高中物理的優(yōu)秀教案(通用14篇)
作為一位杰出的老師,就難以避免地要準(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。來(lái)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(yōu)秀教案,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
高中物理的優(yōu)秀教案 1
教學(xué)目標(biāo)
。ㄒ唬┲R(shí)與技能
1.知道與電流磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)相關(guān)的物理學(xué)史。
2.知道電磁感應(yīng)、感應(yīng)電流的定義。
。ǘ┻^(guò)程與方法
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。
。ㄈ┣楦、態(tài)度與價(jià)值觀
1.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。
2.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。
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
知道與電流磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)相關(guān)的物理學(xué)史。領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法和艱難歷程。培養(yǎng)不怕失敗、勇敢面對(duì)挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志。
教學(xué)難點(diǎn)
領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法和艱難歷程。培養(yǎng)不怕失敗、勇敢面對(duì)挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志。
教學(xué)方法
教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生自主閱讀、思考,討論、交流學(xué)習(xí)成果。
教學(xué)手段
計(jì)算機(jī)、投影儀、錄像片
教學(xué)過(guò)程
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。
二、法拉第心系“磁生電”------電磁感應(yīng)現(xiàn)象
教師活動(dòng):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。
三、科學(xué)的足跡
1、科學(xué)家的.啟迪 教材P4
2、偉大的科學(xué)家法拉第 教材
四、實(shí)例探究
【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)
五、學(xué)生的思考:
1、我們可以通過(guò)哪些實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)象來(lái)說(shuō)明(證實(shí))磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象有聯(lián)系
2、如何讓磁生成電?
高中物理的優(yōu)秀教案 2
教學(xué)目標(biāo)
。ㄒ唬┲R(shí)與技能
1.知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
2.會(huì)使用線圈以及常見(jiàn)磁鐵完成簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。
。ǘ┻^(guò)程與方法
學(xué)會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察、記錄結(jié)果、分析論證得出結(jié)論的科學(xué)探究方法
。ㄈ┣楦、態(tài)度與價(jià)值觀
滲透物理學(xué)方法的教育,通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)探究,理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。舉例說(shuō)明電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)探究,理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。
教學(xué)難點(diǎn):感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。
教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)觀察法、分析法、實(shí)驗(yàn)歸納法、講授法
教學(xué)手段
條形磁鐵(兩個(gè)),導(dǎo)體棒,示教電流表,線圈(粗、細(xì)各一個(gè)),學(xué)生電源,開(kāi)關(guān),滑動(dòng)變阻器,導(dǎo)線若干,
教學(xué)過(guò)程
一、基本知識(shí)
。ㄒ唬┲R(shí)準(zhǔn)備
、俅磐
定義:公式:?=BS 單位:符號(hào):
推導(dǎo):B=?/S,磁感應(yīng)強(qiáng)度又叫磁通密度,用Wb/ m2表示B的單位;
計(jì)算:當(dāng)B與S垂直時(shí),或當(dāng)B與S不垂直時(shí),?的計(jì)算
②初中知識(shí)回顧:當(dāng)閉合電路的一部分做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
電磁感應(yīng)現(xiàn)象:由磁產(chǎn)生電的現(xiàn)象
(二)新課講解
1、實(shí)驗(yàn)一:閉合電路的部分導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中切割磁感線,教材P6圖4.2-1
探究導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)快慢與電流表示數(shù)大小的關(guān)系.
實(shí)驗(yàn)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(shù)大小的關(guān)系
2、模仿法拉第的實(shí)驗(yàn):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。ǜ淖兓變阻器的.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(shù)的
關(guān)系
3、分析論證:
實(shí)驗(yàn)一:磁場(chǎng)強(qiáng)度不發(fā)生變化,但閉合線圈的面積發(fā)生變化;
實(shí)驗(yàn)二:①磁鐵插入線圈時(shí),線圈的面積不變,但磁場(chǎng)由弱變強(qiáng);
、诖盆F從線圈中抽出時(shí),線圈的面積也不改變,磁場(chǎng)由強(qiáng)變?nèi)酰?/p>
實(shí)驗(yàn)三:①通電線圈插入大線圈時(shí),大線圈的面積
不變,但磁場(chǎng)由弱變強(qiáng);
、谕娋圈從大線圈中抽出時(shí),大線圈的
面積也不改變,但磁場(chǎng)由強(qiáng)變?nèi)酰?/p>
③當(dāng)迅速移動(dòng)滑線變阻器的滑片,小線圈
中的電流迅速變化,電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也隨
之而變化,而大線圈的面積不發(fā)生變化,
但穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生了變化。
4、歸納總結(jié):
在幾種實(shí)驗(yàn)中,有的磁感應(yīng)強(qiáng)度沒(méi)有發(fā)生變化,面積發(fā)生了變化;而又有的線圈的面積沒(méi)有變化,但穿過(guò)線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生了變化。其共同點(diǎn)是穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生了變化。磁通量變化的快慢與閉合回路中感應(yīng)電流的大小有關(guān)。
結(jié)論:只要穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。
5、課堂總結(jié):
1、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:①電路閉合;②穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生改變
2、電磁感應(yīng)現(xiàn)象:利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象
3、感應(yīng)電流:由磁場(chǎng)產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流
6、例題分析
例1、右圖哪些回路中比會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
例2、如圖,要使電流計(jì)G發(fā)生偏轉(zhuǎn)可采用的方法是
A、K閉合或斷開(kāi)的瞬間 B、K閉合,P上下滑動(dòng)
C、在A中插入鐵芯 D、在B中插入鐵芯
7、練習(xí)與作業(yè)
1、關(guān)于電磁感應(yīng),下列說(shuō)法中正確的是
A導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體內(nèi)一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
B導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體內(nèi)一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
C閉合電路在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),電路中一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
D穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化,電路中一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
2、恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一圓形閉合圓形線圈,線圈平面垂直于磁場(chǎng)方向,當(dāng)線圈在此磁場(chǎng)中做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流
A線圈沿自身所在的平面做勻速運(yùn)動(dòng)
B線圈沿自身所在的平面做加速直線運(yùn)動(dòng)
C線圈繞任意一條直徑做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)
D線圈繞任意一條直徑做變速轉(zhuǎn)動(dòng)
3、如圖,開(kāi)始時(shí)距形線圈平面與磁場(chǎng)垂直,且一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)外,另一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi),若要使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,下列方法中可行的是
A以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)
B以oo/為軸轉(zhuǎn)動(dòng)
C以ad為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)過(guò)的角度小于600)
D以bc為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)過(guò)的角度小于600)
4、如圖,距形線圈abcd繞oo/軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是
A線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90?的過(guò)程中,穿過(guò)線圈的磁通量不斷減小
B線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90?的過(guò)程中,穿過(guò)線圈的磁通量不斷增大
C線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180?的過(guò)程中,穿過(guò)線圈的磁通量沒(méi)有發(fā)生變化
D線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)360?的過(guò)程中,穿過(guò)線圈的磁通量沒(méi)有發(fā)生變化
6、在無(wú)限長(zhǎng)直線電流的磁場(chǎng)中,有一閉合的金屬線框abcd,線框平面與直導(dǎo)線ef在同一平面內(nèi)(如圖),當(dāng)線框做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí),線框中能產(chǎn)生感應(yīng)電流
A、水平向左運(yùn)動(dòng)B、豎直向下平動(dòng)
C、垂直紙面向外平動(dòng)D、繞bc邊轉(zhuǎn)動(dòng)
高中物理的優(yōu)秀教案 3
三維教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)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(xiàn)象和干涉圖樣;
(1)知道什么是波的衍射現(xiàn)象,知道波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件;
。2)知道干涉現(xiàn)象、波的衍射現(xiàn)象都是波所特有的現(xiàn)象。
2、過(guò)程與方法:
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀:
教學(xué)重點(diǎn):
波的疊加原理、波的干涉條件、干涉現(xiàn)象和干涉圖樣、波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。
教學(xué)難點(diǎn):
波的干涉圖樣
教學(xué)方法:
實(shí)驗(yàn)演示
教學(xué)教具:
長(zhǎng)繩、發(fā)波水槽(電動(dòng)雙振子)、音叉
(一)引入新課
大家都熟悉“聞其聲不見(jiàn)其人”的物理現(xiàn)象,這是什么原因呢?通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí),我們就會(huì)知道,原來(lái)波遇到狹縫、小孔或較小的障礙物時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種特有得現(xiàn)象,這就是波的衍射。
(二)進(jìn)行新課
波在向前傳播遇到障礙物時(shí),會(huì)發(fā)生波線彎曲,偏離原來(lái)的直線方向而繞到障礙物的背后繼續(xù)轉(zhuǎn)播,這種現(xiàn)象就叫做波的衍射。
1. 波的衍射
(1)波的衍射: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。
哪些現(xiàn)象是波的衍射現(xiàn)象?(在水塘里,微風(fēng)激起的水波遇到露出水面的小石頭、蘆葦?shù)募?xì)小的障礙物,會(huì)繞過(guò)它們繼續(xù)傳播。)
實(shí)驗(yàn):下面我們用水波槽和小擋板來(lái)做,請(qǐng)大家認(rèn)真觀察。
現(xiàn)象:水波繞過(guò)小擋板繼續(xù)傳播。將小擋板換成長(zhǎng)擋板,
重新做實(shí)驗(yàn):
現(xiàn)象:水波不能繞到長(zhǎng)擋板的背后傳播。這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明發(fā)生衍生的條件與障礙物的大小有關(guān)。
(2)衍射現(xiàn)象的條件
演示:在水波槽里放兩快小擋板,當(dāng)中留一狹縫,觀察波源發(fā)出的水波通過(guò)窄縫后怎樣傳播。
第一、保持水波的波長(zhǎng)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(xiàn)象:在窄縫的寬度跟波長(zhǎng)相差不多的情況下,發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。水波繞到擋板后面繼續(xù)傳播。(參見(jiàn)課本圖10-26甲)
在窄縫的寬度比波長(zhǎng)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(qū)”。(參見(jiàn)課本圖10-26乙)
第二、保持窄縫的寬度不變,改變水波的波長(zhǎng)(由小到大),將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用投影儀投影在大屏幕上?梢钥吹剑涸谡p不變的情況下,波長(zhǎng)越長(zhǎng),衍射現(xiàn)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(shí)驗(yàn)時(shí)拍下的照片。甲中波長(zhǎng)是窄縫寬度的3/10,乙中波長(zhǎng)是窄縫寬度的5/10,丙中波長(zhǎng)是窄縫寬度的7/10.
