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高二物理教案
作為一名為他人授業(yè)解惑的教育工作者,常常需要準(zhǔn)備教案,借助教案可以恰當(dāng)?shù)剡x擇和運(yùn)用教學(xué)方法,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。寫(xiě)教案需要注意哪些格式呢?下面是小編精心整理的高二物理教案,歡迎大家借鑒與參考,希望對(duì)大家有所幫助。
高二物理教案1
第1節(jié)《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)》
一、教材分析
《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)》是人教版高中物理3-4第四章第一節(jié),本節(jié)是讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)家的思考、研究時(shí)的迷失與最后成功,本節(jié)是過(guò)程與方法、情感、態(tài)度與價(jià)值觀教育的難得素材
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
(1)知道奧斯特實(shí)驗(yàn)、電磁感應(yīng)現(xiàn)象,
(2)了解電生磁和磁生電的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,
(3)知道電磁感應(yīng)和感應(yīng)電流的定義。
2.過(guò)程與方法
(1)通過(guò)閱讀使學(xué)生掌握自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的;
(2)通過(guò)學(xué)習(xí)了解科學(xué)家們?cè)谔骄窟^(guò)程中的失敗和貢獻(xiàn),從中學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法和思想。
(3)領(lǐng)悟科學(xué)探究中提出問(wèn)題、觀察實(shí)驗(yàn)、分析論證、歸納總結(jié)等要素在研究物理問(wèn)題時(shí)的重要性
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過(guò)學(xué)習(xí)閱讀培養(yǎng)學(xué)生正確的探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神;
(2)領(lǐng)會(huì)科學(xué)家對(duì)自然現(xiàn)象、自然規(guī)律的某些猜想在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的重要性。
(3)以科學(xué)家不怕失敗、勇敢面對(duì)挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志激勵(lì)自己。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷史背景;
難點(diǎn):體會(huì)人類探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神
四、學(xué)情分析
我們的學(xué)生屬于平行分班,沒(méi)有實(shí)驗(yàn)班,學(xué)生已有的知識(shí)和實(shí)驗(yàn)水平有差距。本節(jié)課學(xué)生認(rèn)識(shí)到探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷史背景是關(guān)鍵。
五、教學(xué)方法
1.講授法:講授科學(xué)家的艱辛
2. 實(shí)驗(yàn)法:學(xué)生自己體會(huì)奧斯特實(shí)驗(yàn)
3.學(xué)案導(dǎo)學(xué):見(jiàn)后面的學(xué)案。
4.新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié):預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)合作探究、精講點(diǎn)撥反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
六、課前準(zhǔn)備
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備:預(yù)習(xí)劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn),初步了解物理學(xué)史。分小組6臺(tái)奧斯特實(shí)驗(yàn)裝置。
2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備:多媒體課件制作,課前預(yù)習(xí)學(xué)案,課內(nèi)探究學(xué)案,課后延伸拓展學(xué)案。3.教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)和布置:分小組合作學(xué)習(xí),分6個(gè)學(xué)習(xí)小組。
七、課時(shí)安排:1課時(shí)
八、教學(xué)過(guò)程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對(duì)性。
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
(三)合作探究、精講點(diǎn)撥。
探究一:奧斯特夢(mèng)圓電生磁------電流的磁效應(yīng)
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的內(nèi)容。提出以下問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生思考并回答:
(1)是什么信念激勵(lì)奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系的?在這之前,科學(xué)研究領(lǐng)域存在怎樣的歷史背景?
(2)奧斯特的研究是一帆風(fēng)順的嗎?奧斯特面對(duì)失敗是怎樣做的?
(3)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的過(guò)程是怎樣的?用學(xué)過(guò)的知識(shí)如何解釋?
(4)電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)有何意義?談?wù)勛约旱母惺堋?/p>
學(xué)生活動(dòng):結(jié)合思考題,認(rèn)真閱讀教材,分成小組討論,發(fā)表自己的見(jiàn)解。
教師教學(xué)素材:
到18世紀(jì)末,人們開(kāi)始思考不同自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系,例如:摩擦生熱表明了機(jī)械運(yùn)動(dòng)向熱運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化,而蒸汽機(jī)則實(shí)現(xiàn)了熱運(yùn)動(dòng)向機(jī)械運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化,于是,一些獨(dú)具慧眼的哲學(xué)家如康德等提出了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的思想。由于受康德哲學(xué)與謝林等自然哲學(xué)家的哲學(xué)思想的影響,堅(jiān)信自然力是可以相互轉(zhuǎn)化的,長(zhǎng)期探索電與磁之間的聯(lián)系。1803年奧斯特指出:物理學(xué)將不再是關(guān)于運(yùn)動(dòng)、熱、空氣、光、電、磁以及我們所知道的各種現(xiàn)象的零散的羅列,我們將把整個(gè)宇宙納在一個(gè)體系中。在此思想的指導(dǎo)下,1820年4月奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流對(duì)磁針的作用,即電流的磁效應(yīng)。同年7月21日奧斯特又以
《關(guān)于磁針上電沖突作用的實(shí)驗(yàn)》為題發(fā)表了他的發(fā)現(xiàn)。這篇短短的.論文使歐洲物理學(xué)界產(chǎn)生了極大震動(dòng),導(dǎo)致了大批實(shí)驗(yàn)成果的出現(xiàn),由此開(kāi)辟了物理學(xué)的新領(lǐng)域──電磁學(xué)。1820年因電流磁效應(yīng)這一杰出發(fā)現(xiàn)獲英國(guó)皇家學(xué)會(huì)科普利獎(jiǎng)?wù)隆?829年起任哥本哈根工學(xué)院院長(zhǎng)。
探究二:法拉第心系磁生電------電磁感應(yīng)現(xiàn)象
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的內(nèi)容。提出以下問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生思考并回答:
(1)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了怎樣的哲學(xué)思考?法拉第持怎樣的觀點(diǎn)?
(2)法拉第的研究是一帆風(fēng)順的嗎?法拉第面對(duì)失敗是怎樣做的?
(3)法拉第做了大量實(shí)驗(yàn)都是以失敗告終,失敗的原因是什么?
(4)法拉第經(jīng)歷了多次失敗后,終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,他發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的具體的過(guò)程是怎樣的?之后他又做了大量的實(shí)驗(yàn)都取得了成功,他認(rèn)為成功的秘訣是什么?
(5)從法拉第探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷程中,你學(xué)到了什么?談?wù)勛约旱捏w會(huì)。
學(xué)生活動(dòng):結(jié)合思考題,認(rèn)真閱讀教材,分成小組討論,發(fā)表自己的見(jiàn)解。
教師教學(xué)素材:
1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng),受到科學(xué)界的關(guān)注,促進(jìn)了科學(xué)的發(fā)展。1821年英國(guó)《哲學(xué)年鑒》的主編約請(qǐng)戴維撰寫(xiě)一篇文章,評(píng)述奧斯特發(fā)現(xiàn)以來(lái)電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)的理論發(fā)展概況。戴維把這一工作交給了法拉第。法拉第在收集資料的過(guò)程中,對(duì)電磁現(xiàn)象的研究產(chǎn)生了極大的熱情,并開(kāi)始轉(zhuǎn)向電磁學(xué)的研究。他仔細(xì)地分析了電流的磁效應(yīng)等現(xiàn)象,認(rèn)為既然電流能產(chǎn)生磁,磁能否產(chǎn)生電呢?1822年他在日記中寫(xiě)下了自己的思想:磁能轉(zhuǎn)化成電。
他在這方面進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。起初,他試圖用強(qiáng)磁鐵靠近閉合導(dǎo)線或用強(qiáng)電流使另一閉合導(dǎo)線中產(chǎn)生電流,做了大量的實(shí)驗(yàn),都失敗了。經(jīng)過(guò)歷時(shí)十年的失敗、再試驗(yàn),直到1831年8月29日才取得成功。他接連又做了幾十個(gè)這類實(shí)驗(yàn)。1831年11月24日的論文中,他把產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況概括成五類:變化著的電流;變化著的磁場(chǎng);運(yùn)動(dòng)的恒定電流;運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng);在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體。他指出:感應(yīng)電流與原電流的變化有關(guān),而不是與原電流本身有關(guān)。他將這一現(xiàn)象與導(dǎo)體上的靜電感應(yīng)類比,把它取名為電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。為了解釋電磁感應(yīng)現(xiàn)象,法拉第曾提出過(guò)電張力的概念。后來(lái)在考慮了電磁感應(yīng)的各種情況后,認(rèn)為可以把感應(yīng)電流的產(chǎn)生歸因于導(dǎo)體切割磁力線。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)二十年后,直到1851年才得出了電磁感應(yīng)定律。經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)后,他終于實(shí)現(xiàn)了磁生電的夙愿,宣告了電氣時(shí)代的到來(lái)。
作為19世紀(jì)偉大實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家的法拉第。他并不滿足于現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),還力求探索現(xiàn)象后面隱藏著的本質(zhì);他既十分重視實(shí)驗(yàn)研究,又格外重視理論思維的作用。1832年3月12日他寫(xiě)給皇家學(xué)會(huì)一封信,信封上寫(xiě)有現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)收藏在皇家學(xué)會(huì)檔案館里的一些新觀點(diǎn)。那時(shí)的法拉第已經(jīng)孕育著電磁波的存在以及光是一種電磁振動(dòng)的杰出思想,盡管還帶有一定的模糊性。為解釋電磁感應(yīng)現(xiàn)象,他提出電致緊張態(tài)與磁力線等新概念,同時(shí)對(duì)當(dāng)時(shí)盛行的超距作用說(shuō)產(chǎn)生了強(qiáng)烈的懷疑:一個(gè)物體可以穿過(guò)真空超距地作用于另一個(gè)物體,不要任何一種東西的中間參與,就把作用和力從一個(gè)物體傳遞到另一個(gè)物體,這種說(shuō)法對(duì)我來(lái)說(shuō),尤其荒謬。凡是在哲學(xué)方面有思考能力的人,決不會(huì)陷人這種謬論之中。他開(kāi)始向長(zhǎng)期盤(pán)踞在物理學(xué)陣地的超距說(shuō)宣戰(zhàn)。與此同時(shí),他還向另一種形而上學(xué)觀點(diǎn)──流體說(shuō)進(jìn)行挑戰(zhàn)。1833年,他總結(jié)了前人與自己的大量研究成果,證實(shí)當(dāng)時(shí)所知摩擦電、伏打電、電磁感應(yīng)電、溫差電和動(dòng)物電等五種不同來(lái)源的電的同一性。他力圖解釋電流的本質(zhì),導(dǎo)致他研究電流通過(guò)酸、堿、鹽溶液,結(jié)果在1833~1834年發(fā)現(xiàn)電解定律,開(kāi)創(chuàng)了電化學(xué)這一新的學(xué)科領(lǐng)域。他所創(chuàng)造的大量術(shù)語(yǔ)沿用至今。電解定律除本身的意義外,也是電的分立性的重要論據(jù)。
1837年他發(fā)現(xiàn)電介質(zhì)對(duì)靜電過(guò)程的影響,提出了以近距鄰接作用為基礎(chǔ)的靜電感應(yīng)理論。不久以后,他又發(fā)現(xiàn)了抗磁性。在這些研究工作的基礎(chǔ)上,他形成了電和磁作用通過(guò)中間介質(zhì)、從一個(gè)物體傳到另一個(gè)物體的思想。于是,介質(zhì)成了場(chǎng)的場(chǎng)所,場(chǎng)這個(gè)概念正是來(lái)源于法拉第。正如愛(ài)因斯坦所說(shuō),引入場(chǎng)的概念,是法拉第的最富有獨(dú)創(chuàng)性的思想,是牛頓以來(lái)最重要的發(fā)現(xiàn)。牛頓及其他學(xué)者的空間,被視作物體與電荷的容器;而法拉第的空間,是現(xiàn)象的容器,它參與了現(xiàn)象。所以說(shuō)法拉第是電磁場(chǎng)學(xué)說(shuō)的創(chuàng)始人。他的深邃的物理思想,強(qiáng)烈地吸引了年輕的麥克斯韋。麥克斯韋認(rèn)為,法拉第的電磁場(chǎng)理論比當(dāng)時(shí)流行的超距作用電動(dòng)力學(xué)更為合理,他正是抱著用嚴(yán)格的物理語(yǔ)言來(lái)表述法拉第理論的決心闖入電磁學(xué)領(lǐng)域的。
