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高中物理教案(通用20篇)
在教学工作者实际的教学活动中,常常要写一份优秀的教案,教案是实施教学的主要依据,有着至关重要的作用。优秀的教案都具备一些什么特点呢?以下是小编为大家收集的高中物理教案,欢迎阅读与收藏。
高中物理教案 1
知识目标
(1)伽利略理想实验;
(2)惯性概念;
(3)掌握牛顿第一定律的内容;
(4)理解力是改变物体运动状态的原因;
(5)能用牛顿第一定律解释惯性现象.
能力目标
培养学生严谨的逻辑推理能力;培养学生的口头表达能力.学习科学的实验方法.
情感目标
对任何现象的发生不能够想当然,要有严谨、认真的科学态度.
教材分析
本节内容是分两块内容介绍的,先是介绍了人类对力和运动关系的发展历史,并着重讲述了伽俐略的理想实验及其重要的实验思想.然后引入了牛顿第一定律,引入了惯性概念,并由此分析出力不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的原因.
教法建议
1、本节所述内容在初中课本上已涉及到,初中课本中用到的标题是惯性定律,所以学生已有一定的基础.
2、适当介绍一些学史的.知识,让学生意识到:一个规律的发现并不是一帆风顺的,或者是一开始的认识就是对的,而是需要人类不断探索才能形成的,它们的学习也是这样.
3、重点讲述伽利略理想实验的科学思想,让学生学会一种科学思维方法.
4、通过对大量实例的分析,让学生真正理解力不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的原因.
教学设计示例
教学重点:对伽利略理想实验的理解;牛顿第一运动定律.
教学难点:对伽利略理想实验的理解.
示例:
一、历史的回顾
1、人类对力和运动关系的最初认识及亚里士多德其人.(见扩展资料)
2、伽利略理想实验:
(1)动画模拟该实验,并指出不能够真正试验的原因.或做课本所讲的气垫导轨实验(有视频资料),并指出为什么只是近似验证.由实验结果推出亚里士多德观点的错误,矛盾的焦点蚀是试实验条件的不同.
(2)分析伽利略理想实验:它是一个理想化的过程,但并不是凭空想象的来的,而在抽象思维过程中所创造出的一种科学推理,理想化实验是物理学中重要的研究方法.
(3)介绍伽利略.
二、牛顿第一运动定律
1、牛顿第一运动定律(惯性定律):一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.
2、惯性:物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质.
3、注意:(通过实例分析)
(1)惯性与惯性定律不同.
(2)惯性是物体的固有性质,任何时候物体都具有惯性,这与物体处于什么状态无关.
(3)力和运动的关系:力不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的原因.
4、实例参考(要让学生充分参与讨论):
分析刹车时人往前倾;启动时人往后仰.
做小实验:惯性实验器演示惯性现象,并分析.
让学生举例分析,并指出哪些惯性现象有利,哪些惯性现象有害.
探究活动
题目:可以观察的惯性现象
组织:小组或个人
方案:自己设计小实验并展示、讲解,由同学互相评判
评价:具有可操作性,让学生把学过的知识灵活应用
高中物理教案 2
教学目标:
1、理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱:变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场。了解变化的电场和磁场相互联系形成同一的电磁场。
2、了解电磁场在空间传播形成电磁波。
3、了解麦克斯韦电磁场理论以及赫兹实验在物理学发展中的贡献。体会两位科学家研究物理问题的思想方法。
教学过程:
一、伟大的预言
说明:法拉第发现电磁感应现象那年,麦克斯韦在苏格兰爱丁堡附近诞生,从小就表现出了惊人的数学和物理天赋,他从小热爱科学,喜欢思考,1854年从剑桥大学毕业后,精心研读了法拉第的著作,法拉第关于“场”和“力线”的思想深深吸引了麦克斯韦,但麦克斯韦也发现了法拉第定性描述的弱点,那就是不能定量的描述电场和磁场的关系。因此,这位初出茅庐的科学家决定用他的数学才能来弥补。1860年初秋,麦克斯韦特意去拜访法拉第,两人虽然在年龄上相差四十岁,在性情、爱好、特长方面也迥然各异,可是对物质世界的看法却产生了共鸣。法拉第鼓励麦克斯韦:“你不应停留在数学解释我的观点”,而应该突破它。
说明:麦克斯韦学习了库仑、安培、奥斯特、法拉第、亨利的研究成果,结合了自己的创造性工作,最终建立了经典电磁场理论。
说明:法拉第电磁感应定律告诉我们:闭合线圈中的磁通量发生变化就能产生感应电流,我们知道电荷的定向移动形成电流,为什么会产生感应电流呢?一定是有了感应电场,因此,麦克斯韦认为,这个法拉第电磁感应的实质是变化的磁场产生电场,电路中的电荷就在这个电场的作用下做定向移动,产生了感应电流。即使变化的磁场周围没有闭合电路,同样要产生电场。变化的磁场产生电场,这是一个普遍规律
说明:自然规律存在着对称性与和谐性,例如有作用力就有反作用力。既然变化的磁场能够产生电场,那么变化的电场能否产生磁场呢?麦克斯韦大胆地假设,变化的电场能够产生磁场。
问:什么现象能够说明变化的电场能够产生磁场?(例如通电螺线管中的电流发生变化,那么螺线管内部的磁场要发生变化)
说明:根据这两个基本论点,麦克斯韦推断:如果在空间在空间某区域中有不均匀变化的电场,那么这个变化的电场能够引起变化的磁场,这个变化的磁场又引起新的变化的电场.........这样变化的电场引起变化的磁场,变化的.磁场又引起变化的电场,变化的电场和磁场交替产生,由近及远传播就形成了电磁波。
二、电磁波
问:在机械波的横波中,质点的振动方向和波的传播方向之间有何关系?(两者垂直)
说明:根据麦克斯韦的理论,电磁波中的电场强度和磁感应强度互相垂直,而且两者均与电磁波的传播方向垂直,电磁波是横波。
问:电磁波以多大的速度传播呢?(以光速C传播)
问:在机械波中是位移随时间做周期性变化,在电磁波中是什么随时间做周期性变化呢?(电场强度E和磁感应强度B)
三、赫兹的电火花
说明:德国科学家赫兹证明了麦克斯韦关于电磁场的理论
板书设计
一、伟大的预言
1、变化的磁场产生电场
变化的电场产生磁场
2、变化的电场和磁场交替产生,由近及远传播形成电磁波
二、电磁波
1、电磁波是横波,E和B互相垂直,而且两者均与电磁波的传播方向垂直÷
2、电磁波以光速C传播)
3、电磁波中电场强度E和磁感应强度B随时间做周期性变化
三、赫兹的电火花
赫兹证明了麦克斯韦关于电磁场的理论
高中物理教案 3
学习目标:
1.理解质点的概念,知道它是一种科学抽象,知道实际物体在什么条件下可看作质点,知道这种科学抽象是一种常用的研究方法。
2.知道参考系的概念和如何选择参考系。
学习重点:
质点的概念。
主要内容:
一、机械运动
1.定义:物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动,简称运动。
2.运动的绝对性和静止的相对性:宇宙中的一切物体都在不停地运动,无论是巨大的天体,还是微小的原子、分子,都处在永恒的运动之中。运动是绝对的,静止是相对的。
二、物体和质点
1.定义:用来代替物体的有质量的点。
①质点是用来代替物体的具有质量的点,因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”,但没有大小,它的质量就是它所代替的物体的质量。
②质点没有体积,因而质点是不可能转动的。任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。
③质点不一定是很小的物体,很大的物体也可简化为质点。同一个物体有时可以看作质点,有时又不能看作质点,要具体问题具体分析。
2.物体可以看成质点的条件:如果在研究的问题中,物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素,就可以把物体看做一个质点。
3.突出主要因素,忽略次要因素,将实际问题简化为物理模型,是研究物理学问题的基本思维方法之一,这种思维方法叫理想化方法。质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。
问题:
1.能否把物体看作质点,与物体的大小、形状有关吗?
2.研究一辆汽车在平直公路上的运动,能否把汽车看作质点?要研究这辆汽车车轮的转动情况,能否把汽车看作质点?
3.原子核很小,可以把原子核看作质点吗?
【例一】下列情况中的物体,哪些可以看成质点()
A.研究绕地球飞行时的航天飞机。
B.研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮。
C.研究从北京开往上海的一列火车。
D.研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱。
课堂训练:
1.下述情况中的物体,可视为质点的是()
A.研究小孩沿滑梯下滑。
B.研究地球自转运动的规律。
C.研究手榴弹被抛出后的运动轨迹。
D.研究人造地球卫星绕地球做圆周运动。
2.下列各种情况中,可以所研究对象(加点者)看作质点的是( )
A.研究小木块的翻倒过程。
B.研究从桥上通过的一列队伍。
C.研究在水平推力作用下沿水平面运动的木箱。
D.汽车后轮,在研究牵引力来源的时。
三、参考系
1.定义:宇宙中的一切物体都处在永恒的运动之中,在描述一个物体的运动时,必须选择另外的一个物体作为标准,这个被选来作为标准的物体叫做参考系。一个物体一旦被选做参考系就必须认为它是静止的。
2.选择不同的参考系来观察同一个运动,得到的结果会有不同。
【例二】人坐在运动的'火车中,以窗外树木为参考系,人是_______的。以车厢为参考系,人是__________的。
3.参考系的选择:描述一个物体的运动时,参考系可以任意选取,选取参考系时要考虑研究问题的方便,使之对运动的描述尽可能的简单。在不说明参考系的情况下,通常应认为是以地面为参考系的。
4.绝对参考系和相对参考系:
【例三】对于参考系,下列说法正确的是()
A.参考系必须选择地面。
B.研究物体的运动,参考系选择任意物体其运动情况是一样的。
C.选择不同的参考系,物体的运动情况可能不同。
D.研究物体的运动,必须选定参考系。
课堂训练:
1.甲物体以乙物体为参考系是静止的,甲物体以丙物体为参考系是运动的,那么,以乙物体为参考系,丙物体是( )
A.一定是静止的。 B.一定是运动的。
C.有可能是静止的或运动的 D.无法判断。
2.关于机械运动和参照物,以下说法正确的有()
A. 研究和描述一个物体的运动时,必须选定参照物。
B. 由于运动是绝对的,描述运动时,无需选定参照物。
C. 一定要选固定不动的物体为参照物。
D. 研究地面上物体的运动时,必须选地球为参照物。
高中物理教案 4
教学目标
【知识与能力】
探究得出滑动摩擦力产生的条件和影响滑动摩擦力大小的因素以及计算公式。
【过程与方法】
通过观察,了解滑动摩擦力的存在,实验探究产生滑动摩擦力的条件以及影响其大小的因素,提高实验技能和探索能力。
【情感、态度和价值观】
学生能提高实事求是的科学实验态度,锻炼思维能力、抽象能力,运用物理知识解释生活现象。
教学重难点
【重点】
滑动摩擦力产生条件和计算式。
【难点】
实验探究的过程。
教学方法
观察法、实验法、讨论法、问答法等。
教学过程
(一)新课导入
展示几个情景:孩子玩滑梯、火车急刹车、冰壶运动等。
通过提问这些情景中的现象,引导学生思考,从而得出滑动摩擦力的概念,导出新课。
(二)科学探究
问题1:滑动摩擦力什么情况下才会出现?结合前面学的'静摩擦力条件进行讨论。
学生讨论:需要有压力、粗糙的接触面以及相对运动。
问题2:为什么冰壶、火车、孩子受到的滑动摩擦力不同呢?
