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高二物理的教案
作為一名辛苦耕耘的教育工作者,就不得不需要編寫教案,借助教案可以更好地組織教學(xué)活動(dòng)。那么你有了解過教案嗎?以下是小編精心整理的高二物理的教案,僅供參考,大家一起來看看吧。
高二物理的教案1
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)識對同一介質(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___________色光的折射率最大,對___________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的三棱鏡對紅光的折射率為n1,對紫光的折射率為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、 -
高二物理的教案2
一、教學(xué)目標(biāo)
1.物理知識方面的要求:
(1)知道并記住什么是布朗運(yùn)動(dòng),知道影響布朗運(yùn)動(dòng)激烈程度的因素,知道布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因。
(2)知道布朗運(yùn)動(dòng)是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映。
(3)知道什么是分子的熱運(yùn)動(dòng),知道分子熱運(yùn)動(dòng)的激烈程度與溫度的關(guān)系。
2.通過對布朗運(yùn)動(dòng)的觀察,發(fā)現(xiàn)其特征,分析概括出布朗運(yùn)動(dòng)的原因;培養(yǎng)學(xué)生概括、分析能力和推理判斷能力。
從對懸浮顆粒無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的原因分析,使學(xué)生初步接觸到用概率統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)分析大量偶然事件的必然結(jié)果。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.通過學(xué)生對布朗運(yùn)動(dòng)的觀察,引導(dǎo)學(xué)生思考、分析出布朗運(yùn)動(dòng)不是外界影響產(chǎn)生的,是液體分子撞擊微粒不平衡性產(chǎn)生的。布朗運(yùn)動(dòng)是永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),反映了液體分子的永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。這一連串結(jié)論的得出是這堂課的教學(xué)重點(diǎn)。
2.學(xué)生觀察到的布朗運(yùn)動(dòng)不是分子運(yùn)動(dòng),但它又間接反映液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。這是課堂上的難點(diǎn)。這個(gè)難點(diǎn)要從開始分析顯微鏡下看不到分子運(yùn)動(dòng)這個(gè)問題逐漸分散解疑。
三、教 具
1.氣體和液體的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn):分別裝有二氧化氮和空氣的玻璃儲(chǔ)氣瓶、玻璃片;250mL水杯內(nèi)盛有凈水、紅墨水。
2.制備好的有藤黃懸浮顆粒的水、顯微鏡用載物片、顯微攝像頭、大屏幕投影電視。
四、主要教學(xué)過程
(一)引入新課
讓學(xué)生觀察兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn):
1.把盛有二氧化氮的玻璃瓶與另一個(gè)玻璃瓶豎直方向?qū)谙嘟佑|,看到二氧化氮?dú)怏w從下面的瓶內(nèi)逐漸擴(kuò)展到上面瓶內(nèi)。
2.在一燒杯的凈水中,滴入一二滴紅墨水后,紅墨水在水中逐漸擴(kuò)展開來。
提問:上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)屬于什么物理現(xiàn)象?這現(xiàn)象說明什么問題?
在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上總結(jié):上述實(shí)驗(yàn)是氣體、液體的擴(kuò)散現(xiàn)象,擴(kuò)散現(xiàn)象是一種熱現(xiàn)象。它說明分子在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。而且擴(kuò)散現(xiàn)象的快慢直接與溫度有關(guān),溫度高,擴(kuò)散現(xiàn)象加快。這些內(nèi)容在初中物理中已經(jīng)學(xué)習(xí)過了。
(二)新課教學(xué)過程
1.介紹布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象
1827年英國植物學(xué)家布朗用顯微鏡觀察懸浮在水中的花粉,發(fā)現(xiàn)花粉顆粒在水中不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),后來把顆粒的這種無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做布朗運(yùn)動(dòng)。不只是花粉,其他的物質(zhì)如藤黃、墨汁中的炭粒,這些小微粒懸浮在水中都有布朗運(yùn)動(dòng)存在。
介紹顯微鏡下如何觀察布朗運(yùn)動(dòng)。在載物玻璃上的'凹槽內(nèi)用滴管滴入幾滴有藤黃的水滴,將蓋玻璃蓋上,放在顯微鏡載物臺(tái)上,然后通過顯微鏡觀察,在視場中看到大大小小的許多顆粒,仔細(xì)觀察其中某一個(gè)很小的顆粒,會(huì)發(fā)現(xiàn)在不停地活動(dòng),很像是水中的小魚蟲的運(yùn)動(dòng)。將一臺(tái)顯微鏡放在講臺(tái)上,然后讓用顯微攝像頭拍攝布朗運(yùn)動(dòng),經(jīng)過電腦在大屏幕上顯示投影成像,讓全體學(xué)生觀察,最好教師用教鞭指一個(gè)顆粒在屏幕上的位置,以此點(diǎn)為參考點(diǎn),讓學(xué)生看這顆微粒以后的一些時(shí)間內(nèi)對參考點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況。
讓學(xué)生看教科書上圖,圖上畫的幾個(gè)布朗顆粒運(yùn)動(dòng)的路線,指出這不是布朗微粒運(yùn)動(dòng)的軌跡,它只是每隔30s觀察到的位置的一些連線。實(shí)際上在這短短的30s內(nèi)微粒運(yùn)動(dòng)也極不規(guī)則,絕不是直線運(yùn)動(dòng)。
2.介紹布朗運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)特點(diǎn)
(1)連續(xù)觀察布朗運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)在多天甚至幾個(gè)月時(shí)間內(nèi),只要液體不干涸,就看不到這種運(yùn)動(dòng)停下來。這種布朗運(yùn)動(dòng)不分白天和黑夜,不分夏天和冬天(只要懸浮液不冰凍),永遠(yuǎn)在運(yùn)動(dòng)著。所以說,這種布朗運(yùn)動(dòng)是永不停息的。
(2)換不同種類懸浮顆粒,如花粉、藤黃、墨汁中的炭粒等都存在布朗運(yùn)動(dòng),說明布朗運(yùn)動(dòng)不取決于顆粒本身。更換不同種類液體,都不存在布朗運(yùn)動(dòng)。
(3)懸浮的顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。顆粒大了,布朗運(yùn)動(dòng)不明顯,甚至觀察不到運(yùn)動(dòng)。
(4)布朗運(yùn)動(dòng)隨著溫度的升高而愈加激烈。
3.分析、解釋布朗運(yùn)動(dòng)的原因
(1)布朗運(yùn)動(dòng)不是由外界因素影響產(chǎn)生的,所謂外界因素的影響,是指存在溫度差、壓強(qiáng)差、液體振動(dòng)等等。
分層次地提問學(xué)生:若液體兩端有溫度差,液體是怎樣傳遞熱量的?液體中的懸浮顆粒將做定向移動(dòng),還是無規(guī)則運(yùn)動(dòng)?溫度差這樣的外界因素能產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)嗎?
歸納總結(jié)學(xué)生回答,液體存在著溫度差時(shí),液體依靠對流傳遞熱量,這樣懸浮顆粒將隨液體有定向移動(dòng)。但布朗運(yùn)動(dòng)對不同顆粒運(yùn)動(dòng)情況不相同,因此液體的溫度差不可能產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)。又如液體的壓強(qiáng)差或振動(dòng)等都只能使液體具有定向運(yùn)動(dòng),懸浮在液體中的小顆粒的定向移動(dòng)不是布朗運(yùn)動(dòng)。因此,推理得出外界因素的影響不是產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)的原因,只能是液體內(nèi)部造成的。
(2)布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的微小顆粒受到液體各個(gè)方向液體分子撞擊作用不平衡造成的。
顯微鏡下看到的是固體的微小懸浮顆粒,液體分子是看不到的,因?yàn)橐后w分子太小。但液體中許許多多做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的分子不斷地撞擊微小懸浮顆粒,當(dāng)微小顆粒足夠小時(shí),它受到來自各個(gè)方向的液體分子的撞擊作用是不平衡的。如教科書上的插圖所示。
在某一瞬間,微小顆粒在某個(gè)方向受到撞擊作用強(qiáng),它就沿著這個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。在下一瞬間,微小顆粒在另一方向受到的撞擊作用強(qiáng),它又向著另一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。任一時(shí)刻微小顆粒所受的撞擊在某一方向上占優(yōu)勢只能是偶然的,這樣就引起了微粒的無規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)。
懸浮在液體中的顆粒越小,在某一瞬間跟它相撞擊的分子數(shù)越少。布朗運(yùn)動(dòng)微粒大小在10-6m數(shù)量級,液體分子大小在10-10m數(shù)量級,撞擊作用的不平衡性就表現(xiàn)得越明顯,因此,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。懸浮在液體中的微粒越大,在某一瞬間跟它相撞擊的分子越多,撞擊作用的不平衡性就表現(xiàn)得越不明顯,以至可以認(rèn)為撞擊作用互相平衡,因此布朗運(yùn)動(dòng)不明顯,甚至觀察不到。
液體溫度越高,分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越激烈,撞擊微小顆粒的作用就越激烈,而且撞擊次數(shù)也加大,造成布朗運(yùn)動(dòng)越激烈。
5.布朗運(yùn)動(dòng)的發(fā)現(xiàn)及原因分析的重要意義
(1)結(jié)合上面的講解分析提問學(xué)生:布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體微粒分子的運(yùn)動(dòng)嗎?是液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)嗎?布朗微粒是被誰無規(guī)則撞擊而造成的?布朗運(yùn)動(dòng)間接地反映了誰的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)?
