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【優(yōu)選】高中物理教案15篇
作為一名老師,可能需要進(jìn)行教案編寫工作,教案是備課向課堂教學(xué)轉(zhuǎn)化的關(guān)節(jié)點(diǎn)。教案要怎么寫呢?以下是小編收集整理的高中物理教案,歡迎大家借鑒與參考,希望對(duì)大家有所幫助。
高中物理教案1
一、教材內(nèi)容分析
本節(jié)學(xué)習(xí)了一種新的處理問(wèn)題的方法:即根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖像,圖像反映物理規(guī)律,這是我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)探求自然規(guī)律的一要重要的基本的途徑。應(yīng)在學(xué)生充分預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上,真正讓學(xué)生自己能畫出圖像,并練習(xí)分析圖像所代表的過(guò)程或規(guī)律。
瞬時(shí)速度概念的建立,是學(xué)生在高中階段第一次接觸“極限”的思想,如何正確地理解此概念,一方面應(yīng)從平均速度的概念延伸到瞬時(shí)速度;另一方面從物體運(yùn)動(dòng)的s—t圖象上采用無(wú)限分割的思想幫助學(xué)生理解圖像的斜率表示物體的瞬時(shí)速度。
二、教學(xué)目標(biāo)(知識(shí),技能,情感態(tài)度、價(jià)值觀)
1、知識(shí)與技能
(1)理解勻速直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖像的意義
(2)知道瞬時(shí)速度是精確描述變速運(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量
(3)理解用比值法定義物理量的方法
(4)知道公式和圖像都是描述物理量之間的關(guān)系的數(shù)學(xué)工具,它們各也所長(zhǎng),可以相互補(bǔ)充。
(5)培養(yǎng)學(xué)生用多種手段處理問(wèn)題的能力
(6)培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力及思維想象能力
2、過(guò)程與方法:實(shí)驗(yàn)討論、啟發(fā)式
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度
(2)從知識(shí)是相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的思想中,培養(yǎng)學(xué)生建立事物是相互聯(lián)系的`唯物主義觀點(diǎn)。
三、學(xué)習(xí)者特征分析
高一學(xué)生男女比例相當(dāng),由于是普通高中生,抽象思維能力比較差,而且基礎(chǔ)差,但是學(xué)生比較刻苦,學(xué)習(xí)物理的興趣還是很濃厚。
四、教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì)
講授法、實(shí)驗(yàn)演示法、啟發(fā)式,隨機(jī)通達(dá)式
五、教學(xué)環(huán)境及資源準(zhǔn)備
多媒體教室、視頻、、動(dòng)畫、投影儀
六、教學(xué)過(guò)程
教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖及資源準(zhǔn)備
一、引入新課播放:劉易斯百米賽跑視頻前面作業(yè)中我們已經(jīng)算過(guò)的劉易斯在百米賽跑過(guò)程中每個(gè)10m內(nèi)的平均速度,只能大體反映劉易斯在百米賽跑中的快慢變化情況.為了對(duì)變速運(yùn)動(dòng)作精確的描述,還需要引入瞬時(shí)速度的概念。
學(xué)生討論總結(jié):平均速度只能粗略地描述運(yùn)動(dòng)的快慢,不能精確地描述
為真實(shí)情境進(jìn)行設(shè)計(jì):劉易斯百米賽跑視
二、新課教學(xué)
運(yùn)動(dòng)物體在某一瞬間或經(jīng)過(guò)某一位置時(shí)的速度,叫做瞬時(shí)速度(instantaneous velocity)。平時(shí)說(shuō)到的百米賽跑運(yùn)動(dòng)員沖線的速度,子彈飛出槍口的速度、飛船與運(yùn)載火箭分離時(shí)的速度等,都是瞬時(shí)速度。
瞬時(shí)速度的方向跟物體經(jīng)過(guò)某一位置時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向相同。瞬時(shí)速度的大小,叫做瞬時(shí)速率(instantaneous speed,簡(jiǎn)稱速率)。汽車行駛中速度計(jì)上指示的數(shù)值就是瞬時(shí)速率(如課本P32圖1—21)。
實(shí)驗(yàn)探究——用光電門測(cè)量瞬時(shí)速度
實(shí)驗(yàn)裝置如課本P33圖1—22,使一輛小車從一端墊高的木板上滑下,木板旁裝有光電門,其中A管發(fā)出光線,B管接收光線。當(dāng)固定在車上的遮光板通過(guò)光電門時(shí),光線被阻擋,記錄儀上可以直接讀出光線被阻擋的時(shí)間。這段時(shí)間就是遮光板通過(guò)光電門的時(shí)間。根據(jù)遮光板的寬度Δs和測(cè)出的時(shí)間Δt,就可以算出遮光板通過(guò)光電門的平均速度(v=Δs/Δt)。由于遮光板的寬度Δs很小,因此可以認(rèn)為,這個(gè)平均速度就是小車通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度。
學(xué)生理解瞬時(shí)速度是矢量,既有大小(叫速率),又有方向(物體的運(yùn)動(dòng)方向)。
播放實(shí)驗(yàn)視頻
真是情境
播放實(shí)驗(yàn)視頻
討論與思考(課本P33)之后學(xué)習(xí)S-T圖像討論與思考(課本P33)物體的運(yùn)動(dòng)情況,除了用語(yǔ)言文字和數(shù)學(xué)公式描述外,還可以直觀地用圖像來(lái)描述,給出了一輛汽車在平直公路上作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)在不同時(shí)刻的位移。
時(shí)間
t/s04.910.015.119.9
位移
s/m0100200300400
提問(wèn):請(qǐng)同學(xué)以上面圖表所給出的數(shù)據(jù),以橫軸為(t)軸,縱軸為位移(s)軸,用描點(diǎn)法作圖,看是一個(gè)什么樣的圖像,s與t存在一個(gè)什么函數(shù)關(guān)系?
教師邊看邊指導(dǎo),然后把同學(xué)所畫的圖像在投影儀(實(shí)物)上打出。
總結(jié):可以看出幾個(gè)點(diǎn)幾乎都在過(guò)原點(diǎn)的一條直線上。s與t成正比。
提問(wèn):圖像如何反映汽車運(yùn)動(dòng)的速度?
總結(jié):圖像的斜率反映物體運(yùn)動(dòng)的速度。
物理量之間的關(guān)系可以用公式來(lái)表示,也可以用圖像來(lái)表示,利用圖像可以比較方便地處理實(shí)驗(yàn)(或觀測(cè))結(jié)果,找出事物的變化規(guī)律。以后我們還會(huì)遇到更多的用圖像來(lái)處理物理量之間的變化規(guī)律,所以,現(xiàn)在我們就要重視圖像的學(xué)習(xí)。
學(xué)生模擬現(xiàn)場(chǎng)
投影儀
案例分析請(qǐng)把龜兔賽跑的過(guò)程粗略地用s—t圖像表示出來(lái)。(提示:烏龜和兔子從同一地點(diǎn)出發(fā),假定跑動(dòng)過(guò)程都是勻速直線運(yùn)動(dòng)。)
分析與解答:
開始時(shí),兔子的速度大,反映在圖像上,是它的斜率比較大(比較陡),在同一時(shí)間內(nèi),兔子通過(guò)的位移大。接著,驕傲的兔子打瞌睡了,時(shí)間不停地流逝,兔子的位移沒(méi)有變化。烏龜?shù)乃俣入m然小,卻一直不停地向前做勻速直線運(yùn)動(dòng)。等到兔子猛然醒來(lái),發(fā)現(xiàn)烏龜已快接近終點(diǎn)了,于是,兔子以更大的速度向前奔(圖像的斜率更大),可為時(shí)已晚,最后烏龜取得了勝利。(s—t圖像如下圖。)
學(xué)生進(jìn)行討論分析。得出結(jié)論播放龜兔賽跑的動(dòng)畫
教學(xué)流程圖
七、教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)
知識(shí)點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)評(píng)價(jià)方法備注
瞬時(shí)速度知道課堂檢測(cè)
位移-時(shí)間圖像理解課堂作業(yè)
八、幫助和總結(jié)
本節(jié)學(xué)習(xí)了一種新的處理問(wèn)題的方法:即根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖像,圖像反映物理規(guī)律,這是我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)探求自然規(guī)律的一要重要的基本的途徑。應(yīng)在學(xué)生充分預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上,真正讓學(xué)生自己能畫出圖像,并練習(xí)分析圖像所代表的過(guò)程或規(guī)律。
瞬時(shí)速度概念的建立,是學(xué)生在高中階段第一次接觸“極限”的思想,如何正確地理解此概念,一方面應(yīng)從平均速度的概念延伸到瞬時(shí)速度;另一方面從物體運(yùn)動(dòng)的s—t圖象上采用無(wú)限分割的思想幫助學(xué)生理解圖像的斜率表示物體的瞬時(shí)速度。
本節(jié)教學(xué)主要采用自己動(dòng)手、類比對(duì)照等方法,使圖像中的物理意義便的很簡(jiǎn)單,很清楚,使學(xué)生從簡(jiǎn)單入手,激發(fā)學(xué)生的學(xué)生興趣,多角度處理物理問(wèn)題,為以后講述圖像打下較扎實(shí)的基礎(chǔ)。
高中物理教案2
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知道非純電阻電路中的能量轉(zhuǎn)化情況,并能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
2.通過(guò)純電阻電路和非純電阻電路在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中的對(duì)比,提高歸納總結(jié)、對(duì)比分析的能力。
3.提高物理學(xué)習(xí)興趣,發(fā)現(xiàn)生活中的物理知識(shí)。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】非純電阻電路中的能量轉(zhuǎn)化。
【難點(diǎn)】純電阻、非純電阻電路的區(qū)分,純電阻電路和非純電阻電路在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中的區(qū)別。
三、教學(xué)過(guò)程
(一)新課導(dǎo)入
復(fù)習(xí)導(dǎo)入:提問(wèn)焦耳定律討論的是電路中怎樣的能量轉(zhuǎn)化情況?學(xué)生回答電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的情況。
進(jìn)一步提問(wèn):實(shí)際中有些電路除含有電阻外還含有其他負(fù)載,如電動(dòng)機(jī),那電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化情況又是如何呢?進(jìn)而引入新課——《電路中的.能量轉(zhuǎn)化》。
(二)新課講授
1.非純電阻電路中的能量轉(zhuǎn)化
提問(wèn):結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn),電動(dòng)機(jī)是將消耗的電能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能了嗎?
學(xué)生回答:電動(dòng)機(jī)除了將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能以外,還有一部分電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能。
小組討論:當(dāng)電動(dòng)機(jī)接上電源后,會(huì)帶動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng),這里涉及哪些功率?功率間的關(guān)系又如何?
高中物理教案3
一、教學(xué)目標(biāo)
【知識(shí)與技能】
1、知道常見的形變,了解物體的彈性;
2、知道彈力產(chǎn)生的條件;
3、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。
【過(guò)程與方法】
通過(guò)探究彈力的存在,能提高在實(shí)際問(wèn)題中確定彈力方向的能力,體會(huì)假設(shè)推理法解決問(wèn)題的巧妙。
【情感態(tài)度與價(jià)值觀】
觀察和了解形變的有趣現(xiàn)象,感受自然界的奧秘,感受學(xué)習(xí)物理的樂(lè)趣,建立把物理學(xué)習(xí)與生活實(shí)踐結(jié)合起來(lái)的習(xí)慣。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】
彈力產(chǎn)生的條件及彈力方向的判定
【難點(diǎn)】
接觸的物體是否發(fā)生形變及彈力方向的確定
三、教學(xué)過(guò)程
環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課
教學(xué)一開始前,給每個(gè)學(xué)生小組分發(fā)彈簧和尺子,讓每個(gè)小組試著把玩這些物件,如用力拉或壓彈簧,用力彎動(dòng)尺子等。在操作過(guò)程中思考被拉或壓的彈簧,彎動(dòng)的尺子的有什么共同點(diǎn)是什么?大家可否試著舉出生活中其他的一些諸如這個(gè)彈簧和尺子的例子?
物體的形狀都發(fā)生了改變。由此引入物體的形態(tài)發(fā)生了變化是源于物體都受到了力的作用,這種力就是今天要學(xué)習(xí)的彈力。
環(huán)節(jié)二:新課講授
。ㄒ唬⿵椥孕巫兒蛷椓
概念:物體在力的作用下形狀或體積的改變叫做形變。
提問(wèn):剛才舉的那些例子都很容易觀察到,如果一本書放在桌面上,書和桌面發(fā)生形變了沒(méi)有?
學(xué)生會(huì)產(chǎn)生疑惑分歧,但教師此時(shí)可以不用詳解,而是做現(xiàn)場(chǎng)演示實(shí)驗(yàn)1,讓學(xué)生觀察用手?jǐn)D壓時(shí)XX形變(雙手握住注滿紅墨水的燒瓶,用力擠壓底部。上插玻璃管中的紅墨水液面上升。)
為了讓學(xué)生有更直觀深刻的印象,也會(huì)用視頻播放演示實(shí)驗(yàn)2:桌面微小形變的激光演示(在一個(gè)大桌上放兩個(gè)平面鏡M和N,讓一束光依次被這兩面鏡子反射,最后射在刻度尺上形成一個(gè)光點(diǎn)。用力壓桌面,觀察刻度尺上光點(diǎn)位置的變化。)
學(xué)生觀察后思考:通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn),我們觀察到什么樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?我們用了什么樣的方法?那書放在桌面上,書和桌面發(fā)生形變了沒(méi)有?
分析得出:通過(guò)微觀放大的方法觀察,我們發(fā)現(xiàn)原來(lái)不容易觀察的瓶子和桌面也發(fā)生了形變。
歸納:由此我們可以想到一切物體都可以發(fā)生形變,形變分為很多種類,有些物體在形變后能夠恢復(fù)原狀,這種形變叫做彈性形變。
提問(wèn):發(fā)生彈性形變的物體是不是在所有的情況下都可以恢復(fù)原狀呢?請(qǐng)舉例說(shuō)明?
