《高中物理优秀教案【优秀29篇】》
作为一名教学工作者,时常需要用到教案,借助教案可以恰当地选择和运用教学方法,调动学生学习的积极性。那么写教案需要注意哪些问题呢?
高中物理摩擦力教案 1
教学目标
一、知识目标
1、知道摩擦力是如何产生的。
2、知道摩擦力的大小跟什么因素有关。
3、知道摩擦的利与弊。
二、能力目标
1、通过观察和实验,感知摩擦力的存在,培养一定的观察能力和分析概括的能力。
2、通过实验,探究摩擦力跟物体表面受到的压力以及接触面的粗糙程度的关系,培养一定的实践能力。
三、德育目标
让学生经历科学探究的过程,培养对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,培养学生的探索精神。
教学重点
滑动摩擦力的大小跟压力和接触面粗糙程度的关系。
教学难点
滑动摩擦力的定义。
教学方法
观察、分析法:通过直观地了解厚海绵在桌面上的运动,感觉摩擦力的存在,分析摩擦力的方向及作用点。
探究法:通过探究活动研究影响摩擦力大小的因素,理解增加摩擦和减小摩擦的方法。
教具准备
下部间隔镂空的厚海绵、木板、投影仪、毛巾、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等。
课时安排
1课时
教学过程
一、引入新课
[师]今天,我们班力气最小的女生将要和班里力气最大的男生大力士利用一根不锈钢棒举行一次别开生面的拔河比赛,请二位运动员上场。
比赛结果:女生获胜。
[师]知道男同学失败的原因是什么吗?请大力士自己说说。
[生]钢棒这端特别滑,握也握不住。
[师]表面上是老师帮助了女同学,在男同学握的棒的一端事先涂上了润滑油。实际上是谁帮助了女同学呢?是摩擦力!可见摩擦力就在我们身边。
二、新课教学
1、摩擦力
[师]请同学们把手掌贴在桌面上,使手掌沿桌面滑动,体验手掌的感觉。
[生]手掌与桌面间产生了摩擦。
[师]根据以往的经验,我们讨论某一个力的时候,一般讨论力的什么内容呢?
[生]讨论一个力的时候,我们一般要了解力的三要素。
[师]我们首先来了解摩擦力的方向和作用点。
[演示]
一长方体海绵,下端间隔镂空,在桌面上推,(分别演示向左推和向右推)底边显示出因受到摩擦阻力而倾斜。
[师]请同学们说说从演示的实验中,你发现了什么。
[生]摩擦力阻碍海绵相对于桌面的运动,与海绵相对于桌面的运动方向相反。
[生]摩擦力的作用点在海绵和桌面接触的接触面上。
[师]大家都同意这两位同学的结论吗?
[生]同意。
[师]我们把两位同学所讲的摩擦力的方向和作用点合在一起,就得到了摩擦力的定义。
[板书]两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力(frictin frce)
[师]请同学们互相讨论一下在生产生活中有哪些与摩擦力有关的例子。
[生]人走路的时候要用到摩擦力。
[生]自行车或汽车在刹车的时候要用到摩擦力,[生]扫地、擦黑板的时候都要用到摩擦力。
[生]滑雪的时候有摩擦力。
[生]用手抓起东西的时候也有摩擦力。
[师]同学们知道了这么多与摩擦力有关的例子,太棒了!现在老师有这么几个问题,需要同学们帮助解决,请同学们想出尽可能多的办法来。
[投影]
问题1:小明让妈妈他买了一瓶水果罐头,可小明怎么也打不开盖子,你能帮助他吗?
问题2:小华星期天要去参加学校的攀岩比赛,?
[生]找一个力气大的人去拧。
[生]用螺丝刀撬一下盖子再拧。
[生]用一个工具夹住盖子使劲拧。
问题2:
[生]让小华穿上一双有花纹的鞋。
[生]向上攀的时候用力抓紧绳子。
[生]戴上有花纹的粗布手套或在手上抹上防滑粉。
[生]在绳子上打上一个一个的结。
问题3:
[生]抓泥鳅时戴上防滑手套。
[生]抓以前在手上沾上沙子,然后用力抓。
[生]把泥鳅打死后再抓。
[生]给泥鳅前裹上一层布,再用力抓。
[师]同学们想出了这么多的主意,大致归纳一下,比如垫毛巾和戴防滑手套基本上是一类,可以归纳成几类呢?同学们讨论。
[生]我
[生]力气大的人或用力抓等是增大了力的作用。
[师]这种力是我们以前了解的哪一种力?增大力和增大接触面的粗糙程度的目的是什么?
[生]这种力是压力。增大压力和增加接触面的粗糙程度都是为了增大摩擦力。
[师]摩擦力的大小和什么因素有关?要增大摩擦力或减小摩擦力可以采取什么办法呢?
[生]增大摩擦时可以增加接触面的粗糙程度和压力,减小摩擦时可以减小压力或使接触面更光滑,因此,我认为摩擦力的大小应该和压力和接触面的粗糙程度有关。
[生]我认为摩擦力的大小还和接触面的大小有关系。
[生]我觉得摩擦力的大小还可能与拉动物体运动的速度大小有关系。
[师]对于摩擦力的大小,同学们大致作出了四种猜想,你的猜想到底对不对?
2、[探究]摩擦力的大小与什么因素有关?
[师]我们把同学们的四种猜想分成四个研究课题,各小组自由选取其中之
一,探索之后每个课题组推选一名代表进行研究结果的交流和答辩。
[师]实验前请同学们注意下面的问题。
[投影]
(1)怎样测量摩擦力?
(2)你计划采取什么方法来研究自己选择的课题?
[生]摩擦力不能直接测量出来。根据二力平衡的知识,用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿长木板滑动,此时在水平方向上的拉力和摩擦力是一对平衡力。弹簧测力计拉力的大小等于摩擦力,从弹簧测力计的示数就可知摩擦力的大小。
[师]哪位同学可以演示操作,并说明操作技巧?
[生](演示并解释)拉动木块时,木块必须做匀速直线运动,保持弹簧秤的指针不动,这时拉力等于摩擦力。
[师]第二个问题,大家讨论。
[生]我们猜想影响摩擦力大小的因素有多个,因此,在研究影响摩擦力大小的某一个因素时,要控制其他因素不变,即用“控制变量法”。
[师]请同学们根据自己选择的课题设计实验及实验数据表格,完成实验后,写出探究报告和其他组的同学交流。
(学生分组实验、教师巡视指导、参与同学们的活动)
课题一:研究摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系
[投影](展示)探究报告
演示并讲解:首先,在光滑的长木板。上匀速拉动木块,记下测力计的示数,然后分别将棉布和毛巾铺在木板上,再在棉布和毛巾上分别匀速拉动木块,记下两次测力计的。示数,填入数据表格中。分析数据,我们可以得出的结论是:接触面越粗糙,木块受到的摩擦力越大。
[师]其他课题组的同学有什么问题可以提问?
[生]问:实验过程中,你们如何控制其他变量不变呢?
[生]答:在实验过程中,我们始终使用同一个木块的同一个面作接触面,用相同的速度拉动木块,保证了压力、接触面积等因素不变。
课题二:研究摩擦力的大小与压力的关系
[投影]探究报告
演示并讲解:在木板上匀速拉动木块,当压力是3 N时,测出的摩擦力是 N,然后在木块上加一个砝码,压力是4 N时,测出的摩擦力是 N.再在木块上加2个砝码,压力是5 N时,测出的摩擦力是 N.分析这组数据后我们得出的结论是:接触面的粗糙程度不变时,压力越大,摩擦力越大。
[师]其他课题组同学提问题。
[生]问:为什么在木块上加砝码可以改变压力?压力的大小是如何知道的?
[生]答:因为木块是在水平面上运动的,所以物体对支撑面的压力就等于物体的重力,因此改变物体的重力就改变了物体对支撑面的压力,用弹簧测力计分别测出木块、木块和一个砝码、木块和两个砝码的重力,也就测出了压力。
课题三:研究接触面的大小与摩擦力大小的关系
[投影]探究报告
演示并解释:我们将同一个长方体木块分别平放、侧放、立放在同一块木板上,匀速拉动木块,测出的摩擦力的大小基本相同。我们的结论是:在接触面和压力一定的情况下,摩擦力的大小与接触面的面积无关。
注意:“摩擦力的大小与接触面的大小无关”是在“正压力一定”的情况下说的。研究结果表明两物体相接触挤压时,实际接触部分的面积越大,其摩擦力也越大。而两者的实际接触面积只跟正压力的大小有关,跟它们的表面接触面积无关。在物体的材料性质和表面粗糙程度不变的情况下,正压力越大,实际接触面积也越大。滑动摩擦力也越大。正压力相同时,改变物体间表面的接触面积,如将一块砖从竖放改为平放,由于正压力没有改变,并没有改变实际接触面积,故摩擦力保持不变。如一块砖变成了半块砖,则正压力改变了,实际接触面也变了,那么滑动摩擦力也变了。
说明:对于摩擦力大小与物体运动速度的关系,由于要求物体匀速运动。又要用不同的速度拉动,实验难度大。实验效果很难观察,不易得出正确的结论,因此教学中可模糊化处理或放在课外探究。
[师]我们将各个课题小组的结论归纳一下,能得到什么结论?同学们讨论。
[生]我们得到的结论是:摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力和接触面的粗糙程度有关,在压力一定的情况下,接触面越粗糙,摩擦力越大;在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,摩擦力越大。
[师]归纳得很好,同学们再一起回忆一下在探究的过程中我们运用了哪些研究问题的方法。
[生]“控制变量法”和“转换法”。
[师]“控制变量法”同学们已经很熟悉了,哪位同学能进一步说明哪些地方用了“转换法”?
[生]实验中有两个地方用到了“转换法”。通过测拉力来测摩擦力,还有通过测物体的重力来测压力。
[师]通过探究实验,同学们不仅验证了自己的猜想,还学会了研究问题的方法。现在同学们一起来解决一个实际问题。
3、增大有益摩擦和减小有害摩擦
[师]还是老师的这块海绵,想要减小它在运动过程中的摩擦,你有什么办法吗?
[生]可以在桌面上铺上一块玻璃板,减小接触面的粗糙程度。
[生]在海绵和桌面间放几枝圆铅笔,让海绵在铅笔上滚动。
[师]这位同学说的是让滚动来代替滑动。能减小摩擦吗?同学们试试。
[生]同一个木块,在桌面上滑动时的摩擦力是,滚动时的摩擦力是,说明用滚动代替滑动能减小摩擦。
[师]同学们还有其他的可以减小摩擦的方法吗?
[生]还可以用使接触面分离的方法来减小摩擦,比如磁悬浮列车。
[生]还有气垫船,也可以加润滑油。
[师]同学们列举出了这么多减小摩擦的方法,也一定知道更多的增大摩擦的方法。请同学们课后阅读“科学世界”,了解更多的摩擦的利用和防止的办法。现在请同学们回顾这节课哪些知识给你留下了深刻的印象。
三、小结
1、摩擦力的概念。
2、影响摩擦力大小的因素。
3、增大有益摩擦,减小有害摩擦的方法。
4、“控制变量法”“转换法”。
四、动手动脑学物理
请同学们尽可能多地列举生活中应用摩擦的例子,说明哪些做法是为了增大摩擦,哪些做法是为了减小摩擦,分别运用了增大摩擦或减小摩擦的哪种做法。
五、板书设计
高中物理教案 2
1、在物理知识方面的要求:
(1)了解曲线运动的特点,速度方向在该点切线方向上且时刻在变,因此曲线运动一定是变速运动;
(2)了解曲线运动的条件:合外力与速度不在同一条直线上;
(3)根据学生理解能力,可将曲线运动的条件深化,即平行速度的力只改变速度大小;垂直速度的力只改变速度方向,可根据力的效果将合外力沿速度方向和垂直速度方向分解;
(4)了解合运动、分运动,掌握运动的合成与分解法则——平行四边形定则;
(5)由分运动的性质及特点综合判断合运动的性质及轨迹。
2、通过观察演示实验,有关教学软件,并联系学生生活实际总结概括出曲线运动的速度方向,曲线运动的条件,以及用运动的合成与分解处理复杂运动的基本方法。培养学生观察能力,分析概括推理能力,并激发学生兴趣。
3、渗透物理学方法的教育。研究船渡河运动,假设水不流动,可以想象出船的分运动;又假设船发动机停止工作,可想象出船只随水流而动的另一分运动。培养学生的想象能力和运用物理学抽象思维的基本方法。
1、重点是让学生掌握曲线运动为什么是变速运动,理解做曲线运动的条件及运动的合成与分解定则;
2、已知两个分运动的性质特点,判断合运动的性质及轨迹,学生不容易很快掌握,是教学的难点,解决难点的关键是引导学生把每个分运动的初始值(包括初速度、加速度以及每个分运动所受的外力)进行合成,最终还是用合运动的初速度与合外力的方向关系来判断。
1、乒乓球、小铁球、细绳。
2、斜槽、条形磁铁、铁球、投影仪、计算机软盘、彩电。
机械运动可以划分为平动和转动,而平动又可以划分为直线运动和曲线运动,所以曲线运动属于平动形式,做曲线运动的物体仍然可以看成一个质点,曲线运动比直线运动更为普遍。例如,车辆拐弯;月球绕地球约27天转一圈;地球绕太阳约一年转一周;太阳绕银河系中心约2.2亿年转一周。
因为曲线运动中速度方向连续发生变化,我们很难直观物体在某时刻的速度方向。可以设想如果某时刻的速度方向不再发生变化,物体将沿该时刻的速度方向做匀速直线运动。然后联系实际引导学生想象几种现象。
(1)让学生回答,绳拉小球在光滑的水平面上做圆周运动,当绳断后小球将沿什么方向运动?(沿切线方向飞出)然后引导学生分析原因:绳断后小球速度方向不再发生变化,由于惯性,从即刻起小球做匀速直线运动,沿切线飞出。
(2)教材内容:砂轮磨刀使火星沿切线飞出,引导学生分析原因:被磨掉的炽热微粒速度方向不再改变,由于惯性以分离时的速度方向做匀速直线运动。又如,让撑开的带有雨滴的雨伞旋转,雨滴沿伞边切线方向飞出(与上例同理)。
(3)在想象与分析的基础上,引导学生概括总结得出:曲线运动中,速度方向是时刻改变的,在某时刻的瞬时速度方向在曲线的这一点的切线方向上。并引导学生注意到:曲线运动中速度的大小和方向可能同时变化,但速度的方向是一定改变的,速度是矢量,方向一定变,速度就一定变,所以曲线运动一定是变速运动。
曲线运动是变速运动,由牛顿第二定律分析可知,速度的变化一定产生加速度,而加速度必然由外力引起,加速度与合外力成正比并且方向相同。随后提出问题,引导学生思考。
(1)如果合外力与速度在同一直线上,物体将做什么样的运动?(变速直线运动)
(2)绳拉小球在光滑水平面上做速度大小不变的圆周运动,绳子的拉力T起什么作用?(改变速度方向)
(3)演示实验(用投影仪或计算机软件):让小铁球从斜槽上滚下,小球将沿直线OO′运动。然后在垂直OO′的方向上放条形磁铁,使小球再从斜槽上滚下,小球将偏离原方向做曲线运动。又例如让小球从桌面上滚下,离开桌面后做曲线运动。
(4)观察实验后引导学生概括总结如下:
①平行速度的力改变速度大小;
②垂直速度的力改变速度的方向;
③不平行也不垂直速度的外力,同时改变速度的大小和方向;
④引导学生得出曲线运动的条件:合外力与速度不在同一直线上时,物体做曲线运动。
物体的运动往往是复杂的,对于复杂的运动,常常可以把它们看成几个简单的运动组成的,通过研究简单的运动达到研究复杂运动的目的。
①把注满水的乒乓球用细绳系住另一端固定在B钉上,乒乓球静止在A点,画出线段BB′且使AB≈BB′(如图5),用光滑棒在B点附近从左向右沿BB′方向匀速推动吊绳,提示学生观察乒乓球实际运动的轨迹是沿AB′方向,帮助学生分析这是因为乒乓球同时参与了AB方向和BB′方向的匀速直线运动的结果,而这两个分运动的速度都等于棒的推动速度。小球沿竖直方向及沿BB′方向的运动都是分运动;沿AB′方向的是合运动。分析表明合运动的位移与分运动位移遵守平行四边形定则。
②船渡河问题:可以看做由两个运动组成。假如河水不流动而船在静水中沿AB方向行驶,经一段时间从A运动到B(如图6),假如船的`发动机没有开动,而河水流动,那么船经过相同的一段时间将从A运动到A′,如果船在流动的河水中开动同时参与上述两个运动,经相同时间从A点运动到B′点,从A到B′的运动就是上述两个分运动的合运动。
注意:船头指向为发动机产生的船速方向,指分速度;船的合运动的速度方向不一定是船头的指向。这里的分运动、合运动都是相对地球而言,不必引入相对速度概念,避免使问题复杂化。
①用分运动的位移、速度、加速度求合运动的位移、速度、加速度等叫运动的合成。反之由合运动求分运动的位移速度、加速度等叫运动的分解。
②运动的合成与分解遵守矢量运算法则,即平行四边形法则。例如:船的合位移s合是两个分位移s 1 s 2的矢量和;又例如飞机斜向上起飞时,在水平方向及竖直方向的分速度分别为v 1 =vcosθ,v 2 =vsinθ,其中,v是飞机的起飞速度。如图7所示。
①两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。提问学生为什么?(v合为恒量)
②提出问题:船渡河时如果在AB方向的分运动是匀加速运动,水仍然匀速流动,船的合运动轨迹还是直线吗?学生思考后回答并提示学生用曲线运动的条件来判断,然后引导学生综合概括出判断方法:首先将两个分运动的初始运动量及外力进行合成,然后用合运动的初速度及合运动所受的合外力的方向关系进行判断。合成结果可知,船的合速度v合与合外力F不在同一直线上,船一定做曲线运动。如巩固知识让学生再思考回答:两个不在同直线上初速度都为零的匀加速直线运动的合运动是什么运动?
(匀加速直线运动)
(1)通过此例让学生明确运动的独立性及等时性的问题,即每一个分运动彼此独立,互不干扰;合运动与每一个分运动所用时间相同。
(2)关于速度的说明,在应用船速这个概念时,应注意区别船速v船及船的合运动速度v合。前者是发动机产生的分速度,后者是合速度,由于不引入相对速度概念,使上述两种速度容易相混。
(3)问题的提出:河宽H,船速为v船,水流速度为v水,船速v船与河岸的夹角为θ,如图9所示。
①求渡河所用的时间,并讨论θ=?时渡河时间最短。
②怎样渡河,船的合位移最小?
分析①用船在静水中的分运动讨论渡河时间比较方便,根据运动的独立性,渡河时间
分析②当v船>v水时,v合垂直河岸,合位移最短等于河宽H,根向与河岸的夹角。
1、曲线运动的条件是F合与v不在同一直线上,曲线运动的速度�
2、复杂运动可以分解成简单的运动分别来研究,由分运动求合运动叫运动的合成,反之叫运动的分解,运动的合成与分解,遵守平行四边形定
3、用曲线运动的条件及运动的合成与分解知识可以判断合运动的性质及合运动轨迹。
最后一例题可作为思考题先留给学生。在学生思考后讲解效果更好。
高中物理的优秀教案 3
{课前感知}
1.经典力学认为,物体的质量与物体的运动状态 ;而狭义相对沦认为,物体的质量随着它的速度的增大而 ,若一个物体静止时的质量为 ,则当它以速度 运动时,共质量m= 。
2.每一个天体都有一个引力半径,半径的大小由 决定;只要天体实际半径 它们的引力半径,那么由爱因斯坦和牛顿引力理论计算出的力的差异 。但当天体的实际半径接近引力半径时,这种差异 。
{即讲即练}
【典题例释】 【我行我秀】
【例1】20世纪以来,人们发现了一些事实,而经典力学却无法解释,经典力学只适用于解决物体的 问题,不能用来处理 运动问题,只适用于 物体,一般不适用于 粒子。这说明人们对客观事物的具体认识在广度上是有 的,人们应当 。
【思路分析】人们对客观世界的认识要受到他所处的时代客观条件和科学水平的制约,所以人们只有不断扩展自己的认识,才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律。
【答案】低速运动 高速 宏观 微观 局限性
不断扩展认识,在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律
【类题总结】历史的科学成就不会被新的科学成就所否定,它只能是新的科学在一定条件下的特殊情形
【例2】继哥白尼提出“太阳中心说”、开普勒提出行星运动三定律后,牛顿站在世人的肩膀上,创立了经典力学,揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律;爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足,又进一步发展了牛顿的经典力学,创立了相对论,这说明 ( )
A.世界无限扩大,人不可能认识世界,只能认识世界的一部分
B.人的意识具有能动性,能够正确地反映客观世界
C.人对世界的每一个正确认识都有局限性,需要发展和深化
D.每一个认识都可能被后人推翻,人不可能获得正确的认识
【思路分析】发现总是来自于认识过程,观点总是为解释发现而提出的,主动认识世界,积极思考问题,追求解决(解释)问题,这是科学研究的基本轨迹。爱因斯坦的相对理论是对牛顿力学的理论的发展和深化,但也有人正在向爱因斯坦理论挑战
【答案】BC
【类题总结】一切科学的发现都是人们主动认识世界的结果,而每个人的研究又都是建立在前人研究的基础上,通过自己的努力去发展和提高。爱因斯坦的相对论理论并没有否定牛顿力学的理论,而是把它看成是在一定条件下的特殊情形。
【例3】一个原来静止的电子,经电压加速后,获得的速度为 .问电子的质量增大了还是减小了?改变了百分之几?
【思路分析】根据爱因斯坦的狭义相对论 得运动后质量增大了。
所以改变的百分比为 .
