高中物理-用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（二）教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（二）教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)目標(biāo)】1.掌握共點(diǎn)力的平衡條件，會(huì)用來解決有關(guān)平衡問題。2.知道超重和失重的概念，知道超重和失重產(chǎn)生的條件?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1.會(huì)用合成法和正交分解法解決共點(diǎn)力的平衡問題。2.會(huì)分析超重和失重產(chǎn)生的條件?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】會(huì)通過牛頓第二定律分析超重、失重加速度的方向特點(diǎn)，并能分析和說明一些簡(jiǎn)單的相關(guān)問題?！窘虒W(xué)過程】一、引入新課課前候課階段：播放“石頭平衡術(shù)”課堂引入：實(shí)例引入二力平衡、三力平衡、四力平衡、多力平衡。新課教學(xué)共點(diǎn)力的平衡條件①對(duì)吊燈進(jìn)行受力分析，回顧二力平衡的模型。②學(xué)生講解課前小練的內(nèi)容如圖所示，電燈懸掛于天花板和墻壁之間，已知繩子為輕繩，電燈的質(zhì)量為m,OA繩與水平面之間的夾角是Θ，試求OA繩與OB繩之間的拉力。方法一：合成法老師點(diǎn)評(píng)：合成法實(shí)際上是將三力平衡轉(zhuǎn)化成了二力平衡。拓展：一個(gè)物體在多個(gè)力的作用下保持平衡，那么（N-1）個(gè)力的合力一定與第N個(gè)力等大反向。方法二：正交分解法老師點(diǎn)評(píng)：復(fù)習(xí)正交分解的解題步驟；正交分解法實(shí)際上是將三力平衡轉(zhuǎn)化成了兩個(gè)方向上的二力平衡。③拓展：三角形的斜拉結(jié)構(gòu)：升旗廣場(chǎng)的三角形結(jié)構(gòu)、大吊車、三塔式斜拉橋。提問：根據(jù)計(jì)算的結(jié)果，斜拉橋的橋塔應(yīng)該越高越好還是越低越好。超重失重引入：現(xiàn)在，電梯在我們的生活中已經(jīng)必不可少了，你來回想一下，當(dāng)你乘坐電梯上樓，電梯剛啟動(dòng)的時(shí)候，你的腳有什么感覺？電梯下降的時(shí)候呢？那我們今天就來研究一下產(chǎn)生這種感覺的原因。分組實(shí)驗(yàn)：模擬電梯實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一、體重秤實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二、臺(tái)秤實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)三、彈簧秤實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)要求：觀察物體的上升和下降過程，物體的重力與拉力或者壓力的大小關(guān)系，并完善實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容。（實(shí)驗(yàn)報(bào)告見附件）展示一下三個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容。第一個(gè)實(shí)驗(yàn)，起立階段，也就是上升階段：F>G，F(xiàn)<G下蹲階段，也就是下降階段：F<G,F>G,第二個(gè)實(shí)驗(yàn)，上升階段F>G，F(xiàn)<G，下降階段F<G,F>G，第三個(gè)實(shí)驗(yàn)，上升階段F>G，F(xiàn)<G，下降階段F<G,F>G。三個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，完全相同。教師引導(dǎo)：當(dāng)物體上升的時(shí)候，一定經(jīng)歷了先加速上升再減速上升，下降過程經(jīng)歷了先加速下降再減速下降的過程。在這四個(gè)不同的過程中,F有的時(shí)候大于G，有的時(shí)候小于G我們就把這種物體對(duì)水平支持物的壓力或者對(duì)豎直懸掛物的拉力大于G的情況叫做超重，小于G的情況叫做失重。引導(dǎo)學(xué)生分析坐電梯時(shí)的腳部產(chǎn)生不同感受的原因。引導(dǎo)學(xué)生分析加速度方向與超重失重的關(guān)系。