通過(guò)對(duì)比可以看出:窄縫寬度跟波長(zhǎng)相差不多時(shí),有明顯的衍射現(xiàn)象。
窄縫寬度比波長(zhǎng)大得多時(shí),衍射現(xiàn)象越不明顯。窄縫寬度與波長(zhǎng)相比非常大時(shí),水波將直線傳播,觀察不到衍射現(xiàn)象。
結(jié)論:只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多,或者比波長(zhǎng)更小時(shí),才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。一切波都能發(fā)生衍射,衍射是波的特有現(xiàn)象。
2、波的疊加
我們有這樣的生活經(jīng)驗(yàn):將兩塊石子投到水面上的兩個(gè)不同地方,會(huì)激起兩列圓形水波。它們相遇時(shí)會(huì)互相穿過(guò),各自保持圓形波繼續(xù)前進(jìn),與一列水波單獨(dú)傳播時(shí)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(shuō),振動(dòng)頻率、振動(dòng)方向都不相同的幾列波在介質(zhì)中疊加時(shí),情形是很復(fù)雜的。我們只討論一種最簡(jiǎn)單的但卻是最重要的情形,就是兩個(gè)振動(dòng)方向、振動(dòng)頻率都相同的波源所發(fā)出的波的疊加。
演示:在發(fā)波水槽實(shí)驗(yàn)裝置中,振動(dòng)著的金屬薄片AB,使兩個(gè)小球S1、S2同步地上下振動(dòng),由于小球S1、S2與槽中的水面保持接觸,構(gòu)成兩個(gè)波源,水面就產(chǎn)生兩列振動(dòng)方向相同、頻率也相同的波,這樣的兩列波相遇時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象如課本圖10-29所示。為什么會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢?我們可以用波的疊加原理來(lái)解釋。
課本圖10-30所示的是產(chǎn)生上述現(xiàn)象的示意圖。S1和S2表示兩列波的波源,它們所產(chǎn)生的波分別用兩組同心圓表示,實(shí)線圓弧表示波峰中央,虛線圓弧表示波谷中央。
某一時(shí)刻,如果介質(zhì)中某點(diǎn)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(diǎn)],則該點(diǎn)(a點(diǎn))的位移是正向最大值,等于兩列波的'振幅之和。經(jīng)過(guò)半個(gè)周期,兩列波各前進(jìn)了半個(gè)波長(zhǎng)的距離,a點(diǎn)就處在這兩列波的波谷中央相遇處,該點(diǎn)(a點(diǎn))的位移就是負(fù)向最大值。再經(jīng)過(guò)半個(gè)周期,a點(diǎn)又處在兩列波的波峰中央相遇處。這樣,a點(diǎn)的振幅就等于兩列波的振幅之和,所以a點(diǎn)的振動(dòng)總是最強(qiáng)的。這些振動(dòng)最強(qiáng)的點(diǎn)都分布在課本圖10-30中畫(huà)出的粗實(shí)線上。
某一時(shí)刻,介質(zhì)中另一點(diǎn)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(diǎn)],該點(diǎn)位移等于兩列波的振幅之差。經(jīng)過(guò)半個(gè)周期,該點(diǎn)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(jīng)過(guò)半個(gè)周期,該點(diǎn)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(diǎn)振動(dòng)的振幅就等于兩列波的振幅之差,所以該點(diǎn)的振動(dòng)總是最弱的。如果兩列波的振幅相等,這一點(diǎn)的振幅就等于零。這就是為什么在某些區(qū)域水面呈現(xiàn)平靜的原因。這些振動(dòng)最弱的點(diǎn)都分布在課本圖10-30中畫(huà)出的粗虛線上?梢钥闯觯駝(dòng)最強(qiáng)的區(qū)域和振動(dòng)最弱的區(qū)域是相互間隔開(kāi)的。
頻率相同的波,疊加時(shí)形成某些區(qū)域的振動(dòng)始終加強(qiáng),另一些區(qū)域的振動(dòng)始終減弱,并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互間隔,這種現(xiàn)象叫做波的干涉(inerference)。形成的圖樣叫做干涉圖樣。
只有兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向相同的波源發(fā)出的波,疊加時(shí)才會(huì)獲得穩(wěn)定的干涉圖樣,這樣的波源叫做相干波源,它們發(fā)出的波叫做相干波。不僅水波,一切波都能發(fā)生干涉,干涉現(xiàn)象是一切波都具有的重要特征之一。
演示:敲擊音叉使其發(fā)聲,然后轉(zhuǎn)動(dòng)音叉,就可以聽(tīng)到聲音忽強(qiáng)忽弱。這就是聲波的干涉現(xiàn)象。
。1)做波的干涉:頻率相同的波,疊加時(shí)形成某些區(qū)域的振動(dòng)始終加強(qiáng),另一些區(qū)域的振動(dòng)始終減弱,并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互間隔,這種現(xiàn)象叫做波的干涉。形成的圖樣叫做干涉圖樣。
。2)特點(diǎn):干涉現(xiàn)象是一切波都具有的現(xiàn)象。
。3)產(chǎn)生條件:兩列波的頻率必須相同。
高中物理的優(yōu)秀教案 4
一、教材分析
“實(shí)驗(yàn):測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”是人教版高中物理選修3-1第二章第九節(jié)的內(nèi)容,它是閉合電路歐姆定律的深化和實(shí)際應(yīng)用,學(xué)生通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),既能鞏固電學(xué)問(wèn)題的分析思路,加深對(duì)閉合電路歐姆定律的理解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生合作、探究、交流能力,具有很重要的實(shí)際意義。
二、教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1、理解閉合電路歐姆定律內(nèi)容
2、理解測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的基本原理,體驗(yàn)測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的探究過(guò)程。
3、用解析法和圖象法求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
4、使學(xué)生掌握利用儀器測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法,并通過(guò)設(shè)計(jì)電路和選擇儀器,開(kāi)闊思路,激發(fā)興趣。
二、過(guò)程與方法
1、體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)研究中獲取數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、尋找規(guī)律的科學(xué)思維方法。
2、學(xué)會(huì)利用圖線處理數(shù)據(jù)的方法。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
使學(xué)生理解和掌握運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段處理物理問(wèn)題的基本程序和技能,具備敢于質(zhì)疑的習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度和不斷求索的精神,培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、思維能力和操作能力,提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和興趣。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):利用圖線處理數(shù)據(jù)
難點(diǎn):如何利用圖線得到結(jié)論以及實(shí)驗(yàn)誤差的分析
四、學(xué)情分析
1.知識(shí)基礎(chǔ)分析:
①掌握了閉合電路歐姆定律,會(huì)利用該定律列式求解相關(guān)問(wèn)題。
、谡莆樟穗娏鞅怼㈦妷罕淼氖褂梅椒。
2.學(xué)習(xí)能力分析:
①學(xué)生的觀察、分析能力不斷提高,能夠初步地、獨(dú)立發(fā)現(xiàn)事物內(nèi)在聯(lián)系和一般規(guī)律的能力。
、诰哂谐醪降母爬w納總結(jié)能力、邏輯推力能力、綜合分析能力。
五、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)法,講解法
六、課前準(zhǔn)備
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備:預(yù)習(xí)學(xué)案。
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:兩人一組,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)教學(xué)。
七、課時(shí)安排:
1課時(shí)
八、教學(xué)過(guò)程
。ㄒ唬╊A(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
。ǘ┣榫耙搿⒄故灸繕(biāo)
回顧上節(jié)所學(xué)內(nèi)容,引入新內(nèi)容
教師: 上堂課我們學(xué)習(xí)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(xiě)?
學(xué)生: 閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,跟整個(gè)電路的電阻成反比,這就是閉合電路的歐姆定律。
提出問(wèn)題:現(xiàn)在有一個(gè)干電池,要想測(cè)出其電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,你需要什么儀器,采用什么樣的電路圖,原理是什么?
學(xué)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+I(xiàn)r,只需測(cè)出幾組相應(yīng)的數(shù)值便可得到,可以采用以下的電路圖:
這幾種方法均可測(cè)量,今天我們這節(jié)課選擇用 測(cè)量的這一種。
(三)合作探究、精講點(diǎn)播
1.實(shí)驗(yàn)原理:閉合電路歐姆定律E=U+I(xiàn)r
2.實(shí)驗(yàn)器材:
學(xué)生回答: 測(cè)路端電壓; 測(cè)干路電流,即過(guò)電源的電流。需測(cè)量的是一節(jié)干電池,電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,內(nèi)電阻大約為零點(diǎn)幾歐。
電流表、電壓表及滑動(dòng)變阻器的規(guī)格要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體需要來(lái)確定,看看我們用到的電路圖里面 、 各需測(cè)的是什么?
提出問(wèn)題:選用電路圖時(shí),還可將 接在外面,原則上也是可以的,那么我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)是否兩個(gè)都可以,還是哪一個(gè)更好?為什么?
學(xué)生回答:兩種方式測(cè)量都會(huì)帶來(lái)誤差。
采用圖1 示數(shù)準(zhǔn)確 示數(shù)偏小
采用圖2 示數(shù)準(zhǔn)確 示數(shù)偏小
選用哪種方式,要根據(jù)實(shí)際測(cè)量的需要確定,現(xiàn)在要想測(cè)出電源的內(nèi)阻,如果采用圖2方式,最后得到的結(jié)果相當(dāng)于電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻的總和,而兩者相差又不太多,這樣一來(lái)誤差就會(huì)比較大,所以應(yīng)采用圖1的.電路圖。明確各儀器的規(guī)格:
電流表0~0.6A量程,電壓表0~3V量程。
滑動(dòng)變阻器0~50Ω。
此外,開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干。
3.數(shù)據(jù)處理:
原則上,利用兩組數(shù)據(jù)便可得到結(jié)果,但這樣做誤差會(huì)比較大,為此,我們可以多測(cè)幾組求平均,也可以將數(shù)據(jù)描在圖上,利用圖線解決問(wèn)題。
明確:
①圖線的縱坐標(biāo)是路端電壓,它反映的是:當(dāng)電流I增大時(shí),路端電壓U將隨之減小,U與I成線性關(guān)系,U=E—Ir。也就是說(shuō)它所反映的是電源的性質(zhì),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(shí)驗(yàn)中至少得到5組數(shù)據(jù),畫(huà)在圖上擬合出一條直線。要求:使多數(shù)點(diǎn)落在直線上,并且分布在直線兩側(cè)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)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(zhǎng),與橫縱軸的交點(diǎn)各代表什么情況?
歸納:將圖線兩側(cè)延長(zhǎng),分別交軸與A、B點(diǎn)。
A點(diǎn)意味著開(kāi)路情況,它的縱軸截距就是電源電動(dòng)勢(shì)E。
說(shuō)明:
、貯、B兩點(diǎn)均是無(wú)法用實(shí)驗(yàn)實(shí)際測(cè)到的,是利用得到的圖線向兩側(cè)合理外推得到的。
、谟捎趓一般很小,得到的圖線斜率的絕對(duì)值就較小。為了使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確,可以將縱軸的坐標(biāo)不從零開(kāi)始,計(jì)算r時(shí)選取直線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)求得。
4.誤差分析:
實(shí)驗(yàn)中的誤差屬于系統(tǒng)誤差,請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)一步討論,得到的數(shù)值是偏大還是偏?(提示:利用圖線及合理的推理)
可以請(qǐng)幾位同學(xué)發(fā)言,最后得到結(jié)論。
因?yàn)?電壓表的分流作用
所以 I真=I測(cè)+I(xiàn)v
即 (I真—I測(cè))↑,
反映在圖線上:
當(dāng) U=0時(shí),Iv→0 I→I真
故 r真>r測(cè) E真>E測(cè)
5.布置作業(yè):
認(rèn)真看書(shū),寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
(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)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)并對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的反饋糾正。(課堂實(shí)錄)
。ㄎ澹┌l(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
九、板書(shū)設(shè)計(jì)
一、實(shí)驗(yàn)原理:
二、實(shí)驗(yàn)步驟:
三、數(shù)據(jù)處理:
計(jì)算:
圖像:
四、誤差分析:
十、教學(xué)反思:本節(jié)課重在數(shù)據(jù)處理、誤差分析。
學(xué)校:臨清三中 學(xué)科:物理 編寫(xiě)人:孫風(fēng)武 審稿人:盛淑貞
多用電表學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
學(xué)習(xí)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法,掌握科學(xué)測(cè)量的主要步驟。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
測(cè)定電源的________________。
二、實(shí)驗(yàn)原理
1、圖2.6-1中,電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r,與路端電壓U、電流I的關(guān)系可寫(xiě)為
E=______________。(1)
2、圖2.6-2中,電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r、電流I、電阻R的關(guān)系可寫(xiě)為
E=______________。(2)
3、圖2.6-3中電源E、內(nèi)電阻r、路端電壓U、電阻R的關(guān)系可寫(xiě)為
E=______________。(3)
E r R
E r R
圖2.6-2 圖2.6-3
實(shí)驗(yàn)原理1是本節(jié)課的重點(diǎn)。測(cè)出幾組U,I數(shù)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(cè)出幾組U,I值,然后在U-I坐標(biāo)平面內(nèi)描出各組U、I值所對(duì)應(yīng)的點(diǎn),然后通過(guò)這些點(diǎn)畫(huà)一直線,如圖2.6-4所示,直線與縱軸的的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)就是電池的電動(dòng)勢(shì)的大小,直線與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)就是電池的短路電流Io=E/r,因此可求的內(nèi)電阻r=E/Io。
三、實(shí)驗(yàn)器材
_________ 、__________、__________、__________、開(kāi)關(guān)、
導(dǎo)線。
三、提出疑惑
同學(xué)們,通過(guò)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)
學(xué)會(huì)科學(xué)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法,有公式法和圖像法。
學(xué)習(xí)重難點(diǎn):圖像法計(jì)算E、r。
二、學(xué)習(xí)過(guò)程
實(shí)驗(yàn)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(dòng)觸頭位置使連入電路中的有效阻值_______。 圖2.6-4
2.測(cè)幾組(I,U)值。閉合電鍵,移動(dòng)變阻器觸頭位置,使電流有明顯示數(shù),記下一組(I,U)值,斷開(kāi)電鍵。用同樣方法,多次移動(dòng)變阻器觸頭位置,記錄多組(I,U)值,然后斷開(kāi)電鍵。
3.建立坐標(biāo)系、描點(diǎn)?v軸表示__________,橫軸表示__________,取合適的標(biāo)度,使所描坐標(biāo)點(diǎn)分布絕大部分坐標(biāo)紙,必要時(shí)縱坐標(biāo)可以_________________。
4.據(jù)描出的坐標(biāo)點(diǎn)作出U-I圖像。應(yīng)使圖象盡量多的通過(guò)描出的點(diǎn),不在圖象上的點(diǎn)要盡量對(duì)稱的分布于圖線兩側(cè),誤差很大,應(yīng)堅(jiān)決舍棄。
5.測(cè)算電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。準(zhǔn)確讀出U-I圖線與縱軸和橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo),并帶入U(xiǎn)=E-Ir中,算出E=?r=?
