上海物理论坛研究课教学设计课案.docx
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上海物理论坛研究课教学设计课案
2016年上海物理论坛研究课教学设计
主办:
上海市教育学会物理教学专业委员会
承办:
上海市文来中学
赞助:
上海教育出版社
目录:
1、《并联电路的应用》 执教:
上海市西延安中学 龚一鸣
2、《并联电路的应用》 执教:
上海市文来中学 蒋红枫
3、《二力平衡》 执教:
静安区青云中学 姜惠轶
4、《二力平衡》 执教:
浦东新区张江集团中学 王 成
5、《二力平衡》 执教:
金山区吕巷中学 王 珍
§7.4.2 并联电路的应用
上海市西延安中学 龚一鸣
一、教学任务分析
本节课是并联电路的第二课时,是对之前学到的电路、欧姆定律、并联电路特点等知识的综合运用,对整个电路部分的知识起到总结提升的作用,学习的要求比较高,教学有一定的难度。
学习本节课的内容需要以电路、电流、电压、电阻、欧姆定律和并联电路的特点及作用等知识为基础,需要具备根据要求设计简单电路的能力、根据电路图连接实物电路的实验动手能力以及知识归纳迁移的能力。
通过并联电路第一课时的教学,学生已经学习了并联电路的特点和分流作用,但是对于并联电路在生活中的广泛应用,特别是对家庭电路了解的还比较少。
通过设计简单的并联电路解决生活中的实际问题的过程,可以帮助学生更好地理解并联电路的特点,感受物理和生活的紧密联系,进而激发学习物理的热情。
本节课的教学要求学生主动参与,通过教师的演示和示例分析,让学生经历设计电路、动手实验、理论推导、故障分析等活动,体验替代、类比等科学方法,认识到物理来自于生活又服务于生活,形成小组合作学习的意识。
二、教学目标
1、通过“认识家庭电路”的活动,知道家庭电路的构成,知道并联电路在家庭生活中的简单应用,感受替代、类比的科学方法。
2、通过“制作简易投票器”的活动,知道并联电路在生活和生产中的简单应用,体验合作学习的快乐,了解科学技术对人类生活、生产的帮助。
3、通过“查验短路的支路”的活动,知道并联电路中的短路现象,认识利用“校验灯”查验短路的方法,懂得安全用电的重要性。
三、教学重点和难点
重点:
并联电路的应用。
难点:
简易投票器的设计。
四、教学资源
1、学生实验器材:
300Ω电阻器、电键、导线(若干)。
2、演示实验器材:
自制模拟家庭电路演示板、干电池(4节)、学生稳压电源、演示用灵敏电流计、演示用电压表、电流表、自制长连接线(2根)。
3、自制PPT演示文稿、多媒体教学设备。
五、教学设计思路
本节课的主要内容是:
认识家庭电路和制作简易投票器。
本节课的基本思路是:
首先,以家庭电路作为情景引出并联电路在实际生活中的应用,通过观察同学逐个并联到低压电路的过程中电压表、灵敏电流计的示数变化情况,进一步理解并联电路的特点;接着,通过合作制作简易投票器的活动,进一步了解并联电路在生活中的应用,激发学习物理的热情;最后,通过阅读活动卡、观察演示板上的现象,知道查验短路的方法。
本节课要突出的重点是:
并联电路的应用。
方法是:
先利用家庭电路演示板简要介绍家庭电路,通过思考从并联电路的独立工作、电压等特点理解家庭电路被设计成并联电路的原因;再通过用低压并联电路替代家庭电路进行实验验证的过程,结合欧姆定律,强化理解并联电路的电压、电流、电阻的特点;最后通过简易投票器的设计、连接和使用,使学生进一步体会到并联电路在实际生活中的应用。
本节课要突破的难点是:
简易投票器的设计。
方法是:
先通过将投票器使用过程中与人体电阻实验中类似的现象相联系,认识到可以利用并联电路制作简易投票器。
再通过分组讨论活动卡上的引导问题,认识到可以通过闭合电键并联一个电阻的方法进行投票使电流表示数增加,为了能够在电流表上准确地读出尽可能多的人数,每条支路的电流应该都与电流表的最小分度值相等。
