物理优秀教案
作为一名专为他人授业解惑的人民教师,通常需要准备好一份教案,教案是保证教学取得成功、提高教学质量的基本条件。那么问题来了,教案应该怎么写?以下是小编收集整理的物理优秀教案,仅供参考,希望能够帮助到大家。
物理优秀教案1
【三维目标】
知识与技能:
1.知道点电荷的概念,理解并掌握库仑定律的含义及其表达式;
2.会用库仑定律进行有关的计算;
3.知道库仑扭称的原理。
过程与方法:
1.通过学习库仑定律得出的过程,体验从猜想到验证、从定性到定量的科学探究过程,学会通过间接手段测量微小力的方法;
2.通过探究活动培养学生观察现象、分析结果及结合数学知识解决物理问题的研究方法。
情感、态度和价值观:
1.通过对点电荷的研究,让学生感受物理学研究中建立理想模型的重要意义;
2.通过静电力和万有引力的类比,让学生体会到自然规律有其统一性和多样性。
【教学重点】
1.建立库仑定律的过程;
2.库仑定律的应用。
【教学难点】
库仑定律的实验验证过程。
【教学方法】
实验探究法、交流讨论法。
【教学过程和内容】
<引入新课>同学们,通过前面的学习,我们知道“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”,这让我们对电荷间作用力的方向有了一定的认识。我们把电荷间的作用力叫做静电力,那么静电力的大小满足什么规律呢?让我们一起进入本章第二节《库仑定律》的学习。
<库仑定律的发现>
活动一:思考与猜想
同学们,电荷间的作用力是通过带电体间的相互作用来表现的,
因此,我们应该研究带电体间的相互作用。可是,生活中带电体的大小和形状是多种多样的,这就给我们寻找静电力的规律带来了麻烦。
早在300多年以前,伟大的牛顿在研究万有引力的同时,就曾对带电纸片的运动进行研究,可是由于带电纸片太不规则,牛顿对静电力的研究并未成功。
(问题1)大家对研究对象的选择有什么好的建议吗?
在静电学的研究中,我们经常使用的带电体是球体。
(问题2)带电体间的作用力(静电力)的大小与哪些因素有关呢?
请学生根据自己的生活经验大胆猜想。
<定性探究>电荷间的作用力与影响因素的关系
实验表明:电荷间的作用力F随电荷量q的增大而增大;随距离r的增大而减小。
(提示)我们的研究到这里是否可以结束了?为什么?
这只是定性研究,应该进一步深入得到更准确的定量关系。
(问题3)静电力F与r,q之间可能存在什么样的定量关系?
你觉得哪种可能更大?为什么?(引导学生与万有引力类比)
活动二:设计与验证
<实验方法>
(问题4)研究F与r、q的定量关系应该采用什么方法?
控制变量法——(1)保持q不变,验证F与r2的反比关系;
(2)保持r不变,验证F与q的'正比关系。
<实验可行性讨论>.
困难一:F的测量(在这里F是一个很小的力,不能用弹簧测力计直接测量,你有什么办法可以实现对F大小的间接测量吗?)
困难二:q的测量(我们现在并不知道准确测定带电小球所带的电量的方法,要研究F与q的定量关系,你有什么好的想法吗?)
(思维启发)有这样一个事实:两个相同的金属小球,一个带电、一个不带电,互相接触后,它们对相隔同样距离的第三个带电小球的作用力相等。
——这说明了什么?(说明球接触后等分了电荷)
(追问)现在,你有什么想法了吗?
<实验具体操作>定量验证
实验结论:两个点电荷间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比。
<得出库仑定律>同学们,我们一起用了大约20分钟得到的这个结论,其实在物理学发展,数位伟大的科学家用了近30年的时间得到的并以法国物理学家库仑的名字来命名的库仑定律。
启示一:类比猜想的价值
读过牛顿著作的人都可能推想到:凡是表现这种特性的相互作用都应服从平方反比定律。这似乎用类比推理的方法就可以得到电荷间作用力的规律。正是这样的类比,让电磁学少走了许多弯路,形成了严密的定量规律。马克·吐温曾说“科学真是迷人,根据零星的事实,增添一点猜想,竟能赢得那么多的收获!”。科学家以广博的知识和深刻的洞察力为基础进行的猜想,才是有创造力的思维活动。
然而,英国物理史学家丹皮尔也说“自然如不能被目证那就不能被征服!”
