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高中物理教案15篇
作為一位不辭辛勞的人民教師,常常要根據(jù)教學(xué)需要編寫(xiě)教案,教案有利于教學(xué)水平的提高,有助于教研活動(dòng)的開(kāi)展。我們應(yīng)該怎么寫(xiě)教案呢?以下是小編精心整理的高中物理教案,僅供參考,希望能夠幫助到大家。
高中物理教案1
一、核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典物理的矛盾
(1)根據(jù)經(jīng)典物理的觀(guān)點(diǎn)推斷:①在軌道上運(yùn)動(dòng)的電子帶有電荷,運(yùn)動(dòng)中要輻射電磁波。②電子損失能量,它的軌道半徑會(huì)變小,最終落到原子核上。
③由于電子軌道的變化是連續(xù)的,輻射的電磁波的頻率也會(huì)連續(xù)變化。
事實(shí)上:①原子是穩(wěn)定的;②輻射的電磁波頻率也只是某些確定值。
二、玻爾理論
、佘壍懒孔踊弘娮永@核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑只能是某些分立的數(shù)值。對(duì)應(yīng)的氫原子的軌道半徑為:rn=n2r1(n=1,2,3,),r1=0.5310-10m。
、谀芰繝顟B(tài)量子化:原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中,這些狀態(tài)的'能量值叫能級(jí),能量最低的狀態(tài)叫基態(tài),其它狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)。原子處于稱(chēng)為定態(tài)的能量狀態(tài)時(shí),雖然電子做加速運(yùn)動(dòng),但并不向外輻射能量.
氫原子的各能量值為:
、圮S遷假說(shuō):原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)要輻射(或吸收)一定頻率的光子,即:h=Em-En
三、光子的發(fā)射和吸收
(1)原子處于基態(tài)時(shí)最穩(wěn)定,處于較高能級(jí)時(shí)會(huì)自發(fā)地向低能級(jí)躍遷,經(jīng)過(guò)一次或幾次躍遷到達(dá)基態(tài),躍遷時(shí)以光子的形式放出能量。
(2)原子在始末兩個(gè)能級(jí)Em和Enn)間躍遷時(shí)發(fā)射光子的頻率為,其大小可由下式?jīng)Q定:h=Em-En。
(3)如果原子吸收一定頻率的光子,原子得到能量后則從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷。
(4)原子處于第n能級(jí)時(shí),可能觀(guān)測(cè)到的不同波長(zhǎng)種類(lèi)N為:
考點(diǎn)分析:
考點(diǎn):波爾理論:定態(tài)假設(shè);軌道假設(shè);躍遷假設(shè)。
考點(diǎn):h=Em-En
考點(diǎn):原子處于第n能級(jí)時(shí),可能觀(guān)測(cè)到的不同波長(zhǎng)種類(lèi)N為:
考點(diǎn):原子的能量包括電子的動(dòng)能和電勢(shì)能(電勢(shì)能為電子和原子共有)即:原子的能量En=EKn+EPn.軌道越低,電子的動(dòng)能越大,但勢(shì)能更小,原子的能量變小。
電子的動(dòng)能: ,r越小,EK越大。
高中物理教案2
一、教學(xué)目標(biāo)
1、在開(kāi)普勒第三定律的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)得到萬(wàn)有引力定律,使學(xué)生對(duì)此規(guī)律有初步理解。
2、介紹萬(wàn)有引力恒量的測(cè)定方法,增加學(xué)生對(duì)萬(wàn)有引力定律的感性認(rèn)識(shí)。
3、通過(guò)牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的思考過(guò)程和卡文迪許扭秤的設(shè)計(jì)方法,滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法論教育。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1、萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)過(guò)程,既是本節(jié)課的重點(diǎn),又是學(xué)生理解的難點(diǎn),所以要根據(jù)學(xué)生反映,調(diào)節(jié)講解速度及方法。
2、由于一般物體間的萬(wàn)有引力極小,學(xué)生對(duì)此缺乏感性認(rèn)識(shí),又無(wú)法進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),故應(yīng)加強(qiáng)舉例。
三、教具
卡文迪許扭秤模型。
四、教學(xué)過(guò)程
。ㄒ唬┮胄抡n
1、引課:前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí),我們知道做圓周運(yùn)動(dòng)的物體都需要一個(gè)向心力,而向心力是一種效果力,是由物體所受實(shí)際力的合力或分力來(lái)提供的。另外我們還知道,月球是繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的,那么我們想過(guò)沒(méi)有,月球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由誰(shuí)來(lái)提供的呢?(學(xué)生一般會(huì)回答:地球?qū)υ虑蛴幸Α#?/p>
我們?cè)賮?lái)看一個(gè)實(shí)驗(yàn):我把一個(gè)粉筆頭由靜止釋放,粉筆頭會(huì)下落到地面。
實(shí)驗(yàn):粉筆頭自由下落。
同學(xué)們想過(guò)沒(méi)有,粉筆頭為什么是向下運(yùn)動(dòng),而不是向其他方向運(yùn)動(dòng)呢?同學(xué)可能會(huì)說(shuō),重力的方向是豎直向下的,那么重力又是怎么產(chǎn)生的呢?地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑虻囊κ遣皇且环N力呢?(學(xué)生一般會(huì)回答:是。)這個(gè)問(wèn)題也是300多年前牛頓苦思冥想的問(wèn)題,牛頓的結(jié)論也是:yes。
既然地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑蛴幸κ且环N力,那么這種力是由什么因素決定的,是只有地球?qū)ξ矬w有這種力呢,還是所有物體間都存在這種力呢?這就是我們今天要研究的萬(wàn)有引力定律。
板書(shū):萬(wàn)有引力定律
。ǘ┙虒W(xué)過(guò)程
1、萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)
首先讓我們回到牛頓的年代,從他的角度進(jìn)行一下思考吧。當(dāng)時(shí)“日心說(shuō)”已在科學(xué)界基本否認(rèn)了“地心說(shuō)”,如果認(rèn)為只有地球?qū)ξ矬w存在引力,即地球是一個(gè)特殊物體,則勢(shì)必會(huì)退回“地球是宇宙中心”的說(shuō)法,而認(rèn)為物體間普遍存在著引力,可這種引力在生活中又難以觀(guān)察到,原因是什么呢?(學(xué)生可能會(huì)答出:一般物體間,這種引力很小。如不能答出,教師可誘導(dǎo)。)所以要研究這種引力,只能從這種引力表現(xiàn)比較明顯的物體——天體的問(wèn)題入手。當(dāng)時(shí)有一個(gè)天文學(xué)家開(kāi)普勒通過(guò)觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)得到了一個(gè)規(guī)律:所有行星軌道半徑的3次方與運(yùn)動(dòng)周期的2次方之比是一個(gè)定值,即開(kāi)普勒第
其中m為行星質(zhì)量,R為行星軌道半徑,即太陽(yáng)與行星的距離。也就是說(shuō),太陽(yáng)對(duì)行星的引力正比于行星的質(zhì)量而反比于太陽(yáng)與行星的距離的平方。
而此時(shí)牛頓已經(jīng)得到他的第三定律,即作用力等于反作用力,用在這里,就是行星對(duì)太陽(yáng)也有引力。同時(shí),太陽(yáng)也不是一個(gè)特殊物體,它
用語(yǔ)言表述,就是:太陽(yáng)與行星之間的引力,與它們質(zhì)量的乘積成正比,與它們距離的平方成反比。這就是牛頓的萬(wàn)有引力定律。如果改
其中G為一個(gè)常數(shù),叫做萬(wàn)有引力恒量。(視學(xué)生情況,可強(qiáng)調(diào)與物體重力只是用同一字母表示,并非同一個(gè)含義。)
應(yīng)該說(shuō)明的是,牛頓得出這個(gè)規(guī)律,是在與胡克等人的探討中得到的。
2、萬(wàn)有引力定律的理解
下面我們對(duì)萬(wàn)有引力定律做進(jìn)一步的說(shuō)明:
(1)萬(wàn)有引力存在于任何兩個(gè)物體之間。雖然我們推導(dǎo)萬(wàn)有引力定律是從太陽(yáng)對(duì)行星的.引力導(dǎo)出的,但剛才我們已經(jīng)分析過(guò),太陽(yáng)與行星都不是特殊的物體,所以萬(wàn)有引力存在于任何兩個(gè)物體之間。也正因?yàn)榇,這個(gè)引力稱(chēng)做萬(wàn)有引力。只不過(guò)一般物體的質(zhì)量與星球相比過(guò)于小了,它們之間的萬(wàn)有引力也非常小,完全可以忽略不計(jì)。所以萬(wàn)有引力定律的表述是:
板書(shū):任何兩個(gè)物體都是相互吸引的,引力的大小跟兩個(gè)物體的質(zhì)
其中m1、m2分別表示兩個(gè)物體的質(zhì)量,r為它們間的距離。
(2)萬(wàn)有引力定律中的距離r,其含義是兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離。兩個(gè)物體相距很遠(yuǎn),則物體一般可以視為質(zhì)點(diǎn)。但如果是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近,則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。例如物體是兩個(gè)球體,r就是兩個(gè)球心間的距離。
。3)萬(wàn)有引力是因?yàn)槲矬w有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力。從萬(wàn)有引力定律可以看出,物體間的萬(wàn)有引力由相互作用的兩個(gè)物體的質(zhì)量決定,所以質(zhì)量是萬(wàn)有引力的產(chǎn)生原因。從這一產(chǎn)生原因可以看出:萬(wàn)有引力不同于我們初中所學(xué)習(xí)過(guò)的電荷間的引力及磁極間的引力,也不同于我們以后要學(xué)習(xí)的分子間的引力。
3、萬(wàn)有引力恒量的測(cè)定
牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,但萬(wàn)有引力恒量G這個(gè)常數(shù)是多少,連他本人也不知道。按說(shuō)只要測(cè)出兩個(gè)物體的質(zhì)量,測(cè)出兩個(gè)物體間的距離,再測(cè)出物體間的引力,代入萬(wàn)有引力定律,就可以測(cè)出這個(gè)恒量。但因?yàn)橐话阄矬w的質(zhì)量太小了,它們間的引力無(wú)法測(cè)出,而天體的質(zhì)量太大了,又無(wú)法測(cè)出質(zhì)量。所以,萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)了100多年,萬(wàn)有引力恒量仍沒(méi)有一個(gè)準(zhǔn)確的結(jié)果,這個(gè)公式就仍然不能是一個(gè)完善的等式。直到100多年后,英國(guó)人卡文迪許利用扭秤,才巧妙地測(cè)出了這個(gè)恒量。
這是一個(gè)卡文迪許扭秤的模型。(教師出示模型,并拆裝講解)這個(gè)扭秤的主要部分是這樣一個(gè)T字形輕而結(jié)實(shí)的框架,把這個(gè)T形架倒掛在一根石英絲下。若在T形架的兩端施加兩個(gè)大小相等、方向相反的力,石英絲就會(huì)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度。力越大,扭轉(zhuǎn)的角度也越大。反過(guò)來(lái),如果測(cè)出T形架轉(zhuǎn)過(guò)的角度,也就可以測(cè)出T形架兩端所受力的大小,F(xiàn)在在T形架的兩端各固定一個(gè)小球,再在每個(gè)小球的附近各放一個(gè)大球,大小兩個(gè)球間的距離是可以較容易測(cè)定的。根據(jù)萬(wàn)有引力定律,大球會(huì)對(duì)小球產(chǎn)生引力,T形架會(huì)隨之扭轉(zhuǎn),只要測(cè)出其扭轉(zhuǎn)的角度,就可以測(cè)出引力的大小。當(dāng)然由于引力很小,這個(gè)扭轉(zhuǎn)的角度會(huì)很小。怎樣才能把這個(gè)角度測(cè)出來(lái)呢?卡文迪許在T形架上裝了一面小鏡子,用一束光射向鏡子,經(jīng)鏡子反射后的光射向遠(yuǎn)處的刻度尺,當(dāng)鏡子與T形架一起發(fā)生一個(gè)很小的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),刻度尺上的光斑會(huì)發(fā)生較大的移動(dòng)。這樣,就起到一個(gè)化小為大的效果,通過(guò)測(cè)定光斑的移動(dòng),測(cè)定了T形架在放置大球前后扭轉(zhuǎn)的角度,從而測(cè)定了此時(shí)大球?qū)π∏虻囊?ㄎ牡显S用此扭秤驗(yàn)證了牛頓萬(wàn)有引力定律,并測(cè)定出萬(wàn)有引力恒量G的數(shù)值。這個(gè)數(shù)值與近代用更加科學(xué)的方法測(cè)定的數(shù)值是非常接近的。
卡文迪許測(cè)定的G值為6。754×10—11,現(xiàn)在公認(rèn)的G值為6。67×10—11。需要注意的是,這個(gè)萬(wàn)有引力恒量是有單位的:它的單位應(yīng)該是乘以?xún)蓚(gè)質(zhì)量的單位千克,再除以距離的單位米的平方后,得到力的單位牛頓,故應(yīng)為Nm2/kg2。
板書(shū):G=6。67×10—11Nm2/kg2
由于萬(wàn)有引力恒量的數(shù)值非常小,所以一般質(zhì)量的物體之間的萬(wàn)有引力是很小的,我們可以估算一下,兩個(gè)質(zhì)量50kg的同學(xué)相距0。5m時(shí)之間的萬(wàn)有引力有多大(可由學(xué)生回答:約6。67×10—7N),這么小的力我們是根本感覺(jué)不到的。只有質(zhì)量很大的物體對(duì)一般物體的引力我們才能感覺(jué)到,如地球?qū)ξ覀兊囊Υ笾戮褪俏覀兊闹亓,月球(qū)Q蟮囊?dǎo)致了潮汐現(xiàn)象。而天體之間的引力由于星球的質(zhì)量很大,又是非常驚人的:如太陽(yáng)對(duì)地球的引力達(dá)3。56×1022N。
五、課堂小結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了萬(wàn)有引力定律,了解了任何兩個(gè)有質(zhì)量的物體之間都存在著一種引力,這個(gè)引力正比于兩個(gè)物體質(zhì)量的乘積,反比于兩個(gè)物體間的距離。其大小的決定式為:
其中G為萬(wàn)有引力恒量:G=6。67×10—11Nm2/kg2
另外,我們還了解了科學(xué)家分析物體、解決問(wèn)題的方法和技巧,希望對(duì)我們今后分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能夠有所借鑒。
六、說(shuō)明
1、設(shè)計(jì)思路:本節(jié)課由于內(nèi)容限制,以教師講授為主。為能夠吸引學(xué)生,引課時(shí)設(shè)計(jì)了一些學(xué)生習(xí)以為常的但又沒(méi)有細(xì)致思考過(guò)的問(wèn)題。講授過(guò)程中以物理學(xué)史為主線(xiàn),讓學(xué)生以科學(xué)家的角度分析、思考問(wèn)題。力爭(zhēng)抓住這節(jié)課的有利時(shí)機(jī),滲透“沒(méi)有絕對(duì)特殊的物體”這一引起物理學(xué)幾次革命性突破的辯證唯物主義觀(guān)點(diǎn)。
2、卡文迪許扭秤模型為自制教具,可仿課本插圖用金屬桿等焊制,外面可用有機(jī)玻璃制成外殼,并可拆卸。
高中物理教案3
一、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
讓學(xué)生闡述自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的初步構(gòu)想。
①器材。
、陔娐贰
、鄄僮。
對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方法提出異議,促使學(xué)生思索實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)。
鎖定實(shí)驗(yàn)方案,板書(shū)合理的器材選擇、電路圖、數(shù)據(jù)記錄方法、操作過(guò)程。學(xué)生按照學(xué)案的過(guò)程,補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)器材,畫(huà)電路圖,并且簡(jiǎn)單陳述自己的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程。
學(xué)生根據(jù)老師提出的異議,討論實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方案,并修正器材、電路圖、操作方法。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)部分是一個(gè)難點(diǎn),教師要進(jìn)行引導(dǎo),不要輕易否定學(xué)生的想法,在設(shè)計(jì)過(guò)程中教師可以提出啟發(fā)性的問(wèn)題,讓學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
二、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
教師巡視指導(dǎo),幫助困難學(xué)生。學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系非常明顯,要讓學(xué)生從分析數(shù)據(jù)的過(guò)程中感受歐姆定律發(fā)現(xiàn)的邏輯過(guò)程,傳授學(xué)生控制變量法。
