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高中物理《弹力》教案5篇
高中物理《弹力》教案1
一、设计思想
高一新生正处于从初中物理向高中物理跨越阶段的特点,本节教材在文字叙述上非常简洁并配有大量的插图。内容直观、感性,较易为学生接受,加上学生们在初中时对弹力已有了一定的感性认识与理论基础,若只是照本宣科,教学会很空泛。教师觉得“没戏可唱”,学生则有“炒冷饭”之感。因此将弹力这节课设计成了探究性学习课,采用了“参与──体验──内化──外延”的物理课堂教学模式,由教师创设情景,让学生自己提出想要知道的问题,在教师的引导下,通过全班同学的讨论,自评和互评来不断完善。教师在教学中通过具体的实例、实验,激发学生的求知欲望,让学生主动参与到探究的过程,成为学习的主体,积极主动地获取知识和能力
本教学设计特别强调了对实验的挖掘。通过引入新课时设计的实验,培养学生的问题意识和激发学生的学习兴趣。通过教学中的若干个演示实验的设计,特别是精心设计了研究桌面的微小形变实验,使学生感悟科学的探究方法和强化创新的意识。学生在互动和探索的过程中,培养学生的合作精神、获得探究的成功体验,使原本*淡的课堂教学变得充实、饱满、有声有色。
二、教材分析
《弹力》是高中物理新课程(必修1)第三章第二节的内容,是力学的核心内容之一,在整个高中物理中占有相当重要的地位,是以后正确进行受力分析的基础。其重点是弹力产生的原因及弹力的方向,难点是常见的弹力方向的确定。教材从物体的明显形变引入,继而通过放大的思想演示“微小形变”的过程中,用实例引出了形变、弹性形变和弹力的概念。并通过研究形变来探究弹力产生的原因、弹力的方向和作用点,探究**力、压力和绳子的拉力这几种弹力产生的原因和方向。对于胡克定律的教学,要先让学生亲身经历体验,然后引导学生设计实验“探索弹力的大小与形变量大小之间的关系”,这种先从感性认识出发,上升到理性认识,再通过实验检验并进行具体运用的研究办法十分重要,在教学过程中应注意渗透。
三、学情分析
通过前面的对“重力及相互作用”的学习,学生已经对力的三要素及作用效果等有了一定的了解。而且在初中阶段的学习过程中,也对弹力有了初步感性的认识和一定的理念基础。在高中教学中要进一步帮助学生深化对弹力的理解。弹力产生的原因及其方向的判定,是学生普遍感到难以把握的问题。为此,在这节课的教学中要精心设计实验,通过形象直观的实验教学帮助学生突破难点,并让学生在亲历探究的过程中,体验到探究未知世界的乐趣,领悟科学探究的真谛。
四、教学目标
(一)知识与技能
1.知道形变和弹性形变,能识别常见的形变。知道任何物体都会发生形变。
2.知道弹力及弹力产生的条件,会判断弹力的有无及弹力的方向。
3.知道胡克定律的表达式,了解劲度系数的单位、符号及物理意义,并能运用胡克定律解决有关问题
4.知道胡克定律的图象的意义,掌握利用图象法计算劲度系数的方法。
(二)过程与方法
1.培养学生根据弹力产生的条件分析弹力方向的能力。
2.通过分组“探究弹簧的弹力与形变量之间的关系”的实验,培养学生自己动手设计实验和操作实验的能力,提高学生自主、探究和合作学习的能力。
3.知道实验数据处理中常用的方法,尝试使用图象法进行处理数据。
(三)情感态度与价值观
1.真实准确地记录实验数据,体会科学的精神和态度在科学探究过程中的重要作用。在用简单器材显示微小形变的过程中,体会放大法的实验思想,感受学习物理的乐趣。
2.通过学习弹力在生产和生活中的应用,发展将知识服务于人类的愿望。
3.从任何物体都能发生形变入手,培养学生用实事求是的科学态度去认识事物本来面目,不被表面现象所迷惑的科学观。
五、重点难点
(一)教学重点
1.弹力有无的判断和弹力方向的判断。
2.自主设计实验探索弹簧的弹力与伸长量的关系及实验操作。
(二)教学难点
弹力有无的判断及弹力方向的判断。
六、教学策略与**
本课以探究式教学模式为主,结合问题法、演示法、启发法、归纳法、多**辅助法等教学方法。
(1)本节课流程设计:实验引入(产生疑问)→设计实验→学生探究→分析归纳→得出结论(解决问题)→拓展应用(产生新疑问)。
(2)对探究实验设计好实验的内容、步骤和表格,便于学生的探究。
(3)教学中通过设计演示实验,多**课件动画演示创设物理情景,把复杂抽象的问题形象化,以便于学生的思考分析。
七、教学准备
细钢丝、钢锯条、弹簧、海绵、橡皮泥、白纸,通过橡皮塞插有细玻璃管的椭圆形玻璃瓶、激光光源、*面镜及支架(两套)、小车、橡皮筋、气球、、纤维板、演示胡克定律用的米尺、弹簧、钩码、力传感器等等。
高中物理《弹力》教案2
教学目标
(一)知识与技能
1.知道弹力产生的条件。
2.知道压力、**力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向。
3.知道弹性形变越大弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比,即胡克定律.会用胡克定律解决有关问题。
(二)过程与方法
1.通过在实际问题中确定弹力方向的能力。
2.自己动手进行设计实验和操作实验的能力。
3.知道实验数据处理常用的方法,尝试使用图象法处理数据。
(三)情感态度与价值观
1.真实准确地记录实验数据,体会科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用。
2.在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中,感受学习物理的乐趣,培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯。
教学重点
1.弹力有无的判断和弹力方向的判断。
2.弹力大小的计算。
3.实验设计与操作。
教学难点
弹力有无的判断及弹力方向的判断.
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学**
教具准备
弹簧、钩码、泡沫塑料块、粉笔、烧瓶(内装红墨水瓶塞上面插细玻璃管)、
演示胡克定律用的铁架台、刻度尺、弹簧、钩码等等.
高中物理《弹力》教案3
一、教学目标
【知识与技能】
1、知道常见的形变,了解物体的弹性;
2、知道弹力产生的条件;
3、知道压力、**力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向。
【过程与方法】
通过探究弹力的存在,能提高在实际问题中确定弹力方向的能力,体会假设推理法解决问题的巧妙。
【情感态度与价值观】
观察和了解形变的有趣现象,感受自然界的奥秘,感受学习物理的乐趣,建立把物理学习与生活实践结合起来的习惯。
二、教学重难点
【重点】
弹力产生的条件及弹力方向的判定
【难点】
接触的物体是否发生形变及弹力方向的确定
三、教学过程
环节一:导入新课
教学一开始前,给每个学生小组分发弹簧和尺子,让每个小组试着把玩这些物件,如用力拉或压弹簧,用力弯动尺子等。在操作过程中思考被拉或压的弹簧,弯动的尺子的有什么共同点是什么?大家可否试着举出生活中其他的一些诸如这个弹簧和尺子的例子?
物体的形状都发生了改变。由此引入物体的形态发生了变化是源于物体都受到了力的作用,这种力就是今天要学习的弹力。
环节二:新课讲授
(一)弹性形变和弹力
概念:物体在力的作用下形状或体积的改变叫做形变。
**:刚才举的那些例子都很容易观察到,如果一本书放在桌面上,书和桌面发生形变了没有?
学生会产生疑惑分歧,但教师此时可以不用详解,而是做现场演示实验1,让学生观察用手挤压时XX形变(双手握住注满红墨水的烧瓶,用力挤压底部。上插玻璃管中的红墨水液面上升。)
为了让学生有更直观深刻的印象,也会用视频播放演示实验2:桌面微小形变的激光演示(在一个大桌上放两个*面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射在刻度尺上形成一个光点。用力压桌面,观察刻度尺上光点位置的变化。)
学生观察后思考:通过上面的实验,我们观察到什么样的实验现象?我们用了什么样的方法?那书放在桌面上,书和桌面发生形变了没有?
分析得出:通过微观放大的方法观察,我们发现原来不容易观察的瓶子和桌面也发生了形变。
归纳:由此我们可以想到一切物体都可以发生形变,形变分为很多种类,有些物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变。
**:发生弹性形变的物体是不是在所有的情况下都可以恢复原状呢?请举例说明?
学生能举出有时弹簧拉得过长就恢复不了原状。指出:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度。
根据前面的铺垫,总结弹力的概念:发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。例举蹦床的例子说明。
(二)几种弹力的方向
教师在黑板上画出书与桌面之间的相互作用力,与学生一起分析之间的相互作用关系,指出书对桌面的压力和桌面对书的**力都是弹力。
举出实例:给出吊灯图片,做出分析。以灯为研究受力对象,链子指向链子收缩的方向吊住吊灯,链子发生形变。链子被拉长,就要企图恢复形变。这里施力物体——链子,受力物体——灯。这时候链子对灯的拉力的方向是——竖直向上,指向链子收缩的方向。
做出总结:弹力方向——施力物体形变恢复的方向;与施力物体形变方向相反。压力和**力的方向总是垂直于接触面指向受力物体,绳的拉力总是沿着绳子指向绳收缩的方向。
环节三:巩固提高
给出如下三个图片,要求学生画出弹力的示意图。
归纳总结:
三种接触情况下弹力的方向:
(1)面面接触,垂直于接触面指向被**的物体
(2)点面接触,垂直于接触面指向被**的物体
(3)点点接触,垂直于接触点的切面指向被**物体。
环节四:小结作业
小结:师生归纳弹力的相关知识点。
作业:预习后面胡克定律,了解弹力大小的特点。
高中物理《弹力》教案4
教学目标
1、知道什么是弹力以及弹力产生的条件。
2、知道推力、压力、**力、绳的拉力都是弹力,能在力的图示(力的示意图)中正确画出他们的方向。
3、知道形变越大,弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比。
教学重难点
知道形变越大,弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比。
教学工具
课件
教学过程
出示[学习目标]
1、理解弹力的概念,知道弹力产生的原因和条件。
2、知道压力、**力、绳的拉力都是弹力,会分析弹力的方向,能正确画出弹力的示意图。
3、理解形变概念,了**显示微小形变。
(一)观察实验
1、观察用弹簧拉静止的小车
小车:由静止→运动
弹簧:被拉长
2、水*支起竹片,竹片上放置砝码,观察砝码和竹片
竹片:发生弯曲
砝码:处于静止状态
3、观察用弹性钢片推放置在桌面上的物体
钢片:发生弯曲
物体:被推开
(二)形变和弹力的概念:
物体的形状或体积的改变叫形变。
发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生的作用,这种力叫弹力。
弹力的概念:
(三)弹力产生的条件
(1)物体间是否直接接触(必要条件);
(2)接触处是否有相互挤压或拉伸的作用(充分条件)
弹力是发生弹性形变的物体产生的力,作用在跟它接触的物体上。用手向右拉弹簧,弹簧因形变(伸长)而产生弹力f,它作用在手上,方向向左。因此,弹力的施力者是发生形变的物体,受力者是使它发生形变的其他物体。
图1-11(a)中,小球放在斜面和竖直挡板之间,在重力作用下小球与斜面及挡板间都有挤压趋势,因此小球与斜面接触处,小球与挡板接触处都会产生弹力。而图1-11(b)中,小球放在水*面和竖直挡板间,虽然小球与竖直挡板相接触,但在接触处没有相互挤压趋势,因此小球与竖直挡板间不会产生弹力。
(四)显示微小形变的两个实验
有一些物体眼睛根本观察不到它的形变,比如一些比较坚硬的物体,但是这些物体都有形变,只不过形变很微小。所以,一切物体都在力的作用下会发生形成。
(五)弹力的方向
弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
(1)弹力方向的判定步骤:
明确产生形变的物体--找出使该物体发生形变的外力方向--确定该物体产生弹力的方向。
(2)常见**物的弹力方向:
*板的弹力垂直于板面指向被**的物体;
曲面的弹力垂直于曲面该处的切*面指向被**的物体;
支承点的弹力垂直于跟它接触的*面(或曲面的切*面)指向被**的物体;
绳索的弹力沿着绳子指向收缩的方向。
(六)形变的种类
看形变的种类有哪些,举例说明。
总结:产生弹力的大小与形变程度有关,形变程度越大,产生的弹力就越大。
(七)例题分析
例1:放在水*桌面上的书
书由于重力的作用而**桌面,使书和桌面同时发生微小形变,要恢复原状,对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1,这就是书对桌面的压力;桌面由于发生微小的形变,对书产生垂直于书面向上的弹力F2,这就是桌面对书的**力。
练习1
分析:静止地放在倾斜木板上的书,书对木板的压力和木板对书的**力。并画出力的示意图。
例题2按下列要求画出弹力的方向
(1)搁在光滑竖直墙与粗糙水*地面间的棒在A,B两处受到的弹力(图1-13)
分析(1)棒在重力作用下对A,B两处都有挤压作用,因A,B两处的**物都为*面,所以其弹力垂直*面分别向上和向右。
(2)搁在光滑半球形槽内的棒在C,D两处受到的弹力(图1-14);
分析:棒对C,D两处有挤压作用,因C处为曲面,D处为支承点,所以C处弹力垂直其切*面指向被**的物体--沿球半径指向球心;D处弹力垂直跟它接触的*面指向被**的物体--垂直棒斜向上。
(3)用细绳悬挂、靠在光滑竖直墙上的小球受到的弹力(图1-15)
球在重力作用下挤压墙壁,拉引绳子,所以墙产生的弹力垂直墙面指向球;绳子产生的弹力沿着绳子向上。
(八)课内练习
(1)放在水*桌面上的书,对桌面的压力等于书受的重力。能不能说书对桌面的压力就是书受的重力?为什么?
(2)停放在操场上的篮球,受到哪几个力的作用?施力物体各是什么?各个力的方向如何?
(3)有四位同学把斜面对重物的**力3N,分别画成图1-10中的四种样子,其中哪个图画得对?
(4)如图1-11所示,用两根绳子把一个物体挂在天花板上,这个物体受到几个力的作用?指出施力物体,并把力的方向表示出来。
(5)在水*桌面上的两个球,靠在一起但并不互相挤压,它们之间有相互作用的弹力吗?为什么?
学生思考后集体交流。
(九)课堂总结
课后习题
完成课后“训练与应用”第1、2、3、4题。
高中物理《弹力》教案5
知识与技能
1、知道什么是形变和弹性形变
2、知道什么是弹力以及弹力产生的条件
3、知道压力、**力、绳的拉力都是弹力,并能判断方向。
4、知道形变越大弹力越大、弹簧的弹力与形变量成正比。
过程与方法
1、从生活中常见的形变现象出发,培养学生的观察能力。
2、在探究形变的过程中,引导学生进一步探索形变与弹性之间的关系后,使学生了解探究弹力的实际意义,学会探究物理规律的一般方法。
3、通过观察微***的实例,初步接触“放大的方法”
情感、态度价值观
1、在实验中,培养其观察、分析、归纳能力,尊重事实的科学探究精神。
2、积极参与观察和实验,认真讨论体验探索自然规律的艰辛和喜悦。
教学重难点
【教学重点】
弹力概念的建立、弹力产生的条件、弹力方向的确定。
【教学难点】
弹力方向的确定。
【教学过程】
引入新课
视频播放:弯曲的竹竿使水中的木块发生运动、拉弓射箭等情景。让学生试着回答以上动作的完成有什么共同特点
新课教学
一。弹力的产生
动画模拟弯曲的竹竿使水中的木块发生运动、拉弓射箭等:同学们观察动作的完成,总结什么是形变
形变:物体在力的作用下发生的形状或体积改变
学生自己动手实验拉橡皮筋:
(1)弹性形变:能恢复原来形状的形变。
(2)塑性形变:不能恢复原来形状的形变
(3)弹性限度:形变超过一定限度,物体形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度。
[讨论与交流]我用力推墙或压桌面,那么墙和桌面也会发生形变吗?
动画模拟微小形变实验:
①按压桌面
②挤压玻璃瓶。
让学生自习观察,实验说明了什么问题。
学生回答后教师总结:
(4)一切物体在力的作用下都会发生形变,只不过一些物体比较坚硬,虽发生形变,但形变量很小,眼睛根本观察不到它的形变。
[猜想]:物体发生弹性形变后要恢复原状,对与它接触的物体会产生什么呢?
感受分析
师:我们现在一起来进行下面的操作:用手扯住橡皮筋的两端,在弹性限度范围内拉橡皮筋,使其发生形变。在操作的同时,用心体会一下手与弹簧或橡皮筋之间的相互作用。
师:根据力的定义,我们知道弹簧与左右手之间有力的作用,那同学们知道弹簧对左手的力是向哪个方向的?对右手的力又是向哪个方向的?
生:对左手的力向右手方向,对右手的力向左手方向。
师:为什么是这样的方向呢?
生:我想是因为物体发生弹性形变后,由于要恢复原状而把两手向中间扯。
综上:橡皮筋形变要恢复原状而对与之接触的物体产生的力的作用叫做弹力。
2、弹力:发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状,对与它接触的物体会发生力的作用,这种力叫做弹力
回顾开始时课件展示情景:让学生分析并总结弹力产生的条件。
3、弹力产生的条件:
(1)、两物体相互接触。(接触力)(2)、接触处产生弹性形变。
二。几种常见的弹力及方向
1、**力和压力的方向:垂直于接触面
(1)、*面与*面接触
例题1:分析A受到的弹力(A均处于静止状态)
(2)、点与面接触
例2:分析物体A受到的弹力(A均处于静止状态)
(3)、曲面与曲面接触
例3:分析球A所受到的弹力
2、绳的拉力方向:沿着绳而指向绳收缩的方向。
三。胡克定律
弹力的大小跟形变的大小有关,形变越大,弹力越大,形变消失,弹力随着消失。
课后习题
布置作业
开放式问题(视频播放:撑杆跳高、跳水);
提出问题:通过本节内容的学习,请同学们开放式地讨论
①从形变与弹力知识去思考,撑杆跳高运动员跳得这么高的主要原因是什么?
②跳水运动员在空中滞空时间主要由哪方面决定?
板书
板书设计
弹力
1、形变
(1)概念:物体的形状或体积改变
(2)分类:弹性形变;塑性形变
2、弹力
(1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状,对与它接触的物体会发生力的作用,这种力叫做弹力
(2)产生的条件:两物体相互接触、接触处产生弹性形变。
(3)弹力的方向:**力和压力的方向:垂直于接触面;绳的拉力方向沿着绳而指向绳收缩的方向。
高中物理《弹力》教案5篇扩展阅读
高中物理《弹力》教案5篇(扩展1)
——高中物理优秀教案10篇
高中物理优秀教案1
一、磁化和退磁
说明:缝衣针、螺丝刀等钢铁物体,与磁铁接触后就会显示出磁性,我们把钢性材料与磁铁接触后显示出磁性的现象称之为磁化
说明:原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用,就会失去磁性,这种现象叫做退磁
说明:铁、钴、镍以及它们的合金.还有一些氧化物,磁化后的磁性比其他物质强得多,这些物质叫做铁磁性物质,也叫强磁性物质
二、磁性材料的发展
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三、磁记录
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四、地球磁场留下的记录
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五、磁性材料
一.磁化和退磁
1、磁化:钢性材料与磁铁接触后显示出磁性的现象
2、退磁:原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用,就会失去磁性
3、铁磁性物质(强磁性物质):铁、钴、镍以及它们的合金.还有一些氧化物,磁化后的磁性比较强
4、磁化和退磁解释:物质是由原子构成的,原子是由原子核和电子构成,电子绕核旋转,这就相当于一个小磁体,称之为磁畴,磁化前,各个磁畴的磁化方向不同,杂乱无章地混在一起,各个磁畴的作用在宏观上互相抵消,物体对外不显磁性。磁化过程中,由于外磁场的影响,磁畴的磁化方向有规律地排列起来,使得磁场**加强。这个过程就是磁化的过程,高温下,磁性材料的磁畴会被破坏.在受到剧烈震动时,磁畴的排列会被打乱,这些悄况下材料都会产生退磁现象
5、硬磁性材料:磁化后撤去外磁场,物体具有很强的剩磁
软磁性材料:磁化后磁畴的磁化的方向又变得杂乱,物体没有明显的剩磁
二.磁性材料的发展
三.磁记录
四.地球磁场留下的记录
高中物理优秀教案2
教学目标
(一)知识与技能
1.知道两种电荷及其相互作用.知道点电荷量的概念.
2.了解静电现象及其产生原因;知道原子结构,掌握电荷守恒定律
3.知道什么是元电荷.
4.掌握库仑定律,要求知道知道点电荷模型,知道静电力常量,会用库仑定律的公式进行有关的计算.
(二)过程与方法
1、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.但对一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。
2、类比质点理解点电荷,通过实验探究库仑定律并能灵活运用
(三)情感态度与价值观
通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质,认识理想化是研究自然科学常用的方法,培养科学素养,认识类比的方法在现实生活中有广泛的应用
重点:电荷守恒定律,库仑定律和库仑力
难点:利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题,库仑定律的理解与应用。
教具:丝绸,玻璃棒,毛皮,硬橡胶棒,绝缘金属球,静电感应导体,通草球,多**课件
教学过程:
第1节电荷库仑定律(第1课时)
(一)引入新课:
多**展示:闪电撕裂天空,雷霆震撼着大地。
师:在这惊心动魄的自然现象背后,蕴藏着许多物理原理,吸引了不少科学家进行探究。在科学史上,从最早发现电现象,到认识闪电本质,经历了漫长的岁月,一些人还为此付出过惨痛的代价。下面请同学们认真阅读果本第2页“接引雷电下九天”这一节,了解我们人类对闪电的研究历史,并完成下述填空:
电闪雷鸣是自然界常见的现象,蒙昧时期的人们认为那是“天神之火”,是天神对**的惩罚,直到1752年,伟大的科学家冒着生命危险在**费城进行了著名的风筝实验,把天电引了下来,发现天电和摩擦产生的电是一样的,才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。
师强调:以**科学家的富兰克林为**的一些科学家冒着生命危险去捕捉闪电,证实了闪电与实验室中的电是相同的。
雷电是怎样形成的?(大气中冷暖气流上下急剧翻滚,相互摩擦,云层就会积聚电荷,当电荷积累到一定程度,瞬间发生大规模的放电,就产生了雷电)物体带电是怎么回事?电荷有哪些特性?电荷间的相互作用遵从什么规律?人类应该怎样利用这些规律?这些问题正是本章要探究并做出解答的。
师:本节课我们重点研究了解几种静电现象及其产生原因,电荷守恒定律
(二)新课教学
复习初中知识:
师:根据初中自然的学习,用摩擦的方法可使物体带电,请举例说明。
生:用摩擦的方法。如:用丝绸摩擦过的玻璃棒,玻璃棒带正电;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,橡胶棒带负电。
演示实验:先用玻璃棒、橡胶棒靠近碎纸屑,看有什么现象?然后用绸子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡胶棒,再靠近碎纸屑看有什么现象?让学生分析两次实验现象的异同;并分析原因。
教师总结:摩擦过的物体性质有了变化,带电了或者说带了电荷。带电后,能吸引轻小物体,而且带电越多,吸引力就越大,能够吸引轻小物体,我们说此时物体带了电。而用摩擦的方法使物体带电就叫做摩擦起电。
高中物理优秀教案3
教学目标
知识与技能
1.知道曲线运动的方向,理解曲线运动的性质
2.知道曲线运动的条件,会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系过程与方法
1.体验曲线运动与直线运动的区别
2.体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化
能领会曲线运动的奇妙与**,培养对科学的好奇心和求知欲
教学重点
1.什么是曲线运动
2.物体做曲线运动方向的判定3.物体做曲线运动的条件
教学难点
物体做曲线运动的条件
教学课时
1课时
探究学习
1、曲线运动:
2、曲线运动速度的方向:
质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的方向。
3、曲线运动的条件:
(1)物体做曲线运动。
(2)运动速度方向与加速度的方向共线时,运动轨迹是
(3)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力为定值,运动为运动。
(4)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力不为定值,运动为运动。
4、曲线运动的性质:
(1)曲线运动中运动的方向时刻(变、不变),质点在某一时刻(某一点)的速度方向是沿,并指向运动轨迹凹下的一侧。
(2)曲线运动一定是运动,一定具有。
引入新课
生活中有很多运动情况,我们学习过各种直线运动,包括匀速直线运动,匀变速直线运动等,我们知道这几种运动的共同特点是物体运动方向不变。下面我们就来欣赏几组图片中的物体有什么特点(展示图片)
再看两个演示
第一,****一只较小的粉笔头
第二,*行抛出一只相同大小的粉笔头
两只粉笔头的运动情况有什么不同?学生交流讨论。
结论:前者是直线运动,后者是曲线运动
在实际生活普遍发生的是曲线运动,那么什么是曲线运动?本节课我们就来学习这个问题。新课讲解
一、曲线运动
1.定义:运动的轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。
2.举出曲线运动在生活中的实例。
问题:曲线运动中速度的方向是时刻改变的,怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢?
引出下一问题。
二、曲线运动速度的方向
看图片:撑开带有水滴的雨伞绕柄旋转。
问题:水滴沿什么方向飞出?学生思考
结论:雨滴沿飞出时在那点的切线方向飞出。
如果球直线上的某处A点的瞬时速度,可在离A点不远处取一B点,求AB点的*均速度来近似表示A点的瞬时速度,时间取得越短,这种近似越精确,如时间趋近于零,那么AB见的*均速度即为A点的瞬时速度。
结论:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向。三、物体做曲线运动的条件
实验1:在光滑的水*面上具有某一初速度的小球,在不受外力作用时将如何运动?学生实验
结论:做匀速直线运动。
实验2:在光滑的水*面上具有某一初速度的小球,在运动方向的正前方或正后方放一条形
磁铁,小球将如何运动?学生实验
结论:小球讲做加速直线运动或者减速直线运动。
实验3:在光滑的水*面上具有某一初速度的小球,在运动方向一侧放一条形磁铁,小球将如何运动?学生实验
结论:小球将改变轨迹而做曲线运动。
总结论:曲线运动的条件是,
当物体所受合力的方向跟物体运动的方向不在同一条直线时,物体就做曲线运动。
四、曲线运动的性质
问题:曲线运动是匀速运动还是变速运动学生思考讨论问题引导:
速度是(矢量、标量),所以只要速度方向变化,速度矢量就发生了,也就具有,因此曲线运动是。结论:曲线运动是变速运动。
课堂小结
1.曲线运动是变速运动,及速度的有可能变化,速度的方向一定变化。
2.当物体所受合力的方向跟物体运动的方向不在同一条直线时,物体就做曲线运动,所
以物体的加速度方向也跟速度方向不在同一直线上。
高中物理优秀教案4
1.教学目标
1、1知识与技能
(1)知道什么是等温变化;
(2)掌握玻意耳定律的内容和公式;知道定律的适用条件。
(3)理解等温变化的P—V图象与P—1/V图象的含义,增强运用图象表达物理规律的能力;
1、2过程与方法
带领学生经历探究等温变化规律的全过程,体验**变量法以及实验中采集数据、处理数据的方法。
1、3情感、态度与价值观
让学生切身感受物理现象,注重物理表象的形成;用心感悟科学探索的基本思路,形成求实创新的科学作风。
2、教学难点和重点
重点:让学生经历探索未知规律的过程,掌握一定质量的气体在等温变化时压强与体积的关系,理解p—V图象的物理意义。
难点:学生实验方案的设计;数据处理。
3、教具:
塑料管,乒乓球、热水,气球、透明玻璃缸、抽气机,u型管,注射器,压力计。
4、设计思路
学生在初中时就已经有了固体、液体和气体的概念,生活中也有热胀冷缩的概念,但对于气体的三个状态参量之间有什么样的关系是不清楚的。新课程理念要求我们,课堂应该以学生为主体,强调学生的自主学习、合作学习,着重培养学生的创新思维能力和实证精神。这节课首先通过做简单的演示实验,让学生明白气体的质量、温度、体积和压强这几个物理量之间存在着密切的联系;然后与学生一道讨论实验方案,确定实验要点,接着师生一道实验操作,数据的处理,得出实验结论并深入讨论,最后简单应用等温变化规律解决实际问题。
5、课题引入
演示实验:变形的乒乓球在热水里恢复原状
乒乓球里封闭了一定质量的气体,当它的温度升高,气体的压强就随着增大,同时体积增大而恢复原状。由此知道气体的温度、体积、压强之间有相互制约的关系。本章我们研究气体各状态参量之间的关系。
对于气体来说,压强、体积、温度与质量之间存在着一定的关系。高中阶段通常就用压强、体积、温度描述气体的状态,叫做气体的三个状态参量。对于一定质量的气体当它的三个状态参量都不变时,我们就说气体处于某一确定的状态;当一个状态参量发生变化时,就会引起其他状态参量发生变化,我们就说气体发生了状态变化。这一章我们的主要任务就是研究气体状态变化的规律。
出示课题:第八章气体
师问:同时研究三个及三个以上物理量的关系,我们要用什么方法呢?请举例说明。
生:**变量法
比如要研究压强与体积之间的关系,需要保持质量和温度不变,再如要研究气体压强与温度之间的关系,需要保持质量和体积不变。
师:我们这节课首先研究气体的压强和体积的变化关系。
我们把温度和质量不变时气体的压强随体积的变化关系叫做等温变化。出示本节课题:
高中物理优秀教案5
一、实验探究
1、学生体验压强与体积的关系得出定性结论
全体同学体验:每个同学用力在口腔中摒住一口气,然后用手去压脸颊,你会怎么样,思考为什么?
小组体验:每桌同学用一只小的注射器体验:一个同学用手指头封闭一定质量的气体,另一个同学缓慢压缩气体,体积减小时第一个同学的手指有什么感觉,说明什么呢?反之当我们拉动活塞增大气体体积时,手指有什么感觉,说明什么呢?要求学生体验并说出自己的感觉和结论(即压缩气体,体积减小,压强增大;反之,体积增大压强减小)
2、猜想
引导学生猜想:我们猜想:在一般情况下,一定质量的气体当温度不变时,气体的压强和体积之间可能有什么定量关系呢?
学生:压强与体积成反比例关系(从最简单的定量关系做起)
师:一定质量的气体在发生等温变化时压强与体积是否是成反比例的关系,需要我们进一步研究、这节课我们用实验探究这一课题。
3、实验验证:
(1)实验设计:
首先,要求学生完整的复述我们的实验目的:探究一定质量的气体在温度不变情况下压强与体积之间的定量关系、
要求学生根据放在桌上的器材,思考试验方案,并思考以下几个问题:
问题1:本实验的研究对象是什么?如何取一定质量的气体?实验条件是什么?如何实现这一条件?
学生讨论回答:研究对象是一定质量的气体,用活塞封闭一定质量的气体在注射器内以获取,实验条件是气体质量不变,气体温度不变;活塞加油增加密闭性,推拉活塞改变体积和压强;不用手握注射器;缓慢推拉活塞,稳定后再读数。(或者有其他的实验方案)
问题2:数据收集本实验中应该要收集哪些数据?用什么方法测量?
学生:要收集气体的不同压强和体积,用气压计可以测量压强,注射器上面的读数可以得到体积。
问题3:数据处理怎样处理上述数据才能得到等温条件下压强与体积之间的正确关系呢?(学生讨论并回答)
学生:常用数据处理办法有计算法,图象法等。
老师:能不能说得更具体一点呢?
学生:就是先把V和P乘起来,看看各组的乘积是否相等(或者近似相等),从而得到结论;图像法就是以V为横坐标,P为纵坐标,在用描点作图法,把得到的数据作到坐标系中,再连线,看图像的特点,从而得到两者的定量关系。
再让一个学生把我们刚才分析得到的比较好的实验方法再复述,然后师生互助完成实验。
2、实验过程:
师生共同完成实验:老师推、拉活塞,一名学生读取数据,另一名学生设计记录表格并记录数据。
数据处理:
①简单计算找压强和体积之间的关系
②学生描绘图象(提示作P—V图像)能否得出结论?
总结**:各小组是如何处理数据的,结论如何?(实物投影展示)
问题4:若P—V图象为双曲线的一支,则能说明P与V成反比。但能否确定我们做出就一定是是双曲线的一支呢?(还是猜测)我们怎样进一步P和V之间的关系呢?
教师:有一种思想叫做转化的思想。若P—V图象为一双曲线,那么P—1/V图象是什么样子?(过原点的一条直线)那我们就再作一条P—1/V图象看看吧!
(师)计算机拟合:把P—V图象转化为P—1/V图象。我们看到一定质量的气体,在温度不变的情况下,P—1/V图象是一条(几乎)过原点的直线,表明压强与体积成反比。
(三)实验结论:在误差允许的范围内,一定质量的气体在温度不变的条件下压强与体积成反比。(学生叙述)
师:大家看到我们作出来的这条直线,还不是很准确,大家可以分析在实验过程中有哪些地方可能引起实验误差?
学生讨论分析产生误差的原因、
早在17世纪,英国科学家玻意耳和法国科学家马略特分别通过更严谨的实验研究得出了这个结论,被称为玻意耳定律。
二、玻意耳定律
1、内容:一定质量的某种气体,在温度不变的条件下压强P与体积V成反比。
2、公式:PV=C(常量)或P1V1=P2V2(其中P1V1和P2V2分别为气体在两个状态下的压强和体积)
3、图象:P—1/V图象:过原点的直线——等温线
P—V图象:双曲线的一支——等温线
三、拓展思考
问题5:在同一温度下,取不同质量的同种气体为研究对象,PV乘积C一样吗?即对不同的气体,C是一个普适常量吗?(学生思考不能求解或回答不一样)
师问:怎样才能得到正确的结果呢?(猜想—实验验证)
学生:改变气体的质量用同样的方法重新测量,测量数据记录在同一表格中,通过简单的计算就能得到结果。
结论:不一样。质量越大,PV乘积越大。P—V图象离坐标轴越远,P—1/V图象斜率越大。
问题6:取相同质量的同种气体,在不同温度下,作出的P—V图象是否一样?(学生猜想——验证)
结论:不一样。温度较高时,PV乘积较大,P—V图象离坐标轴越远,P—1/V图象斜率较大。
四、玻意耳定律的应用之定性解释:
问题一:气球涨大视频。学生分析。
问题二:小实验。装水的瓶子下有小洞,当盖子打开时水会喷出,然后合上盖子则水就不会持续地流出了。
解释:盖子打开时,小孔上方的压强始终大于外面的压强,所以水会喷出,当盖子盖上时,水的上方被封闭了一定质量的气体,当有水流出后,瓶中空气的体积变大,根据波意耳定律压强变小,当孔上方压强小于外部大气压时,水就流不出去了。
五.课堂小结
1、方法①研究多变量问题时用**变量法
②实验探究方法:猜想——验证——进一步猜想——再验证——得到结论
2、知识玻意耳定律:一定质量的某种气体,在温度不变的条件下压强P与体积V成反比。
六.教学后记:
1.课堂上让学生从自身体验开始,充分参与科学探究的全过程,熟悉科学探究未知世界的一般流程,并坚持渗透实事求是和精益求精的科学精神。
2.教学中对应用数学方法处理物理数据,从而得出简洁的物理学规律的过程,让学生多练习多体验,以使学生真正掌握,并且多给时间让学生从图像中找出规律,以提高学生认识图像与应用图像分析问题的能力。
3.教学中学生参与小实验及视频材料能很好地吸引学生的***,提高教学的有效性。
4、物理来源于社会生活实践,反之也能解释自然界及生活和生产中的相关现象,有效杜绝物理和生活相脱节的现象发生、也有利于学生正确物理观的形成。
高中物理优秀教案6
课前预习学案
一、预习目标
1.知道什么是互感现象和自感现象。
2.知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。
二、预习内容
(一)自感现象
1、自感电动势总要阻碍导体中,当导体中的电流在增大时,自感电动势与原电流方向,当导体中的电流在减小时,自感电动势与电流方向。注意:阻碍不是阻止,电流还是在变化的。
2、线圈的自感系数与线圈的、、等因素有关。线圈越粗、越长、匝数越密,它的自感系数就越。除此之外,线圈加入铁芯后,其自感系数就会。
3、自感系数的单位:,有1mH=H,1H=H。
4、感电动势的大小:与线圈中的电流强度的变化率成正比。
(二)自感现象的应用
1、有利应用:
a、日光灯的镇流器;
b、电磁波的发射。
2、有害避免:
a、拉闸产生的电弧;
b、双线绕法制造精密电阻。
3、日光灯原理(学生阅读课本)
(1)日光灯构造:
(2)日光灯工作原理:
(三)互感现象、互感器
1、互感现象现象应用了原理。
2、互感器有,。
课内探究学案
一、学习目标
1.知道什么是互感现象和自感现象。
2.知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量,知道它的单位及其大小的决定因素。
3.知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。
4.能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。
二、学习过程
(一)复习旧课,引入新课
1、引起电磁感应现象的最重要的条件是什么?
2、楞次定律的内容是什么?
(二)新课学习
1、互感现象
问题1:在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接,当一个线圈中的电流变化时,在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢?
2、自感现象
问题2:当电路自身的电流发生变化时,会不会产生感应电动势呢?
实验1演示通电自感现象。
画出电路图(如图所示),A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合电键S,调节变阻器R,使A1、A2亮度相同,再调节R1,使两灯正常发光,然后断开开关S。重新闭合S,观察到什么现象?(实验反复几次)
高中物理优秀教案7
一、教材分析
欧姆定律是电学中的基本定律,是进一步学习电学知识和分析电路的基础,是本章的重点。本次课的逻辑性、理论性很强,重点是学生要通过自己的实验得出欧姆定律,最关键的是两个方面:一个是实验方法,另一个就是欧姆定律。欧姆定律的含义主要是学生在实验的过程中逐渐理解,而且定律的形式很简单,所以是重点而不是难点。学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助,所以这次课采用启发式综合教学法。
二、教学目标
知识与技能
①使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。
②通过实验认识电流、电压和电阻的关系。
③会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。
过程与方法
①根据已有的知识猜测未知的知识。
②经历欧姆定律的发现过程并掌握实验的思路、方法。
③能对自己的实验结果进行评估,找到成功和失败的原因。
情感、态度与价值观
①让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测。
②培养学生大胆猜想,小心求证,形成严谨的科学精神。
三、教学重点与难点
重点:掌握实验方法;理解欧姆定律。
难点:设计实验过程;实验数据的分析;实验结果的评估。
四、学情分析
在技能方面是练习用电压表测电压,在知识方面是研究串、并联电路中的电压关系。这是一节探索性实验课,让学生自主实验、观察记录,自行分析,归纳总结得出结论。学生对探索性实验有浓厚的兴趣,这种方式能激发学生的创造性思维活动有利于提高认知能力和实验能力,但由于学生的探究能力尚不够成熟,引导培养学生探究能力是本节课的难点
五、教学方法
启发式综合教学法。
六、课前准备
教具:投影仪、投影片。
学具:电源、开关、导线、定值电阻(5、10)、滑动变阻器、电压表和电流表。
七、课时安排
一课时
八、教学过程
教师活动学生活动说明
(一)预习检查、总结疑惑
①我们学过的电学部分的物理量有哪些?
②他们之间有联系吗?
③一段导体两端的电压越高,通过它的电流如何变化?当导体的电阻越大,通过它的电流如何变化?学生以举手的形式回答问题,并将自己的想法写在学案上。
这部分问题学生以前已经有了感性的认识,大部分学生回答得很正确,即使有少数同学回答错误也没有关系,学生之间会进行纠正。
(二)情景引入、展示目标
**:电压增大,电流也随着增大,但是你知道电流增大了多少吗?
让学生猜测电流I、电压U、电阻R之间的关系式。学生大胆猜想。
不论对错,教师都应认真对待,但应该注意:猜想不是瞎猜、乱猜,不是公式越多越好,应该引导学生在原有知识的基础上有根据,符合逻辑进行猜想。同时可将所有学生的猜想写在黑板上,这对其他的同学有启发作用。
(三)合作探究、精讲点播
高中物理优秀教案8
一、目标
1、知道什么是反冲运动,能举出几个反冲运动的实例;
2、知道火箭的飞行原理和主要用途。
二、重点
1、知道什么是反冲。
2、应用动量守恒定律正确处理喷气式飞机、火箭一类问题。
三、难点
如何应用动量守恒定律分析、解决反冲运动。
四、教学过程
1.引入新课
演示:拿一个气球,给它充足气,然后松手,观察现象。
描述现象:**气球后,气球内的气体向后喷出,气球向相反的方向飞出。
在日常生活中,类似于气球这样的运动很多,本节课我们就来研究这种。
2.教学过程
(一)反冲运动火箭
1、教师分析气球所做的运动
给气球内吹足气,捏紧出气孔,此时气球和其中的气体作为一个整体处于静止状态。松开出气孔时,气球中的气体向后喷出,气体具有能量,此时气体和气球之间产生相互作用,气球就向前冲出。
2、学生举例:你能举出哪些物体的运动类似于气球所作的运动?
学生:节日燃放的礼花。喷气式飞机。反击式水轮机。火箭等做的运动。
3、同学们慨括一下上述运动的特点,教师结合学生的叙述总结得到:
某个物体向某一方向高速喷射出大量的液体,气体或弹弹射出一个小物体,从而使物体本身获得一反向速度的现象,叫反冲运动
4、分析气球。火箭等所做的反冲运动,得到:
在反冲现象中,系统所做的合外力一般不为零;
但是反冲运动中如果属于内力远大于外力的情况,可以认为反冲运动中系统动量守恒。
(二)反冲运动的应用和防止
1、学生阅读课文有关内容。
2、学生回答反冲运动应用和防止的实例。
学生:反冲有广泛的应用:灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等都是反冲的重要应用。
学生:用枪射击时,要用肩部抵住枪身,这是防止或减少反冲影响的实例。
3、用多**展示学生所举例子。
4、要求学生结合多**展示的情景对几个过程中反冲的应用和防止做出解释说明:
①对于灌溉喷水器,当水从弯管的喷嘴喷出时,弯管因反冲而旋转,带动发电机发电。
②对于反击式水轮机:当水从转轮的叶片中流出时,转轴由于反冲而旋转带动发电机发电。
③对于喷气式飞机和火箭,它们靠尾部喷出气流的反冲作用而获得很大的速度。
④用枪射击时,**向前飞去枪身向后发生反冲,枪身的反冲会影响射击的准确性,所以用步枪时我们要把枪身抵在肩部,以减少反冲的影响。
教师:通过我们对几个实例的分析,明确了反冲既有有利的一面,同时也有不利的一面,在看待事物时我们要学会用一分为二的观点。
我们知道:反冲现象的一个重要应用是火箭,下边我们一认识火箭:
水*方向射击的大炮,炮身重450kg,炮弹射击速度是450m/s,射击后炮身后退的距离是45cm,则炮受地面的*均阻力是多大?
高中物理优秀教案9
教学目标
知识目标
(1)通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系;
(2)会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式;
(3)通过加速度与质量和和合外力的定量关系,深刻理解力是产生加速度的原因这一规律;
(4)认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系,认识加速度与和外力间的瞬时对应关系;
(5)能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题.
能力目标
通过演示实验及数据处理,培养学生观察、分析、归纳总结的能力;通过实际问题的处理,培养良好的书面表达能力.
情感目标
培养认真的科学态度,严谨、有序的思维习惯.
教学建议
教材分析
1、通过演示实验,利用**变量的方法研究力、质量和加速度三者间的关系:在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系.
2、利用实验结论总结出牛顿第二定律:规定了合适的力的单位后,牛顿第二定律的表达式从比例式变为等式.
3、进一步讨论牛顿第二定律的确切含义:公式中的表示的是物体所受的合外力,而不是其中某一个或某几个力;公式中的和均为矢量,且二者方向始终相同,所以牛顿第二定律具有矢量性;物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化,这就是牛顿第二定律的瞬时性.
教法建议
1、要确保做好演示实验,在实验中要注意交代清楚两件事:只有在砝码质量远远小于小车质量的前题下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力(根据学生的实际情况决定是否证明);实验中使用了替代法,即通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小.
2、通过典型例题让学生理解牛顿第二定律的确切含义.
3、让学生利用学过的重力加速度和牛顿第二定律,让学生重新认识出中所给公式.
教学重点:牛顿第二定律
教学难点:对牛顿第二定律的理解
示例:
一、加速度、力和质量的关系
介绍研究方法(**变量法):先研究在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;再研究在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系.介绍实验装置及实验条件的保证:在砝码质量远远小于小车质量的条件下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力.介绍数据处理方法(替代法):根据公式可知,在相同时间内,物体产生加速度之比等于位移之比.
以上内容可根据学生情况,让学生充分参与讨论.本节书涉及到的演示实验也可利用气垫导轨和计算机,变为定量实验.
1、加速度和力的关系
做演示实验并得出结论:小车质量相同时,小车产生的加速度与作用在小车上的力成正比,即,且方向与方向相同.
2、加速度和质量的关系
做演示实验并得出结论:在相同的力F的作用下,小车产生的加速度与小车的质量成正比,即.
二、牛顿第二运动定律(加速度定律)
1、实验结论:物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比.加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同.即,或.
2、力的单位的规定:若规定:使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫1N.则公式中的=1.(这一点学生不易理解)
3、牛顿第二定律:
物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比.加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同.
高中物理优秀教案10
一、教学目标
1、知识目标:
①知道直线上机械波的形成过程
②知道什么是横波,波峰和波谷
③知道什么是纵波,密部和疏部
④知道"机械振动在介质中传播,形成机械波",知道波在传播运动形式的同时也传递了能量
2、能力目标:
①培养学生进行科学探索的能力
②培养学生观察、分析和归纳的能力
③培养学生的空间想象能力和思维能力
二、教学重点、难点分析
机械波的形成过程及传播规律是本节课的重点,也是本节课的难点。
三、教学方法
实验探索和计算机辅助教学
四、教具
丝带、波动演示箱、水*悬挂的长弹簧、音叉
五、教学过程
(一)引入新课
[演示]抖动丝带的一端,产生一列凹凸相间的波在丝带上传播(激发兴趣,引出课题)
在这个简单的例子中,我们接触到一种广泛存在的运动形式--波动,请同学们再举出几个有关波的例子。(学生举例,活跃气氛;让学生在大量生活实例中感触波的存在,增强感性认识。)
学生会列举水波、声波、无线电波、光波。教师启发,大家听说过地震吗?学生会想到地震波。
水波、声波、地震波都是机械波,无线电波、光波都是电磁波。这一章我们学习机械波的知识,以后还会学习电磁波的知识。
(二)知识应用:
1、课本中提到地震波既有横波,又有纵波。你能想象在某次地震时,位于震源正上方的建筑物,在纵波和横波分别传来时的振动情况吗?为什么?(从理性认识回到感性认识,实现认识的第二次飞跃)
2、本来是静止的质点,随着波的传来开始振动,有关这一现象的说法正确的有:
A、该现象表明质点获得了能量
B、质点振动的能量是从波源传来的
C、该质点从前面的质点获取能量,同时也将振动的能量向后传递
D、波是传递能量的一种方式
E、如果振源停止振动,在介质中传播的波也立即停止
F、介质质点做的是受迫振动
高中物理《弹力》教案5篇(扩展2)
——高中物理教案菁选
【精】高中物理教案
作为一位杰出的老师,就不得不需要编写教案,教案有助于顺利而有效地开展教学活动。教案应该怎么写才好呢?下面是小编整理的高中物理教案,希望能够帮助到大家。
高中物理教案1
教学目标
知识目标
1、知道磁通量的定义,公式的适用条件,会用这一公式进行简单的计算.
2、知道什么是电磁感应现象.
3、理解“不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生”.
4、知道能量守恒定律依然适用于电磁感应现象.
能力目标
1、通过实验的观察和分析,培养学生运用所学知识,分析问题的能力.
情感目标
1、学生认识“从个性中发现共性,再从共性中理解个性,从现象认识本质以及事物有普遍联系的辨证唯物**观点.
教学建议
关于电磁感应现象的教学分析
1.电磁感应现象
利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应产生的电流叫做感应电流。
2.产生感应电流的条件
①当闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,电路中产生了感应电流。
②当磁体相对静止的闭合电路运动时,电路中产生了感应电流.
③当磁体和闭合电路都保持静止,而使穿过闭合电路的磁通量发生改变时,电路中产生了感应电流.
其实上述①、②两种情况均可归结为穿过闭合电路的磁通量发生改变,所以,不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生.
