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高中物理教案
作為一名專為他人授業(yè)解惑的人民教師,常常要寫一份優(yōu)秀的教案,教案是備課向課堂教學(xué)轉(zhuǎn)化的關(guān)節(jié)點(diǎn)。快來參考教案是怎么寫的吧!以下是小編整理的高中物理教案,僅供參考,大家一起來看看吧。
高中物理教案 篇1
教學(xué)目標(biāo)
一、知識目標(biāo)
1、知道什么是反沖運(yùn)動,能舉出幾個反沖運(yùn)動的實(shí)例;
2、知道火箭的飛行原理和主要用途。
二、能力目標(biāo)
1、結(jié)合實(shí)際例子,理解什么是反沖運(yùn)動;
2、能結(jié)合動量守恒定律對反沖現(xiàn)象做出解釋;
3、進(jìn)一步提高運(yùn)用動量守恒定律分析和解決實(shí)際問題的能力
三、德育目標(biāo)
1、通過實(shí)驗,分析得到什么是反沖運(yùn)動,培養(yǎng)學(xué)生善于從實(shí)驗中總結(jié)規(guī)律和熱心科學(xué)研究的興趣、勇于探索的品質(zhì)。
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(shí),結(jié)合我國古代對于火箭的發(fā)明和我國的現(xiàn)代火箭技術(shù)已跨入世界先進(jìn)先烈,激發(fā)學(xué)生熱愛社會主義的情感。
教學(xué)重點(diǎn)
1、知道什么是反沖。
2、應(yīng)用動量守恒定律正確處理噴氣式飛機(jī)、火箭一類問題。
教學(xué)難點(diǎn)
如何應(yīng)用動量守恒定律分析、解決反沖運(yùn)動。
教學(xué)方法
1、通過觀察演示實(shí)驗,總結(jié)歸納得到什么是反沖運(yùn)動。
2、結(jié)合實(shí)例運(yùn)用動量守恒定律解釋反沖運(yùn)動。
教學(xué)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(xué)步驟
導(dǎo)入新課
[演示]拿一個氣球,給它充足氣,然后松手,觀察現(xiàn)象。
[學(xué)生描述現(xiàn)象]釋放氣球后,氣球內(nèi)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(yùn)動很多,本節(jié)課我們就來研究這種。
新課教學(xué)
。ㄒ唬┓礇_運(yùn)動 火箭
1、教師分析氣球所做的運(yùn)動
給氣球內(nèi)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?fàn)顟B(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(chǎn)生相互作用,氣球就向前沖出。
2、學(xué)生舉例:你能舉出哪些物體的運(yùn)動類似于氣球所作的運(yùn)動?
學(xué)生:節(jié)日燃放的禮花。噴氣式飛機(jī)。反擊式水輪機(jī);鸺茸龅倪\(yùn)動。
3、同學(xué)們概括一下上述運(yùn)動的特點(diǎn),教師結(jié)合學(xué)生的敘述總結(jié)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(xiàn)象,叫反沖運(yùn)動
4、分析氣球。火箭等所做的反沖運(yùn)動,得到:
在反沖現(xiàn)象中,系統(tǒng)所受的合外力一般不為零;
但是反沖運(yùn)動中如果屬于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力的情況,可以認(rèn)為反沖運(yùn)動中系統(tǒng)動量守恒。
。ǘ⿲W(xué)生課堂用自己的裝置演示反沖運(yùn)動。
1、學(xué)生做準(zhǔn)備:拿出自己的在課下所做的反沖運(yùn)動演示裝置。
2、學(xué)生代表介紹實(shí)驗裝置,并演示。
學(xué)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(shí)驗做法:點(diǎn)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(yùn)動。
學(xué)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(cè)各裝一只箭筒,再把旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)放在頂軸上,往火箭筒內(nèi)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(diǎn)燃酒精棉球,片刻火箭筒內(nèi)的酒精蒸氣從尾孔中噴出,并被點(diǎn)燃,這時可以看到火箭旋轉(zhuǎn)起來。
學(xué)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(dǎo)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(jìn)氣閥門,并在氣門芯內(nèi)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(yán),將尼龍線穿過可樂瓶上的導(dǎo)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(jìn)氣閥與打氣筒相接,向筒內(nèi)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(xué)們通過自己設(shè)計的實(shí)驗裝置得到并演示了什么是反沖運(yùn)動,那么反沖運(yùn)動在實(shí)際生活中有什么應(yīng)用呢?下邊我們來探討這個問題。
。ㄈ┓礇_運(yùn)動的應(yīng)用和防止
1、學(xué)生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容。
2、學(xué)生回答反沖運(yùn)動應(yīng)用和防止的實(shí)例。
學(xué)生:反沖有廣泛的應(yīng)用:灌溉噴水器、反擊式水輪機(jī)、噴氣式飛機(jī)、火箭等都是反沖的重要應(yīng)用。
學(xué)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(shí)例。
3、用多媒體展示學(xué)生所舉例子。
4、要求學(xué)生結(jié)合多媒體展示的物理情景對幾個物理過程中反
沖的應(yīng)用和防止做出解釋說明:
、賹τ诠喔葒娝,
當(dāng)水從彎管的噴嘴噴出時,彎管因反沖而旋轉(zhuǎn),可以自動地改變噴水的方向。
、趯τ诜磽羰剿啓C(jī):當(dāng)水從轉(zhuǎn)輪的葉片中流出時,轉(zhuǎn)軸由于反沖而旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。
、蹖τ趪姎馐斤w機(jī)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(zhǔn)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(shí)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(xué)會用一分為二的觀點(diǎn)。
我們知道:反沖現(xiàn)象的一個重要應(yīng)用是火箭,下邊我們一認(rèn)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(xì)玻璃管,往細(xì)玻璃管裝由火柴刮下的藥粉,把細(xì)管放在支架上,用火柴或其他辦法給細(xì)管加熱。
現(xiàn)象:當(dāng)管內(nèi)的藥粉點(diǎn)燃時,生成的燃?xì)鈴募?xì)口迅速噴出,細(xì)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(xiàn)代火箭的用途及多級火箭的工作過程,同時學(xué)生邊看邊閱讀課文。
3、用實(shí)物投影儀出示閱讀思考題:
、俳榻B一下我國古代的火箭。?
②現(xiàn)代的火箭與古代火箭有什么相同和不同之處?
、郜F(xiàn)代火箭主要用途是什么?
④現(xiàn)代火箭為什么要采用多級結(jié)構(gòu)?
4、學(xué)生解答上述問題:
①我國古代的火箭是這樣的:
在箭上扎一個火藥筒,火藥筒的前端是封閉的,火藥點(diǎn)燃后生成的燃?xì)庖院艽笏俣认蚝髧姵觯鸺捎诜礇_而向前運(yùn)動。
、诂F(xiàn)代火箭與古代火箭原理相同,都是利用反沖現(xiàn)象來工作的。
但現(xiàn)代火箭較古代火箭結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多,現(xiàn)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(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈴奈矅姽苎杆賴姵,火箭就向前飛去。
、郜F(xiàn)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(yùn)載工具。
、茉诂F(xiàn)代技術(shù)條件下,一級火箭的最終速度還達(dá)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(diǎn)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(zhì)量減少,因而能夠達(dá)到很高的溫度,可用來完成洲際導(dǎo)彈,人造衛(wèi)星、宇宙飛船等的發(fā)射工作,但火箭的級數(shù)不是越多越好,級數(shù)越多,構(gòu)造越復(fù)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(guān)系呢?
5、出示下列問題:
火箭發(fā)射前的總質(zhì)量為M、燃料燃盡后的質(zhì)量為m,火箭燃?xì)獾膰娚渌俣葹関1,燃料燃盡后火箭的飛行速度v為多大?
[學(xué)生分析并解答]:
解:在火箭發(fā)射過程中,由于內(nèi)力遠(yuǎn)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(zhì)量比M/m決定。
鞏固訓(xùn)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(jié)
1、當(dāng)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(yùn)動,這種向相反方向的運(yùn)動,通常叫做反沖運(yùn)動。
2、對于反沖運(yùn)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(yán)格按動量守恒定律的解題步驟來進(jìn)行。
3、反沖運(yùn)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 篇2
課 題:碰撞
教學(xué)目標(biāo):
1、使學(xué)生了解碰撞的特點(diǎn),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(xué)會用動量守恒定律解決一維碰撞問題。
重點(diǎn):
強(qiáng)性碰撞和非彈性碰撞
難點(diǎn):
動量守恒定律的應(yīng)用
教學(xué)過程:
1、碰撞的特點(diǎn):
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(jī)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(jī)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(jié)合成一個整體,則機(jī)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(dǎo)軌上,一個質(zhì)量為600g的滑塊以15cm/s的速度與另一個質(zhì)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(zhì)量為m速度為υ的A球跟質(zhì)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(jié):略
8、學(xué)生作業(yè)P19 ③⑤
高中物理教案 篇3
教學(xué)目的
1.了解組成物質(zhì)的分子具有動能及勢能,并且了解分子平均動能和分子勢能都與哪些因素有關(guān)。
2.理解物體的內(nèi)能以及物體內(nèi)能由物體的狀態(tài)所決定。
教學(xué)重點(diǎn)
物體的內(nèi)能是一個重要的概念,是本章教學(xué)的一個重點(diǎn)。學(xué)生只有正確理解物體的內(nèi)能才能理解做功和熱傳遞及物體內(nèi)能的變化關(guān)系。
教學(xué)難點(diǎn)
分子勢能。
教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)提問
什么樣的能是勢能?彈性勢能的大小與彈簧的形變關(guān)系怎樣?
二、新課教學(xué)
1.分子動能。
。1)組成物質(zhì)的分子總在不停地運(yùn)動著,所以運(yùn)動著的分子具有動能,叫做分子動能。
(2)啟發(fā)性提問:根據(jù)你對布朗運(yùn)動實(shí)驗的觀察,分子運(yùn)動有什么樣的特點(diǎn)?
應(yīng)答:分子運(yùn)動是雜亂無章的,在同一時刻,同一物體內(nèi)的分子運(yùn)動方向不相同,分子的運(yùn)動速率也不相同。
教師分析分子速率分布特點(diǎn)——在同一時刻有的分子速率大,有的分子速率小,從大量分子總體來看,速率很大和速率很小的分子是少數(shù),大多數(shù)分子是中等大小的速率。
教帥進(jìn)一步指出:由于分子速率不同,所以每個分子的動能也不同。對于熱現(xiàn)象的研究來說,每個分子的動能是毫無意義的,而有意義的是物體內(nèi)所有分子動能的平均值,此平均值叫做分子的平均動能。
(3)要學(xué)生討論研究。
用分子動理論的觀點(diǎn),分析冷、熱水的區(qū)別。
討論結(jié)論應(yīng)是:組成冷、熱水的大量分子的速率各不相同,則其動能也各不相同,但就冷水總體來說分子的平均動能小于熱水的分子平均動能。
教師指出:由此可見,溫度是物體分子平均動能的標(biāo)志。
2.分子勢能。
(1)根據(jù)復(fù)習(xí)提問的回答(地面上的物體與地球之間有相互作用力;發(fā)生了形變的彈簧各部分間存在著相互作用力,因此在它們的相對位置發(fā)生變化時,它們之間便具有勢能)說明分子間也存在著相互作用力,所以分子也具有由它們相對位置所決定的能,稱之為分子勢能。
。2)分子勢能與分子間距離的.關(guān)系。
提問:分子力與分子間距離有什么關(guān)系?
