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高中物理教案(合集15篇)
作為一位杰出的老師,編寫教案是必不可少的,教案是保證教學(xué)取得成功、提高教學(xué)質(zhì)量的基本條件。如何把教案做到重點(diǎn)突出呢?下面是小編為大家整理的高中物理教案,歡迎閱讀與收藏。
高中物理教案1
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)目標(biāo):
①知道直線上機(jī)械波的形成過程
②知道什么是橫波,波峰和波谷
③知道什么是縱波,密部和疏部
④知道"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):
①培養(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、水平懸掛的長彈簧、音叉
五、教學(xué)過程
(一)引入新課
[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、無線電波、光波。教師啟發(fā),大家聽說過地震嗎?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)。
(二)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、本來是靜止的質(zhì)點(diǎn),隨著波的傳來開始振動(dòng),有關(guān)這一現(xiàn)象的說法正確的有:
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)
高中物理教案2
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、了解形變的概念,了解彈力是物體發(fā)生彈性形變時(shí)產(chǎn)生的.
2、能夠正確判斷彈力的有無和彈力的方向,正確畫出物體受到的彈力.
3、掌握運(yùn)用胡克定律計(jì)算彈簧彈力的方法.
能力目標(biāo)
1、能夠運(yùn)用二力平衡條件確定彈力的大小.
2、針對(duì)實(shí)際問題確定彈力的大小方向,提高判斷分析能力.
教學(xué)建議
一、基本知識(shí)技能:
(一)、基本概念:
1、彈力:發(fā)生形變的物體,由于要回復(fù)原狀,對(duì)跟它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用,這種力叫做彈力.
2、彈性限度:如果形變超過一定限度,物體的形狀將不能完全恢復(fù),這個(gè)限度叫做彈性限度.
3、彈力的大小跟形變的大小有關(guān),形變?cè)酱螅瑥椓σ苍酱?
4、形變有拉伸形變、彎曲形變、和扭轉(zhuǎn)形變.
(二)、基本技能:
1、應(yīng)用胡克定律求解彈簧等的產(chǎn)生彈力的大小.
2、根據(jù)不同接觸面或點(diǎn)畫出彈力的圖示.
二、重點(diǎn)難點(diǎn)分析:
1、彈力是物體發(fā)生形變后產(chǎn)生的,了解彈力產(chǎn)生的原因、方向的判斷和大小的確定是本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn).
2、彈力的有無和彈力方向的判斷是教學(xué)中學(xué)生比較難掌握的知識(shí)點(diǎn).
教法建議
一、關(guān)于講解彈力的產(chǎn)生原因的教法建議
1、介紹彈力時(shí),一定要把物體在外力作用時(shí)發(fā)生形狀改變的事實(shí)演示好,可以演示橢圓形狀玻璃瓶在用力握緊時(shí)的形狀變化,也可以演示其它明顯的形變實(shí)驗(yàn),如礦泉水瓶的形變,握力器的形變,鋼尺的'形變,也可以借助媒體資料演示一些研究觀察物體微小形變的方法.通過演示,介紹我們?cè)谧隹茖W(xué)研究時(shí),通常將微小變化“放大”以利于觀察.
二、關(guān)于彈力方向講解的教法建議
1、彈力的方向判斷是本節(jié)的重點(diǎn),可以將接觸面的關(guān)系具體為“點(diǎn)——面(平面、曲面)”接觸和“面——面”接觸.舉一些例子,將問題簡單化.往往彈力的方向的判斷以“面”或“面上接觸點(diǎn)的切面”為準(zhǔn).
如所示的簡單圖示:
2、注意在分析兩物體之間彈力的作用時(shí),可以分別對(duì)一個(gè)物體進(jìn)行受力分析,確切說明,是哪一個(gè)物體的形變對(duì)其產(chǎn)生彈力的作用.配合教材講解繩子的拉力時(shí),可以用具體的例子,畫出示意圖加以分析.
第三節(jié) 彈力
教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)法、講解法
教學(xué)用具:演示形變用的鋼尺、橡皮泥、彈簧、重物(鉤碼).
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
(一)、復(fù)習(xí)提問
1、重力是的產(chǎn)生原因是什么?重力的方怎樣?
2、復(fù)習(xí)初中內(nèi)容:形變;彈性形變.
(二)、新課教學(xué)
由復(fù)習(xí)過渡到新課,并演示說明
1、演示實(shí)驗(yàn)1:捏橡皮泥,用力拉壓彈簧,用力彎動(dòng)鋼尺,它們的形狀都發(fā)生了改變,教師總結(jié)形變的概念.
形變:物體的形狀或體積的變化叫做形變,形變的原因是物體受到了力的作用.針對(duì)橡皮泥形變之后形狀改變總結(jié)出彈性形變的概念:能夠恢復(fù)原來形狀的形變叫做彈性形變.不能恢復(fù)原來形狀的形變叫做塑性形變.
2、將鉤碼懸掛在彈簧上,彈簧另一端固定,彈簧被拉長,提問:
(1)鉤碼受哪些力?(重力、拉力、這二力平衡)
(2)拉力是誰加給鉤碼的?(彈簧)
(3)彈簧為什么對(duì)鉤碼產(chǎn)生拉力?(彈簧發(fā)生了彈性形變)
由此引出彈力的概念:
3、彈力:發(fā)生彈性形變的物體,會(huì)對(duì)跟它直接接觸的物體產(chǎn)生力的作用.這種力就叫彈力.
就上述實(shí)驗(yàn)繼續(xù)提問:
(1)彈力產(chǎn)生的條件:物體直接接觸并發(fā)生彈性形變.
(2)彈力的方向
提問:課本放在桌子上.書給桌子的壓力和桌子對(duì)書的支持力屬于什么性質(zhì)的力?其受力物體、施力物體各是什么?方向如何?
與學(xué)生討論,然后總結(jié):
4、壓力的方向總是垂直與支持面而指向受力物體(被壓物體).
5、支持力的方向總是垂直與支持面而指向受力物體(被支持物體).
繼續(xù)提問:電燈對(duì)電線產(chǎn)生的拉力和電線對(duì)電燈產(chǎn)生的拉力又是什么性質(zhì)的力?
其受力物體、施力物體各是誰?方向如何?
分析討論,總結(jié).
6、繩的拉力是繩對(duì)所拉物體的彈力,方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向.
7、胡克定律
彈力的大小與形變有關(guān),同一物體,形變?cè)酱螅瑥椓υ酱?彈簧的彈力,與 形變的關(guān)系為:
在彈性限度內(nèi),彈力的大小 跟彈簧的伸長(或縮短)的長度 成正比,即:
式中 叫彈簧的倔強(qiáng)系數(shù),單位:N/m.它由彈簧本身所決定.不同彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)一般不相同.這個(gè)規(guī)律是英國科學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)的,叫胡克定律. 胡克定律的適用條件:只適用于伸長或壓縮形變.
8、練習(xí)使用胡克定律,注意強(qiáng)調(diào) 為形變量的大小.
彈力高中物理教學(xué)反思
本節(jié)課注意了對(duì)學(xué)生開放性、創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)。開放性創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)不是一句口號(hào),而應(yīng)該落到實(shí)處,這是基礎(chǔ)教育課程改革的要求,也是在教學(xué)實(shí)際中很難落實(shí)的一個(gè)問題。
一般情況下,教師在組織學(xué)生學(xué)習(xí)塑性和彈性的時(shí)候,往往是通過舉出生活中或者學(xué)生能夠接觸的彈性物體和非彈性物體若干實(shí)例,通過歸納的方法得出塑性和彈性。在這個(gè)問題的處理上并沒有按照往常的方法,而是讓學(xué)生對(duì)教師給出的若干物體進(jìn)行分類,潛移默化的對(duì)學(xué)生進(jìn)行了方法教育。分類的標(biāo)準(zhǔn)不同,分類結(jié)果也就不同,學(xué)生的興奮點(diǎn)就非常多,都試圖依照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類,學(xué)生的思維隨著分類的翅膀在飛翔。
從學(xué)生的生活出發(fā),關(guān)注學(xué)生的體驗(yàn)。物理不是獨(dú)立和抽象于生活之外的,尤其在初中階段來看更是如此。在組織教學(xué)的時(shí)候沒有過分關(guān)注基本的知識(shí)和概念,而是從學(xué)生生活中常見的橡皮筋、海綿、彈簧、減震等學(xué)生常見常聽的事物出發(fā),學(xué)生在對(duì)物體的彈性和塑性有充分的感性基礎(chǔ)上,總結(jié)出什么是塑性和彈性。關(guān)注學(xué)生自己的體驗(yàn),讓兩位同學(xué)在拉測力計(jì)的活動(dòng)中體驗(yàn)拉力的不同,認(rèn)識(shí)到彈力的大小與彈性形變的物體的形變大小有關(guān)的。學(xué)生親自參與到了物理知識(shí)的建構(gòu)中,認(rèn)識(shí)當(dāng)然是非常深刻的。師生關(guān)系融洽和諧,這也是本節(jié)課的一個(gè)閃光點(diǎn)。
主要缺點(diǎn):
學(xué)生在進(jìn)行分類的時(shí)候沒有充分放開學(xué)生的思維。為什么學(xué)生的分類答案都是與本節(jié)內(nèi)容是對(duì)應(yīng)的?為什么沒有學(xué)生按照物質(zhì)的組成去分?為什么沒有按照物質(zhì)的導(dǎo)電性能或者密度大小去分?這是受到了思維定勢(shì)的影響,既然本節(jié)學(xué)習(xí)彈性和塑性,當(dāng)然就是這一種分類方法。在以后的教學(xué)中應(yīng)該讓學(xué)生在充分分類的基礎(chǔ)上,從中挑出一組依照彈性和塑性分類的一組,讓學(xué)生分析這一種分類的標(biāo)準(zhǔn)是什么,同樣回到了環(huán)節(jié)的主題。
高中物理教案3
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知道非純電阻電路中的能量轉(zhuǎn)化情況,并能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
2.通過純電阻電路和非純電阻電路在能量轉(zhuǎn)化過程中的對(duì)比,提高歸納總結(jié)、對(duì)比分析的能力。
3.提高物理學(xué)習(xí)興趣,發(fā)現(xiàn)生活中的'物理知識(shí)。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】非純電阻電路中的能量轉(zhuǎn)化。
【難點(diǎn)】純電阻、非純電阻電路的區(qū)分,純電阻電路和非純電阻電路在能量轉(zhuǎn)化過程中的區(qū)別。
三、教學(xué)過程
(一)新課導(dǎo)入
復(fù)習(xí)導(dǎo)入:提問焦耳定律討論的是電路中怎樣的能量轉(zhuǎn)化情況?學(xué)生回答電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的情況。
進(jìn)一步提問:實(shí)際中有些電路除含有電阻外還含有其他負(fù)載,如電動(dòng)機(jī),那電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化情況又是如何呢?進(jìn)而引入新課——《電路中的能量轉(zhuǎn)化》。
(二)新課講授
1.非純電阻電路中的能量轉(zhuǎn)化
提問:結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn),電動(dòng)機(jī)是將消耗的電能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能了嗎?
