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高中物理教案(通用20篇)
在教學工作者實際的教學活動中,常常要寫一份優(yōu)秀的教案,教案是實施教學的主要依據,有著至關重要的作用。優(yōu)秀的教案都具備一些什么特點呢?以下是小編為大家收集的高中物理教案,歡迎閱讀與收藏。
高中物理教案 1
知識目標
。1)伽利略理想實驗;
。2)慣性概念;
(3)掌握牛頓第一定律的內容;
(4)理解力是改變物體運動狀態(tài)的原因;
。5)能用牛頓第一定律解釋慣性現象.
能力目標
培養(yǎng)學生嚴謹的邏輯推理能力;培養(yǎng)學生的口頭表達能力.學習科學的實驗方法.
情感目標
對任何現象的發(fā)生不能夠想當然,要有嚴謹、認真的科學態(tài)度.
教材分析
本節(jié)內容是分兩塊內容介紹的,先是介紹了人類對力和運動關系的發(fā)展歷史,并著重講述了伽俐略的理想實驗及其重要的實驗思想.然后引入了牛頓第一定律,引入了慣性概念,并由此分析出力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因.
教法建議
1、本節(jié)所述內容在初中課本上已涉及到,初中課本中用到的標題是慣性定律,所以學生已有一定的基礎.
2、適當介紹一些學史的.知識,讓學生意識到:一個規(guī)律的發(fā)現并不是一帆風順的,或者是一開始的認識就是對的,而是需要人類不斷探索才能形成的,它們的學習也是這樣.
3、重點講述伽利略理想實驗的科學思想,讓學生學會一種科學思維方法.
4、通過對大量實例的分析,讓學生真正理解力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因.
教學設計示例
教學重點:對伽利略理想實驗的理解;牛頓第一運動定律.
教學難點:對伽利略理想實驗的理解.
示例:
一、歷史的回顧
1、人類對力和運動關系的最初認識及亞里士多德其人.(見擴展資料)
2、伽利略理想實驗:
。1)動畫模擬該實驗,并指出不能夠真正試驗的原因.或做課本所講的氣墊導軌實驗(有視頻資料),并指出為什么只是近似驗證.由實驗結果推出亞里士多德觀點的錯誤,矛盾的焦點蝕是試實驗條件的不同.
。2)分析伽利略理想實驗:它是一個理想化的過程,但并不是憑空想象的來的,而在抽象思維過程中所創(chuàng)造出的一種科學推理,理想化實驗是物理學中重要的研究方法.
。3)介紹伽利略.
二、牛頓第一運動定律
1、牛頓第一運動定律(慣性定律):一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止.
2、慣性:物體保持原來的勻速直線運動或靜止狀態(tài)的性質.
3、注意:(通過實例分析)
。1)慣性與慣性定律不同.
。2)慣性是物體的固有性質,任何時候物體都具有慣性,這與物體處于什么狀態(tài)無關.
。3)力和運動的關系:力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因.
4、實例參考(要讓學生充分參與討論):
分析剎車時人往前傾;啟動時人往后仰.
做小實驗:慣性實驗器演示慣性現象,并分析.
讓學生舉例分析,并指出哪些慣性現象有利,哪些慣性現象有害.
探究活動
題目:可以觀察的慣性現象
組織:小組或個人
方案:自己設計小實驗并展示、講解,由同學互相評判
評價:具有可操作性,讓學生把學過的知識靈活應用
高中物理教案 2
教學目標:
1、理解麥克斯韋電磁場理論的兩個支柱:變化的磁場產生電場、變化的電場產生磁場。了解變化的電場和磁場相互聯(lián)系形成同一的電磁場。
2、了解電磁場在空間傳播形成電磁波。
3、了解麥克斯韋電磁場理論以及赫茲實驗在物理學發(fā)展中的貢獻。體會兩位科學家研究物理問題的思想方法。
教學過程:
一、偉大的預言
說明:法拉第發(fā)現電磁感應現象那年,麥克斯韋在蘇格蘭愛丁堡附近誕生,從小就表現出了驚人的數學和物理天賦,他從小熱愛科學,喜歡思考,1854年從劍橋大學畢業(yè)后,精心研讀了法拉第的著作,法拉第關于“場”和“力線”的思想深深吸引了麥克斯韋,但麥克斯韋也發(fā)現了法拉第定性描述的弱點,那就是不能定量的描述電場和磁場的關系。因此,這位初出茅廬的科學家決定用他的數學才能來彌補。1860年初秋,麥克斯韋特意去拜訪法拉第,兩人雖然在年齡上相差四十歲,在性情、愛好、特長方面也迥然各異,可是對物質世界的看法卻產生了共鳴。法拉第鼓勵麥克斯韋:“你不應停留在數學解釋我的觀點”,而應該突破它。
說明:麥克斯韋學習了庫侖、安培、奧斯特、法拉第、亨利的研究成果,結合了自己的創(chuàng)造性工作,最終建立了經典電磁場理論。
說明:法拉第電磁感應定律告訴我們:閉合線圈中的磁通量發(fā)生變化就能產生感應電流,我們知道電荷的定向移動形成電流,為什么會產生感應電流呢?一定是有了感應電場,因此,麥克斯韋認為,這個法拉第電磁感應的實質是變化的磁場產生電場,電路中的電荷就在這個電場的作用下做定向移動,產生了感應電流。即使變化的磁場周圍沒有閉合電路,同樣要產生電場。變化的磁場產生電場,這是一個普遍規(guī)律
說明:自然規(guī)律存在著對稱性與和諧性,例如有作用力就有反作用力。既然變化的磁場能夠產生電場,那么變化的電場能否產生磁場呢?麥克斯韋大膽地假設,變化的電場能夠產生磁場。
問:什么現象能夠說明變化的電場能夠產生磁場?(例如通電螺線管中的電流發(fā)生變化,那么螺線管內部的磁場要發(fā)生變化)
說明:根據這兩個基本論點,麥克斯韋推斷:如果在空間在空間某區(qū)域中有不均勻變化的電場,那么這個變化的電場能夠引起變化的磁場,這個變化的磁場又引起新的變化的電場.........這樣變化的電場引起變化的磁場,變化的.磁場又引起變化的電場,變化的電場和磁場交替產生,由近及遠傳播就形成了電磁波。
二、電磁波
問:在機械波的橫波中,質點的振動方向和波的傳播方向之間有何關系?(兩者垂直)
說明:根據麥克斯韋的理論,電磁波中的電場強度和磁感應強度互相垂直,而且兩者均與電磁波的傳播方向垂直,電磁波是橫波。
問:電磁波以多大的速度傳播呢?(以光速C傳播)
問:在機械波中是位移隨時間做周期性變化,在電磁波中是什么隨時間做周期性變化呢?(電場強度E和磁感應強度B)
三、赫茲的電火花
說明:德國科學家赫茲證明了麥克斯韋關于電磁場的理論
板書設計
一、偉大的預言
1、變化的磁場產生電場
變化的電場產生磁場
2、變化的電場和磁場交替產生,由近及遠傳播形成電磁波
二、電磁波
1、電磁波是橫波,E和B互相垂直,而且兩者均與電磁波的傳播方向垂直÷
2、電磁波以光速C傳播)
3、電磁波中電場強度E和磁感應強度B隨時間做周期性變化
三、赫茲的電火花
赫茲證明了麥克斯韋關于電磁場的理論
高中物理教案 3
學習目標:
1.理解質點的概念,知道它是一種科學抽象,知道實際物體在什么條件下可看作質點,知道這種科學抽象是一種常用的研究方法。
2.知道參考系的概念和如何選擇參考系。
學習重點:
質點的概念。
主要內容:
一、機械運動
1.定義:物體相對于其他物體的位置變化,叫做機械運動,簡稱運動。
2.運動的絕對性和靜止的相對性:宇宙中的一切物體都在不停地運動,無論是巨大的天體,還是微小的原子、分子,都處在永恒的運動之中。運動是絕對的,靜止是相對的。
二、物體和質點
1.定義:用來代替物體的有質量的點。
、儋|點是用來代替物體的具有質量的點,因而其突出特點是“具有質量”和“占有位置”,但沒有大小,它的質量就是它所代替的物體的質量。
、谫|點沒有體積,因而質點是不可能轉動的。任何轉動的物體在研究其自轉時都不可簡化為質點。
、圪|點不一定是很小的物體,很大的物體也可簡化為質點。同一個物體有時可以看作質點,有時又不能看作質點,要具體問題具體分析。
2.物體可以看成質點的條件:如果在研究的問題中,物體的形狀、大小及物體上各部分運動的差異是次要或不起作用的因素,就可以把物體看做一個質點。
3.突出主要因素,忽略次要因素,將實際問題簡化為物理模型,是研究物理學問題的基本思維方法之一,這種思維方法叫理想化方法。質點就是利用這種思維方法建立的一個理想化物理模型。
問題:
1.能否把物體看作質點,與物體的大小、形狀有關嗎?
2.研究一輛汽車在平直公路上的運動,能否把汽車看作質點?要研究這輛汽車車輪的轉動情況,能否把汽車看作質點?
3.原子核很小,可以把原子核看作質點嗎?
【例一】下列情況中的物體,哪些可以看成質點()
A.研究繞地球飛行時的航天飛機。
B.研究汽車后輪上一點的運動情況的車輪。
C.研究從北京開往上海的一列火車。
D.研究在水平推力作用下沿水平地面運動的木箱。
課堂訓練:
1.下述情況中的物體,可視為質點的是()
A.研究小孩沿滑梯下滑。
B.研究地球自轉運動的規(guī)律。
C.研究手榴彈被拋出后的運動軌跡。
D.研究人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運動。
2.下列各種情況中,可以所研究對象(加點者)看作質點的是( )
A.研究小木塊的翻倒過程。
B.研究從橋上通過的一列隊伍。
C.研究在水平推力作用下沿水平面運動的木箱。
D.汽車后輪,在研究牽引力來源的時。
三、參考系
1.定義:宇宙中的一切物體都處在永恒的運動之中,在描述一個物體的運動時,必須選擇另外的一個物體作為標準,這個被選來作為標準的物體叫做參考系。一個物體一旦被選做參考系就必須認為它是靜止的。
2.選擇不同的參考系來觀察同一個運動,得到的結果會有不同。
【例二】人坐在運動的'火車中,以窗外樹木為參考系,人是_______的。以車廂為參考系,人是__________的。
3.參考系的選擇:描述一個物體的運動時,參考系可以任意選取,選取參考系時要考慮研究問題的方便,使之對運動的描述盡可能的簡單。在不說明參考系的情況下,通常應認為是以地面為參考系的。
4.絕對參考系和相對參考系:
【例三】對于參考系,下列說法正確的是()
A.參考系必須選擇地面。
B.研究物體的運動,參考系選擇任意物體其運動情況是一樣的。
C.選擇不同的參考系,物體的運動情況可能不同。
D.研究物體的運動,必須選定參考系。
課堂訓練:
1.甲物體以乙物體為參考系是靜止的,甲物體以丙物體為參考系是運動的,那么,以乙物體為參考系,丙物體是( )
A.一定是靜止的。 B.一定是運動的。
C.有可能是靜止的或運動的 D.無法判斷。
2.關于機械運動和參照物,以下說法正確的有()
A. 研究和描述一個物體的運動時,必須選定參照物。
B. 由于運動是絕對的,描述運動時,無需選定參照物。
C. 一定要選固定不動的物體為參照物。
D. 研究地面上物體的運動時,必須選地球為參照物。
高中物理教案 4
教學目標
【知識與能力】
探究得出滑動摩擦力產生的條件和影響滑動摩擦力大小的因素以及計算公式。
【過程與方法】
通過觀察,了解滑動摩擦力的存在,實驗探究產生滑動摩擦力的條件以及影響其大小的因素,提高實驗技能和探索能力。
【情感、態(tài)度和價值觀】
學生能提高實事求是的科學實驗態(tài)度,鍛煉思維能力、抽象能力,運用物理知識解釋生活現象。
教學重難點
【重點】
滑動摩擦力產生條件和計算式。
【難點】
實驗探究的過程。
教學方法
觀察法、實驗法、討論法、問答法等。
教學過程
(一)新課導入
展示幾個情景:孩子玩滑梯、火車急剎車、冰壺運動等。
通過提問這些情景中的現象,引導學生思考,從而得出滑動摩擦力的概念,導出新課。
(二)科學探究
問題1:滑動摩擦力什么情況下才會出現?結合前面學的'靜摩擦力條件進行討論。
學生討論:需要有壓力、粗糙的接觸面以及相對運動。
問題2:為什么冰壺、火車、孩子受到的滑動摩擦力不同呢?
