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高中物理教案设计(15篇)
作为一名默默奉献的教育工作者,总归要编写教案,借助教案可以恰当地选择和运用教学方法,调动学生学习的积极性。怎样写教案才更能起到其作用呢?以下是小编精心整理的高中物理教案设计,欢迎阅读与收藏。
高中物理教案设计1
一、设计实验
让学生阐述自己进行实验的初步构想。
①器材。
②电路。
③操作。
对学生的实验方法提出异议,促使学生思索实验的改进。
锁定实验方案,板书合理的器材选择、电路图、数据记录方法、操作过程。学生按照学案的过程,补充实验器材,画电路图,并且简单陈述自己的实验操作过程。
学生根据老师提出的异议,讨论实验的改进方案,并修正器材、电路图、操作方法。设计实验部分是一个难点,教师要进行引导,不要轻易否定学生的想法,在设计过程中教师可以提出启发性的问题,让学生自我发现问题。
二、进行实验
教师巡视指导,帮助困难学生。学生以小组为单位进行实验。
实验数据之间的关系非常明显,要让学生从分析数据的过程中感受欧姆定律发现的逻辑过程,传授学生控制变量法。
三、分析论证
传授学生观察数据的方法,投影问题,让学生通过观察数据找到问题的答案,最终得到结论。学生根据教师投影出的问题观察数据,在回答问题的过程中发现规律。
四、评估交流
让学生讨论在实验中遇到的问题以及自己对问题的看法和解决办法,教师引领回答几个大家普遍遇到的问题。学生小组内讨论。
使学生意识到共同讨论可以发现自己的不足,借鉴别人的经验。
反思总结、当堂检测
扩展记录表格,让学生补充。
投影一道与生活有关的'题目。学生补充表格。
学生在作业本上完成。这个练习很简单,但能使学生沿着前面的思维惯性走下去,强化学生对欧姆定律的认识。
这一道练习主要是让学生了解欧姆定律在生活中的应用。
课堂小结
让学生归纳这节课学到的知识,回顾实验的设计和操作过程,既强化了知识又锻炼了学生归纳整理知识的能力。学生归纳。
让学生意识到课堂回顾的重要性,并培养学生归纳整理的能力,对提高学生的自学能力有重要的作用。
五、教学反思
学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助,所以这次课采用启发式综合的教学方法。
高中物理教案设计2
从容说课
本节讲述重力势能及其相对性,重力势能的变化以及与重力做功的关系。由于与动能定理的表述不一致,学生往往不易理解,教学时最好能结合一些实例,从能量转化的角度分析,解开学生的困惑,例如可举在自由落体运动中,重力做正功,重力势能减少,同时由动能定理可知,动能增加,重力势能转化为动能。这样做也可以为下一节讲解机械能守恒定律作好准备。
关于重力做功与路径无关和弹性势能的教学,根据学校学生的具体情况,可以适当地展开探究,这对提升学生能力是非常有帮助的。
学生已掌握动能、重力势能的概念,对本节来说已有了很好的知识基础,教学中应大胆放手,使学生对重力做功和重力势能的改变的关系进行探索,有利于培养学生的知识探究能力,培养兴趣。
教学重点 重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。
教学难点 重力势能的系统性和相对性。
教具准备 球(大小相同的一个钢球,一个木球)两个、透明玻璃容器、沙子、投影片等。
课时安排1课时
三维目标
一、知识与技能
1。理解重力势能的概念,会用重力势能的定义进行计算;
2。理解重力势能的变化和重力做功的关系,知道重力做功与路径无关;
3。知道重力势能的相对性;
4。了解弹性势能。
二、过程与方法
1。根据功和能的关系,推导出重力势能的表达式;
2。学会从功和能的关系上分析和解释物理现象。
三、情感态度与价值观
渗透从对生活中有关物理现象的观察,得到物理结论的方法,激发和培养学生探索自然规律的兴趣。
教学过程
导入新课
放录像:节选美丽的东北雪景,紧接着过渡到大雪山的壮观,在学生正看得津津有味时,跳到雪山发生雪崩,大雪以排山倒海之势,摧毁一切,给人类和自然带来巨大的灾难。
教师提问:为什么看起来非常漂亮的雪花会有如此大的破坏力呢?
学生回答:由于具有巨大的能量。
学生活动:接着观看录像,思考问题。
重锤把水泥桩打进地里,说明重锤对水泥桩做了功。据功和能的关系,既然重锤可以对水泥桩做功,表明重锤具有能。
推进新课
在初中,我们已经学过:物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。那么重力势能的大小与什么有关,又如何定量表示呢?除了重力势能以外还有其他形式的势能吗?本节课我们就来研究解决这些问题。
一、重力势能
【实验探究】
1。重力势能与什么因素有关
[程序一]演示实验
[演示一]在一个玻璃容器内放入沙子,拿一个铁球分别从不同的高度释放,使其落到沙子中,测量铁球落入的深度。
[演示二]
把大小相同、质量不同的两个球从同一高度释放,测量它们落入沙子中的深度。
[程序二]学生叙述实验现象:
(1)当铁球质量一定时,释放点越高,铁球落入沙子中越深;
(2)当释放高度一定时,铁球质量大,铁球落入沙子中越深。
[程序三]据实验现象总结:
物体的质量越大,高度越大,重力势能就越大。
在物理学中我们就用gh这个物理量来表示物体的重力势能。
板 书:
Ep=gh
物体的质量 千克(g)
g 重力加速度 米/秒2(/s2)
h 物体的高度 米()
Ep 物体的重力势能 焦耳()
重力势能是标量,单位:
2。重力势能的相对性和系统性
教师活动:引导学生阅读课文相关内容。投影阅读思考题:
(1)为什么说重力势能具有相对性?
(2)什么是参考平面?参考平面的选取是唯一确定的吗?
(3)选择不同的参考平面,物体的重力势能的数值是否相同?是否会影响有关重力势能问题的研究?
(4)如果物体在参考平面的上方,重力势能取什么值?表示什么含义?
(5)如果物体在参考平面的下方,重力势能取什么值?表示什么含义?
学生活动:带着问题阅读教材,然后选出代表发言。
教师活动:听取学生汇报,总结点评:
1。重力势能总是相对于某个水平面来说的,这个水平面叫参考平面。参考平面选取不同,重力势能的数值就不同。可见,重力势能具有相对性。
选择哪个水平面作为参考平面,可视具体情况而定,通常选择地面作为参考平面。
2。选择不同的参考平面,物体的重力势能的数值是不同的,但并不影响研究有关重力势能的问题,因为在有关的问题中,有确定意义的是重力势能的差值,这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同。
3。对选定的参考平面而言,在参考平面上方的物体,高度是正值,重力势能也是正值,表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面具有的重力势能要大。
4。在参考平面下方的物体,高度是负值,物体具有负的重力势能,表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要少。
【知识拓展】
重力势能和重力有关,而重力是地球施加给物体的,没有地球,也就谈不上重力势能。可见,重力势能是“地球和物体”这个系统共有的。
学生活动:讨论对重力势能“系统性”的理解,并发表各自的观点。
【课堂巩固】
投影题目
1。关于重力势能的几种理解,正确的是( )
A。重力势能等于零的物体,一定不会对别的物体做功
B。放在地面上的物体,它的重力势能一定等于零
C。在不同高度将某一物体抛出,落地时重力势能相等
D。相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但并不影响研究有关重力势能的问题
答案:CD
2。如图所示,桌面高为h,质量为的小球从离桌面高H处自由落下,不计空气阻力。假设桌面处的重力势能为0,则小球落到地面前瞬间的重力势能为( )
A。ghB。gH
C。g(h+H)D。-gh
思路:重力势能的大小是相对参考平面而言的,参考平面选择不同,物体的高度不同,重力势能的大小则不同。
解析:据题意知,已选定桌面为参考平面,则小球在最高点时的高度为H,小球在桌面的高度为零,小球在地面时的高度为-h,所以小球落到地面时,它的重力势能为E下标?p?=-gh。
答案:D
二、重力做功与重力势能的`改变
[程序一]定性讨论:
1。把一个物体举高,重力做什么功?重力势能如何变化?
2。一个物体从高处下落,重力做什么功?重力势能如何变化?