最后通过对于电压电压、电流表最小分度值的强调,计算出每条支路中电阻的阻值将实验器材补充完整,从而画出实验电路原理图。
本节课的特色通过生生合作、师生合作,完成简易投票器的制作,感受合作学习的快乐。
六、教学流程
1、教学流程图
2、教学流程图说明
活动Ⅰ 认识家庭电路
(1)观察与思考:
展示模拟家庭电路演示板,初步认识家庭电路。
(2)观察与分析:
几位学生逐个并联到6伏的低压电路中,通过观察电压表、灵敏电流计的示数,进一步认识并联电路的特点。
活动Ⅱ 制作简易投票器
设计与制作:
制作简易投票器,应用并联电路的特点解决简单的问题。
活动Ⅲ 查验短路的支路
观察与思考:
观察模拟家庭电路演示板,学习“校验灯”查验短路支路的方法。
3、教学主要环节 本设计可分为两个主要的教学环节。
第一环节,认识家庭电路,进一步认识并联电路的特点 通过演示板介绍,初步认识家庭电路。
通过家庭电路被设计为并联电路的原因分析,人体电阻实验的定性验证,进一步认识并联电路的特点。
第二环节,设计简易投票器,进一步体会并联电路的作用 综合应用并联电路,通过表决器的设计、连接、使用,进一步体会到并联电路的作用。
第三环节,查验短路的支路,认识安全用电的重要性 通过演示板上的演示,认识并联电路的短路。
通过观察演示板上的现象,知道查验短路支路的方法,认识安全用电的重要性。
七、教学过程
(一)引入
直接由并联电路的特点、作用引入并联电路的应用,指出家庭电路就是并联电路。
(二)新课
活动Ⅰ:
认识家庭电路
1.家庭电路的介绍
观察与思考:
展示模拟家庭电路演示板,介绍进户线、总闸开关、保险丝以及各支路用电器及控制电键。
思考:
为什么家庭电路设计为并联电路?
家庭电路的电压高达220伏,考虑到安全,不对它直接进行测量。
用一个低压的并联电路替代家庭电路,进行实验。
2.人体电阻实验
观察与分析:
几位学生逐个并联到6伏的低压电路中,通过观察电压表、灵敏电流计的示数,进一步认识并联电路的特点。
实验结果:
并联电路中并联的电阻越多,电路两端的电压不变,因为总电阻越小,总电流越大。
3.制作简易投票器
活动Ⅱ:
设计与制作
(1)分组讨论活动卡上引导问题,设计实验电路。
(2)各小组互动交流,完成小组自评。
(3)师生合作,制作班级投票器。
4.并联电路中的短路
(1)演示板上演示并联电路中的短路现象,并用动画画电流路径解释。
(2)查验并联电路中的短路。
活动Ⅲ:
观察与思考
利用“校验灯”查验家庭电路中的短路故障。
在家庭电路演示板上演示:
用导线并联在某个灯座两端将其短路,烧断保险丝后,用校验灯检测出短路的电灯。
(三)小结
(四)作业
(1)以小组为单位,寻找更多并联电路应用的例子,做成PPT总结交流。
(2)完成《分层作业》。
八、学生活动卡
活动:
设计与制作——简易投票器
制作一个能统计全班投票情况的简易投票器。
要求通过改画某种电表的表盘刻度,使它直接显示得票数。
1.分组讨论下列问题,并完成实验电路的设计。
(1)可以通过改画__________表的表盘刻度,来统计得票数(选填“电流”或“电压”)。
(2)要准确统计得票数,则每增加一票,电表示数的增加量是__________(选填“相等”或“不等”)的。
(3)已知实验所用电源的电压为6伏且恒定,可供选择电表的表盘如图2所示。
请改画所选择电表的表盘刻度,使它能直接显示尽可能多的得票数。
并且简述改画的理由以及对于实验器材的要求。
(4)请将实验所需器材补充完整:
电源(电压为6伏且恒定)、_______________、_______________(若干)、_______________(若干)、导线(若干)。
(5)在图3所示的框中画出投票器的电路原理图(可以用“……”省去部分重复的电路)。
