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文档简介
高中物理教案高中物理教案1
一、教学目标
学问与技能:
1、理解力的分解概念。
2、知道力的分解是合成的逆运算,并知道力的分解遵循平行四边形定则。
3、学会按力的实际作用效果分解力。
4、学会用力的分解学问解释一些简洁的物理现象。
过程与方法:
1、通过生活情景的再现和试验模拟体会物理与实际生活的亲密联系。
3、通过对力的实际作用效果的分析,理解按实际作用效果分解力的意义,并感受详细问题详细分析的方法。情感、态度与价值观:
1、通过联系生活实际情景,激发求知欲望和探究的爱好。
2、通过对力的分解实际应用的分析与争论,养成理论联系实际的自觉性,培育解决生活实际问题的力量。
二、教学重点难点
教学重点:理解力的分解的概念,利用平行四边形定则按力的作用效果进行力的分解。
教学难点:力的实际作用效果的分析。
三、教学过程
(一)引入:
1、观看一幅打夯的图片,分析为什么需要那么多人一起打夯。
2、模拟打夯,指出用多个力的共同作用来代替一个力的作用的实际意义,突出等效替代的思想。
3、引出力的分解的概念:把一个力分解成几个分力的方法叫力的分解。
(二)一个力可分解为几个力?
由打夯的例子可以看出一个力的作用可以分解为任意几个力,最简洁的状况就是把一个力分解为两个力。
(三)一个力分解成两个力遵循什么规章?
力的分解是力的合成的逆运算,因此把一个力分解为两个分力也遵循平行四边形定则。
(四)力的分解实例分析
以一个力为对角线作平行四边形可以作出很多个平行四边形,因此把一个力分解为两个力有很多组解,但假如已知两个分力的方向,那力的分解就只有唯一解了。如何确定两个分力的方向呢?在解决实际问题时要依据力的实际作用效果确定分力的方向。
一、斜面上重力的分解
[演示]用薄塑料片做成斜面,将物块放在斜面上,斜面被压弯,同时物块沿斜面下滑.
[结论]重力G产生两个效果:使物体沿斜面下滑和压紧斜面.
[分析]重力的两个分力大小跟斜面的倾斜角有何关系?
[结论]通过作图和试验演示可看出倾角越大,下压分力越小而下滑分力越大。
[问题]游乐场的滑梯为什么倾角很大?山路为什么要修成盘山状?
[分析]斜面倾角越大,使物体下滑的力越大,物体越简单下滑,故公园滑梯倾角较大,但山路若直接从山脚往山顶修,则倾角太大,车辆上坡困难而下坡又担心全,是不行行的,修成盘山状则可解决这个问题。
二、直角支架所受拉力的分解
[试验模拟]同学甲用一手撑腰,同学乙用力向下拉甲同学的肘部,让同学谈体会,即分析向下拉肘部的力产生的作用效果。
[试验演示]在支架上挂一重物,观看橡皮膜的变化,分析重物对支架的拉力产生的作用效果。
[分析]支架所受拉力一方面挤压水平杆,另一方面拉伸倾斜杆。
[分解]按效果分解拉力并作出平行四边形法。
三、劈木柴刀背上力的分解
[观看图片]为什么一斧头下去,木桩被劈开了?作用在斧头上的力实际产生了什么效果?
[小试验]同学甲双手合十,同学乙用一只手试图从甲的两手中间劈下去,体会手上的感觉。
[分析]乙同学的手向两侧挤压甲同学的两只手,因此刀背上的力的作用效果也是使得刀的两个侧面去挤压木柴。
[分解]按力的作用效果分解刀背上的力,作出平行四边形,并比较分力与合力的大小关系。
[思索]由生活阅历可知砍柴的刀越锐利越简单把柴劈开,为什么?分析分力大小跟分力夹角的关系。
[体验]通过小试验体会在合力肯定的状况下,分力大小随其夹角变化而变化的规律:
○用一根羊绒线,中间吊一个砝码,观看当抓住线的两手距离不断增大时线有何变化。
○用两个弹簧秤共同拉一个砝码,拉的夹角渐渐增大,观看弹簧秤示数的变化。
[规律总结]在合力肯定的状况下,对称分布的两个分力的夹角越大,分力越大。
[应用]
○如何把陷进泥潭的汽车拉出来?
○如何移动一只很重的箱子?
(五)小结:
1、知道什么叫力的分解
2、知道力的分解遵循平行四边形定则
3、把握在解决实际问题时按力的实际作用效果分解的方法。
高中物理教案2
学习目标:
1.理解质点的概念,知道它是一种科学抽象,知道实际物体在什么条件下可看作质点,知道这种科学抽象是一种常用的讨论方法。
2.知道参考系的概念和如何选择参考系。
学习重点:
质点的概念。
主要内容:
一、机械运动
1.定义:物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动,简称运动。
2.运动的肯定性和静止的相对性:宇宙中的一切物体都在不停地运动,无论是巨大的天体,还是微小的原子、分子,都处在永恒的运动之中。运动是肯定的,静止是相对的。
二、物体和质点
1.定义:用来代替物体的有质量的点。
①质点是用来代替物体的具有质量的点,因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”,但没有大小,它的质量就是它所代替的物体的质量。
②质点没有体积,因而质点是不行能转动的。任何转动的物体在讨论其自转时都不行简化为质点。
③质点不肯定是很小的物体,很大的物体也可简化为质点。同一个物体有时可以看作质点,有时又不能看作质点,要详细问题详细分析。
2.物体可以看成质点的条件:假如在讨论的问题中,物体的外形、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素,就可以把物体看做一个质点。
3.突出主要因素,忽视次要因素,将实际问题简化为物理模型,是讨论物理学问题的基本思维方法之一,这种思维方法叫抱负化方法。质点就是利用这种思维方法建立的一个抱负化物理模型。
问题:
1.能否把物体看作质点,与物体的大小、外形有关吗?
