高中物理教案設計

時間:2022-11-08 08:56:38 物理教案 我要投稿

高中物理教案設計

  作為一位杰出的老師,常常要根據(jù)教學需要編寫教案,教案是實施教學的主要依據(jù),有著至關重要的作用。那么什么樣的教案才是好的呢?以下是小編收集整理的高中物理教案設計,歡迎閱讀與收藏。

高中物理教案設計

高中物理教案設計1

  一、關于教學計劃的說明:

  本學期繼續(xù)使用人教版《必修二》,共三章,分別為第一章《曲線運動》、第二章《萬有引力與航天》、第三章《機械能守恒定律》。

  同時高中物理是普通高中的一門基礎學科,與九年義務教育物理課程相銜接,旨在進一步提高學生的科學素養(yǎng)。高中物理課程有助于學生繼續(xù)學習基本的物理知識和技能;體驗科學探究過程,了解科學研究方法;增強創(chuàng)新意識和實踐能力,發(fā)展探索自然、的興趣和熱情;認識物理學對科學進步以及文化、經(jīng)濟和社會發(fā)展的影響;為終身發(fā)展,形成科學世界觀、價值觀和人生觀打下基礎。

  二、教學目標:

  1、知識與技能:

 。1)以平拋運動和勻速圓周運動為例,了解物體運動的合成與分解,研究物體做曲線運動的條件和規(guī)律;萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)及其在天體運動中的應用;功和能的概念,以及動能定理和機械能守恒定律。

 。2)了解研究物理學的基本觀點和思想,學習研究問題的方法;

  (3)了解物理學的發(fā)展歷程,關注科學技術的主要成就和發(fā)展趨勢以及對經(jīng)濟、社會發(fā)展的影響;

 。4)能應用有關物理知識和技能解釋一些自然現(xiàn)象和生活中的問題。

  2、過程與方法:

  (1)學會運動合成和分解的基本方法;引導學生體會萬有引力定律發(fā)現(xiàn)過程中的思路和方法;

 。2)經(jīng)歷科學探究過程,認識科學探究的意義,嘗試應用科學探究的方法研究物理問題,驗證物理規(guī)律;

 。3)通過物理規(guī)律和概念的學習過程,了解物理學的研究方法,認識物理實驗、物理模型和物理工具在物理學中的作用;

  (4)具有一定的質疑能力,信息收集和處理能力,分析、解決問題能力和交流合作能力。

  3、情感態(tài)度價值觀:

 。1)讓學生領略自然界的奇妙與和諧,發(fā)展對科學的好奇心和求知欲,樂于探究自然界的奧秘,能體驗自然規(guī)律探究的艱辛和喜悅;

 。2)具有敢于堅持真理、勇于創(chuàng)新和實事求是的科學態(tài)度和科學精神,具有判斷大眾傳媒有關信息是否科學的意識;

 。3)有主動與他人合作的精神,有將自己的見解與他人交流的愿望,敢于堅持自己的正確觀點,具有團隊精神。

  三、教材分析:

  第一章《平拋運動》可分為兩個部分:

  第一單元第一節(jié):講述物體做曲線運動的條件和曲線運動的特點。

  第二節(jié)、第三節(jié):講述研究曲線運動的基本方法──運動的合成和分解,并用這個方法具體研究平拋運動的特點和規(guī)律,這是本章的一個重點內容。

  第一單元第四節(jié)、第五節(jié)、第六節(jié):講述勻速圓周運動的描述方法和基本規(guī)律。

  分析勻速圓周運動的實例以及離心現(xiàn)象。

  第一單元第七節(jié):講述圓周運動的實例分析。

  第二章《萬有引力與航天》可分為三個部分:

  第一節(jié):學習開普勒關于行星運動描述的有關知識;

  第二節(jié)和第三節(jié):學習萬有引力定律的知識;

  第四節(jié)、第五節(jié):學習萬有引力定律在天體運動中的有關知識;

  第六節(jié):學習經(jīng)典力學的'局限性。

  第三章《機械能守恒定律》可分為四個單元:

  第一、二、三節(jié):講述功和功率;

  第四、五、六、七節(jié):講述動能和動能定理、重力勢能;

  第八、九、十節(jié):講述機械能守恒定律及其應用。

  四:具體實施:

  基礎+學法+培養(yǎng)興趣

  1、精講

  首先,概念的引入和講解務必要清晰。為此應該對重點的內容反復強調,對重要概念的引入和理解應用要多舉例,結合情景進行教學。其次,把握好進度,不隨意增加難度。例題和習題的選擇要慎重,應符合學生的實際,對于大多物理生來講,在高一階段的例題仍然是對概念的理解和簡單的應用。對于提高題,由于主要面對的是成績較好的學生,可以以方法指導為主,而一般的習題必須考慮到大多數(shù)的普通學生,并且要結合精練。

  2、及時的反饋

  課上和課后都有一個較完整的反饋機制。比如上課要及時進行反饋性的練習,以課后習題為主。作業(yè)有問題的學生要與之交流,從中了解問題所在,以便及時改進。對于學習有困難的學生要經(jīng)常溝通。

  3、加強對學生進行學法指導

  其中要求之一是讓學生重視課本。做法:筆記直接做在課本上,課后習題都要在課本上有完整的解答,把課本補充成為一本好的學習資料。

  4、對于學習困難學生的具體措施

  一定要讓這些學生都把該弄懂的基礎知識掌握,一發(fā)現(xiàn)問題立即幫助他們解決。對他們正確引導,消除心理防備,適當放慢速度,使他們對概念的理解和掌握隨著認識能力的提高螺旋式上升。

  5、建立良好的師生關系

  良好的師生關系可以幫助我上好每一堂課;維持學生積極的學習態(tài)度;使學生保持對物理學科的學習興趣。要用真誠去關心每一個學生,特別是學習有困難的學生。

  6、提高學生對物理學習的興趣

  (1)培養(yǎng)學生的興趣,從興趣入手;

 。2)指導他們培養(yǎng)適合自己的學習方法;

 。3)幫助他們舉一反三。

  7、教師間的合作與交流

  在教學過程中,要多向備課組各位老師請教,尤其要多聽老教師的課。進行課堂教學改革和創(chuàng)新,信息技術的應用和整合。

高中物理教案設計2

  一、教材分析

  歐姆定律是電學中的基本定律,是進一步學習電學知識和分析電路的基礎,是本章的重點。本次課的邏輯性、理論性很強,重點是學生要通過自己的實驗得出歐姆定律,最關鍵的是兩個方面:一個是實驗方法,另一個就是歐姆定律。歐姆定律的含義主要是學生在實驗的過程中逐漸理解,而且定律的形式很簡單,所以是重點而不是難點。學生對實驗方法的掌握既是重點也是難點,這個實驗難度比較大,主要在實驗的設計、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面。由于實驗的難度比較大,學生出現(xiàn)錯誤的可能性也比較大,所以實驗的評估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導和協(xié)助,所以這次課采用啟發(fā)式綜合教學法。

  二、教學目標

  知識與技能

 、偈箤W生會同時使用電壓表和電流表測量一段導體兩端的電壓和其中的電流。

 、谕ㄟ^實驗認識電流、電壓和電阻的關系。

  ③會觀察、收集實驗中的數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行分析。

  過程與方法

  ①根據(jù)已有的知識猜測未知的知識。

 、诮(jīng)歷歐姆定律的發(fā)現(xiàn)過程并掌握實驗的思路、方法。

 、勰軐ψ约旱腵實驗結果進行評估,找到成功和失敗的原因。

  情感、態(tài)度與價值觀

 、僮寣W生用聯(lián)系的觀點看待周圍的事物并能設計實驗方案證實自己的猜測。

 、谂囵B(yǎng)學生大膽猜想,小心求證,形成嚴謹?shù)目茖W精神。

  三、教學重點與難點

  重點:掌握實驗方法;理解歐姆定律。

  難點:設計實驗過程;實驗數(shù)據(jù)的分析;實驗結果的評估。

  四、學情分析

  在技能方面是練習用電壓表測電壓,在知識方面是研究串、并聯(lián)電路中的電壓關系。這是一節(jié)探索性實驗課,讓學生自主實驗、觀察記錄,自行分析,歸納總結得出結論。學生對探索性實驗有濃厚的興趣,這種方式能激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維活動有利于提高認知能力和實驗能力,但由于學生的探究能力尚不夠成熟,引導培養(yǎng)學生探究能力是本節(jié)課的難點

  五、教學方法

  啟發(fā)式綜合教學法。

  六、課前準備

  教具:投影儀、投影片。

  學具:電源、開關、導線、定值電阻(5、10)、滑動變阻器、電壓表和電流表。

  七、課時安排

  一課時

  八、教學過程

  教師活動學生活動說明

  (一)預習檢查、總結疑惑

 、傥覀儗W過的電學部分的物理量有哪些?

 、谒麄冎g有聯(lián)系嗎?

 、垡欢螌w兩端的電壓越高,通過它的電流如何變化?當導體的電阻越大,通過它的電流如何變化?學生以舉手的形式回答問題,并將自己的想法寫在學案上。

  這部分問題學生以前已經(jīng)有了感性的認識,大部分學生回答得很正確,即使有少數(shù)同學回答錯誤也沒有關系,學生之間會進行糾正。

  (二)情景引入、展示目標

  提問:電壓增大,電流也隨著增大,但是你知道電流增大了多少嗎?

  讓學生猜測電流I、電壓U、電阻R之間的關系式。學生大膽猜想。

  不論對錯,教師都應認真對待,但應該注意:猜想不是瞎猜、亂猜,不是公式越多越好,應該引導學生在原有知識的基礎上有根據(jù),符合邏輯進行猜想。同時可將所有學生的猜想寫在黑板上,這對其他的同學有啟發(fā)作用。

  (三)合作探究、精講點播

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  一、教學目標

  知識與技能

  了解打點計時器的計時原理,理解紙帶中包含的物體運動的信息(時間和位移)

  會安裝并使用打點計時器,理解利用紙帶測量速度的原理

  過程與方法

  通過學生自己看打點計時器的說明書,培養(yǎng)學生獨立學習的能力

  通過實驗得出物體的運動信息,用物理的方法表述出來.培養(yǎng)學生獲取信息處理信息的能力,體會處理問題的方法,領悟如何間接測量一些不能直接測量的物理量的方法

  體驗實驗中理性思維的重要,即要動手,又要動腦

  經(jīng)歷科學探究過程認識科學探究的意義,嘗試應用科學探究的方法研究物體的運動

  情感態(tài)度價值觀

  感受打點計時器的巧妙設計思路,體會物理原理在解決實際問題中的指導作用,增強將物理知識應用于實際生活的意識

  經(jīng)歷實驗過程,體驗科學實驗過程的`艱辛與喜悅,并樂于探索自然界的奧秘

  培養(yǎng)學生的交流與合作精神,有將自己的見解與他人交流的愿望,并養(yǎng)成尊重他人的習慣

  二、教學重點與難點

  重點:打點計時器的使用。

  難點:對紙帶數(shù)據(jù)的處理,會通過紙帶比較物體運動的快慢,能通過紙帶知道物體何時做勻速直線運動,何時做變速直線運動。

  三、教學方法

  實驗探究式教學方法

  四、教學設計

  (一)新課內容

  1.打點計時器的認識

  先讓學生閱讀教材,然后老師提出問題,引導學生回答:

  (1)電磁打點計時器使用的是直流電還是交流電?其工作電壓為多少?