[程序二]学生汇报讨论结果:
把一个物体举高,重力做负功,即物体克服重力做功,物体的重力势能增大;
一个物体从高处下落,重力做正功,重力势能减小。
[程序三]教师总结:
从刚才的讨论中可知:重力做正功,重力势能减小;重力做负功,重力势能增加。
把功和能的关系用到此处得到:
1。重力势能的变化跟重力做功有密切联系。
2。重力做了多少功,重力势能就改变多少。
[过渡]由此我们可以借助于重力做功来定量研究重力势能。
[程序四]推导重力势能的定量表示式。
[投影]
一个质量为的物体从距地高为h1的A点下落到距地高为h2的B点,求重力做的功。
在该下落过程中,重力做的功为:
WG=gΔh=gh1-gh2。
[程序五]讨论重力做的功与重力势能改变之间的关系。
投影公式:
WG=Ep1-Ep2
[说明]WG表示重力做的功;Ep1表示物体初位置的重力势能;Ep2表示物体末位置的重力势能。
讨论得到:
1。当物体由高处运动到低处时,重力做正功,则WG>0,Ep1>Ep2?,表示重力做正功时,重力势能减少,减少的重力势能等于重力所做的功。
2。当物体由低处运动到高处时,重力做负功,WG<0,Ep1 [推理] 物体从A运动到B,路径有无数条,但不论沿哪条路径,从A到B重力做的功都等于物体重力势能的减少量。而物体重力势能的减少量gΔh是一定的,所以沿不同的路径把物体从一位置移动到另一位置,重力所做的功是一定的。 板 书: 重力所做的功只跟初位置的高度h1和末位置的高度h2有关,跟物体运动的路径无关。 【教师精讲】 1。起重机以 的加速度将质量为的物体匀减速地沿竖直方向提升高度h,则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少?物体克服重力做功为多少?物体的重力势能变化了多少? 解析:由题意可知起重机的加速度 ,物体上升高度h, 据牛顿第二定律得g-F=a,所以F=g-a=g-× g= g 方向竖直向上。 所以拉力做功 WF=Fhcs0°= gh 重力做功 WG=ghcs180°=-gh 即物体克服重力做功为gh 又因为WG=Ep1-Ep2=-gh WG<0,Ep1 即物体的重力势能增加了gh。 2。如图所示,一条铁链长为2 ,质量为10 g,放在光滑的水平地面上,拿住一端匀速提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间,拉力所做的功是多少? 解析:由于铁链中各铁环之间在未提起时无相互作用,所以匀速提起时的拉力F1总是等于被提起部分铁环的重力,即F1=G1=1g。由于1是逐渐增大的,所以拉力F1也是逐渐增大的,所以不能用W=Fhcsα求解。 由功能关系,铁链从初状态到末状态,它的重心位置提高了 ,因而它的重力势能增加了ΔEp=gh=gL/2,又由于铁链是匀速提起,因而它的动能没有变化,所以拉力F对铁链所做的功就等于铁链重力势能的增加量。 即WF=ΔEp= gL= ×10×9。8×2 =98 。 三、弹性势能的改变 【演示】 装置如图所示: 将一木块靠在弹簧上,压缩后松手,弹簧将木块弹出。 分别用一个硬弹簧和一个软弹簧做上述实验,分别把它们压缩后松手,观察现象。 学生活动:观察并叙述实验现象。 现象一:同一根弹簧,压缩程度越大时,弹簧把木块推得越远。 现象二:两根等长的软、硬弹簧,压缩相同程度时,硬弹簧把木块弹出得远。 师生共同分析,得出结论: 上述实验中,弹簧被压缩时,要发生形变,在恢复原状时能够对木块做功,因而具有能量,这种能量叫做弹性势能。 教师活动:多媒体演示(撑杆中的弹性势能),发生形变的物体,具有弹性势能。 请同学们再举几个物体具有弹性势能的例子。 学生活动:观察演示,体会发生形变的物体,具有弹性势能;思考并举例:a。卷紧的发条 b。被拉伸或压缩的弹簧 c。击球的网球拍 d。拉开的弓。 【合作探究】 教师活动:弹性势能的大小与哪些因素有关?弹性势能的表达式应该是怎样的?我们就来探究这些问题。 我们在学习重力势能时,是从哪里开始入手进行分析的?这对我们讨论弹性势能有何启示? 学生活动:思考后回答: 学习重力势能时,是从重力做功开始入手分析的,讨论弹性势能应该从弹力做功的分析入手。 点评:通过知识的迁移,找到探究规律的思想方法,形成良好的思维习惯。 教师活动:当弹簧的长度为原长时,它的弹性势能为零,弹簧被拉长或被压缩后,就具有了弹性势能,我们只研究弹簧拉长的情况。 在探究的过程中,我们要依次解决哪几个问题呢?请同学们快速阅读课本,把这几个问题找出来。 学生活动:阅读教材,找出探究过程中要依次解决的问题,从总体上把握探究的思路。 教师活动:倾听学生回答,进一步引导。 (1)重力势能与高度h成正比,弹性势能是否也与弹簧的伸长量(或缩短量)成正比?说出你的理由。 (2)在高度h相同的情况下,物体的质量越大,重力势能越大,对于不同的弹簧,其弹性势能是否也有类似的情形? (3)对弹性势能的猜测,并不能告诉我们弹性势能的表达式,这样的猜测有没有实际意义? 学生活动:思考问题,学生代表发言。 教师活动:听取学生汇报,点评,解答学生可能提出的问题。 提出问题:重力做功,重力势能发生变化,重力做功在数值上等于重力势能的变化量。那么,弹力做功与弹性势能的变化之间的关系是怎样的? 学生活动:思考问题,学生代表发言。 教师活动:听取学生汇报,点评,解答学生可能提出的问题。 提出问题:重力是恒力,重力做功等于重力与物体在竖直方向移动距离的乘积。那么,拉伸弹簧时,拉力做功该怎样计算?并在练习本上自己画图,写出拉力在整个过程中做功的表达式。 学生活动:思考拉力做功的计算方法,选出代表发表自己的见解。 点评:通过学生阅读,培养学生的阅读理解能力;通过学生探求变力做功的方法,初步形成微分求解变量的物理思想方法。 教师活动:听取学生汇报,投影学生的求解过程,解答学生可能提出的问题。 提出问题:怎样计算拉力做功的求和式?是否可以用F—l图象下梯形的面积来代表功? 学生活动:在练习本上作F—l图象,推导拉力做功的表达式。 教师活动:听取学生汇报,投影学生的推导过程,解答学生可能提出的问题。 点评:在处理匀变速直线运动的位移时,曾利用vt图象下梯形的面积来代表位移;这里利用F—l图象下的面积来代表功,可以培养学生知识迁移的能力。但要搞清弹簧长度和伸长量的区别,l表示伸长量,则F—l图象下是一个三角形的面积来代表功。 【例题剖析】 1。对弹性势能的理解 [例1]一竖直弹簧下端固定于水平地面上,小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端,如图所示,经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处。则( ) A。h愈大,弹簧在A点的压缩量愈大 B。弹簧在A点的压缩量与h无关 C。h愈大,最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大 D。小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大 解析:最终小球静止在A点时,通过受力分析,小球受自身重力与弹簧的弹力作用,由弹力公式F=l,即可得出弹簧在A点的压缩量与h无关,弹簧的弹性势能与h无关。 答案:B 2。关于不同能量间的转化 [例2]如图所示,表示撑杆跳运动的几个阶段:助跑、撑杆起跳、越横杆。试定性地说明在这几个阶段中能量的转化情况。 分析:运动员的助跑阶段,身体中的化学能转化为人和杆的动能;起跳时,运动员的动能和身体中的化学能转化为人的重力势能和撑杆中的弹性势能;随着人体的继续上升,撑杆中的弹性势能转化为人的重力势能,使人体上升至横杆以上;越过横杆后,运动员的重力势能转化为动能。 教师活动:势能也叫位能,是由相互作用的物体的相对位置决定的。重力势能是由地球和地面上物体的相对位置决定的,弹性势能是由发生弹性形变的物体各部分的相对位置决定的。我们以后还会学到其他形式的势能。 【知识拓展】 [例1]盘在地面上的一根不均匀的金属链重G=30 N,长L=1 ,从一端缓慢提起至另一端恰好离开地面时需做功10 。金属链重力势能增加__________,此时金属链重心位置距地面__________。如果改从另一端缓慢提起至金属链恰好离开地面需做功__________。 解析:从一端缓慢提起至另一端恰好离开地面时需做功10 ,金属链重力势能增加ΔEp=Gh1=10 ,此时金属链重心位置距地面h1=0。33 。如果改从另一端缓慢提起至金属链恰好离开地面需做功W2=G(L—h1)=20 。 [例2]如图所示,一个人通过定滑轮匀速地拉起质量为的物体,当人沿水平地面从A点走到B点时,位移为s,绳子方向与竖直方向成α角,原先绳子方向竖直,不计阻力。则人拉物体所做的功为多少? 解析:由于人拉绳的力的方向不确定,不能用功的定义式来计算人所做的功,须通过动能定理来计算人所做的功。而重力的功根据重力做功的特点可得: 。 由动能定理可得:W—WG=0 所以人所做的功为: 。 课堂小结 1。势能由物体间的相互作用而产生,由它们的相对位置而决定。 2。势能是标量,单位是焦耳。 3。重力对物体所做的功与物体的运动路径无关,只跟物体运动的始、末位置有关,重力所做的功等于物体始、末位置的重力势能之差。 4。重力势能是地球和地面上的物体共同具有的,一个物体的重力势能的大小与参考平面的选取有关。 布置作业 课本P31作业1、2、3、4。 板书设计 活动与探究 探究橡皮筋的弹性势能与伸长量的关系。 写出实验步骤及注意事项,同学间交流讨论。 【教学目标】 (一)知识目标 1.了解激光和自然光的区别. 2.通过阅读,收集整理相关资料,认识激光的特点和应用. (二)能力目标 1.通过课外阅读,收集整理有关激光应用的资料,培养加工处理信息的能力. 2.通过对激光的特点及应用的学习,培养应用物理知识解决实际问题的能力. (三)德育目标 通过对激光应用的学习,使学生感受到科学知识的无究力量,培养热爱科学的品质. 【教学重点】激光与自然光的区别以及激光特点和应用. 【教学难点】激光与自然光的区别. 【教学方法】 1.通过对自然光的分析,提出激光的相干性. 2.通过学生课前阅读,初步了解激光的特点及广泛应用. 3.