1、高一物理第一章绪论 撩开物理学的神秘面纱教学设计 新课标 豫教版 必修12019-2020年高一物理第一章绪论 撩开物理学的神秘面纱教学设计 新课标 豫教版 必修1一学习任务分析1教材的地位和作用本章在全套教材中地位特殊，它要阐明高中物理教材的培养目标，让学生了解高中物理要学习什么、要达到什么要求，学习好物理学的方法，以及高中物理教材的编排体系和本套教材的特点。让学生感受物理的神奇和博大，激发学生学习物理的兴趣和愿望。2学习的主要任务：绪论课的教学目的主要是让学生作好学习高中物理的思想准备和方法准备，即：使学生产生学习高中物理的浓厚兴趣和积极愿望，树立正确的学习观；懂得学好高中物理的基本方法，
2、改进自己已有的学习方法，适应高中阶段的学习要求。3教学的重点和难点分析：教学重点和难点都是：激发学习兴趣，产生学习动力，了解高中物理的学习方法。二学习者情况分析高一学生在初中已学习了两年的物理，对物理已经有初步的了解和认识，掌握了学习物理的一些方法。但从整体上讲高一年新生还存在着：认识事物较为片面、缺乏对事物进行整体认识的能力、分析能力较差，在思维形式方面以形象思维为主、迁移能力差、探究能力不强，学习方法不能适应学习高中物理的要求等特点。三教学目标分析根据上述对学习任务和学习者情况的分析，确定本节课教学目标如下：1通过演示实验、学生实验、课件展示等方法，使学生对物理学有个概括性的认识，认识到学
3、习物理的目的，提高学习物理的积极性和主动性；2通过自然现象的展示，让学生领略大自然的神奇与和谐，认识自然现象的背后隐含着物理规律，激发对物理学的兴趣；3知道物理学的每一次发展都推动了社会的发展和人类文明的进程，知道人类应该具有可持续发展意识和全球观念，有将科学与技术服务于社会的意识；四教具教学设备：多媒体教室、课件演示器材：静电感应起电机学生分组实验器材：硬币（1角）、水槽、漏斗、乒乓球、塑料笔等。五教材处理与教学策略在教材处理上绪论要分为两个学时。第一学时主要的任务是：利用一些实验和课件，让学生产生认知的冲突、认识到自己的不足，了解物理学与自然规律和社会发展的关系，并意识到学习物理是自身发展
4、的迫切需要，从而激发学生学习物理的兴趣，提高学习的积极性和主动性。第二学时主要的任务是：利用一些实验和事例，让学生了解初、高中物理学习内容和学习方法上的差异，初步掌握学习高中物理的方法；结合学分评定细则介绍本套教材的特点和高中生学习物理的要求。1引导探究本课是在学生已有两年物理学习体验的基础上讨论：为什么学习物理以及怎样学习物理等问题。是高中物理学习的动员课。由于学生对物理学习已经有了一定认识，虽不全面，但对本节课讨论的问题已奠定了一定的基础。因此，本节课要充分利用一些简单的实验器材，让学生进行一定程度上的探究式学习，让学生在与旧知识相矛盾的情景中，产生认知上的冲突，从而激发学生学习物理的兴趣
5、，产生继续学习新知识的愿望。2自主学习教学中让学生进行一定程度上的自主学习。让学生对自己的认知活动进行自我监控，并及时做出相应的调整。使学生体会到学习物理是有用的，是自身进一步发展的迫切需要。3现代教学手段与启发式采用多媒体课件作为辅助手段，创设物理情景，启发引导学生，帮助学生建立形象、直观的认识，调动学生学习物理的积极性和主动性。六教学过程设计第一课时自我介绍教师先进行富有个性（幽默、风趣）的自我介绍。说明 根据心理学“首因效应”的原理，教师通过富有个性（幽默、风趣）的自我介绍，更好地吸引学生的注意力，使学生形成对老师良好的第一印象，拉近师生间的距离。创设情景、引入新课1提出问题教师：在初中
