- 高二物理教案 推薦度:
- 高二物理教案歐姆定律 推薦度:
- 相關(guān)推薦
高二物理教案
作為一名默默奉獻的教育工作者,就不得不需要編寫教案,教案是保證教學(xué)取得成功、提高教學(xué)質(zhì)量的基本條件。那么你有了解過教案嗎?以下是小編精心整理的高二物理教案,僅供參考,歡迎大家閱讀。
高二物理教案1
教學(xué)目標(biāo)
。ㄒ唬┲R與技能
1.知道兩種電荷及其相互作用.知道點電荷量的概念.
2.了解靜電現(xiàn)象及其產(chǎn)生原因;知道原子結(jié)構(gòu),掌握電荷守恒定律
3.知道什么是元電荷.
4.掌握庫侖定律,要求知道知道點電荷模型,知道靜電力常量,會用庫侖定律的公式進行有關(guān)的計算.
。ǘ┻^程與方法
2、通過對原子核式結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)使學(xué)生明確摩擦起電和感應(yīng)起電不是創(chuàng)造了電荷,而是使物體中的電荷分開.但對一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和不變。
3、類比質(zhì)點理解點電荷,通過實驗探究庫侖定律并能靈活運用
。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價值觀
通過對本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識物體帶電的本質(zhì),認(rèn)識理想化是研究自然科學(xué)常用的方法,培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng),認(rèn)識類比的方法在現(xiàn)實生活中有廣泛的應(yīng)用
重點:電荷守恒定律,庫侖定律和庫侖力
難點:利用電荷守恒定律分析解決相關(guān)問題摩擦起電和感應(yīng)起電的相關(guān)問題,庫侖定律的理解與應(yīng)用。
教具:絲綢,玻璃棒,毛皮,硬橡膠棒,絕緣金屬球,靜電感應(yīng)導(dǎo)體,通草球,多媒體課件
教學(xué)過程:
第1節(jié)電荷庫侖定律(第1課時)
。ㄒ唬┮胄抡n:
多媒體展示:閃電撕裂天空,雷霆震撼著大地。
師:在這驚心動魄的自然現(xiàn)象背后,蘊藏著許多物理原理,吸引了不少科學(xué)家進行探究。在科學(xué)史上,從最早發(fā)現(xiàn)電現(xiàn)象,到認(rèn)識閃電本質(zhì),經(jīng)歷了漫長的歲月,一些人還為此付出過慘痛的代價。下面請同學(xué)們認(rèn)真閱讀果本第2頁“接引雷電下九天”這一節(jié),了解我們?nèi)祟悓﹂W電的研究歷史,并完成下述填空:
電閃雷鳴是自然界常見的現(xiàn)象,蒙昧?xí)r期的人們認(rèn)為那是“天神之火”,是天神對罪惡的懲罰,直到1752年,偉大的科學(xué)家___________冒著生命危險在美國費城進行了著名的風(fēng)箏實驗,把天電引了下來,發(fā)現(xiàn)天電和摩擦產(chǎn)生的電是一樣的,才使人類擺脫了對雷電現(xiàn)象的迷信。
師強調(diào):以美國科學(xué)家的富蘭克林為代表的一些科學(xué)家冒著生命危險去捕捉閃電,證實了閃電與實驗室中的電是相同的。
雷電是怎樣形成的?(大氣中冷暖氣流上下急劇翻滾,相互摩擦,云層就會積聚電荷,當(dāng)電荷積累到一定程度,瞬間發(fā)生大規(guī)模的放電,就產(chǎn)生了雷電)物體帶電是怎么回事?電荷有哪些特性?電荷間的相互作用遵從什么規(guī)律?人類應(yīng)該怎樣利用這些規(guī)律?這些問題正是本章要探究并做出解答的。
師:本節(jié)課我們重點研究了解幾種靜電現(xiàn)象及其產(chǎn)生原因,電荷守恒定律
。ǘ┬抡n教學(xué)
復(fù)習(xí)初中知識:
師:根據(jù)初中自然的學(xué)習(xí),用摩擦的方法可使物體帶電,請舉例說明。
生:用摩擦的方法。如:用絲綢摩擦過的玻璃棒,玻璃棒帶正電;用毛皮摩擦過的硬橡膠棒,橡膠棒帶負(fù)電。
演示實驗1:先用玻璃棒、橡膠棒靠近碎紙屑,看有什么現(xiàn)象?然后用綢子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡膠棒,再靠近碎紙屑看有什么現(xiàn)象?讓學(xué)生分析兩次實驗現(xiàn)象的異同;并分析原因。
教師總結(jié):摩擦過的物體性質(zhì)有了變化,帶電了或者說帶了電荷。帶電后,能吸引輕小物體,而且?guī)щ娫蕉啵驮酱,能夠吸引輕小物體,我們說此時物體帶了電。而用摩擦的方法使物體帶電就叫做摩擦起電。
人類從很早就認(rèn)識了摩擦起電的現(xiàn)象,例如公元1世紀(jì),我國學(xué)者王充在《論衡》一書中就寫下了“頓牟掇芥”一語,指的是用玳琩的殼吸引輕小物體。
后來人們認(rèn)識到摩擦后的物體所帶的電荷有兩種:用絲綢摩擦過的.玻璃棒的所帶的電荷是一種,用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷是另一種。同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
一、電荷:
1①把用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷稱為正電荷.②把用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷稱為負(fù)電荷.
2
3、電荷量:C
“做一做”驗電器與靜電計
為了判斷物體是否帶電以及所帶電荷的種類和多少,從18世紀(jì)起,人們經(jīng)常使用一種叫驗電器的簡單裝置:玻璃瓶內(nèi)有兩片金屬箔,用金屬絲掛在一條導(dǎo)體棒的下端,棒的上端通過瓶塞從瓶口伸出(圖甲)。如果把金屬箔換成指針,并用金屬做外殼,這樣的驗電器又叫靜電計(圖乙)
問:是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接接觸時,金屬箔片才開始張開?解釋看到的現(xiàn)象?
1、摩擦起電
摩擦起電的原因:不同物質(zhì)的原子核束縛電子的能力不同.特別是離核較遠的電子受到的束縛較小。當(dāng)兩個物體互相摩擦?xí)r,一些束縛得不緊的電子往往從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。實質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移.結(jié)果:兩個相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷.得到電子:帶負(fù)電;失去電子:帶正電問:摩擦起電有沒有創(chuàng)造了電荷?
生:沒有,摩擦起電是帶電粒子(如電子)從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。師:很多物質(zhì)都會由于摩擦而帶電,是否還存在其它的使物體起電的方式?在學(xué)習(xí)新的起電方式之前,我們先來學(xué)習(xí)金屬導(dǎo)體模型。
金屬導(dǎo)體模型也是一個物理模型P3(動畫演示)
自由電子:脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動。
帶正電的離子:失去電子的原子,都在自己的平衡位置上振動而不移動。
2、感應(yīng)起電
【演示】取一對用絕緣柱支持的導(dǎo)體A和B,使它們
彼此接觸。起初它們不帶電,帖在下部的金屬箔是閉合的。
①把帶正電荷的球C移近彼此接觸的異體A,B(參見
課本圖1.1-1).金屬箔有什么變化?
實驗現(xiàn)象:可以看到A,B上的金屬箔都張開了,表
示A,B都帶上了電荷.提出靜電感應(yīng)概念:
。1)靜電感應(yīng):把電荷移近不帶電的導(dǎo)體,可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象。
規(guī)律:近端感應(yīng)異種電荷,遠端感應(yīng)同種電荷(2)利用靜電感應(yīng)使物體帶電,叫做感應(yīng)起電.
。3)提出問題:靜電感應(yīng)的原因?
帶領(lǐng)學(xué)生分析物質(zhì)的微觀分子結(jié)構(gòu),分析起電的本質(zhì)原因:把帶電的球C移近金屬導(dǎo)體A和B時,由于同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引,使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異號電荷,遠離帶電體的一端帶同號電荷。如上面的這個演示實驗中,導(dǎo)體A和B帶上了等量的異種電荷.
【演示】
、谌绻劝袰移走,金屬箔又有什么變化?實驗現(xiàn)象:A和B上的金屬箔就會閉合.
、廴绻劝袮和B分開,然后移開C,金屬箔又有什么變化?
實驗現(xiàn)象:可以看到金屬箔仍張開,表明A和B仍帶有電荷;
、苋绻僮孉和B接觸,金屬箔又有什么變化?
實驗現(xiàn)象:金屬箔就會閉合,表明他們就不再帶電.這說明A和B分開后所帶的是異種等量的電荷,重新接觸后等量異種電荷發(fā)生中和.
問:感應(yīng)起電有沒有創(chuàng)造了電荷?
生:沒有。感應(yīng)起電而是使物體中的正負(fù)電荷分開,是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。感應(yīng)起電也不是創(chuàng)造了電荷。
師:無論是哪種起電方式,其本質(zhì)都是將正、負(fù)電荷分開,使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移,并不是創(chuàng)造電荷.
得出電荷守恒定律.三、電荷守恒定律:電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分.
師:電荷守恒定律是物理學(xué)中重要的基本定律之一。四、元電荷
師:迄今為止,科學(xué)家實驗發(fā)現(xiàn)的最小電荷量就是電子所帶的電荷量。質(zhì)子、正電子所帶的電荷量與它相同,但符號相反。人們把這個最小的電荷量叫做元電荷。元電荷:電子所帶的電荷量,用e表示。e=1.60×10-19C注意:迄今為止,發(fā)現(xiàn)所有帶電體的電荷量或者等于e,或者等于e的整數(shù)倍。就是說,電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。
(三)小結(jié)
高二物理教案2
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
理解楞次定律的內(nèi)容,初步掌握利用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的方法;
能力及情感目標(biāo)
1、通過學(xué)生實驗,培養(yǎng)學(xué)生的動手實驗?zāi)芰、分析歸納能力;
2、通過對科學(xué)家的介紹,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真,不怕艱苦的學(xué)習(xí)態(tài)度.
3、從楞次定律的因果關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力.
4、從楞次定律的不同的表述形式,培養(yǎng)學(xué)生多角度認(rèn)識問題的能力和高度概括的能力.
教學(xué)建議
教材分析
楞次定律是高中物理中的.重點內(nèi)容,由于此定律所牽涉的物理量和物理規(guī)律較多,只有對原磁場方向、原磁通量變化情況、感應(yīng)電流的磁場方向、以及安培定則和右手螺旋定則進行正確的判定和使用,才能得到正確的感應(yīng)電流的方向.所以這部分內(nèi)容也是電學(xué)部分的一個難點.為了突破此難點,可以通過教學(xué)軟件,用計算機進行形象化演示,將變化過程逐步分解,通過設(shè)疑——突破疑點——理解深化,由淺入深的進行教學(xué).
教法建議
在復(fù)習(xí)部分,先讓學(xué)生明確閉合電路的磁通量發(fā)生變化可以產(chǎn)生感應(yīng)電流,用計算機動態(tài)模擬導(dǎo)體切割情景,讓學(xué)生順利地用右手定則判斷出感應(yīng)電流的方向,馬上在原題的基礎(chǔ)上變切割為磁場增強,在此設(shè)疑:用這種方法改變磁通量所產(chǎn)生的感應(yīng)電流,還能用右手定則判斷嗎?如果不能,我們應(yīng)該用什么方法判斷呢?使學(xué)生帶著疑問進入新課教學(xué)中去.
在新課教學(xué)部分,充分運用學(xué)生實驗和媒體資源分析相結(jié)合的教學(xué)方法,幫助學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)規(guī)律,了解規(guī)律,所設(shè)計的軟件緊密聯(lián)系實驗過程,將動態(tài)演示和定格演示相結(jié)合,做到動中有靜,靜中有動,以達到傳統(tǒng)教學(xué)方法所不能達到的效果.另外,在得到規(guī)律之后,為了突破難點,首先利用軟件演示和教師講解相結(jié)合的方法幫助學(xué)生理解“阻礙”和“變化”的含義,然后重現(xiàn)剛才學(xué)生實驗的動態(tài)過程,讓學(xué)生自己總結(jié)出利用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟,并提供典型例題,通過形成性練習(xí),使學(xué)生會應(yīng)用新知識解決問題.
在對定律的深化部分,將演示實驗、學(xué)生討論、軟件演示有機的結(jié)合起來,使學(xué)生從力學(xué)和能量守恒的角度加深對楞次定律的理解.
建議本節(jié)課的教學(xué)方法為現(xiàn)代化教學(xué)手段---計算機與傳統(tǒng)的教學(xué)方法進行有機的結(jié)合,以實現(xiàn)教學(xué)過程和效果的優(yōu)化為宗旨,采用計算機模擬動態(tài)演示、學(xué)生實驗討論、教師講解的方式達到預(yù)定的教學(xué)目標(biāo).設(shè)計的軟件緊扣教學(xué)目標(biāo),為完成教學(xué)任務(wù)服務(wù),充分突出現(xiàn)代化教學(xué)手段的優(yōu)勢.
