教学目标
知识目标:
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:万有引力作为圆周运动的向心力;
2、使学生对人造卫星的发射、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;
能力目标
通过学习万有引力定律在天文学上的应用,通过解世界和中国的航天事业的发展,了解世界上第一颗人造卫星、第一个宇宙飞船、第一个宇航员的知识,了解中国的神州一号、神州二号、神州三号的发射与回收,增强学生的爱国主义热情.
情感目标
通过学习万有引力定律在天文学上的应用,使学生真切感受到用自己所学的物理知识能解决天体问题,能解决实际问题,增强学生学习物理的热情
教学建议
本节的教学过程中在加强应用万有引力定律的同时,还应注重卫星的发射过程.请教师注意下列几个问题.
一、天体运动和人造卫星运动模型
二、地球同步卫星
三、卫星运行速度与轨道
卫星从发射升空到正常运行的连续过程,一般可分为几个阶段,每个阶段对应不同的轨道.例如发射轨道、转移轨道、运行轨道、同步轨道、返回轨道等.有些卫星的发射并不是直接到达运行轨道,而需要多次变轨.例如地球同步卫星就是先发射到近地的圆轨道上,再变为椭圆形转移轨道,最后在椭圆形轨道的远地点变为同步轨道.因此发射过程需多级火箭推动.
教学设计方案
教学重点:万有引力定律的应用
教学难点:人造地球卫星的发射
教学方法:讨论法
教学用具:多媒体和计算机
教学过程:
一、人造卫星的运动
问题:
1、地球绕太阳作什么运动?
回答:近似看成匀速圆周运动.
2、谁提供了向心力?
回答:地球与太阳间的万有引力.
3、人造卫星绕地球作什么运动?
回答:近似看成匀速圆周运动.
4、谁提供了向心力?
回答:卫星与地球间的万有引力.
请学生思考讨论下列问题:
例题1、根据观测,在土星外围有一个模糊不清的光环,试用力学方法判定土星的光环究竟是与土星相连的连续物,还是绕土星运转的小卫星群?
分别请学生提出自己的方案并加以解释:
1、如果是连续物则:这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径成正比,
2、如果是卫星则:这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径的平方根成反比,这个题可以让学生充分讨论.
二、人造卫星的发射
问题:1、卫星是用什么发射升空的?
回答:三级火箭
2、卫星是怎样用火箭发射升空的?
学生可以讨论并发表自己的观点.
下面我们来看一道题目:
例题2、1999年11月21日,我国“神州”号宇宙飞船成功发射并收回,这是我国航天史上重要的里程碑.新型“长征”运载火箭,将重达8.4t的飞船向上送至近地轨道1,飞船与火箭分离后,在轨道1上以速度7.2km/s绕地球作匀速圆周运动.试回答下列问题:
(1)根据课文内容结合例题(2)(3)(4)问画出图示.
(2)轨道1离地的高度约为:
A、8000kmB、1600kmC、6400kmD、42000km
解:由万有引力定律得:
解得:=1600km
故选(B)
(3)飞船在轨道1上运行几周后,在点开启发动机短时间向外喷射高速气体使飞船加速,关闭发动机后飞船沿椭圆轨道2运行,到达点开启发动机再次使飞船加速,使飞船速率符合圆轨道3的要求,进入轨道3后绕地球作圆周运动,利用同样的方法使飞船离地球越来越远,飞船在轨道2上从点到点过程中,速率将如何变化?
解:由万有引力定律得:
解得:
所以飞船在轨道2上从点到点过程中,速率将减小.
(4)飞船在轨道1、2、3上正常运行时:
①飞船在轨道1上的速率与轨道3上的速率哪个大?为什么?
回答:轨道1上的速率大.
②飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道2上经过点的加速度哪个大?为什么?
回答:一样大
③飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道3上经过点的加速度哪个大?为什么?
回答:轨道1上的加速度大.
探究活动
收集资料。组织学生编写相关论文。
1、世界第一颗人造卫星到中国的第一颗人造卫星的历史过程。
2、我国的人造卫星现在在天空中飞翔的有多少颗及它们的周期。
教学目标
知识目标:
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:万有引力作为圆周运动的向心力;
2、使学生对人造卫星的发射、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;
能力目标
通过学习万有引力定律在天文学上的应用,通过解世界和中国的航天事业的发展,了解世界上第一颗人造卫星、第一个宇宙飞船、第一个宇航员的知识,了解中国的神州一号、神州二号、神州三号的发射与回收,增强学生的爱国主义热情.