三、分析論證
傳授學(xué)生觀(guān)察數(shù)據(jù)的方法,投影問(wèn)題,讓學(xué)生通過(guò)觀(guān)察數(shù)據(jù)找到問(wèn)題的答案,最終得到結(jié)論。學(xué)生根據(jù)教師投影出的問(wèn)題觀(guān)察數(shù)據(jù),在回答問(wèn)題的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
四、評(píng)估交流
讓學(xué)生討論在實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題以及自己對(duì)問(wèn)題的看法和解決辦法,教師引領(lǐng)回答幾個(gè)大家普遍遇到的問(wèn)題。學(xué)生小組內(nèi)討論。
使學(xué)生意識(shí)到共同討論可以發(fā)現(xiàn)自己的不足,借鑒別人的經(jīng)驗(yàn)。
反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)
擴(kuò)展記錄表格,讓學(xué)生補(bǔ)充。
投影一道與生活有關(guān)的題目。學(xué)生補(bǔ)充表格。
學(xué)生在作業(yè)本上完成。這個(gè)練習(xí)很簡(jiǎn)單,但能使學(xué)生沿著前面的思維慣性走下去,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)歐姆定律的認(rèn)識(shí)。
這一道練習(xí)主要是讓學(xué)生了解歐姆定律在生活中的應(yīng)用。
課堂小結(jié)
讓學(xué)生歸納這節(jié)課學(xué)到的知識(shí),回顧實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作過(guò)程,既強(qiáng)化了知識(shí)又鍛煉了學(xué)生歸納整理知識(shí)的能力。學(xué)生歸納。
讓學(xué)生意識(shí)到課堂回顧的重要性,并培養(yǎng)學(xué)生歸納整理的能力,對(duì)提高學(xué)生的自學(xué)能力有重要的作用。
五、教學(xué)反思
學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的掌握既是重點(diǎn)也是難點(diǎn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)難度比較大,主要在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面。由于實(shí)驗(yàn)的難度比較大,學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性也比較大,所以實(shí)驗(yàn)的評(píng)估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導(dǎo)和協(xié)助,所以這次課采用啟發(fā)式綜合的教學(xué)方法。
初中物理新課程強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的根本變革,轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)中這種被動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度,提倡和發(fā)展多樣化學(xué)習(xí)方式,特別是提倡自主、探究與合作的學(xué)習(xí)方式,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人,使學(xué)生的主體意識(shí)、能動(dòng)性、獨(dú)立性和創(chuàng)造性不斷得到發(fā)展,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。
一、要充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。
教師在教學(xué)中就要敢于“放”,讓學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口、主動(dòng)積極的學(xué),要充分相信學(xué)生的能力。但是,敢“放”并不意味著放任自流,而是科學(xué)的引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)的完成探究活動(dòng)。當(dāng)學(xué)生在探究中遇到困難時(shí),教師要予以指導(dǎo)。當(dāng)學(xué)生的探究方向偏離探究目標(biāo)時(shí),教師也要予以指導(dǎo)。作為一名物理教師,如何緊跟時(shí)代的步伐,做新課程改革的領(lǐng)跑人呢?這對(duì)物理教師素質(zhì)提出了更高的'要求,向傳統(tǒng)的教學(xué)觀(guān)、教師觀(guān)提出了挑戰(zhàn),迫切呼喚教學(xué)觀(guān)念的轉(zhuǎn)變和教師角色的再定位。
二,注重學(xué)法指導(dǎo)。
中學(xué)階段形成物理概念,一是在大量的物理現(xiàn)象的基礎(chǔ)上歸納、總結(jié)出來(lái)的;其次是在已有的概念、規(guī)律的基礎(chǔ)上通過(guò)演繹出來(lái)的。所以,在課堂教學(xué)中教師應(yīng)該改變以往那種講解知識(shí)為主的傳授者的角色,應(yīng)努力成為一個(gè)善于傾聽(tīng)學(xué)生想法的聆聽(tīng)者。而在教學(xué)過(guò)程中,要想改變以往那種以教師為中心的傳統(tǒng)觀(guān)念就必須加強(qiáng)學(xué)生在教學(xué)這一師生雙邊活動(dòng)中的主體參與。
三、教學(xué)方式形式多樣,恰當(dāng)運(yùn)用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,提高教學(xué)效率。
科技的發(fā)展,為新時(shí)代的教育提供了現(xiàn)代化的教學(xué)平臺(tái),為“一支粉筆,一張嘴,一塊黑板加墨水”的傳統(tǒng)教學(xué)模式注入了新鮮的血液。在新形勢(shì)下,教師也要對(duì)自身提出更高的要求,提高教師的科學(xué)素養(yǎng)和教學(xué)技能,提高自己的計(jì)算機(jī)水平,特別是加強(qiáng)一些常用教學(xué)軟件的學(xué)習(xí)和使用是十分必要的。
最后,在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)有意向?qū)W生滲透物理學(xué)的常用研究方法。例如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法、等效替代法、以及模型法等。學(xué)生如果對(duì)物理問(wèn)題的研究方法有了一定的了解,將對(duì)物理知識(shí)領(lǐng)會(huì)的更加深刻,同時(shí)研究物理問(wèn)題的思維方法,增強(qiáng)了學(xué)習(xí)物理的能力。
思考。
高中物理教案4
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.知道時(shí)間和時(shí)刻的區(qū)別和聯(lián)系.
2.理解位移的概念,了解路程與位移的區(qū)別.
3.知道標(biāo)量和矢量,知道位移是矢量,時(shí)間、時(shí)刻和路程是標(biāo)量.
4.能用數(shù)軸或一維直線(xiàn)坐標(biāo)表示時(shí)刻和時(shí)間、位置和位移.
5.知道時(shí)刻與位置、時(shí)間與位移的對(duì)應(yīng)關(guān)系.
過(guò)程與方法
1.圍繞問(wèn)題進(jìn)行充分的討論與交流,聯(lián)系實(shí)際引出時(shí)間、時(shí)刻、位移、路程等,要使學(xué)生學(xué)會(huì)將抽象問(wèn)題形象化的處理方法.
2.會(huì)用坐標(biāo)表示時(shí)刻與時(shí)間、位置和位移及相關(guān)方向
3.會(huì)用矢量表示和計(jì)算質(zhì)點(diǎn)位移,用標(biāo)量表示路程.
情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
1.通過(guò)時(shí)間位移的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系,同時(shí)學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維看待事實(shí).
2.通過(guò)用物理量表示質(zhì)點(diǎn)不同時(shí)刻的不同位置,不同時(shí)間內(nèi)的不同位移(或路程)的體驗(yàn),領(lǐng)略物理方法的奧妙,體會(huì)科學(xué)的力量.
3.養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價(jià)值觀(guān).
4.從知識(shí)是相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的思想中,培養(yǎng)同學(xué)們建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀(guān)點(diǎn).
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
1.時(shí)間和時(shí)刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系
2.位移的概念以及它與路程的區(qū)別.
教學(xué)難點(diǎn)
1.幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)生活中的時(shí)間與時(shí)刻.
2.理解位移的概念,會(huì)用有向線(xiàn)段表示位移.
教學(xué)工具
教學(xué)課件
多媒體課件
教學(xué)過(guò)程
[引入新課]
師:上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了描述運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)概念,大家想一下是哪幾個(gè)概念?
生:質(zhì)點(diǎn)、參考系、坐標(biāo)系.
師:大家想一下,如果僅用這幾個(gè)概念,能不能全面描述物體的運(yùn)動(dòng)情況?
生:不能.
師:那么要準(zhǔn)確、全面地描述物體的運(yùn)動(dòng),我們還需要用到哪些物理概念?
一部分學(xué)生可能預(yù)習(xí)過(guò)教材,大聲回答,一部分學(xué)生可能忙著翻書(shū)去找.
師指導(dǎo)學(xué)生快速閱讀教材第一段,并粗看這節(jié)課的黑體字標(biāo)題,提出問(wèn)題:要描述物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng),本節(jié)課還將從哪幾個(gè)方面去描述?
生通過(guò)閱讀、思考,對(duì)本節(jié)涉及的概念有個(gè)總體印象,知道這些概念都是為了進(jìn)一步描述物體的運(yùn)動(dòng)而引入的,要研究物體的運(yùn)動(dòng)還要學(xué)好這些基本概念.
引言:宇宙萬(wàn)物都在時(shí)間和空間中存在和運(yùn)動(dòng).我們每天按時(shí)上課、下課、用餐、休息。從幼兒園、小學(xué)、中學(xué),經(jīng)歷一年又一年,我們?cè)跁r(shí)間的長(zhǎng)河里成長(zhǎng).對(duì)于時(shí)間這個(gè)名詞,我們并不陌生,你能準(zhǔn)確說(shuō)出時(shí)間的含義嗎?物體的任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)都伴隨著物體在空間中位置的改變,你們用什么來(lái)量度物體位置的改變呢?這就是我們今天要研究的課題--§1.2時(shí)間和位移.
[新課教學(xué)]
一、時(shí)刻和時(shí)間間隔
[討論與交流]
指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)閱讀“時(shí)刻和時(shí)間間隔”一部分,然后用課件投影展示本校作息時(shí)間表.
師:同時(shí)提出問(wèn)題;
1.結(jié)合教材,你能列舉出哪些關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻的說(shuō)法?
2.觀(guān)察教材第14頁(yè)圖1.2-1,如何用數(shù)軸表示時(shí)間?
學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,自主閱讀,積極思考,然后每四人一組展開(kāi)討論,每
組選出代表,發(fā)表見(jiàn)解,提出問(wèn)題.
生:我們開(kāi)始上課的“時(shí)間”:8:00就是指的時(shí)刻;下課的“時(shí)間”:8:45也是指的時(shí)刻.這樣每個(gè)活動(dòng)開(kāi)始和結(jié)束的`那一瞬間就是指時(shí)刻.
生:我們上一堂課需要45分鐘,做眼保健操需要5分鐘,這些都是指時(shí)間間隔,每一個(gè)活動(dòng)所經(jīng)歷的一段時(shí)間都是指時(shí)間間隔.
師:根據(jù)以上討論與交流,能否說(shuō)出時(shí)刻與時(shí)間的概念.
教師幫助總結(jié)并回答學(xué)生的提問(wèn).
師:時(shí)刻是指某一瞬時(shí),時(shí)間是時(shí)間間隔的簡(jiǎn)稱(chēng),指一段持續(xù)的時(shí)間間隔。兩個(gè)時(shí)刻的間隔表示一段時(shí)間.
讓學(xué)生再舉出一些生活中能反映時(shí)間間隔和時(shí)刻的實(shí)例,并讓他們討論.
教師利用課件展示某一列車(chē)時(shí)刻表,幫助學(xué)生分析列車(chē)運(yùn)動(dòng)情況.
(展示問(wèn)題)根據(jù)下列“列車(chē)時(shí)刻表”中的數(shù)據(jù),列車(chē)從廣州到長(zhǎng)沙、鄭州和北京西站分別需要多長(zhǎng)時(shí)間?
T15站名T16
18:19北京西14:58
00:35 00:41鄭州08:42 08:36
05:49 05:57武昌03:28 03:20
09:15 09:21長(zhǎng)沙23:59 23:5l
16:25廣州16:52
參考答案:6小時(shí)59分、15小時(shí)50分、22小時(shí)零6分.
(教師總結(jié))
師:平常所說(shuō)的“時(shí)間”,有時(shí)指時(shí)刻,有時(shí)指時(shí)間間隔,如有人問(wèn)你:“你們什么時(shí)間上課啊?”這里的時(shí)間是指時(shí)間間隔嗎?
生:不是,實(shí)際上這里的時(shí)間就是指的時(shí)刻.
師:我們可以用數(shù)軸形象地表示出時(shí)刻和時(shí)間間隔.
教師課件投放教材圖1.2-1所顯示的問(wèn)題,將其做成F1ash動(dòng)畫(huà).
學(xué)生分組討論,然后說(shuō)說(shuō)怎樣用時(shí)間軸表示時(shí)間和時(shí)刻.
生:時(shí)刻:在時(shí)間坐標(biāo)軸上用一點(diǎn)來(lái)表示時(shí)刻.時(shí)間:兩個(gè)時(shí)刻的間隔表示一段時(shí)間.一段時(shí)間在時(shí)間坐標(biāo)軸上用一線(xiàn)段表示.
師:為了用具體數(shù)字說(shuō)明時(shí)間,必須選擇某一時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),計(jì)時(shí)起點(diǎn)的選擇是人為的.單位秒(s).
師:下圖1-2-1給出了時(shí)間軸,請(qǐng)你說(shuō)出第3秒,前3秒,第3秒初第3秒末,第n秒的意義.
答:
1.學(xué)習(xí)了時(shí)間與時(shí)刻,藍(lán)仔、紅孩、紫珠和黑柱發(fā)表了如下一些說(shuō)法,正確的是…( )
A.藍(lán)仔說(shuō),下午2點(diǎn)上課,2點(diǎn)是我們上課的時(shí)刻
B.紅孩說(shuō),下午2點(diǎn)上課,2點(diǎn)是我們上課的時(shí)間
C.紫珠說(shuō),下午2點(diǎn)上課,2點(diǎn)45分下課,上課的時(shí)刻是45分鐘
D.黑柱說(shuō),2點(diǎn)45分下課,2點(diǎn)45分是我們下課的時(shí)間
答案:A
2.關(guān)于時(shí)刻和時(shí)間,下列說(shuō)法中正確的是…………………………………( )
A.時(shí)刻表示時(shí)間較短,時(shí)間表示時(shí)間較長(zhǎng)B.時(shí)刻對(duì)應(yīng)位置,時(shí)間對(duì)應(yīng)位移
C.作息時(shí)間表上的數(shù)字表示時(shí)刻D.1 min內(nèi)有60個(gè)時(shí)刻
答案:BC
解析:緊扣時(shí)間和時(shí)刻的定義及位置、位移與時(shí)刻、時(shí)間的關(guān)系,可知B、C正確,A錯(cuò).一段時(shí)間內(nèi)有無(wú)數(shù)個(gè)時(shí)刻,因而D錯(cuò).
以下提供幾個(gè)課堂討論與交流的例子,僅供參考.
[討論與交流]:我國(guó)在20xx年10月成功地進(jìn)行了首次載人航天飛行.10月15日09時(shí)0分,“神舟”五號(hào)飛船點(diǎn)火,經(jīng)9小時(shí)40分50秒至15日18時(shí)40分50秒,我國(guó)宇航員楊利偉在太空中層示中國(guó)國(guó)旗和聯(lián)合國(guó)旗,再經(jīng)11小時(shí)42分10秒至16日06時(shí)23分,飛船在內(nèi)蒙古中部地區(qū)成為著陸.在上面給出的時(shí)間或時(shí)刻中,哪些指的是時(shí)間,哪些又指的是時(shí)刻?
參考答案:這里的“10月15日09時(shí)0分”、“15日18時(shí)40分50秒”和“16日06時(shí)23分”,分別是指這次航天飛行點(diǎn)火、展示國(guó)旗和著陸的時(shí)刻,而“9小時(shí)40分50秒”和“11小時(shí)62分10秒”分別指的是從點(diǎn)火到展示國(guó)旗和從展示國(guó)旗到著陸所用的時(shí)間.
二、路程和位移
(情景展示)中國(guó)西部的塔克拉瑪干沙漠是我國(guó)的沙漠,在沙漠中,遠(yuǎn)眺不見(jiàn)邊際,抬頭不見(jiàn)飛鳥(niǎo).沙漠中布滿(mǎn)了100~200m高的沙丘.像大海的巨浪,人們把它稱(chēng)為“死亡之!.