高二物理教案3
三維教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
(1)理解為什么電感對交變電流有阻礙作用;
(2)知道用感抗來表示電感對交變電流阻礙作用的大小,知道感抗與哪些因素有關(guān);
(3)知道交變電流能通過電容器。知道為什么電容器對交變電流有阻礙作用;
(4)知道用容抗來表示電容對交變電流的阻礙作用的大小。知道容抗與哪些因素有關(guān)。
2、過程與方法
(1)培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的思維習(xí)慣;
(2)培養(yǎng)學(xué)生用學(xué)過的知識去理解、分析新問題的習(xí)慣。
3、情感、態(tài)度與價值觀:培養(yǎng)學(xué)生有志于把所學(xué)的物理知識應(yīng)用到實際中去的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
教學(xué)重點:
電感、電容對交變電流的阻礙作用。感抗、容抗的物理意義。
教學(xué)難點:
感抗的概念及影響感抗大小的因素。容抗概念及影響容抗大小的因素。
教學(xué)方法:
實驗法、閱讀法、講解法。
教學(xué)手段:
雙刀雙擲開關(guān)、學(xué)生用低壓交直流電源、燈泡(6 V、0.3 A)、線圈(用變壓器的副線圈)、電容器(103 F、15 V與200 F、15 V)2個、兩個扼流圈、投影片、投影儀。
(一)引入新課
在直流電路中,影響電流跟電壓關(guān)系的只有電阻。在交變電流路中,影響電流跟電壓關(guān)系的,除了電阻外,還有電感和電容。電阻器、電感器、電容器是交變電流路中三種基本元件。這節(jié)課我們學(xué)習(xí)電感、電容對交變電流的影響。
(二)進行新課
1、電感對交變電流的阻礙作用
演示:電阻、電感對交、直流的影響。實驗電路如下圖甲、乙所示:
[來源: ]
演示甲圖,電鍵分別接到交、直流電源上,引導(dǎo)學(xué)生觀察兩次燈的亮度(燈的亮度相同。說明電阻對交流和直流的阻礙作用相同。)
演示乙圖,電鍵分別接到交、直流電源上,引導(dǎo)學(xué)生觀察兩次燈的亮度(電鍵接到直流上,亮度不變;接到交流上時,燈泡亮度變暗。說明線圈對直流電和交變電流的阻礙作用不同。)
線圈對直流電的阻礙作用只是電阻;而對交變電流的阻礙作用除了電阻之外,還有電感。
問題1:為什么會產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢?
答:由電磁感應(yīng)的知識可知,當(dāng)線圈中通過交變電流時,產(chǎn)生自感電動勢,阻礙電流的變化。[來源: ]
問題2:電感對交變電流阻礙作用的大小,用感抗來表示。感抗的大小與哪些因素有關(guān)?請同學(xué)們閱讀教材后回答。
答:感抗決定于線圈的'自感系數(shù)和交變電流的頻率。線圈的自感系數(shù)越大,自感作用就越大,感抗就越大;交變電流的頻率越高,電流變化越快,自感作用越大,感抗越大。
線圈在電子技術(shù)中有廣泛應(yīng)用,有兩種扼流圈就是利用電感對交變電流的阻礙作用制成的。出示扼流圈,并介紹其構(gòu)造和作用。
(1)低頻扼流圈
構(gòu)造:線圈繞在閉合鐵芯上,匝數(shù)多,自感系數(shù)很大。
作用:對低頻交變電流有很大的阻礙作用。即通直流、阻交流。
(2)高頻扼流圈
構(gòu)造:線圈繞在鐵氧體芯上,線圈匝數(shù)少,自感系數(shù)小。
作用:對低頻交變電流阻礙小,對高頻交變電流阻礙大。即通低頻、阻高頻。
2、交變電流能夠通過電容器
演示:電容對交、直流的影響。實驗電路如圖所示:
開關(guān)S分別接到直流電源和交變電流源上,觀察現(xiàn)象(接通直流電源,燈泡不亮;接通交變電流源,燈泡亮了說明了直流電不能夠通過電容器,交變電流能夠通過電容器。)
電容器的兩極板間是絕緣介質(zhì),為什么交變電流能夠通過呢?用CAI課件展示電容器接到交變電流源上,充、放電的動態(tài)過程。強調(diào)自由電荷并沒有通過電容器兩極板間的絕緣介質(zhì),只是當(dāng)電源電壓升高時電容器充電,電荷向電容器的極板上集聚,形成充電電流;當(dāng)電源電壓降低時電容器放電,電荷從電容器的極板上放出,形成放電電流。電容器交替進行充電和放電,電路中就有了電流,表現(xiàn)為交流通過了電容器。
3、電容器對交變電流的阻礙作用
演示:電容器對交變電流的影響:將剛才實驗電路中1000 F,15 V的電容器去掉,觀察燈泡的亮度,說明了什么道理?
答:燈泡的亮度變亮了。說明電容器對交變電流也有阻礙作用。(的確是這樣。物理上用容抗來表示電容器對交變電流阻礙作用的大小。)
問題2:容抗跟哪些因素有關(guān)呢?請同學(xué)們閱讀教材后回答。
答:容抗決定于電容器電容的大小和交變電流的頻率。電容越大,在同樣電壓下電容器容納電荷越多,因此充放電的電流越大,容抗就越小;交變電流的頻率越高,充放電進行得越快,充放電電流越大,容抗越小。即電容器的電容越大,交變電流頻率越高,容抗越小。
電容器具有通交流、隔直流通高頻、阻低頻的特點。
4、課堂總結(jié)、點評
本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個問題:
1、由于電感線圈中通過交變電流時產(chǎn)生自感電動勢,阻礙電流變化,對交變電流有阻礙作用。電感對交變電流阻礙作用大小用感抗來表示。線圈自感系數(shù)越大,交變電流的頻率越高,感抗越大,即線圈有通直流、阻交流或通低頻,阻高頻特征。
2、交變電流通過電容器過程,就是電容器充放電過程。由于電容器極板上積累電荷反抗自由電荷做定向移動,電容器對交變電流有阻礙作用。用容抗表示阻礙作用的大小。電容器的電容越大,交流的頻率越高,容抗越小。故電容器在電路中有通交流、隔直流或通高頻、阻低頻特征。
5、實例探究
電感對交變電流的影響
【例1】如圖所示電路中,L為電感線圈,R為燈泡,電流表內(nèi)阻為零。電壓表內(nèi)阻無限大,交流電源的電壓u=220 sin10t V。若保持電壓的有效值不變,只將電源頻率改為25Hz,下列說法中正確的是( )
1. 電流表示數(shù)增大 B.電壓表示數(shù)減小 C.燈泡變暗 D.燈泡變亮
電感和電容對交變電流的影響
例2、圖所示是電視機電源部分的濾波裝置,當(dāng)輸入端輸入含有直流成分、交流低頻成分的電流后,能在輸出端得到較穩(wěn)定的直流電,試分析其工作原理及各電容和電感的作用。
6、鞏固練習(xí)
1、關(guān)于低頻扼流圈,下列說法正確的是
A.這種線圈的自感系數(shù)很小,對直流有很大的阻礙作用 B.這種線圈的自感系數(shù)很大,對低頻電流有很大的阻礙作用
C.這種線圈的自感系數(shù)很大,對高頻交流的阻礙作用比低頻交流的阻礙作用更大
D.這種線圈的自感系數(shù)很小,對高頻交流的阻礙作用很大而對低頻交流的阻礙作用很小
2、在圖所示電路中,u是有效值為200 V的交流電源,C是電容器,R是電阻。關(guān)于交流電壓表的示數(shù),下列說法正確的是 ( )
A.等于220 V B.大于220 V C.小于220 V D.等于零
3、在圖所示的電路中,a、b兩端連接的交流電源既含高頻交流,又含低頻交流;L是一個25 mH的高頻扼流圈,C是一個100 pF的電容器,R是負(fù)載電阻,下列說法中正確的是 ( )
A.L的作用是通低頻,阻高頻 B.C的作用是通交流,隔直流
C.C的作用是通高頻,阻低頻 D.通過R的電流中,低頻電流所占的百分比遠遠大于高頻交流所占的百分比
高二物理教案4
次聲波和超聲波
教學(xué)目標(biāo)
1、使學(xué)生知道什么是次聲波和超聲波
2、使學(xué)生能用所學(xué)知識解釋生活中的次聲波和超聲波.
教學(xué)建議
因多普勒效應(yīng)和此聲波、超聲波兩節(jié)的內(nèi)容少,建議用一個課時.
本節(jié)重點是掌握聲波的概念和形成聲波的條件.學(xué)習(xí)中要了解聲波能夠發(fā)生反射、衍射、干涉等現(xiàn)象.聲波反射時能聽到回聲,利用回聲可以測速或測距.聲波發(fā)生共振時稱為共鳴現(xiàn)象.
聲波能離開空氣在真空中傳播嗎?為什么?
解答:不能.因為聲波是機械波,必須有介質(zhì),聲波才能傳播.空氣、水、玻璃等都可以作為傳播聲波的'介質(zhì).如果發(fā)聲體的周圍沒有傳聲介質(zhì),聲波無法向外傳播,人們就不會聽到聲音,所以聲音不能在真空中傳播.
讓學(xué)生了解聲波有次聲波、聲波、超聲波,它們是按頻率劃分的.了解它的利用和危害.
請教師閱讀下列表:
項目
聲波
備注
概念
聲源的振動在介質(zhì)中傳播形成聲波
聲波是機械波,具有波的一切特征,能發(fā)生反射、衍射、干涉等現(xiàn)象
產(chǎn)生的條件
與介質(zhì)、溫度有關(guān),標(biāo)準(zhǔn)狀況下,空氣中聲速為332m/s,運算時常取340m/s
聲波的波長范圍
1.7cm——17cm
人耳能聽到的聲波頻率范圍
20Hz——20000Hz
高二物理教案5
本文題目:高二物理教案:互感與自感
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
1.知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象。
2.知道自感現(xiàn)象的利與弊及對它們的利用和防止。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
(一)自感現(xiàn)象
1、自感電動勢總要阻礙導(dǎo)體中 ,當(dāng)導(dǎo)體中的電流在增大時,自感電動勢與原電流方向 ,當(dāng)導(dǎo)體中的電流在減小時,自感電動勢與電流方向 。注意:阻礙不是阻止,電流還是在變化的。
2、線圈的自感系數(shù)與線圈的 、 、 等因素有關(guān)。線圈越粗、越長、匝數(shù)越密,它的自感系數(shù)就越 。除此之外,線圈加入鐵芯后,其自感系數(shù)就會 。
3、自感系數(shù)的單位: ,有1mH = H,1H = H。
4、感電動勢的大。号c線圈中的電流強度的變化率成正比。★
(二)自感現(xiàn)象的應(yīng)用
1、有利應(yīng)用:a、日光燈的鎮(zhèn)流器;b、電磁波的發(fā)射。
2、有害避免:a、拉閘產(chǎn)生的電弧;b、雙線繞法制造精密電阻。
3、日光燈原理(學(xué)生閱讀課本)
(1)日光燈構(gòu)造:
(2)日光燈工作原理:
(三)互感現(xiàn)象、互感器
1、互感現(xiàn)象現(xiàn)象應(yīng)用了 原理。
2、互感器有 , 。
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象。
2.知道自感系數(shù)是表示線圈本身特征的物理量,知道它的單位及其大小的決定因素。
3.知道自感現(xiàn)象的利與弊及對它們的利用和防止。
4.能夠通過電磁感應(yīng)部分知識分析通電、斷電自感現(xiàn)象的原因及磁場的能量轉(zhuǎn)化問題。
二、學(xué)習(xí)過程
(一)復(fù)習(xí)舊課,引入新課
1、引起電磁感應(yīng)現(xiàn)象的最重要的條件是什么?
2、楞次定律的內(nèi)容是什么?
(二)新課學(xué)習(xí)
1、互感現(xiàn)象
問題1:在法拉第的實驗中兩個線圈并沒有用導(dǎo)線連接,當(dāng)一個線圈中的電流變化時,在另一個線圈中為什么會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢呢?
2、自感現(xiàn)象
問題2:當(dāng)電路自身的電流發(fā)生變化時,會不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢呢?
[實驗1]演示通電自感現(xiàn)象。
畫出電路圖(如圖所示),A1、A2是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵S,調(diào)節(jié)變阻器R,使A1、A2亮度相同,再調(diào)節(jié)R1,使兩燈正常發(fā)光,然后斷開開關(guān)S。重新閉合S,觀察到什么現(xiàn)象?(實驗反復(fù)幾次)
現(xiàn)象:
問題3:為什么A1比A2亮得晚一些?試用所學(xué)知識(楞次定律)加以分析說明。
[實驗2]演示斷電自感。
畫出電路圖(如圖所示)接通電路,待燈泡A正常發(fā)光。然后斷開電路,觀察到什么現(xiàn)象?
現(xiàn)象:
問題4:為什么A燈不立刻熄滅?
3.自感系數(shù)
問題5:自感電動勢的大小決定于哪些因素呢?請同學(xué)們閱讀教材內(nèi)容。然后用自己的語言加以概括,并回答有關(guān)問題。
問題6:自感電動勢的大小決定于哪些因素?
4.磁場的能量
問題7:在斷電自感的實驗中,為什么開關(guān)斷開后,燈泡的發(fā)光會持續(xù)一段時間?甚至?xí)仍瓉砀?試從能量的角度加以討論。
學(xué)生分組討論:
師生共同得出結(jié)論:
(三)實例探究
自感現(xiàn)象的分析與判斷
【例1】如圖所示,電路甲、乙中,電阻R和自感線圈L的電阻值都很小,接通S,使電路達到穩(wěn)定,燈泡D發(fā)光。則 ( )
A.在電路甲中,斷開S,D將逐漸變暗
B.在電路甲中,斷開S,D將先變得更亮,然后漸漸變暗
C.在電路乙中,斷開S,D將漸漸變暗
D.在電路乙中,斷開S,D將變得更亮,然后漸漸變暗
【例2】如圖所示,自感線圈的自感系數(shù)很大,電阻為零。電鍵K原來是合上的,在K斷開后,分析:
(1)若R1R2,燈泡的亮度怎樣變化?