2.讨论一辆汽车在平直大路上的运动,能否把汽车看作质点?要讨论这辆汽车车轮的转动状况,能否把汽车看作质点?
3.原子核很小,可以把原子核看作质点吗?
【例一】下列状况中的物体,哪些可以看成质点()
A.讨论绕地球飞行时的航天飞机。
B.讨论汽车后轮上一点的运动状况的车轮。
C.讨论从北京开往上海的一列火车。
D.讨论在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱。
课堂训练:
1.下述状况中的物体,可视为质点的是()
A.讨论小孩沿滑梯下滑。
B.讨论地球自转运动的规律。
C.讨论手榴弹被抛出后的运动轨迹。
D.讨论人造地球卫星绕地球做圆周运动。
2.下列各种状况中,可以所讨论对象(加点者)看作质点的是()
A.讨论小木块的翻倒过程。
B.讨论从桥上通过的一列队伍。
C.讨论在水平推力作用下沿水平面运动的木箱。
D.汽车后轮,在讨论牵引力来源的时。
三、参考系
1.定义:宇宙中的一切物体都处在永恒的运动之中,在描述一个物体的运动时,必需选择另外的一个物体作为标准,这个被选来作为标准的物体叫做参考系。一个物体一旦被选做参考系就必需认为它是静止的。
2.选择不同的参考系来观看同一个运动,得到的结果会有不同。
【例二】人坐在运动的火车中,以窗外树木为参考系,人是_______的。以车厢为参考系,人是__________的。
3.参考系的选择:描述一个物体的运动时,参考系可以任意选取,选取参考系时要考虑讨论问题的便利,使之对运动的描述尽可能的简洁。在不说明参考系的状况下,通常应认为是以地面为参考系的。
4.肯定参考系和相对参考系:
【例三】对于参考系,下列说法正确的是()
A.参考系必需选择地面。
B.讨论物体的运动,参考系选择任意物体其运动状况是一样的。
C.选择不同的参考系,物体的运动状况可能不同。
D.讨论物体的运动,必需选定参考系。
课堂训练:
1.甲物体以乙物体为参考系是静止的,甲物体以丙物体为参考系是运动的,那么,以乙物体为参考系,丙物体是()
A.肯定是静止的。B.肯定是运动的。
C.有可能是静止的或运动的D.无法推断。
2.关于机械运动和参照物,以下说法正确的有()
A.讨论和描述一个物体的运动时,必需选定参照物。
B.由于运动是肯定的,描述运动时,无需选定参照物。
C.肯定要选固定不动的物体为参照物。
D.讨论地面上物体的运动时,必需选地球为参照物。
高中物理教案3
一、教材分析
本节教材选自人民教育出版社全日制一般高中课程标准试验教科书(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,是对物体运动熟悉上的升华,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,并且这样的支配由简洁到简单,符合同学的认知规律。
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,也是高一班级物理课程中比较重要的概念之一,是对物体运动熟悉上的升华,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,也是同学学问系统中不行或缺的重要组成部分。
二、学情分析
【学问基础方面】在学习本节课前同学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学问和基本技能,这为本节课的探究性学习起到了铺垫作用。
【思维基础方面】高一的同学通过学校科学和第一学期的学习,具有了肯定的物理思维方法和较强的计算力量,但接受力量尚欠缺,需要老师正确的引导和启发。
【情感态度方面】在同学的生活阅历中,与向心力有关的现象有,但是有一些是错误的这就给同学理解向心力的概念带来困难。
三、教学目标
【学问技能目标】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,牛顿其次定律的理解与学习,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,感悟到探究问题解决问题的爱好和学无止境的观点;
通过向心力的教学引导同学从现实的生活经受与体验动身,激发同学的学习爱好;通过一些好玩的试验试验,加深同学的印象,简单让同学理解,引起同学爱好;
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。设定肯定运动情景,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,争论法教学手段: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(熟识一下过渡)
一、做小球做圆周运动的试验,多问题进行思索,得出向心力特点进行总结
二、教授有关向心力的有关学问并进行肯定补充。
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
高中物理教案4
1、学问与技能
(1)知道波面和波线,以及波传播到两种介质的界面时同时发生反射和折射
(2)知道波发生反射现象时,反射角等于入射角,知道反射波的频率,波速和波长与入射波相同
(3)知道折射波与入射波的频率相同,波速与波长不同,理解波发生折射的缘由是波在不同介质中速度不同,把握入射角与折射角的关系
2、过程与方法:
3、情感、态度与价值观:
教学重点:惠更斯原理,波的反射和折射规律
教学难点:惠更斯原理
教学方法:课堂演示,flash课件
一.引入新课
1.蝙蝠的“眼睛”:18世纪,意大利教士兼生物学家斯帕兰扎尼讨论蝙蝠在夜间活动时,发觉蝙蝠是靠高频率的尖叫来确定障碍物的位置的。这种尖叫声在每秒2万到10万赫兹之间,我们的耳朵对这样频率范围内的声波是听不到的。这样的声波称为超声波。蝙蝠发出超声波,然后借助物体反射回来的回声,就能推断出所接近的物体的大小、外形和运动方式。
2.隐形飞机F—117:雷达是利用无线电波发觉目标,并测定其位置的设备。由于无线电波具有恒速、定向传播的规律,因此,当雷达波遇到飞行目标(飞机、导弹)等时,一部分雷达波便会反射回来,依据反射雷达波的时间和方位便可以计算出飞行目标的位置。
雷达确定目标示意图
由于一般飞机的形状比较简单,总有很多部分能够剧烈反射雷达波,因此整个飞机表面涂以黑色的汲取雷达波的涂料。
一.波面和波线
波面:同一时刻,介质中处于波峰或波谷的质点所构成的面叫做波面.