3.电磁感应现象中的能量守恒
电磁感应现象中产生的'电能不是凭空产生的,它们或者是其他形式的能转化为电能,或者是电能在不同电路中的转移,电磁感应现象遵循能量守恒定律.
教法建议
1、课本中得出结论后的思考与讨论,是一个进一步启发学生手脑并用、**思考,全面认识电磁感应现象的题目,教师可根据学生实际情况引导学生思考和讨论.
2、本节课文的最后分析了两种情况下电磁感应现象中的能量转化,这不但能从能量的观点让学生对电磁感应有明确的认识,而且进一步强化了能量守恒定律的普遍意义.有条件的,可以由教师引导学生自行分析,以培养学生运用所学知识**分析问题的能力.
教学重点和教学难点
教学重点:感应电流的产生条件是本节的教学重点,而正确理解感应电流的产生条件是本节教学的难点.由于学生在初中时已经接触过相关的电磁感应现象,因此在讲解电流的产生时可以让学生通过实验加深对现象的认识,如果条件允许可以让学生自己动手实验,并在教师引导下进行分组讨论,教师可以通过问题的设计来引导实验的进行,例如:对实验数据表格的设计以及相关问题的探讨,让学生明白感应电流产生的条件.正确理解感应电流产生的条件.
高中物理教案2
教学目标
一、知识目标
1、知道变压器的构造.知道变压器是用来改变交流电压的装置.
2、理解互感现象,理解变压器的工作原理.
3、掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题.
4、理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系,能应用它分析解决基本问题.
5、理解变压器的输入功率等于输出功率.能用变压器的功率关系解决简单的变压器的电流关系问题.
6、理解在远距离输电时,利用变压器可以**降低传输线路的电能消耗的原因.
7、知道课本中介绍的几种常见的变压器.
二、能力目标
1、通过观察演示实验,培养学生物理观察能力和正确读数的习惯.
2、从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力.
3、从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义.
三、情感目标
1、通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的xx、**美.
2、让学生充分体会能量守恒定律的普遍xx及辩xx**思想.
3、培养学生尊重事实,实事求是的科学精神和科学态度.
教学建议
教材分析及相应的教法建议
1、在学习本章之前,首先应明确的是,变压器是用来改变交变电流电压的变压器不能改变恒定电流的电压.互感现象是变压器工作的基础.让学生在学习电磁感应的基础上理解互感现象.这里的关键是明白原线圈和副线圈有共同的铁芯,穿过它们的磁通量和磁通量的变化时刻都是相同的因而,其中的感应电动势之比只与匝数有关.这样原、副线圈的匝数不同,就可以改变电压了.
2、在分析变压器的原理时,课本中提到了次级线圈对于负载来讲,相当于一个交流电源一般情况下,忽略变压器的磁漏,认为穿过原线圈每一匝的磁通量与穿过副线圈的磁通量总是相等的这两个条件,都是理想变压器的工作原理的内容.利用课本中的这些内容,教师在课堂上,首先可以帮助学生分析变压器原理,原线圈上加上交变流电后,铁心中产生交变磁通量;在副线圈中产生交变电动势,则副线圈相当于交流电源对外供电.在这个过程中,如果从能量角度分析,可以看成是电能(原线圈中的交变电流)转换成磁场能(铁心中的变化磁场),磁场能又转换成电能(副线圈对外输出电流).所以,变压器是一个传递能量的装置.如果不计它的损失,则变压器在工作中只传递能量不消耗能量。要使学生明白,理想变压器是忽略了变压器中的能量损耗,它的输出功率与输入功率相等,这样才得出原、副线圈的电压、电流与匝数的关系式.在解决有两个副线圈的变压器的问题时,这一点尤其重要.当然,在初学时,有两个副线圈的变压器的问题,不做**要求,不必急于去分析这类问题.对于学有余力的学生,可引导他们进行分析讨论。
3、学生对变压器原理和变压器中原、副线圈的电压、电流的关系常有一些似是而非的模糊认识,引导学生认真讨论章后习题,对学生澄清认识会有所帮助。
4、变压器的.电压公式是直接给出的课本中利用原、副线圈的匝数关系,说明了什么是升压变压器和什么是降压变压器,这也是为了帮助学生能记住电压关系公式.利用变压器的输出功率和输人功率相等的关系,得到了i1i2=u1u2.建议教师做好用输出负载调节输入功率的演示实验.引导学生注意观察,当负载端接入的灯泡逐渐增多时,原、副线圈上的电压基本上不发生变化,原线圈中的电流逐渐增大,副线圈中的电流也逐渐增大。
5、介绍几种常见的变压器,是让学生能见到真实的变压器的外型和了解变压器的实际构造.教师应当尽可能多地找一些变压器的给学生看一看.变压器在生产和生活中有十分广泛的应用.课本中介绍了一些,教学中可根据实际情况向学生进行介绍,或看挂图、照片、实物,或参观,以开阔学生眼界,增加实际知识。
6、电能的输送,定xx地说明了在远距离输送电能时,采用变压器进行高压输电可以**减少输电线路上的电能损失.这里重点描述了输电线上的电流大小与造成的电热损失的关系,教师应帮助学生分析,理解采用高压输电的必要xx.
教学重点、难点、疑点及解决办法
1、重点:
变压器工作原理及工作规律.
2、难点:
(1)理解副线圈两端的电压为交变电压.
(2)推导变压器原副线圈电流与匝数关系.
(3)掌握公式中各物理量所表示对象的含义.
3、疑点:
变压器铁心是否带电即如何将电能从原线圈传输出到副线圈.
4、解决办法:
(1)通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律.
(2)通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电流与匝数间的关系.
(3)通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义
高中物理教案3
教学目的
1.了解组成物质的分子具有动能及势能,并且了解分子*均动能和分子势能都与哪些因素有关。
2.理解物体的内能以及物体内能由物体的状态所决定。
教学重点
物体的内能是一个重要的概念,是本章教学的一个重点。学生只有正确理解物体的内能才能理解做功和热传递及物体内能的变化关系。
教学难点
分子势能。
教学过程
一、复习**
什么样的能是势能?弹性势能的大小与弹簧的形变关系怎样?
二、新课教学
1.分子动能。
(1)组成物质的分子总在不停地运动着,所以运动着的分子具有动能,叫做分子动能。
(2)启发性**:根据你对布朗运动实验的观察,分子运动有什么样的特点?
应答:分子运动是杂乱无章的,在同一时刻,同一物体内的分子运动方向不相同,分子的运动速率也不相同。
教师分析分子速率分布特点——在同一时刻有的分子速率大,有的分子速率小,从大量分子总体来看,速率很大和速率很小的分子是少数,大多数分子是中等大小的速率。
教帅进一步指出:由于分子速率不同,所以每个分子的动能也不同。对于热现象的研究来说,每个分子的动能是毫无意义的,而有意义的是物体内所有分子动能的*均值,此*均值叫做分子的*均动能。
(3)要学生讨论研究。
用分子动理论的观点,分析冷、热水的区别。
讨论结论应是:组成冷、热水的大量分子的速率各不相同,则其动能也各不相同,但就冷水总体来说分子的*均动能小于热水的分子*均动能。
教师指出:由此可见,温度是物体分子*均动能的标志。
2.分子势能。
(1)根据复习**的回答(地面上的物体与地球之间有相互作用力;发生了形变的弹簧各部分间存在着相互作用力,因此在它们的相对位置发生变化时,它们之间便具有势能)说明分子间也存在着相互作用力,所以分子也具有由它们相对位置所决定的能,称之为分子势能。
(2)分子势能与分子间距离的关系。
**:分子力与分子间距离有什么关系?
应答:当r=r0时,F=0,r<r0时,F为斥力,r>r0时,F为引力。
教师指出:由于分子间既有引力又有斥力,好象弹簧形变有伸长或压缩两种情况,因此分子势能与分子间距离也分两种情况。
①当r>r0时,F为引力,分子势能随着r的增大而增加。此种情况与弹簧被拉长弹性势能的增加很相似。
②当r< p="">
小结:分子势能随着分子间距离变化而变化,而组成物体的大量分子间距离若增大(减小)则宏观表现为物体体积增大(减小)。可见分子势能跟物体体积有关。
(3)物体的内能。
教师指出:物体里所有的分子动能和势能的总和叫做物体的内能。由此可知一切物体都具有内能。
①物体的内能是由它的状态决定的(状态是指温度、体积、物态等)。
**:对于质量相等、温度都是100℃的水和水蒸气来说它们的内能相同吗?
应答,质量相等意味着它们的分子数相同,温度相等意味着它们的*均动能相同,但由于水蒸气分子间*均距离比水分子间*均距离大得多,分子势能也大得多,因而质量相等的水蒸气的内能比水大。
②物体的状态发生变化时,物体的内能也随着变化。
举例说明:当水沸腾时,水的温度保持不变,所供给的大量能用于把分子拉开,增大了分子势能,因而增大了物体的内能,当水汽凝结时,分子动能没有明显变化,但分子靠得更紧密了,分子势能便减小了,因此物体的内能减小了。
③物体的内能是不同于机械能的另一种形式的能。
a.静止在地面上的物体以地球为参照物,物体的机械能等于0,但物体内部的分子仍然在不停地运动着和相互作用着,物体的内能永远不能为0。
b.物体在具有一定的内能时,也可以具有一定的机械能。如飞行的**。
C.不能把物体的机械能和物体的内能混淆。只要物体的温度、体积、物态不变,不论物体的机械能怎样变化其内能仍保持不变。反之,尽管物体的内能在变化,它的机械能可以保持不变。
(4)学生讨论题:
①静止在光滑水*地面上的木箱具有什么能?若木箱沿光滑水*地面加速运动,木箱具有什么能?此时木箱的内能与静止时相比较变化了没有?
②质量相等而温度不相等的两杯水,哪一杯水具有较大的内能?温度相同而质量不等的两杯水,哪一杯水具有较大的内能?
最后总结一下本课要点。
1.了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。
2.知道做功和热传递都可以改变物体的内能。
3.了解热量的概念,知道热量的单位是焦耳。
重点目标
1.内能、热量概念的建立.
2.改变物体内能的途径.难点目标内能、热量概念的建立.
导入示标凉爽的秋夜,仰望星空时,会突然发现一颗流星在夜色中划过,并留下一条美丽的弧线.流星是怎样形成的呢?
目标三导学做思一:物体的内能
问题1:组成物质的分子在不停地做热运动,分子应具有什么能?物体的分子之间有引力和斥力,且分子之间有间隔,分子应具有什么能?什么叫物体的内能?你能说出它的单位吗?机械能和内能有什么区别吗?
小结:物体内所有分子由于热运动而具有的动能,以及分子之间势能的总和叫做物体的内能.它的单位是焦耳,简称焦,符号为J.机械能是宏观的,能看得到的,内能是微观的,是看不到的.
问题2:把红墨水滴入装满水的烧杯里,过一段时间,整杯水变为红色,这种现象说明了什么?当红墨水分别滴入热水和冷水中时,发现热水变色比冷水快,这又说明了什么?
小结:温度高的物体分子运动剧烈,内能大.所以物体的`内能与温度有关.
问题3:小明说:“炽热的铁水温度很高,具有内能;冰冷的冰块温度很低,不具有内能.”小刚说:“炽热的铁水温度高,内能大;冰冷的冰山温度低,内能小.”你认为他们的说法正确吗?说出理由.
小结:一切物体都具有内能.物体的内能还与质量有关.
问题3:处理例1和变式练习1
例1:【解析】物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫做物体的内能温度越高,物体内能越大温度相同的同种物质,分子个数越多,分子热运动的动能与分子势物体内能越大
问题1:如右图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速往下压,你能观察到什么现象(棉花燃烧),该实验说明了什么?你再将一根铁丝反复弯折数十次,用手接触弯折处,有什么感觉,该实验又说明了什么?
小结:做功可以改变物体的内能.
问题2:做饭时,铁锅为什么能烫手?放在阳光下的被子,为什么能被晒得暖乎乎?
小结:热传递也可以改变物体的内能.
问题3:处理例2和变式练习2
例2:【解析】来回拉绳子,绳子与管壁之间克服摩擦做功,使管内的酒精内能增大,温度升高;当把塞子冲出时,管内的酒精蒸气对塞子做功,将内能转化成机械能.正确的答案为A选项.
答案:A
变式练习
让学生进一步理解改变内能的途径有做功和热传递两种方法,选项ABD是做功改变物体的内能,选项C是通过热传递的方式改变物体的内能.
答案:C
学做思三:热量
问题1:什么叫热量?它的单位是什么?它用什么字母表示?
小结:物体通过热传递方式所改变的内能称为热量,它的单位是J,它用字母Q表示.
问题2:在热传递现象中,高温物体和低温物体的温度、内能和热量如何变化?
小结:在热传递过程中,高温物体放出热量,温度降低,内能减小;低温物体吸收热量,温度升高,内能增大.所以热传递过程中传递的是热量,改变了物体的内能,表现在物体温度的变化.
高中物理教案4
一、教学任务分析
匀速圆周运动是继直线运动后学习的第一个曲线运动,是对如何描述和研究比直线运动复杂的运动的拓展,是力与运动关系知识的进一步延伸,也是以后学习其他更复杂曲线运动(*抛运动、单摆的简谐振动等)的基础。
学习匀速圆周运动需要以匀速直线运动、牛顿运动定律等知识为基础。
从观察生活与实验中的现象入手,使学生知道物体做曲线运动的条件,归纳认识到匀速圆周运动是最基本、最简单的圆周运动,体会建立理想模型的科学研究方法。
通过设置情境,使学生感受圆周运动快慢不同的情况,认识到需要引入描述圆周运动快慢的物理量,再通过与匀速直线运动的类比和多**动画的辅助,学习线速度与角速度的概念。
通过小组讨论、实验探究、相互交流等方式,创设*台,让学生根据本节课所学的知识,对几个实际问题进行讨论分析,调动学生学习的情感,学会合作与交流,养成严谨务实的科学品质。
通过生活实例,认识圆周运动在生活中是普遍存在的,学习和研究圆周运动是非常必要和十分重要的,激发学习热情和兴趣。
二、教学目标
1、知识与技能
(1)知道物体做曲线运动的条件。
(2)知道圆周运动;理解匀速圆周运动。
(3)理解线速度和角速度。
(4)会在实际问题中计算线速度和角速度的大小并判断线速度的方向。
2、过程与方法
(1)通过对匀速圆周运动概念的形成过程,认识建立理想模型的物理方法。
(2)通过学习匀速圆周运动的定义和线速度、角速度的定义,认识类比方法的运用。
3、态度、情感与价值观
(1)从生活实例认识圆周运动的普遍性和研究圆周运动的必要性,激发学习兴趣和求知欲。
(2)通过共同探讨、相互交流的学习过程,懂得合作、交流对于学习的重要作用,在活动中乐于与人合作,尊重同学的见解,善于与人交流。
三、教学重点难点
重点:
(1)匀速圆周运动概念。
(2)用线速度、角速度描述圆周运动的快慢。
难点:理解线速度方向是圆弧上各点的切线方向。
四、教学资源
1、器材:壁挂式钟,回力玩具小车,边缘带孔的旋转圆盘,玻璃板,建筑用黄沙,乒乓球,斜面,刻度尺,带有细绳连接的小球。
2、课件:flash课件——演示同样时间内,两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动;——演示同样时间内,两个运动半径所转过角度不同的匀速圆周运动。
3、录像:三环过山车运动过程。
五、教学设计思路
本设计包括物体做曲线运动的条件、匀速圆周运动、线速度与角速度三部分内容。
本设计的基本思路是:以录像和实验为基础,通过分析得出物体做曲线运动的条件;通过观察对比归纳出匀速圆周的特征;以情景激疑认识对匀速圆周运动快慢的不同描述,引入线速度与角速度概念;通过讨论、释疑、活动、交流等方式,巩固所学知识,运用所学知识解决实际问题。
本设计要突出的重点是:匀速圆周运动概念和线速度、角速度概念。方法是:通过对钟表指针和过山车两类圆周运动的观察对比,归纳出匀速圆周运动的特征;设置地月对话的情景,引入对匀速圆周运动快慢的描述;再通过多**动画辅助,并与匀速直线运动进行类比得出匀速圆周运动的概念和线速度、角速度的概念。
本设计要突破的难点是:线速度的方向。方法是:通过观察做圆周运动的小球沿切线飞出,以及由旋转转盘边缘飞出的红墨水在纸上的径迹分布这两个演示实验,直观显示得出。
本设计强调以视频、实验、动画为线索,注重刺激学生的感官,强调学生的体验和感受,化抽象思维为形象思维,概念和规律的教学体现“建模”、“类比”等物理方法,学生的活动以讨论、交流、实验探究为主,涉及的问题联系生活实际,贴近学生生活,强调对学习价值和意义的感悟。
完成本设计的内容约需2课时。
六、教学流程
1、教学流程图
2、流程图说明
情境I录像,演示,设问1
播放录像:三环过山车,让学生看到物体的运动有直线和曲线。
演示:让学生向正在做直线运动的乒乓球用力吹气,体验球在什么情况下将做曲线运动。
设问1:物体在什么情况下将做曲线运动?
情境II观察、对比,设问2
观察、对比钟表指针和过山车这两类圆周运动。
设问2:以上两类圆周运动有什么不同?钟表指针所做的圆周运动有什么共同特征?建立匀速圆周运动的概念。
情境III演示,动画
情景:月、地快慢之争。
多**动画:演示同样时间内两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动,比较得出线速度表
表达式。
演示1:用细绳捆着小球在水*面内做圆周运动,突然松开绳的一端,看到小球沿着圆弧切线方向运动。
演示2:通过实物投影演示旋转的转盘边缘飞出的红墨水在纸上的径迹分布,显示线速度的方向。
情景:变换教室内电风扇的变速档,看到圆周运动转动快慢的不同情况,引入角速度概念。
多**动画:演示同样时间内两个运动半径所转过角度不同的匀速圆周运动,比较得出角速度表达式。
活动讨论、实验、交流、小结。
识别:请同学们说说生活中有哪些圆周运动可以看作是匀速圆周运动。了解学生对匀速圆周运动的理解以及是否具有建模能力。
观察分析:磁带、涂改修正带、自行车链条等传动设备中,两轮轴边缘各点的线速度有何关系。了解对线速度概念的理解情况。
算一算:计算壁挂钟的时针、分针、秒针针尖的线速度大小和它们角速度的倍数关系。了解能否通过实际测量获取有用数据,灵活运用线速度的.公式和角速度公式解决实际问题。
小实验:提供回力玩具小车,玻璃板,建筑用黄沙,通过对实验的观察说明汽车车轮的挡泥板应安装在什么位置合适,了解对线速度方向的掌握情况。
释疑:评判地球与月亮之争。
小结:幻灯片小结。
3、教学主要环节本设计可分为四个主要的教学环节:
第一环节,通过播放录像和演示,归纳物体做曲线运动的条件。
第二环节,通过观察对比,建立理想模型,归纳匀速圆周运动特征,类比匀速直线运动得出匀速圆周运动概念。
第三环节,以情景激疑引入用线速度、角速度描述圆周运动,借助多**动画,类比匀速直线运动得出线速度、角速度定义和公式。
第四环节,以学生活动为中心,针对几个实际问题开展讨论、探究、交流,深化对本节课知识的理解和应用。
七、教案示例
第一环节物体做曲线运动的条件
[创设情景]播放录像:森林公园三环过山车的运动。
[提出问题] 1、请同学们说说过山车都做了哪些不同性质的运动? (匀速直线运动、匀加速直线运动、匀减速直线运动、曲线运动、圆周运动等)
2、什么条件下物体将做曲线运动?
[演示]让乒乓球从斜面上滚下到达水*桌面上做直线运动,请一个同学向着与球运动不一致的方向用力吹球,观察球的运动轨迹有何变化?
[结论]当物体受到的合力与速度方向不在一条直线上时,物体就做曲线运动。
[引言]运动轨迹是圆的曲线运动叫做圆周运动,下面我们就从圆周运动开始学习如何对曲线运动进行研究。
第二环节匀速圆周运动的概念
[观察讨论]钟表的时针、分针、秒针的圆周运动有什么共同的特征?它们与过山车的圆周运动有什么不同?
(钟表的时针、分针、秒针的圆周运动,它们的共同特征是匀速转动的,而过山车的圆周运动列车的速度大小是不断变化的)
[提出问题]怎样给匀速圆周运动下定义呢?(引导学生类比匀速直线运动定义匀速圆周运动)
[结论]质点在任何相同时间内,所通过的弧长都相等的圆周运动叫做匀速圆周运动。
匀速圆周运动是最基本最简单的圆周运动,它是一种理想化的物理模型。
[引言]我们如何对圆周运动进行研究呢?
第三环节线速度、角速度概念
[创设情景]地、月快慢之争
地球:我绕太阳运动1秒走29.79千米,你绕我1秒才走1.02千米,你太慢了!
月亮:你一年才绕一圈,我28天就绕一圈,你才慢呢!
[提出问题]怎样定义描述圆周运动快慢的物理量?(引导学生与匀速直线运动的速度类比)多**动画:演示同样时间内,两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动;
[结论]线速度定义:质点经过的圆弧长度s与所用时间t的比值,叫做圆周运动的线速度。
公式:单位:m/s(米/秒)
[问题]速度是矢量,圆周运动的线速度方向是怎样的?
[演示] 1、用一端连有细线的小球,将线的一端套在钉子上,钉子竖直立在桌面上,给球初速让球在水*桌面上做圆周运动,突然向上抽出钉子,看到球沿圆周的切线方向运动;
2、通过投影仪观察旋转圆盘边缘红墨水飞出的情景以及落在纸面上的径迹分布;
[结论]线速度方向:沿圆弧的切线方向
线速度表示圆周运动的瞬时速度,它是矢量;圆周运动的线速度方向是不断改变的,所以匀速圆周运动是变速运动,匀速圆周运动中的“匀速”是“匀速率”的意思。
[情景]打开教室内的电风扇,变换不同的档观察它转动的快慢。(引导学生认识要引入与线速度不同的、描述圆周运动转动快慢的物理量)
高中物理教案5
一、教学目标
1.在物理知识方面理解作用力和反作用力的关系,掌握牛顿第三定律的内容.
2.牛顿第三定律是通过实验得到的,在这一节课中要充分让学生体会到这一点.通过本节课的教学,要让学生在学习物理知识的同时,学会物理学研究现象、总结规律的方法.
二、重点、难点分析
1.本节教学的重点是认识并理解作用力和反作用力的关系,学生不应把对它们的认识只停留在大小和方向上.学生应该掌握对作用力和反作用力的正确判断.
2.作用力和反作用力的关系与*衡力的关系有相同之处,也有不同之处,学生常常把这两种力混淆.两个相互作用力是大小相等的,但对两个物体产生的效果往往也是不同的,要通过对问题的分析解决学生头脑中不正确的认识.
三、教具
1.演示两物体间的相互作用力为弹力的小车、弹簧片、细线;
2.演示两物体间的相互作用力为摩擦力的三合板、遥控玩具汽车、玻璃棒;
3.演示两物体间的相互作用力为静电力的通草球、橡胶棒、毛皮、玻璃棒、丝绸;
4.演示两物体间的相互作用力为磁场力的小车、磁铁等;
5.演示两个学生间相互作用力的小车、绳;
6.演示相互作用力大小关系的弹簧秤.
四、主要教学过程
(一)引入新课
人在划船时用桨推河岸,发生了什么现象呢?船离开了岸.这个问题在初中已经研究过,当时对这个问题的解释是:物体间力的作用是相互的当一个物体对另一个物体施加力的作用时,这个物体同样会受到另一个物体对它的力的作用,我们把这个过程中出现的两个力分别叫做作用力和反作用力.下面进一步来研究两个物体之间的作用力和反作用力的关系.
(二)教学过程设计
第六节牛顿第三定律
1.物体间力的作用是相互的
我们通过几个实验来研究今天的内容.通过实验大家要总结出作用力跟反作用力的特点及其关系.在实验中大家要注意观察现象,分析现象所说明的问题.
实验1.在桌面上放两辆相同的小车,两车用细线套在一起,两车间夹一弹簧片.当用火烧断线后,两车被弹开,所走的距离相等.
实验2.在桌面上并排放上一些圆杆,可用静电中的玻璃棒.在棒上铺一块三合板,板上放一辆遥控电动玩具小车.用遥控器**小车向前运动时,板向后运动;当车向后运动时板向前运动.
实验3.用细线拴两个通草球,当两个通草球带同种电荷时,相互推斥而远离;当带异种电荷时,相互吸引而靠近.
实验4.在两辆小车上各固定一根条形磁铁,当磁铁的同名磁极靠近时,放手小车两车被推开;当异名磁极接近时,两辆小车被吸拢.
实验5.把两辆能站人的小车放在地面上,小车上各站一个学生,每个学生拿着绳子的一端.当一个学生用力拉绳时,两辆小车同时向中间移动.
实验分析:
①相互性:两个物体间力的作用是相互的施力物体和受力物体对两个力来说是互换的,分别把这两个力叫做作用力和反作用力.
②同时性:作用力消失,反作用力立即消失.没有作用就没有反作用.
③同一性:作用力和反作用力的性质是相同的`这一点从几个实验中可以看出,当作用力是弹力时,反作用力也是弹力;作用力是摩擦力,反作用力也是摩擦力等等.
④方向:作用力跟反作用力的方向是相反的,在一条直线上.
实验6.用两个弹簧秤对拉,观察两个弹簧秤间的作用力和反作用力的数量关系可以得到以下结论.
⑤大小:作用力和反作用力的大小在数值上是相等的
由此得出结论:
2.牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上.
教师举几个作用力和反作用力的实例.
**:学生举例说明.
既然两个物体间的作用力和反作用力是大小相等的,为什么会出现这种情况:鸡蛋与石头相碰时,鸡蛋破碎而石头不破碎;马拉车时,车会向前走而马不后退呢?
鸡蛋碰石头和石头碰鸡蛋的都是鸡蛋破碎,同样大小的力作用在两个物体上会产生不同的效果.效果不同是什么原因呢?
这个效果由物体本身的特性和物体受到其它力的情况有关.物体能够承受的压强大就不易损坏;物体是否发生运动状态的变化还要看物体受到的其它力的情况.
3.作用力、反作用力跟*衡力的区别
前面学习物体受到的*衡力的关系时曾提到,它们大小相等、方向相反、作用在一条直线上,*衡力跟作用力和反作用力有什么不同呢?下面通过列表的方式加以比较.
在列表的同时用相应的例子加以说明.
(三)小结本节内容和布置作业
五、说明
1.牛顿第三定律是从实验中得出的这里设计的几个实验除实验5外都体现了作用力跟反作用力间的关系,实验5是为提高课堂的活跃程度而设计的每做一个实验都应把实验装置画在黑板上,并讲清实验装置,留在黑板上的图是为后面分析实验总结出规律用的
2.牛顿第三定律的教学除了让学生掌握定律的内容外,还应通过教学使学生体会研究物理规律的方法.在教学中要培养学生的思考能力,让学生多发表自己的看法.在学生的积极性调动起来后,教师要注意对课堂的**
高中物理教案6
教学目标:
(1)理解简谐振动的判断,掌握全过程的特点;
(2)理解简谐振动方程的物理含义与应用;
能力目标:
(1)培养对周期性物理现象观察、分析;
(2)训练对物理情景的理解记忆;
教学过程:
(一)、简谐振动的周期性:周期性的往复运动
(1)一次全振动过程:基本单元
*衡位置O:周期性的往复运动的对称中心位置
振幅A:振动过程振子距离*衡位置的最大距离
(2)全振动过程描述:
周期T:完成基本运动单元所需时间
T=2π
频率f:1秒内完成基本运动单元的次数
T=
位移S:以*衡位置O为位移0点,在全振动过程中始终从*衡位置O点指向振子所在位置
速度V:物体运动方向
(二)、简谐振动的判断:振动过程所受回复力为线性回复力
(F=-KX)K:简谐常量
X:振动位移
简谐振动过程机械能守恒:KA2=KX2+mV2=mVo2
(三)、简谐振动方程:
等效投影:匀速圆周运动(角速度ω=π)
位移方程:X=Asinωt
速度方程:V=Vocosωt
加速度:a=sinωt
线性回复力:F=KAsinωt
上述简谐振动物理参量方程反映振动过程的规律性
简谐振动物理参量随时间变化关系为正余弦图形
课堂思考题:(1)简谐振动与一般周期性运动的区别与联系是什么?
(2)如何准确描述周期性简谐振动?
(3)你知道的物理等效性观点应用还有哪些?
(四)、典型问题:
(1)简谐振动全过程的特点理解类
例题1、一弹簧振子,在振动过程中每次通过同一位置时,保持相同的物理量有()
A速度B加速度C动量D动能
例题2、一弹簧振子作简谐振动,周期为T,()
A.若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动位移的大小相等、方向相同,则Δt一定等于T的整数倍;
B.若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动速度的大小相等、方向相反;
C.若Δt=T,则在t时刻和(t+Δt)时刻振子运动加速度一定相等;
D.若Δt=T/2,则在t时刻和(t+Δt)时刻弹簧的长度一定相等
同步练习
练习1、一*台沿竖直方向作简谐运动,一物体置于振动*台上随台一起运动.当振动*台处于什么位置时,物体**面的正压力最小
A.当振动*台运动到最低点
B.当振动*台运动到最高点时
C.当振动*台向下运动过振动中心点时
D.当振动*台向上运动过振动中心点时
练习2、水*方向做简谐振动的弹簧振子其周期为T,则:
A、若在时间Δt内,弹力对振子做功为零,则Δt一定是的整数倍
B、若在时间Δt内,弹力对振子做功为零,则Δt可能小于
C、若在时间Δt内,弹力对振子冲量为零,则Δt一定是T的整数倍
D、若在时间Δt内,弹力对振子冲量为零,则Δt可能小于
练习3、一个弹簧悬挂一个小球,当弹簧伸长使小球在位置时处于*衡状态,现在将小球向下拉动一段距离后**,小球在竖直方向上做简谐振动,则:
A、小球运动到位置O时,回复力为零;
B、当弹簧恢复到原长时,小球的速度最大;
C、当小球运动到最高点时,弹簧一定被压缩;
D、在运动过程中,弹簧的最大弹力大于小球的重力;
(2)简谐振动的判断证明
例题、在弹簧下端悬挂一个重物,弹簧的劲度为k,重物的质量为m。重物在*衡位置时,弹簧的弹力与重力*衡,重物停在*衡位置,让重物在竖直方向上离开*衡位置,放开手,重物以*衡位置为中心上下振动,请分析说明是否为简谐振动,振动的周期与何因素有关?
解析:当重物在*衡位置时,假设弹簧此时伸长了x0,
根据胡克定律:F=kx由*衡关系得:mg=kx0
确定*衡位置为位移的起点,当重物振动到任意位置时,此时弹簧的形变量x也是重物该时刻的位移,此时弹力F1=kx
由受力分析,根据牛顿第二定律F=Ma得:F1–mg=ma
由振动过程中回复力概念得:F回=F1–mg
联立(1)、(3)得:F回=kx-kx0=k(x-x0)
由此可得振动过程所受回复力是线性回复力即回复力大小与重物运动位移大小成正比,其方向相反,所以是简谐振动。
由(2)得:a=-(x-x0),结合圆周运动投影关系式:a=-ω2(x-x0)得:ω2=
由ω=π得:T=2π此式说明该振动过程的周期只与重物质量的`*方根成正比、跟弹簧的劲度的*方根成反比,跟振动幅度无关。
同步练习:
用密度计测量液体的密度,密度计竖直地浮在液体中。如果用手轻轻向下压密度计后,放开手,它将沿竖直方向上下振动起来。试讨论密度计的振动是简谐振动吗?其振动的周期与哪些因素有关?
(3)简谐振动方程推导与应用
例题:做简谐振动的小球,速度的最大值vm=0.1m/s,振幅A=0.2m。若从小球具有正方向的速度最大值开始计时,求:(1)振动的周期(2)加速度的最大值(3)振动的表达式
解:根据简谐振动过程机械能守恒得:KA2=mVm2
=Vm2/A2=0.25由T=2π=4π
a=-A=0.05(m/s2)由ω=π=0.5由t=0,速度最大,位移为0则
Acosφ=0v=-ωAsinφ则φ=-π/2即有x=0.2cos(0.5t–0.5π)
高中物理教案7
教学目的:
1、知道磁通量的定义,知道磁通量的国际单位,知道公式?的适用条件,会用公式计算.
2、启发学生观察实验现象,从中分析归纳通过磁场产生电流的条件.
3、通过实验的观察和分析,培养学生运用所学知识,分析问题的能力.
教学重点:感应电流的产生条件
教学难点:正确理解感应电流的产生条件.
教学仪器:电池组,电键,导线,大磁针,矩形线圈,碲形磁铁,条形磁铁,原副线圈,演示用电流表等.
教学过程:
一、教学引入:
在磁可否生电这个问题上,英国 物理学家法拉第坚信,电与磁决不孤立,有着密切的联系.为此,他做了许多实验,把导线放在各种磁场中想得到电流需要一定的条件,他以坚韧不拔的意志历时10年,终于找到了这个条件,从而开辟了 物理学又一崭***.
电磁感应现象:
二、教学内容
1、磁通量
复习:磁感应强度的概念
引入:教师:我们知道,磁场的强弱(即磁感应强度)可以用磁感线的疏密来表示.如果一个面积为的面垂直一个磁感应强度为的匀强磁场放置,则穿过这个面的磁感线的'条数就是确定的.我们把与的乘积叫做穿过这个面的磁通量.
(1)定义:面积为,垂直匀强磁场放置,则与乘积,叫做穿过这个面的磁通量,用 Φ 表示.
(2)公式:
(3)单位:韦伯(Wb)1Wb=1T·m 2
磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数.
注意强调:
①只要知道匀强磁场的磁感应强度和所讨论面的面积,在面与磁场方向垂直的条件下(不垂直可将面积做垂直磁场方向上的投影.)磁通量是表示穿过讨论面的磁感线条数的多少.在今后的应用中往往根据穿过面的净磁感线条数的多少定性判断穿过该面的磁通量的大小.如果用公式来计算磁通量,但是只适合于匀强磁场.
②磁通量是标量,但是有**之分,磁感线穿过某一个*面,要注意是从哪一面穿入,哪一面穿出.
2、电磁感应现象:
内容引入:奥斯特实验架起了一座连通电和磁的桥梁,此后人们对电能生磁已深信不疑,但磁能否生电呢?
在磁可否生电这个问题上,英国 物理学家法拉第坚信,电与磁决不孤立,有着密切的联系.为此,他做了许多实验,把导线放在各种磁场中想得到电流需要一定的条件,他以坚韧不拔的意志历时10年,终于找到了这个条件,从而开辟了 物理学又一崭***.
3、实验演示
实验1:学生实验——导体在磁场中切割磁力线的运动
观察现象:AB做切割磁感线运动,可见电流表指针偏转.
学生得到初步结论:当闭合回路中的部分导体做切割磁感线的运动时,电路中有了电流.
现象分析:如图1导体不切割磁力线时,电路中没有电流;而切割磁力线时闭合电路中有电流.回忆磁通量定义(师生讨论)对闭合回路而言,所处磁场未变,仅因为AB的运动使回路在磁场中部分面积变了,使穿过回路的磁通变化,故回路中产生了电流.
设问:那么在其它情况下磁通变化是否也会产生感应电流呢?
实验2:演示实验——条形磁铁插入线圈
观察**:
A、条形磁铁插入或取出时,可见电流表的指针偏转.
B、磁铁与线圈相对静止时,可见电流表指针不偏转.
现象分析:(师生讨论)对线圈回路,当线圈与磁铁有沿轴线的相对运动时,所处磁场因磁铁的远离和靠近而变化,而未变,故穿过线圈的磁通变化,产生感应电流,而当磁铁不动时,线圈处,不变,故无感应电流.
实验3:演示实验——关于原副线圈的实验演示
实验观察:移动变阻器滑片(或通断开关),电流表指针偏转.当A中电流稳定时,电流表指针不偏转.
现象分析:对线圈,滑片移动或开关通断,引起A中电流变,则磁场变,穿过B的磁通变,故B中产生感应电流.当A中电流稳定时,磁场不变,磁通不变,则B中无感应电流.
教师总结:不同的实验,其共同处在于:只要穿过闭合回路的磁通量的变化,不管引起磁通量变化的原因是什么,闭合电路中都有感应电流产生.
结论:
无论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路就有电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流.
电磁感应现象中的能量转化:
引导学生讨论分析上述三个实验中能量的转化情况.
3、例题讲解
4、教师总结:
能量守恒定律是一个普遍定律,同样适合于电磁感应现象.电磁感应现象中产生的电能不是凭空产生的,它们或者是其它形式的能转化为电能,或者是电能在不同电路中的转移.
5、布置作业
高中物理教案8
教学目标
1、知道两列频率相同的波才能发生干涉现象;知道干涉现象的特点。
2、知道现象是特殊条件下的叠加现象,知道干涉现象是波特有的现象。
3、通过观察波的**前进,波的叠加和水现象,认识条件及干涉现象的特征。
教学建议
本节重点是对干涉概念的理解和产生稳定干涉条件的应用。学习中要注意两列波的波峰、波峰相遇处是振动最强的地方,波谷、波谷相遇处也是振动最强的地方;而波峰、波谷或波谷、波峰相遇处则是振动最弱的地方。干涉的图样是稳定的,振动加强的地方永远加强,振动减弱的地方永远减弱。
为什么频率不同的两列波相遇,不发生干涉现象?
因为频率不同的两列波相遇,叠加区各点的合振动的振幅,有时是两个振动的振幅之和,有时是两个振动的振幅之差,没有振动总是得到加强或总是减弱的区域,这样的两个波源不能产生稳定的干涉现象,不能形成稳定干涉图样。而是波叠加中的一个特例,即产生稳定的干涉图样.
请教师阅读下表:
项目
备注
概念
频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动始终加强,某些区域的振动始终减弱,并且振动的加强区和减弱区相互间隔的现象是波特有的现象。
产生稳定干涉条件
(1)两列波的频率相同;
(2)振动情况相同.
产生的原因
波叠加的结果
教学设计
示例教学重点:
波的叠加及发生的条件。教学难点:对稳定的图样的理解。教学方法:实验讨论法教学仪器:水槽演示仪,长条橡胶管,计算机多**新课引入:问题1:上节课我们研究了波的衍射现象,什么是波的衍射现象呢?(波绕过障碍物的现象)问题2:发生明显的衍射现象的条件是什么?(障碍物或孔的大小比波长小,或者与波长相差不多)这节课我们研究现象,如果同时投入两个小石子,形成了两列波,当它们相遇在一起时又会怎样?请学生注意观察演示实验。
一、观察现象:
①在水槽演示仪上有两个振源的条件下,单独使用其中的一个振源,水波按该振源的振动方式向外传播;再单独使用另一个振源,水波按该振源的振动方式向外传播。现象结论:每一个波源都按其自己的方式,在介质中产生振动,并能使介质将这种振动向外传播
②找两个同学拉着一条长绳,让他们同时分别抖动一下绳的端点,则会从两端各产生一个波包向对方传播。当两个波包在中间相遇时,形状发生变化,相遇后又各自传播。(由于这种现象一瞬间完成,学生看不清楚,教师可用计算机多**演示)现象结论:波相遇时,发生叠加。以后仍按原来的方式传播,是**的。
1.波的叠加:在前面的现象的观察的基础上,向学生说明什么是波的叠加。教师板书:两列波相遇时,在波的重叠区域,任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和。
结合图下图解释此结论。
解释时可以这样说:在介质中选一点为研究对象,在某一时刻,当波源l的振动传播到点时,若恰好是波峰,则引起点向上振动;同时,波源2的振动也传播到了点,若恰好也是波峰,则也会引起点向上振动;这时,点的振动就是两个向上的振动的叠加,点的振动被加强了。(当然,在某一时刻,当波源1的振动传播到点时,若恰好是波谷,则引起户点向下振动;同时,波源2的振动传播到了点时,若恰好也是波谷,则也会引起点向下振动;这时,点的振动就是两个向下的振动的叠加,点的振动还是被加强了。)用以上的分析,说明什么是振动加强的区域。
波源l经过半周期后,传播到P点的振动变为波谷,就会使P点的振动向下,但此时波源2传过来的振动不一定是波谷(因为两波源的周期可能不同),所以,此时P点的振动可能被减弱,也可能是被加强的。(让学生来说明原因)
问题:如果希望P点的振动总能被加强,应有什么条件?如果在介质中有另一质点Q,希望Q点的振动总能被减弱,应有什么条件?
总结:波源1和波源2的周期应相同。
观察现象:
③水槽中的水。对水波干涉图样的解释中,特别要强调两列水波的频率是相同的,所以产生了在水面上有些点的振动加强,而另一些点的振动减弱的现象,加强和减弱的点的分布是稳定的。
详细解释教材中给出的插图,如下图所示。在解释和说明中,特别应强调的.几点是:
①此图是某时刻两列波传播的情况;
②两列波的频率(波长)相等;
③当两列波的波峰在某点相遇时,这点的振动位移是正的最大值,过半周期后,这点就是波谷和波谷相遇,则这点的振动位移是负的最大值;
④振动加强的点的振动总是加强的,振动减弱的点的振动总是减弱的。
让学生思考和讨论,并在分析的基础上,给出干涉的定义:
(教师板书)频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔,这种现象叫,形成的图样叫做图样。
请学生反复观察水槽中的水,分清哪些区域为振动加强的区域,哪些区域为振动减弱的区域。
最后应帮助学生分析清楚:介质中某点的振动加强,是指这个质点以较大的振幅振动;而某点的振动减弱,是指这个质点以较小的振幅振动,这与只有一个波源的振动在介质中传播时,各质点均按此波源的振动方式振动是不同的。
问题:任何两列波进行叠加都可以产生干涉现象吗?(不可以)为什么?(干涉是一种特殊的叠加。任何两列波都可以进行叠加,但只有两列频率相同)
总结:干涉是波特有的现象。
二、应用
请学生思考和讨论在我们生活中是否遇到过现象,举例说明:
例1、水现象。
例2、声现象。
三、课堂小结
高中物理教案9
一、预习目标
预习“光的干涉”,初步了解产生光的明显干涉的条件以及出现明暗条纹的规律。
二、预习内容
1、 请同学们回顾机械波的干涉现象 以及产生的条件 ;
2、 对机械波而言,振动加强的点表明该点是两列波的 ,该点的位移随时间 (填变化或者不变化);振动减弱的点表明该点是两列波的 ;
3、 不仅机械波能发生干涉,电磁波等一切波都能发生干涉,所以光若是一种波,则光也应该能发生干涉
4、 相干光源是指:
5、 光的干涉现象:
6、 光的.干涉条件是:
7、 杨氏实验证明:
8、 光屏上产生亮条纹的条件是
;光屏上产生暗条纹的条件是
9、 光的干涉现象在日常生活中很少见的,这是为什么?
三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
疑惑点 疑惑内容
课内探究学案
一、学习目标
1.说出什么叫光的干涉
2.说出产生明显干涉的条件
3.准确记忆产生明暗条纹的规律
学习重难点:产生明暗条纹规律的理解
二、学习过程
(一)光的干涉
探究一:回顾机械波的干涉
1.干涉条件:
2.干涉现象:
3.规律总结
探究二:光的干涉条件及出现明暗条纹的规律
1.光产生明显干涉的条件是什么?
2.产生明暗条纹时有何规律:
(1)两列振动步调相同的光源:
(2)两列振动步调正好相反的光源:
(三)课堂小结
(四)当堂检测
1、 在杨氏双缝实验中,如果 ( BD )
A、 用白光做光源,屏**呈现黑白相间的条纹
B、 用红光做光源,屏**呈现红黑相间的条纹.
C、 用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏**呈现彩色条纹
D、 用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏**呈现间距不等的条纹.
2、20xx年***物理学家将授予对激光研究做处杰出贡献的三位科学家。如图所示是研究激光相干性的双缝干涉示意图,挡板上有两条狭缝S1、S2, 由S1和S2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹。已知入射激光波长为λ,屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等,如果把P处的亮条纹记做0号亮
条纹,由P向上数与0号亮纹相邻的是1号亮纹,与
1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹,设P1处的亮纹恰好
是10号亮纹,直线S1 P1的长度为r1, S2 P1的长度为
r2, 则r2-r1等于( B )
A、5λ B、10λ. C、20λ D、40λ
课后练习与提高
1. 在双缝干涉实验中,入射光的波长为λ,若双缝处两束光的振动情况恰好相同,在屏上距两缝波程差d1= 地方出现明条纹;在屏上距两缝波程差d2=
地方出现暗条纹;若双缝处两束光的振动情况恰好相反,在屏上距两缝波程差d3= 地方出现明条纹;在屏上距两缝波程差d4=
地方出现暗条纹 。
2.
用白光光源进行双缝实验,若用一个纯***滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝,则
(A) 干涉条纹的宽度将发生改变.
(B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹.
(C) 干涉条纹的亮度将发生改变.
(D) 不产生干涉条纹 [ D 】
3. 双缝干涉中屏幕E上的P点处是明条纹.若将缝S2盖住,并在S1 S2连线的垂直*分面处放一高折射率介质反射面M,如图所示,则此时 [ A ]
(A) P点处仍为明条纹.
(B) P点处为暗条纹.
(C) 不能确定P点处是明条纹还是暗条纹.
(D) 无干涉条纹.
