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高中物理教案(通用22篇)
作為一位優(yōu)秀的人民教師,通常需要用到教案來輔助教學(xué),編寫教案助于積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn),不斷提高教學(xué)質(zhì)量。那么問題來了,教案應(yīng)該怎么寫?下面是小編為大家整理的高中物理教案,僅供參考,歡迎大家閱讀。
高中物理教案 1
教學(xué)目標(biāo):
一、知識目標(biāo)
1、掌握勻變速直線運(yùn)動的速度、位移公式
2、會推出勻變速直線運(yùn)動的位移和速度的關(guān)系式,并會應(yīng)用它進(jìn)行計(jì)算二、能力目標(biāo)提高學(xué)生靈活應(yīng)用公式解題的能力三、德育目標(biāo)本部分矢量較多,在解題中要依據(jù)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況確定出各量的方向,不要死套公式而不分析實(shí)際的客觀運(yùn)動。
教學(xué)重點(diǎn):
勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn):
據(jù)速度和位移公式推導(dǎo)得到的速度和位移關(guān)系式的正確使用
教學(xué)方法:
講練法、推理法、歸納法
教學(xué)用具:
投影儀、投影片、CAI課件
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)過程:
一、導(dǎo)入新課
上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動的速度、位移和時(shí)間之間的關(guān)系,本節(jié)課我們來學(xué)生上述規(guī)律的應(yīng)用。
二、新課教學(xué)
。ㄒ唬┯猛队捌鍪颈竟(jié)課的學(xué)生目標(biāo)
1、會推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動的位移和速度的關(guān)系式
2、能應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律求解有關(guān)問題。
3、提問靈活應(yīng)用公式解題的能力
。ǘ⿲W(xué)生目標(biāo)完成過程:
1、勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律
。1)學(xué)生在白紙上書寫勻變速直線運(yùn)動的速度和位移公式:
。2)在實(shí)物投影儀上進(jìn)行檢查和評析
。3)據(jù)消去時(shí)間,同學(xué)們試著推一下,能得到一個(gè)什么關(guān)系式。
(4)學(xué)生推導(dǎo)后,抽查推導(dǎo)過程并在實(shí)物投影儀上評析。
。5)教師說明:一般在不涉及時(shí)間的前提下,我們使用剛才得到的推論求解。
。6)在黑板上板書上述三個(gè)公式:
2、勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用
。1)a.用投影片出示例題1:發(fā)射炮彈時(shí),炮彈在槍筒中的運(yùn)動可以看作是勻加速運(yùn)動,如果槍彈的'加速度是,槍筒長0.64m,槍彈射出槍口時(shí)的速度是多大b:用CAI課體模擬題中的物理情景,并出示分析思考題:
1)槍筒的長度對應(yīng)于槍彈做勻加速運(yùn)動的哪個(gè)物理量
2)槍彈的初速度是多大
3)槍彈出槍口時(shí)的速度對應(yīng)于槍彈做勻加速運(yùn)動的什么速度
4)據(jù)上述分析,你準(zhǔn)備選用哪個(gè)公式求解C:學(xué)生寫出解題過程,并抽查實(shí)物投影儀上評析。
。2)用投影片注視鞏固練習(xí)I:物體做勻加速運(yùn)動,初速度為v0=2m/s,加速度a=0.1,求A:前4s內(nèi)通過的位移B:前4s內(nèi)的平均速度及位移。
(3)a.用投影片出示例題2一個(gè)滑雪的人,從85米長的山坡上勻變速滑下,初速度是1.8m/s,末速度系5.0m/s,他通過這段山坡需要多長時(shí)間b:用CAI課件模擬題中的物理情景。
c:據(jù)物理情景,同學(xué)們思考
1)該滑雪人的運(yùn)動可當(dāng)做哪一種勻變速運(yùn)動
2)你認(rèn)為所給的已知條件等效為勻變速直線運(yùn)動的哪些物理量
3)要求得時(shí)間t,你準(zhǔn)備用什么方法求
d:經(jīng)同學(xué)們討論后,用投影片展示課本上的解題過程:解:滑雪的人做勻加速直線運(yùn)動,由e:說明:對于勻變速直線運(yùn)動也就是說:對于變速直線運(yùn)動,平均速度的求解有兩個(gè)途徑:(1)(2)這兩個(gè)公式綜合使用往往可使問題簡化。
三、鞏固練習(xí)
做勻加速直線運(yùn)動的物體,速度從v增加到2v時(shí)結(jié)果的位移是s,測它的速度從2v增加到4v經(jīng)過的位移是多少
四、小結(jié)
本節(jié)課我們主要是應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的下述公式解決了一些實(shí)際問題:vt=v0+at;s=v0t+at2;=2ass=這些公式共涉及v0、vt、a、s、t五個(gè)物理量,對于一段直線運(yùn)動,只要已知三個(gè)物理量,總可以就出另外兩個(gè)物理量。四、作業(yè)課后習(xí)題五、板書設(shè)計(jì)
高中物理教案 2
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知識目標(biāo):
(1)進(jìn)一步深化對電阻的認(rèn)識
。2)掌握電阻定律及電阻率的物理意義,并了解電阻率與溫度的關(guān)系
2.能力目標(biāo):
(1)通過類比,培養(yǎng)學(xué)生分析解決三個(gè)變量之間關(guān)系的科學(xué)研究方法
。2)通過從猜想→研究方法→實(shí)驗(yàn)操作等一系列探索過程,使學(xué)生掌握如何獲取知識,發(fā)展思維能力。
3.德育滲透點(diǎn):
。1)通過對各種材料電阻率的介紹,加強(qiáng)學(xué)生安全用電的意識
。2)通過我國對超導(dǎo)現(xiàn)象的研究介紹,激發(fā)學(xué)生愛國和奮發(fā)學(xué)習(xí)的精神。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.重點(diǎn):電阻定律
2.難點(diǎn):電阻率
3.疑點(diǎn):超導(dǎo)現(xiàn)象的產(chǎn)生
4.解決辦法
①對于重點(diǎn),主要是通過課堂上師生一起(教師動手,學(xué)生觀察)探索,最后用科學(xué)的`處理方法導(dǎo)出定律,這樣加深了學(xué)生對該知識點(diǎn)的滲透。
②對于難點(diǎn),主要是通過與電阻的比較,從而明確電阻是反映導(dǎo)體本身屬性;電阻率是材料本身的屬性。
、蹖τ谝牲c(diǎn)主要是通過實(shí)驗(yàn)來加強(qiáng)直觀感覺。
三、教學(xué)方法:
實(shí)驗(yàn)演示,啟發(fā)式教學(xué)
四、教 具:
電阻定律示教板(含金屬絲) 學(xué)生電源 電流表 伏特表 滑動變阻器 電鍵 導(dǎo)線 火柴 廢棄的“220V 40W”白熾燈 幻燈片 投影儀 計(jì)算機(jī) 自制CAI課件
五、教學(xué)過程:
。ㄒ唬┨岢鰡栴},引入新課
1.為了改變電路中的電流強(qiáng)度,怎樣做?
由歐姆定律I=U/R,只要增加導(dǎo)體兩端的電壓U或降低導(dǎo)體電阻R即可。
2.R=U/I的含義,如何測定電阻(讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)電路)?
從上述的回答我們不難發(fā)現(xiàn)電阻R與兩端電壓及流過電流強(qiáng)度無關(guān),那么它由誰決定呢?
(二)進(jìn)行新課
1.探索定律——電阻定律
①R可能與哪些因素有關(guān)?(科學(xué)猜想)
。ú牧稀㈤L度、橫截面積、溫度……)
、诮鉀Q方法——控制變量法。(回憶歐姆定律的研究或牛頓第二定律的研究)
、垩菔緦(shí)驗(yàn) 幻燈投影電路圖。
A.出示電阻定律示教板、金屬材料
B.教師與學(xué)生一起連接電路,先讓E、F分別接A、a,測得一組數(shù)據(jù)(U、I)記入下表。然后把a(bǔ)、b用短導(dǎo)線連接,E、F分別接A、B,又得一組(U、I).再把A、B用一短線連接,E、F分別接A(B)a(b).又得一組數(shù)據(jù)(U、I).
C.換用E、F分別接不同材料金屬絲C、c,又得一組數(shù)據(jù)。
D.分析數(shù)據(jù)
a)先定性觀察→R與材料、長度、橫截面積有關(guān)
b)定理推理
2.電阻定律
、賰(nèi)容——在溫度不變時(shí),導(dǎo)線的電阻與它的長度成正比,跟它的橫截面積成反比。
、诒磉_(dá)式
說明 ——長度 S——橫截面積 ——比例系數(shù)
3.電阻率——
、賳挝 歐米
②物理意義 反映材料導(dǎo)電性能好壞。在數(shù)值上它等于用該材料制成的1m長,橫截面積為1㎡的導(dǎo)體電阻。
③測量——學(xué)生思考
。ɑ脽敉队皶154頁各材料電阻率——20℃時(shí))
引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際,了解為了電業(yè)工人的安全,為使在相同電壓下電流小,選用電阻率較大的橡膠、木頭等制造電工用具把套。
④電阻率與溫度關(guān)系
由表格上面寫著20℃,要學(xué)生明白這意味著這張表格的數(shù)據(jù)是在20℃時(shí)測得的,即電阻率與溫度有關(guān)。
[演示](幻燈投影電路圖)
連接,用火柴點(diǎn)燃來加熱白熾燈燈絲后再移開。
現(xiàn)象: 發(fā)現(xiàn)小燈泡先變暗后又慢慢變亮
材料的電阻率隨溫度變化而變化。利用金屬的電阻率隨溫度升高而增大,制成溫度計(jì)(電阻溫度計(jì)),但也有些材料的電阻率不隨溫度改變而改變。
。ㄈ├}精講
【例】 把一均勻?qū)w切成四段并在一起,電阻是原來的多少倍?拉長四倍后是原來多少倍?
解析:由電阻定律
切成四段體積不變,
故 S→4S
所以 變?yōu)?/p>
同理拉長四倍后, 變?yōu)樵瓉淼?6倍
。ㄋ模┛偨Y(jié)、擴(kuò)展
打開計(jì)算機(jī),利用多媒體教學(xué)課件再次展示決定電阻大小的因素,再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,形象直觀,給學(xué)生留下深刻的印象。
本節(jié)課主要通過猜想→探索→得出定律的過程驗(yàn)證,并得到了電阻定律,由實(shí)驗(yàn)感知電阻率與溫度的關(guān)系,關(guān)于超導(dǎo)的應(yīng)用有待同學(xué)們進(jìn)一步去探討。
六、布置作業(yè)
1.第154頁(1)(2)(3)題做在作業(yè)本上。
2.思考154頁(4)題
高中物理教案 3
一、教學(xué)目標(biāo)
1、在開普勒第三定律的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)得到萬有引力定律,使學(xué)生對此規(guī)律有初步理解。
2、介紹萬有引力恒量的測定方法,增加學(xué)生對萬有引力定律的感性認(rèn)識。
3、通過牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過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、萬有引力定律的推導(dǎo)過程,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有引力極小,學(xué)生對此缺乏感性認(rèn)識,又無法進(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)動的知識,我們知道做圓周運(yùn)動的物體都需要一個(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提供的。另外我們還知道,月球是繞地球做圓周運(yùn)動的,那么我們想過沒有,月球做圓周運(yùn)動的向心力是由誰來提供的呢?(學(xué)生一般會回答:地球?qū)υ虑蛴幸Α#?/p>
我們再來看一個(gè)實(shí)驗(yàn):我把一個(gè)粉筆頭由靜止釋放,粉筆頭會下落到地面。
實(shí)驗(yàn):粉筆頭自由下落。
同學(xué)們想過沒有,粉筆頭為什么是向下運(yùn)動,而不是向其他方向運(yùn)動呢?同學(xué)可能會說,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)生一般會回答:是。)這個(gè)問題也是300多年前牛頓苦思冥想的問題,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有引力定律。
板書:萬有引力定律
。ǘ┙虒W(xué)過程
1、萬有引力定律的推導(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”已在科學(xué)界基本否認(rèn)了“地心說”,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,則勢必會退回“地球是宇宙中心”的說法,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察到,原因是什么呢?(學(xué)生可能會答出: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——天體的問題入手。當(dāng)時(shí)有一個(gè)天文學(xué)家開普勒通過觀測數(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)動周期的2次方之比是一個(gè)定值,即開普勒第
其中m為行星質(zhì)量,R為行星軌道半徑,即太陽與行星的距離。也就是說,太陽對行星的引力正比于行星的質(zhì)量而反比于太陽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,就是行星對太陽也有引力。同時(shí),太陽也不是一個(gè)特殊物體,它
用語言表述,就是:太陽與行星之間的引力,與它們質(zhì)量的乘積成正比,與它們距離的平方成反比。這就是牛頓的萬有引力定律。如果改
其中G為一個(gè)常數(shù),叫做萬有引力恒量。(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、萬有引力定律的理解
下面我們對萬有引力定律做進(jìn)一步的說明:
。1)萬有引力存在于任何兩個(gè)物體之間。雖然我們推導(dǎo)萬有引力定律是從太陽對行星的引力導(dǎo)出的,但剛才我們已經(jīng)分析過,太陽與行星都不是特殊的物體,所以萬有引力存在于任何兩個(gè)物體之間。也正因?yàn)榇,這個(gè)引力稱做萬有引力。只不過一般物體的質(zhì)量與星球相比過于小了,它們之間的萬有引力也非常小,完全可以忽略不計(jì)。所以萬有引力定律的表述是:
板書: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、㎡分別表示兩個(gè)物體的質(zhì)量,r為它們間的距離。
(2)萬有引力定律中的'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)萬有引力是因?yàn)槲矬w有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力。從萬有引力定律可以看出,物體間的萬有引力由相互作用的兩個(gè)物體的質(zhì)量決定,所以質(zhì)量是萬有引力的產(chǎn)生原因。從這一產(chǎn)生原因可以看出:萬有引力不同于我們初中所學(xué)習(xí)過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、萬有引力恒量的測定
牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,但萬有引力恒量G這個(gè)常數(shù)是多少,連他本人也不知道。按說只要測出兩個(gè)物體的質(zhì)量,測出兩個(gè)物體間的距離,再測出物體間的引力,代入萬有引力定律,就可以測出這個(gè)恒量。但因?yàn)橐话阄矬w的質(zhì)量太小了,它們間的引力無法測出,而天體的質(zhì)量太大了,又無法測出質(zhì)量。所以,萬有引力定律發(fā)現(xiàn)了100多年,萬有引力恒量仍沒有一個(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,英國人卡文迪許利用扭秤,才巧妙地測出了這個(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,石英絲就會扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度。力越大,扭轉(zhuǎn)的角度也越大。反過來,如果測出T形架轉(zhuǎn)過的角度,也就可以測出T形架兩端所受力的大小。現(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定的。根據(jù)萬有引力定律,大球會對小球產(chǎn)生引力,T形架會隨之扭轉(zhuǎn),只要測出其扭轉(zhuǎn)的角度,就可以測出引力的大小。當(dāng)然由于引力很小,這個(gè)扭轉(zhuǎn)的角度會很小。怎樣才能把這個(gè)角度測出來呢?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)動時(shí),刻度尺上的光斑會發(fā)生較大的移動。這樣,就起到一個(gè)化小為大的效果,通過測定光斑的移動,測定了T形架在放置大球前后扭轉(zhuǎn)的角度,從而測定了此時(shí)大球?qū)π∏虻囊Α?ㄎ牡显S用此扭秤驗(yàn)證了牛頓萬有引力定律,并測定出萬有引力恒量G的數(shù)值。這個(gè)數(shù)值與近代用更加科學(xué)的方法測定的數(shù)值是非常接近的。
卡文迪許測定的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)萬有引力恒量是有單位的:它的單位應(yīng)該是乘以兩個(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N㎡/kg2。
板書:G=6.67×10—11N㎡/kg2
由于萬有引力恒量的數(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不到的。只有質(zhì)量很大的物體對一般物體的引力我們才能感覺到,如地球?qū)ξ覀兊囊Υ笾戮褪俏覀兊闹亓Γ虑驅(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:如太陽對地球的引力達(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為萬有引力恒量:G=6.67×10—11N㎡/kg2
另外,我們還了解了科學(xué)家分析物體、解決問題的方法和技巧,希望對我們今后分析問題、解決問題能夠有所借鑒。
六、說明
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)以為常的但又沒有細(xì)致思考過的問題。講授過程中以物理學(xué)史為主線,讓學(xué)生以科學(xué)家的角度分析、思考問題。力爭抓住這節(jié)課的有利時(shí)機(jī),滲透“沒有絕對特殊的物體”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 4
本節(jié)教材分析
這節(jié)課通過對一些天體運(yùn)動的實(shí)例分析,使學(xué)生了解:通常物體之間的萬有引力很小,常常覺察不出來,但在天體運(yùn)動中,由于天體的質(zhì)量很大,萬有引力將起決定性作用,對天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動作用,其中一個(gè)重要的應(yīng)用就是計(jì)算天體的質(zhì)量.
在講課時(shí),應(yīng)用萬有引力定律有兩條思路要交待清楚.
1.把天體(或衛(wèi)星)的運(yùn)動看成是勻速圓周運(yùn)動,即F引=F向,用于計(jì)算天體(中心體)的質(zhì)量,討論衛(wèi)星的速度、角速度、周期及半徑等問題.
2.在地面附近把萬有引力看成物體的重力,即F引=mg.主要用于計(jì)算涉及重力加速度的問題.
一、教學(xué)目標(biāo)
1.通過對行星繞恒星的運(yùn)動及衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動的研究,使學(xué)生初步掌握研究此類問題的基本方法:萬有引力作為物體做圓周運(yùn)動的向心力。
2.使學(xué)生對人造地球衛(wèi)星的發(fā)射、運(yùn)行等狀況有初步了解,使多數(shù)學(xué)生在頭腦中建立起較正確的圖景。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.天體運(yùn)動的向心力是由萬有引力提供的,這一思路是本節(jié)課的重點(diǎn)。
2.第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度,是衛(wèi)星運(yùn)行的最大速度,它們的統(tǒng)一是本節(jié)課的難點(diǎn)。
三、教具
自制同步衛(wèi)星模型。
四、教學(xué)過程
(一)引入新課
1.復(fù)習(xí)提問:
(1)物體做圓周運(yùn)動的向心力公式是什么?分別寫出向心力與線速
(2)萬有引力定律的內(nèi)容是什么?如何用公式表示?(對學(xué)生的回答予以糾正或肯定。)
(3)萬有引力和重力的關(guān)系是什么?重力加速度的決定式是什么?(學(xué)生回答:地球表面物體受到的重力是物體受到地球萬有引力的一個(gè)分力,但這個(gè)分力的大小基本等于物體受到地球的萬有引力。如不全面,教師予以補(bǔ)充。)
2.引課提問:根據(jù)前面我們所學(xué)習(xí)的知識,我們知道了所有物體之間都存在著相互作用的萬有引力,而且這種萬有引力在天體這類質(zhì)量很大的物體之間是非常巨大的。那么為什么這樣巨大的引力沒有把天體拉到一起呢?(可由學(xué)生討論,教師歸納總結(jié)。)
因?yàn)樘祗w都是運(yùn)動的,比如恒星附近有一顆行星,它具有一定的速度,根據(jù)牛頓第一定律,如果不受外力,它將做勻速直線運(yùn)動,F(xiàn)在它受到恒星對它的萬有引力,將偏離原來的運(yùn)動方向。這樣,它既不能擺脫恒星的控制遠(yuǎn)離恒星,也不會被恒星吸引到一起,將圍繞恒星做圓周運(yùn)動。此時(shí),行星做圓周運(yùn)動的向心力由恒星對它的萬有引力提供。(教師邊講解,邊畫板圖。)
可見萬有引力與天體的運(yùn)動密切聯(lián)系,我們這節(jié)課就要研究萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用。
板書:萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用人造衛(wèi)星
(二)教學(xué)過程
1.研究天體運(yùn)動的基本方法
剛才我們分析了行星的運(yùn)動,發(fā)現(xiàn)行星繞恒星做圓周運(yùn)動,此時(shí),恒星對行星的萬有引力是行星做圓周運(yùn)動的向心力。其實(shí),所有行星繞恒星或衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動都可以基本上看成是勻速圓周運(yùn)動。這時(shí)運(yùn)動的行星或衛(wèi)星的受力情況也非常簡單:它不可能受到彈力或摩擦力,所受到的力只有一種——萬有引力。萬有引力作為其做圓周運(yùn)動的向心力。
板書:F萬=F向
下面我們根據(jù)這一基本方法,研究幾個(gè)天文學(xué)的問題。
(1)天體質(zhì)量的計(jì)算
如果我們知道了一個(gè)衛(wèi)星繞行星運(yùn)動的周期,知道了衛(wèi)星運(yùn)動的軌道半徑,能否求出行星的質(zhì)量呢?根據(jù)研究天體運(yùn)動的基本方法:萬有引力做向心力,F(xiàn)萬=F向
(指副板書)此時(shí)知道衛(wèi)星的圓周運(yùn)動周期,其向心力公式用哪個(gè)好呢?
