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高中物理教案

时间:2023-02-20 11:15:19 教案 我要投稿

高中物理教案(15篇)

  作为一无名无私奉献的教育工作者,通常需要用到教案来辅助教学,借助教案可以让教学工作更科学化。教案应该怎么写呢?以下是小编帮大家整理的高中物理教案,仅供参考,希望能够帮助到大家。

高中物理教案(15篇)

高中物理教案1

  教学目标

  知识与技能

  1.知道时间和时刻的区别和联系.

  2.理解位移的概念,了解路程与位移的区别.

  3.知道标量和矢量,知道位移是矢量,时间、时刻和路程是标量.

  4.能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移.

  5.知道时刻与位置、时间与位移的对应关系.

  过程与方法

  1.围绕问题进行充分的讨论与交流,联系实际引出时间、时刻、位移、路程等,要使学生学会将抽象问题形象化的处理方法.

  2.会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向

  3.会用矢量表示和计算质点位移,用标量表示路程.

  情感态度与价值观

  1.通过时间位移的学习,要让学生了解生活与物理的关系,同时学会用科学的思维看待事实.

  2.通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置,不同时间内的不同位移(或路程)的体验,领略物理方法的奥妙,体会科学的力量.

  3.养成良好的思考表述习惯和科学的价值观.

  4.从知识是相互关联、相互补充的思想中,培养同学们建立事物是相互联系的唯物主义观点.

  教学重难点

  教学重点

  1.时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系

  2.位移的概念以及它与路程的区别.

  教学难点

  1.帮助学生正确认识生活中的时间与时刻.

  2.理解位移的概念,会用有向线段表示位移.

  教学工具

  教学课件

  多媒体课件

  教学过程

  [引入新课]

  师:上节课我们学习了描述运动的几个概念,大家想一下是哪几个概念?

  生:质点、参考系、坐标系.

  师:大家想一下,如果仅用这几个概念,能不能全面描述物体的运动情况?

  生:不能.

  师:那么要准确、全面地描述物体的运动,我们还需要用到哪些物理概念?

  一部分学生可能预习过教材,大声回答,一部分学生可能忙着翻书去找.

  师指导学生快速阅读教材第一段,并粗看这节课的黑体字标题,提出问题:要描述物体的机械运动,本节课还将从哪几个方面去描述?

  生通过阅读、思考,对本节涉及的概念有个总体印象,知道这些概念都是为了进一步描述物体的运动而引入的,要研究物体的运动还要学好这些基本概念.

  引言:宇宙万物都在时间和空间中存在和运动.我们每天按时上课、下课、用餐、休息。从幼儿园、小学、中学,经历一年又一年,我们在时间的长河里成长.对于时间这个名词,我们并不陌生,你能准确说出时间的含义吗?物体的任何机械运动都伴随着物体在空间中位置的改变,你们用什么来量度物体位置的改变呢?这就是我们今天要研究的课题--§1.2时间和位移.

  [新课教学]

  一、时刻和时间间隔

  [讨论与交流]

  指导学生仔细阅读“时刻和时间间隔”一部分,然后用课件投影展示本校作息时间表.

  师:同时提出问题;

  1.结合教材,你能列举出哪些关于时间和时刻的说法?

  2.观察教材第14页图1.2-1,如何用数轴表示时间?

  学生在教师的指导下,自主阅读,积极思考,然后每四人一组展开讨论,每

  组选出代表,发表见解,提出问题.

  生:我们开始上课的“时间”:8:00就是指的时刻;下课的“时间”:8:45也是指的时刻.这样每个活动开始和结束的那一瞬间就是指时刻.

  生:我们上一堂课需要45分钟,做眼保健操需要5分钟,这些都是指时间间隔,每一个活动所经历的一段时间都是指时间间隔.

  师:根据以上讨论与交流,能否说出时刻与时间的概念.

  教师帮助总结并回答学生的提问.

  师:时刻是指某一瞬时,时间是时间间隔的简称,指一段持续的时间间隔。两个时刻的间隔表示一段时间.

  让学生再举出一些生活中能反映时间间隔和时刻的实例,并让他们讨论.

  教师利用课件展示某一列车时刻表,帮助学生分析列车运动情况.

  (展示问题)根据下列“列车时刻表”中的数据,列车从广州到长沙、郑州和北京西站分别需要多长时间?

  T15站名T16

  18:19北京西14:58

  00:35 00:41郑州08:42 08:36

  05:49 05:57武昌03:28 03:20

  09:15 09:21长沙23:59 23:5l

  16:25广州16:52

  参考答案:6小时59分、15小时50分、22小时零6分.

  (教师总结)

  师:平常所说的“时间”,有时指时刻,有时指时间间隔,如有人问你:“你们什么时间上课啊?”这里的时间是指时间间隔吗?

  生:不是,实际上这里的时间就是指的时刻.

  师:我们可以用数轴形象地表示出时刻和时间间隔.

  教师课件投放教材图1.2-1所显示的问题,将其做成F1ash动画.

  学生分组讨论,然后说说怎样用时间轴表示时间和时刻.

  生:时刻:在时间坐标轴上用一点来表示时刻.时间:两个时刻的间隔表示一段时间.一段时间在时间坐标轴上用一线段表示.

  师:为了用具体数字说明时间,必须选择某一时刻作为计时起点,计时起点的选择是人为的.单位秒(s).

  师:下图1-2-1给出了时间轴,请你说出第3秒,前3秒,第3秒初第3秒末,第n秒的意义.

  答:

  1.学习了时间与时刻,蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些说法,正确的是…( )

  A.蓝仔说,下午2点上课,2点是我们上课的时刻

  B.红孩说,下午2点上课,2点是我们上课的时间

  C.紫珠说,下午2点上课,2点45分下课,上课的时刻是45分钟

  D.黑柱说,2点45分下课,2点45分是我们下课的时间

  答案:A

  2.关于时刻和时间,下列说法中正确的是…………………………………( )

  A.时刻表示时间较短,时间表示时间较长B.时刻对应位置,时间对应位移

  C.作息时间表上的数字表示时刻D.1 min内有60个时刻

  答案:BC

  解析:紧扣时间和时刻的定义及位置、位移与时刻、时间的关系,可知B、C正确,A错.一段时间内有无数个时刻,因而D错.

  以下提供几个课堂讨论与交流的例子,仅供参考.

  [讨论与交流]:我国在20xx年10月成功地进行了首次载人航天飞行.10月15日09时0分,“神舟”五号飞船点火,经9小时40分50秒至15日18时40分50秒,我国宇航员杨利伟在太空中层示中国国旗和联合国旗,再经11小时42分10秒至16日06时23分,飞船在内蒙古中部地区成为着陆.在上面给出的时间或时刻中,哪些指的是时间,哪些又指的是时刻?

  参考答案:这里的“10月15日09时0分”、“15日18时40分50秒”和“16日06时23分”,分别是指这次航天飞行点火、展示国旗和着陆的时刻,而“9小时40分50秒”和“11小时62分10秒”分别指的是从点火到展示国旗和从展示国旗到着陆所用的时间.

  二、路程和位移

  (情景展示)中国西部的塔克拉玛干沙漠是我国的沙漠,在沙漠中,远眺不见边际,抬头不见飞鸟.沙漠中布满了100~200m高的沙丘.像大海的巨浪,人们把它称为“死亡之海”.

  许多穿越这个沙漠的勇士常常迷路,甚至因此而丧生.归结他们失败的原因都是因为在沙漠中搞不清这样三个问题:我在哪里?我要去哪里?选哪条路线?而这三个问题涉及三个描述物体运动的物理量:位置、位移、路程.

  师:(投影中国地图)让学生思考:从北京到重庆,观察地图,你有哪些不同的选择?这些选择有何相同或不同之处?

  生:从北京到重庆,可以乘汽车,也可以乘火车或飞机,还可以中途改变交通工具.选择的路线不同,运动轨迹不同,但就位置变动而言,都是从北京来到了重庆.

  师:根据上面的.学习,你能给出位移及路程的定义吗?

  生:位移:从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段.位移是表示物体位置变化的物理量.国际单位为米(m).

  路程:路程是质点实际运动轨迹的长度.(板)

  在坐标系中,我们也可以用数学的方法表示出位移.

  实例:质点从A点运动到B点,我们可以用有方向的线段来表示位移,从初始位置A向末位置B画有向线段,展示教材图1.2-3.

  [讨论与交流]

  请看下面的一段对话,找出里面的哪些语言描述了位置,哪些语言描述了位置的变动.哪些是指路程,哪些是指位移.

  甲:同学,请问红孩去哪里了?

  乙:他去图书室了,五分钟前还在这儿.

  甲:图书室在哪儿?

  乙指着东北的方向说:在那个方位.

  甲:我还是不知道怎么走过去,有最近的路可去吗?

  乙:你可以从这儿向东到孔子像前再往北走,就能看见了.

  丙加入进来,说道;也可以先向北走,再向东,因为那边有好风景可看.

  甲:最近要多远?

  乙:大概要三百米吧.

  丙开玩笑说;不用,你如果能从索道直线到达也就是一百米.

  乙:别骗人了,哪有索道啊!

  丙:我是开玩笑的,那只好辛苦你了,要走曲线.

  甲:谢谢你们两位,我去找他了.

  学生分组讨论后,选代表回答问题.

  生1:乙手指的方向--东北,就是甲在找红孩的过程中发生的位移的方向.

  生2:里面的三百米是指路程,一百米的直线距离是指位移的大小.

  生3:他们谈话的位置和图书室是两个位置,也就是甲在找红孩过程中的初末位置.

  请你举出生活中更常见的例子说明路程和位移.(围绕跑道跑一圈的位移和路程)

  [讨论与思考]

  1.(用课件展示中国地图)在地图上查找上海到乌鲁木齐的铁路.请根据地图中的比例尺估算一下,坐火车从上海到乌鲁木齐的位移和经过的路程分别是多少?

  阅读下面的对话:

  甲:请问到市图书馆怎么走?

  乙:从你所在的市中心向南走400 m到一个十字路口,再向东走300m就到了.

  甲:谢谢!

  乙:不用客气.

  请在图1-2-3上把甲要经过的路程和位移表示出来.

  师:请你归纳一下:位移和路程有什么不同?