6、，大家已经学习了一些物理知识和科学方法。那么到了高中，我们为什么还要继续学习物理？请大家观察下面的实验同时思考这个问题。2教师与学生共同完成以下实验：实验1：水的表面张力实验让学生想办法使硬币（1角钱）浮在水面上。预测 学生讨论后得出的结论可能是：借助浮力的方法。如：先把纸张（或塑料薄膜）直接（或折成小船）放在水面上，再将硬币把放在它上面。教师：那么能不借助任何物体，而让硬币浮在水面上吗？预测 学生的结论可能是：不行。由于硬币水，硬币受到的浮力小于重力，因此硬币只能下沉。让学生试着动手做一做 （学生一般不会成功）教师演示让硬币浮在水面上（表面张力的作用）。教师指导学生完成实验。说明 让学生明白
7、凡事不能有先入为主的观念即“简单地肯定或否定”，而要大胆地进行尝试，通过实验来说明问题。 让学生认识到做好实验是需要一定的技巧和方法，并意识到自己的实验技能还有待进一步提高，同时体验实验成功的喜悦。 硬币能够自己浮在水面上，这与学生原有的认知产生冲突，有利于激发学生的好奇心，培养学习物理的兴趣。教师：为什么硬币能浮在水面上呢？这跟“浮力的知识”是相矛盾的。播放视频：小昆虫（水蝇）无拘无束地在水面上行走自如的情景。学生讨论 是什么力使硬币和小昆虫浮在水面上。教师简要介绍是由于水的表面张力在起作用，同时利用课件展示图片，列举一些与表面张力相关事例（如荷叶上的露珠是球型，玻璃杯中的水已高出杯口、但水
8、并不会溢出来等现象）。实验2：多普勒效应播放视频：火车进站的录像，先将声音切除，让学生当一次配音演员给其配音。学生进行配音 播放视频：完整的火车进站的录像。让学生观察叙述声音变化的情况 教师：简要介绍多普勒效应。同时利用课件例举多普勒效应的在生产和生活中的应用，如：交警用的测速仪器，医院用的彩超等。说明 “多普勒效应”这一现象在学生的日常生活中常有发生，但学生由于平时没有认真观察、思考，故不知道还有这一现象的存在。让学生体会物理就在我们身边，平时要养成认真观察和思考的习惯。 让学生认识到还有很丰富、很有趣的物理知识等着他们在高中阶段去学习。引导学生从上述两个实验总结：物理学研究的主要目的是从纷
9、繁复杂的现象中，寻找出共同的规律，从而利用这些规律来解决问题。说明 有关于“水的表面张力”和多普勒效应”的知识，只要做适当的介绍，能让学生产生认知上的冲突，吸引学生的注意即可；而不能介绍得太深，让学生产生过多的困难，从而打击学生学习的兴趣。物理学与自然规律1简要介绍牛顿经典力学的建立利用课件：1 播放视频：钱塘江大潮的壮观景象2 图片：跳水运动员跳水时的情景3 图片：月亮绕着地球转4 图片：苹果落地教师：上述四个现象有什么共同的规律？学生分组讨论并回答教师大概介绍牛顿从苹果落地这个现象出发，综合月亮绕着地球转等现象总结得出万有引力定律的过程。说明 简要地讲牛顿如何从苹果落地这个现象，推导出万有
10、引力的过程，让学生体会身边处处都有规律可循。2电学演示实验：1 用塑料笔摩擦起电吸引细纸屑2 用静电感应起电机模拟雷电的实验教师：摩擦起电产生的电和雷电的电是否一样，如何研究？教师引导学生分组讨论回答介绍富兰克林研究雷电的方法和思路。说明 要让学生进行一定的思考，寻找解决问题的方法，体验科学家探究问题的过程。 牛顿、富兰克林等人的研究物理问题的方法和思路，要讲得生动形象，但不可涉及过深。教师引导学生从上述学习中的体验到：充满神秘色彩而又复杂多变的大自然隐藏着统一与和谐的规律。物理学研究的目的就是揭示大自然的部分规律。教师总结：物理学是探究物质结构和基本运动规律的学科。教师简要介绍物理学研究内容
11、与其他学科的区别和联系，以及物理学发展的主要分支。（课本第4页）说明 这一部分可适当让学生自己看书进行归纳总结，以让学生养成看书的习惯，培养学生自学的能力。物理学与社会发展教师：物理学是为了探究自然规律，而人类掌握规律的目的是：为了更好地利用规律为人类服务。在今天的社会生活中，有哪些成果与物理学发展有关？ 教师组织学生讨论回答 利用课件结合学生的回答，简要地介绍物理学与三次工业革命的关系，对现代科技发展重要的促进作用，以及对人类日常生活的影响，如：半导体芯片、信息技术、医学设备、家庭用品、激光、核能的应用等等。教师引导学生达成共识：社会的进步与发展是伴随着物理学的成长与发展，同时社会的进步与发
