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高中物理教案(15篇)
作為一無(wú)名無(wú)私奉獻(xiàn)的教育工作者,通常需要用到教案來(lái)輔助教學(xué),借助教案可以讓教學(xué)工作更科學(xué)化。教案應(yīng)該怎么寫(xiě)呢?以下是小編幫大家整理的高中物理教案,僅供參考,希望能夠幫助到大家。
高中物理教案1
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.知道時(shí)間和時(shí)刻的區(qū)別和聯(lián)系.
2.理解位移的概念,了解路程與位移的區(qū)別.
3.知道標(biāo)量和矢量,知道位移是矢量,時(shí)間、時(shí)刻和路程是標(biāo)量.
4.能用數(shù)軸或一維直線坐標(biāo)表示時(shí)刻和時(shí)間、位置和位移.
5.知道時(shí)刻與位置、時(shí)間與位移的對(duì)應(yīng)關(guān)系.
過(guò)程與方法
1.圍繞問(wèn)題進(jìn)行充分的討論與交流,聯(lián)系實(shí)際引出時(shí)間、時(shí)刻、位移、路程等,要使學(xué)生學(xué)會(huì)將抽象問(wèn)題形象化的處理方法.
2.會(huì)用坐標(biāo)表示時(shí)刻與時(shí)間、位置和位移及相關(guān)方向
3.會(huì)用矢量表示和計(jì)算質(zhì)點(diǎn)位移,用標(biāo)量表示路程.
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)時(shí)間位移的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系,同時(shí)學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維看待事實(shí).
2.通過(guò)用物理量表示質(zhì)點(diǎn)不同時(shí)刻的不同位置,不同時(shí)間內(nèi)的不同位移(或路程)的體驗(yàn),領(lǐng)略物理方法的奧妙,體會(huì)科學(xué)的力量.
3.養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價(jià)值觀.
4.從知識(shí)是相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的思想中,培養(yǎng)同學(xué)們建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點(diǎn).
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
1.時(shí)間和時(shí)刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系
2.位移的概念以及它與路程的區(qū)別.
教學(xué)難點(diǎn)
1.幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)生活中的時(shí)間與時(shí)刻.
2.理解位移的概念,會(huì)用有向線段表示位移.
教學(xué)工具
教學(xué)課件
多媒體課件
教學(xué)過(guò)程
[引入新課]
師:上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了描述運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)概念,大家想一下是哪幾個(gè)概念?
生:質(zhì)點(diǎn)、參考系、坐標(biāo)系.
師:大家想一下,如果僅用這幾個(gè)概念,能不能全面描述物體的運(yùn)動(dòng)情況?
生:不能.
師:那么要準(zhǔn)確、全面地描述物體的運(yùn)動(dòng),我們還需要用到哪些物理概念?
一部分學(xué)生可能預(yù)習(xí)過(guò)教材,大聲回答,一部分學(xué)生可能忙著翻書(shū)去找.
師指導(dǎo)學(xué)生快速閱讀教材第一段,并粗看這節(jié)課的黑體字標(biāo)題,提出問(wèn)題:要描述物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng),本節(jié)課還將從哪幾個(gè)方面去描述?
生通過(guò)閱讀、思考,對(duì)本節(jié)涉及的概念有個(gè)總體印象,知道這些概念都是為了進(jìn)一步描述物體的運(yùn)動(dòng)而引入的,要研究物體的運(yùn)動(dòng)還要學(xué)好這些基本概念.
引言:宇宙萬(wàn)物都在時(shí)間和空間中存在和運(yùn)動(dòng).我們每天按時(shí)上課、下課、用餐、休息。從幼兒園、小學(xué)、中學(xué),經(jīng)歷一年又一年,我們?cè)跁r(shí)間的長(zhǎng)河里成長(zhǎng).對(duì)于時(shí)間這個(gè)名詞,我們并不陌生,你能準(zhǔn)確說(shuō)出時(shí)間的含義嗎?物體的任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)都伴隨著物體在空間中位置的改變,你們用什么來(lái)量度物體位置的改變呢?這就是我們今天要研究的課題--§1.2時(shí)間和位移.
[新課教學(xué)]
一、時(shí)刻和時(shí)間間隔
[討論與交流]
指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)閱讀“時(shí)刻和時(shí)間間隔”一部分,然后用課件投影展示本校作息時(shí)間表.
師:同時(shí)提出問(wèn)題;
1.結(jié)合教材,你能列舉出哪些關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻的說(shuō)法?
2.觀察教材第14頁(yè)圖1.2-1,如何用數(shù)軸表示時(shí)間?
學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,自主閱讀,積極思考,然后每四人一組展開(kāi)討論,每
組選出代表,發(fā)表見(jiàn)解,提出問(wèn)題.
生:我們開(kāi)始上課的“時(shí)間”:8:00就是指的時(shí)刻;下課的“時(shí)間”:8:45也是指的時(shí)刻.這樣每個(gè)活動(dòng)開(kāi)始和結(jié)束的那一瞬間就是指時(shí)刻.
生:我們上一堂課需要45分鐘,做眼保健操需要5分鐘,這些都是指時(shí)間間隔,每一個(gè)活動(dòng)所經(jīng)歷的一段時(shí)間都是指時(shí)間間隔.
師:根據(jù)以上討論與交流,能否說(shuō)出時(shí)刻與時(shí)間的概念.
教師幫助總結(jié)并回答學(xué)生的提問(wèn).
師:時(shí)刻是指某一瞬時(shí),時(shí)間是時(shí)間間隔的簡(jiǎn)稱,指一段持續(xù)的時(shí)間間隔。兩個(gè)時(shí)刻的間隔表示一段時(shí)間.
讓學(xué)生再舉出一些生活中能反映時(shí)間間隔和時(shí)刻的實(shí)例,并讓他們討論.
教師利用課件展示某一列車時(shí)刻表,幫助學(xué)生分析列車運(yùn)動(dòng)情況.
(展示問(wèn)題)根據(jù)下列“列車時(shí)刻表”中的數(shù)據(jù),列車從廣州到長(zhǎng)沙、鄭州和北京西站分別需要多長(zhǎng)時(shí)間?
T15站名T16
18:19北京西14:58
00:35 00:41鄭州08:42 08:36
05:49 05:57武昌03:28 03:20
09:15 09:21長(zhǎng)沙23:59 23:5l
16:25廣州16:52
參考答案:6小時(shí)59分、15小時(shí)50分、22小時(shí)零6分.
(教師總結(jié))
師:平常所說(shuō)的“時(shí)間”,有時(shí)指時(shí)刻,有時(shí)指時(shí)間間隔,如有人問(wèn)你:“你們什么時(shí)間上課啊?”這里的時(shí)間是指時(shí)間間隔嗎?
生:不是,實(shí)際上這里的時(shí)間就是指的時(shí)刻.
師:我們可以用數(shù)軸形象地表示出時(shí)刻和時(shí)間間隔.
教師課件投放教材圖1.2-1所顯示的問(wèn)題,將其做成F1ash動(dòng)畫(huà).
學(xué)生分組討論,然后說(shuō)說(shuō)怎樣用時(shí)間軸表示時(shí)間和時(shí)刻.
生:時(shí)刻:在時(shí)間坐標(biāo)軸上用一點(diǎn)來(lái)表示時(shí)刻.時(shí)間:兩個(gè)時(shí)刻的間隔表示一段時(shí)間.一段時(shí)間在時(shí)間坐標(biāo)軸上用一線段表示.
師:為了用具體數(shù)字說(shuō)明時(shí)間,必須選擇某一時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),計(jì)時(shí)起點(diǎn)的選擇是人為的.單位秒(s).
師:下圖1-2-1給出了時(shí)間軸,請(qǐng)你說(shuō)出第3秒,前3秒,第3秒初第3秒末,第n秒的意義.
答:
1.學(xué)習(xí)了時(shí)間與時(shí)刻,藍(lán)仔、紅孩、紫珠和黑柱發(fā)表了如下一些說(shuō)法,正確的是…( )
A.藍(lán)仔說(shuō),下午2點(diǎn)上課,2點(diǎn)是我們上課的時(shí)刻
B.紅孩說(shuō),下午2點(diǎn)上課,2點(diǎn)是我們上課的時(shí)間
C.紫珠說(shuō),下午2點(diǎn)上課,2點(diǎn)45分下課,上課的時(shí)刻是45分鐘
D.黑柱說(shuō),2點(diǎn)45分下課,2點(diǎn)45分是我們下課的時(shí)間
答案:A
2.關(guān)于時(shí)刻和時(shí)間,下列說(shuō)法中正確的是…………………………………( )
A.時(shí)刻表示時(shí)間較短,時(shí)間表示時(shí)間較長(zhǎng)B.時(shí)刻對(duì)應(yīng)位置,時(shí)間對(duì)應(yīng)位移
C.作息時(shí)間表上的數(shù)字表示時(shí)刻D.1 min內(nèi)有60個(gè)時(shí)刻
答案:BC
解析:緊扣時(shí)間和時(shí)刻的定義及位置、位移與時(shí)刻、時(shí)間的關(guān)系,可知B、C正確,A錯(cuò).一段時(shí)間內(nèi)有無(wú)數(shù)個(gè)時(shí)刻,因而D錯(cuò).
以下提供幾個(gè)課堂討論與交流的例子,僅供參考.
[討論與交流]:我國(guó)在20xx年10月成功地進(jìn)行了首次載人航天飛行.10月15日09時(shí)0分,“神舟”五號(hào)飛船點(diǎn)火,經(jīng)9小時(shí)40分50秒至15日18時(shí)40分50秒,我國(guó)宇航員楊利偉在太空中層示中國(guó)國(guó)旗和聯(lián)合國(guó)旗,再經(jīng)11小時(shí)42分10秒至16日06時(shí)23分,飛船在內(nèi)蒙古中部地區(qū)成為著陸.在上面給出的時(shí)間或時(shí)刻中,哪些指的是時(shí)間,哪些又指的是時(shí)刻?
參考答案:這里的“10月15日09時(shí)0分”、“15日18時(shí)40分50秒”和“16日06時(shí)23分”,分別是指這次航天飛行點(diǎn)火、展示國(guó)旗和著陸的時(shí)刻,而“9小時(shí)40分50秒”和“11小時(shí)62分10秒”分別指的是從點(diǎn)火到展示國(guó)旗和從展示國(guó)旗到著陸所用的時(shí)間.
二、路程和位移
(情景展示)中國(guó)西部的塔克拉瑪干沙漠是我國(guó)的沙漠,在沙漠中,遠(yuǎn)眺不見(jiàn)邊際,抬頭不見(jiàn)飛鳥(niǎo).沙漠中布滿了100~200m高的沙丘.像大海的巨浪,人們把它稱為“死亡之海”.
許多穿越這個(gè)沙漠的勇士常常迷路,甚至因此而喪生.歸結(jié)他們失敗的原因都是因?yàn)樵谏衬懈悴磺暹@樣三個(gè)問(wèn)題:我在哪里?我要去哪里?選哪條路線?而這三個(gè)問(wèn)題涉及三個(gè)描述物體運(yùn)動(dòng)的物理量:位置、位移、路程.
師:(投影中國(guó)地圖)讓學(xué)生思考:從北京到重慶,觀察地圖,你有哪些不同的選擇?這些選擇有何相同或不同之處?
生:從北京到重慶,可以乘汽車,也可以乘火車或飛機(jī),還可以中途改變交通工具.選擇的路線不同,運(yùn)動(dòng)軌跡不同,但就位置變動(dòng)而言,都是從北京來(lái)到了重慶.
師:根據(jù)上面的.學(xué)習(xí),你能給出位移及路程的定義嗎?
生:位移:從物體運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)指向運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)的有向線段.位移是表示物體位置變化的物理量.國(guó)際單位為米(m).
路程:路程是質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度.(板)
在坐標(biāo)系中,我們也可以用數(shù)學(xué)的方法表示出位移.
實(shí)例:質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),我們可以用有方向的線段來(lái)表示位移,從初始位置A向末位置B畫(huà)有向線段,展示教材圖1.2-3.
[討論與交流]
請(qǐng)看下面的一段對(duì)話,找出里面的哪些語(yǔ)言描述了位置,哪些語(yǔ)言描述了位置的變動(dòng).哪些是指路程,哪些是指位移.
甲:同學(xué),請(qǐng)問(wèn)紅孩去哪里了?
乙:他去圖書(shū)室了,五分鐘前還在這兒.
甲:圖書(shū)室在哪兒?
乙指著東北的方向說(shuō):在那個(gè)方位.
甲:我還是不知道怎么走過(guò)去,有最近的路可去嗎?
乙:你可以從這兒向東到孔子像前再往北走,就能看見(jiàn)了.
丙加入進(jìn)來(lái),說(shuō)道;也可以先向北走,再向東,因?yàn)槟沁呌泻蔑L(fēng)景可看.
甲:最近要多遠(yuǎn)?
乙:大概要三百米吧.
丙開(kāi)玩笑說(shuō);不用,你如果能從索道直線到達(dá)也就是一百米.
