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高二物理教案(15篇)
作為一位兢兢業(yè)業(yè)的人民教師,常常要寫一份優(yōu)秀的教案,教案是教學(xué)活動的依據(jù),有著重要的地位。那么優(yōu)秀的教案是什么樣的呢?下面是小編收集整理的高二物理教案,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
高二物理教案1
一、教材分析與教學(xué)設(shè)計思路
1教材分析
互感和自感現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的特例。學(xué)習(xí)它們的重要性在于他們具有實(shí)際的應(yīng)用價值。同時對自感現(xiàn)象的觀察和分析也加深了對電磁感應(yīng)產(chǎn)生條件的理解。
2學(xué)情分析
互感現(xiàn)象法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的第一個成功試驗(yàn)就是互感現(xiàn)象。學(xué)生前面探究感應(yīng)電流條件中也做過類似的試驗(yàn),已有感性認(rèn)識。教學(xué)要求是知道互感現(xiàn)象。因此教學(xué)中教師可做些有趣的演示實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)知識進(jìn)行成因分析,明確盡管兩個線圈之間并沒有導(dǎo)線連接,卻可以使能量由一個線圈傳遞到另一個線圈。這就是互感現(xiàn)象
自感現(xiàn)象學(xué)生從前面學(xué)習(xí)的中知道當(dāng)穿過回路的磁通量發(fā)生變化時,會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,這些結(jié)論都是通過實(shí)驗(yàn)觀察得到的,沒有理論證明。但同學(xué)們觀察到的實(shí)驗(yàn)都是外界的磁場引起的回路磁通量的變化,善于動腦筋的同學(xué)就會產(chǎn)生這樣的思考:當(dāng)變化的電流通過自身線圈,使自身回路產(chǎn)生磁通量的變化,會不會在自己的回路產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象呢所以這節(jié)課是學(xué)生在已有知識上產(chǎn)生的必然探求欲望,教師應(yīng)抓住這一點(diǎn)。設(shè)計探究性課例。自感電動勢對電流變化所起的“阻礙”作用,以及自感電動勢方向的是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。為突破難點(diǎn),教師應(yīng)通過理論探究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法進(jìn)行教學(xué),為使效果明顯,本人特自制教學(xué)儀器。
3教學(xué)設(shè)計思路
為突出物理知識與生活的聯(lián)系,突出在技術(shù)、社會領(lǐng)域的應(yīng)用,本人設(shè)計了讓學(xué)生體驗(yàn)自感觸電,并在探究的過程中,讓學(xué)生估算自己的`觸電電壓約150V使學(xué)生有真實(shí)感。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),模擬利用自感點(diǎn)火,使學(xué)生知道物理知識的價值。
二、教學(xué)目標(biāo)
一知識與技能
1了解互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象,以及對它們的利用和防止。
2能夠通過電磁感應(yīng)的有關(guān)規(guī)律分析通電、斷電自感現(xiàn)象的成因,并能利用自感知識解釋自感現(xiàn)象。
3了解自感電動勢的計算式,知道自感系數(shù)是表示線圈本身特征的物理量,知道它的單位。
4初步了解磁場具有能量。
二過程與方法
1通過人體自感實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)學(xué)生的體驗(yàn)真實(shí)感。激發(fā)學(xué)生探究欲望
2通過理論探究和實(shí)驗(yàn)設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的方法。加深對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解。
三情感、態(tài)度與價值觀
1通過學(xué)生體驗(yàn),激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的求知欲和興趣。
2理解互感和自感是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的特例,讓學(xué)生感悟特殊現(xiàn)象中有它的普遍規(guī)律,而普遍規(guī)律中包含了特殊現(xiàn)象的辯證唯物主義觀點(diǎn)。
根據(jù)上述分析與思路確定如下的教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)。
三、重難點(diǎn)
重點(diǎn):1自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因2自感電動勢的方向3自感現(xiàn)象的應(yīng)用
難點(diǎn):自感電動勢對電流的變化進(jìn)行阻礙的認(rèn)識。
四、教學(xué)方法
本節(jié)課教學(xué)采用“引導(dǎo)探究”教學(xué)法,該教學(xué)法以解決問題為中心,注重分析問題、解決問題能力的培養(yǎng),充分發(fā)揮學(xué)生的主動性。其主要程序是:猜想→假設(shè)→理論探究科學(xué)預(yù)測→設(shè)計實(shí)驗(yàn)→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→得出結(jié)論→實(shí)際應(yīng)用。它不僅重視知識的獲得,而且更重視學(xué)生獲取知識的過程及方法,更加突出了學(xué)生的學(xué),學(xué)生學(xué)得主動,學(xué)得積極。真正體現(xiàn)了“教為主導(dǎo),學(xué)為主體”的思想。
五、學(xué)法指導(dǎo)課前提出問題,讓學(xué)生提前思考,見后。
六、課時分配:
2課時本課時只學(xué)習(xí)第一課時。
七、教學(xué)媒體
教師用:多媒體課件互感變壓器自制自感現(xiàn)象演示儀干電池mp3音箱變壓器小線圈小燈泡導(dǎo)線若干,
學(xué)生用8人一組:帶鐵芯的線圈抽掉打火裝置的打火機(jī)干電池6V電鍵導(dǎo)線等。
高二物理教案2
教學(xué)內(nèi)容:人教版的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書選修3—3教材第八章氣體第一節(jié)氣體的等溫變化。
教學(xué)設(shè)計特點(diǎn):突出物理規(guī)律形成的感性基礎(chǔ)和理性探索的有機(jī)結(jié)合;通過問題驅(qū)動達(dá)成教目標(biāo)的有效實(shí)現(xiàn);重視物理從生活中來最終回到生活中去。
1.教學(xué)目標(biāo)
1、1知識與技能
(1)知道什么是等溫變化;
(2)掌握玻意耳定律的內(nèi)容和公式;知道定律的適用條件。
。3)理解等溫變化的P—V圖象與P—1/V圖象的含義,增強(qiáng)運(yùn)用圖象表達(dá)物理規(guī)律的能力;
1、2過程與方法
帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷探究等溫變化規(guī)律的全過程,體驗(yàn)控制變量法以及實(shí)驗(yàn)中采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的方法。
1、3情感、態(tài)度與價值觀
讓學(xué)生切身感受物理現(xiàn)象,注重物理表象的形成;用心感悟科學(xué)探索的基本思路,形成求實(shí)創(chuàng)新的科學(xué)作風(fēng)。
2、 教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)
重點(diǎn):讓學(xué)生經(jīng)歷探索未知規(guī)律的過程,掌握一定質(zhì)量的氣體在等溫變化時壓強(qiáng)與體積的關(guān)系,理解 p—V 圖象的物理意義。
難點(diǎn):學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計;數(shù)據(jù)處理。
3、教具:
塑料管,乒乓球、熱水,氣球、透明玻璃缸、抽氣機(jī),u型管,注射器,壓力計。
4、設(shè)計思路
學(xué)生在初中時就已經(jīng)有了固體、液體和氣體的概念,生活中也有熱脹冷縮的概念,但對于氣體的三個狀態(tài)參量之間有什么樣的關(guān)系是不清楚的。新課程理念要求我們,課堂應(yīng)該以學(xué)生為主體,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí),著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和實(shí)證精神。這節(jié)課首先通過做簡單的演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生明白氣體的質(zhì)量、溫度、體積和壓強(qiáng)這幾個物理量之間存在著密切的聯(lián)系;然后與學(xué)生一道討論實(shí)驗(yàn)方案,確定實(shí)驗(yàn)要點(diǎn),接著師生一道實(shí)驗(yàn)操作,數(shù)據(jù)的處理,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論并深入討論,最后簡單應(yīng)用等溫變化規(guī)律解決實(shí)際問題。
5.教學(xué)流程:(略)
6.教學(xué)過程
6、l課題引入
演示實(shí)驗(yàn):變形的乒乓球在熱水里恢復(fù)原狀
乒乓球里封閉了一定質(zhì)量的氣體,當(dāng)它的溫度升高,氣體的壓強(qiáng)就隨著增大,同時體積增大而恢復(fù)原狀。由此知道氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)之間有相互制約的關(guān)系。本章我們研究氣體各狀態(tài)參量之間的關(guān)系。
對于氣體來說,壓強(qiáng)、體積、溫度與質(zhì)量之間存在著一定的關(guān)系。高中階段通常就用壓強(qiáng)、體積、溫度描述氣體的狀態(tài),叫做氣體的三個狀態(tài)參量。對于一定質(zhì)量的氣體當(dāng)它的三個狀態(tài)參量都不變時,我們就說氣體處于某一確定的狀態(tài);當(dāng)一個狀態(tài)參量發(fā)生變化時,就會引起其他狀態(tài)參量發(fā)生變化,我們就說氣體發(fā)生了狀態(tài)變化。這一章我們的主要任務(wù)就是研究氣體狀態(tài)變化的規(guī)律。
出示課題: 第八章 氣體
師問:同時研究三個及三個以上物理量的關(guān)系,我們要用什么方法呢?請舉例說明。
生:控制變量法
比如要研究壓強(qiáng)與體積之間的關(guān)系,需要保持質(zhì)量和溫度不變,再如要研究氣體壓強(qiáng)與溫度之間的關(guān)系,需要保持質(zhì)量和體積不變。
師:我們這節(jié)課首先研究氣體的壓強(qiáng)和體積的變化關(guān)系。
我們把溫度和質(zhì)量不變時氣體的壓強(qiáng)隨體積的變化關(guān)系叫做等溫變化。出示本節(jié)課題:
第一節(jié) 氣體的等溫變化
6、2 新課進(jìn)行
一、實(shí)驗(yàn)探究
1、學(xué)生體驗(yàn)壓強(qiáng)與體積的關(guān)系得出定性結(jié)論
全體同學(xué)體驗(yàn): 每個同學(xué)用力在口腔中摒住一口氣,然后用手去壓臉頰,你會怎么樣,思考為什么?
小組體驗(yàn):每桌同學(xué)用一只小的注射器體驗(yàn):一個同學(xué)用手指頭封閉一定質(zhì)量的氣體,另一個同學(xué)緩慢壓縮氣體,體積減小時第一個同學(xué)的手指有什么感覺,說明什么呢?反之當(dāng)我們拉動活塞增大氣體體積時,手指有什么感覺,說明什么呢?要求學(xué)生體驗(yàn)并說出自己的感覺和結(jié)論(即壓縮氣體,體積減小,壓強(qiáng)增大;反之,體積增大壓強(qiáng)減。
2、猜想
引導(dǎo)學(xué)生猜想:我們猜想:在一般情況下,一定質(zhì)量的氣體當(dāng)溫度不變時,氣體的壓強(qiáng)和體積之間可能有什么定量關(guān)系呢?
學(xué)生:壓強(qiáng)與體積成反比例關(guān)系(從最簡單的定量關(guān)系做起)
師:一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時壓強(qiáng)與體積是否是成反比例的關(guān)系,需要我們進(jìn)一步研究、這節(jié)課我們用實(shí)驗(yàn)探究這一課題。
3、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:
。1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計:
首先,要求學(xué)生完整的復(fù)述我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄恳欢ㄙ|(zhì)量的氣體在溫度不變情況下壓強(qiáng)與體積之間的定量關(guān)系、
要求學(xué)生根據(jù)放在桌上的器材,思考試驗(yàn)方案,并思考以下幾個問題:
問題1:本實(shí)驗(yàn)的研究對象是什么?如何取一定質(zhì)量的氣體?實(shí)驗(yàn)條件是什么?如何實(shí)現(xiàn)這一條件?
學(xué)生討論回答:研究對象是一定質(zhì)量的氣體,用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體在注射器內(nèi)以獲取, 實(shí)驗(yàn)條件是氣體質(zhì)量不變, 氣體溫度不變;活塞加油增加密閉性,推拉活塞改變體積和壓強(qiáng);不用手握注射器;緩慢推拉活塞,穩(wěn)定后再讀數(shù)。(或者有其他的實(shí)驗(yàn)方案)
問題2: 數(shù)據(jù)收集 本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該要收集哪些數(shù)據(jù)? 用什么方法測量?
學(xué)生:要收集氣體的不同壓強(qiáng)和體積,用氣壓計可以測量壓強(qiáng),注射器上面的讀數(shù)可以得到體積。
問題3:數(shù)據(jù)處理 怎樣處理上述數(shù)據(jù)才能得到等溫條件下壓強(qiáng)與體積之間的正確關(guān)系呢?(學(xué)生討論并回答)
學(xué)生:常用數(shù)據(jù)處理辦法有計算法,圖象法等。
老師:能不能說得更具體一點(diǎn)呢?
學(xué)生:就是先把V和P乘起來,看看各組的乘積是否相等(或者近似相等),從而得到結(jié)論;圖像法就是以V為橫坐標(biāo),P為縱坐標(biāo),在用描點(diǎn)作圖法,把得到的數(shù)據(jù)作到坐標(biāo)系中,再連線,看圖像的特點(diǎn),從而得到兩者的定量關(guān)系。
再讓一個學(xué)生把我們剛才分析得到的比較好的實(shí)驗(yàn)方法再復(fù)述,然后師生互助完成實(shí)驗(yàn)。
2、實(shí)驗(yàn)過程:
師生共同完成實(shí)驗(yàn): 老師推、拉活塞,一名學(xué)生讀取數(shù)據(jù),另一名學(xué)生設(shè)計記錄表格并記錄數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理:①簡單計算 找壓強(qiáng)和體積之間的關(guān)系
、趯W(xué)生描繪圖象(提示作P—V圖像)能否得出結(jié)論?
總結(jié)提問:各小組是如何處理數(shù)據(jù)的,結(jié)論如何?(實(shí)物投影展示)
問題4:若P—V圖象為雙曲線的一支,則能說明P與V成反比。但能否確定我們做出就一定是是雙曲線的一支呢?(還是猜測)我們怎樣進(jìn)一步P和V之間的關(guān)系呢?
教師:有一種思想叫做轉(zhuǎn)化的思想。若P—V圖象為一雙曲線,那么P—1/V圖象是什么樣子?(過原點(diǎn)的一條直線)那我們就再作一條P—1/V圖象看看吧!
(師)計算機(jī)擬合:把P—V圖象轉(zhuǎn)化為P—1/V圖象。我們看到一定質(zhì)量的氣體,在溫度不變的情況下,P—1/V圖象是一條(幾乎)過原點(diǎn)的直線,表明壓強(qiáng)與體積成反比。
。ㄈ⿲(shí)驗(yàn)結(jié)論:在誤差允許的'范圍內(nèi),一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的條件下壓強(qiáng)與體積成反比。(學(xué)生敘述)
師:大家看到我們作出來的這條直線,還不是很準(zhǔn)確,大家可以分析在實(shí)驗(yàn)過程中有哪些地方可能引起實(shí)驗(yàn)誤差?
