第一篇:高中物理第二章能的转化与守恒2.2势能的改变教学设计鲁科版必修2课件
2.2势能的改变
本节讲述重力势能及其相对性,重力势能的变化以及与重力做功的关系.由于与动能定理的表述不一致,学生往往不易理解,教学时最好能结合一些实例,从能量转化的角度分析,解开学生的困惑,例如可举在自由落体运动中,重力做正功,重力势能减少,同时由动能定理可知,动能增加,重力势能转化为动能.这样做也可以为下一节讲解机械能守恒定律作好准备.关于重力做功与路径无关和弹性势能的教学,根据学校学生的具体情况,可以适当地展开探究,这对提升学生能力是非常有帮助的.学生已掌握动能、重力势能的概念,对本节来说已有了很好的知识基础,教学中应大胆放手,使学生对重力做功和重力势能的改变的关系进行探索,有利于培养学生的知识探究能力,培养兴趣.教学重点 重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系.教学难点 重力势能的系统性和相对性.教具准备 球(大小相同的一个钢球,一个木球)两个、透明玻璃容器、沙子、投影片等.课时安排1课时
三维目标
一、知识与技能
1.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义进行计算;
2.理解重力势能的变化和重力做功的关系,知道重力做功与路径无关; 3.知道重力势能的相对性; 4.了解弹性势能.二、过程与方法
1.根据功和能的关系,推导出重力势能的表达式; 2.学会从功和能的关系上分析和解释物理现象.三、情感态度与价值观
渗透从对生活中有关物理现象的观察,得到物理结论的方法,激发和培养学生探索自然规律的兴趣.教学过程
导入新课
放录像:节选美丽的东北雪景,紧接着过渡到大雪山的壮观,在学生正看得津津有味时,跳到雪山发生雪崩,大雪以排山倒海之势,摧毁一切,给人类和自然带来巨大的灾难.教师提问:为什么看起来非常漂亮的雪花会有如此大的破坏力呢? 学生回答:由于具有巨大的能量.学生活动:接着观看录像,思考问题.重锤把水泥桩打进地里,说明重锤对水泥桩做了功.据功和能的关系,既然重锤可以对水泥桩做功,表明重锤具有能.推进新课
在初中,我们已经学过:物体由于被举高而具有的能量叫重力势能.那么重力势能的大小与什么有关,又如何定量表示呢?除了重力势能以外还有其他形式的势能吗?本节课我们就来研究解决这些问题.一、重力势能 【实验探究】
1.重力势能与什么因素有关 [程序一]演示实验
[演示一]在一个玻璃容器内放入沙子,拿一个铁球分别从不同的高度释放,使其落到沙子中,测量铁球落入的深度.[演示二]
把大小相同、质量不同的两个球从同一高度释放,测量它们落入沙子中的深度.[程序二]学生叙述实验现象:
(1)当铁球质量一定时,释放点越高,铁球落入沙子中越深;(2)当释放高度一定时,铁球质量大,铁球落入沙子中越深.[程序三]据实验现象总结:
物体的质量越大,高度越大,重力势能就越大.在物理学中我们就用mgh这个物理量来表示物体的重力势能.板书:
Ep=mgh
物体的质量千克(kg)m重力加速度米/秒2(m/s2)g 表示单位表示单位h物体的高度米(m)Ep物体的重力势能焦耳(J)重力势能是标量,单位:J 2.重力势能的相对性和系统性
教师活动:引导学生阅读课文相关内容.投影阅读思考题:(1)为什么说重力势能具有相对性?
(2)什么是参考平面?参考平面的选取是唯一确定的吗?
(3)选择不同的参考平面,物体的重力势能的数值是否相同?是否会影响有关重力势能问题的研究?
(4)如果物体在参考平面的上方,重力势能取什么值?表示什么含义?(5)如果物体在参考平面的下方,重力势能取什么值?表示什么含义? 学生活动:带着问题阅读教材,然后选出代表发言.教师活动:听取学生汇报,总结点评:
1.重力势能总是相对于某个水平面来说的,这个水平面叫参考平面.参考平面选取不同,重力势能的数值就不同.可见,重力势能具有相对性.选择哪个水平面作为参考平面,可视具体情况而定,通常选择地面作为参考平面.2.选择不同的参考平面,物体的重力势能的数值是不同的,但并不影响研究有关重力势能的问题,因为在有关的问题中,有确定意义的是重力势能的差值,这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同.3.对选定的参考平面而言,在参考平面上方的物体,高度是正值,重力势能也是正值,表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面具有的重力势能要大.4.在参考平面下方的物体,高度是负值,物体具有负的重力势能,表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要少.【知识拓展】
重力势能和重力有关,而重力是地球施加给物体的,没有地球,也就谈不上重力势能.可见,重力势能是“地球和物体”这个系统共有的.学生活动:讨论对重力势能“系统性”的理解,并发表各自的观点.【课堂巩固】 投影题目 表示单位表示单位1.关于重力势能的几种理解,正确的是()A.重力势能等于零的物体,一定不会对别的物体做功 B.放在地面上的物体,它的重力势能一定等于零 C.在不同高度将某一物体抛出,落地时重力势能相等
