고등학교 물리학 첫 수업을 가르치는 방법은 다음을 참조할 수 있습니다.
고등학교 물리학 첫 수업을 위한 교육 계획:
1. 교육 목표
1. 역학적 에너지 보존 법칙을 바탕으로 중력과 용수철 이외의 힘이 작용하는 상황을 연구하고 이러한 문제에 대처하는 방법을 익힌다.
2. 일과 에너지, 그리고 그 관계에 대한 이해와 이해가 이 장의 가르침의 초점입니다. 이 부분은 이 장의 가르침 내용을 요약한 것입니다. 이 섹션의 교육을 통해 학생들은 일과 에너지의 관계를 더 깊이 이해하고, 물체의 기계적 에너지 변화 규칙을 명확히 하며, 이를 적용하여 관련 문제를 해결할 수 있습니다.
3. 이 섹션의 교육을 통해 학생들은 일과 에너지의 관계에 대해 보다 포괄적이고 심도 있게 이해할 수 있으며, 이를 통해 학생들은 일과 에너지의 관점을 활용하여 열과 에너지를 분석할 수 있습니다. 이는 미래에 전기 지식을 제공하고 학생들이 자연 세계를 더 잘 이해하도록 돕습니다. 이는 중국의 또 다른 중요한 법칙인 에너지 변환 및 보존 법칙의 토대를 마련합니다.
2. 요점 및 난이도 분석
1. 물체의 역학적 에너지 변화의 법칙을 인식하고 이해하며, 그 방법을 익히는 것이 핵심이다. 문제를 해결하기 위해 이 법칙을 적용하는 것입니다. 이를 바탕으로 기능과 에너지의 관계에 대해 심도 있게 이해하고 이해하게 됩니다.
2. 이 절의 가르침의 본질은 기능적 원리의 관점을 관통하는 것이며, 기능적 원리의 이름이 가르침에 나타날 필요는 없습니다. 함수 원리의 내용과 운동에너지 정리의 차이점과 연관성은 이 부분을 가르치는데 어려움이 있다는 점이다. 이 어려운 문제를 해결하기 위해서는 학생들이 "일은 에너지 전환의 척도이다"를 일반적이고 피상적인 관점에서 이해할 수 있어야 한다. "특정 형태의 에너지 변환은 어떤 힘이 작용하는지에 따라 측정됩니다."
3. 일과 에너지의 개념과 그 관계에 대한 지식과 이해는 이 섹션과 이 장을 가르치는 초점이자 어려움일 뿐만 아니라 중학교 물리학의 초점이자 어려움 중 하나이기도 합니다. 가르침. 이 섹션의 교육을 통해 학생들은 향후 연구에서 위의 문제에 대한 추가 분석과 이해를 계속 수행할 것임을 깨달아야 합니다.
3. 교구
프로젝터, 투명 필름 등
IV. 주요 교육 과정
(1) 새로운 수업 소개
기계 에너지 보존 법칙의 검토와 결합하여 새로운 수업을 소개합니다.
분명히 질문을 제기하세요:
1. 역학적 에너지 보존 법칙의 내용과 물체의 역학적 에너지 보존 조건은 무엇인가요?
학생들의 답변을 평가한 후 교사는 추가 질문을 합니다. 학생들이 생각할 수 있도록 안내합니다.
2. 물체에 작용하는 힘이 중력과 용수철이라면 물체의 기계적 에너지는 어떻게 변합니까? 물체의 역학적 에너지 변화의 법칙은 무엇인가?
2. p>
교사는 학생들에게 대답을 요구하지 않고 명확하게 질문을 제기하고 학생들의 관심을 끈다. 이를 바탕으로 교사는 다음과 같이 명확하게 지적했습니다.
기계적 에너지 보존은 조건부입니다. 많은 현상은 많은 물체의 기계적 에너지가 보존되지 않음을 보여줍니다. 예를 들어, 역을 떠나는 차량, 이착륙하는 항공기, 나무에 부딪히는 총알 등.
위 물체들의 역학적 에너지가 보존되지 않는 이유를 분석해 보면, 견인력(중력 및 탄성력 이외의 힘)이 양의 일을 하므로 역에서 출발하는 차량의 역학적 에너지가 증가하기 때문이다. 차량에서 나무 블록에 맞은 후 총알의 기계적 에너지 감소는 총알의 저항에 의해 수행되는 부정적인 작업 때문입니다.
물체에 중력과 탄성력 이외의 힘이 행한 일과 물체의 기계적 에너지 변화 사이의 관계는 무엇인가가 이 섹션에서 연구할 핵심 문제입니다.