【答案】增大了 0.02%
【类题总结】在这种情况下,由于质量改变很小,可以忽略质量的改变,经典力学理论仍然适用,而宏观物体的运动速度一般都很小(相比于光速),所以经典力学解决宏观物体的动力学问题是适用的。 1. 19世纪末和20世纪以来,物理学的研究深入到 ,发现 等微观粒子不仅有 ,而且有 ,它们的运动规律不能用经典力学来说明。
2. 下列说法正确的是 ( )
A.经典力学能够说明微观粒子的规律性
B.经典力学适用于宏观物体的低速运动问题,不适用于高速运动的问题
C.相对论与量了力学的出现,表示经典力学已失去意义
D.对于宏观物体的高速运动问题,经典力学仍能适用
3.对于公式 ,下列说法中正确的是( )
A.式中的 是物体以速度V运动时的质量
B.当物体的运动速度 时,物体的质量为 0,即物体质量改变了,故经典力学不适用,是不正确的
C.当物体以较小的速度运动时,质量变化十分微弱,经典力学理论仍然适用,只有当物体以接近光速运动时,质量变化才明显,故经典力学适用于低速运动,而不适用于高速运动
D.通常由于物体的运动速度太小,故质量的变化引不起我们的感觉,在分析地球上物体的运动时,不必考虑质量的变化
{超越课堂}
〖基础巩固
1.下列说法正确的是 ( )
A.在经典力学中,物体的质量不随运动状态而改变,在狭义相对论中,物体的质量也不随运动状态而改变
B.在经典力学中,物体的质量随运动速度的增加而减小,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大
C.在经典力学中,物体的质量是不变的,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大
D.上述说法都是错误的
2.下列说法正确的是 ( )
A.牛顿定律就是经典力学
B.经典力学的基础是牛顿运动定律
C.牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题
D.经典力学可以解决自然界中所有的问题
3.20世纪初,著名物理学家爱因斯坦提出了 ,阐述物体 时所遵从的规律,改变了经典力学的一些结论.在经典力学中,物体的质量是 的.
而且具有 ,它们的运动规律不能用经典力学来说明.
4. 与 都没有否定过去的科学,而认为过去的科学是自己在一定条件下的特殊情形.
5.一条河流中的水以相对于河岸的速度v水岸流动,河中的船以相对于河水的速度V船水顺流而下,在经典力学中的速度为:V船岸= .
6.在粒子对撞机中,有一个电子经过高压加速,速度达到光速的0.5倍,试求此时电子的质量变为静止时的多少倍?
〖能力提升
7.〖概念理解题20世纪以来,人们发现了一些新的事实,而经典力学却无法解释.经典力学只适用于解决物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题,只适用于宏观物体,一般不适用于微观粒子.这说明 ( )
A.随着认识的发展,经典力学已成了过时的理论
B.人们对客观事物的具体认识在广度上是有局限性的
C.不同领域的事物各有其本质与规律
D.人们应当不断扩展认识,在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律
8.〖概念理解题下列说法正确的是 ( )
①爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律
②爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律
③牛顿力学的运动定律研究的是物体在低速运动时所遵循的规律
④牛顿力学的运动定律研究的是物体在高速运动时所遵循的规律
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
9.〖应用题关于经典力学和量子力学,下面说法中正确的是( )
A.不论是对客观物体,还是微观粒子,经典力学和量子力学都是适用的
B.量子力学适用于宏观物体的运动,经典力学适用于微观粒子的运动
C.经典力学适用于宏观物体的运动,量子力学适用于微观粒子的运动
D.上述说法都是错误的
10. 〖概念理解题下面说法中正确的是 ( )
A.根据牛顿的万有引力定律可以知道,当星球质量不变,半径变为原来的一半时,表面上的引力将变为原来的4倍
B.按照广义相对论可以知道,当星球质量不变,半径变为原来的一半时,表面上的引力将大于原来的4倍
C.在球体的实际半径远大于引力半径时,根据爱因斯坦的理论和牛顿的引力理论计算出的力差异很大
D.在天体的实际半径接近引力半径时,根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异不大
11.〖应用题丹麦天文学家第谷连续20年详细记录了行星的运动过程中的位置的变化。这些资料既丰富又准确,达到了肉眼所能及的限度。但他并没有发现行星运动规律。对此,下列说法正确的有 ( )
A.占有大量感性材料是毫无意义的
B.第谷的�
13. 〖应用题两台升降机甲、乙同时自由下落,甲上的人看到乙是静止的,也就是说,在甲看来,乙的运动状态并没有改变,但是乙确实受到向下的地球引力,根据牛顿定律,受到外力作用的物体,其运动状态一定会改变,这不是有矛盾吗?你是如何理解的?
第六节 经典力学的局限性
【课前感知】
1.无关;增大;
2.天体的质量;远大于;并不很大;将急剧增大
【我行我秀】
1.(1)微观世界 电子 质子 中子 粒子性 波动性
2.(1)B 【思路分析】经典力学的适用范围是宏观、低速运动的物体,对于微观粒子和高速运动的物体的运动规律可用量子力学与相对论观点解释,两者研究问题的对象不一样,是相互补充的。
3.(1)C、D 【思路分析】公式中m0是静止质量,m是物体以速度v运动时的质量,A不对。由公式可知,只不当v接近光速时,物体的质量变化才明显,一般情况下物体的质量变化十分微小,故经典力学仍然适用,故B不对,C、D正确。
【超越课堂】
1.C【思路分析】在经典力学中,物体的质量是不变,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大,二者在速度远小于光速时是统一的。
2.B【思路分析】经典力学并不等于牛顿定律,牛顿运动定律只是经典力学的基础;经典力学并非万能,也有其适用范围,并不能解决自然界中所有的问题 ,没有哪个理论可以解决自然界中所有问题。因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学的隶属关系,明确经典力学的适用范围,才能正确解决此类问题。
3.狭义相对论 以接近光速的速度运动 不变
4.相对论 量子力学
5.v船水+v水岸
6.1.155倍
7.BCD
8.D
9.C
10.AB 【思路分析】在球体的实际半径远大于引力半径时,根据爱因斯坦的理论和牛顿的引力理论计算出力差异并不很大。
11.BD【思路分析】开普勒是通过对第谷的资料研究才发现行星运动的规律的,如果第谷对自己的感性材料进行加工制作,相信他也能够发现行星运动的规律。
12.1.7倍 【思路分析】根据质量与速度的关系,将v=0.8c代入求得 m= = =1.7m0.
高中物理优秀教案 4
教学目标:
1、了解磁化与退磁的概念。
2、了解磁性材料及其应用
教学过程:
一、磁化和退磁
说明:缝衣针、螺丝刀等钢铁物体,与磁铁接触后就会显示出磁性,我们把钢性材料与磁铁接触后显示出磁性的现象称之为磁化
说明:原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用,就会失去磁性,这种现象叫做退磁
说明:铁、钴、镍以及它们的合金.还有一些氧化物,磁化后的磁性比其他物质强得多,这些物质叫做铁磁性物质,也叫强磁性物质
问:为什么铁磁性物质磁化后能有很强的磁性?(铁磁性物质的结构与其他物质有所不同,物质是由原子构成的,原子是由原子核和电子构成,电子绕核旋转,这就相当于一个小磁体,称之为磁畴,磁化前,各个磁畴的磁化方向不同,杂乱无章地混在一起,各个磁畴的作用在宏观上互相抵消,物体对外不显磁性。磁化过程中,由于外磁场的影响,磁畴的磁化方向有规律地排列起来,使得磁场大大加强。这个过程就是磁化的过程,高温下,磁性材料的磁畴会被破坏.在受到剧烈震动时,磁畴的排列会被打乱,这些悄况下材料都会产生退磁现象。有些铁磁性材料,在外磁场撤去以后,各磁畴的方向仍能很好地保持一致,物体具有很强的剩磁.这样的'材料叫做硬磁性材料。有的铁磁性材料,外磁场撤去以后,磁畴的磁化的方向又变得杂乱,物体没有明显的剩磁,这样的材料叫做软磁性材料。永磁体要有很强的剩磁,所以要用硬磁性材料制造.电磁铁要在通电时有磁性,断电时失去磁性,所以要用软磁性材料制造。)
二、磁性材料的发展
阅读
三、磁记录
阅读
四、地球磁场留下的记录
阅读
第五节、磁性材料
一、磁化和退磁
1、磁化:钢性材料与磁铁接触后显示出磁性的现象
2、退磁:原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用,就会失去磁性
3、铁磁性物质(强磁性物质):铁、钴、镍以及它们的合金.还有一些氧化物,磁化后的磁性比较强
4、磁化和退磁解释:物质是由原子构成的,原子是由原子核和电子构成,电子绕核旋转,这就相当于一个小磁体,称之为磁畴,磁化前,各个磁畴的磁化方向不同,杂乱无章地混在一起,各个磁畴的作用在宏观上互相抵消,物体对外不显磁性。磁化过程中,由于外磁场的影响,磁畴的磁化方向有规律地排列起来,使得磁场大大加强。这个过程就是磁化的过程,高温下,磁性材料的磁畴会被破坏.在受到剧烈震动时,磁畴的排列会被打乱,这些悄况下材料都会产生退磁现象
5、硬磁性材料:磁化后撤去外磁场,物体具有很强的剩磁
软磁性材料:磁化后磁畴的磁化的方向又变得杂乱,物体没有明显的剩磁
二、磁性材料的发展
三、磁记录
四、地球磁场留下的记录
高中物理优秀教案 5
【教学目标】
1、了解什么是热辐射及热辐射的特性。
2、了解黑体辐射,了解黑体热辐射的强度与波长的关系。
3、了解能量子的概念及提出的科学过程,领会这一科学突破过程中科学家的思想。
4、了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点,体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。
【教学重点】
能量子的概念。
【教学难点】
黑体辐射的实验规律。
【教学方法】
讲授为主,启发、引导。
【教学用具】
多媒体辅助教学设备。
【教学过程】
一、引入新课
师:19世纪末,牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功:在机械运动方面不用说,在分子物理方面,成功地解释了温度、压强、气体的内能。在电磁学方面,建立了一个能推断一切电磁现象的Maxwell方程。另外还找到了力、电、光、声等都遵循的规律———能量转化与守恒定律。当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。他
1900年在英国皇家学会的新年庆祝会上,著名物理学家开尔文作了展望新世纪的发言:“科学的大厦已经基本完成,后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。” “但是,在物理学晴朗天空的远处,还有两朵令人不安的乌云。”
这两朵乌云是指什么呢?一朵与黑体辐射有关,另一朵与迈克尔逊实验有关。然而,事隔不到一年(1900年底),就从第一朵乌云中降生了量子论,紧接着(1905年)从第二朵乌云中降生了相对论。经典物理学的'大厦被彻底动摇,物理学发展到了一个更为辽阔的领域。正可谓“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”。
我们这节课就来学习“能量量子化的发现——物理学新纪元的到来”。
二、进行新课
1、黑体与黑体辐射
师:请同学们阅读教材27第一段,思考:什么是热辐射,物体的热辐射有什么特性?(学生阅读教材、思考问题)
(1)热辐射现象
师:我们周围的一切物体都在辐射各种波长的电磁波,这种辐射与由于物体中的分子、原子受到激发而造成的,它与温度有关,�
所辐射电磁波的特征与温度有关。当温度升高时,热辐射中较短波长的成分越来越强。例如:在给铁块加热使其温度升高时,从看不出发光到暗红到橙色到黄白色,这表明辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。
课件展示:铁块在温度升高时颜色的变化(下图)。
(板书)1热辐射
①定义
②特性
辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。
(2)黑体
教师:除了热辐射之外,物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。不同的物体吸收和反射电磁波的能力是不一样的。
(板书)能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物体,称为绝对黑体,简称黑体。
教师:课件展示黑体模型(如下图)并进行阐释。
不透明的材料制成带小孔的空腔,那么射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收,最终不能从空腔射出。这个小孔可近似看作黑体。
2、黑体辐射的实验规律
教师:一般材料的物体和黑体辐射电磁波的情况有什么不同呢?
高中物理教案 6
一、教学目标
1.知道非纯电阻电路中的能量转化情况,并能进行相关计算。
2.通过纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的对比,提高归纳总结、对比分析的`能力。
3.提高物理学习兴趣,发现生活中的物理知识。
二、教学重难点
【重点】非纯电阻电路中的能量转化。
【难点】纯电阻、非纯电阻电路的区分,纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别。
三、教学过程
(一)新课导入
复习导入:提问焦耳定律讨论的是电路中怎样的能量转化情况?学生回答电能完全转化为内能的情况。
进一步提问:实际中有些电路除含有电阻外还含有其他负载,如电动机,那电动机的能量转化情况又是如何呢?进而引入新课——《电路中的能量转化》。
(二)新课讲授
1.非纯电阻电路中的能量转化
提问:结合生活经验,电动机是将消耗的电能全部转化成机械能了吗?
学生回答:电动机除了将电能转化成机械能以外,还有一部分电能转化成了内能。
小组讨论:当电动机接上电源后,会带动风扇转动,这里涉及哪些功率?功率间的关系又如何?
高中物理教案 7
一、教学简析
1.教材分析:
本学期期采用的教材为人民教育出版社出版的《物理》选修3-1,共分为三章,分别是
第一章静电场、第二章恒定电流、第三章磁场。静电场是高中阶段的基础内容之一,它的核心是电场的概念及描述电场特性的物理量,全章共9节内容,从电荷、电场的角度来研究电学中的基本知识。恒定电流为第二章内容,其主要研究的内容为一些基本的电路知识,主要包括欧姆定律、焦耳定律、串并联电路等,本章的知识须要以静电场的相关知识作为基础,在教学中应注意联系静电场的有关内容。最后一章为磁场,磁场和电场密切联系又具有相似性,因此通过对比,可以对本章内容起到良好的帮助。
2.学生分析:
本届高二学生基础不是太好,但不能降低要求,除对少部分同学要提高要求以外,对大多数学生以掌握基本概念基本规律为主要目的,此外还应适当掌握分析物理问题解决物理问题的方法,并提高能力。
3.教法、学法分析:
针对本学期教学内容和学生的特点,采取重知识和重概念在此基础上提高学生能力的方法:强调学生的课前预习,争取少讲、精练、多思考。培养学生分析问题解决问题的能力。特别培养学生利用数学知识解决物理问题的能力,提高学生的实验动手能力,加强学生实验的教学,加强物理综合知识的分析和讨论。培养学生的综合素质。充分调动学生的主动性、积极性。让学生变成学习的主人。
二、教育目标任务要求
1.认真钻研教学大纲及调整意见、体会教材编写意图。注意研究学生学习过程,了解
不同学生的主要学习障碍,在此基础上制定教学方案,充分调动学生学习主动性。
2.要特别强调知识与能力的阶段性,强调掌握好基础知识、基本技能、基本方法 , 这是能力培养的基础。对课堂例题与习题要精心筛选,不要求全、求难、求多,要求精、求少、求活,强调例题与习题的教育教学因素,强调理解与运用。
3.加强教科研工作,提高课堂效率。要把课堂教学的重点放在使学生科学地认识和理解物理概念和规律、掌握基本科学方法、形成科学世界观方面。要充分利用现代教育技术手段,提高教育教学质量和效益。
4.通过观察实验和推理,归纳出物理概念和物理规律,使学生学习和掌握有关规律,同时着重培养和发展他们的实验能力,以及由实验结果归纳出物理规律的能力。
5.结合所学知识的教学,对学生进行思想品德教育和爱国主义教育,辩证唯物主义的教育。
三、措施
1.严格执行教学处的集体备课制度,提高集体备课质量。每周集体备课,先由上一周安排的每一节教学内容的主备人向全组明确本节的重点、难点、教学方法、主要例题、课后作业、教学案等,然后由全组教师研讨、质疑、确认,形成共案。全组老师要统一教学进度、统一教学规范。
2.制定教学进度。在认真分析教材与学生实际情况的基础之上,确定课时安排。为实现给全体学生奠定一个扎实的物理基础提供合理的时间保证。必修物理将突出文科学生的特点、合理安排,以便保证全年级在学业水平测试中获得满意成绩。
3.提高课堂的教学效率,加强对课堂教学模式的探索。细化每一章每一节的教学要求,明确课时分配及每一节课的课时目标。对每一节课的重难点内容作更深入的分析、探讨,确立突破的方法和途径。加强对各种课型的研究,尤其是探究课。
4.精选习题。针对每一节课的课时目标,精心选择典型习题,做到知识点与习题的'对应。分类编排课堂例题、课外巩固习题、小练检测题、章节复习题。注重学生能力的提高过程。
5.强化作业批改。通过作业批改督促学生端正课外学习的态度、了解学生对知识的理解与掌握、规范学生的答题。为课时目标的确定和分类教学指导提供依据。
6.加强学科组老师的交流与合作。通过听课、评课对教学模式进行探究,提高课堂教学效果;在精选习题过程中,选题与审题分工合作;对每一节课的重难点进行突破时集思广益。
7.充分开发教学资源。加强实验教学,能充分利用实验室提供的器材,利用身边资源开发有价值的小实验为学生提供更多的感性认识。搜集多媒体素材,制作课件,提高教学容量与效果。
8.激发学生学习的兴趣和积极性,促进学生全面发展。成立学习小组,开展研究性学习,培养学生的合作、探究、表达能力;举行学科竞赛,促进学生的特长发展。开设讲座,介绍物理学前沿与物理学家生平,让学生明白科学的价值和意义。
高中物理教案 8
教学目标
1、知识与技能
知道电流的热效应。
知道焦耳定律。
知道利用和防止电热的场合和方法。
2、过程和方法
通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关。
3、情感、态度与价值观
通过电热的利用和防止知识的学习,认识科学是有用的。
通过讨论和交流培养合作学习的态度和意识。
教学重点
通过实验探究电流热效应跟哪些因素有关。
教学难点
组织指导学生在探究过程中认真观察、分析,并得出正确结论。
教学方法
探究法、观察法、讨论法。
教具准备
烧瓶、温度计、铜丝、电炉丝、导线、煤油、电源。、电炉、电熨斗、热得快等电热器、投影仪。
教材分析
“电与热”是电能和电功率之后的一个学习内容,在本章教材的编写顺序(电能——电功率——测量小灯泡的功率——电与热——电功率和安全用电)中起着承上启下的作用。电和热是学生生活中熟悉的用电器入手,使学生进一步认识电和热的关系,通过实验说明电热与电阻、电流、通电时间都有关系(实验中很好地运用了控制变量和转换的研究方法),指出焦耳经过大量实验才于1840年得到精确的结果——焦耳定律,同时为了使学生加深对焦耳定律的认识,又从电能转化和欧姆定律推出了公式Q=I2Rt,这时启发学生从实验和理论两方面来学习、研究物理问题也有一定的作用。为了使学生对课程标准中的“在电流一定时,导体消耗的电功率与导体的电阻成正比”有更深的理解,教材在50页设计了“想想议议”问题。对于电热的利用和危害的防止,教材也是从生活实际出发,通过生活中两方面的事例加以说明。
课时安排
1课时
教学过程
(一)、引入新课
播放视频:电炉烧水
电热取暖器
电熨斗
[师]这些用电器工作时有一个什么共同特点?
[生]都要消耗电能。
[生]都会产生热。
[师]同学们根据自己的生活经验,一定能举出许多电流通过导体时,导体会发热的例子
这种现象这叫电流的热效应。
板书:电流的热效应
[师]在前面课程小灯泡的发光实验中,同学们曾有意地去触摸过小灯泡,感觉小灯泡(同学们一起说)热。有没有同学触摸过导线,如小灯泡连接的导线热不热。
[生]我摸过,没感觉到热。
[生]我也在家里摸过做饭的电饭锅,饭都熟了,导线也没感觉到热。
[师]同学们有没有考虑过这样的问题:导线和用电器中流过的电流相同吗?
[生]相同。
[师]导线和用电器中流过了相同的电流,用电器发热而导线却几乎不发热,这是为什么?今天同学们就来一起探讨电流经过用电器时产生的热量与什么有关。
(二)、进行新课
一、电流的热效应
[想想做做]方法一:
[师]同学们四人一组,选择你们面前的仪器设计实验,讨论如何做,有什么问题可以提出来。
[生]为什么要用煤油,用水不可以做吗?
[生]为什么是等量的煤油,不等量行吗?
[师]完全可以用水来代替煤油,只不过时间可能要长一些才能从温度计上读出温度值。原因同学们在后续课程中将会找到答案。谁能回答第二个问题?
[生]只有等量的煤油,才能通过它们的温度讨论电流产生的热量。这样的方法应该是控制变量法。
[师]同学们如果没有什么问题,可以开始实验。
(学生实验,教师巡视,提醒同学们注意安全)
[生]两个瓶中温度不同。
[生]浸泡着镍铬合金丝的瓶中温度计指示的温度高。
(引导学生分析)
[生]煤油温度高,说明煤油中的金属丝产生的热量多。即电阻大的金属丝产生热量较多。
方法二:
学生:根据钢丝和铅笔芯上的蜡油熔化的快慢,推断在电流相同的条件下,电流的热效应与电阻的定性关系。
[师]刚才有同学问,为什么把金属丝做成螺旋状,直的不行吗?请同学们看下面的演示。
[演示]电热切割(可让1~2位同学演示)
如图,电阻丝和铜丝各一段,在木架上串联后接入电压为4~6V的蓄电池组上。同时将相同的泡沫塑料板与电阻丝和铜丝接触(过一会)。
[生]和电阻丝接触的塑料泡沫板被烧熔切开,和铜丝接触的没有切开。
[生]这说明电阻丝产生的热量多。
[生]就是说在电流相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
[师]大家都同意后一个同学归纳的结论吗?
(同学们开始议论。教师提醒大家:他是不是忽视了一个重要条件:从实验考虑)
[生]电阻丝和铜丝在同一个串联电路中,它们工作的时间相同。
[生]应该说,在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
[生]也可以说在电流相同的情况下,电阻越大,产生热量的功率越大。
共同总结出:在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
[师]刚才我们已经知道了,电流的热效应与电阻的关系了,那跟电流有什么关系呢?同学们能否设计出实验来验证呢?
[生]讨论后得到实验方案
[强调]控制变量的重要。
[演示]演示实验
[师]这个实验又说明了什么问题呢?
[生]在通电时间一定、电阻相同的情况下,通过电流越大,导体产生的热量越多。
[师]同学们再来思考一下,电流的热效应还跟什么因素有关?
[生]时间,比如电视机通电越久,机身就越热。
[师]刚才我们从第一个实验也可以看到,铜丝或镍铬合金通电时间越久,煤油的温度升高得越多,说明产生的热量也越多。
二、焦耳定律
[师]从刚才的。几个实验我们知道了电流通过导体时产生热的多少跟导体的电阻、电流和通电时间都有关系。其实早在1840年英国物理学家焦耳就精确地确定了它们的关系,得到了焦耳定律。
(学生阅读焦耳定律的内容)
板书:Q=I2Rt
Q——热量——焦耳(J)。
I——电流——安培(A)
R——电阻——欧姆(Ω)
t——时间——秒(s)
引导学生利用电功率的表达式P=IU和欧姆定律I=。推导出焦耳定律。
[强调]在说到两个物理量“成正比”“成反比”的时候,一定要注意条件:关系式中其他物理量的大小不变。
[投影]
例题:某导体的电阻是2Ω,通过2A的电流时,在1min内产生多少热量?