波线:用来表示波的传播方向的跟各个波面垂直的线叫做波线.
二.惠更斯原理
荷兰物理学家惠更斯
1.惠更斯原理:介质中任一波面上的各点,都可以看作放射子波的波源,而后任意时刻,这些子波在波前进方向的包络面便是新的波面。
2.依据惠更斯原理,只要知道某一时刻的波阵面,就可以确定下一时刻的波阵面。
二.波的反射
1.波遇到障碍物会返回来连续传播,这种现象叫做波的反射.
2.反射规律
反射定律:入射线、法线、反射线在同一平面内,入射线与反射线分居法线两侧,反射角等于入射角。
入射角(i)和反射角(i’):入射波的波线与平面法线的夹角i叫做入射角.反射波的波线与平面法线的夹角i’叫做反射角.
反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同.
波遇到两种介质界面时,总存在反射
三.波的折射
1.波的折射:波从一种介质进入另一种介质时,波的传播方向发生了转变的现象叫做波的折射.
2.折射规律:
(1).折射角(r):折射波的波线与两介质界面法线的夹角r叫做折射角.
2.折射定律:入射线、法线、折射线在同一平面内,入射线与折射线分居法线两侧.入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在其次种介质中的速度之比:
当入射速度大于折射速度时,折射角折向法线.
当入射速度小于折射速度时,折射角折离法线.
当垂直界面入射时,传播方向不转变,属折射中的特例.
在波的折射中,波的频率不转变,波速和波长都发生转变.
波发生折射的缘由:是波在不同介质中的速度不同.
由惠更斯原理,A、B为同一波面上的两点,A、B点会放射子波,经⊿t后,B点放射的子波到达界面处D点,A点的到达C点,
高中物理教案5
讨论性试验:(1)讨论匀变速运动练习使用打点计时器:
1.构造:见教材。
2.操作要点:接50HZ,46伏的沟通电S1S2S3S4
正确标取记:在纸带中间部分选5个点。T。T。T。T。
3.重点:纸带的分析01234
a.推断物体运动状况:
在误差范围内:假如S1=S2=S3=,则物体作匀速直线运动。
假如?S1=?S2=?S3==常数,则物体作匀变速直线运动。
b.测定加速度:
公式法:先求?S,再由?S=aT2求加速度。
图象法:作v-t图,求a=直线的斜率
c.测定即时速度:V1=(S1+S2)/2TV2=(S2+S3)/2T
测定匀变速直线运动的加速度:
1.原理::?S=aT2
2.试验条件:
a.合力恒定,细线与木板是平行的。
b.接50HZ,4-6伏沟通电。
3.试验器材:电磁打点计时器、纸带、复写纸片、低压沟通电源、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、导线、两根导线。
4.主要测量:
选择纸带,标出记数点,测出每个时间间隔内的位移S1、S2、S3。。。。图中O是任一点。
5.数据处理:0123456
依据测出的S1、S2、S3。S1。S2。S3。S4。S5。S6。
用逐差法处理数据求出加速度:
S4-S1=3a1T2,S5-S2=3a2T2,S6-S3=3a3T2
a=(a1+a2+a3)/3=(S4+S5+S6-S1-S2-S3)/9T2
测匀变速运动的即时速度:(同上)
(2)讨论平抛运动
1.试验原理:
用肯定的方法描出平抛小球在空中的轨迹曲线,再依据轨迹上某些点的位置坐标,由h=求出t,再由x=v0t求v0,并求v0的平均值。
2.试验器材:
木板,白纸,图钉,未端水平的斜槽,小球,刻度尺,附有小孔的卡片,重锤线。
3.试验条件:
a.固定白纸的木板要竖直。
b.斜槽未端的切线水平,在白纸上精确 登记槽口位置。
c.小球每次从槽上同一位置由静止滑下。
(3)讨论弹力与形变关系
方法归纳:
(1)用悬挂砝码的方法给弹簧施加压力
(2)用列表法来记录和分析数据(如何设计试验记录表格)
(3)用图象法来分析试验数据关系
步骤:
1以力为纵坐标、弹簧伸长为横坐标建立坐标系
2依据所测数据在坐标纸上描点
3根据图中各点的分布和走向,尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)
4以弹簧的伸重工业自变量,写出曲线所代表的函数,首先尝试一次函数,如不行则考虑二次函数,如看似象反比例函数,则变相关的量为倒数再讨论一下是否为正比关系(图象是否可变为直线)化曲为直的方法等。
5解释函数表达式中常数的意义。
2.留意事项:所加砝码不要过多(大)以免弹簧超出其弹性限度
高中物理教案6
一、核式结构模型与经典物理的冲突
(1)依据经典物理的观点推断:①在轨道上运动的电子带有电荷,运动中要辐射电磁波。②电子损失能量,它的轨道半径会变小,最终落到原子核上。
③由于电子轨道的变化是连续的,辐射的电磁波的频率也会连续变化。
事实上:①原子是稳定的;②辐射的电磁波频率也只是某些确定值。
二、玻尔理论
①轨道量子化:电子绕核运动的轨道半径只能是某些分立的数值。对应的氢原子的轨道半径为:rn=n2r1(n=1,2,3,),r1=0.5310-10m。
②能量状态量子化:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,这些状态的能量值叫能级,能量最低的状态叫基态,其它状态叫激发态。原子处于称为定态的能量状态时,虽然电子做加速运动,但并不向外辐射能量.