12、展也促进物理学的成长与发展；物理学是自然科学和技术科学的基础；学习物理是社会发展、提高自己科学素养适应现代社会生活的需要。教师：物理学的技术应用又给人类带来了哪些负面影响？（如：环境污染，核武器，战争危害等问题）以日本的广岛遭遇原子弹为例组织学生进行讨论，让学生树立可持续发展的观念。说明 要让学生充分地进行讨论交流，教师在此基础上再对物理学的发展对社会各方面的影响进行简要的总结。 要充分应用多媒体课件，生动直观的展示物理学发展所取得的成就，造成对学生强烈的感官冲击，使学生自己觉得学习物理是有用，提高学生学习物理的主动性和积极性。 引导学生分析物理学发展对社会各方面带来的正反两方面的影响。主要的
13、目的是：让学生学会辨证、全面的看待和分析问题，让学生树立可持续发展的观念，有把科学技术服务于社会的意识。 要将“学习物理的主要目的”渗透在教学中让学生自己体会，使学生意识到学习物理是自身发展的迫切需要。 教材中有关于物理学史的内容，可根据情况决定其详略，这并不是说笔者不重视物理学史的教育功能。而是在后续的教学中，可在结合相关的章节进行教学，以便更好的突出它的教育功能。并达到节省课堂时间，突出本节课的主线 更多地通过实验和讨论来激发学生学习物理的兴趣。（附：学习物理的主要目的： 使人能够进一步学习的需要物理学习是人们从事进一步学习的必要准备。大学中大多数专业的学习都要以一定的物理知识作为基础。
14、使人的素质得到显著提高学习的根本目的在于提高人的素质。通过物理学习，人的文化素质、心理素质和思想素质都会有显著的提高。物理学是人类文化的重要组成部分。它的观念、理论和方法，已经渗透到人类文化的各个方面。学习物理将大大增加人们头脑中的知识总量，促进大脑提高认识世界的广度和深度，这样就提高了人的文化素质。物理学是一门十分吸引人而又比较难学的学科，它既使学习者感到极大的乐趣，又需要学习者付出艰苦的努力。学习物理能使人的智力因素和非智力因素得到发展，增强人的活动效率和自身的调控，这样就提高了人的心理素质。物理学中充满着活的唯物辩证法。学习物理就必须接受它内含的思想与观念，使学生受到辩证唯物主义的熏陶。
15、学习物理可以培养一丝不苟、精益求精的科学态度，实事求是的科学品质，热爱大自然的积极情感，这样就提高了人的思想素质。）回顾总结 深化认识学生回顾本节课的学习的内容，归纳总结这节课的要点，提出自己在学习中存在的疑问。七教学设计的说明1绪论课的教学内容不必拘泥于课本的具体叙述，可以根据教师自己的经验和学生的具体情况，灵活地组织教学。选材既要能说明物理学的发展对人类进步的影响，具体、生动、联系实际，又要能体现编者的意图和课本的精神。2绪论课的教学要围绕着让学生明白：“为什么要学习物理”和“怎样学习物理”这两个主题展开，所选的内容要只要能让学生“认识到物理的神奇和博大，体会到学好物理是自身发展的迫切需要
16、。”就行。没有必要面面俱到，这反而会让学生感到茫然、无所适从。3本教学设计的内容较多，教师在教学时可根据自己实际情况进行取舍，但最好能够充分利用实验和多媒体课件来汲引学生的注意力，激发学生学习的兴趣，培养学生学习物理的积极性和主动性。课时的内容安排又不一定按照教学设计的要求，可灵活处理。2019-2020年高一物理第一章运动描述各节教案0参考系是人们观察事物的基石，时间和空间是描述和研究事物的依托。对自然界观察而言，时空关系与参考系又存在着不可分割的联系，这就是爱因斯坦在1905年提出的“相对论”中所阐明的基本论点。机械运动的基本特征是空间位置随时间发生变化，所以研究机械运动的基本方法也就是从