实验探究:影响滑动摩擦力大小的因素:
1.猜想:与压力有关,与速度有关,与质量有关,与粗糙程度有关等等。
2.设计实验:用弹簧秤拉动木块,可通过加减砝码改变压力,改变拉动速度,更换接触面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。弹簧秤示数便是滑动摩擦力示数,设计表格进行记录。
3.进行实验:6人一组进行实验,注意小组内部的分工问题,教师巡视。
4.得出结论:滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。
5.交流讨论:分享实验中的数据和实验细节,误差处理等;讨论控制变量法的注意事项,即控制无关变量相同,只改变探究的物理量等;实验安全问题、保护器材问题等等。
6.总结:结合实验结论和教材,得出滑动摩擦力的计算公式,f=μN
问题3:滑动摩擦力的方向如何判断呢?结合示例分析并讨论。
示例:木块在地面上滑动、木块在木板上滑动并带动木板一起滑动。
学生讨论:滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,相对运动方向有时并不是运动方向。
问题4:滑动摩擦力有什么作用呢?举例说明。
回答:生活中有很多地方可以见到滑动摩擦力,车辆的刹车系统是利用滑动摩擦力进行减速,打磨东西也是利用了滑动摩擦力,同时机器中的滑动摩擦力会损耗器材,所以需要使用润滑油来减小滑动摩擦力等等。
(三)巩固提高
给出适当例题,运用公式求解摩擦力大小,判断摩擦力方向。
(四)小结作业
小结:浅谈本节课收获。
作业:课下继续探索,拓展科学知识。
高中物理教案 5
学生学习情况分析
1、学生由于受日常经验的影响,对物体的下落运动普遍存在重快轻慢的错误认识。本节课拟通过学生之间的辩论,使学生明确认识到:日常见到的现象是因为受空气阻力的影响的缘故,从而有效地消除学生的从生活中得来的错误观念,培养学生透过现象看到本质的辩证唯物主义认识观。
2、学生已学过“匀变速直线运动规律”的运动学知识,具备了一定的学习基础,通过DIS传感器直观真实地得出自由落体运动的速度图像后,由学生根据以前学过的图像规律自行总结出自由落体运动的特点,利用“牛顿管实验”中铁片和羽毛同时落到底部的实验现象引导学生根据已学知识推导出同一地点不同物体自由下落的加速度是相同的,得出自由落体加速度的概念,然后结合匀变速直线运动规律“水到渠成”地推导出自由落体运动的规律。
设计思想教学过程的优化设计关系到课堂教学的质量,教学目标的实验、教学任务的完成都要通过教学过程来实施。本节课的主要教学思路如下:
A、由一则生活引入新课,明确课题;通过一个小的演示实验研究物体下落的运动;
B、通过“辩论赛”的方式探究影响物体下落快慢的因素,然后抓住主要因素,忽略次要因素,建立理想化过程,得出自由落体运动的概念;
C、利用DIS传感器定量分析,得出自由落体运动的性质和特点。利用牛顿管实验理论推导出同一地点不同物体的自由落体加速度是相同的;
D、用前面学过的匀变速直线运动的规律及自由落体运动的特点总结出自由落体运动的规律(公式);
E、在“迷人小实验”中,利用总结出的公式计算出一般人的反应时间,与引入遥相呼应,进行情感态度价值观的教育。
教学目标
1、知识与技能:理解自由落体运动的实质及相关概念,掌握自由落体运动的规律。
2、过程与方法:通过演示实验让学生从观察实验中分析归纳出自由落体运动的特点,培养学生将形象思维转化为抽象思维的能力,归纳概括出物理概念和物理规律的能力。
3、情感态度价值观:
(1)通过实验、观察、推理、归纳等科学知识和方法,培养学生透过现象看本质的认识观;
(2)通过对自由落体运动的学习,培养学生多层次考虑问题的辩证唯物主义思想;
(3)通过多媒体技术的应用激发学生的学习兴趣,培养学生追求科学真理的学习品质。
(4)让学生感受到物理与科学和社会、生活的联系,感受到科学的现实性。使学生产生强烈的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,初步领略科学的美妙与和谐,体验解决问题时的喜悦。培养学生合作意识与协作精神。
教学重点和难点
重点:
认识自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀变速直线运动,并能应用匀变速直线运动的规律解决自由落体运动的问题、
难点:
(1)物体下落的快慢与物体所受重力大小无直接关系。
(2)同一地点自由落体运动中不同物体下落的加速度都为g。
教学过程设计
一、引入新课
同学们,在讲新课之前,老师先给大家讲一则生活见闻。老师有一次在街上看见一个江湖骗子在行骗,现在我将他的骗术再现一下:
这是一张百元钞票,我捏住它的顶端,你用两个手指放在钞票的.中部做好捏住钞票的准备,但注意在我松手之前你手的任何部分都不能碰到钞票,当看到我松手时,你就立刻去捏钞票。
骗子说:“如果你能捏得住,百元钞票归你,如果捏不住,你只需给我五元钱”。
现在请三位反应敏捷的同学上台来试试,看能否捏得住钞票。
事实证明,绝大多数人都捏不到钞票而被骗。要戳穿骗子的骗局,揭示其中的科学道理,学习完本节内容就知道了。
二、新课教学
[板书:第3节匀变速直线运动实例——自由落体运动]
师:现在我们来研究挂在细线下静止的小球,小球受哪些力的作用?
生:重力和拉力
师:如果把线剪断,小球下落后受什么力作用?
生:重力和空气阻力(较小)
师:那么,小球将在什么方向上运动?
生:沿竖直方向下落
演示:用火将绳子剪断,小球下落。
这就是我们常见的物体自由下落的现象。将轻重不同的物体从同一高度同时静止释放,快慢相同吗?(同学们七嘴八舌,主要有两种看法:重的物体下落快、重的物体不一定下落快。)
[板书:一、科学探究1——轻重物体下落快慢相同吗?]
师:赞成重的物体下落快的同学请举手,赞成重的物体下落不一定快的同学请举手。究竟哪种说法正确呢?现在我们来举行一次小小的辩论赛吧。请刚才举手的同学们各选出三名代表,坐到讲台的两侧来。
坐在讲台左侧的代表队为正方,他们的观点是:重的物体下落快。坐在讲台右侧的代表队为反方,他们的观点是:重的物体下落不一定快。每队的桌面上放有硬币一枚、相同纸片两张、相同体积的铁球和铝球各一个。现在各队先讨论5分钟,可以利用桌面的器材设计实验来论证本方的观点。
正方甲生:同学们请看,将硬币与纸片同时由同一高度静止释放,硬币比纸片下落得快,说明重的物体下落快。(鼓掌)
反方乙生:将纸片捏成团,然后与硬币同时由同一高度静止释放,两者几乎同时落到桌面上。说明重的物体下落不一定快。(鼓掌)
正方丙生:你们怎么证明是同时到达呢?根本看不清楚,硬币肯定会更快到达桌面的,只是太快了,我们眼睛区分不出来。
反方丁生:将铁球和铝球同时由同一高度静止释放,大家认真听听,落到桌面时,声音只有一个(演示),说明两球是同时落到桌面的,也即快慢一样。
正方丙生:落到桌面的声音并不清脆,有些混浊,也许是两个时间间隔太短了,我们的耳朵区分不出来。
反方戊生:我们假设“较重的铁球下落得快”是正确的,那么将铁球和铝球用线连在一起下落,跟铁球单独下落相比,谁下落得快?按正方观点连在一起的两球比铁球重,应该比铁球下落得快。但是铁球和铝球连在一起后,下落得慢的铝球要对下落得快的铁球起阻碍作用,所以两球连在一起时,应该比单独的铁球下落得慢。由正方观点推出了自相矛盾的两个结论,所以说,正方观点在逻辑上是站不住脚的,是错误的。(热烈鼓掌)
正方同学面面相觑,哑口无言。
师:在刚才的激烈辩论中,正反双方同学都能开动脑筋、积极思考,充分利用了桌面上的器材来论证已方的观点,特别是反方戊生在实验观察效果不够明显的情况下,能利用我国古代“以子之矛攻子之盾”的逻辑思想,推翻了正方的观点,更是值得称赞的。现在我宣布反方同学获胜。(鼓掌)
师:重的物体不一定比轻的物体下落得快。那么,物体自由下落快慢到底受什么因素影响呢?为什么纸片捏成团后,重量未变,但下落得快呢?
生:因为物体自由下落时,物体除了受重力作用以外,还受到空气阻力的影响,纸片捏成团后,重力作用不变,而空气阻力的影响变小,所以下落得快。
师:如果没有空气阻力作用的话,物体自由下落得情况会怎样呢?我们通过实验来观察这一情况。
演示:牛顿管实验。
师:轻重不同的羽毛和金属片在没有空气的空间自由下落,它们不受空气阻力作用,下落快慢相同;若在有空气的空间下落,它们受到空气阻力作用时,下落快慢就不相同了。综合上述实验,得出结论:
[板书:若无空气阻力作用,不同物体自由下落运动快慢相同。]
师:物理学中,把物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。而在日常生活中,物体下落不可能不受空气阻力作用,如果空气阻力相对于重力而言很小可忽略不计的话,物体由静止下落的运动就可看成是自由落体运动,例如:铁片与金属小球从静止开始下落的运动等等。所以自由落体运动是一个理想化过程。通过理想化突出主要因素,忽略次要因素,从而使问题简单化,这是物理学中常用到的一种研究问题的科学方法。
我们可以看到自由落体运动的物体速度越来越大,是作匀加速运动吗?
[板书:二、科学探究2:自由落体运动的特点]
师:我们曾用什么方法研究并判断匀变速直线运动呢?
生:当相邻且相等时间内的位移之差Δs为定值时,小球作匀加速直线运动,且有Δs=aT2。
师:留迹法是研究物理规律的重要方法。例如频闪照片、纸带等。
课本第47页的图3—26是小球做自由落体运动的频闪照片。限于时间关系,请大家在课后由该图片上的数据判断自由落体运动的性质并计算其加速度。
现在我们用一台较为先进的仪器——DIS传感器来研究自由落体运动的性质。
将重物和速度传感器连在一起自由下落,通过电脑直接在大屏幕上显示出其速度——时间图像。图像有什么特点,由图像可以得到哪些结论呢?
生:自由落体运动的速度图像为一条过原点的倾斜直线,说明了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
[板书:1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。]
师:在同一地点将两个不同的物体静止释放,不计空气阻力,它们运动的加速度相同吗?大家可以根据刚才我们做过的牛顿管实验中羽毛和铁片的运动情况进行理论推导。请一位同学上台演板。
学生演板:
即不同物体自由下落的加速度是相同的。
师:在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度,又叫重力加速度,通常用g来表示。
[板书:2、自由落体运动的加速度a=g,方向竖直向下。]
师:请同学们阅读课本第48页的信息窗。由信息窗可以获取哪些信息呢?
生:不同纬度重力加速度的值不同,纬度越高,重力加速度值越小。
师:很好,请坐。重力加速度的值不仅跟纬度有关,还跟高度等因素有关,这将在我们以后的学习中继续学习。自由落体运动是v0=0,a=g的匀加度直线运动,我们能否利用以前学过的匀变速运动的公式推导出自由落体运动的公式呢?
生:能。
由
师:很好。式中的s我们也常用h来替代。
[板书:三、自由落体运动公式]
师:请大家根据课本第49页“迷你实验室”中提示的方法,两人一组,互测对方的反应时间。(下台询问)绝大多数同学的反应时间在0.15—0.18s之间,而百元钞票长为15.6cm,一半长7.8cm,将h=7.8cm代入公式可得t=0.13s,可恶的骗子就是利用这0.02—0.04s的差距骗取人民的钱财的。希望大家通过本课的学习能够理解“占小便宜吃大亏”、“天上不会掉馅饼”的人生哲理。
师:0.02s让骗子的诡计得逞;0.02s杨利伟叔叔驾驶“神舟五号”绕地球运行了约158m;雅典奥运会百米决赛赛场上盖特林9秒85,奥比科维鲁9秒86,格林9秒87。他们都只相差了0.01s,这是怎样的差距?是从“金牌”到“银牌”到“铜牌”的巨大落差,更是近在眼前却难以逾越的无奈……。时间对于每个人来说都是宝贵的,同学们要珍惜属于自己的分分秒秒,努力学习、快乐生活,将来成为一个对社会有贡献的人。
课堂小结(1)我们运用了物理学中的理想化方法,从最简单、最基本的情况入手,抓住影响运动的主要因素,去掉次要的非本质因素的干扰,建立了理想化的物理过程——自由落体运动,理想化是研究物理问题常用的方法之一,在后面的学习中我们还要用到。
(2)通过分析处理实验数据,推出了自由落体加速度的概念,结合匀变速直线运动的规律推导出自由落体的运动规律,
(3)同学们要学会研究问题的方法而不仅仅是知识本身,知识的结论当然重要,但更重要的是如何获取知识和处理知识。
布置作业:
1、利用课本第47页的图3—26上的数据判断自由落体运动的性质并计算其加速度。
2、阅读课本第50页至52页,完成第53页练习5、6。
3、查阅资料,了解重力加速度的测量有什么实际意义。
4、由实验测出的重力加速度的值比当地实际的重力加速度的值小,试分析误差来源。如何改进实验可以减少误差?
教学小结与反思
1、由一则生活见闻引出课题,较好地集中了学生的注意力,激发了学生强烈的求知欲,有效地调动了课堂气氛。
2、通过实验演示,激发学生的好奇心,培养学生的学习兴趣,用火烧断悬线,可避免剪刀剪断悬线时对悬线横切的不利影响,确保小球开始下落时初速为零。
3、通过“辩论赛”,引导学生动手、动脑、动嘴,自行设计实验探究物理规律,很好地培养了学生团结协作、自主学习、勇于探索创新的精神,较好地训练了学生的语言表达能力,让学生充分体验到了成功的喜悦。也使学生了解突出主要因素,忽略次要因素的哲学思想,逐步帮助学生树立起辩证唯物主义的认识论。
4、为了保证学生有充足计算时间,特把频闪照片的数据分析和处理放在课后进行。课内则采用先进的DIS传感器系统,直观、真实、快捷地展示出自由落体运动的速度图像,然后依据学生已有的知识和物理研究方法,通过数据分析、归纳总结、类比迁移,由自己推导出自由落体的运动性质和规律。
5、最后的“迷你小实验”与引入遥相呼应,及时对学生进行情感态度价值观的教育,使学生建立正确的人生观和价值观。
6、本节课科学探究所花时间较多,没有安排随堂训练,拟在下节课补充一节习题课。
高中物理教案 6
教学目标:
(1)理解简谐振动的判断,掌握全过程的特点;
(2)理解简谐振动方程的物理含义与应用;
能力目标:
(1)培养对周期性物理现象观察、分析;
(2)训练对物理情景的理解记忆;
教学过程:
(一)、简谐振动的周期性:周期性的往复运动
(1)一次全振动过程:基本单元
平衡位置O:周期性的往复运动的对称中心位置
振幅A:振动过程振子距离平衡位置的最大距离
(2)全振动过程描述:
周期T:完成基本运动单元所需时间
T=2π
频率f:1秒内完成基本运动单元的次数
T=
位移S:以平衡位置O为位移0点,在全振动过程中始终从平衡位置O点指向振子所在位置
速度V:物体运动方向
(二)、简谐振动的判断:振动过程所受回复力为线性回复力
(F=-KX)K:简谐常量
X:振动位移
简谐振动过程机械能守恒:KA2=KX2+mV2=mVo2
(三)、简谐振动方程:
等效投影:匀速圆周运动(角速度ω=π)
位移方程:X=Asinωt
速度方程:V=Vocosωt
加速度:a=sinωt
线性回复力:F=KAsinωt
上述简谐振动物理参量方程反映振动过程的规律性
简谐振动物理参量随时间变化关系为正余弦图形
课堂思考题:(1)简谐振动与一般周期性运动的区别与联系是什么?