許多穿越這個(gè)沙漠的勇士常常迷路,甚至因此而喪生.歸結(jié)他們失敗的原因都是因?yàn)樵谏衬懈悴磺暹@樣三個(gè)問(wèn)題:我在哪里?我要去哪里?選哪條路線(xiàn)?而這三個(gè)問(wèn)題涉及三個(gè)描述物體運(yùn)動(dòng)的物理量:位置、位移、路程.
師:(投影中國(guó)地圖)讓學(xué)生思考:從北京到重慶,觀(guān)察地圖,你有哪些不同的選擇?這些選擇有何相同或不同之處?
生:從北京到重慶,可以乘汽車(chē),也可以乘火車(chē)或飛機(jī),還可以中途改變交通工具.選擇的路線(xiàn)不同,運(yùn)動(dòng)軌跡不同,但就位置變動(dòng)而言,都是從北京來(lái)到了重慶.
師:根據(jù)上面的學(xué)習(xí),你能給出位移及路程的定義嗎?
生:位移:從物體運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)指向運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)的有向線(xiàn)段.位移是表示物體位置變化的物理量.國(guó)際單位為米(m).
路程:路程是質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度.(板)
在坐標(biāo)系中,我們也可以用數(shù)學(xué)的方法表示出位移.
實(shí)例:質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),我們可以用有方向的線(xiàn)段來(lái)表示位移,從初始位置A向末位置B畫(huà)有向線(xiàn)段,展示教材圖1.2-3.
[討論與交流]
請(qǐng)看下面的一段對(duì)話(huà),找出里面的哪些語(yǔ)言描述了位置,哪些語(yǔ)言描述了位置的變動(dòng).哪些是指路程,哪些是指位移.
甲:同學(xué),請(qǐng)問(wèn)紅孩去哪里了?
乙:他去圖書(shū)室了,五分鐘前還在這兒.
甲:圖書(shū)室在哪兒?
乙指著東北的方向說(shuō):在那個(gè)方位.
甲:我還是不知道怎么走過(guò)去,有最近的路可去嗎?
乙:你可以從這兒向東到孔子像前再往北走,就能看見(jiàn)了.
丙加入進(jìn)來(lái),說(shuō)道;也可以先向北走,再向東,因?yàn)槟沁呌泻蔑L(fēng)景可看.
甲:最近要多遠(yuǎn)?
乙:大概要三百米吧.
丙開(kāi)玩笑說(shuō);不用,你如果能從索道直線(xiàn)到達(dá)也就是一百米.
乙:別騙人了,哪有索道啊!
丙:我是開(kāi)玩笑的,那只好辛苦你了,要走曲線(xiàn).
甲:謝謝你們兩位,我去找他了.
學(xué)生分組討論后,選代表回答問(wèn)題.
生1:乙手指的方向--東北,就是甲在找紅孩的過(guò)程中發(fā)生的位移的方向.
生2:里面的三百米是指路程,一百米的直線(xiàn)距離是指位移的大小.
生3:他們談話(huà)的位置和圖書(shū)室是兩個(gè)位置,也就是甲在找紅孩過(guò)程中的初末位置.
請(qǐng)你舉出生活中更常見(jiàn)的例子說(shuō)明路程和位移.(圍繞跑道跑一圈的位移和路程)
[討論與思考]
1.(用課件展示中國(guó)地圖)在地圖上查找上海到烏魯木齊的鐵路.請(qǐng)根據(jù)地圖中的比例尺估算一下,坐火車(chē)從上海到烏魯木齊的位移和經(jīng)過(guò)的路程分別是多少?
閱讀下面的對(duì)話(huà):
甲:請(qǐng)問(wèn)到市圖書(shū)館怎么走?
乙:從你所在的市中心向南走400 m到一個(gè)十字路口,再向東走300m就到了.
甲:謝謝!
乙:不用客氣.
請(qǐng)?jiān)趫D1-2-3上把甲要經(jīng)過(guò)的路程和位移表示出來(lái).
師:請(qǐng)你歸納一下:位移和路程有什么不同?
生1:位移是矢量,有向線(xiàn)段的長(zhǎng)度表示其大小,有向線(xiàn)段的方向表示位移的方向.
生2:質(zhì)點(diǎn)的位移與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān),只與初位置、末位置有關(guān).
生3:位移與路程不同,路程是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,路程只有大小沒(méi)有方向,是標(biāo)量.
教師提出問(wèn)題
師:位移的大小有沒(méi)有等于路程的時(shí)候?
學(xué)生討論后回答,并交流自己的看法.
生:在直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,位移的大小就等于路程。
教師適時(shí)點(diǎn)撥,畫(huà)一往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)給學(xué)生討論.
生:在單方向的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,位移的大小就等于路程.
教師總結(jié)
師:只有在單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,位移的大小才等于路程,在其他情況中,路程要大于位移的大小.
[課堂訓(xùn)練]
下列關(guān)于位移和路程的說(shuō)法中,正確的是………………( )
A位移大小和路程不一定相等,所以位移才不等于路程
B位移的大小等于路程,方向由起點(diǎn)指向終點(diǎn)
C位移描述物體相對(duì)位置的變化,路程描述路徑的長(zhǎng)短
D位移描述直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),路程描述曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
答案:C
解析:A選項(xiàng)表述的因果關(guān)系沒(méi)有意義,故A錯(cuò).位移的方向可以用從初位置指末位置的有向線(xiàn)段來(lái)表示,但位移的大小并不等于路程,往往是位移的大小小于等于路程,故選項(xiàng)B錯(cuò).位移和路程是兩個(gè)不同的物理量,位移描述物體位置的變化,路程描述物體運(yùn)動(dòng)路徑的長(zhǎng)短,所以選項(xiàng)C正確.位移的大小和路程不一定相等,只有當(dāng)物體做單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),位移的大小才等于路程.無(wú)論是位移還是路程都既可以描述直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),也可以描述曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)D也是錯(cuò)誤的.
三、矢量和標(biāo)量
師:像位移這樣的物理量,既有大小又有方向,我們以前學(xué)過(guò)的物理量很多都只有大小,沒(méi)有方向,請(qǐng)同學(xué)們回憶并說(shuō)給大家聽(tīng)聽(tīng).
學(xué)生討論后回答
生:溫度、質(zhì)量、體積、長(zhǎng)度、時(shí)間、路程.
對(duì)于討論中學(xué)生可能提出這樣的問(wèn)題,像電流、壓強(qiáng)這兩個(gè)學(xué)生學(xué)過(guò)的物理量,它們是有方向的,但它們?nèi)匀皇菢?biāo)量.這在以后的學(xué)習(xí)中會(huì)更進(jìn)一步加深對(duì)矢量和標(biāo)量的認(rèn)識(shí).
學(xué)生閱讀課文后,說(shuō)說(shuō)矢量和標(biāo)量的算法有什么不同.
生:兩個(gè)標(biāo)量相加遵從算術(shù)加法的法則.
[討論與思考]
一位同學(xué)從操場(chǎng)中心A出發(fā),向北走了40 m,到達(dá)C點(diǎn),然后又向東走了30 m,到達(dá)B點(diǎn).用有向線(xiàn)段表明他第一次、第二次的位移和兩次行走的合位移(即代表他的位置變化的最后結(jié)果的位移).三個(gè)位移的大小各是多少?你能通過(guò)這個(gè)實(shí)例總結(jié)出矢量相加的法則嗎?
解析:畫(huà)圖如圖1-2-4所示.矢量相加的法則是平行四邊形法則.
[討論與思考]
氣球升到離地面80m高空時(shí),從氣球上掉下一物體,物體又上升了10 m高后才開(kāi)始下落,規(guī)定向上方向?yàn)檎较?討論并回答下列問(wèn)題,體會(huì)矢量的表示方向.
(1)物體從離開(kāi)氣球開(kāi)始到落到地面時(shí)的位移大小是多少米?方向如何?
(2)表示物體的位移有幾種方式?其他矢量是否都能這樣表示?注意體會(huì)“+”“-”號(hào)在表示方向上的作用.
解析:(1)一80m,方向豎直向下;(2)到現(xiàn)在有三種:語(yǔ)言表述法,如“位移的大小為80m,方向豎直向下”;矢量圖法;“+”“一”號(hào)法,如“規(guī)定豎直向上為正方向,則物體的位移為一80m”.
[課堂訓(xùn)練]
(播放1 500m比賽的錄像片斷)
在標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上將要進(jìn)行1 500米賽跑,上午9時(shí)20分50秒,發(fā)令槍響,某運(yùn)動(dòng)員從跑道上最內(nèi)圈的起跑點(diǎn)出發(fā),繞運(yùn)動(dòng)場(chǎng)跑了3圈多,到達(dá)終點(diǎn),成績(jī)是4分38秒.請(qǐng)根據(jù)上面的信息討論以下問(wèn)題,并注意題中有關(guān)時(shí)間、時(shí)刻、路程、位置變化的準(zhǔn)確含義.
(1)該運(yùn)動(dòng)員從起跑點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)所花的時(shí)間是多少?(4分38秒)起跑和到達(dá)的時(shí)刻分別是多少?(上午9時(shí)20分50秒、上午9時(shí)25分28秒)
(2)該運(yùn)動(dòng)員跑過(guò)的路程是多少?(1 500米)他的位置變化如何?(起跑點(diǎn)到終點(diǎn)的連線(xiàn))
四、直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位置和位移
提出問(wèn)題:我們?cè)鯓佑脭?shù)學(xué)的方法描述直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位置和位移?
如果物體做的是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中的某一時(shí)刻對(duì)應(yīng)的是物體處在某一位置,如果是一段時(shí)間,對(duì)應(yīng)的是這段時(shí)間內(nèi)物體的位移.
如圖1-2-6所示,物體在時(shí)刻t1處于“位置”x1,在時(shí)刻t2運(yùn)動(dòng)到“位置”x2
那么(x2- x1)就是物體的“位移”,記為Δx =x2- x1
可見(jiàn),要描述直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位置和位移,只需建立一維坐標(biāo)系,用坐標(biāo)表示位置,用位置坐標(biāo)的變化量表示物體位移.
在一維坐標(biāo)系中,用正、負(fù)表示運(yùn)動(dòng)物體位移的方向.如圖1-2-7所示汽車(chē)A的位移為負(fù)值,B的位移則為正值.表明汽車(chē)B的位移方向?yàn)閤軸正向,汽車(chē)A的位移方向?yàn)閤軸負(fù)向.
課后小結(jié)
時(shí)間和時(shí)刻這兩個(gè)概念是同學(xué)們很容易混淆的,同學(xué)們要掌握時(shí)間坐標(biāo)軸.在時(shí)間軸上,用點(diǎn)表示時(shí)刻,用線(xiàn)段表示一段時(shí)間間隔.位移和路程是兩個(gè)不同的物理量,位移是用來(lái)表示質(zhì)點(diǎn)變動(dòng)的,它的大小等于運(yùn)動(dòng)物體初、末位置間的距離,它的方向是從初位置指向末位置,是矢量;而路程是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)路徑的長(zhǎng)度,是標(biāo)量.只有物體做單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),其位移大小才和路程相等,除此以外,物體的位移的大小總是小于路程.找位移的辦法是從初位置到末位置間畫(huà)有向線(xiàn)段.有向線(xiàn)段的方向就是位移的方向,有向線(xiàn)段的長(zhǎng)度就是位移的大小.時(shí)刻對(duì)應(yīng)位置,時(shí)間對(duì)應(yīng)位移.在位置坐標(biāo)軸上,用點(diǎn)來(lái)表示位置,用有向線(xiàn)段來(lái)表示位移.
本節(jié)課用到的數(shù)學(xué)知識(shí)和方法:用數(shù)軸來(lái)表示時(shí)間軸和位移軸,在時(shí)間軸上,點(diǎn)表示時(shí)刻,線(xiàn)段表示時(shí)間間隔.要選計(jì)時(shí)起點(diǎn)(零時(shí)刻),計(jì)時(shí)起點(diǎn)前的時(shí)刻為負(fù),計(jì)時(shí)起點(diǎn)后的時(shí)刻為正;在位移軸上,點(diǎn)表示某一時(shí)刻的位置,線(xiàn)段表示某段時(shí)間內(nèi)的位移.要選位置參考點(diǎn)(位置零點(diǎn)),直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,可選某一單一方向作為正方向,朝正方向離開(kāi)參考點(diǎn)的位置都為正,朝負(fù)方向離開(kāi)參考點(diǎn)的位置都為負(fù).位移方向與規(guī)定方向相同時(shí)為正,相反時(shí)為負(fù).標(biāo)量遵從算術(shù)加法的法則,矢量遵從三角形定則(或平行四邊形定則,以后會(huì)學(xué)到,不讓學(xué)生知道).
課后習(xí)題
教材第16頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)。
高中物理教案5
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)目標(biāo)
1、知道變壓器的構(gòu)造.知道變壓器是用來(lái)改變交流電壓的裝置.
2、理解互感現(xiàn)象,理解變壓器的工作原理.
3、掌握理想變壓器工作規(guī)律并能運(yùn)用解決實(shí)際問(wèn)題.
4、理解理想變壓器的原、副線(xiàn)圈中電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系,能應(yīng)用它分析解決基本問(wèn)題.
5、理解變壓器的輸入功率等于輸出功率.能用變壓器的功率關(guān)系解決簡(jiǎn)單的變壓器的電流關(guān)系問(wèn)題.
6、理解在遠(yuǎn)距離輸電時(shí),利用變壓器可以大大降低傳輸線(xiàn)路的電能消耗的原因.
7、知道課本中介紹的幾種常見(jiàn)的變壓器.
二、能力目標(biāo)
1、通過(guò)觀(guān)察演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生物理觀(guān)察能力和正確讀數(shù)的習(xí)慣.
2、從變壓器工作規(guī)律得出過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及總結(jié)概括能力.
3、從理想變壓器概念引入使學(xué)生了解物理模型建立的基礎(chǔ)和建立的意義.
三、情感目標(biāo)
1、通過(guò)原副線(xiàn)圈的匝數(shù)與繞線(xiàn)線(xiàn)徑關(guān)系中體會(huì)物理學(xué)中的xx、統(tǒng)一美.
2、讓學(xué)生充分體會(huì)能量守恒定律的普遍xx及辯xx統(tǒng)一思想.
3、培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí),實(shí)事求是的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度.
教學(xué)建議
教材分析及相應(yīng)的教法建議
1、在學(xué)習(xí)本章之前,首先應(yīng)明確的是,變壓器是用來(lái)改變交變電流電壓的變壓器不能改變恒定電流的電壓.互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ).讓學(xué)生在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)上理解互感現(xiàn)象.這里的關(guān)鍵是明白原線(xiàn)圈和副線(xiàn)圈有共同的鐵芯,穿過(guò)它們的磁通量和磁通量的變化時(shí)刻都是相同的因而,其中的'感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比只與匝數(shù)有關(guān).這樣原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)不同,就可以改變電壓了.