情感目标
通过学习万有引力定律在天文学上的应用,使学生真切感受到用自己所学的物理知识能解决天体问题,能解决实际问题,增强学生学习物理的热情
教学建议
本节的教学过程中在加强应用万有引力定律的同时,还应注重卫星的发射过程.请教师注意下列几个问题.
一、天体运动和人造卫星运动模型
二、地球同步卫星
三、卫星运行速度与轨道
卫星从发射升空到正常运行的连续过程,一般可分为几个阶段,每个阶段对应不同的轨道.例如发射轨道、转移轨道、运行轨道、同步轨道、返回轨道等.有些卫星的发射并不是直接到达运行轨道,而需要多次变轨.例如地球同步卫星就是先发射到近地的圆轨道上,再变为椭圆形转移轨道,最后在椭圆形轨道的远地点变为同步轨道.因此发射过程需多级火箭推动.
教学设计方案
教学重点:万有引力定律的应用
教学难点:人造地球卫星的发射
教学方法:讨论法
教学用具:多媒体和计算机
教学过程:
一、人造卫星的运动
问题:
1、地球绕太阳作什么运动?
回答:近似看成匀速圆周运动.
2、谁提供了向心力?
回答:地球与太阳间的万有引力.
3、人造卫星绕地球作什么运动?
回答:近似看成匀速圆周运动.
4、谁提供了向心力?
回答:卫星与地球间的万有引力.
请学生思考讨论下列问题:
例题1、根据观测,在土星外围有一个模糊不清的光环,试用力学方法判定土星的光环究竟是与土星相连的连续物,还是绕土星运转的小卫星群?
分别请学生提出自己的方案并加以解释:
1、如果是连续物则:这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径成正比,
2、如果是卫星则:这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径的平方根成反比,这个题可以让学生充分讨论.
二、人造卫星的发射
问题:1、卫星是用什么发射升空的?
回答:三级火箭
2、卫星是怎样用火箭发射升空的?
学生可以讨论并发表自己的观点.
下面我们来看一道题目:
例题2、1999年11月21日,我国“神州”号宇宙飞船成功发射并收回,这是我国航天史上重要的里程碑.新型“长征”运载火箭,将重达8.4t的飞船向上送至近地轨道1,飞船与火箭分离后,在轨道1上以速度7.2km/s绕地球作匀速圆周运动.试回答下列问题:
(1)根据课文内容结合例题(2)(3)(4)问画出图示.
(2)轨道1离地的高度约为:
A、8000kmB、1600kmC、6400kmD、42000km
解:由万有引力定律得:
解得:=1600km
故选(B)
(3)飞船在轨道1上运行几周后,在点开启发动机短时间向外喷射高速气体使飞船加速,关闭发动机后飞船沿椭圆轨道2运行,到达点开启发动机再次使飞船加速,使飞船速率符合圆轨道3的要求,进入轨道3后绕地球作圆周运动,利用同样的方法使飞船离地球越来越远,飞船在轨道2上从点到点过程中,速率将如何变化?
解:由万有引力定律得:
解得:
所以飞船在轨道2上从点到点过程中,速率将减小.
(4)飞船在轨道1、2、3上正常运行时:
①飞船在轨道1上的速率与轨道3上的速率哪个大?为什么?
回答:轨道1上的速率大.
②飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道2上经过点的加速度哪个大?为什么?
回答:一样大
③飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道3上经过点的加速度哪个大?为什么?
回答:轨道1上的加速度大.
探究活动
收集资料。组织学生编写相关论文。
1、世界第一颗人造卫星到中国的第一颗人造卫星的历史过程。
2、我国的人造卫星现在在天空中飞翔的有多少颗及它们的周期。
教学目标
知识目标:
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:万有引力作为圆周运动的向心力;
2、使学生对人造卫星的发射、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;
能力目标
通过学习万有引力定律在天文学上的应用,通过解世界和中国的航天事业的发展,了解世界上第一颗人造卫星、第一个宇宙飞船、第一个宇航员的知识,了解中国的神州一号、神州二号、神州三号的发射与回收,增强学生的爱国主义热情.