  生1:位移是矢量,有向线段的长度表示其大小,有向线段的方向表示位移的方向.

  生2:质点的位移与运动路径无关,只与初位置、末位置有关.

  生3:位移与路程不同,路程是质点运动轨迹的长度,路程只有大小没有方向,是标量.

  教师提出问题

  师:位移的大小有没有等于路程的时候?

  学生讨论后回答,并交流自己的看法.

  生:在直线运动中,位移的大小就等于路程。

  教师适时点拨,画一往复直线运动给学生讨论.

  生:在单方向的直线运动中,位移的大小就等于路程.

  教师总结

  师:只有在单向直线运动中,位移的大小才等于路程,在其他情况中,路程要大于位移的大小.

  [课堂训练]

  下列关于位移和路程的说法中,正确的是………………( )

  A位移大小和路程不一定相等,所以位移才不等于路程

  B位移的大小等于路程,方向由起点指向终点

  C位移描述物体相对位置的变化,路程描述路径的长短

  D位移描述直线运动,路程描述曲线运动

  答案:C

  解析:A选项表述的因果关系没有意义,故A错.位移的方向可以用从初位置指末位置的有向线段来表示,但位移的大小并不等于路程,往往是位移的大小小于等于路程,故选项B错.位移和路程是两个不同的物理量,位移描述物体位置的变化,路程描述物体运动路径的长短,所以选项C正确.位移的大小和路程不一定相等,只有当物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程.无论是位移还是路程都既可以描述直线运动,也可以描述曲线运动,故选项D也是错误的.

  三、矢量和标量

  师:像位移这样的物理量,既有大小又有方向,我们以前学过的物理量很多都只有大小,没有方向,请同学们回忆并说给大家听听.

  学生讨论后回答

  生:温度、质量、体积、长度、时间、路程.

  对于讨论中学生可能提出这样的问题,像电流、压强这两个学生学过的物理量,它们是有方向的,但它们仍然是标量.这在以后的学习中会更进一步加深对矢量和标量的认识.

  学生阅读课文后,说说矢量和标量的算法有什么不同.

  生:两个标量相加遵从算术加法的法则.

  [讨论与思考]

  一位同学从操场中心A出发,向北走了40 m,到达C点,然后又向东走了30 m,到达B点.用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移(即代表他的位置变化的最后结果的位移).三个位移的大小各是多少?你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗?

  解析:画图如图1-2-4所示.矢量相加的法则是平行四边形法则.

  [讨论与思考]

  气球升到离地面80m高空时,从气球上掉下一物体,物体又上升了10 m高后才开始下落,规定向上方向为正方向.讨论并回答下列问题,体会矢量的表示方向.

  (1)物体从离开气球开始到落到地面时的位移大小是多少米?方向如何?

  (2)表示物体的位移有几种方式?其他矢量是否都能这样表示?注意体会“+”“-”号在表示方向上的作用.

  解析:(1)一80m,方向竖直向下;(2)到现在有三种:语言表述法,如“位移的大小为80m,方向竖直向下”;矢量图法;“+”“一”号法,如“规定竖直向上为正方向,则物体的位移为一80m”.

  [课堂训练]

  (播放1 500m比赛的录像片断)

  在标准的运动场上将要进行1 500米赛跑,上午9时20分50秒,发令枪响,某运动员从跑道上最内圈的起跑点出发,绕运动场跑了3圈多,到达终点,成绩是4分38秒.请根据上面的信息讨论以下问题,并注意题中有关时间、时刻、路程、位置变化的准确含义.

  (1)该运动员从起跑点到达终点所花的时间是多少?(4分38秒)起跑和到达的时刻分别是多少?(上午9时20分50秒、上午9时25分28秒)

  (2)该运动员跑过的路程是多少?(1 500米)他的位置变化如何?(起跑点到终点的连线)

  四、直线运动的位置和位移

  提出问题:我们怎样用数学的方法描述直线运动的位置和位移?

  如果物体做的是直线运动,运动中的某一时刻对应的是物体处在某一位置,如果是一段时间,对应的是这段时间内物体的位移.

  如图1-2-6所示,物体在时刻t1处于“位置”x1,在时刻t2运动到“位置”x2

  那么(x2- x1)就是物体的“位移”,记为Δx =x2- x1

  可见,要描述直线运动的位置和位移,只需建立一维坐标系,用坐标表示位置,用位置坐标的变化量表示物体位移.

  在一维坐标系中,用正、负表示运动物体位移的方向.如图1-2-7所示汽车A的位移为负值,B的位移则为正值.表明汽车B的位移方向为x轴正向,汽车A的位移方向为x轴负向.

  课后小结

  时间和时刻这两个概念是同学们很容易混淆的,同学们要掌握时间坐标轴.在时间轴上,用点表示时刻,用线段表示一段时间间隔.位移和路程是两个不同的物理量,位移是用来表示质点变动的,它的大小等于运动物体初、末位置间的距离,它的方向是从初位置指向末位置,是矢量;而路程是物体实际运动路径的长度,是标量.只有物体做单向直线运动时,其位移大小才和路程相等,除此以外,物体的位移的大小总是小于路程.找位移的办法是从初位置到末位置间画有向线段.有向线段的方向就是位移的方向,有向线段的长度就是位移的大小.时刻对应位置,时间对应位移.在位置坐标轴上,用点来表示位置,用有向线段来表示位移.

  本节课用到的数学知识和方法:用数轴来表示时间轴和位移轴,在时间轴上,点表示时刻,线段表示时间间隔.要选计时起点(零时刻),计时起点前的时刻为负,计时起点后的时刻为正;在位移轴上,点表示某一时刻的位置,线段表示某段时间内的位移.要选位置参考点(位置零点),直线运动中,可选某一单一方向作为正方向,朝正方向离开参考点的位置都为正,朝负方向离开参考点的位置都为负.位移方向与规定方向相同时为正,相反时为负.标量遵从算术加法的法则,矢量遵从三角形定则(或平行四边形定则,以后会学到,不让学生知道).

  课后习题

  教材第16页问题与练习。

高中物理教案2

  一、教材分析

  本节教材选自人民教育出版社全日制普通高中课程标准实验教科书(物理2·必修)第五章《曲线运动》第六节《向心力》。

  教材的内容方面来看,本章节主要讲解了向心力的定义、定义式、方向及验证向心力的表达式,变速圆周运动和一般曲线运动。前面几节已经学习了曲线运动、圆周运动、向心加速度,这节讲的是描述使物体做圆周运动的合外力,是对物体运动认识上的升华,为接下来万有引力的的学习奠定了基础。所以在整个教材体系中起了承上启下的作用,并且这样的安排由简单到复杂,符合学生的认知规律。

  从教材的地位和作用方面来看,本章节是运动学中的重要概念,也是高一年级物理课程中比较重要的概念之一,是对物体运动认识上的升华,它把运动学和动力学联系在了一起,具有承上启下的桥梁作用,也是学生知识系统中不可或缺的重要组成部分。

  二、学情分析

  【知识基础方面】在学习本节课前学生已经学习了曲线运动、圆周运动、向心加速度,具备了探究向心力的基本知识和基本技能,这为本节课的探究性学习起到了铺垫作用。

  【思维基础方面】高一的学生通过初中科学和第一学期的学习,具有了一定的物理思维方法和较强的计算能力,但接受能力尚欠缺,需要教师正确的引导和启发。

  【情感态度方面】在学生的生活经验中,与向心力有关的现象有,但是有一些是错误的这就给学生理解向心力的概念带来困难。

  三、教学目标

  【知识技能目标】理解向心力的定义;

  能说出向心力的定义、写出向心力的定义式和单位理解向心力的作用效果;用圆锥摆粗略验证向心力的表达式;

  【过程方法目标】

  通过对向心力,向心加速度,圆周运动,牛顿第二定律的理解与学习,相互联系,体验对物理概念的学习方法

  【情感态度与价值观目标】

  通过用概念前后联系的方法得出加速度的概念,感悟到探索问题解决问题的`兴趣和学无止境的观点;

  通过向心力的教学引导学生从现实的生活经历与体验出发,激发学生的学习兴趣;通过一些有趣的实验实验,加深学生的印象,容易让学生理解,引起学生兴趣;

  四、重点与难点

  重点:向心力表达式验证,向心力来源与作用效果。设定一定运动情景,来验证向心力表达式。来源进行举例说明,进行受力分析。(重点如何落实)

  难点:向心力表达式的验证。通过用圆锥摆粗滤验证表达式,通过圆锥摆做匀速圆周运动解释原理,分析其在运动角度和手里角度的合外力,测量数据与测量器材,一步步得出表达式的正确。(难点咋么突破)

  五、教学方法与手段

  教学方法:演示法,讲授法,讨论法教学手段:多媒体,口述

  六、教学过程

  1.引入

  回顾本章内容,复习向心加速度,放一个有关视屏,向同学提问物体为甚么做圆周运动?

  2.新课教学(熟悉一下过渡)

  一、做小球做圆周运动的实验,多问题进行思考,得出向心力特点进行总结

  二、教授有关向心力的有关知识并进行一定补充。

  三、用圆锥摆粗滤验证向心力表达式小结:向心力定义表达式

高中物理教案3

  一、知识与技能

  1.粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。

  2.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是客观存在的一种特殊的形态。

  3.理解电场强度的概念及其定义,会根据电场强度的定义进行有关的计算。知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的。

  4.能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算。

  5.知道场强的叠加原理,并能应用这一原理进行简单的计算。

  二、过程与方法

  1.经历“探究描述电场强弱的物理量”的过程,获得探究活动的体验。

  2.领略通过电荷在电场中所受静电力研究电场、理想模型法、比值法、类比法等物理学研究方法。

  三、情感态度与价值观

  1.体验探究物理规律的艰辛与喜悦。

  2.学习科学家严谨科学的态度。

  【教学重点】

  1.探究描述电场强弱的物理量。

  2.理解电场、电场强度的概念,并会根据电场强度的定义进行有关的计算。

  【教学难点】

  探究描述电场强弱的物理量。

  【教学用具】多媒体课件

  【设计思路】

  以“电荷间相互作用如何发生”、“如何描述电场的强弱”两大问题为主线展开,具体操作思路是:

  1.学生自学电场,培养学生阅读、汲取信息的能力。

  2.通过实验模拟和定量分析的方法探究描述电场强弱的物理量。

  3.通过练习巩固加深对电场强度概念的理解,探讨点电荷的电场及场强叠加原理。

  【教学设计】

  一、复习提问、新课导入(5分钟)

  教师:上一节课我们学习了库仑定律,请同学们回忆一下:库仑定律的内容是什么?

