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czj739 的博客

 
 
 

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万有引力定律 教学反思  

2013-06-12 20:59:23|  分类: 教学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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关地球卫星的运动,涉及运动学、动力学方面知识,大多是零碎片面的,缺乏清晰的、有条理的物理现象物理情境、以致学生学不到系统识。学过万有引力、天体运动后,仍只能机械地套用某类型,胡乱代入一些公式,不能把卫星运动的情况通过练习,变成自己知识结构的有机组成部分,活学活用,也不能实现知识的正向迁移。

针对这种教学情况,在复习课教学中着重解决以下两个问题

引导学生,把复杂的天体运动,简化为匀速圆周运动。首先解决以下两个方面内容:1天体运动的受力非常复杂,如地球既受到太阳的引力,又受到另外八大行星的作用力,还受到月球的引力。学生通过对教材中的各种引力大小的比较,能够认同太阳对行星的万有引力占主导地位,其他星球对该行星的引力在粗略计算中,可以忽略不计。2开普勒定律可知行星绕太阳做椭圆运动,在近日点运动快,远日点运动慢,在粗略估算中,把行星绕太阳,卫星绕行星的运动,均看作匀速圆周运动。把以上两个方面知识结合起来,把万有引力的应用纳入牛顿运动定律、匀速圆周运动应用的范畴,使学生的知识实现正向迁移。

二、利用基本内容,完成研究性课题。课题内容:利用教材、教材所附练习和习题所给的数据或计算得到的数据,制作一幅各种地球卫星的运动图示,在图旁标出表征该卫星运动的各个物理量及数值。

开始,学生在黑板上画出的示意图,是零碎的,片面的,也有错误的,物理量标出很少,数值标不出,或者错误。正如他们大脑中没有系统化的知识的呈现一样

以下是学表现出来的错误认识:

1)赤道上的物体和贴地轨道卫星的周期相同;(2)沿圆形轨道运动的卫星,离地越高,线速度越大;(3)赤道上的物体的重力加速度和贴(近)地轨道卫星的向心加速度数值和方向不同;(4)同步卫星的周期和地球自转周期不相同;(5)同步卫星的线速度和地球自转线速度也相同;(6)月球公转的线速度比一般人造地球卫星线速度大;(7)卫星的环绕速度v,故轨道越高,卫星的机械能越小。

通过澄清概念和辩明公式的适用条件,通过随堂计算,学生逐渐明确赤道上随地球自转的物体的周期为24h,贴地轨道卫星的周期只有1.4h;地球卫星的环绕速度v,离地越高,线速度越小,动能越小,势能越大,卫星的机械能越大,因此发射该卫星所需的能量也越大;赤道上的物体的重力加速度和贴地轨道卫星的向心加速度数值和方向相同,均为9.8m/s2;离地球越远卫星圆周运动的加速度越小,月球的向心加速度是地球表面重力加速度的1/3600;同步卫星的线速度和地球自转线速度不相同;月球公转的线速度比一般人造地球卫星线速度小。

经过同学的相互启发和教师的引导,黑板上的卫星逐渐多了起来,表征该卫星运动的各个物理量也多了起来,包括周期、角速度、线速度、向心加速度、轨道半径、离地高度、运动能量、发射能量,各物理量的数值也准确完善起来,各节内容间的联系多起来了,为如何自学物理教材提供了一个精彩的案例。
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