【典型例題】
用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r,所用的電路如圖2.6-5所示,一位同學(xué)測(cè)得六組數(shù)據(jù)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(jù)這些數(shù)據(jù)在圖2.6-6中作出U-I圖線。
。2)根據(jù)圖線得出電池的電動(dòng)勢(shì)E=____V,電池的內(nèi)電阻r= ________ 。
。3)若不作出圖線,只選用其中兩組U和I數(shù)據(jù), 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(jié)果,選用第______組和第 ______組的數(shù)據(jù),求得E和r誤差最大。
。ㄈ┓此伎偨Y(jié)
誤差分析是難點(diǎn)
(四)當(dāng)堂檢測(cè)
1.在《測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻》的實(shí)驗(yàn)中,待測(cè)電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線配合下列哪些儀器.可以達(dá)到測(cè)定目的( )
A.一只電流表和一只滑動(dòng)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(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理方法,其中既減小偶然誤差,又直觀、簡(jiǎn)便的方法是 ( )
A.測(cè)出兩組I,U的數(shù)據(jù),代入方程組E=U1+I1r和E=U2+I2r中,即可求出E和r
B.多測(cè)幾組I,U的數(shù)據(jù),求出幾組E,r,最后分別求出其平均值
C.測(cè)出多組I,U的數(shù)據(jù),畫(huà)出U—I圖像,再根據(jù)圖像求E,r
D.多測(cè)出幾組I,U數(shù)據(jù),分別求出I和U的平均值,用電壓表測(cè)出開(kāi)路時(shí)的路端電壓即為電壓勢(shì)E,再用閉合電路歐姆定律求出內(nèi)電阻r
3.現(xiàn)有器材:量程為10.0mA、內(nèi)阻約30 -40 的電流表一個(gè),定值電阻R1=150 ,定值電阻R2=100 ,單刀單擲開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干。要求利用這些器材測(cè)量一干電池(電動(dòng)勢(shì)約1.5V)的電動(dòng)勢(shì)。
。1)按要求在實(shí)物圖上連線。
(2)用已知量和直接測(cè)得量表示的待測(cè)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為E= ,式中各直接測(cè)得量的意義是: .
課后練習(xí)與提高
1.用電壓表、電流表測(cè)定a、b兩節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)Ea、Eb和內(nèi)電阻ra、rb時(shí),畫(huà)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(biāo)準(zhǔn)電阻,測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻時(shí),如果偶然誤差可以忽略不計(jì),則電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值______真實(shí)值,內(nèi)電阻的測(cè)量值______真實(shí)值,測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因是______. 3.在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,備有下列器材: 、 干電池E(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V、內(nèi)電阻大約為1.0 ) ② 電壓表V(0~15V) 、 電流表A(0~0.6A、內(nèi)阻0.1 ) ④ 電流表G(滿偏電流3mA、內(nèi)阻Rg=10 ) 、 滑動(dòng)變阻器R1(0~10 、10A) 、 滑動(dòng)變阻器R2(0~100 、1A) 、 定值電阻R3=990 ⑧ 開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干 、 為了方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,其中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是_________(填寫(xiě)字母代號(hào)); 、 請(qǐng)?jiān)诰框內(nèi)畫(huà)出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖,并在圖中標(biāo)上所選用器材的符號(hào)。 (3) 上圖為某一同學(xué)根據(jù)他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),繪出的I1—I2圖線(I1為電流表G的示數(shù),I2為電流表A的示數(shù)),由圖線可求得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E =_____V,內(nèi)電阻r =_____ 。 4.在測(cè)定一節(jié)干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,內(nèi)阻約為2)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,變阻器和電壓表各有兩個(gè)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(yīng)該選_______(填A(yù)或B),這是因_______________________________________; 變阻器應(yīng)該選_______(填A(yù)或B),這是因_______________________________________。 5.要求測(cè)量由2節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r(約幾歐),提供下列器材:電壓表V(量程3V,內(nèi)阻1kΩ)、電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻2kΩ)、電阻箱(0~9999Ω)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。 某同學(xué)用量程為15 V的電壓表連接成如圖所示的電路,實(shí)驗(yàn)步驟如下: (l)合上開(kāi)關(guān)S,將電阻箱R阻值調(diào)到R1=10Ω,讀得電壓表的讀數(shù)為U1 。2)將電阻箱R阻值調(diào)到R2=20Ω,讀得電壓表的讀數(shù)為U2,由方程組U1=ε-U1r/R1、U2=ε-U2/R2 解出ε、r為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,上述實(shí)驗(yàn)在選擇器材和實(shí)驗(yàn)步驟中,應(yīng)做哪些改進(jìn)? 6.測(cè)量電源B的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)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(nèi)阻),固定電阻R=4Ω,滑動(dòng)變阻器R′,開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干。 、 畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。圖中各無(wú)件需用題目中給出的符號(hào)或字母標(biāo)出。 、趯(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時(shí),電壓表讀數(shù)為U1;當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時(shí),電壓表讀數(shù)為U2.則可以求出E= ,r= 。(用I1,I2,U1,U2及R表示) 答案:當(dāng)堂檢測(cè) 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(lián)接入電路。 。2) R2 I1是外電阻為R1時(shí)的電流,I2是外電阻為R1和R2串聯(lián)時(shí)的電流 課后練習(xí)與提高 1、A 2、等于,大于電流表具有內(nèi)電阻 3、⑴R1; ⑵電路圖如右圖所示; 、1.47(1.46~1.48均可);0.83 (0.81~0.85均可) 4、B,A電壓表的量程過(guò)大,誤差較大;A,B變阻器額定電流過(guò)小且調(diào)節(jié)不便。 5、應(yīng)選用量程為3V的電壓表. 改變電阻箱阻值R,讀取若干個(gè)U的值,由I=U/R計(jì)算出電流的值,然后作出U-I圖線,得到ε、r。 【教學(xué)目標(biāo)】 。ㄒ唬┲R(shí)與技能 1.了解無(wú)線電波的波長(zhǎng)范圍。 2.了解無(wú)線電波的發(fā)射過(guò)程和調(diào)制的簡(jiǎn)單概念。 3.了解調(diào)諧、檢波及無(wú)線電波接收的基本原理。 。ǘ┻^(guò)程與方法 通過(guò)觀察總結(jié)了解無(wú)線電波的基本應(yīng)用,了解現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用方法,學(xué)會(huì)基本原理。 。ㄈ┣楦、態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)對(duì)無(wú)線電波應(yīng)用原理的基本認(rèn)識(shí)感悟科學(xué)技術(shù)的價(jià)值和重要性。端正科學(xué)態(tài)度,培養(yǎng)科學(xué)的價(jià)值觀。 【教學(xué)重點(diǎn)】 對(duì)本節(jié)基本概念的理解。 【教學(xué)難點(diǎn)】 對(duì)調(diào)諧的理解,無(wú)線電波發(fā)射與接收過(guò)程。 【教學(xué)方法】 演示推理法和分析類比法 【教學(xué)用具】 信號(hào)源,示波器,收音機(jī),錄音機(jī),調(diào)頻發(fā)射機(jī),計(jì)算機(jī)多媒體,實(shí)物投影儀等。 【教學(xué)過(guò)程】 。ㄒ唬┮胄抡n 師:在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天,電磁波對(duì)我們來(lái)說(shuō)越來(lái)越重要,無(wú)論是廣播、電視還是無(wú)線電通信以及航空、航天中的自動(dòng)控制和通信聯(lián)系,都離不開(kāi)電磁波.在無(wú)線電技術(shù)中使用的電磁波叫做無(wú)線電波,那么無(wú)線電波是怎樣發(fā)射和接收的呢?這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)電磁波的發(fā)射和接收。 。ǘ┻M(jìn)行新課 1.無(wú)線電波的發(fā)射 師:請(qǐng)同學(xué)們討論,在普通LC振蕩電路中能否有效地發(fā)射電磁波? 學(xué)生討論。 生:在普通LC振蕩電路中,電場(chǎng)主要集中在電容器的極板之間,磁場(chǎng)主要集中在線圈內(nèi)部。在電磁振蕩過(guò)程中,電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能的相互轉(zhuǎn)化主要是在電路內(nèi)部完成的,輻射出去的能量很少。不能有效地發(fā)射電磁波 師:有效地發(fā)射電磁波的條件是什么? 學(xué)生閱讀教材有關(guān)內(nèi)容。 師生總結(jié):要有效地向外發(fā)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(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間,才能有效地把電磁場(chǎng)的能量傳播出去。 引導(dǎo)學(xué)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(fā)射電磁波? 師生一起討論后,引出開(kāi)放電路的概念。將閉合電路變成開(kāi)放電路就可以有效地把電磁波發(fā)射出去。 如圖所示,是由閉合電路變成開(kāi)放電路的示意圖。 師:無(wú)線電波是由開(kāi)放電路發(fā)射出去的。 講解:在實(shí)際應(yīng)用中常把開(kāi)放電路的下端跟地連接。跟地連接的導(dǎo)線叫做地線。線圈上部接到比較高的導(dǎo)線上,這條導(dǎo)線叫做天線。天線和地線形成了一個(gè)敞開(kāi)的電容器,電磁波就是由這樣的開(kāi)放電路發(fā)射出去的。電視發(fā)射塔要建得很高,是為了使電磁波發(fā)射得較遠(yuǎn)。實(shí)際發(fā)射無(wú)線電波的裝置中還需在開(kāi)放電路旁加一個(gè)振蕩器電路與之耦合,如圖所示。 振蕩器電路產(chǎn)生的高頻率振蕩電流通過(guò)L2與L1的互感作用,使L1也產(chǎn)生同頻率的振蕩電流,振蕩電流在開(kāi)放電路中激發(fā)出無(wú)線電波,向四周發(fā)射. 師:發(fā)射電磁波是為了利用它傳遞某種信號(hào)。例如無(wú)線電報(bào)傳遞的是電碼符號(hào),無(wú)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(fā)射的電磁波隨信號(hào)而改變。電磁波是怎樣傳遞這些信號(hào)的呢? 講解:在電磁波發(fā)射技術(shù)中,如果把這種電信號(hào)“加”到高頻等幅振蕩電流上,那么,載有信號(hào)的高頻振蕩電流產(chǎn)生的電磁波就載著要傳送的信號(hào)一起發(fā)射出去。把要傳遞的信號(hào)“加”到高頻等幅振蕩電流上,使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫做調(diào)制。 進(jìn)行調(diào)制的裝置叫做調(diào)制器。要傳遞的電信號(hào)叫做調(diào)制信號(hào)。 使高頻振蕩電流的振幅隨調(diào)制信號(hào)而改變叫做調(diào)幅(AM)。 使高頻振蕩電流的頻率隨調(diào)制信號(hào)而改變叫做調(diào)頻(FM)。 右圖是調(diào)幅裝置的示意圖.接在振蕩器和線圈之間的話筒就是一個(gè)最簡(jiǎn)單的調(diào)制器,由聲源發(fā)出的聲音振動(dòng)使話筒里的碳粒發(fā)生時(shí)松時(shí)緊的變化,它的電阻也發(fā)生時(shí)大時(shí)小的變化。