2、在分析變壓器的原理時(shí),課本中提到了次級(jí)線(xiàn)圈對(duì)于負(fù)載來(lái)講,相當(dāng)于一個(gè)交流電源一般情況下,忽略變壓器的磁漏,認(rèn)為穿過(guò)原線(xiàn)圈每一匝的磁通量與穿過(guò)副線(xiàn)圈的磁通量總是相等的這兩個(gè)條件,都是理想變壓器的工作原理的內(nèi)容.利用課本中的這些內(nèi)容,教師在課堂上,首先可以幫助學(xué)生分析變壓器原理,原線(xiàn)圈上加上交變流電后,鐵心中產(chǎn)生交變磁通量;在副線(xiàn)圈中產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì),則副線(xiàn)圈相當(dāng)于交流電源對(duì)外供電.在這個(gè)過(guò)程中,如果從能量角度分析,可以看成是電能(原線(xiàn)圈中的交變電流)轉(zhuǎn)換成磁場(chǎng)能(鐵心中的變化磁場(chǎng)),磁場(chǎng)能又轉(zhuǎn)換成電能(副線(xiàn)圈對(duì)外輸出電流).所以,變壓器是一個(gè)傳遞能量的裝置.如果不計(jì)它的損失,則變壓器在工作中只傳遞能量不消耗能量。要使學(xué)生明白,理想變壓器是忽略了變壓器中的能量損耗,它的輸出功率與輸入功率相等,這樣才得出原、副線(xiàn)圈的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系式.在解決有兩個(gè)副線(xiàn)圈的變壓器的問(wèn)題時(shí),這一點(diǎn)尤其重要.當(dāng)然,在初學(xué)時(shí),有兩個(gè)副線(xiàn)圈的變壓器的問(wèn)題,不做統(tǒng)一要求,不必急于去分析這類(lèi)問(wèn)題.對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生,可引導(dǎo)他們進(jìn)行分析討論。
3、學(xué)生對(duì)變壓器原理和變壓器中原、副線(xiàn)圈的電壓、電流的關(guān)系常有一些似是而非的模糊認(rèn)識(shí),引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真討論章后習(xí)題,對(duì)學(xué)生澄清認(rèn)識(shí)會(huì)有所幫助。
4、變壓器的電壓公式是直接給出的課本中利用原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)關(guān)系,說(shuō)明了什么是升壓變壓器和什么是降壓變壓器,這也是為了幫助學(xué)生能記住電壓關(guān)系公式.利用變壓器的輸出功率和輸人功率相等的關(guān)系,得到了i1i2=u1u2.建議教師做好用輸出負(fù)載調(diào)節(jié)輸入功率的演示實(shí)驗(yàn).引導(dǎo)學(xué)生注意觀(guān)察,當(dāng)負(fù)載端接入的燈泡逐漸增多時(shí),原、副線(xiàn)圈上的電壓基本上不發(fā)生變化,原線(xiàn)圈中的電流逐漸增大,副線(xiàn)圈中的電流也逐漸增大。
5、介紹幾種常見(jiàn)的變壓器,是讓學(xué)生能見(jiàn)到真實(shí)的變壓器的外型和了解變壓器的實(shí)際構(gòu)造.教師應(yīng)當(dāng)盡可能多地找一些變壓器的給學(xué)生看一看.變壓器在生產(chǎn)和生活中有十分廣泛的應(yīng)用.課本中介紹了一些,教學(xué)中可根據(jù)實(shí)際情況向?qū)W生進(jìn)行介紹,或看掛圖、照片、實(shí)物,或參觀(guān),以開(kāi)闊學(xué)生眼界,增加實(shí)際知識(shí)。
6、電能的輸送,定xx地說(shuō)明了在遠(yuǎn)距離輸送電能時(shí),采用變壓器進(jìn)行高壓輸電可以大大減少輸電線(xiàn)路上的電能損失.這里重點(diǎn)描述了輸電線(xiàn)上的電流大小與造成的電熱損失的關(guān)系,教師應(yīng)幫助學(xué)生分析,理解采用高壓輸電的必要xx.
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法
1、重點(diǎn):
變壓器工作原理及工作規(guī)律.
2、難點(diǎn):
(1)理解副線(xiàn)圈兩端的電壓為交變電壓.
(2)推導(dǎo)變壓器原副線(xiàn)圈電流與匝數(shù)關(guān)系.
(3)掌握公式中各物理量所表示對(duì)象的含義.
3、疑點(diǎn):
變壓器鐵心是否帶電即如何將電能從原線(xiàn)圈傳輸出到副線(xiàn)圈.
4、解決辦法:
(1)通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)來(lái)研究變壓器工作規(guī)律使學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立規(guī)律.
(2)通過(guò)理想化模型建立及理論推導(dǎo)得出通過(guò)原副線(xiàn)圈電流與匝數(shù)間的關(guān)系.
(3)通過(guò)運(yùn)用變壓器工作規(guī)律的公式來(lái)解題使學(xué)生從實(shí)踐中理解公式各物理量的含義
高中物理教案6
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)目標(biāo)
1、知道什么是反沖運(yùn)動(dòng),能舉出幾個(gè)反沖運(yùn)動(dòng)的實(shí)例;
2、知道火箭的飛行原理和主要用途。
二、能力目標(biāo)
1、結(jié)合實(shí)際例子,理解什么是反沖運(yùn)動(dòng);
2、能結(jié)合動(dòng)量守恒定律對(duì)反沖現(xiàn)象做出解釋?zhuān)?/p>
3、進(jìn)一步提高運(yùn)用動(dòng)量守恒定律分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力
三、德育目標(biāo)
1、通過(guò)實(shí)驗(yàn),分析得到什么是反沖運(yùn)動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生善于從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)規(guī)律和熱心科學(xué)研究的興趣、勇于探索的品質(zhì)。
2、通過(guò)介紹我國(guó)成功地研制和發(fā)射長(zhǎng)征系列火箭的事實(shí),結(jié)合我國(guó)古代對(duì)于火箭的發(fā)明和我國(guó)的現(xiàn)代火箭技術(shù)已跨入世界先進(jìn)先烈,激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)社會(huì)主義的情感。
教學(xué)重點(diǎn)
1、知道什么是反沖。
2、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律正確處理噴氣式飛機(jī)、火箭一類(lèi)問(wèn)題。
教學(xué)難點(diǎn)
如何應(yīng)用動(dòng)量守恒定律分析、解決反沖運(yùn)動(dòng)。
教學(xué)方法
1、通過(guò)觀(guān)察演示實(shí)驗(yàn),總結(jié)歸納得到什么是反沖運(yùn)動(dòng)。
2、結(jié)合實(shí)例運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解釋反沖運(yùn)動(dòng)。
教學(xué)用具
反沖小車(chē)、玻璃棒、氣球、酒精、反沖塑料瓶等
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)步驟
導(dǎo)入新課
[演示]拿一個(gè)氣球,給它充足氣,然后松手,觀(guān)察現(xiàn)象。
[學(xué)生描述現(xiàn)象]釋放氣球后,氣球內(nèi)的氣體向后噴出,氣球向相反的方向飛出。
[教師]在日常生活中,類(lèi)似于氣球這樣的運(yùn)動(dòng)很多,本節(jié)課我們就來(lái)研究這種。
新課教學(xué)
(一)反沖運(yùn)動(dòng) 火箭
1、教師分析氣球所做的運(yùn)動(dòng)
給氣球內(nèi)吹足氣,捏緊出氣孔,此時(shí)氣球和其中的氣體作為一個(gè)整體處于靜止?fàn)顟B(tài)。松開(kāi)出氣孔時(shí),氣球中的氣體向后噴出,氣體具有能量,此時(shí)氣體和氣球之間產(chǎn)生相互作用,氣球就向前沖出。
2、學(xué)生舉例:你能舉出哪些物體的運(yùn)動(dòng)類(lèi)似于氣球所作的運(yùn)動(dòng)?
學(xué)生:節(jié)日燃放的禮花。噴氣式飛機(jī)。反擊式水輪機(jī);鸺茸龅倪\(yùn)動(dòng)。
3、同學(xué)們概括一下上述運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),教師結(jié)合學(xué)生的敘述總結(jié)得到:
某個(gè)物體向某一方向高速?lài)娚涑龃罅康囊后w,氣體或彈射出一個(gè)小物體,從而使物體本身獲得一反向速度的現(xiàn)象,叫反沖運(yùn)動(dòng)
4、分析氣球。火箭等所做的反沖運(yùn)動(dòng),得到:
在反沖現(xiàn)象中,系統(tǒng)所受的合外力一般不為零;
但是反沖運(yùn)動(dòng)中如果屬于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力的情況,可以認(rèn)為反沖運(yùn)動(dòng)中系統(tǒng)動(dòng)量守恒。
。ǘ⿲W(xué)生課堂用自己的裝置演示反沖運(yùn)動(dòng)。
1、學(xué)生做準(zhǔn)備:拿出自己的在課下所做的反沖運(yùn)動(dòng)演示裝置。
2、學(xué)生代表介紹實(shí)驗(yàn)裝置,并演示。
學(xué)生甲:
裝置:在玻璃板上放一輛小車(chē),小車(chē)上用透明膠帶粘中一塊浸有酒精的棉花。
實(shí)驗(yàn)做法:點(diǎn)燃浸有酒精的`棉花,管中的酒精蒸氣將橡皮塞沖出,同時(shí)看到小車(chē)沿相反方向運(yùn)動(dòng)。
學(xué)生乙:
裝置:二個(gè)空摩絲瓶,在它們的底部用大號(hào)縫衣針各鉆一個(gè)小洞,這樣做成二個(gè)簡(jiǎn)易的火箭筒,在鐵支架的立柱端裝上頂軸,在放置臂的兩側(cè)各裝一只箭筒,再把旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)放在頂軸上,往火箭筒內(nèi)各注入約4 mL的酒精,并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。點(diǎn)燃酒精棉球,片刻火箭筒內(nèi)的酒精蒸氣從尾孔中噴出,并被點(diǎn)燃,這時(shí)可以看到火箭旋轉(zhuǎn)起來(lái)。
學(xué)生丙:用可樂(lè)瓶做一個(gè)水火箭,方法是用一段吸管和透明膠帶在瓶上固定一個(gè)導(dǎo)向管,瓶口塞一橡皮塞,在橡皮塞上鉆一孔,在塞上固定一只自行車(chē)車(chē)胎上的進(jìn)氣閥門(mén),并在氣門(mén)芯內(nèi)裝上小橡皮管,在瓶中先注入約1/3體積的水,用橡皮塞把瓶口塞嚴(yán),將尼龍線(xiàn)穿過(guò)可樂(lè)瓶上的導(dǎo)向管,使線(xiàn)的一端拴在門(mén)的上框上,另一端拴在板凳腿上,要使線(xiàn)拉直,將瓶的進(jìn)氣閥與打氣筒相接,向筒內(nèi)打氣到一定程度時(shí),瓶塞脫開(kāi),水從瓶口噴出,瓶向反方向飛去。
過(guò)渡引言:同學(xué)們通過(guò)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置得到并演示了什么是反沖運(yùn)動(dòng),那么反沖運(yùn)動(dòng)在實(shí)際生活中有什么應(yīng)用呢?下邊我們來(lái)探討這個(gè)問(wèn)題。
(三)反沖運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止
1、學(xué)生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容。
2、學(xué)生回答反沖運(yùn)動(dòng)應(yīng)用和防止的實(shí)例。
學(xué)生:反沖有廣泛的應(yīng)用:灌溉噴水器、反擊式水輪機(jī)、噴氣式飛機(jī)、火箭等都是反沖的重要應(yīng)用。
學(xué)生:用槍射擊時(shí),要用肩部抵住槍身,這是防止或減少反沖影響的實(shí)例。
3、用多媒體展示學(xué)生所舉例子。
4、要求學(xué)生結(jié)合多媒體展示的物理情景對(duì)幾個(gè)物理過(guò)程中反
沖的應(yīng)用和防止做出解釋說(shuō)明:
、賹(duì)于灌溉噴水器,
當(dāng)水從彎管的噴嘴噴出時(shí),彎管因反沖而旋轉(zhuǎn),可以自動(dòng)地改變噴水的方向。
②對(duì)于反擊式水輪機(jī):當(dāng)水從轉(zhuǎn)輪的葉片中流出時(shí),轉(zhuǎn)軸由于反沖而旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
、蹖(duì)于噴氣式飛機(jī)和火箭,它們靠尾部噴出氣流的反沖作用而獲得很大的速度。
④用槍射擊時(shí),子彈向前飛去槍身向后發(fā)生反沖,槍身的反沖會(huì)影響射擊的準(zhǔn)確性,所以用步槍時(shí)我們要把槍身抵在肩部,以減少反沖的影響。
教師:通過(guò)我們對(duì)幾個(gè)實(shí)例的分析,明確了反沖既有有利的一面,同時(shí)也有不利的一面,在看待事物時(shí)我們要學(xué)會(huì)用一分為二的觀(guān)點(diǎn)。
我們知道:反沖現(xiàn)象的一個(gè)重要應(yīng)用是火箭,下邊我們一認(rèn)識(shí)火箭:
(四)火箭:
1、演示:把一個(gè)廢舊白熾燈泡敲碎取出里面的一根細(xì)玻璃管,往細(xì)玻璃管裝由火柴刮下的藥粉,把細(xì)管放在支架上,用火柴或其他辦法給細(xì)管加熱。
現(xiàn)象:當(dāng)管內(nèi)的藥粉點(diǎn)燃時(shí),生成的燃?xì)鈴募?xì)口迅速?lài)姵,?xì)管便向相反方向飛去。教師講述:上述裝置就是火箭的原理模型。
2、多媒體演示古代火箭,現(xiàn)代火箭的用途及多級(jí)火箭的工作過(guò)程,同時(shí)學(xué)生邊看邊閱讀課文。
3、用實(shí)物投影儀出示閱讀思考題:
、俳榻B一下我國(guó)古代的火箭。?
、诂F(xiàn)代的火箭與古代火箭有什么相同和不同之處?
、郜F(xiàn)代火箭主要用途是什么?
④現(xiàn)代火箭為什么要采用多級(jí)結(jié)構(gòu)?
4、學(xué)生解答上述問(wèn)題:
①我國(guó)古代的火箭是這樣的:
在箭上扎一個(gè)火藥筒,火藥筒的前端是封閉的,火藥點(diǎn)燃后生成的燃?xì)庖院艽笏俣认蚝髧姵,火箭由于反沖而向前運(yùn)動(dòng)。
、诂F(xiàn)代火箭與古代火箭原理相同,都是利用反沖現(xiàn)象來(lái)工作的。
但現(xiàn)代火箭較古代火箭結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多,現(xiàn)代火箭主要由殼體和燃料兩大部分組成,殼體是圓筒形的,前端是封閉的尖端,后端有尾噴管,燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈴奈矅姽苎杆賴(lài)姵觯鸺拖蚯帮w去。
③現(xiàn)代火箭主要用來(lái)發(fā)射探測(cè)儀器、常規(guī)彈頭或核彈頭,人造衛(wèi)星或宇宙飛船,即利用火箭作為運(yùn)載工具。
、茉诂F(xiàn)代技術(shù)條件下,一級(jí)火箭的最終速度還達(dá)不到發(fā)射人造衛(wèi)星所需要的速度,發(fā)射衛(wèi)星時(shí)要使用多級(jí)火箭。
用CAI課件展示多級(jí)火箭的工作過(guò)程:
多級(jí)火箭由章單級(jí)火箭組成,發(fā)射時(shí)先點(diǎn)燃第一級(jí)火箭,燃料用完工以后,空殼自動(dòng)脫落,然后下一級(jí)火箭開(kāi)始工作。
教師介紹:多級(jí)火箭能及時(shí)把空殼拋掉,使火箭的總質(zhì)量減少,因而能夠達(dá)到很高的溫度,可用來(lái)完成洲際導(dǎo)彈,人造衛(wèi)星、宇宙飛船等的發(fā)射工作,但火箭的級(jí)數(shù)不是越多越好,級(jí)數(shù)越多,構(gòu)造越復(fù)雜,工作的可靠性越差,目前多級(jí)火箭一般都是三級(jí)火箭。
那么火箭在燃料燃盡時(shí)所能獲得的最終速度與什么有關(guān)系呢?
5、出示下列問(wèn)題:
火箭發(fā)射前的總質(zhì)量為M、燃料燃盡后的質(zhì)量為m,火箭燃?xì)獾膰娚渌俣葹関1,燃料燃盡后火箭的飛行速度v為多大?
[學(xué)生分析并解答]:
解:在火箭發(fā)射過(guò)程中,由于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,所以動(dòng)量守恒。
發(fā)射前的總動(dòng)量為0,發(fā)射后的總動(dòng)量為(M-m)v-mv1(以火箭的速度方向?yàn)檎较颍﹦t:(M-m)v-mv1=0
師生分析得到:燃料燃盡時(shí)火箭獲得的最終速度由噴氣速度及質(zhì)量比M/m決定。
鞏固訓(xùn)練 水平方向射擊的大炮,炮身重450 kg,炮彈射擊速度是450 m/s,射擊后炮身后退的距離是45 cm,則炮受地面的平均阻力是多大?