乙:別騙人了,哪有索道啊!
丙:我是開(kāi)玩笑的,那只好辛苦你了,要走曲線.
甲:謝謝你們兩位,我去找他了.
學(xué)生分組討論后,選代表回答問(wèn)題.
生1:乙手指的方向--東北,就是甲在找紅孩的過(guò)程中發(fā)生的位移的方向.
生2:里面的三百米是指路程,一百米的直線距離是指位移的大小.
生3:他們談話的位置和圖書(shū)室是兩個(gè)位置,也就是甲在找紅孩過(guò)程中的初末位置.
請(qǐng)你舉出生活中更常見(jiàn)的例子說(shuō)明路程和位移.(圍繞跑道跑一圈的位移和路程)
[討論與思考]
1.(用課件展示中國(guó)地圖)在地圖上查找上海到烏魯木齊的鐵路.請(qǐng)根據(jù)地圖中的比例尺估算一下,坐火車從上海到烏魯木齊的位移和經(jīng)過(guò)的路程分別是多少?
閱讀下面的對(duì)話:
甲:請(qǐng)問(wèn)到市圖書(shū)館怎么走?
乙:從你所在的市中心向南走400 m到一個(gè)十字路口,再向東走300m就到了.
甲:謝謝!
乙:不用客氣.
請(qǐng)?jiān)趫D1-2-3上把甲要經(jīng)過(guò)的路程和位移表示出來(lái).
師:請(qǐng)你歸納一下:位移和路程有什么不同?
生1:位移是矢量,有向線段的長(zhǎng)度表示其大小,有向線段的方向表示位移的方向.
生2:質(zhì)點(diǎn)的位移與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān),只與初位置、末位置有關(guān).
生3:位移與路程不同,路程是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,路程只有大小沒(méi)有方向,是標(biāo)量.
教師提出問(wèn)題
師:位移的大小有沒(méi)有等于路程的時(shí)候?
學(xué)生討論后回答,并交流自己的看法.
生:在直線運(yùn)動(dòng)中,位移的大小就等于路程。
教師適時(shí)點(diǎn)撥,畫(huà)一往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)給學(xué)生討論.
生:在單方向的直線運(yùn)動(dòng)中,位移的大小就等于路程.
教師總結(jié)
師:只有在單向直線運(yùn)動(dòng)中,位移的大小才等于路程,在其他情況中,路程要大于位移的大小.
[課堂訓(xùn)練]
下列關(guān)于位移和路程的說(shuō)法中,正確的是………………( )
A位移大小和路程不一定相等,所以位移才不等于路程
B位移的大小等于路程,方向由起點(diǎn)指向終點(diǎn)
C位移描述物體相對(duì)位置的變化,路程描述路徑的長(zhǎng)短
D位移描述直線運(yùn)動(dòng),路程描述曲線運(yùn)動(dòng)
答案:C
解析:A選項(xiàng)表述的因果關(guān)系沒(méi)有意義,故A錯(cuò).位移的方向可以用從初位置指末位置的有向線段來(lái)表示,但位移的大小并不等于路程,往往是位移的大小小于等于路程,故選項(xiàng)B錯(cuò).位移和路程是兩個(gè)不同的物理量,位移描述物體位置的變化,路程描述物體運(yùn)動(dòng)路徑的長(zhǎng)短,所以選項(xiàng)C正確.位移的大小和路程不一定相等,只有當(dāng)物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí),位移的大小才等于路程.無(wú)論是位移還是路程都既可以描述直線運(yùn)動(dòng),也可以描述曲線運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)D也是錯(cuò)誤的.
三、矢量和標(biāo)量
師:像位移這樣的物理量,既有大小又有方向,我們以前學(xué)過(guò)的物理量很多都只有大小,沒(méi)有方向,請(qǐng)同學(xué)們回憶并說(shuō)給大家聽(tīng)聽(tīng).
學(xué)生討論后回答
生:溫度、質(zhì)量、體積、長(zhǎng)度、時(shí)間、路程.
對(duì)于討論中學(xué)生可能提出這樣的問(wèn)題,像電流、壓強(qiáng)這兩個(gè)學(xué)生學(xué)過(guò)的物理量,它們是有方向的,但它們?nèi)匀皇菢?biāo)量.這在以后的學(xué)習(xí)中會(huì)更進(jìn)一步加深對(duì)矢量和標(biāo)量的認(rèn)識(shí).
學(xué)生閱讀課文后,說(shuō)說(shuō)矢量和標(biāo)量的算法有什么不同.
生:兩個(gè)標(biāo)量相加遵從算術(shù)加法的法則.
[討論與思考]
一位同學(xué)從操場(chǎng)中心A出發(fā),向北走了40 m,到達(dá)C點(diǎn),然后又向東走了30 m,到達(dá)B點(diǎn).用有向線段表明他第一次、第二次的位移和兩次行走的合位移(即代表他的位置變化的最后結(jié)果的位移).三個(gè)位移的大小各是多少?你能通過(guò)這個(gè)實(shí)例總結(jié)出矢量相加的法則嗎?
解析:畫(huà)圖如圖1-2-4所示.矢量相加的法則是平行四邊形法則.
[討論與思考]
氣球升到離地面80m高空時(shí),從氣球上掉下一物體,物體又上升了10 m高后才開(kāi)始下落,規(guī)定向上方向?yàn)檎较?討論并回答下列問(wèn)題,體會(huì)矢量的表示方向.
(1)物體從離開(kāi)氣球開(kāi)始到落到地面時(shí)的位移大小是多少米?方向如何?
(2)表示物體的位移有幾種方式?其他矢量是否都能這樣表示?注意體會(huì)“+”“-”號(hào)在表示方向上的作用.
解析:(1)一80m,方向豎直向下;(2)到現(xiàn)在有三種:語(yǔ)言表述法,如“位移的大小為80m,方向豎直向下”;矢量圖法;“+”“一”號(hào)法,如“規(guī)定豎直向上為正方向,則物體的位移為一80m”.
[課堂訓(xùn)練]
(播放1 500m比賽的錄像片斷)
在標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上將要進(jìn)行1 500米賽跑,上午9時(shí)20分50秒,發(fā)令槍響,某運(yùn)動(dòng)員從跑道上最內(nèi)圈的起跑點(diǎn)出發(fā),繞運(yùn)動(dòng)場(chǎng)跑了3圈多,到達(dá)終點(diǎn),成績(jī)是4分38秒.請(qǐng)根據(jù)上面的信息討論以下問(wèn)題,并注意題中有關(guān)時(shí)間、時(shí)刻、路程、位置變化的準(zhǔn)確含義.
(1)該運(yùn)動(dòng)員從起跑點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)所花的時(shí)間是多少?(4分38秒)起跑和到達(dá)的時(shí)刻分別是多少?(上午9時(shí)20分50秒、上午9時(shí)25分28秒)
(2)該運(yùn)動(dòng)員跑過(guò)的路程是多少?(1 500米)他的位置變化如何?(起跑點(diǎn)到終點(diǎn)的連線)
四、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移
提出問(wèn)題:我們?cè)鯓佑脭?shù)學(xué)的方法描述直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移?
如果物體做的是直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中的某一時(shí)刻對(duì)應(yīng)的是物體處在某一位置,如果是一段時(shí)間,對(duì)應(yīng)的是這段時(shí)間內(nèi)物體的位移.
如圖1-2-6所示,物體在時(shí)刻t1處于“位置”x1,在時(shí)刻t2運(yùn)動(dòng)到“位置”x2
那么(x2- x1)就是物體的“位移”,記為Δx =x2- x1
可見(jiàn),要描述直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移,只需建立一維坐標(biāo)系,用坐標(biāo)表示位置,用位置坐標(biāo)的變化量表示物體位移.
在一維坐標(biāo)系中,用正、負(fù)表示運(yùn)動(dòng)物體位移的方向.如圖1-2-7所示汽車A的位移為負(fù)值,B的位移則為正值.表明汽車B的位移方向?yàn)閤軸正向,汽車A的位移方向?yàn)閤軸負(fù)向.
課后小結(jié)
時(shí)間和時(shí)刻這兩個(gè)概念是同學(xué)們很容易混淆的,同學(xué)們要掌握時(shí)間坐標(biāo)軸.在時(shí)間軸上,用點(diǎn)表示時(shí)刻,用線段表示一段時(shí)間間隔.位移和路程是兩個(gè)不同的物理量,位移是用來(lái)表示質(zhì)點(diǎn)變動(dòng)的,它的大小等于運(yùn)動(dòng)物體初、末位置間的距離,它的方向是從初位置指向末位置,是矢量;而路程是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)路徑的長(zhǎng)度,是標(biāo)量.只有物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí),其位移大小才和路程相等,除此以外,物體的位移的大小總是小于路程.找位移的辦法是從初位置到末位置間畫(huà)有向線段.有向線段的方向就是位移的方向,有向線段的長(zhǎng)度就是位移的大小.時(shí)刻對(duì)應(yīng)位置,時(shí)間對(duì)應(yīng)位移.在位置坐標(biāo)軸上,用點(diǎn)來(lái)表示位置,用有向線段來(lái)表示位移.
本節(jié)課用到的數(shù)學(xué)知識(shí)和方法:用數(shù)軸來(lái)表示時(shí)間軸和位移軸,在時(shí)間軸上,點(diǎn)表示時(shí)刻,線段表示時(shí)間間隔.要選計(jì)時(shí)起點(diǎn)(零時(shí)刻),計(jì)時(shí)起點(diǎn)前的時(shí)刻為負(fù),計(jì)時(shí)起點(diǎn)后的時(shí)刻為正;在位移軸上,點(diǎn)表示某一時(shí)刻的位置,線段表示某段時(shí)間內(nèi)的位移.要選位置參考點(diǎn)(位置零點(diǎn)),直線運(yùn)動(dòng)中,可選某一單一方向作為正方向,朝正方向離開(kāi)參考點(diǎn)的位置都為正,朝負(fù)方向離開(kāi)參考點(diǎn)的位置都為負(fù).位移方向與規(guī)定方向相同時(shí)為正,相反時(shí)為負(fù).標(biāo)量遵從算術(shù)加法的法則,矢量遵從三角形定則(或平行四邊形定則,以后會(huì)學(xué)到,不讓學(xué)生知道).
課后習(xí)題
教材第16頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)。
高中物理教案2
一、教材分析
本節(jié)教材選自人民教育出版社全日制普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)(物理2·必修)第五章《曲線運(yùn)動(dòng)》第六節(jié)《向心力》。
教材的內(nèi)容方面來(lái)看,本章節(jié)主要講解了向心力的定義、定義式、方向及驗(yàn)證向心力的表達(dá)式,變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)。前面幾節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、向心加速度,這節(jié)講的是描述使物體做圓周運(yùn)動(dòng)的合外力,是對(duì)物體運(yùn)動(dòng)認(rèn)識(shí)上的升華,為接下來(lái)萬(wàn)有引力的的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。所以在整個(gè)教材體系中起了承上啟下的作用,并且這樣的安排由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
從教材的地位和作用方面來(lái)看,本章節(jié)是運(yùn)動(dòng)學(xué)中的重要概念,也是高一年級(jí)物理課程中比較重要的概念之一,是對(duì)物體運(yùn)動(dòng)認(rèn)識(shí)上的升華,它把運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)聯(lián)系在了一起,具有承上啟下的橋梁作用,也是學(xué)生知識(shí)系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。
二、學(xué)情分析
【知識(shí)基礎(chǔ)方面】在學(xué)習(xí)本節(jié)課前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、向心加速度,具備了探究向心力的基本知識(shí)和基本技能,這為本節(jié)課的探究性學(xué)習(xí)起到了鋪墊作用。
【思維基礎(chǔ)方面】高一的學(xué)生通過(guò)初中科學(xué)和第一學(xué)期的學(xué)習(xí),具有了一定的物理思維方法和較強(qiáng)的計(jì)算能力,但接受能力尚欠缺,需要教師正確的引導(dǎo)和啟發(fā)。
【情感態(tài)度方面】在學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)中,與向心力有關(guān)的現(xiàn)象有,但是有一些是錯(cuò)誤的這就給學(xué)生理解向心力的概念帶來(lái)困難。
三、教學(xué)目標(biāo)
【知識(shí)技能目標(biāo)】理解向心力的定義;
能說(shuō)出向心力的定義、寫(xiě)出向心力的定義式和單位理解向心力的作用效果;用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式;
【過(guò)程方法目標(biāo)】
通過(guò)對(duì)向心力,向心加速度,圓周運(yùn)動(dòng),牛頓第二定律的理解與學(xué)習(xí),相互聯(lián)系,體驗(yàn)對(duì)物理概念的學(xué)習(xí)方法
【情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)】
通過(guò)用概念前后聯(lián)系的方法得出加速度的概念,感悟到探索問(wèn)題解決問(wèn)題的`興趣和學(xué)無(wú)止境的觀點(diǎn);
通過(guò)向心力的教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)實(shí)的生活經(jīng)歷與體驗(yàn)出發(fā),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;通過(guò)一些有趣的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn),加深學(xué)生的印象,容易讓學(xué)生理解,引起學(xué)生興趣;
四、重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn):向心力表達(dá)式驗(yàn)證,向心力來(lái)源與作用效果。設(shè)定一定運(yùn)動(dòng)情景,來(lái)驗(yàn)證向心力表達(dá)式。來(lái)源進(jìn)行舉例說(shuō)明,進(jìn)行受力分析。(重點(diǎn)如何落實(shí))
難點(diǎn):向心力表達(dá)式的驗(yàn)證。通過(guò)用圓錐擺粗濾驗(yàn)證表達(dá)式,通過(guò)圓錐擺做勻速圓周運(yùn)動(dòng)解釋原理,分析其在運(yùn)動(dòng)角度和手里角度的合外力,測(cè)量數(shù)據(jù)與測(cè)量器材,一步步得出表達(dá)式的正確。(難點(diǎn)咋么突破)
五、教學(xué)方法與手段
教學(xué)方法:演示法,講授法,討論法教學(xué)手段:多媒體,口述
六、教學(xué)過(guò)程
1.引入
回顧本章內(nèi)容,復(fù)習(xí)向心加速度,放一個(gè)有關(guān)視屏,向同學(xué)提問(wèn)物體為甚么做圓周運(yùn)動(dòng)?