D.相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但并不影响研究有关重力势能的问题 答案:CD 2.如图所示,桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处自由落下,不计空气阻力.假设桌面处的重力势能为0,则小球落到地面前瞬间的重力势能为()
A.mgh B.mgH D.-mgh C.mg(h+H)
思路:重力势能的大小是相对参考平面而言的,参考平面选择不同,物体的高度不同,重力势能的大小则不同.解析:据题意知,已选定桌面为参考平面,则小球在最高点时的高度为H,小球在桌面的高度为零,小球在地面时的高度为-h,所以小球落到地面时,它的重力势能为Ep=-mgh.答案:D
二、重力做功与重力势能的改变 [程序一]定性讨论:
1.把一个物体举高,重力做什么功?重力势能如何变化? 2.一个物体从高处下落,重力做什么功?重力势能如何变化? [程序二]学生汇报讨论结果:
把一个物体举高,重力做负功,即物体克服重力做功,物体的重力势能增大; 一个物体从高处下落,重力做正功,重力势能减小.[程序三]教师总结:
从刚才的讨论中可知:重力做正功,重力势能减小;重力做负功,重力势能增加.把功和能的关系用到此处得到:
1.重力势能的变化跟重力做功有密切联系.2.重力做了多少功,重力势能就改变多少.[过渡]由此我们可以借助于重力做功来定量研究重力势能.[程序四]推导重力势能的定量表示式.[投影]
一个质量为m的物体从距地高为h1的A点下落到距地高为h2的B点,求重力做的功.在该下落过程中,重力做的功为:
WG=mgΔh=mgh1-mgh2.[程序五]讨论重力做的功与重力势能改变之间的关系.投影公式:
WG=Ep1-Ep2
[说明]WG表示重力做的功;Ep1表示物体初位置的重力势能;Ep2表示物体末位置的重力势能.讨论得到:
1.当物体由高处运动到低处时,重力做正功,则WG>0,Ep1>Ep2,表示重力做正功时,重力势能减少,减少的重力势能等于重力所做的功.2.当物体由低处运动到高处时,重力做负功,WG<0,Ep1 物体从A运动到B,路径有无数条,但不论沿哪条路径,从A到B重力做的功都等于物体重力势能的减少量.而物体重力势能的减少量mgΔh是一定的,所以沿不同的路径把物体从一位置移动到另一位置,重力所做的功是一定的.板书: 重力所做的功只跟初位置的高度h1和末位置的高度h2有关,跟物体运动的路径无关.【教师精讲】 1.起重机以g的加速度将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提升高度h,则起重机钢索的4拉力对物体做的功为多少?物体克服重力做功为多少?物体的重力势能变化了多少? g,物体上升高度h,413据牛顿第二定律得mg-F=ma,所以F=mg-ma=mg-m×g=mg 44解析:由题意可知起重机的加速度a方向竖直向上.所以拉力做功 WF=Fhcos0°=重力做功 3mgh 4WG=mghcos180°=-mgh 即物体克服重力做功为mgh 又因为WG=Ep1-Ep2=-mgh WG<0,Ep1 即物体的重力势能增加了mgh.2.如图所示,一条铁链长为2 m,质量为10 kg,放在光滑的水平地面上,拿住一端匀速提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间,拉力所做的功是多少? 解析:由于铁链中各铁环之间在未提起时无相互作用,所以匀速提起时的拉力F1总是等于被提起部分铁环的重力,即F1=G1=m1g.由于m1是逐渐增大的,所以拉力F1也是逐渐增大的,所以不能用W=Fhcosα求解.由功能关系,铁链从初状态到末状态,它的重心位置提高了hL,因而它的重力势能增2加了ΔEp=mgh=mgL/2,又由于铁链是匀速提起,因而它的动能没有变化,所以拉力F对铁链所做的功就等于铁链重力势能的增加量.即WF=ΔEp=11mgL=×10×9.8×2 J=98 J.2 2三、弹性势能的改变 【演示】 装置如图所示: 将一木块靠在弹簧上,压缩后松手,弹簧将木块弹出.分别用一个硬弹簧和一个软弹簧做上述实验,分别把它们压缩后松手,观察现象.学生活动:观察并叙述实验现象.现象一:同一根弹簧,压缩程度越大时,弹簧把木块推得越远.现象二:两根等长的软、硬弹簧,压缩相同程度时,硬弹簧把木块弹出得远.师生共同分析,得出结论: 上述实验中,弹簧被压缩时,要发生形变,在恢复原状时能够对木块做功,因而具有能量,这种能量叫做弹性势能.教师活动:多媒体演示(撑杆中的弹性势能),发生形变的物体,具有弹性势能.请同学们再举几个物体具有弹性势能的例子.学生活动:观察课件演示,体会发生形变的物体,具有弹性势能;思考并举例: a.卷紧的发条 b.被拉伸或压缩的弹簧 c.击球的网球拍 d.拉开的弓.【合作探究】 教师活动:弹性势能的大小与哪些因素有关?弹性势能的表达式应该是怎样的?我们就来探究这些问题.我们在学习重力势能时,是从哪里开始入手进行分析的?这对我们讨论弹性势能有何启示? 学生活动:思考后回答: 学习重力势能时,是从重力做功开始入手分析的,讨论弹性势能应该从弹力做功的分析入手.点评:通过知识的迁移,找到探究规律的思想方法,形成良好的思维习惯.教师活动:当弹簧的长度为原长时,它的弹性势能为零,弹簧被拉长或被压缩后,就具有了弹性势能,我们只研究弹簧拉长的情况.在探究的过程中,我们要依次解决哪几个问题呢?请同学们快速阅读课本,把这几个问题找出来.学生活动:阅读教材,找出探究过程中要依次解决的问题,从总体上把握探究的思路.