1、案例教材分析牛顿运动定律【案 例】教材分析：牛顿运动定律一、地位和作用本部份讲述牛顿运动定律及其简单的应用，属于力学的重点知识要求。以牛顿运动定律为基础的经典力学对人类的生产和生活产生了深远的阻碍。从地面上一样物体的运动到航天飞机的飞行，无不留下了牛顿运动定律的印象。把握好牛顿运动定律及其应用，对学生正确熟悉、说明和探讨客观世界，形成正确的世界观具有重要的现实意义。二、知识结构在牛顿运动定律这一章，教学内容能够分为四个单元：第一单元：第一节，介绍人类对力和运动关系的熟悉，讲述牛顿第必然律。明白什么是惯性。第二单元：第二节至第四节，讲解牛顿第二定律，明白得力与运动的关系；明白力的独立作用原理；会
2、用牛顿第二定律和运动学公式解决简单的动力学问题。第三单元：第五节，讲牛顿第三定律，能区分平稳力和作使劲与反作使劲。第四单元：第六节，介绍力学单位制，明白得大体单位和导出单位，单位制在物理计算中的作用。三、重点难点分析和疑难点解析本章着重介绍三个牛顿运动定律，从人类对力和运动的关系的熟悉历史引入，强调对定律本身的明白得，以期学生对定律有全面、清楚的熟悉。（1）力和物体运动的关系，是动力学研究的大体问题。人类正确熟悉它，经历了漫长的进程。一样，学生在熟悉这一问题时，也有许多错误直觉的干扰。第一节从人类熟悉的历史讲起，也是希望引发学生的共鸣和充分注意。并由此让学生正确明白得牛顿第必然律的内容和熟悉它
3、的重要意义。明白伽利略和亚里士多德对运动和力的关系的不同论点，明白伽利略理想实验的大体思路、要紧推理进程和结论，明白伽利略理想实验的方式是科学研究的重要方式。（2）研究加速度跟力的关系的实验有多种做法，教材中所用的装置比较简单，课堂演示也比较靠得住，只是在分析小车受到的水平拉力时，要注意不使学生产生错误的概念，书顶用了“能够以为等于砝码所受重力的大小”，并在页末加了标注这是一个连接体问题，只有小车的质量远大于砝码和盘的总质量时，才“能够以为小车所受的水平拉力等于砝码所受重力的大小”而在此处尚无法进行严格讨论。但要让学生明白，并在第七章中给以证明。（3）教材中牛顿第二定律是从实验中总结出来的，依
4、照大量的实验归纳出规律是人们熟悉客观规律的重要方式，教材分三节讲述由实验得出牛顿第二定律，确实是想让学生通过这一进程对此有所熟悉。因此，认真做好演示实验和学生实验十分重要。（4）对力的独立作用原理，教材在节后的花边框中给了明确的说明，请予以注意。（5）单位制这一节通过一些力学问题的分析解决，既温习巩固前面学过的知识，又帮忙学生了解单位制，初步熟悉单位制在物理计算中的作用。本节的重点在单位制，教学中应给予注意。四、教法建议（1）关于运动和力的关系，亚里士多德的观点符合人们日常的生活体会，因此学生很容易同意，教学时宜多举实例让学生充分试探和讨论，且许诺保留不同的意见，以使学生澄清日常体会带来的不利
5、干扰，真正明白得“力不是维持运动的缘故此是改变运动状态的缘故”，明白得伽利略的伟大的地方，在于他的理想实验重要的科学意义。因此，应认真从人类熟悉进程讲起以使学生对此有比较正确和扎实的明白得，注重科学世界观的培育。（2）学生对惯性容易有一些似是而非的模糊熟悉，教学中要联系实际予以澄清。（3）在“加速度和质量的关系”这一节对物体惯性的熟悉能够深切一步，惯性不仅表此刻维持物体静止和匀速直线运动上，也表此刻改变物体运动状态的难易程度上。质量确实是物体惯性大小的量度，在此也能够进一步澄清一些对惯性的模糊熟悉。练习三的第1题和章后习题A组的第1题、第2题确实是针对这些模糊熟悉而设的。（4）对牛顿第三定律的
