高中物理教案优选【15篇】
作为一名辛苦耕耘的教育工作者，时常需要用到教案，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。快来参考教案是怎么写的吧！以下是小编帮大家整理的高中物理教案，希望能够帮助到大家。
高中物理教案1
一、教学目标
1、通过抽象概括的过程，理解加速度的概念，知道加速度的定义式、方向和单位。
2、理解加速度的矢量性，会根据速度变化的方向判断加速度的方向并结合速度的方向判断运动性质。
3、学习并体会用物理量之比定义新物理量的方法。
4、理解加速度与速度、速度变化量和速度变化率之间的区别与联系，并会分析生活中的运动实例。初步体会变化率对描述变化过程的.意义。
5、通过生活中有关加速度的利用和危害防止的实例，体会物理与生活实际的紧密联系，激发物理学习兴趣。
二、教学重点
建立和理解加速度的概念。
三、教学难点
熟练应用加速度，解决实际问题。
四、教学过程
（一）导入
图片展示电动自行车与汽车的起步与刹车的数据表格，学生回答如下几个问题：
1、是否能用谁的速度大描述上述过程中汽车和电车运动的不同；
2、是否能用谁的速度变化大描述上述过程中汽车与电车运动的不同？
3、应该用什么方法描述它们运动的不同？通过学生的回答，引入课题。
（二）新授
1、加速度概念的引入
针对上述遗留问题，继续引导学生思考：对于起步和刹车过程，都涉及到了哪些物理量？进一步通过观察速度变化量与时间的关系，让学生联想到速度的定义，并根据类比的方法，采用比值定义的方式，得到加速度的定义式。与此同时给出单位，介绍其物理意义，拓展变化率的含义。
2、加速度的方向
通过计算表格中各组的加速度，引导学生发现加速度的正负值，从而引入方向的判断。结合运动速度的变大或减小，建立加速度的方向与运动变化之间的联系。
引入矢量表示的形式，并对起步加速过程进行矢量作图演示。学生根据演示，尝试用矢量作图方式解决刹车减速过程的加速度。同时提醒学生，矢量计算要先设定正方向。
在综合代数与矢量作图的基础上，对加速度的方向作出明确说明，即加速度的方向与速度变化方向一致。
3、加速度的含义
学生思考以下几个问题：
1、速度大，则加速度大？
2、速度变化量大，则加速度大？
3、速度变化快，则加速度大？学生回答总结，明确加速度的大小只表示速度变化的快慢，而与速度的大小或速度变化的大小无因果关系。
（三）巩固
出示练习题，已知汽车末速度、运行时间和加速度，求其初速度。
（四）小结
学生自主总结本课所学，教师适时归纳补充。并引用电车数据，解释引入“国标”的必要性。
（五）作业
搜集资料，关于飞机、高铁、赛车、猎豹等不同物体的速度数据，并计算其加速度大小进行比较。
五、板书设计
高中物理教案2
教学目的
1．了解组成物质的分子具有动能及势能，并且了解分子平均动能和分子势能都与哪些因素有关。
2．理解物体的内能以及物体内能由物体的状态所决定。
教学重点
物体的内能是一个重要的概念，是本章教学的一个重点。学生只有正确理解物体的内能才能理解做功和热传递及物体内能的变化关系。
教学难点
分子势能。
教学过程
一、复习提问
什么样的能是势能？弹性势能的大小与弹簧的形变关系怎样？
二、新课教学
1．分子动能。
（1）组成物质的分子总在不停地运动着，所以运动着的分子具有动能，叫做分子动能。
（2）启发性提问：根据你对布朗运动实验的观察，分子运动有什么样的特点？
应答：分子运动是杂乱无章的，在同一时刻，同一物体内的分子运动方向不相同，分子的运动速率也不相同。
教师分析分子速率分布特点——在同一时刻有的分子速率大，有的分子速率小，从大量分子总体来看，速率很大和速率很小的分子是少数，大多数分子是中等大小的速率。
教帅进一步指出：由于分子速率不同，所以每个分子的动能也不同。对于热现象的研究来说，每个分子的动能是毫无意义的，而有意义的是物体内所有分子动能的平均值，此平均值叫做分子的平均动能。
（3）要学生讨论研究。
用分子动理论的观点，分析冷、热水的区别。
讨论结论应是：组成冷、热水的大量分子的速率各不相同，则其动能也各不相同，但就冷水总体来说分子的平均动能小于热水的分子平均动能。
教师指出：由此可见，温度是物体分子平均动能的标志。
2．分子势能。
（1）根据复习提问的回答（地面上的物体与地球之间有相互作用力；发生了形变的弹簧各部分间存在着相互作用力，因此在它们的相对位置发生变化时，它们之间便具有势能）说明分子间也存在着相互作用力，所以分子也具有由它们相对位置所决定的能，称之为分子势能。
（2）分子势能与分子间距离的关系。
提问：分子力与分子间距离有什么关系？
应答：当r=r0时，F=0，r＜r0时，F为斥力，r＞r0时，F为引力。
教师指出：由于分子间既有引力又有斥力，好象弹簧形变有伸长或压缩两种情况，因此分子势能与分子间距离也分两种情况。
①当r＞r0时，F为引力，分子势能随着r的增大而增加。此种情况与弹簧被拉长弹性势能的增加很相似。
②当r< p="">
小结：分子势能随着分子间距离变化而变化，而组成物体的大量分子间距离若增大（减小）则宏观表现为物体体积增大（减小）。可见分子势能跟物体体积有关。
（3）物体的内能。
教师指出：物体里所有的分子动能和势能的总和叫做物体的内能。由此可知一切物体都具有内能。
①物体的内能是由它的状态决定的（状态是指温度、体积、物态等）。
提问：对于质量相等、温度都是100℃的水和水蒸气来说它们的内能相同吗？
应答，质量相等意味着它们的分子数相同，温度相等意味着它们的平均动能相同，但由于水蒸气分子间平均距离比水分子间平均距离大得多，分子势能也大得多，因而质量相等的水蒸气的内能比水大。
②物体的状态发生变化时，物体的内能也随着变化。
举例说明：当水沸腾时，水的温度保持不变，所供给的大量能用于把分子拉开，增大了分子势能，因而增大了物体的内能，当水汽凝结时，分子动能没有明显变化，但分子靠得更紧密了，分子势能便减小了，因此物体的内能减小了。
③物体的内能是不同于机械能的另一种形式的能。
a．静止在地面上的物体以地球为参照物，物体的机械能等于0，但物体内部的分子仍然在不停地运动着和相互作用着，物体的内能永远不能为0。
b．物体在具有一定的内能时，也可以具有一定的机械能。如飞行的子弹。
C．不能把物体的机械能和物体的内能混淆。只要物体的温度、体积、物态不变，不论物体的机械能怎样变化其内能仍保持不变。反之，尽管物体的内能在变化，它的机械能可以保持不变。
（4）学生讨论题：
①静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运动，木箱具有什么能？此时木箱的内能与静止时相比较变化了没有？
②质量相等而温度不相等的两杯水，哪一杯水具有较大的内能？温度相同而质量不等的两杯水，哪一杯水具有较大的内能？
最后总结一下本课要点。
1．了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。
2．知道做功和热传递都可以改变物体的内能。
3．了解热量的概念，知道热量的单位是焦耳。
重点目标
1．内能、热量概念的建立．
2．改变物体内能的途径．难点目标内能、热量概念的建立．
导入示标凉爽的秋夜，仰望星空时，会突然发现一颗流星在夜色中划过，并留下一条美丽的弧线．流星是怎样形成的呢？
目标三导学做思一：物体的内能
问题1：组成物质的分子在不停地做热运动，分子应具有什么能？物体的分子之间有引力和斥力，且分子之间有间隔，分子应具有什么能？什么叫物体的内能？你能说出它的单位吗？机械能和内能有什么区别吗？
小结：物体内所有分子由于热运动而具有的'动能，以及分子之间势能的总和叫做物体的内能．它的单位是焦耳，简称焦，符号为J．机械能是宏观的，能看得到的，内能是微观的，是看不到的．
问题2：把红墨水滴入装满水的烧杯里，过一段时间，整杯水变为红色，这种现象说明了什么？当红墨水分别滴入热水和冷水中时，发现热水变色比冷水快，这又说明了什么？
小结：温度高的物体分子运动剧烈，内能大．所以物体的内能与温度有关．
问题3：小明说：“炽热的铁水温度很高，具有内能；冰冷的冰块温度很低，不具有内能．”小刚说：“炽热的铁水温度高，内能大；冰冷的冰山温度低，内能小．”你认为他们的说法正确吗?说出理由．
小结：一切物体都具有内能．物体的内能还与质量有关．
问题3：处理例1和变式练习1
例1：【解析】物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫做物体的内能温度越高，物体内能越大温度相同的同种物质，分子个数越多，分子热运动的动能与分子势物体内能越大
问题1：如右图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速往下压，你能观察到什么现象（棉花燃烧），该实验说明了什么？你再将一根铁丝反复弯折数十次，用手接触弯折处，有什么感觉，该实验又说明了什么？
小结：做功可以改变物体的内能．
问题2：做饭时，铁锅为什么能烫手？放在阳光下的被子，为什么能被晒得暖乎乎？
小结：热传递也可以改变物体的内能．
问题3：处理例2和变式练习2
例2：【解析】来回拉绳子，绳子与管壁之间克服摩擦做功，使管内的酒精内能增大，温度升高；当把塞子冲出时，管内的酒精蒸气对塞子做功，将内能转化成机械能．正确的答案为A选项．
答案：A
变式练习
让学生进一步理解改变内能的途径有做功和热传递两种方法，选项ABD是做功改变物体的内能，选项C是通过热传递的方式改变物体的内能．
答案：C
学做思三：热量
问题1：什么叫热量？它的单位是什么？它用什么字母表示？
小结：物体通过热传递方式所改变的内能称为热量，它的单位是J，它用字母Q表示．
问题2：在热传递现象中，高温物体和低温物体的温度、内能和热量如何变化？
小结：在热传递过程中，高温物体放出热量，温度降低，内能减小；低温物体吸收热量，温度升高，内能增大．所以热传递过程中传递的是热量，改变了物体的内能，表现在物体温度的变化．
高中物理教案3
教学目标
知识目标
1、认识匀速圆周运动的概念。
2、理解线速度、角速度和周期的概念，掌握这几个物理量之间的关系并会进行计算。
能力目标
培养学生建立模型的能力及分析综合能力。
情感目标
激发学生学习兴趣，培养学生积极参与的意识。
教材分析
教材首先明确要研究圆周运动中的最简单的情况，匀速圆周运动，接着从描述匀速圆周运动的快慢的角度引入线速度、角速度的概念及周期、频率、转速等概念，最后推导出线速度、角速度、周期间的关系，中间有一个思考与讨论做为铺垫。
教法建议
关于线速度、角速度、周期等概念的教学建议是：通过生活实例（齿轮转动或皮带传动装置）或多媒体资料，让学生切实感受到做圆周运动的物体有运动快慢与转动快慢及周期之别，有必要引入相关的物理量加以描述。学习线速度的概念，可以根据匀速圆周运动的概念（结合课件）引导学生认识弧长与时间比值保持不变的特点，进而引出线速度的大小与方向。同时应向学生指出线速度就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。学习角速度和周期的概念时，应向学生说明这两个概念是根据匀速圆周运动的特点和描述运动的需要而引入的。即物体做匀速圆周运动时，每通过一段弧长都与转过一定的圆心角相对应，因而物体沿圆周转动的快慢也可以用转过的圆心角与时间t比值来描述，由此引入角速度的概念。又根据匀速圆周运动具有周期性的特点，物体沿圆周转动的快慢还可以用转动一圈所用时间的长短来描述，为此引入了周期的概念。讲述角速度的概念时，不要求向学生强调角速度的矢量性。在讲述概念的同时，要让学生体会到匀速圆周运动的特点：线速度的大小、角速度、周期和频率保持不变的圆周运动。
关于“线速度、角速度和周期间的关系”的教学建议是：结合课件引导学生认识到这几个物理量在对圆周运动的描述上虽有所不同，但它们之间是有联系的，并引导学生从如下思路理解它们之间的关系：
教学重点：线速度、角速度、周期的概念
教学难点：各量之间的关系及其应用
主要设计：
一、描述匀速圆周运动的有关物理量。
（一）让学生举一些物体做圆周运动的实例。
（二）展示课件1、齿轮传动装置
课件2、皮带传动装置
为引入概念提供感性认识，引起思考和讨论
（三）展示课件3：质点做匀速圆周运动
可暂停。可读出运行的时间，对应的弧长，转过的圆心角，进而给出线速度、角速度、周期、频率、转速等概念。
二、线速度、角速度、周期间的关系：
（一）重新展示课件
1、齿轮传动装置。让学生体会到有些不同的点线速度大小相同，但角速度、周期不同，有些不同的点角速度、周期相同，但线速度大小不同；进而此导同学去分析它们之间的关系
圆周运动是一种特殊的曲线运动，也是牛顿定律在曲线运动中的综合应用。描述圆周运动的物理量多，且许多物理量（力、加速度、线速度）在时刻变化，因此，本单元是必修教材中的重点、难点、和学生的学困点。教师如何根据自己的学生把握教材的难易，设计好教案，对顺利完成好本单元教学就显得非常重要。
1、向心力：一本参考资料给向心力下了如下定义：做圆周运动的物体所受到指向圆心的合外力，叫向心力。我认为这个定义是不确切的，其一是容易给学生产生误导，认为做圆周运动的物体要受到一个向心力的`作用，其二、向心力是按力的作用效果命名的，它可以是某一个力、或几个力的合力、还可以是某种力的分力。鲁科版在本知识点教材处理比较好，先通过细绳栓一小球在光滑水平面做圆周运动的演示实验，分析其受力，得出：做圆周运动的物体一定要受到一个始终指向圆心等效力的作用，这个力叫做向心力。这个定义也比较科学，学生容易接受，且给等效力留了拓展空间，教师在后面的教学中，再通过圆周运动的实例引导学生逐渐认知向心力。在新课教学中，对有些复杂问题应循序渐进，不可一步到位。人教版教材是先学习向心加速度，根据牛顿第二定律，这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的合力，这个合力叫向心力。这样给出向心力显得有点抽象，学生不容易接受。
2、向心加速度：人教版教材是通过质点做匀速圆周运动，找出△t时间内的速度变化量△v，△v△t求出平均加速度，当△t趋近零时，△v垂直于速度v,且指向圆心，既为质点在该位置的加速度，称向心加速度向心力向心加速度，然后给出加速度的公式。按此教学方案，逻辑性强，学生能知道向心加速度的来龙去脉，但由于用到了速度的失量差和极限概念，大部分学生感到学习困难，从课堂效果上看并不好，因此本教学方案适宜优秀学生。鲁科版教教材是通过圆周运动物体的受力分析，总结出做圆周运动的物体受到向心力的作用，那么它必然存在一个由向心力产生的加速度，这个加速度叫向心加速，方向与向心力方向一致，始终指向圆心，然后直接给出向心加速度的数学表达式，省去了复杂的数学推导，使教学难度大大降低，从课堂教学效果看：学生感觉容易接受，师生互动较为活跃。
高中物理教案4
教学目标
知识目标
1、在开普勒第三定律的基础上，推导得到万有引力定律，使学生对此定律有初步理解;
2、使学生了解并掌握万有引力定律;
3、使学生能认识到万有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有质量的物体之间，不管它们之间是否还有其它作用力).