  学生回答:略

  教师:我们不免会产生这样的疑问:

  投影展示问题1:真空中?它们之间相隔一定的距离这种相互作用是如何产生的呢?难道能够不需介质超越空间?

  投影展示“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片(1.2-1)。

  教师:这幅图大家不陌生,那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一样,说明了什么?

  学生回答:库仑力的大小与距离有关。

  教师:其本质原因又是什么呢?(投影展示问题2)

  教师:带着这两个疑问,本节课我们一齐来学习第三节电场强度。(板书课题)

  二、新课教学(35分钟)

  (一)电场

  教师:请同学们带着以下问题自学“电场”内容。

  (1)电荷间的相互作用是如何发生的?这一观点是谁提出来的?

  (2)请用自己的语言描述一下什么是电场?

  (3)电场有什么本领?

  学生自学,师板书“一、电场”。

  学生回答:(1)略;

  教师:法拉第同学们曾记否?

  学生(集体)回答:电磁感应现象。

  教师:法拉第是英国物理学家、化学家,对事物的本质有着非常敏锐的洞察力,在电学上有着突出的贡献。依据法拉第的观点,我们如何描述电荷A、B之间的作用力。

  师生共析。

  (2)略;

  教师启发引导:场是“物质”──它和分子、原子组成的实物一样具有能量、质量和动量,电视机、收音机信号的发射与接受就是电磁场在空间的传播;“特殊”──看不见、摸不着;“存在于电荷周围”并板书。

  (电场是)存在于电荷周围的一种特殊的物质。

  教师:场与实物是物质存在的两种不同形式。

  (3)学生回答:对放入其中的电荷有静电力的作用。

  (二)科学探究描述电场强弱的方法

  教师:下面我们再来探讨第二个问题。

  依次投影问题:①相同的小球在不同的位置所受作用力不一样,其本质原因是什么呢?(对照“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片说明)

  学生回答:电场强弱不同。

  ②那么如何来描述电场的强弱呢?

  教师启发:像速度、密度等寻找一个物理量来表示。

  ③如何来研究电场?

  (学生思考)

  教师启发引导:电场的本领是对场中的其他电荷具有作用力,这也是电场的最明显、最基本的特征之一。因此在研究电场的性质时,我们可以从静电力入手。(板书研究方法)

  教师:对于像电场这样,看不见,摸不到,但又客观存在的物质,可以根据它表现出来的性质来研究它,这是物理学中常用的研究方法。

  教师:还需要什么?

  学生回答:电场及放入其中的电荷。

  多媒体依次展示,教师简述:①“探究影响电荷间相互作用力的因素”中的试探电荷;②场源电荷。

  师生共析对试探电荷的要求。

  教师:下面请同学们仔细观察模拟实验的动画演示,并描述你看到的现象说明了什么。多媒体动画模拟:①不同位置偏角不同;②增加试探电荷带电量偏角均增加。

  学生回答:不同位置受力不同;同一位置试探电荷带电量增加,受力增大,但不同位置受力大小关系不变。

  教师:下面我们再通过表格定量地来看一看:

  将表格填完整,并分析、比较表格中的数据有什么特点和规律,看你能否得出如何来描述电场的强弱。多媒体展示表格,学生回答后依次填入:①F1、F2、F3及F1<F2<F3;②2F1、3F1、4F1、nF1等。

  表一:(P1位置)

  试探电荷 q 2q 3q 4q nq

  静电力 F1 2F1 3F1 4F1 nF1

  表二:(P2位置)

  试探电荷 q 2q 3q 4q nq

  静电力 F2 2F2 3F2 4F2 nF2

  表三:(P3位置)

  试探电荷 q 2q 3q 4q nq

  静电力 F3 2F3 3F3 4F3 nF3

  (学生思考并交流讨论)

  学生回答:

  (1)不同的电荷,即使在电场中的同一点,所受静电力也不同,因而不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱;

  (2)电场中同一点,比值F/q是恒定的,与试探电荷的电荷量无关;(同一张表格)

  (3)在电场中不同位置比值F/q不同。(三张表格比较)

  师生共同小结:比值由电荷q在电场中的位置决定,与电荷q的电荷量大小无关,它才是反映电场性质的物理量。

  教师:在物理学中我们定义放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度。并板书。

  (三)电场强度

  1.定义:

  教师:以前我们还学过哪些物理量是用比值法来定义的?

  学生回答:略。

  教师:从它的定义,电场强度的单位是什么?

  学生回答:N/C

  教师介绍另一种单位并板书。

  2.单位:N/C或V/m,1N/C=1V/m

  教师结合板画:在电场中不同位置,同种电荷受力方向不同,说明场强是矢量还是标量?

  学生(集体)回答:矢量

  教师结合板画:电场中同一点放入正电荷和负电荷受力方向不同,如何确定场强的方向呢?

  教师:在物理学中作出了这样的规定。(板书)

  3.方向:电场中某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。

  教师:按照这个规定,如果放入电场中的是负电荷呢?

  学生回答:与负电荷在电场中某点所受静电力的方向相反。

  投影练习:

  练习1(加深对场强的理解,探讨点电荷的场强大小与方向)

  点电荷是最简单的场源电荷。设一个点电荷的电荷量为+Q,与之相距为r的A点放一试探电荷,所带电荷量为+q。

  (1)试用所学的知识推导A点的场强的大小,并确定场强的方向;

  (2)若所放试探电荷为-2q,结果如何?

  (3)如果移走所放的试探电荷呢?

  (请两位同学板演前两问后,共同完成第三问)

  师生共同归纳总结:

  1.点电荷电场的场强大小与方向。(多媒体动画演示方向的确定方法)

  2.电场强度是描述电场(力的)性质的物理量,在静电场中,它不随时间改变。电场中某点的场强完全由电场本身决定,与是否放入电荷,放入电荷的电荷量、电性无关!

  辨析 和 的.关系,强调 的适用条件。

  练习2(探讨场强的叠加,巩固对场强的理解及公式的灵活运用,加强计算能力培养)

  如图所示,真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C,它们相距0.1m,A点与两个点电荷的距离r相等,r=0.1m。求:

  (1)电场中A点的场强;

  (2)在A点放入电量q=-1×10-6C,求它受的电场力。

  教师:题中场源电荷不止一个,如何来确定电场中某点的场强?

  学生:平行四边形定则

  (请两位同学板演)

  教师:根据场强的叠加原理对于一个比较大的不能看成点电荷的带电物体产生电场的场强如何确定?

  学生思考后回答:无限等分成若干个点电荷。

  教师:根据以上方法,同学们设想一下一个半径为R的均匀带电球体(或球壳)外部产生电场的场强,如何求解?

  学生思考后回答:等效成电荷量集中于球心的点电荷。

  三、小结(多媒体依次投影,并简述)

  通过本节课的学习,我们知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质,它最基本的特征是对放入其中的电荷具有力的作用。正是利用电场的这一特性,我们通过研究试探电荷的所受静电力特点,引入了描述电场强弱的物理量──电场强度。电场强度是用比值法定义的,它是矢量,有方向。

  电场、电场强度的概念是电学中最重要的概念之一,它的研究方法和定义方法也是物理学中比较常见的方法。

  四、板书设计

  一、电场

  客观存在的一种特殊的物质形态

  二、电场强度

  1.定义:E=F/q

  2.单位:

  3.方向:跟正电荷在该点所受静电力的方向相同

  三、点电荷的电场

  1.推导:

  2.大小:

  3.方向:

  四、电场强度的叠加

  五、布置作业

  教材P16-171、2、7

  思考题:

  完成课本P173,比较电场强度E=F/q与重力加速度g=G/m有什么相同点和不同点

  六、教学反思

  探究描述电场强弱的物理量是本节课的重难点内容之一,应给学生充分的思考时间,并让学生相互交流讨论,教师还可进行适当启发引导。另外,探究时间很难控制,在内容处理上应做到详略得当,发挥学生的主动性,如对电场及练习题的处理,尽可能由学生完成。

高中物理教案4


  一、预习目标

  预习“光的干涉”,初步了解产生光的明显干涉的条件以及出现明暗条纹的规律。

  二、预习内容

  1、 请同学们回顾机械波的干涉现象 以及产生的条件 ;

  2、 对机械波而言,振动加强的点表明该点是两列波的 ,该点的位移随时间 (填变化或者不变化);振动减弱的点表明该点是两列波的 ;

  3、 不仅机械波能发生干涉,电磁波等一切波都能发生干涉,所以光若是一种波,则光也应该能发生干涉

  4、 相干光源是指:

  5、 光的干涉现象:

  6、 光的干涉条件是:

  7、 杨氏实验证明:

  8、 光屏上产生亮条纹的条件是

  ;光屏上产生暗条纹的'条件是

  9、 光的干涉现象在日常生活中很少见的,这是为什么?

  三、提出疑惑

  同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中

  疑惑点 疑惑内容

  课内探究学案

  一、学习目标

  1.说出什么叫光的干涉

  2.说出产生明显干涉的条件

  3.准确记忆产生明暗条纹的规律

  学习重难点:产生明暗条纹规律的理解

  二、学习过程

  (一)光的干涉

  探究一:回顾机械波的干涉

  1.干涉条件:

  2.干涉现象:

  3.规律总结

  探究二:光的干涉条件及出现明暗条纹的规律

  1.光产生明显干涉的条件是什么?

  2.产生明暗条纹时有何规律:

  (1)两列振动步调相同的光源:

  (2)两列振动步调正好相反的光源:

  (三)课堂小结

  (四)当堂检测

  1、 在杨氏双缝实验中,如果 ( BD )

  A、 用白光做光源,屏上将呈现黑白相间的条纹

  B、 用红光做光源,屏上将呈现红黑相间的条纹.

  C、 用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹

  D、 用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距不等的条纹.