通过收集激光方面的材料,讨论交流,进一步掌握激光的特点及应用知识. 4.通过观看录像,进一步加深对激光知识的了解. 【教学用具】激光手电筒、投影仪、三段有关激光的录像材料. 【教学过程】 一、引入新课 [师]课前大家已经阅读了课文,了解了激光是自然界没有的光,首先我们来看看它与自然光有什么不同. 二、新课教学 (一)自然光和激光(投影) 自然光(例如白炽灯) 激光 原子发光方向,时刻不确定 频率不一样 不能发生干涉 非相干光 频率一样 能发生干涉(双缝干涉实验) 人工产生的相干光 都是原子受激发处于不稳定状态发射出来的 [师]通过上表的比较,同学们可以看到,激光的第一个特点就是它是一种人工相干光.激光还有许多与自然光不同的特点,下面请同学们将自己阅读课文整理的表格展示出来. (教师巡视,大部分同学整理得很好,选出比较全面的一组投影(如表20—2)老师简单讲解) [师]其实,激光的应用远不止这些,而且还在迅速发展,这方面的介绍很多,下面请大家根据课前收集的材料,开展课堂交流. (二)激光的应用 (分组介绍,同时教师提炼要点并板书,以调动学生的积极性.) 第一组(投影资料)我们组收集整理了激光在相干性方面的特点,激光是相干光.可用来进行光的干涉、衍射等实验(科学实验),由于原子的发光不是无限制持续的,每一次发光与下一次发光总有一个时间间隔,只有同一光源在同一发光时间间隔内发出的光,在空间某点相遇时才会发生干涉,所以原子发光的平均时间间隔称为相干时间,在相干时间内光的行程称为相干长度,激光的相干长度可达几十千米,相干性较好. 第二组(投影资料)我们组整理的信息中,激光的另一特点是激光的亮度特高,近年研制出的强激光的亮度要比太阳亮100亿倍以上.激光器发出的激光是集中在沿传播方向的一个极小的发射角内,亮度就会比同功率的光源高几亿倍,在极短时间内会辐射出巨大的能量,聚集在一点时可产生几百万甚至上千万度的高温. 第三组除了前面两组介绍的两个特点外,还有一个特点就是激光的单色性好,自然界找不到频率“纯净”的光,各种频率的光总是混杂在一起的.但由于激光器中光学谐振腔的干涉作用,只有那些满足谐振腔共振条件的频率才能形成激光输出,不满足共振条件的频率,都在谐振腔内干涉相消了,因此激光的频率单一,单色性非常好,拿氦氖气体激光器来说,它产生的光波长范围不到一百亿分之一微米,完全可以视为单一而没有偏差的波长,是极纯的单色光. 第四组我们组收集的资料中,除了前面三组讲的,还有一点,激光的方向性好,一般的手电筒或探照灯聚光虽然很好,看上去它们射出的光束是笔直的,但在一两公里后,光线就发散成很大一片,亮度明显减弱.而激光射到这个距离上基本没有发散,激光是方向最一致、最集中的光. [师]前面几组同学从激光的特点角度阅读收集了很多资料,都比较好,虽然其中有些材料我们不能完全弄懂,但以后我们还有很多学习机会,到时可以更进一步理解.下面我们再来交流激光应用方面的资料. 第五组(阅读) 激光具有很高的能量,所以它是精密机械加工特别是微电子工业加工不可缺少的`工具,用激光对金属打孔、切割、焊接、淬火,激光代替机械刀具和刻刀直接加工大型和微型元件,具有普通机械加工不可比拟的特点.利用它可以在坚硬的材料上打直径0.1 mm到几微米的小孔.激光钻孔不受加工材料的硬度和脆性的限制,而且钻孔速度异常快,可以几千分之一秒甚至几百万分之一秒内钻出表面十分整齐光洁的小孔,激光快速自动成型技术,可以控制激光束将材料逐层“烧结”而形成实体零件或模具、模型.它可快速制成精密复杂或不规则图案的机械零件.我国已经研制成功激光迅速自动成型机,标志着我国已经掌握了这项新技术,并迅速进入国产化、商品化阶段. 第六组(阅读) 激光在农业生产上也有广泛应用,用激光照射农作物种子,可诱发遗传变异,缩短种子发芽时间,育出的秧苗生长比较快,长势好,粗壮且均匀整齐,改善了农作物生长性能,提高产量.把激光技术引入果树裁培,能改良水果品质,提高水果产量.用激光照射牲畜家禽鱼类,能促进生长发育等. 激光在临床医学上的应用相当广泛,“激光刀”能有效地局部加热凝固血管,出血少.而且“刀”不与组织接触,不用消毒,激光刀很锋利,切割软组织和硬组织都一样快捷,还可应用激光对穴位照射,给穴位输入能量,无痛、灭菌、快速、安全. 第七组(阅读) 激光在信息产业领域有着重要应用.在光纤通信中,激光作为信息高速传输的载体作通信载波.它还是信息高速处理的载体,光学计算机有着普通计算机无法比拟的优点,这种计算机运算速度高,传输信息量大,激光应用在信息存储领域,使大容量、高密度信息存储成为可能,像课本上介绍的DVD实际上是一种存储数据的磁性媒体,它可以双层双面使用,运行时间高达484 min,储存量是VCD的几十倍甚至数十倍,可多达17GB. 第八组(阅读) 目前,激光已成为重要的战略武器,在国防军事领域有着广泛的应用,例如激光测距、激光雷达、激光制导、激光模拟等技术的应用.激光武器包括激光致盲武器、激光干扰武器、激光防空武器等,这些武器对现代战争产生了深远影响.激光制导能快速准确无误地击中目标. 用激光点燃核燃料是目前各国科学家竞相研究的重大课题,预计在20xx年左右能够用激光实现核聚变,能源危机问题有望得到根本解决. [师]同学们课前做了很多准备,阅读了大量相关资料,一定很有收获.我也给大家收集了部分与激光相关的录像资料,请大家看一看. (师生共同观看录像) 三、小结 四、布置作业 教学目标 知识目标 1、了解形变的概念,了解弹力是物体发生弹性形变时产生的. 2、能够正确判断弹力的有无和弹力的方向,正确画出物体受到的弹力. 3、掌握运用胡克定律计算弹簧弹力的方法. 能力目标 1、能够运用二力平衡条件确定弹力的大小. 2、针对实际问题确定弹力的大小方向,提高判断分析能力. 教学建议 一、基本知识技能: (一)、基本概念: 1、弹力:发生形变的物体,由于要回复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力. 2、弹性限度:如果形变超过一定限度,物体的形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度. 3、弹力的大小跟形变的大小有关,形变越大,弹力也越大. 4、形变有拉伸形变、弯曲形变、和扭转形变. (二)、基本技能: 1、应用胡克定律求解弹簧等的产生弹力的大小. 2、根据不同接触面或点画出弹力的图示. 二、重点难点分析: 1、弹力是物体发生形变后产生的,了解弹力产生的原因、方向的判断和大小的确定是本节的教学重点. 2、弹力的有无和弹力方向的判断是教学中学生比较难掌握的知识点. 教法建议 一、关于讲解弹力的产生原因的教法建议 1、介绍弹力时,一定要把物体在外力作用时发生形状改变的事实演示好,可以演示椭圆形状玻璃瓶在用力握紧时的形状变化,也可以演示其它明显的形变实验,如矿泉水瓶的形变,握力器的形变,钢尺的形变,也可以借助媒体资料演示一些研究观察物体微小形变的方法.通过演示,介绍我们在做科学研究时,通常将微小变化“放大”以利于观察. 二、关于弹力方向讲解的教法建议 1、弹力的方向判断是本节的重点,可以将接触面的关系具体为“点——面(平面、曲面)”接触和“面——面”接触.举一些例子,将问题简单化.往往弹力的方向的判断以“面”或“面上接触点的切面”为准. 如所示的简单图示: 2、注意在分析两物体之间弹力的作用时,可以分别对一个物体进行受力分析,确切说明,是哪一个物体的形变对其产生弹力的作用.配合教材讲解绳子的`拉力时,可以用具体的例子,画出示意图加以分析. 第三节 弹力 教学方法:实验法、讲解法 教学用具:演示形变用的钢尺、橡皮泥、弹簧、重物(钩码). 教学过程设计 (一)、复习提问 1、重力是的产生原因是什么?重力的方怎样? 2、复习初中内容:形变;弹性形变. (二)、新课教学 由复习过渡到新课,并演示说明 1、演示实验1:捏橡皮泥,用力拉压弹簧,用力弯动钢尺,它们的形状都发生了改变,教师总结形变的概念. 形变:物体的形状或体积的变化叫做形变,形变的原因是物体受到了力的作用.针对橡皮泥形变之后形状改变总结出弹性形变的概念:能够恢复原来形状的形变叫做弹性形变.不能恢复原来形状的形变叫做塑性形变. 2、将钩码悬挂在弹簧上,弹簧另一端固定,弹簧被拉长,提问: (1)钩码受哪些力?(重力、拉力、这二力平衡) (2)拉力是谁加给钩码的?(弹簧) (3)弹簧为什么对钩码产生拉力?(弹簧发生了弹性形变) 由此引出弹力的概念: 3、弹力:发生弹性形变的物体,会对跟它直接接触的物体产生力的作用.这种力就叫弹力. 就上述实验继续提问: (1)弹力产生的条件:物体直接接触并发生弹性形变. (2)弹力的方向 提问:课本放在桌子上.书给桌子的压力和桌子对书的支持力属于什么性质的力?其受力物体、施力物体各是什么?方向如何? 与学生讨论,然后总结: 4、压力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被压物体). 5、支持力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被支持物体). 继续提问:电灯对电线产生的拉力和电线对电灯产生的拉力又是什么性质的力? 其受力物体、施力物体各是谁?方向如何? 分析讨论,总结. 6、绳的拉力是绳对所拉物体的弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向. 7、胡克定律 弹力的大小与形变有关,同一物体,形变越大,弹力越大.弹簧的弹力,与 形变的关系为: 在弹性限度内,弹力的大小 跟弹簧的伸长(或缩短)的长度 成正比,即: 式中 叫弹簧的倔强系数,单位:N/m.它由弹簧本身所决定.不同弹簧的倔强系数一般不相同.这个规律是英国科学家胡克发现的,叫胡克定律. 胡克定律的适用条件:只适用于伸长或压缩形变. 8、练习使用胡克定律,注意强调 为形变量的大小. 弹力高中物理教学反思 本节课注意了对学生开放性、创新性思维的培养。开放性创新性思维的培养不是一句口号,而应该落到实处,这是基础教育课程改革的要求,也是在教学实际中很难落实的一个问题。 一般情况下,教师在组织学生学习塑性和弹性的时候,往往是通过举出生活中或者学生能够接触的弹性物体和非弹性物体若干实例,通过归纳的方法得出塑性和弹性。