  (2)我國交流電的頻率為50Hz,使用這種電源時,每隔多長時間打一個點,即相鄰兩個點之間的時間間隔是多少?

  (3)打點計時器打出的紙帶可以記錄某段時間內的位移,能不能記錄時間?

  (4)說出電磁打點計時器的構造?工作原理?如圖1—4—1所示。

  (5)解釋電火花計時器的工作原理?如圖1—4—2所示,它與電磁打點計時器相比,哪一種誤差小?原因是什么?

  2.練習使用打點計時器

  問題1.電磁打點計時器中怎樣安放復寫紙和紙帶?

  師總結:將復寫紙?zhí)自趶蛯懠埗ㄎ讳N上,推動調節(jié)片可以調節(jié)復寫紙位置.將紙帶從復寫紙圓片下穿過即可.

  問題2.振針打的點不清晰或打不出點可能有哪些情況?

  師總結:(1)調整復寫紙位置或更換復寫紙。

  (2)調整打點計時器。(可能是振動片的振動幅度太小了,可以調節(jié)振動片的位置;可檢查壓紙框的位置是否升高而阻礙了振動片使振針打不到紙帶上,可將壓紙框向下調節(jié)到原來的位置;可能是振針的位置太高,調節(jié)振針直到能打出點為止)

  (3)可能是選擇的4—6V的電壓太低,可適當調高電壓,但不得超過10V

  問題3.為什么要先打開電源讓打點計時器先工作1—2s再松手打紙帶?可不可以先松手再打開打點計時器的電源?

  師總結:打點計時器打開電源后要經(jīng)過一個短暫的時間才能穩(wěn)定工作,所以應先打開電源讓打點計時器工作1—2s后才能松手打紙帶.這樣做可以減小誤差

  問題4.打點計時器打完點后要及時關閉電源,這樣做有什么好處?

  師總結:因為打點計時器是按照間歇性工作設計的,長期工作會導致線圈發(fā)熱而損壞

  指導學生動手練習使用打點計時器,要讓學生按步驟有序操作,并打出幾根紙帶。

  (1)怎樣從打出的紙帶中獲取數(shù)據(jù)?指導學生用列表格的形式把數(shù)據(jù)列出。

  (2)怎樣根據(jù)紙帶上的點跡計算紙帶的平均速度?

  (用紙帶上兩個點之間的距離除以兩個點之間的時間間隔,即根據(jù),求出在任意兩點間的平均速度,這里S可以用直尺測量出兩點間的距離,t為兩點間的時間間隔數(shù)與0.02s的乘積。)

  (3)在打出的B、C兩個點的時間間隔中,紙帶運動的平均速度是多少?

  (4)如果紙帶上的點跡分布不均,那么,點跡密集的地方表示運動的速度較大還是較小?

  (在紙帶上相鄰兩點間的時間間隔均為0.02s,所以點跡密集的地方表示紙帶運動的速度很小)

高中物理教案設計4

  教學目標

  (一)知識與技能

  1.知道彈力產(chǎn)生的條件。

  2.知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力,能在力的示意圖中畫出它們的方向。

  3.知道彈性形變越大彈力越大,知道彈簧的彈力跟彈簧的'形變量成正比,即胡克定律.會用胡克定律解決有關問題。

 。ǘ┻^程與方法

  1.通過在實際問題中確定彈力方向的能力。

  2.自己動手進行設計實驗和操作實驗的能力。

  3.知道實驗數(shù)據(jù)處理常用的方法,嘗試使用圖象法處理數(shù)據(jù)。

 。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價值觀

  1.真實準確地記錄實驗數(shù)據(jù),體會科學的精神和態(tài)度在科學探究過程的重要作用。

  2.在體驗用簡單的工具和方法探究物理規(guī)律的過程中,感受學習物理的樂趣,培養(yǎng)學生善于把物理學習與生活實踐結合起來的習慣。

  教學重點

  1.彈力有無的判斷和彈力方向的判斷。

  2.彈力大小的計算。

  3.實驗設計與操作。

  教學難點

  彈力有無的判斷及彈力方向的判斷.

  教學方法

  探究、講授、討論、練習

  教學手段

  教具準備

  彈簧、鉤碼、泡沫塑料塊、粉筆、燒瓶(內裝紅墨水瓶塞上面插細玻璃管)、

  演示胡克定律用的鐵架臺、刻度尺、彈簧、鉤碼等等.

高中物理教案設計5

  【教學目標】

 。ㄒ唬┲R目標

  1.了解激光和自然光的區(qū)別.

  2.通過閱讀,收集整理相關資料,認識激光的特點和應用.

  (二)能力目標

  1.通過課外閱讀,收集整理有關激光應用的資料,培養(yǎng)加工處理信息的能力.

  2.通過對激光的特點及應用的學習,培養(yǎng)應用物理知識解決實際問題的能力.

 。ㄈ┑掠繕

  通過對激光應用的學習,使學生感受到科學知識的無究力量,培養(yǎng)熱愛科學的品質.

  【教學重點】激光與自然光的區(qū)別以及激光特點和應用.

  【教學難點】激光與自然光的區(qū)別.

  【教學方法

  1.通過對自然光的分析,提出激光的相干性.

  2.通過學生課前閱讀,初步了解激光的特點及廣泛應用.

  3.通過收集激光方面的材料,討論交流,進一步掌握激光的特點及應用知識.

  4.通過觀看錄像,進一步加深對激光知識的了解.

  【教學用具】激光手電筒、投影儀、三段有關激光的錄像材料.

  【教學過程

  一、引入新課

  [師]課前大家已經(jīng)閱讀了課文,了解了激光是自然界沒有的光,首先我們來看看它與自然光有什么不同.

  二、新課教學

 。ㄒ唬┳匀还夂图す猓ㄍ队埃

  自然光(例如白熾燈) 激光

  原子發(fā)光方向,時刻不確定

  頻率不一樣

  不能發(fā)生干涉

  非相干光

  頻率一樣

  能發(fā)生干涉(雙縫干涉實驗)

  人工產(chǎn)生的相干光

  都是原子受激發(fā)處于不穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)射出來的

  [師]通過上表的比較,同學們可以看到,激光的第一個特點就是它是一種人工相干光.激光還有許多與自然光不同的特點,下面請同學們將自己閱讀課文整理的表格展示出來.

  (教師巡視,大部分同學整理得很好,選出比較全面的一組投影(如表20—2)老師簡單講解)

 。蹘煟萜鋵,激光的應用遠不止這些,而且還在迅速發(fā)展,這方面的介紹很多,下面請大家根據(jù)課前收集的材料,開展課堂交流.

 。ǘ┘す獾膽

 。ǚ纸M介紹,同時教師提煉要點并板書,以調動學生的積極性.)

  第一組(投影資料)我們組收集整理了激光在相干性方面的特點,激光是相干光.可用來進行光的干涉、衍射等實驗(科學實驗),由于原子的發(fā)光不是無限制持續(xù)的,每一次發(fā)光與下一次發(fā)光總有一個時間間隔,只有同一光源在同一發(fā)光時間間隔內發(fā)出的光,在空間某點相遇時才會發(fā)生干涉,所以原子發(fā)光的平均時間間隔稱為相干時間,在相干時間內光的行程稱為相干長度,激光的相干長度可達幾十千米,相干性較好.

  第二組(投影資料)我們組整理的信息中,激光的另一特點是激光的亮度特高,近年研制出的強激光的亮度要比太陽亮100億倍以上.激光器發(fā)出的激光是集中在沿傳播方向的一個極小的發(fā)射角內,亮度就會比同功率的光源高幾億倍,在極短時間內會輻射出巨大的能量,聚集在一點時可產(chǎn)生幾百萬甚至上千萬度的高溫.

  第三組除了前面兩組介紹的`兩個特點外,還有一個特點就是激光的單色性好,自然界找不到頻率“純凈”的光,各種頻率的光總是混雜在一起的.但由于激光器中光學諧振腔的干涉作用,只有那些滿足諧振腔共振條件的頻率才能形成激光輸出,不滿足共振條件的頻率,都在諧振腔內干涉相消了,因此激光的頻率單一,單色性非常好,拿氦氖氣體激光器來說,它產(chǎn)生的光波長范圍不到一百億分之一微米,完全可以視為單一而沒有偏差的波長,是極純的單色光.

  第四組我們組收集的資料中,除了前面三組講的,還有一點,激光的方向性好,一般的手電筒或探照燈聚光雖然很好,看上去它們射出的光束是筆直的,但在一兩公里后,光線就發(fā)散成很大一片,亮度明顯減弱.而激光射到這個距離上基本沒有發(fā)散,激光是方向最一致、最集中的光.

 。蹘煟萸懊鎺捉M同學從激光的特點角度閱讀收集了很多資料,都比較好,雖然其中有些材料我們不能完全弄懂,但以后我們還有很多學習機會,到時可以更進一步理解.下面我們再來交流激光應用方面的資料.

  第五組(閱讀)

  激光具有很高的能量,所以它是精密機械加工特別是微電子工業(yè)加工不可缺少的工具,用激光對金屬打孔、切割、焊接、淬火,激光代替機械刀具和刻刀直接加工大型和微型元件,具有普通機械加工不可比擬的特點.利用它可以在堅硬的材料上打直徑0.1 mm到幾微米的小孔.激光鉆孔不受加工材料的硬度和脆性的限制,而且鉆孔速度異?,可以幾千分之一秒甚至幾百萬分之一秒內鉆出表面十分整齊光潔的小孔,激光快速自動成型技術,可以控制激光束將材料逐層“燒結”而形成實體零件或模具、模型.它可快速制成精密復雜或不規(guī)則圖案的機械零件.我國已經(jīng)研制成功激光迅速自動成型機,標志著我國已經(jīng)掌握了這項新技術,并迅速進入國產(chǎn)化、商品化階段.

