高中物理的優秀教案(通用14篇)
作為一位杰出的老師,就難以避免地要準備教案,借助教案可以恰當地選擇和運用教學方法,調動學生學習的積極性。來參考自己需要的教案吧!以下是小編為大家收集的高中物理的優秀教案,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
高中物理的優秀教案 1
教學目標
(一)知識與技能
1.知道與電流磁效應和電磁感應現象的發現相關的物理學史。
2.知道電磁感應、感應電流的定義。
(二)過程與方法
領悟科學探究中提出問題、觀察實驗、分析論證、歸納總結等要素在研究物理問題時的重要性。
(三)情感、態度與價值觀
1.領會科學家對自然現象、自然規律的某些猜想在科學發現中的重要性。
2.以科學家不怕失敗、勇敢面對挫折的堅強意志激勵自己。
教學重點、難點
教學重點
知道與電流磁效應和電磁感應現象的發現相關的物理學史。領悟科學探究的方法和艱難歷程。培養不怕失敗、勇敢面對挫折的堅強意志。
教學難點
領悟科學探究的方法和艱難歷程。培養不怕失敗、勇敢面對挫折的堅強意志。
教學方法
教師啟發、引導,學生自主閱讀、思考,討論、交流學習成果。
教學手段
計算機、投影儀、錄像片
教學過程
一、奧斯特夢圓“電生磁”------電流的磁效應
引導學生閱讀教材有關奧斯特發現電流磁效應的內容。提出以下問題,引導學生思考并回答:
(1)是什么信念激勵奧斯特尋找電與磁的聯系的?在這之前,科學研究領域存在怎樣的歷史背景?
(2)奧斯特的研究是一帆風順的嗎?奧斯特面對失敗是怎樣做的?
(3)奧斯特發現電流磁效應的過程是怎樣的?用學過的知識如何解釋?
(4)電流磁效應的發現有何意義?談談自己的感受。
學生活動:結合思考題,認真閱讀教材,分成小組討論,發表自己的見解。
二、法拉第心系“磁生電”------電磁感應現象
教師活動:引導學生閱讀教材有關法拉第發現電磁感應的內容。提出以下問題,引導學生思考并回答:
(1)奧斯特發現電流磁效應引發了怎樣的哲學思考?法拉第持怎樣的觀點?
(2)法拉第的研究是一帆風順的嗎?法拉第面對失敗是怎樣做的?
(3)法拉第做了大量實驗都是以失敗告終,失敗的原因是什么?
(4)法拉第經歷了多次失敗后,終于發現了電磁感應現象,他發現電磁感應現象的具體的過程是怎樣的?之后他又做了大量的實驗都取得了成功,他認為成功的“秘訣”是什么?
(5)從法拉第探索電磁感應現象的歷程中,你學到了什么?談談自己的體會。
學生活動:結合思考題,認真閱讀教材,分成小組討論,發表自己的見解。
三、科學的足跡
1、科學家的.啟迪 教材P4
2、偉大的科學家法拉第 教材
四、實例探究
【例1】發電的基本原理是電磁感應。發現電磁感應現象的科學家是(C)
A.安培 B.赫茲 C.法拉第 D.麥克斯韋
【例2】發現電流磁效應現象的科學家是__奧斯特__,發現通電導線在磁場中受力規律的科學家是_安培_,發現電磁感應現象的科學家是_法拉第_,發現電荷間相互作用力規律的的科學家是_庫侖_。
【例3】下列現象中屬于電磁感應現象的是(B)
A.磁場對電流產生力的作用 B.變化的磁場使閉合電路中產生電流
C.插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化D.電流周圍產生磁場
五、學生的思考:
1、我們可以通過哪些實驗與現象來說明(證實)磁現象與電現象有聯系
2、如何讓磁生成電?
高中物理的優秀教案 2
教學目標
(一)知識與技能
1.知道產生感應電流的條件。
2.會使用線圈以及常見磁鐵完成簡單的實驗。
(二)過程與方法
學會通過實驗觀察、記錄結果、分析論證得出結論的科學探究方法
(三)情感、態度與價值觀
滲透物理學方法的教育,通過實驗觀察和實驗探究,理解感應電流的產生條件。舉例說明電磁感應在生活和生產中的應用。
教學重點、難點
教學重點:通過實驗觀察和實驗探究,理解感應電流的產生條件。
教學難點:感應電流的產生條件。
教學方法
實驗觀察法、分析法、實驗歸納法、講授法
教學手段
條形磁鐵(兩個),導體棒,示教電流表,線圈(粗、細各一個),學生電源,開關,滑動變阻器,導線若干,
教學過程
一、基本知識
(一)知識準備
①磁通量
定義:公式:?=BS 單位:符號:
推導:B=?/S,磁感應強度又叫磁通密度,用Wb/ m2表示B的單位;
計算:當B與S垂直時,或當B與S不垂直時,?的計算
②初中知識回顧:當閉合電路的一部分做切割磁感線運動時,電路中會產生感應電流。
電磁感應現象:由磁產生電的現象
(二)新課講解
1、實驗一:閉合電路的部分導線在勻強磁場中切割磁感線,教材P6圖4.2-1
探究導線運動快慢與電流表示數大小的關系.
實驗二:向線圈中插入磁鐵,或把磁鐵從線圈中抽出,教材P6圖4.2-2
探究磁鐵插入或抽出快慢與電流表示數大小的關系
2、模仿法拉第的實驗:通電線圈放入大線圈或從大線圈中拔出,
或改變線圈中電流的大小(改變滑線變阻器的.滑片位置),
教材P7圖4.2-3
探究將小線圈從大線圈中抽出或放入快慢與電流表示數的
關系
3、分析論證:
實驗一:磁場強度不發生變化,但閉合線圈的面積發生變化;
實驗二:①磁鐵插入線圈時,線圈的面積不變,但磁場由弱變強;
②磁鐵從線圈中抽出時,線圈的面積也不改變,磁場由強變弱;
實驗三:①通電線圈插入大線圈時,大線圈的面積
不變,但磁場由弱變強;
②通電線圈從大線圈中抽出時,大線圈的
面積也不改變,但磁場由強變弱;
③當迅速移動滑線變阻器的滑片,小線圈
中的電流迅速變化,電流產生的磁場也隨
之而變化,而大線圈的面積不發生變化,
但穿過線圈的磁場強度發生了變化。
4、歸納總結:
在幾種實驗中,有的磁感應強度沒有發生變化,面積發生了變化;而又有的線圈的面積沒有變化,但穿過線圈的磁感應強度發生了變化。其共同點是穿過線圈的磁通量發生了變化。磁通量變化的快慢與閉合回路中感應電流的大小有關。
結論:只要穿過閉合回路的磁通量發生變化,閉合電路中就有感應電流產生。
5、課堂總結:
1、產生感應電流的條件:①電路閉合;②穿過閉合電路的磁通量發生改變
2、電磁感應現象:利用磁場產生電流的現象叫電磁感應現象
3、感應電流:由磁場產生的電流叫感應電流
6、例題分析
例1、右圖哪些回路中比會產生感應電流
例2、如圖,要使電流計G發生偏轉可采用的方法是
A、K閉合或斷開的瞬間 B、K閉合,P上下滑動
C、在A中插入鐵芯 D、在B中插入鐵芯
7、練習與作業
1、關于電磁感應,下列說法中正確的是
A導體相對磁場運動,導體內一定會產生感應電流
B導體做切割磁感線的運動,導體內一定會產生感應電流
C閉合電路在磁場中做切割磁感線的運動,電路中一定會產生感應電流
D穿過閉合電路的磁通量發生變化,電路中一定會產生感應電流
2、恒定的勻強磁場中有一圓形閉合圓形線圈,線圈平面垂直于磁場方向,當線圈在此磁場中做下列哪種運動時,線圈中能產生感應電流
A線圈沿自身所在的平面做勻速運動
B線圈沿自身所在的平面做加速直線運動
C線圈繞任意一條直徑做勻速轉動
D線圈繞任意一條直徑做變速轉動
3、如圖,開始時距形線圈平面與磁場垂直,且一半在勻強磁場外,另一半在勻強磁場內,若要使線圈中產生感應電流,下列方法中可行的是
A以ab為軸轉動
B以oo/為軸轉動
C以ad為軸轉動(轉過的角度小于600)
D以bc為軸轉動(轉過的角度小于600)
4、如圖,距形線圈abcd繞oo/軸在勻強磁場中勻速轉動,下列說法中正確的是
A線圈從圖示位置轉過90?的過程中,穿過線圈的磁通量不斷減小
B線圈從圖示位置轉過90?的過程中,穿過線圈的磁通量不斷增大
C線圈從圖示位置轉過180?的過程中,穿過線圈的磁通量沒有發生變化
D線圈從圖示位置轉過360?的過程中,穿過線圈的磁通量沒有發生變化
6、在無限長直線電流的磁場中,有一閉合的金屬線框abcd,線框平面與直導線ef在同一平面內(如圖),當線框做下列哪種運動時,線框中能產生感應電流
A、水平向左運動B、豎直向下平動
C、垂直紙面向外平動D、繞bc邊轉動
高中物理的優秀教案 3
三維教學目標
1、知識與技能
(1)知道波的疊加原理,知道什么是波的干涉條件、干涉現象和干涉圖樣;
(1)知道什么是波的衍射現象,知道波發生明顯衍射現象的條件;
(2)知道干涉現象、波的衍射現象都是波所特有的現象。
2、過程與方法:
3、情感、態度與價值觀:
教學重點:
波的疊加原理、波的干涉條件、干涉現象和干涉圖樣、波發生明顯衍射現象的條件。
教學難點:
波的干涉圖樣
教學方法:
實驗演示
教學教具:
長繩、發波水槽(電動雙振子)、音叉
(一)引入新課
大家都熟悉“聞其聲不見其人”的物理現象,這是什么原因呢?通過這節課的學習,我們就會知道,原來波遇到狹縫、小孔或較小的障礙物時會產生一種特有得現象,這就是波的衍射。
(二)進行新課
波在向前傳播遇到障礙物時,會發生波線彎曲,偏離原來的直線方向而繞到障礙物的背后繼續轉播,這種現象就叫做波的衍射。
1. 波的衍射
(1)波的衍射:波可以繞過障礙物繼續傳播,這種現象叫做波的衍射。
哪些現象是波的衍射現象?(在水塘里,微風激起的水波遇到露出水面的小石頭、蘆葦的細小的障礙物,會繞過它們繼續傳播。)
實驗:下面我們用水波槽和小擋板來做,請大家認真觀察。
現象:水波繞過小擋板繼續傳播。將小擋板換成長擋板,
重新做實驗:
現象:水波不能繞到長擋板的背后傳播。這個現象說明發生衍生的條件與障礙物的大小有關。
(2)衍射現象的條件
演示:在水波槽里放兩快小擋板,當中留一狹縫,觀察波源發出的水波通過窄縫后怎樣傳播。
第一、保持水波的波長不變,該變窄縫的寬度(由窄到寬),觀察波的傳播情況有什么變化。觀察到的現象:在窄縫的寬度跟波長相差不多的情況下,發生明顯的衍射現象。水波繞到擋板后面繼續傳播。(參見課本圖10-26甲)
在窄縫的寬度比波長大得多的情況下,波在擋板后面的傳播就如同光線沿直線傳播一樣,在擋板后面留下了“陰影區”。(參見課本圖10-26乙)
第二、保持窄縫的寬度不變,改變水波的波長(由小到大),將實驗現象用投影儀投影在大屏幕上。可以看到:在窄縫不變的情況下,波長越長,衍射現象越明顯。
將課本圖10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上,它們是做衍射實驗時拍下的照片。甲中波長是窄縫寬度的3/10,乙中波長是窄縫寬度的5/10,丙中波長是窄縫寬度的7/10.