能力目标
1、使学生能应用万有引力定律解决实际问题;
2、使学生能应用万有引力定律和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题.
情感目标
1、使学生在学习万有引力定律的过程中感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家的不断努力，甚至付出了生命，最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的让学生在应用万有引力定律的过程中应多观察、多思考.
教学建议
万有引力定律的内容固然重要，让学生了解发现万有引力定律的过程更重要.建议教师在授课时，应提倡学生自学和查阅资料.教师应准备的资料应更广更全面.通过让学生阅读“万有引力定律的发现过程”，让学生根据牛顿提出的几个结果自己去猜测万有引力与那些量有关.教师在授课时可以让学生自学，也可由教师提出问题让学生讨论，也可由教师展示出开普勒三定律和牛顿的一些故事引导学生讨论.
教学目的：
1、了解万有引力定律得出的思路和过程;
2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律;
3、掌握万有引力定律，能解决简单的万有引力问题;
教学难点：万有引力定律的应用
教学重点：万有引力定律
教具：
展示第谷、哥白尼，伽利略、开普勒和牛顿等人图片.
教学过程
(一)新课教学(20分钟)
1、引言
展示第谷、哥白尼，伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述物理学史：
十七世纪中叶以前的漫长时间中，许多天文学家和物理学家(如第谷、哥白尼，伽利略和开普勒等人)，通过了长期的观察、研究，已为人类揭示了行星的运动规律.但是，长期以来人们对于支配行星按照一定规律运动的原因是什么.却缺乏了解，更没有人敢于把天体运动与地面上物体的运动联系起来加以研究.
伟大的物理学家牛顿在哥白尼、伽利略和开普勒等人研究成果的基础上，进一步将地面上的动力学规律推广到天体运动中，研究、确立了《万有引力定律》.从而使人们认识了支配行星按一定规律运动的原因，为天体动力学的发展奠定了基础.那么：
(1)牛顿是怎样研究、确立《万有引力定律》的呢
(2)《万有引力定律》是如何反映物体间相互作用规律的
以上两个问题就是这节课要研究的重点.
2、通过举例分析，引导学生粗略领会牛顿研究、确立《万有引力定律》的科学推理的思维方法.
苹果在地面上加速下落：(由于受重力的原因)：
月亮绕地球作圆周运动：(由于受地球引力的原因);
行星绕太阳作圆周运动：(由于受太阳引力的原因)，(牛顿认为)
牛顿将上述各运动联系起来研究后提出：这些力是属于同种性质的.力，应遵循同一规律;并进一步指出这种力应存在于宇宙中任何具有质量的物体之间.
3、引入课题.
板书：第二节、万有引力定律
(1)万有引力：宇宙间任何有质量的物体之间的相互作用.(板书)
(2)万有引力定律：宇宙间的一切物体都是相互吸引的两个物体间的引力大小，跟他们之间质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比.(板书)
式中：为万有引力恒量;为两物体的中心距离.引力是相互的(遵循牛顿第三定律).
(二)应用(例题及课堂练习)
学生中存在这样的问题：既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的，哪为什么物体没有被吸引到一起(请学生带着这个疑问解题)
例题1、两物体质量都是1kg，两物体相距1m，则两物体间的万有引力是多少
解：由万有引力定律得：
代入数据得：
通过计算这个力太小，在许多问题的计算中可忽略
例题2.已知地球质量大约是，地球半径为km，地球表面的重力加速度.
求：
(1)地球表面一质量为10kg物体受到的万有引力
(2)地球表面一质量为10kg物体受到的重力
(3)比较万有引力和重力
解：(1)由万有引力定律得：
(2)代入数据得：
(3)比较结果万有引力比重力大.原因是在地球表面上的物体所受万有引力可分解为重力和自转所需的向心力.
(三)课堂练习：
教师请学生作课本中的练习，教师引导学生审题，并提示使用万有引力定律公式解题时，应注意因单位制不同，值也不同，强调用国际单位制解题.请学生同时到前面，在黑板上分别作1、2、3题.其它学生在座位上逐题解答.此时教师巡回指导学生练习随时注意黑板上演算的情况.
(四)小结：
1、万有引力存在于宇宙中任何物体之间(天体间、地面物体间、微观粒子间).天体间万有引力很大，为什么留学生去想(它是支配天体运动的原因).地面物体间，微观粒子间：万有引力很小，为什么它不足以影响物体的运动，故常常可忽略不计.
2、应用万有引力定律公式解题，值选，式中所涉其它各量必须取国际单位制.
(五)布置作业(3分钟)：教师可根据学生的情况布置作业.
探究活动
组织学生编写相关小论文，通过对资料的收集，了解万有引力定律的发现过程，了解科学家们对知识的探究精神，下面就是相关的题目.
1、万有引力定律发现的历史过程.
2、第谷在发现万有引力定律上的贡献.
高中物理教案5
教学目的：
1、了解电能输送的过程。
2、知道高压输电的道理。
3、培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力。
教学重点：培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力。
教学难点：高压输电的道理。
教学用具：电能输送过程的挂图一幅（带有透明胶），小黑板一块（写好题目）。
教学过程：
一、引入新课
讲述：前面我们学习了电磁感应现象和发电机，通过发电机我们可以大量地生产电能。比如，葛洲坝电站通过发电机把水的机械能为电能，发电功率可达271。5万千瓦，这么多的电能当然要输到用电的地方去，今天，我们就来学习输送电能的有关知识。
二、进行新课
1、输送电能的过程
提问：发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢？如：葛洲坝电站发出的电是怎样输到武汉、上海等地的呢？很多学生凭生活经验能回答：是通过电线输送的。在教师的启发下学生可以回答：是通过架设很高的、很粗的高压电线输送的。
出示：电能输送挂图，并结合学生生活经验作介绍。
板书：第三节 电能的输送
输送电能的过程：发电站→升压变压器→高压输电线→ 降压变压器→用电单位。）
2、远距离输电为什么要用高电压？
提问：为什么远距离输电要用高电压呢？学生思考片刻之后，教师说：这个实际问题就是我们今天要讨论的重点。
板书：（高压输电的道理）
分析讨论的思路是：输电→导线（电阻）→发热→损失电能→减小损失
讲解：输电要用导线，导线当然有电阻，如果导线很短，电阻很小可忽略，而远距离输电时，导线很长，电阻大不能忽略。列举课本上的一组数据。电流通过很长的导线要发出大量的热，请学生计算：河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧，如果能的电流是1安，每秒钟导线发热多少？学生计算之后，教师讲述：这些热都散失到大气中，白白损失了电能。所以，输电时，必须减小导线发热损失。
3、提问：如何减小导线发热呢？
分析：由焦耳定律 ，减小发热 ，有以下三种方法：一是减小输电时间 ，二是减小输电线电阻 ，三是减小输电电流 。
4、提问：哪种方法更有效？
第一种方法等于停电，没有实用价值。第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难。适用的超导材料还没有研究出来。排除了前面两种方法，就只能考虑第三种方法了。从焦耳定律公式可以看出。第三种办法是很有效的：电流减小一半，损失的电能就降为原来的四分之一。通过后面的学习，我们将会看到这种办法了也是很有效的.。
板书结论：（A：要减小电能的损失，必须减小输电电流。）
讲解：另一方面，输电就是要输送电能，输送的功率必须足够大，才有实际意义。
板书：（B：输电功率必须足够大。）
5、提问：怎样才能满足上述两个要求呢？
分析：根据公式 ，要使输电电流 减小，而输送功率 不变（足够大），就必须提高输电电压 。
板书：（高压输电可以保证在输送功率不变，减小输电电流来减小输送电的电能损失。）
变压器能把交流电的电压升高（或降低）
讲解：在发电站都要安装用来升压的变压器，实现高压输电。但是我们用户使用的是低压电，所以在用户附近又要安装降压的变压器。
讨论：高压电输到用电区附近时，为什么要把电压降下来？（一是为了安全，二是用电器只能用低电压。）
板书：（3。变压器能把交流电的电压升高或降低）
三、引导学生看课本，了解我国输电电压，知道输送电能的优越性。
四、课堂小结：
输电过程、高压输电的道理。
五、作业布置：
某电站发电功率约271。5万千瓦，如果用1000伏的电压输电，输电电流是多少？如果输电电阻是200欧，每秒钟导线发热损失的电能是多少？如果采用100千伏的高压输电呢？
探究活动
考察附近的变电站，学习日常生活中的电学知识和用电常识。
了解变压器的工作原理
调查生活中的有关电压变换情况。
调查：
在电能的传输过程中，为了减小能量损耗而采用提高电压的方法，可是在提高电压后相应的对一些设备的要求也会提高，请调查在高压输电和低压输电过程中的投入产出比。
高中物理教案6
知识目标
1、了解什么是能源，了解什么是常规能源，了解常规能源的储备与人类需求间的矛盾
2、了解常规能源的使用与环境污染的关系。了解哪些能源是清洁能源，哪些能源可再生。
能力目标
培养学生通过分析日常生活现象提高概括物理规律的能力
情感目标
通过第二类永动机无法制成的讲解，使学生进一步认识到人类改造自然时必须遵从自然规律，违反自然规律将一事无成
通过介绍开发新能源的重要性，激励学生认真学习，提高为人类美好未来努力学习的觉悟
新课教学
