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高中物理教案
作為一名無私奉獻(xiàn)的老師,時(shí)常需要編寫教案,教案是教學(xué)活動(dòng)的總的組織綱領(lǐng)和行動(dòng)方案。我們應(yīng)該怎么寫教案呢?以下是小編精心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1
一、教材內(nèi)容分析
本節(jié)學(xué)習(xí)了一種新的處理問題的方法:即根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖像,圖像反映物理規(guī)律,這是我們通過實(shí)驗(yàn)探求自然規(guī)律的一要重要的基本的途徑。應(yīng)在學(xué)生充分預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上,真正讓學(xué)生自己能畫出圖像,并練習(xí)分析圖像所代表的過程或規(guī)律。
瞬時(shí)速度概念的建立,是學(xué)生在高中階段第一次接觸“極限”的思想,如何正確地理解此概念,一方面應(yīng)從平均速度的概念延伸到瞬時(shí)速度;另一方面從物體運(yùn)動(dòng)的s—t圖象上采用無限分割的思想幫助學(xué)生理解圖像的斜率表示物體的瞬時(shí)速度。
二、教學(xué)目標(biāo)(知識(shí),技能,情感態(tài)度、價(jià)值觀)
1、知識(shí)與技能
(1)理解勻速直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖像的意義
(2)知道瞬時(shí)速度是精確描述變速運(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量
(3)理解用比值法定義物理量的方法
(4)知道公式和圖像都是描述物理量之間的關(guān)系的數(shù)學(xué)工具,它們各也所長(zhǎng),可以相互補(bǔ)充。
(5)培養(yǎng)學(xué)生用多種手段處理問題的能力
(6)培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力及思維想象能力
2、過程與方法:實(shí)驗(yàn)討論、啟發(fā)式
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度
(2)從知識(shí)是相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的思想中,培養(yǎng)學(xué)生建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點(diǎn)。
三、學(xué)習(xí)者特征分析
高一學(xué)生男女比例相當(dāng),由于是普通高中生,抽象思維能力比較差,而且基礎(chǔ)差,但是學(xué)生比較刻苦,學(xué)習(xí)物理的興趣還是很濃厚。
四、教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì)
講授法、實(shí)驗(yàn)演示法、啟發(fā)式,隨機(jī)通達(dá)式
五、教學(xué)環(huán)境及資源準(zhǔn)備
多媒體教室、視頻、、動(dòng)畫、投影儀
六、教學(xué)過程
教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖及資源準(zhǔn)備
一、引入新課播放:劉易斯百米賽跑視頻前面作業(yè)中我們已經(jīng)算過的劉易斯在百米賽跑過程中每個(gè)10m內(nèi)的平均速度,只能大體反映劉易斯在百米賽跑中的快慢變化情況.為了對(duì)變速運(yùn)動(dòng)作精確的描述,還需要引入瞬時(shí)速度的概念。
學(xué)生討論總結(jié):平均速度只能粗略地描述運(yùn)動(dòng)的快慢,不能精確地描述
為真實(shí)情境進(jìn)行設(shè)計(jì):劉易斯百米賽跑視
二、新課教學(xué)
運(yùn)動(dòng)物體在某一瞬間或經(jīng)過某一位置時(shí)的速度,叫做瞬時(shí)速度(instantaneous velocity)。平時(shí)說到的百米賽跑運(yùn)動(dòng)員沖線的速度,子彈飛出槍口的速度、飛船與運(yùn)載火箭分離時(shí)的速度等,都是瞬時(shí)速度。
瞬時(shí)速度的方向跟物體經(jīng)過某一位置時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向相同。瞬時(shí)速度的大小,叫做瞬時(shí)速率(instantaneous speed,簡(jiǎn)稱速率)。汽車行駛中速度計(jì)上指示的數(shù)值就是瞬時(shí)速率(如課本P32圖1—21)。
實(shí)驗(yàn)探究——用光電門測(cè)量瞬時(shí)速度
實(shí)驗(yàn)裝置如課本P33圖1—22,使一輛小車從一端墊高的木板上滑下,木板旁裝有光電門,其中A管發(fā)出光線,B管接收光線。當(dāng)固定在車上的遮光板通過光電門時(shí),光線被阻擋,記錄儀上可以直接讀出光線被阻擋的時(shí)間。這段時(shí)間就是遮光板通過光電門的時(shí)間。根據(jù)遮光板的寬度Δs和測(cè)出的時(shí)間Δt,就可以算出遮光板通過光電門的平均速度(v=Δs/Δt)。由于遮光板的寬度Δs很小,因此可以認(rèn)為,這個(gè)平均速度就是小車通過光電門的瞬時(shí)速度。
學(xué)生理解瞬時(shí)速度是矢量,既有大小(叫速率),又有方向(物體的運(yùn)動(dòng)方向)。
播放實(shí)驗(yàn)視頻
真是情境
播放實(shí)驗(yàn)視頻
討論與思考(課本P33)之后學(xué)習(xí)S-T圖像討論與思考(課本P33)物體的運(yùn)動(dòng)情況,除了用語言文字和數(shù)學(xué)公式描述外,還可以直觀地用圖像來描述,給出了一輛汽車在平直公路上作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)在不同時(shí)刻的位移。
時(shí)間
t/s04.910.015.119.9
位移
s/m0100200300400
提問:請(qǐng)同學(xué)以上面圖表所給出的數(shù)據(jù),以橫軸為(t)軸,縱軸為位移(s)軸,用描點(diǎn)法作圖,看是一個(gè)什么樣的.圖像,s與t存在一個(gè)什么函數(shù)關(guān)系?
教師邊看邊指導(dǎo),然后把同學(xué)所畫的圖像在投影儀(實(shí)物)上打出。
總結(jié):可以看出幾個(gè)點(diǎn)幾乎都在過原點(diǎn)的一條直線上。s與t成正比。
提問:圖像如何反映汽車運(yùn)動(dòng)的速度?
總結(jié):圖像的斜率反映物體運(yùn)動(dòng)的速度。
物理量之間的關(guān)系可以用公式來表示,也可以用圖像來表示,利用圖像可以比較方便地處理實(shí)驗(yàn)(或觀測(cè))結(jié)果,找出事物的變化規(guī)律。以后我們還會(huì)遇到更多的用圖像來處理物理量之間的變化規(guī)律,所以,現(xiàn)在我們就要重視圖像的學(xué)習(xí)。
學(xué)生模擬現(xiàn)場(chǎng)
投影儀
案例分析請(qǐng)把龜兔賽跑的過程粗略地用s—t圖像表示出來。(提示:烏龜和兔子從同一地點(diǎn)出發(fā),假定跑動(dòng)過程都是勻速直線運(yùn)動(dòng)。)
分析與解答:
開始時(shí),兔子的速度大,反映在圖像上,是它的斜率比較大(比較陡),在同一時(shí)間內(nèi),兔子通過的位移大。接著,驕傲的兔子打瞌睡了,時(shí)間不停地流逝,兔子的位移沒有變化。烏龜?shù)乃俣入m然小,卻一直不停地向前做勻速直線運(yùn)動(dòng)。等到兔子猛然醒來,發(fā)現(xiàn)烏龜已快接近終點(diǎn)了,于是,兔子以更大的速度向前奔(圖像的斜率更大),可為時(shí)已晚,最后烏龜取得了勝利。(s—t圖像如下圖。)
學(xué)生進(jìn)行討論分析。得出結(jié)論播放龜兔賽跑的動(dòng)畫
教學(xué)流程圖
七、教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)
知識(shí)點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)評(píng)價(jià)方法備注
瞬時(shí)速度知道課堂檢測(cè)
位移-時(shí)間圖像理解課堂作業(yè)
八、幫助和總結(jié)
本節(jié)學(xué)習(xí)了一種新的處理問題的方法:即根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖像,圖像反映物理規(guī)律,這是我們通過實(shí)驗(yàn)探求自然規(guī)律的一要重要的基本的途徑。應(yīng)在學(xué)生充分預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上,真正讓學(xué)生自己能畫出圖像,并練習(xí)分析圖像所代表的過程或規(guī)律。
瞬時(shí)速度概念的建立,是學(xué)生在高中階段第一次接觸“極限”的思想,如何正確地理解此概念,一方面應(yīng)從平均速度的概念延伸到瞬時(shí)速度;另一方面從物體運(yùn)動(dòng)的s—t圖象上采用無限分割的思想幫助學(xué)生理解圖像的斜率表示物體的瞬時(shí)速度。
本節(jié)教學(xué)主要采用自己動(dòng)手、類比對(duì)照等方法,使圖像中的物理意義便的很簡(jiǎn)單,很清楚,使學(xué)生從簡(jiǎn)單入手,激發(fā)學(xué)生的學(xué)生興趣,多角度處理物理問題,為以后講述圖像打下較扎實(shí)的基礎(chǔ)。
高中物理教案2
一、課堂引入
我們研究了液體和氣體之間的交界面的性質(zhì)——表面張力的作用,那么固體和液體之間的交界面又具有什么性質(zhì)呢?我們將液體和固體之間的交界面叫做附著層。
板書:液體與固體接觸的液體薄層——附著層。
下面我們通過實(shí)驗(yàn)來研究液體附著層的性質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)1:將潔凈的玻璃片和石蠟塊分別浸入水中,然后拿出來。觀察水在玻璃片上和石蠟塊上的附著情況。
學(xué)生觀察并討論,得出結(jié)論:水能夠附著在玻璃片上。水不能附著在石蠟上。(教師出示圖片)