  2、20xx年诺贝尔物理学家将授予对激光研究做处杰出贡献的三位科学家。如图所示是研究激光相干性的双缝干涉示意图,挡板上有两条狭缝S1、S2, 由S1和S2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹。已知入射激光波长为λ,屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等,如果把P处的亮条纹记做0号亮

  条纹,由P向上数与0号亮纹相邻的是1号亮纹,与

  1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹,设P1处的亮纹恰好

  是10号亮纹,直线S1 P1的长度为r1, S2 P1的长度为

  r2, 则r2-r1等于( B )

  A、5λ B、10λ. C、20λ D、40λ

  课后练习与提高

  1. 在双缝干涉实验中,入射光的波长为λ,若双缝处两束光的振动情况恰好相同,在屏上距两缝波程差d1= 地方出现明条纹;在屏上距两缝波程差d2=

  地方出现暗条纹;若双缝处两束光的振动情况恰好相反,在屏上距两缝波程差d3= 地方出现明条纹;在屏上距两缝波程差d4=

  地方出现暗条纹 。

  2.

  用白光光源进行双缝实验,若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝,则

  (A) 干涉条纹的宽度将发生改变.

  (B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹.

  (C) 干涉条纹的亮度将发生改变.

  (D) 不产生干涉条纹 [ D 】

  3. 双缝干涉中屏幕E上的P点处是明条纹.若将缝S2盖住,并在S1 S2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M,如图所示,则此时 [ A ]

  (A) P点处仍为明条纹.

  (B) P点处为暗条纹.

  (C) 不能确定P点处是明条纹还是暗条纹.

  (D) 无干涉条纹.

高中物理教案5

  教学目标

  一、知识目标

  1、知道电磁驱动现象。

  2、知道三相交变电流可以产生旋转磁场,知道这就是感应电动机的原理。

  3、知道感应电动机的基本构造:定子和转子。

  4、知道感应电动机的优点,知道能使用感应电动机是三相交变电流的突出优点。

  二、能力目标

  1、培养学生对知识进行类比分析的能力。

  2、培养学生接受新事物、解决新问题能力。

  3、努力培养学生的实际动手操作能力。

  三、情感目标

  1、通过让学生了解我国在磁悬浮列车方面的研究进展,激发他们的爱国热情和立志学习、报效祖国的情感。

  2、在观察电动机的构造的过程中,使学生养成对新知识和新事物的探索热情。

  教学建议

  1、由于感应电动机的突出优点,使它应用十分广泛、本节对它做了简单的介绍,以开阔学生眼界,增加实际知识。但作为选学内容,对学生没有太高的要求,做些介绍就可以了。

  2、可以通过回忆前一章习题中提到的电磁驱动现象,本节的关键是通过演示、讲解使学生明白三相交变电流也可以产生旋转磁场,做到电磁驱动,这就是感应电动机的原理。这有利于新旧知识的联系和加强学生学以致用的意识。有条件的可以看实物或带学生参观,以增加实际知识。

  3、课本中的'感应电动机的内容,简要地介绍了感应电动机的转动原理,其中的核心内容是旋转磁场概念。建议教师如果可能的话,应找一台电动机,拆开了让学生看一看各个部分的形状。三相感应电动机在工农业生产中的应用很广泛,最好能让学生看一些实际例子。

  教学准备:

  幻灯片、感应电动机模型、学生电源、旋转磁铁

  教学过程:

  一、知识回顾

  电磁驱动现象说明

  二、新课教学:

  1、过回忆绍电磁驱动现象:在U形磁铁中间放一个铝框,如果转动磁铁,造成一个旋转磁场。铝框就随着转动。这种电磁驱动现象。告诉学生感应电动机就是应用该原理来工作的。

  2、旋转磁场的产生方法:旋转磁铁可以得到旋转磁场,在线圈中通入三相交流电也可以得到旋转磁场。

  3、感应电动机的结构介绍

  定子:固定的电枢称为定子

  转子:中间转动的铁心以及铁心上镶嵌的铜条叫转子

  4、鼠笼式电动机模型介绍:感应电动机的转子是由铁芯和嵌在铁芯上的闭合导体构成的。闭合导体是由嵌在铁芯凹槽中的铜条(或铝条)和两个铜环(或铝环)连在一起制成的,形状像个鼠笼,所以这种电动机也叫鼠笼式感应电动机。

  5、感应电动机的转动方向控制:由于感应电动机的构造简单,因此如果要改变转子的转动方向,只需要把定子上的任意两组线圈的电流互换一下就就可以通过改变旋转磁场的旋转方向来改变转子的转动。这种电动机在制造、使用和保养上都比较简单,被广泛应用在工农业生产上。

高中物理教案6

  教学重点:

  万有引力定律的应用

  教学难点:

  地球重力加速度问题

  教学方法:

  讨论法

  教学用具:

  计算机

  教学过程:

  一、地球重力加速度

  问题一:在地球上是赤道的重力加速度大还是两极的加速度大?

  这个问题让学生充分讨论:

  1、有的学生认为:地球上的加速度是不变化的.

  2、有的学生认为:两极的重力加速度大.

  3、也有的的学生认为:赤道的重力加速度大.

  出现以上问题是因为:学生可能没有考虑到地球是椭球形的,也有不记得公式的等.

  教师板书并讲解:

  在质量为、半径为的地球表面上,如果忽略地球自转的影响,质量为的物体的重力加速度,可以认为是由地球对它的万有引力产生的.由万有引力定律和牛顿第二定律有:

  则该天体表面的重力加速度为:

  由此式可知,地球表面的重力加速度是由地球的质量和半径决定的.而又因为地球是椭球的赤道的半径大,两极的半径小,所以赤道上的重力加速度小,两极的重力加速度大.也可让学生发挥得:离地球表面的距离越大,重力加速度越小.

  问题二:有1kg的物体在北京的重力大还是在上海的重力大?

  这个问题有学生回答

  问题三:

  1、地球在作什么运动?人造地球卫星在作什么运动?

  通过展示图片为学生建立清晰的图景.

  2、作匀速圆周运动的向心力是谁提供的?

  回答:地球与卫星间的万有引力即由牛顿第二定律得:

  3、由以上可求出什么?

  ①卫星绕地球的线速度:

  ②卫星绕地球的周期:

  ③卫星绕地球的`角速度:

  教师可带领学生分析上面的公式得:

  当轨道半径不变时,则卫星的周期不变、卫星的线速度不变、卫星的角速度也不变.

  当卫星的角速度不变时,则卫星的轨道半径不变.

  课堂练习:

  1、假设火星和地球都是球体,火星的质量和地球质量.之比,火星的半径和地球半径之比,那么离火星表面高处的重力加速度和离地球表面高处的重力加速度.之比等于多少

  解:因物体的重力来自万有引力,所以:

  则该天体表面的重力加速度为:

  所以:

  2、若在相距甚远的两颗行星和的表面附近,各发射一颗卫星和,测得卫星绕行星的周期为,卫星绕行星的周期为,求这两颗行星密度之比是多大

  解:设运动半径为,行星质量为,卫星质量为.

  由万有引力定律得:

  解得:

  所以:

  3、某星球的质量约为地球的的9倍,半径约为地球的一半,若从地球上高处平抛一物体,射程为60米,则在该星球上,从同样高度以同样的初速度平抛同一物体,射程应为:

  A、10米B、15米C、90米D、360米

  解得:(A)

  布置作业:

  探究活动

  组织学生收集资料,编写相关论文,可以参考下列题目:

  1、月球有自转吗?

  2、观察月亮

高中物理教案7

  研究性实验:(1) 研究匀变速运动练习使用打点计时器:

  1.构造:见教材。

  2.操作要点:接50HZ,4---6伏的交流电 S1 S2 S3 S4

  正确标取记:在纸带中间部分选5个点 。T 。T 。 T 。 T 。

  3.重点:纸带的分析 0 1 2 3 4

  a.判断物体运动情况:

  在误差范围内:如果S1=S2=S3=......,则物体作匀速直线运动。

  如果?S1=?S2=?S3= .......=常数, 则物体作匀变速直线运动。

  b.测定加速度:

  公式法: 先求?S,再由?S= aT2求加速度。

  图象法: 作v-t图,求a=直线的斜率

  c.测定即时速度: V1=(S1+S2)/2T V2=(S2+S3)/2T

  测定匀变速直线运动的加速度:

  1.原理::?S=aT2

  2.实验条件:

  a.合力恒定,细线与木板是平行的。

  b.接50HZ,4-6伏交流电。

  3.实验器材:电磁打点计时器、纸带、复写纸片、低压交流电源、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、导线、两根导线。

  4.主要测量:

  选择纸带,标出记数点,测出每个时间间隔内的位移S1、S2、S3 。。。。图中O是任一点。

  5. 数据处理: 0 1 2 3 4 5 6

  根据测出的S1、S2、S3....... 。S1 。S2 。 S3 。S4 。 S5 。 S6 。

  用逐差法处理数据求出加速度:

  S4-S1=3a1T2 , S5-S2=3a2T2 , S6-S3=3a3T2

  a=(a1+a2+a3)/3=(S4+S5+S6- S1-S2-S3)/9T2

  测匀变速运动的即时速度:(同上)

  (2) 研究平抛运动

  1.实验原理:

  用一定的方法描出平抛小球在空中的轨迹曲线,再根据轨迹上某些点的位置坐标,由h=求出t,再由x=v0t求v0,并求v0的平均值。

  2.实验器材:

  木板,白纸,图钉,未端水平的斜槽,小球,刻度尺,附有小孔的卡片,重锤线。

  3.实验条件:

  a. 固定白纸的.木板要竖直。

  b. 斜槽未端的切线水平,在白纸上准确记下槽口位置。

  c.小球每次从槽上同一位置由静止滑下。

  (3) 研究弹力与形变关系

  方法归纳:

  (1)用悬挂砝码的方法给弹簧施加压力

  (2)用列表法来记录和分析数据(如何设计实验记录表格)

  (3)用图象法来分析实验数据关系

  步骤:

  1以力为纵坐标、弹簧伸长为横坐标建立坐标系

  2根据所测数据在坐标纸上描点

  3按照图中各点的分布和走向,尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)

  4以弹簧的伸重工业自变量,写出曲线所代表的函数,首先尝试一次函数,如不行则考虑二次函数,如看似象反比例函数,则变相关的量为倒数再研究一下是否为正比关系(图象是否可变为直线)----化曲为直的方法等。

  5解释函数表达式中常数的意义。

  2. 注意事项:所加砝码不要过多(大)以免弹簧超出其弹性限度

高中物理教案8

  教学目标

  (一)知识与技能

  1.知道弹力产生的条件。

  2.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向。

  3.知道弹性形变越大弹力越大,知道弹簧的'弹力跟弹簧的形变量成正比,即胡克定律.会用胡克定律解决有关问题。

  (二)过程与方法

  1.通过在实际问题中确定弹力方向的能力。

  2.自己动手进行设计实验和操作实验的能力。

  3.知道实验数据处理常用的方法,尝试使用图象法处理数据。

  (三)情感态度与价值观

  1.真实准确地记录实验数据,体会科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用。

  2.在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中,感受学习物理的乐趣,培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯。

  教学重点

  1.弹力有无的判断和弹力方向的判断。

  2.弹力大小的计算。

  3.实验设计与操作。

  教学难点

  弹力有无的判断及弹力方向的判断.