實驗探究:影響滑動摩擦力大小的因素:
1.猜想:與壓力有關,與速度有關,與質量有關,與粗糙程度有關等等。
2.設計實驗:用彈簧秤拉動木塊,可通過加減砝碼改變壓力,改變拉動速度,更換接觸面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。彈簧秤示數便是滑動摩擦力示數,設計表格進行記錄。
3.進行實驗:6人一組進行實驗,注意小組內部的分工問題,教師巡視。
4.得出結論:滑動摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關。
5.交流討論:分享實驗中的數據和實驗細節(jié),誤差處理等;討論控制變量法的注意事項,即控制無關變量相同,只改變探究的物理量等;實驗安全問題、保護器材問題等等。
6.總結:結合實驗結論和教材,得出滑動摩擦力的計算公式,f=μN
問題3:滑動摩擦力的方向如何判斷呢?結合示例分析并討論。
示例:木塊在地面上滑動、木塊在木板上滑動并帶動木板一起滑動。
學生討論:滑動摩擦力方向與相對運動方向相反,相對運動方向有時并不是運動方向。
問題4:滑動摩擦力有什么作用呢?舉例說明。
回答:生活中有很多地方可以見到滑動摩擦力,車輛的剎車系統(tǒng)是利用滑動摩擦力進行減速,打磨東西也是利用了滑動摩擦力,同時機器中的滑動摩擦力會損耗器材,所以需要使用潤滑油來減小滑動摩擦力等等。
(三)鞏固提高
給出適當例題,運用公式求解摩擦力大小,判斷摩擦力方向。
(四)小結作業(yè)
小結:淺談本節(jié)課收獲。
作業(yè):課下繼續(xù)探索,拓展科學知識。
高中物理教案 5
學生學習情況分析
1、學生由于受日常經驗的影響,對物體的下落運動普遍存在重快輕慢的錯誤認識。本節(jié)課擬通過學生之間的辯論,使學生明確認識到:日常見到的現象是因為受空氣阻力的影響的緣故,從而有效地消除學生的從生活中得來的錯誤觀念,培養(yǎng)學生透過現象看到本質的辯證唯物主義認識觀。
2、學生已學過“勻變速直線運動規(guī)律”的運動學知識,具備了一定的學習基礎,通過DIS傳感器直觀真實地得出自由落體運動的速度圖像后,由學生根據以前學過的圖像規(guī)律自行總結出自由落體運動的特點,利用“牛頓管實驗”中鐵片和羽毛同時落到底部的實驗現象引導學生根據已學知識推導出同一地點不同物體自由下落的加速度是相同的,得出自由落體加速度的概念,然后結合勻變速直線運動規(guī)律“水到渠成”地推導出自由落體運動的規(guī)律。
設計思想教學過程的優(yōu)化設計關系到課堂教學的質量,教學目標的實驗、教學任務的完成都要通過教學過程來實施。本節(jié)課的主要教學思路如下:
A、由一則生活引入新課,明確課題;通過一個小的演示實驗研究物體下落的運動;
B、通過“辯論賽”的方式探究影響物體下落快慢的因素,然后抓住主要因素,忽略次要因素,建立理想化過程,得出自由落體運動的概念;
C、利用DIS傳感器定量分析,得出自由落體運動的性質和特點。利用牛頓管實驗理論推導出同一地點不同物體的自由落體加速度是相同的;
D、用前面學過的勻變速直線運動的規(guī)律及自由落體運動的特點總結出自由落體運動的規(guī)律(公式);
E、在“迷人小實驗”中,利用總結出的公式計算出一般人的反應時間,與引入遙相呼應,進行情感態(tài)度價值觀的教育。
教學目標
1、知識與技能:理解自由落體運動的實質及相關概念,掌握自由落體運動的規(guī)律。
2、過程與方法:通過演示實驗讓學生從觀察實驗中分析歸納出自由落體運動的特點,培養(yǎng)學生將形象思維轉化為抽象思維的能力,歸納概括出物理概念和物理規(guī)律的能力。
3、情感態(tài)度價值觀:
(1)通過實驗、觀察、推理、歸納等科學知識和方法,培養(yǎng)學生透過現象看本質的認識觀;
(2)通過對自由落體運動的學習,培養(yǎng)學生多層次考慮問題的辯證唯物主義思想;
。3)通過多媒體技術的應用激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生追求科學真理的學習品質。
(4)讓學生感受到物理與科學和社會、生活的聯(lián)系,感受到科學的現實性。使學生產生強烈的求知欲,樂于探索自然現象和日常生活中的物理學道理,初步領略科學的美妙與和諧,體驗解決問題時的喜悅。培養(yǎng)學生合作意識與協(xié)作精神。
教學重點和難點
重點:
認識自由落體運動是初速度為零、加速度為g的勻變速直線運動,并能應用勻變速直線運動的規(guī)律解決自由落體運動的問題、
難點:
。1)物體下落的快慢與物體所受重力大小無直接關系。
。2)同一地點自由落體運動中不同物體下落的加速度都為g。
教學過程設計
一、引入新課
同學們,在講新課之前,老師先給大家講一則生活見聞。老師有一次在街上看見一個江湖騙子在行騙,現在我將他的騙術再現一下:
這是一張百元鈔票,我捏住它的頂端,你用兩個手指放在鈔票的.中部做好捏住鈔票的準備,但注意在我松手之前你手的任何部分都不能碰到鈔票,當看到我松手時,你就立刻去捏鈔票。
騙子說:“如果你能捏得住,百元鈔票歸你,如果捏不住,你只需給我五元錢”。
現在請三位反應敏捷的同學上臺來試試,看能否捏得住鈔票。
事實證明,絕大多數人都捏不到鈔票而被騙。要戳穿騙子的騙局,揭示其中的科學道理,學習完本節(jié)內容就知道了。
二、新課教學
[板書:第3節(jié)勻變速直線運動實例——自由落體運動]
師:現在我們來研究掛在細線下靜止的小球,小球受哪些力的作用?
生:重力和拉力
師:如果把線剪斷,小球下落后受什么力作用?
生:重力和空氣阻力(較。
師:那么,小球將在什么方向上運動?
生:沿豎直方向下落
演示:用火將繩子剪斷,小球下落。
這就是我們常見的物體自由下落的現象。將輕重不同的物體從同一高度同時靜止釋放,快慢相同嗎?(同學們七嘴八舌,主要有兩種看法:重的物體下落快、重的物體不一定下落快。)
[板書:一、科學探究1——輕重物體下落快慢相同嗎?]
師:贊成重的物體下落快的同學請舉手,贊成重的物體下落不一定快的同學請舉手。究竟哪種說法正確呢?現在我們來舉行一次小小的辯論賽吧。請剛才舉手的同學們各選出三名代表,坐到講臺的兩側來。
坐在講臺左側的代表隊為正方,他們的觀點是:重的物體下落快。坐在講臺右側的代表隊為反方,他們的觀點是:重的物體下落不一定快。每隊的桌面上放有硬幣一枚、相同紙片兩張、相同體積的鐵球和鋁球各一個,F在各隊先討論5分鐘,可以利用桌面的器材設計實驗來論證本方的觀點。
正方甲生:同學們請看,將硬幣與紙片同時由同一高度靜止釋放,硬幣比紙片下落得快,說明重的物體下落快。(鼓掌)
反方乙生:將紙片捏成團,然后與硬幣同時由同一高度靜止釋放,兩者幾乎同時落到桌面上。說明重的物體下落不一定快。(鼓掌)
正方丙生:你們怎么證明是同時到達呢?根本看不清楚,硬幣肯定會更快到達桌面的,只是太快了,我們眼睛區(qū)分不出來。
反方丁生:將鐵球和鋁球同時由同一高度靜止釋放,大家認真聽聽,落到桌面時,聲音只有一個(演示),說明兩球是同時落到桌面的,也即快慢一樣。
正方丙生:落到桌面的聲音并不清脆,有些混濁,也許是兩個時間間隔太短了,我們的耳朵區(qū)分不出來。
反方戊生:我們假設“較重的鐵球下落得快”是正確的,那么將鐵球和鋁球用線連在一起下落,跟鐵球單獨下落相比,誰下落得快?按正方觀點連在一起的兩球比鐵球重,應該比鐵球下落得快。但是鐵球和鋁球連在一起后,下落得慢的鋁球要對下落得快的鐵球起阻礙作用,所以兩球連在一起時,應該比單獨的鐵球下落得慢。由正方觀點推出了自相矛盾的兩個結論,所以說,正方觀點在邏輯上是站不住腳的,是錯誤的。(熱烈鼓掌)
正方同學面面相覷,啞口無言。
師:在剛才的激烈辯論中,正反雙方同學都能開動腦筋、積極思考,充分利用了桌面上的器材來論證已方的觀點,特別是反方戊生在實驗觀察效果不夠明顯的情況下,能利用我國古代“以子之矛攻子之盾”的邏輯思想,推翻了正方的觀點,更是值得稱贊的。現在我宣布反方同學獲勝。(鼓掌)
師:重的物體不一定比輕的物體下落得快。那么,物體自由下落快慢到底受什么因素影響呢?為什么紙片捏成團后,重量未變,但下落得快呢?
生:因為物體自由下落時,物體除了受重力作用以外,還受到空氣阻力的影響,紙片捏成團后,重力作用不變,而空氣阻力的影響變小,所以下落得快。
師:如果沒有空氣阻力作用的話,物體自由下落得情況會怎樣呢?我們通過實驗來觀察這一情況。
演示:牛頓管實驗。
師:輕重不同的羽毛和金屬片在沒有空氣的空間自由下落,它們不受空氣阻力作用,下落快慢相同;若在有空氣的空間下落,它們受到空氣阻力作用時,下落快慢就不相同了。綜合上述實驗,得出結論:
[板書:若無空氣阻力作用,不同物體自由下落運動快慢相同。]
師:物理學中,把物體只在重力作用下,從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動。而在日常生活中,物體下落不可能不受空氣阻力作用,如果空氣阻力相對于重力而言很小可忽略不計的話,物體由靜止下落的運動就可看成是自由落體運動,例如:鐵片與金屬小球從靜止開始下落的運動等等。所以自由落體運動是一個理想化過程。通過理想化突出主要因素,忽略次要因素,從而使問題簡單化,這是物理學中常用到的一種研究問題的科學方法。
我們可以看到自由落體運動的物體速度越來越大,是作勻加速運動嗎?