應(yīng)答:當(dāng)r=r0時,F(xiàn)=0,r<r0時,F(xiàn)為斥力,r>r0時,F(xiàn)為引力。
教師指出:由于分子間既有引力又有斥力,好象彈簧形變有伸長或壓縮兩種情況,因此分子勢能與分子間距離也分兩種情況。
、佼(dāng)r>r0時,F(xiàn)為引力,分子勢能隨著r的增大而增加。此種情況與彈簧被拉長彈性勢能的增加很相似。
、诋(dāng)r< p="">
小結(jié):分子勢能隨著分子間距離變化而變化,而組成物體的大量分子間距離若增大(減。﹦t宏觀表現(xiàn)為物體體積增大(減。?梢姺肿觿菽芨矬w體積有關(guān)。
(3)物體的內(nèi)能。
教師指出:物體里所有的分子動能和勢能的總和叫做物體的內(nèi)能。由此可知一切物體都具有內(nèi)能。
、傥矬w的內(nèi)能是由它的狀態(tài)決定的(狀態(tài)是指溫度、體積、物態(tài)等)。
提問:對于質(zhì)量相等、溫度都是100℃的水和水蒸氣來說它們的內(nèi)能相同嗎?
應(yīng)答,質(zhì)量相等意味著它們的分子數(shù)相同,溫度相等意味著它們的平均動能相同,但由于水蒸氣分子間平均距離比水分子間平均距離大得多,分子勢能也大得多,因而質(zhì)量相等的水蒸氣的內(nèi)能比水大。
、谖矬w的狀態(tài)發(fā)生變化時,物體的內(nèi)能也隨著變化。
舉例說明:當(dāng)水沸騰時,水的溫度保持不變,所供給的大量能用于把分子拉開,增大了分子勢能,因而增大了物體的內(nèi)能,當(dāng)水汽凝結(jié)時,分子動能沒有明顯變化,但分子靠得更緊密了,分子勢能便減小了,因此物體的內(nèi)能減小了。
、畚矬w的內(nèi)能是不同于機(jī)械能的另一種形式的能。
a.靜止在地面上的物體以地球為參照物,物體的機(jī)械能等于0,但物體內(nèi)部的分子仍然在不停地運(yùn)動著和相互作用著,物體的內(nèi)能永遠(yuǎn)不能為0。
b.物體在具有一定的內(nèi)能時,也可以具有一定的機(jī)械能。如飛行的子彈。
C.不能把物體的機(jī)械能和物體的內(nèi)能混淆。只要物體的溫度、體積、物態(tài)不變,不論物體的機(jī)械能怎樣變化其內(nèi)能仍保持不變。反之,盡管物體的內(nèi)能在變化,它的機(jī)械能可以保持不變。
。4)學(xué)生討論題:
、凫o止在光滑水平地面上的木箱具有什么能?若木箱沿光滑水平地面加速運(yùn)動,木箱具有什么能?此時木箱的內(nèi)能與靜止時相比較變化了沒有?
、谫|(zhì)量相等而溫度不相等的兩杯水,哪一杯水具有較大的內(nèi)能?溫度相同而質(zhì)量不等的兩杯水,哪一杯水具有較大的內(nèi)能?
最后總結(jié)一下本課要點(diǎn)。
1.了解內(nèi)能的概念,能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。
2.知道做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能。
3.了解熱量的概念,知道熱量的單位是焦耳。
重點(diǎn)目標(biāo)
1.內(nèi)能、熱量概念的建立.
2.改變物體內(nèi)能的途徑.難點(diǎn)目標(biāo)內(nèi)能、熱量概念的建立.
導(dǎo)入示標(biāo)涼爽的秋夜,仰望星空時,會突然發(fā)現(xiàn)一顆流星在夜色中劃過,并留下一條美麗的弧線.流星是怎樣形成的呢?
目標(biāo)三導(dǎo)學(xué)做思一:物體的內(nèi)能
問題1:組成物質(zhì)的分子在不停地做熱運(yùn)動,分子應(yīng)具有什么能?物體的分子之間有引力和斥力,且分子之間有間隔,分子應(yīng)具有什么能?什么叫物體的內(nèi)能?你能說出它的單位嗎?機(jī)械能和內(nèi)能有什么區(qū)別嗎?
小結(jié):物體內(nèi)所有分子由于熱運(yùn)動而具有的動能,以及分子之間勢能的總和叫做物體的內(nèi)能.它的單位是焦耳,簡稱焦,符號為J.機(jī)械能是宏觀的,能看得到的,內(nèi)能是微觀的,是看不到的.
問題2:把紅墨水滴入裝滿水的燒杯里,過一段時間,整杯水變?yōu)榧t色,這種現(xiàn)象說明了什么?當(dāng)紅墨水分別滴入熱水和冷水中時,發(fā)現(xiàn)熱水變色比冷水快,這又說明了什么?
小結(jié):溫度高的物體分子運(yùn)動劇烈,內(nèi)能大.所以物體的內(nèi)能與溫度有關(guān).
問題3:小明說:“熾熱的鐵水溫度很高,具有內(nèi)能;冰冷的冰塊溫度很低,不具有內(nèi)能.”小剛說:“熾熱的鐵水溫度高,內(nèi)能大;冰冷的冰山溫度低,內(nèi)能。蹦阏J(rèn)為他們的說法正確嗎?說出理由.
小結(jié):一切物體都具有內(nèi)能.物體的內(nèi)能還與質(zhì)量有關(guān).
問題3:處理例1和變式練習(xí)1
例1:【解析】物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動的動能與分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能溫度越高,物體內(nèi)能越大溫度相同的同種物質(zhì),分子個數(shù)越多,分子熱運(yùn)動的動能與分子勢物體內(nèi)能越大
問題1:如右圖所示,在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉,把活塞迅速往下壓,你能觀察到什么現(xiàn)象(棉花燃燒),該實(shí)驗說明了什么?你再將一根鐵絲反復(fù)彎折數(shù)十次,用手接觸彎折處,有什么感覺,該實(shí)驗又說明了什么?
小結(jié):做功可以改變物體的內(nèi)能.
問題2:做飯時,鐵鍋為什么能燙手?放在陽光下的被子,為什么能被曬得暖乎乎?
小結(jié):熱傳遞也可以改變物體的內(nèi)能.
問題3:處理例2和變式練習(xí)2
例2:【解析】來回拉繩子,繩子與管壁之間克服摩擦做功,使管內(nèi)的酒精內(nèi)能增大,溫度升高;當(dāng)把塞子沖出時,管內(nèi)的酒精蒸氣對塞子做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能.正確的答案為A選項.
答案:A
變式練習(xí)
讓學(xué)生進(jìn)一步理解改變內(nèi)能的途徑有做功和熱傳遞兩種方法,選項ABD是做功改變物體的內(nèi)能,選項C是通過熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能.
答案:C
學(xué)做思三:熱量
問題1:什么叫熱量?它的單位是什么?它用什么字母表示?
小結(jié):物體通過熱傳遞方式所改變的內(nèi)能稱為熱量,它的單位是J,它用字母Q表示.
問題2:在熱傳遞現(xiàn)象中,高溫物體和低溫物體的溫度、內(nèi)能和熱量如何變化?
小結(jié):在熱傳遞過程中,高溫物體放出熱量,溫度降低,內(nèi)能減;低溫物體吸收熱量,溫度升高,內(nèi)能增大.所以熱傳遞過程中傳遞的是熱量,改變了物體的內(nèi)能,表現(xiàn)在物體溫度的變化.
高中物理教案 篇4
課前預(yù)習(xí)
一、安培力
1.磁場對通電導(dǎo)線的作用力叫做___○1____.
2.大。海1)當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場方向________○2_____時,安培力最大為F=_____○3_____.
。2)當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場方向_____○4________時,安培力最小為F=____○5______.
(3) 當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場方向斜交時,所受安培力介于___○6___和__○7______之間。
3.方向:左手定則:伸開左手,使大拇指跟其余四個手指__○8____,并且都跟手掌在___○9___,把手放入磁場中,讓磁感線___○10____,并使伸開的四指指向 _○11___的方向,那么,拇指所指的方向,就是通電導(dǎo)線在磁場中的__○12___方向.
二、磁電式電流表
1.磁電式電流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____構(gòu)成.
2.蹄形磁鐵的磁場的方向總是沿著徑向均勻地分布的,在距軸線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小總是相等的,這樣不管線圈轉(zhuǎn)到什么位置,線圈平面總是跟它所在位置的磁感線平行,I與指針偏角θ成正比,I越大指針偏角越大,因而電流表可以量出電流I的大小,且刻度是均勻的,當(dāng)線圈中的電流方向改變時,安培力的方向隨著改變,指針偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變,又可知道被測電流的方向。
3、磁電式儀表的優(yōu)點(diǎn)是____○18________,可以測很弱的電流,缺點(diǎn)是繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì),允許通過的電流很弱。
課前預(yù)習(xí)答案
○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一個平面內(nèi)○10垂直穿入手心○11電流○12受力○13蹄形磁鐵 ○14 鐵芯○15繞在線框上的線圈○16螺旋彈簧○17指針○18靈敏度高
重難點(diǎn)解讀
一、 對安培力的認(rèn)識
1、 安培力的性質(zhì):
安培力是磁場對電流的作用力,是一種性質(zhì)力。
2、 安培力的作用點(diǎn):
安培力是導(dǎo)體中通有電流而受到的力,與導(dǎo)體的中心位置無關(guān),因此安培力的作用點(diǎn)在導(dǎo)體的幾何中心上,這是因為電流始終流過導(dǎo)體的所有部分。
3、安培力的方向:
。1)安培力方向用左手定則判定:伸開左手,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一個平面內(nèi),把手放入磁場中,讓磁感線垂直穿入手心,并使伸開的四指指向電流方向,那么大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向。
。2)F、B、I三者間方向關(guān)系:已知B、I的方向(B、I不平行時),可用左手定則確定F的唯一方向:F⊥B,F(xiàn)⊥I,則F垂直于B和I所構(gòu)成的平面(如圖所示),但已知F和B的方向,不能唯一確定I的方向。由于I可在圖中平面α內(nèi)與B成任意不為零的夾角。同理,已知F和I的方向也不能唯一確定B的方向。
。3)用“同向電流相吸,反向電流相斥”(反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì))。只要兩導(dǎo)線不是互相垂直的,都可以用“同向電流相吸,反向電流相斥”判定相互作用的磁場力的方向;當(dāng)兩導(dǎo)線互相垂直時,用左手定則判定。
4、安培力的大小:
。1)安培力的計算公式:F=BILsinθ,θ為磁場B與直導(dǎo)體L之間的夾角。
。2)當(dāng)θ=90°時,導(dǎo)體與磁場垂直,安培力最大Fm=BIL;當(dāng)θ=0°時,導(dǎo)體與磁場平行,安培力為零。
。3)F=BILsinθ要求L上各點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度相等,故該公式一般只適用于勻強(qiáng)磁場。
。4)安培力大小的特點(diǎn):①不僅與B、I、L有關(guān),還與放置方式θ有關(guān)。②L是有效長度,不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長度。彎曲導(dǎo)線的有效長度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長度,所以任意形狀的閉合線圈的有效長度L=0
二、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動判斷方法
。1)電流元分析法:把整段電流等效為多段很小的直線電流元,先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向,從而判斷出整段電流所受合力方向,最后確定運(yùn)動方向.
