[熱]高中物理教案15篇
作為一名無私奉獻的老師,時常需要編寫教案,編寫教案有利于我們弄通教材內容,進而選擇科學、恰當?shù)慕虒W方法。優(yōu)秀的教案都具備一些什么特點呢?以下是小編幫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
一、教學任務分析
勻速圓周運動是繼直線運動后學習的第一個曲線運動,是對如何描述和研究比直線運動復雜的運動的拓展,是力與運動關系知識的進一步延伸,也是以后學習其他更復雜曲線運動(平拋運動、單擺的簡諧振動等)的基礎。
學習勻速圓周運動需要以勻速直線運動、牛頓運動定律等知識為基礎。
從觀察生活與實驗中的現(xiàn)象入手,使學生知道物體做曲線運動的條件,歸納認識到勻速圓周運動是最基本、最簡單的圓周運動,體會建立理想模型的科學研究方法。
通過設置情境,使學生感受圓周運動快慢不同的情況,認識到需要引入描述圓周運動快慢的物理量,再通過與勻速直線運動的類比和多媒體動畫的輔助,學習線速度與角速度的概念。
通過小組討論、實驗探究、相互交流等方式,創(chuàng)設平臺,讓學生根據(jù)本節(jié)課所學的知識,對幾個實際問題進行討論分析,調動學生學習的情感,學會合作與交流,養(yǎng)成嚴謹務實的科學品質。
通過生活實例,認識圓周運動在生活中是普遍存在的,學習和研究圓周運動是非常必要和十分重要的,激發(fā)學習熱情和興趣。
二、教學目標
1、知識與技能
(1)知道物體做曲線運動的條件。
(2)知道圓周運動;理解勻速圓周運動。
(3)理解線速度和角速度。
(4)會在實際問題中計算線速度和角速度的大小并判斷線速度的方向。
2、過程與方法
(1)通過對勻速圓周運動概念的形成過程,認識建立理想模型的物理方法。
(2)通過學習勻速圓周運動的定義和線速度、角速度的定義,認識類比方法的運用。
3、態(tài)度、情感與價值觀
(1)從生活實例認識圓周運動的普遍性和研究圓周運動的必要性,激發(fā)學習興趣和求知欲。
(2)通過共同探討、相互交流的學習過程,懂得合作、交流對于學習的重要作用,在活動中樂于與人合作,尊重同學的見解,善于與人交流。
三、教學重點難點
重點:
(1)勻速圓周運動概念。
(2)用線速度、角速度描述圓周運動的快慢。
難點:理解線速度方向是圓弧上各點的切線方向。
四、教學資源
1、器材:壁掛式鐘,回力玩具小車,邊緣帶孔的旋轉圓盤,玻璃板,建筑用黃沙,乒乓球,斜面,刻度尺,帶有細繩連接的小球。
2、課件:flash課件——演示同樣時間內,兩個運動所經(jīng)過的弧長不同的勻速圓周運動;——演示同樣時間內,兩個運動半徑所轉過角度不同的勻速圓周運動。
3、錄像:三環(huán)過山車運動過程。
五、教學設計思路
本設計包括物體做曲線運動的條件、勻速圓周運動、線速度與角速度三部分內容。
本設計的基本思路是:以錄像和實驗為基礎,通過分析得出物體做曲線運動的條件;通過觀察對比歸納出勻速圓周的特征;以情景激疑認識對勻速圓周運動快慢的不同描述,引入線速度與角速度概念;通過討論、釋疑、活動、交流等方式,鞏固所學知識,運用所學知識解決實際問題。
本設計要突出的重點是:勻速圓周運動概念和線速度、角速度概念。方法是:通過對鐘表指針和過山車兩類圓周運動的觀察對比,歸納出勻速圓周運動的特征;設置地月對話的情景,引入對勻速圓周運動快慢的描述;再通過多媒體動畫輔助,并與勻速直線運動進行類比得出勻速圓周運動的概念和線速度、角速度的概念。
本設計要突破的難點是:線速度的`方向。方法是:通過觀察做圓周運動的小球沿切線飛出,以及由旋轉轉盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布這兩個演示實驗,直觀顯示得出。
本設計強調以視頻、實驗、動畫為線索,注重刺激學生的感官,強調學生的體驗和感受,化抽象思維為形象思維,概念和規(guī)律的教學體現(xiàn)“建!、“類比”等物理方法,學生的活動以討論、交流、實驗探究為主,涉及的問題聯(lián)系生活實際,貼近學生生活,強調對學習價值和意義的感悟。
完成本設計的內容約需2課時。
六、教學流程
1、教學流程圖
2、流程圖說明
情境I錄像,演示,設問1
播放錄像:三環(huán)過山車,讓學生看到物體的運動有直線和曲線。
演示:讓學生向正在做直線運動的乒乓球用力吹氣,體驗球在什么情況下將做曲線運動。
設問1:物體在什么情況下將做曲線運動?
情境II觀察、對比,設問2
觀察、對比鐘表指針和過山車這兩類圓周運動。
設問2:以上兩類圓周運動有什么不同?鐘表指針所做的圓周運動有什么共同特征?建立勻速圓周運動的概念。
情境III演示,動畫
情景:月、地快慢之爭。
多媒體動畫:演示同樣時間內兩個運動所經(jīng)過的弧長不同的勻速圓周運動,比較得出線速度表
表達式。
演示1:用細繩捆著小球在水平面內做圓周運動,突然松開繩的一端,看到小球沿著圓弧切線方向運動。
演示2:通過實物投影演示旋轉的轉盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布,顯示線速度的方向。
情景:變換教室內電風扇的變速檔,看到圓周運動轉動快慢的不同情況,引入角速度概念。
多媒體動畫:演示同樣時間內兩個運動半徑所轉過角度不同的勻速圓周運動,比較得出角速度表達式。
活動討論、實驗、交流、小結。
識別:請同學們說說生活中有哪些圓周運動可以看作是勻速圓周運動。了解學生對勻速圓周運動的理解以及是否具有建模能力。
觀察分析:磁帶、涂改修正帶、自行車鏈條等傳動設備中,兩輪軸邊緣各點的線速度有何關系。了解對線速度概念的理解情況。
算一算:計算壁掛鐘的時針、分針、秒針針尖的線速度大小和它們角速度的倍數(shù)關系。了解能否通過實際測量獲取有用數(shù)據(jù),靈活運用線速度的公式和角速度公式解決實際問題。
小實驗:提供回力玩具小車,玻璃板,建筑用黃沙,通過對實驗的觀察說明汽車車輪的擋泥板應安裝在什么位置合適,了解對線速度方向的掌握情況。
釋疑:評判地球與月亮之爭。
小結:幻燈片小結。
3、教學主要環(huán)節(jié)本設計可分為四個主要的教學環(huán)節(jié):
第一環(huán)節(jié),通過播放錄像和演示,歸納物體做曲線運動的條件。
第二環(huán)節(jié),通過觀察對比,建立理想模型,歸納勻速圓周運動特征,類比勻速直線運動得出勻速圓周運動概念。
第三環(huán)節(jié),以情景激疑引入用線速度、角速度描述圓周運動,借助多媒體動畫,類比勻速直線運動得出線速度、角速度定義和公式。
第四環(huán)節(jié),以學生活動為中心,針對幾個實際問題開展討論、探究、交流,深化對本節(jié)課知識的理解和應用。
七、教案示例
第一環(huán)節(jié)物體做曲線運動的條件
[創(chuàng)設情景]播放錄像:森林公園三環(huán)過山車的運動。
[提出問題] 1、請同學們說說過山車都做了哪些不同性質的運動? (勻速直線運動、勻加速直線運動、勻減速直線運動、曲線運動、圓周運動等)
2、什么條件下物體將做曲線運動?
[演示]讓乒乓球從斜面上滾下到達水平桌面上做直線運動,請一個同學向著與球運動不一致的方向用力吹球,觀察球的運動軌跡有何變化?