师：在日常生活和各种产业中我们都要消耗能量。另外，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，而产生的能量耗散问题，使得能源问题成为当今世界的一个重要的问题。本节课我们就来学习能源。
一、能源：凡是能提供可利用能量的物质和自然过程。
１、常规能源：煤、石油、天然气等。常规能源的储藏是有限的。
问：常规的能源使用带来了那些负面影响呢？（①温室效应②酸雨③化学烟雾④放射性污染）（1）温室效应：温室效应是由于大气里温室气体（二氧化碳）含量增大而形成的。石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳。
（2）酸雨：大气中酸性污染物质，如二氧化硫等物质会使雨水中的酸度升高，形成“酸雨”。煤炭中含有较多的硫，燃烧时产生二氧化硫等物质。
（3）光化学烟雾：氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈紫外线照射后产生的二次污染物质。主要成分是臭氧。
另外常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种污染。
常规能源的大量消耗所带来的环境污染即损害人体健康，又影响动植物的生长，破坏经济资源，损坏建筑物及文物古迹，严重时可改变大气的性质，使生态受到破坏。
二、开发新能源：绿色能源的开发与利用
绿色能源：在释放能量或能量转化过程中对环境不造成污染的能源叫绿色能源。
问：可以开发那些清洁相对无污染的能源呢？（①太阳能②风能③生物质能④核能⑤水能）
世界上石油储量最大的中东地区一直是发达国家关注的焦点，外交、军事莫不围绕着这片从地表上看毫无魅力的区域打转。世界警察（美国）和他的随从们最愿意去管中东的事情：两次海湾战争、伊拉克战争等等…说明能量消耗巨大的富国们对石油的心痛程度。
令以一方面，“替代品”——新能源的研发、形式层出不穷。
1、水能：水作为能量的.载体，被太阳能驱动地球上三栖（水、陆、空）循环。地表水的流动时，在落差大、流量大的地区，形成可利用的水能资源。目前世界上水力发电还处于起步阶段。
2、海洋能：由于地球受月球和太阳引力的周期性不均衡，海水发生非气候性的涨潮和落潮现象，形成潮汐。潮汐蕴含着巨大能量，既可以用来推动机械装置，又可以用来发电。
此外，由于海水表层和深层间的存在很大的温差，利用这种温差也可以发电（*因为水的沸点与气压有关，如果建造一个装置，用抽真空的方法使表层的海水在20摄氏度时汽化，并推动汽轮机，再将深层的冷水提上来使蒸汽冷却，如此周而复始，就可以发电了。除这种方法外，还可以用低沸点的流体如丙烷和氨来作为热机的工作介质）。法国已经建成了世界上第一座温差发电站，发电容量为14,000kW。
3、风能：利用风的机械能发电，风能是一种重要的自然能源。据有关专家估算，在全球边界层内的总能量为1.3×1015瓦，一年中约为1.4×1016千瓦时电力的能量，相当于目前全世界 每年所燃烧能量的3000倍。其中1/10为可取用的极限量。
风能的优点是：总能量巨大，利用简单、无污染、可再生。缺点是：能量密度低（当流速同为3米/秒时，风力的能量密度仅为水力的1/1000）、不稳定性大，连续性、可靠性差，时空分布不均匀。
4、沼气：利用厌氧微生物在密闭条件下分解（废弃）有机物，产生沼气，沼气具有很高的热值，燃烧后生成二氧化碳和水，不污染空气，不危害农作物和人畜健康。生成沼气的原料本身就是各种废弃物，生产过程可以减少（有机物）垃圾的数量。
在农村到处可以看到许多生物质的废弃物，如人畜粪便、秸秆、杂草和不能食用的果蔬，等等。将这些废弃物收集起来，经过细菌发酵可以产生沼气，用沼气做燃料和照明，也可以发电。
5、太阳能：太阳能是一种可广泛利用的清洁能源。我们目前的利用方式主要是两种——
一是将阳光聚焦，将光能转化为热能（传说阿基米德就曾经利用聚光镜反射阳光，烧毁了来犯的敌舰）。在日照充分的地方，人们在生产和生活中已大量使用太阳灶、干燥器和太阳能热水器（太阳能热水器的构造要简单的多。因为不需要它产生太高的温度。在大多数情况下，可以将太阳能热水器的集热器制成箱式、蛇型管式、直管式、平板式或枕式，通过管道与水源和储水箱相连。太阳能热水器在我国北方比较常见）。
二是将太阳能转化为化学能，再用化学能发电。比较常见的光电池是硅电池（它能将13%-20%的日光能转化为电能）。许多电子计算器和其他小型电子仪器现在已经采用太阳能电池供电，人造卫星和宇宙飞船更是主要依靠太阳能电池来提供电力。
但是阳光在达到地面以前要经过大气的反射、散射和吸收，能量损失较大，加上阴天、昼夜变化和雨雪等降水过程的影响，目前地面上利用日光发电受到一定限制。
无论是生物质能、风能，还是水力、温差和潮汐能，归根结底都是太阳能的转化形式。即使矿物燃料，也是通过生物的化石形式保存下来的亿万年以前的太阳能。
6、地热能：用地热采暖、将地热用于农业、水产养殖业、工业生产等，在全世界范围内受到关注。（从直接利用地热的规模来说，最常用的是地热水淋浴，占总利用量的1/3以上，其次是地热水养殖和种植约占20%，地热采暖约占13%，地热能工业利用约占2%）。
利用地热能，占地很少，无废渣、粉尘污染，用后的弃（尾）水既可综合利用，又可回注到地下储层，达到增加压力、保护储层、保护地热资源的双重目的。*据美国地热资源委员会（GRC） 1990年的调查，世界上18个国家有地热发电，总装机容量5827.55兆瓦，装机容量在100兆瓦以上的国家有美国、菲律宾、墨西哥、意大利、新西兰、日本和印尼。我国的地热资 源也很丰富，但开发利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省区。除以上利用外，从热水中还可提取盐类、有益化学组分和硫磺等。
7、核能：铀在自然界中有三种放射性同位素：U235、U238、U234 ，在衰变过程中放出热量。在军事上铀主要用来制造核武器和核动力燃料。铀的和平用途十分广泛，其中最主要的是用作核电反应堆的燃料。
由于核电具有发电成本低、对环境污染小和安全等优点，世界各国，尤其是工业发达的国家和地区都大力发展核电，估计到20xx年核电将达到世界总发电量的25%左右。我国已建成秦山、大亚湾核电站，目前还有多处正在筹建。
大自然赐给人类的绿色能源储量丰富，只要我们科学开发，合理利用，必将对人类做出前所未有的贡献。
高中物理教案7
热力学第一定律 能量守恒定律
教学 目标
（1）知道热力学第一定律 ，理解能量守恒定律
（2）对热力学第一定律的数学表达式有简单认识
（3）知道永动机是不可能的
教学 建议
教材分析
分析一：本节由改变物体内能的两种方式引出热力学第一定律及其数学表达式，在此基础上结合以往的知识总结出能量守恒定律，最后通过能量守恒定律阐述永动机是不可能的．
分析二：根据热力学第一定律知，物体内能的改变量 ，运用此公式时，需要注意各物理量的符号：物体内能增加时， 为正，物体内能减少时， 为负；外界对物体做功时， 为正，物体对外界做功时， 为负；物体吸收热量时， 为正，物体放出热量．
分析三：各种形式的能量在转化和转移过程中保持总量不变，无任何附加条件，而某种或几种能的守恒是要有条件的（例如机械能守恒需要对于系统只有重力或弹力做功）．
教法建议
建议一：在讲完热力学第一定律后，给出其表达式，为增进学生对其理解，最好能举出实际例子，应用热力学第一定律计算或解释．
建议二：在讲能量守恒定律后，最好能用它对以往所学知识进行一个简单的`总结．要使学生认识到能量守恒定律是一个普遍的规律，热力学第一定律是其一个具体表达形式．另外，为激发学生学习兴趣，阐述能量守恒定律的重要意义，可以简单介绍一下19世纪自然科学的三大发现．
教学 设计示例
教学 重点：热力学第一定律和能量守恒定律
教学 难点：永动机
一、热力学第一定律
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递．
运用此公式时，需要注意各物理量的符号：物体内能增加时， 为正，物体内能减少时， 为负；外界对物体做功时， 为正，物体对外界做功时， 为负；物体吸收热量时， 为正，物体放出热量时， 为负．
例1：下列说法中正确的是：
A、物体吸收热量，其内能必增加
B、外界对物体做功，物体内能必增加
C、物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能减少
D、物体温度不变，其内能也一定不变
答案：C
评析：在分析问题时，要求考虑比较周全，既要考虑到内能包括分子动能和分子势能，又要考虑到改变内能也有两种方式：做功和热传递．
例题2：空气压缩机在一次压缩中，空气向外界传递的热量2.0 ×10 5 J，同时空气的内能增加了1.5 ×10 5 J. 这时空气对外做了多少功？
解：根据热力学第一定律 知
1.5 ×10 5 J - 2.0 ×10 5 J = -0.5 ×10 5 J
所以此过程中空气对外做了0.5 ×10 5 J的功．
二、能量守恒定律
1、复习各种能量的相互转化和转移
2、能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变．（学生看书学习能量守恒定律内容）．
3、能量守恒定律的历史意义．
三、永动机
永动机的原理违背了能量守恒定律，所以是不可能的．
举例说明几种永动机模型
四、作业
探究活动
题目：永动机
组织：分组
方案：收集有关永动机的材料，并运用所学知识说明永动机是不可能的
评价：材料的丰富性
高中物理教案8
本节教材分析
这节课通过对一些天体运动的实例分析，使学生了解：通常物体之间的万有引力很小，常常觉察不出来，但在天体运动中，由于天体的质量很大，万有引力将起决定性作用，对天文学的发展起了很大的推动作用，其中一个重要的应用就是计算天体的质量.
在讲课时，应用万有引力定律有两条思路要交待清楚.
1.把天体（或卫星）的运动看成是匀速圆周运动，即F引=F向，用于计算天体（中心体）的质量，讨论卫星的速度、角速度、周期及半径等问题.
2.在地面附近把万有引力看成物体的重力，即F引=mg.主要用于计算涉及重力加速度的问题.