學(xué)生回答:電動(dòng)機(jī)除了將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能以外,還有一部分電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能。
小組討論:當(dāng)電動(dòng)機(jī)接上電源后,會(huì)帶動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng),這里涉及哪些功率?功率間的關(guān)系又如何?
高中物理教案4
課前預(yù)習(xí)
一、安培力
1.磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用力叫做___○1____.
2.大小:(1)當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場方向________○2_____時(shí),安培力最大為F=_____○3_____.
(2)當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場方向_____○4________時(shí),安培力最小為F=____○5______.
(3) 當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場方向斜交時(shí),所受安培力介于___○6___和__○7______之間。
3.方向:左手定則:伸開左手,使大拇指跟其余四個(gè)手指__○8____,并且都跟手掌在___○9___,把手放入磁場中,讓磁感線___○10____,并使伸開的四指指向 _○11___的方向,那么,拇指所指的方向,就是通電導(dǎo)線在磁場中的__○12___方向.
二、磁電式電流表
1.磁電式電流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____構(gòu)成.
2.蹄形磁鐵的磁場的方向總是沿著徑向均勻地分布的,在距軸線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小總是相等的,這樣不管線圈轉(zhuǎn)到什么位置,線圈平面總是跟它所在位置的磁感線平行,I與指針偏角θ成正比,I越大指針偏角越大,因而電流表可以量出電流I的大小,且刻度是均勻的,當(dāng)線圈中的電流方向改變時(shí),安培力的方向隨著改變,指針偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變,又可知道被測電流的方向。
3、磁電式儀表的優(yōu)點(diǎn)是____○18________,可以測很弱的電流,缺點(diǎn)是繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì),允許通過的電流很弱。
課前預(yù)習(xí)答案
○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一個(gè)平面內(nèi)○10垂直穿入手心○11電流○12受力○13蹄形磁鐵 ○14 鐵芯○15繞在線框上的線圈○16螺旋彈簧○17指針○18靈敏度高
重難點(diǎn)解讀
一、 對(duì)安培力的認(rèn)識(shí)
1、 安培力的性質(zhì):
安培力是磁場對(duì)電流的作用力,是一種性質(zhì)力。
2、 安培力的作用點(diǎn):
安培力是導(dǎo)體中通有電流而受到的力,與導(dǎo)體的中心位置無關(guān),因此安培力的作用點(diǎn)在導(dǎo)體的幾何中心上,這是因?yàn)殡娏魇冀K流過導(dǎo)體的所有部分。
3、安培力的方向:
(1)安培力方向用左手定則判定:伸開左手,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi),把手放入磁場中,讓磁感線垂直穿入手心,并使伸開的四指指向電流方向,那么大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向。
(2)F、B、I三者間方向關(guān)系:已知B、I的方向(B、I不平行時(shí)),可用左手定則確定F的唯一方向:F⊥B,F(xiàn)⊥I,則F垂直于B和I所構(gòu)成的平面(如圖所示),但已知F和B的方向,不能唯一確定I的方向。由于I可在圖中平面α內(nèi)與B成任意不為零的夾角。同理,已知F和I的方向也不能唯一確定B的方向。
(3)用“同向電流相吸,反向電流相斥”(反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì))。只要兩導(dǎo)線不是互相垂直的,都可以用“同向電流相吸,反向電流相斥”判定相互作用的磁場力的方向;當(dāng)兩導(dǎo)線互相垂直時(shí),用左手定則判定。
4、安培力的大小:
(1)安培力的計(jì)算公式:F=BILsinθ,θ為磁場B與直導(dǎo)體L之間的夾角。
(2)當(dāng)θ=90°時(shí),導(dǎo)體與磁場垂直,安培力最大Fm=BIL;當(dāng)θ=0°時(shí),導(dǎo)體與磁場平行,安培力為零。
(3)F=BILsinθ要求L上各點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度相等,故該公式一般只適用于勻強(qiáng)磁場。
(4)安培力大小的特點(diǎn):①不僅與B、I、L有關(guān),還與放置方式θ有關(guān)。②L是有效長度,不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長度。彎曲導(dǎo)線的有效長度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長度,所以任意形狀的閉合線圈的有效長度L=0
二、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)判斷方法
(1)電流元分析法:把整段電流等效為多段很小的直線電流元,先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向,從而判斷出整段電流所受合力方向,最后確定運(yùn)動(dòng)方向.
(2)特殊位置分析法:把通電導(dǎo)體轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特殊位置后判斷其安培力方向,從而確定運(yùn)動(dòng)方向.
(3)等效法:環(huán)形電流可等效成小磁針,通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個(gè)環(huán)形電流,反過來等效也成立。
(4)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法:因?yàn)殡娏髦g,電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律,這樣,定性分析磁體在力的作用下如何運(yùn)動(dòng)的問題,可先分析電流在磁場中所受的安培力,然后由牛頓第三定律,再確定磁體所受作用力,從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向.
典題精講
題型一、安培力的方向
例1、電視機(jī)顯象管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖如右,即時(shí)電流方向如圖所示。該時(shí)刻由里向外射出的電子流將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)?
解:畫出偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)側(cè)的電流,是左半線圈靠電子流的一側(cè)為向里,右半線圈靠電子流的一側(cè)為向外。電子流的等效電流方向是向里的,根據(jù)“同向電流互相吸引,反向電流互相排斥”,可判定電子流向左偏轉(zhuǎn)。(本題用其它方法判斷也行,但不如這個(gè)方法簡潔)。
答案:向左偏轉(zhuǎn)
規(guī)律總結(jié):安培力方向的判定方法:
(1)用左手定則。
(2)用“同性相斥,異性相吸”(只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時(shí))。
(3)用“同向電流相吸,反向電流相斥”(反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì))。可以把條形磁鐵等效為長直螺線管(不要把長直螺線管等效為條形磁鐵)。
題型二、安培力的大小
例2、如圖,一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,且與磁場方向(垂直于紙面向里)垂直。線段ab、bc和cd的長度均為L,且 。流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I,方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線段abcd所受到的磁場的作用力的合力
A. 方向沿紙面向上,大小為
B. 方向沿紙面向上,大小為
C. 方向沿紙面向下,大小為
D. 方向沿紙面向下,大小為
解析:該導(dǎo)線可以用a和d之間的直導(dǎo)線長為 來等效代替,根據(jù) ,可知大小為 ,方向根據(jù)左手定則.A正確。
答案:A
規(guī)律總結(jié):應(yīng)用F=BILsinθ來計(jì)算時(shí),F(xiàn)不僅與B、I、L有關(guān),還與放置方式θ有關(guān)。L是有效長度,不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長度。彎曲導(dǎo)線的有效長度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長度,所以任意形狀的`閉合線圈的有效長度L=0
題型三、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)
例3、如圖11-2-4條形磁鐵放在粗糙水平面上,正中的正上方有一導(dǎo)線,通有圖示方向的電流后,磁鐵對(duì)水平面的壓力將會(huì)__(增大、減小還是不變?)水平面對(duì)磁鐵的摩擦力大小為__。
解析:本題有多種分析方法。⑴畫出通電導(dǎo)線中電流的磁場中通過兩極的那條磁感線(如圖中粗虛線所示),可看出兩極受的磁場力的合力豎直向上。磁鐵對(duì)水平面的壓力減小,但不受摩擦力。⑵畫出條形磁鐵的磁感線中通過通電導(dǎo)線的那一條(如圖中細(xì)虛線所示),可看出導(dǎo)線受到的安培力豎直向下,因此條形磁鐵受的反作用力豎直向上。⑶把條形磁鐵等效為通電螺線管,上方的電流是向里的,與通電導(dǎo)線中的電流是同向電流,所以互相吸引。
答案:減小 零
規(guī)律總結(jié):分析通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)常用方法:(1)電流元分析法,(2)特殊位置分析法, (3)等效法,(4)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法
題型四、安培力作用下的導(dǎo)體的平衡問題
例4、 水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L,M和P之間接入電動(dòng)勢(shì)為E的電源(不計(jì)內(nèi)阻).現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m,電阻為R的金屬棒ab,并加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方,如圖8-1-32所示,問:
(1)當(dāng)ab棒靜止時(shí),受到的支持力和摩擦力各為多少?