綜合學(xué)生回答歸納總結(jié):
(1)固體顆粒是由大量分子組成的,仍然是宏觀物體;顯微鏡下看到的只是固體微小顆粒,光學(xué)顯微鏡是看不到分子的;布朗運(yùn)動(dòng)不是固體顆粒中分子的運(yùn)動(dòng),也不是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),而是懸浮在液體中的固體顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的原因是液體分子對它無規(guī)則撞擊的不平衡性。因此,布朗運(yùn)動(dòng)間接地證實(shí)了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
(2)布朗運(yùn)動(dòng)隨溫度升高而愈加激烈,在擴(kuò)散現(xiàn)象中,也是溫度越高,擴(kuò)散進(jìn)行的越快,而這兩種現(xiàn)象都是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映。這說明分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān),溫度越高,分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越激烈。所以通常把分子的這種無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)。
(三)課堂小結(jié)
1.要知道什么是布朗運(yùn)動(dòng)。它是懸浮在液體中的固體微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),是在顯微鏡下觀察到的。
2.知道布朗運(yùn)動(dòng)的三個(gè)主要特點(diǎn):永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng);顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯;溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。
3.產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)的原因:它是由于液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)對固體微小顆粒各個(gè)方向撞擊的不均勻性造成的。
4.布朗運(yùn)動(dòng)間接地反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象都有力地說明物體內(nèi)大量的分子都在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
(四)課堂練習(xí)
1.關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的下列說法中,正確的是 [ ]。
A.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)
B.布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體顆粒內(nèi)的分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
C.溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越激烈
D.懸浮顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越激烈
答案:C、D。
2.如圖是觀察記錄做布朗運(yùn)動(dòng)的一個(gè)微粒的運(yùn)動(dòng)路線。從微粒在A點(diǎn)開始記錄,每隔30s記錄下微粒的一個(gè)位置,得到B、C、D、E、F、G等點(diǎn),則微粒在75s末時(shí)的位置 [ ]。
A.一定在CD連線的中點(diǎn)
B.一定不在CD連線的中點(diǎn)
C.可能在CD連線上,但不一定在CD連線的中點(diǎn)
D.可能在CD連線以外的某點(diǎn)
答案:C、D。
(五)、說明
1.本節(jié)課取得教學(xué)效果的關(guān)鍵是將布朗運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)做好,讓學(xué)生都看清楚布朗運(yùn)動(dòng)。即使教學(xué)設(shè)備條件差的學(xué)校,也應(yīng)該準(zhǔn)備2~4臺(tái)生物顯微鏡,預(yù)先調(diào)好后,讓學(xué)生輪流觀察。設(shè)備條件好的學(xué)校,運(yùn)用顯微攝像頭,對準(zhǔn)載玻璃上有藤黃的懸浮液,拍攝的結(jié)果通過電腦在大屏幕投影電視上展現(xiàn)出來。用顯微鏡觀察布朗運(yùn)動(dòng)全部過程也應(yīng)拍攝出來,給學(xué)生展示。
2.對于分子的永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),要注意是無規(guī)則,而不是無規(guī)律。無規(guī)則是指由于分子之間的相互碰撞,每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)方向和速率在不斷地改變,任何時(shí)刻,液體或氣體內(nèi)部,沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子都有,而且分子運(yùn)動(dòng)的速率有大有小。對于某一個(gè)分子運(yùn)動(dòng)是無規(guī)律的,但是熱學(xué)研究的是大量分子熱運(yùn)動(dòng)的總體效果,對于大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)是有規(guī)律可遵循的,這就是統(tǒng)計(jì)規(guī)律。
高二物理的教案3
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知識目標(biāo):
(1)通過本節(jié)課的復(fù)習(xí),進(jìn)一步加深對電場概念的理解,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。
②某點(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)。
、 只能用來量度電場強(qiáng)弱,而不能決定電場強(qiáng)弱。
④ 為定義式,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
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.
通過對此題的分析和求解,可以加深對場強(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:
、貱處于平衡狀態(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)、電量的多或少均對其平衡無影響.
、谠僖訟或B帶電小球?yàn)檠芯繉ο?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,可以請學(xué)生談他們的認(rèn)識與理解.
通過本題的求解,使學(xué)生加強(qiáng)對電場場強(qiáng)疊加的應(yīng)用能力和加深對疊加的理解.
分析與解:
解法之一,利用圓環(huán)的對稱性,可以得出這樣的結(jié)果,即圓環(huán)上的任意一小段在圓心處所產(chǎn)生的電場場強(qiáng),都與相對應(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)一步鞏固對場強(qiáng)矢量性的認(rèn)識和場強(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4.010-3N。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=110-5C,Q2=-110-6C。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
高二物理的教案4
一、教學(xué)目標(biāo)
1.了解內(nèi)能改變的兩種方式:做功、熱傳遞.
2.知道內(nèi)能的變化可以分別由功和熱量來量度.
3.知道做功和熱傳遞對改變物體內(nèi)能是等效的.
二、重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):理解并掌握改變物體內(nèi)能的兩種方式.
難點(diǎn):對做功和熱傳遞等效性的理解.
三、教與學(xué)
教學(xué)過程:
我們知道,任何物體都具有內(nèi)能,對給定的物體其內(nèi)能跟溫度和體積有關(guān),溫度和體積的變化導(dǎo)致物體的內(nèi)能變化,那么通過怎樣的物理過程來達(dá)到物體內(nèi)能的變化是我們所討論的問題.
(-)做功可以改變物體的內(nèi)能
【演示】在一個(gè)厚壁玻璃筒里放一塊棉花,盡快壓下活塞,可看到棉花燃燒起來.
1.外界對物體做功,物體的內(nèi)能增加
【演示】厚壁容器的一端通過膠塞插進(jìn)一只靈敏溫度計(jì)和一根氣針;另一端有一可移動(dòng)的膠塞(用卡子卡住),用打氣筒慢慢向容器內(nèi)打氣,增大容器內(nèi)的壓強(qiáng).當(dāng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)增大到一定程度時(shí),讀出靈敏溫度計(jì)的示數(shù),打開卡子,讓氣體沖開膠塞后,再讀出該溫度計(jì)的示數(shù),實(shí)驗(yàn)時(shí)可以觀察到,膠塞沖出容器后,溫度計(jì)的示數(shù)明顯變小.
2.物體對外界做功,物體的內(nèi)能減少.
(二)熱傳遞可改變物體的內(nèi)能
【演示】點(diǎn)燃酒精燈,將鐵絲的一端放在酒精燈的火焰上灼燒,讓一名同學(xué)手握鐵絲的另一端,一會(huì)就覺得發(fā)燙.
此實(shí)驗(yàn)說明:熱量從鐵絲的一端傳遞到另一端,這一端的溫度升高了,內(nèi)能增加了.
1.熱傳遞:沒有做功而使內(nèi)能改變的`物理過程叫做熱傳遞.
做功使物體內(nèi)能發(fā)生改變的時(shí)候,內(nèi)能的改變就用功數(shù)值來量度.外界對物體做多少功,物體的內(nèi)能就增加多少;物體對外界做多少功,物體的內(nèi)能就減少多少.
熱傳遞使物體的內(nèi)能發(fā)生改變的時(shí)候,內(nèi)能的改變是用熱量來量度的.物體吸收了多少熱量,物體的內(nèi)能就增加多少;物體放出了多少熱量,物體的內(nèi)能就減少多少.
2.做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的.
3.做功和熱傳遞在本質(zhì)上是不同的.
做功使物體的內(nèi)能改變,是其他形式的能量和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化(不同形式能量間的轉(zhuǎn)化)
熱傳遞使物體的內(nèi)能改變,是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移(同種形式能量的轉(zhuǎn)移)
【例1】金屬制成的氣缸中裝有柴油與空氣的混合物,有可能使氣缸中柴油達(dá)到燃點(diǎn)的過程是()
A.迅速向里推活塞
B.迅速向外拉活塞
C.緩慢向里推活塞
D.緩慢向外技活塞
【解析】物體內(nèi)能的改變有兩種方式,做功和熱傳遞,而且兩者是等效的.迅速向里推活塞,外界對氣體做功,而且沒來得及進(jìn)行充分熱交換,內(nèi)能增加溫度升高,如果達(dá)到燃點(diǎn)即點(diǎn)燃,故A正確.迅速向外拉活塞氣體對外做功,內(nèi)能減小,溫度降低,故B錯(cuò).緩慢向里推活塞,外界對氣體做功,但由于緩慢推,可充分進(jìn)行熱交換無法確定溫度情況,故C錯(cuò).同理D錯(cuò).正確答案是A.
【例2】關(guān)于物體的內(nèi)能,下列說法正確的是()
A.相同質(zhì)量的兩種物體,升高相同的溫度,內(nèi)能增量一定相同
B.一定量0℃的水結(jié)成0℃的冰,內(nèi)能一定減少
C.一定量氣體體積增大,但既不吸熱也不放熱,內(nèi)能一定減少
D.一定量氣體吸收熱量而保持體積不變,內(nèi)能一定減少
【解析】內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和相互作用的勢能之和.相同質(zhì)量的兩種物體,分子數(shù)不同,初始溫度及分子間相互作用都不盡相同,升高相同的溫度時(shí),內(nèi)能增量不一定相同,選項(xiàng)A不正確.