教师活动:倾听学生回答,进一步引导.(1)重力势能与高度h成正比,弹性势能是否也与弹簧的伸长量(或缩短量)成正比?说出你的理由.(2)在高度h相同的情况下,物体的质量越大,重力势能越大,对于不同的弹簧,其弹性势能是否也有类似的情形? (3)对弹性势能的猜测,并不能告诉我们弹性势能的表达式,这样的猜测有没有实际意义? 学生活动:思考问题,学生代表发言.教师活动:听取学生汇报,点评,解答学生可能提出的问题.提出问题:重力做功,重力势能发生变化,重力做功在数值上等于重力势能的变化量.那么,弹力做功与弹性势能的变化之间的关系是怎样的? 学生活动:思考问题,学生代表发言.教师活动:听取学生汇报,点评,解答学生可能提出的问题.提出问题:重力是恒力,重力做功等于重力与物体在竖直方向移动距离的乘积.那么,拉伸弹簧时,拉力做功该怎样计算?并在练习本上自己画图,写出拉力在整个过程中做功的表达式.学生活动:思考拉力做功的计算方法,选出代表发表自己的见解.点评:通过学生阅读,培养学生的阅读理解能力;通过学生探求变力做功的方法,初步形成微分求解变量的物理思想方法.教师活动:听取学生汇报,投影学生的求解过程,解答学生可能提出的问题.提出问题:怎样计算拉力做功的求和式?是否可以用F-l图象下梯形的面积来代表功? 学生活动:在练习本上作F-l图象,推导拉力做功的表达式.教师活动:听取学生汇报,投影学生的推导过程,解答学生可能提出的问题.点评:在处理匀变速直线运动的位移时,曾利用v-t图象下梯形的面积来代表位移;这里利用F-l图象下的面积来代表功,可以培养学生知识迁移的能力.但要搞清弹簧长度和伸长量的区别,l表示伸长量,则F-l图象下是一个三角形的面积来代表功.【例题剖析】 1.对弹性势能的理解 [例1]一竖直弹簧下端固定于水平地面上,小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端,如图所示,经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处.则() A.h愈大,弹簧在A点的压缩量愈大 B.弹簧在A点的压缩量与h无关 C.h愈大,最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大 D.小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大 解析:最终小球静止在A点时,通过受力分析,小球受自身重力与弹簧的弹力作用,由弹力公式F=kl,即可得出弹簧在A点的压缩量与h无关,弹簧的弹性势能与h无关.答案:B 2.关于不同能量间的转化 [例2]如图所示,表示撑杆跳运动的几个阶段:助跑、撑杆起跳、越横杆.试定性地说明在这几个阶段中能量的转化情况.分析:运动员的助跑阶段,身体中的化学能转化为人和杆的动能;起跳时,运动员的动能和身体中的化学能转化为人的重力势能和撑杆中的弹性势能;随着人体的继续上升,撑杆中的弹性势能转化为人的重力势能,使人体上升至横杆以上;越过横杆后,运动员的重力势能转化为动能.教师活动:势能也叫位能,是由相互作用的物体的相对位置决定的.重力势能是由地球和地面上物体的相对位置决定的,弹性势能是由发生弹性形变的物体各部分的相对位置决定的.我们以后还会学到其他形式的势能.【知识拓展】 [例1]盘在地面上的一根不均匀的金属链重G=30 N,长L=1 m,从一端缓慢提起至另一端恰好离开地面时需做功10 J.金属链重力势能增加__________J,此时金属链重心位置距地面__________m.如果改从另一端缓慢提起至金属链恰好离开地面需做功__________.解析:从一端缓慢提起至另一端恰好离开地面时需做功10 J,金属链重力势能增加ΔEp=Gh1=10 J,此时金属链重心位置距地面h1=0.33 m.如果改从另一端缓慢提起至金属链恰好离开地面需做功W2=G(L-h1)=20 J.[例2]如图所示,一个人通过定滑轮匀速地拉起质量为m的物体,当人沿水平地面从A点走到B点时,位移为s,绳子方向与竖直方向成α角,原先绳子方向竖直,不计阻力.则人拉物体所做的功为多少? 解析:由于人拉绳的力的方向不确定,不能用功的定义式来计算人所做的功,须通过动能定理来计算人所做的功.而重力的功根据重力做功的特点可得: WGmghmg(sscos).sinsinmgs(1cos).sin由动能定理可得:W-WG=0 所以人所做的功为:W课堂小结 1.势能由物体间的相互作用而产生,由它们的相对位置而决定.2.势能是标量,单位是焦耳.3.重力对物体所做的功与物体的运动路径无关,只跟物体运动的始、末位置有关,重力所做的功等于物体始、末位置的重力势能之差.4.重力势能是地球和地面上的物体共同具有的,一个物体的重力势能的大小与参考平面的选取有关.布置作业 课题 (第2课时)学校、作者 化学反应的快慢和限度 海南中学 刘夏雨 教 学 目 标 知识技能:使学生了解化学平衡的特征,建立化学平衡的观点,认识化学反应的进行是有一定限度的,化学平衡是相对的。了解化学平衡的移动。 过程方法:通过交流研讨建立起化学平衡的观点。 情感态度价值观:通过学习过程,使学生从新的角度去认识化学反应,并使学生了解控制反应条件来调控化学反应进行的程度在生产中的重要作用。教学重点和难点 教师活动 化学平衡的建立 学生活动 [质疑]镁条燃烧后只剩下白色的氧化镁,金属钾与水反应后最终得到澄清的溶液,那么,是不是所有的化学反应都能进行得很完全呢?