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牛顿第一定律是经典力学中的三大定律之一,也叫作惯性定律。下文是我为大家整理的关于2017物理学术论文的 范文 ,欢迎大家阅读参考!
2017物理学术论文篇1
牛顿第一定律的探索
摘 要: 牛顿第一定律是经典力学中的三大定律之一,也叫作惯性定律,确立了运动和力之间的关系,是动力学的奠基石,为后面学习共点力平衡的知识打下了坚实的基础,为后续牛顿定律的学习做好了准备。
关键词: 牛顿第一定律 伽利略 匀速直线运动 惯性
牛顿第一定律选自人教版必修一第四章第一节,放在运动学和力学内容之后,教材安排合理,知识点紧凑,但是很多教师在讲这节内容时对牛顿第一定律的起源讲解得比较少,因此学生对相关科学家的贡献了解得非常少。
要想深刻理解牛顿第一定律的内容,就必须了解亚里士多德、伽利略、笛卡尔和牛顿这几位科学家做出的贡献,接下来沿着历史足迹重现这个物理思想的形成过程。
1.引路者―亚里士多德
在了解亚里士多德的贡献之前,我们先了解一下亚里士多德这个人。亚里士多德是古希腊哲学家、科学家和 教育 学家,他是柏拉图的学生、亚历山大大帝的老师。他一生勤奋致学,写下了大量著作,研究的领域非常广泛,包括物理学、诗歌(包括戏剧)、音乐、生物学、动物学、逻辑学等,堪称古希腊的 百科 全书。
在物理学中亚里士多德的成就很多,但是最常被提到的却是他所犯的错误。在研究自由落体运动时,根据生活 经验 ,他认为重的物体比轻的物体下落的速度快,最终被伽利略推翻。
他在研究力和运动之间的关系时,提出假设“凡是运动的物体,一定有推动者在推着它运动”。当看到一个物体在运动,必然有一个物体在推动它,当没有推力时,它就会停止移动。如风过树摆,风停树静,这些日常生活现象很好地符合他的观点,于是他在日常观察基础上经过思考之后得出结论――力是维持物体运动的原因。
虽然他的观点最终被伽利略推翻,但是他所做的贡献是不可磨灭的,他的贡献在于他把运动和力结合起来。
2.探路者―伽利略
当时亚里士多德的学说与____教义结合,这样的结合让他的学说成为权威,两千多年来一直没有人质疑他的观点,直到伽利略用著名的斜面理想实验推翻了他的观点。伽利略认为将人们引入歧途的是摩擦力,在日常生活运动中,摩擦是难以避免的。
他注意到当小球沿水平面运动时,由于摩擦力的作用,球最终会停下来。他发现表面越光滑,球会运动得越远,于是,他推断:若没有摩擦力,球将永远运动下去。
伽利略为了证明他的思想,设计了著名的斜面理想实验,实验过程如下:
第一步:让小球从斜面静止开始向下运动,小球将会冲上另一个斜面,如果没有摩擦,小球将冲上原来的高度;
第二步:减小第二个斜面的倾角,小球仍然会达到同一个高度,但是小球在斜面上运动的距离要远一些。继续减小斜面的倾角,小球达到同一个高度时运动的距离就会更远;
第三步:如果将第二个斜面放平,球会到达多远的位置?