等式兩邊都有m,可以約去,說明與衛(wèi)星質(zhì)量無關(guān)。我們就可以得
(2)衛(wèi)星運(yùn)行速度的比較
下面我們再來看一個(gè)問題:某行星有兩顆衛(wèi)星,這兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量和軌道半徑都不相同,哪顆衛(wèi)星運(yùn)動的速度快呢?我們?nèi)匀焕醚芯刻祗w運(yùn)動的基本方法:以萬有引力做向心力
F萬=F向
設(shè)行星質(zhì)量為M,某顆衛(wèi)星運(yùn)動的軌道半徑為r,此衛(wèi)星質(zhì)量為m,它受到行星對它的萬有引力為
(指副板書)于是我們得到
等式兩邊都有m,可以約去,說明與衛(wèi)星質(zhì)量無關(guān)。于是我們得到
從公式可以看出,衛(wèi)星的運(yùn)行速度與其本身質(zhì)量無關(guān),與其軌道半徑的平方根成反比。軌道半徑越大,運(yùn)行速度越。卉壍腊霃皆叫,運(yùn)行速度越大。換句話說,離行星越近的衛(wèi)星運(yùn)動速度越大。這是一個(gè)非常有用的結(jié)論,希望同學(xué)能夠給予重視。
(3)海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)
剛才我們研究的問題只是實(shí)際問題的一種近似,實(shí)際問題要復(fù)雜一些。比如,行星繞太陽的運(yùn)動軌道并不是正圓,而是橢圓;每顆行星受到的引力也不僅由太陽提供,除太陽的引力最大外,還要受到其他行星的引力。這就需要更復(fù)雜一些的運(yùn)算,而這種運(yùn)算,導(dǎo)致了海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)。
200年前,人們認(rèn)識的太陽系有7大行星:水星、金星、地球、火星、土星、木星和天王星,后來,人們發(fā)現(xiàn)最外面的行星——天王星的運(yùn)行軌道與用萬有引力定律計(jì)算出的有較大的偏差。于是,有人推測,在天王星的軌道外側(cè)可能還有一顆行星,它對天王星的引力使天王星的軌道發(fā)生偏離。而且人們計(jì)算出這顆行星的可能軌道,并且在計(jì)算出的位置終于觀測到了這顆新的行星,將它命名為海王星。再后,又發(fā)現(xiàn)海王星的軌道也與計(jì)算值有偏差,人們進(jìn)一步推測,海王星軌道外側(cè)還有一顆行星,于是用同樣的方法發(fā)現(xiàn)了冥王星?梢娙f有引力定律在天文學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值。
2.人造地球衛(wèi)星
下面我們再來研究一下人造地球衛(wèi)星的.發(fā)射及運(yùn)行情況。
(1)衛(wèi)星的發(fā)射與運(yùn)行
最早研究人造衛(wèi)星問題的是牛頓,他設(shè)想了這樣一個(gè)問題:在地面某一高處平拋一個(gè)物體,物體將走一條拋物線落回地面。物體初速度越大,飛行距離越遠(yuǎn)?紤]到地球是圓形的,應(yīng)該是這樣的圖景:(板圖)
當(dāng)拋出物體沿曲線軌道下落時(shí),地面也沿球面向下彎曲,物體所受重力的方向也改變了。當(dāng)物體初速度足夠大時(shí),物體總要落向地面,總也落不到地面,就成為地球的衛(wèi)星了。
從剛才的分析我們知道,要想使物體成為地球的衛(wèi)星,物體需要一個(gè)最小的發(fā)射速度,物體以這個(gè)速度發(fā)射時(shí),能夠剛好貼著地面繞地球飛行,此時(shí)其重力提供了向心力。
其中,g為地球表面的重力加速度,約9.8m/s2。R為地球的半徑,約為6.4×106m。代入數(shù)據(jù)我們可以算出速度為7.9×103m/s,也就是7.9km/s。這個(gè)速度稱為第一宇宙速度。
板書:第一宇宙速度v=7.9km/s
第一宇宙速度是發(fā)射一個(gè)物體,使其成為地球衛(wèi)星的最小速度。若以第一宇宙速度發(fā)射一個(gè)物體,物體將在貼著地球表面的軌道上做勻速圓周運(yùn)動。若發(fā)射速度大于第一宇宙速度,物體將在離地面遠(yuǎn)些的軌道上做圓周運(yùn)動。
現(xiàn)在同學(xué)思考一個(gè)問題:剛才我們分析衛(wèi)星繞行星運(yùn)行時(shí)得到一個(gè)結(jié)論:衛(wèi)星軌道離行星越遠(yuǎn),其運(yùn)動速度越小,F(xiàn)在我們又得到一個(gè)結(jié)論:衛(wèi)星的發(fā)射速度越大,其運(yùn)行軌道離地面越遠(yuǎn)。這兩者是否矛盾呢?
其實(shí),它們并不矛盾,關(guān)鍵是我們要分清發(fā)射速度和運(yùn)行速度是兩個(gè)不同的速度:比如我們以10km/s的速度發(fā)射一顆衛(wèi)星,由于發(fā)射速度大于7.9km/s,衛(wèi)星不可能在地球表面飛行,將會遠(yuǎn)離地球表面。而衛(wèi)星遠(yuǎn)離地球表面的過程中,其在垂直地面方向的運(yùn)動,相當(dāng)于豎直上拋運(yùn)動,衛(wèi)星速度將變小。當(dāng)衛(wèi)星速度減小到7.9km/s時(shí),由于此時(shí)衛(wèi)星離地球的距離比剛才大,根據(jù)萬有引力定律,此時(shí)受到的引力比剛才小,仍不能使衛(wèi)星在此高度繞地球運(yùn)動,衛(wèi)星還會繼續(xù)遠(yuǎn)離地球。衛(wèi)星離地面更遠(yuǎn)了,速度也進(jìn)一步減小,當(dāng)速度減小到某一數(shù)值時(shí),比如說5km/s時(shí),衛(wèi)星在這個(gè)位置受到的地球引力剛好滿足衛(wèi)星在這個(gè)軌道以這個(gè)速度運(yùn)動所需向心力,衛(wèi)星將在這個(gè)軌道上運(yùn)動。而此時(shí)的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度。所以,第一宇宙速度是發(fā)射地球衛(wèi)星的最小速度,是衛(wèi)星地球運(yùn)行的最大速度。
板書:第一宇宙速度是發(fā)射地球衛(wèi)星的最小速度,是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度。
如果物體發(fā)射的速度更大,達(dá)到或超過11.2km/s時(shí),物體將能夠擺脫地球引力的束縛,成為繞太陽運(yùn)動的行星或飛到其他行星上去。11.2km/s這個(gè)速度稱為第二宇宙速度。
板書:第二宇宙速度v=11.2km/s
如果物體的發(fā)射速度再大,達(dá)到或超過16.7km/s時(shí),物體將能夠擺脫太陽引力的束縛,飛到太陽系外。16.7km/s這個(gè)速度稱為第三宇宙速度。
板書:第三宇宙速度v=16.7km/s
(2)同步通訊衛(wèi)星
下面我們再來研究一種衛(wèi)星——同步通信衛(wèi)星。這種衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的角速度與地球自轉(zhuǎn)的速度相同,所以從地面上看,它總在某地的正上方,因此叫同步衛(wèi)星。這種衛(wèi)星一般用于通訊,又叫同步通訊衛(wèi)星。我們平時(shí)看電視實(shí)況轉(zhuǎn)播時(shí)總聽到解說員講:正在通過太平洋上空或印度洋上空的通訊衛(wèi)星轉(zhuǎn)播電視實(shí)況,為什么北京上空沒有同步衛(wèi)星呢?大家來看一下模型(出示模型):
若在北緯或南緯某地上空真有一顆同步衛(wèi)星,那么這顆衛(wèi)星軌道平面的中心應(yīng)是地軸上的某點(diǎn),而不是地心,其需要的向心力也指向這一點(diǎn)。而地球所能夠提供的引力只能指向地心,所以北緯或南緯某地上空是不可能有同步衛(wèi)星的。另外由于同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同,所以此衛(wèi)星離地球的距離只能是一個(gè)定值。換句話說,所有地球的同步衛(wèi)星只能分布在赤道正上方的一條圓弧上,而為了衛(wèi)星之間不相互干擾,大約3度角左右才能放置一顆衛(wèi)星,地球的同步通訊衛(wèi)星只能有120顆?梢姡臻g位置也是一種資源。(可視時(shí)間讓學(xué)生推導(dǎo)同步衛(wèi)星的高度)
五、課堂小結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了如何用萬有引力定律來研究天體運(yùn)動的問題;掌握了萬有引力是向心力這一研究天體運(yùn)動的基本方法;了解了衛(wèi)星的發(fā)射與運(yùn)行的一些情況;知道了第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度,是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度。最后我們還了解了通訊衛(wèi)星的有關(guān)情況,本節(jié)課我們學(xué)習(xí)的內(nèi)容較多,希望及時(shí)復(fù)習(xí)。
六、說明
1.設(shè)計(jì)思路:本節(jié)課是一節(jié)知識應(yīng)用與擴(kuò)展的課程,所以設(shè)計(jì)時(shí)注意加大知識含量,引起學(xué)生興趣。同時(shí)注意方法的培養(yǎng),讓學(xué)生養(yǎng)成用萬有引力是天體運(yùn)動的向心力這一基本方法研究問題的習(xí)慣,避免套公式的不良習(xí)慣。圍繞第一宇宙速度的討論,讓學(xué)生形成較正確的衛(wèi)星運(yùn)動圖景。
2.同步衛(wèi)星模型是用一地球儀改制而成,用一個(gè)小球當(dāng)衛(wèi)星,小球與地球儀用細(xì)線相連,細(xì)線的一端可在地球儀的不同緯度處固定。
第六章萬有引力定律(四、萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用)
第六章萬有引力定律(四、萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用)
教材分析
這節(jié)課通過對一些天體運(yùn)動的實(shí)例分析,使學(xué)生了解:通常物體之間的萬有引力很小,常常覺察不出來,但在天體運(yùn)動中,由于天體的質(zhì)量很大,萬有引力將起決定性作用,對天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動作用,其中一個(gè)重要的應(yīng)用就是計(jì)算天體的質(zhì)量。
在講課時(shí),應(yīng)用萬有引力定律有兩條思路要交待清楚。
1.把天體(或衛(wèi)星)的運(yùn)動看成是勻速圓周運(yùn)動,即F引=F向,用于計(jì)算天體(中心體)的質(zhì)量,討論衛(wèi)星的速度、角速度、周期及半徑等問題。
2.在地面附近把萬有引力看成物體的重力,即F引=mg.主要用于計(jì)算涉及重力加速度的問題。
這節(jié)內(nèi)容是這一章的重點(diǎn),這是萬有引力定律在實(shí)際中的具體應(yīng)用.主要知識點(diǎn)就是如何求中心體質(zhì)量及其他應(yīng)用,還是可發(fā)現(xiàn)未知天體的方法。
教學(xué)目標(biāo)
一知識目標(biāo)
1.了解行星繞恒星運(yùn)動及衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動的共同點(diǎn):萬有引力作為行星、衛(wèi)星圓周運(yùn)動的向心力。
2.了解萬有引力定律在天文學(xué)上有重要應(yīng)用。
3.會用萬有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量。
二能力目標(biāo)
通過萬有引力定律在實(shí)際中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
教學(xué)重點(diǎn)
1.人造衛(wèi)星、月球繞地球的運(yùn)動;行星繞太陽的運(yùn)動的向心力是由萬有引力提供的。
2.會用已知條件求中心天體的質(zhì)量。
教學(xué)難點(diǎn)
根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量。
教學(xué)步驟
一導(dǎo)入新課
復(fù)習(xí)舊課:
1.卡文迪許實(shí)驗(yàn)測萬有引力常量的原理是什么?
答:利用引力矩與金屬絲的扭轉(zhuǎn)力矩的平衡來求得。
2.萬有引力常量的測出的物理意義。
答:使萬有引力定律有了其實(shí)際意義,可以求得地球的質(zhì)量等。
對了,萬有引力常量一經(jīng)測出,萬有引力定律對天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動作用,這節(jié)課我們來學(xué)習(xí)萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用。
二新課教學(xué)
(一)天體質(zhì)量的計(jì)算
提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考:在天文學(xué)上,天體的質(zhì)量無法直接測量,能否利用萬有引力定律和前面學(xué)過的知識找到計(jì)算天體質(zhì)量的方法呢?
1.基本思路:在研究天體的運(yùn)動問題中,我們近似地把一個(gè)天體繞另一個(gè)天體的運(yùn)動看作勻速圓周運(yùn)動,萬有引力提供天體作圓周運(yùn)動的向心力。
2.計(jì)算表達(dá)式:
例如:已知某一行星到太陽的距離為r,公轉(zhuǎn)周期為T,太陽質(zhì)量為多少?
分析:設(shè)太陽質(zhì)量為M,行星質(zhì)量為m,由萬有引力提供行星公轉(zhuǎn)的向心力得:
,∴
提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考:如何計(jì)算地球的質(zhì)量?
分析:應(yīng)選定一顆繞地球轉(zhuǎn)動的衛(wèi)星,測定衛(wèi)星的軌道半徑和周期,利用上式求出地球質(zhì)量。因此上式是用測定環(huán)繞天體的軌道半徑和周期方法測被環(huán)繞天體的質(zhì)量,不能測定環(huán)繞天體自身質(zhì)量。
對于一個(gè)天體,M是一個(gè)定值.所以,繞太陽做圓周運(yùn)動的行星都有。即開普勒第三定律。
老師總結(jié):應(yīng)用萬有引力定律計(jì)算天體質(zhì)量的基本思路是:根據(jù)行星(或衛(wèi)星)運(yùn)動的情況,求出行星(或衛(wèi)星)的向心力,而F向=F萬有引力。根據(jù)這個(gè)關(guān)系列方程即可。
例如:已知月球到地球的球心距離為r=4×108m,月亮繞地球運(yùn)行的周期為30天,求地球的質(zhì)量。
解:月球繞地球運(yùn)行的向心力即月地間的萬有引力即有:
F向=F引=
得:
求某星體表面的重力加速度
例:一個(gè)半徑比地球大2倍,質(zhì)量是地球的36倍的行星,它表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的
A.6倍B.18倍C.4倍D.13.5倍
分析:在星體表面處,F(xiàn)引≈mg.所以,在地球表面處:
在某星球表面處:
∴
即正確選項(xiàng)為C
學(xué)生自己總結(jié):求某星球表面的重力加速度,一般采用某物體在星體表面受到的重力等于其萬有引力.一般采用比例計(jì)算法。
練習(xí):金星的半徑是地球的0.95倍,質(zhì)量是地球的0.82倍,金星表面的重力加速度是多大?
3.發(fā)現(xiàn)末知天體
用萬有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量是天文學(xué)上的重要應(yīng)用之一,一個(gè)科學(xué)的理論,不但要能說明已知事實(shí),而且要能預(yù)言當(dāng)時(shí)不知道的事實(shí),請同學(xué)們閱讀課本并思考:科學(xué)家是如何根據(jù)萬有引力定律發(fā)現(xiàn)海王星的?
請同學(xué)們推導(dǎo):已知中心天體的質(zhì)量及繞其運(yùn)動的行星的運(yùn)動情況,在太陽系中,行星繞太陽運(yùn)動的半徑r為:
根據(jù)F萬有引力=F向=,而F萬有引力=,兩式聯(lián)立得:
在18世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的第七個(gè)行星──天王星的運(yùn)動軌道,總是同根據(jù)萬有引力定律計(jì)算出來的有一定偏離。當(dāng)時(shí)有人預(yù)測,肯定在其軌道外還有一顆未發(fā)現(xiàn)的新星。后來,亞當(dāng)斯和勒維列在預(yù)言位置的附近找到了這顆新星。后來,科學(xué)家利用這一原理還發(fā)現(xiàn)了許多行星的衛(wèi)星,由此可見,萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用,有極為重要的意義。
海王星和冥王星的發(fā)現(xiàn),顯示了萬有引力定律對研究天體運(yùn)動的重要意義,同時(shí)證明了萬有引力定律的正確性。
三例題分析
例1.木星的一個(gè)衛(wèi)星運(yùn)行一周需要時(shí)間1.5×104s,其軌道半徑為9.2×107m,求木星的質(zhì)量為多少千克?
解:木星對衛(wèi)星的萬有引力提供衛(wèi)星公轉(zhuǎn)的向心力:
,例2.地球繞太陽公轉(zhuǎn),軌道半徑為R,周期為T。月球繞地球運(yùn)行軌道半徑為r,周期為t,則太陽與地球質(zhì)量之比為多少?
解:⑴地球繞太陽公轉(zhuǎn),太陽對地球的引力提供向心力
則,得:
、圃虑蚶@地球公轉(zhuǎn),地球?qū)υ虑虻囊μ峁┫蛐牧?/p>
則,得:
、翘柵c地球的質(zhì)量之比
例3.一探空箭進(jìn)入繞太陽的近乎圓形的軌道運(yùn)行,軌道半徑是地球繞太陽公轉(zhuǎn)半徑的9倍,則探空火箭使太陽公轉(zhuǎn)周期為多少年?
