机械能守恒定律习题范文
时间:2023-03-25 19:20:52
导语:如何才能写好一篇机械能守恒定律习题,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
《上海市中小学物理课程标准》提出了三维课程目标,即知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维,并对每一维度的目标做出的具体说明。
(1)“知识与技能”要求的分类界定。对科学事实、概念、原理、规律的“认知”可以分为知道(A)、理解(B)、掌握(C)、应用(D)四个层次。“实验”要求分为初步学会(A)、学会(B)、设计(C)三个层次,主要针对学生实验和演示实验。
(2)“过程与方法”要求的分类界定。“过程与方法”维度的要求分为感受、认识、运用三个层次。
(3)“情感态度与价值观”要求的分类界定。“情感态度与价值观”维度的要求分为体验、感悟、形成三个层次。本研究根据现有的《上海市中学物理课程标准》和中学物理课堂教学实践,开展教学目标细化梳理和配套案例说明,目的使课程标准在转化为实施标准时有依据、有参考。其中,教学目标细化梳理将以布鲁姆教育目标分类学和《上海市中学物理课程标准》为依据,而案例说明将使每一课时的教学内容和要求有可参考的表现标准。
2基于教学目标梳理的研究框架形成
目标细化分解案例说明下面是《机械能守恒定律》案例的教学目标设计,强调教学目标的设定和目标的细化分解,分为三维目标综述、目标分解、案例说明三部分。目的使学生明了教学目标,以便独立地进行学习。案例:《机械能守恒定律》教学目标分解与案例分析
(1)知道机械能的概念;会用DIS实验探究机械能守恒定律;理解机械能守恒定律及其条件;能够应用机械能守恒定律解决简单的问题并归纳出解题步骤。①知道机械能的概念。从教材中找出基本概念以及动能和势能相互转化的例子,并填写在表格中。②会用DIS实验探究机械能守恒定律。DIS实验研究动能和势能转化过程中存在怎样的数量关系并分析机械能守恒的条件,写出机械能守恒定律的表达式,能指出实验中存在的问题。③理解机械能守恒定律及其条件。判断各个实例是否符合机械能守恒定律。运用牛顿第二定律和初速为零的匀加速运动公式证明机械能守恒定律。通过不同实例的推导,进一步掌握机械能守恒的条件是只有重力做功。④能够应用机械能守恒定律解决简单的问题并归纳出解题步骤。判断各个实例是否符合机械能守恒定律。课堂例题练习,讨论,归纳总结解题步骤。
(2)通过实验探在动能和重力势能转化过程中,动能和势能的总和保持不变;通过对机械能守恒条件的归纳,经历在不同的现象中寻找共性的研究方法。①探究在单摆摆动时,在动能和重力势能转化过程中,动能和势能的总和保持不变。结合教材能够描述实验的设计思想及其实验步骤、数据处理,并能够分析机械能守恒的条件,写出机械能守恒定律的表达式,能指出实验中存在的问题。②通过对机械能守恒条件的归纳,经历在不同的现象中寻找共性的研究方法。通过对各种实例的研究,归纳出他们中存在的共性,进而获得解决同类问题的共性的研究方法,便于以后将要进行的研究。
(3)在运用机械能守恒定律解决实际问题的过程中,体验学有所得的快乐,并感悟物理与社会生活的紧密联系。①课堂练习与巩固练习相结合,感悟机械能守恒定律在实际生活中的应用。②学生工作单制作:针对教学目标的分解目标教师可精选8道左右的习题,供学生在课堂或课前课后练习。这样可以及时检测教学目标的达成度,精选习题也使学生的学习减负(这里不例举具体案例)。
3总结
篇2
维
目
标知识与技能
1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度.
2.掌握验证机械能守恒定律的实验原理.
过程与方法
通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律,体验验证过程和物理学的研究方法.
情感、态度与价值观
通过实验验证,体会学习的快乐,激发学习的兴趣;通过亲身实践,树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观.培养学生的观察和实践能力,培养学生实事求是的科学态度.教学
重点掌握验证机械能守恒定律的实验原理。教学
难点验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法。教学
仪器打点计时器、重锤、纸带、铁架台、交流电源、铁架台和铁夹、刻度尺、导学案教学
方法启发式教学+问题式教学课时 1课时教学
设想预习导学案教师引导学生进行实验原理分析实验探究归纳与总结学生自评、互评、师评(课堂上通过小组合作、互动、展示和点评加深对本节知识的理解达成目标)教 学 过 程师 生 互 动备注【环节一】 展示学生预习成果(投影及表达)
1.本实验的目的是什么?什么是机械能守恒,其条件是什么?你认为要完成这个实验需要哪些实验器材?
2.要完成本实验,应该测量的量有哪些?如何测量这些量?
3.实验时,接通电源和释放纸带的顺序怎样?
4.你认为实验时应该注意哪些问题?
5.在预习实验的过程中你存在哪些困惑?
【环节二】进行新课
一、实验目的:验证机械能守恒定律
二、实验原理:1.推导出机械能守恒定律在本实验中的具体表达式。
在图1中,质量为m的物体从O点自由下落,以地作零重力势能面,下落过程中任意两点A和B的机械能分别为:图1
EA=12mv2A+mghA, EB=12mv2B+mghB
如果忽略空气阻力,物体下落过程中的机械能守恒,于是有
EA=EB,即12mv2A+mghA=12mv2B+mghB
上式亦可写成12mv2B-12mv2A=mghA-mghB
该式左边表示物体由A到B过程中动能的增加,右边表示物体由A到B过程中重力势能的减少。等式说明,物体重力势能的减少等于动能的增加。为了方便,可以直接从开始下落的O点至任意一点(如图1中A点)来进行研究,这时应有:12mv2A=mgh――本实验要验证的表达式,式中h是物体从O点下落至A点的高度,vA是物体在A点的瞬时速度。
2.如何求出A点的瞬时速度vA?
根据做匀加速运动的物体在某一段时间t内的平均速度等于该时间中间时刻的瞬时速度可求出A点的瞬时速度vA。学生自主完成实验预习,提高学生自我学习的能力。教师在课堂上找学生展示学案并回答相关问题,培养学生的阅读、总结表达能力.续上表
师 生 互 动备注 图2是竖直纸带由下而上实际打点后的情况。从O点开始依次取点1,2,3,……图中s1,s2,s3,……分别为0~2点,1~3点,2~4点…… 各段间的距离。
图2根据公式=st,t=2×0.02 s,可求出各段的平均速度。这些平均速度就等于是1,2,3,……各点相对应的瞬时速度v1,v2,v3,…….例如:
量出0~2点间距离s1,则在这段时间里的平均速度1=s1t,这就是点1处的瞬时速度v1。依次类推可求出点2,3,……处的瞬时速度v2,v3,……。
3.如何确定重物下落的高度?
