高中物理教案電子版
編寫教案的過程是教師不斷學習和成長的過程,可以幫助教師提高專業素養和教學能力。下面小編給大家提供一些高中物理教案電子版參考,希望對大家寫高中物理教案電子版有幫助。
高中物理教案電子版篇1
1、在物理知識方面的要求:
(1)了解曲線運動的特點,速度方向在該點切線方向上且時刻在變,因此曲線運動一定是變速運動;
(2)了解曲線運動的條件:合外力與速度不在同一條直線上;
(3)根據學生理解能力,可將曲線運動的條件深化,即平行速度的力只改變速度大小;垂直速度的力只改變速度方向,可根據力的效果將合外力沿速度方向和垂直速度方向分解;
(4)了解合運動、分運動,掌握運動的合成與分解法則——平行四邊形定則;
(5)由分運動的性質及特點綜合判斷合運動的性質及軌跡。
2、通過觀察演示實驗,有關教學軟件,并聯系學生生活實際總結概括出曲線運動的速度方向,曲線運動的條件,以及用運動的合成與分解處理復雜運動的基本方法。培養學生觀察能力,分析概括推理能力,并激發學生興趣。
3、滲透物理學方法的教育。研究船渡河運動,假設水不流動,可以想象出船的分運動;又假設船發動機停止工作,可想象出船只隨水流而動的另一分運動。培養學生的想象能力和運用物理學抽象思維的基本方法。
1、重點是讓學生掌握曲線運動為什么是變速運動,理解做曲線運動的條件及運動的合成與分解定則;
2、已知兩個分運動的性質特點,判斷合運動的性質及軌跡,學生不容易很快掌握,是教學的難點,解決難點的關鍵是引導學生把每個分運動的初始值(包括初速度、加速度以及每個分運動所受的外力)進行合成,最終還是用合運動的初速度與合外力的方向關系來判斷。
1、乒乓球、小鐵球、細繩
2、斜槽、條形磁鐵、鐵球、投影儀、計算機軟盤、彩電。
機械運動可以劃分為平動和轉動,而平動又可以劃分為直線運動和曲線運動,所以曲線運動屬于平動形式,做曲線運動的物體仍然可以看成一個質點,曲線運動比直線運動更為普遍。例如,車輛拐彎;月球繞地球約27天轉一圈;地球繞太陽約一年轉一周;太陽繞銀河系中心約2.2億年轉一周。
因為曲線運動中速度方向連續發生變化,我們很難直觀物體在某時刻的速度方向。可以設想如果某時刻的速度方向不再發生變化,物體將沿該時刻的速度方向做勻速直線運動。然后聯系實際引導學生想象幾種現象。
(1)讓學生回答,繩拉小球在光滑的水平面上做圓周運動,當繩斷后小球將沿什么方向運動?(沿切線方向飛出)然后引導學生分析原因:繩斷后小球速度方向不再發生變化,由于慣性,從即刻起小球做勻速直線運動,沿切線飛出。
(2)教材內容:砂輪磨刀使火星沿切線飛出,引導學生分析原因:被磨掉的熾熱微粒速度方向不再改變,由于慣性以分離時的速度方向做勻速直線運動。又如,讓撐開的帶有雨滴的雨傘旋轉,雨滴沿傘邊切線方向飛出(與上例同理)。
(3)在想象與分析的基礎上,引導學生概括總結得出:曲線運動中,速度方向是時刻改變的,在某時刻的瞬時速度方向在曲線的這一點的切線方向上。并引導學生注意到:曲線運動中速度的大小和方向可能同時變化,但速度的方向是一定改變的,速度是矢量,方向一定變,速度就一定變,所以曲線運動一定是變速運動。
曲線運動是變速運動,由牛頓第二定律分析可知,速度的變化一定產生加速度,而加速度必然由外力引起,加速度與合外力成正比并且方向相同。隨后提出問題,引導學生思考。
(1)如果合外力與速度在同一直線上,物體將做什么樣的運動?(變速直線運動)
(2)繩拉小球在光滑水平面上做速度大小不變的圓周運動,繩子的拉力T起什么作用?(改變速度方向)
(3)演示實驗(用投影儀或計算機軟件):讓小鐵球從斜槽上滾下,小球將沿直線OO′運動。然后在垂直OO′的方向上放條形磁鐵,使小球再從斜槽上滾下,小球將偏離原方向做曲線運動。又例如讓小球從桌面上滾下,離開桌面后做曲線運動。
(4)觀察實驗后引導學生概括總結如下:
①平行速度的力改變速度大小;
②垂直速度的力改變速度的方向;
③不平行也不垂直速度的外力,同時改變速度的大小和方向;④引導學生得出曲線運動的條件:合外力與速度不在同一直線上時,物體做曲線運動。
物體的運動往往是復雜的,對于復雜的運動,常常可以把它們看成幾個簡單的運動組成的,通過研究簡單的運動達到研究復雜運動的目的。
①把注滿水的乒乓球用細繩系住另一端固定在B釘上,乒乓球靜止在A點,畫出線段BB′且使AB≈BB′(如圖5),用光滑棒在B點附近從左向右沿BB′方向勻速推動吊繩,提示學生觀察乒乓球實際運動的軌跡是沿AB′方向,幫助學生分析這是因為乒乓球同時參與了AB方向和BB′方向的勻速直線運動的結果,而這兩個分運動的速度都等于棒的推動速度。小球沿豎直方向及沿BB′方向的運動都是分運動;沿AB′方向的是合運動。分析表明合運動的位移與分運動位移遵守平行四邊形定則。
②船渡河問題:可以看做由兩個運動組成。假如河水不流動而船在靜水中沿AB方向行駛,經一段時間從A運動到B(如圖6),假如船的發動機沒有開動,而河水流動,那么船經過相同的一段時間將從A運動到A′,如果船在流動的河水中開動同時參與上述兩個運動,經相同時間從A點運動到B′點,從A到B′的運動就是上述兩個分運動的合運動。
注意:船頭指向為發動機產生的船速方向,指分速度;船的合運動的速度方向不一定是船頭的指向。這里的分運動、合運動都是相對地球而言,不必引入相對速度概念,避免使問題復雜化。
①用分運動的位移、速度、加速度求合運動的位移、速度、加速度等叫運動的合成。反之由合運動求分運動的位移速度、加速度等叫運動的分解。
②運動的`合成與分解遵守矢量運算法則,即平行四邊形法則。例如:船的合位移s合是兩個分位移s1s2的矢量和;又例如飛機斜向上起飛時,在水平方向及豎直方向的分速度分別為v1=vcosθ,v2=vsinθ,其中,v是飛機的起飛速度。如圖7所示。
①兩個勻速直線運動的合運動一定是勻速直線運動。提問學生為什么?(v合為恒量)
②提出問題:船渡河時如果在AB方向的分運動是勻加速運動,水仍然勻速流動,船的合運動軌跡還是直線嗎?學生思考后回答并提示學生用曲線運動的條件來判斷,然后引導學生綜合概括出判斷方法:首先將兩個分運動的初始運動量及外力進行合成,然后用合運動的初速度及合運動所受的合外力的方向關系進行判斷。合成結果可知,船的合速度v合與合外力F不在同一直線上,船一定做曲線運動。如鞏固知識讓學生再思考回答:兩個不在同直線上初速度都為零的勻加速直線運動的合運動是什么運動?
(勻加速直線運動)
1)通過此例讓學生明確運動的獨立性及等時性的問題,即每一個分運動彼此獨立,互不干擾;合運動與每一個分運動所用時間相同。
2)關于速度的說明,在應用船速這個概念時,應注意區別船速v船及船的合運動速度v合。前者是發動機產生的分速度,后者是合速度,由于不引入相對速度概念,使上述兩種速度容易相混。
(3)問題的提出:河寬H,船速為v船,水流速度為v水,船速v船與河岸的夾角為θ,如圖9所示。
①求渡河所用的時間,并討論θ=?時渡河時間最短。
②怎樣渡河,船的合位移最小?
分析①用船在靜水中的分運動討論渡河時間比較方便,根據運動的獨立性,渡河時間
分析②當v船>v水時,v合垂直河岸,合位移最短等于河寬H,根向與河岸的夾角。
1、曲線運動的條件是F合與v不在同一直線上,曲線運動的速度方向為曲線的切線方向。
2、復雜運動可以分解成簡單的運動分別來研究,由分運動求合運動叫運動的合成,反之叫運動的分解,運動的合成與分解,遵守平行四邊形定
3、用曲線運動的條件及運動的合成與分解知識可以判斷合運動的性質及合運動軌跡。
最后一例題可作為思考題先留給學生。在學生思考后講解效果更好。
高中物理教案電子版篇2
(一)教學目的
1.知道什么是機械運動,知道機械運動是宇宙中最普遍的現象。
2.知道什么叫參照物,知道判斷物體的運動情況需要選定參照物。知道運動和靜止的相對性。
3.知道什么是勻速直線運動。
(二)教具
1米長的一端封閉的玻璃管,管內注入水,并留約2厘米長的一段空氣柱,管口被封閉;節拍器(或秒表)。
(三)教學過程
一、復習提問
1.常用的測量長度的工具是什么?常用的長度單位有哪些?它們之間的換算關系是怎樣的?
2.完成下列長度單位的換算,要求有單位換算的過程。由兩名同學到黑板上演算,其他同學在筆記本上進行練習。
教師口述:0.2千米=______厘米。(答:2×104厘米)
500微米=______米。(答:0.0005米)
對學生所答進行講評。
3.用最小刻度是毫米的刻度尺測量課本圖1—5甲圖中木塊的實際長度。要求每個學生動手測量。由同學說出測量結果。鞏固上節所學正確使用刻度尺測長度、正確讀、記測量結果和減小誤差的基本知識。
二、新課教學
1.新課的引入
組織同學閱讀課本節前大“?”的內容。提問:飛機在天空中飛行,子彈在運動嗎?飛行員為什么能順手抓住一顆飛行的子彈呢?要回答這些問題,我們就要認真學習有關物體運動的知識。
板書:“第二章簡單的運動
一、機械運動”
2.機械運動
(1)什么是機械運動?
運動是個多義詞,物理學里講的運動是指物體位置的變化。同學們騎自行車時,人和自行車對地面或路旁的樹都有位置的變化;飛機在天空中飛行,它相對于地面有位置的變化。物理學里把物體位置的變化叫機械運動。
(2)機械運動是宇宙中最普遍的運動。
提問并組織學生回答:舉例說明我們周圍的物體哪些是在做機械運動。
對于回答中所舉機械運動實例,教師要明確指出是哪個物體相對什么物體有位置的改變。
組織同學看課本圖2—2,提問:圖中的哪些物體在做機械運動?
答:圖2—2中運動員、足球、列車、地球、人造衛星、太陽系、銀河系都在不停地做機械運動。
問:圖中的鐵軌,地球上的樹木、高山,我們教室中的課桌和椅子是運動的嗎?
答:它們都在跟隨地球自轉,同時繞太陽公轉,他們也在做機械運動。
小結:機械運動是宇宙中最普遍的現象。
板書:“1.物體位置的變化叫做機械運動。機械運動是宇宙中最普遍的現象。”
3.運動和靜止的相對性
(1)組織學生看課本圖2—3,討論:乘客是靜止的還是運動的?讓學生充分說明自己的看法。
小結:
首先明確本問題中研究對象是汽車中的乘客,這位乘客是靜止的還是運動的。
其次根據前面所學機械運動的知識,判定汽車、司機和乘客都在做機械運動。但是司機和男孩所說乘客是靜止的或是運動的說法都有道理。因為他們在研究乘客的運動情況時,選定的作為標準的物體不同。
問:司機看到乘客沒動是靜止的,是以什么為標準的。
答:以車廂為標準,乘客相對于車廂沒有位置的改變,所以說乘客是靜止的。
問:男孩看到乘客運動得很快,他是以什么為標準的。
答:男孩以路面或路旁的樹木、房屋為標準,乘客相對于路面有位置的改變。所以他說乘客是運動的。
教師小結:在描述物體是運動還是靜止,要看是以哪個物體做標準。這個被選作標準的物體叫做參照物。同一個物體是運動還是靜止,取決于所選定的參照物。這就是運動和靜止的相對性。
板書:“2.運動和靜止的相對性:①:在描述物體的運動情況時,被選作標準的物體叫參照物。
②同一個物體是運動還是靜止,取決于所選的參照物,這就是運動和靜止的相對性。”
(2)提問:看課本圖2—4,卡車和聯合收割機在農田里并排行駛,受油機與大型加油機在空中飛行,說它們是運動的,你選什么物體為參照物。
答:選大地為參照物,它們是運動的。
教師追問:在甲圖中如果選卡車或收割機為參照物,在乙圖中如果選受油機或加油機為參照物,另一物體的運動情況是怎樣的?
