我们身边的物理教案设计

我们身边的物理教案设计

　　1.第一课时：1-3节

　　教学目标：

　　(一)知识与技能

　　1.了解拔河比赛中的力学知识

　　2.了解跑的力学,柔道的力学

　　(二)过程与方法

　　培养学生解决较难问题的能力

　　(三)情感态度与价值观

　　1、扩大学生的知识面，开阔视野

　　2、培养学生协作精神、培养学生的发散思维

　　教学重点：通过提出开放性有趣的话题，进行讨论和解答，培养他们的发散思维和解决问题的能力。

　　教学难点：综合运用力学知识的能力

　　教学过程：

　　引入

　　拔河比赛比的是什么？如何快速的跑?在柔道中怎样机警地运用善用惯性、重心和力矩的知识，可以把体重较大的对手摔倒呢？下面具体来分析一下。

　　新课教学

　　1.拔河比赛

　　根据牛顿第三定律（即当物体甲给物体乙一个作用力时，物体乙必然同时给物体甲一个反作用力，作用力与反作用力大小相等，方向相反，且在同一直线上），对于拔河的两个队，甲对乙施加了多大拉力，乙对甲也同时产生一样大小的拉力。可见，双方之间的拉力并不是决定胜负的因素。对拔河的两队进行受力分析就可以知道，只要所受的拉力小于与地面的最大静摩擦力，就不会被拉动。因此，增大与地面的摩擦力就成了胜负的关键。首先，穿上鞋底有凹凸花纹的鞋子，能够增大摩擦系数，使摩擦力增大；还有就是队员的体重越重，对地面的压力越大，摩擦力也会增大。大人和小孩拔河时，大人很容易获胜，关键就是由于大人的体重比小孩大。

　　另外，在拔河比赛中，胜负在很大程度上还取决于人们的技巧。比如，脚使劲蹬地，在短时间内可以对地面产生超过自己体重的压力。再如，人向后仰，借助对方的拉力来增大对地面的压力，等等。其目的都是尽量增大地面对脚底的摩擦力，以夺取比赛的胜利。

　　2.跑的力学

　　设有体力相同的A、B两人，分别采用图1-1（a）和（b）两种跑步方式：（a）的起步角较（b）为大，则（a）每跑一步由于把身体升得较高，要费较长时间才能着地跑一下步。这样，步频自然较小。另一方面，由于（a）的起步角较大，升高身体的分速度较大而水平向前的分速度较小，故步长就较短。故（a）跑得比（b）为慢。

　　每跑一步的速度，是由前一步保留下的的速度（惯性）以及下一步有力后所补充的速度的向量和。每跑一步所补充的速度，同由脚向蹬地面而获得，如图（c）所示。脚后蹬的力为F，则地面也给人体一个大小等于F的反作用力，人体由于这个力在后蹬时间内获得补充的

　　速度。F与地面的夹角α叫做后蹬角。

　　F可分解为F1和F2两分力。F1使人获得水平前进的加速茺，而F2则获得垂直上升的加速度。后蹬角α决定F1和F2的分配。后蹬角不应过大，否则力量F用在升高身体太大而用在前进太小，这就减小了步频和步长。短跑的后蹬角应在52°～60°之间，视体力与技术而定。

　　完成后蹬动作之后，人体就向前抛腾一步。接着，另一腿由摆动腿转为支撑腿而着地，如图（d）所示，这动作叫做前蹬。前蹬地面的力R和地面的夹角β叫做前蹬角。人脚受到地面的反作用力和R大小相等而方向相反。前蹬时，应脚掌着地，以减小作用力R。 由图可知，R是斜向后的，会减小前进速度。因此，前蹬角β宜大，也就是脚掌不要太早着地，要摆至接近身体下方才着地，这就要以减小R向后的分力。

　　3. 柔道的力学

　　以柔道中的过腿摔为例，如图所示。在1-1（a）图中，表示进攻者A尚未掌握有利形热，就急于用功。这时，对手B的体重不通过支点（A的右臀部），因而形成重力臂，于是产生一个抵抗力矩（A的拉力×拉力臂），A就不能把B摔倒。