一、教学目标
1．通过对行星绕恒星的运动及卫星绕行星的运动的研究，使学生初步掌握研究此类问题的基本方法：万有引力作为物体做圆周运动的向心力。
2．使学生对人造地球卫星的发射、运行等状况有初步了解，使多数学生在头脑中建立起较正确的图景。
二、重点、难点分析
1．天体运动的向心力是由万有引力提供的，这一思路是本节课的重点。
2．第一宇宙速度是卫星发射的最小速度，是卫星运行的最大速度，它们的统一是本节课的难点。
三、教具
自制同步卫星模型。
四、教学过程
(一)引入新课
1．复习提问：
(1)物体做圆周运动的向心力公式是什么？分别写出向心力与线速
(2)万有引力定律的内容是什么？如何用公式表示？(对学生的回答予以纠正或肯定。)
(3)万有引力和重力的关系是什么？重力加速度的决定式是什么？(学生回答：地球表面物体受到的重力是物体受到地球万有引力的一个分力，但这个分力的大小基本等于物体受到地球的万有引力。如不全面，教师予以补充。)
2．引课提问：根据前面我们所学习的知识，我们知道了所有物体之间都存在着相互作用的万有引力，而且这种万有引力在天体这类质量很大的物体之间是非常巨大的。那么为什么这样巨大的引力没有把天体拉到一起呢？(可由学生讨论，教师归纳总结。)
因为天体都是运动的，比如恒星附近有一颗行星，它具有一定的速度，根据牛顿第一定律，如果不受外力，它将做匀速直线运动。现在它受到恒星对它的万有引力，将偏离原来的运动方向。这样，它既不能摆脱恒星的控制远离恒星，也不会被恒星吸引到一起，将围绕恒星做圆周运动。此时，行星做圆周运动的向心力由恒星对它的万有引力提供。(教师边讲解，边画板图。)
可见万有引力与天体的运动密切联系，我们这节课就要研究万有引力定律在天文学上的应用。
板书：万有引力定律在天文学上的应用人造卫星
(二)教学过程
1．研究天体运动的基本方法
刚才我们分析了行星的运动，发现行星绕恒星做圆周运动，此时，恒星对行星的万有引力是行星做圆周运动的向心力。其实，所有行星绕恒星或卫星绕行星的运动都可以基本上看成是匀速圆周运动。这时运动的行星或卫星的受力情况也非常简单：它不可能受到弹力或摩擦力，所受到的力只有一种——万有引力。万有引力作为其做圆周运动的向心力。
板书：F万=F向
下面我们根据这一基本方法，研究几个天文学的问题。
(1)天体质量的计算
如果我们知道了一个卫星绕行星运动的周期，知道了卫星运动的轨道半径，能否求出行星的质量呢？根据研究天体运动的基本方法：万有引力做向心力，F万=F向
(指副板书)此时知道卫星的圆周运动周期，其向心力公式用哪个好呢？
等式两边都有m，可以约去，说明与卫星质量无关。我们就可以得
(2)卫星运行速度的比较
下面我们再来看一个问题：某行星有两颗卫星，这两颗卫星的质量和轨道半径都不相同，哪颗卫星运动的速度快呢？我们仍然利用研究天体运动的基本方法：以万有引力做向心力
F万=F向
设行星质量为M，某颗卫星运动的轨道半径为r，此卫星质量为m，它受到行星对它的万有引力为
(指副板书)于是我们得到
等式两边都有m，可以约去，说明与卫星质量无关。于是我们得到
从公式可以看出，卫星的运行速度与其本身质量无关，与其轨道半径的平方根成反比。轨道半径越大，运行速度越小；轨道半径越小，运行速度越大。换句话说，离行星越近的卫星运动速度越大。这是一个非常有用的结论，希望同学能够给予重视。
(3)海王星、冥王星的发现
刚才我们研究的问题只是实际问题的一种近似，实际问题要复杂一些。比如，行星绕太阳的运动轨道并不是正圆，而是椭圆；每颗行星受到的引力也不仅由太阳提供，除太阳的引力最大外，还要受到其他行星的引力。这就需要更复杂一些的运算，而这种运算，导致了海王星、冥王星的发现。
200年前，人们认识的太阳系有7大行星：水星、金星、地球、火星、土星、木星和天王星，后来，人们发现最外面的行星——天王星的运行轨道与用万有引力定律计算出的有较大的偏差。于是，有人推测，在天王星的轨道外侧可能还有一颗行星，它对天王星的引力使天王星的轨道发生偏离。而且人们计算出这颗行星的可能轨道，并且在计算出的位置终于观测到了这颗新的行星，将它命名为海王星。再后，又发现海王星的轨道也与计算值有偏差，人们进一步推测，海王星轨道外侧还有一颗行星，于是用同样的方法发现了冥王星。可见万有引力定律在天文学中的应用价值。
2．人造地球卫星
下面我们再来研究一下人造地球卫星的发射及运行情况。
(1)卫星的发射与运行
最早研究人造卫星问题的是牛顿，他设想了这样一个问题：在地面某一高处平抛一个物体，物体将走一条抛物线落回地面。物体初速度越大，飞行距离越远。考虑到地球是圆形的，应该是这样的图景：(板图)
当抛出物体沿曲线轨道下落时，地面也沿球面向下弯曲，物体所受重力的方向也改变了。当物体初速度足够大时，物体总要落向地面，总也落不到地面，就成为地球的卫星了。
从刚才的分析我们知道，要想使物体成为地球的卫星，物体需要一个最小的发射速度，物体以这个速度发射时，能够刚好贴着地面绕地球飞行，此时其重力提供了向心力。
其中，g为地球表面的重力加速度，约9.8m/s2。R为地球的半径，约为6.4×106m。代入数据我们可以算出速度为7.9×103m/s，也就是7.9km/s。这个速度称为第一宇宙速度。
板书：第一宇宙速度v=7.9km/s
第一宇宙速度是发射一个物体，使其成为地球卫星的最小速度。若以第一宇宙速度发射一个物体，物体将在贴着地球表面的轨道上做匀速圆周运动。若发射速度大于第一宇宙速度，物体将在离地面远些的轨道上做圆周运动。
现在同学思考一个问题：刚才我们分析卫星绕行星运行时得到一个结论：卫星轨道离行星越远，其运动速度越小。现在我们又得到一个结论：卫星的发射速度越大，其运行轨道离地面越远。这两者是否矛盾呢？
其实，它们并不矛盾，关键是我们要分清发射速度和运行速度是两个不同的速度：比如我们以10km/s的速度发射一颗卫星，由于发射速度大于7.9km/s，卫星不可能在地球表面飞行，将会远离地球表面。而卫星远离地球表面的过程中，其在垂直地面方向的运动，相当于竖直上抛运动，卫星速度将变小。当卫星速度减小到7.9km/s时，由于此时卫星离地球的距离比刚才大，根据万有引力定律，此时受到的引力比刚才小，仍不能使卫星在此高度绕地球运动，卫星还会继续远离地球。卫星离地面更远了，速度也进一步减小，当速度减小到某一数值时，比如说5km/s时，卫星在这个位置受到的地球引力刚好满足卫星在这个轨道以这个速度运动所需向心力，卫星将在这个轨道上运动。而此时的运行速度小于第一宇宙速度。所以，第一宇宙速度是发射地球卫星的最小速度，是卫星地球运行的最大速度。
板书：第一宇宙速度是发射地球卫星的最小速度，是卫星绕地球运行的最大速度。
如果物体发射的速度更大，达到或超过11.2km/s时，物体将能够摆脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的行星或飞到其他行星上去。11.2km/s这个速度称为第二宇宙速度。
板书：第二宇宙速度v=11.2km/s
如果物体的发射速度再大，达到或超过16.7km/s时，物体将能够摆脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外。16.7km/s这个速度称为第三宇宙速度。
板书：第三宇宙速度v=16.7km/s
(2)同步通讯卫星
下面我们再来研究一种卫星——同步通信卫星。这种卫星绕地球运动的角速度与地球自转的速度相同，所以从地面上看，它总在某地的正上方，因此叫同步卫星。这种卫星一般用于通讯，又叫同步通讯卫星。我们平时看电视实况转播时总听到解说员讲：正在通过太平洋上空或印度洋上空的通讯卫星转播电视实况，为什么北京上空没有同步卫星呢？大家来看一下模型(出示模型)：
若在北纬或南纬某地上空真有一颗同步卫星，那么这颗卫星轨道平面的中心应是地轴上的某点，而不是地心，其需要的'向心力也指向这一点。而地球所能够提供的引力只能指向地心，所以北纬或南纬某地上空是不可能有同步卫星的。另外由于同步卫星的周期与地球自转周期相同，所以此卫星离地球的距离只能是一个定值。换句话说，所有地球的同步卫星只能分布在赤道正上方的一条圆弧上，而为了卫星之间不相互干扰，大约3度角左右才能放置一颗卫星，地球的同步通讯卫星只能有120颗。可见，空间位置也是一种资源。(可视时间让学生推导同步卫星的高度)
五、课堂小结
本节课我们学习了如何用万有引力定律来研究天体运动的问题；掌握了万有引力是向心力这一研究天体运动的基本方法；了解了卫星的发射与运行的一些情况；知道了第一宇宙速度是卫星发射的最小速度，是卫星绕地球运行的最大速度。最后我们还了解了通讯卫星的有关情况，本节课我们学习的内容较多，希望及时复习。
六、说明
1．设计思路：本节课是一节知识应用与扩展的课程，所以设计时注意加大知识含量，引起学生兴趣。同时注意方法的培养，让学生养成用万有引力是天体运动的向心力这一基本方法研究问题的习惯，避免套公式的不良习惯。围绕第一宇宙速度的讨论，让学生形成较正确的卫星运动图景。
2．同步卫星模型是用一地球仪改制而成，用一个小球当卫星，小球与地球仪用细线相连，细线的一端可在地球仪的不同纬度处固定。
第六章万有引力定律（四、万有引力定律在天文学上的应用）
第六章万有引力定律（四、万有引力定律在天文学上的应用）
教材分析
这节课通过对一些天体运动的实例分析，使学生了解：通常物体之间的万有引力很小，常常觉察不出来，但在天体运动中，由于天体的质量很大，万有引力将起决定性作用，对天文学的发展起了很大的推动作用，其中一个重要的应用就是计算天体的质量。
在讲课时，应用万有引力定律有两条思路要交待清楚。
1．把天体（或卫星）的运动看成是匀速圆周运动，即F引=F向，用于计算天体（中心体）的质量，讨论卫星的速度、角速度、周期及半径等问题。
2．在地面附近把万有引力看成物体的重力，即F引=mg.主要用于计算涉及重力加速度的问题。
这节内容是这一章的重点，这是万有引力定律在实际中的具体应用.主要知识点就是如何求中心体质量及其他应用，还是可发现未知天体的方法。
教学目标
一知识目标
1．了解行星绕恒星运动及卫星绕行星的运动的共同点：万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力。
2．了解万有引力定律在天文学上有重要应用。
3．会用万有引力定律计算天体的质量。
二能力目标
通过万有引力定律在实际中的应用，培养学生理论联系实际的能力。
教学重点
1．人造卫星、月球绕地球的运动；行星绕太阳的运动的向心力是由万有引力提供的。
2．会用已知条件求中心天体的质量。
教学难点
根据已有条件求中心天体的质量。
教学步骤
一导入新课
复习旧课：
1．卡文迪许实验测万有引力常量的原理是什么？
答：利用引力矩与金属丝的扭转力矩的平衡来求得。
2．万有引力常量的测出的物理意义。
答：使万有引力定律有了其实际意义，可以求得地球的质量等。
对了，万有引力常量一经测出，万有引力定律对天文学的发展起了很大的推动作用，这节课我们来学习万有引力定律在天文学上的应用。
二新课教学
(一）天体质量的计算
提出问题引导学生思考：在天文学上，天体的质量无法直接测量，能否利用万有引力定律和前面学过的知识找到计算天体质量的方法呢？
1．基本思路：在研究天体的运动问题中，我们近似地把一个天体绕另一个天体的运动看作匀速圆周运动，万有引力提供天体作圆周运动的向心力。
2．计算表达式：
例如：已知某一行星到太阳的距离为r，公转周期为T，太阳质量为多少？
分析：设太阳质量为M，行星质量为m，由万有引力提供行星公转的向心力得：
，∴
提出问题引导学生思考：如何计算地球的质量？
分析：应选定一颗绕地球转动的卫星，测定卫星的轨道半径和周期，利用上式求出地球质量。因此上式是用测定环绕天体的轨道半径和周期方法测被环绕天体的质量，不能测定环绕天体自身质量。
对于一个天体，M是一个定值.所以，绕太阳做圆周运动的行星都有。即开普勒第三定律。
老师总结：应用万有引力定律计算天体质量的基本思路是：根据行星（或卫星）运动的情况，求出行星（或卫星）的向心力，而F向=F万有引力。根据这个关系列方程即可。
例如：已知月球到地球的球心距离为r=4×108m,月亮绕地球运行的周期为30天，求地球的质量。
解：月球绕地球运行的向心力即月地间的万有引力即有：
F向=F引=
得：
求某星体表面的重力加速度
例：一个半径比地球大2倍，质量是地球的36倍的行星，它表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的
A．6倍B．18倍C．4倍D．13.5倍
分析：在星体表面处，F引≈mg.所以，在地球表面处：
在某星球表面处：
∴
即正确选项为C
学生自己总结：求某星球表面的重力加速度，一般采用某物体在星体表面受到的重力等于其万有引力.一般采用比例计算法。
练习：金星的半径是地球的0.95倍，质量是地球的0.82倍，金星表面的重力加速度是多大？
3．发现末知天体
用万有引力定律计算天体的质量是天文学上的重要应用之一，一个科学的理论，不但要能说明已知事实，而且要能预言当时不知道的事实，请同学们阅读课本并思考：科学家是如何根据万有引力定律发现海王星的？
请同学们推导：已知中心天体的质量及绕其运动的行星的运动情况，在太阳系中，行星绕太阳运动的半径r为：
根据F万有引力=F向=,而F万有引力=,两式联立得：
在18世纪发现的第七个行星──天王星的运动轨道，总是同根据万有引力定律计算出来的有一定偏离。当时有人预测，肯定在其轨道外还有一颗未发现的新星。后来，亚当斯和勒维列在预言位置的附近找到了这颗新星。后来，科学家利用这一原理还发现了许多行星的卫星，由此可见，万有引力定律在天文学上的应用，有极为重要的意义。
海王星和冥王星的发现，显示了万有引力定律对研究天体运动的重要意义，同时证明了万有引力定律的正确性。
三例题分析
