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文档简介
高中物理教案(集锦15篇)高中物理教案1
一、教学目标
1.物理学问方面:
(1)理解匀速圆周运动是变速运动;
(2)把握匀速圆周运动的线速度、角速度、周期的物理意义及它们间的数量关系;
(3)初步把握向心力概念及计算公式。
2.通过匀速圆周运动、向心力概念的建立过程,培育同学观看力量、抽象概括和归纳推理力量。
3.渗透科学方法的教育。
二、重点、难点分析
向心力概念的建立及计算公式的得出是教学重点,也是难点。通过生活实例及试验加强感知,突破难点。
三、教具
1.转台、小伞;
2.细绳一端系一个小球(同学两人一组);
3.向心力演示器。
四、主要教学过程
(一)引入新课
演示:将一粉笔头分别沿竖直向下、水平方向、斜向上抛出,观看运动轨迹。
复习提问:粉笔头做直线运动、曲线运动的条件是什么?
启发同学回答:速度方向与力的方向在同一条直线上,物体做直线运动;不在同始终线上,做曲线运动。
进一步提问:在曲线运动中,有一种特别的运动形式,物体运动的轨迹是一个圆周或一段圆弧(用单摆演示),称为圆周运动。请同学们列举实例。
(同学举例老师补充)
电扇、风车等转动时,上面各个点运动的轨迹是圆大到宇宙天体如月球绕地球的运动,小到微观世界电子绕原子核的运动,都可看做圆周运动,它是一种常见的运动形式。
提出问题:你在跑400米过弯道时身体为何要向弯道内侧微微倾斜?铁路和高速大路的转弯处以及赛车场的环形车道,为什么路面总是外侧高内侧低?可见,圆周运动学问在实际中是很有用的。
引入:物理中,讨论问题的基本方法是从最简洁的状况开头。
板书:匀速圆周运动
(二)教学过程设计
思索:什么样的圆周运动最简洁?
引导同学回答:物体运动快慢不变。
板书:1.匀速圆周运动
物体在相等的时间里通过的圆弧长相等,如机械钟表针尖的运动。
思索:匀速周圆运动的一个显著特点是具有周期性。用什么物理量可以描述匀速圆周运动的快慢?
(同学自由发言)
板书:2.描述匀速圆周运动快慢的物理量恒量。
当t很短,s很短,即为某一时刻的瞬时速度。线速度其实就是物体做圆周运动的瞬时速度。当物体做匀速圆周运动时,各个时刻线速度大小相同,而方向时刻在转变。那么,线速度方向有何特点呢?
演示:水淋在小伞上,同时摇动转台。观看:水滴沿切线方向飞出。
思索:说明什么?
师生分析:飞出的水滴在离开伞的瞬间,由于惯性要保持原来的速度方向,因而表明白切线方向即为此时刻线速度的方向。
板书:方向:沿着圆周各点的切线方向。如图3。单位:rad/s。
(3)周期:质点沿圆周运动一周所用的时间。如:地球公转周期约365天,钟表秒针周期60s等,周期长,表示运动慢。(角速度、周期可由同学自己说出并看书完成)
板书:(师生共同完成)
思索:物体做匀速圆周运动时,v、ω、T是否转变?(ω、T不变,v大小不变、方向变。)叙述:匀速周周运动是匀速率圆周运动的简称,它是一种变速运动。
提出问题:匀速圆周运动是一种曲线运动,由物体做曲线运动的条件可知,物体必定受到一个与它的速度方向不在同一条直线上的合外力作用,这个合外力的方向有何特点呢?
同学小试验(两人一组):
线的一端系一小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动。小球质量很小(可用橡皮塞等替代),甩动时线速度尽量大,小球重力与拉力相比可忽视,以保证拉线近似在水平方向。
观看并思索:
①小球受力?
②线的拉力方向有何特点?
③一旦线断或松手,结果如何?