情感目标
通过学习万有引力定律在天文学上的应用,使学生真切感受到用自己所学的物理知识能解决天体问题,能解决实际问题,增强学生学习物理的热情
教学建议
本节的教学过程中在加强应用万有引力定律的同时,还应注重卫星的发射过程.请教师注意下列几个问题.
一、天体运动和人造卫星运动模型
二、地球同步卫星
三、卫星运行速度与轨道
卫星从发射升空到正常运行的连续过程,一般可分为几个阶段,每个阶段对应不同的轨道.例如发射轨道、转移轨道、运行轨道、同步轨道、返回轨道等.有些卫星的发射并不是直接到达运行轨道,而需要多次变轨.例如地球同步卫星就是先发射到近地的圆轨道上,再变为椭圆形转移轨道,最后在椭圆形轨道的远地点变为同步轨道.因此发射过程需多级火箭推动.
教学设计方案
教学重点:万有引力定律的应用
教学难点:人造地球卫星的发射
教学方法:讨论法
教学用具:多媒体和计算机
教学过程:
一、人造卫星的运动
问题:
1、地球绕太阳作什么运动?
回答:近似看成匀速圆周运动.
2、谁提供了向心力?
回答:地球与太阳间的万有引力.
3、人造卫星绕地球作什么运动?
回答:近似看成匀速圆周运动.
4、谁提供了向心力?
回答:卫星与地球间的万有引力.
请学生思考讨论下列问题:
例题1、根据观测,在土星外围有一个模糊不清的光环,试用力学方法判定土星的光环究竟是与土星相连的连续物,还是绕土星运转的小卫星群?
分别请学生提出自己的方案并加以解释:
1、如果是连续物则:这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径成正比,
2、如果是卫星则:这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径的平方根成反比,这个题可以让学生充分讨论.
二、人造卫星的发射
问题:1、卫星是用什么发射升空的?
回答:三级火箭
2、卫星是怎样用火箭发射升空的?
学生可以讨论并发表自己的观点.
下面我们来看一道题目:
例题2、1999年11月21日,我国“神州”号宇宙飞船成功发射并收回,这是我国航天史上重要的里程碑.新型“长征”运载火箭,将重达8.4t的飞船向上送至近地轨道1,飞船与火箭分离后,在轨道1上以速度7.2km/s绕地球作匀速圆周运动.试回答下列问题:
(1)根据课文内容结合例题(2)(3)(4)问画出图示.
(2)轨道1离地的高度约为:
A、8000kmB、1600kmC、6400kmD、42000km
解:由万有引力定律得:
解得:=1600km
故选(B)
(3)飞船在轨道1上运行几周后,在点开启发动机短时间向外喷射高速气体使飞船加速,关闭发动机后飞船沿椭圆轨道2运行,到达点开启发动机再次使飞船加速,使飞船速率符合圆轨道3的要求,进入轨道3后绕地球作圆周运动,利用同样的方法使飞船离地球越来越远,飞船在轨道2上从点到点过程中,速率将如何变化?
解:由万有引力定律得:
解得:
所以飞船在轨道2上从点到点过程中,速率将减小.
(4)飞船在轨道1、2、3上正常运行时:
①飞船在轨道1上的速率与轨道3上的速率哪个大?为什么?
回答:轨道1上的速率大.
②飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道2上经过点的加速度哪个大?为什么?
回答:一样大
③飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道3上经过点的加速度哪个大?为什么?
回答:轨道1上的加速度大.
探究活动
收集资料。组织学生编写相关论文。
1、世界第一颗人造卫星到中国的第一颗人造卫星的历史过程。
2、我国的人造卫星现在在天空中飞翔的有多少颗及它们的周期。
教学目标
知识目标
1、了解棱镜在改变光的传播方向上的作用,知道棱镜是利用光的折射定律控制光路的光学元件一.
2、理解全反射棱镜产生全反射的原理,知道全反射棱镜的应用.
3、知道各种色光在真空中的速度相同,在其他介质中速度不同,因而对同一介质的折射率不同.
