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高二物理教案15篇(精品)
作為一位杰出的老師,很有必要精心設(shè)計(jì)一份教案,編寫教案有利于我們科學(xué)、合理地支配課堂時(shí)間。那么什么樣的教案才是好的呢?下面是小編為大家收集的高二物理教案,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
高二物理教案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(shí)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、 -
高二物理教案2
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)對熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式有簡單認(rèn)識(shí)
。3)知道永動(dòng)機(jī)是不可能的
教學(xué) 建議
教材分析
分析一:本節(jié)由改變物體內(nèi)能的兩種方式引出熱力學(xué)第一定律及其數(shù)學(xué)表達(dá)式,在此基礎(chǔ)上結(jié)合以往的知識(shí)總結(jié)出能量守恒定律,最后通過能量守恒定律闡述永動(dòng)機(jī)是不可能的.
分析二:根據(jù)熱力學(xué)第一定律知,物體內(nèi)能的改變量 ,運(yùn)用此公式時(shí),需要注意各物理量的符號(hào):物體內(nèi)能增加時(shí), 為正,物體內(nèi)能減少時(shí), 為負(fù);外界對物體做功時(shí), 為正,物體對外界做功時(shí), 為負(fù);物體吸收熱量時(shí), 為正,物體放出熱量.
分析三:各種形式的能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中保持總量不變,無任何附加條件,而某種或幾種能的守恒是要有條件的(例如機(jī)械能守恒需要對于系統(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,最好能用它對以往所學(xué)知識(shí)進(jìn)行一個(gè)簡單的總結(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);外界對物體做功時(shí), 為正,物體對外界做功時(shí), 為負(fù);物體吸收熱量時(shí), 為正,物體放出熱量時(shí), 為負(fù).
例1:下列說法中正確的是:
A、物體吸收熱量,其內(nèi)能必增加
B、外界對物體做功,物體內(nèi)能必增加
C、物體吸收熱量,同時(shí)對外做功,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
評析:在分析問題時(shí),要求考慮比較周全,既要考慮到內(nèi)能包括分子動(dòng)能和分子勢能,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)空氣對外做了多少功?
解:根據(jù)熱力學(xué)第一定律 知
1.5 ×10 5 J - 2.0 ×10 5 J = -0.5 ×10 5 J
所以此過程中空氣對外做了0.5 ×10 5 J的功.
二、能量守恒定律
1、復(fù)習(xí)各種能量的相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移
2、能量守恒定律:能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的`過程中其總量不變.(學(xué)生看書學(xué)習(xí)能量守恒定律內(nèi)容).
3、能量守恒定律的歷史意義.
三、永動(dòng)機(jī)
永動(dòng)機(jī)的原理違背了能量守恒定律,所以是不可能的.
舉例說明幾種永動(dòng)機(jī)模型
四、作業(yè)
探究活動(dòng)
題目:永動(dòng)機(jī)
組織:分組
方案:收集有關(guān)永動(dòng)機(jī)的材料,并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)說明永動(dòng)機(jī)是不可能的
評價(jià):材料的豐富性
高二物理教案3
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1、知道是狀態(tài)參量,什么是平衡態(tài)
2、理解熱平衡的概念及熱平衡定律,體會(huì)生活中的熱平衡現(xiàn)象。了解熱力學(xué)溫度的應(yīng)用
3、理解溫度的意義
4、知道常見溫度計(jì)的構(gòu)造,會(huì)使用常見的溫度計(jì)
5、掌握溫度的定義,知道什么是溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo),以及熱力學(xué)溫度的表示。理解攝氏溫度與熱力學(xué)溫度的轉(zhuǎn)換關(guān)系。
重點(diǎn)難點(diǎn): 熱平衡定律又叫熱力學(xué)第零定律是本節(jié)的重點(diǎn)
學(xué)習(xí)方法: 自主學(xué)習(xí),合作完成、教師點(diǎn)撥
學(xué)習(xí)過程:
【導(dǎo)讀與導(dǎo)思】仔細(xì)反復(fù)研讀教材初步掌握本節(jié)內(nèi)容,完成下列任務(wù)
1、狀態(tài)參量:在研究系統(tǒng)的各種性質(zhì)(包括幾何性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、熱學(xué)性質(zhì)、電磁性質(zhì)等等)時(shí)需要用到一些物理量,例如,用體積描述它的幾何性質(zhì),用壓強(qiáng)描述力學(xué)性質(zhì),用溫度描述熱學(xué)性質(zhì),等等。這些 ,叫做系統(tǒng)的狀態(tài)參量。
2、平衡態(tài)與非平衡態(tài) (可以舉例說明什么是平衡態(tài)與非平衡態(tài))
【補(bǔ)充說明】
①在外界影響下,系統(tǒng)也可以處于一種宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化的狀態(tài),但這不是平衡態(tài)。比如:一根長鐵絲,一端插入1000C的沸水中,另一端放在00C恒溫源中,經(jīng)過足夠長時(shí)間,溫度隨鐵絲有一定的分布,而且不隨時(shí)間變化,這種狀態(tài)不是平衡態(tài),只是一種穩(wěn)定狀態(tài),因?yàn)榇嬖谕饨绲挠绊懀?dāng)撤去外界影響,系統(tǒng)各部分的狀態(tài)參量就會(huì)變化。
、跓崃W(xué)系統(tǒng)的平衡態(tài)是一種動(dòng)態(tài)平衡,組成系統(tǒng)的分子仍在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),只是分子運(yùn)動(dòng)的平均效果不隨時(shí)間變化,表現(xiàn)為系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化。而力學(xué)中的平衡是指物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)
、燮胶鈶B(tài)是一種理想情況,因?yàn)槿魏蜗到y(tǒng)完全不受外界影響是不可能的。系統(tǒng)處于平衡態(tài)時(shí),由于漲落,仍可能發(fā)生偏離平衡狀態(tài)的微小變化。
3、兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到了熱平衡是指
【說明】熱平衡概念不僅適用于相互作用的系統(tǒng),也適用于兩個(gè)原來沒有發(fā)生過作用的系統(tǒng)。因此可以說,只要兩個(gè)系統(tǒng)在接觸時(shí)他們的狀態(tài)不發(fā)生變化,我們就說這兩個(gè)系統(tǒng)原來是
4、熱平衡定律又叫 ,其內(nèi)容表述為:
5、溫度的概念:
6、決定一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)是否達(dá)到熱平衡狀態(tài)的物理量是 ;一切達(dá)到熱平衡的物體都具有相同的 。實(shí)驗(yàn)室常用溫度計(jì)的原理是:
例如:在一個(gè)絕熱的系統(tǒng)中,有一塊燒燙的鐵塊,還有一些較冷的沙土。使兩者接觸,鐵塊會(huì)慢慢變冷,沙土?xí)儫幔髞硭齻冏兊靡粯印盁帷绷,就不再變了。這種“冷熱程度相同”就是他們的“共同性質(zhì)”。這個(gè)“共同性質(zhì)”的物理量即為 。
7、溫度計(jì)與溫標(biāo):用來測溫的儀器, 第一個(gè)制造了溫度計(jì)后,溫度就不再是一個(gè)主觀感覺,而形成了一個(gè)客觀的物理量。到目前,形形色色的溫度計(jì)已經(jīng)應(yīng)用在各種場合。如果要想定量地描述溫度,就必須有一套方法,這套方法就是 。也就是說,為了表示出溫度的數(shù)值,對溫度零點(diǎn)、分度方法所做的規(guī)定,就是溫標(biāo)。
【補(bǔ)充說明】生活中常見的溫標(biāo)有攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)等。不同的溫標(biāo)都包含三個(gè)要素:第一,選擇某種具有測溫屬性的測溫物質(zhì);第二,了解測溫物質(zhì)隨溫度變化的函數(shù)關(guān)系;第三,確定溫度零點(diǎn)和分度方法。
8、熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度叫做 ,它是國際單位制中七個(gè)基本物理量之一,用符號(hào)
表示,單位是 ,符號(hào)是 。攝氏溫度與熱力學(xué)溫度的`關(guān)系是
【典例1】關(guān)于熱力學(xué)溫標(biāo)的正確說法是( )
A、熱力學(xué)溫標(biāo)是一種更為科學(xué)的溫標(biāo).
B、熱力學(xué)溫標(biāo)的零度為—273.150C。叫絕對零度.
C、氣體溫度趨近于絕對零度時(shí)期體積為零
D、在絕對零度附近氣體已經(jīng)液化.
【導(dǎo)練1】以下說法正確的是( )
A、絕對零度永遠(yuǎn)達(dá)不到. B、現(xiàn)代技術(shù)可以達(dá)到絕對零度
C、物體的絕對零度是—273K D、物體的絕對零度是—273.150C.
【典例2】關(guān)于熱力學(xué)溫度下列說法正確的是( )
A、-330C=240.15K.B、溫度變化10C,也就是溫度變化1K.
C、攝氏溫度與熱力學(xué)溫度都可能取負(fù)值D、溫度由t0C升至2t0C,對應(yīng)的熱力學(xué)溫度升高了273.15K+t
【導(dǎo)練2】關(guān)于熱力學(xué)溫標(biāo)和攝氏溫標(biāo),下列說法正確的是( )
A、熱力學(xué)溫標(biāo)中每1K與攝氏溫標(biāo)中每10C大小相等.
B、熱力學(xué)溫標(biāo)中升高1K大于攝氏溫度升高10C
C、熱力學(xué)溫標(biāo)中升高1K等于攝氏溫度升高10C.
D、某物體攝氏溫度100C,即熱力學(xué)溫度10K
【典例3】“在測定某金屬塊的比熱容時(shí),先把質(zhì)量已知的金屬塊放在沸水中加熱,經(jīng)過一段時(shí)間后把它迅速放進(jìn)質(zhì)量、溫度均已知的水中,并用溫度計(jì)測量水的溫度,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)就可以計(jì)算出金屬塊的比熱容”。以上敘述中,哪個(gè)地方涉及了“平衡態(tài)”和“熱平衡”的概念
【點(diǎn)撥】金屬塊在沸水中加熱一段時(shí)間后,二者就達(dá)到了“熱平衡”,此時(shí)的沸水和金屬塊就處于“平衡態(tài)”;將金屬塊放入質(zhì)量、溫度已知的水之前,金屬塊和水處于各自的“平衡態(tài)”,當(dāng)放入金屬塊后水溫不再上升時(shí),金屬塊和水均處于“熱平衡”,此時(shí)溫度計(jì)的讀數(shù)就是水和金屬塊的共同溫度。
高二物理教案4
知識(shí)目標(biāo):
1、了解萬有引力定律得出的思路和過程。
2、理解萬有引力定律的含義并會(huì)推導(dǎo)萬有引力定律。
3、知道任何物體間都存在著萬有引力,且遵守相同的規(guī)律
能力目標(biāo):
1、培養(yǎng)學(xué)生研究問題時(shí),抓住主要矛盾,簡化問題,建立理想模型的處理問題的能力。
2、訓(xùn)練學(xué)生透過現(xiàn)象(行星的運(yùn)動(dòng))看本質(zhì)(受萬有引力的作用)的判斷、推理能力
德育目標(biāo):
1、通過牛頓在前人的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過程,說明科學(xué)研究的長期性,連續(xù)性及艱巨性,滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方_育。
2、培養(yǎng)學(xué)生的猜想、歸納、聯(lián)想、直覺思維能力。
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):
月——地檢驗(yàn)的推倒過程
教學(xué)難點(diǎn):
任何兩個(gè)物體間都存在萬有引力
教學(xué)過程
(一)引入:
太陽對行星的引力是行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,,這個(gè)力使行星不能飛離太陽;地面上的物體被拋出后總要落到地面上;是什么使得物體離不開地球呢?是否是由于地球?qū)ξ矬w的引力造成的呢?
