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【人教版】必修2教材分析和处理设想(逯良家)
  作者:逯良家(沂源一中高一物理组)   发布者:学科专家  发布时间:2012-02-03

    第五章、曲线运动

    一、教材编排:

    教材内容是在学习了力、直线运动、牛顿运动定律后安排的,教材安排的意图主要考虑了三个方面的问题:

    1、基础问题

    本章内容的学习必须要以直线运动和力与运动的关系问题为基础,学生只有学习必备的直线运动和牛顿运动定律以后才能够学得懂本章的知识。本章中关于曲线运动条件的理解,平抛运动中水平方向和竖直方向运动的分析都需要牛顿运动定律的知识,都需要在弄清力和运动的关系问题后才能学习。

    2、深化和巩固问题

    本章内容是牛顿运动定律在新的物理情景中的进一步运用,通过本章内容的学习,将有利于进一步加深和巩固牛顿运动定律的知识。

    3、奠基问题

    本章内容的学习肩负着为后续知识的学习奠基的作用,后面我们将要学习到《电场》和《磁场》,带电粒子在电场中的偏转,带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动都要以本章知识为基础。

    通过对教材安排意图的分析,我们很容易就可以看出,本章内容在物理学中的地位和作用:

    1、延续作用,它是前面学习的直线运动和牛顿运动定律知识的不断延续;

    2、深化巩固作用,本章内容的学习有利于进一步加深对力和运动关系的认知,前面所学习的力学知识通过在新的物理情景中(曲线运动)运用得到了升华,同时也得到了进一步的巩固;

    3、奠基作用,本章内容的学习肩负着为后续知识的学习奠基的作用,后面我们将要学习到《电场》和《磁场》,带电粒子在电场中的偏转,带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动都是本章知识的进一步迁移和运用。

    二、本章的重点:

    1、曲线运动的意义形成原因和运动性质;

    2、合成和分解的处理方法;

    3、在平抛运动中进行上面的分析和处理,得出规律

    4、匀速圆周运动的形成性质和规律。

    三、教材处理设想

    1、第一节曲线运动

    曲线运动的意义形成原因和运动性质是本节的教学目标,通过实验和实际的生活实例,分析和得到曲线运动的速度方向,然后速度的矢量性就是这一节课的突破口,还有两个要点就是:匀变速还是非匀变速的条件,直线和曲线的条件。

    2、第二节质点在平面内的运动

    从教材来看,原来的运动的合成和分解改成了质点在平面内的运动,说明象小船过河,在岸边拉船之类的题目不应该是这里的重点,本节延续了直线运动中建立坐标系的思维,在这里由于应用了正交分解的方法,两个方向两个轴,这就是中心思想。

    3、第三节抛体运动的规律

    本节课就是利用上一节课的分析思想,来具体处理平抛运动和其他的抛体运动,学生在上一节课过了关,这里他们就能理解匀变速直线运动的两个基本式(vtv0+atxv0t+at2/2),两个公式变成了四个而已,多出来的就是合速度和合位移以及夹角变化的问题,实际应用时学生就能知道选择什么公式。

    4、第五节圆周运动

    这一节的突破口是矛盾,也就是由于圆周运动既有转动快慢的问题又有运动快慢的问题,导致原来的描述方法不够,形成描述分歧,从而一一给出几个物理量:另外物理量之间有条件的正比例和反比例关系是学生容易分不清的,皮带传动之类的题目可以用来理解和考察。

    5、第六节向心加速度

    本节课的任务一是感受向心力从而感受向心加速度的方向,二是记住加速度的公式,三是选择性的推导向心加速度的大小和方向:练习的题目重点应放在加速度的不同表达形式中,各个物理量之间的逻辑关系。

    6、第七节向心力第八节生活中的圆周运动

    加速度是表现,向心力是原因,从牛顿第二定律得到向心力是必然,有条件的话可以实验验证向心力,没条件最好也让学生感受向心力和运动的定性关系,另外一个重点就是尽量多定性分析几个实际的例子,感受向心力的来源及其性质,从而在第八节定量的计算

    第六章、万有引力与航天

    一、教材编排:

    1、经典力学的基础是牛顿运动定律,在此基础上诞生的万有引力定律更是树立了人们对物理学的尊敬和兴趣。本章在教材中的地位是圆周运动的延续和应用,是其涉及的基本概念和规律在天体运动中的应用。新教材大体继承了原教材的知识线索,在关于"万有引力与航天"方面的知识要求没有大的变化。新教材在"行星的运动"与"万有引力定律"之间增加一节课文"太阳与行星间的引力",旨在放缓万有引力定律发现历程的展现,为学生学习万有引力定律的发现奠定更充分的知识基础。"经典力学的局限性"是最后一节课,在"万有引力理论的成就"后面,用"经典力学的局限性"来作为牛顿运动定律解决力学问题的结尾

    2、对具体教材的分析

    (1)充分展现万有引力定律发现的科学过程,发展科学思维能力

    教科书在尊重历史事实的前提下,通过一些逻辑思维的铺垫,让学生以自己现有的知识基础处身于历史的背景下,经历一次自己"发现"万有引力定律的过程。教科书的线索和思路如下:

    (2)增进科学与生活,社会的联系

    教科书在"STS"栏目"航天事业改变着人类生活"列举了诸多事例:从气象卫星到天气预报,从卫星定位系统到自动导航的出租车,从地球资源卫星到我国西部开发整体规划,从军用卫星到现代防务,从失重现象到微重力实验室,从太空辐射到太空育种,等等。它引导学生进行科学跟生活,跟社会联系的思考,即使像"万有引力定律"这种抽象,纯理论的物理知识,也能体会到物理学就在我们的身边

    (3)注重科学文化,科学精神的熏陶

    新教材通过人类对行星运动规律认识的介绍,让学生领略前辈科学家不屈不饶的探索精神和一丝不苟的科学态度,感悟到科学结论总是在顽强曲折的科学实践中悄悄地来临;通过对"黑洞"的介绍,开阔学生的视野,激励学生对未知的探索;本章在各场合下引用了诸多名家的言论,开普勒,牛顿,爱因斯坦,霍金,马克。吐温,萧伯纳,梁启超等科学家,文豪,学者,他们在不同视角下所说出的经典语句,道出了深刻的哲理,是体现情感,态度与价值观目标的生动素材;本章的最后一节课,教材从高速,微观,强引力三个方面陈述经典力学的局限性,其中的重要目的,就是让学生知道科学结论的普适性总是相对的,科学总是在探索更广泛适用的理论中得到发展

    二、本章的重点:

    1、了解万有引力定律的来龙去脉,理解万有引力定律;

    2、能够应用万有引力定律和牛顿第二定律并结合圆周运动知识解决天体运动问题;

    3、宇宙速度。

    三、教材处理设想

    1、行星的运动

    教学的切入点是从地心说与日心说争论的焦点入手,在了解历史的基础上构建宇宙的模型。开普勒三个定律是以天文观察为基础,从运动学的角度描述天体的运动,属于经验规律,课后应该留下一个问题,即为什么天体会按照这样的规律进行运动。

    2、太阳与行星间的引力

    本节从上一节的遗留问题开始,从动力学的角度,利用演绎推理的方法探究天体运动的原因。

    探究过程的设计:

    问题的提出:是什么原因使行星围绕太阳运动

    猜想与假设:太阳对行星的引力F应该与行星到太阳的距离r有关

    简化模型:行星轨道按照"圆"来处理

    演绎与推理:

    (1)根据牛顿第二定律和开普勒定律进行计算

    (2)根据牛顿第三定律推理

    结论的得出:注意:这个公式在这里还不是万有引力定律!

    3、万有引力定律

    本节内容是对上一节教学内容的进一步外推,是下一节教材学习的基础,是本章的重点知识;是猜想,假设与验证相结合的教学内容;是一种演绎思维与归纳思维相结合的推理结构;教材的立意还在于物理理论必须接受实践与实验的检验

    教学过程的设计

    (1)万有引力的思考与猜想

    (2)万有引力的检验

    (3)万有引力定律的得出

    (4)万有引力定律的检验

    行星绕太阳转,受到了太阳的引力作用,那么月球绕地球转呢

    1熟透的苹果从树上掉下而不飞上天,为什么

    2如果苹果树高到月球上,苹果是否会落回地面

    3那么月亮为什么不落到地球上

    4苹果受到地球的引力与月球受到地球的引力是相同性质的力吗

    月--地验证:苹果受到地球的引力与月球受到地球的引力是相同性质的力,卡文迪许的扭秤实验

    查得地球半径

    月球绕地球公转周期

    地球表面重力加速度

    月球中心到地球中心距离

    则:月球的向心加速度:

    月球的向心加速度与地球表面重力加速度之比:

    月球绕地球转受到地球的引力与行星绕太阳转受到了太阳的引力是相同性质的力

    月球绕地球转受到地球的引力与"苹果"受到地球的引力是相同性质的力

    "苹果"跟"苹果"之间也存在着引力

    万有引力定律

    万有引力定律检验:卡文迪许实验

    4、万有引力理论的成就

    本节内容是属于应用性知识的教学内容;是使万有引力定律在应用中得到进一步检验;是使学生演绎思维能力得到进一步训练;教材的立意使学生感受用物理理论探索未知世界的科学魅力,激发探究未知世界兴趣

    教学过程的设计

    设计的核心问题是分析万有引力提供向心力

    (1)实验室称量地球的质量

    (2)计算天体的质量

    (3)预见并发现未知行星

    (4)补充:冥王星为何出局

    2006年8月24日,在布拉格召开的国际天文学联合会上,天文学家投票"驱逐"了冥王星。行星和太阳系中的其他天体定义为三类,即行星,矮行星和"太阳系小天体"。"行星"指的是围绕太阳运转,自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状,并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。同样具有足够质量,呈圆球形,但不能清除其轨道附近其他物体的天体被称为"矮行星",如冥王星。其他围绕太阳运转但不符合上述条件的物体被统称为"太阳系小天体"

    5、宇宙航行

    本节介绍万有引力的实践性成就,万有引力理论使人类实现"飞天"梦想;是航天部分的重要知识;重点理解第一宇宙速度;激发学生科学献身精神;拓展学生科普知识

    教学过程的设计

    其知识上的核心问题还是分析万有引力提供向心力

    (1)宇宙速度:引导学生推导第一宇宙速度,知道第二宇宙速度和第三宇宙速度物理意义,区别环绕速度与发射速度;

    (2)在"梦想成真"栏目里,简述人类航天事业的发展史

    (3)在"科学漫步"栏目里,介绍黑洞概念

    (4)在"STS"栏目里,着重于展示航天事业与人类生活的关系

    (5)补充有关"地球同步卫星"的定量计算和分析。了解太阳同步极地轨道气象卫星等

    太阳同步轨道卫星

    6、经典力学的局限性

    第七章、机械能守恒定律

    一、教材编排:本章是从全新的角度分析问题,注意几点:

    1、依托初中知识展开,降低教学难度

    本章在讲解功、功率、动能、重力势能、机械能守恒定律时,都是在复习初中知识的基础上展开的.

    2、依托已有的动力学知识,遵循学生的认知规律

    功的一般公式、动能定理、机械能守恒定律,都是在恒力、直线运动的情况下推导出来的,但不限于恒力或直线运动,教学中要遵循学生的认知规律,循序渐进,逐步拓展

    3、抓住功能关系这一主要线索讨论研究问题,重视意义建构

    4、开展理论探究与实验探究,形成科学的思想方法

    二、本章的重点:

    第一单元:功和功率

    第二单元:功和能,动能、动能定理和重力势能

    第三单元:机械能守恒定律及其应用

    三、教材处理设想

    1、第一节追寻守恒量

    从斜面实验入手,引导学生悟出伽利略理想斜面实验中的转化和守恒的事实。在转化的过程中理解能量这个物理量,知道动能、势能的物理意义。分析伽利略理想斜面实验的能量转换和守恒关系。除伽利略理想斜面实验以外,能列举出其它动能与势能相互转化和守恒的实例。列举出不同形式的能量可以互相转化并可能守恒。激发学生产生用这一规律解决问题的意识。

    2、第二节功

    功的定义的引入,由功能关系思想引入功的定义。

    如果物体在力的作用下能量发生了变化,这个力一定对物体做了功--强调功与能量变化的联系。

    三个重要内容

    功的公式--强调角度

    功的正负--角度,角度的确定

    合力的功--产生原因,物理意义

    重视物理情境的创设,把科学概念和抽象规律归结为生动的情景,重视书中卡通图的作用。

    变力做功的计算

    (1)由功和能的关系求解--踢球抛物

    (2)图象法F-S图的“面积”