教師總結(jié):實(shí)驗(yàn)表明,在潔凈的玻璃片上放一滴水,水能擴(kuò)展形成薄層,附著在玻璃板上。這種液體附著在固體表面上的現(xiàn)象叫做浸潤(rùn)。對(duì)玻璃來說,水是浸潤(rùn)液體。在石蠟面上放一滴水,水不能附著在石蠟表面上,這種液體不能附著在固體表面上的現(xiàn)象叫做不浸潤(rùn)。對(duì)石蠟來說,水是不浸潤(rùn)液體。同一種液體,對(duì)一些固體是浸潤(rùn)的,而對(duì)另一些固體可以是不浸潤(rùn)的。
板書:
。1)液體附著在固體表面上的現(xiàn)象叫做浸潤(rùn)
(2)液體不能附著在固體表面上的現(xiàn)象叫做不浸潤(rùn)
同一種液體,對(duì)一些固體是浸潤(rùn)的,而對(duì)另一些固體可以是不浸潤(rùn)的。
浸潤(rùn)現(xiàn)象在日常生活中,我們可以經(jīng)?吹剑菏⒂幸后w的容器器壁附近的液面會(huì)成彎曲的形狀,是由浸潤(rùn)或不浸潤(rùn)現(xiàn)象引起的。如果液體能浸潤(rùn)器壁,在接近器壁處液面向上彎曲。如果液體不浸潤(rùn)器壁,在接近器壁處液面向下彎曲。焊接時(shí),熔融了的焊錫與被焊金屬必須是浸潤(rùn)的;醫(yī)藥上要用脫脂棉,就是要使酒精,藥液與棉花浸潤(rùn);在有些物體上寫字困難,是因?yàn)槟唤䴘?rùn)物體;有些動(dòng)物羽毛上能分泌脂肪,水就不浸潤(rùn)羽毛;有些礦石在冶煉前必須采用浮選礦石的措施,利用液體不浸潤(rùn)礦粒但浸潤(rùn)砂石的性質(zhì)將礦粒與砂石分離開來。
下面通過實(shí)驗(yàn)來觀察液體的一種有趣的現(xiàn)象——毛細(xì)現(xiàn)象。
二、毛細(xì)現(xiàn)象
板書:毛細(xì)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)2:將幾根內(nèi)徑不同的細(xì)玻璃管插入水中,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
學(xué)生觀察并討論:管內(nèi)水面比容器里的水面高,管的內(nèi)徑越小,管內(nèi)水面越高。
實(shí)驗(yàn)還表明把內(nèi)徑不同的細(xì)玻璃管插在汞中,管內(nèi)汞面比容器里的汞面低,管的內(nèi)徑越小,管內(nèi)汞面越低。
像這種浸潤(rùn)液體在細(xì)管內(nèi)液面升高的現(xiàn)象和不浸潤(rùn)液體在細(xì)管內(nèi)液面降低的現(xiàn)象,叫做毛細(xì)現(xiàn)象。
具有大量毛細(xì)管的物體,只要液體與該物體浸潤(rùn),就能把液體吸入物體中。
教師講解同時(shí)展示圖片,毛巾吸水、磚塊吸水、燈芯吸油,都是這個(gè)原因。土壤中有許多毛細(xì)管,容易將地下水吸上來,有時(shí)為了防止水分蒸發(fā),就將地表面的土鋤松,以破壞過多的毛細(xì)管。毛細(xì)現(xiàn)象在生理中有很大的作用,因?yàn)橹参锱c動(dòng)物的`大部分組織,都是以各種各樣的細(xì)微管道連通起來的。
三、處理課后習(xí)題
四、總結(jié)
典型例題
浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)現(xiàn)象
例1分別畫出細(xì)玻璃管中水銀柱和水柱上下表面的形狀。
分析:水對(duì)玻璃是浸潤(rùn)物體,而水銀對(duì)玻璃不浸潤(rùn),畫的時(shí)候要注意虛線表示的是液面。
微觀解釋浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)現(xiàn)象
例2液體和固體接觸時(shí),附著層表面具有縮小的趨勢(shì)是因?yàn)椋?/p>
(1)附著層里液體分子比液體內(nèi)部分子稀疏;
。2)附著層里液體分子相互作用表現(xiàn)為引力;
。3)附著層里液體分子相互作用表現(xiàn)為斥力;
(4)固體分子對(duì)附著層里液體分子的引力比液體分子之間的引力強(qiáng)。
分析:首先從題設(shè)中看出液體對(duì)固體來說是不浸潤(rùn)的,而后再對(duì)附著層液體分子的作用進(jìn)行研究。在出現(xiàn)不浸潤(rùn)現(xiàn)象時(shí),在附著層里出現(xiàn)了眼表面張力相似的收縮力,即引力。并且附著層里分子的分布,雖比起表面層要密一些,但比起液內(nèi)還是要稀疏,所以附著層分子受引力比液內(nèi)分子受引力要大些。因此,本題答案為(2)、(4)。
各種毛細(xì)現(xiàn)象
例3分別畫出插入在水槽和水銀槽中的細(xì)玻璃管中液柱的大概位置:
分析:水銀對(duì)玻璃是不浸潤(rùn)的,而水對(duì)玻璃是浸潤(rùn)的。
解釋毛細(xì)現(xiàn)象的成因
例4液體在毛細(xì)管中,液面上升是由于液體層分子的力和層分子間的相互作用的結(jié)果。當(dāng)與上升液柱相等時(shí),液柱就不再上升。
答案:附著層、相斥、表面層、表面張力、重力。
高中物理教案3
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
l. 知道曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向,理解曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng).
2.知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是所受的合外力與它的速度方向不在一條直線上.
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】
1.什么是曲線運(yùn)動(dòng).
2.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的方向的確定.
3.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】
物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.
【學(xué)習(xí)過程】
1.什么是曲線的切線? 閱讀教材33頁有關(guān)內(nèi)容,明確切線的
概念。
如圖1,A、B為曲線上兩點(diǎn),當(dāng)B無限接近A時(shí),直線AB叫做
曲線在A點(diǎn)的__________ A B 圖
2.速度是矢量,既有大小,又有方向,那么速度的變化包含哪幾層含義?
3.質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度,沿曲線在這一點(diǎn)的____________。
4.曲線運(yùn)動(dòng)中,_________時(shí)刻在變化,所以曲線運(yùn)動(dòng)是__________運(yùn)動(dòng),做曲線運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷發(fā)生變化。
5.如果物體所受的合外力跟其速度方向____________,物體就做直線運(yùn)動(dòng)。如果物體所受的合外力跟其速度方向__________________,物體就做曲線運(yùn)動(dòng)。
【同步導(dǎo)學(xué)】
1.曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
、 軌跡是一條曲線
⑵ 曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向
、 質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)的速度方向是沿曲線的這一點(diǎn)的切線方向。
、 曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻改變。
、 是變速運(yùn)動(dòng),必有加速度
⑷ 合外力一定不為零(必受到外力作用)
例1 在砂輪上磨刀具時(shí)可以看到,刀具與砂輪接觸處有火星沿砂輪的切線飛出,為什么由此推斷出砂輪上跟刀具接觸處的質(zhì)點(diǎn)的速度方向沿砂輪的切線方向?
2.物體作曲線運(yùn)動(dòng)的條件
當(dāng)物體所受的合力的方向與它的速度方向在同一直線時(shí),物體做直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)物體所
1 專心 愛心 用心
受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時(shí),物體就做曲線運(yùn)動(dòng).
例2 關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下面說法正確的是( )
A.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變著,它一定做曲線運(yùn)動(dòng)
B.物體做曲線運(yùn)動(dòng),它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定在改變
C.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),它的加速度的方向始終和速度的方向一致
D.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),它的加速度方向始終和所受到的合外力方向一致
3.關(guān)于物體做直線和曲線運(yùn)動(dòng)條件的進(jìn)一步分析
、 物體不受力或合外力為零時(shí),則物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)
、 合外力不為零,但合外力方向與速度方向在同一直線上,則物體做直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)合外力為恒力時(shí),物體將做勻變速直線運(yùn)動(dòng)(勻加速或勻減速直線運(yùn)動(dòng)),當(dāng)合外力為變力時(shí),物體做變加速直線運(yùn)動(dòng)。
③ 合外力不為零,且方向與速度方向不在同一直線上時(shí),則物體做曲線運(yùn)動(dòng);當(dāng)合外力變化時(shí),物體做變加速曲線運(yùn)動(dòng),當(dāng)合外力恒定時(shí),物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。
例3.一質(zhì)量為m的物體在一組共點(diǎn)恒力F1、F2、F3作用下而處于平衡狀態(tài),如撤去F1,試討論物體運(yùn)動(dòng)情況怎樣?