高中物理教案10
教学目标:
1、理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱:变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场。了解变化的电场和磁场相互联系形成同一的电磁场。
2、 了解电磁场在空间传播形成电磁波。
3、 了解麦克斯韦电磁场理论以及赫兹实验在物理学发展中的贡献。体会两位科学家研究物理问题的思想方法。
教学过程:
一、伟大的预言
说明:法拉第发现电磁感应现象那年,麦克斯韦在苏格兰爱丁堡附近诞生,从小就表现出了惊人的数学和物理天赋,他从小热爱科学,喜欢思考,1854年从剑桥大学毕业后,精心研读了法拉第的著作,法拉第关于“场”和“力线”的思想深深吸引了麦克斯韦,但麦克斯韦也发现了法拉第定性描述的弱点,那就是不能定量的描述电场和磁场的关系。因此,这位初出茅庐的科学家决定用他的数学才能来弥补。1860年初秋,麦克斯韦特意去拜访法拉第,两人虽然在年龄上相差四十岁,在性情、爱好、特长方面也迥然各异,可是对物质世界的看法却产生了共鸣。法拉第鼓励麦克斯韦:“你不应停留在数学解释我的观点”,而应该突破它。
说明:麦克斯韦学习了库仑、安培、奥斯特、法拉第、亨利的研究成果,结合了自己的创造性工作,最终建立了经典电磁场理论。
说明:法拉第电磁感应定律告诉我们:闭合线圈中的磁通量发生变化就能产生感应电流,我们知道电荷的定向移动形成电流,为什么会产生感应电流呢?一定是有了感应电场,因此,麦克斯韦认为,这个法拉第电磁感应的实质是变化的磁场产生电场,电路中的电荷就在这个电场的作用下做定向移动,产生了感应电流。即使变化的磁场周围没有闭合电路,同样要产生电场。变化的磁场产生电场,这是一个普遍规律
说明:自然规律存在着对称性与**性,例如有作用力就有反作用力。既然变化的磁场能够产生电场,那么变化的电场能否产生磁场呢?麦克斯韦大胆地假设,变化的电场能够产生磁场。
问:什么现象能够说明变化的电场能够产生磁场?(例如通电螺线管中的电流发生变化,那么螺线管内部的磁场要发生变化)
说明:根据这两个基本论点,麦克斯韦推断:如果在空间在空间某区域中有不均匀变化的电场,那么这个变化的电场能够引起变化的磁场,这个变化的.磁场又引起新的变化的电场.........这样变化的电场引起变化的磁场,变化的磁场又引起变化的电场,变化的电场和磁场交替产生,由近及远传播就形成了电磁波。
二、电磁波
问:在机械波的横波中,质点的振动方向和波的传播方向之间有何关系?(两者垂直)
说明:根据麦克斯韦的理论,电磁波中的电场强度和磁感应强度互相垂直,而且两者均与电磁波的传播方向垂直,电磁波是横波。
问:电磁波以多大的速度传播呢?(以光速C传播)
问:在机械波中是位移随时间做周期性变化,在电磁波中是什么随时间做周期性变化呢?(电场强度E和磁感应强度B)
三、赫兹的电火花
说明:德国科学家赫兹证明了麦克斯韦关于电磁场的理论
板书设计
一、伟大的预言
1、变化的磁场产生电场
变化的电场产生磁场
2、变化的电场和磁场交替产生,由近及远传播形成电磁波
二、电磁波
1、电磁波是横波,E和B互相垂直,而且两者均与电磁波的传播方向垂直÷
2、电磁波以光速C传播)
3、电磁波中电场强度E和磁感应强度B随时间做周期性变化
三、赫兹的电火花
赫兹证明了麦克斯韦关于电磁场的理论
高中物理教案11
知识目标
1、进一步理解向心力的概念。
2、理解向心力公式,进一步明确匀速圆周运动的产生条件,掌握向心力公式的应用。
能力目标
1、培养在实际问题中分析向心力来源的能力。
2、培养运用物理知识解决实际问题的能力。
情感目标
1、激发学生学习兴趣,培养学生关心周围事物的习惯。
教学建议
教材分析
教材首先明确提出向心力是按效果命名的力,任何一个力或几个力的合力只要它的'作用效果是使物体产生向心加速度,它就是物体所受的向心力,接着详细介绍了火车转弯和汽车过拱桥两个常见的实际问题。后面又附有思考与讨论,开拓学生的思维。
教法建议
1、培养学生分析向心力来源的能力,分析问题时,要首先引导学生对做周围运动的物体进行受力情况分析,并让学生清楚地认识到求出物体沿半径方向受到的合外力,就是提供给物体做圆周运动的向心力。
2、培养学生运用物体知识解决实际问题的能力。通过例题的分析与讨论(结合动画或课件),引导学生从中领悟掌握运用向心力公式的思路和方法。即:第一:根据物体受力情况分析向心力的来源,做匀速圆周运动的物体。
第二:运用向心力公式计算做圆周运动所需的向心力。
第三:由物体实际受到的力提供了它所需要的向心力,列出方程求解。
3、可多举一些实例让学生分析。向心力可由重力、弹力、摩擦力等单独提供,也可由它们的合力提供。
4、在讲述汽车过拱桥的问题时,汽车做的是变速圆周运动,对此要根据牛顿第二定律的瞬时性向学生指出:在变速圆周运动中,物体在各位置受到的向心力分别产生了物体通过各位置的向心加速度,向心力公式仍是适用的。但要注意,对于物体做匀速圆周运动的情况,只有在物体通过最高点和最低点时,向心力才是合外力。同时,还可以向学生指出:此问题中出现的汽车对桥面的压力大于或小于车重的现象,是发生在圆周运动中的超重或失重现象。
高中物理教案12
研究性实验:(1) 研究匀变速运动练习使用打点计时器:
1.构造:见教材。
2.操作要点:接50HZ,4---6伏的交流电 S1 S2 S3 S4
正确标取记:在纸带中间部分选5个点 。T 。T 。 T 。 T 。
3.重点:纸带的分析 0 1 2 3 4
a.判断物体运动情况:
在误差范围内:如果S1=S2=S3=......,则物体作匀速直线运动。
如果?S1=?S2=?S3= .......=常数, 则物体作匀变速直线运动。
b.测定加速度:
公式法: 先求?S,再由?S= aT2求加速度。
图象法: 作v-t图,求a=直线的斜率
c.测定即时速度: V1=(S1+S2)/2T V2=(S2+S3)/2T
测定匀变速直线运动的加速度:
1.原理::?S=aT2
2.实验条件:
a.合力恒定,细线与木板是*行的。
b.接50HZ,4-6伏交流电。
3.实验器材:电磁打点计时器、纸带、复写纸片、低压交流电源、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、导线、两根导线。
4.主要测量:
选择纸带,标出记数点,测出每个时间间隔内的位移S1、S2、S3 。。。。图中O是任一点。
5. 数据处理: 0 1 2 3 4 5 6
根据测出的S1、S2、S3....... 。S1 。S2 。 S3 。S4 。 S5 。 S6 。
用逐差法处理数据求出加速度:
S4-S1=3a1T2 , S5-S2=3a2T2 , S6-S3=3a3T2
a=(a1+a2+a3)/3=(S4+S5+S6- S1-S2-S3)/9T2
测匀变速运动的即时速度:(同上)
(2) 研究*抛运动
1.实验原理:
用一定的方法描出*抛小球在空中的.轨迹曲线,再根据轨迹上某些点的位置坐标,由h=求出t,再由x=v0t求v0,并求v0的*均值。
2.实验器材:
木板,白纸,图钉,未端水*的斜槽,小球,刻度尺,附有小孔的卡片,重锤线。
3.实验条件:
a. 固定白纸的木板要竖直。
b. 斜槽未端的切线水*,在白纸上准确记下槽口位置。
c.小球每次从槽上同一位置由静止滑下。
(3) 研究弹力与形变关系
方法归纳:
(1)用悬挂砝码的方法给弹簧施加压力
(2)用列表法来记录和分析数据(如何设计实验记录表格)
(3)用图象法来分析实验数据关系
步骤:
1以力为纵坐标、弹簧伸长为横坐标建立坐标系
2根据所测数据在坐标纸上描点
3按照图中各点的分布和走向,尝试作出一条*滑的曲线(包括直线)
4以弹簧的伸重工业自变量,写出曲线所**的函数,首先尝试一次函数,如不行则考虑二次函数,如看似象反比例函数,则变相关的量为倒数再研究一下是否为正比关系(图象是否可变为直线)----化曲为直的方法等。
5解释函数表达式中常数的意义。
2. 注意事项:所加砝码不要过多(大)以免弹簧超出其弹性限度
高中物理教案13
教学目标
知识目标
(1)通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系;
(2)会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式;
(3)通过加速度与质量和和合外力的定量关系,深刻理解力是产生加速度的原因这一规律;
(4)认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系,认识加速度与和外力间的瞬时对应关系;
(5)能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题。
能力目标
通过演示实验及数据处理,培养学生观察、分析、归纳总结的能力;通过实际问题的处理,培养良好的书面表达能力。
情感目标
培养认真的科学态度,严谨、有序的思维习惯。
教学建议
教材分析
1、通过演示实验,利用**变量的方法研究力、质量和加速度三者间的关系:在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系。
2、利用实验结论总结出牛顿第二定律:规定了合适的力的单位后,牛顿第二定律的表达式从比例式变为等式。
3、进一步讨论牛顿第二定律的确切含义:公式中的表示的是物体所受的合外力,而不是其中某一个或某几个力;公式中的和均为矢量,且二者方向始终相同,所以牛顿第二定律具有矢量性;物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化,这就是牛顿第二定律的瞬时性
教法建议
1、要确保做好演示实验,在实验中要注意交代清楚两件事:只有在砝码质量远远小于小车质量的前题下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力(根据学生的实际情况决定是否证明);实验中使用了替代法,即通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小。
2、通过典型例题让学生理解牛顿第二定律的确切含义。
3、让学生利用学过的重力加速度和牛顿第二定律,让学生重新认识出中所给公式
教学设计示例
教学重点:牛顿第二定律
教学难点:对牛顿第二定律的理解
示例:
一、加速度、力和质量的关系
介绍研究方法(**变量法):先研究在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;再研究在力不变的.前题下,讨论质量和加速度的关系。介绍实验装置及实验条件的保证:在砝码质量远远小于小车质量的条件下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力。介绍数据处理方法(替代法):根据公式可知,在相同时间内,物体产生加速度之比等于位移之比。
以上内容可根据学生情况,让学生充分参与讨论。本节书涉及到的演示实验也可利用气垫导轨和计算机,变为定量实验。
1、加速度和力的关系
做演示实验并得出结论:小车质量相同时,小车产生的加速度与作用在小车上的力成正比,即,且方向与方向相同。
2、加速度和质量的关系
做演示实验并得出结论:在相同的力F的作用下,小车产生的加速度与小车的质量成正比,即。
二、牛顿第二运动定律(加速度定律)
1、实验结论:物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比。加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同。即,或。
2、力的单位的规定:若规定:使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫1N。则公式中的=1。(这一点学生不易理解)
3、牛顿第二定律:
物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比。加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同。
数学表达式为:
4、对牛顿第二定律的理解:
(1)公式中的是指物体所受的合外力。
举例:物体在水*拉力作用下在水*面上加速运动,使物体产生加速度的合外力是物体
所受4个力的合力,即拉力和摩擦力的合力。(在桌面上推粉笔盒)
(2)矢量性:公式中的和均为矢量,且二者方向始终相同。由此在处理问题时,由合外力的方向可以确定加速度方向;反之,由加速度方向可以找到合外力的方向。
(3)瞬时性:物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化。
举例:静止物体启动时,速度为零,但合外力不为零,所以物体具有加速度。
汽车在*直马路上行驶,其加速度由牵引力和摩擦力的合力提供;当刹车时,牵引力突然消失,则汽车此时的加速度仅由摩擦力提供。可以看出前后两种情况合外力方向相反,对应车的加速度方向也相反。
(4)力和运动关系小结:
物体所受的合外力决定物体产生的加速度:
当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相同——→物体做匀加速直线运动
当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相反——→物体做匀减速直线运动
以上小结教师要带着学生进行,同时可以让学生考虑是否还有其它情况,应满足什么条件。
探究活动
题目:验证牛顿第二定律
**:2-3人小组
方式:开放实验室,学生实验。
评价:锻炼学生的实验设计和操作能力。
高中物理教案14
一、核式结构模型与经典物理的矛盾
(1)根据经典物理的观点推断:①在轨道上运动的电子带有电荷,运动中要辐射电磁波。②电子损失能量,它的轨道半径会变小,最终落到原子核上。
③由于电子轨道的变化是连续的,辐射的电磁波的频率也会连续变化。
事实上:①原子是稳定的;②辐射的电磁波频率也只是某些确定值。
二、玻尔理论
①轨道量子化:电子绕核运动的轨道半径只能是某些分立的`数值。对应的氢原子的轨道半径为:rn=n2r1(n=1,2,3,),r1=0.5310-10m。
②能量状态量子化:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,这些状态的能量值叫能级,能量最低的状态叫基态,其它状态叫激发态。原子处于称为定态的能量状态时,虽然电子做加速运动,但并不向外辐射能量.
氢原子的各能量值为:
③跃迁假说:原子从一种定态跃迁到另一种定态要辐射(或吸收)一定频率的光子,即:h=Em-En
三、光子的发射和吸收
(1)原子处于基态时最稳定,处于较高能级时会自发地向低能级跃迁,经过一次或几次跃迁到达基态,跃迁时以光子的形式放出能量。
(2)原子在始末两个能级Em和Enn)间跃迁时发射光子的频率为,其大小可由下式决定:h=Em-En。
(3)如果原子吸收一定频率的光子,原子得到能量后则从低能级向高能级跃迁。
(4)原子处于第n能级时,可能观测到的不同波长种类N为:
考点分析:
考点:波尔理论:定态假设;轨道假设;跃迁假设。
考点:h=Em-En
考点:原子处于第n能级时,可能观测到的不同波长种类N为:
考点:原子的能量包括电子的动能和电势能(电势能为电子和原子共有)即:原子的能量En=EKn+EPn.轨道越低,电子的动能越大,但势能更小,原子的能量变小。
电子的动能: ,r越小,EK越大。
高中物理教案15
一、教学目标
1.知道非纯电阻电路中的能量转化情况,并能进行相关计算。
2.通过纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的对比,提高归纳总结、对比分析的能力。
3.提高物理学习兴趣,发现生活中的物理知识。
二、教学重难点
【重点】非纯电阻电路中的能量转化。
【难点】纯电阻、非纯电阻电路的区分,纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别。
三、教学过程
(一)新课导入
复习导入:**焦耳定律讨论的是电路中怎样的能量转化情况?学生回答电能完全转化为内能的'情况。
进一步**:实际中有些电路除含有电阻外还含有其他负载,如电动机,那电动机的能量转化情况又是如何呢?进而引入新课——《电路中的能量转化》。
(二)新课讲授
1.非纯电阻电路中的能量转化
**:结合生活经验,电动机是将消耗的电能全部转化成机械能了吗?
学生回答:电动机除了将电能转化成机械能以外,还有一部分电能转化成了内能。
小组讨论:当电动机接上电源后,会带动风扇转动,这里涉及哪些功率?功率间的关系又如何?
高中物理《弹力》教案5篇(扩展3)
——高中物理教案:《弹力》菁选
高中物理教案:《弹力》
作为一位兢兢业业的人民教师,就有可能用到教案,编写教案有利于我们弄通教材内容,进而选择科学、恰当的教学方法。那么你有了解过教案吗?以下是小编帮大家整理的高中物理教案:《弹力》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
高中物理教案:《弹力》1
教学目标
知识目标
1、了解形变的概念,了解弹力是物体发生弹性形变时产生的.
2、能够正确判断弹力的有无和弹力的方向,正确画出物体受到的弹力.
3、掌握运用胡克定律计算弹簧弹力的方法.
能力目标
1、能够运用二力*衡条件确定弹力的大小.
2、针对实际问题确定弹力的大小方向,提高判断分析能力.
教学建议
一、基本知识技能:
(一)、基本概念:
1、弹力:发生形变的物体,由于要回复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力.
2、弹性限度:如果形变超过一定限度,物体的形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度.
3、弹力的大小跟形变的大小有关,形变越大,弹力也越大.
4、形变有拉伸形变、弯曲形变、和扭转形变.
(二)、基本技能:
1、应用胡克定律求解弹簧等的产生弹力的大小.
2、根据不同接触面或点画出弹力的图示.
二、重点难点分析:
1、弹力是物体发生形变后产生的,了解弹力产生的原因、方向的判断和大小的确定是本节的教学重点.
2、弹力的有无和弹力方向的判断是教学中学生比较难掌握的知识点.
教法建议
一、关于讲解弹力的产生原因的教法建议
1、介绍弹力时,一定要把物体在外力作用时发生形状改变的事实演示好,可以演示椭圆形状玻璃瓶在用力握紧时的形状变化,也可以演示其它明显的形变实验,如矿泉水瓶的形变,握力器的形变,钢尺的形变,也可以借助**资料演示一些研究观察物体微小形变的方法.通过演示,介绍我们在做科学研究时,通常将微***“放大”以利于观察.
二、关于弹力方向讲解的教法建议
1、弹力的方向判断是本节的重点,可以将接触面的关系具体为“点——面(*面、曲面)”接触和“面——面”接触.举一些例子,将问题简单化.往往弹力的方向的判断以“面”或“面上接触点的切面”为准.
如所示的简单图示:
2、注意在分析两物体之间弹力的作用时,可以分别对一个物体进行受力分析,确切说明,是哪一个物体的形变对其产生弹力的作用.配合教材讲解绳子的拉力时,可以用具体的例子,画出示意图加以分析.
第三节 弹力
教学方法:实验法、讲解法
教学用具:演示形变用的钢尺、橡皮泥、弹簧、重物(钩码).
教学过程设计
(一)、复习**
1、重力是的产生原因是什么?重力的方怎样?
2、复习初中内容:形变;弹性形变.
(二)、新课教学
由复习过渡到新课,并演示说明
1、演示实验1:捏橡皮泥,用力拉压弹簧,用力弯动钢尺,它们的形状都发生了改变,教师总结形变的概念.
形变:物体的形状或体积的变化叫做形变,形变的原因是物体受到了力的作用.针对橡皮泥形变之后形状改变总结出弹性形变的概念:能够恢复原来形状的形变叫做弹性形变.不能恢复原来形状的形变叫做塑性形变.
2、将钩码悬挂在弹簧上,弹簧另一端固定,弹簧被拉长,**:
(1)钩码受哪些力?(重力、拉力、这二力*衡)
(2)拉力是谁加给钩码的?(弹簧)
(3)弹簧为什么对钩码产生拉力?(弹簧发生了弹性形变)
由此引出弹力的概念:
3、弹力:发生弹性形变的物体,会对跟它直接接触的物体产生力的作用.这种力就叫弹力.
就上述实验继续**:
(1)弹力产生的条件:物体直接接触并发生弹性形变.
(2)弹力的方向
**:课本放在桌子上.书给桌子的压力和桌子对书的**力属于什么性质的力?其受力物体、施力物体各是什么?方向如何?
与学生讨论,然后总结:
4、压力的方向总是垂直与**面而指向受力物体(被压物体).
5、**力的方向总是垂直与**面而指向受力物体(被**物体).
继续**:电灯对电线产生的拉力和电线对电灯产生的拉力又是什么性质的力?
其受力物体、施力物体各是谁?方向如何?
分析讨论,总结.
6、绳的拉力是绳对所拉物体的弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向.
7、胡克定律
弹力的大小与形变有关,同一物体,形变越大,弹力越大.弹簧的弹力,与 形变的关系为:
在弹性限度内,弹力的大小 跟弹簧的伸长(或缩短)的长度 成正比,即:
式中 叫弹簧的倔强系数,单位:N/m.它由弹簧本身所决定.不同弹簧的倔强系数一般不相同.这个规律是英国科学家胡克发现的,叫胡克定律. 胡克定律的适用条件:只适用于伸长或压缩形变.
8、练习使用胡克定律,注意强调 为形变量的大小.
弹力高中物理教学反思
本节课注意了对学生开放性、创新性思维的培养。开放性创新性思维的培养不是一句**,而应该落到实处,这是基础教育课程**的要求,也是在教学实际中很难落实的一个问题。
一般情况下,教师在**学生学习塑性和弹性的时候,往往是通过举出生活中或者学生能够接触的弹性物体和非弹性物体若干实例,通过归纳的方法得出塑性和弹性。在这个问题的处理上并没有按照往常的方法,而是让学生对教师给出的若干物体进行分类,潜移默化的对学生进行了方法教育。分类的标准不同,分类结果也就不同,学生的兴奋点就非常多,都试图依照不同的分类标准进行分类,学生的思维随着分类的翅膀在飞翔。
从学生的生活出发,关注学生的体验。物理不是**和抽象于生活之外的,尤其在初中阶段来看更是如此。在**教学的时候没有过分关注基本的知识和概念,而是从学生生活中常见的橡皮筋、海绵、弹簧、减震等学生常见常听的事物出发,学生在对物体的弹性和塑性有充分的`感性基础上,总结出什么是塑性和弹性。关注学生自己的体验,让两位同学在拉测力计的活动中体验拉力的不同,认识到弹力的大小与弹性形变的物体的形变大小有关的。学生亲自参与到了物理知识的建构中,认识当然是非常深刻的。师生关系融洽**,这也是本节课的一个闪光点。
主要缺点:
学生在进行分类的时候没有充分放开学生的思维。为什么学生的分类答案都是与本节内容是对应的?为什么没有学生按照物质的组成去分?为什么没有按照物质的导电性能或者密度大小去分?这是受到了思维定势的影响,既然本节学习弹性和塑性,当然就是这一种分类方法。在以后的教学中应该让学生在充分分类的基础上,从中挑出一组依照弹性和塑性分类的一组,让学生分析这一种分类的标准是什么,同样回到了环节的主题。
高中物理教案:《弹力》2
教学目标
(一)知识与技能
1.知道弹力产生的条件。
2.知道压力、**力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向。
3.知道弹性形变越大弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比,即胡克定律.会用胡克定律解决有关问题。
(二)过程与方法
1.通过在实际问题中确定弹力方向的能力。
2.自己动手进行设计实验和操作实验的能力。
3.知道实验数据处理常用的方法,尝试使用图象法处理数据。
(三)情感态度与价值观
1.真实准确地记录实验数据,体会科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用。
2.在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中,感受学习物理的乐趣,培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯。
教学重点
1.弹力有无的判断和弹力方向的判断。
2.弹力大小的计算。
3.实验设计与操作。
教学难点
弹力有无的判断及弹力方向的判断.
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学**
教具准备
弹簧、钩码、泡沫塑料块、粉笔、烧瓶(内装红墨水瓶塞上面插细玻璃管)、
演示胡克定律用的铁架台、刻度尺、弹簧、钩码等等.
高中物理教案:《弹力》3
一、教学目标
【知识与技能】
1、知道常见的形变,了解物体的弹性;
2、知道弹力产生的条件;
3、知道压力、**力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向。
【过程与方法】
通过探究弹力的存在,能提高在实际问题中确定弹力方向的能力,体会假设推理法解决问题的巧妙。
【情感态度与价值观】
观察和了解形变的有趣现象,感受自然界的奥秘,感受学习物理的乐趣,建立把物理学习与生活实践结合起来的习惯。
二、教学重难点
【重点】
弹力产生的条件及弹力方向的判定
【难点】
接触的物体是否发生形变及弹力方向的确定
三、教学过程
环节一:导入新课
教学一开始前,给每个学生小组分发弹簧和尺子,让每个小组试着把玩这些物件,如用力拉或压弹簧,用力弯动尺子等。在操作过程中思考被拉或压的弹簧,弯动的尺子的有什么共同点是什么?大家可否试着举出生活中其他的一些诸如这个弹簧和尺子的例子?
物体的形状都发生了改变。由此引入物体的形态发生了变化是源于物体都受到了力的作用,这种力就是今天要学习的弹力。
环节二:新课讲授
(一)弹性形变和弹力
概念:物体在力的作用下形状或体积的改变叫做形变。
**:刚才举的那些例子都很容易观察到,如果一本书放在桌面上,书和桌面发生形变了没有?
学生会产生疑惑分歧,但教师此时可以不用详解,而是做现场演示实验1,让学生观察用手挤压时XX形变(双手握住注满红墨水的烧瓶,用力挤压底部。上插玻璃管中的红墨水液面上升。)
为了让学生有更直观深刻的印象,也会用视频播放演示实验2:桌面微小形变的激光演示(在一个大桌上放两个*面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射在刻度尺上形成一个光点。用力压桌面,观察刻度尺上光点位置的变化。)
学生观察后思考:通过上面的实验,我们观察到什么样的实验现象?我们用了什么样的方法?那书放在桌面上,书和桌面发生形变了没有?
分析得出:通过微观放大的方法观察,我们发现原来不容易观察的瓶子和桌面也发生了形变。
归纳:由此我们可以想到一切物体都可以发生形变,形变分为很多种类,有些物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变。
**:发生弹性形变的物体是不是在所有的情况下都可以恢复原状呢?请举例说明?
学生能举出有时弹簧拉得过长就恢复不了原状。指出:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度。
根据前面的铺垫,总结弹力的概念:发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。例举蹦床的例子说明。
(二)几种弹力的方向
教师在黑板上画出书与桌面之间的相互作用力,与学生一起分析之间的相互作用关系,指出书对桌面的压力和桌面对书的**力都是弹力。
举出实例:给出吊灯图片,做出分析。以灯为研究受力对象,链子指向链子收缩的方向吊住吊灯,链子发生形变。链子被拉长,就要企图恢复形变。这里施力物体——链子,受力物体——灯。这时候链子对灯的拉力的方向是——竖直向上,指向链子收缩的方向。
做出总结:弹力方向——施力物体形变恢复的方向;与施力物体形变方向相反。压力和**力的方向总是垂直于接触面指向受力物体,绳的拉力总是沿着绳子指向绳收缩的方向。
环节三:巩固提高
给出如下三个图片,要求学生画出弹力的示意图。
归纳总结:
三种接触情况下弹力的方向:
(1)面面接触,垂直于接触面指向被**的物体
(2)点面接触,垂直于接触面指向被**的物体
(3)点点接触,垂直于接触点的切面指向被**物体。
环节四:小结作业
小结:师生归纳弹力的相关知识点。
作业:预习后面胡克定律,了解弹力大小的特点。
四、板书设计
五、教学反思
高中物理《弹力》教案5篇(扩展4)
——高中物理工作总结5篇
高中物理工作总结1
本人从事中学物理教学多年,发现加强物理概念教学对提高物理教学质量有非常重要的意义。我们都知道正确理解物理概念是学好物理的关键。学生们在分析物理现象或处理物理问题时,常常出现错误的判断或者束手无策,究其原因,其重要的一条是没有正确理解物理概念。物理概念既然重要,那么,什么叫物理概念?物理概念有哪些特点?掌握基本物理概念的过程及如何进行物理概念的教学等等,是提高物理教学质量的重要途径之一。
概念是反映客观事物本质的一种抽象。某一物理概念,就是某一事物、现象的本质在人的大脑中的反映,它是在大量观察、实验,获得感觉、知觉,形成观念的基础上,通过分析、比较、综合、归纳、想象,区别出个别与一般、现象与本质,把一些事物的本质的、共同的特征集中起来加以概括而建立的。一切概念都要通过词语来表现,定义是对概念内涵(物理意义)的揭示,条件是对概念外延(适用范围)的限制。
任何一门学科,如果没有一些概念作为分析、综合、判断、推理等逻辑思维的出发点,就不可能揭示这门学科的全部内容,也就失去这门学科存在的价值。因此概念教学是极为重要的。
一.物理概念的特点
1.物理概念是观察、实验与科学思维的产物。
例如,我们观察到下列一些现象:天体在运行,车辆在前进,机器在工作,人在行走等等。尽管这些现象的具体形象不同,但是我们可以撇开它的具体形象,从它们的共性去考虑时,就会发现其共同的特征,即一个物体相对另一个物体的位置随时间变化。于是,我们把这个从一系列具体现象中提炼出来,又反映着这一系列具体现象本质特征的抽象,叫做机械运动。机械运动就是一个物理概念。
总之,任何一个物理概念,都是观察、实验与科学思维相结合的产物。
2.定量的物理概念,是可以用数学和测量联系起来的。
众所周知,许多物理概念,如力、质量、速度、温度······,都具有定量的表示,如某个力是100牛顿,某物体的质量是1千克,······。然而,也有许多物理概念,表面看来,是不定量的。实际上,它们也具有定量的含义。如“*衡”的概念,其定量含义是:如果研究对象是质点,则意味着质点的加速度等于零,故其*衡条件为合外力等于零,即F合=0。
3.物理概念还具有各自的特征
中学物理涉及的概念约四百余个,大致可以分为以下四类:
第一类是反映物质属性的。如:运动、惯性、质量、能量、电、磁、波粒二象性等,这类概念的特点是:其含义深刻,富有哲理性,很难从其表面定义上获得深入理解。只有随着知识学习的积累和发展才能由表及里,由浅入深地加深对概念的理解。
第二类是反映物质及其性质的。如:速度、加速度、密度、功率、比热、电场强度、电势、电动势、电阻、电容等。它们的共同特点是:用两个或几个物理量的比值来表示它们的定义。
第三类是反映物质间相互作用关系的。如:力、力矩、压强、冲量、功、热量。这些概念的特点是:与物质间相互作用密切关联,对于单个物质是毫无意义。
第四类是一些描述物理现象的名称。如:匀速直线运动、圆周运动、形变、熔解、反射、折射、干涉、静电感应、电磁感应、反射性、核反应、质量亏损等。这类概念的特点是:就其概念本身而言,并不难理解,难理解的是这些物理现象产生的原因、条件、及规律。
我们对物理概念的特点有了一个基本的了解后,下面就讨论一下掌握物理概念的过程。
二.掌握物理概念的过程
掌握物理概念的过程,包括感知、理解、运用这三个相互联系的阶段。
1.感知
感知是感觉和知觉的总称。
. 感知的方式有两种:直接感知和间接感知。
直接感知是通过观察、实验、参观、生产劳动等活动,让学生直接接触学习对象,对有关事物和现象有一个明晰的印象,形成概念。
间接感知是通过教师形象化的语言描绘,或利用各种形象化的直观教具,使学生对有关事物和现象有一个明晰的印象,形成概念。
在物理教学实践中,两种感知方式应当相互配合使用,互为补充,使学生获得大量的感性材料,形成表象、概念。
2.理解
理解是对事物的本质属性和内在联系的认识过程。它是指在感知的基础上,通过分析、比较、综合、概括、想象等思维活动,对事物的认识不断深化,能够突出事物的重要的、本质的特征,能够区分相似的事物,能够比较确切地得出慨括性的结论。这是属于抽象思维阶段。
3.运用
运用是由认识到行动的过程。是加深理解知识的有效途径。
运用一般分为两个阶段:一是初步运用阶段,主要是培养学生运用概念的方法和准确性;二是熟练运用阶段,主要是培养学生运用概念的速度和效率,同时也达到巩固、深化、灵活应用概念的作用。
综上所述,学生掌握概念的过程,可慨括为如下表所示:
认识阶段 知识掌握 能 力 发 展
感知阶段 表象、概念 观察、实验能力
理解阶段 科学概念 思维能力
运用阶段 巩固、深化、应用概念 分析问题、解决问题能力
学生掌握概念的标志,从以下三个方面表现出来:
一是看学生是否明确概念是从哪些客观事物中抽象出来的。
二是看学生是否明确概念反映了事物的什么本质属性和联系,物理意义是什么。适用的范围如何。
三是看学生是否能应用概念说明、解释一些有关的物理现象,以致解决一些有关的简单物理问题。
三.物理概念教学
物理概念教学的一般程序是:
首先,教师应当创造条件,使学生在了解大量的物理现象,观察物理实验的基础上,对有待研究的事物有一个较深的印象。在过程中教师要着重引导学生善于观察,达到了解现象,取得资料,发掘问题和勤于思考的目的。
其次,在上述基础上,引导学生进行比较、分析、综合、概括、排除次要因素,抓住主要因素,找出所观察到的一系列现象的共性、本质属性,形成概念,用准确的、简洁的物理语言或数学语言给出准确的表述或定义;并指出所定义的概念的适用条件和范围。
最后,通过与有关,相近概念的对比,以及进行适当的练习应用,来巩固、深化概念的目的。
以上的程序,虽然不是绝对的,但其中的原则是应该遵循的。
至于在教学过程中,采取怎样的教学方法、方式、选取那些具体事例、选择那些现代化的教学**……,则应根据具体情况自行确定。
总之,要教好物理,首先要在理解物理概念上下工夫,帮助学生理解每个物理概念的内涵和外延,从而达到提高学生思维能力的目的。故加强物理概念教学是提高物理教学质量的途径之一。
高中物理工作总结2
弹指之间 一学期结束了.本学期我担任高二三个班的物理教学工作.在自己个人努力下和**同事们的帮助下.圆满完成了学校交给的各项工作任务.现将本学期个人工作总结如下:
一,思想方面
本人热爱教育事业,关心爱护自己的学生,全身心地投入到教育教学中,为人师表,做受人尊敬的,不辱神圣职业的人民教师,为***的建设培养后备人才,且呕心沥血,一如既往。从各方面严格要求自己,使教学工作有计划,有**,有步骤地开展。
二,教学方面
本学期担任高二(3.4.5)三个的班物理教学工作,在教学中提倡自主性,学生是教学活动的主体,教师成为教学活动的**者、指导者、与参与者。在教学中,以生活中的一些物理现象和实验为起点,并结合书本知识启发学生,让学生明白物理来源于实践并服务于实践,并尽量创设问题情景,激发学生的学习兴趣,使学生的智慧、能力、情感、信念交融,心灵受到震撼,,心理得到满足,学生成了学习的主人,学习成了他们的需求,学中有发现,学中有乐趣,学中有收获,把原来的“要我学”变为“我要学”。
具体说来真正做到以下几点:
(一)、备课方面:不但备学生而且备教材备教法,根据教材内容及学生的实际,设计课的类型,拟定采用的教学方法,并对教学过程的程序及时间安排都作了详细的记录,认真写好教案。每一课都做到“有备而来”,每堂课都在课前做好充分的准备,并制作各种利于吸引学生***的有趣教具,课后及时对该课作出总结,写好教学后记,并认真按搜集每课书的知识要点,归纳成集。
(二)、课堂教学方面:提高教学质量,使讲解清晰化,条理 化,准确化,条理化,准确化,情感化,生动化,做到线索清晰,层次分明,言简意赅,深入浅出。在课堂上特别注意调动学生的积极性,加强师生交流,充分体现学生的主作用,让学生学得容易,学得轻松,学得愉快;注意精讲精练,在课堂上老师讲得尽量少,学生动口动手动脑尽量多;同时在每一堂课上都充分考虑每一个层次的学生学习需求和学习能力,让各个层次的学生都得到提高。学生普遍反映喜欢上物理课,就连以前极讨厌上数学的学生都乐于上课了。
(三)、批改作业方面:布置作业做到精讲精练。有针对性,有层次性。为了做到这点,我常常到各大书店去搜集资料,对各种辅助资料进行筛选,力求每一次练习都起到最大的效果。同时对学生的作业批改及时、认真,分析并记录学生的作业情况,将他们在作业过程出现的问题作出分类总结,进行透切的评讲,并高二物理教学工作总结针对有关情况及时改进教学方法,做到有的放矢。
(四)、辅导工作:在课后,为不同层次的学生进行相应的辅导,以满足不同层次的学生的需求,避免了一刀切的弊端,同时加大了后进生的辅导力度。这样,后进生的转化,就由原来的简单粗暴、**学习转化到自觉的求知上来。使学习成为他们自我意识力度一部分。在此基础上,再教给他们学习的方法,提高他们的技能,使他们就会学得轻松,进步也快,兴趣和求知欲也会随之增加。
(五)、考试方面:积极推进素质教育,目前的考试模 式仍然比较传统,这决定了教师的教学模式要停留在应试教育的层次上,为此,我在教学工作中注意了学生能力的培养,把传受知识、技能和发展智力、能力结合起来,在知识层面上注入了思想情感教育的因素,发挥学生的创新意识和创新能力。让学生的各种素质都得到有效的发展和培养。
高中物理工作总结3
本学期物理组全体教师在教导处、校长室的**下,积极落实学校教学工作计划,以教学常规管理为基础,以新课程理念为重点,以**教学方法为抓手,以提高教学质量为核心,以加强实验教学为突破口,全面进行了物理教学**的实践,出色的完成了物理教学任务,组内老教师老当益壮,中年教师干劲正旺,青年教师后来居上,形成你追我赶,人人争第一,人人参与教改的良好的局面。
一。本学期组内的全体教师认真学习了中学新课程理念有关理论,积极参与到学校新课程教学中去,在提高对教学**的必要性的认识的基础上,将新课程理念有关理论与物理教学实践相结合,教学的常规管理与课改思想的渗透相结合,理论教学与实验教学相结合,应用常规教学**与现代化教学**相结合的四结合的教学模式,不仅提高了全体教师的教学理论水*,而且增强了物理教学**的意识。组内多次开会认真学习教改理论,特别是每次传达学校**的讲话精神,每次都有很大的收获。为了使大家能够真正理解课改思想的思想,我们多次学了新的物理课程标准,积极讨论,教师们不久理解了课改思想精髓,而且提出了很多建设性意见,为教学实践奠定了基础。
二。教学的常规管理是提高教学质量的关键,我们在*时的管理中强化了常规管理,从加强备课入手,要求中青年教师必须写详案,老年教师可以写简案,组内的老教师都能以身作则起好带头作用,青年教师也不甘落后,他们发挥了各自的特长,使我组各年级的教学质量都比较高。我们配合学校,加强了集体备课,要求有记录,保证时间,使集体备课工作落到实处,取得了良好的效果。本组要求新教师要面向全校开设公开课,老教师开设示范课,在学校获得了一致好评。
为在组内形成互相学习的良好风气,按学校要求我们互相听课巍然成风,不仅按学校要求都完成了听课任务,而且评课极为认真,互相讨论,指出不足,通过听课评课使大家都有收获。
三。实验教学是提高物理教学质量的关键,为此我们非常重视每节课的演示实验和每一个学生实验,不仅实验的开出率100%,而且增加了一些学生实验,将有的演示实验改成了学生实验取得了很好的教学效果,提高了学生的学习兴趣,培养了学生的动手能力和团队精神。
四。继续强化教科研,本学期我组20xx年申报的课题于年底结题,本组不仅做好本学期的研究工作,为课题年底结题各位组员也做了大量工作,使本课题在今年12月顺利结题。同时在12月底课题结题会议上我组的课题研究得到了一致好评。
物理组是一个团结奋进,**向上的教研组!
高中物理工作总结4
xxxx年已经过去,可以说紧张忙碌而收获多多。总体看,我认真执行学校教育教学工作计划,积极探索,**教学,把新课程标准的新思想、新理念和物理课堂教学的新思路、新设想结合起来,转变思想,收到了很好的效果。
一、课程标准走进我的心,进入我的课堂
怎样教物理,《物理课程标准》对物理的教学内容,教学方式,教学评估教育价值观等多方面都提出了许多新的要求。无疑我们每位物理教师身置其中去迎接这种挑战,是我们每位教师必须重新思考的问题。因此我不断的学习让我有了鲜明的理念,全新的框架,明晰的目标,而有效的学习对新课程标准的基本理念,设计思路,课程目标,内容标准及课程实施建议有更深的了解,本学期我在新课程标准的指导下教育教学工作跃**一个新的台阶。
二、课堂教学,我加强师生互动,共同发展。
为保证新课程标准的落实,本学期我把课堂教学作为有利于学生主动探索的学习环境,让学生在获得知识和技能的同时,在情感,态度价值观等方面都能够充分发展作为教学**的基本指导思想,把物理教学看成是师生之间学生之间交往互动,共同发展的过程,我努力吃透教材,认真撰写教案,根据本班学生情况,积极利用各种教学资源,创造性地使用教材。在集体备课中,分工协作,既照顾到本班实际情况,又吸收其他教师的先进经验,从而提高备课水*;课前精心备课,撰写教案,实施以后趁记忆犹新,回顾,反思写下自己执教时的切身体会或疏漏,记下学生学习中的闪光点或困惑,作为最宝贵的第一手资料,教学经验的积累和教训的吸取,对今后改进课堂教学和提高教学水评是十分有用的。
另外,我努力处理好物理教学与现实实践的联系,努力处理好应用意识与解决问题的重要性,重视培养学生应用物理的意识和能力。重视培养学生的探究意识和创新能力。常思考,常研究,常总结,以科研促课改,以创新求发展,进一步转变教育观念,坚持"以人为本,促进学生全面发展,打好基础,培养学生创新能力",努力实现教学高质量,课堂高效率。
三、创新评价,激励促进学生全面发展。
怎样提高学生成绩,我把评价作为全面考察学生的学习状况,激励学生的学习热情,促进学生全面发展的**,也作为教师反思和改进教学的有力**,对学生的学习评价,既关注学生知识与技能的理解和掌握,更关注他们情感与态度的形成和发展;既关注学生物理学习的结果,更关注他们在学习过程中的变化和发展。抓基础知识的掌握,抓课堂作业的堂堂清,采用定性与定量相结合,定量采用等级制,多鼓励肯定学生。坚持以教学为中心,强化对学生管理,进一步规范教学行为,并力求常规与创新的有机结合,促进教师严谨,扎实,高效,科学的良好教风及学生严肃,勤奋,求真,善问的良好学风的形成。
通过我一年来不断的工作,我的物理教学工作取得了一点成绩,也有不足之处,一份耕耘,一份收获。以上都离不开**的**和全体老师的帮助,教学工作苦乐相伴。以后我将本着"勤学,善思,实干"的准则,一如既往,再接再厉,把工作搞得更好。
高中物理工作总结5
本学期我担任高二(8)、(11)班的物理教学工作,针对学生学习的实际情况开展教学,现将本学期的教学工作总结如下:
一、**思想方面
自觉遵守《教师法》和《中小学教师职业道德规范》等法律法规,以教书育人为己任,积极参加各项教研活动和课改培训。
二、教学方面
1、充分重视课前准备
认真坚持集体备课,充分利用课余时间和同组老师进行交流,对上周教学工作进行总结和反思,**下周教学进度和内容,探讨下周课堂教学的重点、难点、教学方法。备教材。认真钻研教材,对教材的基本思想、基本概念吃透,了解教材的结构,重点与难点,掌握知识的逻辑,能运用自如,知道应补充哪些资料,怎样才能教好。备学生。了解学生原有的知识技能的质量,他们的兴趣、需要、方法、习惯,学习新知识可能会有哪些困难,采取相应的预防措施。备教法。考虑教法,解决如何把已掌握的教材传授给学生,包括如何**教材、如何安排每节课的活动。
2、营造教学环境,优化教学**
在教学中,我尽量构建一个宽松的环境,让学生在教师,集体面前想表现、敢表现、喜欢表现,活跃课堂气氛,增加师生的互动与交流。尽量精讲,节省出时间给学生精练,让学生在课堂上当场掌握,一是可以减轻学生的课后作业负担,二是可以促进学生提高上课效率,有时效性。另外适时的设计一些问题让学生讨论,可以深化他们对问题的理解,并提出新的问题,有利于递进式教学。
3、关注学生实际情况,注重学生能力培养
物理教学的重要任务是培养学生的能力。培养能力需要一个潜移默化的过程,不能只靠机械地灌输,也不能急于求成,需要有正确的学习态度和良好的学**惯以及严谨的学习作风。准确理解并掌握物理概念和物理规律,是培养能力的基础。课堂练习和作业中,力求做题规范化。重视物理概念和规律的应用,逐步学会运用物理知识解释生活中的物理现象,提高**分析和解决实际问题的能力。
4、小组教学调动学生学习的积极性,“兵教兵”提升学生的整体素质
本学期我积极响应学校的号召,在班级开展小组教学。我主要在习题课上施行小组教学,课前分配任务,学生课前讨论课上展示、讲解,不仅能促进学生自主探究更能够促使学生变“要我学”为“我要学”,提升学生学习的积极性,书写的规范性、以及语言表述能力,进一步帮着学生理解知识。但是课堂上也暴露了一些问题,基于两年的学习差异成绩上等的能够积极的参与课堂,展示成果,中等的学生能够认真听讲、理解,但是后进生无法融入课堂容易溜号,长此以往容易丢失学习的兴趣。
5、精讲、精做、精批、精讲严把作业关
本着精留精练、不搞题海战术的指导思想。对作业完成情况进行统计,完成质量进行分析,对错误解法进行剖析,对不同问题进行归类,对不同的解法进行归类,使学生通过作业加深对知识的掌握和技能的提高。本学期批小作业26次、测试卷14次。
6、积极听课向有经验教师学习
本学期我深入课堂听课32节,向本组教师学习,不仅学习新授知识,更学习如何上复习课、如何有效讲解试卷,如何驾驭课堂。通过听课我深切的感受到了自身的不足,经验浅薄(有的知识我繁冗的叙述学生还不是很理解而有经验的教师简练的几句话就点透),更加激励我要提升自身业务,提升自己的学识魅力。
三、加强自身发展,积极参加继续教育
充分把握学校提供的每次继续教育的机会,认真学习课改的新理论,并在教学过程中加以实践应用,通过网络新信息,尝试新方法、吸收新思想、新经验、新理论、不断的充实自己,为己所用。
本学期继续认真参加网络培训,学习如何教学;还参加了在长春举办的“新教材培训”,在课堂上东北师大附中有经验的老师声情并茂的讲解使我受益匪浅,对新教材有了更加深入的理解,在教学方面树立了新的目标。
总之通过一学期的努力我顺利的完成了高中物理教学,并从中学到了很多,今后还将继续努力。
高中物理《弹力》教案5篇(扩展5)
——高中物理教师教学反思
高中物理教师教学反思
身为一位到岗不久的教师,我们要有一流的教学能力,对学到的教学新方法,我们可以记录在教学反思中,教学反思应该怎么写才好呢?下面是小编精心整理的高中物理教师教学反思,希望对大家有所帮助。
高中物理教师教学反思1
在物理教学中,不能忽视学生大脑中形成的前概念,对正确的应加以利用,对错误的要认真引导消除,否则正确概念难以形成.
一、加强实物演示,丰富感性认识,有利于消除错误前概念,确立正确概念
中学生的抽象思维在很大程度上属经验型,需要感性经验**.因此教学中应了解学生的实际,通过实物演示消除错误概念.
太阳曝晒下的木块和金属块的温度如何?学生最容易根据自己的感觉,认为金属块温度高,形成错误认识.所以只有通过实验测定后,使学生认识到自己感觉的错误,才能消除错误前概念,否则任何讲授都是苍白无力的.
由于学生思维带有一定的片面性和表面性,他们往往以物质外部的非本质的属性作为依据,形成错误认识.如学生认为马拉车前进是马拉车的力大于车拉马的力,从而对牛顿第三定律产生怀疑.所以教学中针对这种问题设计一个实验:2个滑块,2个轻质弹簧秤,使一个弹簧秤两端分别固定在两滑块上,用另一弹簧秤拉动连在一起的木块,去演示使一物块前进时,另一物块同时前进,通过弹簧秤显示两物块之间相互作用力,这样就可以排除学生形成的错误认识,进一步理解牛顿第三定律.
在“**落体”一节教学中,学生对任何物体做**落体运动从同一高度竖直落下时,不同的物体将同时落地很难想象.因此教学中应强调“**落体运动”是指在只受重力作用下的竖直下落运动,但在实验中,不可避免地受到空气等阻力影响,结果当然不会完美.当然,更重要的是做好演示实验也就是要重复“伽利略斜塔实验”,使学生建立密度和重力都不相同的物体在空气中,从同一高度落下,快慢几乎一样的事实,然后对**落体运动加以分析、研究.
所以,抓住中学生学习物理的思维特点,充分利用实物演示及创造条件进行实物演示,积极消除学生的错误前概念,对提高物理学习效果是重要的.
二、重视物理模型的运用,培养学生逻辑思维能力,消除学生思维障碍
物理模型是物理学中对实际问题忽略次要因素、突出主要因素经过科学抽象而建立的新的物理形象.
通过运用物理模型可以突出重点,抓住本质特征和属性,可以消除学生思维方面的片面性和表面性,提高学生思维的**性、批判性和创造性,从而使学生能够对自己从生活中形成的朴素物理概念分析区别,抛弃错误概念,形成科学概念.如:伽利略在研究运动的原因并指出,亚里士多德观点的错误时,设想的“理想实验”就是建立了一个没有摩擦的光滑轨道的物理模型.在建立物理模型后,问题便简洁多了。
这是我在新教材教学工作中对以上三点的一点教学反思。在以后的教学工作中还要继续坚持与写好课后小结与反思笔记,把教学过程中的一些感触、思考或困惑及时记录下来,以便重新审核自己的教学行为。通过这半年的教学实践我感悟到在新课程下,*常物理教学中需要教师课后小结、反思的地方太多了……。
在以后的教学工作中还要继往**,做好教学反思,写好课后心得,促使自己成长为新时期研究型、复合型的物理教师。
高中物理教师教学反思2
高中物理是一门很重要的学科,但是“物理难学”的印象可能会使不少学生望而却步。高一年级的物理教学首先是要正确的引导,让学生顺利跨上由初中物理到高中物理这个大的台阶,其次是要让学生建立一个良好的物理知识基础,然后根据学生的具体情况选择提高。作为高一年级的物理教师我深感责任的重大——必须不断提高自身的素质,来满足新课程的要求。在多年的教学实践中,我不断地努力摸索、学习、实践、反思,对如何搞好高中物理教学也有了一些粗浅的认识。
一、备课要认真而充分
结合新课标,在阅读教材和做大量相关练习的基础上,再进行备课。充分利用网络资源,积极主动地与同事交流,将获取的信息或者是自己的感悟及时补充到教案中,使教案的内容充实而有条理,知识体系完整而清晰。
在备课时,我觉得要认真地琢磨教法,琢磨怎样才能让学生对知识理解得更深刻。我喜欢将复杂的东西简单化、条理化,因此,遇到难讲的知识点、习题我总是反复研究如何让学生利用已有的知识将难度化解,然后努力由一道题想到一类题的解法,即人们常说的“多题一解”。
二、练就过硬的教学技能
首先,讲授知识要准确,语言要规范简练。良好的语言功底非常重要。物理学是有着严密逻辑性的学科,首先不能讲错,推导流畅,过度自然。表达要清晰,语气要抑扬顿挫,要充满热情和感染力,这决不是*,只有这样,才能更好地“抓住”学生的***。
其次,板书要精当,书写要工整。好的板书有助于将教学内容分清段落,表明主次,便于学生掌握教学内容的体系、重点。同时练就一些作图的基本功也是很重要的。
再次,教具的使用、实验操作要熟练、规范。教师在上课之前应对教具和实验仪器功能了如指掌、使用轻车熟路、操作规范得当。恰到好处地使用教具进行教学,更能激发学生的学习兴趣,使学生对所学的知识理解更深刻。
三、抓课堂效率
首先,三维教学目标要全面落实。对基础知识的讲解要透彻,分析要细腻,否则将直接导致学生的基础知识不扎实,并为以后的继续学习埋下祸根。所以教师要科学地、系统地、合理地**教学,采用良好的教学方法,重视学生的观察、实验、思维等实践活动,实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维一体的课堂教学。
其次,对重点、难点要把握准确。教学重点、难点是教学活动的依据,是教学活动中所采取的教学方式方法的依据,也是教学活动的中心和方向。在教学目标中一节课的教学重点、难点已经非常明确,但具体落实到课堂教学中,往往出现对重点的知识没有重点地讲,或是误将仅仅是“难点”的知识当成了“重点”讲。这种失衡直接导致教学效率和学生的学习效率的下降。
最后,对一些知识,我们不要自以为很容易,或者是满以为自己的讲解已经清晰到位,没有随时观察学生的反应,从而一笔带过。但学生的认知是需要一个过程的,并不是马上就能接受。所以我们要随时获取学生反馈的信息,调整教学方式和思路,准确流畅地将知识传授给学生,达到共识。
四、要加强落实
解题要规范。对新生一开始就要特别强调并逐渐养成解题的规范性,其次再是正确率,规范性养成了,正确率自然就升高了。要将训练贯穿于教育全过程,促进知识向能力的转化。训练要扎实,具有基础性、针对性、量力性、典型性和层次性。再有就是作业布置了一定要收、收了一定要批改、批改了一定要讲评、讲评了一定要订正,做到反馈全面,校正及时。
总之,教学中只有不断的`进行探索和总结,才能提高教学的质量,使教育教学的成绩百尺竿头,更进一步!
