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高二物理的教案

时间:2022-08-25 09:44:12 物理教案 我要投稿

高二物理的教案

  作为一名教职工,就有可能用到教案,借助教案可以有效提升自己的教学能力。那么优秀的教案是什么样的呢?下面是小编整理的高二物理的教案,仅供参考,大家一起来看看吧。

高二物理的教案

高二物理的教案1

  本文题目:高二物理教案:互感与自感

  课前预习学案

  一、预习目标

  1.知道什么是互感现象和自感现象。

  2.知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。

  二、预习内容

  (一)自感现象

  1、自感电动势总要阻碍导体中 ,当导体中的电流在增大时,自感电动势与原电流方向 ,当导体中的电流在减小时,自感电动势与电流方向 。注意:阻碍不是阻止,电流还是在变化的。

  2、线圈的自感系数与线圈的 、 、 等因素有关。线圈越粗、越长、匝数越密,它的自感系数就越 。除此之外,线圈加入铁芯后,其自感系数就会 。

  3、自感系数的单位: ,有1mH = H,1H = H。

  4、感电动势的大小:与线圈中的电流强度的变化率成正比。★

  (二)自感现象的应用

  1、有利应用:a、日光灯的镇流器;b、电磁波的发射。

  2、有害避免:a、拉闸产生的电弧;b、双线绕法制造精密电阻。

  3、日光灯原理(学生阅读课本)

  (1)日光灯构造:

  (2)日光灯工作原理:

  (三)互感现象、互感器

  1、互感现象现象应用了 原理。

  2、互感器有 , 。

  课内探究学案

  一、学习目标

  1.知道什么是互感现象和自感现象。

  2.知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量,知道它的单位及其大小的决定因素。

  3.知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。

  4.能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。

  二、学习过程

  (一)复习旧课,引入新课

  1、引起电磁感应现象的最重要的条件是什么?

  2、楞次定律的内容是什么?

  (二)新课学习

  1、互感现象

  问题1:在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接,当一个线圈中的电流变化时,在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢?

  2、自感现象

  问题2:当电路自身的电流发生变化时,会不会产生感应电动势呢?

  [实验1]演示通电自感现象。

  画出电路图(如图所示),A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合电键S,调节变阻器R,使A1、A2亮度相同,再调节R1,使两灯正常发光,然后断开开关S。重新闭合S,观察到什么现象?(实验反复几次)

  现象:

  问题3:为什么A1比A2亮得晚一些?试用所学知识(楞次定律)加以分析说明。

  [实验2]演示断电自感。

  画出电路图(如图所示)接通电路,待灯泡A正常发光。然后断开电路,观察到什么现象?

  现象:

  问题4:为什么A灯不立刻熄灭?

  3.自感系数

  问题5:自感电动势的大小决定于哪些因素呢?请同学们阅读教材内容。然后用自己的语言加以概括,并回答有关问题。

  问题6:自感电动势的大小决定于哪些因素?

  4.磁场的能量

  问题7:在断电自感的实验中,为什么开关断开后,灯泡的发光会持续一段时间?甚至会比原来更亮?试从能量的角度加以讨论。

  学生分组讨论:

  师生共同得出结论:

  (三)实例探究

  自感现象的分析与判断

  【例1】如图所示,电路甲、乙中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,接通S,使电路达到稳定,灯泡D发光。则 ( )

  A.在电路甲中,断开S,D将逐渐变暗

  B.在电路甲中,断开S,D将先变得更亮,然后渐渐变暗

  C.在电路乙中,断开S,D将渐渐变暗

  D.在电路乙中,断开S,D将变得更亮,然后渐渐变暗

  【例2】如图所示,自感线圈的自感系数很大,电阻为零。电键K原来是合上的,在K断开后,分析:

  (1)若R1R2,灯泡的亮度怎样变化?

  (2)若R1

  (四)反思总结:

  (五)当堂检测

  1、无线电技术的发展,极大地方便了人们的生活.在无线电技术中常有这样的要求:一个线圈中电流变化时对另一个线圈中的电流影响最小,如图所示,两个线圈安装位置最符合该要求的是( )

  A.① B.② C.③ D.④

  2、如图所示电路,线圈L电阻不计,则 ( )

  A、S闭合瞬间,A板带正电,B板带负电

  B、S保持闭合,A板带正电,B板带负电

  C、S断开瞬间,B板带正电,A板带负电

  D、由于线圈电阻不计,电容被短路,上述三种情况电容器两板都不带电

  3、在下图电压互感器的接线图中,接线正确的是( )

  高二物理教案:互感与自感答案:1.D 2.D 3.B

  课后练习与提高

  1.下列关于自感现象的说法中,正确的是 ( )

  A.自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象

  B.线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反

  C.线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关

  D.加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大

  2.关于线圈的自感系数,下面说法正确的是 ( )

  A.线圈的自感系数越大,自感电动势一定越大

  B.线圈中电流等于零时,自感系数也等于零

  C.线圈中电流变化越快,自感系数越大

  D.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定

  3.如图所示,L为一个自感系数大的自感线圈,开关闭合后,小灯能正常发光,那么闭合开关和断开开关的瞬间,能观察到的现象分别是 ( )

  A.小灯逐渐变亮,小灯立即熄灭

  B.小灯立即亮,小灯立即熄灭

  C.小灯逐渐变亮,小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭

  D.小灯立即亮,小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭

  4.如图所示是一演示实验的电路图。图中L是一带铁芯的线圈,A是一灯泡。起初,开关处于闭合状态,电路是接通的。现将开关断开,则在开关断开的瞬间,通过灯泡A的电流方向是从_____端经灯泡到_____端.这个实验是用来演示_____现象的。

  5.如图所示的电路中,灯泡A1、A2的规格完全相同,自感线圈L的电阻可以忽略,下列说法中正确的是 ( )

  A.当接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后A2比A1亮

  B.当接通电路时,A1和A2始终一样亮

  C.当断开电路时,A1和A2都过一会儿熄灭

  D.当断开电路时,A2立即熄灭,A1过一会儿熄灭

  6.如图所示电路中,A1、A2是两只相同的电流表,电感线

  圈L的直流电阻与电阻R阻值相等.下面判断正确的是 ( )

  A.开关S接通的瞬间,电流表A1的读数大于A2的读数

  B.开关S接通的瞬间,电流表A1的读数小于A2的读数

  C.开关S接通电路稳定后再断开的瞬间,电流表A1的读数大于A2的读数

  D.开关S接通电路稳定后再断开的瞬间,电流表A1数等于A2的读数

  7.如图所示,L是电感足够大的线圈,其直流电阻可忽略不计,D1和D2是两个相同的灯泡,若将电键S闭合,等灯泡亮度稳定后,再断开电键S,则 ( )

  A.电键S闭合时,灯泡D1、D2同时亮,然后D1会变暗直到不亮,D2更亮

  B.电键S闭合时,灯泡D1很亮,D2逐渐变亮,最后一样亮

  C.电键S断开时,灯泡D2随之熄灭,而D1会亮一下后才熄灭

  D.电键S断开时,灯泡D1随之熄灭,而D2会更亮后一下才熄灭

  高二物理教案:互感与自感答案:1.ACD 2.D 3.A 4.b a 5.C 6.BD 7.AC

高二物理的教案2

  第1节《划时代的发现》

  一、教材分析

  《划时代的发现》是人教版高中物理3-4第四章第一节,本节是让学生体会科学家的思考、研究时的迷失与最后成功,本节是过程与方法、情感、态度与价值观教育的难得素材

  二、教学目标

  1.知识与技能

  (1)知道奥斯特实验、电磁感应现象,

  (2)了解电生磁和磁生电的发现过程,

  (3)知道电磁感应和感应电流的定义。

  2.过程与方法

  (1)通过阅读使学生掌握自然现象之间是相互联系和相互转化的;

  (2)通过学习了解科学家们在探究过程中的失败和贡献,从中学习科学探究的方法和思想。

  (3)领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性

  3.情感、态度与价值观

  (1)通过学习阅读培养学生正确的探究自然规律的科学态度和科学精神;

  (2)领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。

  (3)以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。

  三、教学重点难点

  重点:探索电磁感应现象的历史背景;

  难点:体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神

  四、学情分析

  我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。本节课学生认识到探索电磁感应现象的历史背景是关键。

  五、教学方法

  1.讲授法:讲授科学家的艰辛

  2. 实验法:学生自己体会奥斯特实验

  3.学案导学:见后面的学案。

  4.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑情境导入、展示目标合作探究、精讲点拨反思总结、当堂检测发导学案、布置预习

  六、课前准备

  1.学生的学习准备:预习划时代的发现,初步了解物理学史。分小组6台奥斯特实验装置。

  2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。3.教学环境的设计和布置:分小组合作学习,分6个学习小组。

  七、课时安排:1课时

  八、教学过程

  (一)预习检查、总结疑惑

  检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

  (二)情景导入、展示目标。

  (三)合作探究、精讲点拨。

  探究一:奥斯特梦圆电生磁------电流的磁效应

  引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题,引导学生思考并回答:

  (1)是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?在这之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?

  (2)奥斯特的研究是一帆风顺的吗?奥斯特面对失败是怎样做的?

  (3)奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的?用学过的知识如何解释?

  (4)电流磁效应的发现有何意义?谈谈自己的感受。

  学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。

  教师教学素材:

  到18世纪末,人们开始思考不同自然现象之间的联系,例如:摩擦生热表明了机械运动向热运动转化,而蒸汽机则实现了热运动向机械运动的转化,于是,一些独具慧眼的哲学家如康德等提出了各种自然现象之间的相互联系和转化的思想。由于受康德哲学与谢林等自然哲学家的哲学思想的影响,坚信自然力是可以相互转化的,长期探索电与磁之间的联系。1803年奥斯特指出:物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的各种现象的零散的罗列,我们将把整个宇宙纳在一个体系中。在此思想的指导下,1820年4月奥斯特发现了电流对磁针的作用,即电流的磁效应。同年7月21日奥斯特又以

  《关于磁针上电冲突作用的实验》为题发表了他的发现。这篇短短的论文使欧洲物理学界产生了极大震动,导致了大批实验成果的出现,由此开辟了物理学的新领域──电磁学。1820年因电流磁效应这一杰出发现获英国皇家学会科普利奖章。1829年起任哥本哈根工学院院长。

  探究二:法拉第心系磁生电------电磁感应现象

  引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题,引导学生思考并回答:

  (1)奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考?法拉第持怎样的观点?

  (2)法拉第的研究是一帆风顺的吗?法拉第面对失败是怎样做的?

  (3)法拉第做了大量实验都是以失败告终,失败的原因是什么?

  (4)法拉第经历了多次失败后,终于发现了电磁感应现象,他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的?之后他又做了大量的实验都取得了成功,他认为成功的秘诀是什么?

  (5)从法拉第探索电磁感应现象的历程中,你学到了什么?谈谈自己的体会。

  学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。

  教师教学素材:

  1820年奥斯特发现电流的磁效应,受到科学界的关注,促进了科学的发展。1821年英国《哲学年鉴》的主编约请戴维撰写一篇文章,评述奥斯特发现以来电磁学实验的理论发展概况。戴维把这一工作交给了法拉第。法拉第在收集资料的过程中,对电磁现象的研究产生了极大的热情,并开始转向电磁学的研究。他仔细地分析了电流的磁效应等现象,认为既然电流能产生磁,磁能否产生电呢?1822年他在日记中写下了自己的思想:磁能转化成电。

  他在这方面进行了系统的研究。起初,他试图用强磁铁靠近闭合导线或用强电流使另一闭合导线中产生电流,做了大量的实验,都失败了。经过历时十年的失败、再试验,直到1831年8月29日才取得成功。他接连又做了几十个这类实验。1831年11月24日的论文中,他把产生感应电流的情况概括成五类:变化着的电流;变化着的磁场;运动的恒定电流;运动的磁场;在磁场中运动的导体。他指出:感应电流与原电流的变化有关,而不是与原电流本身有关。他将这一现象与导体上的静电感应类比,把它取名为电磁感应,产生的电流叫做感应电流。为了解释电磁感应现象,法拉第曾提出过电张力的概念。后来在考虑了电磁感应的各种情况后,认为可以把感应电流的产生归因于导体切割磁力线。在电磁感应现象发现二十年后,直到1851年才得出了电磁感应定律。经过大量实验后,他终于实现了磁生电的夙愿,宣告了电气时代的到来。

  作为19世纪伟大实验物理学家的法拉第。他并不满足于现象的发现,还力求探索现象后面隐藏着的本质;他既十分重视实验研究,又格外重视理论思维的作用。1832年3月12日他写给皇家学会一封信,信封上写有现在应当收藏在皇家学会档案馆里的一些新观点。那时的法拉第已经孕育着电磁波的存在以及光是一种电磁振动的杰出思想,尽管还带有一定的模糊性。为解释电磁感应现象,他提出电致紧张态与磁力线等新概念,同时对当时盛行的超距作用说产生了强烈的怀疑:一个物体可以穿过真空超距地作用于另一个物体,不要任何一种东西的中间参与,就把作用和力从一个物体传递到另一个物体,这种说法对我来说,尤其荒谬。凡是在哲学方面有思考能力的人,决不会陷人这种谬论之中。他开始向长期盘踞在物理学阵地的超距说宣战。与此同时,他还向另一种形而上学观点──流体说进行挑战。1833年,他总结了前人与自己的大量研究成果,证实当时所知摩擦电、伏打电、电磁感应电、温差电和动物电等五种不同来源的电的同一性。他力图解释电流的本质,导致他研究电流通过酸、碱、盐溶液,结果在1833~1834年发现电解定律,开创了电化学这一新的学科领域。他所创造的大量术语沿用至今。电解定律除本身的意义外,也是电的分立性的重要论据。