通過對比可以看出:窄縫寬度跟波長相差不多時,有明顯的衍射現象。
窄縫寬度比波長大得多時,衍射現象越不明顯。窄縫寬度與波長相比非常大時,水波將直線傳播,觀察不到衍射現象。
結論:只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多,或者比波長更小時,才能觀察到明顯的衍射現象。一切波都能發生衍射,衍射是波的特有現象。
2、波的疊加
我們有這樣的生活經驗:將兩塊石子投到水面上的兩個不同地方,會激起兩列圓形水波。它們相遇時會互相穿過,各自保持圓形波繼續前進,與一列水波單獨傳播時的情形完全一樣,這兩列水波互不干擾。
3、波的干涉
一般地說,振動頻率、振動方向都不相同的幾列波在介質中疊加時,情形是很復雜的。我們只討論一種最簡單的但卻是最重要的情形,就是兩個振動方向、振動頻率都相同的波源所發出的波的疊加。
演示:在發波水槽實驗裝置中,振動著的金屬薄片AB,使兩個小球S1、S2同步地上下振動,由于小球S1、S2與槽中的水面保持接觸,構成兩個波源,水面就產生兩列振動方向相同、頻率也相同的波,這樣的兩列波相遇時產生的現象如課本圖10-29所示。為什么會產生這種現象呢?我們可以用波的疊加原理來解釋。
課本圖10-30所示的是產生上述現象的示意圖。S1和S2表示兩列波的波源,它們所產生的波分別用兩組同心圓表示,實線圓弧表示波峰中央,虛線圓弧表示波谷中央。
某一時刻,如果介質中某點正處在這兩列波的波峰中央相遇處[課本圖10-30所示中的a點],則該點(a點)的位移是正向最大值,等于兩列波的'振幅之和。經過半個周期,兩列波各前進了半個波長的距離,a點就處在這兩列波的波谷中央相遇處,該點(a點)的位移就是負向最大值。再經過半個周期,a點又處在兩列波的波峰中央相遇處。這樣,a點的振幅就等于兩列波的振幅之和,所以a點的振動總是最強的。這些振動最強的點都分布在課本圖10-30中畫出的粗實線上。
某一時刻,介質中另一點如果正處在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇處[課本圖10-30中的b點],該點位移等于兩列波的振幅之差。經過半個周期,該點就處在一列波的波谷中央和另一列波的波峰中央相遇處,再經過半個周期,該點又處在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇處。這樣,該點振動的振幅就等于兩列波的振幅之差,所以該點的振動總是最弱的。如果兩列波的振幅相等,這一點的振幅就等于零。這就是為什么在某些區域水面呈現平靜的原因。這些振動最弱的點都分布在課本圖10-30中畫出的粗虛線上。可以看出,振動最強的區域和振動最弱的區域是相互間隔開的。
頻率相同的波,疊加時形成某些區域的振動始終加強,另一些區域的振動始終減弱,并且振動加強和振動減弱的區域相互間隔,這種現象叫做波的干涉(inerference)。形成的圖樣叫做干涉圖樣。
只有兩個頻率相同、振動方向相同的波源發出的波,疊加時才會獲得穩定的干涉圖樣,這樣的波源叫做相干波源,它們發出的波叫做相干波。不僅水波,一切波都能發生干涉,干涉現象是一切波都具有的重要特征之一。
演示:敲擊音叉使其發聲,然后轉動音叉,就可以聽到聲音忽強忽弱。這就是聲波的干涉現象。
(1)做波的干涉:頻率相同的波,疊加時形成某些區域的振動始終加強,另一些區域的振動始終減弱,并且振動加強和振動減弱的區域相互間隔,這種現象叫做波的干涉。形成的圖樣叫做干涉圖樣。
(2)特點:干涉現象是一切波都具有的現象。
(3)產生條件:兩列波的頻率必須相同。
高中物理的優秀教案 4
一、教材分析
“實驗:測定電池的電動勢和內阻”是人教版高中物理選修3-1第二章第九節的內容,它是閉合電路歐姆定律的深化和實際應用,學生通過本節課的學習,既能鞏固電學問題的分析思路,加深對閉合電路歐姆定律的理解,激發學生的學習興趣,培養學生合作、探究、交流能力,具有很重要的實際意義。
二、教學目標
一、知識與技能
1、理解閉合電路歐姆定律內容
2、理解測定電源的電動勢和內阻的基本原理,體驗測定電源的電動勢和內阻的探究過程。
3、用解析法和圖象法求解電動勢和內阻。
4、使學生掌握利用儀器測量電池電動勢和內電阻的方法,并通過設計電路和選擇儀器,開闊思路,激發興趣。
二、過程與方法
1、體驗實驗研究中獲取數據、分析數據、尋找規律的科學思維方法。
2、學會利用圖線處理數據的方法。
三、情感態度與價值觀
使學生理解和掌握運用實驗手段處理物理問題的基本程序和技能,具備敢于質疑的習慣、嚴謹求實的態度和不斷求索的精神,培養學生觀察能力、思維能力和操作能力,提高學生對物理學習的動機和興趣。
三、教學重點難點
重點:利用圖線處理數據
難點:如何利用圖線得到結論以及實驗誤差的分析
四、學情分析
1.知識基礎分析:
①掌握了閉合電路歐姆定律,會利用該定律列式求解相關問題。
②掌握了電流表、電壓表的使用方法。
2.學習能力分析:
①學生的觀察、分析能力不斷提高,能夠初步地、獨立發現事物內在聯系和一般規律的能力。
②具有初步的概括歸納總結能力、邏輯推力能力、綜合分析能力。
五、教學方法
實驗法,講解法
六、課前準備
1.學生的學習準備:預習學案。
2.教師的教學準備:多媒體課件制作,課前預習學案,課內探究學案,課后延伸拓展學案。
3.教學環境的設計和布置:兩人一組,實驗室內教學。
七、課時安排:
1課時
八、教學過程
(一)預習檢查、總結疑惑
(二)情景引入、展示目標
回顧上節所學內容,引入新內容
教師: 上堂課我們學習了閉合電路的歐姆定律,那么此定律文字怎么述?公式怎么寫?
學生: 閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比,跟整個電路的電阻成反比,這就是閉合電路的歐姆定律。
提出問題:現在有一個干電池,要想測出其電動勢和內電阻,你需要什么儀器,采用什么樣的電路圖,原理是什么?
學生討論后,得到的大致答案為:由前面的閉合電路歐姆定律I=E/(r+R)可知E=I(R+r),或E=U+Ir,只需測出幾組相應的數值便可得到,可以采用以下的電路圖:
這幾種方法均可測量,今天我們這節課選擇用 測量的這一種。
(三)合作探究、精講點播
1.實驗原理:閉合電路歐姆定律E=U+Ir
2.實驗器材:
學生回答: 測路端電壓; 測干路電流,即過電源的電流。需測量的是一節干電池,電動勢約為1.5V,內電阻大約為零點幾歐。
電流表、電壓表及滑動變阻器的規格要根據實驗的具體需要來確定,看看我們用到的電路圖里面 、 各需測的是什么?
提出問題:選用電路圖時,還可將 接在外面,原則上也是可以的,那么我們在做實驗時是否兩個都可以,還是哪一個更好?為什么?
學生回答:兩種方式測量都會帶來誤差。
采用圖1 示數準確 示數偏小
采用圖2 示數準確 示數偏小
選用哪種方式,要根據實際測量的需要確定,現在要想測出電源的內阻,如果采用圖2方式,最后得到的結果相當于電源內阻與電流表內阻的總和,而兩者相差又不太多,這樣一來誤差就會比較大,所以應采用圖1的.電路圖。明確各儀器的規格:
電流表0~0.6A量程,電壓表0~3V量程。
滑動變阻器0~50Ω。
此外,開關一個,導線若干。
3.數據處理:
原則上,利用兩組數據便可得到結果,但這樣做誤差會比較大,為此,我們可以多測幾組求平均,也可以將數據描在圖上,利用圖線解決問題。
明確:
①圖線的縱坐標是路端電壓,它反映的是:當電流I增大時,路端電壓U將隨之減小,U與I成線性關系,U=E—Ir。也就是說它所反映的是電源的性質,所以也叫電源的外特性曲線。
②電阻的伏安特性曲線中,U與I成正比,前提是R保持一定,而這里的U-I圖線中,E、r不變,外電阻R改變,正是R的變化,才有I和U的變化。
實驗中至少得到5組數據,畫在圖上擬合出一條直線。要求:使多數點落在直線上,并且分布在直線兩側的數據點的個數要大致相等,這樣,可使偶然誤差得到部分抵消,從而提高精確度。
討論:將圖線延長,與橫縱軸的交點各代表什么情況?