(教师引导学生分析、演算、要求一名学生板演)
解:由题知:R=2ΩI=2At=1min=60s
Q=I2Rt=(2A)2×2Ω×60s=480J
(同学们在演算过程中,教师要提醒大家注意:代入计算的时候,要将电流的单位“A”一起平方,同时要注意单位的统一。)
[师]我们通过实验、观察、利用公式推导得出了电流热效应跟什么因素有滚。同学们现在能不能回答本节开始时的问题?
[生]导线和用电器(电炉或电饭锅或电灯)中通过的电流相同,但是导线的电阻较小,而那些电器的电阻较大,所以,那些电器发热,而导线几乎感觉不到热。
[师]生活中有些电热我们要利用,有些电热我们是要防止的
三、电热的利用和防止
[师]关于电热的利用,同学们已经了解了许多,比如…
[生]电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤炉、电炉…
[师]同学们举出的都是利用电来加热的设备,都是常见的电热器。
出示电炉(可用投影仪投影放大)
[师]电热器的主要部分是发热体。同学们观察电炉由什么组成?
[生]主要是炉丝即电阻丝。
[生]还必须有炉盘,电炉盘是绝缘材料做成的
[师]从实际考虑,电炉丝应该有什么要求?
[生]电炉就是要靠电炉丝发热的,所以炉丝的电阻应该很大。
[生]炉丝还应有较高的熔点,这样它在发热时才不容易烧断。
[师]同学们以电炉为例说明发热体是什么做的?
[生]发热体是由电阻(率)大,熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的
(播放视频:电熨斗开壳看电热体或出示“热得快”、电饭锅等电热器,并能将电饭锅、电熨斗的发热板取出让学生观察,向学生说明,其他的电热器也都需要用电阻大、熔点高的金属导体作为发热体)
[师]我们了解了电热器,大家能不能说说使用电热有什么好处?
[生]电热清洁卫生,没有环境污染。
[生]热效率高,使用方便。
[生]能方便地调节,如控制温度,操作简单。
[生]…
[师]同学们知道了利用电热的好处。但有些时候,有些地方的电热我们是不需要的,还要设法防止。有关的内容,大家了解的有哪些呢?
[生]电机使用过程中会发热,如果连续使用时间过长,还会烧坏电机。
[生]有些导体上的绝缘材料会因温度过高,使绝缘材料迅速老化,甚至烧坏。
[生]电视机开的时间长了会发热。电视机后盖上有许多孔,就是为了能通风散热。
[生]电脑中还装有风扇,也是为了散热,减少电热的危害。
[生]老师用的投影仪上也装有小风扇,也是为了快点散热。
[生]农村抽水、磨面用的电动机连续工作一段时间后要休息一会,等凉了再用,是为了防止电热可能造成的危害。
…
播放视频:电动机散热窗或录音机散热窗,加深学生印象。
[师]同学们对电热的危害及防止了解的还真不少。老师这儿有一份电器的说明书,请大家仔细阅读,并分析说明其中的道理。
[投影]
教师引导学生着重注意以下内容:将电器置于通风良好处;勿使电器淋雨或受潮,长期不用的电器隔一段时间应该通电一次。
[生]电器工作时,置于通风良好的地方,是为了能使电器更好地散热、防止电热产生的危害。
[生]电器淋雨或潮湿会降低绝缘性能,使电路工作失常,影响用电器的使用。长期不用的电器隔一段时间要通电,是为了利用电热来驱潮,是电热的利用。
[师]同学们分析得很好,大家一起来小结本节内容。
(三)、小结
本节课我们学习了如下知识
1、电流的热效应
2、焦耳定律。
3、电热的利用及防止。
(四)、板书设计
一、电流的热效应
二、焦耳定律
Q=I2Rt
Q——热量——焦耳(J)。
I——电流——安培(A)
R——电阻——欧姆(Ω)
t——时间——秒(s)
高中物理优秀教案 9
【教学目标】
(一)知识与技能
1.了解无线电波的波长范围。
2.了解无线电波的发射过程和调制的简单概念。
3.了解调谐、检波及无线电波接收的基本原理。
(二)过程与方法
通过观察总结了解无线电波的基本应用,了解现代技术的应用方法,学会基本原理。
(三)情感、态度与价值观
通过对无线电波应用原理的基本认识感悟科学技术的价值和重要性。端正科学态度,培养科学的价值观。
【教学重点】
对本节基本概念的理解。
【教学难点】
对调谐的理解,无线电波发射与接收过程。
【教学方法】
演示推理法和分析类比法
【教学用具】
信号源,示波器,收音机,录音机,调频发射机,计算机多媒体,实物投影仪等。
【教学过程】
(一)引入新课
师:在信息技术高速发展的今天,电磁波对我们来说越来越重要,无论是广播、电视还是无线电通信以及航空、航天中的自动控制和通信联系,都离不开电磁波。在无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波,那么无线电波是怎样发射和接收的呢?这节课我们就来学习电磁波的发射和接收。
(二)进行新课
1.无线电波的发射
师:请同学们讨论,在普通LC振荡电路中能否有效地发射电磁波?
学生讨论。
生:在普通LC振荡电路中,电场主要集中在电容器的极板之间,磁场主要集中在线圈内部。在电磁振荡过程中,电场能和磁场能的相互转化主要是在电路内部完成的,辐射出去的能量很少。不能有效地发射电磁波
师:有效地发射电磁波的条件是什么?
学生阅读教材有关内容。
师生总结:要有效地向外发射电磁波,振荡电路要满足如下条件:
(1)要有足够高的振荡频率。
(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,才能有效地把电磁场的能量传播出去。
引导学生讨论:如何改造普通的LC振荡电路,才能使它能够有效地发射电磁波?
师生一起讨论后,引出开放电路的概念。将闭合电路变成开放电路就可以有效地把电磁波发射出去。
如图所示,是由闭合电路变成开放电路的示意图。
师:无线电波是由开放电路发射出去的。
讲解:在实际应用中常把开放电路的下端跟地连接。跟地连接的导线叫做地线。线圈上部接到比较高的导线上,这条导线叫做天线。天线和地线形成了一个敞开的电容器,电磁波就是由这样的开放电路发射出去的。电视发射塔要建得很高,是为了使电磁波发射得较远。实际发射无线电波的装置中还需在开放电路旁加一个振荡器电路与之耦合,如图所示。
振荡器电路产生的高频率振荡电流通过L2与L1的互感作用,使L1也产生同频率的振荡电流,振荡电流在开放电路中激发出无线电波,向四周发射。
师:发射电磁波是为了利用它传递某种信号。例如无线电报传递的是电码符号,无线电广播传递的是声音,电视广播传递的不仅有声音,还有图像。这就要求发射的电磁波随信号而改变。电磁波是怎样传递这些信号的呢?
讲解:在电磁波发射技术中,如果把这种电信号“加”到高频等幅振荡电流上,那么,载有信号的`高频振荡电流产生的电磁波就载着要传送的信号一起发射出去。把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上,使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制。
进行调制的装置叫做调制器。要传递的电信号叫做调制信号。
使高频振荡电流的振幅随调制信号而改变叫做调幅(AM)。
使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频(FM)。
右图是调幅装置的示意图。接在振荡器和线圈之间的话筒就是一个最简单的调制器,由声源发出的声音振动使话筒里的碳粒发生时松时紧的变化,它的电阻也发生时大时小的变化。所以,虽然振荡器产生的是高频等幅振荡电流,但是线圈通过的却是随声音而改变的高频调幅电流。由于线圈的互感作用,从开放电路中发射的也是这种高频调幅电流。这种电磁波叫调幅波。(多媒体演示:调幅波)
(用示波器观察调幅波形)
2.无线电波的接收
师:处在电磁波传播空间中的导体,会产生感应电流,导作中感应电流的频率与激起它的电磁波频率相同,因此,利用放在电磁波传播空间中的导体,就可以接收到电磁波,这样的导体就是接收天线。
在无线电技术中,用天线和地线组成的接收电路来接收电磁波。
讲解:世界上有许许多多的无线电台、电视台以及各种无线电通讯设备,它们不断地向空中发射不同频率的电磁波,这些电磁波强弱不等地弥漫在我们周围。如果不加选择地把它们都接收下来,那必然是信号一片混乱,分辨不清,达不到我们传递信息的目的。所以,接收电磁波时,首先要从诸多的电磁波中把我们需要的选出来,通常叫做选台。这就要设法使我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强。在无线电技术里,是利用电谐振来达到这个目的的。当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强。这种现象叫做电谐振,相当于机械振动中的共振。
(用示波器观察电谐振波形)
师:接收电路产生电谐振的过程叫做调谐,能够调谐的接收电路叫做调谐电路。
如图是收音机的调谐电路。调节可变电容器的电容来改变调谐电路的频率,使它跟要接收的电台发出的电磁波的频率相同,这个频率的电磁波在调谐电路里激起较强的感应电流,这样就选出了这个电台。(演示调谐过程)
讲解:收音机接收的经过调制的高频振荡电流(对应图讲解),这种电流通过收音机的耳机或扬声器,并不能使它们振动而发声,为什么呢,假定某一个半周期电流的作用是使振动片向某个方向运动,下一个半周期电流就以几乎同样大的作用使振动片向反方向运动。高频电流的周期非常短,半周期更短,而振动片的惯性相当大,所以在振动片还没有来得及在电流的作用下向某个方向运动的时候,就立刻有一个几乎同样大的作用要使它向反方向运动,结果振动片实际上不发生振动。要听到声音,必须从高频振荡电流中“检”出声音信号,使扬声器(或耳机)中的动片随声音信号振动。
从接收到的高频振荡电流中“检”出所携带的调制信号过程,叫做检波。检波是调制的逆过程,因此也叫解调。由于调制的方法不同,检波的方法也不同。检波之后的信号再经过放大、重现,我们就可以听到或看到了。
下面介绍收音机中对调幅波的检波。
右图是晶体二极管的检波电路,是利用晶体二极管的单向导电性来进行检波的。调谐电路中产生的是经过调幅的高频振荡电流,L1和L2绕在同一磁棒上,由于互感作用,在L2上产生的是高频交变电压。由于二极管的单向导电性,通过它的是单向脉动电流,这个单向脉动电流既有高频成分,又有低频的声音信号,高频成分基本从电容器C(复习旁路电容器)通过,剩下的音频电流通过耳机发声。(用示波器观察检波过程)实际上就是一个晶体二极管收音机的电路图。这种收音机声音很小,只能用开机收听本地电台。为了提高收音机的接收性能,需要用放大器把微弱的信号放大。图示是加有放大器的收音机方框图。由天线和调谐电路接收到的高频调幅电流,先通过放大器进行高频放大,然后进行检波和低频放大,放大后的音频电流输送到喇叭,使它们发出声音。
下面我们通过调幅和调频两种方式,来看看无线电波发射和接收的全过程。
(1)调幅发射和接收。(实验演示)
(2)调频发射和接收。(实验演示)
比喻:
高频电流→火车 音频电流→货物
调制→发射→传播→调谐→解调
装货→出站→运行→进站→卸货
师:我们再来看一下无线电波的分段。(投影)
波段 波长 频率 传播方式 主要用途
长波 30 000 m~3 000 m 10 kHz~100 kHz 地波 超远程无线通讯和导航
中波 3 000 m~200 m 100 kHz~1 500 kHz 地波和天波 调幅无线电广播、电报、通信
中短波 200 m~50 m 1500 kHz~6 000 kHz
短波 50 m~10 m 6MHz~30 MHz 天波
微波 米波 10 m~1 m 30MHz~300MHz 近似直线传播 调频无线电广播、电视、导航
分米波 1 m~0.1 m 300 MHz~3 000 MHz 直线传播 电视、雷达、导航
厘米波 10 cm~1 cm 3 000 MHz~30 000 MHz
毫米波 10 mm~1 mm 30000MHz~300 000 MHz
(三)课堂总结、点评
本节课主要学习了以下内容
1.电磁波的产生和发射条件。
2.开放电路的结构和特点。
3.电磁波的发射过程和接收过程
(四)课余作业
完成P92“问题与练习”中的题目。阅读P91“科学足迹”。
预习下一节:电磁波的发射和接收。
高中物理的优秀教案 10
1、一心向着目标前进的人,整个世界都得给他让路。
2、成功就在再坚持一下的努力之中。
3、奇迹,就在凝心聚力的静悟之中。
一、“静”什么?
1、 环境“安静”:鸦雀无声,无人走动,无声说话、交流,无人随意出进。每一个人充分沉浸在难得的静谧之中。以享受维护安静环境为荣,以影响破坏安静环境为耻。
2 、心态“安静”:心静自然“凉”,脑子自然清醒,精力自然集中,思路自然清晰。心静如水,超然物外,成为时间的主人,学习的主人。情绪稳定,效率较高。心不静,则心乱如麻,心神不定,心不在焉,如坐针毡,眼在此心在彼,貌似用功,实则骗人。
二、【高考常考查的知识点】
1.静力学的受力分析与共点力平衡(选择题)
此题定位为送分题目,一般安排为16题,即物理学科的第一题,要求学生具有规范的受力分析习惯,熟练运用静力学的基本规律,如胡克定律、滑动摩擦定律与静摩擦力的变化规律、力的合成与分解、正交分解法等,可涉及两个状态,但一般不涉及变化过程的动态分析,也不至于考查相似三角形法等非常规方法。不必考虑计算题
2.运动图象及其综合应用(选择题)
山东卷对物理图象的专门考查以运动图象为代表,立足于对物理图象的理解。可涉及物理图象的基本意义、利用运动图象的分析运动过程、用不同物理量关系图象描述同一运动过程等。以宁夏、海南为代表的利用运动图象考查追及、相遇问题尚未被山东采纳。专题设计为选择题,尽量多涉及不同的图象类型。
3.牛顿定律的直接应用(选择、计算题)
与自感一样,超重失重为Ⅰ级要求知识点,此题为非主干知识考查题,为最可能调整和变化的题目。
但对牛顿定律的考查不会削弱,而很可能更加宽泛和深入,可拓展为具体情境中力和运动关系的分析(选择)、直线、类平抛和圆周运动中牛顿第二定律的计算(计算题的一部分)。
此专题定位在牛顿定律的直接应用,针对基本规律的建立、定律物理内涵的理解及实际情境中规律的应用,可涉及瞬时分析、过程分析、动态分析、特殊装置、临界条件,以及模型抽象、对象转换、整体隔离、合成分解等方法问题。
4.第四专题 万有引力与航天(选择、计算题)
此专题内容既相对宽泛又相对集中,宽泛指万有引力与航天的内容均可涉及,集中即一定是本章内容且集中在一道题目中。这部分内容也是必考内容,今年考试说明中本章知识点增加了“经典时空观和相对论时空观(Ⅰ)”,“环绕速度”由(Ⅱ)到(Ⅰ)。可以理解为深度减弱,广度增加,最大的可能仍是选择题,也不排除作为力学综合题出现的可能,复习时应适当照顾。需特别注意的是,一定要关注近一年内天文的新发现或航天领域的新成就,题目常以此类情境为载体。
5.功能关系:(选择、计算题)动能定理、机械能守恒、功能关系、能量守恒是必考内容,要结合动力学过程分析、功能分析,进行全过程、分过程列式。考查形式选择题、计算题
注意:必修1、2部分考察多为选择题,但在牛顿定律结合功能关系以及抛体运动和圆周运动部分综合的计算,出现在24题上,本题一般涉及多个过程,是中等难度的保分题。
6.静电场主要以考察电场线、电势、电势差、电势能、电容器、带电粒子的加速与偏转为主
7.恒定电流以考察电学实验为主,选择中也容易出电路的分析题
8.磁场以考察磁场对运动电荷和通电导线的作用为主,选择中易出一个题,在大题中容易出与电场及重力场相结合的题目。
9.电磁感应以选择题、计算题,主要考察导体棒的切割以及感生电动势,楞次定律,注意图像问题
10.交流电主要考察交流电的四值、图像,以及远距离输电变压器问题,通常以选择形式出现
11.热学3-3:油膜法、微观量计算,气体实验定律,热一律、压强微观解释、热二律是重点
10.选修3-5中动量守恒、动量变化量计算、原子结构中能级跃迁、原子核中质能方程、核反应方程是考察重点。
三、【静悟注意事项】
1. 以查缺补漏为主要目的,以考纲知识点为主线复习
2. 重点看课本、课后题、改错本、以前做过的相关题目
3. 把不会的问题记下来,集中找时间找老师解决
4. 必须边思考,边动笔。静悟最忌只动眼动嘴的学习方式,必须多动脑多动手,做到手不离笔,笔不离纸。
匀变速直线运动
【考试说明】
主题 内 容 要求 说明
质点的直线
运动 参考系、质点
位移、速度和加速度
匀变速直线运动及其公式、图像
【知识网络】
【考试说明解读】
1.参考系
⑴定义:在描述一个物体的运动时,选�
⑵运动学中的同一公式中涉及的各物理量应以同一参考系为标准。
2.质点
⑴定义:质点是指有质量而不考虑大小和形状的物体。
⑵质点是物理学中一个理想化模型,能否将物体看作质点,取决于所研究的具体问题,而不是取决于这一物体的大小、形状及质量,只有当所研究物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小,可以将其形状和大小忽略时,才能将物体看作质点。
物体可视为质点的主要三种情形:
①物体只作平动时;
②物体的位移远远大于物体本身的尺度时;
③只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。
3.时间与时刻
⑴时刻:指某一瞬时,在时间轴上表示为某一点。
⑵时间:指两个时刻之间的间隔,在时间轴上表示为两点间线段的长度。
⑶时刻与物体运动过程中的某一位置相对应,时间与物体运动过程中的位移(或路程)相对应。
4.位移和路程
⑴位移:表示物体位置的变化,是一个矢量,物体的位移是指从初位置到末位置的有向线段,其大小就是此线段的长度,方向从初位置指向末位置。
⑵路程:路程等于运动轨迹的长度,是一个标量。只有在单方向的直线运动中,位移的大小才等于路程。
5.速度、平均速度、瞬时速度
⑴速度:是表示质点运动快慢的物理量,在匀速直线运动中它等于位移与发生这段位移所用时间的比值,速度是矢量,它的方向就是物体运动的方向。
⑵平均速度:物体所发生的位移跟发生这一位移所用时间的比值叫这段时间内的平均速度,即 ,平均速度是矢量,其方向就是相应位移的方向。公式 =(V0+Vt)/2只对匀变速直线运动适用。
⑶瞬时速度:运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,其方向就是物体经过某有一位置时的运动方向。
6.加速度
⑴加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,是一个矢量,方向与速度变化的方向相同。
⑵做匀速直线运动的物体,速度的变化量与发生这一变化所需时间的比值叫加速度,即
⑶速度、速度变化、加速度的关系:
①方向关系:加速度的方向与速度变化的方向一定相同,加速度方向和速度方向没有必然的联系。
②大小关系:V、△V、a无必然的大小决定关系。
③只要加速度方向跟速度方向相同,无论加速度在减少还是在增大,物体的速度一定增大,若加速度减小,速度增大得越来越慢(仍然增大);只要加速度方向跟速度方向相反,物体的速度一定减小。
7、运动图象:s—t图象与v—t图象的比较
下图和下表是形状一样的图线在s—t图象与v—t图象中的比较。
s—t图 v—t图
①表示物体匀速直线运动(斜率表示速度v) ①表示物体匀加速直线运动(斜率表示加速度a)
②表示物体静止 ②表示物体做匀速直线运动
③表示物体向反方向做匀速直线运动;初位移为s0 ③表示物体做匀减速直线运动;初速度为v0
④t1时间内物体位移s1 ④t1时刻物体速度v1(图中阴影部分面积表示质点在0~t1时间内的位移)
补充:(1) s—t图中两图线相交说明两物体相遇,v—t图中两图线相交说明两物体在交点时的速度相等
(2) s—t图象与横轴交叉,表示物体从参考点的一边运动到另一边。 v—t图线与横轴交叉,表示物体运动的速度反向。
(3) s—t图象是直线表示物体做匀速直线运动或静止。图象是曲线则表示物体做变速运动。 v—t图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动;图线是曲线表示物体做变加速运动。
(4) s—t图象斜率为正值,表示物体沿与规定正方向相同的方向运动。图象斜率为负值,表示物体沿与规定正方向相反的方向运动。 v—t图线的斜率为正值,表示物体的加速度与规定正方向相同;图象的斜率为负值,表示物体的加速度与规定正方向相反。
【例题:07山东理综】如图所示,光滑轨道MO和ON底端对接且ON=2MO,M、N两点高度相同。小球自M点右静止自由滚下,忽略小球经过O点时的机械能损失,以v、s、a、EK分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小。下列图象中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是
【例题:08山东理综】质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动,v-t图象如图所示。由此可求 (ABD )
A.前25 s内汽车的平均速度
B.前l0 s内汽车的加速度
C.前l0 s内汽车所受的阻力
D.15~25 s内合外力对汽车所做的功
8.匀变速直线运动的基本规律及推论:
基本规律: ⑴Vt=V0+at, ⑵s=V0t+at2/2
推论: ⑴Vt2 _VO2=2as
⑵ (Vt/2表示时间t的中间时刻的瞬时速度)
⑶任意两个连续相等的时间间隔(T)内,位移之差是一恒量。即:
sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ=……=sN-sN-1=△s=aT2.
9.初速度为零的匀加速直线运动的特点: (设T为等分时间间隔):
⑴1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比为:v1:v2:v3:……vn=1:2:3:……:n
⑵1T内、2T内、3T内……位移的比为:s1:s2:s3:……:sn=12:22:32:……:n2
⑶第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移的比为:s1:sⅡ:sⅢX……:sN=1:3:5:……:(2n-1)
⑷从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比
t1:t2:t3:……:tn=
10、竖直上抛运动的两种研究方法
①分段法:上升阶段是匀减速直线运动,下落阶段是自由落体运动。
②整体法:从全程来看,加速度方向始终与初速度v0的方向相反,所以可把竖直上抛运动看成是一个匀变速直线运动,应用公式时,要特别注意v,h等矢量的正负号。一般选取向上为正方向,则上升过程中v为正值下降过程中v为负值,物体在抛出点以下时h为负值。
11、追及问题的处理方法
1. 要通过两质点的速度比较进行分析,找到隐含条件。 再结合两个运动的时间关系、位移关系建立相应的方程求解,也可以利用二次函数求极值,及应用图象法和相对运动知识求解
2. 追击类问题的提示
1.匀加速运动追击匀速运动,当二者速度相同时相距最远.
2.匀速运动追击匀加速运动,当二者速度相同时追不上以后就永远追不上了.此时二者相距最近.
3.匀减速直线运动追匀速运动,当二者速度相同时相距最近,此时假设追不上,以后就永远追不上了.
4.匀速运动追匀减速直线运动,当二者速度相同时相距最远.