。2)特殊位置分析法:把通電導(dǎo)體轉(zhuǎn)到一個便于分析的特殊位置后判斷其安培力方向,從而確定運(yùn)動方向.
。3)等效法:環(huán)形電流可等效成小磁針,通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個環(huán)形電流,反過來等效也成立。
。4)轉(zhuǎn)換研究對象法:因為電流之間,電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律,這樣,定性分析磁體在力的作用下如何運(yùn)動的問題,可先分析電流在磁場中所受的安培力,然后由牛頓第三定律,再確定磁體所受作用力,從而確定磁體所受合力及運(yùn)動方向.
典題精講
題型一、安培力的方向
例1、電視機(jī)顯象管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖如右,即時電流方向如圖所示。該時刻由里向外射出的電子流將向哪個方向偏轉(zhuǎn)?
解:畫出偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)側(cè)的電流,是左半線圈靠電子流的一側(cè)為向里,右半線圈靠電子流的一側(cè)為向外。電子流的等效電流方向是向里的,根據(jù)“同向電流互相吸引,反向電流互相排斥”,可判定電子流向左偏轉(zhuǎn)。(本題用其它方法判斷也行,但不如這個方法簡潔)。
答案:向左偏轉(zhuǎn)
規(guī)律總結(jié):安培力方向的判定方法:
(1)用左手定則。
。2)用“同性相斥,異性相吸”(只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時)。
。3)用“同向電流相吸,反向電流相斥”(反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì))?梢园褩l形磁鐵等效為長直螺線管(不要把長直螺線管等效為條形磁鐵)。
題型二、安培力的大小
例2、如圖,一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,且與磁場方向(垂直于紙面向里)垂直。線段ab、bc和cd的長度均為L,且 。流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I,方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線段abcd所受到的磁場的作用力的合力
A. 方向沿紙面向上,大小為
B. 方向沿紙面向上,大小為
C. 方向沿紙面向下,大小為
D. 方向沿紙面向下,大小為
解析:該導(dǎo)線可以用a和d之間的直導(dǎo)線長為 來等效代替,根據(jù) ,可知大小為 ,方向根據(jù)左手定則.A正確。
答案:A
規(guī)律總結(jié):應(yīng)用F=BILsinθ來計算時,F(xiàn)不僅與B、I、L有關(guān),還與放置方式θ有關(guān)。L是有效長度,不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長度。彎曲導(dǎo)線的有效長度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長度,所以任意形狀的閉合線圈的有效長度L=0
題型三、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動
例3、如圖11-2-4條形磁鐵放在粗糙水平面上,正中的正上方有一導(dǎo)線,通有圖示方向的電流后,磁鐵對水平面的壓力將會__(增大、減小還是不變?)水平面對磁鐵的摩擦力大小為__。
解析:本題有多種分析方法。⑴畫出通電導(dǎo)線中電流的磁場中通過兩極的那條磁感線(如圖中粗虛線所示),可看出兩極受的磁場力的合力豎直向上。磁鐵對水平面的壓力減小,但不受摩擦力。⑵畫出條形磁鐵的磁感線中通過通電導(dǎo)線的那一條(如圖中細(xì)虛線所示),可看出導(dǎo)線受到的安培力豎直向下,因此條形磁鐵受的反作用力豎直向上。⑶把條形磁鐵等效為通電螺線管,上方的電流是向里的,與通電導(dǎo)線中的電流是同向電流,所以互相吸引。
答案:減小 零
規(guī)律總結(jié):分析通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動常用方法:(1)電流元分析法,(2)特殊位置分析法, (3)等效法,(4)轉(zhuǎn)換研究對象法
題型四、安培力作用下的導(dǎo)體的平衡問題
例4、 水平面上有電阻不計的U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L,M和P之間接入電動勢為E的電源(不計內(nèi)阻).現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m,電阻為R的金屬棒ab,并加一個范圍較大的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方,如圖8-1-32所示,問:
(1)當(dāng)ab棒靜止時,受到的支持力和摩擦力各為多少?
(2)若B的`大小和方向均能改變,則要使ab棒所受支持力為零,B的大小至少為多少?此時B的方向如何?
解析:從b向a看側(cè)視圖如圖所示.
(1)水平方向:F=FAsin θ①
豎直方向:FN+FAcos θ=mg②
又 FA=BIL=BERL③
聯(lián)立①②③得:FN=mg-BLEcos θR,F(xiàn)=BLEsin θR.
(2)使ab棒受支持力為零,且讓磁場最小,可知安培力豎直向上.則有FA=mg
Bmin=mgREL,根據(jù)左手定則判定磁場方向水平向右.
答案:(1)mg-BLEcos θR BLEsin θR (2)mgREL 方向水平向右
規(guī)律總結(jié):對于這類問題的求解思路:
。1)若是立體圖,則必須先將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖
。2)對物體受力分析,要注意安培力方向的確定
。3)根據(jù)平衡條件或物體的運(yùn)動狀態(tài)列出方程
(4)解方程求解并驗證結(jié)果
鞏固拓展
1. 如圖,長為 的直導(dǎo)線拆成邊長相等,夾角為 的 形,并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ,當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強(qiáng)度為 的電流時,該 形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為
。ˋ)0 (B)0.5 (C) (D)
答案:C
解析:導(dǎo)線有效長度為2lsin30°=l,所以該V形通電導(dǎo)線收到的安培力大小為 。選C。
本題考查安培力大小的計算。
2..一段長0.2 m,通過2.5 A電流的直導(dǎo)線,關(guān)于在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中所受安培力F的情況,正確的是( )
A.如果B=2 T,F(xiàn)一定是1 N
B.如果F=0,B也一定為零
C.如果B=4 T,F(xiàn)有可能是1 N
D.如果F有最大值時,通電導(dǎo)線一定與B平行
答案:C
解析:當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向垂直放置時,F(xiàn)=BIL,力最大,當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向平行放置時,F(xiàn)=0,當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向成任意其他角度放置時,0 3. 首先對電磁作用力進(jìn)行研究的是法國科學(xué)家安培.如圖所示的裝置,可以探究影響安培力大小的因素,實(shí)驗中如果想增大導(dǎo)體棒AB擺動的幅度,可能的操作是( ) A.把磁鐵的N極和S極換過來 B.減小通過導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度I C.把接入電路的導(dǎo)線從②、③兩條換成①、④兩條 D.更換磁性較小的磁鐵 答案:C 解析:安培力的大小與磁場強(qiáng)弱成正比,與電流強(qiáng)度成正比,與導(dǎo)線的長度成正比,C正確. 4. 一條形磁鐵放在水平桌面上,它的上方靠S極一側(cè)吊掛一根與它垂直的導(dǎo)電棒,圖中只畫出此棒的截面圖,并標(biāo)出此棒中的電流是流向紙內(nèi)的,在通電的一瞬間可能產(chǎn)生的情況是( ) A.磁鐵對桌面的壓力減小 B.磁鐵對桌面的壓力增大 C.磁鐵受到向右的摩擦力 D.磁鐵受到向左的摩擦力 答案:AD 解析:如右圖所示.對導(dǎo)體棒,通電后,由左手定則,導(dǎo)體棒受到斜向左下方的安培力,由牛頓第三定律可得,磁鐵受到導(dǎo)體棒的作用力應(yīng)斜向右上方,所以在通電的一瞬時,磁鐵對桌面的壓力減小,磁鐵受到向左的摩擦力,因此A、D正確. 5..質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ的平行導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌寬度為d,桿ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ.有電流時ab恰好在導(dǎo)軌上靜止,如圖右所示.,下圖是沿b→a方向觀察時的四個平面圖,標(biāo)出了四種不同的勻強(qiáng)磁場方向,其中桿與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零的是 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 答案: A 解析: ①中通電導(dǎo)體桿受到水平向右的安培力,細(xì)桿所受的摩擦力可能為零.②中導(dǎo)電細(xì)桿受到豎直向上的安培力,摩擦力可能為零.③中導(dǎo)電細(xì)桿受到豎直向下的安培力,摩擦力不可能為零.④中導(dǎo)電細(xì)桿受到水平向左的安培力,摩擦力不可能為零.故①②正確,選A. 6.如圖所示,兩根無限長的平行導(dǎo)線a和b水平放置,兩導(dǎo)線中通以方向相反、大小不等的恒定電流,且Ia>Ib.當(dāng)加一個垂直于a、b所在平面的勻強(qiáng)磁場B時;導(dǎo)線a恰好不再受安培力的作用.則與加磁場B以前相比較( ) A.b也恰好不再受安培力的作用 B.b受的安培力小于原來安培力的2倍,方向豎直向上 C.b受的安培力等于原來安培力的2倍,方向豎直向下 D.b受的安培力小于原來安培力的大小,方向豎直向下 答案:D 解析:當(dāng)a不受安培力時,Ib產(chǎn)生的磁場與所加磁場在a處疊加后的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,此時判斷所加磁場垂直紙面向外,因Ia>Ib,所以在b處疊加后的磁場垂直紙面向里,b受安培力向下,且比原來。蔬x項D正確. 7. 如圖所示,在絕緣的水平面上等間距固定著三根相互平行的通電直導(dǎo)線a、b和c,各導(dǎo)線中的電流大小相同,其中a、c導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外,b導(dǎo)線電流方向垂直紙面向內(nèi).每根導(dǎo)線都受到另外兩根導(dǎo)線對它的安培力作用,則關(guān)于每根導(dǎo)線所受安培力的合力,以下說法中正確的是( ) A.導(dǎo)線a所受合力方向水平向右 B.導(dǎo)線c所受合力方向水平向右 C.導(dǎo)線c所受合力方向水平向左 D.導(dǎo)線b所受合力方向水平向左 答案:B 解析:首先用安培定則判定導(dǎo)線所在處的磁場方向,要注意是合磁場的方向,然后用左手定則判定導(dǎo)線的受力方向.可以確定B是正確的. 8.如圖所示,在空間有三根相同的導(dǎo)線,相互間的距離相等,各通以大小和方向都相同的電流.除了相互作用的磁場力外,其他作用力都可忽略,則它們的運(yùn)動情況是______. 答案: 兩兩相互吸引,相聚到三角形的中心 解析:根據(jù)通電直導(dǎo)線周圍磁場的特點(diǎn),由安培定則可判斷出,它們之間存在吸引力. 9.如圖所示,長為L、質(zhì)量為m的兩導(dǎo)體棒a、b,a被置在光滑斜面上,b固定在距a為x距離的同一水平面處,且a、b水平平行,設(shè)θ=45°,a、b均通以大小為I的同向平行電流時,a恰能在斜面上保持靜止.則b的電流在a處所產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為 . 答案: 解析: 由安培定則和左手定則可判知導(dǎo)體棒a的受力如圖,由力的平衡得方程: mgsin45°=Fcos45°,即 mg=F=BIL 可得B= . 10.一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,下端掛有一匝數(shù)為n的矩形線框abcd.bc邊長為l.線框的下半部處在勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與線框平面垂直.在下圖中,垂直于紙面向里,線框中通以電流I,方向如圖所示.開始時線框處于平衡狀態(tài),令磁場反向,磁感強(qiáng)度的大小仍為B,線框達(dá)到新的平衡.在此過程中線框位移的大小Δx______,方向______. 答案: ;位移的方向向下 解析:設(shè)線圈的質(zhì)量為m,當(dāng)通以圖示電流時,彈簧的伸長量為x1,線框處于平衡狀態(tài),所以kx1=mg-nBIl.當(dāng)電流反向時,線框達(dá)到新的平衡,彈簧的伸長量為x2,由平衡條件可知 kx2=mg+nBIl. 所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl 所以Δx= 電流反向后,彈簧的伸長是x2>x1,位移的方向應(yīng)向下. 