物理公開(kāi)課教案

　　作為一位兢兢業(yè)業(yè)的人民教師，時(shí)常需要編寫教案，借助教案可以提高教學(xué)質(zhì)量，收到預(yù)期的教學(xué)效果。那么大家知道正規(guī)的教案是怎么寫的嗎？以下是小編收集整理的物理公開(kāi)課教案，希望對(duì)大家有所幫助。

物理公開(kāi)課教案1

　　教學(xué)目標(biāo)：

　　1、知識(shí)與技能目標(biāo)：

　�。�1）知道溫度表示物體的冷熱程度，知道攝氏溫度的規(guī)定。

　�。�2）了解液體溫度計(jì)的工作原理，會(huì)使用溫度計(jì)測(cè)量溫度。

　　（3）培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和自學(xué)能力。

　　2、過(guò)程與方法目標(biāo)：

　�。�1）培養(yǎng)學(xué)生的觀察分析、提出問(wèn)題的能力。

　�。�2）初步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造能力。

　　3、情感態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)：

　　（1）培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度及相互協(xié)作、友好相處的健康心態(tài)。（2）培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)護(hù)環(huán)境的意識(shí)。

　�。ㄕf(shuō)明：教學(xué)目標(biāo)的設(shè)置充分體現(xiàn)了《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的概念。在本節(jié)教學(xué)中，不僅要讓學(xué)生了解溫度計(jì)的原理和構(gòu)造，掌握溫度計(jì)的'正確使用等基本知識(shí)和技能，更為重要的是這節(jié)課以以上知識(shí)為載體來(lái)培養(yǎng)學(xué)生樂(lè)于探索、勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度及相互協(xié)作、友好相處的健康心理，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。）

　　教學(xué)重點(diǎn)：

　　1、以自制演示溫度計(jì)為器材，通過(guò)學(xué)生觀察、分析、創(chuàng)造，自己得出液體溫度計(jì)的原理和構(gòu)造。

　　2、通過(guò)學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，閱讀教材，相互討論，總結(jié)出如何正確使用溫度計(jì)。

　　教學(xué)難點(diǎn)：

　　教學(xué)過(guò)程中如何逐步培養(yǎng)起后進(jìn)生自主性學(xué)習(xí)的意識(shí)。

　　（說(shuō)明：教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)的確立重在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手、自學(xué)、觀察、分析、創(chuàng)造的能力，及在學(xué)習(xí)中相互協(xié)作、主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的意識(shí)。）

　　教學(xué)方法：觀察實(shí)驗(yàn)，自學(xué)討論，探究學(xué)習(xí)。

　　教學(xué)過(guò)程：

　　一、引入

　　1、出示幻燈片，學(xué)生觀察圖片

　　學(xué)生觀察后說(shuō)說(shuō)感受，引入課題《溫度》

　　二、新授

　　第一節(jié)溫度

　　2、學(xué)生實(shí)驗(yàn)一

　　學(xué)生用手觸摸熱水杯和冷水杯，并說(shuō)出自己的感覺(jué)。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出溫度的概念：物理學(xué)中把物體的冷熱程度叫做溫度。（冷的物體溫度低、熱的物體溫度高）

　　再讓少數(shù)同學(xué)觸摸兩杯水。

　　老師：憑感覺(jué)判斷溫度準(zhǔn)確嗎？要想準(zhǔn)確的知道物體的溫度應(yīng)該怎么辦？

　�。ㄒ唬�：溫度計(jì)原理及構(gòu)造

　　老師：你們知道的有哪些溫度計(jì)？它的構(gòu)造是什么？

　　（說(shuō)明：培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考、提出問(wèn)題的能力。）

　　學(xué)生分組討論，提出問(wèn)題。

　�。ㄕf(shuō)明：老師板書學(xué)生提出的本節(jié)課重點(diǎn)解決的問(wèn)題；對(duì)積極提出問(wèn)題的學(xué)生給予表?yè)P(yáng)，某些學(xué)生可能提出與本節(jié)內(nèi)容不太相符的問(wèn)題，老師不要置之不理，要給予合理的解釋，不要挫傷學(xué)生愛(ài)思考、愛(ài)發(fā)言的積極性

　　1、老師演示自制溫度計(jì)。

　　老師：當(dāng)把這個(gè)裝置放進(jìn)盛有熱水的燒杯里，同學(xué)們猜想一下，可能會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？

　　學(xué)生討論、回答。老師把裝置放到盛有熱水的燒杯里，學(xué)生觀察。

　　老師：現(xiàn)在把此裝置從熱水中取出，放進(jìn)盛有冷水的燒杯中，又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？學(xué)生猜想后回答。

　　老師把裝置從熱水中取出，放入盛有冷水的燒杯中。學(xué)生觀察現(xiàn)象。

　　老師：這種現(xiàn)象叫做什么？學(xué)生：熱脹冷縮。

　　老師：根據(jù)液體的熱脹冷縮原理能否制作一個(gè)測(cè)溫裝置？這個(gè)裝置叫做什么？

　　學(xué)生：溫度計(jì)

　　老師：現(xiàn)在誰(shuí)能說(shuō)出液體溫度計(jì)的測(cè)量原理？

　　老師手舉自制溫度計(jì)。

　　老師：能否用此裝置測(cè)量液體的溫度？你認(rèn)為它有哪些缺陷？

　　（說(shuō)明：此問(wèn)題的設(shè)計(jì)主要是通過(guò)學(xué)生觀察，把學(xué)生的情感因素，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。）

　　老師拿出演示溫度計(jì)

　　老師：這支溫度計(jì)經(jīng)過(guò)改造，已經(jīng)很完美�，F(xiàn)在大家看看這只溫度計(jì)，你們滿意嗎？

　　老師：誰(shuí)能描述一下這支溫度計(jì)的構(gòu)造？

　�。ǘ�）、攝氏溫度

　　1、攝氏溫度的規(guī)定

　　學(xué)生閱讀課本P69并討論：攝氏度、100攝氏度、1攝氏度是如何規(guī)定的。

　　2、攝氏溫度的讀寫：出示天氣預(yù)報(bào)稿，請(qǐng)學(xué)生扮演播音員播報(bào)天氣預(yù)報(bào)，誰(shuí)愿意？

　　寧夏20xx年1月26日天氣預(yù)報(bào)

　　觀眾朋友們，大家好！ 寧夏地區(qū)今天夜間到明天白天晴轉(zhuǎn)多云，北風(fēng)34級(jí)，氣溫—15℃到2℃、明天夜間到后天白天多云。近期氣溫較低，請(qǐng)觀眾朋友們注意防寒保暖。

　�。▽W(xué)生閱讀，及時(shí)鼓勵(lì)，糾正其中的誤讀，培養(yǎng)學(xué)生的自信心）

　　3、認(rèn)識(shí)溫度計(jì)計(jì)的構(gòu)造，介紹溫度計(jì)上的量程和分度值。

　�。ㄈ�）、溫度計(jì)的使用

　　老師：使用溫度計(jì)之前應(yīng)該做到哪些事項(xiàng)？

　　學(xué)生閱讀課本P49“溫度計(jì)的使用”，并作反饋。

　　老師：使用溫度計(jì)常出現(xiàn)哪些錯(cuò)誤？如何正確使用溫度計(jì)？學(xué)生閱讀P49使用溫度計(jì)的幾個(gè)要點(diǎn)，并測(cè)量水的溫度，小組展示