  1837年他发现电介质对静电过程的影响,提出了以近距邻接作用为基础的静电感应理论。不久以后,他又发现了抗磁性。在这些研究工作的基础上,他形成了电和磁作用通过中间介质、从一个物体传到另一个物体的思想。于是,介质成了场的场所,场这个概念正是来源于法拉第。正如爱因斯坦所说,引入场的概念,是法拉第的最富有独创性的思想,是牛顿以来最重要的发现。牛顿及其他学者的空间,被视作物体与电荷的容器;而法拉第的空间,是现象的容器,它参与了现象。所以说法拉第是电磁场学说的创始人。他的深邃的物理思想,强烈地吸引了年轻的麦克斯韦。麦克斯韦认为,法拉第的电磁场理论比当时流行的超距作用电动力学更为合理,他正是抱着用严格的物理语言来表述法拉第理论的决心闯入电磁学领域的。

  法拉第坚信:物质的力借以表现出的各种形式,都有一个共同的起源,这一思想指导着法拉第探寻光与电磁之间的联系。1822年,他曾使光沿电流方向通过电解波,试图发现偏振面的变化,没有成功。这种思想是如此强烈,执着的追求使他终于在1845年发现强磁场使偏振光的偏振面发生旋转。他的晚年,尽管健康状况恶化,仍从事广泛的研究。他曾分析研究电缆中电报信号迟滞的原因,研制照明灯与航标灯。他的成就来源于勤奋,他的主要著作《日记》由16041则汇编而成;《电学实验研究》有3362节之多。

  他生活简朴,不尚华贵,以致有人到皇家学院实验室作实验时错把他当作守门的老头。1857年,皇家学会学术委员会一致决议聘请他担任皇家学会会长。对这一荣誉职务他再三拒绝。他说:我是一个普通人。如果我接受皇家学会希望加在我身上的荣誉,那么我就不能保证自己的诚实和正直,连一年也保证不了。同样的理由,他谢绝了皇家学院的院长职务。当英王室准备授予他爵士称号时,他多次婉言谢绝说:法拉第出身平民,不想变成贵族。他的好友J.Tyndall对此作了很好的解释:在他的眼中看去,宫廷的华丽,和布来屯(Brighton)高原上面的雷雨比较起来,算得什么;皇家的一切器具,和落日比较起来,又算得什么?其所以说雷雨和落日,是因为这些现象在他的心里,都可以挑起一种狂喜。在他这种人的心胸中,那些世俗的荣华快乐,当然没有价值了。一方面可以得到十五万镑的财产,一方面是完全没有报酬的学问,要在这两者之间去选择一种。他却选定了第二种,遂穷困以终。这就是这位铁匠的儿子、订书匠学徒的郑重选择。1867年8月25日逝世,墓碑上照他的遗愿只刻有他的名字和出生年月。

  后世的人们,选择了法拉作为电容的国际单位,以纪念这位物理学大师。

  科拉顿的失败

  1820年,奥斯特的磁效应发表后,在科学界引起极大反响,科学家想既然电能生磁,反过来磁也能生电。可以说,想实现磁生电是当时许多科学家的愿望,例如,安培、科拉顿等人都曾为之努力过,但是都失败了。在这个问题上,最遗憾的莫过于科拉顿。

  1825年,科拉顿做了这样一个实验,他将一个磁铁插入连有灵敏电流计的螺旋线圈,来观察在线圈中是否有电流产生。但是在实验时,科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响,他通过很长的导线把接在螺旋线圈上的灵敏电流计放到另一间房里他想,反正产生的电流应该是稳定的(当时科学界都认为利用磁场产生的电应该是稳定的),插入磁铁后,如果有电流,跑到另一间房里观察也来得及就这样,科拉顿开始了实验。然而,无论他跑得多快,他看到的电流计指针都是指在0刻度的位置。

  科拉顿失败了。科拉顿的这个失败,是一个什么样的失败呢?后人有各种各样的议论。

  有人说这是一次成功的失败。因为科拉顿的实验装置设计得完全正确,如果磁铁磁性足够强,导线电阻不大,电流计十分灵敏,那么在科拉顿将磁铁插入螺旋线圈时,电流计的指针确实是摆动了的。也就是说,电磁感应的实验是成功了,只不过科拉顿没有看见,他跑得还是太慢,连电流计指针往回摆也没看见,有人说,这是一次遗憾的失败。因为科拉顿如果有个助手在另外那间房里,或者科拉顿就把电流计放在同一间房里看得见的地方,那么成功的桂冠肯定是属于科拉顿的。

  有人说,这是一次真正的失败。因为科拉顿没能转变思想,没有从稳态的猜想转变到暂态的考虑上来,所以他想不到请个助手帮一下忙、或者把电流计拿到同一间房里来。事实也正是如此,法拉第总结了别人和他自己以前失败的教训,他决定不再固守稳态的猜想,终于在1831年8月,观察到了电磁感应现象。科拉顿只能留下永远的遗憾。

  例1:发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是(C)

  A.安培 B.赫兹 C.法拉第 D.麦克斯韦

  例2:发现电流磁效应现象的科学家是__奥斯特__,发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_安培_,发现电磁感应现象的科学家是_法拉第_,发现电荷间相互作用力规律的的科学家是_库仑_。

  例3:下列现象中属于电磁感应现象的是(B)

  A.磁场对电流产生力的作用 B.变化的磁场使闭合电路中产生电流

  C.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化 D.电流周围产生磁场

  (四)反思总结,当堂检测。

  教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。

  设计意图:引导学生认识探索电磁感应现象的历史背景并体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神。

  (五)发导学案、布置预习。

  在下一节课我们一起来学习探究电磁感应的条件。这节课后大家可以先预习这一部分,着重分析科学家是如何设计实验,如何得出恰当的结论的。并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。

  设计意图:布置下节课的预习作业,并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。

  九、板书设计

  一、奥斯特梦圆电生磁------电流的磁效应

  二、法拉第心系磁生电------电磁感应现象

  十、教学反思

  学生对于课外知识很感兴趣,有些同学有一定的知识基础,也能提出一些有建设性的问题,激发了他们学物理的兴趣。通过这节课的学习我了解到,学生对物理学的发展非常感兴趣,所以在以后的教学中我们应该多介绍一些这样的知识,来丰富学生的知识面,扩宽学生的视野。

  在后面的教学过程中会继续研究本节课,争取设计的更科学,更有利于学生的学习,也希望大家提出宝贵意见,共同完善,共同进步!

高二物理的教案3

  教学内容:人教版的普通高中课程标准实验教科书选修3—3教材第八章气体第一节气体的等温变化。

  教学设计特点:突出物理规律形成的感性基础和理性探索的有机结合;通过问题驱动达成教目标的有效实现;重视物理从生活中来最终回到生活中去。

  1.教学目标

  1、1知识与技能

  (1)知道什么是等温变化;

  (2)掌握玻意耳定律的内容和公式;知道定律的适用条件。

  (3)理解等温变化的P—V图象与P—1/V图象的含义,增强运用图象表达物理规律的能力;

  1、2过程与方法

  带领学生经历探究等温变化规律的全过程,体验控制变量法以及实验中采集数据、处理数据的方法。

  1、3情感、态度与价值观

  让学生切身感受物理现象,注重物理表象的形成;用心感悟科学探索的基本思路,形成求实创新的科学作风。

  2、 教学难点和重点

  重点:让学生经历探索未知规律的过程,掌握一定质量的气体在等温变化时压强与体积的关系,理解 p—V 图象的物理意义。

  难点:学生实验方案的设计;数据处理。

  3、教具:

  塑料管,乒乓球、热水,气球、透明玻璃缸、抽气机,u型管,注射器,压力计。

  4、设计思路

  学生在初中时就已经有了固体、液体和气体的概念,生活中也有热胀冷缩的概念,但对于气体的三个状态参量之间有什么样的关系是不清楚的。新课程理念要求我们,课堂应该以学生为主体,强调学生的自主学习、合作学习,着重培养学生的创新思维能力和实证精神。这节课首先通过做简单的演示实验,让学生明白气体的质量、温度、体积和压强这几个物理量之间存在着密切的联系;然后与学生一道讨论实验方案,确定实验要点,接着师生一道实验操作,数据的处理,得出实验结论并深入讨论,最后简单应用等温变化规律解决实际问题。

  5.教学流程:(略)

  6.教学过程

  6、l课题引入

  演示实验:变形的乒乓球在热水里恢复原状

  乒乓球里封闭了一定质量的气体,当它的温度升高,气体的压强就随着增大,同时体积增大而恢复原状。由此知道气体的温度、体积、压强之间有相互制约的关系。本章我们研究气体各状态参量之间的关系。

  对于气体来说,压强、体积、温度与质量之间存在着一定的关系。高中阶段通常就用压强、体积、温度描述气体的状态,叫做气体的三个状态参量。对于一定质量的气体当它的三个状态参量都不变时,我们就说气体处于某一确定的状态;当一个状态参量发生变化时,就会引起其他状态参量发生变化,我们就说气体发生了状态变化。这一章我们的主要任务就是研究气体状态变化的规律。

  出示课题: 第八章 气体

  师问:同时研究三个及三个以上物理量的关系,我们要用什么方法呢?请举例说明。

  生:控制变量法

  比如要研究压强与体积之间的关系,需要保持质量和温度不变,再如要研究气体压强与温度之间的关系,需要保持质量和体积不变。

  师:我们这节课首先研究气体的压强和体积的变化关系。

  我们把温度和质量不变时气体的压强随体积的变化关系叫做等温变化。出示本节课题:

  第一节 气体的等温变化

  6、2 新课进行

  一、实验探究

  1、学生体验压强与体积的关系得出定性结论

  全体同学体验: 每个同学用力在口腔中摒住一口气,然后用手去压脸颊,你会怎么样,思考为什么?

  小组体验:每桌同学用一只小的注射器体验:一个同学用手指头封闭一定质量的气体,另一个同学缓慢压缩气体,体积减小时第一个同学的手指有什么感觉,说明什么呢?反之当我们拉动活塞增大气体体积时,手指有什么感觉,说明什么呢?要求学生体验并说出自己的感觉和结论(即压缩气体,体积减小,压强增大;反之,体积增大压强减小)

  2、猜想

  引导学生猜想:我们猜想:在一般情况下,一定质量的气体当温度不变时,气体的压强和体积之间可能有什么定量关系呢?

  学生:压强与体积成反比例关系(从最简单的定量关系做起)

  师:一定质量的气体在发生等温变化时压强与体积是否是成反比例的关系,需要我们进一步研究、这节课我们用实验探究这一课题。

  3、实验验证:

  (1)实验设计:

  首先,要求学生完整的复述我们的实验目的:探究一定质量的气体在温度不变情况下压强与体积之间的定量关系、

  要求学生根据放在桌上的器材,思考试验方案,并思考以下几个问题:

  问题1:本实验的研究对象是什么?如何取一定质量的气体?实验条件是什么?如何实现这一条件?

  学生讨论回答:研究对象是一定质量的气体,用活塞封闭一定质量的气体在注射器内以获取, 实验条件是气体质量不变, 气体温度不变;活塞加油增加密闭性,推拉活塞改变体积和压强;不用手握注射器;缓慢推拉活塞,稳定后再读数。(或者有其他的实验方案)

  问题2: 数据收集 本实验中应该要收集哪些数据? 用什么方法测量?

  学生:要收集气体的不同压强和体积,用气压计可以测量压强,注射器上面的读数可以得到体积。

  问题3:数据处理 怎样处理上述数据才能得到等温条件下压强与体积之间的正确关系呢?(学生讨论并回答)

  学生:常用数据处理办法有计算法,图象法等。

  老师:能不能说得更具体一点呢?

  学生:就是先把V和P乘起来,看看各组的乘积是否相等(或者近似相等),从而得到结论;图像法就是以V为横坐标,P为纵坐标,在用描点作图法,把得到的数据作到坐标系中,再连线,看图像的特点,从而得到两者的定量关系。

  再让一个学生把我们刚才分析得到的比较好的实验方法再复述,然后师生互助完成实验。

  2、实验过程:

  师生共同完成实验: 老师推、拉活塞,一名学生读取数据,另一名学生设计记录表格并记录数据。

  数据处理:①简单计算 找压强和体积之间的关系

  ②学生描绘图象(提示作P—V图像)能否得出结论?

  总结提问:各小组是如何处理数据的,结论如何?(实物投影展示)

  问题4:若P—V图象为双曲线的一支,则能说明P与V成反比。但能否确定我们做出就一定是是双曲线的一支呢?(还是猜测)我们怎样进一步P和V之间的关系呢?

  教师:有一种思想叫做转化的思想。若P—V图象为一双曲线,那么P—1/V图象是什么样子?(过原点的一条直线)那我们就再作一条P—1/V图象看看吧!