解:方法一:設(shè)火箭質(zhì)量為m1,軌道半徑R,太陽質(zhì)量為M,地球質(zhì)量為㎡,軌道半徑為r。
、呕鸺@太陽公轉(zhuǎn),則
得:………………①
、频厍蚶@太陽公轉(zhuǎn),則
得:………………②
∴∴火箭的公轉(zhuǎn)周期為27年。
方法二:要題可直接采用開普勒第三定律求解,更為方便。
四鞏固練習(xí)
1.將一物體掛在一彈簧秤上,在地球表面某處伸長30mm,而在月球表面某處伸長5mm.如果在地球表面該處的重力加速度為9.84m/s2,那么月球表面測量處相應(yīng)的重力加速度為
A.1.64m/s2B.3.28m/s2
C.4.92m/s2D.6.56m/s2
2.地球是一個(gè)不規(guī)則的橢球,它的極半徑為6357km,赤道半徑為6378km,物體在兩極所受的引力與在赤道所受的引力之比為
參考答案:
1.A2.1.0066
五小結(jié)(用投影片出示)
這節(jié)課我們主要掌握的知識點(diǎn)是:
1.萬有引力定律在天文學(xué)中的應(yīng)用,一般有兩條思路:
(1)F萬有引力=環(huán)繞體所需的向心力
(2)地面(或某星球表面)的物體的重力=F萬有引力。
2.了解萬有引力定律在天文學(xué)中具有的重要意義。
五作業(yè)
高中物理教案 5
教學(xué)目標(biāo):
(1)理解簡諧振動的判斷,掌握全過程的特點(diǎn);
(2)理解簡諧振動方程的物理含義與應(yīng)用;
能力目標(biāo):
(1)培養(yǎng)對周期性物理現(xiàn)象觀察、分析;
(2)訓(xùn)練對物理情景的理解記憶;
教學(xué)過程:
(一)、簡諧振動的周期性:周期性的往復(fù)運(yùn)動
。1)一次全振動過程:基本單元
平衡位置O:周期性的往復(fù)運(yùn)動的對稱中心位置
振幅A:振動過程振子距離平衡位置的最大距離
。2)全振動過程描述:
周期T:完成基本運(yùn)動單元所需時(shí)間
T=2π
頻率f:1秒內(nèi)完成基本運(yùn)動單元的次數(shù)
T=
位移S:以平衡位置O為位移0點(diǎn),在全振動過程中始終從平衡位置O點(diǎn)指向振子所在位置
速度V:物體運(yùn)動方向
(二)、簡諧振動的判斷:振動過程所受回復(fù)力為線性回復(fù)力
。‵=-KX)K:簡諧常量
X:振動位移
簡諧振動過程機(jī)械能守恒:KA2=KX2+mV2=mVo2
。ㄈ⒑喼C振動方程:
等效投影:勻速圓周運(yùn)動(角速度ω=π)
位移方程:X=Asinωt
速度方程:V=Vocosωt
加速度:a=sinωt
線性回復(fù)力:F=KAsinωt
上述簡諧振動物理參量方程反映振動過程的規(guī)律性
簡諧振動物理參量隨時(shí)間變化關(guān)系為正余弦圖形
課堂思考題:(1)簡諧振動與一般周期性運(yùn)動的區(qū)別與聯(lián)系是什么?
(2)如何準(zhǔn)確描述周期性簡諧振動?
。3)你知道的物理等效性觀點(diǎn)應(yīng)用還有哪些?
(四)、典型問題:
。1)簡諧振動全過程的`特點(diǎn)理解類
例題1、一彈簧振子,在振動過程中每次通過同一位置時(shí),保持相同的物理量有()
A速度B加速度C動量D動能
例題2、一彈簧振子作簡諧振動,周期為T,()
A.若t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動位移的大小相等、方向相同,則Δt一定等于T的整數(shù)倍;
B.若t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動速度的大小相等、方向相反;
C.若Δt=T,則在t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動加速度一定相等;
D.若Δt=T/2,則在t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻彈簧的長度一定相等
同步練習(xí)
練習(xí)1、一平臺沿豎直方向作簡諧運(yùn)動,一物體置于振動平臺上隨臺一起運(yùn)動.當(dāng)振動平臺處于什么位置時(shí),物體對臺面的正壓力最小
A.當(dāng)振動平臺運(yùn)動到最低點(diǎn)
B.當(dāng)振動平臺運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)
C.當(dāng)振動平臺向下運(yùn)動過振動中心點(diǎn)時(shí)
D.當(dāng)振動平臺向上運(yùn)動過振動中心點(diǎn)時(shí)
練習(xí)2、水平方向做簡諧振動的彈簧振子其周期為T,則:
A、若在時(shí)間Δt內(nèi),彈力對振子做功為零,則Δt一定是的整數(shù)倍
B、若在時(shí)間Δt內(nèi),彈力對振子做功為零,則Δt可能小于
C、若在時(shí)間Δt內(nèi),彈力對振子沖量為零,則Δt一定是T的整數(shù)倍
D、若在時(shí)間Δt內(nèi),彈力對振子沖量為零,則Δt可能小于
練習(xí)3、一個(gè)彈簧懸掛一個(gè)小球,當(dāng)彈簧伸長使小球在位置時(shí)處于平衡狀態(tài),現(xiàn)在將小球向下拉動一段距離后釋放,小球在豎直方向上做簡諧振動,則:
A、小球運(yùn)動到位置O時(shí),回復(fù)力為零;
B、當(dāng)彈簧恢復(fù)到原長時(shí),小球的速度最大;
C、當(dāng)小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí),彈簧一定被壓縮;
D、在運(yùn)動過程中,彈簧的最大彈力大于小球的重力;
。2)簡諧振動的判斷證明
例題、在彈簧下端懸掛一個(gè)重物,彈簧的勁度為k,重物的質(zhì)量為m。重物在平衡位置時(shí),彈簧的彈力與重力平衡,重物停在平衡位置,讓重物在豎直方向上離開平衡位置,放開手,重物以平衡位置為中心上下振動,請分析說明是否為簡諧振動,振動的周期與何因素有關(guān)?
解析:當(dāng)重物在平衡位置時(shí),假設(shè)彈簧此時(shí)伸長了x0,
根據(jù)胡克定律:F=kx由平衡關(guān)系得:mg=kx0
確定平衡位置為位移的起點(diǎn),當(dāng)重物振動到任意位置時(shí),此時(shí)彈簧的形變量x也是重物該時(shí)刻的位移,此時(shí)彈力F1=kx
由受力分析,根據(jù)牛頓第二定律F=Ma得:F1–mg=ma
由振動過程中回復(fù)力概念得:F回=F1–mg
聯(lián)立(1)、(3)得:F回=kx-kx0=k(x-x0)
由此可得振動過程所受回復(fù)力是線性回復(fù)力即回復(fù)力大小與重物運(yùn)動位移大小成正比,其方向相反,所以是簡諧振動。
由(2)得:a=-(x-x0),結(jié)合圓周運(yùn)動投影關(guān)系式:a=-ω2(x-x0)得:ω2=
由ω=π得:T=2π此式說明該振動過程的周期只與重物質(zhì)量的平方根成正比、跟彈簧的勁度的平方根成反比,跟振動幅度無關(guān)。
同步練習(xí):
用密度計(jì)測量液體的密度,密度計(jì)豎直地浮在液體中。如果用手輕輕向下壓密度計(jì)后,放開手,它將沿豎直方向上下振動起來。試討論密度計(jì)的振動是簡諧振動嗎?其振動的周期與哪些因素有關(guān)?
。3)簡諧振動方程推導(dǎo)與應(yīng)用
例題:做簡諧振動的小球,速度的最大值vm=0.1m/s,振幅A=0.2m。若從小球具有正方向的速度最大值開始計(jì)時(shí),求:(1)振動的周期(2)加速度的最大值(3)振動的表達(dá)式
解:根據(jù)簡諧振動過程機(jī)械能守恒得:KA2=mV㎡
=V㎡/A2=0.25由T=2π=4π
a=-A=0.05(m/s2)由ω=π=0.5由t=0,速度最大,位移為0則
Acosφ=0v=-ωAsinφ則φ=-π/2即有x=0.2cos(0.5t–0.5π)
高中物理教案 6
一、教材分析
本節(jié)教材選自人民教育出版社全日制普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(物理2·必修)第五章《曲線運(yùn)動》第六節(jié)《向心力》。
教材的內(nèi)容方面來看,本章節(jié)主要講解了向心力的定義、定義式、方向及驗(yàn)證向心力的表達(dá)式,變速圓周運(yùn)動和一般曲線運(yùn)動。前面幾節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動、圓周運(yùn)動、向心加速度,這節(jié)講的是描述使物體做圓周運(yùn)動的合外力,是對物體運(yùn)動認(rèn)識上的升華,為接下來萬有引力的的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。所以在整個(gè)教材體系中起了承上啟下的作用,并且這樣的安排由簡單到復(fù)雜,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
從教材的地位和作用方面來看,本章節(jié)是運(yùn)動學(xué)中的重要概念,也是高一年級物理課程中比較重要的概念之一,是對物體運(yùn)動認(rèn)識上的.升華,它把運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)聯(lián)系在了一起,具有承上啟下的橋梁作用,也是學(xué)生知識系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。
二、學(xué)情分析
【知識基礎(chǔ)方面】在學(xué)習(xí)本節(jié)課前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動、圓周運(yùn)動、向心加速度,具備了探究向心力的基本知識和基本技能,這為本節(jié)課的探究性學(xué)習(xí)起到了鋪墊作用。
【思維基礎(chǔ)方面】高一的學(xué)生通過初中科學(xué)和第一學(xué)期的學(xué)習(xí),具有了一定的物理思維方法和較強(qiáng)的計(jì)算能力,但接受能力尚欠缺,需要教師正確的引導(dǎo)和啟發(fā)。
【情感態(tài)度方面】在學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)中,與向心力有關(guān)的現(xiàn)象有,但是有一些是錯(cuò)誤的這就給學(xué)生理解向心力的概念帶來困難。
三、教學(xué)目標(biāo)
【知識技能目標(biāo)】理解向心力的定義;
能說出向心力的定義、寫出向心力的定義式和單位理解向心力的作用效果;用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式;
【過程方法目標(biāo)】
通過對向心力,向心加速度,圓周運(yùn)動,牛頓第二定律的理解與學(xué)習(xí),相互聯(lián)系,體驗(yàn)對物理概念的學(xué)習(xí)方法
【情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)】
通過用概念前后聯(lián)系的方法得出加速度的概念,感悟到探索問題解決問題的興趣和學(xué)無止境的觀點(diǎn);
通過向心力的教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)實(shí)的生活經(jīng)歷與體驗(yàn)出發(fā),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;通過一些有趣的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn),加深學(xué)生的印象,容易讓學(xué)生理解,引起學(xué)生興趣;
四、重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn):向心力表達(dá)式驗(yàn)證,向心力來源與作用效果。設(shè)定一定運(yùn)動情景,來驗(yàn)證向心力表達(dá)式。來源進(jìn)行舉例說明,進(jìn)行受力分析。(重點(diǎn)如何落實(shí))
難點(diǎn):向心力表達(dá)式的驗(yàn)證。通過用圓錐擺粗濾驗(yàn)證表達(dá)式,通過圓錐擺做勻速圓周運(yùn)動解釋原理,分析其在運(yùn)動角度和手里角度的合外力,測量數(shù)據(jù)與測量器材,一步步得出表達(dá)式的正確。(難點(diǎn)咋么突破)
五、教學(xué)方法與手段
教學(xué)方法:演示法,講授法,討論法教學(xué)手段:多媒體,口述
六、教學(xué)過程
1.引入
回顧本章內(nèi)容,復(fù)習(xí)向心加速度,放一個(gè)有關(guān)視屏,向同學(xué)提問物體為甚么做圓周運(yùn)動?
2.新課教學(xué)(熟悉一下過渡)
一、做小球做圓周運(yùn)動的實(shí)驗(yàn),多問題進(jìn)行思考,得出向心力特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)
二、教授有關(guān)向心力的有關(guān)知識并進(jìn)行一定補(bǔ)充。
三、用圓錐擺粗濾驗(yàn)證向心力表達(dá)式小結(jié):向心力定義表達(dá)式
高中物理教案 7
知識目標(biāo)
1、了解什么是能源,了解什么是常規(guī)能源,了解常規(guī)能源的儲備與人類需求間的矛盾
2、了解常規(guī)能源的使用與環(huán)境污染的關(guān)系。了解哪些能源是清潔能源,哪些能源可再生。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生通過分析日常生活現(xiàn)象提高概括物理規(guī)律的能力
情感目標(biāo)
通過第二類永動機(jī)無法制成的講解,使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到人類改造自然時(shí)必須遵從自然規(guī)律,違反自然規(guī)律將一事無成
通過介紹開發(fā)新能源的重要性,激勵(lì)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí),提高為人類美好未來努力學(xué)習(xí)的覺悟
新課教學(xué)
師:在日常生活和各種產(chǎn)業(yè)中我們都要消耗能量。另外,自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性,而產(chǎn)生的能量耗散問題,使得能源問題成為當(dāng)今世界的一個(gè)重要的問題。本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)能源。
一、能源:凡是能提供可利用能量的物質(zhì)和自然過程。
1、常規(guī)能源:煤、石油、天然氣等。常規(guī)能源的儲藏是有限的。
問:常規(guī)的能源使用帶來了那些負(fù)面影響呢?(①溫室效應(yīng)②酸雨③化學(xué)煙霧④放射性污染)(1)溫室效應(yīng):溫室效應(yīng)是由于大氣里溫室氣體(二氧化碳)含量增大而形成的。石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化碳。
。2)酸雨:大氣中酸性污染物質(zhì),如二氧化硫等物質(zhì)會使雨水中的酸度升高,形成“酸雨”。煤炭中含有較多的硫,燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化硫等物質(zhì)。
。3)光化學(xué)煙霧:氮氧化合物和碳?xì)浠衔镌诖髿庵惺艿疥柟庵袕?qiáng)烈紫外線照射后產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)。主要成分是臭氧。
另外常規(guī)能源燃燒時(shí)產(chǎn)生的浮塵也是一種污染。
常規(guī)能源的大量消耗所帶來的環(huán)境污染即損害人體健康,又影響動植物的生長,破壞經(jīng)濟(jì)資源,損壞建筑物及文物古跡,嚴(yán)重時(shí)可改變大氣的性質(zhì),使生態(tài)受到破壞。
二、開發(fā)新能源:綠色能源的開發(fā)與利用
綠色能源:在釋放能量或能量轉(zhuǎn)化過程中對環(huán)境不造成污染的能源叫綠色能源。
問:可以開發(fā)那些清潔相對無污染的能源呢?(①太陽能②風(fēng)能③生物質(zhì)能④核能⑤水能)
世界上石油儲量最大的中東地區(qū)一直是發(fā)達(dá)國家關(guān)注的焦點(diǎn),外交、軍事莫不圍繞著這片從地表上看毫無魅力的區(qū)域打轉(zhuǎn)。世界警察(美國)和他的隨從們最愿意去管中東的事情:兩次海灣戰(zhàn)爭、伊拉克戰(zhàn)爭等等…說明能量消耗巨大的富國們對石油的心痛程度。
令以一方面,“替代品”——新能源的研發(fā)、形式層出不窮。
1、水能:水作為能量的載體,被太陽能驅(qū)動地球上三棲(水、陸、空)循環(huán)。地表水的流動時(shí),在落差大、流量大的地區(qū),形成可利用的水能資源。目前世界上水力發(fā)電還處于起步階段。
2、海洋能:由于地球受月球和太陽引力的周期性不均衡,海水發(fā)生非氣候性的漲潮和落潮現(xiàn)象,形成潮汐。潮汐蘊(yùn)含著巨大能量,既可以用來推動機(jī)械裝置,又可以用來發(fā)電。
此外,由于海水表層和深層間的.存在很大的溫差,利用這種溫差也可以發(fā)電(*因?yàn)樗姆悬c(diǎn)與氣壓有關(guān),如果建造一個(gè)裝置,用抽真空的方法使表層的海水在20攝氏度時(shí)汽化,并推動汽輪機(jī),再將深層的冷水提上來使蒸汽冷卻,如此周而復(fù)始,就可以發(fā)電了。除這種方法外,還可以用低沸點(diǎn)的流體如丙烷和氨來作為熱機(jī)的工作介質(zhì))。法國已經(jīng)建成了世界上第一座溫差發(fā)電站,發(fā)電容量為14,000kW。
3、風(fēng)能:利用風(fēng)的機(jī)械能發(fā)電,風(fēng)能是一種重要的自然能源。據(jù)有關(guān)專家估算,在全球邊界層內(nèi)的總能量為1.3×1015瓦,一年中約為1.4×1016千瓦時(shí)電力的能量,相當(dāng)于目前全世界 每年所燃燒能量的3000倍。其中1/10為可取用的極限量。
風(fēng)能的優(yōu)點(diǎn)是:總能量巨大,利用簡單、無污染、可再生。缺點(diǎn)是:能量密度低(當(dāng)流速同為3米/秒時(shí),風(fēng)力的能量密度僅為水力的1/1000)、不穩(wěn)定性大,連續(xù)性、可靠性差,時(shí)空分布不均勻。
4、沼氣:利用厭氧微生物在密閉條件下分解(廢棄)有機(jī)物,產(chǎn)生沼氣,沼氣具有很高的熱值,燃燒后生成二氧化碳和水,不污染空氣,不危害農(nóng)作物和人畜健康。生成沼氣的原料本身就是各種廢棄物,生產(chǎn)過程可以減少(有機(jī)物)垃圾的數(shù)量。
在農(nóng)村到處可以看到許多生物質(zhì)的廢棄物,如人畜糞便、秸稈、雜草和不能食用的果蔬,等等。將這些廢棄物收集起來,經(jīng)過細(xì)菌發(fā)酵可以產(chǎn)生沼氣,用沼氣做燃料和照明,也可以發(fā)電。
5、太陽能:太陽能是一種可廣泛利用的清潔能源。我們目前的利用方式主要是兩種——
一是將陽光聚焦,將光能轉(zhuǎn)化為熱能(傳說阿基米德就曾經(jīng)利用聚光鏡反射陽光,燒毀了來犯的敵艦)。在日照充分的地方,人們在生產(chǎn)和生活中已大量使用太陽灶、干燥器和太陽能熱水器(太陽能熱水器的構(gòu)造要簡單的多。因?yàn)椴恍枰a(chǎn)生太高的溫度。在大多數(shù)情況下,可以將太陽能熱水器的集熱器制成箱式、蛇型管式、直管式、平板式或枕式,通過管道與水源和儲水箱相連。太陽能熱水器在我國北方比較常見)。
二是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,再用化學(xué)能發(fā)電。比較常見的光電池是硅電池(它能將13%-20%的日光能轉(zhuǎn)化為電能)。許多電子計(jì)算器和其他小型電子儀器現(xiàn)在已經(jīng)采用太陽能電池供電,人造衛(wèi)星和宇宙飛船更是主要依靠太陽能電池來提供電力。
但是陽光在達(dá)到地面以前要經(jīng)過大氣的反射、散射和吸收,能量損失較大,加上陰天、晝夜變化和雨雪等降水過程的影響,目前地面上利用日光發(fā)電受到一定限制。
無論是生物質(zhì)能、風(fēng)能,還是水力、溫差和潮汐能,歸根結(jié)底都是太陽能的轉(zhuǎn)化形式。即使礦物燃料,也是通過生物的化石形式保存下來的億萬年以前的太陽能。
6、地?zé)崮埽河玫責(zé)岵膳、將地(zé)嵊糜谵r(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)等,在全世界范圍內(nèi)受到關(guān)注。(從直接利用地?zé)岬囊?guī)模來說,最常用的是地?zé)崴茉,占總利用量?/3以上,其次是地?zé)崴B(yǎng)殖和種植約占20%,地?zé)岵膳s占13%,地?zé)崮芄I(yè)利用約占2%)。
利用地?zé)崮埽嫉睾苌,無廢渣、粉塵污染,用后的棄(尾)水既可綜合利用,又可回注到地下儲層,達(dá)到增加壓力、保護(hù)儲層、保護(hù)地?zé)豳Y源的雙重目的。*據(jù)美國地?zé)豳Y源委員會(GRC) 1990年的調(diào)查,世界上18個(gè)國家有地?zé)岚l(fā)電,總裝機(jī)容量5827.55兆瓦,裝機(jī)容量在100兆瓦以上的國家有美國、菲律賓、墨西哥、意大利、新西蘭、日本和印尼。我國的地?zé)豳Y 源也很豐富,但開發(fā)利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省區(qū)。除以上利用外,從熱水中還可提取鹽類、有益化學(xué)組分和硫磺等。
7、核能:鈾在自然界中有三種放射性同位素:U235、U238、U234 ,在衰變過程中放出熱量。在軍事上鈾主要用來制造核武器和核動力燃料。鈾的和平用途十分廣泛,其中最主要的是用作核電反應(yīng)堆的燃料。
由于核電具有發(fā)電成本低、對環(huán)境污染小和安全等優(yōu)點(diǎn),世界各國,尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)都大力發(fā)展核電,估計(jì)到20xx年核電將達(dá)到世界總發(fā)電量的25%左右。我國已建成秦山、大亞灣核電站,目前還有多處正在籌建。
大自然賜給人類的綠色能源儲量豐富,只要我們科學(xué)開發(fā),合理利用,必將對人類做出前所未有的貢獻(xiàn)。
高中物理教案 8
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、了解歐姆表的原理,學(xué)會使用歐姆表。
2、了解多用電表的電壓、電流、歐姆檔是共用一個(gè)表頭組合在一起的。
3、學(xué)會用多用電表測電流,電壓及電阻。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】
歐姆表的原理和使用
【知識要點(diǎn)】
一、歐姆表
1、歐姆表的原理
歐姆表是據(jù)閉合電路歐姆定律制成的測量電阻的儀表,可直接讀出電阻值,比用伏安法測電阻方便。
原理.如圖所示:
調(diào)零時(shí),Ig=Er
測量時(shí),I=Er + Rx
只要將對應(yīng)Rx值的電流刻度I改為阻值Rx,即為歐姆表。
由于I與R的非線性關(guān)系,表盤上電流刻度是均勻的,其對應(yīng)的電阻刻度卻是不均勻的且電阻零刻度在電流滿偏處。
2、注意:_____筆接歐姆表內(nèi)部電源負(fù)極,而_____筆接內(nèi)部電源的正極。
二、多用電表
1、 原理:多用電表由一只靈敏的直流電表(表頭)與若干元件組成測量電路,每進(jìn)行一種測量時(shí)只使用其中的一部分電路,其他部分不起作用。
。1)直流電流檔
直流電流檔的幾個(gè)檔位實(shí)際是由同一表頭________改裝而成的幾個(gè)量程不同的電流表。
。2)直流電壓檔:
直流電壓檔的幾個(gè)檔位實(shí)際是由同一表頭_________改裝而成的幾個(gè)量程不同的電壓表.