高中物理教师教学反思3
新课程**从去年新学期开始到现在已将近一个学年,在教学工作中,我通读教材,查资料,听课,请教,精心编写教案,落实教学目标,上好每一节课,倾注了大量的时间和精力。可是新课上下来,常感觉效率比较低,很是困惑。如今再回过头教高一,翻开以前的教案,反思当初的教育教学方式,感触颇深。
1对高一新生引导的反思
高中的物理是一门很重要的学科,同时高校要求选考物理学科的专业占的比例相对较多固然是个有力条件,但是“物理难学”的印象可能会使不少学生望而却步。客观地分析,教学的起点过高,“一步到位”的教学思路是导致学生“物理难学”印象形成的重要原因之一。高一年级的物理教学首先是要正确的引导,让学生顺利跨上由初中物理到高中物理这个大的台阶,其次是要让学生建立一个良好的物理知识基础,然后根据学生的具体情况选择提高。
例如,关于“力的正交分解”这一基本方法的教学就是通过分期渗透,逐步提高的。这不仅是一个遵循认知规律的需要,其意义还在于不要因为抽象的模型、繁琐的数*算冲淡物理学科的主题,通过降低台阶,减少障碍,真正能够把学生吸引过来,而不是把学生吓跑了,或者教师一味的强调物理如何如何重要,学生就硬着头皮学,学生处于被动学习的状态甚至变成了物理学习的“**”。如果我们老师有意识地降低门槛,一旦学生顺利的跨上的这个台阶,形成了对物理学科的兴趣再提高并不晚。可是,一般新老师并没有很快领会这种意图,因而在实际教学中不注意充分利用图文并茂的课本,不注意加强实验教学,不注意知识的形成过程,只靠生硬的讲解,只重视告诉结论,讲解题目,这怎么能怪学生对物理产生畏难情绪呢?学生如果对物理失去兴趣,对基本概念搞不清楚、对知识掌握不牢也就不足为怪了!我们不妨再举一个例子,有的老师在教完“力的分解”后,马山就去讲解大量的静力学问题,甚至去讲动态*衡问题,试想这时学生对合力的几个效果尚难以完全理解,对*行四边形法则的应用还不够熟练,学生解决这类问题的困难就可想而知了,这种由于教师的引导方法不当,导致学生一开始就觉得物理如此之难,怎么能怪学生认为物理难学呢?我们教师不应该把教学目标选择不当的责任推向学校的考试,推向市场上的参考书,这实际上是站不住脚的,应该多从自身的教学思想以及从对教材的把握上找原因。
如果我们作为引路者有意识的降低高中物理学习的门槛,先将学生引进门,哪怕先是让学生感觉到“物理好学”的假象,我们都是成功的。
2对教学目标的反思
首先,知识、能力、情意三类教学目标的全面落实。对基础知识的讲解要透彻,分析要细腻,否则直接导致学生的基础知识不扎实,并为以后的继续学习埋下祸根。譬如,教师在讲解“滑动摩擦力的方向与相对滑动的方向相反”时,如果对“相对”讲解的不透彻,例题训练不到位,学生在后来的学习中就经常出现滑动摩擦力的方向判断错误的现象;对学生能力的训练意识要加强,为了增加课堂容量,教师往往注重自己一个人总是在滔滔不绝的讲,留给学生思考的时间太少,学生的思维能力没有得到有效的引导训练,导致学生分析问题和解决问题能力的下降;还有一个就是要善于创设物理情景,做好各种演示实验和学生分组实验,发挥想象地空间。如果仅仅局限与对物理概念的生硬讲解,一方面让学生感觉到物理离生活很远,另一方面导致学生对物理学习能力的下降。课堂上要也给学生创设暴露思维过程的情境,使他们大胆地想、充分的问、多方位的交流,教师要在教学活动中从一个知识的传播者自觉转变为与学生一起发现问题、探讨问题、解决问题的**者、引导者、合作者。所以教师要科学地、系统地、合理地**物理教学,正确认识学生地内部条件,采用良好地教学方法,重视学生地观察,实验,思维等实践活动,实现知识与技能、过程和方法、情感态度与价值观的三维一体的课堂教学。
3对物理教学前概念教学的反思
前概念是学生在接触科学知识前,对现实生活现象所形成的经验型概念。而由于中学生的知识经验有限,辩证思维还不发达,思维的**性和批判性还不成熟,考虑问题容易产生表面性,且往往会被表面现象所迷惑,而看不到事物本质。所以易形成一些错误的前概念。这些错误概念对物理概念的正确形成极为不利,它排斥了科学概念的建立,是物理教学低效率的重要原因之一。
在伽利略和牛顿以前,人们对生活经验缺乏科学分析,认为力是维持物体运动所不可缺少的。由此古希腊哲学家亚里士多德提出了一个错误命题:必须有力作用在物体上物体才运动,没有力作用,物体就会停下来。这个错误一直延续了2000多年,由此可见前概念对人们认识影响是巨大的。
在物理教学中,不能忽视学生大脑中形成的前概念,对正确的应加以利用,对错误的要认真引导消除,否则正确概念难以形成。
一、加强实物演示,丰富感性认识,有利于消除错误前概念,确立正确概念
中学生的抽象思维在很大程度上属经验型,需要感性经验**。因此教学中应了解学生的实际,通过实物演示消除错误概念。
太阳曝晒下的木块和金属块的温度如何?学生最容易根据自己的感觉,认为金属块温度高,形成错误认识。所以只有通过实验测定后,使学生认识到自己感觉的错误,才能消除错误前概念,否则任何讲授都是苍白无力的。
由于学生思维带有一定的片面性和表面性,他们往往以物质外部的非本质的属性作为依据,形成错误认识。如学生认为马拉车前进是马拉车的力大于车拉马的力,从而对牛顿第三定律产生怀疑。所以教学中针对这种问题设计一个实验:2个滑块,2个轻质弹簧秤,使一个弹簧秤两端分别固定在两滑块上,用另一弹簧秤拉动连在一起的木块,去演示使一物块前进时,另一物块同时前进,通过弹簧秤显示两物块之间相互作用力,这样就可以排除学生形成的错误认识,进一步理解牛顿第三定律。
在“**落体”一节教学中,学生对任何物体做**落体运动从同一高度竖直落下时,不同的物体将同时落地很难想象。因此教学中应强调“**落体运动”是指在只受重力作用下的竖直下落运动,但在实验中,不可避免地受到空气等阻力影响,结果当然不会完美。当然,更重要的是做好演示实验也就是要重复“伽利略斜塔实验”,使学生建立密度和重力都不相同的物体在空气中,从同一高度落下,快慢几乎一样的事实,然后对**落体运动加以分析、研究。
所以,抓住中学生学习物理的思维特点,充分利用实物演示及创造条件进行实物演示,积极消除学生的错误前概念,对提高物理学习效果是重要的。
二、重视物理模型的运用,培养学生逻辑思维能力,消除学生思维障碍
物理模型是物理学中对实际问题忽略次要因素、突出主要因素经过科学抽象而建立的新的物理形象。
通过运用物理模型可以突出重点,抓住本质特征和属性,可以消除学生思维方面的片面性和表面性,提高学生思维的**性、批判性和创造性,从而使学生能够对自己从生活中形成的朴素物理概念分析区别,抛弃错误概念,形成科学概念。如:伽利略在研究运动的原因并指出,亚里士多德观点的错误时,设想的“理想实验”就是建立了一个没有摩擦的光滑轨道的物理模型。在建立物理模型后,问题便简洁多了。
这是我在新教材教学工作中对以上三点的一点教学反思。在以后的教学工作中还要继续坚持与写好课后小结与反思笔记,把教学过程中的一些感触、思考或困惑及时记录下来,以便重新审核自己的教学行为。通过这半年的教学实践我感悟到在新课程下,*常物理教学中需要教师课后小结、反思的地方太多了……
在以后的教学工作中还要继往**,做好教学反思,写好课后心得,促使自己成长为新时期研究型、复合型的物理教师。
高中物理教师教学反思4
物理教师的教学反思
在深入开展“三查、三促、三提高”活动中,我潜下身来仔细回顾了自己的教育教学工作,认真反思自己存在的问题,寻找新的突破点,以实现自己专业又好又快发展。
一、存在的问题
1、缺乏持之以恒的学习态度。虽然这几年一直能保持一种饱满的激情,教学成绩也不错,但是由于*时只顾忙于繁琐的教育教学工作,而忽略了学习,没能及时地对自己的教育教学体会进行总结反思,在科研型教师的路上步子迈得还太慢太慢。我深切地感觉到自己的专业成长还不够理想,也感到了自己知识的贫乏及欠缺。
2、业务知识不够钻研。 对待工作不够主动、积极,只满足于完成**交给的任务,在工作中遇到难题,不善于思考、动脑筋,说一步走一步。对业务知识的掌握不够重视,缺乏一种敬业精神,认为自己已有的一些业务知识可以适应目前的工作了,在工作中遇到繁琐、复杂的事情,会抱有可拖就拖的心态,今天不行,就等明天再说,对问题采取逃避的方法,认为“船到桥头自然直”,不是自己力求寻找对策,而是等待办法自己出现,虽然感到有潜在的压力和紧迫感,但缺乏自信心,缺乏向上攀登的勇气和刻苦钻研、锲而不舍、持之以恒的学习精神和态度。没有深刻意识到业务水*的高低对工作效率和质量起决定性作用。自己没有一整套学习业务知识的计划,所以在工作、学习中比较盲目。
3、缺乏创新精神。不能摒弃原有的定势思维,因循守旧、畏首畏尾、患得患失,对已经成为一种传统的教学模式很依顺,不太动脑筋去创新尝试,不够大胆,害怕失败。
4、工作作风不够扎实。工作时间久了,没有新鲜事物出现,会有一种厌倦的情绪产生,对待工作有时抱有应付了事的态度,没有做到脚踏实地,总想在工作中找到捷径,最好不要花费太多的精力可以把事情做好。有时除了自己必需完成的以外,可以不做的就不做,省得惹祸上身。做事情只安于表面处理方法比较简单,有没有创新精神,工作作风还不够扎实,对问题不作深层次的分析,思考不深刻,有时还会把工作作为负担,却没有注意到工作方法的完善会给自己的工作带来动力。
二、整改措施
1、不断反思,在反思中提高自己
一位优秀的物理教师,绝不会教死书、死教书,要会在教学中不断反思、不断学习,与时俱进。为了适应新课标,教师的角色至少要发生这样的变化:由传授者转化为研究者,由管理者转化为引导者,由实践者转化为研究者。职业角色的转换要求教师成为反思型的研究者,教师只有把自己定位于一个反思型的研究者,才能成为教学**的主动参与者和很好的适应者。这就要求教师不仅要具有成功的经验行为,还要具有理性的思考,具有全面审视已有的教育理论和教学实践的能力,只有不断反思自己的教育行为,才能完善自己的教育实践。
2、不断学习,在学习中提升自己
在这个知识爆炸的时代,我们应该学习、学习、再学习,这也是教师成长的一种途径。当前,教师最大的问题是缺乏学习,甚至是不学习。作为教育工作者的教师,如果不了解新世纪国际教育发展的新理念、新动向,如果不了解教育**、教育形势和教育**的趋势,就无法适应新课程的教学。
从客观上讲,教师的教学工作和非教学活动负担沉重,特别是在“中考指挥棒”的禁锢下,教师们提心吊胆地守着自己的学科教学,生怕把不好关,考不出好成绩。于是,“没有时间”成了不学习的“堂而皇之”的理由,这种恶性循环导致老师们本来就不丰厚的底蕴就更加薄弱。我发现,教师不重视学习的原因不是“没时间”,而是没有欲求、没有渴望、没有习惯。因此,我要千方百计地从非教学活动中**出来,通过学习,把精力用在潜心钻研教学上,走上终身学习之路。我要做以下几点尝试:
(1)了解一些常见的物理教学杂志:如:物理教师、中学物理教学参考、物理教学探讨、中学物理、物理周刊、物理教学、物理**、中学理科月刊、一些报纸:物理天地、数理化天地等。
(2)多读一些理论书籍:如:物理教学论、物理教学心理学、物理学习心理学、物理课程论物理教育学、教与学认知心理学等。
(3)了解一些知名有用的物理网站:如:丁玉祥物理网(免费)苏科物理、物易天空、物理教研、人教网中学物理。
3、提高专业能力,用专业能力提高自己专业化水*
物理专业能力包括:板书和版画模型应用、信息**的综合应用能力、重视教师的表达能力、解题能力、**教学能力和教学机智、观察与实验能力、教材分析能力。如何促进教师专业提高,要积极参加市区教研活动、学术会议,进行高一级**进修,外出交流等。
教师专业提高首先要立足一个“新”,因为教师是一个面向未来的职业;其次要着眼一个“宽”,教师要注意不断拓宽知识面,满足教学的需要;再次适当注意一个“专”,应适当加强专业的深度,做到居高临下;最后,落实一个“用”,即加强理论与知识的应用,增强所学知识的实用性。
4、整体把握教材,提高驾驭教材的能力。
以书为本,这就要求老师对教材充分的了解,课本中的每一节在整章的作用,这一节要掌握到什么程度,教师应该做到心中有数,这样才可能避免浪费时间或留下后遗症。我在教学中是这样做的:
(1)认真阅读整套教材,注意观察知识点之间的联系,这样可以分清主次轻重缓急。
(2)多做题目。要想教好物理、把握好重难点内容,做题时少不了的,理科大多教师都要通过做题来把握重难点以及获得新信息、新知识,多做题还可以提高自己的业务水*和解题能力。
(3)多想有经验的教师请教。
在自己努力提高业务水*的同时,向老教师请教,多听优秀教师的课,这样可以吸收优秀的经验,把握教学的各个环节,提高教学质量,避免走弯路,会使自己早一些成为一名优秀的物理教师。
高中物理《弹力》教案5篇(扩展6)
——高中物理课优质教案七篇
作为高中物理教师,由于大部分学生都不喜欢这门课,所以物理老师们要做的就是提高学生的学习兴趣,比如把教案设计得更吸引学生一点。下面是小编给大家带来的高中物理课优质教案七篇,欢迎大家阅读转发!
高中物理课优质教案篇1
教学目标:
一、知识目标
1、理解动量守恒定律的确切含义.
2、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围.
二、能力目标
1、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律.
2、能运用动量守恒定律解释现象.
3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题(只限于一维运动).
三、情感目标
1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法.
2、使学生知道自然科学规律发现的重大现实意义以及对社会发展的巨大推动作用.
重点难点:
重点:理解和基本掌握动量守恒定律.
难点:对动量守恒定律条件的掌握.
教学过程:
动量定理研究了一个物体受到力的冲量作用后,动量怎样变化,那么两个或两个以上的物体相互作用时,会出现怎样的总结果?这类问题在我们的日常生活中较为常见,例如,两个紧挨着站在冰面上的同学,不论谁推一下谁,他们都会向相反的方向滑开,两个同学的动量都发生了变化,又如火车编组时车厢的对接,飞船在轨道上与另一航天器对接,这些过程中相互作用的物体的动量都有变化,但它们遵循着一条重要的规律.
(-)系统
为了便于对问题的讨论和分析,我们引入几个概念.
1.系统:存在相互作用的几个物体所组成的整体,称为系统,系统可按解决问题的需要灵活选取.
2.内力:系统内各个物体间的相互作用力称为内力.
3.外力:系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力,称为外力.
内力和外力的区分依赖于系统的选取,只有在确定了系统后,才能确定内力和外力.
(二)相互作用的两个物体动量变化之间的关系
【演示】如图所示,气垫导轨上的A、B两滑块在P、Q两处,在A、B间压紧一被压缩的弹簧,中间用细线把A、B拴住,M和N为两个可移动的挡板,通过调节M、N的位置,使烧断细线后A、B两滑块同时撞到相应的挡板上,这样就可以用SA和SB分别表示A、B两滑块相互作用后的速度,测出两滑块的质量mA\mB和作用后的位移SA和SB比较mASA和mBSB.
高二物理《动量守恒定律》教案
1.实验条件:以A、B为系统,外力很小可忽略不计.
2.实验结论:两物体A、B在不受外力作用的条件下,相互作用过程中动量变化大小相等,方向相反,即△pA=-△pB或△pA+△pB=0
【注意】因为动量的变化是矢量,所以不能把实验结论理解为A、B两物体的动量变化相同.
(三)动量守恒定律
1.表述:一个系统不受外力或受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律.
2.数学表达式:p=p’,对由A、B两物体组成的系统有:mAvA+mBvB=mAvA’+mBvB’
(1)mA、mB分别是A、B两物体的质量,vA、vB、分别是它们相互作用前的速度,vA’、vB’分别是它们相互作用后的速度.
【注意】式中各速度都应相对同一参考系,一般以地面为参考系.
(2)动量守恒定律的表达式是矢量式,解题时选取正方向后用正、负来表示方向,将矢量运算变为代数运算.
3.成立条件
在满足下列条件之一时,系统的动量守恒
(1)不受外力或受外力之和为零,系统的总动量守恒.
(2)系统的内力远大于外力,可忽略外力,系统的总动量守恒.
(3)系统在某一方向上满足上述(1)或(2),则在该方向上系统的总动量守恒.
4.适用范围
动量守恒定律是自然界最重要最普遍的规律之一,大到星球的宏观系统,小到基本粒子的微观系统,无论系统内各物体之间相互作用是什么力,只要满足上述条件,动量守恒定律都是适用的.
(四)由动量定理和牛顿第三定律可导出动量守恒定律
设两个物体m1和m2发生相互作用,物体1对物体2的作用力是F12,物体2对物体1的作用力是F21,此外两个物体不受其他力作用,在作用时间△Vt内,分别对物体1和2用动量定理得:F21△Vt=△p1;F12△Vt=△p2,由牛顿第三定律得F21=-F12,所以△p1=-△p2,即:
△p=△p1+△p2=0或m1v1+m2v2=m1v1’+m2v2’.
【例1】如图所示,气球与绳梯的质量为M,气球的绳梯上站着一个质量为m的人,整个系统保持静止状态,不计空气阻力,则当人沿绳梯向上爬时,对于人和气球(包括绳梯)这一系统来说动量是否守恒?为什么?
高二物理《动量守恒定律》教案
【解析】对于这一系统来说,动量是守恒的,因为当人未沿绳梯向上爬时,系统保持静止状态,说明系统所受的重力(M+m)g跟浮力F*衡,那么系统所受的外力之和为零,当人向上爬时,气球同时会向下运动,人与梯间的相互作用力总是等值反向,系统所受的外力之和始终为零,因此系统的动量是守恒的.
【例2】如图所示是A、B两滑块在碰撞前后的闪光照片部分示意图,图中滑块A的质量为0.14kg,滑块B的质量为0.22kg,所用标尺的最小刻度是0.5cm,闪光照相时每秒拍摄10次,试根据图示回答:
高二物理《动量守恒定律》教案
(1)作用前后滑块A动量的增量为多少?方向如何?
(2)碰撞前后A和B的总动量是否守恒?
【解析】从图中A、B两位置的变化可知,作用前B是静止的,作用后B向右运动,A向左运动,它们都是匀速运动.mAvA+mBvB=mAvA’+mBvB’
(1)vA=SA/t=0.05/0.1=0.5(m/s);
vA′=SA′/t=-0.005/0.1=-0.05(m/s)
△pA=mAvA’-mAvA=0.14*(-0.05)-0.14*0.5=-0.077(kg·m/s),方向向左.
(2)碰撞前总动量p=pA=mAvA=0.14__0.5=0.07(kg·m/s)
碰撞后总动量p’=mAvA’+mBvB’
=0.14__(-0.06)+0.22__(0.035/0.1)=0.07(kg·m/s)
p=p’,碰撞前后A、B的总动量守恒.
【例3】一质量mA=0.2kg,沿光滑水*面以速度vA=5m/s运动的物体,撞上静止于该水*面上质量mB=0.5kg的物体B,在下列两种情况下,撞后两物体的速度分别为多大?
(1)撞后第1s末两物距0.6m.
(2)撞后第1s末两物相距3.4m.
【解析】以A、B两物为一个系统,相互作用中无其他外力,系统的动量守恒.
设撞后A、B两物的速度分别为vA’和vB’,以vA的方向为正方向,则有:
mAvA=mAvA’+mBvB’;
vB’t-vA’t=s
(1)当s=0.6m时,解得vA’=1m/s,vB’=1.6m/s,A、B同方向运动.
(2)当s=3.4m时,解得vA’=-1m/s,vB’=2.4m/s,A、B反方向运动.
【例4】如图所示,A、B、C三木块的质量分别为mA=0.5Kg,mB=0.3Kg,mC=0.2Kg,A和B紧靠着放在光滑的水*面上,C以v0=25m/s的水*初速度沿A的上表面滑行到B的上表面,由于摩擦最终与B木块的共同速度为8m/s,求C刚脱离A时,A的速度和C的速度.
高二物理《动量守恒定律》教案
【解析】C在A的上表面滑行时,A和B的速度相同,C在B的上表面滑行时,A和B脱离.A做匀速运动,对A、B、C三物组成的系统,总动量守恒.
高中物理课优质教案篇2
一、教材分析
在第一节课“探究碰撞中的不变量”的基础上总结出动量守恒定律就变得水到渠成。因此本堂课先是在前堂课的基础上由老师介绍物理前辈就是在追寻不变量的努力中,逐渐明确了动量的概念,并经过几代物理学家的探索与争论,总结出动量守恒定律。接下来学习动量守恒的条件,练习应用动量守恒定律解决简单问题。
二、学情分析
学生由于知道机械能守恒定律,很自然本节的学习可以与机械能守恒定律的学习进行类比,通过类比建立起知识的增长点。具体类比定律的内容、适用条件、公式表示、应用目的。
三、教法分析
通过总结前节学习的内容来提高学生的分析与综合能力,通过类比教学来提高学生理解能力。通过练习来提高学生应用理论解决实际问题的能力。整个教学过程要围绕上述能力的提高来进行。
四、教学目标
4.1知识与技能
(1)知道动量守恒定律的内容、适用条件。
(2)能应用动量守恒定律解决简单的实际问题。
4.2过程与方法
在学习的过程中掌握动量守恒定律,在练习的过程中应用动量守恒定律,并掌握解决问题的方法。
4.3情感态度与价值观
体验理论的应用和理论的价值。
五、教学过程设计
[复习与总结]前一节通过同学们从实验数据的处理中得出:两个物体各自的质量与自己速度的乘积之和在碰撞过程中保持不变。今天我还要告诉大家,科学前辈在追寻“不变量”的过程,逐渐意识到物理学中还需要引入一个新的物理量——动量,并定义这个物理量的矢量。
[阅读与学习]学生阅读课本掌握动量的定义。具体有定义文字表述、公式表示、方向定义、单位。
[例题1]一个质量是0.1kg的钢球,以6 m/s 速度水*向右运动,碰到一个坚硬的障碍物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水*向左运动(如图二所示),
求:(1)碰撞前后钢球的动量各是多少?
(2)碰撞前后钢球的动量变化?
分析:动量是矢量,虽然碰撞前后钢球速度的大小没有变化,都是6m/s,但速度的方向变化了,所以动量也发生了变化。为了求得钢球动量的变化量,先要确定碰撞前和碰撞后钢球的动量。碰撞前后钢球是在同一条直线上运动的。选定坐标的方向为矢量正方向。
解:略
[阅读与学习]学生阅读课本掌握系统、内力和外力概念。
师:请一个同学举例说明什么系统?什么叫内力?什么叫外力?
生:两个同学站在冰面上做互推游戏。如果我们要研究互推后两个人的速度大小,可以把两人看成一个系统。两人的相互作用力为内力。两人所受的重力和**力为外力。
[阅读与学习]学生阅读课本掌握动量守恒定律。
例题2:在列车编组站里,一辆m1=1.8×104kg的货车在*直轨道上以V1=2m/s的速度运动,碰上一辆m2=2.2×104kg的静止的货车,它们碰撞后结合在一起继续运动。求:货车碰撞后运动的速度。
[要求]学生练习后,先做好的学生将解答过程写在黑板上,老师依据学生的解答进行点评。目的让学生学会判断动量守恒定律成立的条件,会利用动量守恒定律列方程,根据计算结果判断运动方向。
例题3:甲、乙两位同学静止在光滑的冰面上,甲推了乙一下,结果两人相反方向滑去。甲推乙前,他们的总动量为零。甲推乙后,他们都有了动量,总动量还等于零吗?已知甲的质量为50kg、乙的质量为45kg,甲的速率与乙的速率之比是多少?
[要求]学生思考后回答问题:因为动量是矢量,正是因为是矢量,两个运动方向相反的人的总动量才能为零。再要求学生列方程求解,并注意矢量的方向。
六、教学反思
因为有前一节课的探究过程和探究结论,在此基础上总结出动量守恒定律,学生很容易接受。课堂中把动量守恒定律与机械能守恒定律进行类比教学收到了很好的效果。对于物理知识的学习应以学生自主学习为主,老师要对学生的学习效果进行有效**。动量守恒定律和的简单应用要以学生自主练习为主,老师要对学生的练习结果进行有效点评。
高中物理课优质教案篇3
教学目标
知识目标:
1、了解万有引力定律得出的思路和过程。
2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律。
3、知道任何物体间都存在着万有引力,且遵守相同的规律
能力目标:
1、培养学生研究问题时,抓住主要矛盾,简化问题,建立理想模型的处理问题的能力。
2、训练学生透过现象(行星的运动)看本质(受万有引力的作用)的判断、推理能力
德育目标:
1、通过牛顿在前人的基础上发现万有引力定律的思考过程,说明科学研究的长期性,连续性及艰巨性,渗透科学发现的方__教育。
2、培养学生的猜想、归纳、联想、直觉思维能力。
教学重难点
教学重点:
月——地检验的推倒过程
教学难点:
任何两个物体间都存在万有引力
教学过程
(一) 引入:
太阳对 行星的引力是行星做圆周运动的向心力,这个力使行星不能飞离太阳;地面上的物体被抛出后总要落到地面上;是什么使得物体离不开地球呢?是否是由于地球对物体的引力造成的呢?
若真是这样,物体离地面越远,其受到地球的引力就应该越小 ,可是地面上的物体距地面很远时受到地球的引力似乎没有明显减小。如果物体延伸到月球那里,物体也会像月球那样围绕地球运动。地球对月球的引力,地球对地面上的物体的引力,太阳对行星的引力,是同一 种力。你是这样认为的吗?
(二)新课教学:
一.牛顿发现万有引力定律的过程
(引导学生阅读教材找出发现万有引力定律的思路)
假想—理论推导——实验检验
(1) 牛顿对引力的思考
牛顿看到了苹果落地发现了万有引力,这只是一种传说。但是,他对天体和地球的引力确实作过深入的思考。牛顿经过长期观察研究,产生如下的假想:太阳、行星以及离我们很远的恒星,不管彼此相距多远,都是互相吸引着,其引力随距离的增大而减小,地球和其他行星绕太阳转,就是靠劂的引力维持。同样,地球不仅吸引地面上和表面附近的物体,而且也可以吸引很远的物体(如月亮),其引力也是随距离的增大而减弱。牛顿进一步猜想,宇宙间任何物体间都存在吸引力,这些力具有相同的本质,遵循同样的力学规律,其大小都与两者间距离的*方成反比。
(2) 牛顿对定律的推导
首先,要证明太阳的引力与距离*方成反比,牛顿凭着他对于数学和物理学证明的惊人创造才能,大胆地将自己从地面上物体运动中总结出来的运动定律,应用到天体的运动上,结合开普勒行星运动定律,从理论上推导出太阳对行星的引力F与距离r的*方成反比,还证明引力跟太阳质量M和行星质量m的乘积成正比,牛顿再研究了卫星的运动,结论是:
它们间的引力也是与行星和卫星质量的乘积成正比,与两者距离的*方成反比。
(3)。牛顿对定律的检验
以上结论是否正确,还需经过实验检验。牛顿根据观测结果,凭借理想实验巧妙地解决了这一难题。
牛顿设想,某物体在地球表面时,其重力加速度为g,若将它放到月球轨道上,让它绕地球运动时,其向心加速度为a。如果物体在地球上受到的重力F1,和在月球轨道上运行时受到的作用力F2,都是来自地球的吸引力,其大小与距离的*方成反比,那么,a和g之间应有如下关系:
已知月心和地心的距离r月地是地球半径r地的60倍,得。
从动力学角度得出的这一结果,与前面用运动学公式算出的数据完全一致,
牛顿证实了关于地球和物体间、各天体之间的引力都属于同一种性质力,都遵循同样的力学规律的假想是正确的。牛顿把这种引力规律做了合理的推广,在1687年发表了万有引力定律。可以用下表来表达牛顿推证万有引力定律的思路。
(引导学生根据问题看书,教师引导总结)
(1)什么是万有引力?并举出实例。
(2)万有引力定律怎样反映物体之间相互作用的规律?其数学表达式如何?
(3)万有引力定律的适用条件是什么?
二.万有引力定律
1、内容:
自然界中任何两个物体都是互相吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比;引力的方向沿着二者的连线。
2.公式:
3.各物理量的含义及单位:
F为两个物体间的引力,单位:N.
m1、m2分别表示两个物体的质量,单位:kg
r为它们间的距离,单位:m
G为万有引力常量:G=6.67×10-11 N·m2/kg2,单位:N·m2/kg2.
4.万有引力定律的理解
①万有引力F是因为相互作用的物体有质量而产生的引力,与初中学习的电荷间的引力、磁极间的引力不同。
强调说明:
A.万有引力的普遍性.万有引力不仅存在于星球间,任何客观存在的有质量的物体间都存在这种相互吸引的力.
B.万有引力的相互性.两个物体相互作用的引力是一对相互作用的作用力与反作用力,它们大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上.
C.万有引力的宏观性.在通常情况下,万有引力非常小,只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间,它的存在才有实际的物理意义.
D.万有引力的**性.两物体间的万有引力只与它们本身的质量有关,而与所在空间的性质无关,也与周围有无其他物体无关.
② r为两个物体间距离:
A、若物体可以视为质点,r是两个质点间的距离。
B、若是规则形状的均匀物体相距较近,则应把r理解为它们的几何中心的距离。
C、若物体不能视为质点,则可把每一个物体视为若干个质点的集合,然后按万有引力定律求出各质点间的引力,再按矢量法求它们的合力。
③ G为万有引力常量,在数值上等于质量都是1kg的两物体相距1m时的相互作用的引力
随堂练习:
1、探究:叫两名学生上讲台做两个游戏:一个是两人靠拢后离开三次以上,二个是叫两人设法跳起来停在空中看是否能做到。然后设问:既然自然界中任何两个物体间都有万有引力,那么在日常生活中,我们各自之间或人与物体之间,为什么都对这种作用没有任何感觉呢?
具体计算:地面上两个50kg的质点,相距1m远时它们间的万有引力多大?已知地球的质量约为6.0×1024kg,地球半径为*×106m,则这个物体和地球之间的万有引力又是多大?(F1=1.6675×10-7N,F2=493N)
(学生计算后回答)
本题点评:由此可见通常物体间的万有引力极小,一般不易感觉到。而物体与天体间的万有引力(如人与地球)就不能忽略了。
2、要使两物体间万有引力减小到原来的1/4,可采用的方法是( )
A.使两物体的质量各减少一半,距离保持不变
B.使两物体间距离增至原来的2倍,质量不变
C.使其中一个物体质量减为原来的1/4,距离不变
D.使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的1/4
答案:ABC
3.设地球表面重力加速度为,物体在距离地心4R(R是地球的半径)处,由于地球的作用而产生的加速度为g,则为( )
A. 1 B 1/9 C. 1/4 D. 1/16
提示:两处的加速度各由何力而产生?满足何规律?
答案:D
三.引力恒量的测定
牛顿发现了万有引力定律,却没有给出引力恒量的数值。由于一般物体间的引力非常小,用实验测定极其困难。直到一百多年之后,才由英国的卡文迪许用精巧的扭秤测出。
(1)用扭秤测定引力恒量的方法
卡文迪许解决问题的思路是:将不易观察的微***量,转化为容易观察的显著变化量,再根据显著变化量与微小量的关系,算出微***量。
问:卡文迪许扭秤实验中如何实现这一转化?
测引力(极小)转化为测引力矩,再转化为测石英丝扭转角度,最后转化为光点在刻度尺上移动的距离(较大)。根据预先求出的石英丝扭转力矩跟扭转角度的关系,可以证明出扭转力矩,进而求得引力,确定引力恒量的值。
卡文迪许在测定引力恒量的同时,也证明了万有引力定律的正确性。
(四)、小结
本节课重点学习了万有引力定律的内容、表达式、理解以及简单的应用重点理解定律的普遍性、普适性,对万有引力的性质有深层的认识
对万有引力定律的理解应注意以下几点:
(1) 万有引力的普遍性。它存在于宇宙中任何有质量的物体之间,不管它们之间是否还有其他作用力。
(2) 万有引力恒量的普适性。它是一个仅和m、r、F单位选择有关,而与物体性质无关的恒量。
(3) 两物体间的引力,是一对作用力和反作用力。
(4) 万有力定律只适用于质点和质量分布均匀球体间的相互作用。
课后习题
课本71页:2、3
板书
万有引力定律
1、万有引力定律的推导:
2、万有引力定律
①内容:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。
②公式:
G是引力常量,r为它们间的距离
③各物理量的含义及单位:
④万有引力定律发现的重要意义:
3.引力恒量的测定
4.万有引力定律的理解
①万有引力F是因为相互作用的物体有质量而产生的引力,与初中学习的电荷间的引力、磁极间的引力不同。
强调说明:
A.万有引力的普遍性.万有引力不仅存在于星球间,任何客观存在的有质量的物体间都存在这种相互吸引的力.
B.万有引力的相互性.两个物体相互作用的引力是一对相互作用的作用力与反作用力,它们大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上.
C.万有引力的宏观性.在通常情况下,万有引力非常小,只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间,它的存在才有实际的物理意义.
D.万有引力的**性.两物体间的万有引力只与它们本身的质量有关,而与所在空间的性质无关,也与周围有无其他物体无关.
② r为两个物体间距离:
A、若物体可以视为质点,r是两个质点间的距离。
B、若是规则形状的均匀物体相距较近,则应把r理解为它们的几何中心的距离。
C、若物体不能视为质点,则可把每一个物体视为若干个质点的集合,然后按万有引力定律求出各质点间的引力,再按矢量法求它们的合力。
③ G为万有引力常量,在数值上等于质量都是1kg的两物体相距1m时的相互作用的引力
高中物理课优质教案篇4
教学目标
1、知识与技能
(1)了解地球表面物体的万有引力两个分力的大小关系,计算地球质量;
(2)行星绕恒星运动、卫星的运动的共同点:万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力,会用万有引力定律计算天体的质量;
(3)了解万有引力定律在天文学上有重要应用。
2.过程与方法:
(1)培养学生根据数据分析找到事物的主要因素和次要因素的一般过程和方法;
(2)培养学生根据事件的之间相似性采取类比方法分析新问题的能力与方法;
(3)培养学生归纳总结建立模型的能力与方法。
3.情感态度与价值观:
(1)培养学生认真严禁的科学态度和大胆探究的心理品质;
(2)体会物理学规律的简洁性和普适性,领略物理学的优美。
教学重难点
教学重点
地球质量的计算、太阳等中心天体质量的计算。
教学难点
根据已有条件求中心天体的质量。
教学工具
多**、板书
教学过程
一、计算天体的质量
1.基本知识
(1)地球质量的计算
①依据:地球表面的物体,若不考虑地球自转,物体的重力等于地球对物体的万有引力,即
②结论:
只要知道g、R的值,就可计算出地球的质量.
(2)太阳质量的计算
①依据:质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动时,行星与太阳间的万有引力充当向心力,即
②结论:
只要知道卫星绕行星运动的周期T和半径r,就可以计算出行星的质量.
2.思考判断
(1)地球表面的物体,重力就是物体所受的万有引力.(×)
(2)绕行星匀速转动的卫星,万有引力提供向心力.(√)
(3)利用地球绕太阳转动,可求地球的质量.(×)
3.探究交流
若已知月球绕地球转动的周期T和半径r,由此可以求出地球的质量吗?能否求出月球的质量呢?
【提示】 能求出地球的质量.利用
为中心天体的质量.做圆周运动的月球的质量m在等式中已消掉,所以根据月球的周期T、公转半径r,无法计算月球的质量.
二、发现未知天体
1.基本知识
(1)海王星的发现
英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶根据天王星的观测资料,利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道.1846年9月23日,德国的加勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星——海王星.
(2)其他天体的发现
近100年来,人们在海王星的轨道之外又发现了冥王星、阋神星等几个较大的天体.
2.思考判断
(1)海王星、冥王星的发现表明了万有引力理论在太阳系内的正确性.(√)
(2)科学家在观测双星系统时,同样可以用万有引力定律来分析.(√)
3.探究交流
航天员翟志刚走出“神舟七号”飞船进行舱外活动时,要分析其运动状态,牛顿定律还适用吗?
【提示】 适用.牛顿将牛顿定律与万有引力定律综合,成功分析了天体运动问题.牛顿定律对物体在地面上的运动以及天体的运动都是适用的.
三、天体质量和密度的计算
【问题导思】
1.求天体质量的思路是什么?
2.有了天体的质量,求密度还需什么物理量?
3.求天体质量常有哪些方法?
1.求天体质量的思路
绕中心天体运动的其他天体或卫星做匀速圆周运动,做圆周运动的天体(或卫星)的向心力等于它与中心天体的万有引力,利用此关系建立方程求中心天体的质量.
2.计算天体的质量
下面以地球质量的计算为例,介绍几种计算天体质量的方法:
(1)若已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T,半径为r,根据万有引力等于向心力,即
(2)若已知月球绕地球做匀速圆周运动的半径r和月球运行的线速度v,由于地球对月球的引力等于月球做匀速圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律,得
(3)若已知月球运行的线速度v和运行周期T,由于地球对月球的引力等于月球做匀速圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律,得
(4)若已知地球的半径R和地球表面的重力加速度g,根据物体的重力近似等于地球对物体的引力,得
解得地球质量为
3.计算天体的密度
若天体的半径为R,则天体的密度ρ
误区警示
1.计算天体质量的方法不仅适用于地球,也适用于其他任何星体.注意方法的拓展应用.明确计算出的是中心天体的质量.
2.要注意R、r的区分.R指中心天体的半径,r指行星或卫星的轨道半径.以地球为例,若绕近地轨道运行,则有R=r.
例:要计算地球的质量,除已知的一些常数外还需知道某些数据,现给出下列各组数据,可以计算出地球质量的有哪些?( )
A.已知地球半径R
B.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度v
C.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T
D.已知地球公转的周期T′及运转半径r′
【答案】 ABC
归纳总结:求解天体质量的技巧
天体的质量计算是依据物体绕中心天体做匀速圆周运动,万有引力充当向心力,列出有关方程求解的,因此解题时首先应明确其轨道半径,再根据其他已知条件列出相应的方程.
四、分析天体运动问题的思路
【问题导思】
1.常用来描述天体运动的物理量有哪些?
2.分析天体运动的主要思路是什么?
3.描述天体的运动问题,有哪些主要的公式?
1.解决天体运动问题的基本思路
一般行星或卫星的运动可看做匀速圆周运动,所需要的向心力都由中心天体对它的万有引力提供,所以研究天体时可建立基本关系式:
2.四个重要结论
设质量为m的天体绕另一质量为M的中心天体做半径为r的匀速圆周运动
以上结论可总结为“越远越慢,越远越小”.
误区警示
1.由以上分析可知,卫星的an、v、ω、T与行星或卫星的质量无关,仅由被环绕的天体的质量M和轨道半径r决定.
2.应用万有引力定律求解时还要注意挖掘题目中的隐含条件,如地球的公转周期是365天,自转一周是24小时,其表面的重力加速度约为9.8 m/s2.
例:)据报道,天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”,名为“55 Cancri e”,该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的480(1),母星的体积约为太阳的60倍.假设母星与太阳密度相同,“55 Cancri e”与地球均做匀速圆周运动,则“55 Cancri e”与地球的( )
【答案】 B
归纳总结:解决天体运动的关键点
解决该类问题要紧扣两点:一是紧扣一个物理模型:就是将天体(或卫星)的运动看成是匀速圆周运动;二是紧扣一个物体做圆周运动的动力学特征,即天体(或卫星)的向心力由万有引力提供.还要记住一个结论:在向心加速度、线速度、角速度和周期四个物理量中,只有周期的值随着轨道半径的变大而增大,其余的三个都随轨道半径的变大而减小
五、双星问题的分析方法
例:天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星.双星系统在银河系中很普遍.利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量.已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T,两颗恒星之间的距离为r,试推算这个双星系统的总质量.(引力常量为G)
归纳总结:双星系统的特点
1.双星绕它们共同的圆心做匀速圆周运动,它们之间的距离保持不变;
2.两星之间的万有引力提供各自需要的向心力;
3.双星系统中每颗星的角速度相等;
4.两星的轨道半径之和等于两星间的距离.
高中物理课优质教案篇5
教学目标
知识与技能
1.了解人造卫星的有关知识,正确理解人造卫星做圆周运动时,各物理量之间的关系.
2.知道三个宇宙速度的含义,会推导第一宇宙速度.
过程与方法
通过用万有引力定律来推导第一宇宙速度,培养学生运用知识解决问题的能力.
情感、态度与价值观
1.通过介绍我国在卫星发射方面的情况,激发学生的爱国热情.
2.感知人类探索宇宙的梦想,促使学生树立献身科学的人生价值观.
教学重难点
教学重点
1.第一宇宙速度的意义和求法.
2.人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系.
教学难点
1.近地卫星、同步卫星的区别.
2.卫星的变轨问题.
教学工具
多**、板书
教学过程
一、宇宙航行
1.基本知识
(1)牛顿的“卫星设想”
如图所示,当物体的初速度足够大时,它将会围绕地球旋转而不再落回地面,成为一颗绕地球转动的人造卫星.
(2)原理
一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,向心力由地球对它的万有引力提供,
(3)宇宙速度
(4)梦想成真
1957年10月,苏联成功发射了第一颗人造卫星;
1969年7月,**“阿波罗11号”登上月球;
2003年10月15日,我国航天员杨利伟踏入太空.
2.思考判断
(1)绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10 km/s.(×)
(2)在地面上发射人造卫星的最小速度是7.9 km/s.(√)
(3)要发射一颗月球人造卫星,在地面的发射速度应大于16.7 km/s.(×)
探究交流
我国于2011年10月发射的火星探测器“萤火一号”.试问这个探测器应大约以多大的速度从地球上发射
【提示】 火星探测器绕火星运动,脱离了地球的束缚,但没有挣脱太阳的束缚,因此它的发射速度应在第二宇宙速度与第三宇宙速度之间,即11.2 km/s
二、第一宇宙速度的理解与计算
【问题导思】
1.第一宇宙速度有哪些意义?
2.如何计算第一宇宙速度?
3.第一宇宙速度与环绕速度、发射速度有什么联系?
1.第一宇宙速度的定义
又叫环绕速度,是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所具有的速度,是人造地球卫星的最小发射速度,v=7.9 km/s.
2.第一宇宙速度的计算
设地球的质量为M,卫星的质量为m,卫星到地心的距离为r,卫星做匀速圆周运动的线速度为v:
3.第一宇宙速度的推广
由第一宇宙速度的两种表达式可以看出,第一宇宙速度之值由中心星体决定,可以说任何一颗行星都有自己的第一宇宙速度,都应以
式**为万有引力常量,M为中心星球的质量,g为中心星球表面的重力加速度,r为中心星球的半径.
误区警示
第一宇宙速度是最小的发射速度.卫星离地面越高,卫星的发射速度越大,贴近地球表面的卫星(近地卫星)的发射速度最小,其运行速度即第一宇宙速度.
例:某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体,经时间t物体以速率v落回手中,已知该星球的半径为R,求这个星球上的第一宇宙速度.
方法总结:天体环绕速度的计算方法
对于任何天体,计算其环绕速度时,都是根据万有引力提供向心力的思路,卫星的轨道半径等于天体的半径,由牛顿第二定律列式计算.
1.如果知道天体的质量和半径,可直接列式计算.
2.如果不知道天体的质量和半径的具体大小,但知道该天体与地球的质量、半径关系,可分别列出天体与地球环绕速度的表达式,用比例法进行计算.
三、卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系
【问题导思】
1.卫星绕地球的运动通常认为是什么运动?
2.如何求v、ω、T、a与r的关系?
3.卫星的线速度与卫星的发射速度相同吗?
为了研究问题的方便,通常认为卫星绕地球做匀速圆周运动,向心力由万有引力提供.
卫星的线速度v、角速度ω、周期T与轨道半径r的关系与推导如下:
由上表可以看出:卫星离地面高度越高,其线速度越小,角速度越小,周期越大,向心加速度越小.
误区警示
1.在处理卫星的v、ω、T与半径r的关系问题时,常用公式“gR2=GM”来替换出地球的质量M会使问题解决起来更方便.
2.人造地球卫星发射得越高,需要的发射速度越大,但卫星最后稳定在绕地球运动的圆形轨道上时的速度越小.
例:如图所示为在同一轨道*面上的几颗人造地球卫星A、B、C,下列说法正确的是( )
A.根据v=,可知三颗卫星的线速度vA
B.根据万有引力定律,可知三颗卫星受到的万有引力FA>FB>FC
C.三颗卫星的向心加速度aA>aB>aC
D.三颗卫星运行的角速度ωA<ωB<ω
【答案】 C
四、卫星轨道与同步卫星
【问题导思】
1.人造地球卫星的轨道有什么特点?
2.人造地球卫星的轨道圆心一定是地心吗?
3.地球同步卫星有哪些特点?
1.人造地球卫星的轨道
人造卫星的轨道可以是椭圆轨道,也可以是圆轨道.
(1)椭圆轨道:地心位于椭圆的一个焦点上.
(2)圆轨道:卫星绕地球做匀速圆周运动,卫星所需的向心力由万有引力提供,由于万有引力指向地心,所以卫星的轨道圆心必然是地心,即卫星在以地心为圆心的轨道*面内绕地球做匀速圆周运动.
总之,地球卫星的轨道*面可以与赤道*面成任意角度,但轨道*面一定过地心.当轨道*面与赤道*面重合时,称为赤道轨道;当轨道*面与赤道*面垂直时,即通过极点,称为极地轨道,如图所示.
2.地球同步卫星
(1)定义:相对于地面静止的卫星,又叫静止卫星.
(2)六个“一定”.
①同步卫星的运行方向与地球自转方向一致.
②同步卫星的运转周期与地球自转周期相同,T=24 h.
③同步卫星的运行角速度等于地球自转的角速度.
④同步卫星的轨道*面均在赤道*面上,即所有的同步卫星都在赤道的正上方.
⑤同步卫星的高度固定不变.
特别提醒
由于卫星在轨道上运动时,它受到的万有引力全部提供给了向心力,产生了向心加速度,因此卫星及卫星上的任何物体都处于完全失重状态.
例:已知某行星的半径为R,以第一宇宙速度运行的卫星绕行星运动的周期为T,该行星上发射的同步卫星的运行速度为v,求同步卫星距行星表面高度为多少.