在第一步和第二步的基础上,很容易得出结论:球将永远运动下去,不需要力推动。他指出力并不是维持物体运动的原因。伽利略构想的理想实验(又称假想实验)是以可靠的事实为基础的,把实验与逻辑推理和谐地结合在一起,这种科学探究 方法 有力地推动了科学发展和进步。
3.探路者―笛卡尔
笛卡尔是与伽利略同时代的法国著名科学家,相对于亚里士多德和伽利略,很多学生对笛卡尔的贡献了解得更少,很多老师讲解时一笔带过,学生认为笛卡尔的思想和伽利略的思想相似,并没有什么发展,这是不对的。
笛卡尔指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来又不偏离原来的方向。
笛卡儿最早认识到惯性定律是解决力学问题的关键所在,最早把惯性定律作为原理加以确立,这对后来牛顿的综合工作有极其深远的影响。笛卡尔 想象力 丰富,他的许多观点都具有启发性,笛卡尔的贡献就在于他是第一个认识到力是改变物体运动状态的原因的。
4.铺路者―牛顿
“如果说我比别人看得更远些,那是因为我站在了巨人的肩上”,这句话大家耳熟能详,这是著名的科学家牛顿说过的话。牛顿在伽利略和笛卡尔工作的基础上,在隔了一代人之后,在《自然哲学的数学原理》一书中定义了力和惯性的概念,把物体运动的原因加以概括和提炼,提出了牛顿第一定律,这也是牛顿三大定律中最基本的定律。
他认为一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态。把物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性,所以牛顿第一定律也叫惯性定律。牛顿之所以能够成功,是因为他站在巨人的肩膀上,勤奋学习,不断发现新知识。
这些科学家的贡献是巨大的,牛顿第一定律不断地发展,逐渐地完善,是几代人共同不懈努力的结果,一个规律的发现并不是一帆风顺的,一开始的认识可能是错误的,需要人类不断探索才能发现真理。
这些科学家在科学研究过程中是极其艰难的,需要付出大量精力和心血,才能发现现象背后的真理。通过对物理学历史发展过程的考察,有助于学生了解科学家认识和发现物理定理、定律的基本方法,从而“以史为鉴”,培养学生以科学家认识世界的方式认识世界。
参考文献:
[1]郭桂周,于海波.“牛顿第一定律”物理学史辨――兼论宗教对近代科学起源的推动作用[J].物理教师,2012,33(11).
[2]李良杰.牛顿第一定律的教材编制摭论[J].课程教学研究,2013(2).
2017物理学术论文篇2
牛顿第一定律的探索
摘 要: 牛顿第一定律是经典力学中的三大定律之一,也叫作惯性定律,确立了运动和力之间的关系,是动力学的奠基石,为后面学习共点力平衡的知识打下了坚实的基础,为后续牛顿定律的学习做好了准备。
关键词: 牛顿第一定律 伽利略 匀速直线运动 惯性
牛顿第一定律选自人教版必修一第四章第一节,放在运动学和力学内容之后,教材安排合理,知识点紧凑,但是很多教师在讲这节内容时对牛顿第一定律的起源讲解得比较少,因此学生对相关科学家的贡献了解得非常少。
要想深刻理解牛顿第一定律的内容,就必须了解亚里士多德、伽利略、笛卡尔和牛顿这几位科学家做出的贡献,接下来沿着历史足迹重现这个物理思想的形成过程。
1.引路者―亚里士多德
在了解亚里士多德的贡献之前,我们先了解一下亚里士多德这个人。亚里士多德是古希腊哲学家、科学家和教育学家,他是柏拉图的学生、亚历山大大帝的老师。他一生勤奋致学,写下了大量著作,研究的领域非常广泛,包括物理学、诗歌(包括戏剧)、音乐、生物学、动物学、逻辑学等,堪称古希腊的百科全书。
在物理学中亚里士多德的成就很多,但是最常被提到的却是他所犯的错误。在研究自由落体运动时,根据生活经验,他认为重的物体比轻的物体下落的速度快,最终被伽利略推翻。
他在研究力和运动之间的关系时,提出假设“凡是运动的物体,一定有推动者在推着它运动”。当看到一个物体在运动,必然有一个物体在推动它,当没有推力时,它就会停止移动。如风过树摆,风停树静,这些日常生活现象很好地符合他的观点,于是他在日常观察基础上经过思考之后得出结论――力是维持物体运动的原因。
虽然他的观点最终被伽利略推翻,但是他所做的贡献是不可磨灭的,他的贡献在于他把运动和力结合起来。
2.探路者―伽利略
当时亚里士多德的学说与____教义结合,这样的结合让他的学说成为权威,两千多年来一直没有人质疑他的观点,直到伽利略用著名的斜面理想实验推翻了他的观点。伽利略认为将人们引入歧途的是摩擦力,在日常生活运动中,摩擦是难以避免的。
他注意到当小球沿水平面运动时,由于摩擦力的作用,球最终会停下来。他发现表面越光滑,球会运动得越远,于是,他推断:若没有摩擦力,球将永远运动下去。
伽利略为了证明他的思想,设计了著名的斜面理想实验,实验过程如下:
第一步:让小球从斜面静止开始向下运动,小球将会冲上另一个斜面,如果没有摩擦,小球将冲上原来的高度;
第二步:减小第二个斜面的倾角,小球仍然会达到同一个高度,但是小球在斜面上运动的距离要远一些。继续减小斜面的倾角,小球达到同一个高度时运动的距离就会更远;
第三步:如果将第二个斜面放平,球会到达多远的位置?