(2)若B的大小和方向均能改變,則要使ab棒所受支持力為零,B的大小至少為多少?此時(shí)B的方向如何?
解析:從b向a看側(cè)視圖如圖所示.
(1)水平方向:F=FAsin θ①
豎直方向:FN+FAcos θ=mg②
又 FA=BIL=BERL③
聯(lián)立①②③得:FN=mg-BLEcos θR,F(xiàn)=BLEsin θR.
(2)使ab棒受支持力為零,且讓磁場最小,可知安培力豎直向上.則有FA=mg
Bmin=mgREL,根據(jù)左手定則判定磁場方向水平向右.
答案:(1)mg-BLEcos θR BLEsin θR (2)mgREL 方向水平向右
規(guī)律總結(jié):對(duì)于這類問題的求解思路:
(1)若是立體圖,則必須先將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖
(2)對(duì)物體受力分析,要注意安培力方向的確定
(3)根據(jù)平衡條件或物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)列出方程
(4)解方程求解并驗(yàn)證結(jié)果
鞏固拓展
1. 如圖,長為 的直導(dǎo)線拆成邊長相等,夾角為 的 形,并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ,當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強(qiáng)度為 的電流時(shí),該 形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為
(A)0 (B)0.5 (C) (D)
答案:C
解析:導(dǎo)線有效長度為2lsin30°=l,所以該V形通電導(dǎo)線收到的安培力大小為 。選C。
本題考查安培力大小的計(jì)算。
2..一段長0.2 m,通過2.5 A電流的直導(dǎo)線,關(guān)于在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中所受安培力F的情況,正確的是( )
A.如果B=2 T,F(xiàn)一定是1 N
B.如果F=0,B也一定為零
C.如果B=4 T,F(xiàn)有可能是1 N
D.如果F有最大值時(shí),通電導(dǎo)線一定與B平行
答案:C
解析:當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向垂直放置時(shí),F(xiàn)=BIL,力最大,當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向平行放置時(shí),F(xiàn)=0,當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向成任意其他角度放置時(shí),0 3. 首先對(duì)電磁作用力進(jìn)行研究的是法國科學(xué)家安培.如圖所示的裝置,可以探究影響安培力大小的因素,實(shí)驗(yàn)中如果想增大導(dǎo)體棒AB擺動(dòng)的幅度,可能的操作是( ) A.把磁鐵的N極和S極換過來 B.減小通過導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度I C.把接入電路的導(dǎo)線從②、③兩條換成①、④兩條 D.更換磁性較小的磁鐵 答案:C 解析:安培力的大小與磁場強(qiáng)弱成正比,與電流強(qiáng)度成正比,與導(dǎo)線的長度成正比,C正確. 4. 一條形磁鐵放在水平桌面上,它的上方靠S極一側(cè)吊掛一根與它垂直的導(dǎo)電棒,圖中只畫出此棒的截面圖,并標(biāo)出此棒中的電流是流向紙內(nèi)的,在通電的一瞬間可能產(chǎn)生的情況是( ) A.磁鐵對(duì)桌面的壓力減小 B.磁鐵對(duì)桌面的壓力增大 C.磁鐵受到向右的摩擦力 D.磁鐵受到向左的摩擦力 答案:AD 解析:如右圖所示.對(duì)導(dǎo)體棒,通電后,由左手定則,導(dǎo)體棒受到斜向左下方的安培力,由牛頓第三定律可得,磁鐵受到導(dǎo)體棒的作用力應(yīng)斜向右上方,所以在通電的一瞬時(shí),磁鐵對(duì)桌面的壓力減小,磁鐵受到向左的摩擦力,因此A、D正確. 5..質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ的平行導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌寬度為d,桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.有電流時(shí)ab恰好在導(dǎo)軌上靜止,如圖右所示.,下圖是沿b→a方向觀察時(shí)的四個(gè)平面圖,標(biāo)出了四種不同的勻強(qiáng)磁場方向,其中桿與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零的是 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 答案: A 解析: ①中通電導(dǎo)體桿受到水平向右的安培力,細(xì)桿所受的摩擦力可能為零.②中導(dǎo)電細(xì)桿受到豎直向上的安培力,摩擦力可能為零.③中導(dǎo)電細(xì)桿受到豎直向下的安培力,摩擦力不可能為零.④中導(dǎo)電細(xì)桿受到水平向左的安培力,摩擦力不可能為零.故①②正確,選A. 6.如圖所示,兩根無限長的平行導(dǎo)線a和b水平放置,兩導(dǎo)線中通以方向相反、大小不等的恒定電流,且Ia>Ib.當(dāng)加一個(gè)垂直于a、b所在平面的勻強(qiáng)磁場B時(shí);導(dǎo)線a恰好不再受安培力的作用.則與加磁場B以前相比較( ) A.b也恰好不再受安培力的作用 B.b受的安培力小于原來安培力的2倍,方向豎直向上 C.b受的安培力等于原來安培力的2倍,方向豎直向下 D.b受的安培力小于原來安培力的大小,方向豎直向下 答案:D 解析:當(dāng)a不受安培力時(shí),Ib產(chǎn)生的磁場與所加磁場在a處疊加后的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,此時(shí)判斷所加磁場垂直紙面向外,因Ia>Ib,所以在b處疊加后的磁場垂直紙面向里,b受安培力向下,且比原來小.故選項(xiàng)D正確. 7. 如圖所示,在絕緣的水平面上等間距固定著三根相互平行的通電直導(dǎo)線a、b和c,各導(dǎo)線中的電流大小相同,其中a、c導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外,b導(dǎo)線電流方向垂直紙面向內(nèi).每根導(dǎo)線都受到另外兩根導(dǎo)線對(duì)它的安培力作用,則關(guān)于每根導(dǎo)線所受安培力的合力,以下說法中正確的是( ) A.導(dǎo)線a所受合力方向水平向右 B.導(dǎo)線c所受合力方向水平向右 C.導(dǎo)線c所受合力方向水平向左 D.導(dǎo)線b所受合力方向水平向左 答案:B 解析:首先用安培定則判定導(dǎo)線所在處的磁場方向,要注意是合磁場的方向,然后用左手定則判定導(dǎo)線的受力方向.可以確定B是正確的. 8.如圖所示,在空間有三根相同的導(dǎo)線,相互間的距離相等,各通以大小和方向都相同的電流.除了相互作用的磁場力外,其他作用力都可忽略,則它們的運(yùn)動(dòng)情況是______. 答案: 兩兩相互吸引,相聚到三角形的中心 解析:根據(jù)通電直導(dǎo)線周圍磁場的特點(diǎn),由安培定則可判斷出,它們之間存在吸引力. 9.如圖所示,長為L、質(zhì)量為m的兩導(dǎo)體棒a、b,a被置在光滑斜面上,b固定在距a為x距離的同一水平面處,且a、b水平平行,設(shè)θ=45°,a、b均通以大小為I的同向平行電流時(shí),a恰能在斜面上保持靜止.則b的電流在a處所產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為 . 答案: 解析: 由安培定則和左手定則可判知導(dǎo)體棒a的受力如圖,由力的平衡得方程: mgsin45°=Fcos45°,即 mg=F=BIL 可得B= . 10.一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,下端掛有一匝數(shù)為n的矩形線框abcd.bc邊長為l.線框的下半部處在勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與線框平面垂直.在下圖中,垂直于紙面向里,線框中通以電流I,方向如圖所示.開始時(shí)線框處于平衡狀態(tài),令磁場反向,磁感強(qiáng)度的大小仍為B,線框達(dá)到新的平衡.在此過程中線框位移的大小Δx______,方向______. 答案: ;位移的方向向下 解析:設(shè)線圈的質(zhì)量為m,當(dāng)通以圖示電流時(shí),彈簧的伸長量為x1,線框處于平衡狀態(tài),所以kx1=mg-nBIl.當(dāng)電流反向時(shí),線框達(dá)到新的平衡,彈簧的伸長量為x2,由平衡條件可知 kx2=mg+nBIl. 所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl 所以Δx= 電流反向后,彈簧的伸長是x2>x1,位移的方向應(yīng)向下. 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo) 1、認(rèn)識(shí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念. 2、理解線速度、角速度和周期的概念,掌握這幾個(gè)物理量之間的關(guān)系并會(huì)進(jìn)行計(jì)算. 能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生建立模型的能力及分析綜合能力. 情感目標(biāo) 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生積極參與的意識(shí). 教材分析 教材首先明確要研究圓周運(yùn)動(dòng)中的最簡單的情況,勻速圓周運(yùn)動(dòng),接著從描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢的角度引入線速度、角速度的概念及周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念,最后推導(dǎo)出線速度、角速度、周期間的關(guān)系,中間有一個(gè)思考與討論做為鋪墊. 教法建議 關(guān)于線速度、角速度、周期等概念的教學(xué)建議是:通過生活實(shí)例(齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)或皮帶傳動(dòng)裝置)或多媒體資料,讓學(xué)生切實(shí)感受到做圓周運(yùn)動(dòng)的物體有運(yùn)動(dòng)快慢與轉(zhuǎn)動(dòng)快慢及周期之別,有必要引入相關(guān)的物理量加以描述.