學(xué)生討論分析產(chǎn)生誤差的原因、
早在17世紀(jì),英國科學(xué)家玻意耳和法國科學(xué)家馬略特分別通過更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)研究得出了這個結(jié)論,被稱為玻意耳定律。
二、玻意耳定律
1、 內(nèi)容:一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度不變的條件下壓強(qiáng)P與體積V成反比。
2、 公式:PV=C(常量)或P1V1=P2V2(其中P1V1和 P2V2分別為氣體在兩個狀態(tài)下的壓強(qiáng)和體積)
3、 圖象:P—1/V圖象:過原點(diǎn)的直線——等溫線
P—V圖象:雙曲線的一支——等溫線
三、拓展思考
問題5:在同一溫度下,取不同質(zhì)量的同種氣體為研究對象, PV乘積C一樣嗎?即對不同的氣體,C是一個普適常量嗎?(學(xué)生思考不能求解或回答不一樣)
師問:怎樣才能得到正確的結(jié)果呢?(猜想—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證)
學(xué)生:改變氣體的質(zhì)量用同樣的方法重新測量,測量數(shù)據(jù)記錄在同一表格中,通過簡單的計算就能得到結(jié)果。
結(jié)論:不一樣。質(zhì)量越大,PV乘積越大。P—V圖象離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn),P—1/V圖象斜率越大。
問題6:取相同質(zhì)量的同種氣體,在不同溫度下,作出的P—V圖象是否一樣?(學(xué)生猜想——驗(yàn)證)
結(jié)論:不一樣。溫度較高時,PV乘積較大,P—V圖象離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn),P—1/V圖象斜率較大。
四、玻意耳定律的應(yīng)用之定性解釋:
問題一:氣球漲大視頻。學(xué)生分析。
問題二:小實(shí)驗(yàn)。裝水的瓶子下有小洞,當(dāng)蓋子打開時水會噴出,然后合上蓋子則水就不會持續(xù)地流出了。
解釋:蓋子打開時,小孔上方的壓強(qiáng)始終大于外面的壓強(qiáng),所以水會噴出,當(dāng)蓋子蓋上時,水的上方被封閉了一定質(zhì)量的氣體,當(dāng)有水流出后,瓶中空氣的體積變大,根據(jù)波意耳定律壓強(qiáng)變小,當(dāng)孔上方壓強(qiáng)小于外部大氣壓時,水就流不出去了。
五.課堂小結(jié)
1、方法 ①研究多變量問題時用控制變量法
、趯(shí)驗(yàn)探究方法:猜想——驗(yàn)證——進(jìn)一步猜想——再驗(yàn)證——得到結(jié)論
2、知識 玻意耳定律:一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度不變的條件下壓強(qiáng)P與體積V成反比。
六.教學(xué)后記:
1.課堂上讓學(xué)生從自身體驗(yàn)開始,充分參與科學(xué)探究的全過程,熟悉科學(xué)探究未知世界的一般流程,并堅持滲透實(shí)事求是和精益求精的科學(xué)精神。
2.教學(xué)中對應(yīng)用數(shù)學(xué)方法處理物理數(shù)據(jù),從而得出簡潔的物理學(xué)規(guī)律的過程,讓學(xué)生多練習(xí)多體驗(yàn),以使學(xué)生真正掌握,并且多給時間讓學(xué)生從圖像中找出規(guī)律,以提高學(xué)生認(rèn)識圖像與應(yīng)用圖像分析問題的能力。
3.教學(xué)中學(xué)生參與小實(shí)驗(yàn)及視頻材料能很好地吸引學(xué)生的注意力,提高教學(xué)的有效性。
4、物理來源于社會生活實(shí)踐,反之也能解釋自然界及生活和生產(chǎn)中的相關(guān)現(xiàn)象,有效杜絕物理和生活相脫節(jié)的現(xiàn)象發(fā)生、也有利于學(xué)生正確物理觀的形成。
高二物理教案3
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識目標(biāo):
、僦乐本上機(jī)械波的形成過程
②知道什么是橫波,波峰和波谷
、壑朗裁词强v波,密部和疏部
④知道"機(jī)械振動在介質(zhì)中傳播,形成機(jī)械波",知道波在傳播運(yùn)動形式的同時也傳遞了能量
2、能力目標(biāo):
、倥囵B(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探索的能力
②培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和歸納的能力
③培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和思維能力
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
機(jī)械波的形成過程及傳播規(guī)律是本節(jié)課的重點(diǎn),也是本節(jié)課的難點(diǎn)。
三、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)探索和計算機(jī)輔助教學(xué)
四、教具
絲帶、波動演示箱、水平懸掛的長彈簧、音叉
五、教學(xué)過程
。ㄒ唬┮胄抡n
。垩菔荆荻秳咏z帶的一端,產(chǎn)生一列凹凸相間的波在絲帶上傳播(激發(fā)興趣,引出課題)
在這個簡單的例子中,我們接觸到一種廣泛存在的運(yùn)動形式--波動,請同學(xué)們再舉出幾個有關(guān)波的例子。(學(xué)生舉例,活躍氣氛;讓學(xué)生在大量生活實(shí)例中感觸波的存在,增強(qiáng)感性認(rèn)識。)
學(xué)生會列舉水波、聲波、無線電波、光波。教師啟發(fā),大家聽說過地震嗎?學(xué)生會想到地震波。
水波、聲波、地震波都是機(jī)械波,無線電波、光波都是電磁波。這一章我們學(xué)習(xí)機(jī)械波的知識,以后還會學(xué)習(xí)電磁波的知識。
。ǘ┻M(jìn)行新課
現(xiàn)在學(xué)習(xí)第一節(jié),波的形成和傳播。
【板書】一、波的形成和傳播
。垩菔荆輷軇铀綉覓斓娜彳涢L彈簧一端,產(chǎn)生一列疏密相間的波沿彈簧傳播;
。垩菔荆萸脫粢舨妫牭铰曇,這是聲波在空氣中傳播(指明,雖然眼睛看不到波形,但它客觀存在,也是疏密相間的波形)
師生共同分析,得出波產(chǎn)生的條件:①波源,②介質(zhì)。(為研究波的形成奠定基礎(chǔ))
波是怎樣形成的呢?為什么會有不同的波形?波傳播的是什么呢?(設(shè)置疑問,激發(fā)學(xué)生的探究欲望)
【板書】實(shí)驗(yàn)探索
發(fā)放"探索波的形成和傳播規(guī)律"的實(shí)驗(yàn)報告,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索并完成實(shí)驗(yàn)報告。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾剿鞑ǖ男纬稍蚝蛡鞑ヒ?guī)律
實(shí)驗(yàn)(一),學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):每兩人一條絲帶(60cm左右),觀察絲帶上凹凸相間的波。
實(shí)驗(yàn)步驟:
。1)、將絲帶一端用手指按在桌面上,手持另一端沿水平桌面抖動,在絲帶上產(chǎn)生一列凹凸相間的波向另一端傳播。
。2)、在絲帶上每隔大約2~3cm用墨水染上一個點(diǎn),代表絲帶上的質(zhì)點(diǎn)。重復(fù)步驟(1)。觀察絲帶上的質(zhì)點(diǎn)依次被帶動著振動起來,振動沿絲帶傳播開去,在絲帶上形成凹凸相間的波。
、偎伎迹航z帶的一端振動后,為什么后面的質(zhì)點(diǎn)能被帶動著運(yùn)動起來?_________________如果將絲帶剪斷,后面的質(zhì)點(diǎn)還能運(yùn)動嗎?___________
②分析:絲帶上凹凸相間的波形是怎樣產(chǎn)生的?___________________(可以參閱課本第3頁)
③觀察絲帶上的質(zhì)點(diǎn)是否隨波向遠(yuǎn)處遷移?__________
實(shí)驗(yàn)(二),觀察波動演示器上凹凸相間的波:(因器材有限,可以教師操作,引導(dǎo)學(xué)生注意觀察)
實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)、逆時針轉(zhuǎn)動搖柄,演示屏上的質(zhì)點(diǎn)排成一條水平線。(表示各質(zhì)點(diǎn)都處在平衡位置)
(2)、順時針轉(zhuǎn)動搖柄,各個質(zhì)點(diǎn)依次振動起來。(注意觀察各個質(zhì)點(diǎn)振動的先后順序)
現(xiàn)象:①后面的質(zhì)點(diǎn)總比前面的質(zhì)點(diǎn)開始振動的時刻_______,從總體上看形成凹凸相間的波。
、诟髻|(zhì)點(diǎn)的振動沿________方向,波的傳播沿_______方向,質(zhì)點(diǎn)振動方向與波的傳播方向_______。
、圪|(zhì)點(diǎn)是否沿波的傳播方向遷移?_______
這種波叫做橫波,在橫波中凸起的最高處叫做波峰,凹下的最低處叫做波谷。
實(shí)驗(yàn)(三),觀察彈簧上產(chǎn)生的疏密相間的波。
實(shí)驗(yàn)步驟:
。1)、撥動水平懸掛的柔軟長彈簧一端,產(chǎn)生一列疏密相間的波沿彈簧傳播。
(2)、在彈簧上某一位置系一根紅布條,代表彈簧上的質(zhì)點(diǎn),重復(fù)步驟(1)。
、儆^察::紅布條是否隨波遷移?________說明了什么?_____________
、诜治觯簭椈缮鲜杳芟嚅g的波形是怎樣產(chǎn)生的?____________________(類比絲帶上波產(chǎn)生的分析方法,鍛煉學(xué)生的知識遷移能力)
實(shí)驗(yàn)(四),觀察波動演示器上疏密相間的波:
實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)、逆時針轉(zhuǎn)動搖柄,演示屏上的質(zhì)點(diǎn)排成一條水平線。
。2)、順時針轉(zhuǎn)動搖柄,各個質(zhì)點(diǎn)依次振動起來。
現(xiàn)象:①后面的質(zhì)點(diǎn)總比前面的質(zhì)點(diǎn)開始振動的時刻________,從總體上看形成疏密相間的波。
、诟髻|(zhì)點(diǎn)的振動沿________,波的傳播沿_______方向,質(zhì)點(diǎn)振動方向與波的傳播方向_______。
、圪|(zhì)點(diǎn)是否沿波的傳播方向遷移?_______
這種波叫做縱波,在縱波中最密處叫做密部,最疏處叫做疏部。
分析實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論:
、俨徽摍M波還是縱波,介質(zhì)中各個質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動并不隨波遷移。因此,波傳播的是_________________,而不是介質(zhì)本身。
、诓▊鱽砬,各個質(zhì)點(diǎn)是靜止的,波傳來后開始振動,說明他們獲得了能量。這個能量是從波源通過前面的質(zhì)點(diǎn)傳來的。因此:波是傳遞_________的一種方式。
【板書】1、機(jī)械振動在介質(zhì)中的傳播,形成機(jī)械波。
2、機(jī)械波的分類:橫波、縱波
3、波傳播的是振動形式,是振動的'能量。
(三)知識應(yīng)用:
1、課本中提到地震波既有橫波,又有縱波。你能想象在某次地震時,位于震源正上方的建筑物,在縱波和橫波分別傳來時的振動情況嗎?為什么?(從理性認(rèn)識回到感性認(rèn)識,實(shí)現(xiàn)認(rèn)識的第二次飛躍)
2、本來是靜止的質(zhì)點(diǎn),隨著波的傳來開始振動,有關(guān)這一現(xiàn)象的說法正確的有:
A、該現(xiàn)象表明質(zhì)點(diǎn)獲得了能量
B、質(zhì)點(diǎn)振動的能量是從波源傳來的
C、該質(zhì)點(diǎn)從前面的質(zhì)點(diǎn)獲取能量,同時也將振動的能量向后傳遞
D、波是傳遞能量的一種方式
E、如果振源停止振動,在介質(zhì)中傳播的波也立即停止
F、介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)做的是受迫振動
(四)布置作業(yè):
1、書面作業(yè):列舉生活中常見的有關(guān)機(jī)械波的例子(橫波、縱波各一例)簡述它們是如何形成的。(培養(yǎng)學(xué)生觀察生活并用所學(xué)物理知識解決實(shí)際問題的能力和表達(dá)能力)
2、動腦作業(yè):發(fā)生地震時,從地震源傳出的地震波為什么能造成房屋倒塌、人員傷亡的事故?請用本節(jié)所學(xué)知識加以解釋。(學(xué)以致用,鞏固提高)
高二物理教案4
1、理解振幅、周期和頻率的概念,知道全振動的含義。
2、了解初相位和相位差的概念,理解相位的物理意義。
3、了解簡諧運(yùn)動位移方程中各量的物理意義,能依據(jù)振動方程描繪振動圖象。
4、理解簡諧運(yùn)動圖象的物理意義,會根據(jù)振動圖象判斷振幅、周期和頻率等。
重點(diǎn)難點(diǎn):對簡諧運(yùn)動的振幅、周期、頻率、全振動等概念的理解,相位的物理意義。
教學(xué)建議:本節(jié)課以彈簧振子為例,在觀察其振動過程中位移變化的周期性、振動快慢的特點(diǎn)時,引入描繪簡諧運(yùn)動的物理量(振幅、周期和頻率),再通過單擺實(shí)驗(yàn)引出相位的概念,最后對比前一節(jié)得出的圖象和數(shù)學(xué)表達(dá)式,進(jìn)一步體會這些物理量的含義。本節(jié)要特別注意相位的概念。
導(dǎo)入新課:你有喜歡的歌手嗎?我們常常在聽歌時會評價,歌手韓紅的音域?qū)拸V,音色嘹亮圓潤;歌手王心凌的聲音甜美;歌手李宇春的音色沙啞,獨(dú)具個性……但同樣的歌曲由大多數(shù)普通人唱出來,卻常常顯得干巴且單調(diào),為什么呢?這些是由音色決定的,而音色又與頻率等有關(guān)。
1、描述簡諧運(yùn)動的物理量
。1)振幅
振幅是振動物體離開平衡位置的①最大距離。振幅的②兩倍表示的是振動的物體運(yùn)動范圍的大小。
(2)全振動
振子以相同的速度相繼通過同一位置所經(jīng)歷的過程稱為③全振動,這一過程是一個完整的振動過程,振動質(zhì)點(diǎn)在這一振動過程中通過的路程等于④4倍的振幅。
。3)周期和頻率
做簡諧運(yùn)動的物體,完成⑤全振動的時間,叫作振動的周期;單位時間內(nèi)完成⑥全振動的次數(shù)叫作振動的頻率。在國際單位制中,周期的單位是⑦秒,頻率的單位是⑧赫茲。用T表示周期,用f表示頻率,則周期和頻率的關(guān)系是⑨f=。
。4)相位
在物理學(xué)中,我們用不同的⑩相位來描述周期性運(yùn)動在各個時刻所處的 不同狀態(tài)。
2、簡諧運(yùn)動的表達(dá)式
。1)根據(jù)數(shù)學(xué)知識,xOy坐標(biāo)系中正弦函數(shù)圖象的表達(dá)式為 y=Asin(ωx+φ)。
。2)簡諧運(yùn)動中的位移(x)與時間(t)關(guān)系的表達(dá)式為 x=Asin(ωt +φ),其中 A代表簡諧運(yùn)動的振幅, ω叫作簡諧運(yùn)動的“圓頻率”, ωt+φ代表相位。
1、彈簧振子的運(yùn)動范圍與振幅是什么關(guān)系?
解答:彈簧振子的運(yùn)動范圍是振幅的兩倍。
2、周期與頻率是簡諧運(yùn)動特有的概念嗎?
解答:不是。描述任何周期性過程,都可以用這兩個概念。
3、如果兩個振動存在相位差,它們振動步調(diào)是否相同?
解答:不同。
主題1:振幅
問題:(1)同一面鼓,用較大的力敲鼓面和用較小的力敲鼓面,鼓面的振動有什么不同?聽上去感覺有什么不同?
。2)根據(jù)(1)中問題思考振幅的物理意義是什么?
解答:(1)用較大的力敲,鼓面的振動幅度較大,聽上去聲音大;反之,用較小的力敲,鼓面的振動幅度較小,聽上去聲音小。
。2)振幅是描述振動強(qiáng)弱的物理量,振幅的大小對應(yīng)著物體振動的強(qiáng)弱。
知識鏈接:簡諧運(yùn)動的振幅是物體離開平衡位置的最大距離,是標(biāo)量,表示振動的強(qiáng)弱和能量,它不同于簡諧運(yùn)動的位移。
主題2:全振動、周期和頻率
問題:(1)觀察課本“彈簧振子的簡諧運(yùn)動”示意圖,振子從P0開始向左運(yùn)動,怎樣才算完成了全振動?列出振子依次通過圖中所標(biāo)的點(diǎn)。
。2)閱讀課本,思考并回答下列問題:周期和頻率與計時起點(diǎn)(或位移起點(diǎn))有關(guān)嗎?頻率越大,物體振動越快還是越慢?振子在一個周期內(nèi)通過的路程和位移分別是多少?
。3)完成課本“做一做”,猜想彈簧振子的振動周期可能由哪些因素決定?假如我們能看清楚振子的整個運(yùn)動過程,那么從什么位置開始計時才能更準(zhǔn)確地測量振動的周期?為什么?
解答:(1)振子從P0出發(fā)后依次通過O、M'、O、P0、M、P0的過程,就是全振動。
。2)周期和頻率與計時起點(diǎn)(或位移起點(diǎn))無關(guān);頻率越大,周期越小,表示物體振動得越快。振子在一個周期內(nèi)通過的路程是4倍的振幅,而在一個周期內(nèi)的位移是零。
。3)影響彈簧振子周期的因素可能有振子的質(zhì)量、彈簧的勁度系數(shù)等;從振子經(jīng)過平衡位置時開始計時能更準(zhǔn)確地測量振動周期,因?yàn)檎褡咏?jīng)過平衡位置時速度最大,這樣計時的誤差最小。
知識鏈接:完成全振動,振動物體的位移和速度都回到原值(包括大小和方向),振動物體的路程是振幅的4倍。
主題3:簡諧運(yùn)動的表達(dá)式
問題:閱讀課本有關(guān)“簡諧運(yùn)動的表達(dá)式”的內(nèi)容,討論下列問題。
。1)一個物體運(yùn)動時其相位變化多少就意味著完成了全振動?
。2)若采用國際單位,簡諧運(yùn)動中的位移(x)與時間(t)關(guān)系的表達(dá)式x=Asin(ωt+φ)中ωt+φ的單位是什么?
。3)甲和乙兩個簡諧運(yùn)動的頻率相同,相位差為 ,這意味著什么?