一、教材分析 本節(jié)教材選自人民教育出版社全日制普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗教科書(物理2·必修)第五章《曲線運(yùn)動》第六節(jié)《向心力》。 教材的內(nèi)容方面來看,本章節(jié)主要講解了向心力的定義、定義式、方向及驗證向心力的表達(dá)式,變速圓周運(yùn)動和一般曲線運(yùn)動。前面幾節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動、圓周運(yùn)動、向心加速度,這節(jié)講的是描述使物體做圓周運(yùn)動的合外力,是對物體運(yùn)動認(rèn)識上的升華,為接下來萬有引力的的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。所以在整個教材體系中起了承上啟下的作用,并且這樣的安排由簡單到復(fù)雜,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。 從教材的地位和作用方面來看,本章節(jié)是運(yùn)動學(xué)中的.重要概念,也是高一年級物理課程中比較重要的概念之一,是對物體運(yùn)動認(rèn)識上的升華,它把運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)聯(lián)系在了一起,具有承上啟下的橋梁作用,也是學(xué)生知識系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。 二、學(xué)情分析 【知識基礎(chǔ)方面】在學(xué)習(xí)本節(jié)課前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動、圓周運(yùn)動、向心加速度,具備了探究向心力的基本知識和基本技能,這為本節(jié)課的探究性學(xué)習(xí)起到了鋪墊作用。 【思維基礎(chǔ)方面】高一的學(xué)生通過初中科學(xué)和第一學(xué)期的學(xué)習(xí),具有了一定的物理思維方法和較強(qiáng)的計算能力,但接受能力尚欠缺,需要教師正確的引導(dǎo)和啟發(fā)。 【情感態(tài)度方面】在學(xué)生的生活經(jīng)驗中,與向心力有關(guān)的現(xiàn)象有,但是有一些是錯誤的這就給學(xué)生理解向心力的概念帶來困難。 三、教學(xué)目標(biāo) 【知識技能目標(biāo)】理解向心力的定義; 能說出向心力的定義、寫出向心力的定義式和單位理解向心力的作用效果;用圓錐擺粗略驗證向心力的表達(dá)式; 【過程方法目標(biāo)】 通過對向心力,向心加速度,圓周運(yùn)動,牛頓第二定律的理解與學(xué)習(xí),相互聯(lián)系,體驗對物理概念的學(xué)習(xí)方法 【情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)】 通過用概念前后聯(lián)系的方法得出加速度的概念,感悟到探索問題解決問題的興趣和學(xué)無止境的觀點(diǎn); 通過向心力的教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)實(shí)的生活經(jīng)歷與體驗出發(fā),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;通過一些有趣的實(shí)驗實(shí)驗,加深學(xué)生的印象,容易讓學(xué)生理解,引起學(xué)生興趣; 四、重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn):向心力表達(dá)式驗證,向心力來源與作用效果。設(shè)定一定運(yùn)動情景,來驗證向心力表達(dá)式。來源進(jìn)行舉例說明,進(jìn)行受力分析。(重點(diǎn)如何落實(shí)) 難點(diǎn):向心力表達(dá)式的驗證。通過用圓錐擺粗濾驗證表達(dá)式,通過圓錐擺做勻速圓周運(yùn)動解釋原理,分析其在運(yùn)動角度和手里角度的合外力,測量數(shù)據(jù)與測量器材,一步步得出表達(dá)式的正確。(難點(diǎn)咋么突破) 五、教學(xué)方法與手段 教學(xué)方法:演示法,講授法,討論法教學(xué)手段:多媒體,口述 六、教學(xué)過程 1.引入 回顧本章內(nèi)容,復(fù)習(xí)向心加速度,放一個有關(guān)視屏,向同學(xué)提問物體為甚么做圓周運(yùn)動? 2.新課教學(xué)(熟悉一下過渡) 一、做小球做圓周運(yùn)動的實(shí)驗,多問題進(jìn)行思考,得出向心力特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié) 二、教授有關(guān)向心力的有關(guān)知識并進(jìn)行一定補(bǔ)充。 三、用圓錐擺粗濾驗證向心力表達(dá)式小結(jié):向心力定義表達(dá)式 名師導(dǎo)航 ●重點(diǎn)與剖析 一、自由落體運(yùn)動 1.定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動. 思考:不同的物體,下落快慢是否相同?為什么物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況不同? 在空氣中與在真空中的區(qū)別是,空氣中存在著空氣阻力.對于一些密度較小的物體,例如降落傘、羽毛、紙片等,在空氣中下落時,受到的空氣阻力影響較大;而一些密度較大的物體,如金屬球等,下落時,空氣阻力的影響就相對較小了.因此在空氣中下落時,它們的快慢就不同了. 在真空中,所有的物體都只受到重力,同時由靜止開始下落,都做自由落體運(yùn)動,快慢相同. 2.不同物體的下落快慢與重力大小的關(guān)系 。1)有空氣阻力時,由于空氣阻力的影響,輕重不同的物體的下落快慢不同,往往是較重的物體下落得較快. (2)若物體不受空氣阻力作用,盡管不同的物體質(zhì)量和形狀不同,但它們下落的快慢相同. 3.自由落體運(yùn)動的特點(diǎn) 。1)v0=0 。2)加速度恒定(a=g). 4.自由落體運(yùn)動的'性質(zhì):初速度為零的勻加速直線運(yùn)動. 二、自由落體加速度 1.自由落體加速度又叫重力加速度,通常用g來表示. 2.自由落體加速度的方向總是豎直向下. 3.在同一地點(diǎn),一切物體的自由落體加速度都相同. 4.在不同地理位置處的自由落體加速度一般不同. 規(guī)律:赤道上物體的重力加速度最小,南(北)極處重力加速度最大;物體所處地理位置的緯度越大,重力加速度越大. 三、自由落體運(yùn)動的運(yùn)律動規(guī) 因為自由落體運(yùn)動是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動,所以勻變速直線運(yùn)動的基本公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動. 1.速度公式:v=gt 2.位移公式:h= gt2 3.位移速度關(guān)系式:v2=2gh 4.平均速度公式: = 5.推論:Δh=gT2 ●問題與探究 問題1 物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況相同嗎?你有什么假設(shè)與猜想? 探究思路:物體在真空中下落時,只受重力作用,不再受到空氣阻力,此時物體的加速度較大,整個下落過程運(yùn)動加快.在空氣中,物體不但受重力還受空氣阻力,二者方向相反,此時物體加速度較小,整個下落過程較慢些. 問題2 自由落體是一種理想化模型,請你結(jié)合實(shí)例談?wù)勈裁辞闆r下,可以將物體下落的運(yùn)動看成是自由落體運(yùn)動. 探究思路:回顧第一章質(zhì)點(diǎn)的概念,談?wù)勎覀冊谔幚砦锢韱栴}時,根據(jù)研究問題的性質(zhì)和需要,如何抓住問題中的主要因素,忽略其次要因素,建立一種理想化的模型,使復(fù)雜的問題得到簡化,進(jìn)一步理解這種重要的科學(xué)研究方法. 問題3 地球上的不同地點(diǎn),物體做自由落體運(yùn)動的加速度相同嗎? 探究思路:地球上不同的地點(diǎn),同一物體所受的重力不同,產(chǎn)生的重力加速度也就不同.一般來講,越靠近兩極,物體做自由落體運(yùn)動的加速度就越大;離赤道越近,加速度就越小. ●典題與精析 例1 下列說法錯誤的是 A.從靜止開始下落的物體一定做自由落體運(yùn)動 B.若空氣阻力不能忽略,則一定是重的物體下落得快 C.自由落體加速度的方向總是垂直向下 D.滿足速度跟時間成正比的下落運(yùn)動一定是自由落體運(yùn)動 精析:此題主要考查自由落體運(yùn)動概念的理解,自由落體運(yùn)動是指物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動.選項A沒有說明是什么樣的物體,所受空氣阻力能否忽略不得而知;選項C中自由落體加速度的方向應(yīng)為豎直向下,初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的速度都與時間成正比,但不一定是自由落體運(yùn)動. 答案:ABCD 例2 小明在一次大雨后,對自家屋頂?shù)蜗碌乃芜M(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)基本上每滴水下落的時間為1.5 s,他由此估計出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬間的速度.你知道小明是怎樣估算的嗎? 精析:粗略估計時,將水滴下落看成是自由落體,g取10 m/s2,由落體運(yùn)動的規(guī)律可求得. 答案:設(shè)水滴落地時的速度為vt,房子高度為h,則: vt=gt=10×1.5 m/s=15 m/s h= gt2= ×10×1.52 m=11.25 m. 綠色通道:學(xué)習(xí)物理理論是為了指導(dǎo)實(shí)踐,所以在學(xué)習(xí)中要注重理論聯(lián)系實(shí)際.分析問題要從實(shí)際出發(fā),各種因素是否對結(jié)果產(chǎn)生影響都應(yīng)具體分析. 例3 一自由下落的物體最后1 s下落了25 m,則物體從多高處自由下落?(g取10 m/s2) 精析:本題中的物體做自由落體運(yùn)動,加速度為g=10 N/kg,并且知道了物體最后1 s的位移為25 m,如果假設(shè)物體全程時間為t,全程的位移為s,該物體在前t-1 s的時間內(nèi)位移就是s-25 m,由等式h= ggt2和h-25= g(t-1)2就可解出h和t. 答案:設(shè)物體從h處下落,歷經(jīng)的時間為t.則有: h= gt2 ① h-25= g(t-1)2 ② 由①②解得:h=45 m,t=3 s 所以,物體從離地45 m高處落下. 綠色通道:把物體的自由落體過程分成兩段,尋找等量 一、設(shè)計實(shí)驗 讓學(xué)生闡述自己進(jìn)行實(shí)驗的初步構(gòu)想。 、倨鞑摹 、陔娐贰 、鄄僮鳌 對學(xué)生的實(shí)驗方法提出異議,促使學(xué)生思索實(shí)驗的改進(jìn)。 鎖定實(shí)驗方案,板書合理的器材選擇、電路圖、數(shù)據(jù)記錄方法、操作過程。學(xué)生按照學(xué)案的過程,補(bǔ)充實(shí)驗器材,畫電路圖,并且簡單陳述自己的實(shí)驗操作過程。 學(xué)生根據(jù)老師提出的異議,討論實(shí)驗的改進(jìn)方案,并修正器材、電路圖、操作方法。設(shè)計實(shí)驗部分是一個難點(diǎn),教師要進(jìn)行引導(dǎo),不要輕易否定學(xué)生的想法,在設(shè)計過程中教師可以提出啟發(fā)性的問題,讓學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)問題。 二、進(jìn)行實(shí)驗 教師巡視指導(dǎo),幫助困難學(xué)生。學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗。 實(shí)驗數(shù)據(jù)之間的關(guān)系非常明顯,要讓學(xué)生從分析數(shù)據(jù)的過程中感受歐姆定律發(fā)現(xiàn)的邏輯過程,傳授學(xué)生控制變量法。 三、分析論證 傳授學(xué)生觀察數(shù)據(jù)的方法,投影問題,讓學(xué)生通過觀察數(shù)據(jù)找到問題的答案,最終得到結(jié)論。學(xué)生根據(jù)教師投影出的問題觀察數(shù)據(jù),在回答問題的過程中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。 四、評估交流 讓學(xué)生討論在實(shí)驗中遇到的問題以及自己對問題的看法和解決辦法,教師引領(lǐng)回答幾個大家普遍遇到的問題。學(xué)生小組內(nèi)討論。 使學(xué)生意識到共同討論可以發(fā)現(xiàn)自己的不足,借鑒別人的經(jīng)驗。 反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測 擴(kuò)展記錄表格,讓學(xué)生補(bǔ)充。 投影一道與生活有關(guān)的題目。學(xué)生補(bǔ)充表格。 學(xué)生在作業(yè)本上完成。這個練習(xí)很簡單,但能使學(xué)生沿著前面的思維慣性走下去,強(qiáng)化學(xué)生對歐姆定律的認(rèn)識。 這一道練習(xí)主要是讓學(xué)生了解歐姆定律在生活中的應(yīng)用。 課堂小結(jié) 讓學(xué)生歸納這節(jié)課學(xué)到的知識,回顧實(shí)驗的設(shè)計和操作過程,既強(qiáng)化了知識又鍛煉了學(xué)生歸納整理知識的能力。學(xué)生歸納。 讓學(xué)生意識到課堂回顧的重要性,并培養(yǎng)學(xué)生歸納整理的能力,對提高學(xué)生的自學(xué)能力有重要的作用。 