(引导:图2中h1,h2,h3,……分别为纸带从O点下落的高度。)
根据以上数值可以计算出任意点的重力势能和动能,从而验证机械能守恒定律。
三、实验仪器:打点计时器、重锤、纸带、铁架台、交流电源、铁架台和铁夹、刻度尺
四、探讨实验步骤,进行实验,收集数据
在学生开始做实验之前,老师应强调如下几个问题:
1.该实验中选取被打点纸带应注意两点:一是第一点O为计时起点,O点的速度应为零。怎样判别呢?
2.是否需要测量重物的质量?
3.实验时,接通电源和释放纸带的顺序怎样?为什么?
4.测量下落高度时,某同学认为都必须从起始点算起,不能弄错。他的看法正确吗?为了减小测量 h值的相对误差,选取的各个计数点要离起始点适当远些好,还是近些好?
学生活动:思考老师的问题,讨论、交流。
1.因为打点计时器每隔0.02 s打点一次,在最初的0.02 s内物体下落距离应为0.002 m,所以应从几条纸带中选择第一、二两点间距离接近两年2 mm 的纸带进行测量;二是在纸带上所选的点就是连续相邻的点,每相邻两点时间间隔 t =0.02 s.
2.因为不需要知道物体在某点动能和势能的具体数值,所以不必测量物体的质量 m,而只需验证12v2n=ghn就行了。
3.必须先接通电源,让打点计时器正常工作后才能松开纸带让重物下落。
4.这个同学的看法是正确的。为了减小测量 h值的相对误差,选取的各个计数点要离起始点适当远些好。
学生进行分组实验。(学生讨论实验的步骤,教师巡回指导)
1.把打点计时器安装在铁架台上,用导线将学生电源和打点计时器接好.
2.把纸带的一端用夹子固定在重锤上,另一端穿过打点计时器的限位孔,用手竖直提起纸带,使重锤停靠在打点计时器附近.
3.接通电源,待计时器打点稳定后再松开纸带,让重锤自由下落,打点计时器应该在纸带上打出一系列的点.
4.重复上一步的过程,打三到五条纸带.
5.选择一条点迹清晰且第1、2点间距离接近2 mm的纸带,在起始点标上0,以后各点依次为1、2、3……用刻度尺测量对应下落的高度h1/h2/h3,……记人表格中.
6.用公式vn=hn+1+hn-1/2t,计算出各点的瞬时速度v1/v2/v3……并记录在表格中.
7.计算各点的重力势能的减少量mgh。和动能的增加量1/2mv2n,并进行比较.看是否相等,将数值填入表格内.
学生根据老师提出的问题,思考并回答
学生分组实验,并处理数据,教师利用实物投影仪展示几组数据,并进行点评.
续上表
师 生 互 动备注
各计数点123456下落高度速度势能动能五、 归纳总结
1.实验结论:在实验误差允许的范围内,重锤减少的重力势能等于增加的动能,所以,总的机械能守恒。
2.误差分析:由于阻力(空气阻力、纸带阻力)存在的,故mgh2
【环节三】 学生交流及评价(学生填写自评、互评表)
考查项目考查要素等级标准自评互评师评行
为
习
惯实验预习A:实验课前自主预习,独立完成实验报告预习部分。
B:对实验有预习,但未完成预习报告。
C:未预习;课前忙于应付检查而抄袭;不带书及必要的实验测量工具实验纪律A:按时进班,不迟到不早退,能自觉遵守实验室纪律
B:基本能保证实验课纪律
C:不做实验,做与实验课无关的事;睡觉,看课外书;说闲话实验技能实验内容(多选)A.能写出实验目的和原理并选出实验器材
B.能正确安装实验仪器(装置竖直、稳定)
C.能正确提起纸带,先开电源后释放纸带
D.所打纸带上点痕清晰无歪斜
E.挑选出纸带进行研究(记下第一个点的位置O,选取五个较方便的点,量出各点到O点的距离,计算出各点的速度,验证机械能守恒)
F.把实验数据填入自己设计的表格进行计算、比较
G.能正确得出结论
H.进行误差分析实验反思A:完成实验后,有体会,有感悟,有创新,有反思,能完成实验报告中的练习题
B:基本完成实验报告中的练习题
C:不能完成实验报告中的练习题实验素养主动与合作A:主动实验,主动发现问题,主动与同组实验者探究问题,解决问题;团队合作意识强烈
B:有合作精神,能团结同学。
C:被动接受,缺乏独立思考,团队合作意识薄弱。实事求是A:能完整记录实验数据,实事求是
B:实验不完整,拼凑实验数据。
C:无数据或编造数据教师指导学生观察表格中的数据,减少的重力势能并不是严格地等于增加的动能,而是稍大于增加的动能,让学生思考其中的原因,并总结归纳.
重视反映学生发展状况的过程性评价,实现评价目标多元化、评价手段多样化布置作业1.完成实验报告、自评互评表;
2.教材“问题与练习”第1、2题上作业本。续上表
板书设计 实验:验证机械能守恒定律
一、实验目的: 四、实验步骤:
二、实验原理: 五、数据处理及分析
三、实验所需仪器: 六、实验结论:教师课
后反思 本实验属验证性学生实验,实验目的是利用重物的自由下落验证机械能守恒定律,要掌握实验方法和技巧、实验数据的采集与处理,分析实验误差,从而不仅从理论上了解机械能守恒定律,而且通过实际观测从感性上增加认识,深化对机械能守恒定律的理解。
本节课打破实验课的常规方法,采用突出学生自评、互评、教师评价的方法取得了较好的效果。
1.学生对实验重要性和地位的认识提高,参与实验的自觉性和积极性都提高
篇3
1“本章小结”有助于学生明确章节中的知识点
“本章小结”是对一个章节知识点的提炼和总结,表现形式可以是以单纯的文字进行陈述性描述,可以是建立层级知识框架,可以是绘制表格.学生通过“本章小结”可以明确一个章节中的知识点.
2“本章小结”有助于学生建立完整的知识结构
“本章小结”(尤其是层级知识框架形式的“本章小结”)能够帮助学生明确各知识点之间的关联,有助于学生建立完整的知识结构.
3“本章小结”有助于学生提高学习效率
学生在学习理科时,需要理解和掌握各个知识点,更需要进行大量的习题练习.这使得学生不得不面对时间紧任务重的问题.“本章小结”的设置可以帮助学生明确知识点,建立知识点间的联系.这样将能帮助学生节省出更多的时间去做习题练习.
4“本章小结”有助于学生养成进行学结和反思的习惯
学生可以先自行进行“本章小结”,再与教科书上的“本章小结”进行对比,从中发现自己掌握的知识点和建立的知识结构存在哪些不足之处.这样不仅能够逐渐提高学生知识总结能力,还能帮助学生进行自我知识检测,更有助于学生及时进行知识总结和学习反思这一良好学习习惯的养成.
下面以物理必修2第七章机械能守恒定律的本章小结(笔者自行设计,见图1)为例进行说明.