小結(jié)
1、當(dāng)物體的一部分以一定的速度離開(kāi)物體時(shí),剩余部分將獲得一個(gè)反向沖量而向相反方向運(yùn)動(dòng),這種向相反方向的運(yùn)動(dòng),通常叫做反沖運(yùn)動(dòng)。
2、對(duì)于反沖運(yùn)動(dòng),所遵循的規(guī)律是動(dòng)是守恒定律,在具體的計(jì)算中必須嚴(yán)格按動(dòng)量守恒定律的解題步驟來(lái)進(jìn)行。
3、反沖運(yùn)動(dòng)不僅存在于宏觀(guān)低速物體間,也存在于微觀(guān)高速物體。
高中物理教案7
一、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能:
1、理解力的分解概念。
2、知道力的分解是合成的逆運(yùn)算,并知道力的分解遵循平行四邊形定則。
3、學(xué)會(huì)按力的實(shí)際作用效果分解力。
4、學(xué)會(huì)用力的分解知識(shí)解釋一些簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象。
過(guò)程與方法:
1、通過(guò)生活情景的再現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)?zāi)M體會(huì)物理與實(shí)際生活的密切聯(lián)系。
3、通過(guò)對(duì)力的實(shí)際作用效果的分析,理解按實(shí)際作用效果分解力的意義,并感受具體問(wèn)題具體分析的方法。情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān):
1、通過(guò)聯(lián)系生活實(shí)際情景,激發(fā)求知欲望和探究的興趣。
2、通過(guò)對(duì)力的分解實(shí)際應(yīng)用的分析與討論,養(yǎng)成理論聯(lián)系實(shí)際的自覺(jué)性,培養(yǎng)解決生活實(shí)際問(wèn)題的能力。
二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):理解力的分解的概念,利用平行四邊形定則按力的作用效果進(jìn)行力的分解。
教學(xué)難點(diǎn):力的實(shí)際作用效果的分析。
三、教學(xué)過(guò)程
。ㄒ唬┮耄
1、觀(guān)察一幅打夯的圖片,分析為什么需要那么多人一起打夯。
2、模擬打夯,指出用多個(gè)力的共同作用來(lái)代替一個(gè)力的作用的實(shí)際意義,突出等效替代的思想。
3、引出力的分解的概念:把一個(gè)力分解成幾個(gè)分力的方法叫力的分解。
。ǘ┮粋(gè)力可分解為幾個(gè)力?
由打夯的例子可以看出一個(gè)力的作用可以分解為任意幾個(gè)力,最簡(jiǎn)單的情況就是把一個(gè)力分解為兩個(gè)力。
。ㄈ┮粋(gè)力分解成兩個(gè)力遵循什么規(guī)則?
力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,因此把一個(gè)力分解為兩個(gè)分力也遵循平行四邊形定則。
(四)力的分解實(shí)例分析
以一個(gè)力為對(duì)角線(xiàn)作平行四邊形可以作出無(wú)數(shù)個(gè)平行四邊形,因此把一個(gè)力分解為兩個(gè)力有無(wú)數(shù)組解,但如果已知兩個(gè)分力的方向,那力的分解就只有唯一解了。如何確定兩個(gè)分力的方向呢?在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)要根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定分力的方向。
一、斜面上重力的分解
[演示]用薄塑料片做成斜面,將物塊放在斜面上,斜面被壓彎,同時(shí)物塊沿斜面下滑.
。劢Y(jié)論]重力G產(chǎn)生兩個(gè)效果:使物體沿斜面下滑和壓緊斜面.
[分析]重力的兩個(gè)分力大小跟斜面的傾斜角有何關(guān)系?
。劢Y(jié)論]通過(guò)作圖和實(shí)驗(yàn)演示可看出傾角越大,下壓分力越小而下滑分力越大。
。蹎(wèn)題]游樂(lè)場(chǎng)的.滑梯為什么傾角很大?山路為什么要修成盤(pán)山狀?
。鄯治觯菪泵鎯A角越大,使物體下滑的力越大,物體越容易下滑,故公園滑梯傾角較大,但山路若直接從山腳往山頂修,則傾角太大,車(chē)輛上坡艱難而下坡又不安全,是不可行的,修成盤(pán)山狀則可解決這個(gè)問(wèn)題。
二、直角支架所受拉力的分解
。蹖(shí)驗(yàn)?zāi)M]同學(xué)甲用一手撐腰,同學(xué)乙用力向下拉甲同學(xué)的肘部,讓同學(xué)談體會(huì),即分析向下拉肘部的力產(chǎn)生的作用效果。
[實(shí)驗(yàn)演示]在支架上掛一重物,觀(guān)察橡皮膜的變化,分析重物對(duì)支架的拉力產(chǎn)生的作用效果。
[分析]支架所受拉力一方面擠壓水平桿,另一方面拉伸傾斜桿。
。鄯纸猓莅葱Ч纸饫Σ⒆鞒銎叫兴倪呅畏。
三、劈木柴刀背上力的分解
。塾^(guān)察圖片]為什么一斧頭下去,木樁被劈開(kāi)了?作用在斧頭上的力實(shí)際產(chǎn)生了什么效果?
。坌(shí)驗(yàn)]同學(xué)甲雙手合十,同學(xué)乙用一只手試圖從甲的兩手中間劈下去,體會(huì)手上的感覺(jué)。
。鄯治觯菀彝瑢W(xué)的手向兩側(cè)擠壓甲同學(xué)的兩只手,因此刀背上的力的作用效果也是使得刀的兩個(gè)側(cè)面去擠壓木柴。
。鄯纸猓莅戳Φ淖饔眯Ч纸獾侗成系牧Γ鞒銎叫兴倪呅危⒈容^分力與合力的大小關(guān)系。
。鬯伎迹萦缮罱(jīng)驗(yàn)可知砍柴的刀越鋒利越容易把柴劈開(kāi),為什么?分析分力大小跟分力夾角的關(guān)系。
。垠w驗(yàn)]通過(guò)小實(shí)驗(yàn)體會(huì)在合力一定的情況下,分力大小隨其夾角變化而變化的規(guī)律:
○用一根羊絨線(xiàn),中間吊一個(gè)砝碼,觀(guān)察當(dāng)抓住線(xiàn)的兩手距離不斷增大時(shí)線(xiàn)有何變化。
○用兩個(gè)彈簧秤共同拉一個(gè)砝碼,拉的夾角逐漸增大,觀(guān)察彈簧秤示數(shù)的變化。
。垡(guī)律總結(jié)]在合力一定的情況下,對(duì)稱(chēng)分布的兩個(gè)分力的夾角越大,分力越大。
。蹜(yīng)用]
○如何把陷進(jìn)泥潭的汽車(chē)?yán)鰜?lái)?
○如何移動(dòng)一只很重的箱子?
。ㄎ澹┬〗Y(jié):
1、知道什么叫力的分解
2、知道力的分解遵循平行四邊形定則
3、掌握在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)按力的實(shí)際作用效果分解的方法。
高中物理教案8
教學(xué)目標(biāo)
1、知道兩列頻率相同的波才能發(fā)生干涉現(xiàn)象;知道干涉現(xiàn)象的特點(diǎn)。
2、知道現(xiàn)象是特殊條件下的疊加現(xiàn)象,知道干涉現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象。
3、通過(guò)觀(guān)察波的獨(dú)立前進(jìn),波的疊加和水現(xiàn)象,認(rèn)識(shí)條件及干涉現(xiàn)象的特征。
教學(xué)建議
本節(jié)重點(diǎn)是對(duì)干涉概念的理解和產(chǎn)生穩(wěn)定干涉條件的應(yīng)用。學(xué)習(xí)中要注意兩列波的波峰、波峰相遇處是振動(dòng)最強(qiáng)的地方,波谷、波谷相遇處也是振動(dòng)最強(qiáng)的地方;而波峰、波谷或波谷、波峰相遇處則是振動(dòng)最弱的地方。干涉的圖樣是穩(wěn)定的,振動(dòng)加強(qiáng)的地方永遠(yuǎn)加強(qiáng),振動(dòng)減弱的地方永遠(yuǎn)減弱。
為什么頻率不同的兩列波相遇,不發(fā)生干涉現(xiàn)象?
因?yàn)轭l率不同的兩列波相遇,疊加區(qū)各點(diǎn)的合振動(dòng)的振幅,有時(shí)是兩個(gè)振動(dòng)的振幅之和,有時(shí)是兩個(gè)振動(dòng)的振幅之差,沒(méi)有振動(dòng)總是得到加強(qiáng)或總是減弱的區(qū)域,這樣的兩個(gè)波源不能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象,不能形成穩(wěn)定干涉圖樣。而是波疊加中的一個(gè)特例,即產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣.
請(qǐng)教師閱讀下表:
項(xiàng)目
備注
概念
頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動(dòng)始終加強(qiáng),某些區(qū)域的振動(dòng)始終減弱,并且振動(dòng)的加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)相互間隔的現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象。
產(chǎn)生穩(wěn)定干涉條件
(1)兩列波的頻率相同;
(2)振動(dòng)情況相同.
產(chǎn)生的原因
波疊加的結(jié)果
教學(xué)設(shè)計(jì)
示例教學(xué)重點(diǎn):
波的疊加及發(fā)生的條件。教學(xué)難點(diǎn):對(duì)穩(wěn)定的圖樣的理解。教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)討論法教學(xué)儀器:水槽演示儀,長(zhǎng)條橡膠管,計(jì)算機(jī)多媒體新課引入:?jiǎn)栴}1:上節(jié)課我們研究了波的衍射現(xiàn)象,什么是波的衍射現(xiàn)象呢?(波繞過(guò)障礙物的現(xiàn)象)問(wèn)題2:發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是什么?(障礙物或孔的大小比波長(zhǎng)小,或者與波長(zhǎng)相差不多)這節(jié)課我們研究現(xiàn)象,如果同時(shí)投入兩個(gè)小石子,形成了兩列波,當(dāng)它們相遇在一起時(shí)又會(huì)怎樣?請(qǐng)學(xué)生注意觀(guān)察演示實(shí)驗(yàn)。
一、觀(guān)察現(xiàn)象:
、僭谒垩菔緝x上有兩個(gè)振源的條件下,單獨(dú)使用其中的一個(gè)振源,水波按該振源的`振動(dòng)方式向外傳播;再單獨(dú)使用另一個(gè)振源,水波按該振源的振動(dòng)方式向外傳播。現(xiàn)象結(jié)論:每一個(gè)波源都按其自己的方式,在介質(zhì)中產(chǎn)生振動(dòng),并能使介質(zhì)將這種振動(dòng)向外傳播
、谡覂蓚(gè)同學(xué)拉著一條長(zhǎng)繩,讓他們同時(shí)分別抖動(dòng)一下繩的端點(diǎn),則會(huì)從兩端各產(chǎn)生一個(gè)波包向?qū)Ψ絺鞑。?dāng)兩個(gè)波包在中間相遇時(shí),形狀發(fā)生變化,相遇后又各自傳播。(由于這種現(xiàn)象一瞬間完成,學(xué)生看不清楚,教師可用計(jì)算機(jī)多媒體演示)現(xiàn)象結(jié)論:波相遇時(shí),發(fā)生疊加。以后仍按原來(lái)的方式傳播,是獨(dú)立的。
1.波的疊加:在前面的現(xiàn)象的觀(guān)察的基礎(chǔ)上,向?qū)W生說(shuō)明什么是波的疊加。教師板書(shū):兩列波相遇時(shí),在波的重疊區(qū)域,任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的總位移都等于兩列波分別引起的位移的矢量和。
結(jié)合圖下圖解釋此結(jié)論。
解釋時(shí)可以這樣說(shuō):在介質(zhì)中選一點(diǎn)為研究對(duì)象,在某一時(shí)刻,當(dāng)波源l的振動(dòng)傳播到點(diǎn)時(shí),若恰好是波峰,則引起點(diǎn)向上振動(dòng);同時(shí),波源2的振動(dòng)也傳播到了點(diǎn),若恰好也是波峰,則也會(huì)引起點(diǎn)向上振動(dòng);這時(shí),點(diǎn)的振動(dòng)就是兩個(gè)向上的振動(dòng)的疊加,點(diǎn)的振動(dòng)被加強(qiáng)了。(當(dāng)然,在某一時(shí)刻,當(dāng)波源1的振動(dòng)傳播到點(diǎn)時(shí),若恰好是波谷,則引起戶(hù)點(diǎn)向下振動(dòng);同時(shí),波源2的振動(dòng)傳播到了點(diǎn)時(shí),若恰好也是波谷,則也會(huì)引起點(diǎn)向下振動(dòng);這時(shí),點(diǎn)的振動(dòng)就是兩個(gè)向下的振動(dòng)的疊加,點(diǎn)的振動(dòng)還是被加強(qiáng)了。)用以上的分析,說(shuō)明什么是振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域。
波源l經(jīng)過(guò)半周期后,傳播到P點(diǎn)的振動(dòng)變?yōu)椴ü龋蜁?huì)使P點(diǎn)的振動(dòng)向下,但此時(shí)波源2傳過(guò)來(lái)的振動(dòng)不一定是波谷(因?yàn)閮刹ㄔ吹闹芷诳赡懿煌?,所以,此時(shí)P點(diǎn)的振動(dòng)可能被減弱,也可能是被加強(qiáng)的。(讓學(xué)生來(lái)說(shuō)明原因)
問(wèn)題:如果希望P點(diǎn)的振動(dòng)總能被加強(qiáng),應(yīng)有什么條件?如果在介質(zhì)中有另一質(zhì)點(diǎn)Q,希望Q點(diǎn)的振動(dòng)總能被減弱,應(yīng)有什么條件?
總結(jié):波源1和波源2的周期應(yīng)相同。
觀(guān)察現(xiàn)象:
、鬯壑械乃。對(duì)水波干涉圖樣的解釋中,特別要強(qiáng)調(diào)兩列水波的頻率是相同的,所以產(chǎn)生了在水面上有些點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng),而另一些點(diǎn)的振動(dòng)減弱的現(xiàn)象,加強(qiáng)和減弱的點(diǎn)的分布是穩(wěn)定的。
詳細(xì)解釋教材中給出的插圖,如下圖所示。在解釋和說(shuō)明中,特別應(yīng)強(qiáng)調(diào)的幾點(diǎn)是:
、俅藞D是某時(shí)刻兩列波傳播的情況;
②兩列波的頻率(波長(zhǎng))相等;
、郛(dāng)兩列波的波峰在某點(diǎn)相遇時(shí),這點(diǎn)的振動(dòng)位移是正的最大值,過(guò)半周期后,這點(diǎn)就是波谷和波谷相遇,則這點(diǎn)的振動(dòng)位移是負(fù)的最大值;
、苷駝(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)的振動(dòng)總是加強(qiáng)的,振動(dòng)減弱的點(diǎn)的振動(dòng)總是減弱的。
讓學(xué)生思考和討論,并在分析的基礎(chǔ)上,給出干涉的定義:
。ń處煱鍟(shū))頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng),某些區(qū)域的振動(dòng)減弱,并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域互相間隔,這種現(xiàn)象叫,形成的圖樣叫做圖樣。
請(qǐng)學(xué)生反復(fù)觀(guān)察水槽中的水,分清哪些區(qū)域?yàn)檎駝?dòng)加強(qiáng)的區(qū)域,哪些區(qū)域?yàn)檎駝?dòng)減弱的區(qū)域。
最后應(yīng)幫助學(xué)生分析清楚:介質(zhì)中某點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng),是指這個(gè)質(zhì)點(diǎn)以較大的振幅振動(dòng);而某點(diǎn)的振動(dòng)減弱,是指這個(gè)質(zhì)點(diǎn)以較小的振幅振動(dòng),這與只有一個(gè)波源的振動(dòng)在介質(zhì)中傳播時(shí),各質(zhì)點(diǎn)均按此波源的振動(dòng)方式振動(dòng)是不同的。
問(wèn)題:任何兩列波進(jìn)行疊加都可以產(chǎn)生干涉現(xiàn)象嗎?(不可以)為什么?(干涉是一種特殊的疊加。任何兩列波都可以進(jìn)行疊加,但只有兩列頻率相同)
總結(jié):干涉是波特有的現(xiàn)象。
二、應(yīng)用
請(qǐng)學(xué)生思考和討論在我們生活中是否遇到過(guò)現(xiàn)象,舉例說(shuō)明:
例1、水現(xiàn)象。
例2、聲現(xiàn)象。
三、課堂小結(jié)
高中物理教案9
一、教學(xué)目標(biāo)
1、使學(xué)生認(rèn)識(shí)物理學(xué)概況,了解物理學(xué)的研究范圍。知道學(xué)習(xí)物理學(xué)的重要意義。
2、培養(yǎng)學(xué)生的觀(guān)察能力、分析、概括能力和自學(xué)能力。
3、激發(fā)、探索的興趣和積極性。
二、重點(diǎn)
物理學(xué)的.研究范圍和學(xué)習(xí)方法
三、難點(diǎn)
物體重心的確定。
四、能力訓(xùn)練點(diǎn)
培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力、動(dòng)手能力
五、德育滲透點(diǎn)
培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法素質(zhì)。
六、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)法、閱讀教學(xué)法、歸納法
七、教具準(zhǔn)備
投影儀、投影片、磚(三塊)、泡沫塑料、瓦、四個(gè)生雞蛋、金屬屏蔽罩、感應(yīng)起電機(jī)機(jī)、小鳥(niǎo)
高中物理教案10
名師導(dǎo)航
●重點(diǎn)與剖析
一、自由落體運(yùn)動(dòng)
1.定義:物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng).