0℃的水結(jié)成0℃的冰,既放出熱量,又增大體積對外做功,因此,其內(nèi)能一定減少,選項(xiàng)B正確.
一定量氣體經(jīng)歷絕熱膨脹過程,對外做功,氣體的內(nèi)能一定減少,選項(xiàng)C正確。
一定量氣體吸收熱量而體積不變,氣體不對外做功,內(nèi)能一定增加而不可能減少,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
綜上所述,本題正確答案為B、C.
【例3】一銅塊和一鐵塊,質(zhì)量相等,銅塊的溫度 比鐵塊的溫度 高,當(dāng)它們接觸在一起時(shí),如果不和外界交換能量,則()
A.從兩者開始接觸到熱平衡的整個(gè)過程中,銅塊內(nèi)能的減少量等于鐵塊內(nèi)能的增加量
B.在兩者達(dá)到熱平衡以前的任意一段時(shí)間內(nèi),銅塊內(nèi)能的減少量不等于鐵塊內(nèi)能的增加量.
C.達(dá)到熱平衡時(shí),銅塊的溫度
D.達(dá)到熱平衡時(shí),兩者的溫度相等
【解析】一個(gè)系統(tǒng)在熱交換的過程中,如果不與外界發(fā)生熱交換,溫度高的物體放出的熱量等于溫度低的物體吸收的熱量,直至溫度相等,不再發(fā)生熱交換為止.而熱量是熱傳遞過程中內(nèi)能的變化量,所以選項(xiàng)A和D都正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.根據(jù)熱平衡方程 ,解得 ,由此可知選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的.該題正確答案是A、D.
兩個(gè)物體相接觸,能夠發(fā)生熱傳遞的前提條件是兩者之間存在溫度差,熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量可用熱量采量度,熱傳遞的最終結(jié)果是兩者溫度相等.
【例4】請指出熱量與內(nèi)能、熱量與溫度的主要區(qū)別
【解析】(l)"熱量是在熱傳遞過程中物體內(nèi)能改變的量度".這個(gè)熱量的定義反映了熱量與內(nèi)能的內(nèi)在聯(lián)系.但是,內(nèi)能與熱量又是兩個(gè)本質(zhì)不同的物理吳,不能混為一談.內(nèi)能是"狀態(tài)量",一個(gè)物體在一定的狀態(tài)下具有一定的內(nèi)能;而熱量是"過程量",它是在熱傳遞過程中用來量度物體內(nèi)能改變多少的物理量.離開熱傳遞的物理過程,談熱量的多少是毫無意義的,我們只能說:"在某一熱傳遞的過程中申物體吸收了多少熱量,乙物體放出了多少熱量",而絕不能說"某物體在某一狀態(tài)下具有多少熱量".
(2)熱量和溫度也不能混為一談,溫度是"狀態(tài)全",熱量是"過程量",它們之間的聯(lián)系只表現(xiàn)在熱傳遞的過程,絕不能認(rèn)為"溫度越高的物體含有的熱量越多".
【小結(jié)】做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩個(gè)物理過程.它們在改變物體內(nèi)能上等效.但本質(zhì)不同.物體內(nèi)能的變化由功和熱量來量度.
教案點(diǎn)評:
本節(jié)重點(diǎn)掌握改變物體內(nèi)能的兩種方式.教案圍繞這些重點(diǎn),對做功、熱傳遞及做功和熱傳遞對改變物體內(nèi)能是等效的等知識點(diǎn)進(jìn)行講解,由淺入深,思路明確,同時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)演示和例題講解,合理使用此教案可以達(dá)到較好的教學(xué)效果.
高二物理的教案5
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.了解廣義相對性原理和等效原理。
2.了解廣義相對論的幾個(gè)結(jié)論。
學(xué)習(xí)重點(diǎn)
廣義相對性原理和等效原理。
教學(xué)難點(diǎn)
理解廣義相對論的幾個(gè)結(jié)論。
知識回顧
一、狹義相對論的兩點(diǎn)假設(shè):
1、狹義相對性原理
在不同的 參考系,一切 都是相同的
2、光速不變原理
真空中的 在不同的慣性參考系中是 的,光速與光源、觀察者間的相對運(yùn)動(dòng)沒有關(guān)系。
引入新課
1915年,繼狹義相對論發(fā)表10年之后,愛因斯坦又發(fā)表了廣義相對論。這節(jié)課我們來了解一下廣義相對論的基本原理和幾個(gè)結(jié)論 。
B級一、超越狹義相對論的'思考
愛因斯坦思考狹義相對論無法解決的兩個(gè)問題:
1、引力問題
定律無法納入狹義相對論的理論框架;
2、非慣性系問題,
只適用于慣性系,為什么慣性系具有這樣的地位? 無法解釋
二、廣義相對性原理和等效原理
1、廣義相對性原理:
在 參考系中, 都是相同的。
2、等效原理:
一個(gè) 的引力場與一個(gè)做 運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià)。
停泊在行星表面的飛船里,沒有支撐的物體會(huì)做自由落體運(yùn)動(dòng)即勻加速運(yùn)動(dòng),這是因?yàn)轱w船處在行星表面空間的引力場中;如果飛船遠(yuǎn)離行星表面做勻加速運(yùn)動(dòng),也會(huì)觀察到?jīng)]有支撐的物體的自由落體運(yùn)即勻加速運(yùn)動(dòng)。我們不能根據(jù)飛船內(nèi)的自由落體運(yùn)動(dòng)來判斷飛船到底在加速運(yùn)動(dòng),還是停在一個(gè)行星的表面。這說明一個(gè)均勻的引力場與一個(gè)做勻加速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià),這就是等效原理。
三、廣義相對論的幾個(gè)結(jié)論
1、物質(zhì)的引力使光線發(fā)生 。20世紀(jì)初,人們觀測到了太陽引力場引起的光線 。觀測到了太陽后面的恒星。
1)、飛船外觀察者看到這束光是直線傳播的(水平向右)
2)、如果飛船做勻速直線運(yùn)動(dòng),船上觀察者記錄下的光的徑跡是一條直線(虛線)
3)、如果飛船做勻加速運(yùn)動(dòng),在光向右傳播的同時(shí),飛的速度也在不斷增大,因此船上觀察者記錄下的光的徑跡是一條拋物線。
2、 的存在使得空間不同位置的時(shí)間進(jìn)程出現(xiàn) .例如在強(qiáng)引力場的星球附近,時(shí)間進(jìn)程會(huì)變慢,就像我們看到高速運(yùn)動(dòng)的火車上時(shí)間進(jìn)程變慢一樣。
3、引力紅移
宇宙中有一類恒星,體積很小,質(zhì)量卻很大,叫做 ,矮星表面的引力很強(qiáng),按照廣義相對論,那里的的時(shí)間進(jìn)程比較慢,那里原子發(fā)光的頻率比同種的原子在地球上發(fā)光頻率低,看起來偏紅,這個(gè)現(xiàn)象叫做 .
知識鞏固:
閱讀課本內(nèi)容和“科學(xué)漫步”, 完成課本中本節(jié)“問題與練習(xí)”的題目1。
反思小結(jié):
15.4 廣義相對論簡介檢測卡
1、本節(jié)我們了解了愛因斯坦在對狹義相對論無法解釋的兩個(gè)問題進(jìn)行思考的基礎(chǔ)上,提出了 和 ,從而創(chuàng)立了 相對論。我們還了解了廣義相對論的兩個(gè)結(jié)論:一是 ,二是
,雖然這些原理既基本又簡單,從中體會(huì)愛因斯坦帶給我們啟迪的新思想、新觀念卻顯得非常重要。
2、結(jié)合前面所學(xué)知識比較狹義、廣義相對論。
高二物理的教案6
教學(xué)目標(biāo)
一、知識目標(biāo)
1、知道變壓器的構(gòu)造.知道變壓器是用來改變交流電壓的裝置.
2、理解互感現(xiàn)象,理解變壓器的工作原理.
3、掌握理想變壓器工作規(guī)律并能運(yùn)用解決實(shí)際問題.
4、理解理想變壓器的原、副線圈中電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系,能應(yīng)用它分析解決基本問題.
5、理解變壓器的輸入功率等于輸出功率.能用變壓器的功率關(guān)系解決簡單的變壓器的電流關(guān)系問題.
6、理解在遠(yuǎn)距離輸電時(shí),利用變壓器可以大大降低傳輸線路的電能消耗的原因.
7、知道課本中介紹的幾種常見的變壓器.
二、能力目標(biāo)
1、通過觀察演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生物理觀察能力和正確讀數(shù)的習(xí)慣.
2、從變壓器工作規(guī)律得出過程中培養(yǎng)學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及總結(jié)概括能力.
3、從理想變壓器概念引入使學(xué)生了解物理模型建立的基礎(chǔ)和建立的意義.
三、情感目標(biāo)
1、通過原副線圈的匝數(shù)與繞線線徑關(guān)系中體會(huì)物理學(xué)中的和諧、統(tǒng)一美.
2、讓學(xué)生充分體會(huì)能量守恒定律的普遍性及辯證統(tǒng)一思想.
3、培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí),實(shí)事求是的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度.
