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最新高中物理教案
作為一名無私奉獻的老師,時常要開展教案準備工作,借助教案可以恰當?shù)剡x擇和運用教學方法,調(diào)動學生學習的積極性。那么問題來了,教案應(yīng)該怎么寫?以下是小編為大家收集的最新高中物理教案,僅供參考,希望能夠幫助到大家。
最新高中物理教案1
教材分析
三相電流在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用,學生應(yīng)對它有一定的了解。但這里只對學生可能接觸較多的知識做些介紹,而不涉及太多實際應(yīng)用中的具體問題。三相交變電流在生產(chǎn)生活實際中應(yīng)用廣泛,所以其基本常識應(yīng)讓每個學生了解。
1、在介紹三相交變電流的產(chǎn)生時,除課本中提供的插圖外,教師可以再找一些圖片或模型,使學生明白,三個相同的線圈同時在同一磁場中轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生三相交變電流,它們依次落后1/3周期。三相交變電流就是三個相同的交變電流,它們具有相同的最大值、周期、頻率。每一個交變電流是一個單相電。
2、要讓學生知道,三個線圈相互獨立,每一個都可以相當于一個獨立的電源單獨供電。由于三個線圈平面依次相差120o角。它們達到最大值(或零)的時間就依次相差1/3周期。用掛圖配合三相電機的模型演示,效果很好。
讓三個線圈通過星形連接或三角形連接后對外供電,一方面比用三個交變電流單獨供電大大節(jié)省了線路的材料,另一方面,可同時提供兩種不同電壓值的交變電流。教師應(yīng)組織學生觀察生活實際中的交變電流的連接方式,理解課本中所介紹的三相電的連接。
教學設(shè)計方案
三相交變電流
教學目的
1、知道三相交變電流的產(chǎn)生及特點。
2、知道星形接法、三角形接法和相電壓、線電壓知識。
教具:演示用交流發(fā)電機
教學過程:
一、引入新課
本章前面學習了一個線圈在磁場中轉(zhuǎn)動,電路中產(chǎn)生交變電流的變化規(guī)律。如果三組互成120°角的線圈在磁場中轉(zhuǎn)動,三組線圈產(chǎn)生三個交變電流。這就是我們今天要學習的三相交變電流。
板書:第六節(jié)三相交變電流
二、進行新課
演示單相交流發(fā)電機模型:只有一個線圈在磁場中轉(zhuǎn)動,電路中只產(chǎn)生一個交變電動勢,這樣的發(fā)電機叫單相交流發(fā)電機。它發(fā)出的電流叫單相交變電流。
演示:三相交流發(fā)電機模型,提出研究三相交變電流的產(chǎn)生。
板書:
一、三相交變電流的產(chǎn)生
1、三相交變電流的.產(chǎn)生:互成120°角的線圈在磁場中轉(zhuǎn)動,三組線圈各自產(chǎn)生交變電流。
2、三相交變電流的特點:最大值和周期是相同的。
板書:三組線圈到達最大值(或零值)的時間依次落后1/3周期
我們還可以用圖像描述三相交變電流
板書:三相交變電流的圖像
三組線圈產(chǎn)生三相交變電流可對三組負載供電,那么三組線圈和三個負載是怎樣連接的呢?
板書:
二、星形連接和三角形連接
1、星形連接
說明:在實際應(yīng)用中,三相發(fā)電機和負載并不用6條導(dǎo)線連接,而是把線圈末端和負載之間用一條導(dǎo)線連接,這就是我們要學習的星形連接
①把線圈末端和負載之間用一條導(dǎo)線連接的方法叫星形連接(符號Y)
、诙司、火線和中性線、零線。
從每個線圈始端引出的導(dǎo)線叫端線,也叫相線,在照明電路里俗稱火線。從公共點引出的導(dǎo)線叫中性線,照明電路中,中性線是接地的叫做零線。
、巯嚯妷汉途電壓
端線和中性線之間的電壓叫做相電壓。
兩條端線之間的電壓叫做線電壓。
我國日常電路中,相電壓是220V、線電壓是380V。
2、三角形連接
①把發(fā)電機的三個線圈始端和末端依次相連的方式叫三角板連接(符號△)。
、谙嚯妷汉途電壓。
兩條端線之間的電壓就是其中一個線圈的相電壓,所以三角形連接中相電壓等于線電壓。