氢原子的各能量值为:
③跃迁假说:原子从一种定态跃迁到另一种定态要辐射(或汲取)肯定频率的光子,即:h=Em-En
三、光子的放射和汲取
(1)原子处于基态时最稳定,处于较高能级时会自发地向低能级跃迁,经过一次或几次跃迁到达基态,跃迁时以光子的形式放出能量。
(2)原子在始末两个能级Em和Enn)间跃迁时放射光子的频率为,其大小可由下式打算:h=Em-En。
(3)假如原子汲取肯定频率的光子,原子得到能量后则从低能级向高能级跃迁。
(4)原子处于第n能级时,可能观测到的不同波长种类N为:
考点分析:
考点:波尔理论:定态假设;轨道假设;跃迁假设。
考点:h=Em-En
考点:原子处于第n能级时,可能观测到的不同波长种类N为:
考点:原子的能量包括电子的动能和电势能(电势能为电子和原子共有)即:原子的能量En=EKn+EPn.轨道越低,电子的动能越大,但势能更小,原子的能量变小。
电子的动能:,r越小,EK越大。
高中物理教案7
名师导航
●重点与剖析
一、自由落体运动
1.定义:物体只在重力作用下从静止开头下落的运动.
思索:不同的物体,下落快慢是否相同?为什么物体在真空中下落的状况与在空气中下落的状况不同?
在空气中与在真空中的区分是,空气中存在着空气阻力.对于一些密度较小的物体,例如降落伞、羽毛、纸片等,在空气中下落时,受到的空气阻力影响较大;而一些密度较大的物体,如金属球等,下落时,空气阻力的影响就相对较小了.因此在空气中下落时,它们的快慢就不同了.
在真空中,全部的物体都只受到重力,同时由静止开头下落,都做自由落体运动,快慢相同.
2.不同物体的下落快慢与重力大小的关系
(1)有空气阻力时,由于空气阻力的影响,轻重不同的物体的下落快慢不同,往往是较重的物体下落得较快.
(2)若物体不受空气阻力作用,尽管不同的物体质量和外形不同,但它们下落的快慢相同.
3.自由落体运动的特点
(1)v0=0
(2)加速度恒定(a=g).
4.自由落体运动的性质:初速度为零的匀加速直线运动.
二、自由落体加速度
1.自由落体加速度又叫重力加速度,通常用g来表示.
2.自由落体加速度的方向总是竖直向下.
3.在同一地点,一切物体的自由落体加速度都相同.
4.在不同地理位置处的自由落体加速度一般不同.
规律:赤道上物体的重力加速度最小,南(北)极处重力加速度最大;物体所处地理位置的纬度越大,重力加速度越大.
三、自由落体运动的运律动规
由于自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动.
1.速度公式:v=gt
2.位移公式:h=gt2
3.位移速度关系式:v2=2gh
4.平均速度公式:=
5.推论:Δh=gT2
●问题与探究
问题1物体在真空中下落的状况与在空气中下落的状况相同吗?你有什么假设与猜想?
探究思路:物体在真空中下落时,只受重力作用,不再受到空气阻力,此时物体的加速度较大,整个下落过程运动加快.在空气中,物体不但受重力还受空气阻力,二者方向相反,此时物体加速度较小,整个下落过程较慢些.
问题2自由落体是一种抱负化模型,请你结合实例谈谈什么状况下,可以将物体下落的运动看成是自由落体运动.
探究思路:回顾第一章质点的概念,谈谈我们在处理物理问题时,依据讨论问题的性质和需要,如何抓住问题中的主要因素,忽视其次要因素,建立一种抱负化的模型,使简单的问题得到简化,进一步理解这种重要的科学讨论方法.
问题3地球上的不同地点,物体做自由落体运动的加速度相同吗?
探究思路:地球上不同的地点,同一物体所受的重力不同,产生的重力加速度也就不同.一般来讲,越靠近两极,物体做自由落体运动的加速度就越大;离赤道越近,加速度就越小.
●典题与精析
例1下列说法错误的是
A.从静止开头下落的物体肯定做自由落体运动
B.若空气阻力不能忽视,则肯定是重的物体下落得快
C.自由落体加速度的方向总是垂直向下
D.满意速度跟时间成正比的下落运动肯定是自由落体运动
精析:此题主要考查自由落体运动概念的理解,自由落体运动是指物体只在重力作用下从静止开头下落的运动.选项A没有说明是什么样的物体,所受空气阻力能否忽视不得而知;选项C中自由落体加速度的方向应为竖直向下,初速度为零的匀加速直线运动的速度都与时间成正比,但不肯定是自由落体运动.
答案:ABCD
例2小明在一次大雨后,对自家屋顶滴下的水滴进行观看,发觉基本上每滴水下落的时间为1.5s,他由此估量出自家房子的也许高度和水滴落地前瞬间的速度.你知道小明是怎样估算的吗?
精析:粗略估量时,将水滴下落看成是自由落体,g取10m/s2,由落体运动的规律可求得.
答案:设水滴落地时的速度为vt,房子高度为h,则:
vt=gt=10×1.5m/s=15m/s
h=gt2=×10×1.52m=11.25m.
绿色通道:学习物理理论是为了指导实践,所以在学习中要注意理论联系实际.分析问题要从实际动身,各种因素是否对结果产生影响都应详细分析.
例3一自由下落的物体最终1s下落了25m,则物体从多高处自由下落?(g取10m/s2)
精析:本题中的物体做自由落体运动,加速度为g=10N/kg,并且知道了物体最终1s的位移为25m,假如假设物体全程时间为t,全程的位移为s,该物体在前t-1s的时间内位移就是s-25m,由等式h=ggt2和h-25=g(t-1)2就可解出h和t.
答案:设物体从h处下落,历经的时间为t.则有:
h=gt2①
h-25=g(t-1)2②
由①②解得:h=45m,t=3s
所以,物体从离地45m高处落下.