通过该本章小结,学生可以将本章知识进行数次分解:
第一次粗分解:功与功率、机械能、能量三个大知识点.
第二次细分解:功与功率分解为做功的两个必要因素、功的计算和功率三个小知识点;机械能分解为动能、势能、机械能守恒定律三个小知识点;能量分解为转化、转移、耗散三个小知识点.
第三次精细分解:如势能分解为重力势能、弹性势能两个细小知识点.
第四次微小分解:如将重力势能分解为重力做功的特点、重力做功与重力势能的关系两个微小知识点.
通过这层层分解,学生明确了本章需要掌握的知识点,明确各知识点的纵向关系.此外,学生会发现功与功率的学习是[HJ1.8mm]为了进一步学习动能定理和重力做功与重力势能的关系,进而为学习机械能守恒定律提供必备的基础知识.至此,学生也就不难发现各知识点的横向关系了.建立科学合理的知识结构,让它起到牵一发而动全身的作用,那么,学生在理解和记忆知识势必快速有效.节省的时间自然可用于做习题练习.
篇4
关键词:多向性思维;高中物理;力学教学
一、 引言
每门学科都有其基本的知识体系和技能要求,其中思维能力的训练是不可缺少的组成部分,它基于学生对该学科基本知识的理解,需要学生将一些孤立的事实和零碎的知识联系起来,把握其内在规律,其本质是训练学生解决问题能力。在高中物理力学教学中,解决动力学问题有三个基本方向:一是从力的瞬间作用效果方向思维;二是从力的时间累积效果方向思维;三是从力的空间累积效果方向思维。这样一来,就产生了三条基本途径。
二、 有效途径
1、创设生活化情境,提升学生的物理学习兴趣
长期的相关教育研究表明,学生对于物理学的学习主要包括两个环节,即学习习惯的培养与对物理的爱好。由此可见,只有让学生充分认识到物理知识在现实生活中的应用,才能让他们更好地投入到对于物理的学习之中。因此,教师在教学过程中应营造合理的生活化情景,以让学生感觉到物理学习内容的丰富性和趣味性。例如当教师在讲授关于生活安全用电知识时,可以首先建立一个这样的情景:在用洗衣机洗衣服时,将手放进洗衣机里有时会有很麻的感觉;当用电饭锅做饭,用铁勺触及电饭锅时,手部偶尔也会这样的感觉。因学生对于这种场景已非常熟悉,很快就会对这样一个问题产生好奇。这时教师可以对学生进行提问,此时有些同学会想到,是因为用电器长时间处于潮湿状态而发生了漏电现象。手部会有麻的感觉,是因为用电器没有设置接地线。当用手触摸用电器时,人身体发挥了接地线的作用。学生回答完之后,教师可以对回答相对较好的同学给以一定的口头奖励。此时会激发其他的同学对于类似问题的思考,教师应充分把握这个机会,让所有同学都参与进问题的思考与交流之中。最后再让学生提出一些避免漏电给人身安全造成威胁的方法,并让他们将这种方法应用于自己的生活当中。这样的授课方式不仅能够增强学生对于知识的掌握,还能培养勤思考的良好学习习惯。
2、教学方式与生活相结合,让学生用所学知识解答生活问题
教师在教学过程中,可以将生活中常见的一些生活事例来让学生运用所学物理知识进行表达和交流,以让他们感觉到物理来源于生活,并应用于生活。当在引导学生探究与摩擦力大小相关的两个因素时,笔者设计了这样的练习题:以所熟悉的自行车为例,让学生去分析其各个部分对于摩擦力知识的运用这时学生纷纷举手发表自己的以下看法:①自行车的轮胎有一圈凹凸不平的花纹,这样可以通过增加白行车与地面间接触面的粗糙程度来增大摩擦力,从而避免自行车出现打滑现象。②自行车在刹车时,刹车橡胶垫与车圈间的摩擦力会阻碍车轮的转动。当手部所用的压力越大时,刹车橡胶垫对车圈产生的压力就会越大,车轮的转速就会降低。当橡胶垫与车圈之间不再发生相对滑动时,车轮与地面间的滚动摩擦就开始转变为滑动摩擦。从而阻碍自行车的运动,使其停下来。甚至还有些同学想到了自行车的轴承、车把转l动处等部位中钢珠的作用,他们认为钢珠的存在是将滑动摩擦变成滚动摩擦。于是还提出,通过经常涂抹油可以使接触面发生相对分离,以大大减小二者之间的摩擦力。学生的回答确实让笔者感到很惊讶,于是笔者深深感觉到,这种与生活实际相结合的教学方法能通过学生用所学知识对于生活问题的解决,来增强他们对于物理学习的积极性和主动性。
3、 教学过程中体现生活元素,提升学生的人际关系
学生所处的学习环境及氛围在一定程度上决定了他们的学习学习效率。教师在教学过程中,应在体现生活元素的同时,让每个学生都能参与到这个互动的集体中来。为此,教师应努力创设良好的条件,并安排合理的学活动来体现物理学习与生活紧密结合的独特魅力。同时应注重每个学生个体的参与情况,充分发挥每个学生的独特作用。
4、从能量入手解决问题
机械能不守恒,使用动能定理,动能定理的研究对象是一个物体;机械能守恒,使用机械能守恒定律,机械能守恒定律的研究对象是一个系统。机械能守恒定律可以在系统内∑W=W+w+……的条件上,应用动能定理推导出来。因此,机械能不守恒是一般情况,而机械能守恒是特殊情况,有着较为严格的限制条件。应该注意到,动量守恒定律的适用范围更广,在牛顿运动定律已不适用的微观领域,动量守恒定律仍然适用。解决动力学问题的三条基本途径中的每一条都必须以“受力分析”为前提。这说明“受力分析”是属于预备性的铺垫知识。在理论体系上,牛顿第一定律不能视为牛顿第二定律在a=0时的特例,但在数理思维中也不妨这样归纳。这样一来,动力学的知识框架就几乎囊括了高中力学中的全部质点力学内容,只有从属于刚体力学的力矩平衡和与连续介质力学相关的振动和波没有包括起来。因此可以说,抓住了解决动力学问题的三条基本途径,也就抓住了高中力学的重点。在高中物理范围内,牛顿第二定律和动量定理中的力都局限于恒力,不仅适用于直线运动,也适用于曲线运动和有折返的运动。因此,与动能定理有关的命题可以很灵活,而高考中的力学综合题在这上面做文章也就不足为怪了。解决动力学问题的三条基本途径,也称为三件重要武器。任何一个动力学问题摆在面前,都可以使用这三件武器试探着去解决。有的问题使用任何其中的一种即可解决;有的问题则需要综合使用其中的两件甚至三件才能解决。不论多么复杂的动力学问题,其解法从实质上说,都可视为三条基本途径不同的排列或组合。
三、结语
将课本知识充分与生活结合起来的教学方式是一种创新的教学方式,也是教师综合素养的体现。为此,在今后的高中物理教学过程中,教9币应充分借鉴这种教学方式,以丰富教学内容和教学空间的拓展。同时,教师应对教学方式进行不断的创新,以满足不断变化的高层次物理教学需求。
参考文献
篇5
1 摸清差异,划分层次,制定不同目标
了解了学生的学习能力后,可以针对不同的学生制定不同的教学目标,这样学生就不会因为目标制定的过高,完成不了而感觉压力过大.在目标具体制定的时候,要注意知识、技能和感情的三个方面的培养.根据不同层次和水平的学生对他们提出不同要求,设置难易不等的问题,让每一层次的学生都能有自己的学习目标,而且这个目标还是在可以完成的范围内进行的.将目标贯穿于每个教学的环节.