  第六組(閱讀)

  激光在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上也有廣泛應用,用激光照射農(nóng)作物種子,可誘發(fā)遺傳變異,縮短種子發(fā)芽時間,育出的秧苗生長比較快,長勢好,粗壯且均勻整齊,改善了農(nóng)作物生長性能,提高產(chǎn)量.把激光技術引入果樹裁培,能改良水果品質,提高水果產(chǎn)量.用激光照射牲畜家禽魚類,能促進生長發(fā)育等.

  激光在臨床醫(yī)學上的應用相當廣泛,“激光刀”能有效地局部加熱凝固血管,出血少.而且“刀”不與組織接觸,不用消毒,激光刀很鋒利,切割軟組織和硬組織都一樣快捷,還可應用激光對穴位照射,給穴位輸入能量,無痛、滅菌、快速、安全.

  第七組(閱讀)

  激光在信息產(chǎn)業(yè)領域有著重要應用.在光纖通信中,激光作為信息高速傳輸?shù)妮d體作通信載波.它還是信息高速處理的載體,光學計算機有著普通計算機無法比擬的優(yōu)點,這種計算機運算速度高,傳輸信息量大,激光應用在信息存儲領域,使大容量、高密度信息存儲成為可能,像課本上介紹的DVD實際上是一種存儲數(shù)據(jù)的磁性媒體,它可以雙層雙面使用,運行時間高達484 min,儲存量是VCD的幾十倍甚至數(shù)十倍,可多達17GB.

  第八組(閱讀)

  目前,激光已成為重要的戰(zhàn)略武器,在國防軍事領域有著廣泛的應用,例如激光測距、激光雷達、激光制導、激光模擬等技術的應用.激光武器包括激光致盲武器、激光干擾武器、激光防空武器等,這些武器對現(xiàn)代戰(zhàn)爭產(chǎn)生了深遠影響.激光制導能快速準確無誤地擊中目標.

  用激光點燃核燃料是目前各國科學家競相研究的重大課題,預計在20xx年左右能夠用激光實現(xiàn)核聚變,能源危機問題有望得到根本解決.

  [師]同學們課前做了很多準備,閱讀了大量相關資料,一定很有收獲.我也給大家收集了部分與激光相關的錄像資料,請大家看一看.

 。◣熒餐^看錄像)

  三、小結

  四、布置作業(yè)

高中物理教案設計6

  一、電流的磁效應

  說明:人類很早就留意到了電流的磁效應。例如:①一名英國商人發(fā)現(xiàn),雷電過后,他的一箱新刀竟然帶上了磁性②富蘭克林也在實驗中發(fā)現(xiàn),在萊頓瓶放電后,附近的縫衣針被磁化了

  說明:那么電流和磁場之間有什么關系嗎?19 世紀,隨著對摩擦生熱等現(xiàn)象認識的深人,人們逐步相信自然界各種運動之間存在著廣泛聯(lián)系。除了表面上的一些相似性之外,電和磁之間是否還存在著更深刻的聯(lián)系?一些科學家相信.答案是肯定的,在實驗中尋找這種聯(lián)系,就成為他們的探索目標。后來,丹麥物理學家奧斯特首先獲得成功。1820 年,奧斯特發(fā)現(xiàn):把一根導線平行地放在磁針的上方,給導線通電時,磁針發(fā)生了偏轉,就好像磁針受到磁鐵的作用一樣。這說明不僅磁鐵能產(chǎn)生磁場,電流也能產(chǎn)生磁場,這個現(xiàn)象稱為電流的磁效應

  問:既然電流能夠產(chǎn)生磁場,那么電流的方向和磁場的方向之間是否存在什么關系呢?

  演示實驗

  實驗儀器:直導線、硬紙板、細鐵屑、直流電源

  實驗過程:①使直導線穿過一塊硬紙板

  ②給導線通電

  ③在硬紙板上均勻地撒一層細鐵屑

  ④輕敲硬紙板

 、萦^察細鐵屑的排列情況,以得到電流的方向和磁場的方向之間的關系

  說明:以安培為代表的法國科學家經(jīng)過長期實驗,總結了直線電流和磁場方向之間的關系,得出了安培定則,具體內容是:右手握住導線,伸直的拇指的方向代表電流的方向,那么彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向

  問:直線電流的磁場可以用什么圖形表示?(一系列的`同心圓)

  問:這些同心圓有何特征?(內緊外松)

  演示實驗

  實驗儀器:環(huán)形導線、硬紙板、直流電源、細鐵屑

  實驗過程:①把環(huán)形導線穿過硬紙板

 、诮o導線通電

  ③在硬紙板上均勻地撒一層細鐵屑

 、茌p敲硬紙板

  ⑤觀察細鐵屑的排列情況,以得到電流的方向和磁場的方向之間的關系

  說明:以安培為代表的法國科學家經(jīng)過長期實驗,總結了環(huán)形電流和磁場方向之間的關系,右手握住環(huán)形導線.彎曲的四指所指的方向代表電流的方向,拇指所指的方向就是圓環(huán)中心周線上的磁感線的方向

  問:螺線管可以看成由多個環(huán)形導線組成,那通電螺線管的電流方向跟它的磁感線方向之間有怎樣的關系呢?(右手握住螺線管.彎曲的四指所指的方向代表電流的方向,拇指所指的方向就是螺線管內部磁感線的方向

  說明:通電螺線管外部的磁場與條形磁體十分相似,如果把它看做一個條形磁體,那如何判斷螺線管的N極?(拇指的指向是條形磁體的N 極)

高中物理教案設計7

  一、教學目標

  1.知道一般分子直徑和質量的數(shù)量級;

  2.知道阿伏伽德羅常數(shù)的含義,記住這個常數(shù)的數(shù)值和單位;

  3.知道用單分子油膜法估算分子的直徑。

  二、教學重點、難點分析

  1.重點有兩個,其一是使學生理解和學會用單分子油膜法估算分子大。ㄖ睆剑┑姆椒;其二是運用阿伏伽德羅常數(shù)估算微觀量(分子的體積、直徑、分子數(shù)等)的方法。

  2.盡管今天科學技術已經(jīng)達到很高的水平,但是在物理課上還不能給學生展現(xiàn)出分子的真實形狀和分子的外觀。這給講授分子的知識帶來一定的困難,也更突出了運用估算方法和建立理想模型方法研究固體、液體分子的體積、直徑、分子數(shù)的重要意義。

  三、教學方法:實驗演示,教師講解,課件演示

  四、教具

  1.計算機,大屏幕;自制課件:水面上單分子油膜法測分子直徑

  2.演示實驗:演示單分子油膜:油酸酒精溶液(1: 200),滴管,直徑約20cm圓形水槽,燒杯,畫有方格線的透明塑料板。

  五、教學過程

  (-)引入新課

  前面的課程我們研究的是力學的內容,從這節(jié)課開始我們學習熱學。這一章從微觀和宏觀的角度分別講述了分子的運動情況。從初中學習過的分子運動,我們知道“物體是由大量分子組成的”,這節(jié)課我們就來研究這個問題。

  【板書】第一節(jié) 物體是由大量分子組成的

 。ǘ┻M行新課

  【板書】1.分子的大小

  分子是看不見的,怎樣能知道分子的大小呢?

 。1)單分子油膜法是最粗略地說明分子大小的一種方法。

  【課件演示】水面上單分子油膜法測分子直徑。

  【實驗】介紹并定性地演示:如果油在水面上盡可能地散開,可認為在水面上形成單分子油膜,可以通過幻燈觀察到,并且利用已制好的方格透明膠片蓋在水面上,用于測定油膜面積。如圖1所示。

  提問:已知一滴油的體積V和水面上油膜面積S,那么這種油分子的直徑是多少?

  在學生回答的`基礎上,還要指出:

 、俳榻B數(shù)量級這個數(shù)學名詞,一些數(shù)據(jù)太大,或很小,為了書寫方便,習慣上用科學記數(shù)法寫成 10的乘方數(shù),如 3×10-10m。我們把10的乘方數(shù)叫做數(shù)量級,那么 1×10-10m和 9×10-10m,數(shù)量級都是 10-10m。

  ②如果分子直徑為d,油滴體積是V,油膜面積為S,則d=V/S,根據(jù)估算得出分子直徑的數(shù)量級為 10-10m。

 。2)利用掃瞄隧道顯微鏡測定分子的直徑。

  看物理課本上彩色插圖,石墨表面原子分布的圖樣:圖中的每個亮斑都是一個碳原子。如果設想碳原子是一個挨著一個排列的話,那么碳原子之間的距離L就等于碳原子的直徑d,如圖2所示。根據(jù)顯微鏡放大倍數(shù)就可以計算出碳原子的直徑。

 。3)物理學中還有其他不同方法來測量分子的大小,用不同方法測量出分子的大小并不完全相同,但是數(shù)量級是相同的。測量結果表明,一般分子直徑的數(shù)量級是10-10m。例如水分子直徑是4×10-10m,氫分子直徑是3×10-10m。

 。4)指出認為分子是小球形是一種近似模型,是簡化地處理問題,實際分子結構很復雜,但通過估算分子大小的數(shù)量級,對分子的大小有了較深入的認識。

  【板書】分子直徑的數(shù)量級是10-10m

  【板書】2.阿伏伽德羅常數(shù)

  向學生提問:在化學課上學過的阿伏伽德羅常數(shù)是什么意義?數(shù)值是多少?明確lmol物質中含有的微粒數(shù)(包括原子數(shù)、分子數(shù)、離子數(shù)……)都相同。此數(shù)叫阿伏伽德羅常數(shù),可用符號NA表示此常數(shù),NA=6.02×1023個/mol。粗略計算可用NA=6×1023個/mol。(阿伏伽德羅常數(shù)是一個基本常數(shù),科學工作者不斷用各種方法測量它,以期得到它更精確的數(shù)值。)

  再問學生,摩爾質量、摩爾體積的意義。

  如果已經(jīng)知道分子的大小,不難粗略算出阿伏伽德羅常數(shù)。

  例如,lmol水的質量是0.018kg,體積是1.8×10-5 m3。每個水分子的直徑是4×10-10m,它的體積是 =3×10-29m3。如果設想水分子是一個挨著一個排列的。

  提問學生:如何算出lmol水中所含的水分子數(shù)?