最新高中物理教案2
本節(jié)課打破以往的教學結(jié)構(gòu),將摩擦力作為一個整體來逐步研究,而不是分別研究靜摩擦力和滑動摩擦力的產(chǎn)生條件、方向和大小,使得學生更全面的從本質(zhì)上掌握摩擦力的特點。
本節(jié)課的教學有三大特點:
1、采用“學習即研究”的理念展開教學,讓學生通過自己的觀察和感受來提出所要研究的問題,并圍繞提出的問題,設(shè)計實驗方案,來解決問題。讓學習的過程轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯康倪^程,從而實現(xiàn)物理學習的本質(zhì)。
2、采用體驗式的學習方法,通過就地取材的物品來進行小實驗,看似簡單易操作,但卻能帶給學生最真實的體驗,讓學生有最直接的感受。
3、采用知識教育和科學方法教育融于一體,通過實踐找規(guī)律,讓學生通過觀察與類比、猜想與假設(shè)、實驗與歸納、控制變量法、描點作圖法等探究物理問題的基本方法,歸納出摩擦力的特點。
本節(jié)內(nèi)容是學生已具有一定初中知識背景下,進一步來理解摩擦力的產(chǎn)生條件,摩擦力方向的判斷以及影響摩擦力大小的因素。
(一)學情分析
1、學生初中已經(jīng)學習了力的概念并可應(yīng)用二力平衡進行計算靜摩擦力的大小;
2、在初中階段對摩擦力有定性了解,但不夠深入高中階段加以細化;
3、在初中學習電阻時用到過控制變量法歸納出摩擦力的特點。
。ǘ┙滩姆治
本節(jié)課選自人教版普通高中物理必修1第三章第三節(jié)p57-p61,本節(jié)內(nèi)容是在初中摩擦力知識基礎(chǔ)上的延伸。是本章教學的重點,難點,也是高中物理中對物體進行受力分析的重點和難點。大家在初中已接觸過摩擦力的學習,高中應(yīng)從更深的一個層面來認識摩擦力,靜摩擦力的問題很復(fù)雜,具體表現(xiàn)出“動中有靜,靜中有動”,有時似乎又是“若有若無,方向不定”。本節(jié)課,我力求使學生們可以正確認識靜摩擦力。
。ㄒ唬┲R與技能
1、知道什么是靜摩擦力;可以根據(jù)二力平衡的知識判斷靜摩擦力的大小和方向。
2、可以列舉說明靜摩擦力在生活中的應(yīng)用,明白最大靜摩擦力的決定因素有哪些。
(二)過程與方法
1、通過演示及動手體驗,培養(yǎng)學生的觀察和操作能力。
2、通過對靜摩擦力的教學,可以使學生形成在生活中認識“力”的科學素養(yǎng)。
(三)情感態(tài)度與價值觀
1、通過對最大靜摩擦力進行的實驗探究及數(shù)據(jù)分析,使學生感受到實踐是檢驗真理的唯一標準,更好的培養(yǎng)學生尊重事實和實事求是的科學態(tài)度。
2、通過分析靜摩擦力的應(yīng)用,進一步體現(xiàn)出物理源于生活并服務(wù)于生活的道理。
(一)重點
1、研究靜摩擦力大小的范圍。
2、研究靜摩擦力的方向。
(二)難點:如何對靜摩擦力進行方向的.判斷。
講授法、實驗法、討論法相結(jié)合的實驗探究模式
實驗和多媒體教學:
。1)教師演示用:玻璃杯,大米,筷子,氣球,玻璃球,兩本交疊在一起的書,一端帶有定滑輪的長木板,紅墨水,細線,木塊,礦泉水瓶,ppt課件。
。2)學生用實驗器材2人一組:彈簧秤、毛巾;玻璃板,毛刷。
。ㄒ唬⿵(fù)習提問,導(dǎo)入新課
1、趣味實驗演示
向壓實的整杯米中插進一根筷子,用筷子將米杯提起,將氣球放進玻璃杯內(nèi),向氣球內(nèi)充氣,用氣球?qū)⒉AП崞稹?/p>
發(fā)問設(shè)疑:將整杯米和玻璃杯提起的神奇力量是什么呢?
2、深入分析:
對整杯米進行受力分析,受到豎直向下的重力作用,還有筷子對整杯米的向上的作用力,向?qū)W生提出疑問,這個作用力可能是什么性質(zhì)的力,進而給出在物理學中像這樣產(chǎn)生于兩個相對靜止的物體間的摩擦力叫做靜摩擦力。
。ǘ┬抡n教學
1、靜摩擦力的產(chǎn)生條件
、賰晌矬w接觸且相互擠壓
通過回顧課前氣球提杯子的小實驗,向?qū)W生發(fā)問,為什么干癟的氣球不能夠提起杯子?