2.新課教學(xué)(熟悉一下過(guò)渡)
一、做小球做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn),多問(wèn)題進(jìn)行思考,得出向心力特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)
二、教授有關(guān)向心力的有關(guān)知識(shí)并進(jìn)行一定補(bǔ)充。
三、用圓錐擺粗濾驗(yàn)證向心力表達(dá)式小結(jié):向心力定義表達(dá)式
高中物理教案3
一、知識(shí)與技能
1.粗略了解物理學(xué)史上對(duì)電荷間相互作用力的認(rèn)識(shí)過(guò)程。
2.知道電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的,電場(chǎng)是客觀存在的一種特殊的形態(tài)。
3.理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其定義,會(huì)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。知道電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,知道電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的。
4.能根據(jù)庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義推導(dǎo)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式,并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
5.知道場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理,并能應(yīng)用這一原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。
二、過(guò)程與方法
1.經(jīng)歷“探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量”的過(guò)程,獲得探究活動(dòng)的體驗(yàn)。
2.領(lǐng)略通過(guò)電荷在電場(chǎng)中所受靜電力研究電場(chǎng)、理想模型法、比值法、類比法等物理學(xué)研究方法。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.體驗(yàn)探究物理規(guī)律的艱辛與喜悅。
2.學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度。
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。
2.理解電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度的概念,并會(huì)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
【教學(xué)難點(diǎn)】
探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。
【教學(xué)用具】多媒體課件
【設(shè)計(jì)思路】
以“電荷間相互作用如何發(fā)生”、“如何描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱”兩大問(wèn)題為主線展開(kāi),具體操作思路是:
1.學(xué)生自學(xué)電場(chǎng),培養(yǎng)學(xué)生閱讀、汲取信息的能力。
2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)M和定量分析的方法探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。
3.通過(guò)練習(xí)鞏固加深對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度概念的理解,探討點(diǎn)電荷的電場(chǎng)及場(chǎng)強(qiáng)疊加原理。
【教學(xué)設(shè)計(jì)】
一、復(fù)習(xí)提問(wèn)、新課導(dǎo)入(5分鐘)
教師:上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了庫(kù)侖定律,請(qǐng)同學(xué)們回憶一下:庫(kù)侖定律的內(nèi)容是什么?
學(xué)生回答:略
教師:我們不免會(huì)產(chǎn)生這樣的疑問(wèn):
投影展示問(wèn)題1:真空中?它們之間相隔一定的距離這種相互作用是如何產(chǎn)生的呢?難道能夠不需介質(zhì)超越空間?
投影展示“探究影響電荷間相互作用力的因素”圖片(1.2-1)。
教師:這幅圖大家不陌生,那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一樣,說(shuō)明了什么?
學(xué)生回答:庫(kù)侖力的大小與距離有關(guān)。
教師:其本質(zhì)原因又是什么呢?(投影展示問(wèn)題2)
教師:帶著這兩個(gè)疑問(wèn),本節(jié)課我們一齊來(lái)學(xué)習(xí)第三節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度。(板書(shū)課題)
二、新課教學(xué)(35分鐘)
。ㄒ唬╇妶(chǎng)
教師:請(qǐng)同學(xué)們帶著以下問(wèn)題自學(xué)“電場(chǎng)”內(nèi)容。
。1)電荷間的相互作用是如何發(fā)生的?這一觀點(diǎn)是誰(shuí)提出來(lái)的?
。2)請(qǐng)用自己的語(yǔ)言描述一下什么是電場(chǎng)?
。3)電場(chǎng)有什么本領(lǐng)?
學(xué)生自學(xué),師板書(shū)“一、電場(chǎng)”。
學(xué)生回答:(1)略;
教師:法拉第同學(xué)們?cè)浄瘢?/p>
學(xué)生(集體)回答:電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
教師:法拉第是英國(guó)物理學(xué)家、化學(xué)家,對(duì)事物的本質(zhì)有著非常敏銳的洞察力,在電學(xué)上有著突出的貢獻(xiàn)。依據(jù)法拉第的觀點(diǎn),我們?nèi)绾蚊枋鲭姾葾、B之間的作用力。
師生共析。
。2)略;
教師啟發(fā)引導(dǎo):場(chǎng)是“物質(zhì)”──它和分子、原子組成的實(shí)物一樣具有能量、質(zhì)量和動(dòng)量,電視機(jī)、收音機(jī)信號(hào)的發(fā)射與接受就是電磁場(chǎng)在空間的傳播;“特殊”──看不見(jiàn)、摸不著;“存在于電荷周圍”并板書(shū)。
。妶(chǎng)是)存在于電荷周圍的一種特殊的物質(zhì)。
教師:場(chǎng)與實(shí)物是物質(zhì)存在的兩種不同形式。
(3)學(xué)生回答:對(duì)放入其中的電荷有靜電力的作用。
。ǘ┛茖W(xué)探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的方法
教師:下面我們?cè)賮?lái)探討第二個(gè)問(wèn)題。
依次投影問(wèn)題:①相同的小球在不同的位置所受作用力不一樣,其本質(zhì)原因是什么呢?(對(duì)照“探究影響電荷間相互作用力的因素”圖片說(shuō)明)
學(xué)生回答:電場(chǎng)強(qiáng)弱不同。
②那么如何來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱呢?
教師啟發(fā):像速度、密度等尋找一個(gè)物理量來(lái)表示。
、廴绾蝸(lái)研究電場(chǎng)?
(學(xué)生思考)
教師啟發(fā)引導(dǎo):電場(chǎng)的本領(lǐng)是對(duì)場(chǎng)中的其他電荷具有作用力,這也是電場(chǎng)的最明顯、最基本的特征之一。因此在研究電場(chǎng)的性質(zhì)時(shí),我們可以從靜電力入手。(板書(shū)研究方法)
教師:對(duì)于像電場(chǎng)這樣,看不見(jiàn),摸不到,但又客觀存在的物質(zhì),可以根據(jù)它表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)來(lái)研究它,這是物理學(xué)中常用的研究方法。
教師:還需要什么?
學(xué)生回答:電場(chǎng)及放入其中的電荷。
多媒體依次展示,教師簡(jiǎn)述:①“探究影響電荷間相互作用力的因素”中的試探電荷;②場(chǎng)源電荷。
師生共析對(duì)試探電荷的要求。
教師:下面請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察模擬實(shí)驗(yàn)的動(dòng)畫(huà)演示,并描述你看到的現(xiàn)象說(shuō)明了什么。多媒體動(dòng)畫(huà)模擬:①不同位置偏角不同;②增加試探電荷帶電量偏角均增加。
學(xué)生回答:不同位置受力不同;同一位置試探電荷帶電量增加,受力增大,但不同位置受力大小關(guān)系不變。
教師:下面我們?cè)偻ㄟ^(guò)表格定量地來(lái)看一看:
將表格填完整,并分析、比較表格中的數(shù)據(jù)有什么特點(diǎn)和規(guī)律,看你能否得出如何來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱。多媒體展示表格,學(xué)生回答后依次填入:①F1、F2、F3及F1<F2<F3;②2F1、3F1、4F1、nF1等。
表一:(P1位置)
試探電荷 q 2q 3q 4q nq
靜電力 F1 2F1 3F1 4F1 nF1
表二:(P2位置)
試探電荷 q 2q 3q 4q nq
靜電力 F2 2F2 3F2 4F2 nF2
表三:(P3位置)
試探電荷 q 2q 3q 4q nq
靜電力 F3 2F3 3F3 4F3 nF3
。▽W(xué)生思考并交流討論)
學(xué)生回答:
。1)不同的電荷,即使在電場(chǎng)中的同一點(diǎn),所受靜電力也不同,因而不能直接用試探電荷所受的靜電力來(lái)表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱;
(2)電場(chǎng)中同一點(diǎn),比值F/q是恒定的,與試探電荷的電荷量無(wú)關(guān);(同一張表格)
。3)在電場(chǎng)中不同位置比值F/q不同。(三張表格比較)
師生共同小結(jié):比值由電荷q在電場(chǎng)中的位置決定,與電荷q的電荷量大小無(wú)關(guān),它才是反映電場(chǎng)性質(zhì)的物理量。
教師:在物理學(xué)中我們定義放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值,叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。并板書(shū)。
(三)電場(chǎng)強(qiáng)度
1.定義:
教師:以前我們還學(xué)過(guò)哪些物理量是用比值法來(lái)定義的?
學(xué)生回答:略。
教師:從它的定義,電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是什么?
學(xué)生回答:N/C
教師介紹另一種單位并板書(shū)。
2.單位:N/C或V/m,1N/C=1V/m
教師結(jié)合板畫(huà):在電場(chǎng)中不同位置,同種電荷受力方向不同,說(shuō)明場(chǎng)強(qiáng)是矢量還是標(biāo)量?
學(xué)生(集體)回答:矢量
教師結(jié)合板畫(huà):電場(chǎng)中同一點(diǎn)放入正電荷和負(fù)電荷受力方向不同,如何確定場(chǎng)強(qiáng)的方向呢?
教師:在物理學(xué)中作出了這樣的規(guī)定。(板書(shū))
3.方向:電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同。
教師:按照這個(gè)規(guī)定,如果放入電場(chǎng)中的是負(fù)電荷呢?
學(xué)生回答:與負(fù)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受靜電力的方向相反。
投影練習(xí):
練習(xí)1(加深對(duì)場(chǎng)強(qiáng)的理解,探討點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)大小與方向)
點(diǎn)電荷是最簡(jiǎn)單的場(chǎng)源電荷。設(shè)一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量為+Q,與之相距為r的A點(diǎn)放一試探電荷,所帶電荷量為+q。
。1)試用所學(xué)的知識(shí)推導(dǎo)A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小,并確定場(chǎng)強(qiáng)的方向;
。2)若所放試探電荷為-2q,結(jié)果如何?
(3)如果移走所放的試探電荷呢?
。ㄕ(qǐng)兩位同學(xué)板演前兩問(wèn)后,共同完成第三問(wèn))
師生共同歸納總結(jié):
1.點(diǎn)電荷電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小與方向。(多媒體動(dòng)畫(huà)演示方向的確定方法)
2.電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)(力的)性質(zhì)的物理量,在靜電場(chǎng)中,它不隨時(shí)間改變。電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)完全由電場(chǎng)本身決定,與是否放入電荷,放入電荷的電荷量、電性無(wú)關(guān)!
辨析 和 的.關(guān)系,強(qiáng)調(diào) 的適用條件。
練習(xí)2(探討場(chǎng)強(qiáng)的疊加,鞏固對(duì)場(chǎng)強(qiáng)的理解及公式的靈活運(yùn)用,加強(qiáng)計(jì)算能力培養(yǎng))
如圖所示,真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C,它們相距0.1m,A點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離r相等,r=0.1m。求:
(1)電場(chǎng)中A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng);
(2)在A點(diǎn)放入電量q=-1×10-6C,求它受的電場(chǎng)力。
教師:題中場(chǎng)源電荷不止一個(gè),如何來(lái)確定電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)?
學(xué)生:平行四邊形定則
。ㄕ(qǐng)兩位同學(xué)板演)
教師:根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理對(duì)于一個(gè)比較大的不能看成點(diǎn)電荷的帶電物體產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)如何確定?
學(xué)生思考后回答:無(wú)限等分成若干個(gè)點(diǎn)電荷。
教師:根據(jù)以上方法,同學(xué)們?cè)O(shè)想一下一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體(或球殼)外部產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng),如何求解?
