教科版高中物理必修2ppt课件.ppt

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1、普通高中课程标准实验教科书普通高中课程标准实验教科书 物理物理 必修必修2 2 教科版 教科版 教材分析与教学建议 1 一 必修一 必修2 2教材结构分析教材结构分析 2 必修结构必修结构 必修1 必修2 小结 运动的描述 匀变速直线运动的规律 力 力与运动的关系 曲线运动万有引力定律 机械能和能源 经典力学的成就与局限性 3 必修必修2 2教材的章节结构教材的章节结构 第一章 抛体运动 第二章 匀速圆周运动 第三章 万有引力定律 第四章 机械能和能源 第五章 经典力学的成就与局限性 不同于有的教材把抛体运动与圆周运动合为一 章 有的教材把机械能放在最前一章 有的教 材把经典力学的成就和局限性

2、放在机械能的前 面 万有引力之后 4 我们的想法我们的想法 1 抛体运动与圆周运动同属于曲线运动 但从 加速度来分类 它们是两种不同的运动 分为 两章更有利于理解和教学 2 抛体运动和圆周运动是必修1中直线运动的自 然延伸和运动定律的拓展应用 逻辑联系紧密 学生理解比较顺畅 况且学生学过力的合成 和分解 紧接着学习抛体运动 有利于矢量运 算方法的迁移 3 如果把机械能放在前面或插在中间 从内在 逻辑和学生思维角度看都显得生硬 5 我们的想法我们的想法 4 学过了直线运动 曲线运动 再学习机 械能 对于丰富和深化对机械能的理解 是有益的 也有利于领会应用机械能解 决问题的意义 5 经典力学的成就

3、和局限性作为必修1和 必修2模块全部内容的总结 放在最后一 章是比较合适的 6 教材结构设计的思想教材结构设计的思想 教材结构的设计应当综合考虑学科逻辑 学生 认知 学生情感这三个因素 体现学科 学生 认知和心理发展的统一 考虑但不过于强调学科结构逻辑的严密性 关注学生的心理特点 认知水平和思维方式 促进学生的发展 7 单元结构及微观呈现模式的讨论单元结构及微观呈现模式的讨论 学生对教材宏观结构的认识开始时是比较粗略 的 学到一定的时候再回过头来看自己学过的 知识 如同爬山到了山顶俯视全景 就会清晰 得多 对于微观知识学生会感觉比较实在 但却容易 井底观天 看不清微观知识之间的联系 因此 教材

4、中观的单元结构的设计更为重要 它指导教师帮助学生不断地扩展和深化认知建 构的量和质的水平 8 关于匀速圆周运动单元结构的讨论关于匀速圆周运动单元结构的讨论 匀速圆周运动的概念和规律占有重要的 基础性地位 是教学的重点也是难点 常规的研究思路是 运动的描述 运动 的规律 运动变 化的原因 力和运动的 关系 即 匀速圆周运动的速度 角速度 向心加速度 向心力 向心力与向心加 速度的关系 9 从必修从必修1 1到必修到必修2 2研究思路可能的变化研究思路可能的变化 必修1中运动类型局限于直线运动 研究 的思路是先研究运动学问题再研究动力 学问题 但不意味对其他类型的运动都要按常规 思路 例如对振动问

5、题的思路就与其相 反 必修1所学知识已经为下面思路的 变化提供了准备 创造了可能性 10 看一看看一看 平抛运动平抛运动 的研究思路的研究思路 观察思考 猜想平抛运动的特点 实验探究 验证猜想 理论探究 为什么可以做这样的分解 建立水平和竖直方向上的运动方程 可以看出 在对平抛运动规律研究时 介入了动力学规律的思考和应用 11 对匀速圆周运动结构设计的思考对匀速圆周运动结构设计的思考 如果先建立向心加速度的概念 学生缺 少实践经验的感受 也很难用实验的方 法来研究 对于向心加速度的理论探究 回避不了 矢量方向变化中的极限问题 从而加大 了学习的抽象程度和理解难度 这对大 多数学生 不是一个好的

6、决策 12 教科版教材的一些做法教科版教材的一些做法 采用先向心力再向心加速度的结构 对向心力 学生容易获得直观感受 也比较容 易用实验的方法进行定性或半定量的探究 在 此基础上陈述向心力的表达式及其意义 然后 从牛顿第二定律出发 建立向心加速度 的概念和推导向心加速度的公式 对部分理科思维水平较高的学生可以通过 发展 空间 自学向心加速度的理论推导过程 13 二 关于实施探究教学的建议二 关于实施探究教学的建议 关注多种教学方式的有机结合 14 案例案例 曲线运动曲线运动 1 通过观察和回忆 了解什么是曲线运动 知道曲线运动是十分常见的运动形式 可以让学生举例 a 汽车在环形立交桥上的运动