思考:不同的物體,下落快慢是否相同?為什么物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況不同?
在空氣中與在真空中的區(qū)別是,空氣中存在著空氣阻力.對(duì)于一些密度較小的物體,例如降落傘、羽毛、紙片等,在空氣中下落時(shí),受到的空氣阻力影響較大;而一些密度較大的物體,如金屬球等,下落時(shí),空氣阻力的影響就相對(duì)較小了.因此在空氣中下落時(shí),它們的快慢就不同了.
在真空中,所有的物體都只受到重力,同時(shí)由靜止開(kāi)始下落,都做自由落體運(yùn)動(dòng),快慢相同.
2.不同物體的下落快慢與重力大小的關(guān)系
(1)有空氣阻力時(shí),由于空氣阻力的影響,輕重不同的物體的下落快慢不同,往往是較重的物體下落得較快.
。2)若物體不受空氣阻力作用,盡管不同的物體質(zhì)量和形狀不同,但它們下落的快慢相同.
3.自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
(1)v0=0
。2)加速度恒定(a=g).
4.自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì):初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).
二、自由落體加速度
1.自由落體加速度又叫重力加速度,通常用g來(lái)表示.
2.自由落體加速度的方向總是豎直向下.
3.在同一地點(diǎn),一切物體的自由落體加速度都相同.
4.在不同地理位置處的自由落體加速度一般不同.
規(guī)律:赤道上物體的重力加速度最小,南(北)極處重力加速度最大;物體所處地理位置的緯度越大,重力加速度越大.
三、自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)律動(dòng)規(guī)
因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),所以勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的基本公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動(dòng).
1.速度公式:v=gt
2.位移公式:h= gt2
3.位移速度關(guān)系式:v2=2gh
4.平均速度公式: =
5.推論:Δh=gT2
●問(wèn)題與探究
問(wèn)題1 物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況相同嗎?你有什么假設(shè)與猜想?
探究思路:物體在真空中下落時(shí),只受重力作用,不再受到空氣阻力,此時(shí)物體的加速度較大,整個(gè)下落過(guò)程運(yùn)動(dòng)加快.在空氣中,物體不但受重力還受空氣阻力,二者方向相反,此時(shí)物體加速度較小,整個(gè)下落過(guò)程較慢些.
問(wèn)題2 自由落體是一種理想化模型,請(qǐng)你結(jié)合實(shí)例談?wù)勈裁辞闆r下,可以將物體下落的運(yùn)動(dòng)看成是自由落體運(yùn)動(dòng).
探究思路:回顧第一章質(zhì)點(diǎn)的概念,談?wù)勎覀冊(cè)谔幚砦锢韱?wèn)題時(shí),根據(jù)研究問(wèn)題的性質(zhì)和需要,如何抓住問(wèn)題中的主要因素,忽略其次要因素,建立一種理想化的模型,使復(fù)雜的問(wèn)題得到簡(jiǎn)化,進(jìn)一步理解這種重要的科學(xué)研究方法.
問(wèn)題3 地球上的不同地點(diǎn),物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度相同嗎?
探究思路:地球上不同的地點(diǎn),同一物體所受的重力不同,產(chǎn)生的重力加速度也就不同.一般來(lái)講,越靠近兩極,物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的.加速度就越大;離赤道越近,加速度就越小.
●典題與精析
例1 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.從靜止開(kāi)始下落的物體一定做自由落體運(yùn)動(dòng)
B.若空氣阻力不能忽略,則一定是重的物體下落得快
C.自由落體加速度的方向總是垂直向下
D.滿(mǎn)足速度跟時(shí)間成正比的下落運(yùn)動(dòng)一定是自由落體運(yùn)動(dòng)
精析:此題主要考查自由落體運(yùn)動(dòng)概念的理解,自由落體運(yùn)動(dòng)是指物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng).選項(xiàng)A沒(méi)有說(shuō)明是什么樣的物體,所受空氣阻力能否忽略不得而知;選項(xiàng)C中自由落體加速度的方向應(yīng)為豎直向下,初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度都與時(shí)間成正比,但不一定是自由落體運(yùn)動(dòng).
答案:ABCD
例2 小明在一次大雨后,對(duì)自家屋頂?shù)蜗碌乃芜M(jìn)行觀(guān)察,發(fā)現(xiàn)基本上每滴水下落的時(shí)間為1.5 s,他由此估計(jì)出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬間的速度.你知道小明是怎樣估算的嗎?
精析:粗略估計(jì)時(shí),將水滴下落看成是自由落體,g取10 m/s2,由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求得.
答案:設(shè)水滴落地時(shí)的速度為vt,房子高度為h,則:
vt=gt=10×1.5 m/s=15 m/s
h= gt2= ×10×1.52 m=11.25 m.
綠色通道:學(xué)習(xí)物理理論是為了指導(dǎo)實(shí)踐,所以在學(xué)習(xí)中要注重理論聯(lián)系實(shí)際.分析問(wèn)題要從實(shí)際出發(fā),各種因素是否對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響都應(yīng)具體分析.
例3 一自由下落的物體最后1 s下落了25 m,則物體從多高處自由下落?(g取10 m/s2)
精析:本題中的物體做自由落體運(yùn)動(dòng),加速度為g=10 N/kg,并且知道了物體最后1 s的位移為25 m,如果假設(shè)物體全程時(shí)間為t,全程的位移為s,該物體在前t-1 s的時(shí)間內(nèi)位移就是s-25 m,由等式h= ggt2和h-25= g(t-1)2就可解出h和t.
答案:設(shè)物體從h處下落,歷經(jīng)的時(shí)間為t.則有:
h= gt2 ①
h-25= g(t-1)2 ②
由①②解得:h=45 m,t=3 s
所以,物體從離地45 m高處落下.
綠色通道:把物體的自由落體過(guò)程分成兩段,尋找等量
高中物理教案11
研究性實(shí)驗(yàn):(1) 研究勻變速運(yùn)動(dòng)練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器:
1.構(gòu)造:見(jiàn)教材。
2.操作要點(diǎn):接50HZ,4---6伏的交流電 S1 S2 S3 S4
正確標(biāo)取記:在紙帶中間部分選5個(gè)點(diǎn) 。T 。T 。 T 。 T 。
3.重點(diǎn):紙帶的分析 0 1 2 3 4
a.判斷物體運(yùn)動(dòng)情況:
在誤差范圍內(nèi):如果S1=S2=S3=......,則物體作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
如果?S1=?S2=?S3= .......=常數(shù), 則物體作勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
b.測(cè)定加速度:
公式法: 先求?S,再由?S= aT2求加速度。
圖象法: 作v-t圖,求a=直線(xiàn)的斜率
c.測(cè)定即時(shí)速度: V1=(S1+S2)/2T V2=(S2+S3)/2T
測(cè)定勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度:
1.原理::?S=aT2
2.實(shí)驗(yàn)條件:
a.合力恒定,細(xì)線(xiàn)與木板是平行的。
b.接50HZ,4-6伏交流電。
3.實(shí)驗(yàn)器材:電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙片、低壓交流電源、小車(chē)、細(xì)繩、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、刻度尺、鉤碼、導(dǎo)線(xiàn)、兩根導(dǎo)線(xiàn)。
4.主要測(cè)量:
選擇紙帶,標(biāo)出記數(shù)點(diǎn),測(cè)出每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的位移S1、S2、S3 。。。。圖中O是任一點(diǎn)。
5. 數(shù)據(jù)處理: 0 1 2 3 4 5 6
根據(jù)測(cè)出的S1、S2、S3....... 。S1 。S2 。 S3 。S4 。 S5 。 S6 。
用逐差法處理數(shù)據(jù)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
測(cè)勻變速運(yùn)動(dòng)的即時(shí)速度:(同上)
。2) 研究平拋運(yùn)動(dòng)
1.實(shí)驗(yàn)原理:
用一定的方法描出平拋小球在空中的軌跡曲線(xiàn),再根據(jù)軌跡上某些點(diǎn)的位置坐標(biāo),由h=求出t,再由x=v0t求v0,并求v0的'平均值。
2.實(shí)驗(yàn)器材:
木板,白紙,圖釘,未端水平的斜槽,小球,刻度尺,附有小孔的卡片,重錘線(xiàn)。
3.實(shí)驗(yàn)條件:
a. 固定白紙的木板要豎直。
b. 斜槽未端的切線(xiàn)水平,在白紙上準(zhǔn)確記下槽口位置。
c.小球每次從槽上同一位置由靜止滑下。
(3) 研究彈力與形變關(guān)系
方法歸納:
(1)用懸掛砝碼的方法給彈簧施加壓力
(2)用列表法來(lái)記錄和分析數(shù)據(jù)(如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格)
(3)用圖象法來(lái)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)關(guān)系
步驟:
1以力為縱坐標(biāo)、彈簧伸長(zhǎng)為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系
2根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)
3按照?qǐng)D中各點(diǎn)的分布和走向,嘗試作出一條平滑的曲線(xiàn)(包括直線(xiàn))
4以彈簧的伸重工業(yè)自變量,寫(xiě)出曲線(xiàn)所代表的函數(shù),首先嘗試一次函數(shù),如不行則考慮二次函數(shù),如看似象反比例函數(shù),則變相關(guān)的量為倒數(shù)再研究一下是否為正比關(guān)系(圖象是否可變?yōu)橹本(xiàn))----化曲為直的方法等。
5解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的意義。
2. 注意事項(xiàng):所加砝碼不要過(guò)多(大)以免彈簧超出其彈性限度
高中物理教案12
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、認(rèn)識(shí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念.
2、理解線(xiàn)速度、角速度和周期的概念,掌握這幾個(gè)物理量之間的關(guān)系并會(huì)進(jìn)行計(jì)算.
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生建立模型的能力及分析綜合能力.
情感目標(biāo)
激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生積極參與的意識(shí).
教材分析
教材首先明確要研究圓周運(yùn)動(dòng)中的最簡(jiǎn)單的情況,勻速圓周運(yùn)動(dòng),接著從描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢的角度引入線(xiàn)速度、角速度的概念及周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念,最后推導(dǎo)出線(xiàn)速度、角速度、周期間的關(guān)系,中間有一個(gè)思考與討論做為鋪墊.
教法建議
關(guān)于線(xiàn)速度、角速度、周期等概念的教學(xué)建議是:通過(guò)生活實(shí)例(齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)或皮帶傳動(dòng)裝置)或多媒體資料,讓學(xué)生切實(shí)感受到做圓周運(yùn)動(dòng)的物體有運(yùn)動(dòng)快慢與轉(zhuǎn)動(dòng)快慢及周期之別,有必要引入相關(guān)的物理量加以描述.學(xué)習(xí)線(xiàn)速度的概念,可以根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念(結(jié)合課件)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)弧長(zhǎng) 與時(shí)間 比值保持不變的特點(diǎn),進(jìn)而引出線(xiàn)速度的`大小與方向.同時(shí)應(yīng)向?qū)W生指出線(xiàn)速度就是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度.學(xué)習(xí)角速度和周期的概念時(shí),應(yīng)向?qū)W生說(shuō)明這兩個(gè)概念是根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和描述運(yùn)動(dòng)的需要而引入的.即物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),每通過(guò)一段弧長(zhǎng)都與轉(zhuǎn)過(guò)一定的圓心角相對(duì)應(yīng),因而物體沿圓周轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢也可以用轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角 與時(shí)間t比值來(lái)描述,由此引入角速度的概念.又根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)具有周期性的特點(diǎn),物體沿圓周轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢還可以用轉(zhuǎn)動(dòng)一圈所用時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)描述,為此引入了周期的概念.講述角速度的概念時(shí),不要求向?qū)W生強(qiáng)調(diào)角速度的矢量性.在講述概念的同時(shí),要讓學(xué)生體會(huì)到勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):線(xiàn)速度的大小、角速度、周期和頻率保持不變的圓周運(yùn)動(dòng).
關(guān)于“線(xiàn)速度、角速度和周期間的關(guān)系”的教學(xué)建議是:結(jié)合課件引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到這幾個(gè)物理量在對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的描述上雖有所不同,但它們之間是有聯(lián)系的,并引導(dǎo)學(xué)生從如下思路理解它們之間的關(guān)系:
教學(xué)重點(diǎn):線(xiàn)速度、角速度、周期的概念
教學(xué)難點(diǎn) :各量之間的關(guān)系及其應(yīng)用
主要設(shè)計(jì):
一、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)物理量.
(一)讓學(xué)生舉一些物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例.
(二)展示課件1、齒輪傳動(dòng)裝置
課件2、皮帶傳動(dòng)裝置
為引入概念提供感性認(rèn)識(shí),引起思考和討論
(三)展示課件3:質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
可暫停.可讀出運(yùn)行的時(shí)間 ,對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng) ,轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角 ,進(jìn)而給出線(xiàn)速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念.