在第一步和第二步的基础上,很容易得出结论:球将永远运动下去,不需要力推动。他指出力并不是维持物体运动的原因。伽利略构想的理想实验(又称假想实验)是以可靠的事实为基础的,把实验与逻辑推理和谐地结合在一起,这种科学探究方法有力地推动了科学发展和进步。
3.探路者―笛卡尔
笛卡尔是与伽利略同时代的法国著名科学家,相对于亚里士多德和伽利略,很多学生对笛卡尔的贡献了解得更少,很多老师讲解时一笔带过,学生认为笛卡尔的思想和伽利略的思想相似,并没有什么发展,这是不对的。
笛卡尔指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来又不偏离原来的方向。
笛卡儿最早认识到惯性定律是解决力学问题的关键所在,最早把惯性定律作为原理加以确立,这对后来牛顿的综合工作有极其深远的影响。笛卡尔想象力丰富,他的许多观点都具有启发性,笛卡尔的贡献就在于他是第一个认识到力是改变物体运动状态的原因的。
4.铺路者―牛顿
“如果说我比别人看得更远些,那是因为我站在了巨人的肩上”,这句话大家耳熟能详,这是著名的科学家牛顿说过的话。牛顿在伽利略和笛卡尔工作的基础上,在隔了一代人之后,在《自然哲学的数学原理》一书中定义了力和惯性的概念,把物体运动的原因加以概括和提炼,提出了牛顿第一定律,这也是牛顿三大定律中最基本的定律。
他认为一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态。把物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性,所以牛顿第一定律也叫惯性定律。牛顿之所以能够成功,是因为他站在巨人的肩膀上,勤奋学习,不断发现新知识。
这些科学家的贡献是巨大的,牛顿第一定律不断地发展,逐渐地完善,是几代人共同不懈努力的结果,一个规律的发现并不是一帆风顺的,一开始的认识可能是错误的,需要人类不断探索才能发现真理。
这些科学家在科学研究过程中是极其艰难的,需要付出大量精力和心血,才能发现现象背后的真理。通过对物理学历史发展过程的考察,有助于学生了解科学家认识和发现物理定理、定律的基本方法,从而“以史为鉴”,培养学生以科学家认识世界的方式认识世界。
参考文献:
[1]郭桂周,于海波.“牛顿第一定律”物理学史辨――兼论宗教对近代科学起源的推动作用[J].物理教师,2012,33(11).
[2]李良杰.牛顿第一定律的教材编制摭论[J].课程教学研究,2013(2).
世界上有确定的东西吗?