    (3)平均值法方向不变,大小随位移线性变化的力可用此方法

    (4)对动力装置且功率恒定时,可由W=Pt求解

    (5)滑动摩擦力、空气阻力做功等于力与路程之积--与产生原因有关,往复运动

    关于作用力与反作用力做功问题

    由于作用力与反作用力作用效果不相关,可通过实例分析,使学生认识到一对作用力与反作用力所做的功也不相关,即作用力做正功,反作用力可能做正功、可能做负功,也可能不做功。

    关于摩擦力做功问题

    (1)单个摩擦力可以做正功,可以做负功,也可以不做功--产生原因参考系,打酱油

    (2)一对静摩擦力所做的功一定是数值相等,符号相反

    (3)一对滑动摩擦力所做的总功一定为负值

    总功--标量的证明

    (1)总功等于合外力的功,一般用于各力都是恒力,且作用时间相同时。

    (2)总功等于各力做功的代数和,一般用于各段受力情况不同或作用时间不同时

    3、第三节功率

    概念:平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率

    规律:汽车(机械)两种启动过程探究

    4、第四节重力势能

    本节内容具有非常高的严谨性,本书认真分析了重力做功与路径是否有关的问题。其意图是:用比较高的观点处理问题,引导学生形成严肃认真的科学态度,培养科学思维的方法。目的在于“过程”、“方法”,不在于实际应用。

    重力做功的特点

    重力做功与重力势能变化的关系

    引导学生初步认识重力做功与路径无关,引入重力势能才是可能的,培养学生的科学思维

    5、第七节动能定理

    表达式的得出:

    基于实验探究的初步发现,在理论上进一步回答功和速度的定量关系,再回归学生已经建立的功能思想,得到动能的表达式,最后建立动能定理。

    动能定理的应用的优越性--习题中渗透

    (1)由于动能定理反映的是物体两个状态的动能变化与总功间的量值关系,所以对初始状态到终止状态这一过程中物体的运动性质、运动轨迹、做功的力是恒力还是变力等诸多问题不必加以追究。

    (2)一般说来,用牛顿第二定律和运动学知识求解的问题,用动能定理也可以求解,而且往往用动能定理求解简捷;可是用动能定理能够求解的问题,应用牛顿第二定律和运动学知识可能无法求解,可以说,熟练应用动能定理求解问题,是一种高层次的思维和方法,应该增强用动能定理解题的主动的意识。

    几种类型

    (1)灵活选取过程对解题难易程度有很大影响

    一质量为2kg的铅球从离地面2m高处自由落下,陷入沙坑2cm深处,求沙子对铅球的平均阻力。(2020N)

    (2)应用动能定理求变力做功--可选

    质量为m的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动,拉力为某个值F时,转动半径为R,挡拉力逐渐减小到F/4时,物体仍做匀速圆周运动,半径为2R,则外力对物体所做功的大小为多少?(FR/4)

    (3)应用动能定理求物体做往复运动的总路程

    物体做往复运动的总路程隐含在滑动摩擦力做功之中

    (4)系统应用动能定理解题

    6、第八节机械能守恒定律

    从现象开始,创设情境

    推导:(1)一般推导(2)特例推导

    把握守恒条件

    (1)做功判断:只有重力和弹力做功。强调是弹簧之类物体的弹力做功才会有弹性势能和动能的转化,像支持力、绳的拉力之类的的弹力做功时没有弹性势能的的变化,因而机械能不守恒

    (2)能量判断:物体运动过程中只有动能和势能的转化

    机械能守恒的几种表达式

    (1)状态式:系统初态1和末态2的机械能相等

    即Ek1+Ep1=Ek2+Ep2

    (2)转化式:系统总动能的增加等于系统总势能的减少

    即ΔEk=-ΔEp

    (3)增减式:系统内一部分物体的机械能的增加等于另一部分(其余)物体的机械能的减少,即ΔEE

 
  相关评论 点击数:1150     评论数:3    
游客     发表评论于:2012-7-1 23:18:55
顶一下!老逯!哈哈
游客     发表评论于:2012-8-18 18:57:11
逯爷!!
游客     发表评论于:2013-1-8 15:37:19
哈哈,俺老师,就是牛!
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