期待这份"关于高中物理优秀教学设计"能够让您更深入了解相关事项。教书育人是教师的天职,为了保证教学质量,老师有必要准备一份教案。教案可以帮助教师更快找到思路。欢迎您来本页享受阅读的快乐!
1、知道滑动摩擦力概念及产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向。
2、知道滑动摩擦力的大小跟什么因素有关,明确滑动摩擦力跟压力成正比。知道滑动摩擦因数会计算滑动摩擦力。
3、知道静摩擦力概念及产生的条件,能够根据二力平衡计算静摩擦力的大小,会判决静摩擦力的方向,知道最大静摩擦力。
1.培养学生通过实验分析,概括总结物理规律的能力.
2.渗透物理研究的一般方法:提出问题――猜想与假设――实验探究――合理外推――分析论证――得出结论――总结规律――实验验证.
1.鼓励合作探究,促进合作学习,发扬团队精神.
2.体验科学发现的乐趣,鼓励科学探究,增强学生学以致用的意识和信心.
1.滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断.
2.静摩擦力的有无的判断以及静摩擦力方向的判断.
3.静摩擦力产生的条件及规律,正确理解最大静摩擦力的概念.
1.静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断.
多媒体教学课件、长方体木块(每组3块)、弹簧秤、毛巾;玻璃板、毛刷(两个学生一组).身边的物体(例如水杯、黑板擦、钢笔、橡皮、讲桌等物体)
实验导入:用手握住水杯。开始问学生水的受力情况,学生进而分析。水杯受两个力,重力和手对它的摩擦力。重力和摩擦力是平衡力。力的方向竖直向下,摩擦力和重力大小相等,方向相反,所以在这个问题中摩擦力的方向竖直向上。
(1)用弹簧测力计水平地拉静止在水平桌面上的木块,逐渐增大拉力,直到木块运动为止.观察在此过程中弹簧测力计的示数变化,
并将实验数据填入表格中.
(2)在木块上增加砝码,重复上述实验,将实验数据填入表中. 多媒体投影表格(参考表格)
在相互接触的的俩物体间,如果有了相对运动趋势,在接触面上有阻碍相对运动趋势的力,这个力叫做静摩擦力。
2.
引导学生分析物块受力情况:通过刚才的探究过程,你认为两个物体间在什么情况下能够产生静摩擦力呢?
① 物体接触,且接触面都粗糙。
② 两物体间有相互作用的弹力。
③ 两物体接触面有相对运动趋势。
学生体验:将手用力压在桌面上往前推,但是手未动,感觉如何? 分析探究:刚才实验过程中,木块受到了水平的拉力,物体的运动趋势方向向哪?静摩擦力的方向应该向哪?与运动趋势方向有什么关系?
指导总结:静摩擦力的方向总是沿着接触面,与相对运动趋势相反。
点拨难点:
1、静摩擦力总沿着接触面,如果是曲面应该怎么理解呢?
2、静摩擦力产生于相对静止又有相对运动趋势的物体之间,怎么理解“趋势”呢?又怎么判断运动趋势的方向呢?
对地静止么?让学生举例说明。
(提问):力既有方向也有大小,那么静摩擦力的大小怎么样呢?
1. 教学任务分析
匀速圆周运动是继直线运动后最先学习的曲线运动。它是如何描述和研究比直线运动更复杂的运动的扩展。关系知识的进一步扩展,也是学习其他更复杂的曲线运动(平面运动、单摆简谐运动等)的基础。
学习匀速圆周运动需要了解匀速直线运动和牛顿运动定律。
从观察生活和实验中的现象入手,让学生了解物体做曲线运动的条件,认识匀速圆周运动是最基本、最简单的圆周运动,体验科学研究建立理想模型的方法。
通过设置情境,学生可以感受圆周运动速度的不同,并意识到需要引入物理量来描述圆周运动的速度。角速度的概念。
通过小组讨论、实验探索、相互交流等方式,搭建一个平台,让学生在本课所学知识的基础上,对几个实际问题进行讨论和分析。
在学习中调动学生的情绪,学会合作与交流,培养严谨务实的科学素质。
通过生活实例,我们可以了解到圆周运动在生活中无处不在,学习和研究圆周运动,激发学习的热情和兴趣是非常必要和重要的。
2. 教学目标
1. 知识与技能
(1) 了解物体曲线运动的条件。
(2)知道圆周运动;了解匀速圆周运动。
(3)了解线速度和角速度。
(4)在实际问题中,会计算线速度和角速度的大小,判断线速度的方向。
2.过程与方法
(1)通过匀速圆周运动概念的形成过程,了解建立理想模型的物理方法。
(2)通过学习匀速圆周运动的定义和线速度、角速度的定义,了解类比法的应用。
3.态度、情感和价值观??
(1)从生活实例中了解圆周运动的普遍性和研究圆周运动的必要性,激发学习兴趣和好奇心.
(2)通过共同讨论、相互交流的学习过程,了解合作与沟通在学习中的重要作用,愿意在活动中与他人合作,尊重同学的意见,为人处事在与他人交流时。
3.教学重点难点
重点:
(1)匀速圆周运动的概念。
(2) 用线速度和角速度来描述圆周运动的速度。
难点:理解线速度的方向是圆弧上各点的切线方向。
4.教学资源
1.设备:壁挂钟、回力玩具车、边缘带孔的转盘、玻璃板、建筑用黄沙、桌子网球,斜面,秤,用绳子连接的小球。
2.课件:flash课件——
演示同一时间段内两个运动经过不同弧长的匀速圆周运动; - 演示在同一时间段内以两个运动半径旋转不同角度的匀速圆周运动。
3.视频:三环过山车的运动过程。
五、教学设计思路
本设计包括三个部分:物体做曲线运动、匀速圆周运动、线速度和角速度的条件。
本次设计的基本思路是:基于视频和实验,通过分析得到物体沿曲线运动的条件;通过观察比较,总结出均匀圆的特点;运动速度的不同描述,引入线速度和角速度的概念;
通过讨论、疑惑、活动、交流等方式,巩固知识,应用知识解决实际问题。
本次设计要强调的重点是:匀速圆周运动的概念和线速度和角速度的概念。方法是:通过对钟针和过山车两种圆周运动的观察和比较,总结匀速圆周运动的特点;设定地月对话场景,介绍匀速圆周运动的描述;
类推匀速直线运动,得到匀速圆周运动的概念和线速度、角速度的概念。
这个设计要克服的难点是:线速度的方向。方法是:通过观察球沿切线飞出的圆周运动和从旋转转盘边缘飞出的红色墨水在纸上的轨迹分布的两个演示实验,可以直观地显示出来。
本设计强调以视频、实验和动画为线索,注重激发学生的感官,强调学生的体验和感受,将抽象思维转化为形象思维,进行概念和规律的教学体现“造型”、“类比”等物理方法,学生的活动以讨论、交流、实验探索为主。所涉及的问题与现实生活相关,贴近学生生活,强调对学习价值和意义的感知。
完成本设计的内容大约需要 2 个课时。
六、教学流程
1.教学流程图
2.流程图说明
场景一视频、演示、提问 1
播放视频:三环过山车,让学生看到物体的直线和曲线运动。
示范:让学生对一个直线运动的乒乓球用力吹气,体验在什么条件下球会做曲线运动。
假设1:物体在什么情况下会做曲线运动?
情况二观察,比较,问题2
观察和比较钟针和 过山车是两种圆周运动。
教学目的:
1、了解万有引力定律得出的思路和过程;
2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律;
3、掌握万有引力定律,能解决简单的万有引力问题;
教学难点:万有引力定律的应用
教学重点:万有引力定律
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人图片.
教学过程
(一)新课教学(20分钟)
1、引言
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述物理学史:
十七世纪中叶以前的漫长时间中,许多天文学家和物理学家(如第谷、哥白尼,伽利略和开普勒等人),通过了长期的观察、研究,已为人类揭示了行星的运动规律.但是,长期以来人们对于支配行星按照一定规律运动的原因是什么.却缺乏了解,更没有人敢于把天体运动与地面上物体的运动联系起来加以研究.
伟大的物理学家牛顿在哥白尼、伽利略和开普勒等人研究成果的基础上,进一步将地面上的动力学规律推广到天体运动中,研究、确立了《万有引力定律》.从而使人们认识了支配行星按一定规律运动的原因,为天体动力学的发展奠定了基础.那么:
(1)牛顿是怎样研究、确立《万有引力定律》的呢?
(2)《万有引力定律》是如何反映物体间相互作用规律的?
以上两个问题就是这节课要研究的重点.
2、通过举例分析,引导学生粗略领会牛顿研究、确立《万有引力定律》的科学推理的思维方法.
苹果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮绕地球作圆周运动:(由于受地球引力的原因);
行星绕太阳作圆周运动:(由于受太阳引力的原因),
(牛顿认为)
牛顿将上述各运动联系起来研究后提出:这些力是属于同种性质的力,应遵循同一规律;并进一步指出这种力应存在于宇宙中任何具有质量的物体之间.
3、引入课题.
板书:第二节、万有引力定律
(1)万有引力:宇宙间任何有质量的物体之间的相互作用.(板书)
(2)万有引力定律:宇宙间的一切物体都是相互吸引的.两个物体间的引力大小,跟他们之间质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比.(板书)
式中: 为万有引力恒量 ; 为两物体的中心距离.引力是相互的(遵循牛顿第三定律).
(二)应用(例题及课堂练习)
学生中存在这样的问题:既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的,哪为什么物体没有被吸引到一起?(请学生带着这个疑问解题)
例题1、两物体质量都是1kg,两物体相距1m,则两物体间的万有引力是多少?
1. 通过内能概念的学习过程,知道物体的内能的概念及改变内能因素,感悟物理研究的基本方法;
2. 通过改变物体内能方法的学习过程,学会通过实验观察、归纳、总结的学习方法;
3. 经历小组合作和班级交流的学习过程,知道改变内能的两种方式是等效的,感悟合作学习的愉悦。
2.自制喷水壶、分子模拟flash、视频、ppt等。
本设计的基本思路是:内能的知识可以帮助学生理解许多热现象的本质,同时也为后面《热机》的内容打下基础。内能的概念比较抽象,要突破这一难点,除了通过一些实例的情景分析,本节课中也加入了适当的flash动画模拟来更直观表现分子的运动情况,帮助学生理解。
本设计中的重点是知道改变物体内能的两种方式,学生通过大量的动手实验、小组讨论、班级交流的方式,来共同探寻、分析并最终归纳出改变物体内能的两种方式——做功和热传递。并且在说明气体对外做功内能减小的问题时,利用自制喷水壶加数字温度计,灵敏的捕捉气体膨胀对外做功的过程中,气体温度的下降,并直观的显示出来。
本节课的设计力图体现“以学生为本”的理念,从动手实验的现象出发,激发学生好奇心,运用一些多媒体软件、动画模拟、动手实践、小组交流和教师的实验演示等手段,增强学生学习物理的兴趣,体验与同学交流合作的愉悦,认识分析归纳是研究物理问题的重要科学手段。
教学目标
知识目标
1、初步理解速度—时间图像.
2、理解什么是匀变速直线运动.
能力目标
进一步训练用图像法表示物理规律的能力.
情感目标
渗透从简单问题入手及理想化的思维方法.
教学建议
教材分析
本节内容是本单元的基础,是进一步学习加速度概念及匀变速运动规律的重要前提.教材主要有两个知识点:速度—时间图像和匀变速直线运动的定义.教材的编排自然顺畅,便于学生接受,先给出匀速直线运动的速度—时间图像,再根据具体的实例(汽车做匀加速运动),进一步突出了“图像通常是根据实验测定的数据作出的”这一重要观点,并很自然地给出匀变速直线运动的定义,最后,阐述了从简单情况入手,及理想化的处理方法,即有些变速运动通常可近似看作匀变速运动来处理.
教法建议
对速度——时间图像的学习,要给出物体实际运动的情况,让学生自己建立图像,体会建立图像的一般步骤,并与位移图像进行对比.对匀变速直线运动的概念的学习,也要通过分析具体的实例,认真体会“在相等的时间内速度变化相等”的特点,教师也可以给出速度变化相同,但是所用时间不等的例子,或时间相同,速度变化不等的例子,让学生判断是否是匀变速直线运动.
教学设计示例
教学重点:速度——时间图像,匀变速直线运动的定义.
教学难点:对图像的处理.
主要设计:
1、展示课件:教材图2—15的动态效果(配合两个做匀速运动的物体)体会速度——时间图像的建立过程.
2、提问:如何从速度——时间图像中求出物体在一段时间内的位移?
3、上述两个运动的位移——时间图像是怎样的?
(让同学自己画出,并和速度——时间图像进行对比)
4、展示课件图2—17的动态效果〔配合做匀加速运动的汽车运行情况(显示速度计)
引导同学:采集实验数据,建立坐标系,描点做图.
5、展示课件图2—18的动态效果(配合做匀减速运动的汽车)
引导同学:画出它的速度——时间图像.
6、提问:上述两个汽车运动过程有什么特点?
引导同学发现“在相等的时间内速度的改变相等”的特点.
7、举例:
①速度改变相等,所用时间不等的情况.
②经过相同时间,速度改变不相等的情况.
8、小结:什么是匀变速直线运动?什么是匀加速直线运动?什么是匀减速直线运动?
探究活动
请你坐上某路公共汽车(假设汽车在一条直线上行驶)观察汽车的速度表和自己的手表,采集数据,即记录汽车在不同时刻的速度,之后把你采集的数据用速度——时间图像表示出来,并将你的结果讲给周围人听。
1、了解磁场的产生和磁现象.
2、理解磁场的方向性,知道用磁感线反映磁场的方向.掌握直线电流、环形电流和通电螺线管产生磁场的磁感线空间分布情况.
3、掌握安培定则,并能用安培定则熟练地判定电流、以及电流产生的磁场方向.
1、通过磁场现象的学习,培养学生的观察能力、分析能力和空间想象能力.
2、利用电场和磁场的类比教学,培养学生的比较推理能力.
1、让学生了解我国古代对磁现象的研究(如指南针的发明),培养学生爱国主义思想,鼓励他们学习科学的热情.
2、通过对磁感线的引进,使得学生了解如何将抽象的概念转化为形象的模型进行研究的方法.
由于学生在初中时已经对磁场概念有了初步的了解,又由于前面学习了电学的有关知识,因此在学习磁场知识时会比较容易的接受.但是在学习用磁感线来描述磁场以及相关的几个特殊磁场的磁感线分布时会感到一定的困难,教材给了有关的插图,在“媒体资料”中,提供了相关的磁感线分布的三维动画,教师可以参考使用,有助于学生对磁感线空间形象的准确把握.
教师在讲解磁场的有关概念时,可以参考电场的相关内容进行类比,如:电场线描述电场————磁感线描述磁场.在以后几节的学习上,可以大量采用这种方法,分析电场与磁场的相同之处,找出不同,帮助学生加深对“磁场”这一抽象概念的理解.
1、了解磁场的产生和磁现象.
2、理解磁场有方向性,知道用磁感线反映磁场的方向.
3、能用安培定则熟练地判定电流磁场的方向.
4、掌握常见几种磁场的磁感线分布情况.
1、通过观察演示实验,培养学生的观察能力、分析能力和空间想象能力.
2、利用电场和磁场的类比教学,培养学生的比较推理能力.
1、了解我国古代对磁现象的研究(如指南针的发明),培养学生爱国主义思想,鼓励他们学习科学的热情.
2、通过引进虚拟的磁感线教学,对学生进行物理问题变抽象为形象的方法论教育.
让学生体会磁感线图像的对称美、形式美.
1、教师采用演示实验法引入,直观教学、利用电场对比教学.
2、学生认真观察实验现象,理解磁场的存在,类比电场理解磁场的性质及磁场的描绘.
三、重点·难点·疑点及解决办法
(1)理解磁场的基本性质——力的作用和方向性.
(2)掌握安培定则及常见几种磁场的磁感线分布.
(1)看不见、摸不着的磁场是客观存在的.
(1)通过演示实验,直观地反映磁场的存在,突破本节教学的重点和疑点.
(2)利用与电场的对比教学,帮助学生理解几种常见磁场磁感线的空间分布.
条形磁铁;蹄形磁铁;小磁针;导线和开关;电源;铁架台;细铁屑;玻璃板.
1、教师先演示实验.直观引入磁场的存在,再通过实验演示,学生思考总结磁极之间、电流之间、电流与磁极之间的相互作用是通过磁场来传递的.通过类比电场、演示实验使学生理解磁感线的意义及分布规律.
2、课外组织学生阅读材料“电流磁效应的发现”深化对磁场的认识.
利用课外时间,要求学生做一做“验证环形电流的磁场方向”实验.
本节的教学分为两部分:1、理解磁场客观存在.电磁极间相互作用,推理磁场的客观存在,由演示实验进一步得出电流周围也存在着磁场,磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间发生相互作用都是通过磁场来传递的、2、对磁场进行描述、通过演示实验得出磁场是有方向性的,用磁感线可以形象地描述磁场的方向性,通过演示实验形象直观显示条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线、电流的磁场的磁感线可用安培定则来反映.
我国是世界上最早发现磁现象的国家,早在战国末年就有磁铁的记载,我国古代的四大发明之一的指南针就是其中之一,指南针的发明为世界的航海业作出了巨大的贡献.在现代生活中,利用磁场的仪器或工具随处可见,如我们将要学习的电流表、质谱仪、回旋加速器等等.进入21世纪后,科技的发展突飞猛进,一日千里,作为新世纪的主人,肩负着民族振兴的重任,希望同学们勤奋学习,为攀登科学高峰打好扎实的基础.今天,我们首先认识磁场.
a、通电直导线电流磁场(用右手螺旋定则判定).
b、通电环形电流磁场(用右手螺旋定则判定).
a、磁感线是不相交的封闭曲线.
b、磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向.
c、磁感线的疏密可以反映磁场的强弱.
1、磁体周围,电流周围都有磁场,磁场是物质存在的一种形式,其性质是对放入其中的电流和磁体有力的作用.
2、磁场是有方向性的,可用磁感线直观形象地反映常见磁场的方向,但须注意磁感线是虚拟的曲线.
3、通电螺旋管内部的磁感线是平行轴线分布的.其外部磁感线由N极出发至S极,其内部是由S极重新回到N极的封闭曲线,所以螺旋管内部磁感线最密、磁场最强.
1、磁场的客观存在.
2、磁场的产生.
(1)磁体周围.(2)电流周围.
1、规定小磁针静止时北极的指向为磁场方向.
1、磁感线的概念.
2、常见几种磁场的磁感线分布.
3、电流磁场的磁感线可用安培定则判定.
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教学目标
(一)知识与技能
1.知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。
2.知道电磁感应、感应电流的定义。
(二)过程与方法
领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。
(三)情感、态度与价值观
1.领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。
2.以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。
教学重点、难点
教学重点
知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
教学难点
领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
教学方法
教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
教学手段
计算机、投影仪、录像片
教学过程
一、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应
引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题,引导学生思考并回答:
(1)是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?在这之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?
(2)奥斯特的研究是一帆风顺的吗?奥斯特面对失败是怎样做的?
(3)奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的?用学过的知识如何解释?
(4)电流磁效应的发现有何意义?谈谈自己的感受。
学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。
二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象
教师活动:引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题,引导学生思考并回答:
(1)奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考?法拉第持怎样的观点?
(2)法拉第的研究是一帆风顺的吗?法拉第面对失败是怎样做的?
(3)法拉第做了大量实验都是以失败告终,失败的原因是什么?
(4)法拉第经历了多次失败后,终于发现了电磁感应现象,他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的?之后他又做了大量的实验都取得了成功,他认为成功的“秘诀”是什么?
(5)从法拉第探索电磁感应现象的历程中,你学到了什么?谈谈自己的体会。
学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。
三、科学的足迹
1、科学家的启迪 教材P4
2、伟大的科学家法拉第 教材
四、实例探究
【例1】发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是(C)
A.安培 B.赫兹 C.法拉第 D.麦克斯韦
【例2】发现电流磁效应现象的科学家是__奥斯特__,发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_安培_,发现电磁感应现象的科学家是_法拉第_,发现电荷间相互作用力规律的的科学家是_库仑_。
【例3】下列现象中属于电磁感应现象的是(B)
A.磁场对电流产生力的作用 B.变化的磁场使闭合电路中产生电流
C.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D.电流周围产生磁场
五、学生的思考:
1、我们可以通过哪些实验与现象来说明(证实)磁现象与电现象有联系
2、如何让磁生成电?
高中物理优秀教案电子版【篇1】
教学目标
(一)知识与技能
1.知道两种电荷及其相互作用.知道点电荷量的概念.
2.了解静电现象及其产生原因;知道原子结构,掌握电荷守恒定律
3.知道什么是元电荷.
4.掌握库仑定律,要求知道知道点电荷模型,知道静电力常量,会用库仑定律的公式进行有关的计算.
(二)过程与方法
1、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.但对一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。
2、类比质点理解点电荷,通过实验探究库仑定律并能灵活运用
(三)情感态度与价值观
通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质,认识理想化是研究自然科学常用的方法,培养科学素养,认识类比的方法在现实生活中有广泛的应用
重点:电荷守恒定律,库仑定律和库仑力
难点:利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题,库仑定律的理解与应用。
教具:丝绸,玻璃棒,毛皮,硬橡胶棒,绝缘金属球,静电感应导体,通草球,多媒体课件
教学过程:
第1节电荷库仑定律(第1课时)
(一)引入新课:
多媒体展示:闪电撕裂天空,雷霆震撼着大地。
师:在这惊心动魄的自然现象背后,蕴藏着许多物理原理,吸引了不少科学家进行探究。在科学史上,从最早发现电现象,到认识闪电本质,经历了漫长的岁月,一些人还为此付出过惨痛的代价。下面请同学们认真阅读果本第2页“接引雷电下九天”这一节,了解我们人类对闪电的研究历史,并完成下述填空:
电闪雷鸣是自然界常见的现象,蒙昧时期的人们认为那是“天神之火”,是天神对罪恶的惩罚,直到1752年,伟大的科学家冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验,把天电引了下来,发现天电和摩擦产生的电是一样的,才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。
师强调:以美国科学家的富兰克林为代表的一些科学家冒着生命危险去捕捉闪电,证实了闪电与实验室中的电是相同的。
雷电是怎样形成的?(大气中冷暖气流上下急剧翻滚,相互摩擦,云层就会积聚电荷,当电荷积累到一定程度,瞬间发生大规模的放电,就产生了雷电)物体带电是怎么回事?电荷有哪些特性?电荷间的相互作用遵从什么规律?人类应该怎样利用这些规律?这些问题正是本章要探究并做出解答的。
师:本节课我们重点研究了解几种静电现象及其产生原因,电荷守恒定律
(二)新课教学
复习初中知识:
师:根据初中自然的学习,用摩擦的方法可使物体带电,请举例说明。
生:用摩擦的方法。如:用丝绸摩擦过的玻璃棒,玻璃棒带正电;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,橡胶棒带负电。
演示实验1:先用玻璃棒、橡胶棒靠近碎纸屑,看有什么现象?然后用绸子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡胶棒,再靠近碎纸屑看有什么现象?让学生分析两次实验现象的异同;并分析原因。
教师总结:摩擦过的物体性质有了变化,带电了或者说带了电荷。带电后,能吸引轻小物体,而且带电越多,吸引力就越大,能够吸引轻小物体,我们说此时物体带了电。而用摩擦的方法使物体带电就叫做摩擦起电。
高中物理优秀教案电子版【篇2】
人类从很早就认识了摩擦起电的现象,例如公元1世纪,我国学者王充在《论衡》一书中就写下了“顿牟掇芥”一语,指的是用玳琩的壳吸引轻小物体。
后来人们认识到摩擦后的物体所带的电荷有两种:用丝绸摩擦过的玻璃棒的所带的电荷是一种,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是另一种。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
一、电荷:
1、把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷.②把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷.
2、电荷量:C
“做一做”验电器与静电计
为了判断物体是否带电以及所带电荷的种类和多少,从18世纪起,人们经常使用一种叫验电器的简单装置:玻璃瓶内有两片金属箔,用金属丝挂在一条导体棒的下端,棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出(图甲)。如果把金属箔换成指针,并用金属做外壳,这样的验电器又叫静电计(图乙)
问:是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时,金属箔片才开始张开?解释看到的现象?
1、摩擦起电
摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.特别是离核较远的电子受到的束缚较小。当两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体。实质:电子的转移.结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.得到电子:带负电;失去电子:带正电问:摩擦起电有没有创造了电荷?
生:没有,摩擦起电是带电粒子(如电子)从一个物体转移到另一个物体。师:很多物质都会由于摩擦而带电,是否还存在其它的使物体起电的方式?在学习新的起电方式之前,我们先来学习金属导体模型。
金属导体模型也是一个物理模型P3(动画演示)
自由电子:脱离原子核的束缚而在金属中自由活动。
带正电的离子:失去电子的原子,都在自己的平衡位置上振动而不移动。
2、感应起电
演示取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们
彼此接触。起初它们不带电,帖在下部的金属箔是闭合的。
①把带正电荷的球C移近彼此接触的异体A,B(参见课本图1.1-1).金属箔有什么变化?
实验现象:可以看到A,B上的金属箔都张开了,表示A,B都带上了电荷.提出静电感应概念:
(1)静电感应:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电的现象。
规律:近端感应异种电荷,远端感应同种电荷
(2)利用静电感应使物体带电,叫做感应起电.
(3)提出问题:静电感应的原因?
带领学生分析物质的微观分子结构,分析起电的本质原因:把带电的球C移近金属导体A和B时,由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷。如上面的这个演示实验中,导体A和B带上了等量的异种电荷.
①演示
②如果先把C移走,金属箔又有什么变化?实验现象:A和B上的金属箔就会闭合.
③如果先把A和B分开,然后移开C,金属箔又有什么变化?
实验现象:可以看到金属箔仍张开,表明A和B仍带有电荷;
④如果再让A和B接触,金属箔又有什么变化?
实验现象:金属箔就会闭合,表明他们就不再带电.这说明A和B分开后所带的是异种等量的电荷,重新接触后等量异种电荷发生中和.
问:感应起电有没有创造了电荷?
生:没有。感应起电而是使物体中的正负电荷分开,是电荷从物体的一部分转移到另一部分。感应起电也不是创造了电荷。
师:无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移,并不是创造电荷.
得出电荷守恒定律.三、电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分.
师:电荷守恒定律是物理学中重要的基本定律之一。四、元电荷
师:迄今为止,科学家实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量。质子、正电子所带的电荷量与它相同,但符号相反。人们把这个最小的电荷量叫做元电荷。元电荷:电子所带的电荷量,用e表示。e=1.60×10-19C注意:迄今为止,发现所有带电体的电荷量或者等于e,或者等于e的整数倍。就是说,电荷量是不能连续变化的物理量。
(三)小结
二、电荷守恒定律:
电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分。
一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变。
三、几个基本概念
电荷量──电荷的多少叫做电荷量。符号:Q或q单位:库仑符号:C。
元电荷──电子所带的电荷量,用e表示,e=1.60×10C。
注意:所有带电体的电荷量或者等于e,或者等于e的整数倍。电荷量是不能连续变化的物理量。最早由美国物理学家密立根测得
比荷──电荷的电荷量q与其质量m的比值q/m,符号:C/㎏。
静电感应和感应起电──当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离一端带同号电荷。这种现象叫做静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。
高中物理优秀教案电子版【篇3】
电荷及其守恒定律
本节从物质微观结构的角度认识物体带电的本质,使物体带电的方法。给学生渗透看问题要透过现象看本质的思想。摩擦起电、两种电荷的相互作用、电荷量的概念初中已接触,电荷守恒定律对学生而言不难接受,在此从原子结构的基础上做本质上分析,使学生体会对物理螺旋式学习的过程。本节关键是做好实验,从微观分析产生这种现象的原因。有了使物体带电的理解,电荷守恒定律便水到渠成,进一步巩固高中的守恒思想。培养学生透过现象看本质的科学习惯。通过阅读材料,展示物理学发展中充满睿智和灵气的科学思维,弘扬前辈物理学家探寻真理的坚强意志和科学精神。
教学预设
使用幻灯片时充分利用它的高效同时,尽量保留黑板的功能始终展示本节课的知识框架。
在条件允许的情况下努力使实验简化,给学生传递这样一个信息──善于从简单中捕捉精彩瞬间,从日常生活中发现和体验科学(阅读材料)。
练习题设计力求有针对性、导向性、层次性。
教学目标
(一)知识与技能
知道两种电荷及其相互作用。
知道三种使物体带电的方法及带电本质。
知道电荷守恒定律。
知道什么是元电荷、比荷、电荷量、静电感应的概念。
(二)过程与方法
物理学螺旋式递进的学习方法。
由现象到本质分析问题的方法。
(三)情感态度与价值观
通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质—透过现象看本质。
科学家科学思维和科学精神的渗透─—课后阅读材料。
教学重、难点
重点:电荷守恒定律
难点:利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
教学过程
引入新课:今天开始我们进入物理学另一个丰富多彩,更有趣的殿堂,电和磁的世界。高中的电学知识大致可分为电场的电路,本章将学习静电学,将从物质的微观的角度认识物体带电的本质,电荷相互作用的基本规律,以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。
板书第一章静电场
板书一、电荷(复习初中知识)
1.两种电荷:正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷,用正数表示。把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷,用负数表示。
2.电荷及其相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
3.使物体带电的方法:
摩擦起电──学生自学P2后解释摩擦起电的原因,培养学生理解能力和语言表达能力。为电荷守恒定律做铺垫。
演示摩擦起电,用验电器检验是否带电,让学生分析使金属箔片张开的原因过渡到接触起电。
接触起电──电荷从一个物体转移到另一个物体上仔细观察从靠近到接触过程中还有哪些现象?──靠近未接触时箔片张开张开意味着箔片带电?看来还有其他方式使物体带电?其带电本质是什么?──设置悬念。
自学P3第二段后,回答自由电子和离子的概念及各自的运动特点。解释观察到的现象。
再演示,靠近(不接触)后再远离,箔片又闭合,即不带电,有没有办法远离后箔片仍带电?
提供器材,鼓励学生到时讲台演示。得出静电感应和感应起电。
静电感应和感应起电──电荷从物体的一部分转移到另一部分。
通过对三种起电方式本质的分析,让学生思考满足共同的规律是什么?得出电荷守恒定律。
学生自学教材,掌握电荷守恒定律的内容,电荷量、元电荷、比荷的概念。
高中物理优秀教案电子版【篇4】
教学目标
知识与技能
1.知道曲线运动的方向,理解曲线运动的性质
2.知道曲线运动的条件,会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系过程与方法
1.体验曲线运动与直线运动的区别
2.体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化
情感态度与价值观
能领会曲线运动的奇妙与和谐,培养对科学的好奇心和求知欲
教学重点
1.什么是曲线运动
2.物体做曲线运动方向的判定3.物体做曲线运动的条件
教学难点
物体做曲线运动的条件
教学课时
1课时
探究学习
1、曲线运动:
2、曲线运动速度的方向:
质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的方向。
3、曲线运动的条件:
(1)物体做曲线运动。
(2)运动速度方向与加速度的方向共线时,运动轨迹是
(3)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力为定值,运动为运动。
(4)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力不为定值,运动为运动。4、曲线运动的性质:
(1)曲线运动中运动的方向时刻(变、不变),质点在某一时刻(某一点)的速度方向是沿,并指向运动轨迹凹下的一侧。
(2)曲线运动一定是运动,一定具有。
课堂实录
引入新课
生活中有很多运动情况,我们学习过各种直线运动,包括匀速直线运动,匀变速直线运动等,我们知道这几种运动的共同特点是物体运动方向不变。下面我们就来欣赏几组图片中的物体有什么特点(展示图片)
再看两个演示
第一,自由释放一只较小的粉笔头
第二,平行抛出一只相同大小的粉笔头
两只粉笔头的运动情况有什么不同?学生交流讨论。
结论:前者是直线运动,后者是曲线运动
在实际生活普遍发生的是曲线运动,那么什么是曲线运动?本节课我们就来学习这个问题。新课讲解
一、曲线运动
1.定义:运动的轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。
2.举出曲线运动在生活中的实例。
问题:曲线运动中速度的方向是时刻改变的,怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢?
引出下一问题。
二、曲线运动速度的方向
看图片:撑开带有水滴的雨伞绕柄旋转。
问题:水滴沿什么方向飞出?学生思考
结论:雨滴沿飞出时在那点的切线方向飞出。
如果球直线上的某处A点的瞬时速度,可在离A点不远处取一B点,求AB点的平均速度来近似表示A点的瞬时速度,时间取得越短,这种近似越精确,如时间趋近于零,那么AB见的平均速度即为A点的瞬时速度。
结论:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向。三、物体做曲线运动的条件
实验1:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在不受外力作用时将如何运动?学生实验
结论:做匀速直线运动。
实验2:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在运动方向的正前方或正后方放一条形
磁铁,小球将如何运动?学生实验
结论:小球讲做加速直线运动或者减速直线运动。
实验3:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在运动方向一侧放一条形磁铁,小球将如何运动?学生实验
结论:小球将改变轨迹而做曲线运动。
总结论:曲线运动的条件是,
当物体所受合力的方向跟物体运动的方向不在同一条直线时,物体就做曲线运动。
四、曲线运动的性质
问题:曲线运动是匀速运动还是变速运动学生思考讨论问题引导:
速度是(矢量、标量),所以只要速度方向变化,速度矢量就发生了,也就具有,因此曲线运动是。结论:曲线运动是变速运动。
课堂训练
例题1、已知物体运动的初速度v的方向及受恒力的方向如图所示,则图中可能正确的运动
例题2、一个质点受到两个互成锐角的F1和F2的作用,有静止开始运动,若运动中保持力的方向不变,但F1突然增大到F1+F,则此质点以后做解析:
例题3、一个物体在光滑的水平面上以v做曲线运动,已知运动过程中只受一个恒力作用,
运动轨迹如图所示,则,自M到N的过程速度大小的变化为请做图分析:
课堂小结
1.曲线运动是变速运动,及速度的有可能变化,速度的方向一定变化。
2.当物体所受合力的方向跟物体运动的方向不在同一条直线时,物体就做曲线运动,所
以物体的加速度方向也跟速度方向不在同一直线上。
板书设计
第一节抛体运动
1、曲线运动
定义:运动的轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。
2、曲线运动速度的方向
质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向
3、曲线运动的条件
当物体所受合力的方向跟物体运动的方向不在同一条直线时,物体就做曲线运动。
4、曲线运动的性质
曲线运动过程中,速度方向始终在变化,因此曲线运动是变速运动。
训练答案
例1、B例2、匀变速曲线运动例3、自M到N速度变大(因为速度与力的夹角为锐角。
高中物理优秀教案电子版【篇5】
教学内容:人教版的普通高中课程标准实验教科书选修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探索的有机结合;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)掌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,增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实验中采集数据、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,注重物理表象的形成;用心感悟科学探索的基本思路,形成求实创新的科学作风。
2、教学难点和重点
重点:让学生经历探索未知规律的过程,掌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:学生实验方案的设计;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清楚的。新课程理念要求我们,课堂应该以学生为主体,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实验,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;然后与学生一道讨论实验方案,确定实验要点,接着师生一道实验操作,数据的处理,得出实验结论并深入讨论,最后简单应用等温变化规律解决实际问题。
5、课题引入
演示实验: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。高中阶段通常就用压强、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
比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:
高中物理优秀教案电子版【篇6】
教学目标
(1)通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系。
(2)会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式。
(3)通过加速度与质量和和合外力的定量关系,深刻理解力是产生加速度的原因这一规律。
(4)认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系,认识加速度与和外力间的瞬时对应关系。
(5)能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题。
能力目标
通过演示实验及数据处理,培养学生观察、分析、归纳总结的能力;通过实际问题的处理,培养良好的书面表达能力。
情感目标
培养认真的科学态度,严谨、有序的思维习惯。
教材分析
1、通过演示实验,利用控制变量的方法研究力、质量和加速度三者间的关系:在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系。
2、利用实验结论总结出牛顿第二定律:规定了合适的力的单位后,牛顿第二定律的表达式从比例式变为等式、
3、进一步讨论牛顿第二定律的确切含义:公式中的表示的是物体所受的合外力,而不是其中某一个或某几个力;公式中的和均为矢量,且二者方向始终相同,所以牛顿第二定律具有矢量性;物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化,这就是牛顿第二定律的瞬时性。
教法建议
1、要确保做好演示实验,在实验中要注意交代清楚两件事:只有在砝码质量远远小于小车质量的前题下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力(根据学生的实际情况决定是否证明);实验中使用了替代法,即通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小。
2、通过典型例题让学生理解牛顿第二定律的确切含义。
3、让学生利用学过的重力加速度和牛顿第二定律,让学生重新认识出中所给公式。
教学重点:
牛顿第二定律
教学难点:
对牛顿第二定律的理解
教学过程:
示例:
一、加速度、力和质量的关系
介绍研究方法(控制变量法):先研究在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;再研究在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系、介绍实验装置及实验条件的保证:在砝码质量远远小于小车质量的条件下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力、介绍数据处理方法(替代法):根据公式可知,在相同时间内,物体产生加速度之比等于位移之比、
以上内容可根据学生情况,让学生充分参与讨论、本节书涉及到的演示实验也可利用气垫导轨和计算机,变为定量实验。
二、牛顿第二运动定律(加速度定律)
1、实验结论:物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比、加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同。
2、力的单位的规定:若规定:使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫1N、则公式中的=1。(这一点学生不易理解)
3、牛顿第二定律:
物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比、加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同。
高中物理优秀教案电子版【篇7】
知识目标
1、知道产生的条件;
2、能在简单的问题中,根据物体的运动状态,判断静的有无、大小和方向;知道存在着静;
3、掌握动摩擦因数,会在具体问题中计算滑动,掌握判定方向的方法;
4、知道影响动摩擦因数的因素;
能力目标
1、通过观察演示实验,概括出产生的条件以及的特点,培养学生的观察、概括能力.通过静与滑动的区别对比,培养学生的分析综合能力.
情感目标
渗透物理方法的教育在分析物体所受时,突出主要矛盾,忽略次要因素及无关因素,总结出产生的条件和规律.
教学建议
一、基本知识技能:
1、两个互相接触且有相对滑动或的物体,在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的,称为滑动;
2、两个物体相互接触,当有相对滑动的趋势,但又保持相对静止状态时,在它们接触面上出现的阻碍相对滑动的作用力
3、两个物体间的滑动的大小跟这两个物体接触面间的压力大小成正比.
4、动摩擦因数的大小跟相互接触的两个物体的材料有关.
5、的方向与接触面相切,并且跟物体相对运动或相对运动趋势相反.
6、静存在值——静.
二、重点难点分析:
1、本节课的内容分滑动和静两部分.重点是产生的条件、特性和规律,通过演示实验得出关系.
2、难点是在理解滑动计算公式时,尤其是理解水平面上运动物体受到的时,学生往往直接将重力大小认为是压力大小,而没有分析具体情况.
教法建议
一、讲解有关概念的教法建议
介绍滑动和静时,从基本的事实出发,利用二力平衡的知识使学生接受的存在.由于的内容是本节的难点,所以在讲解时不要求“一步到位”,关于的概念可以通过实验、学生讨论来理解.
1、可以让学生找出生活和生产中利用的例子;
2、让学生思考讨论,如:
(1)、一定都是阻力;
(2)、静止的物体一定受到静;
(3)、运动的物体不可能受到静;
主要强调:是接触力,是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势的,但不一定阻碍物体的运动,即在运动中也可以充当动力,如传送带的例子.
二、有关讲解的大小与什么因素有关的教法建议
1、滑动的大小,跟相互接触物体材料及其表面的光滑程度有关;跟物体间的正压力有关;但和接触面积大小无关.注意正压力的解释.
2、滑动的大小可以用公式:动摩擦因数跟两物体表面的关系,并不是表面越光滑,动摩擦因数越小.实际上,当两物体表面很粗糙时,由于接触面上交错齿合,会使动摩擦因数很大;对于非常光滑的表面,尤其是非常清洁的表面,由于分子力起主要作用,所以动摩擦因数更大,表面越光洁,动摩擦因数越大.但在力学中,常称“物体表面是光滑的”这是忽略物体之间的的一种提法,实际上是一种理想化模型,与上面叙述毫无关系.
3、动摩擦因数是一个无单位的物理量,它能直接影响物体的运动状态和受力情况.
4、静的大小,随外力的增加而增加,并等于外力的大小.但静不能无限度的增大,而有一个值,当外力超过这个值时,物体就要开始滑动,这个限度的静叫做静.实验证明,静由公式所决定,叫做静摩擦因数,为物体所受的正压力.的大小变化随着外力的变化关系如图:滑动的大小小于静,但一般情况下认为两者相等.
高中物理优秀教案电子版【篇8】
教学目标
知识与技能
1.知道时间和时刻的区别和联系.
2.理解位移的概念,了解路程与位移的区别.
3.知道标量和矢量,知道位移是矢量,时间、时刻和路程是标量.
4.能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移.
5.知道时刻与位置、时间与位移的对应关系.
过程与方法
1.围绕问题进行充分的讨论与交流,联系实际引出时间、时刻、位移、路程等,要使学生学会将抽象问题形象化的.处理方法.
2.会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向
3.会用矢量表示和计算质点位移,用标量表示路程.
情感态度与价值观
1.通过时间位移的学习,要让学生了解生活与物理的关系,同时学会用科学的思维看待事实.
2.通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置,不同时间内的不同位移(或路程)的体验,领略物理方法的奥妙,体会科学的力量.
3.养成良好的思考表述习惯和科学的价值观.
4.从知识是相互关联、相互补充的思想中,培养同学们建立事物是相互联系的唯物主义观点.
教学重难点
教学重点
1.时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系
2.位移的概念以及它与路程的区别.
教学难点
1.帮助学生正确认识生活中的时间与时刻.
2.理解位移的概念,会用有向线段表示位移.
教学工具
教学课件
多媒体课件
教学过程
[引入新课]
师:上节课我们学习了描述运动的几个概念,大家想一下是哪几个概念?
生:质点、参考系、坐标系.
师:大家想一下,如果仅用这几个概念,能不能全面描述物体的运动情况?
生:不能.
师:那么要准确、全面地描述物体的运动,我们还需要用到哪些物理概念?
一部分学生可能预习过教材,大声回答,一部分学生可能忙着翻书去找.
师指导学生快速阅读教材第一段,并粗看这节课的黑体字标题,提出问题:要描述物体的机械运动,本节课还将从哪几个方面去描述?
生通过阅读、思考,对本节涉及的概念有个总体印象,知道这些概念都是为了进一步描述物体的运动而引入的,要研究物体的运动还要学好这些基本概念.
引言:宇宙万物都在时间和空间中存在和运动.我们每天按时上课、下课、用餐、休息。从幼儿园、小学、中学,经历一年又一年,我们在时间的长河里成长.对于时间这个名词,我们并不陌生,你能准确说出时间的含义吗?物体的任何机械运动都伴随着物体在空间中位置的改变,你们用什么来量度物体位置的改变呢?这就是我们今天要研究的课题--§1.2时间和位移.
[新课教学]
一、时刻和时间间隔
[讨论与交流]
指导学生仔细阅读“时刻和时间间隔”一部分,然后用课件投影展示本校作息时间表.
师:同时提出问题;
1.结合教材,你能列举出哪些关于时间和时刻的说法?
2.观察教材第14页图1.2-1,如何用数轴表示时间?
学生在教师的指导下,自主阅读,积极思考,然后每四人一组展开讨论,每
组选出代表,发表见解,提出问题.
生:我们开始上课的“时间”:8:00就是指的时刻;下课的“时间”:8:45也是指的时刻.这样每个活动开始和结束的那一瞬间就是指时刻.
生:我们上一堂课需要45分钟,做眼保健操需要5分钟,这些都是指时间间隔,每一个活动所经历的一段时间都是指时间间隔.
师:根据以上讨论与交流,能否说出时刻与时间的概念.
教师帮助总结并回答学生的提问.
师:时刻是指某一瞬时,时间是时间间隔的简称,指一段持续的时间间隔。两个时刻的间隔表示一段时间.
让学生再举出一些生活中能反映时间间隔和时刻的实例,并让他们讨论.
教师利用课件展示某一列车时刻表,帮助学生分析列车运动情况.
(展示问题)根据下列“列车时刻表”中的数据,列车从广州到长沙、郑州和北京西站分别需要多长时间?
T15站名T16
18:19北京西14:58
00:35 00:41郑州08:42 08:36
05:49 05:57武昌03:28 03:20
09:15 09:21长沙23:59 23:5l
16:25广州16:52
参考答案:6小时59分、15小时50分、22小时零6分.
(教师总结)
师:平常所说的“时间”,有时指时刻,有时指时间间隔,如有人问你:“你们什么时间上课啊?”这里的时间是指时间间隔吗?
生:不是,实际上这里的时间就是指的时刻.
师:我们可以用数轴形象地表示出时刻和时间间隔.
教师课件投放教材图1.2-1所显示的问题,将其做成F1ash动画.
学生分组讨论,然后说说怎样用时间轴表示时间和时刻.
生:时刻:在时间坐标轴上用一点来表示时刻.时间:两个时刻的间隔表示一段时间.一段时间在时间坐标轴上用一线段表示.
师:为了用具体数字说明时间,必须选择某一时刻作为计时起点,计时起点的选择是人为的.单位秒(s).
师:下图1-2-1给出了时间轴,请你说出第3秒,前3秒,第3秒初第3秒末,第n秒的意义.
答:
1.学习了时间与时刻,蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些说法,正确的是…( )
A.蓝仔说,下午2点上课,2点是我们上课的时刻
B.红孩说,下午2点上课,2点是我们上课的时间
C.紫珠说,下午2点上课,2点45分下课,上课的时刻是45分钟
D.黑柱说,2点45分下课,2点45分是我们下课的时间
答案:A
2.关于时刻和时间,下列说法中正确的是( )
A.时刻表示时间较短,时间表示时间较长B.时刻对应位置,时间对应位移
C.作息时间表上的数字表示时刻D.1 min内有60个时刻
答案:BC
解析:紧扣时间和时刻的定义及位置、位移与时刻、时间的关系,可知B、C正确,A错.一段时间内有无数个时刻,因而D错.
以下提供几个课堂讨论与交流的例子,仅供参考.
[讨论与交流]:我国在2003年10月成功地进行了首次载人航天飞行.10月15日09时0分,“神舟”五号飞船点火,经9小时40分50秒至15日18时40分50秒,我国宇航员杨利伟在太空中层示中国国旗和联合国旗,再经11小时42分10秒至16日06时23分,飞船在内蒙古中部地区成为着陆.在上面给出的时间或时刻中,哪些指的是时间,哪些又指的是时刻?
参考答案:这里的“10月15日09时0分”、“15日18时40分50秒”和“16日06时23分”,分别是指这次航天飞行点火、展示国旗和着陆的时刻,而“9小时40分50秒”和“11小时62分10秒”分别指的是从点火到展示国旗和从展示国旗到着陆所用的时间.
二、路程和位移
(情景展示)中国西部的塔克拉玛干沙漠是我国的沙漠,在沙漠中,远眺不见边际,抬头不见飞鸟.沙漠中布满了100~200m高的沙丘.像大海的巨浪,人们把它称为“死亡之海”.
许多穿越这个沙漠的勇士常常迷路,甚至因此而丧生.归结他们失败的原因都是因为在沙漠中搞不清这样三个问题:我在哪里?我要去哪里?选哪条路线?而这三个问题涉及三个描述物体运动的物理量:位置、位移、路程.
师:(投影中国地图)让学生思考:从北京到重庆,观察地图,你有哪些不同的选择?这些选择有何相同或不同之处?
生:从北京到重庆,可以乘汽车,也可以乘火车或飞机,还可以中途改变交通工具.选择的路线不同,运动轨迹不同,但就位置变动而言,都是从北京来到了重庆.
师:根据上面的学习,你能给出位移及路程的定义吗?
生:位移:从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段.位移是表示物体位置变化的物理量.国际单位为米(m).
路程:路程是质点实际运动轨迹的长度.(板)
在坐标系中,我们也可以用数学的方法表示出位移.
实例:质点从A点运动到B点,我们可以用有方向的线段来表示位移,从初始位置A向末位置B画有向线段,展示教材图1.2-3.
[讨论与交流]
请看下面的一段对话,找出里面的哪些语言描述了位置,哪些语言描述了位置的变动.哪些是指路程,哪些是指位移.
甲:同学,请问红孩去哪里了?
乙:他去图书室了,五分钟前还在这儿.
甲:图书室在哪儿?
乙指着东北的方向说:在那个方位.
甲:我还是不知道怎么走过去,有最近的路可去吗?
乙:你可以从这儿向东到孔子像前再往北走,就能看见了.
丙加入进来,说道;也可以先向北走,再向东,因为那边有好风景可看.
甲:最近要多远?
乙:大概要三百米吧.
丙开玩笑说;不用,你如果能从索道直线到达也就是一百米.
乙:别骗人了,哪有索道啊!
丙:我是开玩笑的,那只好辛苦你了,要走曲线.
甲:谢谢你们两位,我去找他了.
学生分组讨论后,选代表回答问题.
生1:乙手指的方向--东北,就是甲在找红孩的过程中发生的位移的方向.
生2:里面的三百米是指路程,一百米的直线距离是指位移的大小.
生3:他们谈话的位置和图书室是两个位置,也就是甲在找红孩过程中的初末位置.