2.各小组互动交流,并完成小组自评。
“制作简易投票器”小组评价量表
项目
评价标准
满分
得分
(1)选择电表
正确 2分
2分
(2)判断电表示数的增加量
正确 1分
1分
(3)改画电表的表盘刻度
改画表盘刻度 1分
说明改画理由 1分
实验器材要求 1分
3分
(4)补充实验器材
正确且完整 2分
2分
(5)画电路原理图
正确且规范 2分
2分
合计
3.老师在干路上接入电源、电流表,各小组分别连接一条支路,并联到干路上。
在完成班级投票器的制作后,尝试进行投票(每小组拥有1票的投票权)。
九、分层作业
班级:
____ 姓名:
______ 学号:
___ 评价:
______
1.家庭电路是__________(选填“串联”或“并联”)电路,随着工作的用电器增加,电路的总电压将__________,总电阻将__________,总电流将__________。
(均选填“增大”、“减小”或“不变”)
2.在将人体一个个并联到低压电路中的实验中,干路中串入一个小量程的电流表。
当小明并联后,电流表的示数增加了0.3毫安;小华并联后,电流表的示数又增加了0.2毫安。
已知小明的电阻约为1万欧,则小华的电阻约为__________万欧。
★3.阅读课本P56页中例题4,了解短路在生活生产中的应用,并思考:
不焊接时为了省电,为什么不断开电键S1切断整个电路呢?
★★4.为了安全,大楼底层的大门总是关闭的。
使用一个呼叫开门系统,既方便又安全。
当来访者按下楼层与室号对应的电键,住户室内的铃声便会响起,若主人在家,与来访者通话后按下电键,电磁锁中的电磁铁产生较强的磁力便可将闭合的门锁打开,让来访者进楼。
请各组分别讨论,然后按要求在图1、图2所示的方框中中分别完成门铃、开锁电路的连接。
§7.4.2 并联电路的应用
执教:
上海市文来中学 蒋红枫
一、教材和学情分析
《并联电路的应用》是上海教育出版社九年级(上)《并联电路特点》的第二课时,是学生在学习了并联电路特点以后,将规律进行实际应用,是下学期学习电功、电功率和高中学习全电路欧姆定律的基础。
在学习本内容前,需准备的知识有:
电路、电流、电压、电阻、欧姆定律及并联电路的特点等。
本班级目前电学基础较好,具备一定的解决问题的能力,但综合分析能力和实际操作能力还有待提高。
二、教学目标
1、理解并联电路的特点;知道并联电路在实验和生活中的应用。
2、通过分析“并联电路特点”在实际生活中的应用,感悟物理知识在现实生活中的重要意义。
3、经历并联电路在实验中的应用的活动过程,进一步认识电路连接的方法和等效替代的研究方法,懂得小组合作的必要性。
三、教学重点和难点
重点:
并联电路的应用
难点:
并联电路在实验中的应用
四、教学设计思路
本设计的基本思路是:
本节课从学生较为熟悉的小区大楼门禁系统引入,引导学生画出呼叫系统的电路示意图,然后展示生活中常见的几组并联电路图,引出本节课的课题。
在学生回忆并联电路特点的基础上,解决脱排油烟机内部电路连接、特殊方法测电阻以及研究电阻与横截面积关系等问题,体现并联电路的作用。
本设计需要突出的重点是:
并联电路的应用。
将并联电路知识应用到生活和实验中,凸显并联电路在解决实际生活和电学实验问题中的重要作用。
本设计需要突破的难点是:
并联电路在实验中的应用。
教师引导学生在复习伏安法测电阻和研究电阻与横截面积关系两个重要实验的基础上,通过小组讨论和大组间的交流,明确实验方案的设计。
在小组合作中完成电路连接,从而顺利解决特殊条件下如何应用并联电路知识来完成实验,进一步理解并联电路的特点。
五、教学资源
教师:
自制教具、实物投影、PPT课件等
学生:
电源、电流表、已知阻值的电阻,待测电阻、电键和导线等
六、教学流程图
七、流程图说明
活动Ⅰ
学生利用生活常识画出小区大楼门禁的呼叫电路。
活动Ⅱ