例如:《机械能守恒定律》的教学为例子:(1)在物体进行直线运动的时候,对机械能守恒定律的探究,最主要的是进行理论的探究,要求每个层次的学生独立自主的对任务进行探究;(2)在物体进行曲线运动的时候,探究机械能守恒定律,就要用极限的思想和微分的思维方法,这个时候可以把原来学习的内容进行迁移,对程度不太好的学生要进行启发和引导,而程度一般的学生可以进行小组讨论来完成学习内容,而对于程度好的学生就可以独立的完成教学任务;(3)在弹性势能存在的情况下,对机械能守恒定律进行探究,这才是本章的教学重点,程度好的学生在老师的正确引导和帮助下,如果时间充足,进行合作探究就可以达成教学的目标;但是程度一般的学生就不容易达成这个目标,所以教材对这部分的内容没有做太多的要求.老师可以把第三个探究的目标放在课下作为“小课题研究”让学生独立的开展物理的探究活动,可以在下堂课上展示学习成果.
2 优化教学环节,实施分层教学设计
要进行分层次的教学,就要书在心中,这样才能做到因材施教,精心的设计学习活动,用心的提出问题,不断的推敲细节,对教学的程序进行简化,选择适当的教学方式以及方法,对教学资源进行共享.
这种教学方法的好处是学生能够自己对知识进行探索,学生可以独立的进行钻研并且合作研讨,可以表现出不同学生的个性特点,有利于其特长的发挥.通过问题的发现、提出一些问题、对这些问题进行分析、创造性的去解决问题这一系列的步骤来掌握知识点,这一系列的程序“编制教学学案-创造情境教学一进行独立自主的学习-开展合作研讨-进行质疑的点拨-最后进行反馈练习――在总结中学会反思”.在这种教学方法中,学生才是进行探讨和探索的一个主体,老师扮演的角色是“组织者”.学生在进行自主学习的时候,可以根据不同层次的导学案,进行独立的阅读、独立的思考、找到新的问题.因为在教学中设计了不同问题进行分层的要求,所以学生就不会因基础不好,跟不上课堂进度而失去信心.在合作学习的时候,可以把小组成员分为3个层次,他们之间可以相互提问、互相解答问题,最终进行总结,A(B)层次的学生可以虚心的向B(C)层次的进行请教,B(C)层次的学生可以展示一下自己的才华.这种学习的方式,不但能够激发学生在学习方面的热情,对团队的合作进行培养,让学生有一个交际能力和合作的意识,还能够发挥不同层次的学生的潜能培养,解决了学生之间的差异问题.
在进行分层次的课堂教学活动中,可以适当的开展小组的竞争,培养学生的合作进取的精神,不但能够提高落后学生的学习质量,对程度较好的学生也是一个鼓励,可以进一步增加学生之间的感情,提高了学习的气氛.进行分层次的教学可以发挥不同的层次的学生特点,发挥了学生的聪明才智,给那些基础差的学生一个自我展示的平台,可以增强学习的积极性,进而消除了厌学的情绪,这样可以让每个学生都充分的参与到教学中去,可以提高课堂的效率.
我们可以做一个能量守恒定律的演示实验,让不同层次的学生进行问题的回答,在一个玻璃瓶子里放入沙子,用一个小的铁球分别从不同的高度下放,让铁球落到沙子里.老师可以提问:小铁球在运动的过程中机械能是否守恒?说出小铁球的能量转换过程.这个时候学生就会开展讨论,可以分成几个小组,也可以独立的进行思索,让不同层次的学生在一起,进行相互的讨论,可以让层次一般的学生首先进行发言,然后让层次较好的学生做补充.最终得出的结论是:在运动过程中的小球机械能是不守恒的,机械能守恒定律成立的一个条件是重力或者弹力必须做功,小球在下落的时候,除了有重力做功,沙子也会对它做功,但是沙子做的是负功,所以能量在减少.学生通过自己的思考和其他人的补充,就会有一个更加深刻的理解了,还有在这个过程中不同层次的学生都有他们自己施展的舞台.
3 优化教学环节,实施分层提问教学
老师要开展分层提问的教学策略.在教学的过程中,老师一方面要强化教学的目标意识,在上课之前公布各个层次的教学目标,在上课的时候进行检查.另外把握课堂的提问方式,让每一个层次的学生都有机会进行信息输出.老师可以针对学生的情况进行分层的设疑,这就要有科学的实效性、知识的针对性、思维的启发性、课堂活动的趣味性,还要考虑到学生的一个差异性以及教学内容的全面性,让学生学有所得,学有所思,进而激发他们在学习方面的潜能,发展他们的创新意识.对于那些层次一般的学生,提出一些基础的问题,进行点滴的诱导,避免因为在知识方面跨度大而使学生无以应对,失去对学习的信心;针对中层次的学生,在把握基础知识的前提下,进行深层次的知识积累,提出的问题要经过思考后才能回答,在比较中判断答案;对于那些层次比较高的学生,可以设计一些难一点、深一点的问题,可以进一步锻炼学生的思维能力.在讲解知识的时候,可以利用学生在认识方面的不完整,进行问题的提出,进而对掌握不全面的知识进行研究;在进行难点、重点和概括的时候,发挥优等生的概括作用,对知识进行深刻的理解;在对练习进行巩固的时候,检查学生对知识的理解程度,进行及时的查漏补缺,让学生可以更加清晰全面的掌握知识.
4 动态优化,分层作业布置
老师要学会尊重学生掌握知识的能力上的差异,进行分层次的作业布置.其原则就是:“进行分层的布置、开展双向的选择、进行分类的指导”.
4.1 要分层布置和分层要求
进行三个层次作业的布置:a是偏基础的作业,可以布置课后的练习题,b层的学生要以基础习题为主,可以有少量拔高的题目,c层可以布置综合性的一些题目.进行分层次的作业布置要充分的考虑学生的能力,并且让学生自己来进行选择,让每个学生在思维的培养上都能够达到预期的目标,这样可以调动学生的学习积极性,对于层次低的学生不会产生太大的心理压力,减少作业的抄袭现象,减轻学生在课业方面的负担,提高了学生在学习方面的兴趣.