教學(xué)建議
教材分析及相應(yīng)的教法建議
1、在學(xué)習(xí)本章之前,首先應(yīng)明確的是,變壓器是用來改變交變電流電壓的.變壓器不能改變恒定電流的電壓.互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ).讓學(xué)生在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)上理解互感現(xiàn)象.這里的關(guān)鍵是明白原線圈和副線圈有共同的鐵芯,穿過它們的磁通量和磁通量的`變化時(shí)刻都是相同的.因而,其中的感應(yīng)電動(dòng)勢之比只與匝數(shù)有關(guān).這樣原、副線圈的匝數(shù)不同,就可以改變電壓了.
2、在分析變壓器的原理時(shí),課本中提到了次級線圈對于負(fù)載來講,相當(dāng)于一個(gè)交流電源一般情況下,忽略變壓器的磁漏,認(rèn)為穿過原線圈每一匝的磁通量與穿過副線圈的磁通量總是相等的.這兩個(gè)條件,都是理想變壓器的工作原理的內(nèi)容.利用課本中的這些內(nèi)容,教師在課堂上,首先可以幫助學(xué)生分析變壓器原理,原線圈上加上交變流電后,鐵心中產(chǎn)生交變磁通量;在副線圈中產(chǎn)生交變電動(dòng)勢,則副線圈相當(dāng)于交流電源對外供電.在這個(gè)過程中,如果從能量角度分析,可以看成是電能(原線圈中的交變電流)轉(zhuǎn)換成磁場能(鐵心中的變化磁場),磁場能又轉(zhuǎn)換成電能(副線圈對外輸出電流).所以,變壓器是一個(gè)傳遞能量的裝置.如果不計(jì)它的損失,則變壓器在工作中只傳遞能量不消耗能量.
要使學(xué)生明白,理想變壓器是忽略了變壓器中的能量損耗,它的輸出功率與輸入功率相等,這樣才得出原、副線圈的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系式.在解決有兩個(gè)副線圈的變壓器的問題時(shí),這一點(diǎn)尤其重要.當(dāng)然,在初學(xué)時(shí),有兩個(gè)副線圈的變壓器的問題,不做統(tǒng)一要求,不必急于去分析這類問題.對于學(xué)有余力的學(xué)生,可引導(dǎo)他們進(jìn)行分析討論.
3、學(xué)生對變壓器原理和變壓器中原、副線圈的電壓、電流的關(guān)系常有一些似是而非的模糊認(rèn)識,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真討論章后習(xí)題,對學(xué)生澄清認(rèn)識會(huì)有所幫助.
4、變壓器的電壓公式是直接給出的.課本中利用原、副線圈的匝數(shù)關(guān)系,說明了什么是升壓變壓器和什么是降壓變壓器,這也是為了幫助學(xué)生能記住電壓關(guān)系公式.利用變壓器的輸出功率和輸人功率相等的關(guān)系,得到了 I1I2=U1U2.建議教師做好用輸出負(fù)載調(diào)節(jié)輸入功率的演示實(shí)驗(yàn).引導(dǎo)學(xué)生注意觀察,當(dāng)負(fù)載端接入的燈泡逐漸增多時(shí),原、副線圈上的電壓基本上不發(fā)生變化,原線圈中的電流逐漸增大,副線圈中的電流也逐漸增大.
5、介紹幾種常見的變壓器,是讓學(xué)生能見到真實(shí)的變壓器的外型和了解變壓器的實(shí)際構(gòu)造.教師應(yīng)當(dāng)盡可能多地找一些變壓器的給學(xué)生看一看.變壓器在生產(chǎn)和生活中有十分廣泛的應(yīng)用.課本中介紹了一些,教學(xué)中可根據(jù)實(shí)際情況向?qū)W生進(jìn)行介紹,或看掛圖、照片、實(shí)物,或參觀,以開闊學(xué)生眼界,增加實(shí)際知識
6、電能的輸送,定性地說明了在遠(yuǎn)距離輸送電能時(shí),采用變壓器進(jìn)行高壓輸電可以大大減少輸電線路上的電能損失.這里重點(diǎn)描述了輸電線上的電流大小與造成的電熱損失的關(guān)系,教師應(yīng)幫助學(xué)生分析,理解采用高壓輸電的必要性.
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法
1、重點(diǎn):變壓器工作原理及工作規(guī)律.
2、難點(diǎn):
(l)理解副線圈兩端的電壓為交變電壓.
(2)推導(dǎo)變壓器原副線圈電流與匝數(shù)關(guān)系.
(3)掌握公式中各物理量所表示對象的含義.
3、疑點(diǎn):變壓器鐵心是否帶電即如何將電能從原線圈傳輸出到副線圈.
4、解決辦法:
(l)通過演示實(shí)驗(yàn)來研究變壓器工作規(guī)律使學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立規(guī)律.
(2)通過理想化模型建立及理論推導(dǎo)得出通過原副線圈電流與匝數(shù)間的關(guān)系.
(3)通過運(yùn)用變壓器工作規(guī)律的公式來解題使學(xué)生從實(shí)踐中理解公式各物理量的含義
高二物理的教案7
要點(diǎn):理解楞次定律的內(nèi)容;理解楞次定律和能量守恒相符合;會(huì)用楞次定律解答有關(guān)問題
教學(xué)難點(diǎn):對楞次定律中的"阻礙"和"變化"的理解
考試要求:高考Ⅱ(感應(yīng)電流的方向判斷)
課堂設(shè)計(jì):本節(jié)課通過實(shí)驗(yàn)操作,讓學(xué)生自己從實(shí)驗(yàn)當(dāng)中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象,總結(jié)出規(guī)律,這對理解愣次定律來說是很有幫助的,所以先搞清楚從電流表中指針的偏轉(zhuǎn)來判斷電路中電流的流向以及螺線管的繞向就顯得比較重要,實(shí)驗(yàn)之前先講清。再者原磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流又要產(chǎn)生磁場對學(xué)生來說不能聯(lián)系,需要先強(qiáng)調(diào)。而后根據(jù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。
解決難點(diǎn):感應(yīng)電流關(guān)鍵搞清"阻礙",以實(shí)驗(yàn)來讓學(xué)生自己總結(jié),
培養(yǎng)能力:理解能力,分析綜合能力,邏輯推理能力,空間想象能力
思想教育:尊重科學(xué)、尊重事實(shí)和精確細(xì)心的科學(xué)態(tài)度
學(xué)生現(xiàn)狀:知道磁通量的變化引起感應(yīng)電流,知道電流能夠產(chǎn)生磁場,但不知道這之間的聯(lián)系。
課堂教具:線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線、干電池、蹄形磁鐵、靈敏電流計(jì)、楞次定律演示器
一、引入
1復(fù)習(xí):
。1)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
。2)法拉第電磁感應(yīng)定律表達(dá)式。
2提出問題:感應(yīng)電流的產(chǎn)生與磁通量變化量有關(guān)、感應(yīng)電流的大小也與磁通量的變化量有關(guān),那么感應(yīng)電流的方向與磁通量的變化量是否也有關(guān)?
