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高二物理教案集合15篇
在教學(xué)工作者實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中,編寫教案是必不可少的,教案有利于教學(xué)水平的提高,有助于教研活動(dòng)的開展。那么你有了解過教案嗎?以下是小編幫大家整理的高二物理教案,歡迎閱讀與收藏。
高二物理教案1
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1. 知道自然界中熱侍導(dǎo)的方向性。
2. 初步了解熱力學(xué)第二定律,并能用熱力學(xué)第二定律解釋第二類永動(dòng)機(jī)不能制造成功的原因。
3. 能用熱力學(xué)第二定律解釋自然界中的能量轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移以及方向性問題。
學(xué)習(xí)重、難點(diǎn)
熱力學(xué)第二定律及用定律解釋一些實(shí)際問題。
學(xué)法指導(dǎo)
自主、合作、探究、師生討論
知識(shí)鏈接
1.熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容: 。
2.機(jī)械能能否全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,那么內(nèi)能能否全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能?舉例說明
學(xué)習(xí)過程
用案人自我創(chuàng)新
[自主學(xué)習(xí)]
1. 閱讀P56思考與討論提出的問題,體會(huì)熱傳導(dǎo)的方向性。說說你對(duì)一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的這名話的理解。
2. 熱機(jī)是一種把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。熱機(jī)包括熱源、工作物質(zhì)、冷凝器幾部分組成。其工作原理為:熱機(jī)從熱源吸收熱量Q1,推動(dòng)活塞做功W,然后向冷凝器釋放熱量Q2。根據(jù)能量守恒三者關(guān)系為:我們把熱機(jī)做的功W和它從熱源吸收的熱量Q1的.比值叫做熱機(jī)的效率,用 教type=#_x0000_t75 ole=表示,即 。
思考:熱機(jī)的效率能否達(dá)到100%,為什么?
3. 第二類永動(dòng)機(jī):
只從單一熱源吸收熱量,使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ鹌渌兓臒釞C(jī)。根據(jù)你所了解的知識(shí),第二類永動(dòng)機(jī)可能研制成嗎?說說你的理由。
4. 熱力學(xué)第二定律
(1) 兩種表述:
①(這是按照熱傳導(dǎo)的方向性來描述的)。
②(這是按照機(jī)械能與熱能轉(zhuǎn)化過程的方向性來描述的)。
說明:
(1) 熱力學(xué)第二定律的兩種表述看上去似乎沒有什么聯(lián)系,然而實(shí)際上它們是等效的。
(2) 熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)是它揭示了大量分子參與的宏觀過程的方向性,使人們認(rèn)識(shí)到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性。
(3) 熱力學(xué)第一定律和第二定律的區(qū)別:
[例題與習(xí)題]
[例1]下列哪些過程具有方向性( )
A熱傳導(dǎo)過程
B.機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程
C.氣體的擴(kuò)散過程
D.氣體向真空中的膨脹
[例2]根據(jù)熱力學(xué)第二定律,下列說法中正確的是( )
A. 不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功而不引起其它變化
B. 沒有冷凝器,只有單一的熱源,能將從單一熱源吸收的熱量全部用來做或,而不引起其它變化的熱機(jī)是可能實(shí)現(xiàn)的
C. 制冷系統(tǒng)將冰箱里的熱量傳給外界較高的溫度的空氣中不引起其它變化
D. 不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體而不引起其它變化
[練習(xí)1] 根據(jù)熱力學(xué)第二定律,下列說法中正確的是( )
A. 熱機(jī)中燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能
B. 電流的能不可能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能
C. 在火力發(fā)電機(jī)中,燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部變成電能
D. 在熱傳導(dǎo)中,熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體。]
[例3]下列說法正確 的是( )
A. 第二類永動(dòng)機(jī)和第一類永動(dòng)機(jī)一樣,都違背了能量守恒定律
B. 第二類永動(dòng)機(jī)違背了能量轉(zhuǎn)化的方向性
C. 自然界中的能量是守恒的,所以不用節(jié)約能源
D. 自然界中的能量盡管是定恒的,但有的能量便于利用,有的能量不便于利用,幫要節(jié)約能源
[例4]關(guān)于熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律,下列說法正確的是( )
A. 熱力學(xué)第一定律指出內(nèi)能可以與其它形式的能相互轉(zhuǎn)化,而熱力學(xué)第二定律則指出內(nèi)能不可能完全轉(zhuǎn)化成其它形式的能,幫這兩條定律是相互矛盾的
B. 內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為其它形式的能,只是會(huì)產(chǎn)生其它影響,幫兩條定律并不矛盾
C. 兩條定律都是有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化定律,它們不但不矛盾,而且沒有本質(zhì)的區(qū)別
D. 其實(shí)能量守恒定律已經(jīng)包含了熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律
高二物理教案2
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,rr0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。
、佼(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彈性勢(shì)能的增加很相似。
、诋(dāng)r
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(減小)則宏觀表現(xiàn)為物體體積增大(減小)?梢姺肿觿(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。
、谖矬w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。
、畚矬w的內(nèi)能是不同于機(jī)械能的另一種形式的能。
a.靜止在地面上的物體以地球?yàn)閰⒄瘴铮矬w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?
②質(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)。
高二物理教案3
、耪n題:高二物理:第一章靜電場
、剖谡n教師:黎亭
、钦n時(shí):2小時(shí)
、葘W(xué)生現(xiàn)狀分析:現(xiàn)物理水平為60分左右,屬于中下水平。補(bǔ)課安排:復(fù)習(xí)講解高二知識(shí),抓基礎(chǔ)知識(shí)為切入點(diǎn),后繼強(qiáng)化。
。5)教學(xué)內(nèi)容
高二物理上冊(cè)第一章第一節(jié)與第二節(jié)
第一節(jié)電荷及其守恒定律
本節(jié)從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì),使物體帶電的方法。給學(xué)生滲透看問題要透過現(xiàn)象看本質(zhì)的思想。摩擦起電、兩種電荷的相互作用、電荷量的概念初中已接觸,電荷守恒定律對(duì)學(xué)生而言不難接受,在此從原子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上做本質(zhì)上分析,使學(xué)生體會(huì)對(duì)物理螺旋式學(xué)習(xí)的過程。本節(jié)關(guān)鍵是做好實(shí)驗(yàn),從微觀分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。有了使物體帶電的理解,電荷守恒定律便水到渠成,進(jìn)一步鞏固高中的守恒思想。培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的科學(xué)習(xí)慣。通過閱讀材料,展示物理學(xué)發(fā)展中充滿睿智和靈氣的科學(xué)思維,弘揚(yáng)前輩物理學(xué)家探尋真理的堅(jiān)強(qiáng)意志和科學(xué)精神。
【教學(xué)預(yù)設(shè)】
使用幻燈片時(shí)充分利用它的`高效同時(shí),盡量保留黑板的功能始終展示本節(jié)課的知識(shí)框架。
在條件允許的情況下努力使實(shí)驗(yàn)簡化,給學(xué)生傳遞這樣一個(gè)信息──善于從簡單中捕捉精彩瞬間,從日常生活中發(fā)現(xiàn)和體驗(yàn)科學(xué)(閱讀材料)。
練習(xí)題設(shè)計(jì)力求有針對(duì)性、導(dǎo)向性、層次性。
【教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識(shí)與技能
知道兩種電荷及其相互作用。
知道三種使物體帶電的方法及帶電本質(zhì)。
知道電荷守恒定律。
知道什么是元電荷、比荷、電荷量、靜電感應(yīng)的概念。
。ǘ┻^程與方法
物理學(xué)螺旋式遞進(jìn)的學(xué)習(xí)方法。
由現(xiàn)象到本質(zhì)分析問題的方法。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)—透過現(xiàn)象看本質(zhì)。
科學(xué)家科學(xué)思維和科學(xué)精神的滲透─—課后閱讀材料。
【教學(xué)重、難點(diǎn)】
重點(diǎn):電荷守恒定律
難點(diǎn):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。
【教學(xué)過程】
引入新課:今天開始我們進(jìn)入物理學(xué)另一個(gè)豐富多彩,更有趣的殿堂,電和磁的世界。高中的電學(xué)知識(shí)大致可分為電場的電路,本章將學(xué)習(xí)靜電學(xué),將從物質(zhì)的微觀的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì),電荷相互作用的基本規(guī)律,以及與靜止電荷相聯(lián)系的靜電場的基本性質(zhì)。
【板書】第一章靜電場
【板書】一、電荷(復(fù)習(xí)初中知識(shí))
1.兩種電荷:正電荷和負(fù)電荷:把用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷稱為正電荷,用正數(shù)表示。把用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷稱為負(fù)電荷,用負(fù)數(shù)表示。
2.電荷及其相互作用:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
3.使物體帶電的方法:
摩擦起電──學(xué)生自學(xué)P2后解釋摩擦起電的原因,培養(yǎng)學(xué)生理解能力和語言表達(dá)能力。為電荷守恒定律做鋪墊。
演示摩擦起電,用驗(yàn)電器檢驗(yàn)是否帶電,讓學(xué)生分析使金屬箔片張開的原因過渡到接觸起電。
接觸起電──電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上仔細(xì)觀察從靠近到接觸過程中還有哪些現(xiàn)象?──靠近未接觸時(shí)箔片張開張開意味著箔片帶電?看來還有其他方式使物體帶電?其帶電本質(zhì)是什么?──設(shè)置懸念。
自學(xué)P3第二段后,回答自由電子和離子的概念及各自的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。解釋觀察到的現(xiàn)象。
再演示,靠近(不接觸)后再遠(yuǎn)離,箔片又閉合,即不帶電,有沒有辦法遠(yuǎn)離后箔片仍帶電?
提供器材,鼓勵(lì)學(xué)生到時(shí)講臺(tái)演示。得出靜電感應(yīng)和感應(yīng)起電。
靜電感應(yīng)和感應(yīng)起電──電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。
通過對(duì)三種起電方式本質(zhì)的分析,讓學(xué)生思考滿足共同的規(guī)律是什么?得出電荷守恒定律。
學(xué)生自學(xué)教材,掌握電荷守恒定律的內(nèi)容,電荷量、元電荷、比荷的概念。
【板書】
二、電荷守恒定律:
電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。
一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和總是保持不變。
【板書】
三、幾個(gè)基本概念
電荷量──電荷的多少叫做電荷量。符號(hào):Q或q單位:庫侖符號(hào):C。
元電荷──電子所帶的電荷量,用e表示,e=1.60×10C。
注意:所有帶電體的電荷量或者等于e,或者等于e的整數(shù)倍。電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。最早由美國物理學(xué)家密立根測得
比荷──電荷的電荷量q與其質(zhì)量m的比值q/m,符號(hào):C/㎏。
靜電感應(yīng)和感應(yīng)起電──當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí),由于電荷間相互吸引或排斥,導(dǎo)體中的自由電荷便會(huì)趨向或遠(yuǎn)離帶電體,使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異號(hào)電荷,遠(yuǎn)離一端帶同號(hào)電荷。這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)。利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過程叫做感應(yīng)起電。
課堂訓(xùn)練:見附件
高二物理教案4
教學(xué)內(nèi)容:人教版的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書選修3—3教材第八章氣體第一節(jié)氣體的等溫變化。
教學(xué)設(shè)計(jì)特點(diǎn):突出物理規(guī)律形成的感性基礎(chǔ)和理性探索的有機(jī)結(jié)合;通過問題驅(qū)動(dòng)達(dá)成教目標(biāo)的有效實(shí)現(xiàn);重視物理從生活中來最終回到生活中去。
1.教學(xué)目標(biāo)
1、1知識(shí)與技能
。1)知道什么是等溫變化;
。2)掌握玻意耳定律的內(nèi)容和公式;知道定律的適用條件。
。3)理解等溫變化的P—V圖象與P—1/V圖象的含義,增強(qiáng)運(yùn)用圖象表達(dá)物理規(guī)律的能力;
1、2過程與方法
帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷探究等溫變化規(guī)律的全過程,體驗(yàn)控制變量法以及實(shí)驗(yàn)中采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的方法。
1、3情感、態(tài)度與價(jià)值觀
讓學(xué)生切身感受物理現(xiàn)象,注重物理表象的形成;用心感悟科學(xué)探索的基本思路,形成求實(shí)創(chuàng)新的科學(xué)作風(fēng)。
2、 教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)
重點(diǎn):讓學(xué)生經(jīng)歷探索未知規(guī)律的過程,掌握一定質(zhì)量的氣體在等溫變化時(shí)壓強(qiáng)與體積的關(guān)系,理解 p—V 圖象的物理意義。
難點(diǎn):學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì);數(shù)據(jù)處理。
3、教具:
塑料管,乒乓球、熱水,氣球、透明玻璃缸、抽氣機(jī),u型管,注射器,壓力計(jì)。
4、設(shè)計(jì)思路
學(xué)生在初中時(shí)就已經(jīng)有了固體、液體和氣體的概念,生活中也有熱脹冷縮的概念,但對(duì)于氣體的三個(gè)狀態(tài)參量之間有什么樣的關(guān)系是不清楚的。新課程理念要求我們,課堂應(yīng)該以學(xué)生為主體,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí),著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和實(shí)證精神。這節(jié)課首先通過做簡單的演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生明白氣體的質(zhì)量、溫度、體積和壓強(qiáng)這幾個(gè)物理量之間存在著密切的聯(lián)系;然后與學(xué)生一道討論實(shí)驗(yàn)方案,確定實(shí)驗(yàn)要點(diǎn),接著師生一道實(shí)驗(yàn)操作,數(shù)據(jù)的處理,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論并深入討論,最后簡單應(yīng)用等溫變化規(guī)律解決實(shí)際問題。
5.教學(xué)流程:(略)
6.教學(xué)過程
6、l課題引入
演示實(shí)驗(yàn):變形的乒乓球在熱水里恢復(fù)原狀
乒乓球里封閉了一定質(zhì)量的氣體,當(dāng)它的溫度升高,氣體的`壓強(qiáng)就隨著增大,同時(shí)體積增大而恢復(fù)原狀。由此知道氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)之間有相互制約的關(guān)系。本章我們研究氣體各狀態(tài)參量之間的關(guān)系。
對(duì)于氣體來說,壓強(qiáng)、體積、溫度與質(zhì)量之間存在著一定的關(guān)系。高中階段通常就用壓強(qiáng)、體積、溫度描述氣體的狀態(tài),叫做氣體的三個(gè)狀態(tài)參量。對(duì)于一定質(zhì)量的氣體當(dāng)它的三個(gè)狀態(tài)參量都不變時(shí),我們就說氣體處于某一確定的狀態(tài);當(dāng)一個(gè)狀態(tài)參量發(fā)生變化時(shí),就會(huì)引起其他狀態(tài)參量發(fā)生變化,我們就說氣體發(fā)生了狀態(tài)變化。這一章我們的主要任務(wù)就是研究氣體狀態(tài)變化的規(guī)律。
出示課題: 第八章 氣體
師問:同時(shí)研究三個(gè)及三個(gè)以上物理量的關(guān)系,我們要用什么方法呢?請(qǐng)舉例說明。
生:控制變量法
比如要研究壓強(qiáng)與體積之間的關(guān)系,需要保持質(zhì)量和溫度不變,再如要研究氣體壓強(qiáng)與溫度之間的關(guān)系,需要保持質(zhì)量和體積不變。
師:我們這節(jié)課首先研究氣體的壓強(qiáng)和體積的變化關(guān)系。
我們把溫度和質(zhì)量不變時(shí)氣體的壓強(qiáng)隨體積的變化關(guān)系叫做等溫變化。出示本節(jié)課題:
第一節(jié) 氣體的等溫變化
6、2 新課進(jìn)行
一、實(shí)驗(yàn)探究
1、學(xué)生體驗(yàn)壓強(qiáng)與體積的關(guān)系得出定性結(jié)論
全體同學(xué)體驗(yàn): 每個(gè)同學(xué)用力在口腔中摒住一口氣,然后用手去壓臉頰,你會(huì)怎么樣,思考為什么?