思考、讨论油烟机的内部电路连接。
活动Ⅲ
学生利用并联电路知识设计测量未知电阻的电路,并完成实验。
活动Ⅳ
思考、讨论利用并联电路知识设计研究电阻与横截面积关系的电路。
八、教学过程
1、引入
教师展示小区大楼门禁图片
学生思考、讨论并画出呼叫电路的示意图
2、新课
(1)思考与讨论
教师展示油烟机内部模拟电路
小组讨论,大组交流,画出电路图。
(2)学生实验
利用电源、电流表、已知阻值的电阻,待测电阻、电键和导线测量待测电阻的阻值
小组讨论,大组交流,完成实验,填写活动卡。
(3)思考与讨论
利用电源、电流表、电阻丝、电键和导线研究导体的电阻与横截面积的关系
小组讨论,大组交流,完成实物图连接。
3、小结
九、板书设计
并联电路的应用
一、特点
1、独立工作、互不影响
2、各物理量之间关系
电压:
U=U1=U2
电流:
I=I1=I2
电阻:
1/R=1/R1+1/R2
电流与电阻的关系:
I1/I2=R2/R1
二、应用
1、生活中的应用
2、实验中的应用
十、学生活动卡
班级________ 姓名________ 学号______
思考与讨论一
为了安全,大楼底层的大门总是关闭的。
使用一个呼叫开门系统,既方便又安全。
当来访者按下楼层与室号对应的电键,住户室内的铃声便会响起。
请在下面的方框中画出呼叫系统的电路示意图(用符号
表示电铃)
思考与讨论二
根据观察到的现象,画出油烟机的内部电路连接图(用符号
表示风扇 )
只闭合S1和S2,风扇转,灯不亮
只闭合S2和S3,灯亮,风扇不转
只闭合S1和S3,灯不亮,风扇不转
学生实验
利用电源(电压未知)、电流表、已知阻值的电阻(R=10欧)、电键(两个)和导线测量待测电阻阻值
1、完成电路设计(并联电路),在下面的方框中画出电路图(标注S1、S2、R和RX)
2、完成实验,并填写待测电阻阻值。
R=10欧 RX= 欧
思考与讨论三
利用电源、电流表、电阻丝、电键和导线研究导体的电阻与横截面积的关系
完成实验方案设计,连接下面的实物图。
(B点是AC的中点)
§3.5 探究二力平衡的条件
上海市青云中学 姜惠轶
一、教学任务分析
本节课的内容是“探究二力平衡的条件”,是上海教育出版社九年义务教育物理课本第三章《运动和力》第五节的第一课时。
课程标准对“二力平衡的条件”的学习要求是掌握,本节课设计为“理解”。
学生实验“探究二力平衡的条件”的学习要求是设计为“初步学会”。
二力平衡的条件是初中物理学习的重点之一。
二力平衡的条件既是对力的概念认识的深化,也是后续有关“力”学习的基础。
本节课为借班授课,经了解所执教班级学生学习的基础与能力均相对突出。
学生已经完成了“力改变物体的运动状态”、“力的三要素”和“力的合成”等知识的学习,也学会了用弹簧测力计测力的技能,因此学生对探究静止状态时二力平衡的条件的实验,具有一定的能力。
由于学生不熟悉DIS实验器材,所以物体作匀速直线运动时,探究二力平衡的条件设计为演示实验。
由于认识的局限,学生往往会认为物体做不同速度匀速直线运动时,所受二力的情况不一定符合平衡条件,所以本实验有一定针对性。
本节教学中,学生通过对生活实例的分析、归纳知道物体的平衡状态;通过学生实验和演示实验,探究得出二力平衡的条件。
学生在探究过程中,感受猜想、实验、归纳的科学方法。
二、教学目标
1.知道物体的平衡状态。
2.经历二力平衡的条件的探究过程,理解二力平衡的条件,感受猜想、实验、归纳的科学方法。
3.在利用DIS进行实验过程中,体验数字技术对学习的支持。
三、教学重点与难点
重点:
探究二力平衡的条件。
难点:
物体做不同速度匀速直线运动时,二力的平衡条件。
四、教学资源
1.学生实验器材:
支架、带细线的纸片、钩码8个、弹簧测力计、剪刀
2.演示实验器材:
支架、带细线的纸片、钩码8个、弹簧测力计、剪刀、DIS实验设备、力传感器、电动机、光电门传感器