解答:(1)相位每增加2π就意味著完成了全振動。
。2)ωt+φ的單位是弧度。
。3)甲和乙兩個簡諧運(yùn)動的相位差為 ,意味著乙(甲)總是比甲(乙)滯后個周期或次全振動。
知識鏈接:頻率相同的兩個簡諧運(yùn)動,相位差為0稱為“同相”,振動步調(diào)相同;相位差為π稱為“反相”,振動步調(diào)相反。
1、(考查對全振動的理解)如圖所示,彈簧振子以O(shè)為平衡位置在B、C間做簡諧運(yùn)動,則( )。
A、從B→O→C為全振動
B、從O→B→O→C為全振動
C、從C→O→B→O→C為全振動
D、從D→C→O→B→O為全振動
【解析】選項(xiàng)A對應(yīng)過程的路程為2倍的振幅,選項(xiàng)B對應(yīng)過程的路程為3倍的振幅,選項(xiàng)C對應(yīng)過程的路程為4倍的振幅,選項(xiàng)D對應(yīng)過程的路程大于3倍的振幅,又小于4倍的振幅,因此選項(xiàng)A、B、D均錯誤,選項(xiàng)C正確。
【答案】C
【點(diǎn)評】要理解全振動的概念,只有振動物體的位移與速度第同時恢復(fù)到原值,才是完成全振動。
2、(考查簡諧運(yùn)動的振幅和周期)周期為T=2 s的簡諧運(yùn)動,在半分鐘內(nèi)通過的路程是60 cm,則在此時間內(nèi)振子經(jīng)過平衡位置的次數(shù)和振子的振幅分別為( )。
A、15次,2 cm B、30次,1 cm
C、15次,1 cm D、60次,2 cm
【解析】振子完成全振動經(jīng)過軌跡上每個位置兩次(除最大位移處外),而每次全振動振子通過的路程為4個振幅。
【答案】B
【點(diǎn)評】一個周期經(jīng)過平衡位置兩次,路程是振幅的4倍。
3、圖示為質(zhì)點(diǎn)的振動圖象,下列判斷中正確的是( )。
A、質(zhì)點(diǎn)振動周期是8 s
B、振幅是4 cm
C、4 s末質(zhì)點(diǎn)的速度為負(fù),加速度為零
D、10 s末質(zhì)點(diǎn)的加速度為正,速度為零
【解析】由振動圖象可得,質(zhì)點(diǎn)的振動周期為8 s,A對;振幅為2 cm,B錯;4 s末質(zhì)點(diǎn)經(jīng)平衡位置向負(fù)方向運(yùn)動,速度為負(fù)向最大,加速度為零,C對;10 s末質(zhì)點(diǎn)在正的'最大位移處,加速度為負(fù)值,速度為零,D錯。
【答案】AC
【點(diǎn)評】由振動圖象可以直接讀出周期與振幅,可以判斷各個時刻的速度方向與加速度方向。
4、(考查簡諧運(yùn)動的表達(dá)式)兩個簡諧運(yùn)動分別為x1=4asin(4πbt+π)和x2=2asin(4πbt+π),求它們的振幅之比、各自的頻率,以及它們的相位差。
【解析】根據(jù)x=Asin(ωt+φ)得:A1=4a,A2=2a,故振幅之比 = =2
由ω=4πb及ω=2πf得:二者的頻率都為f=2b
它們的相位差:(4πbt+π)—(4πbt+π)=π,兩物體的振動情況始終反相。
【答案】2∶1 2b 2b π
【點(diǎn)評】要能根據(jù)簡諧運(yùn)動的表達(dá)式得出振幅、頻率、相位。
拓展一:簡諧運(yùn)動的表達(dá)式
1、某做簡諧運(yùn)動的物體,其位移與時間的變化關(guān)系式為x=10sin 5πt cm,則:
。1)物體的振幅為多少?
(2)物體振動的頻率為多少?
。3)在時間t=0、1 s時,物體的位移是多少?
(4)畫出該物體簡諧運(yùn)動的圖象。
【分析】簡諧運(yùn)動位移與時間的變化關(guān)系式就是簡諧運(yùn)動的表達(dá)式,將它與教材上的簡諧運(yùn)動表達(dá)式進(jìn)行對比即可得出相應(yīng)的物理量。
【解析】簡諧運(yùn)動的表達(dá)式x=Asin(ωt+φ),比較題中所給表達(dá)式x=10sin 5πt cm可知:
。1)振幅A=10 cm。
。2)物體振動的頻率f= = Hz=2、5 Hz。
。3)t=0、1 s時位移x=10sin(5π×0、1) cm=10 cm。
。4)該物體簡諧運(yùn)動的周期T==0、4 s,簡諧運(yùn)動圖象如圖所示。
【答案】(1)10 cm (2)2、5 Hz (3)10 cm (4)如圖所示
【點(diǎn)撥】在解答簡諧運(yùn)動表達(dá)式的題目時要注意和標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式進(jìn)行比較,知道A、ω、φ各物理量所代表的意義,還要能和振動圖象結(jié)合起來。
拓展二:簡諧振動的周期性和對稱性
甲
2、如圖甲所示,彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置做簡諧運(yùn)動,從O點(diǎn)開始計時,振子第到達(dá)M點(diǎn)用了0、3 s的時間,又經(jīng)過0、2 s第二次通過M點(diǎn),則振子第三次通過M點(diǎn)還要經(jīng)過的時間可能是( )。
A、 s B、 s C、1、4 s D、1、6 s
【分析】題目中只說從O點(diǎn)開始計時,并沒說明從O點(diǎn)向哪個方向運(yùn)動,它可能直接向M點(diǎn)運(yùn)動,也可能向遠(yuǎn)離M點(diǎn)的方向運(yùn)動,所以本題可能的選項(xiàng)有兩個。
乙
【解析】如圖乙所示,根據(jù)題意可知振子的運(yùn)動有兩種可能性,設(shè)t1=0、3 s,t2=0、2 s
第一種可能性:=t1+=(0、3+ ) s=0、4 s,即T=1、6 s
所以振子第三次通過M點(diǎn)還要經(jīng)過的時間t3=+2t1=(0、8+2×0、3) s=1、4 s
第二種可能性:t1—+=,即T= s
所以振子第三次通過M點(diǎn)還要經(jīng)過的時間t3=t1+(t1—)=(2×0、3— ) s= s。
【答案】AC
【點(diǎn)撥】解答這類題目的關(guān)鍵是理解簡諧運(yùn)動的對稱性和周期性。明確振子往復(fù)通過同一點(diǎn)時,速度大小相等、方向相反;通過關(guān)于平衡位置對稱的兩點(diǎn)時,速度大小相等、方向相同或相反;往復(fù)通過同一段距離或通過關(guān)于平衡位置對稱的兩段距離時所用時間相等。另外要注意,因?yàn)檎褡诱駝拥闹芷谛院蛯ΨQ性會造成問題的多解,所以求解時別漏掉了其他可能出現(xiàn)的情況。
高二物理教案5
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1、知道是狀態(tài)參量,什么是平衡態(tài)
2、理解熱平衡的概念及熱平衡定律,體會生活中的熱平衡現(xiàn)象。了解熱力學(xué)溫度的應(yīng)用
3、理解溫度的意義
4、知道常見溫度計的構(gòu)造,會使用常見的溫度計
5、掌握溫度的定義,知道什么是溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo),以及熱力學(xué)溫度的表示。理解攝氏溫度與熱力學(xué)溫度的轉(zhuǎn)換關(guān)系。
重點(diǎn)難點(diǎn): 熱平衡定律又叫熱力學(xué)第零定律是本節(jié)的重點(diǎn)
學(xué)習(xí)方法: 自主學(xué)習(xí),合作完成、教師點(diǎn)撥
學(xué)習(xí)過程:
【導(dǎo)讀與導(dǎo)思】仔細(xì)反復(fù)研讀教材初步掌握本節(jié)內(nèi)容,完成下列任務(wù)
1、狀態(tài)參量:在研究系統(tǒng)的各種性質(zhì)(包括幾何性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、熱學(xué)性質(zhì)、電磁性質(zhì)等等)時需要用到一些物理量,例如,用體積描述它的幾何性質(zhì),用壓強(qiáng)描述力學(xué)性質(zhì),用溫度描述熱學(xué)性質(zhì),等等。這些 ,叫做系統(tǒng)的狀態(tài)參量。
2、平衡態(tài)與非平衡態(tài) (可以舉例說明什么是平衡態(tài)與非平衡態(tài))
【補(bǔ)充說明】
①在外界影響下,系統(tǒng)也可以處于一種宏觀性質(zhì)不隨時間變化的狀態(tài),但這不是平衡態(tài)。比如:一根長鐵絲,一端插入1000C的沸水中,另一端放在00C恒溫源中,經(jīng)過足夠長時間,溫度隨鐵絲有一定的分布,而且不隨時間變化,這種狀態(tài)不是平衡態(tài),只是一種穩(wěn)定狀態(tài),因?yàn)榇嬖谕饨绲挠绊,?dāng)撤去外界影響,系統(tǒng)各部分的狀態(tài)參量就會變化。
、跓崃W(xué)系統(tǒng)的平衡態(tài)是一種動態(tài)平衡,組成系統(tǒng)的分子仍在做無規(guī)則運(yùn)動,只是分子運(yùn)動的平均效果不隨時間變化,表現(xiàn)為系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不隨時間變化。而力學(xué)中的平衡是指物體的運(yùn)動狀態(tài)處于靜止或勻速直線運(yùn)動
、燮胶鈶B(tài)是一種理想情況,因?yàn)槿魏蜗到y(tǒng)完全不受外界影響是不可能的。系統(tǒng)處于平衡態(tài)時,由于漲落,仍可能發(fā)生偏離平衡狀態(tài)的微小變化。
3、兩個系統(tǒng)達(dá)到了熱平衡是指
【說明】熱平衡概念不僅適用于相互作用的系統(tǒng),也適用于兩個原來沒有發(fā)生過作用的系統(tǒng)。因此可以說,只要兩個系統(tǒng)在接觸時他們的狀態(tài)不發(fā)生變化,我們就說這兩個系統(tǒng)原來是
4、熱平衡定律又叫 ,其內(nèi)容表述為:
5、溫度的概念:
6、決定一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)是否達(dá)到熱平衡狀態(tài)的物理量是 ;一切達(dá)到熱平衡的物體都具有相同的 。實(shí)驗(yàn)室常用溫度計的原理是:
例如:在一個絕熱的系統(tǒng)中,有一塊燒燙的鐵塊,還有一些較冷的沙土。使兩者接觸,鐵塊會慢慢變冷,沙土?xí)儫幔髞硭齻冏兊靡粯印盁帷绷,就不再變了。這種“冷熱程度相同”就是他們的“共同性質(zhì)”。這個“共同性質(zhì)”的物理量即為 。
7、溫度計與溫標(biāo):用來測溫的儀器, 第一個制造了溫度計后,溫度就不再是一個主觀感覺,而形成了一個客觀的物理量。到目前,形形色色的溫度計已經(jīng)應(yīng)用在各種場合。如果要想定量地描述溫度,就必須有一套方法,這套方法就是 。也就是說,為了表示出溫度的.數(shù)值,對溫度零點(diǎn)、分度方法所做的規(guī)定,就是溫標(biāo)。
【補(bǔ)充說明】生活中常見的溫標(biāo)有攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)等。不同的溫標(biāo)都包含三個要素:第一,選擇某種具有測溫屬性的測溫物質(zhì);第二,了解測溫物質(zhì)隨溫度變化的函數(shù)關(guān)系;第三,確定溫度零點(diǎn)和分度方法。
8、熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度叫做 ,它是國際單位制中七個基本物理量之一,用符號
表示,單位是 ,符號是 。攝氏溫度與熱力學(xué)溫度的關(guān)系是
【典例1】關(guān)于熱力學(xué)溫標(biāo)的正確說法是( )
A、熱力學(xué)溫標(biāo)是一種更為科學(xué)的溫標(biāo).
B、熱力學(xué)溫標(biāo)的零度為—273.150C。叫絕對零度.
C、氣體溫度趨近于絕對零度時期體積為零
D、在絕對零度附近氣體已經(jīng)液化.
【導(dǎo)練1】以下說法正確的是( )
A、絕對零度永遠(yuǎn)達(dá)不到. B、現(xiàn)代技術(shù)可以達(dá)到絕對零度
C、物體的絕對零度是—273K D、物體的絕對零度是—273.150C.
【典例2】關(guān)于熱力學(xué)溫度下列說法正確的是( )
A、-330C=240.15K.B、溫度變化10C,也就是溫度變化1K.
C、攝氏溫度與熱力學(xué)溫度都可能取負(fù)值D、溫度由t0C升至2t0C,對應(yīng)的熱力學(xué)溫度升高了273.15K+t
【導(dǎo)練2】關(guān)于熱力學(xué)溫標(biāo)和攝氏溫標(biāo),下列說法正確的是( )
A、熱力學(xué)溫標(biāo)中每1K與攝氏溫標(biāo)中每10C大小相等.
B、熱力學(xué)溫標(biāo)中升高1K大于攝氏溫度升高10C
C、熱力學(xué)溫標(biāo)中升高1K等于攝氏溫度升高10C.
D、某物體攝氏溫度100C,即熱力學(xué)溫度10K
【典例3】“在測定某金屬塊的比熱容時,先把質(zhì)量已知的金屬塊放在沸水中加熱,經(jīng)過一段時間后把它迅速放進(jìn)質(zhì)量、溫度均已知的水中,并用溫度計測量水的溫度,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)就可以計算出金屬塊的比熱容”。以上敘述中,哪個地方涉及了“平衡態(tài)”和“熱平衡”的概念
【點(diǎn)撥】金屬塊在沸水中加熱一段時間后,二者就達(dá)到了“熱平衡”,此時的沸水和金屬塊就處于“平衡態(tài)”;將金屬塊放入質(zhì)量、溫度已知的水之前,金屬塊和水處于各自的“平衡態(tài)”,當(dāng)放入金屬塊后水溫不再上升時,金屬塊和水均處于“熱平衡”,此時溫度計的讀數(shù)就是水和金屬塊的共同溫度。
高二物理教案6
一、教材分析
磁場的概念比較抽象,應(yīng)對幾種常見的磁場使學(xué)生加以了解認(rèn)識,學(xué)好本節(jié)內(nèi)容對后面的磁場力的分析至關(guān)重要。
二、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1.知道什么叫磁感線。
2.知道幾種常見的磁場(條形、蹄形,直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管)及磁感線分布的情況
3.會用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁場方向。
4.知道安培分子電流假說,并能解釋有關(guān)現(xiàn)象
5.理解勻強(qiáng)磁場的概念,明確兩種情形的勻強(qiáng)磁場
6.理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計算
(二)過程與方法
通過實(shí)驗(yàn)和學(xué)生動手(運(yùn)用安培定則)、類比的方法加深對本節(jié)基礎(chǔ)知識的認(rèn)識。
(三)情感態(tài)度與價值觀
1.進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察、分析的能力.
2.培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力.
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
1.會用安培定則判定直線電流、環(huán)形電流及通電螺線管的磁場方向.
2.正確理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計算
四、學(xué)情分析
磁場概念比較抽象,學(xué)生對此難以理解,但前面已經(jīng)學(xué)習(xí)過了電場,可采用類比的方法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。
五、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)演示法,講授法
六、課前準(zhǔn)備:
演示磁感線用的磁鐵及鐵屑,演示用幻燈片
七、課時安排:
1課時
八、教學(xué)過程:
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
(二)情景引入、展示目標(biāo)
要點(diǎn):磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。
[啟發(fā)學(xué)生思考]電場可以用電場線形象地描述,磁場可以用什么來描述呢?
[學(xué)生答]磁場可以用磁感線形象地描述.----- 引入新課
(老師)類比電場線可以很好地描述電場強(qiáng)度的大小和方向,同樣,也可以用磁感線來描述磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向
(三)合作探究、精講點(diǎn)播
【板書】1.磁感線
(1)磁感線的定義
在磁場中畫出一些曲線,使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致,這樣的曲線叫做磁感線。
(2)特點(diǎn):
A、磁感線是閉合曲線,磁鐵外部的磁感線是從北極出來,回到磁鐵的南極,內(nèi)部是從南極到北極.
B、每條磁感線都是閉合曲線,任意兩條磁感線不相交。
C、磁感線上每一點(diǎn)的切線方向都表示該點(diǎn)的磁場方向。
D、磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小
【演示】用鐵屑模擬磁感線的形狀,加深對磁感線的認(rèn)識。同時與電場線加以類比。
【注意】①磁場中并沒有磁感線客觀存在,而是人們?yōu)榱搜芯繂栴}的方便而假想的。
②區(qū)別電場線和磁感線的不同之處:電場線是不閉合的,而磁感線則是閉合曲線。
2.幾種常見的磁場
【演示】
、儆描F屑模擬磁感線的演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生直觀地明確條形磁鐵、蹄形磁鐵、通電直導(dǎo)線、通電環(huán)形電流、通電螺線管以及地磁場(簡化為一個大的條形磁鐵)各自的磁感線的分布情況(磁感線的走向及疏密分布)。
、谟猛队捌鹨徽故:條形磁鐵、蹄形磁鐵、通電直導(dǎo)線、通電環(huán)形電流、通電螺線管以及地磁場(簡化為一個大的條形磁鐵)。
(1)條形、蹄形磁鐵,同名、異名磁極的磁場周圍磁感線的分布情況
(2)電流的磁場與安培定則
①直線電流周圍的磁場
在引導(dǎo)學(xué)生分析歸納的基礎(chǔ)上得出
a直線電流周圍的磁感線:是一些以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓,這些同心圓都在跟導(dǎo)線垂直的平面上.
b直線電流的方向和磁感線方向之間的關(guān)系可用安培定則(也叫右手螺旋定則)來判定:用右手握住導(dǎo)線,讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向.