法拉第堅(jiān)信:物質(zhì)的力借以表現(xiàn)出的各種形式,都有一個(gè)共同的起源,這一思想指導(dǎo)著法拉第探尋光與電磁之間的聯(lián)系。1822年,他曾使光沿電流方向通過(guò)電解波,試圖發(fā)現(xiàn)偏振面的變化,沒(méi)有成功。這種思想是如此強(qiáng)烈,執(zhí)著的追求使他終于在1845年發(fā)現(xiàn)強(qiáng)磁場(chǎng)使偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)。他的晚年,盡管健康狀況惡化,仍從事廣泛的研究。他曾分析研究電纜中電報(bào)信號(hào)遲滯的原因,研制照明燈與航標(biāo)燈。他的成就來(lái)源于勤奮,他的主要著作《日記》由16041則匯編而成;《電學(xué)實(shí)驗(yàn)研究》有3362節(jié)之多。
他生活簡(jiǎn)樸,不尚華貴,以致有人到皇家學(xué)院實(shí)驗(yàn)室作實(shí)驗(yàn)時(shí)錯(cuò)把他當(dāng)作守門(mén)的老頭。1857年,皇家學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)委員會(huì)一致決議聘請(qǐng)他擔(dān)任皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)。對(duì)這一榮譽(yù)職務(wù)他再三拒絕。他說(shuō):我是一個(gè)普通人。如果我接受皇家學(xué)會(huì)希望加在我身上的榮譽(yù),那么我就不能保證自己的誠(chéng)實(shí)和正直,連一年也保證不了。同樣的理由,他謝絕了皇家學(xué)院的院長(zhǎng)職務(wù)。當(dāng)英王室準(zhǔn)備授予他爵士稱號(hào)時(shí),他多次婉言謝絕說(shuō):法拉第出身平民,不想變成貴族。他的好友J.Tyndall對(duì)此作了很好的解釋:在他的眼中看去,宮廷的華麗,和布來(lái)屯(Brighton)高原上面的雷雨比較起來(lái),算得什么;皇家的一切器具,和落日比較起來(lái),又算得什么?其所以說(shuō)雷雨和落日,是因?yàn)檫@些現(xiàn)象在他的心里,都可以挑起一種狂喜。在他這種人的心胸中,那些世俗的榮華快樂(lè),當(dāng)然沒(méi)有價(jià)值了。一方面可以得到十五萬(wàn)鎊的財(cái)產(chǎn),一方面是完全沒(méi)有報(bào)酬的學(xué)問(wèn),要在這兩者之間去選擇一種。他卻選定了第二種,遂窮困以終。這就是這位鐵匠的兒子、訂書(shū)匠學(xué)徒的鄭重選擇。1867年8月25日逝世,墓碑上照他的遺愿只刻有他的名字和出生年月。
后世的人們,選擇了法拉作為電容的國(guó)際單位,以紀(jì)念這位物理學(xué)大師。
科拉頓的失敗
1820年,奧斯特的磁效應(yīng)發(fā)表后,在科學(xué)界引起極大反響,科學(xué)家想既然電能生磁,反過(guò)來(lái)磁也能生電?梢哉f(shuō),想實(shí)現(xiàn)磁生電是當(dāng)時(shí)許多科學(xué)家的愿望,例如,安培、科拉頓等人都曾為之努力過(guò),但是都失敗了。在這個(gè)問(wèn)題上,最遺憾的莫過(guò)于科拉頓。
1825年,科拉頓做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn),他將一個(gè)磁鐵插入連有靈敏電流計(jì)的螺旋線圈,來(lái)觀察在線圈中是否有電流產(chǎn)生。但是在實(shí)驗(yàn)時(shí),科拉頓為了排除磁鐵移動(dòng)時(shí)對(duì)靈敏電流計(jì)的影響,他通過(guò)很長(zhǎng)的導(dǎo)線把接在螺旋線圈上的靈敏電流計(jì)放到另一間房里他想,反正產(chǎn)生的電流應(yīng)該是穩(wěn)定的(當(dāng)時(shí)科學(xué)界都認(rèn)為利用磁場(chǎng)產(chǎn)生的電應(yīng)該是穩(wěn)定的),插入磁鐵后,如果有電流,跑到另一間房里觀察也來(lái)得及就這樣,科拉頓開(kāi)始了實(shí)驗(yàn)。然而,無(wú)論他跑得多快,他看到的電流計(jì)指針都是指在0刻度的位置。
科拉頓失敗了?评D的這個(gè)失敗,是一個(gè)什么樣的失敗呢?后人有各種各樣的議論。
有人說(shuō)這是一次成功的失敗。因?yàn)榭评D的實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)得完全正確,如果磁鐵磁性足夠強(qiáng),導(dǎo)線電阻不大,電流計(jì)十分靈敏,那么在科拉頓將磁鐵插入螺旋線圈時(shí),電流計(jì)的指針確實(shí)是擺動(dòng)了的。也就是說(shuō),電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)是成功了,只不過(guò)科拉頓沒(méi)有看見(jiàn),他跑得還是太慢,連電流計(jì)指針往回?cái)[也沒(méi)看見(jiàn),有人說(shuō),這是一次遺憾的失敗。因?yàn)榭评D如果有個(gè)助手在另外那間房里,或者科拉頓就把電流計(jì)放在同一間房里看得見(jiàn)的地方,那么成功的桂冠肯定是屬于科拉頓的。
有人說(shuō),這是一次真正的失敗。因?yàn)榭评D沒(méi)能轉(zhuǎn)變思想,沒(méi)有從穩(wěn)態(tài)的猜想轉(zhuǎn)變到暫態(tài)的考慮上來(lái),所以他想不到請(qǐng)個(gè)助手幫一下忙、或者把電流計(jì)拿到同一間房里來(lái)。事實(shí)也正是如此,法拉第總結(jié)了別人和他自己以前失敗的教訓(xùn),他決定不再固守穩(wěn)態(tài)的猜想,終于在1831年8月,觀察到了電磁感應(yīng)現(xiàn)象?评D只能留下永遠(yuǎn)的遺憾。
例1:發(fā)電的基本原理是電磁感應(yīng)。發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是(C)
A.安培 B.赫茲 C.法拉第 D.麥克斯韋
例2:發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是__奧斯特__,發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力規(guī)律的科學(xué)家是_安培_,發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是_法拉第_,發(fā)現(xiàn)電荷間相互作用力規(guī)律的的科學(xué)家是_庫(kù)侖_。
例3:下列現(xiàn)象中屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是(B)
A.磁場(chǎng)對(duì)電流產(chǎn)生力的作用 B.變化的磁場(chǎng)使閉合電路中產(chǎn)生電流
C.插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化 D.電流周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測(cè)。
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。
設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷史背景并體會(huì)人類探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
在下一節(jié)課我們一起來(lái)學(xué)習(xí)探究電磁感應(yīng)的條件。這節(jié)課后大家可以先預(yù)習(xí)這一部分,著重分析科學(xué)家是如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),如何得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論的。并完成本節(jié)的課后練習(xí)及課后延伸拓展作業(yè)。
設(shè)計(jì)意圖:布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè),并對(duì)本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時(shí)批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。
九、板書(shū)設(shè)計(jì)
一、奧斯特夢(mèng)圓電生磁------電流的磁效應(yīng)
二、法拉第心系磁生電------電磁感應(yīng)現(xiàn)象
十、教學(xué)反思
學(xué)生對(duì)于課外知識(shí)很感興趣,有些同學(xué)有一定的知識(shí)基礎(chǔ),也能提出一些有建設(shè)性的問(wèn)題,激發(fā)了他們學(xué)物理的興趣。通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)我了解到,學(xué)生對(duì)物理學(xué)的發(fā)展非常感興趣,所以在以后的教學(xué)中我們應(yīng)該多介紹一些這樣的知識(shí),來(lái)豐富學(xué)生的知識(shí)面,擴(kuò)寬學(xué)生的視野。
在后面的教學(xué)過(guò)程中會(huì)繼續(xù)研究本節(jié)課,爭(zhēng)取設(shè)計(jì)的更科學(xué),更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí),也希望大家提出寶貴意見(jiàn),共同完善,共同進(jìn)步!
高二物理教案2
1、理解振幅、周期和頻率的概念,知道全振動(dòng)的含義。
2、了解初相位和相位差的概念,理解相位的物理意義。
3、了解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)位移方程中各量的物理意義,能依據(jù)振動(dòng)方程描繪振動(dòng)圖象。
4、理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的物理意義,會(huì)根據(jù)振動(dòng)圖象判斷振幅、周期和頻率等。
重點(diǎn)難點(diǎn):對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅、周期、頻率、全振動(dòng)等概念的理解,相位的物理意義。
教學(xué)建議:本節(jié)課以彈簧振子為例,在觀察其振動(dòng)過(guò)程中位移變化的周期性、振動(dòng)快慢的特點(diǎn)時(shí),引入描繪簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量(振幅、周期和頻率),再通過(guò)單擺實(shí)驗(yàn)引出相位的概念,最后對(duì)比前一節(jié)得出的圖象和數(shù)學(xué)表達(dá)式,進(jìn)一步體會(huì)這些物理量的含義。本節(jié)要特別注意相位的概念。
導(dǎo)入新課:你有喜歡的歌手嗎?我們常常在聽(tīng)歌時(shí)會(huì)評(píng)價(jià),歌手韓紅的音域?qū)拸V,音色嘹亮圓潤(rùn);歌手王心凌的聲音甜美;歌手李宇春的音色沙啞,獨(dú)具個(gè)性……但同樣的歌曲由大多數(shù)普通人唱出來(lái),卻常常顯得干巴且單調(diào),為什么呢?這些是由音色決定的,而音色又與頻率等有關(guān)。
1、描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量
。1)振幅
振幅是振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的①最大距離。振幅的②兩倍表示的是振動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)范圍的大小。
(2)全振動(dòng)
振子以相同的速度相繼通過(guò)同一位置所經(jīng)歷的過(guò)程稱為③全振動(dòng),這一過(guò)程是一個(gè)完整的振動(dòng)過(guò)程,振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在這一振動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的路程等于④4倍的振幅。
。3)周期和頻率
做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體,完成⑤全振動(dòng)的時(shí)間,叫作振動(dòng)的周期;單位時(shí)間內(nèi)完成⑥全振動(dòng)的次數(shù)叫作振動(dòng)的頻率。在國(guó)際單位制中,周期的單位是⑦秒,頻率的單位是⑧赫茲。用T表示周期,用f表示頻率,則周期和頻率的關(guān)系是⑨f=。
(4)相位
在物理學(xué)中,我們用不同的⑩相位來(lái)描述周期性運(yùn)動(dòng)在各個(gè)時(shí)刻所處的 不同狀態(tài)。
2、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式
。1)根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí),xOy坐標(biāo)系中正弦函數(shù)圖象的表達(dá)式為 y=Asin(ωx+φ)。
。2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的位移(x)與時(shí)間(t)關(guān)系的表達(dá)式為 x=Asin(ωt +φ),其中 A代表簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅, ω叫作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的“圓頻率”, ωt+φ代表相位。
1、彈簧振子的運(yùn)動(dòng)范圍與振幅是什么關(guān)系?
解答:彈簧振子的運(yùn)動(dòng)范圍是振幅的兩倍。
2、周期與頻率是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特有的概念嗎?
解答:不是。描述任何周期性過(guò)程,都可以用這兩個(gè)概念。
3、如果兩個(gè)振動(dòng)存在相位差,它們振動(dòng)步調(diào)是否相同?
解答:不同。
主題1:振幅
問(wèn)題:(1)同一面鼓,用較大的力敲鼓面和用較小的力敲鼓面,鼓面的振動(dòng)有什么不同?聽(tīng)上去感覺(jué)有什么不同?
。2)根據(jù)(1)中問(wèn)題思考振幅的物理意義是什么?
解答:(1)用較大的力敲,鼓面的振動(dòng)幅度較大,聽(tīng)上去聲音大;反之,用較小的力敲,鼓面的振動(dòng)幅度較小,聽(tīng)上去聲音小。
。2)振幅是描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量,振幅的大小對(duì)應(yīng)著物體振動(dòng)的強(qiáng)弱。
知識(shí)鏈接:簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅是物體離開(kāi)平衡位置的最大距離,是標(biāo)量,表示振動(dòng)的強(qiáng)弱和能量,它不同于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移。
主題2:全振動(dòng)、周期和頻率
問(wèn)題:(1)觀察課本“彈簧振子的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)”示意圖,振子從P0開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),怎樣才算完成了全振動(dòng)?列出振子依次通過(guò)圖中所標(biāo)的點(diǎn)。
(2)閱讀課本,思考并回答下列問(wèn)題:周期和頻率與計(jì)時(shí)起點(diǎn)(或位移起點(diǎn))有關(guān)嗎?頻率越大,物體振動(dòng)越快還是越慢?振子在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程和位移分別是多少?
。3)完成課本“做一做”,猜想彈簧振子的振動(dòng)周期可能由哪些因素決定?假如我們能看清楚振子的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程,那么從什么位置開(kāi)始計(jì)時(shí)才能更準(zhǔn)確地測(cè)量振動(dòng)的周期?為什么?