所以,雖然振蕩器產(chǎn)生的是高頻等幅振蕩電流,但是線圈通過(guò)的卻是隨聲音而改變的高頻調(diào)幅電流.由于線圈的互感作用,從開(kāi)放電路中發(fā)射的也是這種高頻調(diào)幅電流。這種電磁波叫調(diào)幅波。(多媒體演示:調(diào)幅波) 。ㄓ檬静ㄆ饔^察調(diào)幅波形) 2.無(wú)線電波的接收 師:處在電磁波傳播空間中的導(dǎo)體,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,導(dǎo)作中感應(yīng)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(dǎo)體,就可以接收到電磁波,這樣的導(dǎo)體就是接收天線。 在無(wú)線電技術(shù)中,用天線和地線組成的接收電路來(lái)接收電磁波。 講解:世界上有許許多多的無(wú)線電臺(tái)、電視臺(tái)以及各種無(wú)線電通訊設(shè)備,它們不斷地向空中發(fā)射不同頻率的電磁波,這些電磁波強(qiáng)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(lái),那必然是信號(hào)一片混亂,分辨不清,達(dá)不到我們傳遞信息的目的。所以,接收電磁波時(shí),首先要從諸多的電磁波中把我們需要的選出來(lái),通常叫做選臺(tái)。這就要設(shè)法使我們需要的電磁波在接收天線中激起的感應(yīng)電流最強(qiáng)。在無(wú)線電技術(shù)里,是利用電諧振來(lái)達(dá)到這個(gè)目的的。當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí),接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)。這種現(xiàn)象叫做電諧振,相當(dāng)于機(jī)械振動(dòng)中的共振。 。ㄓ檬静ㄆ饔^察電諧振波形) 師:接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程叫做調(diào)諧,能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路。 如圖是收音機(jī)的調(diào)諧電路。調(diào)節(jié)可變電容器的電容來(lái)改變調(diào)諧電路的頻率,使它跟要接收的電臺(tái)發(fā)出的電磁波的頻率相同,這個(gè)頻率的電磁波在調(diào)諧電路里激起較強(qiáng)的感應(yīng)電流,這樣就選出了這個(gè)電臺(tái)。(演示調(diào)諧過(guò)程) 講解:收音機(jī)接收的經(jīng)過(guò)調(diào)制的高頻振蕩電流(對(duì)應(yīng)圖講解),這種電流通過(guò)收音機(jī)的耳機(jī)或揚(yáng)聲器,并不能使它們振動(dòng)而發(fā)聲,為什么呢,假定某一個(gè)半周期電流的作用是使振動(dòng)片向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng),下一個(gè)半周期電流就以幾乎同樣大的作用使振動(dòng)片向反方向運(yùn)動(dòng).高頻電流的周期非常短,半周期更短,而振動(dòng)片的慣性相當(dāng)大,所以在振動(dòng)片還沒(méi)有來(lái)得及在電流的作用下向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,就立刻有一個(gè)幾乎同樣大的作用要使它向反方向運(yùn)動(dòng),結(jié)果振動(dòng)片實(shí)際上不發(fā)生振動(dòng).要聽(tīng)到聲音,必須從高頻振蕩電流中“檢”出聲音信號(hào),使揚(yáng)聲器(或耳機(jī))中的動(dòng)片隨聲音信號(hào)振動(dòng)。 從接收到的高頻振蕩電流中“檢”出所攜帶的調(diào)制信號(hào)過(guò)程,叫做檢波。檢波是調(diào)制的逆過(guò)程,因此也叫解調(diào)。由于調(diào)制的方法不同,檢波的方法也不同。檢波之后的信號(hào)再經(jīng)過(guò)放大、重現(xiàn),我們就可以聽(tīng)到或看到了。 下面介紹收音機(jī)中對(duì)調(diào)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?qū)щ娦詠?lái)進(jìn)行檢波的。調(diào)諧電路中產(chǎn)生的是經(jīng)過(guò)調(diào)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(chǎn)生的是高頻交變電壓.由于二極管的單向?qū)щ娦,通過(guò)它的是單向脈動(dòng)電流,這個(gè)單向脈動(dòng)電流既有高頻成分,又有低頻的聲音信號(hào),高頻成分基本從電容器C(復(fù)習(xí)旁路電容器)通過(guò),剩下的音頻電流通過(guò)耳機(jī)發(fā)聲。(用示波器觀察檢波過(guò)程)實(shí)際上就是一個(gè)晶體二極管收音機(jī)的電路圖.這種收音機(jī)聲音很小,只能用開(kāi)機(jī)收聽(tīng)本地電臺(tái).為了提高收音機(jī)的接收性能,需要用放大器把微弱的信號(hào)放大.圖示是加有放大器的收音機(jī)方框圖.由天線和調(diào)諧電路接收到的高頻調(diào)幅電流,先通過(guò)放大器進(jìn)行高頻放大,然后進(jìn)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(fā)出聲音。 下面我們通過(guò)調(diào)幅和調(diào)頻兩種方式,來(lái)看看無(wú)線電波發(fā)射和接收的全過(guò)程。 。1)調(diào)幅發(fā)射和接收。(實(shí)驗(yàn)演示) 。2)調(diào)頻發(fā)射和接收。(實(shí)驗(yàn)演示) 比喻: 高頻電流→火車 音頻電流→貨物 調(diào)制→發(fā)射→傳播→調(diào)諧→解調(diào) 裝貨→出站→運(yùn)行→進(jìn)站→卸貨 師:我們?cè)賮?lái)看一下無(wú)線電波的分段。(投影) 波段 波長(zhǎng) 頻率 傳播方式 主要用途 長(zhǎng)波 30 000 m~3 000 m 10 kHz~100 kHz 地波 超遠(yuǎn)程無(wú)線通訊和導(dǎo)航 中波 3 000 m~200 m 100 kHz~1 500 kHz 地波和天波 調(diào)幅無(wú)線電廣播、電報(bào)、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(diào)頻無(wú)線電廣播、電視、導(dǎo)航 分米波 1 m~0.1 m 300 MHz~3 000 MHz 直線傳播 電視、雷達(dá)、導(dǎo)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 。ㄈ┱n堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng) 本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容 1.電磁波的產(chǎn)生和發(fā)射條件。 2.開(kāi)放電路的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。 3.電磁波的發(fā)射過(guò)程和接收過(guò)程 。ㄋ模┱n余作業(yè) 完成P92“問(wèn)題與練習(xí)”中的題目。閱讀P91“科學(xué)足跡”。 預(yù)習(xí)下一節(jié):電磁波的發(fā)射和接收。 教學(xué)目的 1.了解組成物質(zhì)的分子具有動(dòng)能及勢(shì)能,并且了解分子平均動(dòng)能和分子勢(shì)能都與哪些因素有關(guān)。 2.理解物體的內(nèi)能以及物體內(nèi)能由物體的狀態(tài)所決定。 教學(xué)重點(diǎn) 物體的內(nèi)能是一個(gè)重要的概念,是本章教學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)。學(xué)生只有正確理解物體的內(nèi)能才能理解做功和熱傳遞及物體內(nèi)能的變化關(guān)系。 教學(xué)難點(diǎn) 分子勢(shì)能。 教學(xué)過(guò)程 一、復(fù)習(xí)提問(wèn) 什么樣的能是勢(shì)能?彈性勢(shì)能的大小與彈簧的形變關(guān)系怎樣? 二、新課教學(xué) 1.分子動(dòng)能。 。1)組成物質(zhì)的分子總在不停地運(yùn)動(dòng)著,所以運(yùn)動(dòng)著的分子具有動(dòng)能,叫做分子動(dòng)能。 。2)啟發(fā)性提問(wèn):根據(jù)你對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的觀察,分子運(yùn)動(dòng)有什么樣的特點(diǎn)? 應(yīng)答:分子運(yùn)動(dòng)是雜亂無(wú)章的,在同一時(shí)刻,同一物體內(nèi)的分子運(yùn)動(dòng)方向不相同,分子的運(yùn)動(dòng)速率也不相同。 教師分析分子速率分布特點(diǎn)——在同一時(shí)刻有的分子速率大,有的分子速率小,從大量分子總體來(lái)看,速率很大和速率很小的分子是少數(shù),大多數(shù)分子是中等大小的速率。 教帥進(jìn)一步指出:由于分子速率不同,所以每個(gè)分子的動(dòng)能也不同。對(duì)于熱現(xiàn)象的研究來(lái)說(shuō),每個(gè)分子的動(dòng)能是毫無(wú)意義的,而有意義的是物體內(nèi)所有分子動(dòng)能的平均值,此平均值叫做分子的平均動(dòng)能。 (3)要學(xué)生討論研究。 用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn),分析冷、熱水的區(qū)別。 討論結(jié)論應(yīng)是:組成冷、熱水的大量分子的速率各不相同,則其動(dòng)能也各不相同,但就冷水總體來(lái)說(shuō)分子的平均動(dòng)能小于熱水的分子平均動(dòng)能。 教師指出:由此可見(jiàn),溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。 2.分子勢(shì)能。 。1)根據(jù)復(fù)習(xí)提問(wèn)的回答(地面上的`物體與地球之間有相互作用力;發(fā)生了形變的彈簧各部分間存在著相互作用力,因此在它們的相對(duì)位置發(fā)生變化時(shí),它們之間便具有勢(shì)能)說(shuō)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(duì)位置所決定的能,稱之為分子勢(shì)能。 。2)分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系。 提問(wèn):分子力與分子間距離有什么關(guān)系? 應(yīng)答:當(dāng)r=r0時(shí),F(xiàn)=0,r<r0時(shí),F(xiàn)為斥力,r>r0時(shí),F(xiàn)為引力。 教師指出:由于分子間既有引力又有斥力,好象彈簧形變有伸長(zhǎng)或壓縮兩種情況,因此分子勢(shì)能與分子間距離也分兩種情況。 ①當(dāng)r>r0時(shí),F(xiàn)為引力,分子勢(shì)能隨著r的增大而增加。此種情況與彈簧被拉長(zhǎng)彈性勢(shì)能的增加很相似。 、诋(dāng)r< p=""> 小結(jié):分子勢(shì)能隨著分子間距離變化而變化,而組成物體的大量分子間距離若增大(減。﹦t宏觀表現(xiàn)為物體體積增大(減。。可見(jiàn)分子勢(shì)能跟物體體積有關(guān)。 。3)物體的內(nèi)能。 教師指出:物體里所有的分子動(dòng)能和勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能。由此可知一切物體都具有內(nèi)能。 、傥矬w的內(nèi)能是由它的狀態(tài)決定的(狀態(tài)是指溫度、體積、物態(tài)等)。 提問(wèn):對(duì)于質(zhì)量相等、溫度都是100℃的水和水蒸氣來(lái)說(shuō)它們的內(nèi)能相同嗎? 應(yīng)答,質(zhì)量相等意味著它們的分子數(shù)相同,溫度相等意味著它們的平均動(dòng)能相同,但由于水蒸氣分子間平均距離比水分子間平均距離大得多,分子勢(shì)能也大得多,因而質(zhì)量相等的水蒸氣的內(nèi)能比水大。 、谖矬w的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),物體的內(nèi)能也隨著變化。 舉例說(shuō)明:當(dāng)水沸騰時(shí),水的溫度保持不變,所供給的大量能用于把分子拉開(kāi),增大了分子勢(shì)能,因而增大了物體的內(nèi)能,當(dāng)水汽凝結(jié)時(shí),分子動(dòng)能沒(méi)有明顯變化,但分子靠得更緊密了,分子勢(shì)能便減小了,因此物體的內(nèi)能減小了。 、畚矬w的內(nèi)能是不同于機(jī)械能的另一種形式的能。 a.靜止在地面上的物體以地球?yàn)閰⒄瘴铮矬w的機(jī)械能等于0,但物體內(nèi)部的分子仍然在不停地運(yùn)動(dòng)著和相互作用著,物體的內(nèi)能永遠(yuǎn)不能為0. b.物體在具有一定的內(nèi)能時(shí),也可以具有一定的機(jī)械能。如飛行的子彈。 C.不能把物體的機(jī)械能和物體的內(nèi)能混淆。只要物體的溫度、體積、物態(tài)不變,不論物體的機(jī)械能怎樣變化其內(nèi)能仍保持不變。反之,盡管物體的內(nèi)能在變化,它的機(jī)械能可以保持不變。 。4)學(xué)生討論題: 、凫o止在光滑水平地面上的木箱具有什么能?若木箱沿光滑水平地面加速運(yùn)動(dòng),木箱具有什么能?此時(shí)木箱的內(nèi)能與靜止時(shí)相比較變化了沒(méi)有? 、谫|(zhì)量相等而溫度不相等的兩杯水,哪一杯水具有較大的內(nèi)能?溫度相同而質(zhì)量不等的兩杯水,哪一杯水具有較大的內(nèi)能? 最后總結(jié)一下本課要點(diǎn)。 1.了解內(nèi)能的概念,能簡(jiǎn)單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。 2.知道做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能。 3.了解熱量的概念,知道熱量的單位是焦耳。 重點(diǎn)目標(biāo) 1.內(nèi)能、熱量概念的建立. 2.改變物體內(nèi)能的途徑.難點(diǎn)目標(biāo)內(nèi)能、熱量概念的建立. 導(dǎo)入示標(biāo)涼爽的秋夜,仰望星空時(shí),會(huì)突然發(fā)現(xiàn)一顆流星在夜色中劃過(guò),并留下一條美麗的弧線.流星是怎樣形成的呢? 