學(xué)習(xí)線速度的概念,可以根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念(結(jié)合課件)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)弧長 與時(shí)間 比值保持不變的特點(diǎn),進(jìn)而引出線速度的大小與方向.同時(shí)應(yīng)向?qū)W生指出線速度就是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度.學(xué)習(xí)角速度和周期的概念時(shí),應(yīng)向?qū)W生說明這兩個(gè)概念是根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和描述運(yùn)動(dòng)的需要而引入的.即物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),每通過一段弧長都與轉(zhuǎn)過一定的圓心角相對(duì)應(yīng),因而物體沿圓周轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢也可以用轉(zhuǎn)過的圓心角 與時(shí)間t比值來描述,由此引入角速度的概念.又根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)具有周期性的特點(diǎn),物體沿圓周轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢還可以用轉(zhuǎn)動(dòng)一圈所用時(shí)間的長短來描述,為此引入了周期的概念.講述角速度的概念時(shí),不要求向?qū)W生強(qiáng)調(diào)角速度的矢量性.在講述概念的同時(shí),要讓學(xué)生體會(huì)到勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):線速度的大小、角速度、周期和頻率保持不變的圓周運(yùn)動(dòng). 關(guān)于“線速度、角速度和周期間的`關(guān)系”的教學(xué)建議是:結(jié)合課件引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到這幾個(gè)物理量在對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的描述上雖有所不同,但它們之間是有聯(lián)系的,并引導(dǎo)學(xué)生從如下思路理解它們之間的關(guān)系: 教學(xué)重點(diǎn):線速度、角速度、周期的概念 教學(xué)難點(diǎn) :各量之間的關(guān)系及其應(yīng)用 主要設(shè)計(jì): 一、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)物理量. (一)讓學(xué)生舉一些物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例. (二)展示課件1、齒輪傳動(dòng)裝置 課件2、皮帶傳動(dòng)裝置 為引入概念提供感性認(rèn)識(shí),引起思考和討論 (三)展示課件3:質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 可暫停.可讀出運(yùn)行的時(shí)間 ,對(duì)應(yīng)的弧長 ,轉(zhuǎn)過的圓心角 ,進(jìn)而給出線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念. 二、線速度、角速度、周期間的關(guān)系: (一)重新展示課件 1、齒輪傳動(dòng)裝置.讓學(xué)生體會(huì)到有些不同的點(diǎn)線速度大小相同,但角速度、周期不同,有些不同的點(diǎn)角速度、周期相同,但線速度大小不同;進(jìn)而此導(dǎo)同學(xué)去分析它們之間的關(guān)系 圓周運(yùn)動(dòng)是一種特殊的曲線運(yùn)動(dòng),也是牛頓定律在曲線運(yùn)動(dòng)中的綜合應(yīng)用。描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量多,且許多物理量(力、加速度、線速度)在時(shí)刻變化,因此,本單元是必修教材中的重點(diǎn)、難點(diǎn)、和學(xué)生的學(xué)困點(diǎn)。教師如何根據(jù)自己的學(xué)生把握教材的難易,設(shè)計(jì)好教案,對(duì)順利完成好本單元教學(xué)就顯得非常重要。 1、向心力:一本參考資料給向心力下了如下定義:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到指向圓心的合外力,叫向心力。我認(rèn)為這個(gè)定義是不確切的,其一是容易給學(xué)生產(chǎn)生誤導(dǎo),認(rèn)為做圓周運(yùn)動(dòng)的物體要受到一個(gè)向心力的作用,其二、向心力是按力的作用效果命名的,它可以是某一個(gè)力、或幾個(gè)力的合力、還可以是某種力的分力。魯科版在本知識(shí)點(diǎn)教材處理比較好,先通過細(xì)繩栓一小球在光滑水平面做圓周運(yùn)動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn),分析其受力,得出:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體一定要受到一個(gè)始終指向圓心等效力的作用,這個(gè)力叫做向心力。這個(gè)定義也比較科學(xué),學(xué)生容易接受,且給等效力留了拓展空間,教師在后面的教學(xué)中,再通過圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生逐漸認(rèn)知向心力。在新課教學(xué)中,對(duì)有些復(fù)雜問題應(yīng)循序漸進(jìn),不可一步到位。人教版教材是先學(xué)習(xí)向心加速度,根據(jù)牛頓第二定律,這個(gè)加速度一定是由于它受到了指向圓心的合力,這個(gè)合力叫向心力。這樣給出向心力顯得有點(diǎn)抽象,學(xué)生不容易接受。 2、向心加速度:人教版教材是通過質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),找出△t時(shí)間內(nèi)的速度變化量△v,△v△t求出平均加速度,當(dāng)△t趨近零時(shí),△v垂直于速度v,且指向圓心,既為質(zhì)點(diǎn)在該位置的加速度,稱向心加速度向心力向心加速度,然后給出加速度的公式。按此教學(xué)方案,邏輯性強(qiáng),學(xué)生能知道向心加速度的來龍去脈,但由于用到了速度的失量差和極限概念,大部分學(xué)生感到學(xué)習(xí)困難,從課堂效果上看并不好,因此本教學(xué)方案適宜優(yōu)秀學(xué)生。魯科版教教材是通過圓周運(yùn)動(dòng)物體的受力分析,總結(jié)出做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到向心力的作用,那么它必然存在一個(gè)由向心力產(chǎn)生的加速度,這個(gè)加速度叫向心加速,方向與向心力方向一致,始終指向圓心,然后直接給出向心加速度的數(shù)學(xué)表達(dá)式,省去了復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo),使教學(xué)難度大大降低,從課堂教學(xué)效果看:學(xué)生感覺容易接受,師生互動(dòng)較為活躍。 一、教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能: 1、理解力的分解概念。 2、知道力的分解是合成的逆運(yùn)算,并知道力的分解遵循平行四邊形定則。 3、學(xué)會(huì)按力的實(shí)際作用效果分解力。 4、學(xué)會(huì)用力的分解知識(shí)解釋一些簡單的物理現(xiàn)象。 過程與方法: 1、通過生活情景的再現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)?zāi)M體會(huì)物理與實(shí)際生活的密切聯(lián)系。 3、通過對(duì)力的實(shí)際作用效果的分析,理解按實(shí)際作用效果分解力的意義,并感受具體問題具體分析的方法。情感、態(tài)度與價(jià)值觀: 1、通過聯(lián)系生活實(shí)際情景,激發(fā)求知欲望和探究的興趣。 2、通過對(duì)力的分解實(shí)際應(yīng)用的分析與討論,養(yǎng)成理論聯(lián)系實(shí)際的自覺性,培養(yǎng)解決生活實(shí)際問題的能力。 二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn):理解力的分解的概念,利用平行四邊形定則按力的作用效果進(jìn)行力的分解。 教學(xué)難點(diǎn):力的實(shí)際作用效果的分析。 三、教學(xué)過程 (一)引入: 1、觀察一幅打夯的圖片,分析為什么需要那么多人一起打夯。 2、模擬打夯,指出用多個(gè)力的共同作用來代替一個(gè)力的作用的實(shí)際意義,突出等效替代的思想。 3、引出力的分解的概念:把一個(gè)力分解成幾個(gè)分力的方法叫力的分解。 (二)一個(gè)力可分解為幾個(gè)力? 由打夯的例子可以看出一個(gè)力的作用可以分解為任意幾個(gè)力,最簡單的情況就是把一個(gè)力分解為兩個(gè)力。 (三)一個(gè)力分解成兩個(gè)力遵循什么規(guī)則? 力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,因此把一個(gè)力分解為兩個(gè)分力也遵循平行四邊形定則。 (四)力的分解實(shí)例分析 以一個(gè)力為對(duì)角線作平行四邊形可以作出無數(shù)個(gè)平行四邊形,因此把一個(gè)力分解為兩個(gè)力有無數(shù)組解,但如果已知兩個(gè)分力的方向,那力的分解就只有唯一解了。如何確定兩個(gè)分力的方向呢?在解決實(shí)際問題時(shí)要根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定分力的方向。 一、斜面上重力的分解 [演示]用薄塑料片做成斜面,將物塊放在斜面上,斜面被壓彎,同時(shí)物塊沿斜面下滑. [結(jié)論]重力G產(chǎn)生兩個(gè)效果:使物體沿斜面下滑和壓緊斜面. [分析]重力的兩個(gè)分力大小跟斜面的傾斜角有何關(guān)系? [結(jié)論]通過作圖和實(shí)驗(yàn)演示可看出傾角越大,下壓分力越小而下滑分力越大。 [問題]游樂場的滑梯為什么傾角很大?山路為什么要修成盤山狀? [分析]斜面傾角越大,使物體下滑的力越大,物體越容易下滑,故公園滑梯傾角較大,但山路若直接從山腳往山頂修,則傾角太大,車輛上坡艱難而下坡又不安全,是不可行的,修成盤山狀則可解決這個(gè)問題。 