启示二:实验的精妙
1785年库仑在前人工作的基础上,用自己设计的扭称精确验证得到了库仑定律。(库仑扭称实验的介绍:这个实验的设计相当巧妙。把微小力放大为力矩,将直接测量转换为间接测量,从而得到静电力的作用规律——库仑定律。)
<讲解库仑定律>
1.内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
2.数学表达式:
(说明),叫做静电力常量。
3.适用条件:(1)真空中(一般情况下,在空气中也近似适用);
(2)静止的;(3)点电荷。
(强调)库仑定律的公式与万有引力的公式在形式上尽管很相似,但仍是性质不同的两种力。我们来看下面的题目:
<达标训练>
例题1:(通过定量计算,让学生明确对于微观带电粒子,因为静电力远远大于万有引力,所以我们往往忽略万有引力。)
(过渡)两个点电荷的静电力我们会求解了,可如果存在三个电荷呢?
(承前启后)两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。因此,多个点电荷对同一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。
例题2:(多个点电荷对同一点电荷作用力的叠加问题。一方面巩固库仑定律,另一方面,也为下一节电场强度的叠加做铺垫。)
(拓展说明)库仑定律是电磁学的基本定律之一。虽然给出的是点电荷间的静电力,但是任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的。所以,如果知道了带电体的电荷分布,就可以根据库仑定律和平行四边形定则求出带电体间静电力的大小和方向了。而这正是库仑定律的普遍意义。
物理优秀教案2
课程标准:
通过实验,认识声的产生和传播条件。
教学目标:
(一)知识与技能
1.知道声音是由物体的振动产生的,声音的传播必须依靠介质。
2.知道固体、液体、气体都是能够传播声音的介质,了解在不同的介质中声音的传播速度是不同的,声音在固体和液体中的传播速度比在空气中快。
(二)过程与方法
1.通过观察发声现象,能简单地描述所观察到的发声体的共同特性,培养学生初步的观察、对比和概括能力。
2.通过声传播的实验探究,培养学生初步的在观察现象中发现问题,提出问题的能力。
3.让学生参与实验探究,初步学习实验探究的方法,体会科学探究的重要性。
(三)情感、态度与价值观
1.通过本节学习,让学生知道我们生活在声的广袤空间中,声音可以表达丰富多彩的情感,通过声音可以获取大量的信息。
2.使学生初步领略声音在人类社会生活中的作用,从而引起对声音的好奇,激发求知的欲望,逐步养成自觉探索自然现象和日常生活中物理原理的科学态度。
3.通过合作和交流,培养学生主动与他人合作的精神。
重点与难点:
声音产生的条件、声音的传播需要介质是这一节的重点。
声音在介质中以声波的形式传播是本节的难点。
教学准备:
1.多媒体课件。
2.演示实验器材:广口瓶、橡皮塞、抽气机,电子发声体,土电话、吉他等。
3.分组实验器材:音叉、鼓、锣等。
教学过程:
教学环节
教 师 活 动
学 生 活 动
教 学 意 图
(一)课前活动
在教室内播放悠扬的音乐。
欣赏音乐、琴诗,陶冶情操。
创设情境。
(二)导入新课
1.用多媒体展示多种声音。
观察画面与聆听相关的声音。
让学生对耳濡目染的声现象产生研究的兴趣。
2.引导学生提出问题:声音是怎样产生的?它是怎么被我们听到的?
深入思考,进行猜想。
让学生知道声音是传递信息的一种形式,观察图后让学生思考、讨论一些问题,把学生带入声的世界,在讨论中切入本节课题:声音的产生与传播。
(三)探究声音的产生
1.给学生提供“制造”声音的器材:音叉、鼓、锣等,引导学生进行探究。
进行实验探究:让音叉、鼓、锣等发声,并观察声音产生伴随的现象。
在老师的鼓励、引导下,学生合作探究,直接观察和触摸感受发声的物体在振动,引导学生讨论。
2.让学生试一试:敲一下鼓(或音叉、锣),马上用手按住鼓面会发生什么现象?想一想,这是为什么?
