度；位移与运动的路径无关，而路程与运动的路径有关；位移是矢量，而路程是标量；一般情况下路程与位移的大小不相等，只有当物体做单向直线运动时，两者才相等。问题9：分析篮球能否进框时可以把篮球视为质点吗？说明原因。回顾路程的概念，讨论位移和路程的差异，比较位移大小与路程的联系，尝试进行归纳。思考、讨论并回答。培养学生归纳的能力，进一步理解位移和路程的区别和联系。与书本引
13、入的实例对比，有意识提醒学生在质点模型的应用上要加强分析而不能僵化死记。课 外 创 新1分析讨论书本讨论与交流栏目。2书面作业P21作业2，3，4，5。3指导学生根据自身的情况，进行在线学习和交流。4考虑在知识应用中的配置不同层次的例题和练习：如1进一步理解质点和位移的概念。2学生独立思考完成练习。3学生进入教师个人主页的讨论区，进行探讨研究。1让学生实现知识的自我反馈。2教学要求具有层次性，才能适合不同层次的学生的学习需要。3充分利用网络可以保证学生在学习过程中更具有自主性。2019-2020年高一物理超重与失重教学设计 新课标 豫教版 必修1教学课题超重与失重物理1（必修）司南版（山东科技
14、出版社）第6章第4节学习任务分析本课题是在学完牛顿运动定律的基础上,来探索和研究超重和失重的问题，不仅有利于学生对牛顿运动定律等前面知识的综合和深化理解，而且有助于培养学生分析问题和解决问题的能力。对超重和失重理解可以从运动学和动力学两个角度理解：从运动学角度来看，当物体加速上升或减速下降时，物体处于超重状态；当物体加速下降或减速上升时，物体处于失重状态。从动力学角度来看，当物体受到的合外力向上（具有向上的加速度）时，物体处于超重状态；当物体受到的合外力向下（具有向下的加速度）时，物体处于失重状态。前者为表象，后者为本质，两者为递进关系。 超重和失重是学生生活中中比较熟悉的现象，因此教学时尽量
15、贴近生活，从生活中来，到生活中去，教学过程中多安排学生的动手实验机会，让学生有切身的体会，同时也应安排些思考和探讨的话题，引发学生的思考和讨论，加深学生对超失重的理解。重点难点分析重点：什么是超重和失重以及产生超重和失重现象的条件。难点：1产生超重和失重现象的条件；2运用牛顿运动定律对超重和失重现象的分析。学情分析1学生已经学完牛顿运动定律的理论知识，但缺乏实际的应用，对概念的理解上还很抽象，通过本节课的学习，帮助学生建立一个生动活泼的场景，利于学生的理解消化，同时也立足于学以致用。列举大量的实际例子，供学生分析解决，提高学生的能力。2本节课的理论知识来源于生活中的大量事例，但学生对新事物新情
16、况了解较为片面，不能很好地由感性认识提升为理性认识，应通过本节的学习让学生掌握分析现象的一般方法，成为终身学习的基础。教学目标知 识与技能1知道超重和失重现象；2理解产生超重、失重现象的条件3能够运用牛顿运动定律分析超重和失重现象。4理解生活中的超重与失重现象，并能利用所学知识分析解决相关问题。过 程与方法1使学生掌握正确观察超重和失重现象以及对该实验现象进行分析和归纳的方法； 2使学生体验通过实验和理论分析探究超重和失重现象的过程。情感态度与价值观激发学生对科学的兴趣和热情，使他们了解一些我国航天技术的成就。在自主实验和逐步探究的学习过程中，培养细心观察、勤于思考和相互交流的学习习惯和合作精