请你举出生活中更常见的例子说明路程和位移.(围绕跑道跑一圈的位移和路程)
[讨论与思考]
1.(用课件展示中国地图)在地图上查找上海到乌鲁木齐的铁路.请根据地图中的比例尺估算一下,坐火车从上海到乌鲁木齐的位移和经过的路程分别是多少?
阅读下面的对话:
甲:请问到市图书馆怎么走?
乙:从你所在的市中心向南走400 m到一个十字路口,再向东走300m就到了.
甲:谢谢!
乙:不用客气.
请在图1-2-3上把甲要经过的路程和位移表示出来.
师:请你归纳一下:位移和路程有什么不同?
生1:位移是矢量,有向线段的长度表示其大小,有向线段的方向表示位移的方向.
生2:质点的位移与运动路径无关,只与初位置、末位置有关.
生3:位移与路程不同,路程是质点运动轨迹的长度,路程只有大小没有方向,是标量.
教师提出问题
师:位移的大小有没有等于路程的时候?
学生讨论后回答,并交流自己的看法.
生:在直线运动中,位移的大小就等于路程。
教师适时点拨,画一往复直线运动给学生讨论.
生:在单方向的直线运动中,位移的大小就等于路程.
教师总结
师:只有在单向直线运动中,位移的大小才等于路程,在其他情况中,路程要大于位移的大小.
[课堂训练]
下列关于位移和路程的说法中,正确的是………………( )
A位移大小和路程不一定相等,所以位移才不等于路程
B位移的大小等于路程,方向由起点指向终点
C位移描述物体相对位置的变化,路程描述路径的长短
D位移描述直线运动,路程描述曲线运动
答案:C
解析:A选项表述的因果关系没有意义,故A错.位移的方向可以用从初位置指末位置的有向线段来表示,但位移的大小并不等于路程,往往是位移的大小小于等于路程,故选项B错.位移和路程是两个不同的物理量,位移描述物体位置的变化,路程描述物体运动路径的长短,所以选项C正确.位移的大小和路程不一定相等,只有当物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程.无论是位移还是路程都既可以描述直线运动,也可以描述曲线运动,故选项D也是错误的.
三、矢量和标量
师:像位移这样的物理量,既有大小又有方向,我们以前学过的物理量很多都只有大小,没有方向,请同学们回忆并说给大家听听.
学生讨论后回答
生:温度、质量、体积、长度、时间、路程.
对于讨论中学生可能提出这样的问题,像电流、压强这两个学生学过的物理量,它们是有方向的,但它们仍然是标量.这在以后的学习中会更进一步加深对矢量和标量的认识.
学生阅读课文后,说说矢量和标量的算法有什么不同.
生:两个标量相加遵从算术加法的法则.
[讨论与思考]
一位同学从操场中心A出发,向北走了40 m,到达C点,然后又向东走了30 m,到达B点.用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移(即代表他的位置变化的最后结果的位移).三个位移的大小各是多少?你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗?
解析:画图如图1-2-4所示.矢量相加的法则是平行四边形法则.
[讨论与思考]
气球升到离地面80m高空时,从气球上掉下一物体,物体又上升了10 m高后才开始下落,规定向上方向为正方向.讨论并回答下列问题,体会矢量的表示方向.
(1)物体从离开气球开始到落到地面时的位移大小是多少米?方向如何?
(2)表示物体的位移有几种方式?其他矢量是否都能这样表示?注意体会“+”“-”号在表示方向上的作用.
解析:(1)一80m,方向竖直向下;(2)到现在有三种:语言表述法,如“位移的大小为80m,方向竖直向下”;矢量图法;“+”“一”号法,如“规定竖直向上为正方向,则物体的位移为一80m”.
[课堂训练]
(播放1 500m比赛的录像片断)
在标准的运动场上将要进行1 500米赛跑,上午9时20分50秒,发令枪响,某运动员从跑道上最内圈的起跑点出发,绕运动场跑了3圈多,到达终点,成绩是4分38秒.请根据上面的信息讨论以下问题,并注意题中有关时间、时刻、路程、位置变化的准确含义.
(1)该运动员从起跑点到达终点所花的时间是多少?(4分38秒)起跑和到达的时刻分别是多少?(上午9时20分50秒、上午9时25分28秒)
(2)该运动员跑过的路程是多少?(1 500米)他的位置变化如何?(起跑点到终点的连线)
四、直线运动的位置和位移
提出问题:我们怎样用数学的方法描述直线运动的位置和位移?
如果物体做的是直线运动,运动中的某一时刻对应的是物体处在某一位置,如果是一段时间,对应的是这段时间内物体的位移.
如图1-2-6所示,物体在时刻t1处于“位置”x1,在时刻t2运动到“位置”x2
那么(x2- x1)就是物体的“位移”,记为Δx =x2- x1
可见,要描述直线运动的位置和位移,只需建立一维坐标系,用坐标表示位置,用位置坐标的变化量表示物体位移.
在一维坐标系中,用正、负表示运动物体位移的方向.如图1-2-7所示汽车A的位移为负值,B的位移则为正值.表明汽车B的位移方向为x轴正向,汽车A的位移方向为x轴负向.
课后小结
时间和时刻这两个概念是同学们很容易混淆的,同学们要掌握时间坐标轴.在时间轴上,用点表示时刻,用线段表示一段时间间隔.位移和路程是两个不同的物理量,位移是用来表示质点变动的,它的大小等于运动物体初、末位置间的距离,它的方向是从初位置指向末位置,是矢量;而路程是物体实际运动路径的长度,是标量.只有物体做单向直线运动时,其位移大小才和路程相等,除此以外,物体的位移的大小总是小于路程.找位移的办法是从初位置到末位置间画有向线段.有向线段的方向就是位移的方向,有向线段的长度就是位移的大小.时刻对应位置,时间对应位移.在位置坐标轴上,用点来表示位置,用有向线段来表示位移.
本节课用到的数学知识和方法:用数轴来表示时间轴和位移轴,在时间轴上,点表示时刻,线段表示时间间隔.要选计时起点(零时刻),计时起点前的时刻为负,计时起点后的时刻为正;在位移轴上,点表示某一时刻的位置,线段表示某段时间内的位移.要选位置参考点(位置零点),直线运动中,可选某一单一方向作为正方向,朝正方向离开参考点的位置都为正,朝负方向离开参考点的位置都为负.位移方向与规定方向相同时为正,相反时为负.标量遵从算术加法的法则,矢量遵从三角形定则(或平行四边形定则,以后会学到,不让学生知道).
课后习题
教材第16页问题与练习。
教学目标
(一)知识与技能
1.知道产生感应电流的条件。
2.会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。
(二)过程与方法
学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法
(三)情感、态度与价值观
渗透物理学方法的教育,通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。
教学重点、难点
教学重点:通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。
教学难点:感应电流的产生条件。
教学方法
实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法
教学手段
条形磁铁(两个),导体棒,示教电流表,线圈(粗、细各一个),学生电源,开关,滑动变阻器,导线若干,
教学过程
一、基本知识
(一)知识准备
①磁通量
定义:公式:?=BS 单位:符号:
推导:B=?/S,磁感应强度又叫磁通密度,用Wb/ m2表示B的单位;
计算:当B与S垂直时,或当B与S不垂直时,?的计算
②初中知识回顾:当闭合电路的一部分做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流。
电磁感应现象:由磁产生电的现象
(二)新课讲解
1、实验一:闭合电路的部分导线在匀强磁场中切割磁感线,教材P6图4.2-1
探究导线运动快慢与电流表示数大小的关系.
实验二:向线圈中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出,教材P6图4.2-2
探究磁铁插入或抽出快慢与电流表示数大小的关系
2、模仿法拉第的实验:通电线圈放入大线圈或从大线圈中拔出,
或改变线圈中电流的大小(改变滑线变阻器的滑片位置),
教材P7图4.2-3
探究将小线圈从大线圈中抽出或放入快慢与电流表示数的
关系
3、分析论证:
实验一:磁场强度不发生变化,但闭合线圈的面积发生变化;
实验二:①磁铁插入线圈时,线圈的面积不变,但磁场由弱变强;
②磁铁从线圈中抽出时,线圈的面积也不改变,磁场由强变弱;
实验三:①通电线圈插入大线圈时,大线圈的面积
不变,但磁场由弱变强;
②通电线圈从大线圈中抽出时,大线圈的
面积也不改变,但磁场由强变弱;
③当迅速移动滑线变阻器的滑片,小线圈
中的电流迅速变化,电流产生的磁场也随
之而变化,而大线圈的面积不发生变化,
但穿过线圈的磁场强度发生了变化。
4、归纳总结:
在几种实验中,有的磁感应强度没有发生变化,面积发生了变化;而又有的线圈的面积没有变化,但穿过线圈的磁感应强度发生了变化。其共同点是穿过线圈的磁通量发生了变化。磁通量变化的快慢与闭合回路中感应电流的大小有关。
结论:只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生。
5、课堂总结:
1、产生感应电流的条件:①电路闭合;②穿过闭合电路的磁通量发生改变
2、电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象
3、感应电流:由磁场产生的电流叫感应电流
6、例题分析
例1、右图哪些回路中比会产生感应电流
例2、如图,要使电流计G发生偏转可采用的方法是
A、K闭合或断开的瞬间 B、K闭合,P上下滑动
C、在A中插入铁芯 D、在B中插入铁芯
7、练习与作业
1、关于电磁感应,下列说法中正确的是
A导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流
B导体做切割磁感线的运动,导体内一定会产生感应电流
C闭合电路在磁场中做切割磁感线的运动,电路中一定会产生感应电流
D穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中一定会产生感应电流
2、恒定的匀强磁场中有一圆形闭合圆形线圈,线圈平面垂直于磁场方向,当线圈在此磁场中做下列哪种运动时,线圈中能产生感应电流
A线圈沿自身所在的平面做匀速运动
B线圈沿自身所在的平面做加速直线运动
C线圈绕任意一条直径做匀速转动
D线圈绕任意一条直径做变速转动
3、如图,开始时距形线圈平面与磁场垂直,且一半在匀强磁场外,另一半在匀强磁场内,若要使线圈中产生感应电流,下列方法中可行的是
A以ab为轴转动
B以oo/为轴转动
C以ad为轴转动(转过的角度小于600)
D以bc为轴转动(转过的角度小于600)
4、如图,距形线圈abcd绕oo/轴在匀强磁场中匀速转动,下列说法中正确的是
A线圈从图示位置转过90?的过程中,穿过线圈的磁通量不断减小
B线圈从图示位置转过90?的过程中,穿过线圈的磁通量不断增大
C线圈从图示位置转过180?的过程中,穿过线圈的磁通量没有发生变化
D线圈从图示位置转过360?的过程中,穿过线圈的磁通量没有发生变化
6、在无限长直线电流的磁场中,有一闭合的金属线框abcd,线框平面与直导线ef在同一平面内(如图),当线框做下列哪种运动时,线框中能产生感应电流
A、水平向左运动B、竖直向下平动
C、垂直纸面向外平动D、绕bc边转动
三维教学目标
1、知识与技能
(1)知道波的叠加原理,知道什么是波的干涉条件、干涉现象和干涉图样;
(1)知道什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件;
(2)知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。
2、过程与方法:
3、情感、态度与价值观:
教学重点:波的叠加原理、波的干涉条件、干涉现象和干涉图样、波发生明显衍射现象的条件。
教学难点:波的干涉图样
教学方法:实验演示
教学教具:长绳、发波水槽(电动双振子)、音叉
(一)引入新课
大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象,这是什么原因呢?通过这节课的学习,我们就会知道,原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象,这就是波的衍射。
(二)进行新课
波在向前传播遇到障碍物时,会发生波线弯曲,偏离原来的直线方向而绕到障碍物的背后继续转播,这种现象就叫做波的衍射。
1. 波的衍射
(1)波的衍射:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。
哪些现象是波的衍射现象?(在水塘里,微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇的细小的障碍物,会绕过它们继续传播。)
实验:下面我们用水波槽和小挡板来做,请大家认真观察。
现象:水波绕过小挡板继续传播。将小挡板换成长挡板,
重新做实验:
现象:水波不能绕到长挡板的背后传播。这个现象说明发生衍生的条件与障碍物的大小有关。
(2)衍射现象的条件
演示:在水波槽里放两快小挡板,当中留一狭缝,观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播。
第一、保持水波的波长不变,该变窄缝的宽度(由窄到宽),观察波的传播情况有什么变化。观察到的现象:在窄缝的宽度跟波长相差不多的情况下,发生明显的衍射现象。水波绕到挡板后面继续传播。(参见课本图10-26甲)
在窄缝的宽度比波长大得多的情况下,波在挡板后面的传播就如同光线沿直线传播一样,在挡板后面留下了“阴影区”。(参见课本图10-26乙)
第二、保持窄缝的'宽度不变,改变水波的波长(由小到大),将实验现象用投影仪投影在大屏幕上。可以看到:在窄缝不变的情况下,波长越长,衍射现象越明显。
将课本图10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上,它们是做衍射实验时拍下的照片。甲中波长是窄缝宽度的3/10,乙中波长是窄缝宽度的5/10,丙中波长是窄缝宽度的7/10。
通过对比可以看出:窄缝宽度跟波长相差不多时,有明显的衍射现象。
窄缝宽度比波长大得多时,衍射现象越不明显。窄缝宽度与波长相比非常大时,水波将直线传播,观察不到衍射现象。
结论:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象。一切波都能发生衍射,衍射是波的特有现象。
2、波的叠加
我们有这样的生活经验:将两块石子投到水面上的两个不同地方,会激起两列圆形水波。它们相遇时会互相穿过,各自保持圆形波继续前进,与一列水波单独传播时的情形完全一样,这两列水波互不干扰。
3、波的干涉
一般地说,振动频率、振动方向都不相同的几列波在介质中叠加时,情形是很复杂的。我们只讨论一种最简单的但却是最重要的情形,就是两个振动方向、振动频率都相同的波源所发出的波的叠加。
演示:在发波水槽实验装置中,振动着的金属薄片AB,使两个小球S1、S2同步地上下振动,由于小球S1、S2与槽中的水面保持接触,构成两个波源,水面就产生两列振动方向相同、频率也相同的波,这样的两列波相遇时产生的现象如课本图10-29所示。为什么会产生这种现象呢?我们可以用波的叠加原理来解释。
课本图10-30所示的是产生上述现象的示意图。S1和S2表示两列波的波源,它们所产生的波分别用两组同心圆表示,实线圆弧表示波峰中央,虚线圆弧表示波谷中央。
某一时刻,如果介质中某点正处在这两列波的波峰中央相遇处[课本图10-30所示中的a点],则该点(a点)的位移是正向最大值,等于两列波的振幅之和。经过半个周期,两列波各前进了半个波长的距离,a点就处在这两列波的波谷中央相遇处,该点(a点)的位移就是负向最大值。再经过半个周期,a点又处在两列波的波峰中央相遇处。这样,a点的振幅就等于两列波的振幅之和,所以a点的振动总是最强的。这些振动最强的点都分布在课本图10-30中画出的粗实线上。
某一时刻,介质中另一点如果正处在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇处[课本图10-30中的b点],该点位移等于两列波的振幅之差。经过半个周期,该点就处在一列波的波谷中央和另一列波的波峰中央相遇处,再经过半个周期,该点又处在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇处。这样,该点振动的振幅就等于两列波的振幅之差,所以该点的振动总是最弱的。如果两列波的振幅相等,这一点的振幅就等于零。这就是为什么在某些区域水面呈现平静的原因。这些振动最弱的点都分布在课本图10-30中画出的粗虚线上。可以看出,振动最强的区域和振动最弱的区域是相互间隔开的。
频率相同的波,叠加时形成某些区域的振动始终加强,另一些区域的振动始终减弱,并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔,这种现象叫做波的干涉(inerference)。形成的图样叫做干涉图样。
只有两个频率相同、振动方向相同的波源发出的波,叠加时才会获得稳定的干涉图样,这样的波源叫做相干波源,它们发出的波叫做相干波。不仅水波,一切波都能发生干涉,干涉现象是一切波都具有的重要特征之一。
演示:敲击音叉使其发声,然后转动音叉,就可以听到声音忽强忽弱。这就是声波的干涉现象。
(1)做波的干涉:频率相同的波,叠加时形成某些区域的振动始终加强,另一些区域的振动始终减弱,并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔,这种现象叫做波的干涉。形成的图样叫做干涉图样。
(2)特点:干涉现象是一切波都具有的现象。
(3)产生条件:两列波的频率必须相同。
一、教材分析
《欧姆定律》一课,学生在初中阶段已经学过,高中必修本(下册)安排这节课的目的,主要是让学生通过课堂演示实验再次增加感性认识;体会物理学的基本研究方法(即通过实验来探索物理规律);学习分析实验数据,得出实验结论的两种常用方法——列表对比法和图象法;再次领会定义物理量的一种常用方法——比值法.这就决定了本节课的教学目的和教学要求.这节课不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容,重点在于要让学生知道结论是如何得出的;在得出结论时用了什么样的科学方法和手段;在实验过程中是如何控制实验条件和物理变量的,从而让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法.
本节课在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到复习初中知识的作用,另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定基础.本节课分析实验数据的两种基本方法,也将在后续课程中多次应用.因此也可以说,本节课是后续课程的知识准备阶段.
通过本节课的学习,要让学生记住欧姆定律的内容及适用范围;理解电阻的概念及定义方法;学会分析实验数据的两种基本方法;掌握欧姆定律并灵活运用.
本节课的重点是成功进行演示实验和对实验数据进行分析.这是本节课的核心,是本节课成败的关键,是实现教学目标的基础.
本节课的难点是电阻的定义及其物理意义.尽管用比值法定义物理量在高一物理和高二电场一章中已经接触过,但学生由于缺乏较多的感性认识,对此还是比较生疏.从数学上的恒定比值到理解其物理意义并进而认识其代表一个新的物理量,还是存在着不小的思维台阶和思维难度.对于电阻的定义式和欧姆定律表达式,从数学角度看只不过略有变形,但它们却具有完全不同的物理意义.有些学生常将两种表达式相混,对公式中哪个是常量哪个是变量分辨不清,要注意提醒和纠正.
二、关于教法和学法
根据本节课有演示实验的特点,本节课采用以演示实验为主的启发式综合教学法.教师边演示、边提问,让学生边观察、边思考,最大限度地调动学生积极参与教学活动.在教材难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间进行思考和讨论,教师可给予恰当的思维点拨,必要时可进行大面积课堂提问,让学生充分发表意见.这样既有利于化解难点,也有利于充分发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃.
通过本节课的学习,要使学生领会物理学的研究方法,领会怎样提出研究课题,怎样进行实验设计,怎样合理选用实验器材,怎样进行实际操作,怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和总结出物理规律.同时要让学生知道,物理规律必须经过实验的检验,不能任意外推,从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯.
三、对教学过程的构想
为了达成上述教学目标,充分发挥学生的主体作用,最大限度地激发学生学习的主动性和自觉性,对一些主要教学环节,有以下构想:1.在引入新课提出课题后,启发学生思考:物理学的基本研究方法是什么(不一定让学生回答)?这样既对学生进行了方法论教育,也为过渡到演示实验起承上启下作用.2.对演示实验所需器材及电路的设计可先启发学生思考回答.这样使他们既巩固了实验知识,也调动他们尽早投入积极参与.3.在进行演示实验时可请两位同学上台协助,同时让其余同学注意观察,也可调动全体学生都来参与,积极进行观察和思考.4.在用列表对比法对实验数据进行分析后,提出下面的问题让学生思考回答:为了更直观地显示物理规律,还可以用什么方法对实验数据进行分析?目的是更加突出方法教育,使学生对分析实验数据的两种最常用的基本方法有更清醒更深刻的认识.到此应该达到本节课的第一次高潮,通过提问和画图象使学生的学习情绪转向高涨.5.在得出电阻概念时,要引导学生从分析实验数据入手来理解电压与电流比值的物理意义.此时不要急于告诉学生结论,而应给予充分的时间,启发学生积极思考,并给予适当的思维点拨.此处节奏应放慢,可提请学生回答或展开讨论,让学生的主体作用得到充分发挥,使课堂气氛掀起第二次高潮,也使学生对电阻的概念是如何建立的有深刻的印象.6.在得出实验结论的基础上,进一步总结出欧姆定律,这实际上是认识上的又一次升华.要注意阐述实验结论的普遍性,在此基础上可让学生先行总结,以锻炼学生的语言表达能力.教师重申时语气要加重,不能轻描淡写.要随即强调欧姆定律是实验定律,必有一定的适用范围,不能任意外推.7.为检验教学目标是否达成,可自编若干概念题、辨析题进行反馈练习,达到巩固之目的.然后结合课本练习题,熟悉欧姆定律的应用,但占时不宜过长,以免冲淡前面主题.
四、授课过程中几点注意事项
1.注意在实验演示前对仪表的量程、分度和读数规则进行介绍.
2.注意正确规范地进行演示操作,数据不能虚假拼凑.
教学目的:
1、了解万有引力定律得出的思路和过程;
2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律;
3、掌握万有引力定律,能解决简单的万有引力问题;
教学难点:万有引力定律的应用
教学重点:万有引力定律
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人图片.
教学过程
(一)新课教学(20分钟)
1、引言
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述物理学史:
十七世纪中叶以前的漫长时间中,许多天文学家和物理学家(如第谷、哥白尼,伽利略和开普勒等人),通过了长期的观察、研究,已为人类揭示了行星的运动规律.但是,长期以来人们对于支配行星按照一定规律运动的原因是什么.却缺乏了解,更没有人敢于把天体运动与地面上物体的运动联系起来加以研究.
伟大的物理学家牛顿在哥白尼、伽利略和开普勒等人研究成果的基础上,进一步将地面上的动力学规律推广到天体运动中,研究、确立了《万有引力定律》.从而使人们认识了支配行星按一定规律运动的原因,为天体动力学的发展奠定了基础.那么:
(1)牛顿是怎样研究、确立《万有引力定律》的呢?
(2)《万有引力定律》是如何反映物体间相互作用规律的?
以上两个问题就是这节课要研究的重点.
2、通过举例分析,引导学生粗略领会牛顿研究、确立《万有引力定律》的科学推理的思维方法.
苹果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮绕地球作圆周运动:(由于受地球引力的原因);
行星绕太阳作圆周运动:(由于受太阳引力的原因),
(牛顿认为)
牛顿将上述各运动联系起来研究后提出:这些力是属于同种性质的力,应遵循同一规律;并进一步指出这种力应存在于宇宙中任何具有质量的物体之间.
3、引入课题.
板书:第二节、万有引力定律
(1)万有引力:宇宙间任何有质量的物体之间的相互作用.(板书)
(2)万有引力定律:宇宙间的一切物体都是相互吸引的.两个物体间的引力大小,跟他们之间质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比.(板书)
式中: 为万有引力恒量 ; 为两物体的中心距离.引力是相互的(遵循牛顿第三定律).
(二)应用(例题及课堂练习)
学生中存在这样的问题:既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的,哪为什么物体没有被吸引到一起?(请学生带着这个疑问解题)
例题1、两物体质量都是1kg,两物体相距1m,则两物体间的万有引力是多少?
教师范文大全小编反复修改和改进终于推出了这篇最优秀的“高中物理摩擦力优秀教学设计”,本文供你参考,希望能帮到你。一名优秀的教师可以给予孩子最美好的回忆,身为教师要学会为教学内容编写对应的教案。教案可以更好地将科技运用到课堂中。
一.教学目标:
1.知道什么是滑动摩擦力,能够从日常生活中发现有关摩擦现象.
2.知道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关.能够对问题提出有根据的猜想
与假设,能设计研究摩擦力大小与哪些因素有关的实验.对自己设计的实验能搜集数据和证据,并验证自己的猜想.
4.知道增大、减小摩擦力的方法。
二.教学重点:
3.知道增大、减小摩擦力的方法。
五.教学内容:
小游戏一:在一分钟内看谁用筷子夹起来最多?夹起小球最困难的是什么?
3
老师讲解摩擦力分类,让学生了解一下静摩擦力、滚动摩擦力、滑动摩擦力(老师不具体讲解,只是让学生了解一下静摩擦力、滚动摩擦力)
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活动三:学生自学测量滑动摩擦力。(老师通过多媒体提示关键词,并适当的加以练习。)
(2)学生汇报实验方案:
其他组交换意见后进行对比实验。
学生讨论:
预案:有的地方摩擦力越大越好,有的地方摩擦力越小越好。
大它,如果是有害的我们就应该减小它。
活动四:小组讨论增大有益摩擦力和减小有害摩擦力的方法。
小组讨论:
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汇报结束,学生看大屏幕,并提出问题:
大有益摩擦力的或者是减小有害摩擦力的?
六.板书设计:
1、本着 “以学生发展为本”的教学、设计理念并对教材内容进行了必要的选择与改组,精心设计好适用于学生学习,有利于学生发展的动态方案,以便凸现探究过程和探究方法,给学生一个充裕的思考问题(包括实验方案的设计,实验过程的探究)的时空。
2、从实际生活中物理现象出发,创设问题情景引入课题,再由学生在实验中利用控制变量法归纳出结论和规律,不仅提高学生学习物理的兴趣,又能提高学生解决问题、分析问题的能力。还有在本节教学过程中,能灵活运用观察、实验、分析、归纳等科学方法,这样有利于培养学生正确的科学思维方式和科学方法。
本节的不足之处及建议:
在学生动手实验时,老师还是显得有些急躁,还是没有完全放手给学生;应多些机会给学生,培养学生的分析与语言表述能力。
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1.自行车在我国是很普及的交通工具,从自行车的结构和使用上来看,它涉及了许多物理知识,对其认识错误的是 ( )
C.在车外胎、把手塑料套、脚跟和刹车把套上都刻有花纹是为了增大摩擦
教材分析:本节内容是在初中摩擦力基础上的延伸和拓展。摩擦力与弹力地位等同。本节知识是本章教学的重点,同时也是教学的难点,故应对该节内容的教学引起高度的重视。本节教材从对学生的认知规律和实验现象发生的先后顺序考虑出发,从静摩擦力入手,然后介绍滑动摩擦力。本节课的重点是通过实验认识摩擦力的规律,使学生认识静摩擦力,最大静摩擦力和滑动摩擦力。
学情分析:由于摩擦力问题的复杂性,且在具体问题中表现出“动中有静,静中有动”,尤其静摩擦力在许多情形下似乎又是“若有若无”,使得学生在学习过程中难以理解。因此教师要高度重视,在生活经验和课堂实验的双重引导下,让学生真正理解并掌握摩擦力的规律。
通过实验认识静摩擦力的规律,知道最大静摩擦力;
掌握滑动摩擦力的计算公式 。
过程与方法:
会利用二力平衡条件判断静摩擦力的大小和方向;
会运用公式计算滑动摩擦力的大小;
情感、态度与价值观:
通过本节课的学习,有将物理知识应用于生产和生活的意识。
认识静摩擦力,知道最大静摩擦力;
掌握滑动摩擦力的公式。
难点:
理解静摩擦力,最大静摩擦力和滑动摩擦力;
利用二力平衡判断静摩擦力的大小和方向;
利用滑动摩擦力的概念及产生条件,判断滑动摩擦力的方向。
首先通过列举生活中的摩擦力现象让同学们思考讨论,引出摩擦力。接着通过实验演示或学生实验认识滑动摩擦力、静摩擦力以及最大静摩擦力的关系,在实验探究的基础上得出滑动摩擦力的公式。
教学手段:本节课以多媒体手段展示生活中与摩擦力有关的物理情境,引出摩擦力。再通过课堂小实验让学生探究摩擦力产生的条件和规律。培养学生的主动思考能力,动手实践能力。
让同学们根据初中学过的知识列举花样溜冰比赛,人推桌子,下雪天在地上铺炭灰等与摩擦力有关的场景,展示生活中摩擦力处处存在。
在初中时已经学过,俩个相互接触的物体发生相对运动或具有相对的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力——摩擦力。在本节课,将进一步探讨几种具体的摩擦力分类,包括静摩擦力,滑动摩擦力。在静摩擦力中将着重点出最大静摩擦力。了解摩擦力产生的条件、方向和大小。
实验:把毛刷放在桌面上,用力拉毛刷的把手,使毛刷上部稍稍移动一些,刷毛的下部由于受到桌面的摩擦仍静止,使得刷毛发生了弯曲。这表明刷毛和与桌面之间有摩擦力的作用。让同学们观察并指出此时毛刷和桌面分别受到的摩擦力的特点和方向。
在上实验的基础上让学生分析教科书中小孩推木箱的实例,得出结论。
引入静摩擦力:俩个物体之间只有相对运动的趋势而没有相对运动所产生的摩擦力叫做静摩擦力。
静摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势的方向相反。
考虑瓶子瓶口竖直朝上被手握在空中静止,由平衡条件比较容易判断瓶子受到的静摩擦力和瓶子的重力是一对平衡力,瓶子的静摩擦力方向向上。但瓶子相对手的接触面有向下滑动的趋势。假设接触面光滑,瓶子一定会向下滑落,这个“向下滑落”的方向就是瓶子相对接触面的相对运动趋势的方向,而静摩擦力与这个相对运动趋势的方向相反。
实验:1.如图所示,在托盘里放一定质量的砝码,木盒子静止。逐渐增加砝码的个数,物体仍静止。根据二力平衡分析木盒子受到的静摩擦力大小和方向。
2.在水平桌面上分别铺上粗糙程度各不相同的毛巾、棉布、木板,重复上述实验,当物体仍静止在桌面上时,分析此时木盒子所受静摩擦力大小,并与上实验对比。
3.在木盒子里逐渐添加砝码,重复第一个实验,分析此时木匣子所受摩擦力。与其他俩实验对比。
4.观察:当托盘中的砝码增加到某一重量时,木盒子将开始运动,此时木盒子所受摩擦力达到最大静摩擦力。
小结:物体受到的静摩擦力与绳子对物体的拉力大小相等,方向与物体所受拉力的方向相反。物体所受的静摩擦力大小与跟它相平衡的力有关,静摩擦力随平衡力的增大而增大。
举例生活中的滑动摩擦力,让学生感受到它的无处不在。
在冰面或湿滑的路面上,人跑几步后,若不再跑动,会在冰面上或湿滑的路面上滑行一段距离后停止;缓慢抽出压在重物下的纸条时,手要持续用力,同时重物会跟着纸条移动一段距离;擦黑板时,黑板对黑板擦有阻碍作用。
定义:当一个物体在另一个物体表面滑动的时候,会受到另一个物体阻碍它滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
探究对比物体的静摩擦力、最大静摩擦力和滑动摩擦力的大小。
实验:在较光滑的桌面上放一木板,上面放一质量较大的木块(如下图)。开始时,在木板与木块接触的外侧面作俩个对顶的三角形的记号。当用手沿如图中箭头所指方向缓缓地拉木板时,可以看到木块随木板一起移动,弹簧测力计的示数逐渐增大,但俩个三角形记号的相对位置却没有变化,知道弹簧测力计的示数增大到某一数值后,才看到俩个三角形记号相对位置发生变化。继续拉木板,观察弹簧测力计示数。在木块相对木板静止不动时,弹簧测力计示数等于木块受到静摩擦力的大小。 SHAPE MERGEFORMAT
观察并记录下木块从跟木板一起移动到滑动时的弹簧测力计示数变化。之后教师通过多媒体放大演示教科书中的实验3.3-2,让学生分析讨论物体静摩擦力、最大静摩擦力和滑动摩擦力的大小。
通过演示教科书实验3.3-2,结合学生讨论后得出的结论,继续启发学生猜想影响滑动摩擦力的因素都有哪些,并让学生积极回答。
探究影响滑动摩擦力的因素。
实验:学生分组进行实验。如下图所示,水平拉动木块下面的木板2,此时弹簧测力计的读数就是木块1受到的摩擦力。
该实验在操作时木板2的运动不要求匀速,但开始启动时要缓慢一些,木块与木板之间从相对静止到相对滑动的过程中弹簧测力计的指针会晃动。用毛巾铺在木板2的上面,重复上述实验步骤;保持木块与接触面的情况不变,在木块上面放一重物,再做一次对比实验。并据此寻找最大静摩擦力与滑动摩擦力大小的关系,探究滑动摩擦力与哪些因素有关。学生探究后,请学生汇报探究结果。
此实验采取边实验边教学的方法,在教学提纲和教师的引导下,学生寻找答案。给学生每2人一组准备好随堂实验器材。
实验表明:滑动摩擦力的大小跟压力成正比,也就是跟俩个物体表面间的垂直作用力成正比。如果用 表示滑动摩擦力的大小,用 表示压力的大小,则有: 。其中 是比例常数(无单位),叫做动摩擦因数。
思考:
解释实验现象:为什么木块与木板之间从相对静止到相对滑动的过程中弹簧测力计的指针会晃动?
公式中的压力大小与重力大小有直接关系吗?
的数值与什么有关?(与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关,没有单位)
课下思考并探究:滑动摩擦力大小为何与接触面积、运动方向无关。
4.总结摩擦力产生的条件:
相互接触并且相互挤压,即彼此之间有压力;
有相对滑动或相对滑动趋势;
1、知道滑动摩擦力概念及产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向。
2、知道滑动摩擦力的大小跟什么因素有关,明确滑动摩擦力跟压力成正比。知道滑动摩擦因数会计算滑动摩擦力。
3、知道静摩擦力概念及产生的条件,能够根据二力平衡计算静摩擦力的大小,会判决静摩擦力的方向,知道最大静摩擦力。
1.培养学生通过实验分析,概括总结物理规律的能力.
2.渗透物理研究的一般方法:提出问题――猜想与假设――实验探究――合理外推――分析论证――得出结论――总结规律――实验验证.
1.鼓励合作探究,促进合作学习,发扬团队精神.
2.体验科学发现的乐趣,鼓励科学探究,增强学生学以致用的意识和信心.
1.滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断.
2.静摩擦力的有无的判断以及静摩擦力方向的判断.
3.静摩擦力产生的条件及规律,正确理解最大静摩擦力的概念.
1.静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断.
多媒体教学课件、长方体木块(每组3块)、弹簧秤、毛巾;玻璃板、毛刷(两个学生一组).身边的物体(例如水杯、黑板擦、钢笔、橡皮、讲桌等物体)
实验导入:用手握住水杯。开始问学生水的受力情况,学生进而分析。水杯受两个力,重力和手对它的摩擦力。重力和摩擦力是平衡力。力的方向竖直向下,摩擦力和重力大小相等,方向相反,所以在这个问题中摩擦力的方向竖直向上。
(1)用弹簧测力计水平地拉静止在水平桌面上的木块,逐渐增大拉力,直到木块运动为止.观察在此过程中弹簧测力计的示数变化,
并将实验数据填入表格中.
(2)在木块上增加砝码,重复上述实验,将实验数据填入表中. 多媒体投影表格(参考表格)
在相互接触的的俩物体间,如果有了相对运动趋势,在接触面上有阻碍相对运动趋势的力,这个力叫做静摩擦力。
2.
引导学生分析物块受力情况:通过刚才的探究过程,你认为两个物体间在什么情况下能够产生静摩擦力呢?
① 物体接触,且接触面都粗糙。
② 两物体间有相互作用的弹力。
③ 两物体接触面有相对运动趋势。
学生体验:将手用力压在桌面上往前推,但是手未动,感觉如何? 分析探究:刚才实验过程中,木块受到了水平的拉力,物体的运动趋势方向向哪?静摩擦力的方向应该向哪?与运动趋势方向有什么关系?
指导总结:静摩擦力的方向总是沿着接触面,与相对运动趋势相反。
点拨难点:
1、静摩擦力总沿着接触面,如果是曲面应该怎么理解呢?
2、静摩擦力产生于相对静止又有相对运动趋势的物体之间,怎么理解“趋势”呢?又怎么判断运动趋势的方向呢?
对地静止么?让学生举例说明。
(提问):力既有方向也有大小,那么静摩擦力的大小怎么样呢?
1.认识静摩擦、滑动摩擦力,和它们的产生条作及其作用效果,会判断它们的方向
2.根据物体的平衡条件简单地计算静摩擦力的大小。
1.静摩擦力产生的条件及规律以及静摩擦力方向的判断。
2.正确理解最大静摩擦力的概念。
3.滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断。
1.静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断。
①用弹簧秤水平拉木块,逐渐增大拉力,静摩擦力有何变化?与弹簧秤拉力读数有何关系?依据是?
②观察弹簧秤拉力增大到什么程度木块刚被拉动?(引入最大静摩擦力)
③木块被拉动后匀速运动,根据初中学过的知识,这时受到的摩擦力叫滑动摩擦力,如何读出滑动摩擦力的大小?
④对比最大静摩擦力与滑动摩擦力的大小有何关系?
⑤在木块上增加砝码,对最大静摩擦力有没有影响?
实验后小组讨论,归纳规律,教师引导学生得出静摩擦力产生的条件:
引入:a. 刚才的实验可观察到滑动摩擦力是一个怎样的力?(引导学生归纳滑动摩擦力是两个互相接触的物体有相对运动,物体之间存在着的摩擦力)
b. 刚才的实验给我们暗示了一个测量滑动摩擦力大小的方法,是什么?
通过上述实验得出:
1.两个物体相互接触,当有相对滑动的趋势,但又保持相对静止状态时,在它们接触面上出现的阻碍相对滑动的静摩擦力。 (1) 产生条件:两物体必须接触且接触面粗糙;有正压力;有相对滑动趋势
静摩擦力大小:随外力的变化而变化。一般与迫使物体发生相对运动的外力(或沿着接触面的分量)大小相等。
(3) 静摩擦力有一个最大值,它是物体即将开始相对滑动时的静摩擦力,即最大静摩擦力。
2.两个互相接触且有相对滑动的物体,在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的摩擦力,称为滑动摩擦力。
(1)产生条件: ; ; 。 (2) 滑动摩擦力方向:沿接触面且与 相反。 (3)滑动摩擦力的大小:滑动摩擦力的大小与两物体间的压力成正比,即Ff=μFN,其中μ为动摩擦因数,无单位,它与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关,而与物体间的相对速度的大小、接触面的大小、压力的大小无关。 【范例精析】
例1.关于摩擦力的说法,下列说法中正确的是(
解析:两个相对静止的物体间不一定有静摩擦力,还要看它们间是否有相对滑动趋势。例如静止在水平地面上的汽车,它们之间就没有静摩擦力。受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,例如与倾斜的匀速运动的输送带相对静止的物体,物体与输送带之间有相对滑动的趋势,所以有静摩擦力存在,但物体并不是静止的。产生静摩擦力时只要与接触面相对静止就行了。上述的输送带如突然加速,物体就可能受到与运动方向一致的滑动摩擦力。所以A、B、C三个选项都是错的。在正压力一定时,静摩擦力的大小可以因外力的变化而变化,但不能超过最大静摩擦力,这就是一个限度。本题目正确的选项是D。
拓展:(1)不管静摩擦还是滑动摩擦力的方向,都要注意与接触面的“相对性”
(2)值得注意的是,正压力变化时静摩擦力不一定变化,但最大静摩擦力肯定变化。
例2要使木块在水平木桌上滑动受到的摩擦力小些,下列措施中有效的是
(1)知识与技能:探究得出滑动摩擦力产生的条件和影响滑动摩擦力大小的因素以及计算公式。
(2)过程与方法:通过观察,了解滑动摩擦力的存在,实验探究产生滑动摩擦力的.条件以及影响其大小的因素,提高实验技能和探索能力。
(3)情感态度价值观:学生能提高实事求是的科学实验态度,锻炼思维能力、抽象能力,运用物理知识解释生活现象。
通过提问这些情景中的现象,引导学生思考,从而得出滑动摩擦力的概念,导出新课。
问题1:滑动摩擦力什么情况下才会出现?结合前面学的静摩擦力条件进行讨论。
问题2:为什么冰壶、火车、孩子受到的滑动摩擦力不同呢?
1.猜想:与压力有关,与速度有关,与质量有关,与粗糙程度有关等等。
2.设计实验:用弹簧秤拉动木块,可通过加减砝码改变压力,改变拉动速度,更换接触面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。弹簧秤示数便是滑动摩擦力示数,设计表格进行记录。
3.进行实验:6人一组进行实验,注意小组内部的分工问题,教师巡视。
5.交流讨论:分享实验中的数据和实验细节,误差处理等;讨论控制变量法的注意事项,即控制无关变量相同,只改变探究的物理量等;实验安全问题、保护器材问题等等。
6.总结:结合实验结论和教材,得出滑动摩擦力的计算公式,f=μN
问题3:滑动摩擦力的方向如何判断呢?结合示例分析并讨论。
示例:木块在地面上滑动、木块在木板上滑动并带动木板一起滑动。
学生讨论:滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,相对运动方向有时并不是运动方向。
回答:生活中有很多地方可以见到滑动摩擦力,车辆的刹车系统是利用滑动摩擦力进行减速,打磨东西也是利用了滑动摩擦力,同时机器中的滑动摩擦力会损耗器材,所以需要使用润滑油来减小滑动摩擦力等等。
给出适当例题,运用公式求解摩擦力大小,判断摩擦力方向。
知识技能 1、知道摩擦力的存在和对物体运动的作用;
2、知道决定摩擦力大小的因素;
方法 1、观察有关摩擦现象;
2、经历探究摩擦力大小与什么因素有关的实验过程;
3、经历制定计划和设计实验的过程,学习控制变量的方法;
态度 1、通过对摩擦的分析,激发用基础知识解决实际问题的热情,养成用所学知识联系生活、生产问题的习惯;
2、通过对摩擦力的利与弊的分析,养成辩证看问题的好习惯。 教学重点 引导学生经历探究“影响滑动摩擦力的大小的因素”的全过程;了解生活中的摩擦现象。 教学难点 摩擦力方向的判断、滑动摩擦力大小的测量方法、探究表格的设计和实验结论的归纳。 教学用具 试验用具:小车,弹簧测力计,大砝码,纸,棉布等,长木板。
大米和杯子。 教材分析 本节课是在学生具备了一定的力学基础知识的基础上设计的,在重力,弹力,平衡力之后,是力学中比较靠后的知识体系。本节课重在用实验探究研究影响滑动摩擦力的几个因素。 学情分析 对摩擦现象,学生具有丰富的感性认识,本课使学生对摩擦力的认识更深刻一些。摩擦力一节是在学生已经储备了一定的力学知识之后,具有了一定的科学研究方法的基础上进行的新课。 教 学 过 程 设 计 教学内容及教师活动 学生活动 设计意图 一、引入新课
1)不用力推时,小车静止,水平方向受力分析。
2)用一定的力拉小车,小车未移动。
生:由运动到静止,运动状态发生改变,是受到阻力的作用。
生:小车受到阻力(讨论、回答) 通过提问问题,引导学生对物体运动状态变化的原因分析,引出“摩擦力的存在”。演示实验调动学生的兴趣,吸引学生的注意力。 二:进行新课
教师语言引导学生分析上述摩擦现象。
2,3,4中摩擦力分别是什么摩擦力?
2、教师点拨:
两个互相接触的物体,当它们有相对运动时或相对运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动或趋势的力,这种力叫做摩擦力。
1、摩擦力的作用点——接触面上。
2、摩擦力的方向——与相对运动方向或运动趋势的方向相反。
提问:此时小车在水平方向受哪些力的作用?这两个力有什么特点?
静止时,在水平方向上合力为零。即弹簧测力计的示数为摩擦力的大小。
教师演示测量过程。
(四)、滑动摩擦力的大小与什么因素有关?
1 提出问题:
创设情境:推动地面上的箱子时,箱子越重,越费力,地面越粗糙,越费力,可见,影响滑动摩擦力的因素有什么呢?
2 归纳学生的猜想:
滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度、接触面所受压力(重力)、接触面的大小……有关
3 设计实验:
提出问题1:摩擦力可能跟这些因素有关,要研究跟其中一个因素的关系应该采用什么方法进行研究?
在课堂上创设生活情景,引出生活难题,引导学生独立思考,尝试去解决问题,使学生对本节课产生极大的兴趣,
摩擦力是力学中的三大性质力之一,是高中力学的一个重点,也是难点。正确认识摩擦力对整个力学知识框架的搭建起着至关重要的作用。在摩擦力这节课中,重点是研究滑动摩擦力,要求会计算其大小和判断其方向;难点是静摩擦力,尤其是静摩擦力方向的判断。教师要试图将学生初中学过的相关概念与本节的内容有机地融合在一起。教学中要力图从两种摩擦力的区别与联系出发,让学生从摩擦力产生的条件、影响摩擦力大小的因素、范围及其计算来理解两种摩擦力的异同,通过探究实验去加深巩固。
本节课也是一节科学探究课,教材从生活中的摩擦现象引入,以探究静摩擦力和滑动摩擦力与哪些因素有关为主线,安排了学生猜想、设计实验、实验探究、合作交流等教学过程,让学生经历探讨两种摩擦力与接触面粗糙程度、压力关系的过程。很好地体现了新教材让学生在体验知识的形成与发展过程中,主动获取知识的精神。同时,本节课的内容与学生的实际生活联系十分密切,教材的编写突出了这一点。在通过实验得出摩擦力的有关知识后,注重引导学生运用所学的知识去分析解释大量生活生产中的摩擦现象,并能运用这些知识解决实际生活中遇到的问题。
学习者是高中一年级学生,目前还没有学习力的合成与分解相关知识,只是在初中阶段简单的了解了一下摩擦力的性质。所以在讲述新课的时候要充分考虑学生的接受能力,要让他们在已掌握知识的基础上逐渐学习新课程,避免跨越式教学。
1.认识静摩擦、滑动摩擦力,和它们的产生条件及其作用效果,会判断它们的方向。
2.根据物体的平衡条件简单地计算静摩擦力的大小。
1.培养学生利用物理语言分析、思考、描述摩擦力概念和规律的能力。
2.培养学生的实验探究能力。
3.让学生参与和亲身体会在实验中控制变量和实验条件。
1.利用演示实验和学生参与实验激发学生学习兴趣。
2.培养学生实践——认识(规律)——实践(解决实际问题)的思想。
二、重点与难点:
重点:1.静摩擦力产生的条件及规律以及静摩擦力方向的判断。
2.正确理解最大静摩擦力的概念。
3.滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断。
难点:1.静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断。
教学环节 教师活动 学生活动 设计说明 展示图片引出问题导入课题 展示两组图片,引出摩擦力课题。
学生认真观察图片,并思考老师提出的问题。
2.学生获得感性认识,陶冶情操。
3.能初步明确课堂所要研究的任务。 1.利用生活实例来激发学生的学习兴趣。
2.激发学生学习的欲望和好奇心。培养学生发现问题的能力,体现从生活走向物理的教学观念。 设置情景
擦力 情景一:小明同学需将一个很重的箱子从A处搬到B处,经尝试,小明很难直接搬动它。(要求:小明独自完成任务,使用力气最少。)
情景二:在上述背景之下,小明尝试推动箱子,发现箱子不容易推动。
老师对上述三个场景对应提出的三个解决方案进行小结,对学生丰富的想象力做出肯定,并同时介绍学生,解决方案中涉及的三种摩擦力分别是:静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力。 1.请学生阐述自己的观点,并提出自己的解决方案。
3.学生跟随老师的分析,深刻思考,总结规律。
4.学生进行观察,从中发现:物体受到摩擦力的条件,与初中的知识进行比较,归纳出两种不同类型的摩擦力。 1.通过生活中的实际问题,启发学生的想象力,增加学生的学习兴趣。
2.使学生发散思维,不再只受物理条条框框的公式限制,尽可能的发散思维,考虑解决方案,自己引出三种常见的摩擦力。
3.让学生从课堂走向生活。
4.以师生互动的方式培养学生的观察能力和语言表达能力。用学生对实例分析,让学生初步了解摩擦力,为下面的探究打基础。
1.定义:当一个物体在另一个物体表面上相对另一物体滑动时,会受到另一物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
通过实验让学生体会到不同物体间滑动摩擦力的大小会有所不同,进行思考:滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关呢?