若真是這樣,物體離地面越遠(yuǎn),其受到地球的引力就應(yīng)該越小,可是地面上的物體距地面很遠(yuǎn)時(shí)受到地球的引力似乎沒有明顯減小。如果物體延伸到月球那里,物體也會(huì)像月球那樣圍繞地球運(yùn)動(dòng)。地球?qū)υ虑虻囊,地球(qū)Φ孛嫔系奈矬w的引力,太陽對行星的引力,是同一種力。你是這樣認(rèn)為的嗎?
(二)新課教學(xué):
一.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程
(引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材找出發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思路)
假想,理論推導(dǎo),實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)
(1)牛頓對引力的思考
牛頓看到了蘋果落地發(fā)現(xiàn)了萬有引力,這只是一種傳說。但是,他對天體和地球的引力確實(shí)作過深入的思考。牛頓經(jīng)過長期觀察研究,產(chǎn)生如下的假想:太陽、行星以及離我們很遠(yuǎn)的恒星,不管彼此相距多遠(yuǎn),都是互相吸引著,其引力隨距離的增大而減小,地球和其他行星繞太陽轉(zhuǎn),就是靠劂的引力維持。同樣,地球不僅吸引地面上和表面附近的物體,而且也可以吸引很遠(yuǎn)的物體(如月亮),其引力也是隨距離的增大而減弱。牛頓進(jìn)一步猜想,宇宙間任何物體間都存在吸引力,這些力具有相同的本質(zhì),遵循同樣的力學(xué)規(guī)律,其大小都與兩者間距離的平方成反比。
(2)牛頓對定律的推導(dǎo)
首先,要證明太陽的引力與距離平方成反比,牛頓憑著他對于數(shù)學(xué)和物理學(xué)證明的驚人創(chuàng)造才能,大膽地將自己從地面上物體運(yùn)動(dòng)中總結(jié)出來的運(yùn)動(dòng)定律,應(yīng)用到天體的運(yùn)動(dòng)上,結(jié)合開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律,從理論上推導(dǎo)出太陽對行星的引力F與距離r的平方成反比,還證明引力跟太陽質(zhì)量M和行星質(zhì)量m的乘積成正比,牛頓再研究了衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng),結(jié)論是:
它們間的引力也是與行星和衛(wèi)星質(zhì)量的乘積成正比,與兩者距離的平方成反比。
(3)。牛頓對定律的檢驗(yàn)
以上結(jié)論是否正確,還需經(jīng)過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。牛頓根據(jù)觀測結(jié)果,憑借理想實(shí)驗(yàn)巧妙地解決了這一難題。
牛頓設(shè)想,某物體在地球表面時(shí),其重力加速度為g,若將它放到月球軌道上,讓它繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí),其向心加速度為a。如果物體在地球上受到的重力F1,和在月球軌道上運(yùn)行時(shí)受到的作用力F2,都是來自地球的吸引力,其大小與距離的平方成反比,那么,a和g之間應(yīng)有如下關(guān)系:
已知月心和地心的距離r月地是地球半徑r地的60倍,得。
從動(dòng)力學(xué)角度得出的這一結(jié)果,與前面用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式算出的數(shù)據(jù)完全一致,
牛頓證實(shí)了關(guān)于地球和物體間、各天體之間的引力都屬于同一種性質(zhì)力,都遵循同樣的力學(xué)規(guī)律的假想是正確的。牛頓把這種引力規(guī)律做了合理的推廣,在1687年發(fā)表了萬有引力定律?梢杂孟卤韥肀磉_(dá)牛頓推證萬有引力定律的思路。
(引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問題看書,教師引導(dǎo)總結(jié))
(1)什么是萬有引力?并舉出實(shí)例。
(2)萬有引力定律怎樣反映物體之間相互作用的規(guī)律?其數(shù)學(xué)表達(dá)式如何?
(3)萬有引力定律的適用條件是什么?
二.萬有引力定律
1、內(nèi)容:自然界中任何兩個(gè)物體都是互相吸引的,引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比;引力的方向沿著二者的連線。
2.公式:
3.各物理量的含義及單位:
F為兩個(gè)物體間的引力,單位:N.
m1、m2分別表示兩個(gè)物體的質(zhì)量,單位:kg
r為它們間的距離,單位:m
G為萬有引力常量:G=6.67×10-11N·m2/kg2,單位:N·m2/kg2.
4.萬有引力定律的理解
、偃f有引力F是因?yàn)橄嗷プ饔玫奈矬w有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力,與初中學(xué)習(xí)的電荷間的引力、磁極間的引力不同。
強(qiáng)調(diào)說明:
A.萬有引力的普遍性.萬有引力不僅存在于星球間,任何客觀存在的有質(zhì)量的物體間都存在這種相互吸引的力.
B.萬有引力的相互性.兩個(gè)物體相互作用的引力是一對相互作用的作用力與反作用力,它們大小相等,方向相反,分別作用在兩個(gè)物體上.
C.萬有引力的宏觀性.在通常情況下,萬有引力非常小,只有在質(zhì)量巨大的星球間或天體與天體附近的物體間,它的存在才有實(shí)際的`物理意義.
D.萬有引力的獨(dú)立性.兩物體間的萬有引力只與它們本身的質(zhì)量有關(guān),而與所在空間的性質(zhì)無關(guān),也與周圍有無其他物體無關(guān).
、趓為兩個(gè)物體間距離:
A、若物體可以視為質(zhì)點(diǎn),r是兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離。
B、若是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近,則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。
C、若物體不能視為質(zhì)點(diǎn),則可把每一個(gè)物體視為若干個(gè)質(zhì)點(diǎn)的集合,然后按萬有引力定律求出各質(zhì)點(diǎn)間的引力,再按矢量法求它們的合力。
、跥為萬有引力常量,在數(shù)值上等于質(zhì)量都是1kg的兩物體相距1m時(shí)的相互作用的引力
隨堂練習(xí):
1、探究:叫兩名學(xué)生上講臺(tái)做兩個(gè)游戲:一個(gè)是兩人靠攏后離開三次以上,二個(gè)是叫兩人設(shè)法跳起來停在空中看是否能做到。然后設(shè)問:既然自然界中任何兩個(gè)物體間都有萬有引力,那么在日常生活中,我們各自之間或人與物體之間,為什么都對這種作用沒有任何感覺呢?
具體計(jì)算:地面上兩個(gè)50kg的質(zhì)點(diǎn),相距1m遠(yuǎn)時(shí)它們間的萬有引力多大?已知地球的質(zhì)量約為6.0×1024kg,地球半徑為6.4×106m,則這個(gè)物體和地球之間的萬有引力又是多大?(F1=1.6675×10-7N,F(xiàn)2=493N)
(學(xué)生計(jì)算后回答)
本題點(diǎn)評:由此可見通常物體間的萬有引力極小,一般不易感覺到。而物體與天體間的萬有引力(如人與地球)就不能忽略了。
2、要使兩物體間萬有引力減小到原來的1/4,可采用的方法是()
A.使兩物體的質(zhì)量各減少一半,距離保持不變
B.使兩物體間距離增至原來的2倍,質(zhì)量不變
C.使其中一個(gè)物體質(zhì)量減為原來的1/4,距離不變
D.使兩物體質(zhì)量及它們之間的距離都減為原來的1/4
答案:ABC
3.設(shè)地球表面重力加速度為,物體在距離地心4R(R是地球的半徑)處,由于地球的作用而產(chǎn)生的加速度為g,則為()
A.1B1/9C.1/4D.1/16
提示:兩處的加速度各由何力而產(chǎn)生?滿足何規(guī)律?
答案:D
三.引力恒量的測定
牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,卻沒有給出引力恒量的數(shù)值。由于一般物體間的引力非常小,用實(shí)驗(yàn)測定極其困難。直到一百多年之后,才由英國的卡文迪許用精巧的扭秤測出。
(1)用扭秤測定引力恒量的方法
卡文迪許解決問題的思路是:將不易觀察的微小變化量,轉(zhuǎn)化為容易觀察的顯著變化量,再根據(jù)顯著變化量與微小量的關(guān)系,算出微小變化量。
問:卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)中如何實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化?
測引力(極小)轉(zhuǎn)化為測引力矩,再轉(zhuǎn)化為測石英絲扭轉(zhuǎn)角度,最后轉(zhuǎn)化為光點(diǎn)在刻度尺上移動(dòng)的距離(較大)。根據(jù)預(yù)先求出的石英絲扭轉(zhuǎn)力矩跟扭轉(zhuǎn)角度的關(guān)系,可以證明出扭轉(zhuǎn)力矩,進(jìn)而求得引力,確定引力恒量的值。
卡文迪許在測定引力恒量的同時(shí),也證明了萬有引力定律的正確性。
(四)、小結(jié)
本節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)了萬有引力定律的內(nèi)容、表達(dá)式、理解以及簡單的應(yīng)用重點(diǎn)理解定律的普遍性、普適性,對萬有引力的性質(zhì)有深層的認(rèn)識(shí)
對萬有引力定律的理解應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)萬有引力的普遍性。它存在于宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間,不管它們之間是否還有其他作用力。
(2)萬有引力恒量的普適性。它是一個(gè)僅和m、r、F單位選擇有關(guān),而與物體性質(zhì)無關(guān)的恒量。
(3)兩物體間的引力,是一對作用力和反作用力。
(4)萬有力定律只適用于質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)量分布均勻球體間的相互作用。
課后習(xí)題
課本71頁:2、3
板書
萬有引力定律
1、萬有引力定律的推導(dǎo):
2、萬有引力定律
、賰(nèi)容:自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的,引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比。
、诠剑
G是引力常量,r為它們間的距離
、鄹魑锢砹康暮x及單位:
④萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的重要意義:
3.引力恒量的測定
4.萬有引力定律的理解
、偃f有引力F是因?yàn)橄嗷プ饔玫奈矬w有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力,與初中學(xué)習(xí)的電荷間的引力、磁極間的引力不同。
強(qiáng)調(diào)說明:
A.萬有引力的普遍性.萬有引力不僅存在于星球間,任何客觀存在的有質(zhì)量的物體間都存在這種相互吸引的力.
B.萬有引力的相互性.兩個(gè)物體相互作用的引力是一對相互作用的作用力與反作用力,它們大小相等,方向相反,分別作用在兩個(gè)物體上.
C.萬有引力的宏觀性.在通常情況下,萬有引力非常小,只有在質(zhì)量巨大的星球間或天體與天體附近的物體間,它的存在才有實(shí)際的物理意義.
D.萬有引力的獨(dú)立性.兩物體間的萬有引力只與它們本身的質(zhì)量有關(guān),而與所在空間的性質(zhì)無關(guān),也與周圍有無其他物體無關(guān).
