物理教师教学设计案例通用9篇
教学目标
了解内能的实际利用,知道内能的利用与环境保护的关系
能力目标
通过内能的利用和环境保护的关系的学习,提高环境保护的意识
情感目标
联系能量转化和守恒的关系,感受可持续发展的基本思想,建立发展的观念
教学建议
本节的教学要注重科技和社会的联系,避免孤立的学习,要注意联系实际和社会实践.
在内能的利用的发展上,可以提出问题学生自主学习,学生根据提出的问题,可以利用教材和教师提供的一些资料学习.
环境保护的学习,可以教师提出课题,学生查阅资料,从信息中学习,提高收集信息和处理信息的能力.
教学设计方案
内能的利用和环境保护
【课题】内能的利用和环境保护
【重难点分析】利用内能造成的环境污染的主要危害、保护环境的措施及其意义
【教学过程设计】
内能的利用和环境保护
方法1、学生阅读教材,教师也可以提供一些和内能利用及环保有关的材料,教师提出一些问题,学生阅读时思考,可以有:大气污染的主要来源是什么;大气污染的危害是什么;解决大气污染的有效措施有哪些;我国利用内能的发展历程是什么;各种内能的利用方式对环境保护的作用是什么.
方法2、对于基础较好的`班级,可以采用实验探究和信息学习的方法.实例如下
实验探究:调查附近的工厂在利用内能进行生产上是如何进行的,对于环境的危害有哪些,如何减小对环境的影响.可以组织学生小组,实地考察,写出调查报告,分析的结论等.
实验探究(另一例):调查社区中是如何利用内能的,调查本地区近三十年中利用内能来取暖的发展情况,咨询和分析现在的取暖和今后的发展方向.同样可以组织学生小组,实地考察,分析并得出调查报告和结论.
信息学习:网上查阅有关内能的利用,环境保护,及内能利用对环保的影响等方面的资料,并得出自己的结论,小组讨论.这种学习是为了形成学生对可持续发展的思想.
【板书设计】
第六节 内能的利用和环境保护
1.内能的利用
2.环境保护的问题
探究活动
利用信息学习:温室效应和热岛效应
【课题】温室效应和热岛效应
【组织形式】个人或自由结组
【活动流程】制订子课题;制订查阅和查找方式;收集相关的材料;分析材料并得出一些结论;评估;交流与合作,物理教案-内能的利用和环境保护,物理教案《物理教案-内能的利用和环境保护》。
【参考方案】尝试对温室效应、热岛效应发表自己的见解,要注意在收集足够材料的基础上分析。
【备注】1、网上查找的资料要有学习的过程记录。
2、和其他成员交流,发现共性和差异。
3、发现新问题。
物理教案-内能的利用和环境保护
一、教学目标
知识与技能:
1、初步了解做功与能量变化的关系。
2、知道做功的两个要素,理解功的概念,正确应用功的公式计算。
3、知道功是标量,正确理解正功和负功的本质含义。
4、知道总功的两种计算方法。过程与方法:
1、通过推导功的公式,让学生体会由特殊到一般,再由一般到特殊的研究方法,培养学生的逻辑推理能力和科学论证能力。
2、通过求解分力做功、总功和变力做功等问题,让学生在熟练掌握公式的同时,初步接受“微元法”处理问题的思想。
情感、态度与价值观:
1、通过分析日常生活中的物理现象,让学生体会物理与生活、生产、科技的密切联系,激发学生的学习兴趣。
2、工作、学习都要讲效率,“正功”“负功”可以促使学生的勤奋向上思想意识,合作式学习可以培养学生善于发表见解的意识和与他人交流的愿望。
二、教学重点、难点
重点:明确引入功的物理定义,掌握功的概念和功的计算公式。
难点:
1、理解功的公式的使用条件,体会处理变力功的思想方法。
2、理解正功与负功的含义,体会功是标量。
三、课前准备
PPt课件、小钢球、纸巾
四、教学过程
(一)情境导入
在上课之前我请同学们和我一起完成一个小实验,有请两位同学。教师将小钢球放在纸巾上,小钢球静止。教师将小钢球举高,请同学们观察小钢球落下后纸巾有无损坏。
通过这个实验,同学们受到什么启发?
被举高的物理具有穿过纸张的能力,也就是具有了能量。
实际上人们在研究能量的过程中往往涉及到做功,这节课我们来看第七章第二节功。
(二)功的定义
1、功的两个要素
在刚才的例子当中,同学们说我将小球举高了,我对小球做了功,你是怎么知道的?因为我对小球有力,并且向上移动了一段距离。那么,在生活当中你还能不能举出做功的例子?
对学生所举例子进行分析,都有两点值得注意,一个是存在力的作用,还有就是一定要发生一段位移。显然这是做功不可缺少的两个因素。那么有力有位移,这个力就一定对物体做功吗?显然不是,而应该在力的方向上存在位移。那么我们就得到了做功的两个要素:力和力方向上的位移。
2、功的定义式刚才的这些例子当中,都存在做功过程,那么究竟力对物体做了多少功?你能不能计算出来?实际上在初中我们已经知道了,当力和位移同方向时功的计算。(展示ppt),一个质量为m的物体,受到力F的作用并向前移动了s,这个力对物体做的功W=Fs。如果情况变化一下,力F与s不在一条直线上,你会不会求这个力所做的功呢?请同学们尝试着回答。
方法有两个,一是分解力,二是分解位移。无论哪种方法,得到的结果都是一样的,W=Fscosa。有了这个公式,我请同学们帮我计算一个问题。我现在用100N的力水平踢一个足球,踢了一脚之后足球水平向前滚动了50m,求我对球做的功等于多少?请同学们回答。
显然这个情况不能用这个公式计算,要想脚对球一直存在作用力,那你这个脚得跟着球向前走50m。所以应用公式要注意:(1)F、s要对应,即在s中要一直都有力的作用
再请同学们观察这个表达式,你还注意到了什么?引出cosa有正有负,那么功是标量还是矢量?是标量那功的正负表示什么呢?实际功的正负既不表示方向,也不表示大小。如果力对物体做了正功,表示这个力是个动力,如果是负功则是阻力。(换句话说,如果力做了正功,那表示有能量转移到这个物体上来,反之做了负功就表示有能量从这个物体中转移出去。)
那在我们的例子当中,这些力是什么样的力?细心观察你会发现都是恒力,这个公式仅适用于恒力做功,变力做功不能用它。当然如果在过程中物体受到阶段性变化的力,每个阶段都是恒力,那自然我们可以将过程分段处理,每一段又都变成恒力了,最后再把各个阶段所做的功代数求和即可。
(三)合力的功
如果在某一个过程中物体受到多个力的作用,那么这些力的合力做了多少功又怎么求呢?请同学们回答。方法有两个:
1、先求各个力的功,再取代数和。
2、先求合力,再求合力所做的功。比如,光滑水平面上有一个物体受到水平面内相互垂直的两个力,物体发生5m的位移,求各个力做的功、合力所做的功?