  (师)计算机拟合:把P—V图象转化为P—1/V图象。我们看到一定质量的气体,在温度不变的情况下,P—1/V图象是一条(几乎)过原点的直线,表明压强与体积成反比。

  (三)实验结论:在误差允许的范围内,一定质量的气体在温度不变的条件下压强与体积成反比。(学生叙述)

  师:大家看到我们作出来的这条直线,还不是很准确,大家可以分析在实验过程中有哪些地方可能引起实验误差?

  学生讨论分析产生误差的原因、

  早在17世纪,英国科学家玻意耳和法国科学家马略特分别通过更严谨的实验研究得出了这个结论,被称为玻意耳定律。

  二、玻意耳定律

  1、 内容:一定质量的某种气体,在温度不变的条件下压强P与体积V成反比。

  2、 公式:PV=C(常量)或P1V1=P2V2(其中P1V1和 P2V2分别为气体在两个状态下的压强和体积)

  3、 图象:P—1/V图象:过原点的直线——等温线

  P—V图象:双曲线的一支——等温线

  三、拓展思考

  问题5:在同一温度下,取不同质量的同种气体为研究对象, PV乘积C一样吗?即对不同的气体,C是一个普适常量吗?(学生思考不能求解或回答不一样)

  师问:怎样才能得到正确的结果呢?(猜想—实验验证)

  学生:改变气体的质量用同样的方法重新测量,测量数据记录在同一表格中,通过简单的计算就能得到结果。

  结论:不一样。质量越大,PV乘积越大。P—V图象离坐标轴越远,P—1/V图象斜率越大。

  问题6:取相同质量的同种气体,在不同温度下,作出的P—V图象是否一样?(学生猜想——验证)

  结论:不一样。温度较高时,PV乘积较大,P—V图象离坐标轴越远,P—1/V图象斜率较大。

  四、玻意耳定律的应用之定性解释:

  问题一:气球涨大视频。学生分析。

  问题二:小实验。装水的瓶子下有小洞,当盖子打开时水会喷出,然后合上盖子则水就不会持续地流出了。

  解释:盖子打开时,小孔上方的压强始终大于外面的压强,所以水会喷出,当盖子盖上时,水的上方被封闭了一定质量的气体,当有水流出后,瓶中空气的体积变大,根据波意耳定律压强变小,当孔上方压强小于外部大气压时,水就流不出去了。

  五.课堂小结

  1、方法 ①研究多变量问题时用控制变量法

  ②实验探究方法:猜想——验证——进一步猜想——再验证——得到结论

  2、知识 玻意耳定律:一定质量的某种气体,在温度不变的条件下压强P与体积V成反比。

  六.教学后记:

  1.课堂上让学生从自身体验开始,充分参与科学探究的全过程,熟悉科学探究未知世界的一般流程,并坚持渗透实事求是和精益求精的科学精神。

  2.教学中对应用数学方法处理物理数据,从而得出简洁的物理学规律的过程,让学生多练习多体验,以使学生真正掌握,并且多给时间让学生从图像中找出规律,以提高学生认识图像与应用图像分析问题的能力。

  3.教学中学生参与小实验及视频材料能很好地吸引学生的注意力,提高教学的有效性。

  4、物理来源于社会生活实践,反之也能解释自然界及生活和生产中的相关现象,有效杜绝物理和生活相脱节的现象发生、也有利于学生正确物理观的形成。

高二物理的教案4

  1、理解振幅、周期和频率的概念,知道全振动的含义。

  2、了解初相位和相位差的概念,理解相位的物理意义。

  3、了解简谐运动位移方程中各量的物理意义,能依据振动方程描绘振动图象。

  4、理解简谐运动图象的物理意义,会根据振动图象判断振幅、周期和频率等。

  重点难点:对简谐运动的振幅、周期、频率、全振动等概念的理解,相位的物理意义。

  教学建议:本节课以弹簧振子为例,在观察其振动过程中位移变化的周期性、振动快慢的特点时,引入描绘简谐运动的物理量(振幅、周期和频率),再通过单摆实验引出相位的概念,最后对比前一节得出的图象和数学表达式,进一步体会这些物理量的含义。本节要特别注意相位的概念。

  导入新课:你有喜欢的歌手吗?我们常常在听歌时会评价,歌手韩红的音域宽广,音色嘹亮圆润;歌手王心凌的声音甜美;歌手李宇春的音色沙哑,独具个性……但同样的歌曲由大多数普通人唱出来,却常常显得干巴且单调,为什么呢?这些是由音色决定的,而音色又与频率等有关。

  1、描述简谐运动的物理量

  (1)振幅

  振幅是振动物体离开平衡位置的①最大距离。振幅的②两倍表示的是振动的物体运动范围的大小。

  (2)全振动

  振子以相同的速度相继通过同一位置所经历的过程称为③全振动,这一过程是一个完整的振动过程,振动质点在这一振动过程中通过的路程等于④4倍的振幅。

  (3)周期和频率

  做简谐运动的物体,完成⑤全振动的时间,叫作振动的周期;单位时间内完成⑥全振动的次数叫作振动的频率。在国际单位制中,周期的单位是⑦秒,频率的单位是⑧赫兹。用T表示周期,用f表示频率,则周期和频率的关系是⑨f=。

  (4)相位

  在物理学中,我们用不同的⑩相位来描述周期性运动在各个时刻所处的 不同状态。

  2、简谐运动的表达式

  (1)根据数学知识,xOy坐标系中正弦函数图象的表达式为 y=Asin(ωx+φ)。

  (2)简谐运动中的位移(x)与时间(t)关系的表达式为 x=Asin(ωt +φ),其中 A代表简谐运动的振幅, ω叫作简谐运动的“圆频率”, ωt+φ代表相位。

  1、弹簧振子的运动范围与振幅是什么关系?

  解答:弹簧振子的运动范围是振幅的两倍。

  2、周期与频率是简谐运动特有的概念吗?

  解答:不是。描述任何周期性过程,都可以用这两个概念。

  3、如果两个振动存在相位差,它们振动步调是否相同?

  解答:不同。

  主题1:振幅

  问题:(1)同一面鼓,用较大的力敲鼓面和用较小的力敲鼓面,鼓面的振动有什么不同?听上去感觉有什么不同?

  (2)根据(1)中问题思考振幅的物理意义是什么?

  解答:(1)用较大的力敲,鼓面的振动幅度较大,听上去声音大;反之,用较小的力敲,鼓面的振动幅度较小,听上去声音小。

  (2)振幅是描述振动强弱的物理量,振幅的大小对应着物体振动的强弱。

  知识链接:简谐运动的振幅是物体离开平衡位置的最大距离,是标量,表示振动的强弱和能量,它不同于简谐运动的位移。

  主题2:全振动、周期和频率

  问题:(1)观察课本“弹簧振子的简谐运动”示意图,振子从P0开始向左运动,怎样才算完成了全振动?列出振子依次通过图中所标的点。

  (2)阅读课本,思考并回答下列问题:周期和频率与计时起点(或位移起点)有关吗?频率越大,物体振动越快还是越慢?振子在一个周期内通过的路程和位移分别是多少?

  (3)完成课本“做一做”,猜想弹簧振子的振动周期可能由哪些因素决定?假如我们能看清楚振子的整个运动过程,那么从什么位置开始计时才能更准确地测量振动的周期?为什么?

  解答:(1)振子从P0出发后依次通过O、M'、O、P0、M、P0的过程,就是全振动。

  (2)周期和频率与计时起点(或位移起点)无关;频率越大,周期越小,表示物体振动得越快。振子在一个周期内通过的路程是4倍的振幅,而在一个周期内的位移是零。

  (3)影响弹簧振子周期的因素可能有振子的质量、弹簧的劲度系数等;从振子经过平衡位置时开始计时能更准确地测量振动周期,因为振子经过平衡位置时速度最大,这样计时的误差最小。

  知识链接:完成全振动,振动物体的位移和速度都回到原值(包括大小和方向),振动物体的路程是振幅的4倍。

  主题3:简谐运动的表达式

  问题:阅读课本有关“简谐运动的表达式”的内容,讨论下列问题。

  (1)一个物体运动时其相位变化多少就意味着完成了全振动?

  (2)若采用国际单位,简谐运动中的位移(x)与时间(t)关系的表达式x=Asin(ωt+φ)中ωt+φ的单位是什么?

  (3)甲和乙两个简谐运动的频率相同,相位差为 ,这意味着什么?

  解答:(1)相位每增加2π就意味着完成了全振动。

  (2)ωt+φ的单位是弧度。

  (3)甲和乙两个简谐运动的相位差为 ,意味着乙(甲)总是比甲(乙)滞后个周期或次全振动。

  知识链接:频率相同的两个简谐运动,相位差为0称为“同相”,振动步调相同;相位差为π称为“反相”,振动步调相反。

  1、(考查对全振动的理解)如图所示,弹簧振子以O为平衡位置在B、C间做简谐运动,则( )。

  A、从B→O→C为全振动

  B、从O→B→O→C为全振动

  C、从C→O→B→O→C为全振动

  D、从D→C→O→B→O为全振动

  【解析】选项A对应过程的路程为2倍的振幅,选项B对应过程的路程为3倍的振幅,选项C对应过程的路程为4倍的振幅,选项D对应过程的路程大于3倍的振幅,又小于4倍的振幅,因此选项A、B、D均错误,选项C正确。

  【答案】C

  【点评】要理解全振动的概念,只有振动物体的位移与速度第同时恢复到原值,才是完成全振动。

  2、(考查简谐运动的振幅和周期)周期为T=2 s的简谐运动,在半分钟内通过的路程是60 cm,则在此时间内振子经过平衡位置的次数和振子的振幅分别为( )。

  A、15次,2 cm B、30次,1 cm

  C、15次,1 cm D、60次,2 cm

  【解析】振子完成全振动经过轨迹上每个位置两次(除最大位移处外),而每次全振动振子通过的路程为4个振幅。

  【答案】B

  【点评】一个周期经过平衡位置两次,路程是振幅的4倍。

  3、图示为质点的振动图象,下列判断中正确的是( )。

  A、质点振动周期是8 s

  B、振幅是4 cm

  C、4 s末质点的速度为负,加速度为零

  D、10 s末质点的加速度为正,速度为零

  【解析】由振动图象可得,质点的振动周期为8 s,A对;振幅为2 cm,B错;4 s末质点经平衡位置向负方向运动,速度为负向最大,加速度为零,C对;10 s末质点在正的最大位移处,加速度为负值,速度为零,D错。

  【答案】AC

  【点评】由振动图象可以直接读出周期与振幅,可以判断各个时刻的速度方向与加速度方向。

  4、(考查简谐运动的表达式)两个简谐运动分别为x1=4asin(4πbt+π)和x2=2asin(4πbt+π),求它们的振幅之比、各自的频率,以及它们的相位差。

  【解析】根据x=Asin(ωt+φ)得:A1=4a,A2=2a,故振幅之比 = =2

  由ω=4πb及ω=2πf得:二者的频率都为f=2b

  它们的相位差:(4πbt+π)—(4πbt+π)=π,两物体的振动情况始终反相。

  【答案】2∶1 2b 2b π

  【点评】要能根据简谐运动的表达式得出振幅、频率、相位。

  拓展一:简谐运动的表达式

  1、某做简谐运动的物体,其位移与时间的变化关系式为x=10sin 5πt cm,则:

  (1)物体的振幅为多少?

  (2)物体振动的频率为多少?

  (3)在时间t=0、1 s时,物体的位移是多少?

  (4)画出该物体简谐运动的图象。

  【分析】简谐运动位移与时间的变化关系式就是简谐运动的表达式,将它与教材上的简谐运动表达式进行对比即可得出相应的物理量。

  【解析】简谐运动的表达式x=Asin(ωt+φ),比较题中所给表达式x=10sin 5πt cm可知:

  (1)振幅A=10 cm。

  (2)物体振动的频率f= = Hz=2、5 Hz。

  (3)t=0、1 s时位移x=10sin(5π×0、1) cm=10 cm。

  (4)该物体简谐运动的周期T==0、4 s,简谐运动图象如图所示。

  【答案】(1)10 cm (2)2、5 Hz (3)10 cm (4)如图所示

  【点拨】在解答简谐运动表达式的题目时要注意和标准表达式进行比较,知道A、ω、φ各物理量所代表的意义,还要能和振动图象结合起来。

  拓展二:简谐振动的周期性和对称性

  甲

  2、如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置做简谐运动,从O点开始计时,振子第到达M点用了0、3 s的时间,又经过0、2 s第二次通过M点,则振子第三次通过M点还要经过的时间可能是( )。

  A、 s B、 s C、1、4 s D、1、6 s

  【分析】题目中只说从O点开始计时,并没说明从O点向哪个方向运动,它可能直接向M点运动,也可能向远离M点的方向运动,所以本题可能的选项有两个。

  乙

  【解析】如图乙所示,根据题意可知振子的运动有两种可能性,设t1=0、3 s,t2=0、2 s

  第一种可能性:=t1+=(0、3+ ) s=0、4 s,即T=1、6 s

  所以振子第三次通过M点还要经过的时间t3=+2t1=(0、8+2×0、3) s=1、4 s

  第二种可能性:t1—+=,即T= s

  所以振子第三次通过M点还要经过的时间t3=t1+(t1—)=(2×0、3— ) s= s。

  【答案】AC

  【点拨】解答这类题目的关键是理解简谐运动的对称性和周期性。明确振子往复通过同一点时,速度大小相等、方向相反;通过关于平衡位置对称的两点时,速度大小相等、方向相同或相反;往复通过同一段距离或通过关于平衡位置对称的两段距离时所用时间相等。另外要注意,因为振子振动的周期性和对称性会造成问题的多解,所以求解时别漏掉了其他可能出现的情况。

高二物理的教案5

  教学目标

  知识目标

  1、理解磁感应强度B的定义及单位.