(提问同学后板书并图示)
概括:要使物体做匀速圆周运动,必需使物体受到与速度方向垂直而指向圆心的力作用,故名向心力。
板书:3.向心力:物体做匀速圆周运动所需要的力。
提出问题:向心力的大小跟什么因素有关?
高中物理教案2
教学目标
1、知道两列频率相同的波才能发生干涉现象;知道干涉现象的特点。
2、知道现象是特别条件下的叠加现象,知道干涉现象是波特有的现象。
3、通过观看波的独立前进,波的叠加和水现象,熟悉条件及干涉现象的特征。
教学建议
本节重点是对干涉概念的理解和产生稳定干涉条件的应用。学习中要留意两列波的波峰、波峰相遇处是振动最强的地方,波谷、波谷相遇处也是振动最强的地方;而波峰、波谷或波谷、波峰相遇处则是振动最弱的地方。干涉的图样是稳定的,振动加强的地方永久加强,振动减弱的地方永久减弱。
为什么频率不同的两列波相遇,不发生干涉现象?
由于频率不同的两列波相遇,叠加区各点的合振动的振幅,有时是两个振动的振幅之和,有时是两个振动的振幅之差,没有振动总是得到加强或总是减弱的区域,这样的两个波源不能产生稳定的干涉现象,不能形成稳定干涉图样。而是波叠加中的一个特例,即产生稳定的干涉图样.
请老师阅读下表:
项目
备注
概念
频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动始终加强,某些区域的振动始终减弱,并且振动的加强区和减弱区相互间隔的现象是波特有的现象。
产生稳定干涉条件
(1)两列波的频率相同;
(2)振动状况相同.
产生的缘由
波叠加的结果
教学设计
示例教学重点:
波的叠加及发生的条件。教学难点:对稳定的图样的理解。教学方法:试验争论法教学仪器:水槽演示仪,长条橡胶管,计算机多媒体新课引入:问题1:上节课我们讨论了波的衍射现象,什么是波的衍射现象呢?(波绕过障碍物的现象)问题2:发生明显的衍射现象的条件是什么?(障碍物或孔的大小比波长小,或者与波长相差不多)这节课我们讨论现象,假如同时投入两个小石子,形成了两列波,当它们相遇在一起时又会怎样?请同学留意观看演示试验。
一、观看现象:
①在水槽演示仪上有两个振源的条件下,单独使用其中的一个振源,水波按该振源的振动方式向外传播;再单独使用另一个振源,水波按该振源的振动方式向外传播。现象结论:每一个波源都按其自己的方式,在介质中产生振动,并能使介质将这种振动向外传播
②找两个同学拉着一条长绳,让他们同时分别抖动一下绳的端点,则会从两端各产生一个波包向对方传播。当两个波包在中间相遇时,外形发生变化,相遇后又各自传播。(由于这种现象一瞬间完成,同学看不清晰,老师可用计算机多媒体演示)现象结论:波相遇时,发生叠加。以后仍按原来的方式传播,是独立的。
1.波的叠加:在前面的现象的观看的基础上,向同学说明什么是波的叠加。老师板书:两列波相遇时,在波的重叠区域,任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和。
结合图下图解释此结论。
解释时可以这样说:在介质中选一点为讨论对象,在某一时刻,当波源l的振动传播到点时,若恰好是波峰,则引起点向上振动;同时,波源2的振动也传播到了点,若恰好也是波峰,则也会引起点向上振动;这时,点的振动就是两个向上的振动的叠加,点的振动被加强了。(当然,在某一时刻,当波源1的振动传播到点时,若恰好是波谷,则引起户点向下振动;同时,波源2的振动传播到了点时,若恰好也是波谷,则也会引起点向下振动;这时,点的振动就是两个向下的振动的叠加,点的振动还是被加强了。)用以上的分析,说明什么是振动加强的区域。
波源l经过半周期后,传播到P点的振动变为波谷,就会使P点的振动向下,但此时波源2传过来的振动不肯定是波谷(由于两波源的周期可能不同),所以,此时P点的振动可能被减弱,也可能是被加强的。(让同学来说明缘由)
问题:假如盼望P点的振动总能被加强,应有什么条件?假如在介质中有另一质点Q,盼望Q点的振动总能被减弱,应有什么条件?
