高中物理教案(15篇)
作為一無名無私奉獻的教育工作者,通常需要用到教案來輔助教學,借助教案可以讓教學工作更科學化。教案應該怎么寫呢?以下是小編幫大家整理的高中物理教案,僅供參考,希望能夠幫助到大家。
高中物理教案1
教學目標
知識與技能
1.知道時間和時刻的區(qū)別和聯系.
2.理解位移的概念,了解路程與位移的區(qū)別.
3.知道標量和矢量,知道位移是矢量,時間、時刻和路程是標量.
4.能用數軸或一維直線坐標表示時刻和時間、位置和位移.
5.知道時刻與位置、時間與位移的對應關系.
過程與方法
1.圍繞問題進行充分的討論與交流,聯系實際引出時間、時刻、位移、路程等,要使學生學會將抽象問題形象化的處理方法.
2.會用坐標表示時刻與時間、位置和位移及相關方向
3.會用矢量表示和計算質點位移,用標量表示路程.
情感態(tài)度與價值觀
1.通過時間位移的學習,要讓學生了解生活與物理的關系,同時學會用科學的思維看待事實.
2.通過用物理量表示質點不同時刻的不同位置,不同時間內的不同位移(或路程)的體驗,領略物理方法的奧妙,體會科學的力量.
3.養(yǎng)成良好的思考表述習慣和科學的價值觀.
4.從知識是相互關聯、相互補充的思想中,培養(yǎng)同學們建立事物是相互聯系的唯物主義觀點.
教學重難點
教學重點
1.時間和時刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯系
2.位移的概念以及它與路程的區(qū)別.
教學難點
1.幫助學生正確認識生活中的時間與時刻.
2.理解位移的概念,會用有向線段表示位移.
教學工具
教學課件
多媒體課件
教學過程
[引入新課]
師:上節(jié)課我們學習了描述運動的幾個概念,大家想一下是哪幾個概念?
生:質點、參考系、坐標系.
師:大家想一下,如果僅用這幾個概念,能不能全面描述物體的運動情況?
生:不能.
師:那么要準確、全面地描述物體的運動,我們還需要用到哪些物理概念?
一部分學生可能預習過教材,大聲回答,一部分學生可能忙著翻書去找.
師指導學生快速閱讀教材第一段,并粗看這節(jié)課的黑體字標題,提出問題:要描述物體的機械運動,本節(jié)課還將從哪幾個方面去描述?
生通過閱讀、思考,對本節(jié)涉及的概念有個總體印象,知道這些概念都是為了進一步描述物體的運動而引入的,要研究物體的運動還要學好這些基本概念.
引言:宇宙萬物都在時間和空間中存在和運動.我們每天按時上課、下課、用餐、休息。從幼兒園、小學、中學,經歷一年又一年,我們在時間的長河里成長.對于時間這個名詞,我們并不陌生,你能準確說出時間的含義嗎?物體的任何機械運動都伴隨著物體在空間中位置的改變,你們用什么來量度物體位置的改變呢?這就是我們今天要研究的課題--§1.2時間和位移.
[新課教學]
一、時刻和時間間隔
[討論與交流]
指導學生仔細閱讀“時刻和時間間隔”一部分,然后用課件投影展示本校作息時間表.
師:同時提出問題;
1.結合教材,你能列舉出哪些關于時間和時刻的說法?
2.觀察教材第14頁圖1.2-1,如何用數軸表示時間?
學生在教師的指導下,自主閱讀,積極思考,然后每四人一組展開討論,每
組選出代表,發(fā)表見解,提出問題.
生:我們開始上課的“時間”:8:00就是指的時刻;下課的“時間”:8:45也是指的時刻.這樣每個活動開始和結束的那一瞬間就是指時刻.
生:我們上一堂課需要45分鐘,做眼保健操需要5分鐘,這些都是指時間間隔,每一個活動所經歷的一段時間都是指時間間隔.
師:根據以上討論與交流,能否說出時刻與時間的概念.
教師幫助總結并回答學生的提問.
師:時刻是指某一瞬時,時間是時間間隔的簡稱,指一段持續(xù)的時間間隔。兩個時刻的間隔表示一段時間.
讓學生再舉出一些生活中能反映時間間隔和時刻的實例,并讓他們討論.
教師利用課件展示某一列車時刻表,幫助學生分析列車運動情況.
(展示問題)根據下列“列車時刻表”中的數據,列車從廣州到長沙、鄭州和北京西站分別需要多長時間?
T15站名T16
18:19北京西14:58
00:35 00:41鄭州08:42 08:36
05:49 05:57武昌03:28 03:20
09:15 09:21長沙23:59 23:5l
16:25廣州16:52
參考答案:6小時59分、15小時50分、22小時零6分.
(教師總結)
師:平常所說的“時間”,有時指時刻,有時指時間間隔,如有人問你:“你們什么時間上課啊?”這里的時間是指時間間隔嗎?
生:不是,實際上這里的時間就是指的時刻.
師:我們可以用數軸形象地表示出時刻和時間間隔.
教師課件投放教材圖1.2-1所顯示的問題,將其做成F1ash動畫.
學生分組討論,然后說說怎樣用時間軸表示時間和時刻.
生:時刻:在時間坐標軸上用一點來表示時刻.時間:兩個時刻的間隔表示一段時間.一段時間在時間坐標軸上用一線段表示.
師:為了用具體數字說明時間,必須選擇某一時刻作為計時起點,計時起點的選擇是人為的單位秒(s).
師:下圖1-2-1給出了時間軸,請你說出第3秒,前3秒,第3秒初第3秒末,第n秒的意義.
答:
1.學習了時間與時刻,藍仔、紅孩、紫珠和黑柱發(fā)表了如下一些說法,正確的是…( )
A.藍仔說,下午2點上課,2點是我們上課的時刻
B.紅孩說,下午2點上課,2點是我們上課的時間
C.紫珠說,下午2點上課,2點45分下課,上課的時刻是45分鐘
D.黑柱說,2點45分下課,2點45分是我們下課的時間
答案:A
2.關于時刻和時間,下列說法中正確的是…………………………………( )
A.時刻表示時間較短,時間表示時間較長B.時刻對應位置,時間對應位移
C.作息時間表上的數字表示時刻D.1 min內有60個時刻
答案:BC
解析:緊扣時間和時刻的定義及位置、位移與時刻、時間的關系,可知B、C正確,A錯.一段時間內有無數個時刻,因而D錯.
以下提供幾個課堂討論與交流的例子,僅供參考.
[討論與交流]:我國在20xx年10月成功地進行了首次載人航天飛行.10月15日09時0分,“神舟”五號飛船點火,經9小時40分50秒至15日18時40分50秒,我國宇航員楊利偉在太空中層示中國國旗和聯合國旗,再經11小時42分10秒至16日06時23分,飛船在內蒙古中部地區(qū)成為著陸.在上面給出的時間或時刻中,哪些指的是時間,哪些又指的是時刻?
參考答案:這里的“10月15日09時0分”、“15日18時40分50秒”和“16日06時23分”,分別是指這次航天飛行點火、展示國旗和著陸的時刻,而“9小時40分50秒”和“11小時62分10秒”分別指的是從點火到展示國旗和從展示國旗到著陸所用的時間.
二、路程和位移
(情景展示)中國西部的塔克拉瑪干沙漠是我國的沙漠,在沙漠中,遠眺不見邊際,抬頭不見飛鳥.沙漠中布滿了100~200m高的沙丘.像大海的巨浪,人們把它稱為“死亡之!.
許多穿越這個沙漠的勇士常常迷路,甚至因此而喪生.歸結他們失敗的原因都是因為在沙漠中搞不清這樣三個問題:我在哪里?我要去哪里?選哪條路線?而這三個問題涉及三個描述物體運動的物理量:位置、位移、路程.
師:(投影中國地圖)讓學生思考:從北京到重慶,觀察地圖,你有哪些不同的'選擇?這些選擇有何相同或不同之處?
生:從北京到重慶,可以乘汽車,也可以乘火車或飛機,還可以中途改變交通工具.選擇的路線不同,運動軌跡不同,但就位置變動而言,都是從北京來到了重慶.
師:根據上面的學習,你能給出位移及路程的定義嗎?
生:位移:從物體運動的起點指向運動的終點的有向線段.位移是表示物體位置變化的物理量.國際單位為米(m).
路程:路程是質點實際運動軌跡的長度.(板)
在坐標系中,我們也可以用數學的方法表示出位移.
實例:質點從A點運動到B點,我們可以用有方向的線段來表示位移,從初始位置A向末位置B畫有向線段,展示教材圖1.2-3.
[討論與交流]
請看下面的一段對話,找出里面的哪些語言描述了位置,哪些語言描述了位置的變動.哪些是指路程,哪些是指位移.
甲:同學,請問紅孩去哪里了?
乙:他去圖書室了,五分鐘前還在這兒.
甲:圖書室在哪兒?
乙指著東北的方向說:在那個方位.
甲:我還是不知道怎么走過去,有最近的路可去嗎?
乙:你可以從這兒向東到孔子像前再往北走,就能看見了.
丙加入進來,說道;也可以先向北走,再向東,因為那邊有好風景可看.
甲:最近要多遠?
乙:大概要三百米吧.
丙開玩笑說;不用,你如果能從索道直線到達也就是一百米.
乙:別騙人了,哪有索道啊!
丙:我是開玩笑的,那只好辛苦你了,要走曲線.
甲:謝謝你們兩位,我去找他了.
學生分組討論后,選代表回答問題.
生1:乙手指的方向--東北,就是甲在找紅孩的過程中發(fā)生的位移的方向.
生2:里面的三百米是指路程,一百米的直線距離是指位移的大小.
生3:他們談話的位置和圖書室是兩個位置,也就是甲在找紅孩過程中的初末位置.
請你舉出生活中更常見的例子說明路程和位移.(圍繞跑道跑一圈的位移和路程)
[討論與思考]
1.(用課件展示中國地圖)在地圖上查找上海到烏魯木齊的鐵路.請根據地圖中的比例尺估算一下,坐火車從上海到烏魯木齊的位移和經過的路程分別是多少?
閱讀下面的對話:
甲:請問到市圖書館怎么走?
乙:從你所在的市中心向南走400 m到一個十字路口,再向東走300m就到了.
甲:謝謝!
乙:不用客氣.
請在圖1-2-3上把甲要經過的路程和位移表示出來.
師:請你歸納一下:位移和路程有什么不同?
生1:位移是矢量,有向線段的長度表示其大小,有向線段的方向表示位移的方向.
生2:質點的位移與運動路徑無關,只與初位置、末位置有關.
生3:位移與路程不同,路程是質點運動軌跡的長度,路程只有大小沒有方向,是標量.
教師提出問題
師:位移的大小有沒有等于路程的時候?
學生討論后回答,并交流自己的看法.
生:在直線運動中,位移的大小就等于路程。
教師適時點撥,畫一往復直線運動給學生討論.
生:在單方向的直線運動中,位移的大小就等于路程.