[結論]當物體受到的合力與速度方向不在一條直線上時,物體就做曲線運動。
[引言]運動軌跡是圓的曲線運動叫做圓周運動,下面我們就從圓周運動開始學習如何對曲線運動進行研究。
第二環(huán)節(jié)勻速圓周運動的概念
[觀察討論]鐘表的時針、分針、秒針的圓周運動有什么共同的特征?它們與過山車的圓周運動有什么不同?
(鐘表的時針、分針、秒針的圓周運動,它們的共同特征是勻速轉動的,而過山車的圓周運動列車的速度大小是不斷變化的)
[提出問題]怎樣給勻速圓周運動下定義呢?(引導學生類比勻速直線運動定義勻速圓周運動)
[結論]質點在任何相同時間內,所通過的弧長都相等的圓周運動叫做勻速圓周運動。
勻速圓周運動是最基本最簡單的圓周運動,它是一種理想化的物理模型。
[引言]我們如何對圓周運動進行研究呢?
第三環(huán)節(jié)線速度、角速度概念
[創(chuàng)設情景]地、月快慢之爭
地球:我繞太陽運動1秒走29.79千米,你繞我1秒才走1.02千米,你太慢了!
月亮:你一年才繞一圈,我28天就繞一圈,你才慢呢!
[提出問題]怎樣定義描述圓周運動快慢的物理量?(引導學生與勻速直線運動的速度類比)多媒體動畫:演示同樣時間內,兩個運動所經(jīng)過的弧長不同的勻速圓周運動;
[結論]線速度定義:質點經(jīng)過的圓弧長度s與所用時間t的比值,叫做圓周運動的線速度。
公式:單位:m/s(米/秒)
[問題]速度是矢量,圓周運動的線速度方向是怎樣的?
[演示] 1、用一端連有細線的小球,將線的一端套在釘子上,釘子豎直立在桌面上,給球初速讓球在水平桌面上做圓周運動,突然向上抽出釘子,看到球沿圓周的切線方向運動;
2、通過投影儀觀察旋轉圓盤邊緣紅墨水飛出的情景以及落在紙面上的徑跡分布;
[結論]線速度方向:沿圓弧的切線方向
線速度表示圓周運動的瞬時速度,它是矢量;圓周運動的線速度方向是不斷改變的,所以勻速圓周運動是變速運動,勻速圓周運動中的“勻速”是“勻速率”的意思。
[情景]打開教室內的電風扇,變換不同的檔觀察它轉動的快慢。(引導學生認識要引入與線速度不同的、描述圓周運動轉動快慢的物理量)
高中物理教案2
一、核式結構模型與經(jīng)典物理的矛盾
(1)根據(jù)經(jīng)典物理的觀點推斷:①在軌道上運動的電子帶有電荷,運動中要輻射電磁波。②電子損失能量,它的軌道半徑會變小,最終落到原子核上。
、塾捎陔娮榆壍赖淖兓沁B續(xù)的,輻射的電磁波的頻率也會連續(xù)變化。
事實上:①原子是穩(wěn)定的;②輻射的電磁波頻率也只是某些確定值。
二、玻爾理論
、佘壍懒孔踊弘娮永@核運動的軌道半徑只能是某些分立的.數(shù)值。對應的氫原子的軌道半徑為:rn=n2r1(n=1,2,3,),r1=0.5310-10m。
、谀芰繝顟B(tài)量子化:原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中,這些狀態(tài)的能量值叫能級,能量最低的狀態(tài)叫基態(tài),其它狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)。原子處于稱為定態(tài)的能量狀態(tài)時,雖然電子做加速運動,但并不向外輻射能量.
氫原子的各能量值為:
、圮S遷假說:原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)要輻射(或吸收)一定頻率的光子,即:h=Em-En
三、光子的發(fā)射和吸收
(1)原子處于基態(tài)時最穩(wěn)定,處于較高能級時會自發(fā)地向低能級躍遷,經(jīng)過一次或幾次躍遷到達基態(tài),躍遷時以光子的形式放出能量。
(2)原子在始末兩個能級Em和Enn)間躍遷時發(fā)射光子的頻率為,其大小可由下式?jīng)Q定:h=Em-En。
(3)如果原子吸收一定頻率的光子,原子得到能量后則從低能級向高能級躍遷。
(4)原子處于第n能級時,可能觀測到的不同波長種類N為:
考點分析:
考點:波爾理論:定態(tài)假設;軌道假設;躍遷假設。
考點:h=Em-En
考點:原子處于第n能級時,可能觀測到的不同波長種類N為:
考點:原子的能量包括電子的動能和電勢能(電勢能為電子和原子共有)即:原子的能量En=EKn+EPn.軌道越低,電子的動能越大,但勢能更小,原子的能量變小。
電子的動能: ,r越小,EK越大。
高中物理教案3
教學目標
(一)知識與技能
1.知道彈力產(chǎn)生的條件。
2.知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力,能在力的示意圖中畫出它們的方向。
3.知道彈性形變越大彈力越大,知道彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比,即胡克定律.會用胡克定律解決有關問題。
(二)過程與方法
1.通過在實際問題中確定彈力方向的能力。
2.自己動手進行設計實驗和操作實驗的能力。
3.知道實驗數(shù)據(jù)處理常用的方法,嘗試使用圖象法處理數(shù)據(jù)。
。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價值觀
1.真實準確地記錄實驗數(shù)據(jù),體會科學的精神和態(tài)度在科學探究過程的重要作用。
2.在體驗用簡單的工具和方法探究物理規(guī)律的過程中,感受學習物理的'樂趣,培養(yǎng)學生善于把物理學習與生活實踐結合起來的習慣。
教學重點
1.彈力有無的判斷和彈力方向的判斷。
2.彈力大小的計算。
3.實驗設計與操作。
教學難點
彈力有無的判斷及彈力方向的判斷.
教學方法
探究、講授、討論、練習
教學手段
教具準備
彈簧、鉤碼、泡沫塑料塊、粉筆、燒瓶(內裝紅墨水瓶塞上面插細玻璃管)、
演示胡克定律用的鐵架臺、刻度尺、彈簧、鉤碼等等.