　　在（b）图中，A掌握时机，使其右臀部支持着B的重量，也就是B的重心恰好位于支点的.上方。于是，B的重量对支点就没有力臂，也就是没有反搞力矩。因此，A的力矩就轻易把B摔倒。

　　要把对手摔倒，不但要靠自己所产生的力矩，还要借着对手身体的惯性。例如要把对手摔向右方，就先作势假装要把对手摔向左方。对手为了维持平衡，就乘势把对手摔向右方。 此外，破坏对手的平衡状态，诱使其重心的铅垂线离开其双脚的范围，使对手的重量产生倾倒的力矩，也是重要的技巧。语云“知识就是力量”，这句话在柔道的捕斗中更是贴切不过。

　　教学反思：

　　课堂教学要积极创设情境，教师要根据教学内容，不断给学生动手的契机，处处设疑、激疑、释疑，以激发学生的学习热情、好奇心，引发创造性思维；要不断给学生发表见解、畅所欲言的机会， 教师认真、耐心倾听，从中挖掘创新、发新创新。

　　2.第二课时：4-6节

　　教学目标：

　　(四)知识与技能

　　1.了解铅球比赛中的力学

　　2. 短跑比赛时的起跑姿势

　　3自由泳时怎样获得推进力

　　(五)过程与方法

　　培养学生解决较难问题的能力

　　(六)情感态度与价值观

　　1、扩大学生的知识面，开阔视野

　　2、培养学生协作精神、培养学生的发散思维

　　教学重点：通过提出开放性有趣的话题，进行讨论和解答，培养他们的发散思维和解决问题的能力。

　　教学难点：综合运用力学知识的能力

　　教学过程：

　　引入

　　推铅球要推得远，出手的仰角应多大？推铅球时为什么要滑步？作自由泳时，下肢是上下打水，为什么可能获得向前的推进力？

　　一、铅球比赛中的力学

　　1、推铅球要推得远，出手的仰角应多大？许多中学物理教科书中，都讨论过样的问题： 设一抛体以一定的速率斜向抛射，如果空气阻力可以忽略，则它落回同一水平时，其水平距离以仰角为45°时为最大。

　　但是，推铅球的抛掷点不是在地面上，而是离地一段高度h，如图所示。图中表示，以同一出手速率作45°及40°仰角抛掷，当落回抛掷点同一水平时，水平距离以45°者较大。但是，当它们落到地面时，水平距离却以40°者较大。

　　通过复杂的计算，获得以下的结论：扒铅球欲得最大的距离，其出手的爷角应小于45°，这角度随出手速度的增大而增大，而随出手高度的增大而减小。对出手高度为1.7米～2米，而出手速度为8～14米／秒的人来，出手仰角应为38°～42°。准确数字可从体育理论中由曲线查得。

　　至于其它掷类，受空气的作用力影响较大，各有不同的最佳仰角。例如掷铁饼为30°～35°；标枪为28°～33°；链球为42°～44°。

　　2、推铅球时为什么要滑步？

　　在田径运动会上，投掷手榴弹和标枪的运动员，大都是来用助跑的方法，在快速奔跑中把投掷物投掷出去。这是为了使投掷物在出手以前就有较高的运动速度，再加上运动员有力的投掷动作，投掷物就能飞得更远。（回忆一下运动的合成与分解）

　　推铅球时，运动员被限制在固定半径的投掷圈内，根本无法通过助跑来提高铅球的初速度。如果站在那儿不动，把处于静止状态的铅球投掷出去，那是投掷不远的。在物理学中我们学过动量定理： FΔt=mΔv

　　由此可知，要使铅球在出手前就有较大的运动速度，必须增加给铅球施加作用力的时间（在作用力不变的情况下）。所以，铅球运动员大都是采用背向滑步的方法：先把上身扭转过来，

　　背向投掷方向，然后摆腿、滑步、前冲，再用力推出铅球。通过这一系列的动作，使铅球在推出前就已具有较大的运动速度。对于优秀的运动员来说，滑步推铅球比原地推铅球可增加约2米的成绩。