(2)若R1
(四)反思總結(jié):
(五)當(dāng)堂檢測
1、無線電技術(shù)的發(fā)展,極大地方便了人們的生活.在無線電技術(shù)中常有這樣的要求:一個線圈中電流變化時對另一個線圈中的電流影響最小,如圖所示,兩個線圈安裝位置最符合該要求的是( )
A.① B.② C.③ D.④
2、如圖所示電路,線圈L電阻不計,則 ( )
A、S閉合瞬間,A板帶正電,B板帶負(fù)電
B、S保持閉合,A板帶正電,B板帶負(fù)電
C、S斷開瞬間,B板帶正電,A板帶負(fù)電
D、由于線圈電阻不計,電容被短路,上述三種情況電容器兩板都不帶電
3、在下圖電壓互感器的接線圖中,接線正確的是( )
高二物理教案:互感與自感答案:1.D 2.D 3.B
課后練習(xí)與提高
1.下列關(guān)于自感現(xiàn)象的說法中,正確的是 ( )
A.自感現(xiàn)象是由于導(dǎo)體本身的.電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象
B.線圈中自感電動勢的方向總與引起自感的原電流的方向相反
C.線圈中自感電動勢的大小與穿過線圈的磁通量變化的快慢有關(guān)
D.加鐵芯后線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時要大
2.關(guān)于線圈的自感系數(shù),下面說法正確的是 ( )
A.線圈的自感系數(shù)越大,自感電動勢一定越大
B.線圈中電流等于零時,自感系數(shù)也等于零
C.線圈中電流變化越快,自感系數(shù)越大
D.線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無鐵芯決定
3.如圖所示,L為一個自感系數(shù)大的自感線圈,開關(guān)閉合后,小燈能正常發(fā)光,那么閉合開關(guān)和斷開開關(guān)的瞬間,能觀察到的現(xiàn)象分別是 ( )
A.小燈逐漸變亮,小燈立即熄滅
B.小燈立即亮,小燈立即熄滅
C.小燈逐漸變亮,小燈比原來更亮一下再慢慢熄滅
D.小燈立即亮,小燈比原來更亮一下再慢慢熄滅
4.如圖所示是一演示實驗的電路圖。圖中L是一帶鐵芯的線圈,A是一燈泡。起初,開關(guān)處于閉合狀態(tài),電路是接通的,F(xiàn)將開關(guān)斷開,則在開關(guān)斷開的瞬間,通過燈泡A的電流方向是從_____端經(jīng)燈泡到_____端.這個實驗是用來演示_____現(xiàn)象的。
5.如圖所示的電路中,燈泡A1、A2的規(guī)格完全相同,自感線圈L的電阻可以忽略,下列說法中正確的是 ( )
A.當(dāng)接通電路時,A2先亮,A1后亮,最后A2比A1亮
B.當(dāng)接通電路時,A1和A2始終一樣亮
C.當(dāng)斷開電路時,A1和A2都過一會兒熄滅
D.當(dāng)斷開電路時,A2立即熄滅,A1過一會兒熄滅
6.如圖所示電路中,A1、A2是兩只相同的電流表,電感線
圈L的直流電阻與電阻R阻值相等.下面判斷正確的是 ( )
A.開關(guān)S接通的瞬間,電流表A1的讀數(shù)大于A2的讀數(shù)
B.開關(guān)S接通的瞬間,電流表A1的讀數(shù)小于A2的讀數(shù)
C.開關(guān)S接通電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間,電流表A1的讀數(shù)大于A2的讀數(shù)
D.開關(guān)S接通電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間,電流表A1數(shù)等于A2的讀數(shù)
7.如圖所示,L是電感足夠大的線圈,其直流電阻可忽略不計,D1和D2是兩個相同的燈泡,若將電鍵S閉合,等燈泡亮度穩(wěn)定后,再斷開電鍵S,則 ( )
A.電鍵S閉合時,燈泡D1、D2同時亮,然后D1會變暗直到不亮,D2更亮
B.電鍵S閉合時,燈泡D1很亮,D2逐漸變亮,最后一樣亮
C.電鍵S斷開時,燈泡D2隨之熄滅,而D1會亮一下后才熄滅
D.電鍵S斷開時,燈泡D1隨之熄滅,而D2會更亮后一下才熄滅
高二物理教案:互感與自感答案:1.ACD 2.D 3.A 4.b a 5.C 6.BD 7.AC
高二物理教案6
教學(xué)目的:
1、了解電感對電流的作用特點。
2、了解電容對電流的作用特點。
教學(xué)重點:
電感和電容對交變電流的作用特點。
教學(xué)難點:
電感和電容對交變電流的作用特點。
教學(xué)方法:
啟發(fā)式綜合教學(xué)法
教學(xué)用具:
小燈泡、線圈(有鐵芯)、電容器、交流電源、直流電源。
教學(xué)過程:
一、引入:
在直流電流電路中,電壓、電流和電阻的關(guān)系遵從歐姆定律,在交流電路中,如果電路中只有電阻,例如白熾燈、電爐等,實驗和理論分析都表明,歐姆定律仍適用。但是如果電路中包括電感、電容,情況就要復(fù)雜了。
二、講授新課:
1、電感對交變電流的作用:
實驗:把一線圈與小燈泡串聯(lián)后先后接到直流電源和交流電源上,觀察現(xiàn)象:
現(xiàn)象:接直流的亮些,接交流的暗些。
引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論:接交流的電路中電流小,間接表明電感對交流有阻礙作用。
為什么電感對交流有阻礙作用?
引導(dǎo)學(xué)生解釋原因:交流通過線圈時,電流時刻在改變。由于線圈的自感作用,必然要產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,阻礙電流的變化,這樣就形成了對電流的阻礙作用。
實驗和理論分析都表明:線圈的自感系數(shù)越大、交流的頻率越高,線圈對交流的阻礙作用就越大。
應(yīng)用:日光燈鎮(zhèn)流器是繞在鐵芯上的線圈,自感系數(shù)很大。日光燈起動后燈管兩端所需的電壓低于220V,燈管和鎮(zhèn)流器串聯(lián)起來接到電源上,得用鎮(zhèn)流器對交流的阻礙作用,就能保護燈管不致因電壓過高而損壞。
2、交變電流能夠通過電容
實驗:把白熾燈和電容器串聯(lián)起來分別接在交流和直流電路里。
現(xiàn)象:接通直流電源,燈泡不亮,接通交流電源,燈泡能夠發(fā)光。
結(jié)論:直流不能通過電容器。交流能通過交流電。
引導(dǎo)學(xué)生分析原因:直流不能通過電容器是容易理解的,因為電容器的兩個極板被絕緣介質(zhì)隔開了。電容器接到交流電源時,實際上自由電荷也沒有通過兩極間的絕緣介質(zhì),只是由于兩極板間的電壓在變化,當(dāng)電壓升高時,電荷向電容器的極板上聚集,形成充電電流;當(dāng)電壓降低時,電荷離開極板,形成放電電流。電容器交替進行充電和放電,電路中就有了電流,表現(xiàn)為交流“通過”了電容器。
學(xué)生思考:
使用220V交流電源的電氣設(shè)備和電子儀器,金屬外殼和電源之間都有良好的.絕緣,但是有時候用手觸摸外殼仍會感到“麻手”,用試電筆測試時,氖管發(fā)光,這是什么?
原因:與電源相連的機芯和金屬外殼可以看作電容器的兩個極板,電源中的交變電流能夠通過這個“電容器”。雖然這一點“漏電”一般不會造成人身危險,只是為了在機身和外殼間真的發(fā)生漏電時確保安全,電氣設(shè)備和電子儀器的金屬外殼都應(yīng)該接地。
3、電容不僅存在于成形的電容器中,也存在于電路的導(dǎo)線、無件、機殼間。有時候這種電容的影響是很大的,當(dāng)交變電流的頻率很高時更是這樣。同樣,感也不僅存在于線圈中,長距離輸電線的電感和電容都很大,它們造成的電壓損失常常比電阻造成的還要大。
總結(jié):
電容:通高頻,阻低頻。
電感:通低頻,阻高頻。
高二物理教案7
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.知道位移的概念。知道它是表示質(zhì)點位置變動的物理量,知道它是矢量,可以用有向線段來表示。
2.知道路程和位移的區(qū)別。
學(xué)習(xí)重點:質(zhì)點的概念
位移的矢量性、概念。
學(xué)習(xí)難點:
1.對質(zhì)點的理解。
2.位移和路程的區(qū)別.
主要內(nèi)容:
一、質(zhì)點:
定義:用來代替物體的具有質(zhì)量的'點,叫做質(zhì)點。
質(zhì)點是一種科學(xué)的抽象,是在研究物體運動時,抓住主要因素,忽略次要因素,是對實際物體的近似,是一個理想化模型。一個物體是否可以視為質(zhì)點,要具體的研究情況具體分析。
二、路程和位移
2.路程:質(zhì)點實際運動軌跡的長度,它只有大小沒有方向,是標(biāo)量。
3.位移:是表示質(zhì)點位置變動的物理量,有大小和方向,是矢量。它是用一條自初始位置指向末位置的有向線段表示,位移的大小等于質(zhì)點始末位置間的距離,位移的方向由初位置指向末位置,位移只取決于初末位置,與運動路徑無關(guān)。
4.位移和路程的區(qū)別:
5.一般來說,位移的大小不等于路程。只有質(zhì)點做方向不變的直線運動時大小才等于路程。
高二物理教案8
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、知道回旋加速器的基本構(gòu)造和加速原理.
2、了解加速器的基本用途.
能力目標(biāo)
通過由直線加速器遷移到回旋加速器的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力,開闊學(xué)生解決問題的思路.
情感目標(biāo)
通過介紹我國高能粒子加速器——北京正負(fù)電子對撞機的研制,培養(yǎng)民族自豪感,激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)科學(xué)報效祖國的熱情.
教材分析
本節(jié)重點是回旋加速器的加速原理.在通過前面帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律的學(xué)習(xí),學(xué)生通過反復(fù)習(xí)電場的相關(guān)知識后在理解本節(jié)知識時比較容易,需要強調(diào)的是:
1、加速電場的平行極板接的是交變電壓,且它的周期和粒子的運動周期相同.
2、當(dāng)粒子加速到接近光速時,加速粒子就不可能了.
教法建議
由于前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律,因此本節(jié)內(nèi)容在教法上可以通過復(fù)習(xí)相關(guān)的電場知識后在,讓學(xué)生思考想象加速器的原理,最后得出回旋加速器原理.
在講解時,教師可以通過介紹中國高能粒子加速器——北京正負(fù)電子對撞機的開發(fā)以及研制過程,激發(fā)學(xué)生的民族自豪感,培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義熱情。
教學(xué)設(shè)計
回旋加速器
一、素質(zhì)教育目標(biāo)
。ㄒ唬┲R教學(xué)點
1、知道回旋加速器的基本構(gòu)造和加速原理.
2、了解加速器的基本用途.
。ǘ┠芰τ(xùn)練點
通過由直線加速器遷移到回旋加速器的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力,開闊學(xué)生解決問題的思路.
。ㄈ┑掠凉B透點
介紹我國高能粒子加速器——北京正負(fù)電子對撞機,培養(yǎng)民族自豪感,激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)科學(xué)報效祖國的熱情.
。ㄋ模┟烙凉B透點
用優(yōu)美的語言介紹我國高能粒子加速器的構(gòu)造原理,用嚴(yán)密的推理,解釋回旋加速器的工作原理,讓學(xué)生充分體會物理教學(xué)的語言美及推理過程的邏輯美.
二、學(xué)法引導(dǎo)
1、教師通過復(fù)習(xí)提問法導(dǎo)入,創(chuàng)設(shè)物理情境啟發(fā)學(xué)生思考討論,總結(jié)規(guī)律.
2、學(xué)生復(fù)習(xí)電場知識,積極思考想象,在教師指導(dǎo)下推導(dǎo),總結(jié)回旋加速器的工作原理和規(guī)律.
三、重點·難點·疑點及解決辦法
1、重點
回旋加速器的加速原理.
2、難點
加速電場的平行極板接的是交變電壓,且它的周期和粒子的運動周期相同.
3、疑點
當(dāng)粒子加速到接近光速時,加速粒子就不可能了.
4、解決辦法
應(yīng)用上節(jié)學(xué)習(xí)的粒子在磁場中運動半徑和周期公式,著力講清回旋加速器加速帶電粒子的原理.
四、課時安排
1課時
五、教具學(xué)具準(zhǔn)備
回旋回速器掛圖
六、師生互動活動設(shè)計
教師先復(fù)習(xí)提問電場知識導(dǎo)入,通過設(shè)問讓學(xué)生思考想象出回旋加速器原理,在教師指導(dǎo)下,學(xué)生分析、討論、總結(jié)規(guī)律,再通過例題講解加深理解.課外組織學(xué)生討論粒子運動半徑不變的加速器原理.
七、教學(xué)步驟
。ㄒ唬┟鞔_目標(biāo)
。裕
。ǘ┱w感知
本節(jié)課講述帶電粒子在磁場中運動在高科技領(lǐng)域中的一個具體運用,首先要引導(dǎo)同學(xué)們從直線加速器遷移到回旋加速器,然后分析回旋加速器的加速過程,從而理解它的加速原理,最后比較直線加速器和回旋加速器的優(yōu)缺點.
。ㄈ┲攸c、難點的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程
1、直線加速器
我們知道電場可以對帶電粒子加速,如果加速電壓為u,帶電粒子電量為q.帶電粒子從靜止可加速到能量,由于電壓的限制,所以一次加速后粒子獲得的能量較小,如何獲得較大的能量呢?(讓學(xué)生充分討論.)可采取多級加速的辦法,經(jīng)過幾次加速后粒子的能量,所以直線加速器可使粒子獲得足夠大的能量.但它占地面積太大,能否既讓帶電粒子多次加速,獲得較高能量,又盡可能減少占地面積呢?(讓學(xué)生展開想象)
2、回旋加速器
利用帶電粒子在磁場中作圓周運動的特點,可使帶電粒子回旋,為使粒子每經(jīng)過兩極板時都得到加速,極板間需接上一個交變電壓,每加速粒子一次,帶電粒子運動速率和運動半徑都會增加,它運動的.周期會變化嗎?所接在兩極板間的交變電壓的周期T等于多少呢?