五、教學(xué)反思 學(xué)生對實(shí)驗方法的掌握既是重點(diǎn)也是難點(diǎn),這個實(shí)驗難度比較大,主要在實(shí)驗的設(shè)計、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面。由于實(shí)驗的難度比較大,學(xué)生出現(xiàn)錯誤的可能性也比較大,所以實(shí)驗的評估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導(dǎo)和協(xié)助,所以這次課采用啟發(fā)式綜合的教學(xué)方法。 初中物理新課程強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的根本變革,轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)中這種被動的學(xué)習(xí)態(tài)度,提倡和發(fā)展多樣化學(xué)習(xí)方式,特別是提倡自主、探究與合作的學(xué)習(xí)方式,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人,使學(xué)生的主體意識、能動性、獨(dú)立性和創(chuàng)造性不斷得到發(fā)展,發(fā)展學(xué)生的`創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力。 一、要充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。 教師在教學(xué)中就要敢于“放”,讓學(xué)生動腦、動手、動口、主動積極的學(xué),要充分相信學(xué)生的能力。但是,敢“放”并不意味著放任自流,而是科學(xué)的引導(dǎo)學(xué)生自覺的完成探究活動。當(dāng)學(xué)生在探究中遇到困難時,教師要予以指導(dǎo)。當(dāng)學(xué)生的探究方向偏離探究目標(biāo)時,教師也要予以指導(dǎo)。作為一名物理教師,如何緊跟時代的步伐,做新課程改革的領(lǐng)跑人呢?這對物理教師素質(zhì)提出了更高的要求,向傳統(tǒng)的教學(xué)觀、教師觀提出了挑戰(zhàn),迫切呼喚教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變和教師角色的再定位。 二,注重學(xué)法指導(dǎo)。 中學(xué)階段形成物理概念,一是在大量的物理現(xiàn)象的基礎(chǔ)上歸納、總結(jié)出來的;其次是在已有的概念、規(guī)律的基礎(chǔ)上通過演繹出來的。所以,在課堂教學(xué)中教師應(yīng)該改變以往那種講解知識為主的傳授者的角色,應(yīng)努力成為一個善于傾聽學(xué)生想法的聆聽者。而在教學(xué)過程中,要想改變以往那種以教師為中心的傳統(tǒng)觀念就必須加強(qiáng)學(xué)生在教學(xué)這一師生雙邊活動中的主體參與。 三、教學(xué)方式形式多樣,恰當(dāng)運(yùn)用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,提高教學(xué)效率。 科技的發(fā)展,為新時代的教育提供了現(xiàn)代化的教學(xué)平臺,為“一支粉筆,一張嘴,一塊黑板加墨水”的傳統(tǒng)教學(xué)模式注入了新鮮的血液。在新形勢下,教師也要對自身提出更高的要求,提高教師的科學(xué)素養(yǎng)和教學(xué)技能,提高自己的計算機(jī)水平,特別是加強(qiáng)一些常用教學(xué)軟件的學(xué)習(xí)和使用是十分必要的。 最后,在教學(xué)過程中應(yīng)有意向?qū)W生滲透物理學(xué)的常用研究方法。例如理想實(shí)驗法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法、等效替代法、以及模型法等。學(xué)生如果對物理問題的研究方法有了一定的了解,將對物理知識領(lǐng)會的更加深刻,同時研究物理問題的思維方法,增強(qiáng)了學(xué)習(xí)物理的能力。 思考。 一、教學(xué)目標(biāo) 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(yùn)算,并知道力的分解遵循平行四邊形定則。 3、學(xué)會按力的實(shí)際作用效果分解力。 4、學(xué)會用力的分解知識解釋一些簡單的物理現(xiàn)象。 過程與方法: 1、通過生活情景的再現(xiàn)和實(shí)驗?zāi)M體會物理與實(shí)際生活的密切聯(lián)系。 3、通過對力的實(shí)際作用效果的分析,理解按實(shí)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(shí)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(shí)際應(yīng)用的分析與討論,養(yǎng)成理論聯(lián)系實(shí)際的自覺性,培養(yǎng)解決生活實(shí)際問題的能力。 二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn):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(jìn)行力的分解。 教學(xué)難點(diǎn):力的實(shí)際作用效果的分析。 三、教學(xué)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(shí)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(yùn)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(shí)例分析 以一個力為對角線作平行四邊形可以作出無數(shù)個平行四邊形,因此把一個力分解為兩個力有無數(shù)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(shí)際問題時要根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定分力的方向。 一、斜面上重力的分解 [演示]用薄塑料片做成斜面,將物塊放在斜面上,斜面被壓彎,同時物塊沿斜面下滑. 。劢Y(jié)論]重力G產(chǎn)生兩個效果:使物體沿斜面下滑和壓緊斜面. 。鄯治觯葜亓Φ膬蓚分力大小跟斜面的傾斜角有何關(guān)系? 。劢Y(jié)論]通過作圖和實(shí)驗演示可看出傾角越大,下壓分力越小而下滑分力越大。 。蹎栴}]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(shí)驗?zāi)M]同學(xué)甲用一手撐腰,同學(xué)乙用力向下拉甲同學(xué)的肘部,讓同學(xué)談體會,即分析向下拉肘部的力產(chǎn)生的作用效果。 。蹖(shí)驗演示]在支架上掛一重物,觀察橡皮膜的變化,分析重物對支架的拉力產(chǎn)生的作用效果。 [分析]支架所受拉力一方面擠壓水平桿,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(shí)際產(chǎn)生了什么效果? [小實(shí)驗]同學(xué)甲雙手合十,同學(xué)乙用一只手試圖從甲的兩手中間劈下去,體會手上的感覺。 。鄯治觯菀彝瑢W(xué)的手向兩側(cè)擠壓甲同學(xué)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(cè)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(guān)系。 。鬯伎迹萦缮罱(jīng)驗可知砍柴的刀越鋒利越容易把柴劈開,為什么?分析分力大小跟分力夾角的關(guān)系。 。垠w驗]通過小實(shí)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(dāng)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(shù)的變化。 。垡(guī)律總結(jié)]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(yīng)用] ○如何把陷進(jìn)泥潭的汽車?yán)鰜恚?/p> ○如何移動一只很重的箱子? 。ㄎ澹┬〗Y(jié): 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(shí)際問題時按力的實(shí)際作用效果分解的方法。 一、教學(xué)目標(biāo) 1.物理知識方面: (1)理解勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動; (2)掌握勻速圓周運(yùn)動的線速度、角速度、周期的物理意義及它們間的數(shù)量關(guān)系; (3)初步掌握向心力概念及計算公式。 2.通過勻速圓周運(yùn)動、向心力概念的建立過程,培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、抽象概括和歸納推理能力。 3.滲透科學(xué)方法的教育。 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 向心力概念的建立及計算公式的得出是教學(xué)重點(diǎn),也是難點(diǎn)。通過生活實(shí)例及實(shí)驗加強(qiáng)感知,突破難點(diǎn)。 三、教具 1.轉(zhuǎn)臺、小傘; 2.細(xì)繩一端系一個小球(學(xué)生兩人一組); 3.向心力演示器。 四、主要教學(xué)過程 (一)引入新課 演示:將一粉筆頭分別沿豎直向下、水平方向、斜向上拋出,觀察運(yùn)動軌跡。 復(fù)習(xí)提問:粉筆頭做直線運(yùn)動、曲線運(yùn)動的條件是什么? 啟發(fā)學(xué)生回答:速度方向與力的方向在同一條直線上,物體做直線運(yùn)動;不在同一直線上,做曲線運(yùn)動。 進(jìn)一步提問:在曲線運(yùn)動中,有一種特殊的運(yùn)動形式,物體運(yùn)動的軌跡是一個圓周或一段圓弧(用單擺演示),稱為圓周運(yùn)動。請同學(xué)們列舉實(shí)例。 (學(xué)生舉例教師補(bǔ)充) 電扇、風(fēng)車等轉(zhuǎn)動時,上面各個點(diǎn)運(yùn)動的'軌跡是圓大到宇宙天體如月球繞地球的運(yùn)動,小到微觀世界電子繞原子核的運(yùn)動,都可看做圓周運(yùn)動,它是一種常見的運(yùn)動形式。 提出問題:你在跑400米過彎道時身體為何要向彎道內(nèi)側(cè)微微傾斜?鐵路和高速公路的轉(zhuǎn)彎處以及賽車場的環(huán)形車道,為什么路面總是外側(cè)高內(nèi)側(cè)低?可見,圓周運(yùn)動知識在實(shí)際中是很有用的。 引入:物理中,研究問題的基本方法是從最簡單的情況開始。 板書:勻速圓周運(yùn)動 (二)教學(xué)過程設(shè)計 思考:什么樣的圓周運(yùn)動最簡單? 引導(dǎo)學(xué)生回答:物體運(yùn)動快慢不變。 板書:1.勻速圓周運(yùn)動 物體在相等的時間里通過的圓弧長相等,如機(jī)械鐘表針尖的運(yùn)動。 思考:勻速周圓運(yùn)動的一個顯著特點(diǎn)是具有周期性。用什么物理量可以描述勻速圓周運(yùn)動的快慢? (學(xué)生自由發(fā)言) 板書:2.描述勻速圓周運(yùn)動快慢的物理量恒量。 當(dāng)t很短,s很短,即為某一時刻的瞬時速度。線速度其實(shí)就是物體做圓周運(yùn)動的瞬時速度。當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動時,各個時刻線速度大小相同,而方向時刻在改變。那么,線速度方向有何特點(diǎn)呢? 演示:水淋在小傘上,同時搖動轉(zhuǎn)臺。觀察:水滴沿切線方向飛出。 思考:說明什么? 師生分析:飛出的水滴在離開傘的瞬間,由于慣性要保持原來的速度方向,因而表明了切線方向即為此時刻線速度的方向。 板書:方向:沿著圓周各點(diǎn)的切線方向。如圖3。單位:rad/s。 (3)周期:質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動一周所用的時間。如:地球公轉(zhuǎn)周期約365天,鐘表秒針周期60s等,周期長,表示運(yùn)動慢。(角速度、周期可由學(xué)生自己說出并看書完成) 板書:(師生共同完成) 思考:物體做勻速圓周運(yùn)動時,v、ω、T是否改變?(ω、T不變,v大小不變、方向變。)講述:勻速周周運(yùn)動是勻速率圓周運(yùn)動的簡稱,它是一種變速運(yùn)動。 提出問題:勻速圓周運(yùn)動是一種曲線運(yùn)動,由物體做曲線運(yùn)動的條件可知,物體必定受到一個與它的速度方向不在同一條直線上的合外力作用,這個合外力的方向有何特點(diǎn)呢? 學(xué)生小實(shí)驗(兩人一組): 線的一端系一小球,使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。小球質(zhì)量很小(可用橡皮塞等替代),甩動時線速度盡量大,小球重力與拉力相比可忽略,以保證拉線近似在水平方向。 觀察并思考: ①小球受力? 、诰的拉力方向有何特點(diǎn)? 、垡坏┚斷或松手,結(jié)果如何? (提問學(xué)生后板書并圖示) 概括:要使物體做勻速圓周運(yùn)動,必須使物體受到與速度方向垂直而指向圓心的力作用,故名向心力。 板書:3.向心力:物體做勻速圓周運(yùn)動所需要的力。 提出問題:向心力的大小跟什么因素有關(guān)? 一、知識與技能 1.