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文档简介
本文格式为Word版,下载可任意编辑——2023年物理教案(5篇)作为一名专为他人授业解惑的人民教师,就有可能用到教案,编写教案助于积累教学经验,不断提高教学质量。既然教案这么重要,那终究该怎么写一篇优质的教案呢?下面是我带来的优秀教案范文,希望大家能够喜欢!
物理教案篇一
教学目标知识目标
1、知道电压表的用途和表示符号;
2、把握电压表的量程、刻度方法、连接方法及调“零〞方法.能力目标
1、培养学生的观测能力;
2、会正确使用电压表并能正确地读出电压表的示数.情感目标
培养学生热爱仪器、认真细心、实事求是的科学态度.教学建议教材分析
本节主要内容为两部分:一是电压表的读数,二是电压表的使用.这些知识均需要通过观测和试验获得,因此必需利用实物或挂图进行教学,注意培养学生的观测能力和重视实践的良好习惯.教材介绍了四种外形不同的电压表,目的是让学生了解形状各不一致、测量范围各不一致,然后要向学生说明我们物理试验室用的电压表示要求熟练把握的.在实际测量电压中,要选用电压表的量程.选用电压表量程时,首先要知道刻度盘上每个大格和每个小格所代表的电压值,对于有两个量程的电压表要分清它们对应的刻度线所表示的电压值.这一点是学生简单错的,要通过反复练习是学生把握.电压表的使用是本节的重点,首先是根据实际需要量程正确地接入电路,其次是根据选用的量程正确记录测量数据.这部分内容教学,教师要先做好示范,然后让学生反复练习.教法建议
1.首先要从生活实际中提出问题,引起学生思考,在学生需求状态下引入课题.例如:你家中的用电器,如收音机、电子钟、电风扇等,它们的工作电压各不一致.你知道它们的电压是怎样得到的吗?用什么仪表?怎样测量?2.接下来介绍教材图6-
5、6-7形状不同、量程不同的各式电压表.(可以根据自己学校实际状况酌情处理).3.着重介绍物理试验室现有的学生用的电压表的量程和读数.对于选用的电压表的量程,要知道刻度盘上每个大格和每个小格所表示的电压值.着重练习有两个量程的电压表读数.读数是一件认真细心做的事.要仿照教材上图6-6的电压表表头,做一个较大的刻度盘供学生练读.在学生已使用过电流表的基础上,可以介绍电压表调零知识.当指针在电路未接通时不指在零位置,需用螺丝到调理中间旋钮,直至调到指针指在零位置为止.若无法调到零位置时,读数要计入这个差值.4.电压表的使用,可以按课文顺序,对每一条使用电压表的规则,先画图说明,接着进行操作演示,并要求学生认真观测.准备演示试验时,要注意如下两方面:(1)增大观测对象的能见度和明了度.如用大型电表,利用幻灯放大,布线分开适当距离等,利用活动指针练习读数.(2)提高仪器放置的位置,尽可能使每给学生都能看到.建议自制一些试教板,将部件安放在试教板上,竖直地挂起来,边讲边操作.最终将电压表的使用根电流表的使用进行对比,做出小结.它们的共同点是:①都要选择量程;②都要在弄清最小刻度值后再度数;③都要使电流从正接线柱流进,从负接线柱流出.它们的不同点是,:①电流表是串联在被测电路中,电压表要与被测电路并联;②电流表的两个接线柱不允许直接接到电源的两个极上,而电压表在被测量范围内,可以这样连接.使用多个量程的电压表测量电压时,假使不能预先估计被测电压的大小,应先用哪个量程试触,为什么要这样做?这是实际生活中常遇到的问题,组织学生探讨课深化使用电压表的知识.试触方法是学生应当学会的,教师要根据学生状况对电压表的试触做一次示范.告诉学生,试触时宜用单根导线从侧面试触,这样可在看到指针偏转超出最大刻度时马上移开导线.教学设计方案教学单元分析本节教学重点是电压表的使用,电压表的使用包括电压表的读数和电压表的连接.在电压表连接时,首先要选择量程,其次是把电压表并联在被测电路中,让电流从正接线柱流入,从负接线柱流出.本节的难点是根据电压表不同的量程去读数.应当通过反复练习让学生把握.教学过程分析1.通过比较电流表和电压表,加深对电压表的印象,培养学生的观测能力.在前面学完电流表使用的基础上,学习电压表有类似之处.因此在教学时,首先提出测电压的必要,其次指出测电压的仪表叫电压表.在介绍了电压表之后,要把电压表与学过的电流表进行比较.可以让学生进行观测比较,方法是每两个学生位一组,课桌上摆放一块电流表和一块电压表,看一看表头的标记有什么区别?表盘的标度有什么区别?表盘的接线柱标记有什么区别?2.介绍与量程对应的表头读数.在使用电压表测电压前,要先估计被测电压值,再确定量程.确定量程后,介绍读数方法.照上图做表头试教板,移动指针练习读数.3.教师示范连接电压表,侧小灯泡两端电压.在连接教材图6-8电路用电压表测灯泡两端电压过程中,向学生介绍电压表的使用规则(教材中的三条).4.教师可以组织学生练习连接电压表测小灯泡两端电压.在试验室每两个学生为一组进行练习.板书设计:探究活动电压表的种类、原理、构造.学生小组
制订分类课题:1种类2原理3构造制订查阅和查找方式:
物理教案-电压表
物理教案篇二
初三物理教案
§13——2液体压强
李润莲
一、教材分析:
压强知识是继密度知识后深入学习的相关内容,也是学习浮力的一个铺垫,本节内容是在了解固体压强以后再学习液体压强的知识,并通过本节内容的学习,让学生了解液体压强的特点,了解液体压强在生活中的应用,会解释一些简单的相关现象。本节内容比较抽象,感性知识较小,解答问题时学生需要一定的分析能力和语言表达能力,教学中注意加强试验教学,多引入例子,从而让学生获得较多的感性认识,为理解进一步学习抽象的核心部分打好基础。
二、教学目标:
δ知识与技能
了解液体内部都有压强,液体内部各个方向的压强,了解液体压强大小跟什么因素有关,认识液体压强的实际应用如连通器。
δ过程与方法
通过试验的操作,了解液体内部压强的特点,培养初步的观测、分析和归纳能力。
δ情感态度与价值观
观测现象和试验探究过程中培养学生科学态度,提高把科学知识应用于社会生活的意识。
三、教学重点、难点
重点:液体压强的特点。
难点:应用液体压强知识解释实际现象。
四、教学方法:
分组共享教学法(分九组进行探究)
五、教学准备:
连通器一个、u形压强计、水、圆筒水槽一个、橡皮膜和胶管、投影片
六、教学过程:
引入:分九组试验,看投影片、看看想想议议。教师提出问题:潜水艇的铜板为什么造得这么厚?