17、空间和时间两个角度进行。本章主要介绍了描述机械运动的基本概念，学习实验器材的使用方法和实验数据的处理方法，不涉及具体规律的研究。它是研究下一章的基础，也是学生掌握下一章有关规律的关键。 从控制运动的角度，关心的是运动过程；从利用运动的角度，关心的是运动效果。本章从四个角度介绍了描述机械运动的相关概念：一是从运动的研究方法，介绍了参考系和质点；二是从运动的空间延伸，介绍了位移和路程；三是从运动的过程持续，介绍了时刻和时间间隔；四是从运动的状态及变化，介绍了速度和加速度。本章的重点是质点、位移、速度和加速度的概念，难点是位移和加速度概念。本章的教学要抓住两个关键，一个是从物理学的角度让学生明确相关
18、概念引入的必要性，二是从数学的角度让学生概念对运动属性的描述方法。这是课程标准的基本要求。第一节 质点、参考系和坐标系一、课标要求1.通过对实际问题的分析，认识引入质点概念的必要性。认识在哪种情况下，可以把物体看成质点。2.通过对质点的认识，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。 3.通过实例理解参考系，会用坐标系描述物体的位置。二、教科书分析本节教科书的第一段道出了全章教科书的目标，就是研究“怎样描述物体的机械运动”。教科书一开始就从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念，指导思想是强调一般性的科学方法，即为这样的思想作准备：解决问题时首先把实际问题抽象成物理模型，
19、然后用数学方法描述这个模型，并寻求解决的方法。要研究物体位置的变化问题，首先必须解决位置确定问题，教科书把“物体和质点”当作一个知识点，说明质点是针对物体而言的，实际的“物体”都“占有一定的空间”，在通常的运动过程中，“不同部位的运动情况是不相同的”，从而“给描述运动带来了困难”，解决问题的关键是“能否用一个点来代替物体”。教科书通过学生熟知的实例分析，让学生很自然地领会到“在某些情况下，真的可以不考虑物体的大小和形状”，“突出物体具有质量这一要素，把它简化为一个有质量的点”。这充分说明了将物体简化成质点的条件性，质点的两大基本属性。为了强调坐标的概念，教科书用数学和物理学中通用的符号，即在直
20、线运动中用x表示质点的位置，极坐标，用x=x1x2表示质点的位移。在表示物理量的变化时，“”实际上是我们以前都在使用的符号，学生不会感到困难。相反，由于有了明确表示物理量的变化量的符号，学生更易区分某物理量与这个物理量的变化量。明确地把某个物理量与这个物理量的变化区分开，这是本书的特点。物理学中经常要区分这两种物理量，有意识地强调它们的区别，对于以后的学习会有好处。下一节中，时刻与时间间隔的关系也是这样。“科学漫步”栏目中的“全球卫星定位系统”是扩展性内容，其后附有进一步研究的问题，例如“这个定位器处于我国哪个城市的什么部位？从显示屏中你还能获得哪些信息？”。这样做的目的也是使学生养成勤于观察
21、、勤于思考的习惯，提高学生自主获得知识的能力。这类问题不作为针对所有学生的强制性要求。三、教法建议1.物体和质点 引入质点是为了使物体的位置有一个确切的概念，使物体的复杂运动转化成点的运动。（1）关于引入质点的必要性。 通过实际的“物体”都“占有一定的空间”，在通常的运动过程中，“不同部位的运动情况是不相同的”，从而“给描述运动带来了困难”。（2）关于引入质点的可能性。通过学生熟知的机械运动的实例，分析在不同的问题情景下忽略物体的形状和大小对所研究的问题的影响，依次说明引入质点的可能性。（3）关于质点简化的条件性。可通过方框语“什么情况下火车可以视为质点？”提出问题，诱发学生思考。要通过尽可能