二、直角支架所受拉力的分解 [實(shí)驗(yàn)?zāi)M]同學(xué)甲用一手撐腰,同學(xué)乙用力向下拉甲同學(xué)的肘部,讓同學(xué)談體會(huì),即分析向下拉肘部的力產(chǎn)生的作用效果。 [實(shí)驗(yàn)演示]在支架上掛一重物,觀察橡皮膜的變化,分析重物對(duì)支架的拉力產(chǎn)生的作用效果。 [分析]支架所受拉力一方面擠壓水平桿,另一方面拉伸傾斜桿。 [分解]按效果分解拉力并作出平行四邊形法。 三、劈木柴刀背上力的`分解 [觀察圖片]為什么一斧頭下去,木樁被劈開了?作用在斧頭上的力實(shí)際產(chǎn)生了什么效果? [小實(shí)驗(yàn)]同學(xué)甲雙手合十,同學(xué)乙用一只手試圖從甲的兩手中間劈下去,體會(huì)手上的感覺。 [分析]乙同學(xué)的手向兩側(cè)擠壓甲同學(xué)的兩只手,因此刀背上的力的作用效果也是使得刀的兩個(gè)側(cè)面去擠壓木柴。 [分解]按力的作用效果分解刀背上的力,作出平行四邊形,并比較分力與合力的大小關(guān)系。 [思考]由生活經(jīng)驗(yàn)可知砍柴的刀越鋒利越容易把柴劈開,為什么?分析分力大小跟分力夾角的關(guān)系。 [體驗(yàn)]通過小實(shí)驗(yàn)體會(huì)在合力一定的情況下,分力大小隨其夾角變化而變化的規(guī)律: ○用一根羊絨線,中間吊一個(gè)砝碼,觀察當(dāng)抓住線的兩手距離不斷增大時(shí)線有何變化。 ○用兩個(gè)彈簧秤共同拉一個(gè)砝碼,拉的夾角逐漸增大,觀察彈簧秤示數(shù)的變化。 [規(guī)律總結(jié)]在合力一定的情況下,對(duì)稱分布的兩個(gè)分力的夾角越大,分力越大。 [應(yīng)用] ○如何把陷進(jìn)泥潭的汽車?yán)鰜恚?/p> ○如何移動(dòng)一只很重的箱子? (五)小結(jié): 1、知道什么叫力的分解 2、知道力的分解遵循平行四邊形定則 3、掌握在解決實(shí)際問題時(shí)按力的實(shí)際作用效果分解的方法。 一、預(yù)習(xí)目標(biāo) 預(yù)習(xí)光的顏色是干什么排列的,以及什么事光的色散現(xiàn)象? 二、預(yù)習(xí)內(nèi)容 1、光的顏色色散: (1)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,由條紋間距x與光波的波長關(guān)系為,可推知不同顏色的光,其不同,光的顏色由光的決定,當(dāng)光發(fā)生折射時(shí),光速發(fā)生變化,而顏色不變。 (2)色散現(xiàn)象是指:含有多種顏色的光被分解為的現(xiàn)象。 (3)光譜:含有多種顏色的光被分解后各種色光按其的大小有序排列。 2、薄膜干涉中色散:以肥皂液膜獲得的干涉現(xiàn)象為例: (1)相干光源是來自前后兩個(gè)表面的,從而發(fā)生干涉現(xiàn)象。 (2)明暗條紋產(chǎn)生的位置特點(diǎn):來自前后兩個(gè)面的反射光所經(jīng)過的路程差不同,在某些位置,這兩列波疊加后相互加強(qiáng),出現(xiàn)了,反之則出現(xiàn)暗條紋。 3、折射時(shí)的色散 (1)一束光線射入棱鏡經(jīng)折射后,出射光將向它的橫截面的.向偏折。物理學(xué)中把角叫偏向角,表示光線的偏折程度。 (2)白光通過棱鏡發(fā)生折射時(shí),的偏向角最小,的偏向角,這說明透明物體對(duì)于波長不同的光的折射率不一樣,波長越小,折射率越。 (3)在同一種物質(zhì)中,不同波長的光波傳播速度,波長越短,波速越。 三、提出疑惑 同學(xué)們,通過你們的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請(qǐng)把它填在下面的表格中 疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容 課內(nèi)探究學(xué)案 (一)學(xué)習(xí)目標(biāo): 1、知道什么是色散現(xiàn)象 2、觀察薄膜干涉現(xiàn)象,知道薄膜干涉能產(chǎn)生色散,并能利用它來解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象 3、知道棱鏡折射能產(chǎn)生色散,認(rèn)識(shí)對(duì)同一介質(zhì),不同顏色的光折射率不同 4、本節(jié)的重點(diǎn)是薄膜干涉、白光通過三棱鏡的折射情況 (二)學(xué)習(xí)過程: 導(dǎo)讀仔細(xì)閱讀教材P56—58,完成學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、回顧雙縫干涉圖樣,比較各種顏色的光產(chǎn)生的條紋間的距離大小情況 2、據(jù)雙縫間的距離公式x=,分析出條紋間的距離與光波的波長關(guān)系,我們可以斷定, 3、雙縫干涉圖樣中,白光的干涉圖樣是彩色的說明 4、物理學(xué)中,我們把叫做光的色散;含有多種顏色的光被分解后,各種色光就是光譜 5、什么是薄膜干涉?請(qǐng)舉出一實(shí)例 6、薄膜干涉的原理: 7、薄膜干涉的應(yīng)用: 8、一束白光通過三棱鏡后會(huì)在棱鏡的另一側(cè)出現(xiàn)什么現(xiàn)象? 9、總結(jié)本節(jié)課色散的種類: (三)反思總結(jié) 知識(shí)目標(biāo) 1、了解什么是能源,了解什么是常規(guī)能源,了解常規(guī)能源的儲(chǔ)備與人類需求間的矛盾 2、了解常規(guī)能源的使用與環(huán)境污染的關(guān)系。了解哪些能源是清潔能源,哪些能源可再生。 能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生通過分析日常生活現(xiàn)象提高概括物理規(guī)律的能力 情感目標(biāo) 通過第二類永動(dòng)機(jī)無法制成的講解,使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到人類改造自然時(shí)必須遵從自然規(guī)律,違反自然規(guī)律將一事無成 通過介紹開發(fā)新能源的重要性,激勵(lì)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí),提高為人類美好未來努力學(xué)習(xí)的覺悟 新課教學(xué) 師:在日常生活和各種產(chǎn)業(yè)中我們都要消耗能量。另外,自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性,而產(chǎn)生的能量耗散問題,使得能源問題成為當(dāng)今世界的一個(gè)重要的問題。本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)能源。 一、能源:凡是能提供可利用能量的物質(zhì)和自然過程。 1、常規(guī)能源:煤、石油、天然氣等。常規(guī)能源的儲(chǔ)藏是有限的。 問:常規(guī)的能源使用帶來了那些負(fù)面影響呢?(①溫室效應(yīng)②酸雨③化學(xué)煙霧④放射性污染)(1)溫室效應(yīng):溫室效應(yīng)是由于大氣里溫室氣體(二氧化碳)含量增大而形成的。石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化碳。 (2)酸雨:大氣中酸性污染物質(zhì),如二氧化硫等物質(zhì)會(huì)使雨水中的酸度升高,形成“酸雨”。煤炭中含有較多的硫,燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化硫等物質(zhì)。 (3)光化學(xué)煙霧:氮氧化合物和碳?xì)浠衔镌诖髿庵惺艿疥柟庵袕?qiáng)烈紫外線照射后產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)。主要成分是臭氧。 另外常規(guī)能源燃燒時(shí)產(chǎn)生的浮塵也是一種污染。 常規(guī)能源的大量消耗所帶來的環(huán)境污染即損害人體健康,又影響動(dòng)植物的生長,破壞經(jīng)濟(jì)資源,損壞建筑物及文物古跡,嚴(yán)重時(shí)可改變大氣的性質(zhì),使生態(tài)受到破壞。 二、開發(fā)新能源:綠色能源的開發(fā)與利用 綠色能源:在釋放能量或能量轉(zhuǎn)化過程中對(duì)環(huán)境不造成污染的能源叫綠色能源。 問:可以開發(fā)那些清潔相對(duì)無污染的能源呢?(①太陽能②風(fēng)能③生物質(zhì)能④核能⑤水能) 世界上石油儲(chǔ)量最大的中東地區(qū)一直是發(fā)達(dá)國家關(guān)注的焦點(diǎn),外交、軍事莫不圍繞著這片從地表上看毫無魅力的'區(qū)域打轉(zhuǎn)。世界警察(美國)和他的隨從們最愿意去管中東的事情:兩次海灣戰(zhàn)爭、伊拉克戰(zhàn)爭等等…說明能量消耗巨大的富國們對(duì)石油的心痛程度。 令以一方面,“替代品”——新能源的研發(fā)、形式層出不窮。 1、水能:水作為能量的載體,被太陽能驅(qū)動(dòng)地球上三棲(水、陸、空)循環(huán)。地表水的流動(dòng)時(shí),在落差大、流量大的地區(qū),形成可利用的水能資源。目前世界上水力發(fā)電還處于起步階段。 2、海洋能:由于地球受月球和太陽引力的周期性不均衡,海水發(fā)生非氣候性的漲潮和落潮現(xiàn)象,形成潮汐。潮汐蘊(yùn)含著巨大能量,既可以用來推動(dòng)機(jī)械裝置,又可以用來發(fā)電。 此外,由于海水表層和深層間的存在很大的溫差,利用這種溫差也可以發(fā)電(*因?yàn)樗姆悬c(diǎn)與氣壓有關(guān),如果建造一個(gè)裝置,用抽真空的方法使表層的海水在20攝氏度時(shí)汽化,并推動(dòng)汽輪機(jī),再將深層的冷水提上來使蒸汽冷卻,如此周而復(fù)始,就可以發(fā)電了。除這種方法外,還可以用低沸點(diǎn)的流體如丙烷和氨來作為熱機(jī)的工作介質(zhì))。法國已經(jīng)建成了世界上第一座溫差發(fā)電站,發(fā)電容量為14,000kW。 3、風(fēng)能:利用風(fēng)的機(jī)械能發(fā)電,風(fēng)能是一種重要的自然能源。據(jù)有關(guān)專家估算,在全球邊界層內(nèi)的總能量為1.3×1015瓦,一年中約為1.4×1016千瓦時(shí)電力的能量,相當(dāng)于目前全世界 每年所燃燒能量的3000倍。其中1/10為可取用的極限量。 風(fēng)能的優(yōu)點(diǎn)是:總能量巨大,利用簡單、無污染、可再生。缺點(diǎn)是:能量密度低(當(dāng)流速同為3米/秒時(shí),風(fēng)力的能量密度僅為水力的1/1000)、不穩(wěn)定性大,連續(xù)性、可靠性差,時(shí)空分布不均勻。 4、沼氣:利用厭氧微生物在密閉條件下分解(廢棄)有機(jī)物,產(chǎn)生沼氣,沼氣具有很高的熱值,燃燒后生成二氧化碳和水,不污染空氣,不危害農(nóng)作物和人畜健康。