(3)歐姆檔(歐姆表)
2、多用電表的`表面結(jié)構(gòu),多用電表可以用來測電流、電壓和電阻,其表面結(jié)構(gòu)如圖所示。其表面分為上、下兩部分,上半部分為表盤,共有三條刻度線,最上面的刻度線的左端標(biāo)有“∞”,右端標(biāo)有“0”,是用于測_______的中間的刻度線是用于測________和________的,其刻度是分布______的,最下面一條刻度線左側(cè)標(biāo)有“V”是用于測交流電壓的,其刻度是_________的。多用電表表面的下半部分為選擇開關(guān),周圍標(biāo)有測量功能的區(qū)域和量程。將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電流檔,多用電表就測量______;當(dāng)選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到其他功能區(qū)域時(shí),就可測量電壓或電阻。
多用電表表面還有一對正、負(fù)插孔。紅表筆插____插孔,黑表筆插____插孔,插孔上面的旋鈕叫____________,用它可進(jìn)行電阻調(diào)零,另外,在表盤和選擇開關(guān)之間還有一個(gè)____________,用它可以進(jìn)行機(jī)械調(diào)零,即旋轉(zhuǎn)該調(diào)零螺絲,可使指針(在不接入電路中時(shí))指在______端“0”刻線。
3、使用步驟及注意事項(xiàng)
。1)使用前
①__________:調(diào)節(jié)歐姆表調(diào)零螺絲,使指針指向_______端O點(diǎn);
、赺_________:將選擇開關(guān)置于歐姆表某一檔后,紅、黑表筆短接,使指針指向________的零(即右端“0”)。
(2)使用中
①使待測電阻和外電路_______。
②不能用手接觸表筆的金屬部分。
、凼怪羔樦冈赺______附近。
④換檔時(shí)________。
(3)使用后:
將選擇開關(guān)置于________檔或_______檔,并將表筆從插孔拔出,如長期不用應(yīng)將電池取出。
4、回答問題
用多用電表測直流電流,直流電壓、電阻時(shí),紅表筆和黑表筆分別是哪個(gè)電勢高?
【典型例題】
例1在使用多用電表的歐姆檔測電阻時(shí),應(yīng)()
A.使用前檢查指針是否停在歐姆檔刻度線的“∞”處
B.每換一次檔位,都要進(jìn)行重新電阻調(diào)零
C.在測量電阻時(shí),電流從黑表筆流出,經(jīng)被測電阻到紅表筆,再流入多用電表
D.測量時(shí)若發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)的角度較小,應(yīng)該更換倍率較小的檔來測量
解析若使用前檢查指針不停在歐姆檔刻度線的“∞”處,則應(yīng)機(jī)械調(diào)零,A選項(xiàng)正確;每換一次檔位,都要進(jìn)行重新電阻調(diào)零,B選項(xiàng)正確;在測量電阻時(shí),電源是在表內(nèi),黑表筆接電源的正極,C選項(xiàng)正確;測量時(shí)若發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)的角度較小,應(yīng)該更換倍率較大的檔來測量,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
例2如圖所示是把量程為3mA的電流表改裝成歐姆表的結(jié)構(gòu)示意圖,其中電池的電動勢E=1.5V。改裝后,原來電流表3mA刻度處的刻度值定為零位置,則2mA刻度處應(yīng)標(biāo)為_______,1mA刻度處應(yīng)標(biāo)為_______。
解析r=EIg=1.53×10-3Ω=500Ω
2mA刻度處應(yīng)標(biāo)為R1=EI1–r=1.52×10-3=250Ω
1mA刻度處應(yīng)標(biāo)為R2=EI2–r=1.51×10-3=1000Ω
【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】
1、下列說法中正確的是(A)
A.歐姆表的每一檔的測量范圍是0~∞
B.用不同檔的歐姆表測量同一電阻的阻值時(shí),誤差大小是一樣的
C.用歐姆表測電阻,指針越接近刻度盤中央時(shí),誤越大
D.用歐姆表測電阻,選不同量程時(shí),指針越靠近右邊誤差越小
2、有一個(gè)多用電表,其歐姆檔的四個(gè)量程分別為“×1”“×10”“×100”“×1k”,某學(xué)生把選擇開關(guān)旋到“×100”檔測量一未知電阻時(shí),發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度很大,為了減少誤差,他應(yīng)該(D)
A.換用“×1k”檔,不必重新調(diào)整調(diào)零旋鈕
B.換用“×10”檔,不必重新調(diào)整調(diào)零旋鈕
C.換用“×1k”檔,必須重新調(diào)整調(diào)零旋鈕
D.換用“×10”檔,必須重新調(diào)整調(diào)零旋鈕
3、如圖所示的歐姆表刻度盤中,未使用時(shí)指針指A,兩表筆短接時(shí)指針指B。如果歐姆表的總內(nèi)阻為24Ω,C是AB的中點(diǎn),D是AC的中點(diǎn),則C、D兩點(diǎn)的刻度分別為_____Ω、_______Ω。
24,724
4、使用多用表的歐姆檔測導(dǎo)體電阻時(shí),如果兩手同時(shí)分別接觸兩表筆的金屬桿,則造成測量值(B)
A.比真實(shí)值大
B.比真實(shí)值小
C.與真實(shí)值相等
D.可能比真產(chǎn)值大,也可能小
5、如果收音機(jī)不能正常工作,需要判斷干電池是否已經(jīng)報(bào)廢,可取出一節(jié)干電池用多用表來測量它的電動勢,下列步驟中正確的是……(C)
①把多用表的選擇開關(guān)置于交流500V檔置于OFF檔
、诎讯嘤帽淼募t表筆和干電池的負(fù)極接觸,黑表筆與正極接觸
、郯讯嘤帽淼募t表筆和電池的正極接觸,黑表筆與負(fù)極接觸
、茉诒肀P上讀出電壓值
、莅讯嘤帽淼倪x擇開關(guān)置于直流25V檔
、薨讯嘤帽淼倪x擇開關(guān)置于直流5V檔
A.⑤③④①B.②⑤①④C.⑥③④①D.⑥②④①
6、在如圖所示電路的三根導(dǎo)線中,有一根是斷的,電源、電阻R1、R2及另外兩根導(dǎo)線都是好的。為了查出斷導(dǎo)線,某學(xué)生想先將多用表的紅表筆連接在電源的正極a,再將黑表筆分別連接在電阻器R1的b端和R2的c端,并觀察多用表指針的示數(shù),在下列選檔中,符合操作規(guī)程的是(A)
A.直流10V檔
B.直流0.5A檔
C.直流2.5V檔
D.歐姆檔
7、如圖為一多用電表的面板和指針?biāo)幬恢茫?dāng)此多用電表的選擇旋鈕分別置于
(1) 歐姆“×100”檔時(shí),示數(shù)為_______Ω.
(2) 25mA檔時(shí),示數(shù)為_______mA.
(3) 5V檔時(shí),示數(shù)為_______V.
2200,12.7,2.75。
高中物理教案 9
教學(xué)目標(biāo):
1、使學(xué)生了解碰撞的特點(diǎn),物體間相互作用時(shí)間短,而物體間相互作用力很大。
2、理解彈性碰撞和非彈性碰撞,了解正碰、斜碰及廣義碰撞散射的概念。
3、初步學(xué)會用動量守恒定律解決一維碰撞問題。
重點(diǎn):
強(qiáng)性碰撞和非彈性碰撞
難點(diǎn):
動量守恒定律的應(yīng)用
教學(xué)過程:
1、碰撞的特點(diǎn):
物體間互相作用時(shí)間短,互相作用力很大。
2、彈性碰撞:
碰撞過程中,不僅動量守恒、機(jī)械能也守恒,碰撞前后系統(tǒng)動能之和不變
3、非彈性碰撞
碰撞過程中,僅動量守恒、機(jī)械能減少,碰撞后系統(tǒng)動能和小于碰撞前系統(tǒng)動能和,若系統(tǒng)結(jié)合成一個(gè)整體,則機(jī)械能損失最大。
4、對心碰撞和非對心碰撞
5、廣義碰撞散射
6、例題
例1、在氣墊導(dǎo)軌上,一個(gè)質(zhì)量為600g的滑塊以15cm/s的'速度與另一個(gè)質(zhì)量為400g、速度為10cm/s方向相反的滑塊迎面相撞,碰撞后兩個(gè)滑塊并在一起,求碰撞后的滑塊的速度大小和方向。
例2、質(zhì)量為m速度為υ的A球跟質(zhì)量為3m靜止的B球發(fā)生正碰。碰撞可能是彈性的,也可能是非彈性的,因此,碰撞后B球的速度允許有不同的值。請你論證:碰撞后B球的速度可能是以下值嗎?
。1)0.6υ(2)0.4υ(3)0.2υ。
7、小結(jié):略
8、學(xué)生作業(yè)P19 ③⑤
高中物理教案 10
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1. 理解質(zhì)點(diǎn)的概念,知道它是一種科學(xué)抽象,知道實(shí)際物體在什么條件下可看作質(zhì)點(diǎn),知道這種科學(xué)抽象是一種常用的研究方法。
2. 知道參考系的概念和如何選擇參考系。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):
質(zhì)點(diǎn)的概念。
主要內(nèi)容:
一、機(jī)械運(yùn)動
1.定義:物體相對于其他物體的位置變化,叫做機(jī)械運(yùn)動,簡稱運(yùn)動。
2.運(yùn)動的絕對性和靜止的相對性:宇宙中的一切物體都在不停地運(yùn)動,無論是巨大的天體,還是微小的原子、分子,都處在永恒的運(yùn)動之中。運(yùn)動是絕對的,靜止是相對的。
二、物體和質(zhì)點(diǎn)
1.定義:用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。
、儋|(zhì)點(diǎn)是用來代替物體的具有質(zhì)量的點(diǎn),因而其突出特點(diǎn)是“具有質(zhì)量”和“占有位置”,但沒有大小,它的質(zhì)量就是它所代替的物體的質(zhì)量。
、谫|(zhì)點(diǎn)沒有體積,因而質(zhì)點(diǎn)是不可能轉(zhuǎn)動的。任何轉(zhuǎn)動的物體在研究其自轉(zhuǎn)時(shí)都不可簡化為質(zhì)點(diǎn)。
③質(zhì)點(diǎn)不一定是很小的物體,很大的物體也可簡化為質(zhì)點(diǎn)。同一個(gè)物體有時(shí)可以看作質(zhì)點(diǎn),有時(shí)又不能看作質(zhì)點(diǎn),要具體問題具體分析。
2.物體可以看成質(zhì)點(diǎn)的條件:如果在研究的問題中,物體的形狀、大小及物體上各部分運(yùn)動的差異是次要或不起作用的因素,就可以把物體看做一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。
3.突出主要因素,忽略次要因素,將實(shí)際問題簡化為物理模型,是研究物理學(xué)問題的基本思維方法之一,這種思維方法叫理想化方法。質(zhì)點(diǎn)就是利用這種思維方法建立的一個(gè)理想化物理模型。
問題:
1.能否把物體看作質(zhì)點(diǎn),與物體的大小、形狀有關(guān)嗎?
2.研究一輛汽車在平直公路上的運(yùn)動,能否把汽車看作質(zhì)點(diǎn)?要研究這輛汽車車輪的轉(zhuǎn)動情況,能否把汽車看作質(zhì)點(diǎn)?
3.原子核很小,可以把原子核看作質(zhì)點(diǎn)嗎?
【例一】下列情況中的物體,哪些可以看成質(zhì)點(diǎn)()
A.研究繞地球飛行時(shí)的'航天飛機(jī)。
B.研究汽車后輪上一點(diǎn)的運(yùn)動情況的車輪。
C.研究從北京開往上海的一列火車。
D.研究在水平推力作用下沿水平地面運(yùn)動的木箱。
課堂訓(xùn)練:
1.下述情況中的物體,可視為質(zhì)點(diǎn)的是()
A.研究小孩沿滑梯下滑。
B.研究地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動的規(guī)律。
C.研究手榴彈被拋出后的運(yùn)動軌跡。
D.研究人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動。
2.下列各種情況中,可以所研究對象(加點(diǎn)者)看作質(zhì)點(diǎn)的是( )
A. 研究小木塊的翻倒過程。
B.研究從橋上通過的一列隊(duì)伍。
C.研究在水平推力作用下沿水平面運(yùn)動的木箱。
D.汽車后輪,在研究牽引力來源的時(shí)。
三、參考系
1.定義:宇宙中的一切物體都處在永恒的運(yùn)動之中,在描述一個(gè)物體的運(yùn)動時(shí),必須選擇另外的一個(gè)物體作為標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)被選來作為標(biāo)準(zhǔn)的物體叫做參考系。一個(gè)物體一旦被選做參考系就必須認(rèn)為它是靜止的。
2.選擇不同的參考系來觀察同一個(gè)運(yùn)動,得到的結(jié)果會有不同。
【例二】人坐在運(yùn)動的火車中,以窗外樹木為參考系,人是_______的。以車廂為參考系,人是__________的。
3.參考系的選擇:描述一個(gè)物體的運(yùn)動時(shí),參考系可以任意選取,選取參考系時(shí)要考慮研究問題的方便,使之對運(yùn)動的描述盡可能的簡單。在不說明參考系的情況下,通常應(yīng)認(rèn)為是以地面為參考系的。
4.絕對參考系和相對參考系:
【例三】對于參考系,下列說法正確的是()
A.參考系必須選擇地面。
B.研究物體的運(yùn)動,參考系選擇任意物體其運(yùn)動情況是一樣的。
C.選擇不同的參考系,物體的運(yùn)動情況可能不同。
D.研究物體的運(yùn)動,必須選定參考系。
課堂訓(xùn)練:
1.甲物體以乙物體為參考系是靜止的,甲物體以丙物體為參考系是運(yùn)動的,那么,以乙物體為參考系,丙物體是( )
A. 一定是靜止的。 B.一定是運(yùn)動的。
C.有可能是靜止的或運(yùn)動的 D.無法判斷。
2.關(guān)于機(jī)械運(yùn)動和參照物,以下說法正確的有()
A. 研究和描述一個(gè)物體的運(yùn)動時(shí),必須選定參照物。
B. 由于運(yùn)動是絕對的,描述運(yùn)動時(shí),無需選定參照物。
C. 一定要選固定不動的物體為參照物。
D. 研究地面上物體的運(yùn)動時(shí),必須選地球?yàn)閰⒄瘴铩?/p>
高中物理教案 11
教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
知道電流的熱效應(yīng)。
知道焦耳定律。
知道利用和防止電熱的場合和方法。
2、過程和方法
通過實(shí)驗(yàn)探究電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過電熱的利用和防止知識的學(xué)習(xí),認(rèn)識科學(xué)是有用的。
通過討論和交流培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)的態(tài)度和意識。
教學(xué)重點(diǎn)
通過實(shí)驗(yàn)探究電流熱效應(yīng)跟哪些因素有關(guān)。
教學(xué)難點(diǎn)
組織指導(dǎo)學(xué)生在探究過程中認(rèn)真觀察、分析,并得出正確結(jié)論。
教學(xué)方法
探究法、觀察法、討論法。
教具準(zhǔn)備
燒瓶、溫度計(jì)、銅絲、電爐絲、導(dǎo)線、煤油、電源。、電爐、電熨斗、熱得快等電熱器、投影儀。
教材分析
“電與熱”是電能和電功率之后的一個(gè)學(xué)習(xí)內(nèi)容,在本章教材的編寫順序(電能——電功率——測量小燈泡的功率——電與熱——電功率和安全用電)中起著承上啟下的作用。電和熱是學(xué)生生活中熟悉的用電器入手,使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識電和熱的關(guān)系,通過實(shí)驗(yàn)說明電熱與電阻、電流、通電時(shí)間都有關(guān)系(實(shí)驗(yàn)中很好地運(yùn)用了控制變量和轉(zhuǎn)換的研究方法),指出焦耳經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)才于1840年得到精確的結(jié)果——焦耳定律,同時(shí)為了使學(xué)生加深對焦耳定律的認(rèn)識,又從電能轉(zhuǎn)化和歐姆定律推出了公式Q=I2Rt,這時(shí)啟發(fā)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)和理論兩方面來學(xué)習(xí)、研究物理問題也有一定的作用。為了使學(xué)生對課程標(biāo)準(zhǔn)中的“在電流一定時(shí),導(dǎo)體消耗的電功率與導(dǎo)體的電阻成正比”有更深的理解,教材在50頁設(shè)計(jì)了“想想議議”問題。對于電熱的利用和危害的防止,教材也是從生活實(shí)際出發(fā),通過生活中兩方面的事例加以說明。
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)過程
。ㄒ唬⒁胄抡n
播放視頻:電爐燒水
電熱取暖器
電熨斗
。蹘煟葸@些用電器工作時(shí)有一個(gè)什么共同特點(diǎn)?