工业上的两个重要反应:2SO2 + O2 2SO3、N2 +3H2 2NH3,为什么表示生成时用“ ”,而 不用“=”号? 设计意图 联想,思考。 引导学生从另一个角度去思考化学反应。 [分析]两个可逆反应:在相同条件下,反应物生成生成物的同时,生成物生成反 应物。 [板书] 二、化学反应的限度 1. 可逆反应 在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应称为可逆反应。 聆听。 记录。 使学生知道化学反应还可以从在相同条件下生成物是否又生成反应物这个角度去认识。 [阐述]研究可逆反应,提高化学反应限度在生产中的重要性。 使学生知道研究可逆反应,提高化学反应限度在生产中的重要性引起学生探 究的可逆反应的兴趣。 向某密闭容器[质疑]一定条件下的可逆反应有什么特点呢?比如在一定条件下,中投入一定量的二氧化硫和氧气,正反应速率和逆反应速率会有什么样的变化 特点呢? [指导]可从反应过程中正反应生成三氧化硫与逆反应消耗三氧化硫的物质的量 来看。 变化特点是不是一[质疑]若分别从二氧化硫和氧气的生成速率和消耗速率来看,样的? 逆反应速率的变化特点呢? [质疑]若从逆反应开始可以吗?若从逆反应开始正、思考。交流·研讨 画出反应速率随时间的变化的示意图、发言。 思考 可能回答:由图可知一定条件下,从反应物开始建立的可逆反应,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,一段时间后,正、逆反应速率相等,反应速 率不再随时间的变化而变化。 思考,发言。培养学生研讨问题的能力。 使学生建立化学平衡的观点。 使学生懂得多方面思考问题。 [讲述]化学平衡的概念。 [板书]2.化学平衡 [提问]根据概念小结化学平衡的特征。 [板书]特征 (1)逆:一定条件下的可逆反应 (2)动: 动态平衡 (3)等: V(正)=V(逆)≠0(同一种物质)(4)定:反应混合物各组分浓度保持一定。 记录。 使学生懂得化学平衡的特征。 [质疑]化学平衡还有什么特征呢?能否通过改变条件来调控反应进行的程度 呢? [演示实验]温度对平衡 NO2 N2O4的影响.[提问]通过这个实验还能得出化学平衡还具有什么特点? [板书](5)变:条件改变,化学平衡被破坏并建立起新平衡 观察,思考.可能回答:温度对平衡有影响或条件改变,化学平衡将被破坏等。 使学生了解到条件改变,化学平衡被破坏并建立起新平衡这一重要特征。 并指出可[讲述]化学平衡移动的概念以及影响化学平衡移动的常见因素有哪些,利用化学平衡移动的规律调控化学反应进行的程度,有利于生产。 感悟.使学生了解化学平衡移动的概念以及影响化学平衡移动的常见因素,体会到利用化学平衡移动的规律调控化学反应进行的程度的重要性。 进一步认识到学习化学平衡的重要性。 [总结] 1、可逆反应 2、化学平衡特征 [提问]通过本节教材的学习,你对化学反应又有了哪些新的认识? 回答.使学生明确重难 点 [练习] 1、向一密闭容器中充入SO2与18O2,反应一段时间后,18O2可能存 在于哪些物质中? 2、在一定条件下,可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)达到平衡的标志是 () A.C的生成速率与C分解的速率相等 B.单位时间内生成n mol A,同时生3n mol B C.A、B、C的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数比为1:3:2 思考、回答。 巩固所学的主要知识。 2015年山东诸城繁华中学高中化学 1.1 原子结构教学设计 鲁科版必修2(800字) 原子结构 本节包含两部分内容:原子结构和核外电子排布 计划2课时 第一课时:原子结构 第二课时:核外电子排布 学生在初中化学学习中已经知道原子是由原子核和核外电子构成,但是他们不知道原子核是由什么构成的,电子在原子核外是怎样运动的、怎样排布的。学生在《化学(必修1)》中学习了许多元素及其化合物的知识,但是他们不知道元素的性质和原子结构有什么关系。本节将在学生已有经验的基础上继续深入探讨原子核的结构,以及核外电子的排布规律,并利用原子结构的知识解释某些元素的部分性质,使学生初步了解原子的最外层电子排布与元素的性质(得失电子能力、化合价等)的关系。同时,原子结构的知识也是认识元素周期律、元素周期表和分子结构(离子键、共价键)的基础。因此,本节教材在必修模块中起着承上启下的作用。 对学生而言,本章节是研究一种看不见的粒子的构成,而学生缺乏粒子这种微观的想象能力,所以学习过程中可能会有很大的困难。针对学生没有粒子这种微观的概念,我采用多媒体展示的方法来突破这一难点,展示原子的结构,以及电子绕原子核运动的图片,从而化抽象为形象,让学生更好的理解本课题。 【知识与技能】 A1.引导学生认识原子核的结构,懂得质量数和 ZX的含义,掌握构成原子的微粒间的关系。 2.掌握核电荷数、质子数、中子数、质量数之间的相互关系。 3.了解元素、核素、同位素的涵义,以及核素在医疗、能源开发等方面的应用。 【过程与方法】通过对构成原子的微粒间的关系和氢元素等问题的探讨,培养学生分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。 【情感态度与价值观】 1.