歸納:將圖線兩側延長,分別交軸與A、B點。
A點意味著開路情況,它的縱軸截距就是電源電動勢E。
說明:
①A、B兩點均是無法用實驗實際測到的,是利用得到的圖線向兩側合理外推得到的。
②由于r一般很小,得到的圖線斜率的絕對值就較小。為了使測量結果準確,可以將縱軸的坐標不從零開始,計算r時選取直線上相距較遠的兩點求得。
4.誤差分析:
實驗中的誤差屬于系統誤差,請同學們進一步討論,得到的數值是偏大還是偏小?(提示:利用圖線及合理的推理)
可以請幾位同學發言,最后得到結論。
因為 電壓表的分流作用
所以 I真=I測+Iv
即 (I真—I測)↑,
反映在圖線上:
當 U=0時,Iv→0 I→I真
故 r真>r測 E真>E測
5.布置作業:
認真看書,寫好實驗報告。
(四)反思總結,當堂檢測。
教師組織學生反思總結本節課的主要內容,并進行當堂檢測。
設計意圖:引導學生構建知識網絡并對所學內容進行簡單的反饋糾正。(課堂實錄)
(五)發導學案、布置預習。
九、板書設計
一、實驗原理:
二、實驗步驟:
三、數據處理:
計算:
圖像:
四、誤差分析:
十、教學反思:本節課重在數據處理、誤差分析。
學校:臨清三中 學科:物理 編寫人:孫風武 審稿人:盛淑貞
多用電表學案
課前預習學案
一、預習目標
學習測量電源電動勢和內阻的方法,掌握科學測量的主要步驟。
二、預習內容
一、實驗目的
測定電源的________________。
二、實驗原理
1、圖2.6-1中,電源電動勢E、內電阻r,與路端電壓U、電流I的關系可寫為
E=______________。(1)
2、圖2.6-2中,電源電動勢E、內電阻r、電流I、電阻R的關系可寫為
E=______________。(2)
3、圖2.6-3中電源E、內電阻r、路端電壓U、電阻R的關系可寫為
E=______________。(3)
E r R
E r R
圖2.6-2 圖2.6-3
實驗原理1是本節課的重點。測出幾組U,I數值,帶入(1)式得到的方程兩兩組成方程組,可得到E,r值。這種方法誤差較大。還可以多測出幾組U,I值,然后在U-I坐標平面內描出各組U、I值所對應的點,然后通過這些點畫一直線,如圖2.6-4所示,直線與縱軸的的交點的縱坐標就是電池的電動勢的大小,直線與橫軸的交點的橫坐標就是電池的短路電流Io=E/r,因此可求的內電阻r=E/Io。
三、實驗器材
_________ 、__________、__________、__________、開關、
導線。
三、提出疑惑
同學們,通過你的自主學習,你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中
疑惑點 疑惑內容
課內探究學案
一、學習目標
學會科學處理實驗數據的方法,有公式法和圖像法。
學習重難點:圖像法計算E、r。
二、學習過程
實驗步驟
1.連接電路。如圖2.6-1所示。電流表取0.6A量程,電壓表 o Io I/A
取3V量程,移動觸頭位置使連入電路中的有效阻值_______。 圖2.6-4
2.測幾組(I,U)值。閉合電鍵,移動變阻器觸頭位置,使電流有明顯示數,記下一組(I,U)值,斷開電鍵。用同樣方法,多次移動變阻器觸頭位置,記錄多組(I,U)值,然后斷開電鍵。
3.建立坐標系、描點。縱軸表示__________,橫軸表示__________,取合適的標度,使所描坐標點分布絕大部分坐標紙,必要時縱坐標可以_________________。
4.據描出的坐標點作出U-I圖像。應使圖象盡量多的通過描出的點,不在圖象上的點要盡量對稱的分布于圖線兩側,誤差很大,應堅決舍棄。
5.測算電動勢和內電阻。準確讀出U-I圖線與縱軸和橫軸的交點坐標,并帶入U=E-Ir中,算出E=?r=?
【典型例題】
用電流表和電壓表測定電池的電動勢E和內電阻r,所用的電路如圖2.6-5所示,一位同學測得六組數據如下表中所示。
組別 I(A) U(V)
1 0.12 1.37
2 0.20 1.32
3 0.31 1.24
4 0.32 1.18
5 0.50 1.10
6 0.57 1.05
(1)試根據這些數據在圖2.6-6中作出U-I圖線。
(2)根據圖線得出電池的電動勢E=____V,電池的內電阻r= ________ 。
(3)若不作出圖線,只選用其中兩組U和I數據, 可利用公式E=U1+I1r,E=U2+I2r算出E和r,這樣做可能得出誤差很大的結果,選用第______組和第 ______組的數據,求得E和r誤差最大。
(三)反思總結
誤差分析是難點
(四)當堂檢測
1.在《測定電池的電動勢和內電阻》的實驗中,待測電池、開關和導線配合下列哪些儀器.可以達到測定目的( )
A.一只電流表和一只滑動變阻器
B.一只電流表和一只電壓表
C.一只電流表和一只電阻箱
D.一只電壓表和一只電阻箱
2.下面給出多種用伏安法測電池電動勢和內電阻的數據處理方法,其中既減小偶然誤差,又直觀、簡便的方法是 ( )
A.測出兩組I,U的數據,代入方程組E=U1+I1r和E=U2+I2r中,即可求出E和r
B.多測幾組I,U的數據,求出幾組E,r,最后分別求出其平均值
C.測出多組I,U的數據,畫出U—I圖像,再根據圖像求E,r
D.多測出幾組I,U數據,分別求出I和U的平均值,用電壓表測出開路時的路端電壓即為電壓勢E,再用閉合電路歐姆定律求出內電阻r
3.現有器材:量程為10.0mA、內阻約30 -40 的電流表一個,定值電阻R1=150 ,定值電阻R2=100 ,單刀單擲開關S,導線若干。要求利用這些器材測量一干電池(電動勢約1.5V)的電動勢。
(1)按要求在實物圖上連線。
(2)用已知量和直接測得量表示的待測電動勢的表達式為E= ,式中各直接測得量的意義是: .
課后練習與提高
1.用電壓表、電流表測定a、b兩節干電池的電動勢Ea、Eb和內電阻ra、rb時,畫出的圖線如圖所示,則( )
A、.Ea>Eb,ra>rb B、Ea>Eb,ra C、Earb D、Ea 2.在圖所示的電路中,R1、R2為標準電阻,測定電源電動勢和內電阻時,如果偶然誤差可以忽略不計,則電動勢的測量值______真實值,內電阻的測量值______真實值,測量誤差產生的原因是______. 3.在測定一節干電池的電動勢和內電阻的實驗中,備有下列器材: ① 干電池E(電動勢約為1.5V、內電阻大約為1.0 ) ② 電壓表V(0~15V) ③ 電流表A(0~0.6A、內阻0.1 ) ④ 電流表G(滿偏電流3mA、內阻Rg=10 ) ⑤ 滑動變阻器R1(0~10 、10A) ⑥ 滑動變阻器R2(0~100 、1A) ⑦ 定值電阻R3=990 ⑧ 開關、導線若干 ⑴ 為了方便且能較準確地進行測量,其中應選用的滑動變阻器是_________(填寫字母代號); ⑵ 請在線框內畫出你所設計的實驗電路圖,并在圖中標上所選用器材的符號。 (3) 上圖為某一同學根據他設計的實驗,繪出的I1—I2圖線(I1為電流表G的示數,I2為電流表A的示數),由圖線可求得被測電池的電動勢E =_____V,內電阻r =_____ 。 4.在測定一節干電池(電動勢約為1.5V,內阻約為2)的電動勢和內阻的實驗中,變阻器和電壓表各有兩個供選:A 電壓表量程為15V,B 電壓表量程為3V,A變阻器為(20,3A),B變阻器為(500,0.2A)。 電壓表應該選_______(填A或B),這是因_______________________________________; 變阻器應該選_______(填A或B),這是因_______________________________________。 5.要求測量由2節干電池串聯而成的電池組的電動勢E和內阻r(約幾歐),提供下列器材:電壓表V(量程3V,內阻1kΩ)、電壓表V2(量程15V,內阻2kΩ)、電阻箱(0~9999Ω)、開關、導線若干。 某同學用量程為15 V的電壓表連接成如圖所示的電路,實驗步驟如下: (l)合上開關S,將電阻箱R阻值調到R1=10Ω,讀得電壓表的讀數為U1 (2)將電阻箱R阻值調到R2=20Ω,讀得電壓表的讀數為U2,由方程組U1=ε-U1r/R1、U2=ε-U2/R2 解出ε、r為了減少實驗誤差,上述實驗在選擇器材和實驗步驟中,應做哪些改進? 6.測量電源B的電動勢E及內阻r(E約為4.5V,r約為1.5Ω)。 器材:量程3V的理想電壓表○V,量程0.5A的電流表○A(具有一定內阻),固定電阻R=4Ω,滑動變阻器R′,開關S,導線若干。 ① 畫出實驗電路原理圖。圖中各無件需用題目中給出的符號或字母標出。 ②實驗中,當電流表讀數為I1時,電壓表讀數為U1;當電流表讀數為I2時,電壓表讀數為U2.則可以求出E= ,r= 。(用I1,I2,U1,U2及R表示) 答案:當堂檢測 1、CD 2、C 3、(1)連圖:左圖只用R1接入電路;右圖用R1和R2串聯接入電路。 (2) R2 I1是外電阻為R1時的電流,I2是外電阻為R1和R2串聯時的電流 課后練習與提高 1、A 2、等于,大于電流表具有內電阻 3、⑴R1; ⑵電路圖如右圖所示; ⑶1.47(1.46~1.48均可);0.83 (0.81~0.85均可) 4、B,A電壓表的量程過大,誤差較大;A,B變阻器額定電流過小且調節不便。 5、應選用量程為3V的電壓表. 改變電阻箱阻值R,讀取若干個U的值,由I=U/R計算出電流的值,然后作出U-I圖線,得到ε、r。 【教學目標】 (一)知識與技能 1.了解無線電波的波長范圍。 2.了解無線電波的發射過程和調制的簡單概念。 3.了解調諧、檢波及無線電波接收的基本原理。 (二)過程與方法 通過觀察總結了解無線電波的基本應用,了解現代技術的應用方法,學會基本原理。 (三)情感、態度與價值觀 通過對無線電波應用原理的基本認識感悟科學技術的價值和重要性。端正科學態度,培養科學的價值觀。 【教學重點】 對本節基本概念的理解。 【教學難點】 對調諧的理解,無線電波發射與接收過程。 【教學方法】 演示推理法和分析類比法 【教學用具】 信號源,示波器,收音機,錄音機,調頻發射機,計算機多媒體,實物投影儀等。 【教學過程】 (一)引入新課 師:在信息技術高速發展的今天,電磁波對我們來說越來越重要,無論是廣播、電視還是無線電通信以及航空、航天中的自動控制和通信聯系,都離不開電磁波.在無線電技術中使用的電磁波叫做無線電波,那么無線電波是怎樣發射和接收的呢?