。凵荻家碾娔。
。凵荻紩a(chǎn)生熱。
。蹘煟萃瑢W(xué)們根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn),一定能舉出許多電流通過導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體會發(fā)熱的例子
這種現(xiàn)象這叫電流的熱效應(yīng)。
板書:電流的熱效應(yīng)
。蹘煟菰谇懊嬲n程小燈泡的發(fā)光實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們曾有意地去觸摸過小燈泡,感覺小燈泡(同學(xué)們一起說)熱。有沒有同學(xué)觸摸過導(dǎo)線,如小燈泡連接的導(dǎo)線熱不熱。
。凵菸颐^,沒感覺到熱。
。凵菸乙苍诩依锩^做飯的電飯鍋,飯都熟了,導(dǎo)線也沒感覺到熱。
。蹘煟萃瑢W(xué)們有沒有考慮過這樣的問題:導(dǎo)線和用電器中流過的電流相同嗎?
[生]相同。
[師]導(dǎo)線和用電器中流過了相同的電流,用電器發(fā)熱而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱,這是為什么?今天同學(xué)們就來一起探討電流經(jīng)過用電器時(shí)產(chǎn)生的熱量與什么有關(guān)。
。ǘ⑦M(jìn)行新課
一、電流的熱效應(yīng)
。巯胂胱鲎觯莘椒ㄒ唬
[師]同學(xué)們四人一組,選擇你們面前的儀器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),討論如何做,有什么問題可以提出來。
。凵轂槭裁匆妹河,用水不可以做嗎?
。凵轂槭裁词堑攘康拿河停坏攘啃袉?
[師]完全可以用水來代替煤油,只不過時(shí)間可能要長一些才能從溫度計(jì)上讀出溫度值。原因同學(xué)們在后續(xù)課程中將會找到答案。誰能回答第二個(gè)問題?
。凵葜挥械攘康拿河,才能通過它們的溫度討論電流產(chǎn)生的熱量。這樣的方法應(yīng)該是控制變量法。
[師]同學(xué)們?nèi)绻麤]有什么問題,可以開始實(shí)驗(yàn)。
。▽W(xué)生實(shí)驗(yàn),教師巡視,提醒同學(xué)們注意安全)
。凵輧蓚(gè)瓶中溫度不同。
。凵萁葜囥t合金絲的瓶中溫度計(jì)指示的溫度高。
。ㄒ龑(dǎo)學(xué)生分析)
。凵菝河蜏囟雀,說明煤油中的金屬絲產(chǎn)生的熱量多。即電阻大的金屬絲產(chǎn)生熱量較多。
方法二:
學(xué)生:根據(jù)鋼絲和鉛筆芯上的蠟油熔化的快慢,推斷在電流相同的條件下,電流的熱效應(yīng)與電阻的定性關(guān)系。
。蹘煟輨偛庞型瑢W(xué)問,為什么把金屬絲做成螺旋狀,直的不行嗎?請同學(xué)們看下面的演示。
[演示]電熱切割(可讓1~2位同學(xué)演示)
如圖,電阻絲和銅絲各一段,在木架上串聯(lián)后接入電壓為4~6V的蓄電池組上。同時(shí)將相同的泡沫塑料板與電阻絲和銅絲接觸(過一會)。
。凵莺碗娮杞z接觸的塑料泡沫板被燒熔切開,和銅絲接觸的沒有切開。
。凵葸@說明電阻絲產(chǎn)生的熱量多。
[生]就是說在電流相同的情況下,電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多。
[師]大家都同意后一個(gè)同學(xué)歸納的結(jié)論嗎?
(同學(xué)們開始議論。教師提醒大家:他是不是忽視了一個(gè)重要條件:從實(shí)驗(yàn)考慮)
[生]電阻絲和銅絲在同一個(gè)串聯(lián)電路中,它們工作的時(shí)間相同。
[生]應(yīng)該說,在電流和通電時(shí)間相同的情況下,電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多。
。凵菀部梢哉f在電流相同的情況下,電阻越大,產(chǎn)生熱量的功率越大。
共同總結(jié)出:在電流和通電時(shí)間相同的情況下,電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多。
[師]剛才我們已經(jīng)知道了,電流的熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系了,那跟電流有什么關(guān)系呢?同學(xué)們能否設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證呢?
。凵萦懻摵蟮玫綄(shí)驗(yàn)方案
。蹚(qiáng)調(diào)]控制變量的重要。
。垩菔荆菅菔緦(shí)驗(yàn)
。蹘煟葸@個(gè)實(shí)驗(yàn)又說明了什么問題呢?
[生]在通電時(shí)間一定、電阻相同的情況下,通過電流越大,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。
[師]同學(xué)們再來思考一下,電流的熱效應(yīng)還跟什么因素有關(guān)?
[生]時(shí)間,比如電視機(jī)通電越久,機(jī)身就越熱。
。蹘煟輨偛盼覀儚牡谝粋(gè)實(shí)驗(yàn)也可以看到,銅絲或鎳鉻合金通電時(shí)間越久,煤油的溫度升高得越多,說明產(chǎn)生的熱量也越多。
二、焦耳定律
[師]從剛才的.幾個(gè)實(shí)驗(yàn)我們知道了電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟導(dǎo)體的電阻、電流和通電時(shí)間都有關(guān)系。其實(shí)早在1840年英國物理學(xué)家焦耳就精確地確定了它們的關(guān)系,得到了焦耳定律。
(學(xué)生閱讀焦耳定律的內(nèi)容)
板書:Q=I2Rt
Q——熱量——焦耳(J)。
I——電流——安培(A)
R——電阻——?dú)W姆(Ω)
t——時(shí)間——秒(s)
引導(dǎo)學(xué)生利用電功率的表達(dá)式P=IU和歐姆定律I=。推導(dǎo)出焦耳定律。
。蹚(qiáng)調(diào)]在說到兩個(gè)物理量“成正比”“成反比”的時(shí)候,一定要注意條件:關(guān)系式中其他物理量的大小不變。
。弁队埃
例題:某導(dǎo)體的電阻是2Ω,通過2A的電流時(shí),在1min內(nèi)產(chǎn)生多少熱量?
。ń處熞龑(dǎo)學(xué)生分析、演算、要求一名學(xué)生板演)
解:由題知:R=2ΩI=2At=1min=60s
Q=I2Rt=(2A)2×2Ω×60s=480J
。ㄍ瑢W(xué)們在演算過程中,教師要提醒大家注意:代入計(jì)算的時(shí)候,要將電流的單位“A”一起平方,同時(shí)要注意單位的統(tǒng)一。)
。蹘煟菸覀兺ㄟ^實(shí)驗(yàn)、觀察、利用公式推導(dǎo)得出了電流熱效應(yīng)跟什么因素有滾。同學(xué)們現(xiàn)在能不能回答本節(jié)開始時(shí)的問題?
。凵輰(dǎo)線和用電器(電爐或電飯鍋或電燈)中通過的電流相同,但是導(dǎo)線的電阻較小,而那些電器的電阻較大,所以,那些電器發(fā)熱,而導(dǎo)線幾乎感覺不到熱。
。蹘煟萆钪杏行╇姛嵛覀円茫行╇姛嵛覀兪且乐沟
三、電熱的利用和防止
。蹘煟蓐P(guān)于電熱的利用,同學(xué)們已經(jīng)了解了許多,比如…
[生]電烙鐵、電熨斗、電飯鍋、電烤爐、電爐…
。蹘煟萃瑢W(xué)們舉出的都是利用電來加熱的設(shè)備,都是常見的電熱器。
出示電爐(可用投影儀投影放大)
[師]電熱器的主要部分是發(fā)熱體。同學(xué)們觀察電爐由什么組成?
[生]主要是爐絲即電阻絲。
[生]還必須有爐盤,電爐盤是絕緣材料做成的
。蹘煟輳膶(shí)際考慮,電爐絲應(yīng)該有什么要求?
。凵蓦姞t就是要靠電爐絲發(fā)熱的,所以爐絲的電阻應(yīng)該很大。
[生]爐絲還應(yīng)有較高的熔點(diǎn),這樣它在發(fā)熱時(shí)才不容易燒斷。
。蹘煟萃瑢W(xué)們以電爐為例說明發(fā)熱體是什么做的?
。凵莅l(fā)熱體是由電阻(率)大,熔點(diǎn)高的電阻絲繞在絕緣材料上做成的
。úシ乓曨l:電熨斗開殼看電熱體或出示“熱得快”、電飯鍋等電熱器,并能將電飯鍋、電熨斗的發(fā)熱板取出讓學(xué)生觀察,向?qū)W生說明,其他的電熱器也都需要用電阻大、熔點(diǎn)高的金屬導(dǎo)體作為發(fā)熱體)
[師]我們了解了電熱器,大家能不能說說使用電熱有什么好處?
。凵蓦姛崆鍧嵭l(wèi)生,沒有環(huán)境污染。
[生]熱效率高,使用方便。
。凵菽芊奖愕卣{(diào)節(jié),如控制溫度,操作簡單。
。凵荨
。蹘煟萃瑢W(xué)們知道了利用電熱的好處。但有些時(shí)候,有些地方的電熱我們是不需要的,還要設(shè)法防止。有關(guān)的內(nèi)容,大家了解的有哪些呢?
。凵蓦姍C(jī)使用過程中會發(fā)熱,如果連續(xù)使用時(shí)間過長,還會燒壞電機(jī)。
[生]有些導(dǎo)體上的絕緣材料會因溫度過高,使絕緣材料迅速老化,甚至燒壞。
。凵蓦娨暀C(jī)開的時(shí)間長了會發(fā)熱。電視機(jī)后蓋上有許多孔,就是為了能通風(fēng)散熱。
[生]電腦中還裝有風(fēng)扇,也是為了散熱,減少電熱的危害。
。凵堇蠋熡玫耐队皟x上也裝有小風(fēng)扇,也是為了快點(diǎn)散熱。
。凵蒉r(nóng)村抽水、磨面用的電動機(jī)連續(xù)工作一段時(shí)間后要休息一會,等涼了再用,是為了防止電熱可能造成的危害。
…
播放視頻:電動機(jī)散熱窗或錄音機(jī)散熱窗,加深學(xué)生印象。
[師]同學(xué)們對電熱的危害及防止了解的還真不少。老師這兒有一份電器的說明書,請大家仔細(xì)閱讀,并分析說明其中的道理。
[投影]
教師引導(dǎo)學(xué)生著重注意以下內(nèi)容:將電器置于通風(fēng)良好處;勿使電器淋雨或受潮,長期不用的電器隔一段時(shí)間應(yīng)該通電一次。
[生]電器工作時(shí),置于通風(fēng)良好的地方,是為了能使電器更好地散熱、防止電熱產(chǎn)生的危害。
[生]電器淋雨或潮濕會降低絕緣性能,使電路工作失常,影響用電器的使用。長期不用的電器隔一段時(shí)間要通電,是為了利用電熱來驅(qū)潮,是電熱的利用。
。蹘煟萃瑢W(xué)們分析得很好,大家一起來小結(jié)本節(jié)內(nèi)容。
。ㄈ、小結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了如下知識
1、電流的熱效應(yīng)
2、焦耳定律。
3、電熱的利用及防止。
。ㄋ模、板書設(shè)計(jì)
一、電流的熱效應(yīng)
二、焦耳定律
Q=I2Rt
Q——熱量——焦耳(J)。
I——電流——安培(A)
R——電阻——?dú)W姆(Ω)
t——時(shí)間——秒(s)
高中物理教案 12
教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
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)間與位移的對應(yīng)關(guān)系。
過程與方法
1、圍繞問題進(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)會將抽象問題形象化的。處理方法。
2、會用坐標(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
1、通過時(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)會用科學(xué)的思維看待事實(shí)。
2、通過用物理量表示質(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。
4、從知識是相互關(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)識生活中的時(shí)間與時(shí)刻。
2、理解位移的概念,會用有向線段表示位移。
教學(xué)課件
多媒體課件
教學(xué)過程
[引入新課]
師:上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了描述運(yùn)動的幾個(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)動情況?
生:不能。
師:那么要準(zhǔn)確、全面地描述物體的運(yùn)動,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)過教材,大聲回答,一部分學(xué)生可能忙著翻書去找。
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,提出問題:要描述物體的機(jī)械運(yùn)動,本節(jié)課還將從哪幾個(gè)方面去描述?
生通過閱讀、思考,對本節(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)動而引入的,要研究物體的運(yùn)動還要學(xué)好這些基本概念。
引言:宇宙萬物都在時(shí)間和空間中存在和運(yùn)動。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,我們在時(shí)間的長河里成長。對于時(shí)間這個(gè)名詞,我們并不陌生,你能準(zhǔn)確說出時(shí)間的含義嗎?物體的任何機(jī)械運(yùn)動都伴隨著物體在空間中位置的改變,你們用什么來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)刻的說法?
2、觀察教材第14頁圖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討論,每組選出代表,發(fā)表見解,提出問題。
生:我們開始上課的“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)活動開始和結(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。
師:時(shí)刻是指某一瞬時(shí),時(shí)間是時(shí)間間隔的簡稱,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時(shí)刻表,幫助學(xué)生分析列車運(yùn)動情況。
(展示問題)根據(jù)下列“列車時(shí)刻表”中的數(shù)據(jù),列車從廣州到長沙、鄭州和北京西站分別需要多長時(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:平常所說的“時(shí)間”,有時(shí)指時(shí)刻,有時(shí)指時(shí)間間隔,如有人問你:“你們什么時(shí)間上課?”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所顯示的問題,將其做成F1ash動畫。
學(xué)生分組討論,然后說說怎樣用時(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)軸上用一線段表示。
師:為了用具體數(shù)字說明時(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,請你說出第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)表了如下一些說法,正確的是…( )
A、藍(lán)仔說,下午2點(diǎn)上課,2點(diǎn)是我們上課的時(shí)刻
B、紅孩說,下午2點(diǎn)上課,2點(diǎn)是我們上課的時(shí)間
C、紫珠說,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,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B、時(shí)刻對應(yīng)位置,時(shí)間對應(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]:我國在2003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,我國宇航員楊利偉在太空中層示中國國旗和聯(lián)合國旗,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)火到展示國旗和從展示國旗到著陸所用的時(shí)間。
二、路程和位移
(情景展示)中國西部的塔克拉瑪干沙漠是我國的沙漠,在沙漠中,遠(yuǎn)眺不見邊際,抬頭不見飛鳥。沙漠中布滿了100~200m高的沙丘。像大海的巨浪,人們把它稱為“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)問題:我在哪里?我要去哪里?選哪條路線?而這三個(gè)問題涉及三個(gè)描述物體運(yùn)動的物理量:位置、位移、路程。
師:(投影中國地圖)讓學(xué)生思考:從北京到重慶,觀察地圖,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,也可以乘火車或飛機(jī),還可以中途改變交通工具。選擇的路線不同,運(yùn)動軌跡不同,但就位置變動而言,都是從北京來到了重慶。
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)動的起點(diǎn)指向運(yùn)動的終點(diǎn)的有向線段。位移是表示物體位置變化的物理量。國際單位為米(m)、
路程:路程是質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動軌跡的長度。(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)動到B點(diǎn),我們可以用有方向的線段來表示位移,從初始位置A向末位置B畫有向線段,展示教材圖1.2-3、
[討論與交流]
請看下面的一段對話,找出里面的`哪些語言描述了位置,哪些語言描述了位置的變動。哪些是指路程,哪些是指位移。
甲:同學(xué),請問紅孩去哪里了?
乙:他去圖書室了,五分鐘前還在這兒。
甲:圖書室在哪兒?
乙指著東北的方向說:在那個(gè)方位。
甲:我還是不知道怎么走過去,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,就能看見了。
丙加入進(jìn)來,說道;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。
丙開玩笑說;不用,你如果能從索道直線到達(dá)也就是一百米。
乙:別騙人了,哪有索道。
丙:我是開玩笑的,那只好辛苦你了,要走曲線。
甲:謝謝你們兩位,我去找他了。
學(xué)生分組討論后,選代表回答問題。
生1:乙手指的方向--東北,就是甲在找紅孩的過程中發(fā)生的位移的方向。
生2:里面的三百米是指路程,一百米的直線距離是指位移的大小。
生3:他們談話的位置和圖書室是兩個(gè)位置,也就是甲在找紅孩過程中的初末位置。
請你舉出生活中更常見的例子說明路程和位移。(圍繞跑道跑一圈的位移和路程)
[討論與思考]
1、(用課件展示中國地圖)在地圖上查找上海到烏魯木齊的鐵路。請根據(jù)地圖中的比例尺估算一下,坐火車從上海到烏魯木齊的位移和經(jīng)過的路程分別是多少?
閱讀下面的對話:
甲:請問到市圖書館怎么走?
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?jiān)趫D1-2-3上把甲要經(jīng)過的路程和位移表示出來。
師:請你歸納一下:位移和路程有什么不同?
生1:位移是矢量,有向線段的長度表示其大小,有向線段的方向表示位移的方向。
生2:質(zhì)點(diǎn)的位移與運(yùn)動路徑無關(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)動軌跡的長度,路程只有大小沒有方向,是標(biāo)量。
教師提出問題
師:位移的大小有沒有等于路程的時(shí)候?
學(xué)生討論后回答,并交流自己的看法。
生:在直線運(yùn)動中,位移的大小就等于路程。
教師適時(shí)點(diǎn)撥,畫一往復(fù)直線運(yùn)動給學(xué)生討論。
生:在單方向的直線運(yùn)動中,位移的大小就等于路程。
教師總結(jié)
師:只有在單向直線運(yùn)動中,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位移描述物體相對位置的變化,路程描述路徑的長短
D位移描述直線運(yùn)動,路程描述曲線運(yùn)動
答案:C
解析:A選項(xiàng)表述的因果關(guān)系沒有意義,故A錯(cuò)。位移的方向可以用從初位置指末位置的有向線段來表示,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)動路徑的長短,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)物體做單向直線運(yùn)動時(shí),位移的大小才等于路程。無論是位移還是路程都既可以描述直線運(yùn)動,也可以描述曲線運(yùn)動,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)過的物理量很多都只有大小,沒有方向,請同學(xué)們回憶并說給大家聽聽。
學(xué)生討論后回答
生:溫度、質(zhì)量、體積、長度、時(shí)間、路程。
對于討論中學(xué)生可能提出這樣的問題,像電流、壓強(qiáng)這兩個(gè)學(xué)生學(xué)過的物理量,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)中會更進(jìn)一步加深對矢量和標(biāo)量的認(rèn)識。
學(xué)生閱讀課文后,說說矢量和標(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?你能通過這個(gè)實(shí)例總結(jié)出矢量相加的法則嗎?