生成沼氣的原料本身就是各種廢棄物,生產(chǎn)過程可以減少(有機(jī)物)垃圾的數(shù)量。 在農(nóng)村到處可以看到許多生物質(zhì)的廢棄物,如人畜糞便、秸稈、雜草和不能食用的果蔬,等等。將這些廢棄物收集起來,經(jīng)過細(xì)菌發(fā)酵可以產(chǎn)生沼氣,用沼氣做燃料和照明,也可以發(fā)電。 5、太陽能:太陽能是一種可廣泛利用的清潔能源。我們目前的利用方式主要是兩種—— 一是將陽光聚焦,將光能轉(zhuǎn)化為熱能(傳說阿基米德就曾經(jīng)利用聚光鏡反射陽光,燒毀了來犯的敵艦)。在日照充分的地方,人們?cè)谏a(chǎn)和生活中已大量使用太陽灶、干燥器和太陽能熱水器(太陽能熱水器的構(gòu)造要簡單的多。因?yàn)椴恍枰a(chǎn)生太高的溫度。在大多數(shù)情況下,可以將太陽能熱水器的集熱器制成箱式、蛇型管式、直管式、平板式或枕式,通過管道與水源和儲(chǔ)水箱相連。太陽能熱水器在我國北方比較常見)。 二是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,再用化學(xué)能發(fā)電。比較常見的光電池是硅電池(它能將13%-20%的日光能轉(zhuǎn)化為電能)。許多電子計(jì)算器和其他小型電子儀器現(xiàn)在已經(jīng)采用太陽能電池供電,人造衛(wèi)星和宇宙飛船更是主要依靠太陽能電池來提供電力。 但是陽光在達(dá)到地面以前要經(jīng)過大氣的反射、散射和吸收,能量損失較大,加上陰天、晝夜變化和雨雪等降水過程的影響,目前地面上利用日光發(fā)電受到一定限制。 無論是生物質(zhì)能、風(fēng)能,還是水力、溫差和潮汐能,歸根結(jié)底都是太陽能的轉(zhuǎn)化形式。即使礦物燃料,也是通過生物的化石形式保存下來的億萬年以前的太陽能。 6、地?zé)崮埽河玫責(zé)岵膳⒌責(zé)嵊糜谵r(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)等,在全世界范圍內(nèi)受到關(guān)注。(從直接利用地?zé)岬囊?guī)模來說,最常用的是地?zé)崴茉。伎偫昧康?/3以上,其次是地?zé)崴B(yǎng)殖和種植約占20%,地?zé)岵膳s占13%,地?zé)崮芄I(yè)利用約占2%)。 利用地?zé)崮埽嫉睾苌伲瑹o廢渣、粉塵污染,用后的棄(尾)水既可綜合利用,又可回注到地下儲(chǔ)層,達(dá)到增加壓力、保護(hù)儲(chǔ)層、保護(hù)地?zé)豳Y源的雙重目的。*據(jù)美國地?zé)豳Y源委員會(huì)(GRC) 1990年的調(diào)查,世界上18個(gè)國家有地?zé)岚l(fā)電,總裝機(jī)容量5827.55兆瓦,裝機(jī)容量在100兆瓦以上的國家有美國、菲律賓、墨西哥、意大利、新西蘭、日本和印尼。我國的地?zé)豳Y 源也很豐富,但開發(fā)利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省區(qū)。除以上利用外,從熱水中還可提取鹽類、有益化學(xué)組分和硫磺等。 7、核能:鈾在自然界中有三種放射性同位素:U235、U238、U234 ,在衰變過程中放出熱量。在軍事上鈾主要用來制造核武器和核動(dòng)力燃料。鈾的和平用途十分廣泛,其中最主要的是用作核電反應(yīng)堆的燃料。 由于核電具有發(fā)電成本低、對(duì)環(huán)境污染小和安全等優(yōu)點(diǎn),世界各國,尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)都大力發(fā)展核電,估計(jì)到20xx年核電將達(dá)到世界總發(fā)電量的25%左右。我國已建成秦山、大亞灣核電站,目前還有多處正在籌建。 大自然賜給人類的綠色能源儲(chǔ)量豐富,只要我們科學(xué)開發(fā),合理利用,必將對(duì)人類做出前所未有的貢獻(xiàn)。 教學(xué)目標(biāo) 一、知識(shí)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、能力目標(biāo) 1、結(jié)合實(shí)際例子,理解什么是反沖運(yùn)動(dòng); 2、能結(jié)合動(dòng)量守恒定律對(duì)反沖現(xiàn)象做出解釋; 3、進(jìn)一步提高運(yùn)用動(dòng)量守恒定律分析和解決實(shí)際問題的能力 三、德育目標(biāo) 1、通過實(shí)驗(yàn),分析得到什么是反沖運(yùn)動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生善于從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)規(guī)律和熱心科學(xué)研究的興趣、勇于探索的品質(zhì)。 2、通過介紹我國成功地研制和發(fā)射長征系列火箭的事實(shí),結(jié)合我國古代對(duì)于火箭的發(fā)明和我國的現(xiàn)代火箭技術(shù)已跨入世界先進(jìn)先烈,激發(fā)學(xué)生熱愛社會(huì)主義的情感。 教學(xué)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)、火箭一類問題。 教學(xué)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)。 教學(xué)方法 1、通過觀察演示實(shí)驗(yàn),總結(jié)歸納得到什么是反沖運(yùn)動(dòng)。 2、結(jié)合實(shí)例運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解釋反沖運(yùn)動(dòng)。 教學(xué)用具 反沖小車、玻璃棒、氣球、酒精、反沖塑料瓶等 課時(shí)安排 1課時(shí) 教學(xué)步驟 導(dǎo)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。 [學(xué)生描述現(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。 [教師]在日常生活中,類似于氣球這樣的運(yùn)動(dòng)很多,本節(jié)課我們就來研究這種。 新課教學(xué) (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)。火箭等做的運(yùn)動(dòng)。 3、同學(xué)們概括一下上述運(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)所受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)生課堂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: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)簡易的火箭筒,在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4 mL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。 學(xué)生丙:用可樂瓶做一個(gè)水火箭,方法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,并在氣門芯內(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),將尼龍線穿過可樂瓶上的導(dǎo)向管,使線的一端拴在門的上框上,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,水從瓶口噴出,瓶向反方向飛去。 過渡引言:同學(xué)們通過自己設(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?下邊我們來探討這個(gè)問題。 (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)合多媒體展示的物理情景對(duì)幾個(gè)物理過程中反 沖的應(yīng)用和防止做出解釋說明: ①對(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),可以自動(dòng)地改變噴水的方向。 ②對(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。 ③對(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:把一個(gè)廢舊白熾燈泡敲碎取出里面的一根細(xì)玻璃管,往細(xì)玻璃管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)火箭的工作過程,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: ①介紹一下我國古代的火箭。? ②現(xiàn)代的火箭與古代火箭有什么相同和不同之處? ③現(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)生解答上述問題: ①我國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觯鸺捎诜礇_而向前運(yùn)動(dòng)。 ②現(xiàn)代火箭與古代火箭原理相同,都是利用反沖現(xiàn)象來工作的。 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)鈴奈矅姽苎杆賴姵觯鸺拖蚯帮w去。 ③現(xiàn)代火箭主要用來發(fā)射探測儀器、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。 ④在現(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)火箭開始工作。 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)檎较颍﹦t:(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。 鞏固訓(xùn)練 水平方向射擊的大炮,炮身重450 kg,炮彈射擊速度是450 m/s,射擊后炮身后退的距離是45 cm,則炮受地面的平均阻力是多大? 小結(jié) 1、當(dāng)物體的一部分以一定的速度離開物體時(shí),剩余部分將獲得一個(gè)反向沖量而向相反方向運(yùn)動(dòng),這種向相反方向的運(yùn)動(dòng),通常叫做反沖運(yùn)動(dòng)。 2、對(duì)于反沖運(yùn)動(dòng),所遵循的規(guī)律是動(dòng)是守恒定律,在具體的計(jì)算中必須嚴(yán)格按動(dòng)量守恒定律的解題步驟來進(jìn)行。 3、反沖運(yùn)動(dòng)不僅存在于宏觀低速物體間,也存在于微觀高速物體。 一、預(yù)習(xí)目標(biāo) 預(yù)習(xí)“光的干涉”,初步了解產(chǎn)生光的明顯干涉的條件以及出現(xiàn)明暗條紋的規(guī)律。 