教師總結
師:只有在單向直線運動中,位移的大小才等于路程,在其他情況中,路程要大于位移的大小.
[課堂訓練]
下列關于位移和路程的說法中,正確的是………………( )
A位移大小和路程不一定相等,所以位移才不等于路程
B位移的大小等于路程,方向由起點指向終點
C位移描述物體相對位置的變化,路程描述路徑的長短
D位移描述直線運動,路程描述曲線運動
答案:C
解析:A選項表述的因果關系沒有意義,故A錯.位移的方向可以用從初位置指末位置的有向線段來表示,但位移的大小并不等于路程,往往是位移的大小小于等于路程,故選項B錯.位移和路程是兩個不同的物理量,位移描述物體位置的變化,路程描述物體運動路徑的長短,所以選項C正確.位移的大小和路程不一定相等,只有當物體做單向直線運動時,位移的大小才等于路程.無論是位移還是路程都既可以描述直線運動,也可以描述曲線運動,故選項D也是錯誤的
三、矢量和標量
師:像位移這樣的物理量,既有大小又有方向,我們以前學過的物理量很多都只有大小,沒有方向,請同學們回憶并說給大家聽聽.
學生討論后回答
生:溫度、質量、體積、長度、時間、路程.
對于討論中學生可能提出這樣的問題,像電流、壓強這兩個學生學過的物理量,它們是有方向的,但它們仍然是標量.這在以后的學習中會更進一步加深對矢量和標量的認識.
學生閱讀課文后,說說矢量和標量的算法有什么不同.
生:兩個標量相加遵從算術加法的法則.
[討論與思考]
一位同學從操場中心A出發(fā),向北走了40 m,到達C點,然后又向東走了30 m,到達B點.用有向線段表明他第一次、第二次的位移和兩次行走的合位移(即代表他的位置變化的最后結果的位移).三個位移的大小各是多少?你能通過這個實例總結出矢量相加的法則嗎?
解析:畫圖如圖1-2-4所示.矢量相加的法則是平行四邊形法則.
[討論與思考]
氣球升到離地面80m高空時,從氣球上掉下一物體,物體又上升了10 m高后才開始下落,規(guī)定向上方向為正方向.討論并回答下列問題,體會矢量的表示方向.
(1)物體從離開氣球開始到落到地面時的位移大小是多少米?方向如何?
(2)表示物體的位移有幾種方式?其他矢量是否都能這樣表示?注意體會“+”“-”號在表示方向上的作用.
解析:(1)一80m,方向豎直向下;(2)到現在有三種:語言表述法,如“位移的大小為80m,方向豎直向下”;矢量圖法;“+”“一”號法,如“規(guī)定豎直向上為正方向,則物體的位移為一80m”.
[課堂訓練]
(播放1 500m比賽的錄像片斷)
在標準的運動場上將要進行1 500米賽跑,上午9時20分50秒,發(fā)令槍響,某運動員從跑道上最內圈的起跑點出發(fā),繞運動場跑了3圈多,到達終點,成績是4分38秒.請根據上面的信息討論以下問題,并注意題中有關時間、時刻、路程、位置變化的準確含義.
(1)該運動員從起跑點到達終點所花的時間是多少?(4分38秒)起跑和到達的時刻分別是多少?(上午9時20分50秒、上午9時25分28秒)
(2)該運動員跑過的路程是多少?(1 500米)他的位置變化如何?(起跑點到終點的連線)
四、直線運動的位置和位移
提出問題:我們怎樣用數學的方法描述直線運動的位置和位移?
如果物體做的是直線運動,運動中的某一時刻對應的是物體處在某一位置,如果是一段時間,對應的是這段時間內物體的位移.
如圖1-2-6所示,物體在時刻t1處于“位置”x1,在時刻t2運動到“位置”x2
那么(x2- x1)就是物體的“位移”,記為Δx =x2- x1
可見,要描述直線運動的位置和位移,只需建立一維坐標系,用坐標表示位置,用位置坐標的變化量表示物體位移.
在一維坐標系中,用正、負表示運動物體位移的方向.如圖1-2-7所示汽車A的位移為負值,B的位移則為正值.表明汽車B的位移方向為x軸正向,汽車A的位移方向為x軸負向.
課后小結
時間和時刻這兩個概念是同學們很容易混淆的,同學們要掌握時間坐標軸.在時間軸上,用點表示時刻,用線段表示一段時間間隔.位移和路程是兩個不同的物理量,位移是用來表示質點變動的,它的大小等于運動物體初、末位置間的距離,它的方向是從初位置指向末位置,是矢量;而路程是物體實際運動路徑的長度,是標量.只有物體做單向直線運動時,其位移大小才和路程相等,除此以外,物體的位移的大小總是小于路程.找位移的辦法是從初位置到末位置間畫有向線段.有向線段的方向就是位移的方向,有向線段的長度就是位移的大小.時刻對應位置,時間對應位移.在位置坐標軸上,用點來表示位置,用有向線段來表示位移.
本節(jié)課用到的數學知識和方法:用數軸來表示時間軸和位移軸,在時間軸上,點表示時刻,線段表示時間間隔.要選計時起點(零時刻),計時起點前的時刻為負,計時起點后的時刻為正;在位移軸上,點表示某一時刻的位置,線段表示某段時間內的位移.要選位置參考點(位置零點),直線運動中,可選某一單一方向作為正方向,朝正方向離開參考點的位置都為正,朝負方向離開參考點的位置都為負.位移方向與規(guī)定方向相同時為正,相反時為負.標量遵從算術加法的法則,矢量遵從三角形定則(或平行四邊形定則,以后會學到,不讓學生知道).
課后習題
教材第16頁問題與練習。
高中物理教案2
一、教材分析
本節(jié)教材選自人民教育出版社全日制普通高中課程標準實驗教科書(物理2·必修)第五章《曲線運動》第六節(jié)《向心力》。
教材的內容方面來看,本章節(jié)主要講解了向心力的定義、定義式、方向及驗證向心力的表達式,變速圓周運動和一般曲線運動。前面幾節(jié)已經學習了曲線運動、圓周運動、向心加速度,這節(jié)講的是描述使物體做圓周運動的合外力,是對物體運動認識上的升華,為接下來萬有引力的的學習奠定了基礎。所以在整個教材體系中起了承上啟下的作用,并且這樣的安排由簡單到復雜,符合學生的認知規(guī)律。
從教材的地位和作用方面來看,本章節(jié)是運動學中的重要概念,也是高一年級物理課程中比較重要的概念之一,是對物體運動認識上的升華,它把運動學和動力學聯系在了一起,具有承上啟下的橋梁作用,也是學生知識系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。
二、學情分析
【知識基礎方面】在學習本節(jié)課前學生已經學習了曲線運動、圓周運動、向心加速度,具備了探究向心力的基本知識和基本技能,這為本節(jié)課的探究性學習起到了鋪墊作用。
【思維基礎方面】高一的學生通過初中科學和第一學期的學習,具有了一定的物理思維方法和較強的計算能力,但接受能力尚欠缺,需要教師正確的引導和啟發(fā)。
【情感態(tài)度方面】在學生的生活經驗中,與向心力有關的現象有,但是有一些是錯誤的這就給學生理解向心力的概念帶來困難。
三、教學目標
【知識技能目標】理解向心力的.定義;
能說出向心力的定義、寫出向心力的定義式和單位理解向心力的作用效果;用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式;
【過程方法目標】
通過對向心力,向心加速度,圓周運動,牛頓第二定律的理解與學習,相互聯系,體驗對物理概念的學習方法
【情感態(tài)度與價值觀目標】
通過用概念前后聯系的方法得出加速度的概念,感悟到探索問題解決問題的興趣和學無止境的觀點;
通過向心力的教學引導學生從現實的生活經歷與體驗出發(fā),激發(fā)學生的學習興趣;通過一些有趣的實驗實驗,加深學生的印象,容易讓學生理解,引起學生興趣;
四、重點與難點
重點:向心力表達式驗證,向心力來源與作用效果。設定一定運動情景,來驗證向心力表達式。來源進行舉例說明,進行受力分析。(重點如何落實)
難點:向心力表達式的驗證。通過用圓錐擺粗濾驗證表達式,通過圓錐擺做勻速圓周運動解釋原理,分析其在運動角度和手里角度的合外力,測量數據與測量器材,一步步得出表達式的正確。(難點咋么突破)
五、教學方法與手段
教學方法:演示法,講授法,討論法教學手段:多媒體,口述
六、教學過程
1.引入
回顧本章內容,復習向心加速度,放一個有關視屏,向同學提問物體為甚么做圓周運動?
2.新課教學(熟悉一下過渡)
一、做小球做圓周運動的實驗,多問題進行思考,得出向心力特點進行總結
二、教授有關向心力的有關知識并進行一定補充。
三、用圓錐擺粗濾驗證向心力表達式小結:向心力定義表達式
高中物理教案3
一、知識與技能
1.粗略了解物理學史上對電荷間相互作用力的認識過程。
2.知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的,電場是客觀存在的一種特殊的形態(tài)。
3.理解電場強度的概念及其定義,會根據電場強度的定義進行有關的計算。知道電場強度是矢量,知道電場強度的方向是怎樣規(guī)定的。
4.能根據庫侖定律和電場強度的定義推導點電荷場強的計算式,并能用此公式進行有關的計算。
5.知道場強的疊加原理,并能應用這一原理進行簡單的計算。
二、過程與方法
1.經歷“探究描述電場強弱的物理量”的過程,獲得探究活動的體驗。
2.領略通過電荷在電場中所受靜電力研究電場、理想模型法、比值法、類比法等物理學研究方法。
三、情感態(tài)度與價值觀
1.體驗探究物理規(guī)律的艱辛與喜悅。
2.學習科學家嚴謹科學的態(tài)度。
【教學重點】
1.探究描述電場強弱的物理量。
2.理解電場、電場強度的概念,并會根據電場強度的定義進行有關的計算。
【教學難點】
探究描述電場強弱的物理量。
【教學用具】多媒體課件
【設計思路】
以“電荷間相互作用如何發(fā)生”、“如何描述電場的強弱”兩大問題為主線展開,具體操作思路是:
1.學生自學電場,培養(yǎng)學生閱讀、汲取信息的能力。
2.通過實驗模擬和定量分析的方法探究描述電場強弱的物理量。
3.通過練習鞏固加深對電場強度概念的理解,探討點電荷的電場及場強疊加原理。
【教學設計】
一、復習提問、新課導入(5分鐘)
教師:上一節(jié)課我們學習了庫侖定律,請同學們回憶一下:庫侖定律的內容是什么?
學生回答:略
教師:我們不免會產生這樣的疑問:
投影展示問題1:真空中?它們之間相隔一定的距離這種相互作用是如何產生的呢?難道能夠不需介質超越空間?
投影展示“探究影響電荷間相互作用力的因素”圖片(1.2-1)。
教師:這幅圖大家不陌生,那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一樣,說明了什么?