學(xué)生能舉出有時(shí)彈簧拉得過(guò)長(zhǎng)就恢復(fù)不了原狀。指出:如果形變過(guò)大,超過(guò)一定的限度,撤去作用力后物體不能完全恢復(fù)原來(lái)的形狀,這個(gè)限度叫做彈性限度。
根據(jù)前面的鋪墊,總結(jié)彈力的概念:發(fā)生形變的物體,由于要恢復(fù)原狀,對(duì)與它接觸的'物體會(huì)產(chǎn)生力的作用,這種力叫做彈力。例舉蹦床的例子說(shuō)明。
(二)幾種彈力的方向
教師在黑板上畫出書與桌面之間的相互作用力,與學(xué)生一起分析之間的相互作用關(guān)系,指出書對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)書的支持力都是彈力。
舉出實(shí)例:給出吊燈圖片,做出分析。以燈為研究受力對(duì)象,鏈子指向鏈子收縮的方向吊住吊燈,鏈子發(fā)生形變。鏈子被拉長(zhǎng),就要企圖恢復(fù)形變。這里施力物體——鏈子,受力物體——燈。這時(shí)候鏈子對(duì)燈的拉力的方向是——豎直向上,指向鏈子收縮的方向。
做出總結(jié):彈力方向——施力物體形變恢復(fù)的方向;與施力物體形變方向相反。壓力和支持力的方向總是垂直于接觸面指向受力物體,繩的拉力總是沿著繩子指向繩收縮的方向。
環(huán)節(jié)三:鞏固提高
給出如下三個(gè)圖片,要求學(xué)生畫出彈力的示意圖。
歸納總結(jié):
三種接觸情況下彈力的方向:
(1)面面接觸,垂直于接觸面指向被支持的物體
。2)點(diǎn)面接觸,垂直于接觸面指向被支持的物體
(3)點(diǎn)點(diǎn)接觸,垂直于接觸點(diǎn)的切面指向被支持物體。
環(huán)節(jié)四:小結(jié)作業(yè)
小結(jié):師生歸納彈力的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。
作業(yè):預(yù)習(xí)后面胡克定律,了解彈力大小的特點(diǎn)。
四、板書設(shè)計(jì)
五、教學(xué)反思
高中物理教案4
課 題:碰撞
教學(xué)目標(biāo):
1、使學(xué)生了解碰撞的特點(diǎn),物體間相互作用時(shí)間短,而物體間相互作用力很大。
2、理解彈性碰撞和非彈性碰撞,了解正碰、斜碰及廣義碰撞散射的概念。
3、初步學(xué)會(huì)用動(dòng)量守恒定律解決一維碰撞問(wèn)題。
重點(diǎn):
強(qiáng)性碰撞和非彈性碰撞
難點(diǎn):
動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用
教學(xué)過(guò)程:
1、碰撞的特點(diǎn):
物體間互相作用時(shí)間短,互相作用力很大。
2、彈性碰撞:
碰撞過(guò)程中,不僅動(dòng)量守恒、機(jī)械能也守恒,碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)能之和不變
3、非彈性碰撞
碰撞過(guò)程中,僅動(dòng)量守恒、機(jī)械能減少,碰撞后系統(tǒng)動(dòng)能和小于碰撞前系統(tǒng)動(dòng)能和,若系統(tǒng)結(jié)合成一個(gè)整體,則機(jī)械能損失最大。
4、對(duì)心碰撞和非對(duì)心碰撞
5、廣義碰撞散射
6、例題
例1、在氣墊導(dǎo)軌上,一個(gè)質(zhì)量為600g的滑塊以15cm/s的速度與另一個(gè)質(zhì)量為400g、速度為10cm/s方向相反的滑塊迎面相撞,碰撞后兩個(gè)滑塊并在一起,求碰撞后的滑塊的`速度大小和方向。
例2、質(zhì)量為m速度為υ的A球跟質(zhì)量為3m靜止的B球發(fā)生正碰。碰撞可能是彈性的,也可能是非彈性的,因此,碰撞后B球的速度允許有不同的值。請(qǐng)你論證:碰撞后B球的速度可能是以下值嗎?
(1)0.6υ(2)0.4υ(3)0.2υ。
7、小結(jié):略
8、學(xué)生作業(yè)P19 ③⑤
高中物理教案5
課前預(yù)習(xí)
一、安培力
1.磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力叫做___○1____.
2.大。海1)當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向________○2_____時(shí),安培力最大為F=_____○3_____.
。2)當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向_____○4________時(shí),安培力最小為F=____○5______.
(3) 當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向斜交時(shí),所受安培力介于___○6___和__○7______之間。
3.方向:左手定則:伸開左手,使大拇指跟其余四個(gè)手指__○8____,并且都跟手掌在___○9___,把手放入磁場(chǎng)中,讓磁感線___○10____,并使伸開的四指指向 _○11___的方向,那么,拇指所指的方向,就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的__○12___方向.
二、磁電式電流表
1.磁電式電流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____構(gòu)成.
2.蹄形磁鐵的磁場(chǎng)的方向總是沿著徑向均勻地分布的,在距軸線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小總是相等的,這樣不管線圈轉(zhuǎn)到什么位置,線圈平面總是跟它所在位置的磁感線平行,I與指針偏角θ成正比,I越大指針偏角越大,因而電流表可以量出電流I的大小,且刻度是均勻的,當(dāng)線圈中的電流方向改變時(shí),安培力的方向隨著改變,指針偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變,又可知道被測(cè)電流的方向。
3、磁電式儀表的優(yōu)點(diǎn)是____○18________,可以測(cè)很弱的電流,缺點(diǎn)是繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì),允許通過(guò)的電流很弱。
課前預(yù)習(xí)答案
○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一個(gè)平面內(nèi)○10垂直穿入手心○11電流○12受力○13蹄形磁鐵 ○14 鐵芯○15繞在線框上的線圈○16螺旋彈簧○17指針○18靈敏度高
重難點(diǎn)解讀
一、 對(duì)安培力的認(rèn)識(shí)
1、 安培力的性質(zhì):
安培力是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力,是一種性質(zhì)力。
2、 安培力的作用點(diǎn):
安培力是導(dǎo)體中通有電流而受到的力,與導(dǎo)體的中心位置無(wú)關(guān),因此安培力的作用點(diǎn)在導(dǎo)體的幾何中心上,這是因?yàn)殡娏魇冀K流過(guò)導(dǎo)體的所有部分。
3、安培力的方向:
(1)安培力方向用左手定則判定:伸開左手,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi),把手放入磁場(chǎng)中,讓磁感線垂直穿入手心,并使伸開的四指指向電流方向,那么大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向。
。2)F、B、I三者間方向關(guān)系:已知B、I的方向(B、I不平行時(shí)),可用左手定則確定F的唯一方向:F⊥B,F(xiàn)⊥I,則F垂直于B和I所構(gòu)成的平面(如圖所示),但已知F和B的方向,不能唯一確定I的方向。由于I可在圖中平面α內(nèi)與B成任意不為零的夾角。同理,已知F和I的方向也不能唯一確定B的方向。
。3)用“同向電流相吸,反向電流相斥”(反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì))。只要兩導(dǎo)線不是互相垂直的,都可以用“同向電流相吸,反向電流相斥”判定相互作用的磁場(chǎng)力的方向;當(dāng)兩導(dǎo)線互相垂直時(shí),用左手定則判定。
4、安培力的大小:
。1)安培力的計(jì)算公式:F=BILsinθ,θ為磁場(chǎng)B與直導(dǎo)體L之間的夾角。
。2)當(dāng)θ=90°時(shí),導(dǎo)體與磁場(chǎng)垂直,安培力最大Fm=BIL;當(dāng)θ=0°時(shí),導(dǎo)體與磁場(chǎng)平行,安培力為零。
(3)F=BILsinθ要求L上各點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度相等,故該公式一般只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)。
。4)安培力大小的特點(diǎn):①不僅與B、I、L有關(guān),還與放置方式θ有關(guān)。②L是有效長(zhǎng)度,不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度。彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度,所以任意形狀的閉合線圈的有效長(zhǎng)度L=0
二、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)判斷方法
(1)電流元分析法:把整段電流等效為多段很小的直線電流元,先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向,從而判斷出整段電流所受合力方向,最后確定運(yùn)動(dòng)方向.
。2)特殊位置分析法:把通電導(dǎo)體轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特殊位置后判斷其安培力方向,從而確定運(yùn)動(dòng)方向.
。3)等效法:環(huán)形電流可等效成小磁針,通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個(gè)環(huán)形電流,反過(guò)來(lái)等效也成立。
。4)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法:因?yàn)殡娏髦g,電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律,這樣,定性分析磁體在力的作用下如何運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,可先分析電流在磁場(chǎng)中所受的安培力,然后由牛頓第三定律,再確定磁體所受作用力,從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向.
典題精講
題型一、安培力的方向
例1、電視機(jī)顯象管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖如右,即時(shí)電流方向如圖所示。該時(shí)刻由里向外射出的電子流將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)?
解:畫出偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)側(cè)的電流,是左半線圈靠電子流的一側(cè)為向里,右半線圈靠電子流的一側(cè)為向外。電子流的等效電流方向是向里的,根據(jù)“同向電流互相吸引,反向電流互相排斥”,可判定電子流向左偏轉(zhuǎn)。(本題用其它方法判斷也行,但不如這個(gè)方法簡(jiǎn)潔)。
答案:向左偏轉(zhuǎn)
規(guī)律總結(jié):安培力方向的判定方法:
。1)用左手定則。
。2)用“同性相斥,異性相吸”(只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時(shí))。
(3)用“同向電流相吸,反向電流相斥”(反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì))?梢园褩l形磁鐵等效為長(zhǎng)直螺線管(不要把長(zhǎng)直螺線管等效為條形磁鐵)。
題型二、安培力的大小
例2、如圖,一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且與磁場(chǎng)方向(垂直于紙面向里)垂直。線段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng),且 。流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I,方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線段abcd所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力
A. 方向沿紙面向上,大小為
B. 方向沿紙面向上,大小為
C. 方向沿紙面向下,大小為
D. 方向沿紙面向下,大小為
解析:該導(dǎo)線可以用a和d之間的直導(dǎo)線長(zhǎng)為 來(lái)等效代替,根據(jù) ,可知大小為 ,方向根據(jù)左手定則.A正確。
答案:A
規(guī)律總結(jié):應(yīng)用F=BILsinθ來(lái)計(jì)算時(shí),F(xiàn)不僅與B、I、L有關(guān),還與放置方式θ有關(guān)。L是有效長(zhǎng)度,不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度。彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度,所以任意形狀的閉合線圈的有效長(zhǎng)度L=0
題型三、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)
例3、如圖11-2-4條形磁鐵放在粗糙水平面上,正中的正上方有一導(dǎo)線,通有圖示方向的電流后,磁鐵對(duì)水平面的壓力將會(huì)__(增大、減小還是不變?)水平面對(duì)磁鐵的摩擦力大小為__。
解析:本題有多種分析方法。⑴畫出通電導(dǎo)線中電流的磁場(chǎng)中通過(guò)兩極的那條磁感線(如圖中粗虛線所示),可看出兩極受的'磁場(chǎng)力的合力豎直向上。磁鐵對(duì)水平面的壓力減小,但不受摩擦力。⑵畫出條形磁鐵的磁感線中通過(guò)通電導(dǎo)線的那一條(如圖中細(xì)虛線所示),可看出導(dǎo)線受到的安培力豎直向下,因此條形磁鐵受的反作用力豎直向上。⑶把條形磁鐵等效為通電螺線管,上方的電流是向里的,與通電導(dǎo)線中的電流是同向電流,所以互相吸引。
答案:減小 零
規(guī)律總結(jié):分析通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)常用方法:(1)電流元分析法,(2)特殊位置分析法, (3)等效法,(4)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法
題型四、安培力作用下的導(dǎo)體的平衡問(wèn)題
例4、 水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L(zhǎng),M和P之間接入電動(dòng)勢(shì)為E的電源(不計(jì)內(nèi)阻).現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m,電阻為R的金屬棒ab,并加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方,如圖8-1-32所示,問(wèn):
(1)當(dāng)ab棒靜止時(shí),受到的支持力和摩擦力各為多少?
(2)若B的大小和方向均能改變,則要使ab棒所受支持力為零,B的大小至少為多少?此時(shí)B的方向如何?
解析:從b向a看側(cè)視圖如圖所示.
(1)水平方向:F=FAsin θ①
豎直方向:FN+FAcos θ=mg②
又 FA=BIL=BERL③
聯(lián)立①②③得:FN=mg-BLEcos θR,F(xiàn)=BLEsin θR.
(2)使ab棒受支持力為零,且讓磁場(chǎng)最小,可知安培力豎直向上.則有FA=mg
Bmin=mgREL,根據(jù)左手定則判定磁場(chǎng)方向水平向右.