3.自制多媒体课件
五、教学设计思路
本节课的内容包括二个方面:
一是物体的平衡状态,二是探究二力平衡的条件。
本节课设计的基本思路是:
首先,通过“捣蛋鬼的恶作剧”视频,激发学生学习兴趣,引入新课;然后,在对物体静止状态与匀速直线运动状态进行受力分析的基础上,认识物体的平衡状态;接着,通过对只受二个力的物体的分析与交流,猜想二力平衡的条件;随后,通过实验分别研究静止时、匀速直线运动时二力平衡的条件;最后,运用二力平衡的条件分析实例,巩固知识。
本节课要突出的重点是:
探究二力平衡的条件。
方法是通过猜想、实验、分析、归纳等得出二力平衡的条件:
一、在尝试画出物体受力情况的基础上进行二力平衡条件的猜想;二、以自主活动为基础,通过观察实验现象、记录实验数据与分析得出静止状态时二力平衡的条件;三、在观察DIS实验现象、记录有关数据的基础上,分析比较、归纳得出匀速直线运动状态时二力平衡的条件。
本节课要突破的难点是:
物体做不同速度匀速直线运动时所受二力的平衡条件。
方法是从实验、观察、比较三个方面入手,完成对二力平衡的条件的辨识:
一、实验,利用电动机提升钩码实现同一物体做不同速度匀速直线运动状态(运动方向与快慢不同)的实验环境;二、观察,利用DIS系统实现实验过程的呈现,实验现象与数据的保留与展现;三、比较,通过对实验信息的获取与处理,实现二力平衡的条件的获得。
六、教学流程
1.教学流程图
2.教学流程图说明
情景
1.视频“捣蛋鬼的恶作剧”,引入新课。
2.实例分析,知道物体的平衡状态。
活动Ⅰ 学生实验
1.通过画受力示意图,进行猜想。
2.利用自制器材探究物体静止时,二力平衡的条件。
3.尝试利用弹簧测力计探究物体做匀速直线运动时,二力平衡的条件。
活动Ⅱ 演示实验
DIS探究物体做匀速直线运动时,二力平衡的条件。
活动Ⅲ 应用巩固
实例分析、课堂小结
板书设计
七、学案
班级________ 姓名________ 学号______
画一画:
常见平衡物体受到的力
活动Ⅰ:
探究静止纸片二力平衡的条件
一个钩码的重力0.5N
研究对象
研究对象
所处状态
实验操作和数据
实验结论
纸片
静止
F1=______,方向___________
F2=______,方向___________
二力大小________________
二力方向________________
F1=______,方向___________
F2=______,方向___________
二力作用在______________
二力作用在_____________
结论:
当物体受到两个力的作用而保持静止时,这两个力大小__________,方向__________,作用在__________,_________上。
活动Ⅱ:
DIS探究匀速直线运动物体二力平衡的条件
实验
次数
研究
对象
研究对象
所处状态
钩码重力
拉力
大小(牛)
方向
大小(牛)
方向
1
钩码
匀速向下(慢速)
0.49
竖直向下
2
匀速向下(慢速)
1.96
竖直向下
3
匀速向上(慢速)
1.96
竖直向下
4
匀速向下(快速)
1.96
竖直向下
结论:
物体受到两个力的作用而做匀速直线运动时,这两个力大小__________,方向__________,作用在__________,_________上,与________________、________________无关。
§3.5 二力平衡
上海市民办张江集团学校 王成
一、教学任务分析
本节学习二力平衡。
本章标题是运动和力,在第1、2节学习了机械运动和直线运动,在第3、4节学习了力和重力。
本节内容是本章的重点和难点:
将运动和力这两个不同的知识结合在一起,根据物体的运动状态,分析物体的受力情况。