學生回答:庫侖力的大小與距離有關。
教師:其本質原因又是什么呢?(投影展示問題2)
教師:帶著這兩個疑問,本節(jié)課我們一起來學習第三節(jié)電場強度。(板書課題)
二、新課教學(35分鐘)
。ㄒ唬╇妶
教師:請同學們帶著以下問題自學“電場”內容。
。1)電荷間的相互作用是如何發(fā)生的?這一觀點是誰提出來的?
。2)請用自己的語言描述一下什么是電場?
。3)電場有什么本領?
學生自學,師板書“一、電場”。
學生回答:(1)略;
教師:法拉第同學們曾記否?
學生(集體)回答:電磁感應現象。
教師:法拉第是英國物理學家、化學家,對事物的本質有著非常敏銳的洞察力,在電學上有著突出的貢獻。依據法拉第的觀點,我們如何描述電荷A、B之間的作用力。
師生共析。
。2)略;
教師啟發(fā)引導:場是“物質”──它和分子、原子組成的實物一樣具有能量、質量和動量,電視機、收音機信號的發(fā)射與接受就是電磁場在空間的傳播;“特殊”──看不見、摸不著;“存在于電荷周圍”并板書。
(電場是)存在于電荷周圍的一種特殊的物質。
教師:場與實物是物質存在的兩種不同形式。
。3)學生回答:對放入其中的電荷有靜電力的作用。
。ǘ┛茖W探究描述電場強弱的方法
教師:下面我們再來探討第二個問題。
依次投影問題:①相同的小球在不同的位置所受作用力不一樣,其本質原因是什么呢?(對照“探究影響電荷間相互作用力的因素”圖片說明)
學生回答:電場強弱不同。
、谀敲慈绾蝸砻枋鲭妶龅膹娙跄?
教師啟發(fā):像速度、密度等尋找一個物理量來表示。
③如何來研究電場?
。▽W生思考)
教師啟發(fā)引導:電場的本領是對場中的其他電荷具有作用力,這也是電場的最明顯、最基本的特征之一。因此在研究電場的性質時,我們可以從靜電力入手。(板書研究方法)
教師:對于像電場這樣,看不見,摸不到,但又客觀存在的物質,可以根據它表現出來的性質來研究它,這是物理學中常用的研究方法。
教師:還需要什么?
學生回答:電場及放入其中的電荷。
多媒體依次展示,教師簡述:①“探究影響電荷間相互作用力的因素”中的試探電荷;②場源電荷。
師生共析對試探電荷的要求。
教師:下面請同學們仔細觀察模擬實驗的動畫演示,并描述你看到的現象說明了什么。多媒體動畫模擬:①不同位置偏角不同;②增加試探電荷帶電量偏角均增加。
學生回答:不同位置受力不同;同一位置試探電荷帶電量增加,受力增大,但不同位置受力大小關系不變。
教師:下面我們再通過表格定量地來看一看:
將表格填完整,并分析、比較表格中的數據有什么特點和規(guī)律,看你能否得出如何來描述電場的強弱。多媒體展示表格,學生回答后依次填入:①F1、F2、F3及F1<F2<F3;②2F1、3F1、4F1、nF1等。
表一:(P1位置)
試探電荷 q 2q 3q 4q nq
靜電力 F1 2F1 3F1 4F1 nF1
表二:(P2位置)
試探電荷 q 2q 3q 4q nq
靜電力 F2 2F2 3F2 4F2 nF2
表三:(P3位置)
試探電荷 q 2q 3q 4q nq
靜電力 F3 2F3 3F3 4F3 nF3
(學生思考并交流討論)
學生回答:
。1)不同的電荷,即使在電場中的同一點,所受靜電力也不同,因而不能直接用試探電荷所受的靜電力來表示電場的'強弱;
。2)電場中同一點,比值F/q是恒定的,與試探電荷的電荷量無關;(同一張表格)
。3)在電場中不同位置比值F/q不同。(三張表格比較)
師生共同小結:比值由電荷q在電場中的位置決定,與電荷q的電荷量大小無關,它才是反映電場性質的物理量。
教師:在物理學中我們定義放入電場中某點的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值,叫做該點的電場強度。并板書。
(三)電場強度
1.定義:
教師:以前我們還學過哪些物理量是用比值法來定義的?
學生回答:略。
教師:從它的定義,電場強度的單位是什么?
學生回答:N/C
教師介紹另一種單位并板書。
2.單位:N/C或V/m,1N/C=1V/m
教師結合板畫:在電場中不同位置,同種電荷受力方向不同,說明場強是矢量還是標量?
學生(集體)回答:矢量
教師結合板畫:電場中同一點放入正電荷和負電荷受力方向不同,如何確定場強的方向呢?
教師:在物理學中作出了這樣的規(guī)定。(板書)
3.方向:電場中某點電場強度的方向跟正電荷在該點所受靜電力的方向相同。
教師:按照這個規(guī)定,如果放入電場中的是負電荷呢?
學生回答:與負電荷在電場中某點所受靜電力的方向相反。
投影練習:
練習1(加深對場強的理解,探討點電荷的場強大小與方向)
點電荷是最簡單的場源電荷。設一個點電荷的電荷量為+Q,與之相距為r的A點放一試探電荷,所帶電荷量為+q。
。1)試用所學的知識推導A點的場強的大小,并確定場強的方向;
。2)若所放試探電荷為-2q,結果如何?
。3)如果移走所放的試探電荷呢?
。ㄕ垉晌煌瑢W板演前兩問后,共同完成第三問)
師生共同歸納總結:
1.點電荷電場的場強大小與方向。(多媒體動畫演示方向的確定方法)
2.電場強度是描述電場(力的)性質的物理量,在靜電場中,它不隨時間改變。電場中某點的場強完全由電場本身決定,與是否放入電荷,放入電荷的電荷量、電性無關!
辨析 和 的關系,強調 的適用條件。
練習2(探討場強的疊加,鞏固對場強的理解及公式的靈活運用,加強計算能力培養(yǎng))
如圖所示,真空中有兩個點電荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C,它們相距0.1m,A點與兩個點電荷的距離r相等,r=0.1m。求:
。1)電場中A點的場強;
(2)在A點放入電量q=-1×10-6C,求它受的電場力。
教師:題中場源電荷不止一個,如何來確定電場中某點的場強?
學生:平行四邊形定則
。ㄕ垉晌煌瑢W板演)
教師:根據場強的疊加原理對于一個比較大的不能看成點電荷的帶電物體產生電場的場強如何確定?
學生思考后回答:無限等分成若干個點電荷。
教師:根據以上方法,同學們設想一下一個半徑為R的均勻帶電球體(或球殼)外部產生電場的場強,如何求解?
學生思考后回答:等效成電荷量集中于球心的點電荷。
三、小結(多媒體依次投影,并簡述)
通過本節(jié)課的學習,我們知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的,電場是存在于電荷周圍的一種特殊的物質,它最基本的特征是對放入其中的電荷具有力的作用。正是利用電場的這一特性,我們通過研究試探電荷的所受靜電力特點,引入了描述電場強弱的物理量──電場強度。電場強度是用比值法定義的,它是矢量,有方向。
電場、電場強度的概念是電學中最重要的概念之一,它的研究方法和定義方法也是物理學中比較常見的方法。
四、板書設計
一、電場
客觀存在的一種特殊的物質形態(tài)
二、電場強度
1.定義:E=F/q
2.單位:
3.方向:跟正電荷在該點所受靜電力的方向相同
三、點電荷的電場
1.推導:
2.大小:
3.方向:
四、電場強度的疊加
五、布置作業(yè)
教材P16-171、2、7
思考題:
完成課本P173,比較電場強度E=F/q與重力加速度g=G/m有什么相同點和不同點
六、教學反思
探究描述電場強弱的物理量是本節(jié)課的重難點內容之一,應給學生充分的思考時間,并讓學生相互交流討論,教師還可進行適當啟發(fā)引導。另外,探究時間很難控制,在內容處理上應做到詳略得當,發(fā)揮學生的主動性,如對電場及練習題的處理,盡可能由學生完成。
高中物理教案4
一、預習目標
預習“光的干涉”,初步了解產生光的明顯干涉的條件以及出現明暗條紋的規(guī)律。
二、預習內容
1、 請同學們回顧機械波的干涉現象 以及產生的條件 ;
2、 對機械波而言,振動加強的點表明該點是兩列波的 ,該點的位移隨時間 (填變化或者不變化);振動減弱的點表明該點是兩列波的 ;
3、 不僅機械波能發(fā)生干涉,電磁波等一切波都能發(fā)生干涉,所以光若是一種波,則光也應該能發(fā)生干涉
4、 相干光源是指:
5、 光的干涉現象:
6、 光的干涉條件是:
7、 楊氏實驗證明:
8、 光屏上產生亮條紋的條件是
;光屏上產生暗條紋的條件是
9、 光的干涉現象在日常生活中很少見的,這是為什么?
三、提出疑惑
同學們,通過你的自主學習,你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中
疑惑點 疑惑內容
課內探究學案
一、學習目標
1.說出什么叫光的干涉
2.說出產生明顯干涉的條件
3.準確記憶產生明暗條紋的規(guī)律
學習重難點:產生明暗條紋規(guī)律的理解
二、學習過程
(一)光的干涉
探究一:回顧機械波的.干涉
1.干涉條件:
2.干涉現象:
3.規(guī)律總結
探究二:光的干涉條件及出現明暗條紋的規(guī)律
1.光產生明顯干涉的條件是什么?
2.產生明暗條紋時有何規(guī)律:
。1)兩列振動步調相同的光源:
(2)兩列振動步調正好相反的光源:
。ㄈ┱n堂小結
(四)當堂檢測
1、 在楊氏雙縫實驗中,如果 ( BD )
A、 用白光做光源,屏上將呈現黑白相間的條紋
B、 用紅光做光源,屏上將呈現紅黑相間的條紋.
C、 用紅光照射一條狹縫,用紫光照射另一條狹縫,屏上將呈現彩色條紋
D、 用紫光作為光源,遮住其中一條狹縫,屏上將呈現間距不等的條紋.
2、20xx年諾貝爾物理學家將授予對激光研究做處杰出貢獻的三位科學家。如圖所示是研究激光相干性的雙縫干涉示意圖,擋板上有兩條狹縫S1、S2, 由S1和S2發(fā)出的兩列波到達屏上時會產生干涉條紋。已知入射激光波長為λ,屏上的P點到兩縫S1和S2的距離相等,如果把P處的亮條紋記做0號亮
條紋,由P向上數與0號亮紋相鄰的是1號亮紋,與
1號亮紋相鄰的亮紋為2號亮紋,設P1處的亮紋恰好
是10號亮紋,直線S1 P1的長度為r1, S2 P1的長度為
r2, 則r2-r1等于( B )
A、5λ B、10λ. C、20λ D、40λ
課后練習與提高
1. 在雙縫干涉實驗中,入射光的波長為λ,若雙縫處兩束光的振動情況恰好相同,在屏上距兩縫波程差d1= 地方出現明條紋;在屏上距兩縫波程差d2=
地方出現暗條紋;若雙縫處兩束光的振動情況恰好相反,在屏上距兩縫波程差d3= 地方出現明條紋;在屏上距兩縫波程差d4=
地方出現暗條紋 。
2.