(四)几种可以转化成恒力的变力做功问题
这是我们这节课介绍的有关恒力做功的计算方法,实际上除了刚才所说的阶段性的变力可以转化成恒力来计算做功,还有两种情况我们也可以处理。当力与速度始终同向,而速度方向不断变化时,你会不会计算这个力所做的功呢?引导学生学会用微分的方法处理。
另外如果力方向不变,大小随位移线性变化,我们也可以处理。比如一个弹簧处于原长放在光滑的水平面上,一端固定。用一个力缓慢地拉物体,那么这个力做了多少功呢?在学习匀变速直线运动时,如果初速度是零,末速度是v,它和速度是v/2的匀速直线运动是等效的,我们就用这个平均速度替换掉了这个变化的速度。现在你能不能受到这个例子的启发?我们也可以用一个平均的力替换掉这个变化的力,我们说这是方向不变,大小随位移线性变化的力,它的平均值刚好我们会求,那么这个例子中拉力和弹簧的弹力所做的功就等于kx/2与x的乘积。
五、课堂小结
这节课我们从特殊的情况入手,得到了一般情况下恒力做功的定义式,知道了合力做功的计算方法以及几种能够转变成恒力的变力做功的计算方法,初步体会到了做功与能量变化之间的关系。在接下来的学习中我们会进一步的探讨两者之间的关系。
六、板书设计
功
一功的定义
二合力的功
1功的两个要素
1先求各个力的功,再取代数和力和力方向上的位移
教学目标:
(一):知识与技能:
1、知道力的分解的含义。并能够根据力的效果分解力
2、通过实验探究,理解力的分解,会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。
3、培养观察、实验能力;以及利用身边材料自己制作实验器材的能力
(二)过程与方法:
1、通过经历力的分解概念和规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学研究过程中的作用。
2、通过经历力的分解科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。
(三)情感态度与价值观
1、培养学生实事求是的科学态度。
2、通过学习,了解物理规律与数学规律之间存在和谐美,领略自然界的奇妙与和谐。
3、发展对科学的好奇心与求知欲,培养主动与他人合作的精神,能将自己的见解与他人交流的愿望,培养团队精神。
设计意图
为什么要实施力的分解?如何依据力的作用效果实施分解?这既是本课节教学的内容,更是该课节教学的重心!很多交换四认为只要教会学生正交分解就可以了,而根据力的效果分解没有必要,所以觉得这一节根本不需要教。其实本节内容是一个很好的科学探究的材料。本人对这节课的设计思路如下:受伽利略对自由落体运动的研究的启发,按照伽利略探究的思路:“猜想――验证”,本节课主要通过学生的猜想――实验探究得出力的分解遵循平行四边形定则,让学生通过实验自己探究出把一个理分解应该根据力的效果来分解。同时物理是一门实验学科,本节课通过自己挖掘生活中的很多材料,设计了一些很有趣而且效果非常好实验让学生动手做,亲身去体验和发现力的分解应该根据什么来分解。同时也让学生了解到做实验并不是一定要有专门的实验室,实验的条件完全可以自己去创造,从而激发学生做实验的兴趣。
教学流程
一. 通过一个有趣的实验引入新课:激发学生的兴趣
【实验】“四两拨千斤”
(两位大力气男同学分别用双手拉住绳子两端,一位女生在绳子中间只用小手一拉就把两位男生拉动了)
二. 通过演示实验引入“力的分解”的概念
【演示实验】在墙上固定一个松紧绳(带有两个细绳套),教师用一个力把它拉到一个确定点,然后请两个学生合作把它拉到确定点。
得出“力的分解”的定义
三.探究“力的分解”方法:
探究一:力的分解遵循什么定则?
结合伽利略探究的思路:
问题-猜想-逻辑(数学)推理-实验验证-合理外推-得出结论
请学生猜想
请学生逻辑推理:力的分解是力的合成的逆运算,所以它们遵从同样的规律
请学生实验验证(思考:如何验证?)
利用上面的演示实验的器材,请一位同学用一个绳套把结点拉到一定点O,记下力的大小和方向;而另一位同学用两个力把结点也拉到O,记下力的大小和方向。从而验证平行四边形定则。
得出结论:力的分解遵循平行四边形定则
探究二:在实际问题中,一个已知力究竟要怎样分解?
请学生思考:一个力可以分解成怎样的两个力?分解的结果是否唯一?有多少种可能性?(根据一条对角线可以做无数个平行四边形,所以有无数解)
请学生思考:那在实际问题中,一个已知力究竟要怎样分解呢?
通过课堂一开始的实验启发学生:为什么一个人可以拉动两个人,她的一个力从效果上来说可以分解成两个沿着绳子的拉力从而把两个人拉动。因此我们在实际问题中应该根据力的效果来分解已知力。
探究三:如何确定一个力产生的实际效果?
