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1、 物体运动状态的改变 教学设计 教学目标：一.知识目标：1.知道物体运动状态的改变既包括速度大小的改变，又包括速度方向的改变，同时也包括速度大小和方向同时改变.2.知道力是物体运动状态改变的原因，同时也是产生加速度的原因.3.知道质量是物体惯性大小的量度，并能用来解释一些简单的现象.二.能力目标：进一步培养学生的分析能力和推理能力三.德育目标：渗透“一分为二”看问题的辩证思想教学重点：1.正确认识什么是物体运动状态的改变；2.质量是物体惯性大小的量度.教学难点：理解惯性的意义教学方法：讲授法、举例法、分析归纳法教学用具：多媒体课时安排：1课时教学过程及教学内容一.导入新课1.问题：牛顿第一定律
2、的内容是什么？2.引入：牛顿第一定律告诉我们：物体如果没有受到力的作用，将保持原来的运动状态不变，直到有外力迫使它改变这状态为止.那么，什么是物体运动状态的改变？导致物体运动状态发生改变的原因是什么呢？这就是我们本节课要共同学习的问题.二.新课教学用投影片出示本节课的学习目标：1.理解力是物体产生加速度的原因；2.理解质量是惯性大小的量度.学习目标完成过程：学生通过自由选择回答的方式，判断以下物体的运动状态是否发生变化，并引导学生从实例中体会判断物体运动状态改变的表象。（1）飞机在空中做匀速直线飞行，它的运动状态是否变化？（2）蹦极运动员做加速度的大小和方向都不变的直线运动，他的运动状态是否变
3、化？（3）运动员速度大小不变地绕操场奔跑一圈，在其奔跑的过程中，运动状态是否变化？通过上面提出的问题，学生在分析实际问题的同时能够领会到：判断物体运动状态是否变化，要以物体的速度（包括速度的大小和方向）是否都发生变化为依据。速度发生变化无论是速度大小变化还是速度的方向变化，都意味物体的运动状态发生了变化。根据运动学所学知识速度发生变化的物体必定具有加速度。由此，教师又可以引导学生将新旧内容融合并升华，即无论加速度是否恒定，具有加速度的物体，其运动状态一定在发生变化。课堂教学要突显学生的主体地位，体现师生的互动性。为了调动学生主动学习的热情，使他们更好地参与到课堂教学中来，在设置问题时，侧重学生
4、感兴趣的话题。如，为了引导学生分析物体运动状态改变的原因，本课借助学生对体育方面的热情，让学生通过观赏“女排决赛”（也可是其它的比赛）中激动人心的片断，用以分析排球的运动状态是否发生变化，再将发球过程剪辑慢放，让学生分析发球过程可分解为几个阶段，并研究排球在每个阶段运动状态如何变化。以此培养学生的观察能力、总结归纳的能力。同时利用这个例子对学生进行情感教育，增强学生的集体荣誉感和责任感，培养自己的坚忍不拔，顽强拼搏的奋斗精神。通过上面的铺垫，很自然地提出第二板块的问题：排球的运动状态发生变化，是什么原因导致它的运动状态变化？抓住学生对排球比赛的关切，可以很容易地把学生带人这个问题的情境之中，并
5、激起他们解决这个问题的兴趣，让学生在轻松，兴趣的环境下积极参加到这个思维活动中来。同样的外部因素对不同的物体可能产生了不同的效果，这表现出不同物体运动状态改变的难易程度不尽相同，这显然是由于不同的物体具有某种属性的差异所造成的，那么这个属性是什么呢？该问题的提出，可以自然、简捷地把教学引入第三板块“关于惯性”的学习。初中学生已学习了什么是惯性，所以对物体运动状态改变的难易程度不一样，就意味着物体保持原有运动状态的能力不同，这种能力称为物体的惯性，这种能力的大小即物体惯性的大小，这部分内容可以理解，进而可以引导学生凭借自己的生活经验及所了解的知识进行猜想，物体惯性的大小与哪些物理量有关？或者说，