答:另一物體是靜止的。因為它們相對于參照物沒有位置的改變
教師小結:像卡車和收割機這樣兩個物體以同樣的快慢,向同一方向運動,它們的相對位置不變,則稱這兩個物體相對靜止。
提問:請你解釋法國飛行員能順手抓住一顆子彈的道理。
要求學生用相對靜止的道理予以解釋。
教師指出:參照物可以任意選擇,在研究地面上物體的運動時,常選地面或固定在地面上的物體為參照物。舉例例說明當所選的參照物不同時,物體的運動情況一般不相同。例如列車中的乘客以地面為參照物是運動的,以車廂為參照物是靜止的。
4.勻速直線運動
(1)自然界中最簡單的機械運動是勻速直線運動。
(2)什么是勻速直線運動
演示實驗:啟動節拍器,使兩響之間間隔1秒鐘(如果沒有節拍器,可由學生讀秒表)。將1米長的內封氣泡的玻璃管豎直靠放在黑板上。使氣泡由管底豎直上升,從零時刻開始,在每個節拍時,在氣泡所在的位置旁用粉筆在黑板上畫出一個個短橫線(以氣泡的上沿或下沿為準),這些橫線由下到上等距離排列。
改變節拍器擺錘的位置,增大(或減小)擺的周期,重做上述實驗。此時要平移玻璃管在黑板上的位置,每組記畫橫線不可重疊。
用刻度尺測相同的時間間隔內,氣泡通過的距離。
提問:你認為氣泡的運動有什么特點?
教師講述:運動的氣泡經過的路線是直的,并且在相等的時間里通過的距離相等,即快慢是不變的。這種快慢不變,經過路線是直線的運動,叫做勻速直線運動。
板書:“3.勻速直線運動:快慢不變,經過路線是直線的運動,叫做勻速直線運動。”
勻速直線運動在自然界中并不多見,但是許多運動可以近似地看作是勻速直線運動。
提問:百米跑運動員,從起跑線起跑,跑到終點,他的運動是勻速直線運動嗎?(答:可以近似地看作是勻速直線運動。)
5.小結本節知識要點
三、布置作業
課本P2—4,練習1、2、3、4。
四、說明
由于在義務教育全日制初級中學物理教學大綱(試用)中,參照物并未作為教學內容列出。建議在教學中只需讓學生對參照物的概念有個很初步的了解,懂得要描述物體是運動還是靜止需要選個參照物就夠了,不要在教學中補充較為復雜的例題,造成學生學習上的困難。
高中物理教案電子版篇3
教學目標:
(1)理解簡諧振動的判斷,掌握全過程的特點;
(2)理解簡諧振動方程的物理含義與應用;
能力目標:
(1)培養對周期性物理現象觀察、分析;
(2)訓練對物理情景的理解記憶;
教學過程:
(一)、簡諧振動的周期性:周期性的往復運動
(1)一次全振動過程:基本單元
平衡位置O:周期性的往復運動的對稱中心位置
振幅A:振動過程振子距離平衡位置的最大距離
(2)全振動過程描述:
周期T:完成基本運動單元所需時間
T=2π
頻率f:1秒內完成基本運動單元的次數
T=
位移S:以平衡位置O為位移0點,在全振動過程中始終從平衡位置O點指向振子所在位置速度V:物體運動方向
(二)、簡諧振動的判斷:振動過程所受回復力為線性回復力
(F=-KX)K:簡諧常量
X:振動位移簡諧振動過程機械能守恒:KA2=KX2+mV2=mVo2
(三)、簡諧振動方程:
等效投影:勻速圓周運動(角速度ω=π)
位移方程:X=Asinωt
速度方程:V=Vocosωt
加速度:a=sinωt
線性回復力:F=KAsinωt
上述簡諧振動物理參量方程反映振動過程的規律性
簡諧振動物理參量隨時間變化關系為正余弦圖形
課堂思考題:(1)簡諧振動與一般周期性運動的區別與聯系是什么?
(2)如何準確描述周期性簡諧振動?
(3)你知道的物理等效性觀點應用還有哪些?
(四)、典型問題:
(1)簡諧振動全過程的特點理解類
例題1、一彈簧振子,在振動過程中每次通過同一位置時,保持相同的物理量有()
A速度B加速度C動量D動能
例題2、一彈簧振子作簡諧振動,周期為T,()
A.若t時刻和(t+Δt)時刻振子運動位移的大小相等、方向相同,則Δt一定等于T的整數倍;
B.若t時刻和(t+Δt)時刻振子運動速度的大小相等、方向相反;
C.若Δt=T,則在t時刻和(t+Δt)時刻振子運動加速度一定相等;
D.若Δt=T/2,則在t時刻和(t+Δt)時刻彈簧的長度一定相等
同步練習
練習1、一平臺沿豎直方向作簡諧運動,一物體置于振動平臺上隨臺一起運動.當振動平臺處于什么位置時,物體對臺面的正壓力最小
A.當振動平臺運動到最低點
B.當振動平臺運動到最高點時
C.當振動平臺向下運動過振動中心點時
D.當振動平臺向上運動過振動中心點時
練習2、水平方向做簡諧振動的彈簧振子其周期為T,則:
A、若在時間Δt內,彈力對振子做功為零,則Δt一定是的整數倍
B、若在時間Δt內,彈力對振子做功為零,則Δt可能小于
C、若在時間Δt內,彈力對振子沖量為零,則Δt一定是T的整數倍
D、若在時間Δt內,彈力對振子沖量為零,則Δt可能小于
練習3、一個彈簧懸掛一個小球,當彈簧伸長使小球在位置時處于平衡狀態,現在將小球向下拉動一段距離后釋放,小球在豎直方向上做簡諧振動,則:
A、小球運動到位置O時,回復力為零;
B、當彈簧恢復到原長時,小球的速度最大;
C、當小球運動到最高點時,彈簧一定被壓縮;
D、在運動過程中,彈簧的最大彈力大于小球的重力;
(2)簡諧振動的判斷證明
例題、在彈簧下端懸掛一個重物,彈簧的勁度為k,重物的質量為m。重物在平衡位置時,彈簧的彈力與重力平衡,重物停在平衡位置,讓重物在豎直方向上離開平衡位置,放開手,重物以平衡位置為中心上下振動,請分析說明是否為簡諧振動,振動的.周期與何因素有關?
解析:當重物在平衡位置時,假設彈簧此時伸長了x0,
根據胡克定律:F=kx由平衡關系得:mg=kx0
確定平衡位置為位移的起點,當重物振動到任意位置時,此時彈簧的形變量x也是重物該時刻的位移,此時彈力F1=kx
由受力分析,根據牛頓第二定律F=Ma得:F1–mg=ma
由振動過程中回復力概念得:F回=F1–mg聯立(1)、(3)得:F回=kx-kx0=k(x-x0)
由此可得振動過程所受回復力是線性回復力即回復力大小與重物運動位移大小成正比,其方向相反,所以是簡諧振動。
由(2)得:a=-(x-x0),結合圓周運動投影關系式:a=-ω2(x-x0)得:ω2=
由ω=π得:T=2π此式說明該振動過程的周期只與重物質量的平方根成正比、跟彈簧的勁度的平方根成反比,跟振動幅度無關。
同步練習:
用密度計測量液體的密度,密度計豎直地浮在液體中。如果用手輕輕向下壓密度計后,放開手,它將沿豎直方向上下振動起來。試討論密度計的振動是簡諧振動嗎?其振動的周期與哪些因素有關?
(3)簡諧振動方程推導與應用
例題:做簡諧振動的小球,速度的最大值vm=0.1m/s,振幅A=0.2m。若從小球具有正方向的速度最大值開始計時,求:(1)振動的周期(2)加速度的最大值(3)振動的表達式
解:根據簡諧振動過程機械能守恒得: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,位移為0則
Acosφ=0v=-ωAsinφ則φ=-π/2即有x=0.2cos(0.5t–0.5π)
高中物理教案電子版篇4
【教學目標】
知識技能1.初步了解一些物理現象2.對教師講解的內容有所理解
過程與方法:
通過講解和實驗,讓學生初步了解學習物理知識和研究物理問題的方法。
情感、態度和價值觀:1.在教學中滲透人文主義教育
2.通過實驗教學,激發學生的學習興趣
【教學重點】
激發學生學習
興趣,了解學習物理知識和研究物理問題的方法。
【教學方法】
演示法、討論法。
【課時安排】
1課時
【教學過程】
一、引入新課
同學們,今天我們開始學習一門新的學科—物理,你聽別人說過物理嗎?你心中的物理是怎樣的呢?誰起來說一下?(讓學生起來說說自己的看法)
二、新課教學
1.演示幾個實驗,說明物理是十分有趣的。
(讓學生先猜測現象,再演示)
(1)器材:一大一小兩只試管(尺寸十分接近),水,紅墨水。
做法:大試管裝入過半的水,管口朝上,放入小試管,倒過來,水流下,管上升。
現象:試管自動上升。
(2)器材:漏斗,乒乓球。
做法:一個乒乓球放在一個倒扣的漏斗中,通過漏斗嘴用力吹下面的乒乓球。
現象:乒乓球懸在空中不下落。
拓展:讓學生撕下兩張紙,用力吹兩張紙的中央,發現紙靠近。
(3)器材:兩只大燒杯,雞蛋,清水,鹽水。
做法:把一只雞蛋分別放入兩個大燒杯中。
現象:雞蛋有浮有沉。
(4)器材:導線,開關,電池組,小燈泡,變阻器。
做法:連好電路,閉和開關,移動滑片,觀察小燈泡的發光情況。
現象:燈變亮。
2.物理不僅有趣,而且是十分有用的,它能幫助我們解釋生活中的許多現象。
(讓學生先說說自己的看法,教師再解析)
提問1:人聽到子彈聲再躲來的及嗎?為什么?
解析:子彈出膛飛行時的速度比聲音快,所以來不及。
提問2:我們對著水中看到的魚用手去抓,能抓到嗎?
解析:抓不到,我們看到的是像,真正的魚在像的下邊。
提問3:黃浦江邊的路燈,水中的像為什么是一道光柱?
解析:古詩云“月黑見漁燈,孤光一點熒。微微風簇浪,散做滿河星”,起伏的水面相當于許多平面鏡,每盞燈在水里有好多像,連在一起就成了一道光柱。
提問4:冬天的冰花結在玻璃的內表面還是外表面?
解析:外表面。
提問5:在光滑的路面上,空身容易摔倒,還是肩挑重物容易摔倒?