【鞏固練習(xí)】
1.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向,下列說法中正確的是 ( )
A.在曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向總是沿著曲線并保持不變
B.質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),速度方向是時(shí)刻改變的,它在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向與這—點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡垂直
C.曲線運(yùn)動(dòng)中速度的`方向是時(shí)刻改變的,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向就是在曲線上的這—點(diǎn)的切線方向
D.曲線運(yùn)動(dòng)中速度方向是不斷改變的,但速度的大小保持不變
2.如圖所示的曲線為運(yùn)動(dòng)員拋出的鉛球運(yùn)動(dòng)軌跡(鉛球視為質(zhì)點(diǎn)),A、B、C為曲線上的三點(diǎn),關(guān)于鉛球在B點(diǎn)的速度方向,說法正確的是 ( )
A.為AB的方向 B.為BC的方向
C.為BD的方向 D.為BE的方向
3.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件為 ( )
A.物體運(yùn)動(dòng)的初速度不為零 B.物體所受的合外力為變力
C.物體所受的合外力的方向上與速度的方向不在同一條直線上
D.物體所受的合外力的方向與加速度的方向不在同—條直線上 (第2題)
專心 愛心 用心 2
A.變速運(yùn)動(dòng)—定是曲線運(yùn)動(dòng) B.曲線運(yùn)動(dòng)—定是變速運(yùn)動(dòng)
C.速率不變的曲線運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng) D.曲線運(yùn)動(dòng)也可以是速度不變的運(yùn)動(dòng)
5.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,在其軌跡上某一點(diǎn)的加速度方向 ( )
A.為通過該點(diǎn)的曲線的切線方向 B.與物體在這一點(diǎn)時(shí)所受的合外力方向垂直
C.與物體在這一點(diǎn)速度方向一致 D.與物體在這一點(diǎn)速度方向的夾角一定不為零
6.下面說法中正確的是( )
A.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向必變化 B.速度變化的運(yùn)動(dòng)必是曲線運(yùn)動(dòng)
C.加速度恒定的運(yùn)動(dòng)不可能是曲線運(yùn)動(dòng) D.加速度變化的運(yùn)動(dòng)必定是曲線運(yùn)動(dòng)
7.一質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng),則在這段時(shí)間內(nèi)( )
A.速度一定不斷改變,加速度也一定不斷改變; B.速度一定不斷改變,加速度可以不變;
C.速度可以不變,加速度一定不斷改變; D.速度可以不變,加速度也可以不變。
8.下列說法中正確的是( )
A.物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng) B.物體在變力作用下一定做曲線運(yùn)動(dòng)
C.物體在恒力或變力作用下都可能做曲線運(yùn)動(dòng)
D.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其速度方向與加速度方向一定不在同一直線上
9.如圖所示,物體在恒力F作用下沿曲線從A運(yùn)動(dòng)到B,這時(shí)突然使它所受的力方向改變而大小不變(即由F變?yōu)?F),在此力作用下物體以后的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法正確的是( )
A.物體不可能沿曲線Ba運(yùn)動(dòng);
B.物體不可能沿曲線Bb運(yùn)動(dòng);
C.物體不可能沿曲線Bc運(yùn)動(dòng);
D.物體可能沿原曲線由B返回A。 b 10.一個(gè)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,突然受到一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向不在同一直線上的恒力作用時(shí),物體運(yùn)動(dòng)為 ( )
A.繼續(xù)做直線運(yùn)動(dòng) B.一定做曲線運(yùn)動(dòng)
C.可能做直線運(yùn)動(dòng),也可能做曲線運(yùn)動(dòng) D.運(yùn)動(dòng)的形式不能確定
高中物理教案4
名師導(dǎo)航
●重點(diǎn)與剖析
一、自由落體運(yùn)動(dòng)
1.定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng).
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(duì)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(shí),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(shí),空氣阻力的影響就相對(duì)較小了.因此在空氣中下落時(shí),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(shí)由靜止開始下落,都做自由落體運(yùn)動(dòng),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(shí),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(dòng)的特點(diǎn)
(1)v0=0
。2)加速度恒定(a=g).
4.自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì):初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).
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(dòng)的運(yùn)律動(dòng)規(guī)
因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動(dòng).
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(shí),只受重力作用,不再受到空氣阻力,此時(shí)物體的加速度較大,整個(gè)下落過程運(yùn)動(dòng)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(shí)物體加速度較小,整個(gè)下落過程較慢些.
問題2 自由落體是一種理想化模型,請(qǐng)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(dòng)看成是自由落體運(yùn)動(dòng).
探究思路:回顧第一章質(zhì)點(diǎn)的概念,談?wù)勎覀冊(cè)谔幚砦锢韱栴}時(shí),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(jiǎn)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(dòng)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(dòng)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(cuò)誤的是
A.從靜止開始下落的物體一定做自由落體運(yùn)動(dòng)
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(shí)間成正比的下落運(yùn)動(dòng)一定是自由落體運(yùn)動(dòng)
精析:此題主要考查自由落體運(yùn)動(dòng)概念的理解,自由落體運(yùn)動(dòng)是指物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng).選項(xiàng)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(xiàng)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(dòng)的速度都與時(shí)間成正比,但不一定是自由落體運(yùn)動(dòng).
答案:ABCD
例2 小明在一次大雨后,對(duì)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(shí)間為1.5 s,他由此估計(jì)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(jì)時(shí),將水滴下落看成是自由落體,g取10 m/s2,由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求得.
答案:設(shè)水滴落地時(shí)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(duì)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(dòng),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(shí)間為t,全程的位移為s,該物體在前t-1 s的時(shí)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(shí)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
高中物理教案5
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1、知道時(shí)間和時(shí)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(shí)間、時(shí)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(shí)刻和時(shí)間、位置和位移。
5、知道時(shí)刻與位置、時(shí)間與位移的對(duì)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(shí)間、時(shí)刻、位移、路程等,要使學(xué)生學(xué)會(huì)將抽象問題形象化的。處理方法。
2、會(huì)用坐標(biāo)表示時(shí)刻與時(shí)間、位置和位移及相關(guān)方向
3、會(huì)用矢量表示和計(jì)算質(zhì)點(diǎn)位移,用標(biāo)量表示路程。
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1、通過時(shí)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(shí)學(xué)會(huì)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(shí)刻的不同位置,不同時(shí)間內(nèi)的不同位移(或路程)的體驗(yàn),領(lǐng)略物理方法的奧妙,體會(huì)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(jià)值觀。
4、從知識(shí)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(shí)間和時(shí)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(shí)生活中的時(shí)間與時(shí)刻。
2、理解位移的概念,會(huì)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(dòng)的幾個(gè)概念,大家想一下是哪幾個(gè)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(gè)概念,能不能全面描述物體的運(yùn)動(dòng)情況?
生:不能。
師:那么要準(zhǔn)確、全面地描述物體的運(yùn)動(dòng),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(dòng),本節(jié)課還將從哪幾個(gè)方面去描述?
生通過閱讀、思考,對(duì)本節(jié)涉及的概念有個(gè)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(dòng)而引入的,要研究物體的運(yùn)動(dòng)還要學(xué)好這些基本概念。
引言:宇宙萬物都在時(shí)間和空間中存在和運(yùn)動(dòng)。我們每天按時(shí)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?cè)跁r(shí)間的長(zhǎng)河里成長(zhǎng)。對(duì)于時(shí)間這個(gè)名詞,我們并不陌生,你能準(zhǔn)確說出時(shí)間的含義嗎?物體的任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)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(shí)間和位移。
[新課教學(xué)]
一、時(shí)刻和時(shí)間間隔
[討論與交流]
指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)閱讀“時(shí)刻和時(shí)間間隔”一部分,然后用課件投影展示本校作息時(shí)間表。
師:同時(shí)提出問題;
1、結(jié)合教材,你能列舉出哪些關(guān)于時(shí)間和時(shí)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(shí)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(shí)間”:8:00就是指的時(shí)刻;下課的“時(shí)間”:8:45也是指的時(shí)刻。這樣每個(gè)活動(dòng)開始和結(jié)束的那一瞬間就是指時(shí)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(shí)間間隔,每一個(gè)活動(dòng)所經(jīng)歷的一段時(shí)間都是指時(shí)間間隔。
師:根據(jù)以上討論與交流,能否說出時(shí)刻與時(shí)間的概念。
教師幫助總結(jié)并回答學(xué)生的提問。
師:時(shí)刻是指某一瞬時(shí),時(shí)間是時(shí)間間隔的簡(jiǎn)稱,指一段持續(xù)的時(shí)間間隔。兩個(gè)時(shí)刻的間隔表示一段時(shí)間。
讓學(xué)生再舉出一些生活中能反映時(shí)間間隔和時(shí)刻的實(shí)例,并讓他們討論。
教師利用課件展示某一列車時(shí)刻表,幫助學(xué)生分析列車運(yùn)動(dòng)情況。
(展示問題)根據(jù)下列“列車時(shí)刻表”中的數(shù)據(jù),列車從廣州到長(zhǎng)沙、鄭州和北京西站分別需要多長(zhǎng)時(shí)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(zhǎng)沙23:59 23:5l
16:25廣州16:52
參考答案:6小時(shí)59分、15小時(shí)50分、22小時(shí)零6分。
(教師總結(jié))
師:平常所說的“時(shí)間”,有時(shí)指時(shí)刻,有時(shí)指時(shí)間間隔,如有人問你:“你們什么時(shí)間上課。俊边@里的時(shí)間是指時(shí)間間隔嗎?