　�。ㄕf(shuō)明：學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手實(shí)踐、自學(xué)、討論，展示，總結(jié)出如何正確使用溫度計(jì)，印象深刻，同時(shí)提高了自學(xué)能力和分析問(wèn)題的能力。）

　　教師簡(jiǎn)單小結(jié)如何正確使用溫度計(jì)：

　�。ㄋ模�、體溫計(jì)

　　1、老師出示體溫計(jì)，學(xué)生觀察，認(rèn)識(shí)體溫計(jì)的構(gòu)造，特別是縮口的作用，量程老師：同學(xué)們?cè)谀睦镆?jiàn)過(guò)體溫計(jì)，醫(yī)生在使用之前是怎么做的？學(xué)生：在醫(yī)院見(jiàn)過(guò)，醫(yī)生使用之前要甩幾下

　　老師：生病正常，同學(xué)們要加強(qiáng)鍛煉，盡量少去醫(yī)院。

　�。ㄕf(shuō)明：提醒學(xué)生加強(qiáng)鍛煉，培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)護(hù)自己身體的意識(shí)）

　　學(xué)生閱讀P69“體溫計(jì)”知識(shí)小結(jié)：學(xué)生自結(jié)。

　　（五）、小結(jié)

物理公開(kāi)課教案2

　　一、引言

　　在高中物理學(xué)的學(xué)習(xí)中，光學(xué)是其中一個(gè)重要的分支。理解光學(xué)的基本概念和原理對(duì)于學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和應(yīng)用能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。本文將提供一份物理光學(xué)公開(kāi)課教案，旨在幫助高中教師在教學(xué)過(guò)程中系統(tǒng)地組織和展示光學(xué)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生深入理解光學(xué)原理。

　　二、教學(xué)目標(biāo)

　　1、了解光學(xué)的基本概念，如光線、入射角和折射角等。

　　2、掌握光的直線傳播和折射、反射現(xiàn)象的原理，并能應(yīng)用到日常生活和實(shí)際問(wèn)題中。

　　3、理解光的色散、光的干涉和衍射現(xiàn)象，并能運(yùn)用相關(guān)原理解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

　　4、培養(yǎng)學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)和推理的能力，培養(yǎng)科學(xué)探究和解決問(wèn)題的能力。

　　三、教學(xué)內(nèi)容

　　1、光的直線傳播與折射

　　a、光線的定義和性質(zhì)

　　b、光的直線傳播

　　c、光的折射現(xiàn)象及折射定律

　　d、折射率的概念和計(jì)算方法

　　2、光的'反射

　　a、光的反射現(xiàn)象

　　b、鏡面反射和其特點(diǎn)

　　c、光的反射定律及其應(yīng)用

　　d、光的干涉和衍射

　　3、光的色散

　　a、光的色散現(xiàn)象

　　b、白光的組成

　　c、色散棱鏡的原理和應(yīng)用

　　4、光的干涉

　　a、光的干涉現(xiàn)象

　　b、干涉的條件和類型

　　c、干涉實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和解釋

　　5、光的衍射

　　a、光的衍射現(xiàn)象

　　b、衍射的條件和類型

　　c、衍射實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和解釋

　　四、教學(xué)方法與手段

　　1、探究式學(xué)習(xí)法

　　通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)光學(xué)現(xiàn)象，并在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上理解光學(xué)原理。

　　2、多媒體課件

　　使用光學(xué)相關(guān)的圖片、動(dòng)畫和實(shí)驗(yàn)視頻等多媒體資源，將抽象的概念和過(guò)程可視化，提高學(xué)生對(duì)光學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣。

　　3、課堂討論

　　引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題，展開(kāi)思維碰撞，通過(guò)學(xué)生之間的交流和合作，共同解決問(wèn)題，并深入理解光學(xué)的原理和應(yīng)用。

　　4、實(shí)驗(yàn)演示

　　安排適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)演示，讓學(xué)生親身體驗(yàn)光學(xué)現(xiàn)象，加深對(duì)光學(xué)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)探究和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

　　五、教學(xué)過(guò)程

　　本公開(kāi)課的教學(xué)過(guò)程分為以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

　　1、開(kāi)場(chǎng)導(dǎo)入

　　通過(guò)展示一段關(guān)于光學(xué)的有趣視頻，激發(fā)學(xué)生的興趣，引入光學(xué)的基本概念和知識(shí)。

　　2、概念講解

　　以多媒體課件為輔助，詳細(xì)講解光的直線傳播、折射、反射、干涉和衍射等基本概念和原理，并進(jìn)行示意圖解釋。

　　3、實(shí)驗(yàn)演示

　　安排相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)演示，讓學(xué)生觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，引導(dǎo)他們發(fā)現(xiàn)光學(xué)現(xiàn)象，并從實(shí)驗(yàn)中理解相關(guān)原理和定律。

　　4、討論與互動(dòng)

　　提出一些問(wèn)題，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，鼓勵(lì)他們主動(dòng)思考和探索，通過(guò)合作解決問(wèn)題，加深對(duì)光學(xué)概念的理解和應(yīng)用。

　　5、拓展應(yīng)用

　　引導(dǎo)學(xué)生將光學(xué)原理和現(xiàn)象應(yīng)用到實(shí)際生活中，例如光學(xué)儀器的原理、太陽(yáng)能的利用等，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。

　　六、教學(xué)評(píng)價(jià)

　　1、在課堂中設(shè)置一定數(shù)量的課堂小測(cè)驗(yàn)，檢測(cè)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。

　　2、鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與課堂互動(dòng)和討論，評(píng)價(jià)學(xué)生的表現(xiàn)和思維能力。

　　3、組織學(xué)生進(jìn)行小組作業(yè)，評(píng)價(jià)學(xué)生的合作能力和團(tuán)隊(duì)精神。

　　4、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和作業(yè)表現(xiàn)，評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和科學(xué)探究能力。

　　七、教學(xué)資源

　　1、多媒體課件

　　2、實(shí)驗(yàn)器材及材料

　　3、視頻資源

　　4、 參考教材和輔助讀物

　　八、教學(xué)總結(jié)

　　通過(guò)本次物理光學(xué)公開(kāi)課教學(xué)，學(xué)生將對(duì)光學(xué)的基本概念和原理有一個(gè)全面的了解，并能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋和分析實(shí)際問(wèn)題。同時(shí)，本教案的教學(xué)設(shè)計(jì)也通過(guò)多媒體、實(shí)驗(yàn)和討論等多種形式，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和實(shí)踐能力，促進(jìn)了學(xué)生的全面發(fā)展。希望本教案對(duì)于高中物理光學(xué)教學(xué)的改進(jìn)和開(kāi)展有所幫助。

物理公開(kāi)課教案3

　　要點(diǎn)一 處理帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的兩類基本思維程序

　　1．求解帶電體在電場(chǎng)中平衡問(wèn)題的一般思維程序

　　這里說(shuō)的“平衡”，即指帶電體加速度為零的靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，仍屬“靜力學(xué)”范疇，只是帶電體受的外力中多一靜電力而已．

　　解題的一般思維程序?yàn)椋?/p>

　　（1）明確研究對(duì)象．

　�。�2）將研究對(duì)象隔離開(kāi)來(lái)，分析其所受全部外力，其中的靜電力要根據(jù)電荷正、負(fù)和電場(chǎng)的方向來(lái)判定．