4.2 可以分层次的进行作业的批改
篇6
动能的概念,以及由此而引出的动能定理和机械能守恒定律,使人们对自然界的认识更加深入;动量的概念,特别是由此导出的动量定理和动量守恒定律,不但适用于恒力作用情况,而且也适用于变力作用的情况,比牛顿定律具有更广泛的适用性。在物理学知识系统中,动量守恒定律有广泛的适用范围,除力学外还涵盖物理学中的声、光、热、电、原子物理学等,是物体相互作用所遵守的法则,也是自然界重要的规律。也就是说,动能和动量的概念,以及由此而引出的动能定理和机械能守恒定律、动量定理和动量守恒定律,一方面使牛顿力学的范畴得到了进一步的扩展,另一方面为人们解决力学问题,开辟了与牛顿定律相并行的三大途径。因此,动量和动能的概念是力学的重点,也是高中物理教与学的重点。
但是,为什么既要引入动量,又要引入动能呢?动量和动能,究竟有什么区别,这是高中物理教学中,经常被人们忽视的一个教学难点。在动量和动能这两个概念的教学中,若只讲动量和动能在公式表述形式上的区别,而不讲它们在研究对象和物理本质上的异同,其结果是学生虽然会解题了,但他们却不知道为什么要这样解题。因而,我们的物理教学,不能只孤立地给学生讲一些支离破碎的物理知识,而应该给他们构建一个完美的、自洽的物理体系,让他们在学习物理概念和规律时,不仅要知其然,而且要能知其所以然。为此,笔者把动量和动能这两个概念的教学,分为三个步骤,使教学不断深入。
一、按现行教材的编排顺序,分别系统地讲解学习动量和动能的概念
其实,用速度描述物体“运动的多少”,是最容易被人们接受的思想。但是,大量的事实也使人们认识到,对物体的作用效果不但要考虑物体的速度,还要考虑它的质量。假设与子弹同等速度射出的一粒芝麻,衣裳即可将其挡住,但如果是子弹则不行。通过列举此类现象及学生实验,启发他们思考,在物体的质量一定的条件下,物体的速度越大,其运动量越大;在运动速度一定的条件下,物体的质量越大,其运动量也越大。这就是说,用质量(m)和速度(v)这两个物理量的乘积,来反应物体的运动量,是一种更科学的度量方法,从而引出动量的概念。
对于动量概念的引入,也可以在牛顿第二定律、运动学速度公式的基础上,推导出力对时间的累积规律
从数量关系上分析上式:要使质量一定、原来运动速度较小的物体获得一个较大的速度,既可以用较大的力作用较短的时间,也可以用较小的力作用较长的时间。只要力和力作用时间的乘积Ft相同,这个物体都会增加相同的速度。而当物体质量也在变化时,Ft的大小则可以反映mv(质量与速度乘积)的改变量。由此可见,上式中力和力作用时间的乘积、物体质量和运动速度的乘积以及上式本身,都具有一定的物理意义。为此,我们引入了两个新的物理量──冲量和动量,发现了一个规律──动量定理。
相对而言,动能的概念,利用初中的基础是比较易于引入的。当然,我们也可以通过演绎推理和数学转换,在牛顿第二定律、运动学速度公式的基础上,导出力对位移的累积规律
然后从数量关系上分析上式中各量所表达的物理含义,从而引出动能的概念。
二、利用课后讲座,介绍关于运动度量方法的历史辩争
在动量和动能的概念都已被揭示出之后,我们及时组织课后讲座,综合有关物理史料,系统地介绍关于运动度量方法的历史辩争。
1.辫争的原由
在17~18世纪,由于“力”的概念还不能完全确定,对力的各种效应以及与之相应的各个物理量的意义和使用范围也是不清楚的,因而引发了物理学史上著名的笛卡儿学派和莱布尼茨学派关于力的正确表示方法的一场旷日持久的争论。当时,人们常把力同现在所说的力矩、动量、功、动能等物理量相混淆,习惯于把外加的力称为“运动的力”,把“物体的惯性”称为“物质固有的力”、“阻抗的力”,甚至把“加速度”称为“加速力”,并出现过把“运动的力”与碰撞、向心力相提并论。这种概念上的混乱状况,普遍存在于伽利略、牛顿时期的力学著作中。
2.笛卡儿学派的“动量”
所谓“运动的力”,就是指一个正在运动的物体所具有的使另一物体运动的能力,如推开物体或迫使它向前运动,或者运动物体克服障碍和阻力的能力。那么,这个力决定于哪些量呢?最初,伽利略就认识到“推动者或阻挡者的力(动量)并不是一个简单的概念,它是由两个共同决定运动量度的观念所决定。其一是重量(质量),其二是速度”。笛卡儿在研究碰撞的过程中,认为碰撞是最基本的运动,并从运动量守恒的基本思想出发,沿袭了伽利略的观点,提出应该把物体的质量和速度的乘积作为“力”或物体“运动多少”的量度。1687年,牛顿在他的《自然哲学的数学原理》中明确提出了动量的定义,并且通过他所总结的运动定律,提出在物体的相互作用中,动量这个物理量反映着物体运动变化的客观效果。这样,把动量作为运动的量度,一度得到了科学界的普遍承认。
3.莱布尼茨的“动能”
1686年,莱布尼茨在他的论文中,对笛卡儿学派的这个量度方法提出了批评。他认为:“力必须由它所产生的效果来衡量,例如用它能将一个重物举起的高度来衡量,…而不是用它传给另一物体的速度来衡量”。他由此得出,应该用量值mv2而不是用mw来量度物体“运动的力”。
莱布尼茨论证的要点是:当质量为m的物体从高h处降落下来时,他就获得了“运动的力”,如果使它的运动方向反过来,它就能重新上升到高h处;这个同样的力将能把质量的物体送到高nh处。这两个物体降落下来时,获得的“运动的力”必然相等。但是,根据伽利略的落体定律,如果第一个物体下落到地面时的速度为v,则第二个物体的速度为,即两物体落下时获得的运动量不相等。而按照莱布尼茨的量度,上述两物体落下时则有相等的运动量。莱布尼茨由此得出结论:笛卡儿提出的运动的量度是同落体定律相矛盾的,所以mv不适宜充作运动的量度,mv2才是运动的真正量度。