[板書:二、科學探究2:自由落體運動的特點]
師:我們曾用什么方法研究并判斷勻變速直線運動呢?
生:當相鄰且相等時間內的位移之差Δs為定值時,小球作勻加速直線運動,且有Δs=aT2。
師:留跡法是研究物理規(guī)律的重要方法。例如頻閃照片、紙帶等。
課本第47頁的圖3—26是小球做自由落體運動的頻閃照片。限于時間關系,請大家在課后由該圖片上的數據判斷自由落體運動的性質并計算其加速度。
現在我們用一臺較為先進的儀器——DIS傳感器來研究自由落體運動的性質。
將重物和速度傳感器連在一起自由下落,通過電腦直接在大屏幕上顯示出其速度——時間圖像。圖像有什么特點,由圖像可以得到哪些結論呢?
生:自由落體運動的速度圖像為一條過原點的傾斜直線,說明了自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。
[板書:1、自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。]
師:在同一地點將兩個不同的物體靜止釋放,不計空氣阻力,它們運動的加速度相同嗎?大家可以根據剛才我們做過的牛頓管實驗中羽毛和鐵片的運動情況進行理論推導。請一位同學上臺演板。
學生演板:
即不同物體自由下落的加速度是相同的。
師:在同一地點,一切物體在自由落體運動中的加速度都相同,這個加速度叫做自由落體加速度,又叫重力加速度,通常用g來表示。
[板書:2、自由落體運動的加速度a=g,方向豎直向下。]
師:請同學們閱讀課本第48頁的信息窗。由信息窗可以獲取哪些信息呢?
生:不同緯度重力加速度的值不同,緯度越高,重力加速度值越小。
師:很好,請坐。重力加速度的值不僅跟緯度有關,還跟高度等因素有關,這將在我們以后的學習中繼續(xù)學習。自由落體運動是v0=0,a=g的勻加度直線運動,我們能否利用以前學過的勻變速運動的公式推導出自由落體運動的公式呢?
生:能。
由
師:很好。式中的s我們也常用h來替代。
[板書:三、自由落體運動公式]
師:請大家根據課本第49頁“迷你實驗室”中提示的方法,兩人一組,互測對方的反應時間。(下臺詢問)絕大多數同學的反應時間在0.15—0.18s之間,而百元鈔票長為15.6cm,一半長7.8cm,將h=7.8cm代入公式可得t=0.13s,可惡的騙子就是利用這0.02—0.04s的差距騙取人民的錢財的。希望大家通過本課的學習能夠理解“占小便宜吃大虧”、“天上不會掉餡餅”的人生哲理。
師:0.02s讓騙子的詭計得逞;0.02s楊利偉叔叔駕駛“神舟五號”繞地球運行了約158m;雅典奧運會百米決賽賽場上蓋特林9秒85,奧比科維魯9秒86,格林9秒87。他們都只相差了0.01s,這是怎樣的差距?是從“金牌”到“銀牌”到“銅牌”的巨大落差,更是近在眼前卻難以逾越的無奈……。時間對于每個人來說都是寶貴的,同學們要珍惜屬于自己的分分秒秒,努力學習、快樂生活,將來成為一個對社會有貢獻的人。
課堂小結(1)我們運用了物理學中的理想化方法,從最簡單、最基本的情況入手,抓住影響運動的主要因素,去掉次要的非本質因素的干擾,建立了理想化的物理過程——自由落體運動,理想化是研究物理問題常用的方法之一,在后面的學習中我們還要用到。
。2)通過分析處理實驗數據,推出了自由落體加速度的概念,結合勻變速直線運動的規(guī)律推導出自由落體的運動規(guī)律,
。3)同學們要學會研究問題的方法而不僅僅是知識本身,知識的結論當然重要,但更重要的是如何獲取知識和處理知識。
布置作業(yè):
1、利用課本第47頁的圖3—26上的數據判斷自由落體運動的性質并計算其加速度。
2、閱讀課本第50頁至52頁,完成第53頁練習5、6。
3、查閱資料,了解重力加速度的測量有什么實際意義。
4、由實驗測出的重力加速度的值比當地實際的重力加速度的值小,試分析誤差來源。如何改進實驗可以減少誤差?
教學小結與反思
1、由一則生活見聞引出課題,較好地集中了學生的注意力,激發(fā)了學生強烈的求知欲,有效地調動了課堂氣氛。
2、通過實驗演示,激發(fā)學生的好奇心,培養(yǎng)學生的學習興趣,用火燒斷懸線,可避免剪刀剪斷懸線時對懸線橫切的不利影響,確保小球開始下落時初速為零。
3、通過“辯論賽”,引導學生動手、動腦、動嘴,自行設計實驗探究物理規(guī)律,很好地培養(yǎng)了學生團結協(xié)作、自主學習、勇于探索創(chuàng)新的精神,較好地訓練了學生的語言表達能力,讓學生充分體驗到了成功的喜悅。也使學生了解突出主要因素,忽略次要因素的哲學思想,逐步幫助學生樹立起辯證唯物主義的認識論。
4、為了保證學生有充足計算時間,特把頻閃照片的數據分析和處理放在課后進行。課內則采用先進的DIS傳感器系統(tǒng),直觀、真實、快捷地展示出自由落體運動的速度圖像,然后依據學生已有的知識和物理研究方法,通過數據分析、歸納總結、類比遷移,由自己推導出自由落體的運動性質和規(guī)律。
5、最后的“迷你小實驗”與引入遙相呼應,及時對學生進行情感態(tài)度價值觀的教育,使學生建立正確的人生觀和價值觀。
6、本節(jié)課科學探究所花時間較多,沒有安排隨堂訓練,擬在下節(jié)課補充一節(jié)習題課。
高中物理教案 6
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(yǎng)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:
。ㄒ唬、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
。ǘ⒑喼C振動的判斷:振動過程所受回復力為線性回復力
。‵=-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
。ㄈ⒑喼C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(guī)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(qū)別與聯(lián)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?
。ㄋ模、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(tài),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(lián)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 7
教學目標
1、知道兩列頻率相同的波才能發(fā)生干涉現象;知道干涉現象的特點。
2、知道現象是特殊條件下的疊加現象,知道干涉現象是波特有的現象。
3、通過觀察波的獨立前進,波的疊加和水現象,認識條件及干涉現象的特征。
教學建議
本節(jié)重點是對干涉概念的理解和產生穩(wěn)定干涉條件的應用。學習中要注意兩列波的波峰、波峰相遇處是振動最強的地方,波谷、波谷相遇處也是振動最強的地方;而波峰、波谷或波谷、波峰相遇處則是振動最弱的地方。干涉的圖樣是穩(wěn)定的,振動加強的地方永遠加強,振動減弱的地方永遠減弱。
為什么頻率不同的兩列波相遇,不發(fā)生干涉現象?
因為頻率不同的兩列波相遇,疊加區(qū)各點的合振動的振幅,有時是兩個振動的振幅之和,有時是兩個振動的振幅之差,沒有振動總是得到加強或總是減弱的區(qū)域,這樣的兩個波源不能產生穩(wěn)定的干涉現象,不能形成穩(wěn)定干涉圖樣。而是波疊加中的一個特例,即產生穩(wěn)定的干涉圖樣.
頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動始終加強,某些區(qū)域的振動始終減弱,并且振動的加強區(qū)和減弱區(qū)相互間隔的現象是波特有的現象。
產生穩(wěn)定干涉條件
(1)兩列波的頻率相同;
(2)振動情況相同.
產生的原因
波疊加的結果
教學設計
示例教學重點:
波的疊加及發(fā)生的條件。教學難點:對穩(wěn)定的圖樣的理解。教學方法:實驗討論法教學儀器:水槽演示儀,長條橡膠管,計算機多媒體新課引入:問題1:上節(jié)課我們研究了波的衍射現象,什么是波的衍射現象呢?(波繞過障礙物的現象)問題2:發(fā)生明顯的衍射現象的條件是什么?(障礙物或孔的大小比波長小,或者與波長相差不多)這節(jié)課我們研究現象,如果同時投入兩個小石子,形成了兩列波,當它們相遇在一起時又會怎樣?請學生注意觀察演示實驗。
一、觀察現象:
①在水槽演示儀上有兩個振源的條件下,單獨使用其中的一個振源,水波按該振源的.振動方式向外傳播;再單獨使用另一個振源,水波按該振源的振動方式向外傳播,F象結論:每一個波源都按其自己的方式,在介質中產生振動,并能使介質將這種振動向外傳播
、谡覂蓚同學拉著一條長繩,讓他們同時分別抖動一下繩的端點,則會從兩端各產生一個波包向對方傳播。當兩個波包在中間相遇時,形狀發(fā)生變化,相遇后又各自傳播。(由于這種現象一瞬間完成,學生看不清楚,教師可用計算機多媒體演示)現象結論:波相遇時,發(fā)生疊加。以后仍按原來的方式傳播,是獨立的。
1.波的疊加:在前面的現象的觀察的基礎上,向學生說明什么是波的疊加。教師板書:兩列波相遇時,在波的重疊區(qū)域,任何一個質點的總位移都等于兩列波分別引起的位移的矢量和。
結合圖下圖解釋此結論。
解釋時可以這樣說:在介質中選一點為研究對象,在某一時刻,當波源l的振動傳播到點時,若恰好是波峰,則引起點向上振動;同時,波源2的振動也傳播到了點,若恰好也是波峰,則也會引起點向上振動;這時,點的振動就是兩個向上的振動的疊加,點的振動被加強了。(當然,在某一時刻,當波源1的振動傳播到點時,若恰好是波谷,則引起戶點向下振動;同時,波源2的振動傳播到了點時,若恰好也是波谷,則也會引起點向下振動;這時,點的振動就是兩個向下的振動的疊加,點的振動還是被加強了。)用以上的分析,說明什么是振動加強的區(qū)域。
波源l經過半周期后,傳播到P點的振動變?yōu)椴ü,就會使P點的振動向下,但此時波源2傳過來的振動不一定是波谷(因為兩波源的周期可能不同),所以,此時P點的振動可能被減弱,也可能是被加強的。(讓學生來說明原因)
問題:如果希望P點的振動總能被加強,應有什么條件?如果在介質中有另一質點Q,希望Q點的振動總能被減弱,應有什么條件?