在这个问题的处理上并没有按照往常的方法,而是让学生对教师给出的若干物体进行分类,潜移默化的对学生进行了方法教育。分类的标准不同,分类结果也就不同,学生的兴奋点就非常多,都试图依照不同的分类标准进行分类,学生的思维随着分类的翅膀在飞翔。 从学生的生活出发,关注学生的体验。物理不是独立和抽象于生活之外的,尤其在初中阶段来看更是如此。在组织教学的时候没有过分关注基本的知识和概念,而是从学生生活中常见的橡皮筋、海绵、弹簧、减震等学生常见常听的事物出发,学生在对物体的弹性和塑性有充分的感性基础上,总结出什么是塑性和弹性。关注学生自己的体验,让两位同学在拉测力计的活动中体验拉力的不同,认识到弹力的大小与弹性形变的物体的形变大小有关的。学生亲自参与到了物理知识的建构中,认识当然是非常深刻的。师生关系融洽和谐,这也是本节课的一个闪光点。 主要缺点: 学生在进行分类的时候没有充分放开学生的思维。为什么学生的分类答案都是与本节内容是对应的?为什么没有学生按照物质的组成去分?为什么没有按照物质的导电性能或者密度大小去分?这是受到了思维定势的影响,既然本节学习弹性和塑性,当然就是这一种分类方法。在以后的教学中应该让学生在充分分类的基础上,从中挑出一组依照弹性和塑性分类的一组,让学生分析这一种分类的标准是什么,同样回到了环节的主题。 一、教学目标 1.了解热传导过程的方向性 2.了解什么是第二类永动机,为什么第二类永动机不可制成 3.了解热力学第二定律的两种表述方法以及这两种表述的物理实质 4.了解什么是能量耗散 二、重点、难点分析 1.重点内容是了解热力学第二定律的两种表述方法以及这两种表述的物理实质,知道为什么第二类永动机不可制成。 2.第二类永动机不可制成的物理实质是教学的难点。 三、教学方法:教师讲解与学生课堂自学结合,并讨论归纳 四、教 具:投影仪,大屏幕,相关图片 五、教学过程 (一)引入新课 有这样一个有趣的问题:地球上有大量海水,它的总质量约为1.4×1018t,只要这些海水的温度降低0.1℃,就能放出5.8×1023J的热量,这相当于1800万个核电站一年的发电量.为什么人们不去研究这种“新能源”呢?原来,这样做是不可能的.这涉及物理学的一个基本定律,就是本节要讨论的热力学第二定律。 【板书】第七节 热力学第二定律 (二)进行新课 [学生带着问题阅读、讨论]: 思考: 1、何为热传导的方向性? 2、什么是第二类永动机?它违背了什么规律? 3、何为热力学第二定律?它有几种表述方法? 归纳: Ⅰ、热传导的方向性: 高温物体只能“自发地”将热量传给低温物体,而低温物体必须要依靠外界的辅助才能将热量传给高温物体。 Ⅱ、第二类永动机 1、没有冷凝器的能从单一热源吸收热量并全部用来做功而不引起其他变化的热机。 2、特征:符合能量守恒定律;不可能引起其他变化 。 3、结论:机械能和内能的转化过程具有方向性,尽管机械能可以全部转化为内能,但内能却不能全部转化为机械能,同时不引起其它变化 Ⅲ、热力学第二定律 表述一:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不产生其他变化。(按热传导的方向性表述) 表述二:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化。(按能量转化的方向性表述) 小结:热力学第二定律揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,使得它成为独立于热力学第一定律的一个重要的自然规律.热力学第二定律在物理、化学、生物等学科中有重要的应用,它对于我们认识自然和利用自然有重要的指导意义。 Ⅳ、能量耗散 在自然界中的宏观过程由于方向性,使得能量在转化过程中不可能使转化后的能量全部加以利用,总会有一部分能量会流散,这种现象叫能量耗散。 (三)让学生合上书本,思考并回答问题 1.电冰箱内部的温度比外部低,为什么致冷系统还能不断地把箱内的热量传给外界的空气?这个事实说明了什么? 这是因为电冰箱消耗了电能,对致冷系统做了功(下图所示,投影).一旦切断电源,电冰箱就不能把箱内的热量传给外界的空气了.相反,外界的热量会自发地传给电冰箱,使箱内的温度逐渐升高. 我们看到,热传导的过程是有方向性的,这个过程可以向一个方向自发地进行,但是向相反的方向却不能自发地进行.要实现相反方向的过程,必须借助外界的帮助,因而产生其他影响或引起其他变化. 2.能否生产出效率可达到100%的热机?为什么? 气缸中的气体得到燃料燃烧时产生的热量Q1,推动活塞做功W,然后排出废气,同时把热量Q2散发到大气中.由能量守恒定律知道Q1=W+Q2.我们把热机做的功W和它从热源吸收的热量Q1的比值叫做热机的效率,用η表示效率,则有, 只有当气缸中工作物质的温度比大气温度高时内燃机才能工作,所以Q2这部分热量是不可避免的.热机工作时,总要向冷凝器散热,总要由工作物质带走一部分热量Q2(如下图,投影),所以总有Q1>W.因此,热机的效率不可能达100%. 3.能量耗散和能量守恒是否矛盾?试举例说明。 不矛盾。比如流动的水带动水磨做功,由于磨盘之间的摩擦、磨盘和粮食之间的'摩擦和挤压,磨盘、粮食的温度升高,水流的机械能转变成了内能.这些内能最终流散到周围的环境中.我们没有办法把这些流散的内能重新收集起来加以利用.这种现象叫做能量的耗散,而总能量并没有减少。电池中的化学能转变成电能,电能又在灯泡中转变成光能.光被墙壁吸收之后变成周围环境的内能,我们无法把这些内能收集起来重新利用.火炉把屋子烤暖,这时高温物体的内能变成低温物体的内能.谁也不能把这些散失的能量重新收集到火炉中再次用来取暖. 自然界中的宏观过程具有方向性,能量耗散从能量转化的角度反映出这种方向性,与能量守恒定律是不矛盾的。 (四)课堂小结 通过这节课的学习,我们了解了热传导过程的方向性、什么是第二类永动机、热力学第二定律的两种表述方法以及什么是能量耗散。大家课下要多看课本,掌握好这些内容。 (五)布置作业:完成课本上练习六(P87)(1)-(4) 教学建议 1.热力学第一定律和热力学第二定律是构成热力学知识的理论基础,热力学第一定律对自然过程没有任何限制,只指出在任何热力学过程中能量不会有任何增加或损失,热力学第二定律解决哪些过程可以发生,教学时要注意讲清二者的关系。 2.热力学第二定律的两种表述,以重视按照传导过程的方向性表述,另一种是按照机械能和内能转化过程的方向性表述。这两种表述是等价的,它们都表明,自然界中一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。教学时,要注意说明这两种不同表述的内在联系,讲清这两种表述的物理实质。 一、教学目标 1.理解加速度的概念,知道加速度是表示速度变化快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位。 2.知道加速度是矢量,知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致,知道加速度跟速度改变量的区别。 3.知道什么是匀变速直线运动,能从匀变速直线运动的v—t图像中理解加速度的意义。 4.通过对速度、速度的变化量、速度的变化率三者的分析比较,提高学生的比较、分析问题的能力。 二、教学重点与难点 重点: 1.加速度的概念及物理意义 2.加速度和匀变速直线运动的关系 3.区别速度、速度的变化量及速度的变化率 4.利用图象来分析加速度的相关问题 难点:加速度的方向的理解 三、教学方法 比较、分析法 四、教学设计 (一)新课导入 起动的车辆初始时刻的速度(m/s)可以达到的`速度(m/s)起动所用的时间(s) 小轿车03020 火车050600 摩托车02010 教师引导学生三种车辆速度随时间的变化规律,分析比较发现:三种车辆的速度均是增大的,但它们速度增加得快慢不同。那么,如何比较不同物体速度变化的快慢呢?从而引入加速度。 (二)新课内容 1.速度的变化量 提问: 速度的变化量指的是什么? (速度由 经一段时间 后变为 ,那 的差值即速度的变化量。用 表示。) 提问: 越大,表示的变化量越大,即速度改变的越快,对吗?为什么? 教师引导学生讨论得出: 要比较速度改变的快慢,必须找到统一的标准。也就是要找单位时间内的速度的改变量。 2.加速度 学生阅读课本,教师引导学生得出: (1)定义:速度变化量与发生这一变化所用的时间的比值 (2)物理意义:指进速度变化的快慢和方向 (3)单位:米/秒2(m/s2) (4)加速度是矢量,方向与速度变化的方向相同 (5)a不变的运动叫做匀变速运动。匀变速运动又分匀变速直线运动和匀变速曲线运动。 [例题1] 做匀加速运动的火车,在40s内速度从10m/s增加到20m/s,求火车加速度的大小。汽车紧急刹车时做匀减速运动,在2s内速度从10m/s减小到零,求汽车的加速度。 分析:由于速度、加速度都是矢量,所以我们计算的时候必须先选一个正方向。一般选初速度的方向为正方向。 分析讨论: (1)火车40s秒内速度的改变量是多少,方向与初速度方向什么关系? (2)汽车2s内速度的改变量是多少?方向与其初速度方 审核:高二物理组 寄语: 目光远大,目标明确的人往往非常自信,而自信与人生的成败息息相关! 学习目标: 1.知道振幅越大,振动的能量(总机械 能)越大; 2.对单摆,应能根据机械能守恒定律进行定量计算; 3.对水平的弹簧振子,应能定量地说明弹性势能与 动能的转化; 4.知道简谐运动的回复力特点及回复力的来源。 学习重点: 1.对简谐运动中能量转化和守恒的具体分析。 2.什么是阻尼振动。 学习难点: 1.关于简谐运动中能量的转化。 知识链接: 振幅定义:_________________________________________ 振幅物理意义:表示_________的物理量。 2.取一个单摆,将其摆球拉到一定高度后释放,观察它的单摆摆动,请你概括现象:______________________________________________ 3.实际振动的单摆为什么会运动,又为什么会停下来,今天我们就来学习这个问题。 新课学习来源: 一、简谐运 动的回复力 1. 弹簧振子振动 时,回复力与位移是什么关系? 