后来根据科里奥利的建议以代替mv2,这就是后来所说的运动物体的动能。莱布尼茨也看到了笛卡儿提出的运动的量度在某些情况下是适用的,因此在1696年莱布尼茨指出,“力”有两种,一种是“死力”,它存在于相对静止的物体间,如吊绳的拉力、桌面的支撑力等。“死力”可用物体的质量和该物体由静止状态转入运动状态时所获得的速度的乘积来量度,所以,动量是“死力”的量度;另一种是“活力”,就是物体的“活力”,正是由于自身具有这种“活力”,物体才能运动而永不静止。在自然界中真正守恒的东西正是总的“活力”。
莱布尼茨也看到,在有些情况下,如非完全弹性碰撞中“活力”会减少,但他认为,实际上“活力”并没有损失,而只是被物体内部的微小粒子吸收了,微粒的活力增加了。这个思想是深刻的,可惜他没有进一步地说明。莱布尼茨的发现是有重大意义的。第一,他提出的两种运动量度的矛盾,打破了把mv看做是运动的惟一量度的传统观念,促进了关于运动的量度问题的研究;第二,他所推崇的新的物理量,其实已超出了对机械运动进行研究的范围。
4.达朗贝尔的“判决”
两种量度的争论,持续了半个世纪之久,不少著名的数学家、物理学家都参加到了争论中去。
1743年,法国力学家达朗贝尔在他的著作《动力学论》的序言里,指出了两种量度的等价性,宣布对争论作出“最后的判决”。他指出,“运动物体的力”只能用物体克服障碍的能力来表示。他把“障碍”分为三类,第一类是“不能克服的障碍”,它“完全消灭一切运动”,所以无论物体的动量或活力如何变化,都不能在这种障碍上表现出来,“它们不能以任何尺度来给力下定义”;第二种是“其阻抗足以使运动停止(而且是在一瞬间做到这一点)的障碍”,即平衡的情况。这时物体克服障碍的能力和物体的动量成正比,所以动量可用来作为“运动物体的力”的量度;第三种障碍是逐渐使运动停止的减速运动情况,“作用是由直到运动完全消失时为止所通过的那段距离表现出来的,而这种作用与速度平方成正比”,因而,活力可作为“运动物体的力”的量度。由此达朗贝尔作出结论:“如果力的量度在平衡状态中和在减速运动中有所不同,这又有什么不方便呢?”这个“判决”,指出了两种量度都有效。达朗贝尔实际上已经发现,正是由于“力”还没有形成一种清晰的概念,所以才产生了这场争论。但他在《动力学论》里轻率地将这一场争论说成是“毫无意义的咬文嚼字的争吵”。因此,他并没有真正地解决问题。表面看来,达朗贝尔的观点是一种模棱两可的态度,但仔细分析,还是具有一定的理论价值的。在这里,达朗贝尔模糊地谈到了动量定理──动量的变化和力的作用时间有关;动能定理──活力的变化与物体运动的距离有关。
5.恩格斯的科学“量度”
19世纪中叶以后,自然科学家们仍然没有从运动量度的这场争论的混乱中完全摆脱出来。恩格斯根据自然科学的最新成就,尤其是能量守恒与转化定律的发现,提示了两种量度的本质区别。
恩格斯指出,在不发生机械运动“消失”而产生其他形式的运动的情况下(如简单机械在平衡条件下的运动传递,完全弹性碰撞的运动传递等),运动的传递和变化都可以用动量mv去量度。就是说,“mv表现为简单移动的,从而是持续的机械运动的量度”;但当发生了机械运动“消失”而其他形式的运动产生,即机械能和其他形式的能(包括势能、内能、电磁能、化学能)相互转化的过程中、运动的传递和变化都应以去量度。在这里,表现为已经消失了的机械运动的量度。这样,恩格斯便得出结论:机械运动确实有两种量度,每一种量度适用于某个界限十分明确的范围之内的一系列现象。一句话,动量(mv)是以机械运动来量度的机械运动。动能()是以机械运动转化为定量的其他形式的运动的能力来量度的机械运动。
三、通过习题课的教学,具体认识动量和动能的异同
当结束了动量和动能概念的学习,认识到动量定理和动量守恒定律、动能定理和机械能守恒定律,并了解到关于运动度量方法的历史辩争后,学生对动量和动能的区别,已经有了一定的认识。实际上,动量和动能这两种量度,性质不同,运用范围也不同,所以相互之间并不矛盾。当一个系统不受外力,或所受外力为零时,这个系统的动量是守恒的。但是,当一个系统的动量守恒时,它的动能不一定守恒;当动能和其他能量之间有相互转化时,则服从能量守恒定律,它的动量也不一定守恒。在这种情形下,我们及时通过具体问题的分析和讨论,加深和巩固学生对动量和动能不同性质的认识。
例1对一定质量的物体而言,下列关于动量和动能概念的说法中,正确的是哪些
A.物体的动能不变,则其动量也一定不变
B.物体的动量不变,则其动能也不变
C.物体的动能不变,则说明物体的运动状态没有改变
D.物体的动能不变,说明物体所受的合外力一定不变
分析与解动能和动量都是和物体运动状态有关的状态量。动量是物体质量和速度的乘积,它是矢量,因此在计算物体的动量及其改变量时,要特别注意它的矢量性。当物体做直线运动并且建立了坐标系以后,可以用“+”或“-”表示方向;动能也表示物体运动的量,但它是标量,而且只能取零或正值。对一个质量为m、速度为v的运动物体,若设其动量为P、动能为Ek,则有
,
因此可得
,
根据上述结论不难看出,当物体的动能一定时,动量的大小由物体的质量决定。质量大的动量也大;但是,由于动量是矢量,动能是标量,当物体的动能一定时,即便物体的质量不变,其动量也并不一定不变,如做匀速圆周运动的物体,设动能和质量都不变,但由于其运动的方向始终在改变,因此,做匀速圆周运动的物体的动量一定在变化,其运动状态时刻在改变,并且导致这种运动状态改变的原因──向心力,因为方向的改变,也时刻在改变着。
反过来,当物体的动量一定时,动能的大小也与物体的质量有关,质量大的物体动能反而小。因此,对一定质量的物体,动量不变时,其动能也一定不变。所以,选项B是正确的。
这一例题,说明动量和动能这两个物理量,性质不同,适用范围也不同。下面的例题,可以更好地帮助我们理解动量和动能的不同。
例2向空中发射一炮弹,不计空气阻力,当炮弹的速度方向恰好沿水平方向时,炮弹炸裂成质量分别为m1、m2的a、b两块,若质量较大的a块的速度为v1,且方向仍沿原方向,则a、b两块弹体的动量和动能分别是多少?