6、内容，学生要从形式上记住它并非十分困难，但要真正明白得，专门是在较复杂的问题中正确应用它，还需在以后的学习中慢慢深切和提高。初学时要求学生对它有必然的明白得，能区分平稳力和作使劲反作使劲就能够够。（5）对牛顿第三定律的应用，都是较简单的实际问题，不涉及连接体问题。这一点在教学中应予注意。（6）对牛顿定律的适用范围，在章后的“阅读牛顿定律的适用范围”给予了说明，请依照学生情形，指导学生阅读。（7）课后的“爱因斯坦谈伽利略的奉献”等阅读材料很有启发意义，希望引导学生阅读，培育学生对真理和科学发觉史的正确熟悉，以利于科学的态度和正确的价值观的养成。 【案 例】物理概念课教案设计实例题目密度（1课时）
7、教学目标1. 知识与技术目标通过实验探讨决定物体质量的因素及他们之间的关系，引出并成立密度的概念。2. 进程与方式目标通过实验比较方式成立密度的概念，学习用比值方式概念物理量。3. 情感态度与价值观目标动手实验，体验科学探讨。教学重点与难点密度概念的成立方式与明白得。教学用具铁块、铝块、木块（体积相同与不同各一组），天平，量筒（量杯、细线）。教学进程一、创设物理情景，引出问题（1）学生课桌上放有体积相同的铁块、铝块、木块和体积不同的铁块、铝块、木块。（2）教师要求学生判定这些物块质量大小是不是相同，并把他们按质量从大到小排列起来。（学生大体上能完成）（3）教师提出，可见不同物体质量大小不同。那
8、么大伙儿想过没有，什么缘故那个物体质量大，那个物体质量小？接着学生讨论，（有说因为体积大的，有说因为是铁等等各类各样的说法）现在教师不失机会地提出：“那么物体的质量大小取决于哪些因素？”（引出问题）二、引导猜想，提出假设（1）以上问题提出后，教师紧接着提出：“同窗们可否判定、猜想一下，物体的质量大小会由哪些因素决定，有何关系。”（学生相互讨论，提出各类观点）（2）组织学生归纳他们的观点，提出：物体的质量与体积和组成物体的物质有关，体积大，质量大 这确实是科学猜想。三、设计实验，验证假设（1）教师提出：咱们的猜想对不对？如何才能确信？（学生回答：用实验验证）那么就请同窗发挥自己的聪慧，设计一个实
9、验，查验咱们的猜想是不是正确。（2）学生相互讨论或独立试探，设计实验方案。（3）请学生提供实验方案（选用哪些器材，简述实验方式，如何记录数据）。 实验器材：天平、量筒（量杯、细线），同种物质、不同体积的铁块，体积相同不同物质的物块。 A. 方式：取34块体积不同的铁块，用天平别离测质量，m1，m2，m3，m4B. 用量筒和水配合测出铁的体积V1，V2，V3，V4，比较得出m 与V是不是有关，关系如何。C. 取体积相同的铁块、铝块、木块，按以上方式别离测出质量 m铁，m铝，m木，及体积V铁，V铝，V木，然后比较、确信m 与V是不是有关。（4）学生分组实验并记录结果。物体名称 物质种类 体积（cm
10、2） 质量（g） A 铁 10 78 B 铁 20 156 C 铁 30 234 D 铝 10 27 E 木 10 比较A，B，C 得出：物质种类相同的物体，质量与体积有关且与体积成正比。比较A，D，E得出：物体的质量与物质种类有关。四、分析综合，形成概念（1）教师指出：是不是只凭质量就能够区分铁、铝、木呢？（不能）什么缘故？（因为质量还与体积有关）那么如何才能区分铁、铝、木呢？（学生讨论）（2）教师引导：请同窗们再认真分析实验数据，看可否发觉一些特点。（学生再分析试探）（假设学生没能发觉，那么进一步提示）请同窗们将每一个物体的质量与体积之比计算一下。（3）学生通过计算，发觉了特点，专门兴奋，