学生进行探究,得出结论:发声体振动停止,声音消失。
进一步认识声音的产生,培养归纳能力。
3.引导学生得出结论:声音是由物体振动产生的。
通过观察、分析,总结出结论。
通过观察、体验与对比、概括,建立声音和振动的关系。
4.介绍弦乐器和管乐器:弹奏吉他、展示自制管乐器,并播放使用自制管乐器演奏视频。
让学生在发出声音的同时,用手捂住自己的声带处,再次感受声音是由振动产生的。
巩固和验证:声音是由物体振动产生的。指导学生用所学知识分析自然现象。
(四)声音的传播
1.提出问题:我在这说话,我的声带在这振动,声音怎么传到你的耳朵里了?
学生思考:我们之间有什么,是什么把声音传过来的?
诱导学生自己得出:声音在空气中能够传播。
2.设想一下,如果没有空气,你还能听到我讲话的声音吗?
深入思考和联想。
让学生提出猜想,引导他们提出证明猜测正确性的方法。
3.演示:真空不能传声的实验。
观察实验现象。
通过探究,让学生初步认识声不能在真空中传播。
4.引导学生得出结论:声音可以在气体中传播,不能在真空中传播。
通过根据已有的知识对传声的`原因,进行猜测和讨论。
广口瓶内发生器声音的变化说明声音的传播需要介质,不能在真空传播。
5.演示实验并得出结论:声音可以液体中传播。欣赏《小儿垂钓》和“水上芭蕾”。
观察实验现象,总结实验结果,观察与思考。
提高观察、分析和总结能力。
6.学生实验并得出结论:声音可以在固体中传播。
学生轻敲桌子一端,耳朵贴近桌面另一端听声音。
探究固体传声,初步感悟科学探究。
7.试用“土电话”,强化固体可以传声。
让一学生“接听土电话”并进行课堂讨论和小组发言。
初步培养学生发现日常生活中的物理实质的能力和实验设计能力。
8.归纳结论:声音的传播是需要介质的,它既可以在气体中传播,也可以在固体和液体中传播。
综合、归纳,举手发言。
系统总结规律。
9.听觉的形成:播放视频:人耳的结构和动画(听觉的形成)。
观察与思考。
了解人耳的结构和为什么能听到声音。
(五)声速
提出问题,让学生带着问题看书。
学生阅读课文(第38页),了解声音在不同介质中传播速度不同,并总结规律。
启发学生从阅读中找出规律。
(六)小结
提出问题:通过这节课的学习,你有哪些收获?
思考、交流,谈收获、体会等。
通过合作、交流,及时小结,让知识系统化。
(七)课堂练习
出示练习题
阅读、思考,举手答题。
应用所学知识解答问题。
(八)布置作业
延伸兴趣
课后第2、3题
当堂完成
巩固所学知识
(九)板书设计
第一节科学探究:声音的产生与传播
一、声音的产生(气体、液体、固体)中传播。
声音是由物体振动产生的。真空不能传声。
二、声音的传播三、声音的速度
声音以声波的形式在介质空气中:340m/s(1标准大气压、15℃)
物理优秀教案3
一、教学任务分析
匀速圆周运动是继直线运动后学习的第一个曲线运动,是对如何描述和研究比直线运动复杂的运动的拓展,是力与运动关系知识的进一步延伸,也是以后学习其他更复杂曲线运动(平抛运动、单摆的简谐振动等)的基础。
学习匀速圆周运动需要以匀速直线运动、牛顿运动定律等知识为基础。
从观察生活与实验中的现象入手,使学生知道物体做曲线运动的条件,归纳认识到匀速圆周运动是最基本、最简单的圆周运动,体会建立理想模型的科学研究方法。
通过设置情境,使学生感受圆周运动快慢不同的情况,认识到需要引入描述圆周运动快慢的物理量,再通过与匀速直线运动的类比和多媒体动画的辅助,学习线速度与角速度的概念。
通过小组讨论、实验探究、相互交流等方式 ,创设平台,让学生根据本节课所学的知识,对几个实际问题进行讨论分析, 调动学生学习的情感,学会合作与交流,养成严谨务实的科学品质。
通过生活实例,认识圆周运动在生活中是普遍存在的,学习和研究圆周运动是非常必要和十分重要的,激发学习热情和兴趣。