對比分析,當氣球充滿氣時,氣球可以提起杯子,此時氣球與杯子接觸且存在擠壓,當氣球內(nèi)氣體放出時,氣球與杯子不接觸且不存在相互擠壓,氣球也不能提起杯子,進而得出靜摩擦力的產(chǎn)生條件之一是兩物體接觸并存在擠壓。
、趦晌矬w存在相對運動趨勢
仍然由氣球提杯子的小實驗入手,當氣球與杯子都放在桌面上,且相對桌面靜止時,氣球和杯子之間不產(chǎn)生靜摩擦力。當氣球提起杯子時,氣球和杯子之間就產(chǎn)生了靜摩擦力,這是由于當氣球提起玻璃杯時,玻璃杯會“想”相對氣球向下運動,我們將其稱為玻璃杯有相對氣球向下的運動趨勢,進而自然得出靜摩擦力的又一個產(chǎn)生條件是兩物體存在相對運動趨勢。
③兩物體接觸面粗糙
夾玻璃球競賽:
競賽規(guī)則:誰能在十秒鐘之內(nèi),用筷子夾起的玻璃球多誰就獲勝。
十秒鐘過去,我們會發(fā)現(xiàn),一位同學夾起了幾個玻璃球,而另一位同學幾乎沒有夾起玻璃球。引發(fā)學生的好奇心,進而追問,為什么比賽結(jié)果會如此懸殊?
教師解密,這是由于老師給“獲勝”的同學所用的筷子提前穿上了一層“橡膠外衣”,進而使筷子與玻璃球接觸的表面變得粗糙,才使得“獲勝”同學順利夾起玻璃球。
由此自然得出靜摩擦力產(chǎn)生的第三個條件是兩物體接觸面粗糙。
2、靜摩擦力概念
通過得出了靜摩擦力產(chǎn)生的三個條件,可進一步概括得出靜摩擦力的具體概念,即:兩個相互擠壓且相對靜止的物體,由于存在相對運動趨勢而在接觸面上產(chǎn)生阻礙物體相對運動的力叫做靜摩擦力。
給出定義后,教師提出一個將兩本交疊在一起的書分開的小游戲,讓學生親身體會靜摩擦力“巨大”力量,進而對靜摩擦力有一個更直觀的感受。
3、靜摩擦力的三要素
①、作用點
引導(dǎo)學生通過定義直接得出,靜摩擦力的作用點在兩物體接觸面上。
、诜较
①用刷毛彎曲方向表示刷子所受靜摩擦力的方向,在引導(dǎo)學生分析靜止在斜面上的刷子的相對運動趨勢方向,引導(dǎo)學生運用假設(shè)法分析得出刷子所受靜摩擦力的方向與刷子的相對運動趨勢方向相反這一結(jié)論。
、趯Ρ粴馇蛱崞鸬谋舆M行受力分析,引導(dǎo)學生利用已學過的二力平衡的知識逆向思考,分析靜摩擦力的方向。
、鄞笮
實驗探究靜摩擦力的大小變化:
杯子與木塊相連,不斷向杯中加水,直到木塊滑動,可直觀定性的觀察物體所受靜摩擦力的大小變化,自然提出猜想,靜摩擦力的增大存在一個限度,教師加以解釋說明,給出靜摩擦力大小情況:靜摩擦力的增大有一個限度,即fmax,這個最大值稱為最大靜摩擦力,其數(shù)值范圍fmax≥f≥0,且最大靜摩擦力大于滑動摩擦力。
4、鞏固提高
、僖龑(dǎo)學生利用定義判斷靜止在曲面上的物體所受靜摩擦力的方向。
教師加以總結(jié)概括,得出:靜摩擦力的方向沿接觸面切線方向并與相對運動趨勢方向相反。
、谧寣W生分析在超市電梯上的人的受力情況,和人走路及傳送帶上的物體所受到的靜摩擦力。
、劢處熂右约m正和強調(diào):受到靜摩擦力作用的不一定是靜止的物體,靜摩擦力不一定是阻力。
5、應(yīng)用
教師給出靜摩擦力在生活中應(yīng)用的相關(guān)實例,并給與解釋,讓學生進一步體會靜摩擦力的利與弊。領(lǐng)會自然的神奇力量。
靜摩檫力
一、靜摩擦力的產(chǎn)生條件:
1、相互接觸、擠壓(彈力產(chǎn)生的條件)
2、與接觸面有相對運動趨勢
3、接觸面粗糙
二、靜摩擦力的定義:兩個相互接觸的物體,當它們發(fā)生相對運動趨勢時,就會在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對運動趨勢的力,這種力叫做靜摩檫力。
三、摩擦力的方向:所以無論物體是靜止還是運動,物體受到的靜摩擦力的方向總是與相對運動趨勢方向相反。
四、摩擦力的大小[來靜摩擦力的大小0
課后完成課后“問題與練習”中1、2、3題。
(1)物理研究以實驗為基礎(chǔ),我們這節(jié)課的學習過程中,利用身邊的現(xiàn)象設(shè)計小實驗的方法來探索物理問題,如何能更好的利用實驗讓學生探索物理問題?