(2)如何准确描述周期性简谐振动?
(3)你知道的物理等效性观点应用还有哪些?
(四)、典型问题:
(1)简谐振动全过程的特点理解类
例题1、一弹簧振子,在振动过程中每次通过同一位置时,保持相同的物理量有()
A速度B加速度C动量D动能
例题2、一弹簧振子作简谐振动,周期为T,()
A.若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动位移的大小相等、方向相同,则Δt一定等于T的.整数倍;
B.若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动速度的大小相等、方向相反;
C.若Δt=T,则在t时刻和(t+Δt)时刻振子运动加速度一定相等;
D.若Δt=T/2,则在t时刻和(t+Δt)时刻弹簧的长度一定相等
同步练习
练习1、一平台沿竖直方向作简谐运动,一物体置于振动平台上随台一起运动.当振动平台处于什么位置时,物体对台面的正压力最小
A.当振动平台运动到最低点
B.当振动平台运动到最高点时
C.当振动平台向下运动过振动中心点时
D.当振动平台向上运动过振动中心点时
练习2、水平方向做简谐振动的弹簧振子其周期为T,则:
A、若在时间Δt内,弹力对振子做功为零,则Δt一定是的整数倍
B、若在时间Δt内,弹力对振子做功为零,则Δt可能小于
C、若在时间Δt内,弹力对振子冲量为零,则Δt一定是T的整数倍
D、若在时间Δt内,弹力对振子冲量为零,则Δt可能小于
练习3、一个弹簧悬挂一个小球,当弹簧伸长使小球在位置时处于平衡状态,现在将小球向下拉动一段距离后释放,小球在竖直方向上做简谐振动,则:
A、小球运动到位置O时,回复力为零;
B、当弹簧恢复到原长时,小球的速度最大;
C、当小球运动到最高点时,弹簧一定被压缩;
D、在运动过程中,弹簧的最大弹力大于小球的重力;
(2)简谐振动的判断证明
例题、在弹簧下端悬挂一个重物,弹簧的劲度为k,重物的质量为m。重物在平衡位置时,弹簧的弹力与重力平衡,重物停在平衡位置,让重物在竖直方向上离开平衡位置,放开手,重物以平衡位置为中心上下振动,请分析说明是否为简谐振动,振动的周期与何因素有关?
解析:当重物在平衡位置时,假设弹簧此时伸长了x0,
根据胡克定律:F=kx由平衡关系得:mg=kx0
确定平衡位置为位移的起点,当重物振动到任意位置时,此时弹簧的形变量x也是重物该时刻的位移,此时弹力F1=kx
由受力分析,根据牛顿第二定律F=Ma得:F1–mg=ma
由振动过程中回复力概念得:F回=F1–mg
联立(1)、(3)得:F回=kx-kx0=k(x-x0)
由此可得振动过程所受回复力是线性回复力即回复力大小与重物运动位移大小成正比,其方向相反,所以是简谐振动。
由(2)得:a=-(x-x0),结合圆周运动投影关系式:a=-ω2(x-x0)得:ω2=
由ω=π得:T=2π此式说明该振动过程的周期只与重物质量的平方根成正比、跟弹簧的劲度的平方根成反比,跟振动幅度无关。
同步练习:
用密度计测量液体的密度,密度计竖直地浮在液体中。如果用手轻轻向下压密度计后,放开手,它将沿竖直方向上下振动起来。试讨论密度计的振动是简谐振动吗?其振动的周期与哪些因素有关?
(3)简谐振动方程推导与应用
例题:做简谐振动的小球,速度的最大值vm=0.1m/s,振幅A=0.2m。若从小球具有正方向的速度最大值开始计时,求:(1)振动的周期(2)加速度的最大值(3)振动的表达式
解:根据简谐振动过程机械能守恒得:KA2=mVm2
=Vm2/A2=0.25由T=2π=4π
a=-A=0.05(m/s2)由ω=π=0.5由t=0,速度最大,位移为0则
Acosφ=0v=-ωAsinφ则φ=-π/2即有x=0.2cos(0.5t–0.5π)
高中物理教案 7
教学目标
1、知道两列频率相同的波才能发生干涉现象;知道干涉现象的特点。
2、知道现象是特殊条件下的叠加现象,知道干涉现象是波特有的现象。
3、通过观察波的独立前进,波的叠加和水现象,认识条件及干涉现象的特征。
教学建议
本节重点是对干涉概念的理解和产生稳定干涉条件的应用。学习中要注意两列波的波峰、波峰相遇处是振动最强的地方,波谷、波谷相遇处也是振动最强的地方;而波峰、波谷或波谷、波峰相遇处则是振动最弱的地方。干涉的图样是稳定的,振动加强的地方永远加强,振动减弱的地方永远减弱。
为什么频率不同的两列波相遇,不发生干涉现象?
因为频率不同的两列波相遇,叠加区各点的合振动的振幅,有时是两个振动的振幅之和,有时是两个振动的振幅之差,没有振动总是得到加强或总是减弱的区域,这样的两个波源不能产生稳定的干涉现象,不能形成稳定干涉图样。而是波叠加中的一个特例,即产生稳定的干涉图样.
频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动始终加强,某些区域的振动始终减弱,并且振动的加强区和减弱区相互间隔的现象是波特有的现象。
产生稳定干涉条件
(1)两列波的频率相同;
(2)振动情况相同.
产生的原因
波叠加的结果
教学设计
示例教学重点:
波的叠加及发生的条件。教学难点:对稳定的图样的理解。教学方法:实验讨论法教学仪器:水槽演示仪,长条橡胶管,计算机多媒体新课引入:问题1:上节课我们研究了波的衍射现象,什么是波的衍射现象呢?(波绕过障碍物的现象)问题2:发生明显的衍射现象的条件是什么?(障碍物或孔的大小比波长小,或者与波长相差不多)这节课我们研究现象,如果同时投入两个小石子,形成了两列波,当它们相遇在一起时又会怎样?请学生注意观察演示实验。
一、观察现象:
①在水槽演示仪上有两个振源的条件下,单独使用其中的一个振源,水波按该振源的.振动方式向外传播;再单独使用另一个振源,水波按该振源的振动方式向外传播。现象结论:每一个波源都按其自己的方式,在介质中产生振动,并能使介质将这种振动向外传播
②找两个同学拉着一条长绳,让他们同时分别抖动一下绳的端点,则会从两端各产生一个波包向对方传播。当两个波包在中间相遇时,形状发生变化,相遇后又各自传播。(由于这种现象一瞬间完成,学生看不清楚,教师可用计算机多媒体演示)现象结论:波相遇时,发生叠加。以后仍按原来的方式传播,是独立的。
1.波的叠加:在前面的现象的观察的基础上,向学生说明什么是波的叠加。教师板书:两列波相遇时,在波的重叠区域,任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和。
结合图下图解释此结论。
解释时可以这样说:在介质中选一点为研究对象,在某一时刻,当波源l的振动传播到点时,若恰好是波峰,则引起点向上振动;同时,波源2的振动也传播到了点,若恰好也是波峰,则也会引起点向上振动;这时,点的振动就是两个向上的振动的叠加,点的振动被加强了。(当然,在某一时刻,当波源1的振动传播到点时,若恰好是波谷,则引起户点向下振动;同时,波源2的振动传播到了点时,若恰好也是波谷,则也会引起点向下振动;这时,点的振动就是两个向下的振动的叠加,点的振动还是被加强了。)用以上的分析,说明什么是振动加强的区域。
波源l经过半周期后,传播到P点的振动变为波谷,就会使P点的振动向下,但此时波源2传过来的振动不一定是波谷(因为两波源的周期可能不同),所以,此时P点的振动可能被减弱,也可能是被加强的。(让学生来说明原因)
问题:如果希望P点的振动总能被加强,应有什么条件?如果在介质中有另一质点Q,希望Q点的振动总能被减弱,应有什么条件?
总结:波源1和波源2的周期应相同。
观察现象:
③水槽中的水。对水波干涉图样的解释中,特别要强调两列水波的频率是相同的,所以产生了在水面上有些点的振动加强,而另一些点的振动减弱的现象,加强和减弱的点的分布是稳定的。
详细解释教材中给出的插图,如下图所示。在解释和说明中,特别应强调的几点是:
①此图是某时刻两列波传播的情况;
②两列波的频率(波长)相等;
③当两列波的波峰在某点相遇时,这点的振动位移是正的最大值,过半周期后,这点就是波谷和波谷相遇,则这点的振动位移是负的最大值;
④振动加强的点的振动总是加强的,振动减弱的点的振动总是减弱的。
让学生思考和讨论,并在分析的基础上,给出干涉的定义:
(教师板书)频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔,这种现象叫,形成的图样叫做图样。
请学生反复观察水槽中的水,分清哪些区域为振动加强的区域,哪些区域为振动减弱的区域。
最后应帮助学生分析清楚:介质中某点的振动加强,是指这个质点以较大的振幅振动;而某点的振动减弱,是指这个质点以较小的振幅振动,这与只有一个波源的振动在介质中传播时,各质点均按此波源的振动方式振动是不同的。
问题:任何两列波进行叠加都可以产生干涉现象吗?(不可以)为什么?(干涉是一种特殊的叠加。任何两列波都可以进行叠加,但只有两列频率相同)
总结:干涉是波特有的现象。
二、应用
请学生思考和讨论在我们生活中是否遇到过现象,举例说明:
例1、水现象。
例2、声现象。
三、课堂小结
高中物理教案 8
教学目标
一、知识目标
1、知道电磁驱动现象。
2、知道三相交变电流可以产生旋转磁场,知道这就是感应电动机的原理。
3、知道感应电动机的基本构造:定子和转子。
4、知道感应电动机的优点,知道能使用感应电动机是三相交变电流的突出优点。
二、能力目标
1、培养学生对知识进行类比分析的能力。
2、培养学生接受新事物、解决新问题能力。
3、努力培养学生的实际动手操作能力。
三、情感目标
1、通过让学生了解我国在磁悬浮列车方面的研究进展,激发他们的爱国热情和立志学习、报效祖国的情感。
2、在观察电动机的构造的过程中,使学生养成对新知识和新事物的探索热情。
教学建议
1、由于感应电动机的突出优点,使它应用十分广泛、本节对它做了简单的介绍,以开阔学生眼界,增加实际知识。但作为选学内容,对学生没有太高的要求,做些介绍就可以了。
2、可以通过回忆前一章习题中提到的电磁驱动现象,本节的关键是通过演示、讲解使学生明白三相交变电流也可以产生旋转磁场,做到电磁驱动,这就是感应电动机的原理。这有利于新旧知识的联系和加强学生学以致用的意识。有条件的可以看实物或带学生参观,以增加实际知识。
3、课本中的感应电动机的内容,简要地介绍了感应电动机的`转动原理,其中的核心内容是旋转磁场概念。建议教师如果可能的话,应找一台电动机,拆开了让学生看一看各个部分的形状。三相感应电动机在工农业生产中的应用很广泛,最好能让学生看一些实际例子。
教学准备:
幻灯片、感应电动机模型、学生电源、旋转磁铁
教学过程:
一、知识回顾
电磁驱动现象说明
二、新课教学:
1、过回忆绍电磁驱动现象:在U形磁铁中间放一个铝框,如果转动磁铁,造成一个旋转磁场。铝框就随着转动。这种电磁驱动现象。告诉学生感应电动机就是应用该原理来工作的。
2、旋转磁场的产生方法:旋转磁铁可以得到旋转磁场,在线圈中通入三相交流电也可以得到旋转磁场。
3、感应电动机的结构介绍
定子:固定的电枢称为定子
转子:中间转动的铁心以及铁心上镶嵌的铜条叫转子
4、鼠笼式电动机模型介绍:感应电动机的转子是由铁芯和嵌在铁芯上的闭合导体构成的。闭合导体是由嵌在铁芯凹槽中的铜条(或铝条)和两个铜环(或铝环)连在一起制成的,形状像个鼠笼,所以这种电动机也叫鼠笼式感应电动机。
5、感应电动机的转动方向控制:由于感应电动机的构造简单,因此如果要改变转子的转动方向,只需要把定子上的任意两组线圈的电流互换一下就就可以通过改变旋转磁场的旋转方向来改变转子的转动。这种电动机在制造、使用和保养上都比较简单,被广泛应用在工农业生产上。
高中物理教案 9
教学目的:
1、了解电能输送的过程。
2、知道高压输电的道理。
3、培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力。
教学重点:
培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力。
教学难点:
高压输电的道理。
教学用具:
电能输送过程的挂图一幅(带有透明胶),小黑板一块(写好题目)。
教学过程:
一、引入新课
讲述:前面我们学习了电磁感应现象和发电机,通过发电机我们可以大量地生产电能。比如,葛洲坝电站通过发电机把水的机械能为电能,发电功率可达271。5万千瓦,这么多的电能当然要输到用电的地方去,今天,我们就来学习输送电能的有关知识。
二、进行新课
1、输送电能的过程
提问:发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢?如:葛洲坝电站发出的电是怎样输到武汉、上海等地的呢?很多学生凭生活经验能回答:是通过电线输送的。在教师的启发下学生可以回答:是通过架设很高的、很粗的高压电线输送的。
出示:电能输送挂图,并结合学生生活经验作介绍。
板书:第三节 电能的输送
输送电能的过程:发电站→升压变压器→高压输电线→ 降压变压器→用电单位。)
2、远距离输电为什么要用高电压?