用白光光源進行雙縫實驗,若用一個純紅色的濾光片遮蓋一條縫,用一個純藍色的濾光片遮蓋另一條縫,則
(A) 干涉條紋的寬度將發(fā)生改變.
(B) 產生紅光和藍光的兩套彩色干涉條紋.
(C) 干涉條紋的亮度將發(fā)生改變.
。―) 不產生干涉條紋 [ D 】
3. 雙縫干涉中屏幕E上的P點處是明條紋.若將縫S2蓋住,并在S1 S2連線的垂直平分面處放一高折射率介質反射面M,如圖所示,則此時 [ A ]
(A) P點處仍為明條紋.
(B) P點處為暗條紋.
(C) 不能確定P點處是明條紋還是暗條紋.
(D) 無干涉條紋.
高中物理教案5
教學目標
一、知識目標
1、知道電磁驅動現象。
2、知道三相交變電流可以產生旋轉磁場,知道這就是感應電動機的原理。
3、知道感應電動機的基本構造:定子和轉子。
4、知道感應電動機的優(yōu)點,知道能使用感應電動機是三相交變電流的突出優(yōu)點。
二、能力目標
1、培養(yǎng)學生對知識進行類比分析的能力。
2、培養(yǎng)學生接受新事物、解決新問題能力。
3、努力培養(yǎng)學生的實際動手操作能力。
三、情感目標
1、通過讓學生了解我國在磁懸浮列車方面的研究進展,激發(fā)他們的愛國熱情和立志學習、報效祖國的情感。
2、在觀察電動機的.構造的過程中,使學生養(yǎng)成對新知識和新事物的探索熱情。
教學建議
1、由于感應電動機的突出優(yōu)點,使它應用十分廣泛、本節(jié)對它做了簡單的介紹,以開闊學生眼界,增加實際知識。但作為選學內容,對學生沒有太高的要求,做些介紹就可以了。
2、可以通過回憶前一章習題中提到的電磁驅動現象,本節(jié)的關鍵是通過演示、講解使學生明白三相交變電流也可以產生旋轉磁場,做到電磁驅動,這就是感應電動機的原理。這有利于新舊知識的聯系和加強學生學以致用的意識。有條件的可以看實物或帶學生參觀,以增加實際知識。
3、課本中的感應電動機的內容,簡要地介紹了感應電動機的轉動原理,其中的核心內容是旋轉磁場概念。建議教師如果可能的話,應找一臺電動機,拆開了讓學生看一看各個部分的形狀。三相感應電動機在工農業(yè)生產中的應用很廣泛,最好能讓學生看一些實際例子。
教學準備:
幻燈片、感應電動機模型、學生電源、旋轉磁鐵
教學過程:
一、知識回顧
電磁驅動現象說明
二、新課教學:
1、過回憶紹電磁驅動現象:在U形磁鐵中間放一個鋁框,如果轉動磁鐵,造成一個旋轉磁場。鋁框就隨著轉動。這種電磁驅動現象。告訴學生感應電動機就是應用該原理來工作的。
2、旋轉磁場的產生方法:旋轉磁鐵可以得到旋轉磁場,在線圈中通入三相交流電也可以得到旋轉磁場。
3、感應電動機的結構介紹
定子:固定的電樞稱為定子
轉子:中間轉動的鐵心以及鐵心上鑲嵌的銅條叫轉子
4、鼠籠式電動機模型介紹:感應電動機的轉子是由鐵芯和嵌在鐵芯上的閉合導體構成的。閉合導體是由嵌在鐵芯凹槽中的銅條(或鋁條)和兩個銅環(huán)(或鋁環(huán))連在一起制成的,形狀像個鼠籠,所以這種電動機也叫鼠籠式感應電動機。
5、感應電動機的轉動方向控制:由于感應電動機的構造簡單,因此如果要改變轉子的轉動方向,只需要把定子上的任意兩組線圈的電流互換一下就就可以通過改變旋轉磁場的旋轉方向來改變轉子的轉動。這種電動機在制造、使用和保養(yǎng)上都比較簡單,被廣泛應用在工農業(yè)生產上。
高中物理教案6
教學重點:
萬有引力定律的應用
教學難點:
地球重力加速度問題
教學方法:
討論法
教學用具:
計算機
教學過程:
一、地球重力加速度
問題一:在地球上是赤道的重力加速度大還是兩極的加速度大?
這個問題讓學生充分討論:
1、有的學生認為:地球上的加速度是不變化的.
2、有的學生認為:兩極的重力加速度大.
3、也有的的學生認為:赤道的重力加速度大.
出現以上問題是因為:學生可能沒有考慮到地球是橢球形的,也有不記得公式的等.
教師板書并講解:
在質量為、半徑為的地球表面上,如果忽略地球自轉的影響,質量為的物體的重力加速度,可以認為是由地球對它的萬有引力產生的.由萬有引力定律和牛頓第二定律有:
則該天體表面的重力加速度為:
由此式可知,地球表面的重力加速度是由地球的質量和半徑決定的.而又因為地球是橢球的赤道的半徑大,兩極的半徑小,所以赤道上的重力加速度小,兩極的重力加速度大.也可讓學生發(fā)揮得:離地球表面的距離越大,重力加速度越小.
問題二:有1kg的物體在北京的重力大還是在上海的重力大?
這個問題有學生回答
問題三:
1、地球在作什么運動?人造地球衛(wèi)星在作什么運動?
通過展示圖片為學生建立清晰的圖景.
2、作勻速圓周運動的向心力是誰提供的?
回答:地球與衛(wèi)星間的萬有引力即由牛頓第二定律得:
3、由以上可求出什么?
、傩l(wèi)星繞地球的線速度:
②衛(wèi)星繞地球的周期:
、坌l(wèi)星繞地球的角速度:
教師可帶領學生分析上面的公式得:
當軌道半徑不變時,則衛(wèi)星的周期不變、衛(wèi)星的線速度不變、衛(wèi)星的'角速度也不變.
當衛(wèi)星的角速度不變時,則衛(wèi)星的軌道半徑不變.
課堂練習:
1、假設火星和地球都是球體,火星的質量和地球質量.之比,火星的半徑和地球半徑之比,那么離火星表面高處的重力加速度和離地球表面高處的重力加速度.之比等于多少
解:因物體的重力來自萬有引力,所以:
則該天體表面的重力加速度為:
所以:
2、若在相距甚遠的兩顆行星和的表面附近,各發(fā)射一顆衛(wèi)星和,測得衛(wèi)星繞行星的周期為,衛(wèi)星繞行星的周期為,求這兩顆行星密度之比是多大
解:設運動半徑為,行星質量為,衛(wèi)星質量為.
由萬有引力定律得:
解得:
所以:
3、某星球的質量約為地球的的9倍,半徑約為地球的一半,若從地球上高處平拋一物體,射程為60米,則在該星球上,從同樣高度以同樣的初速度平拋同一物體,射程應為:
A、10米B、15米C、90米D、360米
解得:(A)
布置作業(yè):
探究活動
組織學生收集資料,編寫相關論文,可以參考下列題目:
1、月球有自轉嗎?
2、觀察月亮
高中物理教案7
研究性實驗:(1) 研究勻變速運動練習使用打點計時器:
1.構造:見教材。
2.操作要點:接50HZ,4---6伏的交流電 S1 S2 S3 S4
正確標取記:在紙帶中間部分選5個點 。T 。T 。 T 。 T 。
3.重點:紙帶的分析 0 1 2 3 4
a.判斷物體運動情況:
在誤差范圍內:如果S1=S2=S3=......,則物體作勻速直線運動。
如果?S1=?S2=?S3= .......=常數, 則物體作勻變速直線運動。
b.測定加速度:
公式法: 先求?S,再由?S= aT2求加速度。
圖象法: 作v-t圖,求a=直線的斜率
c.測定即時速度: V1=(S1+S2)/2T V2=(S2+S3)/2T
測定勻變速直線運動的加速度:
1.原理::?S=aT2
2.實驗條件:
a.合力恒定,細線與木板是平行的。
b.接50HZ,4-6伏交流電。
3.實驗器材:電磁打點計時器、紙帶、復寫紙片、低壓交流電源、小車、細繩、一端附有滑輪的長木板、刻度尺、鉤碼、導線、兩根導線。
4.主要測量:
選擇紙帶,標出記數點,測出每個時間間隔內的位移S1、S2、S3 。。。。圖中O是任一點。
5. 數據處理: 0 1 2 3 4 5 6
根據測出的S1、S2、S3....... 。S1 。S2 。 S3 。S4 。 S5 。 S6 。
用逐差法處理數據求出加速度:
S4-S1=3a1T2 , S5-S2=3a2T2 , S6-S3=3a3T2
a=(a1+a2+a3)/3=(S4+S5+S6- S1-S2-S3)/9T2
測勻變速運動的即時速度:(同上)
。2) 研究平拋運動
1.實驗原理:
用一定的方法描出平拋小球在空中的軌跡曲線,再根據軌跡上某些點的`位置坐標,由h=求出t,再由x=v0t求v0,并求v0的平均值。
2.實驗器材:
木板,白紙,圖釘,未端水平的斜槽,小球,刻度尺,附有小孔的卡片,重錘線。
3.實驗條件:
a. 固定白紙的木板要豎直。
b. 斜槽未端的切線水平,在白紙上準確記下槽口位置。
c.小球每次從槽上同一位置由靜止滑下。
。3) 研究彈力與形變關系
方法歸納:
(1)用懸掛砝碼的方法給彈簧施加壓力
(2)用列表法來記錄和分析數據(如何設計實驗記錄表格)
(3)用圖象法來分析實驗數據關系
步驟:
1以力為縱坐標、彈簧伸長為橫坐標建立坐標系
2根據所測數據在坐標紙上描點
3按照圖中各點的分布和走向,嘗試作出一條平滑的曲線(包括直線)
4以彈簧的伸重工業(yè)自變量,寫出曲線所代表的函數,首先嘗試一次函數,如不行則考慮二次函數,如看似象反比例函數,則變相關的量為倒數再研究一下是否為正比關系(圖象是否可變?yōu)橹本)----化曲為直的方法等。
5解釋函數表達式中常數的意義。
2. 注意事項:所加砝碼不要過多(大)以免彈簧超出其彈性限度
高中物理教案8
教學目標
(一)知識與技能
1.知道彈力產生的條件。
2.知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力,能在力的示意圖中畫出它們的方向。
3.知道彈性形變越大彈力越大,知道彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比,即胡克定律.會用胡克定律解決有關問題。
。ǘ┻^程與方法
1.通過在實際問題中確定彈力方向的能力。
2.自己動手進行設計實驗和操作實驗的能力。
3.知道實驗數據處理常用的方法,嘗試使用圖象法處理數據。
(三)情感態(tài)度與價值觀
1.真實準確地記錄實驗數據,體會科學的.精神和態(tài)度在科學探究過程的重要作用。
2.在體驗用簡單的工具和方法探究物理規(guī)律的過程中,感受學習物理的樂趣,培養(yǎng)學生善于把物理學習與生活實踐結合起來的習慣。
教學重點
1.彈力有無的判斷和彈力方向的判斷。
2.彈力大小的計算。
3.實驗設計與操作。
教學難點
彈力有無的判斷及彈力方向的判斷.