【例题:09海南】甲乙两车在一平直道路上同向运动,其 图像如图所示,图中 和 的面积分别为 和 .初始时,甲车在乙车前方 处。(ABC)
A.若 ,两车不会相遇 B.若 ,两车相遇2次
C.若 ,两车相遇1次 D.若 ,两车相遇1次
高中物理教案 11
一、教学目标
【知识与技能】
了解电流的热效应;知道导体中产热的多少与电流、电阻和时间有关。
【过程与方法】
通过参与观察、分析和讨论演示实验的过程,提高观察、分析的能力,体会控制变量法的思想方法。
【情感态度与价值观】
通过科学探究过程,学习科学家在研究问题时严谨的科学态度和锲而不舍的精神。
二、教学重难点
【重点】
电流热效应的概念;探究影响电流热效应的因素。
【难点】
控制变量法在实验中的应用。
三、教学过程
环节一:导入新课
教师提出问题:同学们有没有注意过我们生活中的用电器在用了一段时间之后就会发热,比如将手靠近灯管的时候就会感受到热,还有一些用电器就是利用发热来工作的,比如电饭煲,这种现象该怎么解释呢?引出电和热之间的关系,导出课题。
环节二:新课讲授
1、电流的热效应的概念:
根据导入的例子,教师进行讲解电流的热效应的概念,接着抛出另一个问题:通过导体的电阻产生的热量的多少与什么因素有关呢?
2、导体产生的热量与电阻、电流及时间之间的关系。
学生猜想与导体的电阻、通电时间以及电流有关。
师生共同设计实验方案:
①验证与电阻的关系:两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,封在两个容器中的两个不同阻值的电阻组成串联电路,保证电流相同;通电一定时间后,比较两个U形管中液面高度的变化,同时观察其中一个容器中液面随时间变化情况。
得到结论:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。电阻一定,电流一定的条件下,时间越长,产生的热量越多。
①验证与电流的关系:两个密闭容器中的电阻一样大,在其中一个容器的外部,将一个电阻和这个容器内的电阻并联,因此通过两容器中电阻的电流不同。在通电时间相同的情况下,观察两个U形管中液面高度的变化。
得到结论:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多。
师生共同总结上述两个实验的结论并体会控制变量法在探究“影响因素”类问题中的应用。
环节三:巩固提高
学生说一说生活中哪些用电器是利用电阻来发热的。
环节四:小结作业
小结:师生共同回顾所学知识。
作业:预习“焦耳定律”的内容,搜集有关焦耳的故事。
焦耳定律教案示例
焦耳定律教案示例
(一)教学目的
1、知道电流的热效应。
2、在观察实验的基础上引出焦耳定律。
3、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用。
(二)教具
如图的实验装置一套(比课本上图9梍7的实验装置多用一个乙瓶和一块电流表)。
(三)教学过程
1、引入新课问:
l)灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡,有什么感觉?为什么?
2)电风扇使用一段时间后,用手触摸电动机部分有什么感觉?为什么?学生回答:发烫。是电流的热效应。
再通过课本本节开始的?和图1,引入新课。
2。、新课:
①介绍如图1的实验装置,告诉学生RARB,RB=RC,通电后,IA=IB,IBIC(从电流表的示数可知道I的数值)。
②问:该实验的目的是什么?(研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关)
③问:该实验的原理是什么?观察什么?向学生讲述:当电流通过电阻丝A、B、C时,电流产生的`热量就使三个瓶中的煤油温度升高、体积膨胀,瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多,液面就会上升得越高。我们可以通过三个管中液面上升的高度比较电流产生的热量。
④教师演示实验,记录下在同一时刻三管中煤油液面的高低情况:hChAhB。
⑤分析:
问:比较A、B两瓶,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)说明什么?
引导学生回答:在通电电流和通电时间相同的条件下,电阻越大,电流产生的热量越多。
问:比较B、C两瓶,同上问(略)。
引导学生回答:在电阻和通电时间相同的条件下,电流越大,电流产生的热量越多,教师指出;进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比。
问:上述实验中,若通电时间越长,瓶中煤油上升得将会怎样?(学生答;越高)引导学生回答:在通电电流和电阻相同的条件下,通电时间越长,电流产生的热量越多。(2)师生共同归纳,教师指出,英国物理学家焦耳通过大量的实验,总结出焦耳定律。
①内容:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
②公式:Q梍I2Rt。③单位:
I一安,R一欧,t一秒,Q一焦。注意:焦耳定律是实验定律,在此可向学生讲一些焦耳的故事,以激发学生勤奋学习,不怕困难,勇于攀登的精神。
(
3)根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律。若电流做的功全部用来产生热量即
Q梍W,又∵W=UIt
,根据欧姆定律U=IR
,Q=W=UIt=I
2Rt
开(4)指出:焦耳定律适用于任何用电器的热量计算,对只存在电
(5)例题:
例2:某导体的电阻是2欧。当1安的电流通过时,l分钟产生的热量是多少焦?
例3:一只220V45W的电烙铁,在额定电压下使用,每分钟产生的热量是多少?你能用几种方法解此题?
(6)讨论:(先由学生说,然后在教师的引导下进行归纳)
①课文前面?中的为什么觉察不出和灯相连的电线发热。
分析:因为电线和灯串联,通过它们的电流是一样大,又因为灯的电阻比电线的大得多,所以根据焦耳定律Q=I2Rt可知,在相同时间内电流通过灯产生的热量比通过电线产生的热量大得多。因此,灯泡热量发光,而电线却感觉不到热。
②课文前面?中的和电炉相连的电线为什么显着发热?
分析:照明电路的电压是一定的,由P=UI可知,电路中接入大功率电炉时,通过的电流大,在电线的电阻相同的情况下,跟电炉相连的电线中通过的电流比跟灯泡相连的电线中通过的电流大得多。所以根据焦耳定律Q=I2Rt可知,在相同的时间内,电流通过跟电炉相连的电线产生的热量比通过跟灯泡相连的电线产生的热量大得多。因此跟电炉相连的电线显着发热,有可能烧坏它的绝缘皮,甚至引起火灾。
③讨论课本本节中的想想议议,让学生自己说。
讨论小结:应用公式解释判断问题时,必须注意条件。
3、小结:略。
(四)说明
1、研究焦耳定律的实验是把课本上的1、2两次实验同时进行。闭合开关后,让学生同时观察三个瓶里玻璃管中煤油液面升高的情况(在课前就把实验电路连接好),这样,可以把更多的时间花在分析实验,引出焦耳定律及运用焦耳定律上。
2、Q=W只对纯电阻电路(如灯泡、电炉等)适用,对非纯电阻电路(如含电动机的电路)不适用,这一点要向学生交待清楚。
注:本教案依据的教材是人教社初中物理第二册九章。
高中物理优秀教案 12
教学目标:
一、知识目标:
1、知道什么是单位制,什么是基本单位,什么是导出单位;
2、知道力学中的三个基本单位。
二、能力目标:
培养学生在计算中采用国际单位,从而使运算过程的书写简化;
三、德育目标:
使学生理解建立单位制的重要性,了解单位制的基本思想。
教学重点:
1、什么是基本单位,什么是导出单位;
2、力学中的三个基本单位。
教学难点:
统一单位后,计算过程的正确书写。
教学方法:
讲练法,归纳法
教学用具:
投影仪、投影片
教学步骤:
一、导入新课
前边我们已经学过许多物理量,它们的公式各不相同,并且我们知道,有的是通过有关的公式找到它们之间的联系的:那么各个物理量的单位之间有什么区别?它们又是如何构成单位制的呢?本节课我们就来共同学习这个问题。
二、新课教学:
(一)用投影片出示本节课的学习目标:
1、知道什么是单位制,知道力学中的三个基本单位;
2、认识单位制在物理计算中的作用。
(二)学习目标完成过程:
1、基本单位和导出单位:
(1)举例:
a:对于公式,如果位移s的单位用米,时间t的单位用秒;我们既可用公式得到v、s、t之间的数量关系,又能够确定它们单位之间的关系,即可得到速度的单位是米每秒。
b:用公式F=ma时,当质量用千克做单位,加速度用米每二次方秒做单位,求出的力的单位就是千克米每二次方秒,也就是牛,并且我们也能得到力、质量、加速度之间的数量关系。
(2)总结推广:
物理公式在确定物理量的。数量的同时,也确定了物理量的单位关系。
(3)基本单位和导出单位:
a:在物理学中,我们选定几个物理量的单位作为基本单位;
b:据物理公式中这个物理量和其他物理量之间的关系,推导出其他物理量的单位,叫导出单位;
c:举例说明:
1)我们选定位移的单位米,时间的单位秒,就可以利用推导得到速度的单位米每秒。
2)再结合公式,就可以推导出加速度的单位:米每二次方秒。
3)如果再选定质量的单位千克,利用公式F=ma就可以推导出力的单位是牛。
(4)基本单位和到单位一起构成了单位制。
(5)学生阅读课文,归纳得到力学中的三个基本单位。
a:长度的单位——米;
b:时间的单位——秒;
c:质量的单位——千克。
(6)巩固训练:
现有下列物理量或单位,按下面的要求填空:A:质量;B:N;C:m/s2D:密度;E:m/s;F:kg;G:cm;H:s;I:长度;J:时间。
1)属于物理量的是。
2)在国际单位制中作为基本单位的物理量有;
3)在国际单位制中属于基本单位的有,属于导出单位的有。
2、例题教学:
(1)用投影片出示例题:
一个原来静止的物体,质量是7千克,在14牛的恒力作用下:
a:5秒末的速度是多大?
b:5秒内通过的路程是多大?
(2)分析:
本题中,物体的受力情况是已知的,需要明确物体的运动情况,物体的初速度v0=0,在恒力的作用下产生恒定的加速度,所以它作初速度为零的匀加速直线运动,已知物体的质量m和所受的力F,据牛顿第二定律F=ma求出加速度a,即可用运动学共识求解得到最终结果。
(3)学生在胶片上书写解题过程,选取有代表性的过程进行评析:
已知:m=7kg,F=14N,t=5s
求:vt和S
解:
vt=at=2m/s2×5s=10m/s
s=at2=×2m/s2×25s2=25m
(4)评析:刚才这位同学在解答过程中,题中各已知量的单位都是用国际单位表示的,计算的结果也是用国际单位表示的,做的很好。
引申:既然如此,我们在统一各已知量的单位后,就不必一一写出各物理的单位,只在数字后面写出正确单位就可以了。
(5)用投影片出示简化后的解题过程:
(6)巩固训练:
质量m=200g的物体,测得它的加速度为a=20cm/s2,则关于它所受的合力的大小及单位,下列运算既正确又符合一般运算要求的是。
A:F=20020=400N;B:F=0.20.2=0.04N:
C:F=0.20.2=0.04;D:F=0.2kg0.2m/s2=0.04N
三、小结
通过本节课的学习,我们知道了什么是导出单位,什么是基本单位,什么是单位制,以及统一单位后,解题过程的正确书写方法。
高中物理优秀教案 13
教学目标
知识目标
1、了解形变的概念,了解弹力是物体发生弹性形变时产生的
2、能够正确判断弹力的有无和弹力的方向,正确画出物体受到的弹力。
3、掌握运用胡克定律计算弹簧弹力的方法。
能力目标
1、能够运用二力平衡条件确定弹力的大小。
2、针对实际问题确定弹力的大小方向,提高判断分析能力。
教学方法:
实验法、讲解法
教学用具:
演示形变用的钢尺、橡皮泥、弹簧、重物(钩码).
教学过程设计
(一)、复习提问
1、重力是的产生原因是什么?重力的方怎样?
2、复习初中内容:形变;弹性形变。
(二)、新课教学
由复习过渡到新课,并演示说明
1、演示实验1:捏橡皮泥,用力拉压弹簧,用力弯动钢尺,它们的形状都发生了改变,教师总结形变的概念。
形变:物体的形状或体积的变化叫做形变,形变的原因是物体受到了力的作用。针对橡皮泥形变之后形状改变总结出弹性形变的概念:能够恢复原来形状的形变叫做弹性形变。不能恢复原来形状的形变叫做塑性形变。
2、将钩码悬挂在弹簧上,弹簧另一端固定,弹簧被拉长,提问:
(1)钩码受哪些力?(重力、拉力、这二力平衡)
(2)拉力是谁加给钩码的?(弹簧)
(3)� 这种力就叫弹力。
就上述实验继续提问:
(1)弹力产生的条件:物体直接接触并发生弹性形变。
(2)弹力的方向
提问:课本放在桌子上。书给桌子的压力和桌子对书的支持力属于什么性质的力?其受力物体、施力物体各是什么?方向如何?
与学生讨论,然后总结:
4、压力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被压物体).
5、支持力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被支持物体).
继续提问:电灯对电线产生的拉力和电线对电灯产生的拉力又是什么性质的力?
其受力物体、施力物体各是谁?方向如何?
分析讨论,总结。
6、绳的拉力是绳对所拉物体的弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。
7、胡克定律
弹力的大小与形变有关,同一物体,形变越大,弹力越大。弹簧的弹力,与 形变的关系为:
在弹性限度内,弹力的大小 跟弹簧的伸长(或缩短)的长度 成正比,即:
式中 叫弹簧的倔强系数,单位:N/m.它由弹簧本身所决定。不同弹簧的倔强系数一般不相同。这个规律是英国科学家胡克发现的,叫胡克定律。 胡克定律的适用条件:只适用于伸长或压缩形变。
8、练习使用胡克定律,注意强调 为形变量的大小。
弹力高中物理教学反思
本节课注意了对学生开放性、创新性思维的培养。开放性创新性思维的培养不是一句口号,而应该落到实处,这是基础教育课程改革的要求,也是在教学实际中很难落实的一个问题。
一般情况下,教师在组织学生学习塑性和弹性的时候,往往是通过举出生活中或者学生能够接触的弹性物体和非弹性物体若干实例,通过归纳的方法得出塑性和弹性。在这个问题的处理上并没有按照往常的方法,而是让学生对教师给出的若干物体进行分类,潜移默化的对学生进行了方法教育。分类的标准不同,分类结果也就不同,学生的'兴奋点就非常多,都试图依照不同的分类标准进行分类,学生的思维随着分类的翅膀在飞翔。
从学生的生活出发,关注学生的体验。物理不是独立和抽象于生活之外的,尤其在初中阶段来看更是如此。在组织教学的时候没有过分关注基本的知识和概念,而是从学生生活中常见的橡皮筋、海绵、弹簧、减震等学生常见常听的事物出发,学生在对物体的弹性和塑性有充分的感性基础上,总结出什么是塑性和弹性。关注学生自己的体验,让两位同学在拉测力计的活动中体验拉力的不同,认识到弹力的大小与弹性形变的物体的形变大小有关的。学生亲自参与到了物理知识的建构中,认识当然是非常深刻的。师生关系融洽和谐,这也是本节课的一个闪光点。
主要缺点:
学生在进行分类的时候没有充分放开学生的思维。为什么学生的分类答案都是与本节内容是对应的?为什么没有学生按照物质的组成去分?为什么没有按照物质的导电性能或者密度大小去分?这是受到了思维定势的影响,既然本节学习弹性和塑性,当然就是这一种分类方法。在以后的教学中应该让学生在充分分类的基础上,从中挑出一组依照弹性和塑性分类的一组,让学生分析这一种分类的标准是什么,同样回到了环节的主题。
高中物理教案 14
一、课题:万有引力定律
二、课型:概念课(物理按教学内容课型分为:规律课、概念课、实验课、习题课、复习课)
三、课时:1课时
四、教学目标
(一)知识与技能
1.理解万有引力定律的含义并会用万有引力定律公式解决简单的引力计算问题。
2.知道万有引力定律公式的适用范围。
(二)过程与方法:在万有引力定律建立过程的学习中,学习发现问题、提出问题、猜想假设与推理论证等方法。
(三)情感态度价值观
1.培养学生研究问题时,抓住主要矛盾,简化问题,建立理想模型的处理问题的能力。
2.通过牛顿在前人的基础上发现万有引力定律的思考过程,说明科学研究的长期性,连续性及艰巨性,提高学生科学价值观。
五、教学重难点
重点:万有引力定律的内容及表达公式。
难点:1.对万有引力定律的理解;2.学生能把地面上的物体所受重力与其他星球与地球之间存在的引力是同性质的力联系起来。
六、教学法:合作探究、启发式学习等
七、教具:多媒体、课本等
八、教学过程
(一)导入
回顾以前对月-地检验部分的学习,明确既然太阳与行星之间,地球与月球之间、地球对地面物体之间具有与两个物体的质量成正比,跟它们的距离的二次方成反比的引力。这里进一步大胆假设:是否任何两个物体之间都存在这样的。力?
引发学生思考:很可能有,只是因为我们身边的物体质量比天体的质量小得多,我们不易觉察罢了,于是我们可以把这一规律推广到自然界中任意两个物体间,即具有划时代意义的万有引力定律。然后在学生的兴趣中进行假设论证。
(二)进入新课
学生自主阅读教材第40页万有引力定律部分,思考以下问题:
1.什么是万有引力?并举出实例。
教师引导总结:万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量的物体之间的相互吸引力。日对地、地对月、地对地面上物体的引力都是其实例。
2.万有引力定律怎样反映物体之间相互作用的规律?其数学表达式如何?并注明每个符号的单位和物理意义。
教师引导总结:万有引力定律的内容是:宇宙间一切物体都是相互吸引的。两物体间的引力大小,跟它的质量的乘积成下比,跟它们间的距离平方成反比。 式中各物理量的含义及单位:F为两个物体间的引力,单位:N.m1、m2分别表示两个物体的质量,单位:kg,r为两个物体间的距离,单位:m。G为万有引力常量:G=6.67×10-11 N·m2/kg2,它在数值上等于质量是1Kg的物体相距米时的相互作用力,单位:N·m2/kg2.
3.万有引力定律的适用条件是什么?
教师引导总结:只适用于两个质点间的引力,当物体之间的距离远大于物体本身时,物体可看成质点;当两物体是质量分布均匀的球体时,它们间的引力也可直接用公式计算,但式中的r是指两球心间的距离。
4.�
(三)深化理解
在完成上述问题后,小组讨论,学生在教师的引导下进一步深化对万有引力定律的理解,即:
1.普遍性:万有引力存在于任何两个物体之间,只不过一般物体的质量与星球相比太小了,他们之间的万有引力也非常小,完全可以忽略不计。
2.相互性:两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力。
3.特殊性:两个物体间的万有引力和物体所在的空间及其他物体存在无关。
4.适用性:只适用于两个质点间的引力,当物体之间的距离远大于物体本身时,物体可看成质点;当两物体是质量分布均匀的球体时,它们间的引力也可直接用公式计算,但式中的r是指两球心间的距离。
(四)活动探究
请两名学生上讲台做个游戏:两人靠拢后离开三次以上。创设情境,加深学生对本节知识点的印象和运用,请一位同学上台展示计算结果,师生互评。
1.请估算这两位同学,相距1m远时它们间的万有引力多大?(可设他们的质量为50kg)
解:由万有引力定律得: 代入数据得:F1=1.7×10-7N
2.已知地球的质量约为6.0×1024kg,地球半径为6.4×106m,请估算其中一位同学和地球之间的万有引力又是多大?
解:由万有引力定律得:代入数据得:F2=493N
3.已知地球表面的重力加速度,则其中这位同学所受重力是多少?并比较万有引力和重力?
解:G=mg=490N。
比较结果为万有引力比重力大,原因是因为在地球表面上的物体所受万有引力可分解为重力和自转所需的向心力。
(五)课堂小结
小结:学生在教师引导下认真总结概括本节内容,完成多媒体呈现的知识网络框架图,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,进行生生互评。
(六)布置作业
作业:完成“问题与练习”。
高中物理的优秀教案 15
三维教学目标
1、知识与技能
(1)知道波的叠加原理,知道什么是波的干涉条件、干涉现象和干涉图样;
(1)知道什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件;
(2)知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。
2、过程与方法:
3、情感、态度与价值观:
教学重点:波的叠加原理、波的干涉条件、干涉现象和干涉图样、波发生明显衍射现象的条件。
教学难点:波的干涉图样
教学方法:实验演示
教学教具:长绳、发波水槽(电动双振子)、音叉
(一)引入新课
大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象,这是什么原因呢?通过这节课的学习,我们就会知道,原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象,这就是波的衍射。
(二)进行新课
波在向前传播遇到障碍物时,会发生波线弯曲,偏离原来的直线方向而绕到障碍物的背后继续转播,这种现象就叫做波的衍射。
1. 波的衍射
(1)波的衍射:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。
哪些现象是波的衍射现象?(在水塘里,微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇的细小的障碍物,会绕过它们继续传播。)
实验:下面我们用水波槽和小挡板来做,请大家认真观察。
现象:水波绕过小挡板继续传播。将小挡板换成长挡板,
重新做实验:
现象:水波不能绕到长挡板的背后传播。这个现象说明发生衍生的条件与障碍物的大小有关。
(2)衍射现象的条件
演示:在水波槽里放两快小挡板,当中留一狭缝,观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播。
第一、保持水波的波长不变,该变窄缝的宽度(由窄到宽),观察波的传播情况有什么变化。观察到的现象:在窄缝的宽度跟波长相差不多的情况下,发生明显的衍射现象。水波绕到挡板后面继续传播。(参见课本图10-26甲)
在窄缝的宽度比波长大得多的情况下,波在挡板后面的传播就如同光线沿直线传播一样,在挡板后面留下了“阴影区”。(参见课本图10-26乙)
第二、保持窄缝的宽度不变,改变水波的波长(由小到大),将实验现象用投影仪投影在大屏幕上。可以看到:在窄缝不变的情况下,波长越长,衍射现象越明显。
将课本图10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上,它们是做衍射实验时拍下的照片。甲中波长是窄缝宽度的3/10,乙中波长是窄缝宽度的5/10,丙中波长是窄缝宽度的7/10。
通过对比可以看出:窄缝宽度跟波长相差不多时,有明显的衍射现象。
窄缝宽度比波长大得多时,衍射现象越不明显。窄缝宽度与波长相比非常大时,水波将直线传播,观察不到衍射现象。
结论:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象。一切波都能发生衍射,衍射是波的特有现象。
2、波的叠加
我们有这样的生活经验:将两块石子投到水面上的两个不同地方,会激起两列圆形水波。它们相遇时会互相穿过,各自保持圆形波继续前进,与一列水波单独传播时的情形完全一样,这两列水波互不干扰。
3、波的干涉
一般地说,振动频率、振动方向都不相同的几列波在介质中叠加时,情形是很复杂的。我们只讨论一种最简单的但却是最重要的情形,就是两个振动方向、振动频率都相同的波源所发出的波的叠加。
演示:在发波水槽实验装置中,振动着的金属薄片AB,使两个小球S1、S2同步地上下振动,由于小球S1、S2与槽中的水面保持接触,构成两个波源,水面就产生两列振动方向相同、频率也相同的波,这样的两列波相遇时产生的现象如课本图10-29所示。为什么会产生这种现象呢?我们可以用波的叠加原理来解释。
课本图10-30所示的是产生上述现象的示意图。S1和S2表示两列波的波源,它们所产生的波分别用两组同心圆表示,实线圆弧表示波峰中央,虚线圆弧表示波谷中央。
某一时刻,如果介质中某点正处在这两列波的波峰中央相遇处[课本图10-30所示中的a点],则该点(a点)的位移是正向最大值,等于两列波的振幅之和。经过半个周期,两列波各前进了半个波长的距离,a点就处在这两列波的波谷中央相遇处,该点(a点)的位移就是负向最大值。再经过半个周期,a点又处在两列波的波峰中央相遇处。这样,a点的振幅就等于两列波的振幅之和,所以a点的振动总是最强的。这些振动最强的点都分布在课本图10-30中画出的粗实线上。
某一时刻,介质中另一点如果正处在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇处[课本图10-30中的b点],该点位移等于两列波的振幅之差。经过半个周期,该点就处在一列波的波谷中央和另一列波的波峰中央相遇处,再经过半个周期,该点又处在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇处。这样,该点振动的振幅就等于两列波的振幅之差,所以该点的振动总是最弱的。如果两列波的振幅相等,这一点的振幅就等于零。这就是为什么在某些区域水面呈现平静的原因。这些振动最弱的点都分布在课本图10-30中画出的粗虚线上。可以看出,振动最强的区域和振动最弱的区域是相互间隔开的。
频率相同的波,叠加时形成某些区域的振动始终加强,另一些区域的振动始终减弱,并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔,这种现象叫做波的干涉(inerference)。形成的图样叫做干涉图样。
只有两个频率相同、振动方向相同的波源发出的波,叠加时才会获得稳定的干涉图样,这样的波源叫做相干波源,它们发出的波叫做相干波。不仅水波,一切波都能发生干涉,干涉现象是一切波都具有的重要特征之一。
演示:敲击音叉使其发声,然后转动音叉,就可以听到声音忽强忽弱。这就是声波的干涉现象。
(1)做波的干涉:频率相同的波,叠加时形成某些区域的振动始终加强,另一些区域的振动始终减弱,并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔,这种现象叫做波的干涉。形成的图样叫做干涉图样。
(2)特点:干涉现象是一切波都具有的现象。
(3)产生条件:两列波的频率必须相同。
高中物理摩擦力教案 16
学习目标:
1.知道日常中常见的摩擦现象。
2.知道增大或减小摩擦的方法。
学习重点:
引导学生分析如何增大或减小摩擦力。
学习难点:
如何引导学生进行分析。
教具学具:
轴承。
学习过程:
一、复习巩固
1.滑动摩擦力的大小与___________________和__________________有关。
2.接触面受到的压力越大,物体受到的摩擦力越___,接触面越粗糙,摩擦力越__.