小組體驗(yàn):每桌同學(xué)用一只小的注射器體驗(yàn):一個(gè)同學(xué)用手指頭封閉一定質(zhì)量的氣體,另一個(gè)同學(xué)緩慢壓縮氣體,體積減小時(shí)第一個(gè)同學(xué)的手指有什么感覺,說明什么呢?反之當(dāng)我們拉動(dòng)活塞增大氣體體積時(shí),手指有什么感覺,說明什么呢?要求學(xué)生體驗(yàn)并說出自己的感覺和結(jié)論(即壓縮氣體,體積減小,壓強(qiáng)增大;反之,體積增大壓強(qiáng)減小)
2、猜想
引導(dǎo)學(xué)生猜想:我們猜想:在一般情況下,一定質(zhì)量的氣體當(dāng)溫度不變時(shí),氣體的壓強(qiáng)和體積之間可能有什么定量關(guān)系呢?
學(xué)生:壓強(qiáng)與體積成反比例關(guān)系(從最簡單的定量關(guān)系做起)
師:一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí)壓強(qiáng)與體積是否是成反比例的關(guān)系,需要我們進(jìn)一步研究、這節(jié)課我們用實(shí)驗(yàn)探究這一課題。
3、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:
。1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):
首先,要求學(xué)生完整的復(fù)述我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄恳欢ㄙ|(zhì)量的氣體在溫度不變情況下壓強(qiáng)與體積之間的定量關(guān)系、
要求學(xué)生根據(jù)放在桌上的器材,思考試驗(yàn)方案,并思考以下幾個(gè)問題:
問題1:本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是什么?如何取一定質(zhì)量的氣體?實(shí)驗(yàn)條件是什么?如何實(shí)現(xiàn)這一條件?
學(xué)生討論回答:研究對(duì)象是一定質(zhì)量的氣體,用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體在注射器內(nèi)以獲取, 實(shí)驗(yàn)條件是氣體質(zhì)量不變, 氣體溫度不變;活塞加油增加密閉性,推拉活塞改變體積和壓強(qiáng);不用手握注射器;緩慢推拉活塞,穩(wěn)定后再讀數(shù)。(或者有其他的實(shí)驗(yàn)方案)
問題2: 數(shù)據(jù)收集 本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該要收集哪些數(shù)據(jù)? 用什么方法測量?
學(xué)生:要收集氣體的不同壓強(qiáng)和體積,用氣壓計(jì)可以測量壓強(qiáng),注射器上面的讀數(shù)可以得到體積。
問題3:數(shù)據(jù)處理 怎樣處理上述數(shù)據(jù)才能得到等溫條件下壓強(qiáng)與體積之間的正確關(guān)系呢?(學(xué)生討論并回答)
學(xué)生:常用數(shù)據(jù)處理辦法有計(jì)算法,圖象法等。
老師:能不能說得更具體一點(diǎn)呢?
學(xué)生:就是先把V和P乘起來,看看各組的乘積是否相等(或者近似相等),從而得到結(jié)論;圖像法就是以V為橫坐標(biāo),P為縱坐標(biāo),在用描點(diǎn)作圖法,把得到的數(shù)據(jù)作到坐標(biāo)系中,再連線,看圖像的特點(diǎn),從而得到兩者的定量關(guān)系。
再讓一個(gè)學(xué)生把我們剛才分析得到的比較好的實(shí)驗(yàn)方法再復(fù)述,然后師生互助完成實(shí)驗(yàn)。
2、實(shí)驗(yàn)過程:
師生共同完成實(shí)驗(yàn): 老師推、拉活塞,一名學(xué)生讀取數(shù)據(jù),另一名學(xué)生設(shè)計(jì)記錄表格并記錄數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理:①簡單計(jì)算 找壓強(qiáng)和體積之間的關(guān)系
②學(xué)生描繪圖象(提示作P—V圖像)能否得出結(jié)論?
總結(jié)提問:各小組是如何處理數(shù)據(jù)的,結(jié)論如何?(實(shí)物投影展示)
問題4:若P—V圖象為雙曲線的一支,則能說明P與V成反比。但能否確定我們做出就一定是是雙曲線的一支呢?(還是猜測)我們?cè)鯓舆M(jìn)一步P和V之間的關(guān)系呢?
教師:有一種思想叫做轉(zhuǎn)化的思想。若P—V圖象為一雙曲線,那么P—1/V圖象是什么樣子?(過原點(diǎn)的一條直線)那我們就再作一條P—1/V圖象看看吧!
(師)計(jì)算機(jī)擬合:把P—V圖象轉(zhuǎn)化為P—1/V圖象。我們看到一定質(zhì)量的氣體,在溫度不變的情況下,P—1/V圖象是一條(幾乎)過原點(diǎn)的直線,表明壓強(qiáng)與體積成反比。
。ㄈ⿲(shí)驗(yàn)結(jié)論:在誤差允許的范圍內(nèi),一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的條件下壓強(qiáng)與體積成反比。(學(xué)生敘述)
師:大家看到我們作出來的這條直線,還不是很準(zhǔn)確,大家可以分析在實(shí)驗(yàn)過程中有哪些地方可能引起實(shí)驗(yàn)誤差?
學(xué)生討論分析產(chǎn)生誤差的原因、
早在17世紀(jì),英國科學(xué)家玻意耳和法國科學(xué)家馬略特分別通過更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)研究得出了這個(gè)結(jié)論,被稱為玻意耳定律。
二、玻意耳定律
1、 內(nèi)容:一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度不變的條件下壓強(qiáng)P與體積V成反比。
2、 公式:PV=C(常量)或P1V1=P2V2(其中P1V1和 P2V2分別為氣體在兩個(gè)狀態(tài)下的壓強(qiáng)和體積)
3、 圖象:P—1/V圖象:過原點(diǎn)的直線——等溫線
P—V圖象:雙曲線的一支——等溫線
三、拓展思考
問題5:在同一溫度下,取不同質(zhì)量的同種氣體為研究對(duì)象, PV乘積C一樣嗎?即對(duì)不同的氣體,C是一個(gè)普適常量嗎?(學(xué)生思考不能求解或回答不一樣)
師問:怎樣才能得到正確的結(jié)果呢?(猜想—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證)
學(xué)生:改變氣體的質(zhì)量用同樣的方法重新測量,測量數(shù)據(jù)記錄在同一表格中,通過簡單的計(jì)算就能得到結(jié)果。
結(jié)論:不一樣。質(zhì)量越大,PV乘積越大。P—V圖象離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn),P—1/V圖象斜率越大。
問題6:取相同質(zhì)量的同種氣體,在不同溫度下,作出的P—V圖象是否一樣?(學(xué)生猜想——驗(yàn)證)
結(jié)論:不一樣。溫度較高時(shí),PV乘積較大,P—V圖象離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn),P—1/V圖象斜率較大。
四、玻意耳定律的應(yīng)用之定性解釋:
問題一:氣球漲大視頻。學(xué)生分析。
問題二:小實(shí)驗(yàn)。裝水的瓶子下有小洞,當(dāng)蓋子打開時(shí)水會(huì)噴出,然后合上蓋子則水就不會(huì)持續(xù)地流出了。
解釋:蓋子打開時(shí),小孔上方的壓強(qiáng)始終大于外面的壓強(qiáng),所以水會(huì)噴出,當(dāng)蓋子蓋上時(shí),水的上方被封閉了一定質(zhì)量的氣體,當(dāng)有水流出后,瓶中空氣的體積變大,根據(jù)波意耳定律壓強(qiáng)變小,當(dāng)孔上方壓強(qiáng)小于外部大氣壓時(shí),水就流不出去了。
五.課堂小結(jié)
1、方法 ①研究多變量問題時(shí)用控制變量法
、趯(shí)驗(yàn)探究方法:猜想——驗(yàn)證——進(jìn)一步猜想——再驗(yàn)證——得到結(jié)論
2、知識(shí) 玻意耳定律:一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度不變的條件下壓強(qiáng)P與體積V成反比。
六.教學(xué)后記:
1.課堂上讓學(xué)生從自身體驗(yàn)開始,充分參與科學(xué)探究的全過程,熟悉科學(xué)探究未知世界的一般流程,并堅(jiān)持滲透實(shí)事求是和精益求精的科學(xué)精神。
2.教學(xué)中對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)方法處理物理數(shù)據(jù),從而得出簡潔的物理學(xué)規(guī)律的過程,讓學(xué)生多練習(xí)多體驗(yàn),以使學(xué)生真正掌握,并且多給時(shí)間讓學(xué)生從圖像中找出規(guī)律,以提高學(xué)生認(rèn)識(shí)圖像與應(yīng)用圖像分析問題的能力。
3.教學(xué)中學(xué)生參與小實(shí)驗(yàn)及視頻材料能很好地吸引學(xué)生的注意力,提高教學(xué)的有效性。
4、物理來源于社會(huì)生活實(shí)踐,反之也能解釋自然界及生活和生產(chǎn)中的相關(guān)現(xiàn)象,有效杜絕物理和生活相脫節(jié)的現(xiàn)象發(fā)生、也有利于學(xué)生正確物理觀的形成。
高二物理教案5
第1節(jié)《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)》
一、教材分析
《劃時(shí)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(huì)科學(xué)家的思考、研究時(shí)的迷失與最后成功,本節(jié)是過程與方法、情感、態(tài)度與價(jià)值觀教育的難得素材
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
(1)知道奧斯特實(shí)驗(yàn)、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?cè)谔骄窟^程中的失敗和貢獻(xiàn),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(shí)驗(yàn)、分析論證、歸納總結(jié)等要素在研究物理問題時(shí)的重要性
3.情感、態(tài)度與價(jià)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(huì)科學(xué)家對(duì)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(duì)挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志激勵(lì)自己。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷史背景;
難點(diǎn):體會(huì)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(shí)驗(yàn)班,學(xué)生已有的知識(shí)和實(shí)驗(yàn)水平有差距。本節(jié)課學(xué)生認(rèn)識(shí)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(shí)驗(yàn)法:學(xué)生自己體會(huì)奧斯特實(shí)驗(yàn)
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(diǎn)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(shí)代的發(fā)現(xiàn),初步了解物理學(xué)史。分小組6臺(tái)奧斯特實(shí)驗(yàn)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(jì)和布置:分小組合作學(xué)習(xí),分6個(gè)學(xué)習(xí)小組。
七、課時(shí)安排:1課時(shí)
八、教學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實(shí)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(duì)性。
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
(三)合作探究、精講點(diǎn)撥。
探究一:奧斯特夢(mèng)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(lì)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(duì)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(shí)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(dòng):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(jī)械運(yùn)動(dòng)向熱運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化,而蒸汽機(jī)則實(shí)現(xiàn)了熱運(yùn)動(dòng)向機(jī)械運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化,于是,一些獨(dú)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(jiān)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(yùn)動(dòng)、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(gè)宇宙納在一個(gè)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(duì)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(shí)驗(yàn)》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(dòng),導(dǎo)致了大批實(shí)驗(yàn)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(huì)科普利獎(jiǎng)?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(diǎn)?