分析与解设炮弹发射到最高点时的水平方向为正方向,则a块的动量,因为炮弹在水平方向不受外力,因此,炮弹炸裂成质量分别为m1,m2的a,b两块前后,系统的动量守恒。根据动量守恒定律,有
即
因此
负号表示p1(v1)与p2(v2)的方向相反。
也就是说,虽然炮弹炸裂后a,b两块的都产生了动量,但是,系统的动量总和并没有增加,仍保持为零。对于动能,情形就大不一样了。因为动能是标量,与方向没关系,故
,
若设炸裂前、后炮弹的动能为分别Ek、Ek′,则
,
炮弹炸裂后与炸裂前的动能差为
为什么炸裂前、后炮弹的动量守恒,而动能却增加了呢?其中最根本的原因,就是因为炮弹炸裂过程中,炸药的内能释放出来而转化成弹片的动能了。
篇7
一、教学手段与教学方法臻待完善
1.复习模式(1)知识复习与典型例题的讲解的关系处理得不好。这一阶段过分重视了对知识的复习,忽略了对典型例题的讲解与相关题目类型的总结、方法指导。这样的教学结果就是,学生课堂上听老师对知识点的复习很轻松,但到晚上处理这一部分的习题就不行了,很多题目做不出。(2)上一节课的复习与下一节课的习题讲解太割裂。从这一点上看,教学是非常机械的。比如:知识的复习一节课时间剩余是不是就一定那个要学生做题或者看书?若时间不足呢?习题讲评课也会出现这样的情况。应该把本单元知识的复习与习题的讲评看成一节大课,而不是把这两节课割裂开来。
2.教学手段 多媒体给人的视觉冲击无疑是巨大的,对学生的高考成绩能够起到较大的提升。然而我在这方面还很欠缺,教学基本功还不成熟之外制作powerpiont的技术还不熟练,应该加以锤炼。
3.师生互动 高三教学面临的是大量习题,更要加强师生互动以提高学生应试能力。然而由于受选修科目、教学时间的限制,反而更愿意以讲授的方式教学。这种教学方式不是我的强项,结果成绩大打折扣。
二、具体教学目标的落实得失并存
篇8
1.通过建立理想化模型,培养学生的想象能力。例如:在教学“质点”这一概念时,我们可以首先通过研究物体的运动,使学生认识到:由于物体都有形状和大小,要确定运动中的物体的位置及其变化,并非是一件容易的事情,从而给予学生一个明确的非建立一个物理模型不可的印象。然后,再从众多的事例分析中,让学生发现,在某些情况下由于物体的大小和形状对我们所研究的现象产生的影响较小,可以忽略不计,以致能把它看做是一个无大小、无形状的点,即质点。经过这样的教学,不仅使学生掌握了“质点”这个概念。而且使学生学会了认识自然规律的最基本的方法,还培养了学生科学的想象能力。纵览整个中学物理教材。不难发现可以采用这种方法进行教学的概念还有:刚体、理想流体、理想气体、点电荷、电力线、光线等等。
2.通过物理公式的导出过程培养学生的想象能力。物理学是一门从科学实验中发展起来的自然科学,它的每一个规律的建立都是以实验为依据的,所以,我们在通过物理公式的导出过程中培养学生的想象能力的教学中,务必要注意两个问题:其一,在由实验得出必要的具体数据之后,要引导学生对这些数值进行认真细致地分析、研究,总结出它们的数值间的关系(这些关系一般反映了某一物理规律的某一个侧面);其二,引导学生通过科学的想象,把上述各个方面的关系按其内部联系综合出一个完整的、正确的物理规律(通常用数学语言加以描述),例如:在推导“欧姆定律”的过程中,我们在认真测得一些数据之后,应提出如下几个问题:①电阻不变时,电流强度与电压的关系是怎样的?②电压不变时,电流强度与电阻的关系是怎样的?③分析每一次测出的3个数据能得出什么样的关系是怎样的?④怎样用字母符号表示这一关系?经过对上述四个问题的解答。学生一般能独立地推导出欧姆定律的数学表达方式I=U/R。
3.通过对相关或相似的物理问题、物理概念、物理规律之间的比较。培养学生的想象能力和辩证思维能力,在教学中把规律性相同或相似的物理问题、物理概念、物理规律,运用类比的方法进行讲解,既可消除学生中所存在的一些错误和模糊认识,又可以使学生通过联想、比较,产生由此及彼、举一反三、触类旁通的效果。从而也能培养学生的想象能力,此外还有利于学生们的记忆。教学中我们发现,常用的归类比较的做法主要应用在以下三个方面:
(1)对相关的物理问题进行比较。例如:交直流发电机(电动机)在机构原理上的比较;液体内部压强的大小求法与计算物体重力势能的比较;物体质量的计算与物体浸入在某液体时所受浮力大小计算的比较;幻灯机成像调节(或照相机成像调节)与放大镜成像调节的比较;柴油机工作原理与汽油机工作原理的比较,等等。
(2)把表达形式相似而本质不同的概念进行比较。例如:质量与重量;密度与比重,力矩定义式与功的定义式;动量与功率,电源电压与路端电压:电势与电势差;静电场与引力场,电势能与重力势能;质点与点电荷;电力线与磁力线;电压与水压等的比较。
(3)把表达形式或规律相似而本质不同的物理定律、公式进行比较;右手定则与左手定则的比较;动能(动量)定理与机械能(动量)守恒定律的比较;动量守恒定律与机械能守恒定律的比较,等等。
篇9
例题 如图1所示,质量均为m的A、B两环,用一条长为L=0.4m的细绳相连后,分别套在光滑的水平细杆OP和光滑的竖直细杆OQ上。现将细绳拉直使环A和B从同一高度由静止释放,当A、B两环运动到使细绳与水平细杆OP成θ=30°角时,试求此时A、B两环的速度大小。
分析 A、B两环组成的系统遵守能量的转化和守恒定律,即A环减少的重力势能等于A、B两环增加的动能。欲求A环和B环的速度大小vA和vB,还应明确vA和vB之间的定量关系,而这一关系的确立对解决本题至关重要。具体解法如图2所示,A环的实际运动方向沿OQ杆竖直向下,即A环的合速度vA的方向是竖直向下的,将vA沿着绳和垂直于绳两个方向进行分解,可得A环沿细绳方向的分速度v绳=vAsinθ;同理可将B环的速度分解得v′绳=vBcosθ,由于细绳不可伸长,故v绳=v′绳,即vAsinθ=vBcosθ,上式变形得:vB=vAtanθ①
再对A、B两环所组成的系统应用机械能守恒定律列方程得:
由①②两式联立并代入数据得:
该解法的巧妙之处在于成功地利用了A环和B环同时参与沿细绳方向上的分运动,该方向上的分速度相等,从而确立了vA和vB之间的定量关系,为正确解题作了良好的铺垫。
解法2 导数法
高中数学教学大纲已将导数列为高考考查范围,事实上有很多物理问题可以用导数知识加以解决。象本题所涉及到的速度,从导数的角度来定义:速度等于位移对时间的导数。本人在教学过程中经常渗透这种数学思想,收到了良好的教学效果,现将该解法介绍如下:
如图3所示,从两环开始运动到细绳与水平方向成任意夹角α时,设A环发生的位移为y,B环发生的位移为x,则
根据速度的定义,则
通过这种解法的训练,可以培养学生应用数学知识解决物理问题的能力,极大地拓宽了学生的思维,既符合高考的要求,又丰富了物理问题的数学内涵。