學(xué)生思考后回答:等效成電荷量集中于球心的點(diǎn)電荷。
三、小結(jié)(多媒體依次投影,并簡(jiǎn)述)
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們知道電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的,電場(chǎng)是存在于電荷周圍的一種特殊的物質(zhì),它最基本的特征是對(duì)放入其中的電荷具有力的作用。正是利用電場(chǎng)的這一特性,我們通過(guò)研究試探電荷的所受靜電力特點(diǎn),引入了描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量──電場(chǎng)強(qiáng)度。電場(chǎng)強(qiáng)度是用比值法定義的,它是矢量,有方向。
電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度的概念是電學(xué)中最重要的概念之一,它的研究方法和定義方法也是物理學(xué)中比較常見(jiàn)的方法。
四、板書(shū)設(shè)計(jì)
一、電場(chǎng)
客觀存在的一種特殊的物質(zhì)形態(tài)
二、電場(chǎng)強(qiáng)度
1.定義:E=F/q
2.單位:
3.方向:跟正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同
三、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)
1.推導(dǎo):
2.大。
3.方向:
四、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加
五、布置作業(yè)
教材P16-171、2、7
思考題:
完成課本P173,比較電場(chǎng)強(qiáng)度E=F/q與重力加速度g=G/m有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)
六、教學(xué)反思
探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量是本節(jié)課的重難點(diǎn)內(nèi)容之一,應(yīng)給學(xué)生充分的思考時(shí)間,并讓學(xué)生相互交流討論,教師還可進(jìn)行適當(dāng)啟發(fā)引導(dǎo)。另外,探究時(shí)間很難控制,在內(nèi)容處理上應(yīng)做到詳略得當(dāng),發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,如對(duì)電場(chǎng)及練習(xí)題的處理,盡可能由學(xué)生完成。
高中物理教案4
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)“光的干涉”,初步了解產(chǎn)生光的明顯干涉的條件以及出現(xiàn)明暗條紋的規(guī)律。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1、 請(qǐng)同學(xué)們回顧機(jī)械波的干涉現(xiàn)象 以及產(chǎn)生的條件 ;
2、 對(duì)機(jī)械波而言,振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)表明該點(diǎn)是兩列波的 ,該點(diǎn)的位移隨時(shí)間 (填變化或者不變化);振動(dòng)減弱的點(diǎn)表明該點(diǎn)是兩列波的 ;
3、 不僅機(jī)械波能發(fā)生干涉,電磁波等一切波都能發(fā)生干涉,所以光若是一種波,則光也應(yīng)該能發(fā)生干涉
4、 相干光源是指:
5、 光的干涉現(xiàn)象:
6、 光的干涉條件是:
7、 楊氏實(shí)驗(yàn)證明:
8、 光屏上產(chǎn)生亮條紋的條件是
;光屏上產(chǎn)生暗條紋的'條件是
9、 光的干涉現(xiàn)象在日常生活中很少見(jiàn)的,這是為什么?
三、提出疑惑
同學(xué)們,通過(guò)你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請(qǐng)把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn) 疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.說(shuō)出什么叫光的干涉
2.說(shuō)出產(chǎn)生明顯干涉的條件
3.準(zhǔn)確記憶產(chǎn)生明暗條紋的規(guī)律
學(xué)習(xí)重難點(diǎn):產(chǎn)生明暗條紋規(guī)律的理解
二、學(xué)習(xí)過(guò)程
(一)光的干涉
探究一:回顧機(jī)械波的干涉
1.干涉條件:
2.干涉現(xiàn)象:
3.規(guī)律總結(jié)
探究二:光的干涉條件及出現(xiàn)明暗條紋的規(guī)律
1.光產(chǎn)生明顯干涉的條件是什么?
2.產(chǎn)生明暗條紋時(shí)有何規(guī)律:
。1)兩列振動(dòng)步調(diào)相同的光源:
(2)兩列振動(dòng)步調(diào)正好相反的光源:
。ㄈ┱n堂小結(jié)
(四)當(dāng)堂檢測(cè)
1、 在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中,如果 ( BD )
A、 用白光做光源,屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋
B、 用紅光做光源,屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋.
C、 用紅光照射一條狹縫,用紫光照射另一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)彩色條紋
D、 用紫光作為光源,遮住其中一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋.
2、20xx年諾貝爾物理學(xué)家將授予對(duì)激光研究做處杰出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。如圖所示是研究激光相干性的雙縫干涉示意圖,擋板上有兩條狹縫S1、S2, 由S1和S2發(fā)出的兩列波到達(dá)屏上時(shí)會(huì)產(chǎn)生干涉條紋。已知入射激光波長(zhǎng)為λ,屏上的P點(diǎn)到兩縫S1和S2的距離相等,如果把P處的亮條紋記做0號(hào)亮
條紋,由P向上數(shù)與0號(hào)亮紋相鄰的是1號(hào)亮紋,與
1號(hào)亮紋相鄰的亮紋為2號(hào)亮紋,設(shè)P1處的亮紋恰好
是10號(hào)亮紋,直線S1 P1的長(zhǎng)度為r1, S2 P1的長(zhǎng)度為
r2, 則r2-r1等于( B )
A、5λ B、10λ. C、20λ D、40λ
課后練習(xí)與提高
1. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,入射光的波長(zhǎng)為λ,若雙縫處兩束光的振動(dòng)情況恰好相同,在屏上距兩縫波程差d1= 地方出現(xiàn)明條紋;在屏上距兩縫波程差d2=
地方出現(xiàn)暗條紋;若雙縫處兩束光的振動(dòng)情況恰好相反,在屏上距兩縫波程差d3= 地方出現(xiàn)明條紋;在屏上距兩縫波程差d4=
地方出現(xiàn)暗條紋 。
2.
用白光光源進(jìn)行雙縫實(shí)驗(yàn),若用一個(gè)純紅色的濾光片遮蓋一條縫,用一個(gè)純藍(lán)色的濾光片遮蓋另一條縫,則
(A) 干涉條紋的寬度將發(fā)生改變.
(B) 產(chǎn)生紅光和藍(lán)光的兩套彩色干涉條紋.
(C) 干涉條紋的亮度將發(fā)生改變.
(D) 不產(chǎn)生干涉條紋 [ D 】
3. 雙縫干涉中屏幕E上的P點(diǎn)處是明條紋.若將縫S2蓋住,并在S1 S2連線的垂直平分面處放一高折射率介質(zhì)反射面M,如圖所示,則此時(shí) [ A ]
(A) P點(diǎn)處仍為明條紋.
(B) P點(diǎn)處為暗條紋.
(C) 不能確定P點(diǎn)處是明條紋還是暗條紋.
(D) 無(wú)干涉條紋.
高中物理教案5
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)目標(biāo)
1、知道電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象。
2、知道三相交變電流可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),知道這就是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的原理。
3、知道感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造:定子和轉(zhuǎn)子。
4、知道感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn),知道能使用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是三相交變電流的突出優(yōu)點(diǎn)。
二、能力目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行類比分析的能力。
2、培養(yǎng)學(xué)生接受新事物、解決新問(wèn)題能力。
3、努力培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作能力。
三、情感目標(biāo)
1、通過(guò)讓學(xué)生了解我國(guó)在磁懸浮列車方面的研究進(jìn)展,激發(fā)他們的愛(ài)國(guó)熱情和立志學(xué)習(xí)、報(bào)效祖國(guó)的情感。
2、在觀察電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造的過(guò)程中,使學(xué)生養(yǎng)成對(duì)新知識(shí)和新事物的探索熱情。
教學(xué)建議
1、由于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的突出優(yōu)點(diǎn),使它應(yīng)用十分廣泛、本節(jié)對(duì)它做了簡(jiǎn)單的介紹,以開(kāi)闊學(xué)生眼界,增加實(shí)際知識(shí)。但作為選學(xué)內(nèi)容,對(duì)學(xué)生沒(méi)有太高的要求,做些介紹就可以了。
2、可以通過(guò)回憶前一章習(xí)題中提到的電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象,本節(jié)的關(guān)鍵是通過(guò)演示、講解使學(xué)生明白三相交變電流也可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),做到電磁驅(qū)動(dòng),這就是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的原理。這有利于新舊知識(shí)的聯(lián)系和加強(qiáng)學(xué)生學(xué)以致用的意識(shí)。有條件的可以看實(shí)物或帶學(xué)生參觀,以增加實(shí)際知識(shí)。
3、課本中的'感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)容,簡(jiǎn)要地介紹了感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理,其中的核心內(nèi)容是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)概念。建議教師如果可能的話,應(yīng)找一臺(tái)電動(dòng)機(jī),拆開(kāi)了讓學(xué)生看一看各個(gè)部分的形狀。三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用很廣泛,最好能讓學(xué)生看一些實(shí)際例子。
教學(xué)準(zhǔn)備:
幻燈片、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型、學(xué)生電源、旋轉(zhuǎn)磁鐵
教學(xué)過(guò)程:
一、知識(shí)回顧
電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象說(shuō)明
二、新課教學(xué):
1、過(guò)回憶紹電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象:在U形磁鐵中間放一個(gè)鋁框,如果轉(zhuǎn)動(dòng)磁鐵,造成一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。鋁框就隨著轉(zhuǎn)動(dòng)。這種電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象。告訴學(xué)生感應(yīng)電動(dòng)機(jī)就是應(yīng)用該原理來(lái)工作的。
2、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生方法:旋轉(zhuǎn)磁鐵可以得到旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),在線圈中通入三相交流電也可以得到旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
3、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)介紹
定子:固定的電樞稱為定子
轉(zhuǎn)子:中間轉(zhuǎn)動(dòng)的鐵心以及鐵心上鑲嵌的銅條叫轉(zhuǎn)子
4、鼠籠式電動(dòng)機(jī)模型介紹:感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是由鐵芯和嵌在鐵芯上的閉合導(dǎo)體構(gòu)成的。閉合導(dǎo)體是由嵌在鐵芯凹槽中的銅條(或鋁條)和兩個(gè)銅環(huán)(或鋁環(huán))連在一起制成的,形狀像個(gè)鼠籠,所以這種電動(dòng)機(jī)也叫鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。
5、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向控制:由于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造簡(jiǎn)單,因此如果要改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,只需要把定子上的任意兩組線圈的電流互換一下就就可以通過(guò)改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向來(lái)改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)。這種電動(dòng)機(jī)在制造、使用和保養(yǎng)上都比較簡(jiǎn)單,被廣泛應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上。
高中物理教案6
教學(xué)重點(diǎn):
萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn):
地球重力加速度問(wèn)題
教學(xué)方法:
討論法
教學(xué)用具:
計(jì)算機(jī)
教學(xué)過(guò)程:
一、地球重力加速度
問(wèn)題一:在地球上是赤道的重力加速度大還是兩極的加速度大?
這個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生充分討論:
1、有的學(xué)生認(rèn)為:地球上的加速度是不變化的.
2、有的學(xué)生認(rèn)為:兩極的重力加速度大.
3、也有的的學(xué)生認(rèn)為:赤道的重力加速度大.
出現(xiàn)以上問(wèn)題是因?yàn)椋簩W(xué)生可能沒(méi)有考慮到地球是橢球形的,也有不記得公式的等.
教師板書(shū)并講解:
在質(zhì)量為、半徑為的地球表面上,如果忽略地球自轉(zhuǎn)的影響,質(zhì)量為的物體的重力加速度,可以認(rèn)為是由地球?qū)λ娜f(wàn)有引力產(chǎn)生的.由萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律有:
則該天體表面的重力加速度為:
由此式可知,地球表面的重力加速度是由地球的質(zhì)量和半徑?jīng)Q定的.而又因?yàn)榈厍蚴菣E球的赤道的半徑大,兩極的半徑小,所以赤道上的重力加速度小,兩極的重力加速度大.也可讓學(xué)生發(fā)揮得:離地球表面的距離越大,重力加速度越。
問(wèn)題二:有1kg的物體在北京的重力大還是在上海的重力大?
這個(gè)問(wèn)題有學(xué)生回答
問(wèn)題三:
1、地球在作什么運(yùn)動(dòng)?人造地球衛(wèi)星在作什么運(yùn)動(dòng)?
通過(guò)展示圖片為學(xué)生建立清晰的圖景.
2、作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是誰(shuí)提供的?
回答:地球與衛(wèi)星間的萬(wàn)有引力即由牛頓第二定律得:
3、由以上可求出什么?
、傩l(wèi)星繞地球的線速度:
②衛(wèi)星繞地球的周期:
、坌l(wèi)星繞地球的`角速度:
教師可帶領(lǐng)學(xué)生分析上面的公式得:
當(dāng)軌道半徑不變時(shí),則衛(wèi)星的周期不變、衛(wèi)星的線速度不變、衛(wèi)星的角速度也不變.
當(dāng)衛(wèi)星的角速度不變時(shí),則衛(wèi)星的軌道半徑不變.
課堂練習(xí):
1、假設(shè)火星和地球都是球體,火星的質(zhì)量和地球質(zhì)量.之比,火星的半徑和地球半徑之比,那么離火星表面高處的重力加速度和離地球表面高處的重力加速度.之比等于多少
解:因物體的重力來(lái)自萬(wàn)有引力,所以:
則該天體表面的重力加速度為:
所以:
2、若在相距甚遠(yuǎn)的兩顆行星和的表面附近,各發(fā)射一顆衛(wèi)星和,測(cè)得衛(wèi)星繞行星的周期為,衛(wèi)星繞行星的周期為,求這兩顆行星密度之比是多大
解:設(shè)運(yùn)動(dòng)半徑為,行星質(zhì)量為,衛(wèi)星質(zhì)量為.