总结:波源1和波源2的周期应相同。
观看现象:
③水槽中的水。对水波干涉图样的解释中,特殊要强调两列水波的频率是相同的,所以产生了在水面上有些点的振动加强,而另一些点的振动减弱的现象,加强和减弱的点的分布是稳定的。
具体解释教材中给出的插图,如下图所示。在解释和说明中,特殊应强调的几点是:
①此图是某时刻两列波传播的状况;
②两列波的频率(波长)相等;
③当两列波的波峰在某点相遇时,这点的振动位移是正的最大值,过半周期后,这点就是波谷和波谷相遇,则这点的振动位移是负的最大值;
④振动加强的点的振动总是加强的,振动减弱的点的振动总是减弱的。
让同学思索和争论,并在分析的基础上,给出干涉的定义:
(老师板书)频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔,这种现象叫,形成的图样叫做图样。
请同学反复观看水槽中的水,分清哪些区域为振动加强的区域,哪些区域为振动减弱的区域。
最终应关心同学分析清晰:介质中某点的振动加强,是指这个质点以较大的振幅振动;而某点的振动减弱,是指这个质点以较小的振幅振动,这与只有一个波源的振动在介质中传播时,各质点均按此波源的振动方式振动是不同的。
问题:任何两列波进行叠加都可以产生干涉现象吗?(不行以)为什么?(干涉是一种特别的叠加。任何两列波都可以进行叠加,但只有两列频率相同)
总结:干涉是波特有的现象。
二、应用
请同学思索和争论在我们生活中是否遇到过现象,举例说明:
例1、水现象。
例2、声现象。
三、课堂小结
高中物理教案3
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4
一、教学目标
【学问与技能】
1、知道常见的形变,了解物体的弹性;
2、知道弹力产生的条件;
3、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。
【过程与方法】
通过探究弹力的存在,能提高在实际问题中确定弹力方向的力量,体会假设推理法解决问题的奇妙。
【情感态度与价值观】
观看和了解形变的好玩现象,感受自然界的神秘,感受学习物理的乐趣,建立把物理学习与生活实践结合起来的习惯。
二、教学重难点
【重点】
弹力产生的条件及弹力方向的判定
【难点】
接触的物体是否发生形变及弹力方向的确定
三、教学过程
环节一:导入新课
教学一开头前,给每个同学小组分发弹簧和尺子,让每个小组试着把玩这些物件,如用力拉或压弹簧,用力弯动尺子等。在操作过程中思索被拉或压的弹簧,弯动的尺子的有什么共同点是什么?大家可否试着举诞生活中其他的一些诸如这个弹簧和尺子的例子?
物体的外形都发生了转变。由此引入物体的形态发生了变化是源于物体都受到了力的作用,这种力就是今日要学习的弹力。
环节二:新课讲授
(一)弹性形变和弹力
概念:物体在力的作用下外形或体积的转变叫做形变。
提问:刚才举的那些例子都很简单观看到,假如一本书放在桌面上,书和桌面发生形变了没有?
同学会产生怀疑分歧,但老师此时可以不用详解,而是做现场演示试验1,让同学观看用手挤压时XX形变(双手握住注满红墨水的烧瓶,用力挤压底部。上插玻璃管中的红墨水液面上升。)
为了让同学有更直观深刻的印象,也会用视频播放演示试验2:桌面微小形变的激光演示(在一个大桌上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最终射在刻度尺上形成一个光点。用力压桌面,观看刻度尺上光点位置的变化。)
同学观看后思索:通过上面的试验,我们观看到什么样的试验现象?我们用了什么样的方法?那书放在桌面上,书和桌面发生形变了没有?
分析得出:通过微观放大的方法观看,我们发觉原来不简单观看的瓶子和桌面也发生了形变。
归纳:由此我们可以想到一切物体都可以发生形变,形变分为许多种类,有些物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变。
提问:发生弹性形变的物体是不是在全部的状况下都可以恢复原状呢?请举例说明?