生:不是,實(shí)際上這里的時(shí)間就是指的時(shí)刻。
師:我們可以用數(shù)軸形象地表示出時(shí)刻和時(shí)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(dòng)畫。
學(xué)生分組討論,然后說說怎樣用時(shí)間軸表示時(shí)間和時(shí)刻。
生:時(shí)刻:在時(shí)間坐標(biāo)軸上用一點(diǎn)來表示時(shí)刻。時(shí)間:兩個(gè)時(shí)刻的間隔表示一段時(shí)間。一段時(shí)間在時(shí)間坐標(biāo)軸上用一線段表示。
師:為了用具體數(shù)字說明時(shí)間,必須選擇某一時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),計(jì)時(shí)起點(diǎn)的選擇是人為的。單位秒(s)
師:下圖1-2-1給出了時(shí)間軸,請(qǐng)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(shí)間與時(shí)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(shí)刻
B、紅孩說,下午2點(diǎn)上課,2點(diǎn)是我們上課的時(shí)間
C、紫珠說,下午2點(diǎn)上課,2點(diǎn)45分下課,上課的時(shí)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(shí)間
答案:A
2、關(guān)于時(shí)刻和時(shí)間,下列說法中正確的是( )
A、時(shí)刻表示時(shí)間較短,時(shí)間表示時(shí)間較長(zhǎng)B、時(shí)刻對(duì)應(yīng)位置,時(shí)間對(duì)應(yīng)位移
C、作息時(shí)間表上的數(shù)字表示時(shí)刻D、1 min內(nèi)有60個(gè)時(shí)刻
答案:BC
解析:緊扣時(shí)間和時(shí)刻的定義及位置、位移與時(shí)刻、時(shí)間的關(guān)系,可知B、C正確,A錯(cuò)。一段時(shí)間內(nèi)有無數(shù)個(gè)時(shí)刻,因而D錯(cuò)。
以下提供幾個(gè)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(shí)0分,“神舟”五號(hào)飛船點(diǎn)火,經(jīng)9小時(shí)40分50秒至15日18時(shí)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(shí)42分10秒至16日06時(shí)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(shí)間或時(shí)刻中,哪些指的是時(shí)間,哪些又指的是時(shí)刻?
參考答案:這里的“10月15日09時(shí)0分”、“15日18時(shí)40分50秒”和“16日06時(shí)23分”,分別是指這次航天飛行點(diǎn)火、展示國旗和著陸的時(shí)刻,而“9小時(shí)40分50秒”和“11小時(shí)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(shí)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(gè)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?yàn)樵谏衬懈悴磺暹@樣三個(gè)問題:我在哪里?我要去哪里?選哪條路線?而這三個(gè)問題涉及三個(gè)描述物體運(yùn)動(dòng)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(dòng)軌跡不同,但就位置變動(dòng)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(dòng)的起點(diǎn)指向運(yùn)動(dòng)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(dòng)軌跡的長(zhǎng)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(dòng)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(qǐng)看下面的一段對(duì)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(dòng)。哪些是指路程,哪些是指位移。
甲:同學(xué),請(qǐng)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(gè)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?yàn)槟沁呌泻蔑L(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!
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(gè)位置,也就是甲在找紅孩過程中的初末位置。
請(qǐng)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(qǐng)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(duì)話:
甲:請(qǐng)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(gè)十字路口,再向東走300m就到了。
甲:謝謝!
乙:不用客氣。
請(qǐng)?jiān)趫D1-2-3上把甲要經(jīng)過的路程和位移表示出來。
師:請(qǐng)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(zhǎng)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(dòng)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(dòng)軌跡的長(zhǎng)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(shí)候?
學(xué)生討論后回答,并交流自己的看法。
生:在直線運(yùn)動(dòng)中,位移的大小就等于路程。
教師適時(shí)點(diǎn)撥,畫一往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)給學(xué)生討論。
生:在單方向的直線運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(duì)位置的變化,路程描述路徑的長(zhǎng)短
D位移描述直線運(yùn)動(dòng),路程描述曲線運(yùn)動(dòng)
答案:C
解析:A選項(xiàng)表述的因果關(guān)系沒有意義,故A錯(cuò)。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(xiàng)B錯(cuò)。位移和路程是兩個(gè)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(dòng)路徑的長(zhǎng)短,所以選項(xiàng)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(dòng)時(shí),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(dòng),也可以描述曲線運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)D也是錯(cuò)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(qǐng)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(zhǎng)度、時(shí)間、路程。
對(duì)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(gè)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(huì)更進(jìn)一步加深對(duì)矢量和標(biāo)量的認(rèn)識(shí)。
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(gè)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(chǎng)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(gè)位移的大小各是多少?你能通過這個(gè)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(shí),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?yàn)檎较颉S懻摬⒒卮鹣铝袉栴},體會(huì)矢量的表示方向。
(1)物體從離開氣球開始到落到地面時(shí)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(huì)“+”“-”號(hào)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(hào)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(dòng)場(chǎng)上將要進(jìn)行1 500米賽跑,上午9時(shí)20分50秒,發(fā)令槍響,某運(yùn)動(dòng)員從跑道上最內(nèi)圈的起跑點(diǎn)出發(fā),繞運(yùn)動(dòng)場(chǎng)跑了3圈多,到達(dá)終點(diǎn),成績(jī)是4分38秒。請(qǐng)根據(jù)上面的信息討論以下問題,并注意題中有關(guān)時(shí)間、時(shí)刻、路程、位置變化的準(zhǔn)確含義。
(1)該運(yùn)動(dòng)員從起跑點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)所花的時(shí)間是多少?(4分38秒)起跑和到達(dá)的時(shí)刻分別是多少?(上午9時(shí)20分50秒、上午9時(shí)25分28秒)
(2)該運(yùn)動(dòng)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(dòng)的位置和位移
提出問題:我們?cè)鯓佑脭?shù)學(xué)的方法描述直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移?
如果物體做的是直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中的某一時(shí)刻對(duì)應(yīng)的是物體處在某一位置,如果是一段時(shí)間,對(duì)應(yīng)的是這段時(shí)間內(nèi)物體的位移。
如圖1-2-6所示,物體在時(shí)刻t1處于“位置”x1,在時(shí)刻t2運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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?yàn)閤軸正向,汽車A的位移方向?yàn)閤軸負(fù)向。
課后小結(jié)
時(shí)間和時(shí)刻這兩個(gè)概念是同學(xué)們很容易混淆的,同學(xué)們要掌握時(shí)間坐標(biāo)軸。在時(shí)間軸上,用點(diǎn)表示時(shí)刻,用線段表示一段時(shí)間間隔。位移和路程是兩個(gè)不同的物理量,位移是用來表示質(zhì)點(diǎn)變動(dòng)的,它的大小等于運(yùn)動(dòng)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(dòng)路徑的長(zhǎng)度,是標(biāo)量。只有物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí),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(zhǎng)度就是位移的大小。時(shí)刻對(duì)應(yīng)位置,時(shí)間對(duì)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(shí)和方法:用數(shù)軸來表示時(shí)間軸和位移軸,在時(shí)間軸上,點(diǎn)表示時(shí)刻,線段表示時(shí)間間隔。要選計(jì)時(shí)起點(diǎn)(零時(shí)刻),計(jì)時(shí)起點(diǎn)前的時(shí)刻為負(fù),計(jì)時(shí)起點(diǎn)后的時(shí)刻為正;在位移軸上,點(diǎn)表示某一時(shí)刻的位置,線段表示某段時(shí)間內(nèi)的位移。要選位置參考點(diǎn)(位置零點(diǎn)),直線運(yùn)動(dòng)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(shí)為正,相反時(shí)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(huì)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)。
高中物理教案6
研究性實(shí)驗(yàn):(1) 研究勻變速運(yùn)動(dòng)練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器:
1.構(gòu)造:見教材。
2.操作要點(diǎn):接50HZ,4---6伏的交流電 S1 S2 S3 S4
正確標(biāo)取記:在紙帶中間部分選5個(gè)點(diǎn) 。T 。T 。 T 。 T 。
3.重點(diǎn):紙帶的分析 0 1 2 3 4
a.判斷物體運(yùn)動(dòng)情況:
在誤差范圍內(nèi):如果S1=S2=S3=......,則物體作勻速直線運(yùn)動(dòng)。
如果?S1=?S2=?S3= .......=常數(shù), 則物體作勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
b.測(cè)定加速度:
公式法: 先求?S,再由?S= aT2求加速度。
圖象法: 作v-t圖,求a=直線的斜率
c.測(cè)定即時(shí)速度: V1=(S1+S2)/2T V2=(S2+S3)/2T
測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度:
1.原理::?S=aT2
2.實(shí)驗(yàn)條件:
a.合力恒定,細(xì)線與木板是平行的。
b.接50HZ,4-6伏交流電。
3.實(shí)驗(yàn)器材:電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫紙片、低壓交流電源、小車、細(xì)繩、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、刻度尺、鉤碼、導(dǎo)線、兩根導(dǎo)線。
4.主要測(cè)量:
選擇紙帶,標(biāo)出記數(shù)點(diǎn),測(cè)出每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的位移S1、S2、S3 。。。。圖中O是任一點(diǎn)。
5. 數(shù)據(jù)處理: 0 1 2 3 4 5 6
根據(jù)測(cè)出的S1、S2、S3....... 。S1 。S2 。 S3 。S4 。 S5 。 S6 。
用逐差法處理數(shù)據(jù)求出加速度:
S4-S1=3a1T2 , S5-S2=3a2T2 , S6-S3=3a3T2
a=(a1+a2+a3)/3=(S4+S5+S6- S1-S2-S3)/9T2
測(cè)勻變速運(yùn)動(dòng)的即時(shí)速度:(同上)
。2) 研究平拋運(yùn)動(dòng)
1.實(shí)驗(yàn)原理:
用一定的方法描出平拋小球在空中的軌跡曲線,再根據(jù)軌跡上某些點(diǎn)的位置坐標(biāo),由h=求出t,再由x=v0t求v0,并求v0的平均值。
2.實(shí)驗(yàn)器材:
木板,白紙,圖釘,未端水平的'斜槽,小球,刻度尺,附有小孔的卡片,重錘線。
3.實(shí)驗(yàn)條件:
a. 固定白紙的木板要豎直。
b. 斜槽未端的切線水平,在白紙上準(zhǔn)確記下槽口位置。
c.小球每次從槽上同一位置由靜止滑下。
。3) 研究彈力與形變關(guān)系
方法歸納:
(1)用懸掛砝碼的方法給彈簧施加壓力
(2)用列表法來記錄和分析數(shù)據(jù)(如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格)
(3)用圖象法來分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)關(guān)系
步驟:
1以力為縱坐標(biāo)、彈簧伸長(zhǎng)為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系
2根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)
3按照?qǐng)D中各點(diǎn)的分布和走向,嘗試作出一條平滑的曲線(包括直線)
4以彈簧的伸重工業(yè)自變量,寫出曲線所代表的函數(shù),首先嘗試一次函數(shù),如不行則考慮二次函數(shù),如看似象反比例函數(shù),則變相關(guān)的量為倒數(shù)再研究一下是否為正比關(guān)系(圖象是否可變?yōu)橹本)----化曲為直的方法等。
5解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的意義。
2. 注意事項(xiàng):所加砝碼不要過多(大)以免彈簧超出其彈性限度
高中物理教案7
知識(shí)目標(biāo)
。1)伽利略理想實(shí)驗(yàn);
。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(dòng)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;培養(yǎng)學(xué)生的口頭表達(dá)能力.學(xué)習(xí)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法.