②r為兩個(gè)物體間距離:
A、若物體可以視為質(zhì)點(diǎn),r是兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離。
B、若是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近,則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。
C、若物體不能視為質(zhì)點(diǎn),則可把每一個(gè)物體視為若干個(gè)質(zhì)點(diǎn)的集合,然后按萬有引力定律求出各質(zhì)點(diǎn)間的引力,再按矢量法求它們的合力。
、跥為萬有引力常量,在數(shù)值上等于質(zhì)量都是1kg的兩物體相距1m時(shí)的相互作用的引力。
高二物理教案5
教學(xué)目標(biāo)
1、了解電流的磁場,理解磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁力線、磁通、磁導(dǎo)率、磁場強(qiáng)度磁導(dǎo)率等概念。
2、理解磁場的幾個(gè)基本物理量之間的區(qū)別和聯(lián)系。
3、掌握通電直導(dǎo)線和通電螺線管周圍磁場方向的判斷方法。
4、培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注細(xì)節(jié),認(rèn)真思考的習(xí)慣。
教學(xué)重點(diǎn)
1、磁力線、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通、磁導(dǎo)率和磁場強(qiáng)度的概念。
2、電流的磁效應(yīng)及安培定則的應(yīng)用。
教學(xué)難點(diǎn)
磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的建立。
教學(xué)方法
利用課堂實(shí)驗(yàn)對磁體的磁場、通電導(dǎo)體的磁場進(jìn)行演示、講解。
學(xué)時(shí)安排
1、導(dǎo)入和實(shí)驗(yàn)演示20分鐘。
2、奧斯特的故事引出電流的磁效應(yīng)20分鐘。
3、磁場的基本物理量30。
4、總結(jié)和習(xí)題練習(xí)10分鐘。
課外作業(yè)
結(jié)合本節(jié)課知識(shí),搜集生活中電流磁效應(yīng)的具體實(shí)例并進(jìn)行分享。
教學(xué)過程
任務(wù)引入:
1、初中咱們學(xué)過磁,大家回憶一下,磁體分幾個(gè)極?磁極間的相互作用力是什么樣的?
2、磁極之間不接觸而會(huì)有作用力,他們之間通過什么發(fā)生作用呢?通過今天的學(xué)習(xí),我們一起來解決這個(gè)疑惑。
實(shí)驗(yàn)演示:
通電導(dǎo)線周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
分析:
在磁體或通電導(dǎo)體的周圍存在著磁場,磁場使得磁極間沒有接觸卻有相互作用力。試驗(yàn)中,小磁針在不同位置受到的作用力不同,說明不同的位置磁場的強(qiáng)弱不同。
基本概念:
1、磁體與磁極
某些物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等金屬或者它們的合金的性質(zhì)稱為磁性。具有磁性的物體稱為磁體。
2、磁場與磁力線
磁體兩端磁性的區(qū)域叫做磁極。
磁力線具有以下幾個(gè)特征:磁力線是互不交叉的閉合曲線。在磁體外部由N極指向S級,在磁體內(nèi)部由S極指向N極;磁力線上任意一點(diǎn)的切線方向,就是該點(diǎn)的磁場方向,即小磁針在該點(diǎn)靜止時(shí)的N極指向;磁力線的疏密程度反映了磁場的強(qiáng)弱。磁力線越密集,表示該處磁場越強(qiáng),磁力線越稀疏,表示該處磁場越弱。
3、電流產(chǎn)生的磁場(由奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的故事引入)
通電直導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場:安培定則(右手螺旋定則):用右手握住直導(dǎo)體,讓伸直的大拇指指向電流的方向,則其余四指所環(huán)繞的.方向就是磁力線的方向。
通電螺線管產(chǎn)生的磁場:安培定則(右手螺旋定則):用右手握住螺線管,讓彎曲的四指與電流的方向一致,則拇指所指的'方向就是螺線管內(nèi)部磁力線方向(即大拇指指向通電螺線管的N極)。
磁場相關(guān)物理量
1、磁通
通過與磁場方向垂直的某一面積上的磁力線的總數(shù),叫做通過該面積的磁通量,簡稱磁通,用字母表示,單位為特斯拉(T)。
3、磁導(dǎo)率
磁導(dǎo)率是表示介質(zhì)對磁場影響程度的一個(gè)物理量,=4π×10-7H/m。
把任一物質(zhì)的磁導(dǎo)率的比值稱為相對磁導(dǎo)率,用表示,單位為安每米(A/m)。
磁場強(qiáng)度只與線圈中的電流及線圈的幾何尺寸有關(guān),而與媒介質(zhì)的磁導(dǎo)率無關(guān)。
任務(wù)小結(jié)
1、回顧本次所學(xué)知識(shí),強(qiáng)調(diào)本節(jié)課的重點(diǎn)與難點(diǎn),加深理解與記憶。
2、通過奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)的故事你有什么感觸?
課后作業(yè)
1、“磁力線始于N極,終于S極”的說法正確嗎?為什么?
2、“磁通”與“磁感應(yīng)強(qiáng)度”這兩個(gè)概念有何區(qū)別?有何聯(lián)系?
3、磁力線的特點(diǎn)有哪些?
高二物理教案6
分子間的相互作用力
教學(xué) 目標(biāo)
。1)知道分子間存在著力的作用
(2)知道分子力與分子間距離的定性關(guān)系
。3)會(huì)用分子間作用力解釋一些簡單現(xiàn)象
教學(xué) 建議
教材分析
分析一:本節(jié)教材先由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析得出分子間存在相互作用的引力和斥力.
分析二:分子間的引力和斥力總是同時(shí)存在,并且都隨分子間的距離的`增大而減小,只不過減小的規(guī)律不同,斥力減小得快.如上圖所示,當(dāng)分子間距離等于平衡距離時(shí),引力等于斥力,分子間作用力為零;當(dāng)分子間距離小于平衡距離時(shí),斥力、引力隨分子間距離減小而增大,但斥力增加得快,所以表現(xiàn)出斥力;當(dāng)分子間距離大于平衡距離時(shí),斥力、引力隨分子間距離增大而減小,但斥力減小得快,所以表現(xiàn)出引力.
教法建議
建議一:為形象起見,可以用兩個(gè)小球間的彈簧來比喻分子力.
建議二:要充分利用圖象說明好分子間的作用力關(guān)系,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)分子間的引力和斥力總是同時(shí)存在,并且都隨分子間的距離的增大而減小,只不過減小的規(guī)律不同而已.
教學(xué) 設(shè)計(jì)方案
教學(xué) 重點(diǎn):知道分子間作用力與分子間距離的關(guān)系
教學(xué) 難點(diǎn):分子間的引力和斥力總是同時(shí)存在及其變化規(guī)律
一、分子間存在相互作用力
由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出分子間存在相互作用的引力和斥力
二、分子間作用力與距離的關(guān)系
1、分析圖
分子間的引力和斥力總是同時(shí)存在,并且都隨分子間的距離的增大而減小,只不過減小的規(guī)律不同,斥力減小得快.如上圖所示,當(dāng)分子間距離等于平衡距離時(shí),引力等于斥力,分子間作用力為零;當(dāng)分子間距離小于平衡距離時(shí),斥力、引力隨分子間距離減小而增大,但斥力增加得快,所以表現(xiàn)出斥力;當(dāng)分子間距離大于平衡距離時(shí),斥力、引力隨分子間距離增大而減小,但斥力減小得快,所以表現(xiàn)出引力.
2、填表
分子間距離
作用力
小于
平衡距離
等于
平衡距離
大于
平衡距離
大于10倍
平衡距離
引力與斥力大小關(guān)系
、 近似為0
合力
斥力
0
引力
近似為0
三、例題
例:下列關(guān)于分子間作用力的說法中正確的是:
A、分子間有時(shí)只存在引力,有時(shí)只存在斥力
B、分子間的引力和斥力總是同時(shí)存在
C、分子間引力大于斥力時(shí),表現(xiàn)出引力
D、分子間距離等于平衡距離時(shí),分子間沒有引力和斥力,所以表現(xiàn)出的分子間作用力為零
答案:B、C
評析:記住分子間作用力的關(guān)系圖,對分析有關(guān)分子間作用力的題目很有幫助.
四、作業(yè)
探究活動(dòng)
題目:奇怪的分子間作用力
組織:分組
方案:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),感受分子間作用力
評價(jià):實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新性
高二物理教案7
一、教學(xué)任務(wù)分析
電磁感應(yīng)現(xiàn)象是在初中學(xué)過的電磁現(xiàn)象和高中學(xué)過的電場、磁場的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步學(xué)習(xí)電與磁的關(guān)系,也為后面學(xué)習(xí)電磁波打下基礎(chǔ)。
以實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情景,通過對問題的討論,引入學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象,通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究,找出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。用現(xiàn)代技術(shù)手段“DIS實(shí)驗(yàn)”來測定微弱的地磁場磁通量變化產(chǎn)生的感應(yīng)電流,使學(xué)生感受現(xiàn)代技術(shù)的重要作用。
通過“歷史回眸”,介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程,領(lǐng)略科學(xué)家的獻(xiàn)身精神,懂得學(xué)習(xí)、繼承、創(chuàng)新是科學(xué)發(fā)展的動(dòng)力。
在探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件時(shí),使學(xué)生感受猜想、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)、比較、歸納等科學(xué)方法,經(jīng)歷提出問題→猜想假設(shè)→設(shè)計(jì)方案→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的科學(xué)探究過程;在學(xué)習(xí)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程時(shí),體驗(yàn)科學(xué)家在探究真理過程中的獻(xiàn)身精神。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
。1)知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件。
。2)理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
。3)學(xué)會(huì)用感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件解釋簡單的實(shí)際問題。
2.過程與方法
通過有關(guān)電磁感應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn),感受猜想、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)、比較、歸納等科學(xué)方法在得出感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件中的重要作用。
3.情感、態(tài)度價(jià)值觀
。1)通過觀察和動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)樂于科學(xué)探究的情感。
(2)通過介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程,領(lǐng)略科學(xué)家在探究真理過程中的獻(xiàn)身精神。
三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn)和難點(diǎn):感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。
四、教學(xué)資源
1、器材
。1)演示實(shí)驗(yàn):
①電源、導(dǎo)線、小磁針、投影儀。
、10米左右長的電線、導(dǎo)線、小磁針、投影儀。
(2)學(xué)生實(shí)驗(yàn):
、贄l形磁鐵、靈敏電流計(jì)、線圈。
、陟`敏電流計(jì)、原線圈、副線圈、電鍵、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線若干。
③DIS實(shí)驗(yàn):微電流傳感器、數(shù)據(jù)采集器、環(huán)形實(shí)驗(yàn)線圈。
2、課件:電磁感應(yīng)現(xiàn)象flash課件。
五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
本設(shè)計(jì)內(nèi)容包括三個(gè)方面:一是電磁感應(yīng)現(xiàn)象;二是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件;三是應(yīng)用感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件解釋簡單的實(shí)際問題。
本設(shè)計(jì)的基本思路是:以實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情景,激發(fā)學(xué)生的好奇心。通過對問題的討論,引入學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象和感應(yīng)電流的概念。通過學(xué)生探究實(shí)驗(yàn),得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。通過“歷史回眸”、“大家談”,介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程,領(lǐng)略科學(xué)家在探究真理過程中的獻(xiàn)身精神。
本設(shè)計(jì)要突出的重點(diǎn)和要突破難點(diǎn)是:感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。方法是:以實(shí)驗(yàn)和分析為基礎(chǔ),根據(jù)學(xué)生在初中和前階段學(xué)習(xí)時(shí)已經(jīng)掌握的知識(shí),應(yīng)用實(shí)驗(yàn)和動(dòng)畫演示對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析,理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,從而突出重點(diǎn),并突破難點(diǎn)。
本設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)問題討論、交流討論、實(shí)驗(yàn)研究、教師指導(dǎo)等多種教學(xué)策略的應(yīng)用,重視概念、規(guī)律的'形成過程以及伴隨這一過程的科學(xué)方法的教育。通過學(xué)生主動(dòng)參與,培養(yǎng)其分析推理、比較判斷、歸納概括的能力,使之感受猜想、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)、比較、歸納等科學(xué)方法的重要作用;感悟科學(xué)家的探究精神,提高學(xué)習(xí)的興趣。
完成本設(shè)計(jì)的內(nèi)容約需1課時(shí)。
六、教學(xué)流程
1、教學(xué)流程圖
2、流程圖說明
情景 演示實(shí)驗(yàn)1 奧斯特實(shí)驗(yàn)。
演示實(shí)驗(yàn)2 搖繩發(fā)電
問題:為什么導(dǎo)線中有電流產(chǎn)生?