同学能举出有时弹簧拉得过长就恢复不了原状。指出:假如形变过大,超过肯定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原来的外形,这个限度叫做弹性限度。
依据前面的铺垫,总结弹力的概念:发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。例举蹦床的例子说明。
(二)几种弹力的方向
老师在黑板上画出书与桌面之间的相互作用力,与同学一起分析之间的相互作用关系,指出书对桌面的压力和桌面对书的支持力都是弹力。
举出实例:给出吊灯图片,做出分析。以灯为讨论受力对象,链子指向链子收缩的方向吊住吊灯,链子发生形变。链子被拉长,就要企图恢复形变。这里施力物体——链子,受力物体——灯。这时候链子对灯的拉力的方向是——竖直向上,指向链子收缩的方向。
做出总结:弹力方向——施力物体形变恢复的方向;与施力物体形变方向相反。压力和支持力的方向总是垂直于接触面指向受力物体,绳的拉力总是沿着绳子指向绳收缩的方向。
环节三:巩固提高
给出如下三个图片,要求同学画出弹力的示意图。
归纳总结:
三种接触状况下弹力的方向:
(1)面面接触,垂直于接触面指向被支持的物体
(2)点面接触,垂直于接触面指向被支持的物体
(3)点点接触,垂直于接触点的切面指向被支持物体。
环节四:小结作业
小结:师生归纳弹力的相关学问点。
作业:预习后面胡克定律,了解弹力大小的特点。
四、板书设计
五、教学反思
高中物理教案5
教学目标:
1、理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱:变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场。了解变化的电场和磁场相互联系形成同一的电磁场。
2、了解电磁场在空间传播形成电磁波。
3、了解麦克斯韦电磁场理论以及赫兹试验在物理学进展中的贡献。体会两位科学家讨论物理问题的思想方法。
教学过程:
一、宏大的预言
说明:法拉第发觉电磁感应现象那年,麦克斯韦在苏格兰爱丁堡四周诞生,从小就表现出了惊人的数学和物理天赋,他从小喜爱科学,喜爱思索,1854年从剑桥高校毕业后,细心研读了法拉第的著作,法拉第关于“场”和“力线”的思想深深吸引了麦克斯韦,但麦克斯韦也发觉了法拉第定性描述的弱点,那就是不能定量的描述电场和磁场的关系。因此,这位初出茅庐的科学家打算用他的数学才能来弥补。1860年初秋,麦克斯韦特意去访问法拉第,两人虽然在年龄上相差四十岁,在性情、爱好、特长方面也迥然各异,可是对物质世界的看法却产生了共鸣。法拉第鼓舞麦克斯韦:“你不应停留在数学解释我的观点”,而应当突破它。
说明:麦克斯韦学习了库仑、安培、奥斯特、法拉第、亨利的讨论成果,结合了自己的制造性工作,最终建立了经典电磁场理论。
说明:法拉第电磁感应定律告知我们:闭合线圈中的磁通量发生变化就能产生感应电流,我们知道电荷的定向移动形成电流,为什么会产生感应电流呢?肯定是有了感应电场,因此,麦克斯韦认为,这个法拉第电磁感应的实质是变化的磁场产生电场,电路中的电荷就在这个电场的作用下做定向移动,产生了感应电流。即使变化的磁场四周没有闭合电路,同样要产生电场。变化的磁场产生电场,这是一个普遍规律
说明:自然规律存在着对称性与和谐性,例如有作用力就有反作用力。既然变化的磁场能够产生电场,那么变化的电场能否产生磁场呢?麦克斯韦大胆地假设,变化的电场能够产生磁场。
问:什么现象能够说明变化的电场能够产生磁场?(例如通电螺线管中的电流发生变化,那么螺线管内部的磁场要发生变化)
说明:依据这两个基本论点,麦克斯韦推断:假如在空间在空间某区域中有不匀称变化的电场,那么这个变化的电场能够引起变化的磁场,这个变化的磁场又引起新的变化的电场这样变化的电场引起变化的磁场,变化的磁场又引起变化的电场,变化的电场和磁场交替产生,由近及远传播就形成了电磁波。
二、电磁波
问:在机械波的横波中,质点的振动方向和波的传播方向之间有何关系?(两者垂直)
说明:依据麦克斯韦的理论,电磁波中的电场强度和磁感应强度相互垂直,而且两者均与电磁波的传播方向垂直,电磁波是横波。
问:电磁波以多大的速度传播呢?(以光速C传播)
问:在机械波中是位移随时间做周期性变化,在电磁波中是什么随时间做周期性变化呢?(电场强度E和磁感应强度B)
三、赫兹的电火花
说明:德国科学家赫兹证明白麦克斯韦关于电磁场的理论
板书设计
一、宏大的预言
1、变化的磁场产生电场
变化的电场产生磁场
2、变化的电场和磁场交替产生,由近及远传播形成电磁波
二、电磁波
1、电磁波是横波,E和B相互垂直,而且两者均与电磁波的传播方向垂直÷
2、电磁波以光速C传播)