教學方法
探究、講授、討論、練習
教學手段
教具準備
彈簧、鉤碼、泡沫塑料塊、粉筆、燒瓶(內裝紅墨水瓶塞上面插細玻璃管)、
演示胡克定律用的鐵架臺、刻度尺、彈簧、鉤碼等等.
高中物理教案9
教學目標
1、知道兩列頻率相同的波才能發(fā)生干涉現象;知道干涉現象的特點。
2、知道現象是特殊條件下的疊加現象,知道干涉現象是波特有的現象。
3、通過觀察波的獨立前進,波的疊加和水現象,認識條件及干涉現象的特征。
教學建議
本節(jié)重點是對干涉概念的理解和產生穩(wěn)定干涉條件的應用。學習中要注意兩列波的波峰、波峰相遇處是振動最強的地方,波谷、波谷相遇處也是振動最強的地方;而波峰、波谷或波谷、波峰相遇處則是振動最弱的地方。干涉的圖樣是穩(wěn)定的,振動加強的地方永遠加強,振動減弱的地方永遠減弱。
為什么頻率不同的兩列波相遇,不發(fā)生干涉現象?
因為頻率不同的兩列波相遇,疊加區(qū)各點的合振動的振幅,有時是兩個振動的振幅之和,有時是兩個振動的振幅之差,沒有振動總是得到加強或總是減弱的區(qū)域,這樣的兩個波源不能產生穩(wěn)定的干涉現象,不能形成穩(wěn)定干涉圖樣。而是波疊加中的一個特例,即產生穩(wěn)定的干涉圖樣.
請教師閱讀下表:
項目
備注
概念
頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動始終加強,某些區(qū)域的`振動始終減弱,并且振動的加強區(qū)和減弱區(qū)相互間隔的現象是波特有的現象。
產生穩(wěn)定干涉條件
(1)兩列波的頻率相同;
(2)振動情況相同.
產生的原因
波疊加的結果
教學設計
示例教學重點:
波的疊加及發(fā)生的條件。教學難點:對穩(wěn)定的圖樣的理解。教學方法:實驗討論法教學儀器:水槽演示儀,長條橡膠管,計算機多媒體新課引入:問題1:上節(jié)課我們研究了波的衍射現象,什么是波的衍射現象呢?(波繞過障礙物的現象)問題2:發(fā)生明顯的衍射現象的條件是什么?(障礙物或孔的大小比波長小,或者與波長相差不多)這節(jié)課我們研究現象,如果同時投入兩個小石子,形成了兩列波,當它們相遇在一起時又會怎樣?請學生注意觀察演示實驗。
一、觀察現象:
、僭谒垩菔緝x上有兩個振源的條件下,單獨使用其中的一個振源,水波按該振源的振動方式向外傳播;再單獨使用另一個振源,水波按該振源的振動方式向外傳播。現象結論:每一個波源都按其自己的方式,在介質中產生振動,并能使介質將這種振動向外傳播
、谡覂蓚同學拉著一條長繩,讓他們同時分別抖動一下繩的端點,則會從兩端各產生一個波包向對方傳播。當兩個波包在中間相遇時,形狀發(fā)生變化,相遇后又各自傳播。(由于這種現象一瞬間完成,學生看不清楚,教師可用計算機多媒體演示)現象結論:波相遇時,發(fā)生疊加。以后仍按原來的方式傳播,是獨立的。
1.波的疊加:在前面的現象的觀察的基礎上,向學生說明什么是波的疊加。教師板書:兩列波相遇時,在波的重疊區(qū)域,任何一個質點的總位移都等于兩列波分別引起的位移的矢量和。
結合圖下圖解釋此結論。
解釋時可以這樣說:在介質中選一點為研究對象,在某一時刻,當波源l的振動傳播到點時,若恰好是波峰,則引起點向上振動;同時,波源2的振動也傳播到了點,若恰好也是波峰,則也會引起點向上振動;這時,點的振動就是兩個向上的振動的疊加,點的振動被加強了。(當然,在某一時刻,當波源1的振動傳播到點時,若恰好是波谷,則引起戶點向下振動;同時,波源2的振動傳播到了點時,若恰好也是波谷,則也會引起點向下振動;這時,點的振動就是兩個向下的振動的疊加,點的振動還是被加強了。)用以上的分析,說明什么是振動加強的區(qū)域。
波源l經過半周期后,傳播到P點的振動變?yōu)椴ü,就會使P點的振動向下,但此時波源2傳過來的振動不一定是波谷(因為兩波源的周期可能不同),所以,此時P點的振動可能被減弱,也可能是被加強的。(讓學生來說明原因)
問題:如果希望P點的振動總能被加強,應有什么條件?如果在介質中有另一質點Q,希望Q點的振動總能被減弱,應有什么條件?
總結:波源1和波源2的周期應相同。
觀察現象:
、鬯壑械乃。對水波干涉圖樣的解釋中,特別要強調兩列水波的頻率是相同的,所以產生了在水面上有些點的振動加強,而另一些點的振動減弱的現象,加強和減弱的點的分布是穩(wěn)定的。
詳細解釋教材中給出的插圖,如下圖所示。在解釋和說明中,特別應強調的幾點是:
①此圖是某時刻兩列波傳播的情況;
②兩列波的頻率(波長)相等;
③當兩列波的波峰在某點相遇時,這點的振動位移是正的最大值,過半周期后,這點就是波谷和波谷相遇,則這點的振動位移是負的最大值;
、苷駝蛹訌姷狞c的振動總是加強的,振動減弱的點的振動總是減弱的。
讓學生思考和討論,并在分析的基礎上,給出干涉的定義:
。ń處煱鍟╊l率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動加強,某些區(qū)域的振動減弱,并且振動加強和振動減弱的區(qū)域互相間隔,這種現象叫,形成的圖樣叫做圖樣。
請學生反復觀察水槽中的水,分清哪些區(qū)域為振動加強的區(qū)域,哪些區(qū)域為振動減弱的區(qū)域。
最后應幫助學生分析清楚:介質中某點的振動加強,是指這個質點以較大的振幅振動;而某點的振動減弱,是指這個質點以較小的振幅振動,這與只有一個波源的振動在介質中傳播時,各質點均按此波源的振動方式振動是不同的。
問題:任何兩列波進行疊加都可以產生干涉現象嗎?(不可以)為什么?(干涉是一種特殊的疊加。任何兩列波都可以進行疊加,但只有兩列頻率相同)
總結:干涉是波特有的現象。
二、應用
請學生思考和討論在我們生活中是否遇到過現象,舉例說明:
例1、水現象。
例2、聲現象。
三、課堂小結
高中物理教案10
一、設計實驗
讓學生闡述自己進行實驗的初步構想。
、倨鞑。
、陔娐。
、鄄僮。
對學生的實驗方法提出異議,促使學生思索實驗的改進。
鎖定實驗方案,板書合理的器材選擇、電路圖、數據記錄方法、操作過程。學生按照學案的過程,補充實驗器材,畫電路圖,并且簡單陳述自己的實驗操作過程。
學生根據老師提出的異議,討論實驗的改進方案,并修正器材、電路圖、操作方法。設計實驗部分是一個難點,教師要進行引導,不要輕易否定學生的想法,在設計過程中教師可以提出啟發(fā)性的問題,讓學生自我發(fā)現問題。
二、進行實驗
教師巡視指導,幫助困難學生。學生以小組為單位進行實驗。
實驗數據之間的關系非常明顯,要讓學生從分析數據的過程中感受歐姆定律發(fā)現的邏輯過程,傳授學生控制變量法。
三、分析論證
傳授學生觀察數據的方法,投影問題,讓學生通過觀察數據找到問題的答案,最終得到結論。學生根據教師投影出的問題觀察數據,在回答問題的過程中發(fā)現規(guī)律。
四、評估交流
讓學生討論在實驗中遇到的問題以及自己對問題的`看法和解決辦法,教師引領回答幾個大家普遍遇到的問題。學生小組內討論。
使學生意識到共同討論可以發(fā)現自己的不足,借鑒別人的經驗。
反思總結、當堂檢測
擴展記錄表格,讓學生補充。
投影一道與生活有關的題目。學生補充表格。
學生在作業(yè)本上完成。這個練習很簡單,但能使學生沿著前面的思維慣性走下去,強化學生對歐姆定律的認識。
這一道練習主要是讓學生了解歐姆定律在生活中的應用。
課堂小結
讓學生歸納這節(jié)課學到的知識,回顧實驗的設計和操作過程,既強化了知識又鍛煉了學生歸納整理知識的能力。學生歸納。
讓學生意識到課堂回顧的重要性,并培養(yǎng)學生歸納整理的能力,對提高學生的自學能力有重要的作用。
五、教學反思
學生對實驗方法的掌握既是重點也是難點,這個實驗難度比較大,主要在實驗的設計、數據的記錄以及數據的分析方面。由于實驗的難度比較大,學生出現錯誤的可能性也比較大,所以實驗的評估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導和協助,所以這次課采用啟發(fā)式綜合的教學方法。
初中物理新課程強調實現學生學習方式的根本變革,轉變學生學習中這種被動的學習態(tài)度,提倡和發(fā)展多樣化學習方式,特別是提倡自主、探究與合作的學習方式,讓學生成為學習的主人,使學生的主體意識、能動性、獨立性和創(chuàng)造性不斷得到發(fā)展,發(fā)展學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。
一、要充分發(fā)揮學生的主體作用。
教師在教學中就要敢于“放”,讓學生動腦、動手、動口、主動積極的學,要充分相信學生的能力。但是,敢“放”并不意味著放任自流,而是科學的引導學生自覺的完成探究活動。當學生在探究中遇到困難時,教師要予以指導。當學生的探究方向偏離探究目標時,教師也要予以指導。作為一名物理教師,如何緊跟時代的步伐,做新課程改革的領跑人呢?這對物理教師素質提出了更高的要求,向傳統(tǒng)的教學觀、教師觀提出了挑戰(zhàn),迫切呼喚教學觀念的轉變和教師角色的再定位。
二,注重學法指導。
中學階段形成物理概念,一是在大量的物理現象的基礎上歸納、總結出來的;其次是在已有的概念、規(guī)律的基礎上通過演繹出來的。所以,在課堂教學中教師應該改變以往那種講解知識為主的傳授者的角色,應努力成為一個善于傾聽學生想法的聆聽者。而在教學過程中,要想改變以往那種以教師為中心的傳統(tǒng)觀念就必須加強學生在教學這一師生雙邊活動中的主體參與。
三、教學方式形式多樣,恰當運用現代化的教學手段,提高教學效率。
科技的發(fā)展,為新時代的教育提供了現代化的教學平臺,為“一支粉筆,一張嘴,一塊黑板加墨水”的傳統(tǒng)教學模式注入了新鮮的血液。在新形勢下,教師也要對自身提出更高的要求,提高教師的科學素養(yǎng)和教學技能,提高自己的計算機水平,特別是加強一些常用教學軟件的學習和使用是十分必要的。
最后,在教學過程中應有意向學生滲透物理學的常用研究方法。例如理想實驗法、控制變量法、轉換法、等效替代法、以及模型法等。學生如果對物理問題的研究方法有了一定的了解,將對物理知識領會的更加深刻,同時研究物理問題的思維方法,增強了學習物理的能力。
思考。
高中物理教案11
教學目標
【知識與能力】
探究得出滑動摩擦力產生的條件和影響滑動摩擦力大小的因素以及計算公式。
【過程與方法】
通過觀察,了解滑動摩擦力的存在,實驗探究產生滑動摩擦力的條件以及影響其大小的因素,提高實驗技能和探索能力。
【情感、態(tài)度和價值觀】
學生能提高實事求是的科學實驗態(tài)度,鍛煉思維能力、抽象能力,運用物理知識解釋生活現象。
教學重難點
【重點】
滑動摩擦力產生條件和計算式。
【難點】
實驗探究的過程。
教學方法
觀察法、實驗法、討論法、問答法等。
教學過程
(一)新課導入
展示幾個情景:孩子玩滑梯、火車急剎車、冰壺運動等。
通過提問這些情景中的現象,引導學生思考,從而得出滑動摩擦力的概念,導出新課。
(二)科學探究
問題1:滑動摩擦力什么情況下才會出現?結合前面學的靜摩擦力條件進行討論。
學生討論:需要有壓力、粗糙的接觸面以及相對運動。
問題2:為什么冰壺、火車、孩子受到的滑動摩擦力不同呢?