總結:波源1和波源2的周期應相同。
觀察現象:
、鬯壑械乃。對水波干涉圖樣的解釋中,特別要強調兩列水波的頻率是相同的,所以產生了在水面上有些點的振動加強,而另一些點的振動減弱的現象,加強和減弱的點的分布是穩(wěn)定的。
詳細解釋教材中給出的插圖,如下圖所示。在解釋和說明中,特別應強調的幾點是:
、俅藞D是某時刻兩列波傳播的情況;
、趦闪胁ǖ念l率(波長)相等;
、郛攦闪胁ǖ牟ǚ逶谀滁c相遇時,這點的振動位移是正的最大值,過半周期后,這點就是波谷和波谷相遇,則這點的振動位移是負的最大值;
、苷駝蛹訌姷狞c的振動總是加強的,振動減弱的點的振動總是減弱的。
讓學生思考和討論,并在分析的基礎上,給出干涉的定義:
。ń處煱鍟╊l率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動加強,某些區(qū)域的振動減弱,并且振動加強和振動減弱的區(qū)域互相間隔,這種現象叫,形成的圖樣叫做圖樣。
請學生反復觀察水槽中的水,分清哪些區(qū)域為振動加強的區(qū)域,哪些區(qū)域為振動減弱的區(qū)域。
最后應幫助學生分析清楚:介質中某點的振動加強,是指這個質點以較大的振幅振動;而某點的振動減弱,是指這個質點以較小的振幅振動,這與只有一個波源的振動在介質中傳播時,各質點均按此波源的振動方式振動是不同的。
問題:任何兩列波進行疊加都可以產生干涉現象嗎?(不可以)為什么?(干涉是一種特殊的疊加。任何兩列波都可以進行疊加,但只有兩列頻率相同)
總結:干涉是波特有的現象。
二、應用
請學生思考和討論在我們生活中是否遇到過現象,舉例說明:
例1、水現象。
例2、聲現象。
三、課堂小結
高中物理教案 8
教學目標
一、知識目標
1、知道電磁驅動現象。
2、知道三相交變電流可以產生旋轉磁場,知道這就是感應電動機的原理。
3、知道感應電動機的基本構造:定子和轉子。
4、知道感應電動機的優(yōu)點,知道能使用感應電動機是三相交變電流的突出優(yōu)點。
二、能力目標
1、培養(yǎng)學生對知識進行類比分析的能力。
2、培養(yǎng)學生接受新事物、解決新問題能力。
3、努力培養(yǎng)學生的實際動手操作能力。
三、情感目標
1、通過讓學生了解我國在磁懸浮列車方面的研究進展,激發(fā)他們的愛國熱情和立志學習、報效祖國的情感。
2、在觀察電動機的構造的過程中,使學生養(yǎng)成對新知識和新事物的探索熱情。
教學建議
1、由于感應電動機的突出優(yōu)點,使它應用十分廣泛、本節(jié)對它做了簡單的介紹,以開闊學生眼界,增加實際知識。但作為選學內容,對學生沒有太高的要求,做些介紹就可以了。
2、可以通過回憶前一章習題中提到的電磁驅動現象,本節(jié)的關鍵是通過演示、講解使學生明白三相交變電流也可以產生旋轉磁場,做到電磁驅動,這就是感應電動機的原理。這有利于新舊知識的聯(lián)系和加強學生學以致用的意識。有條件的可以看實物或帶學生參觀,以增加實際知識。
3、課本中的感應電動機的內容,簡要地介紹了感應電動機的`轉動原理,其中的核心內容是旋轉磁場概念。建議教師如果可能的話,應找一臺電動機,拆開了讓學生看一看各個部分的形狀。三相感應電動機在工農業(yè)生產中的應用很廣泛,最好能讓學生看一些實際例子。
教學準備:
幻燈片、感應電動機模型、學生電源、旋轉磁鐵
教學過程:
一、知識回顧
電磁驅動現象說明
二、新課教學:
1、過回憶紹電磁驅動現象:在U形磁鐵中間放一個鋁框,如果轉動磁鐵,造成一個旋轉磁場。鋁框就隨著轉動。這種電磁驅動現象。告訴學生感應電動機就是應用該原理來工作的。
2、旋轉磁場的產生方法:旋轉磁鐵可以得到旋轉磁場,在線圈中通入三相交流電也可以得到旋轉磁場。
3、感應電動機的結構介紹
定子:固定的電樞稱為定子
轉子:中間轉動的鐵心以及鐵心上鑲嵌的銅條叫轉子
4、鼠籠式電動機模型介紹:感應電動機的轉子是由鐵芯和嵌在鐵芯上的閉合導體構成的。閉合導體是由嵌在鐵芯凹槽中的銅條(或鋁條)和兩個銅環(huán)(或鋁環(huán))連在一起制成的,形狀像個鼠籠,所以這種電動機也叫鼠籠式感應電動機。
5、感應電動機的轉動方向控制:由于感應電動機的構造簡單,因此如果要改變轉子的轉動方向,只需要把定子上的任意兩組線圈的電流互換一下就就可以通過改變旋轉磁場的旋轉方向來改變轉子的轉動。這種電動機在制造、使用和保養(yǎng)上都比較簡單,被廣泛應用在工農業(yè)生產上。
高中物理教案 9
教學目的:
1、了解電能輸送的過程。
2、知道高壓輸電的道理。
3、培養(yǎng)學生把物理規(guī)律應用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力。
教學重點:
培養(yǎng)學生把物理規(guī)律應用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力。
教學難點:
高壓輸電的道理。
教學用具:
電能輸送過程的掛圖一幅(帶有透明膠),小黑板一塊(寫好題目)。
教學過程:
一、引入新課
講述:前面我們學習了電磁感應現象和發(fā)電機,通過發(fā)電機我們可以大量地生產電能。比如,葛洲壩電站通過發(fā)電機把水的機械能為電能,發(fā)電功率可達271。5萬千瓦,這么多的電能當然要輸到用電的地方去,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(fā)電站發(fā)出的電能是怎樣輸送到遠方的呢?如:葛洲壩電站發(fā)出的電是怎樣輸到武漢、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(fā)下學生可以回答:是通過架設很高的、很粗的高壓電線輸送的。
出示:電能輸送掛圖,并結合學生生活經驗作介紹。
板書:第三節(jié) 電能的輸送
輸送電能的過程:發(fā)電站→升壓變壓器→高壓輸電線→ 降壓變壓器→用電單位。)
2、遠距離輸電為什么要用高電壓?
提問:為什么遠距離輸電要用高電壓呢?學生思考片刻之后,教師說:這個實際問題就是我們今天要討論的重點。
板書:(高壓輸電的道理)
分析討論的思路是:輸電→導線(電阻)→發(fā)熱→損失電能→減小損失
講解:輸電要用導線,導線當然有電阻,如果導線很短,電阻很小可忽略,而遠距離輸電時,導線很長,電阻大不能忽略。列舉課本上的一組數據。電流通過很長的導線要發(fā)出大量的熱,請學生計算:河南平頂山至湖北武昌的高壓輸電線電阻約400歐,如果能的電流是1安,每秒鐘導線發(fā)熱多少?學生計算之后,教師講述:這些熱都散失到大氣中,白白損失了電能。所以,輸電時,必須減小導線發(fā)熱損失。
3、提問:如何減小導線發(fā)熱呢?
分析:由焦耳定律 ,減小發(fā)熱 ,有以下三種方法:一是減小輸電時間 ,二是減小輸電線電阻 ,三是減小輸電電流 。
4、提問:哪種方法更有效?
第一種方法等于停電,沒有實用價值。第二種方法從材料、長度、粗細三方面來說都有實際困難。適用的超導材料還沒有研究出來。排除了前面兩種方法,就只能考慮第三種方法了。從焦耳定律公式可以看出。第三種辦法是很有效的:電流減小一半,損失的電能就降為原來的四分之一。通過后面的學習,我們將會看到這種辦法了也是很有效的。
板書結論:(A:要減小電能的損失,必須減小輸電電流。)
講解:另一方面,輸電就是要輸送電能,輸送的功率必須足夠大,才有實際意義。
板書:(B:輸電功率必須足夠大。)
5、提問:怎樣才能滿足上述兩個要求呢?
分析:根據公式 ,要使輸電電流 減小,而輸送功率 不變(足夠大),就必須提高輸電電壓 。
板書:(高壓輸電可以保證在輸送功率不變,減小輸電電流來減小輸送電的電能損失。)
變壓器能把交流電的電壓升高(或降低)
講解:在發(fā)電站都要安裝用來升壓的`變壓器,實現高壓輸電。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(qū)附近時,為什么要把電壓降下來?(一是為了安全,二是用電器只能用低電壓。)
板書:(3,變壓器能把交流電的電壓升高或降低)
三、引導學生看課本,了解我國輸電電壓,知道輸送電能的優(yōu)越性。
四、課堂小結:
輸電過程、高壓輸電的道理。
五、作業(yè)布置:
某電站發(fā)電功率約271.5萬千瓦,如果用1000伏的電壓輸電,輸電電流是多少?如果輸電電阻是200歐,每秒鐘導線發(fā)熱損失的電能是多少?如果采用100千伏的高壓輸電呢?
探究活動
考察附近的變電站,學習日常生活中的電學知識和用電常識。
了解變壓器的工作原理
調查生活中的有關電壓變換情況。
調查:
在電能的傳輸過程中,為了減小能量損耗而采用提高電壓的方法,可是在提高電壓后相應的對一些設備的要求也會提高,請調查在高壓輸電和低壓輸電過程中的投入產出比。
高中物理教案 10
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(tǒng)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(tǒng)動能和小于碰撞前系統(tǒng)動能和,若系統(tǒng)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(fā)生正碰。碰撞可能是彈性的,也可能是非彈性的,因此,碰撞后B球的速度允許有不同的值。請你論證:碰撞后B球的速度可能是以下值嗎?
。1)0.6υ
。2)0.4υ
。3)0.2υ。
7、小結:略
8、學生作業(yè)P19 ③⑤
高中物理教案 11
一、教學目標
1、在開普勒第三定律的基礎上,推導得到萬有引力定律,使學生對此規(guī)律有初步理解。
2、介紹萬有引力恒量的測定方法,增加學生對萬有引力定律的感性認識。
3、通過牛頓發(fā)現萬有引力定律的思考過程和卡文迪許扭秤的設計方法,滲透科學發(fā)現與科學實驗的方法論教育。
二、重點、難點分析
1、萬有引力定律的推導過程,既是本節(jié)課的重點,又是學生理解的難點,所以要根據學生反映,調節(jié)講解速度及方法。
2、由于一般物體間的萬有引力極小,學生對此缺乏感性認識,又無法進行演示實驗,故應加強舉例。
三、教具
卡文迪許扭秤模型。
四、教學過程
(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
。ǘ┙虒W過程
1、萬有引力定律的推導
首先讓我們回到牛頓的年代,從他的角度進行一下思考吧。當時“日心說”已在科學界基本否認了“地心說”,如果認為只有地球對物體存在引力,即地球是一個特殊物體,則勢必會退回“地球是宇宙中心”的說法,而認為物體間普遍存在著引力,可這種引力在生活中又難以觀察到,原因是什么呢?(學生可能會答出:一般物體間,這種引力很小。如不能答出,教師可誘導。)所以要研究這種引力,只能從這種引力表現比較明顯的物體——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(guī)律:所有行星軌道半徑的3次方與運動周期的2次方之比是一個定值,即開普勒第
其中m為行星質量,R為行星軌道半徑,即太陽與行星的距離。也就是說,太陽對行星的引力正比于行星的質量而反比于太陽與行星的距離的平方。
而此時牛頓已經得到他的第三定律,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(guī)律,是在與胡克等人的探討中得到的。
2、萬有引力定律的理解
下面我們對萬有引力定律做進一步的說明:
。1)萬有引力存在于任何兩個物體之間。雖然我們推導萬有引力定律是從太陽對行星的引力導出的,但剛才我們已經分析過,太陽與行星都不是特殊的物體,所以萬有引力存在于任何兩個物體之間。也正因為此,這個引力稱做萬有引力。只不過一般物體的質量與星球相比過于小了,它們之間的萬有引力也非常小,完全可以忽略不計。所以萬有引力定律的表述是:
板書:任何兩個物體都是相互吸引的,引力的大小跟兩個物體的質
其中m1、m2分別表示兩個物體的質量,r為它們間的距離。
。2)萬有引力定律中的距離r,其含義是兩個質點間的距離。兩個物體相距很遠,則物體一般可以視為質點。但如果是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近,則應把r理解為它們的幾何中心的距離。例如物體是兩個球體,r就是兩個球心間的距離。
。3)萬有引力是因為物體有質量而產生的引力。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(fā)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(fā)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,F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(fā)生一個很小的轉動時,刻度尺上的光斑會發(fā)生較大的移動。這樣,就起到一個化小為大的效果,通過測定光斑的移動,測定了T形架在放置大球前后扭轉的角度,從而測定了此時大球對小球的引力?ㄎ牡显S用此扭秤驗證了牛頓萬有引力定律,并測定出萬有引力恒量G的數值。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(jié)課我們學習了萬有引力定律,了解了任何兩個有質量的物體之間都存在著一種引力,這個引力正比于兩個物體質量的乘積,反比于兩個物體間的距離。其大小的決定式為:
其中G為萬有引力恒量:G=6。67×10—11Nm2/kg2
另外,我們還了解了科學家分析物體、解決問題的方法和技巧,希望對我們今后分析問題、解決問題能夠有所借鑒。
六、說明
1、設計思路:本節(jié)課由于內容限制,以教師講授為主。為能夠吸引學生,引課時設計了一些學生習以為常的但又沒有細致思考過的問題。講授過程中以物理學史為主線,讓學生以科學家的角度分析、思考問題。力爭抓住這節(jié)課的有利時機,滲透“沒有絕對特殊的物體”這一引起物理學幾次革命性突破的辯證唯物主義觀點。
2、卡文迪許扭秤模型為自制教具,可仿課本插圖用金屬桿等焊制,外面可用有機玻璃制成外殼,并可拆卸。
高中物理教案 12
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(tǒng)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(tǒng)動能和小于碰撞前系統(tǒng)動能和,若系統(tǒng)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(fā)生正碰。碰撞可能是彈性的,也可能是非彈性的,因此,碰撞后B球的速度允許有不同的值。請你論證:碰撞后B球的速度可能是以下值嗎?