高中物理教案4
“新課程標準”下中學物理課堂教學的改革方法是眾說紛紜,在此談談我在教學中的實踐與思考:
一、采取對話式互動教學
課堂是提供給師與生研究探討問題的場所,可以采取對話式互動教學。以對話、聊天、討論的形式取代傳統(tǒng)的空洞枯燥的理論學說的說教形式,可以避免傳統(tǒng)教學師對生單向傳輸知識帶來的弊端。我認為,學生上課是在已有知識的基礎上,鞏固強化基本概念和規(guī)律,把握一些主要的問題。預習過程中學生會遇到一些疑難或模糊的問題,帶著這些問題走進課堂,對這部分知識給予特別關注,直到通過討論得到解決。
二、有針對性、有重點地教學
課堂教學要有針對性,要抓住最基本的主干知識,抓住在現(xiàn)代科學技術中應用最廣泛、最活躍的知識,對重點和難點、知識誤區(qū)具體詳細講解。一節(jié)課時間有限,老師講解突出重點、抓住關鍵,使學生較為深入地理解最重要、最基本的知識,有助于減輕學生的負擔,把這些東西弄清弄透,進一步提高和運用,才有牢靠的基礎。
三、將理論知識與實踐相聯(lián)系
理論聯(lián)系實際,可以使學生更好地理解知識、掌握知識,懂得所學知識的用處,最重要的在于使學生學會如何運用所學知識來分析解決實際問題。在課堂教學中,我要求同學們一方面要善于應用學到的理論知識解釋日常生活現(xiàn)象,另一方面要善于“動手”,通過實踐去檢驗物理學規(guī)律。講過理論知識后,討論一些應用所學知識的典型事例。
四、重視培養(yǎng)學生的能力
學生的知識和教育背景、興趣愛好不同,培養(yǎng)目標也必須有彈性。對于能力的'培養(yǎng),我們提出同一的較高的要求和目標,并不意味著人人要達到同一思維水平。我們不能挑選學生,卻可以選擇因材施教。在統(tǒng)一要求的同時,也能體現(xiàn)個體發(fā)展的目標,體現(xiàn)不同水平層次的差異性。
五、加強演示和學生實驗
物理學是一門實驗科學,其特點之一就是實驗比較多。物理學的特點決定了只有讓學生參與實驗的探究過程,學生才會感到物理真實有用。教材中提到的驗證性實驗,老師應在課堂上做演示實驗,甚至讓學生自己動手做。學生通過視覺、聽覺、觸覺等多種途徑感知事物,這樣掌握的知識更牢靠,難學的東西轉化為易學的東西,從而增加他們學習物理的興趣。
總之,我認為搞好中學物理課堂教學改革關鍵在于轉變教學觀念,以學生探究學習為主體,老師適當引導、啟發(fā)、指出重點,讓學生變接受知識為獲得知識。我們應該不斷創(chuàng)新,改革課堂教學方法,提高課堂教學質量。
高中物理教案5
知識目標
1、進一步理解向心力的概念。
2、理解向心力公式,進一步明確勻速圓周運動的產(chǎn)生條件,掌握向心力公式的應用。
能力目標
1、培養(yǎng)在實際問題中分析向心力來源的能力。
2、培養(yǎng)運用物理知識解決實際問題的能力。
情感目標
1、激發(fā)學生學習興趣,培養(yǎng)學生關心周圍事物的習慣。
教學建議
教材分析
教材首先明確提出向心力是按效果命名的力,任何一個力或幾個力的合力只要它的作用效果是使物體產(chǎn)生向心加速度,它就是物體所受的向心力,接著詳細介紹了火車轉彎和汽車過拱橋兩個常見的實際問題。后面又附有思考與討論,開拓學生的思維。
教法建議
1、培養(yǎng)學生分析向心力來源的能力,分析問題時,要首先引導學生對做周圍運動的物體進行受力情況分析,并讓學生清楚地認識到求出物體沿半徑方向受到的合外力,就是提供給物體做圓周運動的向心力。
2、培養(yǎng)學生運用物體知識解決實際問題的能力。通過例題的分析與討論(結合動畫或課件),引導學生從中領悟掌握運用向心力公式的思路和方法。即:第一:根據(jù)物體受力情況分析向心力的來源,做勻速圓周運動的物體。
第二:運用向心力公式計算做圓周運動所需的向心力。
第三:由物體實際受到的.力提供了它所需要的向心力,列出方程求解。
3、可多舉一些實例讓學生分析。向心力可由重力、彈力、摩擦力等單獨提供,也可由它們的合力提供。
4、在講述汽車過拱橋的問題時,汽車做的是變速圓周運動,對此要根據(jù)牛頓第二定律的瞬時性向學生指出:在變速圓周運動中,物體在各位置受到的向心力分別產(chǎn)生了物體通過各位置的向心加速度,向心力公式仍是適用的。但要注意,對于物體做勻速圓周運動的情況,只有在物體通過最高點和最低點時,向心力才是合外力。同時,還可以向學生指出:此問題中出現(xiàn)的汽車對橋面的壓力大于或小于車重的現(xiàn)象,是發(fā)生在圓周運動中的超重或失重現(xiàn)象。
高中物理教案6
一、教學目標
1.知識目標:
。1)進一步深化對電阻的認識
。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系
2.能力目標:
(1)通過類比,培養(yǎng)學生分析解決三個變量之間關系的科學研究方法
(2)通過從猜想→研究方法→實驗操作等一系列探索過程,使學生掌握如何獲取知識,發(fā)展思維能力。
3.德育滲透點:
。1)通過對各種材料電阻率的介紹,加強學生安全用電的意識
。2)通過我國對超導現(xiàn)象的研究介紹,激發(fā)學生愛國和奮發(fā)學習的精神。
二、教學重點、難點分析
1.重點:電阻定律
2.難點:電阻率
3.疑點:超導現(xiàn)象的產(chǎn)生
4.解決辦法
①對于重點,主要是通過課堂上師生一起(教師動手,學生觀察)探索,最后用科學的處理方法導出定律,這樣加深了學生對該知識點的滲透。
、趯τ陔y點,主要是通過與電阻的比較,從而明確電阻是反映導體本身屬性;電阻率是材料本身的屬性。
、蹖τ谝牲c主要是通過實驗來加強直觀感覺。
三、教學方法:
實驗演示,啟發(fā)式教學
四、教 具:
電阻定律示教板(含金屬絲) 學生電源 電流表 伏特表 滑動變阻器 電鍵 導線 火柴 廢棄的“220V 40W”白熾燈 幻燈片 投影儀 計算機 自制CAI課件
五、教學過程:
(一)提出問題,引入新課
1.為了改變電路中的電流強度,怎樣做?
由歐姆定律I=U/R,只要增加導體兩端的電壓U或降低導體電阻R即可。
2.R=U/I的含義,如何測定電阻(讓學生自己設計電路)?
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度無關,那么它由誰決定呢?
(二)進行新課
1.探索定律——電阻定律
①R可能與哪些因素有關?(科學猜想)
。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)
、垩菔緦嶒 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、b用短導線連接,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
b)定理推理
2.電阻定律
、賰热荨跍囟炔蛔儠r,導線的.電阻與它的長度成正比,跟它的橫截面積成反比。
、诒磉_式
說明 ——長度 S——橫截面積 ——比例系數(shù)
3.電阻率——
①單位 歐米
、谖锢硪饬x 反映材料導電性能好壞。在數(shù)值上它等于用該材料制成的1m長,橫截面積為1m2的導體電阻。
、蹨y量——學生思考
。ɑ脽敉队皶154頁各材料電阻率——20℃時)
引導學生結合生活實際,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電阻率與溫度關系
由表格上面寫著20℃,要學生明白這意味著這張表格的數(shù)據(jù)是在20℃時測得的,即電阻率與溫度有關。
[演示](幻燈投影電路圖)
連接,用火柴點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(電阻溫度計),但也有些材料的電阻率不隨溫度改變而改變。
(三)例題精講
【例】 把一均勻導體切成四段并在一起,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
(四)總結、擴展
打開計算機,利用多媒體教學課件再次展示決定電阻大小的因素,再現(xiàn)實驗現(xiàn)象,形象直觀,給學生留下深刻的印象。
本節(jié)課主要通過猜想→探索→得出定律的過程驗證,并得到了電阻定律,由實驗感知電阻率與溫度的關系,關于超導的應用有待同學們進一步去探討。
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7
一、教學目標
1、在開普勒第三定律的基礎上,推導得到萬有引力定律,使學生對此規(guī)律有初步理解。
2、介紹萬有引力恒量的測定方法,增加學生對萬有引力定律的感性認識。