(2)利用學習小組分組實驗并討論,如何運用小組評價機制?
最新高中物理教案3
1、掌握楞次定律的內(nèi)容,能運用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向。
2、培養(yǎng)觀察實驗的能力以及對實驗現(xiàn)象分析、歸納、總結(jié)的能力。
3、能夠熟練應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向
4、掌握右手定則,并理解右手定則實際上為楞次定律的一種具體表現(xiàn)形式。
1、通過實踐活動,觀察得到的實驗現(xiàn)象,再通過分析論證,歸納總結(jié)得出結(jié)論。
2、通過應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向,培養(yǎng)學生應(yīng)用物理規(guī)律解決實際問題的能力。
在本節(jié)課的學習中,同學們直接參與物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程,體驗了一次自然規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程中的樂趣和美的享受,并在頭腦中進一步強化“實踐是檢驗真理的唯一標準”這一辯證唯物主義觀點。
1、楞次定律的獲得及理解。
2、應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。
3、利用右手定則判斷導(dǎo)體切割磁感線時感應(yīng)電流的方向。
楞次定律的理解及實際應(yīng)用。
發(fā)現(xiàn)法,講練結(jié)合法
干電池、靈敏電流表、外標有明確繞向的大線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線。
教師:[演示]按下圖將磁鐵從線圈中插入和拔出,引導(dǎo)學生觀察現(xiàn)象,提出:
①為什么在線圈內(nèi)有電流?
、诓迦牒桶纬龃盆F時,電流方向一樣嗎?為什么?
、墼鯓硬拍芘袛喔袘(yīng)電流的方向呢?
本節(jié)我們就來學習感應(yīng)電流方向的判斷方法。
1、楞次定律
教師:讓我們一起進行下面的實驗。(利用cai課件,屏幕上打出實驗內(nèi)容)
。蹖嶒?zāi)康模菅芯扛袘?yīng)電流方向的判定規(guī)律。
。蹖嶒灢襟E]
。1)按右圖連接電路,閉合開關(guān),記錄下g中流入電流方向與電流表g中指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系。(如電流從左接線柱流入,指針向右偏還是向左偏?)
。2)記下線圈繞向,將線圈和靈敏電流計構(gòu)成通路。
(3)把條形磁鐵n極(或s極)向下插入線圈中,并從線圈中拔出,每次記下電流表中指針偏轉(zhuǎn)方向,然后根據(jù)步驟(1)結(jié)論,判定出感應(yīng)電流方向,從而可確定感應(yīng)電流的磁場方向。
根據(jù)實驗結(jié)果,填表:
磁鐵運動情況n極下插n極上拔s極下插s極上拔磁鐵產(chǎn)生磁場方向線圈磁通量變化感應(yīng)電流磁場方向
教師:n極向下插入線圈中,磁鐵在線圈中產(chǎn)生的磁場方向如何?
教師:再把該磁鐵從線圈中拔出時,磁鐵在線圈中產(chǎn)生的磁場方向如何?
教師:s極向下插入線圈中,情況怎樣呢?
教師:再把s極從線圈中拔出時,情況如何?
教師:通過上面的實驗,同學們發(fā)現(xiàn)了什么?