這節課我們就來學習電磁波的發射和接收。 (二)進行新課 1.無線電波的發射 師:請同學們討論,在普通LC振蕩電路中能否有效地發射電磁波? 學生討論。 生:在普通LC振蕩電路中,電場主要集中在電容器的極板之間,磁場主要集中在線圈內部。在電磁振蕩過程中,電場能和磁場能的相互轉化主要是在電路內部完成的,輻射出去的能量很少。不能有效地發射電磁波 師:有效地發射電磁波的條件是什么? 學生閱讀教材有關內容。 師生總結:要有效地向外發射電磁波,振蕩電路要滿足如下條件: (1)要有足夠高的振蕩頻率。 (2)振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間,才能有效地把電磁場的能量傳播出去。 引導學生討論:如何改造普通的LC振蕩電路,才能使它能夠有效地發射電磁波? 師生一起討論后,引出開放電路的概念。將閉合電路變成開放電路就可以有效地把電磁波發射出去。 如圖所示,是由閉合電路變成開放電路的示意圖。 師:無線電波是由開放電路發射出去的。 講解:在實際應用中常把開放電路的下端跟地連接。跟地連接的導線叫做地線。線圈上部接到比較高的導線上,這條導線叫做天線。天線和地線形成了一個敞開的電容器,電磁波就是由這樣的開放電路發射出去的。電視發射塔要建得很高,是為了使電磁波發射得較遠。實際發射無線電波的裝置中還需在開放電路旁加一個振蕩器電路與之耦合,如圖所示。 振蕩器電路產生的高頻率振蕩電流通過L2與L1的互感作用,使L1也產生同頻率的振蕩電流,振蕩電流在開放電路中激發出無線電波,向四周發射. 師:發射電磁波是為了利用它傳遞某種信號。例如無線電報傳遞的是電碼符號,無線電廣播傳遞的是聲音,電視廣播傳遞的不僅有聲音,還有圖像。這就要求發射的電磁波隨信號而改變。電磁波是怎樣傳遞這些信號的呢? 講解:在電磁波發射技術中,如果把這種電信號“加”到高頻等幅振蕩電流上,那么,載有信號的高頻振蕩電流產生的電磁波就載著要傳送的信號一起發射出去。把要傳遞的信號“加”到高頻等幅振蕩電流上,使電磁波隨各種信號而改變的技術叫做調制。 進行調制的裝置叫做調制器。要傳遞的電信號叫做調制信號。 使高頻振蕩電流的振幅隨調制信號而改變叫做調幅(AM)。 使高頻振蕩電流的頻率隨調制信號而改變叫做調頻(FM)。 右圖是調幅裝置的示意圖.接在振蕩器和線圈之間的話筒就是一個最簡單的調制器,由聲源發出的聲音振動使話筒里的碳粒發生時松時緊的變化,它的電阻也發生時大時小的變化。所以,雖然振蕩器產生的是高頻等幅振蕩電流,但是線圈通過的卻是隨聲音而改變的高頻調幅電流.由于線圈的互感作用,從開放電路中發射的也是這種高頻調幅電流。這種電磁波叫調幅波。(多媒體演示:調幅波) (用示波器觀察調幅波形) 2.無線電波的接收 師:處在電磁波傳播空間中的導體,會產生感應電流,導作中感應電流的'頻率與激起它的電磁波頻率相同,因此,利用放在電磁波傳播空間中的導體,就可以接收到電磁波,這樣的導體就是接收天線。 在無線電技術中,用天線和地線組成的接收電路來接收電磁波。 講解:世界上有許許多多的無線電臺、電視臺以及各種無線電通訊設備,它們不斷地向空中發射不同頻率的電磁波,這些電磁波強弱不等地彌漫在我們周圍。如果不加選擇地把它們都接收下來,那必然是信號一片混亂,分辨不清,達不到我們傳遞信息的目的。所以,接收電磁波時,首先要從諸多的電磁波中把我們需要的選出來,通常叫做選臺。這就要設法使我們需要的電磁波在接收天線中激起的感應電流最強。在無線電技術里,是利用電諧振來達到這個目的的。當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時,接收電路中產生的振蕩電流最強。這種現象叫做電諧振,相當于機械振動中的共振。 (用示波器觀察電諧振波形) 師:接收電路產生電諧振的過程叫做調諧,能夠調諧的接收電路叫做調諧電路。 如圖是收音機的調諧電路。調節可變電容器的電容來改變調諧電路的頻率,使它跟要接收的電臺發出的電磁波的頻率相同,這個頻率的電磁波在調諧電路里激起較強的感應電流,這樣就選出了這個電臺。(演示調諧過程) 講解:收音機接收的經過調制的高頻振蕩電流(對應圖講解),這種電流通過收音機的耳機或揚聲器,并不能使它們振動而發聲,為什么呢,假定某一個半周期電流的作用是使振動片向某個方向運動,下一個半周期電流就以幾乎同樣大的作用使振動片向反方向運動.高頻電流的周期非常短,半周期更短,而振動片的慣性相當大,所以在振動片還沒有來得及在電流的作用下向某個方向運動的時候,就立刻有一個幾乎同樣大的作用要使它向反方向運動,結果振動片實際上不發生振動.要聽到聲音,必須從高頻振蕩電流中“檢”出聲音信號,使揚聲器(或耳機)中的動片隨聲音信號振動。 從接收到的高頻振蕩電流中“檢”出所攜帶的調制信號過程,叫做檢波。檢波是調制的逆過程,因此也叫解調。由于調制的方法不同,檢波的方法也不同。檢波之后的信號再經過放大、重現,我們就可以聽到或看到了。 下面介紹收音機中對調幅波的檢波。 右圖是晶體二極管的檢波電路,是利用晶體二極管的單向導電性來進行檢波的。調諧電路中產生的是經過調幅的高頻振蕩電流,L1和L2繞在同一磁棒上,由于互感作用,在L2上產生的是高頻交變電壓.由于二極管的單向導電性,通過它的是單向脈動電流,這個單向脈動電流既有高頻成分,又有低頻的聲音信號,高頻成分基本從電容器C(復習旁路電容器)通過,剩下的音頻電流通過耳機發聲。(用示波器觀察檢波過程)實際上就是一個晶體二極管收音機的電路圖.這種收音機聲音很小,只能用開機收聽本地電臺.為了提高收音機的接收性能,需要用放大器把微弱的信號放大.圖示是加有放大器的收音機方框圖.由天線和調諧電路接收到的高頻調幅電流,先通過放大器進行高頻放大,然后進行檢波和低頻放大,放大后的音頻電流輸送到喇叭,使它們發出聲音。 下面我們通過調幅和調頻兩種方式,來看看無線電波發射和接收的全過程。 (1)調幅發射和接收。(實驗演示) (2)調頻發射和接收。(實驗演示) 比喻: 高頻電流→火車 音頻電流→貨物 調制→發射→傳播→調諧→解調 裝貨→出站→運行→進站→卸貨 師:我們再來看一下無線電波的分段。(投影) 波段 波長 頻率 傳播方式 主要用途 長波 30 000 m~3 000 m 10 kHz~100 kHz 地波 超遠程無線通訊和導航 中波 3 000 m~200 m 100 kHz~1 500 kHz 地波和天波 調幅無線電廣播、電報、通信 中短波 200 m~50 m 1500 kHz~6 000 kHz 短波 50 m~10 m 6MHz~30 MHz 天波 微波 米波 10 m~1 m 30MHz~300MHz 近似直線傳播 調頻無線電廣播、電視、導航 分米波 1 m~0.1 m 300 MHz~3 000 MHz 直線傳播 電視、雷達、導航 厘米波 10 cm~1 cm 3 000 MHz~30 000 MHz 毫米波 10 mm~1 mm 30000MHz~300 000 MHz (三)課堂總結、點評 本節課主要學習了以下內容 1.電磁波的產生和發射條件。 2.開放電路的結構和特點。 3.電磁波的發射過程和接收過程 (四)課余作業 完成P92“問題與練習”中的題目。閱讀P91“科學足跡”。 預習下一節:電磁波的發射和接收。 教學目的 1.了解組成物質的分子具有動能及勢能,并且了解分子平均動能和分子勢能都與哪些因素有關。 2.理解物體的內能以及物體內能由物體的狀態所決定。 教學重點 物體的內能是一個重要的概念,是本章教學的一個重點。學生只有正確理解物體的內能才能理解做功和熱傳遞及物體內能的變化關系。 教學難點 分子勢能。 教學過程 一、復習提問 什么樣的能是勢能?彈性勢能的大小與彈簧的形變關系怎樣? 二、新課教學 1.分子動能。 (1)組成物質的分子總在不停地運動著,所以運動著的分子具有動能,叫做分子動能。 (2)啟發性提問:根據你對布朗運動實驗的觀察,分子運動有什么樣的特點? 應答:分子運動是雜亂無章的,在同一時刻,同一物體內的分子運動方向不相同,分子的運動速率也不相同。 教師分析分子速率分布特點——在同一時刻有的分子速率大,有的分子速率小,從大量分子總體來看,速率很大和速率很小的分子是少數,大多數分子是中等大小的速率。 教帥進一步指出:由于分子速率不同,所以每個分子的動能也不同。對于熱現象的研究來說,每個分子的動能是毫無意義的,而有意義的是物體內所有分子動能的平均值,此平均值叫做分子的平均動能。 (3)要學生討論研究。 用分子動理論的觀點,分析冷、熱水的區別。 討論結論應是:組成冷、熱水的大量分子的速率各不相同,則其動能也各不相同,但就冷水總體來說分子的平均動能小于熱水的分子平均動能。 教師指出:由此可見,溫度是物體分子平均動能的標志。 2.分子勢能。 (1)根據復習提問的回答(地面上的`物體與地球之間有相互作用力;發生了形變的彈簧各部分間存在著相互作用力,因此在它們的相對位置發生變化時,它們之間便具有勢能)說明分子間也存在著相互作用力,所以分子也具有由它們相對位置所決定的能,稱之為分子勢能。 (2)分子勢能與分子間距離的關系。 提問:分子力與分子間距離有什么關系? 應答:當r=r0時,F=0,r<r0時,F為斥力,r>r0時,F為引力。 教師指出:由于分子間既有引力又有斥力,好象彈簧形變有伸長或壓縮兩種情況,因此分子勢能與分子間距離也分兩種情況。 ①當r>r0時,F為引力,分子勢能隨著r的增大而增加。此種情況與彈簧被拉長彈性勢能的增加很相似。 ②當r< p=""> 小結:分子勢能隨著分子間距離變化而變化,而組成物體的大量分子間距離若增大(減小)則宏觀表現為物體體積增大(減小)。可見分子勢能跟物體體積有關。 (3)物體的內能。 教師指出:物體里所有的分子動能和勢能的總和叫做物體的內能。由此可知一切物體都具有內能。 ①物體的內能是由它的狀態決定的(狀態是指溫度、體積、物態等)。 提問:對于質量相等、溫度都是100℃的水和水蒸氣來說它們的內能相同嗎? 應答,質量相等意味著它們的分子數相同,溫度相等意味著它們的平均動能相同,但由于水蒸氣分子間平均距離比水分子間平均距離大得多,分子勢能也大得多,因而質量相等的水蒸氣的內能比水大。 ②物體的狀態發生變化時,物體的內能也隨著變化。 舉例說明:當水沸騰時,水的溫度保持不變,所供給的大量能用于把分子拉開,增大了分子勢能,因而增大了物體的內能,當水汽凝結時,分子動能沒有明顯變化,但分子靠得更緊密了,分子勢能便減小了,因此物體的內能減小了。 ③物體的內能是不同于機械能的另一種形式的能。 a.靜止在地面上的物體以地球為參照物,物體的機械能等于0,但物體內部的分子仍然在不停地運動著和相互作用著,物體的內能永遠不能為0. b.物體在具有一定的內能時,也可以具有一定的機械能。如飛行的子彈。 C.不能把物體的機械能和物體的內能混淆。只要物體的溫度、體積、物態不變,不論物體的機械能怎樣變化其內能仍保持不變。反之,盡管物體的內能在變化,它的機械能可以保持不變。 (4)學生討論題: ①靜止在光滑水平地面上的木箱具有什么能?若木箱沿光滑水平地面加速運動,木箱具有什么能?此時木箱的內能與靜止時相比較變化了沒有? ②質量相等而溫度不相等的兩杯水,哪一杯水具有較大的內能?溫度相同而質量不等的兩杯水,哪一杯水具有較大的內能? 最后總結一下本課要點。 1.了解內能的概念,能簡單描述溫度和內能的關系。 2.知道做功和熱傳遞都可以改變物體的內能。 3.了解熱量的概念,知道熱量的單位是焦耳。 重點目標 1.內能、熱量概念的建立. 2.改變物體內能的途徑.難點目標內能、熱量概念的建立. 導入示標涼爽的秋夜,仰望星空時,會突然發現一顆流星在夜色中劃過,并留下一條美麗的弧線.流星是怎樣形成的呢? 目標三導學做思一:物體的內能 問題1:組成物質的分子在不停地做熱運動,分子應具有什么能?物體的分子之間有引力和斥力,且分子之間有間隔,分子應具有什么能?什么叫物體的內能?你能說出它的單位嗎?機械能和內能有什么區別嗎? 小結:物體內所有分子由于熱運動而具有的動能,以及分子之間勢能的總和叫做物體的內能.它的單位是焦耳,簡稱焦,符號為J.機械能是宏觀的,能看得到的,內能是微觀的,是看不到的. 問題2:把紅墨水滴入裝滿水的燒杯里,過一段時間,整杯水變為紅色,這種現象說明了什么?當紅墨水分別滴入熱水和冷水中時,發現熱水變色比冷水快,這又說明了什么? 小結:溫度高的物體分子運動劇烈,內能大.所以物體的內能與溫度有關. 問題3:小明說:“熾熱的鐵水溫度很高,具有內能;冰冷的冰塊溫度很低,不具有內能.”小剛說:“熾熱的鐵水溫度高,內能大;冰冷的冰山溫度低,內能小.”你認為他們的說法正確嗎?說出理由. 小結:一切物體都具有內能.物體的內能還與質量有關. 問題3:處理例1和變式練習1 例1:【解析】物體內所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和叫做物體的內能溫度越高,物體內能越大溫度相同的同種物質,分子個數越多,分子熱運動的動能與分子勢物體內能越大 問題1:如右圖所示,在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團硝化棉,把活塞迅速往下壓,你能觀察到什么現象(棉花燃燒),該實驗說明了什么?你再將一根鐵絲反復彎折數十次,用手接觸彎折處,有什么感覺,該實驗又說明了什么? 小結:做功可以改變物體的內能. 問題2:做飯時,鐵鍋為什么能燙手?放在陽光下的被子,為什么能被曬得暖乎乎? 小結:熱傳遞也可以改變物體的內能. 問題3:處理例2和變式練習2 例2:【解析】來回拉繩子,繩子與管壁之間克服摩擦做功,使管內的酒精內能增大,溫度升高;當把塞子沖出時,管內的酒精蒸氣對塞子做功,將內能轉化成機械能.正確的答案為A選項. 答案:A 變式練習 讓學生進一步理解改變內能的途徑有做功和熱傳遞兩種方法,選項ABD是做功改變物體的內能,選項C是通過熱傳遞的方式改變物體的內能. 答案:C 學做思三:熱量 問題1:什么叫熱量?它的單位是什么?它用什么字母表示? 小結:物體通過熱傳遞方式所改變的內能稱為熱量,它的單位是J,它用字母Q表示. 問題2:在熱傳遞現象中,高溫物體和低溫物體的溫度、內能和熱量如何變化? 小結:在熱傳遞過程中,高溫物體放出熱量,溫度降低,內能減小;低溫物體吸收熱量,溫度升高,內能增大.所以熱傳遞過程中傳遞的是熱量,改變了物體的內能,表現在物體溫度的變化. 一、教材內容分析 本節學習了一種新的處理問題的方法:即根據實驗數據作出圖像,圖像反映物理規律,這是我們通過實驗探求自然規律的一要重要的基本的途徑。應在學生充分預習的基礎上,真正讓學生自己能畫出圖像,并練習分析圖像所代表的過程或規律。 瞬時速度概念的建立,是學生在高中階段第一次接觸“極限”的思想,如何正確地理解此概念,一方面應從平均速度的概念延伸到瞬時速度;另一方面從物體運動的s—t圖象上采用無限分割的思想幫助學生理解圖像的斜率表示物體的瞬時速度。 二、教學目標(知識,技能,情感態度、價值觀) 1、知識與技能 (1)理解勻速直線運動的s-t圖像的意義 (2)知道瞬時速度是精確描述變速運動快慢和方向的物理量 (3)理解用比值法定義物理量的方法 (4)知道公式和圖像都是描述物理量之間的關系的數學工具,它們各也所長,可以相互補充。 (5)培養學生用多種手段處理問題的能力 (6)培養自主學習的能力及思維想象能力 2、過程與方法:實驗討論、啟發式 3、情感、態度與價值觀 (1)培養學生嚴肅認真的學習態度 (2)從知識是相互關聯、相互補充的思想中,培養學生建立事物是相互聯系的唯物主義觀點。 三、學習者特征分析 高一學生男女比例相當,由于是普通高中生,抽象思維能力比較差,而且基礎差,但是學生比較刻苦,學習物理的興趣還是很濃厚。 四、教學策略選擇與設計 講授法、實驗演示法、啟發式,隨機通達式 五、教學環境及資源準備 多媒體教室、視頻、、動畫、投影儀 六、教學過程 教學過程教師活動學生活動設計意圖及資源準備 一、引入新課播放:劉易斯百米賽跑視頻前面作業中我們已經算過的劉易斯在百米賽跑過程中每個10m內的平均速度,只能大體反映劉易斯在百米賽跑中的快慢變化情況.為了對變速運動作精確的描述,還需要引入瞬時速度的概念。 學生討論總結:平均速度只能粗略地描述運動的快慢,不能精確地描述 為真實情境進行設計:劉易斯百米賽跑視 二、新課教學 運動物體在某一瞬間或經過某一位置時的速度,叫做瞬時速度(instantaneous velocity)。平時說到的百米賽跑運動員沖線的速度,子彈飛出槍口的速度、飛船與運載火箭分離時的速度等,都是瞬時速度。 瞬時速度的方向跟物體經過某一位置時的運動方向相同。瞬時速度的大小,叫做瞬時速率(instantaneous speed,簡稱速率)。汽車行駛中速度計上指示的數值就是瞬時速率(如課本P32圖1—21)。 實驗探究——用光電門測量瞬時速度 實驗裝置如課本P33圖1—22,使一輛小車從一端墊高的木板上滑下,木板旁裝有光電門,其中A管發出光線,B管接收光線。當固定在車上的遮光板通過光電門時,光線被阻擋,記錄儀上可以直接讀出光線被阻擋的時間。這段時間就是遮光板通過光電門的時間。根據遮光板的寬度Δs和測出的時間Δt,就可以算出遮光板通過光電門的平均速度(v=Δs/Δt)。由于遮光板的寬度Δs很小,因此可以認為,這個平均速度就是小車通過光電門的'瞬時速度。 學生理解瞬時速度是矢量,既有大小(叫速率),又有方向(物體的運動方向)。 播放實驗視頻 真是情境 播放實驗視頻 討論與思考(課本P33)之后學習S-T圖像討論與思考(課本P33)物體的運動情況,除了用語言文字和數學公式描述外,還可以直觀地用圖像來描述,給出了一輛汽車在平直公路上作勻速直線運動時在不同時刻的位移。 時間 t/s04.910.015.119.9 位移 s/m0100200300400 提問:請同學以上面圖表所給出的數據,以橫軸為(t)軸,縱軸為位移(s)軸,用描點法作圖,看是一個什么樣的圖像,s與t存在一個什么函數關系? 教師邊看邊指導,然后把同學所畫的圖像在投影儀(實物)上打出。 總結:可以看出幾個點幾乎都在過原點的一條直線上。s與t成正比。 提問:圖像如何反映汽車運動的速度? 總結:圖像的斜率反映物體運動的速度。 物理量之間的關系可以用公式來表示,也可以用圖像來表示,利用圖像可以比較方便地處理實驗(或觀測)結果,找出事物的變化規律。以后我們還會遇到更多的用圖像來處理物理量之間的變化規律,所以,現在我們就要重視圖像的學習。 學生模擬現場 投影儀 案例分析請把龜兔賽跑的過程粗略地用s—t圖像表示出來。(提示:烏龜和兔子從同一地點出發,假定跑動過程都是勻速直線運動。) 分析與解答: 開始時,兔子的速度大,反映在圖像上,是它的斜率比較大(比較陡),在同一時間內,兔子通過的位移大。接著,驕傲的兔子打瞌睡了,時間不停地流逝,兔子的位移沒有變化。烏龜的速度雖然小,卻一直不停地向前做勻速直線運動。等到兔子猛然醒來,發現烏龜已快接近終點了,于是,兔子以更大的速度向前奔(圖像的斜率更大),可為時已晚,最后烏龜取得了勝利。(s—t圖像如下圖。) 學生進行討論分析。得出結論播放龜兔賽跑的動畫 教學流程圖 七、教學評價設計 知識點教學目標評價方法備注 瞬時速度知道課堂檢測 位移-時間圖像理解課堂作業 八、幫助和總結 本節學習了一種新的處理問題的方法:即根據實驗數據作出圖像,圖像反映物理規律,這是我們通過實驗探求自然規律的一要重要的基本的途徑。應在學生充分預習的基礎上,真正讓學生自己能畫出圖像,并練習分析圖像所代表的過程或規律。 瞬時速度概念的建立,是學生在高中階段第一次接觸“極限”的思想,如何正確地理解此概念,一方面應從平均速度的概念延伸到瞬時速度;另一方面從物體運動的s—t圖象上采用無限分割的思想幫助學生理解圖像的斜率表示物體的瞬時速度。 本節教學主要采用自己動手、類比對照等方法,使圖像中的物理意義便的很簡單,很清楚,使學生從簡單入手,激發學生的學生興趣,多角度處理物理問題,為以后講述圖像打下較扎實的基礎。 教學目標 一、知識目標 1、知道什么是反沖運動,能舉出幾個反沖運動的實例; 2、知道火箭的飛行原理和主要用途。 二、能力目標 1、結合實際例子,理解什么是反沖運動; 2、能結合動量守恒定律對反沖現象做出解釋; 3、進一步提高運用動量守恒定律分析和解決實際問題的能力 三、德育目標 1、通過實驗,分析得到什么是反沖運動,培養學生善于從實驗中總結規律和熱心科學研究的興趣、勇于探索的品質。 2、通過介紹我國成功地研制和發射長征系列火箭的事實,結合我國古代對于火箭的發明和我國的現代火箭技術已跨入世界先進先烈,激發學生熱愛社會主義的情感。 教學重點 1、知道什么是反沖。 2、應用動量守恒定律正確處理噴氣式飛機、火箭一類問題。 教學難點 如何應用動量守恒定律分析、解決反沖運動。 教學方法 1、通過觀察演示實驗,總結歸納得到什么是反沖運動。 