解答:(1)振子從P0出發(fā)后依次通過(guò)O、M'、O、P0、M、P0的過(guò)程,就是全振動(dòng)。
。2)周期和頻率與計(jì)時(shí)起點(diǎn)(或位移起點(diǎn))無(wú)關(guān);頻率越大,周期越小,表示物體振動(dòng)得越快。振子在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程是4倍的振幅,而在一個(gè)周期內(nèi)的位移是零。
。3)影響彈簧振子周期的因素可能有振子的質(zhì)量、彈簧的勁度系數(shù)等;從振子經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)能更準(zhǔn)確地測(cè)量振動(dòng)周期,因?yàn)檎褡咏?jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度最大,這樣計(jì)時(shí)的誤差最小。
知識(shí)鏈接:完成全振動(dòng),振動(dòng)物體的位移和速度都回到原值(包括大小和方向),振動(dòng)物體的路程是振幅的`4倍。
主題3:簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式
問(wèn)題:閱讀課本有關(guān)“簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式”的內(nèi)容,討論下列問(wèn)題。
。1)一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)其相位變化多少就意味著完成了全振動(dòng)?
(2)若采用國(guó)際單位,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的位移(x)與時(shí)間(t)關(guān)系的表達(dá)式x=Asin(ωt+φ)中ωt+φ的單位是什么?
。3)甲和乙兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的頻率相同,相位差為 ,這意味著什么?
解答:(1)相位每增加2π就意味著完成了全振動(dòng)。
。2)ωt+φ的單位是弧度。
(3)甲和乙兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位差為 ,意味著乙(甲)總是比甲(乙)滯后個(gè)周期或次全振動(dòng)。
知識(shí)鏈接:頻率相同的兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),相位差為0稱為“同相”,振動(dòng)步調(diào)相同;相位差為π稱為“反相”,振動(dòng)步調(diào)相反。
1、(考查對(duì)全振動(dòng)的理解)如圖所示,彈簧振子以O(shè)為平衡位置在B、C間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),則( )。
A、從B→O→C為全振動(dòng)
B、從O→B→O→C為全振動(dòng)
C、從C→O→B→O→C為全振動(dòng)
D、從D→C→O→B→O為全振動(dòng)
【解析】選項(xiàng)A對(duì)應(yīng)過(guò)程的路程為2倍的振幅,選項(xiàng)B對(duì)應(yīng)過(guò)程的路程為3倍的振幅,選項(xiàng)C對(duì)應(yīng)過(guò)程的路程為4倍的振幅,選項(xiàng)D對(duì)應(yīng)過(guò)程的路程大于3倍的振幅,又小于4倍的振幅,因此選項(xiàng)A、B、D均錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確。
【答案】C
【點(diǎn)評(píng)】要理解全振動(dòng)的概念,只有振動(dòng)物體的位移與速度第同時(shí)恢復(fù)到原值,才是完成全振動(dòng)。
2、(考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅和周期)周期為T(mén)=2 s的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),在半分鐘內(nèi)通過(guò)的路程是60 cm,則在此時(shí)間內(nèi)振子經(jīng)過(guò)平衡位置的次數(shù)和振子的振幅分別為( )。
A、15次,2 cm B、30次,1 cm
C、15次,1 cm D、60次,2 cm
【解析】振子完成全振動(dòng)經(jīng)過(guò)軌跡上每個(gè)位置兩次(除最大位移處外),而每次全振動(dòng)振子通過(guò)的路程為4個(gè)振幅。
【答案】B
【點(diǎn)評(píng)】一個(gè)周期經(jīng)過(guò)平衡位置兩次,路程是振幅的4倍。
3、圖示為質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象,下列判斷中正確的是( )。
A、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期是8 s
B、振幅是4 cm
C、4 s末質(zhì)點(diǎn)的速度為負(fù),加速度為零
D、10 s末質(zhì)點(diǎn)的加速度為正,速度為零
【解析】由振動(dòng)圖象可得,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為8 s,A對(duì);振幅為2 cm,B錯(cuò);4 s末質(zhì)點(diǎn)經(jīng)平衡位置向負(fù)方向運(yùn)動(dòng),速度為負(fù)向最大,加速度為零,C對(duì);10 s末質(zhì)點(diǎn)在正的最大位移處,加速度為負(fù)值,速度為零,D錯(cuò)。
【答案】AC
【點(diǎn)評(píng)】由振動(dòng)圖象可以直接讀出周期與振幅,可以判斷各個(gè)時(shí)刻的速度方向與加速度方向。
4、(考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式)兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)分別為x1=4asin(4πbt+π)和x2=2asin(4πbt+π),求它們的振幅之比、各自的頻率,以及它們的相位差。
【解析】根據(jù)x=Asin(ωt+φ)得:A1=4a,A2=2a,故振幅之比 = =2
由ω=4πb及ω=2πf得:二者的頻率都為f=2b
它們的相位差:(4πbt+π)—(4πbt+π)=π,兩物體的振動(dòng)情況始終反相。
【答案】2∶1 2b 2b π
【點(diǎn)評(píng)】要能根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式得出振幅、頻率、相位。
拓展一:簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式
1、某做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體,其位移與時(shí)間的變化關(guān)系式為x=10sin 5πt cm,則:
。1)物體的振幅為多少?
。2)物體振動(dòng)的頻率為多少?
。3)在時(shí)間t=0、1 s時(shí),物體的位移是多少?
(4)畫(huà)出該物體簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象。
【分析】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的變化關(guān)系式就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式,將它與教材上的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式進(jìn)行對(duì)比即可得出相應(yīng)的物理量。
【解析】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式x=Asin(ωt+φ),比較題中所給表達(dá)式x=10sin 5πt cm可知:
(1)振幅A=10 cm。
。2)物體振動(dòng)的頻率f= = Hz=2、5 Hz。
。3)t=0、1 s時(shí)位移x=10sin(5π×0、1) cm=10 cm。
。4)該物體簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T==0、4 s,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象如圖所示。
【答案】(1)10 cm (2)2、5 Hz (3)10 cm (4)如圖所示
【點(diǎn)撥】在解答簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式的題目時(shí)要注意和標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式進(jìn)行比較,知道A、ω、φ各物理量所代表的意義,還要能和振動(dòng)圖象結(jié)合起來(lái)。
拓展二:簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期性和對(duì)稱性
甲
2、如圖甲所示,彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),從O點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí),振子第到達(dá)M點(diǎn)用了0、3 s的時(shí)間,又經(jīng)過(guò)0、2 s第二次通過(guò)M點(diǎn),則振子第三次通過(guò)M點(diǎn)還要經(jīng)過(guò)的時(shí)間可能是( )。
A、 s B、 s C、1、4 s D、1、6 s
【分析】題目中只說(shuō)從O點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí),并沒(méi)說(shuō)明從O點(diǎn)向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng),它可能直接向M點(diǎn)運(yùn)動(dòng),也可能向遠(yuǎn)離M點(diǎn)的方向運(yùn)動(dòng),所以本題可能的選項(xiàng)有兩個(gè)。
乙
【解析】如圖乙所示,根據(jù)題意可知振子的運(yùn)動(dòng)有兩種可能性,設(shè)t1=0、3 s,t2=0、2 s
第一種可能性:=t1+=(0、3+ ) s=0、4 s,即T=1、6 s
所以振子第三次通過(guò)M點(diǎn)還要經(jīng)過(guò)的時(shí)間t3=+2t1=(0、8+2×0、3) s=1、4 s
第二種可能性:t1—+=,即T= s
所以振子第三次通過(guò)M點(diǎn)還要經(jīng)過(guò)的時(shí)間t3=t1+(t1—)=(2×0、3— ) s= s。
【答案】AC
【點(diǎn)撥】解答這類題目的關(guān)鍵是理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性和周期性。明確振子往復(fù)通過(guò)同一點(diǎn)時(shí),速度大小相等、方向相反;通過(guò)關(guān)于平衡位置對(duì)稱的兩點(diǎn)時(shí),速度大小相等、方向相同或相反;往復(fù)通過(guò)同一段距離或通過(guò)關(guān)于平衡位置對(duì)稱的兩段距離時(shí)所用時(shí)間相等。另外要注意,因?yàn)檎褡诱駝?dòng)的周期性和對(duì)稱性會(huì)造成問(wèn)題的多解,所以求解時(shí)別漏掉了其他可能出現(xiàn)的情況。
高二物理教案3
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(duì)自感現(xiàn)象的觀察和分析也加深了對(duì)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(guò)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(méi)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(guò)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(shì),這些結(jié)論都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察得到的,沒(méi)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(chǎng)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(guò)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(shì)對(duì)電流變化所起的“阻礙”作用,以及自感電動(dòng)勢(shì)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(guò)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(guò)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(duì)它們的利用和防止。
2能夠通過(guò)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(shì)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(chǎng)具有能量。
二過(guò)程與方法
1通過(guò)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(guò)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(duì)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(guò)學(xué)生體驗(yàn),激發(fā)學(xué)生對(duì)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(shì)的方向3自感現(xiàn)象的應(yīng)用
難點(diǎn):自感電動(dòng)勢(shì)對(duì)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(wèn)題為中心,注重分析問(wèn)題、解決問(wèn)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(cè)→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(guò)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(wèn)題,讓學(xué)生提前思考,見(jiàn)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。
高二物理教案4
教學(xué)目標(biāo)
1、了解電流的磁場(chǎng),理解磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁力線、磁通、磁導(dǎo)率、磁場(chǎng)強(qiáng)度磁導(dǎo)率等概念。
2、理解磁場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(duì)磁體的磁場(chǎng)、通電導(dǎo)體的磁場(chǎng)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(chǎng)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(guò)程
任務(wù)引入:
1、初中咱們學(xué)過(guò)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(guò)什么發(fā)生作用呢?通過(guò)今天的學(xué)習(xí),我們一起來(lái)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(chǎng),磁場(chǎng)使得磁極間沒(méi)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(shuō)明不同的位置磁場(chǎng)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(chǎng)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(jí),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(chǎng)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(chǎng)的強(qiáng)弱。磁力線越密集,表示該處磁場(chǎng)越強(qiáng),磁力線越稀疏,表示該處磁場(chǎng)越弱。
3、電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)(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(chǎng):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(chǎng):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(chǎng)相關(guān)物理量
1、磁通
通過(guò)與磁場(chǎng)方向垂直的某一面積上的磁力線的總數(shù),叫做通過(guò)該面積的磁通量,簡(jiǎn)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(duì)磁場(chǎng)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(duì)磁導(dǎo)率,用表示,單位為安每米(A/m)。
磁場(chǎng)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(wú)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(guò)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(shuō)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5
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(lái)解決有關(guān)的電路問(wèn)題.知道導(dǎo)體的伏安特性.
。ǘ┠芰δ繕(biāo)
1、通過(guò)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(guò)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(guò)漫長(zhǎng)曲折的過(guò)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(chǎng)的觀點(diǎn)說(shuō)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(chǎng),導(dǎo)體中的自由電荷在電場(chǎng)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(chǎng)力作用下從電勢(shì)高處向電勢(shì)低處運(yùn)動(dòng),所以電流的方向是從電勢(shì)高的一端流向電勢(shì)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(guò)計(jì)算法和圖象法來(lái)出來(lái)處理數(shù)據(jù),加強(qiáng)學(xué)生對(duì)圖象的認(rèn)識(shí),進(jìn)一步學(xué)會(huì)如何運(yùn)用圖象來(lái)解題.有條件的學(xué)校可以采用“分組實(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(duì)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(wèn)自己推導(dǎo)出公式,以加深對(duì)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(duì)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(duì)知識(shí)的深化.
高二物理教案6
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
(1)通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)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(guò)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(shí)加速度方向與合外力方向間的矢量關(guān)系,認(rèn)識(shí)加速度與和外力間的瞬時(shí)對(duì)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(shí)解決有關(guān)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題.
能力目標(biāo)
通過(guò)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(guò)實(shí)際問(wèn)題的處理,培養(yǎng)良好的書(shū)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(guò)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(guò)比較小車的位移來(lái)反映小車加速度的大。
2、通過(guò)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(guò)的重力加速度和牛頓第二定律,讓學(xué)生重新認(rèn)識(shí)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(duì)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(shū)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(duì)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(wèn)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(duì)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(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生實(shí)驗(yàn).
評(píng)價(jià):鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作能力.
高二物理教案7
一 、目標(biāo)
1、知道什么是反沖運(yùn)動(dòng),能舉出幾個(gè)反沖運(yùn)動(dòng)的實(shí)例;
2、知道火箭的飛行原理和主要用途。
二、重點(diǎn)
1、知道什么是反沖。
2、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律正確處理噴氣式飛機(jī)、火箭一類問(wèn)題。
三、難點(diǎn)
如何應(yīng)用動(dòng)量守恒定律分析、解決反沖運(yùn)動(dòng)。
四、教學(xué)過(guò)程
1.引入新課
演示:拿一個(gè)氣球,給它充足氣,然后松手,觀察現(xiàn)象。
描述現(xiàn)象:釋放氣球后,氣球內(nèi)的氣體向后噴出,氣球向相反的方向飛出。
在日常生活中,類似于氣球這樣的運(yùn)動(dòng)很多,本節(jié)課我們就來(lái)研究這種。
2.教學(xué)過(guò)程
(一) 反沖運(yùn)動(dòng) 火箭
1、教師分析氣球所做的運(yùn)動(dòng)
給氣球內(nèi)吹足氣,捏緊出氣孔,此時(shí)氣球和其中的氣體作為一個(gè)整體處于靜止?fàn)顟B(tài)。松開(kāi)出氣孔時(shí),氣球中的氣體向后噴出,氣體具有能量,此時(shí)氣體和氣球之間產(chǎn)生相互作用,氣球就向前沖出。
2、學(xué)生舉例:你能舉出哪些物體的運(yùn)動(dòng)類似于氣球所作的運(yùn)動(dòng)?