  教学方法

  探究、讲授、讨论、练习

  教学手段

  教具准备

  弹簧、钩码、泡沫塑料块、粉笔、烧瓶(内装红墨水瓶塞上面插细玻璃管)、

  演示胡克定律用的铁架台、刻度尺、弹簧、钩码等等.

高中物理教案9

  教学目标

  1、知道两列频率相同的波才能发生干涉现象;知道干涉现象的特点。

  2、知道现象是特殊条件下的叠加现象,知道干涉现象是波特有的现象。

  3、通过观察波的独立前进,波的叠加和水现象,认识条件及干涉现象的特征。

  教学建议

  本节重点是对干涉概念的理解和产生稳定干涉条件的应用。学习中要注意两列波的波峰、波峰相遇处是振动最强的地方,波谷、波谷相遇处也是振动最强的地方;而波峰、波谷或波谷、波峰相遇处则是振动最弱的地方。干涉的图样是稳定的,振动加强的地方永远加强,振动减弱的地方永远减弱。

  为什么频率不同的两列波相遇,不发生干涉现象?

  因为频率不同的两列波相遇,叠加区各点的合振动的振幅,有时是两个振动的振幅之和,有时是两个振动的振幅之差,没有振动总是得到加强或总是减弱的区域,这样的两个波源不能产生稳定的干涉现象,不能形成稳定干涉图样。而是波叠加中的一个特例,即产生稳定的干涉图样.

  请教师阅读下表:

  项目

  备注

  概念

  频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动始终加强,某些区域的振动始终减弱,并且振动的加强区和减弱区相互间隔的`现象是波特有的现象。

  产生稳定干涉条件

  (1)两列波的频率相同;

  (2)振动情况相同.

  产生的原因

  波叠加的结果

  教学设计

  示例教学重点:

  波的叠加及发生的条件。教学难点:对稳定的图样的理解。教学方法:实验讨论法教学仪器:水槽演示仪,长条橡胶管,计算机多媒体新课引入:问题1:上节课我们研究了波的衍射现象,什么是波的衍射现象呢?(波绕过障碍物的现象)问题2:发生明显的衍射现象的条件是什么?(障碍物或孔的大小比波长小,或者与波长相差不多)这节课我们研究现象,如果同时投入两个小石子,形成了两列波,当它们相遇在一起时又会怎样?请学生注意观察演示实验。

  一、观察现象:

  ①在水槽演示仪上有两个振源的条件下,单独使用其中的一个振源,水波按该振源的振动方式向外传播;再单独使用另一个振源,水波按该振源的振动方式向外传播。现象结论:每一个波源都按其自己的方式,在介质中产生振动,并能使介质将这种振动向外传播

  ②找两个同学拉着一条长绳,让他们同时分别抖动一下绳的端点,则会从两端各产生一个波包向对方传播。当两个波包在中间相遇时,形状发生变化,相遇后又各自传播。(由于这种现象一瞬间完成,学生看不清楚,教师可用计算机多媒体演示)现象结论:波相遇时,发生叠加。以后仍按原来的方式传播,是独立的。

  1.波的叠加:在前面的现象的观察的基础上,向学生说明什么是波的叠加。教师板书:两列波相遇时,在波的重叠区域,任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和。

  结合图下图解释此结论。

  解释时可以这样说:在介质中选一点为研究对象,在某一时刻,当波源l的振动传播到点时,若恰好是波峰,则引起点向上振动;同时,波源2的振动也传播到了点,若恰好也是波峰,则也会引起点向上振动;这时,点的振动就是两个向上的振动的叠加,点的振动被加强了。(当然,在某一时刻,当波源1的振动传播到点时,若恰好是波谷,则引起户点向下振动;同时,波源2的振动传播到了点时,若恰好也是波谷,则也会引起点向下振动;这时,点的振动就是两个向下的振动的叠加,点的振动还是被加强了。)用以上的分析,说明什么是振动加强的区域。

  波源l经过半周期后,传播到P点的振动变为波谷,就会使P点的振动向下,但此时波源2传过来的振动不一定是波谷(因为两波源的周期可能不同),所以,此时P点的振动可能被减弱,也可能是被加强的。(让学生来说明原因)

  问题:如果希望P点的振动总能被加强,应有什么条件?如果在介质中有另一质点Q,希望Q点的振动总能被减弱,应有什么条件?

  总结:波源1和波源2的周期应相同。

  观察现象:

  ③水槽中的水。对水波干涉图样的解释中,特别要强调两列水波的频率是相同的,所以产生了在水面上有些点的振动加强,而另一些点的振动减弱的现象,加强和减弱的点的分布是稳定的。

  详细解释教材中给出的插图,如下图所示。在解释和说明中,特别应强调的几点是:

  ①此图是某时刻两列波传播的情况;

  ②两列波的频率(波长)相等;

  ③当两列波的波峰在某点相遇时,这点的振动位移是正的最大值,过半周期后,这点就是波谷和波谷相遇,则这点的振动位移是负的最大值;

  ④振动加强的点的振动总是加强的,振动减弱的点的振动总是减弱的。

  让学生思考和讨论,并在分析的基础上,给出干涉的定义:

  (教师板书)频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔,这种现象叫,形成的图样叫做图样。

  请学生反复观察水槽中的水,分清哪些区域为振动加强的区域,哪些区域为振动减弱的区域。

  最后应帮助学生分析清楚:介质中某点的振动加强,是指这个质点以较大的振幅振动;而某点的振动减弱,是指这个质点以较小的振幅振动,这与只有一个波源的振动在介质中传播时,各质点均按此波源的振动方式振动是不同的。

  问题:任何两列波进行叠加都可以产生干涉现象吗?(不可以)为什么?(干涉是一种特殊的叠加。任何两列波都可以进行叠加,但只有两列频率相同)

  总结:干涉是波特有的现象。

  二、应用

  请学生思考和讨论在我们生活中是否遇到过现象,举例说明:

  例1、水现象。

  例2、声现象。

  三、课堂小结

高中物理教案10

  一、设计实验

  让学生阐述自己进行实验的初步构想。

  ①器材。

  ②电路。

  ③操作。

  对学生的实验方法提出异议,促使学生思索实验的改进。

  锁定实验方案,板书合理的器材选择、电路图、数据记录方法、操作过程。学生按照学案的过程,补充实验器材,画电路图,并且简单陈述自己的实验操作过程。

  学生根据老师提出的异议,讨论实验的改进方案,并修正器材、电路图、操作方法。设计实验部分是一个难点,教师要进行引导,不要轻易否定学生的想法,在设计过程中教师可以提出启发性的问题,让学生自我发现问题。

  二、进行实验

  教师巡视指导,帮助困难学生。学生以小组为单位进行实验。

  实验数据之间的关系非常明显,要让学生从分析数据的过程中感受欧姆定律发现的逻辑过程,传授学生控制变量法。

  三、分析论证

  传授学生观察数据的方法,投影问题,让学生通过观察数据找到问题的答案,最终得到结论。学生根据教师投影出的问题观察数据,在回答问题的过程中发现规律。

  四、评估交流

  让学生讨论在实验中遇到的问题以及自己对问题的看法和解决办法,教师引领回答几个大家普遍遇到的问题。学生小组内讨论。

  使学生意识到共同讨论可以发现自己的不足,借鉴别人的经验。

  反思总结、当堂检测

  扩展记录表格,让学生补充。

  投影一道与生活有关的题目。学生补充表格。

  学生在作业本上完成。这个练习很简单,但能使学生沿着前面的思维惯性走下去,强化学生对欧姆定律的认识。

  这一道练习主要是让学生了解欧姆定律在生活中的应用。

  课堂小结

  让学生归纳这节课学到的知识,回顾实验的设计和操作过程,既强化了知识又锻炼了学生归纳整理知识的能力。学生归纳。

  让学生意识到课堂回顾的重要性,并培养学生归纳整理的能力,对提高学生的自学能力有重要的作用。

  五、教学反思

  学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助,所以这次课采用启发式综合的教学方法。

  初中物理新课程强调实现学生学习方式的根本变革,转变学生学习中这种被动的学习态度,提倡和发展多样化学习方式,特别是提倡自主、探究与合作的学习方式,让学生成为学习的主人,使学生的主体意识、能动性、独立性和创造性不断得到发展,发展学生的创新意识和实践能力。

  一、要充分发挥学生的主体作用。

  教师在教学中就要敢于“放”,让学生动脑、动手、动口、主动积极的学,要充分相信学生的能力。但是,敢“放”并不意味着放任自流,而是科学的引导学生自觉的完成探究活动。当学生在探究中遇到困难时,教师要予以指导。当学生的探究方向偏离探究目标时,教师也要予以指导。作为一名物理教师,如何紧跟时代的步伐,做新课程改革的领跑人呢?这对物理教师素质提出了更高的要求,向传统的教学观、教师观提出了挑战,迫切呼唤教学观念的转变和教师角色的再定位。

  二,注重学法指导。

  中学阶段形成物理概念,一是在大量的物理现象的基础上归纳、总结出来的;其次是在已有的概念、规律的基础上通过演绎出来的。所以,在课堂教学中教师应该改变以往那种讲解知识为主的传授者的角色,应努力成为一个善于倾听学生想法的`聆听者。而在教学过程中,要想改变以往那种以教师为中心的传统观念就必须加强学生在教学这一师生双边活动中的主体参与。