提问:为什么远距离输电要用高电压呢?学生思考片刻之后,教师说:这个实际问题就是我们今天要讨论的重点。
板书:(高压输电的道理)
分析讨论的思路是:输电→导线(电阻)→发热→损失电能→减小损失
讲解:输电要用导线,导线当然有电阻,如果导线很短,电阻很小可忽略,而远距离输电时,导线很长,电阻大不能忽略。列举课本上的一组数据。电流通过很长的导线要发出大量的热,请学生计算:河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧,如果能的电流是1安,每秒钟导线发热多少?学生计算之后,教师讲述:这些热都散失到大气中,白白损失了电能。所以,输电时,必须减小导线发热损失。
3、提问:如何减小导线发热呢?
分析:由焦耳定律 ,减小发热 ,有以下三种方法:一是减小输电时间 ,二是减小输电线电阻 ,三是减小输电电流 。
4、提问:哪种方法更有效?
第一种方法等于停电,没有实用价值。第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难。适用的超导材料还没有研究出来。排除了前面两种方法,就只能考虑第三种方法了。从焦耳定律公式可以看出。第三种办法是很有效的:电流减小一半,损失的电能就降为原来的四分之一。通过后面的学习,我们将会看到这种办法了也是很有效的。
板书结论:(A:要减小电能的损失,必须减小输电电流。)
讲解:另一方面,输电就是要输送电能,输送的功率必须足够大,才有实际意义。
板书:(B:输电功率必须足够大。)
5、提问:怎样才能满足上述两个要求呢?
分析:根据公式 ,要使输电电流 减小,而输送功率 不变(足够大),就必须提高输电电压 。
板书:(高压输电可以保证在输送功率不变,减小输电电流来减小输送电的电能损失。)
变压器能把交流电的电压升高(或降低)
讲解:在发电站都要安装用来升压的`变压器,实现高压输电。但是我们用户使用的是低压电,所以在用户附近又要安装降压的变压器。
讨论:高压电输到用电区附近时,为什么要把电压降下来?(一是为了安全,二是用电器只能用低电压。)
板书:(3,变压器能把交流电的电压升高或降低)
三、引导学生看课本,了解我国输电电压,知道输送电能的优越性。
四、课堂小结:
输电过程、高压输电的道理。
五、作业布置:
某电站发电功率约271.5万千瓦,如果用1000伏的电压输电,输电电流是多少?如果输电电阻是200欧,每秒钟导线发热损失的电能是多少?如果采用100千伏的高压输电呢?
探究活动
考察附近的变电站,学习日常生活中的电学知识和用电常识。
了解变压器的工作原理
调查生活中的有关电压变换情况。
调查:
在电能的传输过程中,为了减小能量损耗而采用提高电压的方法,可是在提高电压后相应的对一些设备的要求也会提高,请调查在高压输电和低压输电过程中的投入产出比。
高中物理教案 10
教学目标:
1、使学生了解碰撞的特点,物体间相互作用时间短,而物体间相互作用力很大。
2、理解弹性碰撞和非弹性碰撞,了解正碰、斜碰及广义碰撞散射的概念。
3、初步学会用动量守恒定律解决一维碰撞问题。
重点:
强性碰撞和非弹性碰撞
难点:
动量守恒定律的应用
教学过程:
1、碰撞的特点:
物体间互相作用时间短,互相作用力很大。
2、弹性碰撞:
碰撞过程中,不仅动量守恒、机械能也守恒,碰撞前后系统动能之和不变
3、非弹性碰撞
碰撞过程中,仅动量守恒、机械能减少,碰撞后系统动能和小于碰撞前系统动能和,若系统结合成一个整体,则机械能损失最大。
4、对心碰撞和非对心碰撞
5、广义碰撞散射
6、例题
例1、在气垫导轨上,一个质量为600g的滑块以15cm/s的速度与另一个质量为400g、速度为10cm/s方向相反的滑块迎面相撞,碰撞后两个滑块并在一起,求碰撞后的滑块的'速度大小和方向。
例2、质量为m速度为υ的A球跟质量为3m静止的B球发生正碰。碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此,碰撞后B球的速度允许有不同的值。请你论证:碰撞后B球的速度可能是以下值吗?
(1)0.6υ
(2)0.4υ
(3)0.2υ。
7、小结:略
8、学生作业P19 ③⑤
高中物理教案 11
一、教学目标
1、在开普勒第三定律的基础上,推导得到万有引力定律,使学生对此规律有初步理解。
2、介绍万有引力恒量的测定方法,增加学生对万有引力定律的感性认识。
3、通过牛顿发现万有引力定律的思考过程和卡文迪许扭秤的设计方法,渗透科学发现与科学实验的方法论教育。
二、重点、难点分析
1、万有引力定律的推导过程,既是本节课的重点,又是学生理解的难点,所以要根据学生反映,调节讲解速度及方法。
2、由于一般物体间的万有引力极小,学生对此缺乏感性认识,又无法进行演示实验,故应加强举例。
三、教具
卡文迪许扭秤模型。
四、教学过程
(一)引入新课
1、引课:前面我们已经学习了有关圆周运动的知识,我们知道做圆周运动的物体都需要一个向心力,而向心力是一种效果力,是由物体所受实际力的合力或分力来提供的。另外我们还知道,月球是绕地球做圆周运动的,那么我们想过没有,月球做圆周运动的向心力是由谁来提供的呢?(学生一般会回答:地球对月球有引力。)
我们再来看一个实验:我把一个粉笔头由静止释放,粉笔头会下落到地面。
实验:粉笔头自由下落。
同学们想过没有,粉笔头为什么是向下运动,而不是向其他方向运动呢?同学可能会说,重力的方向是竖直向下的,那么重力又是怎么产生的呢?地球对粉笔头的引力与地球对月球的引力是不是一种力呢?(学生一般会回答:是。)这个问题也是300多年前牛顿苦思冥想的问题,牛顿的结论也是:yes。
既然地球对粉笔头的引力与地球对月球有引力是一种力,那么这种力是由什么因素决定的,是只有地球对物体有这种力呢,还是所有物体间都存在这种力呢?这就是我们今天要研究的万有引力定律。
板书:万有引力定律
(二)教学过程
1、万有引力定律的推导
首先让我们回到牛顿的年代,从他的角度进行一下思考吧。当时“日心说”已在科学界基本否认了“地心说”,如果认为只有地球对物体存在引力,即地球是一个特殊物体,则势必会退回“地球是宇宙中心”的说法,而认为物体间普遍存在着引力,可这种引力在生活中又难以观察到,原因是什么呢?(学生可能会答出:一般物体间,这种引力很小。如不能答出,教师可诱导。)所以要研究这种引力,只能从这种引力表现比较明显的物体——天体的问题入手。当时有一个天文学家开普勒通过观测数据得到了一个规律:所有行星轨道半径的3次方与运动周期的2次方之比是一个定值,即开普勒第
其中m为行星质量,R为行星轨道半径,即太阳与行星的距离。也就是说,太阳对行星的引力正比于行星的质量而反比于太阳与行星的距离的平方。
而此时牛顿已经得到他的第三定律,即作用力等于反作用力,用在这里,就是行星对太阳也有引力。同时,太阳也不是一个特殊物体,它
用语言表述,就是:太阳与行星之间的引力,与它们质量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比。这就是牛顿的万有引力定律。如果改
其中G为一个常数,叫做万有引力恒量。(视学生情况,可强调与物体重力只是用同一字母表示,并非同一个含义。)
应该说明的是,牛顿得出这个规律,是在与胡克等人的探讨中得到的。
2、万有引力定律的理解
下面我们对万有引力定律做进一步的说明:
(1)万有引力存在于任何两个物体之间。虽然我们推导万有引力定律是从太阳对行星的引力导出的,但刚才我们已经分析过,太阳与行星都不是特殊的物体,所以万有引力存在于任何两个物体之间。也正因为此,这个引力称做万有引力。只不过一般物体的质量与星球相比过于小了,它们之间的万有引力也非常小,完全可以忽略不计。所以万有引力定律的表述是:
板书:任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟两个物体的质
其中m1、m2分别表示两个物体的质量,r为它们间的距离。
(2)万有引力定律中的距离r,其含义是两个质点间的距离。两个物体相距很远,则物体一般可以视为质点。但如果是规则形状的均匀物体相距较近,则应把r理解为它们的几何中心的距离。例如物体是两个球体,r就是两个球心间的距离。
(3)万有引力是因为物体有质量而产生的引力。从万有引力定律可以看出,物体间的万有引力由相互作用的两个物体的质量决定,所以质量是万有引力的产生原因。从这一产生原因可以看出:万有引力不同于我们初中所学习过的电荷间的引力及磁极间的引力,也不同于我们以后要学习的分子间的引力。
3、万有引力恒量的测定
牛顿发现了万有引力定律,但万有引力恒量G这个常数是多少,连他本人也不知道。按说只要测出两个物体的质量,测出两个物体间的距离,再测出物体间的引力,代入万有引力定律,就可以测出这个恒量。但因为一般物体的质量太小了,它们间的引力无法测出,而天体的质量太大了,又无法测出质量。所以,万有引力定律发现了100多年,万有引力恒量仍没有一个准确的结果,这个公式就仍然不能是一个完善的等式。直到100多年后,英国人卡文迪许利用扭秤,才巧妙地测出了这个恒量。
这是一个卡文迪许扭秤的模型。(教师出示模型,并拆装讲解)这个扭秤的主要部分是这样一个T字形轻而结实的框架,把这个T形架倒挂在一根石英丝下。若在T形架的两端施加两个大小相等、方向相反的力,石英丝就会扭转一个角度。力越大,扭转的角度也越大。反过来,如果测出T形架转过的角度,也就可以测出T形架两端所受力的大小。现在在T形架的两端各固定一个小球,再在每个小球的附近各放一个大球,大小两个球间的距离是可以较容易测定的。根据万有引力定律,大球会对小球产生引力,T形架会随之扭转,只要测出其扭转的角度,就可以测出引力的.大小。当然由于引力很小,这个扭转的角度会很小。怎样才能把这个角度测出来呢?卡文迪许在T形架上装了一面小镜子,用一束光射向镜子,经镜子反射后的光射向远处的刻度尺,当镜子与T形架一起发生一个很小的转动时,刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样,就起到一个化小为大的效果,通过测定光斑的移动,测定了T形架在放置大球前后扭转的角度,从而测定了此时大球对小球的引力。卡文迪许用此扭秤验证了牛顿万有引力定律,并测定出万有引力恒量G的数值。这个数值与近代用更加科学的方法测定的数值是非常接近的。
卡文迪许测定的G值为6。754×10—11,现在公认的G值为6。67×10—11。需要注意的是,这个万有引力恒量是有单位的:它的单位应该是乘以两个质量的单位千克,再除以距离的单位米的平方后,得到力的单位牛顿,故应为Nm2/kg2。
板书:G=6。67×10—11Nm2/kg2
由于万有引力恒量的数值非常小,所以一般质量的物体之间的万有引力是很小的,我们可以估算一下,两个质量50kg的同学相距0。5m时之间的万有引力有多大(可由学生回答:约6。67×10—7N),这么小的力我们是根本感觉不到的。只有质量很大的物体对一般物体的引力我们才能感觉到,如地球对我们的引力大致就是我们的重力,月球对海洋的引力导致了潮汐现象。而天体之间的引力由于星球的质量很大,又是非常惊人的:如太阳对地球的引力达3。56×1022N。
五、课堂小结
本节课我们学习了万有引力定律,了解了任何两个有质量的物体之间都存在着一种引力,这个引力正比于两个物体质量的乘积,反比于两个物体间的距离。其大小的决定式为:
其中G为万有引力恒量:G=6。67×10—11Nm2/kg2
另外,我们还了解了科学家分析物体、解决问题的方法和技巧,希望对我们今后分析问题、解决问题能够有所借鉴。
六、说明
1、设计思路:本节课由于内容限制,以教师讲授为主。为能够吸引学生,引课时设计了一些学生习以为常的但又没有细致思考过的问题。讲授过程中以物理学史为主线,让学生以科学家的角度分析、思考问题。力争抓住这节课的有利时机,渗透“没有绝对特殊的物体”这一引起物理学几次革命性突破的辩证唯物主义观点。
2、卡文迪许扭秤模型为自制教具,可仿课本插图用金属杆等焊制,外面可用有机玻璃制成外壳,并可拆卸。
高中物理教案 12
教学目标:
1、使学生了解碰撞的特点,物体间相互作用时间短,而物体间相互作用力很大。
2、理解弹性碰撞和非弹性碰撞,了解正碰、斜碰及广义碰撞散射的概念。
3、初步学会用动量守恒定律解决一维碰撞问题。
重点:
强性碰撞和非弹性碰撞
难点:
动量守恒定律的应用
教学过程:
1、碰撞的特点:
物体间互相作用时间短,互相作用力很大。
2、弹性碰撞:
碰撞过程中,不仅动量守恒、机械能也守恒,碰撞前后系统动能之和不变
3、非弹性碰撞
碰撞过程中,仅动量守恒、机械能减少,碰撞后系统动能和小于碰撞前系统动能和,若系统结合成一个整体,则机械能损失最大。
4、对心碰撞和非对心碰撞
5、广义碰撞散射
6、例题
例1、在气垫导轨上,一个质量为600g的滑块以15cm/s的'速度与另一个质量为400g、速度为10cm/s方向相反的滑块迎面相撞,碰撞后两个滑块并在一起,求碰撞后的滑块的速度大小和方向。
例2、质量为m速度为υ的A球跟质量为3m静止的B球发生正碰。碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此,碰撞后B球的速度允许有不同的值。请你论证:碰撞后B球的速度可能是以下值吗?