(2)法拉第的研究是一帆風(fēng)順的嗎?法拉第面對(duì)失敗是怎樣做的?
(3)法拉第做了大量實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(huì)。
學(xué)生活動(dòng):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(jìn)了科學(xué)的發(fā)展。1821年英國《哲學(xué)年鑒》的主編約請(qǐng)戴維撰寫一篇文章,評(píng)述奧斯特發(fā)現(xiàn)以來電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)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(duì)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(xì)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(jìn)行了系統(tǒng)的研究。起初,他試圖用強(qiáng)磁鐵靠近閉合導(dǎo)線或用強(qiáng)電流使另一閉合導(dǎo)線中產(chǎn)生電流,做了大量的實(shí)驗(yàn),都失敗了。經(jīng)過歷時(shí)十年的失敗、再試驗(yàn),直到1831年8月29日才取得成功。他接連又做了幾十個(gè)這類實(shí)驗(yàn)。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(yùn)動(dòng)的恒定電流;運(yùn)動(dòng)的磁場;在磁場中運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)后,他終于實(shí)現(xiàn)了磁生電的夙愿,宣告了電氣時(shí)代的到來。
作為19世紀(jì)偉大實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(huì)一封信,信封上寫有現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)收藏在皇家學(xué)會(huì)檔案館里的一些新觀點(diǎn)。那時(shí)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(dòng)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(shí)對(duì)當(dāng)時(shí)盛行的超距作用說產(chǎn)生了強(qiáng)烈的懷疑:一個(gè)物體可以穿過真空超距地作用于另一個(gè)物體,不要任何一種東西的中間參與,就把作用和力從一個(gè)物體傳遞到另一個(gè)物體,這種說法對(duì)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(huì)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(shí),他還向另一種形而上學(xué)觀點(diǎn)──流體說進(jìn)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(shí)當(dāng)時(shí)所知摩擦電、伏打電、電磁感應(yīng)電、溫差電和動(dòng)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(duì)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(gè)物體傳到另一個(gè)物體的思想。于是,介質(zhì)成了場的場所,場這個(gè)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(dú)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(qiáng)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(shí)流行的超距作用電動(dòng)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(jiān)信:物質(zhì)的力借以表現(xiàn)出的各種形式,都有一個(gè)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(qiáng)烈,執(zhí)著的追求使他終于在1845年發(fā)現(xiàn)強(qiáng)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(bào)信號(hào)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室作實(shí)驗(yàn)時(shí)錯(cuò)把他當(dāng)作守門的老頭。1857年,皇家學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)委員會(huì)一致決議聘請(qǐng)他擔(dān)任皇家學(xué)會(huì)會(huì)長。對(duì)這一榮譽(yù)職務(wù)他再三拒絕。他說:我是一個(gè)普通人。如果我接受皇家學(xué)會(huì)希望加在我身上的榮譽(yù),那么我就不能保證自己的誠實(shí)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(hào)時(shí),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(duì)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?yàn)檫@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(jià)值了。一方面可以得到十五萬鎊的財(cái)產(chǎn),一方面是完全沒有報(bào)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(shí)現(xiàn)磁生電是當(dāng)時(shí)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(gè)問題上,最遺憾的莫過于科拉頓。
1825年,科拉頓做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn),他將一個(gè)磁鐵插入連有靈敏電流計(jì)的螺旋線圈,來觀察在線圈中是否有電流產(chǎn)生。但是在實(shí)驗(yàn)時(shí),科拉頓為了排除磁鐵移動(dòng)時(shí)對(duì)靈敏電流計(jì)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(jì)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(shí)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(shí)驗(yàn)。然而,無論他跑得多快,他看到的電流計(jì)指針都是指在0刻度的位置。
科拉頓失敗了。科拉頓的這個(gè)失敗,是一個(gè)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?yàn)榭评D的實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)得完全正確,如果磁鐵磁性足夠強(qiáng),導(dǎo)線電阻不大,電流計(jì)十分靈敏,那么在科拉頓將磁鐵插入螺旋線圈時(shí),電流計(jì)的指針確實(shí)是擺動(dòng)了的。也就是說,電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)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(jì)指針往回?cái)[也沒看見,有人說,這是一次遺憾的失敗。因?yàn)榭评D如果有個(gè)助手在另外那間房里,或者科拉頓就把電流計(jì)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?yàn)榭评D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(qǐng)個(gè)助手幫一下忙、或者把電流計(jì)拿到同一間房里來。事實(shí)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(yuǎn)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(duì)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(jìn)行當(dāng)堂檢測。
設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷史背景并體會(huì)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(jì)實(shí)驗(yàn),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(jì)意圖:布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè),并對(duì)本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時(shí)批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。
九、板書設(shè)計(jì)
一、奧斯特夢(mèng)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(duì)于課外知識(shí)很感興趣,有些同學(xué)有一定的知識(shí)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(duì)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(shí),來豐富學(xué)生的知識(shí)面,擴(kuò)寬學(xué)生的視野。
在后面的教學(xué)過程中會(huì)繼續(xù)研究本節(jié)課,爭取設(shè)計(jì)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(jìn)步!
高二物理教案6
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo):
(1)通過本節(jié)課的復(fù)習(xí),進(jìn)一步加深對(duì)電場概念的理解,使學(xué)生明確場的特點(diǎn),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(yàn)電荷的概念,深刻理解和掌握電場強(qiáng)度的概念。
(3)能夠運(yùn)用點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式進(jìn)行簡單運(yùn)算。
(4)進(jìn)一步理解和掌握電場的疊加原理,會(huì)計(jì)算簡單的點(diǎn)電荷組產(chǎn)生的電場。
2.能力目標(biāo):
能夠運(yùn)用所學(xué)概念、公式進(jìn)行簡單運(yùn)算,形成一定的解題能力。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
1.進(jìn)一步深刻理解電場和電場強(qiáng)度的概念是本節(jié)課的重點(diǎn)。
2.熟練應(yīng)用電場強(qiáng)度的概念、場的疊加原理解決有關(guān)問題是本節(jié)的難點(diǎn)。
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(qiáng)弱?是怎樣定義的?是矢量還是標(biāo)量?
3.電場強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的?計(jì)算公式你知道有幾個(gè)?應(yīng)用時(shí)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(duì)放在其中的電荷有力的作用。
(這種力叫電場力)
2.電場強(qiáng)度:
(1)用電場強(qiáng)度來描述。定義:物理學(xué)中把放入電場中某一點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷受到的電場力與它的電量的比值叫做這一點(diǎn)的電場強(qiáng)度。簡稱場強(qiáng)。
(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(diǎn)的場強(qiáng)方向與正電荷在該點(diǎn)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(qiáng)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:
、倜枋瞿滁c(diǎn)電場的強(qiáng)弱和方向,是描述電場力的性質(zhì)的物理量,是矢量。
、谀滁c(diǎn)的場強(qiáng)E的大小和方向取決于電場,與檢驗(yàn)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(qiáng)弱,而不能決定電場強(qiáng)弱。
、転槎x式,適用于一切電場
3.點(diǎn)電荷電場的場強(qiáng):
a、表達(dá)式:(此式為決定式,只適用于真空中點(diǎn)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(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在的空間的電場疊加(場的`疊加原理)
如果一個(gè)電場由n個(gè)點(diǎn)電荷共同激發(fā)時(shí),那么電場中任一點(diǎn)的總場強(qiáng)將等于n個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)各自產(chǎn)生場強(qiáng)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(diǎn)所受到的電場力F由電荷所帶電量q與電場在該點(diǎn)的電場強(qiáng)度E兩因素決定。即:
①大小:F=qE(電場力的決定式,F和q、E都有關(guān))
、诜较: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(qiáng)度E和電場力F是兩個(gè)不同概念
注意點(diǎn):
1、對(duì)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(jìn)行新課
1.作業(yè)講評(píng)
根據(jù)上節(jié)課學(xué)生作業(yè)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行適當(dāng)評(píng)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(gè)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(shí),可使C恰受電場力平衡.A、B、C均可看成點(diǎn)電荷.
、貯、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(shí)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(duì)此題的分析和求解,可以加深對(duì)場強(qiáng)概念和場強(qiáng)疊加的理解.學(xué)生一般從受力平衡的角度進(jìn)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:
①C處于平衡狀態(tài),實(shí)際上是要求C處在A、B形成的電場中的電場強(qiáng)度為零的地方.
既然C所在處的合場強(qiáng)為零,那么,C所帶電量的正或負(fù)、電量的多或少均對(duì)其平衡無影響.
、谠僖訟或B帶電小球?yàn)檠芯繉?duì)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(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)多大?方向如何?
學(xué)生思考、討論,可以請(qǐng)學(xué)生談他們的認(rèn)識(shí)與理解.
通過本題的求解,使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)電場場強(qiáng)疊加的應(yīng)用能力和加深對(duì)疊加的理解.
分析與解:
解法之一,利用圓環(huán)的對(duì)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(qiáng),都與相對(duì)應(yīng)的一小段產(chǎn)生的場強(qiáng)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(duì)稱的那一小段所產(chǎn)生的場強(qiáng)就成為了整個(gè)圓環(huán)產(chǎn)生的電場的合場強(qiáng)。因題目中有條件<<,所以這一小段可以當(dāng)成點(diǎn)電荷,利用點(diǎn)電荷的場強(qiáng)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(bǔ)齊,整個(gè)帶電圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的電場的場強(qiáng)為零;帶負(fù)電的一小段在圓心處產(chǎn)生的場強(qiáng)可利用點(diǎn)電荷的場強(qiáng)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(diǎn)B、C上各有電量為Q(>0)的點(diǎn)電荷.試求三角形中心處場強(qiáng)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(jìn)一步鞏固對(duì)場強(qiáng)矢量性的認(rèn)識(shí)和場強(qiáng)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(duì)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(qiáng)度反映了電場的力的性質(zhì),因此場中某點(diǎn)的場強(qiáng)與檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)所受的電場力成正比。
B.場中某點(diǎn)的場強(qiáng)等于,但與檢驗(yàn)電荷的受力及帶電量無關(guān)。
C.場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向即檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的受力方向。
D.公式和對(duì)于任何靜電場都是適用的
(3)下列說法中正確的是
A.場強(qiáng)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(qiáng)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(dá)式中,是點(diǎn)電荷Q2產(chǎn)生的電場在Q1處的場強(qiáng)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(diǎn),F與q的比值始終不變。
(4)討論電場力與電場強(qiáng)度的區(qū)別。
物理量
比較內(nèi)容電場力電場強(qiáng)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?yàn)檎姾稍谠擖c(diǎn)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(yàn)電荷q在周圍是否產(chǎn)生電場?該電場對(duì)電源電荷Q有無作用?若有,作用力大小為多大?該點(diǎn)的場強(qiáng)又為多大?
(3)在求電場強(qiáng)度時(shí),不但要計(jì)算E的大小,還需強(qiáng)調(diào)E的方向。
(四)作業(yè)布置:
1.為了確定電場中P點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小,用細(xì)絲線懸掛一個(gè)帶負(fù)電荷的小球去探測。當(dāng)球在P點(diǎn)靜止后,測出懸線與豎直方向夾角為37°。已知P點(diǎn)場強(qiáng)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(diǎn)的電場強(qiáng)度大小是多少?
2.真空中,A、B兩點(diǎn)上分別放置異種點(diǎn)電荷Q1、Q2,已知兩點(diǎn)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(qiáng)大小是___________N/C,方向是___________;若移開Q2,則Q1在B處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小是____________N/C,方向是___________
3.在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷,一個(gè)帶正電Q1,一個(gè)帶負(fù)電-Q2,且Q1=2Q2.用E1和E2分別表示兩個(gè)電荷所產(chǎn)生的場強(qiáng)的大小,則在X軸上[]
A.E1=E2之點(diǎn)只有一處,該處合場強(qiáng)為0
B.E1=E2之點(diǎn)共有兩處:一處合場強(qiáng)為0,另一處合場強(qiáng)為2E2
C.E1=E2之點(diǎn)共有三處:其中兩處合場強(qiáng)為0,另一處合場強(qiáng)為2E2
D.E1=E2之點(diǎn)共有三處:其中一處合場強(qiáng)為0,另兩處合場強(qiáng)為2E2
說明:學(xué)習(xí)本節(jié)課需要注意的問題
1.場強(qiáng)是表示電場強(qiáng)弱的物理量,因而在引入電場強(qiáng)度的概念時(shí),應(yīng)該使學(xué)生了解什么是電場的強(qiáng)弱,同一個(gè)電荷在電場中的不同點(diǎn)受到的電場力的大小是不同的,所受電場力大的點(diǎn),電場強(qiáng)。
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(qiáng)度,知道這個(gè)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(gè)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(huì)電場強(qiáng)度的定義
高二物理教案7
教學(xué)目標(biāo)
。ㄒ唬┲R(shí)目標(biāo)
1、知道電流的產(chǎn)生原因和條件.