。ㄗ寣W(xué)生回答)
請同學(xué)們討論:加速粒子的最終能量由哪些因素決定?
當(dāng)帶電粒子速度最大時,其運動半徑也最大,即,即,再由動能定理得:,所以要提高加速粒子最后的能量,應(yīng)盡可能增大磁感應(yīng)強度B和加速器的半徑.
請同學(xué)們課后思考,為什么帶電粒子加速后的能量與加速電壓無關(guān)呢?
3、回旋加速器和直線加速器的比較
介紹我國正、負(fù)電子對撞機.
。ㄋ模┛偨Y(jié)、擴展
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了回旋回速器的加速原理,希望同學(xué)們將來在工作和生活中遇到實際問題時,要開闊思路,注意知識的遷移和綜合運用.
八、布置作業(yè)
1、我國投入運行的高能粒子加速器可把電子的能量加速到2.8GeV,若每級的加速電壓V,需采用幾級加速器?
九、板書設(shè)計
一、直線加速器
1、單級加速
2、多級加速
二、回旋加速器
1、交變的加速電壓周期T
2、多次回旋加速后的能量
三、直線加速器與回旋回速器比較
高二物理教案9
一、教材分析
磁場的概念比較抽象,應(yīng)對幾種常見的磁場使學(xué)生加以了解認(rèn)識,學(xué)好本節(jié)內(nèi)容對后面的磁場力的分析至關(guān)重要。
二、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1.知道什么叫磁感線。
2.知道幾種常見的磁場(條形、蹄形,直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管)及磁感線分布的情況
3.會用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁場方向。
4.知道安培分子電流假說,并能解釋有關(guān)現(xiàn)象
5.理解勻強磁場的概念,明確兩種情形的勻強磁場
6.理解磁通量的概念并能進行有關(guān)計算
(二)過程與方法
通過實驗和學(xué)生動手(運用安培定則)、類比的方法加深對本節(jié)基礎(chǔ)知識的認(rèn)識。
(三)情感態(tài)度與價值觀
1.進一步培養(yǎng)學(xué)生的實驗觀察、分析的能力.
2.培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力.
三、教學(xué)重點難點
1.會用安培定則判定直線電流、環(huán)形電流及通電螺線管的磁場方向.
2.正確理解磁通量的概念并能進行有關(guān)計算
四、學(xué)情分析
磁場概念比較抽象,學(xué)生對此難以理解,但前面已經(jīng)學(xué)習(xí)過了電場,可采用類比的方法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。
五、教學(xué)方法
實驗演示法,講授法
六、課前準(zhǔn)備:
演示磁感線用的磁鐵及鐵屑,演示用幻燈片
七、課時安排:
1課時
八、教學(xué)過程:
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
(二)情景引入、展示目標(biāo)
要點:磁感應(yīng)強度B的大小和方向。
[啟發(fā)學(xué)生思考]電場可以用電場線形象地描述,磁場可以用什么來描述呢?
[學(xué)生答]磁場可以用磁感線形象地描述.----- 引入新課
(老師)類比電場線可以很好地描述電場強度的大小和方向,同樣,也可以用磁感線來描述磁感應(yīng)強度的大小和方向
(三)合作探究、精講點播
【板書】1.磁感線
(1)磁感線的定義
在磁場中畫出一些曲線,使曲線上每一點的切線方向都跟這點的磁感應(yīng)強度的方向一致,這樣的曲線叫做磁感線。
(2)特點:
A、磁感線是閉合曲線,磁鐵外部的磁感線是從北極出來,回到磁鐵的南極,內(nèi)部是從南極到北極.
B、每條磁感線都是閉合曲線,任意兩條磁感線不相交。
C、磁感線上每一點的切線方向都表示該點的磁場方向。
D、磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強度的大小
【演示】用鐵屑模擬磁感線的形狀,加深對磁感線的認(rèn)識。同時與電場線加以類比。
【注意】①磁場中并沒有磁感線客觀存在,而是人們?yōu)榱搜芯繂栴}的方便而假想的。
②區(qū)別電場線和磁感線的不同之處:電場線是不閉合的,而磁感線則是閉合曲線。
2.幾種常見的磁場
【演示】
、儆描F屑模擬磁感線的演示實驗,使學(xué)生直觀地明確條形磁鐵、蹄形磁鐵、通電直導(dǎo)線、通電環(huán)形電流、通電螺線管以及地磁場(簡化為一個大的條形磁鐵)各自的磁感線的分布情況(磁感線的走向及疏密分布)。
、谟猛队捌鹨徽故:條形磁鐵、蹄形磁鐵、通電直導(dǎo)線、通電環(huán)形電流、通電螺線管以及地磁場(簡化為一個大的條形磁鐵)。
(1)條形、蹄形磁鐵,同名、異名磁極的磁場周圍磁感線的分布情況
(2)電流的磁場與安培定則
、僦本電流周圍的磁場
在引導(dǎo)學(xué)生分析歸納的基礎(chǔ)上得出
a直線電流周圍的磁感線:是一些以導(dǎo)線上各點為圓心的同心圓,這些同心圓都在跟導(dǎo)線垂直的平面上.
b直線電流的方向和磁感線方向之間的關(guān)系可用安培定則(也叫右手螺旋定則)來判定:用右手握住導(dǎo)線,讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向.
②環(huán)形電流的磁場
a環(huán)形電流磁場的磁感線:是一些圍繞環(huán)形導(dǎo)線的閉合曲線,在環(huán)形導(dǎo)線的中心軸線上,磁感線和環(huán)形導(dǎo)線的平面垂直。
[教師引導(dǎo)學(xué)生得]
b環(huán)形電流的方向跟中心軸線上的磁感線方向之間的關(guān)系也可以用安培定則來判定:讓右手彎曲的四指和和環(huán)形電流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向.
、弁娐菥管的磁場.
a通電螺線管磁場的磁感線:和條形磁鐵外部的磁感線相似,一端相當(dāng)于南極,一端相當(dāng)于北極;內(nèi)部的磁感線和螺線管的軸線平行,方向由南極指向北極,并和外部的磁感線連接,形成一些環(huán)繞電流的閉合曲線(圖5)
b通電螺線管的電流方向和它的磁感線方向之間的關(guān)系,也可用安培定則來判定:用右手握住螺線管,讓彎曲四指所指的方向和電流的`方向一致,則大拇指所指的方向就是螺線管的北極(螺線管內(nèi)部磁感線的方向).
、垭娏鞔艌(和天然磁鐵相比)的特點:磁場的有無可由通斷電來控制;磁場的極性可以由電流方向變換;磁場的強弱可由電流的大小來控制。
【說明】由于后面的安培力、洛倫茲力、電磁感應(yīng)與磁感應(yīng)強度密切相關(guān),幾種常見磁場的磁感線的分布是一個非;镜膬(nèi)容,不掌握好,對后面的學(xué)習(xí)有很大影響。
3.安培分子電流假說
(1)安培分子電流假說
對分子電流,結(jié)合環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場的知識及安培定則,以便學(xué)生更容易理解它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個磁極,這句話;并應(yīng)強調(diào)這兩個磁極跟分子電流不可分割的聯(lián)系在一起,以便使他們了解磁極為什么不能以單獨的N極或S極存在的道理。
(2)安培假說能夠解釋的一些問題
可以用回形針、酒精燈、條形磁鐵、充磁機做好磁化和退磁的演示實驗,加深學(xué)生的印象。舉生活中的例子說明,比如磁卡不能與磁鐵放在一起等等。
【說明】假說,是用來說明某種現(xiàn)象但未經(jīng)實踐證實的命題。在物理定律和理論的建立過程中,假說,常常起著很重要的作用,它是在一定的觀察、實驗的基礎(chǔ)上概括和抽象出來的。安培分子電流的假說就是在奧斯特的實驗的啟發(fā)下,經(jīng)過思維發(fā)展而產(chǎn)生出來的。
(3)磁現(xiàn)象的電本質(zhì):磁鐵和電流的磁場本質(zhì)上都是運動電荷產(chǎn)生的.
4.勻強磁場
(1)勻強磁場:如果磁場的某一區(qū)域里,磁感應(yīng)強度的大小和方向處處相同,這個區(qū)域的磁場叫勻強磁場。勻強磁場的磁感線是一些間隔相同的平行直線。
(2)兩種情形的勻強磁場:即距離很近的兩個異名磁極之間除邊緣部分以外的磁場;相隔一定距離的兩個平行線圈(亥姆霍茲線圈)通電時,其中間區(qū)域的磁場P87圖3.3-7,圖3.3-8。
5.磁通量
(1)定義: 磁感應(yīng)強度B與線圈面積S的乘積,叫穿過這個面的磁通量(是重要的基本概念)。
(2)表達式:=BS
【注意】①對于磁通量的計算要注意條件,即B是勻強磁場或可視為勻強磁場的磁感應(yīng)強度,S是線圈面積在與磁場方向垂直的平面上的投影面積。
、诖磐渴菢(biāo)量,但有正、負(fù)之分,可舉特例說明。
(3)單位:韋伯,簡稱韋,符號Wb 1Wb = 1Tm2
(4)磁感應(yīng)強度的另一種定義(磁通密度):即B =/S
上式表示磁感應(yīng)強度等于穿過單位面積的磁通量,并且用Wb/m2做單位(磁感應(yīng)強度的另一種單位)。所以:1T = 1 Wb/m2 = 1N/Am
(三)小結(jié):對本節(jié)各知識點做簡要的小結(jié)。
(四)反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測
1.如圖所示,放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針,靜止時N極指向右.試判定電源的正負(fù)極.
解析:小磁針N極的指向即為該處的磁場方向,所以在螺線管內(nèi)部磁感線方向由ab,根據(jù)安培定則可判定電流由c端流出,由d端流入,故c端為電源的正極,d端為負(fù)極.
注意:不要錯誤地認(rèn)為螺線管b端吸引小磁針的N極,從而判定b端相當(dāng)于條形磁鐵的南極,關(guān)鍵是要分清螺線管內(nèi)、外部磁感線的分布.
2.如圖所示,當(dāng)線圈中通以電流時,小磁針的北極指向讀者.學(xué)生確定電流方向.
答案:電流方向為逆時針方向.
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè)
九、板書設(shè)計
磁感線:人為畫出,可形象描述磁場
幾種常見的磁場:安培定則:讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向。
勻強磁場:磁場中各處電場強度大小相等方向相同。其磁感線是一些間隔均勻的平行直線。
磁通量:B與S的乘積,單位是韋伯,也叫磁通密度。
十、教學(xué)反思
本節(jié)內(nèi)容與本章第一節(jié)內(nèi)容聯(lián)系較大可先復(fù)習(xí)第一節(jié)知識后進入新課的學(xué)習(xí),并在學(xué)習(xí)過程中加入對應(yīng)習(xí)題。注重演示如演示磁感線用的磁鐵及鐵屑,演示用幻燈片等使學(xué)生具有形象感。
高二物理教案10
一、教學(xué)目標(biāo)
1、理解楞次定律的內(nèi)容
2、理解楞次定律和能量守恒相符合
3、會用楞次定律解答有關(guān)問題
4、通過實驗的探索,培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作、觀察能力和分析、歸納、總結(jié)的邏輯思維能力.
二、教學(xué)重點:對楞次定律的理解.
三、教學(xué)難點:對楞次定律中的“阻礙”和“變化”的理解.
四、教學(xué)媒體:
1、計算機、電視機(或大屏幕投影);
2.、線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線、干電池、蹄形磁鐵、靈敏電流計、楞次定律演示器.
五、課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)模式:探究式教學(xué)
六、教學(xué)過程:
復(fù)習(xí):
1、提問:產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么?
電腦演示例題:請同學(xué)回憶右手定則的內(nèi)容,并判斷閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線時所產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向.
引入:
電腦設(shè)置新情景并提出問題引起學(xué)生思考:如果用其它方式改變磁通量,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,如何判斷感應(yīng)電流的方向呢?
新課教學(xué)
。ㄒ唬、通過舊知識給出新結(jié)論:
即利用右手定則判斷閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線而產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向給出結(jié)果:
當(dāng)原磁通量增加時感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反;
當(dāng)原磁通量減少時感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同.
。ǘ、學(xué)生實驗:實驗內(nèi)容見附表一.
實驗準(zhǔn)備
1、查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系,搞清螺線管導(dǎo)線的繞向.
2、通過學(xué)生分析實驗結(jié)果和電腦的演示,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的實驗結(jié)果與上述結(jié)論相一致.
當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時,電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生.現(xiàn)在,我們再來根據(jù)實驗的結(jié)果來得出判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律.由于電流方向和它所形成的磁場方向是有確定的規(guī)律的,因此,如果能夠確定感應(yīng)電流的磁場的方向,便能夠確定感應(yīng)電流的方向.
附表:
動作
原磁場方向
(向上、向下)
原磁通量變化情況
(增大、減小)
感應(yīng)電流方向
。ǜ┮暎喉槨⒛鏁r針)
感應(yīng)電流磁場方向
(向上、向下)
與方向的關(guān)系(相同、相反)
極向下插入
極不動
極向上抽出
極向下插入
極不動
極向上抽出
。ㄈ⒗愦味蓛(nèi)容的教學(xué)部分:
1、通過前人所做實驗的大量性來說明此結(jié)論的普遍性.