、诃h(huán)形電流的磁場
a環(huán)形電流磁場的磁感線:是一些圍繞環(huán)形導(dǎo)線的閉合曲線,在環(huán)形導(dǎo)線的中心軸線上,磁感線和環(huán)形導(dǎo)線的平面垂直。
[教師引導(dǎo)學(xué)生得]
b環(huán)形電流的方向跟中心軸線上的磁感線方向之間的關(guān)系也可以用安培定則來判定:讓右手彎曲的四指和和環(huán)形電流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向.
、弁娐菥管的`磁場.
a通電螺線管磁場的磁感線:和條形磁鐵外部的磁感線相似,一端相當(dāng)于南極,一端相當(dāng)于北極;內(nèi)部的磁感線和螺線管的軸線平行,方向由南極指向北極,并和外部的磁感線連接,形成一些環(huán)繞電流的閉合曲線(圖5)
b通電螺線管的電流方向和它的磁感線方向之間的關(guān)系,也可用安培定則來判定:用右手握住螺線管,讓彎曲四指所指的方向和電流的方向一致,則大拇指所指的方向就是螺線管的北極(螺線管內(nèi)部磁感線的方向).
③電流磁場(和天然磁鐵相比)的特點(diǎn):磁場的有無可由通斷電來控制;磁場的極性可以由電流方向變換;磁場的強(qiáng)弱可由電流的大小來控制。
【說明】由于后面的安培力、洛倫茲力、電磁感應(yīng)與磁感應(yīng)強(qiáng)度密切相關(guān),幾種常見磁場的磁感線的分布是一個非常基本的內(nèi)容,不掌握好,對后面的學(xué)習(xí)有很大影響。
3.安培分子電流假說
(1)安培分子電流假說
對分子電流,結(jié)合環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場的知識及安培定則,以便學(xué)生更容易理解它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個磁極,這句話;并應(yīng)強(qiáng)調(diào)這兩個磁極跟分子電流不可分割的聯(lián)系在一起,以便使他們了解磁極為什么不能以單獨(dú)的N極或S極存在的道理。
(2)安培假說能夠解釋的一些問題
可以用回形針、酒精燈、條形磁鐵、充磁機(jī)做好磁化和退磁的演示實(shí)驗(yàn),加深學(xué)生的印象。舉生活中的例子說明,比如磁卡不能與磁鐵放在一起等等。
【說明】假說,是用來說明某種現(xiàn)象但未經(jīng)實(shí)踐證實(shí)的命題。在物理定律和理論的建立過程中,假說,常常起著很重要的作用,它是在一定的觀察、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上概括和抽象出來的。安培分子電流的假說就是在奧斯特的實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)下,經(jīng)過思維發(fā)展而產(chǎn)生出來的。
(3)磁現(xiàn)象的電本質(zhì):磁鐵和電流的磁場本質(zhì)上都是運(yùn)動電荷產(chǎn)生的.
4.勻強(qiáng)磁場
(1)勻強(qiáng)磁場:如果磁場的某一區(qū)域里,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同,這個區(qū)域的磁場叫勻強(qiáng)磁場。勻強(qiáng)磁場的磁感線是一些間隔相同的平行直線。
(2)兩種情形的勻強(qiáng)磁場:即距離很近的兩個異名磁極之間除邊緣部分以外的磁場;相隔一定距離的兩個平行線圈(亥姆霍茲線圈)通電時,其中間區(qū)域的磁場P87圖3.3-7,圖3.3-8。
5.磁通量
(1)定義: 磁感應(yīng)強(qiáng)度B與線圈面積S的乘積,叫穿過這個面的磁通量(是重要的基本概念)。
(2)表達(dá)式:=BS
【注意】①對于磁通量的計算要注意條件,即B是勻強(qiáng)磁場或可視為勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,S是線圈面積在與磁場方向垂直的平面上的投影面積。
②磁通量是標(biāo)量,但有正、負(fù)之分,可舉特例說明。
(3)單位:韋伯,簡稱韋,符號Wb 1Wb = 1Tm2
(4)磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一種定義(磁通密度):即B =/S
上式表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過單位面積的磁通量,并且用Wb/m2做單位(磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一種單位)。所以:1T = 1 Wb/m2 = 1N/Am
(三)小結(jié):對本節(jié)各知識點(diǎn)做簡要的小結(jié)。
(四)反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測
1.如圖所示,放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針,靜止時N極指向右.試判定電源的正負(fù)極.
解析:小磁針N極的指向即為該處的磁場方向,所以在螺線管內(nèi)部磁感線方向由ab,根據(jù)安培定則可判定電流由c端流出,由d端流入,故c端為電源的正極,d端為負(fù)極.
注意:不要錯誤地認(rèn)為螺線管b端吸引小磁針的N極,從而判定b端相當(dāng)于條形磁鐵的南極,關(guān)鍵是要分清螺線管內(nèi)、外部磁感線的分布.
2.如圖所示,當(dāng)線圈中通以電流時,小磁針的北極指向讀者.學(xué)生確定電流方向.
答案:電流方向?yàn)槟鏁r針方向.
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè)
九、板書設(shè)計
磁感線:人為畫出,可形象描述磁場
幾種常見的磁場:安培定則:讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向。
勻強(qiáng)磁場:磁場中各處電場強(qiáng)度大小相等方向相同。其磁感線是一些間隔均勻的平行直線。
磁通量:B與S的乘積,單位是韋伯,也叫磁通密度。
十、教學(xué)反思
本節(jié)內(nèi)容與本章第一節(jié)內(nèi)容聯(lián)系較大可先復(fù)習(xí)第一節(jié)知識后進(jìn)入新課的學(xué)習(xí),并在學(xué)習(xí)過程中加入對應(yīng)習(xí)題。注重演示如演示磁感線用的磁鐵及鐵屑,演示用幻燈片等使學(xué)生具有形象感。
高二物理教案7
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)光的顏色是干什么排列的,以及什么事光的色散現(xiàn)象?
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1、光的顏色 色散:
(1)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,由條紋間距x與光波的波長關(guān)系為________,可推知不同顏色的光,其_不同,光的顏色由光的________決定,當(dāng)光發(fā)生折射時,光速發(fā)生變化,而顏色不變。
(2)色散現(xiàn)象是指:含有多種顏色的光被分解為________的現(xiàn)象。
(3)光譜:含有多種顏色的光被分解后各種色光按其_______的大小有序排列。
2、薄膜干涉中色散:以肥皂液膜獲得的干涉現(xiàn)象為例:
(1)相干光源是來自前后兩個表面的________,從而發(fā)生干涉現(xiàn)象。
(2)明暗條紋產(chǎn)生的位置特點(diǎn):來自前后兩個面的反射光所經(jīng)過的路程差不同,在某些位置,這兩列波疊加后相互加強(qiáng),出現(xiàn)了________,反之則出現(xiàn)暗條紋。
3、折射時的色散
(1)一束光線射入棱鏡經(jīng)_______折射后,出射光將向它的橫截面的_______向偏折。物理學(xué)中把角叫偏向角,表示光線的偏折程度。
(2)白光通過棱鏡發(fā)生折射時,_______的偏向角最小,________的偏向角最大,這說明透明物體對于波長不同的光的折射率不一樣,波長越小,折射率越_______ _。
(3)在同一種物質(zhì)中,不同波長的光波傳播速度________,波長越短,波速越_______ _。
三、提出疑惑
同學(xué)們,通過你們的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn) 疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
(一)學(xué)習(xí)目標(biāo): 1、知道什么是色散現(xiàn)象
2、觀察薄膜干涉現(xiàn)象,知道薄膜干涉能產(chǎn)生色散,并能利用它來解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象
3、知道棱鏡折射能產(chǎn)生色散,認(rèn)識對同一介質(zhì),不同顏色的光折射率不同
4. 本節(jié)的重點(diǎn)是薄膜干涉、白光通過三棱鏡的折射情況
(二)學(xué)習(xí)過程:
【導(dǎo)讀】仔細(xì)閱讀教材P56-58,完成學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、 回顧雙縫干涉圖樣,比較各種顏色的光產(chǎn)生的條紋間的距離大小情況
2、 據(jù)雙縫間的距離公式x= ,分析出條紋間的距離與光波的波長關(guān)系,我們可以斷定,
3、 雙縫干涉圖樣中,白光的干涉圖樣是彩色的說明
4、 物理學(xué)中,我們把 叫做光的色散;含有多種顏色的光被分解后,各種色光 就是光譜
5、 什么是薄膜干涉?請舉出一實(shí)例
6、 薄膜干涉的原理:
7、 薄膜干涉的應(yīng)用:
8、 一束白光通過三棱鏡后會在棱鏡的另一側(cè)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?
9、 總結(jié)本節(jié)課色散的種類:
(三)反思總結(jié)
(四)當(dāng)堂檢測
1.光的顏色由____________決定。
2.一束日光穿過棱鏡,白光會分散成許多不同顏色的光,在屏上出現(xiàn)由________到________連續(xù)排列的七色彩光帶,稱為__________。這是由于棱鏡對各種色光的________程度不同而引起的。
3.一束單色光從空氣射入玻璃中,則其頻率____________,波長____________,傳播速度____________。(填變大、不變或變小)
4.一束白光經(jīng)過玻璃制成的三棱鏡折射后發(fā)生色散。各種色光中,___________色光的偏折角最大,___________色光偏折角最小。這種現(xiàn)象說明玻璃對___________色光的折射率最大,對___________色光的折射率最小。
5.如圖所示,紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面,發(fā)生折射時的折射角也相同。設(shè)介質(zhì)1和介質(zhì)2的折射率分別為n1、n2,則 ( )
A.n1=n2 B.n1n2
C.n1
課后練習(xí)與提高
1.一束紅光和一束紫光以相同的入射角沿CO方向入射半圓形玻璃磚的下表面,之后沿OA,OB方向射出,如圖所示,則下列說法中正確的是 ( )
A.OA是紅光,穿過玻璃磚的時間較短
B.OB是紅光,穿過玻璃磚的時間較短
C.OA是紫光,穿過玻璃磚的時間較長
D.OB是紫光,穿過玻璃磚的時間較短
2.如圖所示,一束白光通過玻璃棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象,下列說法正確的是 ( )
A.紅光的偏折最大,紫光的`偏折最小 B.紅光的偏折最小,紫光的偏折最大
C.玻璃對紅光的折射率比紫光大 D.玻璃中紫光的傳播速度比紅光大
3.如圖所示,一束紅光和一束藍(lán)光平行入射到三棱鏡上,經(jīng)棱鏡折射后,交會在屏上同一點(diǎn),若n1和n2分別表示三棱鏡對紅光和藍(lán)光的折射率,則有? ( )
A.n1
C.n1n2,a為紅光,b為藍(lán)光 D.n1n2,a為藍(lán)光,b為紅光
4.一細(xì)束紅光和一細(xì)束紫光分別以相同入射角由空氣射入水中,如圖標(biāo)出了這兩種光的折射光線a和b,r1、r2分別表示a和b的折射角,以下說法正確的是 ( )
A.a為紅光折射光線,b為紫光折射光線
B.a為紫光折射光線,b為紅光折射光線
C.水對紫光與紅光的折射率n1與n2之比n1∶n2=sinr1∶sinr2
D.紫光與紅光在水中波速v1與v2之比v1∶v2=sinr1∶sinr2
5.如圖所示,一束復(fù)色可見光射到置于空氣中的平板玻璃上,穿過玻璃后從下表面射出,變?yōu)閍、b兩束平行單色光,則 ( )
A.玻璃對a光的折射率較大 B.a光在玻璃中傳播的速度較大
C.b光的頻率較大 D.b光的波長較長
6.一束復(fù)色光由空氣射向玻璃,發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光,其傳播方向如圖所示。設(shè)玻璃對a、b的折射率分別為na和nb,a、b在玻璃中的傳播速度分別為va和vb,則 ( )
A.nanb B.navb D.va
7.某同學(xué)為了研究光的色散,設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn):在墻角放置一個盛水的容器,其中有一塊與水平面成45角放置的平面鏡M,如圖所示,一細(xì)束白光斜射向水面,經(jīng)水折射向平面鏡,被平面鏡反射經(jīng)水面折射后照在墻上,該同學(xué)可在墻上看到 ( )
A.上紫下紅的彩色光帶 B.上紅下紫的彩色光帶
C.外紅內(nèi)紫的環(huán)狀光帶 D.一片白光
8.如圖所示,橫截面是直角三角形ABC的三棱鏡對紅光的折射率為n1,對紫光的折射率為n2。一束很細(xì)的白光由棱鏡的一個側(cè)面AB垂直射入,從另一個側(cè)面AC折射出來。已知棱鏡的頂角A=30,AC邊平行于光屏MN,且與光屏的距離為L,求在光屏上得到的可見光譜的寬度。
預(yù)習(xí)內(nèi)容答案:x=(L/d) 波長 頻率 單色光 波長 反射光
亮條紋 兩次 _下方 紅色光 紫色光 小 不同 小
高二物理教案:光的顏色當(dāng)堂檢測答案:
1、頻率 2、紅,紫,光的色散,折射 3、不變,變小,變小 4、紫,紅,紫,紅 5、B
課后練習(xí)與提高
1、A 2、B 3、B 4、BD 5、AD 6、AD 7、B 8、 -
高二物理教案8
教學(xué)目標(biāo)
。ㄒ唬┲R與技能
1.知道兩種電荷及其相互作用.知道點(diǎn)電荷量的概念.
2.了解靜電現(xiàn)象及其產(chǎn)生原因;知道原子結(jié)構(gòu),掌握電荷守恒定律
3.知道什么是元電荷.
4.掌握庫侖定律,要求知道知道點(diǎn)電荷模型,知道靜電力常量,會用庫侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計算.
(二)過程與方法
2、通過對原子核式結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)使學(xué)生明確摩擦起電和感應(yīng)起電不是創(chuàng)造了電荷,而是使物體中的電荷分開.但對一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和不變。
3、類比質(zhì)點(diǎn)理解點(diǎn)電荷,通過實(shí)驗(yàn)探究庫侖定律并能靈活運(yùn)用
。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價值觀
通過對本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識物體帶電的本質(zhì),認(rèn)識理想化是研究自然科學(xué)常用的方法,培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng),認(rèn)識類比的方法在現(xiàn)實(shí)生活中有廣泛的應(yīng)用
重點(diǎn):電荷守恒定律,庫侖定律和庫侖力
難點(diǎn):利用電荷守恒定律分析解決相關(guān)問題摩擦起電和感應(yīng)起電的相關(guān)問題,庫侖定律的理解與應(yīng)用。
教具:絲綢,玻璃棒,毛皮,硬橡膠棒,絕緣金屬球,靜電感應(yīng)導(dǎo)體,通草球,多媒體課件
教學(xué)過程:
第1節(jié)電荷庫侖定律(第1課時)
。ㄒ唬┮胄抡n:
多媒體展示:閃電撕裂天空,雷霆震撼著大地。
師:在這驚心動魄的自然現(xiàn)象背后,蘊(yùn)藏著許多物理原理,吸引了不少科學(xué)家進(jìn)行探究。在科學(xué)史上,從最早發(fā)現(xiàn)電現(xiàn)象,到認(rèn)識閃電本質(zhì),經(jīng)歷了漫長的歲月,一些人還為此付出過慘痛的代價。下面請同學(xué)們認(rèn)真閱讀果本第2頁“接引雷電下九天”這一節(jié),了解我們?nèi)祟悓﹂W電的研究歷史,并完成下述填空:
電閃雷鳴是自然界常見的現(xiàn)象,蒙昧?xí)r期的人們認(rèn)為那是“天神之火”,是天神對罪惡的懲罰,直到1752年,偉大的科學(xué)家___________冒著生命危險在美國費(fèi)城進(jìn)行了著名的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn),把天電引了下來,發(fā)現(xiàn)天電和摩擦產(chǎn)生的電是一樣的,才使人類擺脫了對雷電現(xiàn)象的迷信。
師強(qiáng)調(diào):以美國科學(xué)家的富蘭克林為代表的一些科學(xué)家冒著生命危險去捕捉閃電,證實(shí)了閃電與實(shí)驗(yàn)室中的電是相同的。
雷電是怎樣形成的?(大氣中冷暖氣流上下急劇翻滾,相互摩擦,云層就會積聚電荷,當(dāng)電荷積累到一定程度,瞬間發(fā)生大規(guī)模的放電,就產(chǎn)生了雷電)物體帶電是怎么回事?電荷有哪些特性?電荷間的相互作用遵從什么規(guī)律?人類應(yīng)該怎樣利用這些規(guī)律?這些問題正是本章要探究并做出解答的。
師:本節(jié)課我們重點(diǎn)研究了解幾種靜電現(xiàn)象及其產(chǎn)生原因,電荷守恒定律
(二)新課教學(xué)
復(fù)習(xí)初中知識:
師:根據(jù)初中自然的學(xué)習(xí),用摩擦的方法可使物體帶電,請舉例說明。
生:用摩擦的方法。如:用絲綢摩擦過的玻璃棒,玻璃棒帶正電;用毛皮摩擦過的硬橡膠棒,橡膠棒帶負(fù)電。
演示實(shí)驗(yàn)1:先用玻璃棒、橡膠棒靠近碎紙屑,看有什么現(xiàn)象?然后用綢子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡膠棒,再靠近碎紙屑看有什么現(xiàn)象?讓學(xué)生分析兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的異同;并分析原因。
教師總結(jié):摩擦過的物體性質(zhì)有了變化,帶電了或者說帶了電荷。帶電后,能吸引輕小物體,而且?guī)щ娫蕉,吸引力就越大,能夠吸引輕小物體,我們說此時物體帶了電。而用摩擦的方法使物體帶電就叫做摩擦起電。
人類從很早就認(rèn)識了摩擦起電的現(xiàn)象,例如公元1世紀(jì),我國學(xué)者王充在《論衡》一書中就寫下了“頓牟掇芥”一語,指的是用玳琩的殼吸引輕小物體。
后來人們認(rèn)識到摩擦后的物體所帶的電荷有兩種:用絲綢摩擦過的玻璃棒的所帶的電荷是一種,用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷是另一種。同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
一、電荷:
1①把用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷稱為正電荷.②把用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷稱為負(fù)電荷.