目標(biāo)三導(dǎo)學(xué)做思一:物體的內(nèi)能 問(wèn)題1:組成物質(zhì)的分子在不停地做熱運(yùn)動(dòng),分子應(yīng)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(yīng)具有什么能?什么叫物體的內(nèi)能?你能說(shuō)出它的單位嗎?機(jī)械能和內(nèi)能有什么區(qū)別嗎? 小結(jié):物體內(nèi)所有分子由于熱運(yùn)動(dòng)而具有的動(dòng)能,以及分子之間勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能.它的單位是焦耳,簡(jiǎn)稱焦,符號(hào)為J.機(jī)械能是宏觀的,能看得到的,內(nèi)能是微觀的,是看不到的. 問(wèn)題2:把紅墨水滴入裝滿水的燒杯里,過(guò)一段時(shí)間,整杯水變?yōu)榧t色,這種現(xiàn)象說(shuō)明了什么?當(dāng)紅墨水分別滴入熱水和冷水中時(shí),發(fā)現(xiàn)熱水變色比冷水快,這又說(shuō)明了什么? 小結(jié):溫度高的物體分子運(yùn)動(dòng)劇烈,內(nèi)能大.所以物體的內(nèi)能與溫度有關(guān). 問(wèn)題3:小明說(shuō):“熾熱的鐵水溫度很高,具有內(nèi)能;冰冷的冰塊溫度很低,不具有內(nèi)能.”小剛說(shuō):“熾熱的鐵水溫度高,內(nèi)能大;冰冷的冰山溫度低,內(nèi)能。蹦阏J(rèn)為他們的說(shuō)法正確嗎?說(shuō)出理由. 小結(jié):一切物體都具有內(nèi)能.物體的內(nèi)能還與質(zhì)量有關(guān). 問(wèn)題3:處理例1和變式練習(xí)1 例1:【解析】物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能溫度越高,物體內(nèi)能越大溫度相同的同種物質(zhì),分子個(gè)數(shù)越多,分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)物體內(nèi)能越大 問(wèn)題1:如右圖所示,在一個(gè)配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉,把活塞迅速往下壓,你能觀察到什么現(xiàn)象(棉花燃燒),該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么?你再將一根鐵絲反復(fù)彎折數(shù)十次,用手接觸彎折處,有什么感覺(jué),該實(shí)驗(yàn)又說(shuō)明了什么? 小結(jié):做功可以改變物體的內(nèi)能. 問(wèn)題2:做飯時(shí),鐵鍋為什么能燙手?放在陽(yáng)光下的被子,為什么能被曬得暖乎乎? 小結(jié):熱傳遞也可以改變物體的內(nèi)能. 問(wèn)題3:處理例2和變式練習(xí)2 例2:【解析】來(lái)回拉繩子,繩子與管壁之間克服摩擦做功,使管內(nèi)的酒精內(nèi)能增大,溫度升高;當(dāng)把塞子沖出時(shí),管內(nèi)的酒精蒸氣對(duì)塞子做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能.正確的答案為A選項(xiàng). 答案:A 變式練習(xí) 讓學(xué)生進(jìn)一步理解改變內(nèi)能的途徑有做功和熱傳遞兩種方法,選項(xiàng)ABD是做功改變物體的內(nèi)能,選項(xiàng)C是通過(guò)熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能. 答案:C 學(xué)做思三:熱量 問(wèn)題1:什么叫熱量?它的單位是什么?它用什么字母表示? 小結(jié):物體通過(guò)熱傳遞方式所改變的內(nèi)能稱為熱量,它的單位是J,它用字母Q表示. 問(wèn)題2:在熱傳遞現(xiàn)象中,高溫物體和低溫物體的溫度、內(nèi)能和熱量如何變化? 小結(jié):在熱傳遞過(guò)程中,高溫物體放出熱量,溫度降低,內(nèi)能減;低溫物體吸收熱量,溫度升高,內(nèi)能增大.所以熱傳遞過(guò)程中傳遞的是熱量,改變了物體的內(nèi)能,表現(xiàn)在物體溫度的變化. 一、教材內(nèi)容分析 本節(jié)學(xué)習(xí)了一種新的處理問(wèn)題的方法:即根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖像,圖像反映物理規(guī)律,這是我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)探求自然規(guī)律的一要重要的基本的途徑。應(yīng)在學(xué)生充分預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上,真正讓學(xué)生自己能畫(huà)出圖像,并練習(xí)分析圖像所代表的過(guò)程或規(guī)律。 瞬時(shí)速度概念的建立,是學(xué)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(yīng)從平均速度的概念延伸到瞬時(shí)速度;另一方面從物體運(yùn)動(dòng)的s—t圖象上采用無(wú)限分割的思想幫助學(xué)生理解圖像的斜率表示物體的瞬時(shí)速度。 二、教學(xué)目標(biāo)(知識(shí),技能,情感態(tài)度、價(jià)值觀) 1、知識(shí)與技能 (1)理解勻速直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖像的意義 (2)知道瞬時(shí)速度是精確描述變速運(yùn)動(dòng)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(guān)系的數(shù)學(xué)工具,它們各也所長(zhǎng),可以相互補(bǔ)充。 (5)培養(yǎng)學(xué)生用多種手段處理問(wèn)題的能力 (6)培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力及思維想象能力 2、過(guò)程與方法:實(shí)驗(yàn)討論、啟發(fā)式 3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀 (1)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度 (2)從知識(shí)是相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的思想中,培養(yǎng)學(xué)生建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點(diǎn)。 三、學(xué)習(xí)者特征分析 高一學(xué)生男女比例相當(dāng),由于是普通高中生,抽象思維能力比較差,而且基礎(chǔ)差,但是學(xué)生比較刻苦,學(xué)習(xí)物理的興趣還是很濃厚。 四、教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì) 講授法、實(shí)驗(yàn)演示法、啟發(fā)式,隨機(jī)通達(dá)式 五、教學(xué)環(huán)境及資源準(zhǔn)備 多媒體教室、視頻、、動(dòng)畫(huà)、投影儀 六、教學(xué)過(guò)程 教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖及資源準(zhǔn)備 一、引入新課播放:劉易斯百米賽跑視頻前面作業(yè)中我們已經(jīng)算過(guò)的劉易斯在百米賽跑過(guò)程中每個(gè)10m內(nèi)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(duì)變速運(yùn)動(dòng)作精確的描述,還需要引入瞬時(shí)速度的概念。 學(xué)生討論總結(jié):平均速度只能粗略地描述運(yùn)動(dòng)的快慢,不能精確地描述 為真實(shí)情境進(jìn)行設(shè)計(jì):劉易斯百米賽跑視 二、新課教學(xué) 運(yùn)動(dòng)物體在某一瞬間或經(jīng)過(guò)某一位置時(shí)的速度,叫做瞬時(shí)速度(instantaneous velocity)。平時(shí)說(shuō)到的百米賽跑運(yùn)動(dòng)員沖線的速度,子彈飛出槍口的速度、飛船與運(yùn)載火箭分離時(shí)的速度等,都是瞬時(shí)速度。 瞬時(shí)速度的方向跟物體經(jīng)過(guò)某一位置時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向相同。瞬時(shí)速度的大小,叫做瞬時(shí)速率(instantaneous speed,簡(jiǎn)稱速率)。汽車行駛中速度計(jì)上指示的數(shù)值就是瞬時(shí)速率(如課本P32圖1—21)。 實(shí)驗(yàn)探究——用光電門測(cè)量瞬時(shí)速度 實(shí)驗(yàn)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(fā)出光線,B管接收光線。當(dāng)固定在車上的遮光板通過(guò)光電門時(shí),光線被阻擋,記錄儀上可以直接讀出光線被阻擋的時(shí)間。這段時(shí)間就是遮光板通過(guò)光電門的時(shí)間。根據(jù)遮光板的寬度Δs和測(cè)出的時(shí)間Δt,就可以算出遮光板通過(guò)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(rèn)為,這個(gè)平均速度就是小車通過(guò)光電門的'瞬時(shí)速度。 學(xué)生理解瞬時(shí)速度是矢量,既有大小(叫速率),又有方向(物體的運(yùn)動(dòng)方向)。 播放實(shí)驗(yàn)視頻 真是情境 播放實(shí)驗(yàn)視頻 討論與思考(課本P33)之后學(xué)習(xí)S-T圖像討論與思考(課本P33)物體的運(yùn)動(dòng)情況,除了用語(yǔ)言文字和數(shù)學(xué)公式描述外,還可以直觀地用圖像來(lái)描述,給出了一輛汽車在平直公路上作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)在不同時(shí)刻的位移。 時(shí)間 t/s04.910.015.119.9 位移 s/m0100200300400 提問(wèn):請(qǐng)同學(xué)以上面圖表所給出的數(shù)據(jù),以橫軸為(t)軸,縱軸為位移(s)軸,用描點(diǎn)法作圖,看是一個(gè)什么樣的圖像,s與t存在一個(gè)什么函數(shù)關(guān)系? 教師邊看邊指導(dǎo),然后把同學(xué)所畫(huà)的圖像在投影儀(實(shí)物)上打出。 總結(jié):可以看出幾個(gè)點(diǎn)幾乎都在過(guò)原點(diǎn)的一條直線上。s與t成正比。 提問(wèn):圖像如何反映汽車運(yùn)動(dòng)的速度? 總結(jié):圖像的斜率反映物體運(yùn)動(dòng)的速度。 物理量之間的關(guān)系可以用公式來(lái)表示,也可以用圖像來(lái)表示,利用圖像可以比較方便地處理實(shí)驗(yàn)(或觀測(cè))結(jié)果,找出事物的變化規(guī)律。以后我們還會(huì)遇到更多的用圖像來(lái)處理物理量之間的變化規(guī)律,所以,現(xiàn)在我們就要重視圖像的學(xué)習(xí)。 學(xué)生模擬現(xiàn)場(chǎng) 投影儀 案例分析請(qǐng)把龜兔賽跑的過(guò)程粗略地用s—t圖像表示出來(lái)。(提示:烏龜和兔子從同一地點(diǎn)出發(fā),假定跑動(dòng)過(guò)程都是勻速直線運(yùn)動(dòng)。) 分析與解答: 開(kāi)始時(shí),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(shí)間內(nèi),兔子通過(guò)的位移大。接著,驕傲的兔子打瞌睡了,時(shí)間不停地流逝,兔子的位移沒(méi)有變化。烏龜?shù)乃俣入m然小,卻一直不停地向前做勻速直線運(yùn)動(dòng)。等到兔子猛然醒來(lái),發(fā)現(xiàn)烏龜已快接近終點(diǎn)了,于是,兔子以更大的速度向前奔(圖像的斜率更大),可為時(shí)已晚,最后烏龜取得了勝利。(s—t圖像如下圖。) 學(xué)生進(jìn)行討論分析。得出結(jié)論播放龜兔賽跑的動(dòng)畫(huà) 教學(xué)流程圖 七、教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì) 知識(shí)點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)評(píng)價(jià)方法備注 瞬時(shí)速度知道課堂檢測(cè) 位移-時(shí)間圖像理解課堂作業(yè) 八、幫助和總結(jié) 本節(jié)學(xué)習(xí)了一種新的處理問(wèn)題的方法:即根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖像,圖像反映物理規(guī)律,這是我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)探求自然規(guī)律的一要重要的基本的途徑。應(yīng)在學(xué)生充分預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上,真正讓學(xué)生自己能畫(huà)出圖像,并練習(xí)分析圖像所代表的過(guò)程或規(guī)律。 瞬時(shí)速度概念的建立,是學(xué)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(yīng)從平均速度的概念延伸到瞬時(shí)速度;另一方面從物體運(yùn)動(dòng)的s—t圖象上采用無(wú)限分割的思想幫助學(xué)生理解圖像的斜率表示物體的瞬時(shí)速度。 本節(jié)教學(xué)主要采用自己動(dòng)手、類比對(duì)照等方法,使圖像中的物理意義便的很簡(jiǎn)單,很清楚,使學(xué)生從簡(jiǎn)單入手,激發(fā)學(xué)生的學(xué)生興趣,多角度處理物理問(wèn)題,為以后講述圖像打下較扎實(shí)的基礎(chǔ)。 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(wèn)題的能力 三、德育目標(biāo) 1、通過(guò)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(guò)介紹我國(guó)成功地研制和發(fā)射長(zhǎng)征系列火箭的事實(shí),結(jié)合我國(guó)古代對(duì)于火箭的發(fā)明和我國(guó)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(ài)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(wèn)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(guò)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(lái)研究這種。 