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(精品)高中物理教案15篇
作為一名默默奉獻(xiàn)的教育工作者,通常需要準(zhǔn)備好一份教案,教案有利于教學(xué)水平的提高,有助于教研活動(dòng)的開展。那么寫教案需要注意哪些問(wèn)題呢?下面是小編收集整理的高中物理教案,歡迎大家分享。
高中物理教案1
教學(xué)重點(diǎn):
萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn):
地球重力加速度問(wèn)題
教學(xué)方法:
討論法
教學(xué)用具:
計(jì)算機(jī)
教學(xué)過(guò)程:
一、地球重力加速度
問(wèn)題一:在地球上是赤道的重力加速度大還是兩極的加速度大?
這個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生充分討論:
1、有的學(xué)生認(rèn)為:地球上的加速度是不變化的.
2、有的學(xué)生認(rèn)為:兩極的重力加速度大.
3、也有的的學(xué)生認(rèn)為:赤道的重力加速度大.
出現(xiàn)以上問(wèn)題是因?yàn)椋簩W(xué)生可能沒(méi)有考慮到地球是橢球形的,也有不記得公式的等.
教師板書并講解:
在質(zhì)量為、半徑為的地球表面上,如果忽略地球自轉(zhuǎn)的影響,質(zhì)量為的物體的重力加速度,可以認(rèn)為是由地球?qū)λ?萬(wàn)有引力產(chǎn)生的.由萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律有:
則該天體表面的重力加速度為:
由此式可知,地球表面的重力加速度是由地球的質(zhì)量和半徑?jīng)Q定的.而又因?yàn)榈厍蚴菣E球的赤道的半徑大,兩極的半徑小,所以赤道上的重力加速度小,兩極的重力加速度大.也可讓學(xué)生發(fā)揮得:離地球表面的距離越大,重力加速度越。
問(wèn)題二:有1kg的物體在北京的重力大還是在上海的重力大?
這個(gè)問(wèn)題有學(xué)生回答
問(wèn)題三:
1、地球在作什么運(yùn)動(dòng)?人造地球衛(wèi)星在作什么運(yùn)動(dòng)?
通過(guò)展示圖片為學(xué)生建立清晰的圖景.
2、作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是誰(shuí)提供的?
回答:地球與衛(wèi)星間的萬(wàn)有引力即由牛頓第二定律得:
3、由以上可求出什么?
、傩l(wèi)星繞地球的線速度:
、谛l(wèi)星繞地球的周期:
、坌l(wèi)星繞地球的角速度:
教師可帶領(lǐng)學(xué)生分析上面的公式得:
當(dāng)軌道半徑不變時(shí),則衛(wèi)星的周期不變、衛(wèi)星的線速度不變、衛(wèi)星的角速度也不變.
當(dāng)衛(wèi)星的角速度不變時(shí),則衛(wèi)星的軌道半徑不變.
課堂練習(xí):
1、假設(shè)火星和地球都是球體,火星的質(zhì)量和地球質(zhì)量.之比,火星的半徑和地球半徑之比,那么離火星表面高處的重力加速度和離地球表面高處的重力加速度.之比等于多少
解:因物體的重力來(lái)自萬(wàn)有引力,所以:
則該天體表面的重力加速度為:
所以:
2、若在相距甚遠(yuǎn)的兩顆行星和的表面附近,各發(fā)射一顆衛(wèi)星和,測(cè)得衛(wèi)星繞行星的周期為,衛(wèi)星繞行星的周期為,求這兩顆行星密度之比是多大
解:設(shè)運(yùn)動(dòng)半徑為,行星質(zhì)量為,衛(wèi)星質(zhì)量為.
由萬(wàn)有引力定律得:
解得:
所以:
3、某星球的質(zhì)量約為地球的的9倍,半徑約為地球的一半,若從地球上高處平拋一物體,射程為60米,則在該星球上,從同樣高度以同樣的初速度平拋同一物體,射程應(yīng)為:
A、10米B、15米C、90米D、360米
解得:(A)
布置作業(yè):
探究活動(dòng)
組織學(xué)生收集資料,編寫相關(guān)論文,可以參考下列題目:
1、月球有自轉(zhuǎn)嗎?
2、觀察月亮
高中物理教案2
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(lái)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(wèn)題與探究
問(wèn)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(guò)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(guò)程較慢些.
問(wèn)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?wèn)題時(shí),根據(jù)研究問(wèn)題的性質(zhì)和需要,如何抓住問(wèn)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(wèn)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(wèn)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(lái)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(shuō)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(méi)有說(shuō)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(wèn)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(guò)程分成兩段,尋找等量
高中物理教案3
一、教材內(nèi)容分析
本節(jié)學(xué)習(xí)了一種新的處理問(wèn)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(guò)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(guò)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(wú)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(wèn)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(guò)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(guò)程
教學(xué)過(guò)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(guò)的劉易斯在百米賽跑過(guò)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(guò)某一位置時(shí)的速度,叫做瞬時(shí)速度(instantaneous velocity)。平時(shí)說(shuō)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(yǔ)言文字和數(shù)學(xué)公式描述外,還可以直觀地用圖像來(lái)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(wèn):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(guò)原點(diǎn)的一條直線上。s與t成正比。
提問(wèn):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(lái)表示,也可以用圖像來(lái)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(lái)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(guò)程粗略地用s—t圖像表示出來(lái)。(提示:烏龜和兔子從同一地點(diǎn)出發(fā),假定跑動(dòng)過(guò)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(guò)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(méi)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(lái),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(wèn)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(guò)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(guò)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(wú)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(wèn)題,為以后講述圖像打下較扎實(shí)的基礎(chǔ)。
高中物理教案4
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo):
。1)進(jìn)一步深化對(duì)電阻的認(rèn)識(shí)
。2)掌握電阻定律及電阻率的物理意義,并了解電阻率與溫度的關(guān)系
2.能力目標(biāo):
。1)通過(guò)類比,培養(yǎng)學(xué)生分析解決三個(gè)變量之間關(guān)系的科學(xué)研究方法
。2)通過(guò)從猜想→研究方法→實(shí)驗(yàn)操作等一系列探索過(guò)程,使學(xué)生掌握如何獲取知識(shí),發(fā)展思維能力。
3.德育滲透點(diǎn):
(1)通過(guò)對(duì)各種材料電阻率的介紹,加強(qiáng)學(xué)生安全用電的意識(shí)
。2)通過(guò)我國(guó)對(duì)超導(dǎo)現(xiàn)象的研究介紹,激發(fā)學(xué)生愛國(guó)和奮發(fā)學(xué)習(xí)的精神。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.重點(diǎn):電阻定律
2.難點(diǎn):電阻率
3.疑點(diǎn):超導(dǎo)現(xiàn)象的產(chǎn)生
4.解決辦法
①對(duì)于重點(diǎn),主要是通過(guò)課堂上師生一起(教師動(dòng)手,學(xué)生觀察)探索,最后用科學(xué)的處理方法導(dǎo)出定律,這樣加深了學(xué)生對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的滲透。
、趯(duì)于難點(diǎn),主要是通過(guò)與電阻的比較,從而明確電阻是反映導(dǎo)體本身屬性;電阻率是材料本身的屬性。
③對(duì)于疑點(diǎn)主要是通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)加強(qiáng)直觀感覺(jué)。
三、教學(xué)方法:
實(shí)驗(yàn)演示,啟發(fā)式教學(xué)
四、教 具:
電阻定律示教板(含金屬絲) 學(xué)生電源 電流表 伏特表 滑動(dòng)變阻器 電鍵 導(dǎo)線 火柴 廢棄的“220V 40W”白熾燈 幻燈片 投影儀 計(jì)算機(jī) 自制CAI課件
五、教學(xué)過(guò)程:
(一)提出問(wèn)題,引入新課
1.為了改變電路中的電流強(qiáng)度,怎樣做?
由歐姆定律I=U/R,只要增加導(dǎo)體兩端的電壓U或降低導(dǎo)體電阻R即可。
2.R=U/I的含義,如何測(cè)定電阻(讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)電路)?
從上述的回答我們不難發(fā)現(xiàn)電阻R與兩端電壓及流過(guò)電流強(qiáng)度無(wú)關(guān),那么它由誰(shuí)決定呢?
(二)進(jìn)行新課
1.探索定律——電阻定律
、賀可能與哪些因素有關(guān)?(科學(xué)猜想)
。ú牧、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度……)
、诮鉀Q方法——控制變量法。(回憶歐姆定律的研究或牛頓第二定律的研究)
、垩菔緦(shí)驗(yàn) 幻燈投影電路圖。
A.出示電阻定律示教板、金屬材料
B.教師與學(xué)生一起連接電路,先讓E、F分別接A、a,測(cè)得一組數(shù)據(jù)(U、I)記入下表。然后把a(bǔ)、b用短導(dǎo)線連接,E、F分別接A、B,又得一組(U、I).再把A、B用一短線連接,E、F分別接A(B)a(b).又得一組數(shù)據(jù)(U、I).
C.換用E、F分別接不同材料金屬絲C、c,又得一組數(shù)據(jù)。
D.分析數(shù)據(jù)
a)先定性觀察→R與材料、長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)
b)定理推理
2.電阻定律
、賰(nèi)容——在溫度不變時(shí),導(dǎo)線的電阻與它的.長(zhǎng)度成正比,跟它的橫截面積成反比。
、诒磉_(dá)式
說(shuō)明 ——長(zhǎng)度 S——橫截面積 ——比例系數(shù)
3.電阻率——
、賳挝 歐米
、谖锢硪饬x 反映材料導(dǎo)電性能好壞。在數(shù)值上它等于用該材料制成的1m長(zhǎng),橫截面積為1m2的導(dǎo)體電阻。
、蹨y(cè)量——學(xué)生思考
。ɑ脽敉队皶154頁(yè)各材料電阻率——20℃時(shí))
引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際,了解為了電業(yè)工人的安全,為使在相同電壓下電流小,選用電阻率較大的橡膠、木頭等制造電工用具把套。
、茈娮杪逝c溫度關(guān)系
由表格上面寫著20℃,要學(xué)生明白這意味著這張表格的數(shù)據(jù)是在20℃時(shí)測(cè)得的,即電阻率與溫度有關(guān)。
[演示](幻燈投影電路圖)
連接,用火柴點(diǎn)燃來(lái)加熱白熾燈燈絲后再移開。
現(xiàn)象: 發(fā)現(xiàn)小燈泡先變暗后又慢慢變亮
材料的電阻率隨溫度變化而變化。利用金屬的電阻率隨溫度升高而增大,制成溫度計(jì)(電阻溫度計(jì)),但也有些材料的電阻率不隨溫度改變而改變。
(三)例題精講
【例】 把一均勻?qū)w切成四段并在一起,電阻是原來(lái)的多少倍?拉長(zhǎng)四倍后是原來(lái)多少倍?