22、充分的实例分析，抓住物体是否可以简化为质点是以其大小和形状对所研究的问题影响程度为标准来决定，而不是以其实际大小为标准来决定；同一物体在某一问题情景下可以简化为质点，而在另一问题情景下不一定能简化为质点。这一点要举例说明，但不要只举地球的自转和公转，要体现这是一种思想，而不是只对一种特殊情景。（4）关于质点的基本属性。质点的基本属性一是只占有位置不占有空间，二是具有它所代替的物体的全部质量。（5）质点是理想化物理模型。对第11页上的旁注，要引导学生思考分析，使学生通过质点了解建立“理想模型”是物理学的基本研究方法之一，领会建立“理想模型的”的基本物理思想。2.参考系 参考系是研究机械运动的标准
23、，要研究一个物体的运动，首先必须选组参考系。(1)引入参考系的必要性。可以从两个角度进行教学设计，一是通过实例说明，一个物体相对某一物来说是运动，而相对另一物体来说可能是静止的；二是通过实例说明，同一运动物体相对于不同的物体，运动情况不同。从而让学生领会，研究物体的运动首先必须选定一个其他物体做参考。（2）参考系的特点。选取哪个物体做参考系，这个物体的速度就被定义为零，即这个物体的位置被看作是不变的。这一点必须让学生明确。（3）参考系的选择原则。 参考系的选择理论上是任意的，但在实施教学时，必须注意两个原则：一个是本着解决问题的方便进行选择，另一个是必须能够反映人们所关心的实际问题。例如研究一
24、辆汽车的刹车性能时，如果以另一辆运动的汽车为参考系是不合适的。3.坐标系坐标系是在参考系的基础上抽象出来的概念，是抽象化的参考系，是为定量描述物体的位置和位置变化而引入的。教学中注意以下几点：（1）坐标系相对参考系是静止的。（2）坐标的三要素：原点、正方向、标度单位。（3）用坐标表示质点的位置。 （4）用坐标的变化描述质点的位置改变。4.“科学漫步”本栏目中的“全球卫星定位系统”是扩展性内容，可以由学生自己阅读，如果学生对此有兴趣，通过自己查找资料写出一篇科技报告放到墙报上或在班会上做个科技报告，都是很有意义的。这样的活动不必要求所有学生都做，但在一学期中，每个学生都应参加一两个。本书“科学漫
25、步”、“科学足迹”等栏目与过去的“阅读材料”不同点之一是，其后往往附有进一步研究的问题。例如，本节结合图1.1-6提问，这个定位器处于呢个成是的哪个部位，等等。这样做的目的也是使学生养成勤于观察、勤于思考的习惯，提高学生自主获得知识的能力。这类问题不作为针对所有学生的强制性要求。四、教学资源（一）参考材料1.天球坐标系为确定天球上某一点的位置，在天球上建立的球面坐标系。有两个基本要素：基本平面。由天球上某一选定的大圆所确定。大圆称为基圈，基圈的两个几何极之一作为球面坐标系的极。主点，又称原点。由天球上某一选定的过坐标系极点的大圆与基圈的交点所确定。天球上一点在此天球坐标系中的位置由两个球面坐标
26、标定：第一坐标或称经向坐标。作过该点和坐标系极点的大圆，称副圈，从主点到副圈与基圈交点的弧长为经向坐标。第二坐标或称纬向坐标。从基圈上起沿副圈到该点的大圆弧长为纬向坐标。天球上任何一点的位置都可以由这两个坐标唯一地确定。这样的球面坐标系是正交坐标系。对于不同的基圈和主点，以及经向坐标所采用的不同量度方式，可以引出不同的天球坐标系，常用的有地平坐标系、赤道坐标系、黄道坐标系和银道坐标系等。2.地心地固空间直角坐标系原点O与地球质心重合，Z轴指向地球北极，X轴指向格林尼治平均子午面与赤道的交点，Y轴垂直于XOZ平面构成右手坐标系。3.地心地固大地坐标系地球椭球的中心与地球质心重合，椭球面与大地水准
