单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,新课程培训,曲线运动和万有引力与航天,教材分析与教学反思,嘉善高级中学 董林峰,2009年2月24日,新课程培训曲线运动和万有引力与航天教材分析与教学反思,1,一、第五章 曲线运动,1.新、旧教材章节结构对比,老教材(原）,新课程第一届教材（过渡）,现在的教材（新）,教材在章节的放置顺序上有改动,原,过渡,新,第五章 机械能及其守恒定律,第六章 曲线运动,第七章 万有引力与航天,第五章 曲线运动,第六章 万有引力与航天,第七章 机械能及其守恒定律,第五章 曲线运动,第六章 万有引力定律,第七章 机械能,一、第五章 曲线运动1.新、旧教材章节结构对比教材在章节,2,第五章 曲线运动,1 曲线运动,2,质点在平面内的运动,3,抛体运动的规律,4,实验：,研究平抛运动,5 圆周运动 6 向心加速度 7 向心力,8 生活中的圆周运动,第六章 曲线运动,1 曲线运动,2,运动的合成和分解,3,探究平抛运动的规律,4,抛体运动的规律,5 圆周运动 6 向心加速度 7 向心力,8 生活中的圆周运动,第五章 曲线运动,一、曲线运动,二、运动的合成和分解 三、平抛物体的运动 四、匀速圆周运动 五、向心力 向心加速度 六、匀速圆周运动的实例分析 七、离心现象及其应用 实验：研究平抛物体的运动,新,原,新教材大体继承了原教材“,曲线运动运动的合成和分解平抛运动匀速圆周运动,”的知识线索，但编写时，教材更注重分析思路和方法的渗透，而且在行文线索上也作了一些调整（具体见后面分析）。,过渡,第五章 曲线运动 第六章 曲线运动,3,2.对具体教材的分析,改变：在曲线运动速度的方向教学上，更重视对学习过程的设计,传统的教学过程：,列举旋转砂轮上的火星、旋转雨伞上的水滴沿圆周切线飞出的事例,一、第五章 曲线运动,第一节 曲线运动,2.对具体教材的分析改变：在曲线运动速度的方向教学上，更重视,4,2.对具体教材的分析,改变：在曲线运动速度的方向教学上，更重视对学习过程的设计,传统的教学过程：,列举旋转砂轮上的火星、旋转雨伞上的水滴沿圆周切线飞出的事例,得出结论：做曲线运动的质点经过某位置的速度方向，在曲线过这点的切线方向上。,讲解有关例题，布置有关习题。,一、第五章 曲线运动,第一节 曲线运动,2.对具体教材的分析改变：在曲线运动速度的方向教学上，更重视,5,改进的教学过程：,观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链球的照片。提出问题：怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向？,改进的教学过程：观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链,6,改进的教学过程：,观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链球的照片。提出问题：怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向？,实验：通过钢球在具有任意曲线形状的导轨内的运动，说明曲线运动某点的速度方向跟曲线相切。,A,B,水平桌面上有一曲线轨道，它是由几段稍短的轨道组合而成的。钢珠由轨道的一端滚入，在轨道的束缚下按轨道的形状做曲线运动。在轨道的出口,A,处放一张白纸，蘸有墨水的钢珠离开轨道后在白纸上留下一条运动的痕迹，它记录了钢珠在,A,点的运动方向。,取去一段短轨道，钢珠的轨道出口改在图中,B,处，在,B,处放一张白纸，记录钢珠在轨道,B,点的运动方向。还可以继续取其它位置作为轨道出口进行相同的实验。,分析钢珠运动轨迹跟曲线的关系。,改进的教学过程：观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链,7,改进的教学过程：,观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链球的照片。提出问题：怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向？