　�。�3）根據(jù)平衡條件（ F＝0）列出方程，求出結(jié)果．

　　2．用能量觀點(diǎn)處理帶電體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

　　對(duì)于受變力作用的帶電體的運(yùn)動(dòng)，必須借助于能量觀點(diǎn)處理．即使都是恒力作用的問(wèn)題，用能量觀點(diǎn)處理也顯得簡(jiǎn)潔．具體方法常有兩種：

　�。�1）用動(dòng)能定理處理的思維程序一般為：

　　①弄清研究對(duì)象，明確所研究的物理過(guò)程．

　�、诜治鑫矬w在所研究過(guò)程中的受力情況，弄清哪些力做功，做正功還是負(fù)功．

　�、叟�清所研究過(guò)程的始、末狀態(tài)（主要指動(dòng)能）．

　�、芨鶕�(jù)W＝ΔEk列出方程求解．

　�。�2）用包括電勢(shì)能和內(nèi)能在內(nèi)的能量守恒定律處理，列式的方法常有兩種：

　　①?gòu)某�、末狀態(tài)的能量相等（即E1＝E2）列方程．

　　②從某些能量的減少等于另一些能量的增加（即ΔE＝ΔE′）列方程．

　　要點(diǎn)二 在帶電粒子的加速或偏轉(zhuǎn)問(wèn)題中對(duì)粒子重力的處理

　　若所討論的問(wèn)題中，帶電粒子受到的重力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于靜電力，即mgqE，則可忽略重力的影響．譬如，一電子在電場(chǎng)強(qiáng)度為4。0×103 V/m的電場(chǎng)中，它所受到的靜電力F＝eE＝6。4×10－16 N，它所受的重力G＝mg＝9。0×10－30 N（g取10 N/kg），F(xiàn)G＝7。1×1013。可見(jiàn)，重力在此問(wèn)題中的影響微不足道，應(yīng)該略去不計(jì)．此時(shí)若考慮了重力，反而會(huì)給問(wèn)題的解決帶來(lái)不必要的麻煩，要指出的是，忽略粒子的重力并不是忽略粒子的質(zhì)量．

　　反之，若是帶電粒子所受的重力跟靜電力可以比擬，譬如，在密立根油滴實(shí)驗(yàn)中，帶電油滴在電場(chǎng)中平衡，顯然這時(shí)就必須考慮重力了．若再忽略重力，油滴平衡的依據(jù)就不存在了．

　　總之，是否考慮帶電粒子的重力要根據(jù)具體情況而定，一般說(shuō)來(lái)：

　�。�1）基本粒子：如電子、原子、α粒子、離子等除了有說(shuō)明或有明確的暗示以外，一般都不考慮重力（但并不忽略質(zhì)量）．

　�。�2）帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說(shuō)明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力．

　　要點(diǎn)三 由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究帶電粒子的偏轉(zhuǎn)

　　帶電粒子以速度v0垂直于電場(chǎng)線的方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，受到恒定的與初速度方向垂直的靜電力的作用，而做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，也稱為類平拋運(yùn)動(dòng)．可以應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法分析這種運(yùn)動(dòng)．

　　1．分析方法

　　vx＝v0 x＝v0t（初速度方向）vy＝at y＝12at2（電場(chǎng)線方向）

　　圖1－9－2

　　如圖1－9－2所示，其中t＝lv0，a＝Fm＝qEm＝qUmd

　　則粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的側(cè)移位移為：y＝ql2U2mv20d

　　粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角

　　tan θ＝vyv0＝qlUmv20d

　　2．對(duì)粒子偏轉(zhuǎn)角的討論

　　粒子射出電場(chǎng)時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線與電場(chǎng)中線相交于O點(diǎn)，O點(diǎn)與電場(chǎng)邊緣的距離為l′，則：tan θ＝y(tǒng)l′

　　則l′＝y(tǒng)tan θ＝ql2U2mv20dqlUmv20d＝l2 即tan θ＝2yl

　　示波器是怎樣實(shí)現(xiàn)電信號(hào)觀察功能的？

　　1．示波器是用來(lái)觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化情況的儀器，其核心部件是示波管．

　　2．示波管的構(gòu)造：電子槍、偏轉(zhuǎn)電極、熒光屏．

　　3．工作原理（如圖1－9－3所示）

　　利用帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．

　　圖1－9－3

　　4．如果在偏轉(zhuǎn)電極XX′和YY′之間都沒(méi)有加電壓，則電子槍射出的電子沿直線運(yùn)動(dòng)，打在熒光屏中心，在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑．

　　5．信號(hào)電壓：YY′所加的待測(cè)信號(hào)的電壓．

　　掃描電壓：XX′上機(jī)器自身的鋸齒形電壓．

　　若所加掃描電壓和信號(hào)電壓的周期相同，就可以在熒光屏上得到待測(cè)信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)變化的圖象．

　　6．若只在YY′之間加上如圖1－9－4甲所示電壓，電子在熒光屏上將形成一條豎直亮線，若再在XX′之間加上圖乙所示電壓，則在屏上將看到一條正弦曲線．

　　圖1－9－4

　　一、帶電粒子的加速

　　【例1】 如圖1－9－5所示，

　　圖1－9－5

　　在點(diǎn)電荷＋Q的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，將質(zhì)子和α粒子分別從A點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，它們的速度大小之比為多少？

　　答案 21

　　解析 質(zhì)子和α粒子都是正離子，從A點(diǎn)釋放將受靜電力作用加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，設(shè)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U，由動(dòng)能定理有：

　　對(duì)質(zhì)子：12mHv2H＝qHU

　　對(duì)α粒子：12mαv2α＝qαU

　　所以vHvα＝ qHmαqαmH＝ 1×42×1＝2

　　二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)

　　【例2】 試證明：帶電粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)沿中線射出時(shí)，

　　圖1－9－6

　　其速度v的反向延長(zhǎng)線過(guò)水平位移的中點(diǎn)（即粒子好像從極板間l2處沿直線射出，如圖1－9－6所示，x＝l2）．

　　證明 帶電粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)的偏移量y＝12at2＝12qUdm（lv0）2，作粒子速度的反向延長(zhǎng)線，設(shè)交于O點(diǎn)，O點(diǎn)與電場(chǎng)邊緣的距離為x，則x＝y(tǒng)tan θ＝qUl22dmv20qUlmv20d＝l2

　　所以帶電粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)沿中線射出時(shí)，其速度v的反向延長(zhǎng)線過(guò)水平位移的中點(diǎn)。

　　1。一束質(zhì)量為m、

　　圖1－9－7

　　電荷量為q的帶電粒子以平行于兩極板的速度v0進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖1－9－7所示．如果兩極板間電壓為U，兩極板間的.距離為d、板長(zhǎng)為L(zhǎng)。設(shè)粒子束不會(huì)擊中極板，則粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到飛出電場(chǎng)時(shí)電勢(shì)能的變化量為_(kāi)_______．（粒子的重力忽略不計(jì)）

　　答案 q2U2L22md2v20

　　解析 帶電粒子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，靜電力做功導(dǎo)致了電勢(shì)能的改變．