(一)分组共享活动1:
每个小组都分发一只自制的可乐瓶,底部和侧壁用橡皮膜封好,把可乐瓶加满水,各组各自分析和探讨,教师让学生归纳结论:液体对容器底部和侧壁都有压强。
(二)分组共享活动2:
认识压强计
教师口述,液体对容器壁和底部都有压强,那么,液体内部有无压强?我们可用u形液体压强计测出。用手压橡皮膜,让学生观测u形管液柱的高度差,让学生知道,假使对橡皮膜有压强,u形管就会有高度差,对橡皮膜的压强越大,高度差越大,让各组学生自己操作两次,用手压橡皮膜感受一下。
(三)分组共享活动3:
a、认识液体内部存在压强,试验时先把探头置于空气中,记录好高度差,再把探头沉没在液体中,观测u形管两边示数变化状况。
b、认识液体内部在同一深度上各个方向压强关系。提醒学生,怎样可以固定深度不变(把连杆固定在容器壁上),让学生自己设法改变探头的方向,记录方向和数据。
c、认识液体内部压强跟深度关系,让学生自己改变深度两次测出三个不同高度差的值。
d、认识液体内部压强跟密度的关系。教师提问,要研究液体压强跟密度的关系,必需要哪些条件一定?让学生探讨后在操作,(加食盐和调理深度,再让学生重复以上试验记录各方向的高度差)
(四)组共享活动4:
(1)学生对上述四组试验分析归纳结论:分组探讨,看哪组归纳得最确凿。
(2)论方才所用的探究方法是什么方法(控制度量法)
(五)分组共享活动5:
认识连通器。让学生自己对连通器加水,并把连通器左右不平摆放,观测各容器的水位,学生分组归纳结论(当水静止时,各容器的水面相平)。让学生分组探讨,连通器结构有何特点?(上端开口下端连通)分组探讨,让学生举例子,并探讨船闸的原理。
(六)分组共享活动6:
探讨书本上的潜艇外钢壳为何这么厚,为什么堤坝造得上窄下宽?
七、板书设计:
§13——2液体压强
一、认识液体对容器底部的压强
二、认识u形压强计
三、归纳结论:
ⅰ液体内部的各个方向都有压强。
ⅱ同一深度,液体各个方向压强相等。
ⅲ液体压强随深度的增加而增大。
ⅳ密度越大,压强越大。
四、液体压强跟深度和密度有关(控制度量法)
五、连通器
当同种液体静止时,各容器的液体相平,应用例子有:
八、作业布置:详见《课程探究》本节内容
物理教案篇三
其次章恒定电流
其次节电动势——赵明维
一.教学目标
1.知道电源是将其他形式的能转化成为电能的装置。
2.了解电路中(电源外部和内部)自由电荷定向移动过程中,静电力和非静电力做功与能量转化的关系。
3.了解电源电动势的基本含义,知道它的定义式。4.理解电源内电阻。二.过程与方法
通过类比的方法使学生加深对电源及电动势概念的理解。三.情感态度与价值观
了解生活中电池,感受现代科技的不断进步四.教学重点与难点:
重点:1.电动势的的概念
2.对电动势概念的应用
难点:1.对电源内部非静电力做功的理解
2.电池内部能量的转化五.教学方法:
试验,多媒体六.课时安排:一课时七.教学过程一.引入新课
教师:引导学生回想上节课学习的“电源〞的概念。
在教材图2.1-2中电源的作用是什么?
学生思考,选出代表回复:电源能够不断地将电子从a搬运到b,从而使a、b之间保持一定的电势差;电源能够使电路中保持持续电流。教师:电源p在把电子从a搬运到b的过程中,电子的电势能如何变化?从另一个角度看,电源又发挥了怎样的作用?学生思考,选出代表回复:电子的电势能增加了。电源为电路提供了电能。
教师:自然界中的能量是守恒的,电源为电路提供了电能,必然会有其他形式的能量减少,从能量转化和守恒的角度,你认为电源是个怎样的装置呢?