通过对构成物质的基本微粒的质量、电性的认识,了解微观世界的物质性,从而进一步认识物质世界的微观本质;通过原子中存在电性不同的两种微粒的关系,认识原子是矛盾的对立统一体。 2.通过人类探索原子结构的历史的介绍,使学生了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程,培养他们的科学态度和科学精神,体验科学研究的艰辛与喜悦。 3.通过化学与技术——放射性同位素与医疗”,引导学生关注化学知识在提高人类生活质量中所起的作用通过“未来的能源——核聚变能”引导他们关注与化学有关的热点问题,形成可持续发 展的思想。 【教学重点】原子核的结构,构成原子的各微粒间的关系及同位素的判断 【教学难点】原子核的结构及构成原子的各微粒间的关系 【教法】模型展示、多媒体动画模拟、问题推进、对比归纳 【学法】交流研讨、比较归纳、思考、练习巩固 【教学过程】 一、原子核 核素 (一)原子的构成 原子 1、等量关系 原子:核电荷数=质子数 =核外电子数 质量数(A)== 质子数(Z)+ 中子数(N) 总结: 原子的近似相对原子质量==质子数(Z)+ 中子数(N)==质量数(A) 2、原子的表示: A ZX(二).核素 1、元素:种类由质子数决定 2、核素:种类由质子数和中子数决定 3、同位素:研究对象是原子 荐上教版 九 年 级 化 学 教 案 全 套 荐人教版初中化学教案(很实用)荐化学 教 学 设 计 范 例 荐中学化学教学设计、案例与反思(3000字)荐初三化学教案 上中学学科网,下载精品资料! 第2节 形变与弹力(参考书上) 从容说课 关于弹力,中学阶段经常遇到的大都是支持物的支持力(或对支持物的压力)和绳子的拉力,教材着重讲解这两种情况中弹力的方向.教材分析 形变与弹力分成了三个部分,从生活中常见的形变现象出发,认识到弹力存在.实验探究在力与形变之后,又回到了弹力应用,给学生以感情认识势能与缓冲对生活的影响.学生状态分析 1.对形变有一定的感性认识但是不深入.2.知道支持力、压力,但是不能够概括产生的原因.3.对弹簧形变和拉力的关系有感性的认识.三维目标 知识与技能 知道常见的形变,通过实验了解物体的弹性,知道胡克定律.过程与方法 1.从生活中常见的物体形变现象出发,在探究形变的过程中,引导学生进一步探索形变与弹性之间的关系之后,使学生了解探究弹力的实际意义.2.使学生知道假设推理法及微量放大法.情感态度与价值观 1.体验弹力的探究过程.2.观察和了解形变的有趣现象,感受自然界的奥秘,发展对科学的好奇心和求知欲.3.积极参与观察和实验,认真讨论,体验探索自然规律的艰辛与喜悦.通过质疑、讨论交流,逐步养成将自己的见解与他人分享的团队精神.教学设计 教学重点 1.根据描出的点的走向,尝试判定函数关系.2.胡克定律.教学难点 1.形变分为弹性形变和范性形变.2.弹力的应用.3.根据描出的点的走向,尝试判定函数关系.教具准备 各种弹簧、橡皮筋(泥)、钢尺、细钢丝、微小形变演示实物、影像及相关实验用图表.课时安排 1课时 教学过程 导入新课 在跳水时用的踏跳板、撑杆跳高运动员的杆,都是利用它们弹性形变时的弹力,同学们还可以举出许多利用弹力的例子,谁来说? 学生回答:拉弓射箭、跳跳床、跳水踏跳板 „„ 那弹力是怎样产生的呢? 推进新课 一、形变 方法引导 弹力是怎样产生的? 1.实验演示: 上中学学科网,下载精品资料! 压缩弹簧、海绵、用手弯曲竹片,观察到什么现象? 学生:看到形状或体积改变.老师:对,这就是形变.板书: 物体的形状或体积的改变叫形变.情景:给学生提供物体,教师引导学生在不损坏物体的情况下使物体发生变化.(设计意图:学生亲身经历探究过程,明确两类形变) 引导:任何物体都能发生形变吗? (学生探究橡皮筋、橡皮泥、弹簧、钢尺等物体的形变) 情景:在桌子上放一本书,桌子会发生形变吗? (学生探究微小形变)2.教师演示微小实验 任何物体都会发生形变.实验操作:显示微小形变的装置向学生作一简单介绍.入射光的位置不变,将光线经M、N两平面镜两次反射,射到一个刻度尺上,形成一光亮点.用力压桌面,同学们会看到什么现象? 学生:光点在刻度尺上移动.学生分析:桌面有了形变,使M、N平面镜的位置发生了微小的变化.总结:我们通常用眼看到一些物体发生形变,还有一些物体眼睛根本观察不到它的形变,比如一些比较坚硬的物体.但是这些物体都有形变,只不过形变很微小.所以,一切物体在力的作用下都会发生形变.3.引导学生归纳 图4-2-1 (归纳形变的两种情况) 形变分为弹性形变和范性形变.引导:能发生弹性形变的物体,在什么条件下都可以发生弹性形变吗?(设计意图:明确弹性限度) (课本学生实验4-29,处理数据寻找规律) 当弹性物体形变达到某一值时,即使撤去外力,物体也不能恢复原状,这个值叫弹性限度.弹性限度微观解释(设计意图:教师引导提高的过程)教师精讲 铜丝在被拉伸过程中,其形变与铜原子的引力范围有关.当铜丝被拉伸时,由于铜原子的引力,铜丝可以恢复到原来的长度,这属于弹性形变的范围;但是若继续拉铜丝,当铜原子间的距离拉得太大时,铜原子的引力不能使其恢复到原来的位置,这时铜丝就无法恢复到原长甚至会断裂.二、弹力 1.引导:金属丝对钩码有力的作用吗?如果有,利用弹簧、细绳、物体、钢尺等实验器材做 上中学学科网,下载精品资料! 实验加以佐证.