11、都争着发言： 同种物质，质量与体积比是必然的，体积变，质量也变，但质量与体积比不变。 不同物质，质量与体积之比不同。教师补充：体积相同的不同物质，质量与体积的比值大的，其单位质量也大。可见质量与体积的比值反映了物质本身的特性。可用它来区别不同的物质，把它概念为密度。密度概念：某种物质单位体积的质量称为该种物质的密度，用符号 来表示。（4）讨论密度的单位，千克每立方米，强调读法。五、巩固应用，深化扩展（1）请同窗们计算上述实验用到的三种物质的密度。（2）铝的密度为103kg/m3，表示的意义是什么？铝块体积为20cm3，其质量为多少？（3）一杯酒精体积为100cm3，质量为80g，其密度为多少？
12、假设倒掉半杯，其密度又为多少？课堂小结（1）咱们通过实验探讨，分析综合引出了密度那个概念，这确实是咱们的研究功效，咱们所采纳的方式也正是一样的科学思维方式。许多物理知识都是科学家们应用那个方式，经长期艰苦的探讨所成立起来的，这种科学态度和精神是咱们要学习的。（2）用两个物理量的比值来概念一个新的物理量，是物理学中常采纳的方式，尔后还会更多地运用到这种方式。课后回忆采纳如此的方式成立密度概念，学生对什么缘故成立那个概念，怎么成立的，都经历了亲躯体验，因此对那个概念的明白得会更全面，更深刻。同时感受到了科学探讨的艰辛和取得功效的喜悦，更激发了学生的爱好，使概念变枯燥为有趣，变抽象为具体。 【案 例
13、】专题温习课教学实例题目：功率在生活中的应用（2课时）“功率”是高中物理的一个重要概念，与生物、化学学科有交叉，也是生活中常见的问题。通过生活中的一些现象以能力立意设计与功率相关的问题，使学生在应用功率解决实际问题，培育实践能力的同时，成立以功率为主知识点的涉及力、电、热、光等物理学科，和化学、生物学科相关的知识结构。本专题温习以“功率”为基点，以功率的大体要素、类型串联相关知识，铺开知识脉络，以“功率在生活中的应用”将功率与生活实际联系起来，激活功率知识结构。CAI应用：在上设计制作分层显示的“功率”结构图；利用PowerPoint在电脑上设计制作问题的演示文稿，将之“打包”成课件，用多媒体
14、设备投影于屏幕。教学可分为知识结构、问题讨论、归纳总结三个要紧环节。知识结构及要讨论的问题如下。归纳总结以试探问题的形式留给学生课后讨论完成，下节课教师讲评总结。第一部份：功率的知识结构框图：第二部份：以“功率在生活中的应用”为主线而设置的具体问题问题1 人体的功率（1）登 山一个质量为50kg的女青年在4h中爬上一座1000m 的高山，她的登山功率是多少？假设肌肉效率约为25% ，她登山消耗的体能是多少？（参考答案：34W；106J）基础题目。涉及力学中的功率、功、重力势能及生物肌肉效率、体能等概念。（2）跑 步已知奔跑中要紧的功是随着每迈一步对腿的加速和减速完成的，脚离开地面时，腿从静止到
15、接近等于躯体速度v，然后回到静止状态，往复循环。现考虑一个以3m/s奔跑的70kg的人，他每条腿的质量约为10kg，设步子长度为2m。求两腿的输出功率。（参考答案：103W）稍难题。涉及功率、动能、速度、位移、时刻及其关系，难点在于进程分析。（3）跳 绳跳绳是一种健身运动，设某同窗的质量是50kg，他1min跳180次。假定在每一次跳跃中，脚与地面的接触时刻占每跳一次所历时刻的25，那么该同窗跳绳时克服重力做功的平均功率是多少？（参考答案：75W）稍难题。涉及功率、重力势能、位移、时刻等概念和竖直上抛模型的应用，难点在于模型成立及相关进程分析。（4）心 脏人的心脏每跳一次大约输送810-5m3
16、的血液，正常人血压（可看做心脏压送血液的压强）的平均值约为104Pa，心跳约每分钟70次。据此估测心脏工作的平均功率约为W。（答案：）稍难题。涉及功率、压强及生物的心率等概念和等效成活塞紧缩气体的模型，难点在于进程分析成立等效模型问题2 交通工具的功率（1）自行车设平直公路上以一样速度行驶的自行车所受阻力是车重的倍，那么骑车人功率最接近于（ ）。 （参考答案：A）基础题。涉及功率计算式、速度、动力、阻力及其关系和生活常识（一样情形下，自行车车重与车速、人的体重相等），难点在于学生易轻忽生活常识。（2）摩托车一个电影特技演员在盘山公路骑一的摩托车作飞跃演出，上下公路落差5m，水平距离20m，摩托