学生思考,选出代表回复:电源是把其他形式能转化为电能的装置。
过度:电源又是如何把其他形式能转化为电能的呢?不同的电源把其他形式的能转化为电能的才干一样吗?这个才干用什么来描述呢?
(二)新课教学
1、电源
教师:(投影)教材图2.2-1(如下图)
教师:(1)用导线将电源连成最简单的电路,电路由哪几部分组成?(2)导线中的电场是什么电场?电流是怎样形成的?特点如何?为什么?
学生思考,选出代表回复:(1)电路由两部分组成,电源外部能看得见的部分,称为外电路;电源内部看不见的部分,称为内电路。(2)导线中的电场是恒定电场。导线中的自由电子在电场力的作用下从电源正极向负极定向运动,形成电流。
教师:自由电子在导线中定向运动,电场力做什么功?电子的电势能如何变化?学生:正功;减少。
教师总结:大家说的对,概括地说,在电源外部,电场力对自由电子做正功,是电能转化为其他形式能,这个过程中消耗了电能。这些电能又是哪里来的呢?
学生:电源把其他形式能转化为电能。
教师:根据前面的分析,大家探讨一下,电源是如何把其他形式能转化为电能的呢?学生思考,分组探讨,选出代表回复。
学生代表回复:在电源内部也存在电场,电场方向也是从正极指向负极。根据电荷守恒定律,电源必需把自由电子不断地从正极搬运到负极,自由电子必需战胜电场力做功,这就需要有“非静电力〞作用于电子。这个“非静电力〞是电源提供的。也就是说,电源通过非静电力做功,使电荷的电势能增加了。
教师点评、总结,引导学生建立起电源的概念:
电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置.教师:举出干电池、手摇发电机的例子。提出问题:干电池、手摇发电机都可以做电源,这些电源中的非静电力一致吗?所起的作用一致吗?谈谈你的看法。
学生思考,分组探讨,选出代表回复。干电池中的非静电力是化学作用,手摇发电机的非静电力是电磁作用,前者把化学能转化为电能,后者把机械能转化为电能。非静电力虽然不同,但从能量转化的角度看,他们所起的作用是一致的,都是把其他形式能转化为电能。
点评:再次加深学生对概念的理解。
教师:电源有好多种,他们在把其他形式能转化为电能的才干一致吗?举例说明。
学生举例:手电筒、家用照明电灯、汽车上的照明电灯等,亮度不同。
教师:在物理学上,该如何描述电源的这种才干呢?(承上启下,过渡到下一问题)
2、电动势
教师:引导学生从静电力对电荷做功,电荷电势能增加的角度建立起电动势的概念。思考问题:是不是静电力对电荷做的功越多,静电力做功的才干越大?该如何描述静电力做功的才干?学生思考,分组探讨,选出代表回复。静电力对电荷做功的多少与电荷的数量有关,不能用做功多少来反映做功的才干。静电力把一致数量的电荷从电源的一个极搬运到另一极,做功越多,电荷获得的电势能就越多,可以用静电力做功与电荷量的比值来反映静电力做功的才干。
教师:电动势也是用比值定义的物理量,请把电动势的定义完整地说出来。并写出电动势的定义式。说明给物理量符号的意义和单位。学生思考,得出电动势的定义,并写出电动势的定义式。.
电动势(1)定义:在电源内部,非静电力所做的功w与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。
(2)定义式:e=w/q(3)单位:伏(v)
(4)物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的才干大小。电动势越大,电路中每通过1c电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。:①电动势的大小由电源中非静电力的特性(电源本身)决定,跟电源的体积、外电路无关。②电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压。③电动势在数值上等于非静电力把1c电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
3.内阻
电源内部也是由导体组成的,也有电阻,这个电阻就叫做电源的内阻。
板书设计
一.非静电力
在电源内部将正电荷从负极移到正极的作用力。
电源是通过非静电力做工将其他形式的能转化为电能的装置。二.电动势
1.定义:电源内部非静电力将正电荷从负极移到正极所做的功与电荷量的比值。2.定义式:e=w/q3.单位:伏特(v)
4.物理意义:电动势是表征电源特性的物理量,描述电源内
部将其他形式的能转化为电能的才干的大小。e=1v等于移动1c的电荷非静电力做的功为1j.三.内阻
电源内部也是由导体组成,也有电阻,这个电阻就叫做电源的内阻。
物理教案篇四
写一份优秀教案是设计者教育思想、聪慧、动机、经验、特性和教学艺术性的综合表达。下面是我为大家搜集整理出来的有关于高二物理教案范文,希望可以帮助到大家!