实例1、在斜面上的物块所受的重力的分解
学生猜想:斜面上物体的重力会有哪些效果?
实验验证:用海绵铺在斜面上和挡板侧面,把比较重的物块压在上面可以明显看到海绵发生的形变,这就是重力作用的效果
根据实验知道力的作用效果就可以确定两个分力的方向。
根据平行四边形定则通过计算可以求出两个分力的大小
总结:力分解的步骤:
1、分析力的作用效果;
2、据力的作用效果定分力的方向;(画两个分力的方向)
3、用平行四边形定则定分力的大小;(把力F作为对角线,画平行四边形得分力)
拓展引申:为什么高大的桥要建造引桥,为什么公园的溜溜板要倾角很大?
实例2、三角支架上的力的分解
学生猜想:物体对绳的拉力会有什么效果?
实验一:用橡皮筋、铅笔、绳套、钩码为器材做学生实验自己体会(学生每人一套器材,人人动手实验)
实验二:两名同学相互合作,一人一手叉腰,另一同学在肘部用力下拉去体会力的效果,然后两人互换
实验三:观看视频(在支架与竖直墙相连处用橡皮膜展示力的效果)
拓展引申:如果上方细绳与水平杆的夹角变小,两个分力大小如何变?
实验验证:(自制教具:用一个拐杖,没有拐的一端系上很宽的橡皮筋,同时那一端掉着一个3千克的铅球,有拐的一端让学生顶在腰间,慢慢减小橡皮筋与拐杖之间的夹角,会发现学生手臂上越来越吃力,同时腰间感觉越来越难受,)请一位同学做演示实验去体会。
探究四:合力一定,两个分力随它们之间的夹角变化如何变化?
学生猜想:
实验验证:用一根绳中间吊一铅球,然后把两个绳的端点距离逐渐拉大,最后会发现绳子拉断,说明分力是逐渐变大的。请学生上讲台亲自实践,其他同学观察分析。
请同学解释一开始的实验,为什么“四两可以拨千斤”?
拓展引申:请同学们思考,我们自己可不可以自制一个专门用来测绳子能承受的最大拉力的一个仪器呢?应该如何制造?
课后探究:一个已知力分解成两个力,在一定条件下分解结果有多少种?
教学反思:
执教完该课节后感到最大的成功就是如何围绕体验性探究实验做好了精心的设计,不仅有利于学习任务的推进,更主要是对教学重点和难点的分化起到了有效的化解。这就让学生明白实验对物理的重要性,同时也知道要自己创造条件去探究物理世界中很多未知的奇妙的东西。真正明白了物理就在生活中,这对学生的终身发展是非常有益的。觉得不足之处在于由于受上课时间的限制,这些实验都是老师课前准备好的,如果能够让学生自己去思考设计,亲历那设计的过程,这样就更加有意义,对学生的终身发展更加有益。
同种物质的质量和体积的关系 作者及工作单位 教材分析 本节是这一章的重点,一是密度的概念、公式及应用,这是整个初中物理的重要基础知识,是后面学习浮力、液体压强的基础;二是科学探究方法的学习和掌握既是物理课程的目标,也是物理教学的重要内容。 学情分析 在教学中从学生身边的例子入手提出问题,这样的例子让学生既觉得熟悉,但又不能回答其中的问题,从而激发学生的探究欲望,创设了探究情景,为后面的探究教学奠定了基础;密度的概念没有直接给出,而是通过学生自己提出问题、大胆猜想、实验探究,经过计算、分析、比较、交流,最后得出的。这样既让学生体验了科学探究的全过程,又让学生学习了科学探究的方法,还加深了对密度概念的理解,着重让学生学会应用所学的密度知识解决我们身边的问题,使学生感受物理有用,从而培养学生学习物理的兴趣教学目标 知识与技能方面: 通过探究实验,进一步熟悉天平的构造、正确使用方法和注意事项。 学会用刻度尺、量筒和天平测定液体和固体的体积与质量。 通过探究实验,归纳出物体的质量、体积和密度三个物理量之间的数学关系,理解物质的属性之一——密度。 会查密度表。记住水的密度 能运用密度知识分析和解决简单的实际问题。过程与方法方面: 通过实验探究进一步理解科学探究的基本过程。 通过实验探究,初步理解物理中研究问题常用的求比值的基本方法。 体验和感悟密度在生产生活中的重要性,培养学生运用物理知识分析、解决实际问题的能力 教学重点和难点
重点: 实验探究及能运用密度知识分析和解决简单的实际问题 难点: 密度单位的写法、读法及换算及能运用密度知识分析和解决简单的实际问题。
【设计思路】
探究凸透镜成像的规律是初中物理教学的一个难点,教学的策略,不在于有没有讲清、讲透,而是看教师有没有引导学生参与教学过程,主动获取知识,乐于探究,所以教师应想方设法把课堂活动权交给学生,把发言权留给学生。基于此,教学中,一方面注意问题情境的创设,激发学生的学习兴趣,主动探究,使学生形成积极主动的学习态度;另一方面也注意科学研究方法的渗透,引导学生动口、动手、动脑,参与教学的过程,培养学生获取知识的能力,分析解决问题的能力、交流合作的能力。
【学情分析】
八年级学生刚刚接触物理这门学科,在知识方面,懂得少许浅显的物理道理,知道一些较简单的物理现象,了解了一些基本的物理规律;在能力方面,初步具备了一定的探究问题的意识和能力,有一定的.协调能力和合作精神;在情感方面,他们有较浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲望;在物理方法上,知道科学探究的一般过程。本节探究课学生面临着许多困难,首先实验探究涉及到的物理名词多,物距(u)、像距(v)、焦距(f)、实像、虚像;还有,要找到各种像应调整什么,如何调整,学生感到盲目;再有,从数据中要得出结论也不易,因此老师必须重视在探究过程中对学生进行引导和指导,同时,培养学生收集信息、分析问题、解决问题等能力,初步学会科学探究的一般方法。
【教学目标】
1.知识与技能:理解凸透镜成像的规律。
2.过程与方法