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計方法,滲透科學發(fā)現(xiàn)與科學實驗的方法論教育。
二、重點、難點分析
1、萬有引力定律的推導過程,既是本節(jié)課的重點,又是學生理解的難點,所以要根據(jù)學生反映,調節(jié)講解速度及方法。
2、由于一般物體間的萬有引力極小,學生對此缺乏感性認識,又無法進行演示實驗,故應加強舉例。
三、教具
卡文迪許扭秤模型。
四、教學過程
。ㄒ唬┮胄抡n
1、引課:前面我們已經(jīng)學習了有關圓周運動的知識,我們知道做圓周運動的物體都需要一個向心力,而向心力是一種效果力,是由物體所受實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動的,那么我們想過沒有,月球做圓周運動的向心力是由誰來提供的呢?(學生一般會回答:地球對月球有引力。)
我們再來看一個實驗:我把一個粉筆頭由靜止釋放,粉筆頭會下落到地面。
實驗:粉筆頭自由下落。
同學們想過沒有,粉筆頭為什么是向下運動,而不是向其他方向運動呢?同學可能會說,重力的方向是豎直向下的,那么重力又是怎么產(chǎn)生的呢?地球對粉筆頭的引力與地球對月球的引力是不是一種力呢?(學生一般會回答:是。)這個問題也是300多年前牛頓苦思冥想的問題,牛頓的結論也是:yes。
既然地球對粉筆頭的引力與地球對月球有引力是一種力,那么這種力是由什么因素決定的,是只有地球對物體有這種力呢,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過程
1、萬有引力定律的推導
首先讓我們回到牛頓的年代,從他的角度進行一下思考吧。當時“日心說”已在科學界基本否認了“地心說”,如果認為只有地球對物體存在引力,即地球是一個特殊物體,則勢必會退回“地球是宇宙中心”的.說法,而認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。)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。當時有一個天文學家開普勒通過觀測數(shù)據(jù)得到了一個規(guī)律:所有行星軌道半徑的3次方與運動周期的2次方之比是一個定值,即開普勒第
其中m為行星質量,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量而反比于太陽與行星的距離的平方。
而此時牛頓已經(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,太陽也不是一個特殊物體,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為一個常數(shù),叫做萬有引力恒量。(視學生情況,可強調與物體重力只是用同一字母表示,并非同一個含義。)
應該說明的是,牛頓得出這個規(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一步的說明:
。1)萬有引力存在于任何兩個物體之間。雖然我們推導萬有引力定律是從太陽對行星的引力導出的,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物體之間。也正因為此,這個引力稱做萬有引力。只不過一般物體的質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。所以萬有引力定律的表述是:
板書:任何兩個物體都是相互吸引的,引力的大小跟兩個物體的質
其中m1、m2分別表示兩個物體的質量,r為它們間的距離。
。2)萬有引力定律中的距離r,其含義是兩個質點間的距離。兩個物體相距很遠,則物體一般可以視為質點。但如果是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近,則應把r理解為它們的幾何中心的距離。例如物體是兩個球體,r就是兩個球心間的距離。
。3)萬有引力是因為物體有質量而產(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物體的質量決定,所以質量是萬有引力的產(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習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習的分子間的引力。
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這個常數(shù)是多少,連他本人也不知道。按說只要測出兩個物體的質量,測出兩個物體間的距離,再測出物體間的引力,代入萬有引力定律,就可以測出這個恒量。但因為一般物體的質量太小了,它們間的引力無法測出,而天體的質量太大了,又無法測出質量。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準確的結果,這個公式就仍然不能是一個完善的等式。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恒量。
這是一個卡文迪許扭秤的模型。(教師出示模型,并拆裝講解)這個扭秤的主要部分是這樣一個T字形輕而結實的框架,把這個T形架倒掛在一根石英絲下。若在T形架的兩端施加兩個大小相等、方向相反的力,石英絲就會扭轉一個角度。力越大,扭轉的角度也越大。反過來,如果測出T形架轉過的角度,也就可以測出T形架兩端所受力的大小,F(xiàn)在在T形架的兩端各固定一個小球,再在每個小球的附近各放一個大球,大小兩個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,只要測出其扭轉的角度,就可以測出引力的大小。當然由于引力很小,這個扭轉的角度會很小。怎樣才能把這個角度測出來呢?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處的刻度尺,當鏡子與T形架一起發(fā)生一個很小的轉動時,刻度尺上的光斑會發(fā)生較大的移動。這樣,就起到一個化小為大的效果,通過測定光斑的移動,測定了T形架在放置大球前后扭轉的角度,從而測定了此時大球對小球的引力?ㄎ牡显S用此扭秤驗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。這個數(shù)值與近代用更加科學的方法測定的數(shù)值是非常接近的。
卡文迪許測定的G值為6。754×10—11,現(xiàn)在公認的G值為6。67×10—11。需要注意的是,這個萬有引力恒量是有單位的:它的單位應該是乘以兩個質量的單位千克,再除以距離的單位米的平方后,得到力的單位牛頓,故應為Nm2/kg2。
板書:G=6。67×10—11Nm2/kg2
由于萬有引力恒量的數(shù)值非常小,所以一般質量的物體之間的萬有引力是很小的,我們可以估算一下,兩個質量50kg的同學相距0。5m時之間的萬有引力有多大(可由學生回答:約6。67×10—7N),這么小的力我們是根本感覺不到的。只有質量很大的物體對一般物體的引力我們才能感覺到,如地球對我們的引力大致就是我們的重力,月球對海洋的引力導致了潮汐現(xiàn)象。而天體之間的引力由于星球的質量很大,又是非常驚人的:如太陽對地球的引力達3。56×1022N。
五、課堂小結
本節(jié)課我們學習了萬有引力定律,了解了任何兩個有質量的物體之間都存在著一種引力,這個引力正比于兩個物體質量的乘積,反比于兩個物體間的距離。其大小的決定式為:
其中G為萬有引力恒量:G=6。67×10—11Nm2/kg2
另外,我們還了解了科學家分析物體、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、設計思路:本節(jié)課由于內容限制,以教師講授為主。為能夠吸引學生,引課時設計了一些學生習以為常的但又沒有細致思考過的問題。講授過程中以物理學史為主線,讓學生以科學家的角度分析、思考問題。力爭抓住這節(jié)課的有利時機,滲透“沒有絕對特殊的物體”這一引起物理學幾次革命性突破的辯證唯物主義觀點。
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,外面可用有機玻璃制成外殼,并可拆卸。
高中物理教案8
高中物理是普通高中科學學習領域的一門基礎課程,它對于提升學生的科學素養(yǎng)具有重要的作用。而隨著高中課程改革的不斷深入,如何提高高中物理課堂教學有效性是高中物理教育急需解決的問題之一。本文筆者結合自己的課堂教學實踐,在高中物理課堂通過轉變教學模式、重視對學生學習過程和方法的指導、有效運用多媒體技術、注重實驗和觀察以及緊密聯(lián)系實際等幾方面實施有效教學策略,從而更好地推動高中物理課堂教學改革。