2、結合實例運用動量守恒定律解釋反沖運動。 教學用具 反沖小車、玻璃棒、氣球、酒精、反沖塑料瓶等 課時安排 1課時 教學步驟 導入新課 [演示]拿一個氣球,給它充足氣,然后松手,觀察現象。 [學生描述現象]釋放氣球后,氣球內的氣體向后噴出,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動很多,本節課我們就來研究這種。 新課教學 (一)反沖運動 火箭 1、教師分析氣球所做的運動 給氣球內吹足氣,捏緊出氣孔,此時氣球和其中的氣體作為一個整體處于靜止狀態。松開出氣孔時,氣球中的氣體向后噴出,氣體具有能量,此時氣體和氣球之間產生相互作用,氣球就向前沖出。 2、學生舉例:你能舉出哪些物體的運動類似于氣球所作的運動? 學生:節日燃放的禮花。噴氣式飛機。反擊式水輪機。火箭等做的運動。 3、同學們概括一下上述運動的特點,教師結合學生的敘述總結得到: 某個物體向某一方向高速噴射出大量的液體,氣體或彈射出一個小物體,從而使物體本身獲得一反向速度的現象,叫反沖運動 4、分析氣球。火箭等所做的反沖運動,得到: 在反沖現象中,系統所受的合外力一般不為零; 但是反沖運動中如果屬于內力遠大于外力的情況,可以認為反沖運動中系統動量守恒。 (二)學生課堂用自己的裝置演示反沖運動。 1、學生做準備:拿出自己的在課下所做的反沖運動演示裝置。 2、學生代表介紹實驗裝置,并演示。 學生甲: 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。 實驗做法:點燃浸有酒精的棉花,管中的酒精蒸氣將橡皮塞沖出,同時看到小車沿相反方向運動。 學生乙: 裝置:二個空摩絲瓶,在它們的底部用大號縫衣針各鉆一個小洞,這樣做成二個簡易的火箭筒,在鐵支架的立柱端裝上頂軸,在放置臂的兩側各裝一只箭筒,再把旋轉系統放在頂軸上,往火箭筒內各注入約4 mL的酒精,并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。點燃酒精棉球,片刻火箭筒內的酒精蒸氣從尾孔中噴出,并被點燃,這時可以看到火箭旋轉起來。 學生丙:用可樂瓶做一個水火箭,方法是用一段吸管和透明膠帶在瓶上固定一個導向管,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氣閥門,并在氣門芯內裝上小橡皮管,在瓶中先注入約1/3體積的水,用橡皮塞把瓶口塞嚴,將尼龍線穿過可樂瓶上的導向管,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,將瓶的進氣閥與打氣筒相接,向筒內打氣到一定程度時,瓶塞脫開,水從瓶口噴出,瓶向反方向飛去。 過渡引言:同學們通過自己設計的實驗裝置得到并演示了什么是反沖運動,那么反沖運動在實際生活中有什么應用呢?下邊我們來探討這個問題。 (三)反沖運動的應用和防止 1、學生閱讀課文有關內容。 2、學生回答反沖運動應用和防止的實例。 學生:反沖有廣泛的應用:灌溉噴水器、反擊式水輪機、噴氣式飛機、火箭等都是反沖的重要應用。 學生:用槍射擊時,要用肩部抵住槍身,這是防止或減少反沖影響的實例。 3、用多媒體展示學生所舉例子。 4、要求學生結合多媒體展示的物理情景對幾個物理過程中反 沖的應用和防止做出解釋說明: ①對于灌溉噴水器, 當水從彎管的噴嘴噴出時,彎管因反沖而旋轉,可以自動地改變噴水的方向。 ②對于反擊式水輪機:當水從轉輪的葉片中流出時,轉軸由于反沖而旋轉帶動發電機發電。 ③對于噴氣式飛機和火箭,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,子彈向前飛去槍身向后發生反沖,槍身的反沖會影響射擊的準確性,所以用步槍時我們要把槍身抵在肩部,以減少反沖的影響。 教師:通過我們對幾個實例的分析,明確了反沖既有有利的一面,同時也有不利的一面,在看待事物時我們要學會用一分為二的觀點。 我們知道:反沖現象的一個重要應用是火箭,下邊我們一認識火箭: (四)火箭: 1、演示:把一個廢舊白熾燈泡敲碎取出里面的一根細玻璃管,往細玻璃管裝由火柴刮下的藥粉,把細管放在支架上,用火柴或其他辦法給細管加熱。 現象:當管內的藥粉點燃時,生成的燃氣從細口迅速噴出,細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,現代火箭的用途及多級火箭的工作過程,同時學生邊看邊閱讀課文。 3、用實物投影儀出示閱讀思考題: ①介紹一下我國古代的火箭。? ②現代的火箭與古代火箭有什么相同和不同之處? ③現代火箭主要用途是什么? ④現代火箭為什么要采用多級結構? 4、學生解答上述問題: ①我國古代的火箭是這樣的: 在箭上扎一個火藥筒,火藥筒的前端是封閉的,火藥點燃后生成的燃氣以很大速度向后噴出,火箭由于反沖而向前運動。 ②現代火箭與古代火箭原理相同,都是利用反沖現象來工作的。 但現代火箭較古代火箭結構復雜得多,現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,燃料燃燒產生的高溫高壓燃氣從尾噴管迅速噴出,火箭就向前飛去。 ③現代火箭主要用來發射探測儀器、常規彈頭或核彈頭,人造衛星或宇宙飛船,即利用火箭作為運載工具。 ④在現代技術條件下,一級火箭的最終速度還達不到發射人造衛星所需要的速度,發射衛星時要使用多級火箭。 用CAI課件展示多級火箭的工作過程: 多級火箭由章單級火箭組成,發射時先點燃第一級火箭,燃料用完工以后,空殼自動脫落,然后下一級火箭開始工作。 教師介紹:多級火箭能及時把空殼拋掉,使火箭的總質量減少,因而能夠達到很高的溫度,可用來完成洲際導彈,人造衛星、宇宙飛船等的發射工作,但火箭的級數不是越多越好,級數越多,構造越復雜,工作的可靠性越差,目前多級火箭一般都是三級火箭。 那么火箭在燃料燃盡時所能獲得的最終速度與什么有關系呢? 5、出示下列問題: 火箭發射前的總質量為M、燃料燃盡后的質量為m,火箭燃氣的噴射速度為v1,燃料燃盡后火箭的飛行速度v為多大? [學生分析并解答]: 解:在火箭發射過程中,由于內力遠大于外力,所以動量守恒。 發射前的總動量為0,發射后的總動量為(M-m)v-mv1(以火箭的速度方向為正方向)則:(M-m)v-mv1=0 師生分析得到:燃料燃盡時火箭獲得的最終速度由噴氣速度及質量比M/m決定。 鞏固訓練 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 1、當物體的一部分以一定的速度離開物體時,剩余部分將獲得一個反向沖量而向相反方向運動,這種向相反方向的運動,通常叫做反沖運動。 2、對于反沖運動,所遵循的規律是動是守恒定律,在具體的計算中必須嚴格按動量守恒定律的解題步驟來進行。 3、反沖運動不僅存在于宏觀低速物體間,也存在于微觀高速物體。 一、教學目標 1.知道非純電阻電路中的能量轉化情況,并能進行相關計算。 2.通過純電阻電路和非純電阻電路在能量轉化過程中的對比,提高歸納總結、對比分析的能力。 3.提高物理學習興趣,發現生活中的物理知識。 二、教學重難點 【重點】非純電阻電路中的能量轉化。 【難點】純電阻、非純電阻電路的區分,純電阻電路和非純電阻電路在能量轉化過程中的區別。 三、教學過程 (一)新課導入 復習導入:提問焦耳定律討論的是電路中怎樣的能量轉化情況?學生回答電能完全轉化為內能的情況。 進一步提問:實際中有些電路除含有電阻外還含有其他負載,如電動機,那電動機的能量轉化情況又是如何呢?進而引入新課——《電路中的'能量轉化》。 (二)新課講授 1.非純電阻電路中的能量轉化 提問:結合生活經驗,電動機是將消耗的電能全部轉化成機械能了嗎? 學生回答:電動機除了將電能轉化成機械能以外,還有一部分電能轉化成了內能。 小組討論:當電動機接上電源后,會帶動風扇轉動,這里涉及哪些功率?功率間的關系又如何? 一、教學目標 1、在開普勒第三定律的基礎上,推導得到萬有引力定律,使學生對此規律有初步理解。 2、介紹萬有引力恒量的測定方法,增加學生對萬有引力定律的感性認識。 3、通過牛頓發現萬有引力定律的思考過程和卡文迪許扭秤的設計方法,滲透科學發現與科學實驗的方法論教育。 二、重點、難點分析 1、萬有引力定律的推導過程,既是本節課的重點,又是學生理解的難點,所以要根據學生反映,調節講解速度及方法。 2、由于一般物體間的萬有引力極小,學生對此缺乏感性認識,又無法進行演示實驗,故應加強舉例。 三、教具 卡文迪許扭秤模型。 四、教學過程 (一)引入新課 1、引課:前面我們已經學習了有關圓周運動的知識,我們知道做圓周運動的物體都需要一個向心力,而向心力是一種效果力,是由物體所受實際力的合力或分力來提供的。另外我們還知道,月球是繞地球做圓周運動的,那么我們想過沒有,月球做圓周運動的向心力是由誰來提供的呢?(學生一般會回答:地球對月球有引力。) 我們再來看一個實驗:我把一個粉筆頭由靜止釋放,粉筆頭會下落到地面。 實驗:粉筆頭自由下落。 同學們想過沒有,粉筆頭為什么是向下運動,而不是向其他方向運動呢?同學可能會說,重力的方向是豎直向下的,那么重力又是怎么產生的呢?地球對粉筆頭的引力與地球對月球的引力是不是一種力呢?(學生一般會回答:是。)這個問題也是300多年前牛頓苦思冥想的問題,牛頓的結論也是:yes。 既然地球對粉筆頭的引力與地球對月球有引力是一種力,那么這種力是由什么因素決定的,是只有地球對物體有這種力呢,還是所有物體間都存在這種力呢?這就是我們今天要研究的萬有引力定律。 板書:萬有引力定律 (二)教學過程 1、萬有引力定律的推導 首先讓我們回到牛頓的年代,從他的角度進行一下思考吧。當時“日心說”已在科學界基本否認了“地心說”,如果認為只有地球對物體存在引力,即地球是一個特殊物體,則勢必會退回“地球是宇宙中心”的說法,而認為物體間普遍存在著引力,可這種引力在生活中又難以觀察到,原因是什么呢?(學生可能會答出:一般物體間,這種引力很小。如不能答出,教師可誘導。)所以要研究這種引力,只能從這種引力表現比較明顯的物體——天體的問題入手。當時有一個天文學家開普勒通過觀測數據得到了一個規律:所有行星軌道半徑的3次方與運動周期的.2次方之比是一個定值,即開普勒第 其中m為行星質量,R為行星軌道半徑,即太陽與行星的距離。也就是說,太陽對行星的引力正比于行星的質量而反比于太陽與行星的距離的平方。 