根据以上几条猜测,设计实验去进行验证探索。(利用控制变量法来进行探究)
作出FN——Ff图象,寻找其中规律。对实验过程和结论进行评估和交流。
3.大小:滑动摩擦力的大小与正压力成正比,其比例系数由接触面的材料决定,称之为动摩擦因数(μ)即: F=μFN
“μ”跟相互接触的两个物体的材料有关,还跟接触面的粗糙程度有关,没有单位。
4.方向:滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,跟物体的相对运动的方向相反。
“相反”是指相对接触的物体,而不能相对别的物体。
所谓“相对运动”,指的是两个物体分别以对方为参照物所表现出来的运动,而不是相对地面或其他物体的运动。
观察A在B上滑动时的情况进行具体的分析。理解相对运动含义。 1.学生小组讨论后提出问题。并确定探究的方向。
2.学生进行对比学习,得出滑动摩擦力的特点。
3.学生通过自己的比较探究过程,并分享其他同学的成果,修正自己的不足之处。
4.学生对成果进行分析论证,得出它们的特点。
5.就此结论进行实验探究。
6.鼓励学生在学习完静摩擦力的基础上提出问题,进行更深层探究。
7.师生一起对问题进行初步的评价和筛选,确定合理的问题进行探究,并就此进行猜想和假设,设计出实验方案并进行实验探究。
8.学生进行实验时进行个别指导,使得后进生能完成实验进展。
9.分析论证后形成结论:
①滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
②滑动摩擦力大小与(正压力)成正比。
10.学生就实验结论进行分析、深层拓展,达到最优。 1.培养学生在观察物理现象或物理学习过程中发现问题,有初步提出问题的能力和胆量。
2.学习拟定简单的科学研究的计划和实验方案。完成对知识的初步探究和理解过程。
3.鼓励学生从物理现象和实验中归纳科学规律,并能书面或口头表达自己的观点,使学生认识到实验、分析,论证在科学探究中的重要性。
4.培养合作的精神,敢于提出与别人不同的见解,勇于放弃或修正自己的错误观点,既坚持原则,又尊重他人。
5.培养学生对科学的求知欲,使学生乐于探索日常生活中的物理学道理,勇于探究日常用品中的物理学原理。
6.具体问题的分析过程,让学生能从中了解到解决问题的规范和过程的重要性,养成良好习惯。
例题:在东北的冬季伐木工作中,伐下的木料常装在雪撬上,马拉着雪撬在冰道上滑行,将木料运出。一个有钢制滑板的雪撬,连同木料的总重量为4.9×104N。在水平的冰道上,马要在水平方向用多大的力,才能够拉着雪撬匀速前进?(已知钢与冰之间的μ=0.02) 学生运用滑动摩擦力计算公式F=μF来解答问题。
1.在物理知识方面要求:
(1)知道摩擦力产生的条件。
(2)能在简单问题中,根据物体的运动状态,判断静摩擦力的有无、大小和方向;知道存在着最大静摩擦力。
(3)掌握动摩擦因数,会在具体问题中计算滑动摩擦力,掌握判定摩擦力方向的方法。
(4)知道影响动摩擦因数的因素。
2.通过观察演示实验,概括出摩擦力产生的条件及摩擦力的特点,培养学生的观察、概括能力。通过静摩擦力与滑动摩擦力的区别对比,培养学生分析综合能力。
3.渗透物理学方法的教育。在分析物体所受摩擦力时,突出主要矛盾,忽略次要因素及无关因素,总结出摩擦力产生的条件和规律。
1.本节课的内容分滑动摩擦力和静摩擦力两部分。重点是摩擦力产生的条件、特性和规律,通过演示实验得出关系f=μN。
2.难点是学生有初中的知识,往往误认为压力N的大小总是跟滑动物体所受的重力相等,因此必须指出只有当两物体的接触面垂直,物体在水平拉力作用下,沿水平面滑动时,压力N的大小才跟物体所受的重力相等。
3.在教学中要强调摩擦力有阻碍相对运动和相对运动趋势的性质。
带有定滑轮的平板一块、带线绳的大木块、小木块、玻璃、毛巾、测力计、砝码。
力学中常见的三种力是重力、弹力、摩擦力。对于每一种力我们都要掌握它产生的条件,会计算力的大小,能判断力的方向。在前面我们已经学过了两种力:重力和弹力。今天我们学习第三种力--摩擦力。在这三种力中摩擦力较难掌握。
演示实验:
当定滑轮的绳子下端悬挂50g砝码时,物块保持静止状态。
提出问题:物块静止,它受板的静摩擦力多大?方向如何?你是根据什么原理判断的?
当悬挂的砝码增加到100g时,物块仍保持静止状态。
提出问题:物块此时所受的静摩擦力的大小、方向如何变化?设想一下,如果将砝码B摘去,静摩擦力又将如何变化?
在同学回答的基础上归纳出:一般静摩擦力的大小没有一个确定的值,类似上述情况,当物块不动处于平衡状态时,静摩擦力的大小随拉力大小的变化而变化,总是等于拉力的大小。静摩擦力的方向,总是沿接触面切线方向;跟拉力的方向相反,或者说跟物体间相对滑动趋势方向相反。
提出问题:当悬挂在绳子下端的砝码为150g时,物块才刚开始相对于桌面板滑动,这时物块所
受的静摩擦力叫什么?它的大小和方向呢?
教师讲解:静摩擦力增大到某数值后就不再增大了,这时静摩擦力达到最大值,叫做最大静摩擦力,用fm表示。最大静摩擦力的方向,也总是沿接触面切线方向,跟使物体起动的外力方向相反,或者说跟物体间相对运动趋势相反。
明确:在一般情况下,如果两个相接触的物体之间存在着静摩擦力的作用,则并不一定处于最大静摩擦状态,最大静摩擦力等于使物体将要开始运动所需的最小推力。
边演示边提问:一旦物块滑动后,我们只要挂130g砝码,就能使物块维持匀速运动。这时两物体之间的滑动摩擦力为多大?方向如何?
再做演示实验,在刚才的大木块上再放一块小木块,发现要挂140g的砝码,才能使物块维持匀速运动。这又说明滑动摩擦力的变化遵循什么规律?
教师讲解:这说明了滑动摩擦力的大小跟两物体间的正压力N成正比。
演示实验,将木块依次放在玻璃上,木板上和毛巾上,用测力计拉木块,使木块匀速运动,观察测力计的示数,发现三种情况下,测力计示数由小到大,说明物体接触面越粗糙,摩擦力越大。
结论:滑动摩擦力的大小与摩擦面的材料和光滑程度有关,与相互之间的压力(弹力)成正比,可以写为f=μN μ是动摩擦因数,因摩擦面的材料和光滑程度决定。动摩擦因数是无单位的,它表示摩擦力跟正压力之比。
滑动摩擦力的方向,总是沿接触面切线方向,且跟物体的相对滑动方向相反。
教师指导一组学生实验,其他各组同时操作:用测力计沿水平方向拉住物块,开始用较小的力拉,记下测力计读数;慢慢增加拉力,再记下测力计读数;继续增加拉力,使物块刚好开始滑动,记下测力计读数;然后保持物块匀速运动,记下测力计读数。
4 滑动摩擦力:
问题:你是根据什么原理来确定摩擦力的大小和方向的?
用投影仪打出投影片中的五种情况,组织学生讨论木板对木块A有没有摩擦力?
讨论答案:
图1 物块A与木板接触,但物块A与木板没有相对运动趋势,因此木板对物块A没有静摩擦力。
图2 物块A与木板接触,A在重力的作用下相对木板有向下运动的趋势,因此木板对A有向上的静摩擦力。加大力F时,静摩擦力不变,f静大小等于重力mg。
图3 物块A与木板接触,A由于受到重力的作用,有沿木板向下滑的趋势,因此木板对A有沿斜面向上的静摩擦力。
运动,因此木板对A有沿着斜面向上的滑动摩擦力。f滑大小等于重力的沿斜面向下的分力。
图5 物块A相对于木板有向右运动的趋势,但A不与木板接触,因此木板对A没有静摩擦力。当然B对A有水平向左的静摩擦力。
1.摩擦力产生的条件:有接触面,不光滑,有压力,有相对运动或相对运动趋势。有相对运动时产生滑动摩擦力;有相对运动趋势时产生静摩擦力。
2.摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反,不一定和物体的运动方向相反,不一定是阻力。
3.滑动摩擦力可由公式f滑=μN计算,或由物体平衡计算。
4.静摩擦力不是定值,有一个范围,即0~fm,由物体运动和其他受力情况决定。
习题:
图6中物块A重10N,A和桌面间的动摩擦因数μ=0.25,当悬挂物B重3N时,开始沿桌面滑动。求:(1)B物体重1N时A与桌面间的摩擦力多大?(2)B物体重6N时,A与桌面的摩擦力多大?(3)当A物体上再加上重10N的C物体,B物体重6N时,A与桌面的摩擦力多大?
思考题:
1.请举一二个生活中的例子,来说明静摩擦力为动力。
2.人在爬绳的过程中,手受到什么摩擦力?方向怎样?摩擦力的方向跟人体运动的方向是一致还是相反?
静摩擦力产生的条件:相互接触的物体间有相对运动的趋势,而又保持相对静止状态。
1.知道摩擦力是如何产生的。
2.知道摩擦力的大小跟什么因素有关。
实验:学生将手掌放在桌面滑动,脚在地板上来回擦动等。我们的手、脚运动受到阻碍的现象叫摩擦现象,这种阻碍物体运动的力叫摩擦力。
摩擦力产生的条件:
两物体要相互接触,摩擦力只能发生在接触面上;
两物体之间要有压力。
你认为摩擦力的大小与什么有关?请同学大胆猜想。
猜想一:与压力大小有关(可能有同学会提出与重力有关,可举把黑板擦压到黑板上所受摩擦力与重力无关来引导学生找到压力影响摩擦)
c.鞋底为什么有凸凹不平的花纹?
a.汽车出现了什么情况?为什么?
a.滑雪时板与雪间的摩擦有害还是有益?
b.怎样减小摩擦力?
摩擦有时有利,有时有害。因此有时我们要增大摩擦,有时又要想办法减小摩擦。从理论上看该如何增大摩擦力,又如何减小摩擦力。
4.研究自行车上的摩擦。
通过今天的学习,你们对自行车上的摩擦了解了多少,请同学们分小组讨论,比一比,赛一赛,看那一组知道的最多。(从教室外搬进一辆自行车)。
5.知识的拓展。
由于摩擦,限制了交通工具的速度,若要提速,你能想出什么方法吗?介绍水翼船、气垫船、磁悬浮列车。
摩擦力产生的条件:
(1)两物体要相互接触,摩擦力只能发生在接触面上;
(2)两物体要发生或已经发生相对位移;
(3)两物体之间要有压力。
(1)知识与技能:探究得出滑动摩擦力产生的条件和影响滑动摩擦力大小的因素以及计算公式。
(2)过程与方法:通过观察,了解滑动摩擦力的存在,实验探究产生滑动摩擦力的条件以及影响其大小的因素,提高实验技能和探索能力。
(3)情感态度价值观:学生能提高实事求是的科学实验态度,锻炼思维能力、抽象能力,运用物理知识解释生活现象。
三、教学方法
通过提问这些情景中的现象,引导学生思考,从而得出滑动摩擦力的概念,导出新课。
问题1:滑动摩擦力什么情况下才会出现?结合前面学的静摩擦力条件进行讨论。
问题2:为什么冰壶、火车、孩子受到的滑动摩擦力不同呢?
1.猜想:与压力有关,与速度有关,与质量有关,与粗糙程度有关等等。
2.设计实验:用弹簧秤拉动木块,可通过加减砝码改变压力,改变拉动速度,更换接触面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。弹簧秤示数便是滑动摩擦力示数,设计表格进行记录。
3.进行实验:6人一组进行实验,注意小组内部的分工问题,教师巡视。
这是一节科学探究课,教材以探究滑动摩擦力与哪些因素有关为主线,安排了学生猜想、设计实验、实验探究、合作交流等教学过程,让学生经历探讨滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程,很好地体现了新教材让学生在体验知识的形成、发展过程中,主动获取知识的精神。
同时,这节教材的内容与学生的生活实际及生产实际联系十分密切,教材的编写突出了这一点。在通过实验得出摩擦力的有关知识后,注重引导学生运用所学的知识去分析解释大量生活生产中的摩擦现象,其中还编入磁悬浮列车、气垫船等与现代科技联系很密切的'内容。很好地体现了新课程“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。
知道滑动摩擦力和接触面粗糙程度、接触面之间压力大小的关系;知道增大和减小摩擦的方法,并能在日常生活中应用这些知识;进一步熟悉弹簧测力计的使用方法。
经历探究滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程,体会怎样进行科学的猜想,理解在研究多因素问题中怎样运用“变量控制”的方法,
培养学生实事求地是进行实验的科学态度和科学精神。
与老教材的课程目标相比,它更注重对学生探究能力、创新精神的培养,更注重让学生主动获取知识。
本节教材的重难点是引导学生进行探究。对于教材中的知识点,学生大都能理解和掌握,但更重要的是让学生在探究能力培养和探究过程体验方面,通过对影响滑动摩擦力大小的各种因素的实验探究,突出“猜想与假设”这个环节,同时认识在探究过程中“变量控制”的意义和方法。
为了加强这节课的探究性,体现课改精神,这节课我主要安排学生分组进行探究实验。将全班分为两个大组,分别探究影响滑动摩擦力的其中一个因素。
在生活中,初二学生对摩擦有感性认识,只是还没有从物理学角度对它有一个科学的认识。为了贴近学生,一上课我就演示小车从斜面上滑下的实验,并提出问题:“小车为什么会停下来?”待学生回答后,我们本节就要来学习科学探究:摩擦力。
溺爱享乐酿苦果,勤劳素朴造贤才,身为教师一定要学会为教学内容做充足的准备。合理安排的教案是教师上好课的必要条件,我们为您细心筛选编辑出的高质量“高中物理优秀教学设计”资讯,相信您能从本文找到帮助!
1.在物理知识方面要求:
(1)知道摩擦力产生的条件。
(2)能在简单问题中,根据物体的运动状态,判断静摩擦力的有无、大小和方向;知道存在着最大静摩擦力。
(3)掌握动摩擦因数,会在具体问题中计算滑动摩擦力,掌握判定摩擦力方向的方法。
(4)知道影响动摩擦因数的因素。
2.通过观察演示实验,概括出摩擦力产生的条件及摩擦力的特点,培养学生的观察、概括能力。通过静摩擦力与滑动摩擦力的区别对比,培养学生分析综合能力。
3.渗透物理学方法的教育。在分析物体所受摩擦力时,突出主要矛盾,忽略次要因素及无关因素,总结出摩擦力产生的条件和规律。
1.本节课的内容分滑动摩擦力和静摩擦力两部分。重点是摩擦力产生的条件、特性和规律,通过演示实验得出关系f=μN。
2.难点是学生有初中的知识,往往误认为压力N的大小总是跟滑动物体所受的重力相等,因此必须指出只有当两物体的接触面垂直,物体在水平拉力作用下,沿水平面滑动时,压力N的大小才跟物体所受的重力相等。
3.在教学中要强调摩擦力有阻碍相对运动和相对运动趋势的性质。
带有定滑轮的平板一块、带线绳的大木块、小木块、玻璃、毛巾、测力计、砝码。
力学中常见的三种力是重力、弹力、摩擦力。对于每一种力我们都要掌握它产生的条件,会计算力的大小,能判断力的方向。在前面我们已经学过了两种力:重力和弹力。今天我们学习第三种力--摩擦力。在这三种力中摩擦力较难掌握。
演示实验:
当定滑轮的绳子下端悬挂50g砝码时,物块保持静止状态。
提出问题:物块静止,它受板的静摩擦力多大?方向如何?你是根据什么原理判断的?
当悬挂的砝码增加到100g时,物块仍保持静止状态。
提出问题:物块此时所受的静摩擦力的大小、方向如何变化?设想一下,如果将砝码B摘去,静摩擦力又将如何变化?
在同学回答的基础上归纳出:一般静摩擦力的大小没有一个确定的值,类似上述情况,当物块不动处于平衡状态时,静摩擦力的大小随拉力大小的变化而变化,总是等于拉力的大小。静摩擦力的方向,总是沿接触面切线方向;跟拉力的方向相反,或者说跟物体间相对滑动趋势方向相反。
提出问题:当悬挂在绳子下端的砝码为150g时,物块才刚开始相对于桌面板滑动,这时物块所
受的静摩擦力叫什么?它的大小和方向呢?
教师讲解:静摩擦力增大到某数值后就不再增大了,这时静摩擦力达到最大值,叫做最大静摩擦力,用fm表示。最大静摩擦力的方向,也总是沿接触面切线方向,跟使物体起动的外力方向相反,或者说跟物体间相对运动趋势相反。
明确:在一般情况下,如果两个相接触的物体之间存在着静摩擦力的作用,则并不一定处于最大静摩擦状态,最大静摩擦力等于使物体将要开始运动所需的最小推力。
边演示边提问:一旦物块滑动后,我们只要挂130g砝码,就能使物块维持匀速运动。这时两物体之间的滑动摩擦力为多大?方向如何?
再做演示实验,在刚才的大木块上再放一块小木块,发现要挂140g的砝码,才能使物块维持匀速运动。这又说明滑动摩擦力的变化遵循什么规律?
教师讲解:这说明了滑动摩擦力的大小跟两物体间的正压力N成正比。
演示实验,将木块依次放在玻璃上,木板上和毛巾上,用测力计拉木块,使木块匀速运动,观察测力计的示数,发现三种情况下,测力计示数由小到大,说明物体接触面越粗糙,摩擦力越大。
结论:滑动摩擦力的大小与摩擦面的材料和光滑程度有关,与相互之间的压力(弹力)成正比,可以写为f=μN μ是动摩擦因数,因摩擦面的材料和光滑程度决定。动摩擦因数是无单位的,它表示摩擦力跟正压力之比。
滑动摩擦力的方向,总是沿接触面切线方向,且跟物体的相对滑动方向相反。
教师指导一组学生实验,其他各组同时操作:用测力计沿水平方向拉住物块,开始用较小的力拉,记下测力计读数;慢慢增加拉力,再记下测力计读数;继续增加拉力,使物块刚好开始滑动,记下测力计读数;然后保持物块匀速运动,记下测力计读数。
4 滑动摩擦力:
问题:你是根据什么原理来确定摩擦力的大小和方向的?
用投影仪打出投影片中的五种情况,组织学生讨论木板对木块A有没有摩擦力?
讨论答案:
图1 物块A与木板接触,但物块A与木板没有相对运动趋势,因此木板对物块A没有静摩擦力。
图2 物块A与木板接触,A在重力的作用下相对木板有向下运动的趋势,因此木板对A有向上的静摩擦力。加大力F时,静摩擦力不变,f静大小等于重力mg。
图3 物块A与木板接触,A由于受到重力的作用,有沿木板向下滑的趋势,因此木板对A有沿斜面向上的静摩擦力。
运动,因此木板对A有沿着斜面向上的滑动摩擦力。f滑大小等于重力的沿斜面向下的分力。
图5 物块A相对于木板有向右运动的趋势,但A不与木板接触,因此木板对A没有静摩擦力。当然B对A有水平向左的静摩擦力。
1.摩擦力产生的条件:有接触面,不光滑,有压力,有相对运动或相对运动趋势。有相对运动时产生滑动摩擦力;有相对运动趋势时产生静摩擦力。
2.摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反,不一定和物体的运动方向相反,不一定是阻力。
3.滑动摩擦力可由公式f滑=μN计算,或由物体平衡计算。
4.静摩擦力不是定值,有一个范围,即0~fm,由物体运动和其他受力情况决定。
习题:
图6中物块A重10N,A和桌面间的动摩擦因数μ=0.25,当悬挂物B重3N时,开始沿桌面滑动。求:(1)B物体重1N时A与桌面间的摩擦力多大?(2)B物体重6N时,A与桌面的摩擦力多大?(3)当A物体上再加上重10N的C物体,B物体重6N时,A与桌面的摩擦力多大?
思考题:
1.请举一二个生活中的例子,来说明静摩擦力为动力。
2.人在爬绳的过程中,手受到什么摩擦力?方向怎样?摩擦力的方向跟人体运动的方向是一致还是相反?
静摩擦力产生的条件:相互接触的物体间有相对运动的趋势,而又保持相对静止状态。
1.两个物体相互接触,当有相对滑动的趋势,但又保持相对静止状态时,在它们接触面上出现的阻碍相对滑动的静摩擦力。 (1) 产生条件:两物体必须接触且接触面粗糙;有正压力;有相对滑动趋势
静摩擦力大小:随外力的变化而变化。一般与迫使物体发生相对运动的外力(或沿着接触面的分量)大小相等。
(3) 静摩擦力有一个最大值,它是物体即将开始相对滑动时的静摩擦力,即最大静摩擦力。
2.两个互相接触且有相对滑动的物体,在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的摩擦力,称为滑动摩擦力。
(1)产生条件: ; ; 。 (2) 滑动摩擦力方向:沿接触面且与 相反。 (3)滑动摩擦力的大小:滑动摩擦力的大小与两物体间的压力成正比,即Ff=μFN,其中μ为动摩擦因数,无单位,它与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关,而与物体间的相对速度的大小、接触面的大小、压力的大小无关。 【范例精析】
例1.关于摩擦力的说法,下列说法中正确的是(
解析:两个相对静止的物体间不一定有静摩擦力,还要看它们间是否有相对滑动趋势。例如静止在水平地面上的汽车,它们之间就没有静摩擦力。受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,例如与倾斜的匀速运动的输送带相对静止的物体,物体与输送带之间有相对滑动的趋势,所以有静摩擦力存在,但物体并不是静止的。产生静摩擦力时只要与接触面相对静止就行了。上述的输送带如突然加速,物体就可能受到与运动方向一致的滑动摩擦力。所以A、B、C三个选项都是错的。在正压力一定时,静摩擦力的大小可以因外力的变化而变化,但不能超过最大静摩擦力,这就是一个限度。本题目正确的选项是D。
拓展:(1)不管静摩擦还是滑动摩擦力的方向,都要注意与接触面的“相对性”
(2)值得注意的是,正压力变化时静摩擦力不一定变化,但最大静摩擦力肯定变化。
例2要使木块在水平木桌上滑动受到的摩擦力小些,下列措施中有效的是
一、教材分析
《欧姆定律》一课,学生在初中阶段已经学过,高中必修本(下册)安排这节课的目的,主要是让学生通过课堂演示实验再次增加感性认识;体会物理学的基本研究方法(即通过实验来探索物理规律);学习分析实验数据,得出实验结论的两种常用方法——列表对比法和图象法;再次领会定义物理量的一种常用方法——比值法.这就决定了本节课的教学目的和教学要求.这节课不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容,重点在于要让学生知道结论是如何得出的;在得出结论时用了什么样的科学方法和手段;在实验过程中是如何控制实验条件和物理变量的,从而让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法.
本节课在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到复习初中知识的作用,另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定基础.本节课分析实验数据的两种基本方法,也将在后续课程中多次应用.因此也可以说,本节课是后续课程的知识准备阶段.
通过本节课的学习,要让学生记住欧姆定律的内容及适用范围;理解电阻的概念及定义方法;学会分析实验数据的两种基本方法;掌握欧姆定律并灵活运用.
本节课的重点是成功进行演示实验和对实验数据进行分析.这是本节课的核心,是本节课成败的关键,是实现教学目标的基础.
本节课的难点是电阻的定义及其物理意义.尽管用比值法定义物理量在高一物理和高二电场一章中已经接触过,但学生由于缺乏较多的感性认识,对此还是比较生疏.从数学上的恒定比值到理解其物理意义并进而认识其代表一个新的物理量,还是存在着不小的思维台阶和思维难度.对于电阻的定义式和欧姆定律表达式,从数学角度看只不过略有变形,但它们却具有完全不同的物理意义.有些学生常将两种表达式相混,对公式中哪个是常量哪个是变量分辨不清,要注意提醒和纠正.
二、关于教法和学法
根据本节课有演示实验的特点,本节课采用以演示实验为主的启发式综合教学法.教师边演示、边提问,让学生边观察、边思考,最大限度地调动学生积极参与教学活动.在教材难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间进行思考和讨论,教师可给予恰当的思维点拨,必要时可进行大面积课堂提问,让学生充分发表意见.这样既有利于化解难点,也有利于充分发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃.
通过本节课的学习,要使学生领会物理学的研究方法,领会怎样提出研究课题,怎样进行实验设计,怎样合理选用实验器材,怎样进行实际操作,怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和总结出物理规律.同时要让学生知道,物理规律必须经过实验的检验,不能任意外推,从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯.
三、对教学过程的构想
为了达成上述教学目标,充分发挥学生的主体作用,最大限度地激发学生学习的主动性和自觉性,对一些主要教学环节,有以下构想:1.在引入新课提出课题后,启发学生思考:物理学的基本研究方法是什么(不一定让学生回答)?这样既对学生进行了方法论教育,也为过渡到演示实验起承上启下作用.2.对演示实验所需器材及电路的设计可先启发学生思考回答.这样使他们既巩固了实验知识,也调动他们尽早投入积极参与.3.在进行演示实验时可请两位同学上台协助,同时让其余同学注意观察,也可调动全体学生都来参与,积极进行观察和思考.4.在用列表对比法对实验数据进行分析后,提出下面的问题让学生思考回答:为了更直观地显示物理规律,还可以用什么方法对实验数据进行分析?目的是更加突出方法教育,使学生对分析实验数据的两种最常用的基本方法有更清醒更深刻的认识.到此应该达到本节课的第一次高潮,通过提问和画图象使学生的学习情绪转向高涨.5.在得出电阻概念时,要引导学生从分析实验数据入手来理解电压与电流比值的物理意义.此时不要急于告诉学生结论,而应给予充分的时间,启发学生积极思考,并给予适当的思维点拨.此处节奏应放慢,可提请学生回答或展开讨论,让学生的主体作用得到充分发挥,使课堂气氛掀起第二次高潮,也使学生对电阻的概念是如何建立的有深刻的印象.6.在得出实验结论的基础上,进一步总结出欧姆定律,这实际上是认识上的又一次升华.要注意阐述实验结论的普遍性,在此基础上可让学生先行总结,以锻炼学生的语言表达能力.教师重申时语气要加重,不能轻描淡写.要随即强调欧姆定律是实验定律,必有一定的适用范围,不能任意外推.7.为检验教学目标是否达成,可自编若干概念题、辨析题进行反馈练习,达到巩固之目的.然后结合课本练习题,熟悉欧姆定律的应用,但占时不宜过长,以免冲淡前面主题.
四、授课过程中几点注意事项
1.注意在实验演示前对仪表的量程、分度和读数规则进行介绍.
2.注意正确规范地进行演示操作,数据不能虚假拼凑.
说明:缝衣针、螺丝刀等钢铁物体,与磁铁接触后就会显示出磁性,我们把钢性材料与磁铁接触后显示出磁性的现象称之为磁化
说明:原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用,就会失去磁性,这种现象叫做退磁
说明:铁、钴、镍以及它们的合金.还有一些氧化物,磁化后的磁性比其他物质强得多,这些物质叫做铁磁性物质,也叫强磁性物质
问:为什么铁磁性物质磁化后能有很强的磁性?(铁磁性物质的结构与其他物质有所不同,物质是由原子构成的,原子是由原子核和电子构成,电子绕核旋转,这就相当于一个小磁体,称之为磁畴,磁化前,各个磁畴的磁化方向不同,杂乱无章地混在一起,各个磁畴的作用在宏观上互相抵消,物体对外不显磁性。磁化过程中,由于外磁场的影响,磁畴的磁化方向有规律地排列起来,使得磁场大大加强。这个过程就是磁化的过程,高温下,磁性材料的磁畴会被破坏.在受到剧烈震动时,磁畴的排列会被打乱,这些悄况下材料都会产生退磁现象。有些铁磁性材料,在外磁场撤去以后,各磁畴的方向仍能很好地保持一致,物体具有很强的剩磁.这样的材料叫做硬磁性材料。有的铁磁性材料,外磁场撤去以后,磁畴的磁化的方向又变得杂乱,物体没有明显的剩磁,这样的材料叫做软磁性材料。永磁体要有很强的剩磁,所以要用硬磁性材料制造.电磁铁要在通电时有磁性,断电时失去磁性,所以要用软磁性材料制造。)
2、退磁:原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用,就会失去磁性
3、铁磁性物质(强磁性物质):铁、钴、镍以及它们的`合金.还有一些氧化物,磁化后的磁性比较强
4、磁化和退磁解释:物质是由原子构成的,原子是由原子核和电子构成,电子绕核旋转,这就相当于一个小磁体,称之为磁畴,磁化前,各个磁畴的磁化方向不同,杂乱无章地混在一起,各个磁畴的作用在宏观上互相抵消,物体对外不显磁性。磁化过程中,由于外磁场的影响,磁畴的磁化方向有规律地排列起来,使得磁场大大加强。这个过程就是磁化的过程,高温下,磁性材料的磁畴会被破坏.在受到剧烈震动时,磁畴的排列会被打乱,这些悄况下材料都会产生退磁现象
软磁性材料:磁化后磁畴的磁化的方向又变得杂乱,物体没有明显的剩磁
1.知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。
2.知道电磁感应、感应电流的定义。
领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。
1.领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。
2.以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。
知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题,引导学生思考并回答:
(1)是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?在这之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?
(2)奥斯特的研究是一帆风顺的吗?奥斯特面对失败是怎样做的?
(3)奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的?用学过的知识如何解释?
(4)电流磁效应的发现有何意义?谈谈自己的感受。
学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。
教师活动:引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题,引导学生思考并回答:
(1)奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考?法拉第持怎样的观点?
(2)法拉第的研究是一帆风顺的吗?法拉第面对失败是怎样做的?
(3)法拉第做了大量实验都是以失败告终,失败的原因是什么?
(4)法拉第经历了多次失败后,终于发现了电磁感应现象,他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的?之后他又做了大量的实验都取得了成功,他认为成
功的“秘诀”是什么?
自己的体会。
【例1】发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是(C)
【例2】发现电流磁效应现象的科学家是__奥斯特__,发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_安培_,发现电磁感应现象的科学家是_法拉第_,发现电荷间相互作用力规律的的科学家是_库仑_。
五、学生的思考:
1、我们可以通过哪些实验与现象来说明(证实)磁现象与电现象有联系
2、如何让磁生成电?
1.知道产生感应电流的条件。
2.会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。
渗透物理学方法的教育,通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。
教学重点:通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。
条形磁铁(两个),导体棒,示教电流表,线圈(粗、细各一个),学生电源,开关,滑动变阻器,导线若干,
推导:B=?/S,磁感应强度又叫磁通密度,用Wb/ m2表示B的单位;
②初中知识回顾:当闭合电路的一部分做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流。
1、实验一:闭合电路的部分导线在匀强磁场中切割磁感线,教材P6图4.2-1
探究导线运动快慢与电流表示数大小的关系.
实验二:向线圈中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出,教材P6图4.2-2
或改变线圈中电流的`大小(改变滑线变阻器的滑片位置),
3、分析论证:
实验一:磁场强度不发生变化,但闭合线圈的面积发生变化;
实验二:①磁铁插入线圈时,线圈的面积不变,但磁场由弱变强;
②磁铁从线圈中抽出时,线圈的面积也不改变,磁场由强变弱;
不变,但磁场由弱变强;
面积也不改变,但磁场由强变弱;
之而变化,而大线圈的面积不发生变化,
但穿过线圈的磁场强度发生了变化。
4、归纳总结:
在几种实验中,有的磁感应强度没有发生变化,面积发生了变化;而又有的线圈的面积没有变化,但穿过线圈的磁感应强度发生了变化。其共同点是穿过线圈的磁通量发生了变化。磁通量变化的快慢与闭合回路中感应电流的大小有关。
结论:只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生。
5、课堂总结:1、产生感应电流的条件:①电路闭合;②穿过闭合电路的磁通量发生改变
2、恒定的匀强磁场中有一圆形闭合圆形线圈,线圈平面垂直于磁场方向,当线圈在此磁场中做下列哪种运动时,线圈中能产生感应电流
3、如图,开始时距形线圈平面与磁场垂直,且一半在匀强磁场外,另一半在匀强磁场内,若要使线圈中产生感应电流,下列方法中可行的是
4、如图,距形线圈abcd绕oo/轴在匀强磁场中匀速转动,下列说法中正确的是
C线圈从图示位置转过180?的过程中,穿过线圈的磁通量没有发生变化
D线圈从图示位置转过360?的过程中,穿过线圈的磁通量没有发生变化
6、在无限长直线电流的磁场中,有一闭合的金属线框abcd,线框平面与直导线ef在同一平面内(如图),当线框做下列哪种运动时,线框中能产生感应电流
1.了解什么是热辐射及热辐射的特性。
2.了解黑体辐射,了解黑体热辐射的强度与波长的关系 。
3.了解能量子的概念 及提出的科学过程,领会这一科学突破过程中科学家的思想。
4.了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点,体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识 。
师:19世纪末,牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功:在机械运动方面不用说,在分子物理方面,成功地解释了温度、压强、气体的内能。在电磁学方面,建立了一个能推断一切电磁现象的 Maxwell方程。另外还找到了力、电、光、声等都遵循的规律---能量转化与守恒定律。当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。他们认为物理学已经发展到头了。
19在英国皇家学会的新年庆祝会上,著名物理学家开尔文作了展望新世纪的发言:“科学的大厦已经基本完成,后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。” “但是,在物理学晴朗天空的远处,还有两朵令人不安的乌云。”
这两朵乌云是指什么呢? 一朵与黑体辐射有关,另一朵与迈克尔逊实验有关。然而, 事隔不到一年(1900年底),就从第一朵乌云中降生了量子论,紧接着(19)从第二朵乌云中降生了相对论。经典物理学的大厦被彻底动摇,物理学发展到了一个更为辽阔的领域。正可谓“山重水复疑无路, 柳暗花明又一村”。
我们这节课就来学习“能量量子化的发现 ——物理学新纪元的到来”。
师:请同学们阅读教材27第一段,思考:什么是热辐射,物体的热辐射有什么特性?(学生阅读教材、思考问题)
师:我们周围的一切物体都在辐射各种波长的电磁波,这种辐射与由于物体中的分子、原子受到激发而造成的,它与温度有关,因此称为热辐射。
所辐射电磁波的特征与温度有关。 当温度升高时,热辐射中较短波长的成分越来越强。。例如:在给铁块加热使其温度升高时,从看不出发光到暗红到橙色到黄白色 ,这表明辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。
辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。
教师:除了热辐射之外,物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。不同的物体吸收和反射电磁波的能力是不一样的。
(板书)能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物体,称为绝对黑体,简称黑体。
不透明的材料制成带小孔的空腔,那么射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收,最终不能从空腔射出。这个小孔可近似看作黑体。
教师:一般材料的物体和黑体辐射电磁波的情况有什么不同呢?
1、知道直线上机械波的形成过程.
2、知道什么是横波,知道波峰和波谷;知道什么是纵波,知道疏部和密部.
3、知道“机械振动在介质中的传播,形成机械波”.知道波在传播运动形成的同时也传递了能量.
4、通过学习使学生能明白用语言交流是利用声波传递信息等生活中的机械波.
培养学生对现象的观察能力以及对科学的探究精神.
本节重点是理解形成机械波的物理过程;学习中掌握振动质点的运动只在平衡位置附近振动,并不随波迁移。知道横波和纵波的区别是波形不同,横波有波峰、波谷,而纵波有疏部和密部.认真分析下列问题:
1、机械波能离开媒质向外传播吗?
(解答)不能.机械波一定要依赖媒质才能传播,若没有媒质,相邻质点间的相互作用就不能发生,前一个质点就不能带动后一质点振动,所以振动形式无法传播出去.
2、日常生活中,发现球掉入池塘里,能否通过往池塘丢人石块,借助石块激起的水波把球冲到岸边呢?
(解答)不能.向水中投入石块,水面受到石块的撞击开始振动,形成水波向四周传去.这是表面现象,实际上水波向四周传播而水只是上下振动并不向外迁移,所以球也仅仅是上下振动而不会向岸边运动.
1、明确机械波的产生条件;掌握机械波的形成过程及波动传播过程的特征。
2、了解机械波的种类极其传播特征;掌握描述机械波的物理量(波长、频率、周期、波速)。
3、要注意观察演示实验,对波的产生条件及形成过程有较深刻的理解,同时要求学生认真分析课本的插图。
4、通过学习机械波使学生能解释生活中的现象。
(四)教学用具:
1、演示绳波的形成的长绳;并用课件展示。
2、横波、纵波演示仪;并用课件展示。
我们已学习过机械振动,它是描述单个质点的运动形式,这一节课我们来学习由大量质点构成的弹性媒质整体的一种运动形式——机械波。
演示——水波:教师用幻灯机做实验:使平静的水面振动,会看到水面上一圈圈起伏不平的波纹逐渐向四周传播出去,形成水波。
演示——绳波:用手握住绳子的一端上下抖动,就会看到凸凹相间的波向绳的另一端传 播出去,形成绳波。
以上两种波都可以叫做机械波。
教师提问:水波离开水能看到上面的现象吗?绳波离开绳行吗?
学生回答:传出去的仍然在传播,以后水(绳)都静止不动了。
振源——产生机械振动的物质,如在绳波中的手的不停抖动就是振源。
按波的传播方向和质点的振动方向可以将波分为两类:横波和纵波。
叫起伏波。如图3波形所示。
(2)纵波的定义:质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。
波形特点:疏密相间的波形,又叫疏密波。如图4波形所示。
地震波既有横波又有纵波。其中横波和纵波的传播速度不同。
水波既不是横波也不是纵波,叫做水纹波。
(1)波长定义:沿着波的传播方向,两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离。单位:米,符号:λ。
演示,(观察演示仪器):
①在横波中波长等于相邻两个波峰或波谷之间的距离;在纵波中波长等于相邻两个密部或疏部的中央之间的距离。
②质点振动一个周期,振动形式在介质中传播的距离恰好等于一个波长,即:振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长。
(2)波速定义:波的传播快慢,其大小由介质的性质决定的,在不同的介质中速度并不相同。
(3)周期和频率:质点振动的周期又叫做波的周期(T);质点振动的频率又叫做波的频率(f)。 波的振动周期和频率只与振源有关,与媒质无关。(媒质质点的振动都是受迫振动,所以周期同振源的周期)。
1、到湖边观察水波的情况,研究质点不随波迁移的问题。
2、研究声波的传播情况。
1、知道力是物体间的相互作用,在具体问题中能够区分施力物体和受力物体;
2、知道力既有大小,又有方向,是一矢量,在解决具体问题时能够画出力的图示和力的示意图;
通过本节课的学习,了解对某个力进行分析的线索和方法.
在讲解这部分内容时,要逐步深入,帮助学生在初中知识学习的基础上,适应高中物理的学习.
1、理解力的概念:
力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的.力不仅有大小还有方向,大 小、方向、作用点是力的三要素.
2、力的图示与力的示意图:
3、要会从性质和效果两个方面区分力.
(一)、对于力是一个物体对另一个物体的作用,要准确把握这一概念,需要注意三点:
1、力的物质性(力不能脱离物体而存在);
2、力的相互性;
3、力的矢量性;
(二)、力的图示是本节的难点.
2、性质不同的力效果可以相同,效果相同的力性质可以不同.
力是普遍存在的,但力又是抽象的,力无法直接“看到”,只能通过力的效果间接地“看到”力的存在.有些情况下,力的效果也很难用眼直接观察到,只能凭我们去观察、分析力的效果才能认识力的存在.在讲解时,可以让学生注意身边的事情,想一下力的作用效果。对一些不易观察的力的作用效果,能否找到办法观察到.
力的图示是物理学中的一种语言,是矢量的表示方法,能科学形象的对矢量进行表述,所以教学中要让学生很快的熟悉用图示的方法来表示物理的含义,并且能够熟练的应用.由于初始学习,对质点的概念并不是很清楚,在课堂上讲解有关概念时,除了要求将作用点画在力的实际作用点处,对于不确知力的作用点,可以用一个点代表物体,但不对学生说明“质点” 概念.
教师通过对初中内容复习、讨论的基础上,总结出力的概念:力是物体对物体的作用.
教师通过实验演示:如用弹簧拉动钩码,或者拍打桌子等实验现象展示力的效果以引导学生总结力的概念,并在此基础上指出力不能离开物体而独立存在.指出了力的物质性.
(1)、马拉车,马对车的拉力.
(2)、桌子对课本的支持力.
总结出力的作用是相互的,有施力物体就有受力物体,有力作用,同时出现两个物体.
强调:在研究物体受力时,有时不一定指明施力物体,但施力物体一定存在.
二、提问、力是有大小的,力的大小用什么来测量?在国际单位制中,力的单位是什么?
教师总结:力的测量:力的测量用测力计.实验室里常用弹簧秤来测量力的大小.
力的单位:在国际单位制中,力的单位是牛顿,符号:N.
演示压缩、拉伸弹簧,演示推门的动作.主要引导学生说出力是有方向的,并在此基础上,让学生体会并得出力的三要素来.
先由教师与学生一起讨论,然后教师小结.
力的图示:用一条有标度的有向线段表示力的大小,箭头方向表示力的方向,线段起点表示力的作用点.
讲解例题:用20N的推力沿水平方向推一正方形物体向右匀速运动.用力的图示表示出推力.
教师边画边讲解.注意说明:
1、选择不同标度(单位),力的图示线段的长短可以不同;
通过作图练习、教师指导让学生掌握力的图示作图规范.
让学生体会力的示意图与力的图示的不同.
五、力的作用效果:
六、力的分类:
教师总结力的分类,强调高中阶段按照力的性质划分,在力学范围内常见的力有重力、弹力、摩擦力.
按性质命名的力:重力、弹力、摩擦力、分子力、电力、磁力等等;
按效果命名的力:拉力、压力、动力、阻力、支持力、压力等等;
本节是人教社物理选修3-1第一章第4、5节的内容,本节处在电场强度之后,位于静电现象前,起到承上启下的作用。教材从电场对电荷做功的角度出发,推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关。利用定义法给出电势的定义,并通过电势描述等势面,对学生能力的提高和对知识的迁移、灵活运用给予了思维上的指导作用。
学生已学习了电荷及库仑定律、电场强度的知识,对本节的学习已具备基础知识,但不够深入,仍需要通过本节的学习进一步培养和提高。
本节课为第一课时,主要内容为概念的引入和对其物理含义的理解。
根据高中新课程总目标(进一步提高科学素养,满足全体学生的终身发展需求)的要求和理念(探究性、主体性、发展性、和谐性)、本节教材的特点(思想性、探究性、逻辑性、方法性和哲理性融会一体)和所教学生的学习基础(知识结构、思维结构和认知结构),本节课的教学目标为:
知识与技能目标:1、理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量,理解电势差与零点电势面位置的选取无关,熟练应用其概念及定义式UAB?WAB进行相关计q
算。明确电势差、电势、静电力的功、电势能的关系。2、理解电势是描述电场的物理量,知道电势与电势差的关系UAB??A??B,电势与零势面的选取有关,知道电场中沿着电场线的方向电势的变化。
过程与方法目标:利用学生已经掌握的知识进行类比、概括,讲述新知识,培养学生对新知识的自学能力,以及抽象思维能力。通过与前面知识的结合,理解电势能与静电力做的功的关系,从而更好地了解电势差和电势的概念。
情感与价值观目标:尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题,增强科学探究的价值观。
为更好地完成教学目标,本课教学重点为:理解和掌握电势差、电势、等势面的概念及意义。在本节学习之前,学生已学习过其他力做功,如分子力做功使得分子势能发生变化,弹簧的弹力做功引起弹性势能的变化,因此本节教学的难点为把电势、电势面与前后知识区别、联系,并能用此解决相关问题。
教学矛盾的主要方面是学生的学。学是中心,会学是目的,因此在教学中要不断指导学
生学习。现代教育更重视在教学过程中对学生的学法指导,物理教学是以实验为基础的,重在启发思维,教会方法。对于简谐运动丰富的感性认识,在教学中,收集一些简谐运动实例,巧用提问,评价激活学生的积极性,调动起课堂气氛,让学生在轻松,自主,讨论的学习环境下完成学习任务。最后让学生自由发言,举出生活中一些简谐运动,做到从实践到理论,再从理论到实践。
建构主义学习理论认为:应把学习看成是学生主动的建构活动,学生应与一定的知识背景即情景相联系,在实际情况下学习,可以使学生利用已有知识与经验同化和索引出当前要学习的新知识,这样获取的知识,不但便于保持,而且易于迁移到陌生的问题情境中。
本节课采用“诱思引探教学法”。使用投影仪,形象、直观的展示教学内容,引导学生发现简谐运动的规律及描述方式,把分析问题的机会留给学生。
本节课的教学设计充分体现以学生发展为本,培养学生的观察、概括和探究能力,遵循学生的认知规律,体现理论联系实际、循序渐进和因材施教的教学原则,通过问题情境的创设,激发兴趣,是学生在问题解决的探索过程中,由学会走向会学,由被动答题走向主动探究。
1、知识回顾。首先展示图片,电场对放入其中的电荷有力的作用,此导体内部电荷同样有
力的作用,此力可以做功,所以电场也有能的性质。
电势、电势差的概念比较抽象,在讲解时可以通过引入重力场的有关概念进行类比,以增强知识的可感知性,有助于学生理解。因此接下来,复习有关功的知识以及重力做功和重力势能的关系。功的量度:W?FScos?;重力做功只与位置有关,与经过的路径无关;重力做功与势能的关系:WG??Ep;重力势能是相对的,有零势能面。
进一步引导学生扩展思维,回顾所学知识,对新知识产生兴趣。例如,我们还研究过其它力做功,如分子力做功使得分子势能发生变化,弹簧的弹力做功引起弹性势能的变化,那么电场力做功的情形又是怎样的呢。
2、引入新课。
指出上图:在某一点电荷+Q形成的电场中,将同一电荷放入电场的不同位置A、B两点,所受到的电场力是不同的,这是因为A、B两点的电场强度不同,为了研究问题的方便,以匀强电场为例,匀强电场中,电荷从A点移动到B点,电场力的大小F?
因此,将W?EScos?是一个与电荷本身无关的量,?hcos?,也是与物体本身无关的物理量,只与重力场本身性质有关。这一比值叫A、B两点间的电势差,用UAB来表示。
继续联系重力势能提出问题:物体在重力作用下移动的高度差越大,重力势能的变化也越大,高度差即高度的差值,电势差也就是电势的差值,那么如何定义电场中各点的电势?给一分钟同学思考后,引导学生阅读教材定义,UAB?WAB,若将B点的电势定义为零电q
势点,则A点的电势等于单位正电荷由A点移动到B点——零电势点时所做的功。因此,老师强调,电势通常用?表示,电场中某一点的电势,等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功。
3、强化和延伸知识点。
引导学生思考,指出电势差与零点电势的选取无关,但电势是相对零点电势而言的,与零点电势的选取有关。然后课堂给出几分钟时间,由学生独立完成一道例题:设电场中AB
2两点的电势差U?2.0?10V,带电粒子的电量q?1.2?10?8C,把q从A点移动到B点,
电场力做了多少功?是正功还是负功?设UA?UB。
4、知识小结。(1)、电场中两点间的电势差,类似重力场中两点的高度差,电势差UAB?WAB,q
U与W、q无关。(2)、电场中某一点的电势?,等于单位正电荷由该点移动到参考点时电场力所做的功,并且注意电势的大小与参考点的选取无关。(3)、UB?B??,A?A
沿着电场线的方向,电势越来越低。
5、布置作业。布置课后习题,要求学生课后独立完成。
本节授课内容: §17.1 能量量子化 个人观点 备课人:范世豪 教学目标:
1.了解什么是热辐射及热辐射的特性。
2.了解黑体辐射,了解黑体热辐射的强度与波长的关系 。
3.了解能量子的概念 及提出的科学过程,领会这一科学突破过程中科学家的思想。
4.了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点,体会量子论的建立深化了人们对于物质 教学重难点:
讲授为主,启发、引导。
请同学们阅读教材27第一段,思考:什么是热辐射,物体的热辐射有什么特性?(学生阅读教材、思考问题)
我们周围的一切物体都在辐射各种波长的电磁波,这种辐射与由于物体中的分子、原子受到激发而造成的,它与温度有关,因此称为热辐射。
所辐射电磁波的特征与温度有关。 当温度升高时,热辐射中较短波长的成分越来越强。。例如:在给铁块加热使其温度升高时,从看不出发光到暗红到橙色到黄白色 ,这表明辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。
辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。
除了热辐射之外,物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。不同的物体吸收和反射电磁波的能力是不一样的。
能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物体,称为绝对黑体,简称黑体。
?课件展示黑体模型(如下图)并进行阐释。
不透明的材料制成带小孔的空腔,那么射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收,最终不能从空腔射出。这个小孔可近似看作黑体。
一般材料的物体和黑体辐射电磁波的情况有什么不同呢?
一般材料的物体辐射电磁波的情况除与温度有关,还与材料的种类和表面状况有关,而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。
研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础,请阅读教材“黑体辐射的实验规律”,稍后,课件展示(如下图)并讲解黑体辐射的实验规律。
辐射强度?
1.知道弹力产生的条件.
2.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.
3.知道弹性形变越大弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比,即胡克定律.会用胡克定律解决有关问题.
1.通过在实际问题中确定弹力方向的能力. 2.自己动手进行设计实验和操作实验的能力.
3.知道实验数据处理常用的方法,尝试使用图象法处理数据.
(三)情感态度与价值观 1.真实准确地记录实验数据,体会科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用.
2.在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中,感受学习物理的乐趣,培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯.
1.弹力有无的判断和弹力方向的判断. 2.弹力大小的计算. 3.实验设计与操作. 教学难点
教具准备 弹簧、钩码、泡沫塑料块、粉笔、烧瓶(内装红墨水瓶塞上面插细玻璃管)、
演示胡克定律用的铁架台、刻度尺、弹簧、钩码等等.
撑杆跳高运动员要使用撑杆,跳水时要使用跳板,你能说明这样做的目的
观看伊辛巴耶娃撑杆跳破世界纪录及运动员跳水的视频。
师:那么,这又是个什么力呢?它是怎样产生的,它的大小、方向各如何?带着这些问题我们一起来探究有关弹力的有关知识.
演示实验2:泡沫塑料块受力而被压缩、弯曲与扭转。 演示实验3:粉笔用力被折断。 学生观察思考什么是形变
给出形变的定义——物体形状或体积的变化叫做形变.
刚才举的那些例子都很容易观察到,如果一本书放在桌面上,书和桌面发生
生2:可能发生了形变,但是由于形变量太小,所以肉眼观察不出来. 演示实验1视频播放
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,最后射在刻度尺上形成一个光点。用力压桌面,观察刻度尺上光点位置的变化。)
(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。)
师:通过上面的实验,我们观察到什么样的实验现象? 生:通过观察,我们发现原来不容易观察的瓶子和桌面也发生了形变.