(设计意图:体验弹力产生的要素的过程,使学生亲身参与并加以论证,从而明确弹力,并产生探究弹力和形变关系的愿望) 被压缩的弹簧上放一黑板擦,放手,黑板擦被弹起;被弯曲的竹片上放一粉笔头,放手,粉笔头被弹起.提问:为什么黑板擦、粉笔头被弹起? 引导学生回答:形变的物体要恢复原状,对和它接触的物体有力的作用,就被弹起.提问:如果粉笔头、黑板擦与形变物不接触,会受到这个力吗? 引导回答:不接触一定不会受到这个力.学生总结:什么是弹力? 板书: 发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力.可见,弹力的产生需两个条件:直接接触并发生形变.弹力的方向: 一般情况下,凡是支持物对物体的支持力,都是支持物因发生形变而对物体产生弹力,所以支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体.[例题]放在水平桌面上的书由于重力的作用而压迫桌面,使书和桌面同时发生微小形变.要恢复原状,对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1,这就是书对桌面的压力;桌面由于发生微小的形变,对书产生垂直于书面向上的弹力F2,这就是桌面对书的支持力.图4-2-2 学生分析:静止放在倾斜木板上的书,书对木板的压力和木板对书的支持力,并画出力的示意图.图4-2-3 结论:压力、支持力都是弹力.压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体,支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体.引导学生分析静止时,悬绳对重物的拉力及方向.引导得出:悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳,使重物、悬绳同时发生微小的形变.重物由于发生微小的形变,对悬绳有竖直向下的弹力F1,这是物对绳的拉力;悬绳由于发生微小形变,对重物产生竖直向上的弹力F2,这就是绳对物体的拉力.结论:拉力是弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向.图4-2-4 2.巩固训练(出示投影片) (1)画出下列各静止物体的弹力(接触面光滑).上中学学科网,下载精品资料! 图4-2-5(2)师生共评:弹力的方向总跟接触面垂直,面与面接触,点与面接触,都是垂直于面;点与点的接触要找两接触点的公切面,弹力垂直于这个公切面指向被支持物.强调:像B图中,斜面与球间有无弹力? 对小球状态进行分析:如果小球受到斜面弹力,小球在水平方向上不会静止,会向右运动.由此可判定小球不受斜面的弹力.这是判定相接触的物体间是否有弹力的基本方法,说明两接触物体接触但没有发生形变.物体发生弹性形变时,会产生一种恢复原状的力,这种力叫做弹力,方向总是与物体形变方向相反.(学生探究与弹力相关的因素,设计相关实验寻找答案) 实验:探究弹力与形变之间的关系.(设计意图:得出胡克定律) 实验方案: 利用图4-2-6装置,改变钩码个数,测出弹簧总长度和所受拉力(钩码总重力)的多组对应值,设计表格并填入.图4-2-6 算出对应的弹簧的伸长量.在坐标系中描点,根据点的分布作出弹力F随伸长量x而变化的图象,从而确定Fx间的函数关系.解释函数表达式中常数的物理意义及其单位.该实验要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量.对探索性实验,要根据描出的点的走向,尝试判定函数关系.(这一点和验证性实验不同) 实验步骤: ①将弹簧竖直挂在铁架台上,在不挂钩码的情况下测出其原长 ②依次挂上1个、2个、3个„„钩码(注意弹簧的弹性限度及刻度尺的量程),测出相应的弹簧的长度,并算出对应的弹簧的伸长量;③在坐标纸上用描点法画出F-Δx图;④换用另一根弹簧,重复①②③步骤.函数关系的判定: 作图时应充分应用数学知识,去掉物理实验中的“奇点”得到函数关系.(学生动手实验,通过实验数据及现象探究弹力与形变之间的关系,归纳出胡克定律) 胡克定律:在弹性限度内,弹性体的弹力和弹性体伸长(或缩短)的长度成正比,即F=kx,其中k是劲度系数,简称劲度,单位是N/m.[例题剖析] 有一根弹簧的长度是15 cm,在下面挂上0.5 kg的重物后长度变成了18 cm,求弹簧的劲度系数.上中学学科网,下载精品资料! 解:已知弹簧原长为l0=15 cm,弹簧的弹力为5 N,伸长量为3 cm=0.03 m,由胡克定律F=kx可知,k=F/x=166.7 N/m.说明:不同材料的劲度是不一样的,同一种材料的形状和长度不相同时,其劲度也是不一样的.三、弹力的应用 1.情景:观察小球压迫弹簧的过程和小球撞击钢板的过程的慢动作影片.(设计意图:迁移与提高) 2.观看(1)伞的释放,机械表上发条,射箭过程; (2)跳高垫子、蹦极绳子、沙发及床垫中的弹簧、自行车座的弹簧.3.引导学生从功和能的角度理解弹力,体会弹性势能,缓冲.(因为初中已经学过功、能关系及弹性势能的概念.弹性体在储能和放能两个方面的应用)课堂小结 这节课研究了弹力,弹力产生的原因是物体发生了弹性形变.弹力的方向跟接触面垂直,绳中的弹力是沿着绳的方向的,弹力的大小用胡克定律计算.布置作业 1.实验测量不同弹簧的劲度系数,给出原始数据,总结处理数据的过程.2.调查不同弹性体的应用.3.阅读课本信息窗.板书设计 形变与弹力 1.