例1．木星的一个卫星运行一周需要时间1.5×104s，其轨道半径为9.2×107m，求木星的质量为多少千克？
解：木星对卫星的万有引力提供卫星公转的向心力：
，例2．地球绕太阳公转，轨道半径为R，周期为T。月球绕地球运行轨道半径为r，周期为t，则太阳与地球质量之比为多少？
解：⑴地球绕太阳公转，太阳对地球的引力提供向心力
则，得：
⑵月球绕地球公转，地球对月球的引力提供向心力
则,得：
⑶太阳与地球的质量之比
例3．一探空箭进入绕太阳的近乎圆形的轨道运行，轨道半径是地球绕太阳公转半径的9倍，则探空火箭使太阳公转周期为多少年？
解：方法一：设火箭质量为m1，轨道半径R，太阳质量为M，地球质量为m2，轨道半径为r。
⑴火箭绕太阳公转，则
得：………………①
⑵地球绕太阳公转，则
得：………………②
∴∴火箭的公转周期为27年。
方法二：要题可直接采用开普勒第三定律求解，更为方便。
四巩固练习
1．将一物体挂在一弹簧秤上，在地球表面某处伸长30mm,而在月球表面某处伸长5mm.如果在地球表面该处的重力加速度为9.84m/s2,那么月球表面测量处相应的重力加速度为
A．1.64m/s2B．3.28m/s2
C．4.92m/s2D．6.56m/s2
2．地球是一个不规则的椭球，它的极半径为6357km，赤道半径为6378km，物体在两极所受的引力与在赤道所受的引力之比为
参考答案：
1．A2．1.0066
五小结（用投影片出示）
这节课我们主要掌握的知识点是：
1．万有引力定律在天文学中的应用，一般有两条思路：
(1)F万有引力=环绕体所需的向心力
(2)地面（或某星球表面）的物体的重力=F万有引力。
2．了解万有引力定律在天文学中具有的重要意义。
五作业
高中物理教案9
教学目标
知识目标
（1）通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系；
（2）会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式；
（3）通过加速度与质量和和合外力的定量关系，深刻理解力是产生加速度的原因这一规律；
（4）认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系，认识加速度与和外力间的瞬时对应关系；
（5）能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题。
能力目标
通过演示实验及数据处理，培养学生观察、分析、归纳总结的能力；通过实际问题的处理，培养良好的书面表达能力。
情感目标
培养认真的科学态度，严谨、有序的思维习惯。
教学建议
教材分析
1、通过演示实验，利用控制变量的方法研究力、质量和加速度三者间的关系：在质量不变的前题下，讨论力和加速度的关系；在力不变的前题下，讨论质量和加速度的关系。
2、利用实验结论总结出牛顿第二定律：规定了合适的力的单位后，牛顿第二定律的表达式从比例式变为等式。
3、进一步讨论牛顿第二定律的确切含义：公式中的表示的是物体所受的合外力，而不是其中某一个或某几个力；公式中的和均为矢量，且二者方向始终相同，所以牛顿第二定律具有矢量性；物体在某时刻的加速度由合外力决定，加速度将随着合外力的变化而变化，这就是牛顿第二定律的'瞬时性
教法建议
1、要确保做好演示实验，在实验中要注意交代清楚两件事：只有在砝码质量远远小于小车质量的前题下，小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力（根据学生的实际情况决定是否证明）；实验中使用了替代法，即通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小。
2、通过典型例题让学生理解牛顿第二定律的确切含义。
3、让学生利用学过的重力加速度和牛顿第二定律，让学生重新认识出中所给公式
教学设计示例
教学重点：牛顿第二定律
教学难点：对牛顿第二定律的理解
示例：
一、加速度、力和质量的关系
介绍研究方法（控制变量法）：先研究在质量不变的前题下，讨论力和加速度的关系；再研究在力不变的前题下，讨论质量和加速度的关系。介绍实验装置及实验条件的保证：在砝码质量远远小于小车质量的条件下，小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力。介绍数据处理方法（替代法）：根据公式可知，在相同时间内，物体产生加速度之比等于位移之比。
以上内容可根据学生情况，让学生充分参与讨论。本节书涉及到的演示实验也可利用气垫导轨和计算机，变为定量实验。
1、加速度和力的关系
做演示实验并得出结论：小车质量相同时，小车产生的加速度与作用在小车上的力成正比，即，且方向与方向相同。
2、加速度和质量的关系
做演示实验并得出结论：在相同的力F的作用下，小车产生的加速度与小车的质量成正比，即。
二、牛顿第二运动定律（加速度定律）
1、实验结论：物体的加速度根作用力成正比，跟物体的质量成反比。加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同。即，或。
2、力的单位的规定：若规定：使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫1N。则公式中的＝1。（这一点学生不易理解）
3、牛顿第二定律：
物体的加速度根作用力成正比，跟物体的质量成反比。加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同。
数学表达式为：
4、对牛顿第二定律的理解：
（1）公式中的是指物体所受的合外力。
举例：物体在水平拉力作用下在水平面上加速运动，使物体产生加速度的合外力是物体
所受4个力的合力，即拉力和摩擦力的合力。（在桌面上推粉笔盒）
（2）矢量性：公式中的和均为矢量，且二者方向始终相同。由此在处理问题时，由合外力的方向可以确定加速度方向；反之，由加速度方向可以找到合外力的方向。
（3）瞬时性：物体在某时刻的加速度由合外力决定，加速度将随着合外力的变化而变化。
举例：静止物体启动时，速度为零，但合外力不为零，所以物体具有加速度。
汽车在平直马路上行驶，其加速度由牵引力和摩擦力的合力提供；当刹车时，牵引力突然消失，则汽车此时的加速度仅由摩擦力提供。可以看出前后两种情况合外力方向相反，对应车的加速度方向也相反。
（4）力和运动关系小结：
物体所受的合外力决定物体产生的加速度：
当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相同——→物体做匀加速直线运动
当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相反——→物体做匀减速直线运动
以上小结教师要带着学生进行，同时可以让学生考虑是否还有其它情况，应满足什么条件。
探究活动
题目：验证牛顿第二定律
组织：2－3人小组
方式：开放实验室，学生实验。
评价：锻炼学生的实验设计和操作能力。
高中物理教案10
教学目标
知识与技能
1、知道时间和时刻的区别和联系。
2、理解位移的概念，了解路程与位移的区别。
3、知道标量和矢量，知道位移是矢量，时间、时刻和路程是标量。
4、能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移。
5、知道时刻与位置、时间与位移的对应关系。
过程与方法
1、围绕问题进行充分的讨论与交流，联系实际引出时间、时刻、位移、路程等，要使学生学会将抽象问题形象化的。处理方法。
2、会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向
3、会用矢量表示和计算质点位移，用标量表示路程。
情感态度与价值观
1、通过时间位移的学习，要让学生了解生活与物理的关系，同时学会用科学的思维看待事实。
2、通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置，不同时间内的不同位移(或路程)的体验，领略物理方法的奥妙，体会科学的力量。
3、养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。
4、从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养同学们建立事物是相互联系的唯物主义观点。
教学重难点
教学重点
1、时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系
2、位移的概念以及它与路程的区别。
教学难点
1、帮助学生正确认识生活中的时间与时刻。
2、理解位移的概念，会用有向线段表示位移。
教学工具
教学课件
多媒体课件
教学过程
[引入新课]
师：上节课我们学习了描述运动的几个概念，大家想一下是哪几个概念？
生：质点、参考系、坐标系。
师：大家想一下，如果仅用这几个概念，能不能全面描述物体的运动情况？
生：不能。
师：那么要准确、全面地描述物体的运动，我们还需要用到哪些物理概念？
一部分学生可能预习过教材，大声回答，一部分学生可能忙着翻书去找。
师指导学生快速阅读教材第一段，并粗看这节课的黑体字标题，提出问题：要描述物体的机械运动，本节课还将从哪几个方面去描述？
生通过阅读、思考，对本节涉及的概念有个总体印象，知道这些概念都是为了进一步描述物体的运动而引入的，要研究物体的运动还要学好这些基本概念。
引言：宇宙万物都在时间和空间中存在和运动。我们每天按时上课、下课、用餐、休息。从幼儿园、小学、中学，经历一年又一年，我们在时间的长河里成长。对于时间这个名词，我们并不陌生，你能准确说出时间的含义吗？物体的任何机械运动都伴随着物体在空间中位置的改变，你们用什么来量度物体位置的改变呢？这就是我们今天要研究的课题--§1.2时间和位移。
[新课教学]
一、时刻和时间间隔
[讨论与交流]
指导学生仔细阅读“时刻和时间间隔”一部分，然后用课件投影展示本校作息时间表。
师：同时提出问题；
1、结合教材，你能列举出哪些关于时间和时刻的说法？
2、观察教材第14页图1.2-1，如何用数轴表示时间？
学生在教师的指导下，自主阅读，积极思考，然后每四人一组展开讨论，每组选出代表，发表见解，提出问题。
生：我们开始上课的“时间”：8：00就是指的时刻；下课的“时间”：8：45也是指的时刻。这样每个活动开始和结束的那一瞬间就是指时刻。
生：我们上一堂课需要45分钟，做眼保健操需要5分钟，这些都是指时间间隔，每一个活动所经历的'一段时间都是指时间间隔。
师：根据以上讨论与交流，能否说出时刻与时间的概念。
教师帮助总结并回答学生的提问。
师：时刻是指某一瞬时，时间是时间间隔的简称，指一段持续的时间间隔。两个时刻的间隔表示一段时间。
让学生再举出一些生活中能反映时间间隔和时刻的实例，并让他们讨论。
教师利用课件展示某一列车时刻表，帮助学生分析列车运动情况。
(展示问题)根据下列“列车时刻表”中的数据，列车从广州到长沙、郑州和北京西站分别需要多长时间？
T15站名T16
18：19北京西14：58
00：35 00：41郑州08：42 08：36
05：49 05：57武昌03：28 03：20
09：15 09：21长沙23：59 23：5l
16：25广州16：52
参考答案：6小时59分、15小时50分、22小时零6分。
(教师总结)
师：平常所说的“时间”，有时指时刻，有时指时间间隔，如有人问你：“你们什么时间上课啊？”这里的时间是指时间间隔吗？
生：不是，实际上这里的时间就是指的时刻。
师：我们可以用数轴形象地表示出时刻和时间间隔。
教师课件投放教材图1.2-1所显示的问题，将其做成F1ash动画。
学生分组讨论，然后说说怎样用时间轴表示时间和时刻。
生：时刻：在时间坐标轴上用一点来表示时刻。时间：两个时刻的间隔表示一段时间。一段时间在时间坐标轴上用一线段表示。
师：为了用具体数字说明时间，必须选择某一时刻作为计时起点，计时起点的选择是人为的。单位秒(s)
师：下图1-2-1给出了时间轴，请你说出第3秒，前3秒，第3秒初第3秒末，第n秒的意义。
答：
1、学习了时间与时刻，蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些说法，正确的是…( )
A、蓝仔说，下午2点上课，2点是我们上课的时刻
B、红孩说，下午2点上课，2点是我们上课的时间
C、紫珠说，下午2点上课，2点45分下课，上课的时刻是45分钟
D、黑柱说，2点45分下课，2点45分是我们下课的时间
答案：A
2、关于时刻和时间，下列说法中正确的是( )
A、时刻表示时间较短，时间表示时间较长B、时刻对应位置，时间对应位移
C、作息时间表上的数字表示时刻D、1 min内有60个时刻
答案：BC
解析：紧扣时间和时刻的定义及位置、位移与时刻、时间的关系，可知B、C正确，A错。一段时间内有无数个时刻，因而D错。
以下提供几个课堂讨论与交流的例子，仅供参考。
[讨论与交流]：我国在20xx年10月成功地进行了首次载人航天飞行。10月15日09时0分，“神舟”五号飞船点火，经9小时40分50秒至15日18时40分50秒，我国宇航员杨利伟在太空中层示中国国旗和联合国旗，再经11小时42分10秒至16日06时23分，飞船在内蒙古中部地区成为着陆。在上面给出的时间或时刻中，哪些指的是时间，哪些又指的是时刻？
参考答案：这里的“10月15日09时0分”、“15日18时40分50秒”和“16日06时23分”，分别是指这次航天飞行点火、展示国旗和着陆的时刻，而“9小时40分50秒”和“11小时62分10秒”分别指的是从点火到展示国旗和从展示国旗到着陆所用的时间。
二、路程和位移