师:由此我们可以想到一切物体都可以发生形变,形变分为很多种类,有些物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变.发生弹性形变的物体是不是在所有的情况下都可以恢复原状呢? 给出形变的分类——弹性形变、范性形变
师:之前我们观察了伊辛巴耶娃撑杆跳视频,大家想想如果没有那根撑杆,她能跳5米06那么高吗?不能,那撑杆对它一定有了一个力的作用。这个力我们就叫它弹力。
弹力定义——发生弹性形变的物体,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。、
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。
实例2:播放小朋友跳蹦蹦床的图片,分析蹦床凹下去时它想要恢复形变,弹力的方向----竖直向上指向受力物体人。
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;施力物体指向受力物体
关于弹力的产生,下列说法中正确的是……………………………( ) A.只要两物体相接触就一定产生弹力 B.只要两物体相互吸引就一定产生弹力 C只要物体发生形变就一定有弹力产生
D.只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用 答案:D 解析:此题根据弹力的产生条件,接触和弹性形变缺一不可.A、C都只有弹力产生条件的一个方面,而B只说“有相互吸引”,只能证明有力存在,不是弹力,故选项D正确.
通过几种常见的弹力进一步来研究弹力问题.
列表分析压力、支持力和拉力它们的施力物体、受力物体、力由谁的形变产生、和力的方向这几个问题。
进一步得出:弹力总是指向施力物体形变恢复的方向 判断有无弹力:
例1:如图所示,一球体静止于一水平面与一侧壁之间,不计任何摩擦,判断侧壁对球体有无弹力。 F分析:方法1:①假设水平面和侧壁对球体 均产生弹力,分别为F
如图所示。由图可知,F2的存在显然不能使还应体处于静止状态,与题设条件(球体静止)相矛盾,故侧壁对球体无弹力。或 ②假设侧壁对球体无弹力,则球体只受重力和水平面的弹力(支持力),球体能够保持静止,满足题意,故假设成立。
F2 假设法——就是假设这个力存在,看在这个力存在时作用效果是否与物
体实际的运动状态相符合,如果符合,说明这个力确实存在,否则这个力不存在.
方法2:条件法——撤去斜面,球能保持静止,则斜面对球无弹力。
②
1.请在图中画出杆及球所受的弹力.
解析:(1)甲图中杆在重力的作用下,对A、B两处都产生挤压的作用,故A、B两点处对杆有弹力,弹力的方向与接触点的平面垂直
(2)乙图中杆对C、D两处有挤压作用,因C处是曲面.D处为支承点,所以,C处的弹力垂直其切面指向球心,D处的弹力垂直于杆斜向上.
(3)丙图中绳子拉住小球,两只小球互相挤压,绳子对球的弹力沿绳斜向上.
1、F2垂直于接触点的切面(虚线是切面),沿着半径方向指向球心.
用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,系统静止时,弹簧的弹力等于所悬挂钩码的总重;弹簧的长度及伸长量可由刻度尺测出.
(1)本实验要求定量测量,因此要尽可能减小实验误差.标尺要竖直且紧靠指针以减小读数带来的误差,每次改变悬挂钩码个数后,要待系统稳定后再读数.
(2)实验中所提供的米尺精确度为1 mm,应估读一位.
(3)弹簧组的说明书已说明每个弹簧的弹性限度,注意不要超过它的弹性限度使用.
(1)选择器材: 选择一只弹簧(注意它的弹性限度)悬挂在铁架台的横杆上,固定刻度尺的位置。
(2)首先将实验装置调整妥当(如整个装置是否竖直平稳,标尺与弹簧的距离是否合适,标尺面与弹簧上的指针是否在同一平面内,是否便于读数等).
(3)读出弹簧自然下垂时指针所指刻度.
(4)悬挂200g钩码一个,待稳定后,读出弹簧上指针所指刻度并计算出弹簧的伸长量记入表格
(5)逐个增加钩码,重复第4步,至少做4组数据.
(6)图象法处理数据:将数据输入Excel,以弹簧弹力为纵轴,弹簧伸长量为横轴建立坐标系,描出4个特殊点,以寻找弹簧弹力和弹簧伸长量之间的关系. 得出结论----弹簧弹力的大小与弹簧的形变量成正比. 师:用一个公式来表示这种关系.
师:这个公式实际上是一个定律,叫做胡克定律,是英国科学家胡克首先发现的,其中式子中的K是弹簧的劲度系数,单位是牛每米,符号是N/m.其中F是弹簧受到的弹力大小,X是弹簧的形变量,既可以是弹簧的伸长量,又可以是弹簧的压缩量。弹簧的劲度系数跟弹簧丝的粗细、材料、弹簧的直径、绕法、弹簧的长度等量有关,这个量反映了弹簧的特性.
材料:弹簧(或橡皮筋)、50克钩码5个、回形针2 枚、卡纸片、直尺、水笔
一个弹簧原长8cm,下端悬挂4N的重物,静止时,弹
簧的长 度为10cm,此弹簧的劲度系数多大? 解:由F = k x得
4N=K?(0.1-0.08)m K=200 N/m 形变
与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
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1.知道波的图象,知道横、纵坐标各表示什么物理量,知道什么是简谐波。
2.知道什么是波的图象,能在简谐波的图象中读出质点振动的振幅。
3.根据某一时刻的波的图象和波的传播方向,能画出下一时刻和前一时刻的波的图象,并能指出图象中各个质点在该时刻的振动方向。
4.了解波的图象的物理意义,能区别简谐波与简谐运动两者的图象。
三、教学方法:实验演示和多媒体辅助教学
通过上节课的学习,我们知道了什么是机械波,同时认识了波的形成和传播过程。
我们还清楚,图象是描述物理过程、物理现象和反映物理规律的一种简单、直观的方法,如物体的运动图象、简谐运动的图象等。同样,波的运动情况及传播过程也可以用图象直观的表示出来。这就是波的图象。
【演示】由波动演示仪给出波动过程中振动质点在一些时刻所在的位置,然后定格在某一时刻。
用横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置,纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移,并规定在纵坐标中位移的方向向上时为正值,位移的方向向下时为负值。把各个质点在某一时刻的位置连成一条曲线,就得到某一时刻的波的图象。
振动质点在某一时刻的位置连成的一条曲线,叫波的图象。
波的图象也可以理解为:在x-y坐标平面内,连接某一时刻各个质点位移矢量末端得到的一条曲线。在波的图象中最高处叫波峰,最低处叫波谷。处在波峰和波谷的质点位移的数值,就是振动质点的振幅,也叫波动的振幅。
在波的图象中,波形曲线是正弦曲线(或余弦曲线),它所表示的波叫简谐波。简谐波是一种最简单、最基本的波,其他的波可以看成是由若干简谐波合成的。在中学物理中,我们不再研究简谐波的合成情况。
根据波的传播情况,我们知道,先振动的质点带动相邻的质点依次振动,于是在质点中就形成了机械波。因此我们不难理解,质点振动方向和波的传播方向应有一定关系。这就是质点振动方向和波的传播方向之间的关系问题。
【例题1】一列横波在某一时刻的波形图如图10-1所示。若此时刻质点a的振动方向向下,则波向什么方向传播?
分析:取和a相邻的两个点b、c。若a点此时刻向下振动,则b点应是带动a点振动的,c点应是在a点带动下振动的。所以b点先振动,其次是a、c两点。因此,波是向左传播的。
【例题2】如图10-1所示,若波向右传播,此时刻d点向什么方向运动?
分析:取和d点相邻的一个点e,由于波向右传播,所以d点应该比e点先振动起来,e点是在d点带动下振动起来的,所以d点此时刻应该向下振动。
根据波的传播过程我们知道,波是以一定的速率v(波速)在介质中传播的,在单位时间内某一波烽或波谷(密部或疏部)向前移动的距离等于波速,既然波是向前移动的,所以波的图线形状是在变化的。从另一个角度我们也可以看到,在波动过程中,质点都在不停的振动,在不同的时刻,各个质点的位置是不同的,因此,波的图象形状也是在变化的,我们要掌握波的图象变化的情况。
确定波的图象变化的情况有两种方法:一是描点作图法,二是图象平移作图法。(这一节课我们重点学习前一种方法)
【例题3】某一简谐波在t=0时刻的波形图如图10-2中的实线所示。若波向右传播,画出T/4后和T/4前两个时刻的波的图象。
分析:根据t=o时刻波的图象及传播方向,可知此时刻A、B、C、D、E、F各质点在该时刻的振动方向,由各个质点的振动方向可确定出经T/4后各个质点所在的位置,将这些点所在位置用平滑曲线连接起来,便可得到经T/4后时刻的波的图象。如图10-2中虚线所示。
同样道理,由各个质点的振动方向可确定出经T/4前各个质点所在的位置,将这些点所在位置用平滑曲线连接起来,便可得到经T/4前时刻的波的图象。如图10-3中虚线所示。
若波向左传播,同样道理可以画出从t=o时刻开始的T/4后和T/4前两个时刻的波的图象。
下面请同学们在练习本上画出波向左传播,从t=0时刻开始的T/4后和T/4前两个时刻的波的图象。(可以请两个学生到黑板上练习,及时发现问题,进行针对性讲评)
从波的图象中的波形曲线我们看到,波的图象和振动图象从图线形状看,可以完全相同,但两种图象有着本质的区别。
【课件演示】波的图象与振动图象的区别。
【板书】1、两种图象横、纵坐标的意义不同。
波的图象横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置,振动图象横坐标t表示该质点振动的时间。
波的图象描述的是某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移,振动图象描述的是某一质点在不同时刻偏离平衡位置的位移。
【板书】3、两种图象相邻两个正向(或负向)位移最大值之间的距离含义不同。
波的图象中相邻两个正向(或负向)位移最大值之间的距离表示波在一个周期内传播的距离,振动图象中相邻两个正向(或负向)位移最大值之间的距离表示振动的周期。
1、一列横波在某一时刻的波形如图10-4所示,若质点O此时向上运动,则波的传播方向 ;若波向左传播,则此时振动方向向下的质点有
2、如图10-5所示是一列横波在t=o时刻的波形图。若波向左传播,用“描点法”作出3T/4前时刻的波形图。
(四)作业:把练习一(课本第49―50页)第(1)―(3)题做在作业本。
教法建议:
1、本节课的各个波形图,可做成教学课件进行演示,也可以制成幻灯片由投影仪进行演示。
2、讲完教材第三节《波长、频率和波速》后,可以增加一节《波的图象应用》教学内容,以便学生对波的图象有更深刻的认识和理解。
3、本课教学难度较大,在加强演示实验的同时,应鼓励学生多参与教学活动,以便对本节课内容能加深理解。
4、波的图象与振动图象的区别是本节课的难点,不要作为重点内容讲解,通过本节课教学,使学生能加以区别和简单理解就可以了。关于两种图象之间的联系及应用可以在以后的教学中再进行讲解和练习。
5、振动和波动的关系及波的图象变化,是本节课的重点,也是难点。本节课不要讲得太深,练习也不要过难,可以通过后面《波的图象应用》的教学,逐步加深学生的理解和不断提高学生处理有关波的图象实际问题的能力。
《正弦函数、余弦函数的图象与性质》是高中《数学》第一册(下)第四章第八节的内容,其主要内容是正弦函数、余弦函数的图象与性质。过去学生已经学习了一次函数、二次函数、指数函数和对数函数等,此前还学过三角函数线,在此基础上来学习正弦函数、余弦函数的图象与性质,为今后正切函数的图象与性质、函数的图象的研究打好基础。因此,本节的学习有着极其重要的地位。
教学重点:正弦函数、余弦函数的图象的形状及“五点作图法” 。
(2)利用正弦函数图象和诱导公式画出余弦函数图象。
根据《高中数学教学大纲》的要求和教学内容的结构特征,依据学生学习的心理规律和素质教育的要求,结合学生的实际水平,制定本节课的教学目标如下。
(1)利用正弦线画出正弦函数的图象。
(2)利用正弦函数的图象和诱导公式画出余弦函数的图象。
(3)用“五点作图法”画正弦函数、余弦函数的简图。
2、能力目标(1)会用单位圆中的正弦线画出正弦函数图象;
(2)掌握正弦函数图象的“五点作图法”;
(3)培养观察能力、分析能力、归纳能力、表达能力;
(4)培养数形结合和化归转化的数学方法。
(1)渗透由抽象到具体的,使学生理解动与静的辩证关系,培养辩证唯物主义观点;
(2)培养学生勇于探索、勤于思考的;
(3)使学生懂得数学是源于生活,服务于生活的数学特点。
通过作图,使学生感受波形曲线的流畅美、对称美,使学生体会事物周期变化的奥秘,激发学生学习数学的兴趣。
教学形式是为教学内容服务的,不同的教学形式会产生不同的效果。以“开放、多样、互动”为主旨的教学形式必然使教学过程丰富多彩。以学生为中心,在整个教学过程中由教师起组织者,指导者、帮助者和促进者的作用,利用情景,协作发挥学生的主动性、创造性,最终达到使学生有效的对所学知识,自主建构。本节采用建构主义学习环境下的启发式教学模式。
建构主义认为,学习并非学生对于教师所授予知识的被动接受,而是以其自身己有的知识和经验为基础的主动建构。教学过程的实质是学生主动探索、主动建构的过程。本节课引导学生采用以下两种学习方式:
(1).交流合作的学习方式:
学生与学生、学生与教师之间交流,讨论,合作实践学习任务。
(2).抽象归纳的学习方式:
学生由具体的演示过程,分析归纳,并从中抽象出数学方法和结论。
3.教学手段:
课堂教学中,积极运用现代化教学手段,充分地发挥多媒体的形象性,直观性,同时也充分利用传统教学手段,在教学中体现教学手段的多样式,为学生的发展科学地、有效地保障。图文并茂的表现形式使学生更易吸收、消化。本节课利用多媒体演示“正弦函数的几何作图法”以及图象变换。
(一)创设情景。
1。实物演示:
“装满细沙的漏斗在做单摆运动时,沙子落在与单摆运动方向垂直运动的木板上的轨迹”
弧度制、函数相关知识、正弦线、作图法、图象的平移。
(二)探究新知。
2、
教师引导:在直角坐标系的x轴上任意取一点O1,以O1为圆心作单位圆,从圆O1与x轴的交点A起把圆O1分成12等份(份数宜取6的倍数,份数越多,画出的图象越精确),过圆O1上的各分点作x轴的垂线,可以得到对应于0、、、、……、等角的正弦线,相应地,再把x轴上从0到这一段(≈6。28)分成12等份,把角x的正弦线向右平移,使它的起点与x轴上的点x重合,再用光滑的曲线把这些正弦线的终点连结起来,就得到了函数,的图象。
在的图象与函数,的图象的形状完全一样,只是位置不同,于是只要将它向左、右平行移动(每
次个单位长度),就可以得到正弦函数,的图象,即正弦曲线。
问题二:1、函数,的图象中起着关键作用的点是哪些点?
2、几何作图法虽然比较精确,但是不太实用,如何快捷地画出正弦函数的图象呢?
五个关键点:
事实上,描出这五个点,函数,的图象的形状就基本确定了。今后在精确度要求不太高时,常常先找出这五个关键点,用光滑曲线将它们连结起来即可得到函数的简图,我们把这种方法称为“五点作图法”。
图中的五个关键点:
与画函数,的简图类似,通过这五个点,可以画出函数,的简图。
,的简图。
课堂练习:
(1) y = — cosx ,x∈
(2) y = sinx—1,,x∈
(1)正弦函数图象的几何作图法;
(2)正弦函数、余弦函数图象的五点作图 法;使学生通过作业进一步掌握和巩固本节内容。
(3)正弦函数与余弦函数图象间的联系。
四、例1。y = sinx+1,x∈
五、课堂练习(1) y = — cosx x∈
(2) y = sinx—1 x∈
本课教学设计力求体现以教师为主导、以学生为主体的原则,体现“数学教学主要是数学活动的教学”这一教学。又要体现知识的发现过程,培养学生的创新意识和探索实践能力,突出以下几点:
1。注重目标控制,面向全体学生,启发式教学。
2。学生参与知识的形成过程,使学生听有所思,思有所获,增强学生学习数学的信心和兴趣。
3。注重师生双边交流,学生间协作交流。
让学生观察,了解日常生活中的实际问题,使学生领悟到“数学源于生活,服务于生活的特点” 从而培养学生的兴趣,激发学习的热情。
为后面的学习作为铺垫。
通过课件演示突破利用单位圆画正弦函数图象这一难点。培养学生观察能力、分析能力。
注意渗透由抽象到具体的,促进学生数学方法的形成,引导学生确实掌握“数形结合”的方法。
让学生交流、讨论、合作,由具体的演示过程分析归纳,从中抽象出数学结论。
通过问题引导学生思考、分析,培养学生数形结合的数学方法。
图象中起关键作用的五点,学生可能说不全,应进行耐心引导。
重在培养学生掌握研究问题的方法,让学生在学习中自主建构。
让学生感觉正弦函数的图象的形状。帮助学生理解五个关键点。并且提高学生的审美情趣和对数学浓厚的兴趣。
“五点作图法”的一般步骤:列表、描点、连线。应注意在图中标出关键点的横、纵坐标。
对学生提问,由学生讨论,培养学生的归纳能力、表达能力。
然后教师重新演示课件,进行和补充。
通过对比、分析、引导学生学会化归转化的数学方法。
通过例题的方式巩固学生的学习,将知识转化为能力。
让两个学生板演,重在检验学生理解知识、
运用知识的能力情况。
培养学生合作学习和数学交流的能力。渗透由具体到抽象的。
作业布置注意分层,满足不同层次学生的需要。
1.知道物质是由分子组成的,一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
2.能识别扩散现象,并能用分子热运动的观点进行解释。
3.知道分子热运动的快慢与温度的关系。
1827年的一天,布朗把花粉放入水中。然后取出一滴这种悬浊液放在显微镜下观察,发现花粉小颗粒在水中像着了魔似地不停地运动,得很快,不会停下来。这些小颗粒实际上是由上万个分子组成的分子团,的撞击而受力不平衡,从而表现出无规则的运动。
这就是著名的布朗运动,你知道布朗运动说明了什么吗?
方案二:
引导学生思考:用我们肉眼是看不到的。 讨论得出:分子体积小而数量多。
演示实验2掉盖在二氧化氮瓶上的玻璃板。
说明二氧化氮气体分子到了上面空瓶中,分子是运动的。这个颠倒放置时不能得出相同的结论,因为二氧化氮密度大,在重力作用
讲述:不同的物质在接触时,彼此进入对方的现象,叫做扩散。 在我们日常生活中,扩散现象很常见,请你试着举出几个例子?到医院闻到消毒液味;烧菜时有香味传出;到花园里会闻到花香?? 提出问题:气体可以发生扩散,那么液体和固体是否可以发生扩散呢?
演示实验3:在一个烧杯中装半杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的冷水。用滴管先向冷水、再向热水中分别注入两滴红墨水。
观察并思考:装热水的烧杯很快变红了说明了什么?扩散现象与什么因素有关? 结论:扩散现象与温度有关,温度越高,扩散越快。
小组讨论:讨论“想想议议”中三个问题,1.以上几个实验是否说明分子在不停地运动着?2.分子的运动快慢跟温度有关系吗?3.对分子的运动你能做出哪些推测?
得出结论:一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。由于分子的运动跟温度有关, 1 所以这种无规则的运动叫做分子的热运动。温度越高,热运动越剧烈。
拿一个铅块,用力拉,为什么拉不断?用力捏,为什么捏不扁?
演示实验4:将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两块铅就会结合起来,教师在下面逐个加挂钩码,挂很多个都不能把它们分开。
教师分析:分子间的引力使得固体和液体能保持一定的体积,所以,用力拉铅块时,分子间的引力使得铅块拉不断;用力捏时,由于斥力的存在而捏不扁。
类比:让学生取一根弹簧,感受拉和压时作用于手的力。然后教师拿两个乒乓球,中间放一根弹簧,告诉学生用这个模型来比拟两个连着的分子,教师操作,让学生来回答。当弹簧拉长,分子间的距离增大,作用力表现为引力;当弹簧压缩,分子间的距离缩小,作用力表现为斥力;当弹簧不用力时,引力=斥力。
分子相距很远,作用力就变得十分微弱,可以忽略。
一、分子热运动? 分子热运动??分子之间的引力?分子间的作用分子之间的斥力扩散现象――――――→温度快慢影响因素X| k |B| 1 . c|O |m 教学目标
1 2(或放出)热量,使物体温度升高(或降低),内能改变。
想知道原因吗?那就让我们来学习另外一种能——内能。X|k | B| 1 . c |O |m 方案二:玩具回力汽车运动,其动能是从弹性势能转化而来的,而真正的汽车开动时它的动能从何而来?原来真正的汽车开动时它的能量来源于燃料燃烧释放的内能。那么,什么是内能?从而引入新课。
1.内能:教师出示挂图:展示运动员头顶足球图片和分子运动图片(如图所示)。
和势能呢?
讨论得出:对于每个分子来说,物体温度越高,分子运动越快,动能也越大。xKb 1.C om 演示并分析:两分子间存在
类比机械能定义,得出内能的定义及单位。
是焦耳(J)。
。
那冰山有内能吗?物体的内能大小跟哪些因素(1) (2)影响物体内能大小的因素
引导学生类比影响机械能的因素讨论得出:
一切物体,都具有内能。一个确定的物体,分子总数是固定的,其内能大小由温度和体积决定;如果物体不确定,那么其内能大小由质量、温度、体积、种类来决定。
让学生知道改变物体内能可以采取两种途径:做功和热传递。 (2)列举事例,分析解释。除了上面的实验外,教师还应让学生讨论列举生活中的有关事例,并进行分析解释。有了感性认识不代表就有了深刻理解,还需要进行分析,使之由感性认识上升到理性认识。
主要介绍用热传递的方式可以改变物体的内能,进行。这里可以分为两个层次:
(1)认识热传递的三种方式及各自的特点。,学生在小学科学多媒体投影或板书等形式展示传导、对流和辐射的定义:①传导——导;②对流——靠液体或者气体的流动来传递热的——热由物体向外发射出去叫做辐射。
教师引导学生汇报总结三种方式的相同点或从物体的高温部分传到低温部分;物体并不运动,对流是靠物体(液体或气体) (2)学生根据生活经验列举热传利用每位学生的生活经验例,还要指出热从哪里传到哪里,是通过哪种方式传递的。要引导学生思考回答:高温物体增加理解热传递的实质是内能的转移,或者是内能从同一物体的高温部分转移给低温部分。会为后面理解热量概念打下基础
一、教材分析及学情分析
【教材分析】
本章具有概念多,综合知识性强,概念比较抽象等特点。电场强度是“静电场”这一章中的重要概念概念之一,在高中物理中也占有十分重要的地位,是本节教学的重点也是难点。电场强度的概念比较抽象是学生较难理解的概念之一。电场强度的概念与后面将要学习的“电势能”、“电功”、“电势”、“电势差”等概念联系密切。比值定义法的思想对后面的“电势”、“电势差”等概念的学习都有及大的帮助。
电场强度的概念点、电荷的电场及场强叠加原理,这几个重要的知识点都可充分调动学生科学的探究的积极性,探究寻找描述电场的物理量,探讨点电荷的电场。要让学生亲历科学探究的过程,体会探究成功的乐趣。同时要让学生弄清建立概念的背景,把抽象的概念形象化便于学生理解。
根据课程标准的要求,本章以研究电场为核心内容。在认识和使用示波器的过程中,创设学习电场的情景,激发学生探究电场的兴趣,引导学生从力的角度探究电场的性质,更好的认识电场,为后面的学习做好知识准备。
物理知识的学习,是在已有的基础知识不断加深、不断扩展的学习过程,本节教材通过观察电子束在偏转电极间发生偏转的现象,初步对电荷在电场中受力产生直接认识,库仑定律很自然的应用对认识电场力的性质提供理论帮助。
教材中对电场这一种特殊物质做出定量描述,引入试探电荷这一理想化模型对研究电场性质和规律提供了帮助。
目前学生分析和探究问题的意识不是很强,尤其理论层面的分析,观察(或分析)现象、指出问题和指明方法需要合作才能得以实现。电场的性质的认识反映在场源电荷Q,试探电荷q,空间位置r上,多个变量的讨论在研究物理规律中比较多,也比较典型。给予学生必要、恰当的引导,恰到好处的指明讨论的方向,是本节课的关键。学生的认识要不断加深,有关规律的描述,条理要清,关系要明。这既是一种方法,也是一种态度。
【学情分析】
本章概念抽象性比较强,前后联系密切,学生通过一次学习理解透彻较难。本节课可让学生初步认识到电场强度是描述电场的物理量,是反映电场本质属性的物理量。体会探究过程。通过一段时间的学习逐步深化对电场强度概念的理解。
学生在新课程学习中,已初步领会探究的主要环节和方法,也已形成合作、交流的良好习惯。在教学中适时的引导和帮助对学生建立信心很有必要,体会合作学习带来的快乐,要让学生的成就感在学习过程中体现出来。
二、设计思路
教材通过与学生一起重视物理规律发现和物理概念形成的过程,以体验科学研究方法,开拓学生视野,提高学生素养,并分享科学探究的艰辛与快乐;具体的处理方式是,定性分析实验得出影响电场力大小的因素,再半定量地给出电场强度的比值定义式。对于看不见摸不着的电场来说,我们并没有直接研究电场强度,而是通过电场的基本性质――对放入其中的电荷产生力的作用,半定量研究不同位置的电场力的大小,这是一种研究的转换思想。这个半定量的研究方法是什么?如何操作才能半定量得出?教材并没有具体给出演示实验或相关说明。根据新课程改革的精神,结合学校仪器设备的实际情况,我们设想和学生一起完成一个较为完整的探究实验过程:先用实验定性探讨影响电场力大小的因素,以此为基础确定影响电场力大小的相关物理量,并猜想电场力与相关量的具体数学关系.
新课程改革要求改变以往过于注重知识传授的状况,改变学生知识的获得全部通过教师的一言堂的灌输,而要注重课堂的互动,注重学生获得知识的过程,使学生获得基础知识与基本技能的过程中,也成为学会学习和形成正确价值观的过程,成为培养学生创新精神和实践能力的过程,实现学生的终身发展.新课程改革要求健全学生人格,帮助学生树立终身学习的愿望并具备一定的学习能力,就必须努力使课堂学习成为全面培养学生素质的过程.对于本节课希望能在新课标的指导下作出一些有效的尝试.
本节以“电荷间相互作用如何发生”为探究的开始,以“如何描述电场的强弱”为主要探究问题,以“点电荷的电场及场强叠加原理”为具体应用,具体操作思路是:
汲取信息的能力;初步了解场的概念。
2.通过实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。
三、、教学目标
1.知识与技能
(1)知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是一种特殊的物质形态;
(2)理解和掌握电场力与电场强度和试探电荷的电荷量的关系;
(3)处理多个变量时,初步掌握控制变量法的技能;
(4)体会比值定义法的物理量的含义;
(5)推导并掌握点电荷的场强公式,知道电场的叠加原理,会进行简单计算.
2.过程与方法
(1)通过设置问题启发学生思考,使学生初步掌握研究抽象物理量的思维方法;
(2)通过组织探究和验证实验过程,训练学生观察与总结的能力,运用数学的控制变量法和比值定义法处理物理问题的方法;
(3)在电场强弱的描述中体会探究过程,体会“比值定义”的方法,体会“求异法”的思想,了解借助一些媒介物(试探电荷),把不能直接把握的现象(电场强弱)暴露出来的研究方法.
(尝试探究方法、培养探究能力和创新精神;
态度与价值观
(1)通过对场的概念学习,知道自然界有两种物质--实物粒子和场,提高对客观世界的认识层次;
(积极参与的意识;
(3)通过领略自然界的奇妙与和谐,增强学生对科学的好奇心与求知欲,使学生乐于探究自然界的奥秘,初步体会物理学中的和谐美与统一美;
(摸不着的特殊物质存在所体现出的特点,将抽象的问题变成直观可以研究的问题;
(精益求精、锲而不舍的探索精神.
四、教学重点和难点
【教学重点】
探究过程、探究方法的渗透;
2.电场强度的定义式的获得过程;
3.矢量叠加原理的进一步深化.
【教学难点】
1.将学生的学习方式由被动接受转变味主动而有方向和目的的探究;
2.半定量研究与验证电场强度的大小时的思想;
试探法、控制变连法研究的思路.
五、教学方法和教学用具
【教学方法】
采用探究式教学,通过定性与半定量的研究科学规律的发现过程,观察并概括实验现象提出假说和猜想,涉及半定量实验以验证假说和猜想,辅助计算机多媒体教学动画课件将实验进一步具体和清晰化,初步发现物理规律.
【教学用具】
PowerPoint课件,直尺,感应起电机,金属箔小球
六、教学过程设计
(一)引入新课
问题引入:电荷间的相互作用力是怎样产生的?
上一堂课我们学习了库仑定律,下面请一个同学简单描述一下这个定律的内容。
学生描述:(……)
【问题】下列的几种力,哪些力需要接触才能发生,哪些力不需要接触就能发生?
A、弹力 B、磁力 C、摩擦力 D、万有引力 E、静电力
学生结论:弹力、摩擦力是接触力,其余的是非接触力。
(二)新课教学
第3节 电场 电场强度
1、电场:
启发学生从哲学角度认识电场,理解电场的客观存在性,不以人的意识为转移,但能为人的意识所认识的物质属性.
利用课本图说明:电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用.电荷A对电荷B的作用,实际上是电荷A的电场对电荷B的作用;电荷B对电荷A的作用,实际上是电荷B的电场对电荷A的作用.
(1)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的,电荷的周围都存在电场.
特殊性:不同于生活中常见的物质,看不见,摸不着,无法称量,可以叠加.
物质性:是客观存在的,具有物质的基本属性——质量和能量.
(2)基本性质:主要表现在以下几方面
①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.
②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.
③当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量.
可见,电场具有力和能的特征
提出问题:同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同,这是什么因素造成的?引出电场强度的概念:因为电场具有方向性以及各点强弱不同,所以靠成同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同,我们用电场强度来表示电场的强弱和方向.
2、电场强度(E):
由图1.2-1可知带电金属球周围存在电场。且从小球受力情况可知,电场的强弱与小球带电和位置有关。引出试探电荷和场源电荷
(1)关于试探电荷和场源电荷
注意:检验电荷是一种理想化模型,它是电量很小的点电荷,将其放入电场后对原电场强度无影响
指出:虽然可用同一电荷q在电场中各点所受电场力F的大小来比较各点的电场强弱,但是电场力F的大小还和电荷q的电量有关,所以不能直接用电场力的大小表示电场的强弱.实验表明:在电场中的同一点,电场力F与电荷电量q成正比,比值F/q由电荷q在电场中的位置所决定,跟电荷电量无关,是反映电场性质的物理量,所以我们用这个比值F/q来表示电场的强弱.
(2)电场强度
①定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强.用E表示。
公式(大小):E=F/q (适用于所有电场)
单位:N/C 意义P11
提出问题:电场强度是矢量,怎样表示电场的方向呢?
②方向性:物理学中规定,电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同.
指出:负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反.
带领学生讨论真空中点电荷周围的电场,说明研究方法:将检验电荷放入点电荷周围的电场中某点,判断其所受的电场力的大小和方向,从而得出该点场强..
唯一性和固定性
电场中某一点处的电场强度E是唯一的,它的大小和方向与放入该点电荷q无关,它决定于电场的源电荷及空间位置,电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.
带领学生总结出真空中点电荷周围电场的大小和方向.在此过程中注意引导学生总结公式E=F/q和E=kQ/r2的区别及联系.
电场强度的叠加
(1)点电荷周围的电场
①大小:E=kQ/r2(只适用于点电荷的电场)
②方向:如果是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q;如果是负电荷:E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q.
说明:公式E=kQ/r2中的Q是场源电荷的电量,r是场中某点到场源电荷的距离.从而使学生理解:空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的,与检验电荷无关.
提出问题:如果空间中有几个点电荷同时存在,此时各点的场强是怎样的呢?带领学生由检验电荷所受电场力具有的叠加性,分析出电场的叠加原理.
(2)电场强度的叠加原理:某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和.
先分析方法后举例:先在同一直线再不在同一直线。
例如:课本图中P点的场强,等于+Q1在该点产生的场强E1和Q2在该点产生的场强E2的矢量和.从而使学生进一步理解到,任何带电体都可以看做是有许多点电荷组成的.利用点电荷场强的计算公式及叠加原理就可以计算出其周围各点场强.
【例题】在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,求电场中A点的场强.A点与两个点电荷的距离相等,r=0.1m
分析:点电荷Q1和Q2的电场在A点的场强分别为E1和E2,它们大小相等,方向如图所示,合场强E在E1和E2的夹角的平分线上,此平分线跟Q1和Q2的连线平行.
解:E=E1cos60°+E2cos60°=2E1cos60°=2kQ1cos60°/r2代入数值得 E=2.7×104N/C
可以证明:一个半径为R的均匀球体(或球壳)在外部产生的电场,与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同,球外各点和电场强度一样,即:E=kQ/r2
4、电场线
(1)电场线:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。
(2)电场线的基本性质
①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.
②电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强).
③静电场中电场线始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远.它不封闭,也不在无电荷处中断.
④任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)
⑤沿着电场线电势逐渐降低
【演示】模拟电场线,介绍各种点电荷电场线的分布情况。
指出:电场线是为了形象描述电场而引入的,电场线不是实际存在的线。
5、匀强电场
(方向相同的电场就叫匀强电场.
(正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中,除边缘附近外,就是匀强电场.
常见电场的电场线
(三)◎巩固练习
1.下列说法中正确的是:[ABC ]
A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场
B.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西
C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用
2.下列说法中正确的是:[BC ]
A.电场强度反映了电场的力的性质,因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比
B.电场中某点的场强等于F/q,但与检验电荷的受力大小及带电量无关
C.电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向
D.公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的
3.下列说法中正确的是:[ACD ]
A.场强的定义式E=F/q中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中的电荷的电量
B.场强的定义式E=F/q中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电量
C.在库仑定律的表达式F=kq1q2/r2中kq2/r2是电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小,此场对q1作用的电场力F=q1×kq2/r2,同样kq1/r2是电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强的大小,此场对q2作用的电场力F=q2×kq1/r2
D.无论定义式E=F/q中的q值(不为零)如何变化,在电场中的同一点,F与q的比值始终不变
4.讨论电场力与电场强度的区别于联系
(四)课堂小结
1.对比法推知电场的存在,比值法定义电场的强度。
2.电荷间相互作用形式与本质之区别
(l)形式上:电荷对电荷的作用——非接触力。
(2)本质上:电场对电荷的作用——接触力。(受电场力作用的电荷肯定处于电场中)
引申:学习物理要透过现象看本质。
3.场强几种表达式的对比
(l)E=F/q——定义式,适用于任意电场。
(2) ——决定式,适用于真空中点电荷形成的电场。
(五)作业布置
1、复习本节课文
(( (7)题.
参考题
1、在电场中某一点,当放入正电荷时受到的电场力向右,当放入负电荷时受到电场力向左,下列说法正确的是:[ ]
A.当放入正电荷时,该点的场强向右,当放入负电荷时,该点的场强向左
B.只有在该点放入电荷时,该点才有场强
C.该点的场强方向一定向右
D.以上说法均不正确
2、真空中,两个等量异种点电荷电量数值均为q,相距r.两点电荷连线中点处
的电场强度的大小为:[ ]
A.B.2kq/r2 C.4k/r2 D.8kq/r2
Q2,已知两点电荷间引力为10N,Q1=1.0×10-2C,Q2=2.0×10-2C.则Q2在A处产生的场强大小是________N/C,方向是________;若移开Q2,则Q1在B处产生的场强的大小是________N/C,方向是________.
七、设计说明
电场是一种客观存在的物质,但它又是看不见、摸不着的,描述它的电场强度的概念又较为陌生和抽象,很难被学生接受,如果借助于类比的方法,可以将陌生的对象与熟悉的对象相比较,寻找不同事物变化中所具有的共性,给这些陌生的、抽象的、不易理解的事物(概念、规律)赋予间接的、形象的、通俗易懂的形象,有利于启发学生思路,化难为易,使学生顺利而全面地认识物理现象和物理规律,达到知识的正迁移,形成物理概念和掌握物理知识。
作为知识与技能的要求,“电场”的概念是本节内容的重点,但我认为,新课程的理念就是要改变旧的、只关注基础知识和基本技能学习的观念,而注重提升全体学生的科学素养,在知识与技能、过程和方法、情感态度与价值观三个维度培养学生,为学生的终身发展,从容应对社会挑战奠定基础。基础知识、基本技能固然重要,可经历科学探究过程,领略科学思想方法将使人受益终身。因此我决定把本节课的重心放在建立电场概念的基本思想方法“类比”上,说明“类比”是将知识从一场景有效的迁移到另一场景并建立新知识的良好方法。使学生在学习知识中领略思想,在体验方法中掌握知识
1.电场强度是表示电场强弱的物理量,因而在引入电场强度的概念时,应该使学生了解什么是电场的强弱,同一个电荷在电场中的不同点受到的电场力的大小是不同的,所受电场力大的点,电场强.
2.应当使学生理解为什么可以用比值F/q来表示电场强度,知道这个比值与电荷q无关,是反映电场性质的物理量.
用比值定义一个新的物理量是物理学中常用的方法,应结合学生前面学过的类似的定义方法,让学生领会电场强度的定义.
3.应当要求学生确切地理解E=F/q和E=kQ/r2这两个公式的含义,以及它们的区别和联系.
4.应用电场的叠加原理进行计算时不应过于复杂,一般只限于两个电场叠加的情形.通过这种计算,使学生理解场强的矢量性
5.电场线是为了形象描述电场而引入的,电场线不是实际存在的线。
八、教后反思
对比,教师通过提示、启发、总结,使学生牢固掌握知识,理解和掌握类比这一研究方法,并能应用到其他知识的学习上,从而提高了学生解决实际问题的能力。
2.在教学过程中发现学生对电场的叠加还是不太清楚。
3.对于两个公式的理解以及电场强度的定义还存在问题,要通过题目去强化。
4.对于几种典型问题,学生死记答案,要让他们养成分析题目的习惯。
本节讲述另一类热力学过程――热传递过程以及热传递与改变内能的关系。首先介绍热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。进而分析系统在单纯的热传递过程中系统内能的变化,自然引出热量与系统内能概念的区别与联系,最后研究做功与热传递在改变系统内能上的异同。
1.了解热传递的三种方式。
2.知道热传递是改变系统内能的一种方式。
3.能区分热量与内能的概念。
了解感受能量的转移,增强我们学习物理、探索自然的兴趣。
基础知识提问:
1、焦耳的两个实验说明了什么?
2、什么是内能?内能于什么有关?
想一想,使一段铁丝的温度升高有哪些方法?
回答:将铁丝来回多次弯折,用布摩擦,将铁丝放在火上烧,与高温物体接触……
教师:可以通过做功改变物体内能,今天我们来学习改变物体内能的另一种方式――热传递。
教师:引导学生阅读教材62页有关内容,思考并回答问题。
(1)什么是热传递?
(2)热传递有几种方式?举例说明。
(1)热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分,叫做热传递。
①热传导:不借助于物质的宏观移动,而靠分子、原子等粒子的热运动,使能量由高温物体(或物体的高温部分)向低温物体(或物体的低温部分)传递的过程,这种过程在气体、液体和固体中都能发生。
②热对流:流体依靠宏观流动而实现热传递的过程,在对流过程中伴随着大量分子的定向运动。热对流又分自然对流和强迫对流。自然对流――当流体内部存在温度梯度,进而出现密度梯度时,高温处流体的密度―般小于低温处(水在0~4oC 时的反常膨胀现象除外),这时如果流体的密度由小到大对应空间位置的由低到高,在重力作用下,流体便开始作宏观的定向流动,密度小处温度较高的流体向上运动,而温度低处密度较大的流体填充过来,行成了流体的对流,从而使能量从高温处向低温处传递。强迫对流――靠外来的作用使流体在高温处与低温处之间作循环流动而传递热量的过程,例如制冷系统内工作物质的循环流动就是靠压缩机的工作强迫实现的。
③热辐射:不依赖于物质的接触而由热源自身的温度作用借助电磁波传递能量的方式。温度的高低决定着辐射的强弱。温度较低时,主要以不可见的红外线进行辐射,温度较高时,热辐射最强的成分在可见光区。如太阳就是通过热辐射的形式将热经宇宙空间传给地球的。
对于一个热力学系统,单纯地对系统传热也能改变系统的热力学状态。
热量是在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。
当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时,内能的增加量 等于外界对系统传递的热量Q,即 。
引导学生阅读教材63页有关内容,思考并回答问题。
(1)怎样理解热量?能否说某一物体具有多少热量?为什么?
(2)传递的热量与内能改变满足什么关系?
(3)做功和热传递都能改变物体的内能。做功和热传递在改变内能,有何不同?
回答:
(1)热量表征物体间内能转移的多少。只有在改变物体内能的过程中,说热量才有意义。所以,不能说物体含有多少热量。
①在单纯热传递中,系统从外界吸收多少热量,系统的内能就增加多少。即ΔU= Q吸
②在单纯热传递中,系统向外界放出多少热量,系统的'内能就减少多少。即Q放= -ΔU
(3)热传递,是物体间内能的转移。即内能从物体的一部分传到另一部分,或从一个物体传递给另一物体。做功,是物体的内能与其他形式能量的转化。如内能与机械能、内能与电能等发生转化。
解析:做功和热传递对改变物体的内能是等效的,温度升高可能是做功,也可能是热传递。故C正确。
友情提示:铁丝的温度升高从结果我们无法判断是哪种方式改变了内能,因为做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
解析:热量和功都是过程量,而内能是一个状态量,所以不能说温度高的物体含有的热量多,内能多的物体含有的热量多;热量、功和内能的单位相同都是焦耳。选C、D
课后练习2、铅的比热是0.13×103J/kg℃
(1)热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分,叫做热传递。
(1)热量表征物体间内能转移的多少。只有在改变物体内能的过程中,说热量才有意义。所以,不能说物体含有多少热量。
①在单纯热传递中,系统从外界吸收多少热量,系统的内能就增加多少。
②在单纯热传递中,系统向外界放出多少热量,系统的内能就减少多少。
(3)热传递,是物体间内能的转移。即内能从物体的一部分传到另一部分,或从一个物体传递给另一物体。
做功,是物体的内能与其他形式能量的转化。
本节还需加强学生的能量的观点,使学生能从不同的角度认识物理现象,解感受能量的转移,增强我们学习物理、探索自然的兴趣。
《抛体运动的规律》
教学目标
知识与技能
1.理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g.
2.掌握抛体运动的位置与速度的关系.
过程与方法
1.掌握平抛运动的特点,能够运用平抛规律解决有关问题.
2.通过例题分析再次体会平抛运动的规律.
情感、态度与价值观
1.有参与实验总结规律的热情,从而能更方便地解决实际问题.
2.通过实践,巩固自己所学的知识.
教学重难点
教学重点
分析归纳抛体运动的规律
教学难点
应用数学知识分析归纳抛体运动的规律.
教学过程
[新课导入]
上一节我们已经通过实验探究出平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律,对平抛运动的特点有了感性认识.这一节我们将从理论上对抛体运动的规律作进一步分析,学习和体会在水平面上应用牛顿定律的方法,并通过应用此方法去分析没有感性认识的抛体运动的规律.
[新课教学]
一、抛体的位置
我们以平抛运动为例来研究抛体运动所共同具有的性质.
首先我们来研究初速度为。的平抛运动的位置随时间变化的规律.用手把小球水平抛出,小球从离开手的瞬间(此时速度为v,方向水平)开始,做平抛运动.我们以小球离开手的位置为坐标原点,以水平抛出的方向为_轴的方向,竖直向下的方向为y轴的方向,建立坐标系,并从这一瞬间开始计时.
师:在抛出后的运动过程中,小球受力情况如何?
生:小球只受重力,重力的方向竖直向下,水平方向不受力.
师:那么,小球在水平方向有加速度吗?它将怎样运动?
生:小球在水平方向没有加速度,水平方向的分速度将保持v不变,做匀速直线运动.
师:我们用函数表示小球的水平坐标随时间变化的规律将如何表示?
生:_=vt
师:在竖直方向小球有加速度吗?若有,是多大?它做什么运动?它在竖直方向有初速度吗?
生:在竖直方向,根据牛顿第二定律,小球在重力作用下产生加速度g.做自由落体运动,而在竖直方向上的初速度为0.
师:那根据运动学规律,请大家说出小球在竖直方向的坐标随时间变化的规律.
生:y=1/2gt2
师:小球的位置能否用它的坐标(_,y)描述?能否确定小球在任意时刻t的位置?
生:可以.
师:那么,小球的运动就可以看成是水平和竖直两个方向上运动的合成.t时间内小球合位移是多大?
生:
师:若设s与+_方向(即速度方向)的夹角为θ,如图6.4—1,则其正切值如何求?
生:
[例1]一架飞机水平匀速飞行.从飞机上海隔l s释放一个铁球,先后释放4个,若不计空气阻力,从地面上观察4个小球( )
A.在空中任何时刻总是捧成抛物线,它们的落地点是等间距的
B.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是不等间距的
C.在空中任何时刻总在飞机正下方,排成竖直的直线,它们的落地点是等间距的
D.在空中任何时刻总在飞机的正下方,捧成竖直的直线,它们的落地点是不等间距的。
解析:因为铁球从飞机上释放后做平抛运动,在水平方向上有与飞机相同的速度.不论铁球何时从飞机上释放,铁球与飞机在水平方向上都无相对运动.铁球同时还做自由落体运动,它在竖直方向将离飞机越来越远.所以4个球在落地前始终处于飞机的正下方,并排成一条直线,又因为从飞机上每隔1s释放1个球,而每个球在空中运动的时间又是相等的,所以这4个球落地的时间也依次相差1 s,它们的落地点必然是等间距的.若以飞机为参考系观察4个铁球都做自由落体运动.此题把曲线运动利用分解的方法“化曲为直”,使其成为我们所熟知的直线运动,则据运动的独立性,可以分别在这两个方向上用各自的运动规律研究其运动过程.
二、抛体的速度
师:由于运动的等时性,那么大家能否根据前面的结论得到物体做平抛运动的时间?
生:由y=1/2gt2得到,运动时间
师:这说明了什么问题?
生:这说明了做平抛运动的物体在空中运动的时间仅取决于下落的高度,与初速度无关.
师:那么落地的水平距离是多大?
生:落地的水平距离
师:这说明了什么问题?
生:这说明了平抛运动的水平位移不仅与初速度有关系,还与物体的下落高度有关.
师:利用运动合成的知识,结合图6.4—2,求物体落地速度是多大?结论如何?
生:落地速度,即落地速度也只与初速度v和下落高度h有关.
师:平抛运动的速度与水平方向的夹角为a,一般称为平抛运动的偏角.实际上,常称为平抛运动的偏角公式,在一些问答题中可以直接应用此结论分析解答
[例2]一个物体以l0 m/s的速度从10 m的水平高度抛出,落地时速度与地面的夹角θ是多少(不计空气阻力)?
[例3]在5 m高的地方以6 m/s的初速度水平抛出一个质量是10 kg的物体,则物体落地的速度是多大?从抛出点到落地点发生的位移是多大?(忽略空气阻力,取g=10m/s2)
[交流与讨论]
应用运动的合成与分解的方法我们探究了做平抛运动的物体的位移和速度.请大家根据我们探究的结果研究一下平抛运动的物体位移和速度之间存在什么关系.
参考解答:根据前面的探究结果我们知道,物体的位移,与_轴的夹角的正切值为tanθ=gt/2v.物体的速度,与_轴的夹角的正切值为tanθ=gt/v.可以看到位移和速度的大小没有太直接的关系,但它们的方向与_轴夹角的正切是2倍关系.利用这个关系我们就可以很方便地计算物体速度或位移的方向了. 师:在(2)中,与匀变速直线运动公式vt2=v02+2as,形式上一致的,其物理意义相同吗? 生:物理意义并不相同,在中的h,并不是平抛运动的位移,而是竖直方向上的位移,在
中的s就是表示匀速直线运动的位移.对于平抛运动的位移,是由竖直位移和水平位移合成而得的.
师:平抛运动的轨迹是曲线(抛物线),某一时刻的速度方向即为曲线上物体所在位置的切线方向.设物体运动的时间为t,则这一时刻的速度与竖直方向夹角的正切值tanβ=v0/gt,而物体下落的高度为h==1/2gt2.如图6.4—3.
图中的A点为速度的切线与抛出点的水平线的交点,C点为物体所在位置的竖直线与水平线的交点,从图中可以看出A为水平线段OC的中点.平抛运动的这一重要特征,对我们分析类平抛运动,特别是带电粒子在电场中偏转是很有帮助的.
平抛运动常分解成水平方向和竖直方向的两个分运动来处理,由于竖直分运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以初速度为零的匀加速直线运动的公式和特点均可以在此应用.另外,有时候根据具体情况也可以将平抛运动沿其他方向分解.
三、斜抛运动
师:如果物体抛出时的速度不是沿水平方向,而是斜向上方或斜向下方的(这种情况称为斜抛),它的受力情况是什么样的?加速度又如何?
生:它的受力情况与平抛完全相同,即在水平方向仍不受力,加速度仍是0;在竖直方向仍只受重力,加速度仍为g.
师:实际上物体以初速度v沿斜向上或斜向下方抛出,物体只在重力作用下的运动,如何表示?与平抛是否相同?
生:斜抛运动沿水平方向和竖直方向初速度与平抛不同,分别是v_=vcosθ和vy=sinθ.