正如大家所知,1927年3月,海森堡在《量子论的运动学与动力学的知觉内容》论文中,提出了量子力学的另一种测不准关系,海森堡认为,科学研究工作宏观领域进入微观领域时,会遇到测量仪器是宏观的,而研究对象是微观的矛盾,在微观世界里,对于质量极小的粒子来说,宏观仪器对微观粒子的干扰是不可忽视的,也是无法控制点额,测量的结果也就同粒子的原来状态不完全相同。所以在微观系统中,不能使用实验手段同时准确的测出微观粒子的位置和动量,时间和能量。由数学推导,海森堡给出了一个测不准关系式: 。对于微观粒子一些成对的物理量,在这里指位置和动量,时间和能量,不能同时具有确定的数值,其中一个量愈确定,则另一个就愈不确定。所谓测不准关系,主要是普朗克常量h使量子结果与经典结果有所不同。如果h为零,则对测量没有任何根本的限制,这是经典的观点;如果h很小,在宏观情况下,仍然能以很大的精确性同时测定动量与位置或能量与时间的关系,但是在微观的场合就不能同时测定。实验表明,决定微观系统的未来行为,只能是观察结果所出现的概率,测不准关系已经被认为是微观粒子的客观特性。
海森堡提出了测不准关系后,立即在哥本哈根学派中引起了强烈的反响,泡利欢呼“现在是量子力学的黎明”,玻尔试图从哲学上进行概括。1927年9月,玻尔在与意大利科摩召开的国际物理学会议上提出了著名的“互补原理”,用以解释量子现象基本特征的波粒二象性,它认为量子现象的空间和时间坐标和动量守恒定律,能量守恒定律不能同时在同一个实验中表现出来,而只能在互相排斥的实验条件下出来不能统一与统一图景中,只能用波和粒子这些互相排斥的经典概念来反映。波和粒子这两个概念虽然是互相排斥的,但两者在描写量子现象是却又是缺一不可的。因此玻尔认为他们二者是互相补充的,量子力学就是量子现象的终极理论。“互补原理”实质上是一种哲学原理,称为量子力学的“哥本哈根解释”。30年代后成为量子力学的“正统”解释,波恩称此为“现代科学哲学的顶峰。”
1927年10月在布鲁塞尔第五届索尔卡物理学会议上,量子力学的哥本哈根解释为许多物理学家所接受,同时也受到爱因斯坦等一些人的强烈反对。爱因斯坦为此精心设计了一系列理想实验,企图超越不确定关系的限制来揭露量子力学理论的逻辑矛盾。玻尔和海森堡等人则把量子理论同相对论作比较,有利地驳斥了爱因斯坦。1930年10月第六届索尔卡物理学会议上,爱因斯坦又绞尽脑汁提出了一个“光子箱”的理想实验,
向量子力学提出了严峻的挑战。光子箱的结构很简单,一个匣子挂在弹簧称上,一个相机快门一样的装置控制匣子内光子的射出。每次射出光子的时间由快门控制,弹簧称上可以读出整个盒子因光子出射而减少的质量,根据大名鼎鼎的爱因斯坦质能关系: 得出光子的能量,这样原则上时间和能量不存在不能同时确定的问题。
据说玻尔看到这个装置登时口吐白沫,经过紧急抢救时的输氧加上彻夜的苦思之后,玻尔终于搬来了救星,呵呵,那竟然是爱因斯坦本人的广义相对论。发射出光子后,光子箱的质量减少纵然可以精确测出,然而弹簧秤收缩,引力势能减小,根据广义相对论的引力理论,箱子中的时钟会走慢,归根到底时间又是不确定了。
这次轮到爱因斯坦吐血三天了,他费尽心思找来的实验居然成了量子力学测不准关系的绝妙证明,还被玻尔等人堂而皇之的载入他们的论文之中。
既然在微观状态下,存在测不准关系,那么在宏观状态下,还存在测不准关系吗?这个我们应该能得出结论:当然存在测不准关系。我们做实验的时候,一旦到了处理实验数据就要同时算出相应的不确定度。这是为什么呢?测量结果都具有误差,误差自始至终存在于一切科学实验和测量的过程之中。任何测量仪器、测量环境、测量方法、测量者的观察力都不可能做到绝对严密,这就使测量不可避免地伴随着有误差产生。因此,分析测量可能产生的各种误差,尽可能可消除其影响,并对测量结果中未能消除的误差做出估计,就是物理实验和许多科学实验中必不可少的工作。但是,我们只能尽力减小误差,却不能消除它。