  回答:

  【板書】阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1

  阿伏伽德羅常數(shù)是一個非常巨大的數(shù)字。例如:在0℃,1標準大氣壓下,1cm3的氣體中,含有2.7×1019個氣體分子。1cm3水中含有3.35×1022個水分子。設想有一個小動物,每秒鐘喝去1萬個水分子,要把這1cm3的水喝完,將用1011年,即1000億年,超過地球的年齡(45億年)二十多倍!所以說,物體是由大量分子組成的。

  【板書】3.微觀物理量的估算

  若已知阿伏伽德羅常數(shù),可對液體、固體的分子大小進行估算。事先我們假定近似地認為液體和固體的分子是一個挨一個排列的(氣體不能這樣假設)。

  提問學生:lmol水的質量是m=18g,那么每個水分子質量如何求?

  回答:一個水分子質量m。=m/NA=1.8×10-2/ 6.02×1023=3×10-26(kg)。

  提問學生:若已知鐵的原子量是 56,鐵的密度是7.8×103kg/m3,試求質量是1g的鐵塊中鐵原子的數(shù)目(取1位有效數(shù)字)。又問:是否可以計算出鐵原子的直徑是多少來?

  回答:1g鐵的物質量是 mol,其中鐵原子的數(shù)目是n,

  1g鐵的體積

  (m3)

  1個鐵原子的體積是 = =l×10-7/ l×1022= l×10-29(m3),

  鐵原子的直徑 (m)

  歸納總結:以上計算分子的數(shù)量、分子的直徑,都需要借助于阿伏伽德羅常數(shù)。因此可以說,阿伏伽德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界的橋梁。它把摩爾質量、摩爾體積等這些宏觀量與分子質量、分子體積(直徑)等這些微觀量聯(lián)系起來。

  阿伏伽德羅常數(shù)是自然科學的一個重要常數(shù)(曾經(jīng)學過的萬有引力恒量也是一個重要常數(shù))。物理常數(shù)是物理世界客觀規(guī)律的反映。一百多年來,物理學家想出各種辦法來測量它,不斷地努力,使用一次比一次更精確的測量方法,F(xiàn)在測定它的精確值是NA=6.022045×1023個/mol

 。ㄈ┱n堂練習

  1.體積是10-4cm3的油滴滴于水中,若展開成一單分子油膜,則油膜面積的數(shù)量級是

  A.102cm2 B.104cm2 C.106cm2 D.108cm2

  答案:B

  2.已知銅的密度是8.9×103kg/m3,銅的摩爾質量是63.5×10-3kg/mol。體積是4.5cm3的銅塊中,含有多少原子?并估算銅分子的大小。

  答案:3.8×1023,3×10-10米。

 。ㄋ模┱n堂小結

  1.物體是由體積很小的分子組成的。這一結論有堅實的實驗基礎。單分子油膜實驗等是上述結論的有力依據(jù)。分子直徑大約有10-10米的數(shù)量級。

  2.阿伏伽德羅常數(shù)是物理學中的一個重要常數(shù),它的意義和常數(shù)數(shù)值應該記住。

  3.學會計算微觀世界的物理量(如分子數(shù)目、分子質量、分子直徑等)的一般方法。由于微觀量是不能直接測量的,人們可以測定宏觀物理量,用阿伏伽德羅常數(shù)作為橋梁,間接計算出微觀量來。如分子質量m,可通過物質摩爾質量M和阿伏伽德羅常數(shù)NA,得到m=M/NA。通過物質摩爾質量M、密度ρ、阿伏伽德羅常數(shù)NA,計算出分子直徑

  d=(6V/π)1/3=(6M/ρNAπ)1/3

 。ㄎ澹┳鳂I(yè):將課本練習一(P71)第(1)、(2)、(4)題做在作業(yè)本上。

  教學建議

  由于課堂內時間限制,單分子油膜法測定分子直徑的實驗不可能在課堂上完成全過程。在課堂上讓學生看到油膜散開現(xiàn)象和油膜面積的測量方法即可。

  要想造成單分子油膜,必須選用脂肪酸類,如油酸C17H33COOH或棕桐酸C15H31COOH,這類脂肪酸分子的形狀為長鏈形,它的核基一端浸入水中,而烴鏈C17H33伸在水面上方,造成油酸長分子在水面上垂直排列,如圖3所示。

高中物理教案設計8

  教學目標

  一、知識目標:

  1、理解勻速運動、變速運動的概念;

  2、知道什么是位移---時間圖象,能及如何用圖象表示位移和時間的關系;

  3、知道勻速直線運動的s—t圖象的意義;

  4、知道公式和圖象都是描述物理量之間關系的物理工具,它們各有所長,可以相互補充。

  二、能力目標:

  培養(yǎng)學生用多種手段處理問題的能力。

  教學重點:

  1、勻速直線運動的概念;

  2、用描點法描繪位移---時間圖象,并能從圖中獲取反映出來的物理信息。

  教學難點:

  如何分析物理圖象而從中獲取物理信息。

  教學步驟:

  一、導入新課

  上一節(jié)課我們學習了機械運動的概念,并且知道物理學中為了研究物體的運動我們引進了質點和位移,一個物體運動時不但其位置在不斷改變,其位移在隨時間不斷地改變,那么一個物體運動時位移和時間有什么關系呢?這節(jié)課我們就來研究這個問題。

  板書:位移和時間的關系

  二、新課教學

  1、勻速直線運動

  學生:閱讀教材弄清楚什么是勻速直線運動。

  用投影片出示圖表并要求學生回答,在誤差允許的范圍內,每相等時間內位移有什么特點?

  這是一輛汽車在平直公路上的運動情況,它的運動有何特點:

  學生分析后回答:在誤差允許的范圍內,每2.5s內的位移為50m,每5s內的位移為100m,每10s內的位移為200m??任意相等和時間內位移都相等。

  師:對,這種在任意相等的時間內位移都相等的.運動,叫勻速直線運動。板書:勻速直線運動

  提問:如果有一輛汽車在平直的公路上行駛,每5s內的位移都是100m,那么這輛汽車一定做勻速直線運動嗎?

  學生如果回答是,則舉一反例讓學生分析。學生如果回答不一定,則由一學生舉例說明,并在黑板上作圖說明。

  小結:一物體如果作勻速直線運動,則其在任何相等的時間里位移都相等。

  2、位移---時間圖象

  師:請同學們以上面圖表所給出的數(shù)據(jù),以橫軸為時間(t)軸,縱軸為位移(s)軸,用描點法作圖,看是一個什么樣的圖象,s與t存在一個什么函數(shù)關系?

  教師邊看邊指導,并且改變一組數(shù)據(jù)(速度不同的物體的一組位移、時間值)讓學生在

  同一坐標上作圖,然后把同學所畫的圖象在投影儀上打出分析。

  學生:可以看出幾個點幾乎都在過原點的一條直線上。

  教師:同學們與我們在初中學過的一次函數(shù)y=kx對照,s與t有什么函數(shù)關系。學生:s與t成正比。教師:對,這就是勻速直線運動的位移---時間圖象。物理量之間的關系可以用公式表示,也可以用圖象表示,利用圖象可以比較方便地處理實驗(或觀測)結果,找出事物的變化規(guī)律。以后我們還會遇到更多的用圖象來處理物理量之間的變化規(guī)律的問題,所以,現(xiàn)在我們就要重視圖象的學習。

  教師:再請同學們分析一下,這兩條圖線有什么不同,這兩物體的運動情況有什么不同? 小結:勻速直線運動的s—t圖線是一條直線,其傾斜程度反映物體運動的快慢,傾斜程度越大,速度越快。

  教師:從圖象上我們可以得到哪些信息呢?

  學生分析后小結:可以知道任意時刻物體的位移和任意位移對應的時刻,可以知道哪段時間里的位移和一段位移所用的時間。

  3、鞏固性訓練(出示投影片)

  (1)請同學們看圖,說出各種圖象表示的運動過程和物理意義。并模擬其運動的實際過程。

  (2)請兩們同學上臺模擬以下兩圖中所表示的物體運動過程,下面的同學注意觀察并指出其錯誤。

  師生共評:在甲圖中,0時刻即開始計時,已經(jīng)有了位移s1;AB表示物體做勻速直線運動,s與t成正比,t1時刻,位移為s2;BC段表示s沒有變化,即物體處于靜止狀態(tài)。CD段,物體勻速運動,位移越來越小,說明CD段物體的運動方向與AB段的運動方向相反,最后回到起始點,位移為0。

  所以物理圖象主要觀測方法是:看橫、縱軸表示的物理量;其次看圖象,從橫縱軸上直接可獲取的信息,聯(lián)系實際,搞清物理情景。

  教師:請同學們思考位移—時間圖線和物體運動軌跡是否相同。

  4、變速直線運動

  提問:汽車剎車時、飛機起飛時,其運動特點是什么?學生:汽車運動越來越慢,飛機運動越來越快。教師:對,這就是變速直線運動

  板書:變速直線運動:物體在一條直線上運動,如果在相等的時間里位移不相等,就叫變速直線運動。

  提問:那變速直線運動的圖象還是直線嗎?

  學生分析:變速運動中,位移s與時間t不成正比,肯定不是直線,應是曲線。

  歸納總結:只要是勻速直線運動的位移---時間圖象,一定為直線,這是判定是否是勻速

  直線運動的位移---時間圖象的依據(jù)。

高中物理教案設計9

  一、預習目標

  1.知道什么叫磁感線。

  2.知道幾種常見的磁場(條形、蹄形,直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管)及磁感線分布的情況

  3.會用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁場方向。

  二、預習內容

  1、磁感線

  所謂磁感線,是在磁場中畫出的一些有方向的 ,在這些 上,每一點的磁場方向都在該點的切線方向上。磁感線的基本特性:(1)磁感線的疏密表示磁場的 。(2)磁感線不相交、不相切、不中斷、是閉合曲線;在磁體外部,從 指向 ;在磁體內部,由 指向 。(3)磁感線是為了形象描述磁場而假想的物理模型,在磁場中并不真實存在,不可認為有磁感線的地方才有磁場,沒有磁感線的地方?jīng)]有磁場。

  2、安培定則

  判定直線電流的方向跟它的磁感線方向之間的關系時,安培定則表述為:用 握住導線,讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致,彎曲的四指所指的方向就是 的環(huán)繞方向;判定環(huán)形電流和通電螺線管的電流方向和磁感線方向之間的關系時要統(tǒng)一表述為:讓彎曲的四指所指方向跟 方向一致,大拇指所指的方向就是環(huán)形電流或通電螺線管 磁感線的方向(這里把環(huán)形電流看作是一匝的.線圈)。

  三、提出疑惑

  課內探究學案

  一學習目標

  1.知道安培分子電流假說,并能解釋有關現(xiàn)象

  2.理解勻強磁場的概念,明確兩種情形的勻強磁場

  3.理解磁通量的概念并能進行有關計算

  二學習過程

  1、安培分子電流假說

  (1)安培分子電流假說:在原子、分子等物質微粒內部,存在著一種環(huán)形電流—— ,分子電流使每個物質微粒都成為微小的 ,它的兩側相當于兩個 。

 。2)磁現(xiàn)象的電本質:磁鐵的磁場和電流的磁場一樣,都是由 產(chǎn)生的。

 。3)磁性材料按磁化后去磁的難易可分為 材料和 材料。

  2、勻強磁場

  磁感應強度 、 處處相同的磁場叫勻強磁場(uniform magnetic field)。勻強磁場的磁感線是一些 直線。

  3、磁通量

 。1)定義:設在磁感應強度為B的勻強磁場中,有一個與磁場方向垂直的平面,面積為S,則B與S的乘積叫做穿過這個面積的磁通量(magnetic flux),簡稱磁通。

 。2)定義式:

 。3)單位: 簡稱 ,符號 。1Wb=1Tm2

 。4)磁通量是標量

 。5)磁通密度即磁感應強度 B= 1T=1

  課內探究學案

  例1、有一矩形線圈,線圈平面與磁場方向成 角,

  如圖所示。設磁感應強度為B,線圈面積為S,則穿過

  線圈的磁通量為多大?