3、电磁波中电场强度E和磁感应强度B随时间做周期性变化
三、赫兹的电火花
赫兹证明白麦克斯韦关于电磁场的理论
高中物理教案6
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7
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8
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9
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10
【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11
【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12
教学目标
学问目标
1、熟悉匀速圆周运动的概念.
2、理解线速度、角速度和周期的概念,把握这几个物理量之间的关系并会进行计算.
力量目标
培育同学建立模型的力量及分析综合力量.
情感目标
激发同学学习爱好,培育同学乐观参加的意识.
教材分析
教材首先明确要讨论圆周运动中的最简洁的状况,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,最终推导出线速度、角速度、周期间的关系,中间有一个思索与争论做为铺垫.
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,让同学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,可以依据匀速圆周运动的概念(结合课件)引导同学熟悉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.同时应向同学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,应向同学说明这两个概念是依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肯定的圆心角相对应,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.又依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.叙述角速度的概念时,不要求向同学强调角速度的矢量性.在叙述概念的同时,要让同学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:结合课件引导同学熟悉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,并引导同学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)让同学举一些物体做圆周运动的实例.
(二)展现课件1、齿轮传动装置
课件2、皮带传动装置
为引入概念供应感性熟悉,引起思索和争论
(三)展现课件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)重新展现课件
1、齿轮传动装置.让同学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
圆周运动是一种特别的曲线运动,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,且很多物理量(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、和同学的学困点。老师如何依据自己的同学把握教材的难易,设计好教案,对顺当完成好本单元教学就显得特别重要。
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准确的,其一是简单给同学产生误导,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。鲁科版在本学问点教材处理比较好,先通过细绳栓一小球在光滑水平面做圆周运动的演示试验,分析其受力,得出:做圆周运动的物体肯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,同学简单接受,且给等效力留了拓展空间,老师在后面的教学中,再通过圆周运动的实例引导同学渐渐认知向心力。在新课教学中,对有些简单问题应循序渐进,不行一步到位。人教版教材是先学习向心加速度,依据牛顿其次定律,这个加速度肯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,同学不简单接受。