(1)0.6υ
(2)0.4υ
(3)0.2υ。
7、小结:略
8、学生作业P19 ③⑤
高中物理教案 13
教学目标
一、知识目标
1、知道什么是反冲运动,能举出几个反冲运动的实例;
2、知道火箭的飞行原理和主要用途。
二、能力目标
1、结合实际例子,理解什么是反冲运动;
2、能结合动量守恒定律对反冲现象做出解释;
3、进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力
三、德育目标
1、通过实验,分析得到什么是反冲运动,培养学生善于从实验中总结规律和热心科学研究的兴趣、勇于探索的品质。
2、通过介绍我国成功地研制和发射长征系列火箭的事实,结合我国古代对于火箭的发明和我国的现代火箭技术已跨入世界先进先烈,激发学生热爱社会主义的情感。
教学重点
1、知道什么是反冲。
2、应用动量守恒定律正确处理喷气式飞机、火箭一类问题。
教学难点
如何应用动量守恒定律分析、解决反冲运动。
教学方法
1、通过观察演示实验,总结归纳得到什么是反冲运动。
2、结合实例运用动量守恒定律解释反冲运动。
教学用具
反冲小车、玻璃棒、气球、酒精、反冲塑料瓶等
课时安排
1课时
教学步骤
导入新课
[演示]拿一个气球,给它充足气,然后松手,观察现象。
[学生描述现象]释放气球后,气球内的气体向后喷出,气球向相反的方向飞出。
[教师]在日常生活中,类似于气球这样的运动很多,本节课我们就来研究这种。
新课教学
(一)反冲运动 火箭
1、教师分析气球所做的运动
给气球内吹足气,捏紧出气孔,此时气球和其中的气体作为一个整体处于静止状态。松开出气孔时,气球中的气体向后喷出,气体具有能量,此时气体和气球之间产生相互作用,气球就向前冲出。
2、学生举例:你能举出哪些物体的运动类似于气球所作的运动?
学生:节日燃放的礼花。喷气式飞机。反击式水轮机。火箭等做的运动。
3、同学们概括一下上述运动的特点,教师结合学生的叙述总结得到:
某个物体向某一方向高速喷射出大量的液体,气体或弹射出一个小物体,从而使物体本身获得一反向速度的现象,叫反冲运动
4、分析气球。火箭等所做的反冲运动,得到:
在反冲现象中,系统所受的合外力一般不为零;
但是反冲运动中如果属于内力远大于外力的情况,可以认为反冲运动中系统动量守恒。
(二)学生课堂用自己的装置演示反冲运动。
1、学生做准备:拿出自己的在课下所做的反冲运动演示装置。
2、学生代表介绍实验装置,并演示。
学生甲:
装置:在玻璃板上放一辆小车,小车上用透明胶带粘中一块浸有酒精的棉花。
实验做法:点燃浸有酒精的棉花,管中的酒精蒸气将橡皮塞冲出,同时看到小车沿相反方向运动。
学生乙:
装置:二个空摩丝瓶,在它们的底部用大号缝衣针各钻一个小洞,这样做成二个简易的火箭筒,在铁支架的立柱端装上顶轴,在放置臂的两侧各装一只箭筒,再把旋转系统放在顶轴上,往火箭筒内各注入约4 mL的酒精,并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。点燃酒精棉球,片刻火箭筒内的酒精蒸气从尾孔中喷出,并被点燃,这时可以看到火箭旋转起来。
学生丙:用可乐瓶做一个水火箭,方法是用一段吸管和透明胶带在瓶上固定一个导向管,瓶口塞一橡皮塞,在橡皮塞上钻一孔,在塞上固定一只自行车车胎上的进气阀门,并在气门芯内装上小橡皮管,在瓶中先注入约1/3体积的水,用橡皮塞把瓶口塞严,将尼龙线穿过可乐瓶上的导向管,使线的一端拴在门的上框上,另一端拴在板凳腿上,要使线拉直,将瓶的进气阀与打气筒相接,向筒内打气到一定程度时,瓶塞脱开,水从瓶口喷出,瓶向反方向飞去。
过渡引言:同学们通过自己设计的实验装置得到并演示了什么是反冲运动,那么反冲运动在实际生活中有什么应用呢?下边我们来探讨这个问题。
(三)反冲运动的应用和防止
1、学生阅读课文有关内容。
2、学生回答反冲运动应用和防止的实例。
学生:反冲有广泛的应用:灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等都是反冲的`重要应用。
学生:用枪射击时,要用肩部抵住枪身,这是防止或减少反冲影响的实例。
3、用多媒体展示学生所举例子。
4、要求学生结合多媒体展示的物理情景对几个物理过程中反
冲的应用和防止做出解释说明:
①对于灌溉喷水器,
当水从弯管的喷嘴喷出时,弯管因反冲而旋转,可以自动地改变喷水的方向。
②对于反击式水轮机:当水从转轮的叶片中流出时,转轴由于反冲而旋转带动发电机发电。
③对于喷气式飞机和火箭,它们靠尾部喷出气流的反冲作用而获得很大的速度。
④用枪射击时,子弹向前飞去枪身向后发生反冲,枪身的反冲会影响射击的准确性,所以用步枪时我们要把枪身抵在肩部,以减少反冲的影响。
教师:通过我们对几个实例的分析,明确了反冲既有有利的一面,同时也有不利的一面,在看待事物时我们要学会用一分为二的观点。
我们知道:反冲现象的一个重要应用是火箭,下边我们一认识火箭:
(四)火箭:
1、演示:把一个废旧白炽灯泡敲碎取出里面的一根细玻璃管,往细玻璃管装由火柴刮下的药粉,把细管放在支架上,用火柴或其他办法给细管加热。
现象:当管内的药粉点燃时,生成的燃气从细口迅速喷出,细管便向相反方向飞去。教师讲述:上述装置就是火箭的原理模型。
2、多媒体演示古代火箭,现代火箭的用途及多级火箭的工作过程,同时学生边看边阅读课文。
3、用实物投影仪出示阅读思考题:
①介绍一下我国古代的火箭。?
②现代的火箭与古代火箭有什么相同和不同之处?
③现代火箭主要用途是什么?
④现代火箭为什么要采用多级结构?
4、学生解答上述问题:
①我国古代的火箭是这样的:
在箭上扎一个火药筒,火药筒的前端是封闭的,火药点燃后生成的燃气以很大速度向后喷出,火箭由于反冲而向前运动。
②现代火箭与古代火箭原理相同,都是利用反冲现象来工作的。
但现代火箭较古代火箭结构复杂得多,现代火箭主要由壳体和燃料两大部分组成,壳体是圆筒形的,前端是封闭的尖端,后端有尾喷管,燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出,火箭就向前飞去。
③现代火箭主要用来发射探测仪器、常规弹头或核弹头,人造卫星或宇宙飞船,即利用火箭作为运载工具。
④在现代技术条件下,一级火箭的最终速度还达不到发射人造卫星所需要的速度,发射卫星时要使用多级火箭。
用CAI课件展示多级火箭的工作过程:
多级火箭由章单级火箭组成,发射时先点燃第一级火箭,燃料用完工以后,空壳自动脱落,然后下一级火箭开始工作。
教师介绍:多级火箭能及时把空壳抛掉,使火箭的总质量减少,因而能够达到很高的温度,可用来完成洲际导弹,人造卫星、宇宙飞船等的发射工作,但火箭的级数不是越多越好,级数越多,构造越复杂,工作的可靠性越差,目前多级火箭一般都是三级火箭。
那么火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么有关系呢?
5、出示下列问题:
火箭发射前的总质量为M、燃料燃尽后的质量为m,火箭燃气的喷射速度为v1,燃料燃尽后火箭的飞行速度v为多大?
[学生分析并解答]:
解:在火箭发射过程中,由于内力远大于外力,所以动量守恒。
发射前的总动量为0,发射后的总动量为(M-m)v-mv1(以火箭的速度方向为正方向)则:(M-m)v-mv1=0
师生分析得到:燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比M/m决定。
巩固训练 水平方向射击的大炮,炮身重450 kg,炮弹射击速度是450 m/s,射击后炮身后退的距离是45 cm,则炮受地面的平均阻力是多大?
小结
1、当物体的一部分以一定的速度离开物体时,剩余部分将获得一个反向冲量而向相反方向运动,这种向相反方向的运动,通常叫做反冲运动。
2、对于反冲运动,所遵循的规律是动是守恒定律,在具体的计算中必须严格按动量守恒定律的解题步骤来进行。
3、反冲运动不仅存在于宏观低速物体间,也存在于微观高速物体。
高中物理教案 14
教学目标
知识与技能
1、知道时间和时刻的区别和联系。
2、理解位移的概念,了解路程与位移的区别。
3、知道标量和矢量,知道位移是矢量,时间、时刻和路程是标量。
4、能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移。
5、知道时刻与位置、时间与位移的对应关系。
过程与方法
1、围绕问题进行充分的讨论与交流,联系实际引出时间、时刻、位移、路程等,要使学生学会将抽象问题形象化的。处理方法。
2、会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向
3、会用矢量表示和计算质点位移,用标量表示路程。
情感态度与价值观
1、通过时间位移的学习,要让学生了解生活与物理的关系,同时学会用科学的思维看待事实。
2、通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置,不同时间内的不同位移(或路程)的体验,领略物理方法的奥妙,体会科学的力量。
3、养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。
4、从知识是相互关联、相互补充的思想中,培养同学们建立事物是相互联系的唯物主义观点。
教学重难点
教学重点
1、时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系
2、位移的概念以及它与路程的区别。
教学难点
1、帮助学生正确认识生活中的时间与时刻。
2、理解位移的概念,会用有向线段表示位移。
教学工具
教学课件
多媒体课件
教学过程
[引入新课]
师:上节课我们学习了描述运动的几个概念,大家想一下是哪几个概念?
生:质点、参考系、坐标系。
师:大家想一下,如果仅用这几个概念,能不能全面描述物体的运动情况?
生:不能。
师:那么要准确、全面地描述物体的运动,我们还需要用到哪些物理概念?
一部分学生可能预习过教材,大声回答,一部分学生可能忙着翻书去找。
师指导学生快速阅读教材第一段,并粗看这节课的黑体字标题,提出问题:要描述物体的机械运动,本节课还将从哪几个方面去描述?
生通过阅读、思考,对本节涉及的概念有个总体印象,知道这些概念都是为了进一步描述物体的运动而引入的,要研究物体的运动还要学好这些基本概念。
引言:宇宙万物都在时间和空间中存在和运动。我们每天按时上课、下课、用餐、休息。从幼儿园、小学、中学,经历一年又一年,我们在时间的长河里成长。对于时间这个名词,我们并不陌生,你能准确说出时间的含义吗?物体的任何机械运动都伴随着物体在空间中位置的改变,你们用什么来量度物体位置的改变呢?这就是我们今天要研究的课题--§1.2时间和位移。
[新课教学]
一、时刻和时间间隔
[讨论与交流]
指导学生仔细阅读“时刻和时间间隔”一部分,然后用课件投影展示本校作息时间表。
师:同时提出问题;
1、结合教材,你能列举出哪些关于时间和时刻的说法?
2、观察教材第14页图1.2-1,如何用数轴表示时间?
学生在教师的指导下,自主阅读,积极思考,然后每四人一组展开讨论,每组选出代表,发表见解,提出问题。
生:我们开始上课的“时间”:8:00就是指的时刻;下课的“时间”:8:45也是指的时刻。这样每个活动开始和结束的那一瞬间就是指时刻。
生:我们上一堂课需要45分钟,做眼保健操需要5分钟,这些都是指时间间隔,每一个活动所经历的一段时间都是指时间间隔。
师:根据以上讨论与交流,能否说出时刻与时间的概念。
教师帮助总结并回答学生的提问。
师:时刻是指某一瞬时,时间是时间间隔的简称,指一段持续的时间间隔。两个时刻的间隔表示一段时间。
让学生再举出一些生活中能反映时间间隔和时刻的实例,并让他们讨论。
教师利用课件展示某一列车时刻表,帮助学生分析列车运动情况。
(展示问题)根据下列“列车时刻表”中的数据,列车从广州到长沙、郑州和北京西站分别需要多长时间?