17、车的阻力为车重的倍，求所用摩托车的功率至少为多少，才能实现从上公路水平飞出落到下公路。（空气阻力忽略不计，g取10m/s2）（参考答案：104W）较难题。涉及功率、动能、初速度、位移、时刻及其关系和平抛运动规律。难点在于进程分析当中将实际问题抽象为平抛物理模型。（3）汽 车在十字路口，有一违章汽车以72km/h的速度闯红灯沿平直公路逃跑，路口警察3 s后驾一捷达轿车追击，只用 5 s就达到了最高车速，这时两车相距840m，那么警车至少需用多长时刻才能追上违章车？（设汽车阻力为车重的倍，人体重70kg，g取10m/s2）捷达汽车的有关技术参数：最大功率55kW，空载重量970kg。（参考答案：3
18、5s）较难题。涉及功率、最大速度、位移、时刻及其关系，追击规律。难点在于进程分析当中真假条件的干扰和隐含条件的挖掘。（4）飞 机一直升机质量为 m，桨翼下风速为 v，求直升机停在空中不动时的实际功率。（参考答案：12mgv）较难题。涉及功率、动能、动量、冲量、速度、及受力分析、动能定理和动量定理。难点在于研究对象的选取和进程分析中物理模型的成立。问题3 电器的功率（1）家用电器某家庭有要紧电器如下：名 称 额定功率（W） 平均天天用电时刻（h） 电视 95 3 洗衣机 400 冰箱 200 2 吸油烟机 652 1 VCD 25 2 电饭锅 800 1 电灯 406 5 求：（1）电器全数正常
19、工作时，假设干线路电阻为2，那么干线路损耗的功率为多少。 求：（1）电器全数正常工作时，假设干线路电阻为2，那么干线路损耗的功率为多少。（2）假设电费是元/度，该户每一个月电费为多少元。（1个月按30天计）（参考答案：148W；元）基础题。涉及电功率、电阻、电流、功率损耗及其关系，生活中的用电单位与国际制单位的换算。（2）电 梯某商场安装了一台倾角为30的自动扶梯，该扶梯在电压为380V的电动机带动下以s的恒定速度向斜上方移动，电动机的最大输出功率为。不载人时测得电动机的电流为5A，假设载人时扶梯的移动速度和不载人时相同，那么这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为.（设人的平均质量为60kg，g=
20、10m/s2）（参考答案：25人）较难题。涉及电功率、电动机最大输出功率、电动机空载功率、电压、电流、速度及其彼此关系，功率计算式中F与v方向不在一条直线上的情形，难点在于进程分析及物理模型成立。（3）电 源在实验室中，某同窗用玻璃容器内盛有200g的KOH 水溶液，溶质的质量占2% ，A，B为两个铂电极。开始时开关S断开，电压表示数为6V；闭合开关S开始通电，电压表示数变成。通过8104s时刻，断开S停止通电，溶液中溶质的质量占总量的255。求电源的输出功率。（阿伏伽德罗常数NA为1023mol-1）。（参考答案：）跨学科综合题目。涉及电功率、电源电动势、内阻、路端电压、电流、电源的输出功率
21、、时刻、电量及其彼此关系，化学中水的电解方程和物质的量计算，难点在于进程分析及综合应用能力。试探问题1：比较人体的运动功率、机械功率和电功率。试探问题2：以功率为主知识点的相关实际问题还有哪些？试探问题3：要求学生作出以功率为主知识点知识结构框图，并彼此讨论。课后回忆（1）注重“四精”：精选、精讲、精评、精练。（2）重视讲义，注意梳理知识结构是综合温习的基础。题在书外，理在书中。（3）丰硕课堂教学内容，注意与社会生活、科技的结合，拓宽知识面，以培育学生的综合能力。（4）强调学科内的综合训练是提高学生综合能力的有效方法。（摘自：孟昭辉中学物理教育理论与实践探讨） 【案例1】研究滑动摩擦力与接触面