而此時牛頓已經得到他的第三定律,即作用力等于反作用力,用在這里,就是行星對太陽也有引力。同時,太陽也不是一個特殊物體,它 用語言表述,就是:太陽與行星之間的引力,與它們質量的乘積成正比,與它們距離的平方成反比。這就是牛頓的萬有引力定律。如果改 其中G為一個常數,叫做萬有引力恒量。(視學生情況,可強調與物體重力只是用同一字母表示,并非同一個含義。) 應該說明的是,牛頓得出這個規律,是在與胡克等人的探討中得到的。 2、萬有引力定律的理解 下面我們對萬有引力定律做進一步的說明: (1)萬有引力存在于任何兩個物體之間。雖然我們推導萬有引力定律是從太陽對行星的引力導出的,但剛才我們已經分析過,太陽與行星都不是特殊的物體,所以萬有引力存在于任何兩個物體之間。也正因為此,這個引力稱做萬有引力。只不過一般物體的質量與星球相比過于小了,它們之間的萬有引力也非常小,完全可以忽略不計。所以萬有引力定律的表述是: 板書:任何兩個物體都是相互吸引的,引力的大小跟兩個物體的質 其中m1、m2分別表示兩個物體的質量,r為它們間的距離。 (2)萬有引力定律中的距離r,其含義是兩個質點間的距離。兩個物體相距很遠,則物體一般可以視為質點。但如果是規則形狀的均勻物體相距較近,則應把r理解為它們的幾何中心的距離。例如物體是兩個球體,r就是兩個球心間的距離。 (3)萬有引力是因為物體有質量而產生的引力。從萬有引力定律可以看出,物體間的萬有引力由相互作用的兩個物體的質量決定,所以質量是萬有引力的產生原因。從這一產生原因可以看出:萬有引力不同于我們初中所學習過的電荷間的引力及磁極間的引力,也不同于我們以后要學習的分子間的引力。 3、萬有引力恒量的測定 牛頓發現了萬有引力定律,但萬有引力恒量G這個常數是多少,連他本人也不知道。按說只要測出兩個物體的質量,測出兩個物體間的距離,再測出物體間的引力,代入萬有引力定律,就可以測出這個恒量。但因為一般物體的質量太小了,它們間的引力無法測出,而天體的質量太大了,又無法測出質量。所以,萬有引力定律發現了100多年,萬有引力恒量仍沒有一個準確的結果,這個公式就仍然不能是一個完善的等式。直到100多年后,英國人卡文迪許利用扭秤,才巧妙地測出了這個恒量。 這是一個卡文迪許扭秤的模型。(教師出示模型,并拆裝講解)這個扭秤的主要部分是這樣一個T字形輕而結實的框架,把這個T形架倒掛在一根石英絲下。若在T形架的兩端施加兩個大小相等、方向相反的力,石英絲就會扭轉一個角度。力越大,扭轉的角度也越大。反過來,如果測出T形架轉過的角度,也就可以測出T形架兩端所受力的大小。現在在T形架的兩端各固定一個小球,再在每個小球的附近各放一個大球,大小兩個球間的距離是可以較容易測定的。根據萬有引力定律,大球會對小球產生引力,T形架會隨之扭轉,只要測出其扭轉的角度,就可以測出引力的大小。當然由于引力很小,這個扭轉的角度會很小。怎樣才能把這個角度測出來呢?卡文迪許在T形架上裝了一面小鏡子,用一束光射向鏡子,經鏡子反射后的光射向遠處的刻度尺,當鏡子與T形架一起發生一個很小的轉動時,刻度尺上的光斑會發生較大的移動。這樣,就起到一個化小為大的效果,通過測定光斑的移動,測定了T形架在放置大球前后扭轉的角度,從而測定了此時大球對小球的引力。卡文迪許用此扭秤驗證了牛頓萬有引力定律,并測定出萬有引力恒量G的數值。這個數值與近代用更加科學的方法測定的數值是非常接近的。 卡文迪許測定的G值為6.754×10—11,現在公認的G值為6.67×10—11.需要注意的是,這個萬有引力恒量是有單位的:它的單位應該是乘以兩個質量的單位千克,再除以距離的單位米的平方后,得到力的單位牛頓,故應為Nm2/kg2. 板書:G=6.67×10—11Nm2/kg2 由于萬有引力恒量的數值非常小,所以一般質量的物體之間的萬有引力是很小的,我們可以估算一下,兩個質量50kg的同學相距0.5m時之間的萬有引力有多大(可由學生回答:約6.67×10—7N),這么小的力我們是根本感覺不到的。只有質量很大的物體對一般物體的引力我們才能感覺到,如地球對我們的引力大致就是我們的重力,月球對海洋的引力導致了潮汐現象。而天體之間的引力由于星球的質量很大,又是非常驚人的:如太陽對地球的引力達3.56×1022N。 五、課堂小結 本節課我們學習了萬有引力定律,了解了任何兩個有質量的物體之間都存在著一種引力,這個引力正比于兩個物體質量的乘積,反比于兩個物體間的距離。其大小的決定式為: 其中G為萬有引力恒量:G=6.67×10—11Nm2/kg2 另外,我們還了解了科學家分析物體、解決問題的方法和技巧,希望對我們今后分析問題、解決問題能夠有所借鑒。 六、說明 1、設計思路:本節課由于內容限制,以教師講授為主。為能夠吸引學生,引課時設計了一些學生習以為常的但又沒有細致思考過的問題。講授過程中以物理學史為主線,讓學生以科學家的角度分析、思考問題。力爭抓住這節課的有利時機,滲透“沒有絕對特殊的物體”這一引起物理學幾次革命性突破的辯證唯物主義觀點。 2、卡文迪許扭秤模型為自制教具,可仿課本插圖用金屬桿等焊制,外面可用有機玻璃制成外殼,并可拆卸。 教學目標 一、知識目標 1、知道變壓器的構造.知道變壓器是用來改變交流電壓的裝置. 2、理解互感現象,理解變壓器的工作原理. 3、掌握理想變壓器工作規律并能運用解決實際問題. 4、理解理想變壓器的原、副線圈中電壓、電流與匝數的關系,能應用它分析解決基本問題. 5、理解變壓器的輸入功率等于輸出功率.能用變壓器的功率關系解決簡單的變壓器的電流關系問題. 6、理解在遠距離輸電時,利用變壓器可以大大降低傳輸線路的電能消耗的原因. 7、知道課本中介紹的幾種常見的變壓器. 二、能力目標 1、通過觀察演示實驗,培養學生物理觀察能力和正確讀數的習慣. 2、從變壓器工作規律得出過程中培養學生處理實驗數據及總結概括能力. 3、從理想變壓器概念引入使學生了解物理模型建立的基礎和建立的意義. 三、情感目標 1、通過原副線圈的匝數與繞線線徑關系中體會物理學中的xx、統一美. 2、讓學生充分體會能量守恒定律的普遍xx及辯xx統一思想. 3、培養學生尊重事實,實事求是的科學精神和科學態度. 四、教學建議 教材分析及相應的教法建議 1、在學習本章之前,首先應明確的是,變壓器是用來改變交變電流電壓的變壓器不能改變恒定電流的電壓.互感現象是變壓器工作的基礎.讓學生在學習電磁感應的基礎上理解互感現象.這里的關鍵是明白原線圈和副線圈有共同的鐵芯,穿過它們的磁通量和磁通量的變化時刻都是相同的因而,其中的感應電動勢之比只與匝數有關.這樣原、副線圈的匝數不同,就可以改變電壓了. 2、在分析變壓器的原理時,課本中提到了次級線圈對于負載來講,相當于一個交流電源一般情況下,忽略變壓器的磁漏,認為穿過原線圈每一匝的磁通量與穿過副線圈的磁通量總是相等的這兩個條件,都是理想變壓器的工作原理的內容.利用課本中的這些內容,教師在課堂上,首先可以幫助學生分析變壓器原理,原線圈上加上交變流電后,鐵心中產生交變磁通量;在副線圈中產生交變電動勢,則副線圈相當于交流電源對外供電.在這個過程中,如果從能量角度分析,可以看成是電能(原線圈中的交變電流)轉換成磁場能(鐵心中的變化磁場),磁場能又轉換成電能(副線圈對外輸出電流).所以,變壓器是一個傳遞能量的裝置.如果不計它的'損失,則變壓器在工作中只傳遞能量不消耗能量。要使學生明白,理想變壓器是忽略了變壓器中的能量損耗,它的輸出功率與輸入功率相等,這樣才得出原、副線圈的電壓、電流與匝數的關系式.在解決有兩個副線圈的變壓器的問題時,這一點尤其重要.當然,在初學時,有兩個副線圈的變壓器的問題,不做統一要求,不必急于去分析這類問題.對于學有余力的學生,可引導他們進行分析討論。 3、學生對變壓器原理和變壓器中原、副線圈的電壓、電流的關系常有一些似是而非的模糊認識,引導學生認真討論章后習題,對學生澄清認識會有所幫助。 4、變壓器的電壓公式是直接給出的課本中利用原、副線圈的匝數關系,說明了什么是升壓變壓器和什么是降壓變壓器,這也是為了幫助學生能記住電壓關系公式.利用變壓器的輸出功率和輸人功率相等的關系,得到了i1i2=u1u2.建議教師做好用輸出負載調節輸入功率的演示實驗.引導學生注意觀察,當負載端接入的燈泡逐漸增多時,原、副線圈上的電壓基本上不發生變化,原線圈中的電流逐漸增大,副線圈中的電流也逐漸增大。 5、介紹幾種常見的變壓器,是讓學生能見到真實的變壓器的外型和了解變壓器的實際構造.教師應當盡可能多地找一些變壓器的給學生看一看.變壓器在生產和生活中有十分廣泛的應用.課本中介紹了一些,教學中可根據實際情況向學生進行介紹,或看掛圖、照片、實物,或參觀,以開闊學生眼界,增加實際知識。 6、電能的輸送,定xx地說明了在遠距離輸送電能時,采用變壓器進行高壓輸電可以大大減少輸電線路上的電能損失.這里重點描述了輸電線上的電流大小與造成的電熱損失的關系,教師應幫助學生分析,理解采用高壓輸電的必要xx. 五、教學重點、難點、疑點及解決辦法 1、重點: 變壓器工作原理及工作規律. 2、難點: (1)理解副線圈兩端的電壓為交變電壓. (2)推導變壓器原副線圈電流與匝數關系. (3)掌握公式中各物理量所表示對象的含義. 3、疑點: 變壓器鐵心是否帶電即如何將電能從原線圈傳輸出到副線圈. 4、解決辦法: (1)通過演示實驗來研究變壓器工作規律使學生能在實驗基礎上建立規律. (2)通過理想化模型建立及理論推導得出通過原副線圈電流與匝數間的關系. (3)通過運用變壓器工作規律的公式來解題使學生從實踐中理解公式各物理量的含義 一、設計思想 物理學是一門與自然、生活、技術進步和社會發展有著最為廣泛聯系的科學。讓學生封閉在既不聯系自然,也不聯系生產、生活,遠離科學探究樂趣,甚至根本不可能存在的“思辯游戲”式的難題和怪題的牢籠之中,他們是不可能熱愛物理課程的。所以要讓學生在體驗中獲得物理規律,在物理史實中領略思維的力量和美。本節課的設計特點是注重物理規律的發現和發展,對科學家的創造性思維品質和敢于置疑、堅持真理的獻身精神成為情感態度價值觀教育的好素材。另外,實驗的驗證是本節課必需要的。適當介紹一些物理學史的知識,通過對大量實例的分析,讓學生真正理解力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因。先是介紹了人類對力和運動關系的發展歷史,并著重講述了伽俐略的理想實驗及其重要的實驗思想。