绿色通道:把物体的自由落体过程分成两段,查找等量
高中物理教案8
【学习目标】
1、能娴熟说出平抛运动的概念、性质、物体做平抛运动的条件
2、理解平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向自由落体运动
3、用分解的思想处理平抛运动问题,探究平抛运动的基本规律。
【重点难点】
重点:解决平抛运动问题的基本思路
难点:用分解的思想理解平抛运动
预习案
【使用说明及学法指导】
1、通读教材,熟记本节基本概念、规律,然后完成问题导学中问题和预习自测。2、问题导学中“处理平抛运动问题的基本思路”是本节内容的核心和基础,是解决平抛运动问题的前提和关键,应重点理解和娴熟把握。3、如有不能解决的问题,可再次查阅教材或其他参考书。4、登记预习中不能解决的问题,待课堂上与老师同学共同探究。5、限时15分钟。
【问题导学】
1、什么是平抛运动?
2、物体做平抛运动的条件是什么?
3、什么是匀变速运动?平抛运动是匀变速运动吗?
4、处理平抛运动问题的基本思路:平抛运动可分解为水平方向的
和竖直方向的。物体从O点开头平抛,t时间后到达P点。在图中画出t时间内位移S、t时刻的速度v如图。把速度、位移沿x、y方向分解如上图,则
水平方向分速度=,水平方向分位移x=。
竖直方向分速度vy=,竖直方向分位移y=。
合速度公式V=,其方向tanα=(α为v与水平方向夹角);
合位移公式S=,其方向tanβ=(α为v与水平方向夹角)。
高中物理教案9
【学习目标】
l.知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动.
2.知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上.
【学习重点】
1.什么是曲线运动.
2.物体做曲线运动的方向的确定.
3.物体做曲线运动的条件.
【学习难点】
物体做曲线运动的条件.
【学习过程】
1.什么是曲线的切线?阅读教材33页有关内容,明准确线的
概念。
如图1,A、B为曲线上两点,当B无限接近A时,直线AB叫做
曲线在A点的__________AB图
2.速度是矢量,既有大小,又有方向,那么速度的变化包含哪几层含义?
3.质点做曲线运动时,质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的____________。
4.曲线运动中,_________时刻在变化,所以曲线运动是__________运动,做曲线运动的物体运动状态不断发生变化。
5.假如物体所受的合外力跟其速度方向____________,物体就做直线运动。假如物体所受的合外力跟其速度方向__________________,物体就做曲线运动。
【同步导学】
1.曲线运动的特点
⑴轨迹是一条曲线
⑵曲线运动速度的方向
①质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是沿曲线的这一点的切线方向。
②曲线运动的速度方向时刻转变。
⑶是变速运动,必有加速度
⑷合外力肯定不为零(必受到外力作用)
例1在砂轮上磨刀具时可以看到,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线飞出,为什么由此推断出砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向沿砂轮的切线方向?
2.物体作曲线运动的条件
当物体所受的合力的方向与它的速度方向在同始终线时,物体做直线运动;当物体所
1用心爱心专心
受合力的方向与它的速度方向不在同始终线上时,物体就做曲线运动.
例2关于曲线运动,下面说法正确的是()
A.物体运动状态转变着,它肯定做曲线运动
B.物体做曲线运动,它的运动状态肯定在转变
C.物体做曲线运动时,它的加速度的方向始终和速度的方向全都
D.物体做曲线运动时,它的加速度方向始终和所受到的合外力方向全都
3.关于物体做直线和曲线运动条件的进一步分析
①物体不受力或合外力为零时,则物体静止或做匀速直线运动
②合外力不为零,但合外力方向与速度方向在同始终线上,则物体做直线运动,当合外力为恒力时,物体将做匀变速直线运动(匀加速或匀减速直线运动),当合外力为变力时,物体做变加速直线运动。
③合外力不为零,且方向与速度方向不在同始终线上时,则物体做曲线运动;当合外力变化时,物体做变加速曲线运动,当合外力恒定时,物体做匀变速曲线运动。
例3.一质量为m的物体在一组共点恒力F1、F2、F3作用下而处于平衡状态,如撤去F1,试争论物体运动状况怎样?
【巩固练习】
1.关于曲线运动速度的方向,下列说法中正确的是()
A.在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变
B.质点做曲线运动时,速度方向是时刻转变的,它在某一点的瞬时速度的方向与这—点运动的轨迹垂直
C.曲线运动中速度的方向是时刻转变的,质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲线上的这—点的切线方向
D.曲线运动中速度方向是不断转变的,但速度的大小保持不变
2.如图所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点),A、B、C为曲线上的三点,关于铅球在B点的速度方向,说法正确的是()
A.为AB的方向B.为BC的方向
C.为BD的方向D.为BE的方向
3.物体做曲线运动的条件为()
A.物体运动的初速度不为零B.物体所受的合外力为变力
C.物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上
D.物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同—条直线上(第2题)
用心爱心专心2
A.变速运动—定是曲线运动B.曲线运动—定是变速运动
C.速率不变的曲线运动是匀速运动D.曲线运动也可以是速度不变的运动
5.做曲线运动的物体,在其轨迹上某一点的加速度方向()
A.为通过该点的曲线的切线方向B.与物体在这一点时所受的合外力方向垂直
C.与物体在这一点速度方向全都D.与物体在这一点速度方向的夹角肯定不为零
6.下面说法中正确的是()
A.做曲线运动的物体的速度方向必变化B.速度变化的运动必是曲线运动
C.加速度恒定的运动不行能是曲线运动D.加速度变化的运动必定是曲线运动
7.一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内()
A.速度肯定不断转变,加速度也肯定不断转变;B.速度肯定不断转变,加速度可以不变;
C.速度可以不变,加速度肯定不断转变;D.速度可以不变,加速度也可以不变。
8.下列说法中正确的是()