(情景展示)中国西部的塔克拉玛干沙漠是我国的沙漠，在沙漠中，远眺不见边际，抬头不见飞鸟。沙漠中布满了100～200m高的沙丘。像大海的巨浪，人们把它称为“死亡之海”。
许多穿越这个沙漠的勇士常常迷路，甚至因此而丧生。归结他们失败的原因都是因为在沙漠中搞不清这样三个问题：我在哪里？我要去哪里？选哪条路线？而这三个问题涉及三个描述物体运动的物理量：位置、位移、路程。
师：(投影中国地图)让学生思考：从北京到重庆，观察地图，你有哪些不同的选择？这些选择有何相同或不同之处？
生：从北京到重庆，可以乘汽车，也可以乘火车或飞机，还可以中途改变交通工具。选择的路线不同，运动轨迹不同，但就位置变动而言，都是从北京来到了重庆。
师：根据上面的学习，你能给出位移及路程的定义吗？
生：位移：从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段。位移是表示物体位置变化的物理量。国际单位为米(m)、
路程：路程是质点实际运动轨迹的长度。(板)
在坐标系中，我们也可以用数学的方法表示出位移。
实例：质点从A点运动到B点，我们可以用有方向的线段来表示位移，从初始位置A向末位置B画有向线段，展示教材图1.2-3、
[讨论与交流]
请看下面的一段对话，找出里面的哪些语言描述了位置，哪些语言描述了位置的变动。哪些是指路程，哪些是指位移。
甲：同学，请问红孩去哪里了？
乙：他去图书室了，五分钟前还在这儿。
甲：图书室在哪儿？
乙指着东北的方向说：在那个方位。
甲：我还是不知道怎么走过去，有最近的路可去吗？
乙：你可以从这儿向东到孔子像前再往北走，就能看见了。
丙加入进来，说道；也可以先向北走，再向东，因为那边有好风景可看。
甲：最近要多远？
乙：大概要三百米吧。
丙开玩笑说；不用，你如果能从索道直线到达也就是一百米。
乙：别骗人了，哪有索道啊！
丙：我是开玩笑的，那只好辛苦你了，要走曲线。
甲：谢谢你们两位，我去找他了。
学生分组讨论后，选代表回答问题。
生1：乙手指的方向--东北，就是甲在找红孩的过程中发生的位移的方向。
生2：里面的三百米是指路程，一百米的直线距离是指位移的大小。
生3：他们谈话的位置和图书室是两个位置，也就是甲在找红孩过程中的初末位置。
请你举出生活中更常见的例子说明路程和位移。(围绕跑道跑一圈的位移和路程)
[讨论与思考]
1、(用课件展示中国地图)在地图上查找上海到乌鲁木齐的铁路。请根据地图中的比例尺估算一下，坐火车从上海到乌鲁木齐的位移和经过的路程分别是多少？
阅读下面的对话：
甲：请问到市图书馆怎么走？
乙：从你所在的市中心向南走400 m到一个十字路口，再向东走300m就到了。
甲：谢谢！
乙：不用客气。
请在图1-2-3上把甲要经过的路程和位移表示出来。
师：请你归纳一下：位移和路程有什么不同？
生1：位移是矢量，有向线段的长度表示其大小，有向线段的方向表示位移的方向。
生2：质点的位移与运动路径无关，只与初位置、末位置有关。
生3：位移与路程不同，路程是质点运动轨迹的长度，路程只有大小没有方向，是标量。
教师提出问题
师：位移的大小有没有等于路程的时候？
学生讨论后回答，并交流自己的看法。
生：在直线运动中，位移的大小就等于路程。
教师适时点拨，画一往复直线运动给学生讨论。
生：在单方向的直线运动中，位移的大小就等于路程。
教师总结
师：只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程，在其他情况中，路程要大于位移的大小。
[课堂训练]
下列关于位移和路程的说法中，正确的是………………( )
A位移大小和路程不一定相等，所以位移才不等于路程
B位移的大小等于路程，方向由起点指向终点
C位移描述物体相对位置的变化，路程描述路径的长短
D位移描述直线运动，路程描述曲线运动
答案：C
解析：A选项表述的因果关系没有意义，故A错。位移的方向可以用从初位置指末位置的有向线段来表示，但位移的大小并不等于路程，往往是位移的大小小于等于路程，故选项B错。位移和路程是两个不同的物理量，位移描述物体位置的变化，路程描述物体运动路径的长短，所以选项C正确。位移的大小和路程不一定相等，只有当物体做单向直线运动时，位移的大小才等于路程。无论是位移还是路程都既可以描述直线运动，也可以描述曲线运动，故选项D也是错误的。
三、矢量和标量
师：像位移这样的物理量，既有大小又有方向，我们以前学过的物理量很多都只有大小，没有方向，请同学们回忆并说给大家听听。
学生讨论后回答
生：温度、质量、体积、长度、时间、路程。
对于讨论中学生可能提出这样的问题，像电流、压强这两个学生学过的物理量，它们是有方向的，但它们仍然是标量。这在以后的学习中会更进一步加深对矢量和标量的认识。
学生阅读课文后，说说矢量和标量的算法有什么不同。
生：两个标量相加遵从算术加法的法则。
[讨论与思考]
一位同学从操场中心A出发，向北走了40 m，到达C点，然后又向东走了30 m，到达B点。用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移(即代表他的位置变化的最后结果的位移)、三个位移的大小各是多少？你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗？
解析：画图如图1-2-4所示。矢量相加的法则是平行四边形法则。
[讨论与思考]
气球升到离地面80m高空时，从气球上掉下一物体，物体又上升了10 m高后才开始下落，规定向上方向为正方向。讨论并回答下列问题，体会矢量的表示方向。
(1)物体从离开气球开始到落到地面时的位移大小是多少米？方向如何？
(2)表示物体的位移有几种方式？其他矢量是否都能这样表示？注意体会“+”“-”号在表示方向上的作用。
解析：
(1)一80m，方向竖直向下；
(2)到现在有三种：语言表述法，如“位移的大小为80m，方向竖直向下”;矢量图法；“+”“一”号法，如“规定竖直向上为正方向，则物体的位移为一80m”。
[课堂训练]
(播放1 500m比赛的录像片断)
在标准的运动场上将要进行1 500米赛跑，上午9时20分50秒，发令枪响，某运动员从跑道上最内圈的起跑点出发，绕运动场跑了3圈多，到达终点，成绩是4分38秒。请根据上面的信息讨论以下问题，并注意题中有关时间、时刻、路程、位置变化的准确含义。
(1)该运动员从起跑点到达终点所花的时间是多少？(4分38秒)起跑和到达的时刻分别是多少？(上午9时20分50秒、上午9时25分28秒)
(2)该运动员跑过的路程是多少？(1 500米)他的位置变化如何？(起跑点到终点的连线)
四、直线运动的位置和位移
提出问题：我们怎样用数学的方法描述直线运动的位置和位移？
如果物体做的是直线运动，运动中的某一时刻对应的是物体处在某一位置，如果是一段时间，对应的是这段时间内物体的位移。
如图1-2-6所示，物体在时刻t1处于“位置”x1，在时刻t2运动到“位置”x2
那么(x2- x1)就是物体的“位移”，记为Δx =x2- x1
可见，要描述直线运动的位置和位移，只需建立一维坐标系，用坐标表示位置，用位置坐标的变化量表示物体位移。
在一维坐标系中，用正、负表示运动物体位移的方向。如图1-2-7所示汽车A的位移为负值，B的位移则为正值。表明汽车B的位移方向为x轴正向，汽车A的位移方向为x轴负向。
课后小结
时间和时刻这两个概念是同学们很容易混淆的，同学们要掌握时间坐标轴。在时间轴上，用点表示时刻，用线段表示一段时间间隔。位移和路程是两个不同的物理量，位移是用来表示质点变动的，它的大小等于运动物体初、末位置间的距离，它的方向是从初位置指向末位置，是矢量；而路程是物体实际运动路径的长度，是标量。只有物体做单向直线运动时，其位移大小才和路程相等，除此以外，物体的位移的大小总是小于路程。找位移的办法是从初位置到末位置间画有向线段。有向线段的方向就是位移的方向，有向线段的长度就是位移的大小。时刻对应位置，时间对应位移。在位置坐标轴上，用点来表示位置，用有向线段来表示位移。
本节课用到的数学知识和方法：用数轴来表示时间轴和位移轴，在时间轴上，点表示时刻，线段表示时间间隔。要选计时起点(零时刻)，计时起点前的时刻为负，计时起点后的时刻为正；在位移轴上，点表示某一时刻的位置，线段表示某段时间内的位移。要选位置参考点(位置零点)，直线运动中，可选某一单一方向作为正方向，朝正方向离开参考点的位置都为正，朝负方向离开参考点的位置都为负。位移方向与规定方向相同时为正，相反时为负。标量遵从算术加法的法则，矢量遵从三角形定则(或平行四边形定则，以后会学到，不让学生知道)、
课后习题
教材第16页问题与练习。
高中物理教案11
课前预习
一、安培力
1．磁场对通电导线的作用力叫做___○1____．
2.大小：（1）当导线与匀强磁场方向________○2_____时，安培力最大为F=_____○3_____.
（2）当导线与匀强磁场方向_____○4________时，安培力最小为F=____○5______.
(3) 当导线与匀强磁场方向斜交时，所受安培力介于___○6___和__○7______之间。
3．方向：左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指__○8____，并且都跟手掌在___○9___，把手放入磁场中，让磁感线___○10____，并使伸开的四指指向 _○11___的方向，那么，拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的__○12___方向．
二、磁电式电流表
1.磁电式电流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____构成.
2．蹄形磁铁的磁场的方向总是沿着径向均匀地分布的，在距轴线等距离处的磁感应强度的大小总是相等的，这样不管线圈转到什么位置，线圈平面总是跟它所在位置的磁感线平行，I与指针偏角θ成正比，I越大指针偏角越大，因而电流表可以量出电流I的大小，且刻度是均匀的，当线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针偏转方向也随着改变，又可知道被测电流的方向。
3、磁电式仪表的优点是____○18________,可以测很弱的电流，缺点是绕制线圈的导线很细，允许通过的电流很弱。
课前预习答案
○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一个平面内○10垂直穿入手心○11电流○12受力○13蹄形磁铁 ○14 铁芯○15绕在线框上的线圈○16螺旋弹簧○17指针○18灵敏度高
重难点解读
一、 对安培力的认识
1、 安培力的性质：
安培力是磁场对电流的作用力，是一种性质力。
2、 安培力的作用点：
安培力是导体中通有电流而受到的力，与导体的中心位置无关，因此安培力的作用点在导体的几何中心上，这是因为电流始终流过导体的所有部分。
3、安培力的方向：
（1）安培力方向用左手定则判定：伸开左手，使大拇指和其余四指垂直，并且都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，那么大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中的受力方向。
（2）F、B、I三者间方向关系：已知B、I的方向（B、I不平行时），可用左手定则确定F的唯一方向：F⊥B，F⊥I，则F垂直于B和I所构成的平面（如图所示），但已知F和B的方向，不能唯一确定I的方向。由于I可在图中平面α内与B成任意不为零的夹角。同理，已知F和I的方向也不能唯一确定B的方向。
（3）用“同向电流相吸，反向电流相斥”（反映了磁现象的电本质）。只要两导线不是互相垂直的，都可以用“同向电流相吸，反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向；当两导线互相垂直时，用左手定则判定。
4、安培力的大小：
（1）安培力的计算公式：F＝BILsinθ，θ为磁场B与直导体L之间的夹角。
（2）当θ＝90°时，导体与磁场垂直，安培力最大Fm＝BIL；当θ＝0°时，导体与磁场平行，安培力为零。
（3）F＝BILsinθ要求L上各点处磁感应强度相等，故该公式一般只适用于匀强磁场。
（4）安培力大小的特点：①不仅与B、I、L有关，还与放置方式θ有关。②L是有效长度，不一定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度，所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0
二、通电导线或线圈在安培力作用下的运动判断方法
（1）电流元分析法：把整段电流等效为多段很小的直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力方向，最后确定运动方向.
（2）特殊位置分析法：把通电导体转到一个便于分析的特殊位置后判断其安培力方向，从而确定运动方向.
（3）等效法：环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流，反过来等效也成立。
（4）转换研究对象法：因为电流之间，电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律，这样，定性分析磁体在力的作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，再确定磁体所受作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向.