解析:空身。
小結:同學們,今天對所提的問題的分析,大家可能還領會不了,沒關系,隨著以后的學習大家就會明白其中的奧秘。
3.怎樣學好物理。
(1)勤于觀察,勤于動手。
引導學生觀察課本插圖,勉勵學生“紙上得來終覺淺,絕知學問要躬行”。
(2)勤于思考,重在理解。
不能死記硬背,貴在理解,要多問,“為學貴有疑,有疑貴問師”,不要以為問老師一些簡單的問題會遭到恥笑,而不問。
(3)聯系實際,聯系社會。
我們學了知識以后,如果能解釋生活中的現象,就完成了一次飛躍,如果遇到生活中的疑問,又從課本中找到根據,就又完成一次飛躍。
(4)像科學家那樣探究。
介紹伽利略的貢獻:伽利略望遠鏡,伽利略溫度計等。
尊稱:近代科學之父
引導學生閱讀課本第八頁“伽利略對擺動的研究”,并討論材料后的幾個問題。
小結:學習物理,就要仔細觀察周圍的世界,發現問題,提出假設,善于動手,加以實踐,找到規律。
三、作業:
閱讀“科學之旅”,說說你打算怎樣學好物理課。
高中物理教案電子版篇5
教學目標
知識目標
(1)通過演示實驗認識加速度與質量和和合外力的定量關系;
(2)會用準確的文字敘述牛頓第二定律并掌握其數學表達式;
(3)通過加速度與質量和和合外力的定量關系,深刻理解力是產生加速度的原因這一規律;
(4)認識加速度方向與合外力方向間的矢量關系,認識加速度與和外力間的瞬時對應關系;
(5)能初步運用運動學和牛頓第二定律的知識解決有關動力學問題。
能力目標
通過演示實驗及數據處理,培養學生觀察、分析、歸納總結的能力;通過實際問題的處理,培養良好的書面表達能力。
情感目標
培養認真的科學態度,嚴謹、有序的思維習慣。
教學建議
教材分析
1、通過演示實驗,利用控制變量的方法研究力、質量和加速度三者間的關系:在質量不變的前題下,討論力和加速度的關系;在力不變的前題下,討論質量和加速度的關系。
2、利用實驗結論總結出牛頓第二定律:規定了合適的力的單位后,牛頓第二定律的表達式從比例式變為等式。
3、進一步討論牛頓第二定律的確切含義:公式中的表示的是物體所受的合外力,而不是其中某一個或某幾個力;公式中的和均為矢量,且二者方向始終相同,所以牛頓第二定律具有矢量性;物體在某時刻的加速度由合外力決定,加速度將隨著合外力的變化而變化,這就是牛頓第二定律的瞬時性
教法建議
1、要確保做好演示實驗,在實驗中要注意交代清楚兩件事:只有在砝碼質量遠遠小于小車質量的前題下,小車所受的拉力才近似地認為等于砝碼的重力(根據學生的實際情況決定是否證明);實驗中使用了替代法,即通過比較小車的位移來反映小車加速度的大小。
2、通過典型例題讓學生理解牛頓第二定律的確切含義。
3、讓學生利用學過的重力加速度和牛頓第二定律,讓學生重新認識出中所給公式
教學設計示例
教學重點:牛頓第二定律
教學難點:對牛頓第二定律的理解
示例:
一、加速度、力和質量的關系
介紹研究方法(控制變量法):先研究在質量不變的前題下,討論力和加速度的關系;再研究在力不變的前題下,討論質量和加速度的關系。介紹實驗裝置及實驗條件的保證:在砝碼質量遠遠小于小車質量的條件下,小車所受的拉力才近似地認為等于砝碼的重力。介紹數據處理方法(替代法):根據公式可知,在相同時間內,物體產生加速度之比等于位移之比。
以上內容可根據學生情況,讓學生充分參與討論。本節書涉及到的演示實驗也可利用氣墊導軌和計算機,變為定量實驗。
1、加速度和力的關系
做演示實驗并得出結論:小車質量相同時,小車產生的加速度與作用在小車上的力成正比,即,且方向與方向相同。
2、加速度和質量的關系
做演示實驗并得出結論:在相同的力F的作用下,小車產生的加速度與小車的質量成正比,即。
二、牛頓第二運動定律(加速度定律)
1、實驗結論:物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質量成反比。加速度方向跟引起這個加速度的力的方向相同。即,或。
2、力的單位的規定:若規定:使質量為1kg的物體產生1m/s2加速度的力叫1N。則公式中的=1。(這一點學生不易理解)
3、牛頓第二定律:
物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質量成反比。加速度方向跟引起這個加速度的&39;力的方向相同。
數學表達式為:
4、對牛頓第二定律的理解:
(1)公式中的是指物體所受的合外力。
舉例:物體在水平拉力作用下在水平面上加速運動,使物體產生加速度的合外力是物體
所受4個力的合力,即拉力和摩擦力的合力。(在桌面上推粉筆盒)
(2)矢量性:公式中的和均為矢量,且二者方向始終相同。由此在處理問題時,由合外力的方向可以確定加速度方向;反之,由加速度方向可以找到合外力的方向。
(3)瞬時性:物體在某時刻的加速度由合外力決定,加速度將隨著合外力的變化而變化。
舉例:靜止物體啟動時,速度為零,但合外力不為零,所以物體具有加速度。
汽車在平直馬路上行駛,其加速度由牽引力和摩擦力的合力提供;當剎車時,牽引力突然消失,則汽車此時的加速度僅由摩擦力提供。可以看出前后兩種情況合外力方向相反,對應車的加速度方向也相反。
(4)力和運動關系小結:
物體所受的合外力決定物體產生的加速度:
當物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相同——→物體做勻加速直線運動
當物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相反——→物體做勻減速直線運動
以上小結教師要帶著學生進行,同時可以讓學生考慮是否還有其它情況,應滿足什么條件。
探究活動
題目:驗證牛頓第二定律
組織:2-3人小組
方式:開放實驗室,學生實驗。
評價:鍛煉學生的實驗設計和操作能力。
高中物理教案電子版篇6
【教學目標】
一、知識與技能
初步認識到物理是有趣的,也是有用的。
初步了解學習物理的基本方法。
二、過程與方法
通過多媒體展示以及學生的動手實驗,使學生感受到科學實驗帶來的樂趣,培養初步的觀察能力、分析能力。
三、情感、態度與價值觀
激發學生學習物理的興趣,培養學生尊重事實和敢于猜想的科學態度。
【教學重、難點】
重點:通過觀察、討論、實驗,激發學生學習物理的興趣和愿望,讓學生能初步掌握一些學習物理的方法。
難點:注重學生實驗的可操作性、可觀賞性,達到預期效果。
【教學準備】
多媒體課件、乒乓球、漏斗、大小不同的試管、水、燒杯、水槽、慣性演示器、酒精燈、燒瓶、錄音機、小人、揚聲器、放大鏡、紙板、鐵架臺、集氣瓶。
【教學過程】
一、引入
師:同學們,大家好。從今天開始,我們將學習一門新的課程──物理,讓我們一起來看──(多媒體展示引言部分。)
師補充:物理學是個知識的海洋,它需要我們去探索,讓我們揚起理想的風帆,乘上《探索物理》這葉小舟,開始我們既充滿樂趣又不乏艱辛的科學之旅吧!
看完這一段,同學們一定有許多的想法,對于物理這門學科,同學們一定也有許許多多的問題。首先我們來聽聽同學們的意見。
同學們討論發言。
同學們的想法非常好,問題也提的非常好,在以下的旅途中,我們將一起找到答案。(多媒體展示本節課的主要內容)
二、讓我們一起進入科學之旅第一站,先請同學們觀看幾個有趣的實驗:
實驗一:紙人跳舞
打開錄音機,紙人隨著音樂起舞,關上錄音機,小人停止跳舞。
學生提出問題
師:通過下一節課的探究活動,同學們就會明白其中的道理了。
實驗二:教師演示
(1)燒瓶在火焰上加熱一段時間會看到,水沸騰。
(2)燒瓶從火焰上移開,水停止沸騰。
(3)迅速塞上瓶塞,把燒瓶倒置并向瓶底澆冷水,停止沸騰的水會再次沸騰。
學生提出問題
師:同學們提出的這些問題非常好,說明大家不僅對實驗進行了仔細的觀察,而且進行了認真的思考,本著這樣的態度,同學們一定能夠學會、學好物理這門課。大家提出的問題,在以后的學習中將會通過你們自己的努力找到它的答案。
師:下面我們一起來做幾個有趣的實驗:
A、漏斗吹乒乓球;B、放大鏡看物體;C、紙板托水;D、小試管爬山;E、吹紙。
實驗前讓學生先猜測結果,實驗結束后,看結果和同學們的猜想是否一致。提醒同學們不僅要善于思考,還要勤于動手。
多媒體補充實驗(紙盒燒水、多彩的太陽光、會變大的魚、連電路)
師:以上這些實驗有趣嗎?物理就是研究這些力、熱、聲、光、力等形形色色的有趣的現象的,這些現象不僅有趣,而且都包含一定的科學道理,在以后的學習中,我們將逐漸弄清楚其中的奧秘。
三、物理不僅有趣,也是非常有用的,下面我們一起來進入科學之旅第二站──物理在生產生活中的應用
生:正是有了電的發明,才使我們的周圍充滿了光明,才使我們的生活變得如此豐富……
生:正是有了聲、光的發現,才使我們的眼中看到了色彩斑斕,五彩繽紛……
生:有了物理知識的大量應用,才能使生產飛快發展,生活質量迅速提高……
師:物理的世界是如此的有趣,物理的用途是如此的廣闊,同學們一定都想學好物理,怎樣學習物理呢?讓我們一起進入科學之旅第三站。(多媒體展示學習方法)
(一)勤于觀察,勤于動手
師:我想問大家幾個問題,看看我們的同學是不是個有心人。
問題:1.十字路口的紅綠燈是豎排的還是橫排的?哪一種顏色的燈在上面(左邊),哪一種顏色的燈在下面(右面)?
2.山地自行車后軸有很多的齒輪,上坡時要想省力應該用大齒輪還是用小齒輪?
3.冰棍從冰箱里拿出來時你觀察到什么?(冒白氣)冰棍冒出的白氣是向上還是向下?
師:生活中有很多現象不是我們沒看見,而是多數人都是“視而不見”,沒有有意識地去觀察,如果大家都是有目的去觀察,相信同學們一定能得到這些問題的正確答案。
高中物理教案電子版篇7
一、預習目標 預習“光的干涉”,初步了解產生光的明顯干涉的條件以及出現明暗條紋的規律。 二、預習內容 1、請同學們回顧機械波的干涉現象以及產生的條件; 2、對機械波而言,振動加強的點表明該點是兩列波的,該點的位移隨時間(填變化或者不變化);振動減弱的點表明該點是兩列波的; 3、不僅機械波能發生干涉,電磁波等一切波都能發生干涉,所以光若是一種波,則光也應該能發生干涉 4、相干光源是指: 5、光的干涉現象: 6、光的干涉條件是: 7、楊氏實驗證明: 8、光屏上產生亮條紋的條件是 ;光屏上產生暗條紋的條件是 9、光的干涉現象在日常生活中很少見的,這是為什么? 三、提出疑惑 同學們,通過你的自主學習,你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中 疑惑點疑惑內容 課內探究學案 一、學習目標 1.說出什么叫光的`干涉 2.說出產生明顯干涉的條件 3.準確記憶產生明暗條紋的規律 學習重難點:產生明暗條紋規律的理解 二、學習過程 (一)光的干涉 探究一:回顧機械波的干涉 1.干涉條件: 2.干涉現象: 3.規律總結 探究二:光的干涉條件及出現明暗條紋的規律 1.光產生明顯干涉的條件是什么? 2.產生明暗條紋時有何規律: (1)兩列振動步調相同的光源: (2)兩列振動步調正好相反的光源: (三)課堂小結 (四)當堂檢測 1、在楊氏雙縫實驗中,如果(BD) A、用白光做光源,屏上將呈現黑白相間的條紋 B、用紅光做光源,屏上將呈現紅黑相間的條紋. C、用紅光照射一條狹縫,用紫光照射另一條狹縫,屏上將呈現彩色條紋 D、用紫光作為光源,遮住其中一條狹縫,屏上將呈現間距不等的條紋. 2、20__年諾貝爾物理學家將授予對激光研究做處杰出貢獻的三位科學家。如圖所示是研究激光相干性的雙縫干涉示意圖,擋板上有兩條狹縫S1、S2,由S1和S2發出的兩列波到達屏上時會產生干涉條紋。已知入射激光波長為λ,屏上的P點到兩縫S1和S2的距離相等,如果把P處的亮條紋記做0號亮 條紋,由P向上數與0號亮紋相鄰的是1號亮紋,與 1號亮紋相鄰的亮紋為2號亮紋,設P1處的亮紋恰好 是10號亮紋,直線S1P1的長度為r1,S2P1的長度為 r2,則r2-r1等于(B) A、5λB、10λ.C、20λD、40λ 課后練習與提高 1.在雙縫干涉實驗中,入射光的波長為λ,若雙縫處兩束光的振動情況恰好相同,在屏上距兩縫波程差d1=地方出現明條紋;在屏上距兩縫波程差d2= 地方出現暗條紋;若雙縫處兩束光的振動情況恰好相反,在屏上距兩縫波程差d3=地方出現明條紋;在屏上距兩縫波程差d4= 地方出現暗條紋。 2. 用白光光源進行雙縫實驗,若用一個純紅色的濾光片遮蓋一條縫,用一個純藍色的濾光片遮蓋另一條縫,則 (A)干涉條紋的寬度將發生改變. (B)產生紅光和藍光的兩套彩色干涉條紋. (C)干涉條紋的亮度將發生改變. (D)不產生干涉條紋[D】 3.