2、通過電腦軟件模擬實驗過程,進一步分析實驗的結(jié)論,根據(jù)實驗現(xiàn)象所反映的物理本質(zhì)的規(guī)律,請學(xué)生得出確定感應(yīng)電流方向的具有普遍意義的規(guī)律并加以敘述,教師予以評價、修正,在此基礎(chǔ)上得出楞次定理的完善表述.得到楞次定律的內(nèi)容:
電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化
3、通過電腦演示,使學(xué)生進一步理解“阻礙”和“變化”的含義.
感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,而不是阻礙引起感應(yīng)電流的磁場.因此,不能認(rèn)為感應(yīng)電流的磁場的方向和引起感應(yīng)電流的磁場方向相反.
這里的“阻礙”體現(xiàn)為:當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量增加時,感應(yīng)電流的磁場方向與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反,感應(yīng)電流的磁通量阻礙了引起感應(yīng)電流的磁通量的增加;當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量減少時,感應(yīng)電流磁場方向與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同,感應(yīng)電流的磁通量阻礙了引起感應(yīng)電流的磁通量的減少;當(dāng)回路中的磁通量不變時,則沒有“變化”需要阻礙,故此時沒有感應(yīng)電流的磁場,也就沒有感應(yīng)電流.
。ㄋ模、楞次定律的應(yīng)用教學(xué)部分:
通過軟件教學(xué)模擬實驗過程,并加以引導(dǎo),使學(xué)生獨立思考:
總結(jié)出利用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟.
練習(xí)部分:
⑴方形區(qū)域內(nèi)為勻強磁場,在矩形線圈從左到右穿過的整個過程中,判斷感應(yīng)電流的方向
、茻o限長通電直導(dǎo)線旁有一個矩形線圈,當(dāng)線圈遠離直導(dǎo)線時,判斷感應(yīng)電流的方向
⑶A、B兩個線圈套在一起,線圈A中通有電流,方向如圖,當(dāng)線圈A中的電流突然增強時,B中的感應(yīng)電流方向如何?
(五)、定律的深化部分:
1、楞次定演示器進行演示實驗引起學(xué)生的思考.
2、通過學(xué)生的討論和電腦軟件的'演示對實驗現(xiàn)象進行分析,得到實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因.
3、深化:
從導(dǎo)體和磁體的相對運動的角度上看:電磁感應(yīng)的效果是阻礙它們的相對運動;
、诶愦味墒悄芰渴睾愣稍陔姶鸥袘(yīng)現(xiàn)象中的具體表現(xiàn).
從能量轉(zhuǎn)換的角度來分析:螺線管中用楞次定理得出的感應(yīng)電流所形成的磁場,在螺線管上端為極,這個極將排斥外來的條形磁鐵的運動,條形磁鐵受此排斥力的作用而運動速度逐漸減小,即動能要減少;要維持其運動速度則需要有外力對磁鐵做功.可見,電磁感應(yīng)現(xiàn)象中線圈的電能是外部的機械能通過做功轉(zhuǎn)化而來的.因此,楞次定理與能量轉(zhuǎn)換與守恒規(guī)律是相符合的.
反之,我們可以設(shè)想一下,若感應(yīng)電流方向與用楞次定理判斷得出的方向相反,則螺線管的磁場將與條形磁鐵相互吸引,這樣條形磁鐵的速度會愈來愈大.也就是說在電路獲得電能的同時,磁鐵的動能也增加了.這時,對于電路和磁鐵組成的系統(tǒng)來說,它將找不到是由什么能量轉(zhuǎn)化而來的,電能和動能是憑空產(chǎn)生了,這顯然與自然界最基本的規(guī)律之一—能量守恒定律相違背.
(六)、小結(jié):
總結(jié)楞次定律的三種表述方式:
表述一:感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化;
表述二:導(dǎo)體和磁體發(fā)生相對運動時,感應(yīng)電流的磁場總是阻礙相對運動;
表述三:感應(yīng)電流的方向,總是阻礙引起它的原電流的變化;
作業(yè):書后練習(xí)
。ㄆ撸、板書設(shè)計:
楞次定律及其應(yīng)用
內(nèi)容:
感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,這就是楞次定律.
應(yīng)用:
判斷感應(yīng)電流方向的步驟:
1確定原磁場方向;
2判斷穿過閉合電路磁通量的變化情況;
3根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的磁場方向;
4根據(jù)安培定則判斷感應(yīng)電流的磁場方向.
高二物理教案11
本節(jié)教材分析:
波的干涉是波的一種特殊的疊加現(xiàn)象,所以對波的疊加現(xiàn)象的理解是認(rèn)識波的干涉現(xiàn)象的基礎(chǔ)。教材首先講了波的疊加現(xiàn)象,即兩列波相遇而發(fā)生疊加時,對某一質(zhì)點而言,它每一時刻振動的總位移,都等于該時刻兩列波在該質(zhì)點引起的位移的矢量和。
在學(xué)生理解波的疊加的基礎(chǔ)上,再進一步說明在特殊情況下,即當(dāng)兩列波的頻率相同時,疊加的結(jié)果就會出現(xiàn)穩(wěn)定的特殊圖樣,即某些點兩列波引起的振動始終加強,某些點兩列波引起的振動始終減弱,并且加強點與減弱點相互間隔,這就是干涉現(xiàn)象。
由于對干涉現(xiàn)象的理解,需要一定的空間想象力圖,可借助圖片、計算機模擬,盡可能使學(xué)生形象、直觀地理解干涉現(xiàn)象。
教學(xué)目標(biāo):
1。知道波的疊加原理。
2。知道什么是波的干涉現(xiàn)象和干涉圖樣。
3。知道干涉現(xiàn)象也是波特有的現(xiàn)象。
教學(xué)重點:波的疊加原理和波的干涉現(xiàn)象。
教學(xué)難點:波的干涉中加強點和減弱點的位移和振幅的區(qū)別。
教學(xué)方法:實驗法、電教法、訓(xùn)練法。
教學(xué)用具:實物投影儀、CAI課件、波的干涉實驗儀。
教學(xué)過程
一、引入
1。什么叫波的衍射?
2。產(chǎn)生明顯的衍射的條件是什么?
學(xué)生答:波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播,這種現(xiàn)象叫做波的衍射。
只有縫、孔的寬度和障礙物的尺寸跟波長相差不多,或者比波長更小時,才能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象。
教師:波的衍射研究的是一個波源發(fā)出波的情況,那么兩列或兩列以上的波在同一介質(zhì)中傳播,又會發(fā)生什么情況呢?
二、新課教學(xué)
。ㄒ唬┎ǖ寞B加原理
[設(shè)問]把兩塊石子在不同的地方投入池塘的水中,就有兩列波在水面上傳播,兩列波相遇時,會不會像兩個小球相碰時那樣,都改變原來的運動狀態(tài)呢?
[演示]取一根長繩,兩位同學(xué)在這根水平長繩的兩端分別向上抖動一下,學(xué)生觀察現(xiàn)象。
[學(xué)生敘述現(xiàn)象]
現(xiàn)象一:抖動一下后,看到有兩個凸起狀態(tài)在繩上相向傳播。
現(xiàn)象二:兩列波相遇后,彼此穿過,繼續(xù)傳播,波的形狀和傳播的情形跟相遇前一樣。
[教師總結(jié)]兩列波相遇后,每列波都像相遇前一樣,保持各自原來的波形,繼續(xù)向前傳播,這是波的獨立傳播特性。
[多媒體模擬繩波相遇前和相遇后的波形]
[教師]剛才,通過實驗,我們知道了兩列波在相遇前后,它們都保持各自的運動狀態(tài),彼此都沒有受到影響,那么在兩列波相遇的區(qū)域里情況又如何呢?
[多媒體模擬繩波相遇區(qū)的情況]
[教師總結(jié)]在兩列波重疊的區(qū)域里,任何一個質(zhì)點同時參與兩個振動,其振動位移等于這兩列波分別引起的位移的矢量和。當(dāng)兩列波在同一直線上振動時,這兩種位移的矢量和簡化為代數(shù)和,這叫做波的疊加原理。
[強化訓(xùn)練]兩列振動方向相同和振動方向相反的波疊加,振幅如何變化?振動加強還是減弱?
學(xué)生討論后得到:兩列振動方向相同的波疊加,振動加強,振幅增大;兩列振動方向相反的波疊加,振動減弱,振幅減小。
。ǘ┎ǖ母缮
[實物投影演示]把兩根金屬絲固定在同一個振動片上,當(dāng)振動片振動時,兩根金屬絲周期性地觸動水面,形成兩個波源,觀察在兩列波相遇重疊的區(qū)域里出現(xiàn)的現(xiàn)象。
[教師說明]由于這兩列波是由同一個振動片引起的,所以這兩個波源的振動頻率和振動步調(diào)相同。
[學(xué)生敘述現(xiàn)象]在振動的水面上,出現(xiàn)了一條條從兩個波源中間伸展出來的相對平靜的區(qū)域和激烈振動的區(qū)域,這兩種區(qū)域在水面上的位置是固定的,而且相互隔開。
兩列頻率相同的水波相遇,會出現(xiàn)振動加強和振動減弱相互間隔的現(xiàn)象,形成穩(wěn)定的干涉圖樣。
干涉;頻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(xiàn)象叫波的干涉。
在干涉現(xiàn)象中形成的圖樣叫干涉圖樣。由于兩列波的頻率相同,振動加強處總是加強,振動減弱處總是減弱,所以出現(xiàn)了穩(wěn)定的干涉圖樣。
[用多媒體展示課本水波的干涉圖樣及波的干涉的示意圖]
[教師]為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?
結(jié)合課本圖10—30進行分析:?
對于圖中的a點:?
設(shè)波源S1、S2在質(zhì)點a引起的振幅分別為A1和A2,以圖中a點波峰與波峰相遇時刻計時,波源S1、S2分別引起a質(zhì)點的振動圖象如圖甲、乙所示,當(dāng)兩列波重疊后,質(zhì)點a同時參與兩個振動,合振動圖象如圖丙所示:
從圖中可看出:對于a點,在t=0時是兩列波的波峰和波峰相遇,經(jīng)過半個周期,就變成波谷和波谷相遇,也就是說:在a點,兩列波引起的振幅都等于兩列波的振幅之和,即a點始終是振動加強點。
說明的幾個問題:
1。從波源S1、S2發(fā)出的兩列波傳到振動加強的點a振動步調(diào)是一致的,引起質(zhì)點a的振動方向是一致的,振幅為A1+A2。
2。振動加強的質(zhì)點a并不是始終處于波峰或波谷,它仍然在平衡位置附近振動,只是振幅最大,等于兩列波的`振幅之和。
3。振動加強的條件:波峰與波峰或波谷與波谷相遇點是振動加強點。加強點與兩個波源的距離差:△r=r2—r1=k (k=0,1,2,3)
那么,振動減弱的點又是如何形成的呢?
以波源S1、S2分別將波峰、波谷傳給減弱點b時刻開始計時,波源S1、S2分別引起質(zhì)點b振動的圖象如圖甲、乙所示,當(dāng)兩列波重疊后,質(zhì)點a同時參與兩個振動,合振動圖象如圖丙所示:
在b點是兩列波的波峰和波谷相遇,經(jīng)過半個周期,就變成波谷和波峰相遇,在這一點兩列波引起的合振動始終是減弱的,質(zhì)點振動的振幅等于兩列波的振幅之差。?
說明的幾個問題:?
1。從波源S1、S2發(fā)出的兩列波傳到b點時引b的振動方向相反,振幅為|A1—A2|。
2。振動減弱的質(zhì)點b并不是一定不振動,只是振幅最小,等于兩列波的振幅之差。
3。振動減弱的條件:波峰與波谷相遇點是振動加強點。減弱點與兩個波源的距離差:△r=r2—r1=(2k+1)/2 (k=0,1,2,3)
[強化訓(xùn)練]
1。從一條弦線的兩端,各發(fā)生一如圖甲所示的橫脈沖,它們均沿弦線傳播,速度相等,傳播方向相反,在它們傳播的過程中,可能出現(xiàn)的脈沖波形是圖乙中的(ABD)
2。如上圖中s1和s2是兩個相干波源,以s1和s2為圓心的兩組同心圓弧分別表示在同一時刻兩列波的波峰和波谷,實線表示波峰,虛線表示波谷,a、b、c三點中,振動加強的點是 ,振動減弱的點是 ,再過 周期,振動加強的點是 ,振動減弱的點是 。
。ㄈ┊a(chǎn)生波的干涉的條件
[對比投影演示實驗]
實驗一:在投影儀上放一個發(fā)波水槽,用同一振動片帶動兩個振針振動,觀察產(chǎn)生的現(xiàn)象。
實驗二:在投影儀上放一個發(fā)波水槽,用二個振針分別激起兩列水波,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。?