(1)学生能在探究活动中初步获得提出问题的能力。
(2)通过探究活动,体验科学探索的全过程和方法。
(3)学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
3.情感、态度与价值观
(1)具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学的道理,勇于探索日常生活中的物理学原理。
(2)培养学生认真严谨的科学态度及探究创造的心理品质。
(3)乐于参加观察、试验、制作等科学实践。
【教学重点】
凸透镜成像规律的探究过程。
【教学难点】
引导学生设计实验方案,并从实验中得出凸透镜成像规律。
【教学方法】
科学探究、小组讨论、多媒体演示。
【教学准备】
学生:蜡烛、火柴、凸透镜、光屏及光具座若干组;教师:多媒体课件。
一、教学目标
(一)知识与技能
1.能说出电功率的物理意义、定义和单位;
2.能利用电功率的公式进行相关计算;
3.能结合实际,说出用电器多铭牌上额定电压、额定功率所表示的含义,能区别额定电压与实际电压,额定功率与实际功率;
4.知道千瓦时的来历,会把千瓦时和焦耳相互换算。
(二)过程与方法
会利用电流表和电压表测量用电器的功率。
(三)情感态度和价值观
了解不同用电器的额定功率,知道用电器在待机时也要消耗电能,形成节约用电的意识。
二、教学重难点
电功率是表示电流做功快慢的物理量,学生往往会误认为用电器的功率越大,做功越多,把消耗电能的快慢与消耗电能的多少相混淆,所以对电功率概念的掌握是本节教学的重点。电功率是电功与时间的比值,根据定义得出功率的计算是,结合电功的计算可以得出电功率的计算式为P=UI,还可以结合欧姆定律推导出其它几个公式,在电功率计算中要根据题意对公式进行变形,所以电功率的计算是本节的另一个重点。
不同的用电器有不同的电功率,用电器铭牌上所显示的是用电器的额定电压、额定功率,它是用电器的重要参数。但用电器接在不同电路中,实际电压、实际功率不同,只有当实际电压等于用电器的额定电压时,实际功率才等于额定功率。所以对于额定电压与额定功率、额定功率与实际功率的区分是学生不易理解的难点,尤其是实际功率的计算学生会感到困难。
重点:对电功率概念的掌握及计算。
难点:对额定电压与实际电压、额定功率与实际功率的区别及灵活应用学过的知识解决简单的电功率问题。
三、教学策略
电功率是继电流、电阻、电压、电能之后学生学习的又一个重要的电学概念,它反映了电流做功快慢的,电功率的概念是建立在电功的基础上的。上节中已经对电功有了具体的了解,它是在单位时间内电流做功的多少,可以利用在电路中接入不同的用电器来观察电能表的转盘转动情况,可以发现接不同的用电器,电能表的转盘转动速度不同,说明相同时间内电流做功的多少不同,从而引入功率的概念。利用类比的方法,得出电功率的物理意义、定义和单位,利用比值定义法,结合电功的计算推导得出电功率的计算公式。为了使学生更熟悉这个物理量,体现物理与生活的紧密性,让学生观察不同用电器铭牌上的功率,因为它也是生活中用电器铭牌上一个重要的指标。了解生活中各用电器的功率,对不同用电器的功率大小形成初步印象。同时强调电流做功快慢与电流做功多少的不同,因为电能表转盘转动圈数的多少反映的是电流做功的多少,而转的快慢反映的是电流做功的快慢。所以电流做功多少与用电器的功率大小有关,还与通电时间的长短有关。为了使学生对电能知识的深化、具体化,让学生了解“千瓦时的来历”,利用W=Pt来推导出电功的单位千瓦时与焦耳的关系,强化了学生对电功与电功率的区别。
额定电压和额定功率是用电器的参数,它的大小是不变的,它们与实际电压和实际功率是不同的.概念。学生不易区分实际电压与额定电压、实际功率与额定功率。通过改变一个灯泡两端的电压使学生认识到用电器的功率是可以变化的,此时的灯两端的电压及灯的功率就是实际电压和实际功率,只有当用电器两端的实际电压等于其额定电压时,它的实际功率才等于额定功率。通过对实验现象的分析,降低学生对额定电压与实际电压、额定功率与实际功率理解的难度。在实验中要提醒学生,当用电器两端的电压高于铭牌上的额定电压时,用电器不正常工作,容易烧杯;当用电器两端电压低于额定电压时,用电器同样不正常工作。实验后通过一个实例来加强对实际电压与额定电压、实际功率与额定功率的理解。对于用电器功率的测量,结合公式P=UI,学生很容易想到利用电压表测出用电器两端的电压,利用电流表测出用电器的电流,从而算出功率,因为下节中有详细的测小灯泡的实验,所以本节只需让学生了解测量原理、实验电路图、实验器材等初步的了解。
四、教学资源准备
校园局域网、多媒体课件整合网络、家庭电路演示板(含电能表)、功率不同的用电器(如热得快和白炽灯)、电源、开关、导线、规格已知的小灯泡、滑动变阻器等。
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
复习提问
(2分钟)
1.电功的大小与哪些因素有关?如何计算?
2.家庭电路中测量电能的工具是什么?测出电能的单位是什么?
3.1kWh的电能给灯和空调使用,哪个用的时间可以长一些?
学生按要求回忆,回答。
为本节课作知识上的铺垫,逐步进入物理思维。
创设情景
引入新课
(5分钟)
把不同功率的用电器接入家庭电路中,观察电能表转动快慢。
比较:相同时间内热得快和白炽灯哪个消耗的电能多?
电能表铝盘转动的快慢跟什么有关系?说明了什么?
投影出热得快的铭牌(220V1000W)和白炽灯的铭牌(220V40W),这些物理量表示的是什么意思?