。1)0.6υ
。2)0.4υ
(3)0.2υ。
7、小結:略
8、學生作業(yè)P19 ③⑤
高中物理教案 13
教學目標
一、知識目標
1、知道什么是反沖運動,能舉出幾個反沖運動的實例;
2、知道火箭的飛行原理和主要用途。
二、能力目標
1、結合實際例子,理解什么是反沖運動;
2、能結合動量守恒定律對反沖現象做出解釋;
3、進一步提高運用動量守恒定律分析和解決實際問題的能力
三、德育目標
1、通過實驗,分析得到什么是反沖運動,培養(yǎng)學生善于從實驗中總結規(guī)律和熱心科學研究的興趣、勇于探索的品質。
2、通過介紹我國成功地研制和發(fā)射長征系列火箭的事實,結合我國古代對于火箭的發(fā)明和我國的現代火箭技術已跨入世界先進先烈,激發(fā)學生熱愛社會主義的情感。
教學重點
1、知道什么是反沖。
2、應用動量守恒定律正確處理噴氣式飛機、火箭一類問題。
教學難點
如何應用動量守恒定律分析、解決反沖運動。
教學方法
1、通過觀察演示實驗,總結歸納得到什么是反沖運動。
2、結合實例運用動量守恒定律解釋反沖運動。
教學用具
反沖小車、玻璃棒、氣球、酒精、反沖塑料瓶等
課時安排
1課時
教學步驟
導入新課
[演示]拿一個氣球,給它充足氣,然后松手,觀察現象。
[學生描述現象]釋放氣球后,氣球內的氣體向后噴出,氣球向相反的方向飛出。
[教師]在日常生活中,類似于氣球這樣的運動很多,本節(jié)課我們就來研究這種。
新課教學
。ㄒ唬┓礇_運動 火箭
1、教師分析氣球所做的運動
給氣球內吹足氣,捏緊出氣孔,此時氣球和其中的氣體作為一個整體處于靜止狀態(tài)。松開出氣孔時,氣球中的氣體向后噴出,氣體具有能量,此時氣體和氣球之間產生相互作用,氣球就向前沖出。
2、學生舉例:你能舉出哪些物體的運動類似于氣球所作的運動?
學生:節(jié)日燃放的禮花。噴氣式飛機。反擊式水輪機;鸺茸龅倪\動。
3、同學們概括一下上述運動的特點,教師結合學生的敘述總結得到:
某個物體向某一方向高速噴射出大量的液體,氣體或彈射出一個小物體,從而使物體本身獲得一反向速度的現象,叫反沖運動
4、分析氣球;鸺人龅姆礇_運動,得到:
在反沖現象中,系統(tǒng)所受的合外力一般不為零;
但是反沖運動中如果屬于內力遠大于外力的情況,可以認為反沖運動中系統(tǒng)動量守恒。
。ǘ⿲W生課堂用自己的裝置演示反沖運動。
1、學生做準備:拿出自己的在課下所做的反沖運動演示裝置。
2、學生代表介紹實驗裝置,并演示。
學生甲:
裝置:在玻璃板上放一輛小車,小車上用透明膠帶粘中一塊浸有酒精的棉花。
實驗做法:點燃浸有酒精的棉花,管中的酒精蒸氣將橡皮塞沖出,同時看到小車沿相反方向運動。
學生乙:
裝置:二個空摩絲瓶,在它們的底部用大號縫衣針各鉆一個小洞,這樣做成二個簡易的火箭筒,在鐵支架的立柱端裝上頂軸,在放置臂的兩側各裝一只箭筒,再把旋轉系統(tǒng)放在頂軸上,往火箭筒內各注入約4 mL的酒精,并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。點燃酒精棉球,片刻火箭筒內的酒精蒸氣從尾孔中噴出,并被點燃,這時可以看到火箭旋轉起來。
學生丙:用可樂瓶做一個水火箭,方法是用一段吸管和透明膠帶在瓶上固定一個導向管,瓶口塞一橡皮塞,在橡皮塞上鉆一孔,在塞上固定一只自行車車胎上的進氣閥門,并在氣門芯內裝上小橡皮管,在瓶中先注入約1/3體積的水,用橡皮塞把瓶口塞嚴,將尼龍線穿過可樂瓶上的導向管,使線的一端拴在門的上框上,另一端拴在板凳腿上,要使線拉直,將瓶的進氣閥與打氣筒相接,向筒內打氣到一定程度時,瓶塞脫開,水從瓶口噴出,瓶向反方向飛去。
過渡引言:同學們通過自己設計的實驗裝置得到并演示了什么是反沖運動,那么反沖運動在實際生活中有什么應用呢?下邊我們來探討這個問題。
。ㄈ┓礇_運動的應用和防止
1、學生閱讀課文有關內容。
2、學生回答反沖運動應用和防止的實例。
學生:反沖有廣泛的應用:灌溉噴水器、反擊式水輪機、噴氣式飛機、火箭等都是反沖的`重要應用。
學生:用槍射擊時,要用肩部抵住槍身,這是防止或減少反沖影響的實例。
3、用多媒體展示學生所舉例子。
4、要求學生結合多媒體展示的物理情景對幾個物理過程中反
沖的應用和防止做出解釋說明:
、賹τ诠喔葒娝,
當水從彎管的噴嘴噴出時,彎管因反沖而旋轉,可以自動地改變噴水的方向。
②對于反擊式水輪機:當水從轉輪的葉片中流出時,轉軸由于反沖而旋轉帶動發(fā)電機發(fā)電。
、蹖τ趪姎馐斤w機和火箭,它們靠尾部噴出氣流的反沖作用而獲得很大的速度。
④用槍射擊時,子彈向前飛去槍身向后發(fā)生反沖,槍身的反沖會影響射擊的準確性,所以用步槍時我們要把槍身抵在肩部,以減少反沖的影響。
教師:通過我們對幾個實例的分析,明確了反沖既有有利的一面,同時也有不利的一面,在看待事物時我們要學會用一分為二的觀點。
我們知道:反沖現象的一個重要應用是火箭,下邊我們一認識火箭:
。ㄋ模┗鸺
1、演示:把一個廢舊白熾燈泡敲碎取出里面的一根細玻璃管,往細玻璃管裝由火柴刮下的藥粉,把細管放在支架上,用火柴或其他辦法給細管加熱。
現象:當管內的藥粉點燃時,生成的燃氣從細口迅速噴出,細管便向相反方向飛去。教師講述:上述裝置就是火箭的原理模型。
2、多媒體演示古代火箭,現代火箭的用途及多級火箭的工作過程,同時學生邊看邊閱讀課文。
3、用實物投影儀出示閱讀思考題:
、俳榻B一下我國古代的火箭。?
、诂F代的火箭與古代火箭有什么相同和不同之處?
、郜F代火箭主要用途是什么?
、墁F代火箭為什么要采用多級結構?
4、學生解答上述問題:
、傥覈糯幕鸺沁@樣的:
在箭上扎一個火藥筒,火藥筒的前端是封閉的,火藥點燃后生成的燃氣以很大速度向后噴出,火箭由于反沖而向前運動。
、诂F代火箭與古代火箭原理相同,都是利用反沖現象來工作的。
但現代火箭較古代火箭結構復雜得多,現代火箭主要由殼體和燃料兩大部分組成,殼體是圓筒形的,前端是封閉的尖端,后端有尾噴管,燃料燃燒產生的高溫高壓燃氣從尾噴管迅速噴出,火箭就向前飛去。
③現代火箭主要用來發(fā)射探測儀器、常規(guī)彈頭或核彈頭,人造衛(wèi)星或宇宙飛船,即利用火箭作為運載工具。
④在現代技術條件下,一級火箭的最終速度還達不到發(fā)射人造衛(wèi)星所需要的速度,發(fā)射衛(wèi)星時要使用多級火箭。
用CAI課件展示多級火箭的工作過程:
多級火箭由章單級火箭組成,發(fā)射時先點燃第一級火箭,燃料用完工以后,空殼自動脫落,然后下一級火箭開始工作。
教師介紹:多級火箭能及時把空殼拋掉,使火箭的總質量減少,因而能夠達到很高的溫度,可用來完成洲際導彈,人造衛(wèi)星、宇宙飛船等的發(fā)射工作,但火箭的級數不是越多越好,級數越多,構造越復雜,工作的可靠性越差,目前多級火箭一般都是三級火箭。
那么火箭在燃料燃盡時所能獲得的最終速度與什么有關系呢?
5、出示下列問題:
火箭發(fā)射前的總質量為M、燃料燃盡后的質量為m,火箭燃氣的噴射速度為v1,燃料燃盡后火箭的飛行速度v為多大?
[學生分析并解答]:
解:在火箭發(fā)射過程中,由于內力遠大于外力,所以動量守恒。
發(fā)射前的總動量為0,發(fā)射后的總動量為(M-m)v-mv1(以火箭的速度方向為正方向)則:(M-m)v-mv1=0
師生分析得到:燃料燃盡時火箭獲得的最終速度由噴氣速度及質量比M/m決定。
鞏固訓練 水平方向射擊的大炮,炮身重450 kg,炮彈射擊速度是450 m/s,射擊后炮身后退的距離是45 cm,則炮受地面的平均阻力是多大?