形变:物体的形状或体积的改变.弹性形变:在外力停止作用后,能够恢复原状的形变.非弹性形变:在外力停止作用后,不能恢复原状的形变.2.弹力 (1)定义:发生形变的物体,由于要恢复原状,会对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力.(2)弹力产生的条件:①物体间直接接触;②物体发生弹性形变.(3)弹力的大小: ①物体的弹力大小与物体形变的大小有关,形变越大,弹力也越大;形变消失,弹力也消失.②弹力的大小可以用二力平衡来求解.(4)弹力的方向: ①对含有接触面的弹力方向,总是垂直于接触面指向研究对象; ②对于绳、弹簧类的弹力方向,总是沿着绳或弹簧所在的直线.活动与探究 用压力传感器、录像频闪照相等定性探索弹力和时间的关系.习题详解 1.答:弹性形变:跳板跳水和撑杆跳、沙发垫、回力鞋底、篮球、网球拍„„ 范性形变:棉絮、面包、橡皮泥„„ 2.答:从小球在光屏上的像在竖直方向上的移动(向上).3.答:量程即是弹簧在弹性限度内的最大拉力,刻度的总长即是在最大拉力情况下弹簧的伸长量,由胡克定律可知:F=kx,其中F=15 N,x=0.1 m 所以k=150 N/m,不称重物时k=150 N/m.4.答:弹簧秤的示数即是拉弹簧秤的挂钩的力的大小,即弹簧秤示数为2 N.(B)选项对. 第二节《研究物质性质的基本方法》 《研究物质性质的方法和程序》教学设计 课题 第二节研究物质性质的方法和程序(第一课时)设计思想 本节课以研究物质性质的方法为主线,通过对初中化学学习的相关经验的回忆和积累,总结出研究化学物质性质的一般方法。通过具体物质金属钠的性质的学习,让学生体验其中的内涵,为以后研究物质性质和利用物质性质为生活服务做好准备。教材分析 教材处理 本课时是在回忆初中学习化学的相关经验的基础上,从生活中的常见事例导入,提出了研究物质性质的方法。并以研究钠的性质作为载体,通过对金属钠的物理性质和金属钠与水的反应的探究,对研究物质性质的方法进行了体验,不仅对以后学生学习金属元素的性质有很大的帮助,还为学生正确掌握研究物质性质方法打下基础,为今后开展探究式学习做好准备。 学生分析 通过对初中化学的学习,已经有了学习化学的基本思路。通过回忆并整理初中化学学习过程中的学习方法和积累的相关经验。对化学研究有了初步的认识,但对于研究物质还没有形成系统的认识,只是对于单个的物质的性质有了一定的认识。本节课程的主要目的就是在此基础上,归纳和总结研究物质性质的基本步骤和基本方法,然后,通过具体的实例,掌握研究物质性质的基本方法。为今后学习物质性质和科学研究打下基础。但是鉴于学生的初中知识基础很薄弱,这在第一节绪论时已经感受到了,所以在设计本节课时,应该放低学习的起点,避免知识点的“天花板效应”,不能过分拔高对学生的要求,做到本节知识点落实,进度可以适当放慢。 教学思路 从生活中学生感兴趣的事例引入,让学生意识到认识一个新事物,要研究其性质是要运用一定的方法,再通过对初中化学物质的性质研究,总结出研究物质性质的常用方法——观察法、实验法、分类法和比较法,通过播放实验视频引导学生学会观察,从而探究钠的物理性质和化学性质,加深学生对研究物质性质方法的理解,同时培养他们的严谨求实的科学态度。教学目标 知识 与 技能 1、了解金属钠的物理性质及主要的化学性质(钠跟水、的反应),认识钠是一种很活泼的金属。 2、能总结钠与水反应的实验现象和分析原因 过程与 方法 1、观察、分析实验现象,体会怎样科学、合理地运用观察方法。 2、对钠跟氧气的反应及其实验探究,体会实验方法在化学研究中的作用,并认识实验过程中控制实验条件的重要性。 3、在归纳金属钠的性质过程中,体验分类、比较等研究方法在学习和研究物质性质过程中的应用。 情感、态度与价值观 1、通过对金属钠性质的探究,树立严谨求实的科学态度;激发学习化学的兴趣,乐于探究物质变化的奥秘。 2、通过研究方法的应用,初步领悟通过实验归纳推理研究物质性质的认知方法,养成良好 的学习习惯,以后能够自主的进行学习。教学重点 金属钠与水的反应 教学难点 学会以观察、实验、比较、分类等方法在研究物质性质中的运用。教学方法 探究法、小组讨论、讲述 教学准备 投影、实验视频 教 学 过 程 教学 环节 教师 活动 学生 活动 设计 意图 导 入 新 课 创设生活情境:在大街上遇到帅哥或者美女,你是如何去判断一个人是不是帅或者美呢? 引入本节课的探讨主题:研究物质性质的方法。回答:通过观察他的外貌或者与他交流,通过和其他人对比 通过情境创设,印发学生情趣,让学生知道认识一种物质的性质具有一定的方法。1 学生 自主 活动 投影课本第9页的“交流·研讨”,提出问题: 初中化学的学习中。你认识了那些物质?你是通过什么方法来研究它们的性质? 2、你认为研究一种物质的性质,应该按照什么程序来研究?你能通过实例说明吗? 交流研讨: 研究物质性质的基本方法:实验法、观察法、等等。 让学生回忆并整理在初中化学学习过程中积累的相关经验,在此基础上得出相关的结论,起到承上启下的作用。 引入本节课的探究的主题 研究物质的性质,常常用观察法、实验法、分类法、比较法等方法,今天我们就利用这些研究方法来认识一种新物质――钠,在认识新物质的过程中学习研究物质性质的基本方法。倾听 记录 引入本节主题 讲 解 设问:物质的性质分为物理性质和化学性质,认识一种新的物质一般是从它的物理性质开始的。首先,我们可以利用观察法来获得物质的某些方面的性质,如颜色、状态、相对密度等。 