二、預(yù)習(xí)內(nèi)容 1、 請(qǐng)同學(xué)們回顧機(jī)械波的干涉現(xiàn)象 以及產(chǎn)生的條件 ; 2、 對(duì)機(jī)械波而言,振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)表明該點(diǎn)是兩列波的 ,該點(diǎn)的位移隨時(shí)間 (填變化或者不變化);振動(dòng)減弱的點(diǎn)表明該點(diǎn)是兩列波的 ; 3、 不僅機(jī)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(yīng)該能發(fā)生干涉 4、 相干光源是指: 5、 光的干涉現(xiàn)象: 6、 光的干涉條件是: 7、 楊氏實(shí)驗(yàn)證明: 8、 光屏上產(chǎn)生亮條紋的條件是 ;光屏上產(chǎn)生暗條紋的條件是 9、 光的干涉現(xiàn)象在日常生活中很少見的,這是為什么? 三、提出疑惑 同學(xué)們,通過你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請(qǐng)把它填在下面的表格中 疑惑點(diǎn) 疑惑內(nèi)容 課內(nèi)探究學(xué)案 一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.說出什么叫光的干涉 2.說出產(chǎn)生明顯干涉的條件 3.準(zhǔn)確記憶產(chǎn)生明暗條紋的規(guī)律 學(xué)習(xí)重難點(diǎn):產(chǎn)生明暗條紋規(guī)律的理解 二、學(xué)習(xí)過程 (一)光的干涉 探究一:回顧機(jī)械波的干涉 1.干涉條件: 2.干涉現(xiàn)象: 3.規(guī)律總結(jié) 探究二:光的干涉條件及出現(xiàn)明暗條紋的規(guī)律 1.光產(chǎn)生明顯干涉的條件是什么? 2.產(chǎn)生明暗條紋時(shí)有何規(guī)律: (1)兩列振動(dòng)步調(diào)相同的光源: (2)兩列振動(dòng)步調(diào)正好相反的光源: (三)課堂小結(jié) (四)當(dāng)堂檢測 1、 在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中,如果 ( BD ) A、 用白光做光源,屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋 B、 用紅光做光源,屏上將呈現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)間距不等的條紋. 2、20xx年諾貝爾物理學(xué)家將授予對(duì)激光研究做處杰出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)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(dá)屏上時(shí)會(huì)產(chǎn)生干涉條紋。已知入射激光波長為λ,屏上的P點(diǎn)到兩縫S1和S2的距離相等,如果把P處的亮條紋記做0號(hào)亮 條紋,由P向上數(shù)與0號(hào)亮紋相鄰的是1號(hào)亮紋,與 1號(hào)亮紋相鄰的亮紋為2號(hào)亮紋,設(shè)P1處的亮紋恰好 是10號(hào)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(xí)與提高 1. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,入射光的波長為λ,若雙縫處兩束光的振動(dòng)情況恰好相同,在屏上距兩縫波程差d1= 地方出現(xiàn)明條紋;在屏上距兩縫波程差d2= 地方出現(xiàn)暗條紋;若雙縫處兩束光的振動(dòng)情況恰好相反,在屏上距兩縫波程差d3= 地方出現(xiàn)明條紋;在屏上距兩縫波程差d4= 地方出現(xiàn)暗條紋 。 2. 用白光光源進(jìn)行雙縫實(shí)驗(yàn),若用一個(gè)純紅色的濾光片遮蓋一條縫,用一個(gè)純藍(lán)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(chǎn)生紅光和藍(lán)光的兩套彩色干涉條紋. (C) 干涉條紋的亮度將發(fā)生改變. (D) 不產(chǎn)生干涉條紋 [ D 】 3. 雙縫干涉中屏幕E上的P點(diǎn)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(zhì)反射面M,如圖所示,則此時(shí) [ A ] (A) P點(diǎn)處仍為明條紋. (B) P點(diǎn)處為暗條紋. (C) 不能確定P點(diǎn)處是明條紋還是暗條紋. (D) 無干涉條紋. 學(xué)習(xí)目標(biāo): 1. 理解質(zhì)點(diǎn)的概念,知道它是一種科學(xué)抽象,知道實(shí)際物體在什么條件下可看作質(zhì)點(diǎn),知道這種科學(xué)抽象是一種常用的研究方法。 2. 知道參考系的概念和如何選擇參考系。 學(xué)習(xí)重點(diǎn): 質(zhì)點(diǎn)的概念。 主要內(nèi)容: 一、機(jī)械運(yùn)動(dòng) 1.定義:物體相對(duì)于其他物體的位置變化,叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng),簡稱運(yùn)動(dòng)。 2.運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)性和靜止的相對(duì)性:宇宙中的一切物體都在不停地運(yùn)動(dòng),無論是巨大的天體,還是微小的原子、分子,都處在永恒的運(yùn)動(dòng)之中。運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的,靜止是相對(duì)的。 二、物體和質(zhì)點(diǎn) 1.定義:用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。 ①質(zhì)點(diǎn)是用來代替物體的具有質(zhì)量的點(diǎn),因而其突出特點(diǎn)是“具有質(zhì)量”和“占有位置”,但沒有大小,它的質(zhì)量就是它所代替的物體的質(zhì)量。 ②質(zhì)點(diǎn)沒有體積,因而質(zhì)點(diǎn)是不可能轉(zhuǎn)動(dòng)的。任何轉(zhuǎn)動(dòng)的物體在研究其自轉(zhuǎn)時(shí)都不可簡化為質(zhì)點(diǎn)。 ③質(zhì)點(diǎn)不一定是很小的物體,很大的物體也可簡化為質(zhì)點(diǎn)。同一個(gè)物體有時(shí)可以看作質(zhì)點(diǎn),有時(shí)又不能看作質(zhì)點(diǎn),要具體問題具體分析。 2.物體可以看成質(zhì)點(diǎn)的條件:如果在研究的問題中,物體的形狀、大小及物體上各部分運(yùn)動(dòng)的差異是次要或不起作用的因素,就可以把物體看做一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。 3.突出主要因素,忽略次要因素,將實(shí)際問題簡化為物理模型,是研究物理學(xué)問題的基本思維方法之一,這種思維方法叫理想化方法。質(zhì)點(diǎn)就是利用這種思維方法建立的一個(gè)理想化物理模型。 問題: 1.能否把物體看作質(zhì)點(diǎn),與物體的大小、形狀有關(guān)嗎? 2.研究一輛汽車在平直公路上的運(yùn)動(dòng),能否把汽車看作質(zhì)點(diǎn)?要研究這輛汽車車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)情況,能否把汽車看作質(zhì)點(diǎn)? 3.原子核很小,可以把原子核看作質(zhì)點(diǎn)嗎? 【例一】下列情況中的物體,哪些可以看成質(zhì)點(diǎn)() A.研究繞地球飛行時(shí)的航天飛機(jī)。 B.研究汽車后輪上一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況的車輪。 C.研究從北京開往上海的一列火車。 D.研究在水平推力作用下沿水平地面運(yùn)動(dòng)的木箱。 課堂訓(xùn)練: 1.下述情況中的物體,可視為質(zhì)點(diǎn)的是() A.研究小孩沿滑梯下滑。 B.研究地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。 C.研究手榴彈被拋出后的`運(yùn)動(dòng)軌跡。 D.研究人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)。 2.下列各種情況中,可以所研究對(duì)象(加點(diǎn)者)看作質(zhì)點(diǎn)的是( ) A. 研究小木塊的翻倒過程。 B.研究從橋上通過的一列隊(duì)伍。 C.研究在水平推力作用下沿水平面運(yùn)動(dòng)的木箱。 D.汽車后輪,在研究牽引力來源的時(shí)。 三、參考系 1.定義:宇宙中的一切物體都處在永恒的運(yùn)動(dòng)之中,在描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),必須選擇另外的一個(gè)物體作為標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)被選來作為標(biāo)準(zhǔn)的物體叫做參考系。一個(gè)物體一旦被選做參考系就必須認(rèn)為它是靜止的。 2.選擇不同的參考系來觀察同一個(gè)運(yùn)動(dòng),得到的結(jié)果會(huì)有不同。 【例二】人坐在運(yùn)動(dòng)的火車中,以窗外樹木為參考系,人是_______的。以車廂為參考系,人是__________的。 3.參考系的選擇:描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),參考系可以任意選取,選取參考系時(shí)要考慮研究問題的方便,使之對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述盡可能的簡單。在不說明參考系的情況下,通常應(yīng)認(rèn)為是以地面為參考系的。 4.絕對(duì)參考系和相對(duì)參考系: 【例三】對(duì)于參考系,下列說法正確的是() A.參考系必須選擇地面。 B.研究物體的運(yùn)動(dòng),參考系選擇任意物體其運(yùn)動(dòng)情況是一樣的。 C.選擇不同的參考系,物體的運(yùn)動(dòng)情況可能不同。 D.研究物體的運(yùn)動(dòng),必須選定參考系。 課堂訓(xùn)練: 1.甲物體以乙物體為參考系是靜止的,甲物體以丙物體為參考系是運(yùn)動(dòng)的,那么,以乙物體為參考系,丙物體是( ) A. 一定是靜止的。 B.一定是運(yùn)動(dòng)的。 C.