雙縫干涉中屏幕E上的P點處是明條紋.若將縫S2蓋住,并在S1S2連線的垂直平分面處放一高折射率介質反射面M,如圖所示,則此時[A] (A)P點處仍為明條紋. (B)P點處為暗條紋. (C)不能確定P點處是明條紋還是暗條紋. (D)無干涉條紋. 教學目標 1、了解形變的概念,了解彈力是物體發生彈性形變時產生的. 2、能夠正確判斷彈力的有無和彈力的方向,正確畫出物體受到的彈力. 3、掌握運用胡克定律計算彈簧彈力的方法. 能力目標 1、能夠運用二力平衡條件確定彈力的大小. 2、針對實際問題確定彈力的大小方向,提高判斷分析能力. 教學建議 一、基本知識技能: (一)、基本概念: 1、彈力:發生形變的物體,由于要回復原狀,對跟它接觸的物體會產生力的作用,這種力叫做彈力. 2、彈性限度:如果形變超過一定限度,物體的形狀將不能完全恢復,這個限度叫做彈性限度. 3、彈力的大小跟形變的大小有關,形變越大,彈力也越大. 4、形變有拉伸形變、彎曲形變、和扭轉形變. (二)、基本技能: 1、應用胡克定律求解彈簧等的產生彈力的大小. 2、根據不同接觸面或點畫出彈力的圖示. 二、重點難點分析: 1、彈力是物體發生形變后產生的,了解彈力產生的原因、方向的判斷和大小的確定是本節的教學重點. 2、彈力的有無和彈力方向的判斷是教學中學生比較難掌握的知識點. 教法建議 一、關于講解彈力的產生原因的教法建議 1、介紹彈力時,一定要把物體在外力作用時發生形狀改變的事實演示好,可以演示橢圓形狀玻璃瓶在用力握緊時的形狀變化,也可以演示其它明顯的形變實驗,如礦泉水瓶的形變,握力器的形變,鋼尺的形變,也可以借助媒體資料演示一些研究觀察物體微小形變的方法.通過演示,介紹我們在做科學研究時,通常將微小變化“放大”以利于觀察. 二、關于彈力方向講解的教法建議 1、彈力的方向判斷是本節的重點,可以將接觸面的關系具體為“點——面(平面、曲面)”接觸和“面——面”接觸.舉一些例子,將問題簡單化.往往彈力的方向的判斷以“面”或“面上接觸點的切面”為準. 如所示的簡單圖示: 2、注意在分析兩物體之間彈力的作用時,可以分別對一個物體進行受力分析,確切說明,是哪一個物體的形變對其產生彈力的作用.配合教材講解繩子的拉力時,可以用具體的例子,畫出示意圖加以分析. 第三節彈力 教學方法:實驗法、講解法 教學用具:演示形變用的鋼尺、橡皮泥、彈簧、重物(鉤碼). 教學過程設計 (一)、復習提問 1、重力是的產生原因是什么?重力的方怎樣? 2、復習初中內容:形變;彈性形變. (二)、新課教學 由復習過渡到新課,并演示說明 1、演示實驗1:捏橡皮泥,用力拉壓彈簧,用力彎動鋼尺,它們的形狀都發生了改變,教師總結形變的概念. 形變:物體的形狀或體積的變化叫做形變,形變的原因是物體受到了力的作用.針對橡皮泥形變之后形狀改變總結出彈性形變的概念:能夠恢復原來形狀的形變叫做彈性形變.不能恢復原來形狀的形變叫做塑性形變. 2、將鉤碼懸掛在彈簧上,彈簧另一端固定,彈簧被拉長,提問: (1)鉤碼受哪些力?(重力、拉力、這二力平衡) (2)拉力是誰加給鉤碼的?(彈簧) (3)彈簧為什么對鉤碼產生拉力?(彈簧發生了彈性形變) 由此引出彈力的概念: 3、彈力:發生彈性形變的物體,會對跟它直接接觸的物體產生力的作用.這種力就叫彈力. 就上述實驗繼續提問: (1)彈力產生的條件:物體直接接觸并發生彈性形變. (2)彈力的方向 提問:課本放在桌子上.書給桌子的壓力和桌子對書的支持力屬于什么性質的力?其受力物體、施力物體各是什么?方向如何? 與學生討論,然后總結: 4、壓力的方向總是垂直與支持面而指向受力物體(被壓物體). 5、支持力的方向總是垂直與支持面而指向受力物體(被支持物體). 繼續提問:電燈對電線產生的拉力和電線對電燈產生的拉力又是什么性質的力? 其受力物體、施力物體各是誰?方向如何? 分析討論,總結. 6、繩的拉力是繩對所拉物體的彈力,方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向. 7、胡克定律 彈力的大小與形變有關,同一物體,形變越大,彈力越大.彈簧的彈力,與形變的關系為: 在彈性限度內,彈力的大小跟彈簧的伸長(或縮短)的長度成正比,即: 式中叫彈簧的倔強系數,單位:N/m.它由彈簧本身所決定.不同彈簧的倔強系數一般不相同.這個規律是英國科學家胡克發現的,叫胡克定律.胡克定律的適用條件:只適用于伸長或壓縮形變. 8、練習使用胡克定律,注意強調為形變量的大小. 彈力高中物理教學反思 本節課注意了對學生開放性、創新性思維的培養。開放性創新性思維的培養不是一句口號,而應該落到實處,這是基礎教育課程改革的要求,也是在教學實際中很難落實的一個問題。 一般情況下,教師在組織學生學習塑性和彈性的時候,往往是通過舉出生活中或者學生能夠接觸的彈性物體和非彈性物體若干實例,通過歸納的方法得出塑性和彈性。在這個問題的處理上并沒有按照往常的方法,而是讓學生對教師給出的若干物體進行分類,潛移默化的對學生進行了方法教育。分類的標準不同,分類結果也就不同,學生的興奮點就非常多,都試圖依照不同的分類標準進行分類,學生的思維隨著分類的翅膀在飛翔。 從學生的生活出發,關注學生的體驗。物理不是獨立和抽象于生活之外的,尤其在初中階段來看更是如此。在組織教學的時候沒有過分關注基本的知識和概念,而是從學生生活中常見的橡皮筋、海綿、彈簧、減震等學生常見常聽的事物出發,學生在對物體的彈性和塑性有充分的感性基礎上,總結出什么是塑性和彈性。關注學生自己的體驗,讓兩位同學在拉測力計的活動中體驗拉力的不同,認識到彈力的大小與彈性形變的物體的形變大小有關的。學生親自參與到了物理知識的建構中,認識當然是非常深刻的。師生關系融洽和諧,這也是本節課的一個閃光點。 主要缺點: 學生在進行分類的時候沒有充分放開學生的思維。為什么學生的分類答案都是與本節內容是對應的?為什么沒有學生按照物質的組成去分?為什么沒有按照物質的導電性能或者密度大小去分?這是受到了思維定勢的影響,既然本節學習彈性和塑性,當然就是這一種分類方法。在以后的教學中應該讓學生在充分分類的基礎上,從中挑出一組依照彈性和塑性分類的一組,讓學生分析這一種分類的標準是什么,同樣回到了環節的主題。 一、教學目標 1.了解萬有引力定律得出的思路和過程. 2.理解萬有引力定律的含義并會推導萬有引力定律. 3.知道任何物體間都存在著萬有引力,且遵循相同的規律. 二、教學重點 1.萬有引力定律的推導. 2.萬有引力定律的內容及表達公式. 三、教學難點 1.對萬有引力定律的理解. 2.使學生能把地面上的物體所受的重力與其他星球與地球之間存在的引力是同性質的力聯系起來. 四、教學方法 1.對萬有引力定律的推理——采用分析推理、歸納總結的方法. 2.對疑難問題的處理——采用講授法、例證法. 五、教學步驟 導入新課 請同學們回憶一下上節課的內容,回答如下問題: 1.行星的運動規律是什么? 2.開普勒第一定律、第三定律的內容? 同學們回答完以后,老師評價、歸納總結. 同學們回答得很好,行星繞太陽運轉的軌道是橢圓,太陽處在這個橢圓的一個焦點上,那么行星為什么要這樣運動?而且還有一定的規律?這類問題從17世紀就有人思考過,請閱讀課本,這個問題的答案在不同的時代有不同的結論,可見,我們科學的研究要經過一個相當長的艱巨的過程. 新課教學 1.同學們閱讀完以后,知道到了牛頓時代的一些科學家,如胡克、哈雷等,對這一問題的認識更進了一步,把地面上的運動和天體的運動統一起來了.事實上,行星運動的橢圓軌道離心率很接近于1,我們把它理想化為一個圓形軌道,這樣就簡化了問題,易于我們在現有認知水平上來接受. 根據圓周運動的條件可知行星必然受到一個太陽給的力.牛頓認為這是太陽對行星的引力,那么,太陽對行星的引力F應該為行星運動所受的`向心力,即: 再根據開普勒第三定律代入上式 可得到: 其中m為行星的質量,r為行星軌道半徑,即太陽與行星的距離.由上式可得出結論:太陽對行星的引力跟行星的質量成正比,跟行星到太陽的距離的二次方成反比. 即:F∝ 根據牛頓第三定律:太陽吸引行星的力與行星吸引太陽的力是同性質的相互作用力.既然太陽對行星的引力與行星的質量成正比,那么行星對太陽也有作用力,也應與太陽的質量M成正比,即: F∝ 用文字表述為:太陽與行星之間的引力,與它們質量的乘積成正比,與它們的距離的平方成反比. 用公式表述: 公式中的G是一個常數,叫萬有引力常量. 進而牛頓還研究了月地間的引力、許多不同物體間的作用力都遵循上述引力規律,于是他把這一規律推廣到自然界中任意兩個物體間,即具有劃時代意義的萬有引力定律. 2.萬有引力定律: (1)內容:自然界中任何兩個物體都是相互吸引的,引力的大小跟這兩個物體的質量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比. (2)公式: (3)疑問:在日常生活中,我們各自之間或人與物體間,為什么都對這種作用沒有任何感覺呢? 這是因為一般物體的質量與星球的質量相比太小了,它們之間的引力太小了,所以我們不易感覺到.下一節課的卡文迪許的精巧的扭秤實驗將為我們驗證. (4)各物理量的含義及單位 r表示兩個具體物體相距很遠時,物體可以視為質點.如果是規則形狀的均勻物體,r為它們的幾何中心間的距離.單位為“米”. G為萬有引力常量,G=6.67×10-11,單位為Nm2/kg2.這個引力常量的出現要比萬有引力定律晚一百多年哪!是英國的物理學家卡文迪許測出來的,我們下節課就要學習. (5)擴展思路 牛頓想驗證地面上的物體的重力與月地間、行星與太陽間的引力是同種性質的力,他做了著名的“月——地”檢驗,請同學們閱讀課本第105頁有關內容.然后歸納一下他的思路.オ①如果重力與星體間的引力是同種性質的力,都與距離的二次方成反比關系,那么月球繞地球做近似圓周運動的向心加速度就應該是重力加速度的1/3600. 牛頓計算了月球的向心加速度,結果證明是對的. ②如果我們已知地球質量為5.89×1024kg.地球半徑為6.37×106m.同學們試計算一下月球繞地球的向心加速度是多大? 同學們通過計算驗證, ③為了驗證地面上的重力與月球繞地球運轉的向心力是同一性質的力,還提出一個理想實驗:設想一個小月球非常接近地球,以至于幾乎觸及地球上最高的山頂,那么使這個小月球保持軌道運動的向心力當然就應該等于它在山頂處所受的重力.如果小月球突然停止做軌道運動,它就應該同山頂處的物體一樣以相同速度下落.如果它所受的向心力不是重力,那么它就將在這兩種力的共同作用下以更大的速度下落,這是與我們的經驗不符的.所以,是同性質的力. (6)萬有引力定律發現的重要意義 萬有引力定律的發現,對物理學、天文學的發展具有深遠的影響.它把地面上物體運動的規律和天體運動的規律統一了起來.在科學文化發展上起到了積極的推動作用,解放了人們的思想,給人們探索自然的奧秘建立了極大的信心,人們有能力理解天地間的各種事物. 六、鞏固練習(用投影片出示題目) 1.要使兩物體間的萬有引力減小到原來的1/4,下列辦法不可采用的是 獳.使兩物體的質量各減小一半,距離不變 B.使其中一個物體的質量減小到原來的1/4,距離不變 C.使兩物體間的距離增為原來的2倍,質量不變 D.距離和質量都減為原來的1/4 2.火星的半徑是地球半徑的一半,火星的質量約為地球質量的1/9;那么地球表面50kg的物體受到地球的吸引力約是火星表面同質量的物體受到火星吸引力的倍. 3.兩個大小相同的實心小鐵球緊靠在一起時,它們之間的萬有引力為F.若兩個半徑為原來2倍的實心大鐵球緊靠在一起,則它們之間的萬有引力為 獳.4F獴.2F獵.8F獶.16F 參考答案: 1.D2.2.253.D 七、小結(用投影片出示內容) 通過這節課的學習,我們了解并知道: 1.得出萬有引力定律的思路及方法. 2.任何兩個物體間存在著相互作用的引力的一般規律:即 其中G為萬有引力常量,r為兩物間的距離. 八、板書設計 第二節萬有引力定律 牛頓第二定律教案 本文由VCM仿真實驗提供 牛頓第二定律 ㈠教學目的:1.理解加速度與力的關系,知道這個關系建立的實驗過程.2.理解加速度與質量的關系,,知道這個關系建立的實驗過程.3.理解牛頓第二定律的內容,知道牛頓第二定律的表達式的物理意義.4.會用牛頓第二定律公式解決實際問題.5.