　　二、短跑比赛时的起跑姿势

　　在桌面上竖立一段木棒，在底部轻轻水平推动，木棍可以直立移动，但如果用力过大，木棒就会向后翻倒。

　　短跑是分秒必争的径赛，必须争取较大的起跑加速度，也就是起跑向前推力P要足够大。如果直立起距，就会发生身体后仰志的现象。因此，采用蹲踞的姿势起跑，使地面（或助跑器）作用于足部的合力F通过人体的重心，如图（d）所示，人体就不会后仰。

　　三、作自由泳时，下肢是上下打水，为什么可能获得向前的推进力？

　　由牛顿第三运动定律：作用力与反作用力大小相等而方向相反。

　　蛙泳时，双脚向后蹬水，水受到向后的作用力，则人体受到向前的反作用力，这就是人体获得的推进力。但是，在自由泳时，下肢是上下打水，为什么却获得向前的推进力呢？

　　图1-6-1

　　图中表示人体作自由泳时，下肢在某一时刻的运作：右脚向下打水，左脚向上打水。由图可见，由于双脚与水的作用面是倾斜的，故双脚所受的反作用力P和Q是斜向前的（水所受的作用是向斜向后的）。P的分力为P1和P2，而Q的分力为Q1和Q2。P1和Q1都是向前的分力，也就是下肢获得的推进力。

　　同样道理，鱼类在水中左右摆尾，却获得向前的推进力，也是由于向前的分力所致

　　3.第三课时：声学知识（1-3节）

　　教学目标：

　　(七)知识与技能

　　1.了解口哨声是如何吹出来的

　　2.了解音乐中的八度

　　3．了解次声“杀人”之谜

　　(八)过程与方法

　　培养学生解决较难问题的能力

　　(九)情感态度与价值观

　　1、扩大学生的知识面，开阔视野

　　2、培养学生协作精神、培养学生的发散思维

　　教学重点：通过提出开放性有趣的话题，进行讨论和解答，培养他们的发散思维和解决问题的能力。

　　教学难点：综合运用声学知识的能力

　　教学过程：

　　引入

　　人耳最高只能感觉到大约 20 000 Hz 的声波，频率更高的声波就是超声波了．，频率更低的声波就是次声波。

　　一、口哨声是如何吹出来的

　　从口腔中吹出来的空气，当气流冲出口腔时，从嘴唇的边缘散发出涡漩。于是在嘴唇的反作用力的推动下，就产生了我们听见的声音。有些声音回到气流的发源处，引起气流的不稳定，这种不稳定性产生更多的顺着气流的涡漩。当涡漩到达唇边的时候，将产生出更多的声音。整个过程又将周而复始。在口腔中，回到气流发源处的声音改变了气流的速度，从而导致了许多涡漩的形成。当这些环冲击我们特意改变的口形时，便产生了丰富多采的声音。

　　二、音乐中的八度

　　请你先做一个实验：把一根细钢丝用钉子固定在一个小木箱上，两端用小圆木柱撑起。拨动钢丝，它就发出很好听的声音（如果木箱有某一部分是开口的，这根钢丝做的琴弦发出的声音就会更响亮）。

　　当我们在这根琴弦的正中央再支起一个小圆柱，琴弦发出的声音会比原来的“尖”，但是和原来的声音很和谐。再在1/2长度的琴弦正中央支起一个小圆柱，拨动这1/4长度的琴弦时，它发出的声音会更“尖”（声音“尖”，物理上叫音调高），可是听起来还是与前两次发出的声音很和谐，所以我们把琴弦全长、1/2长、1/4长??发出的声音叫谐音，再把两个相邻的谐音之间适当的分成7份，即出现我们音乐简谱中的1、2、3、4、5、6、7、

　　三、次声“杀人”之谜

　　1890年， 一艘名叫“马尔波罗号”帆船在从新西兰驶往英国的途中，突然神秘地失踪了。 20年后，人们在火地岛海岸边发现了它。奇怪的是：船上的开都原封未动。完好如初。船长航海日记的字迹仍然依稀可辨；就连那些死已多年的船员，也都“各在其位”，保持着当年在岗时的“姿势”。1948年初，一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时，一场风暴过后，全船海员莫明其妙地死光；在匈牙利鲍拉得利山洞入口廊里， 3名旅游者齐刷刷地突然倒地，