《库仑定律》
人教版《普通高中课程标准试验教科书物理(选修3—1)》第一章其次节《库仑定律》
1学时
知识与技能:
1、知道点电荷的概念,理解并把握库仑定律的含义及其表达式;
2、会用库仑定律进行有关的计算;
3、知道库仑扭称的原理。
过程与方法:
1、通过学习库仑定律得出的过程,体验从猜想到验证、从定性到定量的科学探究过程,学会通过间接手段测量微小力的方法;
2、通过探究活动培养学生观测现象、分析结果及结合数学知识解决物理问题的研究方法。
情感、态度和价值观:
1、通过对点电荷的研究,让学生感受物理学研究中建立理想模型的重要意义;
2、通过静电力和万有引力的类比,让学生体会到自然规律有其统一性和多样性。
1、建立库仑定律的过程;
2、库仑定律的应用。
库仑定律的试验验证过程。
试验探究法、交流探讨法。
引入新课同学们,通过前面的学习,我们知道“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引〞,这让我们对电荷间作用力的方向有了一定的认识。我们把电荷间的作用力叫做静电力,那么静电力的大小满足什么规律呢?让我们一起进入本章其次节《库仑定律》的学习。
库仑定律的发现
活动一:思考与猜想
同学们,电荷间的作用力是通过带电体间的相互作用来表现的,因此,我们应当研究带电体间的相互作用。可是,生活中带电体的大小和形状是多种多样的,这就给我们寻觅静电力的规律带来了麻烦。
早在300多年以前,宏伟的牛顿在研究万有引力的同时,就曾对带电纸片的运动进行研究,可是由于带电纸片太不规则,牛顿对静电力的研究并未成功。
(问题1)大家对研究对象的选择有什么好的建议吗?
在静电学的研究中,我们经常使用的带电体是球体。
(问题2)带电体间的作用力(静电力)的大小与哪些因素有关呢?
请学生根据自己的生活经验大胆猜想。
定性探究电荷间的作用力与影响因素的关系
试验说明:电荷间的作用力f随电荷量q的增大而增大;随距离r的增大而减小。
(提醒)我们的研究到这里是否可以终止了?为什么?
这只是定性研究,应当进一步深入得到更确凿的定量关系。
(问题3)静电力f与r,q之间可能存在什么样的定量关系?
你觉得哪种可能更大?为什么?(引导学生与万有引力类比)
活动二:设计与验证
试验方法
(问题4)研究f与r、q的定量关系应当采用什么方法?
控制变量法——(1)保持q不变,验证f与r2的反比关系;
(2)保持r不变,验证f与q的正比关系。
试验可行性探讨、困难一:f的测量(在这里f是一个很小的力,不能用弹簧测力计直接测量,你有什么方法可以实现对f大小的间接测量吗?)
困难二:q的测量(我们现在并不知道确凿测定带电小球所带的电量的方法,要研究f与q的定量关系,你有什么好的想法吗?)
(思维启发)有这样一个事实:两个一致的金属小球,一个带电、一个不带电,相互接触后,它们对相隔同样距离的第三个带电小球的作用力相等。
——这说明白什么?(说明球接触后等分了电荷)
(追问)现在,你有什么想法了吗?
试验具体操作定量验证
试验结论:两个点电荷间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比。
得出库仑定律同学们,我们一起用了大约20分钟得到的这个结论,其实在物理学发展史上,数位宏伟的科学家用了近30年的时间得到的并以法国物理学家库仑的名字来命名的库仑定律。
启示一:类比猜想的价值
读过牛顿著作的人都可能推想到:凡是表现这种特性的相互作用都应听从平方反比定律。这似乎用类比推理的方法就可以得到电荷间作用力的规律。正是这样的类比,让电磁学少走了大量弯路,形成了严密的定量规律。马克·吐温曾说“科学真是迷人,根据零星的事实,增加一点猜想,竟能赢得那么多的收获!〞。科学家以广博的知识和深刻的洞察力为基础进行的猜想,才是最具有创造力的思维活动。
然而,英国物理史学家丹皮尔也说“自然如不能被目证那就不能被征服!〞
启示二:试验的精妙
1785年库仑在前人工作的基础上,用自己设计的扭称确切验证得到了库仑定律。(库仑扭称试验的介绍:这个试验的设计相当巧妙。把微小力放大为力矩,将直接测量转换为间接测量,从而得到静电力的作用规律——库仑定律。)
讲解库仑定律
1.内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
2.数学表达式:
(说明),叫做静电力常量。
3.适用条件:(1)真空中(一般状况下,在空气中也近似适用);
(2)静止的;(3)点电荷。
(强调)库仑定律的公式与万有引力的公式在形式上尽管很相像,但仍是性质不同的两种力。我们来看下面的题目:
达标训练
例题1:(通过定量计算,让学生明确对于微观带电粒子,由于静电力远远大于万有引力,所以我们往往忽略万有引力。)
(过渡)两个点电荷的静电力我们会求解了,可假使存在三个电荷呢?
(承前启后)两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。因此,多个点电荷对同一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。
例题2:(多个点电荷对同一点电荷作用力的叠加问题。一方面稳定库仑定律,另一方面,也为下一节电场强度的叠加做铺垫。)
(拓展说明)库仑定律是电磁学的基本定律之一。虽然给出的是点电荷间的静电力,但是任何一个带电体都可以看成是由大量点电荷组成的。所以,假使知道了带电体的电荷分布,就可以根据库仑定律和平行四边形定则求出带电体间静电力的大小和方向了。而这正是库仑定律的普遍意义。
本堂小结(略)
课外拓展
1、课本第8页的“科学溜达〞栏目,介绍的是静电力的应用。你还能了解更多的应用吗?