,实验：通过钢球在具有任意曲线形状的导轨内的运动，说明曲线运动某点的速度方向跟曲线相切。,简单的理论分析：,由平均速度过渡到瞬时速度。,渗透极限的思想。,A,B,改进的教学过程：观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链,8,改进的教学过程：,观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链球的照片。提出问题：怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向？,实验：通过钢球在具有任意曲线形状的导轨内的运动，说明曲线运动某点的速度方向跟曲线相切。,简单的理论分析：,由平均速度过渡到瞬时速度。,渗透极限的思想。,得出结论：做曲线运动的质点经过某位置的速度方向，在曲线过这点的切线方向上。,体验：做一个显示抛体运动速度方向的“飞镖”。,(1)观察在空中速度方向的变化；,(2)观察飞镖插入泥土时的入射角。,改进的教学过程：观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链,9,学科教学指导意见,教学要求：,不要求会画速度变化量矢量图,反思：,本意想降低难度，但后面教学中有向心加速度的理论推导，故建议分层次补充教学。,学科教学指导意见教学要求：不要求会画速度变化量矢量图反思,10,2.对具体教材的分析,一、第五章 曲线运动,第二节 质点在平面中的运动,改变：,原来教科书的标题是“运动的合成与分解”，现,改为“质点在平面中的运动”,一个从研究的方法命名，一个从研究的对象命名，这样命名使前后更具有连贯性。所,蕴含的内容是，,我们关注的问题是质点在平面内的曲线运动问题。（而后面所讨论的抛体运动和圆周运动它的两个特例）,2.对具体教材的分析一、第五章 曲线运动第二节 质点在,11,红蜡块合运动是怎样的？不是凭观察能解决的,蜡块的位置：,x,=,v,x,t,y,=,v,y,t,蜡块运动轨迹：,O,P,蜡块的速度：,蜡块的位移：,在分析中渗透：两个分运动分别独立；,同一时间或时刻，合、分运动遵从平行四边形定则。,一、第五章 曲线运动,改变：教材更注重教学思路和教学的严谨性,传统的教学：,蜡块实验中肉眼直接看出蜡块沿直线运动，再引出了分运动、合运动、运动的合成和分解等概念和方法。,改进的教学：,红蜡块合运动是怎样的？不是凭观察能解决的蜡块的位置：蜡,12,学科教学指导意见,教学要求：,本节不要求计算运动合成与分解的问题,反思：,不涉及船速小于水速时渡船的最小位移问题,不涉及物系相关速度问题,不涉及利用余弦定理求解,教材中没有提出运动的合成和分解的方法和概念，实际分析过程中已隐含，可提出。,竞赛：,运动合成法,物系相关速度问题,.刚性杆、绳上各点在同一时刻具有相同的沿杆、,绳的分速度。,.接触物系在接触面法线方向的分速度相同，切向分,速度在无相对滑动时也相同。,.线状交叉物系交叉点的速度是相交物系双方沿双方,切向运动分速度的矢量和。,学科教学指导意见教学要求：本节不要求计算运动合成与分解的,13,先提出抛体运动，后提出平抛运动，这样区别了两个概念不是并列的，平抛运动只是抛体运动的一个特例。在教学时，建立抛体运动概念后，平抛运动的概念就不需要从大量例子中归纳、抽象，只需要说明平抛运动的特点即可。,与过渡教材相比，顺序和第四节对调。,2.对具体教材的分析,一、第五章 曲线运动,第三节 抛体运动的规律,改变：,把原来“平抛物体的运动”拓展为“抛体运动”。,题目改变后，使运动形式更具普遍性。,教注重跟数学学科的横向联系，把数学中的学习内容及 其术语跟物理学融合起来,如：书本例1，求运动轨迹,先提出抛体运动，后提出平抛运动，这样区别了两个概念不是并列的,14,学科教学指导意见,教学要求：,不要求推导合运动的轨迹方程，不要求计算有关平抛运动的相遇问题。,不要求定量计算有关斜抛运动的问题。,反思：,斜抛运动只作定性分析。但由于作业本上的要求，可讨论一下起末点在同一水平面上的斜抛运动的最远射程问题。,“说一说”栏目可不作要求,学科教学指导意见教学要求：不要求推导合运动的轨迹方程，,15,学科教学指导意见,教学要求：,不要求推导合运动的轨迹方程，不要求计算有关平抛运动的相遇问题。