2
3、電荷量:C
“做一做”驗(yàn)電器與靜電計
為了判斷物體是否帶電以及所帶電荷的種類和多少,從18世紀(jì)起,人們經(jīng)常使用一種叫驗(yàn)電器的'簡單裝置:玻璃瓶內(nèi)有兩片金屬箔,用金屬絲掛在一條導(dǎo)體棒的下端,棒的上端通過瓶塞從瓶口伸出(圖甲)。如果把金屬箔換成指針,并用金屬做外殼,這樣的驗(yàn)電器又叫靜電計(圖乙)
問:是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接接觸時,金屬箔片才開始張開?解釋看到的現(xiàn)象?
1、摩擦起電
摩擦起電的原因:不同物質(zhì)的原子核束縛電子的能力不同.特別是離核較遠(yuǎn)的電子受到的束縛較小。當(dāng)兩個物體互相摩擦?xí)r,一些束縛得不緊的電子往往從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。實(shí)質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移.結(jié)果:兩個相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷.得到電子:帶負(fù)電;失去電子:帶正電問:摩擦起電有沒有創(chuàng)造了電荷?
生:沒有,摩擦起電是帶電粒子(如電子)從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。師:很多物質(zhì)都會由于摩擦而帶電,是否還存在其它的使物體起電的方式?在學(xué)習(xí)新的起電方式之前,我們先來學(xué)習(xí)金屬導(dǎo)體模型。
金屬導(dǎo)體模型也是一個物理模型P3(動畫演示)
自由電子:脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動。
帶正電的離子:失去電子的原子,都在自己的平衡位置上振動而不移動。
2、感應(yīng)起電
【演示】取一對用絕緣柱支持的導(dǎo)體A和B,使它們
彼此接觸。起初它們不帶電,帖在下部的金屬箔是閉合的。
①把帶正電荷的球C移近彼此接觸的異體A,B(參見
課本圖1.1-1).金屬箔有什么變化?
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:可以看到A,B上的金屬箔都張開了,表
示A,B都帶上了電荷.提出靜電感應(yīng)概念:
。1)靜電感應(yīng):把電荷移近不帶電的導(dǎo)體,可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象。
規(guī)律:近端感應(yīng)異種電荷,遠(yuǎn)端感應(yīng)同種電荷(2)利用靜電感應(yīng)使物體帶電,叫做感應(yīng)起電.
。3)提出問題:靜電感應(yīng)的原因?
帶領(lǐng)學(xué)生分析物質(zhì)的微觀分子結(jié)構(gòu),分析起電的本質(zhì)原因:把帶電的球C移近金屬導(dǎo)體A和B時,由于同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引,使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異號電荷,遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同號電荷。如上面的這個演示實(shí)驗(yàn)中,導(dǎo)體A和B帶上了等量的異種電荷.
【演示】
②如果先把C移走,金屬箔又有什么變化?實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:A和B上的金屬箔就會閉合.
、廴绻劝袮和B分開,然后移開C,金屬箔又有什么變化?
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:可以看到金屬箔仍張開,表明A和B仍帶有電荷;
、苋绻僮孉和B接觸,金屬箔又有什么變化?
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:金屬箔就會閉合,表明他們就不再帶電.這說明A和B分開后所帶的是異種等量的電荷,重新接觸后等量異種電荷發(fā)生中和.
問:感應(yīng)起電有沒有創(chuàng)造了電荷?
生:沒有。感應(yīng)起電而是使物體中的正負(fù)電荷分開,是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。感應(yīng)起電也不是創(chuàng)造了電荷。
師:無論是哪種起電方式,其本質(zhì)都是將正、負(fù)電荷分開,使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移,并不是創(chuàng)造電荷.
得出電荷守恒定律.三、電荷守恒定律:電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分.
師:電荷守恒定律是物理學(xué)中重要的基本定律之一。四、元電荷
師:迄今為止,科學(xué)家實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的最小電荷量就是電子所帶的電荷量。質(zhì)子、正電子所帶的電荷量與它相同,但符號相反。人們把這個最小的電荷量叫做元電荷。元電荷:電子所帶的電荷量,用e表示。e=1.60×10-19C注意:迄今為止,發(fā)現(xiàn)所有帶電體的電荷量或者等于e,或者等于e的整數(shù)倍。就是說,電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。
。ㄈ┬〗Y(jié)
高二物理教案9
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知識目標(biāo):
(1)通過本節(jié)課的復(fù)習(xí),進(jìn)一步加深對電場概念的理解,使學(xué)生明確場的特點(diǎn),描寫場的方法,并能在頭腦中建立起場的模型和圖象。
(2)加深理解場電荷、檢驗(yàn)電荷的概念,深刻理解和掌握電場強(qiáng)度的概念。
(3)能夠運(yùn)用點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式進(jìn)行簡單運(yùn)算。
(4)進(jìn)一步理解和掌握電場的疊加原理,會計算簡單的點(diǎn)電荷組產(chǎn)生的電場。
2.能力目標(biāo):
能夠運(yùn)用所學(xué)概念、公式進(jìn)行簡單運(yùn)算,形成一定的解題能力。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
1.進(jìn)一步深刻理解電場和電場強(qiáng)度的概念是本節(jié)課的重點(diǎn)。
2.熟練應(yīng)用電場強(qiáng)度的概念、場的疊加原理解決有關(guān)問題是本節(jié)的難點(diǎn)。
三、教學(xué)方法:
講練結(jié)合,啟發(fā)式教學(xué)
四、教具:
幻燈片,上節(jié)課所用的課件
五、教學(xué)過程:
(一)復(fù)習(xí)提問
1.什么是電場?電場最基本的特性是什么?
2.用什么物理量來描述電場的強(qiáng)弱?是怎樣定義的?是矢量還是標(biāo)量?
3.電場強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的?計算公式你知道有幾個?應(yīng)用時需要注意什么?
4.什么是電場的疊加原理?
引導(dǎo)學(xué)生回答:
1.電場的概念:
(1)電場是存在于電荷周圍空間里的一種特殊物質(zhì)。
只要有電荷存在,電荷周圍就存在著電場。
(2)電場的基本性質(zhì):電場對放在其中的電荷有力的作用。
(這種力叫電場力)
2.電場強(qiáng)度:
(1)用電場強(qiáng)度來描述。定義:物理學(xué)中把放入電場中某一點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷受到的電場力與它的電量的比值叫做這一點(diǎn)的電場強(qiáng)度。簡稱場強(qiáng)。
(2)定義式:
(適用于任何電場)
(3)E的方向:
E和力F一樣,也是矢量。我們規(guī)定電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向與正電荷在該點(diǎn)所受電場力的方向相同,那么負(fù)電荷所受電場力的方向與電場強(qiáng)度方向相反。
(4)E的單位:在國際單位制中E的單位:牛/庫(N/C)
(5)E的物理意義:
、倜枋瞿滁c(diǎn)電場的強(qiáng)弱和方向,是描述電場力的性質(zhì)的物理量,是矢量。
②某點(diǎn)的場強(qiáng)E的大小和方向取決于電場,與檢驗(yàn)電荷的正負(fù)、電量及受到的電場力F無關(guān)。
、壑荒苡脕砹慷入妶鰪(qiáng)弱,而不能決定電場強(qiáng)弱。
、転槎x式,適用于一切電場
3.點(diǎn)電荷電場的場強(qiáng):
a、表達(dá)式:(此式為決定式,只適用于真空中點(diǎn)電荷的電場)
b、方向:若Q為正電荷,E的方向背離Q,若Q為負(fù)電荷,E的`方向指向Q。
c、幾個點(diǎn)電荷同時存在的空間的電場疊加(場的疊加原理)
如果一個電場由n個點(diǎn)電荷共同激發(fā)時,那么電場中任一點(diǎn)的總場強(qiáng)將等于n個點(diǎn)電荷在該點(diǎn)各自產(chǎn)生場強(qiáng)的矢量和。
(應(yīng)用平行四邊形法則)
4、電場力F:
(1)概念:電場力是電荷在電場中受到電場的作用力。
(2)關(guān)系:電荷在電場中某點(diǎn)所受到的電場力F由電荷所帶電量q與電場在該點(diǎn)的電場強(qiáng)度E兩因素決定。即:
、俅笮:F=qE(電場力的決定式,F和q、E都有關(guān))
、诜较:正電荷受電場力方向與E相同,負(fù)電荷受電場力方向與E相反。
5、電場強(qiáng)度E和電場力F是兩個不同概念
注意點(diǎn):
1、對象不同
2、決定因素不同
3、方向不一定相同
4、單位不同
(二)進(jìn)行新課
1.作業(yè)講評
根據(jù)上節(jié)課學(xué)生作業(yè)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行適當(dāng)評析。
2.例題精講
【例1】帶電小球A、C相距30cm,均帶正電.當(dāng)一個帶有負(fù)電的小球B放在A、C間連線的直線上,且B、C相距20cm時,可使C恰受電場力平衡.A、B、C均可看成點(diǎn)電荷.
、貯、B所帶電量應(yīng)滿足什么關(guān)系?
②如果要求A、B、C三球所受電場力同時平衡,它們的電量應(yīng)滿足什么關(guān)系?
學(xué)生讀題、思考,找學(xué)生說出解決方法.
通過對此題的分析和求解,可以加深對場強(qiáng)概念和場強(qiáng)疊加的理解.學(xué)生一般從受力平衡的角度進(jìn)行分析,利用庫侖定律求解.在學(xué)生解題的基礎(chǔ)上做以下分析.
分析與解:
①C處于平衡狀態(tài),實(shí)際上是要求C處在A、B形成的電場中的電場強(qiáng)度為零的地方.
既然C所在處的合場強(qiáng)為零,那么,C所帶電量的正或負(fù)、電量的多或少均對其平衡無影響.
、谠僖訟或B帶電小球?yàn)檠芯繉ο?利用上面的方法分析和解決.
答案:①qA∶qB=9∶4,②qA∶qB∶qC=9∶4∶36.
【例2】如圖所示,半經(jīng)為r的硬橡膠圓環(huán)上帶有均勻分布的正電荷,其單位長度上的帶電量為q,現(xiàn)截去環(huán)上一小段AB,AB長為(<<),則剩余部分在圓環(huán)中心處O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)多大?方向如何?
學(xué)生思考、討論,可以請學(xué)生談他們的認(rèn)識與理解.
通過本題的求解,使學(xué)生加強(qiáng)對電場場強(qiáng)疊加的應(yīng)用能力和加深對疊加的理解.
分析與解:
解法之一,利用圓環(huán)的對稱性,可以得出這樣的結(jié)果,即圓環(huán)上的任意一小段在圓心處所產(chǎn)生的電場場強(qiáng),都與相對應(yīng)的一小段產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等,方向相反,相互疊加后為零.由于AB段被截掉,所以,本來與AB相對稱的那一小段所產(chǎn)生的場強(qiáng)就成為了整個圓環(huán)產(chǎn)生的電場的合場強(qiáng)。因題目中有條件<<,所以這一小段可以當(dāng)成點(diǎn)電荷,利用點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式可求出答案.
解法之二,將AB段看成是一小段帶正電和一小段帶負(fù)電的圓環(huán)疊放,這樣仍與題目的條件相符.而帶正電的小段將圓環(huán)補(bǔ)齊,整個帶電圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的電場的場強(qiáng)為零;帶負(fù)電的一小段在圓心處產(chǎn)生的場強(qiáng)可利用點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式求出,這就是題目所要求的答案.
答案:方向指向AB
練習(xí):如圖所示,等邊三角形ABC的邊長為a,在它的頂點(diǎn)B、C上各有電量為Q(>0)的點(diǎn)電荷.試求三角形中心處場強(qiáng)E的大小和方向.
學(xué)生自己練習(xí)求解,以鞏固概念.
通過此題的求解,進(jìn)一步鞏固對場強(qiáng)矢量性的認(rèn)識和場強(qiáng)疊加理解.
3.課堂練習(xí)
(1)下列說法中正確的是
A.只要有電荷存在,電荷周圍就一定存在著電場。
B.電場是一種物質(zhì),它與其他物質(zhì)一樣,是不依賴于我們的感覺而客觀存在的。
C.電荷間的相互作用是通過電場而產(chǎn)生的。
D.電場最基本的性質(zhì)是對處在它里面的電荷有力的作用。
(2)下列說法中正確的是
A.電場強(qiáng)度反映了電場的力的性質(zhì),因此場中某點(diǎn)的場強(qiáng)與檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)所受的電場力成正比。
B.場中某點(diǎn)的場強(qiáng)等于,但與檢驗(yàn)電荷的受力及帶電量無關(guān)。
C.場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向即檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的受力方向。
D.公式和對于任何靜電場都是適用的
(3)下列說法中正確的是
A.場強(qiáng)的定義式中,F是放入電場中的電荷所受的力,q是放入電場中的電荷的電量。
B.場強(qiáng)的定義式中,F是放入電場中的電荷所受的力,q是產(chǎn)生電場的電荷的電量。
C.在庫侖定律的表達(dá)式中,是點(diǎn)電荷Q2產(chǎn)生的電場在Q1處的場強(qiáng)的大小。
D.無論定義式
中的q值如何變化,在電場中的同一點(diǎn),F與q的比值始終不變。
(4)討論電場力與電場強(qiáng)度的區(qū)別。
物理量
比較內(nèi)容電場力電場強(qiáng)度
區(qū)別物理意義電荷在電場中所受的力反映電場的力的屬性
決定因素由電荷和電場共同決定僅由電場自身決定
大小F=qEE=F/q
方向正電荷受力與E同向
負(fù)電荷受力與E同向規(guī)定E的方向?yàn)檎姾稍谠擖c(diǎn)的受力方向
單位NN/C或V/m
聯(lián)系F=qE(普遍適用)
(三)小結(jié)與反饋練習(xí):
(1)不能說成E正比于F,或E正比于1/q。
(2)檢驗(yàn)電荷q在周圍是否產(chǎn)生電場?該電場對電源電荷Q有無作用?若有,作用力大小為多大?該點(diǎn)的場強(qiáng)又為多大?
(3)在求電場強(qiáng)度時,不但要計算E的大小,還需強(qiáng)調(diào)E的方向。
(四)作業(yè)布置:
1.為了確定電場中P點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小,用細(xì)絲線懸掛一個帶負(fù)電荷的小球去探測。當(dāng)球在P點(diǎn)靜止后,測出懸線與豎直方向夾角為37°。已知P點(diǎn)場強(qiáng)方向在水平方向上,小球重力為4.0×10-3N。所帶電量為0.01C,取Sin37°=0.6,則P點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小是多少?