由于物体运动过程中只受重力,所以水平方向速度v_=vcosθ保持不变,做匀速直线运动;而竖直方向上因受重力作用,有竖直向下的重力加速度J,同时有竖直向上的初速度vy=sinθ,因此做匀减速运动(是竖直上抛运动,当初速度向斜下方,竖直方向的分运动为竖直下抛运动),当速度减小到。时物体上升到点,此时物体由于还受到重力,所以仍有一个向下的加速度g,将开始做竖直向下的加速运动.因此,斜抛运动可以看成是水平方向速度为v_=vcosθ的匀速直线运动和竖直方向初速度为vy=sinθ的竖直上抛或竖直下抛运动的合运动.
师:斜抛运动分斜上抛和斜下抛(由初速度方向确定)两种,下面以斜上抛运动为例讨论.
师:斜抛运动的特点是什么?
生:特点:加速度a=g,方向竖直向下,初速度方向与水平方向成一夹角θ斜向上,θ=90°时为竖直上抛或竖直下抛运动θ=0°时为平抛运动.
师:常见的处理方法:
①将斜上抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动,这样有由此可以得到哪些特点?
生:由此可得如下特点:a.斜向上运动的时间与斜向下运动的时间相等;b.从轨道点将斜抛运动分为前后两段具有对称性,如同一高度上的两点,速度大小相等,速度方向与水平线的夹角相同.
师:②将斜抛运动分解为沿初速度方向的斜向上的匀速直线运动和自由落体运动两个分运动,用矢量合成法则求解.
③将沿斜面和垂直斜面方向作为_、y轴,分别分解初速度和加速度后用运动学公式解题.
[交流与讨论]
对于斜抛运动我们只介绍下船上抛和斜下抛的研究方法,除了平抛、斜上抛、斜下抛外,抛体运动还包括竖直上抛和竖直下抛,请大家根据我们研究前面几种抛体运动的方法来研究一下竖直上抛和竖直下抛.
参考解答:对于这两种运动来说,它们都是直线运动,但这并不影响用运动的合成与分解的方法来研究它们.这个过程我们可以仿照第一节中我们介绍的匀加速运动的分解过程.对竖直上抛运动,设它的初速度为v0,那么它的速度就可以写成v= v0—gt的形式,位移写成_= v0t—g t2/2的形式.那这样我们就可以进行分解了.把速度写成v1= v0,v2=—gt的形式,把位移写成_l= v0t,_2= —g t2/2的形式,这样我们可以看到,竖直上抛运动被分解成了一个竖直向上的匀速直线运动和一个竖直向上的匀减速运动.对于竖直下抛运动可以采取同样的方法进行处理.
课后小结
1.具有水平速度的物体,只受重力作用时,形成平抛运动.
2.平抛运动可分解为水平匀蓬运动和竖直自由落体运动.平抛位移等于水平位移和竖直位移的矢量和;平抛瞬时速度等于水平速度和竖直速度的矢量和.
3.平抛运动是一种匀变速曲线运动.
4.如果物体受到恒定合外力作用,并且合外力跟初速度垂直,形成类似平抛的匀变速曲线运动,只需把公式中的g换成a,其中a=F合/m.
说明:
1.干抛运动是学生接触到的第一个曲线运动,弄清其成固是基础,水平初速度的获得是同题的关键,可归纳众两种;
(1)物体被水平加速:水平抛出、水干射出、水平冲击等;
(2)物体与原来水平运动的载体脱离,由于惯性而保持原来的水平速度.
2.平抛运动的位移公式和速度公式中有三个含有时间t,应根据不同的已知条件来求时间.但应明确:平抛运动的时间完全由抛出点到落地点的竖直高度确定(在不高的范国内g恒定),与抛出的速度无关.
周教学目标:
1、通过活动,认识到做功是改变物体内能的一种方式,是机械能能向内能的转化过程。
2、通过观察、分析内能转化为机械能的过程,知道热机的工作原理。
3、借助模型或多媒体,了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程。
4、通过阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”一文,认识燃烧排放物对环境的影响。
教学重点、难点:
难点:做功可以改变物体的内能,热值教学过程(教与学双方活动设计、教具、学具、器材、板书设计)
2、要求各小组学生进行一项调查,现在和以前家庭中所使用的燃料是什么?一个月大约要用多少?对调查的结果进行分析,可以得到什么结论?
学生回答:学生分组开展调查并讨论,得出大概的结论:从木柴、煤炭到煤气等,燃料的消耗量越来越低,不同的燃料放出热量的多少不同
活动一:“比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量”
师:教师演示活动12。7(酒精的浓度要选择高一些的效果更好,纸片可以裁成纸条形状,逐个少量添加到燃烧皿中使其充分燃烧)
生:观察并进一步得出结论:质量相同的酒精与碎纸片燃烧后,酒精放出的热量比碎纸片多
师:进一步提醒,分析比较时对燃烧的程度有没有要求?
活动二:阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”认识燃烧排放物对环境的影响,初步认识能源与人类生存和社会发展的关系。
基于新课程理念下的高中物理实验教学
物理学是以实验为基础的自然科学。物理实验是培养学生能力的一个重要方面,能使学生在知识、智能、技能等方面的综合素质得到很好的发展,尤其是在现在的新课程改革下,物理实验对科学研究起着极其重要的作用。新课程实施中,教师应授以物理实验的基本方法,更多地让学生去思考:“我要做什么?我会怎么做?我为什么这么做?我还能怎么做?”。另外,从近年全国高考物理实验题来看,试题注重考查能力和方法,体现新课标要求,试题源于教材又高于教材,具有基础性、典型性、开放性、拓展性、探究性和设计性等特点。因此,在新课程理念下,教学中如何提高学生的科学素养,在素质教育考试中提高实验的得分,成为我们所面临的棘手问题。
一、新课程理念下物理实验的转变
新课程方案将“态度与价值观、过程能力与方法、知识与技能”三方面整合起来,作为各学科课程目标的共同框架,体现了新课程的价值追求,即由以知识为本位转向以发展为本位。充分挖掘物理实验的教育功能,研究制订高中阶段各个物理实验具体的学习目标,使之成为实现知识、能力、态度有机整合的载体,并进一步形成高中物理实验学习的总体目标,为物理实验学习明确了方向。
1、“物理实验”提法的转变
高中物理新课程标准将“物理实验”的提法变为“物理实验与科学探究”,使物理实验有了更广泛的含义。它包含“提出问题,设计实验,收集、处理、分析数据,形成实验结论和进行表达交流等一系列过程。
2、物理实验教学的转变
物理实验,既要发挥教师的主导作用,又要突出学生的主体地位,充分调动学生的积极性和主动性,使学生积极主动的参与实验。课本让学生看,实验让学生做,思路让学生想,疑难让学生议,错误让学生析,并且多给学生提供独立设计实验的训练机会,最大限度地发挥学生的探索潜能,培养学生的实践能力和创造能力。在实验教学中,授以学生实验的基本方法,在学生已经掌握基本仪器的使用方法与物理规律、物理原理的基础上让学生自行设计实验方案,自行完成实验探究过程。
3、新课标所要求的实验数目增多
以往的《教学大纲》所要求的实验中,必做的有19个,选做的有3个,共22个。现在《课程标准》所要求的必做实验有39个,范例有33个,活动建议17个,必做和选做总共有89个,很明显,新课标对实验数目的要求比以前大纲的要求更多。在必做实验的39项中,比较容易让学生动手做的大约有21项,在选做实验的50项中,比较容易让学生动手做的大约有13项,再加上像游标卡尺、螺旋测微器、多用电表这样常规测量仪器的使用等等,比较容易实现的学生分组实验大约有40项。这充分说明了高中物理新课程比以往更加注重物理实验的教学。
4、新课程对实验要求的呈现方式不同
课程标准与教学大纲相比,对实验要求的呈现方式上有所不同。对于必做、选做的演示和分组实验,在《教学大纲》中有明确的规定,而《课程标准》则是以不同的行为动词对实验给出了明确的要求。比如:用“测量、测定、操作、会、能、制作、设计”等行为动词表示对独立操作的不同层次要求。用“观察、实验、探究”等行为动词表示对实验经历的不同层次要求。
二、影响当前高中物理实验教学的主要问题
1、过分迷恋现代技术
随着科技的飞速发展,多媒体进入课堂,使得部分教师过分迷恋多媒体的模拟实验,使一些原本可以给学生演示或让学生动手做的实验却用多媒体来展示,让学生看看了事,不重视学生的实际操作。
2、程式化实验
学生根据教师讲解或教材中的实验目的、器材、步骤、注意事项,按照规定的步骤进行操作,进行简单的机械操作去获取所要求得到的实验数据或实验结果。
3、试题实验
教师编制的大量实验试题,让学生用笔“做实验”,大量的物理规律和公式代替了新奇有趣的物理实验,挫伤了学生动手实践的积极性,使实验教学仍陷入“应试教育”的泥潭。
4、变学生实验为演示实验
高中阶段的物理教学任务较重,部分教师为节约时间,不注重学生的主体性,把学生实验由老师一人包办,形成“教师演,学生看”的单一模式。
近年来,高考物理实验发生了较大的改变,但仍然是白纸黑字的理论考,造成很多教师依然在有意无意地强化现成的规律与概念,强化解题技巧,甚至认为学生做不做实验不要紧,只要会动笔考实验就行。由此而引发了“做实验不如讲实验”,“讲实验不如背实验”的荒谬做法,实验的作用并没有在教学实践中得到加强。
三、提高物理实验教学的可行性措施
1、吃透教材,注重方法
1.1、紧抓教材的基本实验,探索实验原理
物理实验的“灵魂”是实验原理,要让学生知道这个实验为什么这样做,它的理论根据是什么,不这样做还能怎样做,那一种做法更好,更可行。这是培养学生实验设计能力的一个关键。1.2、认识基本实验仪器的用途,正确选择和使用实验仪器
实验仪器是实验的工具,实验仪器的使用是实验的基础。高中物理中常见的实验仪器主要有以下十三种:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧称、温度计、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。对这些常见实验工具不仅要知道其用途,能正确熟练地使用,甚至要知道实验仪器的原理。
1.3、注重实验思想方法的渗透
在物理实验中常用的物理思想方法有等效法、累积法、控制变量法、留迹法、图像法等,在教学中应让学生逐步掌握这些常用的实验方法,这对学生准确把握和深刻领会实验是很有好处的。比如:在探究“碰撞中的动量守恒实验”中,现有条件是无法直接测量碰撞前、后两小球的瞬时速度。但是,可以利用平抛运动的规律,把难以测量的瞬时速度转换为容易测量的水平方向的位移。在验证动量守恒定律的实验中就用了等效法(用位移代替速度)、累积法(重复打了许多点)、留迹法(用复写纸留下小球落地后的点)等物理思维方法。
在实验中通过找各实验中的思维方法,并使这些思维方法深入学生的脑海中,做到举一反三,这样做可以大大提高学生的实验设计能力和和解决陌生物理实验题的能力。
2、充分发挥教材实验的作用
高考物理实验,不是简单的照抄教材上的实验,它源于教材而又高于教材。这就要求我们不能生搬硬套课本,要在弄懂课本的基础上大胆创新。
例如在人教版必修2《运动的合成》教学中,可把用来说明合运 动与分运动关系的教师演示实验,改成探究型实验,提出问题,让学 生用此器材设计实验探究结论,可深入挖掘它的功能。探究问题如下:
①、两个匀速直线运动的合运动是什么运动?
(实验:在红蜡块匀速上升的同时让玻璃管水平匀速运动,用描点法判断)
②、一个匀速直线运动与另一个匀加速直线运动的合运动是什么运动?
(实验:在红蜡块匀速上升的同时让玻璃管水平匀加速运动)③、同向或反向的两个分运动是什么运动?
(实验:在红蜡块匀速上升的同时让玻璃管匀速向上或加速向上时,红蜡块一定直线运动)教师对学生的结论和实验给予肯定之后,帮助学生规律整理结论。
3、演示实验中增加学生的参与
演示实验具有形象真实、生动有趣的特点,也是学生学习实验操作的重要途径。在课堂上为学生展现出丰富多采的物理现象和活生生的物理情景,能为学生形成物理概念、得出物理规律创造有利条件,利于学生接受。演示的形式不要仅仅是“教师演,学生看”,还应变为“教师导,学生演”,体现学生的学习主体性。比如,在进行《力的分解》的教学中,为了演示重力的两个分力,可准备一把塑料长尺,将长尺成倾斜放置,再将黑板擦或粉笔盒放在尺子上面,物体沿尺子下滑的同时,物体压紧斜面的力使的尺子弯曲,这样演示的效果非常明显。象这种比较简单的实验,可以让学生利用身边的物品来模拟物理过程,创设物理情景。
4、改“测量”、“验证”实验为设计型实验
在近年的高考物理实验中,设计型实验占有很大的比例,突出考查学生的分析能力、设计能力、迁移应用能力。设计性实验试题的背景多为新情景问题,其原理或方法源于教材。实验设计的关键在于实验原理的设计,它是进行实验的依据和起点,它决定了应选用(或还需)哪些实验器材,应测量哪些物理量,如何编排实验步骤.而实验原理的设计又往往依赖于所提供的实验器材(条件)和实验要求,它们相辅相成,互为条件。因此,在教学中,把“测量”“验证”型的实验变为设计型的实验,对提高学生的设计能力大有帮助。比如可将“伏安法测电阻”实验改为如下的设计性实验:
下面是五种不同测量电阻实验的分套器材,请根据各套器材设计不同的实验,且比较哪种方法测得电阻值较准确,分析其原因。
共用器材:待测电阻R(10Ω0.5A),电源,电键,滑动变阻器,导线若干
(1)伏特表,安培表各一个,共用器材;
(2)伏特表两个,电阻箱一个,共用器材;
(3)安培表两个,电阻箱一个,共用器材;
(4)伏特表一个,电阻箱一个,共用器材;
(5)安培表一个,电阻箱一个,共用器材;
上述改进后的实验也有利于培养学生创造性思维,并有效地巩固和应用了测量定值电阻的方法(①伏安法;②欧姆表;③替代法;④串联分压、并联分流法;⑤半偏法等)。
5、实验工具取源于生活,实验过程体现生活中的科学
物理实验教学要符合学生的认知特点,贴近学生的生活。教师要根据教学内容,有意识地精选学生生活中的事物进行实验教学。例如,在《长度的测量》的实验中,给学生准备的实验器材是笔筒,让学生用游标卡尺来测量笔筒的内、外径和深度,把学生的日常用具变成了实验器材。这些实验使学生感到物理学就在身边,利用身边的物理现象进行教学,可以活跃课堂气氛,激发学生的学习兴趣。课堂上要选取生活中常见的实例和器材,把物理教学与学生的生活体验相联系,把物理问题与生活情境相结合起来,将难以理解的物理现象以及概念原理结合日常的生活体验进行讲解,使他们充分认识到物理既来源于生活同时又是解决生活问题的基本工具,培养学生"见物思理"的学习意识。例如在进行“自由落体运动”的教学时,可从生活实例出发用实验来探索“自由落体运动”的概念。
实验1:让粉笔头和一张展开的纸从同一高度,同时下落。
(现象:粉笔头先落地,得出“重物比轻物落得快”的结论。教师强调指出这个结论与某些生活经验相符,进一步控制质量相等进行探究。)
实验2:让相同质量的展开的纸和纸团从同一高度同时下落。
(现象:纸团先落地。否定实验1的结论,下落快慢与质量无关,张开的纸受到的阻力比纸团的大,下落快慢与阻力有关,继续进行探究)
实验3:让质量不同的粉笔头和小钢球从同一高度同时下落。
(现象:几乎同时落地。肯定实验2的结论)
实验4:抽去“钱羽管”中的空气,观察无空气阻力时物重不同的物体下落情况。
(现象:“钱币”和“羽毛”同时下落。结论:物体下落的快慢不是由物重决定的。)这个实验现象和生活经验相违,此时学生的情绪反映强烈,思维活动被引到了高峰,教师引导学生对上述实验进行分析、比较和抽象,从而得出自由落体运动的概念。
6、合理运用多媒体,优化演示实验
教学中利用仪器、教具进行演示是一种最基本的手段,但宏观的、微观的、极快的、极慢的物理过程就很难做到或达不到效果。应用多媒体展示课堂实验无法演示的微观的、极快的、极慢的物理过程,可突破时间和空间的束缚,进行逼真的模拟,灵活地放大或缩小物理场景,将物理过程生动形象地展现于学生眼前,使学生认识加强,理解透彻。
7、注重实验教学的启发性和趣味性
实验教学是以科学、简洁、美妙的实验为主要手段的教学,实验有展示自然神奇色彩的魅力,这就为我们实验教学趣味性提供可行性依据。启发性与趣味性是紧密相连的,二者有机结合,就能吸引学生,这要求我们设计实验要内容典型、立意明确、仪器简便、操作简单、现象鲜明。例如:在“机械能守恒定律”教学时,设计“铁球碰鼻”的实验,将大铁球用绳子悬挂在教室天花板上,将铁球拉离平衡位置,让铁球刚好碰到鼻子,然后释放铁球,铁球摆过去,又摆回向学生“打”来时,会不会打到呢?结果是全班同学都虚惊一场,学生顺利“脱险”。这一实验把机械能守恒定律生动形象地展现在学生面前,使学生留下深刻的印象,同时也启发着学生去思考和探索客观世界。
8、实验教学要注重学生的自主实践
物理实验教学过程中要给学生足够的自主空间和时间,满足他们的实践需求。例如,在演示惯性现象的实验中,让学生演示从粉笔下抽出纸条,开始学生抽出纸条的速度比较慢,粉笔倒了。于是有的学生会提出拉纸条必须快速、水平的方案,于是实验成功了。学生只有主动地亲身参与实验教学,才能真正掌握实验技能和方法,才能学会主动交流与合作,才能激发他们的好奇心与求知欲。
教学准备
教学目标
1、 理解自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动
2、明确物体做自由落体运动的条件
3、理解重力加速度概念,知道它的大小和方向,知道在地球上不同的地方,重力加速度的大小是不同的
4、培养学生实验、观察、推理、归纳的科学意识和方法
5、通过对伽利略自由落体运动研究的学习,培养学生抽象思维能力,并感受先辈大师崇尚科学、勇于探索的人格魅力
教学重难点
理解在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同是本节的重点。
掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题是难点。
教学工具
教学课件
教学过程
一、课前提问:初速为零的匀加速直线运动的规律是怎样的?
二、自由落体运动
演示1:左手掷一金属片,右手掷一张纸片,在讲台上方从同一高度由静止开始同时释放,让学生观察二者是否同时落地.然后将纸片捏成纸团,重复实验 ,再观察二者是否同时落地
结论:第一次金属片先落下,纸片后落下,第二次几乎同时落下。
提问:解释观察的现象
显然,空气对纸的阻力影响了纸片的下落,而当它被撮成纸团以后,阻力减小,纸片和金属片才几乎同时着地。
假设纸片和金属片处在真空中同时从同一高度下落,会不会同时着地呢?
演示2:牛顿管实验
自由落体运动:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。
显然物体做自由落体运动的条件是:
(1)只受重力而不受其他任何力,包括空气阻力。
(2) 从静止开始下落
实际上如果空气阻力的作用同重力相比很小,可以忽略不计,物体的下落也可以看做自由落体运动。
三、自由落体运动是怎样的直线运动呢?
学生分组实验(每二人一组)
将电火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上,让纸带穿过计时器,纸带下方固定在重锤上,先用手提着纸带,使重物静止在靠近计时器下放,然后接通电源,松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列小点。
运用该纸带分析重锤的运动,可得到:
1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
2、重锤下落的加速度为a=9.8m/s2
四、自由落体加速度
学生阅读课文
提问:什么是重力加速度?标准值为多少?方向指向哪里?用什么字母表示?(略)
重力加速度的大小有什么规律?
(1)在地球上同一地点,一切物体的重力加速度都相同。
(2)在地球上不同的地方,重力加速度是不同的,由教材第37页表格可知,纬度愈高,数值愈大。
(3)在通常的计算中,可以把g取作9.8m/s2,在粗略的计算中,还可以把g取作
10m/s2
五、自由落体运动的规律
注意式中的h是指下落的高度。
课后习题
1、阅读《伽利略对自由落体运动的研究》
2、教材练习(1)至(4)题
教学目的和要求:
1.能通过函数图像获取信息,增强图能力,发展形象思维。
2.能利用函数图像解决简单的实际问题,发展数学应用能力。
1、能通过函数图象获取信息,发展形象思维能力。
2、能利用函数图象解决实际问题,发展数学应用能力。
3、初步体会议程与函数的关系,建立良好知识的联系。
难点:
1.利用函数图象解决实际问题。
1.下图是某地某日24小时气温随时间变化的曲线图,根据图象填空:
(1)气温最低,最低气温是℃。
(2)气温最高,最高气温是℃。
(3)气温是0℃。
2.如图是反映某水库的蓄水量V(万米3)随着干旱持续时间t(天)变化的图象,根据图象填空。
(1)水库原有水量万米3,干旱连续10天,水库蓄水量为。
(2)蓄水量小于400万米3时,将发出严重干旱警报,则连续干旱天将发出严重干旱警报。
为发展电信事业,方便用户,电信公司对移动电话采取不同的收费方式,其中,所使用的“便民卡”与“如意卡”在玉溪市范围内每月(30天)的通话时间x(min)与通话费y(元)的关系如图6—5—1所示:
(1)分别求出通话费y1、y2与通话时间x之间的函数关系式;
(2)请帮用户计算,在一个月内使用哪一种卡便宜?
(2)当y1=y2时,
当 时,
所以,当通话时间等于96 min时,两种卡的`收费一致;当通话时间小于 mim时,“如意卡便宜”;当通话时间大于 min时,“便民卡”便宜。
小结:
1.含有两个未知数,并且所含未知数的项的次数都是非曲直的方程叫做二元一次方程.
2.含有两个未知数的两个一次方程所组成的一组方程,叫做二元一次方程组.
3.适合一个二元一次方程的一组未知数的值,叫做这个二元一次方程的一个解.
4.二元一次方程组中多个方程的公共解,叫做这个二元一次方程组的解.
为了更好地为您服务我们编辑了“高中物理优秀教学设计”,愿这篇文章对您的学习和工作有所帮助。典型教案的研究和分析,是揭示学科基础理论和方法的本质和价值,即使是很有经验的老教师,也会在上课之前备好教案。教案有利于老师在有限的课堂时间里准确把握教学节奏。
1.教材分析
(1)教材内容的地位与作用,本节是在电场强度之后,静电现象之前,起到衔接作用。教科书从电场对电荷所做的功出发,推断出电场力在均匀电场中所做的功与电荷运动的路径无关。用定义方法给出势的定义,用势描述等势面,为学生能力的提高和知识的转移与灵活运用提供了思维指导作用。
(2)、学习情况分析
学生学习了电荷、库仑定律、电场强度等知识。通过本节的学习进一步发展和完善。
(3)、教学内容
本课为第一课,主要内容是概念的介绍和对其物理意义的理解。
2. 教学目标分析
根据要求和概念(探索性、主体性、发展性、和谐性),本节教材的特点(思想整合、探究、逻辑、方法和哲学)和所教学生的学习基础(知识结构、思维结构和认知结构),本节课程的教学目标是:
知识和技能目标:1了解电势的概念,知道电势是描述电场能量性质的物理量,了解电势差与零点电势面位置的选择无关,并熟练应用它的概念和定义公式UAB-WAB进行相关计算。
明确电势差、电势、静电功之间的关系ce 和电势能。 2.了解电势是描述电场的物理量,知道电势与电势差UAB??A??B的关系,电势与选择零电位面有关,知道电势的变化电场中电场线方向的电势。
过程与方法目标:利用学生所掌握的知识进行类比概括,讲述新知识,培养学生对新知识的自学能力和抽象思维能力。通过结合前面的知识,了解势能与静电力所做的功之间的关系,从而更好地理解电势差和电势的概念。
情感与价值观目标:尝试用物理原理和研究方法解决一些与生产生活相关的实际问题,提升科学探究的价值观。
3、难点分析
为了更好地完成教学目标,本课程的教学重点是:理解和掌握电位差、电位、等电位面的概念和含义。在学习本节之前,学生已经了解了其他力做功,例如分子力做功改变分子势能,弹簧弹力做功引起弹性势能变化。因此,本节的难点在于将电位和电位面与以前的知识和以前的知识区分开来。 ,联系,可以用这个解决相关问题。
4.教与学方法分析
(1)、学法指导
教学矛盾的主要方面是学生的学习。学习是中心,学习是目的,所以要不断引导学生学习
。现代教育更注重在教学过程中对学生学习方法的引导。物理教学以实验为基础,注重启发思维和教学方法。为丰富对简谐运动的感性认识,在教学中,收集一些简谐运动实例,巧妙运用提问,评价和激活学生的积极性,调动课堂气氛,让学生在轻松、独立、讨论的学习中完成学习任务环境 。最后,让学生畅所欲言,引用生活中一些简单和谐的动作,做到从实践到理论,再从理论到实践。
(2)、教学方法分析
本课设计的指导思想是:现代认知心理学-建构主义学习理论。
建构主义学习理论认为,学习应该被视为学生的主动建构活动,学生应该与一定的知识背景,即情境相关联。在实际情况中学习可以使学生利用现有的知识。以经验同化,对当前需要学习的新知识进行索引,这样获得的知识不仅易于维护,而且易于转移到不熟悉的问题情境中。
本课采用“试探法”的教学方法。投影仪用于直观、直观地展示教学内容,引导学生发现简谐运动的规律和描述方法,给学生分析问题的机会。
5、教学过程
本课程的教学设计充分体现学生的发展,培养学生的观察、概括和探究能力,遵循学生的认知规律,体现综合理论联系实际,循序渐进、个性化教学的教学原则,通过创设问题情境,激发兴趣,是学生解决问题探索的过程,从学习到学习,从被动回答到主动探究。
1.知识复习。先上图,电场对置于其中的电荷有很强的作用,而导体内部的电荷也有力的作用,而这个力可以做功,所以电场也有性质的能量。
电势和电势差的概念比较抽象。在讲解中,可以引入重力场的相关概念进行类比,以增强知识的可感知性,帮助学生理解。那么接下来,复习一下你对功的知识,以及引力功和引力势能之间的关系。工作量度:W?FScos?;重力做功只与位置有关,与经过的路径无关;重力功与势能的关系:WG??Ep;引力势能是相对的,存在一个零势能面。
进一步引导学生拓展思维,复习所学,对新知识产生兴趣。比如我们也研究过其他力做的功,比如分子力做功引起分子势能变化,弹簧的弹力引起弹性势能变化,那么做功呢?由电场力完成。
2. 介绍新课程。
指出上图:在某一点电荷+Q所形成的电场中,相同的电荷被放入电场不同位置的两点A和B,电场力不同,这是因为 A 点 B 和 B 处的电场强度不同。为方便研究问题,以均匀电场为例。在均匀电场中,当电荷从 A 点移动到 B 点时,电场力的大小为 F?
Eq 是一个恒定的力,那么电场做功的大小为场力是:W?EqScos?。这里,W
类似于引力功 W
因此,W?EScos?是一个独立于电荷本身的量,而 ?hcos?也是一个独立于物体本身的物理量,只与引力场本身的性质有关。
这个比值称为 A 点和 B 点之间的电位差,用 UAB 表示。
继续问关于引力势能的问题:物体在引力作用下运动的高度差越大,引力势能的变化越大,高度差就是高度差,势能差也是电位差,那么如何定义电场中各点的电位呢?给学生一分钟思考后,引导他们阅读课本的定义,UAB?WAB,如果将 B 点的电位定义为零电位 q
点,则 A 的电位一个点等于一个单位的正电荷从 A 点移动到 B 点(即零电位点)所做的功。因此,老师强调电势通常用?表示。电场中某一点的电位等于单位正电荷从该点移动到参考点(零电位点)时电场力所做的功。
3.加强和扩展知识点。
引导学生思考并指出电位差与零点电位的选取无关,而电位是相对于零点电位的,与零点电位的选取有关。零点电位。然后给全班几分钟时间,学生独立完成一道例题:设电场U中两点AB
2的电位差? 2.0? 10V,带电粒子的电量q? 1.2? q 从 A 点移动到 B 点,
电场力做了多少功?它是积极的还是消极的?让UA?UB。
4.知识总结。 (1) 电场中两点之间的电位差类似于引力场中两点之间的高度差。电位差 UAB?WAB,q
U 与 W 和 q 无关。 (2) 电场中某点的电位等于单位正电荷从该点移动到参考点时电场力所做的功,注意电位的大小与做参考点的选择。 (3)、UB?B??、A?A
沿着电场线方向,电位越来越低。
5. 布置作业。布置课后练习,要求学生在课后独立完成。
1、知道直线上机械波的形成过程.
2、知道什么是横波,知道波峰和波谷;知道什么是纵波,知道疏部和密部.
3、知道“机械振动在介质中的传播,形成机械波”.知道波在传播运动形成的同时也传递了能量.
4、通过学习使学生能明白用语言交流是利用声波传递信息等生活中的机械波.
培养学生对现象的观察能力以及对科学的探究精神.
本节重点是理解形成机械波的物理过程;学习中掌握振动质点的运动只在平衡位置附近振动,并不随波迁移。知道横波和纵波的区别是波形不同,横波有波峰、波谷,而纵波有疏部和密部.认真分析下列问题:
1、机械波能离开媒质向外传播吗?
(解答)不能.机械波一定要依赖媒质才能传播,若没有媒质,相邻质点间的相互作用就不能发生,前一个质点就不能带动后一质点振动,所以振动形式无法传播出去.
2、日常生活中,发现球掉入池塘里,能否通过往池塘丢人石块,借助石块激起的水波把球冲到岸边呢?
(解答)不能.向水中投入石块,水面受到石块的撞击开始振动,形成水波向四周传去.这是表面现象,实际上水波向四周传播而水只是上下振动并不向外迁移,所以球也仅仅是上下振动而不会向岸边运动.
1、明确机械波的产生条件;掌握机械波的形成过程及波动传播过程的特征。
2、了解机械波的种类极其传播特征;掌握描述机械波的物理量(波长、频率、周期、波速)。
3、要注意观察演示实验,对波的产生条件及形成过程有较深刻的理解,同时要求学生认真分析课本的插图。
4、通过学习机械波使学生能解释生活中的现象。
(四)教学用具:
1、演示绳波的形成的长绳;并用课件展示。
2、横波、纵波演示仪;并用课件展示。
我们已学习过机械振动,它是描述单个质点的运动形式,这一节课我们来学习由大量质点构成的弹性媒质整体的一种运动形式——机械波。
演示——水波:教师用幻灯机做实验:使平静的水面振动,会看到水面上一圈圈起伏不平的波纹逐渐向四周传播出去,形成水波。
演示——绳波:用手握住绳子的一端上下抖动,就会看到凸凹相间的波向绳的另一端传 播出去,形成绳波。
以上两种波都可以叫做机械波。
教师提问:水波离开水能看到上面的现象吗?绳波离开绳行吗?
学生回答:传出去的仍然在传播,以后水(绳)都静止不动了。
振源——产生机械振动的物质,如在绳波中的手的不停抖动就是振源。
按波的传播方向和质点的振动方向可以将波分为两类:横波和纵波。
叫起伏波。如图3波形所示。
(2)纵波的定义:质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。
波形特点:疏密相间的波形,又叫疏密波。如图4波形所示。
地震波既有横波又有纵波。其中横波和纵波的传播速度不同。
水波既不是横波也不是纵波,叫做水纹波。
(1)波长定义:沿着波的传播方向,两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离。单位:米,符号:λ。
演示,(观察演示仪器):
①在横波中波长等于相邻两个波峰或波谷之间的距离;在纵波中波长等于相邻两个密部或疏部的中央之间的距离。
②质点振动一个周期,振动形式在介质中传播的距离恰好等于一个波长,即:振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长。
(2)波速定义:波的传播快慢,其大小由介质的性质决定的,在不同的介质中速度并不相同。
(3)周期和频率:质点振动的周期又叫做波的周期(T);质点振动的频率又叫做波的频率(f)。 波的振动周期和频率只与振源有关,与媒质无关。(媒质质点的振动都是受迫振动,所以周期同振源的周期)。
1、到湖边观察水波的情况,研究质点不随波迁移的问题。
2、研究声波的传播情况。
三维教学目标
1、知识与技能
(1)知道波的叠加原理,知道什么是波的干涉条件、干涉现象和干涉图样;
(1)知道什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件;
(2)知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。
2、过程与方法:
3、情感、态度与价值观:
教学重点:波的叠加原理、波的干涉条件、干涉现象和干涉图样、波发生明显衍射现象的条件。
教学难点:波的干涉图样
教学方法:实验演示
教学教具:长绳、发波水槽(电动双振子)、音叉
(一)引入新课
大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象,这是什么原因呢?通过这节课的学习,我们就会知道,原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象,这就是波的衍射。
(二)进行新课
波在向前传播遇到障碍物时,会发生波线弯曲,偏离原来的直线方向而绕到障碍物的背后继续转播,这种现象就叫做波的衍射。
1. 波的衍射
(1)波的衍射:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。
哪些现象是波的衍射现象?(在水塘里,微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇的细小的障碍物,会绕过它们继续传播。)
实验:下面我们用水波槽和小挡板来做,请大家认真观察。
现象:水波绕过小挡板继续传播。将小挡板换成长挡板,
重新做实验:
现象:水波不能绕到长挡板的背后传播。这个现象说明发生衍生的条件与障碍物的大小有关。
(2)衍射现象的条件
演示:在水波槽里放两快小挡板,当中留一狭缝,观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播。
第一、保持水波的波长不变,该变窄缝的宽度(由窄到宽),观察波的传播情况有什么变化。观察到的现象:在窄缝的宽度跟波长相差不多的情况下,发生明显的衍射现象。水波绕到挡板后面继续传播。(参见课本图10-26甲)
在窄缝的宽度比波长大得多的情况下,波在挡板后面的传播就如同光线沿直线传播一样,在挡板后面留下了“阴影区”。(参见课本图10-26乙)
第二、保持窄缝的'宽度不变,改变水波的波长(由小到大),将实验现象用投影仪投影在大屏幕上。可以看到:在窄缝不变的情况下,波长越长,衍射现象越明显。
将课本图10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上,它们是做衍射实验时拍下的照片。甲中波长是窄缝宽度的3/10,乙中波长是窄缝宽度的5/10,丙中波长是窄缝宽度的7/10。
通过对比可以看出:窄缝宽度跟波长相差不多时,有明显的衍射现象。
窄缝宽度比波长大得多时,衍射现象越不明显。窄缝宽度与波长相比非常大时,水波将直线传播,观察不到衍射现象。
结论:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象。一切波都能发生衍射,衍射是波的特有现象。
2、波的叠加
我们有这样的生活经验:将两块石子投到水面上的两个不同地方,会激起两列圆形水波。它们相遇时会互相穿过,各自保持圆形波继续前进,与一列水波单独传播时的情形完全一样,这两列水波互不干扰。
3、波的干涉
一般地说,振动频率、振动方向都不相同的几列波在介质中叠加时,情形是很复杂的。我们只讨论一种最简单的但却是最重要的情形,就是两个振动方向、振动频率都相同的波源所发出的波的叠加。
演示:在发波水槽实验装置中,振动着的金属薄片AB,使两个小球S1、S2同步地上下振动,由于小球S1、S2与槽中的水面保持接触,构成两个波源,水面就产生两列振动方向相同、频率也相同的波,这样的两列波相遇时产生的现象如课本图10-29所示。为什么会产生这种现象呢?我们可以用波的叠加原理来解释。
课本图10-30所示的是产生上述现象的示意图。S1和S2表示两列波的波源,它们所产生的波分别用两组同心圆表示,实线圆弧表示波峰中央,虚线圆弧表示波谷中央。
某一时刻,如果介质中某点正处在这两列波的波峰中央相遇处[课本图10-30所示中的a点],则该点(a点)的位移是正向最大值,等于两列波的振幅之和。经过半个周期,两列波各前进了半个波长的距离,a点就处在这两列波的波谷中央相遇处,该点(a点)的位移就是负向最大值。再经过半个周期,a点又处在两列波的波峰中央相遇处。这样,a点的振幅就等于两列波的振幅之和,所以a点的振动总是最强的。这些振动最强的点都分布在课本图10-30中画出的粗实线上。
某一时刻,介质中另一点如果正处在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇处[课本图10-30中的b点],该点位移等于两列波的振幅之差。经过半个周期,该点就处在一列波的波谷中央和另一列波的波峰中央相遇处,再经过半个周期,该点又处在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇处。这样,该点振动的振幅就等于两列波的振幅之差,所以该点的振动总是最弱的。如果两列波的振幅相等,这一点的振幅就等于零。这就是为什么在某些区域水面呈现平静的原因。这些振动最弱的点都分布在课本图10-30中画出的粗虚线上。可以看出,振动最强的区域和振动最弱的区域是相互间隔开的。
频率相同的波,叠加时形成某些区域的振动始终加强,另一些区域的振动始终减弱,并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔,这种现象叫做波的干涉(inerference)。形成的图样叫做干涉图样。
只有两个频率相同、振动方向相同的波源发出的波,叠加时才会获得稳定的干涉图样,这样的波源叫做相干波源,它们发出的波叫做相干波。不仅水波,一切波都能发生干涉,干涉现象是一切波都具有的重要特征之一。
演示:敲击音叉使其发声,然后转动音叉,就可以听到声音忽强忽弱。这就是声波的干涉现象。
(1)做波的干涉:频率相同的波,叠加时形成某些区域的振动始终加强,另一些区域的振动始终减弱,并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔,这种现象叫做波的干涉。形成的图样叫做干涉图样。
(2)特点:干涉现象是一切波都具有的现象。
(3)产生条件:两列波的频率必须相同。
1. 教学任务分析
匀速圆周运动是继直线运动后最先学习的曲线运动。它是如何描述和研究比直线运动更复杂的运动的扩展。关系知识的进一步扩展,也是学习其他更复杂的曲线运动(平面运动、单摆简谐运动等)的基础。
学习匀速圆周运动需要了解匀速直线运动和牛顿运动定律。
从观察生活和实验中的现象入手,让学生了解物体做曲线运动的条件,认识匀速圆周运动是最基本、最简单的圆周运动,体验科学研究建立理想模型的方法。
通过设置情境,学生可以感受圆周运动速度的不同,并意识到需要引入物理量来描述圆周运动的速度。角速度的概念。
通过小组讨论、实验探索、相互交流等方式,搭建一个平台,让学生在本课所学知识的基础上,对几个实际问题进行讨论和分析。
在学习中调动学生的情绪,学会合作与交流,培养严谨务实的科学素质。
通过生活实例,我们可以了解到圆周运动在生活中无处不在,学习和研究圆周运动,激发学习的热情和兴趣是非常必要和重要的。
2. 教学目标
1. 知识与技能
(1) 了解物体曲线运动的条件。
(2)知道圆周运动;了解匀速圆周运动。
(3)了解线速度和角速度。
(4)在实际问题中,会计算线速度和角速度的大小,判断线速度的方向。
2.过程与方法
(1)通过匀速圆周运动概念的形成过程,了解建立理想模型的物理方法。
(2)通过学习匀速圆周运动的定义和线速度、角速度的定义,了解类比法的应用。
3.态度、情感和价值观??
(1)从生活实例中了解圆周运动的普遍性和研究圆周运动的必要性,激发学习兴趣和好奇心.
(2)通过共同讨论、相互交流的学习过程,了解合作与沟通在学习中的重要作用,愿意在活动中与他人合作,尊重同学的意见,为人处事在与他人交流时。
3.教学重点难点
重点:
(1)匀速圆周运动的概念。
(2) 用线速度和角速度来描述圆周运动的速度。
难点:理解线速度的方向是圆弧上各点的切线方向。
4.教学资源
1.设备:壁挂钟、回力玩具车、边缘带孔的转盘、玻璃板、建筑用黄沙、桌子网球,斜面,秤,用绳子连接的小球。
2.课件:flash课件——
演示同一时间段内两个运动经过不同弧长的匀速圆周运动; - 演示在同一时间段内以两个运动半径旋转不同角度的匀速圆周运动。
3.视频:三环过山车的运动过程。
五、教学设计思路
本设计包括三个部分:物体做曲线运动、匀速圆周运动、线速度和角速度的条件。
本次设计的基本思路是:基于视频和实验,通过分析得到物体沿曲线运动的条件;通过观察比较,总结出均匀圆的特点;运动速度的不同描述,引入线速度和角速度的概念;
通过讨论、疑惑、活动、交流等方式,巩固知识,应用知识解决实际问题。
本次设计要强调的重点是:匀速圆周运动的概念和线速度和角速度的概念。方法是:通过对钟针和过山车两种圆周运动的观察和比较,总结匀速圆周运动的特点;设定地月对话场景,介绍匀速圆周运动的描述;
类推匀速直线运动,得到匀速圆周运动的概念和线速度、角速度的概念。
这个设计要克服的难点是:线速度的方向。方法是:通过观察球沿切线飞出的圆周运动和从旋转转盘边缘飞出的红色墨水在纸上的轨迹分布的两个演示实验,可以直观地显示出来。
本设计强调以视频、实验和动画为线索,注重激发学生的感官,强调学生的体验和感受,将抽象思维转化为形象思维,进行概念和规律的教学体现“造型”、“类比”等物理方法,学生的活动以讨论、交流、实验探索为主。所涉及的问题与现实生活相关,贴近学生生活,强调对学习价值和意义的感知。
完成本设计的内容大约需要 2 个课时。
六、教学流程
1.教学流程图
2.流程图说明
场景一视频、演示、提问 1
播放视频:三环过山车,让学生看到物体的直线和曲线运动。
示范:让学生对一个直线运动的乒乓球用力吹气,体验在什么条件下球会做曲线运动。
假设1:物体在什么情况下会做曲线运动?
情况二观察,比较,问题2
观察和比较钟针和 过山车是两种圆周运动。
一、教材分析
《匀速圆周运动》为高中物理必修2第五章第5节.它是学生在充分掌握了曲线运动的规律和曲线运动问题的处理方法后,接触到的又一个美丽的曲线运动,本节内容作为该章节的重要部分,主要要向学生介绍描述圆周运动的几个基本概念,为后继的学习打下一个良好的基础。
人教版教材有一个的特点就是以实验事实为基础,让学生得出感性认识,再通过理论分析总结出规律,从而形成理性认识。
教科书在列举了生活中了一些圆周运动情景后,通过观察自行车大齿轮、小齿轮、后轮的关联转动,提出了描述圆周运动的物体运动快慢的问题。
二、教学目标
1.知识与技能
①知道什么是圆周运动、什么是匀速圆周运动。理解线速度的概念;理解角速度和周期的概念,会用它们的公式进行计算。
②理解线速度、角速度、周期之间的关系:v=rω=2πr/T。
③理解匀速圆周运动是变速运动。
④能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决具体情景中的问题。
2.过程与方法
①运用极限思维理解线速度的瞬时性和矢量性.掌握运用圆周运动的特点去分析有关问题。
②体会有了线速度后,为什么还要引入角速度.运用数学知识推导角速度的单位。
态度与价值观
①通过极限思想和数学知识的应用,体会学科知识间的联系,建立普遍联系的观点。
②体会应用知识的乐趣,感受物理就在身边,激发学生学习的兴趣。
③进行爱的教育。在与学生的交流中,表达关爱和赏识,如微笑着对学生说“非常好!”“你们真棒!”“分析得对!”让学生得到肯定和鼓励,心情愉快地学习。
三、教学重点、难点
1.重点
①理解线速度、角速度、周期的概念及引入的过程;
②掌握它们之间的联系。
2.难点
①理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性;
②理解匀速圆周运动是变速运动。
四、学情分析
学生已有的知识:
1.瞬时速度的概念
2.初步的极限思想
讨论的习惯
4.数学课中对角度大小的表示方法
五、教学方法与手段
演示实验、展示图片、观看视频、动画;
讨论、讲授、推理、概括
师生互动,生生互动,
六、教学设计
(一)导入新课(认识圆周运动)
●通过演示实验、展示图片、观看视频、动画,让学生认识圆周运动的特点,
演示小球在水平面内圆周运动
展示自行车、钟表、电风扇等图片
观看地球绕太阳运动的动画
观看花样滑冰视频
提出问题:它们的运动有什么共同点?答:它们的轨迹是一个圆.
师:对,这就是我们今天要研究的圆周运动
观看动画,思考问题:这两个球匀速圆周运动有什么不同?答:快慢不同
提出问题:如何描述物体做圆周运动的快慢?
学生动手,分组实践,观察自行车的传动装置,思考与讨论:
自行车的大齿轮,小齿轮,后轮中的质点都在做圆周运动。
比较哪些点运动得更快些?说说你比较的理由。
讨论后,展示自行车传动装置图片(或视频),进一步提问:如何比较物体圆周运动快慢?师生共同分析,小结可能的比较方法:
方案1:比较物体在一段时间内通过的圆弧长短
方案2:比较物体在一段时间内半径转过的角度大小
方案3:比较物体转过一圈所用时间的多少
方案4:比较物体在一段时间内转过的圈数
注意:在与学生交流时表达鼓励和赏识:如“非常好!”、“你(们)真棒!”、“说得对!”等。
(二)新课教学
描述圆周运动快慢的物理量
线速度
学生阅读课文有关内容,思考并讨论以下问题:
1.线速度是怎么定义的?单位是什么?
2.线速度的方向怎样?请说出圆周运动的速度方向是怎么确定的。
3.物体匀速圆周运动的线速度有什么特点?
4.为什么说匀速圆周运动是一种变速运动?这里的“匀速”是指什么不变?
生生互动,师生互动后,概括如下:点击幻灯片,全方位学习小结线速度的概念;并通过砂轮切割的视频,让学生感受圆周运动的速度方向。如下:
线速度:
定义:质点做圆周运动通过的弧长 Δl 和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。
大小:v=Δl/Δt (分析:当Δt很小时,v即圆周各点的瞬时速度。)
单位:m/s 方向:沿圆周上该点的切线方向(看砂轮工作视频)。
物理意义:描述通过弧长的快慢。
匀速圆周运动:质点沿圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动。
看动画,学习匀速圆周运动的概念:质点沿圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动。(请学生再举几个生活中的圆周运动的实例)
关于匀速圆周运动的问题讨论:
1.匀速圆周运动的线速度是不变的吗?此处的“匀速”是指速度不变吗?
2.匀速圆周运动是匀速运动吗?
注意:在与学生交流时表达鼓励和赏识:如“很好!”“你(们)真了不起!”等。
讨论后,小结如下:
匀速圆周运动是变速运动!(线速度的方向时刻改变)
“匀速”指速率不变
匀速圆周运动是线速度大小不变的运动!
角速度
看图片,回答问题:(转向角速度学习)
观察自行车的传动装置,分析P点和N点,M点和N点哪点运动得更快些?哪点转动得更快些?请同学们讨论一下!
通过讨论,同学们发现,原来,质点运动得快与转动得快不是一回事!有必要引入一个表示转动快慢的物理量──角速度(转入角速度学习)
注意:在与学生交流时表达鼓励和赏识:如“分析得好!”“不错!”等。
下面我们研究描述匀速圆周运动转动快慢的物理量──角速度
学生阅读课文有关内容P14-15,思考以下问题:
角速度是怎么定义的?
1.角度的单位是什么?它和通常意义上的单位有何不同?
2.角度的大小是怎么表示的?
3.30°,45°,60°,90°,180°,360°,用弧度作单位该怎么表示?
4.角速度的单位是什么?计算带单位时为什么应写为s-1?
5.匀速圆周运动的角速度有什么特点?
生生互动,师生互动后,概括如下:点击幻灯片,全方位学习小结角速度的概念
1.角速度:
定义:质点所在的半径转过圆心角Δθ和所用时间Δt 的比值叫做角速度。
大小:ω=Δθ/Δt
单位:rad/s
物理意义:描述半径扫过角度的快慢。
2.匀速圆周运动是角速度不变的运动
问题:除了以上两种方法,还可以怎么描述匀速圆周运动转动的快慢?
看动画,讨论,得出方案:
即比较物体转过一圈所用时间的多少或比较物体在一段时间内转过的圈数,
看动画,学习周期和转速的概念。
周期与转速
1.周期:
定义:做匀速圆周运动的物体,转过一周所用的时间。
大小:T=2πr/v=2π/ω
单位:秒(s)
2.转速:n
定义:单位时间内转过的圈数叫转速
单位:转/ 秒(r/s)、转/分(r/min)
线速度与角速度的关系
看动画,思考与讨论:
观察电风扇转动,定性比较扇叶上A,B,C,D,E各点的线速度、角速度的大小。
用数学方法推导圆周运动的线速度和角速度有定量什么关系?v = rω
设物体做半径为r的匀速圆周运动,在Δt内通过的弧长为Δl ,半径转过的角度为Δθ
由数学知识得Δl = rΔθ
v=Δl/Δt=rΔθ/Δt= rω
关于V=ωr的讨论:
当r一定时,V与ω成正比
当V一定时,ω与r成反比
当ω一定时,V与r成正比
小结:线速度、角速度与周期的关系,(点击幻灯片)
线速度与周期的关系:v=Δl/Δt=2πr/T
角速度与周期的关系:ω=Δθ/Δt=2π/T
线速度与角速度的关系:v = rω
观看动画,分析讨论,得出结论:两个重要的结论
同一传动各轮边缘的线速度大小相等
同轴各点的角速度相等
本课小结及板书设计:
§5.圆周运动
1.圆周运动:轨迹是圆周的运动
2.描述圆周运动快慢的物理量
(1)线速度:v=Δl/Δt
单位:m/s 方向:沿圆周上该点的切线方向。
物理意义:描述通过弧长的快慢。
匀速圆周运动:
质点沿圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动。
(2)角速度:ω=Δθ/Δt
单位:rad/s
物理意义:描述半径扫过角度的快慢。
(3)周期:T=2πr/v=2π/ω
单位:秒(s)
(4)转速:n
单位:转/ 秒(r/s)、转/分(r/min)
角速度、周期的关系:
v=Δl /Δt=2πr/T
ω=Δθ/Δt=2π/T
v = rω
4.两个重要关系:
(1)同一传动各轮边缘的线速度大小相等
(2)同轴各点的角速度相等
思考:A、B、C三点那些点角速度相等,哪些点线速度大小相等?若A、B、C所在轮的半径之比为B、C三点的线速度、角速度、周期、转速之比。
1:1:4
1:2:2
2:1:1
1:2:2
研究性学习:如何估算你骑自行车的正常速度?