,不要求定量计算有关斜抛运动的问题。,反思：,由于作业本上的要求，可讨论一下起末点在同一水平面上的斜抛运动的最远射程问题。,“说一说”栏目可不作要求,竞赛：,抛体运动的分析方法、方程等方面要求较高。,可对“说一说”栏目深入分析。,学科教学指导意见教学要求：不要求推导合运动的轨迹方程，,16,2.对具体教材的分析,一、第五章 曲线运动,第四节 实验：研究平抛运动,改变：,标题经过了三次改变,“,研究物体的平抛运动,”“,实验：探究平抛运动的规律,”“,实验：研究平抛运动,”，,实质是“,探究”和“验证”的不同设计思路。,、,由实验探究平抛运动的规律，用理论证明,、,由理论探究平抛运动的规律，用实验验证,平抛运动实验为探究性实验,平抛运动实验为验证性实验,方案的优点：学生比较容易接受,方案的优点：提高了实验探究能力，但要求比较高,2.对具体教材的分析一、第五章 曲线运动第四节 实验：研究,17,改变：提供了多种实验方法，拓展了学生的实验思路,改变：提供了多种实验方法，拓展了学生的实验思路,18,学科教学指导意见,教学要求：,不要求进行实验误差分析,反思：,一般是采用书本第一个参考案例，有条件的话可以结合第三个参考案例。第二个参考案例缺点比较明显：水柱先粗后细。若喷口直径过小，受空气阻力影响比较明显。,注：2009年浙江省考试说明中（十五个实验）,没有包括这个实验,学科教学指导意见教学要求：不要求进行实验误差分析反思：一,19,2.对具体教材的分析,第五节 圆周运动,一、第五章 曲线运动,改变：“匀速圆周运动”拓展为“圆周运动”,建立在匀速圆周运动前提之下的：,现改为：,2.对具体教材的分析第五节 圆周运动一、第五章 曲线运动,20,学科教学指导意见,教学要求：,不要求掌握变速圆周运动中线速度和角速度的关系。,竞赛：,补充引入角位移、角加速度等概念。要区分匀速圆周运动的物体是质点运动模型，还是刚体转动模型。刚体的平动和定轴转动是作要求的，同时结合角动量定理、角动量守恒等知识，在利用角动量定理是，竞赛考纲不要求引入转动惯量。例如：第25届复赛第3题，许多学生建模时，把足球看成球壳模型，引入转动惯量，与标准答案的质点模型相左，导致错误，非常可惜。,反思：,主要讨论匀速圆周运动，不用对变速圆周运动的线速度和角速度进行分析。,学科教学指导意见教学要求：不要求掌握变速圆周运动中线速度,21,2.对具体教材的分析,一、第五章 曲线运动,第六节 向心加速度 第七节 向心力,改变：原第五节向心力 向心加速度改成向心,加速度、向心力两节,向心加速度在前，使知识结构更加合理，既充分体现了”物体速度变化快慢“这一本质含意，又使向心力概念的引出变的顺理成章。教材把它分成两节内容，放缓了过程，分解了难度。同时再次强调了极限思维。,2.对具体教材的分析一、第五章 曲线运动第六节 向心加速,22,传统教学：,分析做匀速圆周运动的物体受到向心力作用,实验得出：向心力的大小跟,m、r、,都有关系,传统教学：分析做匀速圆周运动的物体受到向心力作用实验得出：向,23,传统教学：,分析做匀速圆周运动的物体受到向心力作用,实验得出：向心力的大小跟,m、r、,都有关系,“可以证明”，向心力的大小等于,F,mr,2,从力要产生加速度导出向心加速度意义和公式,阅读材料：向心加速度公式的推导,做一做：感受向心力（,m、r、,大，则,F,大）,实验装置比较复杂，难以作为学生实验；,学生只有动力学的向心加速度概念，对“加速度”运动学含义没有认识。,推导的基础不牢，作为阅读材料，难以落实,起到一定的弥补作用。,传统教学：分析做匀速圆周运动的物体受到向心力作用实验得出：向,24,过渡教科书（人教版）：,明确“速度变化量”概念,向心加速度难点在于,v,过渡教科书（人教版）：明确“速度变化量”概念,25,返回原页,返回原页,26,过渡教科书（人教版）：,通过五个步骤说明,t,很小时匀速圆周运动的,v,指向圆心，引入向心加速度,向心加速度难点在于,v,明确“速度变化量”概念,过渡教科书（人教版）：通过五个步骤说明t很小时匀速圆周运动,27,1.分别作出质点在,A、B,两,点的速度矢量（长度一样）。,2.将,v,A,的起点移到,B,，并保持,v,A,的长度和方向不变。,3.以,v,A,的箭头端为起点，,v,B,的箭