[學(xué)生敘述現(xiàn)象]
現(xiàn)象一:看到了穩(wěn)定的干涉圖樣(實驗一)
現(xiàn)象二:實驗二中,得到的干涉圖樣是不穩(wěn)定的。
產(chǎn)生干涉的條件:兩列波的頻率相同。
說明:
1。干涉現(xiàn)象中那些總是振動加強的點或振動減弱的點是建立在兩個波源產(chǎn)生的頻率相同的前提條件下。
2。如果兩列頻率不同的波相疊加,得到的圖樣是不穩(wěn)定的;而波的干涉是指波疊加中的一個特例,即產(chǎn)生穩(wěn)定的疊加圖樣。
3。聲波的干涉。
4。一切波都能發(fā)生干涉,干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象。
[強化訓(xùn)練]
關(guān)于兩列波的穩(wěn)定干涉現(xiàn)象,下列說法正確的是(BD)
A。任意兩列波都能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象
B。發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的兩列波,它們的頻率一定相同
C。在振動減弱的區(qū)域,各質(zhì)點都處于波谷
D。在振動加強的區(qū)域,有時質(zhì)點的位移等于零
兩列波疊加產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象是有條件的,不是任意兩列波都能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的,兩列波疊加產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的一個必要條件是兩列波的頻率相同,所以選項A是錯誤的而選項B是正確的;在振動減弱的區(qū)域里,只是兩列波引起質(zhì)點的振動始終是減弱的,質(zhì)點振動的振幅等于兩列波的振幅之差,如果兩列波的振幅相同,質(zhì)點振動的振幅就等于零,也不可能各質(zhì)點都處于波谷,所以選項C是錯誤的。在振動加強的區(qū)域里,兩列波引起質(zhì)點的振動始終是加強的,質(zhì)點振動的最激烈,振動的振幅等于兩列波的振幅之和,但這些點始終是振動著的,因而有時質(zhì)點的位移等于零,所以選項D是正確的。所以本題應(yīng)選B、D。
強調(diào):不論是振動加強點還是振動減弱點,位移仍隨時間做周期性變化。
三、小結(jié)
1。什么是波的獨立性?什么是波的疊加原理?
2。什么是波的干涉?產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件是什么?
四、板書設(shè)計
五、1。課本P18?第3題?2。課本 P18的做一做:觀察聲音的干涉現(xiàn)象。?
高二物理教案12
一、教學(xué)任務(wù)分析
電磁感應(yīng)現(xiàn)象是在初中學(xué)過的電磁現(xiàn)象和高中學(xué)過的電場、磁場的基礎(chǔ)上,進一步學(xué)習(xí)電與磁的關(guān)系,也為后面學(xué)習(xí)電磁波打下基礎(chǔ)。
以實驗創(chuàng)設(shè)情景,通過對問題的討論,引入學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象,通過學(xué)生實驗探究,找出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。用現(xiàn)代技術(shù)手段“DIS實驗”來測定微弱的地磁場磁通量變化產(chǎn)生的感應(yīng)電流,使學(xué)生感受現(xiàn)代技術(shù)的重要作用。
通過“歷史回眸”,介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程,領(lǐng)略科學(xué)家的獻身精神,懂得學(xué)習(xí)、繼承、創(chuàng)新是科學(xué)發(fā)展的動力。
在探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件時,使學(xué)生感受猜想、假設(shè)、實驗、比較、歸納等科學(xué)方法,經(jīng)歷提出問題→猜想假設(shè)→設(shè)計方案→實驗驗證的科學(xué)探究過程;在學(xué)習(xí)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程時,體驗科學(xué)家在探究真理過程中的獻身精神。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能
。1)知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件。
(2)理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
(3)學(xué)會用感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件解釋簡單的實際問題。
2.過程與方法
通過有關(guān)電磁感應(yīng)的探究實驗,感受猜想、假設(shè)、實驗、比較、歸納等科學(xué)方法在得出感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件中的重要作用。
3.情感、態(tài)度價值觀
。1)通過觀察和動手操作實驗,體驗樂于科學(xué)探究的情感。
。2)通過介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程,領(lǐng)略科學(xué)家在探究真理過程中的獻身精神。
三、教學(xué)重點與難點
重點和難點:感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。
四、教學(xué)資源
1、器材
(1)演示實驗:
、匐娫、導(dǎo)線、小磁針、投影儀。
②10米左右長的電線、導(dǎo)線、小磁針、投影儀。
。2)學(xué)生實驗:
、贄l形磁鐵、靈敏電流計、線圈。
②靈敏電流計、原線圈、副線圈、電鍵、滑動變阻器、導(dǎo)線若干。
、跠IS實驗:微電流傳感器、數(shù)據(jù)采集器、環(huán)形實驗線圈。
2、課件:電磁感應(yīng)現(xiàn)象flash課件。
五、教學(xué)設(shè)計思路
本設(shè)計內(nèi)容包括三個方面:一是電磁感應(yīng)現(xiàn)象;二是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件;三是應(yīng)用感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件解釋簡單的實際問題。
本設(shè)計的基本思路是:以實驗創(chuàng)設(shè)情景,激發(fā)學(xué)生的好奇心。通過對問題的討論,引入學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象和感應(yīng)電流的概念。通過學(xué)生探究實驗,得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。通過“歷史回眸”、“大家談”,介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程,領(lǐng)略科學(xué)家在探究真理過程中的獻身精神。
本設(shè)計要突出的重點和要突破難點是:感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。方法是:以實驗和分析為基礎(chǔ),根據(jù)學(xué)生在初中和前階段學(xué)習(xí)時已經(jīng)掌握的知識,應(yīng)用實驗和動畫演示對實驗進行分析,理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,從而突出重點,并突破難點。
本設(shè)計強調(diào)問題討論、交流討論、實驗研究、教師指導(dǎo)等多種教學(xué)策略的應(yīng)用,重視概念、規(guī)律的形成過程以及伴隨這一過程的科學(xué)方法的教育。通過學(xué)生主動參與,培養(yǎng)其分析推理、比較判斷、歸納概括的能力,使之感受猜想、假設(shè)、實驗、比較、歸納等科學(xué)方法的重要作用;感悟科學(xué)家的探究精神,提高學(xué)習(xí)的興趣。
完成本設(shè)計的'內(nèi)容約需1課時。
六、教學(xué)流程
1、教學(xué)流程圖
2、流程圖說明
情景 演示實驗1 奧斯特實驗。
演示實驗2 搖繩發(fā)電
問題:為什么導(dǎo)線中有電流產(chǎn)生?
活動I 自主活動 學(xué)生實驗1
設(shè)問:如何使閉合線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流?
活動II 學(xué)生實驗2 探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。
活動III 歷史回眸 法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程。
課件演示 電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
活動Ⅳ DIS學(xué)生實驗 微弱磁通量變化時的感應(yīng)電流。
大家談
3、教學(xué)主要環(huán)節(jié) 本設(shè)計可分為三個主要的教學(xué)環(huán)節(jié)。
第一環(huán)節(jié),通過實驗觀察與討論,得出電磁感應(yīng)現(xiàn)象與感應(yīng)電流。
第二環(huán)節(jié),通過學(xué)生探究實驗,得出感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件;通過 “歷史回眸”、“大家談”,了解法拉第的研究過程,領(lǐng)略科學(xué)家的探究精神。
第三環(huán)節(jié),通過DIS實驗,了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象在實際生活中的應(yīng)用。
七、教案示例
。ㄒ唬┣榫耙:
1、觀察演示實驗,提出問題
1820年,丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)通電直導(dǎo)線能使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),從而揭示了電與磁之間的內(nèi)在聯(lián)系。
演示實驗1 奧斯特實驗。
那么,磁能生電嗎?
演示實驗2 搖繩發(fā)電
把一根長10米左右的電線與一導(dǎo)線的兩端連接起來,形成一閉合回路,兩個學(xué)生迅速搖動電線,另一學(xué)生將導(dǎo)線放到小磁針上方,觀察小磁針是否偏轉(zhuǎn)。
問題1:為什么導(dǎo)線中有電流產(chǎn)生?
2、導(dǎo)入新課
我們可以用這節(jié)課學(xué)習(xí)的知識來回答上面的問題。
。ǘ╇姶鸥袘(yīng)現(xiàn)象
自奧斯特發(fā)現(xiàn)電能生磁之后,歷史上許多科學(xué)家都在研究“磁生電”這個課題。
介紹瑞士物理學(xué)家科拉頓的研究。
自主活動:如何使閉合線圈中產(chǎn)生電流?
學(xué)生實驗1:把條形磁鐵放在線圈中,將靈敏電流計、線圈連成閉合回路,觀察靈敏電流計指針是否偏轉(zhuǎn)。
1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象
閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象,叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
2、感應(yīng)電流
由電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電流,叫感應(yīng)電流。
介紹英國物理學(xué)家、化學(xué)家法拉第的研究。
問題2:法拉第發(fā)現(xiàn)的使磁場產(chǎn)生電流的條件究竟是什么?
(三)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
學(xué)生實驗2:探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。
根據(jù)所給的器材:靈敏電流計、原線圈、副線圈、電鍵、滑動變阻器、導(dǎo)線等,設(shè)計實驗方案,使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。
小組交流方案,師生共同討論產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。
感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件:閉合回路、磁通量發(fā)生變化。
播放flash課件,進一步理解感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。
介紹“歷史回眸”欄目中法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程。
。ㄋ模⿷(yīng)用
討論、解釋:
1、書上的示例
2、搖繩發(fā)電的原理。
DIS學(xué)生實驗:微弱磁通量變化時的感應(yīng)電流。
大家談
。ㄎ澹┛偨Y(jié)(略)
。┳鳂I(yè)布置(略)
高二物理教案13
教學(xué)目的:
1.知道動量守恒定律的內(nèi)容,掌握動量守恒定律成立的條件,并在具體問題中判斷動量是否守恒。
2.學(xué)會沿同一直線相互作用的兩個物體的動量守恒定律的推導(dǎo)。3.知道動量守恒定律是自然界普遍適用的基本規(guī)律之一。
教學(xué)重點:
重點是動量守恒定律及其守恒條件的判定。
教學(xué)難點:
難點是動量守恒定律的理解。
教具:
1.氣墊導(dǎo)軌、光門和光電計時器,已稱量好質(zhì)量的兩個滑塊(附有彈簧圈和尼龍拉扣)。
教學(xué)過程:
前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了動量定理,下面再來研究兩個發(fā)生相互作用的物體所組成的物體系統(tǒng),在不受外力的情況下,二者發(fā)生相互作用前后各自的動量發(fā)生什么變化,整個物體系統(tǒng)的動量又將如何?
1.從生活現(xiàn)象引入:兩個同學(xué)靜止在滑冰場上,總動量為0,用力推開后,總動量為多少?(接下來通過實驗建立模型分析)
2.實驗:
1)準(zhǔn)備:在已調(diào)節(jié)水平的氣墊導(dǎo)軌上放置兩個質(zhì)量相等的滑塊,用細線連在一起處于被壓縮狀態(tài)
2)解說實驗操作過程
3)實際操作
4)實驗結(jié)論:兩個物體在相互作用的過程中,它們的總動量是一樣的
3.理論推導(dǎo)總結(jié)出動量守恒定律并分析成立條件
1)推導(dǎo):
碰撞之前總動量:P=P1+P2=m11+m22
碰撞之后總動量:P'=P1'+P2'=m11'+m22'
碰撞過程:F1t=m11'-m11
F2t=m22'-m22
由牛三定律有:F1t=-F2t
m11'-m11=-(m22'-m22)
整理:m11+m22=m11'+m22'
即:P=P'
2)引入概念:
1.系統(tǒng):相互作用的物體組成系統(tǒng)。
2.外力:外物對系統(tǒng)內(nèi)物體的作用力
3.內(nèi)力:系統(tǒng)內(nèi)物體相互間的作用力
分析得到上述兩球碰撞得出的結(jié)論的條件:
兩球碰撞時除了它們相互間的作用力(系統(tǒng)的.內(nèi)力)外,還受到各自的重力和支持力的作用,使它們彼此平衡。桌面與兩球間的滾動摩擦可以不計,所以說m1和m2系統(tǒng)不受外力,或說它們所受的合外力為零。
結(jié)論:相互作用的物體所組成的系統(tǒng),如果不受外力作用,或它們所受外力之和為零,則系統(tǒng)的總動量保持不變。這個結(jié)論叫做動量守恒定
4.動量守恒定律
1)內(nèi)容:一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力的和為零,這個系統(tǒng)的總動量保持不變
2)注意點:
、傺芯繉ο:系統(tǒng)(注意系統(tǒng)的選取)
、趨^(qū)別:a.外力的和:對系統(tǒng)或單個物體而言
b.合外力:對單個物體而言
③內(nèi)力沖量只改變系統(tǒng)內(nèi)物體的動量,不改變系統(tǒng)的總動量
④矢量性(即不僅對一維的情況成立,對二維的情況也成立,例如斜碰)
、萃恍(參考系的同一性,時刻的同一性)
⑥作用前后,作用過程中,系統(tǒng)的總動量均保持不變
5.分析動量守恒定律成立條件:
b)F合=0(嚴(yán)格條件)F內(nèi)遠大于F外(近似條件)某方向上合力為0,在這個方向上成立
6.適用范圍(比牛頓定律具有更廣的適用范圍:微觀、高速)
7.小結(jié)
高二物理教案14
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知識目標(biāo):
(1)通過本節(jié)課的復(fù)習(xí),進一步加深對電場概念的理解,使學(xué)生明確場的特點,描寫場的方法,并能在頭腦中建立起場的模型和圖象。
(2)加深理解場電荷、檢驗電荷的概念,深刻理解和掌握電場強度的概念。
(3)能夠運用點電荷的電場強度公式進行簡單運算。
(4)進一步理解和掌握電場的疊加原理,會計算簡單的點電荷組產(chǎn)生的電場。
2.能力目標(biāo):
能夠運用所學(xué)概念、公式進行簡單運算,形成一定的解題能力。
二、教學(xué)重點、難點
1.進一步深刻理解電場和電場強度的概念是本節(jié)課的重點。
2.熟練應(yīng)用電場強度的概念、場的疊加原理解決有關(guān)問題是本節(jié)的難點。
三、教學(xué)方法:
講練結(jié)合,啟發(fā)式教學(xué)
四、教具:
幻燈片,上節(jié)課所用的課件
五、教學(xué)過程:
(一)復(fù)習(xí)提問
1.什么是電場?電場最基本的特性是什么?
