教学目标
知识目标
(1)知道什么是单位制,知道力学中的三个基本单位;
(2)认识单位制在物理计算中的作用.
能力目标:培养自学能力.
情感目标:体验自主学习.
教学建议
教材分析
本节用较短的篇幅介绍了什么是单位制、什么是基本单位、什么是导出单位.
介绍了力学中的三个基本单位.明确了物理公式在确定物理量的数量关系的同时,也确定了物理量的单位关系.
教法建议
如何确定一个物理量的单位和如何使用单位的问题已经渗透在平日的教学当中了,这里可以采用自学的方法学习.
探究活动
题目:研究某一物理基本单位的由来
组织:个人
形式:查阅资料,撰写文章.
评价:培养学生查阅资料的能力及材料组合、表述能力
教学目标
知识目标
1、了解什么是激光和激光的特性.
2、了解激光的应用.
能力目标
培养自主学习能力
情感目标
通过组织学生从不同的媒体中学习有关激光的知识同时,让学生了解我国的科学事业,培养学生的爱国热情.
教学建议
本节内容可以作为阅读材料,指导学生自学,教师采取多种方式安排教学活动,以提高学生的学习兴趣,比如:组织学生观看有关激光的科技电影片,发动学生收集相关材料,组织阅读、参观等均可.以锻炼学生的自主学习能力.
让学生通过学习了解以下两点:
1、激光与自然光的区别
激光与自然光比较,具有以下几个重要特点:
(1)普通光源发出的是混合光,激光的频率单一.因此激光相干性非常好,颜色特别纯,
(2)激光束的平行度和方向性非常好.
(3)激光的强度特别大,亮度很高.
2、激光的重要应用
激光的应用非常多,发展前景非常广阔,目前的重要应用有:光纤通信、精确测距、目标跟踪、激光光盘、激光致热切割、激光核聚变等等.
教学设计示例
关于本节内容,可以作为阅读材料,指导学生自学,在自学的时候,可以让学生思考如下几个问题:
1、究竟什么是激光呢?
2、激光是如何产生的?
3、激光都有那些特性和用途呢?
通过有关视频资料加深学生对激光的了解(可以参考媒体资料)。
探究活动
查阅有关激光的资料(激光器的种类,应用等)
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
1、知识目标:
(1)知道什么是超重和失重.
(2)知道产生超重和失重的条件.
2、能力目标:观察能力、对知识的迁移能力
3、情感目标:培养学生学习兴趣,开阔视野.
教学建议
教材分析
本节通过对运动的升降机中测力计的示数变化,讨论了什么是超重现象、失重现象以及完全失重现象,并指出了它们的产生条件.
教法分析
1、通过实例让学生分清“实重”和“视重”.从而建立超重和失重的概念.同时认识到物体的重力大小是不会随运动状态变化而变化的.
2、依据力和运动的关系明确给出超重和失重的产生条件.
3、借助实验和课件建立感性认识,辅助理解;与实际生活紧密联系,激发学习兴趣.
教学设计示例
教学重点:超重和失重的概念及产生条件.
教学难点:视重和实重的区别.
示例:
(一)什么是超重和失重
视频:台秤称物体视重.
问题:1、物体的实际重力变化了没有?2、台秤的视数变化了没有?怎样变的?3、物体的重力和台秤的视数反映的力从性质上说有什么不同?
通过学生的观察和讨论引出(分析时要建立如课本所示的模型):
实重:即物体的实际重力,它不随物体运动状态变化而变化的.
视重:指物体对支持物的压力或悬挂它的物体的拉力,它随物体运动状态变化而变化.
超重:视重大于实重的现象.
失重:视重小于实重的现象.
完全失重:视重等于零的现象.
(二)超重和失重的产生条件
分析典型例题1,总结出物体超重还是失重仅与其运动的加速度方向有关,而与其运动方向无关.
超重产生条件:物体存在竖直向上的加速度.设物体向上的加速度为,则该物体的视重大小为.
失重产生条件:物体存在竖直向下的加速度.设物体向下的加速度为,则该物体的视重大小为.当时,=0,出现完全失重现象.
当物体运动加速度=0时,视重等于实重,即物体对水平面的压力或悬绳对物体的拉力大小等于物体的重力.