活動(dòng)I 自主活動(dòng) 學(xué)生實(shí)驗(yàn)1
設(shè)問:如何使閉合線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流?
活動(dòng)II 學(xué)生實(shí)驗(yàn)2 探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。
活動(dòng)III 歷史回眸 法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程。
課件演示 電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
活動(dòng)Ⅳ DIS學(xué)生實(shí)驗(yàn) 微弱磁通量變化時(shí)的感應(yīng)電流。
大家談
3、教學(xué)主要環(huán)節(jié) 本設(shè)計(jì)可分為三個(gè)主要的教學(xué)環(huán)節(jié)。
第一環(huán)節(jié),通過實(shí)驗(yàn)觀察與討論,得出電磁感應(yīng)現(xiàn)象與感應(yīng)電流。
第二環(huán)節(jié),通過學(xué)生探究實(shí)驗(yàn),得出感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件;通過 “歷史回眸”、“大家談”,了解法拉第的研究過程,領(lǐng)略科學(xué)家的探究精神。
第三環(huán)節(jié),通過DIS實(shí)驗(yàn),了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象在實(shí)際生活中的應(yīng)用。
七、教案示例
。ㄒ唬┣榫耙:
1、觀察演示實(shí)驗(yàn),提出問題
1820年,丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)通電直導(dǎo)線能使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),從而揭示了電與磁之間的內(nèi)在聯(lián)系。
演示實(shí)驗(yàn)1 奧斯特實(shí)驗(yàn)。
那么,磁能生電嗎?
演示實(shí)驗(yàn)2 搖繩發(fā)電
把一根長10米左右的電線與一導(dǎo)線的兩端連接起來,形成一閉合回路,兩個(gè)學(xué)生迅速搖動(dòng)電線,另一學(xué)生將導(dǎo)線放到小磁針上方,觀察小磁針是否偏轉(zhuǎn)。
問題1:為什么導(dǎo)線中有電流產(chǎn)生?
2、導(dǎo)入新課
我們可以用這節(jié)課學(xué)習(xí)的知識(shí)來回答上面的問題。
。ǘ╇姶鸥袘(yīng)現(xiàn)象
自奧斯特發(fā)現(xiàn)電能生磁之后,歷史上許多科學(xué)家都在研究“磁生電”這個(gè)課題。
介紹瑞士物理學(xué)家科拉頓的研究。
自主活動(dòng):如何使閉合線圈中產(chǎn)生電流?
學(xué)生實(shí)驗(yàn)1:把條形磁鐵放在線圈中,將靈敏電流計(jì)、線圈連成閉合回路,觀察靈敏電流計(jì)指針是否偏轉(zhuǎn)。
1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象
閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象,叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
2、感應(yīng)電流
由電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電流,叫感應(yīng)電流。
介紹英國物理學(xué)家、化學(xué)家法拉第的研究。
問題2:法拉第發(fā)現(xiàn)的使磁場產(chǎn)生電流的條件究竟是什么?
(三)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
學(xué)生實(shí)驗(yàn)2:探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。
根據(jù)所給的器材:靈敏電流計(jì)、原線圈、副線圈、電鍵、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線等,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。
小組交流方案,師生共同討論產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。
感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件:閉合回路、磁通量發(fā)生變化。
播放flash課件,進(jìn)一步理解感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。
介紹“歷史回眸”欄目中法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程。
。ㄋ模⿷(yīng)用
討論、解釋:
1、書上的示例
2、搖繩發(fā)電的原理。
DIS學(xué)生實(shí)驗(yàn):微弱磁通量變化時(shí)的感應(yīng)電流。
大家談
。ㄎ澹┛偨Y(jié)(略)
(六)作業(yè)布置(略)
高二物理教案8
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.知道位移的概念。知道它是表示質(zhì)點(diǎn)位置變動(dòng)的物理量,知道它是矢量,可以用有向線段來表示。
2.知道路程和位移的區(qū)別。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)的概念
位移的矢量性、概念。
學(xué)習(xí)難點(diǎn):
1.對質(zhì)點(diǎn)的理解。
2.位移和路程的區(qū)別.
主要內(nèi)容:
一、質(zhì)點(diǎn):
定義:用來代替物體的具有質(zhì)量的點(diǎn),叫做質(zhì)點(diǎn)。
質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)的抽象,是在研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí),抓住主要因素,忽略次要因素,是對實(shí)際物體的近似,是一個(gè)理想化模型。一個(gè)物體是否可以視為質(zhì)點(diǎn),要具體的研究情況具體分析。
二、路程和位移
2.路程:質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長度,它只有大小沒有方向,是標(biāo)量。
3.位移:是表示質(zhì)點(diǎn)位置變動(dòng)的物理量,有大小和方向,是矢量。它是用一條自初始位置指向末位置的有向線段表示,位移的大小等于質(zhì)點(diǎn)始末位置間的'距離,位移的方向由初位置指向末位置,位移只取決于初末位置,與運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)。
4.位移和路程的區(qū)別:
5.一般來說,位移的大小不等于路程。只有質(zhì)點(diǎn)做方向不變的直線運(yùn)動(dòng)時(shí)大小才等于路程。
高二物理教案9
教學(xué)目標(biāo)
。ㄒ唬┲R(shí)目標(biāo)
1、知道電流的產(chǎn)生原因和條件.
2、理解電流的概念和定義式,并能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算
3、理解電阻的定義式,掌握并能熟練地用來解決有關(guān)的電路問題.知道導(dǎo)體的伏安特性.
。ǘ┠芰δ繕(biāo)
1、通過電流與水流的類比,培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)自我更新的能力.
2、掌握科學(xué)研究中的常用方法——控制變量方法,培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn),分析、歸納物理規(guī)律的能力.
。ㄈ┣楦心繕(biāo)
通過電流產(chǎn)生的歷史材料的介紹,使學(xué)生了解知識(shí)規(guī)律的形成要經(jīng)過漫長曲折的.過程,培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)上持之以恒的思想品質(zhì).
教學(xué)建議
1、關(guān)于電流的知識(shí),與初中比較有所充實(shí)和提高:
從場的觀點(diǎn)說明電流形成的條件,即導(dǎo)體兩端與電源兩極接通時(shí),導(dǎo)體中有了電場,導(dǎo)體中的自由電荷在電場力的作用下,發(fā)生定向移動(dòng)而形成電流.
知道正電荷在電場力作用下從電勢高處向電勢低處運(yùn)動(dòng),所以電流的方向是從電勢高的一端流向電勢低的一端,即在電源外部的電路中,電流的方向是從電源的正極流向負(fù)極.
2、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)可以讓學(xué)生分析變量,通過計(jì)算法和圖象法來出來處理數(shù)據(jù),加強(qiáng)學(xué)生對圖象的認(rèn)識(shí),進(jìn)一步學(xué)會(huì)如何運(yùn)用圖象來解題.有條件的學(xué)?梢圆捎谩胺纸M實(shí)驗(yàn)—數(shù)據(jù)分析—得出結(jié)論”的思路以加強(qiáng)感性認(rèn)識(shí),有利于對本節(jié)重點(diǎn)——的理解
3、的講法與初中不同,是用比值定義電阻的,這種講法更科學(xué),適合高中學(xué)生的特點(diǎn).電阻的定義式變形后有些學(xué)生會(huì)產(chǎn)生歧義,認(rèn)為電阻是由電壓和電流決定的,要注意引導(dǎo)解釋.
4、要求學(xué)生知道公式,從而知道電流的大小是由什么微觀量決定的.在本節(jié)的“思考與討論”中,希望學(xué)生能夠按照其中的設(shè)問自己推導(dǎo)出公式,以加深對電流的理解.如果學(xué)生自己推導(dǎo)有困難,希望教師加以引導(dǎo).
5、對于導(dǎo)體的伏安特性是本節(jié)的難點(diǎn),應(yīng)該結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行,并盡可能的多舉實(shí)例以加強(qiáng)對知識(shí)的深化.
