高一物理新课程教学设计方案

高一物理新课程教学设计方案［课题］必修1第四章力的平衡复习课【设计思想】中学物理教改的一个重要方面是:要使学生在学习基本物理知识的过程中逐步掌握研究物理问题的科学方法。有关科学方法的训练，应该说是与物理知识的掌握是同等重要的。实际教学中，应该充分发挥教材中潜在的各种教育因素，精心设计教学结构，综合运用各种教学方法，为学生提供建构知识所需的物质基础和精神支持，设计出具有思考价值和探索意义的问题，鼓励和引导学生自主地探究和协作探索，获得知识的同时更获得学习知识的方法，也得到科学方法的训练，从而培养学生的分析解决问题的能力和培养学生的科学态度。将知识的教学，能力的培养，思想、方法的教育有机地结合在一起。因此，贯彻和落实新课标理念是本课所遵循的指导思想，倡导以实验和探究结合、合作与自主学习相结合是本课的突出特点，将信息技术与物理教学整合是达到最佳教学效果的保证。【教学目标】一．知识与技能（1）了解共点力作用下物体平衡的概念。（2）通过实验和牛顿第二定律得出共点力平衡条件，从而培养学生理解分析和实验验证相结合的能力。（3）力的平衡的概念。（4）知道共点力作用下物体的平衡条件在日常生活中有大量的应用，与我们生活息息相关。（5）学会应用共点力作用下物体的平衡条件对处于平衡状态的物体进行动力学分析。生活中有大量的可以视为质点的处于平衡状态的物体，学会应用平衡条件解决一些实际问题通过例题归纳总结解决平衡问题的基本思路和方法。二．过程与方法1．学生经历“探究处理物体平衡问题的方法”活动，体验实验探究法在物理研究中的作用。2．通过探究活动增强学生分析综合能力，提高学生应用数学知识解决实际问题的能力。三．情感、态度与价值观1、通过小组探究活动，加强同学间了解，培养学生的协作意识；2．通过探究性学习，渗透科学习惯和科学思维方法的教育，培养学生建立事物是相互联系的观点。3．知道共点力作用下物体的平衡条件在日常生活中有大量的应用，与我们的生活息息相关。通过例题学习解决平衡问题的基本思路和方法。【教学重点】1、共点力平衡的条件2、应用平行四边形定则或三角形法则解决共点力平衡问题的方法；3、利用正交分解法解决共点力平衡问题【教学难点】1．共点力平衡问题的动态分析方法2．应用数学知识处理平衡问题的方法3．日常生活中共点力平衡问题的应用【教学内容及变化】与原大纲教材相比本章在内容上的变化主要是：（1）切入点：从身边现象和实际体验出发引导学生对它们进行受力分析，提出作用在物体上的力必须满足一定的条件物体才能处于平衡状态，把大量的生活实际引入课堂，增强了学习的趣味性和教学的亲和力。（2）将学生实验移入课堂，引导学生体验研究平衡条件的过程，由实验得出平衡条件，此为实验探究。（3）在实验的基础上由牛顿第二定律进一步得出平衡条件，此为理性探究，探究过程加深了对平衡条件的理解，同时也进一步加深了对牛顿第二定律的理解，并同时加深了学生对新旧知识内在联系的理解。（4）本章较详细的展现了模型法、作图法、推理法、实验探究和理性探究相结合等重要的物理方法的使用，这有助于方法的渗透，增强学生的方法意识。（5）本章的“理性探究”从动力学角度导出共点力的平衡条件，增加了理性探究的过程，培养了学生运用已学知识探索新问题的能力。[教学手段与方法]本章内容与生活、技术、社会紧密联系。因此在教学中要紧密联系实际，特别是学生身边的生活、现代科技。创设多样化的教学情景，引起学生联想，积极进行探究，帮助学生逐步适应自助、合作、探究等学习方式。从实验探究和理性探究两种方式得出物体在共点力作用下的平衡条件，讲授法仍然是合适的重要的教学方法。［教学资源与准备］①要重视学生原有的知识，首先本章的知识是在初中原有知识上的发展，学生初中已经学习过二力平衡，其次本章知识是对前三章知识的加深和复习，通过前三章的学习，学生已经掌握力的合成和分解及互成角度二力合成的方法，掌握牛顿运动定律。②降低台阶，逐步适应高中的教学要求和学习方式的转变，不能盲目追求一步到位，要结合学生的实际，有选择的分析拓展。③注重对比初高中物理对同一物理概念教学要求层次的差异，引导学生掌握好本章中最基本、最核心的知识，以及解决平衡问题的最基本思路和方法，从而为后续学习打好基础。综合使用实验室实验与视频资料、网络等教学资源，发挥它们各自优势［教学流程图］共点力平衡的知识点复习共点力平衡的知识点复习共点力平衡的应用学生思考作答，总结方法步骤教师参与评价教师提示与指导给出方法和步骤课堂小结学生思考回答正交分解法合成法三角形法平衡状态定义平衡状态条件平衡状态特征［教学过程］教学进程教师活动学生活动设计意图媒体一．知识复习：二．平衡条件的应用物体的受力分析请同学们回忆本章的知识回答以下三个问题：平衡状态定义平衡状态特征平衡条件下面我们就应用平衡的知识来解决一些问题，看下面的例1例1如图，一物块静止在倾角为37°的斜面上，物块的重力为20N，请分析物块受力并求其大小．分析：物块受竖直向下的重力G，斜面给物块的垂直斜面向上的支持力N，斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力f．