典题精讲
题型一、安培力的方向
例1、电视机显象管的偏转线圈示意图如右，即时电流方向如图所示。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转？
解：画出偏转线圈内侧的电流，是左半线圈靠电子流的一侧为向里，右半线圈靠电子流的一侧为向外。电子流的等效电流方向是向里的，根据“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”，可判定电子流向左偏转。（本题用其它方法判断也行，但不如这个方法简洁）。
答案：向左偏转
规律总结：安培力方向的判定方法：
（1）用左手定则。
（2）用“同性相斥，异性相吸”（只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时）。
（3）用“同向电流相吸，反向电流相斥”（反映了磁现象的电本质）。可以把条形磁铁等效为长直螺线管（不要把长直螺线管等效为条形磁铁）。
题型二、安培力的大小
例2、如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且 。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力
A. 方向沿纸面向上，大小为
B. 方向沿纸面向上，大小为
C. 方向沿纸面向下，大小为
D. 方向沿纸面向下，大小为
解析：该导线可以用a和d之间的直导线长为 来等效代替,根据 ,可知大小为 ,方向根据左手定则.A正确。
答案：A
规律总结：应用F=BILsinθ来计算时，F不仅与B、I、L有关，还与放置方式θ有关。L是有效长度，不一定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度，所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0
题型三、通电导线或线圈在安培力作用下的运动
例3、如图11-2-4条形磁铁放在粗糙水平面上，正中的正上方有一导线，通有图示方向的电流后，磁铁对水平面的压力将会＿＿(增大、减小还是不变？)水平面对磁铁的摩擦力大小为＿＿。
解析：本题有多种分析方法。⑴画出通电导线中电流的磁场中通过两极的那条磁感线（如图中粗虚线所示），可看出两极受的磁场力的合力竖直向上。磁铁对水平面的压力减小，但不受摩擦力。⑵画出条形磁铁的磁感线中通过通电导线的那一条（如图中细虚线所示），可看出导线受到的安培力竖直向下，因此条形磁铁受的反作用力竖直向上。⑶把条形磁铁等效为通电螺线管，上方的电流是向里的，与通电导线中的电流是同向电流，所以互相吸引。
答案：减小 零
规律总结：分析通电导线或线圈在安培力作用下的运动常用方法：（1）电流元分析法，（2）特殊位置分析法， （3）等效法，（4）转换研究对象法
题型四、安培力作用下的导体的平衡问题
例4、 水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)．现垂直于导轨搁一根质量为m，电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方，如图8－1－32所示，问：
(1)当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？
(2)若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？
解析：从b向a看侧视图如图所示．
(1)水平方向：F＝FAsin θ①
竖直方向：FN＋FAcos θ＝mg②
又 FA＝BIL＝BERL③
联立①②③得：FN＝mg－BLEcos θR，F＝BLEsin θR.
(2)使ab棒受支持力为零，且让磁场最小，可知安培力竖直向上．则有FA＝mg
Bmin＝mgREL，根据左手定则判定磁场方向水平向右．
答案：(1)mg－BLEcos θR BLEsin θR (2)mgREL 方向水平向右
规律总结：对于这类问题的求解思路：
（1）若是立体图，则必须先将立体图转化为平面图
（2）对物体受力分析，要注意安培力方向的确定
（3）根据平衡条件或物体的运动状态列出方程
（4）解方程求解并验证结果
巩固拓展
1. 如图，长为 的直导线拆成边长相等，夹角为 的 形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为 ，当在该导线中通以电流强度为 的电流时，该 形通电导线受到的安培力大小为
（A）0 （B）0.5 （C） （D）
答案：C
解析：导线有效长度为2lsin30°=l，所以该V形通电导线收到的安培力大小为 。选C。
本题考查安培力大小的计算。
2．．一段长0.2 m，通过2.5 A电流的直导线，关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的`情况，正确的是( )
A．如果B＝2 T，F一定是1 N
B．如果F＝0，B也一定为零
C．如果B＝4 T，F有可能是1 N
D．如果F有最大值时，通电导线一定与B平行
答案：C
解析：当导线与磁场方向垂直放置时，F＝BIL，力最大，当导线与磁场方向平行放置时，F＝0，当导线与磁场方向成任意其他角度放置时，0 3. 首先对电磁作用力进行研究的是法国科学家安培．如图所示的装置，可以探究影响安培力大小的因素，实验中如果想增大导体棒AB摆动的幅度，可能的操作是( ) A．把磁铁的N极和S极换过来 B．减小通过导体棒的电流强度I C．把接入电路的导线从②、③两条换成①、④两条 D．更换磁性较小的磁铁 答案：C 解析：安培力的大小与磁场强弱成正比，与电流强度成正比，与导线的长度成正比，C正确． 4. 一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是( ) A．磁铁对桌面的压力减小 B．磁铁对桌面的压力增大 C．磁铁受到向右的摩擦力 D．磁铁受到向左的摩擦力 答案：AD 解析：如右图所示．对导体棒，通电后，由左手定则，导体棒受到斜向左下方的安培力，由牛顿第三定律可得，磁铁受到导体棒的作用力应斜向右上方，所以在通电的一瞬时，磁铁对桌面的压力减小，磁铁受到向左的摩擦力，因此A、D正确． 5．.质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的平行导轨上，导轨宽度为d，杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ.有电流时ab恰好在导轨上静止，如图右所示.，下图是沿b→a方向观察时的四个平面图，标出了四种不同的匀强磁场方向，其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 答案： A 解析： ①中通电导体杆受到水平向右的安培力，细杆所受的摩擦力可能为零.②中导电细杆受到竖直向上的安培力，摩擦力可能为零.③中导电细杆受到竖直向下的安培力，摩擦力不可能为零.④中导电细杆受到水平向左的安培力，摩擦力不可能为零.故①②正确，选A. 6．如图所示，两根无限长的平行导线a和b水平放置，两导线中通以方向相反、大小不等的恒定电流，且Ia>Ib.当加一个垂直于a、b所在平面的匀强磁场B时；导线a恰好不再受安培力的作用．则与加磁场B以前相比较( ) A．b也恰好不再受安培力的作用 B．b受的安培力小于原来安培力的2倍，方向竖直向上 C．b受的安培力等于原来安培力的2倍，方向竖直向下 D．b受的安培力小于原来安培力的大小，方向竖直向下 答案：D 解析：当a不受安培力时，Ib产生的磁场与所加磁场在a处叠加后的磁感应强度为零，此时判断所加磁场垂直纸面向外，因Ia>Ib，所以在b处叠加后的磁场垂直纸面向里，b受安培力向下，且比原来小．故选项D正确． 7． 如图所示，在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c，各导线中的电流大小相同，其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外，b导线电流方向垂直纸面向内．每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用，则关于每根导线所受安培力的合力，以下说法中正确的是( ) A．导线a所受合力方向水平向右 B．导线c所受合力方向水平向右 C．导线c所受合力方向水平向左 D．导线b所受合力方向水平向左 答案：B 解析：首先用安培定则判定导线所在处的磁场方向，要注意是合磁场的方向，然后用左手定则判定导线的受力方向．可以确定B是正确的． 8．如图所示，在空间有三根相同的导线，相互间的距离相等，各通以大小和方向都相同的电流.除了相互作用的磁场力外，其他作用力都可忽略，则它们的运动情况是______. 答案： 两两相互吸引,相聚到三角形的中心 解析：根据通电直导线周围磁场的特点，由安培定则可判断出，它们之间存在吸引力. 9．如图所示，长为L、质量为m的两导体棒a、b,a被置在光滑斜面上，b固定在距a为x距离的同一水平面处，且a、b水平平行，设θ＝45°，ａ、b均通以大小为I的同向平行电流时，a恰能在斜面上保持静止.则b的电流在a处所产生的磁场的磁感应强度B的大小为 . 答案： 解析： 由安培定则和左手定则可判知导体棒a的受力如图，由力的平衡得方程： mgsin45°=Fcos45°，即 mg=F=BIL 可得B＝ . 10．一劲度系数为k的轻质弹簧，下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd.bc边长为l.线框的下半部处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与线框平面垂直.在下图中，垂直于纸面向里，线框中通以电流I，方向如图所示.开始时线框处于平衡状态，令磁场反向，磁感强度的大小仍为B，线框达到新的平衡.在此过程中线框位移的大小Δx______，方向______. 答案： ；位移的方向向下 解析：设线圈的质量为m，当通以图示电流时，弹簧的伸长量为x1，线框处于平衡状态，所以kx1=mg-nBIl.当电流反向时，线框达到新的平衡，弹簧的伸长量为x2，由平衡条件可知 kx2=mg+nBIl. 所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl 所以Δx= 电流反向后，弹簧的伸长是x2＞x1，位移的方向应向下. 一、教材分析 本节教材选自人民教育出版社全日制普通高中课程标准实验教科书（物理2·必修）第五章《曲线运动》第六节《向心力》。 教材的内容方面来看，本章节主要讲解了向心力的定义、定义式、方向及验证向心力的表达式，变速圆周运动和一般曲线运动。前面几节已经学习了曲线运动、圆周运动、向心加速度，这节讲的是描述使物体做圆周运动的合外力，是对物体运动认识上的升华，为接下来万有引力的的学习奠定了基础。所以在整个教材体系中起了承上启下的作用，并且这样的安排由简单到复杂，符合学生的认知规律。 从教材的地位和作用方面来看，本章节是运动学中的重要概念，也是高一年级物理课程中比较重要的概念之一，是对物体运动认识上的升华，它把运动学和动力学联系在了一起，具有承上启下的桥梁作用，也是学生知识系统中不可或缺的重要组成部分。 二、学情分析 【知识基础方面】在学习本节课前学生已经学习了曲线运动、圆周运动、向心加速度，具备了探究向心力的基本知识和基本技能，这为本节课的探究性学习起到了铺垫作用。 【思维基础方面】高一的学生通过初中科学和第一学期的`学习，具有了一定的物理思维方法和较强的计算能力，但接受能力尚欠缺，需要教师正确的引导和启发。 【情感态度方面】在学生的生活经验中，与向心力有关的现象有，但是有一些是错误的这就给学生理解向心力的概念带来困难。 三、教学目标 【知识技能目标】理解向心力的定义； 能说出向心力的定义、写出向心力的定义式和单位理解向心力的作用效果；用圆锥摆粗略验证向心力的表达式； 【过程方法目标】 通过对向心力，向心加速度，圆周运动，牛顿第二定律的理解与学习，相互联系，体验对物理概念的学习方法 【情感态度与价值观目标】 通过用概念前后联系的方法得出加速度的概念，感悟到探索问题解决问题的兴趣和学无止境的观点； 通过向心力的教学引导学生从现实的生活经历与体验出发，激发学生的学习兴趣；通过一些有趣的实验实验，加深学生的印象，容易让学生理解，引起学生兴趣； 四、重点与难点 重点：向心力表达式验证，向心力来源与作用效果。设定一定运动情景，来验证向心力表达式。来源进行举例说明，进行受力分析。（重点如何落实） 难点：向心力表达式的验证。通过用圆锥摆粗滤验证表达式，通过圆锥摆做匀速圆周运动解释原理，分析其在运动角度和手里角度的合外力，测量数据与测量器材，一步步得出表达式的正确。（难点咋么突破） 五、教学方法与手段 教学方法：演示法，讲授法,讨论法教学手段：多媒体，口述 六、教学过程 1.引入 回顾本章内容，复习向心加速度，放一个有关视屏，向同学提问物体为甚么做圆周运动？ 2.新课教学（熟悉一下过渡） 一、做小球做圆周运动的实验，多问题进行思考，得出向心力特点进行总结 二、教授有关向心力的有关知识并进行一定补充。 三、用圆锥摆粗滤验证向心力表达式小结:向心力定义表达式 一、预习目标 预习“光的干涉”，初步了解产生光的明显干涉的条件以及出现明暗条纹的规律。 