27、面在全球范围内最佳符合，椭球短轴与地球自转轴重合（过地球质心并指向北极），大地纬度，大地经度，大地高。如图所示。地球北极是地心地固坐标系的基准指向点，地球北极的变动将引起坐标轴方向的变化。（二）习题精选1.甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动；乙中乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况是（ B、C、D）A. 甲向上、乙向下、丙不动 B. 甲向上、乙向上、丙不动C. 甲向上、乙向上、丙向下 D. 甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢2.下列关于质点的说法中，正确的是（C ）A. 体积很小的物体都可看成质点 B. 质量很小的物体都可看成质点
28、C. 不论物体的质量多大，只要物体的尺寸对所研究的问题没有影响或影响可以不略不计，就可以看成质点D. 只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看作质点3.在下列物体的运动中，可视作质点的物体有 ( ACEF)A. 从北京开往广州的一列火车 B. 研究转动的汽车轮胎C. 研究绕地球运动时的航天飞机 D. 表演精彩芭蕾舞的演员E. 参加百米跑竞赛的运动员 F. 在斜下推力的作用下，沿水平面运动的箱子4.关于人造地球通讯卫星的运动，下列说法正确的是（ABD） A. 以地面卫星接收站为参照物，卫星是静止的。 B. 以太阳为参照物，卫星是运动的。 C. 以地面卫星接收站为参照物，卫星的轨迹是圆
29、周。D. 以太阳为参照物，卫星的轨迹是圆周。5.判断下列说法正确的是（D） A.质点一定是体积、质量都极小的物体B.当研究一列火车全部通过桥所需的时间时，因为火车上各点的运动状态相同，所以可以将火车视为质点C.研究自行车的运动时，因为车轮在转动，所以无论研究哪方面，自行车都不能被视为质点D,地球虽大，且有自转和公转，但有时可被视为质点5.小华、小明和小红三人到上海“金茂大厦”游玩，三人分别乘坐一个观光电梯。当他们从自己乘的观光电梯向外看时，分别发现如下现象：小华看见小红乘的电梯匀速上升；小明看到小华的电梯匀速下降；小红看到地面在匀速上升。试分析小华、小明和小红三人乘的电梯相对于地面是怎样运动的
30、？（分析：题中所描述的三人分别以各自所乘的电梯为参照物所看到的现象。而本题要求讨论以地面为参照物时三人所乘电梯的运动情况。所以，分析和判断参照物的选择是本题的关键，同时要注意理解运动的相对性。由题意可知，小红看见地面匀速上升，那么若以地面为参照物，小红所乘的的电梯是处于匀速下降的。小华看见小红所乘的电梯是匀速上升的，说明以地面为参照物则小华乘的电梯比小红乘的电梯匀速下降的速度还要快。小明看见小华乘的电梯匀速下降，说明若以地面为参照物，小明所乘的电梯可能是静止，可能是匀速上升，也可能以比小华小的速度匀速下降。）第二节 时间和位移一、课标要求1.理解位移、路程、时刻和时间间隔。2.知道矢量和标量，
31、知道位移是矢量。通过实例总结出矢量相加的法则。 3.能用坐标表示直线运动的位置和位移。二、教材分析本节所研究的是描述机械运动过程的概念。研究机械运动的过程，从空间上讲，就是机械运动的延伸程度位移和路程；从时间上讲，就是机械运动的持续程度时间间隔。位移使学生第一次接触，极容易与路程搞混。教材先通过从北京到重庆可以选择不同的交通方式导入问题，然后用图1.22所示情景让学生形成路程与位移的感性认识，最后概括出路程与位移的概念，充分体现了概念建立的思维过程。学生从这节开始接触矢量的概念。教材第15页黑体字“矢量”之前的文字并不是矢量的定义，因为不是只要一个物理量有方向它就是矢量，矢量还要满足一定的运算法则。路程的标量性与位移的矢量性的处理，教材第14页通过旁注向学生阐述了路程并不涉及运动的方向。通过位移所描述的意义和位移的表示方法体现位移的方向性。教材并不是要在这里进行矢量计算的教学，第15页的旁注已经说明了这一点。15页“思考与讨论”的目的只是引发学生思考，这一栏目的设置就是重视过程与方法教学的一种措施。如果学生没有经过