2.用什么物理量來描述電場的強弱?是怎樣定義的?是矢量還是標(biāo)量?
3.電場強度的方向是怎樣規(guī)定的?計算公式你知道有幾個?應(yīng)用時需要注意什么?
4.什么是電場的疊加原理?
引導(dǎo)學(xué)生回答:
1.電場的概念:
(1)電場是存在于電荷周圍空間里的一種特殊物質(zhì)。
只要有電荷存在,電荷周圍就存在著電場。
(2)電場的基本性質(zhì):電場對放在其中的電荷有力的作用。
(這種力叫電場力)
2.電場強度:
(1)用電場強度來描述。定義:物理學(xué)中把放入電場中某一點的檢驗電荷受到的電場力與它的電量的比值叫做這一點的電場強度。簡稱場強。
(2)定義式:
(適用于任何電場)
(3)E的方向:
E和力F一樣,也是矢量。我們規(guī)定電場中某點的場強方向與正電荷在該點所受電場力的方向相同,那么負(fù)電荷所受電場力的方向與電場強度方向相反。
(4)E的單位:在國際單位制中E的單位:牛/庫(N/C)
(5)E的物理意義:
①描述某點電場的強弱和方向,是描述電場力的性質(zhì)的物理量,是矢量。
、谀滁c的場強E的大小和方向取決于電場,與檢驗電荷的正負(fù)、電量及受到的電場力F無關(guān)。
、壑荒苡脕砹慷入妶鰪娙,而不能決定電場強弱。
、転槎x式,適用于一切電場
3.點電荷電場的場強:
a、表達式:(此式為決定式,只適用于真空中點電荷的`電場)
b、方向:若Q為正電荷,E的方向背離Q,若Q為負(fù)電荷,E的方向指向Q。
c、幾個點電荷同時存在的空間的電場疊加(場的疊加原理)
如果一個電場由n個點電荷共同激發(fā)時,那么電場中任一點的總場強將等于n個點電荷在該點各自產(chǎn)生場強的矢量和。
(應(yīng)用平行四邊形法則)
4、電場力F:
(1)概念:電場力是電荷在電場中受到電場的作用力。
(2)關(guān)系:電荷在電場中某點所受到的電場力F由電荷所帶電量q與電場在該點的電場強度E兩因素決定。即:
、俅笮:F=qE(電場力的決定式,F和q、E都有關(guān))
②方向:正電荷受電場力方向與E相同,負(fù)電荷受電場力方向與E相反。
5、電場強度E和電場力F是兩個不同概念
注意點:
1、對象不同
2、決定因素不同
3、方向不一定相同
4、單位不同
(二)進行新課
1.作業(yè)講評
根據(jù)上節(jié)課學(xué)生作業(yè)中出現(xiàn)的問題進行適當(dāng)評析。
2.例題精講
【例1】帶電小球A、C相距30cm,均帶正電.當(dāng)一個帶有負(fù)電的小球B放在A、C間連線的直線上,且B、C相距20cm時,可使C恰受電場力平衡.A、B、C均可看成點電荷.
①A、B所帶電量應(yīng)滿足什么關(guān)系?
、谌绻驛、B、C三球所受電場力同時平衡,它們的電量應(yīng)滿足什么關(guān)系?
學(xué)生讀題、思考,找學(xué)生說出解決方法.
通過對此題的分析和求解,可以加深對場強概念和場強疊加的理解.學(xué)生一般從受力平衡的角度進行分析,利用庫侖定律求解.在學(xué)生解題的基礎(chǔ)上做以下分析.
分析與解:
、貱處于平衡狀態(tài),實際上是要求C處在A、B形成的電場中的電場強度為零的地方.
既然C所在處的合場強為零,那么,C所帶電量的正或負(fù)、電量的多或少均對其平衡無影響.
、谠僖訟或B帶電小球為研究對象,利用上面的方法分析和解決.
答案:①qA∶qB=9∶4,②qA∶qB∶qC=9∶4∶36.
【例2】如圖所示,半經(jīng)為r的硬橡膠圓環(huán)上帶有均勻分布的正電荷,其單位長度上的帶電量為q,現(xiàn)截去環(huán)上一小段AB,AB長為(<<),則剩余部分在圓環(huán)中心處O點產(chǎn)生的場強多大?方向如何?
學(xué)生思考、討論,可以請學(xué)生談他們的認(rèn)識與理解.
通過本題的求解,使學(xué)生加強對電場場強疊加的應(yīng)用能力和加深對疊加的理解.
分析與解:
解法之一,利用圓環(huán)的對稱性,可以得出這樣的結(jié)果,即圓環(huán)上的任意一小段在圓心處所產(chǎn)生的電場場強,都與相對應(yīng)的一小段產(chǎn)生的場強大小相等,方向相反,相互疊加后為零.由于AB段被截掉,所以,本來與AB相對稱的那一小段所產(chǎn)生的場強就成為了整個圓環(huán)產(chǎn)生的電場的合場強。因題目中有條件<<,所以這一小段可以當(dāng)成點電荷,利用點電荷的場強公式可求出答案.
解法之二,將AB段看成是一小段帶正電和一小段帶負(fù)電的圓環(huán)疊放,這樣仍與題目的條件相符.而帶正電的小段將圓環(huán)補齊,整個帶電圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的電場的場強為零;帶負(fù)電的一小段在圓心處產(chǎn)生的場強可利用點電荷的場強公式求出,這就是題目所要求的答案.
答案:方向指向AB
練習(xí):如圖所示,等邊三角形ABC的邊長為a,在它的頂點B、C上各有電量為Q(>0)的點電荷.試求三角形中心處場強E的大小和方向.
學(xué)生自己練習(xí)求解,以鞏固概念.
通過此題的求解,進一步鞏固對場強矢量性的認(rèn)識和場強疊加理解.
3.課堂練習(xí)
(1)下列說法中正確的是
A.只要有電荷存在,電荷周圍就一定存在著電場。
B.電場是一種物質(zhì),它與其他物質(zhì)一樣,是不依賴于我們的感覺而客觀存在的。
C.電荷間的相互作用是通過電場而產(chǎn)生的。
D.電場最基本的性質(zhì)是對處在它里面的電荷有力的作用。
(2)下列說法中正確的是
A.電場強度反映了電場的力的性質(zhì),因此場中某點的場強與檢驗電荷在該點所受的電場力成正比。
B.場中某點的場強等于,但與檢驗電荷的受力及帶電量無關(guān)。
C.場中某點的場強方向即檢驗電荷在該點的受力方向。
D.公式和對于任何靜電場都是適用的
(3)下列說法中正確的是
A.場強的定義式中,F是放入電場中的電荷所受的力,q是放入電場中的電荷的電量。
B.場強的定義式中,F是放入電場中的電荷所受的力,q是產(chǎn)生電場的電荷的電量。
C.在庫侖定律的表達式中,是點電荷Q2產(chǎn)生的電場在Q1處的場強的大小。
D.無論定義式
中的q值如何變化,在電場中的同一點,F與q的比值始終不變。
(4)討論電場力與電場強度的區(qū)別。
物理量
比較內(nèi)容電場力電場強度
區(qū)別物理意義電荷在電場中所受的力反映電場的力的屬性
決定因素由電荷和電場共同決定僅由電場自身決定
大小F=qEE=F/q
方向正電荷受力與E同向
負(fù)電荷受力與E同向規(guī)定E的方向為正電荷在該點的受力方向
單位NN/C或V/m
聯(lián)系F=qE(普遍適用)
(三)小結(jié)與反饋練習(xí):
(1)不能說成E正比于F,或E正比于1/q。
(2)檢驗電荷q在周圍是否產(chǎn)生電場?該電場對電源電荷Q有無作用?若有,作用力大小為多大?該點的場強又為多大?
(3)在求電場強度時,不但要計算E的大小,還需強調(diào)E的方向。
(四)作業(yè)布置:
1.為了確定電場中P點的電場強度大小,用細絲線懸掛一個帶負(fù)電荷的小球去探測。當(dāng)球在P點靜止后,測出懸線與豎直方向夾角為37°。已知P點場強方向在水平方向上,小球重力為4.0×10-3N。所帶電量為0.01C,取Sin37°=0.6,則P點的電場強度大小是多少?
2.真空中,A、B兩點上分別放置異種點電荷Q1、Q2,已知兩點電荷間引力為1N,Q1=1×10-5C,Q2=-1×10-6C。移開Q1,則Q2在A處產(chǎn)生的場強大小是___________N/C,方向是___________;若移開Q2,則Q1在B處產(chǎn)生的場強大小是____________N/C,方向是___________
3.在x軸上有兩個點電荷,一個帶正電Q1,一個帶負(fù)電-Q2,且Q1=2Q2.用E1和E2分別表示兩個電荷所產(chǎn)生的場強的大小,則在X軸上[]
A.E1=E2之點只有一處,該處合場強為0
B.E1=E2之點共有兩處:一處合場強為0,另一處合場強為2E2
C.E1=E2之點共有三處:其中兩處合場強為0,另一處合場強為2E2
D.E1=E2之點共有三處:其中一處合場強為0,另兩處合場強為2E2
說明:學(xué)習(xí)本節(jié)課需要注意的問題
1.場強是表示電場強弱的物理量,因而在引入電場強度的概念時,應(yīng)該使學(xué)生了解什么是電場的強弱,同一個電荷在電場中的不同點受到的電場力的大小是不同的,所受電場力大的點,電場強。
2.應(yīng)當(dāng)使學(xué)生理解為什么可以用比值F/q來表示電場強度,知道這個比值與電荷q無關(guān),是反映電場性質(zhì)的物理量。
比值定義一個新的物理量是物理學(xué)中常用的方法,應(yīng)結(jié)合學(xué)生前面學(xué)過的類似的定義方法,讓學(xué)生領(lǐng)會電場強度的定義
高二物理教案15
第1節(jié)《劃時代的發(fā)現(xiàn)》
一、教材分析
《劃時代的發(fā)現(xiàn)》是人教版高中物理3-4第四章第一節(jié),本節(jié)是讓學(xué)生體會科學(xué)家的思考、研究時的迷失與最后成功,本節(jié)是過程與方法、情感、態(tài)度與價值觀教育的難得素材
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能
(1)知道奧斯特實驗、電磁感應(yīng)現(xiàn)象,
(2)了解電生磁和磁生電的發(fā)現(xiàn)過程,
(3)知道電磁感應(yīng)和感應(yīng)電流的定義。
2.過程與方法
(1)通過閱讀使學(xué)生掌握自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的;
(2)通過學(xué)習(xí)了解科學(xué)家們在探究過程中的失敗和貢獻,從中學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法和思想。
(3)領(lǐng)悟科學(xué)探究中提出問題、觀察實驗、分析論證、歸納總結(jié)等要素在研究物理問題時的重要性
3.情感、態(tài)度與價值觀
(1)通過學(xué)習(xí)閱讀培養(yǎng)學(xué)生正確的探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神;
(2)領(lǐng)會科學(xué)家對自然現(xiàn)象、自然規(guī)律的某些猜想在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的重要性。
(3)以科學(xué)家不怕失敗、勇敢面對挫折的堅強意志激勵自己。
三、教學(xué)重點難點
重點:探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷史背景;
難點:體會人類探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神
四、學(xué)情分析
我們的學(xué)生屬于平行分班,沒有實驗班,學(xué)生已有的知識和實驗水平有差距。本節(jié)課學(xué)生認(rèn)識到探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷史背景是關(guān)鍵。
五、教學(xué)方法
1.講授法:講授科學(xué)家的艱辛
2. 實驗法:學(xué)生自己體會奧斯特實驗
3.學(xué)案導(dǎo)學(xué):見后面的學(xué)案。
4.新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié):預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)合作探究、精講點撥反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
六、課前準(zhǔn)備
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備:預(yù)習(xí)劃時代的發(fā)現(xiàn),初步了解物理學(xué)史。分小組6臺奧斯特實驗裝置。
2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備:多媒體課件制作,課前預(yù)習(xí)學(xué)案,課內(nèi)探究學(xué)案,課后延伸拓展學(xué)案。3.教學(xué)環(huán)境的設(shè)計和布置:分小組合作學(xué)習(xí),分6個學(xué)習(xí)小組。
七、課時安排:1課時
八、教學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對性。
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
(三)合作探究、精講點撥。
探究一:奧斯特夢圓電生磁------電流的磁效應(yīng)
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的內(nèi)容。提出以下問題,引導(dǎo)學(xué)生思考并回答:
(1)是什么信念激勵奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系的?在這之前,科學(xué)研究領(lǐng)域存在怎樣的歷史背景?
(2)奧斯特的研究是一帆風(fēng)順的嗎?奧斯特面對失敗是怎樣做的?
(3)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的過程是怎樣的?用學(xué)過的知識如何解釋?
(4)電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)有何意義?談?wù)勛约旱母惺堋?/p>
學(xué)生活動:結(jié)合思考題,認(rèn)真閱讀教材,分成小組討論,發(fā)表自己的見解。
教師教學(xué)素材:
到18世紀(jì)末,人們開始思考不同自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系,例如:摩擦生熱表明了機械運動向熱運動轉(zhuǎn)化,而蒸汽機則實現(xiàn)了熱運動向機械運動的轉(zhuǎn)化,于是,一些獨具慧眼的哲學(xué)家如康德等提出了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的思想。由于受康德哲學(xué)與謝林等自然哲學(xué)家的哲學(xué)思想的影響,堅信自然力是可以相互轉(zhuǎn)化的,長期探索電與磁之間的聯(lián)系。1803年奧斯特指出:物理學(xué)將不再是關(guān)于運動、熱、空氣、光、電、磁以及我們所知道的各種現(xiàn)象的零散的羅列,我們將把整個宇宙納在一個體系中。在此思想的指導(dǎo)下,1820年4月奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流對磁針的作用,即電流的磁效應(yīng)。同年7月21日奧斯特又以
《關(guān)于磁針上電沖突作用的實驗》為題發(fā)表了他的發(fā)現(xiàn)。這篇短短的論文使歐洲物理學(xué)界產(chǎn)生了極大震動,導(dǎo)致了大批實驗成果的出現(xiàn),由此開辟了物理學(xué)的新領(lǐng)域──電磁學(xué)。1820年因電流磁效應(yīng)這一杰出發(fā)現(xiàn)獲英國皇家學(xué)會科普利獎?wù)隆?829年起任哥本哈根工學(xué)院院長。
探究二:法拉第心系磁生電------電磁感應(yīng)現(xiàn)象
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的內(nèi)容。提出以下問題,引導(dǎo)學(xué)生思考并回答:
(1)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了怎樣的哲學(xué)思考?法拉第持怎樣的觀點?