电能表转盘转动快慢不同,说明电流做功快慢不同,可以利用电功率来表示电流做功快慢。
学生观察演示实验,比较不同用电器相同时间内消耗的电能哪个多?
学生讨论回答:
电能表转盘转动越快,相同时间内电路消耗的电能越多。
电能表转盘转动快慢与用电器的参数有关,了解不同用电器参数不同,对本节课研究的物理量有初步认识。
创造课堂情景,激发学生的兴趣和求知欲。
联系实际,引入新课
新课教学(28分钟)
电功率
投影:把一盏灯接在家庭电路上通电20min,消耗的电能是720xxJ;把热得快接在家庭电路上通电1min,消耗的电能是J。哪个消耗的电能多?电流在哪个用电器上做功快?
热得快消耗的电能多,比较电流做功快慢可以计算出相同时间内消耗的电能,相同时间内消耗的电能越多,电流做功越快。
通过比较做功快慢引入本节课的主要内容
对比力学中的功率,思考:
1.电功率的物理意义。
2.电功率的单位,单位间是如何换算的。
生活中常用的一些用电器的功率有多大呢?
思考:
1.电功率的定义
2.电功率的计算公式
电功可以利用W=UIt进行计算,代入电功率的计算公式可以得出:
例题:教室一盏日光灯的电流约为0.18A,则此日光灯的电功率约为多少?
学生思考回答:
1.电功率是表示电流做功快慢的物理量。
2.电功率的单位是“瓦特”,简称“瓦”,符号是“W”。常用单位还有“kW”和“mW”
1kW=103W
1W=103mW
学生阅读课本P92的小资料,了解生活中常见用电器的电功率
学生可以与力学功率类比:
1.电功率等于电功与时间之比
2.计算公式
学生利用电功率的计算公式进行计算
P=UI=220V×0.18A=39.6W
利用类比的方法引入电功率的物理意义及单位。通过了解用电器的电功率,提高学习兴趣。
利用比值定义法给电功率下定义
培养学生利用物理知识解决实际问题的能力
“千瓦时”的来历
回忆电能表测出电路中消耗电能得到的单位是什么?它的从何而来的?
例题:某电视机的电功率是150W,每天使用3h,一个月用电多少千瓦时?(按30天算)
阅读课本P93的“想想议议”,相互讨论一下,该记者犯了什么错误?
电功的大小与用电器的功率与通电时间都有关,用电器的功率越大,通过时间越长,消耗的电能越多。
学生思考:
根据单位的组成“千瓦时”是由千瓦和小时两个单位组成的。千瓦是功率(P)的单位,小时是时间(t)的单位,千瓦时是由P、t这两个物理量相乘得到的组合单位。即它是由公式变形为W=Pt得到的。
学生利用电功率公式变形进行计算。
由得W=Pt=0.15kW×30×3h=13.5kW·h
学生通过讨论可以发现:
电功与电功率是两个不同的概念,节电5000kW·h是指少消耗的电能,而电吹风的0.5kW是指功率。
加强知识的联系,培养学生系统学习的能力。
为下面实际功率与额定功率作铺垫。
培养学生合作学习的能力、团队精神和交往能力。
额定电压额定功率
展示一个实验室用小灯泡,上面标有“2.5V0.5W”的字样,它表示的是什么意思呢?把它接到不同电压两端,它的功率会变化吗?
同一个用电器,在不同的电压下,其实际的电功率会随着它两端的电压而改变。
额定电压:用电器正常工作时的电压
额定功率:用电器在额定电压下工作时的电功率
说出一电热水器的铭牌“220V1000W”表示的意思。
根据此电热水器的铭牌我们可以获得哪些信息呢?
如果电热水器两端电压低于220V,它的功率就小于1000W,此时它的功率就是实际功率,但额定功率仍为1000W。额定电压与额定功率是用电器的参数,它的大小是不变的。实际电压、实际功率是指把用电器接在电路中用电器两端的实际电压,它的实际功率大小与实际电压有关。
实际功率与额定功率可能相等吗?
阅读课本P95“想想议议”,要串联多少个这种灯泡?
学生把“2.5V0.5W”的小灯泡接在2.5V、2V和1.5V的电压下,观察灯泡的亮度。发现灯泡越来越暗。说明灯泡的功率在减小。
220V表示此电热水器的额定电压为220V;1000W表示它的额定功率为1000W。
学生讨论回答:
1.可以算出电热水器正常工作时的电流I
2.可以算出电热水器的发热电阻的阻值。
学生讨论:
当用电器两端的实际电压等于额定电压时,实际功率就等于额定功率。
当实际电压低于额定电压时,用电器的实际功率小于额定功率,不能正常工作;当实际电压高于额定电压时,它的实际功率就高于额定功率,用电器可能会被损坏。
学生讨论:
用电器在工作时,其两端电压一般不能超过其额定电压,否则容易损坏。
培养学生动手实验的能力;培养学生观察、思考和归纳能力。通过实验比较直观的反映出不同电压下灯的电功率,对实际功率有感性认识。
培养学生知识应用能力,认识用电器的铭牌。
培养学生综合应用能力,熟悉电功率的计算公式,增加欧姆定律与电功率的联系。
培养学生合作学习的能力、团队精神和交往能力。
电功率的测量
展示一个正在发光的灯泡,提出问题:你如何测出此时灯泡的功率?