解析:畫圖如圖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高后才開始下落,規(guī)定向上方向?yàn)檎较。討論并回答下列問題,體會矢量的表示方向。
(1)物體從離開氣球開始到落到地面時(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“+”“-”號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:語言表述法,如“位移的大小為80m,方向豎直向下”;矢量圖法;“+”“一”號法,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)動場上將要進(jìn)行1 500米賽跑,上午9時(shí)20分50秒,發(fā)令槍響,某運(yùn)動員從跑道上最內(nèi)圈的起跑點(diǎn)出發(fā),繞運(yùn)動場跑了3圈多,到達(dá)終點(diǎn),成績是4分38秒。請根據(jù)上面的信息討論以下問題,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)動員跑過的路程是多少?(1 500米)他的位置變化如何?(起跑點(diǎn)到終點(diǎn)的連線)
四、直線運(yùn)動的位置和位移
提出問題:我們怎樣用數(shù)學(xué)的方法描述直線運(yùn)動的位置和位移?
如果物體做的是直線運(yùn)動,運(yùn)動中的某一時(shí)刻對應(yīng)的是物體處在某一位置,如果是一段時(shí)間,對應(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)動到“位置”x2
那么(x2- x1)就是物體的“位移”,記為Δx =x2- x1
可見,要描述直線運(yùn)動的位置和位移,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)動物體位移的方向。如圖1-2-7所示汽車A的位移為負(fù)值,B的位移則為正值。表明汽車B的位移方向?yàn)閤軸正向,汽車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,位移是用來表示質(zhì)點(diǎn)變動的,它的大小等于運(yùn)動物體初、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)動路徑的長度,是標(biāo)量。只有物體做單向直線運(yùn)動時(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有向線段。有向線段的方向就是位移的方向,有向線段的長度就是位移的大小。時(shí)刻對應(yīng)位置,時(shí)間對應(yīng)位移。在位置坐標(biāo)軸上,用點(diǎn)來表示位置,用有向線段來表示位移。
本節(jié)課用到的數(shù)學(xué)知識和方法:用數(shù)軸來表示時(shí)間軸和位移軸,在時(shí)間軸上,點(diǎn)表示時(shí)刻,線段表示時(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)),直線運(yùn)動中,可選某一單一方向作為正方向,朝正方向離開參考點(diǎn)的位置都為正,朝負(fù)方向離開參考點(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,以后會學(xué)到,不讓學(xué)生知道)、
課后習(xí)題
教材第16頁問題與練習(xí)。
高中物理教案 13
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、認(rèn)識勻速圓周運(yùn)動的概念。
2、理解線速度、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。
教材分析
教材首先明確要研究圓周運(yùn)動中的最簡單的情況,勻速圓周運(yùn)動,接著從描述勻速圓周運(yùn)動的快慢的角度引入線速度、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)于線速度、角速度、周期等概念的教學(xué)建議是:通過生活實(shí)例(齒輪轉(zhuǎn)動或皮帶傳動裝置)或多媒體資料,讓學(xué)生切實(shí)感受到做圓周運(yùn)動的物體有運(yùn)動快慢與轉(zhuǎn)動快慢及周期之別,有必要引入相關(guān)的物理量加以描述。學(xué)習(xí)線速度的概念,可以根據(jù)勻速圓周運(yùn)動的概念(結(jié)合課件)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識弧長與時(shí)間比值保持不變的特點(diǎn),進(jìn)而引出線速度的大小與方向。同時(shí)應(yīng)向?qū)W生指出線速度就是物體做勻速圓周運(yùn)動的瞬時(shí)速度。學(xué)習(xí)角速度和周期的概念時(shí),應(yīng)向?qū)W生說明這兩個(gè)概念是根據(jù)勻速圓周運(yùn)動的特點(diǎn)和描述運(yùn)動的需要而引入的。即物體做勻速圓周運(yùn)動時(shí),每通過一段弧長都與轉(zhuǎn)過一定的圓心角相對應(yīng),因而物體沿圓周轉(zhuǎn)動的快慢也可以用轉(zhuǎn)過的圓心角與時(shí)間t比值來描述,由此引入角速度的概念。又根據(jù)勻速圓周運(yùn)動具有周期性的特點(diǎn),物體沿圓周轉(zhuǎn)動的快慢還可以用轉(zhuǎn)動一圈所用時(shí)間的長短來描述,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)生體會到勻速圓周運(yùn)動的特點(diǎn):線速度的大小、角速度、周期和頻率保持不變的圓周運(yùn)動。
關(guān)于“線速度、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)識到這幾個(gè)物理量在對圓周運(yùn)動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)動的有關(guān)物理量。
。ㄒ唬┳寣W(xué)生舉一些物體做圓周運(yùn)動的實(shí)例。
(二)展示課件1、齒輪傳動裝置
課件2、皮帶傳動裝置
為引入概念提供感性認(rèn)識,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
可暫停?勺x出運(yùn)行的時(shí)間,對應(yīng)的弧長,轉(zhuǎn)過的圓心角,進(jìn)而給出線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念。
二、線速度、角速度、周期間的關(guān)系:
。ㄒ唬┲匦抡故菊n件
1、齒輪傳動裝置。讓學(xué)生體會到有些不同的點(diǎn)線速度大小相同,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)動是一種特殊的曲線運(yùn)動,也是牛頓定律在曲線運(yùn)動中的綜合應(yīng)用。描述圓周運(yùn)動的物理量多,且許多物理量(力、加速度、線速度)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。魯科版在本知識點(diǎn)教材處理比較好,先通過細(xì)繩栓一小球在光滑水平面做圓周運(yùn)動的演示實(shí)驗(yàn),分析其受力,得出:做圓周運(yùn)動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,再通過圓周運(yùn)動的實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生逐漸認(rèn)知向心力。在新課教學(xué)中,對有些復(fù)雜問題應(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:人教版教材是通過質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動,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圓周運(yùn)動物體的受力分析,總結(jié)出做圓周運(yùn)動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)生感覺容易接受,師生互動較為活躍。
高中物理教案 14
教學(xué)目標(biāo):
1、理解麥克斯韋電磁場理論的兩個(gè)支柱:變化的磁場產(chǎn)生電場、變化的電場產(chǎn)生磁場。了解變化的電場和磁場相互聯(lián)系形成同一的電磁場。
2、 了解電磁場在空間傳播形成電磁波。
3、 了解麥克斯韋電磁場理論以及赫茲實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展中的貢獻(xiàn)。體會兩位科學(xué)家研究物理問題的思想方法。
教學(xué)過程:
一、偉大的預(yù)言
說明: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”和“力線”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和磁場的關(guān)系。因此,這位初出茅廬的科學(xué)家決定用他的數(shù)學(xué)才能來彌補(bǔ)。1860年初秋,麥克斯韋特意去拜訪法拉第,兩人雖然在年齡上相差四十歲,在性情、愛好、特長方面也迥然各異,可是對物質(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)解釋我的觀點(diǎn)”,而應(yīng)該突破它。
說明:麥克斯韋學(xué)習(xí)了庫侖、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)典電磁場理論。
說明:法拉第電磁感應(yīng)定律告訴我們:閉合線圈中的磁通量發(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形成電流,為什么會產(chǎn)生感應(yīng)電流呢?一定是有了感應(yīng)電場,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'磁場產(chǎn)生電場,電路中的電荷就在這個(gè)電場的作用下做定向移動,產(chǎn)生了感應(yīng)電流。即使變化的磁場周圍沒有閉合電路,同樣要產(chǎn)生電場。變化的磁場產(chǎn)生電場,這是一個(gè)普遍規(guī)律
說明:自然規(guī)律存在著對稱性與和諧性,例如有作用力就有反作用力。既然變化的磁場能夠產(chǎn)生電場,那么變化的電場能否產(chǎn)生磁場呢?麥克斯韋大膽地假設(shè),變化的電場能夠產(chǎn)生磁場。
問:什么現(xiàn)象能夠說明變化的電場能夠產(chǎn)生磁場?(例如通電螺線管中的電流發(fā)生變化,那么螺線管內(nèi)部的磁場要發(fā)生變化)
說明: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,那么這個(gè)變化的電場能夠引起變化的磁場,這個(gè)變化的磁場又引起新的變化的電場.........這樣變化的電場引起變化的磁場,變化的磁場又引起變化的電場,變化的電場和磁場交替產(chǎn)生,由近及遠(yuǎn)傳播就形成了電磁波。
二、電磁波
問:在機(jī)械波的橫波中,質(zhì)點(diǎn)的振動方向和波的傳播方向之間有何關(guān)系?(兩者垂直)
說明:根據(jù)麥克斯韋的理論,電磁波中的電場強(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:電磁波以多大的速度傳播呢?(以光速C傳播)
問: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?(電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B)
三、赫茲的電火花
說明:德國科學(xué)家赫茲證明了麥克斯韋關(guān)于電磁場的理論
板書設(shè)計(jì)
一、偉大的預(yù)言
1、變化的磁場產(chǎn)生電場
變化的電場產(chǎn)生磁場
2、變化的電場和磁場交替產(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)于電磁場的理論
高中物理教案 15
一、教學(xué)目標(biāo)
【知識與技能】
了解電流的熱效應(yīng);知道導(dǎo)體中產(chǎn)熱的多少與電流、電阻和時(shí)間有關(guān)。
【過程與方法】
通過參與觀察、分析和討論演示實(shí)驗(yàn)的過程,提高觀察、分析的能力,體會控制變量法的思想方法。
【情感態(tài)度與價(jià)值觀】
通過科學(xué)探究過程,學(xué)習(xí)科學(xué)家在研究問題時(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和鍥而不舍的精神。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】
電流熱效應(yīng)的概念;探究影響電流熱效應(yīng)的因素。
【難點(diǎn)】
控制變量法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。
三、教學(xué)過程
環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課
教師提出問題:同學(xué)們有沒有注意過我們生活中的用電器在用了一段時(shí)間之后就會發(fā)熱,比如將手靠近燈管的時(shí)候就會感受到熱,還有一些用電器就是利用發(fā)熱來工作的,比如電飯煲,這種現(xiàn)象該怎么解釋呢?引出電和熱之間的關(guān)系,導(dǎo)出課題。
環(huán)節(jié)二:新課講授
1、電流的熱效應(yīng)的概念:
根據(jù)導(dǎo)入的例子,教師進(jìn)行講解電流的熱效應(yīng)的概念,接著拋出另一個(gè)問題:通過導(dǎo)體的電阻產(chǎn)生的熱量的多少與什么因素有關(guān)呢?
2、導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻、電流及時(shí)間之間的關(guān)系。
學(xué)生猜想與導(dǎo)體的電阻、通電時(shí)間以及電流有關(guān)。
師生共同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:
、衮(yàn)證與電阻的關(guān)系:兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣,U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化,封在兩個(gè)容器中的兩個(gè)不同阻值的電阻組成串聯(lián)電路,保證電流相同;通電一定時(shí)間后,比較兩個(gè)U形管中液面高度的變化,同時(shí)觀察其中一個(gè)容器中液面隨時(shí)間變化情況。
得到結(jié)論:在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下,電阻越大,這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。電阻一定,電流一定的條件下,時(shí)間越長,產(chǎn)生的熱量越多。
①驗(yàn)證與電流的關(guān)系:兩個(gè)密閉容器中的電阻一樣大,在其中一個(gè)容器的外部,將一個(gè)電阻和這個(gè)容器內(nèi)的電阻并聯(lián),因此通過兩容器中電阻的電流不同。在通電時(shí)間相同的情況下,觀察兩個(gè)U形管中液面高度的變化。
得到結(jié)論:在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下,通過一個(gè)電阻的電流越大,這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。
師生共同總結(jié)上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論并體會控制變量法在探究“影響因素”類問題中的應(yīng)用。
環(huán)節(jié)三:鞏固提高
學(xué)生說一說生活中哪些用電器是利用電阻來發(fā)熱的。
環(huán)節(jié)四:小結(jié)作業(yè)
小結(jié):師生共同回顧所學(xué)知識。
作業(yè):預(yù)習(xí)“焦耳定律”的內(nèi)容,搜集有關(guān)焦耳的故事。
焦耳定律教案示例
焦耳定律教案示例
。ㄒ唬┙虒W(xué)目的
1、知道電流的熱效應(yīng)。
2、在觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上引出焦耳定律。
3、理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其運(yùn)用。
。ǘ┙叹
如圖的實(shí)驗(yàn)裝置一套(比課本上圖9梍7的實(shí)驗(yàn)裝置多用一個(gè)乙瓶和一塊電流表)。
。ㄈ┙虒W(xué)過程
1、引入新課問:
l)燈泡發(fā)光一段時(shí)間后,用手觸摸燈泡,有什么感覺?為什么?
2)電風(fēng)扇使用一段時(shí)間后,用手觸摸電動機(jī)部分有什么感覺?為什么?學(xué)生回答:發(fā)燙。是電流的熱效應(yīng)。
再通過課本本節(jié)開始的?和圖1,引入新課。
2。、新課:
、俳榻B如圖1的實(shí)驗(yàn)裝置,告訴學(xué)生RARB,RB=RC,通電后,IA=IB,IBIC(從電流表的示數(shù)可知道I的數(shù)值)。
②問:該實(shí)驗(yàn)的目的是什么?(研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān))
、蹎枺涸搶(shí)驗(yàn)的原理是什么?觀察什么?向?qū)W生講述:當(dāng)電流通過電阻絲A、B、C時(shí),電流產(chǎn)生的`熱量就使三個(gè)瓶中的煤油溫度升高、體積膨脹,瓶塞上面原來一樣高的液柱就會逐漸上升。電流產(chǎn)生的熱量越多,液面就會上升得越高。我們可以通過三個(gè)管中液面上升的高度比較電流產(chǎn)生的熱量。
④教師演示實(shí)驗(yàn),記錄下在同一時(shí)刻三管中煤油液面的高低情況:hChAhB。
、莘治觯
問:比較A、B兩瓶,什么相同?(I、t相同),什么不同?(R不同,RARB;玻璃管中煤油上升的高度不同,hAhB)說明什么?
引導(dǎo)學(xué)生回答:在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。
問:比較B、C兩瓶,同上問(略)。
引導(dǎo)學(xué)生回答:在電阻和通電時(shí)間相同的條件下,電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多,教師指出;進(jìn)一步的研究表明產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比。
問:上述實(shí)驗(yàn)中,若通電時(shí)間越長,瓶中煤油上升得將會怎樣?(學(xué)生答;越高)引導(dǎo)學(xué)生回答:在通電電流和電阻相同的條件下,通電時(shí)間越長,電流產(chǎn)生的熱量越多。(2)師生共同歸納,教師指出,英國物理學(xué)家焦耳通過大量的實(shí)驗(yàn),總結(jié)出焦耳定律。
、賰(nèi)容:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時(shí)間成正比。
②公式:Q梍I2Rt。③單位:
I一安,R一歐,t一秒,Q一焦。注意:焦耳定律是實(shí)驗(yàn)定律,在此可向?qū)W生講一些焦耳的故事,以激發(fā)學(xué)生勤奮學(xué)習(xí),不怕困難,勇于攀登的精神。
(
3)根據(jù)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)焦耳定律。若電流做的功全部用來產(chǎn)生熱量即
Q梍W,又∵W=UIt
,根據(jù)歐姆定律U=IR
,Q=W=UIt=I
2Rt
開(4)指出:焦耳定律適用于任何用電器的熱量計(jì)算,對只存在電
(5)例題:
例2:某導(dǎo)體的電阻是2歐。當(dāng)1安的電流通過時(shí),l分鐘產(chǎn)生的熱量是多少焦?
例3:一只220V45W的電烙鐵,在額定電壓下使用,每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少?你能用幾種方法解此題?
(6)討論:(先由學(xué)生說,然后在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行歸納)
①課文前面?中的為什么覺察不出和燈相連的電線發(fā)熱。
分析:因?yàn)殡娋和燈串聯(lián),通過它們的電流是一樣大,又因?yàn)闊舻碾娮璞入娋的大得多,所以根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知,在相同時(shí)間內(nèi)電流通過燈產(chǎn)生的熱量比通過電線產(chǎn)生的熱量大得多。因此,燈泡熱量發(fā)光,而電線卻感覺不到熱。
、谡n文前面?中的和電爐相連的電線為什么顯著發(fā)熱?
分析:照明電路的電壓是一定的,由P=UI可知,電路中接入大功率電爐時(shí),通過的電流大,在電線的電阻相同的情況下,跟電爐相連的電線中通過的電流比跟燈泡相連的電線中通過的電流大得多。所以根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知,在相同的時(shí)間內(nèi),電流通過跟電爐相連的電線產(chǎn)生的熱量比通過跟燈泡相連的電線產(chǎn)生的熱量大得多。因此跟電爐相連的電線顯著發(fā)熱,有可能燒壞它的絕緣皮,甚至引起火災(zāi)。
、塾懻撜n本本節(jié)中的想想議議,讓學(xué)生自己說。
討論小結(jié):應(yīng)用公式解釋判斷問題時(shí),必須注意條件。
3、小結(jié):略。
(四)說明
1、研究焦耳定律的實(shí)驗(yàn)是把課本上的1、2兩次實(shí)驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。閉合開關(guān)后,讓學(xué)生同時(shí)觀察三個(gè)瓶里玻璃管中煤油液面升高的情況(在課前就把實(shí)驗(yàn)電路連接好),這樣,可以把更多的時(shí)間花在分析實(shí)驗(yàn),引出焦耳定律及運(yùn)用焦耳定律上。
2、Q=W只對純電阻電路(如燈泡、電爐等)適用,對非純電阻電路(如含電動機(jī)的電路)不適用,這一點(diǎn)要向?qū)W生交待清楚。
注:本教案依據(jù)的教材是人教社初中物理第二冊九章。
高中物理教案 16
教學(xué)目的:
1、了解電能輸送的過程。
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:
電能輸送過程的掛圖一幅(帶有透明膠),小黑板一塊(寫好題目)。
教學(xué)過程:
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)271.5萬千瓦,這么多的電能當(dāng)然要輸?shù)接秒姷牡胤饺ィ裉,我們就來學(xué)習(xí)輸送電能的有關(guān)知識。
二、進(jìn)行新課
1、輸送電能的過程
提問: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^電線輸送的。在教師的啟發(fā)下學(xué)生可以回答:是通過架設(shè)很高的、很粗的高壓電線輸送的。
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:第三節(jié) 電能的輸送
輸送電能的過程:發(fā)電站→升壓變壓器→高壓輸電線→ 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: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:這個(gè)實(shí)際問題就是我們今天要討論的重點(diǎn)。
板書:(高壓輸電的道理)
分析討論的思路是:輸電→導(dǎo)線(電阻)→發(fā)熱→損失電能→減小損失
講解:輸電要用導(dǎo)線,導(dǎo)線當(dāng)然有電阻,如果導(dǎo)線很短,電阻很小可忽略,而遠(yuǎn)距離輸電時(shí),導(dǎo)線很長,電阻大不能忽略。列舉課本上的一組數(shù)據(jù)。電流通過很長的導(dǎo)線要發(fā)出大量的熱,請學(xué)生計(jì)算:河南平頂山至湖北武昌的高壓輸電線電阻約400歐,如果能的.電流是1安,每秒鐘導(dǎo)線發(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)線發(fā)熱損失。
3、提問:如何減小導(dǎo)線發(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 ,二是減小輸電線電阻 ,三是減小輸電電流 。
4、提問:哪種方法更有效?