  例2、如圖所示,兩塊軟鐵放在螺線管軸線上,

  當螺線管通電后,兩軟鐵將 (填“吸引”、

  “排斥”或“無作用力”),A端將感應出 極。

  例3、磁鐵在高溫下或者受到敲擊時會失去磁性,根據(jù)安培的分子電流假說,其原因是( )

  A、分子電流消失 B、分子電流的取向變得大致相同

  C、分子電流的取向變得雜亂 D、分子電流的強度減弱

  三反思總結

  四、當堂檢測

  課后練習與提高

  1、磁感線上每點的切線方向表示該點 。磁感線的 定性地表示磁場強弱。

  2、磁感線 ,在磁體(螺線管)外部由 極到 極,內部由S極到 極。該點與電場線不同。磁感線 。

  3、若某個區(qū)域里磁感應強度大小 、方向 ,則該區(qū)域的磁場叫做勻強磁場。它的磁感線是 的直線。

  4、對于通電直導線,右手大拇指代表 方向,四個彎曲的手指方向代表 方向。

  對于環(huán)形電流和通電螺線管,右手大拇指代表 方向,四個彎曲的手指方向代表 方向。

  課后練習與提高

  1、根據(jù)安培假設的思想,認為磁場是由于運動電荷產(chǎn)生的,這種思想如果對地磁場也適用,而目前在地球上并沒有發(fā)現(xiàn)相對地球定向移動的電荷,那么由此判斷,地球應該( )

  A、帶負電 B、帶正電 C、不帶電 D、無法確定

  2、關于磁通量,下列敘述正確的是( )

  A、在勻強磁場中,穿過一個面的磁通量等于磁感應強度與該面面積的乘積

  B、在勻強磁場中,a線圈的面積比b線圈大,則穿過a線圈的磁通量一定比穿過b線圈的磁通量大

  C、把一個線圈放在M、N兩處,若放在M處時穿過線圈的磁通量比放在N處時大,則M處的磁感應強度一定比N處大

  D、同一線圈放在磁感應強度大處,穿過線圈的磁通量不一定大

  3、把一個面積為5.0×10-2m2的單匝矩形線圈放在磁感應強度為2.0×10-2T的勻強磁場中,當線圈平面與磁場方向垂直時,穿過線圈的磁通量是多大?

  4、如圖所示,在條形磁鐵外面套一圓環(huán),當圓環(huán)從磁鐵的N極向下平移到S極的過程中,穿過圓環(huán)的磁通量如何變化( )

  A、逐漸增加

  B、逐漸減少

  C、先逐漸增加,后逐漸減少

  D、先逐漸減少,后逐漸增大

高中物理教案設計10

  一、設計實驗

  讓學生闡述自己進行實驗的初步構想。

 、倨鞑。

 、陔娐。

 、鄄僮。

  對學生的實驗方法提出異議,促使學生思索實驗的改進。

  鎖定實驗方案,板書合理的器材選擇、電路圖、數(shù)據(jù)記錄方法、操作過程。學生按照學案的過程,補充實驗器材,畫電路圖,并且簡單陳述自己的實驗操作過程。

  學生根據(jù)老師提出的異議,討論實驗的改進方案,并修正器材、電路圖、操作方法。設計實驗部分是一個難點,教師要進行引導,不要輕易否定學生的想法,在設計過程中教師可以提出啟發(fā)性的問題,讓學生自我發(fā)現(xiàn)問題。

  二、進行實驗

  教師巡視指導,幫助困難學生。學生以小組為單位進行實驗。

  實驗數(shù)據(jù)之間的關系非常明顯,要讓學生從分析數(shù)據(jù)的過程中感受歐姆定律發(fā)現(xiàn)的邏輯過程,傳授學生控制變量法。

  三、分析論證

  傳授學生觀察數(shù)據(jù)的方法,投影問題,讓學生通過觀察數(shù)據(jù)找到問題的答案,最終得到結論。學生根據(jù)教師投影出的問題觀察數(shù)據(jù),在回答問題的.過程中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。

  四、評估交流

  讓學生討論在實驗中遇到的問題以及自己對問題的看法和解決辦法,教師引領回答幾個大家普遍遇到的問題。學生小組內討論。

  使學生意識到共同討論可以發(fā)現(xiàn)自己的不足,借鑒別人的經(jīng)驗。

  反思總結、當堂檢測

  擴展記錄表格,讓學生補充。

  投影一道與生活有關的題目。學生補充表格。

  學生在作業(yè)本上完成。這個練習很簡單,但能使學生沿著前面的思維慣性走下去,強化學生對歐姆定律的認識。

  這一道練習主要是讓學生了解歐姆定律在生活中的應用。

  課堂小結

  讓學生歸納這節(jié)課學到的知識,回顧實驗的設計和操作過程,既強化了知識又鍛煉了學生歸納整理知識的能力。學生歸納。

  讓學生意識到課堂回顧的重要性,并培養(yǎng)學生歸納整理的能力,對提高學生的自學能力有重要的作用。

  五、教學反思

  學生對實驗方法的掌握既是重點也是難點,這個實驗難度比較大,主要在實驗的設計、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面。由于實驗的難度比較大,學生出現(xiàn)錯誤的可能性也比較大,所以實驗的評估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導和協(xié)助,所以這次課采用啟發(fā)式綜合的教學方法。

高中物理教案設計11

  學習內容

  1.4電勢能和電勢

  學習目標

  1、理解靜電力做功的特點、電勢能的概念、電勢能與電場力做功的關系。

  2、理解電勢的概念,知道電勢是描述電場的能的性質的物理量。

  3、明確電勢能、電勢、靜電力的功、電勢能的關系。

  4、了解電勢與電場線的關系,等勢面的意義及與電場線的關系。

  學習重、難點 重點:

  理解掌握電勢能、電勢、等勢面的概念及意義。

  難點:掌握電勢能與做功的關系,并能用此解決相關問題

  學法指導

  自主、合作、探究

  知識鏈接

  1.回顧:靜電力、電場強度、重力勢能的概念 。

  2.一個靜止的試探電荷放入電場中,它在靜電力的作用下將做加速運動而獲得動能,請同學們思考:是什么能轉化為試探電荷的動能?

  學習過程 用案人自我創(chuàng)新

  [自主學習]

  一.靜電力做功的特點

  結合課本1.4-1分析試探電荷q在場強為E的勻強電場中沿不同路徑從A運動到B電場力做功的情況。

  (1) q沿直線從A到B,W1= 。

  (2) q沿折線從A到M、再從M到B,W2= 。

 。3) q沿任意曲線線A到B,W3= 。

  靜電力做功特點與重力做功一樣嗎?

  二.電勢能(與重力勢能相類比)

 。1) 電勢能:由于移動電荷時靜電力做功與移動的路徑無關,所以電荷在電場中也具有勢能,這種勢能叫做 。

 。2) 靜電力做功等于電勢能的變化量(靜電力做功改變電勢能) 電場力做正功,電荷的電勢能減;電場力做負功,電荷的電勢能增加。電場力做多少功,電勢能就變化多少,在只受電場力作用下,電勢能與動能相互轉化,而它們的總量保持不變。(與重力做功相類比)

  分析:

  正電荷順著電場線移動,電場力做 ,電勢能

  正電荷逆著電場線移動,電場力做 ,電勢能

  負電荷順著電場線移動,電場力做 ,電勢能

  負電荷逆著電場線移動,電場力做 ,電勢能

  ( 3 )注意:

  ①.電勢能零點的規(guī)定:大地或無窮遠默認為零

 、谠谡姾僧a(chǎn)生的電場中正電荷在任意一點具有的電勢能都為正,負電荷在任一點具有的電勢能都為負。

  在負電荷產(chǎn)生的電場中正電荷在任意一點具有的電勢能都為負,負電荷在任意一點具有的電勢能都為正。

  [思考、討論]

  1.如何計算電荷在電場中某一點A具有的電勢能EP?

  2.將電荷由A點移到B點如何判斷電荷A、B兩點電勢能的大?

  三.電勢 (相當于高度)

  (1)定義: 。用 表示。電勢是標量,只有大小,沒有方向,但有正負。[高考資源網(wǎng)KS5U.COM]

 。2)公式: (與試探電荷無關) 單位:伏特(V)

  (3)零電勢位置的規(guī)定:大地或無窮遠默認為零,電場中某一點的電勢的數(shù)值與零電勢的選擇有關,即電勢的數(shù)值決定于零電勢的選擇.