二、教学目标
1、知识与技能
(1)知道物体做曲线运动的条件。
(2)知道圆周运动;理解匀速圆周运动。
(3)理解线速度和角速度。
(4)会在实际问题中计算线速度和角速度的大小并判断线速度的方向。
2、过程与方法
(1)通过对匀速圆周运动概念的形成过程,认识建立理想模型的物理方法。
(2)通过学习匀速圆周运动的定义和线速度、角速度的定义,认识类比方法的运用。
3、态度、情感与价值观
(1)从生活实例认识圆周运动的普遍性和研究圆周运动的必要性,激发学习兴趣和求知欲。
(2)通过共同探讨、相互交流的学习过程,懂得合作、交流对于学习的重要作用,在活动中乐于与人合作,尊重同学的见解,善于与人交流。
三、教学重点 难点
重点:
(1)匀速圆周运动概念。
(2)用线速度、角速度描述圆周运动的快慢。
难点:理解线速度方向是圆弧上各点的切线方向。
四、教学资源
1、器材:壁挂式钟,回力玩具小车,边缘带孔的旋转圆盘,玻璃板,建筑用黄沙,乒乓球,斜面,刻度尺,带有细绳连 接的小球。
2、课件:flash课件—— 演示同样时间内,两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动;——演示同样时间内,两个运动半径所转过角度不同的匀速圆周运动。
3、录像:三环过山车运动过程。
五、教学设计思路
本设计包括物体做曲线 运动的条件、匀速圆周运动、线速度与角速度三部分内容。
本设计的基本思路是:以录像和实验为基础,通过分析得出物体做曲线运动的条件;通过观察对比归纳出匀速圆周的特征;以情景激疑认识对匀速圆周运动快慢的不同描述,引入线速度与角速度概念; 通过讨论、释疑、活动、交流等方式,巩固所学知识,运用所学知识解决实际问题。
本设计要突出的重点是:匀速圆周运动概念和线速度、角速度概念。方法是:通过对钟表指针和过山车两类圆周运动的观察对比,归纳出匀速圆周运动的特征;设置地月对话的情景,引入对匀速圆周运动快慢的描述;再通过多媒体动画辅助,并与 匀速直线运动进行类比得出匀速圆周运动的概念和线速度、角速度的概念。
本设计要突破的难点是:线速度的方向。方法是:通过观察做圆周运动的小球沿切线飞出,以及由旋转转盘边缘飞出的红墨水在纸上的径迹分布这两个演示实验,直观显示得出。
本设计强调以视频、实验、动画为线索,注重刺激学生的感官,强调学生的体验和感受,化抽象思维为形象思维,概念和规律的教学体现“建模”、“类比”等物理方法,学生的活动以讨论、交流、实验探究为主,涉及的问题联系生活实际,贴近学生生活,强调对学习价值和意义的感悟。
完成本设计的内容约需2课时。
六、教学流程
1、教学流程图
2、流程图说明
情境I 录像,演示,设问1
播放录像:三环过山车,让学生看到物体的`运动有直线和曲线。
演示:让学生向正在做直线运动的乒乓球用力吹气,体验球在什么情况下将做曲线运动。
设问1:物体在什么情况下将做曲线运动?
情境II 观察、对比,设问2
观察、对比钟表指针和过山车这两类圆周运动。
篇四:涡流
教学目标
知识目标
1、知道涡流是如何产生的;
2、知道涡流对我们的不利和有利的两个方面,以及如何防止和利用;
情感目标
通过分析事例,培养学生全面认识和对待事物的科学态度、
教学建议
本节是选学的内容,它又是一种特殊的电磁感应现象,在实际中有很多应用,比如:发电机、电动机和变压器等等、所以可以根据实际情况选讲,或者知道学生阅读、什么是涡流是本节课的重点内容、
涡流和自感一样,也有利和弊两个方面、教学中应该充分应用这些实例,培养学生全面认识和对待事物的科学态度、
教学设计方案
一、引入:引导学生观察发电机、电动机和变压器(可用事物或图片)
提出问题:为什么它们的铁芯都不是整块金属,而是由许多相互绝缘的薄硅钢片叠合而成?