答案:(1)mg-BLEcos θR BLEsin θR (2)mgREL 方向水平向右
規(guī)律總結(jié):對(duì)于這類問(wèn)題的求解思路:
。1)若是立體圖,則必須先將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖
(2)對(duì)物體受力分析,要注意安培力方向的確定
(3)根據(jù)平衡條件或物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)列出方程
。4)解方程求解并驗(yàn)證結(jié)果
鞏固拓展
1. 如圖,長(zhǎng)為 的直導(dǎo)線拆成邊長(zhǎng)相等,夾角為 的 形,并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ,當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強(qiáng)度為 的電流時(shí),該 形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為
(A)0 (B)0.5 (C) (D)
答案:C
解析:導(dǎo)線有效長(zhǎng)度為2lsin30°=l,所以該V形通電導(dǎo)線收到的安培力大小為 。選C。
本題考查安培力大小的計(jì)算。
2..一段長(zhǎng)0.2 m,通過(guò)2.5 A電流的直導(dǎo)線,關(guān)于在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力F的情況,正確的是( )
A.如果B=2 T,F(xiàn)一定是1 N
B.如果F=0,B也一定為零
C.如果B=4 T,F(xiàn)有可能是1 N
D.如果F有最大值時(shí),通電導(dǎo)線一定與B平行
答案:C
解析:當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直放置時(shí),F(xiàn)=BIL,力最大,當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行放置時(shí),F(xiàn)=0,當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向成任意其他角度放置時(shí),0 3. 首先對(duì)電磁作用力進(jìn)行研究的是法國(guó)科學(xué)家安培.如圖所示的裝置,可以探究影響安培力大小的因素,實(shí)驗(yàn)中如果想增大導(dǎo)體棒AB擺動(dòng)的幅度,可能的操作是( ) A.把磁鐵的N極和S極換過(guò)來(lái) B.減小通過(guò)導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度I C.把接入電路的導(dǎo)線從②、③兩條換成①、④兩條 D.更換磁性較小的磁鐵 答案:C 解析:安培力的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)弱成正比,與電流強(qiáng)度成正比,與導(dǎo)線的長(zhǎng)度成正比,C正確. 4. 一條形磁鐵放在水平桌面上,它的上方靠S極一側(cè)吊掛一根與它垂直的導(dǎo)電棒,圖中只畫出此棒的截面圖,并標(biāo)出此棒中的電流是流向紙內(nèi)的,在通電的一瞬間可能產(chǎn)生的情況是( ) A.磁鐵對(duì)桌面的壓力減小 B.磁鐵對(duì)桌面的壓力增大 C.磁鐵受到向右的摩擦力 D.磁鐵受到向左的摩擦力 答案:AD 解析:如右圖所示.對(duì)導(dǎo)體棒,通電后,由左手定則,導(dǎo)體棒受到斜向左下方的安培力,由牛頓第三定律可得,磁鐵受到導(dǎo)體棒的作用力應(yīng)斜向右上方,所以在通電的一瞬時(shí),磁鐵對(duì)桌面的壓力減小,磁鐵受到向左的摩擦力,因此A、D正確. 5..質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ的平行導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌寬度為d,桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.有電流時(shí)ab恰好在導(dǎo)軌上靜止,如圖右所示.,下圖是沿b→a方向觀察時(shí)的四個(gè)平面圖,標(biāo)出了四種不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向,其中桿與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零的是 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 答案: A 解析: ①中通電導(dǎo)體桿受到水平向右的安培力,細(xì)桿所受的摩擦力可能為零.②中導(dǎo)電細(xì)桿受到豎直向上的安培力,摩擦力可能為零.③中導(dǎo)電細(xì)桿受到豎直向下的安培力,摩擦力不可能為零.④中導(dǎo)電細(xì)桿受到水平向左的安培力,摩擦力不可能為零.故①②正確,選A. 6.如圖所示,兩根無(wú)限長(zhǎng)的平行導(dǎo)線a和b水平放置,兩導(dǎo)線中通以方向相反、大小不等的恒定電流,且Ia>Ib.當(dāng)加一個(gè)垂直于a、b所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B時(shí);導(dǎo)線a恰好不再受安培力的作用.則與加磁場(chǎng)B以前相比較( ) A.b也恰好不再受安培力的作用 B.b受的安培力小于原來(lái)安培力的2倍,方向豎直向上 C.b受的安培力等于原來(lái)安培力的2倍,方向豎直向下 D.b受的安培力小于原來(lái)安培力的大小,方向豎直向下 答案:D 解析:當(dāng)a不受安培力時(shí),Ib產(chǎn)生的磁場(chǎng)與所加磁場(chǎng)在a處疊加后的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,此時(shí)判斷所加磁場(chǎng)垂直紙面向外,因Ia>Ib,所以在b處疊加后的磁場(chǎng)垂直紙面向里,b受安培力向下,且比原來(lái)。蔬x項(xiàng)D正確. 7. 如圖所示,在絕緣的水平面上等間距固定著三根相互平行的通電直導(dǎo)線a、b和c,各導(dǎo)線中的電流大小相同,其中a、c導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外,b導(dǎo)線電流方向垂直紙面向內(nèi).每根導(dǎo)線都受到另外兩根導(dǎo)線對(duì)它的安培力作用,則關(guān)于每根導(dǎo)線所受安培力的合力,以下說(shuō)法中正確的是( ) A.導(dǎo)線a所受合力方向水平向右 B.導(dǎo)線c所受合力方向水平向右 C.導(dǎo)線c所受合力方向水平向左 D.導(dǎo)線b所受合力方向水平向左 答案:B 解析:首先用安培定則判定導(dǎo)線所在處的磁場(chǎng)方向,要注意是合磁場(chǎng)的方向,然后用左手定則判定導(dǎo)線的受力方向.可以確定B是正確的. 8.如圖所示,在空間有三根相同的導(dǎo)線,相互間的距離相等,各通以大小和方向都相同的電流.除了相互作用的磁場(chǎng)力外,其他作用力都可忽略,則它們的運(yùn)動(dòng)情況是______. 答案: 兩兩相互吸引,相聚到三角形的中心 解析:根據(jù)通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的特點(diǎn),由安培定則可判斷出,它們之間存在吸引力. 9.如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的兩導(dǎo)體棒a、b,a被置在光滑斜面上,b固定在距a為x距離的同一水平面處,且a、b水平平行,設(shè)θ=45°,a、b均通以大小為I的同向平行電流時(shí),a恰能在斜面上保持靜止.則b的電流在a處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為 . 答案: 解析: 由安培定則和左手定則可判知導(dǎo)體棒a的受力如圖,由力的平衡得方程: mgsin45°=Fcos45°,即 mg=F=BIL 可得B= . 10.一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,下端掛有一匝數(shù)為n的矩形線框abcd.bc邊長(zhǎng)為l.線框的下半部處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與線框平面垂直.在下圖中,垂直于紙面向里,線框中通以電流I,方向如圖所示.開始時(shí)線框處于平衡狀態(tài),令磁場(chǎng)反向,磁感強(qiáng)度的大小仍為B,線框達(dá)到新的平衡.在此過(guò)程中線框位移的大小Δx______,方向______. 答案: ;位移的方向向下 解析:設(shè)線圈的質(zhì)量為m,當(dāng)通以圖示電流時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為x1,線框處于平衡狀態(tài),所以kx1=mg-nBIl.當(dāng)電流反向時(shí),線框達(dá)到新的平衡,彈簧的伸長(zhǎng)量為x2,由平衡條件可知 kx2=mg+nBIl. 所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl 所以Δx= 電流反向后,彈簧的伸長(zhǎng)是x2>x1,位移的方向應(yīng)向下. 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo) (1)通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系; (2)會(huì)用準(zhǔn)確的文字?jǐn)⑹雠nD第二定律并掌握其數(shù)學(xué)表達(dá)式; 。3)通過(guò)加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系,深刻理解力是產(chǎn)生加速度的原因這一規(guī)律; 。4)認(rèn)識(shí)加速度方向與合外力方向間的矢量關(guān)系,認(rèn)識(shí)加速度與和外力間的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系; 。5)能初步運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)和牛頓第二定律的知識(shí)解決有關(guān)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。 能力目標(biāo) 通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納總結(jié)的能力;通過(guò)實(shí)際問(wèn)題的處理,培養(yǎng)良好的書面表達(dá)能力。 情感目標(biāo) 培養(yǎng)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)、有序的思維習(xí)慣。 教學(xué)建議 教材分析 1、通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),利用控制變量的方法研究力、質(zhì)量和加速度三者間的關(guān)系:在質(zhì)量不變的前題下,討論力和加速度的關(guān)系;在力不變的前題下,討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系。 2、利用實(shí)驗(yàn)結(jié)論總結(jié)出牛頓第二定律:規(guī)定了合適的力的單位后,牛頓第二定律的表達(dá)式從比例式變?yōu)榈仁健?/p> 3、進(jìn)一步討論牛頓第二定律的確切含義:公式中的表示的是物體所受的合外力,而不是其中某一個(gè)或某幾個(gè)力;公式中的和均為矢量,且二者方向始終相同,所以牛頓第二定律具有矢量性;物體在某時(shí)刻的加速度由合外力決定,加速度將隨著合外力的變化而變化,這就是牛頓第二定律的瞬時(shí)性 教法建議 1、要確保做好演示實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中要注意交代清楚兩件事:只有在砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的前題下,小車所受的拉力才近似地認(rèn)為等于砝碼的重力(根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況決定是否證明);實(shí)驗(yàn)中使用了替代法,即通過(guò)比較小車的位移來(lái)反映小車加速度的大小。 2、通過(guò)典型例題讓學(xué)生理解牛頓第二定律的確切含義。 3、讓學(xué)生利用學(xué)過(guò)的重力加速度和牛頓第二定律,讓學(xué)生重新認(rèn)識(shí)出中所給公式 教學(xué)設(shè)計(jì)示例 教學(xué)重點(diǎn):牛頓第二定律 教學(xué)難點(diǎn):對(duì)牛頓第二定律的理解 示例: 一、加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系 介紹研究方法(控制變量法):先研究在質(zhì)量不變的前題下,討論力和加速度的關(guān)系;再研究在力不變的前題下,討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系。介紹實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)條件的保證:在砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件下,小車所受的拉力才近似地認(rèn)為等于砝碼的重力。介紹數(shù)據(jù)處理方法(替代法):根據(jù)公式可知,在相同時(shí)間內(nèi),物體產(chǎn)生加速度之比等于位移之比。 以上內(nèi)容可根據(jù)學(xué)生情況,讓學(xué)生充分參與討論。本節(jié)書涉及到的演示實(shí)驗(yàn)也可利用氣墊導(dǎo)軌和計(jì)算機(jī),變?yōu)槎繉?shí)驗(yàn)。 1、加速度和力的關(guān)系 做演示實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論:小車質(zhì)量相同時(shí),小車產(chǎn)生的加速度與作用在小車上的力成正比,即,且方向與方向相同。 2、加速度和質(zhì)量的.關(guān)系 做演示實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論:在相同的力F的作用下,小車產(chǎn)生的加速度與小車的質(zhì)量成正比,即。 二、牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律(加速度定律) 1、實(shí)驗(yàn)結(jié)論:物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比。加速度方向跟引起這個(gè)加速度的力的方向相同。即,或。 2、力的單位的規(guī)定:若規(guī)定:使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力叫1N。則公式中的=1。(這一點(diǎn)學(xué)生不易理解) 3、牛頓第二定律: 物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比。加速度方向跟引起這個(gè)加速度的力的方向相同。 數(shù)學(xué)表達(dá)式為: 4、對(duì)牛頓第二定律的理解: 。1)公式中的是指物體所受的合外力。 舉例:物體在水平拉力作用下在水平面上加速運(yùn)動(dòng),使物體產(chǎn)生加速度的合外力是物體 所受4個(gè)力的合力,即拉力和摩擦力的合力。(在桌面上推粉筆盒) (2)矢量性:公式中的和均為矢量,且二者方向始終相同。由此在處理問(wèn)題時(shí),由合外力的方向可以確定加速度方向;反之,由加速度方向可以找到合外力的方向。 (3)瞬時(shí)性:物體在某時(shí)刻的加速度由合外力決定,加速度將隨著合外力的變化而變化。 舉例:靜止物體啟動(dòng)時(shí),速度為零,但合外力不為零,所以物體具有加速度。 汽車在平直馬路上行駛,其加速度由牽引力和摩擦力的合力提供;當(dāng)剎車時(shí),牽引力突然消失,則汽車此時(shí)的加速度僅由摩擦力提供。可以看出前后兩種情況合外力方向相反,對(duì)應(yīng)車的加速度方向也相反。 。4)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系小結(jié): 物體所受的合外力決定物體產(chǎn)生的加速度: 當(dāng)物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相同——→物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 當(dāng)物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相反——→物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng) 以上小結(jié)教師要帶著學(xué)生進(jìn)行,同時(shí)可以讓學(xué)生考慮是否還有其它情況,應(yīng)滿足什么條件。 探究活動(dòng) 題目:驗(yàn)證牛頓第二定律 組織:2-3人小組 方式:開放實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生實(shí)驗(yàn)。 評(píng)價(jià):鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作能力。 教學(xué)目標(biāo) (一)知識(shí)目標(biāo) 1、知道光的電磁說(shuō)的內(nèi)容。 2、知道可見光是一定頻率范圍的電磁波。 3、知道紅外線、紫外線、X射線等不同頻率的電磁波的特點(diǎn)。 4、知道電磁波譜、了解光譜的類別及各類光譜的產(chǎn)生知道明線光譜和吸收光譜是元素的特征譜線。 5、知道麥克斯韋的電磁說(shuō)及光的電磁本性的實(shí)驗(yàn)依據(jù),并要求知道電磁波及產(chǎn)生機(jī)理。 (二)能力目標(biāo) 通過(guò)史料的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解能力和分析能力. 。