由萬(wàn)有引力定律得:
解得:
所以:
3、某星球的質(zhì)量約為地球的的9倍,半徑約為地球的一半,若從地球上高處平拋一物體,射程為60米,則在該星球上,從同樣高度以同樣的初速度平拋同一物體,射程應(yīng)為:
A、10米B、15米C、90米D、360米
解得:(A)
布置作業(yè):
探究活動(dòng)
組織學(xué)生收集資料,編寫(xiě)相關(guān)論文,可以參考下列題目:
1、月球有自轉(zhuǎn)嗎?
2、觀察月亮
高中物理教案7
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(jiàn)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(xiě)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(xiě)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
高中物理教案8
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)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(huà)出它們的方向。
3.知道彈性形變?cè)酱髲椓υ酱,知道彈簧?彈力跟彈簧的形變量成正比,即胡克定律.會(huì)用胡克定律解決有關(guān)問(wèn)題。
。ǘ┻^(guò)程與方法
1.通過(guò)在實(shí)際問(wèn)題中確定彈力方向的能力。
2.自己動(dòng)手進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和操作實(shí)驗(yàn)的能力。
3.知道實(shí)驗(yàn)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(jià)值觀
1.真實(shí)準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),體會(huì)科學(xué)的精神和態(tài)度在科學(xué)探究過(guò)程的重要作用。
2.在體驗(yàn)用簡(jiǎn)單的工具和方法探究物理規(guī)律的過(guò)程中,感受學(xué)習(xí)物理的樂(lè)趣,培養(yǎng)學(xué)生善于把物理學(xué)習(xí)與生活實(shí)踐結(jié)合起來(lái)的習(xí)慣。
教學(xué)重點(diǎn)
1.彈力有無(wú)的判斷和彈力方向的判斷。
2.彈力大小的計(jì)算。
3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作。
教學(xué)難點(diǎn)
彈力有無(wú)的判斷及彈力方向的判斷.
教學(xué)方法
探究、講授、討論、練習(xí)
教學(xué)手段
教具準(zhǔn)備
彈簧、鉤碼、泡沫塑料塊、粉筆、燒瓶(內(nèi)裝紅墨水瓶塞上面插細(xì)玻璃管)、
演示胡克定律用的鐵架臺(tái)、刻度尺、彈簧、鉤碼等等.
高中物理教案9
教學(xué)目標(biāo)
1、知道兩列頻率相同的波才能發(fā)生干涉現(xiàn)象;知道干涉現(xiàn)象的特點(diǎn)。
2、知道現(xiàn)象是特殊條件下的疊加現(xiàn)象,知道干涉現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象。
3、通過(guò)觀察波的獨(dú)立前進(jìn),波的疊加和水現(xiàn)象,認(rèn)識(shí)條件及干涉現(xiàn)象的特征。
教學(xué)建議
本節(jié)重點(diǎn)是對(duì)干涉概念的理解和產(chǎn)生穩(wěn)定干涉條件的應(yīng)用。學(xué)習(xí)中要注意兩列波的波峰、波峰相遇處是振動(dòng)最強(qiáng)的地方,波谷、波谷相遇處也是振動(dòng)最強(qiáng)的地方;而波峰、波谷或波谷、波峰相遇處則是振動(dòng)最弱的地方。干涉的圖樣是穩(wěn)定的,振動(dòng)加強(qiáng)的地方永遠(yuǎn)加強(qiáng),振動(dòng)減弱的地方永遠(yuǎn)減弱。
為什么頻率不同的兩列波相遇,不發(fā)生干涉現(xiàn)象?
因?yàn)轭l率不同的兩列波相遇,疊加區(qū)各點(diǎn)的合振動(dòng)的振幅,有時(shí)是兩個(gè)振動(dòng)的振幅之和,有時(shí)是兩個(gè)振動(dòng)的振幅之差,沒(méi)有振動(dòng)總是得到加強(qiáng)或總是減弱的區(qū)域,這樣的兩個(gè)波源不能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象,不能形成穩(wěn)定干涉圖樣。而是波疊加中的一個(gè)特例,即產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣.
請(qǐng)教師閱讀下表:
項(xiàng)目
備注
概念
頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動(dòng)始終加強(qiáng),某些區(qū)域的振動(dòng)始終減弱,并且振動(dòng)的加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)相互間隔的`現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象。
產(chǎn)生穩(wěn)定干涉條件
(1)兩列波的頻率相同;
(2)振動(dòng)情況相同.
產(chǎn)生的原因
波疊加的結(jié)果
教學(xué)設(shè)計(jì)
示例教學(xué)重點(diǎn):
波的疊加及發(fā)生的條件。教學(xué)難點(diǎn):對(duì)穩(wěn)定的圖樣的理解。教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)討論法教學(xué)儀器:水槽演示儀,長(zhǎng)條橡膠管,計(jì)算機(jī)多媒體新課引入:?jiǎn)栴}1:上節(jié)課我們研究了波的衍射現(xiàn)象,什么是波的衍射現(xiàn)象呢?(波繞過(guò)障礙物的現(xiàn)象)問(wèn)題2:發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是什么?(障礙物或孔的大小比波長(zhǎng)小,或者與波長(zhǎng)相差不多)這節(jié)課我們研究現(xiàn)象,如果同時(shí)投入兩個(gè)小石子,形成了兩列波,當(dāng)它們相遇在一起時(shí)又會(huì)怎樣?請(qǐng)學(xué)生注意觀察演示實(shí)驗(yàn)。
一、觀察現(xiàn)象:
①在水槽演示儀上有兩個(gè)振源的條件下,單獨(dú)使用其中的一個(gè)振源,水波按該振源的振動(dòng)方式向外傳播;再單獨(dú)使用另一個(gè)振源,水波按該振源的振動(dòng)方式向外傳播,F(xiàn)象結(jié)論:每一個(gè)波源都按其自己的方式,在介質(zhì)中產(chǎn)生振動(dòng),并能使介質(zhì)將這種振動(dòng)向外傳播
、谡覂蓚(gè)同學(xué)拉著一條長(zhǎng)繩,讓他們同時(shí)分別抖動(dòng)一下繩的端點(diǎn),則會(huì)從兩端各產(chǎn)生一個(gè)波包向?qū)Ψ絺鞑。?dāng)兩個(gè)波包在中間相遇時(shí),形狀發(fā)生變化,相遇后又各自傳播。(由于這種現(xiàn)象一瞬間完成,學(xué)生看不清楚,教師可用計(jì)算機(jī)多媒體演示)現(xiàn)象結(jié)論:波相遇時(shí),發(fā)生疊加。以后仍按原來(lái)的方式傳播,是獨(dú)立的。
1.波的疊加:在前面的現(xiàn)象的觀察的基礎(chǔ)上,向?qū)W生說(shuō)明什么是波的疊加。教師板書(shū):兩列波相遇時(shí),在波的重疊區(qū)域,任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的總位移都等于兩列波分別引起的位移的矢量和。
結(jié)合圖下圖解釋此結(jié)論。
解釋時(shí)可以這樣說(shuō):在介質(zhì)中選一點(diǎn)為研究對(duì)象,在某一時(shí)刻,當(dāng)波源l的振動(dòng)傳播到點(diǎn)時(shí),若恰好是波峰,則引起點(diǎn)向上振動(dòng);同時(shí),波源2的振動(dòng)也傳播到了點(diǎn),若恰好也是波峰,則也會(huì)引起點(diǎn)向上振動(dòng);這時(shí),點(diǎn)的振動(dòng)就是兩個(gè)向上的振動(dòng)的疊加,點(diǎn)的振動(dòng)被加強(qiáng)了。(當(dāng)然,在某一時(shí)刻,當(dāng)波源1的振動(dòng)傳播到點(diǎn)時(shí),若恰好是波谷,則引起戶點(diǎn)向下振動(dòng);同時(shí),波源2的振動(dòng)傳播到了點(diǎn)時(shí),若恰好也是波谷,則也會(huì)引起點(diǎn)向下振動(dòng);這時(shí),點(diǎn)的振動(dòng)就是兩個(gè)向下的振動(dòng)的疊加,點(diǎn)的振動(dòng)還是被加強(qiáng)了。)用以上的分析,說(shuō)明什么是振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域。
波源l經(jīng)過(guò)半周期后,傳播到P點(diǎn)的振動(dòng)變?yōu)椴ü,就?huì)使P點(diǎn)的振動(dòng)向下,但此時(shí)波源2傳過(guò)來(lái)的振動(dòng)不一定是波谷(因?yàn)閮刹ㄔ吹闹芷诳赡懿煌?,所以,此時(shí)P點(diǎn)的振動(dòng)可能被減弱,也可能是被加強(qiáng)的。(讓學(xué)生來(lái)說(shuō)明原因)
問(wèn)題:如果希望P點(diǎn)的振動(dòng)總能被加強(qiáng),應(yīng)有什么條件?如果在介質(zhì)中有另一質(zhì)點(diǎn)Q,希望Q點(diǎn)的振動(dòng)總能被減弱,應(yīng)有什么條件?
總結(jié):波源1和波源2的周期應(yīng)相同。
觀察現(xiàn)象:
、鬯壑械乃(duì)水波干涉圖樣的解釋中,特別要強(qiáng)調(diào)兩列水波的頻率是相同的,所以產(chǎn)生了在水面上有些點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng),而另一些點(diǎn)的振動(dòng)減弱的現(xiàn)象,加強(qiáng)和減弱的點(diǎn)的分布是穩(wěn)定的。
詳細(xì)解釋教材中給出的插圖,如下圖所示。在解釋和說(shuō)明中,特別應(yīng)強(qiáng)調(diào)的幾點(diǎn)是:
、俅藞D是某時(shí)刻兩列波傳播的情況;
、趦闪胁ǖ念l率(波長(zhǎng))相等;
、郛(dāng)兩列波的波峰在某點(diǎn)相遇時(shí),這點(diǎn)的振動(dòng)位移是正的最大值,過(guò)半周期后,這點(diǎn)就是波谷和波谷相遇,則這點(diǎn)的振動(dòng)位移是負(fù)的最大值;
、苷駝(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)的振動(dòng)總是加強(qiáng)的,振動(dòng)減弱的點(diǎn)的振動(dòng)總是減弱的。
讓學(xué)生思考和討論,并在分析的基礎(chǔ)上,給出干涉的定義:
。ń處煱鍟(shū))頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng),某些區(qū)域的振動(dòng)減弱,并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域互相間隔,這種現(xiàn)象叫,形成的圖樣叫做圖樣。
請(qǐng)學(xué)生反復(fù)觀察水槽中的水,分清哪些區(qū)域?yàn)檎駝?dòng)加強(qiáng)的區(qū)域,哪些區(qū)域?yàn)檎駝?dòng)減弱的區(qū)域。
最后應(yīng)幫助學(xué)生分析清楚:介質(zhì)中某點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng),是指這個(gè)質(zhì)點(diǎn)以較大的振幅振動(dòng);而某點(diǎn)的振動(dòng)減弱,是指這個(gè)質(zhì)點(diǎn)以較小的振幅振動(dòng),這與只有一個(gè)波源的振動(dòng)在介質(zhì)中傳播時(shí),各質(zhì)點(diǎn)均按此波源的振動(dòng)方式振動(dòng)是不同的。
問(wèn)題:任何兩列波進(jìn)行疊加都可以產(chǎn)生干涉現(xiàn)象嗎?(不可以)為什么?(干涉是一種特殊的疊加。任何兩列波都可以進(jìn)行疊加,但只有兩列頻率相同)
總結(jié):干涉是波特有的現(xiàn)象。
二、應(yīng)用
請(qǐng)學(xué)生思考和討論在我們生活中是否遇到過(guò)現(xiàn)象,舉例說(shuō)明:
例1、水現(xiàn)象。
例2、聲現(xiàn)象。
三、課堂小結(jié)
高中物理教案10
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。
、倨鞑。
、陔娐贰
、鄄僮。
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(shū)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(huà)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(tīng)學(xué)生想法的`聆聽(tīng)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。
高中物理教案11
教學(xué)目標(biāo)
【知識(shí)與能力】
探究得出滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件和影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素以及計(jì)算公式。
【過(guò)程與方法】
通過(guò)觀察,了解滑動(dòng)摩擦力的存在,實(shí)驗(yàn)探究產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的條件以及影響其大小的因素,提高實(shí)驗(yàn)技能和探索能力。
【情感、態(tài)度和價(jià)值觀】
學(xué)生能提高實(shí)事求是的科學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度,鍛煉思維能力、抽象能力,運(yùn)用物理知識(shí)解釋生活現(xiàn)象。
教學(xué)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】
滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生條件和計(jì)算式。
【難點(diǎn)】
實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程。
教學(xué)方法
觀察法、實(shí)驗(yàn)法、討論法、問(wèn)答法等。
教學(xué)過(guò)程
(一)新課導(dǎo)入
展示幾個(gè)情景:孩子玩滑梯、火車急剎車、冰壺運(yùn)動(dòng)等。
通過(guò)提問(wèn)這些情景中的現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生思考,從而得出滑動(dòng)摩擦力的概念,導(dǎo)出新課。
(二)科學(xué)探究
問(wèn)題1:滑動(dòng)摩擦力什么情況下才會(huì)出現(xiàn)?結(jié)合前面學(xué)的靜摩擦力條件進(jìn)行討論。
學(xué)生討論:需要有壓力、粗糙的接觸面以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
問(wèn)題2:為什么冰壺、火車、孩子受到的滑動(dòng)摩擦力不同呢?