T15站名T16
18:19北京西14:58
00:35 00:41郑州08:42 08:36
05:49 05:57武昌03:28 03:20
09:15 09:21长沙23:59 23:5l
16:25广州16:52
参考答案:6小时59分、15小时50分、22小时零6分。
(教师总结)
师:平常所说的“时间”,有时指时刻,有时指时间间隔,如有人问你:“你们什么时间上课啊?”这里的时间是指时间间隔吗?
生:不是,实际上这里的时间就是指的时刻。
师:我们可以用数轴形象地表示出时刻和时间间隔。
教师课件投放教材图1.2-1所显示的问题,将其做成F1ash动画。
学生分组讨论,然后说说怎样用时间轴表示时间和时刻。
生:时刻:在时间坐标轴上用一点来表示时刻。时间:两个时刻的间隔表示一段时间。一段时间在时间坐标轴上用一线段表示。
师:为了用具体数字说明时间,必须选择某一时刻作为计时起点,计时起点的选择是人为的。单位秒(s)
师:下图1-2-1给出了时间轴,请你说出第3秒,前3秒,第3秒初第3秒末,第n秒的意义。
答:
1、学习了时间与时刻,蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些说法,正确的是…( )
A、蓝仔说,下午2点上课,2点是我们上课的时刻
B、红孩说,下午2点上课,2点是我们上课的时间
C、紫珠说,下午2点上课,2点45分下课,上课的时刻是45分钟
D、黑柱说,2点45分下课,2点45分是我们下课的时间
答案:A
2、关于时刻和时间,下列说法中正确的是( )
A、时刻表示时间较短,时间表示时间较长B、时刻对应位置,时间对应位移
C、作息时间表上的数字表示时刻D、1 min内有60个时刻
答案:BC
解析:紧扣时间和时刻的定义及位置、位移与时刻、时间的关系,可知B、C正确,A错。一段时间内有无数个时刻,因而D错。
以下提供几个课堂讨论与交流的例子,仅供参考。
[讨论与交流]:我国在2003年10月成功地进行了首次载人航天飞行。10月15日09时0分,“神舟”五号飞船点火,经9小时40分50秒至15日18时40分50秒,我国宇航员杨利伟在太空中层示中国国旗和联合国旗,再经11小时42分10秒至16日06时23分,飞船在内蒙古中部地区成为着陆。在上面给出的'时间或时刻中,哪些指的是时间,哪些又指的是时刻?
参考答案:这里的“10月15日09时0分”、“15日18时40分50秒”和“16日06时23分”,分别是指这次航天飞行点火、展示国旗和着陆的时刻,而“9小时40分50秒”和“11小时62分10秒”分别指的是从点火到展示国旗和从展示国旗到着陆所用的时间。
二、路程和位移
(情景展示)中国西部的塔克拉玛干沙漠是我国的沙漠,在沙漠中,远眺不见边际,抬头不见飞鸟。沙漠中布满了100~200m高的沙丘。像大海的巨浪,人们把它称为“死亡之海”。
许多穿越这个沙漠的勇士常常迷路,甚至因此而丧生。归结他们失败的原因都是因为在沙漠中搞不清这样三个问题:我在哪里?我要去哪里?选哪条路线?而这三个问题涉及三个描述物体运动的物理量:位置、位移、路程。
师:(投影中国地图)让学生思考:从北京到重庆,观察地图,你有哪些不同的选择?这些选择有何相同或不同之处?
生:从北京到重庆,可以乘汽车,也可以乘火车或飞机,还可以中途改变交通工具。选择的路线不同,运动轨迹不同,但就位置变动而言,都是从北京来到了重庆。
师:根据上面的学习,你能给出位移及路程的定义吗?
生:位移:从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段。位移是表示物体位置变化的物理量。国际单位为米(m)、
路程:路程是质点实际运动轨迹的长度。(板)
在坐标系中,我们也可以用数学的方法表示出位移。
实例:质点从A点运动到B点,我们可以用有方向的线段来表示位移,从初始位置A向末位置B画有向线段,展示教材图1.2-3、
[讨论与交流]
请看下面的一段对话,找出里面的哪些语言描述了位置,哪些语言描述了位置的变动。哪些是指路程,哪些是指位移。
甲:同学,请问红孩去哪里了?
乙:他去图书室了,五分钟前还在这儿。
甲:图书室在哪儿?
乙指着东北的方向说:在那个方位。
甲:我还是不知道怎么走过去,有最近的路可去吗?
乙:你可以从这儿向东到孔子像前再往北走,就能看见了。
丙加入进来,说道;也可以先向北走,再向东,因为那边有好风景可看。
甲:最近要多远?
乙:大概要三百米吧。
丙开玩笑说;不用,你如果能从索道直线到达也就是一百米。
乙:别骗人了,哪有索道啊!
丙:我是开玩笑的,那只好辛苦你了,要走曲线。
甲:谢谢你们两位,我去找他了。
学生分组讨论后,选代表回答问题。
生1:乙手指的方向--东北,就是甲在找红孩的过程中发生的位移的方向。
生2:里面的三百米是指路程,一百米的直线距离是指位移的大小。
生3:他们谈话的位置和图书室是两个位置,也就是甲在找红孩过程中的初末位置。
请你举出生活中更常见的例子说明路程和位移。(围绕跑道跑一圈的位移和路程)
[讨论与思考]
1、(用课件展示中国地图)在地图上查找上海到乌鲁木齐的铁路。请根据地图中的比例尺估算一下,坐火车从上海到乌鲁木齐的位移和经过的路程分别是多少?
阅读下面的对话:
甲:请问到市图书馆怎么走?
乙:从你所在的市中心向南走400 m到一个十字路口,再向东走300m就到了。
甲:谢谢!
乙:不用客气。
请在图1-2-3上把甲要经过的路程和位移表示出来。
师:请你归纳一下:位移和路程有什么不同?
生1:位移是矢量,有向线段的长度表示其大小,有向线段的方向表示位移的方向。
生2:质点的位移与运动路径无关,只与初位置、末位置有关。
生3:位移与路程不同,路程是质点运动轨迹的长度,路程只有大小没有方向,是标量。
教师提出问题
师:位移的大小有没有等于路程的时候?
学生讨论后回答,并交流自己的看法。
生:在直线运动中,位移的大小就等于路程。
教师适时点拨,画一往复直线运动给学生讨论。
生:在单方向的直线运动中,位移的大小就等于路程。
教师总结
师:只有在单向直线运动中,位移的大小才等于路程,在其他情况中,路程要大于位移的大小。
[课堂训练]
下列关于位移和路程的说法中,正确的是………………( )
A位移大小和路程不一定相等,所以位移才不等于路程
B位移的大小等于路程,方向由起点指向终点
C位移描述物体相对位置的变化,路程描述路径的长短
D位移描述直线运动,路程描述曲线运动
答案:C
解析:A选项表述的因果关系没有意义,故A错。位移的方向可以用从初位置指末位置的有向线段来表示,但位移的大小并不等于路程,往往是位移的大小小于等于路程,故选项B错。位移和路程是两个不同的物理量,位移描述物体位置的变化,路程描述物体运动路径的长短,所以选项C正确。位移的大小和路程不一定相等,只有当物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程。无论是位移还是路程都既可以描述直线运动,也可以描述曲线运动,故选项D也是错误的。
三、矢量和标量
师:像位移这样的物理量,既有大小又有方向,我们以前学过的物理量很多都只有大小,没有方向,请同学们回忆并说给大家听听。
学生讨论后回答
生:温度、质量、体积、长度、时间、路程。
对于讨论中学生可能提出这样的问题,像电流、压强这两个学生学过的物理量,它们是有方向的,但它们仍然是标量。这在以后的学习中会更进一步加深对矢量和标量的认识。
学生阅读课文后,说说矢量和标量的算法有什么不同。
生:两个标量相加遵从算术加法的法则。
[讨论与思考]
一位同学从操场中心A出发,向北走了40 m,到达C点,然后又向东走了30 m,到达B点。用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移(即代表他的位置变化的最后结果的位移)、三个位移的大小各是多少?你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗?
解析:画图如图1-2-4所示。矢量相加的法则是平行四边形法则。
[讨论与思考]
气球升到离地面80m高空时,从气球上掉下一物体,物体又上升了10 m高后才开始下落,规定向上方向为正方向。讨论并回答下列问题,体会矢量的表示方向。
(1)物体从离开气球开始到落到地面时的位移大小是多少米?方向如何?
(2)表示物体的位移有几种方式?其他矢量是否都能这样表示?注意体会“+”“-”号在表示方向上的作用。
解析:
(1)一80m,方向竖直向下;
(2)到现在有三种:语言表述法,如“位移的大小为80m,方向竖直向下”;矢量图法;“+”“一”号法,如“规定竖直向上为正方向,则物体的位移为一80m”。
[课堂训练]
(播放1 500m比赛的录像片断)
在标准的运动场上将要进行1 500米赛跑,上午9时20分50秒,发令枪响,某运动员从跑道上最内圈的起跑点出发,绕运动场跑了3圈多,到达终点,成绩是4分38秒。请根据上面的信息讨论以下问题,并注意题中有关时间、时刻、路程、位置变化的准确含义。
(1)该运动员从起跑点到达终点所花的时间是多少?(4分38秒)起跑和到达的时刻分别是多少?(上午9时20分50秒、上午9时25分28秒)
(2)该运动员跑过的路程是多少?(1 500米)他的位置变化如何?(起跑点到终点的连线)
四、直线运动的位置和位移
提出问题:我们怎样用数学的方法描述直线运动的位置和位移?
如果物体做的是直线运动,运动中的某一时刻对应的是物体处在某一位置,如果是一段时间,对应的是这段时间内物体的位移。
如图1-2-6所示,物体在时刻t1处于“位置”x1,在时刻t2运动到“位置”x2
那么(x2- x1)就是物体的“位移”,记为Δx =x2- x1
可见,要描述直线运动的位置和位移,只需建立一维坐标系,用坐标表示位置,用位置坐标的变化量表示物体位移。
在一维坐标系中,用正、负表示运动物体位移的方向。如图1-2-7所示汽车A的位移为负值,B的位移则为正值。表明汽车B的位移方向为x轴正向,汽车A的位移方向为x轴负向。
课后小结
时间和时刻这两个概念是同学们很容易混淆的,同学们要掌握时间坐标轴。在时间轴上,用点表示时刻,用线段表示一段时间间隔。位移和路程是两个不同的物理量,位移是用来表示质点变动的,它的大小等于运动物体初、末位置间的距离,它的方向是从初位置指向末位置,是矢量;而路程是物体实际运动路径的长度,是标量。只有物体做单向直线运动时,其位移大小才和路程相等,除此以外,物体的位移的大小总是小于路程。找位移的办法是从初位置到末位置间画有向线段。有向线段的方向就是位移的方向,有向线段的长度就是位移的大小。时刻对应位置,时间对应位移。在位置坐标轴上,用点来表示位置,用有向线段来表示位移。
本节课用到的数学知识和方法:用数轴来表示时间轴和位移轴,在时间轴上,点表示时刻,线段表示时间间隔。要选计时起点(零时刻),计时起点前的时刻为负,计时起点后的时刻为正;在位移轴上,点表示某一时刻的位置,线段表示某段时间内的位移。要选位置参考点(位置零点),直线运动中,可选某一单一方向作为正方向,朝正方向离开参考点的位置都为正,朝负方向离开参考点的位置都为负。位移方向与规定方向相同时为正,相反时为负。标量遵从算术加法的法则,矢量遵从三角形定则(或平行四边形定则,以后会学到,不让学生知道)、
课后习题
教材第16页问题与练习。
高中物理教案 15
一、教学目标
知识与技能:
1、理解力的分解概念。
2、知道力的分解是合成的逆运算,并知道力的分解遵循平行四边形定则。
3、学会按力的实际作用效果分解力。
4、学会用力的分解知识解释一些简单的物理现象。
过程与方法:
1、通过生活情景的再现和实验模拟体会物理与实际生活的密切联系。
3、通过对力的实际作用效果的分析,理解按实际作用效果分解力的意义,并感受具体问题具体分析的方法。情感、态度与价值观:
1、通过联系生活实际情景,激发求知欲望和探究的兴趣。
2、通过对力的分解实际应用的分析与讨论,养成理论联系实际的自觉性,培养解决生活实际问题的能力。
二、教学重点难点
教学重点:理解力的分解的概念,利用平行四边形定则按力的作用效果进行力的分解。
教学难点:力的实际作用效果的分析。
三、教学过程
(一)引入:
1、观察一幅打夯的图片,分析为什么需要那么多人一起打夯。
2、模拟打夯,指出用多个力的共同作用来代替一个力的作用的实际意义,突出等效替代的思想。
3、引出力的分解的概念:把一个力分解成几个分力的方法叫力的分解。
(二)一个力可分解为几个力?
由打夯的例子可以看出一个力的作用可以分解为任意几个力,最简单的情况就是把一个力分解为两个力。
(三)一个力分解成两个力遵循什么规则?