實驗探究:影響滑動摩擦力大小的因素:
1.猜想:與壓力有關,與速度有關,與質量有關,與粗糙程度有關等等。
2.設計實驗:用彈簧秤拉動木塊,可通過加減砝碼改變壓力,改變拉動速度,更換接觸面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。彈簧秤示數便是滑動摩擦力示數,設計表格進行記錄。
3.進行實驗:6人一組進行實驗,注意小組內部的分工問題,教師巡視。
4.得出結論:滑動摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關。
5.交流討論:分享實驗中的數據和實驗細節(jié),誤差處理等;討論控制變量法的注意事項,即控制無關變量相同,只改變探究的.物理量等;實驗安全問題、保護器材問題等等。
6.總結:結合實驗結論和教材,得出滑動摩擦力的計算公式,f=μN
問題3:滑動摩擦力的方向如何判斷呢?結合示例分析并討論。
示例:木塊在地面上滑動、木塊在木板上滑動并帶動木板一起滑動。
學生討論:滑動摩擦力方向與相對運動方向相反,相對運動方向有時并不是運動方向。
問題4:滑動摩擦力有什么作用呢?舉例說明。
回答:生活中有很多地方可以見到滑動摩擦力,車輛的剎車系統(tǒng)是利用滑動摩擦力進行減速,打磨東西也是利用了滑動摩擦力,同時機器中的滑動摩擦力會損耗器材,所以需要使用潤滑油來減小滑動摩擦力等等。
(三)鞏固提高
給出適當例題,運用公式求解摩擦力大小,判斷摩擦力方向。
(四)小結作業(yè)
小結:淺談本節(jié)課收獲。
作業(yè):課下繼續(xù)探索,拓展科學知識。
高中物理教案12
【學習目標】
l. 知道曲線運動中速度的方向,理解曲線運動是一種變速運動.
2.知道物體做曲線運動的條件是所受的合外力與它的速度方向不在一條直線上.
【學習重點】
1.什么是曲線運動.
2.物體做曲線運動的方向的確定.
3.物體做曲線運動的條件.
【學習難點】
物體做曲線運動的條件.
【學習過程】
1.什么是曲線的切線? 閱讀教材33頁有關內容,明確切線的
概念。
如圖1,A、B為曲線上兩點,當B無限接近A時,直線AB叫做
曲線在A點的__________ A B 圖
2.速度是矢量,既有大小,又有方向,那么速度的變化包含哪幾層含義?
3.質點做曲線運動時,質點在某一點的速度,沿曲線在這一點的____________。
4.曲線運動中,_________時刻在變化,所以曲線運動是__________運動,做曲線運動的物體運動狀態(tài)不斷發(fā)生變化。
5.如果物體所受的合外力跟其速度方向____________,物體就做直線運動。如果物體所受的合外力跟其速度方向__________________,物體就做曲線運動。
【同步導學】
1.曲線運動的特點
、 軌跡是一條曲線
、 曲線運動速度的方向
、 質點在某一點(或某一時刻)的速度方向是沿曲線的這一點的切線方向。
② 曲線運動的速度方向時刻改變。
、 是變速運動,必有加速度
、 合外力一定不為零(必受到外力作用)
例1 在砂輪上磨刀具時可以看到,刀具與砂輪接觸處有火星沿砂輪的切線飛出,為什么由此推斷出砂輪上跟刀具接觸處的質點的速度方向沿砂輪的切線方向?
2.物體作曲線運動的條件
當物體所受的合力的方向與它的速度方向在同一直線時,物體做直線運動;當物體所
1 專心 愛心 用心
受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時,物體就做曲線運動.
例2 關于曲線運動,下面說法正確的是( )
A.物體運動狀態(tài)改變著,它一定做曲線運動
B.物體做曲線運動,它的運動狀態(tài)一定在改變
C.物體做曲線運動時,它的加速度的方向始終和速度的方向一致
D.物體做曲線運動時,它的加速度方向始終和所受到的合外力方向一致
3.關于物體做直線和曲線運動條件的進一步分析
、 物體不受力或合外力為零時,則物體靜止或做勻速直線運動
、 合外力不為零,但合外力方向與速度方向在同一直線上,則物體做直線運動,當合外力為恒力時,物體將做勻變速直線運動(勻加速或勻減速直線運動),當合外力為變力時,物體做變加速直線運動。
、 合外力不為零,且方向與速度方向不在同一直線上時,則物體做曲線運動;當合外力變化時,物體做變加速曲線運動,當合外力恒定時,物體做勻變速曲線運動。
例3.一質量為m的物體在一組共點恒力F1、F2、F3作用下而處于平衡狀態(tài),如撤去F1,試討論物體運動情況怎樣?
【鞏固練習】
1.關于曲線運動速度的方向,下列說法中正確的'是 ( )
A.在曲線運動中速度的方向總是沿著曲線并保持不變
B.質點做曲線運動時,速度方向是時刻改變的,它在某一點的瞬時速度的方向與這—點運動的軌跡垂直
C.曲線運動中速度的方向是時刻改變的,質點在某一點的瞬時速度的方向就是在曲線上的這—點的切線方向
D.曲線運動中速度方向是不斷改變的,但速度的大小保持不變
2.如圖所示的曲線為運動員拋出的鉛球運動軌跡(鉛球視為質點),A、B、C為曲線上的三點,關于鉛球在B點的速度方向,說法正確的是 ( )
A.為AB的方向 B.為BC的方向
C.為BD的方向 D.為BE的方向
3.物體做曲線運動的條件為 ( )
A.物體運動的初速度不為零 B.物體所受的合外力為變力
C.物體所受的合外力的方向上與速度的方向不在同一條直線上
D.物體所受的合外力的方向與加速度的方向不在同—條直線上 (第2題)
專心 愛心 用心 2
A.變速運動—定是曲線運動 B.曲線運動—定是變速運動
C.速率不變的曲線運動是勻速運動 D.曲線運動也可以是速度不變的運動
5.做曲線運動的物體,在其軌跡上某一點的加速度方向 ( )
A.為通過該點的曲線的切線方向 B.與物體在這一點時所受的合外力方向垂直
C.與物體在這一點速度方向一致 D.與物體在這一點速度方向的夾角一定不為零
6.下面說法中正確的是( )
A.做曲線運動的物體的速度方向必變化 B.速度變化的運動必是曲線運動
C.加速度恒定的運動不可能是曲線運動 D.加速度變化的運動必定是曲線運動
7.一質點在某段時間內做曲線運動,則在這段時間內( )
A.速度一定不斷改變,加速度也一定不斷改變; B.速度一定不斷改變,加速度可以不變;
C.速度可以不變,加速度一定不斷改變; D.速度可以不變,加速度也可以不變。
8.下列說法中正確的是( )
A.物體在恒力作用下不可能做曲線運動 B.物體在變力作用下一定做曲線運動
C.物體在恒力或變力作用下都可能做曲線運動
D.做曲線運動的物體,其速度方向與加速度方向一定不在同一直線上
9.如圖所示,物體在恒力F作用下沿曲線從A運動到B,這時突然使它所受的力方向改變而大小不變(即由F變?yōu)?F),在此力作用下物體以后的運動情況,下列說法正確的是( )
A.物體不可能沿曲線Ba運動;
B.物體不可能沿曲線Bb運動;
C.物體不可能沿曲線Bc運動;
D.物體可能沿原曲線由B返回A。 b 10.一個做勻速直線運動的物體,突然受到一個與運動方向不在同一直線上的恒力作用時,物體運動為 ( )
A.繼續(xù)做直線運動 B.一定做曲線運動
C.可能做直線運動,也可能做曲線運動 D.運動的形式不能確定
高中物理教案13
1、在物理知識方面的要求:
(1)了解曲線運動的特點,速度方向在該點切線方向上且時刻在變,因此曲線運動一定是變速運動;
。2)了解曲線運動的條件:合外力與速度不在同一條直線上;
。3)根據學生理解能力,可將曲線運動的條件深化,即平行速度的力只改變速度大。淮怪彼俣鹊牧χ桓淖兯俣确较,可根據力的效果將合外力沿速度方向和垂直速度方向分解;
。4)了解合運動、分運動,掌握運動的合成與分解法則——平行四邊形定則;
。5)由分運動的性質及特點綜合判斷合運動的性質及軌跡。
2、通過觀察演示實驗,有關教學軟件,并聯系學生生活實際總結概括出曲線運動的速度方向,曲線運動的條件,以及用運動的合成與分解處理復雜運動的基本方法。培養(yǎng)學生觀察能力,分析概括推理能力,并激發(fā)學生興趣。
3、滲透物理學方法的教育。研究船渡河運動,假設水不流動,可以想象出船的分運動;又假設船發(fā)動機停止工作,可想象出船只隨水流而動的另一分運動。培養(yǎng)學生的想象能力和運用物理學抽象思維的基本方法。
1、重點是讓學生掌握曲線運動為什么是變速運動,理解做曲線運動的條件及運動的合成與分解定則;
2、已知兩個分運動的性質特點,判斷合運動的性質及軌跡,學生不容易很快掌握,是教學的難點,解決難點的關鍵是引導學生把每個分運動的初始值(包括初速度、加速度以及每個分運動所受的外力)進行合成,最終還是用合運動的初速度與合外力的方向關系來判斷。
1、乒乓球、小鐵球、細繩。
2、斜槽、條形磁鐵、鐵球、投影儀、計算機軟盤、彩電。
機械運動可以劃分為平動和轉動,而平動又可以劃分為直線運動和曲線運動,所以曲線運動屬于平動形式,做曲線運動的物體仍然可以看成一個質點,曲線運動比直線運動更為普遍。例如,車輛拐彎;月球繞地球約27天轉一圈;地球繞太陽約一年轉一周;太陽繞銀河系中心約2.2億年轉一周。