粗略了解物理學(xué)史上對電荷間相互作用力的認(rèn)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(qiáng)度的概念及其定義,會根據(jù)電場強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計算。知道電場強(qiáng)度是矢量,知道電場強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的。 4.能根據(jù)庫侖定律和電場強(qiáng)度的定義推導(dǎo)點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計算式,并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計算。 5.知道場強(qiáng)的疊加原理,并能應(yīng)用這一原理進(jìn)行簡單的計算。 二、過程與方法 1.經(jīng)歷“探究描述電場強(qiáng)弱的物理量”的過程,獲得探究活動的體驗。 2.領(lǐng)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(xué)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(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度。 【教學(xué)重點(diǎn)】 1.探究描述電場強(qiáng)弱的物理量。 2.理解電場、電場強(qiáng)度的概念,并會根據(jù)電場強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計算。 【教學(xué)難點(diǎn)】 探究描述電場強(qiáng)弱的物理量。 【教學(xué)用具】多媒體課件 【設(shè)計思路】 以“電荷間相互作用如何發(fā)生”、“如何描述電場的強(qiáng)弱”兩大問題為主線展開,具體操作思路是: 1.學(xué)生自學(xué)電場,培養(yǎng)學(xué)生閱讀、汲取信息的能力。 2.通過實(shí)驗?zāi)M和定量分析的方法探究描述電場強(qiáng)弱的物理量。 3.通過練習(xí)鞏固加深對電場強(qiáng)度概念的理解,探討點(diǎn)電荷的電場及場強(qiáng)疊加原理。 【教學(xué)設(shè)計】 一、復(fù)習(xí)提問、新課導(dǎo)入(5分鐘) 教師:上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了庫侖定律,請同學(xué)們回憶一下:庫侖定律的內(nèi)容是什么? 學(xué)生回答:略 教師:我們不免會產(chǎn)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(chǎn)生的呢?難道能夠不需介質(zhì)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(xué)生回答:庫侖力的大小與距離有關(guān)。 教師:其本質(zhì)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(xué)習(xí)第三節(jié)電場強(qiáng)度。(板書課題) 二、新課教學(xué)(35分鐘) 。ㄒ唬╇妶 教師:請同學(xué)們帶著以下問題自學(xué)“電場”內(nèi)容。 。1)電荷間的相互作用是如何發(fā)生的?這一觀點(diǎn)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(lǐng)? 學(xué)生自學(xué),師板書“一、電場”。 學(xué)生回答:(1)略; 教師:法拉第同學(xué)們曾記否? 學(xué)生(集體)回答:電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 教師:法拉第是英國物理學(xué)家、化學(xué)家,對事物的本質(zhì)有著非常敏銳的.洞察力,在電學(xué)上有著突出的貢獻(xiàn)。依據(jù)法拉第的觀點(diǎn),我們?nèi)绾蚊枋鲭姾葾、B之間的作用力。 師生共析。 (2)略; 教師啟發(fā)引導(dǎo):場是“物質(zhì)”──它和分子、原子組成的實(shí)物一樣具有能量、質(zhì)量和動量,電視機(jī)、收音機(jī)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。 。妶鍪牵┐嬖谟陔姾芍車囊环N特殊的物質(zhì)。 教師:場與實(shí)物是物質(zhì)存在的兩種不同形式。 (3)學(xué)生回答:對放入其中的電荷有靜電力的作用。 。ǘ┛茖W(xué)探究描述電場強(qiáng)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(zhì)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(xué)生回答:電場強(qiáng)弱不同。 、谀敲慈绾蝸砻枋鲭妶龅膹(qiáng)弱呢? 教師啟發(fā):像速度、密度等尋找一個物理量來表示。 、廴绾蝸硌芯侩妶觯 。▽W(xué)生思考) 教師啟發(fā)引導(dǎo):電場的本領(lǐng)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(zhì)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(zhì),可以根據(jù)它表現(xiàn)出來的性質(zhì)來研究它,這是物理學(xué)中常用的研究方法。 教師:還需要什么? 學(xué)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(xué)們仔細(xì)觀察模擬實(shí)驗的動畫演示,并描述你看到的現(xiàn)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(xué)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(guān)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(shù)據(jù)有什么特點(diǎn)和規(guī)律,看你能否得出如何來描述電場的強(qiáng)弱。多媒體展示表格,學(xué)生回答后依次填入:①F1、F2、F3及F1<F2<F3;②2F1、3F1、4F1、nF1等。 表一:(P1位置) 試探電荷 q 2q 3q 4q nq 靜電力 F1 2F1 3F1 4F1 nF1 表二:(P2位置) 試探電荷 q 2q 3q 4q nq 靜電力 F2 2F2 3F2 4F2 nF2 表三:(P3位置) 試探電荷 q 2q 3q 4q nq 靜電力 F3 2F3 3F3 4F3 nF3 。▽W(xué)生思考并交流討論) 學(xué)生回答: 。1)不同的電荷,即使在電場中的同一點(diǎn),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(qiáng)弱; 。2)電場中同一點(diǎn),比值F/q是恒定的,與試探電荷的電荷量無關(guān);(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(jié):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(guān),它才是反映電場性質(zhì)的物理量。 教師:在物理學(xué)中我們定義放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值,叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度。并板書。 。ㄈ╇妶鰪(qiáng)度 1.定義: 教師:以前我們還學(xué)過哪些物理量是用比值法來定義的? 學(xué)生回答:略。 教師:從它的定義,電場強(qiáng)度的單位是什么? 學(xué)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(jié)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(qiáng)是矢量還是標(biāo)量? 學(xué)生(集體)回答:矢量 教師結(jié)合板畫:電場中同一點(diǎn)放入正電荷和負(fù)電荷受力方向不同,如何確定場強(qiáng)的方向呢? 教師:在物理學(xué)中作出了這樣的規(guī)定。(板書) 3.方向:電場中某點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點(diǎn)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(fù)電荷呢? 學(xué)生回答:與負(fù)電荷在電場中某點(diǎn)所受靜電力的方向相反。 投影練習(xí): 練習(xí)1(加深對場強(qiáng)的理解,探討點(diǎn)電荷的場強(qiáng)大小與方向) 點(diǎn)電荷是最簡單的場源電荷。設(shè)一個點(diǎn)電荷的電荷量為+Q,與之相距為r的A點(diǎn)放一試探電荷,所帶電荷量為+q。 (1)試用所學(xué)的知識推導(dǎo)A點(diǎn)的場強(qiáng)的大小,并確定場強(qiáng)的方向; 。2)若所放試探電荷為-2q,結(jié)果如何? 。3)如果移走所放的試探電荷呢? 。ㄕ垉晌煌瑢W(xué)板演前兩問后,共同完成第三問) 師生共同歸納總結(jié): 1.點(diǎn)電荷電場的場強(qiáng)大小與方向。(多媒體動畫演示方向的確定方法) 2.電場強(qiáng)度是描述電場(力的)性質(zhì)的物理量,在靜電場中,它不隨時間改變。電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)完全由電場本身決定,與是否放入電荷,放入電荷的電荷量、電性無關(guān)! 辨析 和 的關(guān)系,強(qiáng)調(diào) 的適用條件。 練習(xí)2(探討場強(qiáng)的疊加,鞏固對場強(qiáng)的理解及公式的靈活運(yùn)用,加強(qiáng)計算能力培養(yǎng)) 如圖所示,真空中有兩個點(diǎn)電荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C,它們相距0.1m,A點(diǎn)與兩個點(diǎn)電荷的距離r相等,r=0.1m。求: 。1)電場中A點(diǎn)的場強(qiáng); 。2)在A點(diǎn)放入電量q=-1×10-6C,求它受的電場力。 教師:題中場源電荷不止一個,如何來確定電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)? 學(xué)生:平行四邊形定則 。ㄕ垉晌煌瑢W(xué)板演) 教師:根據(jù)場強(qiáng)的疊加原理對于一個比較大的不能看成點(diǎn)電荷的帶電物體產(chǎn)生電場的場強(qiáng)如何確定? 學(xué)生思考后回答:無限等分成若干個點(diǎn)電荷。 教師:根據(jù)以上方法,同學(xué)們設(shè)想一下一個半徑為R的均勻帶電球體(或球殼)外部產(chǎn)生電場的場強(qiáng),如何求解? 學(xué)生思考后回答:等效成電荷量集中于球心的點(diǎn)電荷。 三、小結(jié)(多媒體依次投影,并簡述) 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),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(zhì),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(diǎn),引入了描述電場強(qiáng)弱的物理量──電場強(qiáng)度。電場強(qiáng)度是用比值法定義的,它是矢量,有方向。 電場、電場強(qiáng)度的概念是電學(xué)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(xué)中比較常見的方法。 四、板書設(shè)計 一、電場 客觀存在的一種特殊的物質(zhì)形態(tài) 二、電場強(qiáng)度 1.定義:E=F/q 2.單位: 3.方向:跟正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同 三、點(diǎn)電荷的電場 1.推導(dǎo): 2.大。 3.方向: 四、電場強(qiáng)度的疊加 五、布置作業(yè) 教材P16-171、2、7 思考題: 完成課本P173,比較電場強(qiáng)度E=F/q與重力加速度g=G/m有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn) 六、教學(xué)反思 探究描述電場強(qiáng)弱的物理量是本節(jié)課的重難點(diǎn)內(nèi)容之一,應(yīng)給學(xué)生充分的思考時間,并讓學(xué)生相互交流討論,教師還可進(jìn)行適當(dāng)啟發(fā)引導(dǎo)。另外,探究時間很難控制,在內(nèi)容處理上應(yīng)做到詳略得當(dāng),發(fā)揮學(xué)生的主動性,如對電場及練習(xí)題的處理,盡可能由學(xué)生完成。 知識目標(biāo) (1)伽利略理想實(shí)驗; (2)慣性概念; (3)掌握牛頓第一定律的內(nèi)容; 。4)理解力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因; 。5)能用牛頓第一定律解釋慣性現(xiàn)象. 能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砟芰Γ慌囵B(yǎng)學(xué)生的口頭表達(dá)能力.學(xué)習(xí)科學(xué)的實(shí)驗方法. 