(1)要测量哪些物理量?
(2)写出自行车正常行驶的速度与测量量之间的关系
(3)估算正常行驶的速度
作业:课本 问题与练习
教书育人只为桃李芬芳,师情话意只求问心无愧,准备好一份教案是教学工作计划中很重要的一步。教案有利于教师总结和复习。经过多次筛选“高中物理优秀教学设计”入选教师范文大全小编心目中最好的文章之一,请记得收藏此页以免失去有用信息!
教学目标
知识目标
1. 了解涡流是如何产生的;
2.了解涡流的优缺点方面,以及如何预防和使用;
情感目标
通过案例分析,培养学生'全面的理解和对事物的科学态度。
教学建议
p>这部分是选修课的内容,也是一种特殊的电磁感应现象,在社会上有很多应用。实践,如:发电机、电动机和变压器等。因此,可以根据实际情况选择,或者知道学生在读什么。什么是涡流是本课的重点内容。
涡流与自感应一样,也有优缺点。这些例子要充分运用到教学中,培养学生全面认识和对待事物的科学态度。
教学设计方案
1.介绍:引导学生观察发电机、电动机和变压器(可用的东西或图片)
问问题:为什么它们的铁芯不是一块金属,而是由许多相互绝缘的薄硅钢片制成?
引导学生阅读和回答,从而引出涡流的概念:什么是涡流?
当块状金属置于变化的磁场中时,或当它移动时在磁场的作用下,金属块中会产生感应电流。这种电流在金属块中形成一个闭合回路,就像水一样。涡流称为涡流。
整个金属的电阻很小,所以涡流往往很大。
(让学生清楚:涡流电流是整个导体中发生的电磁感应现象,也遵循电磁感应定律。)
2、涡流在实际中的意义是什么?能否减少涡流造成的损耗?
⑵利用涡流原理制成的金属冶炼高频感应炉有哪些优点?
测量仪利用涡流原理方便观察?
问完以上问题后,让学生看书,讨论答案
3.作业:让学生走闲暇时间去物理实验室观察电度表是如何利用涡流的,写一篇小文章会讲解。
高中教案编辑推荐各学科的教学设计:
语言, 数学 , 英文, 历史, 地理, 政治, 化学, 物理学, 生物学, 艺术, 音乐 span> span>, 运动, 信息技术
高中教案编辑推荐各学科的教学设计:
中文, 数学, 英文, 历史, 地理, 政治, 化学, 物理, 生物 , 艺术, 音乐, 运动, 信息技术
1、了解磁场的产生和磁现象.
2、理解磁场的方向性,知道用磁感线反映磁场的方向.掌握直线电流、环形电流和通电螺线管产生磁场的磁感线空间分布情况.
3、掌握安培定则,并能用安培定则熟练地判定电流、以及电流产生的磁场方向.
1、通过磁场现象的学习,培养学生的观察能力、分析能力和空间想象能力.
2、利用电场和磁场的类比教学,培养学生的比较推理能力.
1、让学生了解我国古代对磁现象的研究(如指南针的发明),培养学生爱国主义思想,鼓励他们学习科学的热情.
2、通过对磁感线的引进,使得学生了解如何将抽象的概念转化为形象的模型进行研究的方法.
由于学生在初中时已经对磁场概念有了初步的了解,又由于前面学习了电学的有关知识,因此在学习磁场知识时会比较容易的接受.但是在学习用磁感线来描述磁场以及相关的几个特殊磁场的磁感线分布时会感到一定的困难,教材给了有关的插图,在“媒体资料”中,提供了相关的磁感线分布的三维动画,教师可以参考使用,有助于学生对磁感线空间形象的准确把握.
教师在讲解磁场的有关概念时,可以参考电场的相关内容进行类比,如:电场线描述电场————磁感线描述磁场.在以后几节的学习上,可以大量采用这种方法,分析电场与磁场的相同之处,找出不同,帮助学生加深对“磁场”这一抽象概念的理解.
1、了解磁场的产生和磁现象.
2、理解磁场有方向性,知道用磁感线反映磁场的方向.
3、能用安培定则熟练地判定电流磁场的方向.
4、掌握常见几种磁场的磁感线分布情况.
1、通过观察演示实验,培养学生的观察能力、分析能力和空间想象能力.
2、利用电场和磁场的类比教学,培养学生的比较推理能力.
1、了解我国古代对磁现象的研究(如指南针的发明),培养学生爱国主义思想,鼓励他们学习科学的热情.
2、通过引进虚拟的磁感线教学,对学生进行物理问题变抽象为形象的方法论教育.
让学生体会磁感线图像的对称美、形式美.
1、教师采用演示实验法引入,直观教学、利用电场对比教学.
2、学生认真观察实验现象,理解磁场的存在,类比电场理解磁场的性质及磁场的描绘.
三、重点·难点·疑点及解决办法
(1)理解磁场的基本性质——力的作用和方向性.
(2)掌握安培定则及常见几种磁场的磁感线分布.
(1)看不见、摸不着的磁场是客观存在的.
(1)通过演示实验,直观地反映磁场的存在,突破本节教学的重点和疑点.
(2)利用与电场的对比教学,帮助学生理解几种常见磁场磁感线的空间分布.
条形磁铁;蹄形磁铁;小磁针;导线和开关;电源;铁架台;细铁屑;玻璃板.
1、教师先演示实验.直观引入磁场的存在,再通过实验演示,学生思考总结磁极之间、电流之间、电流与磁极之间的相互作用是通过磁场来传递的.通过类比电场、演示实验使学生理解磁感线的意义及分布规律.
2、课外组织学生阅读材料“电流磁效应的发现”深化对磁场的认识.
利用课外时间,要求学生做一做“验证环形电流的磁场方向”实验.
本节的教学分为两部分:1、理解磁场客观存在.电磁极间相互作用,推理磁场的客观存在,由演示实验进一步得出电流周围也存在着磁场,磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间发生相互作用都是通过磁场来传递的、2、对磁场进行描述、通过演示实验得出磁场是有方向性的,用磁感线可以形象地描述磁场的方向性,通过演示实验形象直观显示条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线、电流的磁场的磁感线可用安培定则来反映.
我国是世界上最早发现磁现象的国家,早在战国末年就有磁铁的记载,我国古代的四大发明之一的指南针就是其中之一,指南针的发明为世界的航海业作出了巨大的贡献.在现代生活中,利用磁场的仪器或工具随处可见,如我们将要学习的电流表、质谱仪、回旋加速器等等.进入21世纪后,科技的发展突飞猛进,一日千里,作为新世纪的主人,肩负着民族振兴的重任,希望同学们勤奋学习,为攀登科学高峰打好扎实的基础.今天,我们首先认识磁场.
a、通电直导线电流磁场(用右手螺旋定则判定).
b、通电环形电流磁场(用右手螺旋定则判定).
a、磁感线是不相交的封闭曲线.
b、磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向.
c、磁感线的疏密可以反映磁场的强弱.
1、磁体周围,电流周围都有磁场,磁场是物质存在的一种形式,其性质是对放入其中的电流和磁体有力的作用.
2、磁场是有方向性的,可用磁感线直观形象地反映常见磁场的方向,但须注意磁感线是虚拟的曲线.
3、通电螺旋管内部的磁感线是平行轴线分布的.其外部磁感线由N极出发至S极,其内部是由S极重新回到N极的封闭曲线,所以螺旋管内部磁感线最密、磁场最强.
1、磁场的客观存在.
2、磁场的产生.
(1)磁体周围.(2)电流周围.
1、规定小磁针静止时北极的指向为磁场方向.
1、磁感线的概念.
2、常见几种磁场的磁感线分布.
3、电流磁场的磁感线可用安培定则判定.
说明:缝衣针、螺丝刀等钢铁物体,与磁铁接触后就会显示出磁性,我们把钢性材料与磁铁接触后显示出磁性的现象称之为磁化
说明:原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用,就会失去磁性,这种现象叫做退磁
说明:铁、钴、镍以及它们的合金.还有一些氧化物,磁化后的磁性比其他物质强得多,这些物质叫做铁磁性物质,也叫强磁性物质
问:为什么铁磁性物质磁化后能有很强的磁性?(铁磁性物质的结构与其他物质有所不同,物质是由原子构成的,原子是由原子核和电子构成,电子绕核旋转,这就相当于一个小磁体,称之为磁畴,磁化前,各个磁畴的磁化方向不同,杂乱无章地混在一起,各个磁畴的作用在宏观上互相抵消,物体对外不显磁性。磁化过程中,由于外磁场的影响,磁畴的磁化方向有规律地排列起来,使得磁场大大加强。这个过程就是磁化的过程,高温下,磁性材料的磁畴会被破坏.在受到剧烈震动时,磁畴的排列会被打乱,这些悄况下材料都会产生退磁现象。有些铁磁性材料,在外磁场撤去以后,各磁畴的方向仍能很好地保持一致,物体具有很强的剩磁.这样的材料叫做硬磁性材料。有的铁磁性材料,外磁场撤去以后,磁畴的磁化的方向又变得杂乱,物体没有明显的剩磁,这样的材料叫做软磁性材料。永磁体要有很强的剩磁,所以要用硬磁性材料制造.电磁铁要在通电时有磁性,断电时失去磁性,所以要用软磁性材料制造。)
2、退磁:原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用,就会失去磁性
3、铁磁性物质(强磁性物质):铁、钴、镍以及它们的`合金.还有一些氧化物,磁化后的磁性比较强
4、磁化和退磁解释:物质是由原子构成的,原子是由原子核和电子构成,电子绕核旋转,这就相当于一个小磁体,称之为磁畴,磁化前,各个磁畴的磁化方向不同,杂乱无章地混在一起,各个磁畴的作用在宏观上互相抵消,物体对外不显磁性。磁化过程中,由于外磁场的影响,磁畴的磁化方向有规律地排列起来,使得磁场大大加强。这个过程就是磁化的过程,高温下,磁性材料的磁畴会被破坏.在受到剧烈震动时,磁畴的排列会被打乱,这些悄况下材料都会产生退磁现象
软磁性材料:磁化后磁畴的磁化的方向又变得杂乱,物体没有明显的剩磁
本节授课内容: §17.1 能量量子化 个人观点 备课人:范世豪 教学目标:
1.了解什么是热辐射及热辐射的特性。
2.了解黑体辐射,了解黑体热辐射的强度与波长的关系 。
3.了解能量子的概念 及提出的科学过程,领会这一科学突破过程中科学家的思想。
4.了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点,体会量子论的建立深化了人们对于物质 教学重难点:
讲授为主,启发、引导。
请同学们阅读教材27第一段,思考:什么是热辐射,物体的热辐射有什么特性?(学生阅读教材、思考问题)
我们周围的一切物体都在辐射各种波长的电磁波,这种辐射与由于物体中的分子、原子受到激发而造成的,它与温度有关,因此称为热辐射。
所辐射电磁波的特征与温度有关。 当温度升高时,热辐射中较短波长的成分越来越强。。例如:在给铁块加热使其温度升高时,从看不出发光到暗红到橙色到黄白色 ,这表明辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。
辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。
除了热辐射之外,物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。不同的物体吸收和反射电磁波的能力是不一样的。
能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物体,称为绝对黑体,简称黑体。
?课件展示黑体模型(如下图)并进行阐释。
不透明的材料制成带小孔的空腔,那么射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收,最终不能从空腔射出。这个小孔可近似看作黑体。
一般材料的物体和黑体辐射电磁波的情况有什么不同呢?
一般材料的物体辐射电磁波的情况除与温度有关,还与材料的种类和表面状况有关,而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。
研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础,请阅读教材“黑体辐射的实验规律”,稍后,课件展示(如下图)并讲解黑体辐射的实验规律。
辐射强度?
1.了解什么是热辐射及热辐射的特性。
2.了解黑体辐射,了解黑体热辐射的强度与波长的关系 。
3.了解能量子的概念 及提出的科学过程,领会这一科学突破过程中科学家的思想。
4.了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点,体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识 。
师:19世纪末,牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功:在机械运动方面不用说,在分子物理方面,成功地解释了温度、压强、气体的内能。在电磁学方面,建立了一个能推断一切电磁现象的 Maxwell方程。另外还找到了力、电、光、声等都遵循的规律---能量转化与守恒定律。当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。他们认为物理学已经发展到头了。
19在英国皇家学会的新年庆祝会上,著名物理学家开尔文作了展望新世纪的发言:“科学的大厦已经基本完成,后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。” “但是,在物理学晴朗天空的远处,还有两朵令人不安的乌云。”
这两朵乌云是指什么呢? 一朵与黑体辐射有关,另一朵与迈克尔逊实验有关。然而, 事隔不到一年(1900年底),就从第一朵乌云中降生了量子论,紧接着(19)从第二朵乌云中降生了相对论。经典物理学的大厦被彻底动摇,物理学发展到了一个更为辽阔的领域。正可谓“山重水复疑无路, 柳暗花明又一村”。
我们这节课就来学习“能量量子化的发现 ——物理学新纪元的到来”。
师:请同学们阅读教材27第一段,思考:什么是热辐射,物体的热辐射有什么特性?(学生阅读教材、思考问题)
师:我们周围的一切物体都在辐射各种波长的电磁波,这种辐射与由于物体中的分子、原子受到激发而造成的,它与温度有关,因此称为热辐射。
所辐射电磁波的特征与温度有关。 当温度升高时,热辐射中较短波长的成分越来越强。。例如:在给铁块加热使其温度升高时,从看不出发光到暗红到橙色到黄白色 ,这表明辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。
辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。
教师:除了热辐射之外,物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。不同的物体吸收和反射电磁波的能力是不一样的。
(板书)能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物体,称为绝对黑体,简称黑体。
不透明的材料制成带小孔的空腔,那么射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收,最终不能从空腔射出。这个小孔可近似看作黑体。
教师:一般材料的物体和黑体辐射电磁波的情况有什么不同呢?
星期天,小明来到爷爷家过周末,发现爷爷家的食品柜里有一瓶醋泡蛋,蛋壳已经泡没了,只剩一层蛋膜包着鸡蛋,爷爷说这是一种保健食品.调皮的小明趁爷爷不注意,将“软蛋”冲洗干净后放在了清水中,奇怪!“软蛋”竞一点点地长“胖”了.这其中的奥妙,你能解释吗?
提出问题 出示玻璃杯,想一想如果把此杯子打碎,碎片是否还是玻璃?如果经过多次分割,颗粒会越来越小,如果不停的分下去,有没有一个限度?
讨论交流 小组之间交流讨论物质的变化情况、无限度的分下去时出现的情景。
(1)保持物质原来性质不变的最小微粒叫做分子或者原子。
(2)常见的物质是由及其微小粒子----分子、原子构成的。
(3)分子的大小用分子的直径来衡量,通常用10-10m为单位来量度分子的大小。
演示一:教师打开一盛有香水的香水瓶,让附近的学生闻一下。
演示实验2:我们将一个空瓶子,倒扣在一个装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面,抽掉盖在二氧化氮瓶上的玻璃板。
观察并思考:上面空瓶有红色现象说明了什么?将空瓶与装着红棕色二氧化氮气体的瓶子颠倒放置,重做这个实验能否得出相同的结论?
结论:上面空瓶有红色,说明二氧化氮气体分子到了上面空瓶中,分子是运动的。这个实验是一种扩散现象。颠倒放置时不能得出相同的结论,因为二氧化氮密度大,在重力作用下会向下运动,无法证明分子是运动的。
归纳总结:不同的物质在接触时,彼此进入对方的现象,叫做扩散现象。
交流讨论:在我们日常生活中,扩散现象很常见,小组之间交流讨论一下,能否举出几个例子?
提出问题:气体可以发生扩散,那么液体和固体是否可以发生扩散呢?
演示实验3:向一个盛有热水、冷水的两个烧杯中用滴管注入两滴红墨水。
结论:说明液体之间也可以发生扩散现象,扩散的快慢与物体的温度有关。
拓宽延伸:结合演示实验,阐述出课本P3的13.1-3说明的问题。实验中如果将水在硫酸铜溶液的下面,是否能够影响实验效果?
{课前感知}
1.经典力学认为,物体的质量与物体的运动状态 ;而狭义相对沦认为,物体的质量随着它的速度的增大而 ,若一个物体静止时的质量为 ,则当它以速度 运动时,共质量m= 。
2.每一个天体都有一个引力半径,半径的大小由 决定;只要天体实际半径 它们的引力半径,那么由爱因斯坦和牛顿引力理论计算出的力的差异 。但当天体的实际半径接近引力半径时,这种差异 。
{即讲即练}
【典题例释】 【我行我秀】
【例1】20世纪以来,人们发现了一些事实,而经典力学却无法解释,经典力学只适用于解决物体的 问题,不能用来处理 运动问题,只适用于 物体,一般不适用于 粒子。这说明人们对客观事物的具体认识在广度上是有 的,人们应当 。
【思路分析】人们对客观世界的认识要受到他所处的时代客观条件和科学水平的制约,所以人们只有不断扩展自己的认识,才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律。
【答案】低速运动 高速 宏观 微观 局限性
不断扩展认识,在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律
【类题总结】历史的科学成就不会被新的科学成就所否定,它只能是新的科学在一定条件下的特殊情形
【例2】继哥白尼提出“太阳中心说”、开普勒提出行星运动三定律后,牛顿站在世人的肩膀上,创立了经典力学,揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律;爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足,又进一步发展了牛顿的经典力学,创立了相对论,这说明 ( )
A.世界无限扩大,人不可能认识世界,只能认识世界的一部分
B.人的意识具有能动性,能够正确地反映客观世界
C.人对世界的每一个正确认识都有局限性,需要发展和深化
D.每一个认识都可能被后人推翻,人不可能获得正确的认识
【思路分析】发现总是来自于认识过程,观点总是为解释发现而提出的,主动认识世界,积极思考问题,追求解决(解释)问题,这是科学研究的基本轨迹。爱因斯坦的相对理论是对牛顿力学的理论的发展和深化,但也有人正在向爱因斯坦理论挑战
【答案】BC
【类题总结】一切科学的发现都是人们主动认识世界的结果,而每个人的研究又都是建立在前人研究的基础上,通过自己的努力去发展和提高。爱因斯坦的相对论理论并没有否定牛顿力学的理论,而是把它看成是在一定条件下的特殊情形。
【例3】一个原来静止的电子,经电压加速后,获得的速度为 .问电子的质量增大了还是减小了?改变了百分之几?
【思路分析】根据爱因斯坦的狭义相对论 得运动后质量增大了。
所以改变的百分比为 .
【答案】增大了 0.02%
【类题总结】在这种情况下,由于质量改变很小,可以忽略质量的改变,经典力学理论仍然适用,而宏观物体的运动速度一般都很小(相比于光速),所以经典力学解决宏观物体的动力学问题是适用的。 1. 19世纪末和20世纪以来,物理学的研究深入到 ,发现 等微观粒子不仅有 ,而且有 ,它们的运动规律不能用经典力学来说明。
2. 下列说法正确的是 ( )
A.经典力学能够说明微观粒子的规律性
B.经典力学适用于宏观物体的低速运动问题,不适用于高速运动的问题
C.相对论与量了力学的出现,表示经典力学已失去意义
D.对于宏观物体的高速运动问题,经典力学仍能适用
3.对于公式 ,下列说法中正确的是( )
A.式中的 是物体以速度V运动时的质量
B.当物体的运动速度 时,物体的质量为 0,即物体质量改变了,故经典力学不适用,是不正确的
C.当物体以较小的速度运动时,质量变化十分微弱,经典力学理论仍然适用,只有当物体以接近光速运动时,质量变化才明显,故经典力学适用于低速运动,而不适用于高速运动
D.通常由于物体的运动速度太小,故质量的变化引不起我们的感觉,在分析地球上物体的运动时,不必考虑质量的变化
{超越课堂}
〖基础巩固
1.下列说法正确的是 ( )
A.在经典力学中,物体的质量不随运动状态而改变,在狭义相对论中,物体的质量也不随运动状态而改变
B.在经典力学中,物体的质量随运动速度的增加而减小,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大
C.在经典力学中,物体的质量是不变的,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大
D.上述说法都是错误的
2.下列说法正确的是 ( )
A.牛顿定律就是经典力学
B.经典力学的基础是牛顿运动定律
C.牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题
D.经典力学可以解决自然界中所有的问题
3.20世纪初,著名物理学家爱因斯坦提出了 ,阐述物体 时所遵从的规律,改变了经典力学的一些结论.在经典力学中,物体的质量是 的.
而且具有 ,它们的运动规律不能用经典力学来说明.
4. 与 都没有否定过去的科学,而认为过去的科学是自己在一定条件下的特殊情形.
5.一条河流中的水以相对于河岸的速度v水岸流动,河中的船以相对于河水的速度V船水顺流而下,在经典力学中的速度为:V船岸= .
6.在粒子对撞机中,有一个电子经过高压加速,速度达到光速的0.5倍,试求此时电子的质量变为静止时的多少倍?
〖能力提升
7.〖概念理解题20世纪以来,人们发现了一些新的事实,而经典力学却无法解释.经典力学只适用于解决物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题,只适用于宏观物体,一般不适用于微观粒子.这说明 ( )
A.随着认识的发展,经典力学已成了过时的理论
B.人们对客观事物的具体认识在广度上是有局限性的
C.不同领域的事物各有其本质与规律
D.人们应当不断扩展认识,在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律
8.〖概念理解题下列说法正确的是 ( )
①爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律
②爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律
③牛顿力学的运动定律研究的是物体在低速运动时所遵循的规律
④牛顿力学的运动定律研究的是物体在高速运动时所遵循的规律
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
9.〖应用题关于经典力学和量子力学,下面说法中正确的是( )
A.不论是对客观物体,还是微观粒子,经典力学和量子力学都是适用的
B.量子力学适用于宏观物体的运动,经典力学适用于微观粒子的运动
C.经典力学适用于宏观物体的运动,量子力学适用于微观粒子的运动
D.上述说法都是错误的
10. 〖概念理解题下面说法中正确的是 ( )
A.根据牛顿的万有引力定律可以知道,当星球质量不变,半径变为原来的一半时,表面上的引力将变为原来的4倍
B.按照广义相对论可以知道,当星球质量不变,半径变为原来的一半时,表面上的引力将大于原来的4倍
C.在球体的实际半径远大于引力半径时,根据爱因斯坦的理论和牛顿的引力理论计算出的力差异很大
D.在天体的实际半径接近引力半径时,根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异不大
11.〖应用题丹麦天文学家第谷连续20年详细记录了行星的运动过程中的位置的变化。这些资料既丰富又准确,达到了肉眼所能及的限度。但他并没有发现行星运动规律。对此,下列说法正确的有 ( )
A.占有大量感性材料是毫无意义的
B.第谷的工作为发现行星运动规律创造了前提
C.说明第谷没有真正发挥主观能动性
D.第谷缺少的是对感性材料的加工、制作
〖思维拓展
12.〖应用题当物体的速度v=0.8c(c为光速)时,质量增大到原质量的 倍。
13. 〖应用题两台升降机甲、乙同时自由下落,甲上的人看到乙是静止的,也就是说,在甲看来,乙的运动状态并没有改变,但是乙确实受到向下的地球引力,根据牛顿定律,受到外力作用的物体,其运动状态一定会改变,这不是有矛盾吗?你是如何理解的?
第六节 经典力学的局限性
【课前感知】
1.无关;增大;
2.天体的质量;远大于;并不很大;将急剧增大
【我行我秀】
1.(1)微观世界 电子 质子 中子 粒子性 波动性
2.(1)B 【思路分析】经典力学的适用范围是宏观、低速运动的物体,对于微观粒子和高速运动的物体的运动规律可用量子力学与相对论观点解释,两者研究问题的对象不一样,是相互补充的。
3.(1)C、D 【思路分析】公式中m0是静止质量,m是物体以速度v运动时的质量,A不对。由公式可知,只不当v接近光速时,物体的质量变化才明显,一般情况下物体的质量变化十分微小,故经典力学仍然适用,故B不对,C、D正确。
【超越课堂】
1.C【思路分析】在经典力学中,物体的质量是不变,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大,二者在速度远小于光速时是统一的。
2.B【思路分析】经典力学并不等于牛顿定律,牛顿运动定律只是经典力学的基础;经典力学并非万能,也有其适用范围,并不能解决自然界中所有的问题 ,没有哪个理论可以解决自然界中所有问题。因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学的隶属关系,明确经典力学的适用范围,才能正确解决此类问题。
3.狭义相对论 以接近光速的速度运动 不变
4.相对论 量子力学
5.v船水+v水岸
6.1.155倍
7.BCD
8.D
9.C
10.AB 【思路分析】在球体的实际半径远大于引力半径时,根据爱因斯坦的理论和牛顿的引力理论计算出力差异并不很大。
11.BD【思路分析】开普勒是通过对第谷的资料研究才发现行星运动的规律的,如果第谷对自己的感性材料进行加工制作,相信他也能够发现行星运动的规律。
12.1.7倍 【思路分析】根据质量与速度的关系,将v=0.8c代入求得 m= = =1.7m0.
收获都是留给有准备的人,预先准备教案,可以体现教师的用心程度。教案要根据课程标准来编写。下面为大家精心整理的“关于高中物理教学设计”相关内容,本文的目的在于为您的工作和生活提供更多的智慧!
1.明白内能的初步概念及内能跟温度的关系.
2.明白做功和热传递都能够改变物体的内能.
3.培养学生的观察本事、思维本事和分析归纳问题的本事.
上头固定有条形磁铁的小车两辆,试管及橡皮塞,两个相同的烧杯,内能、机械能互变演示器(J铎尔实验仪),硝化棉,乙醚,高锰酸钾晶体,纱带,钢锯条,粗铁丝,冷、热水,小球,火柴等.
教师演示讲授,学生边学边实验,师生共同分析讨论。
复习提问:
教师:今日,我们要学习一种新形式的能棗内能(板书:§21.3内能)
演示②:在试管里装入一些热水,用橡皮塞塞住,放在酒精灯上加热,使水沸腾,水蒸气膨胀做功冲开塞子.
问:水蒸气对橡皮塞有没有做功?水蒸气是否具有能?
问:水蒸气是由什么组成的?有何特点?该具有什么能?
学生:水蒸气是由很多水分子组成的,这些水分子永不停息地做着无规则的运动,所以该具有动能.
演示④:将两根分别固定在两辆小车上的'条形磁铁,分开一段适当的距离(异名磁极相对),然后松开手,则可看到,小车互相靠近,直至两磁铁吸引在一齐.
教师分析:两辆小车上的外力辙去后,小车之间的引力就能够做功,该实验对我们有何启示?
启发学生得出结论:与上述实验类似,假如分子间的斥力突然消失,则分子间的引力就能够做功,势能就表现出来,即分子间有因相互吸引而具有的势能.
演示⑤:按住两小车上的磁铁,使两同名磁极相对、挨近(约2~3mm),然后松开手,可见小车相互推开.
启发学生得出结论:与两相斥的磁铁类似,互相排斥的分子也具有势能,即分子间也有因相互排斥而具有的势能。
1.知道分子热运动的动能跟温度有关,知道温度是分子热运动平均动能的标志.
2.知道什么是分子的势能;知道改变分子间的距离必须克服分子力做功,因而分子势能发生变化;知道分子势能跟物体体积有关.
教学过程:
在自然界中能量的存在形式是多种多样的,每种的运动形式对应着相应的能.在机械运动中,由于物体的运动而使物体具有动能,由于物体与地球之间存在相对作用,并由它们的相对位置决定了重力势能,那么我们会自然地想到由于组成物体的大量分子都在永不停息地做无规则运动,分子间存在相互作用力,(分子力只与相对位置有关)也应存在与此相对应的能量.
1.分子动能:组成物体的分子由于热运动而具有的能叫做分子动能.
(1)大量分子的运动速率不尽相同,以中等速率者占多数.
在研究热现象时,有意义的不是一个分子的动能,而是大量分子动能的平均值.
(2)平均动能:物体里所有分子动能的平均值叫做分子热运动的平均动能.
(2)微观含义(即从分子动理论的观点来看):温度是物体分子热运动的平均动能的标志,温度越高,物体分子热运动的平均动能越大.
(1)同一温度下,不同物质分子的平均动能都相同.但由于不同物质的分子质量不一定相同.所以分子热运动的平均速率也不一定相同.
(2)温度反映的是大量分子平均动能的大小,不能反映个别分子的动能大小,同一温度下,各个分子的动能不尽相同.
1.分子势能:由于分子间存在相互作用力,并由它们的相对位置决定的能叫做分子势能.
2.分子力做功跟分子势能变化的关系(类同于重力做功与重力势能变化的关系)
分子力做正功时,分子势能减少,分子力做负功时,分子势能增加.
①一般选取两分子间距离很大(
)时,分子势能为零.
②在 的条件下,分子力为引力,当两分子逐渐靠近至 过程中,分子力做正功,分子势能减小.
在 的条件下,分子力为斥力,当两分子间距离增大至 过程中,分子力也做正功,分子势能也减小.
1.物体的内能:物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能.也叫做物体的热力学能.
2.任何物体都具有内能.因为一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子所组成.
时,分子势能最小(且为负值).
(1)从宏观上看:物体内能的大小由物体的摩尔数、温度和体积三个因素决定.
(2)从微观上看:物体内能的大小由组成物体的分子总数,分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定.
1.能量的形式不同.物体的内能和物体的机械能分别跟两种不同的运动形式相对应,内能是由于组成物体的大量分子的热运动及分子间的相对位置而使物体具有的能.而机械能是由于整个物体的机械运动及其与它物体间相对位置而使物体具有的能.
2.决定能量的因素不同.内能只与(给定)物体的温度和体积有关,而与整个物体的运动速度路物体的相对位置无关.机械能只与物体的运动速度和跟其他物体的相对位置有关,与物体的温度体积无关.
3.一个具有机械能的物体,同时也具有内能;一个具有内能的物体不一定具有机械能.
[例1]有两个分子,用r表示它们之间的距离,当力和引力相等,使两分子从相距很远处((
)逐渐靠近,直至不能靠近为止 ).在整个过程中两分子间相互作用的势能(
【解析】根据动和能的关系,分子势能的变化是和分子力和功相联系的.分子力对分子做正功,分子势能减小;分子克服分子力做功,分子势能增加.当时,分子间引力和斥力相等,表现分子力等于零;当表现出的分子力为引力;当两分子从 处靠近,直至
时,分子引力大于斥力,
时分子引力小于斥力,表现出分子力为斥力,在 为止的整个过程中,当
时,则分子克服分子力做功,分子势能增加,不难看出, 时分子势能最小。
正确选项为D.
【解析】分子势能增大,说明分子力一定做负功,或者说一定克服分子力做功,所以选项A正确.我们知道,当减小;当
时,分子势能增大说明r增大,分子力 时,分子势能增大说明r减小,分子力增大,因题目未说明初始状态分子间的距离r是大于、小于或等于 ,所以对分子力和分子距离的变化情况无法确定,选项C正确,B和D错误.
[例3]有甲、乙两种气体,如果甲气体内分子平均速率比乙气体内平均速率大,则(
[解析]正确答案是C.A认为气体分子平均速率大,温度就高,这是对气体温度的微观本质的错误认识,气体温度是气体分子平均动能的标志,而分子的平均动能不仅与分子的平均速率有关,还与分子的质量有关.本题涉及两种不同气体(即分子质量不同),它们的分子质量无法比较.因而无法比较两种气体温度的高低.故A、B错,C正确,速率的平均值大,并不一定每个分子速率都大,故D错.
[例4]用力拉着铁块在水平面上运动,铁块内能和机械能有没有变化?
【解析】当地面光滑时,铁块由受到外力后将做加速运动,速度越来越大,但势能保持不变,所以铁块的机械能增加,增加的机械能等于外力对它所做的功.由于运动过程中,铁块所含的分子数,分子无规则运动的平均动能和分子势能都不变化,因而铁块内能不变.
当地面不光滑时,铁块运动中时刻受摩擦力的作用,若所受外力等于地面摩擦力,铁块将匀速运动,机械能不变.若所受外力大于地面的摩擦力,铁块做加速运动,克服摩擦做功将机械能转变为内能,其中一部分使铁块温度升高,分子的平均动能增大,铁块的机械能和内能都增加.
【小结】物体的内能是组成物体的所有分子做热运动的动能和分子势能的总和.温度是物体分子热运动平均动能的标志.
教案点评:
本节重点物体的内能和决定物体内能的因素.教案围绕这些重点,对分子的动能、温度、平均动能、分子势能及其关系等知识点进行讲解,同时结合例题分析,由浅入深,思路明确,合理使用此教案可以达到较好的教学效果.
高中物理《单摆的周期》教案
一、教学目标
1>《单摆的周期》答辩题目及解析
一、实验过程中,为何要求单摆的摆角较小?
【参考答案】
单摆被视为简谐运动是有条件的,就是要求单摆的摆角较小,一般小于5度。这是因为单摆的回复力只有在摆角较小的时候才能被近似的看做是与位移成正比,因此只有在这种条件下才能看做简谐运动。而只有简谐运动的情况下才能满足实验结论以及单摆的周期公式,因此实验过程要求单摆的摆角较小。
以上是我的全部答案,谢谢考官
二、如何利用单摆测量重力加速度?
【参考答案】
三、为什么要采用这种导入方法?
【参考答案】
我采用多媒体展示图片的方式进行导入,一方面是为了让学生们回忆起之前学习过的单摆的相关知识,从而更好地进行本节课的学习;另一方面是想通过秋千、摆锤之类的图片,引发同学的思考,思考单摆的周期的影响因素,方便接下来实验探究的展开。初次之外,利用同学们熟悉的内容进行导入也能够更好的吸引学生们的注意力,更好的进行新课讲授。
以上是我的全部答案,谢谢考官。
四、在探究实验中有哪些注意事项?
【参考答案】
探究实验是探究性学习中常用的方法,步骤较多,因此注意事项也较多。我主要结合本堂谈谈较为重要的几点。
第一,要注意学生的主体性,提出问题、猜想假设等环节尽量让学生自主进行,必要情况下教师应该进行引导和提示,帮助同学思考。在本节课当中,我就是通过问题引导的方式,让同学们积极思考、观察,猜测影响单摆周期的因素。
第二,要注意锻炼同学们的实验设计能力。实验设计相对较难,但是对于高中生来说,应该有一定的实验设计能力,来解决既定的问题。对于较难的实验,教师可以通过提醒实验设计思路,如本节课的控制变量法,或是提供相关的实验器材,帮助学生设计实验。
第三,要让学生积极参与。探究实验通常以小组形式进行展开,可能会出现学生参与度不高的情况。这就要求老师科学的进行分组,目的明确进行分工,做到每个学生都能参与实验,获得收获。
以上是我的全部答案,谢谢考官。
一、?新课标教材分析
1.教材的地位和作用
牛顿第二定律是在实验基础上建立起来的重要规律,它是动力学的核心规律,也是学习其它动力学规律的基础。在《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理1”中涉及本节的内容有:“通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力的关系,理解牛顿第二定律。”本条目要求学生通过实验,探究加速度、质量、力三者的关系,强调让学生经历实验探究过程。
2.学习的主要任务
在知识上要求知道决定加速度的因素、理解加速度、质量、力三者关系;在技能上要求能设计和操作实验,会测定相关物理量;体验性上要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程,体会科学研究方法──控制变量法、图象法的应用。
3.教学重点和难点
重点:①知道决定物体加速度的因素。
②加速度与力和质量的关系的探究过程。
教学难点:引导学生在猜想的基础上进行实验设计,提出可行的实验方案、完成实验并得出实验结果。
二、学生学习情况分析
在学习这一节内容之前,所教的学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念;知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因;会分析物体的受力。已具备一定的实验操作技能,会用气垫导轨与光电测时系统或打点计时器研究匀变速直线运动;具备一定的计算机操作能力。学生对物理学的研究方法已有一定的了解,在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。
三、教学目标分析
1.知识与技能目标
①让学生明确物体的加速度只与力与和质量有关,并通过实验探究它们之间的定量关系;
②培养学生获取知识和设计实验的能力。
2.过程与方法目标
在探究过程中,渗透科学研究方法(控制变量法、实验归纳法、图象法等);
3.情感、态度、价值观目标
①通过学生之间的讨论、交流与协作探究,培养团队合作精神;
②让学生在探究过程中体验解决问题的成功喜悦,增进学习物理的情感。
四、教材处理与教学策略
在教材处理上把牛顿第二定律分为两个学时。第一学时主要的任务是:探究加速度与力、质量的关系;第二学时主要的任务是:建立牛顿第二定律并进行初步的应用。在课堂中采用多媒体课件作为辅助手段,创设物理情景,启发引导学生,帮助学生建立形象直观的认识,调动学生学习的积极性。
五、教学器材
教学设备:多媒体教室、课件。
实验器材:细线、砝码、小车、钩码、一端带有滑轮的长木板、打点器、纸带、毫米刻度尺、垫木、等。
六、教学过程设计
1.实验设计
(1)启发学生按如下思路得出实验方法:对于一个物体(使m不变),不受力时加速度为零→受力后加速度不为零→受力越大则加速度越大。
追忆往昔,展望未来,为了更好的总结经验教训使自己成为一名优秀的“人民教师”, 我现将工作情况总结如下:
一、师德方面:加强修养,塑造“师德”。我始终认为作为一名教师应把“师 德”放在一个极其重要的位置上,因为这是教师的立身之本。“学中为师,身正为范”,这个道理古今皆然。从踏上讲台的第一天,我就时刻严格要求自己,力争做一个有崇中师德的人。我始终坚持给学生一个好的师范,希望从我这走出去的都是合格的学生。为了给自己的学生一个好的表率,同时也是使自己陶冶情操,加强修养,课余时间我阅读了大量的书籍,不断提中自己水平。今后我将继续加强师德方面的修养,力争在这一方面有更大的提中。
二、教学方面:虚心求教,强化自我。对于一名教师来说,加强自身业务水平,提中教学质量无疑是至关重要的。随着岁月的流逝,伴着我教学天数的增加,我越来越感到我知识的匮乏,经验的缺少。面对讲台下那一双双渴望的眼睛,每次上课我都感到自己责任之重大。为了尽快充实自己,使自己教学水平有一个质的飞跃,我从以下几个方面对自身进行了强化。
首先是从教学理论和教学知识上。我不但自己订阅了三四种中学物理教学杂志进行教学参考,而且还借阅大量有关中学物理教学理论和教学方法的书籍,对于里面各种教学理论和教学方法尽量做到博采众家之长为己所用。在让先进的理论指导自己的教学实践的同时,我也在一次次的教学实践中来验证和发展这种理论。
其次是从教学经验上。由于自己教学经验不足,有时还会在教学过程中碰到这样或那样的问题而不知如何处理。因而我虚心向老教师学习,力争从他们那里尽快增加一些宝贵的教学经验。我个人应付和处理课堂各式各样问题的能力大大增强。
第三是做到“不耻下问” 教学互长。从另一个角度来说,学生也是老师的“教师”。由于学生接受新知识快,接受信息多,因此我从和他们的交流中亦能丰富我的教学知识。
三、学校各项活动情况:积极参与活动,严格要求自我。认真参加学校组织的各项活动。一年来未耽误一节课。上班开会不迟到不早退,严格遵守了学校的各项规章制度,今后一定继续坚持。
总之,在过去的一年,我取得了一定的成绩,但还有一些不足之处,本人在新的一年一定认真工作,加倍努力,争取在平凡的岗位上做出不平凡的业绩。
高中物理教师工作总结范文2本学期我担任高二(8)、(11)班的物理教学工作,针对学生学习的实际情况开展教学,现将本学期的教学工作总结如下:
一、政治思想方面
自觉遵守《教师法》和《中小学教师职业道德规范》等法律法规,以教书育人为己任,积极参加各项教研活动和课改培训。
二、教学方面
1、充分重视课前准备
认真坚持集体备课,充分利用课余时间和同组老师进行交流,对上周教学工作进行总结和反思,统一下周教学进度和内容,探讨下周课堂教学的重点、难点、教学方法。备教材。认真钻研教材,对教材的基本思想、基本概念吃透,了解教材的结构,重点与难点,掌握知识的逻辑,能运用自如,知道应补充哪些资料,怎样才能教好。备学生。了解学生原有的知识技能的质量,他们的兴趣、需要、方法、习惯,学习新知识可能会有哪些困难,采取相应的预防措施。 备教法。考虑教法,解决如何把已掌握的教材传授给学生,包括如何组织教材、如何安排每节课的活动。
2、营造教学环境,优化教学手段
在教学中,我尽量构建一个宽松的环境,让学生在教师,集体面前想表现、敢表现、喜欢表现,活跃课堂气氛,增加师生的互动与交流。尽量精讲,节省出时间给学生精练,让学生在课堂上当场掌握,一是可以减轻学生的课后作业负担,二是可以促进学生提高上课效率,有时效性。另外适时的设计一些问题让学生讨论,可以深化他们对问题的理解,并提出新的问题,有利于递进式教学。
3、关注学生实际情况,注重学生能力培养
物理教学的重要任务是培养学生的能力。培养能力需要一个潜移默化的过程,不能只靠机械地灌输,也不能急于求成,需要有正确的学习态度和良好的学习习惯以及严谨的学习作风。准确理解并掌握物理概念和物理规律,是培养能力的基础。课堂练习和作业中,力求做题规范化。重视物理概念和规律的应用,逐步学会运用物理知识解释生活中的物理现象,提高独立分析和解决实际问题的能力。
4、小组教学调动学生学习的积极性,“兵教兵”提升学生的整体素质
本学期我积极响应学校的号召,在班级开展小组教学。我主要在习题课上施行小组教学,课前分配任务,学生课前讨论课上展示、讲解,不仅能促进学生自主探究更能够促使学生变“要我学”为“我要学”,提升学生学习的积极性,书写的规范性、以及语言表述能力,进一步帮着学生理解知识。但是课堂上也暴露了一些问题,基于两年的学习差异成绩上等的能够积极的参与课堂,展示成果,中等的学生能够认真听讲、理解,但是后进生无法融入课堂容易溜号,长此以往容易丢失学习的兴趣。
5、精讲、精做、精批、精讲严把作业关
本着精留精练、不搞题海战术的指导思想。对作业完成情况进行统计,完成质量进行分析,对错误解法进行剖析,对不同问题进行归类,对不同的解法进行归类,使学生通过作业加深对知识的掌握和技能的提高。本学期批小作业26次、测试卷14次。
6、积极听课向有经验教师学习
本学期我深入课堂听课32节,向本组教师学习,不仅学习新授知识,更学习如何上复习课、如何有效讲解试卷,如何驾驭课堂。通过听课我深切的感受到了自身的不足,经验浅薄(有的知识我繁冗的叙述学生还不是很理解而有经验的教师简练的几句话就点透),更加激励我要提升自身业务,提升自己的学识魅力。
三、加强自身发展,积极参加继续教育
充分把握学校提供的每次继续教育的机会,认真学习课改的新理论,并在教学过程中加以实践应用,通过网络新信息,尝试新方法、吸收新思想、新经验、新理论、不断的充实自己,为己所用。
本学期继续认真参加网络培训,学习如何教学;还参加了在长春举办的“新教材培训”,在课堂上东北师大附中有经验的老师声情并茂的讲解使我受益匪浅,对新教材有了更加深入的理解,在教学方面树立了新的目标。
总之通过一学期的努力我顺利的完成了高中物理教学,并从中学到了很多,今后还将继续努力。
高中物理教师工作总结范文3“做一名好老师”是许多老师一生所追求的目标,也是我的目标。自踏入教育这个岗位以来,我始终以勤勤恳恳、踏踏实实的态度来对待我的工作,以“师德”规范自己的教育教学工作,以“当一名好老师”作为自己工作的座右铭,现将一学期的工作总结如下:
一、在思想上爱党爱国,积极进取。
我积极参加各种学习培训,我还深知要教育好学生,教师必须先身先之率,时时做到教书育人、言传身教、为人师表,以自己的人格、行为去感染学生,在工作中,我积极、主动、勤恳、责任性较强,乐于接受学校布置的各项工作;我还注重文化学习,在不断的学习中,努力使自己的思想觉悟、理论水平、业务能力都得到较快的提高。
二、在教育教学上,敬业爱岗,严谨治教。
把学生教好,让学生成功,是每位教师最大的心愿、最高的荣誉。在备课中,力图体现新课标。背文本,背学情.现在对于课程改革环境下的教师,光有一桶水是不够的,要根据学校与地方的实际,拓展学生学习资源。我注重研究现代教育技术在课堂教学中的应用,通过把本地的教学资源资源与网络资源相结合,进行教学资源的重组,尽量使课堂教学效果优化。所以孩子们比较喜欢上课。
在校内,虚心、主动地向叶成茂学习通用技术,丰富教学手段。抓住学校安排外出听课的机会,虚心学习,不耻下问,及时消化,吸取别人的精华,在自己的教学中为断实践,不断总结,不断提高。平时向书本学习、向身边有经验的老师学习,提高自己的课堂教学水平。
总之,在这一学年中,我不仅在业务能力上,还是在教育教学上都有了一定的提高。但我平时工作中出现需改进的地方也较多,如理论知识不够,论文精品意识不强;电脑知识长进不快。在今后的工作中,我将扬长补短,不断努力。
三、在工作上,服从安排,积极主动
在校领导指引、支持下,教育和教学有条不紊地开展。工作思路清晰,做到期初进行合理计划,实施过程抓落实,及时反思小结,期末总结。抽出时间,按照计划,落实调研工作,及时与教师探讨、交流。教师教学竞赛学能积极的配合上课教师作好赛前准备工作,能帮助教师修改论文案例的。学生学科竞赛也能尽自己的力量,进行辅导。
我们的学校无论是环境还是领导、教师都给人一种宽松、和谐、民主、团结的好感,所以在这样的集体中工作虽然有时任务较重,但心理上还是比较轻松、愉快的,所以工作上比较主动,希望自己能最大限度地为学校的建设献出微弱的力量。平时能及时把工作情况、问题、困难向领导请示、汇报。同志之间能做到顾全大局,服从安排,互相关心,互相帮助,互相沟通。
四、提高素养,不断创新
在各位领导和教师的大力支持、帮助下,在这学期本人开始尝试新的教育方法,而且自己所教班级成绩名列前茅。
但是在不断的工作实践中,我深深地认识到,课程的改革需要我不断的加强学习、反思,提高自身的素养。在条线管理中也暴露出不足,如何做到科学计划、科学落实、科学评价学生和教师,如何作好条线管理,这些还需不断地努力。希望大家对本人进行严格地监督,作出批评指正。
高中物理教师工作总结范文4一年的教学工作已经过去,对我来说是反面而收获良多,我在各方面有一定的工作压力,于是我调整心态,适用学校的一切。本学期我担高一和二的物理教学工作,一年来,本人以学校及各组工作计划为指导;以加强师德师风建设,提高师德水平为重点,以提高教育教学成绩为中心,认真履行岗位职责,较好地完成了工作目标任务,从而提高自己的教学水平和思想觉悟,回顾这一年,忙碌而又充实,付出了,也成熟了。现将本学年的工作做一个小结,总结过去,展望未来。
一、教学工作