知道國際單位制中力的單位牛頓是如何定義的.㈡重、難點點撥1.牛頓第二定律是動力學核心規律,是本章重點和中心內容,在力學中占有很重要的地位.牛頓第二定律是實驗規律,實驗采用控制變量法來研究:⑴保持物體的質量不變,改變物體所受的外力,測量物體在不同外力作用下的加速度,發現a=F/m;⑵保持物體所受外力不變,改變物體的質量,測量相同外力作用下不同質量物體的加速度,發現a=F/m,在此基礎上,若F、m都發生變化的情況下,則有a=F/m,這就是牛頓第二定律.控制變量方法是一種常用科研方法.要在教學中著力介紹.2.實驗中認為繩拉小車的力等于掛在繩上砝碼的重力(包括砝碼盤).這是有條件的`,即小車的質量遠大于砝碼和砝碼盤的質量.這是連接體問題,在此不進行討論.3.該實驗是探索規律的實驗,為了使同學們初次體會怎樣由實驗總結規律,建議有條件的學校教師可以用《牛頓第二定律實驗課件》演示,而學生進行分組實驗.通過學生自己動手,自己觀察,自己分析總結得出結論,效果會更理想.4.牛頓第二定律的理解應注意四點:⑴力是產生加速度的原因,兩者間存在因果關系;⑵力的方向就是加速度的方向,兩者間存在矢量對應關系;⑶若力是變化的,則產生的加速度也是變化的,兩者間存在瞬時對應關系;⑷牛頓第二定律只適用于研究宏觀物體、低速運動問題,同時所用參照系是慣性參照系,即只適用于對地面靜止或作勻速直線運動的參照系,a是相對地面的加速度.5.1N的定義:使質量為1kg的物體產生1m/s2的加速度所需要的力.即1N=1kgm/s2.這樣,牛頓第二定律就可表達打方程F=ma.㈢教學器材北京金洪恩課件《牛頓第二定律實驗》、書本中演示《牛頓第二定律》器材增至學生分組實驗數量.㈣教學過程【談話引入】上節學習物體運動狀態的改變.什么是物體運動狀態的改變呢?物體運動狀態的改變的難易程度與哪些因素有關?請同學們舉例說明。下面請同學閱讀課本內容,怎樣進行定量地研究加速度與力和質量的關系?【課件演示】演示前設問:1.實驗原理是什么?采用何種科研方法?2.實驗中要觀察什么現象?記錄哪些數據?3.根據數據分析得出什么結論?演示過程:取兩個質量相同的小車,放在光滑水平板上,繩的另一端跨過定滑輪,各掛一個盤,盤里分別放著數目不等的砝碼,使兩個小車在拉力作用下做加速運動.拉力大小可以認為等于砝碼(包括砝碼盤)的重量.小車質量和力的大小,可以通過增、減砝碼來改變,車的后端也分別系上繩,用一只夾子夾住兩根細繩,用以同時控制兩輛小車,使他們同時運動和停止.實驗分兩步進行:⑴研究質量一定(控制變量方法),加速度和力的關系.要求列表記錄數據 m/g F/NS/cm小車甲 250 20 80小車乙 250 10 40分析總結:F1/F2=2/1s1=a1t2/2s2=a2t2/2a1/a2=s1/s2=2/1a1/a2=F1/F2,即a=F/m⑵研究力一定(控制變量方法),加速度與質量的關系.列表計錄: m/g F/N S/cm小車甲 500 20 39小車乙 250 20 80分析總結:m1/m2=2/1 s1=a1t2/2 s2=a2t2/2a1/a2=1/2a1/a2=m2/m1a=F/m.由上總結:物體的加速度跟作用力成正比,跟物體的質量成反比,這就是牛頓第二定律.它的數學表達式是:a=F/m或F=ma,F=kma如果都用國際單位制,k=1,則有F=ma(物體受幾個力作用時,牛頓第二定律中的F表示合外力).牛頓第二定律:物體的加速度跟所受外力的合力成正比,,跟物體的質量成反比加速度的方向與合力的方向相同,寫成公式就是:F合=ma詳細可上VCM仿真實驗咨詢 教學目標 知識目標 1、知道曲線運動是一種變速運動,它在某點的瞬時速度方向在曲線這一點的切線上。 2、理解物體做曲線運動的條件是所受合外力與初速度不在同一直線上。 能力目標 培養學生觀察實驗和分析推理的能力。 情感目標 激發學生學習興趣,培養學生探究物理問題的習慣。 教材分析 本節教材主要有兩個知識點:曲線運動的速度方向和物體做曲線運動的條件。教材一開始提出曲線運動與直線運動的明顯區別,引出曲線運動的速度方向問題,緊接著通過觀察一些常見的現象,得到曲線運動中速度方向是時刻改變的,質點在某一點(或某一時刻)的速度方向是曲線的這一點(或這一時刻)的切線方向。再結合矢量的特點,給出曲線運動是變速運動。關于物體做曲線運動的條件,教材從實驗入手得到:當運動物體所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時,物體就做曲線運動。再通過實例加以說明,最后從牛頓第二定律角度從理論上加以分析。教材的編排自然順暢,適合學生由特殊到一般再到特殊的認知規律,感性知識和理性知識相互滲透,適合對學生進行探求物理知識的訓練:創造情境,提出問題,探求規律,驗證規律,解釋規律,理解規律,自然順暢,嚴密合理。本節教材的知識內容和能力因素,是對前面所學知識的重要補充,是對運動和力的關系的進一步理解和完善,是進一步學習的`基礎。 教法建議 “關于曲線運動的速度方向”的教學建議是:首先讓學生明確曲線運動是普遍存在的,通過圖片、動畫,或讓學生舉例,接著提出問題,怎樣確定做曲線運動的物體在任意時刻速度的方向呢?可讓學生先提出自己的看法,然后展示錄像資料,讓學生總結出結論。接著通過分析速度的矢量性及加速度的定義,得到曲線運動是變速運動。 “關于物體做曲線運動的條件”的教學建議是:可以按照教材的編排先做演示實驗,引導學生提問題:物體做曲線運動的條件是什么?得到結論,再從力和運動的關系角度加以解釋。如果學生基礎較好,也可以運用邏輯推理的方法,先從理論上分析,然后做實驗加以驗證。 教學設計方案 教學重點:曲線運動的速度方向;物體做曲線運動的條件 教學難點:物體做曲線運動的條件 主要教學過程設計: 一、曲線運動的速度方向: (一)讓學生舉例:物體做曲線運動的一些實例 (二)展示圖片資料 1、上海南浦大橋 2、導彈做曲線運動 3、汽車做曲線運動 (三)展示錄像資料: 1、彎道上行駛的自行車通過以上內容增強學生對曲線運動的感性認識,緊接著提出曲線運動的速度方向問題: (四)讓學生討論或猜測,曲線運動的速度方向應該怎樣? (五)展示錄像資料 1:火星兒沿砂輪切線飛出 2:沾有水珠的自行車后輪原地運轉 (六)讓學生總結出曲線運動的方向 (七)引導學生分析推理:速度是矢量→速度方向變化,速度矢量就發生了變化→具有加速度→曲線運動是變速運動。 二、物體做曲線運動的條件: [方案一] (一)提出問題,引起思考:沿水平直線滾動的小球,若在它前進的方向或相反方向施加外力,小球的運動情況將如何?若在其側向施加外力,運動情況將如何? (二)演示實驗;鋼珠在磁鐵作用下做曲線運動的情況,或鋼珠沿水平直線運動之后飛離桌面的情況。 (三)請同學分析得出結論,并通過其它實例加以鞏固。 (四)引導同學從力和運動的關系角度從理論上加以分析。 [方案二] (一)由物體受到合外力方向與初速度共線時,物體做直線運動引入課題,教師提出問題請同學思考:如果合外力垂直于速度方向,速度的大小會發生改變嗎?進而將問題展開,運用力的分解知識,引導學生認識力改變運動狀態的兩種特殊情況: 1、當力與速度共線時,力會改變速度的大小; 2、力與速度方向垂直時,力只會改變速度方向。 最后歸結到:當力與初速度成角度時,物體只能做曲線運動,確定物體做哪一種運動的依據是合外力與初速度的關系。 (二)通過演示實驗加以驗證,通過舉生活實例加以鞏固: 展示課件三,人造衛星做曲線運動,讓學生進一步認識曲線運動的相關知識。 課件2,拋出的手榴彈做曲線運動,加強認識。 探究活動 觀察并思考,現實生活中物體做曲線運動的實例,并分析物體所受合外力的情況與各點速度的關系。 【學習目標】 1.了解萬有引力定律的偉大成就,能測量天體的質量及預測未知天體等 2.熟練掌握應用萬有引力定律測天體質量的思路和方法。 3.體會萬有引力定律在天文學史上取得的巨大成功,激發學科學習激情和探索精神。 【學習重難點】 1.重點:測天體的質量的思路和方法 2.難點:物體的重力和萬有引力的區別和聯系。 【學習方法】 自主學習、合作交流、講授法、練習法等。 【課時安排】1課時 【學習過程】 一、導入新課: 萬有引力定律發現后,尤其是卡文迪許測出引力常量后,立即凸顯出定律的實用價值,能利用萬有引力定律測天體的質量,科學性的去預測未知的天體!這不僅進一步證明了萬有引力定律的正確性,而且確立了萬有引力定律在科學史上的地位,有力地樹立起人們對年輕的物理學的尊敬。 二、多媒體展示問題,學生帶著問題學習教材,交流討論。 1.說一說物體的重力和萬有引力的區別和聯系 2.寫出應用萬有引力定律測天體質量的思路和方法。 3.簡述“筆尖下發現的行星”的天文學史事,該史事說明了什么? 三、師生互動參與上述問題的學習與討論 1.學生互動學習交流發言。 2.教師指導、幫助學生進一步學習總結(結合課件展示)。 (1)萬有引力和物體的重力 地球表面附近的物體隨地球的自轉而做勻速圓周運動,受力分析如圖(1) 1)在兩極點: 2)除兩極點外:萬有引力的一個分力提供向心力, 另外一個分力就是物體受到的重力,由于提供 向心力的力很小(即使在赤道上),物體的重力 的數值和萬有引力相差很小。 3)在赤道處: 顯然,地球表面附近隨緯度的增加,重力加速度值略微增大。若忽略地球自轉的影響,物體受到的萬有引力約為物體在該處受到的重力,不予考慮二者的差別。 物體在距離地心距離為r(r>R)處的加速度為ar: 則: 若忽略地球自轉的影響,物體在距離地心距離為r處的重力加速度為gr: 則: (2)“科學真是迷人”巧測地球的質量 若不考慮地球自轉的影響:,則: 地面的重力加速度g和地球半徑R在卡文迪許之前就已知道,卡文迪許測出了引力常量G,就可以算出地球的質量M。這在當時看來就是一個科學奇跡。難怪著名文學家馬克·吐溫滿懷激情地說:“科學真是迷人。根據零星的事實,增添一點猜想,竟能贏得那么多收獲!” (3)計算天體的質量 1)計算太陽的質量 核心思路方法:萬有引力提供行星做勻速圓周運動的向心力。 對行星由牛頓第二定律得:可得: 2)計算其他中心天體的質量: 核心思路方法:萬有引力提供小星體繞中心天體做勻速圓周運動的向心力。 對小星體由牛頓第二定律得: 可得: 思考與討論:如何進一步測中心天體的密度? 中心天體的體積:,中心天體的密度: 聯立以上各式得:。 若,則:這是很重要的一個結論。 (4)發現未知天體: 1)筆尖下發現海王星 1781年人們發現矛盾亞當斯和勒維耶計算并預言伽勒發現證實 2)哈雷彗星的“按時回歸” 1705年英國天文學家哈雷根據萬有引力定律計算了一顆著名彗星的&39;軌道并正確預言了它的回歸。 3)海王星的發現和哈雷彗星的“按時回歸”不僅進一步證實了萬有引力定律的正確性,同時也確立了萬有引力定律在科學史上的地位,也成為科學史上的美談。科學定律的可預測性體現的淋漓盡致! 四、隨堂練習: 例1:開普勒定律不僅適用于太陽系,它對一切具有中心天體的引力系統(如地月系統)都成立。經測定月地距離為3.84×108m,月球繞地球運動的周期為2.36×106S,試計算地球的質量M地。(G=6.67×10-11Nm2/kg2,結果保留一位有效數字) 例2:20_年10月22日,歐洲航天局由衛星觀測發現銀河系中心存在一個超大型黑洞,命名為MCG6-30-15,由于黑洞的強大引力,周圍物質大量掉入黑洞,假定銀河系中心僅此一個黑洞,已知太陽系繞銀河系中心勻速運轉,下列哪一組數據可估算該黑洞的質量() A.地球繞太陽公轉的周期和速度 B.太陽的質量和運行速度 C.太陽的質量和到MCG6-30-15的距離 D.太陽運行速度和到MCG6-30-15的距離 例3:地球可視為球體,其自轉周期為T,在赤道上用彈簧秤測得某物體的重量是在兩極處測得同一物體重量的0.9倍,已知引力常量為G,試求地球的平均密度。 例4:某星球的質量是地球質量的9倍,半徑是地球半徑的一半,若從地球上平拋一物體射程為60m,則在該星球上以同樣的初速度,同樣的高度平拋物體,其射程是 五、學習目標的自我評價和學習小結 本節課首先認識了萬有引力和重力間的差異,后學習了應用萬有引力定律測天體質量的兩種基本方法:1)和2),最后見識了萬有引力定律在探索宇宙過程中發揮的重要作用和地位。 