从上面可以看得出,世界上是不存在测得准的东西的,正所谓世界是辩证统一的,事物是相互影响的,既存在相对性,又存在绝对性。事物的测不准关系,就因为它既有相对性,又有绝对性,而我们通常所说的某某物重多少,高多少,等等看似绝对的数据其实是相对的。在某一个时段里,物体趋向于某个值的概率最大,因而我们就把这个值称作在这个时段里的相对准确值,它本是使不可能测准的。事物之间又存在着相互作用,因而又由于相互作用是具体的,因而是有限的,具有一定的认识意义;而本体则是抽象的,因而是无限的,并不具有任何确定的认识意义。所以,世界上并不存在确定的东西。
参考文献:
张三慧,《大学物理学<量子物理>》清华大学出版社2000年8月第二版34页35页
李士本,张力学,王晓峰《自然科学简明教程》,浙江大学出版社2006年2月第一版,68页.72页
资料来源:
体育运动中的力学知识
想必在同学之间一定有很多热爱体育运动的吧,可就在你们挥洒汗水的时候,有没有想到过于物理的联系呢?其实在体育运动和体育训练中的各种运动器械上,都存在着运动者的举、压、推、拉、跑、蹬、踢、打、击、投、弹跳等力的作用。与力有关的这些运动都包含着丰富而深奥的物理知识,如果运动者懂得这些知识并加以运用,必会提高自己的运动成绩和竞技水平。特别是在提倡素质教育、重视学生能力教学的今天,如果我们学生能在课外积极地了解有关的这方面知识,必会提高我们参入运动的积极性。因为这样不仅可以锻炼身体的目的,还可以使我们感到学有所用、学有所得,便于巩固学到的科学文化知识,既然这样又何乐而不为呢。下面我们来谈谈物理知识在体育运动中的一些应用。
一、物理中的“速度”
物理学里,速度是用来反映物体运动快慢的物理量。运动场上的各种运动几乎都有一个速度快慢的问题。所以各种球类运动中的“快攻战术”就是利用速度的定义,快速奔跑、快速移动、摆脱对手、寻求空挡,达到完成“快攻”的目的。所谓“快攻”,就是运动员在运动过程中增大运动速度,即进行加速运动。根据牛顿第二定律,运动员进行加速运动,必须用力;如果运动员在运动过程中匀速运动,则不需要用力。在激烈的比赛中,为了达到目的,某一方队员常常利用这方面的知识来实施战术,俩队员相互配合,采取一队员在运动过程中不断加速,给对方比赛队员施加心理压力,迫使对方队员也加速,消耗对方队员的体力或造成对方队员犯规;而另一队员则进行匀速运动,保存体力,达到最后胜利的目的。例如,2000悉尼奥运会上,我国优秀运动员王丽萍就是靠队友的配合而获得20公理竞走冠军的。
二、物理中的“摩擦力” 物理学里,摩擦力的大小跟压力的大小和接触面的粗糙程度有关。任何物体在运动过程中都要受到摩擦力的作用,参入各种运动的运动者和运动器械也会受到摩擦力的作用。 有些运动项目,为了提高运动者的成绩,需要增大摩擦力。例如,在百米赛跑中,运动者必须穿着底上带有鞋钉的跑鞋;还有体操运动员和举重运动员在比赛之前,总是要在手上抹些镁粉,这样做的目的都是为了增大摩擦力便于提高运动成绩。采取的方法都是增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。特别是体操运动员在杠上做回环动作时,手握杠又不能太紧(即不能增大手对杠的压力来增大摩擦),所以,在手上抹些镁粉来增大摩擦就显得尤为重要。