6、可以通过什么物理量量度物体惯性的大小？让学生结合自己所学知识或生活经验讨论这个问题，发表自己的看法，最大限度地发挥他们的主动性、能动性和创造性，提倡小组交流，合作学习，促进每一个学生都能够得到充分、自由的发展。在这个基础上，教师根据学生的讨论情况通过实验依次验证学生的观点是否正确。通过实际教学尝试，学生对上述问题讨论的结果通常有以下两种猜测：第一种猜测是：物体的惯性大小与物体质量大小有关。这一猜测是否正确，请学生设计实验方案给予验证。提供的设备：两个质量相同的小车、上下平行的相同轨道、细线（一端连接小车，另一端连接可装砝码的小桶，小桶通过细线可对小车提供拉力）、砝码。学生在实验方案设计中容易想
7、到：改变其中一个小车质量，使得两小车质量不同，用力拉两个小车，改变它们的运动状态，然后比较它们运动状态改变的难易程度，即惯性的大小。在学生提出此方案后，可对学生发出以下质疑，再次引导他们积极思考：对两个小车施加的力的大小是否有什么要求？如何判断两个小车运动状态改变的难易程度？在问题的分析中给学生渗透物理学中重要的实验方法：控制变量法；问题的分析要使学生懂得：在相同力的作用下，如果两个物体运动状态改变的快慢不同，则反映出它们保持原有运动状态的能力不同，即惯性大小不同。教师可根据学生的分析与设计方案完成实验：【演示实验1】在滑板上放有两个质量相同的小车，用同样大小的力拉它们。同学们观察它们运动状态
8、改变快慢的情况。在其中一个小车上加砝码，另一小车不变，依然用同样大小的力拉它们，请同学们再观察它们运动状态改变快慢的情况，并间接判断两个小车惯性的大小。其中步骤的设置是为了与步骤产生对比效果。【实验结果】很明显：在相同的力的作用下，装有砝码的小车运动状态改变较慢，这就表现出该小车保持原有运动状态能力较强，运动状态较难改变，惯性较大。在这个问题的分析过程中，学生经常会步入另一个认识的误区将物体速度变化的快慢混同于物体运动状态改变的难易程度。为了解决这个问题，可在演示实验1中第步实验基础上继续步骤：加大作用在装有砝码的小车上力的作用，使得两个小车的运动状态改变的快慢相同。让学生通过实验现象的分析，
9、自己从这个认识的误区中走出来，培养学生对实验的观察分析能力和自我免疫能力，以及在科学探索中“去伪存真”的学习方法。第二种猜测是：惯性的大小是否与物体速度有关？本课建议可利用气垫导轨配以一个多功能数据采集系统设计一个实验，目的是通过这个实验纠正学生中最常见的、由“表面经验”所造成的错误认识。实验设计加下：【演示实验2】在倾斜的气垫导轨上，让一滑块分别从导轨上的不同位置开始下滑。在气垫导轨倾角不变的情况下，同一个滑块的质量其所受的合外力是完全确定的。滑块滑行的程中，数据采集系统将自动记录滑块运动的息，并在显示屏显示出滑块经过两个光电门时的速度及在两个光电门之间运动的加速度。比各次显示的实验数据，得
10、到：虽然滑块在两光电门之间的运动的速度每次各不相同，但是它的加速度却是相同的。说明同一滑块在相同的外力作用下，它的运动状态改变的快慢是相同的。即同一滑块保持原有运动状态的能力相同，即惯性大小与速度大小无关。总结：1.力是物体产生加速度的原因.举例说明什么是物体运动状态的改变a.列车出战时，在机车牵引力作用下，由静止开始运动，并且速度不断增大.b.列车进站时，由于受到阻力的作用，速度不断减小，最后停下来.c.抛出的手榴弹，射出的炮弹，由于受到重力的作用，速度的大小和方向都不断发生改变；通过对上述实例的分析，得到：a.物体的运动状态的改变指的是物体的速度发生了变化.包括三种情形：即速度的大小改变；