为了加强感性认识,提供课件:完全失重现象.(也可作该实验)
探究活动
题目:做一个关于失重或超重的实验装置(或设计一个小实验)
(提示:用火柴盒和发光二极管演示完全失重现象)
组织:自愿结组.
方式:展示、比赛,评出优胜奖.
评价:培养学生动手能力和学习兴趣.
教学目标
(一)知识目标
1、知道光的干涉现象,了解相干条件,知道光的双缝干涉现象是如何产生的以及产生明暗条纹间距与波长的关系;
2、知道薄膜干涉是如何产生的,了解薄膜干涉的现象及技术上的应用。
(二)能力目标
通过观察实验现象,与以前学过的机械波的干涉进行类比,培养学生的自主学习的能力以及对问题的分析、推理能力。
教学建议
光的干涉是本章的重点之一.讲解前先引导学生回忆机械波的有关内容.
在光的干涉的教学中,一个值得注意的问题是相干条件的讲述(有关内容可以参见扩展资料).相对于机械波--比较容易的获得连续振动的波源、满足相干波的条件,两个独立光源发出的光,即使是频率相同的单色光(实际上严格的单色光并不存在),也不能保持恒定的相差.考虑到学生的知识基础和接受水平,讲解中可以不提出相干光的概念,只强调利用单孔双缝使得一束光成了两个振动情况总是相同的波源,这同机械波中提到的振源的振动步调相同的要求是一致的.
做好演示实验.让学生通过观察白光的双缝干涉和单色光的双缝干涉加深知识的理解.
双缝干涉的教学虽不要求定量讨论,但是在讲条纹间距与波长的关系时,要让学生知道公式中每一项的意义,配合彩图让学生将白光、单色光的干涉图样的特点记住.并要知道不同色光具有不同的频率,光的频率只由光源决定而与介质无关.在狭缝间的距离和狭缝与屏间的距离不变的条件下,单色光产生的干涉条纹间距跟光的波长成正比,这个关系是应该让学生知道的.知道了这一点,学生才能理解不同色光具有不同的频率和波长.
薄膜干涉的教学,可以结合实验、演示来进行,只要求学生初步认识这种现象,不必做进一步的分析.除了肥皂膜的干涉外,两片玻璃之间的空气膜的干涉、浮在水面上的油膜的干涉,都可以让学生观察.如果有牛顿环的实验装置,也可以让学生观察.
关于光的干涉在技术上的应用,教材中举了用干涉法检查平面和增透膜的例子.对此只要求学生初步了解其原理,可不再补充.
关于演示实验的教学建议
(1)演示实验可以用激光光学演示仪、实验时使激光束的行进方向正对学生的观察方向,用毛玻璃屏接收干涉条纹.让光屏到双缝的距离保持一定(L不变),让光束通过不同间距(d)的双缝,可观察到屏上的条纹间距不同,d大的条纹间距窄,保持d不变,使双缝到屏的距离增大,则条纹间距变宽.
(2)学生实验用双缝干涉仪测光的波长.实验时可以用灯丝为线状的灯泡作光源,在双缝前加一滤光片(红、绿均可),让双缝对准光源且双缝平行于灯丝,这样通过双缝的为单色光.然后调节双缝的卡脚,即可在筒内带有刻波的光屏上得到单色光的干涉条纹,再从观察到的条纹中选若干条清晰的条纹,从屏上的刻度读出他们的间距之和,求出相邻两条纹的间距:,
由
可以求出
d在双缝上已标出,L从仪器上可得到,为测量到的值,即可求出,本实验除了测波长,还可以让学生用其观察白光的干涉条纹(不加滤光片,直接观察灯丝发出的光),在屏上可看到彩色条纹
(3)薄膜干涉可采用随堂实验.用生物实验用的盖玻片、酒精灯、食盐.将少许食盐撒在酒精灯的灯芯上点燃,然后将盖玻片置于火焰后方,用眼睛从前面着盖玻片即可看到明、暗相间的条纹
(4)用激光演示仪加牛顿圈配件可以在屏上得到牛顿环
教学设计示例
(-)引入新课
通过机械波的干涉和衍射现象产生的条件和现象引入光的干涉和衍射
(二)教学过程(需要重点强调的主要知识点)
1、实现新旧知识迁移是掌握双缝干涉的关键
干涉和衍射是波的特有现象,确定某种物理过程是不是波动,就看它有没有干涉现象和衍射现象产生,只有观察到光的干涉现象和衍射现象,才能确认光具有波动性在学习双缝干涉前,应回顾下列有关机械波的知识:
A、两列波彼此相遇后,仍像相遇以前一样,各自保持原有的波形,继续向前传播;
B、在两列波重叠的区域里,任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移矢量和;
C、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互相间隔,这种现象叫波的干涉;
D、要得到稳定的干涉图样,两个波源必须是相干波源
2、掌握了上述波的共同性后,再分析光的特殊性.