根据胡克定律,弹簧振子的回复力与位移成正比,与位移方向相反 2.特点:F=-Kx 注:式中F为回复力;x为偏离平衡位置的位移;k是常数,对于弹簧振子,k是劲度系数,对于其它物体的简谐运动,k是别的常数;负号表示回复力与位移的`方向总相反。 3.简谐运动:________________________________________________ ___________________________________________________________ 二.简谐运动的能量 (1)水平弹簧振子在外力作用下把它拉伸,松手后所做的简谐运动。不计阻力。 单摆的摆球被拉伸到某一位置后所做的简谐运动;如下图甲、乙所示 (B级)(2)试分析弹簧振子和单摆在振动中的能量转化情况,并填入表格。 A A O O O B B 位移s 速度v 回复力F 加速度a 动能 势能 总能 理论上可以证明,如果摩擦等阻力造成的损耗可以忽略,在弹簧振子运动的任意位置,系统的动能与势能之和都是一定的,这与机械能守恒定律相一致。 实际的运动都有一定的能量损耗,所以简谐运动是一种理想化的模型。 知识巩固: (B级)1.一个在水平方向做简谐运动的弹簧振子的振动周期是0.025s,当振子从平衡位置开始向右 运动,在0.17s时刻,振子的 运动情况是( ) A.正在向左做减速运动 B.正在向右做加速运动 C.加速度正在减小 D.动能正在减小 (B级)2.做简谐运动的物体,每次经过同一位置时,都具有相同的( ) A.加速度 B.速度 C.位移 D.动能 (B级)3 .弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动,在振子向平衡位置运动的过程中( ) A.振子所受的回复力逐渐增大 B.振子的位移逐渐增大 C.振子的速率逐渐减小 D.弹簧的弹性势能逐渐减小 (B级)4.一质点做简谐运动,其离开平衡位置的位移 与时间t的关系如图所示,由图可知( ) A.质点振动的频率为4 B.质点振动的振幅为2cm C.在t=3s时刻,质点的速率最大 D.在t=4s 时刻,质点所受的合力为零 (C级)5.一质点在水平方向上做简谐运动。如图,是该质点在 内的振动图象,下列叙述中 正确的是( ) A.再过1s,该质点的位移为正的最大值 B.再过2s,该质点的瞬时速度为零 C.再过3s,该质点的加速度方向竖直向上 D.再过4s,该质点加速 度最大 反思小结: 11.3过关检测卡 审核:高二物理组 寄语: 目光远大,目标明确的人往往非常自信,而自信与人生的成败息息相关! (B级)1.一质点做简谐运动时,其振动图象如图。由图可知,在t1和t2时刻,质点运动的( ) A. 位移相同 B.回复力大小相同 C.速度相同 D.加速度 相同 (B级)2.一个在水平方向做简谐运动的弹簧振子的振动周期是0.025s,当振子从平衡位置开始向右运动,在0.17s时刻,振子的运动情况是( ) A.正在向左做减速运动 B.正在向右做加速运动 C.加速度正在减小 D.动能正在减小 一、预习目标 1.知道什么叫磁感线。 2.知道几种常见的磁场(条形、蹄形,直线电流、环形电流、通电螺线管)及磁感线分布的情况 3.会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。 二、预习内容 1、磁感线 所谓磁感线,是在磁场中画出的一些有方向的 ,在这些 上,每一点的磁场方向都在该点的切线方向上。磁感线的基本特性:(1)磁感线的疏密表示磁场的 。(2)磁感线不相交、不相切、不中断、是闭合曲线;在磁体外部,从 指向 ;在磁体内部,由 指向 。(3)磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型,在磁场中并不真实存在,不可认为有磁感线的地方才有磁场,没有磁感线的地方没有磁场。 2、安培定则 判定直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系时,安培定则表述为:用 握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是 的环绕方向;判定环形电流和通电螺线管的电流方向和磁感线方向之间的关系时要统一表述为:让弯曲的四指所指方向跟 方向一致,大拇指所指的方向就是环形电流或通电螺线管 磁感线的方向(这里把环形电流看作是一匝的线圈)。 三、提出疑惑 课内探究学案 一学习目标 1.知道安培分子电流假说,并能解释有关现象 2.理解匀强磁场的概念,明确两种情形的匀强磁场 3.理解磁通量的概念并能进行有关计算 二学习过程 1、安培分子电流假说 (1)安培分子电流假说:在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流—— ,分子电流使每个物质微粒都成为微小的 ,它的两侧相当于两个 。 (2)磁现象的电本质:磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由 产生的。 (3)磁性材料按磁化后去磁的难易可分为 材料和 材料。 2、匀强磁场 磁感应强度 、 处处相同的磁场叫匀强磁场(uniform magnetic field)。匀强磁场的磁感线是一些 直线。 3、磁通量 (1)定义:设在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为S,则B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量(magnetic flux),简称磁通。 (2)定义式: (3)单位: 简称 ,符号 。1Wb=1Tm2 (4)磁通量是标量 (5)磁通密度即磁感应强度 B= 1T=1 课内探究学案 例1、有一矩形线圈,线圈平面与磁场方向成 角, 如图所示。设磁感应强度为B,线圈面积为S,则穿过 线圈的磁通量为多大? 例2、如图所示,两块软铁放在螺线管轴线上, 当螺线管通电后,两软铁将 (填“吸引”、 “排斥”或“无作用力”),A端将感应出 极。 例3、磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性,根据安培的分子电流假说,其原因是( ) A、分子电流消失 B、分子电流的取向变得大致相同 C、分子电流的取向变得杂乱 D、分子电流的强度减弱 三反思总结 四、当堂检测 课后练习与提高 1、磁感线上每点的切线方向表示该点 。磁感线的 定性地表示磁场强弱。 2、磁感线 ,在磁体(螺线管)外部由 极到 极,内部由S极到 极。该点与电场线不同。磁感线 。 3、若某个区域里磁感应强度大小 、方向 ,则该区域的`磁场叫做匀强磁场。它的磁感线是 的直线。 4、对于通电直导线,右手大拇指代表 方向,四个弯曲的手指方向代表 方向。 对于环形电流和通电螺线管,右手大拇指代表 方向,四个弯曲的手指方向代表 方向。 课后练习与提高 1、根据安培假设的思想,认为磁场是由于运动电荷产生的,这种思想如果对地磁场也适用,而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷,那么由此判断,地球应该( ) A、带负电 B、带正电 C、不带电 D、无法确定 2、关于磁通量,下列叙述正确的是( ) A、在匀强磁场中,穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积 B、在匀强磁场中,a线圈的面积比b线圈大,则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的磁通量大 C、把一个线圈放在M、N两处,若放在M处时穿过线圈的磁通量比放在N处时大,则M处的磁感应强度一定比N处大 D、同一线圈放在磁感应强度大处,穿过线圈的磁通量不一定大 3、把一个面积为5.0×10-2m2的单匝矩形线圈放在磁感应强度为2.0×10-2T的匀强磁场中,当线圈平面与磁场方向垂直时,穿过线圈的磁通量是多大? 4、如图所示,在条形磁铁外面套一圆环,当圆环从磁铁的N极向下平移到S极的过程中,穿过圆环的磁通量如何变化( ) A、逐渐增加 B、逐渐减少 C、先逐渐增加,后逐渐减少 D、先逐渐减少,后逐渐增大 一、电流的磁效应 说明:人类很早就留意到了电流的磁效应。例如:①一名英国商人发现,雷电过后,他的一箱新刀竟然带上了磁性②富兰克林也在实验中发现,在莱顿瓶放电后,附近的缝衣针被磁化了 说明:那么电流和磁场之间有什么关系吗?19 世纪,随着对摩擦生热等现象认识的深人,人们逐步相信自然界各种运动之间存在着广泛联系。除了表面上的一些相似性之外,电和磁之间是否还存在着更深刻的联系?一些科学家相信.答案是肯定的,在实验中寻找这种联系,就成为他们的探索目标。后来,丹麦物理学家奥斯特首先获得成功。1820 年,奥斯特发现:把一根导线平行地放在磁针的上方,给导线通电时,磁针发生了偏转,就好像磁针受到磁铁的作用一样。这说明不仅磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场,这个现象称为电流的磁效应 问:既然电流能够产生磁场,那么电流的方向和磁场的方向之间是否存在什么关系呢? 演示实验 实验仪器:直导线、硬纸板、细铁屑、直流电源 实验过程:①使直导线穿过一块硬纸板 ②给导线通电 ③在硬纸板上均匀地撒一层细铁屑 ④轻敲硬纸板 ⑤观察细铁屑的排列情况,以得到电流的方向和磁场的方向之间的关系 说明:以安培为代表的'法国科学家经过长期实验,总结了直线电流和磁场方向之间的关系,得出了安培定则,具体内容是:右手握住导线,伸直的拇指的方向代表电流的方向,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向 问:直线电流的磁场可以用什么图形表示?(一系列的同心圆) 问:这些同心圆有何特征?(内紧外松) 演示实验 实验仪器:环形导线、硬纸板、直流电源、细铁屑 实验过程:①把环形导线穿过硬纸板 ②给导线通电 ③在硬纸板上均匀地撒一层细铁屑 ④轻敲硬纸板 ⑤观察细铁屑的排列情况,以得到电流的方向和磁场的方向之间的关系 说明:以安培为代表的法国科学家经过长期实验,总结了环形电流和磁场方向之间的关系,右手握住环形导线.