  2、知道用磁感线的疏密可以形象直观地反映磁感应强度的大小.

  3、知道什么叫匀强磁场,知道匀强磁场的磁感线的分布情况.

  4、知道什么是安培力,知道电流方向与磁场方向平行时,电流受的.安培力为零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受安培力的大小.

  5、会用左手定则熟练地判定安培力的方向.

  能力目标

  1、通过演示磁场对电流作用的实验,培养学生总结归纳物理规律的能力.

  2、通过学习左手定则,理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系,培养学生空间想象能力.

  情感目标

  通过对安培定则的学习,使得学生了解科学的发现不仅需要勤奋的努力,还需要严谨细密的科学态度.

  教学建议

  教材分析

  关于安培力这一重要的内容,需要强调:

  1、安培力的使用条件:磁场均匀,电流方向与磁场方向垂直。

  2、电流方向与磁场方向平行时,安培力具有最小值。电流方向与磁场方向垂直时,安培力具有最大值。

  教法建议

  由于前面我们已经学习过电场的有关知识,讲解时可以将磁场和电场进行类比,以加深学生对磁场的有关知识的理解。例如:电场和磁场相互对比,电场线与磁感线相互对比,磁感应强度与电场强度进行对比等等。

  在上一节的基础上,启发学生回忆电场强度的定义,对比说明引入磁场强度的定义的思路是通过磁场对电流的作用力的研究得出的。为了让学生更好的理解磁场,可以在实验现象的基础上引导学生进行讨论。

  教学设计方案

  安培力磁感应强度

  一、素质教育目标

  (一)知识教学点

  1 、理解磁感应强度B的定义及单位.

  2 、知道用磁感线的疏密可以形象直观地反映磁感应强度的大小.

  3 、知道什么叫匀强磁场,知道匀强磁场的磁感线的分布情况.

  4 、知道什么是安培力,知道电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力为零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受安培力的大小

  5 、会用左手定则熟练地判定安培力的方向.

  (二)能力训练点

  1 、通过演示磁场对电流的作用的实验,培养学生利用控制变量法总结归纳物理规律的能力.

  2 、通过学习左手定则,理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系,培养学生空间想像能力.

  (三)德育渗透点

  通过阅读材料介绍奥斯特发现电流磁效应,说明科学家之所以能取得辉煌的成就,除了本身所具有的聪明才智外,刻苦勤奋地学习和工作,善于捕捉稍纵即逝的灵感更为重要,鼓励和激发学生从现在开始更加发奋地学习,将来为国家做贡献.

  (四)美育渗透点

  通过介绍物理学家安培取得辉煌成就的原因是靠勤奋自学、刻苦钻研的顽强意志,让学生感受物理学家们的人格美、情操美.

  二、学法引导

  1 、教师通过演示实验法直观教学,决定安培力大小的因素,通过启发讲解,帮助学生归纳总结公式

  及B的定义式.结合练习法使学生掌握左手定则使用.

  2 、学生认真观察实验,在教师启发的指导下总结规律,积极动手动脑理解公式,掌握左手定则的应用.

  三、重点·难点·疑点及解决办法

  1 、重点

  (1)理解磁场对电流的作用力大小的决定因素,掌握电流与磁场垂直时,安培力大小为:

  (2)掌握左手定则.

  2 、难点

  对左手定则的理解.

  3 、疑点

  磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的空间关系.

  4 、解决办法

  以演示实验为突破口,直观地引导学生掌握电流在磁场中所受安培力大小的决定因素;反复地借助实验,来理解左手定则,建立磁场方向、电流方向和安培力方向三者关系的正确图景.

  四、课时安排

  1课时

  五、教具学具准备

  铁架台、三个相同的蹄形磁铁、电源、滑动变阻器、电键、导线.

  六、师生互动活动设计

  教师先通过实验,学生观察分析、讨论、总结出安培力公式,再引入磁感强度B的定义式,通过讲解类比电场强度,启发学生理解公式

  的意义,借助墙角(或桌角)帮助学生建立三维坐标空间,理解掌握左手定同.

  七、教学步骤

  (一)明确目标

  (略)

  (二)整体感知

  本节教学是在上一节学习了磁场的概念及方向性的基础上,进一步认识磁场的强弱性质,根据磁场力的性质用定义法定义B描述磁场的强弱,用磁感线形象地反映磁场的强弱,同时利用定义式来计算安培力的大小,再用左手定则来确定磁场方向、电流方向和安培力的方向.

  (三)重点、难点的学习与目标完成过程

  1 、磁场对电流的作用

  用条形磁铁可以在一定的距离内吸起较小质量的铁块,巨大的电磁铁却能吸起成吨的钢块,表明磁场有强有弱,如何表示磁场的强弱呢?我们利用磁场对电流的作用力——安培力来研究磁场的强弱.

  2 、决定安培力大小的因素有哪些?

  利用演示实验装置,研究安培力大小与哪些因素有关

  (1)与电流的大小有关.

  保持导线在磁铁中所处的位置及与磁场方向不变这两个条件下,通过移动滑动变阻器触头改变导线中电流的大小.

  请学生观察实验现象.导线摆动的角度大小随电流的改变而改变,电流大,摆角大;电流小,摆角小.

  实验结论:垂直于磁场方向的通电直导线,受到磁场的作用力的大小眼导线中电流的大小有关,电流大,作用力大;电流小,作用力也小.

  (2)与通电导线在磁场中的长度有关.

  保持导线在磁铁中所处的位置及方向不变,电流大小也不变,改变通电电流部分的长度.学生观察实验现象.导线摆动的角度大小随通电导线长度而改变,导线长、摆角大;导线短,摆角小.

  实验结论:垂直于磁场方向的通电直导线,受到的磁场的作用力的大小限通电导线在磁场中的长度有关,导线长、作用力大;导线短,作用力小.

  (3)与导线在磁场中的放置方向有关.

  保持电流的大小及通电导线的长度不变,改变导线与磁场方向的夹角,当夹角为0 °时,导线不动,即电流与磁场方向平行时不受安培力作用;当夹角增大到90 °的过程中,导线摆角不断增大,即电流与磁场方向垂直时,所受安培力最大;不平行也不垂直时,安培力大小介于和最大值之间.

  3 、磁感应强度

  总结归纳以上实验现象,用L表示通电导线长度,I表示电流,保持电流和磁场方向垂直,通电导线所受的安培力大小FIL

  用B表示这一比值,有B的物理意义为:通电导线垂直置于磁场同一位置,B值保持不变;若改变通电导线的位置,B值随之改变.表明B值的大小是由磁场本身的位置决定为.对于电流和长度相同的导线,放置在B值大的位置受的安培力F也大,表明磁场强.放在B值小的位置受的安培力F也小,表明磁场弱

  4 、安培力的大小和方向.

  根据磁感应强度的定义式,可得通电导线垂直磁场方向放置时所受的安培力大小为:

  举例计算安培力的大小.

  安培力的方向如何呢?还过前面的演示实验现象可知,通电导线在磁场中受到的安培力方向跟导线中的电流方向、磁场方向都有关系.人们通过大量的实验研究,总结出通电导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规律——左手定则.

  左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且跟手掌在同一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流方向,那么,拇指所指的方向,就是通电导线在磁场中的受力方向.

  应该注意的是:若电流方向和磁场方向垂直,则磁场力的方向、电流方向、磁场方向三者互相垂直;若电流方向和磁场方向不垂直,则磁场力的方向仍垂直于电流方向,也同时垂直于磁场方向.

  (四)总结、扩展

  本节课我们学习了磁场对电流的作用——安培力,通过研究安培力的大小,我们定义了反映磁场强弱的物理量——磁感应强度

  八、布置作业

  九、 板书设计

高二物理的教案6

  教学目标

  (一)知识和技能

  1、了解内能的概念,简单描述温度和内能的关系。

  2、知道热传递过程中,物体吸收(或放出)热量,使物体温度升高(或降低),内能改变。

  3、知道在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量,热量的单位是焦耳。

  4、知道做功可以使物体内能改变的一些事例。

  (二)过程与方法

  1、通过探究找到改变物体内能的两种方法。

  2、通过实验说明做功与物体内能改变的关系。

  3、通过实验和查找资料,培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力。

  (三)情感、态度、价值观

  1、学生通过实验体验探究的过程,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。

  2、培养学生的观察能力,使学生通过实验理解做功与物体内能变化的关系。

  教学重点难点 内能概念、改变内能的两种方法

  教学准备

  压燃演示器、铁丝(多根)、酒精灯(多只)、烧瓶、皮塞、气筒、多媒体设备

  教学过程

  提问:在生活中,我们发现,装着开水的开水瓶的塞子有时会被弹出去,塞子的动能从何而来?引入课题:“内能

  一、内能

  通过前面学习知道,分子在不停地做无规则的热运动,同一切运动的物体一样,分子具有动能。

  分子间有相互作用力,所以分子间还有势能。对此,你们想提出什么问题吗?

  提问:分子动能大小与什么因素有关?什么情况下有分子势能?等等。

  物体温度越高,分子运动越快,分子的动能就越大,相互吸引或相互排斥的分子之间都存在分子势能。5、归纳:物体内所有分子热运动的动能和势能的总和,叫做物体的内能。任何物体都有内能。5、体会:内能是一种不同于物体机械能的另一种形式的能量

  二、物体内能的改变

  探究活动:怎样能够使铁丝变热?让学生动手试试。激发学生对物理学习的兴趣。

  演示:用酒精灯加热;来回弯折;在其他物体上摩擦等。 启发学生通过观察,找出不同方法的共同现象、特征并交流。(可以对铁丝传热,也可以对铁丝施力。)

  演示:压燃演示器。空气推动皮塞时内能改变。提问:观察到的“白雾”说明了什么?(观察得出:做功可以改变物体的内能。)“白雾”说明:内能减少,温度降低,水蒸气发生了液化。

  三、内能

  1、内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。

  2、物体在任何情况下都有内能:既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用,那么内能是无条件的存在着。无论是高温的铁水,还是寒冷的冰块。

  3、影响物体内能大小的因素:①温度②质量③材料④存在状态

  4、内能与机械能不同:

  机械能是宏观的,是物体作为一个整体运动所具有的能量,它的大小与机械运动有关

  内能是微观的,是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动,而不是物体的整体运动。

  5、热运动:物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。

  温度越高扩散越快。温度越高,分子无规则运动的速度越大。

  四、内能的改变:

  1、内能改变的外部表现:

  物体温度升高(降低)——物体内能增大(减小)。

  物体存在状态改变(熔化、汽化、升华)——内能改变。

  反过来,不能说内能改变必然导致温度变化。(因为内能的变化有多种因素决定)

  2、改变内能的方法:做功和热传递。

  A、做功改变物体的内能:对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会减少。

  B、热传递可以改变物体的内能。

  ①热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。

  ②热传递的条件是有温度差,传递方式是:传导、热传递传递的是内能(热量),而不是温度。

  ③热传递过程中,物体吸热,温度升高,内能增加;放热温度降低,内能减少。

  ④热传递过程中,传递的能量的多少叫热量,热量的单位是焦耳。热传递的实质是内能的转移。

  C、做功和热传递改变内能的区别:由于它们改变内能上产生的效果相同,所以说做功和热传递改变物体内能上是等效的。但做功和热传递改变内能的实质不同,前者能的形式发生了变化,后者能的形式不变。

  五、作业布置:

  书本p32.p36练习题

高二物理的教案7

  教学目标

  1、知道液体的宏观性质(具有一定的体积,不易压缩,有流动性),从而了解液体的微观结构:液体的微观粒子也在平衡位置附近做微小的振动,但液体分子没有固定不变的平衡位置.

  2、能用分子动理论的观点初步说明液体表面张力现象.了解表面张力现象在实际中的应用,并能解释一些简单的自然现象.

  教学建议

  1、表面张力产生的原因,主要是从分析液体表面层的分子分布比液体内部稀疏得出的.液体表面分子间的相互作用表现为引力,在液体表面各部分间产生了相互吸引的力,即为表面张力.

  2、对表面张力现象在实际中的应用,学生只要能从液体表面张力要使液面收缩到最小来解释有关现象就可以

  教学设计示例

  一、课堂引入

  分子在不停的做无规则的运动,分子之间的的相互作用力使得分子聚集在一起,而分子的无规则运动又使它们分散开来,我们看到自然界中物质的三种状态:液态、气态和固态,便是由于分子的这两种作用而产生的三种不同的聚集状态。为了更好的研究微观分子的排布对物质宏观性质的影响,我们分别研究物质的固态、液态和气态--固体、液体和气体;前面,我们已经研究了固体,今天,我们来研究液体。

  二、新课讲解

  1、对比液态、气态、固态研究液体的性质

  问题:对比气体、固体,讨论液体与这两种物态的宏观性质具有哪些相似的特性?