22、积的关系一、选定课题1. 提出问题在研究了滑动摩擦力与压力、接触面的粗糙程度的关系以后，某同窗突然想到：滑动摩擦力的大小是不是与接触面的大小有关系呢？他将这一问题在全班提出来，作为全班的研究课题。2. 猜想与假设教师引导学生针对这一问题进行斗胆的猜想，全班学生提出如下几种意见：（1）滑动摩擦力与接触面的大小无关。（2）滑动摩擦力与接触面的大小有关，而且接触面积越大，摩擦力就越大。（3）滑动摩擦力与接触面的大小有关，而且接触面积越大，摩擦力就越小。二、设计与实施课题研究1. 制定打算与设计实验学生分组讨论，最后大体达到一致的实验方案如下：（1）实验方式。运用操纵变量法，使压力、接触面的粗糙程度维
23、持不变，研究滑动摩擦力与接触面积的关系。（2）实验方案。 实验器材：弹簧测力计、长方体木块、木板。 实验步骤：a. 将木板平放在水平面上，将木块的最大面与木板接触。b. 将弹簧测力计拴在木块上，拖着木块做匀速运动，记录弹簧测力计的示数。c. 将木块的较大的面与木板接触，再做一样的实验。d. 将木块的最小的面与木板接触，再做一样的实验。e. 分析实验数据，寻觅隐含的关系。 填写实验数据记录表格。2. 进行实验与搜集证据依照上述实验方案，全班学生分组进行实验并记录实验现象。三、分析、总结研究功效依如实验数据，分析与论证各个实验小组分析讨论，得出结论。四、修改方案与完善课题研究1. 交流与合作各小组
24、将探讨的进程和结论告知同窗和教师，相互扬长避短，完善探讨方案，并对结论的实际意义进行探讨。2. 评 估各小组对这次探讨的进程进行反思： 实验设计有无不合理的地址，例如木块不同侧面的纹路不同而造成实验数据的不可比性。 操作进程中有无失误和误差，例如拖着木块是不是真正做到接近匀速运动；木板遍地的滑腻程度是不是完全一致 测量结果是不是可信。若是考虑到上述的情形，那么实验结论是可信的。 【案例2】课题研究：自行车与物理探讨 自行车身上的物理知识活动的整体方案：自行车是我国应用较为普遍的代步和运载工具，在它身上有诸多的物理知识可供同窗们探讨。在学习完“力”、“运动”和“机械能”等大体知识以后，给大伙儿留
25、一个研究性课题：请同窗们就自行车身上所涉及的物理知识进行深切试探和探讨。整个教学进程能够分为三个时期：一、第一时期（预备和指导）组织学生依照必然方式进行分组（建议依照学生家所在地域进行分组，因可能涉及必然的运动量，请注意人员的性别比例）。在之前进行课题研究动员，帮忙学生了解开展课题研究的大体步骤、大致进程和注意事项，然后简要介绍自行车的构造，为学生选择课题提供建议。二、第二时期（设计方案，开展研究）各个小组依照必然的观看和研究，选择感爱好的课题进行课题研究。A组学生对自行车身上的摩擦力进行了探讨。第一，通过查找资料，同窗们了解到：在一样情形下，转动摩擦所造成的阻力，只有滑动摩擦阻力的14016
26、0，因此用转动物体比滑动物体要省力得多。第二，通过研究自行车的构造发觉（1）减少摩擦的方式：车的前轴、中轴及后轴均采纳转动摩擦，为更进一步减少摩擦，而且人们常在这些部位加润滑剂。（2）增大摩擦的方式：多处刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦，如自行车的外胎、车把手塑料套、脚蹬套、闸把套等；在刹车的同时，手使劲握紧车闸把，增大刹车皮对钢圈的压力以达到制止车轮转动的目的。（3）变转动摩擦为滑动摩擦：在刹车时，车轮再也不转动，而在地面上滑动，摩擦大大增加了，故车可迅速停下。在研究的方式上，大部份学生应用观观点、比较法，部份学生利用了实验法。B组学生对自行车所涉及的压强进行了探讨。第一，同窗们查看和搜集了各类