A.物体在恒力作用下不行能做曲线运动B.物体在变力作用下肯定做曲线运动
C.物体在恒力或变力作用下都可能做曲线运动
D.做曲线运动的物体,其速度方向与加速度方向肯定不在同始终线上
9.如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它所受的力方向转变而大小不变(即由F变为-F),在此力作用下物体以后的运动状况,下列说法正确的是()
A.物体不行能沿曲线Ba运动;
B.物体不行能沿曲线Bb运动;
C.物体不行能沿曲线Bc运动;
D.物体可能沿原曲线由B返回A。b10.一个做匀速直线运动的物体,突然受到一个与运动方向不在同始终线上的恒力作用时,物体运动为()
A.连续做直线运动B.肯定做曲线运动
C.可能做直线运动,也可能做曲线运动D.运动的形式不能确定
高中物理教案10
一、学问与技能
1.粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的熟悉过程。
2.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是客观存在的一种特别的形态。
3.理解电场强度的概念及其定义,会依据电场强度的定义进行有关的计算。知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的。
4.能依据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算。
5.知道场强的叠加原理,并能应用这一原理进行简洁的计算。
二、过程与方法
1.经受“探究描述电场强弱的物理量”的过程,获得探究活动的体验。
2.领会通过电荷在电场中所受静电力讨论电场、抱负模型法、比值法、类比法等物理学讨论方法。
三、情感态度与价值观
1.体验探究物理规律的艰辛与喜悦。
2.学习科学家严谨科学的态度。
【教学重点】
1.探究描述电场强弱的物理量。
2.理解电场、电场强度的概念,并会依据电场强度的定义进行有关的计算。
【教学难点】
探究描述电场强弱的物理量。
【教学用具】多媒体课件
【设计思路】
以“电荷间相互作用如何发生”、“如何描述电场的强弱”两大问题为主线绽开,详细操作思路是:
1.同学自学电场,培育同学阅读、吸取信息的力量。
2.通过试验模拟和定量分析的方法探究描述电场强弱的物理量。
3.通过练习巩固加深对电场强度概念的理解,探讨点电荷的电场及场强叠加原理。
【教学设计】
一、复习提问、新课导入(5分钟)
老师:上一节课我们学习了库仑定律,请同学们回忆一下:库仑定律的内容是什么?
同学回答:略
老师:我们不免会产生这样的疑问:
投影展现问题1:真空中?它们之间相隔肯定的距离这种相互作用是如何产生的呢?莫非能够不需介质超越空间?
投影展现“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片(1.2-1)。
老师:这幅图大家不生疏,那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一样,说明白什么?
同学回答:库仑力的大小与距离有关。
老师:其本质缘由又是什么呢?(投影展现问题2)
老师:带着这两个疑问,本节课我们一齐来学习第三节电场强度。(板书课题)
二、新课教学(35分钟)
(一)电场
老师:请同学们带着以下问题自学“电场”内容。
(1)电荷间的相互作用是如何发生的?这一观点是谁提出来的?
(2)请用自己的语言描述一下什么是电场?
(3)电场有什么本事?
同学自学,师板书“一、电场”。
同学回答:(1)略;
老师:法拉第同学们曾记否?
同学(集体)回答:电磁感应现象。
老师:法拉第是英国物理学家、化学家,对事物的本质有着特别敏锐的洞察力,在电学上有着突出的贡献。依据法拉第的观点,我们如何描述电荷A、B之间的作用力。
师生共析。
(2)略;
老师启发引导:场是“物质”──它和分子、原子组成的实物一样具有能量、质量和动量,电视机、收音机信号的放射与接受就是电磁场在空间的传播;“特别”──看不见、摸不着;“存在于电荷四周”并板书。
(电场是)存在于电荷四周的一种特别的物质。
老师:场与实物是物质存在的两种不同形式。
(3)同学回答:对放入其中的电荷有静电力的作用。
(二)科学探究描述电场强弱的方法
老师:下面我们再来探讨其次个问题。
依次投影问题:①相同的小球在不同的位置所受作用力不一样,其本质缘由是什么呢?(对比“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片说明)
同学回答:电场强弱不同。
②那么如何来描述电场的强弱呢?
老师启发:像速度、密度等查找一个物理量来表示。
③如何来讨论电场?
(同学思索)
老师启发引导:电场的本事是对场中的其他电荷具有作用力,这也是电场的最明显、最基本的特征之一。因此在讨论电场的性质时,我们可以从静电力入手。(板书讨论方法)
老师:对于像电场这样,看不见,摸不到,但又客观存在的物质,可以依据它表现出来的性质来讨论它,这是物理学中常用的讨论方法。
老师:还需要什么?
同学回答:电场及放入其中的电荷。
多媒体依次展现,老师简述:①“探究影响电荷间相互作用力的因素”中的摸索电荷;②场源电荷。
师生共析对摸索电荷的要求。
老师:下面请同学们认真观看模拟试验的动画演示,并描述你看到的现象说明白什么。多媒体动画模拟:①不同位置偏角不同;②增加摸索电荷带电量偏角均增加。
同学回答:不同位置受力不同;同一位置摸索电荷带电量增加,受力增大,但不同位置受力大小关系不变。
老师:下面我们再通过表格定量地来看一看:
将表格填完整,并分析、比较表格中的数据有什么特点和规律,看你能否得出如何来描述电场的强弱。多媒体展现表格,同学回答后依次填入:①F1、F2、F3及F1<F2<F3;②2F1、3F1、4F1、nF1等。
表一:(P1位置)
摸索电荷q2q3q4qnq
静电力F12F13F14F1nF1
表二:(P2位置)
摸索电荷q2q3q4qnq
静电力F22F23F24F2nF2
表三:(P3位置)
摸索电荷q2q3q4qnq
静电力F32F33F34F3nF3
(同学思索并沟通争论)
同学回答:
(1)不同的电荷,即使在电场中的同一点,所受静电力也不同,因而不能直接用摸索电荷所受的静电力来表示电场的强弱;
(2)电场中同一点,比值F/q是恒定的,与摸索电荷的电荷量无关;(同一张表格)
(3)在电场中不同位置比值F/q不同。(三张表格比较)
师生共同小结:比值由电荷q在电场中的位置打算,与电荷q的电荷量大小无关,它才是反映电场性质的物理量。
老师:在物理学中我们定义放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度。并板书。
(三)电场强度
1.定义:
老师:以前我们还学过哪些物理量是用比值法来定义的?