解析:由電阻定律
切成四段體積不變,
故 S→4S
所以 變?yōu)?/p>
同理拉長(zhǎng)四倍后, 變?yōu)樵瓉?lái)的16倍
(四)總結(jié)、擴(kuò)展
打開計(jì)算機(jī),利用多媒體教學(xué)課件再次展示決定電阻大小的因素,再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,形象直觀,給學(xué)生留下深刻的印象。
本節(jié)課主要通過(guò)猜想→探索→得出定律的過(guò)程驗(yàn)證,并得到了電阻定律,由實(shí)驗(yàn)感知電阻率與溫度的關(guān)系,關(guān)于超導(dǎo)的應(yīng)用有待同學(xué)們進(jìn)一步去探討。
六、布置作業(yè)
1.第154頁(yè)(1)(2)(3)題做在作業(yè)本上。
2.思考154頁(yè)(4)題
高中物理教案5
知識(shí)目標(biāo)
1、進(jìn)一步理解向心力的概念。
2、理解向心力公式,進(jìn)一步明確勻速圓周運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生條件,掌握向心力公式的應(yīng)用。
能力目標(biāo)
1、培養(yǎng)在實(shí)際問(wèn)題中分析向心力來(lái)源的能力。
2、培養(yǎng)運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
情感目標(biāo)
1、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心周圍事物的習(xí)慣。
教學(xué)建議
教材分析
教材首先明確提出向心力是按效果命名的力,任何一個(gè)力或幾個(gè)力的合力只要它的作用效果是使物體產(chǎn)生向心加速度,它就是物體所受的向心力,接著詳細(xì)介紹了火車轉(zhuǎn)彎和汽車過(guò)拱橋兩個(gè)常見的實(shí)際問(wèn)題。后面又附有思考與討論,開拓學(xué)生的思維。
教法建議
1、培養(yǎng)學(xué)生分析向心力來(lái)源的能力,分析問(wèn)題時(shí),要首先引導(dǎo)學(xué)生對(duì)做周圍運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行受力情況分析,并讓學(xué)生清楚地認(rèn)識(shí)到求出物體沿半徑方向受到的合外力,就是提供給物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。
2、培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物體知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)例題的分析與討論(結(jié)合動(dòng)畫或課件),引導(dǎo)學(xué)生從中領(lǐng)悟掌握運(yùn)用向心力公式的思路和方法。即:第一:根據(jù)物體受力情況分析向心力的來(lái)源,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體。
第二:運(yùn)用向心力公式計(jì)算做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力。
第三:由物體實(shí)際受到的力提供了它所需要的向心力,列出方程求解。
3、可多舉一些實(shí)例讓學(xué)生分析。向心力可由重力、彈力、摩擦力等單獨(dú)提供,也可由它們的合力提供。
4、在講述汽車過(guò)拱橋的問(wèn)題時(shí),汽車做的是變速圓周運(yùn)動(dòng),對(duì)此要根據(jù)牛頓第二定律的.瞬時(shí)性向?qū)W生指出:在變速圓周運(yùn)動(dòng)中,物體在各位置受到的向心力分別產(chǎn)生了物體通過(guò)各位置的向心加速度,向心力公式仍是適用的。但要注意,對(duì)于物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的情況,只有在物體通過(guò)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí),向心力才是合外力。同時(shí),還可以向?qū)W生指出:此問(wèn)題中出現(xiàn)的汽車對(duì)橋面的壓力大于或小于車重的現(xiàn)象,是發(fā)生在圓周運(yùn)動(dòng)中的超重或失重現(xiàn)象。
高中物理教案6
本節(jié)教材分析
這節(jié)課通過(guò)對(duì)一些天體運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析,使學(xué)生了解:通常物體之間的萬(wàn)有引力很小,常常覺(jué)察不出來(lái),但在天體運(yùn)動(dòng)中,由于天體的質(zhì)量很大,萬(wàn)有引力將起決定性作用,對(duì)天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用,其中一個(gè)重要的應(yīng)用就是計(jì)算天體的質(zhì)量.
在講課時(shí),應(yīng)用萬(wàn)有引力定律有兩條思路要交待清楚.
1.把天體(或衛(wèi)星)的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),即F引=F向,用于計(jì)算天體(中心體)的質(zhì)量,討論衛(wèi)星的速度、角速度、周期及半徑等問(wèn)題.
2.在地面附近把萬(wàn)有引力看成物體的重力,即F引=mg.主要用于計(jì)算涉及重力加速度的問(wèn)題.
一、教學(xué)目標(biāo)
1.通過(guò)對(duì)行星繞恒星的運(yùn)動(dòng)及衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)的研究,使學(xué)生初步掌握研究此類問(wèn)題的基本方法:萬(wàn)有引力作為物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。
2.使學(xué)生對(duì)人造地球衛(wèi)星的發(fā)射、運(yùn)行等狀況有初步了解,使多數(shù)學(xué)生在頭腦中建立起較正確的圖景。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.天體運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬(wàn)有引力提供的,這一思路是本節(jié)課的重點(diǎn)。
2.第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度,是衛(wèi)星運(yùn)行的最大速度,它們的統(tǒng)一是本節(jié)課的難點(diǎn)。
三、教具
自制同步衛(wèi)星模型。
四、教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課
1.復(fù)習(xí)提問(wèn):
(1)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式是什么?分別寫出向心力與線速
(2)萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容是什么?如何用公式表示?(對(duì)學(xué)生的回答予以糾正或肯定。)
(3)萬(wàn)有引力和重力的關(guān)系是什么?重力加速度的決定式是什么?(學(xué)生回答:地球表面物體受到的重力是物體受到地球萬(wàn)有引力的一個(gè)分力,但這個(gè)分力的大小基本等于物體受到地球的萬(wàn)有引力。如不全面,教師予以補(bǔ)充。)
2.引課提問(wèn):根據(jù)前面我們所學(xué)習(xí)的知識(shí),我們知道了所有物體之間都存在著相互作用的萬(wàn)有引力,而且這種萬(wàn)有引力在天體這類質(zhì)量很大的物體之間是非常巨大的。那么為什么這樣巨大的引力沒(méi)有把天體拉到一起呢?(可由學(xué)生討論,教師歸納總結(jié)。)
因?yàn)樘祗w都是運(yùn)動(dòng)的,比如恒星附近有一顆行星,它具有一定的速度,根據(jù)牛頓第一定律,如果不受外力,它將做勻速直線運(yùn)動(dòng),F(xiàn)在它受到恒星對(duì)它的萬(wàn)有引力,將偏離原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向。這樣,它既不能擺脫恒星的控制遠(yuǎn)離恒星,也不會(huì)被恒星吸引到一起,將圍繞恒星做圓周運(yùn)動(dòng)。此時(shí),行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由恒星對(duì)它的萬(wàn)有引力提供。(教師邊講解,邊畫板圖。)
可見萬(wàn)有引力與天體的運(yùn)動(dòng)密切聯(lián)系,我們這節(jié)課就要研究萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用。
板書:萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用人造衛(wèi)星
(二)教學(xué)過(guò)程
1.研究天體運(yùn)動(dòng)的基本方法
剛才我們分析了行星的運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)行星繞恒星做圓周運(yùn)動(dòng),此時(shí),恒星對(duì)行星的萬(wàn)有引力是行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。其實(shí),所有行星繞恒星或衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)都可以基本上看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。這時(shí)運(yùn)動(dòng)的行星或衛(wèi)星的受力情況也非常簡(jiǎn)單:它不可能受到彈力或摩擦力,所受到的力只有一種——萬(wàn)有引力。萬(wàn)有引力作為其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。
板書:F萬(wàn)=F向
下面我們根據(jù)這一基本方法,研究幾個(gè)天文學(xué)的問(wèn)題。
(1)天體質(zhì)量的計(jì)算
如果我們知道了一個(gè)衛(wèi)星繞行星運(yùn)動(dòng)的周期,知道了衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑,能否求出行星的質(zhì)量呢?根據(jù)研究天體運(yùn)動(dòng)的基本方法:萬(wàn)有引力做向心力,F(xiàn)萬(wàn)=F向
(指副板書)此時(shí)知道衛(wèi)星的圓周運(yùn)動(dòng)周期,其向心力公式用哪個(gè)好呢?