由于物质发光的特殊性,任何两个独立的光源发出的光相叠加均不能产生干涉现象怎样才能得到相干光源呢?双缝干涉就是成功的一例.在双缝干涉实验中,光从单缝射到双缝上,形成了两个振动情况总是相同的相干光源,它们在光屏上叠加就出现干涉图样.
上述思维过程,不仅能顺利地掌握双缝干涉,同时为研究薄膜干涉打好了基础
(1)双缝干涉
两个独立的光源发出的光不是相干光,双缝干涉的装置使一束光通过双缝后变为两束相干光,在光屏上相通形成稳定的干涉条纹.
在双缝干涉实验中,光屏上某点到双缝的路程差为半波长的偶数倍时,该点出现亮条纹;光屏上某点到双缝的路程差为半波长的奇数倍时,该点出现暗条纹.
A、对干涉图样的研究可知:相邻两条明条纹(暗条纹)中心距离与屏到双缝的距离L成正比;与双缝间距离d成反比;与照射光的波长成正比.
B、在实验装置不变的情况下化、d不变),由于红光的波长大于紫光的波长,所以红光产生的干涉条纹间距较大,紫光产生的干涉条纹间距较小;初步了解通过双缝干涉测波长的原理.
C、用白光进行干涉实验,各种单色光在光屏中央均为明纹,中央亮纹是各色光复合而成,所以是白色的.各色光由于波长不同,在光屏上产生的其它各级亮纹的位置均不相同,所以其它各级亮纹是彩色的.
(2)薄膜干涉
让一束光经薄膜的两个表面反射后,形成的两束反射光产生的干涉现象叫薄膜干涉.
A、在薄膜干涉中,前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定,所以薄膜干涉中同一明条纹(暗条纹)应出现在膜的厚度相等的地方.由于光波波长极短,所以微薄膜干涉时,介质膜应足够薄,才能观察到干涉条纹.
B、用手紧压两块玻璃板看到彩色条纹,阳光下的肥皂泡和水面飘浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉.
C、薄膜于涉在技术上可以检查镜面和精密部件表面形状;精密光学过镜上的增透膜(当增透膜的厚度是入射光在膜中波长的1/4时,透镜上透光损失的能量最小,增强了透镜的透光能力.)
3、光的衍射
光离开直线路径绕到障碍物几何阴影里去的现象叫光的衍射.只有当小孔、单缝或小屏的尺寸小于波长或和波长差不多时,才能观察到明显的衍射现象.
A、白光通过小孔或单缝时,屏上出现的衍射图样中央是白色亮纹,它各级亮纹是彩色的;用单色光进行单缝衍射时,屏上出现明暗相间的衍射条纹.
B、光的衍射现象中出现明暗相间的条纹,实际上是干涉的结果,说明光的干涉和衍射现象有密切关系.
C、干涉和衍射是波的基本特性,光的干涉和衍射现象征明了光是一种波.干涉和衍射现象产生的机理不同,产生的图样也有区别.干涉图样的中央亮纹和其它各级亮纹的宽度基本相等,而衍射图样各级亮纹的宽度各不相同,中央亮纹的宽度差不多是其它各级亮纹宽度的两倍.
D、白光干涉、衍射现象中出现的彩色条纹与白光色散的彩色条纹产生的机理不同,前者由光的叠加产生的,后者由光的折射产生的.
探究活动
1、查阅资料:有关光的干涉的内容
2、实验:观察薄膜干涉和牛顿环
3、了解等厚干涉和等倾干涉.