弯曲的四指所指的方向代表电流的方向,拇指所指的方向就是圆环中心周线上的磁感线的方向 问:螺线管可以看成由多个环形导线组成,那通电螺线管的电流方向跟它的磁感线方向之间有怎样的关系呢?(右手握住螺线管.弯曲的四指所指的方向代表电流的方向,拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向 说明:通电螺线管外部的磁场与条形磁体十分相似,如果把它看做一个条形磁体,那如何判断螺线管的N极?(拇指的指向是条形磁体的N 极) 一、教学目标 1.知道一般分子直径和质量的数量级; 2.知道阿伏伽德罗常数的含义,记住这个常数的数值和单位; 3.知道用单分子油膜法估算分子的直径。 二、教学重点、难点分析 1.重点有两个,其一是使学生理解和学会用单分子油膜法估算分子大小(直径)的方法;其二是运用阿伏伽德罗常数估算微观量(分子的体积、直径、分子数等)的方法。 2.尽管今天科学技术已经达到很高的水平,但是在物理课上还不能给学生展现出分子的真实形状和分子的外观。这给讲授分子的知识带来一定的困难,也更突出了运用估算方法和建立理想模型方法研究固体、液体分子的体积、直径、分子数的重要意义。 三、教学方法:实验演示,教师讲解,课件演示 四、教具 1.计算机,大屏幕;自制课件:水面上单分子油膜法测分子直径 2.演示实验:演示单分子油膜:油酸酒精溶液(1: 200),滴管,直径约20cm圆形水槽,烧杯,画有方格线的透明塑料板。 五、教学过程 (-)引入新课 前面的课程我们研究的是力学的内容,从这节课开始我们学习热学。这一章从微观和宏观的角度分别讲述了分子的运动情况。从初中学习过的分子运动,我们知道“物体是由大量分子组成的”,这节课我们就来研究这个问题。 【板书】第一节 物体是由大量分子组成的 (二)进行新课 【板书】1.分子的大小 分子是看不见的,怎样能知道分子的大小呢? (1)单分子油膜法是最粗略地说明分子大小的一种方法。 【课件演示】水面上单分子油膜法测分子直径。 【实验】介绍并定性地演示:如果油在水面上尽可能地散开,可认为在水面上形成单分子油膜,可以通过幻灯观察到,并且利用已制好的方格透明胶片盖在水面上,用于测定油膜面积。如图1所示。 提问:已知一滴油的体积V和水面上油膜面积S,那么这种油分子的直径是多少? 在学生回答的基础上,还要指出: ①介绍数量级这个数学名词,一些数据太大,或很小,为了书写方便,习惯上用科学记数法写成 10的乘方数,如 3×10-10m。我们把10的乘方数叫做数量级,那么 1×10-10m和 9×10-10m,数量级都是 10-10m。 ②如果分子直径为d,油滴体积是V,油膜面积为S,则d=V/S,根据估算得出分子直径的数量级为 10-10m。 (2)利用扫瞄隧道显微镜测定分子的直径。 看物理课本上彩色插图,石墨表面原子分布的图样:图中的每个亮斑都是一个碳原子。如果设想碳原子是一个挨着一个排列的话,那么碳原子之间的距离L就等于碳原子的直径d,如图2所示。根据显微镜放大倍数就可以计算出碳原子的直径。 (3)物理学中还有其他不同方法来测量分子的大小,用不同方法测量出分子的大小并不完全相同,但是数量级是相同的。测量结果表明,一般分子直径的数量级是10-10m。例如水分子直径是4×10-10m,氢分子直径是3×10-10m。 (4)指出认为分子是小球形是一种近似模型,是简化地处理问题,实际分子结构很复杂,但通过估算分子大小的数量级,对分子的大小有了较深入的认识。 【板书】分子直径的数量级是10-10m 【板书】2.阿伏伽德罗常数 向学生提问:在化学课上学过的阿伏伽德罗常数是什么意义?数值是多少?明确lmol物质中含有的微粒数(包括原子数、分子数、离子数……)都相同。此数叫阿伏伽德罗常数,可用符号NA表示此常数,NA=6.02×1023个/mol。粗略计算可用NA=6×1023个/mol。(阿伏伽德罗常数是一个基本常数,科学工作者不断用各种方法测量它,以期得到它更精确的数值。) 再问学生,摩尔质量、摩尔体积的意义。 如果已经知道分子的大小,不难粗略算出阿伏伽德罗常数。 例如,lmol水的质量是0.018kg,体积是1.8×10-5 m3。每个水分子的直径是4×10-10m,它的体积是 =3×10-29m3。如果设想水分子是一个挨着一个排列的。 提问学生:如何算出lmol水中所含的水分子数? 回答: 【板书】阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1 阿伏伽德罗常数是一个非常巨大的数字。例如:在0℃,1标准大气压下,1cm3的气体中,含有2.7×1019个气体分子。1cm3水中含有3.35×1022个水分子。设想有一个小动物,每秒钟喝去1万个水分子,要把这1cm3的水喝完,将用1011年,即1000亿年,超过地球的年龄(45亿年)二十多倍!所以说,物体是由大量分子组成的。 【板书】3.微观物理量的估算 若已知阿伏伽德罗常数,可对液体、固体的分子大小进行估算。事先我们假定近似地认为液体和固体的分子是一个挨一个排列的(气体不能这样假设)。 提问学生:lmol水的质量是m=18g,那么每个水分子质量如何求? 回答:一个水分子质量m。=m/NA=1.8×10-2/ 6.02×1023=3×10-26(kg)。 提问学生:若已知铁的`原子量是 56,铁的密度是7.8×103kg/m3,试求质量是1g的铁块中铁原子的数目(取1位有效数字)。又问:是否可以计算出铁原子的直径是多少来? 回答:1g铁的物质量是 mol,其中铁原子的数目是n, 1g铁的体积 (m3) 1个铁原子的体积是 = =l×10-7/ l×1022= l×10-29(m3), 铁原子的直径 (m) 归纳总结:以上计算分子的数量、分子的直径,都需要借助于阿伏伽德罗常数。因此可以说,阿伏伽德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁。它把摩尔质量、摩尔体积等这些宏观量与分子质量、分子体积(直径)等这些微观量联系起来。 阿伏伽德罗常数是自然科学的一个重要常数(曾经学过的万有引力恒量也是一个重要常数)。物理常数是物理世界客观规律的反映。一百多年来,物理学家想出各种办法来测量它,不断地努力,使用一次比一次更精确的测量方法。现在测定它的精确值是NA=6.022045×1023个/mol (三)课堂练习 1.体积是10-4cm3的油滴滴于水中,若展开成一单分子油膜,则油膜面积的数量级是 A.102cm2 B.104cm2 C.106cm2 D.108cm2 答案:B 2.已知铜的密度是8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量是63.5×10-3kg/mol。体积是4.5cm3的铜块中,含有多少原子?并估算铜分子的大小。 答案:3.8×1023,3×10-10米。 (四)课堂小结 1.物体是由体积很小的分子组成的。这一结论有坚实的实验基础。单分子油膜实验等是上述结论的有力依据。分子直径大约有10-10米的数量级。 2.阿伏伽德罗常数是物理学中的一个重要常数,它的意义和常数数值应该记住。 3.学会计算微观世界的物理量(如分子数目、分子质量、分子直径等)的一般方法。由于微观量是不能直接测量的,人们可以测定宏观物理量,用阿伏伽德罗常数作为桥梁,间接计算出微观量来。如分子质量m,可通过物质摩尔质量M和阿伏伽德罗常数NA,得到m=M/NA。通过物质摩尔质量M、密度ρ、阿伏伽德罗常数NA,计算出分子直径 d=(6V/π)1/3=(6M/ρNAπ)1/3 (五)作业:将课本练习一(P71)第(1)、(2)、(4)题做在作业本上。 教学建议 由于课堂内时间限制,单分子油膜法测定分子直径的实验不可能在课堂上完成全过程。在课堂上让学生看到油膜散开现象和油膜面积的测量方法即可。 要想造成单分子油膜,必须选用脂肪酸类,如油酸C17H33COOH或棕桐酸C15H31COOH,这类脂肪酸分子的形状为长链形,它的核基一端浸入水中,而烃链C17H33伸在水面上方,造成油酸长分子在水面上垂直排列,如图3所示。 教学过程 一、速度 师:在上面的问题中,要比较B和C运动的快慢,要找出统一的标准。物理学中用位移与发生这段位移所用的时间的比值(比值定义法)表示物体运动的快慢,这就是速度(velocity),通常用字母v表示。如果在△t时间内物体的位移是△x,它的速度就是 ?8m/s 1.物理意义:速度是表示运动快慢的物理量。 2.单位:国际单位:m/s(或m·s)。常用单位还有:km/h(或km·h)、cm/s(或cm·s)。 3.方向:与物体运动方向相同。 4.速度有大小和方向,是矢量。 师:如果物体运动的快慢不是时刻都相等,在相等的时间里位移是否都相等?那速度还是否是恒定的?这时又如何描述物体运动的快慢呢?这就需要引入平均速度和瞬时速度。 二、平均速度和瞬时速度 例如:百米运动员,10s时间里跑完100m,但是他的速度并不是一直相等的,开始时跑得慢些,快到终点时要快些。那么他在1s内平均跑多少呢?生:每秒平均跑10m。 师:百米运动员是否在每秒内都跑10m呢? 生:不是。 师:对于百米运动员,谁也说不清他在哪1秒跑了10米,有的1秒钟跑10米多,有的1秒钟跑不到10米。但当我们只需要粗略了解运动员在100m内的总体快慢,而不关心其在各时刻运动快慢时,就可以把它等效于运动员自始至终用10m/s的速度匀速跑完全程。此时的速度就称为平均速度。所以在变速运动中就用这平均速度来粗略表示其快慢程度。 1 t内运动的平均快慢程度,通常用符号表示。关于平均速度的几点说明:(1).平均速度只能粗略表示其快慢程度。表示的是物体在t时间内的平均快慢程度。这实际上是把变速直线运动粗略地看成是匀速运动来处理。(2).这是物理学中的重要研究方法──等效方法,即用已知运动研究未知运动,用简单运动研究复杂运动的一种研究方法。 师:百米赛跑运动员的这个=10m/s代表这100米内(或10秒内)的平均速度,是不是说明他在前50米的平均速度或后50米内或其他某段的平均速度也一定是10m/s? 生:不是??(3).