　　水平方向勻速，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝Lv0①

　　豎直方向加速，則偏移量y＝12at2②

　　且a＝qUdm③

　　由①②③得y＝qUL22dmv20

　　則靜電力做功W＝qEy＝qUd qUL22dmv20＝q2U2L22md2v20

　　由功能原理得電勢(shì)能減少了q2U2L22md2v20。

　　2．平行金屬板間的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，如果已知兩極板間電壓為U，你能利用牛頓定律求解一質(zhì)量為m，所帶電荷量為q的帶電粒子從一極板到達(dá)另一極板時(shí)的速度嗎？

　　答案 2qUm

　　解析 設(shè)板間距離為d，則場(chǎng)強(qiáng)E＝Ud

　　粒子受到的靜電力F＝qE＝qUd

　　粒子運(yùn)動(dòng)的加速度：a＝Fm＝qUmd

　　由運(yùn)動(dòng)學(xué)方程得：v2＝2ad＝2qUmdd

　　解得v＝ 2qUm

　　3．如圖1－9－8所示，

　　圖1－9－8

　　長(zhǎng)為l，傾角為θ的光滑絕緣斜面處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一電荷量為＋q，質(zhì)量為m的小球，以初速度v0從斜面底端A點(diǎn)開(kāi)始沿斜面上滑，當(dāng)達(dá)到斜面頂端的B點(diǎn)時(shí)，速度仍為v0，求電場(chǎng)強(qiáng)度E。

　　答案 mgqtan θ

　　解析 由于帶電小球處于電場(chǎng)中，其上升過(guò)程中重力、靜電力均做功，初、末狀態(tài)的動(dòng)能不變，二力做功之和為零，重力做負(fù)功，靜電力做正功．

　　WG＋W電＝0

　�。璵glsin θ＋qElcos θ＝0

　　E＝mgqtan θ

　　4．一束電子流在經(jīng)U＝5 000 V

　　圖1－9－9

　　的加速電壓加速后，在距兩極板等距離處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖1－9－9所示．若兩板間距離d＝1。0 cm，板長(zhǎng)l＝5。0 cm，那么，要使電子能從平行板間飛出，兩個(gè)極板上最大能加多大電壓？

　　答案 400 V

　　解析 在加速電壓一定時(shí)，偏轉(zhuǎn)電壓U′越大，電子在極板間的偏移的距離就越大，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓大到使電子剛好擦著極板的邊緣飛出時(shí)，兩板間的偏轉(zhuǎn)電壓即為題目要求的最大電壓．

　　加速過(guò)程中，由動(dòng)能定理得

　　eU＝12mv20①

　　進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，電子在平行于板面的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)

　　l＝v0t②

　　在垂直于板面的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a＝Fm＝eU′dm③

　　偏移的距離y＝12at2④

　　能飛出的條件y≤d2⑤

　　解①～⑤式得

　　U′≤2Ud2l2＝2×5 000×（1。0×10－2）2（5。0×10－2）2 V

　�。�4。0×102 V

　　即要使電子能飛出，兩極板間所加電壓最大為400 V。

　　題型一 帶電粒子在電場(chǎng)中的加速

　　如圖1（a）所示，兩個(gè)平行金屬板P、Q豎直放置，兩板間加上如圖（b）所示的電壓．t＝0時(shí)，Q板比P板電勢(shì)高5 V，此時(shí)在兩板的正中央M點(diǎn)放一個(gè)電子，速度為零，電子在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)，使得電子的位置和速度隨時(shí)間變化．假設(shè)電子始終未與兩板相碰．在0

　　圖1

　　A．0

　　B．2×10－10 s

　　C．4×10－10 s

　　D．6×10－10 s

　　思維步步高t＝0時(shí)，電子向哪個(gè)極板運(yùn)動(dòng)？接下來(lái)電子做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？運(yùn)動(dòng)過(guò)程和電場(chǎng)的周期性有什么關(guān)系？速度向左且減小時(shí)滿足的條件是什么？

　　解析 0～T4，電子向右做加速運(yùn)動(dòng)；T4～T2過(guò)程中電子向右減速運(yùn)動(dòng)，T2～3T4過(guò)程中電子向左加速，3T4～T過(guò)程中電子向左減速，滿足條件．

　　答案 D

　　拓展探究如圖2所示，

　　圖2

　　水平面絕緣且光滑，彈簧左端固定，右端連一輕質(zhì)絕緣擋板，空間存在著水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電小球在靜電力和擋板壓力作用下靜止．若突然將電場(chǎng)反向，則小球加速度的大小隨位移x變化的關(guān)系圖象可能是下圖中的（ ）

　　答案 A

　　解析 注意題目中考查的是加速度隨位移變化的圖象，而不是隨速度變化的圖象，彈簧的彈力和位移成正比．

　　帶電粒子在電場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)，受到的力是在力學(xué)受力分析基礎(chǔ)上加上靜電力，常見(jiàn)的直線運(yùn)動(dòng)有以下幾種情況：①粒子在電場(chǎng)中只受靜電力，帶電粒子在電場(chǎng)中做勻加速或者勻減速直線運(yùn)動(dòng)．②粒子受到靜電力、重力以及其它力的作用，在桿、地面等外界的約束下做直線運(yùn)動(dòng)．③粒子同時(shí)受到重力和靜電力，重力和靜電力合力的方向在一條直線上，粒子做變速直線運(yùn)動(dòng)．④粒子在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)，加速度可能發(fā)生變化。

　　題型二 帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)

　　如圖3所示為研究電子槍中電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化模型示意圖．在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi)，存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ，兩電場(chǎng)的邊界均是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形（不計(jì)電子所受重力）．

　　圖3

　�。�1）在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放電子，求電子離開(kāi)ABCD區(qū)域的位置．

　�。�2）在電場(chǎng)Ⅰ區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放電子，電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開(kāi)，求所有釋放點(diǎn)的位置．

　　思維步步高電子在區(qū)域Ⅰ中做什么運(yùn)動(dòng)？離開(kāi)區(qū)域Ⅰ時(shí)的速度由什么決定？在Ⅰ、Ⅱ區(qū)域之間電子做什么運(yùn)動(dòng)？它的寬度對(duì)電子進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ有無(wú)影響？電子進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ做什么運(yùn)動(dòng) ？偏轉(zhuǎn)距離與哪些物理量有關(guān)？

　　解析 （1）設(shè)電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，電子在電場(chǎng)Ⅰ中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，出區(qū)域Ⅰ時(shí)的速度為v0，此后在電場(chǎng)Ⅱ中做類平拋運(yùn)動(dòng)，假設(shè)電子從CD邊射出，出射點(diǎn)縱坐標(biāo)為y，有

　　eEL＝12mv20

　　L2－y＝12at2＝12eEmLv02

　　解得y＝14L，所以原假設(shè)成立，即電子離開(kāi)ABCD區(qū)域的位置坐標(biāo)為（－2L，14L）

　　（2）設(shè)釋放點(diǎn)在電場(chǎng)區(qū)域Ⅰ中，其坐標(biāo)為（x，y），在電場(chǎng)Ⅰ中電子被加速到v1，然后進(jìn)入電場(chǎng)Ⅱ做類平拋運(yùn)動(dòng)，并從D點(diǎn)離開(kāi)，有：eEx＝12mv21

　　y＝12at2＝12eEmLv12

　　解得xy＝L24

　　所以電子在電場(chǎng)Ⅰ中的位置如果滿足橫縱坐標(biāo)的乘積等于L24，滿足條件．

　　答案 （1）（－2L，14L） （2）電子在電場(chǎng)Ⅰ區(qū)域中的位置如果滿足橫縱坐標(biāo)的乘積等于L24，即可滿足條件．

　　拓展探究一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球以初速度v0水平拋出，在小球經(jīng)過(guò)的豎直平面內(nèi)，存在著若干個(gè)如圖4所示的無(wú)電場(chǎng)區(qū)和有理想上下邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，兩區(qū)域相互間隔、豎直高度相等，電場(chǎng)區(qū)水平方向無(wú)限長(zhǎng)，已知每一電場(chǎng)區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向均豎直向上，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（ ）