2、理解電流的概念和定義式,并能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算
3、理解電阻的定義式,掌握并能熟練地用來解決有關(guān)的電路問題.知道導(dǎo)體的伏安特性.
。ǘ┠芰δ繕(biāo)
1、通過電流與水流的類比,培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)自我更新的能力.
2、掌握科學(xué)研究中的常用方法——控制變量方法,培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn),分析、歸納物理規(guī)律的能力.
。ㄈ┣楦心繕(biāo)
通過電流產(chǎn)生的歷史材料的介紹,使學(xué)生了解知識(shí)規(guī)律的形成要經(jīng)過漫長曲折的過程,培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)上持之以恒的思想品質(zhì).
教學(xué)建議
1、關(guān)于電流的知識(shí),與初中比較有所充實(shí)和提高:
從場的觀點(diǎn)說明電流形成的條件,即導(dǎo)體兩端與電源兩極接通時(shí),導(dǎo)體中有了電場,導(dǎo)體中的自由電荷在電場力的作用下,發(fā)生定向移動(dòng)而形成電流.
知道正電荷在電場力作用下從電勢(shì)高處向電勢(shì)低處運(yùn)動(dòng),所以電流的方向是從電勢(shì)高的一端流向電勢(shì)低的一端,即在電源外部的電路中,電流的方向是從電源的正極流向負(fù)極.
2、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)可以讓學(xué)生分析變量,通過計(jì)算法和圖象法來出來處理數(shù)據(jù),加強(qiáng)學(xué)生對(duì)圖象的認(rèn)識(shí),進(jìn)一步學(xué)會(huì)如何運(yùn)用圖象來解題.有條件的學(xué)?梢圆捎谩胺纸M實(shí)驗(yàn)—數(shù)據(jù)分析—得出結(jié)論”的思路以加強(qiáng)感性認(rèn)識(shí),有利于對(duì)本節(jié)重點(diǎn)——的`理解
3、的講法與初中不同,是用比值定義電阻的,這種講法更科學(xué),適合高中學(xué)生的特點(diǎn).電阻的定義式變形后有些學(xué)生會(huì)產(chǎn)生歧義,認(rèn)為電阻是由電壓和電流決定的,要注意引導(dǎo)解釋.
4、要求學(xué)生知道公式,從而知道電流的大小是由什么微觀量決定的.在本節(jié)的“思考與討論”中,希望學(xué)生能夠按照其中的設(shè)問自己推導(dǎo)出公式,以加深對(duì)電流的理解.如果學(xué)生自己推導(dǎo)有困難,希望教師加以引導(dǎo).
5、對(duì)于導(dǎo)體的伏安特性是本節(jié)的難點(diǎn),應(yīng)該結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行,并盡可能的多舉實(shí)例以加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的深化.
高二物理教案8
知識(shí)與技能
1、理解磁通量和磁通密度的意義
2、能判斷磁通的變化情況
過程與方法
1、能過親自動(dòng)手、觀察實(shí)驗(yàn),理解"無論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生"的道理
2、知道在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量守恒定律依然適用
3、會(huì)利用"產(chǎn)生條件"判定感應(yīng)電流能否產(chǎn)生
情感態(tài)度與價(jià)值觀
4、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手觀察實(shí)驗(yàn)的能力,分析問題,解決問題的能力
5、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)精神、堅(jiān)持不懈地探究新理論的精神
使學(xué)生認(rèn)識(shí)"從個(gè)性中發(fā)現(xiàn)共性,再從共性中理解個(gè)性,從現(xiàn)象認(rèn)識(shí)本質(zhì)以及事物有普遍聯(lián)系的辨證唯物主義觀點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
如何判斷磁通量有無變化
教學(xué)難點(diǎn)及難點(diǎn)突破
通過能量守恒、能量轉(zhuǎn)化之間的關(guān)系理解磁能量的概念
教學(xué)方法
邊實(shí)驗(yàn)邊講解
教學(xué)用具
演示用的電流表,蹄形磁鐵、條形磁鐵、鐵架臺(tái)、線圈、螺線管、渭動(dòng)變阻器、電鍵、電源、導(dǎo)線
教學(xué)過程
教師活動(dòng)預(yù)設(shè)學(xué)生活動(dòng)預(yù)計(jì)課堂情況隨筆
引入:在漫長的人類歷史長河中,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明相繼問世,極大地解放了生產(chǎn)力,推動(dòng)了人類社會(huì)的發(fā)展,尤其是我們剛剛跨過的20世紀(jì),更是科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)期,經(jīng)濟(jì)建議離不開能源,最好的能源就是電能,人類的生產(chǎn)生少,經(jīng)濟(jì)建設(shè)各方面都離不開電能,飲水思源,我們不能忘記為人類利用電能做出卓越貢獻(xiàn)的科學(xué)家電法拉第
法拉第在奧斯特于1820年發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)后,開始投入到磁生電的探索中,經(jīng)過十處堅(jiān)持不懈地努力,1831年終于發(fā)現(xiàn)了磁生電的規(guī)律,開辟了人類的電氣化時(shí)代
本節(jié)我們學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的基本知識(shí)
回顧已有知識(shí):
描述磁場大小和方向的物理量是什么?
一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場放置,則穿過這個(gè)面的磁感線的`條數(shù)就是確定的.我們把B與S的乘積叫做穿過這個(gè)面的磁通量.
(1)定義:面積為S,垂直勻強(qiáng)磁場B放置,則B與S的乘積,叫做穿過這個(gè)面的磁通量,用Ф表示.
(2)公式:Ф=B·S
(3)單位:韋伯(Wb)1Wb=1T·1m2=1V·s
(4)物理意義:磁通量就是表示穿過這個(gè)面的磁感線條數(shù).對(duì)于同一個(gè)平面,當(dāng)它跟磁場方向垂直時(shí),磁場越強(qiáng),穿過它的磁感線條數(shù)越多,磁通量就越大.當(dāng)它跟磁場方向平行時(shí),沒有磁感線穿過它,則磁通量為零.
注意:當(dāng)平面跟磁場方向不垂直時(shí),穿過該平面的磁通量等于B與它在磁場垂直方向上的投影面積的乘積.即Ф=B·Ssinθ,(θ為平面與磁場方向之間的夾角)(如圖所示)
引導(dǎo):觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象,分析產(chǎn)生感電流的條件
過渡:閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí),穿過電路的磁感線條數(shù)發(fā)生變化.如果導(dǎo)體和磁場不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),而讓穿過閉合電路的磁場發(fā)生變化,會(huì)不會(huì)在電路中產(chǎn)生電流呢?
在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生分析上述現(xiàn)象的物理過程:因?yàn)殡娏魉ぐl(fā)的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B總是正比于電流強(qiáng)度I,即B∝I.電路的閉合或斷開控制了電流從無到有或從有到無的變化;變阻器是通過改變電阻來改變電流的大小的,電流的變化必將引起閉合電路磁場的變化,穿過閉合電路的磁感線條數(shù)的變化--磁通量發(fā)生變化,閉合電路中產(chǎn)生電流.課前預(yù)習(xí)
復(fù)習(xí)初中的中切割磁感線知識(shí),搜集法拉第的生平資料
同學(xué)回答:磁感應(yīng)強(qiáng)度
實(shí)驗(yàn)1:
導(dǎo)體不動(dòng);
導(dǎo)體向上、向下運(yùn)動(dòng);
導(dǎo)體向左或向右運(yùn)動(dòng).
引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行概括.
歸納:閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中就有電流產(chǎn)生.
用計(jì)算機(jī)模擬"切割磁感線"的運(yùn)動(dòng).(看課件產(chǎn)生條件部分)
理解"導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)"的含義:切割磁感線的運(yùn)動(dòng),就是導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度的方向和磁感線方向不平行.
問:導(dǎo)體不動(dòng),磁場動(dòng),會(huì)不會(huì)在電路中產(chǎn)生電流呢?
實(shí)驗(yàn)2:
用計(jì)算機(jī)模擬"條形磁鐵插入、拔出螺線管.(看課件產(chǎn)生條件部分)
注意:條形磁鐵插入、拔出時(shí),彎曲的磁感線被切割,電路中有感應(yīng)電流.
引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行概括:無論是導(dǎo)體運(yùn)動(dòng),還是磁場運(yùn)動(dòng),只要導(dǎo)體和磁場之間發(fā)生切割磁感線的相對(duì)運(yùn)動(dòng),閉合電路中就有電流產(chǎn)生.
教師活動(dòng)預(yù)設(shè)學(xué)生活動(dòng)預(yù)計(jì)課堂情況隨筆
用計(jì)算機(jī)模擬電路中S斷開、閉合,滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)時(shí),穿過閉合電路磁場變化情況:(看課件產(chǎn)生條件部分)
不論是導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),還是磁場發(fā)生變化,實(shí)質(zhì)上都是引起穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化.
3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化
師生一起分析:電磁感應(yīng)的本質(zhì)是其他形式的能量和電能的轉(zhuǎn)化過程。
(三)課堂小結(jié)
產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化.這里關(guān)鍵要注意"閉合"與"變化"兩詞.就是說在閉合電路中有磁通量穿過但不變化,即使磁場很強(qiáng),磁通量很大,也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.當(dāng)然電路不閉合,電流也不可能產(chǎn)生.
(四)布置作業(yè)
1.閱讀194頁閱讀材料.
2.將練習(xí)一(1)、(2)做在作業(yè)上.
3.課下完成其他題目.
綜上所述,總結(jié)出:
1.不論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生.這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流.
2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.
(1)電路必須閉合;
(2)磁通量發(fā)生變化.
引導(dǎo)學(xué)生分析磁通量發(fā)生變化的因素:
由Ф=B·Ssinθ可知:當(dāng)
①磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化;
、诰圈的面積S發(fā)生變化;
、鄞鸥袘(yīng)強(qiáng)度B與面積S之間的夾角θ發(fā)生變化.這三種情況都可以引起磁通量發(fā)生變化.
舉例
(1)閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線:
(2)磁場不變,閉合電路的面積變化:
(3)線圈面積不變,線圈在不均勻磁場中運(yùn)動(dòng);
(4)線圈面積不變,磁場不斷變化:
結(jié)論:不論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生。這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。
作業(yè)情況反饋
學(xué)生對(duì)整個(gè)線圈在勻強(qiáng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)是否有感應(yīng)電流的判斷題目出錯(cuò)率比較高,說明學(xué)生對(duì)感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件____磁通量變化,還不十分理解.
教育教學(xué)反思及后記
磁通量部分原想讓同學(xué)通過自學(xué)掌握磁通量的概念,而講解重點(diǎn)放在磁通量變化大,可是二(4)班的學(xué)生課堂自學(xué)習(xí)慣不好,所以對(duì)整個(gè)課堂的教學(xué)影響較大,有幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)還沒完全講透,就到了下課時(shí)間了。
高二物理教案9
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)光的顏色是干什么排列的,以及什么事光的色散現(xiàn)象?
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1、光的顏色 色散:
(1)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,由條紋間距x與光波的波長關(guān)系為________,可推知不同顏色的光,其_不同,光的顏色由光的________決定,當(dāng)光發(fā)生折射時(shí),光速發(fā)生變化,而顏色不變。
(2)色散現(xiàn)象是指:含有多種顏色的光被分解為________的現(xiàn)象。
(3)光譜:含有多種顏色的光被分解后各種色光按其_______的大小有序排列。
2、薄膜干涉中色散:以肥皂液膜獲得的干涉現(xiàn)象為例:
(1)相干光源是來自前后兩個(gè)表面的________,從而發(fā)生干涉現(xiàn)象。
(2)明暗條紋產(chǎn)生的位置特點(diǎn):來自前后兩個(gè)面的反射光所經(jīng)過的路程差不同,在某些位置,這兩列波疊加后相互加強(qiáng),出現(xiàn)了________,反之則出現(xiàn)暗條紋。
3、折射時(shí)的色散
(1)一束光線射入棱鏡經(jīng)_______折射后,出射光將向它的橫截面的_______向偏折。物理學(xué)中把角叫偏向角,表示光線的偏折程度。
(2)白光通過棱鏡發(fā)生折射時(shí),_______的偏向角最小,________的偏向角最大,這說明透明物體對(duì)于波長不同的光的折射率不一樣,波長越小,折射率越_______ _。
(3)在同一種物質(zhì)中,不同波長的光波傳播速度________,波長越短,波速越_______ _。
三、提出疑惑
同學(xué)們,通過你們的自主學(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、知道什么是色散現(xiàn)象
2、觀察薄膜干涉現(xiàn)象,知道薄膜干涉能產(chǎn)生色散,并能利用它來解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象
3、知道棱鏡折射能產(chǎn)生色散,認(rèn)識(shí)對(duì)同一介質(zhì),不同顏色的光折射率不同
4. 本節(jié)的重點(diǎn)是薄膜干涉、白光通過三棱鏡的折射情況
(二)學(xué)習(xí)過程:
【導(dǎo)讀】仔細(xì)閱讀教材P56-58,完成學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、 回顧雙縫干涉圖樣,比較各種顏色的光產(chǎn)生的條紋間的距離大小情況
2、 據(jù)雙縫間的距離公式x= ,分析出條紋間的距離與光波的波長關(guān)系,我們可以斷定,
3、 雙縫干涉圖樣中,白光的干涉圖樣是彩色的說明
4、 物理學(xué)中,我們把 叫做光的色散;含有多種顏色的光被分解后,各種色光 就是光譜
5、 什么是薄膜干涉?請(qǐng)舉出一實(shí)例
6、 薄膜干涉的原理:
7、 薄膜干涉的應(yīng)用:
8、 一束白光通過三棱鏡后會(huì)在棱鏡的另一側(cè)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?