學(xué)生:節(jié)日燃放的禮花。噴氣式飛機(jī)。反擊式水輪機(jī);鸺茸龅倪\(yùn)動(dòng)。
3、同學(xué)們慨括一下上述運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),教師結(jié)合學(xué)生的敘述總結(jié)得到:
某個(gè)物體向某一方向高速噴射出大量的液體,氣體或彈彈射出一個(gè)小物體,從而使物體本身獲得一反向速度的現(xiàn)象,叫反沖運(yùn)動(dòng)
4、分析氣球。火箭等所做的反沖運(yùn)動(dòng),得到:
在反沖現(xiàn)象中,系統(tǒng)所做的合外力一般不為零;
但是反沖運(yùn)動(dòng)中如果屬于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力的情況,可以認(rèn)為反沖運(yùn)動(dòng)中系統(tǒng)動(dòng)量守恒。
(二)學(xué)生用自己的.裝置演示反沖運(yùn)動(dòng)。
1、學(xué)生做準(zhǔn)備:拿出自己的在課下所做的反沖運(yùn)動(dòng)演示裝置。
2、學(xué)生代表介紹實(shí)驗(yàn)裝置,并演示。
學(xué)生甲:
裝置:在玻璃板上放一輛小車,
小車上用透明膠帶粘中一塊浸有酒
精的棉花。
實(shí)驗(yàn)做法:點(diǎn)燃浸有酒精的棉
花,管中的酒精蒸氣將橡皮塞沖出,同時(shí)看到小車沿相反方向運(yùn)動(dòng)。
學(xué)生乙:
裝置:到二個(gè)空摩絲瓶,在它們的底部用大號(hào)縫衣針各鉆一個(gè)小洞,這樣做成二個(gè)簡(jiǎn)易的火箭筒,在右圖中的鐵支架的立柱端裝上頂軸,在放置臂的兩側(cè)各裝一只箭筒,再把旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)放在頂軸上,往火箭筒內(nèi)各注入約4mL的酒精,并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。點(diǎn)燃酒精棉球,片刻火箭筒內(nèi)的酒精蒸氣從尾孔中噴出,并被點(diǎn)燃,這時(shí)可以看到火箭旋轉(zhuǎn)起來(lái)。
學(xué)生丙:用可樂(lè)瓶做一個(gè)水火箭,是用一段吸管和透明膠帶在瓶上固定一個(gè)導(dǎo)向管,瓶口塞 一橡皮塞,在橡皮塞上鉆一孔,在塞上固定一只自行車車胎上的進(jìn)氣閥門(mén),并在氣門(mén)芯內(nèi)裝上小橡皮管,在瓶中先注入約1/3體積的水,用橡皮塞把瓶口塞嚴(yán),將尼龍線穿過(guò)可樂(lè)瓶上的導(dǎo)向管,使線的一端拴在門(mén)的上框上,另一端拴在板凳腿上,要使線拉直,將瓶的進(jìn)氣閥與打氣筒相接,向筒內(nèi)打氣到一定程度時(shí),瓶塞脫開(kāi),水從瓶口噴出,瓶向反方向飛去。
過(guò)渡引言:同學(xué)們通過(guò)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置得到并演示了什么是反沖運(yùn)動(dòng),那么反沖運(yùn)動(dòng)在實(shí)際生活中有什么應(yīng)用呢?下邊我們來(lái)探討這個(gè)問(wèn)題。
(三)反沖運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止
1、學(xué)生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容。
2、學(xué)生回答反沖運(yùn)動(dòng)應(yīng)用和防止的實(shí)例。
學(xué)生:反沖有廣泛的應(yīng)用:灌溉噴水器、反擊式水輪機(jī)、噴氣式飛機(jī)、火箭等都是反沖的重要應(yīng)用。
學(xué)生:用槍射擊時(shí),要用肩部抵住槍身,這是防止或減少反沖影響的實(shí)例。
3、用多媒體展示學(xué)生所舉例子。
4、要求學(xué)生結(jié)合多媒體展示的情景對(duì)幾個(gè)過(guò)程中反
沖的應(yīng)用和防止做出解釋說(shuō)明:
、賹(duì)于灌溉噴水器,當(dāng)水從彎管的噴嘴噴出時(shí),彎管因反沖而旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
、趯(duì)于反擊式水輪機(jī):當(dāng)水從轉(zhuǎn)輪的葉片中流出時(shí),轉(zhuǎn)軸由于反沖而旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
、蹖(duì)于噴氣式飛機(jī)和火箭,它們靠尾部噴出氣流的反沖作用而獲得很大的速度。
④用槍射擊時(shí),子彈向前飛去槍身向后發(fā)生反沖,槍身的反沖會(huì)影響射擊的準(zhǔn)確性,所以用步槍時(shí)我們要把槍身抵在肩部,以減少反沖的影響。
教師:通過(guò)我們對(duì)幾個(gè)實(shí)例的分析,明確了反沖既有有利的一面,同時(shí)也有不利的一面,在看待事物時(shí)我們要學(xué)會(huì)用一分為二的觀點(diǎn)。
我們知道:反沖現(xiàn)象的一個(gè)重要應(yīng)用是火箭,下邊我們一認(rèn)識(shí)火箭:
(四)火箭:
1、演示:用薄鋁箔卷成一個(gè)細(xì)管,一端封閉,另一端留一個(gè)很細(xì)的口,內(nèi)裝由火柴刮下的藥粉,把細(xì)管放在支架上,用火柴或其他辦法給細(xì)管加熱。
現(xiàn)象:當(dāng)管內(nèi)的藥粉點(diǎn)燃時(shí),生成的燃?xì)鈴募?xì)口迅速噴出,細(xì)管便向相反方向飛去。教師講述:上述裝置就是火箭的原理模型。
2、多媒體演示古代火箭,現(xiàn)代火箭的用途及多級(jí)火箭的過(guò)程,同時(shí)學(xué)生邊看邊閱讀課文。
3、用實(shí)物投影儀出示閱讀思考題:
、俳榻B一下我國(guó)古代的火箭
、诂F(xiàn)代的火箭與古代火箭有什么相同和不同之處?
、郜F(xiàn)代火箭主要用途是什么?
④現(xiàn)代火箭為什么要采用多級(jí)結(jié)構(gòu)?
4、學(xué)生解答上述問(wèn)題:
、傥覈(guó)古代的火箭是這樣的:
在箭上扎一個(gè)火藥筒,火藥筒的前端是封閉的,火藥點(diǎn)燃后生成的燃?xì)庖院艽笏俣认蚝髧姵?火箭由于反沖而向前運(yùn)動(dòng)。
、诂F(xiàn)代火箭與古代火箭原理相同,都是利用反沖現(xiàn)象來(lái)工作的。
但現(xiàn)代火箭較古代火箭結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多,現(xiàn)代火箭主要由殼體和燃料兩大部分組成,殼體是圓筒形的,前端是封閉的尖端,后端有尾噴管,燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈴奈矅姽苎杆賴姵?火箭就向前飛去。
、郜F(xiàn)代火箭主要用來(lái)發(fā)射探測(cè)儀器、常規(guī)彈頭或核彈頭,人造衛(wèi)星或宇宙飛船,即利用火箭作為運(yùn)載工具。
、茉诂F(xiàn)代技術(shù)條件下,一級(jí)火箭的最終速度還達(dá)不到發(fā)射人造衛(wèi)星所需要的速度,發(fā)射衛(wèi)星時(shí)要使用多級(jí)火箭。
用CAI課件展示多級(jí)火箭的工作過(guò)程:
多級(jí)火箭由章單級(jí)火箭組成,發(fā)射時(shí)先點(diǎn)燃第一級(jí)火箭,燃料
用完工以后,空殼自動(dòng)脫落,然后下一級(jí)火箭開(kāi)始工作 高中英語(yǔ)。
教師介紹:多級(jí)火箭能及時(shí)把空殼拋掉,使火箭的總質(zhì)量減少,因而能夠達(dá)到很高的溫度,可用來(lái)完成洲際導(dǎo)彈,人造衛(wèi)星、宇宙飛船等的發(fā)射工作,但火箭的級(jí)數(shù)不是越多越好,級(jí)數(shù)越多,構(gòu)造越復(fù)雜,工作的可靠性越差,目前多級(jí)火箭一般都是三級(jí)火箭。
那么火箭在燃料燃盡時(shí)所能獲得的最終速度與什么有關(guān)系呢?
5、出示下列問(wèn)題:
火箭發(fā)射前的總質(zhì)量為M、燃料燃盡后的質(zhì)量為m,火箭燃?xì)獾膰娚渌俣葹関1,燃料燃盡后火箭的飛行速度v為多大?
學(xué)生分析并解答:
解:在火箭發(fā)射過(guò)程中,由于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,所以動(dòng)量守恒。
發(fā)射前的總動(dòng)量為0,發(fā)射后的總動(dòng)量為(M-m)v-mv1(以火箭的速度方向?yàn)檎较?
則:(M-m)v-mv1=0
師生分析得到:燃料燃盡時(shí)火箭獲得的最終速度由噴氣速度及質(zhì)量比M/m決定。
6、鞏固訓(xùn)練:
水平方向射擊的大炮,炮身重450kg,炮彈射擊速度是450m/s,射擊后炮身后退的距離是45cm,則炮受地面的平均阻力是多大?
高二物理教案8
一 教材分析
歐姆定律是電學(xué)中的基本定律,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)和分析電路的基礎(chǔ),是本章的重點(diǎn)。本次課的邏輯性、理論性很強(qiáng),重點(diǎn)是學(xué)生要通過(guò)自己的實(shí)驗(yàn)得出歐姆定律,最關(guān)鍵的是兩個(gè)方面:一個(gè)是實(shí)驗(yàn)方法,另一個(gè)就是歐姆定律。歐姆定律的含義主要是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中逐漸理解,而且定律的形式很簡(jiǎn)單,所以是重點(diǎn)而不是難點(diǎn)。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的掌握既是重點(diǎn)也是難點(diǎn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)難度比較大,主要在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面。由于實(shí)驗(yàn)的難度比較大,學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性也比較大,所以實(shí)驗(yàn)的評(píng)估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導(dǎo)和協(xié)助,所以這次課采用啟發(fā)式綜合教學(xué)法。
二教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
、偈箤W(xué)生會(huì)同時(shí)使用電壓表和電流表測(cè)量一段導(dǎo)體兩端的電壓和其中的電流。
、谕ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)電流、電壓和電阻的關(guān)系。
、蹠(huì)觀察、收集實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
過(guò)程與方法
①根據(jù)已有的知識(shí)猜測(cè)未知的知識(shí)。
、诮(jīng)歷歐姆定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程并掌握實(shí)驗(yàn)的思路、方法。
、勰軐(duì)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估,找到成功和失敗的原因。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀
、僮寣W(xué)生用聯(lián)系的觀點(diǎn)看待周圍的事物并能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證實(shí)自己的猜測(cè)。
、谂囵B(yǎng)學(xué)生大膽猜想,小心求證,形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。
三教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn):掌握實(shí)驗(yàn)方法;理解歐姆定律。
難點(diǎn):設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程;實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析;實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)估。
四學(xué)情分析
在技能方面是練習(xí)用電壓表測(cè)電壓,在知識(shí)方面是研究串、并聯(lián)電路中的電壓關(guān)系。這是一節(jié)探索性實(shí)驗(yàn)課,讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)、觀察記錄,自行分析,歸納總結(jié)得出結(jié)論。學(xué)生對(duì)探索性實(shí)驗(yàn)有濃厚的興趣,這種方式能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維活動(dòng)有利于提高認(rèn)知能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰,但由于學(xué)生的探究能力尚不夠成熟,引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生探究能力是本節(jié)課的難點(diǎn)
五教學(xué)方法
啟發(fā)式綜合教學(xué)法。
六課前準(zhǔn)備
教具:投影儀、投影片。
學(xué)具:電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、定值電阻(5、10)、滑動(dòng)變阻器、電壓表和電流表。
七課時(shí)安排 一課時(shí)
八教學(xué)過(guò)程
教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 說(shuō)明
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
、傥覀儗W(xué)過(guò)的電學(xué)部分的物理量有哪些?
、谒麄冎g有聯(lián)系嗎?