教師:剛才幾位同學的說法都正確。物理學家楞次概括了各種實驗結(jié)果,在1834年提出了感應(yīng)電流方向的判定方法,這就是楞次定律。投影打出楞次定律的內(nèi)容。
。弁队埃
感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,這就是楞次定律。
。◣熒餐顒樱豪斫饫愦味傻膬(nèi)涵)
。1)“阻礙”并不是“阻止”,一字之差,相去甚遠。要知道原磁場是主動的,感應(yīng)電流的磁場是被動的,原磁通仍要發(fā)生變化,感應(yīng)電流的磁場只是起阻礙變化而已。
。2)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向具有普遍意義。
教師:楞次定律符合能量守恒。從上面的實驗可以發(fā)現(xiàn):感應(yīng)電流在閉合電路中要消耗能量,在磁體靠近(或遠離)線圈過程中,都要克服電磁力做功,克服電磁力做功的過程就是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的'過程。
楞次定律也符合唯物辯證法。唯物辯證法認為:“矛盾是事物發(fā)展的動力”。電磁感應(yīng)中,矛盾雙方即條形磁鐵的磁場(b原)和感應(yīng)電流的磁場(b感),兩者都處于同一線圈中,且感應(yīng)電流的磁場總要阻礙原磁場的變化,形成既相互排斥又相互依賴的矛盾,在回路中對立統(tǒng)一,正是“阻礙”的形成產(chǎn)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
2、楞次定律的應(yīng)用
教師:[投影]應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的基本步驟:
。1)明確原磁場的方向。
。2)明確穿過閉合電路的磁通量是增加還是減少。
(3)根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場方向。
(4)利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向。
教師:下面讓我們通過對例題的分析,熟悉應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的基本步驟,同時加深對楞次定律的理解。
語文、數(shù)學、英語、歷史、地理、政治、化學、物理、生物、美術(shù)、音樂、體育、信息技術(shù)
最新高中物理教案4
本節(jié)是人教版高中《物理》必修2第五章第7節(jié),是《曲線運動》一章的最后一節(jié)。學習本節(jié)內(nèi)容既是對圓周運動規(guī)律的復(fù)習與鞏固,又是后面繼續(xù)學習天體運動規(guī)律的基礎(chǔ),具有承上啟下的作用。教材安排了鐵路的彎道,汽車過拱橋,航天器中的失重現(xiàn)象,離心現(xiàn)象四個方面的內(nèi)容,如果面面俱到,難免會蜻蜓點水,為了在教學中突出重點、分散難點,我將教材內(nèi)容進行了重新整合,分兩課時完成。本課為第一課時主要討論鐵路彎道的設(shè)計意圖
通過前面的學習,學生已經(jīng)對圓周運動有了較為清晰地認識,但是對于向心力的概念理解還不夠深入。同時高一的學生思維活躍,求知欲強,他們很希望參與到課堂中來,自主的解決問題。
過程與方法知識與技能情感態(tài)度和價值觀經(jīng)歷觀察思考,自主探究,交流討論等活動進一步理解向心力的概念。
能在具體問題中找到向心力的來源培養(yǎng)學生的團隊精神,合作意識;感悟科學的嚴肅性,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W風教學重點和難點:在具體問題中找到向心力的來源
1、教法:使用情境激趣、設(shè)疑引導(dǎo)、適時點撥的方式引領(lǐng)學生的學習;
2、學法:學生在教師的引領(lǐng)下,通過觀察現(xiàn)象、自主探究、交流討論等方式參與到課堂中來,體驗求知樂趣,成為學習的主人。
3、教學資源:
。1)多媒體課件;
。2)自制教具:車輪模型、彎道模型;
首先,播放一段膠濟鐵路火車事故的視頻動畫,將學生的注意力吸引到火車轉(zhuǎn)彎這一具體情境中來。我就此提出兩個問題:
1、火車轉(zhuǎn)彎時的限定速度是怎樣規(guī)定的?
2、火車超速時為什么容易造成脫軌事故?學生帶著問題進入課堂,既引起了他們的興趣,又為他們的學習指明了方向。
我通過提問的方式,幫助學生回憶計算向心力的常用公式,然后,設(shè)置情景,讓學生對做圓周運動的物體做出受力分析并找到向心力的來源。
情景一:物塊隨圓盤做勻速圓周運動。
情景二:小球在杯子內(nèi)壁做圓周運動。此情景并沒有直接展示給學生,而是提出問題:“你能不用手接觸小球,而不使小球落入杯底嗎?注意,要保證杯口朝上!弊寣W生自己設(shè)計出小球的運動方式,并對杯中小球的運動情況作出受力分析。通過這種方式讓學生參與到課堂中來,提高了學生的學習興趣。而后,教師做出總結(jié):分析圓周運動問題,就是要通過運動分析求出物體需要多大的向心力,通過受力分析找到誰在提供向心力,從而建立供需平衡方程,這是解決圓周運動問題的一般思路。
這一部分集中了本節(jié)的重點和難點,為了降低學習難度,我巧設(shè)梯度,從以下三個部分組織教學:
1、認識火車車輪的結(jié)構(gòu)特點
首先教師播放視頻,分別展示火車在水平面和水平彎曲軌道上的運動,學生通過觀察和對比,認識到火車轉(zhuǎn)彎要靠鐵軌和車輪的作用。然后學生觀察車輪和軌道結(jié)構(gòu),描述火車車輪結(jié)構(gòu)特點。學生遇到困難時,教師利用自制教具──模型車輪,加深學生對車輪結(jié)構(gòu)的印象,并提示學生思考車輪輪緣的作用。
進一步提出問題:生活中還有什么地方用到了類似的輪子結(jié)構(gòu)?通過學生的回答,和圖片的展示(學校門口的電動拉門的輪子),使學生認識到這一結(jié)構(gòu)在生活中也是常見的,從而拓展了學生的認識。接著提問學生:你認為火車在水平軌道上轉(zhuǎn)彎時向心力來自哪里?經(jīng)過觀察和思考,學生已經(jīng)不難想到向心力的來源。而后追問:你認為這樣的轉(zhuǎn)彎方式有什么弊端嗎?學生通過思考,結(jié)合上課之初播放的視頻,不難回答出這樣做的危害性。
2、真實的火車彎道的情況
那么設(shè)計師有什么好的方法嗎?通過提問,了解學生對實際鐵路彎道特點的認識情況。而后通過圖片,使學生認識鐵路彎道處內(nèi)軌低而外軌高的特點;從而發(fā)出疑問,彎道處這樣設(shè)計的用意何在呢?