在教学工作中,我认真备课、上课、经常听老教师的课、和他们一起评课,做好课后辅导工作,努力形成比较完整的知识结构,多挖掘教材,多思索教法,多研究学生。平时上课严格要求学生,尊重学生,发扬教学民主,使学生学有所得,不断提高自己的教学水平和思想觉悟,顺利的完成了教育教学任务。
备课深入细致,力求深入理解教材,准确把握难重点。在制定教学目标时,非常注意学生的实际情况。请教老教师,教案编写认真,并不断归纳总结经验教训。在教学中注意抓住重点,突破难点,借助多媒体完成教学任务。
在作业批改上,认真及时,力求做到全批全改,重在订正,及时了解学生的学习情况,以便在辅导中做到有的放矢。
同时还加强学生良好学习习惯的培养:1、独立思考是学好知识的前提。学习物理要重在理解,只是教师讲解,而学生没有经过独立思考,就不可能很好地消化所学知识,不可能真正想清其中的道理掌握它,独立思考是理解和掌握知识的必要条件。2、培养学生自学能力,使其具有终身学习的能力。阅读是提高自学能力的重要途径,能提出问题并设法解决。3、培养学生养成先预习再听课,先复习再作业,及时归纳作总结的良好学习习惯。一章学完主动地整理所学知识,找出知识结构,形成知识网络。要指导学生课后及时归纳总结。4、强调科学记忆,反对死记硬背。
现在学生不重视知识的记忆,或是什么都不记,或是死记硬背,许多学生到了高三才发现高一、高二时学的知识没有记忆造成的困难。所以,要要求学生重视记忆,尤其是对基本概念和基本规律的记忆;要引导学生科学的记忆。准确的记忆是正确应用的基础,理解是物理记忆的关键,对比联系是记忆的有效方法,将所学知识与该知识应用的条件结合起来,形成条件化记忆才能有效地用来创造性地解决问题。要指导学生深入理解概念和规律的物理意义,明确其本质,在此基础上,将易混的概念和规律放在一起加以比较,找出区别和联系,再行记忆。当掌握了一定量的知识后,要进行整理,把零散的孤立的知识联系起来,形成一定的知识结构,形成一定的物理思维过程。
二、处理好个人与同事和学校的关系
教师是学校长盛不衰的人力资源。我认为学是为了用,学为了自己的发展,学也是为学校的发展。学习是为了自己更好的工作。学校的发展离不开教师个人的发展,而我个人发展又离不开学校。
坚持听课,注意学习组里老师的教学经验,努力探索适合自己的教学模式,使我了解了现在物理教学的动向和发展趋势。平时积极参与听课、评课,虚心向同行学习教学方法,博采众长,提高教学水平。
三、加强理论学习,提高业务水平
现在的社会是一个学习的社会,社会科技日新月异,不懂得的东西太多,要学习的东西更多。我每天坚持学习,努力提高自身的素质。结合学校实际情况,选择有针对性、现实性、前瞻性的教育教学理论,进行学习研究,并在自己的工作实践过程中运用理论,优化课堂教学结构,提高教学效益。
四、努力适应现在的教学环境
新课改的实验有些内容学校的现有的教学实验器材不能满足,只能根据实际情况来改进和满足新课改的实验内容,在教学中不断总结和提高自己。能更好的服务学生和教学要求,完成教学大纲的要求。
教育是一种爱心的奉献,来不得半点的虚假。因为我所面对的是活生生的一群孩子,是祖国的未来。生命给予我们的只有一次,既然选择了,就踏踏实实的走下去!社会对教师的素质要求更高,在今后的教育教学工作中,我将更严格要求自己,努力工作,出色完成教育目标。
高中物理教师工作总结范文5紧张有序的一年又结束了,在学校、年级组的正确领导下,我们都相对圆满的完成了高考备考任务,不管成绩如何,一年来平平稳稳、按部就班的贯彻了学校、年级组安排的各项教学管理任务,在期间有有得有失,有成功的喜悦,已存在遗憾,下面将一年的工作总结如下:
一、学科组备考方面
结合我校学生基础差的特点,我们采取低要求,低难度,采用小步教学法,每节课讲解课本两节的内容,尤其是对必修课本,基本上是又给学生讲了一遍,对每个知识点讲完就练习,在课堂上巩固,不把问题留给学生,不把问题留到课外,避免积少成多。今年的一轮复习花费了六个月的时间,我们把学生应该掌握的二百多个知识点逐一复习到位,摸清了学生的学习情况,完成了基础知识的储备,为第二轮复习打下了基矗从期中考试和模拟考试的成绩来看,达到了预期的效果。今年我的主要做法有
1、优化课堂教学,注重双基落实能力的高低,归根结缔在于对基础知识的掌握程度,这就要求对基础知识和基本技能的教学要夯实,对知识点的学习提出了更高的要求。
我在课堂教学中主要做了两方面:一方面充分利用课本、地图册中的各类附图、插图、图表等,把课本的基础知识落实到图上,以图带文,以文带图,实现图文转换,以及图表之间的变化、转化,从而使学生认识到表象是多变的,本质是不变的,本质即基础知识的落实。另一方面,构建学科知识体系,培养学生学科内的综合能力,理清学科内的知识的层次脉络,使之系统化,形成综合分析比较分类、归纳、演绎、概括推理的能力。2、做好学生主动学习的引导。
学生在学习的过程中只有掌握了最佳的学习方法,才能使他们的学习具有持续性,并能受益终生。在学习中主要采用引导学生提问的方法和引导学生反思。引导学生提问。不仅是在学习中提出教材内容中的问题,也鼓励学生自己给自己主动的提问题,从而启发思维方式,使问题得以解决。3、立足课堂主阵地,把课本内容复习到位,扫清知识死角。
课堂练习一对一进行,讲练结合,既记住了知识,又加强了应用。单元练习每章不少,结合学校考试和学科自考,及时检查了学生的掌握情况。当然还存在一些不足,希望在今后教学中加以重视:
1、对世界地理部分复习过于简略(时间紧迫)区域特征不够细化,初高中的衔接做的不好。
2、学生作业的检查批改应该更加具体,对目标生应尽量面批面改。
3、单元考试后应该让学生自己做好总结,经过第一轮复习,学生已经掌握了地理学科的基本知识,并初步形成了知识网络,具备一定的学科技能。
第二轮复习重点是进行学科综合能力的培养,使所学知识进一步系统化条理化,提高对地理事物发展规律和内在联系的分析能力。在知识专题中,结合学生的实际情况,内容进行了取舍,主要针对第一轮复习中发现的薄弱知识点进行巩固完善查漏补缺,加强针对性的强化训练,以弥补缺陷。4、高考既是对所学知识与技能的考察,也是对心理素养的考验,二轮复习中还应注意心理素质的培养。
针对此时出现的问题,引导学生坚定信念,分析反省自己,合理把握高度和难度,恰当安排复习时间,克服考前疲劳。二、班主任工作方面
印度一位哲人说过这样一句话:“把一个信念播种下去,收获到的将是一个行动;把一个行动播种下去,收获的将是习惯;把一个习惯播种下去,收获的将是一个性格;把一个性格播种下去,收获的将是一个命运”。这句话,不仅道出了教师的教育之要,更精练地说出了一个做人的道理。结合我高三(8)班的具体情况,这一格言成了我这一学期教育工作的指向。
高三以来我们八班的情况大致如下:其一,基本素质悬殊较大。虽说是文科班程度最差的班级,但经过高二一年的科任频繁变换,导致班上同学由于不适应而学习积极性下降。在期末考,该班没有一个成绩较高的同学,又中间各个分数段人数较少,教学操作的难度由此增大;从学生品德看,整个班的同学平常表现良好,这是八班最大的优点。从性别看,男女生比例差异大,女生有30人,而男生仅有12人。需要指出的是这个年龄段的女生多对一个班来讲并不是好打理的事。其二,仍缺乏良好的学习习惯。这应是文科学生最大的毛病!很多同学对各科的学习仍处于很盲目的状态,表现在学习上是无计划性,不会利用时间或时间利用不合理安排不得当等。其三,相当同学缺乏因系统教育而形成的良好道德品行和行为素养,更无所谓拥有健康的心理状态及人生价值取向。其四,准成人阶段学生所有的问题都存在(特别是女生多!)。青春期的躁动与无奈;生理上的成熟与心理上断乳;个性张扬的欲望与社会压力所形成的反差;玩性十足但又要面对高考等。针对以上问题我主要擦去一下措施:
首先,树立正确的教育观念,用于指导自己的教育工作。指导我得经验观念是以下几点:关注学生一生的教育,避免急功近利式的说教;注重学生的养成教育,避免单纯的“智育第一”;公平对待每一个学生,尊重学生的人格与尊严;注重学习方法的教育,养成良好的学习习惯;体现教育的人文关怀,实现与学生心与心的交流;发掘学生的自身教育资源,发挥主体教育功能。
其次,有步骤地循序渐进地开展活动,使相关工作逐渐走上轨道。第一,状态调整。开学后,利用一个休息日,要求全体同学以“我高二的学习与生活”为题,总结高中过去一年的经历与思考,反思自己的经验与不足,并大致勾画一下即将开始的高三年级的学习生活。每一个同学都认真地回顾了自己的过去,我以此为契机,在第一周的班会课上,分析与指导了同学们应怎样进入高三状态,开始新的学习生活。据后来得情况看,效果相当不错。
第二,学习习惯的培养。正所谓“习惯决定命运”!其实,学习习惯也可以决定学习者的学习命运,学习结果。我对同学们学习习惯的培养是从制定学习计划入手、利用好零碎时间入手。组织同学们学习“学习常规”,落实并掌握最基本的学习方法。使得大多数同学都能够学有对策,学有方法,克服了学习上的慌乱于无序。
第三,道德素养教育。为此,我利用班会课这个主阵地系统开展此类活动,收到积极效果,多个家长都有较好的评价。我们组织这方面班会的主题有“面对高三”、“集体荣誉与个人行为”等。从同学们的反应看,我们的班会课是十分有成效的。
第四,重视发挥班委作用。例如,在期末考中,八班地理科的整体成绩取得了明显的进步,终于跳出了多个同学二三十分的窘境。这成绩的取得除了每一个同学的自身努力外,离不开常如月同学所作的辛勤付出。该同学地理知识全面,又乐于帮助其他同学。大家都知道高三时间宝贵,但他利用课外的时间有耐心的为同学们解答难题,帮同学们熟悉课本等。,这一切都为八班地理成绩取得进步打下了基矗
这个学期,我一直努力想把这个班带好,但由于这样或那样的原因,特别是我个人的工作能力有限,现在回过头来看,这个班依然存在不少仍需解决的难题:一些个人习惯上问题的存在,尤其是同学们要学习上不够坚持。另外有部分同学还有上课打瞌睡的现象,这也影响了听课的效率、优秀生的培养问题;后进生的转化问题等等。
《内能》是初中物理第五章第三节的资料,是热学基础知识。本节资料是在分子动理论和机械能的知识基础上,建立内能概念的。在热现象、热传递、做功的基础上,研究物体内能的变化,找到改变物体内能的两种方式,并从效果、能的形式变化与否上区别改变物体内能两种方式的异同。本节资料是后续学习热机的基础。
学生已经学习过机械能和分子动理论的资料,可是印象不深刻,借用Flash动画,回忆起分子动理论的资料,运用类比的方法概括出物体内能的概念,经过观察、分析、归纳出改变物体内能的两种方法。本节课的宗旨是经过类比的方法学习微观的科学知识,结合已学知识分析、归纳、学习新知识,并在学习知识的同时发现问题和解决问题,本课时要求学生具备初步运用类比法学习科学知识、分析科学现象、归纳科学结论的本事。
1、明白内能的含义。
2、明白物体的内能与温度等因素有关。
经过观察与实验,关注改变内能的两种方式,感受比较、归类、综合的科学方法。
1、学生实验器材(每四人一套):铁丝、酒精灯、火柴、冰、镊子、锤、砂纸等。
2、演示实验器材:未开启的可乐、铁架台、大试管、软木塞、水、火柴、带活塞的厚壁玻璃圆筒、浸过乙醚的棉花、气球、充气筒、DIS实验装置等。
3、自制模拟演示PPT幻灯片、Flash课件。
使学生明白做功能够改变物体内能的一些事例;明白能够用功来量度内能的改变,能用做功和内能改变的关系来解释摩擦生热等常见的物理现象。
压缩空气引火器,机械能转化热能演示器,无色玻璃瓶,橡胶瓶塞,打气筒等。
物体的内能跟物体的温度有关,温度越高,物体的内能越大。也就是说当物体的温度发生了变化时,它的内能就发生了变化。如何改变物体的温度,同学们能够从生活实际上举出许多的事例。今日我们先研究一种改变内能的方法--做功。
(1)对物体做功,物体的`内能会增大。
演示实验:压缩空气引火实验。出示压缩空气引火器,简单介绍它的构造。取绿豆粒大小的一块干燥硝化棉,用镊子把棉花拉得疏松一些,放入玻璃筒底。将活塞涂上少许蓖麻油(起润滑和密封作用),放入玻璃筒的上口。此时要提醒学生注意观察筒内的棉花。迅速地压下活塞,可看到硝化棉燃烧发出的火光。实验后,组织学生议论实验现象说明了什么,从而得出压缩空气做功,使空气内能增大,温度升高引起棉花燃烧。实际这种现象在日常生活中,同学们也遇到过。例如,在给自行车轮胎打气时,打气筒也会变热,这也是由于压缩空气的缘故。用其他的方法对物体做功,也能使物体内能增加,摩擦生热就是一个例子。让学生解释课本图2-9、图2-11的事例,并列举其他事例。
归纳学生所举事例,得出对物体做功,物体的内能就会增大。
同学们所举的事例都是做功使物体的内能增加,做功能不能使物体的内能喊小呢
(2)物体对外做功时,本身的内能会减小。
按照课本图2-12所示,事前组装好仪器。课前在瓶内装入少量的水。实验时告诉学生,由于水的蒸发,瓶内存在水蒸气。由于水蒸气是无色透明的,所以水蒸气是看不到的。提醒学生注意观察瓶塞跳起时容器中有什么现象。实验结果,当塞子跳起时,瓶内出现了雾。引导学生分析实验现象。进而得出物体对外做功时,本身的内能会减小。
(3)用功来量度内能的改变。做功能够改变物体的内能,对物体做的功越多,物体的内能增加得越多,物体对外做的功越多,物体的内能减小得也越多,所以,我们能够用功来量度内能的变化。这样内能的单位跟功相同,也是焦耳。如果对物体做了2焦的功,物体的内能会增加2焦。其实各种形式的能,都能够用功来量度,所以国际单位制规定:各种形式的能的单位都是焦耳。
经过课本本章刊头画的实验演示和本节的想想议议,小结本节的资料。该实验是机械能和内能相互转化的演示实验。把薄壁金属筒固定在桌子上之后,注入约1/4容积的乙醚,立刻塞上塞子。用稍宽一点的布带,在金属筒下端绕二圈,然后迅速地来回拉布带,一会儿塞子就被冲起,引导学生解释所看到的现象。外力克服摩擦力做功,使金属筒温度升高、内能增加,并引起筒内乙醚的蒸发。最终由于乙醚蒸汽压强不断增大,而将塞子冲起。告诉学生,在此过程中,克服摩擦做功,转化为内能。
此实验中的另一个现象,往往被学生忽视。即当塞子被冲起时,在管口附近也有淡淡的雾出现。应引导学竹注意这一现象,并加以解释。这是由于气体膨胀对外做功时内能减少、温度降低,从而使筒口周围的水蒸气凝成水珠。此现象恰好说明了:物体对外做功时,本身内能会减小。此过程中气体的内能转化为机械能。
经过实验和议论,使学生进一步明确,做功能改变物体的内能。并且对物体做功时,有机械能转化为内能,物体内能增加。物体对外做功时,有内能转化为机械能,物体内能减少。
1、压缩空气引火实验难度较高,有几个关键要注意:
(1)密封性要好,主要是活塞与管壁的密封。当把活塞从管内拉出时,感到阻力比较大,且当活塞离开管口的瞬间能听到嘭的响声。这种情景可认为密封较好。实验时应在活塞上涂少许蓖麻油,起密封和润滑作用。
(2)管内坚持足够的氧气。实验时可用尖嘴吹风球,向管内注入新鲜空气。
(3)所用燃料燃点要低,普通棉花难于压燃。实验中要用硝化棉。硝化棉能够自制。取浓硝酸和浓硫酸,按体积比1∶2先后倒入烧杯内混合,使其温度坚持在30℃左右。将脱脂棉浸入混合酸内,约15分钟左右,取出棉花用清水反复冲洗,直至没有酸性。挤干后放在阴暗处晾干,保存时应放在密封瓶内,坚持干燥。
2、气体膨胀做功的实验,打气时速度不宜太快。通常打气筒止回阀不太灵活,打气速度就不能慢,提议在瓶塞上装一个自行车轮胎上的气门嘴。打气时气门嘴的乳胶管膨胀,能使学生观察到进气的现象。
3、做功改变物体内能的过程,也都有能量的转化。课本只在想想议议的问题中提出能量的转化。能从能量转化的角度认识内能的改变,虽非本节课的重点,但能使学生有个初步的认识,有利于后面学习能量守恒定律。所以在想想议议的讨论中,增加了能量转化的资料。
我们为您精心挑选并整理了与“关于高中物理教学设计”相关的文章,供你参考和使用,请收藏和分享。教师就像是一个辛勤的园丁,教案的编写要研究教学大纲和教材,以教学目的。写好教案就是为了把课讲好。
1、认识重力产生的条件。
1、通过本节课的学习,会分析各个物体的重心。
2、联系实际,重力的三要素在实际中的运用,锻炼学生的观察分析能力。
一、重点难点分析:
重力的三要素:作用点(重心);方向(竖直向下);大小(G=mg);
质量分布均匀的规则几何形状的物体的重心在几何中心上;质量分布不均匀的物体,重心的位置不仅跟物体质量的分布有关,还与物体的形状有关。
在介绍重力时,除了明确指出:物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比,教学中还需要补充实验测量重力的方法,重力的大小可以用测力计测得,可以向学生们展示几种测力计,如弹簧测力计、牵引测力计、压力测力计等等。另外让学生区分重力、重量的概念。
介绍重力方向时要明确重垂线的方向为竖直方向(不是垂直方向),重力的方向为竖直向下,与水平面相互垂直的方向为竖直方向(静止的水面为水平方向),同时也要注意:不能把重力的方向说成指向地心的方向。关于重心和质心的区分的有关内容教师可以参考扩展资料中的《重心和质心》。
在讲解如何确定物体重心的位置时,可以讲解悬挂法测量均匀薄板的重心。同时让学生讨论理解。对于重心位置的确定,教师可以让学生分析身边的物体的重心的确定,如课本的重心的确定,沙漏的重心确定,另外也可以通过数学方法来计算物体的重心,如折尺的重心的确定。
有些教师在讲解该部分内容的时候,往往将物体的平衡内容(教材在第四章中进行了介绍)也对学生说明,也就是重心的稳度问题,建议在讲解时要注意让学生理解研究的方法,在图片资料中我们为大家提供了双圆锥(圆锥上滚)的图片,老师可以参考使用。
通过水会自动由高向低流动、树叶的飘落等等自然现象提出:
回答:重力:由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。重力产生的原因:由于地球的吸引而产生。
教师总结说明:
1、地球上物体受到重力,施力者是地球。只要在地球的引力范围之内,物体都会受到地球的重力作用。
(1)、地球上的一切物体都受重力作用。
(2)、重力的施力物体是地球。
问题:同一个物体,在下列情况下,所受重力的方向各是怎样的?
教师出示几种不同情况下的物体(水平地面上静止的物体、斜面上静止的物体、正在运动的物体等等)让学生讨论重力的方向。
共同讨论之后,教师说明并总结:
2、重力的方向:重力的方向总是竖直向下。无论物体是静止的还是运动的,无论物体运动状态如何,重力的方向总是竖直向下。
3、重心:重力在物体上的作用点。质量均匀的规则物体的重心在其几何中心(教师出示各种形状物体的重心)。质量不均匀的物体重心,跟形状、质量分布有关。对于质量分布不均匀、形状不规则的薄板重心位置可以通过悬挂法得到(教师可以演示该实验,同时让学生进行讨论),另外重心的位置可以不再物体上(如图)。
4、重力大小:
问题3:地球对地面上的物体有力的作用,物体对地球是否有力的作用?教师进而提出:我们通常在研究物体受到重力作用,并不提出施力物体地球,相对于物体受到地球施加的重力作用,同样,地球也要受到物体对它的吸引作用。(教师可以通过实例讲解,要强调物体受到的重力不等于物体与地球之间的万有引力)
(三)、通过练习、让学生加深本课知识的理解。
内容:采用悬挂法得到某一不规则形状(质量分布不均匀)薄板的重心位置。写出实验报告。
内容:参考“探究活动”中所给的“质心与重心的求解”内容,对一些特殊形状物体的重心进行计算求解,利用初中所学的杠杆原理分析,写出专题性小论文 。
1、求下列各物体的质心位置。
(1)如图(a)所示,有一串珍珠,每颗间距均为a,共n颗,其质量依次为。
(2)如图(b)所示,质量分布均匀的三角板。
(3)如图(c)所示,匀质圆板,被挖去的小圆与大圆内切。
答案:
(1)答案:悬点下方处。解题思路:以悬挂点原点,竖直向下为x轴正方向,应用坐标法有:。
(2)解题思路:把分成与AB边平行的几份,如图,当时,每一份的质心都在其中点上,则质心定在AB边中线CD上,同理也在BC边中线AE上,∴板ABC的质心在其几何重心上。
(3)解题思路:将负质量与坐标法结合起来求解:设圆板面积密度为,则大圆板质量,小圆板质量,再以O点为原点,方向为x轴正方向,应用坐标法得,∴其质心在C点左侧处。
2 、如图所示,有两个相同的匀质实心球,半径为R,重量为G,A 、B球分别为将它们挖去半径为和的小球后剩余的部分,匀质杆重量为,长度,试求系统的重心位置。
答案:C点左侧0.53 R处。解题思路:以C点为原点,cb方向为x轴正方向,结合坐标法与负质量法求解。
1、知识目标:
(1)知道什么是惯性系和非惯性系;
(2)知道牛顿运动定律在惯性系中成立;
(3)知道什么是惯性力.
2、能力目标:培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力.
(1)教材首先引入了《关于两种世界体系的对话》中一段在船舱里观察到现象的描述,并通过对它的分析和实例对比引入了惯性参考系和非惯性参考系的概念.指出了常用到的惯性参考系.
(2)通过对实例的进一步分析,引入了在非惯性参考系中存在的惯性力及其规律,并在升降机实例中简单应用.
(1)本节属于选学内容,请教师根据自己学生的实际情况掌握深度和层次.
(2)在授课时采用举实例让学生分析,发现问题:运动和力的关系出现矛盾的现象.从而再引导学生分析发生矛盾的症结所在,和解决矛盾的方法.让学生学习知识的同时,学会辩证的科学思想.
1、发现问题:
举例1:如图1所示,小车静止,小球静止于小车内光滑的水平桌面上.当小车相对于地面以加速度 的乘积的力,称为惯性力.
2、注意:惯性力不是物体间的相互作用力,不存在施力物,也不存在反作用力.而且只有在非惯性系中才有惯性力.
1、组织部分学生继续深入研究该课题.
2、开有关相对论的科普讲座,引发学生研究兴趣.
活动目标:
1、通过操作实验,亲身感知不同的纸桥与承受力之间的变化。了解纸折叠后能增加纸的承重力。不同的折叠方法纸桥的承重力也不一样。
2、指导幼儿尝试用绘画的方法把实验过程记录下来。
3、激发幼儿探索纸桥的承重力的兴趣。
4、体验解决问题的成就感。
5、培养幼儿勇敢、活泼的个性。
一、谈话导入:小朋友们已经做过各种各样的纸桥,都有些什么桥呢?今天我们先来研究波浪桥和水槽桥,你们觉得这两座桥哪座最牢固(幼儿猜想)
(在这之前,幼儿已设计过各种各样的桥面,对于桥面有了初步的认识,但还只停留在形状的不同上,这次通过选择了两种桥面来让幼儿探索它们的承重力,这样更有针对性和目的性)
二、探索比较水槽桥和波浪桥的承重力大小;
结论:我们只有放同样的东西才能比较出哪一座桥牢固,而且东西要放在桥的中间。
(2)交代实验要求和记录要求。
(3)出示记录表讨论如何记录。
(在这里记录也是一个重要部分,主要让幼儿以自己的方式来记录,幼儿大体有两种方式,一种是以绘画的方式,还有一种是以符号来表示,相对于以前以选择的方式来记录这次幼儿的记录水平有了一定的提高)
(4)幼儿实验并记录,教师重点指导他们正确实验。
(虽然实验要求已说明,但幼儿在实验过程中可能会出现对实验不利的因素,因此,老师重点观察幼儿的实验方法是否正确,以保证实验的准确性)
三、展示记录单,交流实验结果;
1、哪座桥最牢固?可以放多少块积木。
2、为什么波浪桥最牢固?
师小结:通过实验,我们发现波浪桥比水槽桥牢固,每一个小波浪就像一个小巨人,许多小巨人连在一起力气就大了,所以这种桥最牢固。
(将桥面的波浪比作一个个的小巨人,可以帮助幼儿更好地理解桥的承重力的大小,也为再次实验感知波浪多少与承重的关系作好铺垫)
师:(1)为什么同样都是波浪桥,放的积木却不一样多呢?
(2)幼儿观察比较两座波浪桥,发现两座桥的波浪不一样多。
(在这里由于都是波浪桥可能幼儿对波浪多少的敏感性不强,幼儿一时说不上来,可以让幼儿一起来数数大家分别有多少波浪,这样幼儿可以很清晰地感知到波浪的多少和承重力的不同)
2、交代实验要求,并讨论折的不一样的波浪桥的记录方法。
3、幼儿实验,教师指导。
(第二次实验中,幼儿的实验方法基本上都很到位,第一次中所出现的实验错误已没有,说明幼儿已有了一定的实验经验)
4、集体讨论,刚才在实验中,你们发现了什么?
总结:小朋友们真聪明,通过实验不仅知道波浪桥比水槽桥牢固,而且还发现波浪越多桥越牢固。
(整个实验过程中,幼儿表现的很有兴趣,实验的积极性也很高,通过通过质疑、猜想、操作实践、最后得出结论。幼儿在操作中发现了纸桥的秘密。知道了不同的桥面其承重力也不同)
活动反思:
活动一开始,因为幼儿对两种桥已有一定的认识,所以我也不拖泥带水,直接引出了两种桥,请孩子们比较这两种桥的不同之处,并大胆猜想:波浪桥和水槽桥哪座桥比较的牢固?再请孩子们进行操作前,我提出了相关的要求,请孩子们用积木,将之放在桥的中间,来比较。可是我却忽略了判断桥的承重力的标准是什么?到底是桥塌下来了?还是桥倾斜了?故在活动中,孩子们的判断标准也不同。好在两种桥的承重力区别较大,所以没有对实验的结果造成影响。在孩子们操作完后,我们发现波浪桥明显比水槽桥要牢固,可是在我的总结,对于概念却有些模糊,没有明确的讲出波浪桥牢固的原因。对于原理的梳理不够。
在第二次的操作中,是比较两种波浪不同的波浪桥。孩子们的操作得出,波浪多的桥比波浪少的桥,承重力会更加的好。同样的在总结概念时,我也讲的不是特别的清晰。而姐妹们给我的意见是:在每一次的概念梳理中,是不是在黑板上表示下会比较的好。在最后的讲评中,教师也应该明确下,进行最后的总结。
同课异构的教学方式,让我们两位老师有了互相学习的机会。从对方的活动发现其特色和亮点,再由自己的活动中进行改进。大家相互学习、共同成长。也希望能有更多的机会来展示自己、磨练自己,让自己的课堂更精彩。
一、预习目标
预习光的颜色是干什么排列的,以及什么事光的色散现象?
二、预习内容
1、光的颜色色散:
(1)在双缝干涉实验中,由条纹间距x与光波的波长关系为,可推知不同颜色的光,其不同,光的颜色由光的决定,当光发生折射时,光速发生变化,而颜色不变。
(2)色散现象是指:含有多种颜色的光被分解为的现象。
(3)光谱:含有多种颜色的光被分解后各种色光按其的大小有序排列。
2、薄膜干涉中色散:以肥皂液膜获得的干涉现象为例:
(1)相干光源是来自前后两个表面的,从而发生干涉现象。
(2)明暗条纹产生的位置特点:来自前后两个面的反射光所经过的路程差不同,在某些位置,这两列波叠加后相互加强,出现了,反之则出现暗条纹。
3、折射时的色散
(1)一束光线射入棱镜经折射后,出射光将向它的横截面的向偏折。物理学中把角叫偏向角,表示光线的偏折程度。
(2)白光通过棱镜发生折射时,的偏向角最小,的偏向角,这说明透明物体对于波长不同的光的折射率不一样,波长越小,折射率越。
(3)在同一种物质中,不同波长的光波传播速度,波长越短,波速越。
三、提出疑惑
同学们,通过你们的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容
课内探究学案
(一)学习目标:
1、知道什么是色散现象
2、观察薄膜干涉现象,知道薄膜干涉能产生色散,并能利用它来解释生活中的相关现象
3、知道棱镜折射能产生色散,认识对同一介质,不同颜色的光折射率不同
4、本节的重点是薄膜干涉、白光通过三棱镜的折射情况
(二)学习过程:
导读仔细阅读教材P56—58,完成学习目标
1、回顾双缝干涉图样,比较各种颜色的光产生的条纹间的距离大小情况
2、据双缝间的距离公式x=,分析出条纹间的距离与光波的波长关系,我们可以断定,
3、双缝干涉图样中,白光的干涉图样是彩色的说明
4、物理学中,我们把叫做光的色散;含有多种颜色的光被分解后,各种色光就是光谱
5、什么是薄膜干涉?请举出一实例
6、薄膜干涉的原理:
7、薄膜干涉的应用:
8、一束白光通过三棱镜后会在棱镜的另一侧出现什么现象?
9、总结本节课色散的种类:
(三)反思总结
教学目标:
1.了解力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,认识力能使物体发生形变或使物体运动状态发生改变.
2.知道力的三要素,会画力的图示和力的示意图.
3.知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系.
4.知道物体重心的含义.
5.知道重力产生的原因及其定义.
1.知道人类认识力的作用是从力的作用产生的效果开始的.
2.能通过探究活动体验力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关.
3.能通过多个实验现象归纳得出力的作用是相互的.
4.自己动手,找不规则薄板重心的实验锻炼自己的动手能力.
5.通过“重心”概念的引入渗透“等效代换”的物理学方法.
1.通过实例激发学生对科学的求知欲、激励探索与创新的意识.
2.通过实验,培养学生的团结协作精神.
3.通过本节课的学习,培养全面观察分析问题的能力.
1.力的概念、图示以及力的作用效果.
1.力的概念.
2.重心的概念和位置.
多媒体课件,长方形木块,锯条,橡皮条,已知质量的钩码,重垂线,铅笔,刻度尺,质量均匀的金属板等.
播放“运动员踢球、守门员接球、运动员用头顶球、人推物体(但没有推动)、火箭发射、压缩海绵”等录像资料.
生2:不对,有的在运动,有的静止,比如说人推物体时并没有推动物体.
生3:海绵的情况和那几个物体有所不同,那几个物体都是从运动到静止或者从静止到运动,形状都没有发生变化,但是海绵形状变化比较明显.
师:刚才这位同学观察得很仔细,除了海绵之外的其他物体形状好像没有发生变化,或者说它们的变化从图中观察不出来.是不是真的没有发生变化呢?其他几个物体从运动到静止或从静止到运动,而海绵的形状发生了变化,这些都是什么原因造成的呢?
演示用手压锯条、拉橡皮条等等,提出问题.
生:类似这样的例子很多,比如小树在大风的作用下的弯曲,直尺在力的作用下的弯曲,绳子在力的作用下的扭转,弹簧对压缩它的物体的力的作用.
生:要使物体形状发生变化,要对它施加力的作用.
师:物体形状或体积的变化称为形变,从刚才几个例子我们可以得到什么样的结论?
师:这是力的作用效果之一,除了这样一种作用效果之外,力还有什么样的作用效果呢?试举例说明.
生1:用力推箱子,可以发现箱子开始运动了,说明是力使物体从静止变为运动了.可见力可以使物体从静止变为运动.
生2:汽车停下来,首先要刹车,可见要使物体从运动变为静止,需要力的作用。
生3:飞行在空中的足球,当一个运动员用头顶一下,发现足球的运动方向发生了变化,可见运动方向的变化需要力的作用.
师:刚才几个同学举例非常好,物体速度的变化称为物体运动状态的变化,那么我们能不能把上述几位同学的话总结成一句话呢?
师:结合上面的分析,再加上我们初中所学的知识,大家给力下一个定义.
生:力是物体间的相互作用,力是物体运动状态变化的原因,力是物体发生形变的原因.
师:当我们向东拉一个物体和向南拉一个物体时,同样大小的力产生的作用效果一样吗?
师:所以力是既有大小又有方向的物理量,这样的物理量叫什么?以前我们所学的哪几个物理量和力具有相同的情况?
生:这样既有大小又有方向的物理量称为矢量,我们在以前的学习中位移、速度、加速度都是矢量.
师:要具体描述作用在物体上的一个力,我们可以采用什么样的方法?
如图3—1—1所示,绳对物体竖直向上的拉力大小为150N,用力的图示法表示拉力.
(2)从作用点沿力的方向画一线段,线段长短按选定的标度和力的大小画.线段上加刻度,如图甲所示从O点竖直向上画一段3倍于标度的线段;
(3)在线段终点上加箭头表示力的方向.为了简便也可以照图乙那样不画物体,而用质点来表示物体,画出力F的图示.
学生活动:做例题中物体受力的图示,教师巡回指导,帮助水平较差的学生,把做得好的同学的图示用实物投影投到大屏幕上,和学生自己做的进行比较,也可以让同位之间互换进行检查,找出对方的缺点,锻炼学生发现错误的能力.
师:(微笑)刚才同学们做得很好,看来大家初中的基础还是比较好的,由于高中对物体进行受力分析的时候很多,力的图示画起来比较麻烦,我们以后会经常画一种简化的力的图示——力的示意图.力的示意图是在力的图示的基础上,不对力的大小有具体的要求,只画力的作用点和方向,表示物体在这个方向上受到了力.我们在以后经常要用到这种方法,希望大家能够熟练掌握.
下列关于力的说法中正确的是…………………………………………( )
A. 射出枪口的子弹,能打到很远的距离,是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用
B.甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用
C. 只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受到力
解析:子弹在枪管内受到火药爆炸所产生的强大推力,使子弹离开枪口时有很大的速度,但子弹离开枪口以后,只受重力和空气阻力作用,并没有一个所谓的推力,因为不可能找到这个“推力”的施力物体;故不存在,所以A错.物体间力的作用总是相互的,甲推乙的同时乙也推甲,故说法B错.不论物体是否有生命或是否有动力,它们受到别的物体作用时,都会施力,马拉车时,车也拉马;书向下压桌子,桌子也向上推书,故C错.由于自然界中的物体都是相互联系的,找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体,所以每一个物体既是受力物体,又是施力物体,故说法D正确.
下落的物体可以有从树上下落的苹果、跳高运动员、飞机投下救援物资等等.
师:通过刚才的学习,我们知道力是改变物体运动状态的原因,那么物体的下落是由于什么力作用呢?
师:要研究一个力,首先要研究这个力的三要素,重力的三要素应该怎样进行研究呢?
师:同样一个物体受重力的大小在地球的不同地方是不同的,根据公式G=mg中的g是我们以前所学的自由落体加速度,它的大小与物体所处的高度和纬度有关.当高度增加时,g的值减小;当纬度增加时,g的值增大.那么重力的方向是如何的呢?
师:重力的作用点称为重心,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力集中在一个点上,这个点叫做物体的重心.物体的重心是如何进行确定的呢?
生l:如果是规则形状的物体,物体的重心一定在物体的几何中心.
生2:不一定,当物体密度分布不均匀时,即使是规则形状的物体,重心也不一定在物体的几何中心.比如一个空杯子,逐渐地向里面注入水,它的重心应该不断地变化.所以应该说成规则形状并且质量分布均匀的物体重心是在几何中心.
师:(鼓励的微笑)刚才这位同学分析得非常好.物体的重心可以随物体质量分布变化而变化.现在这里有一个不规则形状的薄木板,大家设计一个实验方案来标出这块木板的重心所在.
这是一种老师们比较熟悉的方法.演示时可以增加重心在物体之外的情况.例如,如图3—1—2所示的薄板,在用悬挂法确定了物体的重心之后,在板上固定一条细线ab,再在其重心c处拴上细线提拉,可使薄板水平平衡.
生:可以用悬挂的方法来确定这块薄木板的重心位置.
生:根据物体的拉力和物体的重力平衡,拉力的方向一定是竖直向上,绳子的反向延长线一定通过重心的位置,我们可以改变薄木板的悬挂点,用两条直线的交点来确定薄木板的重心.
师:很好,根据自己的实验方案,大家分组进行实验,同时,也可以选择其他的物体想办法测出他们的重心,例如我们的直尺、三角板、物理课本、橡皮等等.
关于重力的说法,正确的是……………………………………( )
解析:重力是由于物体受到地球的吸引而产生的,地球对物体的吸引力产生两个效果:一个效果是吸引力的一部分使物体绕地球转动;另一个效果即另一部分力才是重力,也就是说重力通常只是吸引力的一部分.重力只决定于地球对物体的作用,而与物体的运动状态无关,也与物体是否受到其他力的作用无关.
师:除了重力之外,自然界还有很多力的作用,它们的类别很多,根据不同的分类方法有很多方法,这些相互作用都是由四种基本相互作用演变而来,下面我们来看一下这四种基本相互
作用.
三、四种基本相互作用
注:由于这一部分是属于了解性质的问题,让学生自己阅读,有利于提高学生阅读科技论文的能力,是学生提高自己水平的很好机会,老师一定要相信学生有这个能力,不能把一切都进行讲解,而是应该把这一部分时间让学生自由支配,锻炼学生的自学能力,为终身学习作好准备.
生:这一部分叙述的是自然界的四种基本相互作用,它们分别是万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用.
生:万有引力相互作用存在于一切物体之间,相互作用的强度随距离的增大而减小;电磁相互作用是存在于电荷之间和磁体之间,它们的本质是相同的,称之为电磁相互作用;强相互作用和弱相互作用存在范围很小,它们的作用范围只有10-15m,但是弱相互作用的强度只有强相互作用的10—12.
师:刚才这几位同学总结得非常好,自然界的这四种相互作用是近几十年才发现的,许多科学家都认为这四种相互作用是一种相互作用不同的体现形式,也就是说有更为一般的一种相互作用就可以解释自然界所有的力学现象了,这里面包括著名科学家爱因斯坦也支持这种说法,并且在晚年致力于统一场方面的研究但没有成功.这也给我们同学们留下了需要研究的问题,希望有一天我们的同学当中有一位能够解决这个问题.同学们有没有信心解决这个问题呢?
点评:通过讲解这一部分,可以激发学生对科学前沿的了解,积极投身到为科学而献身的队伍中去.
力的概念在初中已经有所接触,但是它的理解仍然是一个难点,关键是在于力是物体间的相互作用这一问题上,并且两个力地位是相同的.重力是在初中已经学习过的一个概念,对它的理解主要应该放在重心的研究上,知道不同情况下物体重心的位置.自然界四种基本相互作用是新教材新增的内容,对它的理解不必太深,了解这方面的知识,为将来发展打下基础.
3.强相互作用和弱相互作用.
一、划分能力培养阶段及目标
根据目前高中物理课程的设置情况和物理课的教学特点,遵循由浅入深、循序渐近、个个击破的教学原则,整个高中物理能力培养可分为过渡阶段、正常阶段、提高阶段、完善阶段四个阶段完成。
1?过渡阶段。学生由初中进入高中,由于知识台阶较大,加之一开始就遇到受力分析、力的矢量运算运动规律、动力学等问题,学生会感到困难重重,束手无策。因此,在高一第一学期的教学中,教师除按要求培养学生的识记、理解和简单应用能力外,要着重在培养学生的学习兴趣和良好的学习习惯上下功夫。刚上高一的同学,自学能力较差,课前预习和课后复习的任务难以落实,可根据课文,每节课给学生适量的阅读时间,教师指导学生阅读课文,以培养学生的阅读理解能力;为减少课堂的单调呆板气氛,可采用启发、演示、讨论等多种方法教学,以调动思维,活跃气氛,激发兴趣;可将主要概念、定律、定理等内容通过听写方式让学生记录,既控制了学生的注意力,又培养了学生的手脑并用和速记能力;可设置一些课堂作业,让学生在限定时间内完成,以培养学生的独立思考和速算能力。
2?正常阶段。通过第一学期的教学,大部分学生都应适应高中物理的教学特点,达到正常学习状态。这时,教师的重点要放在按教学大纲和会考大纲的要求实施教学方面来。吃透教材,把握重点、难点,在每节课中贯彻落实能力培养目标。通过第二学期和高二学年的教学,全面完成会考大纲中要求的能力培养目标任务,使学生达到会考的能力和水平要求,顺利通过会考关。
3?提高阶段。会考是水平考试,高考是能力考试。进入高三后,由于理科学生要参加物理高考,而力学和电学部分又是高考的重点,所以,在选修课教学中,在重点提高力学和电学知识水平的同时,要着重开拓学生的智能,培养学生发现问题和解决问题的能力以及独立创新的能力。教师的精力应放在精选习题、优化和组合试题上来,通过高质量的习题和试题,加强对学生的训练,以提高学生的五大能力,使之接近高考的能力水平。
4?完善阶段。根据近年来物理高考试题考查知识点多、覆盖面大、命题新颖、题型多样化、智能性强等特点,在总复习教学中,教师要确定好复习目标,制定出教学策略,处理好教师与教材、教师和学生、学生和教材之间的矛盾,把握好以下的原则:重点知识结构化———抓各部分知识的中心点,将知识以此中心组织起来,形成知识网络,找出各网络间物理量的相互关系。
基础知识系统化———打破原教材的排序结构,系统地划分、归类和排列基础知识。
难点知识问题化———以问题解决难点,精编一些含有难点知识的习题,让学生在解题过程中消化和理解知识,突破难点知识。
习题结构梯形化——基、中、难一起练,让学生做适量的习题,提高思路,强化联系,加深理解。
复习方法多样化———在研究知识、研究学生、精选习题及教学方法等方面多下功夫。
二、确定各能力的培养措施
好的培养措施,既可达到培养目标,又可省时省力,起到事半功倍的作用。作为一个物理教师,应该因人、因材科学地确定每一能力的培养措施。如课堂以学生为主体,教师为主导,采用启发、讲解、指导、讨论等措施,激发学习兴趣,养成良好的学习习惯;恰当地安排习题,培养学生的解题能力;让学生自己动手动脑做实验,观察自然现象,用所学知识进行分析研究,得出正确的结论,培养其观察、实验能力;组织学生进行必要的讨论,发表自己的见解,通过对某一概念的形成、规律的得出、模型的建立、知识的应用的探讨,培养学生的分析、概括、抽象、推理、想象、判断等思维能力。
三、能力培养在教学中的具体落实
各种能力的培养是贯穿于整个高中物理教学中自始至终的任务,大到三年的教学,小到每节课,甚至再小到一个概念的建立、一道题的解答,都牵扯到能力培养问题。而每一环节中,又有具体的能力培养目标。因此,教师在教学中,要根据教材内容及大纲要求,明确每课时中能力培养目标,结合学生情况,认真备课,确定完成方案,选用适当的教学方法,因人因材施教,完成培养方案。
四、检验能力培养结果,完善能力培养措施
通过一个阶段的教学,用考试或考查的方法及时检验本阶段的能力培养结果。着重有针对性和有目的地命好考查试题,尽可能多地覆盖各知识点中的能力要求内容。可采用个别或部分抽查和全体考查的方法进行检验。这样既可以促进学生的学习,又可反映学生的能力水平,对学习和教学能够起到积极的促进作用。
根据抽查或考查结果,认真分析卷面,总结经验。对未达标的个别同学,可通过耐心细致地辅导达到能力要求。普遍问题,可通过评析卷面加以解决,使绝大部分同学达到本阶段的能力要求。对不完善的措施和方法,及时加以修正和完善。
作为一位不辞辛劳的人民教师,总不可避免地需要编写教学设计,借助教学设计可使学生在单位时间内能够学到更多的知识。那么教学设计应该怎么写才合适呢?以下是小编精心整理的高中物理教学设计(精选11篇),欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
一、教学目标
知识与技能:理解牛顿第二定律的内容,掌握加速度、合外力与质量之间的关系。
过程与方法:通过实验探究、数据分析等方法,培养学生的实验能力和科学思维能力。
情感态度与价值观:激发学生对物理学的`兴趣,培养实事求是的科学态度。
二、教学重难点
重点:牛顿第二定律的内容及其应用。
难点:加速度与合外力、质量之间的定量关系。
三、教学过程
复习引入:回顾牛顿第一定律的内容,引出物体运动状态改变的原因——力。
新知讲授
讲解牛顿第二定律的内容,通过实例说明其意义。
推导加速度、合外力与质量之间的关系式,强调公式的矢量性和适用范围。
实验探究
设计实验方案,探究不同质量物体在相同合外力作用下的加速度变化。
引导学生分析实验数据,总结加速度与合外力、质量之间的关系。
理论应用
通过例题讲解,引导学生运用牛顿第二定律解决实际问题。
课堂小结
总结本节课的主要内容,强调牛顿第二定律在物理学中的重要地位。
教学目标
知识目标 了解超导体以及超导体在现代科学技术中的应用。
能力目标 通过超导体知识的学习,扩展知识面。
情感目标 知道超导体在现代以及未来科技中的重要性,学习科学家的坚韧精神。
教学建议
教材分析 教材从介绍昂尼斯发现水银超导现象的物理学史知识入手,讲述超导体的一般概念,基础知识。
进一步讲解超导的优点、缺点和目前科学家面临的问题。
教法建议 本节的教学要注重科技的联系,避免孤立的学习,要注意联系实际。
可以提出问题学生自主学习,学生根据提出的问题,可以利用教材和教师提供的一些资料进行学习。
也可以教师提出课题,学生查阅资料,从收集资料、信息的过程中学习,提高收集信息和处理信息的能力。
教学设计方案
【教学过程设计】 方法1、学生阅读教材,教师提供一些关于超导体的材料,教师提出一些问题,学生阅读时思考,例如:什么是超导体现象?采用超导体有什么经济效益?
方法2、对于基础较好的班级,可以采用实验探究和信息学习的方法。实例如下
实验探究:可以组织学生小组,图书馆、互联网查阅有关超导体方面的资料,小组讨论,总结超导体的优点、缺点以及讨论超导体的未来发展方向。
【板书设计】
1、超导体 概念 超导现象
2、超导体的优缺点
3、 我国的超导体的研究
探究活动
【课题】超导现象的历史
【组织形式】个人或学习小组
【活动流程】 制订子课题;制订查阅和查找方式;收集相关的材料;分析材料并得出一些结论;评估;交流与合作。
【参考方案】
1、尝试总结超导体的发展现况。
2、讨论超导体的未来发展趋势。
【资料来源】
1、图书馆、互联网查找资料。
2、交流,发现共性和差异。
教学目标:
知识与技能:
理解波面、波线的概念。
掌握波的反射和折射现象及其规律。
理解惠更斯原理及其在波传播中的应用。
过程与方法:
通过实验观察波的反射和折射现象。
运用惠更斯原理分析波的传播规律。
情感态度与价值观:
培养学生的观察能力和逻辑思维能力。
激发学生对物理现象的好奇心和探索欲。
教学重点与难点:
重点:波的反射和折射规律,惠更斯原理。
难点:惠更斯原理的理解与应用。
教学过程:
导入新课:
通过蝙蝠利用超声波定位的例子引入波的反射现象。
介绍雷达探测目标的基本原理,引出波的折射现象。
新课讲授:
波面与波线:解释波面和波线的定义,并通过图示帮助学生理解。
惠更斯原理:详细讲解惠更斯原理的内容,并通过动画演示子波的传播过程。
波的反射:介绍反射定律,通过实验观察波的反射现象,并总结反射波的`性质。
波的折射:讲解折射定律,通过实验观察波的折射现象,并讨论折射角与入射角的关系。
巩固练习:
设计几道练习题,让学生运用所学知识解决实际问题。
课堂小结:
总结本节课的主要内容,强调波的反射和折射规律的重要性。
作业布置:
完成课后习题,预习下一节内容。
教学目标:
(一):知识与技能:
1、知道力的分解的含义。并能够根据力的效果分解力
2、通过实验探究,理解力的分解,会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。
3、培养观察、实验能力;以及利用身边材料自己制作实验器材的能力
(二)过程与方法:
1、通过经历力的分解概念和规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学研究过程中的作用。
2、通过经历力的分解科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。
(三)情感态度与价值观
1、培养学生实事求是的科学态度。
2、通过学习,了解物理规律与数学规律之间存在和谐美,领略自然界的奇妙与和谐。
3、发展对科学的好奇心与求知欲,培养主动与他人合作的精神,能将自己的见解与他人交流的愿望,培养团队精神。
设计意图
为什么要实施力的分解?如何依据力的作用效果实施分解?这既是本课节教学的内容,更是该课节教学的重心!很多交换四认为只要教会学生正交分解就可以了,而根据力的效果分解没有必要,所以觉得这一节根本不需要教。其实本节内容是一个很好的科学探究的材料。本人对这节课的设计思路如下:受伽利略对自由落体运动的研究的启发,按照伽利略探究的思路:“猜想――验证”,本节课主要通过学生的猜想――实验探究得出力的分解遵循平行四边形定则,让学生通过实验自己探究出把一个理分解应该根据力的效果来分解。同时物理是一门实验学科,本节课通过自己挖掘生活中的很多材料,设计了一些很有趣而且效果非常好实验让学生动手做,亲身去体验和发现力的分解应该根据什么来分解。同时也让学生了解到做实验并不是一定要有专门的实验室,实验的条件完全可以自己去创造,从而激发学生做实验的兴趣。
教学流程
一.通过一个有趣的实验引入新课:激发学生的兴趣
【实验】“四两拨千斤”
(两位大力气男同学分别用双手拉住绳子两端,一位女生在绳子中间只用小手一拉就把两位男生拉动了)
二.通过演示实验引入“力的分解”的概念
【演示实验】在墙上固定一个松紧绳(带有两个细绳套),教师用一个力把它拉到一个确定点,然后请两个学生合作把它拉到确定点。
得出“力的分解”的定义
三.探究“力的分解”方法:
探究一:力的分解遵循什么定则?
结合伽利略探究的思路:
问题—猜想—逻辑(数学)推理—实验验证—合理外推—得出结论
请学生猜想
请学生逻辑推理:力的分解是力的合成的逆运算,所以它们遵从同样的规律
请学生实验验证(思考:如何验证?)