二、快乐自学、合作探究、展示汇报:
阅读课本p25-26上的内容和插图,了解日常生活中常见的摩擦现象,以及常见的增大和减小摩擦的方法。
根据预习回答下列问题:
在生活中人们根据实际需要,有时需要增大摩擦(有益),有时又需要减小摩擦(有害),所以就想出了各种各样的办法来增大或减小摩擦。在各种车辆上安装轮子以及在机器的轴上安装滚动轴承,可以大大减小摩擦,这是通过_______________________的方法来减小摩擦。在机器部件之间加润滑油使两个表面之间形成油膜,这是通过____________________的方法课题:摩擦力2:09减小摩擦。
我们知道摩擦力与接触面受到的压力和接触面的粗糙程度有关,试判断一下下面几个示例中是通过改变什么因素来增大还是减小摩擦力的:
乒乓球拍上的胶粒:__________足球鞋上的鞋钉:________________________.水泥路上的刻痕:_________________________用力刹车,使车快速停住:_________________.雪橇的底部要做得光滑一些:___________________.
根据以上事例总结出改变摩擦的方法:
增大摩擦课题:摩擦力2:09的方法
课题:摩擦力2:09减小摩擦的方法
典型例题
例1.摩擦无处不在,在生活中或生产中有课题:摩擦力2:09时需要增大有益摩擦,有时需要减小有害摩擦,下列叙述中,属于增大有益摩擦的是()
A螺丝刀的手柄上刻有一些凹槽B旱冰场冰场的地面做得很光滑
C课题:摩擦力2:09自行车的转动部位要经常加一些润滑油D行礼包的包底上装有四个小轮
思路引导:旱冰场的冰场的地面做得很光滑,这是减小接触面的__________,从而______摩擦,这样可以滑得更顺畅。自行车的转动部分加润滑油是使部件之间形成一层油膜,使它们互不接触,从而______摩擦;行礼包的底部装上四个小轮,是变滑动为滚动,从而_______摩擦。螺丝刀的手柄上刻有一些凹槽,是为了增大接触面的___________,从而______摩擦。
三、自我小结:本节课我的收获是
我还有的疑惑是
四、当堂训练:
必做题
1.缝衣针的表面磨得的光滑发亮是为了,急刹车时,紧握车闸把是通过的方法来增大摩擦力;在机器的转动部分装有滚珠轴承,它可以变摩擦为摩擦来减小摩擦力。
2.当用铅笔写字时,笔尖与纸面的摩擦是摩擦,用转笔刀削铅笔是,笔刀与铅笔之间的'擦擦是摩擦。圆珠笔写字时,笔尖与纸的摩擦是摩擦。
3.下列关于摩擦力认识正确的是()
A.摩擦力总是在物体运动时产生的
B.摩擦力在生产和生活中总是有害的
C.增大物体间的接触面积,可以增大滑动摩擦力
D.常用滚动代替滑动,可以减小摩擦力
4.下列各种摩擦中,有害的摩擦是()
A.手握瓶子,手与瓶子之间的摩擦
B.机械运转时,各部件之间的摩擦
C.自行车刹车时,车轮与地面间的摩擦
D.吃饭时,筷子与食物之间的摩擦
选做题
1.下列事例中为了增大摩擦的是()
A足球守门员的手套B塑胶跑道表层的胶粒
C鞋底的花纹D轮胎的花纹
E在石碑的底部垫上圆木拉动石碑F拔河时用力握住绳子
G气垫船底部的气垫使船与水面分开H雪后路面上撒一些煤渣
2.下列各种摩擦力中:
①走路时鞋与地面之间的摩擦力
②骑车时车轮与轴之间的摩擦粒
③皮带传动中,皮带与轮之间的摩擦力
④汽车行驶时,空气与汽车之间的摩擦力;其中属于有益摩擦的是()
A①④B②④C①③D②③
3.在奥运会上,体操运动员在上单杠之前,总是要在手上抹一些镁粉,而在杠上做回环运动时,手握杠又不能太紧,他这样做的目的是()
A前者是增大摩擦,后者是减小摩擦B前者是减小摩擦,后者是增大摩擦
C两者都是增大摩擦D两者都是减小摩擦
4.在家里的浴室中,为了防止地面沾水使人打滑跌倒,下列采取的措施中错误的是()
A浴室地面应铺上带有花纹的地板砖B人沐浴时穿的拖鞋底带有凹凸花纹
C脚底下放一条毛巾D穿上平底的塑料拖鞋
5.下列事例中,增大摩擦的措施是()
A为了容易推动很重的木箱,在木箱下面垫上几根圆木
B在汽车轮胎上做成有凹凸的花纹
C在机器的传动部分安装滚动轴承D自衣服的拉链上涂些蜡
6.下列事例中,增大有益摩擦的是()
A推动笨重物体时,常垫滚木B旅游鞋底刻有凹凸不平的花纹
C雪橇的底部非常光滑D给机器的轴承加润滑油
7.自行车是我们熟悉的交通工具,从自行车的结构和使用看,它涉及不少有关摩擦的知识,例如:A轮胎上刻有花纹B车轮做成圆形C塑料套紧套在车把手上D刹车时用力捏闸E在转动部分添加润滑油F脚踏板凹凸不平G车轴处装有滚珠H车的把手上有凹槽
上述各项内容中属于通过改变接触粗糙程度而增大摩擦的是:___________;通过增大压力而增大摩擦的是:__________;通过变滑动为滚动而减小摩擦的是:______________;通过使接触面彼此分开而减小摩擦的是:______________.用力踩动脚踏板使自行车前进时,后轮与地面间的摩擦力的方向朝_______(填“前”或“后”)
8.拔河比赛中,运动员要穿比较新的球鞋,而且不希望地面上有沙子,这是因为比较新的球鞋能增大接触面的粗糙程度从而_____________,而地面课题:摩擦力2:09上的沙子能_________而减小摩擦
9.马路上一旦泼洒了机油,容易造成交通事故,特别是骑摩托车、自行车时很容易摔倒,这是由于__________________的缘故。
课后练习拓展提升
10.旱冰鞋上的轮子的作用是通过_____________的方法,使_______大大减少,而演奏二胡前往往要在琴弦上抹一些松香,这是通过___________的方法增大摩擦。
11.全班同学正在上课,突然摩擦力消失,对可能出现的现象描述错误的是(课题:摩擦力2:09)
A同学们稍微活动就会从椅子上纷纷滑到地面上
B固定吊灯的螺丝从天花板上滑出,使吊灯落到地上
C写字时铅笔从手中滑出飘在空中
D由于太滑,稍一用力桌椅就会在地面上不停地滑着、碰撞着
12.磁悬浮列车靠强大的磁性将列车悬浮在轨道上方,从而可高速行驶,那么列车能高速行驶的原因是()
A依靠列车的惯性B减小了列车的重力
C减课题:摩擦力2:09小了列车与轨道间的摩擦D减小了列车所受的空气阻力
13.下列现象中可以减小摩擦的是()
A拔河时用力握住绳子B旅行箱的下面安装小轮子
C钢笔拧得太紧不易打开,往往在手与钢笔之间垫一块毛巾
D为了把桌面上得污渍擦干净,常常用大一点力压抹布
五、课堂作业
课本P26动手动脑学物理第2-5题
高中物理优秀教案 17
整体设计
高中学习的速度概念较之初中所学的速度有了很大的提升,对学生来说是比较困难的,所以教学设计先通过说明如何用坐标和坐标的变化量来表示质点的位置和位移,为速度概念的叙述作好准备。速度的矢量性问题,是本节的重点,特别是对瞬时速度的理解,体现了一种极限的思想,对此要求引导学生逐步理解,不要急于求成。速度的定义是高中物理中第一次向学生 介绍比值定义物理量的方法,要求教师正确地加以引导,力求学生能理解。教学过程中,要多举实例,通过具体的例子从大小和方向两方面来强化对速度概念的认识,在实际情景中达到建立速度概念的目的。教学设计最后说明速度的应用,特别以“STS”形式从一个侧面说明速度与社会发展的关系。
教学重点
速度概念的建立;速度的比值定义法的理解。
教学难点
速度矢量性的理解;瞬时速度的推导。
时间安排
2课时
三维目标
知识与技能
1、理解速度的概念。知道速度是表示物体运动快慢的物理量,知道它的含义、公式、符号和单位,知道它是矢量。
2、理解平均速度,知道瞬时速度的概念。
3、知道速度和速率以及它们的区别。
过程与方法
1、记住匀速直线运动中速度的计算公式,能用公式解决有关问题。
2、理解平均速度的物理含义,会求某段时间内的平均速度。
情感态度 与价值观
1、通过介绍或学习各种工具的速度,去感知科学的价值和应用。
2、培养对科学的兴趣,坚定学习思考探索的信念。
教学过程
导入新课
问题导入
为了推动我国田径事业的发展,四川省曾举办过一次100 m飞人挑战赛。有8名世界短跑名将参加角逐,其中包括我国的李雪梅和美国的琼斯,最终琼斯夺得冠军。我们知道百米赛跑分为起跑、途中跑和冲刺三个阶段,李雪梅的途中跑阶段比琼斯的起跑阶段跑得快,但我们都说琼斯比李雪梅跑得快,这是为什么?
通过本节课学习,我们就可以给出合理的评判标准。
情景导入
课件展示各种物体的运动,激发学生的学习兴趣。
影片展示:大自然中,物体的运动有快有慢。天空中,日出日落;草原上,猎豹急驰;葡萄架上,蜗牛爬行。
飞奔的猎豹、夜空的流星在运动;房屋、桥梁、树木,随着地球的自转、公转也在运动。天上的恒星,看起来好像不动,其实它们也在飞快地运动,速度至少在几十千米每秒以上,只是由于距离太远,在几十年、几百年的时间内肉眼看不出它们位置的变化。
当高台跳雪运动员出现在赛道的顶端时,全场观众的目光都集中在他身上。运动员由高处急速滑下,在即将到达赛道底部时,他的速度已达到100 km/h。这时,他双膝弯曲,使劲一蹬,顺势滑向空中。然后,为了减小空气阻力的影响,他上身前倾,双臂后摆,整个身体就像一架飞机,向前滑翔。刺骨的寒风抽打着他的脸庞,两边的雪松飞快地向后掠过。最终,滑雪板稳稳地落在地面。
在以上的各种运动现象中,都有关于运动的描述,运动的快慢如何,要用一个新的物理量来描述,那就是速度。
推进新课
一、坐标与坐标的变化量
复习旧知:在上一节的学习中,我们学习了位移这一较为重 要的矢量。大家回忆一下,位移的定义是什么?
学生积极思索并回答出位移的定义:从初位置指向末位置的有向线段。(复习此知识点,旨在为速度的引入奠定知识基础,让学生知道位移大小的关键在于初末位置。由位置到位置坐标再到坐标的变化量,使学生的认知呈阶梯状上升)
教师引导:既然位移是描述物体位置变化的物理量,所以物体的位移可以通过位置坐标的变化量来表示。
问题展示:在训练场上,一辆实习车沿规定好的场地行驶,教练员想在车旁记录汽车在各个时刻的位置情况,他该如何做?假设在每一秒汽车都在做单向直线运动。
问题启发:对于物体位置的描述,我们往往需要建立坐标系。该教练员如何建立坐标系,才能方便地确定该车的位置?
点评:通过设问,发挥教 师的引导作用,“变教为诱”“变教为导”,实现学生的“变学为思”“变学为悟”,达到“以诱达思”的目标。
教师指导学生分组合作讨论并总结。
小结:直线运动是最简单的运动,其表示方式也最简单。如以出发点为起点,车行驶20 m,我们就很容易地确定车的位置。所以,应该建立直线坐标系来描述汽车的位置。
课堂训练
教练员以汽车的出发点为坐标原点,以汽车开始行驶的�
同理可求,汽车在1 s内、2 s内、3 s内、4 s内的位移分别为10 m、—8 m、—2 m、—14 m。汽车在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内的位移分别为10 m,—18 m,6 m,—12 m。
所以,第2 s内的位移最大,4 s内的位移最大。
答案:(1)4 s内 (2)第2 s内
二、速度
以下有四个运动物体,请同学们来比较一下它们运动的快慢程度。
A、自行车沿平直道路行驶 0 20 100
B、公共汽车沿平直道路行驶 0 10 100
C、火车沿平直轨道行驶 500 30 1 250
D、飞机在天空直线飞行 500 10 2 500
如何比较A、B、C、D四个物体的。运动快慢呢?
比较1:对A和B,它们经过的位移相同(都是100 m),A用的时间长(20 s),B用的时间短(10 s)。在位移相等的情况下,时间短的运动得快,即汽车比自行车快。
比较2:对B和D,它们所用的时间相等(10 s),B行驶了100 m,D飞行了200 m,B行驶的距离比D短,在时间相等的情况下,位移大的运动得快,即飞机比汽车快。
提出问题
以上两种比较都是可行的。位移相等比较时间,时间相等比较位移。如何比较B和C的快慢程度呢?它们的位移不相等,时间也不相等。
教师指导学生分小组讨论,5分钟后提出比较意见。
方法1:B和C的位移和时间都不相等,但可以计算它们每发生1 m的位移所用的时间,即用各自的时间t去除以位移Δx,数值大的运动得慢。
方法2:B和C的位移和时间都不相等,但可以计算它们平均每秒钟位移的大小量,单位时间内位移大的运动得快。
师生讨论:两种方法都可以用来比较物体运动的快慢,但方法2更能够符合人们的思维习惯。
点评:问题由教师提出,明确猜想和探究的方向,教师引导学生利用已有的知识和现象,鼓励大胆猜想讨论。通过这个开放性的问题,创设一种情境,把学生带进一个主动探究学习的空间。
引子:大自然中,物体的运动有快有慢。天空,日出日落;草原,骏马奔驰;树丛,蜗牛爬行。仔细观察物体的运动,我们发现,在许多情况下,物体运动快慢各不相等且发生变化,在长期对运动的思索、探索过程中,为了比较准确地描述运动,人们逐步建立起速度的概念。
提出问题
如何对速度进行定义?
学生阅读课本并回答。
1、速度的定义:位移与发生这个位移所用时间的比值。
2、速度的定义式:v=
3、速度的单位:m/s 常用单位:km/h,cm/s。
提示:速度是矢量,其大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小,其方向就是物体运动的方向。
再次呈现:四个物体A、B、C、D快慢比较的表格,让学生分别计算它们的速度。
A、5 m/s B。10 m/s
C、25 m/s D。200 m/s
对比以上A、B、C、D的速度就很容易比较它们的快慢程度了。
课堂训练
汽车以36 km/h的速度从甲地匀速运动到乙地用了2 h,如果汽车从乙地返回甲地仍做匀速直线运动用了2.5 h,那么汽车返回时的速度为(设甲、乙两地在同一直线上)( )
A。—8 m/s B。8 m/s
C。—28.8 km/h D。28.8 km/h
解析:速度和力、位移一样都是矢量,即速度有正方向、负方向,分别用“+”“—”号表示。当为正方向时,一般不带“+”号。速度的正方向可以根据具体问题自己规定。有时也隐含在题目之中。例如该题中汽车从甲地到乙地的速度为36 km/h,为正值,隐含着从甲地到乙的�
依据甲、乙两地距离为36×2 km=72 km,所以返回速度为 =—28.8 km/h=—28.8× m/s=—8 m/s。
答案:A
方法提炼:速度是一个矢量,有大小也有方向。在我们选择了正方向以后,当速度为正值时,说明质点沿正方向运动,当速度为负值 时,说明质点沿负方向运动,在物理学上,对矢量而言“负号”也有意义,说明它的方向与所选正方向相反。
三、平均速度和瞬时速度
坐在汽车驾驶员的旁边,观察汽车上的速度计,在汽车行驶的过程中,速度计指示的数值是时常变化的,如启动时,速度计的数值增大,刹车时速度计的数值减小。可见物体运动快慢程度是在变化的。这时我们说的汽车的“速度”是指什么?
提出问题
其实,我们日常所看到的直线运动,有许多都是变速运动。由于这种运动的快慢是时刻变化的,没有恒定的速度,我们怎么来描述它的快慢呢?
课件展示:北京至香港的京九铁路,就像一条长长的直线,把祖国首都与香港连接起来。京九线全长2 400 km,特快列车从北京到香港只需30 h,那么列车在整个过程的运动快慢如何表示?
学生解答:已知s=2 400 km,t=30 h,所以v=80 km/h
问题追踪:计算出的结果是否表示列车单位时间的位移都是80 km呢?教师在学生回答的基础上引导学生认识此速度的平均效果。既然列车是做变速运动,那么怎么看列车的速度是80 km/h?
学生总结:如果将列车的变速直线运动看作匀速直线运动来处理 的话,列车平均每小时的位移是80 km。
教师设疑:为了描述变速直线运动的快慢程度,我们可以用一种平均的思考方式,即引入平均速度的概念。平均速度应如何定义?
师生总结:1、平均速度:运动物体的位移和时间的比值叫做这段时间的平均速度。
2、定义式: =
知识拓展:课件展示某些物体运动的平均速度,加深对平均速度的概念理解。
某些物体运动的平均速度/(ms—1)
真空中的光速c 3、0×108 自行车行驶 约5
太阳绕银河系中心运动 20×105 人步行 约1.3
地球绕太阳运动 3.0×104 蜗牛爬行 约3×10—3
子弹发射 9×102 大陆板块漂移 约10×10—9
民航客机飞机 2.5×102
例1斜面滚下时在不同时刻的位置,如图1—3—1所示。可以从图中观察分析小球通过OA、OB、OC的过程中的运动快慢。
计算各段的平均速度。
图1—3—1
学生认真计算并公布结果: 段: =0.7 m/s, 段: =0.8 m/s。 段: =0.9 m/s。
总结归纳:计算结果表明,不同阶段的平均速度一般是不相等的。计算一个具体的平均速度,必须指明是哪一段时间(或位移)内的平均速度。
教师的点评:由于小球运动快慢是在不断变化的,平均速度不能具体地告诉我们小球在每一时刻的运动快慢。可见,平均速度只是粗略地描述物体在一段运动过程中的总体快慢程度。
教师设疑:那么,怎样来描述物体在各个时刻的运动快慢呢?