　　圖4

　　A．小球在水平方向一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)

　　B．若場(chǎng)強(qiáng)大小等于mgq，則小球經(jīng)過(guò)每一電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間均相同

　　C．若場(chǎng)強(qiáng)大小等于2mgq，小球經(jīng)過(guò)每一無(wú)電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間均相同

　　D．無(wú)論場(chǎng)強(qiáng)大小如何，小球通過(guò)所有無(wú)電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間均相同

　　答案 AC

　　解析 無(wú)論在豎直方向上如何運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向上不受力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)；如果電場(chǎng)強(qiáng)度等于mgq，則小球在通過(guò)每一個(gè)電場(chǎng)區(qū)時(shí)在豎直方向上都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，但是在無(wú)電場(chǎng)區(qū)是做加速運(yùn)動(dòng)，所以進(jìn)入每一個(gè)電場(chǎng)區(qū)時(shí)在豎直方向上的速度逐漸增加，通過(guò)時(shí)間逐漸變短；如果場(chǎng)強(qiáng)的大小等于2mgq，小球經(jīng)過(guò)第一電場(chǎng)區(qū)時(shí)在豎直方向上做減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)第一電場(chǎng)區(qū)的底邊時(shí)豎直方向上的速度恰好為零，如此往復(fù)，通過(guò)每個(gè)電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間都相等．

　　帶電粒子在電場(chǎng)中做曲線運(yùn)動(dòng)，常見(jiàn)的形式有以下幾種：①類平拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)粒子只受靜電力的情況下，初速度方向和電場(chǎng)方向垂直，帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，處理方法和平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法完全相同，常見(jiàn)的問(wèn)題是偏轉(zhuǎn)距離和偏轉(zhuǎn)角度的計(jì)算．②圓周運(yùn)動(dòng)．在電場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)常見(jiàn)的形式是等效最高點(diǎn)的求解．③一般的曲線運(yùn)動(dòng)，常�？疾槊枋鲮o電力的性質(zhì)和能的性質(zhì)的物理量之間的關(guān)系。

　　一、選擇題

　　1．下列粒子從初速度為零的狀態(tài)經(jīng)過(guò)電壓為U的電場(chǎng)加速后，粒子速度最大的是（ ）

　　A．質(zhì)子 B．氘核

　　C．α粒子 D．鈉離子Na＋

　　答案 A

　　2．有一束正離子，以相同速率從同一位置進(jìn)入帶電平行板電容器的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，所有離子運(yùn)動(dòng)軌跡一樣，說(shuō)明所有離子（ ）

　　A．具有相同質(zhì)量 B．具有相同電荷量

　　C．具有相同的比荷 D．屬于同一元素同位素

　　答案 C

　　3．一帶電粒子在電場(chǎng)中只受靜電力作用時(shí)，它不可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是（ ）

　　A．勻速直線運(yùn)動(dòng) B．勻加速直線運(yùn)動(dòng)

　　C．勻變速曲線運(yùn)動(dòng) D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)

　　答案 A

　　解析 當(dāng)帶電粒子在電場(chǎng)中只受靜電力作用時(shí)，靜電力作用會(huì)產(chǎn)生加速度，B、C、D選項(xiàng)中的運(yùn)動(dòng)情況都有加速度，而A項(xiàng)中勻速直線運(yùn)動(dòng)加速度為零，不可能出現(xiàn)．

　　4．平行板間有如圖5所示周期變化的電壓．不計(jì)重力的帶電粒子靜止在平行板中央，從t＝0時(shí)刻開(kāi)始將其釋放，運(yùn)動(dòng)過(guò)程無(wú)碰板情況．下圖中，能定性描述粒子運(yùn)動(dòng)的速度圖象正確的是（ ）

　　圖5

　　答案 A

　　解析 粒子在第一個(gè) 內(nèi)，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)， 時(shí)刻速度最大，在第二個(gè) 內(nèi)，電場(chǎng)反向，粒子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到T時(shí)刻速度為零，以后粒子的運(yùn)動(dòng)要重復(fù)這個(gè)過(guò)程．

　　5．圖6為一個(gè)示波器工作原理的示意圖，

　　圖6

　　電子經(jīng)電壓為U1的加速電場(chǎng)后以速度v0垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)量是h，兩平行板間的距離為d，電勢(shì)差U2，板長(zhǎng)L，為了提高示波管的靈敏度（每單位電壓引起的偏轉(zhuǎn)量h/U2）可采取的方法是（ ）

　　A．增大兩板間電勢(shì)差U2

　　B．盡可能使板長(zhǎng)L短些

　　C．盡可能使板間距離d小一些

　　D．使加速電壓U1升高一些

　　答案 C

　　解析 電子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程可分為兩個(gè)階段，即加速和偏轉(zhuǎn)．

　�。�1）加速：eU1＝12mv20，

　�。�2）偏轉(zhuǎn)：L＝v0t，h＝12at2＝eU22md t2

　　綜合得：hU2＝L24U1d ，因此要提高靈敏度則需要：增大L或減小U1或減小d，故答案應(yīng)選C。

　　6．如圖7所示，

　　圖7

　　電子由靜止開(kāi)始從A板向B板運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)B板時(shí)速度為v，保持兩板電壓不變，則（ ）

　　A．當(dāng)增大兩板間距離時(shí)，v增大

　　B．當(dāng)減小兩板間距離時(shí)，v減小

　　C．當(dāng)改變兩板間距離時(shí)，v不變

　　D．當(dāng)增大兩板間距離時(shí)，電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間增大

　　答案 CD

　　解析 由動(dòng)能定理得eU＝12mv2。當(dāng)改變兩極板間距離時(shí)，v不變，故C選項(xiàng)正確．粒子做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)v＝dt，v2＝dt，即t＝2dv，當(dāng)增大兩板間距離時(shí)，電子在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間增大，故D選項(xiàng)正確．

　　7。

　　圖8

　　一平行板電容器中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)沿豎直方向．兩個(gè)比荷（即粒子的電荷量與質(zhì)量之比）不同的帶正電的粒子a和b，從電容器邊緣的P點(diǎn)（如圖8所示）以相同的水平速度射入兩平行板之間．測(cè)得a和b與電容器極板的撞擊點(diǎn)到入射點(diǎn)之間的水平距離之比為1∶2，若不計(jì)重力，則a和b的比荷之比是（ ）

　　A．1∶2 B．1∶8

　　C．2∶1 D．4∶1

　　答案 D

　　二、計(jì)算論述題

　　8．如圖9所示，

　　圖9

　　在距地面一定高度的位置以初速度v0向右水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負(fù)電小球，小球的落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)之間有一段相應(yīng)的水平距離（水平射程）．若在空間加上一豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使小球的水平射程變?yōu)樵瓉?lái)的12，求此電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向．