一、轉變教學模式,提高教學效率
傳統(tǒng)的教學教師一般采用單一的注入式教學,學生只能處于被動的接受學習狀態(tài)。一堂課基本是教師講到底,缺乏師生交流,學生幾乎沒有動手動腦練習的機會。結果是學生課堂似乎聽懂了課后自己卻不會做。因此要想提高教學效率,必須轉變傳統(tǒng)的教學方式:改變傳統(tǒng)教學教師講,學生被動的聽,完全忽視學生的主體地位的狀態(tài)。因為課堂的時間都被教師占用了,學生缺少練習、體驗的時間,而學習又是一個需要內化的過程,我們不能指望學生課后花多長的時間來自覺學習物理這一門課。而且,從上課到晚自習間隔了較長一段時間,學生的印象已經(jīng)不是那么清晰了。對有的學生來說,完成作業(yè)和練習就有了一定的困難。這種情況下,教師內容講得再好,語言再流暢,例題再多,其課堂教學也是低效的。
二、重視對學生學習過程和方法的指導
物理主要是對事物的一種認識、一種理解。物理的學習應按“問題情景一建立物理模型一解釋、應用與拓展”模式進行,圍繞所要學習的物理主題,選擇有現(xiàn)實意義的、對學生具有一定挑戰(zhàn)性的、能夠表現(xiàn)重要物理意義、有利于學生一般能力發(fā)展的內容,讓學生在自主探索、合作交流的過程中建立并求出,包含該主題的物理模型,判斷它的合理性并將所學的知識和技能遷移到學習和生活中的其它方面。通過上述過程,學生將逐步掌握基本的物理知識和方法,形成良好的物理思維習慣和應用意識,提高自己解決問題的能力,感受物理創(chuàng)造的興趣,增進學好物理的信心,獲得對物理較為全面的體驗與理解。在具體的教學中,教師可結合相應的教學內容和教學目標采用激勵法和互惠式教學等教學技術,促進學生物理認知策略的發(fā)展。
三、運用多媒體技術,提升有效教學質量
高中物理教學中的許多內容,比如說核反應等,這些知識既高度抽象化,同時也難于真實演示和讓學生從生活中去體驗。學生很難理解,更不用說去深入探究其中的規(guī)律和原理了。多媒體技術的出現(xiàn),在一定程度上很好的解決了這個問題,為物理有效教學提供了很大的便利。它以影像、圖片等多媒體信息,給學生以更加直觀的感受,增強他們參與學習的自覺性和主動性,激發(fā)他們學習的興趣。在物理實驗課上運用多媒體技術,能讓學生更直觀地看到物體瞬時性的變化和極其微小變化等,這樣能幫助他們理解物理知識,大大增強實驗效果。比如,我們可以利用電腦課件將很抽象的磁感線用動畫的形式給學生進行展示,再配上各種顏色的可動線,使抽象、難以理解的磁場狀況生動形象地展現(xiàn)在學生面前,由靜變動,由無聲變有聲,再加上老師當場的啟發(fā)、誘導,充分調動了學生的思維,使他們積極地去思考、理解,這樣很容易突破我們教學中的難點,從而有效的提高了教學效率。
四、注重實驗和觀察
物理學是一門以實驗為基礎的學科。高中物理實驗是培養(yǎng)實驗技能的主要手段,也是培養(yǎng)能力、發(fā)展智力的重要途徑。通過實驗,不僅能幫助學生更好地形成正確的物理概念,加深對物理規(guī)律的理解,而且還可增強分析問題、解決問題的能力,從而有效提高學生的物理學習。在實驗過程中一定要有嚴格的科學態(tài)度,為了做好實驗,在每次實驗之前,一定要明確實驗的目的,弄懂它的原理,了解所用儀器的'性能,搞清實驗的步驟。在實驗中要遵守操作規(guī)程,認真觀察現(xiàn)象,仔細記錄必要的數(shù)據(jù)。實驗后要對所得的數(shù)據(jù)進行分析,作出合理的結論,必要時還要進一步研究某些不夠清楚的問題。細心觀察,使自己掌握一定的實驗技能和實驗方法,這也是學生今后進一步學習現(xiàn)代科學技術,并在生產(chǎn)中進行科學實驗和技術應用的重要基礎。
五、緊密聯(lián)系實際,關注與本學科相連的科學成果
教學現(xiàn)在教給學生的物理知識,大量的是經(jīng)典的、基礎的、無實際意義的東西,如何讓學生感興趣,并主動學習,需要將物理知識與現(xiàn)代的科技結合起來,賦予所學知識以生命,激發(fā)學生的熱情。這就要求教師必須關注最新科學成果,引進課堂誘導學生去了解去探索,完成能力培養(yǎng)的過程。因此,教師應在平時將物理知識與學生生活實踐和社會實踐相結合,把學生的感性知識與學生的理性認識相結合。選用學生感興趣的實例,拉近物理知識與學生生活實踐的關系,讓物理課堂重新煥發(fā)出魅力,以有效提高教學的有效性。
總而言之,提高高中物理有效教學的方法還有很多,還需要我們廣大物理教師在教學過程中不斷思考探索,認真鉆研教材,不斷優(yōu)化課堂教學,激發(fā)學生學習物理的興趣,努力促進同學們進行自主探究學習,培養(yǎng)他們積極參與教學活動,拓展學生的思維空間從而真正實現(xiàn)有效課堂教學的目的。
高中物理教案9
知識目標
(1)伽利略理想實驗;
。2)慣性概念;
(3)掌握牛頓第一定律的內容;
(4)理解力是改變物體運動狀態(tài)的原因;
。5)能用牛頓第一定律解釋慣性現(xiàn)象.
能力目標
培養(yǎng)學生嚴謹?shù)倪壿嬐评砟芰;培養(yǎng)學生的口頭表達能力.學習科學的實驗方法.
情感目標
對任何現(xiàn)象的發(fā)生不能夠想當然,要有嚴謹、認真的科學態(tài)度.
教學建議
教材分析
本節(jié)內容是分兩塊內容介紹的,先是介紹了人類對力和運動關系的發(fā)展歷史,并著重講述了伽俐略的理想實驗及其重要的實驗思想.然后引入了牛頓第一定律,引入了慣性概念,并由此分析出力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因.
教法建議
1、本節(jié)所述內容在初中課本上已涉及到,初中課本中用到的標題是慣性定律,所以學生已有一定的基礎.
2、適當介紹一些學史的知識,讓學生意識到:一個規(guī)律的發(fā)現(xiàn)并不是一帆風順的,或者是一開始的認識就是對的,而是需要人類不斷探索才能形成的,它們的學習也是這樣.
3、重點講述伽利略理想實驗的科學思想,讓學生學會一種科學思維方法.
4、通過對大量實例的分析,讓學生真正理解力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因.
教學設計示例
教學重點:對伽利略理想實驗的理解;牛頓第一運動定律.
教學難點:對伽利略理想實驗的理解.
示例:
一、歷史的回顧
1、人類對力和運動關系的最初認識及亞里士多德其人.(見擴展資料)
2、伽利略理想實驗:
。1)動畫模擬該實驗,并指出不能夠真正試驗的原因.或做課本所講的氣墊導軌實驗(有視頻資料),并指出為什么只是近似驗證.由實驗結果推出亞里士多德觀點的錯誤,矛盾的焦點蝕是試實驗條件的不同.
。2)分析伽利略理想實驗:它是一個理想化的過程,但并不是憑空想象的'來的,而在抽象思維過程中所創(chuàng)造出的一種科學推理,理想化實驗是物理學中重要的研究方法.
。3)介紹伽利略.
二、牛頓第一運動定律
1、牛頓第一運動定律(慣性定律):一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止.
2、慣性:物體保持原來的勻速直線運動或靜止狀態(tài)的性質.
3、注意:(通過實例分析)
。1)慣性與慣性定律不同.
。2)慣性是物體的固有性質,任何時候物體都具有慣性,這與物體處于什么狀態(tài)無關.
。3)力和運動的關系:力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因.
4、實例參考(要讓學生充分參與討論):
分析剎車時人往前傾;啟動時人往后仰.
做小實驗:慣性實驗器演示慣性現(xiàn)象,并分析.
讓學生舉例分析,并指出哪些慣性現(xiàn)象有利,哪些慣性現(xiàn)象有害.
探究活動
題目:可以觀察的慣性現(xiàn)象
組織:小組或個人
方案:自己設計小實驗并展示、講解,由同學互相評判
評價:具有可操作性,讓學生把學過的知識靈活應用
高中物理教案10
【學習目標】
l. 知道曲線運動中速度的方向,理解曲線運動是一種變速運動.
2.知道物體做曲線運動的條件是所受的合外力與它的速度方向不在一條直線上.
【學習重點】
1.什么是曲線運動.
2.物體做曲線運動的方向的確定.
3.物體做曲線運動的條件.
【學習難點】
物體做曲線運動的條件.
【學習過程】
1.什么是曲線的切線? 閱讀教材33頁有關內容,明確切線的
概念。
如圖1,A、B為曲線上兩點,當B無限接近A時,直線AB叫做
曲線在A點的__________ A B 圖
2.速度是矢量,既有大小,又有方向,那么速度的變化包含哪幾層含義?