2.真空中,A、B兩點(diǎn)上分別放置異種點(diǎn)電荷Q1、Q2,已知兩點(diǎn)電荷間引力為1N,Q1=1×10-5C,Q2=-1×10-6C。移開Q1,則Q2在A處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小是___________N/C,方向是___________;若移開Q2,則Q1在B處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小是____________N/C,方向是___________
3.在x軸上有兩個點(diǎn)電荷,一個帶正電Q1,一個帶負(fù)電-Q2,且Q1=2Q2.用E1和E2分別表示兩個電荷所產(chǎn)生的場強(qiáng)的大小,則在X軸上[]
A.E1=E2之點(diǎn)只有一處,該處合場強(qiáng)為0
B.E1=E2之點(diǎn)共有兩處:一處合場強(qiáng)為0,另一處合場強(qiáng)為2E2
C.E1=E2之點(diǎn)共有三處:其中兩處合場強(qiáng)為0,另一處合場強(qiáng)為2E2
D.E1=E2之點(diǎn)共有三處:其中一處合場強(qiáng)為0,另兩處合場強(qiáng)為2E2
說明:學(xué)習(xí)本節(jié)課需要注意的問題
1.場強(qiáng)是表示電場強(qiáng)弱的物理量,因而在引入電場強(qiáng)度的概念時,應(yīng)該使學(xué)生了解什么是電場的強(qiáng)弱,同一個電荷在電場中的不同點(diǎn)受到的電場力的大小是不同的,所受電場力大的點(diǎn),電場強(qiáng)。
2.應(yīng)當(dāng)使學(xué)生理解為什么可以用比值F/q來表示電場強(qiáng)度,知道這個比值與電荷q無關(guān),是反映電場性質(zhì)的物理量。
比值定義一個新的物理量是物理學(xué)中常用的方法,應(yīng)結(jié)合學(xué)生前面學(xué)過的類似的定義方法,讓學(xué)生領(lǐng)會電場強(qiáng)度的定義
高二物理教案10
一、教學(xué)目標(biāo)
知識與技能:
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)會按力的實(shí)際作用效果分解力。
4、學(xué)會用力的分解知識解釋一些簡單的物理現(xiàn)象。
過程與方法:
通過生活情景的再現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)?zāi)M體會物理與實(shí)際生活的'密切聯(lián)系。
通過對力的實(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,并感受具體問題具體分析的方法。情感、態(tài)度與價值觀:
通過聯(lián)系生活實(shí)際情景,激發(fā)求知__和探究的興趣。
通過對力的分解實(shí)際應(yīng)用的分析與討論,養(yǎng)成理論聯(lián)系實(shí)際的自覺性,培養(yǎng)解決生活實(shí)際問題的能力。
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)過程
。ㄒ唬┮耄
1、觀察一幅打夯的圖片,分析為什么需要那么多人一起打夯。
2、模擬打夯,指出用多個力的共同作用來代替一個力的作用的實(shí)際意義,突出等效替代的思想。
3、引出力的分解的概念:把一個力分解成幾個分力的方法叫力的分解。
。ǘ┮粋力可分解為幾個力?
由打夯的例子可以看出一個力的作用可以分解為任意幾個力,最簡單的情況就是把一個力分解為兩個力。
(三)一個力分解成兩個力遵循什么規(guī)則?
力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,因此把一個力分解為兩個分力也遵循平行四邊形定則。
(四)力的分解實(shí)例分析
以一個力為對角線作平行四邊形可以作出無數(shù)個平行四邊形,因此把一個力分解為兩個力有無數(shù)組解,但如果已知兩個分力的方向,那力的分解就只有解了。如何確定兩個分力的方向呢?在解決實(shí)際問題時要根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定分力的方向。
高二物理教案11
一、教學(xué)任務(wù)分析
電磁感應(yīng)現(xiàn)象是在初中學(xué)過的電磁現(xiàn)象和高中學(xué)過的電場、磁場的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步學(xué)習(xí)電與磁的關(guān)系,也為后面學(xué)習(xí)電磁波打下基礎(chǔ)。
以實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情景,通過對問題的討論,引入學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象,通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究,找出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。用現(xiàn)代技術(shù)手段“DIS實(shí)驗(yàn)”來測定微弱的地磁場磁通量變化產(chǎn)生的感應(yīng)電流,使學(xué)生感受現(xiàn)代技術(shù)的重要作用。
通過“歷史回眸”,介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程,領(lǐng)略科學(xué)家的獻(xiàn)身精神,懂得學(xué)習(xí)、繼承、創(chuàng)新是科學(xué)發(fā)展的動力。
在探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件時,使學(xué)生感受猜想、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)、比較、歸納等科學(xué)方法,經(jīng)歷提出問題→猜想假設(shè)→設(shè)計方案→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的科學(xué)探究過程;在學(xué)習(xí)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程時,體驗(yàn)科學(xué)家在探究真理過程中的獻(xiàn)身精神。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能
(1)知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件。
。2)理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
(3)學(xué)會用感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件解釋簡單的實(shí)際問題。
2.過程與方法
通過有關(guān)電磁感應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn),感受猜想、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)、比較、歸納等科學(xué)方法在得出感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件中的重要作用。
3.情感、態(tài)度價值觀
。1)通過觀察和動手操作實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)樂于科學(xué)探究的情感。
。2)通過介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程,領(lǐng)略科學(xué)家在探究真理過程中的獻(xiàn)身精神。
三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn)和難點(diǎn):感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。
四、教學(xué)資源
1、器材
(1)演示實(shí)驗(yàn):
、匐娫础(dǎo)線、小磁針、投影儀。
②10米左右長的電線、導(dǎo)線、小磁針、投影儀。
。2)學(xué)生實(shí)驗(yàn):
、贄l形磁鐵、靈敏電流計、線圈。
、陟`敏電流計、原線圈、副線圈、電鍵、滑動變阻器、導(dǎo)線若干。
、跠IS實(shí)驗(yàn):微電流傳感器、數(shù)據(jù)采集器、環(huán)形實(shí)驗(yàn)線圈。
2、課件:電磁感應(yīng)現(xiàn)象flash課件。
五、教學(xué)設(shè)計思路
本設(shè)計內(nèi)容包括三個方面:一是電磁感應(yīng)現(xiàn)象;二是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件;三是應(yīng)用感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件解釋簡單的'實(shí)際問題。
本設(shè)計的基本思路是:以實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情景,激發(fā)學(xué)生的好奇心。通過對問題的討論,引入學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象和感應(yīng)電流的概念。通過學(xué)生探究實(shí)驗(yàn),得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。通過“歷史回眸”、“大家談”,介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程,領(lǐng)略科學(xué)家在探究真理過程中的獻(xiàn)身精神。
本設(shè)計要突出的重點(diǎn)和要突破難點(diǎn)是:感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。方法是:以實(shí)驗(yàn)和分析為基礎(chǔ),根據(jù)學(xué)生在初中和前階段學(xué)習(xí)時已經(jīng)掌握的知識,應(yīng)用實(shí)驗(yàn)和動畫演示對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析,理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,從而突出重點(diǎn),并突破難點(diǎn)。
本設(shè)計強(qiáng)調(diào)問題討論、交流討論、實(shí)驗(yàn)研究、教師指導(dǎo)等多種教學(xué)策略的應(yīng)用,重視概念、規(guī)律的形成過程以及伴隨這一過程的科學(xué)方法的教育。通過學(xué)生主動參與,培養(yǎng)其分析推理、比較判斷、歸納概括的能力,使之感受猜想、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)、比較、歸納等科學(xué)方法的重要作用;感悟科學(xué)家的探究精神,提高學(xué)習(xí)的興趣。
完成本設(shè)計的內(nèi)容約需1課時。
六、教學(xué)流程
1、教學(xué)流程圖
2、流程圖說明
情景 演示實(shí)驗(yàn)1 奧斯特實(shí)驗(yàn)。
演示實(shí)驗(yàn)2 搖繩發(fā)電
問題:為什么導(dǎo)線中有電流產(chǎn)生?
活動I 自主活動 學(xué)生實(shí)驗(yàn)1
設(shè)問:如何使閉合線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流?
活動II 學(xué)生實(shí)驗(yàn)2 探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。
活動III 歷史回眸 法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程。
課件演示 電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
活動Ⅳ DIS學(xué)生實(shí)驗(yàn) 微弱磁通量變化時的感應(yīng)電流。
大家談
3、教學(xué)主要環(huán)節(jié) 本設(shè)計可分為三個主要的教學(xué)環(huán)節(jié)。
第一環(huán)節(jié),通過實(shí)驗(yàn)觀察與討論,得出電磁感應(yīng)現(xiàn)象與感應(yīng)電流。
第二環(huán)節(jié),通過學(xué)生探究實(shí)驗(yàn),得出感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件;通過 “歷史回眸”、“大家談”,了解法拉第的研究過程,領(lǐng)略科學(xué)家的探究精神。
第三環(huán)節(jié),通過DIS實(shí)驗(yàn),了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象在實(shí)際生活中的應(yīng)用。
七、教案示例
。ㄒ唬┣榫耙:
1、觀察演示實(shí)驗(yàn),提出問題
1820年,丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)通電直導(dǎo)線能使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),從而揭示了電與磁之間的內(nèi)在聯(lián)系。
演示實(shí)驗(yàn)1 奧斯特實(shí)驗(yàn)。
那么,磁能生電嗎?
演示實(shí)驗(yàn)2 搖繩發(fā)電
把一根長10米左右的電線與一導(dǎo)線的兩端連接起來,形成一閉合回路,兩個學(xué)生迅速搖動電線,另一學(xué)生將導(dǎo)線放到小磁針上方,觀察小磁針是否偏轉(zhuǎn)。
問題1:為什么導(dǎo)線中有電流產(chǎn)生?
2、導(dǎo)入新課
我們可以用這節(jié)課學(xué)習(xí)的知識來回答上面的問題。
。ǘ╇姶鸥袘(yīng)現(xiàn)象
自奧斯特發(fā)現(xiàn)電能生磁之后,歷史上許多科學(xué)家都在研究“磁生電”這個課題。
介紹瑞士物理學(xué)家科拉頓的研究。
自主活動:如何使閉合線圈中產(chǎn)生電流?
學(xué)生實(shí)驗(yàn)1:把條形磁鐵放在線圈中,將靈敏電流計、線圈連成閉合回路,觀察靈敏電流計指針是否偏轉(zhuǎn)。
1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象
閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象,叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
2、感應(yīng)電流
由電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電流,叫感應(yīng)電流。
介紹英國物理學(xué)家、化學(xué)家法拉第的研究。
問題2:法拉第發(fā)現(xiàn)的使磁場產(chǎn)生電流的條件究竟是什么?
。ㄈ┊a(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
學(xué)生實(shí)驗(yàn)2:探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。
根據(jù)所給的器材:靈敏電流計、原線圈、副線圈、電鍵、滑動變阻器、導(dǎo)線等,設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案,使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。
小組交流方案,師生共同討論產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。
感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件:閉合回路、磁通量發(fā)生變化。
播放flash課件,進(jìn)一步理解感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。
介紹“歷史回眸”欄目中法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程。
(四)應(yīng)用
討論、解釋:
1、書上的示例
2、搖繩發(fā)電的原理。
DIS學(xué)生實(shí)驗(yàn):微弱磁通量變化時的感應(yīng)電流。
大家談
。ㄎ澹┛偨Y(jié)(略)
。┳鳂I(yè)布置(略)
高二物理教案12
知識目標(biāo):
1、了解萬有引力定律得出的思路和過程。
2、理解萬有引力定律的含義并會推導(dǎo)萬有引力定律。
3、知道任何物體間都存在著萬有引力,且遵守相同的規(guī)律
能力目標(biāo):
1、培養(yǎng)學(xué)生研究問題時,抓住主要矛盾,簡化問題,建立理想模型的處理問題的能力。
2、訓(xùn)練學(xué)生透過現(xiàn)象(行星的運(yùn)動)看本質(zhì)(受萬有引力的作用)的判斷、推理能力
德育目標(biāo):
1、通過牛頓在前人的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過程,說明科學(xué)研究的長期性,連續(xù)性及艱巨性,滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方_育。
2、培養(yǎng)學(xué)生的猜想、歸納、聯(lián)想、直覺思維能力。
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):
月——地檢驗(yàn)的推倒過程
教學(xué)難點(diǎn):
任何兩個物體間都存在萬有引力
教學(xué)過程
(一)引入:
太陽對行星的引力是行星做圓周運(yùn)動的向心力,,這個力使行星不能飛離太陽;地面上的物體被拋出后總要落到地面上;是什么使得物體離不開地球呢?是否是由于地球?qū)ξ矬w的引力造成的呢?
若真是這樣,物體離地面越遠(yuǎn),其受到地球的引力就應(yīng)該越小,可是地面上的物體距地面很遠(yuǎn)時受到地球的引力似乎沒有明顯減小。如果物體延伸到月球那里,物體也會像月球那樣圍繞地球運(yùn)動。地球?qū)υ虑虻囊,地球(qū)Φ孛嫔系奈矬w的引力,太陽對行星的引力,是同一種力。你是這樣認(rèn)為的嗎?
(二)新課教學(xué):
一.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程
(引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材找出發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思路)
假想,理論推導(dǎo),實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)
(1)牛頓對引力的思考
牛頓看到了蘋果落地發(fā)現(xiàn)了萬有引力,這只是一種傳說。但是,他對天體和地球的引力確實(shí)作過深入的思考。牛頓經(jīng)過長期觀察研究,產(chǎn)生如下的假想:太陽、行星以及離我們很遠(yuǎn)的恒星,不管彼此相距多遠(yuǎn),都是互相吸引著,其引力隨距離的增大而減小,地球和其他行星繞太陽轉(zhuǎn),就是靠劂的引力維持。同樣,地球不僅吸引地面上和表面附近的物體,而且也可以吸引很遠(yuǎn)的物體(如月亮),其引力也是隨距離的增大而減弱。牛頓進(jìn)一步猜想,宇宙間任何物體間都存在吸引力,這些力具有相同的本質(zhì),遵循同樣的力學(xué)規(guī)律,其大小都與兩者間距離的平方成反比。
(2)牛頓對定律的`推導(dǎo)
首先,要證明太陽的引力與距離平方成反比,牛頓憑著他對于數(shù)學(xué)和物理學(xué)證明的驚人創(chuàng)造才能,大膽地將自己從地面上物體運(yùn)動中總結(jié)出來的運(yùn)動定律,應(yīng)用到天體的運(yùn)動上,結(jié)合開普勒行星運(yùn)動定律,從理論上推導(dǎo)出太陽對行星的引力F與距離r的平方成反比,還證明引力跟太陽質(zhì)量M和行星質(zhì)量m的乘積成正比,牛頓再研究了衛(wèi)星的運(yùn)動,結(jié)論是:
它們間的引力也是與行星和衛(wèi)星質(zhì)量的乘積成正比,與兩者距離的平方成反比。
(3)。牛頓對定律的檢驗(yàn)
以上結(jié)論是否正確,還需經(jīng)過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。牛頓根據(jù)觀測結(jié)果,憑借理想實(shí)驗(yàn)巧妙地解決了這一難題。
牛頓設(shè)想,某物體在地球表面時,其重力加速度為g,若將它放到月球軌道上,讓它繞地球運(yùn)動時,其向心加速度為a。如果物體在地球上受到的重力F1,和在月球軌道上運(yùn)行時受到的作用力F2,都是來自地球的吸引力,其大小與距離的平方成反比,那么,a和g之間應(yīng)有如下關(guān)系:
已知月心和地心的距離r月地是地球半徑r地的60倍,得。
從動力學(xué)角度得出的這一結(jié)果,與前面用運(yùn)動學(xué)公式算出的數(shù)據(jù)完全一致,
牛頓證實(shí)了關(guān)于地球和物體間、各天體之間的引力都屬于同一種性質(zhì)力,都遵循同樣的力學(xué)規(guī)律的假想是正確的。牛頓把這種引力規(guī)律做了合理的推廣,在1687年發(fā)表了萬有引力定律?梢杂孟卤韥肀磉_(dá)牛頓推證萬有引力定律的思路。
(引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問題看書,教師引導(dǎo)總結(jié))
(1)什么是萬有引力?并舉出實(shí)例。
(2)萬有引力定律怎樣反映物體之間相互作用的規(guī)律?其數(shù)學(xué)表達(dá)式如何?
(3)萬有引力定律的適用條件是什么?
二.萬有引力定律
1、內(nèi)容:自然界中任何兩個物體都是互相吸引的,引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比;引力的方向沿著二者的連線。
2.公式:
3.各物理量的含義及單位:
F為兩個物體間的引力,單位:N.
m1、m2分別表示兩個物體的質(zhì)量,單位:kg
r為它們間的距離,單位:m
G為萬有引力常量:G=6.67×10-11N·m2/kg2,單位:N·m2/kg2.
4.萬有引力定律的理解
、偃f有引力F是因?yàn)橄嗷プ饔玫奈矬w有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力,與初中學(xué)習(xí)的電荷間的引力、磁極間的引力不同。
強(qiáng)調(diào)說明:
A.萬有引力的普遍性.萬有引力不僅存在于星球間,任何客觀存在的有質(zhì)量的物體間都存在這種相互吸引的力.
B.萬有引力的相互性.兩個物體相互作用的引力是一對相互作用的作用力與反作用力,它們大小相等,方向相反,分別作用在兩個物體上.
C.萬有引力的宏觀性.在通常情況下,萬有引力非常小,只有在質(zhì)量巨大的星球間或天體與天體附近的物體間,它的存在才有實(shí)際的物理意義.
D.萬有引力的獨(dú)立性.兩物體間的萬有引力只與它們本身的質(zhì)量有關(guān),而與所在空間的性質(zhì)無關(guān),也與周圍有無其他物體無關(guān).
②r為兩個物體間距離:
A、若物體可以視為質(zhì)點(diǎn),r是兩個質(zhì)點(diǎn)間的距離。
B、若是規(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。
C、若物體不能視為質(zhì)點(diǎn),則可把每一個物體視為若干個質(zhì)點(diǎn)的集合,然后按萬有引力定律求出各質(zhì)點(diǎn)間的引力,再按矢量法求它們的合力。
③G為萬有引力常量,在數(shù)值上等于質(zhì)量都是1kg的兩物體相距1m時的相互作用的引力
隨堂練習(xí):
1、探究:叫兩名學(xué)生上講臺做兩個游戲:一個是兩人靠攏后離開三次以上,二個是叫兩人設(shè)法跳起來停在空中看是否能做到。然后設(shè)問:既然自然界中任何兩個物體間都有萬有引力,那么在日常生活中,我們各自之間或人與物體之間,為什么都對這種作用沒有任何感覺呢?