、垡欢螌(dǎo)體兩端的電壓越高,通過(guò)它的電流如何變化?當(dāng)導(dǎo)體的電阻越大,通過(guò)它的電流如何變化? 學(xué)生以舉手的形式回答問(wèn)題,并將自己的想法寫(xiě)在學(xué)案上。
這部分問(wèn)題學(xué)生以前已經(jīng)有了感性的認(rèn)識(shí),大部分學(xué)生回答得很正確,即使有少數(shù)同學(xué)回答錯(cuò)誤也沒(méi)有關(guān)系,學(xué)生之間會(huì)進(jìn)行糾正。
(二)情景引入、展示目標(biāo)
提問(wèn):電壓增大,電流也隨著增大,但是你知道電流增大了多少嗎?
讓學(xué)生猜測(cè)電流I、電壓U、電阻R之間的關(guān)系式。 學(xué)生大膽猜想。
不論對(duì)錯(cuò),教師都應(yīng)認(rèn)真對(duì)待,但應(yīng)該注意:猜想不是瞎猜、亂猜,不是公式越多越好,應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上有根據(jù),符合邏輯進(jìn)行猜想。同時(shí)可將所有學(xué)生的猜想寫(xiě)在黑板上,這對(duì)其他的同學(xué)有啟發(fā)作用。
(三)合作探究、精講點(diǎn)播
一、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
讓學(xué)生闡述自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的初步構(gòu)想。
、倨鞑。
、陔娐贰
、鄄僮。
對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方法提出異議,促使學(xué)生思索實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)。
鎖定實(shí)驗(yàn)方案,板書(shū)合理的器材選擇、電路圖、數(shù)據(jù)記錄方法、操作過(guò)程。 學(xué)生按照學(xué)案的過(guò)程,補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)器材,畫(huà)電路圖,并且簡(jiǎn)單陳述自己的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程。
學(xué)生根據(jù)老師提出的異議,討論實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方案,并修正器材、電路圖、操作方法。 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)部分是一個(gè)難點(diǎn),教師要進(jìn)行引導(dǎo),不要輕易否定學(xué)生的想法,在設(shè)計(jì)過(guò)程中教師可以提出啟發(fā)性的問(wèn)題,讓學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
二、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
教師巡視指導(dǎo),幫助困難學(xué)生。 學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系非常明顯,要讓學(xué)生從分析數(shù)據(jù)的過(guò)程中感受歐姆定律發(fā)現(xiàn)的邏輯過(guò)程,傳授學(xué)生控制變量法。
三、分析論證
傳授學(xué)生觀察數(shù)據(jù)的方法,投影問(wèn)題,讓學(xué)生通過(guò)觀察數(shù)據(jù)找到問(wèn)題的答案,最終得到結(jié)論。 學(xué)生根據(jù)教師投影出的問(wèn)題觀察數(shù)據(jù),在回答問(wèn)題的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
四、評(píng)估交流
讓學(xué)生討論在實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題以及自己對(duì)問(wèn)題的`看法和解決辦法,教師引領(lǐng)回答幾個(gè)大家普遍遇到的問(wèn)題。 學(xué)生小組內(nèi)討論。
使學(xué)生意識(shí)到共同討論可以發(fā)現(xiàn)自己的不足,借鑒別人的經(jīng)驗(yàn)。
(四)反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)
擴(kuò)展記錄表格,讓學(xué)生補(bǔ)充。
投影一道與生活有關(guān)的題目。 學(xué)生補(bǔ)充表格。
學(xué)生在作業(yè)本上完成。 這個(gè)練習(xí)很簡(jiǎn)單,但能使學(xué)生沿著前面的思維慣性走下去,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)歐姆定律的認(rèn)識(shí)。
這一道練習(xí)主要是讓學(xué)生了解歐姆定律在生活中的應(yīng)用。
課堂小結(jié)
讓學(xué)生歸納這節(jié)課學(xué)到的知識(shí),回顧實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作過(guò)程,既強(qiáng)化了知識(shí)又鍛煉了學(xué)生歸納整理知識(shí)的能力。 學(xué)生歸納。
讓學(xué)生意識(shí)到課堂回顧的重要性,并培養(yǎng)學(xué)生歸納整理的能力,對(duì)提高學(xué)生的自學(xué)能力有重要的作用。
________________________________________
九板書(shū)設(shè)計(jì)
已學(xué)的電學(xué)物理量:電流I、電壓U、電阻R。
猜測(cè)三者之間的關(guān)系:I=UR、I=U/R、I=U-R、
實(shí)驗(yàn)所需器材:電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、電阻、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器。
實(shí)驗(yàn)電路圖:見(jiàn)圖-10
記錄表格:
結(jié)論: (歐姆定律)
十教學(xué)反思
學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的掌握既是重點(diǎn)也是難點(diǎn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)難度比較大,主要在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面。由于實(shí)驗(yàn)的難度比較大,學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性也比較大,所以實(shí)驗(yàn)的評(píng)估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導(dǎo)和協(xié)助,所以這次課采用啟發(fā)式綜合的教學(xué)方法。
高二物理教案9
教學(xué)目的:
1.知道動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容,掌握動(dòng)量守恒定律成立的條件,并在具體問(wèn)題中判斷動(dòng)量是否守恒。
2.學(xué)會(huì)沿同一直線相互作用的兩個(gè)物體的動(dòng)量守恒定律的推導(dǎo)。3.知道動(dòng)量守恒定律是自然界普遍適用的基本規(guī)律之一。
教學(xué)重點(diǎn):
重點(diǎn)是動(dòng)量守恒定律及其守恒條件的判定。
教學(xué)難點(diǎn):
難點(diǎn)是動(dòng)量守恒定律的理解。
教具:
1.氣墊導(dǎo)軌、光門(mén)和光電計(jì)時(shí)器,已稱量好質(zhì)量的兩個(gè)滑塊(附有彈簧圈和尼龍拉扣)。
教學(xué)過(guò)程:
前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了動(dòng)量定理,下面再來(lái)研究?jī)蓚(gè)發(fā)生相互作用的物體所組成的物體系統(tǒng),在不受外力的情況下,二者發(fā)生相互作用前后各自的動(dòng)量發(fā)生什么變化,整個(gè)物體系統(tǒng)的動(dòng)量又將如何?
1.從生活現(xiàn)象引入:兩個(gè)同學(xué)靜止在滑冰場(chǎng)上,總動(dòng)量為0,用力推開(kāi)后,總動(dòng)量為多少?(接下來(lái)通過(guò)實(shí)驗(yàn)建立模型分析)
2.實(shí)驗(yàn):
1)準(zhǔn)備:在已調(diào)節(jié)水平的氣墊導(dǎo)軌上放置兩個(gè)質(zhì)量相等的滑塊,用細(xì)線連在一起處于被壓縮狀態(tài)
2)解說(shuō)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程
3)實(shí)際操作
4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:兩個(gè)物體在相互作用的過(guò)程中,它們的.總動(dòng)量是一樣的
3.理論推導(dǎo)總結(jié)出動(dòng)量守恒定律并分析成立條件
1)推導(dǎo):
碰撞之前總動(dòng)量:P=P1+P2=m11+m22
碰撞之后總動(dòng)量:P'=P1'+P2'=m11'+m22'
碰撞過(guò)程:F1t=m11'-m11
F2t=m22'-m22
由牛三定律有:F1t=-F2t
m11'-m11=-(m22'-m22)
整理:m11+m22=m11'+m22'
即:P=P'
2)引入概念:
1.系統(tǒng):相互作用的物體組成系統(tǒng)。
2.外力:外物對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體的作用力
3.內(nèi)力:系統(tǒng)內(nèi)物體相互間的作用力
分析得到上述兩球碰撞得出的結(jié)論的條件:
兩球碰撞時(shí)除了它們相互間的作用力(系統(tǒng)的內(nèi)力)外,還受到各自的重力和支持力的作用,使它們彼此平衡。桌面與兩球間的滾動(dòng)摩擦可以不計(jì),所以說(shuō)m1和m2系統(tǒng)不受外力,或說(shuō)它們所受的合外力為零。
結(jié)論:相互作用的物體所組成的系統(tǒng),如果不受外力作用,或它們所受外力之和為零,則系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)量守恒定
4.動(dòng)量守恒定律
1)內(nèi)容:一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者所受外力的和為零,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變
2)注意點(diǎn):
、傺芯繉(duì)象:系統(tǒng)(注意系統(tǒng)的選取)
、趨^(qū)別:a.外力的和:對(duì)系統(tǒng)或單個(gè)物體而言
b.合外力:對(duì)單個(gè)物體而言
、蹆(nèi)力沖量只改變系統(tǒng)內(nèi)物體的動(dòng)量,不改變系統(tǒng)的總動(dòng)量
、苁噶啃(即不僅對(duì)一維的情況成立,對(duì)二維的情況也成立,例如斜碰)
⑤同一性(參考系的同一性,時(shí)刻的同一性)
⑥作用前后,作用過(guò)程中,系統(tǒng)的總動(dòng)量均保持不變
5.分析動(dòng)量守恒定律成立條件:
b)F合=0(嚴(yán)格條件)F內(nèi)遠(yuǎn)大于F外(近似條件)某方向上合力為0,在這個(gè)方向上成立
6.適用范圍(比牛頓定律具有更廣的適用范圍:微觀、高速)
7.小結(jié)
高二物理教案10
1、牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止。
(1)運(yùn)動(dòng)是物體的一種屬性,物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持。
。2)定律說(shuō)明了任何物體都有慣性。
。3)不受力的物體是不存在的。牛頓第一定律不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證。但是建立在大量實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)之上,通過(guò)思維的邏輯推理而發(fā)現(xiàn)的。它告訴了人們研究物理問(wèn)題的另一種新方法:通過(guò)觀察大量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,利用人的邏輯思維,從大量現(xiàn)象中尋找事物的規(guī)律。
。4)牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ),不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為它是牛頓第二定律不受外力時(shí)的特例,牛頓第一定律定性地給出了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,牛頓第二定律定量地給出力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。
2、慣性:物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。
。1)慣性是物體的固有屬性,即一切物體都有慣性,與物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。因此說(shuō),人們只能“利用”慣性而不能“克服”慣性。
。2)質(zhì)量是物體慣性大小的量度。
3、牛頓第二定律:物體的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同,表達(dá)式F?合?=ma
。1)牛頓第二定律定量揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,即知道了力,可根據(jù)牛頓第二定律,分析出物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律;反過(guò)來(lái),知道了運(yùn)動(dòng),可根據(jù)牛頓第二定律研究其受力情況,為設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng),控制運(yùn)動(dòng)提供了理論基礎(chǔ)。
。2)對(duì)牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F?合?=ma,F(xiàn)?合?是力,ma是力的作用效果,特別要注意不能把ma看作是力。
(3)牛頓第二定律揭示的是力的瞬間效果。即作用在物體上的力與它的效果是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,力變加速度就變,力撤除加速度就為零,注意力的`瞬間效果是加速度而不是速度。
。4)牛頓第二定律F?合?=ma,F(xiàn)合是矢量,ma也是矢量,且ma與F?合?的方向總是一致的。F合?可以進(jìn)行合成與分解,ma也可以進(jìn)行合成與分解。
4、牛頓第三定律:兩個(gè)物體之間的作用力與反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一直線上。
。1)牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律指出了兩物體之間的作用是相互的,因而力總是成對(duì)出現(xiàn)的,它們總是同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失。
。2)作用力和反作用力總是同種性質(zhì)的力。
。3)作用力和反作用力分別作用在兩個(gè)不同的物體上,各產(chǎn)生其效果,不可疊加。
5、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍:宏觀低速的物體和在慣性系中。
6、超重和失重
。1)超重:物體有向上的加速度稱物體處于超重。處于超重的物體對(duì)支持面的壓力F?N?(或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w的重力mg,即F?N?=mg+ma.