因為曲線運動中速度方向連續(xù)發(fā)生變化,我們很難直觀物體在某時刻的速度方向?梢栽O想如果某時刻的速度方向不再發(fā)生變化,物體將沿該時刻的速度方向做勻速直線運動。然后聯系實際引導學生想象幾種現象。
。1)讓學生回答,繩拉小球在光滑的水平面上做圓周運動,當繩斷后小球將沿什么方向運動?(沿切線方向飛出)然后引導學生分析原因:繩斷后小球速度方向不再發(fā)生變化,由于慣性,從即刻起小球做勻速直線運動,沿切線飛出。
。2)教材內容:砂輪磨刀使火星沿切線飛出,引導學生分析原因:被磨掉的熾熱微粒速度方向不再改變,由于慣性以分離時的速度方向做勻速直線運動。又如,讓撐開的'帶有雨滴的雨傘旋轉,雨滴沿傘邊切線方向飛出(與上例同理)。
。3)在想象與分析的基礎上,引導學生概括總結得出:曲線運動中,速度方向是時刻改變的,在某時刻的瞬時速度方向在曲線的這一點的切線方向上。并引導學生注意到:曲線運動中速度的大小和方向可能同時變化,但速度的方向是一定改變的,速度是矢量,方向一定變,速度就一定變,所以曲線運動一定是變速運動。
曲線運動是變速運動,由牛頓第二定律分析可知,速度的變化一定產生加速度,而加速度必然由外力引起,加速度與合外力成正比并且方向相同。隨后提出問題,引導學生思考。
。1)如果合外力與速度在同一直線上,物體將做什么樣的運動?(變速直線運動)
。2)繩拉小球在光滑水平面上做速度大小不變的圓周運動,繩子的拉力T起什么作用?(改變速度方向)
(3)演示實驗(用投影儀或計算機軟件):讓小鐵球從斜槽上滾下,小球將沿直線OO′運動。然后在垂直O(jiān)O′的方向上放條形磁鐵,使小球再從斜槽上滾下,小球將偏離原方向做曲線運動。又例如讓小球從桌面上滾下,離開桌面后做曲線運動。
。4)觀察實驗后引導學生概括總結如下:
、倨叫兴俣鹊牧Ω淖兯俣却笮。
、诖怪彼俣鹊牧Ω淖兯俣鹊姆较颍
、鄄黄叫幸膊淮怪彼俣鹊耐饬,同時改變速度的大小和方向;
④引導學生得出曲線運動的條件:合外力與速度不在同一直線上時,物體做曲線運動。
物體的運動往往是復雜的,對于復雜的運動,常?梢园阉鼈兛闯蓭讉簡單的運動組成的,通過研究簡單的運動達到研究復雜運動的目的。
①把注滿水的乒乓球用細繩系住另一端固定在B釘上,乒乓球靜止在A點,畫出線段BB′且使AB≈BB′(如圖5),用光滑棒在B點附近從左向右沿BB′方向勻速推動吊繩,提示學生觀察乒乓球實際運動的軌跡是沿AB′方向,幫助學生分析這是因為乒乓球同時參與了AB方向和BB′方向的勻速直線運動的結果,而這兩個分運動的速度都等于棒的推動速度。小球沿豎直方向及沿BB′方向的運動都是分運動;沿AB′方向的是合運動。分析表明合運動的位移與分運動位移遵守平行四邊形定則。
、诖珊訂栴}:可以看做由兩個運動組成。假如河水不流動而船在靜水中沿AB方向行駛,經一段時間從A運動到B(如圖6),假如船的發(fā)動機沒有開動,而河水流動,那么船經過相同的一段時間將從A運動到A′,如果船在流動的河水中開動同時參與上述兩個運動,經相同時間從A點運動到B′點,從A到B′的運動就是上述兩個分運動的合運動。
注意:船頭指向為發(fā)動機產生的船速方向,指分速度;船的合運動的速度方向不一定是船頭的指向。這里的分運動、合運動都是相對地球而言,不必引入相對速度概念,避免使問題復雜化。
、儆梅诌\動的位移、速度、加速度求合運動的位移、速度、加速度等叫運動的合成。反之由合運動求分運動的位移速度、加速度等叫運動的分解。
②運動的合成與分解遵守矢量運算法則,即平行四邊形法則。例如:船的合位移s合是兩個分位移s 1 s 2的矢量和;又例如飛機斜向上起飛時,在水平方向及豎直方向的分速度分別為v 1 =vcosθ,v 2 =vsinθ,其中,v是飛機的起飛速度。如圖7所示。
、賰蓚勻速直線運動的合運動一定是勻速直線運動。提問學生為什么?(v合為恒量)
、谔岢鰡栴}:船渡河時如果在AB方向的分運動是勻加速運動,水仍然勻速流動,船的合運動軌跡還是直線嗎?學生思考后回答并提示學生用曲線運動的條件來判斷,然后引導學生綜合概括出判斷方法:首先將兩個分運動的初始運動量及外力進行合成,然后用合運動的初速度及合運動所受的合外力的方向關系進行判斷。合成結果可知,船的合速度v合與合外力F不在同一直線上,船一定做曲線運動。如鞏固知識讓學生再思考回答:兩個不在同直線上初速度都為零的勻加速直線運動的合運動是什么運動?
。▌蚣铀僦本運動)
。1)通過此例讓學生明確運動的獨立性及等時性的問題,即每一個分運動彼此獨立,互不干擾;合運動與每一個分運動所用時間相同。
。2)關于速度的說明,在應用船速這個概念時,應注意區(qū)別船速v船及船的合運動速度v合。前者是發(fā)動機產生的分速度,后者是合速度,由于不引入相對速度概念,使上述兩種速度容易相混。
。3)問題的提出:河寬H,船速為v船,水流速度為v水,船速v船與河岸的夾角為θ,如圖9所示。
①求渡河所用的時間,并討論θ=?時渡河時間最短。
②怎樣渡河,船的合位移最?
分析①用船在靜水中的分運動討論渡河時間比較方便,根據運動的獨立性,渡河時間
分析②當v船>v水時,v合垂直河岸,合位移最短等于河寬H,根向與河岸的夾角。
1、曲線運動的條件是F合與v不在同一直線上,曲線運動的速度方向為曲線的切線方向。
2、復雜運動可以分解成簡單的運動分別來研究,由分運動求合運動叫運動的合成,反之叫運動的分解,運動的合成與分解,遵守平行四邊形定
3、用曲線運動的條件及運動的合成與分解知識可以判斷合運動的性質及合運動軌跡。
最后一例題可作為思考題先留給學生。在學生思考后講解效果更好。
高中物理教案14
教學目標:
(1)理解簡諧振動的判斷,掌握全過程的特點;
(2)理解簡諧振動方程的物理含義與應用;
能力目標:
(1)培養(yǎng)對周期性物理現象觀察、分析;
(2)訓練對物理情景的理解記憶;
教學過程:
。ㄒ唬、簡諧振動的周期性:周期性的往復運動
。1)一次全振動過程:基本單元
平衡位置O:周期性的往復運動的對稱中心位置
振幅A:振動過程振子距離平衡位置的最大距離
。2)全振動過程描述:
周期T:完成基本運動單元所需時間
T=2π
頻率f:1秒內完成基本運動單元的次數
T=
位移S:以平衡位置O為位移0點,在全振動過程中始終從平衡位置O點指向振子所在位置
速度V:物體運動方向
(二)、簡諧振動的判斷:振動過程所受回復力為線性回復力
。‵=-KX)K:簡諧常量
X:振動位移
簡諧振動過程機械能守恒:KA2=KX2+mV2=mVo2
。ㄈ、簡諧振動方程:
等效投影:勻速圓周運動(角速度ω=π)
位移方程:X=Asinωt
速度方程:V=Vocosωt
加速度:a=sinωt
線性回復力:F=KAsinωt
上述簡諧振動物理參量方程反映振動過程的規(guī)律性
簡諧振動物理參量隨時間變化關系為正余弦圖形
課堂思考題:(1)簡諧振動與一般周期性運動的區(qū)別與聯系是什么?
。2)如何準確描述周期性簡諧振動?
。3)你知道的物理等效性觀點應用還有哪些?
。ㄋ模、典型問題:
。1)簡諧振動全過程的特點理解類
例題1、一彈簧振子,在振動過程中每次通過同一位置時,保持相同的`物理量有()
A速度B加速度C動量D動能
例題2、一彈簧振子作簡諧振動,周期為T,()
A.若t時刻和(t+Δt)時刻振子運動位移的大小相等、方向相同,則Δt一定等于T的整數倍;
B.若t時刻和(t+Δt)時刻振子運動速度的大小相等、方向相反;
C.若Δt=T,則在t時刻和(t+Δt)時刻振子運動加速度一定相等;
D.若Δt=T/2,則在t時刻和(t+Δt)時刻彈簧的長度一定相等
同步練習
練習1、一平臺沿豎直方向作簡諧運動,一物體置于振動平臺上隨臺一起運動.當振動平臺處于什么位置時,物體對臺面的正壓力最小
A.當振動平臺運動到最低點
B.當振動平臺運動到最高點時
C.當振動平臺向下運動過振動中心點時
D.當振動平臺向上運動過振動中心點時
練習2、水平方向做簡諧振動的彈簧振子其周期為T,則:
A、若在時間Δt內,彈力對振子做功為零,則Δt一定是的整數倍
B、若在時間Δt內,彈力對振子做功為零,則Δt可能小于
C、若在時間Δt內,彈力對振子沖量為零,則Δt一定是T的整數倍
D、若在時間Δt內,彈力對振子沖量為零,則Δt可能小于
練習3、一個彈簧懸掛一個小球,當彈簧伸長使小球在位置時處于平衡狀態(tài),現在將小球向下拉動一段距離后釋放,小球在豎直方向上做簡諧振動,則:
A、小球運動到位置O時,回復力為零;
B、當彈簧恢復到原長時,小球的速度最大;
C、當小球運動到最高點時,彈簧一定被壓縮;
D、在運動過程中,彈簧的最大彈力大于小球的重力;
(2)簡諧振動的判斷證明
例題、在彈簧下端懸掛一個重物,彈簧的勁度為k,重物的質量為m。重物在平衡位置時,彈簧的彈力與重力平衡,重物停在平衡位置,讓重物在豎直方向上離開平衡位置,放開手,重物以平衡位置為中心上下振動,請分析說明是否為簡諧振動,振動的周期與何因素有關?