2、万有引力与库仑定律有相像的数学表达式,这似乎在预示着自然界的和谐统一。课后请同学查阅资料,了解自然界中的“四种基本相互作用〞及统一场理论。
《气体的等温变化》
教学内容:人教版的普通高中课程标准试验教科书选修3—3教材第八章气体第一节气体的等温变化。
教学设计特点:突出物理规律形成的感性基础和理性摸索的有机结合;通过问题驱动达成教目标的有效实现;重视物理从生活中来最终回到生活中去。
1.教学目标1、1知识与技能
(1)知道什么是等温变化;
(2)把握玻意耳定律的内容和公式;知道定律的适用条件。
(3)理解等温变化的p—v图象与p—1/v图象的含义,加强运用图象表达物理规律的能力;
1、2过程与方法
带领学生经历探究等温变化规律的全过程,体验控制变量法以及试验中采集数据、处理数据的方法。
1、3情感、态度与价值观
让学生切身感受物理现象,重视物理表象的形成;认真感悟科学摸索的基本思路,形成求实创新的科学作风。
2、教学难点和重点
重点:让学生经历摸索未知规律的过程,把握一定质量的气体在等温变化时压强与体积的关系,理解p—v图象的物理意义。
难点:学生试验方案的设计;数据处理。
3、教具:
塑料管,乒乓球、热水,气球、透明玻璃缸、抽气机,u型管,注射器,压力计。
4、设计思路
学生在初中时就已经有了固体、液体和气体的概念,生活中也有热胀冷缩的概念,但对于气体的三个状态参量之间有什么样的关系是不明白的。新课程理念要求我们,课堂应当以学生为主体,强调学生的自主学习、合作学习,着重培养学生的创新思维能力和实证精神。这节课首先通过做简单的演示试验,让学生明白气体的质量、温度、体积和压强这几个物理量之间存在着密切的联系;然后与学生一道探讨试验方案,确定试验要点,接着师生一道试验操作,数据的处理,得出试验结论并深入探讨,最终简单应用等温变化规律解决实际问题。
5.教学流程:(略)
6.教学过程
6、l课题引入
演示试验:变形的乒乓球在热水里恢复原状
乒乓球里封闭了一定质量的气体,当它的温度升高,气体的压强就随着增大,同时体积增大而恢复原状。由此知道气体的温度、体积、压强之间有相互制约的关系。本章我们研究气体各状态参量之间的关系。
对于气体来说,压强、体积、温度与质量之间存在着一定的关系。高中阶段寻常就用压强、体积、温度描述气体的状态,叫做气体的三个状态参量。对于一定质量的气体当它的三个状态参量都不变时,我们就说气体处于某一确定的状态;当一个状态参量发生变化时,就会引起其他状态参量发生变化,我们就说气体发生了状态变化。这一章我们的主要任务就是研究气体状态变化的规律。
出示课题:第八章气体
师问:同时研究三个及三个以上物理量的关系,我们要用什么方法呢?请举例说明。
生:控制变量法
譬如要研究压强与体积之间的关系,需要保持质量和温度不变,再如要研究气体压强与温度之间的关系,需要保持质量和体积不变。
师:我们这节课首先研究气体的压强和体积的变化关系。
我们把温度和质量不变时气体的压强随体积的变化关系叫做等温变化。出示本节课题:
第一节气体的等温变化6、2新课进行
一、试验探究
1、学生体验压强与体积的关系得出定性结论
全体同学体验:每个同学用力在口腔中摒住一口气,然后用手去压脸颊,你会怎么样,思考为什么?
小组体验:每桌同学用一只小的注射器体验:一个同学用手指头封闭一定质量的气体,另一个同学缓慢压缩气体,体积减小时第一个同学的手指有什么感觉,说明什么呢?反之当我们拉动活塞增大气体体积时,手指有什么感觉,说明什么呢?要求学生体验并说出自己的感觉和结论(即压缩气体,体积减小,压强增大;反之,体积增大压强减小)
2、猜想
引导学生猜想:我们猜想:在一般状况下,一定质量的气体当温度不变时,气体的压强和体积之间可能有什么定量关系呢?
学生:压强与体积成反比例关系(从最简单的定量关系做起)
师:一定质量的气体在发生等温变化时压强与体积是否是成反比例的关系,需要我们进一步研究、这节课我们用试验探究这一课题。
3、试验验证:
(1)试验设计:
首先,要求学生完整的复述我们的试验目的:探究一定质量的气体在温度不变状况下压强与体积之间的定量关系、要求学生根据放在桌上的器材,思考试验方案,并思考以下几个问题:
问题1:本试验的研究对象是什么?如何取一定质量的气体?试验条件是什么?如何实现这一条件?
学生探讨回复:研究对象是一定质量的气体,用活塞封闭一定质量的气体在注射器内以获取,试验条件是气体质量不变,气体温度不变;活塞加油增加密闭性,推拉活塞改变体积和压强;不用手握注射器;缓慢推拉活塞,稳定后再读数。
(或者有其他的试验方案)
问题2:数据收集本试验中应当要收集哪些数据?用什么方法测量?
学生:要收集气体的不同压强和体积,用气压计可以测量压强,注射器上面的读数可以得到体积。
问题3:数据处理怎样处理上述数据才能得到等温条件下压强与体积之间的正确关系呢?(学生探讨并回复)
学生:常用数据处理方法有计算法,图象法等。
老师:能不能说得更具体一点呢?
学生:就是先把v和p乘起来,看看各组的乘积是否相等(或者近似相等),从而得到结论;图像法就是以v为横坐标,p为纵坐标,在用描点作图法,把得到的数据作到坐标系中,再连线,看图像的特点,从而得到两者的定量关系。
再让一个学生把我们方才分析得到的比较好的试验方法再复述,然后师生互助完成试验。
2、试验过程:
师生共同完成试验:老师推、拉活塞,一名学生读取数据,另一名学生设计记录表格并记录数据。
数据处理:①简单计算找压强和体积之间的关系
②学生描绘图象(提醒作p—v图像)能否得出结论?