  三、教学方式形式多样,恰当运用现代化的教学手段,提高教学效率。

  科技的发展,为新时代的教育提供了现代化的教学平台,为“一支粉笔,一张嘴,一块黑板加墨水”的传统教学模式注入了新鲜的血液。在新形势下,教师也要对自身提出更高的要求,提高教师的科学素养和教学技能,提高自己的计算机水平,特别是加强一些常用教学软件的学习和使用是十分必要的。

  最后,在教学过程中应有意向学生渗透物理学的常用研究方法。例如理想实验法、控制变量法、转换法、等效替代法、以及模型法等。学生如果对物理问题的研究方法有了一定的了解,将对物理知识领会的更加深刻,同时研究物理问题的思维方法,增强了学习物理的能力。

思考。

高中物理教案11

  教学目标

  【知识与能力】

  探究得出滑动摩擦力产生的条件和影响滑动摩擦力大小的因素以及计算公式。

  【过程与方法】

  通过观察,了解滑动摩擦力的存在,实验探究产生滑动摩擦力的条件以及影响其大小的因素,提高实验技能和探索能力。

  【情感、态度和价值观】

  学生能提高实事求是的科学实验态度,锻炼思维能力、抽象能力,运用物理知识解释生活现象。

  教学重难点

  【重点】

  滑动摩擦力产生条件和计算式。

  【难点】

  实验探究的过程。

  教学方法

  观察法、实验法、讨论法、问答法等。

  教学过程

  (一)新课导入

  展示几个情景:孩子玩滑梯、火车急刹车、冰壶运动等。

  通过提问这些情景中的现象,引导学生思考,从而得出滑动摩擦力的概念,导出新课。

  (二)科学探究

  问题1:滑动摩擦力什么情况下才会出现?结合前面学的静摩擦力条件进行讨论。

  学生讨论:需要有压力、粗糙的接触面以及相对运动。

  问题2:为什么冰壶、火车、孩子受到的滑动摩擦力不同呢?

  实验探究:影响滑动摩擦力大小的因素:

  1.猜想:与压力有关,与速度有关,与质量有关,与粗糙程度有关等等。

  2.设计实验:用弹簧秤拉动木块,可通过加减砝码改变压力,改变拉动速度,更换接触面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。弹簧秤示数便是滑动摩擦力示数,设计表格进行记录。

  3.进行实验:6人一组进行实验,注意小组内部的分工问题,教师巡视。

  4.得出结论:滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。

  5.交流讨论:分享实验中的数据和实验细节,误差处理等;讨论控制变量法的注意事项,即控制无关变量相同,只改变探究的`物理量等;实验安全问题、保护器材问题等等。

  6.总结:结合实验结论和教材,得出滑动摩擦力的计算公式,f=μN

  问题3:滑动摩擦力的方向如何判断呢?结合示例分析并讨论。

  示例:木块在地面上滑动、木块在木板上滑动并带动木板一起滑动。

  学生讨论:滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,相对运动方向有时并不是运动方向。

  问题4:滑动摩擦力有什么作用呢?举例说明。

  回答:生活中有很多地方可以见到滑动摩擦力,车辆的刹车系统是利用滑动摩擦力进行减速,打磨东西也是利用了滑动摩擦力,同时机器中的滑动摩擦力会损耗器材,所以需要使用润滑油来减小滑动摩擦力等等。

  (三)巩固提高

  给出适当例题,运用公式求解摩擦力大小,判断摩擦力方向。

  (四)小结作业

  小结:浅谈本节课收获。

  作业:课下继续探索,拓展科学知识。

高中物理教案12

  【学习目标】

  l. 知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动.

  2.知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上.

  【学习重点】

  1.什么是曲线运动.

  2.物体做曲线运动的方向的确定.

  3.物体做曲线运动的条件.

  【学习难点】

  物体做曲线运动的条件.

  【学习过程】

  1.什么是曲线的切线? 阅读教材33页有关内容,明确切线的

  概念。

  如图1,A、B为曲线上两点,当B无限接近A时,直线AB叫做

  曲线在A点的__________ A B 图

  2.速度是矢量,既有大小,又有方向,那么速度的变化包含哪几层含义?

  3.质点做曲线运动时,质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的____________。

  4.曲线运动中,_________时刻在变化,所以曲线运动是__________运动,做曲线运动的物体运动状态不断发生变化。

  5.如果物体所受的合外力跟其速度方向____________,物体就做直线运动。如果物体所受的合外力跟其速度方向__________________,物体就做曲线运动。

  【同步导学】

  1.曲线运动的特点

  ⑴ 轨迹是一条曲线

  ⑵ 曲线运动速度的方向

  ① 质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是沿曲线的这一点的切线方向。

  ② 曲线运动的速度方向时刻改变。

  ⑶ 是变速运动,必有加速度

  ⑷ 合外力一定不为零(必受到外力作用)

  例1 在砂轮上磨刀具时可以看到,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线飞出,为什么由此推断出砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向沿砂轮的切线方向?

  2.物体作曲线运动的条件

  当物体所受的合力的方向与它的速度方向在同一直线时,物体做直线运动;当物体所

  1 专心 爱心 用心

  受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动.

  例2 关于曲线运动,下面说法正确的是( )

  A.物体运动状态改变着,它一定做曲线运动

  B.物体做曲线运动,它的运动状态一定在改变

  C.物体做曲线运动时,它的加速度的方向始终和速度的方向一致

  D.物体做曲线运动时,它的加速度方向始终和所受到的合外力方向一致

  3.关于物体做直线和曲线运动条件的进一步分析

  ① 物体不受力或合外力为零时,则物体静止或做匀速直线运动

  ② 合外力不为零,但合外力方向与速度方向在同一直线上,则物体做直线运动,当合外力为恒力时,物体将做匀变速直线运动(匀加速或匀减速直线运动),当合外力为变力时,物体做变加速直线运动。

  ③ 合外力不为零,且方向与速度方向不在同一直线上时,则物体做曲线运动;当合外力变化时,物体做变加速曲线运动,当合外力恒定时,物体做匀变速曲线运动。

  例3.一质量为m的物体在一组共点恒力F1、F2、F3作用下而处于平衡状态,如撤去F1,试讨论物体运动情况怎样?

  【巩固练习】

  1.关于曲线运动速度的方向,下列说法中正确的是 ( )

  A.在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变

  B.质点做曲线运动时,速度方向是时刻改变的,它在某一点的瞬时速度的方向与这—点运动的轨迹垂直

  C.曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲线上的这—点的切线方向

  D.曲线运动中速度方向是不断改变的,但速度的大小保持不变

  2.如图所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点),A、B、C为曲线上的三点,关于铅球在B点的速度方向,说法正确的是 ( )

  A.为AB的方向 B.为BC的方向

  C.为BD的方向 D.为BE的方向

  3.物体做曲线运动的条件为 ( )

  A.物体运动的初速度不为零 B.物体所受的合外力为变力

  C.物体所受的合外力的'方向上与速度的方向不在同一条直线上

  D.物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同—条直线上 (第2题)

  专心 爱心 用心 2

  A.变速运动—定是曲线运动 B.曲线运动—定是变速运动

  C.速率不变的曲线运动是匀速运动 D.曲线运动也可以是速度不变的运动

  5.做曲线运动的物体,在其轨迹上某一点的加速度方向 ( )

  A.为通过该点的曲线的切线方向 B.与物体在这一点时所受的合外力方向垂直

  C.与物体在这一点速度方向一致 D.与物体在这一点速度方向的夹角一定不为零

  6.下面说法中正确的是( )

  A.做曲线运动的物体的速度方向必变化 B.速度变化的运动必是曲线运动

  C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D.加速度变化的运动必定是曲线运动

  7.一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内( )

  A.速度一定不断改变,加速度也一定不断改变; B.速度一定不断改变,加速度可以不变;

  C.速度可以不变,加速度一定不断改变; D.速度可以不变,加速度也可以不变。

  8.下列说法中正确的是( )

  A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B.物体在变力作用下一定做曲线运动

  C.物体在恒力或变力作用下都可能做曲线运动

  D.做曲线运动的物体,其速度方向与加速度方向一定不在同一直线上

  9.如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它所受的力方向改变而大小不变(即由F变为-F),在此力作用下物体以后的运动情况,下列说法正确的是( )

  A.物体不可能沿曲线Ba运动;

  B.物体不可能沿曲线Bb运动;

  C.物体不可能沿曲线Bc运动;

  D.物体可能沿原曲线由B返回A。 b 10.一个做匀速直线运动的物体,突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时,物体运动为 ( )

  A.继续做直线运动 B.一定做曲线运动

  C.可能做直线运动,也可能做曲线运动 D.运动的形式不能确定

高中物理教案13

  1、在物理知识方面的要求:

  (1)了解曲线运动的特点,速度方向在该点切线方向上且时刻在变,因此曲线运动一定是变速运动;

  (2)了解曲线运动的条件:合外力与速度不在同一条直线上;

  (3)根据学生理解能力,可将曲线运动的条件深化,即平行速度的力只改变速度大小;垂直速度的力只改变速度方向,可根据力的效果将合外力沿速度方向和垂直速度方向分解;

  (4)了解合运动、分运动,掌握运动的合成与分解法则——平行四边形定则;

  (5)由分运动的性质及特点综合判断合运动的性质及轨迹。

  2、通过观察演示实验,有关教学软件,并联系学生生活实际总结概括出曲线运动的速度方向,曲线运动的条件,以及用运动的合成与分解处理复杂运动的基本方法。培养学生观察能力,分析概括推理能力,并激发学生兴趣。

  3、渗透物理学方法的教育。研究船渡河运动,假设水不流动,可以想象出船的分运动;又假设船发动机停止工作,可想象出船只随水流而动的另一分运动。培养学生的想象能力和运用物理学抽象思维的基本方法。

  1、重点是让学生掌握曲线运动为什么是变速运动,理解做曲线运动的条件及运动的合成与分解定则;

  2、已知两个分运动的性质特点,判断合运动的性质及轨迹,学生不容易很快掌握,是教学的难点,解决难点的关键是引导学生把每个分运动的初始值(包括初速度、加速度以及每个分运动所受的外力)进行合成,最终还是用合运动的初速度与合外力的方向关系来判断。