(2) 프로세스 디자인 교육
명확하게 질문 제기: 다음으로 운동 에너지 정리와 역학에 대한 지식을 바탕으로 물체의 역학적 에너지 변화 법칙을 분석합니다. 우리가 마스터한 에너지.
1. 물체의 기계적 에너지 변환
문제: 질량이 m인 작은 슬라이더가 평행한 경사면에서 위쪽으로 당기는 힘 F에 의해 작용하여 높이에서 올라갑니다. 경사면을 따라 h1에서 높이 h2까지의 속도는 v1에서 v2로 증가하면서 그림에 표시된 대로 슬라이더의 기계적 에너지 변환과 이 과정에서 각 힘에 의해 수행된 작업 사이의 관계를 분석합니다.
학생들이 작은 슬라이더의 기계적 에너지 변화와 운동 에너지 정리에 따라 수행된 작업 사이의 관계를 추가로 분석하고 탐구하도록 안내합니다. 학생들의 분석을 요약하고 명확히 합니다.
경사면의 바닥이 기준면으로 위치하는 평면을 선택합니다.
운동 에너지 정리 ∑W=ΔEk에 따르면
기하학적 관계에서 sinθ?L=h2-h1
즉, FL-fL=E2- E1=ΔE
< p>학생들이 위 공식의 물리적 의미를 이해하도록 지도하세요. 학생들의 답변을 바탕으로 교사는 다음과 같이 명확하게 지적했습니다.(1) 중력과 스프링력 이외의 힘이 물체에 작용하며, 이것이 물체의 기계적 에너지가 변하는 이유입니다.< /p>
( 2) 중력과 용수철 힘 이외의 힘이 물체에 행한 일의 대수적 합은 물체의 기계적 에너지의 변형량과 같습니다. 이것은 물체의 기계적 에너지 변화에 따른 기본 법칙입니다.
2. 물체의 기계적 에너지 변화 법칙에 대한 추가 이해
(1) 물체의 기계적 에너지 변화 법칙은 W 외 = E2로 표현될 수 있습니다. -E1 또는 W OUT = ΔE
여기서 W는 중력과 스프링 힘을 제외한 다른 힘에 의해 수행된 일의 대수적 합을 나타내고, E1.E2는 각각 초기 상태와 최종 상태에서 물체의 기계적 에너지를 나타냅니다. ΔE는 물체의 기계적 에너지 변화를 나타낸다.
(2) W 외부 = E2-E1에 대한 추가 분석은 다음과 같습니다.
(i) W 외부 gt; E2gt; ; W가 외부에 있을 때 lt; 0일 때, E2
(ii) W = 0이면 E2 = E1, 즉 물체의 기계적 에너지가 보존됩니다. 이것으로부터 W = E2-E1은 역학적 에너지 보존 법칙을 포함하여 일과 에너지 사이의 관계를 보다 일반적으로 표현한 것임을 알 수 있습니다.
(3) 중력과 스프링력 이외의 힘에 의해 수행되는 작업 과정은 본질적으로 다른 형태의 에너지와 기계적 에너지 간의 상호 변환 과정입니다.
예 1. 질량이 4.0×103kg인 자동차가 언덕을 올라갑니다. 자동차가 언덕을 따라 100m 이동할 때마다 높이가 2m씩 증가합니다. 오르막길을 오를 때 자동차의 속도는 5m/s이고, 언덕을 따라 500m를 주행한 후에는 10m/s로 속도가 변경됩니다. 자동차가 운전하는 동안 받는 저항은 자동차 무게의 0.01배인 것으로 알려져 있습니다. 다음을 알아보세요. (1) 이 과정에서 자동차에 가해지는 견인력이 하는 일의 양은 얼마입니까? (2) 평균은 얼마입니까? 자동차에 가해지는 견인력은 g=10m/s2 입니다. 이 문제를 해결하려면 물체의 기계적 에너지 변화 법칙을 사용해야 합니다.
학생들이 생각하고 분석하도록 지도하세요:
(1) W = E2-E1을 기반으로 이 문제를 해결하기 위해 이 규칙을 적용할 때 주의해야 할 문제는 무엇입니까? 문제는 무엇입니까?
< p>(2) 이 문제를 해결하기 위해 W = E2-E1을 사용하는 것과 운동 에너지 정리 ∑ W = Ek2-Ek1을 적용하는 것의 차이점은 무엇입니까?요약하면 학생들의 분석 결과에 따라 교사는 예시 문제를 해결하기 위한 요점을 명확하게 제시합니다. 과정:
자동차의 시작 위치를 기준 평면으로 삼고 기계 에너지 변화 법칙을 적용합니다. 물체 W = E2-E1 문제를 풀 때 물체에 중력과 탄성 이외의 다른 힘이 행한 일과 이 과정에서 물체의 기계적 에너지의 변환을 분석하는 데 중점을 두어야 합니다. 이는 이 법칙을 적용하여 문제를 해결하기 위한 기본 요구사항일 뿐만 아니라, 운동에너지 정리를 적용하여 문제를 해결하는 것과 중요한 차이점이기도 합니다.