情感目標(biāo)
對(duì)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(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的發(fā)展歷史,并著重講述了伽俐略的理想實(shí)驗(yàn)及其重要的實(shí)驗(yàn)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(shí),讓學(xué)生意識(shí)到:一個(gè)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(shí)就是對(duì)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(yàn)的科學(xué)思想,讓學(xué)生學(xué)會(huì)一種科學(xué)思維方法.
4、通過對(duì)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(jì)示例
教學(xué)重點(diǎn):對(duì)伽利略理想實(shí)驗(yàn)的理解;牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律.
教學(xué)難點(diǎn):對(duì)伽利略理想實(shí)驗(yàn)的理解.
示例:
一、歷史的回顧
1、人類對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的最初認(rèn)識(shí)及亞里士多德其人.(見擴(kuò)展資料)
2、伽利略理想實(shí)驗(yàn):
(1)動(dòng)畫模擬該實(shí)驗(yàn),并指出不能夠真正試驗(yàn)的原因.或做課本所講的氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)(有視頻資料),并指出為什么只是近似驗(yàn)證.由實(shí)驗(yàn)結(jié)果推出亞里士多德觀點(diǎn)的錯(cuò)誤,矛盾的焦點(diǎn)蝕是試實(shí)驗(yàn)條件的不同.
(2)分析伽利略理想實(shí)驗(yàn):它是一個(gè)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(yàn)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(dòng)定律
1、牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律(慣性定律):一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(shí)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(dòng)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(shí)人往前傾;啟動(dòng)時(shí)人往后仰.
做小實(shí)驗(yàn):慣性實(shí)驗(yàn)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(dòng)
題目:可以觀察的慣性現(xiàn)象
組織:小組或個(gè)人
方案:自己設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)并展示、講解,由同學(xué)互相評(píng)判
評(píng)價(jià):具有可操作性,讓學(xué)生把學(xué)過的知識(shí)靈活應(yīng)用
高中物理教案8
一、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)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(huì)按力的實(shí)際作用效果分解力。
4、學(xué)會(huì)用力的分解知識(shí)解釋一些簡(jiǎn)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(yàn)?zāi)M體會(huì)物理與實(shí)際生活的密切聯(lián)系。
3、通過對(duì)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(jià)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(duì)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(gè)力的共同作用來代替一個(gè)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(gè)力分解成幾個(gè)分力的方法叫力的分解。
。ǘ┮粋(gè)力可分解為幾個(gè)力?
由打夯的例子可以看出一個(gè)力的作用可以分解為任意幾個(gè)力,最簡(jiǎn)單的情況就是把一個(gè)力分解為兩個(gè)力。
。ㄈ┮粋(gè)力分解成兩個(gè)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(gè)力分解為兩個(gè)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(gè)力為對(duì)角線作平行四邊形可以作出無數(shù)個(gè)平行四邊形,因此把一個(gè)力分解為兩個(gè)力有無數(shù)組解,但如果已知兩個(gè)分力的方向,那力的分解就只有唯一解了。如何確定兩個(gè)分力的方向呢?在解決實(shí)際問題時(shí)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(shí)物塊沿斜面下滑.
[結(jié)論]重力G產(chǎn)生兩個(gè)效果:使物體沿斜面下滑和壓緊斜面.
。鄯治觯葜亓Φ膬蓚(gè)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(yàn)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(chǎng)的滑梯為什么傾角很大?山路為什么要修成盤山狀?
[分析]斜面傾角越大,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(gè)問題。
二、直角支架所受拉力的分解
。蹖(shí)驗(yàn)?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(huì),即分析向下拉肘部的力產(chǎn)生的作用效果。
[實(shí)驗(yàn)演示]在支架上掛一重物,觀察橡皮膜的變化,分析重物對(duì)支架的拉力產(chǎn)生的作用效果。
。鄯治觯葜Ъ芩芾σ环矫鏀D壓水平桿,另一方面拉伸傾斜桿。
[分解]按效果分解拉力并作出平行四邊形法。
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?
。坌(shí)驗(yàn)]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(huì)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(gè)側(cè)面去擠壓木柴。
[分解]按力的作用效果分解刀背上的力,作出平行四邊形,并比較分力與合力的大小關(guān)系。
[思考]由生活經(jīng)驗(yàn)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(yàn)]通過小實(shí)驗(yàn)體會(huì)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(gè)砝碼,觀察當(dāng)抓住線的兩手距離不斷增大時(shí)線有何變化。
○用兩個(gè)彈簧秤共同拉一個(gè)砝碼,拉的夾角逐漸增大,觀察彈簧秤示數(shù)的變化。
[規(guī)律總結(jié)]在合力一定的情況下,對(duì)稱分布的兩個(gè)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(dòng)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(shí)按力的實(shí)際作用效果分解的方法。
高中物理教案9
教學(xué)目標(biāo):
1、理解麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩個(gè)支柱:變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)、變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。了解變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互聯(lián)系形成同一的電磁場(chǎng)。
2、 了解電磁場(chǎng)在空間傳播形成電磁波。
3、 了解麥克斯韋電磁場(chǎng)理論以及赫茲實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展中的貢獻(xiàn)。體會(huì)兩位科學(xué)家研究物理問題的思想方法。
教學(xué)過程:
一、偉大的預(yù)言
說明:法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象那年,麥克斯韋在蘇格蘭愛丁堡附近誕生,從小就表現(xiàn)出了驚人的數(shù)學(xué)和物理天賦,他從小熱愛科學(xué),喜歡思考,1854年從劍橋大學(xué)畢業(yè)后,精心研讀了法拉第的著作,法拉第關(guān)于“場(chǎng)”和“力線”的思想深深吸引了麥克斯韋,但麥克斯韋也發(fā)現(xiàn)了法拉第定性描述的弱點(diǎn),那就是不能定量的描述電場(chǎng)和磁場(chǎng)的關(guān)系。因此,這位初出茅廬的科學(xué)家決定用他的數(shù)學(xué)才能來彌補(bǔ)。1860年初秋,麥克斯韋特意去拜訪法拉第,兩人雖然在年齡上相差四十歲,在性情、愛好、特長(zhǎng)方面也迥然各異,可是對(duì)物質(zhì)世界的看法卻產(chǎn)生了共鳴。法拉第鼓勵(lì)麥克斯韋:“你不應(yīng)停留在數(shù)學(xué)解釋我的觀點(diǎn)”,而應(yīng)該突破它。
說明:麥克斯韋學(xué)習(xí)了庫侖、安培、奧斯特、法拉第、亨利的研究成果,結(jié)合了自己的創(chuàng)造性工作,最終建立了經(jīng)典電磁場(chǎng)理論。
說明:法拉第電磁感應(yīng)定律告訴我們:閉合線圈中的磁通量發(fā)生變化就能產(chǎn)生感應(yīng)電流,我們知道電荷的定向移動(dòng)形成電流,為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流呢?一定是有了感應(yīng)電場(chǎng),因此,麥克斯韋認(rèn)為,這個(gè)法拉第電磁感應(yīng)的實(shí)質(zhì)是變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng),電路中的電荷就在這個(gè)電場(chǎng)的作用下做定向移動(dòng),產(chǎn)生了感應(yīng)電流。即使變化的磁場(chǎng)周圍沒有閉合電路,同樣要產(chǎn)生電場(chǎng)。變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng),這是一個(gè)普遍規(guī)律