二、新課
【板書】課題:§16。2愣次定律——感應(yīng)電流的方向。
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:明確電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系,搞清螺線管導(dǎo)線的繞向。
實(shí)驗(yàn):用條形磁鐵的N、S極插入線圈,或從線圈中撥出。
實(shí)驗(yàn)要求:要求觀察四種情況下,電流表指針的擺動(dòng)方向(把握電流的流向),條形磁鐵的磁場方向、磁通量的變化量情況(增減)。
動(dòng)作原磁場B方向(向上、向下)原磁通量φ變化情況
。ㄔ龃蟆p。└袘(yīng)電流方向(俯視:順、逆時(shí)針)感應(yīng)電流磁場B'方向
。ㄏ蛏、向下)B與B'方向的關(guān)系(相同、相反)
N極向下插入
N極向上抽出
S極向下插入
S極向上抽出
學(xué)生觀察上表,總結(jié)歸納,條形磁鐵的磁場方向,感應(yīng)電流磁場的方向,磁通量的變化量三者之間的內(nèi)在聯(lián)系。
教師引導(dǎo)學(xué)生說出歸納情況。
原磁通量增加時(shí),引起的感應(yīng)電流的磁場方向與條形磁鐵磁場的方向相反,阻礙原來磁通量的增加;原磁通量減小時(shí),引起的感應(yīng)電流的磁場方向與條形磁鐵的磁場方向相同,阻礙原來磁通量的減少。
【板書】愣次定律的內(nèi)容:感應(yīng)電流具有這樣的`方向,即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。"阻礙"并非"阻止"
愣次定律的另一解釋:靠近時(shí),排斥;遠(yuǎn)離時(shí),吸引。
總之:從磁通量的變化角度來看,感應(yīng)電流總要阻礙磁通量的變化;
從導(dǎo)體和磁體的相對運(yùn)動(dòng)的角度來看,感應(yīng)電流總要阻礙相對運(yùn)動(dòng)。
分析思考與討論總結(jié):
從能量轉(zhuǎn)換的角度來分析:楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體表現(xiàn)
如果條形磁鐵的N極靠近螺線管的上端,螺線管中用楞次定律得出的感應(yīng)電流所形成的磁場,在螺線管上端為N極,這個(gè)N極將排斥外來的條形磁鐵的運(yùn)動(dòng),條形磁鐵受此排斥力的作用而運(yùn)動(dòng)速度逐漸減小,即動(dòng)能要減少;要維持其運(yùn)動(dòng)速度則需要有外力對磁鐵做功?梢姡姶鸥袘(yīng)現(xiàn)象中線圈的電能是外部的機(jī)械能通過做功轉(zhuǎn)化而來的。因此,楞次定律與能量轉(zhuǎn)換與守恒規(guī)律是相符合的。
反之,我們可以設(shè)想一下,若感應(yīng)電流方向與用楞次定律判斷得出的方向相反,則螺線管的磁場將與條形磁鐵相互吸引,這樣條形磁鐵的速度會(huì)愈來愈大。也就是說在電路獲得電能的同時(shí),磁鐵的動(dòng)能也增加了。這時(shí),對于電路和磁鐵組成的系統(tǒng)來說,它將找不到是由什么能量轉(zhuǎn)化而來的,電能和動(dòng)能是憑空產(chǎn)生了,這顯然與自然界最基本的規(guī)律之一—能量守恒定律相違背。
教師引導(dǎo)學(xué)生找出判斷感生電流方向的方法。
【板書】判斷感生電流方向的方法:
、俅_定引起感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場的方向。
②判斷原磁通量的變化情況。
③確定感應(yīng)電流的磁場方向。(增時(shí)兩磁場方向相反,減時(shí)兩磁場方向相反)
、芘袛喑龈袘(yīng)電流的方向。(安培定則即右手螺旋管法則)
口答:(1)如果引起感應(yīng)電流的磁場方向向上,而感應(yīng)電流的磁場方向也向上,磁通量是增加還是減少?(減少)
(2)如果磁通量是減少的,感應(yīng)電流的磁場方向向上,那么引起感應(yīng)電流的磁場的方向是向上還是向下?(向上)
。3)如果兩個(gè)磁場的方向相反,磁通量是增加的還是減少的?(增加)
。4)如果引起感應(yīng)電流的磁場的方向向下,磁通量增加,那么感應(yīng)電流的磁場的方向是向上還是向下?(向上)總結(jié)記憶。
【板書】
楞次定律并不難,理解運(yùn)用記心上;先找外磁場方向,再看磁通增還減;
減時(shí)二場方向同,增時(shí)二場正相反;最后定下電流向,螺旋安培把好關(guān)。
作業(yè)::《愣次定律——感應(yīng)電流的方向》
板書設(shè)計(jì):§16。2楞次定律――感應(yīng)電流的方向
內(nèi)容:感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,這就是楞次定律。
判斷感應(yīng)電流方向的步驟:
1確定原磁場方向;
2判斷穿過閉合電路磁通量的變化情況;
3根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的磁場方向;
4根據(jù)安培定則判斷感應(yīng)電流的磁場方向。
高二物理的教案8
、耪n題:高二物理:第一章靜電場
⑵授課教師:黎亭
、钦n時(shí):2小時(shí)
⑷學(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,抓基礎(chǔ)知識為切入點(diǎn),后繼強(qiáng)化。
。5)教學(xué)內(nèi)容
高二物理上冊第一章第一節(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)力求有針對性、導(dǎo)向性、層次性。
【教學(xué)目標(biāo)】
。ㄒ唬┲R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。
(二)過程與方法
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。
。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價(jià)值觀
通過對本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識物體帶電的本質(zhì)—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)
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:Q或q單位:庫侖符號: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: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電荷,遠(yuǎn)離一端帶同號電荷。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
高二物理的教案9
一、教學(xué)簡析
1、教材分析:
本學(xué)期期采用的教材為人民教育出版社出版的《物理》選修3—1,共分為三章,分別是
第一章靜電場、第二章恒定電流、第三章磁場。靜電場是高中階段的基礎(chǔ)內(nèi)容之一,它的核心是電場的概念及描述電場特性的物理量,全章共9節(jié)內(nèi)容,從電荷、電場的角度來研究電學(xué)中的基本知識。恒定電流為第二章內(nèi)容,其主要研究的內(nèi)容為一些基本的電路知識,主要包括歐姆定律、焦耳定律、串并聯(lián)電路等,本章的知識須要以靜電場的相關(guān)知識作為基礎(chǔ),在教學(xué)中應(yīng)注意聯(lián)系靜電場的有關(guān)內(nèi)容。最后一章為磁場,磁場和電場密切聯(lián)系又具有相似性,因此通過對比,可以對本章內(nèi)容起到良好的幫助。
2、學(xué)生分析:
本屆高二學(xué)生基礎(chǔ)不是太好,但不能降低要求,除對少部分同學(xué)要提高要求以外,對大多數(shù)學(xué)生以掌握基本概念基本規(guī)律為主要目的,此外還應(yīng)適當(dāng)掌握分析物理問題解決物理問題的方法,并提高能力。
3、教法、學(xué)法分析:
針對本學(xué)期教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的.特點(diǎn),采取重知識和重概念在此基礎(chǔ)上提高學(xué)生能力的方法:強(qiáng)調(diào)學(xué)生的課前預(yù)習(xí),爭取少講、精練、多思考。培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力。特別培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力,加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的教學(xué),加強(qiáng)物理綜合知識的分析和討論。培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性。讓學(xué)生變成學(xué)習(xí)的主人。
二、教育目標(biāo)任務(wù)要求
1、認(rèn)真鉆研教學(xué)大綱及調(diào)整意見、體會(huì)教材編寫意圖。注意研究學(xué)生學(xué)習(xí)過程,了解
不同學(xué)生的主要學(xué)習(xí)障礙,在此基礎(chǔ)上制定教學(xué)方案,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性。
2、要特別強(qiáng)調(diào)知識與能力的階段性,強(qiáng)調(diào)掌握好基礎(chǔ)知識、基本技能、基本方法,這是能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)。對課堂例題與習(xí)題要精心篩選,不要求全、求難、求多,要求精、求少、求活,強(qiáng)調(diào)例題與習(xí)題的教育教學(xué)因素,強(qiáng)調(diào)理解與運(yùn)用。
3、加強(qiáng)教科研工作,提高課堂效率。要把課堂教學(xué)的重點(diǎn)放在使學(xué)生科學(xué)地認(rèn)識和理解物理概念和規(guī)律、掌握基本科學(xué)方法、形成科學(xué)世界觀方面。要充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段,提高教育教學(xué)質(zhì)量和效益。
4、通過觀察實(shí)驗(yàn)和推理,歸納出物理概念和物理規(guī)律,使學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)規(guī)律,同時(shí)著重培養(yǎng)和發(fā)展他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰,以及由?shí)驗(yàn)結(jié)果歸納出物理規(guī)律的能力。
5、結(jié)合所學(xué)知識的教學(xué),對學(xué)生進(jìn)行思想品德教育和愛國主義教育,辯證唯物主義的教育。
三、措施
1、嚴(yán)格執(zhí)行教學(xué)處的集體備課制度,提高集體備課質(zhì)量。每周集體備課,先由上一周安排的每一節(jié)教學(xué)內(nèi)容的主備人向全組明確本節(jié)的重點(diǎn)、難點(diǎn)、教學(xué)方法、主要例題、課后作業(yè)、教學(xué)案等,然后由全組教師研討、質(zhì)疑、確認(rèn),形成共案。全組老師要統(tǒng)一教學(xué)進(jìn)度、統(tǒng)一教學(xué)規(guī)范。
2、制定教學(xué)進(jìn)度。在認(rèn)真分析教材與學(xué)生實(shí)際情況的基礎(chǔ)之上,確定課時(shí)安排。為實(shí)現(xiàn)給全體學(xué)生奠定一個(gè)扎實(shí)的物理基礎(chǔ)提供合理的時(shí)間保證。必修物理將突出文科學(xué)生的特點(diǎn)、合理安排,以便保證全年級在學(xué)業(yè)水平測試中獲得滿意成績。
3、提高課堂的教學(xué)效率,加強(qiáng)對課堂教學(xué)模式的探索。細(xì)化每一章每一節(jié)的教學(xué)要求,明確課時(shí)分配及每一節(jié)課的課時(shí)目標(biāo)。對每一節(jié)課的重難點(diǎn)內(nèi)容作更深入的分析、探討,確立突破的方法和途徑。加強(qiáng)對各種課型的研究,尤其是探究課。
4、精選習(xí)題。針對每一節(jié)課的課時(shí)目標(biāo),精心選擇典型習(xí)題,做到知識點(diǎn)與習(xí)題的對應(yīng)。分類編排課堂例題、課外鞏固習(xí)題、小練檢測題、章節(jié)復(fù)習(xí)題。注重學(xué)生能力的提高過程。
5、強(qiáng)化作業(yè)批改。通過作業(yè)批改督促學(xué)生端正課外學(xué)習(xí)的態(tài)度、了解學(xué)生對知識的理解與掌握、規(guī)范學(xué)生的答題。為課時(shí)目標(biāo)的確定和分類教學(xué)指導(dǎo)提供依據(jù)。
6、加強(qiáng)學(xué)科組老師的交流與合作。通過聽課、評課對教學(xué)模式進(jìn)行探究,提高課堂教學(xué)效果;在精選習(xí)題過程中,選題與審題分工合作;對每一節(jié)課的重難點(diǎn)進(jìn)行突破時(shí)集思廣益。
7、充分開發(fā)教學(xué)資源。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),能充分利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材,利用身邊資源開發(fā)有價(jià)值的小實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供更多的感性認(rèn)識。搜集多媒體素材,制作課件,提高教學(xué)容量與效果。
8、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。成立學(xué)習(xí)小組,開展研究性學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的合作、探究、表達(dá)能力;舉行學(xué)科競賽,促進(jìn)學(xué)生的特長發(fā)展。開設(shè)講座,介紹物理學(xué)前沿與物理學(xué)家生平,讓學(xué)生明白科學(xué)的價(jià)值和意義。
高二物理的教案10
知識目標(biāo):
1.掌握庫侖定律,知道點(diǎn)電荷的概念,并理解真空中的庫侖定律.