学生通过课本预习知道,要精确地描述某一时刻的运动快慢必须引入瞬时速度这一物理量。
根据平均速度的定义可以知道: = ,对应的是一段位移和一段时间,如何建立瞬时速度的概念呢?瞬时速度对应的应该是某一位置和某一时刻。
师生探究:我们 已经知道平均速度对应的是一段时间,为求瞬时速度我们可以采取无限取微、逐渐逼近的方法。
方法介绍:以质点经过某点起在后面取一小段位移,求出质点在该段位移上的平均速度,从该点起取到的位移越小,质点在该段时间内的速度变化就越小,即质点在该段时间内的运动越趋于匀速直线运动。当位移足够小(或时间足够短)时,质点在这段时间内的运动可
教师演示:如图1—3—2所示,让滑块沿倾斜的气垫导轨做加速运动,利用挡光片的宽度Δx除以挡光的时间Δt,即可求得挡光片通过光电门的平均速度。
图1—3—2
将滑块放上不同宽度的遮光片,即Δx分别为1 cm、3 cm、5 cm、10 cm,若没有成品挡光片,可用硬纸片自制成需要的宽度。
测出每 个遮光片通过光电门所用的一段时间间隔Δt。
遮光片越窄、Δt越小时, 描述通过该位置的运动快慢越精确,当Δx小到一定程度,可认为 是瞬时速度。
教师总结:瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。准确地讲,瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间 内的平均速度,是矢量,其大小反映了物体此时刻的运动快慢,它的方向就是物体此时刻的运动方向,即物体运动轨迹在该点的切线方向。
四、速度和速率
速率:瞬时速度的大小叫做速率。平均速率:物体运动的路程与所用时间的比值。
例2如图1—3—3,一质点沿直线AB运动,先以速度v从A匀速运动到B, 接着以速度2v沿原路返回到A,已知A B间距为x,求整个过程的平均速度、平均速率。
图1—3—3
解析:整个过程位移为0,所以整个过程的平均速度为0。
整个过程通过的总路程为2x,所用的总时间为t= 。
所以平均速率为 = = x。
答案:0 x
要点总结:1、速度是矢量,既有大小,又有方向;速率是标量,只有大小,没有方向。
2、无论速度方向如何,瞬时速度的大小总等于该时刻的速率。
3、平均速度是矢量,其方向与对应的位移方向相同;平均速率是标量,没有方向。
4、平均速度等于位移与所用时间的比值,平均速率等于路程与所用时间的比值,平均速度的大小不等于平均速率。
5、只有单向直线运动时,平均速度的大小等于平均速率,其他情况下,平均速度均小于速率,二者的关系类似于位移和路程。
课堂小结
定义 物理意义 注意问题
速度 位移与发生这个位移所用时间的比值 描述物体的快慢程度和运动方向 v和s及t是对应关系。是矢量,方向就是物体运动的方向
平均速度 物体在时间间隔Δt内运动的平均快慢 描述在一段时间内物体运动的快慢和方向 只能粗略地描述物体的运动快慢。大小和所研究的时间间隔Δt有关;是矢量,方向和运动方向相同
瞬时速度 物体在某时刻或某位置的速度 描述物体在某时刻的运动快慢和方向 精确地描述物体的运动快慢。矢量,方向沿物体运动轨迹的切线方向
速率 瞬时速度的大小叫做速率 描述物体的运动快慢 是标量,只考虑其大小不考虑其方向
布置作业
1、教材第18页“问题与练习”,第1、2题。
2、观察生活中各种物体的运动快慢,选取一定的对象,测量它们的速度,并说明是平均速度还是瞬时速度,并把测量的数据与同学交流讨论。
板书设计
3 、运动快慢的描述 速度
活动与探究
课题:用光电门测瞬时速度
请你找老师配合,找齐所用仪器,根据说明书,自己亲自体验用光电门测瞬时速度,并写一实验报告。
步骤 学生活动 教师指导 目的
1 根据查阅的资料,确定实验方案 介绍相关书籍资料 1。让学生了解光电门测瞬时速度的原理
2。培养学生的动手能力和独立思考能力
2 进行实验和收集数据 解答学生提出的具体问题
3 相互交流活动的感受 对优秀实验成果进行点评
参考资料:
瞬间无长短,位置无大小,除了用速度计外,还可以用光电门测瞬时速度。实验装置如图1—3—4所示,使一辆小车从一端垫高的木板上滑下,木板旁有光电门,其中A管发出光线,B管接收光线。当固定在车上的遮光板通过光电门时,光线被阻挡,记录仪上可以直接读出光线被阻挡的时间。这段时间就是遮光板通过光电门的时间。根据遮光板的宽度Δx和测出的时间Δt,就可以算出遮光板通过光电门的平均速度 = 。由于遮光板的宽度Δx很小, 因此可以认为,这个平均速度就是小车通过光电门的瞬时速度。
图1—3—4
习题详解
1、解答:(1)1光年=365×24×3 600×3.0×108 m=9.5×1015 m。
( 2)需要时间为 s=4.2年。
2、解答:(1)前1 s平均速度v1=9 m/s
前2 s平均速度v2=8 m/s
前3 s平均速度v3=7 m/s
前4 s平均速度v4=6 m/s
全程的平均速度v5=5 m/s
v1最接近汽车关闭油门时的瞬时速度,v1小于关闭油门时的瞬时速度。
(2)1 m/s,0
说明:本题要求学生理解平均速度与所选取的一段时间有关,还要求学生联系实际区别平均速度和(瞬时)速度。
3、解答:(1)24.9 m/s (2)36.6 m/s (3)0
说明:本题说的是平均速度是路程与时间的比,这不是教材说的平均速度,实际是平均速率。应该让学生明确教材说的平均速度是矢量,是位移与时间的比,平均速率是标量,日常用语中把平均速率说成平均速度。
设计点评
本节内容是在坐标和坐标的变化基础上,建立速度的概念。速度的建立采用了比值定义法,在教学中稍加说明,在以后的学习中还会有更加详细的介绍。对速度的引用,本设计采用了“单位时间的位移”与“单位位移的时间”进行对比,体会速度引入的方便性。以京九铁路为情景,既激发了学生的学习热情又培养了爱国之情。在瞬时速度的理解上,本设计利用了光电门的装置进行说明,起到了良好的效果。
高中物理摩擦力教案 18
一、预习目标
1.知道静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力,通过探究知道改变摩擦力大小的方法
2.通过探究活动,学会用控制变量法研究物理问题
3.了解生活中的摩擦现象,会解决生活中遇到的简单摩擦问题
二、导学流程
活动一:
1.用手在桌子上用力压,并向前滑动,体验摩擦力的存在
2.思考:行驶中的汽车刹车后,为什么能很快停下来?手上有油时,为什么不容易握住玻璃?
活动二:
1.做图8-26实验,你感到需要用拉力来维持木块的运动吗?
2.叫滑动摩擦力
活动三:探究影响滑动摩擦力大小的因素
1.猜测:� 在一定范围内,滑动摩擦力的大小与接触面积的大小
高中物理教案 19
【课 题】人教版《普通高中课程标准实验教科书物理(选修3—1)》第一章第二节《库仑定律》
【课 时】1学时
【三维目标】
知识与技能:
1、知道点电荷的概念,理解并掌握库仑定律的含义及其表达式;
2、会用库仑定律进行有关的计算;
3、知道库仑扭称的原理。
过程与方法:
1、通过学习库仑定律得出的过程,体验从猜想到验证、从定性到定量的科学探究过程,学会通过间接手段测量微小力的方法;
2、通过探究活动培养学生观察现象、分析结果及结合数学知识解决物理问题的研究方法。
情感、态度和价值观:
1、通过对点电荷的研究,让学生感受物理学研究中建立理想模型的重要意义;
2、通过静电力和万有引力的类比,让学生体会到自然规律有其统一性和多样性。
【教学重点】
1、建立库仑定律的过程;
2、库仑定律的应用。
【教学难点】
库仑定律的实验验证过程。
【教学方法】
实验探究法、交流讨论法。
【教学过程和内容】
<引入新课>同学们,通过前面的学习,我们知道“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”,这让我们对电荷间作用力的方向有了一定的认识。我们把电荷间的作用力叫做静电力,那么静电力的大小满足什么规律呢?让我们一起进入本章第二节《库仑定律》的学习。
<库仑定律的发现>
活动一:思考与猜想
同学们,电荷间的作用力是通过带电体间的相互作用来表现的,
因此,我们应该研究带电体间的相互作用。可是,生活中带电体的大小和形状是多种多样的,这就给我们寻找静电力的规律带来了麻烦。
早在300多年以前,伟大的牛顿在研究万有引力的同时,就曾对带电纸片的运动进行研究,可是由于带电纸片太不规则,牛顿对静电力的研究并未成功。
(问题1)大家对研究对象的选择有什么好的建议吗?
在静电学的研究中,我们经常使用的带电体是球体。
(问题2)带电体间的作用力(静电力)的大小与哪些因素有关呢?
请学生根据自己的生活经验大胆猜想。
<定性探究>电荷间的作用力与影响因素的关系
实验表明:电荷间的作用力F随电荷量q的增大而增大;随距离r的增大而减小。
(提示)我们的研究到这里是否可以结束了?为什么?
这只是定性研究,应该进一步深入得到更准确的定量关系。
(问题3)静电力F与r,q之间可能存在什么样的定量关系?
你觉得哪种可能更大?为什么?(引导学生与万有引力类比)
活动二:设计与验证
<实验方法>
(问题4)研究F与r、q的定量关系应该采用什么方法?
控制变量法——(1)保持q不变,验证F与r2的反比关系;
(2)保持r不变,验证F与q的正比关系。
<实验可行性讨论>、
困难一:F的测量(在这里F是一个很小的力,不能用弹簧测力计直接测量,你有什么办法可以实现对F大小的间接测量吗?)
困难二:q的测量(我们现在并不知道准确测定带电小球所带的电量的方法,要研究F与q的定量关系,你有什么好的想法吗?)
(思维启发)有这样一个事实:两个相同的金属小球,一个带电、一个不带电,互相接触后,它们对相隔同样距离的第三个带电小球的作用力相等。
——这说明了什么?(说明球接触后等分了电荷)
(追问)现在,你有什么想法了吗?
<实验具体操作>定量验证
实验结论:两个点电荷间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比。
<得出库仑定律>同学们,我们一起用了大约20分钟得到的这个结论,其实在物理学发展史上,数位伟大的科学家用了近30年的时间得到的并以法国物理学家库仑的名字来命名的库仑定律。
启示一:类比猜想的价值
读过牛顿著作的人都可能推想到:凡是表现这种特性的相互作用都应服从平方反比定律。这似乎用类比推理的方法就可以得到电荷间作用力的规律。正是这样的类比,让电磁学少走了许多弯路,形成了严密的定量规律。马克·吐温曾说“科学真是迷人,根据零星的事实,增添一点猜想,竟能赢得那么多的收获!”。科学家以广博的知识和深刻的。洞察力为基础进行的猜想,才是最具有创造力的思维活动。
然而,英国物理史学家丹皮尔也说“自然如不能被目证那就不能被征服!”
启示二:实验的精妙
1785年库仑在前人工作的基础上,用自己设计的扭称精确验证得到了库仑定律。(库仑扭称实验的介绍:这个实验的设计相当巧妙。把微小力放大为力矩,将直接测量转换为间接测量,从而得到静电力的作用规律——库仑定律。)
<讲解库仑定律>
1.内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
2.数学表达式:
(说明),叫做静电力常量。
3.适用条件:(1)真空中(一般情况下,在空气中也近似适用);
(2)静止的;(3)点电荷。
(强调)库仑定律的公式与万有引力的公式在形式上尽管很相似,但仍是性质不同的两种力。我们来看下面的题目:
<达标训练>
例题1:(通过定量计算,让学生明确对于微观带电粒子,因为静电力远远大于万有引力,所以我们往往忽略万有引力。)
(过渡)两个点电荷的静电力我们会求解了,可如果存在三个电荷呢?
(承前启后)两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。因此,多个点电荷对同一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。
例题2:(多个点电荷对同一点电荷作用力的叠加问题。一方面巩固库仑定律,另一方面,也为下一节电场强度的叠加做铺垫。)
(拓展说明)库仑定律是电磁学的基本定律之一。虽然给出的是点电荷间的静电力,但是任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的。所以,如果知道了带电体的电荷分布,就可以根据库仑定律和平行四边形定则求出带电体间静电力的大小和方向了。而这正是库仑定律的普遍意义。
<本堂小结>(略)
<课外拓展>
1、课本第8页的“科学漫步”栏目,介绍的是静电力的应用。你还能了解更多的应用吗?
2、万有引力与库仑定律有相似的数学表达式,这似乎在预示着自然界的和谐统一。课后请同学查阅资料,了解自然界中的“四种基本相互作用”及统一场理论。
高中物理的优秀教案 20
教学目标
(一)知识与技能
1.知道产生感应电流的条件。
2.会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。
(二)过程与方法
学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法
(三)情感、态度与价值观
渗透物理学方法的教育,通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。
教学重点、难点
教学重点:通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。
教学难点:感应电流的产生条件。
教学方法
实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法
教学手段
条形磁铁(两个),导体棒,示教电流表,线圈(粗、细各一个),学生电源,开关,滑动变阻器,导线若干,
教学过程
一、基本知识
(一)知识准备
①磁通量
定义:公式:?=BS 单位:符号:
推导:B=?/S,磁感应强度又叫磁通密度,用Wb/ m2表示B的单位;
计算:当B与S垂直时,或当B与S不垂直时,?的计算
②初中知识回顾:当闭合电路的一部分做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流。
电磁感应现象:由磁产生电的现象
(二)新课讲解
1、实验一:闭合电路的部分导线在匀强磁场中切割磁感线,教材P6图4.2-1
探究导线运动快慢与电流表示数大小的关系。
实验二:向线圈中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出,教材P6图4.2-2
探究磁铁插入或抽出快慢与电流表示数大小的关系
2、模仿法拉第的实验:通电线圈放入大线圈或从大线圈中拔出,
或改变线圈中电流的大小(改变滑线变阻器的滑片位置),
教材P7图4.2-3
探究将小线圈从大线圈中抽出或放入快慢与电流表示数的
关系
3、分析论证:
实验一:磁场强度不发生变化,但闭合线圈的面积发生变化;
实验二:①磁铁插入线圈时,线圈的面积不变,但磁场由弱变强;
②磁铁从线圈中抽出时,线圈的面积也不改变,磁场由强变弱;
实验三:①通电线圈插入大线圈时,大线圈的面积
不变,但磁场由弱变强;
②通电线圈从大线圈中抽出时,大线圈的
面积也不改变,但磁场由强变弱;
③当迅速移动滑线变阻器的滑片,小线圈
中的电流迅速变化,电流产生的磁场也随
之而变化,而大线圈的面积不发生变化,
但穿过线圈的磁场强度发生了变化。
4、归纳总结:
在几种实验中,有的磁感应强度没有发生变化,面积发生了变化;而又有的线圈的面积没有变化,但穿过线圈的磁感应强度发生了变化。其共同点是穿过线圈的磁通量发生了变化。磁通量变化的快慢与闭合回路中感应电流的大小有关。
结论:只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生。
5、课堂总结:
1、产生感应电流的条件:①电路闭合;②穿过闭合电路的磁通量发生改变
2、电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象
3、感应电流:由磁场产生的电流叫感应电流
6、例题分析
例1、右图哪些回路中比会产生感应电流
例2、如图,要使电流计G发生偏转可采用的方法是
A、K闭合或断开的瞬间 B、K闭合,P上下滑动
C、在A中插入铁芯 D、在B中插入铁芯
7、练习与作业
1、关于电磁感应,下列说法中正确的是
A导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流
B导体做切割磁感线的运动,导体内一定会产生感应电流
C闭合电路在磁场中做切割磁感线的运动,电路中一定会产生感应电流
D穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中一定会产生感应电流
2、恒定的匀强磁场中有一圆形闭合圆形线圈,线圈平面垂直于磁场方向,当线圈在此磁场中做下列哪种运动时,线圈中能产生感应电流
A线圈沿自身所在的平面做匀速运动
B线圈沿自身所在的平面做加速直线运动
C线圈绕任意一条直径做匀速转动
D线圈绕任意一条直径做变速转动
3、如图,开始时距形线圈平面与磁场垂直,且一半在匀强磁场外,另一半在匀强磁场内,若要使线圈中产生感应电流,下列方法中可行的是
A以ab为轴转动
B以oo/为轴转动
C以ad为轴转动(转过的角度小于600)
D以bc为轴转动(转过的角度小于600)
4、如图,距形线圈abcd绕oo/轴在匀强磁场中匀速转动,下列说法中正确的是
A线圈从图示位置转过90?的过程中,穿过线圈的磁通量不断减小
B线圈从图示位置转过90?的过程中,穿过线圈的磁通量不断增大
C线圈从图示位置转过180?的过程中,穿过线圈的磁通量没有发生变化
D线圈从图示位置转过360?的过程中,穿过线圈的磁通量没有发生变化
6、在无限长直线电流的磁场中,有一闭合的金属线框abcd,线框平面与直导线ef在同一平面内(如图),当线框做下列哪种运动时,线框中能产生感应电流
A、水平向左运动B、竖直向下平动
C、垂直纸面向外平动D、绕bc边转动
高中物理教案 21
一、指导学生学习的方法
1。将解题思路简单化,程序化。
怎样做到让学生主动的去思考?关键在于老师要通过适当的方法,让学生学会学习策略,在物理教学的过程中,展示给学生问题的关键点在哪?突破点在哪?以及解决物问题的思路,把思考的过程程序化,简单化。经过这样的过程,学生不止明白了如何解决这一个问题,而且还明白了怎样类似的问题。
2。运用策略
为了让学生更好的领会学习策略,需要让学生有练习的机会。通过练习,学生就可以体会到学习策略的运用技巧,并能够加深印象,熟练掌握。在运用策略的过程中,应该为学生选择,设置能够尝试不同学习策略的问题情境,应从学习材料的多样性,不同角度去进行搜集,让学生能够灵活的运用于物理学习中。
3。引导学生形成新的策略
创造性是学习策略教学的最大的特点。学生在运用学习策略的过程中,逐渐发现策略的重要性和有效性之后,会明确的意识到策略在其他不同的领域所呈现的作用。从而形成自己的具有个人特色的新策� 最好的策略就是适合个人特点,有效的策略,这就是学习策略的目的。
二、有效教学反思性评价
1。自我反思评价的意义
自我反思性评价是提高专业技能一个重要方式。某位注明的心理学家曾经说过:经验加上反思等于成长。要想获得持续的提高,成长,进步,只有通过不断的反思和总结,曾经有人做过专项的研究:一个可持续发展的教师,他在教学过程中要做到自我的观察,自我评价,自我监控和自我反思,能够对自己的教学行为进行自我调节。通过不断的总结,反思,修正,主动的审视自己的教学活动,通过这个过程,就能够使得自身处于一个不断完善,进步的良性循环中。
2。反思评价的内容
1)在物理教学的实施阶段,教师对于自身反思性评价包括:教学理念的反思性评价,知识与技能,过程与方法,态度与价值观的有效结合是新课程课堂教学的要求。在传授学生知识技能的过程中,重视学生的体验,重视过程与方法的结合,这要求教师要转变陈旧的理念,从一个知识传播者转变为引导者,合作者和组织者。为了能够真正理解新课程的精神,并加以利用,教师需要经历从学习,实践再到自我反思评价再到学习实践的循环过程,在这个过程中,完成对教学理念的升华。
2)教学内容的`反思评价教学内容的反思性评价,包含教学内容的有序性,科学性,以及与学生实际情况的匹配度。是否是以教学目标为统筹的讲解物理概念。教学的重难点,选题的代表性是否利于学生的理解运用,是否能够体现解决方法的关键点,作业的布置是否准确,能够设计有利于培养学生思考能力,观察能力的实验方案等等。
3)教学对象的反思评价学生是教学的主体,不同的学生有不同的心理和特征,随着年龄的增长,不同学生个体的理解能力和思考能力的差异会更明显。所以,对学生的理解就显得尤其重要,作为物理教师,应了解学生的共性和差异,考虑教学的进度是否符合学生的接受能力,是否把精力偏向优等生而遗忘所谓的差生。是否能根据课堂的实际教学情况作出及时调整。反思学生的好奇心,求知欲,学习习惯等,只有这样,物理教师才能做到因材施教。本文基于现代教育学和心理学理论,结合新课程要求的特点,对新课程背景下,如何提高高中物理教学有效性进行研究,利于提高高中物理教学水平,探究课堂教学策略的有效性。
高中物理教案 22
一、教学目标
1.理解功的概念:
(1)知道做机械功的两个不可缺少的因素,知道做功和工作的区别;
(2)知道当力与位移方向的夹角大于90时,力对物体做负功,或说物体克服这个力做了功。
2.掌握功的计算:
(1)知道计算机械功的公式W=Fscos知道在国际单位制中,功的单位是焦耳(J);知道功是标量。
(2)能够用公式W=Fscos进行有关计算。
二、重点、难点分析
1.重点是使学生在理解力对物体做功的两个要素的基础上掌握机械功的计算公式。
2.物体在力的方向上的位移与物体运动的位移容易混淆,这是难点。
3.要使学生对负功的意义有所认识,也较困难,也是难点。
三、教具
带有牵引细线的滑块(或小车)。
四、主要教学过程
(一)引入新课
功这个词我们并不陌生,初中物理中学习过功的一些初步知识,今天我们又来学习功的有关知识,绝不是简单地重复,而是要使我们对功的认识再提高一步。
(二)教学过程设计
1.功的概念
先请同学回顾一下初中学过的与功的概念密切相关的如下两个问题:什么叫做功?谁对谁做功?然后做如下总结并板书:
(1)如果一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生了位移,物理学中就说这个力对物体做了功。
然后演示用水平拉力使滑块沿拉力方向在讲桌上滑动一段距离,并将示意图画到黑板上,如图1所示,与同学一起讨论如下问题:在上述过程中,拉力F对滑块是否做了功?滑块所受的重力mg对滑块是否做了功?桌面对滑块的支持力N是否对滑块做了功?强调指出,分析一个力是否对物体做功,关键是要看受力物体在这个力的方向上是否有位移。至此可作出如下总结并板书:
(2)在物理学中,力和物体在力的方向上发生的位移,是做功的两个不可缺少的因素。
2.功的公式
就图1提出:力F使滑块发生位移s这个过程中,F对滑块做了多少功如何计算?由同学回答出如下计算公式:W=Fs。就此再进一步提问:如果细绳斜向上拉滑块,如图2所示,这种情况下滑块沿F方向的位移是多少?与同学一起分析并得出这一位移为s cos 。至此按功的前一公式即可得到如下计算公式:
W=Fscos
再根据公式W=Fs做启发式提问:按此公式考虑,只要F与s在同一直线上,乘起来就可以求得力对物体所做的功。在图2中,我们是将位移分解到F的方向上,如果我们将力F分解到物体位移s的方向上,看看能得到什么结果?至此在图2中将F分解到s的方向上得到这个分力为Fcos,再与s相乘,结果仍然是W=Fscos。就此指出,计算一个力对物体所做的功的大小,与力F的大小、物体位移s的大小及F和s二者方向之间的夹角有关,且此计算公式有普遍意义(对计算机械功而言)。至此作出如下板书:
W=Fscos
力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积。
接下来给出F=100N、s=5m、=37,与同学一起计算功W,得出W=400Nm。就此说明1Nm这个功的大小被规定为功的单位,为方便起见,取名为焦耳,符号为J,即1J=1Nm。最后明确板书为:
在国际单位制中,功的单位是焦耳(J)
1J=1Nm
3.正功、负功
(1)首先对功的计算公式W=Fscos的可能值与学生共同讨论。从cos 的可能值入手讨论,指出功W可能为正值、负值或零,再进一步说明,力F与s间夹角的取值范围,最后总结并作如下板书:
当090时,cos为正值, W为正值,称为力对物体做正功,或称为力对物体做功。
当=90时,cos=0,W=0,力对物体做零功,即力对物体不做功。
当90180时,cos为负值, W为负值,称为力对物体做负功,或说物体克服这个力做功。
(2)与学生一起先讨论功的物理意义,然后再说明正功、负功的物理意义。
①提出功是描述什么的物理量这个问题与学生讨论。结合图1,使学生注意到力作用滑块并持续使滑块在力的方向上运动,发生了一段位移,引导学生认识其特征是力在空间位移上逐渐累积的作用过程。
然后就此提出:这个累积作用过程到底累积什么?举如下两个事例启发学生思考:
a.一辆手推车上装有很多货物,搬运工推车要用很大的力。向前推一段距离就要休息一会儿,然后有了力气再推车走。
b.如果要你将重物从一楼向六楼上搬,搬运过程中会有什么感觉?