教学目标
知识目标
1、掌握反射定律,理解镜面反射和漫反射的异同.
2、掌握平面镜成像的基本原理,知道什么是虚像,掌握平面镜成虚象的作图法和和利用几何知识进行光路控制的有关计算.
能力目标
1、知道反射光路是可逆的,并能用来解释光现象和计算有关的问题.
2、知道平面镜是怎样成像的,会画成像的光路图,
3、知道像的特点,能够证明物和像是镜面对称的.
情感目标
培养学生通过所学的物理知识来认识自然界,从而热爱生活,用正确的科学的态度对待生活,培养正确的世界观和人生观.
教学建议
关于光的反射、平面镜的教学建议
(-)引入新课
上一节我们学习了光的直线传播,知道光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,光在真空中的传播速度是3×108m/s,光在其他介质中也是沿直线传播的,只是其传播速度小于真空中光速,当光照到两种介质的交界面时,发生反射现象,光的反射现象,我们在初中也已经做过初步的学习,现在我们将进一步学习这一部分内容.
(二)教学过程
光的反射部分在内容上与初中没有太大的区别,所以可以先让学生思考自学,而后教师进行讲解和分析.教师可以将主要精力放在平面镜的成像上.
学生思考:
何为光的反射?
光的反射定律内容是什么?
列举光的反射现象.
漫反射和镜面反射的区别和联系.
平面镜成像的特点和规律.
平面镜成像做图.
教师讲解:
光的反射
1、人是怎样看见周围物体的?
物体发出的光(或物体被照明而反射出来的光)进入人的眼睛,并在视网膜上形成清晰的像,人根据这像来识别物体.
2.光的反射定律:
(1)反射光线、入射光线、法线在同一平面内.
(2)反射光线,入射光线在法线两侧.(3)反射角等于入射角.
A、入射角、反射角是指入射光线、反射光线与法线的夹角,不是与界面的夹角.
B、在理解反射定律时,不能片面认为就是反射角等于入射角、因为符合与入射角相等的直线有无数条,只有加上“反射光线,入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧”,反射光线才能确定.
C、在反射现象中,光路是可逆的.
D、光线照射到光滑的平面上,产生镜面反射;照射到粗糙物体表面,产生漫反射、平行光线在粗糙面上发生漫反射时,虽然反射光线显得杂乱无章,但对每一条光线而言,都遵循反射定律.
光路的可逆性:当光线沿反射光线方向入射时,反射光线一定沿入射光线光方向反射.
3.平面镜成像:
像与物相对平面镜对称、等大、且为虚像.
关于像的问题:实像是物体发出的光会聚在一起而成的像.而虚像不是实际光线会聚在一起而成像的,而光沿直线传播的观念.认为逆着射来的光就可以找到物体,物体发出的光经过平面镜反射进入人眼中,平面镜中的是虚像.虚像是虚的,但人视网膜上像是实在的.
平面镜成像作图法:(1)利用对称性作图.(2)利用反射定律作图.
关于平面镜成像的教学建议
在初中阶段学习时只要求利用平面镜成像的规律进行作图,现在要求学生了解根据光的反射原理作图.
①平面镜成的是虚像,像与物等大,并且相对于镜面对称、这个结论在初中阶段由实验得出,现在可以利用几何方法证明.
②加深对虚像的理解,要让学生知道虚像不是由实际光线会聚而成,而是由镜面反射后的实际光线反向延长线会聚而成的、虚像不能用光屏接到,只能用眼睛直接观察.
③平面镜成像特点:
与物等大、正立的虚像,且物与像是关于镜面对称的
注意:虚像人眼能够看到,照相机也能拍摄
④平面镜不改变光线性质:具体是指:平行光线经平面镜反射后仍为平行光线、会聚光线经平面镜反射后仍为会聚光线、发散光线经平面镜反射后仍为发散光线
⑤平面镜成像作图法:
1)反射定律法:从物点作任意两光线射向平面镜,由反射定律作其反射光线,此两条反射光线的反向延长线交点即为虚像点.
2)对称法:先标出反射面,再找物点关于镇面的对称点即像的位置、由物点任意作两条入射光线,其反射光线的反向延长线必通过像点,实际“存在”的光线或实像用实线表示,并不真实“存在”的光线即反向延长线或虚像用虚线表示,实光线方向冠以箭头.通常为了保证准确、方便,常用第二种方法.