9、 總結(jié)本節(jié)課色散的'種類:
(三)反思總結(jié)
(四)當(dāng)堂檢測
1.光的顏色由____________決定。
2.一束日光穿過棱鏡,白光會(huì)分散成許多不同顏色的光,在屏上出現(xiàn)由________到________連續(xù)排列的七色彩光帶,稱為__________。這是由于棱鏡對(duì)各種色光的________程度不同而引起的。
3.一束單色光從空氣射入玻璃中,則其頻率____________,波長____________,傳播速度____________。(填變大、不變或變小)
4.一束白光經(jīng)過玻璃制成的三棱鏡折射后發(fā)生色散。各種色光中,___________色光的偏折角最大,___________色光偏折角最小。這種現(xiàn)象說明玻璃對(duì)___________色光的折射率最大,對(duì)___________色光的折射率最小。
5.如圖所示,紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面,發(fā)生折射時(shí)的折射角也相同。設(shè)介質(zhì)1和介質(zhì)2的折射率分別為n1、n2,則 ( )
A.n1=n2 B.n1n2
C.n1
課后練習(xí)與提高
1.一束紅光和一束紫光以相同的入射角沿CO方向入射半圓形玻璃磚的下表面,之后沿OA,OB方向射出,如圖所示,則下列說法中正確的是 ( )
A.OA是紅光,穿過玻璃磚的時(shí)間較短
B.OB是紅光,穿過玻璃磚的時(shí)間較短
C.OA是紫光,穿過玻璃磚的時(shí)間較長
D.OB是紫光,穿過玻璃磚的時(shí)間較短
2.如圖所示,一束白光通過玻璃棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象,下列說法正確的是 ( )
A.紅光的偏折最大,紫光的偏折最小 B.紅光的偏折最小,紫光的偏折最大
C.玻璃對(duì)紅光的折射率比紫光大 D.玻璃中紫光的傳播速度比紅光大
3.如圖所示,一束紅光和一束藍(lán)光平行入射到三棱鏡上,經(jīng)棱鏡折射后,交會(huì)在屏上同一點(diǎn),若n1和n2分別表示三棱鏡對(duì)紅光和藍(lán)光的折射率,則有? ( )
A.n1
C.n1n2,a為紅光,b為藍(lán)光 D.n1n2,a為藍(lán)光,b為紅光
4.一細(xì)束紅光和一細(xì)束紫光分別以相同入射角由空氣射入水中,如圖標(biāo)出了這兩種光的折射光線a和b,r1、r2分別表示a和b的折射角,以下說法正確的是 ( )
A.a為紅光折射光線,b為紫光折射光線
B.a為紫光折射光線,b為紅光折射光線
C.水對(duì)紫光與紅光的折射率n1與n2之比n1∶n2=sinr1∶sinr2
D.紫光與紅光在水中波速v1與v2之比v1∶v2=sinr1∶sinr2
5.如圖所示,一束復(fù)色可見光射到置于空氣中的平板玻璃上,穿過玻璃后從下表面射出,變?yōu)閍、b兩束平行單色光,則 ( )
A.玻璃對(duì)a光的折射率較大 B.a光在玻璃中傳播的速度較大
C.b光的頻率較大 D.b光的波長較長
6.一束復(fù)色光由空氣射向玻璃,發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光,其傳播方向如圖所示。設(shè)玻璃對(duì)a、b的折射率分別為na和nb,a、b在玻璃中的傳播速度分別為va和vb,則 ( )
A.nanb B.navb D.va
7.某同學(xué)為了研究光的色散,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):在墻角放置一個(gè)盛水的容器,其中有一塊與水平面成45角放置的平面鏡M,如圖所示,一細(xì)束白光斜射向水面,經(jīng)水折射向平面鏡,被平面鏡反射經(jīng)水面折射后照在墻上,該同學(xué)可在墻上看到 ( )
A.上紫下紅的彩色光帶 B.上紅下紫的彩色光帶
C.外紅內(nèi)紫的環(huán)狀光帶 D.一片白光
8.如圖所示,橫截面是直角三角形ABC的三棱鏡對(duì)紅光的折射率為n1,對(duì)紫光的折射率為n2。一束很細(xì)的白光由棱鏡的一個(gè)側(cè)面AB垂直射入,從另一個(gè)側(cè)面AC折射出來。已知棱鏡的頂角A=30,AC邊平行于光屏MN,且與光屏的距離為L,求在光屏上得到的可見光譜的寬度。
預(yù)習(xí)內(nèi)容答案:x=(L/d) 波長 頻率 單色光 波長 反射光
亮條紋 兩次 _下方 紅色光 紫色光 小 不同 小
高二物理教案:光的顏色當(dāng)堂檢測答案:
1、頻率 2、紅,紫,光的色散,折射 3、不變,變小,變小 4、紫,紅,紫,紅 5、B
課后練習(xí)與提高
1、A 2、B 3、B 4、BD 5、AD 6、AD 7、B 8、 -
高二物理教案10
知識(shí)目標(biāo):
1、了解萬有引力定律得出的思路和過程。
2、理解萬有引力定律的含義并會(huì)推導(dǎo)萬有引力定律。
3、知道任何物體間都存在著萬有引力,且遵守相同的規(guī)律
能力目標(biāo):
1、培養(yǎng)學(xué)生研究問題時(shí),抓住主要矛盾,簡化問題,建立理想模型的處理問題的能力。
2、訓(xùn)練學(xué)生透過現(xiàn)象(行星的運(yùn)動(dòng))看本質(zhì)(受萬有引力的作用)的判斷、推理能力
德育目標(biāo):
1、通過牛頓在前人的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過程,說明科學(xué)研究的長期性,連續(xù)性及艱巨性,滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方_育。
2、培養(yǎng)學(xué)生的猜想、歸納、聯(lián)想、直覺思維能力。
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):
月——地檢驗(yàn)的推倒過程
教學(xué)難點(diǎn):
任何兩個(gè)物體間都存在萬有引力
教學(xué)過程
(一)引入:
太陽對(duì)行星的引力是行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,,這個(gè)力使行星不能飛離太陽;地面上的物體被拋出后總要落到地面上;是什么使得物體離不開地球呢?是否是由于地球?qū)ξ矬w的引力造成的呢?
若真是這樣,物體離地面越遠(yuǎn),其受到地球的引力就應(yīng)該越小,可是地面上的物體距地面很遠(yuǎn)時(shí)受到地球的引力似乎沒有明顯減小。如果物體延伸到月球那里,物體也會(huì)像月球那樣圍繞地球運(yùn)動(dòng)。地球?qū)υ虑虻囊,地球(qū)Φ孛嫔系奈矬w的引力,太陽對(duì)行星的引力,是同一種力。你是這樣認(rèn)為的嗎?
(二)新課教學(xué):
一.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程
(引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材找出發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思路)
假想,理論推導(dǎo),實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)
(1)牛頓對(duì)引力的思考
牛頓看到了蘋果落地發(fā)現(xiàn)了萬有引力,這只是一種傳說。但是,他對(duì)天體和地球的引力確實(shí)作過深入的思考。牛頓經(jīng)過長期觀察研究,產(chǎn)生如下的假想:太陽、行星以及離我們很遠(yuǎn)的恒星,不管彼此相距多遠(yuǎn),都是互相吸引著,其引力隨距離的增大而減小,地球和其他行星繞太陽轉(zhuǎn),就是靠劂的引力維持。同樣,地球不僅吸引地面上和表面附近的物體,而且也可以吸引很遠(yuǎn)的物體(如月亮),其引力也是隨距離的增大而減弱。牛頓進(jìn)一步猜想,宇宙間任何物體間都存在吸引力,這些力具有相同的本質(zhì),遵循同樣的力學(xué)規(guī)律,其大小都與兩者間距離的平方成反比。
(2)牛頓對(duì)定律的推導(dǎo)
首先,要證明太陽的引力與距離平方成反比,牛頓憑著他對(duì)于數(shù)學(xué)和物理學(xué)證明的驚人創(chuàng)造才能,大膽地將自己從地面上物體運(yùn)動(dòng)中總結(jié)出來的運(yùn)動(dòng)定律,應(yīng)用到天體的運(yùn)動(dòng)上,結(jié)合開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律,從理論上推導(dǎo)出太陽對(duì)行星的引力F與距離r的平方成反比,還證明引力跟太陽質(zhì)量M和行星質(zhì)量m的乘積成正比,牛頓再研究了衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng),結(jié)論是:
它們間的引力也是與行星和衛(wèi)星質(zhì)量的乘積成正比,與兩者距離的平方成反比。
(3)。牛頓對(duì)定律的檢驗(yàn)
以上結(jié)論是否正確,還需經(jīng)過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。牛頓根據(jù)觀測結(jié)果,憑借理想實(shí)驗(yàn)巧妙地解決了這一難題。
牛頓設(shè)想,某物體在地球表面時(shí),其重力加速度為g,若將它放到月球軌道上,讓它繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí),其向心加速度為a。如果物體在地球上受到的重力F1,和在月球軌道上運(yùn)行時(shí)受到的作用力F2,都是來自地球的吸引力,其大小與距離的平方成反比,那么,a和g之間應(yīng)有如下關(guān)系:
已知月心和地心的距離r月地是地球半徑r地的60倍,得。
從動(dòng)力學(xué)角度得出的這一結(jié)果,與前面用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式算出的數(shù)據(jù)完全一致,
牛頓證實(shí)了關(guān)于地球和物體間、各天體之間的引力都屬于同一種性質(zhì)力,都遵循同樣的力學(xué)規(guī)律的假想是正確的。牛頓把這種引力規(guī)律做了合理的推廣,在1687年發(fā)表了萬有引力定律?梢杂孟卤韥肀磉_(dá)牛頓推證萬有引力定律的思路。
(引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問題看書,教師引導(dǎo)總結(jié))
(1)什么是萬有引力?并舉出實(shí)例。
(2)萬有引力定律怎樣反映物體之間相互作用的規(guī)律?其數(shù)學(xué)表達(dá)式如何?
(3)萬有引力定律的適用條件是什么?
二.萬有引力定律
1、內(nèi)容:自然界中任何兩個(gè)物體都是互相吸引的,引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比;引力的方向沿著二者的連線。
2.公式:
3.各物理量的含義及單位:
F為兩個(gè)物體間的引力,單位:N.
m1、m2分別表示兩個(gè)物體的質(zhì)量,單位:kg
r為它們間的距離,單位:m
G為萬有引力常量:G=6.67×10-11N·m2/kg2,單位:N·m2/kg2.
4.萬有引力定律的理解
、偃f有引力F是因?yàn)橄嗷プ饔玫奈矬w有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力,與初中學(xué)習(xí)的電荷間的引力、磁極間的引力不同。
強(qiáng)調(diào)說明:
A.萬有引力的普遍性.萬有引力不僅存在于星球間,任何客觀存在的有質(zhì)量的物體間都存在這種相互吸引的力.
B.萬有引力的相互性.兩個(gè)物體相互作用的引力是一對(duì)相互作用的作用力與反作用力,它們大小相等,方向相反,分別作用在兩個(gè)物體上.
C.萬有引力的宏觀性.在通常情況下,萬有引力非常小,只有在質(zhì)量巨大的星球間或天體與天體附近的物體間,它的存在才有實(shí)際的物理意義.
D.萬有引力的獨(dú)立性.兩物體間的萬有引力只與它們本身的質(zhì)量有關(guān),而與所在空間的性質(zhì)無關(guān),也與周圍有無其他物體無關(guān).