17、神。教学媒体运用1体重计、纸带、重锤、底部侧面开有小孔的塑料瓶（大号可乐瓶）、红墨水、水桶、水、白报纸。2计算机、数字展台、投影仪。3视频录像剪接。PPT教学演示课件教 学 程 序 设 计教学程序教 师 活 动学生活动教学资源创设情境引入新课【引导学生做实验1】用纸带挂上重锤，然后迅速上提。【引导学生思考】纸带既然能够承受重锤的重力，怎么会断呢？学生实验1：用纸带挂上重锤，然后迅速上提。观察现象：纸带断了。学生思考：纸带为什么会断？每位学生一组：重锤、纸带。【引导学生做实验2】某位学生称体重，在秤上蹲下和站起。用数字展台摄像头对准体重秤的读数面板投影到大屏幕。【引导学生思考】难道该学生的体重发
18、生了改变？学生实验2：某位学生称体重，在秤上蹲下和站起。观察现象：发生变化。学生思考：秤的示数为什么会变化？体重秤、数字展台。用数字展台摄像头对准体重秤的读数面板投影到大屏幕。由以上两个学生实验引出课题“超重和失重”【板书】超重和失重新课教学新课教学新课教学新课教学新课教学新课教学新课教学问题提出从实验出发，围绕着超重和失重，引导学生讨论并提出问题。师生共同归纳整理提出的问题：1什么是超重（失重）现象？2什么情况下会出现超重（失重）现象？3为什么会出现超重（失重）现象？学生讨论并提出问题。解决问题1：什么是超重（失重）现象？引导学生一起分析实验1和实验2的现象。教师归纳：纸带的拉力大于重锤的重
19、力以及人对秤的压力大于人的体重，这些都是超重现象。【板书】超重 F拉（或F压） G要求学生阅读课本关于什么是超重和失重现象的文字描述。要求学生分析实验2中的失重现象。【板书】失重 F拉（或F压）mg失重状态：mg- F =ma F=mg-ma Fmg出现超重现象。2当物体加速度向下时，受力如下图所示。mg- F =maF=mg-maFmg出现失重现象。实践应用底部开有小孔的装满水的大号可乐瓶（向水中滴几滴红墨水，便于看得更清楚）、水桶。1演示实验：喷水失射现象用底部侧面开有小孔的装满水的塑料瓶（如可乐瓶）作为演示器材（向水中滴几滴红墨水，便于看得更清楚），演示前先用手堵住小孔。【演示1】移开手
20、指，水从小孔喷出。再用手指堵住小孔，水不再喷出。（下方放一水桶）【提出问题】如果不堵住小孔，有什么办法可以让瓶中的水不会喷出来？【演示2】教师站在凳子上高举起瓶子，提醒学生仔细观察，让瓶自由落下的同时移开手指，水会不会喷出？因瓶子下落时间较短，不易观察，实验时请一名学生配合，拿一张大的白报纸，在靠瓶子开孔一侧展开报纸（但不遮挡全班学生视线），如果瓶子下落时水会喷出，报纸上将有红墨水迹。【提出问题】如果将瓶子向上抛出，会出现什么情况？ 【演示3】让瓶子竖直上抛（尽可能不让瓶子翻转，这样有利于学生观察），在瓶子上升和下落的整个过程中，小孔中都没有水射出。上述实验现象如何解释？（让瓶子竖直上抛来演示
21、，一方面较大地延长了可观察的时间，因为瓶子做竖直上抛运动时，在空中的运动时间是同样高度的自由落体运动时间的二倍；另一方面，实验现象充分说明超重和失重现象只与物体运动的加速度方向有关，而与速度方向无关，这恰恰是学生易犯的错误。）学生观察演示。学生思考，议论，提出方案。学生观察发现：瓶自由落下时，水不会流出。白报纸上没有红墨水迹。让学生猜想，充分讨论，发表看法。学生观察，分析、讨论。当瓶子自由落体或竖直上抛时，瓶中的水处于完全失重状态，就不会流出。超重和失重现象只与物体运动的加速度方向有关，而与速度方向无关。2动手做，拉出夹在书中的纸条。现在请大家动手做：裁出5-10根2cm左右宽的纸条，分夹在一