例題：某電梯規(guī)定荷載1000kg，某次電梯運(yùn)行過程中載員13人，正好達(dá)到1000kg,當(dāng)電梯以2m/s2的加速度加速上升時(shí)，人對(duì)電梯地板的壓力多大？當(dāng)電梯以2m/s2的加速度加速下降時(shí)，人對(duì)電梯地板的壓力又是多大？學(xué)生做，學(xué)生獨(dú)立講解。引導(dǎo)學(xué)生思考：電梯為什么不能超載？DIS實(shí)驗(yàn)：①鉤碼在彈簧的拉力下上下震動(dòng)②模擬電梯實(shí)驗(yàn)③引入完全失重實(shí)驗(yàn)完全失重：總結(jié)：當(dāng)物體向下的加速度a＝g時(shí)，物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?等于零的狀態(tài)，即視重等于零時(shí)，稱為完全失重狀態(tài)。播放太空授課的視頻，加深學(xué)生對(duì)完全失重的理解。小結(jié)和布置作業(yè)。輕松一刻：①野外求生②魔術(shù)附件：實(shí)驗(yàn)報(bào)告【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^分組實(shí)驗(yàn)探究超重失重現(xiàn)象?？偨Y(jié)并掌握超重失重的判斷方法?！緦?shí)驗(yàn)過程】(請(qǐng)同學(xué)們?cè)谙聞澗€上填“>”和“<”)實(shí)驗(yàn)一體重秤實(shí)驗(yàn)甲同學(xué)站在體重秤上，其他同學(xué)觀察并記錄。甲同學(xué)迅速完成下蹲動(dòng)作而后保持靜止下蹲：前半段FG，后半段FG甲同學(xué)再迅速起立而后保持靜止，其他同學(xué)觀察并記錄起立：前半段FG，后半段FG交換其他同學(xué)，做下蹲起立動(dòng)作，觀察并記錄。實(shí)驗(yàn)二臺(tái)秤實(shí)驗(yàn)請(qǐng)你將臺(tái)秤開關(guān)打開，待示數(shù)穩(wěn)定后放上鉤碼，靜止時(shí)F=G。請(qǐng)你手拿臺(tái)秤，做上升和下降的動(dòng)作，觀察臺(tái)秤示數(shù)并記錄。上升階段：前半段FG，后半段FG下降階段：前半段FG,后半段FG實(shí)驗(yàn)三彈簧秤實(shí)驗(yàn)彈簧秤靜止的時(shí)候，F(xiàn)=G，請(qǐng)你下拉鉤碼，觀察示數(shù)并記錄。上升階段：前半段FG，后半段FG下降階段：前半段FG,后半段FG做完實(shí)驗(yàn)后，根據(jù)你的理解填寫下表：速度方向F和G的大小關(guān)系加速度方向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)加速上升減速上升加速下降減速下降【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本規(guī)律，具備了進(jìn)一步學(xué)習(xí)求解動(dòng)力學(xué)問題的知識(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)，高中學(xué)生思維活躍，關(guān)心生活，對(duì)物理和生活的聯(lián)系有很大的求知欲。效果分析本節(jié)課通過創(chuàng)設(shè)情景，小組合作學(xué)習(xí)等形式，使學(xué)生較好的理解了受力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之間的聯(lián)系。通過建立模型、實(shí)驗(yàn)探究等環(huán)節(jié)建立了物理和生活的聯(lián)系。通過層層遞進(jìn)的課程設(shè)置，學(xué)生對(duì)牛頓第二定律的理解進(jìn)一步加深。最后的應(yīng)用活躍了課堂氣氛提高了學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣。本節(jié)課通過建立模型、探究實(shí)驗(yàn)、分組討論、聯(lián)系實(shí)際等突出了重點(diǎn)，突破了難點(diǎn)，基本完成了本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。教材分析牛頓運(yùn)動(dòng)定律是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)，它在科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用.教材對(duì)本章的處理分為兩個(gè)部分：第一部分是牛頓運(yùn)動(dòng)定律的學(xué)習(xí)和理解，第二部分是對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律認(rèn)識(shí)的拓展以及和實(shí)際生活的聯(lián)系。