4、知道色散现象产生的原因,知道红光的折射率最小,紫光的折射率最大.
能力目标
理解棱镜对光的偏折作用,对实际问题进行处理.
理解不同色光通过棱镜的色散现象,分析相关现象.
情感目标
1、对比全反射棱镜和平面镜对光路的控制作用的不同效果,让学生学会选择更合理的工具来解决问题.
2、由光的色散现象这一知识点,启发学生思考不同的色光叠加的效果.
教学建议
1、要让学生会根据折射定律定性画出通过棱镜的光线、能够通过作图体会棱镜控制光法的特点:“光线向底而偏折”、要正确地、灵活地找到顶角和底面.
2、要让学生知道全反射棱镜控制光路的特点、并让学生了解全反射棱镜与平面饼在改变光路上效果是相同的,但利用平面镜反射时,玻璃表面和镀层表面都要产生反射,并在镀层面会有一定的光能被吸收、所以实际中全反射棱镜优于平面镜.
3、关于光的色散现象可以先通过演示实验,如让白光通过三棱镜在屏上或白墙上观察到彩色的光带而看到色散现象,再通过分析说明各种颜色的光偏向角不同反映了玻璃对各种色光的折射率不同,从而得出不同颜色的光在玻璃中的传播速度不同.
教学设计示例
棱镜
(-)引入新课
根据光的折射现象以及光的可逆性原理分析光线通过三棱镜后将发生偏折现象,并通过演示实验观察光路(利用激光演示器).做好演示实验:光通过三棱镜后的光路(尽量演示各种可能出现的情况)
(二)教学过程
1、介绍三棱镜
棱镜:光学上用核截面为三角形的透明体叫做三棱镜,光密媒质的棱镜放在光疏媒质中(通常在空气中),入射到棱镜侧面的光线经棱镜折射后向棱镜底面偏折.
A、三棱镜是利用光的折射控制光路的光学元件.隔着三棱镜能看到物体的虚像.虚像的位置比物体的实际位置向顶角方向偏移,但是没有必要去追究是放大还是缩小的像.
B、光从棱镜的一个侧面射入,从另一个侧面射出,出射光线将向底面(第三个侧面)偏折,偏折角的大小与棱镜的折射率,棱镜的顶角和入射角有关.
C、若三棱镜的介质相对于周围介质是光流介质,则透过棱镜看物体,看到的虚像向底边偏移;出射光线较之入射光线向顶角偏折.
2、全反射棱镜
截面为等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜.全反射棱镜在光学仪器中被用来改变光路.
A、玻璃的折射率在1、5~1、9之间,相对于空气来讲,玻璃的临界角在30°~42°之间.
B、光从空气垂直射入全反射棱镜的直角侧面上,经过棱镜一次全反射,将改变光路90°,光垂直射入全反射棱镜的斜侧面上,经棱镜两次全反射,将改变光路180°.
3、光的色散
白光通过三棱镜折射后被分解为由红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫组成的彩色光谱,这就是光的色散.
A、光的色散现象表明:白光是由各种单色光组成的复色光;同一种介质对不同色光的折射率不同;不同色光在同一介质中传播的速度不同.
B、复色光通过平行透明板(玻璃砖),也能发生色散现象.
探究活动
1、利用三棱镜自制潜望镜.并与利用平面镜制作的潜望镜进行效果对比.
2、动手做一做光的色散实验,看看会有什么现象?
一、知识目标:
1:了解超重和失重现象
2:运用牛顿第二定律研究超重和失重的原因。
二、能力目标:
培养学生运用牛顿第二定律分析和解决问题的能力。
三、德育目标:
渗透“学以致用”的思想,激发学生的学习热情。
教学重点:
超重和失重的实质
教学难点:
在超重和失重中有关对支持物的压力和对悬挂物拉力的计算。
教学方法:
实验法、讲练法
教学用具:
弹簧秤、钩码、投影仪、投影片
课时安排
1课时
教学步骤:
一、导入新课
自从人造地球卫星和宇宙飞船发生成功以来,人们经常谈到超重和失重,那么:什么是超重和失重呢,本节课我们就来研究这个问题。
二、新课教学:
(一)用投影片出示本节课的学习目标:
1:知道什么是超重和失重;
2:知道产生超重和失重的条件;
(二)学习目标完成过程:
1:超重和失重:
(1)用投影片出示思考题组1:
a:物体的速度方向和运动方向之间有什么关系?
b:物体做加速或减速运动时,加速度方向和速度方向之间有什么关系?