說明:自然規(guī)律存在著對(duì)稱性與和諧性,例如有作用力就有反作用力。既然變化的磁場(chǎng)能夠產(chǎn)生電場(chǎng),那么變化的電場(chǎng)能否產(chǎn)生磁場(chǎng)呢?麥克斯韋大膽地假設(shè),變化的電場(chǎng)能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)。
問:什么現(xiàn)象能夠說明變化的電場(chǎng)能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)?(例如通電螺線管中的電流發(fā)生變化,那么螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)要發(fā)生變化)
說明:根據(jù)這兩個(gè)基本論點(diǎn),麥克斯韋推斷:如果在空間在空間某區(qū)域中有不均勻變化的電場(chǎng),那么這個(gè)變化的電場(chǎng)能夠引起變化的磁場(chǎng),這個(gè)變化的磁場(chǎng)又引起新的變化的電場(chǎng).........這樣變化的電場(chǎng)引起變化的磁場(chǎng),變化的磁場(chǎng)又引起變化的電場(chǎng),變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替產(chǎn)生,由近及遠(yuǎn)傳播就形成了電磁波。
二、電磁波
問:在機(jī)械波的橫波中,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的`傳播方向之間有何關(guān)系?(兩者垂直)
說明:根據(jù)麥克斯韋的理論,電磁波中的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度互相垂直,而且兩者均與電磁波的傳播方向垂直,電磁波是橫波。
問:電磁波以多大的速度傳播呢?(以光速C傳播)
問:在機(jī)械波中是位移隨時(shí)間做周期性變化,在電磁波中是什么隨時(shí)間做周期性變化呢?(電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B)
三、赫茲的電火花
說明:德國科學(xué)家赫茲證明了麥克斯韋關(guān)于電磁場(chǎng)的理論
板書設(shè)計(jì)
一、偉大的預(yù)言
1、變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)
變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)
2、變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替產(chǎn)生,由近及遠(yuǎn)傳播形成電磁波
二、電磁波
1、電磁波是橫波,E和B互相垂直,而且兩者均與電磁波的傳播方向垂直÷
2、電磁波以光速C傳播)
3、電磁波中電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間做周期性變化
三、赫茲的電火花
赫茲證明了麥克斯韋關(guān)于電磁場(chǎng)的理論
高中物理教案10
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)“光的干涉”,初步了解產(chǎn)生光的明顯干涉的條件以及出現(xiàn)明暗條紋的規(guī)律。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1、 請(qǐng)同學(xué)們回顧機(jī)械波的干涉現(xiàn)象 以及產(chǎn)生的條件 ;
2、 對(duì)機(jī)械波而言,振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)表明該點(diǎn)是兩列波的 ,該點(diǎn)的位移隨時(shí)間 (填變化或者不變化);振動(dòng)減弱的點(diǎn)表明該點(diǎn)是兩列波的 ;
3、 不僅機(jī)械波能發(fā)生干涉,電磁波等一切波都能發(fā)生干涉,所以光若是一種波,則光也應(yīng)該能發(fā)生干涉
4、 相干光源是指:
5、 光的干涉現(xiàn)象:
6、 光的干涉條件是:
7、 楊氏實(shí)驗(yàn)證明:
8、 光屏上產(chǎn)生亮條紋的條件是
;光屏上產(chǎn)生暗條紋的條件是
9、 光的干涉現(xiàn)象在日常生活中很少見的,這是為什么?
三、提出疑惑
同學(xué)們,通過你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請(qǐng)把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn) 疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.說出什么叫光的干涉
2.說出產(chǎn)生明顯干涉的條件
3.準(zhǔn)確記憶產(chǎn)生明暗條紋的規(guī)律
學(xué)習(xí)重難點(diǎn):產(chǎn)生明暗條紋規(guī)律的理解
二、學(xué)習(xí)過程
(一)光的干涉
探究一:回顧機(jī)械波的干涉
1.干涉條件:
2.干涉現(xiàn)象:
3.規(guī)律總結(jié)
探究二:光的干涉條件及出現(xiàn)明暗條紋的規(guī)律
1.光產(chǎn)生明顯干涉的條件是什么?
2.產(chǎn)生明暗條紋時(shí)有何規(guī)律:
。1)兩列振動(dòng)步調(diào)相同的光源:
(2)兩列振動(dòng)步調(diào)正好相反的光源:
。ㄈ┱n堂小結(jié)
(四)當(dāng)堂檢測(cè)
1、 在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中,如果 ( BD )
A、 用白光做光源,屏上將呈現(xiàn)黑白相間的.條紋
B、 用紅光做光源,屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋.
C、 用紅光照射一條狹縫,用紫光照射另一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)彩色條紋
D、 用紫光作為光源,遮住其中一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋.
2、20xx年諾貝爾物理學(xué)家將授予對(duì)激光研究做處杰出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。如圖所示是研究激光相干性的雙縫干涉示意圖,擋板上有兩條狹縫S1、S2, 由S1和S2發(fā)出的兩列波到達(dá)屏上時(shí)會(huì)產(chǎn)生干涉條紋。已知入射激光波長(zhǎng)為λ,屏上的P點(diǎn)到兩縫S1和S2的距離相等,如果把P處的亮條紋記做0號(hào)亮
條紋,由P向上數(shù)與0號(hào)亮紋相鄰的是1號(hào)亮紋,與
1號(hào)亮紋相鄰的亮紋為2號(hào)亮紋,設(shè)P1處的亮紋恰好
是10號(hào)亮紋,直線S1 P1的長(zhǎng)度為r1, S2 P1的長(zhǎng)度為
r2, 則r2-r1等于( B )
A、5λ B、10λ. C、20λ D、40λ
課后練習(xí)與提高
1. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,入射光的波長(zhǎng)為λ,若雙縫處兩束光的振動(dòng)情況恰好相同,在屏上距兩縫波程差d1= 地方出現(xiàn)明條紋;在屏上距兩縫波程差d2=
地方出現(xiàn)暗條紋;若雙縫處兩束光的振動(dòng)情況恰好相反,在屏上距兩縫波程差d3= 地方出現(xiàn)明條紋;在屏上距兩縫波程差d4=
地方出現(xiàn)暗條紋 。
2.
用白光光源進(jìn)行雙縫實(shí)驗(yàn),若用一個(gè)純紅色的濾光片遮蓋一條縫,用一個(gè)純藍(lán)色的濾光片遮蓋另一條縫,則
(A) 干涉條紋的寬度將發(fā)生改變.
(B) 產(chǎn)生紅光和藍(lán)光的兩套彩色干涉條紋.
(C) 干涉條紋的亮度將發(fā)生改變.
。―) 不產(chǎn)生干涉條紋 [ D 】
3. 雙縫干涉中屏幕E上的P點(diǎn)處是明條紋.若將縫S2蓋住,并在S1 S2連線的垂直平分面處放一高折射率介質(zhì)反射面M,如圖所示,則此時(shí) [ A ]
(A) P點(diǎn)處仍為明條紋.
(B) P點(diǎn)處為暗條紋.
(C) 不能確定P點(diǎn)處是明條紋還是暗條紋.
(D) 無干涉條紋.
高中物理教案11
熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律
教學(xué) 目標(biāo)
(1)知道熱力學(xué)第一定律 ,理解能量守恒定律
。2)對(duì)熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式有簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)
(3)知道永動(dòng)機(jī)是不可能的
教學(xué) 建議
教材分析
分析一:本節(jié)由改變物體內(nèi)能的兩種方式引出熱力學(xué)第一定律及其數(shù)學(xué)表達(dá)式,在此基礎(chǔ)上結(jié)合以往的知識(shí)總結(jié)出能量守恒定律,最后通過能量守恒定律闡述永動(dòng)機(jī)是不可能的.
分析二:根據(jù)熱力學(xué)第一定律知,物體內(nèi)能的改變量 ,運(yùn)用此公式時(shí),需要注意各物理量的符號(hào):物體內(nèi)能增加時(shí), 為正,物體內(nèi)能減少時(shí), 為負(fù);外界對(duì)物體做功時(shí), 為正,物體對(duì)外界做功時(shí), 為負(fù);物體吸收熱量時(shí), 為正,物體放出熱量.
分析三:各種形式的能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中保持總量不變,無任何附加條件,而某種或幾種能的守恒是要有條件的(例如機(jī)械能守恒需要對(duì)于系統(tǒng)只有重力或彈力做功).
教法建議
建議一:在講完熱力學(xué)第一定律后,給出其表達(dá)式,為增進(jìn)學(xué)生對(duì)其理解,最好能舉出實(shí)際例子,應(yīng)用熱力學(xué)第一定律計(jì)算或解釋.
建議二:在講能量守恒定律后,最好能用它對(duì)以往所學(xué)知識(shí)進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié).要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到能量守恒定律是一個(gè)普遍的規(guī)律,熱力學(xué)第一定律是其一個(gè)具體表達(dá)形式.另外,為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,闡述能量守恒定律的重要意義,可以簡(jiǎn)單介紹一下19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn).
教學(xué) 設(shè)計(jì)示例
教學(xué) 重點(diǎn):熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律
教學(xué) 難點(diǎn):永動(dòng)機(jī)
一、熱力學(xué)第一定律
改變物體內(nèi)能的方式有兩種:做功和熱傳遞.
運(yùn)用此公式時(shí),需要注意各物理量的符號(hào):物體內(nèi)能增加時(shí), 為正,物體內(nèi)能減少時(shí), 為負(fù);外界對(duì)物體做功時(shí), 為正,物體對(duì)外界做功時(shí), 為負(fù);物體吸收熱量時(shí), 為正,物體放出熱量時(shí), 為負(fù).