高二物理教案10
一、教材分析與教學(xué)設(shè)計(jì)思路
1.教材分析
互感和自感現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的特例。學(xué)習(xí)它們的重要性在于他們具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)對自感現(xiàn)象的觀察和分析也加深了對電磁感應(yīng)產(chǎn)生條件的理解。
2.學(xué)情分析
互感現(xiàn)象法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的第一個(gè)成功試驗(yàn)就是互感現(xiàn)象。學(xué)生前面探究感應(yīng)電流條件中也做過類似的試驗(yàn),已有感性認(rèn)識(shí)。教學(xué)要求是知道互感現(xiàn)象。因此教學(xué)中教師可做些有趣的演示實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)知識(shí)進(jìn)行成因分析,明確盡管兩個(gè)線圈之間并沒有導(dǎo)線連接,卻可以使能量由一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈。這就是互感現(xiàn)象
自感現(xiàn)象學(xué)生從前面學(xué)習(xí)的中知道當(dāng)穿過回路的磁通量發(fā)生變化時(shí),會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,這些結(jié)論都是通過實(shí)驗(yàn)觀察得到的,沒有理論證明。但同學(xué)們觀察到的實(shí)驗(yàn)都是外界的磁場引起的回路磁通量的變化,善于動(dòng)腦筋的同學(xué)就會(huì)產(chǎn)生這樣的思考:當(dāng)變化的電流通過自身線圈,使自身回路產(chǎn)生磁通量的變化,會(huì)不會(huì)在自己的回路產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象呢?所以這節(jié)課是學(xué)生在已有知識(shí)上產(chǎn)生的必然探求欲望,教師應(yīng)抓住這一點(diǎn)。設(shè)計(jì)探究性課例。自感電動(dòng)勢對電流變化所起的“阻礙”作用,以及自感電動(dòng)勢方向的是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。為突破難點(diǎn),教師應(yīng)通過理論探究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法進(jìn)行教學(xué),為使效果明顯,本人特自制教學(xué)儀器。
3.教學(xué)設(shè)計(jì)思路
為突出物理知識(shí)與生活的聯(lián)系,突出在技術(shù)、社會(huì)領(lǐng)域的應(yīng)用,本人設(shè)計(jì)了讓學(xué)生體驗(yàn)自感觸電,并在探究的過程中,讓學(xué)生估算自己的觸電電壓(約150V),使學(xué)生有真實(shí)感。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),模擬利用自感點(diǎn)火,使學(xué)生知道物理知識(shí)的價(jià)值。
二、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.了解互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象,以及對它們的利用和防止。
2.能夠通過電磁感應(yīng)的有關(guān)規(guī)律分析通電、斷電自感現(xiàn)象的成因,并能利用自感知識(shí)解釋自感現(xiàn)象。
3.了解自感電動(dòng)勢的計(jì)算式,知道自感系數(shù)是表示線圈本身特征的物理量,知道它的單位。
4.初步了解磁場具有能量。
(二)過程與方法
1.通過人體自感實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)學(xué)生的體驗(yàn)真實(shí)感。激發(fā)學(xué)生探究欲望
2.通過理論探究和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的方法。加深對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過學(xué)生體驗(yàn),激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的求知欲和興趣。
2.理解互感和自感是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的特例,讓學(xué)生感悟特殊現(xiàn)象中有它的普遍規(guī)律,而普遍規(guī)律中包含了特殊現(xiàn)象的辯證唯物主義觀點(diǎn)。
根據(jù)上述分析與思路確定如下的教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)。
三、重難點(diǎn)
重點(diǎn):(1)自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因;(2)自感電動(dòng)勢的方向;(3)自感現(xiàn)象的應(yīng)用
難點(diǎn):自感電動(dòng)勢對電流的變化進(jìn)行阻礙的認(rèn)識(shí)。
四、教學(xué)方法
本節(jié)課教學(xué)采用“引導(dǎo)--探究”教學(xué)法,該教學(xué)法以解決問題為中心,注重分析問題、解決問題能力的培養(yǎng),充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性。其主要程序是:猜想→假設(shè)→理論探究科學(xué)預(yù)測→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→得出結(jié)論→實(shí)際應(yīng)用。它不僅重視知識(shí)的獲得,而且更重視學(xué)生獲取知識(shí)的過程及方法,更加突出了學(xué)生的學(xué),學(xué)生學(xué)得主動(dòng),學(xué)得積極。真正體現(xiàn)了“教為主導(dǎo),學(xué)為主體”的思想。
五、學(xué)法指導(dǎo);課前提出問題,讓學(xué)生提前思考,見后。
六、課時(shí)分配:2課時(shí);本課時(shí)只學(xué)習(xí)第一課時(shí)。
七、教學(xué)媒體
教師用:多媒體課件;互感變壓器;自制自感現(xiàn)象演示儀;干電池;mp3;音箱;變壓器;小線圈;小燈泡;導(dǎo)線若干,學(xué)生用(8人一組):帶鐵芯的線圈;抽掉打火裝置的打火機(jī);干電池(6V);電鍵;導(dǎo)線等。
八、教學(xué)流程(第一學(xué)時(shí))
(一)互感
情境創(chuàng)設(shè):利用可拆變壓器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),原線圈接在電源,使副線圈電路中的燈泡發(fā)光
提出問題:兩個(gè)線圈之間并沒有導(dǎo)線連接,燈泡為什么能發(fā)光?
理論探究:引導(dǎo)學(xué)生通過已學(xué)知識(shí)分析,學(xué)生思考后解釋原因。
引入課題:互感現(xiàn)象。
1.當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化,在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的現(xiàn)象,稱為互感。
互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢,稱為互感電動(dòng)勢。
2.應(yīng)用互感:變壓器;收音機(jī)的“磁性天線”。
演示:聲音電信號(hào)互感現(xiàn)象,讓互感線圈一個(gè)接mp3,一個(gè)接音放。
3.減小互感:互感現(xiàn)象可發(fā)生于任何兩個(gè)相互靠近的電路之間。在電力工程和電子電路中,互感現(xiàn)象有時(shí)會(huì)影響電路的正常工作,要采取措施屏蔽。例舉數(shù)據(jù)線。
過渡語:當(dāng)一個(gè)線圈的電流變化時(shí),它的變化磁場在鄰近的電路中激發(fā)了感應(yīng)電動(dòng)勢,那么它會(huì)不會(huì)在自身的線圈中也激發(fā)感應(yīng)電動(dòng)勢呢?
(二)自感
情景創(chuàng)設(shè):讓幾位同學(xué)按如圖1“串聯(lián)”在電路里,電源4節(jié)干電池
操作方法:
.閉合開關(guān)前,學(xué)生體驗(yàn)-―――"無感覺";
.閉合開關(guān)后,學(xué)生體驗(yàn)-―――"無感覺";
.斷開開關(guān)瞬間,學(xué)生突然受到電擊-―――"迅速收回雙手”
引入課題四節(jié)干電池何以使這么多同學(xué)同時(shí)受到電擊?學(xué)生對此引發(fā)的思維疑問和驚奇而提出問題,提出問題:1.電源斷開了,電從何處激發(fā)而來?2.是發(fā)生電磁感應(yīng)嗎?3.假若是,能解釋上面的現(xiàn)象嗎?
學(xué)生探究,學(xué)生交流后解釋原因,Ppt演示。學(xué)生估算自己所承受的瞬間電壓。
得出結(jié)論1:當(dāng)電流減少時(shí),線圈中能產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。感應(yīng)電流方向與原電流方向相同,阻礙電流的減少,推遲了電流減少的時(shí)間。
再次提出問題:電流增大時(shí),又會(huì)是怎樣的情景呢?
猜想:可能是線圈發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象
假設(shè):假設(shè)線圈發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象
理論分析:感應(yīng)電動(dòng)勢阻礙電流的增加,電流不會(huì)立即達(dá)到,只能緩慢增加,即有延時(shí)性
鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):選出學(xué)生設(shè)計(jì)的通電自感實(shí)驗(yàn)電路圖如下?請大家分析是否合理?如果不合理,請?zhí)岢龈倪M(jìn)方案
分析討論:
方案1如圖甲(無法判斷。不合理)
方案2如圖乙(開關(guān)閉合瞬間燈泡能發(fā)光。由于燈泡的明暗快慢變化顯示了線圈中電流的變化情況,但是一個(gè)燈泡沒有對比,無法說明問題,無法說明問題。不合理)
方案3如圖丙(同規(guī)格燈泡,將調(diào)到既能看到延時(shí),又能對比,合理)
方案3預(yù)測:開關(guān)閉合瞬間,燈立即變亮,逐漸變亮的現(xiàn)象
分析原因可知由楞次定律,在通電瞬間,線圈電流增大時(shí),穿過線圈的磁通量增加,線圈中產(chǎn)生生感應(yīng)電動(dòng)勢(自感電動(dòng)勢),它阻礙了線圈中電流的增大,推遲了電流達(dá)到常值的時(shí)間,因此出現(xiàn)逐漸變亮的現(xiàn)象。這種阻礙有別于阻止。最終達(dá)到正常值。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證實(shí)猜測。
得出結(jié)論2:與預(yù)測相同
當(dāng)電流增加時(shí),線圈中能產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。感應(yīng)電流方向與原電流方向相反,阻礙電流的增加,推遲了電流增加的時(shí)間。
引出定義:
自感:1.由于導(dǎo)體(如:線圈)本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,叫自感現(xiàn)象。
2.自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫自感電動(dòng)勢。
自感電動(dòng)勢的作用:阻礙導(dǎo)體中自身的電流變化。
注意:“阻礙”不是“阻止”,電流原來怎么變化還是怎么變,只是變化變慢了,即對電流的變化起延遲作用。
自感的利用與防護(hù):利用:自感現(xiàn)象在各種電器設(shè)備和無線電技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用,自感線圈是交流電路的重要元件。以后的學(xué)習(xí)會(huì)講到。
例日光燈等;燃?xì)庠畲蚧鹬圃炀茈娮璧?/p>
防護(hù):變壓器、電動(dòng)機(jī)等器材都有很大的線圈,當(dāng)電路斷開時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的電動(dòng)勢,使開關(guān)產(chǎn)生電火花,引起人身傷害,因此電動(dòng)機(jī)等大功率用電器開關(guān)把開關(guān)浸在絕緣油中,避免出現(xiàn)電火花。
(三)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):模擬打火裝置或沒有防護(hù)措施的電動(dòng)機(jī)開關(guān)斷開的情景
(四)、學(xué)以致用:問題:1.畫出斷電前后,通過線圈電流
2.斷電時(shí)燈泡將做出怎樣的反應(yīng)?
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
(五)、要點(diǎn)回顧:
要點(diǎn)1無論是外界引起的`磁通量變化,還是自身引起的磁通量變化,只要穿過回路的磁通量發(fā)生了變化,都能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(這是我們對電磁感應(yīng)的進(jìn)一步理解.)
要點(diǎn)2自感電動(dòng)勢總是阻礙電流的變化。顯示出“電慣性”其方向與電流方向的關(guān)系為:增反減同
要點(diǎn)3自感的效果是延遲了電流變化的時(shí)間
科學(xué)方法經(jīng)歷:猜想、假設(shè)、理論推理、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證、得出結(jié)論。
結(jié)束語:上面我們研究了自感電動(dòng)勢的方向,那么自感電動(dòng)勢的大小與什么因素有關(guān)呢?下一節(jié)繼續(xù)探究。
(六)、作業(yè),查閱資料,了解電感鎮(zhèn)流器日光燈的構(gòu)造和分析鎮(zhèn)流器工作原理
(七)教學(xué)反思:本節(jié)課的課題是《互感與自感》,教學(xué)目標(biāo)順利達(dá)成,教學(xué)中較好的體現(xiàn)了新課程理念,課堂氣氛活躍,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚,較好的突破了教學(xué)難點(diǎn)。這節(jié)課的設(shè)計(jì)比較新穎,不拘泥于教材。加強(qiáng)了學(xué)生的體驗(yàn),互動(dòng)和探究。實(shí)踐證明有很強(qiáng)的可行性。具體如下。
對于互感,我通過變壓器互感使燈泡發(fā)光和通過MP3音樂互感使音箱發(fā)音,使學(xué)生通過看和聽真切的感受到了互感的存在,從生活走向物理,大大誘發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
對于自感部分的教學(xué),我做了較大的改進(jìn)。書上是直接給出了兩個(gè)通電和斷電實(shí)驗(yàn),而我卻采用了讓學(xué)生先做了一個(gè)“有驚無險(xiǎn)”的斷電自感實(shí)驗(yàn),使學(xué)生體驗(yàn)深刻,很好的激起了學(xué)生的探究欲望。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的另一優(yōu)點(diǎn)是,學(xué)生參與面廣,師生互動(dòng),且器材易得,改裝方便。
對于通電自感,與教材相比,我也做了很大的改進(jìn)。把這一內(nèi)容設(shè)計(jì)成了探究課。通過猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、預(yù)測結(jié)果、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、得出結(jié)論的方法,使學(xué)生經(jīng)歷了比較完整的科學(xué)探究過程,也使學(xué)生對知識(shí)的理解和能力的提高很好地結(jié)合起來。
最后,又通過學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),利用斷電自感,模擬打火裝置,使物理走向社會(huì),學(xué)生感受到了學(xué)物理的意義。同時(shí)進(jìn)一步提高了學(xué)物理的興趣。
知識(shí)與技能:
1、知道點(diǎn)電荷的概念,理解并掌握庫侖定律的含義及其表達(dá)式;
2、會(huì)用庫侖定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算;
3、知道庫侖扭稱的原理。
過程與方法:
1、通過學(xué)習(xí)庫侖定律得出的過程,體驗(yàn)從猜想到驗(yàn)證、從定性到定量的科學(xué)探究過程,學(xué)會(huì)通過間接手段測量微小力的方法;
2、通過探究活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析結(jié)果及結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的研究方法。
情感、態(tài)度和價(jià)值觀:
1、通過對點(diǎn)電荷的研究,讓學(xué)生感受物理學(xué)研究中建立理想模型的重要意義;
2、通過靜電力和萬有引力的類比,讓學(xué)生體會(huì)到自然規(guī)律有其統(tǒng)一性和多樣性。
【教學(xué)重點(diǎn)】
1、建立庫侖定律的過程;
2、庫侖定律的應(yīng)用。
【教學(xué)難點(diǎn)】
庫侖定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程。
【教學(xué)方法】
實(shí)驗(yàn)探究法、交流討論法。
【教學(xué)過程和內(nèi)容】
變壓器是交變電路中常見的一種電器設(shè)備,也是遠(yuǎn)距離輸送交流電不可缺少的裝置.在講解變壓器的原理時(shí),要積極引導(dǎo)學(xué)生從電磁感應(yīng)的角度說明:原線圈上加交流電壓產(chǎn)生交流電流,鐵芯中產(chǎn)生交變磁通量,副線圈中產(chǎn)生交變電動(dòng)勢,副線圈相當(dāng)于交流電源對外界負(fù)載供電.要向?qū)W生強(qiáng)調(diào),從能量轉(zhuǎn)換的角度看,變壓器是把電能通過磁場能轉(zhuǎn)換成電能的裝置,經(jīng)過轉(zhuǎn)換后一般電壓、電流都發(fā)生了變化.有的學(xué)生認(rèn)為變壓器鐵芯是帶電的針對這種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),可讓學(xué)生根據(jù)電磁感應(yīng)原理,經(jīng)過獨(dú)立思考了解到變壓器鐵芯并不帶電,鐵芯內(nèi)部有磁場(鐵芯外部磁場很弱).