提示學生從受力分析入手,找到此時向心力的來源,并要求學生畫出受力分析圖。
除了正確的分析外,學生很可能將重力與支持力的合力畫成沿斜面向下,這是對彎道的圓心位置分析不清造成的,對學生可能做出的'兩種向心力的方向,我不直接評論對錯,而是使用自制教具,展示給學生彎道處路基的特點,讓學生有所參照。學生不難發(fā)現(xiàn),彎道的內(nèi)側(cè)與碗的內(nèi)壁相似,進而認識到和杯子內(nèi)壁的相似性,把小球在杯子內(nèi)壁的運動與火車在彎道處的運動作對比分析。經(jīng)過這樣兩步,學生已經(jīng)不難得出正確的受力分析。成功的突破了這一教學難點。
然后趁熱打鐵,引導(dǎo)學生從定性到定量,寫出重力與支持力的合力的表達式,為下一步的學習做好準備。
3、假如你是設(shè)計師
為了解決開課時提出的兩個問題,我設(shè)計了第三部分──假如你是設(shè)計師。
首先,設(shè)置情境:你設(shè)計了一段半徑為r,傾角為θ的'鐵路彎道,你會如何規(guī)定火車轉(zhuǎn)彎的速度?提示學生從解決圓周運動一般本思路出發(fā),從供需平衡關(guān)系入手,列出方程,從而得出限定速度的表達式。從表達式的得出過程,引導(dǎo)學生理解,限定速度的規(guī)定實際是為了保證由重力和支持力的合力提供向心力,從而避免車輪和鐵軌間的擠壓,保證行車安全。
接著,通過演示實驗,讓學生觀察在杯內(nèi)轉(zhuǎn)動過快的小球從杯中飛出的過程,提示學生思考,如果火車速度過快會怎么樣呢?學生已經(jīng)不難認識到火車速度過快會使火車脫軌的問題。而后引導(dǎo)學生用供需平衡條件來解釋這一問題,深化了學生認識。為了突出重點,這里不提出離心現(xiàn)象這一問題。只是通過現(xiàn)象的分析和認識為離心現(xiàn)象的教學做好鋪墊。
通過本節(jié)的教學不僅要使學生認識到解決圓周運動問題的一般方法,更重要的是使他們認識到火車轉(zhuǎn)彎的模型在生活中是普遍存在的,認識到生活中的簡單現(xiàn)象往往就是解決實際問題的靈感的來源。進一步啟發(fā)學生,還有哪些生活中的運動也使用了相同的設(shè)計思想?使學生認識到自行車轉(zhuǎn)彎、汽車轉(zhuǎn)彎也有相似的情況,從而從特殊到一般,深化學生的認識。同時通過對事故原因的科學分析,使學生認識到尊重規(guī)律的重要性,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W習態(tài)度。
課后作業(yè)是學生再學習的重要途徑,本節(jié)課后我安排了兩項作業(yè)。旨在讓學生鞏固知識的同時,認識物理與社會的聯(lián)系,將對學生的知識教育和情感教育引向課外。
1、課后練習題。
2、了解中國鐵路提速情況,查找資料,提出你對鐵路建設(shè)的建議?傮w設(shè)計思想本節(jié)課的設(shè)計思想是借助問題給學生一個思維的支點,在教師的引領(lǐng)下,從分析生活中的簡單現(xiàn)象入手,找到一般規(guī)律。在新的問題情境中思考、發(fā)現(xiàn)生活中的模型。通過類比,把日常生活中的知識聯(lián)系到新問題的解決當中,在加深知識理解的過程中,也培養(yǎng)了分析應(yīng)用能力。同時,通過對事故原因的分析,培養(yǎng)學生嚴謹科學的分析方法和認真負責的工作態(tài)度。體現(xiàn)“從生活走向物理、從物理走向社會”的物理教學理念。
最新高中物理教案5
教學目標
1、知識與技能
。1)了解地球表面物體的萬有引力兩個分力的大小關(guān)系,計算地球質(zhì)量;
。2)行星繞恒星運動、衛(wèi)星的運動的共同點:萬有引力作為行星、衛(wèi)星圓周運動的向心力,會用萬有引力定律計算天體的質(zhì)量;