第一種方法等于停電,沒有實(shí)用價(jià)值。第二種方法從材料、長度、粗細(xì)三方面來說都有實(shí)際困難。適用的超導(dǎo)材料還沒有研究出來。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的四分之一。通過后面的學(xué)習(xí),我們將會看到這種辦法了也是很有效的。
板書結(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:(B:輸電功率必須足夠大。)
5、提問:怎樣才能滿足上述兩個(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:(高壓輸電可以保證在輸送功率不變,減小輸電電流來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)電站都要安裝用來升壓的變壓器,實(shí)現(xiàn)高壓輸電。但是我們用戶使用的是低壓電,所以在用戶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?(一是為了安全,二是用電器只能用低電壓。)
板書: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,了解我國輸電電壓,知道輸送電能的優(yōu)越性。
四、課堂小結(jié):
輸電過程、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
考察附近的變電站,學(xué)習(xí)日常生活中的電學(xué)知識和用電常識。
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)的對一些設(shè)備的要求也會提高,請調(diào)查在高壓輸電和低壓輸電過程中的投入產(chǎn)出比。
高中物理教案 17
教學(xué)目標(biāo)
一、知識目標(biāo)
1、知道電磁驅(qū)動現(xiàn)象。
2、知道三相交變電流可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,知道這就是感應(yīng)電動機(jī)的原理。
3、知道感應(yīng)電動機(jī)的基本構(gòu)造:定子和轉(zhuǎn)子。
4、知道感應(yīng)電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn),知道能使用感應(yīng)電動機(jī)是三相交變電流的突出優(yōu)點(diǎn)。
二、能力目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生對知識進(jìn)行類比分析的能力。
2、培養(yǎng)學(xué)生接受新事物、解決新問題能力。
3、努力培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動手操作能力。
三、情感目標(biāo)
1、通過讓學(xué)生了解我國在磁懸浮列車方面的研究進(jìn)展,激發(fā)他們的愛國熱情和立志學(xué)習(xí)、報(bào)效祖國的情感。
2、在觀察電動機(jī)的構(gòu)造的過程中,使學(xué)生養(yǎng)成對新知識和新事物的探索熱情。
教學(xué)建議
1、由于感應(yīng)電動機(jī)的突出優(yōu)點(diǎn),使它應(yīng)用十分廣泛、本節(jié)對它做了簡單的介紹,以開闊學(xué)生眼界,增加實(shí)際知識。但作為選學(xué)內(nèi)容,對學(xué)生沒有太高的要求,做些介紹就可以了。
2、可以通過回憶前一章習(xí)題中提到的電磁驅(qū)動現(xiàn)象,本節(jié)的關(guān)鍵是通過演示、講解使學(xué)生明白三相交變電流也可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,做到電磁驅(qū)動,這就是感應(yīng)電動機(jī)的原理。這有利于新舊知識的聯(lián)系和加強(qiáng)學(xué)生學(xué)以致用的意識。有條件的'可以看實(shí)物或帶學(xué)生參觀,以增加實(shí)際知識。
3、課本中的感應(yīng)電動機(jī)的內(nèi)容,簡要地介紹了感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理,其中的核心內(nèi)容是旋轉(zhuǎn)磁場概念。建議教師如果可能的話,應(yīng)找一臺電動機(jī),拆開了讓學(xué)生看一看各個(gè)部分的形狀。三相感應(yīng)電動機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用很廣泛,最好能讓學(xué)生看一些實(shí)際例子。
教學(xué)準(zhǔn)備:
幻燈片、感應(yīng)電動機(jī)模型、學(xué)生電源、旋轉(zhuǎn)磁鐵
教學(xué)過程:
一、知識回顧
電磁驅(qū)動現(xiàn)象說明
二、新課教學(xué):
1、過回憶紹電磁驅(qū)動現(xiàn)象:在U形磁鐵中間放一個(gè)鋁框,如果轉(zhuǎn)動磁鐵,造成一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場。鋁框就隨著轉(zhuǎn)動。這種電磁驅(qū)動現(xiàn)象。告訴學(xué)生感應(yīng)電動機(jī)就是應(yīng)用該原理來工作的。
2、旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生方法:旋轉(zhuǎn)磁鐵可以得到旋轉(zhuǎn)磁場,在線圈中通入三相交流電也可以得到旋轉(zhuǎn)磁場。
3、感應(yīng)電動機(jī)的結(jié)構(gòu)介紹
定子:固定的電樞稱為定子
轉(zhuǎn)子:中間轉(zhuǎn)動的鐵心以及鐵心上鑲嵌的銅條叫轉(zhuǎn)子
4、鼠籠式電動機(jī)模型介紹:感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子是由鐵芯和嵌在鐵芯上的閉合導(dǎo)體構(gòu)成的。閉合導(dǎo)體是由嵌在鐵芯凹槽中的銅條(或鋁條)和兩個(gè)銅環(huán)(或鋁環(huán))連在一起制成的,形狀像個(gè)鼠籠,所以這種電動機(jī)也叫鼠籠式感應(yīng)電動機(jī)。
5、感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向控制:由于感應(yīng)電動機(jī)的構(gòu)造簡單,因此如果要改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向,只需要把定子上的任意兩組線圈的電流互換一下就就可以通過改變旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向來改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動。這種電動機(jī)在制造、使用和保養(yǎng)上都比較簡單,被廣泛應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上。
高中物理教案 18
一、教學(xué)目標(biāo)
1、通過抽象概括的過程,理解加速度的概念,知道加速度的定義式、方向和單位。
2、理解加速度的矢量性,會根據(jù)速度變化的方向判斷加速度的方向并結(jié)合速度的方向判斷運(yùn)動性質(zhì)。
3、學(xué)習(xí)并體會用物理量之比定義新物理量的方法。
4、理解加速度與速度、速度變化量和速度變化率之間的區(qū)別與聯(lián)系,并會分析生活中的運(yùn)動實(shí)例。初步體會變化率對描述變化過程的意義。
5、通過生活中有關(guān)加速度的利用和危害防止的實(shí)例,體會物理與生活實(shí)際的緊密聯(lián)系,激發(fā)物理學(xué)習(xí)興趣。
二、教學(xué)重點(diǎn)
建立和理解加速度的概念。
三、教學(xué)難點(diǎn)
熟練應(yīng)用加速度,解決實(shí)際問題。
四、教學(xué)過程
。ㄒ唬⿲(dǎo)入
圖片展示電動自行車與汽車的起步與剎車的數(shù)據(jù)表格,學(xué)生回答如下幾個(gè)問題:
1、是否能用誰的速度大描述上述過程中汽車和電車運(yùn)動的不同;
2、是否能用誰的速度變化大描述上述過程中汽車與電車運(yùn)動的不同?
3、應(yīng)該用什么方法描述它們運(yùn)動的不同?通過學(xué)生的回答,引入課題。
。ǘ┬率
1、加速度概念的引入
針對上述遺留問題,繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考:對于起步和剎車過程,都涉及到了哪些物理量?進(jìn)一步通過觀察速度變化量與時(shí)間的關(guān)系,讓學(xué)生聯(lián)想到速度的定義,并根據(jù)類比的方法,采用比值定義的方式,得到加速度的定義式。與此同時(shí)給出單位,介紹其物理意義,拓展變化率的含義。
2、加速度的方向
通過計(jì)算表格中各組的加速度,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)加速度的正負(fù)值,從而引入方向的判斷。結(jié)合運(yùn)動速度的變大或減小,建立加速度的方向與運(yùn)動變化之間的`聯(lián)系。
引入矢量表示的形式,并對起步加速過程進(jìn)行矢量作圖演示。學(xué)生根據(jù)演示,嘗試用矢量作圖方式解決剎車減速過程的加速度。同時(shí)提醒學(xué)生,矢量計(jì)算要先設(shè)定正方向。
在綜合代數(shù)與矢量作圖的基礎(chǔ)上,對加速度的方向作出明確說明,即加速度的方向與速度變化方向一致。
3、加速度的含義
學(xué)生思考以下幾個(gè)問題:
1、速度大,則加速度大?
2、速度變化量大,則加速度大?
3、速度變化快,則加速度大?學(xué)生回答總結(jié),明確加速度的大小只表示速度變化的快慢,而與速度的大小或速度變化的大小無因果關(guān)系。
(三)鞏固
出示練習(xí)題,已知汽車末速度、運(yùn)行時(shí)間和加速度,求其初速度。
。ㄋ模┬〗Y(jié)
學(xué)生自主總結(jié)本課所學(xué),教師適時(shí)歸納補(bǔ)充。并引用電車數(shù)據(jù),解釋引入“國標(biāo)”的必要性。
。ㄎ澹┳鳂I(yè)
搜集資料,關(guān)于飛機(jī)、高鐵、賽車、獵豹等不同物體的速度數(shù)據(jù),并計(jì)算其加速度大小進(jìn)行比較。
高中物理教案 19
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、通過觀察波的獨(dú)立前進(jìn),波的疊加和水現(xiàn)象,認(rèn)識條件及干涉現(xiàn)象的特征。
教學(xué)建議
本節(jié)重點(diǎn)是對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、波峰相遇處是振動最強(qiáng)的地方,波谷、波谷相遇處也是振動最強(qiáng)的地方;而波峰、波谷或波谷、波峰相遇處則是振動最弱的地方。干涉的圖樣是穩(wěn)定的,振動加強(qiáng)的地方永遠(yuǎn)加強(qiáng),振動減弱的地方永遠(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)的合振動的振幅,有時(shí)是兩個(gè)振動的振幅之和,有時(shí)是兩個(gè)振動的振幅之差,沒有振動總是得到加強(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)域的振動始終加強(qiáng),某些區(qū)域的振動始終減弱,并且振動的加強(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,長條橡膠管,計(jì)算機(jī)多媒體新課引入:問題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?(波繞過障礙物的現(xiàn)象)問題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小,或者與波長相差不多)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)又會怎樣?請學(xué)生注意觀察演示實(shí)驗(yàn)。
一、觀察現(xiàn)象:
①在水槽演示儀上有兩個(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方式向外傳播,F(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,并能使介質(zhì)將這種振動向外傳播
、谡覂蓚(gè)同學(xué)拉著一條長繩,讓他們同時(shí)分別抖動一下繩的端點(diǎn),則會從兩端各產(chǎn)生一個(gè)波包向?qū)Ψ絺鞑ァ.?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。以后仍按原來的方式傳播,是獨(dú)立的。
1.波的疊加:在前面的現(xiàn)象的觀察的基礎(chǔ)上,向?qū)W生說明什么是波的疊加。教師板書: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:在介質(zhì)中選一點(diǎn)為研究對象,在某一時(shí)刻,當(dāng)波源l的振動傳播到點(diǎn)時(shí),若恰好是波峰,則引起點(diǎn)向上振動;同時(shí),波源2的振動也傳播到了點(diǎn),若恰好也是波峰,則也會引起點(diǎn)向上振動;這時(shí),點(diǎn)的振動就是兩個(gè)向上的振動的疊加,點(diǎn)的振動被加強(qiáng)了。(當(dāng)然,在某一時(shí)刻,當(dāng)波源1的振動傳播到點(diǎn)時(shí),若恰好是波谷,則引起戶點(diǎn)向下振動;同時(shí),波源2的振動傳播到了點(diǎn)時(shí),若恰好也是波谷,則也會引起點(diǎn)向下振動;這時(shí),點(diǎn)的振動就是兩個(gè)向下的振動的疊加,點(diǎn)的振動還是被加強(qiáng)了。)用以上的分析,說明什么是振動加強(qiáng)的區(qū)域。
波源l經(jīng)過半周期后,傳播到P點(diǎn)的振動變?yōu)椴ü,就會使P點(diǎn)的振動向下,但此時(shí)波源2傳過來的振動不一定是波谷(因?yàn)閮刹ㄔ吹闹芷诳赡懿煌?,所以,此時(shí)P點(diǎn)的振動可能被減弱,也可能是被加強(qiáng)的。(讓學(xué)生來說明原因)
問題:如果希望P點(diǎn)的振動總能被加強(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。
觀察現(xiàn)象:
③水槽中的水。對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)的振動加強(qiáng),而另一些點(diǎn)的振動減弱的現(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。在解釋和說明中,特別應(yīng)強(qiáng)調(diào)的幾點(diǎn)是:
①此圖是某時(shí)刻兩列波傳播的情況;
、趦闪胁ǖ念l率(波長)相等;
、郛(dāng)兩列波的波峰在某點(diǎn)相遇時(shí),這點(diǎn)的振動位移是正的最大值,過半周期后,這點(diǎn)就是波谷和波谷相遇,則這點(diǎn)的振動位移是負(fù)的最大值;
、苷駝蛹訌(qiáng)的點(diǎn)的振動總是加強(qiáng)的,振動減弱的點(diǎn)的振動總是減弱的。
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:
(教師板書)頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動加強(qiáng),某些區(qū)域的振動減弱,并且振動加強(qiáng)和振動減弱的區(qū)域互相間隔,這種現(xiàn)象叫,形成的圖樣叫做圖樣。
請學(xué)生反復(fù)觀察水槽中的水,分清哪些區(qū)域?yàn)檎駝蛹訌?qiáng)的區(qū)域,哪些區(qū)域?yàn)檎駝訙p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)的振動加強(qiáng),是指這個(gè)質(zhì)點(diǎn)以較大的振幅振動;而某點(diǎn)的振動減弱,是指這個(gè)質(zhì)點(diǎn)以較小的振幅振動,這與只有一個(gè)波源的振動在介質(zhì)中傳播時(shí),各質(zhì)點(diǎn)均按此波源的振動方式振動是不同的。
問題: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
請學(xué)生思考和討論在我們生活中是否遇到過現(xiàn)象,舉例說明:
例1、水現(xiàn)象。
例2、聲現(xiàn)象。
三、課堂小結(jié)
高中物理教案 20
教學(xué)目的
1.了解組成物質(zhì)的分子具有動能及勢能,并且了解分子平均動能和分子勢能都與哪些因素有關(guān)。
2.理解物體的內(nèi)能以及物體內(nèi)能由物體的狀態(tài)所決定。
教學(xué)重點(diǎn)
物體的內(nèi)能是一個(gè)重要的概念,是本章教學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)。學(xué)生只有正確理解物體的內(nèi)能才能理解做功和熱傳遞及物體內(nèi)能的變化關(guān)系。
教學(xué)難點(diǎn)
分子勢能。
教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)提問
什么樣的能是勢能?彈性勢能的大小與彈簧的形變關(guān)系怎樣?
二、新課教學(xué)
1.分子動能。
。1)組成物質(zhì)的分子總在不停地運(yùn)動著,所以運(yùn)動著的分子具有動能,叫做分子動能。
(2)啟發(fā)性提問:根據(jù)你對布朗運(yùn)動實(shí)驗(yàn)的觀察,分子運(yùn)動有什么樣的特點(diǎn)?
應(yīng)答:分子運(yùn)動是雜亂無章的,在同一時(shí)刻,同一物體內(nèi)的分子運(yùn)動方向不相同,分子的運(yùn)動速率也不相同。
教師分析分子速率分布特點(diǎn)——在同一時(shí)刻有的分子速率大,有的分子速率小,從大量分子總體來看,速率很大和速率很小的分子是少數(shù),大多數(shù)分子是中等大小的速率。
教帥進(jìn)一步指出:由于分子速率不同,所以每個(gè)分子的動能也不同。對于熱現(xiàn)象的研究來說,每個(gè)分子的動能是毫無意義的,而有意義的是物體內(nèi)所有分子動能的平均值,此平均值叫做分子的平均動能。
。3)要學(xué)生討論研究。
用分子動理論的觀點(diǎn),分析冷、熱水的區(qū)別。
討論結(jié)論應(yīng)是:組成冷、熱水的大量分子的速率各不相同,則其動能也各不相同,但就冷水總體來說分子的平均動能小于熱水的分子平均動能。
教師指出:由此可見,溫度是物體分子平均動能的標(biāo)志。
2.分子勢能。
。1)根據(jù)復(fù)習(xí)提問的回答(地面上的物體與地球之間有相互作用力;發(fā)生了形變的彈簧各部分間存在著相互作用力,因此在它們的相對位置發(fā)生變化時(shí),它們之間便具有勢能)說明分子間也存在著相互作用力,所以分子也具有由它們相對位置所決定的能,稱之為分子勢能。
。2)分子勢能與分子間距離的關(guān)系。
提問:分子力與分子間距離有什么關(guān)系?
應(yīng)答:當(dāng)r=r0時(shí),F(xiàn)=0,r<r0時(shí),F(xiàn)為斥力,r>r0時(shí),F(xiàn)為引力。
教師指出:由于分子間既有引力又有斥力,好象彈簧形變有伸長或壓縮兩種情況,因此分子勢能與分子間距離也分兩種情況。
、佼(dāng)r>r0時(shí),F(xiàn)為引力,分子勢能隨著r的'增大而增加。此種情況與彈簧被拉長彈性勢能的增加很相似。
、诋(dāng)r< p="">
小結(jié):分子勢能隨著分子間距離變化而變化,而組成物體的大量分子間距離若增大(減。﹦t宏觀表現(xiàn)為物體體積增大(減小)?梢姺肿觿菽芨矬w體積有關(guān)。
。3)物體的內(nèi)能。
教師指出:物體里所有的分子動能和勢能的總和叫做物體的內(nèi)能。由此可知一切物體都具有內(nèi)能。
①物體的內(nèi)能是由它的狀態(tài)決定的(狀態(tài)是指溫度、體積、物態(tài)等)。
提問:對于質(zhì)量相等、溫度都是100℃的水和水蒸氣來說它們的內(nèi)能相同嗎?
應(yīng)答,質(zhì)量相等意味著它們的分子數(shù)相同,溫度相等意味著它們的平均動能相同,但由于水蒸氣分子間平均距離比水分子間平均距離大得多,分子勢能也大得多,因而質(zhì)量相等的水蒸氣的內(nèi)能比水大。
、谖矬w的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),物體的內(nèi)能也隨著變化。
舉例說明:當(dāng)水沸騰時(shí),水的溫度保持不變,所供給的大量能用于把分子拉開,增大了分子勢能,因而增大了物體的內(nèi)能,當(dāng)水汽凝結(jié)時(shí),分子動能沒有明顯變化,但分子靠得更緊密了,分子勢能便減小了,因此物體的內(nèi)能減小了。
③物體的內(nèi)能是不同于機(jī)械能的另一種形式的能。
a.靜止在地面上的物體以地球?yàn)閰⒄瘴,物體的機(jī)械能等于0,但物體內(nèi)部的分子仍然在不停地運(yùn)動著和相互作用著,物體的內(nèi)能永遠(yuǎn)不能為0。
b.物體在具有一定的內(nèi)能時(shí),也可以具有一定的機(jī)械能。如飛行的子彈。
C.不能把物體的機(jī)械能和物體的內(nèi)能混淆。只要物體的溫度、體積、物態(tài)不變,不論物體的機(jī)械能怎樣變化其內(nèi)能仍保持不變。反之,盡管物體的內(nèi)能在變化,它的機(jī)械能可以保持不變。
。4)學(xué)生討論題:
、凫o止在光滑水平地面上的木箱具有什么能?若木箱沿光滑水平地面加速運(yùn)動,木箱具有什么能?此時(shí)木箱的內(nèi)能與靜止時(shí)相比較變化了沒有?
、谫|(zhì)量相等而溫度不相等的兩杯水,哪一杯水具有較大的內(nèi)能?溫度相同而質(zhì)量不等的兩杯水,哪一杯水具有較大的內(nèi)能?