　　答案 3mgq 方向豎直向上

　　解析 不加電場(chǎng)時(shí)小球在空間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，水平射程為x

　　x＝v0t

　　下落高度h＝12gt2

　　加電場(chǎng)后小球在空間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t′，小球運(yùn)動(dòng)的加速度為a

　　12x＝v0t′，h＝12at′2

　　由以上各式，得a＝4g

　　則場(chǎng)強(qiáng)方向只能豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律

　　mg＋qE＝ma

　　聯(lián)立解得：所以E＝3mgq

　　方向豎直向上．

　　9．如圖10所示，

　　圖10

　　邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)．電荷量為q、動(dòng)能為Ek的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場(chǎng)，不計(jì)重力．

　�。�1）若粒子從c點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能．

　�。�2）若粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能為Ek′，則電場(chǎng)強(qiáng)度為多大？

　　答案 （1）4EkqL 5Ek

　�。�2）粒子由bc邊離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)，E＝2Ek（Ek′－Ek）qL

　　粒子由cd邊離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)，E＝Ek′－EkqL

　　解析 （1）粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，在垂直于電場(chǎng)方向：L＝v0t

　　在平行于電場(chǎng)方向：L＝12at2＝qEt22m＝qEL22mv20

　　所以E＝4EkqL

　　qEL＝Ekt－Ek

　　則Ekt＝qEL＋Ek＝5Ek

　�。�2）若粒子由bc邊離開(kāi)電場(chǎng)，則L＝v0t

　　vy＝qEmt＝qELmv0

　　由動(dòng)能定理得：Ek′－Ek＝12mv2y＝q2E2L24Ek

　　E＝2Ek（Ek′－Ek）qL

　　若粒子由cd邊離開(kāi)電場(chǎng)，由動(dòng)能定理得

　　qEL＝Ek′－Ek

　　所以E＝Ek′－EkqL

　　10．如圖11所示，

　　圖11

　　長(zhǎng)L＝0。20 m的絲線的一端拴一質(zhì)量為m＝1。0×10－4 kg、帶電荷量為q＝＋1。0×10－6 C的小球，另一端連在一水平軸O上，絲線拉著小球可在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝2。0×103 N/C�，F(xiàn)將小球拉到與軸O在同一水平面的A點(diǎn)上，然后無(wú)初速地將小球釋放，取g＝10 m/s2。求：

　�。�1）小球通過(guò)最高點(diǎn)B時(shí)速度的大�。�

　�。�2）小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，絲線對(duì)小球的拉力大�。�

　　答案 （1）2 m/s （2）3。0×10－3 N

　　解析 （1）小球由A運(yùn)動(dòng)到B，其初速度為零，靜電力對(duì)小球做正功，重力對(duì)小球做負(fù)功，絲線拉力不做功，則由動(dòng)能定理有：

　　qEL－mgL＝mv2B2

　　vB＝ 2（qE－mg）Lm＝2 m/s

　　（2）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，受重力mg、靜電力qE和拉力FTB作用，經(jīng)計(jì)算

　　mg＝1。0×10－4×10 N＝1。0×10－3 N

　　qE＝1。0×10－6×2。0×103 N＝2。0×10－3 N

　　因?yàn)閝E>mg，而qE的方向豎直向上，mg方向豎直向下，小球做圓周運(yùn)動(dòng)，其到達(dá)B點(diǎn)時(shí)向心力的方向一定指向圓心，由此可以判斷出FTB的方向一定指向圓心，由牛頓第二定律有：

　　FTB＋mg－qE＝mv2BL

　　FTB＝mv2BL＋qE－mg＝3。0×10－3 N

物理公開(kāi)課教案4

　　說(shuō)明：計(jì)算題主要考查學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。近幾年的中考命題中出現(xiàn)了各種各樣的新型題目

　　一、創(chuàng)新型

　　創(chuàng)新能力包括創(chuàng)新觀察能力、創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力等。此類題目主要以設(shè)計(jì)問(wèn)題、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為載體，考查學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和實(shí)踐能力等。

　　例1某學(xué)校食堂的一個(gè)電熱箱的電熱絲燒斷了，其銘牌上標(biāo)有“220V1000W”字樣�，F(xiàn)有兩種規(guī)格的電熱絲：“220V500W”和“220V20xxW”。小明同學(xué)為其設(shè)計(jì)了兩種修復(fù)方案：①將“200V500W”的電熱絲截取一半。②將兩根“220V20xxW”的電熱絲串聯(lián)。

　�。�1）你認(rèn)為上述兩種方案都能使電熱箱正常工作嗎？請(qǐng)你從可行性上作出評(píng)價(jià)。

　�。�2）請(qǐng)你利用上述兩種規(guī)格的電熱絲，再設(shè)計(jì)一種合理的修復(fù)方案。

　　點(diǎn)撥：設(shè)計(jì)后的電熱絲應(yīng)該跟電熱箱中的原電熱絲的功率相等。同時(shí)，所選取的電熱絲的額定電流應(yīng)等于或大于原電熱絲的額定電流。

　　【解析】（1）“220V1000W”的電熱絲的電阻為

　　=48.4Ω。方案①“220V500W”電熱絲的額定電流=500W/220V=2.3A，電阻。截取一半后，電阻2

　　=48.4Ω。接入電熱箱后的實(shí)際電流=4.5A。因4.5A>2.3A，所以此方案不可行。

　　方案②“220V20xxW”電熱絲的額定電流=9.1A。電阻。這樣的兩根電熱絲串聯(lián)后的電阻

　　。接入電熱箱后的電流。因9.1A>4.5A，故此方案可行。

　�。�2）取兩根“220V500W”的電熱絲并聯(lián)后接入電熱箱。

　　二、開(kāi)放型

　　開(kāi)放型計(jì)算題條件不確定，求解的問(wèn)題不指明，解答方法不惟一，答案形式多樣化。開(kāi)放形式有條件開(kāi)放型、過(guò)程開(kāi)放型、結(jié)論開(kāi)放型等。解答此類問(wèn)題一定要防止思維定勢(shì)，針對(duì)不斷變化的條件，對(duì)問(wèn)題從不同角度進(jìn)行分析、探索。

　　例2一邊長(zhǎng)為10cm、質(zhì)量為6kg的正方體，放置在水平地板上，在10N的水平拉力作用下以0.2m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)你由此設(shè)計(jì)兩個(gè)問(wèn)題，并作出解答。

　　點(diǎn)撥：首先明確題目中所敘述的物理情境，根據(jù)情境提出相關(guān)的問(wèn)題，并作出解答。

　　【解答】本題可提出很多問(wèn)題：（1）正方體的重為多少？（2）正方體對(duì)地板的壓力和壓強(qiáng)分別是多大？（3）正方體的密度是多少？（4）正方體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的摩擦力是多少？（5）水平拉力的功率是多少？（6）正方體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)共受到幾個(gè)力的作用？這些力的合力是多少？

　　本文僅對(duì)前兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行解答，其余的問(wèn)題由同學(xué)們完成。