规律总结:同步卫星、近地卫星和赤道上随地球自转物体的比较
1.近地卫星是轨道半径近似等于地球半径的卫星,卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供.同步卫星是在赤道*面内,定点在某一特定高度的卫星,其做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供.在赤道上随地球自转做匀速圆周运动的物体是地球的一部分,它不是地球的卫星,充当向心力的是物体所受的万有引力与重力之差.
2.近地卫星与同步卫星的共同点是卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供;同步卫星与赤道上随地球自转的物体的共同点是具有相同的角速度.当比较近地卫星和赤道上物体的运动规律时,往往借助同步卫星这一纽带,这样会使问题迎刃而解.
五、卫星、飞船的变轨问题
例:如图所示,某次发射同步卫星的过程如下:先将卫星发射至近地圆轨道1,然后再次点火进入椭圆形的过渡轨道2,最后将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点,2、3相切于P点,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是( )
A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度
【答案】 D
规律总结:卫星变轨问题的处理技巧
1.当卫星绕天体做匀速圆周运动时,万有引力提供向心力,由
由此可见轨道半径r越大,线速度v越小.当由于某原因速度v突然改变时,若速度v突然减小,
卫星将做近心运动,轨迹为椭圆;若速度v突然增大,则
卫星将做离心运动,轨迹变为椭圆,此时可用开普勒第三定律分析其运动.
2.卫星到达椭圆轨道与圆轨道的切点时,卫星受到的万有引力相同,所以加速度也相同.
高中物理课优质教案篇6
教学目标
一、知识目标
1、知道什么是反冲运动,能举出几个反冲运动的实例;
2、知道火箭的飞行原理和主要用途。
二、能力目标
1、结合实际例子,理解什么是反冲运动;
2、能结合动量守恒定律对反冲现象做出解释;
3、进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力
三、德育目标
1、通过实验,分析得到什么是反冲运动,培养学生善于从实验中总结规律和热心科学研究的兴趣、勇于探索的品质。
2、通过介绍我国成功地研制和发射长征系列火箭的事实,结合我国古代对于火箭的发明和我国的现代火箭技术已跨入世界先进先烈,激发学生热爱****的情感。
教学重点
1、知道什么是反冲。
2、应用动量守恒定律正确处理喷气式飞机、火箭一类问题。
教学难点
如何应用动量守恒定律分析、解决反冲运动。
教学方法
1、通过观察演示实验,总结归纳得到什么是反冲运动。
2、结合实例运用动量守恒定律解释反冲运动。
教学用具
反冲小车、玻璃棒、气球、酒精、反冲塑料瓶等
课时安排
1课时
教学步骤
导入新课
[演示]拿一个气球,给它充足气,然后松手,观察现象。
[学生描述现象]**气球后,气球内的气体向后喷出,气球向相反的方向飞出。
[教师]在日常生活中,类似于气球这样的运动很多,本节课我们就来研究这种。
新课教学
(一)反冲运动 火箭
1、教师分析气球所做的运动
给气球内吹足气,捏紧出气孔,此时气球和其中的气体作为一个整体处于静止状态。松开出气孔时,气球中的气体向后喷出,气体具有能量,此时气体和气球之间产生相互作用,气球就向前冲出。
2、学生举例:你能举出哪些物体的运动类似于气球所作的运动?
学生:节日燃放的礼花。喷气式飞机。反击式水轮机。火箭等做的运动。
3、同学们概括一下上述运动的特点,教师结合学生的叙述总结得到:
某个物体向某一方向高速喷射出大量的液体,气体或弹射出一个小物体,从而使物体本身获得一反向速度的现象,叫反冲运动
4、分析气球。火箭等所做的反冲运动,得到:
在反冲现象中,系统所受的合外力一般不为零;
但是反冲运动中如果属于内力远大于外力的情况,可以认为反冲运动中系统动量守恒。
(二)学生课堂用自己的装置演示反冲运动。
1、学生做准备:拿出自己的在课下所做的反冲运动演示装置。
2、学生**介绍实验装置,并演示。
学生甲:
装置:在玻璃板上放一辆小车,小车上用透明胶带粘中一块浸有酒精的棉花。
实验做法:点燃浸有酒精的棉花,管中的酒精蒸气将橡皮塞冲出,同时看到小车沿相反方向运动。
学生乙:
装置:二个空摩丝瓶,在它们的底部用大号缝衣针各钻一个小洞,这样做成二个简易的火箭筒,在铁支架的立柱端装上顶轴,在放置臂的两侧各装一只箭筒,再把旋转系统放在顶轴上,往火箭筒内各注入约4 mL的酒精,并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。点燃酒精棉球,片刻火箭筒内的酒精蒸气从尾孔中喷出,并被点燃,这时可以看到火箭旋转起来。
学生丙:用可乐瓶做一个水火箭,方法是用一段吸管和透明胶带在瓶上固定一个导向管,瓶口塞一橡皮塞,在橡皮塞上钻一孔,在塞上固定一只自行车车胎上的进气阀门,并在气门芯内装上小橡皮管,在瓶中先注入约1/3体积的水,用橡皮塞把瓶口塞严,将尼龙线穿过可乐瓶上的导向管,使线的一端拴在门的上框上,另一端拴在板凳腿上,要使线拉直,将瓶的进气阀与打气筒相接,向筒内打气到一定程度时,瓶塞脱开,水从瓶口喷出,瓶向反方向飞去。
过渡引言:同学们通过自己设计的实验装置得到并演示了什么是反冲运动,那么反冲运动在实际生活中有什么应用呢?下边我们来探讨这个问题。
(三)反冲运动的应用和防止
1、学生阅读课文有关内容。
2、学生回答反冲运动应用和防止的实例。
学生:反冲有广泛的应用:灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等都是反冲的重要应用。
学生:用枪射击时,要用肩部抵住枪身,这是防止或减少反冲影响的实例。
3、用多**展示学生所举例子。
4、要求学生结合多**展示的物理情景对几个物理过程中反
冲的应用和防止做出解释说明:
①对于灌溉喷水器,
当水从弯管的喷嘴喷出时,弯管因反冲而旋转,可以自动地改变喷水的方向。
②对于反击式水轮机:当水从转轮的叶片中流出时,转轴由于反冲而旋转带动发电机发电。
③对于喷气式飞机和火箭,它们靠尾部喷出气流的反冲作用而获得很大的速度。
④用枪射击时,**向前飞去枪身向后发生反冲,枪身的`反冲会影响射击的准确性,所以用步枪时我们要把枪身抵在肩部,以减少反冲的影响。
教师:通过我们对几个实例的分析,明确了反冲既有有利的一面,同时也有不利的一面,在看待事物时我们要学会用一分为二的观点。
我们知道:反冲现象的一个重要应用是火箭,下边我们一认识火箭:
(四)火箭:
1、演示:把一个废旧白炽灯泡敲碎取出里面的一根细玻璃管,往细玻璃管装由火柴刮下的药粉,把细管放在支架上,用火柴或其他办法给细管加热。
现象:当管内的药粉点燃时,生成的燃气从细口迅速喷出,细管便向相反方向飞去。教师讲述:上述装置就是火箭的原理模型。
2、多**演示古代火箭,现代火箭的用途及多级火箭的工作过程,同时学生边看边阅读课文。
3、用实物投影仪出示阅读思考题:
①介绍一下我国古代的火箭。?
②现代的火箭与古代火箭有什么相同和不同之处?
③现代火箭主要用途是什么?
④现代火箭为什么要采用多级结构?
4、学生解答上述问题:
①我国古代的火箭是这样的:
在箭上扎一个火药筒,火药筒的前端是封闭的,火药点燃后生成的燃气以很大速度向后喷出,火箭由于反冲而向前运动。
②现代火箭与古代火箭原理相同,都是利用反冲现象来工作的。
但现代火箭较古代火箭结构复杂得多,现代火箭主要由壳体和燃料两大部分组成,壳体是圆筒形的,前端是封闭的尖端,后端有尾喷管,燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出,火箭就向前飞去。
③现代火箭主要用来发射探测仪器、常规弹头或核弹头,人造卫星或宇宙飞船,即利用火箭作为运载工具。
④在现代技术条件下,一级火箭的最终速度还达不到发射人造卫星所需要的速度,发射卫星时要使用多级火箭。
用CAI课件展示多级火箭的工作过程:
多级火箭由章单级火箭组成,发射时先点燃第一级火箭,燃料用完工以后,空壳自动脱落,然后下一级火箭开始工作。
教师介绍:多级火箭能及时把空壳抛掉,使火箭的总质量减少,因而能够达到很高的温度,可用来完成洲际导弹,人造卫星、宇宙飞船等的发射工作,但火箭的级数不是越多越好,级数越多,构造越复杂,工作的可靠性越差,目前多级火箭一般都是三级火箭。
那么火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么有关系呢?
5、出示下列问题:
火箭发射前的总质量为M、燃料燃尽后的质量为m,火箭燃气的喷射速度为v1,燃料燃尽后火箭的飞行速度v为多大?
[学生分析并解答]:
解:在火箭发射过程中,由于内力远大于外力,所以动量守恒。
发射前的总动量为0,发射后的总动量为(M-m)v-mv1(以火箭的速度方向为正方向)则:(M-m)v-mv1=0
师生分析得到:燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比M/m决定。
巩固训练 水*方向射击的大炮,炮身重450 kg,炮弹射击速度是450 m/s,射击后炮身后退的距离是45 cm,则炮受地面的*均阻力是多大?
小结
1、当物体的一部分以一定的速度离开物体时,剩余部分将获得一个反向冲量而向相反方向运动,这种向相反方向的运动,通常叫做反冲运动。
2、对于反冲运动,所遵循的规律是动是守恒定律,在具体的计算中必须严格按动量守恒定律的解题步骤来进行。
3、反冲运动不仅存在于宏观低速物体间,也存在于微观高速物体。
高中物理课优质教案篇7
知识目标
1、了解什么是能源,了解什么是常规能源,了解常规能源的储备与人类需求间的矛盾
2、了解常规能源的使用与环境污染的关系。了解哪些能源是清洁能源,哪些能源可再生。
能力目标
培养学生通过分析日常生活现象提高概括物理规律的能力
情感目标
通过第二类永动机无法制成的讲解,使学生进一步认识到人类改造自然时必须遵从自然规律,违反自然规律将一事无成
通过介绍开发新能源的重要性,激励学生认真学习,提高为人类美好未来努力学习的觉悟
新课教学
师:在日常生活和各种产业中我们都要消耗能量。另外,自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,而产生的能量耗散问题,使得能源问题成为当今世界的一个重要的问题。本节课我们就来学习能源。
一、能源:凡是能提供可利用能量的物质和自然过程。
1、常规能源:煤、石油、天然气等。常规能源的储藏是有限的。
问:常规的能源使用带来了那些负面影响呢?(①温室效应②酸雨③化学烟雾④放射性污染)(1)温室效应:温室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳)含量增大而形成的。石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳。
(2)酸雨:大气中酸性污染物质,如二氧化硫等物质会使雨水中的酸度升高,形成“酸雨”。煤炭中含有较多的硫,燃烧时产生二氧化硫等物质。
(3)光化学烟雾:氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈紫外线照射后产生的二次污染物质。主要成分是臭氧。
另外常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种污染。
常规能源的大量消耗所带来的环境污染即损害人体健康,又影响动植物的生长,破坏经济资源,损坏建筑物及文物古迹,严重时可改变大气的性质,使生态受到破坏。
二、开发新能源:绿色能源的开发与利用
绿色能源:在**能量或能量转化过程中对环境不造成污染的能源叫绿色能源。
问:可以开发那些清洁相对无污染的能源呢?(①太阳能②风能③生物质能④核能⑤水能)
世界上石油储量最大的中东地区一直是发达国家关注的焦点,外交、军事莫不围绕着这片从地表上看毫无魅力的区域打转。世界**(**)和他的随从们最愿意去管中东的事情:两次海湾战争、伊拉克战争等等…说明能量消耗巨大的富国们对石油的心痛程度。
令以一方面,“替代品”——新能源的研发、形式层出不穷。
1、水能:水作为能量的载体,被太阳能驱动地球上三栖(水、陆、空)循环。地表水的流动时,在落差大、流量大的地区,形成可利用的水能资源。目前世界上水力发电还处于起步阶段。
2、海洋能:由于地球受月球和太阳引力的周期性不均衡,海水发生非气候性的涨潮和落潮现象,形成潮汐。潮汐蕴含着巨大能量,既可以用来推动机械装置,又可以用来发电。
此外,由于海水表层和深层间的存在很大的温差,利用这种温差也可以发电(__因为水的沸点与气压有关,如果建造一个装置,用抽真空的方法使表层的海水在20摄氏度时汽化,并推动汽轮机,再将深层的冷水提上来使蒸汽冷却,如此周而复始,就可以发电了。除这种方法外,还可以用低沸点的流体如丙烷和氨来作为热机的工作介质)。法国已经建成了世界上第一座温差发电站,发电容量为14,000kW。
3、风能:利用风的机械能发电,风能是一种重要的自然能源。据有关专家估算,在全球边界层内的总能量为1.3×1015瓦,一年中约为1.4×1016千瓦时电力的能量,相当于目前全世界 每年所燃烧能量的3000倍。其中1/10为可取用的极限量。
风能的优点是:总能量巨大,利用简单、无污染、可再生。缺点是:能量密度低(当流速同为3米/秒时,风力的能量密度仅为水力的1/1000)、不稳定性大,连续性、可靠性差,时空分布不均匀。
4、沼气:利用厌氧微生物在密闭条件下分解(废弃)有机物,产生沼气,沼气具有很高的热值,燃烧后生成二氧化碳和水,不污染空气,不危害农作物和人畜健康。生成沼气的原料本身就是各种废弃物,生产过程可以减少(有机物)垃圾的数量。
在农村到处可以看到许多生物质的废弃物,如人畜粪便、秸秆、杂草和不能食用的果蔬,等等。将这些废弃物收集起来,经过细菌发酵可以产生沼气,用沼气做燃料和照明,也可以发电。
5、太阳能:太阳能是一种可广泛利用的清洁能源。我们目前的利用方式主要是两种——
一是将阳光聚焦,将光能转化为热能(传说阿基米德就曾经利用聚光镜反射阳光,烧毁了来犯的敌舰)。在日照充分的地方,人们在生产和生活中已大量使用太阳灶、干燥器和太阳能热水器(太阳能热水器的构造要简单的多。因为不需要它产生太高的温度。在大多数情况下,可以将太阳能热水器的集热器制成箱式、蛇型管式、直管式、*板式或枕式,通过管道与水源和储水箱相连。太阳能热水器在我国北方比较常见)。
二是将太阳能转化为化学能,再用化学能发电。比较常见的光电池是硅电池(它能将13%-20%的日光能转化为电能)。许多电子计算器和其他小型电子仪器现在已经采用太阳能电池供电,人造卫星和宇宙飞船更是主要依靠太阳能电池来提供电力。
但是阳光在达到地面以前要经过大气的反射、散射和吸收,能量损失较大,加上阴天、昼夜变化和雨雪等降水过程的影响,目前地面上利用日光发电受到一定限制。
无论是生物质能、风能,还是水力、温差和潮汐能,归根结底都是太阳能的转化形式。即使矿物燃料,也是通过生物的化石形式保存下来的亿万年以前的太阳能。
6、地热能:用地热采暖、将地热用于农业、水产养殖业、工业生产等,在全世界范围内受到关注。(从直接利用地热的规模来说,最常用的是地热水淋浴,占总利用量的1/3以上,其次是地热水养殖和种植约占20%,地热采暖约占13%,地热能工业利用约占2%)。
利用地热能,占地很少,无废渣、粉尘污染,用后的弃(尾)水既可综合利用,又可回注到地下储层,达到增加压力、保护储层、保护地热资源的双重目的。__据**地热资源委员会(GRC) 1990年的**,世界上18个国家有地热发电,总装机容量5827.55兆瓦,装机容量在100兆瓦以上的国家有**、菲律宾、墨西哥、意大利、新西兰、**和**。我国的地热资 源也很丰富,但开发利用程度很低。主要分布在云南、*、河北等省区。除以上利用外,从热水中还可提取盐类、有益化学组分和硫磺等。
7、核能:铀在自然界中有三种放射性同位素:U235、U238、U234 ,在衰变过程中放出热量。在军事上铀主要用来制造核武器和核动力燃料。铀的和*用途十分广泛,其中最主要的是用作核电反应堆的燃料。
由于核电具有发电成本低、对环境污染小和安全等优点,世界各国,尤其是工业发达的国家和地区都大力发展核电,估计到20__年核电将达到世界总发电量的25%左右。我国已建成秦山、大亚湾核电站,目前还有多处正在筹建。
大自然赐给人类的绿色能源储量丰富,只要我们科学开发,合理利用,必将对人类做出前所未有的贡献。
高中物理《弹力》教案5篇(扩展7)
——高中物理的优秀教案菁选
高中物理的优秀教案8篇
作为一位不辞辛劳的人民教师,时常需要编写教案,教案有助于学生理解并掌握系统的知识。怎样写教案才更能起到其作用呢?以下是小编精心整理的高中物理的优秀教案,欢迎大家分享。
高中物理的优秀教案1
整体设计
高中学习的速度概念较之初中所学的速度有了很大的提升,对学生来说是比较困难的,所以教学设计先通过说明如何用坐标和坐标的变化量来表示质点的位置和位移,为速度概念的叙述作好准备。速度的矢量性问题,是本节的重点,特别是对瞬时速度的理解,体现了一种极限的思想,对此要求引导学生逐步理解,不要急于求成。速度的定义是高中物理中第一次向学生 介绍比值定义物理量的方法,要求教师正确地加以引导,力求学生能理解。教学过程中,要多举实例,通过具体的例子从大小和方向两方面来强化对速度概念的认识,在实际情景中达到建立速度概念的目的。教学设计最后说明速度的应用,特别以“STS”形式从一个侧面说明速度与社会发展的关系。
教学重点
速度概念的建立;速度的比值定义法的理解。
教学难点
速度矢量性的理解;瞬时速度的推导。
时间安排
2课时
三维目标
知识与技能
1、理解速度的概念。知道速度是表示物体运动快慢的物理量,知道它的含义、公式、符号和单位,知道它是矢量。
2、理解*均速度,知道瞬时速度的概念。
3、知道速度和速率以及它们的区别。
过程与方法
1、记住匀速直线运动中速度的计算公式,能用公式解决有关问题。
2、理解*均速度的物理含义,会求某段时间内的*均速度。
情感态度 与价值观
1、通过介绍或学习各种工具的速度,去感知科学的价值和应用。
2、培养对科学的兴趣,坚定学习思考探索的信念。
教学过程
导入新课
问题导入
为了推动我国田径事业的发展,四川省曾举办过一次100 m飞人挑战赛。有8名世界短跑名将参加角逐,其中包括我国的李雪梅和**的琼斯,最终琼斯夺得冠军。我们知道百米赛跑分为起跑、途中跑和冲刺三个阶段,李雪梅的途中跑阶段比琼斯的起跑阶段跑得快,但我们都说琼斯比李雪梅跑得快,这是为什么?
通过本节课学习,我们就可以给出合理的评判标准。
情景导入
课件展示各种物体的运动,激发学生的学习兴趣。
影片展示:大自然中,物体的运动有快有慢。天空中,日出日落;草原上,猎豹急驰;葡萄架上,蜗牛爬行。
飞奔的猎豹、夜空的流星在运动;房屋、桥梁、树木,随着地球的自转、公转也在运动。天上的恒星,看起来好像不动,其实它们也在飞快地运动,速度至少在几十千米每秒以上,只是由于距离太远,在几十年、几百年的时间内肉眼看不出它们位置的变化。
当高台跳雪运动员出现在赛道的顶端时,全场观众的目光都集中在他身上。运动员由高处急速滑下,在即将到达赛道底部时,他的速度已达到100 km/h。这时,他双膝弯曲,使劲一蹬,顺势滑向空中。然后,为了减小空气阻力的影响,他上身前倾,双臂后摆,整个身体就像一架飞机,向前滑翔。刺骨的寒风抽打着他的脸庞,两边的雪松飞快地向后掠过。最终,滑雪板稳稳地落在地面。
在以上的各种运动现象中,都有关于运动的描述,运动的快慢如何,要用一个新的物理量来描述,那就是速度。
推进新课
一、坐标与坐标的变化量
复习旧知:在上一节的学习中,我们学习了位移这一较为重 要的矢量。大家回忆一下,位移的定义是什么?
学生积极思索并回答出位移的定义:从初位置指向末位置的有向线段。(复习此知识点,旨在为速度的引入奠定知识基础,让学生知道位移大小的关键在于初末位置。由位置到位置坐标再到坐标的变化量,使学生的认知呈阶梯状上升)
教师引导:既然位移是描述物**置变化的物理量,所以物体的位移可以通过位置坐标的变化量来表示。
问题展示:在训练场上,一辆实习车沿规定好的场地行驶,教练员想在车旁记录汽车在各个时刻的位置情况,他该如何做?假设在每一秒汽车都在做单向直线运动。
问题启发:对于物**置的描述,我们往往需要建立坐标系。该教练员如何建立坐标系,才能方便地确定该车的位置?
点评:通过设问,发挥教 师的引导作用,“变教为诱”“变教为导”,实现学生的“变学为思”“变学为悟”,达到“以诱达思”的目标。
教师指导学生分组合作讨论并总结。
小结:直线运动是最简单的运动,其表示方式也最简单。如以出发点为起点,车行驶20 m,我们就很容易地确定车的位置。所以,应该建立直线坐标系来描述汽车的位置。
课堂训练
教练员以汽车的出发点为坐标原点,以汽车开始行驶的方向为正方向,建立直线坐标系,其对应时刻的位置如下表所示:
时刻(s) 0 1 2 3 4
位置坐标(m) 0 10 —8 —2 —14
根据教练员记录的数据你能找出:
(1)几秒内位移最大?
(2)第几秒内的位移最大?
解析:汽车在0时刻的坐标x0=0
汽车在1 s时刻的坐标x1=10
汽车在第1 s内的位置变 化为Δx=x1—x0=(10—0) m=10 m
所以,汽车在第1 s内的位移为10 m。
同理可求,汽车在1 s内、2 s内、3 s内、4 s内的位移分别为10 m、—8 m、—2 m、—14 m。汽车在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内的位移分别为10 m,—18 m,6 m,—12 m。
所以,第2 s内的位移最大,4 s内的位移最大。
答案:(1)4 s内 (2)第2 s内
二、速度
以下有四个运动物体,请同学们来比较一下它们运动的快慢程度。
运动物体[来源:学*科*网Z*X*X*K] 初始位置(m) 经过时间(s) 末位置(m)
A、自行车沿*直道路行驶 0 20 100
B、公共汽车沿*直道路行驶 0 10 100
C、火车沿*直轨道行驶 500 30 1 250
D、飞机在天空直线飞行 500 10 2 500
如何比较A、B、C、D四个物体的运动快慢呢?
比较1:对A和B,它们经过的位移相同(都是100 m),A用的时间长(20 s),B用的时间短(10 s)。在位移相等的情况下,时间短的运动得快,即汽车比自行车快。
比较2:对B和D,它们所用的时间相等(10 s),B行驶了100 m,D飞行了200 m,B行驶的距离比D短,在时间相等的情况下,位移大的运动得快,即飞机比汽车快。
提出问题
以上两种比较都是可行的。位移相等比较时间,时间相等比较位移。如何比较B和C的快慢程度呢?它们的位移不相等,时间也不相等。
教师指导学生分小组讨论,5分钟后提出比较意见。
方法1:B和C的位移和时间都不相等,但可以计算它们每发生1 m的位移所用的时间,即用各自的时间t去除以位移Δx,数值大的运动得慢。
方法2:B和C的位移和时间都不相等,但可以计算它们*均每秒钟位移的大小量,单位时间内位移大的运动得快。
师生讨论:两种方法都可以用来比较物体运动的快慢,但方法2更能够符合人们的思维习惯。
点评:问题由教师提出,明确猜想和探究的方向,教师引导学生利用已有的知识和现象,鼓励大胆猜想讨论。通过这个开放性的问题,创设一种情境,把学生带进一个主动探究学习的空间。
引子:大自然中,物体的运动有快有慢。天空,日出日落;草原,骏马奔驰;树丛,蜗牛爬行。仔细观察物体的运动,我们发现,在许多情况下,物体运动快慢各不相等且发生变化,在长期对运动的思索、探索过程中,为了比较准确地描述运动,人们逐步建立起速度的概念。
提出问题
如何对速度进行定义?
学生阅读课本并回答。
1、速度的定义:位移与发生这个位移所用时间的比值。
2、速度的定义式:v=
3、速度的单位:m/s 常用单位:km/h,cm/s。
提示:速度是矢量,其大小在数值上等于单位时间内物**移的大小,其方向就是物体运动的方向。
再次呈现:四个物体A、B、C、D快慢比较的表格,让学生分别计算它们的速度。
A、5 m/s B。10 m/s
C、25 m/s D。200 m/s
对比以上A、B、C、D的速度就很容易比较它们的快慢程度了。
课堂训练
汽车以36 km/h的速度从甲地匀速运动到乙地用了2 h,如果汽车从乙地返回甲地仍做匀速直线运动用了2。5 h,那么汽车返回时的速度为(设甲、乙两地在同一直线上)( )
A。—8 m/s B。8 m/s
C。—28。8 km/h D。28。8 km/h
解析:速度和力、位移一样都是矢量,即速度有正方向、负方向,分别用“+”“—”号表示。当为正方向时,一般不带“+”号。速度的正方向可以根据具体问题自己规定。有时也隐含在题目之中。例如该题中汽车从甲地到乙地的速度为36 km/h,为正值,隐含着从甲地到乙的方向为正,所以返回速度为负值,故淘汰B、D。
依据甲、乙两地距离为36×2 km=72 km,所以返回速度为 =—28。8 km/h=—28。8× m/s=—8 m/s。
答案:A
方法提炼:速度是一个矢量,有大小也有方向。在我们选择了正方向以后,当速度为正值时,说明质点沿正方向运动,当速度为负值 时,说明质点沿负方向运动,在物理学上,对矢量而言“负号”也有意义,说明它的方向与所选正方向相反。
三、*均速度和瞬时速度
坐在汽车驾驶员的旁边,观察汽车上的速度计,在汽车行驶的过程中,速度计指示的数值是时常变化的,如启动时,速度计的数值增大,刹车时速度计的数值减小。可见物体运动快慢程度是在变化的。这时我们说的汽车的“速度”是指什么?
提出问题
其实,我们日常所看到的直线运动,有许多都是变速运动。由于这种运动的快慢是时刻变化的,没有恒定的速度,我们怎么来描述它的快慢呢?
课件展示:**至**的京九铁路,就像一条长长的直线,把祖国首都与**连接起来。京九线全长2 400 km,特快列车从**到**只需30 h,那么列车在整个过程的运动快慢如何表示?
学生解答:已知s=2 400 km,t=30 h,所以v=80 km/h
问题追踪:计算出的结果是否表示列车单位时间的位移都是80 km呢?教师在学生回答的基础上引导学生认识此速度的*均效果。既然列车是做变速运动,那么怎么看列车的速度是80 km/h?
学生总结:如果将列车的变速直线运动看作匀速直线运动来处理 的话,列车*均每小时的位移是80 km。
教师设疑:为了描述变速直线运动的快慢程度,我们可以用一种*均的思考方式,即引入*均速度的概念。*均速度应如何定义?
师生总结:1、*均速度:运动物体的位移和时间的比值叫做这段时间的*均速度。
2、定义式: =
知识拓展:课件展示某些物体运动的*均速度,加深对*均速度的概念理解。
某些物体运动的*均速度/(ms—1)
真空中的光速c 3、0×108 自行车行驶 约5
太阳绕银河系中心运动 20×105 人步行 约1。3
地球绕太阳运动 3。0×104 蜗牛爬行 约3×10—3
**发射 9×102 **板块漂移 约10×10—9
民航客机飞机 2。5×102
例1斜面滚下时在不同时刻的位置,如图1—3—1所示。可以从图中观察分析小球通过OA、OB、OC的过程中的运动快慢。
计算各段的*均速度。
图1—3—1
学生认真计算并公布结果: 段: =0。7 m/s, 段: =0。8 m/s。 段: =0。9 m/s。
总结归纳:计算结果表明,不同阶段的*均速度一般是不相等的。计算一个具体的*均速度,必须指明是哪一段时间(或位移)内的*均速度。
教师点评:由于小球运动快慢是在不断变化的,*均速度不能具体地告诉我们小球在每一时刻的运动快慢。可见,*均速度只是粗略地描述物体在一段运动过程中的总体快慢程度。
教师设疑:那么,怎样来描述物体在各个时刻的运动快慢呢?
学生通过课本预习知道,要精确地描述某一时刻的运动快慢必须引入瞬时速度这一物理量。
根据*均速度的定义可以知道: = ,对应的是一段位移和一段时间,如何建立瞬时速度的概念呢?瞬时速度对应的应该是某一位置和某一时刻。
师生探究:我们 已经知道*均速度对应的是一段时间,为求瞬时速度我们可以采取无限取微、逐渐逼近的方法。
方法介绍:以质点经过某点起在后面取一小段位移,求出质点在该段位移上的*均速度,从该点起取到的位移越小,质点在该段时间内的速度变化就越小,即质点在该段时间内的运动越趋于匀速直线运动。当位移足够小(或时间足够短)时,质点在这段时间内的运动可以认为是匀速的,求得的*均速度就等于质点通过该点时的瞬时速度。
教师演示:如图1—3—2所示,让滑块沿倾斜的气垫导轨做加速运动,利用挡光片的宽度Δx除以挡光的时间Δt,即可求得挡光片通过光电门的*均速度。
图1—3—2
将滑块放上不同宽度的遮光片,即Δx分别为1 cm、3 cm、5 cm、10 cm,若没有成品挡光片,可用硬纸片自制成需要的宽度。
测出每 个遮光片通过光电门所用的一段时间间隔Δt。
遮光片越窄、Δt越小时, 描述通过该位置的运动快慢越精确,当Δx小到一定程度,可认为 是瞬时速度。
教师总结:瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。准确地讲,瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间 内的*均速度,是矢量,其大小反映了物体此时刻的运动快慢,它的方向就是物体此时刻的运动方向,即物体运动轨迹在该点的切线方向。
四、速度和速率
速率:瞬时速度的大小叫做速率。*均速率:物体运动的路程与所用时间的比值。
例2如图1—3—3,一质点沿直线AB运动,先以速度v从A匀速运动到B, 接着以速度2v沿原路返回到A,已知A B间距为x,求整个过程的*均速度、*均速率。
图1—3—3
解析:整个过程位移为0,所以整个过程的*均速度为0。
整个过程通过的总路程为2x,所用的总时间为t= 。
所以*均速率为 = = x。
答案:0 x
要点总结:1、速度是矢量,既有大小,又有方向;速率是标量,只有大小,没有方向。
2、无论速度方向如何,瞬时速度的大小总等于该时刻的速率。
3、*均速度是矢量,其方向与对应的位移方向相同;*均速率是标量,没有方向。
4、*均速度等于位移与所用时间的比值,*均速率等于路程与所用时间的比值,*均速度的大小不等于*均速率。
5、只有单向直线运动时,*均速度的大小等于*均速率,其他情况下,*均速度均小于速率,二者的关系类似于位移和路程。
课堂小结
定义 物理意义 注意问题
速度 位移与发生这个位移所用时间的比值 描述物体的快慢程度和运动方向 v和s及t是对应关系。是矢量,方向就是物体运动的方向
*均速度 物体在时间间隔Δt内运动的*均快慢 描述在一段时间内物体运动的快慢和方向 只能粗略地描述物体的运动快慢。大小和所研究的时间间隔Δt有关;是矢量,方向和运动方向相同
瞬时速度 物体在某时刻或某位置的速度 描述物体在某时刻的运动快慢和方向 精确地描述物体的运动快慢。矢量,方向沿物体运动轨迹的切线方向
速率 瞬时速度的大小叫做速率 描述物体的运动快慢 是标量,只考虑其大小不考虑其方向
布置作业
1、教材第18页“问题与练习”,第1、2题。
2、观察生活中各种物体的运动快慢,选取一定的对象,测量它们的速度,并说明是*均速度还是瞬时速度,并把测量的数据与同学交流讨论。
板书设计
3 、运动快慢的描述 速度
活动与探究
课题:用光电门测瞬时速度
请你找老师配合,找齐所用仪器,根据说明书,自己亲自体验用光电门测瞬时速度,并写一实验报告。
步骤 学生活动 教师指导 目的
1 根据查阅的资料,确定实验方案 介绍相关书籍资料 1。让学生了解光电门测瞬时速度的原理
2。培养学生的动手能力和**思考能力
2 进行实验和收集数据 解答学生提出的具体问题
3 相互交流活动的感受 对优秀实验成果进行点评
参考资料:
瞬间无长短,位置无大小,除了用速度计外,还可以用光电门测瞬时速度。实验装置如图1—3—4所示,使一辆小车从一端垫高的木板上滑下,木板旁有光电门,其中A管发出光线,B管接收光线。当固定在车上的遮光板通过光电门时,光线被**,记录仪上可以直接读出光线被**的时间。这段时间就是遮光板通过光电门的时间。根据遮光板的宽度Δx和测出的时间Δt,就可以算出遮光板通过光电门的*均速度 = 。由于遮光板的宽度Δx很小, 因此可以认为,这个*均速度就是小车通过光电门的瞬时速度。
图1—3—4
习题详解
1、解答:(1)1光年=365×24×3 600×3。0×108 m=9。5×1015 m。
( 2)需要时间为 s=4。2年。
2、解答:(1)前1 s*均速度v1=9 m/s
前2 s*均速度v2=8 m/s
前3 s*均速度v3=7 m/s
前4 s*均速度v4=6 m/s
全程的*均速度v5=5 m/s
v1最接近汽车关闭油门时的瞬时速度,v1小于关闭油门时的瞬时速度。
(2)1 m/s,0
说明:本题要求学生理解*均速度与所选取的一段时间有关,还要求学生联系实际区别*均速度和(瞬时)速度。
3、解答:(1)24。9 m/s (2)36。6 m/s (3)0
说明:本题说的是*均速度是路程与时间的比,这不是教材说的*均速度,实际是*均速率。应该让学生明确教材说的*均速度是矢量,是位移与时间的比,*均速率是标量,日常用语中把*均速率说成*均速度。
设计点评
本节内容是在坐标和坐标的变化基础上,建立速度的概念。速度的建立采用了比值定义法,在教学中稍加说明,在以后的学习中还会有更加详细的介绍。对速度的引用,本设计采用了“单位时间的位移”与“单位位移的时间”进行对比,体会速度引入的方便性。以京九铁路为情景,既激发了学生的学习热情又培养了爱国之情。在瞬时速度的理解上,本设计利用了光电门的装置进行说明,起到了良好的效果。
高中物理的优秀教案2
一、教材分析
“实验:测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修3-1第二章第九节的内容,它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用,学生通过本节课的学习,既能巩固电学问题的分析思路,加深对闭合电路欧姆定律的理解,激发学生的学习兴趣,培养学生合作、探究、交流能力,具有很重要的实际意义。。
二、教学目标
一、知识与技能
1、理解闭合电路欧姆定律内容
2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理,体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。
3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。
4、使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法,并通过设计电路和选择仪器,开阔思路,激发兴趣。
二、过程与方法
1、体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。
2、学会利用图线处理数据的方法。
三、情感态度与价值观
使学生理解和掌握运用实验**处理物理问题的基本程序和技能,具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神,培养学生观察能力、思维能力和操作能力,提高学生对物理学习的动机和兴趣。
三、教学重点难点
重点:利用图线处理数据
难点:如何利用图线得到结论以及实验误差的分析
四、学情分析
1.知识基础分析:
①掌握了闭合电路欧姆定律,会利用该定律列式求解相关问题。
②掌握了电流表、电压表的使用方法。
2.学习能力分析:
①学生的观察、分析能力不断提高,能够初步地、**发现事物内在联系和一般规律的能力。
②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。
五、教学方法
实验法,讲解法
六、课前准备
1.学生的学习准备:预习学案。
2.教师的教学准备:多**课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。3.教学环境的设计和布置:两人一组,实验室内教学。
七、课时安排:1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
(二)情景引入、展示目标
回顾上节所学内容,引入新内容
教师: 上堂课我们学习了闭合电路的欧姆定律,那么此定律文字怎么述?公式怎么写?
学生: 闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比,这就是闭合电路的欧姆定律。
提出问题:现在有一个干电池,要想测出其电动势和内电阻,你需要什么仪器,采用什么样的电路图,原理是什么?
学生讨论后,得到的大致答案为:由前面的闭合电路欧姆定律I=E/(r+R)可知E=I(R+r),或E=U+Ir,只需测出几组相应的数值便可得到,可以采用以下的电路图:
这几种方法均可测量,今天我们这节课选择用 测量的这一种。
(三)合作探究、精讲点播
1.实验原理:闭合电路欧姆定律E=U+Ir
2.实验器材:
学生回答: 测路端电压; 测干路电流,即过电源的电流。需测量的是一节干电池,电动势约为1.5V,内电阻大约为零点几欧。
电流表、电压表及滑动变阻器的规格要根据实验的具体需要来确定,看看我们用到的电路图里面 、 各需测的是什么?
提出问题:选用电路图时,还可将 接在外面,原则上也是可以的,那么我们在做实验时是否两个都可以,还是哪一个更好?为什么?
学生回答:两种方式测量都会带来误差。
采用图1 示数准确 示数偏小
采用图2 示数准确 示数偏小
选用哪种方式,要根据实际测量的需要确定,现在要想测出电源的内阻,如果采用图2方式,最后得到的结果相当于电源内阻与电流表内阻的总和,而两者相差又不太多,这样一来误差就会比较大,所以应采用图1的电路图。明确各仪器的规格:
电流表0~0.6A量程,电压表0~3V量程。
滑动变阻器0~50Ω。
此外,开关一个,导线若干。
3.数据处理:
原则上,利用两组数据便可得到结果,但这样做误差会比较大,为此,我们可以多测几组求*均,也可以将数据描在图上,利用图线解决问题。
明确:
①图线的纵坐标是路端电压,它反映的是:当电流I增大时,路端电压U将随之减小,U与I成线性关系,U=E—Ir。也就是说它所反映的是电源的性质,所以也叫电源的外特性曲线。
②电阻的伏安特性曲线中,U与I成正比,前提是R保持一定,而这里的U-I图线中,E、r不变,外电阻R改变,正是R的变化,才有I和U的变化。
实验中至少得到5组数据,画在图上拟合出一条直线。要求:使多数点落在直线上,并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等,这样,可使偶然误差得到部分抵消,从而提高精确度。
讨论:将图线延长,与横纵轴的交点各**什么情况?
归纳:将图线两侧延长,分别交轴与A、B点。
A点意味着开路情况,它的纵轴截距就是电源电动势E。
说明:
①A、B两点均是无法用实验实际测到的,是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。
②由于r一般很小,得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果准确,可以将纵轴的坐标不从零开始,计算r时选取直线上相距较远的两点求得。
4.误差分析:
实验中的误差属于系统误差,请同学们进一步讨论,得到的数值是偏大还是偏小?(提示:利用图线及合理的推理)
可以请几位同学发言,最后得到结论。
因为 电压表的分流作用
所以 I真=I测+Iv
即 (I真—I测)↑,
反映在图线上:
当 U=0时,Iv→0 I→I真
故 r真>r测 E真>E测
5.布置作业:
认真看书,写好实验报告。
(四)反思总结,当堂检测。
教师**学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
设计意图:引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。(课堂实录)
(五)发导学案、布置预习。
九、板书设计
一、实验原理:
二、实验步骤:
三、数据处理:
计算:
图像:
四、误差分析:
十、教学反思:本节课重在数据处理、误差分析。
学校:临清三中 学科:物理 编写人:孙风武 审稿人:盛淑贞
多用电表学案
课前预习学案
一、预习目标
学习测量电源电动势和内阻的方法,掌握科学测量的主要步骤。
二、预习内容
一、实验目的
测定电源的________________。
二、实验原理
1、图2.6-1中,电源电动势E、内电阻r,与路端电压U、电流I的关系可写为
E=______________。(1)
2、图2.6-2中,电源电动势E、内电阻r、电流I、电阻R的关系可写为
E=______________。(2)
3、图2.6-3中电源E、内电阻r、路端电压U、电阻R的关系可写为
E=______________。(3)
E r R
E r R
图2.6-2 图2.6-3
实验原理1是本节课的重点。测出几组U,I数值,带入(1)式得到的方程两两组成方程组,可得到E,r值。这种方法误差较大。还可以多测出几组U,I值,然后在U-I坐标*面内描出各组U、I值所对应的点,然后通过这些点画一直线,如图2.6-4所示,直线与纵轴的的交点的纵坐标就是电池的电动势的大小,直线与横轴的交点的横坐标就是电池的短路电流Io=E/r,因此可求的内电阻r=E/Io。
三、实验器材
_________ 、__________、__________、__________、开关、
导线。
三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
疑惑点 疑惑内容
课内探究学案
一、学习目标
学会科学处理实验数据的方法,有公式法和图像法。
学习重难点:图像法计算E、r。
二、学习过程
实验步骤
1.连接电路。如图2.6-1所示。电流表取0.6A量程,电压表 o Io I/A
取3V量程,移动触头位置使连入电路中的有效阻值_______。 图2.6-4
2.测几组(I,U)值。闭合电键,移动变阻器触头位置,使电流有明显示数,记下一组(I,U)值,断开电键。用同样方法,多次移动变阻器触头位置,记录多组(I,U)值,然后断开电键。
3.建立坐标系、描点。纵轴表示__________,横轴表示__________,取合适的标度,使所描坐标点分布绝大部分坐标纸,必要时纵坐标可以_________________。
4.据描出的坐标点作出U-I图像。应使图象尽量多的通过描出的点,不在图象上的点要尽量对称的分布于图线两侧,误差很大,应坚决舍弃。
5.测算电动势和内电阻。准确读出U-I图线与纵轴和横轴的交点坐标,并带入U=E-Ir中,算出E=?r=?
【典型例题】
用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r,所用的电路如图2.6-5所示,一位同学测得六组数据如下表中所示。
组别 I(A) U(V)
1 0.12 1.37
2 0.20 1.32
3 0.31 1.24
4 0.32 1.18
5 0.50 1.10
6 0.57 1.05
(1)试根据这些数据在图2.6-6中作出U-I图线。
(2)根据图线得出电池的电动势E=____V,电池的内电阻r= ________ 。
(3)若不作出图线,只选用其中两组U和I数据, 可利用公式E=U1+I1r,E=U2+I2r算出E和r,这样做可能得出误差很大的结果,选用第______组和第 ______组的数据,求得E和r误差最大。
(三)反思总结
误差分析是难点
(四)当堂检测
1.在《测定电池的电动势和内电阻》的实验中,待测电池、开关和导线配合下列哪些仪器.可以达到测定目的( )
A.一只电流表和一只滑动变阻器
B.一只电流表和一只电压表
C.一只电流表和一只电阻箱
D.一只电压表和一只电阻箱
2.下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法,其中既减小偶然误差,又直观、简便的方法是 ( )
A.测出两组I,U的数据,代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r中,即可求出E和r
B.多测几组I,U的数据,求出几组E,r,最后分别求出其*均值
C.测出多组I,U的数据,画出U—I图像,再根据图像求E,r
D.多测出几组I,U数据,分别求出I和U的*均值,用电压表测出开路时的路端电压即为电压势E,再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r
3.现有器材:量程为10.0mA、内阻约30 -40 的电流表一个,定值电阻R1=150 ,定值电阻R2=100 ,单刀单掷开关S,导线若干。要求利用这些器材测量一干电池(电动势约1.5V)的电动势。
(1)按要求在实物图上连线。
(2)用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为E= ,式中各直接测得量的意义是: .