等式兩邊都有m,可以約去,說(shuō)明與衛(wèi)星質(zhì)量無(wú)關(guān)。我們就可以得
(2)衛(wèi)星運(yùn)行速度的比較
下面我們?cè)賮?lái)看一個(gè)問(wèn)題:某行星有兩顆衛(wèi)星,這兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量和軌道半徑都不相同,哪顆衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的速度快呢?我們?nèi)匀焕醚芯刻祗w運(yùn)動(dòng)的基本方法:以萬(wàn)有引力做向心力
F萬(wàn)=F向
設(shè)行星質(zhì)量為M,某顆衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,此衛(wèi)星質(zhì)量為m,它受到行星對(duì)它的萬(wàn)有引力為
(指副板書)于是我們得到
等式兩邊都有m,可以約去,說(shuō)明與衛(wèi)星質(zhì)量無(wú)關(guān)。于是我們得到
從公式可以看出,衛(wèi)星的運(yùn)行速度與其本身質(zhì)量無(wú)關(guān),與其軌道半徑的平方根成反比。軌道半徑越大,運(yùn)行速度越。卉壍腊霃皆叫,運(yùn)行速度越大。換句話說(shuō),離行星越近的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)速度越大。這是一個(gè)非常有用的結(jié)論,希望同學(xué)能夠給予重視。
(3)海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)
剛才我們研究的問(wèn)題只是實(shí)際問(wèn)題的一種近似,實(shí)際問(wèn)題要復(fù)雜一些。比如,行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)軌道并不是正圓,而是橢圓;每顆行星受到的引力也不僅由太陽(yáng)提供,除太陽(yáng)的引力最大外,還要受到其他行星的引力。這就需要更復(fù)雜一些的運(yùn)算,而這種運(yùn)算,導(dǎo)致了海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)。
200年前,人們認(rèn)識(shí)的太陽(yáng)系有7大行星:水星、金星、地球、火星、土星、木星和天王星,后來(lái),人們發(fā)現(xiàn)最外面的行星——天王星的運(yùn)行軌道與用萬(wàn)有引力定律計(jì)算出的有較大的偏差。于是,有人推測(cè),在天王星的軌道外側(cè)可能還有一顆行星,它對(duì)天王星的引力使天王星的軌道發(fā)生偏離。而且人們計(jì)算出這顆行星的可能軌道,并且在計(jì)算出的位置終于觀測(cè)到了這顆新的行星,將它命名為海王星。再后,又發(fā)現(xiàn)海王星的軌道也與計(jì)算值有偏差,人們進(jìn)一步推測(cè),海王星軌道外側(cè)還有一顆行星,于是用同樣的方法發(fā)現(xiàn)了冥王星?梢娙f(wàn)有引力定律在天文學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值。
2.人造地球衛(wèi)星
下面我們?cè)賮?lái)研究一下人造地球衛(wèi)星的`發(fā)射及運(yùn)行情況。
(1)衛(wèi)星的發(fā)射與運(yùn)行
最早研究人造衛(wèi)星問(wèn)題的是牛頓,他設(shè)想了這樣一個(gè)問(wèn)題:在地面某一高處平拋一個(gè)物體,物體將走一條拋物線落回地面。物體初速度越大,飛行距離越遠(yuǎn)。考慮到地球是圓形的,應(yīng)該是這樣的圖景:(板圖)
當(dāng)拋出物體沿曲線軌道下落時(shí),地面也沿球面向下彎曲,物體所受重力的方向也改變了。當(dāng)物體初速度足夠大時(shí),物體總要落向地面,總也落不到地面,就成為地球的衛(wèi)星了。
從剛才的分析我們知道,要想使物體成為地球的衛(wèi)星,物體需要一個(gè)最小的發(fā)射速度,物體以這個(gè)速度發(fā)射時(shí),能夠剛好貼著地面繞地球飛行,此時(shí)其重力提供了向心力。
其中,g為地球表面的重力加速度,約9.8m/s2。R為地球的半徑,約為6.4×106m。代入數(shù)據(jù)我們可以算出速度為7.9×103m/s,也就是7.9km/s。這個(gè)速度稱為第一宇宙速度。
板書:第一宇宙速度v=7.9km/s
第一宇宙速度是發(fā)射一個(gè)物體,使其成為地球衛(wèi)星的最小速度。若以第一宇宙速度發(fā)射一個(gè)物體,物體將在貼著地球表面的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若發(fā)射速度大于第一宇宙速度,物體將在離地面遠(yuǎn)些的軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)。
現(xiàn)在同學(xué)思考一個(gè)問(wèn)題:剛才我們分析衛(wèi)星繞行星運(yùn)行時(shí)得到一個(gè)結(jié)論:衛(wèi)星軌道離行星越遠(yuǎn),其運(yùn)動(dòng)速度越小,F(xiàn)在我們又得到一個(gè)結(jié)論:衛(wèi)星的發(fā)射速度越大,其運(yùn)行軌道離地面越遠(yuǎn)。這兩者是否矛盾呢?
其實(shí),它們并不矛盾,關(guān)鍵是我們要分清發(fā)射速度和運(yùn)行速度是兩個(gè)不同的速度:比如我們以10km/s的速度發(fā)射一顆衛(wèi)星,由于發(fā)射速度大于7.9km/s,衛(wèi)星不可能在地球表面飛行,將會(huì)遠(yuǎn)離地球表面。而衛(wèi)星遠(yuǎn)離地球表面的過(guò)程中,其在垂直地面方向的運(yùn)動(dòng),相當(dāng)于豎直上拋運(yùn)動(dòng),衛(wèi)星速度將變小。當(dāng)衛(wèi)星速度減小到7.9km/s時(shí),由于此時(shí)衛(wèi)星離地球的距離比剛才大,根據(jù)萬(wàn)有引力定律,此時(shí)受到的引力比剛才小,仍不能使衛(wèi)星在此高度繞地球運(yùn)動(dòng),衛(wèi)星還會(huì)繼續(xù)遠(yuǎn)離地球。衛(wèi)星離地面更遠(yuǎn)了,速度也進(jìn)一步減小,當(dāng)速度減小到某一數(shù)值時(shí),比如說(shuō)5km/s時(shí),衛(wèi)星在這個(gè)位置受到的地球引力剛好滿足衛(wèi)星在這個(gè)軌道以這個(gè)速度運(yùn)動(dòng)所需向心力,衛(wèi)星將在這個(gè)軌道上運(yùn)動(dòng)。而此時(shí)的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度。所以,第一宇宙速度是發(fā)射地球衛(wèi)星的最小速度,是衛(wèi)星地球運(yùn)行的最大速度。
板書:第一宇宙速度是發(fā)射地球衛(wèi)星的最小速度,是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度。
如果物體發(fā)射的速度更大,達(dá)到或超過(guò)11.2km/s時(shí),物體將能夠擺脫地球引力的束縛,成為繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的行星或飛到其他行星上去。11.2km/s這個(gè)速度稱為第二宇宙速度。
板書:第二宇宙速度v=11.2km/s
如果物體的發(fā)射速度再大,達(dá)到或超過(guò)16.7km/s時(shí),物體將能夠擺脫太陽(yáng)引力的束縛,飛到太陽(yáng)系外。16.7km/s這個(gè)速度稱為第三宇宙速度。
板書:第三宇宙速度v=16.7km/s
(2)同步通訊衛(wèi)星
下面我們?cè)賮?lái)研究一種衛(wèi)星——同步通信衛(wèi)星。這種衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的角速度與地球自轉(zhuǎn)的速度相同,所以從地面上看,它總在某地的正上方,因此叫同步衛(wèi)星。這種衛(wèi)星一般用于通訊,又叫同步通訊衛(wèi)星。我們平時(shí)看電視實(shí)況轉(zhuǎn)播時(shí)總聽到解說(shuō)員講:正在通過(guò)太平洋上空或印度洋上空的通訊衛(wèi)星轉(zhuǎn)播電視實(shí)況,為什么北京上空沒(méi)有同步衛(wèi)星呢?大家來(lái)看一下模型(出示模型):
若在北緯或南緯某地上空真有一顆同步衛(wèi)星,那么這顆衛(wèi)星軌道平面的中心應(yīng)是地軸上的某點(diǎn),而不是地心,其需要的向心力也指向這一點(diǎn)。而地球所能夠提供的引力只能指向地心,所以北緯或南緯某地上空是不可能有同步衛(wèi)星的。另外由于同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同,所以此衛(wèi)星離地球的距離只能是一個(gè)定值。換句話說(shuō),所有地球的同步衛(wèi)星只能分布在赤道正上方的一條圓弧上,而為了衛(wèi)星之間不相互干擾,大約3度角左右才能放置一顆衛(wèi)星,地球的同步通訊衛(wèi)星只能有120顆?梢姡臻g位置也是一種資源。(可視時(shí)間讓學(xué)生推導(dǎo)同步衛(wèi)星的高度)
五、課堂小結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了如何用萬(wàn)有引力定律來(lái)研究天體運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題;掌握了萬(wàn)有引力是向心力這一研究天體運(yùn)動(dòng)的基本方法;了解了衛(wèi)星的發(fā)射與運(yùn)行的一些情況;知道了第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度,是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度。最后我們還了解了通訊衛(wèi)星的有關(guān)情況,本節(jié)課我們學(xué)習(xí)的內(nèi)容較多,希望及時(shí)復(fù)習(xí)。
六、說(shuō)明
1.設(shè)計(jì)思路:本節(jié)課是一節(jié)知識(shí)應(yīng)用與擴(kuò)展的課程,所以設(shè)計(jì)時(shí)注意加大知識(shí)含量,引起學(xué)生興趣。同時(shí)注意方法的培養(yǎng),讓學(xué)生養(yǎng)成用萬(wàn)有引力是天體運(yùn)動(dòng)的向心力這一基本方法研究問(wèn)題的習(xí)慣,避免套公式的不良習(xí)慣。圍繞第一宇宙速度的討論,讓學(xué)生形成較正確的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)圖景。
2.同步衛(wèi)星模型是用一地球儀改制而成,用一個(gè)小球當(dāng)衛(wèi)星,小球與地球儀用細(xì)線相連,細(xì)線的一端可在地球儀的不同緯度處固定。
第六章萬(wàn)有引力定律(四、萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用)
第六章萬(wàn)有引力定律(四、萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用)
教材分析
這節(jié)課通過(guò)對(duì)一些天體運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析,使學(xué)生了解:通常物體之間的萬(wàn)有引力很小,常常覺(jué)察不出來(lái),但在天體運(yùn)動(dòng)中,由于天體的質(zhì)量很大,萬(wàn)有引力將起決定性作用,對(duì)天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用,其中一個(gè)重要的應(yīng)用就是計(jì)算天體的質(zhì)量。
在講課時(shí),應(yīng)用萬(wàn)有引力定律有兩條思路要交待清楚。
1.把天體(或衛(wèi)星)的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),即F引=F向,用于計(jì)算天體(中心體)的質(zhì)量,討論衛(wèi)星的速度、角速度、周期及半徑等問(wèn)題。
2.在地面附近把萬(wàn)有引力看成物體的重力,即F引=mg.主要用于計(jì)算涉及重力加速度的問(wèn)題。
這節(jié)內(nèi)容是這一章的重點(diǎn),這是萬(wàn)有引力定律在實(shí)際中的具體應(yīng)用.主要知識(shí)點(diǎn)就是如何求中心體質(zhì)量及其他應(yīng)用,還是可發(fā)現(xiàn)未知天體的方法。
教學(xué)目標(biāo)
一知識(shí)目標(biāo)
1.了解行星繞恒星運(yùn)動(dòng)及衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)的共同點(diǎn):萬(wàn)有引力作為行星、衛(wèi)星圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。
2.了解萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上有重要應(yīng)用。
3.會(huì)用萬(wàn)有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量。
二能力目標(biāo)
通過(guò)萬(wàn)有引力定律在實(shí)際中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
教學(xué)重點(diǎn)
1.人造衛(wèi)星、月球繞地球的運(yùn)動(dòng);行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬(wàn)有引力提供的。
2.會(huì)用已知條件求中心天體的質(zhì)量。
教學(xué)難點(diǎn)
根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量。
教學(xué)步驟
一導(dǎo)入新課
復(fù)習(xí)舊課:
1.卡文迪許實(shí)驗(yàn)測(cè)萬(wàn)有引力常量的原理是什么?