二、预习内容 1、 请同学们回顾机械波的干涉现象 以及产生的条件 ； 2、 对机械波而言，振动加强的点表明该点是两列波的 ，该点的位移随时间 （填变化或者不变化）；振动减弱的点表明该点是两列波的 ； 3、 不仅机械波能发生干涉，电磁波等一切波都能发生干涉，所以光若是一种波，则光也应该能发生干涉 4、 相干光源是指： 5、 光的干涉现象： 6、 光的干涉条件是： 7、 杨氏实验证明： 8、 光屏上产生亮条纹的条件是 ；光屏上产生暗条纹的条件是 9、 光的干涉现象在日常生活中很少见的，这是为什么？ 三、提出疑惑 同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中 疑惑点 疑惑内容 课内探究学案 一、学习目标 1．说出什么叫光的干涉 2．说出产生明显干涉的条件 3．准确记忆产生明暗条纹的规律 学习重难点：产生明暗条纹规律的理解 二、学习过程 (一)光的干涉 探究一：回顾机械波的干涉 1．干涉条件： 2．干涉现象： 3.规律总结 探究二：光的干涉条件及出现明暗条纹的规律 1.光产生明显干涉的条件是什么？ 2.产生明暗条纹时有何规律： （1）两列振动步调相同的光源： （2）两列振动步调正好相反的光源： （三）课堂小结 (四)当堂检测 1、 在杨氏双缝实验中，如果 （ BD ） A、 用白光做光源，屏上将呈现黑白相间的条纹 B、 用红光做光源，屏上将呈现红黑相间的条纹. C、 用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹 D、 用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹. 2、20xx年诺贝尔物理学家将授予对激光研究做处杰出贡献的三位科学家。如图所示是研究激光相干性的.双缝干涉示意图，挡板上有两条狭缝S1、S2, 由S1和S2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹。已知入射激光波长为λ，屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等，如果把P处的亮条纹记做0号亮 条纹，由P向上数与0号亮纹相邻的是1号亮纹，与 1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹，设P1处的亮纹恰好 是10号亮纹，直线S1 P1的长度为r1, S2 P1的长度为 r2, 则r2－r1等于（ B ） A、5λ B、10λ. C、20λ D、40λ 课后练习与提高 1. 在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，若双缝处两束光的振动情况恰好相同，在屏上距两缝波程差d1= 地方出现明条纹；在屏上距两缝波程差d2= 地方出现暗条纹；若双缝处两束光的振动情况恰好相反，在屏上距两缝波程差d3= 地方出现明条纹；在屏上距两缝波程差d4= 地方出现暗条纹 。 2. 用白光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则 (A) 干涉条纹的宽度将发生改变． (B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹． (C) 干涉条纹的亮度将发生改变． （D) 不产生干涉条纹 ［ D 】 3. 双缝干涉中屏幕E上的P点处是明条纹．若将缝S2盖住，并在S1 S2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M，如图所示，则此时 [ A ] (A) P点处仍为明条纹． (B) P点处为暗条纹． (C) 不能确定P点处是明条纹还是暗条纹． (D) 无干涉条纹． 一、“学案导学”教法的提出 教学中不应该只重知识的传授，而应该把教的目标转化成学习方案展示给学生，建立一个有目标的学习向导，给学生以明确的思维向导，调动学生的学习积极性和主动性，让学生最大限度地参与到学习的全过程中，提高课堂教学效果。我们将这个学习方案简称为“学案”。 物理学案导学就是针对学生在学习过程中存在的问题，依据物理教育规律而提出的一种以学案为操作材料，以突出学生自学、探究、教师调控为手段，以培养学生物理学习能力和学习情感、提高课堂效益为目的，注重学法指导的教学方法，它是实现“教的目的最终是为了不教”、“学为主体教为主导”、“教学的宗旨是教会学生学习”等素质教育理论提法的可操作性的教学策略。 二、“学案”的设计 学案编写的原则是，管而不列，放而不乱，既要发挥学案的指导作用，又要留有余地；既要有知识能力点，又要有思维创新面，使不同层次的学生都能跳一跳摘到桃子，获得成功的喜悦。在学案制作过程中，必须切实做好三项工作： 1.认真研究：研究教材和教学大纲，研究所教知识与学生思维能力；研究学生的知识水平和学习方法，研究知识规律。 2.制定好学习目标：学案中要有明确、简练、具体的学习目标，让学生一看便知，一听即明。学习目标的确定要切实可行，少而精，要符合教学大纲和教材关于“知识”、“能力”、“思想教育”的原则要求和学生实际，充分体现目标的整体性、层次性、外显性和可测性及前后目标的联系。 3.做好知识体系的编排：编排知识体系要根据学生认识规律，将知识点进行拆分或组合，深入挖掘知识宽度，充分发挥每个知识点的'能力价值和情感价值，设计成不同层次的问题，找出一条引导学生积极认知的最佳思维网络。把涉及这些知识点的问题分类归纳变形组合，能提高学生的物理学习兴趣，给我们的教学带来意外收获。 三、“学案导学”的操作说明 1.示案自学：根据学生自学能力的个别差别不同，学案应在课前适当时间内发给学生，让其提前展开自学。 2.趣味引入，营造气氛。教师需要在课上前几分钟创设良好的课堂氛围，采取新颖多变的教学方法，调动学生探索新知的兴趣。如学习变阻器一节时，教师拿出滑动变阻器对学生说：这个滑动变阻器是我发明的，学生会感到惊讶！接着教师满有情味地演示出发明滑动变阻器的过程，让学生在迫切求知的心理需求下进入学习变阻器的情境之中。 3.启发引导，探究领悟。在教学中，教师应尽可能地将演示实验变成学生分组探索实验，合理地分配探索实验和验证性实验。如变阻器一节，教师可以通过演示调光台灯，引导学生设计出调光台灯的电路图，这虽然课本上有现成答案，但经过学生独立思考，自己设计出来电路，学生感到无比喜悦，同时也尝到创造成功的体验。 4.自主质疑，积极思辨。教师应鼓励学生大胆暴露心中的疑虑、困惑，以及大胆的质疑，应始终以赞赏的态度对待学生，哪怕学生的问题幼稚、离奇，甚至怪诞，也不能有半点埋怨、责怪、厌烦的表示，以形成宽松、和谐的质疑环境。 问题提出后，引导学生自行研讨，积极思辨，给学生创造自己参与的机会。学生自学后又通过讨论能自己解决的问题，老师绝不能包办代替，学生不能解决的问题，教师应及时整理，根据学生实际存在的问题进行课上再备课，迅速确定“指导”的内容和形式。 5.达标检测。它是对学习过程的整体评价，起着引导学生再学习再提高的作用。操作中主要是让学生做学案上的达标检测题，以了解全班学生对各个知识、能力点的掌握情况。根据各种反馈的结果，采取多种补齐填缺措施，如：采用当堂讨论的形式、同桌互批互改、班内全体改正等，对薄弱部分进行补救，对错误部分进行纠正，力争整体达标。 6.自我反思，知识内化。在教学中，教师应注意培养学生的反思意识，教给学生反思的方法，以改进学习习惯，完善学习过程，找到适合自身的一套高效的学习方法，提高自我建构能力。如课后小结时，引导学生自主确定学习的重点、难点及解决策略，所学内容在整体知识中的地位，解决了哪些问题，新知与原有知识的联系与区别对比等。 7.推荐作业。在布置作业中，应根据学生不同的思维特征和要求，设置不同层次的适量的习题，让学生自由选做。推荐作业保证了物理学案导学的完整性，既面向学生全体，又分层教学。 教学目标 知识目标 1、知道什么是洛仑兹力，知道电荷运动方向与磁场方向平行时，电荷受到的洛仑兹力等于零；电荷运动方向与磁场方向垂直时，电荷受到的洛仑兹力最大， 2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向． 能力目标 由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程，培养学生的迁移能力． 情感目标 通过本节教学，培养学生科学研究的方法论思想：即“推理——假设——实验验证”． 教材分析 本节的重点是洛伦滋力的大小和它的方向，在引导学生由安培力的概念得出洛伦滋力的概念后，让学生深入理解洛伦滋力，学习用左手定则判断洛伦滋力的方向，注意强调：磁场对运动电荷有作用力，磁场对静止电荷却没有作用力． 教法建议 在教学中需要注意教师与学生的互动性，教师先复习导入，通过实验验证洛仑兹力的存在，然后启发指导学生自己推导公式．理解洛仑兹力方向的判定方向，注意与点电荷所受电场大小、方向的区别．具体的建议是： 1、教师通过演示实验法引入，复习提问法导出公式，类比电场办法掌握公式的应用． 2、学生认真观察实验、思考原因，在教师指导下自己推导，类比理解掌握公式． 教学设计方案 磁场对运动电荷作用 一、素质教育目标 （一）知识教学点 1、知道什么是洛仑兹力，知道电荷运动方向与磁场方向平行时，电荷受到的洛仑兹力等于零；电荷运动方向与磁场方向垂直时，电荷受到的洛仑兹力最大， 2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向． （二）能力训练点 由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程，培养学生的迁移能力． （三）德育渗透点 通过本节教学，培养学生进行“推理——假设——实验验证”的科学研究的方法论教育． （四）美育渗透点 注意营造师生感情平等交流的氛围，用优美的语音感染学生．在平等自由的审美情境中，使师生的感情达到共鸣，从而培养学生的审美情感． 二、学法引导 1、教师通过演示实验法引入，复习提问法导出公式，类比电场办法掌握公式的应用。 2、学生认真观察实验、思考原因，在教师指导下自己推导，类比理解掌握公式。 三、重点·难点·疑点及解决办法 1、重点 洛仑兹力的大小和它的方向。 2、难点 用左手定则判断洛仑兹力的方向。 3、疑点 磁场对运动电荷有作用力，磁场对静止电荷却没有作用力。 4、解决办法 引导和启发学生由安培力的概念得出洛仑兹力的概念，使学生深入理解洛仑兹力的大小和方向。 四、课时安排 1课时 五、教具学具准备 阴极射线发射器，蹄形磁铁。 六、师生互动活动设计 教师先复习导入，通过实验验证洛仑兹力的存在，然后启发指导学生自己推导公式。理解洛仑兹力方向的判定方向，注意与点电荷所受电场大小、方向的区别。 七、教学步骤 （一）明确目标 （略） （二）整体感知 本节教学讲述磁场对运动电荷的作用力，首先通过演示实验表明磁场对运动电荷有作用力，然后由通电导线受磁场力推导出洛仑兹力的大小和方向，重点掌握洛仑兹力的概念。 （三）重点、难点的学习与目标完成过程 1、理论探索 前面我们学习了磁场对通电导线有力的作用，若导线无电流，安培力为零。由此我们就会想到：磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷上的力的宏观表现，也就是说磁场对运动电荷可能有力的作用。 2、实验验证 从演示实验中可以观察到：阴极射线（电子流）在磁场中发生偏转，即实验证明了磁场对运动电荷有力的作用，这一力称为洛仑兹力． 3、洛仑兹力的方向 根据左手定则确定安培力方向的办法，迁移到用左手定则判定洛仑兹力的方向，特别要注意四指应指向正电荷的运动方向；若为负电荷，则四指指向运动的反方向，带电粒子在磁场中运动过程中，洛仑兹力方向始终与运动方向垂直．请同学们思考，洛仑兹力会改变带电粒子速度大小吗？讨论：洛仑兹力对带电粒子是否做功？ 4、洛仑兹力的大小 根据通电导线所受安培力的大小，结合导体中电流的微观表达式，让学生推导出：当带电粒子垂直于磁场的方向上运动时所受洛仑兹力大小，当带电粒子平行磁场方向运动时，不受洛仑兹力．带电粒子在磁场中运动所受的'洛仑兹力的大小和方向都与其运动状态有关． 运动电荷在磁场中受洛仑兹力作用，运动状态会发生变化，其运动方向会发生偏转．高能的宇宙射线的大部分不能射到地球上，就是地磁场对射线中的带电粒子的洛仑兹力改变了其运动方向，对地球上的生物起着保护作用． （四）思维、扩展 本节课我们学习了洛仑兹力的概念．我们知道带电粒子平行磁场运动或静止时，都不受磁场力的作用，带电粒子垂直磁场运动时，所受洛仑兹力的大小，方向和磁场方向、运动方向互相街．可用左手定则判断（举例练习用左手定则判断洛仑兹力的方向．） 如果粒子运动方向不与磁场方向垂直时，同学们可根据今天所学内容推导出它受的洛仑兹力大小和方向吗？ 八、布置作业 九、板书设计 四、磁场对运动电荷的作用 一、磁场对运动电荷的作用力——洛仑兹力 二、洛仑兹力的方向——左手定则 三、洛仑兹力的大小 1、若∥或 2、若⊥， 四、洛仑兹力的特点 1、洛仑兹力对运动电荷不做功，不会改变电荷运动的速率。 2、洛仑兹力的大小和方向都与带电粒子运动状态有关． 【高中物理教案】相关文章： 高中物理教案02-27 【精】高中物理教案02-23 高中物理教案【精】06-13 (集合)高中物理教案06-16 高中物理教案：《弹力》01-11 弹力高中物理教案11-17 高中物理教案设计11-07 高中物理教案精选15篇12-21 高中物理教案(精选15篇)01-08 高中物理教案(15篇)11-08高中物理教案12
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