3.質點做曲線運動時,質點在某一點的速度,沿曲線在這一點的____________。
4.曲線運動中,_________時刻在變化,所以曲線運動是__________運動,做曲線運動的物體運動狀態(tài)不斷發(fā)生變化。
5.如果物體所受的合外力跟其速度方向____________,物體就做直線運動。如果物體所受的合外力跟其速度方向__________________,物體就做曲線運動。
【同步導學】
1.曲線運動的特點
、 軌跡是一條曲線
、 曲線運動速度的方向
、 質點在某一點(或某一時刻)的速度方向是沿曲線的這一點的切線方向。
、 曲線運動的速度方向時刻改變。
⑶ 是變速運動,必有加速度
、 合外力一定不為零(必受到外力作用)
例1 在砂輪上磨刀具時可以看到,刀具與砂輪接觸處有火星沿砂輪的切線飛出,為什么由此推斷出砂輪上跟刀具接觸處的質點的速度方向沿砂輪的切線方向?
2.物體作曲線運動的條件
當物體所受的合力的方向與它的速度方向在同一直線時,物體做直線運動;當物體所
1 專心 愛心 用心
受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時,物體就做曲線運動.
例2 關于曲線運動,下面說法正確的是( )
A.物體運動狀態(tài)改變著,它一定做曲線運動
B.物體做曲線運動,它的運動狀態(tài)一定在改變
C.物體做曲線運動時,它的加速度的方向始終和速度的方向一致
D.物體做曲線運動時,它的加速度方向始終和所受到的合外力方向一致
3.關于物體做直線和曲線運動條件的進一步分析
① 物體不受力或合外力為零時,則物體靜止或做勻速直線運動
、 合外力不為零,但合外力方向與速度方向在同一直線上,則物體做直線運動,當合外力為恒力時,物體將做勻變速直線運動(勻加速或勻減速直線運動),當合外力為變力時,物體做變加速直線運動。
③ 合外力不為零,且方向與速度方向不在同一直線上時,則物體做曲線運動;當合外力變化時,物體做變加速曲線運動,當合外力恒定時,物體做勻變速曲線運動。
例3.一質量為m的物體在一組共點恒力F1、F2、F3作用下而處于平衡狀態(tài),如撤去F1,試討論物體運動情況怎樣?
【鞏固練習】
1.關于曲線運動速度的方向,下列說法中正確的是 ( )
A.在曲線運動中速度的方向總是沿著曲線并保持不變
B.質點做曲線運動時,速度方向是時刻改變的,它在某一點的瞬時速度的方向與這—點運動的軌跡垂直
C.曲線運動中速度的方向是時刻改變的,質點在某一點的瞬時速度的方向就是在曲線上的這—點的切線方向
D.曲線運動中速度方向是不斷改變的,但速度的大小保持不變
2.如圖所示的曲線為運動員拋出的鉛球運動軌跡(鉛球視為質點),A、B、C為曲線上的三點,關于鉛球在B點的速度方向,說法正確的是 ( )
A.為AB的方向 B.為BC的方向
C.為BD的方向 D.為BE的方向
3.物體做曲線運動的條件為 ( )
A.物體運動的初速度不為零 B.物體所受的合外力為變力
C.物體所受的合外力的'方向上與速度的方向不在同一條直線上
D.物體所受的合外力的方向與加速度的方向不在同—條直線上 (第2題)
專心 愛心 用心 2
A.變速運動—定是曲線運動 B.曲線運動—定是變速運動
C.速率不變的曲線運動是勻速運動 D.曲線運動也可以是速度不變的運動
5.做曲線運動的物體,在其軌跡上某一點的加速度方向 ( )
A.為通過該點的曲線的切線方向 B.與物體在這一點時所受的合外力方向垂直
C.與物體在這一點速度方向一致 D.與物體在這一點速度方向的夾角一定不為零
6.下面說法中正確的是( )
A.做曲線運動的物體的速度方向必變化 B.速度變化的運動必是曲線運動
C.加速度恒定的運動不可能是曲線運動 D.加速度變化的運動必定是曲線運動
7.一質點在某段時間內做曲線運動,則在這段時間內( )
A.速度一定不斷改變,加速度也一定不斷改變; B.速度一定不斷改變,加速度可以不變;
C.速度可以不變,加速度一定不斷改變; D.速度可以不變,加速度也可以不變。
8.下列說法中正確的是( )
A.物體在恒力作用下不可能做曲線運動 B.物體在變力作用下一定做曲線運動
C.物體在恒力或變力作用下都可能做曲線運動
D.做曲線運動的物體,其速度方向與加速度方向一定不在同一直線上
9.如圖所示,物體在恒力F作用下沿曲線從A運動到B,這時突然使它所受的力方向改變而大小不變(即由F變?yōu)?F),在此力作用下物體以后的運動情況,下列說法正確的是( )
A.物體不可能沿曲線Ba運動;
B.物體不可能沿曲線Bb運動;
C.物體不可能沿曲線Bc運動;
D.物體可能沿原曲線由B返回A。 b 10.一個做勻速直線運動的物體,突然受到一個與運動方向不在同一直線上的恒力作用時,物體運動為 ( )
A.繼續(xù)做直線運動 B.一定做曲線運動
C.可能做直線運動,也可能做曲線運動 D.運動的形式不能確定
高中物理教案11
教學目的:
1、了解電能輸送的過程。
2、知道高壓輸電的道理。
3、培養(yǎng)學生把物理規(guī)律應用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力。
教學重點:培養(yǎng)學生把物理規(guī)律應用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力。
教學難點:高壓輸電的道理。
教學用具: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)。
教學過程:
一、引入新課
講述:前面我們學習了電磁感應現(xiàn)象和發(fā)電機,通過發(fā)電機我們可以大量地生產(chǎn)電能。比如,葛洲壩電站通過發(fā)電機把水的機械能為電能,發(fā)電功率可達271。5萬千瓦,這么多的電能當然要輸?shù)接秒姷牡胤饺,今天,我們就來學習輸送電能的有關知識。
二、進行新課
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?很多學生憑生活經(jīng)驗能回答:是通過電線輸送的。在教師的啟發(fā)下學生可以回答:是通過架設很高的、很粗的高壓電線輸送的。
出示:電能輸送掛圖,并結合學生生活經(jīng)驗作介紹。
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、遠距離輸電為什么要用高電壓?
提問:為什么遠距離輸電要用高電壓呢?學生思考片刻之后,教師說:這個實際問題就是我們今天要討論的重點。
板書:(高壓輸電的道理)
分析討論的思路是:輸電→導線(電阻)→發(fā)熱→損失電能→減小損失
講解:輸電要用導線,導線當然有電阻,如果導線很短,電阻很小可忽略,而遠距離輸電時,導線很長,電阻大不能忽略。列舉課本上的一組數(shù)據(jù)。電流通過很長的導線要發(fā)出大量的熱,請學生計算: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,每秒鐘導線發(fā)熱多少?學生計算之后,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,必須減小導線發(fā)熱損失。
3、提問:如何減小導線發(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,沒有實用價值。第二種方法從材料、長度、粗細三方面來說都有實際困難。適用的超導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。通過后面的學習,我們將會看到這種辦法了也是很有效的。
板書結論:(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,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:(3。變壓器能把交流電的電壓升高或降低)
三、引導學生看課本,了解我國輸電電壓,知道輸送電能的優(yōu)越性。
四、課堂小結:
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,學習日常生活中的電學知識和用電常識。
了解變壓器的工作原理
調查生活中的有關電壓變換情況。
調查:
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的對一些設備的要求也會提高,請調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12
教學目標
1、知識與技能
。1)了解地球表面物體的萬有引力兩個分力的大小關系,計算地球質量;
(2)行星繞恒星運動、衛(wèi)星的運動的共同點:萬有引力作為行星、衛(wèi)星圓周運動的向心力,會用萬有引力定律計算天體的質量;
。3)了解萬有引力定律在天文學上有重要應用。
2、過程與方法:
(1)培養(yǎng)學生根據(jù)數(shù)據(jù)分析找到事物的主要因素和次要因素的一般過程和方法;
。2)培養(yǎng)學生根據(jù)事件的之間相似性采取類比方法分析新問題的能力與方法;
。3)培養(yǎng)學生歸納總結建立模型的能力與方法。
3、情感態(tài)度與價值觀:
。1)培養(yǎng)學生認真嚴禁的科學態(tài)度和大膽探究的心理品質;
。2)體會物理學規(guī)律的簡潔性和普適性,領略物理學的優(yōu)美。
教學重難點
教學重點
地球質量的計算、太陽等中心天體質量的計算。
教學難點
根據(jù)已有條件求中心天體的質量。
教學工具
多媒體、板書
教學過程
一、計算天體的質量
1、基本知識
。1)地球質量的計算
、僖罁(jù):地球表面的物體,若不考慮地球自轉,物體的重力等于地球對物體的萬有引力,即
、诮Y論:
只要知道g、R的值,就可計算出地球的質量。
。2)太陽質量的計算
①依據(jù):質量為m的行星繞太陽做勻速圓周運動時,行星與太陽間的萬有引力充當向心力,即
、诮Y論:
只要知道衛(wèi)星繞行星運動的周期T和半徑r,就可以計算出行星的質量。
2、思考判斷
。1)地球表面的物體,重力就是物體所受的萬有引力。(×)
。2)繞行星勻速轉動的衛(wèi)星,萬有引力提供向心力。(√)
。3)利用地球繞太陽轉動,可求地球的質量。(×)
3、探究交流
若已知月球繞地球轉動的周期T和半徑r,由此可以求出地球的質量嗎?能否求出月球的質量呢?