新課教學(xué) 。ㄒ唬┓礇_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)。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;鸺人龅姆礇_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。 。ǘ⿲W(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(jiǎn)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(lái)。 學(xué)生丙:用可樂(lè)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(guò)可樂(lè)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(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。 。ㄈ┓礇_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(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),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。 、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。 、苡脴屔鋼魰r(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: 。ㄋ模┗鸺 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(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)。 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(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。 ③現(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。 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(kāi)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(lái)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、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(guò)純電阻電路和非純電阻電路在能量轉(zhuǎn)化過(guò)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(guò)程中的區(qū)別。 三、教學(xué)過(guò)程 (一)新課導(dǎo)入 復(fù)習(xí)導(dǎo)入:提問(wèn)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(wèn):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(wèn):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? 一、教學(xué)目標(biāo) 1、在開(kāi)普勒第三定律的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)得到萬(wàn)有引力定律,使學(xué)生對(duì)此規(guī)律有初步理解。 2、介紹萬(wàn)有引力恒量的測(cè)定方法,增加學(xué)生對(duì)萬(wàn)有引力定律的感性認(rèn)識(shí)。 3、通過(guò)牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的思考過(guò)程和卡文迪許扭秤的設(shè)計(jì)方法,滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法論教育。 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1、萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)過(guò)程,既是本節(jié)課的重點(diǎn),又是學(xué)生理解的難點(diǎn),所以要根據(jù)學(xué)生反映,調(diào)節(jié)講解速度及方法。 2、由于一般物體間的萬(wàn)有引力極小,學(xué)生對(duì)此缺乏感性認(rèn)識(shí),又無(wú)法進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),故應(yīng)加強(qiáng)舉例。 三、教具 卡文迪許扭秤模型。 四、教學(xué)過(guò)程 (一)引入新課 1、引課:前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí),我們知道做圓周運(yùn)動(dòng)的物體都需要一個(gè)向心力,而向心力是一種效果力,是由物體所受實(shí)際力的合力或分力來(lái)提供的。另外我們還知道,月球是繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的,那么我們想過(guò)沒(méi)有,月球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由誰(shuí)來(lái)提供的呢?(學(xué)生一般會(huì)回答:地球?qū)υ虑蛴幸。?/p> 我們?cè)賮?lái)看一個(gè)實(shí)驗(yàn):我把一個(gè)粉筆頭由靜止釋放,粉筆頭會(huì)下落到地面。 實(shí)驗(yàn):粉筆頭自由下落。 同學(xué)們想過(guò)沒(méi)有,粉筆頭為什么是向下運(yùn)動(dòng),而不是向其他方向運(yùn)動(dòng)呢?同學(xué)可能會(huì)說(shuō),重力的方向是豎直向下的,那么重力又是怎么產(chǎn)生的呢?地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑虻囊κ遣皇且环N力呢?(學(xué)生一般會(huì)回答:是。)這個(gè)問(wèn)題也是300多年前牛頓苦思冥想的問(wèn)題,牛頓的結(jié)論也是:yes。 既然地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑蛴幸κ且环N力,那么這種力是由什么因素決定的,是只有地球?qū)ξ矬w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(wàn)有引力定律。 板書(shū):萬(wàn)有引力定律 。ǘ┙虒W(xué)過(guò)程 1、萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo) 首先讓我們回到牛頓的年代,從他的角度進(jìn)行一下思考吧。當(dāng)時(shí)“日心說(shuō)”已在科學(xué)界基本否認(rèn)了“地心說(shuō)”,如果認(rèn)為只有地球?qū)ξ矬w存在引力,即地球是一個(gè)特殊物體,則勢(shì)必會(huì)退回“地球是宇宙中心”的說(shuō)法,而認(rèn)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(xué)生可能會(huì)答出:一般物體間,這種引力很小。如不能答出,教師可誘導(dǎo)。)所以要研究這種引力,只能從這種引力表現(xiàn)比較明顯的物體——天體的問(wèn)題入手。當(dāng)時(shí)有一個(gè)天文學(xué)家開(kāi)普勒通過(guò)觀測(cè)數(shù)據(jù)得到了一個(gè)規(guī)律:所有行星軌道半徑的3次方與運(yùn)動(dòng)周期的.2次方之比是一個(gè)定值,即開(kāi)普勒第 其中m為行星質(zhì)量,R為行星軌道半徑,即太陽(yáng)與行星的距離。也就是說(shuō),太陽(yáng)對(duì)行星的引力正比于行星的質(zhì)量而反比于太陽(yáng)與行星的距離的平方。 而此時(shí)牛頓已經(jīng)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(duì)太陽(yáng)也有引力。同時(shí),太陽(yáng)也不是一個(gè)特殊物體,它 用語(yǔ)言表述,就是:太陽(yáng)與行星之間的引力,與它們質(zhì)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(wàn)有引力定律。如果改 其中G為一個(gè)常數(shù),叫做萬(wàn)有引力恒量。(視學(xué)生情況,可強(qiáng)調(diào)與物體重力只是用同一字母表示,并非同一個(gè)含義。) 應(yīng)該說(shuō)明的是,牛頓得出這個(gè)規(guī)律,是在與胡克等人的探討中得到的。 2、萬(wàn)有引力定律的理解 下面我們對(duì)萬(wàn)有引力定律做進(jìn)一步的說(shuō)明: 。1)萬(wàn)有引力存在于任何兩個(gè)物體之間。雖然我們推導(dǎo)萬(wàn)有引力定律是從太陽(yáng)對(duì)行星的引力導(dǎo)出的,但剛才我們已經(jīng)分析過(guò),太陽(yáng)與行星都不是特殊的物體,所以萬(wàn)有引力存在于任何兩個(gè)物體之間。也正因?yàn)榇,這個(gè)引力稱做萬(wàn)有引力。只不過(guò)一般物體的質(zhì)量與星球相比過(guò)于小了,它們之間的萬(wàn)有引力也非常小,完全可以忽略不計(jì)。所以萬(wàn)有引力定律的表述是: 板書(shū):任何兩個(gè)物體都是相互吸引的,引力的大小跟兩個(gè)物體的質(zhì) 其中m1、m2分別表示兩個(gè)物體的質(zhì)量,r為它們間的距離。 。2)萬(wàn)有引力定律中的距離r,其含義是兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離。兩個(gè)物體相距很遠(yuǎn),則物體一般可以視為質(zhì)點(diǎn)。但如果是規(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。例如物體是兩個(gè)球體,r就是兩個(gè)球心間的距離。 (3)萬(wàn)有引力是因?yàn)槲矬w有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力。從萬(wàn)有引力定律可以看出,物體間的萬(wàn)有引力由相互作用的兩個(gè)物體的質(zhì)量決定,所以質(zhì)量是萬(wàn)有引力的產(chǎn)生原因。從這一產(chǎn)生原因可以看出:萬(wàn)有引力不同于我們初中所學(xué)習(xí)過(guò)的電荷間的引力及磁極間的引力,也不同于我們以后要學(xué)習(xí)的分子間的引力。 3、萬(wàn)有引力恒量的測(cè)定 牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,但萬(wàn)有引力恒量G這個(gè)常數(shù)是多少,連他本人也不知道。按說(shuō)只要測(cè)出兩個(gè)物體的質(zhì)量,測(cè)出兩個(gè)物體間的距離,再測(cè)出物體間的引力,代入萬(wàn)有引力定律,就可以測(cè)出這個(gè)恒量。但因?yàn)橐话阄矬w的質(zhì)量太小了,它們間的引力無(wú)法測(cè)出,而天體的質(zhì)量太大了,又無(wú)法測(cè)出質(zhì)量。所以,萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)了100多年,萬(wàn)有引力恒量仍沒(méi)有一個(gè)準(zhǔn)確的結(jié)果,這個(gè)公式就仍然不能是一個(gè)完善的等式。直到100多年后,英國(guó)人卡文迪許利用扭秤,才巧妙地測(cè)出了這個(gè)恒量。 這是一個(gè)卡文迪許扭秤的模型。(教師出示模型,并拆裝講解)這個(gè)扭秤的主要部分是這樣一個(gè)T字形輕而結(jié)實(shí)的框架,把這個(gè)T形架倒掛在一根石英絲下。若在T形架的兩端施加兩個(gè)大小相等、方向相反的力,石英絲就會(huì)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度。力越大,扭轉(zhuǎn)的角度也越大。反過(guò)來(lái),如果測(cè)出T形架轉(zhuǎn)過(guò)的角度,也就可以測(cè)出T形架兩端所受力的大小。現(xiàn)在在T形架的兩端各固定一個(gè)小球,再在每個(gè)小球的附近各放一個(gè)大球,大小兩個(gè)球間的距離是可以較容易測(cè)定的。根據(jù)萬(wàn)有引力定律,大球會(huì)對(duì)小球產(chǎn)生引力,T形架會(huì)隨之扭轉(zhuǎn),只要測(cè)出其扭轉(zhuǎn)的角度,就可以測(cè)出引力的大小。當(dāng)然由于引力很小,這個(gè)扭轉(zhuǎn)的角度會(huì)很小。怎樣才能把這個(gè)角度測(cè)出來(lái)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(jīng)鏡子反射后的光射向遠(yuǎn)處的刻度尺,當(dāng)鏡子與T形架一起發(fā)生一個(gè)很小的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),刻度尺上的光斑會(huì)發(fā)生較大的移動(dòng)。這樣,就起到一個(gè)化小為大的效果,通過(guò)測(cè)定光斑的移動(dòng),測(cè)定了T形架在放置大球前后扭轉(zhuǎn)的角度,從而測(cè)定了此時(shí)大球?qū)π∏虻囊。卡文迪許用此扭秤驗(yàn)證了牛頓萬(wàn)有引力定律,并測(cè)定出萬(wàn)有引力恒量G的數(shù)值。這個(gè)數(shù)值與近代用更加科學(xué)的方法測(cè)定的數(shù)值是非常接近的。 卡文迪許測(cè)定的G值為6.754×10—11,現(xiàn)在公認(rèn)的G值為6.67×10—11.需要注意的是,這個(gè)萬(wàn)有引力恒量是有單位的:它的單位應(yīng)該是乘以兩個(gè)質(zhì)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(yīng)為Nm2/kg2. 板書(shū):G=6.67×10—11Nm2/kg2 由于萬(wàn)有引力恒量的數(shù)值非常小,所以一般質(zhì)量的物體之間的萬(wàn)有引力是很小的,我們可以估算一下,兩個(gè)質(zhì)量50kg的同學(xué)相距0.5m時(shí)之間的萬(wàn)有引力有多大(可由學(xué)生回答:約6.67×10—7N),這么小的力我們是根本感覺(jué)不到的。