(2)实例分析:
a:用投影品出示例题1:
升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升,站在升降机里的人的质量是50kg,人对升降机地板的压力是多大?如果人站在升降机里的测力计上,测力计的示数是多大?
b:分析题意:
1)人和升降机以共同的加速度上升,因而人的加速度是已知的,为了能够用牛顿第二定律,应该把人作为研究对象。
2)对人进行受力分析:
人在升降机中受到两个力:重力G和地板的支持里F,升降机地板对人的支持力和人对升降机地板的压力是一对作用力和反作用力,据牛顿第三定律,只要求出前者就可以知道后者。
3)取竖直向上为正方向,则F支,a均取正值,G取负值,据牛顿第二定律得:
F支-G=ma
则:F支=G+ma
代入数值得F支=515N,所以,F压=F支=515N。
c:问:如果升降机是静止的或做匀速直线运动,人对升降机地板的压力又是多大?
F压=F支=mg=500N
d:比较前边两种情况下人对地板的压力大小,得到人对地板的压力跟物体的运动状态有关。
e:总结:升降机加速上升的时候,人对升降机地板的压力比人实际受到的重力大,我们把这种现象叫超重。
那么:在什么情况下产生超重现象呢?
(3)用投影片出示练习题:
一个质量是40kg的物体,随升降机一起以2m/s2的加速度竖直减速下降,求物体对升降机地板的压力大小,是大于重力还是小于重力?
学生自己分析得到:此时人对升降机地板的压力F=480N,大于人的重力400N,即也产生了超重现象。
2:总结得到:
(1)当物体也向上的加速度时,产生超重现象;
(2)产生超重现象时,物体的重力并没有改变,只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力增大。
3、用类比法得到:
(1)当物体有向下的加速度时,产生失重现象(包括匀减速上升,匀加速下降)。此时F压或F拉小于G。
(2)当物体有向下的加速度且a=g时,产生完全失重现象,此时F压=0或F拉=0;
(3)产生失重和完全失重时,物体的重力并没有改变,只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体的重力。
4、巩固训练:
质量为m的物体用弹簧秤悬在升降机的顶棚上,在下列哪种情况下,弹簧秤读数最小:
A:升降机匀速上升;
B:升降机匀加速上升,且a=
c:升降机匀减速上升,且a=
d:升降机匀加速下降,且a=
5:解答本课上的思考与讨论:
三、小结:
1:叫超重;叫失重;叫完全失重。
2、产生超重、失重及产生完全失重的条件分别是什么?
3、产生超重和失重时,重力、压力、拉力变化的是什么?不变的是什么?
四、作业:
课本练习六
五、板书设计:
教学目的:
1、复习初中所学有关磁场知识(磁场的作用、磁感线)
2、知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的
3、知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管的磁感线分布情况
4、理解安培定则(左手螺旋定则)
能力目标:通过小组合作研究,培养学生的团结协作能力,观察、分析和综合能力,使学生尝试、了解科学研究的基本方法
重点:通过学生探究,老师讲解,弄清条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管磁感线分布情况
难点:理解安培定则
教学方法:通过学生探究,教师演示实验,多媒体展示,使学生了解各种磁场的磁感线分布情况,理解安培定则
课时数:一课时
教学过程:
一、复习巩固初中已学过磁场的有关知识:
磁铁有N、S两极,同名磁铁相互排斥,异名磁铁相互吸引
磁铁间的相互作用是通过磁场发生的
磁铁在周围空间激发磁场,磁场是一种物质
磁场的强弱,磁场在各点的方向形象地用磁感线来表示
[回顾练习]
用磁感线形象地描述条形磁铁、蹄形磁铁所激发的磁场
[引导回忆]
磁感线有以下特点:
1、磁感线的疏密表示各点磁场强弱,磁感线在某点的切线方向即为该点的磁场的方向,也是小磁针在该点的N极指向
2、磁感线在空中不相交
3、磁铁外部磁感线方向是:N→S
※磁铁内部也有磁场,其磁感线方向:S→N
磁铁内部、外部磁感线条数一样多,磁感线是闭合曲线
二、讲解新课
1、引入新课:磁铁能够激发磁场,使小磁针发生偏转。电和磁有许多相似之处,电流是否能在周围空间激发磁场,使小磁针发生偏转呢?