27、类型和型号的自行车，对它们所能经受的最大压强进行了数据记录，并设计了统计表格如下： 还有，自行车的坐垫的形状也表现了压强的应用，针对它们的压强不同也进行了因素分析。另外，也能够从以下几个方面进行知识的应用探讨：探讨一：测量应用。探讨二：力和运动应用。探讨三：压强知识应用。探讨四：简单机械知识应用。探讨五：功、能的知识应用。探讨六：惯性知识应用。通过这次活动，各组学生踊跃搜集信息，观看事物的能力和验证信息、实施实验的能力取得专门大的提高。在以上活动终止以后，同窗们把整个课题的研究功效进行汇总和组内交流。三、第三时期（交流与评判）1. 交流的方式能够采取以下几种方式（1）公告板。把自己小组的研究功
28、效以板书、板报的形式进行公示交流。（2）组际交流。针对研究实际，教师利用一至两节课，以学生为主角，为研究取向相同或相近的小组进行交流和讨论提供空间和时刻。（3）班级汇报。各个小组，在组内选取一名同窗，对本组的研究功效进行交流汇报，注意汇报的科学性和层次性。2. 评 价评判与考查采取定性与定量相结合，以定性分析为主的方式：第一，课题研究进程中，学生们所进行的观看是不是全面，是不是对自行车的相关结构进行了全面的探察，所进行的分析是不是正确；在课题研究的进程中，有哪些同窗提出了新的观点。第二，在研究进程中，用到了哪些科学方式，对这些科学方式的实际价值更深刻的体验有哪些；哪些讲义上所学的知识取得实际的
29、应用和升华。第三，对所取得的数据和事实是不是采纳了科学标准的结构，论述问题所运用的语言是不是流畅，准确，精炼。这是衡量一个科学报告质量高低的一个重要标志。【学生活动】依照“什么缘故十次肇事九次快”设计一个探讨课题：“快”什么缘故是产生交通事故的要紧缘故，讨论决定交通事故破坏程度的因素。 【案 例】阳光透过树阴成像的探讨目 标1. 通过探讨活动熟悉小孔成像的原理2. 学习科学探讨的方式活动与步骤1. 提出问题观看阳光透过树阴产生的现象，你能看到什么现象？能提出什么问题？（见到许多圆形的光斑，这种光斑是从哪里来的？也见到一些非圆形的光斑，这种光斑又是如何形成的？）2. 进行猜想和预测（1）可能透光
30、的孔近似为圆形，从而使影子的边缘近似为圆形，若是透光的孔为非圆形，那么形成的光斑也确实是非圆形的。（2）可能是太阳透过小孔形成的光斑（像），孔的大小可能会阻碍光斑的形状。究竟哪一种猜想是正确的呢？3. 搜集事实证据学生分23人一组，观看阳光通过纸片上的小孔在屏上所成的像。让阳光通过纸片上各类不同形状的小孔（三角形、方形、菱形、梯形等），观看所成的像。4. 得出结论和说明通过度析所搜集的事实，能够归纳出小孔所成的像都是圆形，与孔的形状无关，而当孔大到必然程度时，圆形消失，取得与孔形状相似的光斑。用光直进原理能够说明上述结论，即太阳表面的一个发光点透过小孔在屏上形成一个光斑，所有的发光点都形成与自
31、己对应的光斑，从而组合成一个太阳的像。5. 评 价（1）可否用其他的事实来证明上面的结论呢？用蜡烛代替太阳光做小孔成像的实验，证明结论是正确的。（2）可否依照上面的结论测出太阳的直径呢？用直尺量出小孔到屏的距离l和太阳像（即光斑）的直径d，已知太阳到地球的距离L为一个天文单位长度，由小孔成像的理论推出D=Lld由测量结果可算出太阳的直径。6. 报告与交流报告说明结论是如何得出的，有哪些事实支持这一结论，应用这一结论能够估测太阳的大小，还能够利用小孔成像的方式来观看日食进程中的食相转变摘自廖伯琴、张大昌主编的全日制义务教育物理课程标准（实验稿）解读说明：该案例反映了探讨活动的全进程的设计，从观看阳光透过树阴产生光斑的现象动身，提出科学问题，步步深切进行主动的探讨，使学生更好地领会探讨的科学思想和