答:利用引力矩與金屬絲的扭轉(zhuǎn)力矩的平衡來(lái)求得。
2.萬(wàn)有引力常量的測(cè)出的物理意義。
答:使萬(wàn)有引力定律有了其實(shí)際意義,可以求得地球的質(zhì)量等。
對(duì)了,萬(wàn)有引力常量一經(jīng)測(cè)出,萬(wàn)有引力定律對(duì)天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用,這節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用。
二新課教學(xué)
(一)天體質(zhì)量的計(jì)算
提出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考:在天文學(xué)上,天體的質(zhì)量無(wú)法直接測(cè)量,能否利用萬(wàn)有引力定律和前面學(xué)過(guò)的知識(shí)找到計(jì)算天體質(zhì)量的方法呢?
1.基本思路:在研究天體的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題中,我們近似地把一個(gè)天體繞另一個(gè)天體的運(yùn)動(dòng)看作勻速圓周運(yùn)動(dòng),萬(wàn)有引力提供天體作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。
2.計(jì)算表達(dá)式:
例如:已知某一行星到太陽(yáng)的距離為r,公轉(zhuǎn)周期為T,太陽(yáng)質(zhì)量為多少?
分析:設(shè)太陽(yáng)質(zhì)量為M,行星質(zhì)量為m,由萬(wàn)有引力提供行星公轉(zhuǎn)的向心力得:
,∴
提出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考:如何計(jì)算地球的質(zhì)量?
分析:應(yīng)選定一顆繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的衛(wèi)星,測(cè)定衛(wèi)星的軌道半徑和周期,利用上式求出地球質(zhì)量。因此上式是用測(cè)定環(huán)繞天體的軌道半徑和周期方法測(cè)被環(huán)繞天體的質(zhì)量,不能測(cè)定環(huán)繞天體自身質(zhì)量。
對(duì)于一個(gè)天體,M是一個(gè)定值.所以,繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的行星都有。即開普勒第三定律。
老師總結(jié):應(yīng)用萬(wàn)有引力定律計(jì)算天體質(zhì)量的基本思路是:根據(jù)行星(或衛(wèi)星)運(yùn)動(dòng)的情況,求出行星(或衛(wèi)星)的向心力,而F向=F萬(wàn)有引力。根據(jù)這個(gè)關(guān)系列方程即可。
例如:已知月球到地球的球心距離為r=4×108m,月亮繞地球運(yùn)行的周期為30天,求地球的質(zhì)量。
解:月球繞地球運(yùn)行的向心力即月地間的萬(wàn)有引力即有:
F向=F引=
得:
求某星體表面的重力加速度
例:一個(gè)半徑比地球大2倍,質(zhì)量是地球的36倍的行星,它表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的
A.6倍B.18倍C.4倍D.13.5倍
分析:在星體表面處,F(xiàn)引≈mg.所以,在地球表面處:
在某星球表面處:
∴
即正確選項(xiàng)為C
學(xué)生自己總結(jié):求某星球表面的重力加速度,一般采用某物體在星體表面受到的重力等于其萬(wàn)有引力.一般采用比例計(jì)算法。
練習(xí):金星的半徑是地球的0.95倍,質(zhì)量是地球的0.82倍,金星表面的重力加速度是多大?
3.發(fā)現(xiàn)末知天體
用萬(wàn)有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量是天文學(xué)上的重要應(yīng)用之一,一個(gè)科學(xué)的理論,不但要能說(shuō)明已知事實(shí),而且要能預(yù)言當(dāng)時(shí)不知道的事實(shí),請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本并思考:科學(xué)家是如何根據(jù)萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)海王星的?
請(qǐng)同學(xué)們推導(dǎo):已知中心天體的質(zhì)量及繞其運(yùn)動(dòng)的行星的運(yùn)動(dòng)情況,在太陽(yáng)系中,行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的半徑r為:
根據(jù)F萬(wàn)有引力=F向=,而F萬(wàn)有引力=,兩式聯(lián)立得:
在18世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的第七個(gè)行星──天王星的運(yùn)動(dòng)軌道,總是同根據(jù)萬(wàn)有引力定律計(jì)算出來(lái)的有一定偏離。當(dāng)時(shí)有人預(yù)測(cè),肯定在其軌道外還有一顆未發(fā)現(xiàn)的新星。后來(lái),亞當(dāng)斯和勒維列在預(yù)言位置的附近找到了這顆新星。后來(lái),科學(xué)家利用這一原理還發(fā)現(xiàn)了許多行星的衛(wèi)星,由此可見,萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用,有極為重要的意義。
海王星和冥王星的發(fā)現(xiàn),顯示了萬(wàn)有引力定律對(duì)研究天體運(yùn)動(dòng)的重要意義,同時(shí)證明了萬(wàn)有引力定律的正確性。
三例題分析
例1.木星的一個(gè)衛(wèi)星運(yùn)行一周需要時(shí)間1.5×104s,其軌道半徑為9.2×107m,求木星的質(zhì)量為多少千克?
解:木星對(duì)衛(wèi)星的萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星公轉(zhuǎn)的向心力:
,例2.地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn),軌道半徑為R,周期為T。月球繞地球運(yùn)行軌道半徑為r,周期為t,則太陽(yáng)與地球質(zhì)量之比為多少?
解:⑴地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn),太陽(yáng)對(duì)地球的引力提供向心力
則,得:
、圃虑蚶@地球公轉(zhuǎn),地球?qū)υ虑虻囊μ峁┫蛐牧?/p>
則,得:
、翘(yáng)與地球的質(zhì)量之比
例3.一探空箭進(jìn)入繞太陽(yáng)的近乎圓形的軌道運(yùn)行,軌道半徑是地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)半徑的9倍,則探空火箭使太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期為多少年?
解:方法一:設(shè)火箭質(zhì)量為m1,軌道半徑R,太陽(yáng)質(zhì)量為M,地球質(zhì)量為m2,軌道半徑為r。
、呕鸺@太陽(yáng)公轉(zhuǎn),則
得:………………①
、频厍蚶@太陽(yáng)公轉(zhuǎn),則
得:………………②
∴∴火箭的公轉(zhuǎn)周期為27年。
方法二:要題可直接采用開普勒第三定律求解,更為方便。
四鞏固練習(xí)
1.將一物體掛在一彈簧秤上,在地球表面某處伸長(zhǎng)30mm,而在月球表面某處伸長(zhǎng)5mm.如果在地球表面該處的重力加速度為9.84m/s2,那么月球表面測(cè)量處相應(yīng)的重力加速度為
A.1.64m/s2B.3.28m/s2
C.4.92m/s2D.6.56m/s2
2.地球是一個(gè)不規(guī)則的橢球,它的極半徑為6357km,赤道半徑為6378km,物體在兩極所受的引力與在赤道所受的引力之比為
參考答案:
1.A2.1.0066
五小結(jié)(用投影片出示)
這節(jié)課我們主要掌握的知識(shí)點(diǎn)是:
1.萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)中的應(yīng)用,一般有兩條思路:
(1)F萬(wàn)有引力=環(huán)繞體所需的向心力
(2)地面(或某星球表面)的物體的重力=F萬(wàn)有引力。
2.了解萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)中具有的重要意義。
五作業(yè)
高中物理教案7
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(guò)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(guò)程中保持總量不變,無(wú)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(shuō)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(wèn)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(guò)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(guò)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(shuō)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(shuō)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8
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)目標(biāo)
1、知道電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象。
2、知道三相交變電流可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),知道這就是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的原理。
3、知道感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造:定子和轉(zhuǎn)子。
4、知道感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn),知道能使用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是三相交變電流的突出優(yōu)點(diǎn)。
二、能力目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行類比分析的能力。
2、培養(yǎng)學(xué)生接受新事物、解決新問(wèn)題能力。
3、努力培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作能力。
三、情感目標(biāo)
1、通過(guò)讓學(xué)生了解我國(guó)在磁懸浮列車方面的研究進(jìn)展,激發(fā)他們的愛國(guó)熱情和立志學(xué)習(xí)、報(bào)效祖國(guó)的情感。
2、在觀察電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造的過(guò)程中,使學(xué)生養(yǎng)成對(duì)新知識(shí)和新事物的探索熱情。
教學(xué)建議
1、由于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的突出優(yōu)點(diǎn),使它應(yīng)用十分廣泛、本節(jié)對(duì)它做了簡(jiǎn)單的介紹,以開闊學(xué)生眼界,增加實(shí)際知識(shí)。但作為選學(xué)內(nèi)容,對(duì)學(xué)生沒(méi)有太高的要求,做些介紹就可以了。
2、可以通過(guò)回憶前一章習(xí)題中提到的電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象,本節(jié)的關(guān)鍵是通過(guò)演示、講解使學(xué)生明白三相交變電流也可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),做到電磁驅(qū)動(dòng),這就是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的原理。這有利于新舊知識(shí)的聯(lián)系和加強(qiáng)學(xué)生學(xué)以致用的意識(shí)。有條件的可以看實(shí)物或帶學(xué)生參觀,以增加實(shí)際知識(shí)。
3、課本中的.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)容,簡(jiǎn)要地介紹了感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理,其中的核心內(nèi)容是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)概念。建議教師如果可能的話,應(yīng)找一臺(tái)電動(dòng)機(jī),拆開了讓學(xué)生看一看各個(gè)部分的形狀。三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用很廣泛,最好能讓學(xué)生看一些實(shí)際例子。
教學(xué)準(zhǔn)備:
幻燈片、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型、學(xué)生電源、旋轉(zhuǎn)磁鐵
教學(xué)過(guò)程:
一、知識(shí)回顧
電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象說(shuō)明
二、新課教學(xué):
1、過(guò)回憶紹電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象:在U形磁鐵中間放一個(gè)鋁框,如果轉(zhuǎn)動(dòng)磁鐵,造成一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。鋁框就隨著轉(zhuǎn)動(dòng)。這種電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象。告訴學(xué)生感應(yīng)電動(dòng)機(jī)就是應(yīng)用該原理來(lái)工作的。
2、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生方法:旋轉(zhuǎn)磁鐵可以得到旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),在線圈中通入三相交流電也可以得到旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
3、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)介紹
定子:固定的電樞稱為定子
轉(zhuǎn)子:中間轉(zhuǎn)動(dòng)的鐵心以及鐵心上鑲嵌的銅條叫轉(zhuǎn)子
4、鼠籠式電動(dòng)機(jī)模型介紹:感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是由鐵芯和嵌在鐵芯上的閉合導(dǎo)體構(gòu)成的。閉合導(dǎo)體是由嵌在鐵芯凹槽中的銅條(或鋁條)和兩個(gè)銅環(huán)(或鋁環(huán))連在一起制成的,形狀像個(gè)鼠籠,所以這種電動(dòng)機(jī)也叫鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。
5、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向控制:由于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造簡(jiǎn)單,因此如果要改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,只需要把定子上的任意兩組線圈的電流互換一下就就可以通過(guò)改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向來(lái)改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)。這種電動(dòng)機(jī)在制造、使用和保養(yǎng)上都比較簡(jiǎn)單,被廣泛應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上。
高中物理教案9
一、核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典物理的矛盾
(1)根據(jù)經(jīng)典物理的觀點(diǎn)推斷:①在軌道上運(yùn)動(dòng)的電子帶有電荷,運(yùn)動(dòng)中要輻射電磁波。②電子損失能量,它的軌道半徑會(huì)變小,最終落到原子核上。
③由于電子軌道的變化是連續(xù)的,輻射的電磁波的頻率也會(huì)連續(xù)變化。
事實(shí)上:①原子是穩(wěn)定的;②輻射的電磁波頻率也只是某些確定值。
二、玻爾理論
①軌道量子化:電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑只能是某些分立的數(shù)值。對(duì)應(yīng)的氫原子的軌道半徑為:rn=n2r1(n=1,2,3,),r1=0.5310-10m。
、谀芰繝顟B(tài)量子化:原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中,這些狀態(tài)的.能量值叫能級(jí),能量最低的狀態(tài)叫基態(tài),其它狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)。原子處于稱為定態(tài)的能量狀態(tài)時(shí),雖然電子做加速運(yùn)動(dòng),但并不向外輻射能量.