有可能是靜止的或運(yùn)動(dòng)的 D.無法判斷。 2.關(guān)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)和參照物,以下說法正確的有() A. 研究和描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),必須選定參照物。 B. 由于運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的,描述運(yùn)動(dòng)時(shí),無需選定參照物。 C. 一定要選固定不動(dòng)的物體為參照物。 D. 研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),必須選地球?yàn)閰⒄瘴铩?/p> 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、能熟練說出平拋運(yùn)動(dòng)的概念、性質(zhì)、物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件 2、理解平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng) 3、用分解的思想處理平拋運(yùn)動(dòng)問題,探究平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律。 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 重點(diǎn):解決平拋運(yùn)動(dòng)問題的基本思路 難點(diǎn):用分解的思想理解平拋運(yùn)動(dòng) 預(yù)習(xí)案 【使用說明及學(xué)法指導(dǎo)】 1、通讀教材,熟記本節(jié)基本概念、規(guī)律,然后完成問題導(dǎo)學(xué)中問題和預(yù)習(xí)自測。2、問題導(dǎo)學(xué)中 “處理平拋運(yùn)動(dòng)問題的基本思路”是本節(jié)內(nèi)容的核心和基礎(chǔ),是解決平拋運(yùn)動(dòng)問題的.前提和關(guān)鍵,應(yīng)重點(diǎn)理解和熟練把握。3、如有不能解決的問題,可再次查閱教材或其他參考書。4、記下預(yù)習(xí)中不能解決的問題,待課堂上與老師同學(xué)共同探究。5、限時(shí)15分鐘。 【問題導(dǎo)學(xué)】 1、什么是平拋運(yùn)動(dòng)? 2、物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件是什么? 3、什么是勻變速運(yùn)動(dòng)?平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)嗎? 4、處理平拋運(yùn)動(dòng)問題的基本思路:平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的 和豎直方向的 。物體從O點(diǎn)開始平拋,t時(shí)間后到達(dá)P點(diǎn)。在圖中畫出t時(shí)間內(nèi)位移S、t時(shí)刻的速度v如圖。把速度、位移沿x、y方向分解如上圖,則 水平方向分速度vx= ,水平方向分位移x = 。 豎直方向分速度vy= , 豎直方向分位移y = 。 合速度公式V = ,其方向tanα = (α為v與水平方向夾角); 合位移公式S = ,其方向tanβ = (α為v與水平方向夾角)。 一、核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典物理的矛盾 (1)根據(jù)經(jīng)典物理的觀點(diǎn)推斷:①在軌道上運(yùn)動(dòng)的電子帶有電荷,運(yùn)動(dòng)中要輻射電磁波。②電子損失能量,它的軌道半徑會(huì)變小,最終落到原子核上。 ③由于電子軌道的變化是連續(xù)的,輻射的電磁波的頻率也會(huì)連續(xù)變化。 事實(shí)上:①原子是穩(wěn)定的;②輻射的.電磁波頻率也只是某些確定值。 二、玻爾理論 ①軌道量子化:電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑只能是某些分立的數(shù)值。對(duì)應(yīng)的氫原子的軌道半徑為:rn=n2r1(n=1,2,3,),r1=0.5310-10m。 ②能量狀態(tài)量子化:原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中,這些狀態(tài)的能量值叫能級(jí),能量最低的狀態(tài)叫基態(tài),其它狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)。原子處于稱為定態(tài)的能量狀態(tài)時(shí),雖然電子做加速運(yùn)動(dòng),但并不向外輻射能量. 氫原子的各能量值為: ③躍遷假說:原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)要輻射(或吸收)一定頻率的光子,即:h=Em-En 三、光子的發(fā)射和吸收 (1)原子處于基態(tài)時(shí)最穩(wěn)定,處于較高能級(jí)時(shí)會(huì)自發(fā)地向低能級(jí)躍遷,經(jīng)過一次或幾次躍遷到達(dá)基態(tài),躍遷時(shí)以光子的形式放出能量。 (2)原子在始末兩個(gè)能級(jí)Em和Enn)間躍遷時(shí)發(fā)射光子的頻率為,其大小可由下式?jīng)Q定:h=Em-En。 (3)如果原子吸收一定頻率的光子,原子得到能量后則從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷。 (4)原子處于第n能級(jí)時(shí),可能觀測到的不同波長種類N為: 考點(diǎn)分析: 考點(diǎn):波爾理論:定態(tài)假設(shè);軌道假設(shè);躍遷假設(shè)。 考點(diǎn):h=Em-En 考點(diǎn):原子處于第n能級(jí)時(shí),可能觀測到的不同波長種類N為: 考點(diǎn):原子的能量包括電子的動(dòng)能和電勢(shì)能(電勢(shì)能為電子和原子共有)即:原子的能量En=EKn+EPn.軌道越低,電子的動(dòng)能越大,但勢(shì)能更小,原子的能量變小。 電子的動(dòng)能: ,r越小,EK越大。 教學(xué)目標(biāo) (一)知識(shí)與技能 1.知道彈力產(chǎn)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?cè)酱髲椓υ酱螅缽椈傻膹椓Ω鷱椈傻男巫兞砍烧龋春硕桑畷?huì)用胡克定律解決有關(guān)問題。 (二)過程與方法 1.通過在實(shí)際問題中確定彈力方向的能力。 2.自己動(dòng)手進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和操作實(shí)驗(yàn)的能力。 3.知道實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理常用的方法,嘗試使用圖象法處理數(shù)據(jù)。 (三)情感態(tài)度與價(jià)值觀 1.真實(shí)準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),體會(huì)科學(xué)的精神和態(tài)度在科學(xué)探究過程的重要作用。 2.在體驗(yàn)用簡單的工具和方法探究物理規(guī)律的過程中,感受學(xué)習(xí)物理的`樂趣,培養(yǎng)學(xué)生善于把物理學(xué)習(xí)與生活實(shí)踐結(jié)合起來的習(xí)慣。 教學(xué)重點(diǎn) 1.彈力有無的判斷和彈力方向的判斷。 2.彈力大小的計(jì)算。 3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作。 教學(xué)難點(diǎn) 彈力有無的判斷及彈力方向的判斷. 教學(xué)方法 探究、講授、討論、練習(xí) 教學(xué)手段 教具準(zhǔn)備 彈簧、鉤碼、泡沫塑料塊、粉筆、燒瓶(內(nèi)裝紅墨水瓶塞上面插細(xì)玻璃管)、 演示胡克定律用的鐵架臺(tái)、刻度尺、彈簧、鉤碼等等. 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。 ①器材。 ②電路。 ③操作。 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,板書合理的器材選擇、電路圖、數(shù)據(jù)記錄方法、操作過程。學(xué)生按照學(xué)案的過程,補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)器材,畫電路圖,并且簡單陳述自己的實(shí)驗(yàn)操作過程。 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)過程中教師可以提出啟發(fā)性的問題,讓學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)問題。 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)的過程中感受歐姆定律發(fā)現(xiàn)的邏輯過程,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,投影問題,讓學(xué)生通過觀察數(shù)據(jù)找到問題的答案,最終得到結(jié)論。學(xué)生根據(jù)教師投影出的問題觀察數(shù)據(jù),在回答問題的'過程中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。 四、評(píng)估交流 讓學(xué)生討論在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題以及自己對(duì)問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)。 反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測 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。 五、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。 【高中物理教案】相關(guān)文章: 高中物理教案06-09 高中物理教案:《彈力》01-11 彈力高中物理教案11-17 高中物理教案(精選20篇)09-01 高中物理教案14篇01-09 高中物理教案精選15篇01-08 高中物理教案(14篇)02-15 高中必修一物理教案02-14 高中物理教案設(shè)計(jì)11-08 高中物理教案(15篇)11-09高中物理教案5
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