引导学生看书回答,从而引出涡流的概念:什么是涡流?
把块状金属放在变化的磁场中,或者让它在磁场中运动时,金属块内将产生感应电流,这种电流在金属块内自成闭合回路,很象水的旋涡,因此叫做涡流、
整块金属的电阻很小,所以涡流常常很大、
(使学生明确:涡流是整块导体发生的电磁感应现象,同样遵守电磁感应定律、)
二、涡流在实际中的意义是什么?
⑴为什么电机和变压器通常用相互绝缘的薄硅钢片叠合而成,就可以减少涡流在造成的损失?
⑵利用涡流原理制成的冶炼金属的高频感应炉有什么优点?
电学测量仪表如何利用涡流原理,方便观察?
提出上述问题后,让学生看书、讨论回答
三、作业:让学生业余时间到物理实验室观察电度表如何利用涡流,写出小文章进行阐述、
物理优秀教案4
教学目标:
一、知识目标
1、理解速度的概念。知道速度是表示运动快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位,知道它是矢量。
2、理解平均速度,知道瞬时速度的概念。
3、知道速度和速率以及它们的区别。
二、能力目标
1、比值定义法是物理学中经常采用的方法,学生在学生过程中掌握用数学工具描述物理量之间的关系的方法。
2、培养学生的迁移类推能力,抽象思维能力。 三、德育目标 由简单的问题逐步把思维迁移到复杂方向,培养学生认识事物的规律,由简单到复杂。 教学重点 平均速度与瞬时速度的概念及其区别 教学难点 怎样由平均速度引出瞬时速度 教学方法 类比推理法 教学用具 有关数学知识的投影片 课时安排
1课时
教学步骤
一、导入新课 质点的各式各样的运动,快慢程度不一样,那如何比较运动的快慢呢?
二、新课教学
(一)用投影片出示本节课的学习目标:
1、知道速度是描述运动快慢和方向的物理量。
2、理解平均速度的概念,知道平均不是速度的平均值。
3、知道瞬时速度是描述运动物体在某一时刻(或经过某一位置时)的速度,知道瞬时速度的大小等于同一时刻的瞬时速率。
(二)学生目标完成过程
1、速度 提问:运动会上,比较哪位运动员跑的快,用什么方法? 学生:同样长短的位移,看谁用的时间少。 提问:如果运动的时间相等,又如何比较快慢呢? 学生:那比较谁通过的位移大。 老师:那运动物体所走的位移,所用的时间都不一样,又如何比较其快慢呢? 学生:单位时间内的位移来比较,就找到了比较的统一标准。 师:对,这就是用来表示快慢的物理量——速度,在初中时同学就接触过这个概念,那同学回忆一下,比较一下有哪些地方有了侧重,有所加深。 板书:速度是表示运动的`快慢的物理量,它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。用v=s/t表示。 由速度的定义式中可看出,v的单位由位移和时间共同决定,国际单位制中是米每秒,符号为/s或·s—1,常用单位还有/h、c/s等,而且速度是既具有大小,又有方向的物理量,即矢量。 板书: 速度的方向就是物体运动的方向。
2、平均速度 在匀速直线运动中,在任何相等的时间里位移都是相等的,那v=s/t是恒定的。那么如果是变速直线运动,在相等的时间里位移不相等,那又如何白色物体运动的快慢呢?那么就用在某段位移的平均快慢即平均速度来表示。 例:百米运动员,10s时间里跑完100,那么他1s平均跑多少呢? 学生马上会回答:每秒平均跑10。 师:对,这就是运动员完成这100的平均快慢速度。 板书: 这是错误的。平均速度不是速度的平均值,要严格按照平均速度的定义来求,用这段总位移与这段位移所用的时间的比值,也就只表示这段位移内的平均速度。
三、小结
1、速度的概念及物理意义;
2、平均速度的概念及物理意义;
3、瞬时速度的概念及物理意义;
4、速度的大小称为速率。拓展:本节课后有阅读材料,怎样理解瞬时速度,同学们有兴趣的话,请看一下,这里运用了数学的“极限”思想,有助于你对瞬时速度的理解。
四、作业P26练习三3、4、
物理优秀教案5
一、教学目的:
1.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行计算.