11、速度的方向改变；或速度的大小、方向同时改变.b.在上述例子中，物体的运动状态都发生了改变，原因是受到了力的作用.力是物体运动状态发生改变的原因.c.当物体的运动状态发生改变时，物体具有加速度.得到：力是使物体产生加速度的原因.2.质量是物体惯性大小的量度.实例分析：a.用相同的牵引力分别拉一辆空车和一辆装满货物的车，使它们由静止开始运动，它们的运动情况改变相同吗？b.改变情况不相同.空车的质量小，在较短的时间内可以达到某一速度，产生的加速度大，运动状态容易改变；装满货物的车，质量大，要在较长的时间内才能得到相同的速度，产生的加速度小，运动状态难改变.总结得到：质量是物体惯性大小的量度（即质量大
12、的物体惯性大，运动状态难改变，质量小的物体惯性小，运动状态易改变）引言过渡：惯性的大小在实际中是经常要加以考虑的，下边同志们阅读课文最后一段，并解答投影片上的问题.用投影片出示思考题：a.当我们要求物体的运动状态容易改变时，应该怎么办？举例说明.b.当我们要求物体的运动状态不易改变时，应该怎么办？举例说明.巩固训练某人用力推一下原来静止在水平地面上的物体，此物体便开始运动，此后改用较小的力就可使物体做匀速直线运动，可见：A.力是使物体运动的原因；B.力是维持物体运动速度的原因；C.力是改变物体运动状态的原因；D.力是改变物体惯性的原因.关于惯性，下列哪些说法是正确的A.惯性除了跟物体质量有关外
13、，还跟物体速度有关.B.物体只有在不受外力作用的情况下才能表现出惯性.C.乒乓球可快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小的缘故.D.战斗机投入战斗时，必须丢掉副油箱，减小惯性以保证其运动的灵活性.三.小结1.本节课我们主要学习了：a.什么是物体运动状态的改变？b.力是物体运动状态改变的原因；c.惯性是物体固有的属性，质量是惯性大小的量度.2.拓展：a.当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为运动状态不变；b.当物体所受合外力不为零时，惯性则表现为改变物体运动状态的难易程度.四.作业：两辆质量相等的汽车，高速车难以停下来，说明速度大惯性也大，这种看法物体运动状态的改变物体的速度发生变化质量是惯性大小
14、的量度（1）速度的大小改变（2）速度的方向改变（3）速度的大小和方向都改变加速度质量有关原因指包括力的作用原因产生还和对吗？为什么？五.板书设计： 物体运动状态的改变 教学反思 实验事实是最具有说服力的，以实验作为师生交流思想、创造教学互动的媒介无疑也是最有效的，这也是这节课教案设计的主导思想。本课以必修教材为依据。实验采用课文所述装置，简单直观，易得出结论。缺点是不够精确，操作亦须谨慎，否则会出现误差较大的情形。本课设计中，先从学生身边的实例着手，引导学生探究，先让猜想分析然后探究，让学生亲自动手实践，沿着科学家寻求物理规律的思路探索，创设宽松、和谐、民主的学习氛围，让学生体会探索的乐趣，这
15、是教师任何精彩的讲授都无法代替的，整个教学过程中，环环相扣，层层递进，注重引导学生感悟知识的生成、发展与变化，培养学生主动探索，敢于实践，善于发现的科学精神以及合作交流的精神和创新意识。需要反思的是：在课堂教学中对学生自主探究的地方还放不开，生怕学生走弯路。给予较多的提示，不利于培养学生处理实际问题的能力。总之，评价重在了解学生在发展中的需求，发现和发展他们多方面的潜能，帮助学生认识自我，建立自信，促进学生在已有水平上的发展，强化评价的内在激励作用，发挥评价的诊断、教育和发展功能。在以上评价中，特别要关注对学生创新精神和实践能力的评价。主要评价学生是否有提出新想法、新观点的勇气和欲望，是否具有问题意识和合理的质疑精神，是否能提出新观点、新方法、新设想等。