方法1——用合成法（1）合成支持力N和静摩擦力f，其合力的方向竖直向上，大小与物块重力大小相等；（2）合成重力G和支持力N，其合力的方向沿斜面向下，大小与斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力f的大小相等；（3）合成斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力f和重力G，其合力的方向垂直斜面向下，大小与斜面给物块的垂直斜面向上的支持力N的大小相等．教师小结：合成法的讲解要注意合力的方向的确定是唯一的，这有共点力平衡条件决定，关于这一点一定要与学生共同分析说明清楚。2、方法2——用分解法理论上物块受的每一个力都可分解，但实际解题时要根据实际受力情况来确定分解哪个力(被确定分解的力所分解的力大小方向要明确简单易于计算)，本题正交分解物块所受的重力G，利用平衡条件Fx=0，Fy=0，列方程较为简便．教师小结：为了学生能真正掌握物体的受力分析能力，要求学生全面分析使用力的合成法和力的分解法，要有一定数量的训练．方法2的拓展1：一物块静止在倾角为α的斜面上，物块的重力为G，请分析物块受力并分析当倾角α慢慢减小到零的过程其大小的变化情况．解：依题意用分解法将物块受的重力G正交分解，利用Fx=0，Fy=0的平衡条件，得斜面给物块的垂直斜面向上的支持力N的大小为Gcosα，斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力F的大小Gsinα．学生思考回答学生思考作答帮助学生回忆学过的知识培养学生一题多解的能力，培养学生一题多变的能力多媒体展示解题步骤教学进程教师活动学生活动设计意图媒体三．解物体的平衡问题的程序物块受的重力G是不变的(关于这一点学生非常清楚)，根据数学的知识的分析可以知道当倾角α慢慢减小到零的过程，N=Gcosα逐渐增大，最后等于物块的重力G；f=Gsinα逐渐减小，最后等于零．适当的时候，提醒学生分析的方法和结论；提醒学生极限法的应用，即倾角α等于零时的极限情况下分析题目．结论：重力大小不变；斜面给物块的支持力的大小逐渐减小；斜面给物块的摩擦力的大小是先增大后减小．方法2的拓展2：一物块放在倾角为α的斜面上，物块的重力为G，斜面与物块的动摩擦因数为k，请分析物块受力的方向并分析当倾角α慢慢由零增大到90°的过程，物块对斜面的压力受到的摩擦力其大小的变化情况．分析物块受力：α=0时，只受两个力重力G和斜面给的支持力N，此时没有摩擦力；α=90°时，物块只受一个力，物块的重力G．(此亦为极限法处理)．借此，和学生一起分析，可知物块的运动状态是变化的，既开始时物块静止在斜面上，这时物块受三个力．物块的重力G，斜面给物块的支持力N和斜面给物块的静摩擦力f．在斜面给物块的静摩擦力f等于物块的下滑力Gsinα时，物块开始滑动，此时物块依旧受三个力，物块的重力G，斜面给物块的支持力N和斜面给物块的滑动摩擦力f．物块处于加速运动状态．(这里学习应用了运动性质的分段处理方法)．在此基础上分析每个力的大小变化情况．(利用物体平衡条件和滑动摩擦力的性质来分析求解)．结论：重力大小不变；斜面给物块的支持力的大小逐渐减小；斜面给物块的摩擦力的大小是先增大后减小．教师小结：动态平衡问题的解法：图解法即画出力的三角形关系图，从而推断力的大小、方向的变化，有时也用计算法，找出有关函数方程，进行讨论，但较繁。(常由三力平衡转化为二力平衡，其合力不变，一个分力的方向不变，另一个力的方向发生变化而引起两个分力的大小发生变化，当两个分力互相垂直时，方向变化的力有最小值。或两个分力的方向均发生变化)学生思考回答学生思考作答学生思考总结帮助学生回忆学过的知识考察学生对条件的掌握情况培养学生总结问题的能力多媒体展示解题步骤教学进程教师活动学生活动设计意图媒体平衡中的正交分解三．解物体的平衡问题的程序例2质量为m的物体，用水平细绳AB拉着，静止在倾角为θ的光滑固定斜面上，求物体对斜面的压力的大小．如图所示．解：解决力学问题首先对（研究对象）物体进行受力分析，物体在斜面上受三个力：重力、支持力、绳的拉力．以作用点为原点建立如图所示的平面直角坐标系．由平衡条件F合=0即Fx=0，Fy=0（找准边角关系）可得：T-Nsinθ=0，Ncosθ=0由此得到斜面对物体的垂直作用力为：N=mg/cosθ由牛顿第三定律（作用力和反作用力的关系）可知：物体对斜面的压力的大小为：Nˊ=mg/cosθ总结：平衡问题解题的基本思路和方法：第一步确定研究对象。。第二步进行受力分析。第三步建立坐标系或规定正方向。第四步定向列方程求解。即Fx=0，Fy=0探究与提高：B点缓慢往上移动过程中，物体仍然保持静止状态，则绳子拉力T及斜面支持力N大小将如何变化？TGTGN思考：此类问题适用条件是什么？解题步骤是什么？如何确定极值？课后探究：练习：计算如图所示的支架中，轻杆和轻绳所受的弹力。G=100NG=100N2m3m4m学生思考回答学生思考作答思考解答巩固所学知识考察学生对条件的掌握情况提高学生思维能力多媒体展示解题步骤【课堂评价建议】1．学生：对知识与技能掌握的情况在认知活动中的参与水平学生的观察能力、语言表达能力、交流意识、合作精神与能力2．教师：教学后在教学设计、教学组织等方面的自我评价与反思【板书设计】第四章物体的平衡复习课一．知识复习1．平衡状态定义：2．平衡状态特征：3．共点力平衡条件：