思考:
1.实验原理
2.需要哪些实验器材
3.画出此实验电路图
具体的测量方法在下节课我们再详细研究。
学生讨论后回答:
1.可以根据P=UI来测量
2.实验器材:电压表、电流表、开关、电源、导线、滑动变阻器、灯泡等。
3.实验原理图
利用物理知识解决实际问题。根据P=UI测功率。
总结
(5分钟)
通过这节课我们到了哪些内容呢?回忆并回答:
1.电功率的物理意义、定义及单位。
2.“千瓦时”的来历。
3.实际电压与额定电压,实际功率与额定的区别,用电器铭牌上标的电压和功率是什么意思。
4.电功率的测量原理、原理图等。
梳理本节课知识内容,学生根据问题逐个回忆本节课的内容,形成一个知识体系。
利用问题引领的方法培养学生总结归纳的能力。
布置作业
1.课本P95的“想想议议”
2.“动手动脑学物理”
3.调查了解家中用电器铭牌(至少两个)
学生根据作业要求按时完成。
巩固本课学习内容,同时增加课外调查的作业,使物理走向社会、走向生活。
摘要:教学设计是根据教学对象和教,确定合适的教学起点与终点,将教学诸要素有序、优化地安排,形成教学方案的过程。在课堂教学中教师应该改变以往那种讲解知识为主的传授者的角色,应努力成为一个善于倾听学生想法的聆听者。在教学过程中,要想改变以往那种以教师为中心的传统观念就必须加强学生在教学这一师生双边活动中的主体参与。要注重科学探究,多让学生参与探究,经历探究过程,体验获得探究结论的喜悦
关键词:中学物理;课堂教学;教学设计
教育改革已经紧锣密鼓,素质教育已是大势所趋,随着其教育的思想及研究的不断深入,教育界应当以促进学生的全面发展为本,以提高全体学生的物理素质为纲,作为素质培养的有效手段的物理教育,应作为学校素质教育的主渠道之
一。在物理教学之前做好教学设计工作对促进学生的发展有着重要的影响。
随着21世纪的到来,人类进入信息化时代,要求人们具有更高的素养,知识经济的时代,物理也将更广泛更普遍地渗透到社会的各个方面,越来越表现得与人类的生存质量,社会的发展水平休戚相关,因此,人们不能不对教育有新的思考。其中最为重要的环节就是教学设计,因为“设计”是回应理念、凝聚智慧、纵横信息的创造性活动,教学在前进,课堂教学设计也就必须与时俱进,不断的去攀升新的高度。
教学设计是根据教学对象和教学目标,确定合适的教学起点与终点,将教学诸要素有序、优化地安排,形成教学方案的过程。它是一门运用系统方法科学解决教学问题的学问,它以教学效果最优化为目的,以解决教学问题为宗旨。
教学设计是把教学原理转化为教学材料和教学活动的计划,要遵循教学过程的基本规律,选择教学目标,以解决教什么的问题;教学设计是实现教学目标的计划性和决策性活动,以计划和布局安排的形式,对怎样才能达到教学目标进行创造性的决策,以解决怎样教的问题;教学设计是以系统方法为指导,把教学各要素看成一个系统,分析教学问题和需求,确立解决的程序纲要,使教学效果最
优化;教学设计是提高学习者获得知识、技能的效率和兴趣的技术过程,是教育技术的组成部分,它的功能在于运用系统方法设计教学过程,使之成为一种具有操作性的程序。
中学物理教学的目的是使学生比较系统地掌握进一步学习现代科学技术所需要的物理基础知识,了解这些知识的实际应用,培养学生的观察实验技能、思维能力和应用数学解决物理问题的能力,激发学生学习物理的兴趣,培养学生的辩证唯物主义和爱国主义观点。简单地说,就是掌握知识,培养能力,激发兴趣,树立观点。
新课程的基本理念提倡“以学生发展为本”,当前学生能力的发展缺少应有的知识储备,而国家课程的一统性在这方面明显存在着不足。为解决国家课程不足,在教学中通过完善的课程设计为学生能力发展提供良好的知识建构就显得非常重要。
对教学设计的概念可以有不同的理解,本文指的是:教师在钻研教材、了解学生、明确教学目标的基础上,对课堂教学的预先决策和超前把握。
1.教学设计的形成过程
教学设计从它的形成过程讲,可分为两个阶段。
思路设计。所谓思路设计是指教师根椐教学的一般认知规律和课程
基本特点,在明确教学目标、把握教材思路的前提下,编制出具有一定层次的教学程序。例如,物理概念教学的一般思路是“引入课题、激发动机→感知现象、形成表象→思维加工、得出概念→剖析概念、加深理解→巩固运用、强化记忆”。教学思路的设计只是教学方案的初步定向,此时教师对教学过程的把握还只是原则的、笼统的、概括的,其包含的素材还相当贫乏,缺乏具体,需要进一步的设计,才能明确、丰富和充实。
活动设计。活动设计是指教学各阶段师生双方的地位和作业方式的确定,即师生双方在各教学时间内做什么,怎样做,任何教学思路的展开都必须通过活动来实践。如果说教学思路的设计体现的是教学设计的共性,那么,教学活动的设计可以说是教学设计的个性的体现,同时也是教师的教学观念的体现,同一种教学思路可以由不同的活动方式展开,典型的例子就是许多课题的教学可以用“教师讲”的活动方式展开,也可以用“教师指导”的活动方式展开。就前者来说,其活动过程简单易控,只要教师讲解条理清晰、层次分明、重点特出、难点突破,学生接受讲解的结论也不困难,可要让学生信服这些结论就不那么容易,因为学生学习过程中形成的许多观念与物理学的结论往往是相勃的。
2.物理课堂教学设计的关注点
转换教学角色,让学生乐学 。教学中最重要的任务是物理概念的理解和物理问题的解决。在多年的物理教学实践中,我们常常发现就大多数学生而言,从自然现象和实验归纳出概念和规律,学生掌握较好,而运用概念和规律去解决问题则困难较大。这是由于演绎推理较归纳推理可以通过更多种形式来表现,掌握起来也较复杂些,因此需要有意识的寻找按照提高抽象思维能力的要求编写的习题,进行针对性训练。出试题法就是让学生编写物理试题,来掌握物理知识的学习方法。老师事先定好格式和内容,并提出试题质量要求,要求有答案和评分标准。学生出的试卷先交老师审阅,然后互相交换做试卷,谁出的试卷谁批改,由于在自考互评的过程中,学生始终掌握考与评的主动权,因此思维十分活跃,学生积极主动的学习氛围自然形成了。