情感目標(biāo) 對任何現(xiàn)象的發(fā)生不能夠想當(dāng)然,要有嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度. 教學(xué)建議 教材分析 本節(jié)內(nèi)容是分兩塊內(nèi)容介紹的,先是介紹了人類對力和運(yùn)動關(guān)系的發(fā)展歷史,并著重講述了伽俐略的理想實(shí)驗及其重要的實(shí)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(nèi)容在初中課本上已涉及到,初中課本中用到的標(biāo)題是慣性定律,所以學(xué)生已有一定的基礎(chǔ). 2、適當(dāng)介紹一些學(xué)史的知識,讓學(xué)生意識到:一個規(guī)律的發(fā)現(xiàn)并不是一帆風(fēng)順的,或者是一開始的認(rèn)識就是對的,而是需要人類不斷探索才能形成的',它們的學(xué)習(xí)也是這樣. 3、重點(diǎn)講述伽利略理想實(shí)驗的科學(xué)思想,讓學(xué)生學(xué)會一種科學(xué)思維方法. 4、通過對大量實(shí)例的分析,讓學(xué)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(xué)設(shè)計示例 教學(xué)重點(diǎn):對伽利略理想實(shí)驗的理解;牛頓第一運(yùn)動定律. 教學(xué)難點(diǎn):對伽利略理想實(shí)驗的理解. 示例: 一、歷史的回顧 1、人類對力和運(yùn)動關(guān)系的最初認(rèn)識及亞里士多德其人.(見擴(kuò)展資料) 2、伽利略理想實(shí)驗: 。1)動畫模擬該實(shí)驗,并指出不能夠真正試驗的原因.或做課本所講的氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(有視頻資料),并指出為什么只是近似驗證.由實(shí)驗結(jié)果推出亞里士多德觀點(diǎn)的錯誤,矛盾的焦點(diǎn)蝕是試實(shí)驗條件的不同. 。2)分析伽利略理想實(shí)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(xué)推理,理想化實(shí)驗是物理學(xué)中重要的研究方法. 。3)介紹伽利略. 二、牛頓第一運(yùn)動定律 1、牛頓第一運(yùn)動定律(慣性定律):一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(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(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì). 3、注意:(通過實(shí)例分析) 。1)慣性與慣性定律不同. (2)慣性是物體的固有性質(zhì),任何時候物體都具有慣性,這與物體處于什么狀態(tài)無關(guān). 。3)力和運(yùn)動的關(guān)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(shí)例參考(要讓學(xué)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(shí)驗:慣性實(shí)驗器演示慣性現(xiàn)象,并分析. 讓學(xué)生舉例分析,并指出哪些慣性現(xiàn)象有利,哪些慣性現(xiàn)象有害. 探究活動 題目:可以觀察的慣性現(xiàn)象 組織:小組或個人 方案:自己設(shè)計小實(shí)驗并展示、講解,由同學(xué)互相評判 評價:具有可操作性,讓學(xué)生把學(xué)過的知識靈活應(yīng)用 教學(xué)目標(biāo) 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(biāo)量和矢量,知道位移是矢量,時間、時刻和路程是標(biāo)量. 4.能用數(shù)軸或一維直線坐標(biāo)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(yīng)關(guān)系. 過程與方法 1.圍繞問題進(jìn)行充分的討論與交流,聯(lián)系實(shí)際引出時間、時刻、位移、路程等,要使學(xué)生學(xué)會將抽象問題形象化的處理方法. 2.會用坐標(biāo)表示時刻與時間、位置和位移及相關(guān)方向 3.會用矢量表示和計算質(zhì)點(diǎn)位移,用標(biāo)量表示路程. 情感態(tài)度與價值觀 1.通過時間位移的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系,同時學(xué)會用科學(xué)的思維看待事實(shí). 2.通過用物理量表示質(zhì)點(diǎn)不同時刻的不同位置,不同時間內(nèi)的不同位移(或路程)的體驗,領(lǐng)略物理方法的奧妙,體會科學(xué)的力量. 3.養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價值觀. 4.從知識是相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的思想中,培養(yǎng)同學(xué)們建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點(diǎn). 教學(xué)重難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) 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(xué)難點(diǎn) 1.幫助學(xué)生正確認(rèn)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(xué)工具 教學(xué)課件 多媒體課件 教學(xué)過程 [引入新課] 師:上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了描述運(yùn)動的幾個概念,大家想一下是哪幾個概念? 生:質(zhì)點(diǎn)、參考系、坐標(biāo)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(yùn)動情況? 生:不能. 師:那么要準(zhǔn)確、全面地描述物體的運(yùn)動,我們還需要用到哪些物理概念? 一部分學(xué)生可能預(yù)習(xí)過教材,大聲回答,一部分學(xué)生可能忙著翻書去找. 師指導(dǎo)學(xué)生快速閱讀教材第一段,并粗看這節(jié)課的黑體字標(biāo)題,提出問題:要描述物體的機(jī)械運(yùn)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(jìn)一步描述物體的運(yùn)動而引入的,要研究物體的運(yùn)動還要學(xué)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(yùn)動.我們每天按時上課、下課、用餐、休息。從幼兒園、小學(xué)、中學(xué),經(jīng)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(zhǔn)確說出時間的含義嗎?物體的任何機(jī)械運(yùn)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(xué)] 一、時刻和時間間隔 [討論與交流] 指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)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(jié)合教材,你能列舉出哪些關(guān)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(shù)軸表示時間? 學(xué)生在教師的指導(dǎo)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(jié)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(jīng)歷的一段時間都是指時間間隔. 師:根據(jù)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(jié)并回答學(xué)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(xué)生再舉出一些生活中能反映時間間隔和時刻的實(shí)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(xué)生分析列車運(yùn)動情況. (展示問題)根據(jù)下列“列車時刻表”中的數(shù)據(jù),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(jié)) 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(shí)際上這里的時間就是指的時刻. 師:我們可以用數(shù)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(xué)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(biāo)軸上用一點(diǎn)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(biāo)軸上用一線段表示. 師:為了用具體數(shù)字說明時間,必須選擇某一時刻作為計時起點(diǎn),計時起點(diǎn)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(xué)習(xí)了時間與時刻,藍(lán)仔、紅孩、紫珠和黑柱發(fā)表了如下一些說法,正確的是…( ) A.藍(lán)仔說,下午2點(diǎn)上課,2點(diǎn)是我們上課的時刻 B.紅孩說,下午2點(diǎn)上課,2點(diǎn)是我們上課的時間 C.紫珠說,下午2點(diǎn)上課,2點(diǎn)45分下課,上課的時刻是45分鐘 D.黑柱說,2點(diǎn)45分下課,2點(diǎn)45分是我們下課的時間 答案:A 2.關(guān)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(yīng)位置,時間對應(yīng)位移 C.作息時間表上的數(shù)字表示時刻D.1 min內(nèi)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(guān)系,可知B、C正確,A錯.一段時間內(nèi)有無數(shù)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20xx年10月成功地進(jìn)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(diǎn)火,經(jīng)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(jīng)11小時42分10秒至16日06時23分,飛船在內(nèi)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(diǎn)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(diǎn)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(yuǎn)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!. 許多穿越這個沙漠的勇士常常迷路,甚至因此而喪生.歸結(jié)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(yùn)動的物理量:位置、位移、路程. 師:(投影中國地圖)讓學(xué)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(jī),還可以中途改變交通工具.選擇的路線不同,運(yùn)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(jù)上面的學(xué)習(xí),你能給出位移及路程的定義嗎? 生:位移:從物體運(yùn)動的起點(diǎn)指向運(yùn)動的終點(diǎn)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(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動軌跡的`長度.(板) 在坐標(biāo)系中,我們也可以用數(shù)學(xué)的方法表示出位移. 實(shí)例:質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),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(xué),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(jìn)來,說道;也可以先向北走,再向東,因為那邊有好風(fēng)景可看. 甲:最近要多遠(yuǎn)? 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(dá)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(xué)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(jù)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(jīng)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(jīng)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(zhì)點(diǎn)的位移與運(yùn)動路徑無關(guān),只與初位置、末位置有關(guān). 