解析:當重物在平衡位置時,假設彈簧此時伸長了x0,
根據胡克定律:F=kx由平衡關系得:mg=kx0
確定平衡位置為位移的起點,當重物振動到任意位置時,此時彈簧的形變量x也是重物該時刻的位移,此時彈力F1=kx
由受力分析,根據牛頓第二定律F=Ma得:F1–mg=ma
由振動過程中回復力概念得:F回=F1–mg
聯立(1)、(3)得:F回=kx-kx0=k(x-x0)
由此可得振動過程所受回復力是線性回復力即回復力大小與重物運動位移大小成正比,其方向相反,所以是簡諧振動。
由(2)得:a=-(x-x0),結合圓周運動投影關系式:a=-ω2(x-x0)得:ω2=
由ω=π得:T=2π此式說明該振動過程的周期只與重物質量的平方根成正比、跟彈簧的勁度的平方根成反比,跟振動幅度無關。
同步練習:
用密度計測量液體的密度,密度計豎直地浮在液體中。如果用手輕輕向下壓密度計后,放開手,它將沿豎直方向上下振動起來。試討論密度計的振動是簡諧振動嗎?其振動的周期與哪些因素有關?
。3)簡諧振動方程推導與應用
例題:做簡諧振動的小球,速度的最大值vm=0.1m/s,振幅A=0.2m。若從小球具有正方向的速度最大值開始計時,求:(1)振動的周期(2)加速度的最大值(3)振動的表達式
解:根據簡諧振動過程機械能守恒得:KA2=mVm2
=Vm2/A2=0.25由T=2π=4π
a=-A=0.05(m/s2)由ω=π=0.5由t=0,速度最大,位移為0則
Acosφ=0v=-ωAsinφ則φ=-π/2即有x=0.2cos(0.5t–0.5π)
高中物理教案15
一、教學目標
1、在開普勒第三定律的基礎上,推導得到萬有引力定律,使學生對此規(guī)律有初步理解。
2、介紹萬有引力恒量的測定方法,增加學生對萬有引力定律的感性認識。
3、通過牛頓發(fā)現萬有引力定律的思考過程和卡文迪許扭秤的設計方法,滲透科學發(fā)現與科學實驗的方法論教育。
二、重點、難點分析
1、萬有引力定律的推導過程,既是本節(jié)課的重點,又是學生理解的難點,所以要根據學生反映,調節(jié)講解速度及方法。
2、由于一般物體間的萬有引力極小,學生對此缺乏感性認識,又無法進行演示實驗,故應加強舉例。
三、教具
卡文迪許扭秤模型。
四、教學過程
(一)引入新課
1、引課:前面我們已經學習了有關圓周運動的知識,我們知道做圓周運動的物體都需要一個向心力,而向心力是一種效果力,是由物體所受實際力的合力或分力來提供的。另外我們還知道,月球是繞地球做圓周運動的,那么我們想過沒有,月球做圓周運動的向心力是由誰來提供的呢?(學生一般會回答:地球對月球有引力。)
我們再來看一個實驗:我把一個粉筆頭由靜止釋放,粉筆頭會下落到地面。
實驗:粉筆頭自由下落。
同學們想過沒有,粉筆頭為什么是向下運動,而不是向其他方向運動呢?同學可能會說,重力的方向是豎直向下的,那么重力又是怎么產生的呢?地球對粉筆頭的引力與地球對月球的引力是不是一種力呢?(學生一般會回答:是。)這個問題也是300多年前牛頓苦思冥想的問題,牛頓的結論也是:yes。
既然地球對粉筆頭的引力與地球對月球有引力是一種力,那么這種力是由什么因素決定的,是只有地球對物體有這種力呢,還是所有物體間都存在這種力呢?這就是我們今天要研究的萬有引力定律。
板書:萬有引力定律
(二)教學過程
1、萬有引力定律的推導
首先讓我們回到牛頓的年代,從他的角度進行一下思考吧。當時“日心說”已在科學界基本否認了“地心說”,如果認為只有地球對物體存在引力,即地球是一個特殊物體,則勢必會退回“地球是宇宙中心”的`說法,而認為物體間普遍存在著引力,可這種引力在生活中又難以觀察到,原因是什么呢?(學生可能會答出:一般物體間,這種引力很小。如不能答出,教師可誘導。)所以要研究這種引力,只能從這種引力表現比較明顯的物體——天體的問題入手。當時有一個天文學家開普勒通過觀測數據得到了一個規(guī)律:所有行星軌道半徑的3次方與運動周期的2次方之比是一個定值,即開普勒第
其中m為行星質量,R為行星軌道半徑,即太陽與行星的距離。也就是說,太陽對行星的引力正比于行星的質量而反比于太陽與行星的距離的平方。
而此時牛頓已經得到他的第三定律,即作用力等于反作用力,用在這里,就是行星對太陽也有引力。同時,太陽也不是一個特殊物體,它
用語言表述,就是:太陽與行星之間的引力,與它們質量的乘積成正比,與它們距離的平方成反比。這就是牛頓的萬有引力定律。如果改
其中G為一個常數,叫做萬有引力恒量。(視學生情況,可強調與物體重力只是用同一字母表示,并非同一個含義。)
應該說明的是,牛頓得出這個規(guī)律,是在與胡克等人的探討中得到的。
2、萬有引力定律的理解
下面我們對萬有引力定律做進一步的說明:
(1)萬有引力存在于任何兩個物體之間。雖然我們推導萬有引力定律是從太陽對行星的引力導出的,但剛才我們已經分析過,太陽與行星都不是特殊的物體,所以萬有引力存在于任何兩個物體之間。也正因為此,這個引力稱做萬有引力。只不過一般物體的質量與星球相比過于小了,它們之間的萬有引力也非常小,完全可以忽略不計。所以萬有引力定律的表述是:
板書:任何兩個物體都是相互吸引的,引力的大小跟兩個物體的質
其中m1、m2分別表示兩個物體的質量,r為它們間的距離。
。2)萬有引力定律中的距離r,其含義是兩個質點間的距離。兩個物體相距很遠,則物體一般可以視為質點。但如果是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近,則應把r理解為它們的幾何中心的距離。例如物體是兩個球體,r就是兩個球心間的距離。
(3)萬有引力是因為物體有質量而產生的引力。從萬有引力定律可以看出,物體間的萬有引力由相互作用的兩個物體的質量決定,所以質量是萬有引力的產生原因。從這一產生原因可以看出:萬有引力不同于我們初中所學習過的電荷間的引力及磁極間的引力,也不同于我們以后要學習的分子間的引力。
3、萬有引力恒量的測定
牛頓發(fā)現了萬有引力定律,但萬有引力恒量G這個常數是多少,連他本人也不知道。按說只要測出兩個物體的質量,測出兩個物體間的距離,再測出物體間的引力,代入萬有引力定律,就可以測出這個恒量。但因為一般物體的質量太小了,它們間的引力無法測出,而天體的質量太大了,又無法測出質量。所以,萬有引力定律發(fā)現了100多年,萬有引力恒量仍沒有一個準確的結果,這個公式就仍然不能是一個完善的等式。直到100多年后,英國人卡文迪許利用扭秤,才巧妙地測出了這個恒量。
這是一個卡文迪許扭秤的模型。(教師出示模型,并拆裝講解)這個扭秤的主要部分是這樣一個T字形輕而結實的框架,把這個T形架倒掛在一根石英絲下。若在T形架的兩端施加兩個大小相等、方向相反的力,石英絲就會扭轉一個角度。力越大,扭轉的角度也越大。反過來,如果測出T形架轉過的角度,也就可以測出T形架兩端所受力的大小。現在在T形架的兩端各固定一個小球,再在每個小球的附近各放一個大球,大小兩個球間的距離是可以較容易測定的。根據萬有引力定律,大球會對小球產生引力,T形架會隨之扭轉,只要測出其扭轉的角度,就可以測出引力的大小。當然由于引力很小,這個扭轉的角度會很小。怎樣才能把這個角度測出來呢?卡文迪許在T形架上裝了一面小鏡子,用一束光射向鏡子,經鏡子反射后的光射向遠處的刻度尺,當鏡子與T形架一起發(fā)生一個很小的轉動時,刻度尺上的光斑會發(fā)生較大的移動。這樣,就起到一個化小為大的效果,通過測定光斑的移動,測定了T形架在放置大球前后扭轉的角度,從而測定了此時大球對小球的引力?ㄎ牡显S用此扭秤驗證了牛頓萬有引力定律,并測定出萬有引力恒量G的數值。這個數值與近代用更加科學的方法測定的數值是非常接近的。
卡文迪許測定的G值為6。754×10—11,現在公認的G值為6。67×10—11。需要注意的是,這個萬有引力恒量是有單位的:它的單位應該是乘以兩個質量的單位千克,再除以距離的單位米的平方后,得到力的單位牛頓,故應為Nm2/kg2。
板書:G=6。67×10—11Nm2/kg2
由于萬有引力恒量的數值非常小,所以一般質量的物體之間的萬有引力是很小的,我們可以估算一下,兩個質量50kg的同學相距0。5m時之間的萬有引力有多大(可由學生回答:約6。67×10—7N),這么小的力我們是根本感覺不到的。只有質量很大的物體對一般物體的引力我們才能感覺到,如地球對我們的引力大致就是我們的重力,月球對海洋的引力導致了潮汐現象。而天體之間的引力由于星球的質量很大,又是非常驚人的:如太陽對地球的引力達3。56×1022N。
五、課堂小結
本節(jié)課我們學習了萬有引力定律,了解了任何兩個有質量的物體之間都存在著一種引力,這個引力正比于兩個物體質量的乘積,反比于兩個物體間的距離。其大小的決定式為:
其中G為萬有引力恒量:G=6。67×10—11Nm2/kg2
另外,我們還了解了科學家分析物體、解決問題的方法和技巧,希望對我們今后分析問題、解決問題能夠有所借鑒。
六、說明
1、設計思路:本節(jié)課由于內容限制,以教師講授為主。為能夠吸引學生,引課時設計了一些學生習以為常的但又沒有細致思考過的問題。講授過程中以物理學史為主線,讓學生以科學家的角度分析、思考問題。力爭抓住這節(jié)課的有利時機,滲透“沒有絕對特殊的物體”這一引起物理學幾次革命性突破的辯證唯物主義觀點。
2、卡文迪許扭秤模型為自制教具,可仿課本插圖用金屬桿等焊制,外面可用有機玻璃制成外殼,并可拆卸。
【高中物理教案】相關文章:
高中物理教案03-05
高中物理教案范文11-02
(優(yōu)選)高中物理教案11-29
高中物理教案【通用】12-30
【合集】高中物理教案01-12
【精品】高中物理教案01-27
高中物理教案【精品】07-05
[精品]高中物理教案06-16
高中物理教案(精品)06-29
【精華】高中物理教案07-05