篇10
1.物理思想上过去重视物理知识的传输过程,现在注重物理知识的形成过程与物理学家对物理学的推动过程,整个新教材的知识体系注重符合学生的身心发展规律。
(伽利略对自由落体运动的研究方法,从逻辑推理猜想与假说实验验证外推斜面90°得出结论。伽利略、笛卡尔、牛顿在经典力学中吸收前辈经验理论,发展自己的学说体系。)
2.学生过去是被动接受,应付大量的试题(能够提高解题能力),现在要求学生主动参与实际的教学活动,新教材十分强调“科学探究”在课程中的作用。
这样的过程能够全面提升学生的能力和团队合作精神。
3.教学内容新颖,引进现代信息
(加入了自然界中四种基本相互作用的行为等合乎时代潮流的内容)
4.利用信息技术,拓展学习思维空间,新教材的“选择性”很强
(“做一做”、“实验”、“科学漫步”中的计算机软件、传感器)
5.紧密联系生活,关注学生体验,三维目标同等强调。
(做飞标,体验摩擦力,体验超重和失重)
二、教材章节的习题配备问题
1.必修一第一章《运动的描述》第19页第3题
原题要求平均速度,实际只能求的是平均速率。容易造成概念混淆。
2.必修二第五章《曲线运动》第27页第4题
第5题计算求解过程必须用到下一章《机械能》的知识“机械能守恒定律”,否则无法解答,严重存在“知识越位”现象,此题在2004年版里有,到2006年版时删掉了。仍保留的第4题解决本题时也需要用还没有学的动能定理或者机械能守恒,也建议去掉,或者置于动能定理一节的“问题与练习”中。
3.选修3-4第55页第3题
教参答案给错了:甲: ,乙: 。正确答案:乙:
4.选修3-4第十三章第4节第59页第3题讲到凸透镜的曲率半径。
学生理解起来曲率和曲率半径不太容易,这个问题数学学科老师都说很难,都忘了。
三、教材语言的表述争议问题
1.必修一第二章P32页:用计算机绘制 v-t 图象
用微软的EXCEL软件,不太利于“支持国产软件”,建议可不可能改成“数表软件”比较好些。
2.必修二第四章第3节第74页牛顿第二定律中的k的说法:
新的课标教材先令k=1,再定义1N,原来的大纲教材是先选择合适的单位(比如国际单位),然后可以使k=1,这样的变化有什么特别的用意吗?
3.选修3-2第一章第1节第7页:“另一端有一个不带电的小球B,与A所受的重力平衡?
这种说法不对,至少是重力力矩平衡。
4.选修3-4第55页第3题
“照明”应该为“照射”。“10个亮条纹间的距离”有歧义,出题本意是9个。结果教参给错了: m。正确答案: m。 m。
5.选修3-4第十五章第1节第98页:
“在一艘平稳行驶的大般里,无法通过船上得到的物理规律与地面得到的规律的比较,来判断大船是否在行驶。” “大般”应该为“大船”。
6.选修3-4第十五章第2节“时间和空间的相对性”
教材最精彩的地方,也是最关键的地方是“如何判断异地的两个事件同时发生,也就是异地的两个钟如何校准”,不能从一个钟发光传到另一个钟,也不能把两地的钟拿到一起校对,因为这样已经没有意义了。必须用中点发出的光传到两钟来校准,这就是爱因斯坦中点发光的校钟原理,也只能用这种方法。作为准备知识,教材在这点强调的不够,现在教材给人的感觉,这只是同时性的一个例子,实际这是判断同时性的唯一方法,讲充分后,下面的时间的相对性和空间的相对性就是水到渠成的事情了。
7.选修3-5第十六章《动量》,新教材一律非常注重“先实验探究,后理论推导验证”,
新教材提供了一种参考的教学方式,可以按教材讲,也可以不按教材讲,但老师们都是尊重教材进行处理。新教材太注重顺序了,像《机械能》一章很好,循着历史的顺序人类就是先认识的能再认识的功,注重了物理知识的形成过程,也符合学生的认知规律。但《动量》这章还按这样的顺序就太生硬了,守恒的规律可以通过探究去体验,但在讲动量守恒定律的条件的时候不应该灌输,而应该在讲守恒条件之间就讲冲量的概念,从理论上用动量定理和牛顿运动定律推导出动量守恒定律,更好一些。因为理论逻辑推导和理性思维能力的培养也是很重要的,没太大必要总是先实验,按不同的板块,编写思路和框架顺序有所区别。
8.选修3-5第十九章第1节第67页:“同种元素的原子,质子数相同,核外电子数也相同,它们就会具有相同的化学性质。”
化学上讲同位素具有相似的化学性质。建议学科之间要协调。
9.选修3-5第十九章第2节第71页:“放射性同位素衰变的快慢有一定的规律。”……后有我们可以用“半衰期”来表示放射性元素衰变的快慢。
我们认为先前一直还没有讲到放射性同位素的问题,第4节才讲到。这里前后不顺。
四、教材各类实验的仪器和操作问题
1.必修二第七章《机械能守恒定律》第6节“实验:探究功与速度变化的关系”
实验思想很好,但实验器材中橡皮筋都从松紧带里往外抽,很难准备,且很难保证粗细、劲度完全一样,实验中损耗量相当大,实验老师随时补充,一个实验年级28个班做完,相当费劲了。
2.必修二第五章《曲线运动》第7节“向心力”
教材实验表述:
手无法拿着钢球让它沿纸上的某个圆周运动,随即手与钢球分离,根本做不到。
节后第2题描述了一个实验过程:在一个玻璃漏斗中放入一个小球,晃动漏斗,可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。 存在问题:这个按模理想化型处理还可理解,但事实上,在某一水平面内做匀速圆周运动的实验是很难让学生课后操作的成功的,不应该按一个过程去描述。
3.必修二第七章第6节《探究功和速度关系》
教材中让学生猜想W-v,W-v2,W-v3,W- 的关系,我觉得引入量纲分析的方法更合适一些。因为 ,它的量纲与mv2是一致的,一开始就把目标明确。
4.选修3-4第十二章第7节第41页《多普勒效应》实验:蜂鸣器音调的变化,
教材没有讲清楚是让做实验的中间的同学感受音调的变化吗?应该是不变的。应该是旁边的其他同学听有变化,但教材没有介绍清楚让谁感受。
另外波源相对观察者做圆周运动,也是一种相对运动,但没有多普勒效应。所以说多普勒效应是相对运动引起的,但相对运动不一定产生多普勒效应。
五、在教材教学中的实施运行反思
1.物理光学和近现代物理部分的疑惑
选修3-4 全息照相。全息照片的拍射利用了激光的干涉原理,教材的用意仅是作为激光的一个应用出现吗?但学生更感兴趣的是怎么看照片?怎么能体现也立体图像?可是教材没有详细说。老师要不查资料也不知道。
成像是物光束和参考光束的相干叠加形成明暗条纹,而物光波的重现是一个衍射过程,用一束与参考光束相似的激光束照射全息底片,相当衍射光栅。
选修3-5 (1)光强的定义。光电效应中,频率不同的两种光,光强度与光电子数目(饱和光电流)的关系? 光强和频率的关系到底要不要求掌握。
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