氫原子的各能量值為:
③躍遷假說(shuō):原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)要輻射(或吸收)一定頻率的光子,即:h=Em-En
三、光子的發(fā)射和吸收
(1)原子處于基態(tài)時(shí)最穩(wěn)定,處于較高能級(jí)時(shí)會(huì)自發(fā)地向低能級(jí)躍遷,經(jīng)過(guò)一次或幾次躍遷到達(dá)基態(tài),躍遷時(shí)以光子的形式放出能量。
(2)原子在始末兩個(gè)能級(jí)Em和Enn)間躍遷時(shí)發(fā)射光子的頻率為,其大小可由下式?jīng)Q定:h=Em-En。
(3)如果原子吸收一定頻率的光子,原子得到能量后則從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷。
(4)原子處于第n能級(jí)時(shí),可能觀測(cè)到的不同波長(zhǎng)種類N為:
考點(diǎn)分析:
考點(diǎn):波爾理論:定態(tài)假設(shè);軌道假設(shè);躍遷假設(shè)。
考點(diǎn):h=Em-En
考點(diǎn):原子處于第n能級(jí)時(shí),可能觀測(cè)到的不同波長(zhǎng)種類N為:
考點(diǎn):原子的能量包括電子的動(dòng)能和電勢(shì)能(電勢(shì)能為電子和原子共有)即:原子的能量En=EKn+EPn.軌道越低,電子的動(dòng)能越大,但勢(shì)能更小,原子的能量變小。
電子的動(dòng)能: ,r越小,EK越大。
高中物理教案10
一、教學(xué)任務(wù)分析
勻速圓周運(yùn)動(dòng)是繼直線運(yùn)動(dòng)后學(xué)習(xí)的第一個(gè)曲線運(yùn)動(dòng),是對(duì)如何描述和研究比直線運(yùn)動(dòng)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)的拓展,是力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系知識(shí)的進(jìn)一步延伸,也是以后學(xué)習(xí)其他更復(fù)雜曲線運(yùn)動(dòng)(平拋運(yùn)動(dòng)、單擺的簡(jiǎn)諧振動(dòng)等)的基礎(chǔ)。
學(xué)習(xí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要以勻速直線運(yùn)動(dòng)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等知識(shí)為基礎(chǔ)。
從觀察生活與實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象入手,使學(xué)生知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,歸納認(rèn)識(shí)到勻速圓周運(yùn)動(dòng)是最基本、最簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng),體會(huì)建立理想模型的科學(xué)研究方法。
通過(guò)設(shè)置情境,使學(xué)生感受圓周運(yùn)動(dòng)快慢不同的情況,認(rèn)識(shí)到需要引入描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,再通過(guò)與勻速直線運(yùn)動(dòng)的類比和多媒體動(dòng)畫的輔助,學(xué)習(xí)線速度與角速度的概念。
通過(guò)小組討論、實(shí)驗(yàn)探究、相互交流等方式,創(chuàng)設(shè)平臺(tái),讓學(xué)生根據(jù)本節(jié)課所學(xué)的知識(shí),對(duì)幾個(gè)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行討論分析,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的情感,學(xué)會(huì)合作與交流,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)品質(zhì)。
通過(guò)生活實(shí)例,認(rèn)識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)在生活中是普遍存在的,學(xué)習(xí)和研究圓周運(yùn)動(dòng)是非常必要和十分重要的,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情和興趣。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。
(2)知道圓周運(yùn)動(dòng);理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
(3)理解線速度和角速度。
(4)會(huì)在實(shí)際問(wèn)題中計(jì)算線速度和角速度的大小并判斷線速度的方向。
2、過(guò)程與方法
(1)通過(guò)對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)概念的形成過(guò)程,認(rèn)識(shí)建立理想模型的物理方法。
(2)通過(guò)學(xué)習(xí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的定義和線速度、角速度的定義,認(rèn)識(shí)類比方法的運(yùn)用。
3、態(tài)度、情感與價(jià)值觀
(1)從生活實(shí)例認(rèn)識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的普遍性和研究圓周運(yùn)動(dòng)的必要性,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和求知欲。
(2)通過(guò)共同探討、相互交流的學(xué)習(xí)過(guò)程,懂得合作、交流對(duì)于學(xué)習(xí)的重要作用,在活動(dòng)中樂(lè)于與人合作,尊重同學(xué)的見解,善于與人交流。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):
(1)勻速圓周運(yùn)動(dòng)概念。
(2)用線速度、角速度描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。
難點(diǎn):理解線速度方向是圓弧上各點(diǎn)的切線方向。
四、教學(xué)資源
1、器材:壁掛式鐘,回力玩具小車,邊緣帶孔的旋轉(zhuǎn)圓盤,玻璃板,建筑用黃沙,乒乓球,斜面,刻度尺,帶有細(xì)繩連接的小球。
2、課件:flash課件——演示同樣時(shí)間內(nèi),兩個(gè)運(yùn)動(dòng)所經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)不同的勻速圓周運(yùn)動(dòng);——演示同樣時(shí)間內(nèi),兩個(gè)運(yùn)動(dòng)半徑所轉(zhuǎn)過(guò)角度不同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
3、錄像:三環(huán)過(guò)山車運(yùn)動(dòng)過(guò)程。
五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
本設(shè)計(jì)包括物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、線速度與角速度三部分內(nèi)容。
本設(shè)計(jì)的基本思路是:以錄像和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),通過(guò)分析得出物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件;通過(guò)觀察對(duì)比歸納出勻速圓周的特征;以情景激疑認(rèn)識(shí)對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的不同描述,引入線速度與角速度概念;通過(guò)討論、釋疑、活動(dòng)、交流等方式,鞏固所學(xué)知識(shí),運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。
本設(shè)計(jì)要突出的重點(diǎn)是:勻速圓周運(yùn)動(dòng)概念和線速度、角速度概念。方法是:通過(guò)對(duì)鐘表指針和過(guò)山車兩類圓周運(yùn)動(dòng)的觀察對(duì)比,歸納出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特征;設(shè)置地月對(duì)話的情景,引入對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述;再通過(guò)多媒體動(dòng)畫輔助,并與勻速直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行類比得出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念和線速度、角速度的概念。
本設(shè)計(jì)要突破的難點(diǎn)是:線速度的方向。方法是:通過(guò)觀察做圓周運(yùn)動(dòng)的小球沿切線飛出,以及由旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布這兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn),直觀顯示得出。
本設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)以視頻、實(shí)驗(yàn)、動(dòng)畫為線索,注重刺激學(xué)生的感官,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的體驗(yàn)和感受,化抽象思維為形象思維,概念和規(guī)律的教學(xué)體現(xiàn)“建!、“類比”等物理方法,學(xué)生的活動(dòng)以討論、交流、實(shí)驗(yàn)探究為主,涉及的問(wèn)題聯(lián)系生活實(shí)際,貼近學(xué)生生活,強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)習(xí)價(jià)值和意義的感悟。
完成本設(shè)計(jì)的內(nèi)容約需2課時(shí)。
六、教學(xué)流程
1、教學(xué)流程圖
2、流程圖說(shuō)明
情境I錄像,演示,設(shè)問(wèn)1
播放錄像:三環(huán)過(guò)山車,讓學(xué)生看到物體的運(yùn)動(dòng)有直線和曲線。
演示:讓學(xué)生向正在做直線運(yùn)動(dòng)的乒乓球用力吹氣,體驗(yàn)球在什么情況下將做曲線運(yùn)動(dòng)。
設(shè)問(wèn)1:物體在什么情況下將做曲線運(yùn)動(dòng)?