2.會(huì)用庫侖定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算.
能力目標(biāo):
1.滲透理想化方法,培養(yǎng)學(xué)生由實(shí)際問題進(jìn)行簡化抽象建立物理模型的能力.
2.滲透控制度量的科學(xué)研究方法
德育目標(biāo):
通過元電荷的教學(xué),滲透物質(zhì)無限可分的辯證唯物主義觀點(diǎn).
教學(xué)重點(diǎn):
庫侖定律和庫侖力的教學(xué).
教學(xué)難點(diǎn):
關(guān)于庫侖定律的教學(xué)
教學(xué)方法:
實(shí)驗(yàn)歸納法、講授
庫侖定律教學(xué)過程:
一、電荷間的相互作用:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
提問:那么電荷之間的相互作用力和什么有關(guān)系呢?
結(jié)論、電荷之間存在著相互作用力,力的大小與電量的大小、電荷間距離的大小有關(guān),電量越大,距離越近,作用力就越大;反之電量越小,距離越遠(yuǎn),作用力就越小。作用力的方向,可用同種電荷相斥,異種電荷相吸的規(guī)律確定。
電荷間的作用力與它們帶的電荷量以及距離有關(guān),那么電荷之間相互作用力的大小會(huì)不會(huì)與萬有引力的大小具有相似的形式呢?
早在我國東漢時(shí)期人們就掌握了電荷間相互作用的定性規(guī)律,定量討論電荷間相互作用則是兩千年后的法國物理學(xué)家?guī)靵?庫侖做了大量實(shí)驗(yàn),于1785年得出了庫侖定律.
二、庫侖定律:
1.內(nèi)容:真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷的相互作用跟它們所帶電量的乘積成正比,跟它們之間距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。
2.庫侖定律表達(dá)式:
3.對庫侖定律的理解:
(1)庫侖定律的適用條件:真空中,兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用。
a:不考慮大小和電荷的具體分布,可視為集中于一點(diǎn)的電荷.
b:點(diǎn)電荷是一種理想化模型.
c:介紹把帶電體處理為點(diǎn)電荷的條件.
d:庫侖定律給出的雖是點(diǎn)電荷間的靜電力,但是任一帶電體都可看成是由許多點(diǎn)電荷組成的,據(jù)庫侖定律和力的合成法則就可以求出帶電體間的靜電力大小和方向.
(2):靜電力恒量。重要的物理常數(shù)=9.0×109N2/C2,其大小是用實(shí)驗(yàn)方法確定
的。其單位是由公式中的F、Q、r的單位確定的,使用庫侖定律計(jì)算時(shí),各物理量的單位必須是:F:N、Q:C、r:。
(3)關(guān)于點(diǎn)電荷之間相互作用是引力還是斥力的表示方法,使用公式計(jì)算時(shí),點(diǎn)電
荷電量用絕對值代入公式進(jìn)行計(jì)算,然后根據(jù)同性電荷相斥、異性電荷相吸判斷方向即可。
(4)庫侖力也稱為靜電力,它具有力的共性。它與高一時(shí)學(xué)過的重力,彈力,摩
擦力是并列的。它具有力的一切性質(zhì),它是矢量,合成分解時(shí)遵從平行四邊形法則,與其它的力平衡,使物體發(fā)生形變,產(chǎn)生加速度。若點(diǎn)電荷不是靜止的,而是存在相對運(yùn)動(dòng),那么它們之間的作用力除了仍存在靜電力之外,還存在相互作用的磁場力。
(5) ,F是Q1與Q2之間的相互作用力,F(xiàn)是Q1對Q2的作用力,也是Q2對Q1的作用力的大小,是一對作用力和反作用力,即大小相等方向相反。不能理解為Q1Q2,受的.力也不等。
三、庫侖研究定律的過程
1.提出假設(shè)
2.做出假說
3.實(shí)驗(yàn)探究:
(1)實(shí)驗(yàn)構(gòu)思
。2)實(shí)驗(yàn)方案
。3)對假說進(jìn)行進(jìn)行修正和推廣
4.思考:(1)庫侖通過什么方法比較力的大。
。2)庫侖通過什么方法比較電荷量的大?
5.研究方法:控制變量法.
實(shí)驗(yàn)方案:
a.q1、q2一定時(shí),探究F與r的關(guān)系
結(jié)論:F∝1/r2
b.r一定時(shí),探究F與的q1、q2關(guān)系
結(jié)論:即 F ∝q1q2
6.思想方法:
(1)小量放大思想
(2)電荷均分原理
四、庫侖定律的應(yīng)用
完成課本例題1和例題2.
五、課堂訓(xùn)練:
1、下列說法中正確的是:(AD)
A .點(diǎn)電荷是一種理想模型,真正的點(diǎn)電荷是
不存在的.
B .點(diǎn)電荷就是體積和帶電量都很小的帶電體
C .根據(jù) 可知,當(dāng)r趨近于0 時(shí),F趨近于∞
D .一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形狀和大小對所研
究的問題的影響是否可以忽略不計(jì).
2、兩個(gè)半徑為0.3的金屬球,球心相距1.0放置,當(dāng)他們都帶1.5×105 C的正電時(shí),相互作用力為F1 ,當(dāng)它們分別帶+1.5×105 C和1.5×105 C的電量時(shí),相互作用力為F2 , 則( )
A.F1 = F2 B.F1 <F2 C.F1 > F2 D.無法判斷
3、已知電子的質(zhì)量1=9.10×10-31g,質(zhì)子的質(zhì)量2=1.67×10-27g,它們之間的距離為5.3×10-11(結(jié)果保留一位有效數(shù)值)
(1)它們之間的萬有引力?
(2)異種電荷相互吸引質(zhì)子給電子的的引力為多少?
(3)電子給質(zhì)子的庫侖力?
(4)電子繞質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的向心力由誰提供?
(5)在電子、質(zhì)子連線的垂直平分線上放一電子,與質(zhì)子、電子構(gòu)成等邊三角形,求此時(shí)質(zhì)子受到的合力?
答案:F引=3.6×10-47N F電=8.2×10-8N F電=8.2×10-8N F合=14.2×10-8N
六、小結(jié):
。1)電荷間相互作用規(guī)律:同性相斥,異性相吸,大小用庫侖定
(2)電荷間作用力為一對相互作用力,遵循牛頓第三定律。
。3)庫侖定律適用條件:真空中靜止點(diǎn)電荷間的相互作用力(均勻帶電球體間、均勻帶電球殼間也可)。
高二物理的教案11
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,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:
、(這是按照熱傳導(dǎo)的方向性來描述的)。
、(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
高二物理的教案12
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
。1)通過演示實(shí)驗(yàn)認(rèn)識加速度與質(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)識加速度方向與合外力方向間的矢量關(guān)系,認(rèn)識加速度與和外力間的瞬時(shí)對應(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.
高二物理的教案13
知識與技能
1.了解萬有引力定律得出的思路和過程,知道地球上的重物下落與天體運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)一性。
2. 知道萬有引力是一種存在于所有物體之間的吸引力,知道萬有引力定律的適用范圍。
3. 會(huì)用萬有引力定律解決簡單的引力計(jì)算問題,知道萬有引力定律公式中r的物理意義,
了解引力常量G的測定在科學(xué)歷史上的重大意義。
4. 了解萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的意義。
過程與方法
1.通過演繹牛頓當(dāng)年發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程,體會(huì)在科學(xué)規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程中猜想與求證的重要性。
2.體會(huì)推導(dǎo)過程中的數(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. 通過演繹牛頓當(dāng)年發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程和卡文迪許測定萬有引力常量的實(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)
1.萬有引力定律的推導(dǎo)過程,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有引力極小,學(xué)生對此缺乏感性認(rèn)識。
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)為這是太陽對行星的引力,那么,太陽對行星的引力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:太陽對行星的引力跟行星的質(zhì)量成正比,跟行星到太陽的距離的二次方成反比。即:F
教師:牛頓根據(jù)其第三定律:太陽吸引行星的力與行星吸引太陽的力是同性質(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?(比如說月球與地球之間)
師生: 因?yàn)槠渌祗w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μ峁┫蛐牧,即F= =ma
地球?qū)ζ渲車矬w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ψ駨囊陨弦?guī)律,即F=G
那么,地球?qū)ζ渲車矬w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)能夠精確測量)
提問:同學(xué)們能否通過提供的數(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,反過來若能通過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:不過牛頓的思考還是沒有停止,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)代意義的萬有引力定律。
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。
②公式
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,那么萬有引力定律可以用下面的公式來表示 (其中G為引力常量)
說明:1.G為引力常量,在SI制中,G=6.6710-11Nm2/kg2.