教学设计示例
光的反射、平面镜
(-)引入新课
上一节我们学习了光的直线传播,知道光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,光在真空中的传播速度是3×108m/s,光在其他介质中也是沿直线传播的,只是其传播速度小于真空中光速,当光照到两种介质的交界面时,发生反射现象,光的反射现象,我们在初中也已经做过初步的学习,现在我们将进一步学习这一部分内容.
(二)教学过程
光的反射部分在内容上与初中没有太大的区别,所以可以先让学生思考自学,而后教师进行讲解和分析.教师可以将主要精力放在平面镜的成像上.
学生思考:
何为光的反射?
光的反射定律内容是什么?
列举光的反射现象.
漫反射和镜面反射的区别和联系.
平面镜成像的特点和规律.
平面镜成像做图.
教师讲解:
光的反射
1、人是怎样看见周围物体的?
物体发出的光(或物体被照明而反射出来的光)进入人的眼睛,并在视网膜上形成清晰的像,人根据这像来识别物体.
2.光的反射定律:
(1)反射光线、入射光线、法线在同一平面内.
(2)反射光线,入射光线在法线两侧.(3)反射角等于入射角.
A、入射角、反射角是指入射光线、反射光线与法线的夹角,不是与界面的夹角.
B、在理解反射定律时,不能片面认为就是反射角等于入射角、因为符合与入射角相等的直线有无数条,只有加上“反射光线,入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧”,反射光线才能确定.
C、在反射现象中,光路是可逆的.
D、光线照射到光滑的平面上,产生镜面反射;照射到粗糙物体表面,产生漫反射、平行光线在粗糙面上发生漫反射时,虽然反射光线显得杂乱无章,但对每一条光线而言,都遵循反射定律.
光路的可逆性:当光线沿反射光线方向入射时,反射光线一定沿入射光线光方向反射.
3.平面镜成像:
像与物相对平面镜对称、等大、且为虚像.
关于像的问题:实像是物体发出的光会聚在一起而成的像.而虚像不是实际光线会聚在一起而成像的,而光沿直线传播的观念.认为逆着射来的光就可以找到物体,物体发出的光经过平面镜反射进入人眼中,平面镜中的是虚像.虚像是虚的,但人视网膜上像是实在的.
平面镜成像作图法:(1)利用对称性作图.(2)利用反射定律作图.
探究活动
1.制作:利用光的反射现象制作一只潜望镜.
2.调查生活中有关光的反射的应用情况.
3.利用光的反射知识解释生活中的有关现象.
教学目标
知识目标
1、知道决定感应电动势大小的因素;
2、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能对“磁通量的变化量”、“磁通量的变化率”进行区别;
3、理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式;
4、会用法拉第电磁感应定律解答有关问题;
5、会计算导线切割磁感线时感应电动势的大小;
能力目标
1、通过学生实验,培养学生的动手能力和探究能力.
情感目标
1、培养学生对实际问题的分析与推理能力。培养学生的辨证唯物注意世界观,尤其在分析问题时,注意把握主要矛盾.
教学建议
教材分析
理解和应用法拉第电磁感应定律,教学中应该使学生注意以下几个问题:
⑴要严格区分磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率这三个概念.
⑵求磁通量的变化量一般有三种情况:
当回路面积不变的时候,;
当磁感应强度不变的时候,;
当回路面积和磁感应强度都不变,而他们的相对位置发生变化(如转动)的时候,(是回路面积在与垂直方向上的投影).
⑶E是时间内的平均电动势,一般不等于初态和末态感应电动势瞬时值的平均值,即:
⑷注意课本中给出的法拉第电磁感应定律公式中的磁通量变化率取绝对值,感应电动势也取绝对值,它表示的是感应电动势的大小,不涉及方向.
⑸公式表示导体运动切割磁感线产生的感应电动势的大小,是一个重要的公式.要使学生知道它是法拉第电磁感应定律的一个特殊形式,当导体做切割磁感线的运动时,使用比较方便.使用它计算时要注意B、L、v这三个量的方向必须是互相垂直的,遇到不垂直的情况,应取垂直分量.