六、課后作業: 教材P432、3、4 【板書設計】 §6.4萬有引力理論的成就 一、萬有引力和物體的重力 1)在兩極點: 2)在赤道處:, 二、“科學真是迷人”巧測地球的質量 ,則: 三、計算天體的質量 1)計算太陽的質量可得: 2)計算其他中心天體的質量: 可得: 四、發現未知天體:1)筆尖下發現海王星 2)哈雷彗星的“按時回歸” 五、隨堂練習:略 六、課后作業:教材P432、3、4 一、教學目標 1、在開普勒第三定律的基礎上,推導得到萬有引力定律,使學生對此規律有初步理解。 2、介紹萬有引力恒量的測定方法,增加學生對萬有引力定律的感性認識。 3、通過牛頓發現萬有引力定律的思考過程和卡文迪許扭秤的設計方法,滲透科學發現與科學實驗的方法論教育。 二、重點、難點分析 1、萬有引力定律的推導過程,既是本節課的重點,又是學生理解的難點,所以要根據學生反映,調節講解速度及方法。 2、由于一般物體間的萬有引力極小,學生對此缺乏感性認識,又無法進行演示實驗,故應加強舉例。 三、教具 卡文迪許扭秤模型。 四、教學過程 (一)引入新課 1、引課:前面我們已經學習了有關圓周運動的知識,我們知道做圓周運動的物體都需要一個向心力,而向心力是一種效果力,是由物體所受實際力的合力或分力來提供的。另外我們還知道,月球是繞地球做圓周運動的,那么我們想過沒有,月球做圓周運動的向心力是由誰來提供的呢?(學生一般會回答:地球對月球有引力。) 我們再來看一個實驗:我把一個粉筆頭由靜止釋放,粉筆頭會下落到地面。 實驗:粉筆頭自由下落。 同學們想過沒有,粉筆頭為什么是向下運動,而不是向其他方向運動呢?同學可能會說,重力的方向是豎直向下的,那么重力又是怎么產生的呢?地球對粉筆頭的引力與地球對月球的引力是不是一種力呢?(學生一般會回答:是。)這個問題也是300多年前牛頓苦思冥想的問題,牛頓的結論也是:yes。 既然地球對粉筆頭的引力與地球對月球有引力是一種力,那么這種力是由什么因素決定的,是只有地球對物體有這種力呢,還是所有物體間都存在這種力呢?這就是我們今天要研究的萬有引力定律。 板書:萬有引力定律 (二)教學過程 1、萬有引力定律的推導 首先讓我們回到牛頓的年代,從他的角度進行一下思考吧。當時“日心說”已在科學界基本否認了“地心說”,如果認為只有地球對物體存在引力,即地球是一個特殊物體,則勢必會退回“地球是宇宙中心”的說法,而認為物體間普遍存在著引力,可這種引力在生活中又難以觀察到,原因是什么呢?(學生可能會答出:一般物體間,這種引力很小。如不能答出,教師可誘導。)所以要研究這種引力,只能從這種引力表現比較明顯的物體——天體的問題入手。當時有一個天文學家開普勒通過觀測數據得到了一個規律:所有行星軌道半徑的3次方與運動周期的2次方之比是一個定值,即開普勒第 其中m為行星質量,R為行星軌道半徑,即太陽與行星的距離。也就是說,太陽對行星的引力正比于行星的質量而反比于太陽與行星的距離的平方。 而此時牛頓已經得到他的第三定律,即作用力等于反作用力,用在這里,就是行星對太陽也有引力。同時,太陽也不是一個特殊物體,它 用語言表述,就是:太陽與行星之間的引力,與它們質量的乘積成正比,與它們距離的平方成反比。這就是牛頓的萬有引力定律。如果改 其中G為一個常數,叫做萬有引力恒量。(視學生情況,可強調與物體重力只是用同一字母表示,并非同一個含義。) 應該說明的是,牛頓得出這個規律,是在與胡克等人的探討中得到的。 2、萬有引力定律的理解 下面我們對萬有引力定律做進一步的說明: (1)萬有引力存在于任何兩個物體之間。雖然我們推導萬有引力定律是從太陽對行星的引力導出的,但剛才我們已經分析過,太陽與行星都不是特殊的物體,所以萬有引力存在于任何兩個物體之間。也正因為此,這個引力稱做萬有引力。只不過一般物體的質量與星球相比過于小了,它們之間的萬有引力也非常小,完全可以忽略不計。所以萬有引力定律的表述是: 板書:任何兩個物體都是相互吸引的,引力的大小跟兩個物體的質 其中m1、m2分別表示兩個物體的質量,r為它們間的距離。 (2)萬有引力定律中的距離r,其含義是兩個質點間的距離。兩個物體相距很遠,則物體一般可以視為質點。但如果是規則形狀的均勻物體相距較近,則應把r理解為它們的幾何中心的距離。例如物體是兩個球體,r就是兩個球心間的距離。 (3)萬有引力是因為物體有質量而產生的引力。從萬有引力定律可以看出,物體間的萬有引力由相互作用的兩個物體的質量決定,所以質量是萬有引力的產生原因。從這一產生原因可以看出:萬有引力不同于我們初中所學習過的電荷間的引力及磁極間的引力,也不同于我們以后要學習的分子間的引力。 3、萬有引力恒量的測定 牛頓發現了萬有引力定律,但萬有引力恒量G這個常數是多少,連他本人也不知道。按說只要測出兩個物體的質量,測出兩個物體間的距離,再測出物體間的引力,代入萬有引力定律,就可以測出這個恒量。但因為一般物體的質量太小了,它們間的引力無法測出,而天體的質量太大了,又無法測出質量。所以,萬有引力定律發現了100多年,萬有引力恒量仍沒有一個準確的結果,這個公式就仍然不能是一個完善的等式。直到100多年后,英國人卡文迪許利用扭秤,才巧妙地測出了這個恒量。 這是一個卡文迪許扭秤的模型。(教師出示模型,并拆裝講解)這個扭秤的主要部分是這樣一個T字形輕而結實的框架,把這個T形架倒掛在一根石英絲下。若在T形架的兩端施加兩個大小相等、方向相反的力,石英絲就會扭轉一個角度。力越大,扭轉的角度也越大。反過來,如果測出T形架轉過的角度,也就可以測出T形架兩端所受力的大小。現在在T形架的兩端各固定一個小球,再在每個小球的附近各放一個大球,大小兩個球間的距離是可以較容易測定的。根據萬有引力定律,大球會對小球產生引力,T形架會隨之扭轉,只要測出其扭轉的角度,就可以測出引力的大小。當然由于引力很小,這個扭轉的角度會很小。怎樣才能把這個角度測出來呢?卡文迪許在T形架上裝了一面小鏡子,用一束光射向鏡子,經鏡子反射后的光射向遠處的刻度尺,當鏡子與T形架一起發生一個很小的轉動時,刻度尺上的光斑會發生較大的移動。這樣,就起到一個化小為大的效果,通過測定光斑的移動,測定了T形架在放置大球前后扭轉的角度,從而測定了此時大球對小球的引力。卡文迪許用此扭秤驗證了牛頓萬有引力定律,并測定出萬有引力恒量G的數值。這個數值與近代用更加科學的方法測定的數值是非常接近的。 卡文迪許測定的G值為6.754×10—11,現在公認的G值為6.67×10—11。需要注意的是,這個萬有引力恒量是有單位的:它的單位應該是乘以兩個質量的單位千克,再除以距離的單位米的平方后,得到力的單位牛頓,故應為Nm2/kg2。 板書:G=6.67×10—11Nm2/kg2 由于萬有引力恒量的數值非常小,所以一般質量的物體之間的萬有引力是很小的,我們可以估算一下,兩個質量50kg的同學相距0.5m時之間的萬有引力有多大(可由學生回答:約6.67×10—7N),這么小的力我們是根本感覺不到的。只有質量很大的物體對一般物體的引力我們才能感覺到,如地球對我們的引力大致就是我們的重力,月球對海洋的引力導致了潮汐現象。而天體之間的引力由于星球的質量很大,又是非常驚人的:如太陽對地球的引力達3.56×1022N。 五、課堂小結 本節課我們學習了萬有引力定律,了解了任何兩個有質量的物體之間都存在著一種引力,這個引力正比于兩個物體質量的乘積,反比于兩個物體間的距離。其大小的決定式為: 其中G為萬有引力恒量:G=6.67×10—11Nm2/kg2 另外,我們還了解了科學家分析物體、解決問題的方法和技巧,希望對我們今后分析問題、解決問題能夠有所借鑒。 六、說明 1、設計思路:本節課由于內容限制,以教師講授為主。為能夠吸引學生,引課時設計了一些學生習以為常的但又沒有細致思考過的問題。講授過程中以物理學史為主線,讓學生以科學家的角度分析、思考問題。力爭抓住這節課的有利時機,滲透“沒有絕對特殊的物體”這一引起物理學幾次革命性突破的辯證唯物主義觀點。 2、卡文迪許扭秤模型為自制教具,可仿課本插圖用金屬桿等焊制,外面可用有機玻璃制成外殼,并可拆卸。 一、教學目標 1.在學習機械能守恒定律的基礎上,研究有重力、彈簧彈力以外其它力做功的情況,學習處理這類問題的方法。 2.對功和能及其關系的理解和認識是本章教學的重點內容,本節教學是本章教學內容的總結。通過本節教學使學生更加深入理解功和能的關系,明確物體機械能變化的規律,并能應用它處理有關問題。 3.通過本節教學,使學生能更加全面、深入認識功和能的關系,為學生今后能夠運用功和能的觀點分析熱學、電學知識,為學生更好理解自然界中另一重要規律——能的轉化和守恒定律打下基礎。 二、重點、難點分析 1.重點是使學生認識和理解物體機械能變化的規律,掌握應用這一規律解決問題的方法。在此基礎上,深入理解和認識功和能的關系。 2.本節教學實質是滲透功能原理的觀點,在教學中不必出現功能原理的名稱。功能原理內容與動能定理的區別和聯系是本節教學的難點,要解決這一難點問題,必須使學生對“功是能量轉化的量度”的認識,從籠統、膚淺地了解深入到十分明確認識“某種形式能的變化,用什么力做功去量度”。 3.對功、能概念及其關系的認識和理解,不僅是本節、本章教學的重點和難點,也是中學物理教學的重點和難點之一。通過本節教學應使學生認識到,在今后的學習中還將不斷對上述問題作進一步的分析和認識。 三、教具 投影儀、投影片等。 四、主要教學過程 (一)引入新課 結合復習機械能守恒定律引入新課。 提出問題: 1.機械能守恒定律的內容及物體機械能守恒的條件各是什么? 評價學生回答后,教師進一步提問引導學生思考。 2.如果有重力、彈簧彈力以外其它力對物體做功,物體的機械能如何變化?物體機械能的變化和哪些力做功有關呢?物體機械能變化的規律是什么呢? 教師提出問題之后引起學生的注意,并不要求學生回答。在此基礎上教師明確指出: 機械能守恒是有條件的。大量現象表明,許多物體的機械能是不守恒的。例如從車站開出的車輛、起飛或降落的飛機、打入木塊的子彈等等。 分析上述物體機械能不守恒的原因:從車站開出的車輛機械能增加,是由于牽引力(重力、彈力以外的力)對車輛做正功;射入木塊后子彈的機械能減少,是由于阻力對子彈做負功。 重力和彈力以外的其它力對物體做功和物體機械能變化有什么關系,是本節要研究的中心問題。 (二)教學過程設計 提出問題:下面我們根據已掌握的動能定理和有關機械能的知識,分析物體機械能變化的規律。 1.物體機械能的變化 問題:質量m的小滑塊受平行斜面向上拉力F作用,沿斜面從高度h1上升到高度h2處,其速度由v1增大到v2,如圖所示,分析此過程中滑塊機械能的變化與各力做功的關系。 引導學生根據動能定理進一步分析、探討小滑塊機械能變化與做功的關系。歸納學生分析,明確: 選取斜面底端所在平面為參考平面。根據動能定理∑W=ΔEk,有 由幾何關系,有sinθ?L=h2-h1 即FL-fL=E2-E1=ΔE 引導學生理解上式的物理意義。在學生回答的基礎上教師明確指出: (1)有重力、彈簧彈力以外的其它力對物體做功,是使物體機械能發生變化的原因; (2)重力和彈簧彈力以外其它力對物體所做功的代數和,等于物體機械能的變化量。這是物體機械能變化所遵循的基本規律。 2.對物體機械能變化規律的進一步認識 (1)物體機械能變化規律可以用公式表示為W外=E2-E1或W外=ΔE 其中W外表示除重力、彈簧彈力以外其它力做功的代數和,E1、E2分別表示物體初、末狀態的機械能,ΔE表示物體機械能變化量。 (2)對W外=E2-E1進一步分析可知: (i)當W外>0時,E2>E1,物體機械能增加;當W外<0時,E2 (ii)若W外=0,則E2=E1,即物體機械能守恒。由此可以看出,W外=E2-E1是包含了機械能守恒定律在內的、更加普遍的功和能關系的表達式。 (3)重力、彈簧彈力以外其它力做功的過程,其實質是其它形式的能與機械能相互轉化的過程。 例1.質量4.0×103kg的汽車開上一山坡。汽車沿山坡每前進100m,其高度升高2m。上坡時汽車速度為5m/s,沿山坡行駛500m后速度變為10m/s。已知車行駛中所受阻力大小是車重的0.01倍,試求:(1)此過程中汽車所受牽引力做功多少?(2)汽車所受平均牽引力多大?取g=10m/s2。本題要求用物體機械能變化規律求解。 引導學生思考與分析: (1)如何依據W外=E2-E1求解本題?應用該規律求解問題時應注意哪些問題? (2)用W外=E2-E1求解本題,與應用動能定理∑W=Ek2-Ek1有什么區別? 