  討論(合作學習):

  1、電勢的高低與電場線的關系: 。

  2、正電荷的電場中電勢為正,負電荷的電場中電勢為負

  四.等勢面

  1. 定義:電場中電勢相等的點構成的面

  2. 幾種電場的電場線及等勢面(虛線)

  3.等勢面的特點

  1、 在等勢面上移動電荷,電場力不做功

  2、 電場線(或E)⊥等勢面

  3、 電場線由高的等勢面指向低的等勢面

  4、 等勢面不相交 ,可以閉合

  5、 靜電平衡的導體是等勢體,表面是等勢面(了解)

  7、沿電場方向電勢降低最快(場強方向是電勢降落最快的地方)

  特別說明:(結合上面圖理解)

 、俚攘客N電荷(正)連線和中線上

  連線上:中點電勢最小

  中線上:由中點到無窮遠電勢逐漸減小,無窮遠電勢為零。

  ②等量異種電荷連線上和中線上

  連線上:由正電荷到負電荷電勢逐漸減小。

  中線上:各點電勢相等且都等于零。

  達標檢測 1、下列說法正確的是( )

  A. 在電場中順著電場線移動電荷,電場力做功,電荷電勢能減少

  B. 在電場中逆著電場線移動電荷,電場力做功,電荷電勢能減少

  C. 在電場中順著電場線移動正電荷,電場力做正功,電荷電勢能減少

  D. 在電場中逆著電場線移動負電荷,電場力做負功,電荷電勢能增加

  2、如圖所示,A、B、C為電場中同一電場線上的三點,設電荷在電場中只受電場力作用,則下列說法正確的是( )

  A、若在C點無初速釋放正電荷,電荷向B運動,電勢能減小

  B、若在C點無初速釋放正電荷,電荷向B運動,電勢能增大

  C、若在C點無初速釋放負電荷,電荷向A運動,電勢能增大

  D、若在C點無初速釋放負電荷,電荷向A運動,電勢能減小

  3、圖一表示等量異種電荷P和Q形成的`電場內的一簇等勢面,求

  (1) P、Q各帶何種電荷?

  (2) 把q=10-7C的正點電荷從A移到B,電場力做多少功?

  (3) 把q從B移到C電場力做多少功?

  (4) 把q從C移到A電場力做多少功?

  (5) q從A出發(fā)經(jīng)過B和C回到A的過程中電場力對電荷做的總功為多少?

  4、如圖6,在點電荷+Q電場中,以+Q為球心的同一球面上有A、B、C三點,把正檢驗電荷從球內P點移到A、B、C各點時電場力作功WPA、WPB、WPC的大小關系為________.

  5、如圖7,a、b、c、d為某電場中的等勢面,一帶正電粒子飛入電場后只在電場力作用下沿M點到N點的虛線運動.由圖可知,四個等勢面電勢Ua、Ub、Uc、Ud由高到低的排列順序是_______,帶電粒子在M、N兩點中,電勢能較大的是_________點.

  6、如圖3,絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強電場中,場強為E.在與環(huán)心等高處放有一質量為m、帶電+q的小球,由靜止開始沿軌道運動,下述說法正確的是( )

  A.小球在運動過程中機械能守恒

  B.小球經(jīng)過環(huán)的最低點時速度最大

  C.小球經(jīng)過環(huán)的最低點時對軌道壓力為(mg+Eq)

  D.小球經(jīng)過環(huán)的最低點時對軌道壓力為3(mg-qE)

  7、若帶正電的小球只受電場力的作用,則它在任意一段時間內( )

  A.一定沿著電場線由高電勢向低電勢運動

  B.一定沿著電場線由低電勢向高電勢運動

  C.不一定沿電場線運動,但一定由高電勢向低電勢運動

  D.不一定沿電場線運動,也不一定由高電勢向低電勢運動

  8、在靜電場中,關于場強和電勢的說法正確的是( )

  A.電場強度大的地方電勢一定高

  B.電勢為零的地方場強也一定為零

  C.場強為零的地方電勢也一定為零

  D.場強大小相同的點電勢不一定相同

  9、在勻強電場中有a、b、c三點,位置關系如圖52-6所示,其中ab=√3 cm,bc=1cm已知電場線與abc三點所在的平面平行,若將電量為-2×10-8C的點電荷從a 移到b,電場力不做功,而把該電荷從a移到c,電場力做功為1.8×10-7J

  (1)畫出通過 a、b、c 三點的電場線

  (2)求該勻強電場的電場強度

高中物理教案設計12

  【學習目標】

  l. 知道曲線運動中速度的方向,理解曲線運動是一種變速運動.

  2.知道物體做曲線運動的條件是所受的合外力與它的速度方向不在一條直線上.

  【學習重點】

  1.什么是曲線運動.

  2.物體做曲線運動的方向的確定.

  3.物體做曲線運動的條件.

  【學習難點】

  物體做曲線運動的條件.

  【學習過程】

  1.什么是曲線的切線? 閱讀教材33頁有關內容,明確切線的

  概念。

  如圖1,A、B為曲線上兩點,當B無限接近A時,直線AB叫做

  曲線在A點的__________ A B 圖

  2.速度是矢量,既有大小,又有方向,那么速度的變化包含哪幾層含義?

  3.質點做曲線運動時,質點在某一點的速度,沿曲線在這一點的____________。

  4.曲線運動中,_________時刻在變化,所以曲線運動是__________運動,做曲線運動的物體運動狀態(tài)不斷發(fā)生變化。

  5.如果物體所受的合外力跟其速度方向____________,物體就做直線運動。如果物體所受的合外力跟其速度方向__________________,物體就做曲線運動。

  【同步導學】

  1.曲線運動的特點

  ⑴ 軌跡是一條曲線

  ⑵ 曲線運動速度的方向

 、 質點在某一點(或某一時刻)的速度方向是沿曲線的這一點的切線方向。

 、 曲線運動的速度方向時刻改變。

 、 是變速運動,必有加速度

 、 合外力一定不為零(必受到外力作用)

  例1 在砂輪上磨刀具時可以看到,刀具與砂輪接觸處有火星沿砂輪的切線飛出,為什么由此推斷出砂輪上跟刀具接觸處的質點的速度方向沿砂輪的切線方向?

  2.物體作曲線運動的條件

  當物體所受的合力的方向與它的速度方向在同一直線時,物體做直線運動;當物體所

  1 專心 愛心 用心

  受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時,物體就做曲線運動.

  例2 關于曲線運動,下面說法正確的是( )

  A.物體運動狀態(tài)改變著,它一定做曲線運動

  B.物體做曲線運動,它的運動狀態(tài)一定在改變

  C.物體做曲線運動時,它的加速度的方向始終和速度的方向一致

  D.物體做曲線運動時,它的加速度方向始終和所受到的合外力方向一致

  3.關于物體做直線和曲線運動條件的進一步分析

 、 物體不受力或合外力為零時,則物體靜止或做勻速直線運動

  ② 合外力不為零,但合外力方向與速度方向在同一直線上,則物體做直線運動,當合外力為恒力時,物體將做勻變速直線運動(勻加速或勻減速直線運動),當合外力為變力時,物體做變加速直線運動。

  ③ 合外力不為零,且方向與速度方向不在同一直線上時,則物體做曲線運動;當合外力變化時,物體做變加速曲線運動,當合外力恒定時,物體做勻變速曲線運動。

  例3.一質量為m的物體在一組共點恒力F1、F2、F3作用下而處于平衡狀態(tài),如撤去F1,試討論物體運動情況怎樣?

  【鞏固練習】

  1.關于曲線運動速度的方向,下列說法中正確的是 ( )

  A.在曲線運動中速度的方向總是沿著曲線并保持不變

  B.質點做曲線運動時,速度方向是時刻改變的,它在某一點的瞬時速度的方向與這—點運動的軌跡垂直

  C.曲線運動中速度的方向是時刻改變的,質點在某一點的瞬時速度的方向就是在曲線上的這—點的切線方向

  D.曲線運動中速度方向是不斷改變的',但速度的大小保持不變

  2.如圖所示的曲線為運動員拋出的鉛球運動軌跡(鉛球視為質點),A、B、C為曲線上的三點,關于鉛球在B點的速度方向,說法正確的是 ( )

  A.為AB的方向 B.為BC的方向

  C.為BD的方向 D.為BE的方向

  3.物體做曲線運動的條件為 ( )

  A.物體運動的初速度不為零 B.物體所受的合外力為變力

  C.物體所受的合外力的方向上與速度的方向不在同一條直線上

  D.物體所受的合外力的方向與加速度的方向不在同—條直線上 (第2題)

  專心 愛心 用心 2

  A.變速運動—定是曲線運動 B.曲線運動—定是變速運動

  C.速率不變的曲線運動是勻速運動 D.曲線運動也可以是速度不變的運動

  5.做曲線運動的物體,在其軌跡上某一點的加速度方向 ( )

  A.為通過該點的曲線的切線方向 B.與物體在這一點時所受的合外力方向垂直

  C.與物體在這一點速度方向一致 D.與物體在這一點速度方向的夾角一定不為零

  6.下面說法中正確的是( )

  A.做曲線運動的物體的速度方向必變化 B.速度變化的運動必是曲線運動

  C.加速度恒定的運動不可能是曲線運動 D.加速度變化的運動必定是曲線運動

  7.一質點在某段時間內做曲線運動,則在這段時間內( )

  A.速度一定不斷改變,加速度也一定不斷改變; B.速度一定不斷改變,加速度可以不變;

  C.速度可以不變,加速度一定不斷改變; D.速度可以不變,加速度也可以不變。

  8.下列說法中正確的是( )

  A.物體在恒力作用下不可能做曲線運動 B.物體在變力作用下一定做曲線運動

  C.物體在恒力或變力作用下都可能做曲線運動

  D.做曲線運動的物體,其速度方向與加速度方向一定不在同一直線上

  9.如圖所示,物體在恒力F作用下沿曲線從A運動到B,這時突然使它所受的力方向改變而大小不變(即由F變?yōu)?F),在此力作用下物體以后的運動情況,下列說法正確的是( )

  A.物體不可能沿曲線Ba運動;

  B.物體不可能沿曲線Bb運動;

  C.物體不可能沿曲線Bc運動;

  D.物體可能沿原曲線由B返回A。 b 10.一個做勻速直線運動的物體,突然受到一個與運動方向不在同一直線上的恒力作用時,物體運動為 ( )

  A.繼續(xù)做直線運動 B.一定做曲線運動

  C.可能做直線運動,也可能做曲線運動 D.運動的形式不能確定

高中物理教案設計13

  電阻一定時,電流與電壓成正比。

  思考、交流、回答:

  不能這樣說。

  導體的電阻是由導體本身的性質決定的,它跟導體兩端是否有電壓或電壓的大小,導體中是否有電流或電流的大小無關。所以,我們不能認為電阻R跟電壓U成正比,跟電流I成反比。

  電壓是電路中形成電流的原因,導體兩端不加電壓時,電流為零,但導體電阻依然存在。因此不能認為電壓U跟電流I成正比,跟電阻R也成正比。

  閱讀科學世界,了解酒精檢測儀的.原理;

  觀察圖片,了解電子秤的原理。

  思考、交流、回答:

  可以由導體兩端的電壓和通過這段導體的電流,利用歐姆定律的變形公式R=U/I來求解。而導體兩端的電壓和通過導體的電流可以測出來。即:用電流表測出通過導體中的電流,用電壓表測出導體兩端的電壓,就可以求出導體的電阻了。

  三、課堂小結

  回顧本節(jié)課的學習內容

  本節(jié)課你有哪些收獲?還有哪些困惑?學生討論梳理知識,交流收獲和困惑。見板書設計。

  四、課堂檢測教師巡視、講評完成檢測題。見附件。

  五、布置作業(yè)1.完成《助學》上本節(jié)的題。

  2.完成“周六自測”。課后完成

  【板書設計】

高中物理教案設計14

  一、指導思想

  新的學年我們要積極學習中華人民共和國教育部制定的普通高中《物理課程標準》(實驗),認識物理課程的性質,領會物理課程基本理念,了解物理課程設計的基本思路。通過學習物理課程總目標和具體目標,使我們的物理教學工作更科學化、規(guī)范化、具體化。認真學習新的物理教學大綱,明確必修物理課和選修物理課的教學內容和要求,結合現(xiàn)行使用的教材做好調整。學習有關教育改革和教學改革理論和經(jīng)驗,從提高學生全面素質、對每一個學生負責的基本點出發(fā),根據(jù)各校、各班學生的具體情況,制定恰當?shù)慕逃虒W計劃與目標要求,使每一個學生在高中階段都能得到發(fā)展和進步。

  二、教學目標

  通過新課教學,使學生掌握物理的基本概念和基本規(guī)律。對于物理概念,應使學生理解它的含義,了解概念之間的區(qū)別和聯(lián)系,對于物理規(guī)律,在講解時要注意通過實例、實驗和分析推理過程引出,應使學生掌握物理定律的表達形式和適用范圍。使學生更深層次地掌握物理的基本概念和基本規(guī)律,提高學生的綜合能力和思維能力,為達到高考要求打下堅實的基礎。

  三、具體做法

  1、以“本”為本,以“綱”為綱

  “本”指課本,“綱”指《考試說明》。在物理基礎教學中必須分清主次,緊跟高考動向、突出重點,抓住關鍵。

  2、因材施教,“生動活潑”

  在教學中,為使學生都能生動活潑地主動地學習,應對不同的學生提出不同的要求。對學習有困難的學生,要針對他們的`具體情況導以耐心的輔導,作業(yè)進行面批,使他們都能學有所得。對學有余力的學生,要鼓勵和幫助他們學習更多的知識,使他們達到更高的水平?傊箤W生更深層次地掌握物理的基本概念和基本規(guī)律,提高各種能力,做到每個知識點都掌握的扎扎實實。

  3、集思廣益,精益求精

  發(fā)揮備課組的作用,強化了對象的針對性,眼睛要盯住全班學生。

高中物理教案設計15

  從容說課

  本節(jié)講述重力勢能及其相對性,重力勢能的變化以及與重力做功的關系。由于與動能定理的表述不一致,學生往往不易理解,教學時最好能結合一些實例,從能量轉化的角度分析,解開學生的困惑,例如可舉在自由落體運動中,重力做正功,重力勢能減少,同時由動能定理可知,動能增加,重力勢能轉化為動能。這樣做也可以為下一節(jié)講解機械能守恒定律作好準備。

  關于重力做功與路徑無關和彈性勢能的教學,根據(jù)學校學生的具體情況,可以適當?shù)卣归_探究,這對提升學生能力是非常有幫助的。

  學生已掌握動能、重力勢能的概念,對本節(jié)來說已有了很好的知識基礎,教學中應大膽放手,使學生對重力做功和重力勢能的改變的關系進行探索,有利于培養(yǎng)學生的知識探究能力,培養(yǎng)興趣。

  教學重點 重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關系。

  教學難點 重力勢能的系統(tǒng)性和相對性。

  教具準備 球(大小相同的一個鋼球,一個木球)兩個、透明玻璃容器、沙子、投影片等。

  課時安排1課時

  三維目標

  一、知識與技能

  1。理解重力勢能的概念,會用重力勢能的定義進行計算;

  2。理解重力勢能的變化和重力做功的關系,知道重力做功與路徑無關;

  3。知道重力勢能的相對性;

  4。了解彈性勢能。

  二、過程與方法

  1。根據(jù)功和能的關系,推導出重力勢能的表達式;

  2。學會從功和能的關系上分析和解釋物理現(xiàn)象。

  三、情感態(tài)度與價值觀

  滲透從對生活中有關物理現(xiàn)象的觀察,得到物理結論的方法,激發(fā)和培養(yǎng)學生探索自然規(guī)律的興趣。

  教學過程

  導入新課

  放錄像:節(jié)選美麗的東北雪景,緊接著過渡到大雪山的壯觀,在學生正看得津津有味時,跳到雪山發(fā)生雪崩,大雪以排山倒海之勢,摧毀一切,給人類和自然帶來巨大的災難。

  教師提問:為什么看起來非常漂亮的雪花會有如此大的破壞力呢?

  學生回答:由于具有巨大的能量。

  學生活動:接著觀看錄像,思考問題。

  重錘把水泥樁打進地里,說明重錘對水泥樁做了功。據(jù)功和能的關系,既然重錘可以對水泥樁做功,表明重錘具有能。

  推進新課

  在初中,我們已經(jīng)學過:物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能。那么重力勢能的大小與什么有關,又如何定量表示呢?除了重力勢能以外還有其他形式的勢能嗎?本節(jié)課我們就來研究解決這些問題。

  一、重力勢能

  【實驗探究】

  1。重力勢能與什么因素有關

 。鄢绦蛞唬菅菔緦嶒

  [演示一]在一個玻璃容器內放入沙子,拿一個鐵球分別從不同的高度釋放,使其落到沙子中,測量鐵球落入的深度。

 。垩菔径

  把大小相同、質量不同的兩個球從同一高度釋放,測量它們落入沙子中的深度。

  [程序二]學生敘述實驗現(xiàn)象:

 。1)當鐵球質量一定時,釋放點越高,鐵球落入沙子中越深;

 。2)當釋放高度一定時,鐵球質量大,鐵球落入沙子中越深。

 。鄢绦蛉輷(jù)實驗現(xiàn)象總結:

  物體的質量越大,高度越大,重力勢能就越大。

  在物理學中我們就用gh這個物理量來表示物體的重力勢能。

  板 書:

  Ep=gh

  物體的質量 千克(g)

  g 重力加速度 米/秒2(/s2)

  h 物體的高度 米()

  Ep 物體的重力勢能 焦耳()

  重力勢能是標量,單位:

  2。重力勢能的相對性和系統(tǒng)性

  教師活動:引導學生閱讀課文相關內容。投影閱讀思考題:

 。1)為什么說重力勢能具有相對性?

 。2)什么是參考平面?參考平面的選取是唯一確定的嗎?

 。3)選擇不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值是否相同?是否會影響有關重力勢能問題的研究?

 。4)如果物體在參考平面的上方,重力勢能取什么值?表示什么含義?

  (5)如果物體在參考平面的下方,重力勢能取什么值?表示什么含義?

  學生活動:帶著問題閱讀教材,然后選出代表發(fā)言。

  教師活動:聽取學生匯報,總結點評:

  1。重力勢能總是相對于某個水平面來說的,這個水平面叫參考平面。參考平面選取不同,重力勢能的數(shù)值就不同?梢姡亓菽芫哂邢鄬π。

  選擇哪個水平面作為參考平面,可視具體情況而定,通常選擇地面作為參考平面。

  2。選擇不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值是不同的,但并不影響研究有關重力勢能的問題,因為在有關的問題中,有確定意義的是重力勢能的差值,這個差值并不因選擇不同的參考平面而有所不同。

  3。對選定的參考平面而言,在參考平面上方的物體,高度是正值,重力勢能也是正值,表示物體在該位置具有的重力勢能比在參考平面具有的重力勢能要大。

  4。在參考平面下方的物體,高度是負值,物體具有負的重力勢能,表示物體在該位置具有的重力勢能比在參考平面上具有的重力勢能要少。

  【知識拓展】

  重力勢能和重力有關,而重力是地球施加給物體的,沒有地球,也就談不上重力勢能?梢姡亓菽苁恰暗厍蚝臀矬w”這個系統(tǒng)共有的。

  學生活動:討論對重力勢能“系統(tǒng)性”的理解,并發(fā)表各自的觀點。

  【課堂鞏固】

  投影題目

  1。關于重力勢能的幾種理解,正確的是( )

  A。重力勢能等于零的物體,一定不會對別的物體做功

  B。放在地面上的物體,它的重力勢能一定等于零

  C。在不同高度將某一物體拋出,落地時重力勢能相等

  D。相對不同的參考平面,物體具有不同數(shù)值的重力勢能,但并不影響研究有關重力勢能的問題

  答案:CD

  2。如圖所示,桌面高為h,質量為的小球從離桌面高H處自由落下,不計空氣阻力。假設桌面處的重力勢能為0,則小球落到地面前瞬間的重力勢能為( )

  A。ghB。gH

  C。g(h+H)D。-gh

  思路:重力勢能的大小是相對參考平面而言的,參考平面選擇不同,物體的高度不同,重力勢能的大小則不同。

  解析:據(jù)題意知,已選定桌面為參考平面,則小球在最高點時的高度為H,小球在桌面的高度為零,小球在地面時的高度為-h(huán),所以小球落到地面時,它的重力勢能為E下標?p?=-gh。

  答案:D

  二、重力做功與重力勢能的改變

 。鄢绦蛞唬荻ㄐ杂懻摚

  1。把一個物體舉高,重力做什么功?重力勢能如何變化?

  2。一個物體從高處下落,重力做什么功?重力勢能如何變化?