2.理解重力势能的变化和重力做功的关系.知道重力做功与路径无关.
3.知道重力势能的相对性.
4.了解弹性势能.
二、重点难点:
1.重力势能以及重力势能的变化与重力做功的关系.
2.理解重力势能的相对性.
三、教学方法:
演示实验、分析推理、讲授讨论.
四、教具:
轻重不同的重锤一个、木桩、沙箱、橡皮筋.
五、教学过程:
(一)引入新课:
大家知道水力发电站是利用水来发电的,水是利用什么能来发电的呢?学习这节课后,我们将会了解这个问题。
通过前面对功和能的关系的学习,我们知道怎样判断一个物体具有能量:一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量。
演示重锤从高处落下,把木桩打进沙箱中,说明重锤对木桩做了功,举高的重锤具有能量。我们把重锤由于被学举高而具有的能量叫做重力势能。本节课将学习重力势能的有关知识。
(二)进行新课:
重力势能的大小与什么因素有关呢?
演示实验1:演示由质量不同的重锤从相同高度落下,木桩被打进沙箱的深度不同,引导学生分析得出:质量越大的重锤具有的重力势能越大。
演示实验2:演示用同一重锤从不同高度落下,木桩被打进沙箱的深度不同,引导学生得出:重锤高度越大,具有的重力势能越大。
怎样定量地表示重力势能呢?
把一个物体举高,要克服重力做功,同时物体的重力势能增加。一个物体从高处下落,重力做功,同时重力势力能减小。可见重力势能跟重力做功有密切关系。
如图1所示,设一个质量为的物体,从高度为h1的A点下落到高度为h2的B点,重力所做的功为:
WG=gΔh=gh1-gh2
我们可以看出WG等于gh这个量的变化。在物理学中就用这个物理量表示物体的重力势能。重力势能用EP来表示。
1.重力势能
1定义:由于物体被举高而具有的能量。
2重力势能的计算式:EP=gh.
即物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积。
3重力势能是标量,其单位与功的单位相同,在国际单位中 都是焦耳()
2.对EP=gh的理解:
1式中h应为物体重心的高度。
2重力势能具有相对性,是相对于选取的参考面而言的。因此在计算重力势能时,应该明确选取零势面。
3重力势能可正可负,在零势面上方重力势能为正值,在零势面下方重力势能为负值。
4选取不同的零势面,物体的势能值是不同的,但势能的变化量不会因零势面的不同而不同。
例题1:边长为L,质量为的立方体物体静止放在地面,在其旁边有一高为H的水平桌面,如图2所示.
1若选地面为零势点,立方体物体的重力势能为多少?
2若选桌椅面为零势点,立方体物体的重力势能为多少?
学生先做,老师再讲。
解析:
1EP=gL/2.
2 EP= -g(H-L/2).
3.重力势能的变化和重力做功的关系
引导学生进一步分析:图1中,重力做正功,重力势能减少,减少的重力势能转化为物体的动能了。重力势能的变化是否在任意情况下都等于重力所做的功?重力做功有什么特点?
讨论1:物体从A点下落到B点过程中,如果受阻力作用,重力做的功与重力势能变化之间的关系是怎样的?
物体下落受到阻力,只影响物体动能的变化,不影响重力的功,重力势能的变化只与A、B两点的高度差有关。
WG=gh1-gh2=EP1-EP2.
物体减少的重力势能等于重力所做的功,但由于要克服阻力做功,减少的重力势能没有全部转化为动能。
讨论2:若物体从A点下落到B点后,再平移到与B点等高的C点,重力做的功是多少?重力做功与重力势能之间的关系又如何?如图3所示。
物体由B到C过程中重力不做功,重力势能也不变化,因此物体由A运动到C点过程中,重力的功仍是WG=gh1-gh2=EP1-EP2. 物体减少的重力势能等于重力所做的功。
讨论3:若物体是从A点沿斜面滑到与B点等高的C点,上述关系是否成立?