歸納學生分析的結果,教師明確給出例題求解的主要過程: 取汽車開始時所在位置為參考平面,應用物體機械能變化規律W外=E2-E1解題時,要著重分析清楚重力、彈力以外其它力對物體所做的功,以及此過程中物體機械能的變化。這既是應用此規律解題的基本要求,也是與應用動能定理解題的重要區別。 例2.將一個小物體以100J的初動能從地面豎直向上拋出。物體向上運動經過某一位置P時,它的動能減少了80J,此時其重力勢能增加了60J。已知物體在運動中所受空氣阻力大小不變,求小物體返回地面時動能多大? 引導學生分析思考: (1)運動過程中(包括上升和下落),什么力對小物體做功?做正功還是做負功?能否知道這些力對物體所做功的比例關系? (2)小物體動能、重力勢能以及機械能變化的關系如何?每一種形式能量的變化,應該用什么力所做的功量度? 歸納學生分析的結果,教師明確指出: (1)運動過程中重力和阻力對小物體做功。 (2)小物體動能變化用重力、阻力做功的代數和量度;重力勢能的變化用重力做功量度;機械能的變化用阻力做功量度。 (3)由于重力和阻力大小不變,在某一過程中各力做功的比例關系可以通過相應能量的變化求出。 (4)根據物體的機械能E=Ek+Ep,可以知道經過P點時,物體動能變化量大小ΔEk=80J,機械能變化量大小ΔE=20J。 例題求解主要過程: 上升到點時,物體機械能損失量為 由于物體所受阻力大小不變,下落過程中物體損失的機械能與上升過程相同,因此下落返回地面時,物體的動能大小為 E′k=Ek0-2ΔE′=50J 本例題小結: 通過本例題分析,應該對功和能量變化有更具體的認識,同時應注意學習綜合運用動能定理和物體機械能變化規律解決問題的方法。 思考題(留給學生課后練習): (1)運動中物體所受阻力是其重力的幾分之幾? (2)物體經過P點后還能上升多高?是前一段高度的幾分之幾? 五、課堂小結 本小結既是本節課的第3項內容,也是本章的小結。 3.功和能 (1)功和能是不同的物理量。能是表征物理運動狀態的物理量,物體運動狀態發生變化,物體運動形式發生變化,物體的能都相應隨之變化;做功是使物體能量發生變化的一種方式,物體能量的變化可以用相應的力做功量度。 (2)力對物體做功使物體能量發生變化,不能理解為功變成能,而是通過力做功的過程,使物體之間發生能量的傳遞與轉化。 (3)力做功可以使物體間發生能的傳遞與轉化,但能的總量是保持不變的。自然界中,物體的能量在傳遞、轉化過程中總是遵循能量守恒這一基本規律的。 六、說明 本節內容的處理應根據學生具體情況而定,學生基礎較好,可介紹較多內容;學生基礎較差,不一定要求應用物體機械能變化規律解題,只需對功和能關系有初步了解即可。 培養差生非智力因素的途徑是多方面的。這里,僅介紹我對三種類型差生進行非智力因素培養的情況。 強化自制,控制自我。 統計資料表明,由于自我控制能力薄弱而成為差生的比例較大。調查中,我發現他們的自我意識還是比較強的,有一定的評價別人和自我評價的能力。例如,在他們的心目中,物理學得好的學生往往是學習成績優秀,觀察能力、實驗能九思維能力、分析和解決物理問題的能力都很強的學生。當問他們想不想向這個標準靠攏時,幾乎都說心里想達到,但做起來太不容易。他們之所以想的做的不能同步,是由于不能控制自己,容易受外界的干擾。調查中還發現,這類學生的自我控制能力往往同興趣、情感、意志等有關。針對這類差生的特點,我做了以下一些轉化工作。 1、激發差生的學習動機,提高學習物理的興趣。 首先,根據物理的特點,引導差生正確認識學習物理的目的和社會意義,用所學的物理知識解決簡單的實際問題,以激發差生的學習興趣,從而強化內驅力,增強自制力。其次,在教學中嚴格把好教材深度關,注意突破難點。在習題教學中,重視物理過程的分析,并充分運用實驗的優點,采用靈活新穎的教學方式,創設輕松愉快的教學氣氛,使學生樂于學習。 2、鍛煉差生的意志,增強學好物理的信心 差生有一個顯著的特點,就是情緒波動大,意志薄弱,缺乏毅力,害怕困難和挫折,這無疑影響了他們的學習,因為學習是一件充滿困難和挫折的事情,物理又是一門較難學的學科。因此,我注意引導他們把戰勝困難,攻下難題當作一大樂事,讓他們在合適的練習中磨練克服困難的意志,能搞到在情景中循序漸進,合理上升,產生向上攀登的情感。通過不斷地磨煉,不斷地戰勝一個又一個學習中的困難,這樣,學生學好物理的信心就會逐漸提高。 3、教會差生聽課,培養注意品質。 差生的另一特點就是注意力不穩定,常常被某些與上課無關的事情所干擾。為此,我要求他們勤記筆記,并盡量向他們多提些力所能及的__題,以引起他們的注意。此外,我還組織這類差生召開座談會,邀請物理成績好、自我控制能力強的學生言傳身教。還組織一些競賽活動。有時故意把時間搞得長些,以促使他們自我控制能力的提高。 教學目標 知識與技能 1.知道時間和時刻的區別和聯系. 2.理解位移的概念,了解路程與位移的區別. 3.知道標量和矢量,知道位移是矢量,時間、時刻和路程是標量. 4.能用數軸或一維直線坐標表示時刻和時間、位置和位移. 5.知道時刻與位置、時間與位移的對應關系. 過程與方法 1.圍繞問題進行充分的討論與交流,聯系實際引出時間、時刻、位移、路程等,要使學生學會將抽象問題形象化的.處理方法. 2.會用坐標表示時刻與時間、位置和位移及相關方向 3.會用矢量表示和計算質點位移,用標量表示路程. 情感態度與價值觀 1.通過時間位移的學習,要讓學生了解生活與物理的關系,同時學會用科學的思維看待事實. 2.通過用物理量表示質點不同時刻的不同位置,不同時間內的不同位移(或路程)的體驗,領略物理方法的奧妙,體會科學的力量. 3.養成良好的思考表述習慣和科學的價值觀. 4.從知識是相互關聯、相互補充的思想中,培養同學們建立事物是相互聯系的唯物主義觀點. 教學重難點 教學重點 1.時間和時刻的概念以及它們之間的區別和聯系 2.位移的概念以及它與路程的區別. 教學難點 1.幫助學生正確認識生活中的時間與時刻. 2.理解位移的概念,會用有向線段表示位移. 教學工具 教學課件 多媒體課件 教學過程 [引入新課] 師:上節課我們學習了描述運動的幾個概念,大家想一下是哪幾個概念? 生:質點、參考系、坐標系. 師:大家想一下,如果僅用這幾個概念,能不能全面描述物體的運動情況? 生:不能. 師:那么要準確、全面地描述物體的運動,我們還需要用到哪些物理概念? 一部分學生可能預習過教材,大聲回答,一部分學生可能忙著翻書去找. 師指導學生快速閱讀教材第一段,并粗看這節課的黑體字標題,提出問題:要描述物體的機械運動,本節課還將從哪幾個方面去描述? 生通過閱讀、思考,對本節涉及的概念有個總體印象,知道這些概念都是為了進一步描述物體的運動而引入的,要研究物體的運動還要學好這些基本概念. 引言:宇宙萬物都在時間和空間中存在和運動.我們每天按時上課、下課、用餐、休息。從幼兒園、小學、中學,經歷一年又一年,我們在時間的長河里成長.對于時間這個名詞,我們并不陌生,你能準確說出時間的含義嗎?物體的任何機械運動都伴隨著物體在空間中位置的改變,你們用什么來量度物體位置的改變呢?這就是我們今天要研究的課題--§1.2時間和位移. [新課教學] 一、時刻和時間間隔 [討論與交流] 指導學生仔細閱讀“時刻和時間間隔”一部分,然后用課件投影展示本校作息時間表. 師:同時提出問題; 1.結合教材,你能列舉出哪些關于時間和時刻的說法? 2.觀察教材第14頁圖1.2-1,如何用數軸表示時間? 學生在教師的指導下,自主閱讀,積極思考,然后每四人一組展開討論,每 組選出代表,發表見解,提出問題. 生:我們開始上課的“時間”:8:00就是指的時刻;下課的“時間”:8:45也是指的時刻.這樣每個活動開始和結束的那一瞬間就是指時刻. 生:我們上一堂課需要45分鐘,做眼保健操需要5分鐘,這些都是指時間間隔,每一個活動所經歷的一段時間都是指時間間隔. 師:根據以上討論與交流,能否說出時刻與時間的概念. 教師幫助總結并回答學生的提問. 師:時刻是指某一瞬時,時間是時間間隔的簡稱,指一段持續的時間間隔。兩個時刻的間隔表示一段時間. 讓學生再舉出一些生活中能反映時間間隔和時刻的實例,并讓他們討論. 教師利用課件展示某一列車時刻表,幫助學生分析列車運動情況. (展示問題)根據下列“列車時刻表”中的數據,列車從廣州到長沙、鄭州和北京西站分別需要多長時間? T15站名T16 18:19北京西14:58 00:3500:41鄭州08:4208:36 05:4905:57武昌03:2803:20 09:1509:21長沙23:5923:5l 16:25廣州16:52 參考答案:6小時59分、15小時50分、22小時零6分. (教師總結) 師:平常所說的“時間”,有時指時刻,有時指時間間隔,如有人問你:“你們什么時間上課啊?”這里的時間是指時間間隔嗎? 生:不是,實際上這里的時間就是指的時刻. 師:我們可以用數軸形象地表示出時刻和時間間隔. 教師課件投放教材圖1.2-1所顯示的問題,將其做成F1ash動畫. 學生分組討論,然后說說怎樣用時間軸表示時間和時刻. 生:時刻:在時間坐標軸上用一點來表示時刻.時間:兩個時刻的間隔表示一段時間.一段時間在時間坐標軸上用一線段表示. 師:為了用具體數字說明時間,必須選擇某一時刻作為計時起點,計時起點的選擇是人為的.單位秒(s). 師:下圖1-2-1給出了時間軸,請你說出第3秒,前3秒,第3秒初第3秒末,第n秒的意義. 答: 1.學習了時間與時刻,藍仔、紅孩、紫珠和黑柱發表了如下一些說法,正確的是…() A.藍仔說,下午2點上課,2點是我們上課的時刻 B.紅孩說,下午2點上課,2點是我們上課的時間 C.紫珠說,下午2點上課,2點45分下課,上課的時刻是45分鐘 D.黑柱說,2點45分下課,2點45分是我們下課的時間 答案:A 2.關于時刻和時間,下列說法中正確的是() A.時刻表示時間較短,時間表示時間較長B.時刻對應位置,時間對應位移 C.作息時間表上的數字表示時刻D.1min內有60個時刻 答案:BC 解析:緊扣時間和時刻的定義及位置、位移與時刻、時間的關系,可知B、C正確,A錯.一段時間內有無數個時刻,因而D錯. 以下提供幾個課堂討論與交流的例子,僅供參考. [討論與交流]:我國在20__年10月成功地進行了首次載人航天飛行.10月15日09時0分,“神舟”五號飛船點火,經9小時40分50秒至15日18時40分50秒,我國宇航員楊利偉在太空中層示中國國旗和聯合國旗,再經11小時42分10秒至16日06時23分,飛船在內蒙古中部地區成為著陸.在上面給出的時間或時刻中,哪些指的是時間,哪些又指的是時刻? 參考答案:這里的“10月15日09時0分”、“15日18時40分50秒”和“16日06時23分”,分別是指這次航天飛行點火、展示國旗和著陸的時刻,而“9小時40分50秒”和“11小時62分10秒”分別指的是從點火到展示國旗和從展示國旗到著陸所用的時間. 二、路程和位移 (情景展示)中國西部的塔克拉瑪干沙漠是我國的沙漠,在沙漠中,遠眺不見邊際,抬頭不見飛鳥.沙漠中布滿了100~200m高的沙丘.像大海的巨浪,人們把它稱為“死亡之海”. 許多穿越這個沙漠的勇士常常迷路,甚至因此而喪生.歸結他們失敗的原因都是因為在沙漠中搞不清這樣三個問題:我在哪里?我要去哪里?選哪條路線?而這三個問題涉及三個描述物體運動的物理量:位置、位移、路程. 師:(投影中國地圖)讓學生思考:從北京到重慶,觀察地圖,你有哪些不同的選擇?這些選擇有何相同或不同之處? 生:從北京到重慶,可以乘汽車,也可以乘火車或飛機,還可以中途改變交通工具.選擇的路線不同,運動軌跡不同,但就位置變動而言,都是從北京來到了重慶. 師:根據上面的學習,你能給出位移及路程的定義嗎? 生:位移:從物體運動的起點指向運動的終點的有向線段.位移是表示物體位置變化的物理量.國際單位為米(m). 路程:路程是質點實際運動軌跡的長度.(板) 在坐標系中,我們也可以用數學的方法表示出位移. 實例:質點從A點運動到B點,我們可以用有方向的線段來表示位移,從初始位置A向末位置B畫有向線段,展示教材圖1.2-3. [討論與交流] 請看下面的一段對話,找出里面的哪些語言描述了位置,哪些語言描述了位置的變動.哪些是指路程,哪些是指位移. 甲:同學,請問紅孩去哪里了? 乙:他去圖書室了,五分鐘前還在這兒. 甲:圖書室在哪兒? 乙指著東北的方向說:在那個方位. 甲:我還是不知道怎么走過去,有最近的路可去嗎? 乙:你可以從這兒向東到孔子像前再往北走,就能看見了. 