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(shí).
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)目標(biāo)
(1)知道變壓器的構(gòu)造.
(2)理解互感現(xiàn)象,理解變壓器的工作原理.
(3)理解理想變壓器原、副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系,能應(yīng)用它分析解決有關(guān)問題.
(4)理解理想變壓器原、副線圈中電流與匝數(shù)的關(guān)系,能應(yīng)用它分析解決有關(guān)問題.
(5)知道課本中介紹的幾種常見的變壓器.
2、能力目標(biāo)
(1)用電磁感應(yīng)去理解變壓的工作原理,培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力.
(2)講解理想變壓器使學(xué)生了解建立物理模型的意義.(抓主要因素,忽略次要因素,排除無關(guān)因素)
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)使學(xué)生體會(huì)到能量守恒定律是普遍適用的
(2)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度.
三、教學(xué)重點(diǎn)
重點(diǎn):變壓器工作原理及工作規(guī)律.
高二物理教案11
教學(xué)目的
1.了解組成物質(zhì)的分子具有動(dòng)能及勢能,并且了解分子平均動(dòng)能和分子勢能都與哪些因素有關(guān)。
2.理解物體的內(nèi)能以及物體內(nèi)能由物體的狀態(tài)所決定。
教學(xué)重點(diǎn)
物體的內(nèi)能是一個(gè)重要的概念,是本章教學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)。學(xué)生只有正確理解物體的內(nèi)能才能理解做功和熱傳遞及物體內(nèi)能的變化關(guān)系。
教學(xué)難點(diǎn)
分子勢能。
教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)提問
什么樣的能是勢能?彈性勢能的大小與彈簧的形變關(guān)系怎樣?
二、新課教學(xué)
1.分子動(dòng)能。
。1)組成物質(zhì)的分子總在不停地運(yùn)動(dòng)著,所以運(yùn)動(dòng)著的分子具有動(dòng)能,叫做分子動(dòng)能。
(2)啟發(fā)性提問:根據(jù)你對布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的觀察,分子運(yùn)動(dòng)有什么樣的特點(diǎn)?
應(yīng)答:分子運(yùn)動(dòng)是雜亂無章的,在同一時(shí)刻,同一物體內(nèi)的分子運(yùn)動(dòng)方向不相同,分子的運(yùn)動(dòng)速率也不相同。
教師分析分子速率分布特點(diǎn)——在同一時(shí)刻有的分子速率大,有的分子速率小,從大量分子總體來看,速率很大和速率很小的分子是少數(shù),大多數(shù)分子是中等大小的速率。
教帥進(jìn)一步指出:由于分子速率不同,所以每個(gè)分子的動(dòng)能也不同。對于熱現(xiàn)象的研究來說,每個(gè)分子的動(dòng)能是毫無意義的,而有意義的是物體內(nèi)所有分子動(dòng)能的平均值,此平均值叫做分子的平均動(dòng)能。
。3)要學(xué)生討論研究。
用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn),分析冷、熱水的區(qū)別。
討論結(jié)論應(yīng)是:組成冷、熱水的大量分子的速率各不相同,則其動(dòng)能也各不相同,但就冷水總體來說分子的平均動(dòng)能小于熱水的分子平均動(dòng)能。
教師指出:由此可見,溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。
2.分子勢能。
。1)根據(jù)復(fù)習(xí)提問的回答(地面上的物體與地球之間有相互作用力;發(fā)生了形變的彈簧各部分間存在著相互作用力,因此在它們的相對位置發(fā)生變化時(shí),它們之間便具有勢能)說明分子間也存在著相互作用力,所以分子也具有由它們相對位置所決定的能,稱之為分子勢能。
。2)分子勢能與分子間距離的關(guān)系。
提問:分子力與分子間距離有什么關(guān)系?
應(yīng)答:當(dāng)r=r0時(shí),F(xiàn)=0,r<r0時(shí),F(xiàn)為斥力,r>r0時(shí),F(xiàn)為引力。
教師指出:由于分子間既有引力又有斥力,好象彈簧形變有伸長或壓縮兩種情況,因此分子勢能與分子間距離也分兩種情況。
、佼(dāng)r>r0時(shí),F(xiàn)為引力,分子勢能隨著r的增大而增加。此種情況與彈簧被拉長彈性勢能的增加很相似。
、诋(dāng)r< p="">
小結(jié):分子勢能隨著分子間距離變化而變化,而組成物體的大量分子間距離若增大(減。﹦t宏觀表現(xiàn)為物體體積增大(減。?梢姺肿觿菽芨矬w體積有關(guān)。
。3)物體的內(nèi)能。
教師指出:物體里所有的分子動(dòng)能和勢能的總和叫做物體的內(nèi)能。由此可知一切物體都具有內(nèi)能。
、傥矬w的內(nèi)能是由它的狀態(tài)決定的(狀態(tài)是指溫度、體積、物態(tài)等)。
提問:對于質(zhì)量相等、溫度都是100℃的水和水蒸氣來說它們的內(nèi)能相同嗎?
應(yīng)答,質(zhì)量相等意味著它們的分子數(shù)相同,溫度相等意味著它們的平均動(dòng)能相同,但由于水蒸氣分子間平均距離比水分子間平均距離大得多,分子勢能也大得多,因而質(zhì)量相等的水蒸氣的.內(nèi)能比水大。
、谖矬w的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),物體的內(nèi)能也隨著變化。
舉例說明:當(dāng)水沸騰時(shí),水的溫度保持不變,所供給的大量能用于把分子拉開,增大了分子勢能,因而增大了物體的內(nèi)能,當(dāng)水汽凝結(jié)時(shí),分子動(dòng)能沒有明顯變化,但分子靠得更緊密了,分子勢能便減小了,因此物體的內(nèi)能減小了。
、畚矬w的內(nèi)能是不同于機(jī)械能的另一種形式的能。
a.靜止在地面上的物體以地球?yàn)閰⒄瘴,物體的機(jī)械能等于0,但物體內(nèi)部的分子仍然在不停地運(yùn)動(dòng)著和相互作用著,物體的內(nèi)能永遠(yuǎn)不能為0。
b.物體在具有一定的內(nèi)能時(shí),也可以具有一定的機(jī)械能。如飛行的子彈。
C.不能把物體的機(jī)械能和物體的內(nèi)能混淆。只要物體的溫度、體積、物態(tài)不變,不論物體的機(jī)械能怎樣變化其內(nèi)能仍保持不變。反之,盡管物體的內(nèi)能在變化,它的機(jī)械能可以保持不變。
。4)學(xué)生討論題:
、凫o止在光滑水平地面上的木箱具有什么能?若木箱沿光滑水平地面加速運(yùn)動(dòng),木箱具有什么能?此時(shí)木箱的內(nèi)能與靜止時(shí)相比較變化了沒有?
、谫|(zhì)量相等而溫度不相等的兩杯水,哪一杯水具有較大的內(nèi)能?溫度相同而質(zhì)量不等的兩杯水,哪一杯水具有較大的內(nèi)能?
最后總結(jié)一下本課要點(diǎn)。
高二物理教案12
【三維目標(biāo)】
知識(shí)與技能:
1、知道點(diǎn)電荷的概念,理解并掌握庫侖定律的含義及其表達(dá)式;
2、會(huì)用庫侖定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算;
3、知道庫侖扭稱的原理。
過程與方法:
1、通過學(xué)習(xí)庫侖定律得出的過程,體驗(yàn)從猜想到驗(yàn)證、從定性到定量的科學(xué)探究過程,學(xué)會(huì)通過間接手段測量微小力的方法;
2、通過探究活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析結(jié)果及結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的研究方法。
情感、態(tài)度和價(jià)值觀:
1、通過對點(diǎn)電荷的研究,讓學(xué)生感受物理學(xué)研究中建立理想模型的重要意義;
2、通過靜電力和萬有引力的類比,讓學(xué)生體會(huì)到自然規(guī)律有其統(tǒng)一性和多樣性。
【教學(xué)重點(diǎn)】
1、建立庫侖定律的過程;
2、庫侖定律的應(yīng)用。
【教學(xué)難點(diǎn)】
庫侖定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程。
【教學(xué)方法】
實(shí)驗(yàn)探究法、交流討論法。
【教學(xué)過程和內(nèi)容】
<引入新課>同學(xué)們,通過前面的學(xué)習(xí),我們知道“同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引”,這讓我們對電荷間作用力的方向有了一定的認(rèn)識(shí)。我們把電荷間的作用力叫做靜電力,那么靜電力的大小滿足什么規(guī)律呢?讓我們一起進(jìn)入本章第二節(jié)《庫侖定律》的學(xué)習(xí)。
<庫侖定律的發(fā)現(xiàn)>
活動(dòng)一:思考與猜想
同學(xué)們,電荷間的作用力是通過帶電體間的相互作用來表現(xiàn)的,因此,我們應(yīng)該研究帶電體間的相互作用。可是,生活中帶電體的大小和形狀是多種多樣的,這就給我們尋找靜電力的規(guī)律帶來了麻煩。
早在300多年以前,偉大的牛頓在研究萬有引力的同時(shí),就曾對帶電紙片的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究,可是由于帶電紙片太不規(guī)則,牛頓對靜電力的研究并未成功。
。▎栴}1)大家對研究對象的選擇有什么好的建議嗎?
在靜電學(xué)的研究中,我們經(jīng)常使用的帶電體是球體。
。▎栴}2)帶電體間的作用力(靜電力)的'大小與哪些因素有關(guān)呢?
請學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)大膽猜想。
<定性探究>電荷間的作用力與影響因素的關(guān)系
實(shí)驗(yàn)表明:電荷間的作用力F隨電荷量q的增大而增大;隨距離r的增大而減小。
。ㄌ崾荆┪覀兊难芯康竭@里是否可以結(jié)束了?為什么?