小結
1、當物體的一部分以一定的速度離開物體時,剩余部分將獲得一個反向沖量而向相反方向運動,這種向相反方向的運動,通常叫做反沖運動。
2、對于反沖運動,所遵循的規(guī)律是動是守恒定律,在具體的計算中必須嚴格按動量守恒定律的解題步驟來進行。
3、反沖運動不僅存在于宏觀低速物體間,也存在于微觀高速物體。
高中物理教案 14
教學目標
知識與技能
1、知道時間和時刻的區(qū)別和聯(lián)系。
2、理解位移的概念,了解路程與位移的區(qū)別。
3、知道標量和矢量,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(lián)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(tài)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(yǎng)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(lián)、相互補充的思想中,培養(yǎng)同學們建立事物是相互聯(lián)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(qū)別和聯(lián)系
2、位移的概念以及它與路程的區(qū)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(jié)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(jié)課的黑體字標題,提出問題:要描述物體的機械運動,本節(jié)課還將從哪幾個方面去描述?
生通過閱讀、思考,對本節(jié)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(fā)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(xù)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
00:35 00:41鄭州08:42 08:36
05:49 05:57武昌03:28 03:20
09:15 09:21長沙23:59 23:5l
16:25廣州16:52
參考答案:6小時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。俊边@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(fā)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、1 min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2003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(lián)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(qū)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!薄
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。
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(fā)生的位移的方向。
生2:里面的三百米是指路程,一百米的直線距離是指位移的大小。
生3:他們談話的位置和圖書室是兩個位置,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400 m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(fā),向北走了40 m,到達C點,然后又向東走了30 m,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10 m高后才開始下落,規(guī)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(guī)定豎直向上為正方向,則物體的位移為一80m”。
[課堂訓練]
(播放1 500m比賽的錄像片斷)
在標準的運動場上將要進行1 500米賽跑,上午9時20分50秒,發(fā)令槍響,某運動員從跑道上最內圈的起跑點出發(fā),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?(1 500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(jié)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(guī)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。
高中物理教案 15
一、教學目標
知識與技能:
1、理解力的分解概念。
2、知道力的分解是合成的逆運算,并知道力的分解遵循平行四邊形定則。
3、學會按力的實際作用效果分解力。
4、學會用力的分解知識解釋一些簡單的物理現象。
過程與方法:
1、通過生活情景的再現和實驗模擬體會物理與實際生活的密切聯(lián)系。
3、通過對力的實際作用效果的分析,理解按實際作用效果分解力的意義,并感受具體問題具體分析的方法。情感、態(tài)度與價值觀:
1、通過聯(lián)系生活實際情景,激發(fā)求知欲望和探究的興趣。
2、通過對力的分解實際應用的分析與討論,養(yǎng)成理論聯(lián)系實際的自覺性,培養(yǎng)解決生活實際問題的能力。
二、教學重點難點
教學重點:理解力的分解的概念,利用平行四邊形定則按力的作用效果進行力的分解。
教學難點:力的實際作用效果的分析。
三、教學過程
。ㄒ唬┮耄
1、觀察一幅打夯的圖片,分析為什么需要那么多人一起打夯。
2、模擬打夯,指出用多個力的共同作用來代替一個力的作用的實際意義,突出等效替代的思想。
3、引出力的分解的概念:把一個力分解成幾個分力的方法叫力的分解。
。ǘ┮粋力可分解為幾個力?
由打夯的例子可以看出一個力的作用可以分解為任意幾個力,最簡單的情況就是把一個力分解為兩個力。
。ㄈ┮粋力分解成兩個力遵循什么規(guī)則?
力的分解是力的合成的逆運算,因此把一個力分解為兩個分力也遵循平行四邊形定則。
。ㄋ模┝Φ姆纸鈱嵗治
以一個力為對角線作平行四邊形可以作出無數個平行四邊形,因此把一個力分解為兩個力有無數組解,但如果已知兩個分力的方向,那力的分解就只有唯一解了。如何確定兩個分力的方向呢?在解決實際問題時要根據力的實際作用效果確定分力的方向。
一、斜面上重力的分解
。垩菔荆萦帽∷芰掀龀尚泵妫瑢⑽飰K放在斜面上,斜面被壓彎,同時物塊沿斜面下滑.
。劢Y論]重力G產生兩個效果:使物體沿斜面下滑和壓緊斜面.
[分析]重力的兩個分力大小跟斜面的傾斜角有何關系?
[結論]通過作圖和實驗演示可看出傾角越大,下壓分力越小而下滑分力越大。
[問題]游樂場的滑梯為什么傾角很大?山路為什么要修成盤山狀?
。鄯治觯菪泵鎯A角越大,使物體下滑的力越大,物體越容易下滑,故公園滑梯傾角較大,但山路若直接從山腳往山頂修,則傾角太大,車輛上坡艱難而下坡又不安全,是不可行的,修成盤山狀則可解決這個問題。
二、直角支架所受拉力的分解
。蹖嶒災M]同學甲用一手撐腰,同學乙用力向下拉甲同學的肘部,讓同學談體會,即分析向下拉肘部的力產生的作用效果。
。蹖嶒炑菔荆菰谥Ъ苌蠏煲恢匚铮^察橡皮膜的'變化,分析重物對支架的拉力產生的作用效果。
。鄯治觯葜Ъ芩芾σ环矫鏀D壓水平桿,另一方面拉伸傾斜桿。
。鄯纸猓莅葱Ч纸饫Σ⒆鞒銎叫兴倪呅畏。
三、劈木柴刀背上力的分解
。塾^察圖片]為什么一斧頭下去,木樁被劈開了?作用在斧頭上的力實際產生了什么效果?
。坌嶒灒萃瑢W甲雙手合十,同學乙用一只手試圖從甲的兩手中間劈下去,體會手上的感覺。
[分析]乙同學的手向兩側擠壓甲同學的兩只手,因此刀背上的力的作用效果也是使得刀的兩個側面去擠壓木柴。
。鄯纸猓莅戳Φ淖饔眯Ч纸獾侗成系牧,作出平行四邊形,并比較分力與合力的大小關系。
。鬯伎迹萦缮罱涷灴芍巢竦牡对戒h利越容易把柴劈開,為什么?分析分力大小跟分力夾角的關系。
。垠w驗]通過小實驗體會在合力一定的情況下,分力大小隨其夾角變化而變化的規(guī)律:
用一根羊絨線,中間吊一個砝碼,觀察當抓住線的兩手距離不斷增大時線有何變化。
用兩個彈簧秤共同拉一個砝碼,拉的夾角逐漸增大,觀察彈簧秤示數的變化。
[規(guī)律總結]在合力一定的情況下,對稱分布的兩個分力的夾角越大,分力越大。
。蹜茫
如何把陷進泥潭的汽車拉出來?
如何移動一只很重的箱子?
。ㄎ澹┬〗Y:
1、知道什么叫力的分解
2、知道力的分解遵循平行四邊形定則
3、掌握在解決實際問題時按力的實際作用效果分解的方法。
高中物理教案 16
教學目標
一、知識與技能
1.粗略了解物理學史上對電荷間相互作用力的認識過程。
2.知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的,電場是客觀存在的一種特殊的形態(tài)。
3.理解電場強度的概念及其定義,會根據電場強度的定義進行有關的計算。知道電場強度是矢量,知道電場強度的方向是怎樣規(guī)定的。
4.能根據庫侖定律和電場強度的定義推導點電荷場強的計算式,并能用此公式進行有關的計算。
5.知道場強的疊加原理,并能應用這一原理進行簡單的計算。
二、過程與方法
1.經歷“探究描述電場強弱的物理量”的過程,獲得探究活動的體驗。
2.領略通過電荷在電場中所受靜電力研究電場、理想模型法、比值法、類比法等物理學研究方法。
三、情感態(tài)度與價值觀
1.體驗探究物理規(guī)律的艱辛與喜悅。
2.學習科學家嚴謹科學的態(tài)度。
【教學重點】
1.探究描述電場強弱的物理量。
2.理解電場、電場強度的概念,并會根據電場強度的定義進行有關的計算。
【教學難點】
探究描述電場強弱的物理量。
【教學用具】
多媒體課件
【設計思路】
以“電荷間相互作用如何發(fā)生”、“如何描述電場的強弱”兩大問題為主線展開,具體操作思路是:
1.學生自學電場,培養(yǎng)學生閱讀、汲取信息的能力。
2.通過實驗模擬和定量分析的方法探究描述電場強弱的物理量。
3.通過練習鞏固加深對電場強度概念的理解,探討點電荷的電場及場強疊加原理。
【教學設計】
一、復習提問、新課導入(5分鐘)
教師:上一節(jié)課我們學習了庫侖定律,請同學們回憶一下:庫侖定律的內容是什么?
學生回答:略
教師:我們不免會產生這樣的疑問:
投影展示問題1:真空中?它們之間相隔一定的距離這種相互作用是如何產生的呢?難道能夠不需介質超越空間?
投影展示“探究影響電荷間相互作用力的因素”圖片(1.2-1)。
教師:這幅圖大家不陌生,那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一樣,說明了什么?
學生回答:庫侖力的大小與距離有關。
教師:其本質原因又是什么呢?(投影展示問題2)
教師:帶著這兩個疑問,本節(jié)課我們一齊來學習第三節(jié)電場強度。(板書課題)
二、新課教學(35分鐘)
。ㄒ唬╇妶
教師:請同學們帶著以下問題自學“電場”內容。
。1)電荷間的相互作用是如何發(fā)生的?這一觀點是誰提出來的'?
。2)請用自己的語言描述一下什么是電場?
。3)電場有什么本領?
學生自學,師板書“一、電場”。
學生回答:(1)略;
教師:法拉第同學們曾記否?
學生(集體)回答:電磁感應現象。
教師:法拉第是英國物理學家、化學家,對事物的本質有著非常敏銳的洞察力,在電學上有著突出的貢獻。依據法拉第的觀點,我們如何描述電荷A、B之間的作用力。
師生共析。
(2)略;
教師啟發(fā)引導:場是“物質”──它和分子、原子組成的實物一樣具有能量、質量和動量,電視機、收音機信號的發(fā)射與接受就是電磁場在空間的傳播;“特殊”──看不見、摸不著;“存在于電荷周圍”并板書。
(電場是)存在于電荷周圍的一種特殊的物質。
教師:場與實物是物質存在的兩種不同形式。
。3)學生回答:對放入其中的電荷有靜電力的作用。
。ǘ┛茖W探究描述電場強弱的方法
教師:下面我們再來探討第二個問題。
依次投影問題:①相同的小球在不同的位置所受作用力不一樣,其本質原因是什么呢?(對照“探究影響電荷間相互作用力的因素”圖片說明)
學生回答:電場強弱不同。
、谀敲慈绾蝸砻枋鲭妶龅膹娙跄?
教師啟發(fā):像速度、密度等尋找一個物理量來表示。
③如何來研究電場?
(學生思考)
教師啟發(fā)引導:電場的本領是對場中的其他電荷具有作用力,這也是電場的最明顯、最基本的特征之一。因此在研究電場的性質時,我們可以從靜電力入手。(板書研究方法)
教師:對于像電場這樣,看不見,摸不到,但又客觀存在的物質,可以根據它表現出來的性質來研究它,這是物理學中常用的研究方法。
教師:還需要什么?