还有球类运动的一些器械,在制造时,都考虑到了增大摩擦的因素。例如,足球守门员戴的手套、篮球表面上的花纹、乒乓球正胶球拍胶皮上的胶粒长短和反胶球拍胶皮上的粘性度、铅球表面铸造得很粗糙等,都是采取增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。三、 物理中的“惯性” 任何物体都具有惯性,运动着的物体具有继续保持运动状态的性质。惯性即有利,又有害。运动员在运动场上进行的各种项目的运动,有时要利用惯性,有时又要防止惯性,才能提高运动成绩和竞技水平。例如,跳高、跳远及标枪运动中的助跑过程,且标枪运动员在投标枪之前,手臂要尽量向后伸摆,这些必要的动作都是为了利用惯性。而运动员在跑到百米冲刺的终点时,不能及时停下来,还得逐渐减速地跑一段距离;篮球运动员在进行三步上篮时,投篮的一瞬间不能正对篮环中心,否则由于惯性,反而投不中,而是要落后篮环中心一点投球,这些都是为了防止惯性。还有投掷铁饼的选手,为了提高比赛成绩,在规定的圆圈内做加速旋转动作,目的是为了增大铁饼出手时的初始速度;而铁饼出手后,为了确保自己不离开圆圈内,还得继续转几圈,所以,铁饼选手为了获得好的成绩,即要利用惯性,又要防止惯性。
四、物理中的“功能原理”及“机械能守恒”
所谓功能原理,就是外力对物体做的功等于物体机械能的增加。当没有外力对物体做功时,
物体机械能不变,即机械能守恒。机械能又包括动能、重力势能和弹性势能,且物体在运动
过程中,动能、重力势能和弹性势能可以相互转化。例如,跳水运动员为了获得足够的高度,
在起跳前,必须用力向下蹬跳板,将跳板的弹性势能最终转化为自己的重力势能,便于在空
中做旋转动作。在举重运动中,运动员对杠铃做的功等于增加杠铃的重力势能与增加自己的
重力势能之和。由于杠铃比较重,运动员要想获得成功,一般要经过三个阶段。在第二个阶
段中,由于杠铃增加的高度最大,运动员需做的功也最多,难度当然最大。所以,我们经常
看到,运动员在完成第二个阶段的瞬间,都要将双脚前后分开,这样做的目的是为了降低一
点高度,减少一点重力势能的增量,便于杠铃能举过自己的头顶。为了顺利地完成第三个阶
段,双脚也不能分得太开,否则会增加最后阶段的难度。还有跳高、跳远以及各种投掷体的
运动等都含有此方面的知识内容。
物理中的“冲量”及“转动惯量”
物理学里的冲量等于作用在物体上的力与力的作用时间的乘积,作用在物体上的冲量等于动量的改变量。当动量的改变量一定时,如果力的作用时间越长,则作用在物体上的力越小。冲量定律的这种特例在各种体育器械及运动中的应用非常普遍。例如,供跳高运动员着地用的海绵垫、供跳远运动员着地用的沙坑,都是为了延长力的作用时间,从而减小运动员着地时受到的作用力,确保运动员着地时不受损伤。还有在篮球运动中,运动员在接已方队员传过来的篮球时,双手往往要伸前顺着来球的运动方向后移接球。这样做的目的也是为了延长篮球对手的作用力时间,从而减小篮球对手的作用力大小,便于稳稳地接住飞来的篮球。我们还经常看到,在比赛场上,有经验的运动员在场地上摔倒时,会顺势翻滚来延长着地的时间,从而减小地面对人体的作用力。在羽毛球、乒乓球、网球、排球等运动中,选手们在击球的瞬间,球的运动情况都含有冲量定律的内容。 如果物体受到某一力矩的作用,此物体就会围绕某一固定轴旋转。当转动惯量一定时,力矩越大,则旋转越强烈。例如,乒乓球选手拉的弧圈球,都是设法引用球拍给乒乓球以摩擦,对乒乓球施一力矩的作用而产生的。现在,国际乒联决定,改“小球”为“大球”后,由于“大球”的转动惯量比“小球”的转动惯量大,所以,球的旋转没有以前强烈。