(总结)提问:各小组是如何处理数据的,结论如何?(实物投影展示)
问题4:若p—v图象为双曲线的一支,则能说明p与v成反比。但能否确定我们做出就一定是是双曲线的一支呢?(还是猜测)我们怎样进一步p和v之间的关系呢?
教师:有一种思想叫做转化的思想。若p—v图象为一双曲线,那么p—1/v图象是什么样子?(过原点的一条直线)那我们就再作一条p—1/v图象看看吧!
(师)计算机拟合:把p—v图象转化为p—1/v图象。我们看到一定质量的气体,在温度不变的状况下,p—1/v图象是一条(几乎)过原点的直线,说明压强与体积成反比。
(三)试验结论:在误差允许的范围内,一定质量的气体在温度不变的条件下压强与体积成反比。(学生表达)
师:大家看到我们作出来的这条直线,还不是很确凿,大家可以分析在试验过程中有哪些地方可能引起试验误差?
学生探讨分析产生误差的原因、早在17世纪,英国科学家玻意耳和法国科学家马略特分别通过更严谨的试验研究得出了这个结论,被称为玻意耳定律。
二、玻意耳定律
1、内容:一定质量的某种气体,在温度不变的条件下压强p与体积v成反比。
2、公式:pv=c(常量)或p1v1=p2v2(其中p1v1和p2v2分别为气体在两个状态下的压强和体积)
3、图象:p—1/v图象:过原点的直线——等温线
p—v图象:双曲线的一支——等温线
三、拓展思考
问题5:在同一温度下,取不同质量的同种气体为研究对象,pv乘积c一样吗?即对不同的气体,c是一个普适常量吗?(学生思考不能求解或回复不一样)
师问:怎样才能得到正确的结果呢?(猜想—试验验证)
学生:改变气体的质量用同样的方法重新测量,测量数据记录在同一表格中,通过简单的计算就能得到结果。
结论:不一样。质量越大,pv乘积越大。p—v图象离坐标轴越远,p—1/v图象斜率越大。
问题6:取一致质量的同种气体,在不同温度下,作出的p—v图象是否一样?(学生猜想——验证)
结论:不一样。温度较高时,pv乘积较大,p—v图象离坐标轴越远,p—1/v图象斜率较大。
四、玻意耳定律的应用之定性解释:
问题一:气球涨大视频。学生分析。
问题二:小试验。装水的瓶子下有小洞,当盖子开启时水会喷出,然后合上盖子则水就不会持续地流出了。
解释:盖子开启时,小孔上方的压强始终大于外面的压强,所以水会喷出,当盖子盖上时,水的上方被封闭了一定质量的气体,当有水流出后,瓶中空气的体积变大,根据波意耳定律压强变小,当孔上方压强小于外部大气压时,水就流不出去了。
五.课堂小结
1、方法①研究多变量问题时用控制变量法
②试验探究方法:猜想——验证——进一步猜想——再验证——得到结论
2、知识玻意耳定律:一定质量的某种气体,在温度不变的条件下压强p与体积v成反比。
六.教学后记:
1.课堂上让学生从自身体验开始,充分参与科学探究的全过程,熟悉科学探究未知世界的一般流程,并坚持渗透实事求是和精益求精的科学精神。
2.教学中对应用数学方法处理物理数据,从而得出简单的物理学规律的过程,让学生多练习多体验,以使学生真正把握,并且多给时间让学生从图像中找出规律,以提高学生认识图像与应用图像分析问题的能力。
3.教学中学生参与小试验及视频材料能很好地吸引学生的注意力,提高教学的有效性。
4、物理来源于社会生活实践,反之也能解释自然界及生活和生产中的相关现象,有效杜绝物理和生活相脱节的现象发生、也有利于学生正确物理观的形成。
《简谐运动的描述》
1、理解振幅、周期和频率的概念,知道全振动的含义。
2、了解初相位和相位差的概念,理解相位的物理意义。
3、了解简谐运动位移方程中各量的物理意义,能依据振动方程描绘振动图象。
4、理解简谐运动图象的物理意义,会根据振动图象判断振幅、周期和频率等。
重点难点:对简谐运动的振幅、周期、频率、全振动等概念的理解,相位的物理意义。
教学建议:本节课以弹簧振子为例,在观测其振动过程中位移变化的周期性、振动快慢的特点时,引入描绘简谐运动的物理量(振幅、周期和频率),再通过单摆试验引出相位的概念,最终对比前一节得出的图象和数学表达式,进一步体会这些物理量的含义。本节要特别注意相位的概念。
导入新课:你有喜欢的歌手吗?我们往往在听歌时会评价,歌手韩红的音域宽广,音色洪亮圆润;歌手王心凌的声音甜美;歌手李宇春的音色消极,独具特性……但同样的歌曲由大多数普通人唱出来,却往往显得干巴且单调,为什么呢?这些是由音色决定的,而音色又与频率等有关。
1、描述简谐运动的物理量
(1)振幅
振幅是振动物体离开平衡位置的①最大距离。振幅的②两倍表示的是振动的物体运动范围的大小。
(2)全振动
振子以一致的速度相继通过同一位置所经历的过程称为③全振动,这一过程是一个完整的振动过程,振动质点在这一振动过程中通过的路程等于④4倍的振幅。
(3)周期和频率
做简谐运动的物体,完成⑤全振动的时间,叫作振动的周期;单位时间内完成⑥全振动的次数叫作振动的频率。在国际单位制中,周期的单位是⑦秒,频率的单位是⑧赫兹。用t表示周期,用f表示频率,则周期和频率的关系是⑨f=。
(4)相位
在物理学中,我们用不同的⑩相位来描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态。
2、简谐运动的表达式
(1)根据数学知识,xoy坐标系中正弦函数图象的表达式为y=asin(ωx+φ)。
(2)简谐运动中的位移(x)与时间(t)关系的表达式为x=asin(ωt+φ),其中a代表简谐运动的振幅,ω叫作简谐运动的“圆频率〞,ωt+φ代表相位。
1、弹簧振子的运动范围与振幅是什么关系?