建议在具体教学中,教师帮助学生形成知识系统,以便加深对已经学过的概念和原理的理解,有助于理解和掌握新学的概念和原理.在法拉第电磁感应定律的教学中,有以下几个内容与前面的知识有联系,希望教师在教学中加以注意:
⑴由“恒定电流”知识知道,闭合电路中要维持持续电流,其中必有电动势的存在;在电磁感应现象中,闭合电路中有感应电流也必然要存在对应的感应电动势,由此引出确定感应电动势的大小问题.
⑵电磁感应现象中产生的感应电动势,为人们研制新的电源提供了可能,当它作为电源向外供电的时候,我们应当把它与外电路做为一个闭合回路来研究,这和直流电路没有分别;
⑶用能量守恒和转化来研究问题是中学物理的一个重要的方法.化学电源中的电动势表征的是把化学能转化为电能的本领,感应电动势表征的是把机械能转化为电能的本领.
教法建议
法拉第电磁感应定律的重点是研究决定感应电动势大小的因素是什么,这一知识点无法从前面的知识得出,因此做好实验,从实验中分析归纳出法拉第电磁感应定律的内容,是学好这部分知识的关键;
由于上一节学习产生感应电流的条件时,就使学生明确了穿过闭合电路的磁通量变化与否,决定了感应电流的有无,因此,本节实验的重点是使学生观察感应电流的大小与什么因素有关.对于程度比较好的学校,建议将实验改为学生分组完成,学生自己进行探究,教师加以引导分析.
关于感应电动势的几点教学建议
本节教材讲述了感应电动势的概念,通过对实验的定性分析,得出感应电动势的大小跟哪些因素有关系,最后给出了计算感应电动势大小的公式:,但没有讲述法拉第电磁感应定律.在讲授这节教材时,要注意概念、定律的建立过程,使学生知其所以然,防止学生死记几条干巴巴的结论.
(1)感应电动势概念的建立:如何搞好物理概念的教学,这是一个很值得研究的课题.对此,各人虽有不同主张,但都很注意在抓好概念的引入、理解和应用这些环节上下功夫.在感应电动势概念的教学中,也应注意这几个环节.
①引入感应电动势的概念时,教材利用前面几章学过的电动势、闭合电路欧姆定律等知识来分析产生感应电流的电路,得出既然闭合电路里有感应电流,那么这个电路中必然有电动势.在电磁感应现象中,产生的电动势叫感应电动势.教学实践表明,这样引入学生较易接受.
②比较概念之间的内在联系,是一种使学生深刻理解概念本质的好方法.由感应电流过渡到感应电动势,对学生来说是从具体到抽象,从现象到本质的认识深化过程.为了让
学生认识感应电流与感应电动势的区别和联系,教师可以用大型电流表和电压表演示电路在接通与断开条件下的回路电流与路端电压,让学生看到回路断开时,没有感应电流,但路端电压(即感应电动势)仍存在.而电路中出现感应电流,是要以电路闭合与电动势的同时存在为前提条件.从而说明感应电动势的有无,完全决定于穿过回路的磁通量的变化,与回路的通断,回路的组成情况等无关.而电路中的感应电流存在,只是在闭合电路中有感应电动势存在的必然结果.对纯电阻电路,感应电流强度与感应电动势的数量关系满足.教师通过上述演示和分析对比,使学生了解到,电磁感应现象中感应电动势比感应电流更能反映电磁感应现象的本质.
③让学生把初学的概念在实际问题中加以应用,对巩固和深化概念很有效.教师可以教材中产生感应电流的二个实验,即图1、图2为例,让学生找一找,电路中哪部分导体产生了感应电动势,起到了电源的作用(在图1中是AB导体、图2中是线圈B).
(3)感应电动势的大小:可利用课本图4-1和图4-2的实验装置,演示在闭合电路内磁通量变化快慢不同的情况下,产生的感应电流大小不同,从而分析出感应电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变快慢有关.然后直接指出:理论和实践证明,导体在匀强磁场中作切割磁感线运动时,在B、l、v互相垂直的情况下,产生的感应电动势的大小可用公式来计算,即感应电动势的大小跟磁感应强度、导体长度、导体运动速度成正比.在演示中要注意说明:①磁铁相对线圈运动的快慢不同时或导体切割磁感线的快慢不同时,磁通量变化的快慢不同.②由于产生感应电流的闭合回路情况没有变化,所以感应电流大小的变化反映了感应电动势大小的变化.