首先使学生意识到上述两个过程都是人用力对物体做功的过程,都要消耗体能。就此指出做功过程是能量转化过程,做功越多,能量转化得越多,因而功是能量转化的量度。能量是标量,相应功也是标量。板书如下:
功是描述力在空间位移上累积作用的物理量。功是能量转化的量度,功是标量。
②在上述对功的意义认识的基础上,讨论正功和负功的意义,得出如下认识并板书:
正功的意义是:力对物体做功向物体提供能量,即受力物体获得了能量。
负功的意义是:物体克服外力做功,向外输出能量(以消耗自身的能量为代价),即负功表示物体失去了能量。
4.例题讲解或讨论
例1.课本p.110上的〔例题〕是功的计算公式的应用示范。分析过程中应使学生明确:推力F对箱子所做的功,实际上就是推力F的水平分力Fcos对箱子所做的功,而推力 F的竖直分力Fsin与位移s的方向是垂直的,对箱子不做功。
例2.如图3所示,ABCD为画在水平地面上的`正方形,其边长为a,P为静止于A点的物体。用水平力F沿直线 AB拉物体缓慢滑动到B点停下,然后仍用水平力F沿直线BC拉物体滑动到C点停下,接下来仍用水平力F沿直线CD拉物体滑动到D点停下,最后仍用水平力F沿直线DA拉物体滑动到A点停下。若后三段运动中物体也是缓慢的,求全过程中水平力F对物体所做的功是多少?
此例题先让学生做,然后找出一个所得结果是W=0的学生发言,此时会有学生反对,并能说出W=4Fa才是正确结果。让后者讲其思路和做法,然后总结,使学生明确在每一段位移a中,力F都与a同方向,做功为Fa,四个过程加起来就是4Fa。强调:功的概念中的位移是在这个力的方向上的位移,而不能简单地与物体运动的位移画等号。要结合物理过程做具体分析。
例3.如图4所示,F1和F2是作用在物体P上的两个水平恒力,大小分别为:F1=3N,F2=4N,在这两个力共同作用下,使物体P由静止开始沿水平面移动5m距离的过程中,它们对物体各做多少功?它们对物体做功的代数和是多少?F1、F2的合力对P做多少功?
此例题要解决两个方面的问题,一是强化功的计算公式的正确应用,纠正学生中出现的错误,即不注意力与位移方向的分析,直接用3N乘5m、4N乘5m这种低级错误,引导学生注意在题目没有给出位移方向时,应该根据动力学和运动学知识作出符合实际的判断;二是通过例题得到的结果,使学生知道一个物体所受合力对物体所做的功。等于各个力对物体所做的功的代数和,并从合力功与分力功所遵从的运算法则,深化功是标量的认识。
解答过程如下:位移在F1、F2方向上的分量分别为s1=3m、s2=4m,F1对P做功为9J,F2对P做功为16J,二者的代数和为25J。F1、F2的合力为5N,物体的位移与合力方向相同,合力对物体做功为W=Fs=5N5m=25J。
例4.如图5所示。A为静止在水平桌面上的物体,其右侧固定着一个定滑轮O,跨过定滑轮的细绳的P端固定在墙壁上,于细绳的另一端Q用水平力F向右拉,物体向右滑动s的过程中,力F对物体做多少功?(上、下两段绳均保持水平)
本例题仍重点解决计算功时对力和位移这两个要素的分析。如果着眼于受力物体,它受到水平向右的力为两条绳的拉力,合力为2F。因而合力对物体所做的功为W=2Fs;如果着眼于绳子的Q端,即力F的作用点,则可知物体向右发主s位移过程中,Q点的位移为2s,因而力F拉绳所做的功W=F2s=2Fs。两种不同处理方法结果是相同的。
五、课堂小结
1.对功的概念和功的物理意义的主要内容作必要的重复(包括正功和负功的意义)。
2.对功的计算公式及其应用的主要问题再作些强调。
六、说明
1.考虑到功的定义式W=Fscos与课本上讲的功的公式相同,特别是对式中s的解释不一,有物体位移与力的作用点的位移之分,因而没有给出明确的功的定义的文字表达。实际问题中会用功的公式正确进行计算就可以了。从例题4可以看出,定义一个力对物体所做的功,将位移解释为力的作用点在力的方向上的位移是比较恰当的。如果将位移解释为受力物体在力的方向上的位移,学生会得出W=Fs这一错误结果,还会理直气壮地坚持错误,纠正起来就困难多了。
2.由于对功的物理意义的讲解是初步的,因而对正功、负功的物理意义的讲解也是初步的。这节课中只是讲到受力物体得到能量还是失去能量这个程度。在学习了机械能守恒定律之后,再进一步作出说明。在机械能守恒的物理过程中,有重力做功,地球上的一个物体的机械能并没有增加,因而正、负功的意义就不能用能量得失关系去说明了。在这种情况下,重力做正功,表示势能向动能转化;重力做负功,表示动能向势能转化,这里的正功、负功不再表示能量得失,而是表示能量转化方向的。
高中物理摩擦力教案 23
(一)教学目的
1.理解滑动摩擦,知道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关。
2.理解摩擦力的应用,知道增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法。
(二)教具
弹簧秤、木块、木板、重物、毛巾、轴承。
(三)教学过程
一、复习提问
1.什么是力?力有哪些效果?
2.物体在平衡力的作用下运动状态如何?
3.二力平衡的条件是什么?
二、引入新课
教师:力的效果之一是改变物体的运动状态。我们用比较小的力推桌子,桌子并没有开始运动,这是为什么?
(学生回答)
桌子和地面之间有摩擦力,它的作用效果跟推力相抵消。我们用比较大的力推桌子,桌子开始运动起来,这时推力的大小超过了摩擦力。
当桌子运动起来后,我们必须继续施加推力才能使它保持匀速直线运动。如果不用力,桌子会停下来,这时的推力用来平衡摩擦力。
二、摩擦力
1.什么情况下产生摩擦力
教师:当我们推桌子时,桌子没有动,这时有摩擦力。桌子和地面接触,当桌子要运动时,产生了阻碍相对运动的力,这就是摩擦力。正是由于有摩擦力,导致桌子要发生相对运动,但是没有动起来。
当桌子运动起来后,我们不再用力推它,桌子很快停下来。其原因是桌子受摩擦力。可见,桌子和地面接触,桌子在地面上已经发生相对运动,这时也有摩擦力。
综上所述,摩擦力是一种常见的力。两个互相接触的物体,当一个物体要发生相对运动或已经发生相对运动时,就会产生一种阻碍相对运动的力,这个力就是摩擦力。
2.摩擦力产生的原因
摩擦力产生的原因目前在科学上还没有定论。一般认为,摩擦力的产生,是因为物体的表面不光滑。甲、乙两个物体接触时,由于挤压,两个物体的凹凸部分相咬合,甲物体要发生运动或已经发生相对运动时,乙物体对甲物体的相对运动有一种阻碍作用,这就是摩擦力。
3.摩擦力的大小
(1)摩擦力大小的测量
教师:要研究摩擦力的大小,首先应该测量摩擦力的大小。
我们拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,此时,木块在水平方向上受到拉力和摩擦力,当物体做匀速直线运动时,拉力和摩擦力是平衡力。根据二力平衡的条件可知,摩擦力和拉力大小相等、方向相反。所以,只要用弹簧秤测出拉力的大小,就知道了摩擦力的大小。
(2)学生实验(课本图912)
教师:将木块放在水平木板上,用弹簧秤拉着木块在木板上做匀速直线运动,测出拉力的大小,就可知摩擦力的大小。
(学生操作)
(3)学生实验
教师:在木块上放一个铅笔盒,这时,木块对木板的压力增大,再测摩擦力的大小。
(学生操作)
(4)学生实验
教师:将毛巾铺在木板上,把木块放在毛巾上,测量木块在毛巾表面上运动时受到的。摩擦力的大小。
(学生操作)
(5)教师总结
通过以上实验可知,摩擦力的大小跟压力大小有关。压力越大,摩擦力越大。摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力越大。
4.摩擦力的方向
教师:摩擦力对物体的相对运动起阻碍作用,所以摩擦力的方向总是阻碍物体间的相对运动。
三、增大有益摩擦
教师:摩擦力是普遍存在的在很多场合,摩擦力是有益的请人家说说摩擦力的有益之处。
(学生回答)
人走路时不打滑多亏了摩擦力。我们拿起一个茶杯,靠的就是手和杯子之间的摩擦力。缝纫机的大轮带动小轮转动,那是皮带和轮子之间有摩擦力的缘故。很难想象,生活中一旦失去了摩擦力会变成什么样子。
凡是摩擦有益的场合,我们应该设法增大摩擦,根据摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关的道理,请大家举例说明在什么场合用什么方法增大有益摩擦。
(学生举例,教师讲评)
四、减小有害摩擦
教师:摩擦力并不是都有好处,在有些场合是有害的,必须设法减小它。
机器的各个部件之间的摩擦不仅浪费动力,而且造成机件的摩损,影响机器的寿命。
大家想想,减小有害摩擦的方法有哪些?
(学生回答)
教师:由于摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关,要减小有害摩擦,应该使物体表面更光滑。但是,利用这种方法还不能使摩擦力减小到令人满意的程度。现在,我们再做一个实验。在木块和木板之间放一排圆铅笔,使木块做匀速直线运动,测出拉力的大小。
(学生操作)
可见,利用滚动代替滑动可以减小摩擦,这就是所有的车辆都安上轮子的道理。机器的转动部分安装滚动轴承,轴承内圈和外圈之间装有很多光滑的钢球或钢柱(展示轴承),这样,转动时的滚动摩擦非常小。
还有一种减小摩擦的方法是使两个互相接触的摩擦面彼此离开。加润滑油可以在摩擦面间形成一层油膜,运动部件只在油膜上滑动,减小了摩擦。利用压缩气体在摩擦面之间形成一层气垫,使摩擦面脱离接触,可以使摩擦变得更小。气垫轴承、气垫船就是利用气垫来减小摩擦的
五、总结
1.两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,在接触面上产生一种阻碍物体间相对运动的力,叫摩擦力。
2.摩擦力的大小跟压力大小有关,跟物体的接触面的粗糙程度有关。
3.常用增大压力和使接触面更粗糙的方法增大有益摩擦。减小有害摩擦的方法有使摩擦面光滑,用滚动代替滑动,使摩擦面脱离接触(加润滑油、气垫)这三种方法。
高中物理教案 24
《向心力1》教案设计
一、教材分析
本节教材选自人民教育出版社全日制普通高中课程标准实验教科书(物理2·必修)第五章《曲线运动》第六节《向心力》。
教材的内容方面来看,本章节主要讲解了向心力的定义、定义式、方向及验证向心力的表达式,变速圆周运动和一般曲线运动。前面几节已经学习了曲线运动、圆周运动、向心加速度,这节讲的是描述使物体做圆周运动的合外力,是对物体运动认识上的升华,为接下来万有引力的的学习奠定了基础。所以在整个教材体系中起了承上启下的作用,并且这样的安排由简单到复杂,符合学生的认知规律。
从教材的地位和作用方面来看,本章节是运动学中的重要概念,也是高一年级物理课程中比较重要的概念之一,是对物体运动认识上的升华,它把运动学和动力学联系在了一起,具有承上启下的桥梁作用,也是学生知识系统中不可或缺的重要组成部分。
二、学情分析
【知识基础方面】在学习本节课前学生已经学习了曲线运动、圆周运动、向心加速度,具备了探究向心力的基本知识和基本技能,这为本节课的探究性学习起到了铺垫作用。
【思维基础方面】高一的学生通过初中科学和第一学期的学习,具有了一定的物理思维方法和较强的计算能力,但接受能力尚欠缺,需要教师正确的引导和启发。
【情感态度方面】在学生的生活经验中,与向心力有关的现象有,但是有一些是错误的这就给学生理解向心力的概念带来困难。
三、教学目标
【知识技能目标】理解向心力的定义;
能说出向心力的定义、写出向心力的定义式和单位理解向心力的作用效果;用圆锥摆粗略验证向心力的表达式;
【过程方法目标】
通过对向心力,向心加速度,圆周运动,牛顿第二定律的理解与学习,相互联系,体验对物理概念的学习方法
【情感态度与价值观目标】
通过用概念前后联系的方法得出加速度的概念,感悟到探索问题解决问题的兴趣和学无止境的观点;
通过向心力的教学引导学生从现实的生活经历与体验出发,激发学生的学习兴趣;通过一些有趣的实验实验,加深学生的印象,容易让学生理解,引起学生兴趣;
四、重点与难点
重点:向心力表达式验证,向心力来源与作用效果。设定一定运动情景,来验证向心力表达式。来源进行举例说明,进行受力分析。(重点如何落实)
难点:向心力表达式的验证。通过用圆锥摆粗滤验证表达式,通过圆锥摆做匀速圆周运动解释原理,分析其在运动角度和手里角度的合外力,测量数据与测量器材,一步步得出表达式的正确。(难点咋么突破)
五、教学方法与手段
教学方法:演示法,讲授法,讨论法教学手段:多媒体,口述
六、教学过程
1.引入
回顾本章内容,复习向心加速度,放一个有关视屏,向同学提问物体为甚么做圆周运动?
2.新课教学(熟悉一下过渡)
一、做小球做圆周运动的实验,多问题进行思考,得出向心力特点进行总结
二、教授有关向心力的有关知识并进行一定补充。
三、用圆锥摆粗滤验证向心力表达式小结:向心力定义表达式
高中物理优秀教案 25
教学目标:
1.理解电势差的概念及期 定义式 ,会根据电荷q在电场中移动时电场力所做的功WAB计算UAB,会根据电势差UAB计算电荷Q在电场中移动时电场力所做的功WAB=qUAB
2.理解电势的概念,知道电势与电势差的关系UAB= A - B ,知道电势的值与零电势的选择有关。
3.知道在电场中沿着电场线的方向电势越来越低。
4.知道什么是电势能,知道电场力做功与电势能改变的关系。
能力目标:培养学生的分析能力、综合能力。
德育目标:使学生能从类似的事物中找出共性。
教学重点:
电势、电势差的概念
教学难点:
电势、电势差的概念的引入
教学方法:
类比法、归纳法、问题解决法
教学过程:
一、复习引入
一个带正电的小球处于匀强电场中,会受到电场对它的力的作用,受力的方向如何呢?受力的大小呢?
(F=Eq)。电荷在电场中受力的作用,我们引入了描述电场力的性质的物理量,场强E。它是与有无电荷q无关的物理量,是由电场本身决定的物理量。
如果将带电小球从A点移动到B时,电场力对电荷做功吗?从本节课开始,我们从功和能的角度来研究电场。学习与电场能量有关的几个物理量(展示课题)
二、新课教学
电场力做功的问题我们不熟悉,但重力做功的问题。下面我们将从重力做功的问题出发来类比研究电场力做功。
(一)电场力做功与路径无关
(出示重力做功与路径无关的图)
物体在重力作用下,从A沿不同的路径运动到B位置,重力做功匀为mgh,与路径无关。
与此类似,电荷在匀强电场中受力的作用,把电荷从A移到电场中的B位置时,也可以沿不同的路径运动。类似重力做功,电场力做功也与运动路径无关。这个结论是从匀强电场得到的,对于非匀强电场也适用。所以我们在后面的课程中,研究电荷在电场中移动时,电场力做功的问题,可 这是电场力做功的一个特点。
(二)电势差
1.引入(出示重力做功与重力成正比的图)
如果我们让不同的物体先后通过空间的A、B两个固定的位置。
如:重力为G物体,做功为W1=GhAB
重力为G2=2G……W2=…2GhAB……
则:WG G成正比,其比值
也就是说重力场中确定的两点间的高度差是一定的。与重物G的大小无关与有无重物下落是无关的。
但让一重物在A、B间落下时,则出W和G,可以用比值量度出hAB。
类似地(出示电场力做功Q与成正比的图)
我们在电场中A、B两点间移动不同电量的带电体时:
如果q1=+ q,设电场力做功为W1=W
则q2==+2q,则A到B时,位移相等,在移动过程的任一位置处,q2==+2q,则q2所受电场为q1的2倍,即移动过程中电场力做的功W2=2W……
则:W电 q成正比, 为一定值。
这个比值是由电场的A、B两点的位置决定的量。
与在这两个位置间移动电荷的电量大小无关,与是正电荷、负电荷无关,与在无电荷q无关。只是让这个电荷在这两点间移动后,用功和电量的比值把它的大小量度出来。在物理学中,把这个比值叫做电场中A、B两点间电势差。
2.电势差的概念:
板书:一、电势差
1.定义:电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时,电场力所做的功WAB与电荷量q的比值WAB/q,叫做A、B两点间的电势差。用UAB表示。
2.定义式:UAB=
同AB电荷在电场中不同位置间移动时,电场力做的功多,两点间的电势差大。但两点间电电势差由电场本身决定,与Wq无关的。板书五:(1)点
(1)物理意义:电势差是电场本身的性质,与Wq无关。
(2)单位:1V=1J/C
电量为1C的正荷,在电场中两点间移动时,电场力做的功如果为1J,则两点的电势差为1伏特。
3.小练习:下面请看例1:
动画演示过程,标出力和V的方向,指出A到B的过程,电场力做正功,则
UAB= =……=2V。
如果从B到A移动时,电场力做负功,其WBA=-WAB
则UBA= =-2V
由例题得到以下启示:
(1):UAB=-UBA,(2)由于q有正负,WAB有正、负功,则其比值有可能为正、负值。一般我们只关心其大小,且电势差的大小记为U电压。初中物理中某导体两端的电压,指两点间的电势差。
得到板书:
(3)UAB=-UBA (4)|UAB|=|UBA|=U
根据电势差的定义式,得变形公式WAB=qUAB
板书:3:WAB=qUAB
(三)电势
我们用重力场中的高度差类比得到了电场中两点的电势差。重力场中还有高度一词,表示什么意思呢?劈如说选择(室内)地面作为参考平面,吊灯与地面之间的高度差为hA0=3m,我们也说成吊灯的高度为3m。类似地,如果把电场中的某一�
电势的概念
板书:二、电势
定义:如果在电场中选择某一点为参考点(零电势点),则A点与参考点O之间的电势差叫做A点的电势,记为 A,为特殊的电势差。
A=UAO=
所以其单位也是伏特。
下面做一个练习,求电场中各点的电势
已知:q=+1C
WAC=15J
WBC=5J UBC
WDC=-3J UAC UCD
(边展示力分析为何正功、负功)
则以C点为零电势点,则:
类似地:UBC=5V,UDC=-3V(做成填空)
则 A=15V B=5V D=-3V
①从计算中得到:电势有正、负值,是表示该点电势比零电势点的电势低,不代表方向,是标量。
②此时:AB之间的'电势差呢?
推导:
经观察,与A、B点的电势有何关系?
(UAB= A- B)
原来,AB点的电势差就是A、B点的电势之差,其值为负,表示A点电势比B点电势低是标量。不代表方向。
③如果以B点为零电势点,则A、C点的电势呢?
则 A=UAB=10V B=0V
看来,取不同的零电势点,各点的电势不同。
④此时AC点的电势差呢?
UAC= A- c=10V-(-5V)=15V
与原来以C点为零电势点的电势差相等。所以电势差是绝对的,与零电势点的选择无关,电势是相对的
出示板书内容:
UAB= A- B
说明:电势是相对的,电势差是绝对的
⑤再看例题中各点的电势,沿着电场线的方向,电势逐渐降低。
3.练习:例2:
①注意分析UAB=-10V为什么?
正电荷由A B点,F与位移的方向做什么功?
则WAB= qUAB=4×10-8J
则电势能增加了4×10-8J,其它形式的能转化为电势能。
②如果电荷为负电荷,在同一电场由一点A移动到同一点B呢?
由于电场没关,两点的位置没有变,则AB间的电热差不变。
所以WAB= qUAB=2×10-8J
电势能减少了,转化成了其它形式的能。
③此题还可由W=Uθ来计算,W的正负根据分析得出,正功为正,负功为负。
四、小结:
1.类比重力场的高度差引入电势差:
UAB= 与q无关
2.类比重力场的高度引入电势
高中物理优秀教案 26
第一章 静电场
学案1 电荷及其守恒定律
1.自然界中只存在两种电荷:______电荷和________电荷.电荷间的作用规律是:同种电荷相互______,异种电荷相互________.
2.用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒带____________电荷,毛皮带__________电荷.用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带______电荷,丝绸带______电荷.
3.原子核的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多,所以整个原子对外界表现为________.金属中距离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,这种电子叫做________________.失去这种电子的原子 过程中创造出来的吗?
2.在电荷转移的过程中其总量是否守恒?
答案 1.电荷不是创造出来的,它是物体组成的一部分 2.守恒
[要点提炼]
1.电荷守恒定律的内容:电荷既不能创生,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一物体,或者从物体的一部分转移到另一部分.
2.“电荷的中和”是指电荷的种类和数量达到等量、异号,这时正、负电荷的代数和为________,而不是正、负电荷一起消失了.
答案 2.零
[问题延伸]
怎样理解电荷守恒定律中“电荷的总量”?
答案 “电荷的总量” 可理解为正、负电荷的代数和.
例1 如图1所示,不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔.当枕形导体的A端靠近一带电导体C时( )
图1
A.A端金箔张开,B端金箔闭合
B.用手触摸枕形导体后,A端金箔仍张开,B端金箔闭合
C.用手触摸枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开
D.选项A中两对金箔分别带异种电荷,选项C中两对金箔带同种电荷
解析 根据静电感应现象,带正电的导体C放在枕形导体附近,在A端出现了负电,在B端出现了正电,这样的带电并不是导体中有新的电荷,只是电荷的重新分布.金箔上带电相斥而张开.选项A错误.
用手触摸枕形导体后,B端不是最远端了,人是导体,人的脚部甚至地球是最远端,这样B端不再有电荷,金箔闭合.选项B正确.