解答:弹簧振子的运动范围是振幅的两倍。
2、周期与频率是简谐运动特有的概念吗?
解答:不是。描述任何周期性过程,都可以用这两个概念。
3、假使两个振动存在相位差,它们振动步调是否一致?
解答:不同。
主题1:振幅
问题:(1)同一面鼓,用较大的力敲鼓面和用较小的力敲鼓面,鼓面的振动有什么不同?听上去感觉有什么不同?
(2)根据(1)中问题思考振幅的物理意义是什么?
解答:(1)用较大的力敲,鼓面的振动幅度较大,听上去声音大;反之,用较小的力敲,鼓面的振动幅度较小,听上去声音小。
(2)振幅是描述振动强弱的物理量,振幅的大小对应着物体振动的强弱。
知识链接:简谐运动的振幅是物体离开平衡位置的最大距离,是标量,表示振动的强弱和能量,它不同于简谐运动的位移。
主题2:全振动、周期和频率
问题:(1)观测课本“弹簧振子的简谐运动〞示意图,振子从p0开始向左运动,怎样才算完成了全振动?列出振子依次通过图中所标的点。
(2)阅读课本,思考并回复以下问题:周期和频率与计时起点(或位移起点)有关吗?频率越大,物体振动越快还是越慢?振子在一个周期内通过的路程和位移分别是多少?
(3)完成课本“做一做〞,猜想弹簧振子的振动周期可能由哪些因素决定?假使我们能看明白振子的整个运动过程,那么从什么位置开始计时才能更确凿地测量振动的周期?为什么?
解答:(1)振子从p0出发后依次通过o、m'、o、p0、m、p0的过程,就是全振动。
(2)周期和频率与计时起点(或位移起点)无关;频率越大,周期越小,表示物体振动得越快。振子在一个周期内通过的路程是4倍的振幅,而在一个周期内的位移是零。
(3)影响弹簧振子周期的因素可能有振子的质量、弹簧的劲度系数等;从振子经过平衡位置时开始计时能更确凿地测量振动周期,由于振子经过平衡位置时速度最大,这样计时的误差最小。
知识链接:完成全振动,振动物体的位移和速度都回到原值(包括大小和方向),振动物体的路程是振幅的4倍。
主题3:简谐运动的表达式
问题:阅读课本有关“简谐运动的表达式〞的内容,探讨以下问题。
(1)一个物体运动时其相位变化多少就意味着完成了全振动?
(2)若采用国际单位,简谐运动中的位移(x)与时间(t)关系的表达式x=asin(ωt+φ)中ωt+φ的单位是什么?
(3)甲和乙两个简谐运动的频率一致,相位差为,这意味着什么?
解答:(1)相位每增加2π就意味着完成了全振动。
(2)ωt+φ的单位是弧度。
(3)甲和乙两个简谐运动的相位差为,意味着乙(甲)总是比甲(乙)滞后个周期或次全振动。
知识链接:频率一致的两个简谐运动,相位差为0称为“同相〞,振动步调一致;相位差为π称为“反相〞,振动步调相反。
1、(考察对全振动的理解)如下图,弹簧振子以o为平衡位置在b、c间做简谐运动,则()。
a、从b→o→c为全振动
b、从o→b→o→c为全振动
c、从c→o→b→o→c为全振动
d、从d→c→o→b→o为全振动
选项a对应过程的路程为2倍的振幅,选项b对应过程的路程为3倍的振幅,选项c对应过程的路程为4倍的振幅,选项d对应过程的路程大于3倍的振幅,又小于4倍的振幅,因此选项a、b、d均错误,选项c正确。
c
要理解全振动的概念,只有振动物体的位移与速度第同时恢复到原值,才是完成全振动。
2、(考察简谐运动的振幅和周期)周期为t=2s的简谐运动,在半分钟内通过的路程是60cm,则在此时间内振子经过平衡位置的次数和振子的振幅分别为()。
a、15次,2cmb、30次,1cm
c、15次,1cmd、60次,2cm
振子完成全振动经过轨迹上每个位置两次(除最大位移处外),而每次全振动振子通过的路程为4个振幅。
b
一个周期经过平衡位置两次,路程是振幅的4倍。
3、图示为质点的振动图象,以下判断中正确的是()。
a、质点振动周期是8s
b、振幅是4cm
c、4s末质点的速度为负,加速度为零
d、10s末质点的加速度为正,速度为零
由振动图象可得,质点的振动周期为8s,a对;振幅为2cm,b错;4s末质点经平衡位置向负方向运动,速度为负向最大,加速度为零,c对;10s末质点在正的最大位移处,加速度为负值,速度为零,d错。
ac
由振动图象可以直接读出周期与振幅,可以判断各个时刻的速度方向与加速度方向。
4、(考察简谐运动的表达式)两个简谐运动分别为x1=4asin(4πbt+π)和x2=2asin(4πbt+π),求它们的振幅之比、各自的频率,以及它们的相位差。
根据x=asin(ωt+φ)得:a1=4a,a2=2a,故振幅之比==
2由ω=4πb及ω=2πf得:二者的频率都为f=2b
它们的相位差:(4πbt+π)—(4πbt+π)=π,两物体的振动状况始终反相。
2∶12b2bπ
要能根据简谐运动的表达式得出振幅、频率、相位。
拓展一:简谐运动的表达式
1、某做简谐运动的物体,其位移与时间的变化关系式为x=10sin5πtcm,则:
(1)物体的振幅为多少?