二、線(xiàn)速度、角速度、周期間的關(guān)系:
(一)重新展示課件
1、齒輪傳動(dòng)裝置.讓學(xué)生體會(huì)到有些不同的點(diǎn)線(xiàn)速度大小相同,但角速度、周期不同,有些不同的點(diǎn)角速度、周期相同,但線(xiàn)速度大小不同;進(jìn)而此導(dǎo)同學(xué)去分析它們之間的關(guān)系
圓周運(yùn)動(dòng)是一種特殊的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),也是牛頓定律在曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中的綜合應(yīng)用。描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量多,且許多物理量(力、加速度、線(xiàn)速度)在時(shí)刻變化,因此,本單元是必修教材中的重點(diǎn)、難點(diǎn)、和學(xué)生的學(xué)困點(diǎn)。教師如何根據(jù)自己的學(xué)生把握教材的難易,設(shè)計(jì)好教案,對(duì)順利完成好本單元教學(xué)就顯得非常重要。
1、向心力:一本參考資料給向心力下了如下定義:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到指向圓心的合外力,叫向心力。我認(rèn)為這個(gè)定義是不確切的,其一是容易給學(xué)生產(chǎn)生誤導(dǎo),認(rèn)為做圓周運(yùn)動(dòng)的物體要受到一個(gè)向心力的作用,其二、向心力是按力的作用效果命名的,它可以是某一個(gè)力、或幾個(gè)力的合力、還可以是某種力的分力。魯科版在本知識(shí)點(diǎn)教材處理比較好,先通過(guò)細(xì)繩栓一小球在光滑水平面做圓周運(yùn)動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn),分析其受力,得出:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體一定要受到一個(gè)始終指向圓心等效力的作用,這個(gè)力叫做向心力。這個(gè)定義也比較科學(xué),學(xué)生容易接受,且給等效力留了拓展空間,教師在后面的教學(xué)中,再通過(guò)圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生逐漸認(rèn)知向心力。在新課教學(xué)中,對(duì)有些復(fù)雜問(wèn)題應(yīng)循序漸進(jìn),不可一步到位。人教版教材是先學(xué)習(xí)向心加速度,根據(jù)牛頓第二定律,這個(gè)加速度一定是由于它受到了指向圓心的合力,這個(gè)合力叫向心力。這樣給出向心力顯得有點(diǎn)抽象,學(xué)生不容易接受。
2、向心加速度:人教版教材是通過(guò)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),找出△t時(shí)間內(nèi)的速度變化量△v,△v△t求出平均加速度,當(dāng)△t趨近零時(shí),△v垂直于速度v,且指向圓心,既為質(zhì)點(diǎn)在該位置的加速度,稱(chēng)向心加速度向心力向心加速度,然后給出加速度的公式。按此教學(xué)方案,邏輯性強(qiáng),學(xué)生能知道向心加速度的來(lái)龍去脈,但由于用到了速度的失量差和極限概念,大部分學(xué)生感到學(xué)習(xí)困難,從課堂效果上看并不好,因此本教學(xué)方案適宜優(yōu)秀學(xué)生。魯科版教教材是通過(guò)圓周運(yùn)動(dòng)物體的受力分析,總結(jié)出做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到向心力的作用,那么它必然存在一個(gè)由向心力產(chǎn)生的加速度,這個(gè)加速度叫向心加速,方向與向心力方向一致,始終指向圓心,然后直接給出向心加速度的數(shù)學(xué)表達(dá)式,省去了復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo),使教學(xué)難度大大降低,從課堂教學(xué)效果看:學(xué)生感覺(jué)容易接受,師生互動(dòng)較為活躍。
高中物理教案13
課前預(yù)習(xí)
一、安培力
1.磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用力叫做___○1____.
2.大。海1)當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向________○2_____時(shí),安培力最大為F=_____○3_____.
(2)當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向_____○4________時(shí),安培力最小為F=____○5______.
(3) 當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向斜交時(shí),所受安培力介于___○6___和__○7______之間。
3.方向:左手定則:伸開(kāi)左手,使大拇指跟其余四個(gè)手指__○8____,并且都跟手掌在___○9___,把手放入磁場(chǎng)中,讓磁感線(xiàn)___○10____,并使伸開(kāi)的四指指向 _○11___的方向,那么,拇指所指的方向,就是通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的__○12___方向.
二、磁電式電流表
1.磁電式電流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____構(gòu)成.
2.蹄形磁鐵的磁場(chǎng)的方向總是沿著徑向均勻地分布的,在距軸線(xiàn)等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小總是相等的,這樣不管線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到什么位置,線(xiàn)圈平面總是跟它所在位置的磁感線(xiàn)平行,I與指針偏角θ成正比,I越大指針偏角越大,因而電流表可以量出電流I的大小,且刻度是均勻的,當(dāng)線(xiàn)圈中的電流方向改變時(shí),安培力的方向隨著改變,指針偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變,又可知道被測(cè)電流的方向。
3、磁電式儀表的優(yōu)點(diǎn)是____○18________,可以測(cè)很弱的電流,缺點(diǎn)是繞制線(xiàn)圈的導(dǎo)線(xiàn)很細(xì),允許通過(guò)的電流很弱。
課前預(yù)習(xí)答案
○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一個(gè)平面內(nèi)○10垂直穿入手心○11電流○12受力○13蹄形磁鐵 ○14 鐵芯○15繞在線(xiàn)框上的線(xiàn)圈○16螺旋彈簧○17指針○18靈敏度高
重難點(diǎn)解讀
一、 對(duì)安培力的認(rèn)識(shí)
1、 安培力的性質(zhì):
安培力是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力,是一種性質(zhì)力。
2、 安培力的作用點(diǎn):
安培力是導(dǎo)體中通有電流而受到的力,與導(dǎo)體的中心位置無(wú)關(guān),因此安培力的作用點(diǎn)在導(dǎo)體的幾何中心上,這是因?yàn)殡娏魇冀K流過(guò)導(dǎo)體的所有部分。
3、安培力的方向:
。1)安培力方向用左手定則判定:伸開(kāi)左手,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi),把手放入磁場(chǎng)中,讓磁感線(xiàn)垂直穿入手心,并使伸開(kāi)的四指指向電流方向,那么大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向。
。2)F、B、I三者間方向關(guān)系:已知B、I的方向(B、I不平行時(shí)),可用左手定則確定F的唯一方向:F⊥B,F(xiàn)⊥I,則F垂直于B和I所構(gòu)成的平面(如圖所示),但已知F和B的方向,不能唯一確定I的方向。由于I可在圖中平面α內(nèi)與B成任意不為零的夾角。同理,已知F和I的方向也不能唯一確定B的方向。
。3)用“同向電流相吸,反向電流相斥”(反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì))。只要兩導(dǎo)線(xiàn)不是互相垂直的,都可以用“同向電流相吸,反向電流相斥”判定相互作用的磁場(chǎng)力的方向;當(dāng)兩導(dǎo)線(xiàn)互相垂直時(shí),用左手定則判定。
4、安培力的大。
。1)安培力的計(jì)算公式:F=BILsinθ,θ為磁場(chǎng)B與直導(dǎo)體L之間的夾角。
。2)當(dāng)θ=90°時(shí),導(dǎo)體與磁場(chǎng)垂直,安培力最大Fm=BIL;當(dāng)θ=0°時(shí),導(dǎo)體與磁場(chǎng)平行,安培力為零。
。3)F=BILsinθ要求L上各點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度相等,故該公式一般只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)。
。4)安培力大小的特點(diǎn):①不僅與B、I、L有關(guān),還與放置方式θ有關(guān)。②L是有效長(zhǎng)度,不一定是導(dǎo)線(xiàn)的實(shí)際長(zhǎng)度。彎曲導(dǎo)線(xiàn)的有效長(zhǎng)度L等于兩端點(diǎn)所連直線(xiàn)的長(zhǎng)度,所以任意形狀的閉合線(xiàn)圈的有效長(zhǎng)度L=0
二、通電導(dǎo)線(xiàn)或線(xiàn)圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)判斷方法
。1)電流元分析法:把整段電流等效為多段很小的直線(xiàn)電流元,先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向,從而判斷出整段電流所受合力方向,最后確定運(yùn)動(dòng)方向.
(2)特殊位置分析法:把通電導(dǎo)體轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特殊位置后判斷其安培力方向,從而確定運(yùn)動(dòng)方向.
(3)等效法:環(huán)形電流可等效成小磁針,通電螺線(xiàn)管可以等效成條形磁鐵或多個(gè)環(huán)形電流,反過(guò)來(lái)等效也成立。
。4)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法:因?yàn)殡娏髦g,電流與磁體之間相互作用滿(mǎn)足牛頓第三定律,這樣,定性分析磁體在力的作用下如何運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,可先分析電流在磁場(chǎng)中所受的安培力,然后由牛頓第三定律,再確定磁體所受作用力,從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向.
典題精講
題型一、安培力的方向
例1、電視機(jī)顯象管的偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈示意圖如右,即時(shí)電流方向如圖所示。該時(shí)刻由里向外射出的電子流將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)?
解:畫(huà)出偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈內(nèi)側(cè)的電流,是左半線(xiàn)圈靠電子流的一側(cè)為向里,右半線(xiàn)圈靠電子流的.一側(cè)為向外。電子流的等效電流方向是向里的,根據(jù)“同向電流互相吸引,反向電流互相排斥”,可判定電子流向左偏轉(zhuǎn)。(本題用其它方法判斷也行,但不如這個(gè)方法簡(jiǎn)潔)。
答案:向左偏轉(zhuǎn)
規(guī)律總結(jié):安培力方向的判定方法:
(1)用左手定則。
。2)用“同性相斥,異性相吸”(只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線(xiàn)管外部時(shí))。
。3)用“同向電流相吸,反向電流相斥”(反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì))?梢园褩l形磁鐵等效為長(zhǎng)直螺線(xiàn)管(不要把長(zhǎng)直螺線(xiàn)管等效為條形磁鐵)。
題型二、安培力的大小
例2、如圖,一段導(dǎo)線(xiàn)abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且與磁場(chǎng)方向(垂直于紙面向里)垂直。線(xiàn)段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng),且 。流經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)的電流為I,方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線(xiàn)段abcd所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力
A. 方向沿紙面向上,大小為
B. 方向沿紙面向上,大小為
C. 方向沿紙面向下,大小為
D. 方向沿紙面向下,大小為
解析:該導(dǎo)線(xiàn)可以用a和d之間的直導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)為 來(lái)等效代替,根據(jù) ,可知大小為 ,方向根據(jù)左手定則.A正確。
答案:A
規(guī)律總結(jié):應(yīng)用F=BILsinθ來(lái)計(jì)算時(shí),F(xiàn)不僅與B、I、L有關(guān),還與放置方式θ有關(guān)。L是有效長(zhǎng)度,不一定是導(dǎo)線(xiàn)的實(shí)際長(zhǎng)度。彎曲導(dǎo)線(xiàn)的有效長(zhǎng)度L等于兩端點(diǎn)所連直線(xiàn)的長(zhǎng)度,所以任意形狀的閉合線(xiàn)圈的有效長(zhǎng)度L=0
題型三、通電導(dǎo)線(xiàn)或線(xiàn)圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)
例3、如圖11-2-4條形磁鐵放在粗糙水平面上,正中的正上方有一導(dǎo)線(xiàn),通有圖示方向的電流后,磁鐵對(duì)水平面的壓力將會(huì)__(增大、減小還是不變?)水平面對(duì)磁鐵的摩擦力大小為__。
解析:本題有多種分析方法。⑴畫(huà)出通電導(dǎo)線(xiàn)中電流的磁場(chǎng)中通過(guò)兩極的那條磁感線(xiàn)(如圖中粗虛線(xiàn)所示),可看出兩極受的磁場(chǎng)力的合力豎直向上。磁鐵對(duì)水平面的壓力減小,但不受摩擦力。⑵畫(huà)出條形磁鐵的磁感線(xiàn)中通過(guò)通電導(dǎo)線(xiàn)的那一條(如圖中細(xì)虛線(xiàn)所示),可看出導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力豎直向下,因此條形磁鐵受的反作用力豎直向上。⑶把條形磁鐵等效為通電螺線(xiàn)管,上方的電流是向里的,與通電導(dǎo)線(xiàn)中的電流是同向電流,所以互相吸引。
答案:減小 零
規(guī)律總結(jié):分析通電導(dǎo)線(xiàn)或線(xiàn)圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)常用方法:(1)電流元分析法,(2)特殊位置分析法, (3)等效法,(4)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法
題型四、安培力作用下的導(dǎo)體的平衡問(wèn)題
例4、 水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L(zhǎng),M和P之間接入電動(dòng)勢(shì)為E的電源(不計(jì)內(nèi)阻).現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m,電阻為R的金屬棒ab,并加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方,如圖8-1-32所示,問(wèn):
(1)當(dāng)ab棒靜止時(shí),受到的支持力和摩擦力各為多少?
(2)若B的大小和方向均能改變,則要使ab棒所受支持力為零,B的大小至少為多少?此時(shí)B的方向如何?
解析:從b向a看側(cè)視圖如圖所示.
(1)水平方向:F=FAsin θ①
豎直方向:FN+FAcos θ=mg②
又 FA=BIL=BERL③
聯(lián)立①②③得:FN=mg-BLEcos θR,F(xiàn)=BLEsin θR.
(2)使ab棒受支持力為零,且讓磁場(chǎng)最小,可知安培力豎直向上.則有FA=mg
Bmin=mgREL,根據(jù)左手定則判定磁場(chǎng)方向水平向右.