這只是定性研究,應(yīng)該進(jìn)一步深入得到更準(zhǔn)確的定量關(guān)系。
。▎栴}3)靜電力F與r,q之間可能存在什么樣的定量關(guān)系?
你覺得哪種可能更大?為什么?(引導(dǎo)學(xué)生與萬有引力類比)
活動(dòng)二:設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
<實(shí)驗(yàn)方法>
。▎栴}4)研究F與r、q的定量關(guān)系應(yīng)該采用什么方法?
控制變量法——(1)保持q不變,驗(yàn)證F與r2的反比關(guān)系;
。2)保持r不變,驗(yàn)證F與q的正比關(guān)系。
<實(shí)驗(yàn)可行性討論>。
困難一:F的測量(在這里F是一個(gè)很小的力,不能用彈簧測力計(jì)直接測量,你有什么辦法可以實(shí)現(xiàn)對F大小的間接測量嗎?)
困難二:q的測量(我們現(xiàn)在并不知道準(zhǔn)確測定帶電小球所帶的電量的方法,要研究F與q的定量關(guān)系,你有什么好的想法嗎?)
。ㄋ季S啟發(fā))有這樣一個(gè)事實(shí):兩個(gè)相同的金屬小球,一個(gè)帶電、一個(gè)不帶電,互相接觸后,它們對相隔同樣距離的第三個(gè)帶電小球的作用力相等。
——這說明了什么?(說明球接觸后等分了電荷)
。ㄗ穯枺┈F(xiàn)在,你有什么想法了嗎?
<實(shí)驗(yàn)具體操作>定量驗(yàn)證
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們距離的二次方成反比。
<得出庫侖定律>同學(xué)們,我們一起用了大約20分鐘得到的這個(gè)結(jié)論,其實(shí)在物理學(xué)發(fā)展,數(shù)位偉大的科學(xué)家用了近30年的時(shí)間得到的并以法國物理學(xué)家?guī)靵龅拿謥砻膸靵龆伞?/p>
啟示一:類比猜想的價(jià)值
讀過牛頓著作的人都可能推想到:凡是表現(xiàn)這種特性的相互作用都應(yīng)服從平方反比定律。這似乎用類比推理的方法就可以得到電荷間作用力的規(guī)律。正是這樣的類比,讓電磁學(xué)少走了許多彎路,形成了嚴(yán)密的定量規(guī)律。馬克·吐溫曾說“科學(xué)真是迷人,根據(jù)零星的事實(shí),增添一點(diǎn)猜想,竟能贏得那么多的收獲!”。科學(xué)家以廣博的知識(shí)和深刻的洞察力為基礎(chǔ)進(jìn)行的猜想,才是有創(chuàng)造力的思維活動(dòng)。
然而,英國物理史學(xué)家丹皮爾也說“自然如不能被目證那就不能被征服!”
啟示二:實(shí)驗(yàn)的精妙
1785年庫侖在前人工作的基礎(chǔ)上,用自己設(shè)計(jì)的扭稱精確驗(yàn)證得到了庫侖定律。(庫侖扭稱實(shí)驗(yàn)的介紹:這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)相當(dāng)巧妙。把微小力放大為力矩,將直接測量轉(zhuǎn)換為間接測量,從而得到靜電力的作用規(guī)律——庫侖定律。)
<講解庫侖定律>
1、內(nèi)容:真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。
2、數(shù)學(xué)表達(dá)式:
。ㄕf明),叫做靜電力常量。
3、適用條件:(1)真空中(一般情況下,在空氣中也近似適用);
(2)靜止的;(3)點(diǎn)電荷。
。◤(qiáng)調(diào))庫侖定律的公式與萬有引力的公式在形式上盡管很相似,但仍是性質(zhì)不同的兩種力。我們來看下面的題目:
<達(dá)標(biāo)訓(xùn)練>
例題1:(通過定量計(jì)算,讓學(xué)生明確對于微觀帶電粒子,因?yàn)殪o電力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于萬有引力,所以我們往往忽略萬有引力。)
。ㄟ^渡)兩個(gè)點(diǎn)電荷的靜電力我們會(huì)求解了,可如果存在三個(gè)電荷呢?
。ǔ星皢⒑螅﹥蓚(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而有所改變。因此,多個(gè)點(diǎn)電荷對同一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對這個(gè)點(diǎn)電荷的作用力的矢量和。
例題2:(多個(gè)點(diǎn)電荷對同一點(diǎn)電荷作用力的疊加問題。一方面鞏固庫侖定律,另一方面,也為下一節(jié)電場強(qiáng)度的疊加做鋪墊。)
。ㄍ卣拐f明)庫侖定律是電磁學(xué)的基本定律之一。雖然給出的是點(diǎn)電荷間的靜電力,但是任何一個(gè)帶電體都可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的。所以,如果知道了帶電體的電荷分布,就可以根據(jù)庫侖定律和平行四邊形定則求出帶電體間靜電力的大小和方向了。而這正是庫侖定律的普遍意義。
高二物理教案13
教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)了解地球表面物體的萬有引力兩個(gè)分力的大小關(guān)系,計(jì)算地球質(zhì)量;
(2)行星繞恒星運(yùn)動(dòng)、衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)的共同點(diǎn):萬有引力作為行星、衛(wèi)星圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,會(huì)用萬有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量;
。3)了解萬有引力定律在天文學(xué)上有重要應(yīng)用。
2、過程與方法:
。1)培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)分析找到事物的主要因素和次要因素的一般過程和方法;
。2)培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)事件的之間相似性采取類比方法分析新問題的能力與方法;
。3)培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)建立模型的能力與方法。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀:
。1)培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)禁的科學(xué)態(tài)度和大膽探究的心理品質(zhì);
。2)體會(huì)物理學(xué)規(guī)律的簡潔性和普適性,領(lǐng)略物理學(xué)的優(yōu)美。
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
地球質(zhì)量的計(jì)算、太陽等中心天體質(zhì)量的計(jì)算。
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)工具
多媒體、板書
教學(xué)過程
一、計(jì)算天體的質(zhì)量
1、基本知識(shí)
。1)地球質(zhì)量的計(jì)算
、僖罁(jù):地球表面的物體,若不考慮地球自轉(zhuǎn),物體的重力等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力,即
、诮Y(jié)論:
只要知道g、R的值,就可計(jì)算出地球的質(zhì)量。
。2)太陽質(zhì)量的計(jì)算
、僖罁(jù):質(zhì)量為m的行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),行星與太陽間的萬有引力充當(dāng)向心力,即
、诮Y(jié)論:
只要知道衛(wèi)星繞行星運(yùn)動(dòng)的周期T和半徑r,就可以計(jì)算出行星的質(zhì)量。
2、思考判斷
(1)地球表面的物體,重力就是物體所受的萬有引力。(×)
。2)繞行星勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的衛(wèi)星,萬有引力提供向心力。(√)
。3)利用地球繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng),可求地球的質(zhì)量。(×)
3、探究交流
若已知月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T和半徑r,由此可以求出地球的質(zhì)量嗎?能否求出月球的質(zhì)量呢?
【提示】能求出地球的質(zhì)量。利用
為中心天體的質(zhì)量。做圓周運(yùn)動(dòng)的月球的質(zhì)量m在等式中已消掉,所以根據(jù)月球的周期T、公轉(zhuǎn)半徑r,無法計(jì)算月球的質(zhì)量。
二、發(fā)現(xiàn)未知天體
1、基本知識(shí)
。1)海王星的發(fā)現(xiàn)
英國劍橋大學(xué)的學(xué)生亞當(dāng)斯和法國年輕的天文學(xué)家勒維耶根據(jù)天王星的觀測資料,利用萬有引力定律計(jì)算出天王星外“新”行星的軌道。1846年9月23日,德國的加勒在勒維耶預(yù)言的位置附近發(fā)現(xiàn)了這顆行星——海王星。
。2)其他天體的發(fā)現(xiàn)
近100年來,人們在海王星的軌道之外又發(fā)現(xiàn)了冥王星、鬩神星等幾個(gè)較大的天體。
2、思考判斷
(1)海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)表明了萬有引力理論在太陽系內(nèi)的正確性。(√)
。2)科學(xué)家在觀測雙星系統(tǒng)時(shí),同樣可以用萬有引力定律來分析。(√)
3、探究交流
航天員翟志剛走出“神舟七號(hào)”飛船進(jìn)行艙外活動(dòng)時(shí),要分析其運(yùn)動(dòng)狀態(tài),牛頓定律還適用嗎?
【提示】適用。牛頓將牛頓定律與萬有引力定律綜合,成功分析了天體運(yùn)動(dòng)問題。牛頓定律對物體在地面上的運(yùn)動(dòng)以及天體的運(yùn)動(dòng)都是適用的。
三、天體質(zhì)量和密度的計(jì)算
【問題導(dǎo)思】
1、求天體質(zhì)量的思路是什么?
2、有了天體的質(zhì)量,求密度還需什么物理量?
3、求天體質(zhì)量常有哪些方法?
1、求天體質(zhì)量的思路
繞中心天體運(yùn)動(dòng)的其他天體或衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),做圓周運(yùn)動(dòng)的天體(或衛(wèi)星)的向心力等于它與中心天體的萬有引力,利用此關(guān)系建立方程求中心天體的質(zhì)量。
2、計(jì)算天體的質(zhì)量
下面以地球質(zhì)量的計(jì)算為例,介紹幾種計(jì)算天體質(zhì)量的方法:
。1)若已知月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,半徑為r,根據(jù)萬有引力等于向心力,即
。2)若已知月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r和月球運(yùn)行的線速度v,由于地球?qū)υ虑虻囊Φ扔谠虑蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的向心力,根據(jù)牛頓第二定律,得
。3)若已知月球運(yùn)行的線速度v和運(yùn)行周期T,由于地球?qū)υ虑虻囊Φ扔谠虑蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的向心力,根據(jù)牛頓第二定律,得
(4)若已知地球的半徑R和地球表面的重力加速度g,根據(jù)物體的重力近似等于地球?qū)ξ矬w的引力,得
解得地球質(zhì)量為
3、計(jì)算天體的密度
若天體的半徑為R,則天體的密度ρ
誤區(qū)警示
1、計(jì)算天體質(zhì)量的方法不僅適用于地球,也適用于其他任何星體。注意方法的拓展應(yīng)用。明確計(jì)算出的是中心天體的質(zhì)量。
2、要注意R、r的區(qū)分。R指中心天體的半徑,r指行星或衛(wèi)星的軌道半徑。以地球?yàn)槔,若繞近地軌道運(yùn)行,則有R=r.
例:要計(jì)算地球的質(zhì)量,除已知的一些常數(shù)外還需知道某些數(shù)據(jù),現(xiàn)給出下列各組數(shù)據(jù),可以計(jì)算出地球質(zhì)量的有哪些?()
A.已知地球半徑R
B.已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和線速度v
C.已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v和周期T
D.已知地球公轉(zhuǎn)的周期T′及運(yùn)轉(zhuǎn)半徑r′
【答案】ABC
歸納總結(jié):求解天體質(zhì)量的技巧
天體的'質(zhì)量計(jì)算是依據(jù)物體繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),萬有引力充當(dāng)向心力,列出有關(guān)方程求解的,因此解題時(shí)首先應(yīng)明確其軌道半徑,再根據(jù)其他已知條件列出相應(yīng)的方程。
四、分析天體運(yùn)動(dòng)問題的思路
【問題導(dǎo)思】
1、常用來描述天體運(yùn)動(dòng)的物理量有哪些?