實(shí)驗(yàn)探究:影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素:
1.猜想:與壓力有關(guān),與速度有關(guān),與質(zhì)量有關(guān),與粗糙程度有關(guān)等等。
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):用彈簧秤拉動(dòng)木塊,可通過(guò)加減砝碼改變壓力,改變拉動(dòng)速度,更換接觸面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。彈簧秤示數(shù)便是滑動(dòng)摩擦力示數(shù),設(shè)計(jì)表格進(jìn)行記錄。
3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn):6人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),注意小組內(nèi)部的分工問(wèn)題,教師巡視。
4.得出結(jié)論:滑動(dòng)摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)。
5.交流討論:分享實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),誤差處理等;討論控制變量法的注意事項(xiàng),即控制無(wú)關(guān)變量相同,只改變探究的`物理量等;實(shí)驗(yàn)安全問(wèn)題、保護(hù)器材問(wèn)題等等。
6.總結(jié):結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)論和教材,得出滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式,f=μN(yùn)
問(wèn)題3:滑動(dòng)摩擦力的方向如何判斷呢?結(jié)合示例分析并討論。
示例:木塊在地面上滑動(dòng)、木塊在木板上滑動(dòng)并帶動(dòng)木板一起滑動(dòng)。
學(xué)生討論:滑動(dòng)摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向有時(shí)并不是運(yùn)動(dòng)方向。
問(wèn)題4:滑動(dòng)摩擦力有什么作用呢?舉例說(shuō)明。
回答:生活中有很多地方可以見(jiàn)到滑動(dòng)摩擦力,車輛的剎車系統(tǒng)是利用滑動(dòng)摩擦力進(jìn)行減速,打磨東西也是利用了滑動(dòng)摩擦力,同時(shí)機(jī)器中的滑動(dòng)摩擦力會(huì)損耗器材,所以需要使用潤(rùn)滑油來(lái)減小滑動(dòng)摩擦力等等。
(三)鞏固提高
給出適當(dāng)例題,運(yùn)用公式求解摩擦力大小,判斷摩擦力方向。
(四)小結(jié)作業(yè)
小結(jié):淺談本節(jié)課收獲。
作業(yè):課下繼續(xù)探索,拓展科學(xué)知識(shí)。
高中物理教案12
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
l. 知道曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向,理解曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng).
2.知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)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(xué)習(xí)重點(diǎn)】
1.什么是曲線運(yùn)動(dòng).
2.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的方向的確定.
3.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】
物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.
【學(xué)習(xí)過(guò)程】
1.什么是曲線的切線? 閱讀教材33頁(yè)有關(guān)內(nèi)容,明確切線的
概念。
如圖1,A、B為曲線上兩點(diǎn),當(dāng)B無(wú)限接近A時(shí),直線AB叫做
曲線在A點(diǎn)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(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度,沿曲線在這一點(diǎn)的____________。
4.曲線運(yùn)動(dòng)中,_________時(shí)刻在變化,所以曲線運(yùn)動(dòng)是__________運(yùn)動(dòng),做曲線運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)。如果物體所受的合外力跟其速度方向__________________,物體就做曲線運(yùn)動(dòng)。
【同步導(dǎo)學(xué)】
1.曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
、 軌跡是一條曲線
、 曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向
、 質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)的速度方向是沿曲線的這一點(diǎn)的切線方向。
、 曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻改變。
、 是變速運(yùn)動(dòng),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(shí)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(zhì)點(diǎn)的速度方向沿砂輪的切線方向?
2.物體作曲線運(yùn)動(dòng)的條件
當(dāng)物體所受的合力的方向與它的速度方向在同一直線時(shí),物體做直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)物體所
1 專心 愛(ài)心 用心
受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時(shí),物體就做曲線運(yùn)動(dòng).
例2 關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下面說(shuō)法正確的是( )
A.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變著,它一定做曲線運(yùn)動(dòng)
B.物體做曲線運(yùn)動(dòng),它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定在改變
C.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),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(yùn)動(dòng)時(shí),它的加速度方向始終和所受到的合外力方向一致
3.關(guān)于物體做直線和曲線運(yùn)動(dòng)條件的進(jìn)一步分析
、 物體不受力或合外力為零時(shí),則物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)
、 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(yùn)動(dòng),當(dāng)合外力為恒力時(shí),物體將做勻變速直線運(yùn)動(dòng)(勻加速或勻減速直線運(yùn)動(dòng)),當(dāng)合外力為變力時(shí),物體做變加速直線運(yùn)動(dòng)。
、 合外力不為零,且方向與速度方向不在同一直線上時(shí),則物體做曲線運(yùn)動(dòng);當(dāng)合外力變化時(shí),物體做變加速曲線運(yùn)動(dòng),當(dāng)合外力恒定時(shí),物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。
例3.一質(zhì)量為m的物體在一組共點(diǎn)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(yùn)動(dòng)情況怎樣?
【鞏固練習(xí)】
1.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向,下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A.在曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向總是沿著曲線并保持不變
B.質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),速度方向是時(shí)刻改變的,它在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向與這—點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡垂直
C.曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向就是在曲線上的這—點(diǎn)的切線方向
D.曲線運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)員拋出的鉛球運(yùn)動(dòng)軌跡(鉛球視為質(zhì)點(diǎn)),A、B、C為曲線上的三點(diǎn),關(guān)于鉛球在B點(diǎn)的速度方向,說(shuō)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(yùn)動(dòng)的條件為 ( )
A.物體運(yùn)動(dòng)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(ài)心 用心 2
A.變速運(yùn)動(dòng)—定是曲線運(yùn)動(dòng) B.曲線運(yùn)動(dòng)—定是變速運(yùn)動(dòng)
C.速率不變的曲線運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng) D.曲線運(yùn)動(dòng)也可以是速度不變的運(yùn)動(dòng)
5.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,在其軌跡上某一點(diǎn)的加速度方向 ( )
A.為通過(guò)該點(diǎn)的曲線的切線方向 B.與物體在這一點(diǎn)時(shí)所受的合外力方向垂直
C.與物體在這一點(diǎn)速度方向一致 D.與物體在這一點(diǎn)速度方向的夾角一定不為零
6.下面說(shuō)法中正確的是( )
A.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向必變化 B.速度變化的運(yùn)動(dòng)必是曲線運(yùn)動(dòng)
C.加速度恒定的運(yùn)動(dòng)不可能是曲線運(yùn)動(dòng) D.加速度變化的運(yùn)動(dòng)必定是曲線運(yùn)動(dòng)
7.一質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng),則在這段時(shí)間內(nèi)( )
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(shuō)法中正確的是( )
A.物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng) B.物體在變力作用下一定做曲線運(yùn)動(dòng)
C.物體在恒力或變力作用下都可能做曲線運(yùn)動(dòng)
D.做曲線運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)到B,這時(shí)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(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是( )
A.物體不可能沿曲線Ba運(yùn)動(dòng);
B.物體不可能沿曲線Bb運(yùn)動(dòng);
C.物體不可能沿曲線Bc運(yùn)動(dòng);
D.物體可能沿原曲線由B返回A。 b 10.一個(gè)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,突然受到一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向不在同一直線上的恒力作用時(shí),物體運(yùn)動(dòng)為 ( )
A.繼續(xù)做直線運(yùn)動(dòng) B.一定做曲線運(yùn)動(dòng)
C.可能做直線運(yùn)動(dòng),也可能做曲線運(yùn)動(dòng) D.運(yùn)動(dòng)的形式不能確定
高中物理教案13
1、在物理知識(shí)方面的要求:
。1)了解曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),速度方向在該點(diǎn)切線方向上且時(shí)刻在變,因此曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng);
。2)了解曲線運(yùn)動(dòng)的條件:合外力與速度不在同一條直線上;
(3)根據(jù)學(xué)生理解能力,可將曲線運(yùn)動(dòng)的條件深化,即平行速度的力只改變速度大;垂直速度的力只改變速度方向,可根據(jù)力的效果將合外力沿速度方向和垂直速度方向分解;
。4)了解合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng),掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解法則——平行四邊形定則;
。5)由分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及特點(diǎn)綜合判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及軌跡。
2、通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn),有關(guān)教學(xué)軟件,并聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際總結(jié)概括出曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向,曲線運(yùn)動(dòng)的條件,以及用運(yùn)動(dòng)的合成與分解處理復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的基本方法。培養(yǎng)學(xué)生觀察能力,分析概括推理能力,并激發(fā)學(xué)生興趣。
3、滲透物理學(xué)方法的教育。研究船渡河運(yùn)動(dòng),假設(shè)水不流動(dòng),可以想象出船的分運(yùn)動(dòng);又假設(shè)船發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作,可想象出船只隨水流而動(dòng)的另一分運(yùn)動(dòng)。培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和運(yùn)用物理學(xué)抽象思維的基本方法。
1、重點(diǎn)是讓學(xué)生掌握曲線運(yùn)動(dòng)為什么是變速運(yùn)動(dòng),理解做曲線運(yùn)動(dòng)的條件及運(yùn)動(dòng)的合成與分解定則;
2、已知兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)特點(diǎn),判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及軌跡,學(xué)生不容易很快掌握,是教學(xué)的難點(diǎn),解決難點(diǎn)的關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生把每個(gè)分運(yùn)動(dòng)的初始值(包括初速度、加速度以及每個(gè)分運(yùn)動(dòng)所受的外力)進(jìn)行合成,最終還是用合運(yùn)動(dòng)的初速度與合外力的方向關(guān)系來(lái)判斷。
1、乒乓球、小鐵球、細(xì)繩。
2、斜槽、條形磁鐵、鐵球、投影儀、計(jì)算機(jī)軟盤(pán)、彩電。
機(jī)械運(yùn)動(dòng)可以劃分為平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng),而平動(dòng)又可以劃分為直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng),所以曲線運(yùn)動(dòng)屬于平動(dòng)形式,做曲線運(yùn)動(dòng)的物體仍然可以看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn),曲線運(yùn)動(dòng)比直線運(yùn)動(dòng)更為普遍。例如,車輛拐彎;月球繞地球約27天轉(zhuǎn)一圈;地球繞太陽(yáng)約一年轉(zhuǎn)一周;太陽(yáng)繞銀河系中心約2.2億年轉(zhuǎn)一周。
因?yàn)榍運(yùn)動(dòng)中速度方向連續(xù)發(fā)生變化,我們很難直觀物體在某時(shí)刻的速度方向。可以設(shè)想如果某時(shí)刻的速度方向不再發(fā)生變化,物體將沿該時(shí)刻的速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。然后聯(lián)系實(shí)際引導(dǎo)學(xué)生想象幾種現(xiàn)象。
。1)讓學(xué)生回答,繩拉小球在光滑的水平面上做圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)繩斷后小球?qū)⒀厥裁捶较蜻\(yùn)動(dòng)?(沿切線方向飛出)然后引導(dǎo)學(xué)生分析原因:繩斷后小球速度方向不再發(fā)生變化,由于慣性,從即刻起小球做勻速直線運(yùn)動(dòng),沿切線飛出。