情境II觀察、對(duì)比,設(shè)問(wèn)2
觀察、對(duì)比鐘表指針和過(guò)山車這兩類圓周運(yùn)動(dòng)。
設(shè)問(wèn)2:以上兩類圓周運(yùn)動(dòng)有什么不同?鐘表指針?biāo)龅膱A周運(yùn)動(dòng)有什么共同特征?建立勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念。
情境III演示,動(dòng)畫
情景:月、地快慢之爭(zhēng)。
多媒體動(dòng)畫:演示同樣時(shí)間內(nèi)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)所經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)不同的勻速圓周運(yùn)動(dòng),比較得出線速度表
表達(dá)式。
演示1:用細(xì)繩捆著小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),突然松開繩的一端,看到小球沿著圓弧切線方向運(yùn)動(dòng)。
演示2:通過(guò)實(shí)物投影演示旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布,顯示線速度的方向。
情景:變換教室內(nèi)電風(fēng)扇的變速檔,看到圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的不同情況,引入角速度概念。
多媒體動(dòng)畫:演示同樣時(shí)間內(nèi)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)半徑所轉(zhuǎn)過(guò)角度不同的勻速圓周運(yùn)動(dòng),比較得出角速度表達(dá)式。
活動(dòng)討論、實(shí)驗(yàn)、交流、小結(jié)。
識(shí)別:請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)說(shuō)生活中有哪些圓周運(yùn)動(dòng)可以看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。了解學(xué)生對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的理解以及是否具有建模能力。
觀察分析:磁帶、涂改修正帶、自行車鏈條等傳動(dòng)設(shè)備中,兩輪軸邊緣各點(diǎn)的線速度有何關(guān)系。了解對(duì)線速度概念的理解情況。
算一算:計(jì)算壁掛鐘的時(shí)針、分針、秒針針尖的線速度大小和它們角速度的倍數(shù)關(guān)系。了解能否通過(guò)實(shí)際測(cè)量獲取有用數(shù)據(jù),靈活運(yùn)用線速度的公式和角速度公式解決實(shí)際問(wèn)題。
小實(shí)驗(yàn):提供回力玩具小車,玻璃板,建筑用黃沙,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察說(shuō)明汽車車輪的擋泥板應(yīng)安裝在什么位置合適,了解對(duì)線速度方向的掌握情況。
釋疑:評(píng)判地球與月亮之爭(zhēng)。
小結(jié):幻燈片小結(jié)。
3、教學(xué)主要環(huán)節(jié)本設(shè)計(jì)可分為四個(gè)主要的教學(xué)環(huán)節(jié):
第一環(huán)節(jié),通過(guò)播放錄像和演示,歸納物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。
第二環(huán)節(jié),通過(guò)觀察對(duì)比,建立理想模型,歸納勻速圓周運(yùn)動(dòng)特征,類比勻速直線運(yùn)動(dòng)得出勻速圓周運(yùn)動(dòng)概念。
第三環(huán)節(jié),以情景激疑引入用線速度、角速度描述圓周運(yùn)動(dòng),借助多媒體動(dòng)畫,類比勻速直線運(yùn)動(dòng)得出線速度、角速度定義和公式。
第四環(huán)節(jié),以學(xué)生活動(dòng)為中心,針對(duì)幾個(gè)實(shí)際問(wèn)題開展討論、探究、交流,深化對(duì)本節(jié)課知識(shí)的理解和應(yīng)用。
七、教案示例
第一環(huán)節(jié)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件
[創(chuàng)設(shè)情景]播放錄像:森林公園三環(huán)過(guò)山車的運(yùn)動(dòng)。
[提出問(wèn)題] 1、請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)說(shuō)過(guò)山車都做了哪些不同性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)? (勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻加速直線運(yùn)動(dòng)、勻減速直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)等)
2、什么條件下物體將做曲線運(yùn)動(dòng)?
[演示]讓乒乓球從斜面上滾下到達(dá)水平桌面上做直線運(yùn)動(dòng),請(qǐng)一個(gè)同學(xué)向著與球運(yùn)動(dòng)不一致的方向用力吹球,觀察球的運(yùn)動(dòng)軌跡有何變化?
[結(jié)論]當(dāng)物體受到的.合力與速度方向不在一條直線上時(shí),物體就做曲線運(yùn)動(dòng)。
[引言]運(yùn)動(dòng)軌跡是圓的曲線運(yùn)動(dòng)叫做圓周運(yùn)動(dòng),下面我們就從圓周運(yùn)動(dòng)開始學(xué)習(xí)如何對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究。
第二環(huán)節(jié)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念
[觀察討論]鐘表的時(shí)針、分針、秒針的圓周運(yùn)動(dòng)有什么共同的特征?它們與過(guò)山車的圓周運(yùn)動(dòng)有什么不同?
(鐘表的時(shí)針、分針、秒針的圓周運(yùn)動(dòng),它們的共同特征是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的,而過(guò)山車的圓周運(yùn)動(dòng)列車的速度大小是不斷變化的)
[提出問(wèn)題]怎樣給勻速圓周運(yùn)動(dòng)下定義呢?(引導(dǎo)學(xué)生類比勻速直線運(yùn)動(dòng)定義勻速圓周運(yùn)動(dòng))
[結(jié)論]質(zhì)點(diǎn)在任何相同時(shí)間內(nèi),所通過(guò)的弧長(zhǎng)都相等的圓周運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
勻速圓周運(yùn)動(dòng)是最基本最簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng),它是一種理想化的物理模型。
[引言]我們?nèi)绾螌?duì)圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究呢?
第三環(huán)節(jié)線速度、角速度概念
[創(chuàng)設(shè)情景]地、月快慢之爭(zhēng)
地球:我繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)1秒走29.79千米,你繞我1秒才走1.02千米,你太慢了!
月亮:你一年才繞一圈,我28天就繞一圈,你才慢呢!
[提出問(wèn)題]怎樣定義描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量?(引導(dǎo)學(xué)生與勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度類比)多媒體動(dòng)畫:演示同樣時(shí)間內(nèi),兩個(gè)運(yùn)動(dòng)所經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)不同的勻速圓周運(yùn)動(dòng);
[結(jié)論]線速度定義:質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的圓弧長(zhǎng)度s與所用時(shí)間t的比值,叫做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度。
公式:?jiǎn)挝唬簃/s(米/秒)
[問(wèn)題]速度是矢量,圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向是怎樣的?
[演示] 1、用一端連有細(xì)線的小球,將線的一端套在釘子上,釘子豎直立在桌面上,給球初速讓球在水平桌面上做圓周運(yùn)動(dòng),突然向上抽出釘子,看到球沿圓周的切線方向運(yùn)動(dòng);
2、通過(guò)投影儀觀察旋轉(zhuǎn)圓盤邊緣紅墨水飛出的情景以及落在紙面上的徑跡分布;
[結(jié)論]線速度方向:沿圓弧的切線方向
線速度表示圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度,它是矢量;圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向是不斷改變的,所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的“勻速”是“勻速率”的意思。
[情景]打開教室內(nèi)的電風(fēng)扇,變換不同的檔觀察它轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。(引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)要引入與線速度不同的、描述圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量)
高中物理教案11
【教學(xué)目標(biāo)】
1、了解什么是熱輻射及熱輻射的特性。
2、了解黑體輻射,了解黑體熱輻射的強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系。
3、了解能量子的概念及提出的科學(xué)過(guò)程,領(lǐng)會(huì)這一科學(xué)突破過(guò)程中科學(xué)家的思想。
4、了解宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點(diǎn),體會(huì)量子論的建立深化了人們對(duì)于物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)。
【教學(xué)重點(diǎn)】
能量子的概念。
【教學(xué)難點(diǎn)】
黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。
【教學(xué)方法】
講授為主,啟發(fā)、引導(dǎo)。
【教學(xué)用具】
多媒體輔助教學(xué)設(shè)備。
【教學(xué)過(guò)程】
一、引入新課
師:19世紀(jì)末,牛頓定律在各個(gè)領(lǐng)域里都取得了很大的成功:在機(jī)械運(yùn)動(dòng)方面不用說(shuō),在分子物理方面,成功地解釋了溫度、壓強(qiáng)、氣體的內(nèi)能。在電磁學(xué)方面,建立了一個(gè)能推斷一切電磁現(xiàn)象的Maxwell方程。另外還找到了力、電、光、聲等都遵循的規(guī)律———能量轉(zhuǎn)化與守恒定律。當(dāng)時(shí)許多物理學(xué)家都沉醉于這些成績(jī)和勝利之中。他們認(rèn)為物理學(xué)已經(jīng)發(fā)展到頭了。
1900年在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的新年慶祝會(huì)上,著名物理學(xué)家開爾文作了展望新世紀(jì)的發(fā)言:“科學(xué)的大廈已經(jīng)基本完成,后輩的物理學(xué)家只要做一些零碎的修補(bǔ)工作就行了! “但是,在物理學(xué)晴朗天空的遠(yuǎn)處,還有兩朵令人不安的烏云!
這兩朵烏云是指什么呢?一朵與黑體輻射有關(guān),另一朵與邁克爾遜實(shí)驗(yàn)有關(guān)。然而,事隔不到一年(1900年底),就從第一朵烏云中降生了量子論,緊接著(1905年)從第二朵烏云中降生了相對(duì)論。經(jīng)典物理學(xué)的大廈被徹底動(dòng)搖,物理學(xué)發(fā)展到了一個(gè)更為遼闊的領(lǐng)域。正可謂“山重水復(fù)疑無(wú)路,柳暗花明又一村”。
我們這節(jié)課就來(lái)學(xué)習(xí)“能量量子化的發(fā)現(xiàn)——物理學(xué)新紀(jì)元的到來(lái)”。
二、進(jìn)行新課
1、黑體與黑體輻射
師:請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材27第一段,思考:什么是熱輻射,物體的熱輻射有什么特性?(學(xué)生閱讀教材、思考問(wèn)題)
。1)熱輻射現(xiàn)象
師:我們周圍的一切物體都在輻射各種波長(zhǎng)的'電磁波,這種輻射與由于物體中的分子、原子受到激發(fā)而造成的,它與溫度有關(guān),因此稱為熱輻射。
所輻射電磁波的特征與溫度有關(guān)。當(dāng)溫度升高時(shí),熱輻射中較短波長(zhǎng)的成分越來(lái)越強(qiáng)。例如:在給鐵塊加熱使其溫度升高時(shí),從看不出發(fā)光到暗紅到橙色到黃白色,這表明輻射強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布情況隨物體的溫度而有所不同。
課件展示:鐵塊在溫度升高時(shí)顏色的變化(下圖)。
。ò鍟1熱輻射
、俣x
、谔匦
輻射強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布情況隨物體的溫度而有所不同。
。2)黑體
教師:除了熱輻射之外,物體表面還會(huì)吸收和反射外界射來(lái)的電磁波。不同的物體吸收和反射電磁波的能力是不一樣的。
。ò鍟┠苋课崭鞣N波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射的物體,稱為絕對(duì)黑體,簡(jiǎn)稱黑體。
教師:課件展示黑體模型(如下圖)并進(jìn)行闡釋。
不透明的材料制成帶小孔的空腔,那么射入小孔的電磁波在空腔內(nèi)表面會(huì)發(fā)生多次反射和吸收,最終不能從空腔射出。這個(gè)小孔可近似看作黑體。
2、黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律
教師:一般材料的物體和黑體輻射電磁波的情況有什么不同呢?