(2)物体振动的频率为多少?
(3)在时间t=0、1s时,物体的位移是多少?
(4)画出该物体简谐运动的图象。
简谐运动位移与时间的变化关系式就是简谐运动的表达式,将它与教材上的简谐运动表达式进行对比即可得出相应的物理量。
简谐运动的表达式x=asin(ωt+φ),比较题中所给表达式x=10sin5πtcm可知:
(1)振幅a=10cm。
(2)物体振动的频率f==hz=2、5hz。
(3)t=0、1s时位移x=10sin(5π×0、1)cm=10cm。
(4)该物体简谐运动的周期t==0、4s,简谐运动图象如下图。
(1)10cm(2)
2、5hz(3)10cm(4)如下图
在解答简谐运动表达式的题目时要注意和标准表达式进行比较,知道a、ω、φ各物理量所代表的意义,还要能和振动图象结合起来。
拓展二:简谐振动的周期性和对称性
甲
2、如图甲所示,弹簧振子以o点为平衡位置做简谐运动,从o点开始计时,振子第到达m点用了0、3s的时间,又经过0、2s其次次通过m点,则振子第三次通过m点还要经过的时间可能是()。
a、sb、sc、1、4sd、1、6s
题目中只说从o点开始计时,并没说明从o点向哪个方向运动,它可能直接向m点运动,也可能向远离m点的方向运动,所以此题可能的选项有两个。
乙
如图乙所示,根据题意可知振子的运动有两种可能性,设t1=0、3s,t2=0、2s
第一种可能性:=t1+=(0、3+)s=0、4s,即t=1、6s
所以振子第三次通过m点还要经过的时间t3=+2t1=(0、8+2×0、3)s=1、4s
其次种可能性:t1—+=,即t=s
所以振子第三次通过m点还要经过的时间t3=t1+(t1—)=(2×0、3—)s=s。
ac
解答这类题目的关键是理解简谐运动的对称性和周期性。明确振子往复通过同一点时,速度大小相等、方向相反;通过关于平衡位置对称的两点时,速度大小相等、方向一致或相反;往复通过同一段距离或通过关于平衡位置对称的两段距离时所用时间相等。另外要注意,由于振子振动的周期性和对称性会造成问题的多解,所以求解时别漏掉了其他可能出现的状况。
物理教案篇五
(一)引入课题
首先以提问方式复习上一节所学习的主要内容,重点是功的概念和功的物理意义.
然后提出力对物体做功的实际问题中,有做功快慢之分,物理学中又是如何来描述的?这节课我们就来研究这个问题.
(二)教学过程
1、功率
初中同学们学习过功率的有关知识,都知道功率是用来描述力做功快慢的物理量.我们一起探讨一些问题.
力f1对甲物体做功为w1,所用时间为t1;力f2对乙物体做功为w2,所用时间为t2,在以下条件下,哪个力做功快?
a.w1=w2,t1>t2;b.w1=w2,t1<t2;
c.w1>w2,t1=t2;d.w1<w2,t1=t2.
上述条件下,哪个力做功快的问题学生都能作出判断,其实都是根据w/t这一比值进行分析判断的.让学生把这个意思说出来,然后总结并板书如下:功率是描述做功快慢的物理量.
功和完成这些功所用的时间之比,叫做功率.假使用w表示功,t表示完成这些功所用的时间,p表示功率,则:
p=w/t
明确告诉学生上式即为功率的定义式,然后说明p的单位,w用j、t用s作单位,p的单位为j/s,称为瓦特,符号为w.最终分析并说明功率是标量.
接下来着重说明,功率的大小与单位时间内力所做的功为等值.
至此,再将功的定义式与速度v的定义式作类比,使学生理解,虽然研究的是不同性质的问题,但是研究方法是一致的(同时也为后面讲瞬时功率做了些准备).然后提出问题,与学生一起探讨功率的物理意义.
上一节我们讲了功的概念、功的公式之后,经过分析和探讨,对功的物理意义已有所了解.谁能复述一下?
在学生说出做功过程是能量转化过程之后,马上启发:那么做功快慢恰能说明能量转化的快慢吗?因此,应当将功率理解为是描述做功过程中能量转化快慢的物理量,并将这一认识进行板书.
2、平均功率与瞬时功率
举例:一个质量是1.0kg的物体,从地面上方20m高处开始做自由落体运动,第1s时间内下落的位移是多少?(与学生一块算出是5m,g取10m/s2)这1s内重力对物体做多少功?(与学生一起算出w1=50j)第2s时间内物体下落的位移是多少?(15m)这1s内重力对物体做多少功?(w2=150j)前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大?(p1=50w,p2=150w)这2s时间内重力对物体做功的功率是多大
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