  教师给一提示:宏观性质有形状、颜色、硬度、延展性等等。

  教师总结:

  (1)、液体和气体没有一定的形状,是流动的。

  (2)、液体和固体具有一定的体积;而气体的体积可以变化千万倍;

  (3)、液体和固体都很难被压缩;而气体可以很容易的被压缩;

  教师讲解:

  通过上面的研究,我们发现,液体的性质介于气体和固体之间,它与固体一样具有一定的体积,不易压缩,同时,又像气体一样没有固定的形状,具有流动性。这些性质是由它的微观结构决定的。下面,我们来对比一下分子的这三种聚集形式。

  2、液体的微观结构

  (教师在讲解时,可以通过视频演示来表现分子的三种聚集形式;可以参考媒体资料)

  如果我们假设,固态时物质体积为1,液化后的体积大约为10,汽化后的体积则为。

  板书:固态(体积1)→液态(体积大约10)→气态(体积)

  通过上面的对比,我们可以看出,液体分子的排布更接近固态,在宏观性质上表现出类似于固态的不可压缩性和体积不变性。

  跟固体一样,液体分子间的排列也很紧密,分子间的作用力也比较强,在这种分子力的作用下,液体分子只在很小的区域内做有规则的排列,这种区域是不稳定的:边界、大小随时改变,液体就是由这种不稳定的小区域构成,而这些小区域又杂乱无章的排布着,使得液体表现出各向同性。非晶体的微观结构跟液体非常类似,可以看作是粘滞性极大的液体,所以严格说来,只有晶体才能叫做真正的固体。

  教师讲解:

  由于液体分子排布这种特点,使得液体具有一些特有的物理性质。

  3、液体的表面张力

  教师出示媒体课件(表面张力的系列图片展示)

  自然界的水、流动的水银,炽热的铁水等等都是物质的液态形式。在观察这些液态景观时,我们会注意到:荷叶上的小水滴和草上的露珠会呈球形,一滴汞能成为球形在玻璃板上滚动,这些现象的产生是什么原因呢?

  这些现象都与液体表面的性质有关。跟气体接触的液面薄层叫做表面层。下面我们通过实验来研究液体表面层的性质。

  实验1:

  将一个拴有松弛棉线的铁丝环浸入肥皂水中再拿出来,使环上布满肥皂液膜,用烧热的针刺破棉线一侧的肥皂液膜。观察另一侧肥皂液膜的变化情况和棉线的形状。

  学生观察并得出结论:环内棉线另一侧的肥皂液膜收缩,棉线变成张紧的弧形。

  教师展示课件:

  表面张力实验的演示以及原理说明

  实验表明,液体的表面层好像是绷紧的橡皮膜一样,具有收缩的趋势。

  教师分析:

  表面层里的分子要比液体内部稀疏一些(出示图片或者视频),在液体内部,分子间既存在引力,又存在斥力,引力和斥力的数量级相同,在通常的情况下可以认为它们之间的大小是相等的,而在表面层内,由于分子间距比较大,分子之间的作用力表现为引力,(如图所示)我们可以假想一个分界线,将液体表面分割成A、B两部分,由于表面分子之间的引力作用,A部分对B部分具有引力作用,使得向A部分收缩,同样,B部分对A部分具有引力作用,使得向B部分收缩,我们将液面各部分之间的相互吸引的力称作为表面张力,在表面张力的作用下液体表面形成一个“弹性薄膜”。

  表面张力的作用使得液体表面具有收缩的趋势,在体积相等的各种形状的物体中,球形物体的表面积是最小的,所以露珠、水银、失重状态下的水滴等等呈现球形。

  问题:

  请学生们分析下面这些现象,并解释产生的原因?

  (1)雨伞的伞面有细小的孔,为什么水不会从孔里漏下去?(因为水将纱线浸湿后,在纱线孔隙中形成水膜,水膜的表面张力使得雨水不致漏下.)

  (2)将分币轻轻地放在一碗水的水面上,为什么分币会浮在水面上不沉下去?

  这是由于表面张力使得液体表面形成一个张紧的薄膜,当分币放置上后,使得液体表面发生形变,产生弹力,这样受力平衡,所以分币会浮在水面上不沉下去。

  三、典型例题解析(参考典型例题)

  四、小结

  五、分析课后习题

高二物理的教案8

  (一)知识与技能

  理解掌握电势差的概念、定义式与应用。

  (二) 过程与方法

  结合电势、电势能、静电力做功,通过对比让学生深入理解电势差及其之间的关系

  (三) 情感态度与价值观

  培养学生对比的学习方法,培养学生的逻辑能力

  重点:理解掌握电势差的概念、定义式。

  难点:根据电势差的定义式进行有关计算。

  教学过程:

  复习要点:

  1、静电力做功与电势能的关系。

  2、电势概念。-----后引入新课

  通过对重力场中的高度、高度差和电场中的电势、电势的差值进行类比,并结合P18图1、4-1分析得出:

  一、 电势差

  (1)定义:电场中两点间电势的差值,也叫电压。

  (3)理解:

  ①电势差是标量,可正,可负。正负表示两点电势的高低

  ②电势的数值与零电势点的选取有关,电势差的数值与零电势点的选取无关。

  ③电势差UAB与q无关,仅与电场中A、B两位置有关,反映电场本身的性质。

  ④电场中A、B两点间的电势差跟移动电荷的路径无关,只与AB位置有关

  二、静电力做功与电势差的关系

  电荷Q在电场中从A移动到B时,静电力做的功WAB等于电荷在A、B两点的电势能之差。

  推导:

  即:电场中A、B两点间的电势差等于电场力做的功与试探电荷Q的比值。

  三、符号的处理

  1、 计算时将各量的正、负号代入公式,并根据结果的正、负号进行判断。

  2、 代入绝对值

  巩固练习

高二物理的教案9

  要点:理解楞次定律的内容;理解楞次定律和能量守恒相符合;会用楞次定律解答有关问题

  教学难点:对楞次定律中的"阻碍"和"变化"的理解

  考试要求:高考Ⅱ(感应电流的方向判断)

  课堂设计:本节课通过实验操作,让学生自己从实验当中发现现象,总结出规律,这对理解愣次定律来说是很有帮助的,所以先搞清楚从电流表中指针的偏转来判断电路中电流的流向以及螺线管的绕向就显得比较重要,实验之前先讲清。再者原磁通量变化产生感应电流,电流又要产生磁场对学生来说不能联系,需要先强调。而后根据实验进行。

  解决难点:感应电流关键搞清"阻碍",以实验来让学生自己总结,

  培养能力:理解能力,分析综合能力,逻辑推理能力,空间想象能力

  思想教育:尊重科学、尊重事实和精确细心的科学态度

  学生现状:知道磁通量的变化引起感应电流,知道电流能够产生磁场,但不知道这之间的联系。

  课堂教具:线圈、条形磁铁、导线、干电池、蹄形磁铁、灵敏电流计、楞次定律演示器

  一、引入

  1复习:

  (1)产生感应电流的条件

  (2)法拉第电磁感应定律表达式。

  2提出问题:感应电流的产生与磁通量变化量有关、感应电流的大小也与磁通量的变化量有关,那么感应电流的方向与磁通量的变化量是否也有关?

  二、新课

  【板书】课题:§16。2愣次定律——感应电流的方向。

  实验准备:明确电流表指针的偏转方向与电流方向的关系,搞清螺线管导线的绕向。

  实验:用条形磁铁的N、S极插入线圈,或从线圈中拨出。

  实验要求:要求观察四种情况下,电流表指针的摆动方向(把握电流的流向),条形磁铁的磁场方向、磁通量的变化量情况(增减)。

  动作原磁场B方向(向上、向下)原磁通量φ变化情况

  (增大、减小)感应电流方向(俯视:顺、逆时针)感应电流磁场B'方向

  (向上、向下)B与B'方向的关系(相同、相反)

  N极向下插入

  N极向上抽出

  S极向下插入

  S极向上抽出

  学生观察上表,总结归纳,条形磁铁的磁场方向,感应电流磁场的方向,磁通量的变化量三者之间的内在联系。

  教师引导学生说出归纳情况。

  原磁通量增加时,引起的感应电流的磁场方向与条形磁铁磁场的方向相反,阻碍原来磁通量的增加;原磁通量减小时,引起的感应电流的磁场方向与条形磁铁的磁场方向相同,阻碍原来磁通量的减少。

  【板书】愣次定律的内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。"阻碍"并非"阻止"

  愣次定律的另一解释:靠近时,排斥;远离时,吸引。

  总之:从磁通量的变化角度来看,感应电流总要阻碍磁通量的变化;

  从导体和磁体的相对运动的角度来看,感应电流总要阻碍相对运动。

  分析思考与讨论总结:

  从能量转换的角度来分析:楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体表现

  如果条形磁铁的N极靠近螺线管的上端,螺线管中用楞次定律得出的感应电流所形成的磁场,在螺线管上端为N极,这个N极将排斥外来的条形磁铁的运动,条形磁铁受此排斥力的作用而运动速度逐渐减小,即动能要减少;要维持其运动速度则需要有外力对磁铁做功。可见,电磁感应现象中线圈的电能是外部的机械能通过做功转化而来的。因此,楞次定律与能量转换与守恒规律是相符合的。

  反之,我们可以设想一下,若感应电流方向与用楞次定律判断得出的方向相反,则螺线管的磁场将与条形磁铁相互吸引,这样条形磁铁的速度会愈来愈大。也就是说在电路获得电能的同时,磁铁的动能也增加了。这时,对于电路和磁铁组成的系统来说,它将找不到是由什么能量转化而来的,电能和动能是凭空产生了,这显然与自然界最基本的规律之一—能量守恒定律相违背。

  教师引导学生找出判断感生电流方向的方法。

  【板书】判断感生电流方向的方法:

  ①确定引起感应电流产生的磁场的方向。

  ②判断原磁通量的变化情况。

  ③确定感应电流的磁场方向。(增时两磁场方向相反,减时两磁场方向相反)

  ④判断出感应电流的方向。(安培定则即右手螺旋管法则)

  口答:(1)如果引起感应电流的磁场方向向上,而感应电流的磁场方向也向上,磁通量是增加还是减少?(减少)

  (2)如果磁通量是减少的,感应电流的磁场方向向上,那么引起感应电流的磁场的方向是向上还是向下?(向上)

  (3)如果两个磁场的方向相反,磁通量是增加的还是减少的?(增加)

  (4)如果引起感应电流的磁场的方向向下,磁通量增加,那么感应电流的磁场的方向是向上还是向下?(向上)总结记忆。

  【板书】

  楞次定律并不难,理解运用记心上;先找外磁场方向,再看磁通增还减;

  减时二场方向同,增时二场正相反;最后定下电流向,螺旋安培把好关。

  作业::《愣次定律——感应电流的方向》

  板书设计:§16。2楞次定律――感应电流的方向

  内容:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,这就是楞次定律。

  判断感应电流方向的步骤:

  1确定原磁场方向;

  2判断穿过闭合电路磁通量的变化情况;

  3根据楞次定律判断感应电流的磁场方向;

  4根据安培定则判断感应电流的磁场方向。

高二物理的教案10

  一 、目标

  1、知道什么是反冲运动,能举出几个反冲运动的实例;

  2、知道火箭的飞行原理和主要用途。

  二、重点

  1、知道什么是反冲。

  2、应用动量守恒定律正确处理喷气式飞机、火箭一类问题。

  三、难点

  如何应用动量守恒定律分析、解决反冲运动。

  四、教学过程

  1.引入新课

  演示:拿一个气球,给它充足气,然后松手,观察现象。

  描述现象:释放气球后,气球内的气体向后喷出,气球向相反的方向飞出。

  在日常生活中,类似于气球这样的运动很多,本节课我们就来研究这种。

  2.教学过程

  (一) 反冲运动 火箭

  1、教师分析气球所做的运动

  给气球内吹足气,捏紧出气孔,此时气球和其中的气体作为一个整体处于静止状态。松开出气孔时,气球中的气体向后喷出,气体具有能量,此时气体和气球之间产生相互作用,气球就向前冲出。

  2、学生举例:你能举出哪些物体的运动类似于气球所作的运动?