同学回答:略。
老师:从它的定义,电场强度的单位是什么?
同学回答:N/C
老师介绍另一种单位并板书。
2.单位:N/C或V/m,1N/C=1V/m
老师结合板画:在电场中不同位置,同种电荷受力方向不同,说明场强是矢量还是标量?
同学(集体)回答:矢量
老师结合板画:电场中同一点放入正电荷和负电荷受力方向不同,如何确定场强的方向呢?
老师:在物理学中作出了这样的规定。(板书)
3.方向:电场中某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。
老师:根据这个规定,假如放入电场中的是负电荷呢?
同学回答:与负电荷在电场中某点所受静电力的方向相反。
投影练习:
练习1(加深对场强的理解,探讨点电荷的场强大小与方向)
点电荷是最简洁的场源电荷。设一个点电荷的电荷量为+Q,与之相距为r的A点放一摸索电荷,所带电荷量为+q。
(1)试用所学的学问推导A点的场强的大小,并确定场强的方向;
(2)若所放摸索电荷为-2q,结果如何?
(3)假如移走所放的摸索电荷呢?
(请两位同学板演前两问后,共同完成第三问)
师生共同归纳总结:
1.点电荷电场的场强大小与方向。(多媒体动画演示方向的确定方法)
2.电场强度是描述电场(力的)性质的物理量,在静电场中,它不随时间转变。电场中某点的场强完全由电场本身打算,与是否放入电荷,放入电荷的电荷量、电性无关!
辨析和的关系,强调的适用条件。
练习2(探讨场强的叠加,巩固对场强的理解及公式的敏捷运用,加强计算力量培育)
如图所示,真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C,它们相距0.1m,A点与两个点电荷的距离r相等,r=0.1m。求:
(1)电场中A点的场强;
(2)在A点放入电量q=-1×10-6C,求它受的电场力。
老师:题中场源电荷不止一个,如何来确定电场中某点的场强?
同学:平行四边形定则
(请两位同学板演)
老师:依据场强的叠加原理对于一个比较大的不能看成点电荷的带电物体产生电场的场强如何确定?
同学思索后回答:无限等分成若干个点电荷。
老师:依据以上方法,同学们设想一下一个半径为R的匀称带电球体(或球壳)外部产生电场的场强,如何求解?
同学思索后回答:等效成电荷量集中于球心的点电荷。
三、小结(多媒体依次投影,并简述)
通过本节课的学习,我们知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是存在于电荷四周的一种特别的物质,它最基本的特征是对放入其中的电荷具有力的作用。正是利用电场的这一特性,我们通过讨论摸索电荷的所受静电力特点,引入了描述电场强弱的物理量──电场强度。电场强度是用比值法定义的,它是矢量,有方向。
电场、电场强度的概念是电学中最重要的概念之一,它的讨论方法和定义方法也是物理学中比较常见的方法。
四、板书设计
一、电场
客观存在的一种特别的物质形态
二、电场强度
1.定义:E=F/q
2.单位:
3.方向:跟正电荷在该点所受静电力的方向相同
三、点电荷的电场
1.推导:
2.大小:
3.方向:
四、电场强度的叠加
五、布置作业
教材P16-171、2、7
思索题:
完成课本P173,比较电场强度E=F/q与重力加速度g=G/m有什么相同点和不同点
六、教学反思
探究描述电场强弱的物理量是本节课的重难点内容之一,应给同学充分的思索时间,并让同学相互沟通争论,老师还可进行适当启发引导。另外,探究时间很难掌握,在内容处理上应做到详略得当,发挥同学的主动性,如对电场及练习题的处理,尽可能由同学完成。
高中物理教案11
课题:碰撞
教学目标:
1、使同学了解碰撞的特点,物体间相互作用时间短,而物体间相互作用力很大。
2、理解弹性碰撞和非弹性碰撞,了解正碰、斜碰及广义碰撞散射的概念。
3、初步学会用动量守恒定律解决一维碰撞问题。
重点:
强性碰撞和非弹性碰撞
难点:
动量守恒定律的应用
教学过程:
1、碰撞的特点:
物体间相互作用时间短,相互作用力很大。
2、弹性碰撞:
碰撞过程中,不仅动量守恒、机械能也守恒,碰撞前后系统动能之和不变
3、非弹性碰撞
碰撞过程中,仅动量守恒、机械能削减,碰撞后系统动能和小于碰撞前系统动能和,若系统结合成一个整体,则机械能损失最大。
4、对心碰撞和非对心碰撞
5、广义碰撞散射
6、例题
例1、在气垫导轨上,一个质量为600g的滑块以15cm/s的速度与另一个质量为400g、速度为10cm/s方向相反的滑块迎面相撞,碰撞后两个滑块并在一起,求碰撞后的滑块的速度大小和方向。
例2、质量为m速度为υ的A球跟质量为3m静止的B球发生正碰。碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此,碰撞后B球的速度允许有不同的值。请你论证:碰撞后B球的速度可能是以下值吗?