利用上面的演示实验的器材,请一位同学用一个绳套把结点拉到一定点O,记下力的大小和方向;而另一位同学用两个力把结点也拉到O,记下力的大小和方向。从而验证平行四边形定则。
得出结论:力的分解遵循平行四边形定则
探究二:在实际问题中,一个已知力究竟要怎样分解?
请学生思考:一个力可以分解成怎样的两个力?分解的结果是否唯一?有多少种可能性?(根据一条对角线可以做无数个平行四边形,所以有无数解)
请学生思考:那在实际问题中,一个已知力究竟要怎样分解呢?
通过课堂一开始的实验启发学生:为什么一个人可以拉动两个人,她的一个力从效果上来说可以分解成两个沿着绳子的拉力从而把两个人拉动。因此我们在实际问题中应该根据力的效果来分解已知力。
探究三:如何确定一个力产生的实际效果?
实例1、在斜面上的物块所受的重力的分解
学生猜想:斜面上物体的重力会有哪些效果?
实验验证:用海绵铺在斜面上和挡板侧面,把比较重的物块压在上面可以明显看到海绵发生的形变,这就是重力作用的效果
根据实验知道力的作用效果就可以确定两个分力的方向。
根据平行四边形定则通过计算可以求出两个分力的大小
总结:力分解的步骤:
1、分析力的作用效果;
2、据力的作用效果定分力的方向;(画两个分力的方向)
3、用平行四边形定则定分力的大小;(把力F作为对角线,画平行四边形得分力)
拓展引申:为什么高大的桥要建造引桥,为什么公园的溜溜板要倾角很大?
实例2、三角支架上的力的分解
学生猜想:物体对绳的拉力会有什么效果?
实验一:用橡皮筋、铅笔、绳套、钩码为器材做学生实验自己体会(学生每人一套器材,人人动手实验)
实验二:两名同学相互合作,一人一手叉腰,另一同学在肘部用力下拉去体会力的效果,然后两人互换
实验三:观看视频(在支架与竖直墙相连处用橡皮膜展示力的效果)
拓展引申:如果上方细绳与水平杆的夹角变小,两个分力大小如何变?
实验验证:(自制教具:用一个拐杖,没有拐的一端系上很宽的橡皮筋,同时那一端掉着一个3千克的铅球,有拐的一端让学生顶在腰间,慢慢减小橡皮筋与拐杖之间的夹角,会发现学生手臂上越来越吃力,同时腰间感觉越来越难受,)请一位同学做演示实验去体会。
探究四:合力一定,两个分力随它们之间的夹角变化如何变化?
学生猜想:
实验验证:用一根绳中间吊一铅球,然后把两个绳的端点距离逐渐拉大,最后会发现绳子拉断,说明分力是逐渐变大的。请学生上讲台亲自实践,其他同学观察分析。
请同学解释一开始的实验,为什么“四两可以拨千斤”?
拓展引申:请同学们思考,我们自己可不可以自制一个专门用来测绳子能承受的最大拉力的一个仪器呢?应该如何制造?
课后探究:一个已知力分解成两个力,在一定条件下分解结果有多少种?
教学反思:
执教完该课节后感到最大的成功就是如何围绕体验性探究实验做好了精心的设计,不仅有利于学习任务的推进,更主要是对教学重点和难点的分化起到了有效的化解。这就让学生明白实验对物理的重要性,同时也知道要自己创造条件去探究物理世界中很多未知的奇妙的东西。真正明白了物理就在生活中,这对学生的终身发展是非常有益的。觉得不足之处在于由于受上课时间的限制,这些实验都是老师课前准备好的,如果能够让学生自己去思考设计,亲历那设计的过程,这样就更加有意义,对学生的终身发展更加有益。
教学目标:
知识与技能:
理解波面、波线的概念。
掌握波的反射和折射规律,包括反射定律和折射定律。
了解惠更斯原理及其在波传播中的应用。
过程与方法:
通过实验观察波的反射和折射现象。
运用逻辑推理和归纳法总结波的反射和折射规律。
情感态度与价值观:
培养学生观察、分析和解决问题的能力。
激发学生对物理现象的好奇心和探索欲。
教学重点与难点:
重点:波的反射和折射规律。
难点:惠更斯原理的理解及其在波传播中的应用。
教学过程:
导入新课:
通过蝙蝠利用超声波定位的例子引入波的概念。
简述波在传播过程中遇到障碍物时会发生反射和折射的现象。
讲授新知:
波面和波线:解释波面和波线的定义,并通过图示帮助学生理解。
惠更斯原理:介绍惠更斯原理的内容,并通过动画或实验演示子波的`形成和传播。
波的反射:讲解反射定律,并通过实验观察波的反射现象,总结反射波的波长、频率、波速与入射波相同。
波的折射:介绍折射定律,通过图示和实验观察波的折射现象,解释折射角与入射角的关系,以及波速和波长的变化。
巩固练习:
设计相关习题,让学生计算反射角和折射角,理解折射定律的应用。
课堂小结:
总结波的反射和折射规律,强调惠更斯原理的重要性。
作业布置:
完成课后习题,预习下一节内容。
一、背景和教学任务简介
动能定理是高中物理中十分重要的内容之一,是中学阶段处理功能问题使用频率最高的物理规律。而在动能定理的运用中要解决的主要问题有两个:一个是初状态、末状态的确定;一个是合外力所做的功的计算。本节课在上一节对《功和功率》复习课的基础上展开对《动能动能定理》 复习课的教学。希望通过师生对一些实际问题的共同讨论,使学生能根据题意,正确的确定初状态、末状态;在不同情形下用不同的方法计算合外力做功。希望使学生能加深对动能定理的理解,了解动能定理的一般解题规律,通过动能定理进一步加深功与能的关系的理解,让学生对功、能关系有比较全面、深刻的认识。
本节课的方法主要是在学生已有知识的基础上,通过学生讨论、教师点拨,然后归纳得出解决一些常见问题的方法,希望对提高学生的分析、理解能力有所帮助。
二、教学目标:
知识目标:
1、通过一个简单问题的引入让学生回忆动能和能定理的内容;
2、理解和应用动能定理,掌握动能定理表达式的正确书写。
3、分析得出应用动能定理解决问题的解题步骤。
4、能熟练应用动能定理解决一定的物理问题。
能力目标:
1、能根据功是动能变化的量度关系解决简单的力学问题。
2、理论联系实际,培养学生逻辑思维能力、分析、解决问题的能力;
情感目标: 通过动能定理的理解和解题应用,培养学生对物理复习课学习的兴趣,牢固树立能量观点,坚定高考必胜信念。
三、重点、难点分析
重点、
1、本节重点是对动能定理的理解与应用。
2、总功的分析与计算对学生来说始终是个难点,总功的符号书写也是学生出错率最多的地方,应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。
3、通过动能定理进一步复习,让学生学会正确熟练应用动能定理,掌握应用动能定理解题的步骤,这是本节的难点。
四、教学设计思路和教学流程教学设计思想:通过同学们每天都做的踢毽子游戏引入复习内容,然后通过一个热身训练让学生明确应用动能定理解题的步骤,同时教师把规范的解题步骤展示给学生,以便学生能逐渐掌握应用动能定理解题的正确书写。教学过程中始终贯彻“以学生为本”的教学理念,采用学生讨论、思考、信息获取、演算、总结及口头表述的方法,突出老师与学生教与学的相互性,力求改变老师一讲到底的传统上课方式,在课堂教学模式上有所突破,同时根据学生的认知过程强化双基教学,提高学生的分析问题基本能力。
教学流程是通过一个游戏活动引出动能和动能定理的复习内容。以受力分析为线索,通过师生对问题的共同讨论分析,最后由学生讨论、发言,总结出动能定理解题的一般步骤,并且通过巩固练习和思考提示学生进一步掌握应用动能定理解题的方法步骤。通过本节的复习,应使学生理解动能定理的内容,清楚动能定理的解题步骤,通过对比分析使学生体会到应用动能定理解题较牛顿运动定律与运动学公式解题的优点:即运用动能定理解题,由于不涉及物体运动过程中的加速度和时间,适合于恒力做功,也适合于变力做功,既适用于直线运动,也适用于曲线运动,因此用它来处理问题有时比较方便。从而使学生树立应用动能定理解题的更高(高端思维方式)、更快(加快解题速度)、更强(强化能量意识)的思想。
五、学习资源准备
教学课件,“五羊高考”复习资料
六、案例实录:
教学过程: 一)、新课引入(踢毽子游戏活动中有没有对毽子做功,如何求这个功) 学生讨论并回答:有做功,可以用动能定理求解做功
板书:动能定义和动能定理内容及公式
动能和动能定理的几点说明:
1、动能是标量,没有方向;动能也没有负值。
2、动能定理公式中的左边是合力做的功,右边是动能的变化。
3、动能变化一定是末动能减去初动能。
4、合力做功是物体受到的所有力做功的总和,而不是某一个力做的功。
二)、动能定理的热身训练(学生独立完成)展示几个学生的答案,最后教师展示规范解题步骤,通过学生对比讨论,总结出应用动能定理比动力学和运动学结合的方法解题的优势,从而树立能量思想;并总结出应用动能定理解题的一般步骤,
教师总结并课件展示:运用动能定理解题的步骤:
1、确定研究对象;
2、分清研究对象受力情况,研究各力做功,确定合力做的功;
3、分析选定阶段的初、末动能,确定动能增量;
4、运用动能定理求解
三)、动能定理应用之一:(学生做例1)通过该题的练习主要让学生明确研究对象的选取问题,特别是连接体问题,物体的受力、做功与动能的变化应具有同一性,不能张冠李戴相互混淆;
四)、动能定理应用之二:多过程问题(学生做例2)通过该题练习使学生进一步确定正确应用动能定理解题的方法步骤,特别是多过程问题如何选取研究过程至关重要;能全程的最好全程;然后通过变式训练2巩固全程思想,最终确定根深蒂固的能量观点;
教师课件展示多过程问题的解决办法,特别是全程法;
五)、动能定理应用之三:变力做功问题(学生独立完成训练3)请同学到黑板展示解题过程,检查学生掌握程度;
教师最后总结:通过以上练习我们认识到动能定理不管物体运动轨迹是直线还是曲线、不管受力是恒力还是变力都可以应用,没有任何使用条件的限制,因此我们要牢固树立能量意识。
一、教学内容分析:
《普通高中课程标准物理教科书教学设计--恒力做功与物体动能变化的关系物理2(必修)》(司南版)第二章 第一节动能的改变 2.恒力做功与动能改变的关系。
动能定理是力学中最重要的规律之一,它的应用贯穿于以后的许多章节,通过实验探究恒力做功与物体动能变化的关系,是对动能定理的初步研究,是学习整章内容的重要的前期准备,这部分知识的学习让学生从一个新的角度思考问题,即开始培养学生从功和能相互联系的角度定量分析解决力学问题。所以本节要求学生通过做功转化成其它能量的数学描述。为培养学生综合分析问题打下基础。
二、学生学习情况分析:
初中时学生已学过了动能的初步知识,这为本节教学奠定了一定的基础。在此基础上,进一步了解物体的动能与物体的质量和速度的定量关系,为实验探究外力做功与物体动能变化的定量关系做好铺垫。另外,通过“必修1”的学习,学生已经掌握了实验探究的一些科学研究方法,经历了匀变速直线运动的实验研究过程等相关知识
三、设计思想:
“课堂探究教学”并不在于让学生在课堂解决多少实际问题,而是通过研究训练,帮助学生逐步学会发现问题、熟悉研究过程、模仿研究方法,提高合作能力和实践习惯。
本课时采用“问题—讨论—分组实验—交流归纳”的教学过程。从生活中实例发现问题,激发学生思考讨论,进而确定实验方案并进行分组实验,得出结论。在教学中要的是体现学生自主学习的教育观念,引导学生进行实验探究,使学生在知识获取的同时建立一种成就感,调动学生的学习兴趣。全课教学流程如下:
四、教学目标 :
1.知识与能力:掌握动能的概念,实验探究外力(恒力)做功与动能的'变化数值关系。初步认识动能定理。
2.过程与方法:通过实验探究,让学生经历科学探究的过程和探究的主要方法。锻炼学生的动手操作能力,培养学生对实验原理和方法的迁移能力和利用已知知识解决实际问题的能力。
3.情感态度与价值观:在探究过程中大胆发表自己对问题的看法,并与他人相互交流讨论。培养学生实事求是、严谨认真的科学态度。激发学生学习物理的兴趣。
五、教学重点、难点:
重点:建立动能的概念,实验探究外力做功与物体动能变化的定量关系,为理论推导动能定理奠定实验基础。
难点:实验探究外力(重力)做功与物体动能变化的定量关系。
六、教学方法 :
采用实验探究教学法,让学生在实验探究的过程中,对动能定理有个初步的认识。
七、主要教学过程:
1、建立场景,导入学习。
生活实例演示:让一小球做自由落体运动。
问(1):小球的速度如何变化?动能如何变化?
生活实例:列车离站加速行驶时,速度越来越大,即动能越来越大:汽车刹车后,速度越来越小,即动能越来越小。
问(2):什么原因导致物体的动能发生变化?(重力做功)
[这个简单的小实验调动学生,复习巩固动能定义,同时从情境中引入问题,比较符合高一学生认识过程,激发进一步探究的兴趣,]
2、 提出问题
为了研究方便,以自由落体运动中的重力做功为例,研究重力所做的功与物体动能改变量之间的定量关系。你能否根据已有的知识对这种关系作出猜想,并设计一个实验来验证你的猜想?
3、讨论设计实验方案[这一环节是这节课的关键,学生能做好这一环节,后面的探究就顺理成章了,所以教师在让学生积极思考,讨论的同时,应该适时的给他们一定的指导和点拨。最后讨论出的方案可能有好几个,现列举两个最容易讨论出,并行之有效的方案]
方案A:研究做自由落体运动的物体重力做功和物体动能变化的关系
这个方案比较简单,学生在前面生活实例演示和根据“必修1”的学习,已经经历并掌握了自由落体运动——一种匀变速直线运动的实验研究过程很容易想到,实验装置图如下:(教师事先备用,直接展示。)
方案B:课本上介绍的方案这个方案,学生在实际操作时可能存在一定的困难,教师引导学生思考:怎样确保小车在运动过程中受恒定的外力作用(实验条件)?怎样平衡小车在斜面上所受的摩擦力,使小车只受拉力的恒力作用(判断平衡依据)?教师要引导学生排出难点。(这里我们就让学生明白:教材上给出的方案不一定就是最简单的)
[使学生易于对实验方案的优劣进行理解,从而进一步鼓励学生开拓思路,不要拘泥于一种方案。学生的探究过程可能会有一些困难,此时教师可适当作一些指导,留给学生更多的思考空间,体现出学生是学习的让人。]
结合讨论后的方案,确定可能用到的实验器材:
小车、电火花计时器、刻度尺、纸带、细绳、木板、砝码、定滑轮、铁架台、夹子等。
4、学生分组实验,记录并分析数据
根据之前的讨论,学生自主选择实验方案,确定实验步骤,(建议每个方案都要有人)进行分组实验,教师巡视给与适时的指导和点拨。
[学生通过自己实验发现问题,解决问题,进一步体现把课堂交给学生的教学思想,让学生明确在课题已经确定的情况下应如何逐步通过实验对课题研究。]
不论选择哪一方案,实验数据处理都是对纸带分析,在纸带上取两个合适的点(如上图中纸带上的 B点和D点),用刻度尺测出这两点间的距离SBD,用求平均速度的方法求出打点计时器打B、E两点时,重锤的速度VB和VD,(提示学生匀变速直线运动物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中点时刻的速度教学设计--恒力做功与物体动能变化的关系)。
力F/N位移S/m功W=FS(J)B点速度VB(m/s)D点速度VD(m/s)动能的变化ΔEK(J)第1次第2次
由实验数据得出结论:
在误差允许的范围内,恒力所做的功等于物体动能变化的大小。
[这时,教师呈现各代表小组的表格,要求学生分析总结,结论由学生自己总结得出,这样有助于加深印象,教师只是在学生总结的基础上,规范其文字的表述。]
5、评估与交流
小组间相互交流,了解其他组的实验情况,在实验结果上和其它组是否一致?试分析影响实验结果的可能因素,对实验过程中好的方面和不妥有待改进的地方,进行评估。先让每个小组推荐一两个代表对自己小组进行评估、总结,教师可以在学生发言前设置下面几个问题:
(1)、在实验结论数据中,功W和动能的改变ΔEK是否一致?
(2)、在实验过程中,你们认为影响实验结果的可能因素是什么?又如何减少实验过程误差的?
(3)、实验装置可有改进的地方?
[培养学生虚心向他人学习,正确听取、采纳他人意见的好习惯,达到相互学习,共同促进的作用。]
教师归纳:大量更为精确实验表明,能量转化可以用做功来量度。如合外力做总功等于动能的变化。
八、课后作业
1、用数学表达式描述恒力做功和动能改变的关系(动能定理)。
2、理论推导:请根据牛顿运动定律和运动学知识从理论上推导动能定理。
九、 教学反思
“物理课堂实验探究课” ,目的是让学生经历动能定理的实验研究过程,体会实验在发现自然规律中的作用,这就是体现了“过程与方法”的培养目标。在本节课中,通过学生动手实验探究恒力(重力)做功数量,进一步分析物体动能的改变数值,从而建立功和能量变化之间的定量关系,让学生主动参与、全面感受到实验探究的全过程,培养了学生观察、分析、归纳等各项综合本质。学生在解决实际问题中的学习是比教师单纯教授知识更有效,思维训练也更加深刻,学生得到的不仅有知识,还包括解决问题的方法和策略,独立思考的认知技能和实际操作能力等。
一、教学目标
1、知识与技能
(1)认识自由落体运动,知道影响物体下落快慢的因素,理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
(2)能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。
(3)知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,了解在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。
(4)掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律,并能够运用自由落体规律解决实际问题。
(5)初步了解探索自然规律的科学方法,重点培养学生的实验能力和推理能力。
2、过程与方法
(1)会根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。
(2)会利用实验数据分析并能归纳总结出物理规律的方法。
3、情感态度与价值观
(1)通过指导学生探究,调动学生积极参与讨论,培养学生学习物理的浓厚兴趣。
(2)渗透物理方法的教育,在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型──自由落体。
(3)培养学生的团结合作精神和协作意识,敢于积极探索并能提出与别人不同的见解。
二、教学重难点
重点:1.自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。
2.掌握自由落体运动的规律,并能运用其解决实际问题。
难点:理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。
三、教学过程
1、新课导入
这一环节采用游戏导入,教师在课前需要设计制作好“测反应时间尺”(在一约50cm长的尺有刻度的一面标上自由下落对应长度所用的时间)。
师:一般情况下,刻度尺是用来测量什么物理量的?
生:测量物体长度的!
师:大家看到我手里的这把尺子了没有?我这把尺子跟普通尺子是不一样,有特殊的功能,它可以测量出你的反应时间。不信?我请几位同学上来试试。
找几名同学上来做这个实验。可通过比比谁的反应时间短来调动学生的积极性。
师:相信大家一定非常想知道这把尺为什么能测出人的反应时间呢?是根据什么原理呢?我可以告诉大家,尺子测时间的原理就是利用尺子下落过程中的运动特点制成的。而我们今天要研究的就是尺子下落这样的运动。
师:像尺子下落这样的运动是一种常见的运动。挂在线上的重物,如果把线剪断,它就在重力的作用下,沿着竖直方向下落。从手中释放的石块,在重力的作用下也沿着竖直方向下落。
师:不同的物体下落快慢是否一样呢?物体下落的快慢由哪些量决定?请大家结合日常生活经验回答问题。
生:不同物体下落快慢应该是不一样的,下落快慢应该是由质量决定,质量大的下落快,质量小的下落快慢。
师:这位同学回答得对不对呢?大家看我来做几个实验。
演示实验
(1)将一张纸和一张金属片在同一高度同时释放,结果金属片先着地。教师不发表意见,继续做实验。分别将实验内容和实验结果板书在黑板上。
(2)将刚才的纸片紧紧捏成一团,再次与硬币同时释放,结果两者几乎同时落地。
(3)将两个完全一样的纸片,一个捏成团,一个平展,则纸团下落快。
师:物体下落快慢是由质量决定吗?
生:不是的!
师:为什么这样说?
生:第2个实验和第三实验都说明了这个问题,特别是第3个问题,质量一样却下落有快慢之分。
师:那你现在觉得物体下落快慢由什么因素决定呢?
生:我想应该是空气阻力。
猜想
师:如果影响物体下落快慢的因素是空气阻力,那么在没有空气阻力,物体的下落快慢应该是一样的,这种猜想是不是正确呢?我们来做一个实验验证一下。
验证—牛顿管实验
师:刚才的实验现象验证了我们的猜想,在没有空气阻力即物体只受重力的情况下,所有物体由静止下落的快慢是一样的。
师: 1971年美国阿波罗15号宇航员在月球表面将锤子和羽毛同时释放,它们同时落在月球表面,这是通过电视转播过的。
2、新授环节
(1)自由落体运动
师:物体若在没有空气阻力的情况下由静止下落,它的受力情况有什么特点?
生:没有空气阻力,则物体只受重力。
师:很好!物理学中把这种只受重力作用,由静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
自由落体运动:在只受重力的情况下,由静止开始下落的运动。
师:我们日常生活中见到的落体运动是自由落体运动吗?比如开始测反应时间的尺子的下落运动是自由落体运动吗?
生:肯定不是,因为在地球表面大气层内,没有空气的情况是不存在的。
师:说得很好!在我们的日常生活环境下,自由落体运动是不存在的,只是一种理想运动模型。但利用忽略次要因素,抓住主要因素的物理研究方法,我们可以把日常生活中一些空气阻力影响不大的落体运动近似看作自由落体运动。什么样才叫做阻力影响不大,就是阻力跟重力相比可以忽略。
近似条件:一般情况下,密度较大实心物体的下落都可以近似看成自由落体运动。
(2)自由落体运动的运动规律
师:做自由落体运动的物体的运动规律是什么呢?速度随时间是如何变化的?位移随时间又是如何变化的,我们该如何来研究它的运动规律呢?
生:利用打点计时器。先选择一个物体,这个物体必须密度大,实心,体积不要太大,这样的话就可以把这个物体由静止开始下落的运动近似看成自由落体运动。接着用打点计时器来研究物体的运动规律。
师:请同学们自己设计并进行实验,将纸带的处理结果告诉我。
学生设计、操作并处理实验结果
总结分析运动规律
师:实验结论是什么?
生:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
师:如何得出这个结论?
生:根据实验得到的纸带,我猜想它是匀加速运动。于是我用匀变速直线运动的运动规律
来验证纸带,结果证明自由落体运动是匀变速直线运动。
师:回答得非常正确!自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,这个结论我们要牢记。
师:那再计算一下自由落体的加速度大小是多少?方向如何?
生:我所算得的结果在9.4左右,方向是竖直向下,因为物体是竖直向下匀加速的,所以加速度方向应该与速度方向相同,竖直向下。
师:其他同学的结果呢?
生:我的也差不多。
关键点提问
师:大家用的是质量不同的重锤做的实验,为什么求出来的加速度结果差不多呢?
生:虽然重锤质量不同,但由于空气阻力影响较小,均可以近似成自由落体运动,而我们已经知道:所有物体做自由落体运动的运动情况是完全一样的。所以测出来的结果差不多是符合事实的。
总结归纳重力加速度
师:同学们刚才测量计算出来的自由落体加速度又叫做重力加速度,用g表示。精确的实验发现,在地球上不同的地方,g的大小是不同的:1、纬度越高,g越来越大;2、同一纬度,高度越大,g越小。一般的计算中可以取9.8m/s2或10m/s2,如果没有特殊说明,都按9.8m/s2计算。
3、巩固练习
例1、下列说法正确的是(BD)
A. 物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动
B. 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动
C. 从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用,不能看成自由落体运动。
D. 从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用,因为阻力与重力相比可以忽略,所以能看成自由落体运动。
例2、下列说法不正确的是(A)
A. g是标量,有大小无方向。
B. 地面不同地方g不同,但相差不大。
C. 在同一地点,一切物体的自由落体加速度一样。
D. 在地面同一地方,高度越高,g越小。
例3、AB两物体质量之比是1:2,体积之比是4:1,同时从同一高度自由落下,求下落的时间之比,下落过程中加速度之比。
解:因为都是自由落体运动,高度一样,所以下落时间一样,1:1;下落过程加速度也一样都是g,1:1
例4、质量为2kg的小球从离地面80m空中自由落下,g=10m/s2,求
1、经过多长时间落地?
2、第一秒和最后一秒的位移。
一、内 容 人教版普通高中课程标准试验教科书物理必修2第六章第4节《万有引力理论的成就》
二、教学分析
1.教材分析
本节课是《万有引力定律》之后的一节,内容是万有引力在天文学上的应用。教材主要安排了“科学真是迷人”、“计算天体质量”和“发现未知天体”三个标题性内容。学生通过这一节课的学习,一方面对万有引力的应用有所熟悉,另一方面通过卡文迪许“称量地球的质量”和海王星的发现,促进学生对物理学史的学习,并借此对学生进行情感、态度、价值观的学习。
2.教学过程概述
本节课从宇宙中具有共同特点的几幅图片入手,对万有引力提供天体圆周运动的向心力进行了复习引入万有引力在天体运动中有什么应用呢?接下来,通过“假设你成为了一名宇航员,驾驶宇宙飞船……发现前方未知天体”,围绕“你有什么办法可以测出该天体的质量吗”全面展开教学。密度的计算以及海王星的发现自然过渡和涉及。在教材的处理上,既立足于教材,但不被教科书所限制,除了介绍教科书中重要的基本内容外,关注科技新进展和我国天文观测技术的发展,时代气息浓厚,反映课改精神,着力于培养学生的科学素养。
三、教学目标
1.知识与技能
(1)通过 “计算天体质量”的学习,学会估算中数据的近似处理办法,学会运用万有引力定律计算天体的质量;
(2)通过“发现未知天体”,“成功预测彗星的回归”等内容的学习,了解万有引力定律在天文学上的重要应用。
2.过程与方法
运用万有引力定律计算天体质量,体验运用万有引力解决问题的基本思路和方法。
3.情感、态度、价值观
(1)通过“发现未知天体”、“成功预测彗星的回归”的学习,体会科学定律在人类探索未知世界的作用;
(2)通过了解我国天文观测技术的发展,激发学习的兴趣,养成热爱科学的情感。
四、教学重点
1.中心天体质量的计算;
2. “称量地球的.质量”和海王星的发现,加强物理学史的教学。
五、教学准备 实验器材、PPT课件等多媒体教学设备
六、教学过程
(一)、图片欣赏复习引入
通过几张宇宙图片的欣赏,学生体验宇宙中螺旋的共同特点,万有引力提供向心力是天体都遵循的规律。那么,万有引力定律在天体运动中还有哪些具体的应用呢?让我们一起进入本章《万有引力理论的成就》的学习。
(二)、创设情境 解决中心问题
情境创设:假如你成为了一名宇航员,驾驶宇宙飞船航行在宇宙深处,突然,前方一美丽的天体出现在你的面前。你先关闭了宇宙的发动机,然后飞船刚好绕美丽天体做了完美的圆周运动,绕行一周后,飞船就平稳的降落在了星球上。
合作讨论:你有什么办法可以测得这一神秘天体的质量吗?
(学生通过小组探究,教师巡回指导,形成自己本组的意见,由小组选出的代表来向全班展示自己思考的结果。)
小组代表讲解展示:
思路一:测出宇宙飞船绕行一周的时间和轨道半径,根据万有引力提供向心力,
即:
从而得出星球(中心天体)的质量
思路二:根据宇航员降落在星球表面上后,重力近似等于万有引力,
即: 得出
在思路二完成之后,紧接着问题:如何测得星球表面的重力加速度g呢?
(学生讨论回答,现场教师展示借助小球的自由落体运动,通过现代技术“传感器”现场完成重力加速度的测量。)
设计说明: 1.通过“学生成为宇航员驾驶宇宙飞船发现未知天体”的情境创设,围绕”如何测得星球的质量?”这一中心问题展开学生的讨论活动,在让学生觉得有趣味的同时,通过小组讨论、合作学习来促使学生创造性的思考、解决本节课的中心问题。2.多媒体和现代测量方法——传感器让学生感受技术带来的便捷。
(三)、物理学史 展现人文魅力
启示:一旦测出了引力常量G,那么就可以利用公式 得到地球的质量了。
1798年,卡文迪许通过自己设计的扭秤实验,成功得到了引力常量的值。因此卡文迪许把自己的实验说成是“称量地球的重量”,是不无道理的。
而正是这段故事,让一个外行人、著名文学家马克·吐温满怀激情的说:“科学真是迷人。根据零星的事实,增添一点猜想,竟能赢得那么多的收获!”
(四)、课堂延伸——如何得到这一天体的密度?
设计说明:在这一问题中,老师提示了球体的体积公式,然后就把时间交给学生了。学生进行了积极的演算,可得到的答案有两种,一种是带有半径的,而另一种则是把半径约分掉的 。“为什么半径可以约掉呢?”这一问题又再一次促进了学生的思考。而这也保证了课堂的开放性。
(五)、发现未知天体
视频:“海王星的发现”,——展现科学发现的足迹,注重学生进行科学态度和情感。
诺贝尔物理学奖获得者、物理学家冯劳厄说:“没有任何东西像牛顿引力理论对行星轨道的计算那样,如此有力的树立起人们对年轻物理学的尊敬。从此以后,这门自然科学成了巨大的精神王国……”
(六)、课堂小结与反馈 简单回顾本节课的教学内容
七、板书设计: 第4节《万有引力理论的成就》
一、 图片欣赏,引入新课
二、 测中心天体的质量
三、 卡文迪许——人文魅力
四、 应用
1.测天体密度
2.发现未知天体
八、教学反思:
本节课在教学设计上创造性的使用教材,通过“学生成为宇航员驾驶宇宙飞船发现未知天体”的情境创设,让学生在极大的趣味中完成了本节中心内容的教学。学生的学习过程脉络清晰。物理学家的人文魅力学生也有一定的感知。
教学内容为鲁科版《普通高中课程标准实验教科书·物理必修1》(2006年8月第3版)第三章第3节(第46页至第53页)。它是在学习“匀变速直线运动规律”之后编排的,是匀变速直线运动的特例。通过对自由落体运动的研究,使学生既了解一种具体的运动,又巩固匀变速运动规律,也加强了课本知识与实际生活的联系;通过研究物理问题的基本思路和科学方法的学习,为今后研究“竖直上抛运动”和“平抛物体的运动”打下良好的基础。本课利用闪光照片来研究物体运动的方法,也将在后续课程中应用。因此,本节课是本章知识的复习课,是培养学生思维的研究课,是联系生活的应用课,也是后继学习的知识准备课。
本节教材有四个知识点。即:A.影响物体下落快慢的因素;B.自由落体运动的定义、性质及特点;C.自由落体运动的加速度g;D.自由落体运动的规律。
各知识点是按知识的形成过程有机结合的。即:从对落体运动表象的观察,到深层的分析和研究,由浅入深、由表及里逐一展开。具体说:先观察轨迹,再判断运动快慢,进而分析运动的性质,确定运动加速度,最后明确运动规律。本节教材这样编写符合教育家赞科夫提出的“使学生理解学习过程”的原则,因此,在课堂教学过程中有必要遵循教材编写意图,按知识的形成过程进行教学。
学生学习情况分析
1、学生由于受日常经验的影响,对物体的下落运动普遍存在重快轻慢的错误认识。本节课拟通过学生之间的辩论,使学生明确认识到:日常见到的现象是因为受空气阻力的影响的缘故,从而有效地消除学生的从生活中得来的错误观念,培养学生透过现象看到本质的辩证唯物主义认识观。
2、学生已学过“匀变速直线运动规律”的运动学知识,具备了一定的学习基础,通过DIS传感器直观真实地得出自由落体运动的速度图像后,由学生根据以前学过的图像规律自行总结出自由落体运动的特点,利用“牛顿管实验”中铁片和羽毛同时落到底部的实验现象引导学生根据已学知识推导出同一地点不同物体自由下落的加速度是相同的,得出自由落体加速度的概念,然后结合匀变速直线运动规律“水到渠成”地推导出自由落体运动的规律。
设计思想教学过程的优化设计关系到课堂教学的质量,教学目标的实验、教学任务的完成都要通过教学过程来实施。本节课的主要教学思路如下:
A.由一则生活引入新课,明确课题;通过一个小的演示实验研究物体下落的运动;
B.通过“辩论赛”的方式探究影响物体下落快慢的因素,然后抓住主要因素,忽略次要因素,建立理想化过程,得出自由落体运动的概念;
C.利用DIS传感器定量分析,得出自由落体运动的性质和特点。利用牛顿管实验理论推导出同一地点不同物体的自由落体加速度是相同的;
D.用前面学过的匀变速直线运动的规律及自由落体运动的特点总结出自由落体运动的规律(公式);
E.在“迷人小实验”中,利用总结出的公式计算出一般人的反应时间,与引入遥相呼应,进行情感态度价值观的教育。
教学目标
1、知识与技能:理解自由落体运动的实质及相关概念,掌握自由落体运动的规律。
2、过程与方法:通过演示实验让学生从观察实验中分析归纳出自由落体运动的特点,培养学生将形象思维转化为抽象思维的能力,归纳概括出物理概念和物理规律的能力。
3、情感态度价值观:
(1)通过实验、观察、推理、归纳等科学知识和方法,培养学生透过现象看本质的认识观;
(2)通过对自由落体运动的学习,培养学生多层次考虑问题的辩证唯物主义思想;
(3)通过多媒体技术的应用激发学生的学习兴趣,培养学生追求科学真理的学习品质。
(4)让学生感受到物理与科学和社会、生活的联系,感受到科学的现实性。使学生产生强烈的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,初步领略科学的美妙与和谐,体验解决问题时的喜悦。培养学生合作意识与协作精神。
教学重点和难点
重点:
认识自由落体运动是初速度为零、加速度为 g的匀变速直线运动,并能应用匀变速直线运动的规律解决自由落体运动的问题.
难点:
(1)物体下落的快慢与物体所受重力大小无直接关系。
(2)同一地点自由落体运动中不同物体下落的加速度都为g。
教学过程设计
一、引入新课
同学们,在讲新课之前,老师先给大家讲一则生活见闻。老师有一次在街上看见一个江湖骗子在行骗,现在我将他的骗术再现一下:
这是一张百元钞票,我捏住它的顶端,你用两个手指放在钞票的中部做好捏住钞票的准备,但注意在我松手之前你手的任何部分都不能碰到钞票,当看到我松手时,你就立刻去捏钞票。
骗子说:“如果你能捏得住,百元钞票归你,如果捏不住,你只需给我五元钱”。
现在请三位反应敏捷的同学上台来试试,看能否捏得住钞票。
事实证明,绝大多数人都捏不到钞票而被骗。要戳穿骗子的骗局,揭示其中的科学道理,学习完本节内容就知道了。
二、新课教学
[板书:第3节匀变速直线运动实例——自由落体运动]
师:现在我们来研究挂在细线下静止的小球,小球受哪些力的.作用?
生:重力和拉力
师:如果把线剪断,小球下落后受什么力作用?
生:重力和空气阻力(较小)
师:那么,小球将在什么方向上运动?
生:沿竖直方向下落
演示:用火将绳子剪断,小球下落。
这就是我们常见的物体自由下落的现象。将轻重不同的物体从同一高度同时静止释放,快慢相同吗?(同学们七嘴八舌,主要有两种看法:重的物体下落快、重的物体不一定下落快。)
[板书:一、科学探究1——轻重物体下落快慢相同吗?]
师:赞成重的物体下落快的同学请举手,赞成重的物体下落不一定快的同学请举手。究竟哪种说法正确呢?现在我们来举行一次小小的辩论赛吧。请刚才举手的同学们各选出三名代表,坐到讲台的两侧来。
坐在讲台左侧的代表队为正方,他们的观点是:重的物体下落快。坐在讲台右侧的代表队为反方,他们的观点是:重的物体下落不一定快。每队的桌面上放有硬币一枚、相同纸片两张、相同体积的铁球和铝球各一个。现在各队先讨论5分钟,可以利用桌面的器材设计实验来论证本方的观点。
正方甲生:同学们请看,将硬币与纸片同时由同一高度静止释放,硬币比纸片下落得快,说明重的物体下落快。(鼓掌)
反方乙生:将纸片捏成团,然后与硬币同时由同一高度静止释放,两者几乎同时落到桌面上。说明重的物体下落不一定快。(鼓掌)
正方丙生:你们怎么证明是同时到达呢?根本看不清楚,硬币肯定会更快到达桌面的,只是太快了,我们眼睛区分不出来。
反方丁生:将铁球和铝球同时由同一高度静止释放,大家认真听听,落到桌面时,声音只有一个(演示),说明两球是同时落到桌面的,也即快慢一样。
正方丙生:落到桌面的声音并不清脆,有些混浊,也许是两个时间间隔太短了,我们的耳朵区分不出来。
反方戊生:我们假设“较重的铁球下落得快”是正确的,那么将铁球和铝球用线连在一起下落,跟铁球单独下落相比,谁下落得快?按正方观点连在一起的两球比铁球重,应该比铁球下落得快。但是铁球和铝球连在一起后,下落得慢的铝球要对下落得快的铁球起阻碍作用,所以两球连在一起时,应该比单独的铁球下落得慢。由正方观点推出了自相矛盾的两个结论,所以说,正方观点在逻辑上是站不住脚的,是错误的。(热烈鼓掌)
正方同学面面相觑,哑口无言。
师:在刚才的激烈辩论中,正反双方同学都能开动脑筋、积极思考,充分利用了桌面上的器材来论证已方的观点,特别是反方戊生在实验观察效果不够明显的情况下,能利用我国古代“以子之矛攻子之盾”的逻辑思想,推翻了正方的观点,更是值得称赞的。现在我宣布反方同学获胜。(鼓掌)
师:重的物体不一定比轻的物体下落得快。那么,物体自由下落快慢到底受什么因素影响呢?为什么纸片捏成团后,重量未变,但下落得快呢?
生:因为物体自由下落时,物体除了受重力作用以外,还受到空气阻力的影响,纸片捏成团后,重力作用不变,而空气阻力的影响变小,所以下落得快。
师:如果没有空气阻力作用的话,物体自由下落得情况会怎样呢?我们通过实验来观察这一情况。
演示:牛顿管实验。
师:轻重不同的羽毛和金属片在没有空气的空间自由下落,它们不受空气阻力作用,下落快慢相同;若在有空气的空间下落,它们受到空气阻力作用时,下落快慢就不相同了。综合上述实验,得出结论:
[板书:若无空气阻力作用,不同物体自由下落运动快慢相同。]
师:物理学中,把物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。而在日常生活中,物体下落不可能不受空气阻力作用,如果空气阻力相对于重力而言很小可忽略不计的话,物体由静止下落的运动就可看成是自由落体运动,例如:铁片与金属小球从静止开始下落的运动等等。所以自由落体运动是一个理想化过程。通过理想化突出主要因素,忽略次要因素,从而使问题简单化,这是物理学中常用到的一种研究问题的科学方法。
我们可以看到自由落体运动的物体速度越来越大,是作匀加速运动吗?
[板书:二、科学探究2:自由落体运动的特点]
师:我们曾用什么方法研究并判断匀变速直线运动呢?
生:当相邻且相等时间内的位移之差Δs为定值时,小球作匀加速直线运动,且有Δs=aT2。
师:留迹法是研究物理规律的重要方法。例如频闪照片、纸带等。
课本第47页的图3—26是小球做自由落体运动的频闪照片。限于时间关系,请大家在课后由该图片上的数据判断自由落体运动的性质并计算其加速度。
现在我们用一台较为先进的仪器——DIS传感器来研究自由落体运动的性质。
将重物和速度传感器连在一起自由下落,通过电脑直接在大屏幕上显示出其速度——时间图像。图像有什么特点,由图像可以得到哪些结论呢?
生:自由落体运动的速度图像为一条过原点的倾斜直线,说明了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
[板书:1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。]
师:在同一地点将两个不同的物体静止释放,不计空气阻力,它们运动的加速度相同吗?大家可以根据刚才我们做过的牛顿管实验中羽毛和铁片的运动情况进行理论推导。请一位同学上台演板。
学生演板:
即不同物体自由下落的加速度是相同的。
师: 在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度,又叫重力加速度,通常用g来表示。
[板书:2、自由落体运动的加速度a=g,方向竖直向下。]
师:请同学们阅读课本第48页的信息窗。由信息窗可以获取哪些信息呢?
生:不同纬度重力加速度的值不同,纬度越高,重力加速度值越小。
师:很好,请坐。重力加速度的值不仅跟纬度有关,还跟高度等因素有关,这将在我们以后的学习中继续学习。自由落体运动是v0=0,a=g的匀加度直线运动,我们能否利用以前学过的匀变速运动的公式推导出自由落体运动的公式呢?
生:能。
由
师:很好。式中的s我们也常用h来替代。
[板书:三、自由落体运动公式 ]
师:请大家根据课本第49页“迷你实验室”中提示的方法,两人一组,互测对方的反应时间。(下台询问)绝大多数同学的反应时间在0.15—0.18s之间,而百元钞票长为15.6cm,一半长7.8cm,将h=7.8cm代入公式可得t=0.13s,可恶的骗子就是利用这0.02—0.04s的差距骗取人民的钱财的。希望大家通过本课的学习能够理解“占小便宜吃大亏”、“天上不会掉馅饼”的人生哲理。
师:0.02s让骗子的诡计得逞;0.02s杨利伟叔叔驾驶“神舟五号”绕地球运行了约158m;雅典奥运会百米决赛赛场上盖特林9秒85,奥比科维鲁9秒86,格林9秒87。他们都只相差了0.01s,这是怎样的差距?是从“金牌”到“银牌”到“铜牌”的巨大落差,更是近在眼前却难以逾越的无奈……。时间对于每个人来说都是宝贵的,同学们要珍惜属于自己的分分秒秒,努力学习、快乐生活,将来成为一个对社会有贡献的人。
课堂小结(1)我们运用了物理学中的理想化方法,从最简单、最基本的情况入手,抓住影响运动的主要因素,去掉次要的非本质因素的干扰,建立了理想化的物理过程——自由落体运动,理想化是研究物理问题常用的方法之一,在后面的学习中我们还要用到。
(2)通过分析处理实验数据,推出了自由落体加速度的概念,结合匀变速直线运动的规律推导出自由落体的运动规律,
(3)同学们要学会研究问题的方法而不仅仅是知识本身,知识的结论当然重要,但更重要的是如何获取知识和处理知识。
布置作业:
1、利用课本第47页的图3—26上的数据判断自由落体运动的性质并计算其加速度。
2、阅读课本第50页至52页,完成第53页练习5、6。
3、查阅资料,了解重力加速度的测量有什么实际意义。
4、由实验测出的重力加速度的值比当地实际的重力加速度的值小,试分析误差来源。如何改进实验可以减少误差?
教学小结与反思
1、由一则生活见闻引出课题,较好地集中了学生的注意力,激发了学生强烈的求知欲,有效地调动了课堂气氛。
2、通过实验演示,激发学生的好奇心,培养学生的学习兴趣,用火烧断悬线,可避免剪刀剪断悬线时对悬线横切的不利影响,确保小球开始下落时初速为零。
3、通过“辩论赛”,引导学生动手、动脑、动嘴,自行设计实验探究物理规律,很好地培养了学生团结协作、自主学习、勇于探索创新的精神,较好地训练了学生的语言表达能力,让学生充分体验到了成功的喜悦。也使学生了解突出主要因素,忽略次要因素的哲学思想,逐步帮助学生树立起辩证唯物主义的认识论。
4、为了保证学生有充足计算时间,特把频闪照片的数据分析和处理放在课后进行。课内则采用先进的DIS传感器系统,直观、真实、快捷地展示出自由落体运动的速度图像,然后依据学生已有的知识和物理研究方法,通过数据分析、归纳总结、类比迁移,由自己推导出自由落体的运动性质和规律。
5、最后的“迷你小实验”与引入遥相呼应,及时对学生进行情感态度价值观的教育,使学生建立正确的人生观和价值观。
6、本节课科学探究所花时间较多,没有安排随堂训练,拟在下节课补充一节习题课。
教学目标:
1.知识与技能
(1)解释速度的概念,能够概括速度的定义、公式、符号、单位和物理意义。
(2)解释平均速度、瞬时速度的定义并学会辨析。
(3)能够说出速率的概念并辨认速度与速率。
2.过程与方法
(1)在概念转变的教学过程中形成全面、正确的关于速度的概念。
(2)通过平均速度引出瞬时速度的过程,锻炼使用极限思维。
(3)通过对平均速度与瞬时速度、速度与速率的区别和分辨,学会运用辨析的方法。
3.情感态度与价值观
(1)对速度全面正确地解释来积极培育自身科学严谨的态度。
(2)积极将自己的观点及见解与老师、同学进行交流。
(3)通过本节课的学习尝试体会物理学中蕴含的对立统一。
课型:新授课
课时:第一课时
学情分析:
一般而言,高一学生在经历了初中阶段的学习后,思维能力得到了较好的发展,抽象逻辑思维逐渐取代形象思维占据主要地位.学生的一般特征主要表现为以下几个方面:
(1)学生能够按照探究性学习的过程利用假设思维进行学习;
(2)学生在学习过程中自我调控能力得到了进一步加强,学习过程更加具有目的性;
(3)在某种程度下学生思维不再是“抱残守缺”,而是较为容易接受新事物;
(4)学生学习动机由兴趣支撑逐渐转变为由意志支撑,学习的目的性更加明确;
(5)学生之间的交流对于学生学习具有一定的影响.
关于“速度”的学习,学生在初中阶段科学学科中所接受的定义是,单位时间内通过的路程.这与高中对于“速度”的定义截然不同,学生虽然通过初中阶段的学习具备了一定的基础,但这个基础里大部分仍然是迷思概念.如何将初中阶段所接受到的关于“速度”的迷思概念转变为科学概念,达到一个新的认知平衡是本节课的一条主线.同时也应该认识到学生在初中阶段的学习以及前面关于“位移”、“路程”的学习为本节课奠定了一个很好的基础.
本节课可能存在的问题有两个,一是学生根据初中阶段的学习积累对于“速度”难以产生正确、客观的认识,其中所存在的迷思概念需要在教学过程中进行转变;二是学生对于“平均速度”、“瞬时速度”两个概念可能会有所混淆,教师应该利用课堂呈现的问题情境引导学生进行有效区分.
教学重点:
速度的概念,由平均速度通过极限的思维方法引出瞬时速度。
教学难点:
对瞬时速度的理解,怎样由平均速度引出瞬时速度。
教学方法:
问题情境引入、探测已有概念、产生认知冲突、解构迷思概念和建构科学概念、形成新的认知平衡。
教学过程:
引入:速度的二段式测验3道题,情境引入,激发学生产生冲突。
(一)速度
“速度”的引入:运动会上,要比较哪位运动员跑得快,可以用什么方法?通过相同的位移比较时间的长短。若运动的时间是相等的,我们可以根据位移的大小来比较。如果运动的位移、所用的时间都不一样,又如何比较呢?
在物理学中,我们引入速度这个物理量来描述物体运动的快慢。
1.定义:位移Δx与发生这个位移所用时间Δt的比值(比值定义法)。
描述物体运动快慢的物理量。
2.国际单位:m/s或m·s—1,其他单位:km/h等
3.速度是矢量,方向与运动方向相同。
在匀速直线运动中,速度保持不变。如果物体做变速直线运动,速度的大小不断改变,根据求得的则表示物体在Δt时间内的平均快慢程度,称为平均速度。
(二)平均速度和瞬时速度
1.平均速度
⑴公式:
⑵平均速度是矢量,方向即位移的方向。
对于变速直线运动,各段的平均速度一般并不相同,求平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”。
⑶求平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”。
过渡:平均速度只能粗略的描述物体运动的快慢,为了精确地描述做变速直线运动的物体运动的快慢,我们可以将时间Δt取得非常小,接近于零,这是求得的速度值就应该是物体在这一瞬时的速度,称为瞬时速度。
2.瞬时速度
⑴定义:物体在某一时刻(或某一瞬间)的速度。
⑵瞬时速度简称速度,方向为物体的运动方向。
在日常生活中,人们对“速度”这一概念并不一定明确指出是“平均速度”还是“瞬时速度”,我们应根据上下文去判断。“平均速度”对应的是一段时间,“瞬时速度”对应的是某一时刻。
3.瞬时速率:瞬时速度的大小,简称速率。
例:课本P16汽车速度计上指针所指的刻度是汽车的瞬时速率。
(三)平均速率:物体运动的路程与所用时间的比值。
与“平均速度的大小”完全不同。
例1:下列对各种速率和速度的说法中,正确的是()
A.平均速率就是平均速度
B.瞬时速率是指瞬时速度的大小
C.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度
D.匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等
例2:一辆汽车沿平直的公路行驶,⑴若前一半位移的平均速度是v1,后一半位移的平均速度是v2,求全部路程的平均速度;⑵若汽车前一半时间的平均速度是v1,后一半时间的平均速度是v2,求全部路程的平均速度。(;)
总结:平均速度不是速度的平均值,应严格按照定义来计算。
例3:人乘自动扶梯上楼,如果人站在扶梯上不动,扶梯将人送上楼去需用30s。若扶梯不动,某人沿扶梯走到楼上需20s。试计算这个人在扶梯开动的情况下仍以原来的速度向上走,需要多长时间才能到楼上?(12s)
作业:
必做:p18—1、2、3、4
选做:新新学案第一章第三节
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