[探究课题]研究电流周围是否存在磁场
器材:小磁针一个、电池一节、导线一根、橡皮擦一个(自备)
探究方式:分组研究、观察、讨论
现象:通电时,小磁针发生了偏转
[多媒体展示]奥斯特实验
结论:电流能在周围空间激发磁场,并对磁极产生作用
2、讲解磁极对电流的作用
[演示实验]演示磁极对电流的作用
实验器材:电池两个、线圈、蹄形磁铁、电键、导线、铁架台(带铁夹)
现象:通电后,静止的线圈在磁极中发生了摆动
结论:磁极对电流可以产生力的作用(通过磁场)
3、讲解电流和电流的相互作用
[多媒体展示]两条平行直导线,当通以同向或反向电流时,两导线间相互作用
※为了使实验现象更直观,便于观察,两平行直导线用锡箔纸圆筒代替
现象:通以同向电流时,它们相互吸引
通以反向电流时,它们相互排斥
结论:电流和的电流之间可以通过磁场产生相互作用
[小结]磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都可以通过磁场发生相互作用;磁极和电流都可以在周围空间激发磁场。
4、讲解各种磁场的方向、磁感线
初中主要讲解了条形磁铁、蹄形磁铁周围磁场,本节课继续讨论电流激发的磁场,研究电流激发的磁场的磁感线方向和电流方向间关系。
a:直线电流的磁场:
[多媒体展示]进一步分析奥斯特实验
直线电流的磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆,这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。
安培定则:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向即为磁感线的环绕方向。
b:环形电流的磁场:
[探究课题]研究环形电流内部、外部磁感线方向和环形电流方向关系。
器材:小磁针一枚、电池一节、导线一根、橡皮擦一个(自备)
探究方式:分组研究、教师引导分析
现象:通电后,小磁针会发生偏转,环形导线内部和外部小磁针偏转方向相反。
安培定则:让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。
c:通电螺线管的磁场:
[多媒体展示]螺线管通电后,螺线管上、中、下部的小磁针偏转情况。
通电螺线管的磁感线和条形磁铁的磁感线类似
外部是从北极出来,进入南极;内部磁感线跟螺线管的轴线平行,方向由南极指向北极
内部、外部磁感线相连,形成环绕电流的闭合曲线
安培定则:用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。
[小结]不仅磁铁可在周围空间激发磁场,电流也可在周围空间激发磁场,电流的方向和磁感线的方向关系用安培定则判断。
三、练习
[讨论]通电螺线管通电后,螺线管长度和通电前相比,有无变化?如何变化?教学目标
知识目标
1、能够运用力的平行四边形定则求解一个已知力的分力;
2、会用三角形法则求解力的分解;
能力目标
1、熟练掌握物体的受力分析;
2、能够根据力的作用效果进行分解;
情感目标
培养分析观察能力,物理思维能力和科学的研究态度.
教学建议
重点难点分析
力的分解是力的合成的逆预算,是根据力的作用效果,由力的平行四边形定则将一个已知力进行分解,所以平行四边行定则依然是本节的重点,而三角形法则是在平行四边形定则的基础上得到的,熟练应用矢量的运算方法并能解决实际问题是本节的难点.
教法建议
一、关于力的分解的教材分析和教法建议
力的分解是力的合成的逆预算,是求一个已知力的两个分力.在对已知力进行分解时对两个分力的方向的确定,是根据力的作用效果进行的.在前一节力的合成学习的基础上,学生对于运算规律的掌握会比较迅速,而难在是对于如何根据力的效果去分解力,课本上列举两种情况进行分析,一个是水平面上物体受到斜向拉力的分解,一个是斜面上物体所收到的重力的分解,具有典型范例作用,教师在讲解时注意从以下方面详细分析:
1、对合力特征的描述,如例题1中的几个关键性描述语句:水平面、斜向上方、拉力,与水平方向成角,关于重力以及地面对物体的弹力、摩擦力可以暂时不必讨论,以免分散学生的注意力.