ㄈ┣楦心繕(biāo) 1、讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)發(fā)展是一代一代科學(xué)家辛勤勞動(dòng)的曲折過(guò)程,樹立為科學(xué)獻(xiàn)身的精神 2、從中體會(huì)到科學(xué)研究的一些基本方法——“實(shí)驗(yàn)(事實(shí))——理論假設(shè)——實(shí)驗(yàn)(提供新的事實(shí))——修正理論(甚至建立新的假設(shè))”,以及人們的認(rèn)識(shí)就是從不斷地糾正偏差錯(cuò)誤中提高的。 教學(xué)建議 回顧人類對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)過(guò)程,給學(xué)生指明學(xué)習(xí)本章的線索x教材內(nèi)容的層次和系統(tǒng),這對(duì)發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性是十分有益的。通過(guò)簡(jiǎn)要的`史料介紹,一方面讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)發(fā)展是一代一代科學(xué)家辛勤勞動(dòng)的曲折過(guò)程,樹立為科學(xué)獻(xiàn)身的精神;另一方面,從中體會(huì)到科學(xué)研究的一些基本方法x"實(shí)驗(yàn)(事實(shí))xx實(shí)驗(yàn)(提供新的事實(shí))x修正理論(甚至建立新的假設(shè))",以及人們的認(rèn)識(shí)就是從不斷地糾正偏差錯(cuò)誤中提高的。"光的本性"的認(rèn)識(shí)史,也是對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育的好教材。 講述光的電磁說(shuō)時(shí)要著重說(shuō)明光的電磁說(shuō)提出的背景和它的事實(shí)依據(jù)。還要著重說(shuō)明提出光的電磁說(shuō)的重要意義在于使人們認(rèn)識(shí)到光波與機(jī)械波有本質(zhì)的不同。光的電磁說(shuō)揭露了光現(xiàn)象的電磁本質(zhì),把光和電磁統(tǒng)一了起來(lái)。 需要強(qiáng)調(diào)的幾點(diǎn): 1、對(duì)紅外線、紫外線、X射線的講述,要讓學(xué)生抓住主要特征和它們的應(yīng)用,并盡可能聯(lián)系可見到的實(shí)例。如有可能,可做實(shí)驗(yàn)演示。 2、要使學(xué)生理解不同頻率范圍的電磁波,它們本質(zhì)上是相同的,它們的行為服從共同的規(guī)律,但因?yàn)轭l率的不同又各自具有某些特性。 注意:本節(jié)內(nèi)容大多類似科普常識(shí)的介紹,沒(méi)有太難以理解的理論,可以知道學(xué)生看書、歸納、總結(jié),鍛煉學(xué)生的自學(xué) 能力。 教學(xué)設(shè)計(jì)示例 關(guān)于光的電磁說(shuō)一節(jié),內(nèi)容大多類似科普常識(shí)的介紹,沒(méi)有太難以理解的理論,可以指導(dǎo)學(xué)生看書、歸納、總結(jié),鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力。 在學(xué)生自學(xué)的時(shí)候,可以讓學(xué)生思考有關(guān)問(wèn)題, 1、光的干涉和衍射現(xiàn)象證實(shí)了光具有波動(dòng)性,但光是什么波呢? 2、我們知道,一切機(jī)械波,包括聲波在內(nèi),都需要有介質(zhì)存在,機(jī)械波是不能在真空中傳播的。但是光在真空里卻能夠傳播,這如何解釋呢? 探究活動(dòng) 1、查閱資料:光學(xué)發(fā)展史中有關(guān)光的電磁說(shuō)部分內(nèi)容。 一、教學(xué)目標(biāo) 1.知識(shí)目標(biāo): (1)進(jìn)一步深化對(duì)電阻的認(rèn)識(shí) 。2)掌握電阻定律及電阻率的物理意義,并了解電阻率與溫度的關(guān)系 2.能力目標(biāo): 。1)通過(guò)類比,培養(yǎng)學(xué)生分析解決三個(gè)變量之間關(guān)系的科學(xué)研究方法 (2)通過(guò)從猜想→研究方法→實(shí)驗(yàn)操作等一系列探索過(guò)程,使學(xué)生掌握如何獲取知識(shí),發(fā)展思維能力。 3.德育滲透點(diǎn): 。1)通過(guò)對(duì)各種材料電阻率的介紹,加強(qiáng)學(xué)生安全用電的意識(shí) 。2)通過(guò)我國(guó)對(duì)超導(dǎo)現(xiàn)象的研究介紹,激發(fā)學(xué)生愛(ài)國(guó)和奮發(fā)學(xué)習(xí)的精神。 二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1.重點(diǎn):電阻定律 2.難點(diǎn):電阻率 3.疑點(diǎn):超導(dǎo)現(xiàn)象的產(chǎn)生 4.解決辦法 、賹(duì)于重點(diǎn),主要是通過(guò)課堂上師生一起(教師動(dòng)手,學(xué)生觀察)探索,最后用科學(xué)的處理方法導(dǎo)出定律,這樣加深了學(xué)生對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的滲透。 、趯(duì)于難點(diǎn),主要是通過(guò)與電阻的比較,從而明確電阻是反映導(dǎo)體本身屬性;電阻率是材料本身的屬性。 、蹖(duì)于疑點(diǎn)主要是通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)加強(qiáng)直觀感覺(jué)。 三、教學(xué)方法: 實(shí)驗(yàn)演示,啟發(fā)式教學(xué) 四、教 具: 電阻定律示教板(含金屬絲) 學(xué)生電源 電流表 伏特表 滑動(dòng)變阻器 電鍵 導(dǎo)線 火柴 廢棄的“220V 40W”白熾燈 幻燈片 投影儀 計(jì)算機(jī) 自制CAI課件 五、教學(xué)過(guò)程: (一)提出問(wèn)題,引入新課 1.為了改變電路中的電流強(qiáng)度,怎樣做? 由歐姆定律I=U/R,只要增加導(dǎo)體兩端的電壓U或降低導(dǎo)體電阻R即可。 2.R=U/I的含義,如何測(cè)定電阻(讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)電路)? 從上述的回答我們不難發(fā)現(xiàn)電阻R與兩端電壓及流過(guò)電流強(qiáng)度無(wú)關(guān),那么它由誰(shuí)決定呢? (二)進(jìn)行新課 1.探索定律——電阻定律 ①R可能與哪些因素有關(guān)?(科學(xué)猜想) 。ú牧稀㈤L(zhǎng)度、橫截面積、溫度……) ②解決方法——控制變量法。(回憶歐姆定律的研究或牛頓第二定律的研究) 、垩菔緦(shí)驗(yàn) 幻燈投影電路圖。 A.出示電阻定律示教板、金屬材料 B.教師與學(xué)生一起連接電路,先讓E、F分別接A、a,測(cè)得一組數(shù)據(jù)(U、I)記入下表。然后把a(bǔ)、b用短導(dǎo)線連接,E、F分別接A、B,又得一組(U、I).再把A、B用一短線連接,E、F分別接A(B)a(b).又得一組數(shù)據(jù)(U、I). C.換用E、F分別接不同材料金屬絲C、c,又得一組數(shù)據(jù)。 D.分析數(shù)據(jù) a)先定性觀察→R與材料、長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān) b)定理推理 2.電阻定律 、賰(nèi)容——在溫度不變時(shí),導(dǎo)線的電阻與它的長(zhǎng)度成正比,跟它的橫截面積成反比。 ②表達(dá)式 說(shuō)明 ——長(zhǎng)度 S——橫截面積 ——比例系數(shù) 3.電阻率—— 、賳挝 歐米 、谖锢硪饬x 反映材料導(dǎo)電性能好壞。在數(shù)值上它等于用該材料制成的1m長(zhǎng),橫截面積為1m2的導(dǎo)體電阻。 ③測(cè)量——學(xué)生思考 。ɑ脽敉队皶154頁(yè)各材料電阻率——20℃時(shí)) 引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際,了解為了電業(yè)工人的安全,為使在相同電壓下電流小,選用電阻率較大的橡膠、木頭等制造電工用具把套。 、茈娮杪逝c溫度關(guān)系 由表格上面寫著20℃,要學(xué)生明白這意味著這張表格的數(shù)據(jù)是在20℃時(shí)測(cè)得的`,即電阻率與溫度有關(guān)。 [演示](幻燈投影電路圖) 連接,用火柴點(diǎn)燃來(lái)加熱白熾燈燈絲后再移開。 現(xiàn)象: 發(fā)現(xiàn)小燈泡先變暗后又慢慢變亮 材料的電阻率隨溫度變化而變化。利用金屬的電阻率隨溫度升高而增大,制成溫度計(jì)(電阻溫度計(jì)),但也有些材料的電阻率不隨溫度改變而改變。 (三)例題精講 【例】 把一均勻?qū)w切成四段并在一起,電阻是原來(lái)的多少倍?拉長(zhǎng)四倍后是原來(lái)多少倍? 解析:由電阻定律 切成四段體積不變, 故 S→4S 所以 變?yōu)?/p> 同理拉長(zhǎng)四倍后, 變?yōu)樵瓉?lái)的16倍 (四)總結(jié)、擴(kuò)展 打開計(jì)算機(jī),利用多媒體教學(xué)課件再次展示決定電阻大小的因素,再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,形象直觀,給學(xué)生留下深刻的印象。 本節(jié)課主要通過(guò)猜想→探索→得出定律的過(guò)程驗(yàn)證,并得到了電阻定律,由實(shí)驗(yàn)感知電阻率與溫度的關(guān)系,關(guān)于超導(dǎo)的應(yīng)用有待同學(xué)們進(jìn)一步去探討。 六、布置作業(yè) 1.第154頁(yè)(1)(2)(3)題做在作業(yè)本上。 2.思考154頁(yè)(4)題 本節(jié)教材分析 這節(jié)課通過(guò)對(duì)一些天體運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析,使學(xué)生了解:通常物體之間的萬(wàn)有引力很小,常常覺(jué)察不出來(lái),但在天體運(yùn)動(dòng)中,由于天體的質(zhì)量很大,萬(wàn)有引力將起決定性作用,對(duì)天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用,其中一個(gè)重要的應(yīng)用就是計(jì)算天體的質(zhì)量. 在講課時(shí),應(yīng)用萬(wàn)有引力定律有兩條思路要交待清楚. 1.把天體(或衛(wèi)星)的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),即F引=F向,用于計(jì)算天體(中心體)的質(zhì)量,討論衛(wèi)星的速度、角速度、周期及半徑等問(wèn)題. 2.在地面附近把萬(wàn)有引力看成物體的重力,即F引=mg.主要用于計(jì)算涉及重力加速度的問(wèn)題. 一、教學(xué)目標(biāo) 1.通過(guò)對(duì)行星繞恒星的運(yùn)動(dòng)及衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)的研究,使學(xué)生初步掌握研究此類問(wèn)題的基本方法:萬(wàn)有引力作為物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。 2.使學(xué)生對(duì)人造地球衛(wèi)星的發(fā)射、運(yùn)行等狀況有初步了解,使多數(shù)學(xué)生在頭腦中建立起較正確的圖景。 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1.天體運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬(wàn)有引力提供的,這一思路是本節(jié)課的重點(diǎn)。 2.第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度,是衛(wèi)星運(yùn)行的最大速度,它們的統(tǒng)一是本節(jié)課的難點(diǎn)。 三、教具 自制同步衛(wèi)星模型。 四、教學(xué)過(guò)程 (一)引入新課 1.復(fù)習(xí)提問(wèn): (1)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式是什么?分別寫出向心力與線速 (2)萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容是什么?如何用公式表示?(對(duì)學(xué)生的回答予以糾正或肯定。) (3)萬(wàn)有引力和重力的關(guān)系是什么?重力加速度的決定式是什么?(學(xué)生回答:地球表面物體受到的重力是物體受到地球萬(wàn)有引力的一個(gè)分力,但這個(gè)分力的大小基本等于物體受到地球的萬(wàn)有引力。如不全面,教師予以補(bǔ)充。) 2.引課提問(wèn):根據(jù)前面我們所學(xué)習(xí)的知識(shí),我們知道了所有物體之間都存在著相互作用的萬(wàn)有引力,而且這種萬(wàn)有引力在天體這類質(zhì)量很大的物體之間是非常巨大的。那么為什么這樣巨大的引力沒(méi)有把天體拉到一起呢?(可由學(xué)生討論,教師歸納總結(jié)。) 因?yàn)樘祗w都是運(yùn)動(dòng)的,比如恒星附近有一顆行星,它具有一定的速度,根據(jù)牛頓第一定律,如果不受外力,它將做勻速直線運(yùn)動(dòng),F(xiàn)在它受到恒星對(duì)它的萬(wàn)有引力,將偏離原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向。這樣,它既不能擺脫恒星的控制遠(yuǎn)離恒星,也不會(huì)被恒星吸引到一起,將圍繞恒星做圓周運(yùn)動(dòng)。此時(shí),行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由恒星對(duì)它的萬(wàn)有引力提供。(教師邊講解,邊畫板圖。) 可見萬(wàn)有引力與天體的運(yùn)動(dòng)密切聯(lián)系,我們這節(jié)課就要研究萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用。 板書:萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用人造衛(wèi)星 (二)教學(xué)過(guò)程 1.研究天體運(yùn)動(dòng)的基本方法 剛才我們分析了行星的運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)行星繞恒星做圓周運(yùn)動(dòng),此時(shí),恒星對(duì)行星的萬(wàn)有引力是行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。其實(shí),所有行星繞恒星或衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)都可以基本上看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。這時(shí)運(yùn)動(dòng)的行星或衛(wèi)星的受力情況也非常簡(jiǎn)單:它不可能受到彈力或摩擦力,所受到的力只有一種——萬(wàn)有引力。萬(wàn)有引力作為其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。 板書:F萬(wàn)=F向 下面我們根據(jù)這一基本方法,研究幾個(gè)天文學(xué)的問(wèn)題。 (1)天體質(zhì)量的計(jì)算 如果我們知道了一個(gè)衛(wèi)星繞行星運(yùn)動(dòng)的周期,知道了衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑,能否求出行星的質(zhì)量呢?根據(jù)研究天體運(yùn)動(dòng)的基本方法:萬(wàn)有引力做向心力,F(xiàn)萬(wàn)=F向 (指副板書)此時(shí)知道衛(wèi)星的圓周運(yùn)動(dòng)周期,其向心力公式用哪個(gè)好呢? 等式兩邊都有m,可以約去,說(shuō)明與衛(wèi)星質(zhì)量無(wú)關(guān)。我們就可以得 (2)衛(wèi)星運(yùn)行速度的比較 下面我們?cè)賮?lái)看一個(gè)問(wèn)題:某行星有兩顆衛(wèi)星,這兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量和軌道半徑都不相同,哪顆衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的速度快呢?我們?nèi)匀焕醚芯刻祗w運(yùn)動(dòng)的基本方法:以萬(wàn)有引力做向心力 F萬(wàn)=F向 設(shè)行星質(zhì)量為M,某顆衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,此衛(wèi)星質(zhì)量為m,它受到行星對(duì)它的萬(wàn)有引力為 (指副板書)于是我們得到 等式兩邊都有m,可以約去,說(shuō)明與衛(wèi)星質(zhì)量無(wú)關(guān)。于是我們得到 從公式可以看出,衛(wèi)星的運(yùn)行速度與其本身質(zhì)量無(wú)關(guān),與其軌道半徑的平方根成反比。軌道半徑越大,運(yùn)行速度越;軌道半徑越小,運(yùn)行速度越大。換句話說(shuō),離行星越近的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)速度越大。這是一個(gè)非常有用的結(jié)論,希望同學(xué)能夠給予重視。 (3)海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn) 剛才我們研究的問(wèn)題只是實(shí)際問(wèn)題的一種近似,實(shí)際問(wèn)題要復(fù)雜一些。比如,行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)軌道并不是正圓,而是橢圓;每顆行星受到的引力也不僅由太陽(yáng)提供,除太陽(yáng)的引力最大外,還要受到其他行星的引力。這就需要更復(fù)雜一些的運(yùn)算,而這種運(yùn)算,導(dǎo)致了海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)。 200年前,人們認(rèn)識(shí)的太陽(yáng)系有7大行星:水星、金星、地球、火星、土星、木星和天王星,后來(lái),人們發(fā)現(xiàn)最外面的行星——天王星的運(yùn)行軌道與用萬(wàn)有引力定律計(jì)算出的有較大的偏差。于是,有人推測(cè),在天王星的軌道外側(cè)可能還有一顆行星,它對(duì)天王星的引力使天王星的軌道發(fā)生偏離。