【提示】能求出地球的質量。利用
為中心天體的質量。做圓周運動的月球的質量m在等式中已消掉,所以根據(jù)月球的周期T、公轉半徑r,無法計算月球的質量。
二、發(fā)現(xiàn)未知天體
1、基本知識
。1)海王星的發(fā)現(xiàn)
英國劍橋大學的學生亞當斯和法國年輕的天文學家勒維耶根據(jù)天王星的觀測資料,利用萬有引力定律計算出天王星外“新”行星的軌道。1846年9月23日,德國的加勒在勒維耶預言的位置附近發(fā)現(xiàn)了這顆行星——海王星。
。2)其他天體的發(fā)現(xiàn)
近100年來,人們在海王星的軌道之外又發(fā)現(xiàn)了冥王星、鬩神星等幾個較大的天體。
2、思考判斷
。1)海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)表明了萬有引力理論在太陽系內的正確性。(√)
(2)科學家在觀測雙星系統(tǒng)時,同樣可以用萬有引力定律來分析。(√)
3、探究交流
航天員翟志剛走出“神舟七號”飛船進行艙外活動時,要分析其運動狀態(tài),牛頓定律還適用嗎?
【提示】適用。牛頓將牛頓定律與萬有引力定律綜合,成功分析了天體運動問題。牛頓定律對物體在地面上的運動以及天體的.運動都是適用的。
三、天體質量和密度的計算
【問題導思】
1、求天體質量的思路是什么?
2、有了天體的質量,求密度還需什么物理量?
3、求天體質量常有哪些方法?
1、求天體質量的思路
繞中心天體運動的其他天體或衛(wèi)星做勻速圓周運動,做圓周運動的天體(或衛(wèi)星)的向心力等于它與中心天體的萬有引力,利用此關系建立方程求中心天體的質量。
2、計算天體的質量
下面以地球質量的計算為例,介紹幾種計算天體質量的方法:
。1)若已知月球繞地球做勻速圓周運動的周期為T,半徑為r,根據(jù)萬有引力等于向心力,即
。2)若已知月球繞地球做勻速圓周運動的半徑r和月球運行的線速度v,由于地球對月球的引力等于月球做勻速圓周運動的向心力,根據(jù)牛頓第二定律,得
。3)若已知月球運行的線速度v和運行周期T,由于地球對月球的引力等于月球做勻速圓周運動的向心力,根據(jù)牛頓第二定律,得
(4)若已知地球的半徑R和地球表面的重力加速度g,根據(jù)物體的重力近似等于地球對物體的引力,得
解得地球質量為
3、計算天體的密度
若天體的半徑為R,則天體的密度ρ
誤區(qū)警示
1、計算天體質量的方法不僅適用于地球,也適用于其他任何星體。注意方法的拓展應用。明確計算出的是中心天體的質量。
2、要注意R、r的區(qū)分。R指中心天體的半徑,r指行星或衛(wèi)星的軌道半徑。以地球為例,若繞近地軌道運行,則有R=r.
例:要計算地球的質量,除已知的一些常數(shù)外還需知道某些數(shù)據(jù),現(xiàn)給出下列各組數(shù)據(jù),可以計算出地球質量的有哪些?()
A.已知地球半徑R
B.已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑r和線速度v
C.已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的線速度v和周期T
D.已知地球公轉的周期T′及運轉半徑r′
【答案】ABC
歸納總結:求解天體質量的技巧
天體的質量計算是依據(jù)物體繞中心天體做勻速圓周運動,萬有引力充當向心力,列出有關方程求解的,因此解題時首先應明確其軌道半徑,再根據(jù)其他已知條件列出相應的方程。
四、分析天體運動問題的思路
【問題導思】
1、常用來描述天體運動的物理量有哪些?
2、分析天體運動的主要思路是什么?
3、描述天體的運動問題,有哪些主要的公式?
1、解決天體運動問題的基本思路
一般行星或衛(wèi)星的運動可看做勻速圓周運動,所需要的向心力都由中心天體對它的萬有引力提供,所以研究天體時可建立基本關系式:
2、四個重要結論
設質量為m的天體繞另一質量為M的中心天體做半徑為r的勻速圓周運動
以上結論可總結為“越遠越慢,越遠越小”。
誤區(qū)警示
1、由以上分析可知,衛(wèi)星的an、v、ω、T與行星或衛(wèi)星的質量無關,僅由被環(huán)繞的天體的質量M和軌道半徑r決定。
2、應用萬有引力定律求解時還要注意挖掘題目中的隱含條件,如地球的公轉周期是365天,自轉一周是24小時,其表面的重力加速度約為9.8m/s2.