2、合力产生的分力效果,可以让学生从日常现象入手(如下图所示).由于物体的重力,产生了两个力的效果,一是橡皮筋被拉伸,一是木杆压靠在墙面上,教师可以让学生利用铅笔、橡皮筋,用手代替墙面体会一下铅笔重力的两个分效果.
3、分力大小计算书写规范.在计算时可以提前向学生讲述一些正弦和余弦的知识.
二、关于力的正交分解的教法建议:
力的正交分解是一种比较简便的求解合力的方法,它实际上是利用了力的分解的原理把力都分解到两个互相垂直的方向上,然后就变成了在同一直线上的力的合成的问题了.使计算变得简单.由于学生在初中阶段未接触到有关映射的概念,所以教师在讲解该部分内容时,首先从直角分解入手,尤其在分析斜面上静止物体的受力平衡问题时,粗略介绍正交分解的概念就可以了.
力的分解的教学设计方案
一、引入:
1、问题1:什么是分力?什么是力的合成?力的合成遵循什么定则?
2、问题2:力产生的效果是什么?
教师总结:如果几个力产生的效果跟原来的一个力产生的效果相同,这几个力就叫做原来那个力的分力.求几个力的合力叫做力的合成;力的合成遵循力的平行四边形定则.反之,求一个已知力的分力叫做力的分解.
引出课程内容.
二、授课过程
1、力的分解是力的合成的逆运算,也遵循力的平行四边形定则.
教师讲解:力的分解是力的合成的逆过程,所以平行四边形法则同样适用于力的分解.如果没有其它限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形(如图).这就是说一个已知的力可以分解成无数对不同的共点力,而不像力的合成那样,一对已知力的合成只有一个确定的结果.一个力究竟该怎样分解呢?(停顿)尽管力的分解没有确定的结果,但在解决具体的物理问题时,一般都按力的作用效果来分解.下面我们便来分析两个实例.
2、力的分解按照力的作用效果来分解.
例题1:放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力的作用,该力与水平方向夹角为,这个力产生两个效果:水平向前拉物体,同时竖直向上提物体,,因此力可以分解为沿水平方向的分力、和沿着竖直方向的分力,力和力的大小为:
例题2:放在斜面上的物体,常把它所受的重力分解为平行于斜面的分量和垂直于斜面的分量(如图),使物体下滑(故有时称为“下滑力”),使物体压紧斜面.
3、力的分解练习(学生实验):
(1)学生实验1:观察图示,分析F力的作用效果,学生可以利用手边的工具(橡皮筋、铅笔、细绳、橡皮、三角板)按图组装仪器、分组讨论力产生的效果,并作出力(细绳对铅笔的拉力)的分解示意图.
实验过程:将橡皮筋套在中指上,将铅笔与橡皮筋连接,铅笔尖端卡在手心处,体会一下铅笔的重力产生的效果,在铅笔上挂接上橡皮,思考拉力产生的效果?
教师总结并分析:图中重物拉铅笔的力常被分解成和,压缩铅笔,拉伸橡皮筋.
(2)学生实验2,观察图示,分析力的作用效果,用橡皮筋和铅笔重复实验,对比结论是否正确.
教师总结并分析:图中重物拉铅笔的力分解成和,压缩铅笔,拉伸橡皮筋.
尽管力的分解没有确定的结果,但在解决具体的物理问题时,一般都按力的作用效果来分解.
4、课堂小结:
探究活动
题目关于“杆的受力分解”与“绳的受力分解”研究
由于日常生活中,我们劳动、学习的工具一般以杆和绳子为主,其他的工具也可以依照其进行分析,研究“杆的受力分解”与“绳的受力分解”具有实践意义。有关内容可以参见备课资料中的“扩展资料”。让同学观察周围的力学工具,对比杆与绳子,分析说明各个物体的受力特点,与其有关的题目可以参见如下:
1、晾晒衣服的绳子,为什么晾衣绳不易过紧?
2、为什么软纸经过折叠后,抗压性能提高?对比拱桥的设计,有什么感想?
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