由于必修课中不讲法拉第电磁感应定律,公式不能从理论推导出来,为了便于学生接受和理解与B、l、v的正比关系,可以采用下述教法.利用图2来分析与B、l、v的关系.图中abcd为放在匀强磁场中的矩形线框,线框平面跟磁感线垂直,让线框中长为l的可滑动导体ab,以速度v向右运动,单位时间内运动到.由图可以看出,lv是导体在单位时间内扫过的面积大小,Blv是单位时间内导体切割磁感线的条数,即单位时间内磁通量的变化.由此可见,当B、l、v各量越大时,单位时间内穿过闭合回路的磁通量变化越大,或者说磁通量变化得越快,这时产生的感应电动势就越大.公式反映了感应电动势跟B、l、v成正比.
讲完决定感应电动势大小的规律之后,可让学生通过练习来掌握规律.除了做节后的例题之外,还可把课本中练习二(1)题和习题(5)题在课堂上讨论,必要时可再适当补充一些基础练习.
法拉第电磁感应定律的教学设计方案
引入部分示例:
复习提问:
1:要使闭合电路中有电流必须具备什么条件?
(引导学生回答:这个电路中必须有电源,因为电流是由电源的电动势引起的)
2:如果电路不是闭合的,电路中没有电流,电源的电动势是否还存在呢?
(引导学生回答:电动势反映了电源提供电能本领的物理量,电路不闭合电源电动势依然存在)
引入新课:在电磁感应现象里,既然闭合电路里有感应电流,那么这个电路中也必定有电动势,在电磁感应现象里产生的电动势叫做感应电动势,产生感应电动势的那部分导体就相当于电源.
1:引导学生找出下图中相当于电源的那部分导体?
教学目标
知识目标
1、理解力臂的概念,
2、理解力矩的概念,并会计算力矩
能力目标
1、通过示例,培养学生对问题的分析能力以及解决问题的能力
情感目标:
培养学生对现象的观察和探究能力,同时激发学习物理的兴趣。
教学建议
教材分析
1、教材从力有转动效果出发通过实例分析一个力的转动效果取决于力臂,力臂越长,效果越显著.教学中应明确指出,引入力矩概念是反映力的转动效果.
教法建议
1、学生难以掌握的是力臂.常出现的错误是把转轴到力的作用点的距离当作力臂.
2、力矩的平衡,大纲作为选学内容,考试说明中不作要求.可以结合初中学习过的杠杆平衡条件介绍力矩的平衡条件.为了减轻负担,教学中可以回避力矩的矢量性.
关于例题讲解时的例题导入建议
在例题讲解时,注意语言的简洁以及要点的总结,如:
1、教师总结:力对物体的转动效果,取决于力矩.力矩为力与力臂的乘积,因此,求力对于某一固定转轴的力矩,要先明确转轴,再找力臂(转轴到力的作用线的距离),才能求出力矩,力若沿着力的作用线滑移,力矩的大小不变.
2、例题要点:几个力作用在有固定转轴的物体上,如果使物体沿顺时针方向转动的力矩与使物体沿逆时针方向转动的力矩相等,则物体处于转动平衡状态.处于转动平衡状态的物体,或者静止,或者保持匀速转动.
教学设计示例
关于课题导入的教学设计示例
本节的关键是准确分析确定力臂.为此在导入时要尽可能的举学生熟悉的例子进行分析.如:1、同学们请闭上你的眼睛,你能想起你家大门的把手在哪吗?你骑过变速自行车吗?在打闹时,你关门不让别人进屋,你推挤门的什么位置才能有效的挤住门?(如果是农村学校,可多举些农用机械中的力矩的例子,农用工具中的力矩的例子.)
2、回忆力的三要素:大小,方向,作用点.请同学举例说明在力的大小和方向都确定的情况下,不同的作用点就有不同的作用效果.
本文网址://m.jk251.com/jiaoan/7997.html
下一篇:数学教案-正方形