  学生:节日燃放的礼花。喷气式飞机。反击式水轮机。火箭等做的运动。

  3、同学们慨括一下上述运动的特点,教师结合学生的叙述总结得到:

  某个物体向某一方向高速喷射出大量的液体,气体或弹弹射出一个小物体,从而使物体本身获得一反向速度的现象,叫反冲运动

  4、分析气球。火箭等所做的反冲运动,得到:

  在反冲现象中,系统所做的合外力一般不为零;

  但是反冲运动中如果属于内力远大于外力的情况,可以认为反冲运动中系统动量守恒。

  (二)学生用自己的装置演示反冲运动。

  1、学生做准备:拿出自己的在课下所做的反冲运动演示装置。

  2、学生代表介绍实验装置,并演示。

  学生甲:

  装置:在玻璃板上放一辆小车,

  小车上用透明胶带粘中一块浸有酒

  精的棉花。

  实验做法:点燃浸有酒精的棉

  花,管中的酒精蒸气将橡皮塞冲出,同时看到小车沿相反方向运动。

  学生乙:

  装置:到二个空摩丝瓶,在它们的底部用大号缝衣针各钻一个小洞,这样做成二个简易的火箭筒,在右图中的铁支架的立柱端装上顶轴,在放置臂的两侧各装一只箭筒,再把旋转系统放在顶轴上,往火箭筒内各注入约4mL的酒精,并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。点燃酒精棉球,片刻火箭筒内的酒精蒸气从尾孔中喷出,并被点燃,这时可以看到火箭旋转起来。

  学生丙:用可乐瓶做一个水火箭,是用一段吸管和透明胶带在瓶上固定一个导向管,瓶口塞 一橡皮塞,在橡皮塞上钻一孔,在塞上固定一只自行车车胎上的进气阀门,并在气门芯内装上小橡皮管,在瓶中先注入约1/3体积的水,用橡皮塞把瓶口塞严,将尼龙线穿过可乐瓶上的导向管,使线的一端拴在门的上框上,另一端拴在板凳腿上,要使线拉直,将瓶的进气阀与打气筒相接,向筒内打气到一定程度时,瓶塞脱开,水从瓶口喷出,瓶向反方向飞去。

  过渡引言:同学们通过自己设计的实验装置得到并演示了什么是反冲运动,那么反冲运动在实际生活中有什么应用呢?下边我们来探讨这个问题。

  (三)反冲运动的应用和防止

  1、学生阅读课文有关内容。

  2、学生回答反冲运动应用和防止的实例。

  学生:反冲有广泛的应用:灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等都是反冲的重要应用。

  学生:用枪射击时,要用肩部抵住枪身,这是防止或减少反冲影响的实例。

  3、用多媒体展示学生所举例子。

  4、要求学生结合多媒体展示的情景对几个过程中反

  冲的应用和防止做出解释说明:

  ①对于灌溉喷水器,当水从弯管的喷嘴喷出时,弯管因反冲而旋转,带动发电机发电。

  ②对于反击式水轮机:当水从转轮的叶片中流出时,转轴由于反冲而旋转带动发电机发电。

  ③对于喷气式飞机和火箭,它们靠尾部喷出气流的反冲作用而获得很大的速度。

  ④用枪射击时,子弹向前飞去枪身向后发生反冲,枪身的反冲会影响射击的准确性,所以用步枪时我们要把枪身抵在肩部,以减少反冲的影响。

  教师:通过我们对几个实例的分析,明确了反冲既有有利的一面,同时也有不利的一面,在看待事物时我们要学会用一分为二的观点。

  我们知道:反冲现象的一个重要应用是火箭,下边我们一认识火箭:

  (四)火箭:

  1、演示:用薄铝箔卷成一个细管,一端封闭,另一端留一个很细的口,内装由火柴刮下的药粉,把细管放在支架上,用火柴或其他办法给细管加热。

  现象:当管内的药粉点燃时,生成的燃气从细口迅速喷出,细管便向相反方向飞去。教师讲述:上述装置就是火箭的原理模型。

  2、多媒体演示古代火箭,现代火箭的用途及多级火箭的过程,同时学生边看边阅读课文。

  3、用实物投影仪出示阅读思考题:

  ①介绍一下我国古代的火箭

  ②现代的火箭与古代火箭有什么相同和不同之处?

  ③现代火箭主要用途是什么?

  ④现代火箭为什么要采用多级结构?

  4、学生解答上述问题:

  ①我国古代的火箭是这样的:

  在箭上扎一个火药筒,火药筒的前端是封闭的,火药点燃后生成的燃气以很大速度向后喷出,火箭由于反冲而向前运动。

  ②现代火箭与古代火箭原理相同,都是利用反冲现象来工作的。

  但现代火箭较古代火箭结构复杂得多,现代火箭主要由壳体和燃料两大部分组成,壳体是圆筒形的,前端是封闭的尖端,后端有尾喷管,燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出,火箭就向前飞去。

  ③现代火箭主要用来发射探测仪器、常规弹头或核弹头,人造卫星或宇宙飞船,即利用火箭作为运载工具。

  ④在现代技术条件下,一级火箭的最终速度还达不到发射人造卫星所需要的速度,发射卫星时要使用多级火箭。

  用CAI课件展示多级火箭的工作过程:

  多级火箭由章单级火箭组成,发射时先点燃第一级火箭,燃料

  用完工以后,空壳自动脱落,然后下一级火箭开始工作 高中英语。

  教师介绍:多级火箭能及时把空壳抛掉,使火箭的总质量减少,因而能够达到很高的温度,可用来完成洲际导弹,人造卫星、宇宙飞船等的发射工作,但火箭的级数不是越多越好,级数越多,构造越复杂,工作的可靠性越差,目前多级火箭一般都是三级火箭。

  那么火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么有关系呢?

  5、出示下列问题:

  火箭发射前的总质量为M、燃料燃尽后的质量为m,火箭燃气的喷射速度为v1,燃料燃尽后火箭的飞行速度v为多大?

  学生分析并解答:

  解:在火箭发射过程中,由于内力远大于外力,所以动量守恒。

  发射前的总动量为0,发射后的总动量为(M-m)v-mv1(以火箭的速度方向为正方向)

  则:(M-m)v-mv1=0

  师生分析得到:燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比M/m决定。

  6、巩固训练:

  水平方向射击的大炮,炮身重450kg,炮弹射击速度是450m/s,射击后炮身后退的距离是45cm,则炮受地面的平均阻力是多大?

高二物理的教案11

  本节教材分析:

  波的干涉是波的一种特殊的叠加现象,所以对波的叠加现象的理解是认识波的干涉现象的基础。教材首先讲了波的叠加现象,即两列波相遇而发生叠加时,对某一质点而言,它每一时刻振动的总位移,都等于该时刻两列波在该质点引起的位移的矢量和。

  在学生理解波的叠加的基础上,再进一步说明在特殊情况下,即当两列波的频率相同时,叠加的结果就会出现稳定的特殊图样,即某些点两列波引起的振动始终加强,某些点两列波引起的振动始终减弱,并且加强点与减弱点相互间隔,这就是干涉现象。

  由于对干涉现象的理解,需要一定的空间想象力图,可借助图片、计算机模拟,尽可能使学生形象、直观地理解干涉现象。

  教学目标:

  1。知道波的叠加原理。

  2。知道什么是波的干涉现象和干涉图样。

  3。知道干涉现象也是波特有的现象。

  教学重点:波的叠加原理和波的干涉现象。

  教学难点:波的干涉中加强点和减弱点的位移和振幅的区别。

  教学方法:实验法、电教法、训练法。

  教学用具:实物投影仪、CAI课件、波的干涉实验仪。

  教学过程

  一、引入

  1。什么叫波的衍射?

  2。产生明显的衍射的条件是什么?

  学生答:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。

  只有缝、孔的宽度和障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能产生明显的衍射现象。

  教师:波的衍射研究的是一个波源发出波的情况,那么两列或两列以上的波在同一介质中传播,又会发生什么情况呢?

  二、新课教学

  (一)波的叠加原理

  [设问]把两块石子在不同的地方投入池塘的水中,就有两列波在水面上传播,两列波相遇时,会不会像两个小球相碰时那样,都改变原来的运动状态呢?

  [演示]取一根长绳,两位同学在这根水平长绳的两端分别向上抖动一下,学生观察现象。

  [学生叙述现象]

  现象一:抖动一下后,看到有两个凸起状态在绳上相向传播。

  现象二:两列波相遇后,彼此穿过,继续传播,波的形状和传播的情形跟相遇前一样。

  [教师总结]两列波相遇后,每列波都像相遇前一样,保持各自原来的波形,继续向前传播,这是波的独立传播特性。

  [多媒体模拟绳波相遇前和相遇后的波形]

  [教师]刚才,通过实验,我们知道了两列波在相遇前后,它们都保持各自的运动状态,彼此都没有受到影响,那么在两列波相遇的区域里情况又如何呢?

  [多媒体模拟绳波相遇区的情况]

  [教师总结]在两列波重叠的区域里,任何一个质点同时参与两个振动,其振动位移等于这两列波分别引起的位移的矢量和。当两列波在同一直线上振动时,这两种位移的矢量和简化为代数和,这叫做波的叠加原理。

  [强化训练]两列振动方向相同和振动方向相反的波叠加,振幅如何变化?振动加强还是减弱?

  学生讨论后得到:两列振动方向相同的波叠加,振动加强,振幅增大;两列振动方向相反的波叠加,振动减弱,振幅减小。

  (二)波的干涉

  [实物投影演示]把两根金属丝固定在同一个振动片上,当振动片振动时,两根金属丝周期性地触动水面,形成两个波源,观察在两列波相遇重叠的区域里出现的现象。

  [教师说明]由于这两列波是由同一个振动片引起的,所以这两个波源的振动频率和振动步调相同。

  [学生叙述现象]在振动的水面上,出现了一条条从两个波源中间伸展出来的相对平静的区域和激烈振动的区域,这两种区域在水面上的位置是固定的,而且相互隔开。

  两列频率相同的水波相遇,会出现振动加强和振动减弱相互间隔的现象,形成稳定的干涉图样。

  干涉;频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强、某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔,这种现象叫波的干涉。

  在干涉现象中形成的图样叫干涉图样。由于两列波的频率相同,振动加强处总是加强,振动减弱处总是减弱,所以出现了稳定的干涉图样。

  [用多媒体展示课本水波的干涉图样及波的干涉的示意图]

  [教师]为什么会出现这种现象呢?

  结合课本图10—30进行分析:?

  对于图中的a点:?

  设波源S1、S2在质点a引起的振幅分别为A1和A2,以图中a点波峰与波峰相遇时刻计时,波源S1、S2分别引起a质点的振动图象如图甲、乙所示,当两列波重叠后,质点a同时参与两个振动,合振动图象如图丙所示:

  从图中可看出:对于a点,在t=0时是两列波的波峰和波峰相遇,经过半个周期,就变成波谷和波谷相遇,也就是说:在a点,两列波引起的振幅都等于两列波的振幅之和,即a点始终是振动加强点。

  说明的几个问题:

  1。从波源S1、S2发出的两列波传到振动加强的点a振动步调是一致的,引起质点a的振动方向是一致的,振幅为A1+A2。

  2。振动加强的质点a并不是始终处于波峰或波谷,它仍然在平衡位置附近振动,只是振幅最大,等于两列波的振幅之和。

  3。振动加强的条件:波峰与波峰或波谷与波谷相遇点是振动加强点。加强点与两个波源的距离差:△r=r2—r1=k (k=0,1,2,3)

  那么,振动减弱的点又是如何形成的呢?

  以波源S1、S2分别将波峰、波谷传给减弱点b时刻开始计时,波源S1、S2分别引起质点b振动的图象如图甲、乙所示,当两列波重叠后,质点a同时参与两个振动,合振动图象如图丙所示:

  在b点是两列波的波峰和波谷相遇,经过半个周期,就变成波谷和波峰相遇,在这一点两列波引起的合振动始终是减弱的,质点振动的振幅等于两列波的振幅之差。?

  说明的几个问题:?

  1。从波源S1、S2发出的两列波传到b点时引b的振动方向相反,振幅为|A1—A2|。

  2。振动减弱的质点b并不是一定不振动,只是振幅最小,等于两列波的振幅之差。

  3。振动减弱的条件:波峰与波谷相遇点是振动加强点。减弱点与两个波源的距离差:△r=r2—r1=(2k+1)/2 (k=0,1,2,3)

  [强化训练]

  1。从一条弦线的两端,各发生一如图甲所示的横脉冲,它们均沿弦线传播,速度相等,传播方向相反,在它们传播的过程中,可能出现的脉冲波形是图乙中的(ABD)

  2。如上图中s1和s2是两个相干波源,以s1和s2为圆心的两组同心圆弧分别表示在同一时刻两列波的波峰和波谷,实线表示波峰,虚线表示波谷,a、b、c三点中,振动加强的点是 ,振动减弱的点是 ,再过 周期,振动加强的点是 ,振动减弱的点是 。

  (三)产生波的干涉的条件

  [对比投影演示实验]

  实验一:在投影仪上放一个发波水槽,用同一振动片带动两个振针振动,观察产生的现象。

  实验二:在投影仪上放一个发波水槽,用二个振针分别激起两列水波,观察发生的现象。?

  [学生叙述现象]

  现象一:看到了稳定的干涉图样(实验一)

  现象二:实验二中,得到的干涉图样是不稳定的。

  产生干涉的条件:两列波的频率相同。

  说明:

  1。干涉现象中那些总是振动加强的点或振动减弱的点是建立在两个波源产生的频率相同的前提条件下。

  2。如果两列频率不同的波相叠加,得到的图样是不稳定的;而波的干涉是指波叠加中的一个特例,即产生稳定的叠加图样。

  3。声波的干涉。

  4。一切波都能发生干涉,干涉和衍射是波特有的现象。

  [强化训练]

  关于两列波的稳定干涉现象,下列说法正确的是(BD)

  A。任意两列波都能产生稳定干涉现象

  B。发生稳定干涉现象的两列波,它们的频率一定相同

  C。在振动减弱的区域,各质点都处于波谷

  D。在振动加强的区域,有时质点的位移等于零

  两列波叠加产生稳定干涉现象是有条件的,不是任意两列波都能产生稳定干涉现象的,两列波叠加产生稳定干涉现象的一个必要条件是两列波的频率相同,所以选项A是错误的而选项B是正确的;在振动减弱的区域里,只是两列波引起质点的振动始终是减弱的,质点振动的振幅等于两列波的振幅之差,如果两列波的振幅相同,质点振动的振幅就等于零,也不可能各质点都处于波谷,所以选项C是错误的。在振动加强的区域里,两列波引起质点的振动始终是加强的,质点振动的最激烈,振动的振幅等于两列波的振幅之和,但这些点始终是振动着的,因而有时质点的位移等于零,所以选项D是正确的。所以本题应选B、D。

  强调:不论是振动加强点还是振动减弱点,位移仍随时间做周期性变化。

  三、小结

  1。什么是波的独立性?什么是波的叠加原理?