本節(jié)課是從應(yīng)用角度學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，舉例說明了牛頓運(yùn)動(dòng)定律的兩個(gè)具體應(yīng)用.物體的平衡是物體加速度為零的一種特殊情況，分析物體平衡時(shí)應(yīng)該緊緊地抓住這一點(diǎn)，主要利用力的分解知識(shí)列出方程進(jìn)行求解，主要用到的方法是力的正交分解和建立直角坐標(biāo)系.超重和失重研究的是在豎直方向上物體的受力情況和物體運(yùn)動(dòng)情況的關(guān)系，要注意引導(dǎo)學(xué)生區(qū)別視重和實(shí)際重力.了解加速下落和減速上升其實(shí)加速度的方向是一樣的.評(píng)測(cè)練習(xí)1.一個(gè)物體在幾個(gè)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，若其中一個(gè)向西的力逐漸減小直到為零，則在此過程中的加速度()A．方向一定向東，且逐漸增大B．方向一定向西，且逐漸增大C．方向一定向西，且逐漸減小D．方向一定向東，且逐漸減小2．用三根輕繩將質(zhì)量為m的物塊懸掛在空中，如圖所示，已知ac和bc與豎直方向的夾角分別為30°和60°，則ac繩和bc繩中的拉力分別為()A.eq\f(\r(3),2)mg，eq\f(1,2)mg B.eq\f(1,2)mg，eq\f(\r(3),2)mgC.eq\f(\r(3),4)mg，eq\f(1,2)mg D.eq\f(1,2)mg，eq\f(\r(3),4)mg3、(多選)在某田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)上，小紅同學(xué)成功地跳過了1.70m的高度，如圖所示。若忽略空氣阻力，g取10m/s2。則下列說法正確的是()A．小紅起跳以后在上升過程中處于超重狀態(tài)B．小紅下降過程中處于失重狀態(tài)C．小紅起跳時(shí)地面對(duì)他的支持力大于他的重力D．小紅起跳以后在下降過程中重力消失了4.在電梯中，把一重物置于臺(tái)秤上，臺(tái)秤與力的傳感器相連，當(dāng)電梯從靜止起加速上升，然后又勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，最后停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器的熒屏上顯示出其受的壓力與時(shí)間的關(guān)系圖象如圖所示。試由此圖回答問題：(g取10m/s2)(1)該物體的重力是多少？電梯在超重和失重時(shí)物體的重力是否變化？(2)算出電梯在超重和失重時(shí)的最大加速度分別是多大？課后反思首先說說本節(jié)課的可取之處。1、課堂不能脫離生活實(shí)際，要想讓學(xué)生理解的更好，就要從他們生活的感受入手。學(xué)生在日常生活中對(duì)超重失重的感覺十分明顯，利用好這一點(diǎn)能夠迅速提升學(xué)生的興趣，拉近物理與生活的距離。課程的設(shè)置不能單純的追求花樣，原理簡(jiǎn)單的器材更能明了的說明實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。這節(jié)課準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)原理簡(jiǎn)單，既能模擬電梯中的上升和下降過程，又能讓學(xué)生非常直觀的觀測(cè)到數(shù)據(jù)的變化，在生活感受的前提下加入直觀的數(shù)據(jù)，符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)。教學(xué)設(shè)計(jì)層次分明、設(shè)計(jì)比較連貫，能成功的幫助學(xué)生在受力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之間建立聯(lián)系。候課階段的視頻引入很成功，抓住了學(xué)生的眼球，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。力的平衡講解到位，突出了三力平衡在高考中的重要地位。再說說本節(jié)課的不足之處。基本功不夠扎實(shí)，語言不夠精煉。結(jié)尾略顯倉促，時(shí)間安排不合理。最后兩個(gè)應(yīng)用的分析過程可以讓學(xué)生獨(dú)立完成。老師的主導(dǎo)作用過于突出，學(xué)生思考討論的參與度不足。