2.萬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),這是一種等效的簡化處理方法。
教師:牛頓雖然得到了萬有引力定律,但并沒有很大的實(shí)際應(yīng)用,因?yàn)楫?dāng)時(shí)他沒有辦法測定引力常量G的數(shù)值。直到一百多年后英國的另一位物理學(xué)家卡文迪許才用實(shí)驗(yàn)測定了G的數(shù)值。
利用多媒體演示說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。反過來,如果測出T形架轉(zhuǎn)過的角度,也就可以測出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定的。根據(jù)萬有引力定律,大球會(huì)對小球產(chǎn)生引力,T形架會(huì)隨之扭轉(zhuǎn),只要測出其扭轉(zhuǎn)的角度,就可以測出引力的大小。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)角度測出來呢?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,通過測定光斑的移動(dòng),測定了T形架在放置大球前后扭轉(zhuǎn)的角度,從而測定了此時(shí)大球?qū)π∏虻囊Α?ㄎ牡显S用此扭秤驗(yàn)證了牛頓萬有引力定律,并測定出萬有引力恒量G的數(shù)值。這個(gè)數(shù)值與近代用更加科學(xué)的方法測定的數(shù)值是非常接近的。
卡文迪許測定的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不到的。只有質(zhì)量很大的物體對一般物體的引力我們才能感覺到,如地球?qū)ξ覀兊囊Υ笾戮褪俏覀兊闹亓,月球(qū)Q蟮囊?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:如太陽對地球的引力達(dá)3.561022N。
教師:萬有引力定律建立的重要意義
高二物理的教案14
三維教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
(1)理解為什么電感對交變電流有阻礙作用;
(2)知道用感抗來表示電感對交變電流阻礙作用的大小,知道感抗與哪些因素有關(guān);
(3)知道交變電流能通過電容器。知道為什么電容器對交變電流有阻礙作用;
(4)知道用容抗來表示電容對交變電流的阻礙作用的大小。知道容抗與哪些因素有關(guān)。
2、過程與方法
(1)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的思維習(xí)慣;
(2)培養(yǎng)學(xué)生用學(xué)過的知識去理解、分析新問題的習(xí)慣。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀:培養(yǎng)學(xué)生有志于把所學(xué)的物理知識應(yīng)用到實(shí)際中去的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
教學(xué)重點(diǎn):
電感、電容對交變電流的阻礙作用。感抗、容抗的物理意義。
教學(xué)難點(diǎn):
感抗的概念及影響感抗大小的因素。容抗概念及影響容抗大小的因素。
教學(xué)方法:
實(shí)驗(yàn)法、閱讀法、講解法。
教學(xué)手段:
雙刀雙擲開關(guān)、學(xué)生用低壓交直流電源、燈泡(6 V、0.3 A)、線圈(用變壓器的副線圈)、電容器(103 F、15 V與200 F、15 V)2個(gè)、兩個(gè)扼流圈、投影片、投影儀。
(一)引入新課
在直流電路中,影響電流跟電壓關(guān)系的只有電阻。在交變電流路中,影響電流跟電壓關(guān)系的,除了電阻外,還有電感和電容。電阻器、電感器、電容器是交變電流路中三種基本元件。這節(jié)課我們學(xué)習(xí)電感、電容對交變電流的影響。
(二)進(jìn)行新課
1、電感對交變電流的阻礙作用
演示:電阻、電感對交、直流的影響。實(shí)驗(yàn)電路如下圖甲、乙所示:
[來源: ]
演示甲圖,電鍵分別接到交、直流電源上,引導(dǎo)學(xué)生觀察兩次燈的亮度(燈的亮度相同。說明電阻對交流和直流的阻礙作用相同。)
演示乙圖,電鍵分別接到交、直流電源上,引導(dǎo)學(xué)生觀察兩次燈的亮度(電鍵接到直流上,亮度不變;接到交流上時(shí),燈泡亮度變暗。說明線圈對直流電和交變電流的阻礙作用不同。)
線圈對直流電的阻礙作用只是電阻;而對交變電流的阻礙作用除了電阻之外,還有電感。
問題1:為什么會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢?
答:由電磁感應(yīng)的知識可知,當(dāng)線圈中通過交變電流時(shí),產(chǎn)生自感電動(dòng)勢,阻礙電流的變化。[來源: ]
問題2:電感對交變電流阻礙作用的大小,用感抗來表示。感抗的大小與哪些因素有關(guān)?請同學(xué)們閱讀教材后回答。
答:感抗決定于線圈的自感系數(shù)和交變電流的頻率。線圈的自感系數(shù)越大,自感作用就越大,感抗就越大;交變電流的頻率越高,電流變化越快,自感作用越大,感抗越大。
線圈在電子技術(shù)中有廣泛應(yīng)用,有兩種扼流圈就是利用電感對交變電流的阻礙作用制成的。出示扼流圈,并介紹其構(gòu)造和作用。
(1)低頻扼流圈
構(gòu)造:線圈繞在閉合鐵芯上,匝數(shù)多,自感系數(shù)很大。
作用:對低頻交變電流有很大的阻礙作用。即通直流、阻交流。
(2)高頻扼流圈
構(gòu)造:線圈繞在鐵氧體芯上,線圈匝數(shù)少,自感系數(shù)小。
作用:對低頻交變電流阻礙小,對高頻交變電流阻礙大。即通低頻、阻高頻。
2、交變電流能夠通過電容器
演示:電容對交、直流的影響。實(shí)驗(yàn)電路如圖所示:
開關(guān)S分別接到直流電源和交變電流源上,觀察現(xiàn)象(接通直流電源,燈泡不亮;接通交變電流源,燈泡亮了說明了直流電不能夠通過電容器,交變電流能夠通過電容器。)
電容器的兩極板間是絕緣介質(zhì),為什么交變電流能夠通過呢?用CAI課件展示電容器接到交變電流源上,充、放電的動(dòng)態(tài)過程。強(qiáng)調(diào)自由電荷并沒有通過電容器兩極板間的絕緣介質(zhì),只是當(dāng)電源電壓升高時(shí)電容器充電,電荷向電容器的極板上集聚,形成充電電流;當(dāng)電源電壓降低時(shí)電容器放電,電荷從電容器的極板上放出,形成放電電流。電容器交替進(jìn)行充電和放電,電路中就有了電流,表現(xiàn)為交流通過了電容器。
3、電容器對交變電流的阻礙作用
演示:電容器對交變電流的影響:將剛才實(shí)驗(yàn)電路中1000 F,15 V的電容器去掉,觀察燈泡的亮度,說明了什么道理?
答:燈泡的亮度變亮了。說明電容器對交變電流也有阻礙作用。(的確是這樣。物理上用容抗來表示電容器對交變電流阻礙作用的大小。)
問題2:容抗跟哪些因素有關(guān)呢?請同學(xué)們閱讀教材后回答。
答:容抗決定于電容器電容的大小和交變電流的頻率。電容越大,在同樣電壓下電容器容納電荷越多,因此充放電的電流越大,容抗就越小;交變電流的頻率越高,充放電進(jìn)行得越快,充放電電流越大,容抗越小。即電容器的電容越大,交變電流頻率越高,容抗越小。
電容器具有通交流、隔直流通高頻、阻低頻的特點(diǎn)。
4、課堂總結(jié)、點(diǎn)評
本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問題:
1、由于電感線圈中通過交變電流時(shí)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢,阻礙電流變化,對交變電流有阻礙作用。電感對交變電流阻礙作用大小用感抗來表示。線圈自感系數(shù)越大,交變電流的頻率越高,感抗越大,即線圈有通直流、阻交流或通低頻,阻高頻特征。
2、交變電流通過電容器過程,就是電容器充放電過程。由于電容器極板上積累電荷反抗自由電荷做定向移動(dòng),電容器對交變電流有阻礙作用。用容抗表示阻礙作用的大小。電容器的電容越大,交流的'頻率越高,容抗越小。故電容器在電路中有通交流、隔直流或通高頻、阻低頻特征。
5、實(shí)例探究
電感對交變電流的影響
【例1】如圖所示電路中,L為電感線圈,R為燈泡,電流表內(nèi)阻為零。電壓表內(nèi)阻無限大,交流電源的電壓u=220 sin10t V。若保持電壓的有效值不變,只將電源頻率改為25Hz,下列說法中正確的是( )
1. 電流表示數(shù)增大 B.電壓表示數(shù)減小 C.燈泡變暗 D.燈泡變亮
電感和電容對交變電流的影響
例2、圖所示是電視機(jī)電源部分的濾波裝置,當(dāng)輸入端輸入含有直流成分、交流低頻成分的電流后,能在輸出端得到較穩(wěn)定的直流電,試分析其工作原理及各電容和電感的作用。
6、鞏固練習(xí)
1、關(guān)于低頻扼流圈,下列說法正確的是
A.這種線圈的自感系數(shù)很小,對直流有很大的阻礙作用 B.這種線圈的自感系數(shù)很大,對低頻電流有很大的阻礙作用
C.這種線圈的自感系數(shù)很大,對高頻交流的阻礙作用比低頻交流的阻礙作用更大
D.這種線圈的自感系數(shù)很小,對高頻交流的阻礙作用很大而對低頻交流的阻礙作用很小
2、在圖所示電路中,u是有效值為200 V的交流電源,C是電容器,R是電阻。關(guān)于交流電壓表的示數(shù),下列說法正確的是 ( )
A.等于220 V B.大于220 V C.小于220 V D.等于零
3、在圖所示的電路中,a、b兩端連接的交流電源既含高頻交流,又含低頻交流;L是一個(gè)25 mH的高頻扼流圈,C是一個(gè)100 pF的電容器,R是負(fù)載電阻,下列說法中正確的是 ( )
A.L的作用是通低頻,阻高頻 B.C的作用是通交流,隔直流
C.C的作用是通高頻,阻低頻 D.通過R的電流中,低頻電流所占的百分比遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于高頻交流所占的百分比
高二物理的教案15
一、 教材分析
(一)、教材的地位和作用
本節(jié)是人教社物理選修3-1第一章第4、5節(jié)的內(nèi)容,本節(jié)處在電場強(qiáng)度之后,位于靜電現(xiàn)象前,起到承上啟下的作用。教材從電場對電荷做功的角度出發(fā),推知在勻強(qiáng)電場中電場力做功與移動(dòng)電荷的路徑無關(guān)。利用定義法給出電勢的定義,并通過電勢描述等勢面,對學(xué)生能力的提高和對知識的遷移、靈活運(yùn)用給予了思維上的指導(dǎo)作用。