學生回答:電場及放入其中的電荷。
多媒體依次展示,教師簡述:①“探究影響電荷間相互作用力的因素”中的試探電荷;②場源電荷。
師生共析對試探電荷的要求。
教師:下面請同學們仔細觀察模擬實驗的動畫演示,并描述你看到的現象說明了什么。多媒體動畫模擬:①不同位置偏角不同;②增加試探電荷帶電量偏角均增加。
學生回答:不同位置受力不同;同一位置試探電荷帶電量增加,受力增大,但不同位置受力大小關系不變。
教師:下面我們再通過表格定量地來看一看:
將表格填完整,并分析、比較表格中的數據有什么特點和規(guī)律,看你能否得出如何來描述電場的強弱。多媒體展示表格,學生回答后依次填入:①F1、F2、F3及F1<F2<F3;②2F1、3F1、4F1、nF1等。
學生回答:
(1)不同的電荷,即使在電場中的同一點,所受靜電力也不同,因而不能直接用試探電荷所受的靜電力來表示電場的強弱;
。2)電場中同一點,比值F/q是恒定的,與試探電荷的電荷量無關;(同一張表格)
。3)在電場中不同位置比值F/q不同。(三張表格比較)
師生共同小結:比值由電荷q在電場中的位置決定,與電荷q的電荷量大小無關,它才是反映電場性質的物理量。
教師:在物理學中我們定義放入電場中某點的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值,叫做該點的電場強度。并板書。
。ㄈ╇妶鰪姸
1.定義:
教師:以前我們還學過哪些物理量是用比值法來定義的?
學生回答:略。
教師:從它的定義,電場強度的單位是什么?
學生回答:N/C
教師介紹另一種單位并板書。
2.單位:N/C或V/m,1N/C=1V/m
教師結合板畫:在電場中不同位置,同種電荷受力方向不同,說明場強是矢量還是標量?
學生(集體)回答:矢量
教師結合板畫:電場中同一點放入正電荷和負電荷受力方向不同,如何確定場強的方向呢?
教師:在物理學中作出了這樣的規(guī)定。(板書)
3.方向:電場中某點電場強度的方向跟正電荷在該點所受靜電力的方向相同。
教師:按照這個規(guī)定,如果放入電場中的是負電荷呢?
學生回答:與負電荷在電場中某點所受靜電力的方向相反。
三、小結(多媒體依次投影,并簡述)
通過本節(jié)課的學習,我們知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的,電場是存在于電荷周圍的一種特殊的物質,它最基本的特征是對放入其中的電荷具有力的作用。正是利用電場的這一特性,我們通過研究試探電荷的所受靜電力特點,引入了描述電場強弱的物理量──電場強度。電場強度是用比值法定義的,它是矢量,有方向。
電場、電場強度的概念是電學中最重要的概念之一,它的研究方法和定義方法也是物理學中比較常見的方法。
教學反思
探究描述電場強弱的物理量是本節(jié)課的重難點內容之一,應給學生充分的思考時間,并讓學生相互交流討論,教師還可進行適當啟發(fā)引導。另外,探究時間很難控制,在內容處理上應做到詳略得當,發(fā)揮學生的主動性,如對電場及練習題的處理,盡可能由學生完成。
高中物理教案 17
教學目標
1、知識與技能
(1)了解地球表面物體的萬有引力兩個分力的大小關系,計算地球質量;
(2)行星繞恒星運動、衛(wèi)星的運動的共同點:萬有引力作為行星、衛(wèi)星圓周運動的向心力,會用萬有引力定律計算天體的質量;
。3)了解萬有引力定律在天文學上有重要應用。
2、過程與方法:
(1)培養(yǎng)學生根據數據分析找到事物的主要因素和次要因素的一般過程和方法;
(2)培養(yǎng)學生根據事件的之間相似性采取類比方法分析新問題的能力與方法;
。3)培養(yǎng)學生歸納總結建立模型的能力與方法。
3、情感態(tài)度與價值觀:
。1)培養(yǎng)學生認真嚴禁的科學態(tài)度和大膽探究的心理品質;
(2)體會物理學規(guī)律的簡潔性和普適性,領略物理學的優(yōu)美。
教學重難點
教學重點
地球質量的計算、太陽等中心天體質量的計算。
教學難點
根據已有條件求中心天體的質量。
教學工具
多媒體、板書
教學過程
一、計算天體的質量
1、基本知識
(1)地球質量的計算
、僖罁旱厍虮砻娴奈矬w,若不考慮地球自轉,物體的重力等于地球對物體的萬有引力
、诮Y論:只要知道g、R的值,就可計算出地球的質量。
。2)太陽質量的計算
、僖罁嘿|量為m的行星繞太陽做勻速圓周運動時,行星與太陽間的萬有引力充當向心力
②結論:只要知道衛(wèi)星繞行星運動的周期T和半徑r,就可以計算出行星的質量。
2、思考判斷
(1)地球表面的物體,重力就是物體所受的萬有引力。(×)
。2)繞行星勻速轉動的衛(wèi)星,萬有引力提供向心力。(√)
。3)利用地球繞太陽轉動,可求地球的質量。(×)
3、探究交流
若已知月球繞地球轉動的周期T和半徑r,由此可以求出地球的質量嗎?能否求出月球的質量呢?
二、發(fā)現未知天體
1、基本知識
。1)海王星的發(fā)現
英國劍橋大學的學生亞當斯和法國年輕的天文學家勒維耶根據天王星的'觀測資料,利用萬有引力定律計算出天王星外“新”行星的軌道。1846年9月23日,德國的加勒在勒維耶預言的位置附近發(fā)現了這顆行星——海王星。
。2)其他天體的發(fā)現
近100年來,人們在海王星的軌道之外又發(fā)現了冥王星、鬩神星等幾個較大的天體。
2、思考判斷
。1)海王星、冥王星的發(fā)現表明了萬有引力理論在太陽系內的正確性。(√)
。2)科學家在觀測雙星系統(tǒng)時,同樣可以用萬有引力定律來分析。(√)
3、探究交流
航天員翟志剛走出“神舟七號”飛船進行艙外活動時,要分析其運動狀態(tài),牛頓定律還適用嗎?
【提示】適用。牛頓將牛頓定律與萬有引力定律綜合,成功分析了天體運動問題。牛頓定律對物體在地面上的運動以及天體的運動都是適用的。
三、天體質量和密度的計算
【問題導思】
1、求天體質量的思路是什么?
2、有了天體的質量,求密度還需什么物理量?
3、求天體質量常有哪些方法?
四、分析天體運動問題的思路
【問題導思】
1、常用來描述天體運動的物理量有哪些?
2、分析天體運動的主要思路是什么?
3、描述天體的運動問題,有哪些主要的公式?
五、雙星問題的分析方法
例:天文學家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運行的兩顆恒星稱為雙星。雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍。利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運動特征可推算出它們的總質量。已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點分別做勻速圓周運動,周期均為T,兩顆恒星之間的距離為r,試推算這個雙星系統(tǒng)的總質量。(引力常量為G)
歸納總結:雙星系統(tǒng)的特點
1、雙星繞它們共同的圓心做勻速圓周運動,它們之間的距離保持不變;
2、兩星之間的萬有引力提供各自需要的向心力;
3、雙星系統(tǒng)中每顆星的角速度相等;
4、兩星的軌道半徑之和等于兩星間的距離。
高中物理教案 18
<title> _tool style=background-color: #E590E5;padding:0px>祝福青春</title>
教學目標
一、知識和技能
了解家庭電路的組成,了解安全用電常識。
二、過程與方法
觀察家庭和教室的實際電路,能簡單描述家庭電路的主要特征。
三、情感態(tài)度與價值觀
提高安全用電的意識。
教學重點:
研究家庭電路的組成及各部分的功能。
教學難點:
組織學生觀察、分析、歸納出家庭電路中各部分的功能。
教學用具:
家庭電路示教板、保險絲、銅絲、鐵絲、拉線開關,開關、螺絲口燈座、卡口燈座、固定插座,可移動插座。
教學過程
一、引入新課
連接家庭電路示教板,現在大家注意觀察黑板上關于家庭電路的示教板,示教板上全部是實物連接,觀察之后,你想知道些什么呢?家庭電路是由哪幾部分組成的?電能表是不是平常所說的電表,它的作用是什么?插座在家里也見過,常用的有幾種?電路中的幾部分是如何連接的?保險絲的作用是什么?家庭中,要安全用電,需要注意些什么呢?看來,我們最熟悉不過的生活電路中也有許多物理知識呢,接下來,讓我們一起來學習。
二、新課學習
1.家庭電路的組成和各部分功能
同學們觀察電路板上的各元件,同時閱讀課本關于家庭電路的組成一段,找出組成家庭電路的主要部分。哪一位同學說一下家庭電路由哪幾部分組成?
板書:家庭電路由電能表、總開關、保險裝置、插座、用電器和導線組成。
播放視頻:家庭電路
大家知道為什么是這個順序嗎?電能表是用來顯示整個家庭所用電能的,所以,輸電線進戶后首先應接到電能表上,接下來是全戶用電的總開關。當家庭電路需要修理時,必須斷開總開關,這時室內全部與外面的輸電線分離,可以保證施工人員的安全。總開關的后面是保險裝置,它對所有的用電器起保護作用。由此可知:電能表、總開關、保險裝置都是對整個電路起作用的,應放在用電器的前面逐次連接比較好。
電能表實際上在生活中叫電表。關于保險絲的問題,我們一起來做個實驗.