2、分析天體運(yùn)動(dòng)的主要思路是什么?
3、描述天體的運(yùn)動(dòng)問題,有哪些主要的公式?
1、解決天體運(yùn)動(dòng)問題的基本思路
一般行星或衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)可看做勻速圓周運(yùn)動(dòng),所需要的向心力都由中心天體對它的萬有引力提供,所以研究天體時(shí)可建立基本關(guān)系式:
2、四個(gè)重要結(jié)論
設(shè)質(zhì)量為m的天體繞另一質(zhì)量為M的中心天體做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)
以上結(jié)論可總結(jié)為“越遠(yuǎn)越慢,越遠(yuǎn)越小”。
誤區(qū)警示
1、由以上分析可知,衛(wèi)星的an、v、ω、T與行星或衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān),僅由被環(huán)繞的天體的質(zhì)量M和軌道半徑r決定。
2、應(yīng)用萬有引力定律求解時(shí)還要注意挖掘題目中的隱含條件,如地球的公轉(zhuǎn)周期是365天,自轉(zhuǎn)一周是24小時(shí),其表面的重力加速度約為9.8m/s2.
例:)據(jù)報(bào)道,天文學(xué)家近日發(fā)現(xiàn)了一顆距地球40光年的“超級地球”,名為“55Cancrie”,該行星繞母星(中心天體)運(yùn)行的周期約為地球繞太陽運(yùn)行周期的480(1),母星的體積約為太陽的60倍。假設(shè)母星與太陽密度相同,“55Cancrie”與地球均做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則“55Cancrie”與地球的()
【答案】B
歸納總結(jié):解決天體運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵點(diǎn)
解決該類問題要緊扣兩點(diǎn):一是緊扣一個(gè)物理模型:就是將天體(或衛(wèi)星)的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng);二是緊扣一個(gè)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征,即天體(或衛(wèi)星)的向心力由萬有引力提供。還要記住一個(gè)結(jié)論:在向心加速度、線速度、角速度和周期四個(gè)物理量中,只有周期的值隨著軌道半徑的變大而增大,其余的三個(gè)都隨軌道半徑的變大而減小
五、雙星問題的分析方法
例:天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運(yùn)行的兩顆恒星稱為雙星。雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍。利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運(yùn)動(dòng)特征可推算出它們的總質(zhì)量。已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期均為T,兩顆恒星之間的距離為r,試推算這個(gè)雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量。(引力常量為G)
歸納總結(jié):雙星系統(tǒng)的特點(diǎn)
1、雙星繞它們共同的圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),它們之間的距離保持不變;
2、兩星之間的萬有引力提供各自需要的向心力;
3、雙星系統(tǒng)中每顆星的角速度相等;
4、兩星的軌道半徑之和等于兩星間的距離。
高二物理教案14
一、運(yùn)動(dòng)的描述
1、物體模型用質(zhì)點(diǎn),忽略形狀和大;地球公轉(zhuǎn)當(dāng)質(zhì)點(diǎn),地球自轉(zhuǎn)要大小。物體位置的變化,準(zhǔn)確描述用位移,運(yùn)動(dòng)快慢S比t,a用Δv與t比。
2、運(yùn)用一般公式法,平均速度是簡法,中間時(shí)刻速度法,初速度零比例法,再加幾何圖像法,求解運(yùn)動(dòng)好方法。自由落體是實(shí)例,初速為零a等g.豎直上拋知初速,上升心有數(shù),飛行時(shí)間上下回,整個(gè)過程勻減速。中心時(shí)刻的速度,平均速度相等數(shù);求加速度有好方,ΔS等aT平方。
3、速度決定物體動(dòng),速度加速度方向中,同向加速反向減,垂直拐彎莫前沖。
二、力
1、解力學(xué)題堡壘堅(jiān),受力分析是關(guān)鍵;分析受力性質(zhì)力,根據(jù)效果來處理。
2、分析受力要仔細(xì),定量計(jì)算七種力;重力有無看提示,根據(jù)狀態(tài)定彈力;先有彈力后摩擦,相對運(yùn)動(dòng)是依據(jù);萬有引力在萬物,電場力存在定無疑;洛侖茲力安培力,二者實(shí)質(zhì)是統(tǒng)一;相互垂直力,平行無力要切記。
3、同一直線定方向,計(jì)算結(jié)果只是“量”,某量方向若未定,計(jì)算結(jié)果給指明;兩力合力小和大,兩個(gè)力成q角夾,平行四邊形定法;合力大小隨q變,只在最小間,多力合力合另邊。
多力問題狀態(tài)揭,正交分解來解決,三角函數(shù)能化解。
4、力學(xué)問題方法多,整體隔離和假設(shè);整體只需看外力,求解內(nèi)力隔離做;狀態(tài)相同用整體,否則隔離用得多;即使?fàn)顟B(tài)不相同,整體牛二也可做;假設(shè)某力有或無,根據(jù)計(jì)算來定奪;極限法抓臨界態(tài),程序法按順序做;正交分解選坐標(biāo),軸上矢量盡量多。
三、牛頓運(yùn)動(dòng)定律
1.F等ma,牛頓二定律,產(chǎn)生加速度,原因就是力。
合力與a同方向,速度變量定a向,a變小則u可大,只要a與u同向。
2.N、T等力是視重,mg乘積是實(shí)重;超重失重視視重,其中不變是實(shí)重;加速上升是超重,減速下降也超重;失重由加降減升定,完全失重視重零
四、曲線運(yùn)動(dòng)、萬有引力
1、運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線,向心力存在是條件,曲線運(yùn)動(dòng)速度變,方向就是該點(diǎn)切線。
2、圓周運(yùn)動(dòng)向心力,供需關(guān)系在心里,徑向合力提供足,需mu平方比R,mrw平方也需,供求平衡不心離。
3、萬有引力因質(zhì)量生,存在于世界萬物中,皆因天體質(zhì)量大,萬有引力顯神通。衛(wèi)星繞著天體行,快慢運(yùn)動(dòng)的.衛(wèi)星,均由距離來決定,距離越近它越快,距離越遠(yuǎn)越慢行,同步衛(wèi)星速度定,定點(diǎn)赤道上空行。
五、機(jī)械能與能量
1、確定狀態(tài)找動(dòng)能,分析過程找力功,正功負(fù)功加一起,動(dòng)能增量與它同。
2、明確兩態(tài)機(jī)械能,再看過程力做功,“重力”之外功為零,初態(tài)末態(tài)能量同。
3、確定狀態(tài)找量能,再看過程力做功。有功就有能轉(zhuǎn)變,初態(tài)末態(tài)能量同。
六、熱力學(xué)定律
1、第一定律熱力學(xué),能量守恒好感覺。內(nèi)能變化等多少,熱量做功不能少。
正負(fù)符號(hào)要準(zhǔn)確,收入支出來理解。對內(nèi)做功和吸熱,內(nèi)能增加皆正值;對外做功和放熱,內(nèi)能減少皆負(fù)值。
2、熱力學(xué)第二定律,熱傳遞是不可逆,功轉(zhuǎn)熱和熱轉(zhuǎn)功,具有方向性不逆。
高二物理教案15
1、教學(xué)目標(biāo)
1、1知識(shí)與技能
。1)知道什么是等溫變化;
(2)掌握玻意耳定律的內(nèi)容和公式;知道定律的適用條件。
。3)理解等溫變化的P—V圖象與P—1/V圖象的含義,增強(qiáng)運(yùn)用圖象表達(dá)物理規(guī)律的能力;
1、2過程與方法
帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷探究等溫變化規(guī)律的全過程,體驗(yàn)控制變量法以及實(shí)驗(yàn)中采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的方法。
1、3情感、態(tài)度與價(jià)值觀
讓學(xué)生切身感受物理現(xiàn)象,注重物理表象的形成;用心感悟科學(xué)探索的基本思路,形成求實(shí)創(chuàng)新的科學(xué)作風(fēng)。
2、教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)
重點(diǎn):讓學(xué)生經(jīng)歷探索未知規(guī)律的過程,掌握一定質(zhì)量的氣體在等溫變化時(shí)壓強(qiáng)與體積的關(guān)系,理解p—V圖象的物理意義。
難點(diǎn):學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì);數(shù)據(jù)處理。
3、教具:
塑料管,乒乓球、熱水,氣球、透明玻璃缸、抽氣機(jī),u型管,注射器,壓力計(jì)。
4、設(shè)計(jì)思路
學(xué)生在初中時(shí)就已經(jīng)有了固體、液體和氣體的概念,生活中也有熱脹冷縮的概念,但對于氣體的三個(gè)狀態(tài)參量之間有什么樣的關(guān)系是不清楚的。新課程理念要求我們,課堂應(yīng)該以學(xué)生為主體,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí),著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和實(shí)證精神。這節(jié)課首先通過做簡單的演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生明白氣體的`質(zhì)量、溫度、體積和壓強(qiáng)這幾個(gè)物理量之間存在著密切的聯(lián)系;然后與學(xué)生一道討論實(shí)驗(yàn)方案,確定實(shí)驗(yàn)要點(diǎn),接著師生一道實(shí)驗(yàn)操作,數(shù)據(jù)的處理,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論并深入討論,最后簡單應(yīng)用等溫變化規(guī)律解決實(shí)際問題。
5、教學(xué)流程:(略)
6、教學(xué)過程
課題引入
演示實(shí)驗(yàn):變形的乒乓球在熱水里恢復(fù)原狀
乒乓球里封閉了一定質(zhì)量的氣體,當(dāng)它的溫度升高,氣體的壓強(qiáng)就隨著增大,同時(shí)體積增大而恢復(fù)原狀。由此知道氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)之間有相互制約的關(guān)系。本章我們研究氣體各狀態(tài)參量之間的關(guān)系。
對于氣體來說,壓強(qiáng)、體積、溫度與質(zhì)量之間存在著一定的關(guān)系。高中階段通常就用壓強(qiáng)、體積、溫度描述氣體的狀態(tài),叫做氣體的三個(gè)狀態(tài)參量。對于一定質(zhì)量的氣體當(dāng)它的三個(gè)狀態(tài)參量都不變時(shí),我們就說氣體處于某一確定的狀態(tài);當(dāng)一個(gè)狀態(tài)參量發(fā)生變化時(shí),就會(huì)引起其他狀態(tài)參量發(fā)生變化,我們就說氣體發(fā)生了狀態(tài)變化。這一章我們的主要任務(wù)就是研究氣體狀態(tài)變化的規(guī)律。
出示課題:第八章氣體
師問:同時(shí)研究三個(gè)及三個(gè)以上物理量的關(guān)系,我們要用什么方法呢?請舉例說明。
生:控制變量法
比如要研究壓強(qiáng)與體積之間的關(guān)系,需要保持質(zhì)量和溫度不變,再如要研究氣體壓強(qiáng)與溫度之間的關(guān)系,需要保持質(zhì)量和體積不變。
師:我們這節(jié)課首先研究氣體的壓強(qiáng)和體積的變化關(guān)系。
我們把溫度和質(zhì)量不變時(shí)氣體的壓強(qiáng)隨體積的變化關(guān)系叫做等溫變化。
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