例:)據(jù)報道,天文學家近日發(fā)現(xiàn)了一顆距地球40光年的“超級地球”,名為“55Cancrie”,該行星繞母星(中心天體)運行的周期約為地球繞太陽運行周期的480(1),母星的體積約為太陽的60倍。假設母星與太陽密度相同,“55Cancrie”與地球均做勻速圓周運動,則“55Cancrie”與地球的()
【答案】B
歸納總結:解決天體運動的關鍵點
解決該類問題要緊扣兩點:一是緊扣一個物理模型:就是將天體(或衛(wèi)星)的運動看成是勻速圓周運動;二是緊扣一個物體做圓周運動的動力學特征,即天體(或衛(wèi)星)的向心力由萬有引力提供。還要記住一個結論:在向心加速度、線速度、角速度和周期四個物理量中,只有周期的值隨著軌道半徑的變大而增大,其余的三個都隨軌道半徑的變大而減小
五、雙星問題的分析方法
例:天文學家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運行的兩顆恒星稱為雙星。雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍。利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運動特征可推算出它們的總質量。已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點分別做勻速圓周運動,周期均為T,兩顆恒星之間的距離為r,試推算這個雙星系統(tǒng)的總質量。(引力常量為G)
歸納總結:雙星系統(tǒng)的特點
1、雙星繞它們共同的圓心做勻速圓周運動,它們之間的距離保持不變;
2、兩星之間的萬有引力提供各自需要的向心力;
3、雙星系統(tǒng)中每顆星的角速度相等;
4、兩星的軌道半徑之和等于兩星間的距離。
高中物理教案13
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準實驗教科書(物理2·必修)第五章《曲線運動》第六節(jié)《向心力》。
教材的內容方面來看,本章節(jié)主要講解了向心力的定義、定義式、方向及驗證向心力的表達式,變速圓周運動和一般曲線運動。前面幾節(jié)已經(jīng)學習了曲線運動、圓周運動、向心加速度,這節(jié)講的是描述使物體做圓周運動的合外力,是對物體運動認識上的升華,為接下來萬有引力的的學習奠定了基礎。所以在整個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雜,符合學生的認知規(guī)律。
從教材的地位和作用方面來看,本章節(jié)是運動學中的重要概念,也是高一年級物理課程中比較重要的概念之一,是對物體運動認識上的升華,它把運動學和動力學聯(lián)系在了一起,具有承上啟下的橋梁作用,也是學生知識系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。
二、學情分析
【知識基礎方面】在學習本節(jié)課前學生已經(jīng)學習了曲線運動、圓周運動、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`探究性學習起到了鋪墊作用。
【思維基礎方面】高一的學生通過初中科學和第一學期的學習,具有了一定的物理思維方法和較強的計算能力,但接受能力尚欠缺,需要教師正確的引導和啟發(fā)。
【情感態(tài)度方面】在學生的生活經(jīng)驗中,與向心力有關的現(xiàn)象有,但是有一些是錯誤的這就給學生理解向心力的概念帶來困難。
三、教學目標
【知識技能目標】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;用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式;
【過程方法目標】
通過對向心力,向心加速度,圓周運動,牛頓第二定律的理解與學習,相互聯(lián)系,體驗對物理概念的學習方法
【情感態(tài)度與價值觀目標】
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無止境的觀點;
通過向心力的教學引導學生從現(xiàn)實的生活經(jīng)歷與體驗出發(fā),激發(fā)學生的學習興趣;通過一些有趣的實驗實驗,加深學生的印象,容易讓學生理解,引起學生興趣;
四、重點與難點
重點:向心力表達式驗證,向心力來源與作用效果。設定一定運動情景,來驗證向心力表達式。來源進行舉例說明,進行受力分析。(重點如何落實)
難點:向心力表達式的驗證。通過用圓錐擺粗濾驗證表達式,通過圓錐擺做勻速圓周運動解釋原理,分析其在運動角度和手里角度的合外力,測量數(shù)據(jù)與測量器材,一步步得出表達式的正確。(難點咋么突破)
五、教學方法與手段
教學方法:演示法,講授法,討論法教學手段:多媒體,口述
六、教學過程
1.引入
回顧本章內容,復習向心加速度,放一個有關視屏,向同學提問物體為甚么做圓周運動?
2.新課教學(熟悉一下過渡)
一、做小球做圓周運動的實驗,多問題進行思考,得出向心力特點進行總結
二、教授有關向心力的有關知識并進行一定補充。
三、用圓錐擺粗濾驗證向心力表達式小結:向心力定義表達式
高中物理教案14
一、要更新觀念
傳統(tǒng)的教育觀念往往是在非主動條件下形成的,沒有教師的主動思考和教育實踐,往往只是簡單的重復或照抄,其效果很不理想。因此,教師應進行新課程學習,培養(yǎng)新的教育觀念,積極對自身的教學觀念進行調整,在深層次上促進教育觀念的更新與轉變,并以此指導教學實踐,這才是收到較好教學效果的必要條件。
二、改變教育教學方法
教師授課要面向全體學生,要讓絕大多數(shù)學生能理解、能消化。課后不僅要對學習成績好的'學生輔導,更重要的是對學習有困難的學生進行輔導。在平時的教學過程中,教師會有意無意地將太多的精力、時間花在成績好的學生身上,然而教師要特別關注學習有困難的學生,注意不要忽視所謂的差生。要讓學生動起來,讓他們有動手、動口、動腦的機會,注重學法指導。中學階段形成的物理概念,一種是在大量物理現(xiàn)象的基礎上歸納、總結出來的;另一種是在已有概念、規(guī)律的基礎上通過演繹推理得到的。
三、要注重教學效果
新課標提倡“探究式學習”。這種學習模式能提供給學生更多獲取知識的渠道,在了解知識的發(fā)生和形成的過程中,讓學生獲得了比較完整的學習經(jīng)歷。
高中物理教案15
知識目標
1、知道產(chǎn)生的條件;
2、能在簡單的問題中,根據(jù)物體的運動狀態(tài),判斷靜的有無、大小和方向;知道存在著靜;
3、掌握動摩擦因數(shù),會在具體問題中計算滑動,掌握判定方向的方法;
4、知道影響動摩擦因數(shù)的因素;
能力目標
1、通過觀察演示實驗,概括出產(chǎn)生的條件以及的特點,培養(yǎng)學生的觀察、概括能力.通過靜與滑動的區(qū)別對比,培養(yǎng)學生的分析綜合能力.
情感目標
滲透物理方法的教育在分析物體所受時,突出主要矛盾,忽略次要因素及無關因素,總結出產(chǎn)生的條件和規(guī)律.
教學建議
一、基本知識技能:
1、兩個互相接觸且有相對滑動或的物體,在它們的接觸面上會產(chǎn)生阻礙相對運動的,稱為滑動;
2、兩個物體相互接觸,當有相對滑動的趨勢,但又保持相對靜止狀態(tài)時,在它們接觸面上出現(xiàn)的阻礙相對滑動的作用力
3、兩個物體間的滑動的大小跟這兩個物體接觸面間的`壓力大小成正比.
4、動摩擦因數(shù)的大小跟相互接觸的兩個物體的材料有關.
5、的方向與接觸面相切,并且跟物體相對運動或相對運動趨勢相反.
6、靜存在值——靜.
二、重點難點分析:
1、本節(jié)課的內容分滑動和靜兩部分.重點是產(chǎn)生的條件、特性和規(guī)律,通過演示實驗得出關系.
2、難點是在理解滑動計算公式時,尤其是理解水平面上運動物體受到的時,學生往往直接將重力大小認為是壓力大小,而沒有分析具體情況.
教法建議
一、講解有關概念的教法建議
介紹滑動和靜時,從基本的事實出發(fā),利用二力平衡的知識使學生接受的存在.由于的內容是本節(jié)的難點,所以在講解時不要求“一步到位”,關于的概念可以通過實驗、學生討論來理解.
1、可以讓學生找出生活和生產(chǎn)中利用的例子;
2、讓學生思考討論,如:
(1)、一定都是阻力;
(2)、靜止的物體一定受到靜;
(3)、運動的物體不可能受到靜;
主要強調:是接觸力,是阻礙物體間的相對運動或相對運動趨勢的,但不一定阻礙物體的運動,即在運動中也可以充當動力,如傳送帶的例子.
二、有關講解的大小與什么因素有關的教法建議
1、滑動的大小,跟相互接觸物體材料及其表面的光滑程度有關;跟物體間的正壓力有關;但和接觸面積大小無關.注意正壓力的解釋.
2、滑動的大小可以用公式:,動摩擦因數(shù)跟兩物體表面的關系,并不是表面越光滑,動摩擦因數(shù)越小.實際上,當兩物體表面很粗糙時,由于接觸面上交錯齒合,會使動摩擦因數(shù)很大;對于非常光滑的表面,尤其是非常清潔的表面,由于分子力起主要作用,所以動摩擦因數(shù)更大,表面越光潔,動摩擦因數(shù)越大.但在力學中,常稱“物體表面是光滑的”這是忽略物體之間的的一種提法,實際上是一種理想化模型,與上面敘述毫無關系.
3、動摩擦因數(shù)()是一個無單位的物理量,它能直接影響物體的運動狀態(tài)和受力情況.
4、靜的大小,隨外力的增加而增加,并等于外力的大小.但靜不能無限度的增大,而有一個值,當外力超過這個值時,物體就要開始滑動,這個限度的靜叫做靜().實驗證明,靜由公式所決定,叫做靜摩擦因數(shù),為物體所受的正壓力.的大小變化隨著外力的變化關系如圖:滑動的大小小于靜,但一般情況下認為兩者相等.
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