  1、乒乓球、小铁球、细绳。

  2、斜槽、条形磁铁、铁球、投影仪、计算机软盘、彩电。

  机械运动可以划分为平动和转动,而平动又可以划分为直线运动和曲线运动,所以曲线运动属于平动形式,做曲线运动的物体仍然可以看成一个质点,曲线运动比直线运动更为普遍。例如,车辆拐弯;月球绕地球约27天转一圈;地球绕太阳约一年转一周;太阳绕银河系中心约2.2亿年转一周。

  因为曲线运动中速度方向连续发生变化,我们很难直观物体在某时刻的速度方向。可以设想如果某时刻的速度方向不再发生变化,物体将沿该时刻的速度方向做匀速直线运动。然后联系实际引导学生想象几种现象。

  (1)让学生回答,绳拉小球在光滑的水平面上做圆周运动,当绳断后小球将沿什么方向运动?(沿切线方向飞出)然后引导学生分析原因:绳断后小球速度方向不再发生变化,由于惯性,从即刻起小球做匀速直线运动,沿切线飞出。

  (2)教材内容:砂轮磨刀使火星沿切线飞出,引导学生分析原因:被磨掉的炽热微粒速度方向不再改变,由于惯性以分离时的速度方向做匀速直线运动。又如,让撑开的带有雨滴的雨伞旋转,雨滴沿伞边切线方向飞出(与上例同理)。

  (3)在想象与分析的基础上,引导学生概括总结得出:曲线运动中,速度方向是时刻改变的,在某时刻的瞬时速度方向在曲线的这一点的切线方向上。并引导学生注意到:曲线运动中速度的大小和方向可能同时变化,但速度的方向是一定改变的,速度是矢量,方向一定变,速度就一定变,所以曲线运动一定是变速运动。

  曲线运动是变速运动,由牛顿第二定律分析可知,速度的变化一定产生加速度,而加速度必然由外力引起,加速度与合外力成正比并且方向相同。随后提出问题,引导学生思考。

  (1)如果合外力与速度在同一直线上,物体将做什么样的运动?(变速直线运动)

  (2)绳拉小球在光滑水平面上做速度大小不变的圆周运动,绳子的拉力T起什么作用?(改变速度方向)

  (3)演示实验(用投影仪或计算机软件):让小铁球从斜槽上滚下,小球将沿直线OO′运动。然后在垂直OO′的方向上放条形磁铁,使小球再从斜槽上滚下,小球将偏离原方向做曲线运动。又例如让小球从桌面上滚下,离开桌面后做曲线运动。

  (4)观察实验后引导学生概括总结如下:

  ①平行速度的力改变速度大小;

  ②垂直速度的力改变速度的方向;

  ③不平行也不垂直速度的外力,同时改变速度的大小和方向;

  ④引导学生得出曲线运动的条件:合外力与速度不在同一直线上时,物体做曲线运动。

  物体的运动往往是复杂的,对于复杂的运动,常常可以把它们看成几个简单的运动组成的,通过研究简单的运动达到研究复杂运动的目的。

  ①把注满水的乒乓球用细绳系住另一端固定在B钉上,乒乓球静止在A点,画出线段BB′且使AB≈BB′(如图5),用光滑棒在B点附近从左向右沿BB′方向匀速推动吊绳,提示学生观察乒乓球实际运动的轨迹是沿AB′方向,帮助学生分析这是因为乒乓球同时参与了AB方向和BB′方向的匀速直线运动的结果,而这两个分运动的速度都等于棒的推动速度。小球沿竖直方向及沿BB′方向的运动都是分运动;沿AB′方向的是合运动。分析表明合运动的位移与分运动位移遵守平行四边形定则。

  ②船渡河问题:可以看做由两个运动组成。假如河水不流动而船在静水中沿AB方向行驶,经一段时间从A运动到B(如图6),假如船的发动机没有开动,而河水流动,那么船经过相同的一段时间将从A运动到A′,如果船在流动的河水中开动同时参与上述两个运动,经相同时间从A点运动到B′点,从A到B′的运动就是上述两个分运动的合运动。

  注意:船头指向为发动机产生的船速方向,指分速度;船的合运动的.速度方向不一定是船头的指向。这里的分运动、合运动都是相对地球而言,不必引入相对速度概念,避免使问题复杂化。

  ①用分运动的位移、速度、加速度求合运动的位移、速度、加速度等叫运动的合成。反之由合运动求分运动的位移速度、加速度等叫运动的分解。

  ②运动的合成与分解遵守矢量运算法则,即平行四边形法则。例如:船的合位移s合是两个分位移s 1 s 2的矢量和;又例如飞机斜向上起飞时,在水平方向及竖直方向的分速度分别为v 1 =vcosθ,v 2 =vsinθ,其中,v是飞机的起飞速度。如图7所示。

  ①两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。提问学生为什么?(v合为恒量)

  ②提出问题:船渡河时如果在AB方向的分运动是匀加速运动,水仍然匀速流动,船的合运动轨迹还是直线吗?学生思考后回答并提示学生用曲线运动的条件来判断,然后引导学生综合概括出判断方法:首先将两个分运动的初始运动量及外力进行合成,然后用合运动的初速度及合运动所受的合外力的方向关系进行判断。合成结果可知,船的合速度v合与合外力F不在同一直线上,船一定做曲线运动。如巩固知识让学生再思考回答:两个不在同直线上初速度都为零的匀加速直线运动的合运动是什么运动?

  (匀加速直线运动)

  (1)通过此例让学生明确运动的独立性及等时性的问题,即每一个分运动彼此独立,互不干扰;合运动与每一个分运动所用时间相同。

  (2)关于速度的说明,在应用船速这个概念时,应注意区别船速v船及船的合运动速度v合。前者是发动机产生的分速度,后者是合速度,由于不引入相对速度概念,使上述两种速度容易相混。

  (3)问题的提出:河宽H,船速为v船,水流速度为v水,船速v船与河岸的夹角为θ,如图9所示。

  ①求渡河所用的时间,并讨论θ=?时渡河时间最短。

  ②怎样渡河,船的合位移最小?

  分析①用船在静水中的分运动讨论渡河时间比较方便,根据运动的独立性,渡河时间

  分析②当v船>v水时,v合垂直河岸,合位移最短等于河宽H,根向与河岸的夹角。

  1、曲线运动的条件是F合与v不在同一直线上,曲线运动的速度方向为曲线的切线方向。

  2、复杂运动可以分解成简单的运动分别来研究,由分运动求合运动叫运动的合成,反之叫运动的分解,运动的合成与分解,遵守平行四边形定

  3、用曲线运动的条件及运动的合成与分解知识可以判断合运动的性质及合运动轨迹。

  最后一例题可作为思考题先留给学生。在学生思考后讲解效果更好。

高中物理教案14

  教学目标:

  (1)理解简谐振动的判断,掌握全过程的特点;

  (2)理解简谐振动方程的物理含义与应用;

  能力目标:

  (1)培养对周期性物理现象观察、分析;

  (2)训练对物理情景的理解记忆;

  教学过程:

  (一)、简谐振动的周期性:周期性的往复运动

  (1)一次全振动过程:基本单元

  平衡位置O:周期性的往复运动的对称中心位置

  振幅A:振动过程振子距离平衡位置的最大距离

  (2)全振动过程描述:

  周期T:完成基本运动单元所需时间

  T=2π

  频率f:1秒内完成基本运动单元的次数

  T=

  位移S:以平衡位置O为位移0点,在全振动过程中始终从平衡位置O点指向振子所在位置

  速度V:物体运动方向

  (二)、简谐振动的判断:振动过程所受回复力为线性回复力

  (F=-KX)K:简谐常量

  X:振动位移

  简谐振动过程机械能守恒:KA2=KX2+mV2=mVo2

  (三)、简谐振动方程:

  等效投影:匀速圆周运动(角速度ω=π)

  位移方程:X=Asinωt

  速度方程:V=Vocosωt

  加速度:a=sinωt

  线性回复力:F=KAsinωt

  上述简谐振动物理参量方程反映振动过程的'规律性

  简谐振动物理参量随时间变化关系为正余弦图形

  课堂思考题:(1)简谐振动与一般周期性运动的区别与联系是什么?

  (2)如何准确描述周期性简谐振动?

  (3)你知道的物理等效性观点应用还有哪些?

  (四)、典型问题:

  (1)简谐振动全过程的特点理解类

  例题1、一弹簧振子,在振动过程中每次通过同一位置时,保持相同的物理量有()

  A速度B加速度C动量D动能

  例题2、一弹簧振子作简谐振动,周期为T,()

  A.若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动位移的大小相等、方向相同,则Δt一定等于T的整数倍;

  B.若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动速度的大小相等、方向相反;

  C.若Δt=T,则在t时刻和(t+Δt)时刻振子运动加速度一定相等;

  D.若Δt=T/2,则在t时刻和(t+Δt)时刻弹簧的长度一定相等

  同步练习

  练习1、一平台沿竖直方向作简谐运动,一物体置于振动平台上随台一起运动.当振动平台处于什么位置时,物体对台面的正压力最小

  A.当振动平台运动到最低点

  B.当振动平台运动到最高点时

  C.当振动平台向下运动过振动中心点时

  D.当振动平台向上运动过振动中心点时

  练习2、水平方向做简谐振动的弹簧振子其周期为T,则:

  A、若在时间Δt内,弹力对振子做功为零,则Δt一定是的整数倍

  B、若在时间Δt内,弹力对振子做功为零,则Δt可能小于

  C、若在时间Δt内,弹力对振子冲量为零,则Δt一定是T的整数倍

  D、若在时间Δt内,弹力对振子冲量为零,则Δt可能小于

  练习3、一个弹簧悬挂一个小球,当弹簧伸长使小球在位置时处于平衡状态,现在将小球向下拉动一段距离后释放,小球在竖直方向上做简谐振动,则:

  A、小球运动到位置O时,回复力为零;

  B、当弹簧恢复到原长时,小球的速度最大;

  C、当小球运动到最高点时,弹簧一定被压缩;

  D、在运动过程中,弹簧的最大弹力大于小球的重力;

  (2)简谐振动的判断证明

  例题、在弹簧下端悬挂一个重物,弹簧的劲度为k,重物的质量为m。重物在平衡位置时,弹簧的弹力与重力平衡,重物停在平衡位置,让重物在竖直方向上离开平衡位置,放开手,重物以平衡位置为中心上下振动,请分析说明是否为简谐振动,振动的周期与何因素有关?