。2)失重:物體有向下的加速度稱物體處于失重。處于失重的物體對(duì)支持面的壓力FN(或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w的重力mg.即FN=mg-ma.當(dāng)a=g時(shí)F?N?=0,物體處于完全失重。
。3)對(duì)超重和失重的理解應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題
不管物體處于失重狀態(tài)還是超重狀態(tài),物體本身的重力并沒(méi)有改變,只是物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┎坏扔谖矬w本身的重力。
超重或失重現(xiàn)象與物體的速度無(wú)關(guān),只決定于加速度的方向!凹铀偕仙焙汀皽p速下降”都是超重;“加速下降”和“減速上升”都是失重。
在完全失重的狀態(tài)下,平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失,如單擺停擺、天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液體柱不再產(chǎn)生壓強(qiáng)等。
7、處理連接題問(wèn)題----通常是用整體法求加速度,用隔離法求力。
高二物理教案11
、耪n題:高二物理:第一章靜電場(chǎng)
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(shí),抓基礎(chǔ)知識(shí)為切入點(diǎn),后繼強(qiáng)化。
。5)教學(xué)內(nèi)容
高二物理上冊(cè)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(shí)物體帶電的本質(zhì),使物體帶電的方法。給學(xué)生滲透看問(wèn)題要透過(guò)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(duì)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(duì)物理螺旋式學(xué)習(xí)的過(guò)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(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的科學(xué)習(xí)慣。通過(guò)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(shí)框架。
在條件允許的情況下努力使實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)化,給學(xué)生傳遞這樣一個(gè)信息──善于從簡(jiǎn)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(duì)性、導(dǎo)向性、層次性。
【教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識(shí)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。
。ǘ┻^(guò)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(wèn)題的方法。
。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)—透過(guò)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(wèn)題摩擦起電和感應(yīng)起電的相關(guān)問(wèn)題。
【教學(xué)過(guò)程】
引入新課:今天開(kāi)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(shí)大致可分為電場(chǎng)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(shí)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(chǎng)的基本性質(zhì)。
【板書(shū)】第一章靜電場(chǎng)
【板書(shū)】一、電荷(復(fù)習(xí)初中知識(shí))
1.兩種電荷:正電荷和負(fù)電荷:把用絲綢摩擦過(guò)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(guò)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(yǔ)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(kāi)的原因過(guò)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(guò)程中還有哪些現(xiàn)象?──靠近未接觸時(shí)箔片張開(kāi)張開(kāi)意味著箔片帶電?看來(lái)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(méi)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(guò)對(duì)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(shū)】
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(méi)有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和總是保持不變。
【板書(shū)】
三、幾個(gè)基本概念
電荷量──電荷的多少叫做電荷量。符號(hào):Q或q單位:庫(kù)侖符號(hào):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(guó)物理學(xué)家密立根測(cè)得
比荷──電荷的電荷量q與其質(zhì)量m的比值q/m,符號(hào):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(hào)電荷,遠(yuǎn)離一端帶同號(hào)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(guò)程叫做感應(yīng)起電。
課堂訓(xùn)練:見(jiàn)附件
高二物理教案12
一、教材分析
磁場(chǎng)的概念比較抽象,應(yīng)對(duì)幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)使學(xué)生加以了解認(rèn)識(shí),學(xué)好本節(jié)內(nèi)容對(duì)后面的磁場(chǎng)力的分析至關(guān)重要。
二、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.知道什么叫磁感線。
2.知道幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)(條形、蹄形,直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管)及磁感線分布的情況
3.會(huì)用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁場(chǎng)方向。
4.知道安培分子電流假說(shuō),并能解釋有關(guān)現(xiàn)象
5.理解勻強(qiáng)磁場(chǎng)的概念,明確兩種情形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)
6.理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算
(二)過(guò)程與方法
通過(guò)實(shí)驗(yàn)和學(xué)生動(dòng)手(運(yùn)用安培定則)、類比的方法加深對(duì)本節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察、分析的能力.
2.培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力.
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
1.會(huì)用安培定則判定直線電流、環(huán)形電流及通電螺線管的磁場(chǎng)方向.
2.正確理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算
四、學(xué)情分析
磁場(chǎng)概念比較抽象,學(xué)生對(duì)此難以理解,但前面已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)了電場(chǎng),可采用類比的方法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。
五、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)演示法,講授法
六、課前準(zhǔn)備:
演示磁感線用的磁鐵及鐵屑,演示用幻燈片
七、課時(shí)安排:
1課時(shí)
八、教學(xué)過(guò)程:
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
(二)情景引入、展示目標(biāo)
要點(diǎn):磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。
[啟發(fā)學(xué)生思考]電場(chǎng)可以用電場(chǎng)線形象地描述,磁場(chǎng)可以用什么來(lái)描述呢?
[學(xué)生答]磁場(chǎng)可以用磁感線形象地描述.----- 引入新課
(老師)類比電場(chǎng)線可以很好地描述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向,同樣,也可以用磁感線來(lái)描述磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向
(三)合作探究、精講點(diǎn)播
【板書(shū)】1.磁感線
(1)磁感線的定義
在磁場(chǎng)中畫(huà)出一些曲線,使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致,這樣的曲線叫做磁感線。
(2)特點(diǎn):
A、磁感線是閉合曲線,磁鐵外部的磁感線是從北極出來(lái),回到磁鐵的南極,內(nèi)部是從南極到北極.
B、每條磁感線都是閉合曲線,任意兩條磁感線不相交。
C、磁感線上每一點(diǎn)的切線方向都表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
D、磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小
【演示】用鐵屑模擬磁感線的形狀,加深對(duì)磁感線的認(rèn)識(shí)。同時(shí)與電場(chǎng)線加以類比。
【注意】①磁場(chǎng)中并沒(méi)有磁感線客觀存在,而是人們?yōu)榱搜芯繂?wèn)題的方便而假想的。
、趨^(qū)別電場(chǎng)線和磁感線的不同之處:電場(chǎng)線是不閉合的,而磁感線則是閉合曲線。
2.幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)
【演示】
、儆描F屑模擬磁感線的演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生直觀地明確條形磁鐵、蹄形磁鐵、通電直導(dǎo)線、通電環(huán)形電流、通電螺線管以及地磁場(chǎng)(簡(jiǎn)化為一個(gè)大的條形磁鐵)各自的磁感線的分布情況(磁感線的走向及疏密分布)。
②用投影片逐一展示:條形磁鐵、蹄形磁鐵、通電直導(dǎo)線、通電環(huán)形電流、通電螺線管以及地磁場(chǎng)(簡(jiǎn)化為一個(gè)大的條形磁鐵)。
(1)條形、蹄形磁鐵,同名、異名磁極的磁場(chǎng)周圍磁感線的分布情況
(2)電流的磁場(chǎng)與安培定則
①直線電流周圍的磁場(chǎng)
在引導(dǎo)學(xué)生分析歸納的基礎(chǔ)上得出
a直線電流周圍的磁感線:是一些以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓,這些同心圓都在跟導(dǎo)線垂直的平面上.
b直線電流的方向和磁感線方向之間的關(guān)系可用安培定則(也叫右手螺旋定則)來(lái)判定:用右手握住導(dǎo)線,讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向.
、诃h(huán)形電流的磁場(chǎng)
a環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線:是一些圍繞環(huán)形導(dǎo)線的閉合曲線,在環(huán)形導(dǎo)線的中心軸線上,磁感線和環(huán)形導(dǎo)線的平面垂直。
[教師引導(dǎo)學(xué)生得]
b環(huán)形電流的方向跟中心軸線上的磁感線方向之間的關(guān)系也可以用安培定則來(lái)判定:讓右手彎曲的四指和和環(huán)形電流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向.
、弁娐菥管的磁場(chǎng).
a通電螺線管磁場(chǎng)的磁感線:和條形磁鐵外部的磁感線相似,一端相當(dāng)于南極,一端相當(dāng)于北極;內(nèi)部的磁感線和螺線管的軸線平行,方向由南極指向北極,并和外部的磁感線連接,形成一些環(huán)繞電流的閉合曲線(圖5)
b通電螺線管的電流方向和它的磁感線方向之間的關(guān)系,也可用安培定則來(lái)判定:用右手握住螺線管,讓彎曲四指所指的方向和電流的方向一致,則大拇指所指的方向就是螺線管的北極(螺線管內(nèi)部磁感線的方向).
、垭娏鞔艌(chǎng)(和天然磁鐵相比)的特點(diǎn):磁場(chǎng)的有無(wú)可由通斷電來(lái)控制;磁場(chǎng)的極性可以由電流方向變換;磁場(chǎng)的強(qiáng)弱可由電流的大小來(lái)控制。
【說(shuō)明】由于后面的`安培力、洛倫茲力、電磁感應(yīng)與磁感應(yīng)強(qiáng)度密切相關(guān),幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁感線的分布是一個(gè)非;镜膬(nèi)容,不掌握好,對(duì)后面的學(xué)習(xí)有很大影響。
3.安培分子電流假說(shuō)
(1)安培分子電流假說(shuō)
對(duì)分子電流,結(jié)合環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的知識(shí)及安培定則,以便學(xué)生更容易理解它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極,這句話;并應(yīng)強(qiáng)調(diào)這兩個(gè)磁極跟分子電流不可分割的聯(lián)系在一起,以便使他們了解磁極為什么不能以單獨(dú)的N極或S極存在的道理。
(2)安培假說(shuō)能夠解釋的一些問(wèn)題
可以用回形針、酒精燈、條形磁鐵、充磁機(jī)做好磁化和退磁的演示實(shí)驗(yàn),加深學(xué)生的印象。舉生活中的例子說(shuō)明,比如磁卡不能與磁鐵放在一起等等。
【說(shuō)明】假說(shuō),是用來(lái)說(shuō)明某種現(xiàn)象但未經(jīng)實(shí)踐證實(shí)的命題。在物理定律和理論的建立過(guò)程中,假說(shuō),常常起著很重要的作用,它是在一定的觀察、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上概括和抽象出來(lái)的。安培分子電流的假說(shuō)就是在奧斯特的實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)下,經(jīng)過(guò)思維發(fā)展而產(chǎn)生出來(lái)的。
(3)磁現(xiàn)象的電本質(zhì):磁鐵和電流的磁場(chǎng)本質(zhì)上都是運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的.
4.勻強(qiáng)磁場(chǎng)
(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng):如果磁場(chǎng)的某一區(qū)域里,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同,這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是一些間隔相同的平行直線。
(2)兩種情形的勻強(qiáng)磁場(chǎng):即距離很近的兩個(gè)異名磁極之間除邊緣部分以外的磁場(chǎng);相隔一定距離的兩個(gè)平行線圈(亥姆霍茲線圈)通電時(shí),其中間區(qū)域的磁場(chǎng)P87圖3.3-7,圖3.3-8。
5.磁通量
(1)定義: 磁感應(yīng)強(qiáng)度B與線圈面積S的乘積,叫穿過(guò)這個(gè)面的磁通量(是重要的基本概念)。
(2)表達(dá)式:=BS
【注意】①對(duì)于磁通量的計(jì)算要注意條件,即B是勻強(qiáng)磁場(chǎng)或可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,S是線圈面積在與磁場(chǎng)方向垂直的平面上的投影面積。
、诖磐渴菢(biāo)量,但有正、負(fù)之分,可舉特例說(shuō)明。
(3)單位:韋伯,簡(jiǎn)稱韋,符號(hào)Wb 1Wb = 1Tm2
(4)磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一種定義(磁通密度):即B =/S
上式表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過(guò)單位面積的磁通量,并且用Wb/m2做單位(磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一種單位)。所以:1T = 1 Wb/m2 = 1N/Am
(三)小結(jié):對(duì)本節(jié)各知識(shí)點(diǎn)做簡(jiǎn)要的小結(jié)。
(四)反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)
1.如圖所示,放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針,靜止時(shí)N極指向右.試判定電源的正負(fù)極.
解析:小磁針N極的指向即為該處的磁場(chǎng)方向,所以在螺線管內(nèi)部磁感線方向由ab,根據(jù)安培定則可判定電流由c端流出,由d端流入,故c端為電源的正極,d端為負(fù)極.
注意:不要錯(cuò)誤地認(rèn)為螺線管b端吸引小磁針的N極,從而判定b端相當(dāng)于條形磁鐵的南極,關(guān)鍵是要分清螺線管內(nèi)、外部磁感線的分布.
2.如圖所示,當(dāng)線圈中通以電流時(shí),小磁針的北極指向讀者.學(xué)生確定電流方向.