　　（1）重力為：。

　�。�2）壓力為：F=G=58.8N，

　　受力面積為：，

　　壓強(qiáng)為：。

　　三、應(yīng)用類

　　應(yīng)用類計(jì)算題信息量大，內(nèi)容豐富，既有以文字給出信息的'題目，也有以圖表、圖像等方式給出信息的題目，而且題目中的物理過(guò)程和情景以及要解決的問(wèn)題往往具有隱蔽性。因此，解決這類問(wèn)題首先要認(rèn)真讀題，理解題意，了解問(wèn)題的背景，挖掘隱含條件，抓住問(wèn)題的實(shí)質(zhì)，然后再運(yùn)用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)解決問(wèn)題。

　　例3電飯鍋的原理如圖1所示，煮飯時(shí)按下溫控開(kāi)關(guān)S，使之與a、b接觸，紅色指示燈亮；飯熟后，溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)；當(dāng)飯的溫度低于68℃時(shí)，開(kāi)關(guān)S自動(dòng)上升與觸點(diǎn)c接觸，電飯鍋處于低溫加熱狀態(tài)，黃色指示燈亮；溫度升至68℃時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)，如此反復(fù)。（紅、黃指示燈的電阻很小，計(jì)算時(shí)可忽略不計(jì)）

　　圖1

　�。�1）試分析各起什么作用？

　�。�2）若煮飯時(shí)發(fā)熱板的功率為484W，而低溫加熱時(shí)發(fā)熱板的功率為4.84W，求R2的阻值。

　　點(diǎn)撥：此題通過(guò)溫控開(kāi)關(guān)的上下移動(dòng)，改變電路的連接情況，達(dá)到加熱、保溫的目的�？煞謩e畫出等效電路圖，然后分別在各圖中進(jìn)行分析、求解。

　　【解析】電飯鍋的工作原理圖略顯復(fù)雜，解題時(shí)根據(jù)電路情況適當(dāng)簡(jiǎn)化，畫出等效電路，方便解題。

　　圖2

　�。�1）當(dāng)S與a、b接通時(shí)，等效電路如圖2所示，R1跟紅燈串聯(lián)，然后與發(fā)熱板并聯(lián)，紅燈所在的支路不影響發(fā)熱板的功率。紅燈起加熱煮飯指示的作用，由于紅燈的電阻很小，必須串聯(lián)一較大的電阻R1，所以R1起分壓限流保護(hù)紅燈的作用。

　　當(dāng)S與c接觸時(shí)，等效電路如圖3所示。R2、黃燈、發(fā)熱板串聯(lián)，R2分去一部分電壓，使發(fā)熱板的功率減小，電飯鍋處于低溫加熱狀態(tài)，所以R2起分壓降低發(fā)熱板功率的作用。

　　圖3

　　（2）S與a、b接通時(shí)，發(fā)熱板功率為：。

　　S與c接觸時(shí)，發(fā)熱板功率

　　=4.84W，解得。

　　四、探究類

　　例4王強(qiáng)家新買了一臺(tái)家用電熱淋浴器，說(shuō)明書的部分內(nèi)容如下表所示。一次性裝滿水后，淋浴器溫度顯示20℃，通電50min后，溫度顯示為42℃。請(qǐng)你計(jì)算：

　�。�1）電熱淋浴器加熱過(guò)程中消耗的電能是多少？

　�。�2）加熱過(guò)程中水吸收的熱量是多少？[]

　�。�3）比較（1）（2）所得數(shù)據(jù)，你認(rèn)為合理嗎？為什么？

　�。�4）如果不合理，請(qǐng)你將題中的條件加以改進(jìn)，使之合理，并寫出一種改進(jìn)方案。

　　【解析】（1）由淋浴器銘牌知P=1500W，則加熱消耗的電能為：。

　�。�2）水的質(zhì)量為：。

　　水吸收的熱量為：

　�。�3）由于W

　　（4）改進(jìn)方案：①可將題中的通電時(shí)間由50min改為60min。②將水的初溫由20℃改為25℃。③將水的末溫由42℃改為35℃等等。

物理公開(kāi)課教案5

　　知識(shí)與技能

　　1.了解萬(wàn)有引力定律得出的思路和過(guò)程，知道地球上的重物下落與天體運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)一性。

　　2. 知道萬(wàn)有引力是一種存在于所有物體之間的吸引力，知道萬(wàn)有引力定律的適用范圍。

　　3. 會(huì)用萬(wàn)有引力定律解決簡(jiǎn)單的引力計(jì)算問(wèn)題，知道萬(wàn)有引力定律公式中r的物理意義，

　　了解引力常量G的測(cè)定在科學(xué)歷史上的重大意義。

　　4. 了解萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)的意義。

　　過(guò)程與方法

　　1.通過(guò)演繹牛頓當(dāng)年發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程，體會(huì)在科學(xué)規(guī)律發(fā)現(xiàn)過(guò)程中猜想與求證的重要性。

　　2.體會(huì)推導(dǎo)過(guò)程中的數(shù)量關(guān)系.

　　情感、態(tài)度與價(jià)值觀

　　1. 感受自然界任何物體間引力的關(guān)系，從而體會(huì)大自然的奧秘.

　　2. 通過(guò)演繹牛頓當(dāng)年發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程和卡文迪許測(cè)定萬(wàn)有引力常量的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)家們勇于探索、永不知足的精神和發(fā)現(xiàn)真理的曲折與艱辛。

　　教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

　　1.萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)過(guò)程，既是本節(jié)課的重點(diǎn)，又是學(xué)生理解的難點(diǎn)。

　　2.由于一般物體間的萬(wàn)有引力極小，學(xué)生對(duì)此缺乏感性認(rèn)識(shí)。

　　教學(xué)方法

　　探究、講授、討論、練習(xí)

　　教 學(xué) 活 動(dòng)

　　(一) 引入新課

　　復(fù)習(xí)回顧上節(jié)課的內(nèi)容

　　如果行星的運(yùn)動(dòng)軌道是圓，則行星將作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件可知，行星必然要受到一個(gè)引力。牛頓認(rèn)為這是太陽(yáng)對(duì)行星的引力，那么，太陽(yáng)對(duì)行星的引力F提供行星作勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力。

　　學(xué)生活動(dòng)： 推導(dǎo)得

　　將V=2r/T代入上式得

　　利用開(kāi)普勒第三定律 代入上式

　　得到：

　　師生總結(jié)：由上式可得出結(jié)論：太陽(yáng)對(duì)行星的引力跟行星的質(zhì)量成正比，跟行星到太陽(yáng)的距離的二次方成反比。即：F

　　教師：牛頓根據(jù)其第三定律：太陽(yáng)吸引行星的力與行星吸引太陽(yáng)的力是同性質(zhì)的作用力，且大小相等。于是提出大膽的設(shè)想：既然這個(gè)引力與行星的質(zhì)量成正比，也應(yīng)跟太陽(yáng)的質(zhì)量M成正比。即：F

　　寫成等式就是F=G (其中G為比例常數(shù))

　　(二)進(jìn)行新課

　　教師：牛頓得到這個(gè)規(guī)律以后是不是就停止思考了呢?假如你是牛頓，你又會(huì)想到什么呢?

　　學(xué)生回答基礎(chǔ)上教師總結(jié)：

　　猜想一：既然行星與太陽(yáng)之間的力遵從這個(gè)規(guī)律，那么其他天體之間的力是否也遵從這個(gè)規(guī)律呢?(比如說(shuō)月球與地球之間)

　　師生： 因?yàn)槠渌�天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與之類似,根據(jù)前面的推導(dǎo)所以月球與地球之間的力，其他行星的衛(wèi)星和該行星之間的力，都滿足上面的規(guī)律,而且都是同一種性質(zhì)的力。

　　教師：但是牛頓的思考還是沒(méi)有停止。假如你是牛頓，你又會(huì)想到什么呢?