课后练习与提高
1.用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb时,画出的图线如图所示,则( )
A、.Ea>Eb,ra>rb B、Ea>Eb,ra C、Earb D、Ea 2.在图所示的电路中,R1、R2为标准电阻,测定电源电动势和内电阻时,如果偶然误差可以忽略不计,则电动势的测量值______真实值,内电阻的测量值______真实值,测量误差产生的原因是______. 3.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材: ① 干电池E(电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0 ) ② 电压表V(0~15V) ③ 电流表A(0~0.6A、内阻0.1 ) ④ 电流表G(满偏电流3mA、内阻Rg=10 ) ⑤ 滑动变阻器R1(0~10 、10A) ⑥ 滑动变阻器R2(0~100 、1A) ⑦ 定值电阻R3=990 ⑧ 开关、导线若干 ⑴ 为了方便且能较准确地进行测量,其中应选用的滑动变阻器是_________(填写字母代号); ⑵ 请在线框内画出你所设计的实验电路图,并在图中标上所选用器材的符号。 (3) 上图为某一同学根据他设计的实验,绘出的I1—I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由图线可求得被测电池的电动势E =_____V,内电阻r =_____ 。 4.在测定一节干电池(电动势约为1.5V,内阻约为2)的电动势和内阻的实验中,变阻器和电压表各有两个供选:A 电压表量程为15V,B 电压表量程为3V,A变阻器为(20,3A),B变阻器为(500,0.2A)。 电压表应该选_______(填A或B),这是因_______________________________________; 变阻器应该选_______(填A或B),这是因_______________________________________。 5.要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r(约几欧),提供下列器材:电压表V(量程3V,内阻1kΩ)、电压表V2(量程15V,内阻2kΩ)、电阻箱(0~9999Ω)、开关、导线若干。 某同学用量程为15 V的电压表连接成如图所示的电路,实验步骤如下: (l)合上开关S,将电阻箱R阻值调到R1=10Ω,读得电压表的读数为U1 (2)将电阻箱R阻值调到R2=20Ω,读得电压表的读数为U2,由方程组U1=ε-U1r/R1、U2=ε-U2/R2 解出ε、r 为了减少实验误差,上述实验在选择器材和实验步骤中,应做哪些改进? 6.测量电源B的电动势E及内阻r(E约为4.5V,r约为1.5Ω)。 器材:量程3V的理想电压表○V,量程0.5A的电流表○A(具有一定内阻),固定电阻R=4Ω,滑动变阻器R′,开关S,导线若干。 ① 画出实验电路原理图。图中各无件需用题目中给出的符号或字母标出。 ②实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2。则可以求出E= ,r= 。(用I1,I2,U1,U2及R表示) 答案:当堂检测 1、CD 2、C 3、(1)连图:左图只用R1接入电路;右图用R1和R2串联接入电路。 (2) R2 I1是外电阻为R1时的电流,I2是外电阻为R1和R2串联时的电流 课后练习与提高 1、A 2、等于,大于电流表具有内电阻 3、⑴R1; ⑵电路图如右图所示; ⑶1.47(1.46~1.48均可);0.83 (0.81~0.85均可) 4、B,A电压表的量程过大,误差较大;A,B变阻器额定电流过小且调节不便。 5、应选用量程为3V的电压表. 改变电阻箱阻值R,读取若干个U的值,由I=U/R计算出电流的值,然后作出U-I图线,得到ε、r。 6、①实验电路原理图如图。 {课前感知} 1.经典力学认为,物体的质量与物体的运动状态 ;而狭义相对沦认为,物体的质量随着它的速度的增大而 ,若一个物体静止时的质量为 ,则当它以速度 运动时,共质量m= 。 2.每一个天体都有一个引力半径,半径的大小由 决定;只要天体实际半径 它们的引力半径,那么由爱因斯坦和牛顿引力理论计算出的力的差异 。但当天体的实际半径接近引力半径时,这种差异 。 {即讲即练} 【典题例释】 【我行我秀】 【例1】20世纪以来,人们发现了一些事实,而经典力学却无法解释,经典力学只适用于解决物体的 问题,不能用来处理 运动问题,只适用于 物体,一般不适用于 粒子。这说明人们对客观事物的具体认识在广度上是有 的,人们应当 。 【思路分析】人们对客观世界的认识要受到他所处的时代客观条件和科学水*的制约,所以人们只有不断扩展自己的认识,才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律。 【答案】低速运动 高速 宏观 微观 局限性 不断扩展认识,在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律 【类题总结】历史的科学成就不会被新的科学成就所否定,它只能是新的科学在一定条件下的特殊情形 【例2】继哥白尼提出“太阳中心说”、开普勒提出行星运动三定律后,牛顿站在世人的肩膀上,创立了经典力学,揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律;爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足,又进一步发展了牛顿的经典力学,创立了相对论,这说明 ( ) A.世界无限扩大,人不可能认识世界,只能认识世界的一部分 B.人的意识具有能动性,能够正确地反映客观世界 C.人对世界的每一个正确认识都有局限性,需要发展和深化 D.每一个认识都可能被后人**,人不可能获得正确的认识 【思路分析】发现总是来自于认识过程,观点总是为解释发现而提出的,主动认识世界,积极思考问题,追求解决(解释)问题,这是科学研究的基本轨迹。爱因斯坦的相对理论是对牛顿力学的理论的发展和深化,但也有人正在向爱因斯坦理论挑战 【答案】BC 【类题总结】一切科学的发现都是人们主动认识世界的结果,而每个人的研究又都是建立在前人研究的基础上,通过自己的努力去发展和提高。爱因斯坦的相对论理论并没有否定牛顿力学的理论,而是把它看成是在一定条件下的特殊情形。 【例3】一个原来静止的电子,经电压加速后,获得的速度为 .问电子的质量增大了还是减小了?改变了百分之几? 【思路分析】根据爱因斯坦的狭义相对论 得运动后质量增大了。 所以改变的百分比为 . 【答案】增大了 0.02% 【类题总结】在这种情况下,由于质量改变很小,可以忽略质量的改变,经典力学理论仍然适用,而宏观物体的运动速度一般都很小(相比于光速),所以经典力学解决宏观物体的动力学问题是适用的。 1. 19世纪末和20世纪以来,物理学的研究深入到 ,发现 等微观粒子不仅有 ,而且有 ,它们的运动规律不能用经典力学来说明。 2. 下列说法正确的是 ( ) A.经典力学能够说明微观粒子的规律性 B.经典力学适用于宏观物体的低速运动问题,不适用于高速运动的问题 C.相对论与量了力学的出现,表示经典力学已失去意义 D.对于宏观物体的高速运动问题,经典力学仍能适用 3.对于公式 ,下列说法中正确的是( ) A.式中的 是物体以速度V运动时的质量 B.当物体的运动速度 时,物体的质量为 0,即物体质量改变了,故经典力学不适用,是不正确的 C.当物体以较小的速度运动时,质量变化十分微弱,经典力学理论仍然适用,只有当物体以接近光速运动时,质量变化才明显,故经典力学适用于低速运动,而不适用于高速运动 D.通常由于物体的运动速度太小,故质量的变化引不起我们的感觉,在分析地球上物体的运动时,不必考虑质量的变化 {超越课堂} 〖基础巩固 1.下列说法正确的是 ( ) A.在经典力学中,物体的质量不随运动状态而改变,在狭义相对论中,物体的质量也不随运动状态而改变 B.在经典力学中,物体的质量随运动速度的增加而减小,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大 C.在经典力学中,物体的质量是不变的,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大 D.上述说法都是错误的 2.下列说法正确的是 ( ) A.牛顿定律就是经典力学 B.经典力学的基础是牛顿运动定律 C.牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题 D.经典力学可以解决自然界中所有的问题 3.20世纪初,著名物理学家爱因斯坦提出了 ,阐述物体 时所遵从的规律,改变了经典力学的一些结论.在经典力学中,物体的质量是 的. 而且具有 ,它们的运动规律不能用经典力学来说明. 4. 与 都没有否定过去的科学,而认为过去的科学是自己在一定条件下的特殊情形. 5.一条河流中的水以相对于河岸的速度v水岸流动,河中的船以相对于河水的速度V船水顺流而下,在经典力学中的速度为:V船岸= . 6.在粒子对撞机中,有一个电子经过高压加速,速度达到光速的0.5倍,试求此时电子的质量变为静止时的多少倍? 〖能力提升 7.〖概念理解题20世纪以来,人们发现了一些新的事实,而经典力学却无法解释.经典力学只适用于解决物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题,只适用于宏观物体,一般不适用于微观粒子.这说明 ( ) A.随着认识的发展,经典力学已成了过时的理论 B.人们对客观事物的具体认识在广度上是有局限性的 C.不同领域的事物各有其本质与规律 D.人们应当不断扩展认识,在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律 8.〖概念理解题下列说法正确的是 ( ) ①爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律 ②爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律 ③牛顿力学的运动定律研究的是物体在低速运动时所遵循的规律 ④牛顿力学的运动定律研究的是物体在高速运动时所遵循的规律 A.①③ B.②④ C.①④ D.②③ 9.〖应用题关于经典力学和量子力学,下面说法中正确的是( ) A.不论是对客观物体,还是微观粒子,经典力学和量子力学都是适用的 B.量子力学适用于宏观物体的运动,经典力学适用于微观粒子的运动 C.经典力学适用于宏观物体的运动,量子力学适用于微观粒子的运动 D.上述说法都是错误的 10. 〖概念理解题下面说法中正确的是 ( ) A.根据牛顿的万有引力定律可以知道,当星球质量不变,半径变为原来的一半时,表面上的引力将变为原来的4倍 B.按照广义相对论可以知道,当星球质量不变,半径变为原来的一半时,表面上的引力将大于原来的4倍 C.在球体的实际半径远大于引力半径时,根据爱因斯坦的理论和牛顿的引力理论计算出的力差异很大 D.在天体的实际半径接近引力半径时,根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异不大 11.〖应用题丹麦天文学家第谷连续20年详细记录了行星的运动过程中的位置的变化。这些资料既丰富又准确,达到了肉眼所能及的限度。但他并没有发现行星运动规律。对此,下列说法正确的有 ( ) A.占有大量感性材料是毫无意义的 B.第谷的工作为发现行星运动规律创造了前提 C.说明第谷没有真正发挥主观能动性 D.第谷缺少的是对感性材料的加工、制作 〖思维拓展 12.〖应用题当物体的速度v=0.8c(c为光速)时,质量增大到原质量的 倍。 13. 〖应用题两台升降机甲、乙同时**下落,甲上的人看到乙是静止的,也就是说,在甲看来,乙的运动状态并没有改变,但是乙确实受到向下的地球引力,根据牛顿定律,受到外力作用的物体,其运动状态一定会改变,这不是有矛盾吗?你是如何理解的? 第六节 经典力学的局限性 【课前感知】 1.无关;增大; 2.天体的质量;远大于;并不很大;将急剧增大 【我行我秀】 1.(1)微观世界 电子 质子 中子 粒子性 波动性 2.(1)B 【思路分析】经典力学的适用范围是宏观、低速运动的物体,对于微观粒子和高速运动的物体的运动规律可用量子力学与相对论观点解释,两者研究问题的对象不一样,是相互补充的。 3.(1)C、D 【思路分析】公式中m0是静止质量,m是物体以速度v运动时的质量,A不对。由公式可知,只不当v接近光速时,物体的质量变化才明显,一般情况下物体的质量变化十分微小,故经典力学仍然适用,故B不对,C、D正确。 【超越课堂】 1.C【思路分析】在经典力学中,物体的质量是不变,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大,二者在速度远小于光速时是**的。 2.B【思路分析】经典力学并不等于牛顿定律,牛顿运动定律只是经典力学的基础;经典力学并非万能,也有其适用范围,并不能解决自然界中所有的问题 ,没有哪个理论可以解决自然界中所有问题。因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学的隶属关系,明确经典力学的适用范围,才能正确解决此类问题。 3.狭义相对论 以接近光速的速度运动 不变 4.相对论 量子力学 5.v船水+v水岸 6.1.155倍 7.BCD 8.D 9.C 10.AB 【思路分析】在球体的实际半径远大于引力半径时,根据爱因斯坦的理论和牛顿的引力理论计算出力差异并不很大。 11.BD【思路分析】开普勒是通过对第谷的资料研究才发现行星运动的规律的,如果第谷对自己的感性材料进行加工制作,相信他也能够发现行星运动的规律。 12.1.7倍 【思路分析】根据质量与速度的关系,将v=0.8c代入求得 m= = =1.7m0. 1、一心向着目标前进的人,整个世界都得给他让路。 2、成功就在再坚持一下的努力之中。 3、奇迹,就在凝心聚力的静悟之中。 一、“静”什么? 1、 环境“安静”:鸦雀无声,无人走动,无声说话、交流,无人随意出进。每一个人充分沉浸在难得的静谧之中。以享受维护安静环境为荣,以影响破坏安静环境为耻。 2 、心态“安静”:心静自然“凉”,脑子自然清醒,精力自然集中,思路自然清晰。心静如水,超然物外,成为时间的主人,学习的主人。情绪稳定,效率较高。心不静,则心乱如麻,心神不定,心不在焉,如坐针毡,眼在此心在彼,貌似用功,实则骗人。 二、【高考常考查的知识点】 1.静力学的受力分析与共点力*衡(选择题) 此题定位为送分题目,一般安排为16题,即物理学科的第一题,要求学生具有规范的受力分析习惯,熟练运用静力学的基本规律,如胡克定律、滑动摩擦定律与静摩擦力的变化规律、力的合成与分解、正交分解法等,可涉及两个状态,但一般不涉及变化过程的动态分析,也不至于考查相似三角形法等非常规方法。不必考虑计算题 2.运动图象及其综合应用(选择题) 山东卷对物理图象的专门考查以运动图象为**,立足于对物理图象的理解。可涉及物理图象的基本意义、利用运动图象的分析运动过程、用不同物理量关系图象描述同一运动过程等。以宁夏、海南为**的利用运动图象考查追及、相遇问题尚未被山东采纳。专题设计为选择题,尽量多涉及不同的图象类型。 3.牛顿定律的直接应用(选择、计算题) 与自感一样,超重失重为Ⅰ级要求知识点,此题为非主干知识考查题,为最可能调整和变化的题目。 但对牛顿定律的考查不会削弱,而很可能更加宽泛和深入,可拓展为具体情境中力和运动关系的分析(选择)、直线、类*抛和圆周运动中牛顿第二定律的计算(计算题的一部分)。 此专题定位在牛顿定律的直接应用,针对基本规律的建立、定律物理内涵的理解及实际情境中规律的应用,可涉及瞬时分析、过程分析、动态分析、特殊装置、临界条件,以及模型抽象、对象转换、整体隔离、合成分解等方法问题。 4.第四专题 万有引力与航天(选择、计算题) 此专题内容既相对宽泛又相对集中,宽泛指万有引力与航天的内容均可涉及,集中即一定是本章内容且集中在一道题目中。这部分内容也是必考内容,今年考试说明中本章知识点增加了“经典时空观和相对论时空观(Ⅰ)”,“环绕速度”由(Ⅱ)到(Ⅰ)。可以理解为深度减弱,广度增加,最大的可能仍是选择题,也不排除作为力学综合题出现的可能,复习时应适当照顾。需特别注意的是,一定要关注近一年内天文的新发现或航天领域的新成就,题目常以此类情境为载体。 5.功能关系:(选择、计算题)动能定理、机械能守恒、功能关系、能量守恒是必考内容,要结合动力学过程分析、功能分析,进行全过程、分过程列式。考查形式选择题、计算题 注意:必修1、2部分考察多为选择题,但在牛顿定律结合功能关系以及抛体运动和圆周运动部分综合的计算,出现在24题上,本题一般涉及多个过程,是中等难度的保分题。 6.静电场主要以考察电场线、电势、电势差、电势能、电容器、带电粒子的加速与偏转为主 7.恒定电流以考察电学实验为主,选择中也容易出电路的分析题 8.磁场以考察磁场对运动电荷和通电导线的作用为主,选择中易出一个题,在大题中容易出与电场及重力场相结合的题目。 9.电磁感应以选择题、计算题,主要考察导体棒的切割以及感生电动势,楞次定律,注意图像问题 10.交流电主要考察交流电的四值、图像,以及远距离输电变压器问题,通常以选择形式出现 11.热学3-3:油**、微观量计算,气体实验定律,热一律、压强微观解释、热二律是重点 10.选修3-5中动量守恒、动量变化量计算、原子结构中能级跃迁、原子核中质能方程、核反应方程是考察重点。 三、【静悟注意事项】 1. 以查缺补漏为主要目的,以考纲知识点为主线复习 2. 重点看课本、课后题、改错本、以前做过的相关题目 3. 把不会的问题记下来,集中找时间找老师解决 4. 必须边思考,边动笔。静悟最忌只动眼动嘴的学习方式,必须多动脑多动手,做到手不离笔,笔不离纸。 匀变速直线运动 【考试说明】 主题 内 容 要求 说明 质点的直线 运动 参考系、质点 位移、速度和加速度 匀变速直线运动及其公式、图像 【知识网络】 【考试说明解读】 1.参考系 ⑴定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的假定不动的物体,叫做参考系。 ⑵运动学中的同一公式中涉及的各物理量应以同一参考系为标准。 2.质点 ⑴定义:质点是指有质量而不考虑大小和形状的物体。 ⑵质点是物理学中一个理想化模型,能否将物体看作质点,取决于所研究的具体问题,而不是取决于这一物体的大小、形状及质量,只有当所研究物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小,可以将其形状和大小忽略时,才能将物体看作质点。 物体可视为质点的主要三种情形: ①物体只作*动时; ②物体的位移远远大于物体本身的尺度时; ③只研究物体的*动,而不考虑其转动效果时。 3.时间与时刻 ⑴时刻:指某一瞬时,在时间轴上表示为某一点。 ⑵时间:指两个时刻之间的间隔,在时间轴上表示为两点间线段的长度。 ⑶时刻与物体运动过程中的某一位置相对应,时间与物体运动过程中的位移(或路程)相对应。 4.位移和路程 ⑴位移:表示物**置的变化,是一个矢量,物体的位移是指从初位置到末位置的有向线段,其大小就是此线段的长度,方向从初位置指向末位置。 ⑵路程:路程等于运动轨迹的长度,是一个标量。只有在单方向的直线运动中,位移的大小才等于路程。 5.速度、*均速度、瞬时速度 ⑴速度:是表示质点运动快慢的物理量,在匀速直线运动中它等于位移与发生这段位移所用时间的比值,速度是矢量,它的方向就是物体运动的方向。 ⑵*均速度:物体所发生的位移跟发生这一位移所用时间的比值叫这段时间内的*均速度,即 ,*均速度是矢量,其方向就是相应位移的方向。公式 =(V0+Vt)/2只对匀变速直线运动适用。 ⑶瞬时速度:运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,其方向就是物体经过某有一位置时的运动方向。 6.加速度 ⑴加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,是一个矢量,方向与速度变化的方向相同。 ⑵做匀速直线运动的物体,速度的变化量与发生这一变化所需时间的比值叫加速度,即 ⑶速度、速度变化、加速度的关系: ①方向关系:加速度的方向与速度变化的方向一定相同,加速度方向和速度方向没有必然的联系。 ②大小关系:V、△V、a无必然的大小决定关系。 ③只要加速度方向跟速度方向相同,无论加速度在减少还是在增大,物体的速度一定增大,若加速度减小,速度增大得越来越慢(仍然增大);只要加速度方向跟速度方向相反,物体的速度一定减小。 7、运动图象:s—t图象与v—t图象的比较 下图和下表是形状一样的图线在s—t图象与v—t图象中的比较. s—t图 v—t图 ①表示物体匀速直线运动(斜率表示速度v) ①表示物体匀加速直线运动(斜率表示加速度a) ②表示物体静止 ②表示物体做匀速直线运动 ③表示物体向反方向做匀速直线运动;初位移为s0 ③表示物体做匀减速直线运动;初速度为v0 ④t1时间内物**移s1 ④t1时刻物体速度v1(图中阴影部分面积表示质点在0~t1时间内的位移) 补充:(1) s—t图中两图线相交说明两物体相遇,v—t图中两图线相交说明两物体在交点时的速度相等 (2) s—t图象与横轴交叉,表示物体从参考点的一边运动到另一边. v—t图线与横轴交叉,表示物体运动的速度反向. (3) s—t图象是直线表示物体做匀速直线运动或静止.图象是曲线则表示物体做变速运动. v—t图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动;图线是曲线表示物体做变加速运动. (4) s—t图象斜率为正值,表示物体沿与规定正方向相同的方向运动.图象斜率为负值,表示物体沿与规定正方向相反的方向运动. v—t图线的斜率为正值,表示物体的加速度与规定正方向相同;图象的斜率为负值,表示物体的加速度与规定正方向相反. 【例题:07山东理综】如图所示,光滑轨道MO和ON底端对接且ON=2MO,M、N两点高度相同。小球自M点右静止**滚下,忽略小球经过O点时的机械能损失,以v、s、a、EK分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小。下列图象中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是 【例题:08山东理综】质量为1500kg的汽车在*直的公路上运动,v-t图象如图所示.由此可求 (ABD ) A.前25 s内汽车的*均速度 B.前l0 s内汽车的加速度 C.前l0 s内汽车所受的阻力 D.15~25 s内合外力对汽车所做的功 8.匀变速直线运动的基本规律及推论: 基本规律: ⑴Vt=V0+at, ⑵s=V0t+at2/2 推论: ⑴Vt2 _VO2=2as ⑵ (Vt/2表示时间t的中间时刻的瞬时速度) ⑶任意两个连续相等的时间间隔(T)内,位移之差是一恒量.即: sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ=……=sN-sN-1=△s=aT2. 9.初速度为零的匀加速直线运动的特点: (设T为等分时间间隔): ⑴1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比为:v1:v2:v3:……vn=1:2:3:……:n ⑵1T内、2T内、3T内……位移的比为:s1:s2:s3:……:sn=12:22:32:……:n2 ⑶第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移的比为:s1:sⅡ:sⅢX……:sN=1:3:5:……:(2n-1) ⑷从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比 t1:t2:t3:……:tn= 10、竖直上抛运动的两种研究方法 ①分段法:上升阶段是匀减速直线运动,下落阶段是**落体运动. ②整体法:从全程来看,加速度方向始终与初速度v0的方向相反,所以可把竖直上抛运动看成是一个匀变速直线运动,应用公式时,要特别注意v,h等矢量的**号.一般选取向上为正方向,则上升过程中v为正值下降过程中v为负值,物体在抛出点以下时h为负值. 11、追及问题的处理方法 1. 要通过两质点的速度比较进行分析,找到隐含条件. 再结合两个运动的时间关系、位移关系建立相应的方程求解,也可以利用二次函数求极值,及应用图象法和相对运动知识求解 2. 追击类问题的提示 1.匀加速运动追击匀速运动,当二者速度相同时相距最远. 2.匀速运动追击匀加速运动,当二者速度相同时追不上以后就永远追不**.此时二者相距最近. 3.匀减速直线运动追匀速运动,当二者速度相同时相距最近,此时假设追不上,以后就永远追不**. 4.匀速运动追匀减速直线运动,当二者速度相同时相距最远. 【例题:09海南】甲乙两车在一*直道路上同向运动,其 图像如图所示,图中 和 的面积分别为 和 .初始时,甲车在乙车前方 处.(ABC) A.若 ,两车不会相遇 B.若 ,两车相遇2次 C.若 ,两车相遇1次 D.若 ,两车相遇1次 三维教学目标 1、知识与技能 (1)知道波的叠加原理,知道什么是波的干涉条件、干涉现象和干涉图样; (1)知道什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件; (2)知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。 2、过程与方法: 3、情感、态度与价值观: 教学重点:波的叠加原理、波的干涉条件、干涉现象和干涉图样、波发生明显衍射现象的条件。 教学难点:波的干涉图样 教学方法:实验演示 教学教具:长绳、发波水槽(电动双振子)、音叉 (一)引入新课 大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象,这是什么原因呢?通过这节课的学习,我们就会知道,原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象,这就是波的衍射。 (二)进行新课 波在向前传播遇到障碍物时,会发生波线弯曲,偏离原来的直线方向而绕到障碍物的背后继续转播,这种现象就叫做波的衍射。 1. 波的衍射 (1)波的衍射:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。 哪些现象是波的衍射现象?(在水塘里,微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇的细小的障碍物,会绕过它们继续传播。) 实验:下面我们用水波槽和小挡板来做,请大家认真观察。 现象:水波绕过小挡板继续传播。将小挡板换成长挡板, 重新做实验: 现象:水波不能绕到长挡板的背后传播。这个现象说明发生衍生的条件与障碍物的大小有关。 (2)衍射现象的条件 演示:在水波槽里放两快小挡板,当中留一狭缝,观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播。 第一、保持水波的波长不变,该变窄缝的宽度(由窄到宽),观察波的传播情况有什么变化。观察到的现象:在窄缝的宽度跟波长相差不多的情况下,发生明显的衍射现象。水波绕到挡板后面继续传播。(参见课本图10-26甲) 在窄缝的宽度比波长大得多的情况下,波在挡板后面的传播就如同光线沿直线传播一样,在挡板后面留下了“阴影区”。(参见课本图10-26乙) 第二、保持窄缝的'宽度不变,改变水波的波长(由小到大),将实验现象用投影仪投影在大屏幕上。可以看到:在窄缝不变的情况下,波长越长,衍射现象越明显。 将课本图10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上,它们是做衍射实验时拍下的照片。甲中波长是窄缝宽度的3/10,乙中波长是窄缝宽度的5/10,丙中波长是窄缝宽度的7/10。 通过对比可以看出:窄缝宽度跟波长相差不多时,有明显的衍射现象。 窄缝宽度比波长大得多时,衍射现象越不明显。窄缝宽度与波长相比非常大时,水波将直线传播,观察不到衍射现象。 结论:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象。一切波都能发生衍射,衍射是波的特有现象。 2、波的叠加 我们有这样的生活经验:将两块石子投到水面上的两个不同地方,会激起两列圆形水波。它们相遇时会互相穿过,各自保持圆形波继续前进,与一列水波单独传播时的情形完全一样,这两列水波互不干扰。 3、波的干涉 一般地说,振动频率、振动方向都不相同的几列波在介质中叠加时,情形是很复杂的。我们只讨论一种最简单的但却是最重要的情形,就是两个振动方向、振动频率都相同的波源所发出的波的叠加。 演示:在发波水槽实验装置中,振动着的金属薄片AB,使两个小球S1、S2同步地上下振动,由于小球S1、S2与槽中的水面保持接触,构成两个波源,水面就产生两列振动方向相同、频率也相同的波,这样的两列波相遇时产生的现象如课本图10-29所示。为什么会产生这种现象呢?我们可以用波的叠加原理来解释。 课本图10-30所示的是产生上述现象的示意图。S1和S2表示两列波的波源,它们所产生的波分别用两组同心圆表示,实线圆弧表示波峰**,虚线圆弧表示波谷**。 某一时刻,如果介质中某点正处在这两列波的波峰**相遇处[课本图10-30所示中的a点],则该点(a点)的位移是正向最大值,等于两列波的振幅之和。经过半个周期,两列波各前进了半个波长的距离,a点就处在这两列波的波谷**相遇处,该点(a点)的位移就是负向最大值。再经过半个周期,a点又处在两列波的波峰**相遇处。这样,a点的振幅就等于两列波的振幅之和,所以a点的振动总是最强的。这些振动最强的点都分布在课本图10-30中画出的粗实线上。 某一时刻,介质中另一点如果正处在一列波的波峰**和另一列波的波谷**相遇处[课本图10-30中的b点],该点位移等于两列波的振幅之差。经过半个周期,该点就处在一列波的波谷**和另一列波的波峰**相遇处,再经过半个周期,该点又处在一列波的波峰**和另一列波的波谷**相遇处。这样,该点振动的振幅就等于两列波的振幅之差,所以该点的振动总是最弱的。如果两列波的振幅相等,这一点的振幅就等于零。这就是为什么在某些区域水面呈现*静的原因。这些振动最弱的点都分布在课本图10-30中画出的粗虚线上。可以看出,振动最强的区域和振动最弱的区域是相互间隔开的。 频率相同的波,叠加时形成某些区域的振动始终加强,另一些区域的振动始终减弱,并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔,这种现象叫做波的干涉(inerference)。形成的图样叫做干涉图样。 只有两个频率相同、振动方向相同的波源发出的波,叠加时才会获得稳定的干涉图样,这样的波源叫做相干波源,它们发出的波叫做相干波。不仅水波,一切波都能发生干涉,干涉现象是一切波都具有的重要特征之一。 演示:敲击音叉使其发声,然后转动音叉,就可以听到声音忽强忽弱。这就是声波的干涉现象。 (1)做波的干涉:频率相同的波,叠加时形成某些区域的振动始终加强,另一些区域的振动始终减弱,并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔,这种现象叫做波的干涉。形成的图样叫做干涉图样。 (2)特点:干涉现象是一切波都具有的现象。 (3)产生条件:两列波的频率必须相同。 教学目标 (一)知识与技能 1.知道产生感应电流的条件。 2.会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。 (二)过程与方法 学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法 (三)情感、态度与价值观 渗透物理学方法的教育,通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。 教学重点、难点 教学重点:通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。 教学难点:感应电流的产生条件。 教学方法 实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法 教学** 条形磁铁(两个),导体棒,示教电流表,线圈(粗、细各一个),学生电源,开关,滑动变阻器,导线若干, 教学过程 一、基本知识 (一)知识准备 ①磁通量 定义:公式:?=BS 单位:符号: 推导:B=?/S,磁感应强度又叫磁通密度,用Wb/ m2表示B的单位; 计算:当B与S垂直时,或当B与S不垂直时,?的计算 ②初中知识回顾:当闭合电路的一部分做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流。 电磁感应现象:由磁产生电的现象 (二)新课讲解 1、实验一:闭合电路的部分导线在匀强磁场中切割磁感线,教材P6图4.2-1 探究导线运动快慢与电流表示数大小的关系. 实验二:向线圈中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出,教材P6图4.2-2 探究磁铁插入或抽出快慢与电流表示数大小的关系 2、模仿法拉第的实验:通电线圈放入大线圈或从大线圈中拔出, 或改变线圈中电流的大小(改变滑线变阻器的滑片位置), 教材P7图4.2-3 探究将小线圈从大线圈中抽出或放入快慢与电流表示数的 关系 3、分析论证: 实验一:磁场强度不发生变化,但闭合线圈的面积发生变化; 实验二:①磁铁插入线圈时,线圈的面积不变,但磁场由弱变强; ②磁铁从线圈中抽出时,线圈的面积也不改变,磁场由强变弱; 实验三:①通电线圈插入大线圈时,大线圈的面积 不变,但磁场由弱变强; ②通电线圈从大线圈中抽出时,大线圈的 面积也不改变,但磁场由强变弱; ③当迅速移动滑线变阻器的滑片,小线圈 中的电流迅速变化,电流产生的磁场也随 之而变化,而大线圈的面积不发生变化, 但穿过线圈的磁场强度发生了变化。 4、归纳总结: 在几种实验中,有的磁感应强度没有发生变化,面积发生了变化;而又有的线圈的面积没有变化,但穿过线圈的磁感应强度发生了变化。其共同点是穿过线圈的磁通量发生了变化。磁通量变化的快慢与闭合回路中感应电流的大小有关。 结论:只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生。 5、课堂总结: 1、产生感应电流的条件:①电路闭合;②穿过闭合电路的磁通量发生改变 2、电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象 3、感应电流:由磁场产生的电流叫感应电流 6、例题分析 例1、右图哪些回路中比会产生感应电流 例2、如图,要使电流计G发生偏转可采用的方法是 A、K闭合或断开的瞬间 B、K闭合,P上下滑动 C、在A中插入铁芯 D、在B中插入铁芯 7、练习与作业 1、关于电磁感应,下列说法中正确的是 A导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流 B导体做切割磁感线的运动,导体内一定会产生感应电流 C闭合电路在磁场中做切割磁感线的运动,电路中一定会产生感应电流 D穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中一定会产生感应电流 2、恒定的匀强磁场中有一圆形闭合圆形线圈,线圈*面垂直于磁场方向,当线圈在此磁场中做下列哪种运动时,线圈中能产生感应电流 A线圈沿自身所在的*面做匀速运动 B线圈沿自身所在的*面做加速直线运动 C线圈绕任意一条直径做匀速转动 D线圈绕任意一条直径做变速转动 3、如图,开始时距形线圈*面与磁场垂直,且一半在匀强磁场外,另一半在匀强磁场内,若要使线圈中产生感应电流,下列方法中可行的是 A以ab为轴转动 B以oo/为轴转动 C以ad为轴转动(转过的角度小于600) D以bc为轴转动(转过的角度小于600) 4、如图,距形线圈abcd绕oo/轴在匀强磁场中匀速转动,下列说法中正确的是 A线圈从图示位置转过90?的过程中,穿过线圈的磁通量不断减小 B线圈从图示位置转过90?的过程中,穿过线圈的磁通量不断增大 C线圈从图示位置转过180?的过程中,穿过线圈的磁通量没有发生变化 D线圈从图示位置转过360?的过程中,穿过线圈的磁通量没有发生变化 6、在无限长直线电流的磁场中,有一闭合的金属线框abcd,线框*面与直导线ef在同一*面内(如图),当线框做下列哪种运动时,线框中能产生感应电流 A、水*向左运动B、竖直向下*动 C、垂直纸面向外*动D、绕bc边转动 教学目标 (一)知识与技能 1.知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。 2.知道电磁感应、感应电流的定义。 (二)过程与方法 领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。 (三)情感、态度与价值观 1.领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。 2.以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。 教学重点、难点 教学重点 知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。 教学难点 领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。 教学方法 教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。 教学** 计算机、投影仪、录像片 教学过程 一、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应 引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题,引导学生思考并回答: (1)是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?在这之前,科学研究领域存在怎样的历史背景? (2)奥斯特的研究是****的吗?奥斯特面对失败是怎样做的? (3)奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的?用学过的知识如何解释? (4)电流磁效应的发现有何意义?谈谈自己的感受。 学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。 二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象 教师活动:引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题,引导学生思考并回答: (1)奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考?法拉第持怎样的观点? (2)法拉第的研究是****的吗?法拉第面对失败是怎样做的? (3)法拉第做了大量实验都是以失败告终,失败的原因是什么? (4)法拉第经历了多次失败后,终于发现了电磁感应现象,他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的?之后他又做了大量的实验都取得了成功,他认为成功的“秘诀”是什么? (5)从法拉第探索电磁感应现象的历程中,你学到了什么?谈谈自己的体会。 学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。 三、科学的足迹 1、科学家的启迪 教材P4 2、伟大的科学家法拉第 教材 四、实例探究 【例1】发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是(C) A.安培 B.赫兹 C.法拉第 D.麦克斯韦 【例2】发现电流磁效应现象的科学家是__奥斯特__,发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_安培_,发现电磁感应现象的科学家是_法拉第_,发现电荷间相互作用力规律的的科学家是_库仑_。 【例3】下列现象中属于电磁感应现象的是(B) A.磁场对电流产生力的作用 B.变化的磁场使闭合电路中产生电流 C.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D.电流周围产生磁场 五、学生的思考: 1、我们可以通过哪些实验与现象来说明(证实)磁现象与电现象有联系 2、如何让磁生成电? 【教学目标】 (一)知识与技能 1.了解无线电波的波长范围。 2.了解无线电波的发射过程和调制的简单概念。 3.了解调谐、检波及无线电波接收的基本原理。 (二)过程与方法 通过观察总结了解无线电波的基本应用,了解现代技术的应用方法,学会基本原理。 (三)情感、态度与价值观 通过对无线电波应用原理的基本认识感悟科学技术的价值和重要性。端正科学态度,培养科学的价值观。 【教学重点】 对本节基本概念的理解。 【教学难点】 对调谐的理解,无线电波发射与接收过程。 【教学方法】 演示推理法和分析类比法 【教学用具】 信号源,示波器,收音机,录音机,调频发射机,计算机多**,实物投影仪等。 【教学过程】 (一)引入新课 师:在信息技术高速发展的今天,电磁波对我们来说越来越重要,无论是广播、电视还是无线电通信以及航空、航天中的自动**和通信联系,都离不开电磁波.在无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波,那么无线电波是怎样发射和接收的呢?这节课我们就来学习电磁波的发射和接收。 (二)进行新课 1.无线电波的发射 师:请同学们讨论,在普通LC振荡电路中能否有效地发射电磁波? 学生讨论。 生:在普通LC振荡电路中,电场主要集中在电容器的极板之间,磁场主要集中在线圈内部。在电磁振荡过程中,电场能和磁场能的相互转化主要是在电路内部完成的,辐射出去的能量很少。不能有效地发射电磁波 师:有效地发射电磁波的条件是什么? 学生阅读教材有关内容。 师生总结:要有效地向外发射电磁波,振荡电路要满足如下条件: (1)要有足够高的振荡频率。 (2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,才能有效地把电磁场的能量传播出去。 引导学生讨论:如何改造普通的LC振荡电路,才能使它能够有效地发射电磁波? 师生一起讨论后,引出开放电路的概念。将闭合电路变成开放电路就可以有效地把电磁波发射出去。 如图所示,是由闭合电路变成开放电路的示意图。 师:无线电波是由开放电路发射出去的。 讲解:在实际应用中常把开放电路的下端跟地连接。跟地连接的导线叫做地线。线圈上部接到比较高的导线上,这条导线叫做天线。天线和地线形成了一个敞开的电容器,电磁波就是由这样的开放电路发射出去的。电视发射塔要建得很高,是为了使电磁波发射得较远。实际发射无线电波的装置中还需在开放电路旁加一个振荡器电路与之耦合,如图所示。 振荡器电路产生的高频率振荡电流通过L2与L1的互感作用,使L1也产生同频率的振荡电流,振荡电流在开放电路中激发出无线电波,向四周发射. 师:发射电磁波是为了利用它传递某种信号。例如无线电报传递的是电码符号,无线电广播传递的是声音,电视广播传递的不仅有声音,还有图像。这就要求发射的电磁波随信号而改变。电磁波是怎样传递这些信号的呢? 讲解:在电磁波发射技术中,如果把这种电信号“加”到高频等幅振荡电流上,那么,载有信号的高频振荡电流产生的电磁波就载着要传送的信号一起发射出去。把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上,使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制。 进行调制的装置叫做调制器。要传递的电信号叫做调制信号。 使高频振荡电流的振幅随调制信号而改变叫做调幅(AM)。 使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频(FM)。 右图是调幅装置的示意图.接在振荡器和线圈之间的话筒就是一个最简单的调制器,由声源发出的声音振动使话筒里的碳粒发生时松时紧的变化,它的电阻也发生时大时小的变化。所以,虽然振荡器产生的是高频等幅振荡电流,但是线圈通过的却是随声音而改变的高频调幅电流.由于线圈的互感作用,从开放电路中发射的也是这种高频调幅电流。这种电磁波叫调幅波。(多**演示:调幅波) (用示波器观察调幅波形) 2.无线电波的接收 师:处在电磁波传播空间中的导体,会产生感应电流,导作中感应电流的频率与激起它的电磁波频率相同,因此,利用放在电磁波传播空间中的导体,就可以接收到电磁波,这样的导体就是接收天线。 在无线电技术中,用天线和地线组成的接收电路来接收电磁波。 讲解:世界上有许许多多的无线电台、电视台以及各种无线电通讯设备,它们不断地向空中发射不同频率的电磁波,这些电磁波强弱不等地弥漫在我们周围。如果不加选择地把它们都接收下来,那必然是信号一片混乱,分辨不清,达不到我们传递信息的目的。所以,接收电磁波时,首先要从诸多的电磁波中把我们需要的选出来,通常叫做选台。这就要设法使我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强。在无线电技术里,是利用电谐振来达到这个目的的。当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强。这种现象叫做电谐振,相当于机械振动中的共振。 (用示波器观察电谐振波形) 师:接收电路产生电谐振的过程叫做调谐,能够调谐的接收电路叫做调谐电路。 如图是收音机的调谐电路。调节可变电容器的电容来改变调谐电路的频率,使它跟要接收的电台发出的电磁波的频率相同,这个频率的电磁波在调谐电路里激起较强的感应电流,这样就选出了这个电台。(演示调谐过程) 讲解:收音机接收的经过调制的高频振荡电流(对应图讲解),这种电流通过收音机的耳机或扬声器,并不能使它们振动而发声,为什么呢,假定某一个半周期电流的作用是使振动片向某个方向运动,下一个半周期电流就以几乎同样大的作用使振动片向反方向运动.高频电流的周期非常短,半周期更短,而振动片的惯性相当大,所以在振动片还没有来得及在电流的作用下向某个方向运动的时候,就立刻有一个几乎同样大的作用要使它向反方向运动,结果振动片实际上不发生振动.要听到声音,必须从高频振荡电流中“检”出声音信号,使扬声器(或耳机)中的动片随声音信号振动。 从接收到的高频振荡电流中“检”出所携带的调制信号过程,叫做检波。检波是调制的逆过程,因此也叫解调。由于调制的方法不同,检波的方法也不同。检波之后的信号再经过放大、重现,我们就可以听到或看到了。 下面介绍收音机中对调幅波的检波。 右图是晶体二极管的检波电路,是利用晶体二极管的单向导电性来进行检波的。调谐电路中产生的是经过调幅的高频振荡电流,L1和L2绕在同一磁棒上,由于互感作用,在L2上产生的是高频交变电压.由于二极管的单向导电性,通过它的是单向脉动电流,这个单向脉动电流既有高频成分,又有低频的声音信号,高频成分基本从电容器C(复习旁路电容器)通过,剩下的音频电流通过耳机发声。(用示波器观察检波过程)实际上就是一个晶体二极管收音机的电路图.这种收音机声音很小,只能用开机收听本地电台.为了提高收音机的接收性能,需要用放大器把微弱的信号放大.图示是加有放大器的收音机方框图.由天线和调谐电路接收到的高频调幅电流,先通过放大器进行高频放大,然后进行检波和低频放大,放大后的音频电流输送到喇叭,使它们发出声音。 下面我们通过调幅和调频两种方式,来看看无线电波发射和接收的全过程。 (1)调幅发射和接收。(实验演示) (2)调频发射和接收。(实验演示) 比喻: 高频电流→火车 音频电流→货物 调制→发射→传播→调谐→解调 装货→出站→运行→进站→卸货 师:我们再来看一下无线电波的分段。(投影) 波段 波长 频率 传播方式 主要用途 长波 30 000 m~3 000 m 10 kHz~100 kHz 地波 超远程无线通讯和导航 中波 3 000 m~200 m 100 kHz~1 500 kHz 地波和天波 调幅无线电广播、电报、通信 中短波 200 m~50 m 1500 kHz~6 000 kHz 短波 50 m~10 m 6MHz~30 MHz 天波 微波 米波 10 m~1 m 30MHz~300MHz 近似直线传播 调频无线电广播、电视、导航 分米波 1 m~0.1 m 300 MHz~3 000 MHz 直线传播 电视、雷达、导航 厘米波 10 cm~1 cm 3 000 MHz~30 000 MHz 毫米波 10 mm~1 mm 30000MHz~300 000 MHz (三)课堂总结、点评 本节课主要学习了以下内容 1.电磁波的产生和发射条件。 2.开放电路的结构和特点。 3.电磁波的发射过程和接收过程 (四)课余作业 完成P92“问题与练习”中的题目。阅读P91“科学足迹”。 预习下一节:电磁波的发射和接收。 ——高中物理教案菁选 高中物理教案集锦15篇 作为一名辛苦耕耘的教育工作者,常常要根据教学需要编写教案,教案是教学活动的依据,有着重要的地位。教案应该怎么写才好呢?下面是小编收集整理的高中物理教案,希望对大家有所帮助。 【学习目标】 1、能熟练说出*抛运动的概念、性质、物体做*抛运动的条件 2、理解*抛运动可以分解为水*方向的匀速直线运动和竖直方向**落体运动 3、用分解的思想处理*抛运动问题,探究*抛运动的基本规律。 【重点难点】 重点:解决*抛运动问题的基本思路 难点:用分解的思想理解*抛运动 预习案 【使用说明及学法指导】 1、通读教材,熟记本节基本概念、规律,然后完成问题导学中问题和预习自测。2、问题导学中 “处理*抛运动问题的基本思路”是本节内容的核心和基础,是解决*抛运动问题的前提和关键,应重点理解和熟练把握。3、如有不能解决的问题,可再次查阅教材或其他参考书。4、记下预习中不能解决的问题,待课堂上与老师同学共同探究。5、限时15分钟。 【问题导学】 1、什么是*抛运动? 2、物体做*抛运动的条件是什么? 3、什么是匀变速运动?*抛运动是匀变速运动吗? 4、处理*抛运动问题的基本思路:*抛运动可分解为水*方向的 和竖直方向的 。物体从O点开始*抛,t时间后到达P点。在图中画出t时间内位移S、t时刻的速度v如图。把速度、位移沿x、y方向分解如上图,则 水*方向分速度vx= ,水*方向分位移x = 。 竖直方向分速度vy= , 竖直方向分位移y = 。 合速度公式V = ,其方向tanα = (α为v与水*方向夹角); 合位移公式S = ,其方向tanβ = (α为v与水*方向夹角)。 【学习目标】 l. 知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动. 2.知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上. 【学习重点】 1.什么是曲线运动. 2.物体做曲线运动的方向的确定. 3.物体做曲线运动的条件. 【学习难点】 物体做曲线运动的条件. 【学习过程】 1.什么是曲线的切线? 阅读教材33页有关内容,明确切线的 概念。 如图1,A、B为曲线上两点,当B无限接近A时,直线AB叫做 曲线在A点的__________ A B 图 2.速度是矢量,既有大小,又有方向,那么速度的变化包含哪几层含义? 3.质点做曲线运动时,质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的____________。 4.曲线运动中,_________时刻在变化,所以曲线运动是__________运动,做曲线运动的物体运动状态不断发生变化。 5.如果物体所受的合外力跟其速度方向____________,物体就做直线运动。如果物体所受的合外力跟其速度方向__________________,物体就做曲线运动。 【同步导学】 1.曲线运动的特点 ⑴ 轨迹是一条曲线 ⑵ 曲线运动速度的方向 ① 质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是沿曲线的这一点的切线方向。 ② 曲线运动的速度方向时刻改变。 ⑶ 是变速运动,必有加速度 ⑷ 合外力一定不为零(必受到外力作用) 例1 在砂轮上磨刀具时可以看到,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线飞出,为什么由此推断出砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向沿砂轮的切线方向? 2.物体作曲线运动的条件 当物体所受的合力的方向与它的速度方向在同一直线时,物体做直线运动;当物体所 1 专心 爱心 用心 受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动. 例2 关于曲线运动,下面说法正确的是( ) A.