예 2. 초기 운동 에너지가 100J인 작은 물체가 땅에서 수직으로 위쪽으로 던져졌습니다. 물체가 특정 위치 P를 통과하여 위쪽으로 이동하면 운동 에너지는 80J 감소하고 중력 위치 에너지는 60J 증가합니다. 움직이는 동안 물체가 직면하는 공기 저항은 변하지 않는 것으로 알려져 있습니다. 작은 물체가 땅으로 돌아올 때 얼마나 많은 운동 에너지를 갖게 됩니까?
학생들이 다음을 분석하고 생각하도록 지도하십시오.
(1) 운동(상승 및 하강 포함) 중에 작은 물체에 어떤 힘이 작용합니까? 양의 일 또는 음의 일이 있습니까? 이러한 힘이 작은 물체에 한 일 간의 비례 관계를 알 수 있습니까? 물체는?
(2) 작은 물체의 운동 에너지와 중력 위치 에너지 그리고 기계적 에너지 변화 사이의 관계는 무엇입니까? 각 에너지 변환 형태에 대해 수행된 일을 측정하려면 어떤 힘을 사용해야 합니까?
학생들의 분석 결과를 요약하면서 교사는 다음과 같이 명확하게 지적했습니다.
( 1) 중력과 저항은 움직이는 동안 작은 물체에 작용합니다. (2) 작은 물체의 운동 에너지 변화는 대수학으로 측정되고 중력 위치 에너지의 변화는 중력에 의한 일로 측정됩니다.
(3) 중력과 저항의 크기는 변하지 않기 때문에 특정 과정에서 각 힘이 한 일 사이의 비례 관계는 해당 에너지의 변환을 통해 알 수 있습니다.
(4) 물체의 역학적 에너지 E=Ek Ep에 따르면 점 P를 지날 때 물체의 운동에너지 변화는 ΔEk=80J이고, 기계적 에너지는 ΔE=20J이다.
예제 문제를 해결하는 주요 과정:
점까지 상승할 때 물체의 기계적 에너지 손실량은
물체는 변하지 않고 낙하 과정에서 물체를 잃습니다. 의 역학적 에너지는 상승 과정과 동일하므로 다시 땅으로 떨어질 때 물체의 운동 에너지는 입니다.
E'k =Ek0-2ΔE′=50J 예시 질문 요약:
이 예시 질문을 통해 분석하면 일과 에너지 변화에 대해 보다 구체적으로 이해해야 하며 동시에 주목해야 할 사항은 다음과 같습니다. 운동에너지 정리와 물체의 기계적 에너지 변화 법칙을 종합적으로 활용하여 문제를 해결하는 방법을 학습합니다.
사고력 질문(학생들이 수업 후 연습할 수 있도록 남겨두었습니다): (1) 움직이는 물체가 경험하는 저항은 중력의 몇 분율입니까? (2) P점을 통과한 후 물체는 얼마나 높이 올라갈 수 있습니까? ? 이전 단락 높이의 몇 분의 1입니까? 5. 수업 요약 이 요약은 이 수업의 세 번째 내용일 뿐만 아니라 이 장의 요약이기도 합니다.
3. 일과 에너지
(1) 일과 에너지는 서로 다른 물리량입니다. 에너지는 물리적인 운동 상태를 나타내는 물리량으로, 물체의 운동 상태가 변하면 물체의 운동 형태도 변하며, 그에 따라 물체의 에너지도 변한다. 물체의 에너지 변환은 힘에 의해 수행된 일의 해당 측정으로 표현될 수 있습니다.
(2) 물체에 힘이 작용하면 물체의 에너지가 변한다. 이는 일이 에너지로 변하는 것으로 이해될 수 없지만, 힘이 일을 하는 과정을 통해 에너지는 서로 전달되고 변환된다. 사물.
(3) 힘 작용은 물체 사이에 에너지 전달과 변형을 일으킬 수 있지만, 에너지의 총량은 변하지 않습니다. 자연에서 물체의 에너지는 전달과 변형 과정에서 항상 에너지 보존의 기본 법칙을 따릅니다.
6. 이 섹션의 내용은 학생들의 구체적인 상황에 따라 다루어져야 한다고 설명합니다. 기초가 좋은 학생들은 반드시 법을 적용할 필요는 없습니다. 문제를 해결하기 위해 필요한 것은 일과 에너지 사이의 관계에 대한 사전 이해뿐입니다.