(二)、學(xué)情分析
學(xué)生已學(xué)習(xí)了電荷及庫侖定律、電場強(qiáng)度的知識,對本節(jié)的學(xué)習(xí)已具備基礎(chǔ)知識,但不夠深入,仍需要通過本節(jié)的學(xué)習(xí)進(jìn)一步培養(yǎng)和提高。
(三)、教學(xué)內(nèi)容
本節(jié)課為第一課時(shí),主要內(nèi)容為概念的引入和對其物理含義的理解。
二、 教學(xué)目標(biāo)分析
根據(jù)高中新課程總目標(biāo)(進(jìn)一步提高科學(xué)素養(yǎng),滿足全體學(xué)生的終身發(fā)展需求)的要求和理念(探究性、主體性、發(fā)展性、和諧性)、本節(jié)教材的特點(diǎn)(思想性、探究性、邏輯性、方法性和哲理性融會(huì)一體)和所教學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)(知識結(jié)構(gòu)、思維結(jié)構(gòu)和認(rèn)知結(jié)構(gòu)),本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)為:
知識與技能目標(biāo):1、理解電勢的概念,知道電勢是描述電場的能的性質(zhì)的物理量,理解電勢差與零點(diǎn)電勢面位置的選取無關(guān),熟練應(yīng)用其概念及定義式UAB?WAB進(jìn)行相關(guān)計(jì)q
算。明確電勢差、電勢、靜電力的功、電勢能的`關(guān)系。2、理解電勢是描述電場的物理量,知道電勢與電勢差的關(guān)系UAB??A??B,電勢與零勢面的選取有關(guān),知道電場中沿著電場線的方向電勢的變化。
過程與方法目標(biāo):利用學(xué)生已經(jīng)掌握的知識進(jìn)行類比、概括,講述新知識,培養(yǎng)學(xué)生對新知識的自學(xué)能力,以及抽象思維能力。通過與前面知識的結(jié)合,理解電勢能與靜電力做的功的關(guān)系,從而更好地了解電勢差和電勢的概念。
情感與價(jià)值觀目標(biāo):嘗試運(yùn)用物理原理和研究方法解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問題,增強(qiáng)科學(xué)探究的價(jià)值觀。
三、 重難點(diǎn)分析
為更好地完成教學(xué)目標(biāo),本課教學(xué)重點(diǎn)為:理解和掌握電勢差、電勢、等勢面的概念及意義。在本節(jié)學(xué)習(xí)之前,學(xué)生已學(xué)習(xí)過其他力做功,如分子力做功使得分子勢能發(fā)生變化,彈簧的彈力做功引起彈性勢能的變化,因此本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)為把電勢、電勢面與前后知識區(qū)別、聯(lián)系,并能用此解決相關(guān)問題。
四、 教學(xué)與學(xué)法分析
(一)、學(xué)法指導(dǎo)
教學(xué)矛盾的主要方面是學(xué)生的學(xué)。學(xué)是中心,會(huì)學(xué)是目的,因此在教學(xué)中要不斷指導(dǎo)學(xué)
生學(xué)習(xí),F(xiàn)代教育更重視在教學(xué)過程中對學(xué)生的學(xué)法指導(dǎo),物理教學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的,重在啟發(fā)思維,教會(huì)方法。對于簡諧運(yùn)動(dòng)豐富的感性認(rèn)識,在教學(xué)中,收集一些簡諧運(yùn)動(dòng)實(shí)例,巧用提問,評價(jià)激活學(xué)生的積極性,調(diào)動(dòng)起課堂氣氛,讓學(xué)生在輕松,自主,討論的學(xué)習(xí)環(huán)境下完成學(xué)習(xí)任務(wù)。最后讓學(xué)生自由發(fā)言,舉出生活中一些簡諧運(yùn)動(dòng),做到從實(shí)踐到理論,再從理論到實(shí)踐。
(二)、教法分析
本節(jié)課設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是:現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)—建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論。
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為:應(yīng)把學(xué)習(xí)看成是學(xué)生主動(dòng)的建構(gòu)活動(dòng),學(xué)生應(yīng)與一定的知識背景即情景相聯(lián)系,在實(shí)際情況下學(xué)習(xí),可以使學(xué)生利用已有知識與經(jīng)驗(yàn)同化和索引出當(dāng)前要學(xué)習(xí)的新知識,這樣獲取的知識,不但便于保持,而且易于遷移到陌生的問題情境中。
本節(jié)課采用“誘思引探教學(xué)法”。使用投影儀,形象、直觀的展示教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)簡諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及描述方式,把分析問題的機(jī)會(huì)留給學(xué)生。
五、 教學(xué)過程
本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)以學(xué)生發(fā)展為本,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括和探究能力,遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,體現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際、循序漸進(jìn)和因材施教的教學(xué)原則,通過問題情境的創(chuàng)設(shè),激發(fā)興趣,是學(xué)生在問題解決的探索過程中,由學(xué)會(huì)走向會(huì)學(xué),由被動(dòng)答題走向主動(dòng)探究。
1、 知識回顧。首先展示圖片,電場對放入其中的電荷有力的作用,此導(dǎo)體內(nèi)部電荷同樣有
力的作用,此力可以做功,所以電場也有能的性質(zhì)。
電勢、電勢差的概念比較抽象,在講解時(shí)可以通過引入重力場的有關(guān)概念進(jìn)行類比,以增強(qiáng)知識的可感知性,有助于學(xué)生理解。因此接下來,復(fù)習(xí)有關(guān)功的知識以及重力做功和重力勢能的關(guān)系。功的量度:W?FScos?;重力做功只與位置有關(guān),與經(jīng)過的路徑無關(guān);重力做功與勢能的關(guān)系:WG??Ep;重力勢能是相對的,有零勢能面。
進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生擴(kuò)展思維,回顧所學(xué)知識,對新知識產(chǎn)生興趣。例如,我們還研究過其它力做功,如分子力做功使得分子勢能發(fā)生變化,彈簧的彈力做功引起彈性勢能的變化,那么電場力做功的情形又是怎樣的呢。
2、 引入新課。
指出上圖:在某一點(diǎn)電荷+Q形成的電場中,將同一電荷放入電場的不同位置A、B兩點(diǎn),所受到的電場力是不同的,這是因?yàn)锳、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不同,為了研究問題的方便,以勻強(qiáng)電場為例,勻強(qiáng)電場中,電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),電場力的大小F?
Eq為恒力,則電
場力做功大小為:W?EqScos?。在這里,W
類似如重力做功W
因此,將W?EScos?是一個(gè)與電荷本身無關(guān)的量,?hcos?,也是與物體本身無關(guān)的物理量,只與重力場本身性質(zhì)有關(guān)。 這一比值叫A、B兩點(diǎn)間的電勢差,用UAB來表示。
繼續(xù)聯(lián)系重力勢能提出問題:物體在重力作用下移動(dòng)的高度差越大,重力勢能的變化也越大,高度差即高度的差值,電勢差也就是電勢的差值,那么如何定義電場中各點(diǎn)的電勢?給一分鐘同學(xué)思考后,引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材定義,UAB?WAB,若將B點(diǎn)的電勢定義為零電q
勢點(diǎn),則A點(diǎn)的電勢等于單位正電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)——零電勢點(diǎn)時(shí)所做的功。因此,老師強(qiáng)調(diào),電勢通常用?表示,電場中某一點(diǎn)的電勢,等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)(零電勢點(diǎn))時(shí)電場力所做的功。
3、 強(qiáng)化和延伸知識點(diǎn)。
引導(dǎo)學(xué)生思考,指出電勢差與零點(diǎn)電勢的選取無關(guān),但電勢是相對零點(diǎn)電勢而言的,與零點(diǎn)電勢的選取有關(guān)。然后課堂給出幾分鐘時(shí)間,由學(xué)生獨(dú)立完成一道例題:設(shè)電場中AB
2兩點(diǎn)的電勢差U?2、0?10V,帶電粒子的電量q?1、2?10?8C,把q從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),
電場力做了多少功?是正功還是負(fù)功?設(shè)UA?UB。
4、 知識小結(jié)。(1)、電場中兩點(diǎn)間的電勢差,類似重力場中兩點(diǎn)的高度差,電勢差UAB?WAB,q
U與W、q無關(guān)。(2)、電場中某一點(diǎn)的電勢?,等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)時(shí)電場力所做的功,并且注意電勢的大小與參考點(diǎn)的選取無關(guān)。(3)、UB?B??,A?A
沿著電場線的方向,電勢越來越低。
5、 布置作業(yè)。布置課后習(xí)題,要求學(xué)生課后獨(dú)立完成。
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