。3)了解萬有引力定律在天文學上有重要應(yīng)用。
2、過程與方法:
。1)培養(yǎng)學生根據(jù)數(shù)據(jù)分析找到事物的主要因素和次要因素的一般過程和方法;
(2)培養(yǎng)學生根據(jù)事件的之間相似性采取類比方法分析新問題的能力與方法;
(3)培養(yǎng)學生歸納總結(jié)建立模型的能力與方法。
3、情感態(tài)度與價值觀:
。1)培養(yǎng)學生認真嚴禁的科學態(tài)度和大膽探究的心理品質(zhì);
(2)體會物理學規(guī)律的簡潔性和普適性,領(lǐng)略物理學的優(yōu)美。
教學重難點
教學重點
地球質(zhì)量的計算、太陽等中心天體質(zhì)量的計算。
教學難點
根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量。
教學工具
多媒體、板書
教學過程
一、計算天體的質(zhì)量
1、基本知識
。1)地球質(zhì)量的計算
①依據(jù):地球表面的物體,若不考慮地球自轉(zhuǎn),物體的重力等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力,即
②結(jié)論:
只要知道g、R的值,就可計算出地球的質(zhì)量。
。2)太陽質(zhì)量的計算
、僖罁(jù):質(zhì)量為m的行星繞太陽做勻速圓周運動時,行星與太陽間的萬有引力充當向心力,即
、诮Y(jié)論:
只要知道衛(wèi)星繞行星運動的周期T和半徑r,就可以計算出行星的質(zhì)量。
2、思考判斷
。1)地球表面的物體,重力就是物體所受的萬有引力。(×)
。2)繞行星勻速轉(zhuǎn)動的衛(wèi)星,萬有引力提供向心力。(√)
。3)利用地球繞太陽轉(zhuǎn)動,可求地球的質(zhì)量。(×)
3、探究交流
若已知月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期T和半徑r,由此可以求出地球的質(zhì)量嗎?能否求出月球的質(zhì)量呢?
【提示】能求出地球的質(zhì)量。利用
為中心天體的質(zhì)量。做圓周運動的月球的質(zhì)量m在等式中已消掉,所以根據(jù)月球的周期T、公轉(zhuǎn)半徑r,無法計算月球的質(zhì)量。
二、發(fā)現(xiàn)未知天體
1、基本知識
(1)海王星的發(fā)現(xiàn)
英國劍橋大學的學生亞當斯和法國年輕的天文學家勒維耶根據(jù)天王星的觀測資料,利用萬有引力定律計算出天王星外“新”行星的軌道。1846年9月23日,德國的加勒在勒維耶預(yù)言的位置附近發(fā)現(xiàn)了這顆行星——海王星。
。2)其他天體的發(fā)現(xiàn)
近100年來,人們在海王星的軌道之外又發(fā)現(xiàn)了冥王星、鬩神星等幾個較大的天體。
2、思考判斷
(1)海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)表明了萬有引力理論在太陽系內(nèi)的正確性。(√)
。2)科學家在觀測雙星系統(tǒng)時,同樣可以用萬有引力定律來分析。(√)
3、探究交流
航天員翟志剛走出“神舟七號”飛船進行艙外活動時,要分析其運動狀態(tài),牛頓定律還適用嗎?
【提示】適用。牛頓將牛頓定律與萬有引力定律綜合,成功分析了天體運動問題。牛頓定律對物體在地面上的運動以及天體的運動都是適用的。
三、天體質(zhì)量和密度的計算
【問題導(dǎo)思】
1、求天體質(zhì)量的思路是什么?
2、有了天體的質(zhì)量,求密度還需什么物理量?
3、求天體質(zhì)量常有哪些方法?