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,规律性强,同学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,大部分同学感到学习困难,从课堂效果上看并不好,因此本教学方案相宜优秀同学。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,那么它必定存在一个由向心力产生的加速度,这个加速度叫向心加速,方向与向心力方向全都,始终指向圆心,然后直接给出向心加速度的数学表达式,省去了简单的数学推导,使教学难度大大降低,从课堂教学效果看:同学感觉简单接受,师生互动较为活跃。
高中物理教案13
一、教学任务分析
匀速圆周运动是继直线运动后学习的第一个曲线运动,是对如何描述和讨论比直线运动简单的运动的拓展,是力与运动关系学问的进一步延长,也是以后学习其他更简单曲线运动(平抛运动、单摆的简谐振动等)的基础。
学习匀速圆周运动需要以匀速直线运动、牛顿运动定律等学问为基础。
从观看生活与试验中的现象入手,使同学知道物体做曲线运动的条件,归纳熟悉到匀速圆周运动是最基本、最简洁的圆周运动,体会建立抱负模型的科学讨论方法。
通过设置情境,使同学感受圆周运动快慢不同的状况,熟悉到需要引入描述圆周运动快慢的物理量,再通过与匀速直线运动的类比和多媒体动画的帮助,学习线速度与角速度的概念。
通过小组争论、试验探究、相互沟通等方式,创设平台,让同学依据本节课所学的学问,对几个实际问题进行争论分析,调动同学学习的情感,学会合作与沟通,养成严谨务实的科学品质。
通过生活实例,熟悉圆周运动在生活中是普遍存在的,学习和讨论圆周运动是特别必要和非常重要的,激发学习热忱和爱好。
二、教学目标
1、学问与技能
(1)知道物体做曲线运动的条件。
(2)知道圆周运动;理解匀速圆周运动。
(3)理解线速度和角速度。
(4)会在实际问题中计算线速度和角速度的大小并推断线速度的方向。
2、过程与方法
(1)通过对匀速圆周运动概念的形成过程,熟悉建立抱负模型的物理方法。
(2)通过学习匀速圆周运动的定义和线速度、角速度的定义,熟悉类比方法的运用。
3、态度、情感与价值观
(1)从生活实例熟悉圆周运动的普遍性和讨论圆周运动的必要性,激发学习爱好和求知欲。
(2)通过共同探讨、相互沟通的学习过程,懂得合作、沟通对于学习的重要作用,在活动中乐于与人合作,敬重同学的见解,擅长与人沟通。
三、教学重点难点
重点:
(1)匀速圆周运动概念。
(2)用线速度、角速度描述圆周运动的快慢。
难点:理解线速度方向是圆弧上各点的切线方向。
四、教学资源
1、器材:壁挂式钟,回力玩具小车,边缘带孔的旋转圆盘,玻璃板,建筑用黄沙,乒乓球,斜面,刻度尺,带有细绳连接的小球。
2、课件:flash课件——演示同样时间内,两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动;——演示同样时间内,两个运动半径所转过角度不同的匀速圆周运动。
3、录像:三环过山车运动过程。
五、教学设计思路
本设计包括物体做曲线运动的条件、匀速圆周运动、线速度与角速度三部分内容。
本设计的基本思路是:以录像和试验为基础,通过分析得出物体做曲线运动的条件;通过观看对比归纳出匀速圆周的特征;以情景激疑熟悉对匀速圆周运动快慢的不同描述,引入线速度与角速度概念;通过争论、释疑、活动、沟通等方式,巩固所学学问,运用所学学问解决实际问题。
本设计要突出的重点是:匀速圆周运动概念和线速度、角速度概念。方法是:通过对钟表指针和过山车两类圆周运动的观看对比,归纳出匀速圆周运动的特征;设置地月对话的情景,引入对匀速圆周运动快慢的描述;再通过多媒体动画帮助,并与匀速直线运动进行类比得出匀速圆周运动的概念和线速度、角速度的概念。
本设计要突破的难点是:线速度的方向。方法是:通过观看做圆周运动的小球沿切线飞出,以及由旋转转盘边缘飞出的红墨水在纸上的径迹分布这两个演示试验,直观显示得出。
本设计强调以视频、试验、动画为线索,注意刺激同学的感官,强调同学的体验和感受,化抽象思维为形象思维,概念和规律的教学体现“建模”、“类比”等物理方法,同学的活动以争论、沟通、试验探究为主,涉及的问题联系生活实际,贴近同学生活,强调对学习价值和意义的感悟。
完成本设计的内容约需2课时。
六、教学流程
1、教学流程图
2、流程图说明
情境I录像,演示,设问1
播放录像:三环过山车,让同学看到物体的运动有直线和曲线。
演示:让同学向正在做直线运动的乒乓球用力吹气,体验球在什么状况下将做曲线运动。
设问1:物体在什么状况下将做曲线运动?