答案:(1)mg-BLEcos θR BLEsin θR (2)mgREL 方向水平向右
規(guī)律總結(jié):對(duì)于這類(lèi)問(wèn)題的求解思路:
(1)若是立體圖,則必須先將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖
。2)對(duì)物體受力分析,要注意安培力方向的確定
。3)根據(jù)平衡條件或物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)列出方程
(4)解方程求解并驗(yàn)證結(jié)果
鞏固拓展
1. 如圖,長(zhǎng)為 的直導(dǎo)線(xiàn)拆成邊長(zhǎng)相等,夾角為 的 形,并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ,當(dāng)在該導(dǎo)線(xiàn)中通以電流強(qiáng)度為 的電流時(shí),該 形通電導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力大小為
(A)0 (B)0.5 (C) (D)
答案:C
解析:導(dǎo)線(xiàn)有效長(zhǎng)度為2lsin30°=l,所以該V形通電導(dǎo)線(xiàn)收到的安培力大小為 。選C。
本題考查安培力大小的計(jì)算。
2..一段長(zhǎng)0.2 m,通過(guò)2.5 A電流的直導(dǎo)線(xiàn),關(guān)于在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力F的情況,正確的是( )
A.如果B=2 T,F(xiàn)一定是1 N
B.如果F=0,B也一定為零
C.如果B=4 T,F(xiàn)有可能是1 N
D.如果F有最大值時(shí),通電導(dǎo)線(xiàn)一定與B平行
答案:C
解析:當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直放置時(shí),F(xiàn)=BIL,力最大,當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向平行放置時(shí),F(xiàn)=0,當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向成任意其他角度放置時(shí),0 3. 首先對(duì)電磁作用力進(jìn)行研究的是法國(guó)科學(xué)家安培.如圖所示的裝置,可以探究影響安培力大小的因素,實(shí)驗(yàn)中如果想增大導(dǎo)體棒AB擺動(dòng)的幅度,可能的操作是( ) A.把磁鐵的N極和S極換過(guò)來(lái) B.減小通過(guò)導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度I C.把接入電路的導(dǎo)線(xiàn)從②、③兩條換成①、④兩條 D.更換磁性較小的磁鐵 答案:C 解析:安培力的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)弱成正比,與電流強(qiáng)度成正比,與導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度成正比,C正確. 4. 一條形磁鐵放在水平桌面上,它的上方靠S極一側(cè)吊掛一根與它垂直的導(dǎo)電棒,圖中只畫(huà)出此棒的截面圖,并標(biāo)出此棒中的電流是流向紙內(nèi)的,在通電的一瞬間可能產(chǎn)生的情況是( ) A.磁鐵對(duì)桌面的壓力減小 B.磁鐵對(duì)桌面的壓力增大 C.磁鐵受到向右的摩擦力 D.磁鐵受到向左的摩擦力 答案:AD 解析:如右圖所示.對(duì)導(dǎo)體棒,通電后,由左手定則,導(dǎo)體棒受到斜向左下方的安培力,由牛頓第三定律可得,磁鐵受到導(dǎo)體棒的作用力應(yīng)斜向右上方,所以在通電的一瞬時(shí),磁鐵對(duì)桌面的壓力減小,磁鐵受到向左的摩擦力,因此A、D正確. 5..質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ的平行導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌寬度為d,桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.有電流時(shí)ab恰好在導(dǎo)軌上靜止,如圖右所示.,下圖是沿b→a方向觀(guān)察時(shí)的四個(gè)平面圖,標(biāo)出了四種不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向,其中桿與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零的是 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 答案: A 解析: ①中通電導(dǎo)體桿受到水平向右的安培力,細(xì)桿所受的摩擦力可能為零.②中導(dǎo)電細(xì)桿受到豎直向上的安培力,摩擦力可能為零.③中導(dǎo)電細(xì)桿受到豎直向下的安培力,摩擦力不可能為零.④中導(dǎo)電細(xì)桿受到水平向左的安培力,摩擦力不可能為零.故①②正確,選A. 6.如圖所示,兩根無(wú)限長(zhǎng)的平行導(dǎo)線(xiàn)a和b水平放置,兩導(dǎo)線(xiàn)中通以方向相反、大小不等的恒定電流,且Ia>Ib.當(dāng)加一個(gè)垂直于a、b所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B時(shí);導(dǎo)線(xiàn)a恰好不再受安培力的作用.則與加磁場(chǎng)B以前相比較( ) A.b也恰好不再受安培力的作用 B.b受的安培力小于原來(lái)安培力的2倍,方向豎直向上 C.b受的安培力等于原來(lái)安培力的2倍,方向豎直向下 D.b受的安培力小于原來(lái)安培力的大小,方向豎直向下 答案:D 解析:當(dāng)a不受安培力時(shí),Ib產(chǎn)生的磁場(chǎng)與所加磁場(chǎng)在a處疊加后的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,此時(shí)判斷所加磁場(chǎng)垂直紙面向外,因Ia>Ib,所以在b處疊加后的磁場(chǎng)垂直紙面向里,b受安培力向下,且比原來(lái)。蔬x項(xiàng)D正確. 7. 如圖所示,在絕緣的水平面上等間距固定著三根相互平行的通電直導(dǎo)線(xiàn)a、b和c,各導(dǎo)線(xiàn)中的電流大小相同,其中a、c導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向垂直紙面向外,b導(dǎo)線(xiàn)電流方向垂直紙面向內(nèi).每根導(dǎo)線(xiàn)都受到另外兩根導(dǎo)線(xiàn)對(duì)它的安培力作用,則關(guān)于每根導(dǎo)線(xiàn)所受安培力的合力,以下說(shuō)法中正確的是( ) A.導(dǎo)線(xiàn)a所受合力方向水平向右 B.導(dǎo)線(xiàn)c所受合力方向水平向右 C.導(dǎo)線(xiàn)c所受合力方向水平向左 D.導(dǎo)線(xiàn)b所受合力方向水平向左 答案:B 解析:首先用安培定則判定導(dǎo)線(xiàn)所在處的磁場(chǎng)方向,要注意是合磁場(chǎng)的方向,然后用左手定則判定導(dǎo)線(xiàn)的受力方向.可以確定B是正確的. 8.如圖所示,在空間有三根相同的導(dǎo)線(xiàn),相互間的距離相等,各通以大小和方向都相同的電流.除了相互作用的磁場(chǎng)力外,其他作用力都可忽略,則它們的運(yùn)動(dòng)情況是______. 答案: 兩兩相互吸引,相聚到三角形的中心 解析:根據(jù)通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)艌?chǎng)的特點(diǎn),由安培定則可判斷出,它們之間存在吸引力. 9.如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的兩導(dǎo)體棒a、b,a被置在光滑斜面上,b固定在距a為x距離的同一水平面處,且a、b水平平行,設(shè)θ=45°,a、b均通以大小為I的同向平行電流時(shí),a恰能在斜面上保持靜止.則b的電流在a處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為 . 答案: 解析: 由安培定則和左手定則可判知導(dǎo)體棒a的受力如圖,由力的平衡得方程: mgsin45°=Fcos45°,即 mg=F=BIL 可得B= . 10.一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,下端掛有一匝數(shù)為n的矩形線(xiàn)框abcd.bc邊長(zhǎng)為l.線(xiàn)框的下半部處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與線(xiàn)框平面垂直.在下圖中,垂直于紙面向里,線(xiàn)框中通以電流I,方向如圖所示.開(kāi)始時(shí)線(xiàn)框處于平衡狀態(tài),令磁場(chǎng)反向,磁感強(qiáng)度的大小仍為B,線(xiàn)框達(dá)到新的平衡.在此過(guò)程中線(xiàn)框位移的大小Δx______,方向______. 答案: ;位移的方向向下 解析:設(shè)線(xiàn)圈的質(zhì)量為m,當(dāng)通以圖示電流時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為x1,線(xiàn)框處于平衡狀態(tài),所以kx1=mg-nBIl.當(dāng)電流反向時(shí),線(xiàn)框達(dá)到新的平衡,彈簧的伸長(zhǎng)量為x2,由平衡條件可知 kx2=mg+nBIl. 所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl 所以Δx= 電流反向后,彈簧的伸長(zhǎng)是x2>x1,位移的方向應(yīng)向下. 教學(xué)目標(biāo): 1、理解麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩個(gè)支柱:變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)、變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。了解變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互聯(lián)系形成同一的電磁場(chǎng)。 2、 了解電磁場(chǎng)在空間傳播形成電磁波。 3、 了解麥克斯韋電磁場(chǎng)理論以及赫茲實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展中的貢獻(xiàn)。體會(huì)兩位科學(xué)家研究物理問(wèn)題的思想方法。 教學(xué)過(guò)程: 一、偉大的預(yù)言 說(shuō)明:法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象那年,麥克斯韋在蘇格蘭愛(ài)丁堡附近誕生,從小就表現(xiàn)出了驚人的數(shù)學(xué)和物理天賦,他從小熱愛(ài)科學(xué),喜歡思考,1854年從劍橋大學(xué)畢業(yè)后,精心研讀了法拉第的著作,法拉第關(guān)于“場(chǎng)”和“力線(xiàn)”的思想深深吸引了麥克斯韋,但麥克斯韋也發(fā)現(xiàn)了法拉第定性描述的弱點(diǎn),那就是不能定量的描述電場(chǎng)和磁場(chǎng)的關(guān)系。因此,這位初出茅廬的科學(xué)家決定用他的數(shù)學(xué)才能來(lái)彌補(bǔ)。1860年初秋,麥克斯韋特意去拜訪(fǎng)法拉第,兩人雖然在年齡上相差四十歲,在性情、愛(ài)好、特長(zhǎng)方面也迥然各異,可是對(duì)物質(zhì)世界的看法卻產(chǎn)生了共鳴。法拉第鼓勵(lì)麥克斯韋:“你不應(yīng)停留在數(shù)學(xué)解釋我的觀(guān)點(diǎn)”,而應(yīng)該突破它。 說(shuō)明:麥克斯韋學(xué)習(xí)了庫(kù)侖、安培、奧斯特、法拉第、亨利的研究成果,結(jié)合了自己的`創(chuàng)造性工作,最終建立了經(jīng)典電磁場(chǎng)理論。 說(shuō)明:法拉第電磁感應(yīng)定律告訴我們:閉合線(xiàn)圈中的磁通量發(fā)生變化就能產(chǎn)生感應(yīng)電流,我們知道電荷的定向移動(dòng)形成電流,為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流呢?一定是有了感應(yīng)電場(chǎng),因此,麥克斯韋認(rèn)為,這個(gè)法拉第電磁感應(yīng)的實(shí)質(zhì)是變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng),電路中的電荷就在這個(gè)電場(chǎng)的作用下做定向移動(dòng),產(chǎn)生了感應(yīng)電流。即使變化的磁場(chǎng)周?chē)鷽](méi)有閉合電路,同樣要產(chǎn)生電場(chǎng)。變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng),這是一個(gè)普遍規(guī)律 說(shuō)明:自然規(guī)律存在著對(duì)稱(chēng)性與和諧性,例如有作用力就有反作用力。既然變化的磁場(chǎng)能夠產(chǎn)生電場(chǎng),那么變化的電場(chǎng)能否產(chǎn)生磁場(chǎng)呢?麥克斯韋大膽地假設(shè),變化的電場(chǎng)能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)。 問(wèn):什么現(xiàn)象能夠說(shuō)明變化的電場(chǎng)能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)?(例如通電螺線(xiàn)管中的電流發(fā)生變化,那么螺線(xiàn)管內(nèi)部的磁場(chǎng)要發(fā)生變化) 說(shuō)明:根據(jù)這兩個(gè)基本論點(diǎn),麥克斯韋推斷:如果在空間在空間某區(qū)域中有不均勻變化的電場(chǎng),那么這個(gè)變化的電場(chǎng)能夠引起變化的磁場(chǎng),這個(gè)變化的磁場(chǎng)又引起新的變化的電場(chǎng).........這樣變化的電場(chǎng)引起變化的磁場(chǎng),變化的磁場(chǎng)又引起變化的電場(chǎng),變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替產(chǎn)生,由近及遠(yuǎn)傳播就形成了電磁波。 二、電磁波 問(wèn):在機(jī)械波的橫波中,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向之間有何關(guān)系?(兩者垂直) 說(shuō)明:根據(jù)麥克斯韋的理論,電磁波中的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度互相垂直,而且兩者均與電磁波的傳播方向垂直,電磁波是橫波。 問(wèn):電磁波以多大的速度傳播呢?(以光速C傳播) 問(wèn):在機(jī)械波中是位移隨時(shí)間做周期性變化,在電磁波中是什么隨時(shí)間做周期性變化呢?(電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B) 三、赫茲的電火花 說(shuō)明:德國(guó)科學(xué)家赫茲證明了麥克斯韋關(guān)于電磁場(chǎng)的理論 板書(shū)設(shè)計(jì) 一、偉大的預(yù)言 1、變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng) 變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng) 2、變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替產(chǎn)生,由近及遠(yuǎn)傳播形成電磁波 二、電磁波 1、電磁波是橫波,E和B互相垂直,而且兩者均與電磁波的傳播方向垂直÷ 2、電磁波以光速C傳播) 3、電磁波中電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間做周期性變化 三、赫茲的電火花 赫茲證明了麥克斯韋關(guān)于電磁場(chǎng)的理論 教學(xué)目的: 1、了解電能輸送的過(guò)程。 2、知道高壓輸電的道理。 3、培養(yǎng)學(xué)生把物理規(guī)律應(yīng)用于實(shí)際的能力和用公式分析實(shí)際問(wèn)題的能力。 教學(xué)重點(diǎn):培養(yǎng)學(xué)生把物理規(guī)律應(yīng)用于實(shí)際的能力和用公式分析實(shí)際問(wèn)題的能力。 教學(xué)難點(diǎn):高壓輸電的道理。 教學(xué)用具:電能輸送過(guò)程的掛圖一幅(帶有透明膠),小黑板一塊(寫(xiě)好題目)。 教學(xué)過(guò)程: 一、引入新課 講述:前面我們學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象和發(fā)電機(jī),通過(guò)發(fā)電機(jī)我們可以大量地生產(chǎn)電能。比如,葛洲壩電站通過(guò)發(fā)電機(jī)把水的機(jī)械能為電能,發(fā)電功率可達(dá)271。5萬(wàn)千瓦,這么多的電能當(dāng)然要輸?shù)接秒姷牡胤饺,今天,我們就?lái)學(xué)習(xí)輸送電能的有關(guān)知識(shí)。 二、進(jìn)行新課 1、輸送電能的過(guò)程 提問(wèn):發(fā)電站發(fā)出的電能是怎樣輸送到遠(yuǎn)方的呢?如:葛洲壩電站發(fā)出的電是怎樣輸?shù)轿錆h、上海等地的呢?很多學(xué)生憑生活經(jīng)驗(yàn)?zāi)芑卮穑菏峭ㄟ^(guò)電線(xiàn)輸送的。在教師的啟發(fā)下學(xué)生可以回答:是通過(guò)架設(shè)很高的.、很粗的高壓電線(xiàn)輸送的。 出示:電能輸送掛圖,并結(jié)合學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)作介紹。 板書(shū):第三節(jié) 電能的輸送 輸送電能的過(guò)程:發(fā)電站→升壓變壓器→高壓輸電線(xiàn)→ 降壓變壓器→用電單位。) 2、遠(yuǎn)距離輸電為什么要用高電壓? 提問(wèn):為什么遠(yuǎn)距離輸電要用高電壓呢?學(xué)生思考片刻之后,教師說(shuō):這個(gè)實(shí)際問(wèn)題就是我們今天要討論的重點(diǎn)。 板書(shū):(高壓輸電的道理) 分析討論的思路是:輸電→導(dǎo)線(xiàn)(電阻)→發(fā)熱→損失電能→減小損失 講解:輸電要用導(dǎo)線(xiàn),導(dǎo)線(xiàn)當(dāng)然有電阻,如果導(dǎo)線(xiàn)很短,電阻很小可忽略,而遠(yuǎn)距離輸電時(shí),導(dǎo)線(xiàn)很長(zhǎng),電阻大不能忽略。列舉課本上的一組數(shù)據(jù)。電流通過(guò)很長(zhǎng)的導(dǎo)線(xiàn)要發(fā)出大量的熱,請(qǐng)學(xué)生計(jì)算:河南平頂山至湖北武昌的高壓輸電線(xiàn)電阻約400歐,如果能的電流是1安,每秒鐘導(dǎo)線(xiàn)發(fā)熱多少?學(xué)生計(jì)算之后,教師講述:這些熱都散失到大氣中,白白損失了電能。所以,輸電時(shí),必須減小導(dǎo)線(xiàn)發(fā)熱損失。 3、提問(wèn):如何減小導(dǎo)線(xiàn)發(fā)熱呢? 分析:由焦耳定律 ,減小發(fā)熱 ,有以下三種方法:一是減小輸電時(shí)間 ,二是減小輸電線(xiàn)電阻 ,三是減小輸電電流 。 4、提問(wèn):哪種方法更有效? 第一種方法等于停電,沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。第二種方法從材料、長(zhǎng)度、粗細(xì)三方面來(lái)說(shuō)都有實(shí)際困難。適用的超導(dǎo)材料還沒(méi)有研究出來(lái)。排除了前面兩種方法,就只能考慮第三種方法了。從焦耳定律公式可以看出。第三種辦法是很有效的:電流減小一半,損失的電能就降為原來(lái)的四分之一。通過(guò)后面的學(xué)習(xí),我們將會(huì)看到這種辦法了也是很有效的。 板書(shū)結(jié)論:(A:要減小電能的損失,必須減小輸電電流。) 講解:另一方面,輸電就是要輸送電能,輸送的功率必須足夠大,才有實(shí)際意義。 板書(shū):(B:輸電功率必須足夠大。) 5、提問(wèn):怎樣才能滿(mǎn)足上述兩個(gè)要求呢? 分析:根據(jù)公式 ,要使輸電電流 減小,而輸送功率 不變(足夠大),就必須提高輸電電壓 。 板書(shū):(高壓輸電可以保證在輸送功率不變,減小輸電電流來(lái)減小輸送電的電能損失。) 變壓器能把交流電的電壓升高(或降低) 講解:在發(fā)電站都要安裝用來(lái)升壓的變壓器,實(shí)現(xiàn)高壓輸電。但是我們用戶(hù)使用的是低壓電,所以在用戶(hù)附近又要安裝降壓的變壓器。 討論:高壓電輸?shù)接秒妳^(qū)附近時(shí),為什么要把電壓降下來(lái)?(一是為了安全,二是用電器只能用低電壓。) 板書(shū):(3。變壓器能把交流電的電壓升高或降低) 三、引導(dǎo)學(xué)生看課本,了解我國(guó)輸電電壓,知道輸送電能的優(yōu)越性。 四、課堂小結(jié): 輸電過(guò)程、高壓輸電的道理。 五、作業(yè)布置: 某電站發(fā)電功率約271。5萬(wàn)千瓦,如果用1000伏的電壓輸電,輸電電流是多少?如果輸電電阻是200歐,每秒鐘導(dǎo)線(xiàn)發(fā)熱損失的電能是多少?如果采用100千伏的高壓輸電呢? 探究活動(dòng) 考察附近的變電站,學(xué)習(xí)日常生活中的電學(xué)知識(shí)和用電常識(shí)。 了解變壓器的工作原理 調(diào)查生活中的有關(guān)電壓變換情況。 調(diào)查: 在電能的傳輸過(guò)程中,為了減小能量損耗而采用提高電壓的方法,可是在提高電壓后相應(yīng)的對(duì)一些設(shè)備的要求也會(huì)提高,請(qǐng)調(diào)查在高壓輸電和低壓輸電過(guò)程中的投入產(chǎn)出比。 【高中物理教案】相關(guān)文章: 高中物理教案12-16 高中物理教案(15篇)12-30 高中物理教案精選15篇02-04 高中物理教案(集合15篇)03-16 高中物理教案(匯編15篇)12-30 高中物理教案(集錦15篇)02-23 高中物理教案(合集15篇)03-09 高中物理教案集錦15篇02-04 內(nèi)能物理教案11-08高中物理教案14
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