而且人們計(jì)算出這顆行星的可能軌道,并且在計(jì)算出的位置終于觀測(cè)到了這顆新的行星,將它命名為海王星。再后,又發(fā)現(xiàn)海王星的軌道也與計(jì)算值有偏差,人們進(jìn)一步推測(cè),海王星軌道外側(cè)還有一顆行星,于是用同樣的方法發(fā)現(xiàn)了冥王星。可見萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值。 2.人造地球衛(wèi)星 下面我們?cè)賮?lái)研究一下人造地球衛(wèi)星的.發(fā)射及運(yùn)行情況。 (1)衛(wèi)星的發(fā)射與運(yùn)行 最早研究人造衛(wèi)星問(wèn)題的是牛頓,他設(shè)想了這樣一個(gè)問(wèn)題:在地面某一高處平拋一個(gè)物體,物體將走一條拋物線落回地面。物體初速度越大,飛行距離越遠(yuǎn)?紤]到地球是圓形的,應(yīng)該是這樣的圖景:(板圖) 當(dāng)拋出物體沿曲線軌道下落時(shí),地面也沿球面向下彎曲,物體所受重力的方向也改變了。當(dāng)物體初速度足夠大時(shí),物體總要落向地面,總也落不到地面,就成為地球的衛(wèi)星了。 從剛才的分析我們知道,要想使物體成為地球的衛(wèi)星,物體需要一個(gè)最小的發(fā)射速度,物體以這個(gè)速度發(fā)射時(shí),能夠剛好貼著地面繞地球飛行,此時(shí)其重力提供了向心力。 其中,g為地球表面的重力加速度,約9.8m/s2。R為地球的半徑,約為6.4×106m。代入數(shù)據(jù)我們可以算出速度為7.9×103m/s,也就是7.9km/s。這個(gè)速度稱為第一宇宙速度。 板書:第一宇宙速度v=7.9km/s 第一宇宙速度是發(fā)射一個(gè)物體,使其成為地球衛(wèi)星的最小速度。若以第一宇宙速度發(fā)射一個(gè)物體,物體將在貼著地球表面的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若發(fā)射速度大于第一宇宙速度,物體將在離地面遠(yuǎn)些的軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)。 現(xiàn)在同學(xué)思考一個(gè)問(wèn)題:剛才我們分析衛(wèi)星繞行星運(yùn)行時(shí)得到一個(gè)結(jié)論:衛(wèi)星軌道離行星越遠(yuǎn),其運(yùn)動(dòng)速度越小。現(xiàn)在我們又得到一個(gè)結(jié)論:衛(wèi)星的發(fā)射速度越大,其運(yùn)行軌道離地面越遠(yuǎn)。這兩者是否矛盾呢? 其實(shí),它們并不矛盾,關(guān)鍵是我們要分清發(fā)射速度和運(yùn)行速度是兩個(gè)不同的速度:比如我們以10km/s的速度發(fā)射一顆衛(wèi)星,由于發(fā)射速度大于7.9km/s,衛(wèi)星不可能在地球表面飛行,將會(huì)遠(yuǎn)離地球表面。而衛(wèi)星遠(yuǎn)離地球表面的過(guò)程中,其在垂直地面方向的運(yùn)動(dòng),相當(dāng)于豎直上拋運(yùn)動(dòng),衛(wèi)星速度將變小。當(dāng)衛(wèi)星速度減小到7.9km/s時(shí),由于此時(shí)衛(wèi)星離地球的距離比剛才大,根據(jù)萬(wàn)有引力定律,此時(shí)受到的引力比剛才小,仍不能使衛(wèi)星在此高度繞地球運(yùn)動(dòng),衛(wèi)星還會(huì)繼續(xù)遠(yuǎn)離地球。衛(wèi)星離地面更遠(yuǎn)了,速度也進(jìn)一步減小,當(dāng)速度減小到某一數(shù)值時(shí),比如說(shuō)5km/s時(shí),衛(wèi)星在這個(gè)位置受到的地球引力剛好滿足衛(wèi)星在這個(gè)軌道以這個(gè)速度運(yùn)動(dòng)所需向心力,衛(wèi)星將在這個(gè)軌道上運(yùn)動(dòng)。而此時(shí)的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度。所以,第一宇宙速度是發(fā)射地球衛(wèi)星的最小速度,是衛(wèi)星地球運(yùn)行的最大速度。 板書:第一宇宙速度是發(fā)射地球衛(wèi)星的最小速度,是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度。 如果物體發(fā)射的速度更大,達(dá)到或超過(guò)11.2km/s時(shí),物體將能夠擺脫地球引力的束縛,成為繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的行星或飛到其他行星上去。11.2km/s這個(gè)速度稱為第二宇宙速度。 板書:第二宇宙速度v=11.2km/s 如果物體的發(fā)射速度再大,達(dá)到或超過(guò)16.7km/s時(shí),物體將能夠擺脫太陽(yáng)引力的束縛,飛到太陽(yáng)系外。16.7km/s這個(gè)速度稱為第三宇宙速度。 板書:第三宇宙速度v=16.7km/s (2)同步通訊衛(wèi)星 下面我們?cè)賮?lái)研究一種衛(wèi)星——同步通信衛(wèi)星。這種衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的角速度與地球自轉(zhuǎn)的速度相同,所以從地面上看,它總在某地的正上方,因此叫同步衛(wèi)星。這種衛(wèi)星一般用于通訊,又叫同步通訊衛(wèi)星。我們平時(shí)看電視實(shí)況轉(zhuǎn)播時(shí)總聽到解說(shuō)員講:正在通過(guò)太平洋上空或印度洋上空的通訊衛(wèi)星轉(zhuǎn)播電視實(shí)況,為什么北京上空沒(méi)有同步衛(wèi)星呢?大家來(lái)看一下模型(出示模型): 若在北緯或南緯某地上空真有一顆同步衛(wèi)星,那么這顆衛(wèi)星軌道平面的中心應(yīng)是地軸上的某點(diǎn),而不是地心,其需要的向心力也指向這一點(diǎn)。而地球所能夠提供的引力只能指向地心,所以北緯或南緯某地上空是不可能有同步衛(wèi)星的。另外由于同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同,所以此衛(wèi)星離地球的距離只能是一個(gè)定值。換句話說(shuō),所有地球的同步衛(wèi)星只能分布在赤道正上方的一條圓弧上,而為了衛(wèi)星之間不相互干擾,大約3度角左右才能放置一顆衛(wèi)星,地球的同步通訊衛(wèi)星只能有120顆?梢姡臻g位置也是一種資源。(可視時(shí)間讓學(xué)生推導(dǎo)同步衛(wèi)星的高度) 五、課堂小結(jié) 本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了如何用萬(wàn)有引力定律來(lái)研究天體運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題;掌握了萬(wàn)有引力是向心力這一研究天體運(yùn)動(dòng)的基本方法;了解了衛(wèi)星的發(fā)射與運(yùn)行的一些情況;知道了第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度,是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度。最后我們還了解了通訊衛(wèi)星的有關(guān)情況,本節(jié)課我們學(xué)習(xí)的內(nèi)容較多,希望及時(shí)復(fù)習(xí)。 六、說(shuō)明 1.設(shè)計(jì)思路:本節(jié)課是一節(jié)知識(shí)應(yīng)用與擴(kuò)展的課程,所以設(shè)計(jì)時(shí)注意加大知識(shí)含量,引起學(xué)生興趣。同時(shí)注意方法的培養(yǎng),讓學(xué)生養(yǎng)成用萬(wàn)有引力是天體運(yùn)動(dòng)的向心力這一基本方法研究問(wèn)題的習(xí)慣,避免套公式的不良習(xí)慣。圍繞第一宇宙速度的討論,讓學(xué)生形成較正確的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)圖景。 2.同步衛(wèi)星模型是用一地球儀改制而成,用一個(gè)小球當(dāng)衛(wèi)星,小球與地球儀用細(xì)線相連,細(xì)線的一端可在地球儀的不同緯度處固定。 第六章萬(wàn)有引力定律(四、萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用) 第六章萬(wàn)有引力定律(四、萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用) 教材分析 這節(jié)課通過(guò)對(duì)一些天體運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析,使學(xué)生了解:通常物體之間的萬(wàn)有引力很小,常常覺(jué)察不出來(lái),但在天體運(yùn)動(dòng)中,由于天體的質(zhì)量很大,萬(wàn)有引力將起決定性作用,對(duì)天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用,其中一個(gè)重要的應(yīng)用就是計(jì)算天體的質(zhì)量。 在講課時(shí),應(yīng)用萬(wàn)有引力定律有兩條思路要交待清楚。 1.把天體(或衛(wèi)星)的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),即F引=F向,用于計(jì)算天體(中心體)的質(zhì)量,討論衛(wèi)星的速度、角速度、周期及半徑等問(wèn)題。 2.在地面附近把萬(wàn)有引力看成物體的重力,即F引=mg.主要用于計(jì)算涉及重力加速度的問(wèn)題。 這節(jié)內(nèi)容是這一章的重點(diǎn),這是萬(wàn)有引力定律在實(shí)際中的具體應(yīng)用.主要知識(shí)點(diǎn)就是如何求中心體質(zhì)量及其他應(yīng)用,還是可發(fā)現(xiàn)未知天體的方法。 教學(xué)目標(biāo) 一知識(shí)目標(biāo) 1.了解行星繞恒星運(yùn)動(dòng)及衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)的共同點(diǎn):萬(wàn)有引力作為行星、衛(wèi)星圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。 2.了解萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上有重要應(yīng)用。 3.會(huì)用萬(wàn)有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量。 二能力目標(biāo) 通過(guò)萬(wàn)有引力定律在實(shí)際中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。 教學(xué)重點(diǎn) 1.人造衛(wèi)星、月球繞地球的運(yùn)動(dòng);行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬(wàn)有引力提供的。 2.會(huì)用已知條件求中心天體的質(zhì)量。 教學(xué)難點(diǎn) 根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量。 教學(xué)步驟 一導(dǎo)入新課 復(fù)習(xí)舊課: 1.卡文迪許實(shí)驗(yàn)測(cè)萬(wàn)有引力常量的原理是什么? 答:利用引力矩與金屬絲的扭轉(zhuǎn)力矩的平衡來(lái)求得。 2.萬(wàn)有引力常量的測(cè)出的物理意義。 答:使萬(wàn)有引力定律有了其實(shí)際意義,可以求得地球的質(zhì)量等。 對(duì)了,萬(wàn)有引力常量一經(jīng)測(cè)出,萬(wàn)有引力定律對(duì)天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用,這節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用。 二新課教學(xué) (一)天體質(zhì)量的計(jì)算 提出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考:在天文學(xué)上,天體的質(zhì)量無(wú)法直接測(cè)量,能否利用萬(wàn)有引力定律和前面學(xué)過(guò)的知識(shí)找到計(jì)算天體質(zhì)量的方法呢? 1.基本思路:在研究天體的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題中,我們近似地把一個(gè)天體繞另一個(gè)天體的運(yùn)動(dòng)看作勻速圓周運(yùn)動(dòng),萬(wàn)有引力提供天體作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。 2.計(jì)算表達(dá)式: 例如:已知某一行星到太陽(yáng)的距離為r,公轉(zhuǎn)周期為T,太陽(yáng)質(zhì)量為多少? 分析:設(shè)太陽(yáng)質(zhì)量為M,行星質(zhì)量為m,由萬(wàn)有引力提供行星公轉(zhuǎn)的向心力得: ,∴ 提出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考:如何計(jì)算地球的質(zhì)量? 分析:應(yīng)選定一顆繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的衛(wèi)星,測(cè)定衛(wèi)星的軌道半徑和周期,利用上式求出地球質(zhì)量。因此上式是用測(cè)定環(huán)繞天體的軌道半徑和周期方法測(cè)被環(huán)繞天體的質(zhì)量,不能測(cè)定環(huán)繞天體自身質(zhì)量。 對(duì)于一個(gè)天體,M是一個(gè)定值.所以,繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的行星都有。即開普勒第三定律。 老師總結(jié):應(yīng)用萬(wàn)有引力定律計(jì)算天體質(zhì)量的基本思路是:根據(jù)行星(或衛(wèi)星)運(yùn)動(dòng)的情況,求出行星(或衛(wèi)星)的向心力,而F向=F萬(wàn)有引力。根據(jù)這個(gè)關(guān)系列方程即可。 例如:已知月球到地球的球心距離為r=4×108m,月亮繞地球運(yùn)行的周期為30天,求地球的質(zhì)量。 解:月球繞地球運(yùn)行的向心力即月地間的萬(wàn)有引力即有: F向=F引= 得: 求某星體表面的重力加速度 例:一個(gè)半徑比地球大2倍,質(zhì)量是地球的36倍的行星,它表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的 A.6倍B.18倍C.4倍D.13.5倍 分析:在星體表面處,F(xiàn)引≈mg.所以,在地球表面處: 在某星球表面處: ∴ 即正確選項(xiàng)為C 學(xué)生自己總結(jié):求某星球表面的重力加速度,一般采用某物體在星體表面受到的重力等于其萬(wàn)有引力.一般采用比例計(jì)算法。 練習(xí):金星的半徑是地球的0.95倍,質(zhì)量是地球的0.82倍,金星表面的重力加速度是多大? 3.發(fā)現(xiàn)末知天體 用萬(wàn)有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量是天文學(xué)上的重要應(yīng)用之一,一個(gè)科學(xué)的理論,不但要能說(shuō)明已知事實(shí),而且要能預(yù)言當(dāng)時(shí)不知道的事實(shí),請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本并思考:科學(xué)家是如何根據(jù)萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)海王星的? 請(qǐng)同學(xué)們推導(dǎo):已知中心天體的質(zhì)量及繞其運(yùn)動(dòng)的行星的運(yùn)動(dòng)情況,在太陽(yáng)系中,行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的半徑r為: 根據(jù)F萬(wàn)有引力=F向=,而F萬(wàn)有引力=,兩式聯(lián)立得: 在18世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的第七個(gè)行星──天王星的運(yùn)動(dòng)軌道,總是同根據(jù)萬(wàn)有引力定律計(jì)算出來(lái)的有一定偏離。當(dāng)時(shí)有人預(yù)測(cè),肯定在其軌道外還有一顆未發(fā)現(xiàn)的新星。后來(lái),亞當(dāng)斯和勒維列在預(yù)言位置的附近找到了這顆新星。后來(lái),科學(xué)家利用這一原理還發(fā)現(xiàn)了許多行星的衛(wèi)星,由此可見,萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用,有極為重要的意義。 海王星和冥王星的發(fā)現(xiàn),顯示了萬(wàn)有引力定律對(duì)研究天體運(yùn)動(dòng)的重要意義,同時(shí)證明了萬(wàn)有引力定律的正確性。 三例題分析 例1.木星的一個(gè)衛(wèi)星運(yùn)行一周需要時(shí)間1.5×104s,其軌道半徑為9.2×107m,求木星的質(zhì)量為多少千克? 解:木星對(duì)衛(wèi)星的萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星公轉(zhuǎn)的向心力: ,例2.地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn),軌道半徑為R,周期為T。月球繞地球運(yùn)行軌道半徑為r,周期為t,則太陽(yáng)與地球質(zhì)量之比為多少? 解:⑴地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn),太陽(yáng)對(duì)地球的引力提供向心力 則,得: ⑵月球繞地球公轉(zhuǎn),地球?qū)υ虑虻囊μ峁┫蛐牧?/p> 則,得: 、翘(yáng)與地球的質(zhì)量之比 例3.一探空箭進(jìn)入繞太陽(yáng)的近乎圓形的軌道運(yùn)行,軌道半徑是地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)半徑的9倍,則探空火箭使太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期為多少年? 解:方法一:設(shè)火箭質(zhì)量為m1,軌道半徑R,太陽(yáng)質(zhì)量為M,地球質(zhì)量為m2,軌道半徑為r。 