情境II观看、对比,设问2
观看、对比钟表指针和过山车这两类圆周运动。
设问2:以上两类圆周运动有什么不同?钟表指针所做的圆周运动有什么共同特征?建立匀速圆周运动的概念。
情境III演示,动画
情景:月、地快慢之争。
多媒体动画:演示同样时间内两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动,比较得出线速度表
表达式。
演示1:用细绳捆着小球在水平面内做圆周运动,突然松开绳的一端,看到小球沿着圆弧切线方向运动。
演示2:通过实物投影演示旋转的转盘边缘飞出的红墨水在纸上的径迹分布,显示线速度的方向。
情景:变换教室内电风扇的变速档,看到圆周运动转动快慢的不怜悯况,引入角速度概念。
多媒体动画:演示同样时间内两个运动半径所转过角度不同的匀速圆周运动,比较得出角速度表达式。
活动争论、试验、沟通、小结。
识别:请同学们说说生活中有哪些圆周运动可以看作是匀速圆周运动。了解同学对匀速圆周运动的理解以及是否具有建模力量。
观看分析:磁带、涂改修正带、自行车链条等传动设备中,两轮轴边缘各点的线速度有何关系。了解对线速度概念的理解状况。
算一算:计算壁挂钟的时针、分针、秒针针尖的线速度大小和它们角速度的倍数关系。了解能否通过实际测量猎取有用数据,敏捷运用线速度的公式和角速度公式解决实际问题。
小试验:供应回力玩具小车,玻璃板,建筑用黄沙,通过对试验的观看说明汽车车轮的挡泥板应安装在什么位置合适,了解对线速度方向的把握状况。
释疑:评判地球与月亮之争。
小结:幻灯片小结。
3、教学主要环节本设计可分为四个主要的教学环节:
第一环节,通过播放录像和演示,归纳物体做曲线运动的条件。
其次环节,通过观看对比,建立抱负模型,归纳匀速圆周运动特征,类比匀速直线运动得出匀速圆周运动概念。
第三环节,以情景激疑引入用线速度、角速度描述圆周运动,借助多媒体动画,类比匀速直线运动得出线速度、角速度定义和公式。
第四环节,以同学活动为中心,针对几个实际问题开展争论、探究、沟通,深化对本节课学问的理解和应用。
七、教案示例
第一环节物体做曲线运动的条件
[创设情景]播放录像:森林公园三环过山车的运动。
[提出问题]1、请同学们说说过山车都做了哪些不同性质的运动?(匀速直线运动、匀加速直线运动、匀减速直线运动、曲线运动、圆周运动等)
2、什么条件下物体将做曲线运动?
[演示]让乒乓球从斜面上滚下到达水平桌面上做直线运动,请一个同学向着与球运动不全都的方向用力吹球,观看球的运动轨迹有何变化?
[结论]当物体受到的合力与速度方向不在一条直线上时,物体就做曲线运动。
[引言]运动轨迹是圆的曲线运动叫做圆周运动,下面我们就从圆周运动开头学习如何对曲线运动进行讨论。
其次环节匀速圆周运动的概念
[观看争论]钟表的时针、分针、秒针的圆周运动有什么共同的特征?它们与过山车的圆周运动有什么不同?
(钟表的时针、分针、秒针的圆周运动,它们的共同特征是匀速转动的,而过山车的圆周运动列车的速度大小是不断变化的)
[提出问题]怎样给匀速圆周运动下定义呢?(引导同学类比匀速直线运动定义匀速圆周运动)
[结论]质点在任何相同时间内,所通过的弧长都相等的圆周运动叫做匀速圆周运动。
匀速圆周运动是最基本最简洁的圆周运动,它是一种抱负化的物理模型。
[引言]我们如何对圆周运动进行讨论呢?
第三环节线速度、角速度概念
[创设情景]地、月快慢之争
地球:我绕太阳运动1秒走29.79千米,你绕我1秒才走1.02千米,你太慢了!
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