平均速度只是对运动物体在某一段时间内(或某一段位移内)而言的,对同一运动物体,在不同的过程,它的平均速度可能是不同的,因此,平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”的。(4).平均速度只能粗略地描述一段时间(或一段位移)内的总体快慢,这就是“平均..速度”与匀速直线运动“速度”的根本区别。 (5).平均速度不是各段运动速度的平均值,必须根据平均速度的定义来求解。 2.瞬时速度:运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,叫做此时刻(或此位置)的瞬时速度。理解:(1)反映物体在某一时刻(或经某一位置)时运动的快慢,它能精确地描述变速运动的.快慢。平均速度只能粗略地描述变速运动。 (2)瞬时速度是在运动时间 时的平均速度,即平均速度在时 (极限)就是某一时刻(或某一位置)的瞬时速度。 (3)瞬时速度是矢量,在直线运动中,某一位置瞬时速度的方向与物体经过该位置时的运动方向相同。 师:以前我们学过,匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动。在匀速直线运动中,平均速度与瞬时速度相等。瞬时速度既然是矢量,就有大小和方向。瞬时速度的大小通常叫做速率。 三、速率 师:瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率。 师:瞬时速度的大小是瞬时速率,那平均速度的大小是否也可以叫平均速率呢? 生:?? 师:不是。例如,沿闭合圆周运动一圈,位移是零,平均速度是零,但平均速率并不等于零。其实我们初中所学的速度也不是没有意义的,我们给了他一个新的名字平均速率。表示路程与发生这段路程所用时间的比值。 .. 师:速率是矢量还是标量呢?为什么? 生:标量,因为它表示的是瞬时速度的大小。 师:还要注意平均速率并不是平均速度的大小。 【学生阅读】 让学生阅读16页“常见物体的速度”,增强感性认识。教师强调要注意括号中的单位。 【说一说】 让学生阅读17页“说一说”,进一步认识、理解比值定义法。 【速度与现代社会】 让学生自己阅读17页——18页“速度与现代社会”,了解科学对人类社会发展、进步的贡献与联系。 【本节小结】本节我们主要学习了速度、平均速度、瞬时速度以及速率,要注意理解它们之间的区别。速度是表示物体运动快慢的物理量,平均速度表示物体在一段时间间隔△t内运动的平均快慢程度,而瞬时速度精确描述了物体处于某一位置或某一时刻的运动快慢。特别要注意它们的定义式以及与时间的联系。 课堂巩固练习: 【例1】一个做直线运动的物体,某时刻速度是10m/s,那么这个物体( C D) A.在这一时刻之前0.1s内位移一定是1m B.在这一时刻之后1s内位移一定是10m C.在这一时刻起10s内位移可能是50m D.如果从这一时刻起开始匀速运动,那么它继续通过1000m路程所需时间一定是100s 【解析】某时刻速度是10m/s指的是该时刻的瞬时速度,不能说物体从此时起以后运动的快慢情况,以后做直线运动或匀变速直线运动,或非匀变速直线运动均可能。所以选项A、B 均错。如果从某时刻(速度为10m/s)起质点做非匀变速直线运动,从这一时刻起以后的10s内位移可能为50m,所以选项C正确,如果从这一时刻起物体做匀速直线运动,那么经过1000m路程所需时间t=100s。正确选项是C、D。 【例2】下列说法中正确的是?????? ( B ) A. 平均速度就是速度的平均值 B. 瞬时速率是指瞬时速度的大小 C. 火车以速度v经过某一段路, v是指瞬时速度 D. 子弹以速度v从枪口中射出,v是平均速度 【例3】下列对各种速率和速度的说法中,正确的是?????? ( D ) A. 平均速率就是平均速度 B. 瞬时速率是指瞬时速度的大小 C. 匀速运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度 D. 匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等 【例4】 一物体做直线运动,从A经B到C,又返回到B,其中AB=BC,若A到B的平均速度为2m/s,从B到C的平均速度为4m/s,从C返回到B的平均速度为4m/s,则:(1) AC这段的平均速度? (2) 全程A到C再返回B的平均速度? 【例5】物体由A点沿直线运动到B点,前一半时间做速度为v1的匀速运动,后一半时间做速度为v2的匀速运动,求整个过程的平均速度?若物体前一半位移做速度为v1的匀速运动,后一半位移做速度为v2的匀速运动,整个过程的平均速度又是多少? 【例6】一物体沿直线运动,先以3m/s的速度运动60m,又以2m/s的速度继续向前运动60m,物体在整个运动过程中平均速度是多少? 【解析】根据平均速度的定义公式段位移所用时间之和。全过程的位移s=120m ,s为总位移,t为总时间,等于前一段位移与后一 物体在前一段位移用的时间为 后段位移用的时间为 整个过程的用的总时间为t=t1+t2=50s 整体设计 自由落体运动是一种理想化模型,在高中物理教学中具有特殊的地位.在知识上它是匀变速直线运动的一个特例,在方法上渗透着理想化模型的重要研究方法.在整个必修一教学的安排上,匀变速运动的教学重点在于规律的应用,自由落体运动的新课教学则要向学生介绍用现代先进教学仪器研究自由落体运动的规律特征,有利于学生站在一个现代新科技的角度观望历史人物对自由落体的研究,体会近代物理的先驱伽利略是如何进行研究的——这是向高中学生首次介绍伽利略的物理学研究方法的教育,它在整个高中物理教学中具有特殊重要的意义. 本课程的教学设计要解决两个问题,一是怎样引入课题和分析论证课题;二是介绍自由落体运动规律以及用打点计时器实验时的注意事项.这两个问题是统一的,前者是教学的组织,即课程进展的`形式;后者是课题内容本身,这两者的结合便是本课的教学任务. 教学重点 自由落体运动的规律. 教学难点 自由落体运动规律的得出. 课时安排 1课时 三维目标 知识与技能 1.理解自由落体运动的条件和性质,掌握重力加速度的概念; 2.掌握自由落体运动的规律,能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题 过程与方法 1.培养学生的观察能力和逻辑推理能力; 2.进行科学态度和科学方法教育,了解研究自然规律的科学方法,培养探求知识的能力; 3.通过对自由落体运动规律的应用,提高学生的解题能力. 情感态度与价值观 1.充分利用多媒体辅助教学、演示实验和课本中的小实验,让学生积极参与课堂活动,设疑、解疑、探求规律,做到师生默契配合、情理交融,使学生始终处于积极探求知识的过程中,达到最佳的学习心理状态. 2.利用课后的阅读材料,介绍伽利略上百次的对落体运动本质规律的探索研究,使学生体会到科学探索的艰辛,挖掘德育教育的素材. 课前准备 木架、小球、细线、牛顿管、硬币、羽毛、纸片(多张) 教学过程 导入新课 情景导入 教师两手分别拿一小球和纸片,从相同的高度释放两物体.提出问题:小球和纸片谁先落地呢?这说明什么问题呢?是不是说重的物体比轻的物体落地比较快呢?我们这节课就来研究这个问题. 故事导入 一位普通的妈妈,身体纤弱,轻声细语,几乎不爱好任何的体育运动. 一天,她出门去买东西,孩子和保姆留在家里.保姆拉过一张桌子放在窗户前,让孩子自己趴在桌子上玩,自顾自地做其他事情去了. 当妈妈的身影在远方出现的时候,孩子兴奋地手舞足蹈起来,他伸出小手想去拥抱那个熟悉的身影,大半个身体顿时悬在半空中. 孩子不会理解自己身处的险境,希望妈妈立刻把他抱进怀里.于是,五楼的窗口上,小男孩变得像小鸟一样轻盈,他张着翅膀向着妈妈飞过去.周围的人们都目睹了这一幕:远处的妈妈只感觉自己变成了一支箭飞快地奔向一栋大楼,然后准确地接住了从楼上掉下来的一个小男孩. 闻讯赶来的消防队员对这一幕的发生简直难以置信,按照他们的计算,用那么短的时间从女人当时所处的位置跑到楼下是不可思议的,连最优秀的消防员也无法达到那样的速度. 你能根据当时的情景测出这位伟大母亲的奔跑速度吗?需要知道哪些物理量呢? 复习导入 复习旧知:1.匀变速直线运动的规律 2.推论①vt2=v02+2as;② = = ;③v0=0 s1∶s2∶s3=1∶4∶9 sⅠ∶sⅡ∶sⅢ=1∶3∶5 我们今天应用这些知识研究一种常见的运动——自由落体运动. 演示:硬币和纸片分别从同一高度由静止开始同时下落,观察下落速度,从表面上看得到结论:“物体越重,下落得越快”.是这样吗? 推进新课 一、自由落体运动 在现实生活中,不同物体的下落快慢在不少情况下是不同的.从苹果树上落下的苹果和飘下的树叶能一起同时下落吗? 教师设疑:重的物体一定下落得快吗?你能否证明自己的观点? 猜想:物体下落过程的运动情况与哪些因素有关,质量大的物体下落速度比质量小的┛炻穑开 合作探究 取两枚相同的硬币和两张与硬币表面面积相同的纸片,把其中一张纸片揉成纸团,在下述几种情况下,都让它们从同一高度自由下落,观察下落快慢情况. 1.从同一高度同时释放一枚硬币和一个与硬币面积相同的纸片,可以看到硬币比纸片下落得快,说明质量大的下落得快. 2.两张完全相同的纸片,将其中一张卷紧后从同一高度同时释放,观察到卷紧的纸团比纸片下落得快,说明质量相同时体积小的下落得快. 3.将一枚硬币与已经粘贴了纸片的硬币从同一高度同时释放,观察到一样快,说明体积相同质量不同时下落一样快. 4.一块面积较大的硬纸板、一个小软木塞,分别放到已调平的托盘天平的两个盘中,可以看出纸板比软木塞重,从同一高度同时释放它们,软木塞比纸板下落得快,说明在特定的条件下,质量小的物体下落得会比质量大的物体还快. 结论:物体下落过程的快慢与物体质量(轻重)无关. 教学目标 (一)知识与技能 1.知道弹力产生的条件。 2.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向。 3.知道弹性形变越大弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比,即胡克定律.会用胡克定律解决有关问题。 (二)过程与方法 1.通过在实际问题中确定弹力方向的能力。 2.