、趓為兩個(gè)物體間距離:
A、若物體可以視為質(zhì)點(diǎn),r是兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離。
B、若是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近,則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。
C、若物體不能視為質(zhì)點(diǎn),則可把每一個(gè)物體視為若干個(gè)質(zhì)點(diǎn)的集合,然后按萬有引力定律求出各質(zhì)點(diǎn)間的引力,再按矢量法求它們的合力。
、跥為萬有引力常量,在數(shù)值上等于質(zhì)量都是1kg的兩物體相距1m時(shí)的相互作用的引力
隨堂練習(xí):
1、探究:叫兩名學(xué)生上講臺(tái)做兩個(gè)游戲:一個(gè)是兩人靠攏后離開三次以上,二個(gè)是叫兩人設(shè)法跳起來停在空中看是否能做到。然后設(shè)問:既然自然界中任何兩個(gè)物體間都有萬有引力,那么在日常生活中,我們各自之間或人與物體之間,為什么都對(duì)這種作用沒有任何感覺呢?
具體計(jì)算:地面上兩個(gè)50kg的質(zhì)點(diǎn),相距1m遠(yuǎn)時(shí)它們間的萬有引力多大?已知地球的質(zhì)量約為6.0×1024kg,地球半徑為6.4×106m,則這個(gè)物體和地球之間的萬有引力又是多大?(F1=1.6675×10-7N,F(xiàn)2=493N)
(學(xué)生計(jì)算后回答)
本題點(diǎn)評(píng):由此可見通常物體間的萬有引力極小,一般不易感覺到。而物體與天體間的萬有引力(如人與地球)就不能忽略了。
2、要使兩物體間萬有引力減小到原來的`1/4,可采用的方法是()
A.使兩物體的質(zhì)量各減少一半,距離保持不變
B.使兩物體間距離增至原來的2倍,質(zhì)量不變
C.使其中一個(gè)物體質(zhì)量減為原來的1/4,距離不變
D.使兩物體質(zhì)量及它們之間的距離都減為原來的1/4
答案:ABC
3.設(shè)地球表面重力加速度為,物體在距離地心4R(R是地球的半徑)處,由于地球的作用而產(chǎn)生的加速度為g,則為()
A.1B1/9C.1/4D.1/16
提示:兩處的加速度各由何力而產(chǎn)生?滿足何規(guī)律?
答案:D
三.引力恒量的測定
牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,卻沒有給出引力恒量的數(shù)值。由于一般物體間的引力非常小,用實(shí)驗(yàn)測定極其困難。直到一百多年之后,才由英國的卡文迪許用精巧的扭秤測出。
(1)用扭秤測定引力恒量的方法
卡文迪許解決問題的思路是:將不易觀察的微小變化量,轉(zhuǎn)化為容易觀察的顯著變化量,再根據(jù)顯著變化量與微小量的關(guān)系,算出微小變化量。
問:卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)中如何實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化?
測引力(極小)轉(zhuǎn)化為測引力矩,再轉(zhuǎn)化為測石英絲扭轉(zhuǎn)角度,最后轉(zhuǎn)化為光點(diǎn)在刻度尺上移動(dòng)的距離(較大)。根據(jù)預(yù)先求出的石英絲扭轉(zhuǎn)力矩跟扭轉(zhuǎn)角度的關(guān)系,可以證明出扭轉(zhuǎn)力矩,進(jìn)而求得引力,確定引力恒量的值。
卡文迪許在測定引力恒量的同時(shí),也證明了萬有引力定律的正確性。
(四)、小結(jié)
本節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)了萬有引力定律的內(nèi)容、表達(dá)式、理解以及簡單的應(yīng)用重點(diǎn)理解定律的普遍性、普適性,對(duì)萬有引力的性質(zhì)有深層的認(rèn)識(shí)
對(duì)萬有引力定律的理解應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)萬有引力的普遍性。它存在于宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間,不管它們之間是否還有其他作用力。
(2)萬有引力恒量的普適性。它是一個(gè)僅和m、r、F單位選擇有關(guān),而與物體性質(zhì)無關(guān)的恒量。
(3)兩物體間的引力,是一對(duì)作用力和反作用力。
(4)萬有力定律只適用于質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)量分布均勻球體間的相互作用。
課后習(xí)題
課本71頁:2、3
板書
萬有引力定律
1、萬有引力定律的推導(dǎo):
2、萬有引力定律
、賰(nèi)容:自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的,引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比。
、诠剑
G是引力常量,r為它們間的距離
③各物理量的含義及單位:
、苋f有引力定律發(fā)現(xiàn)的重要意義:
3.引力恒量的測定
4.萬有引力定律的理解
、偃f有引力F是因?yàn)橄嗷プ饔玫奈矬w有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力,與初中學(xué)習(xí)的電荷間的引力、磁極間的引力不同。
強(qiáng)調(diào)說明:
A.萬有引力的普遍性.萬有引力不僅存在于星球間,任何客觀存在的有質(zhì)量的物體間都存在這種相互吸引的力.
B.萬有引力的相互性.兩個(gè)物體相互作用的引力是一對(duì)相互作用的作用力與反作用力,它們大小相等,方向相反,分別作用在兩個(gè)物體上.
C.萬有引力的宏觀性.在通常情況下,萬有引力非常小,只有在質(zhì)量巨大的星球間或天體與天體附近的物體間,它的存在才有實(shí)際的物理意義.
D.萬有引力的獨(dú)立性.兩物體間的萬有引力只與它們本身的質(zhì)量有關(guān),而與所在空間的性質(zhì)無關(guān),也與周圍有無其他物體無關(guān).
、趓為兩個(gè)物體間距離:
A、若物體可以視為質(zhì)點(diǎn),r是兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離。
B、若是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近,則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。
C、若物體不能視為質(zhì)點(diǎn),則可把每一個(gè)物體視為若干個(gè)質(zhì)點(diǎn)的集合,然后按萬有引力定律求出各質(zhì)點(diǎn)間的引力,再按矢量法求它們的合力。
、跥為萬有引力常量,在數(shù)值上等于質(zhì)量都是1kg的兩物體相距1m時(shí)的相互作用的引力。
高二物理教案11
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
(1)通過演示實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系;
。2)會(huì)用準(zhǔn)確的文字?jǐn)⑹雠nD第二定律并掌握其數(shù)學(xué)表達(dá)式;
。3)通過加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系,深刻理解力是產(chǎn)生加速度的原因這一規(guī)律;
(4)認(rèn)識(shí)加速度方向與合外力方向間的矢量關(guān)系,認(rèn)識(shí)加速度與和外力間的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系;
。5)能初步運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)和牛頓第二定律的知識(shí)解決有關(guān)動(dòng)力學(xué)問題.
能力目標(biāo)
通過演示實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納總結(jié)的能力;通過實(shí)際問題的處理,培養(yǎng)良好的書面表達(dá)能力.
情感目標(biāo)
培養(yǎng)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)、有序的思維習(xí)慣.
教學(xué)建議
教材分析
1、通過演示實(shí)驗(yàn),利用控制變量的方法研究力、質(zhì)量和加速度三者間的關(guān)系:在質(zhì)量不變的前題下,討論力和加速度的關(guān)系;在力不變的前題下,討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系.
2、利用實(shí)驗(yàn)結(jié)論總結(jié)出牛頓第二定律:規(guī)定了合適的力的單位后,牛頓第二定律的表達(dá)式從比例式變?yōu)榈仁剑?/p>
3、進(jìn)一步討論牛頓第二定律的確切含義:公式中的表示的是物體所受的合外力,而不是其中某一個(gè)或某幾個(gè)力;公式中的和均為矢量,且二者方向始終相同,所以牛頓第二定律具有矢量性;物體在某時(shí)刻的加速度由合外力決定,加速度將隨著合外力的變化而變化,這就是牛頓第二定律的瞬時(shí)性.
教法建議
1、要確保做好演示實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中要注意交代清楚兩件事:只有在砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的前題下,小車所受的拉力才近似地認(rèn)為等于砝碼的重力(根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況決定是否證明);實(shí)驗(yàn)中使用了替代法,即通過比較小車的位移來反映小車加速度的大。
2、通過典型例題讓學(xué)生理解牛頓第二定律的確切含義.
3、讓學(xué)生利用學(xué)過的重力加速度和牛頓第二定律,讓學(xué)生重新認(rèn)識(shí)出中所給公式.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
教學(xué)重點(diǎn):牛頓第二定律
教學(xué)難點(diǎn):對(duì)牛頓第二定律的理解
示例:
一、加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系
介紹研究方法(控制變量法):先研究在質(zhì)量不變的前題下,討論力和加速度的關(guān)系;再研究在力不變的前題下,討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系.介紹實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)條件的保證:在砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件下,小車所受的拉力才近似地認(rèn)為等于砝碼的重力.介紹數(shù)據(jù)處理方法(替代法):根據(jù)公式可知,在相同時(shí)間內(nèi),物體產(chǎn)生加速度之比等于位移之比.
以上內(nèi)容可根據(jù)學(xué)生情況,讓學(xué)生充分參與討論.本節(jié)書涉及到的演示實(shí)驗(yàn)也可利用氣墊導(dǎo)軌和計(jì)算機(jī),變?yōu)槎繉?shí)驗(yàn).
1、加速度和力的'關(guān)系
做演示實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論:小車質(zhì)量相同時(shí),小車產(chǎn)生的加速度與作用在小車上的力成正比,即,且方向與方向相同.
2、加速度和質(zhì)量的關(guān)系
做演示實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論:在相同的力F的作用下,小車產(chǎn)生的加速度與小車的質(zhì)量成正比,即.
二、牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律(加速度定律)
1、實(shí)驗(yàn)結(jié)論:物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比.加速度方向跟引起這個(gè)加速度的力的方向相同.即,或.
2、力的單位的規(guī)定:若規(guī)定:使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力叫1N.則公式中的=1.(這一點(diǎn)學(xué)生不易理解)
3、牛頓第二定律:
物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比.加速度方向跟引起這個(gè)加速度的力的方向相同.
數(shù)學(xué)表達(dá)式為:.或
4、對(duì)牛頓第二定律的理解:
。1)公式中的是指物體所受的合外力.
舉例:物體在水平拉力作用下在水平面上加速運(yùn)動(dòng),使物體產(chǎn)生加速度的合外力是物體
所受4個(gè)力的合力,即拉力和摩擦力的合力.(在桌面上推粉筆盒)
。2)矢量性:公式中的和均為矢量,且二者方向始終相同.由此在處理問題時(shí),由合外力的方向可以確定加速度方向;反之,由加速度方向可以找到合外力的方向.
。3)瞬時(shí)性:物體在某時(shí)刻的加速度由合外力決定,加速度將隨著合外力的變化而變化.
舉例:靜止物體啟動(dòng)時(shí),速度為零,但合外力不為零,所以物體具有加速度.
汽車在平直馬路上行駛,其加速度由牽引力和摩擦力的合力提供;當(dāng)剎車時(shí),牽引力突然消失,則汽車此時(shí)的加速度僅由摩擦力提供.可以看出前后兩種情況合外力方向相反,對(duì)應(yīng)車的加速度方向也相反.
。4)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系小結(jié):
物體所受的合外力決定物體產(chǎn)生的加速度:
當(dāng)物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相同——→物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
當(dāng)物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相反——→物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
以上小結(jié)教師要帶著學(xué)生進(jìn)行,同時(shí)可以讓學(xué)生考慮是否還有其它情況,應(yīng)滿足什么條件.
探究活動(dòng)
題目:驗(yàn)證牛頓第二定律
組織:2-3人小組
方式:開放實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生實(shí)驗(yàn).
評(píng)價(jià):鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作能力.
高二物理教案12
【教學(xué)目標(biāo)】
知識(shí)與技能
1.知道曲線運(yùn)動(dòng)的方向,理解曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)
2.知道曲線運(yùn)動(dòng)的條件,會(huì)確定軌跡彎曲方向與受力方向的關(guān)系過程與方法
1.體驗(yàn)曲線運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)的區(qū)別
2.體驗(yàn)曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)及它的速度方向的變化
情感態(tài)度與價(jià)值觀
能領(lǐng)會(huì)曲線運(yùn)動(dòng)的奇妙與和諧,培養(yǎng)對(duì)科學(xué)的好奇心和求知欲
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.什么是曲線運(yùn)動(dòng)
2.物體做曲線運(yùn)動(dòng)方向的判定3.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件
【教學(xué)難點(diǎn)】
物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件
【教學(xué)課時(shí)】
1課時(shí)
【探究學(xué)習(xí)】
1、曲線運(yùn)動(dòng):__________________________________________________________2、曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向:
質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度,沿曲線在這一點(diǎn)的方向。3、曲線運(yùn)動(dòng)的條件:
。1)時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。(2)運(yùn)動(dòng)速度方向與加速度的方向共線時(shí),運(yùn)動(dòng)軌跡是___________
。3)運(yùn)動(dòng)速度方向與加速度的方向不共線,且合力為定值,運(yùn)動(dòng)為_________運(yùn)動(dòng)。(4)運(yùn)動(dòng)速度方向與加速度的方向不共線,且合力不為定值,運(yùn)動(dòng)為___________運(yùn)動(dòng)。4、曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì):
。1)曲線運(yùn)動(dòng)中運(yùn)動(dòng)的方向時(shí)刻_______(變、不變),質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻(某一點(diǎn))的速度方向是沿__________________________________________,并指向運(yùn)動(dòng)軌跡凹下的一側(cè)。
。2)曲線運(yùn)動(dòng)一定是________運(yùn)動(dòng),一定具有_________。
【課堂實(shí)錄】
【引入新課】
生活中有很多運(yùn)動(dòng)情況,我們學(xué)習(xí)過各種直線運(yùn)動(dòng),包括勻速直線運(yùn)動(dòng),勻變速直線運(yùn)動(dòng)等,我們知道這幾種運(yùn)動(dòng)的共同特點(diǎn)是物體運(yùn)動(dòng)方向不變。下面我們就來欣賞幾組圖片中的物體有什么特點(diǎn)(展示圖片)
再看兩個(gè)演示
第一,自由釋放一只較小的粉筆頭
第二,平行拋出一只相同大小的粉筆頭
兩只粉筆頭的運(yùn)動(dòng)情況有什么不同?學(xué)生交流討論。
結(jié)論:前者是直線運(yùn)動(dòng),后者是曲線運(yùn)動(dòng)
在實(shí)際生活普遍發(fā)生的是曲線運(yùn)動(dòng),那么什么是曲線運(yùn)動(dòng)?本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個(gè)問題。新課講解
一、曲線運(yùn)動(dòng)
1.定義:運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫做曲線運(yùn)動(dòng)。
2.舉出曲線運(yùn)動(dòng)在生活中的實(shí)例。
問題:曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的,怎樣確定做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻速度的方向呢?