只有質(zhì)量很大的物體對(duì)一般物體的引力我們才能感覺(jué)到,如地球?qū)ξ覀兊囊Υ笾戮褪俏覀兊闹亓,月球(qū)Q蟮囊?dǎo)致了潮汐現(xiàn)象。而天體之間的引力由于星球的質(zhì)量很大,又是非常驚人的:如太陽(yáng)對(duì)地球的引力達(dá)3.56×1022N。 五、課堂小結(jié) 本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了萬(wàn)有引力定律,了解了任何兩個(gè)有質(zhì)量的物體之間都存在著一種引力,這個(gè)引力正比于兩個(gè)物體質(zhì)量的乘積,反比于兩個(gè)物體間的距離。其大小的決定式為: 其中G為萬(wàn)有引力恒量:G=6.67×10—11Nm2/kg2 另外,我們還了解了科學(xué)家分析物體、解決問(wèn)題的方法和技巧,希望對(duì)我們今后分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能夠有所借鑒。 六、說(shuō)明 1、設(shè)計(jì)思路:本節(jié)課由于內(nèi)容限制,以教師講授為主。為能夠吸引學(xué)生,引課時(shí)設(shè)計(jì)了一些學(xué)生習(xí)以為常的但又沒(méi)有細(xì)致思考過(guò)的問(wèn)題。講授過(guò)程中以物理學(xué)史為主線,讓學(xué)生以科學(xué)家的角度分析、思考問(wèn)題。力爭(zhēng)抓住這節(jié)課的有利時(shí)機(jī),滲透“沒(méi)有絕對(duì)特殊的物體”這一引起物理學(xué)幾次革命性突破的辯證唯物主義觀點(diǎn)。 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(jī)玻璃制成外殼,并可拆卸。 教學(xué)目標(biāo) 一、知識(shí)目標(biāo) 1、知道變壓器的構(gòu)造.知道變壓器是用來(lái)改變交流電壓的裝置. 2、理解互感現(xiàn)象,理解變壓器的工作原理. 3、掌握理想變壓器工作規(guī)律并能運(yùn)用解決實(shí)際問(wèn)題. 4、理解理想變壓器的原、副線圈中電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系,能應(yīng)用它分析解決基本問(wèn)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(guān)系解決簡(jiǎn)單的變壓器的電流關(guān)系問(wèn)題. 6、理解在遠(yuǎn)距離輸電時(shí),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(jiàn)的變壓器. 二、能力目標(biāo) 1、通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生物理觀察能力和正確讀數(shù)的習(xí)慣. 2、從變壓器工作規(guī)律得出過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及總結(jié)概括能力. 3、從理想變壓器概念引入使學(xué)生了解物理模型建立的基礎(chǔ)和建立的意義. 三、情感目標(biāo) 1、通過(guò)原副線圈的匝數(shù)與繞線線徑關(guān)系中體會(huì)物理學(xué)中的xx、統(tǒng)一美. 2、讓學(xué)生充分體會(huì)能量守恒定律的普遍xx及辯xx統(tǒng)一思想. 3、培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí),實(shí)事求是的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度. 四、教學(xué)建議 教材分析及相應(yīng)的教法建議 1、在學(xué)習(xí)本章之前,首先應(yīng)明確的是,變壓器是用來(lái)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(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ).讓學(xué)生在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)上理解互感現(xiàn)象.這里的關(guān)鍵是明白原線圈和副線圈有共同的鐵芯,穿過(guò)它們的磁通量和磁通量的變化時(shí)刻都是相同的因而,其中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比只與匝數(shù)有關(guān).這樣原、副線圈的匝數(shù)不同,就可以改變電壓了. 2、在分析變壓器的原理時(shí),課本中提到了次級(jí)線圈對(duì)于負(fù)載來(lái)講,相當(dāng)于一個(gè)交流電源一般情況下,忽略變壓器的磁漏,認(rèn)為穿過(guò)原線圈每一匝的磁通量與穿過(guò)副線圈的磁通量總是相等的這兩個(gè)條件,都是理想變壓器的工作原理的內(nèi)容.利用課本中的這些內(nèi)容,教師在課堂上,首先可以幫助學(xué)生分析變壓器原理,原線圈上加上交變流電后,鐵心中產(chǎn)生交變磁通量;在副線圈中產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì),則副線圈相當(dāng)于交流電源對(duì)外供電.在這個(gè)過(guò)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(zhuǎn)換成磁場(chǎng)能(鐵心中的變化磁場(chǎng)),磁場(chǎng)能又轉(zhuǎn)換成電能(副線圈對(duì)外輸出電流).所以,變壓器是一個(gè)傳遞能量的裝置.如果不計(jì)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(xué)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(shù)的關(guān)系式.在解決有兩個(gè)副線圈的變壓器的問(wèn)題時(shí),這一點(diǎn)尤其重要.當(dāng)然,在初學(xué)時(shí),有兩個(gè)副線圈的變壓器的問(wèn)題,不做統(tǒng)一要求,不必急于去分析這類問(wèn)題.對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生,可引導(dǎo)他們進(jìn)行分析討論。 3、學(xué)生對(duì)變壓器原理和變壓器中原、副線圈的電壓、電流的關(guān)系常有一些似是而非的模糊認(rèn)識(shí),引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真討論章后習(xí)題,對(duì)學(xué)生澄清認(rèn)識(shí)會(huì)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(shù)關(guān)系,說(shuō)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(xué)生能記住電壓關(guān)系公式.利用變壓器的輸出功率和輸人功率相等的關(guān)系,得到了i1i2=u1u2.建議教師做好用輸出負(fù)載調(diào)節(jié)輸入功率的演示實(shí)驗(yàn).引導(dǎo)學(xué)生注意觀察,當(dāng)負(fù)載端接入的燈泡逐漸增多時(shí),原、副線圈上的電壓基本上不發(fā)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(jiàn)的變壓器,是讓學(xué)生能見(jiàn)到真實(shí)的變壓器的外型和了解變壓器的實(shí)際構(gòu)造.教師應(yīng)當(dāng)盡可能多地找一些變壓器的給學(xué)生看一看.變壓器在生產(chǎn)和生活中有十分廣泛的應(yīng)用.課本中介紹了一些,教學(xué)中可根據(jù)實(shí)際情況向?qū)W生進(jìn)行介紹,或看掛圖、照片、實(shí)物,或參觀,以開(kāi)闊學(xué)生眼界,增加實(shí)際知識(shí)。 6、電能的輸送,定xx地說(shuō)明了在遠(yuǎn)距離輸送電能時(shí),采用變壓器進(jìn)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(diǎn)描述了輸電線上的電流大小與造成的電熱損失的關(guān)系,教師應(yīng)幫助學(xué)生分析,理解采用高壓輸電的必要xx. 五、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法 1、重點(diǎn): 變壓器工作原理及工作規(guī)律. 2、難點(diǎn): (1)理解副線圈兩端的電壓為交變電壓. (2)推導(dǎo)變壓器原副線圈電流與匝數(shù)關(guān)系. (3)掌握公式中各物理量所表示對(duì)象的含義. 3、疑點(diǎn): 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(guò)演示實(shí)驗(yàn)來(lái)研究變壓器工作規(guī)律使學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立規(guī)律. (2)通過(guò)理想化模型建立及理論推導(dǎo)得出通過(guò)原副線圈電流與匝數(shù)間的關(guān)系. (3)通過(guò)運(yùn)用變壓器工作規(guī)律的公式來(lái)解題使學(xué)生從實(shí)踐中理解公式各物理量的含義 一、設(shè)計(jì)思想 物理學(xué)是一門與自然、生活、技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展有著最為廣泛聯(lián)系的科學(xué)。讓學(xué)生封閉在既不聯(lián)系自然,也不聯(lián)系生產(chǎn)、生活,遠(yuǎn)離科學(xué)探究樂(lè)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(ài)物理課程的。所以要讓學(xué)生在體驗(yàn)中獲得物理規(guī)律,在物理史實(shí)中領(lǐng)略思維的力量和美。本節(jié)課的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是注重物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展,對(duì)科學(xué)家的創(chuàng)造性思維品質(zhì)和敢于置疑、堅(jiān)持真理的獻(xiàn)身精神成為情感態(tài)度價(jià)值觀教育的好素材。另外,實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證是本節(jié)課必需要的。適當(dāng)介紹一些物理學(xué)史的知識(shí),通過(guò)對(duì)大量實(shí)例的分析,讓學(xué)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(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的發(fā)展歷史,并著重講述了伽俐略的理想實(shí)驗(yàn)及其重要的實(shí)驗(yàn)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?yàn)樗瞥碎L(zhǎng)達(dá)近兩千年的亞里士多德的錯(cuò)誤,改變了人類的自然觀和世界觀,才導(dǎo)致牛頓第二定律得出。與此同時(shí),它本身還包含著力、慣性、和參考系這些極富成果的科學(xué)概念,成為物理學(xué)理論的支柱和基石。另外,伽利略的研究過(guò)程蘊(yùn)涵了重要的科學(xué)方法,教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)牛頓第一定律的含義,充分說(shuō)明伽利略“理想實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和推理過(guò)程,展示了伽利略斜面理想實(shí)驗(yàn)的猜想依據(jù)、推斷結(jié)果這一思維過(guò)程,通過(guò)教學(xué)讓學(xué)生明確運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系,提升對(duì)力、慣性、質(zhì)量等基本概念的理解。慣性是學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)和力的基礎(chǔ),因其抽象難懂而成為難點(diǎn)。新課標(biāo)中本節(jié)內(nèi)容對(duì)學(xué)生有以下基本要求: 1.了解亞里士多德對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的論述及存在的錯(cuò)誤。 2.認(rèn)識(shí)伽利略研究運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系的思想方法,了解理想實(shí)驗(yàn)的作用。 3.知道速度是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量。 4.理解牛頓第一定律的內(nèi)容,能夠運(yùn)用牛頓第一定律解釋有關(guān)現(xiàn)象。 5.知道慣性是物體的固有屬性,知道質(zhì)量是物體慣性大小的量度。 6.運(yùn)用慣性概念,解釋有關(guān)實(shí)際問(wèn)題。 在發(fā)展要求中: 1.了解運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究角度的差異。 2.會(huì)識(shí)別慣性系與非慣性系。 三、學(xué)情分析 本節(jié)所述內(nèi)容在初中課本上已涉及到,初中課本中用到的標(biāo)題是慣性定律,所以學(xué)生已有一定的基礎(chǔ),關(guān)鍵是如何讓學(xué)生加深對(duì)牛頓第一定律的理解。對(duì)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,從日常經(jīng)驗(yàn)出發(fā),人們往往會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí),所以使學(xué)生建立起運(yùn)動(dòng)改變的原因在于物體間的相互作用力的觀點(diǎn),不是輕而易舉的事情。在對(duì)慣性的學(xué)習(xí)中,這仍是學(xué)生難于理解的問(wèn)題。許多學(xué)生把物體具有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)和靜止?fàn)顟B(tài)的`性質(zhì)與物體在這種狀態(tài)下的特點(diǎn)混為一談。 