通过出试卷,学生可以更好的掌握物理知识;通过评选优秀试卷,给出题人以极大的荣誉和鼓励,也给其他同学很大的启发,促进了学生们去寻找按照提高抽象思维能力的要求编写的习题,既发挥了学生的学习自主性,培养了自学能力,又实现了学生由厌学到乐学的自然转变。
注重学法指导。中学阶段形成物理概念,一是在大量的物理现象的基础上归纳、总结出来的;其次是在已有的概念、规律的基础上通过演绎出来的。所以,在课堂教学中教师应该改变以往那种讲解知识为主的传授者的角色,应努力成为一个善于倾听学生想法的聆听者。而在教学过程中,要想改变以往那种以教师为中心的传统观念就必须加强学生在教学这一师生双边活动中的主体参与。要注重科学探究,多让学生参与探究,经历探究过程,体验获得探究结论的喜悦。 3.物理课堂教学设计的目的和要求。
物理学科是一门综合程度极高的自然学科,它要求物理教师具有丰富的物理知识和相关学科的知识,在专业素养方面成为“一专多能”的复合型人才。新课程对物理教师的知识结构和能力都提出了新的要求,教师要通过不断学习,充实完善自己。随着科技的发展,物理研究的最新成果不断涌现,并不断融入到新教材中。所以,教师要学习这些新知识,完善自己的知识结构;新课程注重物理的教育功能,主张通过物理教育对学生进行素质的培养。但由于长期受应试教育的影响,多数物理教师在人文素养方面普遍缺失,因此,教师要学习人类社会丰富的科学知识,不断提高自己的人文素养;新课程对物理教师还提出了新的能力要求,如要具有与人交往合作的能力、教学研究能力、信息技术与教材的整合能力、课程设计与开发等能力。
教学设计思想是注重学生的经历与操作,引导学校积极参与试验过程,关注学生试验分析,讨论,交流,质疑等等应该是新的课堂教学中教师要认真摸索的。教学设计是教师在上课前对教学内容的一个计划,这个计划是老师上课的思路和过程,所以一个好的教学设计是一堂好课的规划。教学设计最总还是靠老师在课堂的导演下完成的,是通过各种形式调动学生的学习积极性和学习兴趣。一堂好课就像一个情节曲折动人的故事,让人有峰回路转的感觉,让人有豁然开朗的心境,让人有雨后晴天的清爽。
教学设计是对教材的再度开发,是老师的创造性活动的设计,即依赖于教材又突破教材的束缚。我们可根据教参,既备教材,又备学生,让老师有发挥的空间,进行教学设计时,要用多种形式和丰富的内容抓住学生的兴趣,带领学生走进课堂,深入浅出的引领学生走进知识的殿堂。
物理教学设计是指:为了实现一定的教学目标,依据物理课程内容主题、学生特征和环境条件,运用教与学的原理,为学生策划学习资源和学习活动的过程。教学设计与备课是有明显区别的,备课主要是基于教师的经验,侧重于计划自己在课堂上“教什么”和“怎么教”,而教学设计是在现代教育理论指导下,为了促进学生学习和发展而设计的解决教与学问题的一套系统化程序,强调发挥学习者在学习过程中的主动性和建构性,设计的核心为“教学目标分析”(问题提出的依据)设计、“问题情景”设计、“教学活动过程”设计、“支持教学活动展开的教学资源”设计和“工具”设计。
根据新教材对物理概念叙述通俗、简洁、浅显的特点,在教学上可以有目的地引导学生进行自学。为了使学生的自学目标明确,教师要精心设计问题。设计问题要力求由易到难、由浅入深。问题要具有启发性、针对性、趣味性,在学生自学的过程中,教师要及时根据学生的自学的情况进行点拨,引导学生自学,进而提高学生分析问题和解决问题的思维能力。
物理概念、规律比较抽象,要求物理教师在各个教学环节上要求趣、求新、求活。所谓求趣,即教学中努力创造条件,增强趣味性,把学生的直接兴趣转化为对物理学科持久的浓厚兴趣,使学生充分发挥自己的聪明才智去刻苦学习。
总之,要在新的教学观的指导下,充分发挥学生的主观能动性,让学生逐步学会求知和创新,从而为学生获得终身学习的能力、创造的能力和长远发展的能力打好基础。只要我们加强学习、研究,努力实践,认真总结,让科学探究贯穿于物理教学中,鼓励学生积极参与科学探究,就能让学生通过科学探究活动体验到学习科学的乐趣,了解科学研究的方法,培养他们的科学探究能力,使他们更好地掌握物理基础知识和基本技能。
一、教学目标
知识与技能:
1、初步了解做功与能量变化的关系。
2、知道做功的两个要素,理解功的概念,正确应用功的公式计算。
3、知道功是标量,正确理解正功和负功的本质含义。
4、知道总功的两种计算方法。过程与方法:
1、通过推导功的公式,让学生体会由特殊到一般,再由一般到特殊的研究方法,培养学生的逻辑推理能力和科学论证能力。
2、通过求解分力做功、总功和变力做功等问题,让学生在熟练掌握公式的同时,初步接受“微元法”处理问题的思想。
情感、态度与价值观:
1、通过分析日常生活中的物理现象,让学生体会物理与生活、生产、科技的密切联系,激发学生的学习兴趣。
2、工作、学习都要讲效率,“正功”“负功”可以促使学生的勤奋向上思想意识,合作式学习可以培养学生善于发表见解的意识和与他人交流的愿望。
二、教学重点、难点
重点:明确引入功的物理定义,掌握功的概念和功的计算公式。
难点:
1、理解功的公式的使用条件,体会处理变力功的思想方法。
2、理解正功与负功的含义,体会功是标量。
三、课前准备
PPt课件、小钢球、纸巾
四、教学过程
(一)情境导入
在上课之前我请同学们和我一起完成一个小实验,有请两位同学。教师将小钢球放在纸巾上,小钢球静止。教师将小钢球举高,请同学们观察小钢球落下后纸巾有无损坏。
通过这个实验,同学们受到什么启发?