  2。什么是波的干涉?产生稳定干涉的条件是什么?

  四、板书设计

  五、1。课本P18?第3题?2。课本 P18的做一做:观察声音的干涉现象。?

高二物理的教案12

  一、教材分析

  本节内容是在上一节了解了简谐运动的位移特点的基础上,以简谐运动为例,学习描述振动特点的物理量,为描述其他振动奠定基础。进而使学生了解不同的运动形式应用不同的物理量描述。是本章的重点内容。

  二、教学目标

  1.知识与技能

  1.知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义。

  2.理解周期和频率的关系。

  3.知道振动物体的固有周期和固有频率,并正确理解与振幅无关。

  2.过程与方法

  通过观察演示实验,总结频率与振幅无关,培养学生的观察、概括能力。

  三、教学重点难点

  教学重点:简谐运动的振幅、周期和频率的概念;相位的物理意义。

  教学难点:

  1、振幅和位移的联系和区别、周期和频率的联系和区别;

  2、对全振动概念的理解,对振动的快慢和振动物体运动的快慢的理解; 3、相位的物理意义

  四、学情分析

  学生学习了交流电后对周期性的运动应由周期与频率描述并不难接受,但对振幅的意义理解是一个新问题,因此要区分位移、振幅、路程的概念,从而使学生能够理解振幅。

  五、教学方法

  思考、讲授、实验相结合。

  六、课前准备

  弹簧振子、预习学案

  七、课时安排 1课时

  八、教学过程

  (一)预习检查、总结疑惑

  学生回答预习学案的内容,提出疑惑

  (二)精讲点拨

  1.振幅

  演示:在铁架台上悬挂一竖直方向的弹簧振子,分别把振子从平衡位置向下拉不同的距离,让振子振动。

  现象:①两种情况下,弹簧振子振动的范围大小不同;②振子振动的强弱不同。

  在物理学中,我们用振幅来描述物体的振动强弱。

  (1)物理意义:振幅是描述振动 的物理量。

  (2)定义:振动物体离开平衡位置的 ,叫做振动的振幅。

  (3)单位:在国际单位制中,振幅的单位是米(m)。

  (4)振幅和位移的区别

  ①振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离;而位移是振动物体所在位置与平衡位置之间的距离。

  ②对于一个给定的振动,振子的位移是时刻变化的,但振幅是不变的。

  ③位移是矢量,振幅是标量。

  ④振幅等于最大位移的数值。

  2.周期和频率

  (1)全振动

  从O点开始,一次全振动的完整过程为:OAOAO。从A点开始,一次全振动的完整过程为:AOAOA。从A'点开始,一次全振动的完整过程为:AOAOA。

  在判断是否为一次全振动时不仅要看是否回到了原位置,而且到达该位置的振动状态(速度)也必须相同,才能说完成了一次全振动。只有物体振动状态再次恢复到与起始时刻完全相同时,物体才完成一次全振动。

  振动物体以相同的速度相继通过同一位置所经历的过程,也就是连续的两次位置和振动状态都相同时所经历的过程,叫做一次全振动。

  一次全振动是简谐运动的最小运动单元,振子的运动过程就是这一单元运动的不断重复。

  (2)周期和频率

  演示:在两个劲度系数不同的弹簧下挂两个质量相同的小球,让这两个弹簧振子以相同的振幅振动,观察到振子振动的快慢不同。

  为了描述简谐运动的快慢,引入了周期和频率。

  ①周期:做简谐运动的物体完成一次全振动所需的时间,叫做振动的周期,单位:s。

  ②频率:单位时间内完成的全振动的次数,叫频率,单位:Hz,1Hz=1 s-1。

  ③周期和频率之间的关系:T= 1f

  ④研究弹簧振子的周期

  问题:猜想弹簧振子的振动周期可能由哪些因素决定?

  演示:两个不同的弹簧振子(弹簧不同,振子小球质量也不同),学生观察到:两个弹簧振子的振动不同步,说明它们的周期不相等。

  猜想:影响弹簧振子周期的因素可能有:振幅、振子的质量、弹簧的劲度系数。

  注意事项:

  a.秒表的正确读数及使用方法。

  b.应选择振子经过平衡位置的时刻作为开始计时的时刻。

  c.振动周期的求解方法:T= tn,t表示发生n次全振动所用的总时间。

  d.给学生发秒表,全班同学同时测讲台上演示的弹簧振子的振动周期。

  实验验证:弹簧一端固定,另一端系着小球,让小球在竖直方向上振动。

  实验一:用同一弹簧振子,质量不变,振幅较小与较大时,测出振动的周期T1和T1,并进行比较。

  结论:弹簧振子的振动周期与振幅大小 。

  实验二:用同一弹簧,拴上质量较小和较大的小球,在振幅相同时,分别测出振动的周期T2和T2,并进行比较。

  结论:弹簧振子的振动周期与振子的质量 ,质量较小时,周期较 。

  实验三:保持小球的质量和振幅不变,换用劲度系数不同的弹簧,测出振动的周期T3和T3,并进行比较。

  结论:弹簧振子的振动周期与弹簧的劲度系数 ,劲度系数较大时,周期较 。

  通过上述实验,我们得到:弹簧振子的周期由振动系统本身的 和 决定,而与 无关。

  ⑤固有周期和固有频率

  对一个确定的振动系统,振动的周期和频率只与振动系统本身有关,所以把周期和频率叫做固有周期和固有频率。

  3.相位

  (观察和比较两个摆长相等的单摆做简谐运动的情形)

  演示:将并列悬挂的两个等长的单摆(它们的振动周期和频率相同),向同一侧拉起相同的很小的偏角同时释放,让它们做简谐运动。

  现象:两个简谐运动在同一方向同时达到位移的最大值,也同时同方向经过平衡位置,两者振动的步调一致。

  对于同时释放的这两个等长单摆,我们说它们的相位相同。

  演示:将两个单摆拉向同一侧拉起相同的很小的偏角,但不同时释放,先把第一个放开,当它运动到平衡位置时再放开第二个,让两者相差 周期,让它们做简谐运动。

  现象:两者振动的步调不再一致了,当第一个到达另一侧的最高点时,第二个小球又回到平衡位置,而当第二个摆球到达另一方的最高点时,第一个小球又已经返回平衡位置了。与第一个相比,第二个总是滞后1/4周期,或者说总是滞后1/4全振动。

  对于不同时释放的这两个等长单摆,我们说它们的相位不相同。

  要详尽地描述简谐运动,只有周期(或频率)和振幅是不够的,在物理学中我们用不同的相位来描述简谐运动在一个全振动中所处的不同阶段。

  相位是表示物体振动步调的物理量,用相位来描述简谐运动在一个全振动中所处的阶段。

  4.简谐运动的表达式

  (1)简谐运动的振动方程

  既然简谐运动的位移和时间的关系可以用正弦曲线或余弦曲线来表示,那么若以x代表质点对于平衡位置的位移,t代表时间,根据三角函数知识,x和t的函数关系可以写成

  公式中的A代表振动的振幅,叫做圆频率,它与频率f之间的关系为:=2公式中的 表示简谐运动的相位,t=0时的相位 叫做初相位,简称初相。

  (2)两个同频率简谐运动的相位差

  设两个简谐运动的频率相同,则据=2f,得到它们的圆频率相同,设它们的初相分别为 1和 2,它们的相位差就是 (t+ 2)-(t+ )= 2- 1

  讨论:

  个物体运动时其相位变化多少就意味着完成了一次全振动?

  (相位每增加2就意味着发生了一次全振动)

  ②甲和乙两个简谐运动的相位差为3/2,意味着什么?

  (甲和乙两个简谐运动的相位差为3/2,意味着乙总是比甲滞后3/2个周期或3/2次全振动)

  (3)相位的应用

  (三)课堂小结

  本节学习了描述简谐振动特点的物理量:振幅、周期和频率,知道振幅是描述振动强弱的物理量,是最大位移的绝对值,标量,并与振动的位移与路程进行了比较,知道位移是矢量,路程也是标量。

  (四)反思总结,当堂检测

  (五)布置作业:问题与练习1、3

  九、板书设计

高二物理的教案13

  知识与技能

  1、理解磁通量和磁通密度的意义

  2、能判断磁通的变化情况

  过程与方法

  1、能过亲自动手、观察实验,理解"无论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生"的道理

  2、知道在电磁感应现象中能量守恒定律依然适用

  3、会利用"产生条件"判定感应电流能否产生

  情感态度与价值观

  4、培养学生动手观察实验的能力,分析问题,解决问题的能力

  5、培养学生实事求是的科学精神、坚持不懈地探究新理论的精神

  使学生认识"从个性中发现共性,再从共性中理解个性,从现象认识本质以及事物有普遍联系的辨证唯物主义观点

  教学重点

  如何判断磁通量有无变化

  教学难点及难点突破

  通过能量守恒、能量转化之间的关系理解磁能量的概念

  教学方法

  边实验边讲解

  教学用具

  演示用的电流表,蹄形磁铁、条形磁铁、铁架台、线圈、螺线管、渭动变阻器、电键、电源、导线

  教学过程

  教师活动预设学生活动预计课堂情况随笔

  引入:在漫长的人类历史长河中,随着科学技术的发展进步,重大发现和发明相继问世,极大地解放了生产力,推动了人类社会的发展,尤其是我们刚刚跨过的20世纪,更是科学技术飞速发展的时期,经济建议离不开能源,最好的能源就是电能,人类的生产生少,经济建设各方面都离不开电能,饮水思源,我们不能忘记为人类利用电能做出卓越贡献的科学家电法拉第

  法拉第在奥斯特于1820年发现电流的磁效应后,开始投入到磁生电的探索中,经过十处坚持不懈地努力,1831年终于发现了磁生电的规律,开辟了人类的电气化时代

  本节我们学习电磁感应现象的基本知识

  回顾已有知识:

  描述磁场大小和方向的物理量是什么?

  一个磁感应强度为B的匀强磁场放置,则穿过这个面的磁感线的条数就是确定的.我们把B与S的乘积叫做穿过这个面的磁通量.

  (1)定义:面积为S,垂直匀强磁场B放置,则B与S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量,用Ф表示.

  (2)公式:Ф=B·S

  (3)单位:韦伯(Wb)1Wb=1T·1m2=1V·s

  (4)物理意义:磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数.对于同一个平面,当它跟磁场方向垂直时,磁场越强,穿过它的磁感线条数越多,磁通量就越大.当它跟磁场方向平行时,没有磁感线穿过它,则磁通量为零.

  注意:当平面跟磁场方向不垂直时,穿过该平面的磁通量等于B与它在磁场垂直方向上的投影面积的乘积.即Ф=B·Ssinθ,(θ为平面与磁场方向之间的夹角)(如图所示)

  引导:观察电磁感应现象,分析产生感电流的条件

  过渡:闭合电路的一部分导体切割磁感线时,穿过电路的磁感线条数发生变化.如果导体和磁场不发生相对运动,而让穿过闭合电路的磁场发生变化,会不会在电路中产生电流呢?

  在观察实验现象的基础上,引导学生分析上述现象的物理过程:因为电流所激发的磁场的磁感应强度B总是正比于电流强度I,即B∝I.电路的闭合或断开控制了电流从无到有或从有到无的变化;变阻器是通过改变电阻来改变电流的大小的,电流的变化必将引起闭合电路磁场的变化,穿过闭合电路的磁感线条数的变化--磁通量发生变化,闭合电路中产生电流.课前预习

  复习初中的中切割磁感线知识,搜集法拉第的生平资料

  同学回答:磁感应强度

  实验1:

  导体不动;

  导体向上、向下运动;

  导体向左或向右运动.

  引导学生观察实验并进行概括.

  归纳:闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动时,电路中就有电流产生.

  用计算机模拟"切割磁感线"的运动.(看课件产生条件部分)

  理解"导体做切割磁感线运动"的含义:切割磁感线的运动,就是导体运动速度的方向和磁感线方向不平行.

  问:导体不动,磁场动,会不会在电路中产生电流呢?

  实验2:

  用计算机模拟"条形磁铁插入、拔出螺线管.(看课件产生条件部分)

  注意:条形磁铁插入、拔出时,弯曲的磁感线被切割,电路中有感应电流.

  引导学生观察实验并进行概括:无论是导体运动,还是磁场运动,只要导体和磁场之间发生切割磁感线的相对运动,闭合电路中就有电流产生.

  教师活动预设学生活动预计课堂情况随笔

  用计算机模拟电路中S断开、闭合,滑动变阻器滑动时,穿过闭合电路磁场变化情况:(看课件产生条件部分)

  不论是导体做切割磁感线的运动,还是磁场发生变化,实质上都是引起穿过闭合电路的磁通量发生变化.