高中物理教案12
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.知道彈力產(chǎn)生的條件。
2.知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力,能在力的示意圖中畫出它們的方向。
3.知道彈性形變?cè)酱髲椓υ酱螅缽椈傻膹椓Ω鷱椈傻男巫兞砍烧,即胡克定律.?huì)用胡克定律解決有關(guān)問(wèn)題。
。ǘ┻^(guò)程與方法
1.通過(guò)在實(shí)際問(wèn)題中確定彈力方向的能力。
2.自己動(dòng)手進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和操作實(shí)驗(yàn)的能力。
3.知道實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理常用的方法,嘗試使用圖象法處理數(shù)據(jù)。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.真實(shí)準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),體會(huì)科學(xué)的精神和態(tài)度在科學(xué)探究過(guò)程的重要作用。
2.在體驗(yàn)用簡(jiǎn)單的工具和方法探究物理規(guī)律的過(guò)程中,感受學(xué)習(xí)物理的.樂(lè)趣,培養(yǎng)學(xué)生善于把物理學(xué)習(xí)與生活實(shí)踐結(jié)合起來(lái)的習(xí)慣。
教學(xué)重點(diǎn)
1.彈力有無(wú)的判斷和彈力方向的判斷。
2.彈力大小的計(jì)算。
3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作。
教學(xué)難點(diǎn)
彈力有無(wú)的判斷及彈力方向的判斷.
教學(xué)方法
探究、講授、討論、練習(xí)
教學(xué)手段
教具準(zhǔn)備
彈簧、鉤碼、泡沫塑料塊、粉筆、燒瓶(內(nèi)裝紅墨水瓶塞上面插細(xì)玻璃管)、
演示胡克定律用的鐵架臺(tái)、刻度尺、彈簧、鉤碼等等.
高中物理教案13
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、在開普勒第三定律的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)得到萬(wàn)有引力定律,使學(xué)生對(duì)此定律有初步理解;
2、使學(xué)生了解并掌握萬(wàn)有引力定律;
3、使學(xué)生能認(rèn)識(shí)到萬(wàn)有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間,不管它們之間是否還有其它作用力).
能力目標(biāo)
1、使學(xué)生能應(yīng)用萬(wàn)有引力定律解決實(shí)際問(wèn)題;
2、使學(xué)生能應(yīng)用萬(wàn)有引力定律和圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)解決行星繞恒星和衛(wèi)星繞行星運(yùn)動(dòng)的天體問(wèn)題.
情感目標(biāo)
1、使學(xué)生在學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程中感受到萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)是經(jīng)歷了幾代科學(xué)家的不斷努力,甚至付出了生命,最后牛頓總結(jié)了前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上才發(fā)現(xiàn)的讓學(xué)生在應(yīng)用萬(wàn)有引力定律的過(guò)程中應(yīng)多觀察、多思考.
教學(xué)建議
萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容固然重要,讓學(xué)生了解發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程更重要.建議教師在授課時(shí),應(yīng)提倡學(xué)生自學(xué)和查閱資料.教師應(yīng)準(zhǔn)備的資料應(yīng)更廣更全面.通過(guò)讓學(xué)生閱讀“萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程”,讓學(xué)生根據(jù)牛頓提出的幾個(gè)結(jié)果自己去猜測(cè)萬(wàn)有引力與那些量有關(guān).教師在授課時(shí)可以讓學(xué)生自學(xué),也可由教師提出問(wèn)題讓學(xué)生討論,也可由教師展示出開普勒三定律和牛頓的一些故事引導(dǎo)學(xué)生討論.
教學(xué)目的:
1、了解萬(wàn)有引力定律得出的思路和過(guò)程;
2、理解萬(wàn)有引力定律的含義并會(huì)推導(dǎo)萬(wàn)有引力定律;
3、掌握萬(wàn)有引力定律,能解決簡(jiǎn)單的萬(wàn)有引力問(wèn)題;
教學(xué)難點(diǎn):萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用
教學(xué)重點(diǎn):萬(wàn)有引力定律
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人圖片.
教學(xué)過(guò)程
(一)新課教學(xué)(20分鐘)
1、引言
展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人照片并講述物理學(xué)史:
十七世紀(jì)中葉以前的漫長(zhǎng)時(shí)間中,許多天文學(xué)家和物理學(xué)家(如第谷、哥白尼,伽利略和開普勒等人),通過(guò)了長(zhǎng)期的觀察、研究,已為人類揭示了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.但是,長(zhǎng)期以來(lái)人們對(duì)于支配行星按照一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因是什么.卻缺乏了解,更沒(méi)有人敢于把天體運(yùn)動(dòng)與地面上物體的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)加以研究.
偉大的物理學(xué)家牛頓在哥白尼、伽利略和開普勒等人研究成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步將地面上的動(dòng)力學(xué)規(guī)律推廣到天體運(yùn)動(dòng)中,研究、確立了《萬(wàn)有引力定律》.從而使人們認(rèn)識(shí)了支配行星按一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因,為天體動(dòng)力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ).那么:
(1)牛頓是怎樣研究、確立《萬(wàn)有引力定律》的呢
(2)《萬(wàn)有引力定律》是如何反映物體間相互作用規(guī)律的
以上兩個(gè)問(wèn)題就是這節(jié)課要研究的重點(diǎn).
2、通過(guò)舉例分析,引導(dǎo)學(xué)生粗略領(lǐng)會(huì)牛頓研究、確立《萬(wàn)有引力定律》的科學(xué)推理的思維方法.
蘋果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮繞地球作圓周運(yùn)動(dòng):(由于受地球引力的原因);
行星繞太陽(yáng)作圓周運(yùn)動(dòng):(由于受太陽(yáng)引力的原因),(牛頓認(rèn)為)
牛頓將上述各運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)研究后提出:這些力是屬于同種性質(zhì)的力,應(yīng)遵循同一規(guī)律;并進(jìn)一步指出這種力應(yīng)存在于宇宙中任何具有質(zhì)量的物體之間.
3、引入課題.
板書:第二節(jié)、萬(wàn)有引力定律
(1)萬(wàn)有引力:宇宙間任何有質(zhì)量的物體之間的'相互作用.(板書)
(2)萬(wàn)有引力定律:宇宙間的一切物體都是相互吸引的兩個(gè)物體間的引力大小,跟他們之間質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比.(板書)
式中:為萬(wàn)有引力恒量;為兩物體的中心距離.引力是相互的(遵循牛頓第三定律).
(二)應(yīng)用(例題及課堂練習(xí))
學(xué)生中存在這樣的問(wèn)題:既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的,哪為什么物體沒(méi)有被吸引到一起(請(qǐng)學(xué)生帶著這個(gè)疑問(wèn)解題)
例題1、兩物體質(zhì)量都是1kg,兩物體相距1m,則兩物體間的萬(wàn)有引力是多少
解:由萬(wàn)有引力定律得:
代入數(shù)據(jù)得:
通過(guò)計(jì)算這個(gè)力太小,在許多問(wèn)題的計(jì)算中可忽略
例題2.已知地球質(zhì)量大約是,地球半徑為km,地球表面的重力加速度.
求:
(1)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的萬(wàn)有引力
(2)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的重力
(3)比較萬(wàn)有引力和重力
解:(1)由萬(wàn)有引力定律得:
(2)代入數(shù)據(jù)得:
(3)比較結(jié)果萬(wàn)有引力比重力大.原因是在地球表面上的物體所受萬(wàn)有引力可分解為重力和自轉(zhuǎn)所需的向心力.
(三)課堂練習(xí):
教師請(qǐng)學(xué)生作課本中的練習(xí),教師引導(dǎo)學(xué)生審題,并提示使用萬(wàn)有引力定律公式解題時(shí),應(yīng)注意因單位制不同,值也不同,強(qiáng)調(diào)用國(guó)際單位制解題.請(qǐng)學(xué)生同時(shí)到前面,在黑板上分別作1、2、3題.其它學(xué)生在座位上逐題解答.此時(shí)教師巡回指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)隨時(shí)注意黑板上演算的情況.
(四)小結(jié):
1、萬(wàn)有引力存在于宇宙中任何物體之間(天體間、地面物體間、微觀粒子間).天體間萬(wàn)有引力很大,為什么留學(xué)生去想(它是支配天體運(yùn)動(dòng)的原因).地面物體間,微觀粒子間:萬(wàn)有引力很小,為什么它不足以影響物體的運(yùn)動(dòng),故常?珊雎圆挥(jì).
2、應(yīng)用萬(wàn)有引力定律公式解題,值選,式中所涉其它各量必須取國(guó)際單位制.
(五)布置作業(yè)(3分鐘):教師可根據(jù)學(xué)生的情況布置作業(yè).
探究活動(dòng)
組織學(xué)生編寫相關(guān)小論文,通過(guò)對(duì)資料的收集,了解萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,了解科學(xué)家們對(duì)知識(shí)的探究精神,下面就是相關(guān)的題目.
1、萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)的歷史過(guò)程.
2、第谷在發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律上的貢獻(xiàn).
高中物理教案14
教學(xué)目標(biāo)
。ㄒ唬┲R(shí)目標(biāo)
1、知道光的電磁說(shuō)的內(nèi)容。
2、知道可見光是一定頻率范圍的電磁波。
3、知道紅外線、紫外線、X射線等不同頻率的電磁波的特點(diǎn)。
4、知道電磁波譜、了解光譜的類別及各類光譜的產(chǎn)生知道明線光譜和吸收光譜是元素的特征譜線。
5、知道麥克斯韋的電磁說(shuō)及光的電磁本性的實(shí)驗(yàn)依據(jù),并要求知道電磁波及產(chǎn)生機(jī)理。
。ǘ┠芰δ繕(biāo)
通過(guò)史料的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解能力和分析能力.