7、b 过山车的运动 c 飞机的飞行表演 图1 1 2 形形色色的曲线运动 15 案例案例 曲线运动曲线运动 2 实验探究 曲线运动 的速度方向 可以用软塑料管替代 16 案例案例 曲线运动曲线运动 3 理论探究 从割线到 切线的变化过程的分 析 4 实验探究 曲线运动 的条件 根据牛顿第二定律和 教材旁批的提示问题 做出猜想 再进行实 验 17 案例案例 曲线运动曲线运动 结论得出后 就两个实例进 行交流和讨论 18 案例案例 平抛运动的实验探究平抛运动的实验探究 前面已经介绍了平抛运动探 究的整体思路 这里再介绍 一下其中的实验探究部分 1 准备 通过观察讨论提出猜 想 2 观察平抛竖落的实验

8、 在同 一高度 不同的路径 但同 时落地 改变平抛速度 仍 然同时落地 改变高度 仍 同时落地 19 案例案例 平抛运动的实验探究平抛运动的实验探究 结论 平抛物体运动 在竖直方向上与自由落 体运动有相同的规律 可视为自由落体运动 3 观察频闪照片 讨论 照片为我们提供 了哪些信息 水平方向 和竖直方向上做什么运 动 20 案例案例 平抛运动的实验探究平抛运动的实验探究 4 用理论的方法得出平抛运动规律 5 学生 分组 实验 研究平抛运动 不 是用这个实验得出规律 而是用实验的 方法描出运动轨迹 验证规律和应用规 律 求平抛的初速度 21 案例评析案例评析 案例的设计贯穿科学探究和认知建构的思

9、想 力求突出本质特征 而不在意探究的形式 也 没有千篇一律的程序 关注外在活动 观察实验 与内在活动 思考 与理论分析 的结合 以交流和讨论为结合点 重视实验 提供动手 动脑的机会 各类 各 层次实验结合 关注过程设计的结构性思考 22 案例案例 探究匀速圆周运动的向心力探究匀速圆周运动的向心力 设计思想 从感性到理性 从 定性到定量 关注对概念规律 的理解和对有关概念的认识误 区 1 活动 感受向心力 采用在 水平桌面上的定性实验 避免 对以后学习圆锥摆模型造成的 干扰 为学习向心力的概念提 供感性认识 23 案例案例 探究匀速圆周运动的向心力探究匀速圆周运动的向心力 2 通过对月球绕地球运

10、动和旋转秋千图片的观 察 交流讨论可能是什么力使物体做匀速圆周 运动 从而使学生认识 使物体做匀速圆周运动的力不可能沿切线方向 不改变速度大小 只能是指向圆心 这个力可能由弹力提供 也可能由其他性质的 力提供 可以是一个力也可以是几个力的合力 提供 这个指向圆心的合力就叫做向心力 24 案例案例 探究匀速圆周运动的向心力探究匀速圆周运动的向心力 3 实验探究 探究向心力的大小与质量 角速 度和半径之间的关系 教材上采用厂制仪器的演示实验 观察 保持角速度和半径相同 探究向心力与质量的 关系 保持质量和半径相同 探究向心力与角速度的 关系 保持角速度和质量相同 探究向心力与半径的 关系 25 案

11、例案例 探究匀速圆周运动的向心力探究匀速圆周运动的向心力 该实验装置可用厂制 学生实验仪器 改为 学生实验 也可以用手摇转盘的 自制教具做定性的演 示 橡皮筋 m1m2 转盘 26 案例案例 探究匀速圆周运动的向心力探究匀速圆周运动的向心力 4 陈述说明 精确实验所得到的结论和向 心力大小的两种表达式 5 交流与讨论 两种表达式中 一式中向 心力大小与半径成正比 而另一式中向 心力大小却与半径成反比 它们相互矛 盾吗 27 几个实验的说明几个实验的说明 1 活动 探究位移合 成的规律 P6 28 几个实验的说明几个实验的说明 这个实验对学生来说 简易可行 只要 一支笔 一把尺 一张纸即可 通常