引出下一問題。
二、曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向
看圖片:撐開帶有水滴的雨傘繞柄旋轉(zhuǎn)。
問題:水滴沿什么方向飛出?學(xué)生思考
結(jié)論:雨滴沿飛出時(shí)在那點(diǎn)的切線方向飛出。
如果球直線上的某處A點(diǎn)的瞬時(shí)速度,可在離A點(diǎn)不遠(yuǎn)處取一B點(diǎn),求AB點(diǎn)的平均速度來近似表示A點(diǎn)的瞬時(shí)速度,時(shí)間取得越短,這種近似越精確,如時(shí)間趨近于零,那么AB見的平均速度即為A點(diǎn)的瞬時(shí)速度。
結(jié)論:質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向,沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。三、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件
實(shí)驗(yàn)1:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在不受外力作用時(shí)將如何運(yùn)動(dòng)?學(xué)生實(shí)驗(yàn)
結(jié)論:做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
實(shí)驗(yàn)2:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在運(yùn)動(dòng)方向的正前方或正后方放一條形
磁鐵,小球?qū)⑷绾芜\(yùn)動(dòng)?學(xué)生實(shí)驗(yàn)
結(jié)論:小球講做加速直線運(yùn)動(dòng)或者減速直線運(yùn)動(dòng)。
實(shí)驗(yàn)3:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在運(yùn)動(dòng)方向一側(cè)放一條形磁鐵,小球?qū)?/p>
如何運(yùn)動(dòng)?學(xué)生實(shí)驗(yàn)
結(jié)論:小球?qū)⒏淖冘壽E而做曲線運(yùn)動(dòng)。
總結(jié)論:曲線運(yùn)動(dòng)的條件是,
當(dāng)物體所受合力的方向跟物體
運(yùn)動(dòng)的方向不在同一條直線時(shí),物體就做曲線運(yùn)動(dòng)。
四、曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)
問題:曲線運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)還是變速運(yùn)動(dòng)學(xué)生思考討論問題引導(dǎo):
速度是(矢量、標(biāo)量),所以只要速度方向變化,速度矢量就發(fā)生了,也就具有,因此曲線運(yùn)動(dòng)是。結(jié)論:曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。
【課堂訓(xùn)練】
例題1、已知物體運(yùn)動(dòng)的初速度v的方向及受恒力的方向如圖所示,則圖中可能正確的'運(yùn)動(dòng)
例題2、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)受到兩個(gè)互成銳角的F1和F2的作用,有靜止開始運(yùn)動(dòng),若運(yùn)動(dòng)中保持力的方向不變,但F1突然增大到F1+F,則此質(zhì)點(diǎn)以后做_______________________解析:
例題3、一個(gè)物體在光滑的水平面上以v做曲線運(yùn)動(dòng),已知運(yùn)動(dòng)過程中只受一個(gè)恒力作用,
運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,則,自M到N的過程速度大小的變化為________________________請(qǐng)做圖分析:
【課堂小結(jié)】
1.曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),及速度的有可能變化,速度的方向一定變化。
2.當(dāng)物體所受合力的方向跟物體運(yùn)動(dòng)的方向不在同一條直線時(shí),物體就做曲線運(yùn)動(dòng),所
以物體的加速度方向也跟速度方向不在同一直線上。
【板書設(shè)計(jì)】
第一節(jié)拋體運(yùn)動(dòng)
1、曲線運(yùn)動(dòng)
定義:運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫做曲線運(yùn)動(dòng)。2、曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向
質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度,沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向3、曲線運(yùn)動(dòng)的條件
當(dāng)物體所受合力的方向跟物體運(yùn)動(dòng)的方向不在同一條直線時(shí),物體就做曲線運(yùn)動(dòng)。4、曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)
曲線運(yùn)動(dòng)過程中,速度方向始終在變化,因此曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。
【訓(xùn)練答案】
例1、B例2、勻變速曲線運(yùn)動(dòng)例3、自M到N速度變大(因?yàn)樗俣扰c力的夾角為銳角。
高二物理教案13
教學(xué)目標(biāo)
。ㄒ唬┲R(shí)與技能
1.知道兩種電荷及其相互作用.知道點(diǎn)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(diǎn)電荷模型,知道靜電力常量,會(huì)用庫侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算.
。ǘ┻^程與方法
2、通過對(duì)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(duì)一個(gè)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(diǎn)理解點(diǎn)電荷,通過實(shí)驗(yàn)探究庫侖定律并能靈活運(yùn)用
。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價(jià)值觀
通過對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì),認(rèn)識(shí)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(shí)類比的方法在現(xiàn)實(shí)生活中有廣泛的應(yīng)用
重點(diǎn):電荷守恒定律,庫侖定律和庫侖力
難點(diǎn):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(shí))
。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(dòng)魄的自然現(xiàn)象背后,蘊(yùn)藏著許多物理原理,吸引了不少科學(xué)家進(jìn)行探究。在科學(xué)史上,從最早發(fā)現(xiàn)電現(xiàn)象,到認(rèn)識(shí)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(jià)。下面請(qǐng)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?duì)閃電的研究歷史,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(duì)罪惡的懲罰,直到1752年,偉大的科學(xué)家___________冒著生命危險(xiǎn)在美國費(fèi)城進(jìn)行了著名的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn),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(duì)雷電現(xiàn)象的迷信。
師強(qiáng)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(xiǎn)去捕捉閃電,證實(shí)了閃電與實(shí)驗(yàn)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(huì)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(diǎn)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(shí):
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(qǐng)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)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(shí)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(yàn)電器與靜電計(jì)
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(yàn)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(yàn)電器又叫靜電計(jì)(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(shí),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(yuǎn)的電子受到的束縛較小。當(dāng)兩個(gè)物體互相摩擦?xí)r,一些束縛得不緊的電子往往從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。實(shí)質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移.結(jié)果:兩個(gè)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(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。師:很多物質(zhì)都會(huì)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(gè)物理模型P3(動(dòng)畫演示)
自由電子:脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動(dòng)。
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(dòng)而不移動(dòng)。
2、感應(yīng)起電
【演示】取一對(duì)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(shí)驗(yàn)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(yuǎn)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(shí),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(hào)電荷,遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同號(hào)電荷。如上面的這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:A和B上的金屬箔就會(huì)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:可以看到金屬箔仍張開,表明A和B仍帶有電荷;
④如果再讓A和B接觸,金屬箔又有什么變化?
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:金屬箔就會(huì)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(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)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(shí)驗(yàn)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(hào)相反。人們把這個(gè)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。
。ㄈ┬〗Y(jié)
高二物理教案14
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)目標(biāo):
、僦乐本上機(jī)械波的形成過程
②知道什么是橫波,波峰和波谷
、壑朗裁词强v波,密部和疏部
、苤"機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播,形成機(jī)械波",知道波在傳播運(yùn)動(dòng)形式的同時(shí)也傳遞了能量
2、能力目標(biāo):
、倥囵B(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探索的能力
②培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和歸納的能力
、叟囵B(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和思維能力
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
機(jī)械波的形成過程及傳播規(guī)律是本節(jié)課的重點(diǎn),也是本節(jié)課的難點(diǎn)。
三、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)探索和計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)
四、教具
絲帶、波動(dòng)演示箱、水平懸掛的長彈簧、音叉
五、教學(xué)過程
。ㄒ唬┮胄抡n
[演示]抖動(dòng)絲帶的一端,產(chǎn)生一列凹凸相間的波在絲帶上傳播(激發(fā)興趣,引出課題)
在這個(gè)簡單的例子中,我們接觸到一種廣泛存在的運(yùn)動(dòng)形式--波動(dòng),請(qǐng)同學(xué)們?cè)倥e出幾個(gè)有關(guān)波的例子。(學(xué)生舉例,活躍氣氛;讓學(xué)生在大量生活實(shí)例中感觸波的存在,增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)。)
學(xué)生會(huì)列舉水波、聲波、無線電波、光波。教師啟發(fā),大家聽說過地震嗎?學(xué)生會(huì)想到地震波。
水波、聲波、地震波都是機(jī)械波,無線電波、光波都是電磁波。這一章我們學(xué)習(xí)機(jī)械波的知識(shí),以后還會(huì)學(xué)習(xí)電磁波的知識(shí)。
。ǘ┻M(jìn)行新課
現(xiàn)在學(xué)習(xí)第一節(jié),波的形成和傳播。
【板書】一、波的形成和傳播
[演示]撥動(dòng)水平懸掛的柔軟長彈簧一端,產(chǎn)生一列疏密相間的波沿彈簧傳播;
。垩菔荆萸脫粢舨妫牭铰曇,這是聲波在空氣中傳播(指明,雖然眼睛看不到波形,但它客觀存在,也是疏密相間的波形)
師生共同分析,得出波產(chǎn)生的條件:①波源,②介質(zhì)。(為研究波的形成奠定基礎(chǔ))
波是怎樣形成的呢?為什么會(huì)有不同的波形?波傳播的是什么呢?(設(shè)置疑問,激發(fā)學(xué)生的探究欲望)
【板書】實(shí)驗(yàn)探索
發(fā)放"探索波的形成和傳播規(guī)律"的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾剿鞑ǖ男纬稍蚝蛡鞑ヒ?guī)律
實(shí)驗(yàn)(一),學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):每兩人一條絲帶(60cm左右),觀察絲帶上凹凸相間的波。
實(shí)驗(yàn)步驟:
。1)、將絲帶一端用手指按在桌面上,手持另一端沿水平桌面抖動(dòng),在絲帶上產(chǎn)生一列凹凸相間的波向另一端傳播。
。2)、在絲帶上每隔大約2~3cm用墨水染上一個(gè)點(diǎn),代表絲帶上的質(zhì)點(diǎn)。重復(fù)步驟(1)。觀察絲帶上的質(zhì)點(diǎn)依次被帶動(dòng)著振動(dòng)起來,振動(dòng)沿絲帶傳播開去,在絲帶上形成凹凸相間的波。
、偎伎迹航z帶的一端振動(dòng)后,為什么后面的'質(zhì)點(diǎn)能被帶動(dòng)著運(yùn)動(dòng)起來?_________________如果將絲帶剪斷,后面的質(zhì)點(diǎn)還能運(yùn)動(dòng)嗎?___________
、诜治觯航z帶上凹凸相間的波形是怎樣產(chǎn)生的?___________________(可以參閱課本第3頁)
、塾^察絲帶上的質(zhì)點(diǎn)是否隨波向遠(yuǎn)處遷移?__________
實(shí)驗(yàn)(二),觀察波動(dòng)演示器上凹凸相間的波:(因器材有限,可以教師操作,引導(dǎo)學(xué)生注意觀察)
實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄,演示屏上的質(zhì)點(diǎn)排成一條水平線。(表示各質(zhì)點(diǎn)都處在平衡位置)
。2)、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄,各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次振動(dòng)起來。(注意觀察各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的先后順序)
現(xiàn)象:①后面的質(zhì)點(diǎn)總比前面的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)刻_______,從總體上看形成凹凸相間的波。
②各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)沿________方向,波的傳播沿_______方向,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向_______。
③質(zhì)點(diǎn)是否沿波的傳播方向遷移?_______
這種波叫做橫波,在橫波中凸起的最高處叫做波峰,凹下的最低處叫做波谷。
實(shí)驗(yàn)(三),觀察彈簧上產(chǎn)生的疏密相間的波。
實(shí)驗(yàn)步驟:
。1)、撥動(dòng)水平懸掛的柔軟長彈簧一端,產(chǎn)生一列疏密相間的波沿彈簧傳播。
。2)、在彈簧上某一位置系一根紅布條,代表彈簧上的質(zhì)點(diǎn),重復(fù)步驟(1)。
、儆^察::紅布條是否隨波遷移?________說明了什么?_____________
、诜治觯簭椈缮鲜杳芟嚅g的波形是怎樣產(chǎn)生的?____________________(類比絲帶上波產(chǎn)生的分析方法,鍛煉學(xué)生的知識(shí)遷移能力)
實(shí)驗(yàn)(四),觀察波動(dòng)演示器上疏密相間的波:
實(shí)驗(yàn)步驟:
。1)、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄,演示屏上的質(zhì)點(diǎn)排成一條水平線。
。2)、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄,各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次振動(dòng)起來。
現(xiàn)象:①后面的質(zhì)點(diǎn)總比前面的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)刻________,從總體上看形成疏密相間的波。
、诟髻|(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)沿________,波的傳播沿_______方向,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向_______。
、圪|(zhì)點(diǎn)是否沿波的傳播方向遷移?_______
這種波叫做縱波,在縱波中最密處叫做密部,最疏處叫做疏部。
分析實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論:
、俨徽摍M波還是縱波,介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)并不隨波遷移。因此,波傳播的是_________________,而不是介質(zhì)本身。
②波傳來前,各個(gè)質(zhì)點(diǎn)是靜止的,波傳來后開始振動(dòng),說明他們獲得了能量。這個(gè)能量是從波源通過前面的質(zhì)點(diǎn)傳來的。因此:波是傳遞_________的一種方式。
【板書】1、機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播,形成機(jī)械波。
2、機(jī)械波的分類:橫波、縱波
3、波傳播的是振動(dòng)形式,是振動(dòng)的能量。
(三)知識(shí)應(yīng)用:
1、課本中提到地震波既有橫波,又有縱波。你能想象在某次地震時(shí),位于震源正上方的建筑物,在縱波和橫波分別傳來時(shí)的振動(dòng)情況嗎?為什么?(從理性認(rèn)識(shí)回到感性認(rèn)識(shí),實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)的第二次飛躍)
2、本來是靜止的質(zhì)點(diǎn),隨著波的傳來開始振動(dòng),有關(guān)這一現(xiàn)象的說法正確的有:
A、該現(xiàn)象表明質(zhì)點(diǎn)獲得了能量
B、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的能量是從波源傳來的
C、該質(zhì)點(diǎn)從前面的質(zhì)點(diǎn)獲取能量,同時(shí)也將振動(dòng)的能量向后傳遞
D、波是傳遞能量的一種方式
E、如果振源停止振動(dòng),在介質(zhì)中傳播的波也立即停止
F、介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)做的是受迫振動(dòng)
(四)布置作業(yè):
1、書面作業(yè):列舉生活中常見的有關(guān)機(jī)械波的例子(橫波、縱波各一例)簡述它們是如何形成的。(培養(yǎng)學(xué)生觀察生活并用所學(xué)物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力和表達(dá)能力)
2、動(dòng)腦作業(yè):發(fā)生地震時(shí),從地震源傳出的地震波為什么能造成房屋倒塌、人員傷亡的事故?請(qǐng)用本節(jié)所學(xué)知識(shí)加以解釋。(學(xué)以致用,鞏固提高)
高二物理教案15
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、理解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義及單位.