。ㄈ┣楦心繕(biāo)
1、讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)發(fā)展是一代一代科學(xué)家辛勤勞動(dòng)的曲折過(guò)程,樹立為科學(xué)獻(xiàn)身的精神
2、從中體會(huì)到科學(xué)研究的一些基本方法——“實(shí)驗(yàn)(事實(shí))——理論假設(shè)——實(shí)驗(yàn)(提供新的事實(shí))——修正理論(甚至建立新的假設(shè))”,以及人們的認(rèn)識(shí)就是從不斷地糾正偏差錯(cuò)誤中提高的。
教學(xué)建議
回顧人類對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)過(guò)程,給學(xué)生指明學(xué)習(xí)本章的線索x教材內(nèi)容的層次和系統(tǒng),這對(duì)發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性是十分有益的。通過(guò)簡(jiǎn)要的史料介紹,一方面讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)發(fā)展是一代一代科學(xué)家辛勤勞動(dòng)的曲折過(guò)程,樹立為科學(xué)獻(xiàn)身的精神;另一方面,從中體會(huì)到科學(xué)研究的一些基本方法x"實(shí)驗(yàn)(事實(shí))xx實(shí)驗(yàn)(提供新的事實(shí))x修正理論(甚至建立新的假設(shè))",以及人們的認(rèn)識(shí)就是從不斷地糾正偏差錯(cuò)誤中提高的`。"光的本性"的認(rèn)識(shí)史,也是對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育的好教材。
講述光的電磁說(shuō)時(shí)要著重說(shuō)明光的電磁說(shuō)提出的背景和它的事實(shí)依據(jù)。還要著重說(shuō)明提出光的電磁說(shuō)的重要意義在于使人們認(rèn)識(shí)到光波與機(jī)械波有本質(zhì)的不同。光的電磁說(shuō)揭露了光現(xiàn)象的電磁本質(zhì),把光和電磁統(tǒng)一了起來(lái)。
需要強(qiáng)調(diào)的幾點(diǎn):
1、對(duì)紅外線、紫外線、X射線的講述,要讓學(xué)生抓住主要特征和它們的應(yīng)用,并盡可能聯(lián)系可見到的實(shí)例。如有可能,可做實(shí)驗(yàn)演示。
2、要使學(xué)生理解不同頻率范圍的電磁波,它們本質(zhì)上是相同的,它們的行為服從共同的規(guī)律,但因?yàn)轭l率的不同又各自具有某些特性。
注意:本節(jié)內(nèi)容大多類似科普常識(shí)的介紹,沒(méi)有太難以理解的理論,可以知道學(xué)生看書、歸納、總結(jié),鍛煉學(xué)生的自學(xué) 能力。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
關(guān)于光的電磁說(shuō)一節(jié),內(nèi)容大多類似科普常識(shí)的介紹,沒(méi)有太難以理解的理論,可以指導(dǎo)學(xué)生看書、歸納、總結(jié),鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力。
在學(xué)生自學(xué)的時(shí)候,可以讓學(xué)生思考有關(guān)問(wèn)題,
1、光的干涉和衍射現(xiàn)象證實(shí)了光具有波動(dòng)性,但光是什么波呢?
2、我們知道,一切機(jī)械波,包括聲波在內(nèi),都需要有介質(zhì)存在,機(jī)械波是不能在真空中傳播的。但是光在真空里卻能夠傳播,這如何解釋呢?
探究活動(dòng)
1、查閱資料:光學(xué)發(fā)展史中有關(guān)光的電磁說(shuō)部分內(nèi)容。
高中物理教案15
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、知道什么是洛侖茲力,知道電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí),電荷受到的洛侖茲力等于零;電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),電荷受到的洛侖茲力最大,
2、會(huì)用左手定則熟練地判定洛侖茲力方向.
能力目標(biāo)
由通電電流所受安培力推導(dǎo)出帶電粒子受磁場(chǎng)作用的洛侖茲力的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力.
情感目標(biāo)
通過(guò)本節(jié)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的方法論思想:即“推理——假設(shè)——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”.
教材分析
本節(jié)的重點(diǎn)是洛倫滋力的大小和它的方向,在引導(dǎo)學(xué)生由安培力的概念得出洛倫滋力的概念后,讓學(xué)生深入理解洛倫滋力,學(xué)習(xí)用左手定則判斷洛倫滋力的方向,注意強(qiáng)調(diào):磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力,磁場(chǎng)對(duì)靜止電荷卻沒(méi)有作用力.
教法建議
在教學(xué)中需要注意教師與學(xué)生的互動(dòng)性,教師先復(fù)習(xí)導(dǎo)入,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證洛侖茲力的存在,然后啟發(fā)指導(dǎo)學(xué)生自己推導(dǎo)公式.理解洛侖茲力方向的判定方向,注意與點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)大小、方向的區(qū)別.具體的建議是:
1、教師通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)法引入,復(fù)習(xí)提問(wèn)法導(dǎo)出公式,類比電場(chǎng)辦法掌握公式的應(yīng)用.
2、學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)、思考原因,在教師指導(dǎo)下自己推導(dǎo),類比理解掌握公式.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用
一、素質(zhì)教育目標(biāo)
(一)知識(shí)教學(xué)點(diǎn)
1、知道什么是洛侖茲力,知道電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí),電荷受到的洛侖茲力等于零;電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),電荷受到的洛侖茲力最大,
2、會(huì)用左手定則熟練地判定洛侖茲力方向.
。ǘ┠芰τ(xùn)練點(diǎn)
由通電電流所受安培力推導(dǎo)出帶電粒子受磁場(chǎng)作用的洛侖茲力的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力.
(三)德育滲透點(diǎn)
通過(guò)本節(jié)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行“推理——假設(shè)——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的科學(xué)研究的方法論教育.
(四)美育滲透點(diǎn)
注意營(yíng)造師生感情平等交流的氛圍,用優(yōu)美的語(yǔ)音感染學(xué)生.在平等自由的審美情境中,使師生的感情達(dá)到共鳴,從而培養(yǎng)學(xué)生的審美情感.
二、學(xué)法引導(dǎo)
1、教師通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)法引入,復(fù)習(xí)提問(wèn)法導(dǎo)出公式,類比電場(chǎng)辦法掌握公式的應(yīng)用。
2、學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)、思考原因,在教師指導(dǎo)下自己推導(dǎo),類比理解掌握公式。
三、重點(diǎn)·難點(diǎn)·疑點(diǎn)及解決辦法
1、重點(diǎn)
洛侖茲力的大小和它的.方向。
2、難點(diǎn)
用左手定則判斷洛侖茲力的方向。
3、疑點(diǎn)
磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力,磁場(chǎng)對(duì)靜止電荷卻沒(méi)有作用力。
4、解決辦法
引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生由安培力的概念得出洛侖茲力的概念,使學(xué)生深入理解洛侖茲力的大小和方向。
四、課時(shí)安排
1課時(shí)
五、教具學(xué)具準(zhǔn)備
陰極射線發(fā)射器,蹄形磁鐵。
六、師生互動(dòng)活動(dòng)設(shè)計(jì)
教師先復(fù)習(xí)導(dǎo)入,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證洛侖茲力的存在,然后啟發(fā)指導(dǎo)學(xué)生自己推導(dǎo)公式。理解洛侖茲力方向的判定方向,注意與點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)大小、方向的區(qū)別。
七、教學(xué)步驟
。ㄒ唬┟鞔_目標(biāo)
。裕
。ǘ┱w感知
本節(jié)教學(xué)講述磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力,首先通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)表明磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力,然后由通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)力推導(dǎo)出洛侖茲力的大小和方向,重點(diǎn)掌握洛侖茲力的概念。
。ㄈ┲攸c(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程
1、理論探索
前面我們學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用,若導(dǎo)線無(wú)電流,安培力為零。由此我們就會(huì)想到:磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的安培力可能是作用在大量運(yùn)動(dòng)電荷上的力的宏觀表現(xiàn),也就是說(shuō)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷可能有力的作用。
2、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
從演示實(shí)驗(yàn)中可以觀察到:陰極射線(電子流)在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn),即實(shí)驗(yàn)證明了磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用,這一力稱為洛侖茲力.
3、洛侖茲力的方向
根據(jù)左手定則確定安培力方向的辦法,遷移到用左手定則判定洛侖茲力的方向,特別要注意四指應(yīng)指向正電荷的運(yùn)動(dòng)方向;若為負(fù)電荷,則四指指向運(yùn)動(dòng)的反方向,帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,洛侖茲力方向始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直.請(qǐng)同學(xué)們思考,洛侖茲力會(huì)改變帶電粒子速度大小嗎?討論:洛侖茲力對(duì)帶電粒子是否做功?
4、洛侖茲力的大小
根據(jù)通電導(dǎo)線所受安培力的大小,結(jié)合導(dǎo)體中電流的微觀表達(dá)式,讓學(xué)生推導(dǎo)出:當(dāng)帶電粒子垂直于磁場(chǎng)的方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受洛侖茲力大小,當(dāng)帶電粒子平行磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),不受洛侖茲力.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所受的洛侖茲力的大小和方向都與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān).
運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受洛侖茲力作用,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化,其運(yùn)動(dòng)方向會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn).高能的宇宙射線的大部分不能射到地球上,就是地磁場(chǎng)對(duì)射線中的帶電粒子的洛侖茲力改變了其運(yùn)動(dòng)方向,對(duì)地球上的生物起著保護(hù)作用.
。ㄋ模┧季S、擴(kuò)展
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了洛侖茲力的概念.我們知道帶電粒子平行磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí),都不受磁場(chǎng)力的作用,帶電粒子垂直磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí),所受洛侖茲力的大小,方向和磁場(chǎng)方向、運(yùn)動(dòng)方向互相街.可用左手定則判斷(舉例練習(xí)用左手定則判斷洛侖茲力的方向.)
如果粒子運(yùn)動(dòng)方向不與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),同學(xué)們可根據(jù)今天所學(xué)內(nèi)容推導(dǎo)出它受的洛侖茲力大小和方向嗎?
八、布置作業(yè)
九、板書設(shè)計(jì)
四、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用
一、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力——洛侖茲力
二、洛侖茲力的方向——左手定則
三、洛侖茲力的大小
1、若∥或
2、若⊥,
四、洛侖茲力的特點(diǎn)
1、洛侖茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功,不會(huì)改變電荷運(yùn)動(dòng)的速率。
2、洛侖茲力的大小和方向都與帶電粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān).
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