想想做做
我們一起做一個小實驗;把保險絲、銅絲、鐵絲分別放到火焰上,看看哪個能熔化,F象:保險絲熔斷了。
播放視頻:家庭電路
結論:家用保險絲是由電阻率較大而熔點較低的鉛銻合金制成的。當電流過大時保險絲會熔化,自動切斷電路,起到保護電器的作用。鐵絲、銅絲在電流過大時不熔斷,起不到保險的作用,所以千萬不要用鐵絲、銅絲代替保險絲。
保險絲在我們生活中是英雄,它的獻身精神非?少F。不過,目前還有一種空氣開關普遍使用,它同樣可以切斷電路,對用電器及用電線路起到保護的'作用。
同學們可以觀察到電能表、燈座、開關及用電器上都標有電流值,它們都是按照一定的工作電流設計生產的,因此要根據電路設計安全電流,選擇合適的保險絲。
2.火線和零線
在電路板上,在家觀察一下進戶的兩條輸電線是否一樣?有一條在戶外就已經和大地相連,叫零線;另一條叫端線,俗稱火線。如何區(qū)別火線和零線呢?我手里拿的是一支試電筆,它可以判斷哪條是火線,下面我們來了解試電筆的結構及正確使用方法。
試電筆有氖管,充有氖氣,兩端是兩個金屬電極,當電流從一個電極通過氖氣流到另一個電極時氖氣會發(fā)出紅光。使用時,手指按住筆卡,用筆尖接觸被測的導線(手指千萬不能碰到筆尖)。如果被測導線是火線,電流經過筆尖、電阻、氖管、彈簧,再經過人體、經過大地,流到零線,與電源構成閉合電路,氖管就會發(fā)光。如果筆尖接觸的是零線,氖管中不會有電流,也就不會發(fā)光。
3.兩種類型的觸電
播放視頻:觸電事故
人體是導體。當人體成為閉合電路的一部分時,就會有電流通過,如果電流達到一定大小,就會發(fā)生觸電事故。假如人的一只手接觸火線,另一只手接觸零線,這樣,人體、導線就構成了閉合電路,電流通過人體,發(fā)生觸電事故。假如人的一只手接觸火線,另一只手雖然沒有接觸零線,但是由于站在地上,導線、人體、大地同樣構成了閉合電路,電流同樣會流過人體,發(fā)生觸電事故。此外,還有些情況可能引起觸電。如絕緣皮破損、機殼沒有接地,在電線上晾衣服、電視天線與電線接觸等。我們知道了一共有兩種類型的觸電,一種是同時接觸火線和零線,另一種是接觸火線。
4.觸電的急救
播放動畫:觸電的急救
假如觸電了,應如何急救呢?強大的電流通過人體可能使心跳、呼吸停止,電流產生的熱還會使肢體燒傷。如果發(fā)生了觸電事故,要立即切斷電源,必要時要用絕緣的木棒挑電線,然后對觸電者進行人工呼吸,同時盡快通過醫(yī)務人員搶救。關于觸電急救,同學們首先要保護自己,幫助別人時更要講安全,講科學,講規(guī)則。也只有這樣,才能人人都安全。
5.三線插頭和漏電保護器
下面,大家仔細觀察桌上的幾種插座,插頭和燈座,說說它們用在什么地方。固定插座在家里用處很多,一般固定在墻上;可移動插座用起來比固定插座靈活一些。插座有兩孔和三孔的。你知道什么時候用三孔的插座呢?三孔插座對應的應用三線插頭,前面我們剛知道火線和零線,第三條線是什么線?第三條線是是地線。地線是把用電器的金屬外殼與大地相連。萬一用電器的外殼和電源火線之間的絕緣損壞,使外殼帶電,電流就會流入大地,不致對人造成傷害。同學們回到家后,再觀察家中的插頭、插座、燈座,然后集中討論一下,那樣,我們得到的知識就更全面了。
隨著科技的進步,生活用電會越來越安全。如在新建的樓房里,連接各戶的總開關上大多數有漏電保護器。正常情況下,用電器通過火線、零線和供電系統(tǒng)中的電源構成閉合電路,不應該有電流直接流入大地。但是,如果站在地上不小心接觸了火線,電流經過人體流入大地,這時,總開關上的“漏電保護器”就要起作用了,它會迅速切斷電流,對人身起到保護作用。
三、小結
本節(jié)課我們主要學習了以下內容:
1.家庭電路由電能表、總開關、保險裝置、插座和用電器組成,以及它們的主要功能。
2.什么是火線、零線,試電筆的功用是什么。
3.兩種類型的觸電和觸電的急救。
4.三線插頭和漏電保護器的作用。
高中物理教案 19
。ㄒ唬┙虒W目的
1.知道利用內能的兩種重要方式:加熱和做功。
2.知道熱機中能的轉化。
。ǘ┙叹
鐵架臺,試管,試管夾,試管塞,水等。
。ㄈ┙虒W過程
1.復習
什么是內能?如何才能改變物體的內能?(答略)
敘述能量守恒定律(略)。
2.引入新課
由能量守恒定律可以看出,轉移、轉化是能量運動的普遍形式。人類在利用能量方面所從事的主要工作正是廣泛地尋找其來源,有效地控制其去處,以達到駕馭它,利用它,讓它為人類造福的目的。
那么人們是如何利用內能的呢?這一節(jié)我們就來討論這個問題。
3.進行新課
板書:(第二節(jié)內能的利用)
(1)利用內能來加熱
教師:任何物體都具有內能,內能的利用也是隨處可見的。我們天天吃飯,那么生米是如何變成熟飯的?
學生:是通過加熱,利用燃料燃燒放出的內能使米變熟。
教師:類似的例子還有哪些?
學生:冬季取暖利用了內能。
學生:熱水袋暖胃利用了內能。
(教師還可補充一些加熱的例子,如工廠的熱處理、吹制玻璃工藝品等)
教師:上面的例子有一個共同特點,都是直接利用內能轉移來加熱物體的,這是利用內能的一種方式。
板書:
一、直接加熱物體
教師:用內能直接加熱物體,可以有多種方法。目前人們最普遍運用的還是用火直接加熱;,是人類文明的象征,它促進了社會的進步,也為人民群眾的生活提供了方便。同時我們也應看到,煙囪林立,家家生火,也有它不利的一面。
首先是能源浪費大。早在100多年前,門捷列夫就曾說過:“燒煤等于燒盧布”。因為煤、石油、天然氣等本身都是寶貴的化工原料,其產品遍及醫(yī)藥、化工、紡織、交通運輸等各個領域,將它們付之一炬,就失去了自然資源綜合利用的機會。再加上直接燃燒效率較低,勢必造成很大的浪費。
其次是對環(huán)境的.污染。燃燒后的廢渣、廢氣中含有大量有害物質,這就造成了對大氣、環(huán)境的污染。
為了趨弊興利,人們做出了種種努力。例如在冬季取暖問題上,把各家生火取暖改為分片供熱(暖氣)。用效率高的鍋爐替代簡易爐灶。有些地區(qū)還采用了大型工業(yè)鍋爐的余熱實行集中供熱的方式。在家庭用火上,推廣了以(煤)氣代煤,從而提高了內能的利用率,降低了能耗,同時也保護了環(huán)境。
(2)利用內能來做功
當然,節(jié)能降耗還有很多途徑,如改燒煤為用電就是其中之一。教師:提到用電,同學們知道電是怎么生產出來的嗎?
學生:是發(fā)電機發(fā)出來的。
教師:不錯,是發(fā)電機發(fā)出來的。那么發(fā)電機利用的又是什么能量?為了說明這個問題,我們來看一個實驗。
演示:書中圖3—5所示的實驗。
教師:誰來說一下該實驗中能量的轉化過程?
學生:燃燒酒精放出的內能,傳遞給水蒸氣,水蒸氣內能增加,增大到一定程度就能推動塞子做功,水蒸氣的一部分內能轉化為塞子的動能。(機械能)
(以上回答可在教師的引導下完成)
教師:這是利用內能的另一種方式。
板書:
二、對物體做功
教師:發(fā)電廠發(fā)電就利用了上述實驗原理。發(fā)電廠,首先要用煤加熱鍋爐中的水,水蒸氣獲得內能后,帶動發(fā)電機工作,水蒸氣的一部分內能先轉化為發(fā)電機的機械能。接著發(fā)電機又在運轉過程中把機械能轉化為電能。(后一轉化將在電學中學習)
利用上面實驗的原理,人們還制造出了汽油機、柴油機、噴氣發(fā)動機等。這些機器的共同之處都是利用內能來工作的。我們稱之為熱機板書:
熱機:把內能轉化為機械能的機器
熱機的發(fā)明,是在17世紀末期。近300年來,經過人們的不斷研制和改進,它已成為人們生產、生活中重要的動力機器。熱機做為工業(yè)化生產飛速發(fā)展的催化劑,必將會扮演越來越重要的角色。熱機的種類很多,我們將在后面幾節(jié)介紹它們中的幾種。
4.小結(略)
5.布置作業(yè)
(1)知道內能利用的兩種方式。知道什么是熱機
(2)閱讀:熱機的發(fā)展。
高中物理教案 20
教學目標:
1、激發(fā)學生的好奇心,培養(yǎng)學生提出問題、動手操作的科學探究能力和獨立設計控制變量實驗的能力。
2、體驗證據對于科學探究的重要性,培養(yǎng)學生樂于搜集證據,勇于搜集證據的意識。
3、知道推和拉可以使靜止的物體運動起來,推和拉都是力,推力和拉力都有大小和方向的,。
教學準備:
玩具小車、木塊、線繩、米尺、秒表、易拉罐、小橋模型、測力計、乒乓球、足球、籃球
"我們的表現"表格、推力和拉力在生活中應用的錄像或課件
教學過程:
一、提出問題
。1)組織游戲:
老師組織學生做游戲:讓同學甲蹲在地板上,分別找?guī)讉同學想辦法讓他離開原來的位置。
師生交流游戲規(guī)則。
。2)交流反思:
談話:你在游戲中發(fā)現了什么?
學生:使勁兒地推他拉他都能使他離開。
談話:推和拉都使勁兒說明我們用了力,離開原來的位置我們也可以說它運動起來。
。3)教師小結:這節(jié)課,我們就來研究推力和拉力。
。4)提出問題:推力和拉力除了能使靜止的同學運動起來,還能不能使其它靜止的物體也運動起來?
二、猜想假想
。1)小組交流、討論。教師巡視并參與到學生的討論中去,教師主要針對推、拉怎樣改變物體運動狀態(tài)及物體受力后怎樣運動進行引導。引導的過程中,教師應以鼓勵性的語言,引導者的身份適時給學生以適當的評價,使活動的開展更加的有效。
全班交流。教師談話:誰愿意把你們小組的討論結果介紹給大家?
。2)探究推力和拉力都是力
談話:大家的討論結果只是大家的猜想,真實的結果到底是不是這樣還需要我們親自動手驗證一下。
三、制定方案
。1)推力和拉力是有大小的。
教師談話:小車在受到推力和拉力時會運動起來,那么小車的運動快慢與什么有關系呢?我們不妨預測一下。
教師小結:同學們提出的這些條件都可能影響小車的運動快慢,但是這些專題我們不可能都研究,我們要選擇一下。
設計探究思路:
教師可以引導學生把鉤碼當成小車的拉力,改變小車所掛鉤碼的數量,可以改變小車受到不同的拉力。
。2)拉力和推力是有方向的
引出活動內容:
教師談話:我們現在都是小司機了,能駕駛好你的車嗎?下面我們做個小游戲看誰的`小車能順利通過所有的障礙物。既然是游戲,就要有游戲規(guī)則,小組先討論游戲規(guī)則。
學生制定游戲規(guī)則。學生活動,教師巡視:教師交待"這個游戲可以重復做,關鍵要把你的發(fā)現記錄下來。"
四、實施探究
。1)"比一比誰的力氣大"
談話:拉力和推力在我們生活中的應用極其廣泛,它們的存在不僅方便了我們的生活,還增添了我們的樂趣,下面我們來做個"比一比誰的力氣大"的游戲。
學生分兩組進行"拔河比賽"。
同學們來交流一下,在動手操作中你發(fā)現了什么?你的發(fā)現與原來的猜想一致嗎?
學生匯報交流,匯報時盡量讓學生把他們的發(fā)現都講出來,重點引導學生講清楚:他們的發(fā)現與推力、拉力之間的關系,以便于學生在匯報結束后自己總結各組發(fā)現的相同之處,即上述物體運動狀態(tài)之所以發(fā)生變化,就是因為被施加了推力和拉力。
五、展示交流
教師提出以下幾個評價主題
認為哪個小組的發(fā)現最多?
認為哪個小組合作得最好?為什么?
這節(jié)課你有哪些發(fā)現?
學生對自己進行評價。
六、拓展創(chuàng)新
講述:力就在我們的身邊,除這節(jié)課我們接觸到的推力和拉力外,還有哪些種類的力呢?我們把一輛小車放到斜坡上,它會自己向下跑,是誰讓它由靜止變成運動的?還是推力和拉力嗎?如果你有興趣不妨研究一下,你可能會發(fā)現一個"震驚世界"的超大秘密!
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