最后總結(jié)一下本課要點(diǎn)。
1.了解內(nèi)能的概念,能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。
2.知道做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能。
3.了解熱量的概念,知道熱量的單位是焦耳。
重點(diǎn)目標(biāo)
1.內(nèi)能、熱量概念的建立.
2.改變物體內(nèi)能的途徑.難點(diǎn)目標(biāo)內(nèi)能、熱量概念的建立.
導(dǎo)入示標(biāo)涼爽的秋夜,仰望星空時(shí),會突然發(fā)現(xiàn)一顆流星在夜色中劃過,并留下一條美麗的弧線.流星是怎樣形成的呢?
目標(biāo)三導(dǎo)學(xué)做思一:物體的內(nèi)能
問題1:組成物質(zhì)的分子在不停地做熱運(yùn)動,分子應(yīng)具有什么能?物體的分子之間有引力和斥力,且分子之間有間隔,分子應(yīng)具有什么能?什么叫物體的內(nèi)能?你能說出它的單位嗎?機(jī)械能和內(nèi)能有什么區(qū)別嗎?
小結(jié):物體內(nèi)所有分子由于熱運(yùn)動而具有的動能,以及分子之間勢能的總和叫做物體的內(nèi)能.它的單位是焦耳,簡稱焦,符號為J.機(jī)械能是宏觀的,能看得到的,內(nèi)能是微觀的,是看不到的.
問題2:把紅墨水滴入裝滿水的燒杯里,過一段時(shí)間,整杯水變?yōu)榧t色,這種現(xiàn)象說明了什么?當(dāng)紅墨水分別滴入熱水和冷水中時(shí),發(fā)現(xiàn)熱水變色比冷水快,這又說明了什么?
小結(jié):溫度高的物體分子運(yùn)動劇烈,內(nèi)能大.所以物體的內(nèi)能與溫度有關(guān).
問題3:小明說:“熾熱的鐵水溫度很高,具有內(nèi)能;冰冷的冰塊溫度很低,不具有內(nèi)能.”小剛說:“熾熱的鐵水溫度高,內(nèi)能大;冰冷的冰山溫度低,內(nèi)能小.”你認(rèn)為他們的說法正確嗎?說出理由.
小結(jié):一切物體都具有內(nèi)能.物體的內(nèi)能還與質(zhì)量有關(guān).
問題3:處理例1和變式練習(xí)1
例1:【解析】物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動的動能與分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能溫度越高,物體內(nèi)能越大溫度相同的同種物質(zhì),分子個(gè)數(shù)越多,分子熱運(yùn)動的動能與分子勢物體內(nèi)能越大
問題1:如右圖所示,在一個(gè)配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉,把活塞迅速往下壓,你能觀察到什么現(xiàn)象(棉花燃燒),該實(shí)驗(yàn)說明了什么?你再將一根鐵絲反復(fù)彎折數(shù)十次,用手接觸彎折處,有什么感覺,該實(shí)驗(yàn)又說明了什么?
小結(jié):做功可以改變物體的內(nèi)能.
問題2:做飯時(shí),鐵鍋為什么能燙手?放在陽光下的被子,為什么能被曬得暖乎乎?
小結(jié):熱傳遞也可以改變物體的內(nèi)能.
問題3:處理例2和變式練習(xí)2
例2:【解析】來回拉繩子,繩子與管壁之間克服摩擦做功,使管內(nèi)的酒精內(nèi)能增大,溫度升高;當(dāng)把塞子沖出時(shí),管內(nèi)的酒精蒸氣對塞子做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能.正確的答案為A選項(xiàng).
答案:A
變式練習(xí)
讓學(xué)生進(jìn)一步理解改變內(nèi)能的途徑有做功和熱傳遞兩種方法,選項(xiàng)ABD是做功改變物體的內(nèi)能,選項(xiàng)C是通過熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能.
答案:C
學(xué)做思三:熱量
問題1:什么叫熱量?它的單位是什么?它用什么字母表示?
小結(jié):物體通過熱傳遞方式所改變的內(nèi)能稱為熱量,它的單位是J,它用字母Q表示.
問題2:在熱傳遞現(xiàn)象中,高溫物體和低溫物體的溫度、內(nèi)能和熱量如何變化?
小結(jié):在熱傳遞過程中,高溫物體放出熱量,溫度降低,內(nèi)能減小;低溫物體吸收熱量,溫度升高,內(nèi)能增大.所以熱傳遞過程中傳遞的是熱量,改變了物體的內(nèi)能,表現(xiàn)在物體溫度的變化.
高中物理教案 21
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、了解形變的概念,了解彈力是物體發(fā)生彈性形變時(shí)產(chǎn)生的
2、能夠正確判斷彈力的有無和彈力的方向,正確畫出物體受到的彈力.
3、掌握運(yùn)用胡克定律計(jì)算彈簧彈力的方法.
能力目標(biāo)
1、能夠運(yùn)用二力平衡條件確定彈力的大小.
2、針對實(shí)際問題確定彈力的大小方向,提高判斷分析能力.
教學(xué)建議
一、基本知識技能:
(一)、基本概念:
1、彈力:發(fā)生形變的物體,由于要回復(fù)原狀,對跟它接觸的物體會產(chǎn)生力的作用,這種力叫做彈力.
2、彈性限度:如果形變超過一定限度,物體的形狀將不能完全恢復(fù),這個(gè)限度叫做彈性限度.
3、彈力的大小跟形變的大小有關(guān),形變越大,彈力也越大.
4、形變有拉伸形變、彎曲形變、和扭轉(zhuǎn)形變.
(二)、基本技能:
1、應(yīng)用胡克定律求解彈簧等的產(chǎn)生彈力的大小.
2、根據(jù)不同接觸面或點(diǎn)畫出彈力的圖示.
二、重點(diǎn)難點(diǎn)分析:
1、彈力是物體發(fā)生形變后產(chǎn)生的,了解彈力產(chǎn)生的原因、方向的判斷和大小的確定是本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn).
2、彈力的有無和彈力方向的判斷是教學(xué)中學(xué)生比較難掌握的知識點(diǎn).
教法建議
一、關(guān)于講解彈力的產(chǎn)生原因的教法建議
1、介紹彈力時(shí),一定要把物體在外力作用時(shí)發(fā)生形狀改變的事實(shí)演示好,可以演示橢圓形狀玻璃瓶在用力握緊時(shí)的形狀變化,也可以演示其它明顯的形變實(shí)驗(yàn),如礦泉水瓶的形變,握力器的形變,鋼尺的形變,也可以借助媒體資料演示一些研究觀察物體微小形變的方法.通過演示,介紹我們在做科學(xué)研究時(shí),通常將微小變化“放大”以利于觀察.
二、關(guān)于彈力方向講解的教法建議
1、彈力的方向判斷是本節(jié)的重點(diǎn),可以將接觸面的關(guān)系具體為“點(diǎn)——面(平面、曲面)”接觸和“面——面”接觸.舉一些例子,將問題簡單化.往往彈力的方向的判斷以“面”或“面上接觸點(diǎn)的切面”為準(zhǔn).
如所示的簡單圖示:
2、注意在分析兩物體之間彈力的作用時(shí),可以分別對一個(gè)物體進(jìn)行受力分析,確切說明,是哪一個(gè)物體的形變對其產(chǎn)生彈力的作用.配合教材講解繩子的.拉力時(shí),可以用具體的例子,畫出示意圖加以分析.
第三節(jié) 彈力
教學(xué)方法:
實(shí)驗(yàn)法、講解法
教學(xué)用具:
演示形變用的鋼尺、橡皮泥、彈簧、重物(鉤碼).
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
(一)、復(fù)習(xí)提問
1、重力是的產(chǎn)生原因是什么?重力的方怎樣?
2、復(fù)習(xí)初中內(nèi)容:形變;彈性形變.
(二)、新課教學(xué)
由復(fù)習(xí)過渡到新課,并演示說明
1、演示實(shí)驗(yàn)1:捏橡皮泥,用力拉壓彈簧,用力彎動鋼尺,它們的形狀都發(fā)生了改變,教師總結(jié)形變的概念.
形變:物體的形狀或體積的變化叫做形變,形變的原因是物體受到了力的作用.針對橡皮泥形變之后形狀改變總結(jié)出彈性形變的概念:能夠恢復(fù)原來形狀的形變叫做彈性形變.不能恢復(fù)原來形狀的形變叫做塑性形變.
2、將鉤碼懸掛在彈簧上,彈簧另一端固定,彈簧被拉長,提問:
(1)鉤碼受哪些力?(重力、拉力、這二力平衡)
(2)拉力是誰加給鉤碼的?(彈簧)
(3)彈簧為什么對鉤碼產(chǎn)生拉力?(彈簧發(fā)生了彈性形變)
由此引出彈力的概念:
3、彈力:發(fā)生彈性形變的物體,會對跟它直接接觸的物體產(chǎn)生力的作用.這種力就叫彈力.
就上述實(shí)驗(yàn)繼續(xù)提問:
(1)彈力產(chǎn)生的條件:物體直接接觸并發(fā)生彈性形變.
(2)彈力的方向
提問:課本放在桌子上.書給桌子的壓力和桌子對書的支持力屬于什么性質(zhì)的力?其受力物體、施力物體各是什么?方向如何?
與學(xué)生討論,然后總結(jié):
4、壓力的方向總是垂直與支持面而指向受力物體(被壓物體).
5、支持力的方向總是垂直與支持面而指向受力物體(被支持物體).
繼續(xù)提問:電燈對電線產(chǎn)生的拉力和電線對電燈產(chǎn)生的拉力又是什么性質(zhì)的力?
其受力物體、施力物體各是誰?方向如何?
分析討論,總結(jié).
6、繩的拉力是繩對所拉物體的彈力,方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向.
7、胡克定律
彈力的大小與形變有關(guān),同一物體,形變越大,彈力越大.彈簧的彈力,與 形變的關(guān)系為:
在彈性限度內(nèi),彈力的大小 跟彈簧的伸長(或縮短)的長度 成正比,即:
式中 叫彈簧的倔強(qiáng)系數(shù),單位:N/m.它由彈簧本身所決定.不同彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)一般不相同.這個(gè)規(guī)律是英國科學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)的,叫胡克定律. 胡克定律的適用條件:只適用于伸長或壓縮形變.
8、練習(xí)使用胡克定律,注意強(qiáng)調(diào) 為形變量的大小.
教學(xué)反思
本節(jié)課注意了對學(xué)生開放性、創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)。開放性創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)不是一句口號,而應(yīng)該落到實(shí)處,這是基礎(chǔ)教育課程改革的要求,也是在教學(xué)實(shí)際中很難落實(shí)的一個(gè)問題。
一般情況下,教師在組織學(xué)生學(xué)習(xí)塑性和彈性的時(shí)候,往往是通過舉出生活中或者學(xué)生能夠接觸的彈性物體和非彈性物體若干實(shí)例,通過歸納的方法得出塑性和彈性。在這個(gè)問題的處理上并沒有按照往常的方法,而是讓學(xué)生對教師給出的若干物體進(jìn)行分類,潛移默化的對學(xué)生進(jìn)行了方法教育。分類的標(biāo)準(zhǔn)不同,分類結(jié)果也就不同,學(xué)生的興奮點(diǎn)就非常多,都試圖依照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類,學(xué)生的思維隨著分類的翅膀在飛翔。
從學(xué)生的生活出發(fā),關(guān)注學(xué)生的體驗(yàn)。物理不是獨(dú)立和抽象于生活之外的,尤其在初中階段來看更是如此。在組織教學(xué)的時(shí)候沒有過分關(guān)注基本的知識和概念,而是從學(xué)生生活中常見的橡皮筋、海綿、彈簧、減震等學(xué)生常見常聽的事物出發(fā),學(xué)生在對物體的彈性和塑性有充分的感性基礎(chǔ)上,總結(jié)出什么是塑性和彈性。關(guān)注學(xué)生自己的體驗(yàn),讓兩位同學(xué)在拉測力計(jì)的活動中體驗(yàn)拉力的不同,認(rèn)識到彈力的大小與彈性形變的物體的形變大小有關(guān)的。學(xué)生親自參與到了物理知識的建構(gòu)中,認(rèn)識當(dāng)然是非常深刻的。師生關(guān)系融洽和諧,這也是本節(jié)課的一個(gè)閃光點(diǎn)。
主要缺點(diǎn):
學(xué)生在進(jìn)行分類的時(shí)候沒有充分放開學(xué)生的思維。為什么學(xué)生的分類答案都是與本節(jié)內(nèi)容是對應(yīng)的?為什么沒有學(xué)生按照物質(zhì)的組成去分?為什么沒有按照物質(zhì)的導(dǎo)電性能或者密度大小去分?這是受到了思維定勢的影響,既然本節(jié)學(xué)習(xí)彈性和塑性,當(dāng)然就是這一種分類方法。在以后的教學(xué)中應(yīng)該讓學(xué)生在充分分類的基礎(chǔ)上,從中挑出一組依照彈性和塑性分類的一組,讓學(xué)生分析這一種分類的標(biāo)準(zhǔn)是什么,同樣回到了環(huán)節(jié)的主題。
高中物理教案 22
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、在開普勒第三定律的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)得到萬有引力定律,使學(xué)生對此定律有初步理解;
2、使學(xué)生了解并掌握萬有引力定律;
3、使學(xué)生能認(rèn)識到萬有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間,不管它們之間是否還有其它作用力).
能力目標(biāo)
1、使學(xué)生能應(yīng)用萬有引力定律解決實(shí)際問題;
2、使學(xué)生能應(yīng)用萬有引力定律和圓周運(yùn)動知識解決行星繞恒星和衛(wèi)星繞行星運(yùn)動的天體問題.
情感目標(biāo)
1、使學(xué)生在學(xué)習(xí)萬有引力定律的過程中感受到萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)是經(jīng)歷了幾代科學(xué)家的不斷努力,甚至付出了生命,最后牛頓總結(jié)了前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上才發(fā)現(xiàn)的讓學(xué)生在應(yīng)用萬有引力定律的過程中應(yīng)多觀察、多思考.
教學(xué)建議
萬有引力定律的內(nèi)容固然重要,讓學(xué)生了解發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程更重要.建議教師在授課時(shí),應(yīng)提倡學(xué)生自學(xué)和查閱資料.教師應(yīng)準(zhǔn)備的資料應(yīng)更廣更全面.通過讓學(xué)生閱讀“萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程”,讓學(xué)生根據(jù)牛頓提出的幾個(gè)結(jié)果自己去猜測萬有引力與那些量有關(guān).教師在授課時(shí)可以讓學(xué)生自學(xué),也可由教師提出問題讓學(xué)生討論,也可由教師展示出開普勒三定律和牛頓的一些故事引導(dǎo)學(xué)生討論.
教學(xué)目的:
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、掌握萬有引力定律,能解決簡單的萬有引力問題;
教學(xué)難點(diǎn):
萬有引力定律的應(yīng)用
教學(xué)重點(diǎn):
萬有引力定律
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人圖片.
教學(xué)過程
(一)新課教學(xué)(20分鐘)
1、引言
展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人照片并講述物理學(xué)史:
十七世紀(jì)中葉以前的漫長時(shí)間中,許多天文學(xué)家和物理學(xué)家(如第谷、哥白尼,伽利略和開普勒等人),通過了長期的觀察、研究,已為人類揭示了行星的運(yùn)動規(guī)律.但是,長期以來人們對于支配行星按照一定規(guī)律運(yùn)動的原因是什么.卻缺乏了解,更沒有人敢于把天體運(yùn)動與地面上物體的運(yùn)動聯(lián)系起來加以研究.
偉大的物理學(xué)家牛頓在哥白尼、伽利略和開普勒等人研究成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步將地面上的動力學(xué)規(guī)律推廣到天體運(yùn)動中,研究、確立了《萬有引力定律》.從而使人們認(rèn)識了支配行星按一定規(guī)律運(yùn)動的原因,為天體動力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ).那么:
(1)牛頓是怎樣研究、確立《萬有引力定律》的呢
(2)《萬有引力定律》是如何反映物體間相互作用規(guī)律的
以上兩個(gè)問題就是這節(jié)課要研究的重點(diǎn).
2、通過舉例分析,引導(dǎo)學(xué)生粗略領(lǐng)會牛頓研究、確立《萬有引力定律》的科學(xué)推理的思維方法.
蘋果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮繞地球作圓周運(yùn)動:(由于受地球引力的原因);
行星繞太陽作圓周運(yùn)動:(由于受太陽引力的原因),(牛頓認(rèn)為)
牛頓將上述各運(yùn)動聯(lián)系起來研究后提出:這些力是屬于同種性質(zhì)的力,應(yīng)遵循同一規(guī)律;并進(jìn)一步指出這種力應(yīng)存在于宇宙中任何具有質(zhì)量的物體之間.
3、引入課題.
板書:第二節(jié)、萬有引力定律
(1)萬有引力:宇宙間任何有質(zhì)量的物體之間的相互作用.(板書)
(2)萬有引力定律:宇宙間的一切物體都是相互吸引的兩個(gè)物體間的引力大小,跟他們之間質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比.(板書)
式中:為萬有引力恒量;為兩物體的中心距離.引力是相互的(遵循牛頓第三定律).
(二)應(yīng)用(例題及課堂練習(xí))
學(xué)生中存在這樣的問題:既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的,哪為什么物體沒有被吸引到一起(請學(xué)生帶著這個(gè)疑問解題)
例題1、兩物體質(zhì)量都是1kg,兩物體相距1m,則兩物體間的萬有引力是多少
解:由萬有引力定律得:
代入數(shù)據(jù)得:
通過計(jì)算這個(gè)力太小,在許多問題的計(jì)算中可忽略
例題2.已知地球質(zhì)量大約是,地球半徑為km,地球表面的重力加速度.
求:
(1)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的'萬有引力
(2)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的重力
(3)比較萬有引力和重力
解:(1)由萬有引力定律得:
(2)代入數(shù)據(jù)得:
(3)比較結(jié)果萬有引力比重力大.原因是在地球表面上的物體所受萬有引力可分解為重力和自轉(zhuǎn)所需的向心力.
(三)課堂練習(xí):
教師請學(xué)生作課本中的練習(xí),教師引導(dǎo)學(xué)生審題,并提示使用萬有引力定律公式解題時(shí),應(yīng)注意因單位制不同,值也不同,強(qiáng)調(diào)用國際單位制解題.請學(xué)生同時(shí)到前面,在黑板上分別作1、2、3題.其它學(xué)生在座位上逐題解答.此時(shí)教師巡回指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)隨時(shí)注意黑板上演算的情況.
(四)小結(jié):
1、萬有引力存在于宇宙中任何物體之間(天體間、地面物體間、微觀粒子間).天體間萬有引力很大,為什么留學(xué)生去想(它是支配天體運(yùn)動的原因).地面物體間,微觀粒子間:萬有引力很小,為什么它不足以影響物體的運(yùn)動,故常常可忽略不計(jì).
2、應(yīng)用萬有引力定律公式解題,值選,式中所涉其它各量必須取國際單位制.
(五)布置作業(yè)(3分鐘):教師可根據(jù)學(xué)生的情況布置作業(yè).
探究活動
組織學(xué)生編寫相關(guān)小論文,通過對資料的收集,了解萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程,了解科學(xué)家們對知識的探究精神,下面就是相關(guān)的題目.
1、萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的歷史過程.
2、第谷在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律上的貢獻(xiàn).
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