(2)法拉第的研究是一帆風(fēng)順的嗎?法拉第面對失敗是怎樣做的?
(3)法拉第做了大量實驗都是以失敗告終,失敗的原因是什么?
(4)法拉第經(jīng)歷了多次失敗后,終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,他發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的具體的過程是怎樣的?之后他又做了大量的實驗都取得了成功,他認(rèn)為成功的秘訣是什么?
(5)從法拉第探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷程中,你學(xué)到了什么?談?wù)勛约旱捏w會。
學(xué)生活動:結(jié)合思考題,認(rèn)真閱讀教材,分成小組討論,發(fā)表自己的見解。
教師教學(xué)素材:
1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng),受到科學(xué)界的關(guān)注,促進了科學(xué)的發(fā)展。1821年英國《哲學(xué)年鑒》的主編約請戴維撰寫一篇文章,評述奧斯特發(fā)現(xiàn)以來電磁學(xué)實驗的理論發(fā)展概況。戴維把這一工作交給了法拉第。法拉第在收集資料的過程中,對電磁現(xiàn)象的研究產(chǎn)生了極大的熱情,并開始轉(zhuǎn)向電磁學(xué)的研究。他仔細地分析了電流的磁效應(yīng)等現(xiàn)象,認(rèn)為既然電流能產(chǎn)生磁,磁能否產(chǎn)生電呢?1822年他在日記中寫下了自己的思想:磁能轉(zhuǎn)化成電。
他在這方面進行了系統(tǒng)的研究。起初,他試圖用強磁鐵靠近閉合導(dǎo)線或用強電流使另一閉合導(dǎo)線中產(chǎn)生電流,做了大量的實驗,都失敗了。經(jīng)過歷時十年的失敗、再試驗,直到1831年8月29日才取得成功。他接連又做了幾十個這類實驗。1831年11月24日的論文中,他把產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況概括成五類:變化著的電流;變化著的磁場;運動的恒定電流;運動的磁場;在磁場中運動的導(dǎo)體。他指出:感應(yīng)電流與原電流的`變化有關(guān),而不是與原電流本身有關(guān)。他將這一現(xiàn)象與導(dǎo)體上的靜電感應(yīng)類比,把它取名為電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。為了解釋電磁感應(yīng)現(xiàn)象,法拉第曾提出過電張力的概念。后來在考慮了電磁感應(yīng)的各種情況后,認(rèn)為可以把感應(yīng)電流的產(chǎn)生歸因于導(dǎo)體切割磁力線。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)二十年后,直到1851年才得出了電磁感應(yīng)定律。經(jīng)過大量實驗后,他終于實現(xiàn)了磁生電的夙愿,宣告了電氣時代的到來。
作為19世紀(jì)偉大實驗物理學(xué)家的法拉第。他并不滿足于現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),還力求探索現(xiàn)象后面隱藏著的本質(zhì);他既十分重視實驗研究,又格外重視理論思維的作用。1832年3月12日他寫給皇家學(xué)會一封信,信封上寫有現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)收藏在皇家學(xué)會檔案館里的一些新觀點。那時的法拉第已經(jīng)孕育著電磁波的存在以及光是一種電磁振動的杰出思想,盡管還帶有一定的模糊性。為解釋電磁感應(yīng)現(xiàn)象,他提出電致緊張態(tài)與磁力線等新概念,同時對當(dāng)時盛行的超距作用說產(chǎn)生了強烈的懷疑:一個物體可以穿過真空超距地作用于另一個物體,不要任何一種東西的中間參與,就把作用和力從一個物體傳遞到另一個物體,這種說法對我來說,尤其荒謬。凡是在哲學(xué)方面有思考能力的人,決不會陷人這種謬論之中。他開始向長期盤踞在物理學(xué)陣地的超距說宣戰(zhàn)。與此同時,他還向另一種形而上學(xué)觀點──流體說進行挑戰(zhàn)。1833年,他總結(jié)了前人與自己的大量研究成果,證實當(dāng)時所知摩擦電、伏打電、電磁感應(yīng)電、溫差電和動物電等五種不同來源的電的同一性。他力圖解釋電流的本質(zhì),導(dǎo)致他研究電流通過酸、堿、鹽溶液,結(jié)果在1833~1834年發(fā)現(xiàn)電解定律,開創(chuàng)了電化學(xué)這一新的學(xué)科領(lǐng)域。他所創(chuàng)造的大量術(shù)語沿用至今。電解定律除本身的意義外,也是電的分立性的重要論據(jù)。
1837年他發(fā)現(xiàn)電介質(zhì)對靜電過程的影響,提出了以近距鄰接作用為基礎(chǔ)的靜電感應(yīng)理論。不久以后,他又發(fā)現(xiàn)了抗磁性。在這些研究工作的基礎(chǔ)上,他形成了電和磁作用通過中間介質(zhì)、從一個物體傳到另一個物體的思想。于是,介質(zhì)成了場的場所,場這個概念正是來源于法拉第。正如愛因斯坦所說,引入場的概念,是法拉第的最富有獨創(chuàng)性的思想,是牛頓以來最重要的發(fā)現(xiàn)。牛頓及其他學(xué)者的空間,被視作物體與電荷的容器;而法拉第的空間,是現(xiàn)象的容器,它參與了現(xiàn)象。所以說法拉第是電磁場學(xué)說的創(chuàng)始人。他的深邃的物理思想,強烈地吸引了年輕的麥克斯韋。麥克斯韋認(rèn)為,法拉第的電磁場理論比當(dāng)時流行的超距作用電動力學(xué)更為合理,他正是抱著用嚴(yán)格的物理語言來表述法拉第理論的決心闖入電磁學(xué)領(lǐng)域的。
法拉第堅信:物質(zhì)的力借以表現(xiàn)出的各種形式,都有一個共同的起源,這一思想指導(dǎo)著法拉第探尋光與電磁之間的聯(lián)系。1822年,他曾使光沿電流方向通過電解波,試圖發(fā)現(xiàn)偏振面的變化,沒有成功。這種思想是如此強烈,執(zhí)著的追求使他終于在1845年發(fā)現(xiàn)強磁場使偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)。他的晚年,盡管健康狀況惡化,仍從事廣泛的研究。他曾分析研究電纜中電報信號遲滯的原因,研制照明燈與航標(biāo)燈。他的成就來源于勤奮,他的主要著作《日記》由16041則匯編而成;《電學(xué)實驗研究》有3362節(jié)之多。
他生活簡樸,不尚華貴,以致有人到皇家學(xué)院實驗室作實驗時錯把他當(dāng)作守門的老頭。1857年,皇家學(xué)會學(xué)術(shù)委員會一致決議聘請他擔(dān)任皇家學(xué)會會長。對這一榮譽職務(wù)他再三拒絕。他說:我是一個普通人。如果我接受皇家學(xué)會希望加在我身上的榮譽,那么我就不能保證自己的誠實和正直,連一年也保證不了。同樣的理由,他謝絕了皇家學(xué)院的院長職務(wù)。當(dāng)英王室準(zhǔn)備授予他爵士稱號時,他多次婉言謝絕說:法拉第出身平民,不想變成貴族。他的好友J.Tyndall對此作了很好的解釋:在他的眼中看去,宮廷的華麗,和布來屯(Brighton)高原上面的雷雨比較起來,算得什么;皇家的一切器具,和落日比較起來,又算得什么?其所以說雷雨和落日,是因為這些現(xiàn)象在他的心里,都可以挑起一種狂喜。在他這種人的心胸中,那些世俗的榮華快樂,當(dāng)然沒有價值了。一方面可以得到十五萬鎊的財產(chǎn),一方面是完全沒有報酬的學(xué)問,要在這兩者之間去選擇一種。他卻選定了第二種,遂窮困以終。這就是這位鐵匠的兒子、訂書匠學(xué)徒的鄭重選擇。1867年8月25日逝世,墓碑上照他的遺愿只刻有他的名字和出生年月。
后世的人們,選擇了法拉作為電容的國際單位,以紀(jì)念這位物理學(xué)大師。
科拉頓的失敗
1820年,奧斯特的磁效應(yīng)發(fā)表后,在科學(xué)界引起極大反響,科學(xué)家想既然電能生磁,反過來磁也能生電?梢哉f,想實現(xiàn)磁生電是當(dāng)時許多科學(xué)家的愿望,例如,安培、科拉頓等人都曾為之努力過,但是都失敗了。在這個問題上,最遺憾的莫過于科拉頓。
1825年,科拉頓做了這樣一個實驗,他將一個磁鐵插入連有靈敏電流計的螺旋線圈,來觀察在線圈中是否有電流產(chǎn)生。但是在實驗時,科拉頓為了排除磁鐵移動時對靈敏電流計的影響,他通過很長的導(dǎo)線把接在螺旋線圈上的靈敏電流計放到另一間房里他想,反正產(chǎn)生的電流應(yīng)該是穩(wěn)定的(當(dāng)時科學(xué)界都認(rèn)為利用磁場產(chǎn)生的電應(yīng)該是穩(wěn)定的),插入磁鐵后,如果有電流,跑到另一間房里觀察也來得及就這樣,科拉頓開始了實驗。然而,無論他跑得多快,他看到的電流計指針都是指在0刻度的位置。
科拉頓失敗了?评D的這個失敗,是一個什么樣的失敗呢?后人有各種各樣的議論。
有人說這是一次成功的失敗。因為科拉頓的實驗裝置設(shè)計得完全正確,如果磁鐵磁性足夠強,導(dǎo)線電阻不大,電流計十分靈敏,那么在科拉頓將磁鐵插入螺旋線圈時,電流計的指針確實是擺動了的。也就是說,電磁感應(yīng)的實驗是成功了,只不過科拉頓沒有看見,他跑得還是太慢,連電流計指針往回擺也沒看見,有人說,這是一次遺憾的失敗。因為科拉頓如果有個助手在另外那間房里,或者科拉頓就把電流計放在同一間房里看得見的地方,那么成功的桂冠肯定是屬于科拉頓的。
有人說,這是一次真正的失敗。因為科拉頓沒能轉(zhuǎn)變思想,沒有從穩(wěn)態(tài)的猜想轉(zhuǎn)變到暫態(tài)的考慮上來,所以他想不到請個助手幫一下忙、或者把電流計拿到同一間房里來。事實也正是如此,法拉第總結(jié)了別人和他自己以前失敗的教訓(xùn),他決定不再固守穩(wěn)態(tài)的猜想,終于在1831年8月,觀察到了電磁感應(yīng)現(xiàn)象?评D只能留下永遠的遺憾。
例1:發(fā)電的基本原理是電磁感應(yīng)。發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是(C)
A.安培 B.赫茲 C.法拉第 D.麥克斯韋
例2:發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是__奧斯特__,發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線在磁場中受力規(guī)律的科學(xué)家是_安培_,發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是_法拉第_,發(fā)現(xiàn)電荷間相互作用力規(guī)律的的科學(xué)家是_庫侖_。
例3:下列現(xiàn)象中屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是(B)
A.磁場對電流產(chǎn)生力的作用 B.變化的磁場使閉合電路中產(chǎn)生電流
C.插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化 D.電流周圍產(chǎn)生磁場
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測。
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進行當(dāng)堂檢測。
設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷史背景并體會人類探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
在下一節(jié)課我們一起來學(xué)習(xí)探究電磁感應(yīng)的條件。這節(jié)課后大家可以先預(yù)習(xí)這一部分,著重分析科學(xué)家是如何設(shè)計實驗,如何得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論的。并完成本節(jié)的課后練習(xí)及課后延伸拓展作業(yè)。
設(shè)計意圖:布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè),并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。
九、板書設(shè)計
一、奧斯特夢圓電生磁------電流的磁效應(yīng)
二、法拉第心系磁生電------電磁感應(yīng)現(xiàn)象
十、教學(xué)反思
學(xué)生對于課外知識很感興趣,有些同學(xué)有一定的知識基礎(chǔ),也能提出一些有建設(shè)性的問題,激發(fā)了他們學(xué)物理的興趣。通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)我了解到,學(xué)生對物理學(xué)的發(fā)展非常感興趣,所以在以后的教學(xué)中我們應(yīng)該多介紹一些這樣的知識,來豐富學(xué)生的知識面,擴寬學(xué)生的視野。
在后面的教學(xué)過程中會繼續(xù)研究本節(jié)課,爭取設(shè)計的更科學(xué),更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí),也希望大家提出寶貴意見,共同完善,共同進步!
【高二物理教案】相關(guān)文章:
高二物理教案歐姆定律12-30
物理教案05-15
初中物理教案02-08
初中物理教案06-28
高三物理教案08-26
高中物理教案12-16
[優(yōu)選]高中物理教案07-31
聲音的產(chǎn)生與傳播物理教案10-04
初中物理教案(15篇)11-10