答案:電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè)
九、板書(shū)設(shè)計(jì)
磁感線:人為畫(huà)出,可形象描述磁場(chǎng)
幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng):安培定則:讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向。
勻強(qiáng)磁場(chǎng):磁場(chǎng)中各處電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等方向相同。其磁感線是一些間隔均勻的平行直線。
磁通量:B與S的乘積,單位是韋伯,也叫磁通密度。
十、教學(xué)反思
本節(jié)內(nèi)容與本章第一節(jié)內(nèi)容聯(lián)系較大可先復(fù)習(xí)第一節(jié)知識(shí)后進(jìn)入新課的學(xué)習(xí),并在學(xué)習(xí)過(guò)程中加入對(duì)應(yīng)習(xí)題。注重演示如演示磁感線用的磁鐵及鐵屑,演示用幻燈片等使學(xué)生具有形象感。
高二物理教案13
知識(shí)目標(biāo):
1、了解萬(wàn)有引力定律得出的思路和過(guò)程。
2、理解萬(wàn)有引力定律的含義并會(huì)推導(dǎo)萬(wàn)有引力定律。
3、知道任何物體間都存在著萬(wàn)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(wèn)題時(shí),抓住主要矛盾,簡(jiǎn)化問(wèn)題,建立理想模型的處理問(wèn)題的能力。
2、訓(xùn)練學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象(行星的運(yùn)動(dòng))看本質(zhì)(受萬(wàn)有引力的作用)的判斷、推理能力
德育目標(biāo):
1、通過(guò)牛頓在前人的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的思考過(guò)程,說(shuō)明科學(xué)研究的長(zhǎng)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(jué)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(guò)程
教學(xué)難點(diǎn):
任何兩個(gè)物體間都存在萬(wàn)有引力
教學(xué)過(guò)程
(一)引入:
太陽(yáng)對(duì)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(yáng);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(kāi)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(méi)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(yáng)對(duì)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(wàn)有引力定律的過(guò)程
(引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材找出發(fā)現(xiàn)萬(wàn)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(duì)引力的思考
牛頓看到了蘋(píng)果落地發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力,這只是一種傳說(shuō)。但是,他對(duì)天體和地球的引力確實(shí)作過(guò)深入的思考。牛頓經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀察研究,產(chǎn)生如下的假想:太陽(yáng)、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(yáng)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(duì)定律的推導(dǎo)
首先,要證明太陽(yáng)的引力與距離平方成反比,牛頓憑著他對(duì)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(lái)的運(yùn)動(dòng)定律,應(yīng)用到天體的運(yùn)動(dòng)上,結(jié)合開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律,從理論上推導(dǎo)出太陽(yáng)對(duì)行星的引力F與距離r的平方成反比,還證明引力跟太陽(yáng)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(duì)定律的檢驗(yàn)
以上結(jié)論是否正確,還需經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。牛頓根據(jù)觀測(cè)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(lái)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(wàn)有引力定律?梢杂孟卤韥(lái)表達(dá)牛頓推證萬(wàn)有引力定律的思路。
(引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問(wèn)題看書(shū),教師引導(dǎo)總結(jié))
(1)什么是萬(wàn)有引力?并舉出實(shí)例。
(2)萬(wàn)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(wàn)有引力定律的適用條件是什么?
二.萬(wàn)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(wàn)有引力常量:G=6.67×10-11N·m2/kg2,單位:N·m2/kg2.
4.萬(wàn)有引力定律的理解
、偃f(wàn)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(shuō)明:
A.萬(wàn)有引力的普遍性.萬(wàn)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(wàn)有引力的相互性.兩個(gè)物體相互作用的引力是一對(duì)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(wàn)有引力的宏觀性.在通常情況下,萬(wàn)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(wàn)有引力的獨(dú)立性.兩物體間的萬(wàn)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(wú)關(guān),也與周圍有無(wú)其他物體無(wú)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(wàn)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(wàn)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(kāi)三次以上,二個(gè)是叫兩人設(shè)法跳起來(lái)停在空中看是否能做到。然后設(shè)問(wèn):既然自然界中任何兩個(gè)物體間都有萬(wàn)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(duì)這種作用沒(méi)有任何感覺(jué)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(wàn)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(wàn)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(píng):由此可見(jiàn)通常物體間的萬(wàn)有引力極小,一般不易感覺(jué)到。而物體與天體間的萬(wàn)有引力(如人與地球)就不能忽略了。
2、要使兩物體間萬(wàn)有引力減小到原來(lái)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(lái)的2倍,質(zhì)量不變
C.使其中一個(gè)物體質(zhì)量減為原來(lái)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(lái)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(cè)定
牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,卻沒(méi)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(cè)定極其困難。直到一百多年之后,才由英國(guó)的卡文迪許用精巧的扭秤測(cè)出。
(1)用扭秤測(cè)定引力恒量的方法
卡文迪許解決問(wèn)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(wèn):卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)中如何實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化?
測(cè)引力(極小)轉(zhuǎn)化為測(cè)引力矩,再轉(zhuǎn)化為測(cè)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(cè)定引力恒量的同時(shí),也證明了萬(wàn)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(wàn)有引力定律的內(nèi)容、表達(dá)式、理解以及簡(jiǎn)單的應(yīng)用重點(diǎn)理解定律的普遍性、普適性,對(duì)萬(wàn)有引力的性質(zhì)有深層的認(rèn)識(shí)
對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)萬(wàn)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(wàn)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(wú)關(guān)的恒量。
(3)兩物體間的引力,是一對(duì)作用力和反作用力。
(4)萬(wàn)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(yè):2、3
板書(shū)
萬(wàn)有引力定律
1、萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo):
2、萬(wàn)有引力定律
、賰(nèi)容:自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的,引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比。
、诠剑
G是引力常量,r為它們間的距離
、鄹魑锢砹康暮x及單位:
、苋f(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)的重要意義:
3.引力恒量的測(cè)定
4.萬(wàn)有引力定律的理解
、偃f(wàn)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(shuō)明:
A.萬(wàn)有引力的普遍性.萬(wàn)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(wàn)有引力的相互性.兩個(gè)物體相互作用的引力是一對(duì)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(wàn)有引力的宏觀性.在通常情況下,萬(wàn)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(wàn)有引力的獨(dú)立性.兩物體間的萬(wàn)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(wú)關(guān),也與周圍有無(wú)其他物體無(wú)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(wàn)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。
③G為萬(wàn)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14
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)目標(biāo):
①知道直線上機(jī)械波的形成過(guò)程
、谥朗裁词菣M波,波峰和波谷
、壑朗裁词强v波,密部和疏部
、苤"機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播,形成機(jī)械波",知道波在傳播運(yùn)動(dòng)形式的同時(shí)也傳遞了能量
2、能力目標(biāo):
、倥囵B(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探索的能力
②培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和歸納的能力
③培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和思維能力
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
機(jī)械波的形成過(guò)程及傳播規(guī)律是本節(jié)課的重點(diǎn),也是本節(jié)課的難點(diǎn)。
三、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)探索和計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)
四、教具
絲帶、波動(dòng)演示箱、水平懸掛的長(zhǎng)彈簧、音叉
五、教學(xué)過(guò)程
。ㄒ唬┮胄抡n
[演示]抖動(dòng)絲帶的一端,產(chǎn)生一列凹凸相間的波在絲帶上傳播(激發(fā)興趣,引出課題)
在這個(gè)簡(jiǎn)單的例子中,我們接觸到一種廣泛存在的運(yùn)動(dòng)形式--波動(dòng),請(qǐng)同學(xué)們?cè)倥e出幾個(gè)有關(guān)波的例子。(學(xué)生舉例,活躍氣氛;讓學(xué)生在大量生活實(shí)例中感觸波的存在,增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)。)
學(xué)生會(huì)列舉水波、聲波、無(wú)線電波、光波。教師啟發(fā),大家聽(tīng)說(shuō)過(guò)地震嗎?學(xué)生會(huì)想到地震波。
水波、聲波、地震波都是機(jī)械波,無(wú)線電波、光波都是電磁波。這一章我們學(xué)習(xí)機(jī)械波的知識(shí),以后還會(huì)學(xué)習(xí)電磁波的知識(shí)。
。ǘ┻M(jìn)行新課
現(xiàn)在學(xué)習(xí)第一節(jié),波的形成和傳播。
【板書(shū)】一、波的形成和傳播
。垩菔荆輷軇(dòng)水平懸掛的柔軟長(zhǎng)彈簧一端,產(chǎn)生一列疏密相間的波沿彈簧傳播;
。垩菔荆萸脫粢舨妫(tīng)到聲音,這是聲波在空氣中傳播(指明,雖然眼睛看不到波形,但它客觀存在,也是疏密相間的波形)
師生共同分析,得出波產(chǎn)生的條件:①波源,②介質(zhì)。(為研究波的形成奠定基礎(chǔ))
波是怎樣形成的呢?為什么會(huì)有不同的波形?波傳播的是什么呢?(設(shè)置疑問(wèn),激發(fā)學(xué)生的探究欲望)
【板書(shū)】實(shí)驗(yàn)探索
發(fā)放"探索波的形成和傳播規(guī)律"的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾剿鞑ǖ男纬稍蚝蛡鞑ヒ?guī)律
實(shí)驗(yàn)(一),學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):每?jī)扇艘粭l絲帶(60cm左右),觀察絲帶上凹凸相間的波。
實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)、將絲帶一端用手指按在桌面上,手持另一端沿水平桌面抖動(dòng),在絲帶上產(chǎn)生一列凹凸相間的波向另一端傳播。
。2)、在絲帶上每隔大約2~3cm用墨水染上一個(gè)點(diǎn),代表絲帶上的質(zhì)點(diǎn)。重復(fù)步驟(1)。觀察絲帶上的質(zhì)點(diǎn)依次被帶動(dòng)著振動(dòng)起來(lái),振動(dòng)沿絲帶傳播開(kāi)去,在絲帶上形成凹凸相間的波。
、偎伎迹航z帶的一端振動(dòng)后,為什么后面的質(zhì)點(diǎn)能被帶動(dòng)著運(yùn)動(dòng)起來(lái)?_________________如果將絲帶剪斷,后面的質(zhì)點(diǎn)還能運(yùn)動(dòng)嗎?___________
、诜治觯航z帶上凹凸相間的波形是怎樣產(chǎn)生的?___________________(可以參閱課本第3頁(yè))
、塾^察絲帶上的質(zhì)點(diǎn)是否隨波向遠(yuǎn)處遷移?__________
實(shí)驗(yàn)(二),觀察波動(dòng)演示器上凹凸相間的波:(因器材有限,可以教師操作,引導(dǎo)學(xué)生注意觀察)
實(shí)驗(yàn)步驟:
。1)、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄,演示屏上的質(zhì)點(diǎn)排成一條水平線。(表示各質(zhì)點(diǎn)都處在平衡位置)
。2)、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄,各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次振動(dòng)起來(lái)。(注意觀察各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的先后順序)
現(xiàn)象:①后面的質(zhì)點(diǎn)總比前面的質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的時(shí)刻_______,從總體上看形成凹凸相間的波。
、诟髻|(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)沿________方向,波的傳播沿_______方向,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向_______。
、圪|(zhì)點(diǎn)是否沿波的傳播方向遷移?_______
這種波叫做橫波,在橫波中凸起的最高處叫做波峰,凹下的最低處叫做波谷。
實(shí)驗(yàn)(三),觀察彈簧上產(chǎn)生的疏密相間的波。
實(shí)驗(yàn)步驟:
。1)、撥動(dòng)水平懸掛的.柔軟長(zhǎng)彈簧一端,產(chǎn)生一列疏密相間的波沿彈簧傳播。
。2)、在彈簧上某一位置系一根紅布條,代表彈簧上的質(zhì)點(diǎn),重復(fù)步驟(1)。
、儆^察::紅布條是否隨波遷移?________說(shuō)明了什么?_____________
、诜治觯簭椈缮鲜杳芟嚅g的波形是怎樣產(chǎn)生的?____________________(類比絲帶上波產(chǎn)生的分析方法,鍛煉學(xué)生的知識(shí)遷移能力)
實(shí)驗(yàn)(四),觀察波動(dòng)演示器上疏密相間的波:
實(shí)驗(yàn)步驟:
。1)、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄,演示屏上的質(zhì)點(diǎn)排成一條水平線。
。2)、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄,各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次振動(dòng)起來(lái)。
現(xiàn)象:①后面的質(zhì)點(diǎn)總比前面的質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的時(shí)刻________,從總體上看形成疏密相間的波。
、诟髻|(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)沿________,波的傳播沿_______方向,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向_______。
、圪|(zhì)點(diǎn)是否沿波的傳播方向遷移?_______
這種波叫做縱波,在縱波中最密處叫做密部,最疏處叫做疏部。
分析實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論:
①不論橫波還是縱波,介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)并不隨波遷移。因此,波傳播的是_________________,而不是介質(zhì)本身。
、诓▊鱽(lái)前,各個(gè)質(zhì)點(diǎn)是靜止的,波傳來(lái)后開(kāi)始振動(dòng),說(shuō)明他們獲得了能量。這個(gè)能量是從波源通過(guò)前面的質(zhì)點(diǎn)傳來(lái)的。因此:波是傳遞_________的一種方式。
【板書(shū)】1、機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播,形成機(jī)械波。
2、機(jī)械波的分類:橫波、縱波
3、波傳播的是振動(dòng)形式,是振動(dòng)的能量。
(三)知識(shí)應(yīng)用:
1、課本中提到地震波既有橫波,又有縱波。你能想象在某次地震時(shí),位于震源正上方的建筑物,在縱波和橫波分別傳來(lái)時(shí)的振動(dòng)情況嗎?為什么?(從理性認(rèn)識(shí)回到感性認(rèn)識(shí),實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)的第二次飛躍)
2、本來(lái)是靜止的質(zhì)點(diǎn),隨著波的傳來(lái)開(kāi)始振動(dòng),有關(guān)這一現(xiàn)象的說(shuō)法正確的有:
A、該現(xiàn)象表明質(zhì)點(diǎn)獲得了能量
B、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的能量是從波源傳來(lái)的
C、該質(zhì)點(diǎn)從前面的質(zhì)點(diǎn)獲取能量,同時(shí)也將振動(dòng)的能量向后傳遞
D、波是傳遞能量的一種方式
E、如果振源停止振動(dòng),在介質(zhì)中傳播的波也立即停止
F、介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)做的是受迫振動(dòng)
(四)布置作業(yè):
1、書(shū)面作業(yè):列舉生活中常見(jiàn)的有關(guān)機(jī)械波的例子(橫波、縱波各一例)簡(jiǎn)述它們是如何形成的。(培養(yǎng)學(xué)生觀察生活并用所學(xué)物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和表達(dá)能力)
2、動(dòng)腦作業(yè):發(fā)生地震時(shí),從地震源傳出的地震波為什么能造成房屋倒塌、人員傷亡的事故?請(qǐng)用本節(jié)所學(xué)知識(shí)加以解釋。(學(xué)以致用,鞏固提高)
高二物理教案15
本節(jié)教材分析:
波的干涉是波的一種特殊的疊加現(xiàn)象,所以對(duì)波的疊加現(xiàn)象的理解是認(rèn)識(shí)波的干涉現(xiàn)象的基礎(chǔ)。教材首先講了波的疊加現(xiàn)象,即兩列波相遇而發(fā)生疊加時(shí),對(duì)某一質(zhì)點(diǎn)而言,它每一時(shí)刻振動(dòng)的總位移,都等于該時(shí)刻兩列波在該質(zhì)點(diǎn)引起的位移的矢量和。
在學(xué)生理解波的疊加的基礎(chǔ)上,再進(jìn)一步說(shuō)明在特殊情況下,即當(dāng)兩列波的頻率相同時(shí),疊加的結(jié)果就會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定的特殊圖樣,即某些點(diǎn)兩列波引起的振動(dòng)始終加強(qiáng),某些點(diǎn)兩列波引起的振動(dòng)始終減弱,并且加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)相互間隔,這就是干涉現(xiàn)象。
由于對(duì)干涉現(xiàn)象的理解,需要一定的空間想象力圖,可借助圖片、計(jì)算機(jī)模擬,盡可能使學(xué)生形象、直觀地理解干涉現(xiàn)象。
教學(xué)目標(biāo):
1。知道波的疊加原理。
2。知道什么是波的干涉現(xiàn)象和干涉圖樣。
3。知道干涉現(xiàn)象也是波特有的現(xiàn)象。
教學(xué)重點(diǎn):波的疊加原理和波的干涉現(xiàn)象。
教學(xué)難點(diǎn):波的干涉中加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的位移和振幅的區(qū)別。
教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)法、電教法、訓(xùn)練法。
教學(xué)用具:實(shí)物投影儀、CAI課件、波的干涉實(shí)驗(yàn)儀。
教學(xué)過(guò)程
一、引入
1。什么叫波的衍射?