投影: 一、观察法 观察是一种有计划的、有目的地用感官考察研究对象的方法。可以直接用肉眼观察物质的颜色、状态,用鼻子闻物质的气味,也可以借助一些仪器来进行观察,提高观察的灵敏度。观察法的四个步骤:明确观察目的→明确观察内容→记录观察结果→分析、思考和综合。学生对“观察”的范畴有一些疑问,可能认为观察只是直接用肉眼观察到的物质的颜色、状态,不包括别的方面。 利用本部分的教学,使学生对“观察”的范畴有了进一步全面的的认识,为以具体物质为例进行的实验探究提供了坚实的理论基础。布置“观察·思考”,体会 基本 方法 在实 际中 的应 用 播放视频,引导学生学会观察实验现象,掌握观察的方法并做好实验现象的记录;使学生学会通过实验现象的分析,揭示物质的性质。观察放在试剂瓶中的金属钠。 取出金属钠,在玻璃片上用小刀切一小块,观察钠块的切面。学生在观察时,有可能因为时间的问题,认为金属钠的颜色是暗灰色。产生的问题: 1、金属钠为什么保存在煤油中? 2、为什么在切金属钠的之前要用滤纸滤干表层的煤油? 利用学生在观察的同时,培养学生观察的能力,不光包括用感官去搜集信息,还要积极地进行思考,要对观察的现象进行分析和综合。 过渡到实验法的含义和内容。 由以上的内容,已初步观察及分析了解钠的一些性质,还可以通过实验法继续研究金属钠的化学性质。 可能对于研究物质的程序不清楚。 提出本节课研究物质性质的第二个方法--实验法。对后面设计的学生的探究活动提供理论基础。小组 实验 探究,记录 实验 现象。学生活动探究: 金属钠与水的反应。了解实验目的: 1、学会通过实验来验证物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法。 2、观察金属钠与水的反应的实验现象病小组讨论分析这些现象背后的原因。教师对表现出色的小组及时给予表扬;让实验中出现问题的小组成员进行交流讨论,给予适当的指导。学生在观看视频,观察现行时可能会有疑问: 和水反应时有黑烟出现。 在实验过程中及时抓住一些问题,引导学生深入思考,培养学生灵活应用知识的能力。交流探究结果,总结金属钠的性质 各小组交流实验观察记录结果,总结出金属钠的化学性 质。和水反应 教师引导并解释:金属钠与水反应时一个放热反应,并且金属钠的熔点较低,反应中有气体放出。 引导学生分析反应产物,写出反应的方程式: 2Na+2H2O=2NaOH+H2 ↑ 学生小组分享观察到的实验现象:金属钠浮在水面上;融化成小球;四处游动;发出咝咝的响声;溶液从无色变为红色。 相互讨论现象背后的原因:金属钠的密度小于水的密度;反应后溶液显碱性,有气体生成。其他的原因可能难度较大分析不出来。 让学生自己观察实验现象,相互交流分享自己的观察成果,思考病分析原因,发动学生的课堂主体地位。 将实验结论用方程式的形式写出来,帮助学生记忆,加深理解。 思考 问题 1、实验中,你注意到金属钠是怎样保存的?为什么? 2、通过金属钠与水的实验,预测金属钠与盐酸和硫酸铜溶液的反应的现象。 思考讨论 交流完成 知识提升 布置学生阅读填写交流·研讨表格和提出思考问题 在研究金属钠性质的过程中,你用到了哪些研究方法? 相互分享 巩固所学知识,对本节课学习做一小结。课 堂 小 结 【课堂小结】评价学生的表现,与学生交流,提出希望。学生谈心得体会 对本节课学生的表现及时总结与评价,激励学生学习的积极性。 知 识 升 华 1、钠应用于电光源上是由于()A、高压钠灯发出的黄光射程远,透雾能力强 B、钠很软 C、钠是电的良导体 D、钠燃烧发出黄色火焰 2、将一小块钠投入5mL盛有饱和澄清石灰水的试管里,不可能观察到的现象()A、钠熔成小球并在液面游动 B、有气体产生 C、溶液底部的银白色物质生成 D、溶液变浑浊 3、将一块钠投入到盛有煤油和水的烧杯中,观察到的现象可能是 A.钠在水层中反应并四处游动 B.钠停留在煤油层中不发生反应 C.钠在煤油中的液面上反应并四处游动 D.钠在煤油与水的界面处反应并可能上下跳动 动手练习作答 思考练习题并小组讨论,统一答案 趁热打铁 强化训练 作业 本节课的概念图 巩固本节知识点 板书设计 一、金属钠的物理性质: 1、银白色有金属光泽的固体; 2、硬度小;、密度小,0.97g ·cm-3 , ρ 水 > ρ 钠 > ρ 煤油; 4、熔点低 , 97.81 ℃。 二、金属钠的化学性质:非常活泼、与水反应: 2Na + 2H 2 O=2NaOH+H 2 ↑ 三、钠的用途: 利用 Na、K 合金导热性能好,用做原子反应堆导热剂; 利用高压钠灯发出的黄光射程远,透雾力强,用于照明; 利用钠化学性质很活泼,用于冶炼某些金属。 教学课后反 思 本节课在三个班上完之后,感觉课堂效果都很不错,认真观察实验现象并做好实验记录,学生能够积极小组讨论,在全班分享自己的学习成果,气氛很活跃,通过课堂小结和课后作业能感受到学生对本节课的内容掌握的较为完整,本届课的教学目标基本达到,但是由于自己把学生的七点放的太低,导致课堂进度较慢,为下以节课留下遗留问题,在以后的课堂教学中,尽量有效的把握课堂时间,更好的组织学生活动第二篇:化学必修ⅱ鲁科版2.2化学反应的快慢和限度第2课时教学设计(精)
第三篇:2015年山东诸城繁华中学高中化学11原子结构教学设计鲁科版必修2
第四篇:鲁科版必修一4.2形变与弹力 教学设计+教案
第五篇:高中化学 1.2 研究物质性质的基本方法教学设计2 鲁科版必修1