具體計算:地面上兩個50kg的質(zhì)點(diǎn),相距1m遠(yuǎn)時它們間的萬有引力多大?已知地球的質(zhì)量約為6.0×1024kg,地球半徑為6.4×106m,則這個物體和地球之間的萬有引力又是多大?(F1=1.6675×10-7N,F(xiàn)2=493N)
(學(xué)生計算后回答)
本題點(diǎn)評:由此可見通常物體間的萬有引力極小,一般不易感覺到。而物體與天體間的萬有引力(如人與地球)就不能忽略了。
2、要使兩物體間萬有引力減小到原來的1/4,可采用的方法是()
A.使兩物體的質(zhì)量各減少一半,距離保持不變
B.使兩物體間距離增至原來的2倍,質(zhì)量不變
C.使其中一個物體質(zhì)量減為原來的1/4,距離不變
D.使兩物體質(zhì)量及它們之間的距離都減為原來的1/4
答案:ABC
3.設(shè)地球表面重力加速度為,物體在距離地心4R(R是地球的半徑)處,由于地球的作用而產(chǎn)生的加速度為g,則為()
A.1B1/9C.1/4D.1/16
提示:兩處的加速度各由何力而產(chǎn)生?滿足何規(guī)律?
答案:D
三.引力恒量的測定
牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,卻沒有給出引力恒量的數(shù)值。由于一般物體間的引力非常小,用實(shí)驗(yàn)測定極其困難。直到一百多年之后,才由英國的卡文迪許用精巧的扭秤測出。
(1)用扭秤測定引力恒量的方法
卡文迪許解決問題的思路是:將不易觀察的微小變化量,轉(zhuǎn)化為容易觀察的顯著變化量,再根據(jù)顯著變化量與微小量的關(guān)系,算出微小變化量。
問:卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)中如何實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化?
測引力(極小)轉(zhuǎn)化為測引力矩,再轉(zhuǎn)化為測石英絲扭轉(zhuǎn)角度,最后轉(zhuǎn)化為光點(diǎn)在刻度尺上移動的距離(較大)。根據(jù)預(yù)先求出的石英絲扭轉(zhuǎn)力矩跟扭轉(zhuǎn)角度的關(guān)系,可以證明出扭轉(zhuǎn)力矩,進(jìn)而求得引力,確定引力恒量的值。
卡文迪許在測定引力恒量的同時,也證明了萬有引力定律的正確性。
(四)、小結(jié)
本節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)了萬有引力定律的內(nèi)容、表達(dá)式、理解以及簡單的應(yīng)用重點(diǎn)理解定律的普遍性、普適性,對萬有引力的性質(zhì)有深層的認(rèn)識
對萬有引力定律的理解應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)萬有引力的普遍性。它存在于宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間,不管它們之間是否還有其他作用力。
(2)萬有引力恒量的普適性。它是一個僅和m、r、F單位選擇有關(guān),而與物體性質(zhì)無關(guān)的恒量。
(3)兩物體間的引力,是一對作用力和反作用力。
(4)萬有力定律只適用于質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)量分布均勻球體間的相互作用。
課后習(xí)題
課本71頁:2、3
板書
萬有引力定律
1、萬有引力定律的推導(dǎo):
2、萬有引力定律
、賰(nèi)容:自然界中任何兩個物體都是相互吸引的,引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比。
、诠剑
G是引力常量,r為它們間的距離
、鄹魑锢砹康暮x及單位:
、苋f有引力定律發(fā)現(xiàn)的重要意義:
3.引力恒量的測定
4.萬有引力定律的理解
①萬有引力F是因?yàn)橄嗷プ饔玫奈矬w有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力,與初中學(xué)習(xí)的電荷間的引力、磁極間的引力不同。
強(qiáng)調(diào)說明:
A.萬有引力的普遍性.萬有引力不僅存在于星球間,任何客觀存在的有質(zhì)量的物體間都存在這種相互吸引的力.
B.萬有引力的相互性.兩個物體相互作用的引力是一對相互作用的作用力與反作用力,它們大小相等,方向相反,分別作用在兩個物體上.
C.萬有引力的宏觀性.在通常情況下,萬有引力非常小,只有在質(zhì)量巨大的星球間或天體與天體附近的物體間,它的存在才有實(shí)際的物理意義.
D.萬有引力的獨(dú)立性.兩物體間的萬有引力只與它們本身的質(zhì)量有關(guān),而與所在空間的性質(zhì)無關(guān),也與周圍有無其他物體無關(guān).
、趓為兩個物體間距離:
A、若物體可以視為質(zhì)點(diǎn),r是兩個質(zhì)點(diǎn)間的距離。
B、若是規(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。
C、若物體不能視為質(zhì)點(diǎn),則可把每一個物體視為若干個質(zhì)點(diǎn)的集合,然后按萬有引力定律求出各質(zhì)點(diǎn)間的引力,再按矢量法求它們的合力。
、跥為萬有引力常量,在數(shù)值上等于質(zhì)量都是1kg的兩物體相距1m時的相互作用的引力。
高二物理教案13
【教學(xué)目標(biāo)】
知識與技能
1.知道曲線運(yùn)動的方向,理解曲線運(yùn)動的性質(zhì)
2.知道曲線運(yùn)動的條件,會確定軌跡彎曲方向與受力方向的關(guān)系過程與方法
1.體驗(yàn)曲線運(yùn)動與直線運(yùn)動的區(qū)別
2.體驗(yàn)曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動及它的速度方向的變化
情感態(tài)度與價值觀
能領(lǐng)會曲線運(yùn)動的奇妙與和諧,培養(yǎng)對科學(xué)的好奇心和求知欲
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.什么是曲線運(yùn)動
2.物體做曲線運(yùn)動方向的判定3.物體做曲線運(yùn)動的條件
【教學(xué)難點(diǎn)】
物體做曲線運(yùn)動的條件
【教學(xué)課時】
1課時
【探究學(xué)習(xí)】
1、曲線運(yùn)動:__________________________________________________________2、曲線運(yùn)動速度的方向:
質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度,沿曲線在這一點(diǎn)的方向。3、曲線運(yùn)動的條件:
。1)時,物體做曲線運(yùn)動。(2)運(yùn)動速度方向與加速度的方向共線時,運(yùn)動軌跡是___________
。3)運(yùn)動速度方向與加速度的方向不共線,且合力為定值,運(yùn)動為_________運(yùn)動。(4)運(yùn)動速度方向與加速度的方向不共線,且合力不為定值,運(yùn)動為___________運(yùn)動。4、曲線運(yùn)動的性質(zhì):
。1)曲線運(yùn)動中運(yùn)動的方向時刻_______(變、不變),質(zhì)點(diǎn)在某一時刻(某一點(diǎn))的速度方向是沿__________________________________________,并指向運(yùn)動軌跡凹下的一側(cè)。
。2)曲線運(yùn)動一定是________運(yùn)動,一定具有_________。
【課堂實(shí)錄】
【引入新課】
生活中有很多運(yùn)動情況,我們學(xué)習(xí)過各種直線運(yùn)動,包括勻速直線運(yùn)動,勻變速直線運(yùn)動等,我們知道這幾種運(yùn)動的共同特點(diǎn)是物體運(yùn)動方向不變。下面我們就來欣賞幾組圖片中的物體有什么特點(diǎn)(展示圖片)
再看兩個演示
第一,自由釋放一只較小的粉筆頭
第二,平行拋出一只相同大小的粉筆頭
兩只粉筆頭的運(yùn)動情況有什么不同?學(xué)生交流討論。
結(jié)論:前者是直線運(yùn)動,后者是曲線運(yùn)動
在實(shí)際生活普遍發(fā)生的是曲線運(yùn)動,那么什么是曲線運(yùn)動?本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個問題。新課講解
一、曲線運(yùn)動
1.定義:運(yùn)動的軌跡是曲線的運(yùn)動叫做曲線運(yùn)動。
2.舉出曲線運(yùn)動在生活中的實(shí)例。
問題:曲線運(yùn)動中速度的方向是時刻改變的,怎樣確定做曲線運(yùn)動的物體在任意時刻速度的方向呢?
引出下一問題。
二、曲線運(yùn)動速度的方向
看圖片:撐開帶有水滴的雨傘繞柄旋轉(zhuǎn)。
問題:水滴沿什么方向飛出?學(xué)生思考
結(jié)論:雨滴沿飛出時在那點(diǎn)的切線方向飛出。
如果球直線上的某處A點(diǎn)的瞬時速度,可在離A點(diǎn)不遠(yuǎn)處取一B點(diǎn),求AB點(diǎn)的平均速度來近似表示A點(diǎn)的瞬時速度,時間取得越短,這種近似越精確,如時間趨近于零,那么AB見的平均速度即為A點(diǎn)的瞬時速度。
結(jié)論:質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向,沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。三、物體做曲線運(yùn)動的條件
實(shí)驗(yàn)1:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在不受外力作用時將如何運(yùn)動?學(xué)生實(shí)驗(yàn)
結(jié)論:做勻速直線運(yùn)動。
實(shí)驗(yàn)2:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在運(yùn)動方向的正前方或正后方放一條形
磁鐵,小球?qū)⑷绾芜\(yùn)動?學(xué)生實(shí)驗(yàn)
結(jié)論:小球講做加速直線運(yùn)動或者減速直線運(yùn)動。
實(shí)驗(yàn)3:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在運(yùn)動方向一側(cè)放一條形磁鐵,小球?qū)?/p>
如何運(yùn)動?學(xué)生實(shí)驗(yàn)
結(jié)論:小球?qū)⒏淖冘壽E而做曲線運(yùn)動。
總結(jié)論:曲線運(yùn)動的條件是,
當(dāng)物體所受合力的方向跟物體
運(yùn)動的'方向不在同一條直線時,物體就做曲線運(yùn)動。
四、曲線運(yùn)動的性質(zhì)
問題:曲線運(yùn)動是勻速運(yùn)動還是變速運(yùn)動學(xué)生思考討論問題引導(dǎo):
速度是(矢量、標(biāo)量),所以只要速度方向變化,速度矢量就發(fā)生了,也就具有,因此曲線運(yùn)動是。結(jié)論:曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動。
【課堂訓(xùn)練】
例題1、已知物體運(yùn)動的初速度v的方向及受恒力的方向如圖所示,則圖中可能正確的運(yùn)動
例題2、一個質(zhì)點(diǎn)受到兩個互成銳角的F1和F2的作用,有靜止開始運(yùn)動,若運(yùn)動中保持力的方向不變,但F1突然增大到F1+F,則此質(zhì)點(diǎn)以后做_______________________解析:
例題3、一個物體在光滑的水平面上以v做曲線運(yùn)動,已知運(yùn)動過程中只受一個恒力作用,
運(yùn)動軌跡如圖所示,則,自M到N的過程速度大小的變化為________________________請做圖分析:
【課堂小結(jié)】
1.曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動,及速度的有可能變化,速度的方向一定變化。
2.當(dāng)物體所受合力的方向跟物體運(yùn)動的方向不在同一條直線時,物體就做曲線運(yùn)動,所
以物體的加速度方向也跟速度方向不在同一直線上。
【板書設(shè)計】
第一節(jié)拋體運(yùn)動
1、曲線運(yùn)動
定義:運(yùn)動的軌跡是曲線的運(yùn)動叫做曲線運(yùn)動。2、曲線運(yùn)動速度的方向
質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度,沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向3、曲線運(yùn)動的條件
當(dāng)物體所受合力的方向跟物體運(yùn)動的方向不在同一條直線時,物體就做曲線運(yùn)動。4、曲線運(yùn)動的性質(zhì)
曲線運(yùn)動過程中,速度方向始終在變化,因此曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動。
【訓(xùn)練答案】
例1、B例2、勻變速曲線運(yùn)動例3、自M到N速度變大(因?yàn)樗俣扰c力的夾角為銳角。
高二物理教案14
第1節(jié)《劃時代的發(fā)現(xiàn)》
一、教材分析
《劃時代的發(fā)現(xiàn)》是人教版高中物理3-4第四章第一節(jié),本節(jié)是讓學(xué)生體會科學(xué)家的思考、研究時的迷失與最后成功,本節(jié)是過程與方法、情感、態(tài)度與價值觀教育的難得素材
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能
(1)知道奧斯特實(shí)驗(yàn)、電磁感應(yīng)現(xiàn)象,
(2)了解電生磁和磁生電的發(fā)現(xiàn)過程,
(3)知道電磁感應(yīng)和感應(yīng)電流的定義。
2.過程與方法
(1)通過閱讀使學(xué)生掌握自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的;
(2)通過學(xué)習(xí)了解科學(xué)家們在探究過程中的失敗和貢獻(xiàn),從中學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法和思想。
(3)領(lǐng)悟科學(xué)探究中提出問題、觀察實(shí)驗(yàn)、分析論證、歸納總結(jié)等要素在研究物理問題時的重要性
3.情感、態(tài)度與價值觀
(1)通過學(xué)習(xí)閱讀培養(yǎng)學(xué)生正確的探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神;
(2)領(lǐng)會科學(xué)家對自然現(xiàn)象、自然規(guī)律的某些猜想在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的重要性。
(3)以科學(xué)家不怕失敗、勇敢面對挫折的堅強(qiáng)意志激勵自己。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷史背景;
難點(diǎn):體會人類探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神
四、學(xué)情分析
我們的學(xué)生屬于平行分班,沒有實(shí)驗(yàn)班,學(xué)生已有的知識和實(shí)驗(yàn)水平有差距。本節(jié)課學(xué)生認(rèn)識到探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷史背景是關(guān)鍵。
五、教學(xué)方法
1.講授法:講授科學(xué)家的艱辛
2. 實(shí)驗(yàn)法:學(xué)生自己體會奧斯特實(shí)驗(yàn)
3.學(xué)案導(dǎo)學(xué):見后面的學(xué)案。
4.新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié):預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)合作探究、精講點(diǎn)撥反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
六、課前準(zhǔn)備
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備:預(yù)習(xí)劃時代的發(fā)現(xiàn),初步了解物理學(xué)史。分小組6臺奧斯特實(shí)驗(yàn)裝置。
2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備:多媒體課件制作,課前預(yù)習(xí)學(xué)案,課內(nèi)探究學(xué)案,課后延伸拓展學(xué)案。3.教學(xué)環(huán)境的設(shè)計和布置:分小組合作學(xué)習(xí),分6個學(xué)習(xí)小組。
七、課時安排:1課時
八、教學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對性。
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
(三)合作探究、精講點(diǎn)撥。
探究一:奧斯特夢圓電生磁------電流的磁效應(yīng)
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的內(nèi)容。提出以下問題,引導(dǎo)學(xué)生思考并回答:
(1)是什么信念激勵奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系的?在這之前,科學(xué)研究領(lǐng)域存在怎樣的歷史背景?
(2)奧斯特的研究是一帆風(fēng)順的嗎?奧斯特面對失敗是怎樣做的?
(3)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的過程是怎樣的?用學(xué)過的知識如何解釋?
(4)電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)有何意義?談?wù)勛约旱母惺堋?/p>
學(xué)生活動:結(jié)合思考題,認(rèn)真閱讀教材,分成小組討論,發(fā)表自己的見解。
教師教學(xué)素材:
到18世紀(jì)末,人們開始思考不同自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系,例如:摩擦生熱表明了機(jī)械運(yùn)動向熱運(yùn)動轉(zhuǎn)化,而蒸汽機(jī)則實(shí)現(xiàn)了熱運(yùn)動向機(jī)械運(yùn)動的轉(zhuǎn)化,于是,一些獨(dú)具慧眼的哲學(xué)家如康德等提出了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的思想。由于受康德哲學(xué)與謝林等自然哲學(xué)家的哲學(xué)思想的影響,堅信自然力是可以相互轉(zhuǎn)化的,長期探索電與磁之間的聯(lián)系。1803年奧斯特指出:物理學(xué)將不再是關(guān)于運(yùn)動、熱、空氣、光、電、磁以及我們所知道的各種現(xiàn)象的零散的羅列,我們將把整個宇宙納在一個體系中。在此思想的指導(dǎo)下,1820年4月奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流對磁針的作用,即電流的磁效應(yīng)。同年7月21日奧斯特又以
《關(guān)于磁針上電沖突作用的實(shí)驗(yàn)》為題發(fā)表了他的發(fā)現(xiàn)。這篇短短的論文使歐洲物理學(xué)界產(chǎn)生了極大震動,導(dǎo)致了大批實(shí)驗(yàn)成果的出現(xiàn),由此開辟了物理學(xué)的新領(lǐng)域──電磁學(xué)。1820年因電流磁效應(yīng)這一杰出發(fā)現(xiàn)獲英國皇家學(xué)會科普利獎?wù)隆?829年起任哥本哈根工學(xué)院院長。
探究二:法拉第心系磁生電------電磁感應(yīng)現(xiàn)象
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的內(nèi)容。提出以下問題,引導(dǎo)學(xué)生思考并回答:
(1)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了怎樣的哲學(xué)思考?法拉第持怎樣的觀點(diǎn)?