探究二力平衡条件的过程是本节的重点,根据实验中对应的不同现象得到二力平衡的各个条件。
探究当物体做匀速直线运动时二力平衡的条件是本节的难点。
学习本节内容在知识上要以机械运动、匀速直线运动、力的三要素为基础,在技能上则要能够熟练使用弹簧测力计、知道DIS的实验等。
本节以小游戏为情景,引入新课。
在学生实验的过程中逐步分析和改进实验方案,找到最合适的方案。
通过对“静止”和“匀速直线运动”下的不同实验得到普通性的结论。
经历传统的实验探究与DIS实验的对比,感受实验器材的改进对实验精确程度的影响。
本节教学要求学生主动参与,关注实验现象,在教师的引导下改进实验方案,在实验探究过程中体验合作学习的重要性,在讨论过程中得出实验结论,体验学习的乐趣。
二、教学目标
1.知识与技能
(1)知道平衡状态。
(2)掌握二力平衡的条件。
2.过程与方法
(1)经历探究二力平衡的条件过程,感受“实验、观察、分析和归纳”的方法。
(2)经历静止和匀速直线运动两种不同情况的探究过程,感受建立物理模型的过程。
3.态度、情感与价值观
(1)在探究二力平衡条件的活动中,体验科学探究的艰辛和乐趣,懂得合作与交流的意义。
(2)在探究二力平衡条件的活动中,经历不断完善实验方案的过程,感悟科学家刻苦钻研的精神。
三、教学重点和难点
重点:
探究二力平衡条件。
难点:
探究物体匀速直线运动时二力平衡条件。
四、教学资源
1.学生实验器材:
弹簧测力计、塑料片、细线等。
2.演示实验器材:
自制演示框架、DIS实验套装,力的传感器,小电动机等其他自制实验器材。
3.课件:
prezi课件 及相应支持软件
五、教学设计思路
本设计的基本思路是:
在学生小游戏和视频的基础上,引入平衡状态的概念。
再从学生对平衡鸟的猜想入手,建立“运动”和“力”之间的联系。
然后利用自制的实验教具,将物体受多个力简化为“二力平衡”的问题。
通过学生实验和演示实验,探究二力平衡的条件。
最后利用合力的知识,再一次引导学生发现“运动”和“力”之间的关系。
本设计要突出的重点是:
学生实验探究二力平衡的条件。
考虑到学生基础较好,对本节内容有一定的了解,在设计时采用“边实验边改进方案”的形式,让学生自行设计实验方案、优化实验方案,感受物理实验设计的乐趣和体验成功的快感。
本设计要突破的难点是:
当物体做匀速直线运动时,所受二力的条件。
方法是:
首先让学生经历用现有的器材探究的过程,知道生活中可以用“缓慢”表示匀速直线运动。
然后再引入更为精确的DIS实验,改善实验环境,感受科学技术的魅力。
本节课始终围绕着轻小物体只受两个力的作用这一模型,从静止到匀速直线运动、从传统实验到DIS,从力作用在水平和竖直方向到任意的倾斜方向,帮助学生理解二力平衡条件的探究过程。
本设计通过大量的学生活动,创设学生自主学习的氛围,学生不仅体验了科学探究的过程,还感受到了技术进步对实验带来的便利,同时体会到了物理探究过程的严密性。
六、教学流程
1.教学流程图
2.流程图说明
情景Ⅰ 小游戏
取小礼物“平衡鸟”引入静止是平衡状态。
情景Ⅱ 短视频
利用高铁上硬币直立的短视频,介绍匀速直线运动也是平衡状态。
情景Ⅲ 演示实验1
不停减小某一轻小物体受到的力,简化问题为二力平衡
活动Ⅰ 学生实验1
用弹簧测力计及相关器材探究物体静止时二力平衡条件。
活动II 学生实验2
用弹簧测力计及相关器材探究物体匀速直线运动时二力平衡条件。
情景IV 演示实验2
用DIS实验器材,探究物体匀速直线运动时二力平衡条件
情景V 演示实验3
用自制实验器材研究
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- 上海 物理 论坛 研究 教学 设计
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