12、画 出的轨迹是不规则的 但连接曲线首尾 得到笔尖走过的位移 与两个分位移比 较 可以得到它们的关系 即遵循矢量 合成的定则 有利于区分路径与位移的 概念 结论具有普遍性 29 几个实验的说明几个实验的说明 2 活动 研究合外力做功与动能变化的关系 P69 动能定理并不是实验得来的规律 它是应用功 的概念和牛顿第二定律得到的推论 因此教材 中把实验置于验证的地位 这个活动也不要求重做实验 而是利用牛顿第 二定律实验得到的打点纸带 对其进行数据处 理和分析 从而得到与理论推导一致的关系式 这样的安排更符合科学发现的多样性和教学 的效率要求 30 几个实验的说明几个实验的说明 3 学生实验 分组 验

13、证机械 能守恒定律 机械能守恒定律是力学中的一条 重要规律 由于对学生难以做出 较严格的理论推导 因此安排实 验验证是必要的 实验采用自由落体打点纸带进行 数据分析 由于在必修1中没有做 过自由落体运动的学生实验 因 此这里要求做实验 图4 5 6 31 几个实验的说明几个实验的说明 在对纸带处理中 没有要求以静止点为原点 只要求在纸带点迹清晰的部分 沿下落方 向依次取若干个连续的点 标为0 1 2 3 4等 用 平均速度为中点时刻瞬时速度 的方法求 出各点的瞬时速度和对应的动能 由学生任选某一点为计算重力势能的参考点 量出各点至参考点的距离 注意取值正负 再算出对应的重力势能 再验证是否符合

14、机械能守恒定律 并讨论误 差的来源 32 对对 验证机械能守恒定律实验验证机械能守恒定律实验 的案的案 例评析例评析 该实验分组进行 2人一组 实验给学生较多的自主权 各组的实验 会不一样 所选的0点和参考点不同 不必要考虑选纸带的静止点到其后一点 距离要求 通过自主处理数据和汇报交流 学生对 实验与理论的理解会更深刻 33 三 关于科学思想与人文精神三 关于科学思想与人文精神 的渗透的渗透 挖掘物理学原本存在的教育因素 关注三维目标的有机融合 34 一 万有引力的案例 一 万有引力的案例 35 万有引力定律建立的伟大意义万有引力定律建立的伟大意义 17世纪后期 牛顿等建立了万有引力定律 它

15、使人们第一次用统一的理论来认识神秘的天上 运动和地上运动 它不仅在当时的科学研究和 技术创新中发挥着基础理论的指导作用 也为 人类实现飞出地球的梦想指出了方向 联系到此前发生的围绕宇宙图景的近代科学革 命 后人看到了科学对人类精神文明发展的巨 大贡献 因此万有引力这一章的意义远比了解一些知识 更重要 36 传统教材的不足传统教材的不足 但是 我们却没有感受到这一章的重要 虽然我们很佩服牛顿 他是伟大的天 才 但好象万有引力定律也只是复杂的 数学推导的结果 因为我们把目标定位在定律本身上了 而看不到牛顿的智力苦斗 看不到他的 创造性思维的过程 37 教科版教科版 万有引力定律万有引力定律 的编写

16、意图的编写意图 分为四节 天体运动 万有引力定律 万有引 力定律的应用 人造卫星 宇宙速度 跨越了 从古代到现代的历史进程 反映了探究的历程 及其对人类社会发展的影响 第二节 分为三部分 与引力有关的思考 万 有引力定律 引力常量 首先讨论了万有引力是怎样被提出来的 再揭 示了定律推导的思路和定律本身的内容 然后 介绍定律的直接实验验证和引力常量的意义 这对于物理科学发现是不可缺少的基本环节 38 万有引力定律发现的三个阶段万有引力定律发现的三个阶段 思想孕育阶段 万有引力的提出 定律推演阶段 万有引力定律的推导 事实与实验验证阶段 下面是 与引力有关现象的思考 教学的分析 与建议 39 万有引力的提出 序万有引力的提出 序 对行星运动问题了解得比较清楚之后 人们更深 入地思考是什么原因使行星绕着太阳运转 在开普勒时代有些人对此的回答是 小天使在后 面拍打翅膀 推动着行星沿轨道飞行 而牛顿为代表的一些科学家则意识到太阳可能是 支配行星运动的那些力的渊源 40 创造性思考的开端创造性思考的开端 牛顿22岁在剑桥大学取得学士学位后 由于 瘟疫流行 回到了自家的农场 在此后的18个月中 牛顿