、呕鸺@太陽(yáng)公轉(zhuǎn),則 得:………………① 、频厍蚶@太陽(yáng)公轉(zhuǎn),則 得:………………② ∴∴火箭的公轉(zhuǎn)周期為27年。 方法二:要題可直接采用開普勒第三定律求解,更為方便。 四鞏固練習(xí) 1.將一物體掛在一彈簧秤上,在地球表面某處伸長(zhǎng)30mm,而在月球表面某處伸長(zhǎng)5mm.如果在地球表面該處的重力加速度為9.84m/s2,那么月球表面測(cè)量處相應(yīng)的重力加速度為 A.1.64m/s2B.3.28m/s2 C.4.92m/s2D.6.56m/s2 2.地球是一個(gè)不規(guī)則的橢球,它的極半徑為6357km,赤道半徑為6378km,物體在兩極所受的引力與在赤道所受的引力之比為 參考答案: 1.A2.1.0066 五小結(jié)(用投影片出示) 這節(jié)課我們主要掌握的知識(shí)點(diǎn)是: 1.萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)中的應(yīng)用,一般有兩條思路: (1)F萬(wàn)有引力=環(huán)繞體所需的向心力 (2)地面(或某星球表面)的物體的重力=F萬(wàn)有引力。 2.了解萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)中具有的重要意義。 五作業(yè) 教學(xué)目標(biāo) 一、知識(shí)目標(biāo) 1、知道變壓器的構(gòu)造.知道變壓器是用來(lái)改變交流電壓的裝置. 2、理解互感現(xiàn)象,理解變壓器的工作原理. 3、掌握理想變壓器工作規(guī)律并能運(yùn)用解決實(shí)際問(wèn)題. 4、理解理想變壓器的原、副線圈中電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系,能應(yīng)用它分析解決基本問(wèn)題. 5、理解變壓器的輸入功率等于輸出功率.能用變壓器的功率關(guān)系解決簡(jiǎn)單的變壓器的電流關(guān)系問(wèn)題. 6、理解在遠(yuǎn)距離輸電時(shí),利用變壓器可以大大降低傳輸線路的電能消耗的原因. 7、知道課本中介紹的幾種常見的變壓器. 二、能力目標(biāo) 1、通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生物理觀察能力和正確讀數(shù)的習(xí)慣. 2、從變壓器工作規(guī)律得出過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及總結(jié)概括能力. 3、從理想變壓器概念引入使學(xué)生了解物理模型建立的基礎(chǔ)和建立的意義. 三、情感目標(biāo) 1、通過(guò)原副線圈的匝數(shù)與繞線線徑關(guān)系中體會(huì)物理學(xué)中的xx、統(tǒng)一美. 2、讓學(xué)生充分體會(huì)能量守恒定律的普遍xx及辯xx統(tǒng)一思想. 3、培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí),實(shí)事求是的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度. 教學(xué)建議 教材分析及相應(yīng)的教法建議 1、在學(xué)習(xí)本章之前,首先應(yīng)明確的是,變壓器是用來(lái)改變交變電流電壓的變壓器不能改變恒定電流的電壓.互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ).讓學(xué)生在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)上理解互感現(xiàn)象.這里的關(guān)鍵是明白原線圈和副線圈有共同的鐵芯,穿過(guò)它們的磁通量和磁通量的變化時(shí)刻都是相同的因而,其中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比只與匝數(shù)有關(guān).這樣原、副線圈的匝數(shù)不同,就可以改變電壓了. 2、在分析變壓器的原理時(shí),課本中提到了次級(jí)線圈對(duì)于負(fù)載來(lái)講,相當(dāng)于一個(gè)交流電源一般情況下,忽略變壓器的磁漏,認(rèn)為穿過(guò)原線圈每一匝的磁通量與穿過(guò)副線圈的`磁通量總是相等的這兩個(gè)條件,都是理想變壓器的工作原理的內(nèi)容.利用課本中的這些內(nèi)容,教師在課堂上,首先可以幫助學(xué)生分析變壓器原理,原線圈上加上交變流電后,鐵心中產(chǎn)生交變磁通量;在副線圈中產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì),則副線圈相當(dāng)于交流電源對(duì)外供電.在這個(gè)過(guò)程中,如果從能量角度分析,可以看成是電能(原線圈中的交變電流)轉(zhuǎn)換成磁場(chǎng)能(鐵心中的變化磁場(chǎng)),磁場(chǎng)能又轉(zhuǎn)換成電能(副線圈對(duì)外輸出電流).所以,變壓器是一個(gè)傳遞能量的裝置.如果不計(jì)它的損失,則變壓器在工作中只傳遞能量不消耗能量。要使學(xué)生明白,理想變壓器是忽略了變壓器中的能量損耗,它的輸出功率與輸入功率相等,這樣才得出原、副線圈的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系式.在解決有兩個(gè)副線圈的變壓器的問(wèn)題時(shí),這一點(diǎn)尤其重要.當(dāng)然,在初學(xué)時(shí),有兩個(gè)副線圈的變壓器的問(wèn)題,不做統(tǒng)一要求,不必急于去分析這類問(wèn)題.對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生,可引導(dǎo)他們進(jìn)行分析討論。 3、學(xué)生對(duì)變壓器原理和變壓器中原、副線圈的電壓、電流的關(guān)系常有一些似是而非的模糊認(rèn)識(shí),引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真討論章后習(xí)題,對(duì)學(xué)生澄清認(rèn)識(shí)會(huì)有所幫助。 4、變壓器的電壓公式是直接給出的課本中利用原、副線圈的匝數(shù)關(guān)系,說(shuō)明了什么是升壓變壓器和什么是降壓變壓器,這也是為了幫助學(xué)生能記住電壓關(guān)系公式.利用變壓器的輸出功率和輸人功率相等的關(guān)系,得到了i1i2=u1u2.建議教師做好用輸出負(fù)載調(diào)節(jié)輸入功率的演示實(shí)驗(yàn).引導(dǎo)學(xué)生注意觀察,當(dāng)負(fù)載端接入的燈泡逐漸增多時(shí),原、副線圈上的電壓基本上不發(fā)生變化,原線圈中的電流逐漸增大,副線圈中的電流也逐漸增大。 5、介紹幾種常見的變壓器,是讓學(xué)生能見到真實(shí)的變壓器的外型和了解變壓器的實(shí)際構(gòu)造.教師應(yīng)當(dāng)盡可能多地找一些變壓器的給學(xué)生看一看.變壓器在生產(chǎn)和生活中有十分廣泛的應(yīng)用.課本中介紹了一些,教學(xué)中可根據(jù)實(shí)際情況向?qū)W生進(jìn)行介紹,或看掛圖、照片、實(shí)物,或參觀,以開闊學(xué)生眼界,增加實(shí)際知識(shí)。 6、電能的輸送,定xx地說(shuō)明了在遠(yuǎn)距離輸送電能時(shí),采用變壓器進(jìn)行高壓輸電可以大大減少輸電線路上的電能損失.這里重點(diǎn)描述了輸電線上的電流大小與造成的電熱損失的關(guān)系,教師應(yīng)幫助學(xué)生分析,理解采用高壓輸電的必要xx. 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法 1、重點(diǎn): 變壓器工作原理及工作規(guī)律. 2、難點(diǎn): (1)理解副線圈兩端的電壓為交變電壓. (2)推導(dǎo)變壓器原副線圈電流與匝數(shù)關(guān)系. (3)掌握公式中各物理量所表示對(duì)象的含義. 3、疑點(diǎn): 變壓器鐵心是否帶電即如何將電能從原線圈傳輸出到副線圈. 4、解決辦法: (1)通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)來(lái)研究變壓器工作規(guī)律使學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立規(guī)律. (2)通過(guò)理想化模型建立及理論推導(dǎo)得出通過(guò)原副線圈電流與匝數(shù)間的關(guān)系. (3)通過(guò)運(yùn)用變壓器工作規(guī)律的公式來(lái)解題使學(xué)生從實(shí)踐中理解公式各物理量的含義 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo) 。1)通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系。 。2)會(huì)用準(zhǔn)確的文字?jǐn)⑹雠nD第二定律并掌握其數(shù)學(xué)表達(dá)式。 。3)通過(guò)加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系,深刻理解力是產(chǎn)生加速度的原因這一規(guī)律。 。4)認(rèn)識(shí)加速度方向與合外力方向間的矢量關(guān)系,認(rèn)識(shí)加速度與和外力間的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系。 。5)能初步運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)和牛頓第二定律的知識(shí)解決有關(guān)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。 能力目標(biāo) 通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納總結(jié)的能力;通過(guò)實(shí)際問(wèn)題的處理,培養(yǎng)良好的書面表達(dá)能力。 情感目標(biāo) 培養(yǎng)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)、有序的思維習(xí)慣。 教材分析 1、通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),利用控制變量的方法研究力、質(zhì)量和加速度三者間的關(guān)系:在質(zhì)量不變的前題下,討論力和加速度的關(guān)系;在力不變的前題下,討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系。 2、利用實(shí)驗(yàn)結(jié)論總結(jié)出牛頓第二定律:規(guī)定了合適的力的單位后,牛頓第二定律的表達(dá)式從比例式變?yōu)榈仁健?/p> 3、進(jìn)一步討論牛頓第二定律的確切含義:公式中的表示的是物體所受的合外力,而不是其中某一個(gè)或某幾個(gè)力;公式中的.和均為矢量,且二者方向始終相同,所以牛頓第二定律具有矢量性;物體在某時(shí)刻的加速度由合外力決定,加速度將隨著合外力的變化而變化,這就是牛頓第二定律的瞬時(shí)性。 教法建議 1、要確保做好演示實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中要注意交代清楚兩件事:只有在砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的前題下,小車所受的拉力才近似地認(rèn)為等于砝碼的重力(根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況決定是否證明);實(shí)驗(yàn)中使用了替代法,即通過(guò)比較小車的位移來(lái)反映小車加速度的大小。 2、通過(guò)典型例題讓學(xué)生理解牛頓第二定律的確切含義。 3、讓學(xué)生利用學(xué)過(guò)的重力加速度和牛頓第二定律,讓學(xué)生重新認(rèn)識(shí)出中所給公式。 教學(xué)重點(diǎn): 牛頓第二定律 教學(xué)難點(diǎn): 對(duì)牛頓第二定律的理解 教學(xué)過(guò)程: 示例: 一、加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系 介紹研究方法(控制變量法):先研究在質(zhì)量不變的前題下,討論力和加速度的關(guān)系;再研究在力不變的前題下,討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系、介紹實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)條件的保證:在砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件下,小車所受的拉力才近似地認(rèn)為等于砝碼的重力、介紹數(shù)據(jù)處理方法(替代法):根據(jù)公式可知,在相同時(shí)間內(nèi),物體產(chǎn)生加速度之比等于位移之比、 以上內(nèi)容可根據(jù)學(xué)生情況,讓學(xué)生充分參與討論、本節(jié)書涉及到的演示實(shí)驗(yàn)也可利用氣墊導(dǎo)軌和計(jì)算機(jī),變?yōu)槎繉?shí)驗(yàn)。 二、牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律(加速度定律) 1、實(shí)驗(yàn)結(jié)論:物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比、加速度方向跟引起這個(gè)加速度的力的方向相同。 2、力的單位的規(guī)定:若規(guī)定:使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力叫1N、則公式中的=1。(這一點(diǎn)學(xué)生不易理解) 3、牛頓第二定律: 物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比、加速度方向跟引起這個(gè)加速度的力的方向相同。 一、教學(xué)任務(wù)分析 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是繼直線運(yùn)動(dòng)后學(xué)習(xí)的第一個(gè)曲線運(yùn)動(dòng),是對(duì)如何描述和研究比直線運(yùn)動(dòng)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)的拓展,是力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系知識(shí)的進(jìn)一步延伸,也是以后學(xué)習(xí)其他更復(fù)雜曲線運(yùn)動(dòng)(平拋運(yùn)動(dòng)、單擺的簡(jiǎn)諧振動(dòng)等)的基礎(chǔ)。 學(xué)習(xí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要以勻速直線運(yùn)動(dòng)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等知識(shí)為基礎(chǔ)。 從觀察生活與實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象入手,使學(xué)生知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,歸納認(rèn)識(shí)到勻速圓周運(yùn)動(dòng)是最基本、最簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng),體會(huì)建立理想模型的科學(xué)研究方法。 通過(guò)設(shè)置情境,使學(xué)生感受圓周運(yùn)動(dòng)快慢不同的情況,認(rèn)識(shí)到需要引入描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,再通過(guò)與勻速直線運(yùn)動(dòng)的類比和多媒體動(dòng)畫的輔助,學(xué)習(xí)線速度與角速度的概念。 通過(guò)小組討論、實(shí)驗(yàn)探究、相互交流等方式,創(chuàng)設(shè)平臺(tái),讓學(xué)生根據(jù)本節(jié)課所學(xué)的知識(shí),對(duì)幾個(gè)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行討論分析,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的情感,學(xué)會(huì)合作與交流,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)品質(zhì)。 通過(guò)生活實(shí)例,認(rèn)識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)在生活中是普遍存在的,學(xué)習(xí)和研究圓周運(yùn)動(dòng)是非常必要和十分重要的,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情和興趣。 二、教學(xué)目標(biāo) 1、知識(shí)與技能 (1)知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。 (2)知道圓周運(yùn)動(dòng);理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)。 (3)理解線速度和角速度。 (4)會(huì)在實(shí)際問(wèn)題中計(jì)算線速度和角速度的大小并判斷線速度的方向。 2、過(guò)程與方法 (1)通過(guò)對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)概念的形成過(guò)程,認(rèn)識(shí)建立理想模型的物理方法。 (2)通過(guò)學(xué)習(xí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的定義和線速度、角速度的定義,認(rèn)識(shí)類比方法的運(yùn)用。 3、態(tài)度、情感與價(jià)值觀 (1)從生活實(shí)例認(rèn)識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的普遍性和研究圓周運(yùn)動(dòng)的必要性,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和求知欲。 (2)通過(guò)共同探討、相互交流的學(xué)習(xí)過(guò)程,懂得合作、交流對(duì)于學(xué)習(xí)的重要作用,在活動(dòng)中樂(lè)于與人合作,尊重同學(xué)的見解,善于與人交流。 三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn): (1)勻速圓周運(yùn)動(dòng)概念。 (2)用線速度、角速度描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。 難點(diǎn):理解線速度方向是圓弧上各點(diǎn)的切線方向。 四、教學(xué)資源 1、器材:壁掛式鐘,回力玩具小車,邊緣帶孔的旋轉(zhuǎn)圓盤,玻璃板,建筑用黃沙,乒乓球,斜面,刻度尺,帶有細(xì)繩連接的小球。 2、課件:flash課件——演示同樣時(shí)間內(nèi),兩個(gè)運(yùn)動(dòng)所經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)不同的勻速圓周運(yùn)動(dòng);——演示同樣時(shí)間內(nèi),兩個(gè)運(yùn)動(dòng)半徑所轉(zhuǎn)過(guò)角度不同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。 3、錄像:三環(huán)過(guò)山車運(yùn)動(dòng)過(guò)程。 五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路 本設(shè)計(jì)包括物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、線速度與角速度三部分內(nèi)容。 本設(shè)計(jì)的基本思路是:以錄像和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),通過(guò)分析得出物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件;通過(guò)觀察對(duì)比歸納出勻速圓周的特征;以情景激疑認(rèn)識(shí)對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的不同描述,引入線速度與角速度概念;通過(guò)討論、釋疑、活動(dòng)、交流等方式,鞏固所學(xué)知識(shí),運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。 本設(shè)計(jì)要突出的重點(diǎn)是:勻速圓周運(yùn)動(dòng)概念和線速度、角速度概念。方法是:通過(guò)對(duì)鐘表指針和過(guò)山車兩類圓周運(yùn)動(dòng)的觀察對(duì)比,歸納出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特征;設(shè)置地月對(duì)話的情景,引入對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述;再通過(guò)多媒體動(dòng)畫輔助,并與勻速直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行類比得出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念和線速度、角速度的概念。 本設(shè)計(jì)要突破的難點(diǎn)是:線速度的方向。方法是:通過(guò)觀察做圓周運(yùn)動(dòng)的'小球沿切線飛出,以及由旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布這兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn),直觀顯示得出。 本設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)以視頻、實(shí)驗(yàn)、動(dòng)畫為線索,注重刺激學(xué)生的感官,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的體驗(yàn)和感受,化抽象思維為形象思維,概念和規(guī)律的教學(xué)體現(xiàn)“建模”、“類比”等物理方法,學(xué)生的活動(dòng)以討論、交流、實(shí)驗(yàn)探究為主,涉及的問(wèn)題聯(lián)系生活實(shí)際,貼近學(xué)生生活,強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)習(xí)價(jià)值和意義的感悟。 完成本設(shè)計(jì)的內(nèi)容約需2課時(shí)。 六、教學(xué)流程 1、教學(xué)流程圖 2、流程圖說(shuō)明 情境I錄像,演示,設(shè)問(wèn)1 播放錄像:三環(huán)過(guò)山車,讓學(xué)生看到物體的運(yùn)動(dòng)有直線和曲線。 演示:讓學(xué)生向正在做直線運(yùn)動(dòng)的乒乓球用力吹氣,體驗(yàn)球在什么情況下將做曲線運(yùn)動(dòng)。 設(shè)問(wèn)1:物體在什么情況下將做曲線運(yùn)動(dòng)? 情境II觀察、對(duì)比,設(shè)問(wèn)2 觀察、對(duì)比鐘表指針和過(guò)山車這兩類圓周運(yùn)動(dòng)。 設(shè)問(wèn)2:以上兩類圓周運(yùn)動(dòng)有什么不同?鐘表指針?biāo)龅膱A周運(yùn)動(dòng)有什么共同特征?建立勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念。 情境III演示,動(dòng)畫 情景:月、地快慢之爭(zhēng)。 多媒體動(dòng)畫:演示同樣時(shí)間內(nèi)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)所經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)不同的勻速圓周運(yùn)動(dòng),比較得出線速度表 表達(dá)式。 演示1:用細(xì)繩捆著小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),突然松開繩的一端,看到小球沿著圓弧切線方向運(yùn)動(dòng)。 演示2:通過(guò)實(shí)物投影演示旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布,顯示線速度的方向。 情景:變換教室內(nèi)電風(fēng)扇的變速檔,看到圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的不同情況,引入角速度概念。 多媒體動(dòng)畫:演示同樣時(shí)間內(nèi)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)半徑所轉(zhuǎn)過(guò)角度不同的勻速圓周運(yùn)動(dòng),比較得出角速度表達(dá)式。 活動(dòng)討論、實(shí)驗(yàn)、交流、小結(jié)。 識(shí)別:請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)說(shuō)生活中有哪些圓周運(yùn)動(dòng)可以看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。了解學(xué)生對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的理解以及是否具有建模能力。 觀察分析:磁帶、涂改修正帶、自行車鏈條等傳動(dòng)設(shè)備中,兩輪軸邊緣各點(diǎn)的線速度有何關(guān)系。了解對(duì)線速度概念的理解情況。 算一算:計(jì)算壁掛鐘的時(shí)針、分針、秒針針尖的線速度大小和它們角速度的倍數(shù)關(guān)系。了解能否通過(guò)實(shí)際測(cè)量獲取有用數(shù)據(jù),靈活運(yùn)用線速度的公式和角速度公式解決實(shí)際問(wèn)題。 小實(shí)驗(yàn):提供回力玩具小車,玻璃板,建筑用黃沙,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察說(shuō)明汽車車輪的擋泥板應(yīng)安裝在什么位置合適,了解對(duì)線速度方向的掌握情況。 釋疑:評(píng)判地球與月亮之爭(zhēng)。 小結(jié):幻燈片小結(jié)。 3、教學(xué)主要環(huán)節(jié)本設(shè)計(jì)可分為四個(gè)主要的教學(xué)環(huán)節(jié): 第一環(huán)節(jié),通過(guò)播放錄像和演示,歸納物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。 第二環(huán)節(jié),通過(guò)觀察對(duì)比,建立理想模型,歸納勻速圓周運(yùn)動(dòng)特征,類比勻速直線運(yùn)動(dòng)得出勻速圓周運(yùn)動(dòng)概念。 第三環(huán)節(jié),以情景激疑引入用線速度、角速度描述圓周運(yùn)動(dòng),借助多媒體動(dòng)畫,類比勻速直線運(yùn)動(dòng)得出線速度、角速度定義和公式。 第四環(huán)節(jié),以學(xué)生活動(dòng)為中心,針對(duì)幾個(gè)實(shí)際問(wèn)題開展討論、探究、交流,深化對(duì)本節(jié)課知識(shí)的理解和應(yīng)用。 七、教案示例 第一環(huán)節(jié)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件 [創(chuàng)設(shè)情景]播放錄像:森林公園三環(huán)過(guò)山車的運(yùn)動(dòng)。 [提出問(wèn)題] 1、請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)說(shuō)過(guò)山車都做了哪些不同性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)? (勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻加速直線運(yùn)動(dòng)、勻減速直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)等) 2、什么條件下物體將做曲線運(yùn)動(dòng)? [演示]讓乒乓球從斜面上滾下到達(dá)水平桌面上做直線運(yùn)動(dòng),請(qǐng)一個(gè)同學(xué)向著與球運(yùn)動(dòng)不一致的方向用力吹球,觀察球的運(yùn)動(dòng)軌跡有何變化? [結(jié)論]當(dāng)物體受到的合力與速度方向不在一條直線上時(shí),物體就做曲線運(yùn)動(dòng)。 [引言]運(yùn)動(dòng)軌跡是圓的曲線運(yùn)動(dòng)叫做圓周運(yùn)動(dòng),下面我們就從圓周運(yùn)動(dòng)開始學(xué)習(xí)如何對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究。 第二環(huán)節(jié)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念 [觀察討論]鐘表的時(shí)針、分針、秒針的圓周運(yùn)動(dòng)有什么共同的特征?它們與過(guò)山車的圓周運(yùn)動(dòng)有什么不同? (鐘表的時(shí)針、分針、秒針的圓周運(yùn)動(dòng),它們的共同特征是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的,而過(guò)山車的圓周運(yùn)動(dòng)列車的速度大小是不斷變化的) [提出問(wèn)題]怎樣給勻速圓周運(yùn)動(dòng)下定義呢?(引導(dǎo)學(xué)生類比勻速直線運(yùn)動(dòng)定義勻速圓周運(yùn)動(dòng)) [結(jié)論]質(zhì)點(diǎn)在任何相同時(shí)間內(nèi),所通過(guò)的弧長(zhǎng)都相等的圓周運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是最基本最簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng),它是一種理想化的物理模型。 [引言]我們?nèi)绾螌?duì)圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究呢? 第三環(huán)節(jié)線速度、角速度概念 [創(chuàng)設(shè)情景]地、月快慢之爭(zhēng) 地球:我繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)1秒走29.79千米,你繞我1秒才走1.02千米,你太慢了! 月亮:你一年才繞一圈,我28天就繞一圈,你才慢呢! [提出問(wèn)題]怎樣定義描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量?(引導(dǎo)學(xué)生與勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度類比)多媒體動(dòng)畫:演示同樣時(shí)間內(nèi),兩個(gè)運(yùn)動(dòng)所經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)不同的勻速圓周運(yùn)動(dòng); [結(jié)論]線速度定義:質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的圓弧長(zhǎng)度s與所用時(shí)間t的比值,叫做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度。 公式:?jiǎn)挝唬簃/s(米/秒) [問(wèn)題]速度是矢量,圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向是怎樣的? [演示] 1、用一端連有細(xì)線的小球,將線的一端套在釘子上,釘子豎直立在桌面上,給球初速讓球在水平桌面上做圓周運(yùn)動(dòng),突然向上抽出釘子,看到球沿圓周的切線方向運(yùn)動(dòng); 2、通過(guò)投影儀觀察旋轉(zhuǎn)圓盤邊緣紅墨水飛出的情景以及落在紙面上的徑跡分布; [結(jié)論]線速度方向:沿圓弧的切線方向 線速度表示圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度,它是矢量;圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向是不斷改變的,所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的“勻速”是“勻速率”的意思。 [情景]打開教室內(nèi)的電風(fēng)扇,變換不同的檔觀察它轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。(引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)要引入與線速度不同的、描述圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量) 研究性實(shí)驗(yàn):(1) 研究勻變速運(yùn)動(dòng)練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器: 1.構(gòu)造:見教材。 2.操作要點(diǎn):接50HZ,4---6伏的交流電 S1 S2 S3 S4 正確標(biāo)取記:在紙帶中間部分選5個(gè)點(diǎn) 。T 。T 。 T 。 T 。 3.重點(diǎn):紙帶的分析 0 1 2 3 4 a.判斷物體運(yùn)動(dòng)情況: 在誤差范圍內(nèi):如果S1=S2=S3=......,則物體作勻速直線運(yùn)動(dòng)。 如果?S1=?S2=?S3= .......=常數(shù), 則物體作勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 b.測(cè)定加速度: 公式法: 先求?S,再由?S= aT2求加速度。 圖象法: 作v-t圖,求a=直線的斜率 c.測(cè)定即時(shí)速度: V1=(S1+S2)/2T V2=(S2+S3)/2T 測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度: 1.原理::?S=aT2 2.實(shí)驗(yàn)條件: a.合力恒定,細(xì)線與木板是平行的。 b.接50HZ,4-6伏交流電。 3.實(shí)驗(yàn)器材:電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫紙片、低壓交流電源、小車、細(xì)繩、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、刻度尺、鉤碼、導(dǎo)線、兩根導(dǎo)線。 4.主要測(cè)量: 選擇紙帶,標(biāo)出記數(shù)點(diǎn),測(cè)出每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的位移S1、S2、S3 。。。。圖中O是任一點(diǎn)。 5. 數(shù)據(jù)處理: 0 1 2 3 4 5 6 根據(jù)測(cè)出的S1、S2、S3....... 。S1 。S2 。 S3 。S4 。 S5 。 S6 。 用逐差法處理數(shù)據(jù)求出加速度: S4-S1=3a1T2 , S5-S2=3a2T2 , S6-S3=3a3T2 a=(a1+a2+a3)/3=(S4+S5+S6- S1-S2-S3)/9T2 測(cè)勻變速運(yùn)動(dòng)的即時(shí)速度:(同上) 。2) 研究平拋運(yùn)動(dòng) 1.實(shí)驗(yàn)原理: 用一定的`方法描出平拋小球在空中的軌跡曲線,再根據(jù)軌跡上某些點(diǎn)的位置坐標(biāo),由h=求出t,再由x=v0t求v0,并求v0的平均值。 2.實(shí)驗(yàn)器材: 木板,白紙,圖釘,未端水平的斜槽,小球,刻度尺,附有小孔的卡片,重錘線。 3.實(shí)驗(yàn)條件: a. 固定白紙的木板要豎直。 b. 斜槽未端的切線水平,在白紙上準(zhǔn)確記下槽口位置。 c.小球每次從槽上同一位置由靜止滑下。 (3) 研究彈力與形變關(guān)系 方法歸納: (1)用懸掛砝碼的方法給彈簧施加壓力 (2)用列表法來(lái)記錄和分析數(shù)據(jù)(如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格) (3)用圖象法來(lái)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)關(guān)系 步驟: 1以力為縱坐標(biāo)、彈簧伸長(zhǎng)為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系 2根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn) 3按照?qǐng)D中各點(diǎn)的分布和走向,嘗試作出一條平滑的曲線(包括直線) 4以彈簧的伸重工業(yè)自變量,寫出曲線所代表的函數(shù),首先嘗試一次函數(shù),如不行則考慮二次函數(shù),如看似象反比例函數(shù),則變相關(guān)的量為倒數(shù)再研究一下是否為正比關(guān)系(圖象是否可變?yōu)橹本)----化曲為直的方法等。 5解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的意義。 2. 注意事項(xiàng):所加砝碼不要過(guò)多(大)以免彈簧超出其彈性限度 一、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 讓學(xué)生闡述自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的初步構(gòu)想。 ①器材。 、陔娐。 ③操作。 對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方法提出異議,促使學(xué)生思索實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)。 鎖定實(shí)驗(yàn)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(guò)程。學(xué)生按照學(xué)案的過(guò)程,補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)器材,畫電路圖,并且簡(jiǎn)單陳述自己的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程。 學(xué)生根據(jù)老師提出的異議,討論實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方案,并修正器材、電路圖、操作方法。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)部分是一個(gè)難點(diǎn),教師要進(jìn)行引導(dǎo),不要輕易否定學(xué)生的想法,在設(shè)計(jì)過(guò)程中教師可以提出啟發(fā)性的問(wèn)題,讓學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。 二、進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 教師巡視指導(dǎo),幫助困難學(xué)生。學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系非常明顯,要讓學(xué)生從分析數(shù)據(jù)的過(guò)程中感受歐姆定律發(fā)現(xiàn)的邏輯過(guò)程,傳授學(xué)生控制變量法。 三、分析論證 傳授學(xué)生觀察數(shù)據(jù)的方法,投影問(wèn)題,讓學(xué)生通過(guò)觀察數(shù)據(jù)找到問(wèn)題的答案,最終得到結(jié)論。學(xué)生根據(jù)教師投影出的問(wèn)題觀察數(shù)據(jù),在回答問(wèn)題的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。 四、評(píng)估交流 讓學(xué)生討論在實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題以及自己對(duì)問(wèn)題的看法和解決辦法,教師引領(lǐng)回答幾個(gè)大家普遍遇到的`問(wèn)題。學(xué)生小組內(nèi)討論。 使學(xué)生意識(shí)到共同討論可以發(fā)現(xiàn)自己的不足,借鑒別人的經(jīng)驗(yàn)。 反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè) 擴(kuò)展記錄表格,讓學(xué)生補(bǔ)充。 投影一道與生活有關(guān)的題目。學(xué)生補(bǔ)充表格。 學(xué)生在作業(yè)本上完成。這個(gè)練習(xí)很簡(jiǎn)單,但能使學(xué)生沿著前面的思維慣性走下去,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)歐姆定律的認(rèn)識(shí)。 這一道練習(xí)主要是讓學(xué)生了解歐姆定律在生活中的應(yīng)用。 課堂小結(jié) 讓學(xué)生歸納這節(jié)課學(xué)到的知識(shí),回顧實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作過(guò)程,既強(qiáng)化了知識(shí)又鍛煉了學(xué)生歸納整理知識(shí)的能力。學(xué)生歸納。 讓學(xué)生意識(shí)到課堂回顧的重要性,并培養(yǎng)學(xué)生歸納整理的能力,對(duì)提高學(xué)生的自學(xué)能力有重要的作用。 五、教學(xué)反思 學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的掌握既是重點(diǎn)也是難點(diǎn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)難度比較大,主要在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面。由于實(shí)驗(yàn)的難度比較大,學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性也比較大,所以實(shí)驗(yàn)的評(píng)估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導(dǎo)和協(xié)助,所以這次課采用啟發(fā)式綜合的教學(xué)方法。 初中物理新課程強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的根本變革,轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)中這種被動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度,提倡和發(fā)展多樣化學(xué)習(xí)方式,特別是提倡自主、探究與合作的學(xué)習(xí)方式,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人,使學(xué)生的主體意識(shí)、能動(dòng)性、獨(dú)立性和創(chuàng)造性不斷得到發(fā)展,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。 一、要充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。 教師在教學(xué)中就要敢于“放”,讓學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口、主動(dòng)積極的學(xué),要充分相信學(xué)生的能力。但是,敢“放”并不意味著放任自流,而是科學(xué)的引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)的完成探究活動(dòng)。當(dāng)學(xué)生在探究中遇到困難時(shí),教師要予以指導(dǎo)。當(dāng)學(xué)生的探究方向偏離探究目標(biāo)時(shí),教師也要予以指導(dǎo)。作為一名物理教師,如何緊跟時(shí)代的步伐,做新課程改革的領(lǐng)跑人呢?這對(duì)物理教師素質(zhì)提出了更高的要求,向傳統(tǒng)的教學(xué)觀、教師觀提出了挑戰(zhàn),迫切呼喚教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變和教師角色的再定位。 二,注重學(xué)法指導(dǎo)。 中學(xué)階段形成物理概念,一是在大量的物理現(xiàn)象的基礎(chǔ)上歸納、總結(jié)出來(lái)的;其次是在已有的概念、規(guī)律的基礎(chǔ)上通過(guò)演繹出來(lái)的。所以,在課堂教學(xué)中教師應(yīng)該改變以往那種講解知識(shí)為主的傳授者的角色,應(yīng)努力成為一個(gè)善于傾聽學(xué)生想法的聆聽者。而在教學(xué)過(guò)程中,要想改變以往那種以教師為中心的傳統(tǒng)觀念就必須加強(qiáng)學(xué)生在教學(xué)這一師生雙邊活動(dòng)中的主體參與。 三、教學(xué)方式形式多樣,恰當(dāng)運(yùn)用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,提高教學(xué)效率。 科技的發(fā)展,為新時(shí)代的教育提供了現(xiàn)代化的教學(xué)平臺(tái),為“一支粉筆,一張嘴,一塊黑板加墨水”的傳統(tǒng)教學(xué)模式注入了新鮮的血液。在新形勢(shì)下,教師也要對(duì)自身提出更高的要求,提高教師的科學(xué)素養(yǎng)和教學(xué)技能,提高自己的計(jì)算機(jī)水平,特別是加強(qiáng)一些常用教學(xué)軟件的學(xué)習(xí)和使用是十分必要的。 最后,在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)有意向?qū)W生滲透物理學(xué)的常用研究方法。例如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法、等效替代法、以及模型法等。學(xué)生如果對(duì)物理問(wèn)題的研究方法有了一定的了解,將對(duì)物理知識(shí)領(lǐng)會(huì)的更加深刻,同時(shí)研究物理問(wèn)題的思維方法,增強(qiáng)了學(xué)習(xí)物理的能力。 思考。 一、設(shè)計(jì)思想 物理學(xué)是一門與自然、生活、技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展有著最為廣泛聯(lián)系的科學(xué)。讓學(xué)生封閉在既不聯(lián)系自然,也不聯(lián)系生產(chǎn)、生活,遠(yuǎn)離科學(xué)探究樂(lè)趣,甚至根本不可能存在的“思辯游戲”式的難題和怪題的牢籠之中,他們是不可能熱愛(ài)物理課程的。所以要讓學(xué)生在體驗(yàn)中獲得物理規(guī)律,在物理史實(shí)中領(lǐng)略思維的力量和美。本節(jié)課的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是注重物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展,對(duì)科學(xué)家的創(chuàng)造性思維品質(zhì)和敢于置疑、堅(jiān)持真理的獻(xiàn)身精神成為情感態(tài)度價(jià)值觀教育的好素材。另外,實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證是本節(jié)課必需要的。適當(dāng)介紹一些物理學(xué)史的知識(shí),通過(guò)對(duì)大量實(shí)例的分析,讓學(xué)生真正理解力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因。先是介紹了人類對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的發(fā)展歷史,并著重講述了伽俐略的理想實(shí)驗(yàn)及其重要的實(shí)驗(yàn)思想。然后引入了牛頓第一定律,引入了慣性概念,并由此分析出力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因。 二、教材分析 牛頓第一定律是牛頓定律的基石,正是因?yàn)樗瞥碎L(zhǎng)達(dá)近兩千年的亞里士多德的錯(cuò)誤,改變了人類的自然觀和世界觀,才導(dǎo)致牛頓第二定律得出。與此同時(shí),它本身還包含著力、慣性、和參考系這些極富成果的科學(xué)概念,成為物理學(xué)理論的支柱和基石。另外,伽利略的研究過(guò)程蘊(yùn)涵了重要的科學(xué)方法,教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)牛頓第一定律的含義,充分說(shuō)明伽利略“理想實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和推理過(guò)程,展示了伽利略斜面理想實(shí)驗(yàn)的猜想依據(jù)、推斷結(jié)果這一思維過(guò)程,通過(guò)教學(xué)讓學(xué)生明確運(yùn)動(dòng)和力的.關(guān)系,提升對(duì)力、慣性、質(zhì)量等基本概念的理解。慣性是學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)和力的基礎(chǔ),因其抽象難懂而成為難點(diǎn)。新課標(biāo)中本節(jié)內(nèi)容對(duì)學(xué)生有以下基本要求:1。了解亞里士多德對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的論述及存在的錯(cuò)誤。2。認(rèn)識(shí)伽利略研究運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系的思想方法,了解理想實(shí)驗(yàn)的作用。3。知道速度是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量。4。理解牛頓第一定律的內(nèi)容,能夠運(yùn)用牛頓第一定律解釋有關(guān)現(xiàn)象。5。知道慣性是物體的固有屬性,知道質(zhì)量是物體慣性大小的量度。6。運(yùn)用慣性概念,解釋有關(guān)實(shí)際問(wèn)題。在發(fā)展要求中:1。了解運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究角度的差異。2。會(huì)識(shí)別慣性系與非慣性系。 三、學(xué)情分析 本節(jié)所述內(nèi)容在初中課本上已涉及到,初中課本中用到的標(biāo)題是慣性定律,所以學(xué)生已有一定的基礎(chǔ),關(guān)鍵是如何讓學(xué)生加深對(duì)牛頓第一定律的理解。對(duì)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,從日常經(jīng)驗(yàn)出發(fā),人們往往會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí),所以使學(xué)生建立起運(yùn)動(dòng)改變的原因在于物體間的相互作用力的觀點(diǎn),不是輕而易舉的事情。在對(duì)慣性的學(xué)習(xí)中,這仍是學(xué)生難于理解的問(wèn)題。許多學(xué)生把物體具有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)和靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)與物體在這種狀態(tài)下的特點(diǎn)混為一談。 四、教學(xué)目標(biāo) 1、知識(shí)、技能目標(biāo): 。1)理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義。 。2)理解慣性,知道日常生活中由于慣性而產(chǎn)生的簡(jiǎn)單現(xiàn)象,會(huì)解釋日常生活中的慣性現(xiàn)象。 2、能力、方法目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砟芰;通過(guò)對(duì)大量實(shí)例的分析,培養(yǎng)學(xué)生歸納、綜合能力。善于思考、善于總結(jié),把物理與實(shí)際生活緊密結(jié)合。 3、情感、態(tài)度目標(biāo):讓學(xué)生知道科學(xué)研究過(guò)程的艱難,領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)加推理的科學(xué)研究方法。 五、重點(diǎn)難點(diǎn) 本節(jié)的重點(diǎn)是伽利略理想實(shí)驗(yàn),難點(diǎn)是對(duì)慣性的理解。 六、教學(xué)策略與手段 探究式教學(xué),按物理史實(shí)為線索展示物理規(guī)律的形成。 七、課前準(zhǔn)備 自制理想斜面實(shí)驗(yàn)器(用有很小凹槽的柔軟鋁塑板作為軌道)、氣墊導(dǎo)軌。 八、教學(xué)過(guò)程 1、創(chuàng)設(shè)情景、新課引入 (1)引導(dǎo)學(xué)生看兩張來(lái)自生活的圖片(多媒體投影): 、倬旖兴緳C(jī)系安全帶,為什么? ②亞洲飛人柯受良駕車飛越黃河,他憑什么有這種膽識(shí)去飛越氣勢(shì)磅礴的黃河呢? 。2)演示一個(gè)慣性現(xiàn)象的小實(shí)驗(yàn):用棒敲打疊放的象棋子。 通過(guò)生活中的一些現(xiàn)象引起學(xué)生探求物理知識(shí)的興趣,同時(shí)為慣性的學(xué)習(xí)打下伏筆。 2、歷史回顧 首先讓同學(xué)看一個(gè)實(shí)驗(yàn):用手推車,車前進(jìn),停止用力,車停止。 設(shè)問(wèn):生活中還有哪些類似此類的現(xiàn)象?(由學(xué)生思考后回答) 學(xué)生答:可能有如靜止的自行車用力踩腳踏板才開始運(yùn)動(dòng),如沒(méi)有對(duì)車?yán)^續(xù)用力,它最終會(huì)停下來(lái)。靜止的秋千用力時(shí),它會(huì)擺動(dòng)起來(lái)。停止用力時(shí),它會(huì)最終停下來(lái),等等。 【高中物理教案】相關(guān)文章: 高中物理教案03-05 高中物理教案《功率》08-24 高中物理教案范文11-02 [精品]高中物理教案06-16 高中物理教案(精品)06-29 高中物理教案優(yōu)秀09-26 高中物理教案(15篇)02-15 高中物理教案13篇01-09 高中必修一物理教案02-14 高中物理教案表格模板01-28高中物理教案6
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