然后引入了牛頓第一定律,引入了慣性概念,并由此分析出力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因。 二、教材分析 牛頓第一定律是牛頓定律的基石,正是因為它破除了長達近兩千年的亞里士多德的錯誤,改變了人類的自然觀和世界觀,才導致牛頓第二定律得出。與此同時,它本身還包含著力、慣性、和參考系這些極富成果的科學概念,成為物理學理論的支柱和基石。另外,伽利略的研究過程蘊涵了重要的科學方法,教學中要引導學生領會牛頓第一定律的含義,充分說明伽利略“理想實驗”的實驗基礎和推理過程,展示了伽利略斜面理想實驗的猜想依據、推斷結果這一思維過程,通過教學讓學生明確運動和力的關系,提升對力、慣性、質量等基本概念的理解。慣性是學生學習運動和力的基礎,因其抽象難懂而成為難點。新課標中本節內容對學生有以下基本要求: 1.了解亞里士多德對力和運動關系的論述及存在的錯誤。 2.認識伽利略研究運動和力關系的思想方法,了解理想實驗的作用。 3.知道速度是描述物體運動狀態的物理量。 4.理解牛頓第一定律的內容,能夠運用牛頓第一定律解釋有關現象。 5.知道慣性是物體的固有屬性,知道質量是物體慣性大小的量度。 6.運用慣性概念,解釋有關實際問題。 在發展要求中: 1.了解運動學和動力學研究角度的差異。 2.會識別慣性系與非慣性系。 三、學情分析 本節所述內容在初中課本上已涉及到,初中課本中用到的標題是慣性定律,所以學生已有一定的基礎,關鍵是如何讓學生加深對牛頓第一定律的理解。對力和運動的關系,從日常經驗出發,人們往往會產生錯誤的認識,所以使學生建立起運動改變的原因在于物體間的相互作用力的觀點,不是輕而易舉的事情。在對慣性的學習中,這仍是學生難于理解的問題。許多學生把物體具有保持勻速直線運動和靜止狀態的`性質與物體在這種狀態下的特點混為一談。 四、教學目標 1、知識、技能目標: (1)理解牛頓第一定律的內容及意義。 (2)理解慣性,知道日常生活中由于慣性而產生的簡單現象,會解釋日常生活中的慣性現象。 2、能力、方法目標:培養學生嚴謹的邏輯推理能力;通過對大量實例的分析,培養學生歸納、綜合能力。善于思考、善于總結,把物理與實際生活緊密結合。 3、情感、態度目標:讓學生知道科學研究過程的艱難,領悟實驗加推理的科學研究方法。 五、重點難點 本節的重點是伽利略理想實驗,難點是對慣性的理解。 六、教學策略與手段 探究式教學,按物理史實為線索展示物理規律的形成。 七、課前準備 自制理想斜面實驗器(用有很小凹槽的柔軟鋁塑板作為軌道)、氣墊導軌。 八、教學過程 1、創設情景、新課引入 (1)引導學生看兩張來自生活的圖片(多媒體投影): ①警察叫司機系安全帶,為什么? ②亞洲飛人柯受良駕車飛越黃河,他憑什么有這種膽識去飛越氣勢磅礴的黃河呢? (2)演示一個慣性現象的小實驗:用棒敲打疊放的象棋子。 通過生活中的一些現象引起學生探求物理知識的興趣,同時為慣性的學習打下伏筆。 2、歷史回顧 首先讓同學看一個實驗:用手推車,車前進,停止用力,車停止。 設問:生活中還有哪些類似此類的現象?(由學生思考后回答) 學生答:可能有如靜止的自行車用力踩腳踏板才開始運動,如沒有對車繼續用力,它最終會停下來。靜止的秋千用力時,它會擺動起來。停止用力時,它會最終停下來,等等。 一、教材分析 本節教材選自人民教育出版社全日制普通高中課程標準實驗教科書(物理2·必修)第五章《曲線運動》第六節《向心力》。 教材的內容方面來看,本章節主要講解了向心力的定義、定義式、方向及驗證向心力的表達式,變速圓周運動和一般曲線運動。前面幾節已經學習了曲線運動、圓周運動、向心加速度,這節講的是描述使物體做圓周運動的合外力,是對物體運動認識上的升華,為接下來萬有引力的的學習奠定了基礎。所以在整個教材體系中起了承上啟下的作用,并且這樣的安排由簡單到復雜,符合學生的認知規律。 從教材的地位和作用方面來看,本章節是運動學中的重要概念,也是高一年級物理課程中比較重要的概念之一,是對物體運動認識上的升華,它把運動學和動力學聯系在了一起,具有承上啟下的橋梁作用,也是學生知識系統中不可或缺的重要組成部分。 二、學情分析 【知識基礎方面】在學習本節課前學生已經學習了曲線運動、圓周運動、向心加速度,具備了探究向心力的基本知識和基本技能,這為本節課的探究性學習起到了鋪墊作用。 【思維基礎方面】高一的學生通過初中科學和第一學期的學習,具有了一定的物理思維方法和較強的.計算能力,但接受能力尚欠缺,需要教師正確的引導和啟發。 【情感態度方面】在學生的生活經驗中,與向心力有關的現象有,但是有一些是錯誤的這就給學生理解向心力的概念帶來困難。 三、教學目標 【知識技能目標】理解向心力的定義; 能說出向心力的定義、寫出向心力的定義式和單位理解向心力的作用效果;用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式; 【過程方法目標】 通過對向心力,向心加速度,圓周運動,牛頓第二定律的理解與學習,相互聯系,體驗對物理概念的學習方法 【情感態度與價值觀目標】 通過用概念前后聯系的方法得出加速度的概念,感悟到探索問題解決問題的興趣和學無止境的觀點; 通過向心力的教學引導學生從現實的生活經歷與體驗出發,激發學生的學習興趣;通過一些有趣的實驗實驗,加深學生的印象,容易讓學生理解,引起學生興趣; 四、重點與難點 重點:向心力表達式驗證,向心力來源與作用效果。設定一定運動情景,來驗證向心力表達式。來源進行舉例說明,進行受力分析。(重點如何落實) 難點:向心力表達式的驗證。通過用圓錐擺粗濾驗證表達式,通過圓錐擺做勻速圓周運動解釋原理,分析其在運動角度和手里角度的合外力,測量數據與測量器材,一步步得出表達式的正確。(難點咋么突破) 五、教學方法與手段 教學方法:演示法,講授法,討論法教學手段:多媒體,口述 六、教學過程 1.引入 回顧本章內容,復習向心加速度,放一個有關視屏,向同學提問物體為甚么做圓周運動? 2.新課教學(熟悉一下過渡) 一、做小球做圓周運動的實驗,多問題進行思考,得出向心力特點進行總結 二、教授有關向心力的有關知識并進行一定補充。 三、用圓錐擺粗濾驗證向心力表達式小結:向心力定義表達式 一、教學目標 【知識與技能】 1、知道常見的形變,了解物體的彈性; 2、知道彈力產生的條件; 3、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。 【過程與方法】 通過探究彈力的存在,能提高在實際問題中確定彈力方向的能力,體會假設推理法解決問題的巧妙。 【情感態度與價值觀】 觀察和了解形變的有趣現象,感受自然界的奧秘,感受學習物理的樂趣,建立把物理學習與生活實踐結合起來的習慣。 二、教學重難點 【重點】 彈力產生的條件及彈力方向的.判定 【難點】 接觸的物體是否發生形變及彈力方向的確定 三、教學過程 環節一:導入新課 教學一開始前,給每個學生小組分發彈簧和尺子,讓每個小組試著把玩這些物件,如用力拉或壓彈簧,用力彎動尺子等。在操作過程中思考被拉或壓的彈簧,彎動的尺子的有什么共同點是什么?大家可否試著舉出生活中其他的一些諸如這個彈簧和尺子的例子? 物體的形狀都發生了改變。由此引入物體的形態發生了變化是源于物體都受到了力的作用,這種力就是今天要學習的彈力。 環節二:新課講授 (一)彈性形變和彈力 概念:物體在力的作用下形狀或體積的改變叫做形變。 提問:剛才舉的那些例子都很容易觀察到,如果一本書放在桌面上,書和桌面發生形變了沒有? 學生會產生疑惑分歧,但教師此時可以不用詳解,而是做現場演示實驗1,讓學生觀察用手擠壓時XX形變(雙手握住注滿紅墨水的燒瓶,用力擠壓底部。上插玻璃管中的紅墨水液面上升。) 為了讓學生有更直觀深刻的印象,也會用視頻播放演示實驗2:桌面微小形變的激光演示(在一個大桌上放兩個平面鏡M和N,讓一束光依次被這兩面鏡子反射,最后射在刻度尺上形成一個光點。用力壓桌面,觀察刻度尺上光點位置的變化。) 學生觀察后思考:通過上面的實驗,我們觀察到什么樣的實驗現象?我們用了什么樣的方法?那書放在桌面上,書和桌面發生形變了沒有? 分析得出:通過微觀放大的方法觀察,我們發現原來不容易觀察的瓶子和桌面也發生了形變。 歸納:由此我們可以想到一切物體都可以發生形變,形變分為很多種類,有些物體在形變后能夠恢復原狀,這種形變叫做彈性形變。 提問:發生彈性形變的物體是不是在所有的情況下都可以恢復原狀呢?請舉例說明? 學生能舉出有時彈簧拉得過長就恢復不了原狀。指出:如果形變過大,超過一定的限度,撤去作用力后物體不能完全恢復原來的形狀,這個限度叫做彈性限度。 根據前面的鋪墊,總結彈力的概念:發生形變的物體,由于要恢復原狀,對與它接觸的物體會產生力的作用,這種力叫做彈力。例舉蹦床的例子說明。 (二)幾種彈力的方向 教師在黑板上畫出書與桌面之間的相互作用力,與學生一起分析之間的相互作用關系,指出書對桌面的壓力和桌面對書的支持力都是彈力。 舉出實例:給出吊燈圖片,做出分析。以燈為研究受力對象,鏈子指向鏈子收縮的方向吊住吊燈,鏈子發生形變。鏈子被拉長,就要企圖恢復形變。這里施力物體——鏈子,受力物體——燈。這時候鏈子對燈的拉力的方向是——豎直向上,指向鏈子收縮的方向。 做出總結:彈力方向——施力物體形變恢復的方向;與施力物體形變方向相反。壓力和支持力的方向總是垂直于接觸面指向受力物體,繩的拉力總是沿著繩子指向繩收縮的方向。 環節三:鞏固提高 給出如下三個圖片,要求學生畫出彈力的示意圖。 歸納總結: 三種接觸情況下彈力的方向: (1)面面接觸,垂直于接觸面指向被支持的物體 (2)點面接觸,垂直于接觸面指向被支持的物體 (3)點點接觸,垂直于接觸點的切面指向被支持物體。 環節四:小結作業 小結:師生歸納彈力的相關知識點。 作業:預習后面胡克定律,了解彈力大小的特點。 四、板書設計 五、教學反思 【高中物理的優秀教案】相關文章: 高中物理的優秀教案09-09 高中物理優秀教案02-28 高中物理的優秀教案01-14 高中物理《電勢能》優秀教案09-04 高中物理《磁性材料》優秀教案09-05 《波的干涉和衍射》高中物理優秀教案09-05 高中物理《運動快慢的描述速度》的優秀教案08-26 高中物理《電勢和電勢差》優秀教案09-03 高中物理《彈力》教案08-18 高中物理的優秀教案 5
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