。2)教材內(nèi)容:砂輪磨刀使火星沿切線飛出,引導(dǎo)學(xué)生分析原因:被磨掉的熾熱微粒速度方向不再改變,由于慣性以分離時(shí)的速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。又如,讓撐開(kāi)的帶有雨滴的雨傘旋轉(zhuǎn),雨滴沿傘邊切線方向飛出(與上例同理)。
。3)在想象與分析的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)得出:曲線運(yùn)動(dòng)中,速度方向是時(shí)刻改變的,在某時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向在曲線的這一點(diǎn)的切線方向上。并引導(dǎo)學(xué)生注意到:曲線運(yùn)動(dòng)中速度的大小和方向可能同時(shí)變化,但速度的方向是一定改變的,速度是矢量,方向一定變,速度就一定變,所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)。
曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律分析可知,速度的變化一定產(chǎn)生加速度,而加速度必然由外力引起,加速度與合外力成正比并且方向相同。隨后提出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生思考。
。1)如果合外力與速度在同一直線上,物體將做什么樣的運(yùn)動(dòng)?(變速直線運(yùn)動(dòng))
。2)繩拉小球在光滑水平面上做速度大小不變的圓周運(yùn)動(dòng),繩子的拉力T起什么作用?(改變速度方向)
。3)演示實(shí)驗(yàn)(用投影儀或計(jì)算機(jī)軟件):讓小鐵球從斜槽上滾下,小球?qū)⒀刂本OO′運(yùn)動(dòng)。然后在垂直O(jiān)O′的方向上放條形磁鐵,使小球再?gòu)男辈凵蠞L下,小球?qū)⑵x原方向做曲線運(yùn)動(dòng)。又例如讓小球從桌面上滾下,離開(kāi)桌面后做曲線運(yùn)動(dòng)。
。4)觀察實(shí)驗(yàn)后引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)如下:
、倨叫兴俣鹊牧Ω淖兯俣却笮;
、诖怪彼俣鹊牧Ω淖兯俣鹊姆较颍
、鄄黄叫幸膊淮怪彼俣鹊耐饬,同時(shí)改變速度的大小和方向;
④引導(dǎo)學(xué)生得出曲線運(yùn)動(dòng)的條件:合外力與速度不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。
物體的運(yùn)動(dòng)往往是復(fù)雜的,對(duì)于復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),常常可以把它們看成幾個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)組成的,通過(guò)研究簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)達(dá)到研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的目的。
、侔炎M水的乒乓球用細(xì)繩系住另一端固定在B釘上,乒乓球靜止在A點(diǎn),畫(huà)出線段BB′且使AB≈BB′(如圖5),用光滑棒在B點(diǎn)附近從左向右沿BB′方向勻速推動(dòng)吊繩,提示學(xué)生觀察乒乓球?qū)嶋H運(yùn)動(dòng)的軌跡是沿AB′方向,幫助學(xué)生分析這是因?yàn)槠古仪蛲瑫r(shí)參與了AB方向和BB′方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,而這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度都等于棒的推動(dòng)速度。小球沿豎直方向及沿BB′方向的運(yùn)動(dòng)都是分運(yùn)動(dòng);沿AB′方向的是合運(yùn)動(dòng)。分析表明合運(yùn)動(dòng)的位移與分運(yùn)動(dòng)位移遵守平行四邊形定則。
、诖珊訂(wèn)題:可以看做由兩個(gè)運(yùn)動(dòng)組成。假如河水不流動(dòng)而船在靜水中沿AB方向行駛,經(jīng)一段時(shí)間從A運(yùn)動(dòng)到B(如圖6),假如船的發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有開(kāi)動(dòng),而河水流動(dòng),那么船經(jīng)過(guò)相同的一段時(shí)間將從A運(yùn)動(dòng)到A′,如果船在流動(dòng)的河水中開(kāi)動(dòng)同時(shí)參與上述兩個(gè)運(yùn)動(dòng),經(jīng)相同時(shí)間從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B′點(diǎn),從A到B′的運(yùn)動(dòng)就是上述兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。
注意:船頭指向?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的船速方向,指分速度;船的合運(yùn)動(dòng)的.速度方向不一定是船頭的指向。這里的分運(yùn)動(dòng)、合運(yùn)動(dòng)都是相對(duì)地球而言,不必引入相對(duì)速度概念,避免使問(wèn)題復(fù)雜化。
、儆梅诌\(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度求合運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度等叫運(yùn)動(dòng)的合成。反之由合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的位移速度、加速度等叫運(yùn)動(dòng)的分解。
、谶\(yùn)動(dòng)的合成與分解遵守矢量運(yùn)算法則,即平行四邊形法則。例如:船的合位移s合是兩個(gè)分位移s 1 s 2的矢量和;又例如飛機(jī)斜向上起飛時(shí),在水平方向及豎直方向的分速度分別為v 1 =vcosθ,v 2 =vsinθ,其中,v是飛機(jī)的起飛速度。如圖7所示。
、賰蓚(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)。提問(wèn)學(xué)生為什么?(v合為恒量)
、谔岢鰡(wèn)題:船渡河時(shí)如果在AB方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速運(yùn)動(dòng),水仍然勻速流動(dòng),船的合運(yùn)動(dòng)軌跡還是直線嗎?學(xué)生思考后回答并提示學(xué)生用曲線運(yùn)動(dòng)的條件來(lái)判斷,然后引導(dǎo)學(xué)生綜合概括出判斷方法:首先將兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的初始運(yùn)動(dòng)量及外力進(jìn)行合成,然后用合運(yùn)動(dòng)的初速度及合運(yùn)動(dòng)所受的合外力的方向關(guān)系進(jìn)行判斷。合成結(jié)果可知,船的合速度v合與合外力F不在同一直線上,船一定做曲線運(yùn)動(dòng)。如鞏固知識(shí)讓學(xué)生再思考回答:兩個(gè)不在同直線上初速度都為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是什么運(yùn)動(dòng)?
。▌蚣铀僦本運(yùn)動(dòng))
(1)通過(guò)此例讓學(xué)生明確運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性及等時(shí)性的問(wèn)題,即每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)彼此獨(dú)立,互不干擾;合運(yùn)動(dòng)與每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間相同。
。2)關(guān)于速度的說(shuō)明,在應(yīng)用船速這個(gè)概念時(shí),應(yīng)注意區(qū)別船速v船及船的合運(yùn)動(dòng)速度v合。前者是發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的分速度,后者是合速度,由于不引入相對(duì)速度概念,使上述兩種速度容易相混。
。3)問(wèn)題的提出:河寬H,船速為v船,水流速度為v水,船速v船與河岸的夾角為θ,如圖9所示。
①求渡河所用的時(shí)間,并討論θ=?時(shí)渡河時(shí)間最短。
、谠鯓佣珊樱暮衔灰谱钚。
分析①用船在靜水中的分運(yùn)動(dòng)討論渡河時(shí)間比較方便,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性,渡河時(shí)間
分析②當(dāng)v船>v水時(shí),v合垂直河岸,合位移最短等于河寬H,根向與河岸的夾角。
1、曲線運(yùn)動(dòng)的條件是F合與v不在同一直線上,曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向?yàn)榍的切線方向。
2、復(fù)雜運(yùn)動(dòng)可以分解成簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)分別來(lái)研究,由分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)叫運(yùn)動(dòng)的合成,反之叫運(yùn)動(dòng)的分解,運(yùn)動(dòng)的合成與分解,遵守平行四邊形定
3、用曲線運(yùn)動(dòng)的條件及運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)可以判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及合運(yùn)動(dòng)軌跡。
最后一例題可作為思考題先留給學(xué)生。在學(xué)生思考后講解效果更好。
高中物理教案14
教學(xué)目標(biāo):
(1)理解簡(jiǎn)諧振動(dòng)的判斷,掌握全過(guò)程的特點(diǎn);
(2)理解簡(jiǎn)諧振動(dòng)方程的物理含義與應(yīng)用;
能力目標(biāo):
(1)培養(yǎng)對(duì)周期性物理現(xiàn)象觀察、分析;
(2)訓(xùn)練對(duì)物理情景的理解記憶;
教學(xué)過(guò)程:
(一)、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期性:周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)
(1)一次全振動(dòng)過(guò)程:基本單元
平衡位置O:周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱中心位置
振幅A:振動(dòng)過(guò)程振子距離平衡位置的最大距離
。2)全振動(dòng)過(guò)程描述:
周期T:完成基本運(yùn)動(dòng)單元所需時(shí)間
T=2π
頻率f:1秒內(nèi)完成基本運(yùn)動(dòng)單元的次數(shù)
T=
位移S:以平衡位置O為位移0點(diǎn),在全振動(dòng)過(guò)程中始終從平衡位置O點(diǎn)指向振子所在位置
速度V:物體運(yùn)動(dòng)方向
。ǘ、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的判斷:振動(dòng)過(guò)程所受回復(fù)力為線性回復(fù)力
。‵=-KX)K:簡(jiǎn)諧常量
X:振動(dòng)位移
簡(jiǎn)諧振動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒:KA2=KX2+mV2=mVo2
。ㄈ、簡(jiǎn)諧振動(dòng)方程:
等效投影:勻速圓周運(yùn)動(dòng)(角速度ω=π)
位移方程:X=Asinωt
速度方程:V=Vocosωt
加速度:a=sinωt
線性回復(fù)力:F=KAsinωt
上述簡(jiǎn)諧振動(dòng)物理參量方程反映振動(dòng)過(guò)程的'規(guī)律性
簡(jiǎn)諧振動(dòng)物理參量隨時(shí)間變化關(guān)系為正余弦圖形
課堂思考題:(1)簡(jiǎn)諧振動(dòng)與一般周期性運(yùn)動(dòng)的區(qū)別與聯(lián)系是什么?
(2)如何準(zhǔn)確描述周期性簡(jiǎn)諧振動(dòng)?
。3)你知道的物理等效性觀點(diǎn)應(yīng)用還有哪些?
。ㄋ模⒌湫蛦(wèn)題:
。1)簡(jiǎn)諧振動(dòng)全過(guò)程的特點(diǎn)理解類
例題1、一彈簧振子,在振動(dòng)過(guò)程中每次通過(guò)同一位置時(shí),保持相同的物理量有()
A速度B加速度C動(dòng)量D動(dòng)能
例題2、一彈簧振子作簡(jiǎn)諧振動(dòng),周期為T(mén),()
A.若t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)位移的大小相等、方向相同,則Δt一定等于T的整數(shù)倍;
B.若t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)速度的大小相等、方向相反;
C.若Δt=T,則在t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)加速度一定相等;
D.若Δt=T/2,則在t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻彈簧的長(zhǎng)度一定相等
同步練習(xí)
練習(xí)1、一平臺(tái)沿豎直方向作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),一物體置于振動(dòng)平臺(tái)上隨臺(tái)一起運(yùn)動(dòng).當(dāng)振動(dòng)平臺(tái)處于什么位置時(shí),物體對(duì)臺(tái)面的正壓力最小
A.當(dāng)振動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)
B.當(dāng)振動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)
C.當(dāng)振動(dòng)平臺(tái)向下運(yùn)動(dòng)過(guò)振動(dòng)中心點(diǎn)時(shí)
D.當(dāng)振動(dòng)平臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)過(guò)振動(dòng)中心點(diǎn)時(shí)
練習(xí)2、水平方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的彈簧振子其周期為T(mén),則:
A、若在時(shí)間Δt內(nèi),彈力對(duì)振子做功為零,則Δt一定是的整數(shù)倍
B、若在時(shí)間Δt內(nèi),彈力對(duì)振子做功為零,則Δt可能小于
C、若在時(shí)間Δt內(nèi),彈力對(duì)振子沖量為零,則Δt一定是T的整數(shù)倍
D、若在時(shí)間Δt內(nèi),彈力對(duì)振子沖量為零,則Δt可能小于
練習(xí)3、一個(gè)彈簧懸掛一個(gè)小球,當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)使小球在位置時(shí)處于平衡狀態(tài),現(xiàn)在將小球向下拉動(dòng)一段距離后釋放,小球在豎直方向上做簡(jiǎn)諧振動(dòng),則:
A、小球運(yùn)動(dòng)到位置O時(shí),回復(fù)力為零;
B、當(dāng)彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí),小球的速度最大;
C、當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),彈簧一定被壓縮;
D、在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,彈簧的最大彈力大于小球的重力;
。2)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的判斷證明
例題、在彈簧下端懸掛一個(gè)重物,彈簧的勁度為k,重物的質(zhì)量為m。重物在平衡位置時(shí),彈簧的彈力與重力平衡,重物停在平衡位置,讓重物在豎直方向上離開(kāi)平衡位置,放開(kāi)手,重物以平衡位置為中心上下振動(dòng),請(qǐng)分析說(shuō)明是否為簡(jiǎn)諧振動(dòng),振動(dòng)的周期與何因素有關(guān)?
解析:當(dāng)重物在平衡位置時(shí),假設(shè)彈簧此時(shí)伸長(zhǎng)了x0,
根據(jù)胡克定律:F=kx由平衡關(guān)系得:mg=kx0
確定平衡位置為位移的起點(diǎn),當(dāng)重物振動(dòng)到任意位置時(shí),此時(shí)彈簧的形變量x也是重物該時(shí)刻的位移,此時(shí)彈力F1=kx
由受力分析,根據(jù)牛頓第二定律F=Ma得:F1–mg=ma
由振動(dòng)過(guò)程中回復(fù)力概念得:F回=F1–mg
聯(lián)立(1)、(3)得:F回=kx-kx0=k(x-x0)
由此可得振動(dòng)過(guò)程所受回復(fù)力是線性回復(fù)力即回復(fù)力大小與重物運(yùn)動(dòng)位移大小成正比,其方向相反,所以是簡(jiǎn)諧振動(dòng)。
由(2)得:a=-(x-x0),結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)投影關(guān)系式:a=-ω2(x-x0)得:ω2=
由ω=π得:T=2π此式說(shuō)明該振動(dòng)過(guò)程的周期只與重物質(zhì)量的平方根成正比、跟彈簧的勁度的平方根成反比,跟振動(dòng)幅度無(wú)關(guān)。
同步練習(xí):
用密度計(jì)測(cè)量液體的密度,密度計(jì)豎直地浮在液體中。如果用手輕輕向下壓密度計(jì)后,放開(kāi)手,它將沿豎直方向上下振動(dòng)起來(lái)。試討論密度計(jì)的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧振動(dòng)嗎?其振動(dòng)的周期與哪些因素有關(guān)?