(1)0.6υ(2)0.4υ(3)0.2υ。
7、小结:略
8、同学作业P19③⑤
高中物理教案12
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消失明暗条纹的规律。
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,则光也应当能发生干涉
4、相干光源是指:
5、光的干涉现象:
6、光的干涉条件是:
7、杨氏试验证明:
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、提出怀疑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些怀疑,请把它填在下面的表格中
怀疑点怀疑内容
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.精确 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:光的干涉条件及消失明暗条纹的规律
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、在杨氏双缝试验中,假如(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、用红光照耀一条狭缝,用紫光照耀另一条狭缝,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讨论做处杰出贡献的三位科学家。如图所示是讨论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,假如把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S1P1的长度为r1,S2P1的长度为
r2,则r2-r1等于(B)
A、5λB、10λ.C、20λD、40λ
课后练习与提高
1.在双缝干涉试验中,入射光的波长为λ,若双缝处两束光的振动状况恰好相同,在屏上距两缝波程差d1=地方消失明条纹;在屏上距两缝波程差d2=
地方消失暗条纹;若双缝处两束光的振动状况恰好相反,在屏上距两缝波程差d3=地方消失明条纹;在屏上距两缝波程差d4=
地方消失暗条纹。
2.
用白光光源进行双缝试验,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转变.
(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转变.
(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S1S2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.
高中物理教案13
学问目标
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冲突
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。
力量目标
培育同学通过分析日常生活现象提高概括物理规律的力量
情感目标
通过其次类永动机无法制成的讲解,使同学进一步熟悉到人类改造自然时必需遵从自然规律,违反自然规律将一事无成
通过介绍开发新能源的重要性,激励同学仔细学习,提高为人类美妙将来努力学习的觉悟
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:凡是能供应可利用能量的物质和自然过程。
1、常规能源:煤、石油、自然 气等。常规能源的贮存是有限的。
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上升,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剧烈紫外线照耀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,严峻时可转变大气的性质,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始终是发达国家关注的焦点,外交、军事莫不围围着这片从地表上看毫无魅力的区域打转。世界警察(美国)和他的随从们最情愿去管中东的事情:两次海湾战斗、伊拉克战斗等等…说明能量消耗巨大的富国们对石油的伤心程度。
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。地表水的流淌时,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(*由于水的沸点与气压有关,假如建筑一个装置,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,利用简洁、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、牢靠性差,时空分布不匀称。
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,生产过程可以削减(有机物)垃圾的数量。
在农村处处可以看到很多生物质的废弃物,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(传奇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洁的多。由于不需要它产生太高的温度。在大多数状况下,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)。很多电子计算器和其他小型电子仪器现在已经采纳太阳能电池供电,人造卫星和宇宙飞船更是主要依靠太阳能电池来供应电力。
但是阳光在达到地面以前要经过大气的反射、散射和汲取,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肯定限制。
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、爱护储层、爱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。铀的和平用途非常广泛,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进展核电,估量到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14
教学目标
一、学问目标
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、力量目标
1、结合实际例子,理解什么是反冲运动;
2、能结合动量守恒定律对反冲现象做出解释;
3、进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的力量
三、德育目标
1、通过试验,分析得到什么是反冲运动,培育同学擅长从试验中总结规律和热心科学讨论的爱好、勇于探究的品质。
2、通过介绍我国胜利地研制和放射长征系列火箭的事实,结合我国古代对于火箭的创造和我国的现代火箭技术已跨入世界先进先烈,激发同学喜爱社会主义的情感。
教学重点
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。
教学难点
如何应用动量守恒定律分析、解决反冲运动。
教学方法
1、通过观看演示试验,总结归纳得到什么是反冲运动。
2、结合实例运用动量守恒定律解释反冲运动。
教学用具
反冲小车、玻璃棒、气球、酒精、反冲塑料瓶等
课时支配
1课时
教学步骤
导入新课
[演示]拿一个气球,给它充分气,然后松手,观看现象。
[同学描述现象]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。
[老师]在日常生活中,类似于气球这样的运动许多,本节课我们就来讨论这种。
新课教学
(一)反冲运动火箭
1、老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、同学举例:你能举出哪些物体的运动类似于气球所作的运动?
同学: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、同学们概括一下上述运动的特点,老师结合同学的叙述总结得到:
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,系统所受的合外力一般不为零;
但是反冲运动中假如属于内力远大于外力的状况,可以认为反冲运动中系统动量守恒。
(二)同学课堂用自己的装置演示反冲运动。
1、同学做预备:拿出自己的在课下所做的反冲运动演示装置。
2、同学代表介绍试验装置,并演示。
同学甲:
装置:在玻璃板上放一辆小车,小车上用透亮 胶带粘中一块浸有酒精的棉花。
试验做法: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。
同学乙:
装置: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。
同学丙:用可乐瓶做一个水火箭,方法是用一段吸管和透亮 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,另一端拴在凳子腿上,要使线拉直,将瓶的进气阀与打气筒相接,向筒内打气到肯定程度时,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试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、同学阅读课文有关内容。
2、同学回答反冲运动应用和防止的实例。
同学:反冲有广泛的应用:浇灌喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等都是反冲的重要应用。
同学:用枪射击时,要用肩部抵住枪身,这是防止或削减反冲影响的实例。
3、用多媒体展现同学所举例子。
4、要求同学结合多媒体展现的物理情景对几个物理过程中反
冲的应用和防止做出解释说明:
①对于浇灌喷水器,
当水从弯管的喷嘴喷出时,弯管因反冲而旋转,可以自动地转变喷水的方向。
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精确 性,所以用步枪时我们要把枪身抵在肩部,以削减反冲的影响。
老师: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,下边我们一熟悉火箭:
(四)火箭:
1、演示:把一个废旧白炽灯泡敲碎取出里面的一根细玻璃管,往细玻璃管装由火柴刮下的药粉,把细管放在支架上,用火柴或其他方法给细管加热。
现象:当管内的药粉点燃时,生成的燃气从细口快速喷出,细管便向相反方向飞去。老师叙述: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工作过程,同时同学边看边阅读课文。
3、用实物投影仪出示阅读思索题:
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?
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