(2)法拉第的研究是一帆風(fēng)順的嗎?法拉第面對失敗是怎樣做的?
(3)法拉第做了大量實(shí)驗(yàn)都是以失敗告終,失敗的原因是什么?
(4)法拉第經(jīng)歷了多次失敗后,終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,他發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的具體的過程是怎樣的?之后他又做了大量的實(shí)驗(yàn)都取得了成功,他認(rèn)為成功的秘訣是什么?
(5)從法拉第探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷程中,你學(xué)到了什么?談?wù)勛约旱捏w會。
學(xué)生活動:結(jié)合思考題,認(rèn)真閱讀教材,分成小組討論,發(fā)表自己的見解。
教師教學(xué)素材:
1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng),受到科學(xué)界的關(guān)注,促進(jìn)了科學(xué)的發(fā)展。1821年英國《哲學(xué)年鑒》的主編約請戴維撰寫一篇文章,評述奧斯特發(fā)現(xiàn)以來電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)的理論發(fā)展概況。戴維把這一工作交給了法拉第。法拉第在收集資料的過程中,對電磁現(xiàn)象的研究產(chǎn)生了極大的熱情,并開始轉(zhuǎn)向電磁學(xué)的研究。他仔細(xì)地分析了電流的磁效應(yīng)等現(xiàn)象,認(rèn)為既然電流能產(chǎn)生磁,磁能否產(chǎn)生電呢?1822年他在日記中寫下了自己的思想:磁能轉(zhuǎn)化成電。
他在這方面進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。起初,他試圖用強(qiáng)磁鐵靠近閉合導(dǎo)線或用強(qiáng)電流使另一閉合導(dǎo)線中產(chǎn)生電流,做了大量的實(shí)驗(yàn),都失敗了。經(jīng)過歷時十年的失敗、再試驗(yàn),直到1831年8月29日才取得成功。他接連又做了幾十個這類實(shí)驗(yàn)。1831年11月24日的論文中,他把產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況概括成五類:變化著的電流;變化著的磁場;運(yùn)動的恒定電流;運(yùn)動的磁場;在磁場中運(yùn)動的導(dǎo)體。他指出:感應(yīng)電流與原電流的變化有關(guān),而不是與原電流本身有關(guān)。他將這一現(xiàn)象與導(dǎo)體上的靜電感應(yīng)類比,把它取名為電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。為了解釋電磁感應(yīng)現(xiàn)象,法拉第曾提出過電張力的概念。后來在考慮了電磁感應(yīng)的各種情況后,認(rèn)為可以把感應(yīng)電流的產(chǎn)生歸因于導(dǎo)體切割磁力線。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)二十年后,直到1851年才得出了電磁感應(yīng)定律。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)后,他終于實(shí)現(xiàn)了磁生電的夙愿,宣告了電氣時代的到來。
作為19世紀(jì)偉大實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家的法拉第。他并不滿足于現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),還力求探索現(xiàn)象后面隱藏著的本質(zhì);他既十分重視實(shí)驗(yàn)研究,又格外重視理論思維的作用。1832年3月12日他寫給皇家學(xué)會一封信,信封上寫有現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)收藏在皇家學(xué)會檔案館里的一些新觀點(diǎn)。那時的法拉第已經(jīng)孕育著電磁波的存在以及光是一種電磁振動的杰出思想,盡管還帶有一定的模糊性。為解釋電磁感應(yīng)現(xiàn)象,他提出電致緊張態(tài)與磁力線等新概念,同時對當(dāng)時盛行的超距作用說產(chǎn)生了強(qiáng)烈的懷疑:一個物體可以穿過真空超距地作用于另一個物體,不要任何一種東西的中間參與,就把作用和力從一個物體傳遞到另一個物體,這種說法對我來說,尤其荒謬。凡是在哲學(xué)方面有思考能力的人,決不會陷人這種謬論之中。他開始向長期盤踞在物理學(xué)陣地的超距說宣戰(zhàn)。與此同時,他還向另一種形而上學(xué)觀點(diǎn)──流體說進(jìn)行挑戰(zhàn)。1833年,他總結(jié)了前人與自己的大量研究成果,證實(shí)當(dāng)時所知摩擦電、伏打電、電磁感應(yīng)電、溫差電和動物電等五種不同來源的電的同一性。他力圖解釋電流的本質(zhì),導(dǎo)致他研究電流通過酸、堿、鹽溶液,結(jié)果在1833~1834年發(fā)現(xiàn)電解定律,開創(chuàng)了電化學(xué)這一新的學(xué)科領(lǐng)域。他所創(chuàng)造的大量術(shù)語沿用至今。電解定律除本身的意義外,也是電的分立性的重要論據(jù)。
1837年他發(fā)現(xiàn)電介質(zhì)對靜電過程的影響,提出了以近距鄰接作用為基礎(chǔ)的靜電感應(yīng)理論。不久以后,他又發(fā)現(xiàn)了抗磁性。在這些研究工作的基礎(chǔ)上,他形成了電和磁作用通過中間介質(zhì)、從一個物體傳到另一個物體的思想。于是,介質(zhì)成了場的場所,場這個概念正是來源于法拉第。正如愛因斯坦所說,引入場的概念,是法拉第的最富有獨(dú)創(chuàng)性的思想,是牛頓以來最重要的發(fā)現(xiàn)。牛頓及其他學(xué)者的空間,被視作物體與電荷的容器;而法拉第的空間,是現(xiàn)象的容器,它參與了現(xiàn)象。所以說法拉第是電磁場學(xué)說的創(chuàng)始人。他的深邃的物理思想,強(qiáng)烈地吸引了年輕的麥克斯韋。麥克斯韋認(rèn)為,法拉第的電磁場理論比當(dāng)時流行的超距作用電動力學(xué)更為合理,他正是抱著用嚴(yán)格的物理語言來表述法拉第理論的決心闖入電磁學(xué)領(lǐng)域的。
法拉第堅信:物質(zhì)的力借以表現(xiàn)出的各種形式,都有一個共同的起源,這一思想指導(dǎo)著法拉第探尋光與電磁之間的聯(lián)系。1822年,他曾使光沿電流方向通過電解波,試圖發(fā)現(xiàn)偏振面的變化,沒有成功。這種思想是如此強(qiáng)烈,執(zhí)著的追求使他終于在1845年發(fā)現(xiàn)強(qiáng)磁場使偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)。他的晚年,盡管健康狀況惡化,仍從事廣泛的研究。他曾分析研究電纜中電報信號遲滯的原因,研制照明燈與航標(biāo)燈。他的成就來源于勤奮,他的主要著作《日記》由16041則匯編而成;《電學(xué)實(shí)驗(yàn)研究》有3362節(jié)之多。
他生活簡樸,不尚華貴,以致有人到皇家學(xué)院實(shí)驗(yàn)室作實(shí)驗(yàn)時錯把他當(dāng)作守門的老頭。1857年,皇家學(xué)會學(xué)術(shù)委員會一致決議聘請他擔(dān)任皇家學(xué)會會長。對這一榮譽(yù)職務(wù)他再三拒絕。他說:我是一個普通人。如果我接受皇家學(xué)會希望加在我身上的榮譽(yù),那么我就不能保證自己的誠實(shí)和正直,連一年也保證不了。同樣的理由,他謝絕了皇家學(xué)院的院長職務(wù)。當(dāng)英王室準(zhǔn)備授予他爵士稱號時,他多次婉言謝絕說:法拉第出身平民,不想變成貴族。他的好友J.Tyndall對此作了很好的解釋:在他的眼中看去,宮廷的華麗,和布來屯(Brighton)高原上面的'雷雨比較起來,算得什么;皇家的一切器具,和落日比較起來,又算得什么?其所以說雷雨和落日,是因?yàn)檫@些現(xiàn)象在他的心里,都可以挑起一種狂喜。在他這種人的心胸中,那些世俗的榮華快樂,當(dāng)然沒有價值了。一方面可以得到十五萬鎊的財產(chǎn),一方面是完全沒有報酬的學(xué)問,要在這兩者之間去選擇一種。他卻選定了第二種,遂窮困以終。這就是這位鐵匠的兒子、訂書匠學(xué)徒的鄭重選擇。1867年8月25日逝世,墓碑上照他的遺愿只刻有他的名字和出生年月。
后世的人們,選擇了法拉作為電容的國際單位,以紀(jì)念這位物理學(xué)大師。
科拉頓的失敗
1820年,奧斯特的磁效應(yīng)發(fā)表后,在科學(xué)界引起極大反響,科學(xué)家想既然電能生磁,反過來磁也能生電?梢哉f,想實(shí)現(xiàn)磁生電是當(dāng)時許多科學(xué)家的愿望,例如,安培、科拉頓等人都曾為之努力過,但是都失敗了。在這個問題上,最遺憾的莫過于科拉頓。
1825年,科拉頓做了這樣一個實(shí)驗(yàn),他將一個磁鐵插入連有靈敏電流計的螺旋線圈,來觀察在線圈中是否有電流產(chǎn)生。但是在實(shí)驗(yàn)時,科拉頓為了排除磁鐵移動時對靈敏電流計的影響,他通過很長的導(dǎo)線把接在螺旋線圈上的靈敏電流計放到另一間房里他想,反正產(chǎn)生的電流應(yīng)該是穩(wěn)定的(當(dāng)時科學(xué)界都認(rèn)為利用磁場產(chǎn)生的電應(yīng)該是穩(wěn)定的),插入磁鐵后,如果有電流,跑到另一間房里觀察也來得及就這樣,科拉頓開始了實(shí)驗(yàn)。然而,無論他跑得多快,他看到的電流計指針都是指在0刻度的位置。
科拉頓失敗了。科拉頓的這個失敗,是一個什么樣的失敗呢?后人有各種各樣的議論。
有人說這是一次成功的失敗。因?yàn)榭评D的實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計得完全正確,如果磁鐵磁性足夠強(qiáng),導(dǎo)線電阻不大,電流計十分靈敏,那么在科拉頓將磁鐵插入螺旋線圈時,電流計的指針確實(shí)是擺動了的。也就是說,電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)是成功了,只不過科拉頓沒有看見,他跑得還是太慢,連電流計指針往回擺也沒看見,有人說,這是一次遺憾的失敗。因?yàn)榭评D如果有個助手在另外那間房里,或者科拉頓就把電流計放在同一間房里看得見的地方,那么成功的桂冠肯定是屬于科拉頓的。
有人說,這是一次真正的失敗。因?yàn)榭评D沒能轉(zhuǎn)變思想,沒有從穩(wěn)態(tài)的猜想轉(zhuǎn)變到暫態(tài)的考慮上來,所以他想不到請個助手幫一下忙、或者把電流計拿到同一間房里來。事實(shí)也正是如此,法拉第總結(jié)了別人和他自己以前失敗的教訓(xùn),他決定不再固守穩(wěn)態(tài)的猜想,終于在1831年8月,觀察到了電磁感應(yīng)現(xiàn)象?评D只能留下永遠(yuǎn)的遺憾。
例1:發(fā)電的基本原理是電磁感應(yīng)。發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是(C)
A.安培 B.赫茲 C.法拉第 D.麥克斯韋
例2:發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是__奧斯特__,發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線在磁場中受力規(guī)律的科學(xué)家是_安培_,發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是_法拉第_,發(fā)現(xiàn)電荷間相互作用力規(guī)律的的科學(xué)家是_庫侖_。
例3:下列現(xiàn)象中屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是(B)
A.磁場對電流產(chǎn)生力的作用 B.變化的磁場使閉合電路中產(chǎn)生電流
C.插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化 D.電流周圍產(chǎn)生磁場
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測。
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進(jìn)行當(dāng)堂檢測。
設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷史背景并體會人類探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
在下一節(jié)課我們一起來學(xué)習(xí)探究電磁感應(yīng)的條件。這節(jié)課后大家可以先預(yù)習(xí)這一部分,著重分析科學(xué)家是如何設(shè)計實(shí)驗(yàn),如何得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論的。并完成本節(jié)的課后練習(xí)及課后延伸拓展作業(yè)。
設(shè)計意圖:布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè),并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。
九、板書設(shè)計
一、奧斯特夢圓電生磁------電流的磁效應(yīng)
二、法拉第心系磁生電------電磁感應(yīng)現(xiàn)象
十、教學(xué)反思
學(xué)生對于課外知識很感興趣,有些同學(xué)有一定的知識基礎(chǔ),也能提出一些有建設(shè)性的問題,激發(fā)了他們學(xué)物理的興趣。通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)我了解到,學(xué)生對物理學(xué)的發(fā)展非常感興趣,所以在以后的教學(xué)中我們應(yīng)該多介紹一些這樣的知識,來豐富學(xué)生的知識面,擴(kuò)寬學(xué)生的視野。
在后面的教學(xué)過程中會繼續(xù)研究本節(jié)課,爭取設(shè)計的更科學(xué),更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí),也希望大家提出寶貴意見,共同完善,共同進(jìn)步!
高二物理教案15
知識與技能:
1.理解點(diǎn)電荷的概念。
2.通過對演示實(shí)驗(yàn)的觀察和思去向不明,概括出兩個點(diǎn)電荷之間的作用規(guī)律。掌握庫侖定律。
過程與方法:
1.觀察演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生觀察、總結(jié)的能力。
2.通過點(diǎn)電荷模型的建立,了解理想模型方法,把復(fù)雜問題簡單化的途徑,知道從現(xiàn)實(shí)生活的情景中如何提取有效信息,達(dá)到忽略次要矛盾,抓住主要矛盾,直指問題核心的目標(biāo)。
情景引入
為了測定水分子是極性分子還是非極性分子,可做如下實(shí)驗(yàn):在酸性滴定管中注入適當(dāng)蒸餾水,打開活塞,讓水慢慢如線狀流下,把用絲綢摩擦過的玻璃棒接近水流,發(fā)現(xiàn)水流向靠近玻璃棒的方向偏轉(zhuǎn),這證明水分子是極性分子,聰明的同學(xué),根據(jù)上述素材,你想知道是如何證明水分子是極性分子嗎?
(同性相斥,異性相吸),帶正電的一端遠(yuǎn)離玻璃棒。而水分子兩極的電荷量相等,這就使帶正電的玻璃棒對水分子顯負(fù)電的一端的引力大于對水分子顯正電的一端的斥力,因此水分子所受的合力指向玻璃棒,故水流向靠近玻璃棒方向偏轉(zhuǎn).
問題探究
點(diǎn)電荷
走進(jìn)生活
驗(yàn)電器的上部是球形的金屬導(dǎo)體,中央金屬箔是指針式的形狀,電荷分布與帶電體的形狀有關(guān),與萬有引力相似,帶電體間的相互作用力與帶電體的形狀和大小有關(guān)。為了研究的方便,在應(yīng)用萬有引力定律時,我們引入了質(zhì)點(diǎn)的概念,利用萬有引力定律就能求出兩質(zhì)點(diǎn)間的萬有引力大小,如果帶電體也能等效成電荷全部集中在一個幾何點(diǎn)上,研究帶電體間的相互作用力也會變得相對簡單;仡檶W(xué)過的質(zhì)點(diǎn)概念,你能建立起點(diǎn)電荷的概念嗎?
自主探究
1.點(diǎn)電荷
(1)點(diǎn)電荷是實(shí)際帶電體的一種理想化的模型。
(2)一個帶電體能否看作點(diǎn)電荷主要看其形狀和大小對所研究的問題影響大不大,如果屬于無關(guān)或次要因素時,或者說,它本身的大小比起它到其他帶電體的距離小得多,即可把帶電體看作點(diǎn)電荷。
(3)對于帶電體能否被看作點(diǎn)電荷,一定要具體問題具體分析,即使對同一帶電體,在有些情況下可以看作質(zhì)點(diǎn),而在有些情況下又不能被看作質(zhì)點(diǎn).
2.理想化的模型到簡化,這是一種重要的'科學(xué)研究方法。
1.對點(diǎn)電荷概念的解讀:
(1)點(diǎn)電荷是一個忽略大小和形狀的幾何點(diǎn),電荷的全部質(zhì)量全部集中在這個幾何點(diǎn)上。
(2)事實(shí)上,任何帶電體都有大小和形狀,真正的點(diǎn)電荷是不存在的,它是一個理想化模型。
(3)如果帶電體本身的幾何線度比起它們之間的距離小得多,帶電體的形狀、大小和電荷分布對帶電體之間的相互作用的影響可以忽略不計,在此情況下,我們可以把帶電體抽象成點(diǎn)電荷,可以理解為帶電的質(zhì)點(diǎn)。
2.對點(diǎn)電荷的應(yīng)用:
有一種特殊情況,均勻帶電的球體或均勻帶電的球面,帶電體本身的幾何線度可能并不比它們之間的距離小很多,但帶電體電荷分布具有對稱性,對外所表現(xiàn)的電特性跟一個等效于球心的點(diǎn)電荷的電特性相同,所以均勻帶電的球體或均勻帶電的球面都可以等效為一個球心處的點(diǎn)電荷,就是通常所說的帶電小球。
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