22、本放在桌面上的书中间，并在书上再压一些书或其它重物，把夹在书中的纸条拉出来。大家发现这样拉不出来，下面请在不翻开书的情况下，用至少两种方法，来完成拉出纸条的实验操作，并说明实验原理。学生自己动手裁纸条，做实验：发现要把这些纸条拉出来非常困难。学生设计方案，想办法拉出纸条。互相交流、讨论、实验，说明原理。（在竖直上抛、自由落体等抛体运动中都能轻松完成实验。）学生自己动手裁出5-10根2cm左右的纸条，利用书本做实验。3游戏：比一比看谁能让自己在测力计上的示数最小？（以小组为单位，选派代表参加比赛）比赛的规则：双脚不能离开测力计，手不能撑扶其它物体，没记录完数据不要离开秤。由游戏中认识完全失重现象
23、【板书】完全失重 a = g（向下） F压 = 0学生游戏。请获胜同学谈感受，并分析比赛取胜的关键因素是什么？（测力计示数的大小不仅取决于参赛者的质量，更取决于他的加速度。）4播放宇航员超重失重的视频录象。视频包含下列片断（总时长3min左右）：片断1：神舟五号发射升空，杨利伟采用平趟的姿势；（升空时，航天员身体要承受相当他们自身重力 4 倍的重量）片断2：神舟六号在轨运行，宇航员费俊龙即兴翻两个跟头；片断3：记者采访杨利伟时的对话：宇航员训练时承受的压力要求达8G。（杨利伟训练时承受的压力达8G，他的质量为63kg，这时他对座椅的压力为多大？）片断4：国际空间站上宇航员生活和实验工作时场景片
24、断。在播放过程中，教师进行必要讲解。学生观看，思考。视频由下列片断剪接而成（时长3min左右）：片断1：神舟五号发射升空，杨利伟采用平趟的姿势；片断2：神舟六号在轨运行，宇航员费俊龙即兴翻两个跟头；片断3：记者采访杨利伟时的对话：宇航员训练时承受的压力要求达8G。片断4：国际空间站上宇航员生活和实验工作时场景片断。小结并布置作业学生小结：在超重和失重现象中，物体实际重力并没有发生改变。超重状态：物体加速度向上（加速上升或减速下降），F=mg+ma失重状态：物体加速度向下（加速下降或减速上升），F=mg-ma完全失重状态： a = g（向下） F压 = 0作业：1课本P130作业；2以组为单位，
25、根据课后阅读材料或利用网络资源查阅相关资料，了解超重和失重（完全失重）现象的实际应用，并与其它小组交流学习成果。教学流程说明：1 激疑1什么是超重和失重现象？激疑2什么情况下会出现超重和失重现象？激疑3为什么会产生超重和失重现象？2“实践应用”要求学生运用所学超重、失重的知识解决一些相关实际问题，并通过自主活动和交流体验猜测和验证的科学方法。教学设计点评1本节课突出学生主体特征，在学生原有知识结构的基础上，通过情景、问题、实验、体验、合作、自主、交流等教学元素，注重探究式学习过程，让学生构建关于超重和失重的新知识并注意知识目标的落实，紧扣课程标准要求，达成预定的三维教学目标。2注重创设问题情境
26、，激发疑问，有效导学。课题引入阶段，通过简单器材设计的两个实验，在很短的时间里，有效地激发出贯穿本节课的三个问题，这三个问题的分析和解决便构成了整节课的逻辑主线，从而得以有效实施学习。3精心设计实验教学，注重全体学生动手、动脑。比如，用可乐瓶做喷水失射实验，为了解决瓶子下落时间较短，不易观察的问题，设计时采取教师站在凳子上高举起瓶子、向瓶子中的水滴红墨水、请一名学生配合在靠瓶子开孔一侧展开白报纸等方法，有效地解决了问题，而且更加直观形象。再比如，关于超重和失重的判断，是以加速度方向还是以速度方向为依据，是学生学习中的一个疑难点，为了突破这个教学难点，设计了两个实验，一个是利用可乐瓶的喷水实验，精妙之处在于做了自由落体时喷水失射演示后，教师做了一个停顿，提出问题：如果将瓶子向上抛出，会出现什么情况？让学生猜想、讨论，有不少学生认为将瓶子向上抛出，孔中一定会喷水。演示的结果和分析使学生对此有了清晰的认识。另一个是学生动手实验抽分夹在书中的纸条，要求学生