物体运动状态改变着,它一定做曲线运动 B.物体做曲线运动,它的运动状态一定在改变 C.物体做曲线运动时,它的加速度的方向始终和速度的方向一致 D.物体做曲线运动时,它的加速度方向始终和所受到的合外力方向一致 3.关于物体做直线和曲线运动条件的进一步分析 ① 物体不受力或合外力为零时,则物体静止或做匀速直线运动 ② 合外力不为零,但合外力方向与速度方向在同一直线上,则物体做直线运动,当合外力为恒力时,物体将做匀变速直线运动(匀加速或匀减速直线运动),当合外力为变力时,物体做变加速直线运动。 ③ 合外力不为零,且方向与速度方向不在同一直线上时,则物体做曲线运动;当合外力变化时,物体做变加速曲线运动,当合外力恒定时,物体做匀变速曲线运动。 例3.一质量为m的物体在一组共点恒力F1、F2、F3作用下而处于*衡状态,如撤去F1,试讨论物体运动情况怎样? 【巩固练习】 1.关于曲线运动速度的方向,下列说法中正确的是 ( ) A.在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变 B.质点做曲线运动时,速度方向是时刻改变的,它在某一点的瞬时速度的方向与这—点运动的轨迹垂直 C.曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲线上的这—点的切线方向 D.曲线运动中速度方向是不断改变的,但速度的大小保持不变 2.如图所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点),A、B、C为曲线上的三点,关于铅球在B点的速度方向,说法正确的是 ( ) A.为AB的方向 B.为BC的方向 C.为BD的方向 D.为BE的方向 3.物体做曲线运动的条件为 ( ) A.物体运动的初速度不为零 B.物体所受的合外力为变力 C.物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上 D.物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同—条直线上 (第2题) 专心 爱心 用心 2 A.变速运动—定是曲线运动 B.曲线运动—定是变速运动 C.速率不变的曲线运动是匀速运动 D.曲线运动也可以是速度不变的运动 5.做曲线运动的物体,在其轨迹上某一点的加速度方向 ( ) A.为通过该点的曲线的切线方向 B.与物体在这一点时所受的合外力方向垂直 C.与物体在这一点速度方向一致 D.与物体在这一点速度方向的夹角一定不为零 6.下面说法中正确的是( ) A.做曲线运动的物体的速度方向必变化 B.速度变化的运动必是曲线运动 C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D.加速度变化的运动必定是曲线运动 7.一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内( ) A.速度一定不断改变,加速度也一定不断改变; B.速度一定不断改变,加速度可以不变; C.速度可以不变,加速度一定不断改变; D.速度可以不变,加速度也可以不变。 8.下列说法中正确的是( ) A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B.物体在变力作用下一定做曲线运动 C.物体在恒力或变力作用下都可能做曲线运动 D.做曲线运动的物体,其速度方向与加速度方向一定不在同一直线上 9.如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它所受的力方向改变而大小不变(即由F变为-F),在此力作用下物体以后的运动情况,下列说法正确的是( ) A.物体不可能沿曲线Ba运动; B.物体不可能沿曲线Bb运动; C.物体不可能沿曲线Bc运动; D.物体可能沿原曲线由B返回A。 b 10.一个做匀速直线运动的物体,突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时,物体运动为 ( ) A.继续做直线运动 B.一定做曲线运动 C.可能做直线运动,也可能做曲线运动 D.运动的形式不能确定 教学目的和要求: 1.理解有用功,额外功,总功以及它们之间的关系. 2.理解机械效率,能够计算相关的问题. 教学重点: 机械效率 教学难点: 总功的概念 机械效率的概念 教学用具: 重物,支架,细线,滑轮,斜面等 教学方法: 初中学生虽然有了一定的分析能力,但不善于动脑,好奇心强,集中精力听课的持久性差,比较好动,根据这个特点,我在教学中采用了"以学生自学为主,配以谈话、引导相结合"的教学方法,以培养学生的自学能力,提高学生的学习兴趣。 教材分析: 机械效率在初中物理教学法中既是重点内容,也是难点内容,重就重在它可使学生对全章知识形成一个比较完整和全面的知识结构,真正掌握使用简单机械的目的;难就维在:1前面在讲简单机械和功的原理时,都没有考虑摩擦和某些机械自身的重。因此对本节课讨论的内容很难捉摸理解,在具体实例中分不清哪部分是存用功?哪部分是额外功?2对机械效率的物理意义不能真正理解,只会死记公式,遇到具体问题就感到无从下手。为此我在教学中将“用动滑轮提升重物”这个综合性的问题分解成三个单一的问题提出来即a直接提升重物b直接提升滑轮c用滑轮将重物提升。其教学过程如下 教学过程: 一、复习旧知识:(学生回答以下问题) 1什么叫功?怎样计算? 2什么叫功率?它的物理意义是什么? 3功的原理内容是怎样的? 二、引入新课 通过对功的原理的学习,我们知道使用任何机械都不省功,那么使用简单机械的目的何在?(学生回答:省力或工作方便)在省力和工作方便的同时,我们以学习了表示做功快慢的物理量是哪一个?(学生回答:功率)今天我们将讨论使用简单机械中的另一个问题“机械效率”,开门见山引入新课。 三、讲授新课: (一)引导学生学习有用功,额外功,总功三个物理概念 1板书课题让学生朗读课文 (1)请一们学生朗读课文1—3自然段要求其余同学留意有没有读错的地方,若有让学生提出并纠正。 (2)**学生:在这几段课文中,提到了哪几个前面没有学过的名词术语?(学生回答:有用功、额外功、总功) (3)教师指出:同学们看了这几段课文后,对有用功、额外功、总功会感到难以捉摸,今天我们就通过讲座下面的问题来突破这些难题。 2结合前面学过的知识引导学生观察、分析、思考、讨论如下四个问题: (1)出示重物,**学生,如果我将这个重为G牛的物体向上匀速举起,请回答如下问题: a需克服什么力做功?(克服重力做功) b需用多大的力?(F=G) c需何等多少功?(W=FS) (2)出示用细绳悬在支架上作动滑轮用的单滑轮,并说明:假设这个滑轮摩擦很小,可以忽略不计,它本身的重为G牛,如果我们通过拉绳子把这个下面没有挂别的物体的“空”滑轮匀速提升h米,引导学生回答如下问题: a需用多大的力拉绳子? b拉绳子的力需移动多大的距离? c拉绳子需做多少功? (3)把重物挂在动滑轮的下面,将重物用动滑轮匀速提起h米,引导学生回答如下问题: a我们用来拉绳子的力包括哪些内容?(使重物升高用的力 使滑轮也随着升高用的力) b动力做的总功凶手哪些内容?(克服有用阻力做的功 克服额外阻力做的功) 通过以上问题的解答,自然地将有用功、额外功、总功三个概念引出并能使学生知道三者的关系是W总=W有用+W额外 (4)为了对W总=W有用+W额外有一个再认识过程,出示斜面引导学生分析如下问题: 如果我们借助一个长L米**米的斜面,匀速地把物体升**米,假如斜面绝对光滑,那么沿斜面推物体用的力等于多少?动力做功等于多少?可是毫无摩擦的物体实际是没有的,任何斜面都有摩擦,那么利用这样的斜面把重为G牛的物体提升h米,沿斜面推物体所做的功W总=W有用+W额外,克服有用阻力何等的功就是合乎我们上的的有用功,而由于克服摩擦做的功就是额外做0的功即:W总=W有用+W额外 (二)讲解机械效率的物理意义和它的公式 1让学生读课文,结合前面的结论W总=W有用+W额外从面明确机械效率的物理意义。要求学生回答 下面的几个问题: (1)机械效率的高低表示的物理意义是什么? (2)机械效率单位是什么? (3)为什么机械效率总小于1?能不能等于1? (4)提高机械效率的关键和方法是什么? (5)按机械效率的定义式,具体计算机械效率的思路如何? 2指导学生解决课文中的例题 解答初中物理习题虽然没有固定的模式,但要遵循一定的规律,所以要求学生要按照课文中的解题步骤分步解题。 四、引导学生通读课文自己作出本课小结。老师适当指导讨论如下问题: 1功率大的机械它的效率是否一定越高?提高功率是否就等于提高效率? 2机械效率越高是否一定越省功? 3做功越多是否机械效率一定越高? 4增加总功是否即可提高机械效率? 通过对上述问题的讨论,使学生能初步区别功、功率、机械效率这三个不同的物理概念,从而对全章的知识形成一个系统的知识体系。 五、课堂练习: 强化所学概念和公式,用以对知识的巩固及反馈其内容略 六、布置作业: 1认真复习课文 2预习下节教材,做好分组实验准备 3练习七 1 ,2 一、教学任务分析 匀速圆周运动是继直线运动后学习的第一个曲线运动,是对如何描述和研究比直线运动复杂的运动的拓展,是力与运动关系知识的进一步延伸,也是以后学习其他更复杂曲线运动(*抛运动、单摆的简谐振动等)的基础。 学习匀速圆周运动需要以匀速直线运动、牛顿运动定律等知识为基础。 从观察生活与实验中的现象入手,使学生知道物体做曲线运动的条件,归纳认识到匀速圆周运动是最基本、最简单的圆周运动,体会建立理想模型的科学研究方法。 通过设置情境,使学生感受圆周运动快慢不同的情况,认识到需要引入描述圆周运动快慢的物理量,再通过与匀速直线运动的类比和多**动画的辅助,学习线速度与角速度的概念。 通过小组讨论、实验探究、相互交流等方式,创设*台,让学生根据本节课所学的知识,对几个实际问题进行讨论分析,调动学生学习的情感,学会合作与交流,养成严谨务实的科学品质。 通过生活实例,认识圆周运动在生活中是普遍存在的,学习和研究圆周运动是非常必要和十分重要的,激发学习热情和兴趣。 二、教学目标 1、知识与技能 (1)知道物体做曲线运动的条件。 (2)知道圆周运动;理解匀速圆周运动。 (3)理解线速度和角速度。 (4)会在实际问题中计算线速度和角速度的大小并判断线速度的方向。 2、过程与方法 (1)通过对匀速圆周运动概念的形成过程,认识建立理想模型的物理方法。 (2)通过学习匀速圆周运动的定义和线速度、角速度的定义,认识类比方法的运用。 3、态度、情感与价值观 (1)从生活实例认识圆周运动的普遍性和研究圆周运动的必要性,激发学习兴趣和求知欲。 (2)通过共同探讨、相互交流的学习过程,懂得合作、交流对于学习的重要作用,在活动中乐于与人合作,尊重同学的见解,善于与人交流。 三、教学重点难点 重点: (1)匀速圆周运动概念。 (2)用线速度、角速度描述圆周运动的快慢。 难点:理解线速度方向是圆弧上各点的切线方向。 四、教学资源 1、器材:壁挂式钟,回力玩具小车,边缘带孔的旋转圆盘,玻璃板,建筑用黄沙,乒乓球,斜面,刻度尺,带有细绳连接的小球。 2、课件:flash课件——演示同样时间内,两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动;——演示同样时间内,两个运动半径所转过角度不同的匀速圆周运动。 3、录像:三环过山车运动过程。 五、教学设计思路 本设计包括物体做曲线运动的条件、匀速圆周运动、线速度与角速度三部分内容。 本设计的基本思路是:以录像和实验为基础,通过分析得出物体做曲线运动的条件;通过观察对比归纳出匀速圆周的特征;以情景激疑认识对匀速圆周运动快慢的不同描述,引入线速度与角速度概念;通过讨论、释疑、活动、交流等方式,巩固所学知识,运用所学知识解决实际问题。 本设计要突出的重点是:匀速圆周运动概念和线速度、角速度概念。方法是:通过对钟表指针和过山车两类圆周运动的观察对比,归纳出匀速圆周运动的特征;设置地月对话的情景,引入对匀速圆周运动快慢的描述;再通过多**动画辅助,并与匀速直线运动进行类比得出匀速圆周运动的概念和线速度、角速度的概念。 本设计要突破的难点是:线速度的方向。方法是:通过观察做圆周运动的小球沿切线飞出,以及由旋转转盘边缘飞出的红墨水在纸上的径迹分布这两个演示实验,直观显示得出。 本设计强调以视频、实验、动画为线索,注重刺激学生的感官,强调学生的体验和感受,化抽象思维为形象思维,概念和规律的教学体现“建模”、“类比”等物理方法,学生的活动以讨论、交流、实验探究为主,涉及的问题联系生活实际,贴近学生生活,强调对学习价值和意义的感悟。 完成本设计的内容约需2课时。 六、教学流程 1、教学流程图 2、流程图说明 情境I录像,演示,设问1 播放录像:三环过山车,让学生看到物体的运动有直线和曲线。 演示:让学生向正在做直线运动的乒乓球用力吹气,体验球在什么情况下将做曲线运动。 设问1:物体在什么情况下将做曲线运动? 情境II观察、对比,设问2 观察、对比钟表指针和过山车这两类圆周运动。 设问2:以上两类圆周运动有什么不同?钟表指针所做的圆周运动有什么共同特征?建立匀速圆周运动的概念。 情境III演示,动画 情景:月、地快慢之争。 多**动画:演示同样时间内两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动,比较得出线速度表 表达式。 演示1:用细绳捆着小球在水*面内做圆周运动,突然松开绳的一端,看到小球沿着圆弧切线方向运动。 演示2:通过实物投影演示旋转的转盘边缘飞出的红墨水在纸上的径迹分布,显示线速度的方向。 情景:变换教室内电风扇的变速档,看到圆周运动转动快慢的不同情况,引入角速度概念。 多**动画:演示同样时间内两个运动半径所转过角度不同的匀速圆周运动,比较得出角速度表达式。 活动讨论、实验、交流、小结。 识别:请同学们说说生活中有哪些圆周运动可以看作是匀速圆周运动。了解学生对匀速圆周运动的理解以及是否具有建模能力。 观察分析:磁带、涂改修正带、自行车链条等传动设备中,两轮轴边缘各点的线速度有何关系。了解对线速度概念的理解情况。 算一算:计算壁挂钟的时针、分针、秒针针尖的线速度大小和它们角速度的倍数关系。了解能否通过实际测量获取有用数据,灵活运用线速度的公式和角速度公式解决实际问题。 小实验:提供回力玩具小车,玻璃板,建筑用黄沙,通过对实验的观察说明汽车车轮的挡泥板应安装在什么位置合适,了解对线速度方向的掌握情况。 释疑:评判地球与月亮之争。 小结:幻灯片小结。 3、教学主要环节本设计可分为四个主要的教学环节: 第一环节,通过播放录像和演示,归纳物体做曲线运动的条件。 第二环节,通过观察对比,建立理想模型,归纳匀速圆周运动特征,类比匀速直线运动得出匀速圆周运动概念。 第三环节,以情景激疑引入用线速度、角速度描述圆周运动,借助多**动画,类比匀速直线运动得出线速度、角速度定义和公式。 第四环节,以学生活动为中心,针对几个实际问题开展讨论、探究、交流,深化对本节课知识的理解和应用。 七、教案示例 第一环节物体做曲线运动的条件 [创设情景]播放录像:森林公园三环过山车的运动。 [提出问题] 1、请同学们说说过山车都做了哪些不同性质的运动? (匀速直线运动、匀加速直线运动、匀减速直线运动、曲线运动、圆周运动等) 2、什么条件下物体将做曲线运动? [演示]让乒乓球从斜面上滚下到达水*桌面上做直线运动,请一个同学向着与球运动不一致的方向用力吹球,观察球的运动轨迹有何变化? [结论]当物体受到的合力与速度方向不在一条直线上时,物体就做曲线运动。 [引言]运动轨迹是圆的曲线运动叫做圆周运动,下面我们就从圆周运动开始学习如何对曲线运动进行研究。 第二环节匀速圆周运动的概念 [观察讨论]钟表的时针、分针、秒针的圆周运动有什么共同的特征?它们与过山车的圆周运动有什么不同? (钟表的时针、分针、秒针的圆周运动,它们的共同特征是匀速转动的,而过山车的圆周运动列车的速度大小是不断变化的) [提出问题]怎样给匀速圆周运动下定义呢?(引导学生类比匀速直线运动定义匀速圆周运动) [结论]质点在任何相同时间内,所通过的弧长都相等的圆周运动叫做匀速圆周运动。 匀速圆周运动是最基本最简单的圆周运动,它是一种理想化的物理模型。 [引言]我们如何对圆周运动进行研究呢? 第三环节线速度、角速度概念 [创设情景]地、月快慢之争 地球:我绕太阳运动1秒走29.79千米,你绕我1秒才走1.02千米,你太慢了! 月亮:你一年才绕一圈,我28天就绕一圈,你才慢呢! [提出问题]怎样定义描述圆周运动快慢的物理量?(引导学生与匀速直线运动的速度类比)多**动画:演示同样时间内,两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动; [结论]线速度定义:质点经过的圆弧长度s与所用时间t的比值,叫做圆周运动的线速度。 公式:单位:m/s(米/秒) [问题]速度是矢量,圆周运动的线速度方向是怎样的? [演示] 1、用一端连有细线的小球,将线的一端套在钉子上,钉子竖直立在桌面上,给球初速让球在水*桌面上做圆周运动,突然向上抽出钉子,看到球沿圆周的切线方向运动; 2、通过投影仪观察旋转圆盘边缘红墨水飞出的情景以及落在纸面上的径迹分布; [结论]线速度方向:沿圆弧的切线方向 线速度表示圆周运动的瞬时速度,它是矢量;圆周运动的线速度方向是不断改变的,所以匀速圆周运动是变速运动,匀速圆周运动中的“匀速”是“匀速率”的意思。 [情景]打开教室内的电风扇,变换不同的档观察它转动的快慢。(引导学生认识要引入与线速度不同的、描述圆周运动转动快慢的物理量) 一、知识与技能 1.粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。 2.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是客观存在的一种特殊的形态。 3.理解电场强度的概念及其定义,会根据电场强度的定义进行有关的计算。知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的。 4.能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算。 5.知道场强的叠加原理,并能应用这一原理进行简单的计算。 二、过程与方法 1.经历“探究描述电场强弱的物理量”的过程,获得探究活动的体验。 2.领略通过电荷在电场中所受静电力研究电场、理想模型法、比值法、类比法等物理学研究方法。 三、情感态度与价值观 1.体验探究物理规律的艰辛与喜悦。 2.学习科学家严谨科学的态度。 【教学重点】 1.探究描述电场强弱的物理量。 2.理解电场、电场强度的概念,并会根据电场强度的定义进行有关的计算。 【教学难点】 探究描述电场强弱的物理量。 【教学用具】多**课件 【设计思路】 以“电荷间相互作用如何发生”、“如何描述电场的强弱”两大问题为主线展开,具体操作思路是: 1.学生自学电场,培养学生阅读、汲取信息的能力。 2.通过实验模拟和定量分析的方法探究描述电场强弱的物理量。 3.通过练习巩固加深对电场强度概念的理解,探讨点电荷的电场及场强叠加原理。 【教学设计】 一、复习**、新课导入(5分钟) 教师:上一节课我们学习了库仑定律,请同学们回忆一下:库仑定律的内容是什么? 学生回答:略 教师:我们不免会产生这样的疑问: 投影展示问题1:真空中?它们之间相隔一定的距离这种相互作用是如何产生的呢?难道能够不需介质超越空间? 投影展示“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片(1.2-1)。 教师:这幅图大家不陌生,那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一样,说明了什么? 学生回答:库仑力的大小与距离有关。 教师:其本质原因又是什么呢?(投影展示问题2) 教师:带着这两个疑问,本节课我们一齐来学习第三节电场强度。(板书课题) 二、新课教学(35分钟) (一)电场 教师:请同学们带着以下问题自学“电场”内容。 (1)电荷间的相互作用是如何发生的?这一观点是谁提出来的? (2)请用自己的语言描述一下什么是电场? (3)电场有什么本领? 学生自学,师板书“一、电场”。 学生回答:(1)略; 教师:法拉第同学们曾记否? 学生(集体)回答:电磁感应现象。 教师:法拉第是英国物理学家、化学家,对事物的本质有着非常敏锐的洞察力,在电学上有着突出的贡献。依据法拉第的观点,我们如何描述电荷A、B之间的作用力。 师生共析。 (2)略; 教师启发引导:场是“物质”──它和分子、原子组成的实物一样具有能量、质量和动量,电视机、收音机信号的发射与接受就是电磁场在空间的传播;“特殊”──看不见、摸不着;“存在于电荷周围”并板书。 (电场是)存在于电荷周围的一种特殊的物质。 教师:场与实物是物质存在的两种不同形式。 (3)学生回答:对放入其中的电荷有静电力的作用。 (二)科学探究描述电场强弱的方法 教师:下面我们再来探讨第二个问题。 依次投影问题:①相同的小球在不同的位置所受作用力不一样,其本质原因是什么呢?(对照“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片说明) 学生回答:电场强弱不同。 ②那么如何来描述电场的强弱呢? 教师启发:像速度、密度等寻找一个物理量来表示。 ③如何来研究电场? (学生思考) 教师启发引导:电场的本领是对场中的其他电荷具有作用力,这也是电场的最明显、最基本的特征之一。因此在研究电场的性质时,我们可以从静电力入手。(板书研究方法) 教师:对于像电场这样,看不见,摸不到,但又客观存在的物质,可以根据它表现出来的性质来研究它,这是物理学中常用的研究方法。 教师:还需要什么? 学生回答:电场及放入其中的电荷。 多**依次展示,教师简述:①“探究影响电荷间相互作用力的因素”中的试探电荷;②场源电荷。 师生共析对试探电荷的要求。 教师:下面请同学们仔细观察模拟实验的动画演示,并描述你看到的现象说明了什么。多**动画模拟:①不同位置偏角不同;②增加试探电荷带电量偏角均增加。 学生回答:不同位置受力不同;同一位置试探电荷带电量增加,受力增大,但不同位置受力大小关系不变。 教师:下面我们再通过表格定量地来看一看: 将表格填完整,并分析、比较表格中的数据有什么特点和规律,看你能否得出如何来描述电场的强弱。多**展示表格,学生回答后依次填入:①F1、F2、F3及F1<F2<F3;②2F1、3F1、4F1、nF1等。 表一:(P1位置) 试探电荷 q 2q 3q 4q nq 静电力 F1 2F1 3F1 4F1 nF1 表二:(P2位置) 试探电荷 q 2q 3q 4q nq 静电力 F2 2F2 3F2 4F2 nF2 表三:(P3位置) 试探电荷 q 2q 3q 4q nq 静电力 F3 2F3 3F3 4F3 nF3 (学生思考并交流讨论) 学生回答: (1)不同的电荷,即使在电场中的同一点,所受静电力也不同,因而不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱; (2)电场中同一点,比值F/q是恒定的,与试探电荷的电荷量无关;(同一张表格) (3)在电场中不同位置比值F/q不同。(三张表格比较) 师生共同小结:比值由电荷q在电场中的位置决定,与电荷q的电荷量大小无关,它才是反映电场性质的物理量。 教师:在物理学中我们定义放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度。并板书。 (三)电场强度 1.定义: 教师:以前我们还学过哪些物理量是用比值法来定义的? 学生回答:略。 教师:从它的定义,电场强度的单位是什么? 学生回答:N/C 教师介绍另一种单位并板书。 2.单位:N/C或V/m,1N/C=1V/m 教师结合板画:在电场中不同位置,同种电荷受力方向不同,说明场强是矢量还是标量? 学生(集体)回答:矢量 教师结合板画:电场中同一点放入正电荷和负电荷受力方向不同,如何确定场强的方向呢? 教师:在物理学中作出了这样的规定。(板书) 3.方向:电场中某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。 教师:按照这个规定,如果放入电场中的是负电荷呢? 学生回答:与负电荷在电场中某点所受静电力的方向相反。 投影练习: 练习1(加深对场强的理解,探讨点电荷的场强大小与方向) 点电荷是最简单的'场源电荷。设一个点电荷的电荷量为+Q,与之相距为r的A点放一试探电荷,所带电荷量为+q。 (1)试用所学的知识推导A点的场强的大小,并确定场强的方向; (2)若所放试探电荷为-2q,结果如何? (3)如果移走所放的试探电荷呢? (请两位同学板演前两问后,共同完成第三问) 师生共同归纳总结: 1.点电荷电场的场强大小与方向。(多**动画演示方向的确定方法) 2.电场强度是描述电场(力的)性质的物理量,在静电场中,它不随时间改变。电场中某点的场强完全由电场本身决定,与是否放入电荷,放入电荷的电荷量、电性无关! 辨析 和 的关系,强调 的适用条件。 练习2(探讨场强的叠加,巩固对场强的理解及公式的灵活运用,加强计算能力培养) 如图所示,真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C,它们相距0.1m,A点与两个点电荷的距离r相等,r=0.1m。求: (1)电场中A点的场强; (2)在A点放入电量q=-1×10-6C,求它受的电场力。 教师:题中场源电荷不止一个,如何来确定电场中某点的场强? 学生:*行四边形定则 (请两位同学板演) 教师:根据场强的叠加原理对于一个比较大的不能看成点电荷的带电物体产生电场的场强如何确定? 学生思考后回答:无限等分成若干个点电荷。 教师:根据以上方法,同学们设想一下一个半径为R的均匀带电球体(或球壳)外部产生电场的场强,如何求解? 学生思考后回答:等效成电荷量集中于球心的点电荷。 三、小结(多**依次投影,并简述) 通过本节课的学习,我们知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质,它最基本的特征是对放入其中的电荷具有力的作用。正是利用电场的这一特性,我们通过研究试探电荷的所受静电力特点,引入了描述电场强弱的物理量──电场强度。电场强度是用比值法定义的,它是矢量,有方向。 电场、电场强度的概念是电学中最重要的概念之一,它的研究方法和定义方法也是物理学中比较常见的方法。 四、板书设计 一、电场 客观存在的一种特殊的物质形态 二、电场强度 1.定义:E=F/q 2.单位: 3.方向:跟正电荷在该点所受静电力的方向相同 三、点电荷的电场 1.推导: 2.大小: 3.方向: 四、电场强度的叠加 五、布置作业 教材P16-171、2、7 思考题: 完成课本P173,比较电场强度E=F/q与重力加速度g=G/m有什么相同点和不同点 六、教学反思 探究描述电场强弱的物理量是本节课的重难点内容之一,应给学生充分的思考时间,并让学生相互交流讨论,教师还可进行适当启发引导。另外,探究时间很难**,在内容处理上应做到详略得当,发挥学生的主动性,如对电场及练习题的处理,尽可能由学生完成。 教学目标 知识目标 1、了解形变的概念,了解弹力是物体发生弹性形变时产生的. 2、能够正确判断弹力的有无和弹力的方向,正确画出物体受到的弹力. 3、掌握运用胡克定律计算弹簧弹力的方法. 能力目标 1、能够运用二力*衡条件确定弹力的大小. 2、针对实际问题确定弹力的大小方向,提高判断分析能力. 教学建议 一、基本知识技能: (一)、基本概念: 1、弹力:发生形变的物体,由于要回复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力. 2、弹性限度:如果形变超过一定限度,物体的形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度. 3、弹力的大小跟形变的大小有关,形变越大,弹力也越大. 4、形变有拉伸形变、弯曲形变、和扭转形变. (二)、基本技能: 1、应用胡克定律求解弹簧等的产生弹力的大小. 2、根据不同接触面或点画出弹力的图示. 二、重点难点分析: 1、弹力是物体发生形变后产生的,了解弹力产生的原因、方向的判断和大小的确定是本节的教学重点. 2、弹力的有无和弹力方向的判断是教学中学生比较难掌握的知识点. 教法建议 一、关于讲解弹力的产生原因的教法建议 1、介绍弹力时,一定要把物体在外力作用时发生形状改变的事实演示好,可以演示椭圆形状玻璃瓶在用力握紧时的形状变化,也可以演示其它明显的形变实验,如矿泉水瓶的形变,握力器的形变,钢尺的形变,也可以借助**资料演示一些研究观察物体微小形变的方法.通过演示,介绍我们在做科学研究时,通常将微***“放大”以利于观察. 二、关于弹力方向讲解的教法建议 1、弹力的方向判断是本节的重点,可以将接触面的关系具体为“点——面(*面、曲面)”接触和“面——面”接触.举一些例子,将问题简单化.往往弹力的方向的判断以“面”或“面上接触点的切面”为准. 如所示的简单图示: 2、注意在分析两物体之间弹力的作用时,可以分别对一个物体进行受力分析,确切说明,是哪一个物体的形变对其产生弹力的作用.配合教材讲解绳子的拉力时,可以用具体的例子,画出示意图加以分析. 第三节 弹力 教学方法:实验法、讲解法 教学用具:演示形变用的钢尺、橡皮泥、弹簧、重物(钩码). 教学过程设计 (一)、复习** 1、重力是的产生原因是什么?重力的方怎样? 2、复习初中内容:形变;弹性形变. (二)、新课教学 由复习过渡到新课,并演示说明 1、演示实验1:捏橡皮泥,用力拉压弹簧,用力弯动钢尺,它们的形状都发生了改变,教师总结形变的概念. 形变:物体的形状或体积的变化叫做形变,形变的原因是物体受到了力的作用.针对橡皮泥形变之后形状改变总结出弹性形变的概念:能够恢复原来形状的形变叫做弹性形变.不能恢复原来形状的形变叫做塑性形变. 2、将钩码悬挂在弹簧上,弹簧另一端固定,弹簧被拉长,**: (1)钩码受哪些力?(重力、拉力、这二力*衡) (2)拉力是谁加给钩码的?(弹簧) (3)弹簧为什么对钩码产生拉力?(弹簧发生了弹性形变) 由此引出弹力的概念: 3、弹力:发生弹性形变的物体,会对跟它直接接触的物体产生力的作用.这种力就叫弹力. 就上述实验继续**: (1)弹力产生的条件:物体直接接触并发生弹性形变. (2)弹力的方向 **:课本放在桌子上.书给桌子的压力和桌子对书的**力属于什么性质的力?其受力物体、施力物体各是什么?方向如何? 与学生讨论,然后总结: 4、压力的方向总是垂直与**面而指向受力物体(被压物体). 5、**力的方向总是垂直与**面而指向受力物体(被**物体). 继续**:电灯对电线产生的拉力和电线对电灯产生的拉力又是什么性质的力? 其受力物体、施力物体各是谁?方向如何? 分析讨论,总结. 6、绳的拉力是绳对所拉物体的弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向. 7、胡克定律 弹力的大小与形变有关,同一物体,形变越大,弹力越大.弹簧的弹力,与 形变的关系为: 在弹性限度内,弹力的大小 跟弹簧的伸长(或缩短)的长度 成正比,即: 式中 叫弹簧的倔强系数,单位:N/m.它由弹簧本身所决定.不同弹簧的倔强系数一般不相同.这个规律是英国科学家胡克发现的,叫胡克定律. 胡克定律的适用条件:只适用于伸长或压缩形变. 8、练习使用胡克定律,注意强调 为形变量的大小. 弹力高中物理教学反思 本节课注意了对学生开放性、创新性思维的培养。开放性创新性思维的培养不是一句**,而应该落到实处,这是基础教育课程**的要求,也是在教学实际中很难落实的一个问题。 一般情况下,教师在**学生学习塑性和弹性的时候,往往是通过举出生活中或者学生能够接触的弹性物体和非弹性物体若干实例,通过归纳的方法得出塑性和弹性。在这个问题的处理上并没有按照往常的方法,而是让学生对教师给出的若干物体进行分类,潜移默化的对学生进行了方法教育。分类的标准不同,分类结果也就不同,学生的兴奋点就非常多,都试图依照不同的分类标准进行分类,学生的思维随着分类的翅膀在飞翔。 从学生的生活出发,关注学生的体验。物理不是**和抽象于生活之外的,尤其在初中阶段来看更是如此。在**教学的时候没有过分关注基本的知识和概念,而是从学生生活中常见的橡皮筋、海绵、弹簧、减震等学生常见常听的事物出发,学生在对物体的弹性和塑性有充分的感性基础上,总结出什么是塑性和弹性。关注学生自己的体验,让两位同学在拉测力计的活动中体验拉力的不同,认识到弹力的大小与弹性形变的物体的形变大小有关的。学生亲自参与到了物理知识的建构中,认识当然是非常深刻的。师生关系融洽**,这也是本节课的一个闪光点。 主要缺点: 学生在进行分类的时候没有充分放开学生的思维。为什么学生的分类答案都是与本节内容是对应的?为什么没有学生按照物质的组成去分?为什么没有按照物质的导电性能或者密度大小去分?这是受到了思维定势的影响,既然本节学习弹性和塑性,当然就是这一种分类方法。在以后的教学中应该让学生在充分分类的基础上,从中挑出一组依照弹性和塑性分类的一组,让学生分析这一种分类的标准是什么,同样回到了环节的主题。 教学目标 (一)知识与技能 1.知道弹力产生的条件。 2.知道压力、**力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向。 3.知道弹性形变越大弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比,即胡克定律.会用胡克定律解决有关问题。 (二)过程与方法 1.通过在实际问题中确定弹力方向的能力。 2.自己动手进行设计实验和操作实验的能力。 3.知道实验数据处理常用的方法,尝试使用图象法处理数据。 (三)情感态度与价值观 1.真实准确地记录实验数据,体会科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用。 2.在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中,感受学习物理的乐趣,培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯。 教学重点 1.弹力有无的判断和弹力方向的判断。 2.弹力大小的计算。 3.实验设计与操作。 教学难点 弹力有无的判断及弹力方向的判断. 教学方法 探究、讲授、讨论、练习 教学** 教具准备 弹簧、钩码、泡沫塑料块、粉笔、烧瓶(内装红墨水瓶塞上面插细玻璃管)、 演示胡克定律用的铁架台、刻度尺、弹簧、钩码等等. 学习目标: 1. 理解质点的概念,知道它是一种科学抽象,知道实际物体在什么条件下可看作质点,知道这种科学抽象是一种常用的研究方法。 2. 知道参考系的概念和如何选择参考系。 学习重点: 质点的概念。 主要内容: 一、机械运动 1.定义:物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动,简称运动。 2.运动的绝对性和静止的相对性:宇宙中的一切物体都在不停地运动,无论是巨大的天体,还是微小的原子、分子,都处在永恒的运动之中。运动是绝对的,静止是相对的。 二、物体和质点 1.定义:用来代替物体的有质量的点。 ①质点是用来代替物体的具有质量的点,因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”,但没有大小,它的质量就是它所代替的物体的质量。 ②质点没有体积,因而质点是不可能转动的。任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。 ③质点不一定是很小的物体,很大的物体也可简化为质点。同一个物体有时可以看作质点,有时又不能看作质点,要具体问题具体分析。 2.物体可以看成质点的条件:如果在研究的问题中,物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素,就可以把物体看做一个质点。 3.突出主要因素,忽略次要因素,将实际问题简化为物理模型,是研究物理学问题的基本思维方法之一,这种思维方法叫理想化方法。质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。 问题: 1.能否把物体看作质点,与物体的大小、形状有关吗? 2.研究一辆汽车在*直公路上的运动,能否把汽车看作质点?要研究这辆汽车车轮的转动情况,能否把汽车看作质点? 3.原子核很小,可以把原子核看作质点吗? 【例一】下列情况中的物体,哪些可以看成质点() A.研究绕地球飞行时的航天飞机。 B.研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮。 C.研究从**开往上海的一列火车。 D.研究在水*推力作用下沿水*地面运动的木箱。 课堂训练: 1.下述情况中的物体,可视为质点的是() A.研究小孩沿滑梯下滑。 B.研究地球自转运动的规律。 C.研究手榴弹被抛出后的运动轨迹。 D.研究人造地球卫星绕地球做圆周运动。 2.下列各种情况中,可以所研究对象(加点者)看作质点的是( ) A. 研究小木块的翻倒过程。 B.研究从桥上通过的一列队伍。 C.研究在水*推力作用下沿水*面运动的木箱。 D.汽车后轮,在研究牵引力来源的时。 三、参考系 1.定义:宇宙中的一切物体都处在永恒的运动之中,在描述一个物体的运动时,必须选择另外的一个物体作为标准,这个被选来作为标准的物体叫做参考系。一个物体一旦被选做参考系就必须认为它是静止的。 2.选择不同的参考系来观察同一个运动,得到的结果会有不同。 【例二】人坐在运动的火车中,以窗外树木为参考系,人是_______的。以车厢为参考系,人是__________的。 3.参考系的选择:描述一个物体的运动时,参考系可以任意选取,选取参考系时要考虑研究问题的方便,使之对运动的描述尽可能的简单。在不说明参考系的情况下,通常应认为是以地面为参考系的。 4.绝对参考系和相对参考系: 【例三】对于参考系,下列说法正确的是() A.参考系必须选择地面。 B.研究物体的运动,参考系选择任意物体其运动情况是一样的。 C.选择不同的参考系,物体的运动情况可能不同。 D.研究物体的运动,必须选定参考系。 课堂训练: 1.甲物体以乙物体为参考系是静止的,甲物体以丙物体为参考系是运动的,那么,以乙物体为参考系,丙物体是( ) A. 一定是静止的。 B.一定是运动的。 C.有可能是静止的或运动的 D.无法判断。 2.关于机械运动和参照物,以下说法正确的有() A. 研究和描述一个物体的运动时,必须选定参照物。 B. 由于运动是绝对的,描述运动时,无需选定参照物。 C. 一定要选固定不动的物体为参照物。 D. 研究地面上物体的运动时,必须选地球为参照物。 课 题:碰撞 教学目标: 1、使学生了解碰撞的特点,物体间相互作用时间短,而物体间相互作用力很大。 2、理解弹性碰撞和非弹性碰撞,了解正碰、斜碰及广义碰撞散射的概念。 3、初步学会用动量守恒定律解决一维碰撞问题。 重点: 强性碰撞和非弹性碰撞 难点: 动量守恒定律的应用 教学过程: 1、碰撞的特点: 物体间互相作用时间短,互相作用力很大。 2、弹性碰撞: 碰撞过程中,不仅动量守恒、机械能也守恒,碰撞前后系统动能之和不变 3、非弹性碰撞 碰撞过程中,仅动量守恒、机械能减少,碰撞后系统动能和小于碰撞前系统动能和,若系统结合成一个整体,则机械能损失最大。 4、对心碰撞和非对心碰撞 5、广义碰撞散射 6、例题 例1、在气垫导轨上,一个质量为600g的滑块以15cm/s的速度与另一个质量为400g、速度为10cm/s方向相反的滑块迎面相撞,碰撞后两个滑块并在一起,求碰撞后的滑块的速度大小和方向。 例2、质量为m速度为υ的A球跟质量为3m静止的B球发生正碰。碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此,碰撞后B球的速度允许有不同的值。请你论证:碰撞后B球的速度可能是以下值吗? (1)0.6υ(2)0.4υ(3)0.2υ。 7、小结:略 8、学生作业P19 ③⑤ 教学目标 知识目标 1、认识匀速圆周运动的概念. 2、理解线速度、角速度和周期的概念,掌握这几个物理量之间的关系并会进行计算. 能力目标 培养学生建立模型的能力及分析综合能力. 情感目标 激发学生学习兴趣,培养学生积极参与的意识. 教材分析 教材首先明确要研究圆周运动中的最简单的情况,匀速圆周运动,接着从描述匀速圆周运动的快慢的角度引入线速度、角速度的概念及周期、频率、转速等概念,最后推导出线速度、角速度、周期间的关系,中间有一个思考与讨论做为铺垫. 教法建议 关于线速度、角速度、周期等概念的教学建议是:通过生活实例(齿轮转动或皮带传动装置)或多**资料,让学生切实感受到做圆周运动的物体有运动快慢与转动快慢及周期之别,有必要引入相关的物理量加以描述.学习线速度的概念,可以根据匀速圆周运动的概念(结合课件)引导学生认识弧长 与时间 比值保持不变的特点,进而引出线速度的大小与方向.同时应向学生指出线速度就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度.学习角速度和周期的概念时,应向学生说明这两个概念是根据匀速圆周运动的特点和描述运动的需要而引入的.即物体做匀速圆周运动时,每通过一段弧长都与转过一定的圆心角相对应,因而物体沿圆周转动的快慢也可以用转过的圆心角 与时间t比值来描述,由此引入角速度的概念.又根据匀速圆周运动具有周期性的特点,物体沿圆周转动的快慢还可以用转动一圈所用时间的长短来描述,为此引入了周期的概念.讲述角速度的概念时,不要求向学生强调角速度的矢量性.在讲述概念的同时,要让学生体会到匀速圆周运动的特点:线速度的大小、角速度、周期和频率保持不变的圆周运动. 关于“线速度、角速度和周期间的关系”的教学建议是:结合课件引导学生认识到这几个物理量在对圆周运动的描述上虽有所不同,但它们之间是有联系的,并引导学生从如下思路理解它们之间的关系: 教学重点:线速度、角速度、周期的概念 教学难点 :各量之间的关系及其应用 主要设计: 一、描述匀速圆周运动的有关物理量. (一)让学生举一些物体做圆周运动的实例. (二)展示课件1、齿轮传动装置 课件2、皮带传动装置 为引入概念提供感性认识,引起思考和讨论 (三)展示课件3:质点做匀速圆周运动 可暂停.可读出运行的时间 ,对应的弧长 ,转过的圆心角 ,进而给出线速度、角速度、周期、频率、转速等概念. 二、线速度、角速度、周期间的关系: (一)重新展示课件 1、齿轮传动装置.让学生体会到有些不同的点线速度大小相同,但角速度、周期不同,有些不同的点角速度、周期相同,但线速度大小不同;进而此导同学去分析它们之间的关系 圆周运动是一种特殊的曲线运动,也是牛顿定律在曲线运动中的综合应用。描述圆周运动的物理量多,且许多物理量(力、加速度、线速度)在时刻变化,因此,本单元是必修教材中的重点、难点、和学生的学困点。教师如何根据自己的学生把握教材的难易,设计好教案,对顺利完成好本单元教学就显得非常重要。 1、向心力:一本参考资料给向心力下了如下定义:做圆周运动的物体所受到指向圆心的合外力,叫向心力。我认为这个定义是不确切的,其一是容易给学生产生误导,认为做圆周运动的物体要受到一个向心力的作用,其二、向心力是按力的作用效果命名的,它可以是某一个力、或几个力的合力、还可以是某种力的分力。鲁科版在本知识点教材处理比较好,先通过细绳栓一小球在光滑水*面做圆周运动的演示实验,分析其受力,得出:做圆周运动的物体一定要受到一个始终指向圆心等效力的作用,这个力叫做向心力。这个定义也比较科学,学生容易接受,且给等效力留了拓展空间,教师在后面的教学中,再通过圆周运动的实例引导学生逐渐认知向心力。在新课教学中,对有些复杂问题应循序渐进,不可一步到位。人教版教材是先学习向心加速度,根据牛顿第二定律,这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的合力,这个合力叫向心力。这样给出向心力显得有点抽象,学生不容易接受。 2、向心加速度:人教版教材是通过质点做匀速圆周运动,找出△t时间内的速度变化量△v,△v△t求出*均加速度,当△t趋近零时,△v垂直于速度v,且指向圆心,既为质点在该位置的加速度,称向心加速度向心力向心加速度,然后给出加速度的公式。按此教学方案,逻辑性强,学生能知道向心加速度的来龙去脉,但由于用到了速度的失量差和极限概念,大部分学生感到学习困难,从课堂效果上看并不好,因此本教学方案适宜优秀学生。鲁科版教教材是通过圆周运动物体的受力分析,总结出做圆周运动的物体受到向心力的作用,那么它必然存在一个由向心力产生的加速度,这个加速度叫向心加速,方向与向心力方向一致,始终指向圆心,然后直接给出向心加速度的数学表达式,省去了复杂的数学推导,使教学难度**降低,从课堂教学效果看:学生感觉容易接受,师生互动较为活跃。 课前预习 一、安培力 1.磁场对通电导线的作用力叫做___○1____. 2.大小:(1)当导线与匀强磁场方向________○2_____时,安培力最大为F=_____○3_____. (2)当导线与匀强磁场方向_____○4________时,安培力最小为F=____○5______. (3) 当导线与匀强磁场方向斜交时,所受安培力介于___○6___和__○7______之间。 3.方向:左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指__○8____,并且都跟手掌在___○9___,把手放入磁场中,让磁感线___○10____,并使伸开的四指指向 _○11___的方向,那么,拇指所指的方向,就是通电导线在磁场中的__○12___方向. 二、磁电式电流表 1.磁电式电流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____构成. 2.蹄形磁铁的磁场的方向总是沿着径向均匀地分布的,在距轴线等距离处的磁感应强度的大小总是相等的,这样不管线圈转到什么位置,线圈*面总是跟它所在位置的磁感线*行,I与指针偏角θ成正比,I越大指针偏角越大,因而电流表可以量出电流I的大小,且刻度是均匀的,当线圈中的电流方向改变时,安培力的方向随着改变,指针偏转方向也随着改变,又可知道被测电流的方向。 3、磁电式仪表的优点是____○18________,可以测很弱的电流,缺点是绕制线圈的导线很细,允许通过的电流很弱。 课前预习答案 ○1安培力○2垂直○3BIL○4*行○50○60○7BIL○8垂直○9同一个*面内○10垂直穿入手心○11电流○12受力○13蹄形磁铁 ○14 铁芯○15绕在线框上的线圈○16螺旋弹簧○17指针○18灵敏度高 重难点解读 一、 对安培力的认识 1、 安培力的性质: 安培力是磁场对电流的作用力,是一种性质力。 2、 安培力的作用点: 安培力是导体中通有电流而受到的力,与导体的中心位置无关,因此安培力的作用点在导体的几何中心上,这是因为电流始终流过导体的所有部分。 3、安培力的方向: (1)安培力方向用左手定则判定:伸开左手,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个*面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流方向,那么大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中的受力方向。 (2)F、B、I三者间方向关系:已知B、I的方向(B、I不*行时),可用左手定则确定F的唯一方向:F⊥B,F⊥I,则F垂直于B和I所构成的*面(如图所示),但已知F和B的方向,不能唯一确定I的方向。由于I可在图中*面α内与B成任意不为零的夹角。同理,已知F和I的方向也不能唯一确定B的方向。 (3)用“同向电流相吸,反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)。只要两导线不是互相垂直的,都可以用“同向电流相吸,反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向;当两导线互相垂直时,用左手定则判定。 4、安培力的大小: (1)安培力的计算公式:F=BILsinθ,θ为磁场B与直导体L之间的夹角。 (2)当θ=90°时,导体与磁场垂直,安培力最大Fm=BIL;当θ=0°时,导体与磁场*行,安培力为零。 (3)F=BILsinθ要求L上各点处磁感应强度相等,故该公式一般只适用于匀强磁场。 (4)安培力大小的特点:①不仅与B、I、L有关,还与放置方式θ有关。②L是有效长度,不一定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度,所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0 二、通电导线或线圈在安培力作用下的运动判断方法 (1)电流元分析法:把整段电流等效为多段很小的直线电流元,先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向,从而判断出整段电流所受合力方向,最后确定运动方向. (2)特殊位置分析法:把通电导体转到一个便于分析的特殊位置后判断其安培力方向,从而确定运动方向. (3)等效法:环形电流可等效成小磁针,通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流,反过来等效也成立。 (4)转换研究对象法:因为电流之间,电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律,这样,定性分析磁体在力的作用下如何运动的问题,可先分析电流在磁场中所受的安培力,然后由牛顿第三定律,再确定磁体所受作用力,从而确定磁体所受合力及运动方向. 典题精讲 题型一、安培力的方向 例1、电视机显象管的偏转线圈示意图如右,即时电流方向如图所示。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转? 解:画出偏转线圈内侧的电流,是左半线圈靠电子流的一侧为向里,右半线圈靠电子流的一侧为向外。电子流的等效电流方向是向里的,根据“同向电流互相吸引,反向电流互相排斥”,可判定电子流向左偏转。(本题用其它方法判断也行,但不如这个方法简洁)。 答案:向左偏转 规律总结:安培力方向的判定方法: (1)用左手定则。 (2)用“同性相斥,异性相吸”(只适用于磁铁之间或磁**于螺线管外部时)。 (3)用“同向电流相吸,反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)。可以把条形磁铁等效为长直螺线管(不要把长直螺线管等效为条形磁铁)。 题型二、安培力的大小 例2、如图,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L,且 。流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力 A. 方向沿纸面向上,大小为 B. 方向沿纸面向上,大小为 C. 方向沿纸面向下,大小为 D. 方向沿纸面向下,大小为 解析:该导线可以用a和d之间的直导线长为 来等效代替,根据 ,可知大小为 ,方向根据左手定则.A正确。 答案:A 规律总结:应用F=BILsinθ来计算时,F不仅与B、I、L有关,还与放置方式θ有关。L是有效长度,不一定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度,所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0 题型三、通电导线或线圈在安培力作用下的运动 例3、如图11-2-4条形磁铁放在粗糙水*面上,正中的正上方有一导线,通有图示方向的电流后,磁铁对水*面的压力将会__(增大、减小还是不变?)水*面对磁铁的摩擦力大小为__。 解析:本题有多种分析方法。⑴画出通电导线中电流的磁场中通过两极的那条磁感线(如图中粗虚线所示),可看出两极受的磁场力的合力竖直向上。磁铁对水*面的压力减小,但不受摩擦力。⑵画出条形磁铁的磁感线中通过通电导线的那一条(如图中细虚线所示),可看出导线受到的安培力竖直向下,因此条形磁铁受的反作用力竖直向上。⑶把条形磁铁等效为通电螺线管,上方的电流是向里的,与通电导线中的电流是同向电流,所以互相吸引。 答案:减小 零 规律总结:分析通电导线或线圈在安培力作用下的运动常用方法:(1)电流元分析法,(2)特殊位置分析法, (3)等效法,(4)转换研究对象法 题型四、安培力作用下的导体的*衡问题 例4、 水*面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水*面夹角为θ且指向右斜上方,如图8-1-32所示,问: (1)当ab棒静止时,受到的**力和摩擦力各为多少? (2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受**力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何? 解析:从b向a看侧视图如图所示. (1)水*方向:F=FAsin θ① 竖直方向:FN+FAcos θ=mg② 又 FA=BIL=BERL③ 联立①②③得:FN=mg-BLEcos θR,F=BLEsin θR. (2)使ab棒受**力为零,且让磁场最小,可知安培力竖直向上.