自己动手进行设计实验和操作实验的能力。 3.知道实验数据处理常用的方法,尝试使用图象法处理数据。 (三)情感态度与价值观 1.真实准确地记录实验数据,体会科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用。 2.在体验用简单的`工具和方法探究物理规律的过程中,感受学习物理的乐趣,培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯。 教学重点 1.弹力有无的判断和弹力方向的判断。 2.弹力大小的计算。 3.实验设计与操作。 教学难点 弹力有无的判断及弹力方向的判断. 教学方法 探究、讲授、讨论、练习 教学手段 教具准备 弹簧、钩码、泡沫塑料块、粉笔、烧瓶(内装红墨水瓶塞上面插细玻璃管)、 演示胡克定律用的铁架台、刻度尺、弹簧、钩码等等. 一、教学目标 知识与技能 了解打点计时器的计时原理,理解纸带中包含的物体运动的信息(时间和位移) 会安装并使用打点计时器,理解利用纸带测量速度的原理 过程与方法 通过学生自己看打点计时器的说明书,培养学生独立学习的能力 通过实验得出物体的运动信息,用物理的方法表述出来.培养学生获取信息处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测量一些不能直接测量的物理量的方法 体验实验中理性思维的重要,即要动手,又要动脑 经历科学探究过程认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物体的运动 情感态度价值观 感受打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物理知识应用于实际生活的意识 经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥秘 培养学生的交流与合作精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,并养成尊重他人的习惯 二、教学重点与难点 重点:打点计时器的使用。 难点:对纸带数据的处理,会通过纸带比较物体运动的快慢,能通过纸带知道物体何时做匀速直线运动,何时做变速直线运动。 三、教学方法 实验探究式教学方法 四、教学设计 (一)新课内容 1.打点计时器的认识 先让学生阅读教材,然后老师提出问题,引导学生回答: (1)电磁打点计时器使用的是直流电还是交流电?其工作电压为多少? (2)我国交流电的`频率为50Hz,使用这种电源时,每隔多长时间打一个点,即相邻两个点之间的时间间隔是多少? (3)打点计时器打出的纸带可以记录某段时间内的位移,能不能记录时间? (4)说出电磁打点计时器的构造?工作原理?如图1—4—1所示。 (5)解释电火花计时器的工作原理?如图1—4—2所示,它与电磁打点计时器相比,哪一种误差小?原因是什么? 2.练习使用打点计时器 问题1.电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带? 师总结:将复写纸套在复写纸定位销上,推动调节片可以调节复写纸位置.将纸带从复写纸圆片下穿过即可. 问题2.振针打的点不清晰或打不出点可能有哪些情况? 师总结:(1)调整复写纸位置或更换复写纸。 (2)调整打点计时器。(可能是振动片的振动幅度太小了,可以调节振动片的位置;可检查压纸框的位置是否升高而阻碍了振动片使振针打不到纸带上,可将压纸框向下调节到原来的位置;可能是振针的位置太高,调节振针直到能打出点为止) (3)可能是选择的4—6V的电压太低,可适当调高电压,但不得超过10V 问题3.为什么要先打开电源让打点计时器先工作1—2s再松手打纸带?可不可以先松手再打开打点计时器的电源? 师总结:打点计时器打开电源后要经过一个短暂的时间才能稳定工作,所以应先打开电源让打点计时器工作1—2s后才能松手打纸带.这样做可以减小误差 问题4.打点计时器打完点后要及时关闭电源,这样做有什么好处? 师总结:因为打点计时器是按照间歇性工作设计的,长期工作会导致线圈发热而损坏 指导学生动手练习使用打点计时器,要让学生按步骤有序操作,并打出几根纸带。 (1)怎样从打出的纸带中获取数据?指导学生用列表格的形式把数据列出。 (2)怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度? (用纸带上两个点之间的距离除以两个点之间的时间间隔,即根据,求出在任意两点间的平均速度,这里S可以用直尺测量出两点间的距离,t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。) (3)在打出的B、C两个点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是多少? (4)如果纸带上的点迹分布不均,那么,点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小? (在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s,所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小) 教学目标 一、知识目标: 1、理解匀速运动、变速运动的概念; 2、知道什么是位移---时间图象,能及如何用图象表示位移和时间的关系; 3、知道匀速直线运动的s—t图象的意义; 4、知道公式和图象都是描述物理量之间关系的物理工具,它们各有所长,可以相互补充。 二、能力目标: 培养学生用多种手段处理问题的能力。 教学重点: 1、匀速直线运动的概念; 2、用描点法描绘位移---时间图象,并能从图中获取反映出来的物理信息。 教学难点: 如何分析物理图象而从中获取物理信息。 教学步骤: 一、导入新课 上一节课我们学习了机械运动的概念,并且知道物理学中为了研究物体的运动我们引进了质点和位移,一个物体运动时不但其位置在不断改变,其位移在随时间不断地改变,那么一个物体运动时位移和时间有什么关系呢?这节课我们就来研究这个问题。 板书:位移和时间的关系 二、新课教学 1、匀速直线运动 学生:阅读教材弄清楚什么是匀速直线运动。 用投影片出示图表并要求学生回答,在误差允许的范围内,每相等时间内位移有什么特点? 这是一辆汽车在平直公路上的运动情况,它的运动有何特点: 学生分析后回答:在误差允许的范围内,每2.5s内的位移为50m,每5s内的位移为100m,每10s内的位移为200m??任意相等和时间内位移都相等。 师:对,这种在任意相等的时间内位移都相等的运动,叫匀速直线运动。板书:匀速直线运动 提问:如果有一辆汽车在平直的公路上行驶,每5s内的位移都是100m,那么这辆汽车一定做匀速直线运动吗? 学生如果回答是,则举一反例让学生分析。学生如果回答不一定,则由一学生举例说明,并在黑板上作图说明。 小结:一物体如果作匀速直线运动,则其在任何相等的时间里位移都相等。 2、位移---时间图象 师:请同学们以上面图表所给出的数据,以横轴为时间(t)轴,纵轴为位移(s)轴,用描点法作图,看是一个什么样的图象,s与t存在一个什么函数关系? 教师边看边指导,并且改变一组数据(速度不同的物体的一组位移、时间值)让学生在 同一坐标上作图,然后把同学所画的图象在投影仪上打出分析。 学生:可以看出几个点几乎都在过原点的一条直线上。 教师:同学们与我们在初中学过的一次函数y=kx对照,s与t有什么函数关系。学生:s与t成正比。教师:对,这就是匀速直线运动的位移---时间图象。物理量之间的关系可以用公式表示,也可以用图象表示,利用图象可以比较方便地处理实验(或观测)结果,找出事物的变化规律。以后我们还会遇到更多的用图象来处理物理量之间的变化规律的.问题,所以,现在我们就要重视图象的学习。 教师:再请同学们分析一下,这两条图线有什么不同,这两物体的运动情况有什么不同? 小结:匀速直线运动的s—t图线是一条直线,其倾斜程度反映物体运动的快慢,倾斜程度越大,速度越快。 教师:从图象上我们可以得到哪些信息呢? 学生分析后小结:可以知道任意时刻物体的位移和任意位移对应的时刻,可以知道哪段时间里的位移和一段位移所用的时间。 3、巩固性训练(出示投影片) (1)请同学们看图,说出各种图象表示的运动过程和物理意义。并模拟其运动的实际过程。 (2)请两们同学上台模拟以下两图中所表示的物体运动过程,下面的同学注意观察并指出其错误。 师生共评:在甲图中,0时刻即开始计时,已经有了位移s1;AB表示物体做匀速直线运动,s与t成正比,t1时刻,位移为s2;BC段表示s没有变化,即物体处于静止状态。CD段,物体匀速运动,位移越来越小,说明CD段物体的运动方向与AB段的运动方向相反,最后回到起始点,位移为0。 所以物理图象主要观测方法是:看横、纵轴表示的物理量;其次看图象,从横纵轴上直接可获取的信息,联系实际,搞清物理情景。 教师:请同学们思考位移—时间图线和物体运动轨迹是否相同。 4、变速直线运动 提问:汽车刹车时、飞机起飞时,其运动特点是什么?学生:汽车运动越来越慢,飞机运动越来越快。教师:对,这就是变速直线运动 板书:变速直线运动:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间里位移不相等,就叫变速直线运动。 提问:那变速直线运动的图象还是直线吗? 学生分析:变速运动中,位移s与时间t不成正比,肯定不是直线,应是曲线。 归纳总结:只要是匀速直线运动的位移---时间图象,一定为直线,这是判定是否是匀速 直线运动的位移---时间图象的依据。 【高中物理教案设计】相关文章: 高中物理优秀教案11-21 高中物理教案02-27 高中物理的优秀教案01-06 高中物理教案【精】06-13 高中物理教案:《弹力》11-04 高中物理必修2教案11-20 高中物理必修2教案10-18 (集合)高中物理教案06-16 【精】高中物理教案11-09 高中物理教案(精选15篇)01-03高中物理教案设计3
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