1、求天體質(zhì)量的思路
繞中心天體運動的其他天體或衛(wèi)星做勻速圓周運動,做圓周運動的天體(或衛(wèi)星)的向心力等于它與中心天體的`萬有引力,利用此關(guān)系建立方程求中心天體的質(zhì)量。
2、計算天體的質(zhì)量
下面以地球質(zhì)量的計算為例,介紹幾種計算天體質(zhì)量的方法:
。1)若已知月球繞地球做勻速圓周運動的周期為T,半徑為r,根據(jù)萬有引力等于向心力,即
。2)若已知月球繞地球做勻速圓周運動的半徑r和月球運行的線速度v,由于地球?qū)υ虑虻囊Φ扔谠虑蜃鰟蛩賵A周運動的向心力,根據(jù)牛頓第二定律,得
。3)若已知月球運行的線速度v和運行周期T,由于地球?qū)υ虑虻囊Φ扔谠虑蜃鰟蛩賵A周運動的向心力,根據(jù)牛頓第二定律,得
。4)若已知地球的半徑R和地球表面的重力加速度g,根據(jù)物體的重力近似等于地球?qū)ξ矬w的引力,得
解得地球質(zhì)量為
3、計算天體的密度
若天體的半徑為R,則天體的密度ρ
誤區(qū)警示
1、計算天體質(zhì)量的方法不僅適用于地球,也適用于其他任何星體。注意方法的拓展應(yīng)用。明確計算出的是中心天體的質(zhì)量。
2、要注意R、r的區(qū)分。R指中心天體的半徑,r指行星或衛(wèi)星的軌道半徑。以地球為例,若繞近地軌道運行,則有R=r.
例:要計算地球的質(zhì)量,除已知的一些常數(shù)外還需知道某些數(shù)據(jù),現(xiàn)給出下列各組數(shù)據(jù),可以計算出地球質(zhì)量的有哪些?()
A.已知地球半徑R
B.已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑r和線速度v
C.已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的線速度v和周期T
D.已知地球公轉(zhuǎn)的周期T′及運轉(zhuǎn)半徑r′
【答案】ABC
歸納總結(jié):求解天體質(zhì)量的技巧
天體的質(zhì)量計算是依據(jù)物體繞中心天體做勻速圓周運動,萬有引力充當向心力,列出有關(guān)方程求解的,因此解題時首先應(yīng)明確其軌道半徑,再根據(jù)其他已知條件列出相應(yīng)的方程。
四、分析天體運動問題的思路
【問題導(dǎo)思】
1、常用來描述天體運動的物理量有哪些?
2、分析天體運動的主要思路是什么?
3、描述天體的運動問題,有哪些主要的公式?
1、解決天體運動問題的基本思路
一般行星或衛(wèi)星的運動可看做勻速圓周運動,所需要的向心力都由中心天體對它的萬有引力提供,所以研究天體時可建立基本關(guān)系式:
2、四個重要結(jié)論
設(shè)質(zhì)量為m的天體繞另一質(zhì)量為M的中心天體做半徑為r的勻速圓周運動
以上結(jié)論可總結(jié)為“越遠越慢,越遠越小”。
誤區(qū)警示
1、由以上分析可知,衛(wèi)星的an、v、ω、T與行星或衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān),僅由被環(huán)繞的天體的質(zhì)量M和軌道半徑r決定。
2、應(yīng)用萬有引力定律求解時還要注意挖掘題目中的隱含條件,如地球的公轉(zhuǎn)周期是365天,自轉(zhuǎn)一周是24小時,其表面的重力加速度約為9.8m/s2.
例:)據(jù)報道,天文學家近日發(fā)現(xiàn)了一顆距地球40光年的“超級地球”,名為“55Cancrie”,該行星繞母星(中心天體)運行的周期約為地球繞太陽運行周期的480(1),母星的體積約為太陽的60倍。假設(shè)母星與太陽密度相同,“55Cancrie”與地球均做勻速圓周運動,則“55Cancrie”與地球的()
【答案】B
歸納總結(jié):解決天體運動的關(guān)鍵點
解決該類問題要緊扣兩點:一是緊扣一個物理模型:就是將天體(或衛(wèi)星)的運動看成是勻速圓周運動;二是緊扣一個物體做圓周運動的動力學特征,即天體(或衛(wèi)星)的向心力由萬有引力提供。還要記住一個結(jié)論:在向心加速度、線速度、角速度和周期四個物理量中,只有周期的值隨著軌道半徑的變大而增大,其余的三個都隨軌道半徑的變大而減小
五、雙星問題的分析方法
例:天文學家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運行的兩顆恒星稱為雙星。雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍。利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運動特征可推算出它們的總質(zhì)量。已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點分別做勻速圓周運動,周期均為T,兩顆恒星之間的距離為r,試推算這個雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量。(引力常量為G)
歸納總結(jié):雙星系統(tǒng)的特點
1、雙星繞它們共同的圓心做勻速圓周運動,它們之間的距離保持不變;
2、兩星之間的萬有引力提供各自需要的向心力;
3、雙星系統(tǒng)中每顆星的角速度相等;
4、兩星的軌道半徑之和等于兩星間的距離。
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