。3)簡(jiǎn)諧振動(dòng)方程推導(dǎo)與應(yīng)用
例題:做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的小球,速度的最大值vm=0.1m/s,振幅A=0.2m。若從小球具有正方向的速度最大值開(kāi)始計(jì)時(shí),求:(1)振動(dòng)的周期(2)加速度的最大值(3)振動(dòng)的表達(dá)式
解:根據(jù)簡(jiǎn)諧振動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒得:KA2=mVm2
=Vm2/A2=0.25由T=2π=4π
a=-A=0.05(m/s2)由ω=π=0.5由t=0,速度最大,位移為0則
Acosφ=0v=-ωAsinφ則φ=-π/2即有x=0.2cos(0.5t–0.5π)
高中物理教案15
一、教學(xué)目標(biāo)
1、在開(kāi)普勒第三定律的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)得到萬(wàn)有引力定律,使學(xué)生對(duì)此規(guī)律有初步理解。
2、介紹萬(wàn)有引力恒量的測(cè)定方法,增加學(xué)生對(duì)萬(wàn)有引力定律的感性認(rèn)識(shí)。
3、通過(guò)牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的思考過(guò)程和卡文迪許扭秤的設(shè)計(jì)方法,滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法論教育。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1、萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)過(guò)程,既是本節(jié)課的重點(diǎn),又是學(xué)生理解的難點(diǎn),所以要根據(jù)學(xué)生反映,調(diào)節(jié)講解速度及方法。
2、由于一般物體間的萬(wàn)有引力極小,學(xué)生對(duì)此缺乏感性認(rèn)識(shí),又無(wú)法進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),故應(yīng)加強(qiáng)舉例。
三、教具
卡文迪許扭秤模型。
四、教學(xué)過(guò)程
。ㄒ唬┮胄抡n
1、引課:前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí),我們知道做圓周運(yùn)動(dòng)的物體都需要一個(gè)向心力,而向心力是一種效果力,是由物體所受實(shí)際力的合力或分力來(lái)提供的。另外我們還知道,月球是繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的,那么我們想過(guò)沒(méi)有,月球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由誰(shuí)來(lái)提供的呢?(學(xué)生一般會(huì)回答:地球?qū)υ虑蛴幸。?/p>
我們?cè)賮?lái)看一個(gè)實(shí)驗(yàn):我把一個(gè)粉筆頭由靜止釋放,粉筆頭會(huì)下落到地面。
實(shí)驗(yàn):粉筆頭自由下落。
同學(xué)們想過(guò)沒(méi)有,粉筆頭為什么是向下運(yùn)動(dòng),而不是向其他方向運(yùn)動(dòng)呢?同學(xué)可能會(huì)說(shuō),重力的方向是豎直向下的,那么重力又是怎么產(chǎn)生的呢?地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑虻囊κ遣皇且环N力呢?(學(xué)生一般會(huì)回答:是。)這個(gè)問(wèn)題也是300多年前牛頓苦思冥想的問(wèn)題,牛頓的結(jié)論也是:yes。
既然地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑蛴幸κ且环N力,那么這種力是由什么因素決定的,是只有地球?qū)ξ矬w有這種力呢,還是所有物體間都存在這種力呢?這就是我們今天要研究的萬(wàn)有引力定律。
板書(shū):萬(wàn)有引力定律
。ǘ┙虒W(xué)過(guò)程
1、萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)
首先讓我們回到牛頓的年代,從他的角度進(jìn)行一下思考吧。當(dāng)時(shí)“日心說(shuō)”已在科學(xué)界基本否認(rèn)了“地心說(shuō)”,如果認(rèn)為只有地球?qū)ξ矬w存在引力,即地球是一個(gè)特殊物體,則勢(shì)必會(huì)退回“地球是宇宙中心”的說(shuō)法,而認(rèn)為物體間普遍存在著引力,可這種引力在生活中又難以觀察到,原因是什么呢?(學(xué)生可能會(huì)答出:一般物體間,這種引力很小。如不能答出,教師可誘導(dǎo)。)所以要研究這種引力,只能從這種引力表現(xiàn)比較明顯的物體——天體的問(wèn)題入手。當(dāng)時(shí)有一個(gè)天文學(xué)家開(kāi)普勒通過(guò)觀測(cè)數(shù)據(jù)得到了一個(gè)規(guī)律:所有行星軌道半徑的3次方與運(yùn)動(dòng)周期的2次方之比是一個(gè)定值,即開(kāi)普勒第
其中m為行星質(zhì)量,R為行星軌道半徑,即太陽(yáng)與行星的距離。也就是說(shuō),太陽(yáng)對(duì)行星的引力正比于行星的質(zhì)量而反比于太陽(yáng)與行星的距離的平方。
而此時(shí)牛頓已經(jīng)得到他的第三定律,即作用力等于反作用力,用在這里,就是行星對(duì)太陽(yáng)也有引力。同時(shí),太陽(yáng)也不是一個(gè)特殊物體,它
用語(yǔ)言表述,就是:太陽(yáng)與行星之間的引力,與它們質(zhì)量的乘積成正比,與它們距離的平方成反比。這就是牛頓的萬(wàn)有引力定律。如果改
其中G為一個(gè)常數(shù),叫做萬(wàn)有引力恒量。(視學(xué)生情況,可強(qiáng)調(diào)與物體重力只是用同一字母表示,并非同一個(gè)含義。)
應(yīng)該說(shuō)明的是,牛頓得出這個(gè)規(guī)律,是在與胡克等人的探討中得到的。
2、萬(wàn)有引力定律的理解
下面我們對(duì)萬(wàn)有引力定律做進(jìn)一步的說(shuō)明:
。1)萬(wàn)有引力存在于任何兩個(gè)物體之間。雖然我們推導(dǎo)萬(wàn)有引力定律是從太陽(yáng)對(duì)行星的引力導(dǎo)出的,但剛才我們已經(jīng)分析過(guò),太陽(yáng)與行星都不是特殊的物體,所以萬(wàn)有引力存在于任何兩個(gè)物體之間。也正因?yàn)榇耍@個(gè)引力稱做萬(wàn)有引力。只不過(guò)一般物體的質(zhì)量與星球相比過(guò)于小了,它們之間的萬(wàn)有引力也非常小,完全可以忽略不計(jì)。所以萬(wàn)有引力定律的表述是:
板書(shū):任何兩個(gè)物體都是相互吸引的,引力的大小跟兩個(gè)物體的質(zhì)
其中m1、m2分別表示兩個(gè)物體的質(zhì)量,r為它們間的距離。
(2)萬(wàn)有引力定律中的距離r,其含義是兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離。兩個(gè)物體相距很遠(yuǎn),則物體一般可以視為質(zhì)點(diǎn)。但如果是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近,則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。例如物體是兩個(gè)球體,r就是兩個(gè)球心間的距離。
(3)萬(wàn)有引力是因?yàn)槲矬w有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力。從萬(wàn)有引力定律可以看出,物體間的萬(wàn)有引力由相互作用的兩個(gè)物體的質(zhì)量決定,所以質(zhì)量是萬(wàn)有引力的產(chǎn)生原因。從這一產(chǎn)生原因可以看出:萬(wàn)有引力不同于我們初中所學(xué)習(xí)過(guò)的電荷間的引力及磁極間的引力,也不同于我們以后要學(xué)習(xí)的分子間的引力。
3、萬(wàn)有引力恒量的測(cè)定
牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,但萬(wàn)有引力恒量G這個(gè)常數(shù)是多少,連他本人也不知道。按說(shuō)只要測(cè)出兩個(gè)物體的質(zhì)量,測(cè)出兩個(gè)物體間的距離,再測(cè)出物體間的引力,代入萬(wàn)有引力定律,就可以測(cè)出這個(gè)恒量。但因?yàn)橐话阄矬w的質(zhì)量太小了,它們間的引力無(wú)法測(cè)出,而天體的質(zhì)量太大了,又無(wú)法測(cè)出質(zhì)量。所以,萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)了100多年,萬(wàn)有引力恒量仍沒(méi)有一個(gè)準(zhǔn)確的結(jié)果,這個(gè)公式就仍然不能是一個(gè)完善的等式。直到100多年后,英國(guó)人卡文迪許利用扭秤,才巧妙地測(cè)出了這個(gè)恒量。
這是一個(gè)卡文迪許扭秤的模型。(教師出示模型,并拆裝講解)這個(gè)扭秤的主要部分是這樣一個(gè)T字形輕而結(jié)實(shí)的框架,把這個(gè)T形架倒掛在一根石英絲下。若在T形架的'兩端施加兩個(gè)大小相等、方向相反的力,石英絲就會(huì)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度。力越大,扭轉(zhuǎn)的角度也越大。反過(guò)來(lái),如果測(cè)出T形架轉(zhuǎn)過(guò)的角度,也就可以測(cè)出T形架兩端所受力的大小,F(xiàn)在在T形架的兩端各固定一個(gè)小球,再在每個(gè)小球的附近各放一個(gè)大球,大小兩個(gè)球間的距離是可以較容易測(cè)定的。根據(jù)萬(wàn)有引力定律,大球會(huì)對(duì)小球產(chǎn)生引力,T形架會(huì)隨之扭轉(zhuǎn),只要測(cè)出其扭轉(zhuǎn)的角度,就可以測(cè)出引力的大小。當(dāng)然由于引力很小,這個(gè)扭轉(zhuǎn)的角度會(huì)很小。怎樣才能把這個(gè)角度測(cè)出來(lái)呢?卡文迪許在T形架上裝了一面小鏡子,用一束光射向鏡子,經(jīng)鏡子反射后的光射向遠(yuǎn)處的刻度尺,當(dāng)鏡子與T形架一起發(fā)生一個(gè)很小的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),刻度尺上的光斑會(huì)發(fā)生較大的移動(dòng)。這樣,就起到一個(gè)化小為大的效果,通過(guò)測(cè)定光斑的移動(dòng),測(cè)定了T形架在放置大球前后扭轉(zhuǎn)的角度,從而測(cè)定了此時(shí)大球?qū)π∏虻囊Α?ㄎ牡显S用此扭秤驗(yàn)證了牛頓萬(wàn)有引力定律,并測(cè)定出萬(wàn)有引力恒量G的數(shù)值。這個(gè)數(shù)值與近代用更加科學(xué)的方法測(cè)定的數(shù)值是非常接近的。
卡文迪許測(cè)定的G值為6。754×10—11,現(xiàn)在公認(rèn)的G值為6。67×10—11。需要注意的是,這個(gè)萬(wàn)有引力恒量是有單位的:它的單位應(yīng)該是乘以兩個(gè)質(zhì)量的單位千克,再除以距離的單位米的平方后,得到力的單位牛頓,故應(yīng)為Nm2/kg2。
板書(shū):G=6。67×10—11Nm2/kg2
由于萬(wàn)有引力恒量的數(shù)值非常小,所以一般質(zhì)量的物體之間的萬(wàn)有引力是很小的,我們可以估算一下,兩個(gè)質(zhì)量50kg的同學(xué)相距0。5m時(shí)之間的萬(wàn)有引力有多大(可由學(xué)生回答:約6。67×10—7N),這么小的力我們是根本感覺(jué)不到的。只有質(zhì)量很大的物體對(duì)一般物體的引力我們才能感覺(jué)到,如地球?qū)ξ覀兊囊Υ笾戮褪俏覀兊闹亓,月球(qū)Q蟮囊?dǎo)致了潮汐現(xiàn)象。而天體之間的引力由于星球的質(zhì)量很大,又是非常驚人的:如太陽(yáng)對(duì)地球的引力達(dá)3。56×1022N。
五、課堂小結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了萬(wàn)有引力定律,了解了任何兩個(gè)有質(zhì)量的物體之間都存在著一種引力,這個(gè)引力正比于兩個(gè)物體質(zhì)量的乘積,反比于兩個(gè)物體間的距離。其大小的決定式為:
其中G為萬(wàn)有引力恒量:G=6。67×10—11Nm2/kg2
另外,我們還了解了科學(xué)家分析物體、解決問(wèn)題的方法和技巧,希望對(duì)我們今后分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能夠有所借鑒。
六、說(shuō)明
1、設(shè)計(jì)思路:本節(jié)課由于內(nèi)容限制,以教師講授為主。為能夠吸引學(xué)生,引課時(shí)設(shè)計(jì)了一些學(xué)生習(xí)以為常的但又沒(méi)有細(xì)致思考過(guò)的問(wèn)題。講授過(guò)程中以物理學(xué)史為主線,讓學(xué)生以科學(xué)家的角度分析、思考問(wèn)題。力爭(zhēng)抓住這節(jié)課的有利時(shí)機(jī),滲透“沒(méi)有絕對(duì)特殊的物體”這一引起物理學(xué)幾次革命性突破的辯證唯物主義觀點(diǎn)。
2、卡文迪許扭秤模型為自制教具,可仿課本插圖用金屬桿等焊制,外面可用有機(jī)玻璃制成外殼,并可拆卸。
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