还有足球运动员射门和排球运动员发球时,为了造成对方球员接球的难度,都会适当地给球一力矩的作用,使球产生旋转。还有铁饼选手在投掷的一瞬间,也要给铁饼一力矩的作用,使铁饼在空中加速旋转,从而提高比赛成绩。 如果正在旋转着的物体,不受力矩的作用,则转动惯量与角加速度的乘积是一恒量。当旋转着的物体转动惯量增大时,物体的旋转就会减慢。跳水运动员落水和体操运动员着地时,都要利用到这方面的知识。因为,他们在空中都要进行旋转动作,跳水运动员要获得最佳的落水效果,落水时,必须尽量避免旋转;而体操运动员要保证着地时立稳,也要避免旋转,所以,他们在入水和着地的瞬间,都采用伸长四肢的办法来增大身体的转动惯量,从而减小旋转速度。确保顺利完成比赛。兴趣,最终达到培养创造性复合型人材和增强全体国民的体能的目标要求。
五、借足球讲解压强知识
对于许多足球爱好者来说,香蕉球一定对他们具有很大的吸引力。确实,在国际赛场上,一场关键的比赛,用香蕉球破门,对于球迷来说是最大的享受了。看球绕过人墙,眼见球就要打飞,突然变向,球拐入了死角,守门员没有反应。那么下面就让我们来研究一下这个美妙的香蕉球吧。首先我们要来了解一下伯努利原理:在水流或气流中,如果速度小,压强就打;速度大,压强就小。球员在击球时,用脚的内侧将球搓起来。而当球在空中旋转时,球的两侧就一边速度大,一边速度小。所以根据伯努利原理,球在空中就会受到一个横向的压力差,而在水平方向上,压力的方向与球的运动方向相反,在空中不断在水平方向上减速。所以在观众的眼中,看到的先是按击出方向运动,然后在空中变线,从而出现了美丽的香蕉球。懂了这个道理,也许你也能踢出香蕉球呢!
通过上文的分析,我想同学们一定对力学在运动中的应用有了初步认识吧,但上面的知识只是九牛一毛,希望同学们能在课外积极了解这些知识,这样既能提高自己的竞技水平,同样能锻炼身体,提高效率,在以后的学习生活中助我们一臂之力。
一、指导思想:
以《科学课程标准》为指导,培养小学生科学素养为宗旨。
二、教学目标:
1、培养学生科学的思维方法;
2、了解科学探究的过程和方法,让学生亲身经历科学探究的全过程;
3、学习建立解释模型,以验证自己的假设。
4、敢于质疑的科学态度和爱科学、爱家乡、爱祖国的情感;
5、亲近自然、珍爱生命,关心现代科技的发展。
三、学生情况分析:
1、整体学习状况:学生整体学习比较认真,对科学实验比较感兴趣,不喜欢死记硬背的知识,理解不甚深刻,运用能力差。
2、已有知识、经验:独立探究能力和主动探究意识不强。家长和学校偏重于语、数、英教学,使学生没能很好地在观察、实验、调查等实践活动中获取知识、发展能力、培养思想情感。
3、儿童心理分析:儿童对周围世界有着强烈的好奇心和探究欲望,而我们的科学课程内容贴近小学生的的生活,强调用符合小学生年龄特点的方式学习科学,学生必将对科学学科表现出浓厚的兴趣。
四、教材分析:
科学五年级下册教材分四个单元,分别是“运动和力”、“时间”、“生物与环境”、“地球的运动”。
第一单元涉及运动和力的关系。力表现为物体对物体的作用,往往跟运动联系在一起。物体的运动状况的变化都是力作用的结果,力是改变物体运动状态的原因。所涉及的力的概念有:重力、弹力、反作用力、摩擦力,在本单元中,学生要经历一系列的探究活动,预测、控制变量进行对比实验、运用数据进行解释、组装实验装置、设计制作小车等,通过这些探究活动,加深对探究的理解,发展对探究的兴趣,也是教材的意图之一。