2。產(chǎn)生明顯的衍射的條件是什么?
學(xué)生答:波可以繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播,這種現(xiàn)象叫做波的衍射。
只有縫、孔的寬度和障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多,或者比波長(zhǎng)更小時(shí),才能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象。
教師:波的衍射研究的是一個(gè)波源發(fā)出波的情況,那么兩列或兩列以上的波在同一介質(zhì)中傳播,又會(huì)發(fā)生什么情況呢?
二、新課教學(xué)
。ㄒ唬┎ǖ寞B加原理
[設(shè)問(wèn)]把兩塊石子在不同的地方投入池塘的水中,就有兩列波在水面上傳播,兩列波相遇時(shí),會(huì)不會(huì)像兩個(gè)小球相碰時(shí)那樣,都改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢?
[演示]取一根長(zhǎng)繩,兩位同學(xué)在這根水平長(zhǎng)繩的兩端分別向上抖動(dòng)一下,學(xué)生觀察現(xiàn)象。
[學(xué)生敘述現(xiàn)象]
現(xiàn)象一:抖動(dòng)一下后,看到有兩個(gè)凸起狀態(tài)在繩上相向傳播。
現(xiàn)象二:兩列波相遇后,彼此穿過(guò),繼續(xù)傳播,波的形狀和傳播的情形跟相遇前一樣。
[教師總結(jié)]兩列波相遇后,每列波都像相遇前一樣,保持各自原來(lái)的波形,繼續(xù)向前傳播,這是波的獨(dú)立傳播特性。
[多媒體模擬繩波相遇前和相遇后的波形]
[教師]剛才,通過(guò)實(shí)驗(yàn),我們知道了兩列波在相遇前后,它們都保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),彼此都沒(méi)有受到影響,那么在兩列波相遇的區(qū)域里情況又如何呢?
[多媒體模擬繩波相遇區(qū)的情況]
[教師總結(jié)]在兩列波重疊的區(qū)域里,任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與兩個(gè)振動(dòng),其振動(dòng)位移等于這兩列波分別引起的位移的矢量和。當(dāng)兩列波在同一直線上振動(dòng)時(shí),這兩種位移的矢量和簡(jiǎn)化為代數(shù)和,這叫做波的疊加原理。
[強(qiáng)化訓(xùn)練]兩列振動(dòng)方向相同和振動(dòng)方向相反的波疊加,振幅如何變化?振動(dòng)加強(qiáng)還是減弱?
學(xué)生討論后得到:兩列振動(dòng)方向相同的波疊加,振動(dòng)加強(qiáng),振幅增大;兩列振動(dòng)方向相反的波疊加,振動(dòng)減弱,振幅減小。
(二)波的干涉
[實(shí)物投影演示]把兩根金屬絲固定在同一個(gè)振動(dòng)片上,當(dāng)振動(dòng)片振動(dòng)時(shí),兩根金屬絲周期性地觸動(dòng)水面,形成兩個(gè)波源,觀察在兩列波相遇重疊的區(qū)域里出現(xiàn)的現(xiàn)象。
[教師說(shuō)明]由于這兩列波是由同一個(gè)振動(dòng)片引起的,所以這兩個(gè)波源的振動(dòng)頻率和振動(dòng)步調(diào)相同。
[學(xué)生敘述現(xiàn)象]在振動(dòng)的水面上,出現(xiàn)了一條條從兩個(gè)波源中間伸展出來(lái)的相對(duì)平靜的區(qū)域和激烈振動(dòng)的區(qū)域,這兩種區(qū)域在水面上的位置是固定的,而且相互隔開(kāi)。
兩列頻率相同的水波相遇,會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱相互間隔的現(xiàn)象,形成穩(wěn)定的干涉圖樣。
干涉;頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)、某些區(qū)域的振動(dòng)減弱,并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域互相間隔,這種現(xiàn)象叫波的干涉。
在干涉現(xiàn)象中形成的圖樣叫干涉圖樣。由于兩列波的頻率相同,振動(dòng)加強(qiáng)處總是加強(qiáng),振動(dòng)減弱處總是減弱,所以出現(xiàn)了穩(wěn)定的干涉圖樣。
[用多媒體展示課本水波的`干涉圖樣及波的干涉的示意圖]
[教師]為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?
結(jié)合課本圖10—30進(jìn)行分析:?
對(duì)于圖中的a點(diǎn):?
設(shè)波源S1、S2在質(zhì)點(diǎn)a引起的振幅分別為A1和A2,以圖中a點(diǎn)波峰與波峰相遇時(shí)刻計(jì)時(shí),波源S1、S2分別引起a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖甲、乙所示,當(dāng)兩列波重疊后,質(zhì)點(diǎn)a同時(shí)參與兩個(gè)振動(dòng),合振動(dòng)圖象如圖丙所示:
從圖中可看出:對(duì)于a點(diǎn),在t=0時(shí)是兩列波的波峰和波峰相遇,經(jīng)過(guò)半個(gè)周期,就變成波谷和波谷相遇,也就是說(shuō):在a點(diǎn),兩列波引起的振幅都等于兩列波的振幅之和,即a點(diǎn)始終是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。
說(shuō)明的幾個(gè)問(wèn)題:
1。從波源S1、S2發(fā)出的兩列波傳到振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)a振動(dòng)步調(diào)是一致的,引起質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)方向是一致的,振幅為A1+A2。
2。振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)a并不是始終處于波峰或波谷,它仍然在平衡位置附近振動(dòng),只是振幅最大,等于兩列波的振幅之和。
3。振動(dòng)加強(qiáng)的條件:波峰與波峰或波谷與波谷相遇點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。加強(qiáng)點(diǎn)與兩個(gè)波源的距離差:△r=r2—r1=k (k=0,1,2,3)
那么,振動(dòng)減弱的點(diǎn)又是如何形成的呢?
以波源S1、S2分別將波峰、波谷傳給減弱點(diǎn)b時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),波源S1、S2分別引起質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)的圖象如圖甲、乙所示,當(dāng)兩列波重疊后,質(zhì)點(diǎn)a同時(shí)參與兩個(gè)振動(dòng),合振動(dòng)圖象如圖丙所示:
在b點(diǎn)是兩列波的波峰和波谷相遇,經(jīng)過(guò)半個(gè)周期,就變成波谷和波峰相遇,在這一點(diǎn)兩列波引起的合振動(dòng)始終是減弱的,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅等于兩列波的振幅之差。?
說(shuō)明的幾個(gè)問(wèn)題:?
1。從波源S1、S2發(fā)出的兩列波傳到b點(diǎn)時(shí)引b的振動(dòng)方向相反,振幅為|A1—A2|。
2。振動(dòng)減弱的質(zhì)點(diǎn)b并不是一定不振動(dòng),只是振幅最小,等于兩列波的振幅之差。
3。振動(dòng)減弱的條件:波峰與波谷相遇點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。減弱點(diǎn)與兩個(gè)波源的距離差:△r=r2—r1=(2k+1)/2 (k=0,1,2,3)
[強(qiáng)化訓(xùn)練]
1。從一條弦線的兩端,各發(fā)生一如圖甲所示的橫脈沖,它們均沿弦線傳播,速度相等,傳播方向相反,在它們傳播的過(guò)程中,可能出現(xiàn)的脈沖波形是圖乙中的(ABD)
2。如上圖中s1和s2是兩個(gè)相干波源,以s1和s2為圓心的兩組同心圓弧分別表示在同一時(shí)刻兩列波的波峰和波谷,實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,a、b、c三點(diǎn)中,振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)是 ,振動(dòng)減弱的點(diǎn)是 ,再過(guò) 周期,振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)是 ,振動(dòng)減弱的點(diǎn)是 。
。ㄈ┊a(chǎn)生波的干涉的條件
[對(duì)比投影演示實(shí)驗(yàn)]
實(shí)驗(yàn)一:在投影儀上放一個(gè)發(fā)波水槽,用同一振動(dòng)片帶動(dòng)兩個(gè)振針振動(dòng),觀察產(chǎn)生的現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)二:在投影儀上放一個(gè)發(fā)波水槽,用二個(gè)振針?lè)謩e激起兩列水波,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。?
[學(xué)生敘述現(xiàn)象]
現(xiàn)象一:看到了穩(wěn)定的干涉圖樣(實(shí)驗(yàn)一)
現(xiàn)象二:實(shí)驗(yàn)二中,得到的干涉圖樣是不穩(wěn)定的。
產(chǎn)生干涉的條件:兩列波的頻率相同。
說(shuō)明:
1。干涉現(xiàn)象中那些總是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)或振動(dòng)減弱的點(diǎn)是建立在兩個(gè)波源產(chǎn)生的頻率相同的前提條件下。
2。如果兩列頻率不同的波相疊加,得到的圖樣是不穩(wěn)定的;而波的干涉是指波疊加中的一個(gè)特例,即產(chǎn)生穩(wěn)定的疊加圖樣。
3。聲波的干涉。
4。一切波都能發(fā)生干涉,干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象。
[強(qiáng)化訓(xùn)練]
關(guān)于兩列波的穩(wěn)定干涉現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是(BD)
A。任意兩列波都能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象
B。發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的兩列波,它們的頻率一定相同
C。在振動(dòng)減弱的區(qū)域,各質(zhì)點(diǎn)都處于波谷
D。在振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域,有時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位移等于零
兩列波疊加產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象是有條件的,不是任意兩列波都能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的,兩列波疊加產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的一個(gè)必要條件是兩列波的頻率相同,所以選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的而選項(xiàng)B是正確的;在振動(dòng)減弱的區(qū)域里,只是兩列波引起質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是減弱的,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅等于兩列波的振幅之差,如果兩列波的振幅相同,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅就等于零,也不可能各質(zhì)點(diǎn)都處于波谷,所以選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的。在振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域里,兩列波引起質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最激烈,振動(dòng)的振幅等于兩列波的振幅之和,但這些點(diǎn)始終是振動(dòng)著的,因而有時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位移等于零,所以選項(xiàng)D是正確的。所以本題應(yīng)選B、D。
強(qiáng)調(diào):不論是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)還是振動(dòng)減弱點(diǎn),位移仍隨時(shí)間做周期性變化。
三、小結(jié)
1。什么是波的獨(dú)立性?什么是波的疊加原理?
2。什么是波的干涉?產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件是什么?
四、板書(shū)設(shè)計(jì)
五、1。課本P18?第3題?2。課本 P18的做一做:觀察聲音的干涉現(xiàn)象。?
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