例1:下列說法中正確的是:
A、物體吸收熱量,其內(nèi)能必增加
B、外界對(duì)物體做功,物體內(nèi)能必增加
C、物體吸收熱量,同時(shí)對(duì)外做功,其內(nèi)能可能減少
D、物體溫度不變,其內(nèi)能也一定不變
答案:C
評(píng)析:在分析問題時(shí),要求考慮比較周全,既要考慮到內(nèi)能包括分子動(dòng)能和分子勢(shì)能,又要考慮到改變內(nèi)能也有兩種方式:做功和熱傳遞.
例題2:空氣壓縮機(jī)在一次壓縮中,空氣向外界傳遞的`熱量2.0 ×10 5 J,同時(shí)空氣的內(nèi)能增加了1.5 ×10 5 J. 這時(shí)空氣對(duì)外做了多少功?
解:根據(jù)熱力學(xué)第一定律 知
1.5 ×10 5 J - 2.0 ×10 5 J = -0.5 ×10 5 J
所以此過程中空氣對(duì)外做了0.5 ×10 5 J的功.
二、能量守恒定律
1、復(fù)習(xí)各種能量的相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移
2、能量守恒定律:能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變.(學(xué)生看書學(xué)習(xí)能量守恒定律內(nèi)容).
3、能量守恒定律的歷史意義.
三、永動(dòng)機(jī)
永動(dòng)機(jī)的原理違背了能量守恒定律,所以是不可能的.
舉例說明幾種永動(dòng)機(jī)模型
四、作業(yè)
探究活動(dòng)
題目:永動(dòng)機(jī)
組織:分組
方案:收集有關(guān)永動(dòng)機(jī)的材料,并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)說明永動(dòng)機(jī)是不可能的
評(píng)價(jià):材料的豐富性
高中物理教案12
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、能熟練說出平拋運(yùn)動(dòng)的概念、性質(zhì)、物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件
2、理解平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)
3、用分解的思想處理平拋運(yùn)動(dòng)問題,探究平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
重點(diǎn):解決平拋運(yùn)動(dòng)問題的基本思路
難點(diǎn):用分解的思想理解平拋運(yùn)動(dòng)
預(yù)習(xí)案
【使用說明及學(xué)法指導(dǎo)】
1、通讀教材,熟記本節(jié)基本概念、規(guī)律,然后完成問題導(dǎo)學(xué)中問題和預(yù)習(xí)自測(cè)。2、問題導(dǎo)學(xué)中 “處理平拋運(yùn)動(dòng)問題的基本思路”是本節(jié)內(nèi)容的核心和基礎(chǔ),是解決平拋運(yùn)動(dòng)問題的前提和關(guān)鍵,應(yīng)重點(diǎn)理解和熟練把握。3、如有不能解決的'問題,可再次查閱教材或其他參考書。4、記下預(yù)習(xí)中不能解決的問題,待課堂上與老師同學(xué)共同探究。5、限時(shí)15分鐘。
【問題導(dǎo)學(xué)】
1、什么是平拋運(yùn)動(dòng)?
2、物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件是什么?
3、什么是勻變速運(yùn)動(dòng)?平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)嗎?
4、處理平拋運(yùn)動(dòng)問題的基本思路:平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的
和豎直方向的 。物體從O點(diǎn)開始平拋,t時(shí)間后到達(dá)P點(diǎn)。在圖中畫出t時(shí)間內(nèi)位移S、t時(shí)刻的速度v如圖。把速度、位移沿x、y方向分解如上圖,則
水平方向分速度vx= ,水平方向分位移x = 。
豎直方向分速度vy= , 豎直方向分位移y = 。
合速度公式V = ,其方向tanα = (α為v與水平方向夾角);
合位移公式S = ,其方向tanβ = (α為v與水平方向夾角)。
高中物理教案13
課前預(yù)習(xí)
一、安培力
1.磁場(chǎng)對(duì)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(chǎng)方向________○2_____時(shí),安培力最大為F=_____○3_____.
。2)當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向_____○4________時(shí),安培力最小為F=____○5______.
(3) 當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向斜交時(shí),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(gè)手指__○8____,并且都跟手掌在___○9___,把手放入磁場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(shí),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(cè)電流的方向。
3、磁電式儀表的優(yōu)點(diǎn)是____○18________,可以測(cè)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(gè)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(duì)安培力的認(rèn)識(shí)
1、 安培力的性質(zhì):
安培力是磁場(chǎng)對(duì)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?yàn)殡娏魇冀K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(gè)平面內(nèi),把手放入磁場(chǎng)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(chǎng)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(shí)),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(chǎng)力的方向;當(dāng)兩導(dǎo)線互相垂直時(shí),用左手定則判定。
4、安培力的大小:
。1)安培力的計(jì)算公式:F=BILsinθ,θ為磁場(chǎng)B與直導(dǎo)體L之間的夾角。
。2)當(dāng)θ=90°時(shí),導(dǎo)體與磁場(chǎng)垂直,安培力最大Fm=BIL;當(dāng)θ=0°時(shí),導(dǎo)體與磁場(chǎng)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(chǎng)。
。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(zhǎng)度,不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度。彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度,所以任意形狀的閉合線圈的有效長(zhǎng)度L=0
二、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)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(dòng)方向.
(2)特殊位置分析法:把通電導(dǎo)體轉(zhuǎn)到一個(gè)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(dòng)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(gè)環(huán)形電流,反過來等效也成立。
。4)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法:因?yàn)殡娏髦g,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(dòng)的問題,可先分析電流在磁場(chǎng)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(dòng)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(shí)電流方向如圖所示。該時(shí)刻由里向外射出的電子流將向哪個(gè)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(gè)方法簡(jiǎn)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(shí))。
。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))。可以把條形磁鐵等效為長(zhǎng)直螺線管(不要把長(zhǎng)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(chǎng)中,且與磁場(chǎng)方向(垂直于紙面向里)垂直。線段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng),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(chǎng)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(zhǎng)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(jì)算時(shí),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(zhǎng)度,不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度。彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度,所以任意形狀的閉合線圈的有效長(zhǎng)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(dòng)
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(duì)水平面的`壓力將會(huì)__(增大、減小還是不變?)水平面對(duì)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(chǎng)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(chǎng)力的合力豎直向上。磁鐵對(duì)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(dòng)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(duì)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(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L(zhǎng),M和P之間接入電動(dòng)勢(shì)為E的電源(不計(jì)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(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),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(shí),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(shí)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(chǎng)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(chǎng)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(duì)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(duì)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(dòng)狀態(tài)列出方程
。4)解方程求解并驗(yàn)證結(jié)果
鞏固拓展
1. 如圖,長(zhǎng)為 的直導(dǎo)線拆成邊長(zhǎng)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(chǎng)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(shí),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(zhǎng)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(jì)算。
2..一段長(zhǎng)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(chǎng)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(shí),通電導(dǎo)線一定與B平行
答案:C
解析:當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直放置時(shí),F(xiàn)=BIL,力最大,當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行放置時(shí),F(xiàn)=0,當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向成任意其他角度放置時(shí),0 3. 首先對(duì)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(yàn)中如果想增大導(dǎo)體棒AB擺動(dòng)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(chǎng)強(qiáng)弱成正比,與電流強(qiáng)度成正比,與導(dǎo)線的長(zhǎng)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(duì)桌面的壓力減小 B.磁鐵對(duì)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(duì)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(shí),磁鐵對(duì)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(dòng)摩擦因數(shù)為μ.有電流時(shí)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(shí)的四個(gè)平面圖,標(biāo)出了四種不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(zhǎng)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(gè)垂直于a、b所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B時(shí);導(dǎo)線a恰好不再受安培力的作用.則與加磁場(chǎng)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(shí),Ib產(chǎn)生的磁場(chǎng)與所加磁場(chǎng)在a處疊加后的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,此時(shí)判斷所加磁場(chǎng)垂直紙面向外,因Ia>Ib,所以在b處疊加后的磁場(chǎng)垂直紙面向里,b受安培力向下,且比原來。蔬x項(xiàng)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(duì)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(chǎng)方向,要注意是合磁場(chǎng)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(chǎng)力外,其他作用力都可忽略,則它們的運(yùn)動(dòng)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(chǎng)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(zhǎng)為L(zhǎng)、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(shí),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(chǎng)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(zhǎng)為l.