第二单元要让学生在“创造”(制作)计时工具的实践过程中,了解人类计时仪器的发展史,感受人类对“时间”的认识过程,从而认识到时间是不以人的意志、以不变的速度缓缓流逝的。同时,在整个单元的学习过程中,还将不断地引导学生去感知、体验一定时间间隔的长短,以帮助他们逐步建立起时、分、秒等时间单位概念。
“生物与环境(二)”第三单元就是要引领学生经历一些有目的的调查、考察活动,在活动的基础上进行科学推理,进一步体验生物与环境之间的关系,认识生物与生物之间是相互依存、相互作用和相互制约的,特别是认识到一种动物或植物可能就是另一种动物或植物生存所依赖的条件,从而在学生心目中建立起初步的生态系统概念,形成“生物与生物之间是相互关联的一个整体”的认识。本单元将侧重研究生物体与生物体之间的关系,初步涉及动植物及微生物之间的依存关系,对动植物间的食物联系进行重点研究。以生态瓶的建造、观察和改变控制条件为线索来进行探究活动,探究食物关系平衡破坏后的生态状况,进一步认识野生动植物及其栖息地。在活动中,需要对学生的探究兴趣进行激发和保护,鼓励学生以事实为基础进行活动记录,体验在实践活动中进行预测和验证的必要性,经历简单的方案设计并实践的过程,在改变控制条件的活动中收集数据和资料进行分析和交流。
第四单元:第一、二课,从同一时刻各地时间不同,世界各地存在时差,北京、纽约昼和夜刚好相反这些现象开始,通过研究得出这是由于地球是不透明的球体,而且在自转造成的。第三、四、五课,从地球上有白天和黑夜,而且昼夜交替,通过分析、推理、计算等,研究得出地球在不停地自转,并且可以通过实验观察到地球的自转。第六课,从北京到底是清晨还是黄昏这个问题,引出地球自转方向的问题,指导学生在模拟太阳东升西落的活动中,运用相对运动的原理,得出地球自转的方向是自西向东。第七课,在以上研究的基础上解释前面提出的各地存在时差,黎明有先有后,新年钟声不会在同一时刻敲响的问题。第八课,继续研究有关地球自转的问题。在学生已经知道地球上各地昼夜交替是地球自转形成的这个基础上,介绍极地有半年的时间白天很长,甚至有极昼的现象。让学生通过模拟实验研究得出:地球自转时,地轴始终是倾斜的,而且倾斜方向和倾斜度不变,很自然地为下面四季的成因作了铺垫。第九课和前面几课的思路刚好相反,是用前课得出的“地球倾斜转动”这个结论去模拟地球围绕太阳公转运动,观察会出现什么现象。由于内容较难,不作为重点,而且教师要加强实验指导。最后一课“昼夜、四季与动植物”是本单元学习的拓展。地球的自转而产生的昼夜交替和因地球的公转而产生的四季变化,使得同一地方不同时间得到的光和热都发生变化,不同地方同一时间得到的光和热也不同。这使地球上产生了多样的环境、气候和多样的生物,也使得地球上的一切生物有节律地生长和生息。
五、基本措施:
1、把科学课程的总目标落实到每一节课;
2、用丰富多彩的亲历活动充实教学过程;
3、让探究成为科学学习的主要方式;
4、悉心地引导学生的科学学习活动;
5、各班建立科学小博士协会,让学生在相互交流、合作、帮助、研讨中学习;
6、给学生提问和假设机会,并指导学生自己动手寻找证据进行验证,经过思维加工,自己得出结论,并把自己的认识用于解决问题的实践;
7、充分运用各类课程资源和现代教育技术;
8、引导学生参加各类有关竞赛以赛促学。
六、主要教学活动类型:
搜集信息 现场考察 自然状态下的观察 实验 专题研究 情境模拟 科学小制作
讨论辩论 种植饲养 科学游戏 信息发布会、报告会、交流会参观访问 竞赛
科学欣赏 社区科学活动家庭科技活动 角色扮演 科学幻想
七、主要导学方法:
探究法
演示法
参观法
实践法
讨论法
谈话法
辩论法
实验法
列表法
暗示法