　　學(xué)生回答基礎(chǔ)上教師總結(jié)：

　　猜想二：地球與月球之間的力，和地球與其周圍物體之間的力是否遵從相同的規(guī)律?

　　教師：地球?qū)υ虑虻囊�力提供向心力，即F= =ma

　　地球?qū)ζ渲車�物體的力，就是物體受到的重力，即F=mg

　　從以上推導(dǎo)可知：地球?qū)υ虑虻囊�力遵從以上�?guī)律，即F=G

　　那么，地球?qū)ζ渲車�物體的力是否也滿足以上規(guī)律呢?即F=G

　　此等式是否成立呢?

　　已知：地球半徑R=6.37106m , 月球繞地球的軌道半徑r=3.8108 m ,

　　月球繞地球的公轉(zhuǎn)周期T=27.3天, 重力加速度g=9.8

　　(以上數(shù)據(jù)在當(dāng)時(shí)都已經(jīng)能夠精確測(cè)量)

　　提問(wèn)：同學(xué)們能否通過(guò)提供的數(shù)據(jù)驗(yàn)證關(guān)系式F=G 是否成立?

　　學(xué)生回答基礎(chǔ)上教師總結(jié)：

　　假設(shè)此關(guān)系式成立，即F=G

　　可得： =ma=G

　　F=mg=G

　　兩式相比得： a/g=R2 / r2

　　但此等式是在以上假設(shè)成立的基礎(chǔ)上得到的，反過(guò)來(lái)若能通過(guò)其他途徑證明此等式成立，也就證明了前面的假設(shè)是成立的。代人數(shù)據(jù)計(jì)算：

　　a/g1/3600

　　R2 / r21/3600

　　即a/g=R2 / r2 成立，從而證明以上假設(shè)是成立的，說(shuō)明地球與其周圍物體之間的力也遵從相同的規(guī)律，即F=G

　　這就是牛頓當(dāng)年所做的著名的月-地檢驗(yàn)，結(jié)果證明他的猜想是正確的。從而驗(yàn)證了地面上的重力與地球吸引月球、太陽(yáng)吸引行星的力是同一性質(zhì)的力，遵守同樣的規(guī)律。

　　教師：不過(guò)牛頓的思考還是沒(méi)有停止，假如你是牛頓，此時(shí)你又會(huì)想到什么呢?

　　學(xué)生回答基礎(chǔ)上教師總結(jié)：

　　猜想三：自然界中任何兩個(gè)物體間的作用力是否都遵從相同的規(guī)律?

　　牛頓在研究了這許多不同物體間的作用力都遵循上述引力規(guī)律之后。于是他大膽地把這一規(guī)律推廣到自然界中任意兩個(gè)物體間，于1687年正式發(fā)表了具有劃時(shí)代意義的萬(wàn)有引力定律。

　　萬(wàn)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�式

　　如果用m1和m2表示兩個(gè)物體的質(zhì)量，用r表示它們的距離，那么萬(wàn)有引力定律可以用下面的公式來(lái)表示 (其中G為引力常量)

　　說(shuō)明：1.G為引力常量，在SI制中，G=6.6710-11Nm2/kg2.

　　2.萬(wàn)有引力定律中的物體是指質(zhì)點(diǎn)而言，不能隨意應(yīng)用于一般物體。

　　a.對(duì)于相距很遠(yuǎn)因而可以看作質(zhì)點(diǎn)的物體，公式中的r 就是指兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離;

　　b.對(duì)均勻的球體，可以看成是質(zhì)量集中于球心上的質(zhì)點(diǎn)，這是一種等效的簡(jiǎn)化處理方法。

　　教師：牛頓雖然得到了萬(wàn)有引力定律，但并沒(méi)有很大的實(shí)際應(yīng)用，因?yàn)楫?dāng)時(shí)他沒(méi)有辦法測(cè)定引力常量G的數(shù)值。直到一百多年后英國(guó)的另一位物理學(xué)家卡文迪許才用實(shí)驗(yàn)測(cè)定了G的數(shù)值。

　　利用多媒體演示說(shuō)明卡文迪許的扭秤裝置及其原理。

　　扭秤的主要部分是這樣一個(gè)T字形輕而結(jié)實(shí)的框架，把這個(gè)T形架倒掛在一根石英絲下。若在T形架的兩端施加兩個(gè)大小相等、方向相反的力，石英絲就會(huì)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度。力越大，扭轉(zhuǎn)的角度也越大。反過(guò)來(lái)，如果測(cè)出T形架轉(zhuǎn)過(guò)的角度，也就可以測(cè)出T形架兩端所受力的大小�，F(xiàn)在在T形架的兩端各固定一個(gè)小球，再在每個(gè)小球的附近各放一個(gè)大球，大小兩個(gè)球間的距離是可以較容易測(cè)定的。根據(jù)萬(wàn)有引力定律，大球會(huì)對(duì)小球產(chǎn)生引力，T形架會(huì)隨之扭轉(zhuǎn)，只要測(cè)出其扭轉(zhuǎn)的角度，就可以測(cè)出引力的大小。當(dāng)然由于引力很小，這個(gè)扭轉(zhuǎn)的角度會(huì)很小。怎樣才能把這個(gè)角度測(cè)出來(lái)呢?卡文迪許在T形架上裝了一面小鏡子，用一束光射向鏡子，經(jīng)鏡子反射后的光射向遠(yuǎn)處的刻度尺，當(dāng)鏡子與T形架一起發(fā)生一個(gè)很小的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，刻度尺上的光斑會(huì)發(fā)生較大的移動(dòng)。這樣，就起到一個(gè)化小為大的效果，通過(guò)測(cè)定光斑的移動(dòng)，測(cè)定了T形架在放置大球前后扭轉(zhuǎn)的角度，從而測(cè)定了此時(shí)大球?qū)π∏虻囊�力�？ㄎ牡显S用此扭秤驗(yàn)證了牛頓萬(wàn)有引力定律，并測(cè)定出萬(wàn)有引力恒量G的數(shù)值。這個(gè)數(shù)值與近代用更加科學(xué)的方法測(cè)定的數(shù)值是非常接近的。

　　卡文迪許測(cè)定的G值為6.75410-11 Nm2/kg2，現(xiàn)在公認(rèn)的G值為6.6710-11 Nm2/kg2。由于萬(wàn)有引力恒量的數(shù)值非常小，所以一般質(zhì)量的物體之間的萬(wàn)有引力是很小的，我們可以估算一下，兩個(gè)質(zhì)量50kg的同學(xué)相距0.5m時(shí)之間的萬(wàn)有引力有多大(可由學(xué)生回答：約6.6710-7N)，這么小的力我們是根本感覺(jué)不到的。只有質(zhì)量很大的物體對(duì)一般物體的引力我們才能感覺(jué)到，如地球?qū)ξ覀兊囊�力大致就是我們的重力，月球�(qū)�海洋的引力�?dǎo)致了潮汐現(xiàn)象。而天體之間的引力由于星球的質(zhì)量很大，又是非常驚人的：如太陽(yáng)對(duì)地球的引力達(dá)3.561022N。

　　教師：萬(wàn)有引力定律建立的重要意義

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