用手触摸导体时,只有A端带负电,将手和C移走后,不再有静电感应,A端所带负电便分布在枕形导体上,A、B端均带有负电,两对金箔均张开.选项C正确.
以上分析看出,选项D也正确.
答案 BCD
名师点拨 本节要求知道三种起电方法的特点,接触起电带同种电荷,摩擦起电带等量的异种电荷,感应起电则是近异远同,注意用手触摸最远端是脚或地球.
变式训练1 如图2所示,A、B、C是三个安装在绝缘支架上的金属体,其中C球带正电,A、B两个完全相同的枕形导体不带电.试问:
图2
(1)如何使A、B都带等量正电?
(2)如何使A、B都带等量负电?
(3)如何使A带负电B带等量的正电?
答案 见解析
解析 (1)把AB紧密靠拢,让C靠近B,则在B端感应出负电荷,A端感应出等量正电荷,把A与B分开后再用手摸一下B,则B所带的负电荷就被中和,再把A与B接触一下,A和B就带等量正电荷.(2)把AB紧密靠拢,让C靠近B,则在B端感应出负电荷,A端感应出等量正电荷,再用手摸一下A或B,则A所带的正电荷就被中和,而B端的负电荷不变,移去C以后再把A与B分开,则A和B就带等量负电荷.(3)把AB紧密靠拢,让C靠近A,则在A端感应出负电荷,B端感应出等量正电荷,马上把A与B分开,则A带负电B带等量的正电.
例2 有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电荷量6.4×10-9 C和-3.2×10-9 C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少?
解析 当两小球接触时,带电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配.由于两小球相同,剩余正电荷必均分,即接触后两小球带电荷量
QA′=QB′=QA+QB2=1.6×10-9 C
在接触过程中,电子由B球转移到A球,不仅将自身电荷中和,且继续转移,使B球带QB′的正电,这样,共转移的电子电荷量为
ΔQ=-QB+QB′=3.2×10-9 C+1.6×10-9 C=4.8×10-9 C
转移的电子数N=ΔQe=3.0×1010个
答案 见解析
名师点拨 对于两个带电小球电荷量重新分配的问题,如果是两个完全相同的小球,同性则总量平均分到一半,如异性则先中和,剩下的平均分配.如果未讲明相同的小球,不一定平均分配.
变式训练2 有三个相同的金属小球A、B、C,其中小球A带有2.0×10-5 C的正电荷,小球B、C不带电,现在让小球C先与球A接触后取走,再让小球B与球A接触后分开,最后让小球B与小球C接触后分开,最终三球的带电荷量分别为qA=________ C,qB=________ C,qC=________ C.
答案 0.5×10-5 0.75×10-5 0.75×10-5
【即学即练】
1.关于元电荷的理解,下列说法正确的是( )
A.元电荷就是电子
B.元电荷就是质子
C.元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量
D.元电荷就是自由电荷的简称
答案 C
解析 最小的电荷量叫元电荷,表示跟电子所带电荷量数值相等.
2.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是( )
A.摩擦起电说明电荷可以被创造
B.摩擦起电是由于电荷从一个物体转移到另一个物体上
C.感应起电是由于电荷从带电物体转移到另一个物体上
D.感应起电是电荷在同一物体上的转移
答案 BD
解析 摩擦起电是电子在物体之间的转移,而感应起电则是物体内部电子的转移.
3.如图3所示,将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况是( )
图3
A.枕形导体中的正电荷向B端移动,负电荷不移动
B.枕形导体中电子向A端移动,正电荷不移动
C.枕形导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动
D.枕形导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动
答案 B
解析 导体中自由电子可以自由移动,正电荷是原子核,不能移动.
4.带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的( )
A.2.4×10-19 C B.-6.4×10-19 C
C.-1.6×10-18 C D.4.0×10-17 C
答案 A
解析 带电体所带电荷量只能是元电荷1.6 ×10-19 C的整数倍。
1.下列关于电现象的叙述中正确的是( )
A.玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电,橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电
B.摩擦可以起电是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总是同时带等量的异种电荷
C.带电现象的本质是电子的转移,物体得到电子一定显负电性,失去电子显正电性
D.当一种电荷出现时,必然有等量的异种电荷出现;当一种电荷消失时,必然有等量的异种电荷消失
答案 BCD
2.以下说法正确的是( )
A.摩擦起电是自由电子的转移现象
B.摩擦起电是通过摩擦产生的正电荷和电子
C.感应起电是自由电子的转移现象
D.金属导电是由于导体内有可以移动的正电荷
答案 AC
解析 摩擦起电是电子在物体之间的转移,感应起电则是物体内部电子的转移,所以A、C正确,B错误.金属导电是由于导体内有可以移动的自由电子,而不是正电荷,D项错.
3.将两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一小段距离,发现两小球之间相互排斥,则A、B两球原来带电情况可能是( )
A.A和B原来带有等量异种电荷
B.A和B原来带有同种电荷
C.A和B原来带有不等量异种电荷
D.A和B原来只有一个带电
答案 BCD
解析 当A和B带有等量异种电荷时,接触一下后电荷被中和.A项错误.
4.将带电棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,如图4所示,下列几种方法能使两球都带电的是( )
图4
A.先把两球分开,再移走棒
B.先移走棒,再把两球分开
C.先将棒接触一下其中一球,再把两球分开
D.棒带的电荷量如果不变,不能使两导体球带电
答案 AC
解析 A项正确,这是感应起电的正确操作步骤,B项错;C项正确,描述的是接触起电的操作步骤;D项错误,在感应起电中可以做到“棒带的电荷量不变,两导体球都带电”.
5.如图5所示,有一带正电的验电器,当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时,验电器的金箔张角减小,则( )
图5
A.金属球A可能不带电
B.金属球A可能带负电
C.金属球A可能带正电
D.金属球A一定带正电
答案 AB
解析 由题意可知验电器是带电的(因箔片有张角),当不带电的金属球A靠近验电器的小球B时,由于感应起电,金属球A会带上异种电荷,因异种电荷相吸,所以验电器上带的电荷会更多的聚集到小球B上,箔片上聚集的电荷会减少,故张角减小,A项正确;当金属球A带负电时,同样因异种电荷相吸,使得箔片上聚集的电荷减少,张角减小,B项正确.
6. 绝缘细线上端固定,下端挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜.在a的近旁有一绝缘金属球b,开始时,a、b都不带电,如图6所示,现使b带正电,则( )
图6
A.b将吸引a,吸住后不放开
B.b先吸引a,接触后又把a排斥开
C.a、b之间不发生相互作用
D.b立即把a排斥开
答案 B
7.M和N是原来都不带电的物体,它们互相摩擦后M带正电荷1.6×10-10 C,下列判断中正确的是( )
A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B.摩擦的过程中电子从N转移到了M
C.N在摩擦后一定带负电荷1.6×10-10 C
D.M在摩擦过程中失去了1.6×10-10个电子
答案 C
解析 由电荷守恒可知C项正确.
8.某人做静电感应实验,有下列步骤及结论:①把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙,但甲、乙两球不接触.②用手指摸甲球.③手指移开.④移开乙球.⑤甲球带正电.⑥甲球不带电.下列操作过程和所得结论正确的有( )
A.○1→②→③→④→⑥ B.①→②→④→③→⑥
C.○1→②→③→④→⑤ D.①→②→④→③→⑤
答案 C
解析 ○1→②→③→④→⑤是做静电感应实验的正确步骤.
9.两个完全相同的金属球,一个带+6×10-8 C的电荷量,另一个带-2×10-8 C的电荷量.把两球接触后再分开,两球分别带电多少?
答案 两球都带正电且均为2×10-8 C
解析 两个完全相同的金属球接触后再分开,要平均分配电荷量,故两球均带q=(q1+q2)/2=[(+6×10-8)+(-2×10-8)]/2 C=2×10-8 C,带正电.
10. 如图7所示,通过调节控制电子枪产生的电子束,使其每秒钟有104个电子到达收集电子的金属瓶,经过一段时间,金属瓶上带有-8×10-12 C的电荷量,求:
图7
(1)电子瓶上收集到多少个电子;
(2)实验的时间为多长.
答案 (1)5×107 (2)5×103 s
解析 因每个电子的带电荷量为-1.6×10-19 C,金属瓶上带有-8×10-12 C的电荷量,所以电子瓶上收集到的电子个数为n=(-8×10-12 C)/(-1.6×10-19 C)=5×107个
实验的时间为t=(5×107)/104 s=5×103 s
高中物理优秀教案 27
教学目标
(一)知识与技能
1.知道产生感应电流的条件。
2.会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。
(二)过程与方法
学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法
(三)情感、态度与价值观
渗透物理学方法的教育,通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。
教学重点、难点
教学重点:通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。
教学难点:感应电流的产生条件。
教学方法
实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法
教学手段
条形磁铁(两个),导体棒,示教电流表,线圈(粗、细各一个),学生电源,开关,滑动变阻器,导线若干,
教学过程
一、基本知识
(一)知识准备
①磁通量
定义:公式:?=BS 单位:符号:
推导:B=?/S,磁感应强度又叫磁通密度,用Wb/ m2表示B的单位;
计算:当B与S垂直时,或当B与S不垂直时,?的计算
②初中知识回顾:当闭合电路的一部分做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流。
电磁感应现象:由磁产生电的现象
(二)新课讲解
1、实验一:闭合电路的部分导线在匀强磁场中切割磁感线,教材P6图4.2-1
探究导线运动快慢与电流表示数大小的关系。
实验二:向线圈中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出,教材P6图4.2-2
探究磁铁插入或抽出快慢与电流表示数大小的关系
2、模仿法拉第的实验:通电线圈放入大线圈或从大线圈中拔出,
或改变线圈中电流的大小(改变滑线变阻器的滑片位置),
教材P7图4.2-3
探究将小线圈从大线圈中抽出或放入快慢与电流表示数的
关系
3、分析论证:
实验一:磁场强度不发生变化,但闭合线圈的面积发生变化;
实验二:①磁铁插入线圈时,线圈的面积不变,但磁场由弱变强;
②磁铁从线圈中抽出时,线圈的面积也不改变,磁场由强变弱;
实验三:①通电线圈插入大线圈时,大线圈的面积
不变,但磁场由弱变强;
②通电线圈从大线圈中抽出时,大线圈的
面积也不改变,但磁场由强变弱;
③当迅速移动滑线变阻器的滑片,小线圈
中的`电流迅速变化,电流产生的磁场也随
之而变化,而大线圈的面积不发生变化,
但穿过线圈的磁场强度发生了变化。
4、归纳总结:
在几种实验中,有的磁感应强度没有发生变化,面积发生了变化;而又有的线圈的面积没有变化,但穿过线圈的磁感应强度发生了变化。其共同点是穿过线圈的磁通量发生了变化。磁通量变化的快慢与闭合回路中感应电流的大小有关。
结论:只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生。
5、课堂总结:
1、产生感应电流的条件:①电路闭合;②穿过闭合电路的磁通量发生改变
2、电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象
3、感应电流:由磁场产生的电流叫感应电流
6、例题分析
例1、右图哪些回路中比会产生感应电流
例2、如图,要使电流计G发生偏转可采用的方法是
A、K闭合或断开的瞬间 B、K闭合,P上下滑动
C、在A中插入铁芯 D、在B中插入铁芯
7、练习与作业
1、关于电磁感应,下列说法中正确的是
A导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流
B导体做切割磁感线的运动,导体内一定会产生感应电流
C闭合电路在磁场中做切割磁感线的运动,电路中一定会产生感应电流
D穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中一定会产生感应电流
2、恒定的匀强磁场中有一圆形闭合圆形线圈,线圈平面垂直于磁场方向,当线圈在此磁场中做下列哪种运动时,线圈中能产生感应电流
A线圈沿自身所在的平面做匀速运动
B线圈沿自身所在的平面做加速直线运动
C线圈绕任意一条直径做匀速转动
D线圈绕任意一条直径做变速转动
3、如图,开始时距形线圈平面与磁场垂直,且一半在匀强磁场外,另一半在匀强磁场内,若要使线圈中产生感应电流,下列方法中可行的是
A以ab为轴转动
B以oo/为轴转动
C以ad为轴转动(转过的角度小于600)
D以bc为轴转动(转过的角度小于600)
4、如图,距形线圈abcd绕oo/轴在匀强磁场中匀速转动,下列说法中正确的是
A线圈从图示位置转过90?的过程中,穿过线圈的磁通量不断减小
B线圈从图示位置转过90?的过程中,穿过线圈的磁通量不断增大
C线圈从图示位置转过180?的过程中,穿过线圈的磁通量没有发生变化
D线圈从图示位置转过360?的过程中,穿过线圈的磁通量没有发生变化
6、在无限长直线电流的磁场中,有一闭合的金属线框abcd,线框平面与直导线ef在同一平面内(如图),当线框做下列哪种运动时,线框中能产生感应电流
A、水平向左运动B、竖直向下平动
C、垂直纸面向外平动D、绕bc边转动
高中物理摩擦力教案 28
【设计理念】
1.在摩擦力的定义中,“相对运动”是学习的一个难点,本节课通过两次海绵实验(木板不动,水平推动海棉;海棉不动,水平抽动木板)解决了这个问题。
2.摩擦力大小的影响因素,如果让学生无目的猜想,可能会出现很多答案,如接触面的粗糙程度;接触面的大小;运动的速度;接触面之间的压力;运动的方向等,由于摩擦力的产生原因本身就是有争议的谜团,它与以上因素的关系要解释清楚并不容易,以学生现有的知识水平还无法接受,但要是不让学生猜想,直接探究压力和粗糙程度的关系又太牵强。因此我精心设计了四个和增大摩擦力有关的问题,让学生通过对具体的解决办法归纳分类,自己形成假说,顺理成章地找出压力和粗糙程度的关系。
3.在实验验证摩擦力与压力、粗糙程度的关系时,为了节约时间,保证实验质量,明确实验目的,采取分领课题的方法。
【教学过程】
一、引入新课
小游戏──拔河比赛。
师:一人抓一头,用力握住不锈钢管(一端事先抹上洗洁精)。(采访失利方)说说你失败的原因?
生:太滑了。
师:(采访胜利者)你这边滑不滑?
生:不滑。
师:除了自己的力量,还有什么力帮了你的忙?
生:摩擦力。(若说不出,就转问“大家认为呢?”)
师:今天咱们就来研究一下摩擦力。
板书:12.3摩擦力
二、进行新课
1.摩擦力定义(方向、作用点)。
师:要认识一个力,可以从哪几个方面入手?
生:大小、方向、作用点。
板书:大小、方向、作用点
师:我们通过实验,探究摩擦力的方向和作用点。
(演示海棉实验:木板不动,水平推动海棉)
推动过程中,海棉在水平方向上,除了受推力,还受什么力?摩擦力对运动起什么作用?摩擦力发生在什么部位?
生:回答。
师:(再演示海棉实验。海棉不动,水平抽动木板。)
海棉还受到摩擦力吗?何以见得?它对运动起什么作用?发生在什么部位?
生:回答。
师:可见不管谁运动,只要有相对运动,就会产生阻碍相对运动的力──摩擦力。
由此可见,摩擦力的`方向与相对运动的方向_________,作用点在______________。
生:(讨论后填空)
师:能不能根据摩擦力的方向、作用点和它对运动的作用,给它下个定义?
(学生讨论后说出答案)
师:(出示定义;学生齐声朗读)
2.摩擦力的大小。
师:你见过哪些与摩擦力有关的现象?
(学生讨论后举例)
师:既然大家这么熟悉摩擦力,帮我解决几个问题吧!
问题1:小明新买了一瓶果酱,可是瓶盖儿怎么也打不开,你有几种办法把它拧开?
问题2:小华做航模时需要把木块的一条棱锉掉,操作要领是什么?
问题3:攀岩活动中怎样做才能顺利到达顶峰,而不滑下来?
问题4:妈妈买了几条泥漱,小红捉的时候发现很滑,怎么做才能把泥漱抓起来?
板书:解决问题
(学生选择自己想研究的问题,讨论、实验,写解决办法,贴到黑板上展示。)
师:这些增大摩擦力的办法,哪几种实质是一样的?实质是什么?
高中物理优秀教案 29
教学准备
教学目标
知识与技能
1、掌握匀变速直线运动的概念、运动规律及特点。
2、掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系式,会推导,能进行有关计算。
3、知道v-t图象的意义,会根据图象分析解决问题。
过程与方法
引导学生通过研究v-t图象,寻找规律,发现匀变速直线运动的速度与时间的关系。
情感态度与价值观
1、学生通过自己做实验并发现规律,激发学生探索规律的兴趣。
2、体验同一物理规律的不同描述方法,培养科学价值观。
3、将所学知识与实际生活相联系,增加学生学习的动力和。
教学重难点
教学重点
1、理解匀变速直线运动的v-t图象的物理意义。
2、匀变速直线运动的速度与时间的关系式及应用。
教学难点
1、学会用v-t图象分析和解决实际问题。
2、掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系式并会运用。
教学过程
新课导入
师:前面几节课,我们学习了如何描绘运动物体的v-t图象,本节课我们就从v-t图象入手,探究匀变速直线运动的运动规律。
新课教学
一、匀变速直线运动
师:请同学们观察下面的v-t图象(课件展示),它们分别表示物体在做什么运动?
生1:①中物体的速度的大小和方向都不随时间变化,说明物体在做匀速直线运动。
生2:②中物体的速度随时间不断增大,说明物体在做假速直线运动。
师:仔细观察②中物体速度增加的有规律吗?
生:是均匀增加。如果取相等的时间间隔,速度的变化量是相同的。
师:很好。请同学们自己画图操作,试一试。
学生自己画图,动手操作
教师用课件投影,进一步加以阐述。
师:我们发现每过一个相等的时间间隔,速度的增加量是相等的。所以无论△t选在什么区间,对应的速度v的变化量△v与时间的变化量△t之比△v/△t都是一样的,即物体的加速度保持不变。
投影出示匀变速直线运动的定义
沿着一条直线运动,且加速度保持不变的运动,叫做匀变速直线运动(uniformvariablerectilinearmotion)。
匀变速直直线运动的速度时间图象是一条倾斜的直线
在匀变速直线运动中,如果物体的速度随时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动;如果物体的速度随时间均匀减小,这个运动就叫做匀减速直线运动。
生:我知道了,在刚才图1中③的速度随时间均匀减小,表示的就是物体在做匀减速直线运动。
师:你所的对!请同学们再思考一下,三条直线的交点表示什么?
生1:是相遇!
生2:不是相遇,交点的横、纵坐标都相等,应该表示在同一时刻,三者的速度相等。
师:是的,在v-t图象中,交点仅表示他们的速度相等,并不表示相遇,同学们不要把v-t图象与x-t图象相混淆。
教师接着引导学生思考教材第39页“说一说”
这条图线表示物体的速度怎样变化?在相等的时间间隔内,速度的变化量总是相等的吗?物体在做匀加速直线运动吗?
生:速度增加,但在相等的时间间隔内,速度的变化量越来越大,说明△v/△t逐渐增大,即加速度增大,加速度不是恒量,那物体的运动就不是匀加速直线运动了。
师:没错。在不同的瞬时,物体的加速度不同,那我们怎么找某一点的瞬时加速度呢?
学生纷纷讨论。
生:是做切线吗?
师:非常好。我们可以做曲线上某点的切线,这一点的切线的斜率就表示物体在这一时刻的瞬时加速度。
二、速度与时间的关系
师:除了图像外,我们还可以用公式表示物体运动的速度与时间的关系。
从运动开始(这时t=0)到时刻t,时间的变化量△t=t-0,速度的变化量△v=v-v0,因为加速度a=△v/△t是一个恒量,所以a=△v/△t=v-v0/t-0
解出速度v,得到v=v0+at
这就是匀变速直线运动的速度与时间的关系式。
师:想一想,at在数值上等于什么?
生:a在数值上等于单位时间内速度的变化量,再乘以t就是0—t时间内速度的变化量。
生:at再加上vo就是t时刻的速度了。
师:我们还可以从图象上进一步加深对公式的理解。
例题1
(投影)汽车以40km/h的速度行驶,现以0.6m/s2的加速度加速,10s后速度能达到多少?
教师引导学生明确已知量、待求量,确定研究对象和研究过程
学生自主解题
师:投影出示规范步骤
解:初速度vo=40km/h=11m/s,加速度a=0.6m/s2,时间t=10s,10s后的速度为
v=v0+at
=11m/s+0.6m/s2×10s
=17m/s
=62km/h
例题2
(投影)汽车以36km/h的速度匀速行驶,若汽车以0.6m/s2的加速度刹车,则10s和20s后的速度减为多少?
教师指导学生用速度公式建立方程解题,代入数据,计算结果。
教师巡视查看学生自己做的情况,投影出示典型的样例并加以点评。
有的同学把a=0.6m/s2代入公式v=vo+at,求出v10=16m/sv20=22m/s
师:这种做对吗?
生:汽车在刹车,使减速运动,所以加速度应代负值,即a=﹣0.6m/s2。
有的同学把a=﹣0.6m/s2代入公式v=vo+at,求出v10=4m/sv20=﹣2m/s
师:这样做对吗?
生:对,我也是这样做的
师:v20=—2m/s中负号表示什么?
生:负号表示运动方向与正方向相反。
师:请同学们联系实际想一想,汽车刹车后会再朝反方向运动吗?
生:哦,汽车刹车后经过一段时间就会停下来。
师:那这道题到底该怎么做呢?
生:先计算出汽车经多长时间停下来。
教师出示规范解题的样例。
解:设初速度v0=36km/h=10m/s,加速度a=﹣0.6m/s2,时间t=10s,由速度公式v=vo+at,可知刹车至停止所需时间t=v﹣v0/a=0﹣10/﹣0.6=16.7s。
故刹车10s后的速度v10=v0+at=10m/s﹣0.6×10m/s=4m/s
刹车20s时汽车早已停止运动,故v20=0
师:通过这道题,我们大家知道了汽车遇到紧急情况时,虽然踩了刹车,但汽车不会马上停下来,还会向前滑行一段距离。因此,汽车在运行时,要被限定速度,超过这一速度,就可能发生交通事故。请同学们结合实际想一想:当发生交通事故时,是如何判断司机是否超速行驶的?
生:汽车刹车时会留下痕迹,可以通过测量痕迹的长度,计算出司机刹车时的速度。以此来判断司机是否超速行驶。
师:好极了。
小结
本节重点从图象和公式两个方面研究了匀变速直线运动,理解时注意以下几点:
1、在匀变速直线运动中,质点的加速度大小和方向不变,但不能说a与△v成正比、与△t成反比,决定于△v和△t的比值。