被举高的物理具有穿过纸张的能力,也就是具有了能量。
实际上人们在研究能量的过程中往往涉及到做功,这节课我们来看第七章第二节功。
(二)功的定义
1、功的两个要素
在刚才的例子当中,同学们说我将小球举高了,我对小球做了功,你是怎么知道的?因为我对小球有力,并且向上移动了一段距离。那么,在生活当中你还能不能举出做功的例子?
对学生所举例子进行分析,都有两点值得注意,一个是存在力的作用,还有就是一定要发生一段位移。显然这是做功不可缺少的两个因素。那么有力有位移,这个力就一定对物体做功吗?显然不是,而应该在力的方向上存在位移。那么我们就得到了做功的两个要素:力和力方向上的位移。
2、功的定义式刚才的这些例子当中,都存在做功过程,那么究竟力对物体做了多少功?你能不能计算出来?实际上在初中我们已经知道了,当力和位移同方向时功的计算。(展示ppt),一个质量为m的物体,受到力F的作用并向前移动了s,这个力对物体做的功W=Fs。如果情况变化一下,力F与s不在一条直线上,你会不会求这个力所做的功呢?请同学们尝试着回答。
方法有两个,一是分解力,二是分解位移。无论哪种方法,得到的结果都是一样的,W=Fscosa。有了这个公式,我请同学们帮我计算一个问题。我现在用100N的力水平踢一个足球,踢了一脚之后足球水平向前滚动了50m,求我对球做的功等于多少?请同学们回答。
显然这个情况不能用这个公式计算,要想脚对球一直存在作用力,那你这个脚得跟着球向前走50m。所以应用公式要注意:(1)F、s要对应,即在s中要一直都有力的作用
再请同学们观察这个表达式,你还注意到了什么?引出cosa有正有负,那么功是标量还是矢量?是标量那功的正负表示什么呢?实际功的正负既不表示方向,也不表示大小。如果力对物体做了正功,表示这个力是个动力,如果是负功则是阻力。(换句话说,如果力做了正功,那表示有能量转移到这个物体上来,反之做了负功就表示有能量从这个物体中转移出去。)
那在我们的例子当中,这些力是什么样的力?细心观察你会发现都是恒力,这个公式仅适用于恒力做功,变力做功不能用它。当然如果在过程中物体受到阶段性变化的力,每个阶段都是恒力,那自然我们可以将过程分段处理,每一段又都变成恒力了,最后再把各个阶段所做的功代数求和即可。
(三)合力的功
如果在某一个过程中物体受到多个力的作用,那么这些力的合力做了多少功又怎么求呢?请同学们回答。方法有两个:
1、先求各个力的功,再取代数和。
2、先求合力,再求合力所做的功。比如,光滑水平面上有一个物体受到水平面内相互垂直的两个力,物体发生5m的位移,求各个力做的功、合力所做的功?
(四)几种可以转化成恒力的变力做功问题
这是我们这节课介绍的有关恒力做功的计算方法,实际上除了刚才所说的阶段性的变力可以转化成恒力来计算做功,还有两种情况我们也可以处理。当力与速度始终同向,而速度方向不断变化时,你会不会计算这个力所做的功呢?引导学生学会用微分的方法处理。
另外如果力方向不变,大小随位移线性变化,我们也可以处理。比如一个弹簧处于原长放在光滑的水平面上,一端固定。用一个力缓慢地拉物体,那么这个力做了多少功呢?在学习匀变速直线运动时,如果初速度是零,末速度是v,它和速度是v/2的匀速直线运动是等效的,我们就用这个平均速度替换掉了这个变化的速度。现在你能不能受到这个例子的启发?我们也可以用一个平均的力替换掉这个变化的力,我们说这是方向不变,大小随位移线性变化的力,它的平均值刚好我们会求,那么这个例子中拉力和弹簧的弹力所做的功就等于kx/2与x的乘积。
五、课堂小结
这节课我们从特殊的情况入手,得到了一般情况下恒力做功的定义式,知道了合力做功的计算方法以及几种能够转变成恒力的变力做功的计算方法,初步体会到了做功与能量变化之间的关系。在接下来的学习中我们会进一步的探讨两者之间的关系。
六、板书设计
功
一功的定义
二合力的功
1功的两个要素
1先求各个力的功,再取代数和力和力方向上的位移
【教学目标】
1.知识与技能:
(1)明确做功的两个必要因素,能根据做功的两个必要因素初步判断物体是否做功;(2)初步理解功的计算公式,知道功的单位是焦耳,并会进行有关计算;
(3)知道作用在物体上的力与物体通过的距离垂直时,该力不做功;
(4)知道功率的概念,会进行简单计算。
2.过程与方法:
经过举例,理解功及功的必要因素,培养从生活现象中分析物理本质的方法。
3.情感、态度与价值观:
通过用力未做功的实例,引起学生适当焦虑,激起其学习功的知识内容的好奇心,使之积极参与判断是否做功的讨论。
【实践活动】
课外小实验:测出自己上楼时所做的功及所用的时间。
要求:
1.测出:
(1)体重G;
(2)楼层高h;
(3)上楼所用的时间,按正常速度走上去所需时间t1,快速跑上去所需时间t2。2.计算:
(1)上楼所做的功;
(2)两次登楼过程的功率。
【板书】
第一节功
1.功的定义:
如果物体受力且沿受力方向移动了一定的距离,就说力对物体做了功。2.功的计算:
功=力×距离
公式:W=Fs
单位:焦耳符号:J
3.功率:单位时间里完成的功,用P表示。
公式:P=W/t
单位:W
1W=1J/s