  解析:当重物在平衡位置时,假设弹簧此时伸长了x0,

  根据胡克定律:F=kx由平衡关系得:mg=kx0

  确定平衡位置为位移的起点,当重物振动到任意位置时,此时弹簧的形变量x也是重物该时刻的位移,此时弹力F1=kx

  由受力分析,根据牛顿第二定律F=Ma得:F1–mg=ma

  由振动过程中回复力概念得:F回=F1–mg

  联立(1)、(3)得:F回=kx-kx0=k(x-x0)

  由此可得振动过程所受回复力是线性回复力即回复力大小与重物运动位移大小成正比,其方向相反,所以是简谐振动。

  由(2)得:a=-(x-x0),结合圆周运动投影关系式:a=-ω2(x-x0)得:ω2=

  由ω=π得:T=2π此式说明该振动过程的周期只与重物质量的平方根成正比、跟弹簧的劲度的平方根成反比,跟振动幅度无关。

  同步练习:

  用密度计测量液体的密度,密度计竖直地浮在液体中。如果用手轻轻向下压密度计后,放开手,它将沿竖直方向上下振动起来。试讨论密度计的振动是简谐振动吗?其振动的周期与哪些因素有关?

  (3)简谐振动方程推导与应用

  例题:做简谐振动的小球,速度的最大值vm=0.1m/s,振幅A=0.2m。若从小球具有正方向的速度最大值开始计时,求:(1)振动的周期(2)加速度的最大值(3)振动的表达式

  解:根据简谐振动过程机械能守恒得: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,位移为0则

  Acosφ=0v=-ωAsinφ则φ=-π/2即有x=0.2cos(0.5t–0.5π)

高中物理教案15

  一、教学目标

  1、在开普勒第三定律的基础上,推导得到万有引力定律,使学生对此规律有初步理解。

  2、介绍万有引力恒量的测定方法,增加学生对万有引力定律的感性认识。

  3、通过牛顿发现万有引力定律的思考过程和卡文迪许扭秤的设计方法,渗透科学发现与科学实验的方法论教育。

  二、重点、难点分析

  1、万有引力定律的推导过程,既是本节课的重点,又是学生理解的难点,所以要根据学生反映,调节讲解速度及方法。

  2、由于一般物体间的万有引力极小,学生对此缺乏感性认识,又无法进行演示实验,故应加强举例。

  三、教具

  卡文迪许扭秤模型。

  四、教学过程

  (一)引入新课

  1、引课:前面我们已经学习了有关圆周运动的知识,我们知道做圆周运动的物体都需要一个向心力,而向心力是一种效果力,是由物体所受实际力的合力或分力来提供的。另外我们还知道,月球是绕地球做圆周运动的,那么我们想过没有,月球做圆周运动的向心力是由谁来提供的呢?(学生一般会回答:地球对月球有引力。)

  我们再来看一个实验:我把一个粉笔头由静止释放,粉笔头会下落到地面。

  实验:粉笔头自由下落。

  同学们想过没有,粉笔头为什么是向下运动,而不是向其他方向运动呢?同学可能会说,重力的方向是竖直向下的,那么重力又是怎么产生的呢?地球对粉笔头的引力与地球对月球的引力是不是一种力呢?(学生一般会回答:是。)这个问题也是300多年前牛顿苦思冥想的问题,牛顿的结论也是:yes。

  既然地球对粉笔头的引力与地球对月球有引力是一种力,那么这种力是由什么因素决定的,是只有地球对物体有这种力呢,还是所有物体间都存在这种力呢?这就是我们今天要研究的万有引力定律。

  板书:万有引力定律

  (二)教学过程

  1、万有引力定律的推导

  首先让我们回到牛顿的年代,从他的角度进行一下思考吧。当时“日心说”已在科学界基本否认了“地心说”,如果认为只有地球对物体存在引力,即地球是一个特殊物体,则势必会退回“地球是宇宙中心”的说法,而认为物体间普遍存在着引力,可这种引力在生活中又难以观察到,原因是什么呢?(学生可能会答出:一般物体间,这种引力很小。如不能答出,教师可诱导。)所以要研究这种引力,只能从这种引力表现比较明显的物体——天体的问题入手。当时有一个天文学家开普勒通过观测数据得到了一个规律:所有行星轨道半径的3次方与运动周期的2次方之比是一个定值,即开普勒第

  其中m为行星质量,R为行星轨道半径,即太阳与行星的距离。也就是说,太阳对行星的引力正比于行星的质量而反比于太阳与行星的距离的平方。

  而此时牛顿已经得到他的第三定律,即作用力等于反作用力,用在这里,就是行星对太阳也有引力。同时,太阳也不是一个特殊物体,它

  用语言表述,就是:太阳与行星之间的引力,与它们质量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比。这就是牛顿的万有引力定律。如果改

  其中G为一个常数,叫做万有引力恒量。(视学生情况,可强调与物体重力只是用同一字母表示,并非同一个含义。)

  应该说明的是,牛顿得出这个规律,是在与胡克等人的探讨中得到的。

  2、万有引力定律的理解

  下面我们对万有引力定律做进一步的说明:

  (1)万有引力存在于任何两个物体之间。虽然我们推导万有引力定律是从太阳对行星的引力导出的,但刚才我们已经分析过,太阳与行星都不是特殊的物体,所以万有引力存在于任何两个物体之间。也正因为此,这个引力称做万有引力。只不过一般物体的质量与星球相比过于小了,它们之间的万有引力也非常小,完全可以忽略不计。所以万有引力定律的表述是:

  板书:任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟两个物体的质

  其中m1、m2分别表示两个物体的质量,r为它们间的距离。

  (2)万有引力定律中的距离r,其含义是两个质点间的距离。两个物体相距很远,则物体一般可以视为质点。但如果是规则形状的均匀物体相距较近,则应把r理解为它们的几何中心的距离。例如物体是两个球体,r就是两个球心间的距离。

  (3)万有引力是因为物体有质量而产生的引力。从万有引力定律可以看出,物体间的万有引力由相互作用的两个物体的质量决定,所以质量是万有引力的产生原因。从这一产生原因可以看出:万有引力不同于我们初中所学习过的电荷间的引力及磁极间的引力,也不同于我们以后要学习的分子间的引力。

  3、万有引力恒量的测定

  牛顿发现了万有引力定律,但万有引力恒量G这个常数是多少,连他本人也不知道。按说只要测出两个物体的质量,测出两个物体间的距离,再测出物体间的引力,代入万有引力定律,就可以测出这个恒量。但因为一般物体的质量太小了,它们间的引力无法测出,而天体的质量太大了,又无法测出质量。所以,万有引力定律发现了100多年,万有引力恒量仍没有一个准确的结果,这个公式就仍然不能是一个完善的等式。直到100多年后,英国人卡文迪许利用扭秤,才巧妙地测出了这个恒量。

  这是一个卡文迪许扭秤的模型。(教师出示模型,并拆装讲解)这个扭秤的主要部分是这样一个T字形轻而结实的框架,把这个T形架倒挂在一根石英丝下。若在T形架的'两端施加两个大小相等、方向相反的力,石英丝就会扭转一个角度。力越大,扭转的角度也越大。反过来,如果测出T形架转过的角度,也就可以测出T形架两端所受力的大小。现在在T形架的两端各固定一个小球,再在每个小球的附近各放一个大球,大小两个球间的距离是可以较容易测定的。根据万有引力定律,大球会对小球产生引力,T形架会随之扭转,只要测出其扭转的角度,就可以测出引力的大小。当然由于引力很小,这个扭转的角度会很小。怎样才能把这个角度测出来呢?卡文迪许在T形架上装了一面小镜子,用一束光射向镜子,经镜子反射后的光射向远处的刻度尺,当镜子与T形架一起发生一个很小的转动时,刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样,就起到一个化小为大的效果,通过测定光斑的移动,测定了T形架在放置大球前后扭转的角度,从而测定了此时大球对小球的引力。卡文迪许用此扭秤验证了牛顿万有引力定律,并测定出万有引力恒量G的数值。这个数值与近代用更加科学的方法测定的数值是非常接近的。

  卡文迪许测定的G值为6。754×10—11,现在公认的G值为6。67×10—11。需要注意的是,这个万有引力恒量是有单位的:它的单位应该是乘以两个质量的单位千克,再除以距离的单位米的平方后,得到力的单位牛顿,故应为Nm2/kg2。

  板书:G=6。67×10—11Nm2/kg2

  由于万有引力恒量的数值非常小,所以一般质量的物体之间的万有引力是很小的,我们可以估算一下,两个质量50kg的同学相距0。5m时之间的万有引力有多大(可由学生回答:约6。67×10—7N),这么小的力我们是根本感觉不到的。只有质量很大的物体对一般物体的引力我们才能感觉到,如地球对我们的引力大致就是我们的重力,月球对海洋的引力导致了潮汐现象。而天体之间的引力由于星球的质量很大,又是非常惊人的:如太阳对地球的引力达3。56×1022N。

  五、课堂小结

  本节课我们学习了万有引力定律,了解了任何两个有质量的物体之间都存在着一种引力,这个引力正比于两个物体质量的乘积,反比于两个物体间的距离。其大小的决定式为:

  其中G为万有引力恒量:G=6。67×10—11Nm2/kg2

  另外,我们还了解了科学家分析物体、解决问题的方法和技巧,希望对我们今后分析问题、解决问题能够有所借鉴。

  六、说明

  1、设计思路:本节课由于内容限制,以教师讲授为主。为能够吸引学生,引课时设计了一些学生习以为常的但又没有细致思考过的问题。讲授过程中以物理学史为主线,让学生以科学家的角度分析、思考问题。力争抓住这节课的有利时机,渗透“没有绝对特殊的物体”这一引起物理学几次革命性突破的辩证唯物主义观点。

  2、卡文迪许扭秤模型为自制教具,可仿课本插图用金属杆等焊制,外面可用有机玻璃制成外壳,并可拆卸。

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