  3.电磁感应现象中能量的转化

  师生一起分析:电磁感应的本质是其他形式的能量和电能的转化过程。

  (三)课堂小结

  产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化.这里关键要注意"闭合"与"变化"两词.就是说在闭合电路中有磁通量穿过但不变化,即使磁场很强,磁通量很大,也不会产生感应电流.当然电路不闭合,电流也不可能产生.

  (四)布置作业

  1.阅读194页阅读材料.

  2.将练习一(1)、(2)做在作业上.

  3.课下完成其他题目.

  综上所述,总结出:

  1.不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生.这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流.

  2.产生感应电流的条件.

  (1)电路必须闭合;

  (2)磁通量发生变化.

  引导学生分析磁通量发生变化的因素:

  由Ф=B·Ssinθ可知:当

  ①磁感应强度B发生变化;

  ②线圈的面积S发生变化;

  ③磁感应强度B与面积S之间的夹角θ发生变化.这三种情况都可以引起磁通量发生变化.

  举例

  (1)闭合电路的一部分导体切割磁感线:

  (2)磁场不变,闭合电路的面积变化:

  (3)线圈面积不变,线圈在不均匀磁场中运动;

  (4)线圈面积不变,磁场不断变化:

  结论:不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生。这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。

  作业情况反馈

  学生对整个线圈在匀强中运动时是否有感应电流的判断题目出错率比较高,说明学生对感应电流的产生条件____磁通量变化,还不十分理解.

  教育教学反思及后记

  磁通量部分原想让同学通过自学掌握磁通量的概念,而讲解重点放在磁通量变化大,可是二(4)班的学生课堂自学习惯不好,所以对整个课堂的教学影响较大,有几个关键点还没完全讲透,就到了下课时间了。

高二物理的教案14

  知识目标

  (1)理解光的全反射现象;

  (2)掌握临界角的概念和发生全反射的条件;

  (3)了解全反射现象的应用.

  能力目标

  通过观察演示实验,理解光的全反射现象,概括出发生全反射的条件,培养学生的观察、概括能力;通过观察演示实验引起学生思维海洋中的波澜,培养学生透过现象分析本质的方法、能力.

  德育目标

  渗透学生爱科学的教育,培养学生学科学、爱科学、用科学的习惯,生活中的物理现象很多,能否用科学的理论来解释它,更科学的应用生活中常见的仪器、物品.

  重点是掌握临界角的概念和发生全反射的条件,折射角等于90°时的入射角叫做临界角,当光线从光密介质射到它与光疏介质的界面上时,如果入射角等于或大于临界角就发生全反射现象.

  全反射的应用,对全反射现象的解释.光导纤维、自行车的尾灯是利用了全反射现象制成的;海市蜃楼、沙漠里的蜃景也是由于全反射的原因而呈现的自然现象.

  引导探究

  实验与计算机相结合

  1.全反射现象演示仪,接线板,烟雾发生器,火柴,产生烟雾的烟雾源,半圆柱透明玻璃(半圆柱透镜),弯曲的细玻璃棒(或光导纤维).

  2.烧杯,水,蜡烛,火柴,试管夹、镀铬的光亮铁球(可夹在试管夹上).

  3.自行车尾灯(破碎且内部较完整).

  4.直尺.

  教学环节

  演示Ⅰ将光亮铁球出示给学生看,在阳光下很刺眼,将光亮铁球夹在试管夹上,放在点燃蜡烛上熏黑,将试管夹和铁球置于烛焰的内焰进行熏制,一定要全部熏黑,再让学生观察.然后将熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中,现象发生了,放在水中的铁球变得比在阳光下更亮.好奇的学生误认为是水泡掉了铁球上黑色物,当老师把试管夹从水中取出时,发现熏黑的铁球依然如故,再将其再放入水中时,出现的现象和前述一样,学生大惑不解,让学生带着这个疑问开始学习新的知识--全反射现象.

  1.全反射现象.

  光传播到两种介质的界面上时,通常要同时发生反射和折射现象,若满足了某种条件,光线不再发生折射现象,而全部返回到原介质中传播的现象叫全反射现象.

  那么满足什么条件就可以产生全反射现象呢?

  2.发生全反射现象的条件.

  (1)光密介质和光疏介质.

  对于两种介质来说,光在其中传播速度较小的介质,即绝对折射率较大的介质,叫光密介质,而光在其中传播速度较大的介质,即绝对折射率较小的介质叫光疏介质,光疏介质和光密介质是相对的.例如:水、空气和玻璃三种物质相比较,水对空气来说是光密介质,而水对玻璃来说是光疏介质,根据折射定律可知,光线由光疏介质射入光密介质时(例如由空气射入水),折射角小于入射角;光线由光密介质射入光疏介质(例如由水射入空气),折射角大于入射角.

  既然光线由光密介质射入光疏介质时,折射角大于入射角,由此可以预料,当入射角增大到一定程度时,折射角就会增大到90°,如果入射角再增大,会出现什么情况呢?

  演示Ⅱ将半圆柱透镜的半圆一侧靠近激光光源一侧,使直平面垂直光源与半圆柱透镜中心的连线,点燃烟雾发生器中的烟雾源置于激光演示仪中,将接线板接通电源,打开激光器的开关.一束激光垂直于半圆柱透镜的直平面入射,让学生观察.我们研究光从半圆柱透镜射出的光线的偏折情况,此时入射角0°,折射角亦为零度,即沿直线透出,当入射角增大一些时,此时,会有微弱的反射光线和较强的折射光线,同时可观察出反射角等于入射角,折射角大于入射角,随着入射角的逐渐增大,反射光线就越来越强,而折射光线越来越弱,当入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时,折射光线完全消失,只剩下反射光线.这种现象叫做全反射.

  (2)临界角C.折射角等于90°时的入射角叫做临界角,用符号C表示.光从折射率为n的某种介质射到空气(或真空)时的临界角C就是折射角等于90°时的入射角,根据折射定律可得:

  (3)发生全反射的条件.

  ①光从光密介质进入光疏介质;

  ②入射角等于或大于临界角.

  3.对全反射现象的解释.

  (1)引入新课的演示实验Ⅰ.被蜡烛熏黑的光亮铁球外表面附着一层未燃烧完全的碳蜡混和物,对水来说是不浸润的,当该球从空气进入水中时,在其外表面上会形成一层很薄的空气膜,当有光线透过水照射到水和空气界面上时,会发生全反射现象,而正对小球看过去会出现一些较暗的区域,这是入射角小于临界角的区域,明白了这个道理再来看这个实验,学生会有另一番感受.

  (2)让学生观察自行车尾灯.用灯光来照射尾灯时,尾灯很亮,也是利用全反射现象制成的仪器.在讲完全反射棱镜再来体会它的原理就更清楚了.可先让学生观察自行车尾灯内部的结构,回想在夜间看到的现象.引导学生注意生活中的物理现象,用科学知识来解释它,从而更好的利用它们为人类服务.

  (3)用激光演示仪的激光光源演示光导纤维传播光的现象,或用弯曲的细玻璃棒进行演示,配合作图来解释现象:

  从细玻璃棒一端射进棒内的光线,在棒的内壁多次发生全反射,沿着锯齿形路线由棒的另一端传了出来,玻璃棒就像一个能传光的管子一样.

  实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝,直径只有几μm到100μm左右,而且是由内心和外套两层组成的,光线在内心外套的界面上发生全反射,如果把光导纤维聚集成束,使其两端纤维排列的相对位置相同,这样的纤维就可以传递图像.

  (4)让学生阅读大气中的光现象--蒙气差,海市蜃楼,沙漠里的蜃景.

  1.全反射现象是非常重要的光学现象之一,产生全反射现象的条件是:①光从光密介质射到它与光疏介质的界面上,②入射角等于或大于临界角.这两个条件都是必要条件,两个条件都满足就组成了发生全反射的充要条件.

  2.全反射的应用在实际生活中是非常多的.在用全反射的知识解释时,特别要注意是否满足两个条件.回答这类问题要注意逻辑推理,一般是依据条件要叙述清楚,根据要给充分,结论要简明.

  3.为了给后面全反射棱镜的学习打基础.临界角是几何光学中一个非常重要的概念,但在高中阶段不深入讨论临界的情况.

高二物理的教案15

  学习目标:

  1、知道是状态参量,什么是平衡态

  2、理解热平衡的概念及热平衡定律,体会生活中的热平衡现象。了解热力学温度的应用

  3、理解温度的意义

  4、知道常见温度计的构造,会使用常见的温度计

  5、掌握温度的定义,知道什么是温标、热力学温标,以及热力学温度的表示。理解摄氏温度与热力学温度的转换关系。

  重点难点: 热平衡定律又叫热力学第零定律是本节的重点

  学习方法: 自主学习,合作完成、教师点拨

  学习过程:

  【导读与导思】仔细反复研读教材初步掌握本节内容,完成下列任务

  1、状态参量:在研究系统的各种性质(包括几何性质、力学性质、热学性质、电磁性质等等)时需要用到一些物理量,例如,用体积描述它的几何性质,用压强描述力学性质,用温度描述热学性质,等等。这些 ,叫做系统的状态参量。

  2、平衡态与非平衡态 (可以举例说明什么是平衡态与非平衡态)

  【补充说明】

  ①在外界影响下,系统也可以处于一种宏观性质不随时间变化的状态,但这不是平衡态。比如:一根长铁丝,一端插入1000C的沸水中,另一端放在00C恒温源中,经过足够长时间,温度随铁丝有一定的分布,而且不随时间变化,这种状态不是平衡态,只是一种稳定状态,因为存在外界的影响,当撤去外界影响,系统各部分的状态参量就会变化。

  ②热力学系统的平衡态是一种动态平衡,组成系统的分子仍在做无规则运动,只是分子运动的平均效果不随时间变化,表现为系统的宏观性质不随时间变化。而力学中的平衡是指物体的运动状态处于静止或匀速直线运动

  ③平衡态是一种理想情况,因为任何系统完全不受外界影响是不可能的。系统处于平衡态时,由于涨落,仍可能发生偏离平衡状态的微小变化。

  3、两个系统达到了热平衡是指

  【说明】热平衡概念不仅适用于相互作用的系统,也适用于两个原来没有发生过作用的系统。因此可以说,只要两个系统在接触时他们的状态不发生变化,我们就说这两个系统原来是

  4、热平衡定律又叫 ,其内容表述为:

  5、温度的概念:

  6、决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量是 ;一切达到热平衡的物体都具有相同的 。实验室常用温度计的原理是:

  例如:在一个绝热的系统中,有一块烧烫的铁块,还有一些较冷的沙土。使两者接触,铁块会慢慢变冷,沙土会慢慢变热,后来她们变得一样“热”了,就不再变了。这种“冷热程度相同”就是他们的“共同性质”。这个“共同性质”的物理量即为 。

  7、温度计与温标:用来测温的仪器, 第一个制造了温度计后,温度就不再是一个主观感觉,而形成了一个客观的物理量。到目前,形形色色的温度计已经应用在各种场合。如果要想定量地描述温度,就必须有一套方法,这套方法就是 。也就是说,为了表示出温度的数值,对温度零点、分度方法所做的规定,就是温标。

  【补充说明】生活中常见的温标有摄氏温标、华氏温标等。不同的温标都包含三个要素:第一,选择某种具有测温属性的测温物质;第二,了解测温物质随温度变化的函数关系;第三,确定温度零点和分度方法。

  8、热力学温标表示的温度叫做 ,它是国际单位制中七个基本物理量之一,用符号

  表示,单位是 ,符号是 。摄氏温度与热力学温度的关系是

  【典例1】关于热力学温标的正确说法是( )

  A、热力学温标是一种更为科学的温标.

  B、热力学温标的零度为—273.150C。叫绝对零度.

  C、气体温度趋近于绝对零度时期体积为零

  D、在绝对零度附近气体已经液化.

  【导练1】以下说法正确的是( )

  A、绝对零度永远达不到. B、现代技术可以达到绝对零度

  C、物体的绝对零度是—273K D、物体的绝对零度是—273.150C.

  【典例2】关于热力学温度下列说法正确的是( )

  A、-330C=240.15K.B、温度变化10C,也就是温度变化1K.

  C、摄氏温度与热力学温度都可能取负值D、温度由t0C升至2t0C,对应的热力学温度升高了273.15K+t

  【导练2】关于热力学温标和摄氏温标,下列说法正确的是( )

  A、热力学温标中每1K与摄氏温标中每10C大小相等.

  B、热力学温标中升高1K大于摄氏温度升高10C

  C、热力学温标中升高1K等于摄氏温度升高10C.

  D、某物体摄氏温度100C,即热力学温度10K

  【典例3】“在测定某金属块的比热容时,先把质量已知的金属块放在沸水中加热,经过一段时间后把它迅速放进质量、温度均已知的水中,并用温度计测量水的温度,根据实验数据就可以计算出金属块的比热容”。以上叙述中,哪个地方涉及了“平衡态”和“热平衡”的概念

  【点拨】金属块在沸水中加热一段时间后,二者就达到了“热平衡”,此时的沸水和金属块就处于“平衡态”;将金属块放入质量、温度已知的水之前,金属块和水处于各自的“平衡态”,当放入金属块后水温不再上升时,金属块和水均处于“热平衡”,此时温度计的读数就是水和金属块的共同温度。

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