力的分解是力的合成的逆运算,因此把一个力分解为两个分力也遵循平行四边形定则。
(四)力的分解实例分析
以一个力为对角线作平行四边形可以作出无数个平行四边形,因此把一个力分解为两个力有无数组解,但如果已知两个分力的方向,那力的分解就只有唯一解了。如何确定两个分力的方向呢?在解决实际问题时要根据力的实际作用效果确定分力的方向。
一、斜面上重力的分解
[演示]用薄塑料片做成斜面,将物块放在斜面上,斜面被压弯,同时物块沿斜面下滑.
[结论]重力G产生两个效果:使物体沿斜面下滑和压紧斜面.
[分析]重力的两个分力大小跟斜面的倾斜角有何关系?
[结论]通过作图和实验演示可看出倾角越大,下压分力越小而下滑分力越大。
[问题]游乐场的滑梯为什么倾角很大?山路为什么要修成盘山状?
[分析]斜面倾角越大,使物体下滑的力越大,物体越容易下滑,故公园滑梯倾角较大,但山路若直接从山脚往山顶修,则倾角太大,车辆上坡艰难而下坡又不安全,是不可行的,修成盘山状则可解决这个问题。
二、直角支架所受拉力的分解
[实验模拟]同学甲用一手撑腰,同学乙用力向下拉甲同学的肘部,让同学谈体会,即分析向下拉肘部的力产生的作用效果。
[实验演示]在支架上挂一重物,观察橡皮膜的'变化,分析重物对支架的拉力产生的作用效果。
[分析]支架所受拉力一方面挤压水平杆,另一方面拉伸倾斜杆。
[分解]按效果分解拉力并作出平行四边形法。
三、劈木柴刀背上力的分解
[观察图片]为什么一斧头下去,木桩被劈开了?作用在斧头上的力实际产生了什么效果?
[小实验]同学甲双手合十,同学乙用一只手试图从甲的两手中间劈下去,体会手上的感觉。
[分析]乙同学的手向两侧挤压甲同学的两只手,因此刀背上的力的作用效果也是使得刀的两个侧面去挤压木柴。
[分解]按力的作用效果分解刀背上的力,作出平行四边形,并比较分力与合力的大小关系。
[思考]由生活经验可知砍柴的刀越锋利越容易把柴劈开,为什么?分析分力大小跟分力夹角的关系。
[体验]通过小实验体会在合力一定的情况下,分力大小随其夹角变化而变化的规律:
用一根羊绒线,中间吊一个砝码,观察当抓住线的两手距离不断增大时线有何变化。
用两个弹簧秤共同拉一个砝码,拉的夹角逐渐增大,观察弹簧秤示数的变化。
[规律总结]在合力一定的情况下,对称分布的两个分力的夹角越大,分力越大。
[应用]
如何把陷进泥潭的汽车拉出来?
如何移动一只很重的箱子?
(五)小结:
1、知道什么叫力的分解
2、知道力的分解遵循平行四边形定则
3、掌握在解决实际问题时按力的实际作用效果分解的方法。
高中物理教案 16
教学目标
一、知识与技能
1.粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。
2.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是客观存在的一种特殊的形态。
3.理解电场强度的概念及其定义,会根据电场强度的定义进行有关的计算。知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的。
4.能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算。
5.知道场强的叠加原理,并能应用这一原理进行简单的计算。
二、过程与方法
1.经历“探究描述电场强弱的物理量”的过程,获得探究活动的体验。
2.领略通过电荷在电场中所受静电力研究电场、理想模型法、比值法、类比法等物理学研究方法。
三、情感态度与价值观
1.体验探究物理规律的艰辛与喜悦。
2.学习科学家严谨科学的态度。
【教学重点】
1.探究描述电场强弱的物理量。
2.理解电场、电场强度的概念,并会根据电场强度的定义进行有关的计算。
【教学难点】
探究描述电场强弱的物理量。
【教学用具】
多媒体课件
【设计思路】
以“电荷间相互作用如何发生”、“如何描述电场的强弱”两大问题为主线展开,具体操作思路是:
1.学生自学电场,培养学生阅读、汲取信息的能力。
2.通过实验模拟和定量分析的方法探究描述电场强弱的物理量。
3.通过练习巩固加深对电场强度概念的理解,探讨点电荷的电场及场强叠加原理。
【教学设计】
一、复习提问、新课导入(5分钟)
教师:上一节课我们学习了库仑定律,请同学们回忆一下:库仑定律的内容是什么?
学生回答:略
教师:我们不免会产生这样的疑问:
投影展示问题1:真空中?它们之间相隔一定的距离这种相互作用是如何产生的呢?难道能够不需介质超越空间?
投影展示“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片(1.2-1)。
教师:这幅图大家不陌生,那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一样,说明了什么?
学生回答:库仑力的大小与距离有关。
教师:其本质原因又是什么呢?(投影展示问题2)
教师:带着这两个疑问,本节课我们一齐来学习第三节电场强度。(板书课题)
二、新课教学(35分钟)
(一)电场
教师:请同学们带着以下问题自学“电场”内容。
(1)电荷间的相互作用是如何发生的?这一观点是谁提出来的'?
(2)请用自己的语言描述一下什么是电场?
(3)电场有什么本领?
学生自学,师板书“一、电场”。
学生回答:(1)略;
教师:法拉第同学们曾记否?
学生(集体)回答:电磁感应现象。
教师:法拉第是英国物理学家、化学家,对事物的本质有着非常敏锐的洞察力,在电学上有着突出的贡献。依据法拉第的观点,我们如何描述电荷A、B之间的作用力。
师生共析。
(2)略;
教师启发引导:场是“物质”──它和分子、原子组成的实物一样具有能量、质量和动量,电视机、收音机信号的发射与接受就是电磁场在空间的传播;“特殊”──看不见、摸不着;“存在于电荷周围”并板书。
(电场是)存在于电荷周围的一种特殊的物质。
教师:场与实物是物质存在的两种不同形式。
(3)学生回答:对放入其中的电荷有静电力的作用。
(二)科学探究描述电场强弱的方法
教师:下面我们再来探讨第二个问题。
依次投影问题:①相同的小球在不同的位置所受作用力不一样,其本质原因是什么呢?(对照“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片说明)
学生回答:电场强弱不同。
②那么如何来描述电场的强弱呢?
教师启发:像速度、密度等寻找一个物理量来表示。
③如何来研究电场?
(学生思考)
教师启发引导:电场的本领是对场中的其他电荷具有作用力,这也是电场的最明显、最基本的特征之一。因此在研究电场的性质时,我们可以从静电力入手。(板书研究方法)
教师:对于像电场这样,看不见,摸不到,但又客观存在的物质,可以根据它表现出来的性质来研究它,这是物理学中常用的研究方法。
教师:还需要什么?
学生回答:电场及放入其中的电荷。
多媒体依次展示,教师简述:①“探究影响电荷间相互作用力的因素”中的试探电荷;②场源电荷。
师生共析对试探电荷的要求。
教师:下面请同学们仔细观察模拟实验的动画演示,并描述你看到的现象说明了什么。多媒体动画模拟:①不同位置偏角不同;②增加试探电荷带电量偏角均增加。
学生回答:不同位置受力不同;同一位置试探电荷带电量增加,受力增大,但不同位置受力大小关系不变。
教师:下面我们再通过表格定量地来看一看:
将表格填完整,并分析、比较表格中的数据有什么特点和规律,看你能否得出如何来描述电场的强弱。多媒体展示表格,学生回答后依次填入:①F1、F2、F3及F1<F2<F3;②2F1、3F1、4F1、nF1等。
学生回答:
(1)不同的电荷,即使在电场中的同一点,所受静电力也不同,因而不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱;
(2)电场中同一点,比值F/q是恒定的,与试探电荷的电荷量无关;(同一张表格)
(3)在电场中不同位置比值F/q不同。(三张表格比较)
师生共同小结:比值由电荷q在电场中的位置决定,与电荷q的电荷量大小无关,它才是反映电场性质的物理量。
教师:在物理学中我们定义放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度。并板书。
(三)电场强度
1.定义:
教师:以前我们还学过哪些物理量是用比值法来定义的?
学生回答:略。
教师:从它的定义,电场强度的单位是什么?
学生回答:N/C
教师介绍另一种单位并板书。
2.单位:N/C或V/m,1N/C=1V/m
教师结合板画:在电场中不同位置,同种电荷受力方向不同,说明场强是矢量还是标量?
学生(集体)回答:矢量
教师结合板画:电场中同一点放入正电荷和负电荷受力方向不同,如何确定场强的方向呢?
教师:在物理学中作出了这样的规定。(板书)
3.方向:电场中某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。
教师:按照这个规定,如果放入电场中的是负电荷呢?
学生回答:与负电荷在电场中某点所受静电力的方向相反。
三、小结(多媒体依次投影,并简述)
通过本节课的学习,我们知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质,它最基本的特征是对放入其中的电荷具有力的作用。正是利用电场的这一特性,我们通过研究试探电荷的所受静电力特点,引入了描述电场强弱的物理量──电场强度。电场强度是用比值法定义的,它是矢量,有方向。
电场、电场强度的概念是电学中最重要的概念之一,它的研究方法和定义方法也是物理学中比较常见的方法。
教学反思
探究描述电场强弱的物理量是本节课的重难点内容之一,应给学生充分的思考时间,并让学生相互交流讨论,教师还可进行适当启发引导。另外,探究时间很难控制,在内容处理上应做到详略得当,发挥学生的主动性,如对电场及练习题的处理,尽可能由学生完成。
高中物理教案 17
教学目标
1、知识与技能
(1)了解地球表面物体的万有引力两个分力的大小关系,计算地球质量;
(2)行星绕恒星运动、卫星的运动的共同点:万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力,会用万有引力定律计算天体的质量;
(3)了解万有引力定律在天文学上有重要应用。
2、过程与方法:
(1)培养学生根据数据分析找到事物的主要因素和次要因素的一般过程和方法;
(2)培养学生根据事件的之间相似性采取类比方法分析新问题的能力与方法;
(3)培养学生归纳总结建立模型的能力与方法。
3、情感态度与价值观:
(1)培养学生认真严禁的科学态度和大胆探究的心理品质;
(2)体会物理学规律的简洁性和普适性,领略物理学的优美。
教学重难点
教学重点
地球质量的计算、太阳等中心天体质量的计算。
教学难点
根据已有条件求中心天体的质量。
教学工具
多媒体、板书
教学过程
一、计算天体的质量
1、基本知识
(1)地球质量的计算
①依据:地球表面的物体,若不考虑地球自转,物体的重力等于地球对物体的万有引力
②结论:只要知道g、R的值,就可计算出地球的质量。
(2)太阳质量的计算
①依据:质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动时,行星与太阳间的万有引力充当向心力
②结论:只要知道卫星绕行星运动的周期T和半径r,就可以计算出行星的质量。
2、思考判断
(1)地球表面的物体,重力就是物体所受的万有引力。(×)
(2)绕行星匀速转动的卫星,万有引力提供向心力。(√)
(3)利用地球绕太阳转动,可求地球的质量。(×)
3、探究交流
若已知月球绕地球转动的周期T和半径r,由此可以求出地球的质量吗?能否求出月球的质量呢?
二、发现未知天体
1、基本知识
(1)海王星的发现
英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶根据天王星的'观测资料,利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道。1846年9月23日,德国的加勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星——海王星。
(2)其他天体的发现
近100年来,人们在海王星的轨道之外又发现了冥王星、阋神星等几个较大的天体。
2、思考判断
(1)海王星、冥王星的发现表明了万有引力理论在太阳系内的正确性。(√)
(2)科学家在观测双星系统时,同样可以用万有引力定律来分析。(√)
3、探究交流
航天员翟志刚走出“神舟七号”飞船进行舱外活动时,要分析其运动状态,牛顿定律还适用吗?
【提示】适用。牛顿将牛顿定律与万有引力定律综合,成功分析了天体运动问题。牛顿定律对物体在地面上的运动以及天体的运动都是适用的。
三、天体质量和密度的计算
【问题导思】
1、求天体质量的思路是什么?
2、有了天体的质量,求密度还需什么物理量?
3、求天体质量常有哪些方法?
四、分析天体运动问题的思路
【问题导思】
1、常用来描述天体运动的物理量有哪些?
2、分析天体运动的主要思路是什么?
3、描述天体的运动问题,有哪些主要的公式?
五、双星问题的分析方法
例:天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T,两颗恒星之间的距离为r,试推算这个双星系统的总质量。(引力常量为G)
归纳总结:双星系统的特点
1、双星绕它们共同的圆心做匀速圆周运动,它们之间的距离保持不变;
2、两星之间的万有引力提供各自需要的向心力;
3、双星系统中每颗星的角速度相等;
4、两星的轨道半径之和等于两星间的距离。
高中物理教案 18
<title> _tool style=background-color: #E590E5;padding:0px>祝福青春</title>
教学目标
一、知识和技能
了解家庭电路的组成,了解安全用电常识。
二、过程与方法
观察家庭和教室的实际电路,能简单描述家庭电路的主要特征。
三、情感态度与价值观
提高安全用电的意识。
教学重点:
研究家庭电路的组成及各部分的功能。
教学难点:
组织学生观察、分析、归纳出家庭电路中各部分的功能。
教学用具:
家庭电路示教板、保险丝、铜丝、铁丝、拉线开关,开关、螺丝口灯座、卡口灯座、固定插座,可移动插座。
教学过程
一、引入新课
连接家庭电路示教板,现在大家注意观察黑板上关于家庭电路的示教板,示教板上全部是实物连接,观察之后,你想知道些什么呢?家庭电路是由哪几部分组成的?电能表是不是平常所说的电表,它的作用是什么?插座在家里也见过,常用的有几种?电路中的几部分是如何连接的?保险丝的作用是什么?家庭中,要安全用电,需要注意些什么呢?看来,我们最熟悉不过的生活电路中也有许多物理知识呢,接下来,让我们一起来学习。
二、新课学习
1.家庭电路的组成和各部分功能
同学们观察电路板上的各元件,同时阅读课本关于家庭电路的组成一段,找出组成家庭电路的主要部分。哪一位同学说一下家庭电路由哪几部分组成?