生3:位移與路程不同,路程是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動軌跡的長度,路程只有大小沒有方向,是標(biāo)量. 教師提出問題 師:位移的大小有沒有等于路程的時候? 學(xué)生討論后回答,并交流自己的看法. 生:在直線運(yùn)動中,位移的大小就等于路程。 教師適時點(diǎn)撥,畫一往復(fù)直線運(yùn)動給學(xué)生討論. 生:在單方向的直線運(yùn)動中,位移的大小就等于路程. 教師總結(jié) 師:只有在單向直線運(yùn)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(xùn)練] 下列關(guān)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(diǎn)指向終點(diǎn) 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(yùn)動,路程描述曲線運(yùn)動 答案:C 解析:A選項表述的因果關(guān)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(yùn)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(dāng)物體做單向直線運(yùn)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(yùn)動,也可以描述曲線運(yùn)動,故選項D也是錯誤的. 三、矢量和標(biāo)量 師:像位移這樣的物理量,既有大小又有方向,我們以前學(xué)過的物理量很多都只有大小,沒有方向,請同學(xué)們回憶并說給大家聽聽. 學(xué)生討論后回答 生:溫度、質(zhì)量、體積、長度、時間、路程. 對于討論中學(xué)生可能提出這樣的問題,像電流、壓強(qiáng)這兩個學(xué)生學(xué)過的物理量,它們是有方向的,但它們?nèi)匀皇菢?biāo)量.這在以后的學(xué)習(xí)中會更進(jìn)一步加深對矢量和標(biāo)量的認(rèn)識. 學(xué)生閱讀課文后,說說矢量和標(biāo)量的算法有什么不同. 生:兩個標(biāo)量相加遵從算術(shù)加法的法則. [討論與思考] 一位同學(xué)從操場中心A出發(fā),向北走了40 m,到達(dá)C點(diǎn),然后又向東走了30 m,到達(dá)B點(diǎn).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(jié)果的位移).三個位移的大小各是多少?你能通過這個實(shí)例總結(jié)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(xiàn)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(xùn)練] (播放1 500m比賽的錄像片斷) 在標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)動場上將要進(jìn)行1 500米賽跑,上午9時20分50秒,發(fā)令槍響,某運(yùn)動員從跑道上最內(nèi)圈的起跑點(diǎn)出發(fā),繞運(yùn)動場跑了3圈多,到達(dá)終點(diǎn),成績是4分38秒.請根據(jù)上面的信息討論以下問題,并注意題中有關(guān)時間、時刻、路程、位置變化的準(zhǔn)確含義. (1)該運(yùn)動員從起跑點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)所花的時間是多少?(4分38秒)起跑和到達(dá)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(yùn)動員跑過的路程是多少?(1 500米)他的位置變化如何?(起跑點(diǎn)到終點(diǎn)的連線) 四、直線運(yùn)動的位置和位移 提出問題:我們怎樣用數(shù)學(xué)的方法描述直線運(yùn)動的位置和位移? 如果物體做的是直線運(yùn)動,運(yùn)動中的某一時刻對應(yīng)的是物體處在某一位置,如果是一段時間,對應(yīng)的是這段時間內(nèi)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(yùn)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(yùn)動的位置和位移,只需建立一維坐標(biāo)系,用坐標(biāo)表示位置,用位置坐標(biāo)的變化量表示物體位移. 在一維坐標(biāo)系中,用正、負(fù)表示運(yùn)動物體位移的方向.如圖1-2-7所示汽車A的位移為負(fù)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(fù)向. 課后小結(jié) 時間和時刻這兩個概念是同學(xué)們很容易混淆的,同學(xué)們要掌握時間坐標(biāo)軸.在時間軸上,用點(diǎn)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(zhì)點(diǎn)變動的,它的大小等于運(yùn)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(shí)際運(yùn)動路徑的長度,是標(biāo)量.只有物體做單向直線運(yùn)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(yīng)位置,時間對應(yīng)位移.在位置坐標(biāo)軸上,用點(diǎn)來表示位置,用有向線段來表示位移. 本節(jié)課用到的數(shù)學(xué)知識和方法:用數(shù)軸來表示時間軸和位移軸,在時間軸上,點(diǎn)表示時刻,線段表示時間間隔.要選計時起點(diǎn)(零時刻),計時起點(diǎn)前的時刻為負(fù),計時起點(diǎn)后的時刻為正;在位移軸上,點(diǎn)表示某一時刻的位置,線段表示某段時間內(nèi)的位移.要選位置參考點(diǎn)(位置零點(diǎn)),直線運(yùn)動中,可選某一單一方向作為正方向,朝正方向離開參考點(diǎn)的位置都為正,朝負(fù)方向離開參考點(diǎn)的位置都為負(fù).位移方向與規(guī)定方向相同時為正,相反時為負(fù).標(biāo)量遵從算術(shù)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(xué)到,不讓學(xué)生知道). 課后習(xí)題 教材第16頁問題與練習(xí)。 教學(xué)目標(biāo) (一)知識與技能 1.知道彈力產(chǎn)生的條件。 2.知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力,能在力的示意圖中畫出它們的方向。 3.知道彈性形變越大彈力越大,知道彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比,即胡克定律.會用胡克定律解決有關(guān)問題。 。ǘ┻^程與方法 1.通過在實(shí)際問題中確定彈力方向的能力。 2.自己動手進(jìn)行設(shè)計實(shí)驗和操作實(shí)驗的能力。 3.知道實(shí)驗數(shù)據(jù)處理常用的方法,嘗試使用圖象法處理數(shù)據(jù)。 。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價值觀 1.真實(shí)準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗數(shù)據(jù),體會科學(xué)的精神和態(tài)度在科學(xué)探究過程的重要作用。 2.在體驗用簡單的工具和方法探究物理規(guī)律的過程中,感受學(xué)習(xí)物理的'樂趣,培養(yǎng)學(xué)生善于把物理學(xué)習(xí)與生活實(shí)踐結(jié)合起來的習(xí)慣。 教學(xué)重點(diǎn) 1.彈力有無的判斷和彈力方向的判斷。 2.彈力大小的計算。 3.實(shí)驗設(shè)計與操作。 教學(xué)難點(diǎn) 彈力有無的判斷及彈力方向的判斷. 教學(xué)方法 探究、講授、討論、練習(xí) 教學(xué)手段 教具準(zhǔn)備 彈簧、鉤碼、泡沫塑料塊、粉筆、燒瓶(內(nèi)裝紅墨水瓶塞上面插細(xì)玻璃管)、 演示胡克定律用的鐵架臺、刻度尺、彈簧、鉤碼等等. 一、教學(xué)目標(biāo) 【知識與技能】 1、知道常見的形變,了解物體的彈性; 2、知道彈力產(chǎn)生的條件; 3、知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力,能在力的示意圖中畫出它們的方向。 【過程與方法】 通過探究彈力的存在,能提高在實(shí)際問題中確定彈力方向的能力,體會假設(shè)推理法解決問題的巧妙。 【情感態(tài)度與價值觀】 觀察和了解形變的有趣現(xiàn)象,感受自然界的奧秘,感受學(xué)習(xí)物理的樂趣,建立把物理學(xué)習(xí)與生活實(shí)踐結(jié)合起來的習(xí)慣。 二、教學(xué)重難點(diǎn) 【重點(diǎn)】 彈力產(chǎn)生的條件及彈力方向的判定 【難點(diǎn)】 接觸的物體是否發(fā)生形變及彈力方向的.確定 三、教學(xué)過程 環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課 教學(xué)一開始前,給每個學(xué)生小組分發(fā)彈簧和尺子,讓每個小組試著把玩這些物件,如用力拉或壓彈簧,用力彎動尺子等。在操作過程中思考被拉或壓的彈簧,彎動的尺子的有什么共同點(diǎn)是什么?大家可否試著舉出生活中其他的一些諸如這個彈簧和尺子的例子? 物體的形狀都發(fā)生了改變。由此引入物體的形態(tài)發(fā)生了變化是源于物體都受到了力的作用,這種力就是今天要學(xué)習(xí)的彈力。 環(huán)節(jié)二:新課講授 (一)彈性形變和彈力 概念:物體在力的作用下形狀或體積的改變叫做形變。 提問:剛才舉的那些例子都很容易觀察到,如果一本書放在桌面上,書和桌面發(fā)生形變了沒有? 學(xué)生會產(chǎn)生疑惑分歧,但教師此時可以不用詳解,而是做現(xiàn)場演示實(shí)驗1,讓學(xué)生觀察用手?jǐn)D壓時XX形變(雙手握住注滿紅墨水的燒瓶,用力擠壓底部。上插玻璃管中的紅墨水液面上升。) 為了讓學(xué)生有更直觀深刻的印象,也會用視頻播放演示實(shí)驗2:桌面微小形變的激光演示(在一個大桌上放兩個平面鏡M和N,讓一束光依次被這兩面鏡子反射,最后射在刻度尺上形成一個光點(diǎn)。用力壓桌面,觀察刻度尺上光點(diǎn)位置的變化。) 學(xué)生觀察后思考:通過上面的實(shí)驗,我們觀察到什么樣的實(shí)驗現(xiàn)象?我們用了什么樣的方法?那書放在桌面上,書和桌面發(fā)生形變了沒有? 分析得出:通過微觀放大的方法觀察,我們發(fā)現(xiàn)原來不容易觀察的瓶子和桌面也發(fā)生了形變。 歸納:由此我們可以想到一切物體都可以發(fā)生形變,形變分為很多種類,有些物體在形變后能夠恢復(fù)原狀,這種形變叫做彈性形變。 提問:發(fā)生彈性形變的物體是不是在所有的情況下都可以恢復(fù)原狀呢?請舉例說明? 學(xué)生能舉出有時彈簧拉得過長就恢復(fù)不了原狀。指出:如果形變過大,超過一定的限度,撤去作用力后物體不能完全恢復(fù)原來的形狀,這個限度叫做彈性限度。 根據(jù)前面的鋪墊,總結(jié)彈力的概念:發(fā)生形變的物體,由于要恢復(fù)原狀,對與它接觸的物體會產(chǎn)生力的作用,這種力叫做彈力。例舉蹦床的例子說明。 (二)幾種彈力的方向 教師在黑板上畫出書與桌面之間的相互作用力,與學(xué)生一起分析之間的相互作用關(guān)系,指出書對桌面的壓力和桌面對書的支持力都是彈力。 舉出實(shí)例:給出吊燈圖片,做出分析。以燈為研究受力對象,鏈子指向鏈子收縮的方向吊住吊燈,鏈子發(fā)生形變。鏈子被拉長,就要企圖恢復(fù)形變。這里施力物體——鏈子,受力物體——燈。這時候鏈子對燈的拉力的方向是——豎直向上,指向鏈子收縮的方向。 做出總結(jié):彈力方向——施力物體形變恢復(fù)的方向;與施力物體形變方向相反。壓力和支持力的方向總是垂直于接觸面指向受力物體,繩的拉力總是沿著繩子指向繩收縮的方向。 環(huán)節(jié)三:鞏固提高 給出如下三個圖片,要求學(xué)生畫出彈力的示意圖。 歸納總結(jié): 三種接觸情況下彈力的方向: 。1)面面接觸,垂直于接觸面指向被支持的物體 。2)點(diǎn)面接觸,垂直于接觸面指向被支持的物體 (3)點(diǎn)點(diǎn)接觸,垂直于接觸點(diǎn)的切面指向被支持物體。 環(huán)節(jié)四:小結(jié)作業(yè) 小結(jié):師生歸納彈力的相關(guān)知識點(diǎn)。 作業(yè):預(yù)習(xí)后面胡克定律,了解彈力大小的特點(diǎn)。 四、板書設(shè)計 五、教學(xué)反思 【高中物理教案】相關(guān)文章: 高中物理教案:《彈力》01-11 彈力高中物理教案11-17 高中物理教案精選15篇01-08 高中物理教案14篇01-09 高中物理教案(14篇)02-15 高中必修一物理教案02-14 高中物理教案(15篇)11-09 高中物理教案(精選15篇)12-29 高中物理教案(精選20篇)09-01 高中物理教案 篇5
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