 。鄢绦蚨輰W生匯報討論結果:

  把一個物體舉高,重力做負功,即物體克服重力做功,物體的重力勢能增大;

  一個物體從高處下落,重力做正功,重力勢能減小。

 。鄢绦蛉萁處熆偨Y:

  從剛才的討論中可知:重力做正功,重力勢能減小;重力做負功,重力勢能增加。

  把功和能的關系用到此處得到:

  1。重力勢能的變化跟重力做功有密切聯(lián)系。

  2。重力做了多少功,重力勢能就改變多少。

 。圻^渡]由此我們可以借助于重力做功來定量研究重力勢能。

 。鄢绦蛩模萃茖е亓菽艿亩勘硎臼。

  [投影]

  一個質量為的物體從距地高為h1的A點下落到距地高為h2的B點,求重力做的功。

  在該下落過程中,重力做的功為:

  WG=gΔh=gh1-gh2。

 。鄢绦蛭澹萦懻撝亓ψ龅墓εc重力勢能改變之間的關系。

  投影公式:

  WG=Ep1-Ep2

 。壅f明]WG表示重力做的功;Ep1表示物體初位置的重力勢能;Ep2表示物體末位置的重力勢能。

  討論得到:

  1。當物體由高處運動到低處時,重力做正功,則WG>0,Ep1>Ep2?,表示重力做正功時,重力勢能減少,減少的重力勢能等于重力所做的功。

  2。當物體由低處運動到高處時,重力做負功,WG<0,Ep1

  [推理]

  物體從A運動到B,路徑有無數(shù)條,但不論沿哪條路徑,從A到B重力做的功都等于物體重力勢能的減少量。而物體重力勢能的減少量gΔh是一定的,所以沿不同的路徑把物體從一位置移動到另一位置,重力所做的功是一定的。

  板 書:

  重力所做的功只跟初位置的高度h1和末位置的高度h2有關,跟物體運動的路徑無關。

  【教師精講】

  1。起重機以 的加速度將質量為的物體勻減速地沿豎直方向提升高度h,則起重機鋼索的拉力對物體做的功為多少?物體克服重力做功為多少?物體的重力勢能變化了多少?

  解析:由題意可知起重機的加速度 ,物體上升高度h,

  據(jù)牛頓第二定律得g-F=a,所以F=g-a=g-× g= g

  方向豎直向上。

  所以拉力做功

  WF=Fhcs0°= gh

  重力做功

  WG=ghcs180°=-gh

  即物體克服重力做功為gh

  又因為WG=Ep1-Ep2=-gh

  WG<0,Ep1

  即物體的重力勢能增加了gh。

  2。如圖所示,一條鐵鏈長為2 ,質量為10 g,放在光滑的水平地面上,拿住一端勻速提起鐵鏈直到鐵鏈全部離開地面的瞬間,拉力所做的功是多少?

  解析:由于鐵鏈中各鐵環(huán)之間在未提起時無相互作用,所以勻速提起時的拉力F1總是等于被提起部分鐵環(huán)的重力,即F1=G1=1g。由于1是逐漸增大的,所以拉力F1也是逐漸增大的,所以不能用W=Fhcsα求解。

  由功能關系,鐵鏈從初狀態(tài)到末狀態(tài),它的重心位置提高了 ,因而它的重力勢能增加了ΔEp=gh=gL/2,又由于鐵鏈是勻速提起,因而它的動能沒有變化,所以拉力F對鐵鏈所做的功就等于鐵鏈重力勢能的增加量。

  即WF=ΔEp= gL= ×10×9。8×2 =98 。

  三、彈性勢能的改變

  【演示】

  裝置如圖所示:

  將一木塊靠在彈簧上,壓縮后松手,彈簧將木塊彈出。

  分別用一個硬彈簧和一個軟彈簧做上述實驗,分別把它們壓縮后松手,觀察現(xiàn)象。

  學生活動:觀察并敘述實驗現(xiàn)象。

  現(xiàn)象一:同一根彈簧,壓縮程度越大時,彈簧把木塊推得越遠。

  現(xiàn)象二:兩根等長的軟、硬彈簧,壓縮相同程度時,硬彈簧把木塊彈出得遠。

  師生共同分析,得出結論:

  上述實驗中,彈簧被壓縮時,要發(fā)生形變,在恢復原狀時能夠對木塊做功,因而具有能量,這種能量叫做彈性勢能。

  教師活動:多媒體演示(撐桿中的彈性勢能),發(fā)生形變的物體,具有彈性勢能。

  請同學們再舉幾個物體具有彈性勢能的例子。

  學生活動:觀察演示,體會發(fā)生形變的物體,具有彈性勢能;思考并舉例:a。卷緊的發(fā)條 b。被拉伸或壓縮的彈簧 c。擊球的網(wǎng)球拍 d。拉開的弓。

  【合作探究】

  教師活動:彈性勢能的大小與哪些因素有關?彈性勢能的表達式應該是怎樣的?我們就來探究這些問題。

  我們在學習重力勢能時,是從哪里開始入手進行分析的?這對我們討論彈性勢能有何啟示?

  學生活動:思考后回答:

  學習重力勢能時,是從重力做功開始入手分析的,討論彈性勢能應該從彈力做功的分析入手。

  點評:通過知識的遷移,找到探究規(guī)律的思想方法,形成良好的思維習慣。

  教師活動:當彈簧的長度為原長時,它的彈性勢能為零,彈簧被拉長或被壓縮后,就具有了彈性勢能,我們只研究彈簧拉長的情況。

  在探究的過程中,我們要依次解決哪幾個問題呢?請同學們快速閱讀課本,把這幾個問題找出來。

  學生活動:閱讀教材,找出探究過程中要依次解決的問題,從總體上把握探究的思路。

  教師活動:傾聽學生回答,進一步引導。

 。1)重力勢能與高度h成正比,彈性勢能是否也與彈簧的伸長量(或縮短量)成正比?說出你的理由。

 。2)在高度h相同的情況下,物體的質量越大,重力勢能越大,對于不同的彈簧,其彈性勢能是否也有類似的情形?

  (3)對彈性勢能的猜測,并不能告訴我們彈性勢能的表達式,這樣的猜測有沒有實際意義?

  學生活動:思考問題,學生代表發(fā)言。

  教師活動:聽取學生匯報,點評,解答學生可能提出的問題。

  提出問題:重力做功,重力勢能發(fā)生變化,重力做功在數(shù)值上等于重力勢能的變化量。那么,彈力做功與彈性勢能的變化之間的關系是怎樣的?

  學生活動:思考問題,學生代表發(fā)言。

  教師活動:聽取學生匯報,點評,解答學生可能提出的問題。

  提出問題:重力是恒力,重力做功等于重力與物體在豎直方向移動距離的乘積。那么,拉伸彈簧時,拉力做功該怎樣計算?并在練習本上自己畫圖,寫出拉力在整個過程中做功的表達式。

  學生活動:思考拉力做功的計算方法,選出代表發(fā)表自己的見解。

  點評:通過學生閱讀,培養(yǎng)學生的閱讀理解能力;通過學生探求變力做功的方法,初步形成微分求解變量的物理思想方法。

  教師活動:聽取學生匯報,投影學生的求解過程,解答學生可能提出的`問題。

  提出問題:怎樣計算拉力做功的求和式?是否可以用F—l圖象下梯形的面積來代表功?

  學生活動:在練習本上作F—l圖象,推導拉力做功的表達式。

  教師活動:聽取學生匯報,投影學生的推導過程,解答學生可能提出的問題。

  點評:在處理勻變速直線運動的位移時,曾利用vt圖象下梯形的面積來代表位移;這里利用F—l圖象下的面積來代表功,可以培養(yǎng)學生知識遷移的能力。但要搞清彈簧長度和伸長量的區(qū)別,l表示伸長量,則F—l圖象下是一個三角形的面積來代表功。

  【例題剖析】

  1。對彈性勢能的理解

 。劾1]一豎直彈簧下端固定于水平地面上,小球從彈簧的正上方高為h的地方自由下落到彈簧上端,如圖所示,經(jīng)幾次反彈以后小球最終在彈簧上靜止于某一點A處。則( )

  A。h愈大,彈簧在A點的壓縮量愈大

  B。彈簧在A點的壓縮量與h無關

  C。h愈大,最終小球靜止在A點時彈簧的彈性勢能愈大

  D。小球第一次到達A點時彈簧的彈性勢能比最終小球靜止在A點時彈簧的彈性勢能大

  解析:最終小球靜止在A點時,通過受力分析,小球受自身重力與彈簧的彈力作用,由彈力公式F=l,即可得出彈簧在A點的壓縮量與h無關,彈簧的彈性勢能與h無關。

  答案:B

  2。關于不同能量間的轉化

  [例2]如圖所示,表示撐桿跳運動的幾個階段:助跑、撐桿起跳、越橫桿。試定性地說明在這幾個階段中能量的轉化情況。

  分析:運動員的助跑階段,身體中的化學能轉化為人和桿的動能;起跳時,運動員的動能和身體中的化學能轉化為人的重力勢能和撐桿中的彈性勢能;隨著人體的繼續(xù)上升,撐桿中的彈性勢能轉化為人的重力勢能,使人體上升至橫桿以上;越過橫桿后,運動員的重力勢能轉化為動能。

  教師活動:勢能也叫位能,是由相互作用的物體的相對位置決定的。重力勢能是由地球和地面上物體的相對位置決定的,彈性勢能是由發(fā)生彈性形變的物體各部分的相對位置決定的。我們以后還會學到其他形式的勢能。

  【知識拓展】

 。劾1]盤在地面上的一根不均勻的金屬鏈重G=30 N,長L=1 ,從一端緩慢提起至另一端恰好離開地面時需做功10 。金屬鏈重力勢能增加__________,此時金屬鏈重心位置距地面__________。如果改從另一端緩慢提起至金屬鏈恰好離開地面需做功__________。

  解析:從一端緩慢提起至另一端恰好離開地面時需做功10 ,金屬鏈重力勢能增加ΔEp=Gh1=10 ,此時金屬鏈重心位置距地面h1=0。33 。如果改從另一端緩慢提起至金屬鏈恰好離開地面需做功W2=G(L—h1)=20 。

 。劾2]如圖所示,一個人通過定滑輪勻速地拉起質量為的物體,當人沿水平地面從A點走到B點時,位移為s,繩子方向與豎直方向成α角,原先繩子方向豎直,不計阻力。則人拉物體所做的功為多少?

  解析:由于人拉繩的力的方向不確定,不能用功的定義式來計算人所做的功,須通過動能定理來計算人所做的功。而重力的功根據(jù)重力做功的特點可得: 。

  由動能定理可得:W—WG=0

  所以人所做的功為: 。

  課堂小結

  1。勢能由物體間的相互作用而產(chǎn)生,由它們的相對位置而決定。

  2。勢能是標量,單位是焦耳。

  3。重力對物體所做的功與物體的運動路徑無關,只跟物體運動的始、末位置有關,重力所做的功等于物體始、末位置的重力勢能之差。

  4。重力勢能是地球和地面上的物體共同具有的,一個物體的重力勢能的大小與參考平面的選取有關。

  布置作業(yè)

  課本P31作業(yè)1、2、3、4。

  板書設計

  活動與探究

  探究橡皮筋的彈性勢能與伸長量的關系。

  寫出實驗步驟及注意事項,同學間交流討論。

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