则有FA=mg Bmin=mgREL,根据左手定则判定磁场方向水*向右. 答案:(1)mg-BLEcos θR BLEsin θR (2)mgREL 方向水*向右 规律总结:对于这类问题的求解思路: (1)若是立体图,则必须先将立体图转化为*面图 (2)对物体受力分析,要注意安培力方向的确定 (3)根据*衡条件或物体的运动状态列出方程 (4)解方程求解并验证结果 巩固拓展 1. 如图,长为 的直导线拆成边长相等,夹角为 的 形,并置于与其所在*面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为 ,当在该导线中通以电流强度为 的电流时,该 形通电导线受到的安培力大小为 (A)0 (B)0.5 (C) (D) 答案:C 解析:导线有效长度为2lsin30°=l,所以该V形通电导线收到的安培力大小为 。选C。 本题考查安培力大小的计算。 2..一段长0.2 m,通过2.5 A电流的直导线,关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况,正确的是( ) A.如果B=2 T,F一定是1 N B.如果F=0,B也一定为零 C.如果B=4 T,F有可能是1 N D.如果F有最大值时,通电导线一定与B*行 答案:C 解析:当导线与磁场方向垂直放置时,F=BIL,力最大,当导线与磁场方向*行放置时,F=0,当导线与磁场方向成任意其他角度放置时,0 3. 首先对电磁作用力进行研究的是法国科学家安培.如图所示的装置,可以探究影响安培力大小的因素,实验中如果想增大导体棒AB摆动的幅度,可能的操作是( ) A.把磁铁的N极和S极换过来 B.减小通过导体棒的电流强度I C.把接入电路的导线从②、③两条换成①、④两条 D.更换磁性较小的磁铁 答案:C 解析:安培力的大小与磁场强弱成正比,与电流强度成正比,与导线的长度成正比,C正确. 4. 一条形磁铁放在水*桌面上,它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒,图中只画出此棒的截面图,并标出此棒中的电流是流向纸内的,在通电的一瞬间可能产生的情况是( ) A.磁铁对桌面的压力减小 B.磁铁对桌面的压力增大 C.磁铁受到向右的摩擦力 D.磁铁受到向左的摩擦力 答案:AD 解析:如右图所示.对导体棒,通电后,由左手定则,导体棒受到斜向左下方的安培力,由牛顿第三定律可得,磁铁受到导体棒的作用力应斜向右上方,所以在通电的一瞬时,磁铁对桌面的压力减小,磁铁受到向左的摩擦力,因此A、D正确. 5..质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的*行导轨上,导轨宽度为d,杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ.有电流时ab恰好在导轨上静止,如图右所示.,下图是沿b→a方向观察时的四个*面图,标出了四种不同的匀强磁场方向,其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 答案: A 解析: ①中通电导体杆受到水*向右的安培力,细杆所受的摩擦力可能为零.②中导电细杆受到竖直向上的安培力,摩擦力可能为零.③中导电细杆受到竖直向下的安培力,摩擦力不可能为零.④中导电细杆受到水*向左的安培力,摩擦力不可能为零.故①②正确,选A. 6.如图所示,两根无限长的*行导线a和***放置,两导线中通以方向相反、大小不等的恒定电流,且Ia>Ib.当加一个垂直于a、b所在*面的匀强磁场B时;导线a恰好不再受安培力的作用.则与加磁场B以前相比较( ) A.b也恰好不再受安培力的作用 B.b受的安培力小于原来安培力的2倍,方向竖直向上 C.b受的安培力等于原来安培力的2倍,方向竖直向下 D.b受的安培力小于原来安培力的大小,方向竖直向下 答案:D 解析:当a不受安培力时,Ib产生的磁场与所加磁场在a处叠加后的磁感应强度为零,此时判断所加磁场垂直纸面向外,因Ia>Ib,所以在b处叠加后的磁场垂直纸面向里,b受安培力向下,且比原来小.故选项D正确. 7. 如图所示,在绝缘的水*面上等间距固定着三根相互*行的通电直导线a、b和c,各导线中的电流大小相同,其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外,b导线电流方向垂直纸面向内.每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用,则关于每根导线所受安培力的合力,以下说法中正确的是( ) A.导线a所受合力方向水*向右 B.导线c所受合力方向水*向右 C.导线c所受合力方向水*向左 D.导线b所受合力方向水*向左 答案:B 解析:首先用安培定则判定导线所在处的磁场方向,要注意是合磁场的方向,然后用左手定则判定导线的受力方向.可以确定B是正确的. 8.如图所示,在空间有三根相同的导线,相互间的距离相等,各通以大小和方向都相同的电流.除了相互作用的磁场力外,其他作用力都可忽略,则它们的运动情况是______. 答案: 两两相互吸引,相聚到三角形的中心 解析:根据通电直导线周围磁场的特点,由安培定则可判断出,它们之间存在吸引力. 9.如图所示,长为L、质量为m的两导体棒a、b,a被置在光滑斜面上,b固定在距a为x距离的同一水*面处,且a、****行,设θ=45°,a、b均通以大小为I的同向*行电流时,a恰能在斜面上保持静止.则b的电流在a处所产生的磁场的磁感应强度B的大小为 . 答案: 解析: 由安培定则和左手定则可判知导体棒a的受力如图,由力的*衡得方程: mgsin45°=Fcos45°,即 mg=F=BIL 可得B= . 10.一劲度系数为k的轻质弹簧,下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd.bc边长为l.线框的下半部处在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与线框*面垂直.在下图中,垂直于纸面向里,线框中通以电流I,方向如图所示.开始时线框处于*衡状态,令磁场反向,磁感强度的大小仍为B,线框达到新的*衡.在此过程中线框位移的大小Δx______,方向______. 答案: ;位移的方向向下 解析:设线圈的质量为m,当通以图示电流时,弹簧的伸长量为x1,线框处于*衡状态,所以kx1=mg-nBIl.当电流反向时,线框达到新的*衡,弹簧的伸长量为x2,由*衡条件可知 kx2=mg+nBIl. 所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl 所以Δx= 电流反向后,弹簧的伸长是x2>x1,位移的方向应向下. 知识目标 1、了解什么是能源,了解什么是常规能源,了解常规能源的储备与人类需求间的矛盾 2、了解常规能源的使用与环境污染的关系。了解哪些能源是清洁能源,哪些能源可再生。 能力目标 培养学生通过分析日常生活现象提高概括物理规律的能力 情感目标 通过第二类永动机无法制成的讲解,使学生进一步认识到人类改造自然时必须遵从自然规律,违反自然规律将一事无成 通过介绍开发新能源的重要性,激励学生认真学习,提高为人类美好未来努力学习的觉悟 新课教学 师:在日常生活和各种产业中我们都要消耗能量。另外,自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,而产生的能量耗散问题,使得能源问题成为当今世界的一个重要的问题。本节课我们就来学习能源。 一、能源:凡是能提供可利用能量的物质和自然过程。 1、常规能源:煤、石油、天然气等。常规能源的储藏是有限的。 问:常规的能源使用带来了那些负面影响呢?(①温室效应②酸雨③化学烟雾④放射性污染)(1)温室效应:温室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳)含量增大而形成的。石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳。 (2)酸雨:大气中酸性污染物质,如二氧化硫等物质会使雨水中的酸度升高,形成“酸雨”。煤炭中含有较多的硫,燃烧时产生二氧化硫等物质。 (3)光化学烟雾:氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈紫外线照射后产生的二次污染物质。主要成分是臭氧。 另外常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种污染。 常规能源的大量消耗所带来的环境污染即损害人体健康,又影响动植物的生长,破坏经济资源,损坏建筑物及文物古迹,严重时可改变大气的性质,使生态受到破坏。 二、开发新能源:绿色能源的开发与利用 绿色能源:在**能量或能量转化过程中对环境不造成污染的能源叫绿色能源。 问:可以开发那些清洁相对无污染的能源呢?(①太阳能②风能③生物质能④核能⑤水能) 世界上石油储量最大的中东地区一直是发达国家关注的焦点,外交、军事莫不围绕着这片从地表上看毫无魅力的区域打转。世界**(**)和他的随从们最愿意去管中东的事情:两次海湾战争、伊拉克战争等等…说明能量消耗巨大的富国们对石油的心痛程度。 令以一方面,“替代品”——新能源的研发、形式层出不穷。 1、水能:水作为能量的载体,被太阳能驱动地球上三栖(水、陆、空)循环。地表水的流动时,在落差大、流量大的地区,形成可利用的水能资源。目前世界上水力发电还处于起步阶段。 2、海洋能:由于地球受月球和太阳引力的周期性不均衡,海水发生非气候性的涨潮和落潮现象,形成潮汐。潮汐蕴含着巨大能量,既可以用来推动机械装置,又可以用来发电。 此外,由于海水表层和深层间的存在很大的温差,利用这种温差也可以发电(*因为水的沸点与气压有关,如果建造一个装置,用抽真空的方法使表层的海水在20摄氏度时汽化,并推动汽轮机,再将深层的冷水提上来使蒸汽冷却,如此周而复始,就可以发电了。除这种方法外,还可以用低沸点的流体如丙烷和氨来作为热机的工作介质)。法国已经建成了世界上第一座温差发电站,发电容量为14,000kW。 3、风能:利用风的机械能发电,风能是一种重要的自然能源。据有关专家估算,在全球边界层内的总能量为1.3×1015瓦,一年中约为1.4×1016千瓦时电力的能量,相当于目前全世界 每年所燃烧能量的3000倍。其中1/10为可取用的极限量。 风能的优点是:总能量巨大,利用简单、无污染、可再生。缺点是:能量密度低(当流速同为3米/秒时,风力的能量密度仅为水力的1/1000)、不稳定性大,连续性、可靠性差,时空分布不均匀。 4、沼气:利用厌氧微生物在密闭条件下分解(废弃)有机物,产生沼气,沼气具有很高的热值,燃烧后生成二氧化碳和水,不污染空气,不危害农作物和人畜健康。生成沼气的原料本身就是各种废弃物,生产过程可以减少(有机物)垃圾的数量。 在农村到处可以看到许多生物质的废弃物,如人畜粪便、秸秆、杂草和不能食用的果蔬,等等。将这些废弃物收集起来,经过细菌发酵可以产生沼气,用沼气做燃料和照明,也可以发电。 5、太阳能:太阳能是一种可广泛利用的清洁能源。我们目前的利用方式主要是两种—— 一是将阳光聚焦,将光能转化为热能(传说阿基米德就曾经利用聚光镜反射阳光,烧毁了来犯的敌舰)。在日照充分的地方,人们在生产和生活中已大量使用太阳灶、干燥器和太阳能热水器(太阳能热水器的构造要简单的多。因为不需要它产生太高的温度。在大多数情况下,可以将太阳能热水器的集热器制成箱式、蛇型管式、直管式、*板式或枕式,通过管道与水源和储水箱相连。太阳能热水器在我国北方比较常见)。 二是将太阳能转化为化学能,再用化学能发电。比较常见的光电池是硅电池(它能将13%-20%的日光能转化为电能)。许多电子计算器和其他小型电子仪器现在已经采用太阳能电池供电,人造卫星和宇宙飞船更是主要依靠太阳能电池来提供电力。 但是阳光在达到地面以前要经过大气的反射、散射和吸收,能量损失较大,加上阴天、昼夜变化和雨雪等降水过程的影响,目前地面上利用日光发电受到一定限制。 无论是生物质能、风能,还是水力、温差和潮汐能,归根结底都是太阳能的转化形式。即使矿物燃料,也是通过生物的化石形式保存下来的亿万年以前的太阳能。 6、地热能:用地热采暖、将地热用于农业、水产养殖业、工业生产等,在全世界范围内受到关注。(从直接利用地热的规模来说,最常用的是地热水淋浴,占总利用量的1/3以上,其次是地热水养殖和种植约占20%,地热采暖约占13%,地热能工业利用约占2%)。 利用地热能,占地很少,无废渣、粉尘污染,用后的弃(尾)水既可综合利用,又可回注到地下储层,达到增加压力、保护储层、保护地热资源的双重目的。*据**地热资源委员会(GRC) 1990年的**,世界上18个国家有地热发电,总装机容量5827.55兆瓦,装机容量在100兆瓦以上的国家有**、菲律宾、墨西哥、意大利、新西兰、**和**。我国的地热资 源也很丰富,但开发利用程度很低。主要分布在云南、**、河北等省区。除以上利用外,从热水中还可提取盐类、有益化学组分和硫磺等。 7、核能:铀在自然界中有三种放射性同位素:U235、U238、U234 ,在衰变过程中放出热量。在军事上铀主要用来制造核武器和核动力燃料。铀的和*用途十分广泛,其中最主要的是用作核电反应堆的燃料。 由于核电具有发电成本低、对环境污染小和安全等优点,世界各国,尤其是工业发达的国家和地区都大力发展核电,估计到20xx年核电将达到世界总发电量的25%左右。我国已建成秦山、大亚湾核电站,目前还有多处正在筹建。 大自然赐给人类的绿色能源储量丰富,只要我们科学开发,合理利用,必将对人类做出前所未有的贡献。 教学目标 一、知识目标 1、知道什么是反冲运动,能举出几个反冲运动的实例; 2、知道火箭的飞行原理和主要用途。 二、能力目标 1、结合实际例子,理解什么是反冲运动; 2、能结合动量守恒定律对反冲现象做出解释; 3、进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力 三、德育目标 1、通过实验,分析得到什么是反冲运动,培养学生善于从实验中总结规律和热心科学研究的兴趣、勇于探索的品质。 2、通过介绍我国成功地研制和发射长征系列火箭的事实,结合我国古代对于火箭的发明和我国的现代火箭技术已跨入世界先进先烈,激发学生热爱****的情感。 教学重点 1、知道什么是反冲。 2、应用动量守恒定律正确处理喷气式飞机、火箭一类问题。 教学难点 如何应用动量守恒定律分析、解决反冲运动。 教学方法 1、通过观察演示实验,总结归纳得到什么是反冲运动。 2、结合实例运用动量守恒定律解释反冲运动。 教学用具 反冲小车、玻璃棒、气球、酒精、反冲塑料瓶等 课时安排 1课时 教学步骤 导入新课 [演示]拿一个气球,给它充足气,然后松手,观察现象。 [学生描述现象]**气球后,气球内的气体向后喷出,气球向相反的方向飞出。 [教师]在日常生活中,类似于气球这样的运动很多,本节课我们就来研究这种。 新课教学 (一)反冲运动 火箭 1、教师分析气球所做的运动 给气球内吹足气,捏紧出气孔,此时气球和其中的气体作为一个整体处于静止状态。松开出气孔时,气球中的气体向后喷出,气体具有能量,此时气体和气球之间产生相互作用,气球就向前冲出。 2、学生举例:你能举出哪些物体的运动类似于气球所作的运动? 学生:节日燃放的礼花。喷气式飞机。反击式水轮机。火箭等做的运动。 3、同学们概括一下上述运动的特点,教师结合学生的叙述总结得到: 某个物体向某一方向高速喷射出大量的液体,气体或弹射出一个小物体,从而使物体本身获得一反向速度的现象,叫反冲运动 4、分析气球。火箭等所做的反冲运动,得到: 在反冲现象中,系统所受的合外力一般不为零; 但是反冲运动中如果属于内力远大于外力的情况,可以认为反冲运动中系统动量守恒。 (二)学生课堂用自己的装置演示反冲运动。 1、学生做准备:拿出自己的在课下所做的反冲运动演示装置。 2、学生**介绍实验装置,并演示。 学生甲: 装置:在玻璃板上放一辆小车,小车上用透明胶带粘中一块浸有酒精的棉花。 实验做法:点燃浸有酒精的棉花,管中的酒精蒸气将橡皮塞冲出,同时看到小车沿相反方向运动。 学生乙: 装置:二个空摩丝瓶,在它们的底部用大号缝衣针各钻一个小洞,这样做成二个简易的火箭筒,在铁支架的立柱端装上顶轴,在放置臂的两侧各装一只箭筒,再把旋转系统放在顶轴上,往火箭筒内各注入约4 mL的酒精,并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。点燃酒精棉球,片刻火箭筒内的酒精蒸气从尾孔中喷出,并被点燃,这时可以看到火箭旋转起来。 学生丙:用可乐瓶做一个水火箭,方法是用一段吸管和透明胶带在瓶上固定一个导向管,瓶口塞一橡皮塞,在橡皮塞上钻一孔,在塞上固定一只自行车车胎上的进气阀门,并在气门芯内装上小橡皮管,在瓶中先注入约1/3体积的水,用橡皮塞把瓶口塞严,将尼龙线穿过可乐瓶上的导向管,使线的一端拴在门的上框上,另一端拴在板凳腿上,要使线拉直,将瓶的进气阀与打气筒相接,向筒内打气到一定程度时,瓶塞脱开,水从瓶口喷出,瓶向反方向飞去。 过渡引言:同学们通过自己设计的实验装置得到并演示了什么是反冲运动,那么反冲运动在实际生活中有什么应用呢?下边我们来探讨这个问题。 (三)反冲运动的应用和防止 1、学生阅读课文有关内容。 2、学生回答反冲运动应用和防止的实例。 学生:反冲有广泛的应用:灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等都是反冲的重要应用。 学生:用枪射击时,要用肩部抵住枪身,这是防止或减少反冲影响的实例。 3、用多**展示学生所举例子。 4、要求学生结合多**展示的物理情景对几个物理过程中反 冲的应用和防止做出解释说明: ①对于灌溉喷水器, 当水从弯管的喷嘴喷出时,弯管因反冲而旋转,可以自动地改变喷水的方向。 ②对于反击式水轮机:当水从转轮的叶片中流出时,转轴由于反冲而旋转带动发电机发电。 ③对于喷气式飞机和火箭,它们靠尾部喷出气流的反冲作用而获得很大的速度。 ④用枪射击时,**向前飞去枪身向后发生反冲,枪身的反冲会影响射击的准确性,所以用步枪时我们要把枪身抵在肩部,以减少反冲的影响。 教师:通过我们对几个实例的分析,明确了反冲既有有利的一面,同时也有不利的一面,在看待事物时我们要学会用一分为二的观点。 我们知道:反冲现象的一个重要应用是火箭,下边我们一认识火箭: (四)火箭: 1、演示:把一个废旧白炽灯泡敲碎取出里面的一根细玻璃管,往细玻璃管装由火柴刮下的药粉,把细管放在支架上,用火柴或其他办法给细管加热。 现象:当管内的药粉点燃时,生成的燃气从细口迅速喷出,细管便向相反方向飞去。教师讲述:上述装置就是火箭的原理模型。 2、多**演示古代火箭,现代火箭的用途及多级火箭的工作过程,同时学生边看边阅读课文。 3、用实物投影仪出示阅读思考题: ①介绍一下我国古代的火箭。? ②现代的火箭与古代火箭有什么相同和不同之处? ③现代火箭主要用途是什么? ④现代火箭为什么要采用多级结构? 4、学生解答上述问题: ①我国古代的火箭是这样的: 在箭上扎一个火药筒,火药筒的前端是封闭的,火药点燃后生成的燃气以很大速度向后喷出,火箭由于反冲而向前运动。 ②现代火箭与古代火箭原理相同,都是利用反冲现象来工作的。 但现代火箭较古代火箭结构复杂得多,现代火箭主要由壳体和燃料两大部分组成,壳体是圆筒形的,前端是封闭的尖端,后端有尾喷管,燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出,火箭就向前飞去。 ③现代火箭主要用来发射探测仪器、常规弹头或核弹头,人造卫星或宇宙飞船,即利用火箭作为运载工具。 ④在现代技术条件下,一级火箭的最终速度还达不到发射人造卫星所需要的速度,发射卫星时要使用多级火箭。 用CAI课件展示多级火箭的工作过程: 多级火箭由章单级火箭组成,发射时先点燃第一级火箭,燃料用完工以后,空壳自动脱落,然后下一级火箭开始工作。 教师介绍:多级火箭能及时把空壳抛掉,使火箭的总质量减少,因而能够达到很高的温度,可用来完成洲际导弹,人造卫星、宇宙飞船等的发射工作,但火箭的级数不是越多越好,级数越多,构造越复杂,工作的可靠性越差,目前多级火箭一般都是三级火箭。 那么火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么有关系呢? 5、出示下列问题: 火箭发射前的总质量为M、燃料燃尽后的质量为m,火箭燃气的喷射速度为v1,燃料燃尽后火箭的飞行速度v为多大? [学生分析并解答]: 解:在火箭发射过程中,由于内力远大于外力,所以动量守恒。 发射前的总动量为0,发射后的总动量为(M-m)v-mv1(以火箭的速度方向为正方向)则:(M-m)v-mv1=0 师生分析得到:燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比M/m决定。 巩固训练 水*方向射击的大炮,炮身重450 kg,炮弹射击速度是450 m/s,射击后炮身后退的距离是45 cm,则炮受地面的*均阻力是多大? 小结 1、当物体的一部分以一定的速度离开物体时,剩余部分将获得一个反向冲量而向相反方向运动,这种向相反方向的运动,通常叫做反冲运动。 2、对于反冲运动,所遵循的规律是动是守恒定律,在具体的计算中必须严格按动量守恒定律的解题步骤来进行。 3、反冲运动不仅存在于宏观低速物体间,也存在于微观高速物体。 一、预习目标 预习“光的干涉”,初步了解产生光的明显干涉的条件以及出现明暗条纹的规律。 二、预习内容 1、 请同学们回顾机械波的干涉现象 以及产生的条件 ; 2、 对机械波而言,振动加强的点表明该点是两列波的 ,该点的位移随时间 (填变化或者不变化);振动减弱的点表明该点是两列波的 ; 3、 不仅机械波能发生干涉,电磁波等一切波都能发生干涉,所以光若是一种波,则光也应该能发生干涉 4、 相干光源是指: 5、 光的干涉现象: 6、 光的干涉条件是: 7、 杨氏实验证明: 8、 光屏上产生亮条纹的条件是 ;光屏上产生暗条纹的条件是 9、 光的干涉现象在日常生活中很少见的,这是为什么? 三、提出疑惑 同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中 疑惑点 疑惑内容 课内探究学案 一、学习目标 1.说出什么叫光的干涉 2.说出产生明显干涉的条件 3.准确记忆产生明暗条纹的规律 学习重难点:产生明暗条纹规律的理解 二、学习过程 (一)光的干涉 探究一:回顾机械波的干涉 1.干涉条件: 2.干涉现象: 3.规律总结 探究二:光的干涉条件及出现明暗条纹的规律 1.光产生明显干涉的条件是什么? 2.产生明暗条纹时有何规律: (1)两列振动步调相同的光源: (2)两列振动步调正好相反的光源: (三)课堂小结 (四)当堂检测 1、 在杨氏双缝实验中,如果 ( BD ) A、 用白光做光源,屏**呈现黑白相间的条纹 B、 用红光做光源,屏**呈现红黑相间的条纹. C、 用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏**呈现彩色条纹 D、 用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏**呈现间距不等的条纹. 2、20xx年***物理学家将授予对激光研究做处杰出贡献的三位科学家。如图所示是研究激光相干性的双缝干涉示意图,挡板上有两条狭缝S1、S2, 由S1和S2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹。已知入射激光波长为λ,屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等,如果把P处的亮条纹记做0号亮 条纹,由P向上数与0号亮纹相邻的是1号亮纹,与 1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹,设P1处的亮纹恰好 是10号亮纹,直线S1 P1的长度为r1, S2 P1的长度为 r2, 则r2-r1等于( B ) A、5λ B、10λ. C、20λ D、40λ 课后练习与提高 1. 在双缝干涉实验中,入射光的波长为λ,若双缝处两束光的振动情况恰好相同,在屏上距两缝波程差d1= 地方出现明条纹;在屏上距两缝波程差d2= 地方出现暗条纹;若双缝处两束光的振动情况恰好相反,在屏上距两缝波程差d3= 地方出现明条纹;在屏上距两缝波程差d4= 地方出现暗条纹 。 2. 用白光光源进行双缝实验,若用一个纯***滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝,则 (A) 干涉条纹的宽度将发生改变. (B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹. (C) 干涉条纹的亮度将发生改变. (D) 不产生干涉条纹 [ D 】 3. 双缝干涉中屏幕E上的P点处是明条纹.若将缝S2盖住,并在S1 S2连线的垂直*分面处放一高折射率介质反射面M,如图所示,则此时 [ A ] (A) P点处仍为明条纹. (B) P点处为暗条纹. (C) 不能确定P点处是明条纹还是暗条纹. (D) 无干涉条纹. 教学目标 1、知道两列频率相同的波才能发生干涉现象;知道干涉现象的特点。 2、知道现象是特殊条件下的叠加现象,知道干涉现象是波特有的现象。 3、通过观察波的**前进,波的叠加和水现象,认识条件及干涉现象的特征。 教学建议 本节重点是对干涉概念的理解和产生稳定干涉条件的应用。学习中要注意两列波的波峰、波峰相遇处是振动最强的地方,波谷、波谷相遇处也是振动最强的地方;而波峰、波谷或波谷、波峰相遇处则是振动最弱的地方。干涉的图样是稳定的,振动加强的地方永远加强,振动减弱的地方永远减弱。 为什么频率不同的两列波相遇,不发生干涉现象? 因为频率不同的两列波相遇,叠加区各点的合振动的振幅,有时是两个振动的振幅之和,有时是两个振动的振幅之差,没有振动总是得到加强或总是减弱的区域,这样的两个波源不能产生稳定的干涉现象,不能形成稳定干涉图样。而是波叠加中的一个特例,即产生稳定的干涉图样. 请教师阅读下表: 项目 备注 概念 频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动始终加强,某些区域的振动始终减弱,并且振动的加强区和减弱区相互间隔的现象是波特有的现象。 产生稳定干涉条件 (1)两列波的频率相同; (2)振动情况相同. 产生的原因 波叠加的结果 教学设计 示例教学重点: 波的叠加及发生的条件。教学难点:对稳定的图样的理解。教学方法:实验讨论法教学仪器:水槽演示仪,长条橡胶管,计算机多**新课引入:问题1:上节课我们研究了波的衍射现象,什么是波的衍射现象呢?(波绕过障碍物的现象)问题2:发生明显的衍射现象的条件是什么?(障碍物或孔的大小比波长小,或者与波长相差不多)这节课我们研究现象,如果同时投入两个小石子,形成了两列波,当它们相遇在一起时又会怎样?请学生注意观察演示实验。 一、观察现象: ①在水槽演示仪上有两个振源的条件下,单独使用其中的一个振源,水波按该振源的振动方式向外传播;再单独使用另一个振源,水波按该振源的振动方式向外传播。现象结论:每一个波源都按其自己的方式,在介质中产生振动,并能使介质将这种振动向外传播 ②找两个同学拉着一条长绳,让他们同时分别抖动一下绳的端点,则会从两端各产生一个波包向对方传播。当两个波包在中间相遇时,形状发生变化,相遇后又各自传播。(由于这种现象一瞬间完成,学生看不清楚,教师可用计算机多**演示)现象结论:波相遇时,发生叠加。以后仍按原来的方式传播,是**的。 1.波的叠加:在前面的现象的观察的基础上,向学生说明什么是波的叠加。教师板书:两列波相遇时,在波的重叠区域,任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和。 结合图下图解释此结论。 解释时可以这样说:在介质中选一点为研究对象,在某一时刻,当波源l的振动传播到点时,若恰好是波峰,则引起点向上振动;同时,波源2的振动也传播到了点,若恰好也是波峰,则也会引起点向上振动;这时,点的振动就是两个向上的振动的叠加,点的振动被加强了。(当然,在某一时刻,当波源1的振动传播到点时,若恰好是波谷,则引起户点向下振动;同时,波源2的振动传播到了点时,若恰好也是波谷,则也会引起点向下振动;这时,点的振动就是两个向下的振动的叠加,点的振动还是被加强了。)用以上的分析,说明什么是振动加强的区域。 波源l经过半周期后,传播到P点的振动变为波谷,就会使P点的振动向下,但此时波源2传过来的振动不一定是波谷(因为两波源的周期可能不同),所以,此时P点的振动可能被减弱,也可能是被加强的。(让学生来说明原因) 问题:如果希望P点的振动总能被加强,应有什么条件?如果在介质中有另一质点Q,希望Q点的振动总能被减弱,应有什么条件? 总结:波源1和波源2的周期应相同。 观察现象: ③水槽中的水。对水波干涉图样的解释中,特别要强调两列水波的频率是相同的,所以产生了在水面上有些点的振动加强,而另一些点的振动减弱的现象,加强和减弱的点的分布是稳定的。 详细解释教材中给出的插图,如下图所示。在解释和说明中,特别应强调的几点是: ①此图是某时刻两列波传播的情况; ②两列波的频率(波长)相等; ③当两列波的波峰在某点相遇时,这点的振动位移是正的最大值,过半周期后,这点就是波谷和波谷相遇,则这点的振动位移是负的最大值; ④振动加强的点的振动总是加强的,振动减弱的点的振动总是减弱的。 让学生思考和讨论,并在分析的基础上,给出干涉的定义: (教师板书)频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔,这种现象叫,形成的图样叫做图样。 请学生反复观察水槽中的水,分清哪些区域为振动加强的区域,哪些区域为振动减弱的区域。 最后应帮助学生分析清楚:介质中某点的振动加强,是指这个质点以较大的振幅振动;而某点的振动减弱,是指这个质点以较小的振幅振动,这与只有一个波源的振动在介质中传播时,各质点均按此波源的振动方式振动是不同的。 问题:任何两列波进行叠加都可以产生干涉现象吗?(不可以)为什么?(干涉是一种特殊的叠加。任何两列波都可以进行叠加,但只有两列频率相同) 总结:干涉是波特有的现象。 二、应用 请学生思考和讨论在我们生活中是否遇到过现象,举例说明: 例1、水现象。 例2、声现象。 三、课堂小结 ——高中物理必修2教案菁选 高中物理必修2教案 作为一位杰出的教职工,总归要编写教案,借助教案可以有效提升自己的教学能力。那么优秀的教案是什么样的呢?以下是小编为大家收集的高中物理必修2教案,仅供参考,希望能够帮助到大家。 教学目标 知识与技能 1.理解*抛运动是加速度为g的匀变速运动,其水*方向是匀速直线运动,竖直方向为**落体运动. 2.了解斜抛运动及运动的合成与分解的迁移应用. 过程与方法 会用*抛运动的规律解答相关问题,以数学中的抛物线方程及图象为工具建立物理模型,理解抛体运动的规律及处理方法. 情感、态度与价值观 1.体会各学科之间的联系与发展,培养空间想象能力和数学计算能力以及知识方法的应用能力. 2.领略抛体运动的对称与**,培养对科学的好奇心和求知欲. 教学重难点 1.知道什么是抛体运动,什么是*抛运动.知道*抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g. 2.用运动的分解、合成结合牛顿运动定律研究抛体运动的特点,知道*抛运动可分为水*方向的匀速直线运动和竖直方向的**落体运动. 3.能应用*抛运动的规律交流讨论并解决实际问题.在得出*抛运动规律的基础上进而分析斜抛运动.掌握研究抛体运动的一般方法. 教学过程 一、抛体运动 探究交流:体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼、标枪等(如图所示),都可以看做是抛体运动吗?都可以看成是*抛运动吗? 1.基本知识 (1)定义 以一定的速度将物体抛出,物体只受重力作用的运动. (2)*抛运动 初速度沿水*方向的抛体运动. (3)*抛运动的特点 ①初速度沿水*方向.②只受重力作用. 2.思考判断 (1)水*抛出的物体所做的运动就是*抛运动.(×) (2)*抛运动中要考虑空气阻力的作用.(×) (3)*抛运动的初速度与重力垂直.(√) 二、*抛运动的速度 1.基本知识 将物体以初速度v0水*抛出,由于物体只受重力作用,t时刻的速度为: (1)水*方向:vx=v0. (2)竖直方向:vy=gt. (4)速度变化特点:由于*抛运动的物体只受重力作用,所以其加速度恒为g,因此在*抛运动中速度的变化量Δv=gΔt,由于g是常量,所以任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相等,方向竖直向下,即任意两个相等的时间间隔内速度的变化相同,如图所示. 2.思考判断 (1)*抛运动的物体初速度越大,下落得越快.(×) (2)做*抛运动的物体下落时,速度与水*方向的夹角θ越来越大.(√) (3)如果下落时间较长,*抛运动的物体的速度方向变为竖直方向.(×) 3.探究交流 *抛运动中,竖直方向的分速度vy=gt,除该公式外,还有求vy的公式吗? 【提示】由于竖直分运动是**落体运动,所以 例:关于*抛物体的运动,以下说法正确的是() A.做*抛运动的物体,速度和加速度都随时间的增加而增大 B.做*抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变 C.*抛物体的运动是匀变速运动 D.*抛物体的运动是变加速运动 【答案】BC 三、*抛运动的位移 1.基本知识 将物体以初速度v0水*抛出,经时间t物体的位移为: 2.思考判断 (1)*抛运动合位移的方向与合速度的方向一致.(×) (2)*抛运动合位移的大小等于物体的路程.(×) (3)*抛运动中,初速度越大,落地时间越长.(×) 3.探究交流 飞机向某灾区投放救灾物资,要使物资准确落到指定地点,是飞到目标正上方投放,还是提前投放? 【提示】物资离开飞机前具有与飞机相同的水*方向的速度,当离开飞机后,由于惯性,它们仍然要保持原有的水*向前的运动速度,另外,物资又受到重力作用,于是物资一方面在水*方向向前运动,另一方面向下加速运动,因此,只有提前投放,才能使物资准确落到指定地方. 4.小结:*抛运动的特点 1.速度特点:*抛运动的速度大小和方向都不断变化,故它是变速运动. 2.轨迹特点:*抛运动的运动轨迹是曲线,故它是曲线运动. 3.加速度特点:*抛运动的加速度为**落体加速度,恒定不变,故它是匀变速运动. 综上所述,*抛运动的性质为匀变速曲线运动. 例:关于*抛运动,下列说法正确的是() A.*抛运动是匀变速运动 B.*抛运动是变加速运动 C.任意两段时间内加速度相同 D.任意两段相等时间内速度变化相同 【答案】ACD 四、*抛运动的研究方法和规律 【问题导思】 1.如何研究*抛运动比较简单? 2.*抛运动的合速度、合位移怎么求出? 3.试推导*抛运动的轨迹方程. 1.*抛运动的研究方法 (1)由于*抛运动是匀变速曲线运动,速度、位移的方向时刻发生变化,无法直接应用运动学公式,因此研究*抛运动问题时采用运动分解的方法. (2)*抛运动一般分解为竖直方向上的**落体运动和水*方向上的匀速直线运动. 2.*抛运动的规律 (1)分运动 五、*抛运动的几个重要推论 【问题导思】 1.*抛运动的飞行时间与初速度有关吗? 2.*抛运动的落地速度决定于哪些因素? 3.*抛运动的速度偏向角与位移偏向角间的关系如何? 1.*抛运动的时间 A.tanφ=sinθB.tanφ=cosθ C.tanφ=tanθD.tanφ=2tanθ 【答案】D 六、*抛运动的临界问题 例:如图所示,女排比赛时,排球场总长为18m,设球网高度为2m,运动员站在网前3m处正对球网跳起将球水*击出.若击球的高度为2.5m,为使球既不触网又不越界,求球的速度范围. 2.思考判断 (1)斜抛运动和*抛运动在竖直方向上做的都是**落体运动.(×) (2)斜抛运动和*抛运动在水*方向上做的都是匀速直线运动.(√) (3)斜抛运动和*抛运动的加速度相同.(√) 3.探究交流 对斜上抛运动,有一个点,该点的速度是零吗?为什么 【提示】在斜上抛运动的点,竖直分速度为零.水*分速度等于v0cosθ.故该点的速度v=v0cosθ. 【三维目标】 一、知识与技能: 1. 知道做曲线运动的物体的速度是时刻改变的,曲线运动是变速运动;速度的方向沿轨迹的切线方向。 1 2. 知道曲线运动是一种变速运动,理解物体做曲线运动的条件。 3. 能运用牛顿运动定律,分析讨论物体作曲线运动的条件。 【教学设计】 重点:曲线运动瞬时速度方向。 难点:物体做曲线运动的条件。 【教学方法】 1. 在教学中,通过实例分析让学生要建立物体做曲线运动的图景,师生共同探讨得出做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向与物体轨迹之间的关系,并得到了做曲线运动的“质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向”的认识。 2. 与教材中图5.1-1和图5.1-2所示的曲线运动的图景,生活中有很多,可以让学生们去观察,去体验。使学生认识到,物体做曲线运动的条件是:物体具有初速度,且物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。 【课时安排】 1课时 【知识梳理】 1.前言:物体做匀速直线运动的条件是什么?做直线运动的条件又是什么? 生甲:物体做匀速直线运动的时候所受的合外力为零,而且反过来如果物体所受的合外力是零则物体会处在静止或者匀速直线运动状态。 生乙:若物体做直线运动则需要它受的合外力的方向与它运动的方向保持一致,这个时候如果合外力的大小不变则物体的运动可能是匀加速或者匀减速,如果合外力的大小是变化的,则物体做变加速运动。 2.导入新课:什么是曲线运动? 师:物体运动径迹是曲线而不是直线的运动称为曲线运动。曲线运动比直线运动复杂得多,而自然界中普遍发生的运动大多是曲线运动,所以运用已学过的运动学的基本概念和动力学的基本规律——牛顿运动定律研究曲线运动问题是十分必要的。 3.讲授新课: 一、曲线运动速度的.方向 1.质点做曲线运动时,速度方向是时刻改变的。 如图5.1-1所示的是砂轮打磨工件的情景, 提出问题:我们该如何描述铁屑飞出时的运动方向? 师生共同探讨得出:“质点在某一点的速度,沿曲线 在这一点的切线方向”的结论。 2.质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是在曲线的这 一点的切线方向上。 注意:物理中所讲的“切线方向”与数学上的“切线方 向”是有区别的。 二、曲线运动的性质:曲线运动一定是变速运动 因为速度是矢量,既有大小,又有方向。当速度的大小发生改变,或者速度的方向发 生改变,或者速度的大小和方向都发生改变,就表示速度矢量发生了变化。而曲线运动中速度的方向时刻在改变(无论速度大小是否改变),即速度矢量时刻改变着,所以曲线运动必是变速运动。 三、做曲线运动的物体一定具有加速度,所受合外力一定不等于零 做曲线运动的物体的速度时刻在改变,即运动状态时刻在改变着,由牛顿运动定律可知,力是改变物体运动状态的原因即改变速度的原因,力是产生加速度的原因。而加速度等于速度的变化△v与时间t的比值。只要速度有改变,即△v≠O,就一定具有加速度。四、物体做曲线运动的条件 1.当合外力的方向与初速度在同一直线上的情况下,合外力所产生的加速度只改变速度的大小,不改变速度的方向,此时物体只能作变速直线运动。 2.运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,合外力所产生的加速度就不但可以改变速度的大小,而且可以改变速度 的方向,物体将做曲线运动,如图5.1-2所示。 【学习探究】 物体受力与运动关系对照表 课堂训练: 1.对曲线运动中的速度方向,下列说法中正确的是( C ) A.曲线运动中,质点在任一位置处的速度方向总是通过这一点的轨迹曲线的切线方向。 B.旋转淋湿的雨伞时,伞面上的水滴是由内向外的螺旋运动,故水滴的速度方向不是沿其轨迹的切线方向。 C.旋转淋湿的雨伞时,伞面上的水滴是由内向外的螺旋运动,水滴在任何位置处的速度方向仍是通过该点轨迹曲线的切线方向。 D.只有做圆周运动的物体,瞬时速度的方向才是轨迹在该点的切线方向。 2.如图5.1-4所示,一物体由静止开始下落一小段时间后突然受一恒定水*风力的影响,但着地前一小段时间风突然停止,则其运动轨迹可能的情况是图中的哪一个?( C ) 3.如图5.1-5所示,一物体作速率不变的曲线运动,轨迹如图所示,物体运动到A、B、c、D向和受力方向的判断,哪些点可能是正确的? (A D ) 【课堂小结】 1.曲线运动速度的方向:质点在某一点的速度,沿曲线在这 一点的切线方向。 2.曲线运动是变速运动。 3.物体做曲线运动的条件:当物体所受合力的方向跟它的速 度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。 【教学目标】 1.知道曲线运动是一种变速运动,它在某点的瞬时速度方向在曲线这一点的切线上。 2.理解物体做曲线运动的条件是所受合外力与初速度不在同一直线上。 3.培养学生观察实验和分析推理的能力。 4.激发学生学习兴趣,培养学生探究物理问题的习惯。 【重点难点】 1.重点:曲线运动的速度方向;物体做曲线运动的条件。 2.难点:物体做曲线运动的条件。 【导学流程】 前置复习 前边几章我们研究了直线运动,同学们思考以下两个问题: 1. 什么是直线运动? ___________________________________________________ 2. 物体做直线运动的条件是什么? ___________________________________________________ 在实际生活中,普遍发生的是曲线运动,那么什么是曲线运动?本节课我们就来学习这个问题。 新课学习 一、曲线运动的速度方向: 1.曲线运动是常见的,你能举出物体做曲线运动的一些实例吗? ___________________________________________________ 2.观察课本P32图6.1-1和图6.1-2思考:砂轮打磨下来的炽热微粒。飞出去的链球,它们沿着什么方向? ___________________________________________________ 3.讨论或猜测,曲线运动的速度方向应该怎样? ___________________________________________________ 4.是不是象我们大家猜测的这样呢?让我们来看一个演示实验:教师演示课本P32演示实验验证学生的猜测,从而得到结论: 曲线运动速度的方向___________________________________________________ 5.什么是曲线的切线呢? 结合课本P33图6.1-4阅读课本P33前两段加深曲线的切线的理解。 6.阅读课本P33第四段,试分析推理曲线运动是匀速运动还是变速运动? 速度是________(矢量.标量),所以只要速度方向变化,速度矢量就发生了________,也就具有________, 因此曲线运动是________。 教学目标 知识与技能 1.理解*抛运动是匀变速运动,其加速度为g. 2.掌握抛体运动的位置与速度的关系. 过程与方法 1.掌握*抛运动的特点,能够运用*抛规律解决有关问题. 2.通过例题分析再次体会*抛运动的规律. 情感、态度与价值观 1.有参与实验总结规律的热情,从而能更方便地解决实际问题. 2.通过实践,****所学的知识. 教学重难点 教学重点 分析归纳抛体运动的规律 教学难点 应用数学知识分析归纳抛体运动的规律. 教学过程 [新课导入] 上一节我们已经通过实验探究出*抛运动在竖直方向和水*方向上的运动规律,对*抛运动的特点有了感性认识.这一节我们将从理论上对抛体运动的规律作进一步分析,学习和体会在水*面上应用牛顿定律的方法,并通过应用此方法去分析没有感性认识的抛体运动的规律. [新课教学] 一、抛体的位置 我们以*抛运动为例来研究抛体运动所共同具有的性质. 首先我们来研究初速度为。的*抛运动的位置随时间变化的规律.用手把小球水*抛出,小球从离开手的瞬间(此时速度为v,方向水*)开始,做*抛运动.我们以小球离开手的位置为坐标原点,以水*抛出的方向为x轴的方向,竖直向下的方向为y轴的方向,建立坐标系,并从这一瞬间开始计时. 师:在抛出后的运动过程中,小球受力情况如何? 生:小球只受重力,重力的方向竖直向下,水*方向不受力. 师:那么,小球在水*方向有加速度吗?它将怎样运动? 生:小球在水*方向没有加速度,水*方向的分速度将保持v不变,做匀速直线运动. 师:我们用函数表示小球的水*坐标随时间变化的规律将如何表示? 生:x=vt 师:在竖直方向小球有加速度吗?若有,是多大?它做什么运动?它在竖直方向有初速度吗? 生:在竖直方向,根据牛顿第二定律,小球在重力作用下产生加速度g.做**落体运动,而在竖直方向上的初速度为0. 师:那根据运动学规律,请大家说出小球在竖直方向的坐标随时间变化的规律. 生:y=1/2gt2 师:小球的位置能否用它的坐标(x,y)描述?能否确定小球在任意时刻t的位置? 生:可以. 师:那么,小球的运动就可以看成是水*和竖直两个方向上运动的合成.t时间内小球合位移是多大? 生: 师:若设s与+x方向(即速度方向)的夹角为θ,如图6.4—1,则其正切值如何求? 生: [例1]一架飞机水*匀速飞行.从飞机上海隔ls**一个铁球,先后**4个,若不计空气阻力,从地面上观察4个小球() A.在空中任何时刻总是捧成抛物线,它们的落地点是等间距的 B.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是不等间距的 C.在空中任何时刻总在飞机正下方,排成竖直的直线,它们的落地点是等间距的 D.在空中任何时刻总在飞机的正下方,捧成竖直的直线,它们的落地点是不等间距的。 解析:因为铁球从飞机上**后做*抛运动,在水*方向上有与飞机相同的速度.不论铁球何时从飞机上**,铁球与飞机在水*方向上都无相对运动.铁球同时还做**落体运动,它在竖直方向将离飞机越来越远.所以4个球在落地前始终处**机的正下方,并排成一条直线,又因为从飞机上每隔1s**1个球,而每个球在空中运动的时间又是相等的,所以这4个球落地的时间也依次相差1s,它们的落地点必然是等间距的.若以飞机为参考系观察4个铁球都做**落体运动.此题把曲线运动利用分解的方法“化曲为直”,使其成为我们所熟知的直线运动,则据运动的**性,可以分别在这两个方向上用各自的运动规律研究其运动过程. 二、抛体的速度 师:由于运动的等时性,那么大家能否根据前面的结论得到物体做*抛运动的时间? 生:由y=1/2gt2得到,运动时间 师:这说明了什么问题? 生:这说明了做*抛运动的物体在空中运动的时间仅取决于下落的高度,与初速度无关. 师:那么落地的水*距离是多大? 生:落地的水*距离 师:这说明了什么问题? 生:这说明了*抛运动的水*位移不仅与初速度有关系,还与物体的下落高度有关. 师:利用运动合成的知识,结合图6.4—2,求物体落地速度是多大?结论如何? 生:落地速度,即落地速度也只与初速度v和下落高度h有关. 师:*抛运动的速度与水*方向的夹角为a,一般称为*抛运动的偏角.实际上,常称为*抛运动的偏角公式,在一些问答题中可以直接应用此结论分析解答 [例2]一个物体以l0m/s的速度从10m的水*高度抛出,落地时速度与地面的夹角θ是多少(不计空气阻力)? [例3]在5m高的地方以6m/s的初速度水*抛出一个质量是10kg的物体,则物体落地的速度是多大?从抛出点到落地点发生的位移是多大?(忽略空气阻力,取g=10m/s2) [交流与讨论] 应用运动的合成与分解的方法我们探究了做*抛运动的物体的位移和速度.请大家根据我们探究的结果研究一下*抛运动的物**移和速度之间存在什么关系. 参考解答:根据前面的探究结果我们知道,物体的位移,与x轴的夹角的正切值为tanθ=gt/2v.物体的速度,与x轴的夹角的正切值为tanθ=gt/v.可以看到位移和速度的大小没有太直接的关系,但它们的方向与x轴夹角的正切是2倍关系.利用这个关系我们就可以很方便地计算物体速度或位移的方向了.师:在(2)中,与匀变速直线运动公式vt2=v02+2as,形式上一致的,其物理意义相同吗?生:物理意义并不相同,在中的h,并不是*抛运动的位移,而是竖直方向上的位移,在 中的s就是表示匀速直线运动的位移.对于*抛运动的位移,是由竖直位移和水*位移合成而得的. 师:*抛运动的轨迹是曲线(抛物线),某一时刻的速度方向即为曲线上物体所在位置的切线方向.设物体运动的时间为t,则这一时刻的速度与竖直方向夹角的正切值tanβ=v0/gt,而物体下落的高度为h==1/2gt2.如图6.4—3. 图中的A点为速度的切线与抛出点的水*线的交点,C点为物体所在位置的竖直线与水*线的交点,从图中可以看出A为水*线段OC的中点.*抛运动的这一重要特征,对我们分析类*抛运动,特别是带电粒子在电场中偏转是很有帮助的. *抛运动常分解成水*方向和竖直方向的两个分运动来处理,由于竖直分运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以初速度为零的匀加速直线运动的公式和特点均可以在此应用.另外,有时候根据具体情况也可以将*抛运动沿其他方向分解. 三、斜抛运动 师:如果物体抛出时的速度不是沿水*方向,而是斜向上方或斜向下方的(这种情况称为斜抛),它的受力情况是什么样的?加速度又如何? 生:它的受力情况与*抛完全相同,即在水*方向仍不受力,加速度仍是0;在竖直方向仍只受重力,加速度仍为g. 师:实际上物体以初速度v沿斜向上或斜向下方抛出,物体只在重力作用下的运动,如何表示?与*抛是否相同? 生:斜抛运动沿水*方向和竖直方向初速度与*抛不同,分别是vx=vcosθ和vy=sinθ. 由于物体运动过程中只受重力,所以水*方向速度vx=vcosθ保持不变,做匀速直线运动;而竖直方向上因受重力作用,有竖直向下的重力加速度J,同时有竖直向上的初速度vy=sinθ,因此做匀减速运动(是竖直上抛运动,当初速度向斜下方,竖直方向的分运动为竖直下抛运动),当速度减小到。时物体上升到点,此时物体由于还受到重力,所以仍有一个向下的加速度g,将开始做竖直向下的加速运动.因此,斜抛运动可以看成是水*方向速度为vx=vcosθ的匀速直线运动和竖直方向初速度为vy=sinθ的竖直上抛或竖直下抛运动的合运动. 师:斜抛运动分斜上抛和斜下抛(由初速度方向确定)两种,下面以斜上抛运动为例讨论. 师:斜抛运动的特点是什么? 生:特点:加速度a=g,方向竖直向下,初速度方向与水*方向成一夹角θ斜向上,θ=90°时为竖直上抛或竖直下抛运动θ=0°时为*抛运动. 师:常见的处理方法: ①将斜上抛运动分解为水*方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动,这样有由此可以得到哪些特点? 生:由此可得如下特点:a.斜向上运动的时间与斜向下运动的时间相等;b.从轨道点将斜抛运动分为前后两段具有对称性,如同一高度上的两点,速度大小相等,速度方向与水*线的夹角相同. 师:②将斜抛运动分解为沿初速度方向的斜向上的匀速直线运动和**落体运动两个分运动,用矢量合成法则求解. ③将沿斜面和垂直斜面方向作为x、y轴,分别分解初速度和加速度后用运动学公式解题. [交流与讨论] 对于斜抛运动我们只介绍下船上抛和斜下抛的研究方法,除了*抛、斜上抛、斜下抛外,抛体运动还包括竖直上抛和竖直下抛,请大家根据我们研究前面几种抛体运动的方法来研究一下竖直上抛和竖直下抛. 参考解答:对于这两种运动来说,它们都是直线运动,但这并不影响用运动的合成与分解的方法来研究它们.这个过程我们可以仿照第一节中我们介绍的匀加速运动的分解过程.对竖直上抛运动,设它的初速度为v0,那么它的速度就可以写成v=v0—gt的形式,位移写成x=v0t—gt2/2的形式.那这样我们就可以进行分解了.把速度写成v1=v0,v2=—gt的形式,把位移写成xl=v0t,x2=—gt2/2的形式,这样我们可以看到,竖直上抛运动被分解成了一个竖直向上的匀速直线运动和一个竖直向上的匀减速运动.对于竖直下抛运动可以采取同样的方法进行处理. 课后小结 1.具有水*速度的物体,只受重力作用时,形成*抛运动. 2.*抛运动可分解为水*匀蓬运动和竖直**落体运动.*抛位移等于水*位移和竖直位移的矢量和;*抛瞬时速度等于水*速度和竖直速度的矢量和. 3.*抛运动是一种匀变速曲线运动. 4.如果物体受到恒定合外力作用,并且合外力跟初速度垂直,形成类似*抛的匀变速曲线运动,只需把公式中的g换成a,其中a=F合/m. 说明: 1.干抛运动是学生接触到的第一个曲线运动,弄清其成固是基础,水*初速度的获得是同题的关键,可归纳众两种; (1)物体被水*加速:水*抛出、水干射出、水*冲击等; (2)物体与原来水*运动的载体脱离,由于惯性而保持原来的水*速度. 2.*抛运动的位移公式和速度公式中有三个含有时间t,应根据不同的已知条件来求时间.但应明确:*抛运动的时间完全由抛出点到落地点的竖直高度确定(在不高的范**g恒定),与抛出的速度无关.高中物理的优秀教案3
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