四、教學(xué)目標(biāo) 1、知識(shí)、技能目標(biāo): 。1)理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義。 。2)理解慣性,知道日常生活中由于慣性而產(chǎn)生的簡(jiǎn)單現(xiàn)象,會(huì)解釋日常生活中的慣性現(xiàn)象。 2、能力、方法目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砟芰;通過(guò)對(duì)大量實(shí)例的分析,培養(yǎng)學(xué)生歸納、綜合能力。善于思考、善于總結(jié),把物理與實(shí)際生活緊密結(jié)合。 3、情感、態(tài)度目標(biāo):讓學(xué)生知道科學(xué)研究過(guò)程的艱難,領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)加推理的科學(xué)研究方法。 五、重點(diǎn)難點(diǎn) 本節(jié)的重點(diǎn)是伽利略理想實(shí)驗(yàn),難點(diǎn)是對(duì)慣性的理解。 六、教學(xué)策略與手段 探究式教學(xué),按物理史實(shí)為線索展示物理規(guī)律的形成。 七、課前準(zhǔn)備 自制理想斜面實(shí)驗(yàn)器(用有很小凹槽的柔軟鋁塑板作為軌道)、氣墊導(dǎo)軌。 八、教學(xué)過(guò)程 1、創(chuàng)設(shè)情景、新課引入 (1)引導(dǎo)學(xué)生看兩張來(lái)自生活的圖片(多媒體投影): 、倬旖兴緳C(jī)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(shí)去飛越氣勢(shì)磅礴的黃河呢? 。2)演示一個(gè)慣性現(xiàn)象的小實(shí)驗(yàn):用棒敲打疊放的象棋子。 通過(guò)生活中的一些現(xiàn)象引起學(xué)生探求物理知識(shí)的興趣,同時(shí)為慣性的學(xué)習(xí)打下伏筆。 2、歷史回顧 首先讓同學(xué)看一個(gè)實(shí)驗(yàn):用手推車,車前進(jìn),停止用力,車停止。 設(shè)問(wèn):生活中還有哪些類似此類的現(xiàn)象?(由學(xué)生思考后回答) 學(xué)生答:可能有如靜止的自行車用力踩腳踏板才開(kāi)始運(yùn)動(dòng),如沒(méi)有對(duì)車?yán)^續(xù)用力,它最終會(huì)停下來(lái)。靜止的秋千用力時(shí),它會(huì)擺動(dòng)起來(lái)。停止用力時(shí),它會(huì)最終停下來(lái),等等。 一、教材分析 本節(jié)教材選自人民教育出版社全日制普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)(物理2·必修)第五章《曲線運(yùn)動(dòng)》第六節(jié)《向心力》。 教材的內(nèi)容方面來(lái)看,本章節(jié)主要講解了向心力的定義、定義式、方向及驗(yàn)證向心力的表達(dá)式,變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)。前面幾節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、向心加速度,這節(jié)講的是描述使物體做圓周運(yùn)動(dòng)的合外力,是對(duì)物體運(yùn)動(dòng)認(rèn)識(shí)上的升華,為接下來(lái)萬(wàn)有引力的的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。所以在整個(gè)教材體系中起了承上啟下的作用,并且這樣的安排由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。 從教材的地位和作用方面來(lái)看,本章節(jié)是運(yùn)動(dòng)學(xué)中的重要概念,也是高一年級(jí)物理課程中比較重要的概念之一,是對(duì)物體運(yùn)動(dòng)認(rèn)識(shí)上的升華,它把運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)聯(lián)系在了一起,具有承上啟下的橋梁作用,也是學(xué)生知識(shí)系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。 二、學(xué)情分析 【知識(shí)基礎(chǔ)方面】在學(xué)習(xí)本節(jié)課前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、向心加速度,具備了探究向心力的基本知識(shí)和基本技能,這為本節(jié)課的探究性學(xué)習(xí)起到了鋪墊作用。 【思維基礎(chǔ)方面】高一的學(xué)生通過(guò)初中科學(xué)和第一學(xué)期的學(xué)習(xí),具有了一定的物理思維方法和較強(qiáng)的.計(jì)算能力,但接受能力尚欠缺,需要教師正確的引導(dǎo)和啟發(fā)。 【情感態(tài)度方面】在學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)中,與向心力有關(guān)的現(xiàn)象有,但是有一些是錯(cuò)誤的這就給學(xué)生理解向心力的概念帶來(lái)困難。 三、教學(xué)目標(biāo) 【知識(shí)技能目標(biāo)】理解向心力的定義; 能說(shuō)出向心力的定義、寫(xiě)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(yàn)證向心力的表達(dá)式; 【過(guò)程方法目標(biāo)】 通過(guò)對(duì)向心力,向心加速度,圓周運(yùn)動(dòng),牛頓第二定律的理解與學(xué)習(xí),相互聯(lián)系,體驗(yàn)對(duì)物理概念的學(xué)習(xí)方法 【情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)】 通過(guò)用概念前后聯(lián)系的方法得出加速度的概念,感悟到探索問(wèn)題解決問(wèn)題的興趣和學(xué)無(wú)止境的觀點(diǎn); 通過(guò)向心力的教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)實(shí)的生活經(jīng)歷與體驗(yàn)出發(fā),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;通過(guò)一些有趣的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn),加深學(xué)生的印象,容易讓學(xué)生理解,引起學(xué)生興趣; 四、重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn):向心力表達(dá)式驗(yàn)證,向心力來(lái)源與作用效果。設(shè)定一定運(yùn)動(dòng)情景,來(lái)驗(yàn)證向心力表達(dá)式。來(lái)源進(jìn)行舉例說(shuō)明,進(jìn)行受力分析。(重點(diǎn)如何落實(shí)) 難點(diǎn):向心力表達(dá)式的驗(yàn)證。通過(guò)用圓錐擺粗濾驗(yàn)證表達(dá)式,通過(guò)圓錐擺做勻速圓周運(yùn)動(dòng)解釋原理,分析其在運(yùn)動(dòng)角度和手里角度的合外力,測(cè)量數(shù)據(jù)與測(cè)量器材,一步步得出表達(dá)式的正確。(難點(diǎn)咋么突破) 五、教學(xué)方法與手段 教學(xué)方法:演示法,講授法,討論法教學(xué)手段:多媒體,口述 六、教學(xué)過(guò)程 1.引入 回顧本章內(nèi)容,復(fù)習(xí)向心加速度,放一個(gè)有關(guān)視屏,向同學(xué)提問(wèn)物體為甚么做圓周運(yùn)動(dòng)? 2.新課教學(xué)(熟悉一下過(guò)渡) 一、做小球做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn),多問(wèn)題進(jìn)行思考,得出向心力特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié) 二、教授有關(guān)向心力的有關(guān)知識(shí)并進(jìn)行一定補(bǔ)充。 三、用圓錐擺粗濾驗(yàn)證向心力表達(dá)式小結(jié):向心力定義表達(dá)式 一、教學(xué)目標(biāo) 【知識(shí)與技能】 1、知道常見(jiàn)的形變,了解物體的彈性; 2、知道彈力產(chǎn)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(huà)出它們的方向。 【過(guò)程與方法】 通過(guò)探究彈力的存在,能提高在實(shí)際問(wèn)題中確定彈力方向的能力,體會(huì)假設(shè)推理法解決問(wèn)題的巧妙。 【情感態(tài)度與價(jià)值觀】 觀察和了解形變的有趣現(xiàn)象,感受自然界的奧秘,感受學(xué)習(xí)物理的樂(lè)趣,建立把物理學(xué)習(xí)與生活實(shí)踐結(jié)合起來(lái)的習(xí)慣。 二、教學(xué)重難點(diǎn) 【重點(diǎn)】 彈力產(chǎn)生的條件及彈力方向的.判定 【難點(diǎn)】 接觸的物體是否發(fā)生形變及彈力方向的確定 三、教學(xué)過(guò)程 環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課 教學(xué)一開(kāi)始前,給每個(gè)學(xué)生小組分發(fā)彈簧和尺子,讓每個(gè)小組試著把玩這些物件,如用力拉或壓彈簧,用力彎動(dòng)尺子等。在操作過(guò)程中思考被拉或壓的彈簧,彎動(dòng)的尺子的有什么共同點(diǎn)是什么?大家可否試著舉出生活中其他的一些諸如這個(gè)彈簧和尺子的例子? 物體的形狀都發(fā)生了改變。由此引入物體的形態(tài)發(fā)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(xué)習(xí)的彈力。 環(huán)節(jié)二:新課講授 。ㄒ唬⿵椥孕巫兒蛷椓 概念:物體在力的作用下形狀或體積的改變叫做形變。 提問(wèn):剛才舉的那些例子都很容易觀察到,如果一本書(shū)放在桌面上,書(shū)和桌面發(fā)生形變了沒(méi)有? 學(xué)生會(huì)產(chǎn)生疑惑分歧,但教師此時(shí)可以不用詳解,而是做現(xiàn)場(chǎng)演示實(shí)驗(yàn)1,讓學(xué)生觀察用手?jǐn)D壓時(shí)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(xué)生有更直觀深刻的印象,也會(huì)用視頻播放演示實(shí)驗(yàn)2:桌面微小形變的激光演示(在一個(gè)大桌上放兩個(gè)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(gè)光點(diǎn)。用力壓桌面,觀察刻度尺上光點(diǎn)位置的變化。) 學(xué)生觀察后思考:通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn),我們觀察到什么樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?我們用了什么樣的方法?那書(shū)放在桌面上,書(shū)和桌面發(fā)生形變了沒(méi)有? 分析得出:通過(guò)微觀放大的方法觀察,我們發(fā)現(xiàn)原來(lái)不容易觀察的瓶子和桌面也發(fā)生了形變。 歸納:由此我們可以想到一切物體都可以發(fā)生形變,形變分為很多種類,有些物體在形變后能夠恢復(fù)原狀,這種形變叫做彈性形變。 提問(wèn):發(fā)生彈性形變的物體是不是在所有的情況下都可以恢復(fù)原狀呢?請(qǐng)舉例說(shuō)明? 學(xué)生能舉出有時(shí)彈簧拉得過(guò)長(zhǎng)就恢復(fù)不了原狀。指出:如果形變過(guò)大,超過(guò)一定的限度,撤去作用力后物體不能完全恢復(fù)原來(lái)的形狀,這個(gè)限度叫做彈性限度。 根據(jù)前面的鋪墊,總結(jié)彈力的概念:發(fā)生形變的物體,由于要恢復(fù)原狀,對(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用,這種力叫做彈力。例舉蹦床的例子說(shuō)明。 。ǘ⿴追N彈力的方向 教師在黑板上畫(huà)出書(shū)與桌面之間的相互作用力,與學(xué)生一起分析之間的相互作用關(guān)系,指出書(shū)對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)書(shū)的支持力都是彈力。 舉出實(shí)例:給出吊燈圖片,做出分析。以燈為研究受力對(duì)象,鏈子指向鏈子收縮的方向吊住吊燈,鏈子發(fā)生形變。鏈子被拉長(zhǎng),就要企圖恢復(fù)形變。這里施力物體——鏈子,受力物體——燈。這時(shí)候鏈子對(duì)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(jié):彈力方向——施力物體形變恢復(fù)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(huán)節(jié)三:鞏固提高 給出如下三個(gè)圖片,要求學(xué)生畫(huà)出彈力的示意圖。 歸納總結(jié): 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(diǎn)面接觸,垂直于接觸面指向被支持的物體 。3)點(diǎn)點(diǎn)接觸,垂直于接觸點(diǎn)的切面指向被支持物體。 環(huán)節(jié)四:小結(jié)作業(yè) 小結(jié):師生歸納彈力的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。 作業(yè):預(yù)習(xí)后面胡克定律,了解彈力大小的特點(diǎn)。 四、板書(shū)設(shè)計(jì) 五、教學(xué)反思 【高中物理的優(yōu)秀教案】相關(guān)文章: 高中物理的優(yōu)秀教案09-09 高中物理優(yōu)秀教案02-28 高中物理的優(yōu)秀教案01-14 高中物理《磁性材料》優(yōu)秀教案09-05 高中物理《運(yùn)動(dòng)快慢的描述速度》的優(yōu)秀教案08-26 高中物理《電勢(shì)和電勢(shì)差》優(yōu)秀教案09-03 高中物理《彈力》教案08-18 高中物理的優(yōu)秀教案 5
高中物理的優(yōu)秀教案 6
高中物理的優(yōu)秀教案 7
高中物理的優(yōu)秀教案 8
高中物理的優(yōu)秀教案 9
高中物理的優(yōu)秀教案 10
高中物理的優(yōu)秀教案 11
高中物理的優(yōu)秀教案 12
高中物理的優(yōu)秀教案 13
高中物理的優(yōu)秀教案 14