板书:家庭电路由电能表、总开关、保险装置、插座、用电器和导线组成。
播放视频:家庭电路
大家知道为什么是这个顺序吗?电能表是用来显示整个家庭所用电能的,所以,输电线进户后首先应接到电能表上,接下来是全户用电的总开关。当家庭电路需要修理时,必须断开总开关,这时室内全部与外面的输电线分离,可以保证施工人员的安全。总开关的后面是保险装置,它对所有的用电器起保护作用。由此可知:电能表、总开关、保险装置都是对整个电路起作用的,应放在用电器的前面逐次连接比较好。
电能表实际上在生活中叫电表。关于保险丝的问题,我们一起来做个实验.
想想做做
我们一起做一个小实验;把保险丝、铜丝、铁丝分别放到火焰上,看看哪个能熔化。现象:保险丝熔断了。
播放视频:家庭电路
结论:家用保险丝是由电阻率较大而熔点较低的铅锑合金制成的。当电流过大时保险丝会熔化,自动切断电路,起到保护电器的作用。铁丝、铜丝在电流过大时不熔断,起不到保险的作用,所以千万不要用铁丝、铜丝代替保险丝。
保险丝在我们生活中是英雄,它的献身精神非常可贵。不过,目前还有一种空气开关普遍使用,它同样可以切断电路,对用电器及用电线路起到保护的'作用。
同学们可以观察到电能表、灯座、开关及用电器上都标有电流值,它们都是按照一定的工作电流设计生产的,因此要根据电路设计安全电流,选择合适的保险丝。
2.火线和零线
在电路板上,在家观察一下进户的两条输电线是否一样?有一条在户外就已经和大地相连,叫零线;另一条叫端线,俗称火线。如何区别火线和零线呢?我手里拿的是一支试电笔,它可以判断哪条是火线,下面我们来了解试电笔的结构及正确使用方法。
试电笔有氖管,充有氖气,两端是两个金属电极,当电流从一个电极通过氖气流到另一个电极时氖气会发出红光。使用时,手指按住笔卡,用笔尖接触被测的导线(手指千万不能碰到笔尖)。如果被测导线是火线,电流经过笔尖、电阻、氖管、弹簧,再经过人体、经过大地,流到零线,与电源构成闭合电路,氖管就会发光。如果笔尖接触的是零线,氖管中不会有电流,也就不会发光。
3.两种类型的触电
播放视频:触电事故
人体是导体。当人体成为闭合电路的一部分时,就会有电流通过,如果电流达到一定大小,就会发生触电事故。假如人的一只手接触火线,另一只手接触零线,这样,人体、导线就构成了闭合电路,电流通过人体,发生触电事故。假如人的一只手接触火线,另一只手虽然没有接触零线,但是由于站在地上,导线、人体、大地同样构成了闭合电路,电流同样会流过人体,发生触电事故。此外,还有些情况可能引起触电。如绝缘皮破损、机壳没有接地,在电线上晾衣服、电视天线与电线接触等。我们知道了一共有两种类型的触电,一种是同时接触火线和零线,另一种是接触火线。
4.触电的急救
播放动画:触电的急救
假如触电了,应如何急救呢?强大的电流通过人体可能使心跳、呼吸停止,电流产生的热还会使肢体烧伤。如果发生了触电事故,要立即切断电源,必要时要用绝缘的木棒挑电线,然后对触电者进行人工呼吸,同时尽快通过医务人员抢救。关于触电急救,同学们首先要保护自己,帮助别人时更要讲安全,讲科学,讲规则。也只有这样,才能人人都安全。
5.三线插头和漏电保护器
下面,大家仔细观察桌上的几种插座,插头和灯座,说说它们用在什么地方。固定插座在家里用处很多,一般固定在墙上;可移动插座用起来比固定插座灵活一些。插座有两孔和三孔的。你知道什么时候用三孔的插座呢?三孔插座对应的应用三线插头,前面我们刚知道火线和零线,第三条线是什么线?第三条线是是地线。地线是把用电器的金属外壳与大地相连。万一用电器的外壳和电源火线之间的绝缘损坏,使外壳带电,电流就会流入大地,不致对人造成伤害。同学们回到家后,再观察家中的插头、插座、灯座,然后集中讨论一下,那样,我们得到的知识就更全面了。
随着科技的进步,生活用电会越来越安全。如在新建的楼房里,连接各户的总开关上大多数有漏电保护器。正常情况下,用电器通过火线、零线和供电系统中的电源构成闭合电路,不应该有电流直接流入大地。但是,如果站在地上不小心接触了火线,电流经过人体流入大地,这时,总开关上的“漏电保护器”就要起作用了,它会迅速切断电流,对人身起到保护作用。
三、小结
本节课我们主要学习了以下内容:
1.家庭电路由电能表、总开关、保险装置、插座和用电器组成,以及它们的主要功能。
2.什么是火线、零线,试电笔的功用是什么。
3.两种类型的触电和触电的急救。
4.三线插头和漏电保护器的作用。
高中物理教案 19
(一)教学目的
1.知道利用内能的两种重要方式:加热和做功。
2.知道热机中能的转化。
(二)教具
铁架台,试管,试管夹,试管塞,水等。
(三)教学过程
1.复习
什么是内能?如何才能改变物体的内能?(答略)
叙述能量守恒定律(略)。
2.引入新课
由能量守恒定律可以看出,转移、转化是能量运动的普遍形式。人类在利用能量方面所从事的主要工作正是广泛地寻找其来源,有效地控制其去处,以达到驾驭它,利用它,让它为人类造福的目的。
那么人们是如何利用内能的呢?这一节我们就来讨论这个问题。
3.进行新课
板书:(第二节内能的利用)
(1)利用内能来加热
教师:任何物体都具有内能,内能的利用也是随处可见的。我们天天吃饭,那么生米是如何变成熟饭的?
学生:是通过加热,利用燃料燃烧放出的内能使米变熟。
教师:类似的例子还有哪些?
学生:冬季取暖利用了内能。
学生:热水袋暖胃利用了内能。
(教师还可补充一些加热的例子,如工厂的热处理、吹制玻璃工艺品等)
教师:上面的例子有一个共同特点,都是直接利用内能转移来加热物体的,这是利用内能的一种方式。
板书:
一、直接加热物体
教师:用内能直接加热物体,可以有多种方法。目前人们最普遍运用的还是用火直接加热。火,是人类文明的象征,它促进了社会的进步,也为人民群众的生活提供了方便。同时我们也应看到,烟囱林立,家家生火,也有它不利的一面。
首先是能源浪费大。早在100多年前,门捷列夫就曾说过:“烧煤等于烧卢布”。因为煤、石油、天然气等本身都是宝贵的化工原料,其产品遍及医药、化工、纺织、交通运输等各个领域,将它们付之一炬,就失去了自然资源综合利用的机会。再加上直接燃烧效率较低,势必造成很大的浪费。
其次是对环境的.污染。燃烧后的废渣、废气中含有大量有害物质,这就造成了对大气、环境的污染。
为了趋弊兴利,人们做出了种种努力。例如在冬季取暖问题上,把各家生火取暖改为分片供热(暖气)。用效率高的锅炉替代简易炉灶。有些地区还采用了大型工业锅炉的余热实行集中供热的方式。在家庭用火上,推广了以(煤)气代煤,从而提高了内能的利用率,降低了能耗,同时也保护了环境。
(2)利用内能来做功
当然,节能降耗还有很多途径,如改烧煤为用电就是其中之一。教师:提到用电,同学们知道电是怎么生产出来的吗?
学生:是发电机发出来的。
教师:不错,是发电机发出来的。那么发电机利用的又是什么能量?为了说明这个问题,我们来看一个实验。
演示:书中图3—5所示的实验。
教师:谁来说一下该实验中能量的转化过程?
学生:燃烧酒精放出的内能,传递给水蒸气,水蒸气内能增加,增大到一定程度就能推动塞子做功,水蒸气的一部分内能转化为塞子的动能。(机械能)
(以上回答可在教师的引导下完成)
教师:这是利用内能的另一种方式。
板书:
二、对物体做功
教师:发电厂发电就利用了上述实验原理。发电厂,首先要用煤加热锅炉中的水,水蒸气获得内能后,带动发电机工作,水蒸气的一部分内能先转化为发电机的机械能。接着发电机又在运转过程中把机械能转化为电能。(后一转化将在电学中学习)
利用上面实验的原理,人们还制造出了汽油机、柴油机、喷气发动机等。这些机器的共同之处都是利用内能来工作的。我们称之为热机板书:
热机:把内能转化为机械能的机器
热机的发明,是在17世纪末期。近300年来,经过人们的不断研制和改进,它已成为人们生产、生活中重要的动力机器。热机做为工业化生产飞速发展的催化剂,必将会扮演越来越重要的角色。热机的种类很多,我们将在后面几节介绍它们中的几种。
4.小结(略)
5.布置作业
(1)知道内能利用的两种方式。知道什么是热机
(2)阅读:热机的发展。
高中物理教案 20
教学目标:
1、激发学生的好奇心,培养学生提出问题、动手操作的科学探究能力和独立设计控制变量实验的能力。
2、体验证据对于科学探究的重要性,培养学生乐于搜集证据,勇于搜集证据的意识。
3、知道推和拉可以使静止的物体运动起来,推和拉都是力,推力和拉力都有大小和方向的,。
教学准备:
玩具小车、木块、线绳、米尺、秒表、易拉罐、小桥模型、测力计、乒乓球、足球、篮球
"我们的表现"表格、推力和拉力在生活中应用的录像或课件
教学过程:
一、提出问题
(1)组织游戏:
老师组织学生做游戏:让同学甲蹲在地板上,分别找几个同学想办法让他离开原来的位置。
师生交流游戏规则。
(2)交流反思:
谈话:你在游戏中发现了什么?
学生:使劲儿地推他拉他都能使他离开。
谈话:推和拉都使劲儿说明我们用了力,离开原来的位置我们也可以说它运动起来。
(3)教师小结:这节课,我们就来研究推力和拉力。
(4)提出问题:推力和拉力除了能使静止的同学运动起来,还能不能使其它静止的物体也运动起来?
二、猜想假想
(1)小组交流、讨论。教师巡视并参与到学生的讨论中去,教师主要针对推、拉怎样改变物体运动状态及物体受力后怎样运动进行引导。引导的过程中,教师应以鼓励性的语言,引导者的身份适时给学生以适当的评价,使活动的开展更加的有效。
全班交流。教师谈话:谁愿意把你们小组的讨论结果介绍给大家?
(2)探究推力和拉力都是力
谈话:大家的讨论结果只是大家的猜想,真实的结果到底是不是这样还需要我们亲自动手验证一下。
三、制定方案
(1)推力和拉力是有大小的。
教师谈话:小车在受到推力和拉力时会运动起来,那么小车的运动快慢与什么有关系呢?我们不妨预测一下。
教师小结:同学们提出的这些条件都可能影响小车的运动快慢,但是这些专题我们不可能都研究,我们要选择一下。
设计探究思路:
教师可以引导学生把钩码当成小车的拉力,改变小车所挂钩码的数量,可以改变小车受到不同的拉力。
(2)拉力和推力是有方向的
引出活动内容:
教师谈话:我们现在都是小司机了,能驾驶好你的车吗?下面我们做个小游戏看谁的`小车能顺利通过所有的障碍物。既然是游戏,就要有游戏规则,小组先讨论游戏规则。
学生制定游戏规则。学生活动,教师巡视:教师交待"这个游戏可以重复做,关键要把你的发现记录下来。"
四、实施探究
(1)"比一比谁的力气大"
谈话:拉力和推力在我们生活中的应用极其广泛,它们的存在不仅方便了我们的生活,还增添了我们的乐趣,下面我们来做个"比一比谁的力气大"的游戏。
学生分两组进行"拔河比赛"。
同学们来交流一下,在动手操作中你发现了什么?你的发现与原来的猜想一致吗?
学生汇报交流,汇报时尽量让学生把他们的发现都讲出来,重点引导学生讲清楚:他们的发现与推力、拉力之间的关系,以便于学生在汇报结束后自己总结各组发现的相同之处,即上述物体运动状态之所以发生变化,就是因为被施加了推力和拉力。
五、展示交流
教师提出以下几个评价主题
认为哪个小组的发现最多?
认为哪个小组合作得最好?为什么?
这节课你有哪些发现?
学生对自己进行评价。
六、拓展创新
讲述:力就在我们的身边,除这节课我们接触到的推力和拉力外,还有哪些种类的力呢?我们把一辆小车放到斜坡上,它会自己向下跑,是谁让它由静止变成运动的?还是推力和拉力吗?如果你有兴趣不妨研究一下,你可能会发现一个"震惊世界"的超大秘密!
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