線框的下半部處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(shí)線框處于平衡狀態(tài),令磁場(chǎng)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(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為x1,線框處于平衡狀態(tài),所以kx1=mg-nBIl.當(dāng)電流反向時(shí),線框達(dá)到新的平衡,彈簧的伸長(zhǎng)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(zhǎng)是x2>x1,位移的方向應(yīng)向下. 教學(xué)目標(biāo) 一、知識(shí)目標(biāo) 1、知道什么是反沖運(yùn)動(dòng),能舉出幾個(gè)反沖運(yùn)動(dòng)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(dòng); 2、能結(jié)合動(dòng)量守恒定律對(duì)反沖現(xiàn)象做出解釋; 3、進(jìn)一步提高運(yùn)用動(dòng)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(yàn),分析得到什么是反沖運(yùn)動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生善于從實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)征系列火箭的事實(shí),結(jié)合我國古代對(duì)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(huì)主義的情感。 教學(xué)重點(diǎn) 1、知道什么是反沖。 2、應(yīng)用動(dòng)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(dòng)量守恒定律分析、解決反沖運(yùn)動(dòng)。 教學(xué)方法 1、通過觀察演示實(shí)驗(yàn),總結(jié)歸納得到什么是反沖運(yùn)動(dòng)。 2、結(jié)合實(shí)例運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解釋反沖運(yùn)動(dòng)。 教學(xué)用具 反沖小車、玻璃棒、氣球、酒精、反沖塑料瓶等 課時(shí)安排 1課時(shí) 教學(xué)步驟 導(dǎo)入新課 [演示]拿一個(gè)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(dòng)很多,本節(jié)課我們就來研究這種。 新課教學(xué) (一)反沖運(yùn)動(dòng) 火箭 1、教師分析氣球所做的運(yùn)動(dòng) 給氣球內(nèi)吹足氣,捏緊出氣孔,此時(shí)氣球和其中的氣體作為一個(gè)整體處于靜止?fàn)顟B(tài)。松開出氣孔時(shí),氣球中的氣體向后噴出,氣體具有能量,此時(shí)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(dòng)類似于氣球所作的運(yùn)動(dòng)? 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(dòng)。 3、同學(xué)們概括一下上述運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),教師結(jié)合學(xué)生的敘述總結(jié)得到: 某個(gè)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(gè)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(dòng) 4、分析氣球。火箭等所做的反沖運(yùn)動(dòng),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(dòng)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(dòng)中系統(tǒng)動(dòng)量守恒。 (二)學(xué)生課堂用自己的裝置演示反沖運(yùn)動(dòng)。 1、學(xué)生做準(zhǔn)備:拿出自己的在課下所做的反沖運(yùn)動(dòng)演示裝置。 2、學(xué)生代表介紹實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(shí)看到小車沿相反方向運(yùn)動(dòng)。 學(xué)生乙: 裝置:二個(gè)空摩絲瓶,在它們的底部用大號(hào)縫衣針各鉆一個(gè)小洞,這樣做成二個(gè)簡(jiǎn)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(shí)可以看到火箭旋轉(zhuǎn)起來。 學(xué)生丙:用可樂瓶做一個(gè)水火箭,方法是用一段吸管和透明膠帶在瓶上固定一個(gè)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(shí),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(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置得到并演示了什么是反沖運(yùn)動(dòng),那么反沖運(yùn)動(dòng)在實(shí)際生活中有什么應(yīng)用呢?下邊我們來探討這個(gè)問題。 (三)反沖運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(shí),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(duì)幾個(gè)物理過程中反 沖的應(yīng)用和防止做出解釋說明: 、賹(duì)于灌溉噴水器, 當(dāng)水從彎管的噴嘴噴出時(shí),彎管因反沖而旋轉(zhuǎn),可以自動(dòng)地改變噴水的方向。 、趯(duì)于反擊式水輪機(jī):當(dāng)水從轉(zhuǎn)輪的葉片中流出時(shí),轉(zhuǎn)軸由于反沖而旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。 、蹖(duì)于噴氣式飛機(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(shí),子彈向前飛去槍身向后發(fā)生反沖,槍身的反沖會(huì)影響射擊的準(zhǔn)確性,所以用步槍時(shí)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(duì)幾個(gè)實(shí)例的分析,明確了反沖既有有利的一面,同時(shí)也有不利的一面,在看待事物時(shí)我們要學(xué)會(huì)用一分為二的觀點(diǎn)。 我們知道:反沖現(xiàn)象的一個(gè)重要應(yīng)用是火箭,下邊我們一認(rèn)識(shí)火箭: 。ㄋ模┗鸺 1、演示:把一個(gè)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(shí),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(jí)火箭的工作過程,同時(shí)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。? 、诂F(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? 、墁F(xiàn)代火箭為什么要采用多級(jí)結(jié)構(gòu)? 4、學(xué)生解答上述問題: 、傥覈糯幕鸺沁@樣的: 在箭上扎一個(gè)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,火箭由于反沖而向前運(yùn)動(dòng)。 、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(cè)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(jí)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(shí)要使用多級(jí)火箭。 用CAI課件展示多級(jí)火箭的工作過程: 多級(jí)火箭由章單級(jí)火箭組成,發(fā)射時(shí)先點(diǎn)燃第一級(jí)火箭,燃料用完工以后,空殼自動(dòng)脫落,然后下一級(jí)火箭開始工作。 教師介紹:多級(jí)火箭能及時(shí)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(jí)數(shù)不是越多越好,級(jí)數(shù)越多,構(gòu)造越復(fù)雜,工作的可靠性越差,目前多級(jí)火箭一般都是三級(jí)火箭。 那么火箭在燃料燃盡時(shí)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(dòng)量守恒。 發(fā)射前的總動(dòng)量為0,發(fā)射后的總動(dòng)量為(M-m)v-mv1(以火箭的速度方向?yàn)檎较颍﹦t:(M-m)v-mv1=0 師生分析得到:燃料燃盡時(shí)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(shí),剩余部分將獲得一個(gè)反向沖量而向相反方向運(yùn)動(dòng),這種向相反方向的運(yùn)動(dòng),通常叫做反沖運(yùn)動(dòng)。 2、對(duì)于反沖運(yùn)動(dòng),所遵循的規(guī)律是動(dòng)是守恒定律,在具體的計(jì)算中必須嚴(yán)格按動(dòng)量守恒定律的解題步驟來進(jìn)行。 3、反沖運(yùn)動(dòng)不僅存在于宏觀低速物體間,也存在于微觀高速物體。 教學(xué)目的 1.了解組成物質(zhì)的分子具有動(dòng)能及勢(shì)能,并且了解分子平均動(dòng)能和分子勢(shì)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(gè)重要的概念,是本章教學(xué)的一個(gè)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(shì)能。 教學(xué)過程 一、復(fù)習(xí)提問 什么樣的能是勢(shì)能?彈性勢(shì)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(dòng)能。 。1)組成物質(zhì)的分子總在不停地運(yùn)動(dòng)著,所以運(yùn)動(dòng)著的分子具有動(dòng)能,叫做分子動(dòng)能。 (2)啟發(fā)性提問:根據(jù)你對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的觀察,分子運(yùn)動(dòng)有什么樣的特點(diǎn)? 應(yīng)答:分子運(yùn)動(dòng)是雜亂無章的,在同一時(shí)刻,同一物體內(nèi)的分子運(yùn)動(dòng)方向不相同,分子的運(yùn)動(dòng)速率也不相同。 教師分析分子速率分布特點(diǎn)——在同一時(shí)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(gè)分子的動(dòng)能也不同。對(duì)于熱現(xiàn)象的研究來說,每個(gè)分子的動(dòng)能是毫無意義的,而有意義的是物體內(nèi)所有分子動(dòng)能的平均值,此平均值叫做分子的平均動(dòng)能。 。3)要學(xué)生討論研究。 用分子動(dòng)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(dòng)能也各不相同,但就冷水總體來說分子的平均動(dòng)能小于熱水的分子平均動(dòng)能。 教師指出:由此可見,溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。 2.分子勢(shì)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(duì)位置發(fā)生變化時(shí),它們之間便具有勢(shì)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(duì)位置所決定的能,稱之為分子勢(shì)能。 。2)分子勢(shì)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(shí),F(xiàn)=0,r<r0時(shí),F(xiàn)為斥力,r>r0時(shí),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(zhǎng)或壓縮兩種情況,因此分子勢(shì)能與分子間距離也分兩種情況。 ①當(dāng)r>r0時(shí),F(xiàn)為引力,分子勢(shì)能隨著r的增大而增加。此種情況與彈簧被拉長(zhǎng)彈性勢(shì)能的增加很相似。 、诋(dāng)r< p=""> 小結(jié):分子勢(shì)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(減小)。可見分子勢(shì)能跟物體體積有關(guān)。 。3)物體的內(nèi)能。 教師指出:物體里所有的分子動(dòng)能和勢(shì)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(duì)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(dòng)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(shì)能也大得多,因而質(zhì)量相等的水蒸氣的內(nèi)能比水大。 ②物體的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),物體的內(nèi)能也隨著變化。 舉例說明:當(dāng)水沸騰時(shí),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(shì)能,因而增大了物體的內(nèi)能,當(dāng)水汽凝結(jié)時(shí),分子動(dòng)能沒有明顯變化,但分子靠得更緊密了,分子勢(shì)能便減小了,因此物體的內(nèi)能減小了。 ③物體的內(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?yàn)閰⒄瘴,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(dòng)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(shí),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(dòng),木箱具有什么能?此時(shí)木箱的內(nèi)能與靜止時(shí)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(jiǎn)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(shí),會(huì)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(dòng),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(dòng)而具有的動(dòng)能,以及分子之間勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能.它的單位是焦耳,簡(jiǎn)稱焦,符號(hào)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(shí)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(shí),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(dòng)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(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)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(gè)數(shù)越多,分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)物體內(nèi)能越大 問題1:如右圖所示,在一個(gè)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(yàn)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(yàn)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(shí),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(shí),管內(nèi)的酒精蒸氣對(duì)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(xiàng). 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(xiàng)ABD是做功改變物體的內(nèi)能,選項(xiàng)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】相關(guān)文章: 高中物理教案12-16 [優(yōu)選]高中物理教案07-31 高中物理教案(15篇)07-22 高中物理教案15篇10-27 物理教案05-15 初中物理教案02-08 初中物理教案06-28 高二物理教案02-07 高三物理教案08-26高中物理教案14
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