2、知道用磁感線的疏密可以形象直觀地反映磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。
3、知道什么叫勻強(qiáng)磁場,知道勻強(qiáng)磁場的磁感線的分布情況.
4、知道什么是安培力,知道電流方向與磁場方向平行時(shí),電流受的安培力為零;電流方向與磁場方向垂直時(shí),電流受安培力的大。
5、會(huì)用左手定則熟練地判定安培力的方向.
能力目標(biāo)
1、通過演示磁場對(duì)電流作用的實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納物理規(guī)律的能力.
2、通過學(xué)習(xí)左手定則,理解磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力.
情感目標(biāo)
通過對(duì)安培定則的學(xué)習(xí),使得學(xué)生了解科學(xué)的發(fā)現(xiàn)不僅需要勤奮的努力,還需要嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)密的科學(xué)態(tài)度.
教學(xué)建議
教材分析
關(guān)于安培力這一重要的內(nèi)容,需要強(qiáng)調(diào):
1、安培力的使用條件:磁場均勻,電流方向與磁場方向垂直。
2、電流方向與磁場方向平行時(shí),安培力具有最小值。電流方向與磁場方向垂直時(shí),安培力具有最大值。
教法建議
由于前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過電場的有關(guān)知識(shí),講解時(shí)可以將磁場和電場進(jìn)行類比,以加深學(xué)生對(duì)磁場的有關(guān)知識(shí)的理解。例如:電場和磁場相互對(duì)比,電場線與磁感線相互對(duì)比,磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比等等。
在上一節(jié)的基礎(chǔ)上,啟發(fā)學(xué)生回憶電場強(qiáng)度的定義,對(duì)比說明引入磁場強(qiáng)度的定義的思路是通過磁場對(duì)電流的作用力的研究得出的。為了讓學(xué)生更好的理解磁場,可以在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
安培力磁感應(yīng)強(qiáng)度
一、素質(zhì)教育目標(biāo)
。ㄒ唬┲R(shí)教學(xué)點(diǎn)
1 、理解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義及單位.
2 、知道用磁感線的疏密可以形象直觀地反映磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.
3 、知道什么叫勻強(qiáng)磁場,知道勻強(qiáng)磁場的磁感線的分布情況.
4 、知道什么是安培力,知道電流方向與磁場方向平行時(shí),電流受的安培力為零;電流方向與磁場方向垂直時(shí),電流受安培力的大小
5 、會(huì)用左手定則熟練地判定安培力的方向.
。ǘ┠芰τ(xùn)練點(diǎn)
1 、通過演示磁場對(duì)電流的作用的實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生利用控制變量法總結(jié)歸納物理規(guī)律的能力.
2 、通過學(xué)習(xí)左手定則,理解磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生空間想像能力.
。ㄈ┑掠凉B透點(diǎn)
通過閱讀材料介紹奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng),說明科學(xué)家之所以能取得輝煌的成就,除了本身所具有的聰明才智外,刻苦勤奮地學(xué)習(xí)和工作,善于捕捉稍縱即逝的靈感更為重要,鼓勵(lì)和激發(fā)學(xué)生從現(xiàn)在開始更加發(fā)奮地學(xué)習(xí),將來為國家做貢獻(xiàn).
(四)美育滲透點(diǎn)
通過介紹物理學(xué)家安培取得輝煌成就的原因是靠勤奮自學(xué)、刻苦鉆研的頑強(qiáng)意志,讓學(xué)生感受物理學(xué)家們的人格美、情操美.
二、學(xué)法引導(dǎo)
1 、教師通過演示實(shí)驗(yàn)法直觀教學(xué),決定安培力大小的因素,通過啟發(fā)講解,幫助學(xué)生歸納總結(jié)公式
及B的定義式.結(jié)合練習(xí)法使學(xué)生掌握左手定則使用.
2 、學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn),在教師啟發(fā)的指導(dǎo)下總結(jié)規(guī)律,積極動(dòng)手動(dòng)腦理解公式,掌握左手定則的應(yīng)用.
三、重點(diǎn)·難點(diǎn)·疑點(diǎn)及解決辦法
1 、重點(diǎn)
(1)理解磁場對(duì)電流的作用力大小的決定因素,掌握電流與磁場垂直時(shí),安培力大小為:
(2)掌握左手定則.
2 、難點(diǎn)
對(duì)左手定則的理解.
3 、疑點(diǎn)
磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的空間關(guān)系.
4 、解決辦法
以演示實(shí)驗(yàn)為突破口,直觀地引導(dǎo)學(xué)生掌握電流在磁場中所受安培力大小的決定因素;反復(fù)地借助實(shí)驗(yàn),來理解左手定則,建立磁場方向、電流方向和安培力方向三者關(guān)系的正確圖景.
四、課時(shí)安排
1課時(shí)
五、教具學(xué)具準(zhǔn)備
鐵架臺(tái)、三個(gè)相同的蹄形磁鐵、電源、滑動(dòng)變阻器、電鍵、導(dǎo)線.
六、師生互動(dòng)活動(dòng)設(shè)計(jì)
教師先通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生觀察分析、討論、總結(jié)出安培力公式,再引入磁感強(qiáng)度B的定義式,通過講解類比電場強(qiáng)度,啟發(fā)學(xué)生理解公式
的意義,借助墻角(或桌角)幫助學(xué)生建立三維坐標(biāo)空間,理解掌握左手定同.
七、教學(xué)步驟
(一)明確目標(biāo)
。裕
。ǘ┱w感知
本節(jié)教學(xué)是在上一節(jié)學(xué)習(xí)了磁場的概念及方向性的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)磁場的強(qiáng)弱性質(zhì),根據(jù)磁場力的性質(zhì)用定義法定義B描述磁場的強(qiáng)弱,用磁感線形象地反映磁場的強(qiáng)弱,同時(shí)利用定義式來計(jì)算安培力的大小,再用左手定則來確定磁場方向、電流方向和安培力的方向.
。ㄈ┲攸c(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程
1 、磁場對(duì)電流的作用
用條形磁鐵可以在一定的距離內(nèi)吸起較小質(zhì)量的鐵塊,巨大的電磁鐵卻能吸起成噸的鋼塊,表明磁場有強(qiáng)有弱,如何表示磁場的強(qiáng)弱呢?我們利用磁場對(duì)電流的作用力——安培力來研究磁場的'強(qiáng)弱.
2 、決定安培力大小的因素有哪些?
利用演示實(shí)驗(yàn)裝置,研究安培力大小與哪些因素有關(guān)
。1)與電流的大小有關(guān).
保持導(dǎo)線在磁鐵中所處的位置及與磁場方向不變這兩個(gè)條件下,通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭改變導(dǎo)線中電流的大。
請(qǐng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.導(dǎo)線擺動(dòng)的角度大小隨電流的改變而改變,電流大,擺角大;電流小,擺角小.
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線,受到磁場的作用力的大小眼導(dǎo)線中電流的大小有關(guān),電流大,作用力大;電流小,作用力也小.
。2)與通電導(dǎo)線在磁場中的長度有關(guān).
保持導(dǎo)線在磁鐵中所處的位置及方向不變,電流大小也不變,改變通電電流部分的長度.學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.導(dǎo)線擺動(dòng)的角度大小隨通電導(dǎo)線長度而改變,導(dǎo)線長、擺角大;導(dǎo)線短,擺角。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線,受到的磁場的作用力的大小限通電導(dǎo)線在磁場中的長度有關(guān),導(dǎo)線長、作用力大;導(dǎo)線短,作用力。
(3)與導(dǎo)線在磁場中的放置方向有關(guān).
保持電流的大小及通電導(dǎo)線的長度不變,改變導(dǎo)線與磁場方向的夾角,當(dāng)夾角為0 °時(shí),導(dǎo)線不動(dòng),即電流與磁場方向平行時(shí)不受安培力作用;當(dāng)夾角增大到90 °的過程中,導(dǎo)線擺角不斷增大,即電流與磁場方向垂直時(shí),所受安培力最大;不平行也不垂直時(shí),安培力大小介于和最大值之間.
3 、磁感應(yīng)強(qiáng)度
總結(jié)歸納以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,用L表示通電導(dǎo)線長度,I表示電流,保持電流和磁場方向垂直,通電導(dǎo)線所受的安培力大小FIL
用B表示這一比值,有B的物理意義為:通電導(dǎo)線垂直置于磁場同一位置,B值保持不變;若改變通電導(dǎo)線的位置,B值隨之改變.表明B值的大小是由磁場本身的位置決定為.對(duì)于電流和長度相同的導(dǎo)線,放置在B值大的位置受的安培力F也大,表明磁場強(qiáng).放在B值小的位置受的安培力F也小,表明磁場弱
4 、安培力的大小和方向.
根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式,可得通電導(dǎo)線垂直磁場方向放置時(shí)所受的安培力大小為:
舉例計(jì)算安培力的大。
安培力的方向如何呢?還過前面的演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力方向跟導(dǎo)線中的電流方向、磁場方向都有關(guān)系.人們通過大量的實(shí)驗(yàn)研究,總結(jié)出通電導(dǎo)線受安培力方向和電流方向、磁場方向存在著一個(gè)規(guī)律——左手定則.
左手定則:伸開左手,使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直,并且跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi),把手放入磁場中,讓磁感線垂直穿入手心,并使伸開的四指指向電流方向,那么,拇指所指的方向,就是通電導(dǎo)線在磁場中的受力方向.
應(yīng)該注意的是:若電流方向和磁場方向垂直,則磁場力的方向、電流方向、磁場方向三者互相垂直;若電流方向和磁場方向不垂直,則磁場力的方向仍垂直于電流方向,也同時(shí)垂直于磁場方向.
(四)總結(jié)、擴(kuò)展
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了磁場對(duì)電流的作用——安培力,通過研究安培力的大小,我們定義了反映磁場強(qiáng)弱的物理量——磁感應(yīng)強(qiáng)度
八、布置作業(yè)
九、 板書設(shè)計(jì)
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