丙加入進來,說道;也可以先向北走,再向東,因為那邊有好風景可看. 甲:最近要多遠? 乙:大概要三百米吧. 丙開玩笑說;不用,你如果能從索道直線到達也就是一百米. 乙:別騙人了,哪有索道啊! 丙:我是開玩笑的,那只好辛苦你了,要走曲線. 甲:謝謝你們兩位,我去找他了. 學生分組討論后,選代表回答問題. 生1:乙手指的方向--東北,就是甲在找紅孩的過程中發生的位移的方向. 生2:里面的三百米是指路程,一百米的直線距離是指位移的大小. 生3:他們談話的位置和圖書室是兩個位置,也就是甲在找紅孩過程中的初末位置. 請你舉出生活中更常見的例子說明路程和位移.(圍繞跑道跑一圈的位移和路程) [討論與思考] 1.(用課件展示中國地圖)在地圖上查找上海到烏魯木齊的鐵路.請根據地圖中的比例尺估算一下,坐火車從上海到烏魯木齊的位移和經過的路程分別是多少? 閱讀下面的對話: 甲:請問到市圖書館怎么走? 乙:從你所在的市中心向南走400m到一個十字路口,再向東走300m就到了. 甲:謝謝! 乙:不用客氣. 請在圖1-2-3上把甲要經過的路程和位移表示出來. 師:請你歸納一下:位移和路程有什么不同? 生1:位移是矢量,有向線段的長度表示其大小,有向線段的方向表示位移的方向. 生2:質點的位移與運動路徑無關,只與初位置、末位置有關. 生3:位移與路程不同,路程是質點運動軌跡的長度,路程只有大小沒有方向,是標量. 教師提出問題 師:位移的大小有沒有等于路程的時候? 學生討論后回答,并交流自己的看法. 生:在直線運動中,位移的大小就等于路程。 教師適時點撥,畫一往復直線運動給學生討論. 生:在單方向的直線運動中,位移的大小就等于路程. 教師總結 師:只有在單向直線運動中,位移的大小才等于路程,在其他情況中,路程要大于位移的大小. [課堂訓練] 下列關于位移和路程的說法中,正確的是………………() A位移大小和路程不一定相等,所以位移才不等于路程 B位移的大小等于路程,方向由起點指向終點 C位移描述物體相對位置的變化,路程描述路徑的長短 D位移描述直線運動,路程描述曲線運動 答案:C 解析:A選項表述的因果關系沒有意義,故A錯.位移的方向可以用從初位置指末位置的有向線段來表示,但位移的大小并不等于路程,往往是位移的大小小于等于路程,故選項B錯.位移和路程是兩個不同的物理量,位移描述物體位置的變化,路程描述物體運動路徑的長短,所以選項C正確.位移的大小和路程不一定相等,只有當物體做單向直線運動時,位移的大小才等于路程.無論是位移還是路程都既可以描述直線運動,也可以描述曲線運動,故選項D也是錯誤的. 三、矢量和標量 師:像位移這樣的物理量,既有大小又有方向,我們以前學過的物理量很多都只有大小,沒有方向,請同學們回憶并說給大家聽聽. 學生討論后回答 生:溫度、質量、體積、長度、時間、路程. 對于討論中學生可能提出這樣的問題,像電流、壓強這兩個學生學過的物理量,它們是有方向的,但它們仍然是標量.這在以后的學習中會更進一步加深對矢量和標量的認識. 學生閱讀課文后,說說矢量和標量的算法有什么不同. 生:兩個標量相加遵從算術加法的法則. [討論與思考] 一位同學從操場中心A出發,向北走了40m,到達C點,然后又向東走了30m,到達B點.用有向線段表明他第一次、第二次的位移和兩次行走的合位移(即代表他的位置變化的最后結果的位移).三個位移的大小各是多少?你能通過這個實例總結出矢量相加的法則嗎? 解析:畫圖如圖1-2-4所示.矢量相加的法則是平行四邊形法則. [討論與思考] 氣球升到離地面80m高空時,從氣球上掉下一物體,物體又上升了10m高后才開始下落,規定向上方向為正方向.討論并回答下列問題,體會矢量的表示方向. (1)物體從離開氣球開始到落到地面時的位移大小是多少米?方向如何? (2)表示物體的位移有幾種方式?其他矢量是否都能這樣表示?注意體會“+”“-”號在表示方向上的作用. 解析:(1)一80m,方向豎直向下;(2)到現在有三種:語言表述法,如“位移的大小為80m,方向豎直向下”;矢量圖法;“+”“一”號法,如“規定豎直向上為正方向,則物體的位移為一80m”. [課堂訓練] (播放1500m比賽的錄像片斷) 在標準的運動場上將要進行1500米賽跑,上午9時20分50秒,發令槍響,某運動員從跑道上最內圈的起跑點出發,繞運動場跑了3圈多,到達終點,成績是4分38秒.請根據上面的信息討論以下問題,并注意題中有關時間、時刻、路程、位置變化的準確含義. (1)該運動員從起跑點到達終點所花的時間是多少?(4分38秒)起跑和到達的時刻分別是多少?(上午9時20分50秒、上午9時25分28秒) (2)該運動員跑過的路程是多少?(1500米)他的位置變化如何?(起跑點到終點的連線) 四、直線運動的位置和位移 提出問題:我們怎樣用數學的方法描述直線運動的位置和位移? 如果物體做的是直線運動,運動中的某一時刻對應的是物體處在某一位置,如果是一段時間,對應的是這段時間內物體的位移. 如圖1-2-6所示,物體在時刻t1處于“位置”x1,在時刻t2運動到“位置”x2 那么(x2-x1)就是物體的“位移”,記為Δx=x2-x1 可見,要描述直線運動的位置和位移,只需建立一維坐標系,用坐標表示位置,用位置坐標的變化量表示物體位移. 在一維坐標系中,用正、負表示運動物體位移的方向.如圖1-2-7所示汽車A的位移為負值,B的位移則為正值.表明汽車B的位移方向為x軸正向,汽車A的位移方向為x軸負向. 課后小結 時間和時刻這兩個概念是同學們很容易混淆的,同學們要掌握時間坐標軸.在時間軸上,用點表示時刻,用線段表示一段時間間隔.位移和路程是兩個不同的物理量,位移是用來表示質點變動的,它的大小等于運動物體初、末位置間的距離,它的方向是從初位置指向末位置,是矢量;而路程是物體實際運動路徑的長度,是標量.只有物體做單向直線運動時,其位移大小才和路程相等,除此以外,物體的位移的大小總是小于路程.找位移的辦法是從初位置到末位置間畫有向線段.有向線段的方向就是位移的方向,有向線段的長度就是位移的大小.時刻對應位置,時間對應位移.在位置坐標軸上,用點來表示位置,用有向線段來表示位移. 本節課用到的數學知識和方法:用數軸來表示時間軸和位移軸,在時間軸上,點表示時刻,線段表示時間間隔.要選計時起點(零時刻),計時起點前的時刻為負,計時起點后的時刻為正;在位移軸上,點表示某一時刻的位置,線段表示某段時間內的位移.要選位置參考點(位置零點),直線運動中,可選某一單一方向作為正方向,朝正方向離開參考點的位置都為正,朝負方向離開參考點的位置都為負.位移方向與規定方向相同時為正,相反時為負.標量遵從算術加法的法則,矢量遵從三角形定則(或平行四邊形定則,以后會學到,不讓學生知道). 課后習題 教材第16頁問題與練習。 教學目的: 1、了解電能輸送的過程。 2、知道高壓輸電的道理。 3、培養學生把物理規律應用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力。 教學重點:培養學生把物理規律應用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力。 教學難點:高壓輸電的道理。 教學用具:電能輸送過程的掛圖一幅(帶有透明膠),小黑板一塊(寫好題目)。 教學過程: 一、引入新課 講述:前面我們學習了電磁感應現象和發電機,通過發電機我們可以大量地生產電能。比如,葛洲壩電站通過發電機把水的機械能為電能,發電功率可達271。5萬千瓦,這么多的電能當然要輸到用電的地方去,今天,我們就來學習輸送電能的有關知識。 二、進行新課 1、輸送電能的過程 提問:發電站發出的電能是怎樣輸送到遠方的呢?如:葛洲壩電站發出的電是怎樣輸到武漢、上海等地的呢?很多學生憑生活經驗能回答:是通過電線輸送的。在教師的啟發下學生可以回答:是通過架設很高的、很粗的高壓電線輸送的。 出示:電能輸送掛圖,并結合學生生活經驗作介紹。 板書:第三節電能的輸送 輸送電能的過程:發電站→升壓變壓器→高壓輸電線→降壓變壓器→用電單位。) 2、遠距離輸電為什么要用高電壓? 提問:為什么遠距離輸電要用高電壓呢?學生思考片刻之后,教師說:這個實際問題就是我們今天要討論的重點。 板書:(高壓輸電的道理) 分析討論的思路是:輸電→導線(電阻)→發熱→損失電能→減小損失 講解:輸電要用導線,導線當然有電阻,如果導線很短,電阻很小可忽略,而遠距離輸電時,導線很長,電阻大不能忽略。列舉課本上的一組數據。電流通過很長的導線要發出大量的熱,請學生計算:河南平頂山至湖北武昌的高壓輸電線電阻約400歐,如果能的電流是1安,每秒鐘導線發熱多少?學生計算之后,教師講述:這些熱都散失到大氣中,白白損失了電能。所以,輸電時,必須減小導線發熱損失。 3、提問:如何減小導線發熱呢? 分析:由焦耳定律,減小發熱,有以下三種方法:一是減小輸電時間,二是減小輸電線電阻,三是減小輸電電流。 4、提問:哪種方法更有效? 第一種方法等于停電,沒有實用價值。第二種方法從材料、長度、粗細三方面來說都有實際困難。適用的超導材料還沒有研究出來。排除了前面兩種方法,就只能考慮第三種方法了。從焦耳定律公式可以看出。第三種辦法是很有效的:電流減小一半,損失的電能就降為原來的四分之一。通過后面的學習,我們將會看到這種辦法了也是很有效的。 板書結論:(A:要減小電能的損失,必須減小輸電電流。) 講解:另一方面,輸電就是要輸送電能,輸送的功率必須足夠大,才有實際意義。 板書:(B:輸電功率必須足夠大。) 5、提問:怎樣才能滿足上述兩個要求呢? 分析:根據公式,要使輸電電流減小,而輸送功率不變(足夠大),就必須提高輸電電壓。 板書:(高壓輸電可以保證在輸送功率不變,減小輸電電流來減小輸送電的電能損失。) 變壓器能把交流電的電壓升高(或降低) 講解:在發電站都要安裝用來升壓的變壓器,實現高壓輸電。但是我們用戶使用的是低壓電,所以在用戶附近又要安裝降壓的變壓器。 討論:高壓電輸到用電區附近時,為什么要把電壓降下來?(一是為了安全,二是用電器只能用低電壓。) 板書:(3。變壓器能把交流電的電壓升高或降低) 三、引導學生看課本,了解我國輸電電壓,知道輸送電能的優越性。 四、課堂小結: 輸電過程、高壓輸電的道理。 五、作業布置: 某電站發電功率約271。5萬千瓦,如果用1000伏的電壓輸電,輸電電流是多少?如果輸電電阻是200歐,每秒鐘導線發熱損失的電能是多少?如果采用100千伏的高壓輸電呢? 探究活動 考察附近的變電站,學習日常生活中的電學知識和用電常識。 了解變壓器的工作原理 調查生活中的有關電壓變換情況。 調查: 在電能的傳輸過程中,為了減小能量損耗而采用提高電壓的方法,可是在提高電壓后相應的對一些設備的要求也會提高,請調查在高壓輸電和低壓輸電過程中的投入產出比。 課題:碰撞 教學目標: 1、使學生了解碰撞的特點,物體間相互作用時間短,而物體間相互作用力很大。 2、理解彈性碰撞和非彈性碰撞,了解正碰、斜碰及廣義碰撞散射的概念。 3、初步學會用動量守恒定律解決一維碰撞問題。 重點: 強性碰撞和非彈性碰撞 難點: 動量守恒定律的應用 教學過程: 1、碰撞的特點: 物體間互相作用時間短,互相作用力很大。 2、彈性碰撞: 碰撞過程中,不僅動量守恒、機械能也守恒,碰撞前后系統動能之和不變 3、非彈性碰撞 碰撞過程中,僅動量守恒、機械能減少,碰撞后系統動能和小于碰撞前系統動能和,若系統結合成一個整體,則機械能損失最大。 4、對心碰撞和非對心碰撞 5、廣義碰撞散射 6、例題 例1、在氣墊導軌上,一個質量為600g的滑塊以15cm/s的速度與另一個質量為400g、速度為10cm/s方向相反的滑塊迎面相撞,碰撞后兩個滑塊并在一起,求碰撞后的滑塊的速度大小和方向。 例2、質量為m速度為υ的A球跟質量為3m靜止的B球發生正碰。碰撞可能是彈性的,也可能是非彈性的,因此,碰撞后B球的速度允許有不同的值。請你論證:碰撞后B球的速度可能是以下值嗎? (1)0.6υ(2)0.4υ(3)0.2υ。 7、小結:略 8、學生作業P19③⑤高中物理教案電子版篇8
高中物理教案電子版篇9
高中物理教案電子版篇10
高中物理教案電子版篇11
高中物理教案電子版篇12
高中物理教案電子版篇13
高中物理教案電子版篇14
高中物理教案電子版篇15
高中物理教案電子版篇16
高中物理教案電子版篇17
高中物理教案電子版篇18