设AC之间长为S,且与水平方向成θ角。
重力做功WG=Fssinθ=gh1-gh2
由此发现重力做功与路径无关,只跟初末位置高度有关,物体减少的重力势能仍等于重力所做的功。
讨论4:物体从B点分别匀速、加速、减速上升到A点,上述关系又是如何呢?
无论物体从B点上升到A点是匀速、加速、减速,重力都做负功,且都等于物体重力与初末位置高度差的乘积。而重力势能都增加,增加的重力势能等于克服重力所做的功。但这三种情况中,由于所受拉力不同,物体动能的变化量等于合外力的功,动能变化量不相同。
师生共同总结出重力势能变化只与重力做的功有关,两者关系如下:
当物体由高处运动到低处时,重力做正功,重力势能减少。减少的重力势能等于重力所做的功。
当物体由低处运动到高处时,重力做负功,即物体克服重力做功,重力势能增加。增加的重力势能等于克服重力所做的'功。
引导学生总结出重力做功的特点:
4.重力做功的特点:重力所做的功只跟初始位置的高度和末位置的高度有关,跟物体的运动路径无关。
演示实验3:演示张紧的橡皮筋把纸团射出去,说明发生弹性形变的橡皮筋能够做功,因而具有能量------这种能量称为弹性势能。
5.弹性势能:发生弹性形变的物体,在恢复原状时能够对外界做功,我们把物体因发生弹性形变而具有的势能叫弹性势能。
引导学生举些具有弹性势能物体的实例。如张紧的弓、卷紧的发条、位伸或压缩的弹簧、击球时的网球拍等都具有弹性势能。初步了解弹簧所具有弹性势能的大小与什么因素有关。
分析:弹簧被拉伸或压缩的长度越大,恢复原状时对外做的功就越多,弹簧的弹性势能就越大。弹簧的弹性势能不跟弹簧的劲度有关,被拉伸或压缩的长度相同时,劲度越大的弹簧弹性势能越大。
重力势能和弹性势能是由相互作用物体的相对位置决定的,所以势能又叫位能。今后还将学习其它形式的势能。
例题2:沿着高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端,以下说法中正确的是:
A.沿着坡度小、长度大的斜面上升克服重力做的功多;
B.沿长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多;
C.沿长度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多;
D.上述几种情况重力做功同样多。
学生先做,老师再评讲。正确答案为D。
(三)、课堂小结:
1.重力势能:由于物体被举高而具有的能量;重力势能的计算式:EP=gh.,即物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积;重力势能是标量,其单位与功的单位相同,在国际单位中都是焦耳。
2. 重力做功的特点:重力所做的功只跟初始位置的高度和末位置的高度有关,跟物体的运动路径无关。
3. 弹性势能:发生弹性形变的物体,在恢复原状时能够对外界做功,我们把物体因发生弹性形变而具有的势能叫弹性势能。
(四)、课外作业:
1.复习归纳本节课内容。
2.思考课本练习四第(1)、(3)题。
3.把练习四第(2)、(4)、(5)题做在作业本上。
物理优秀教案6
教学设计思路
根据课堂教学设计的基本原理,制定“滑动摩擦力”的教学设计方案。
对于“滑动摩擦力产生的现象、机理及其应用”部分,主要是采用接受性学习(了解)的方式,具体思路是:先通过生活中常见的有关滑动摩擦力的例子,引出滑动摩擦力;接着介绍摩擦力是怎样产生的;再说明滑动摩擦力的特点(方向等);最后说明生活中的应用(利与弊)。
对于“滑动摩擦力公式”部分,主要采用实验探究学习的方式,具体设计思路是:把学生分成三组,自己设计实验分别探究不同接触面性质、接触面积和接触面压力情况下滑动摩擦力的大小;然后一起分析得出滑动摩擦力的公式;最后举例巩固一下。
学习任务分析
滑动摩擦力是山东科学技术出版社出版的物理1(必修)第四章第三节的内容,主要是滑动摩擦力。该内容是学习了重力与重心和形变与弹力的基础上,继续学习摩擦力。其主要特点是实验探究学习“滑动摩擦力”,培养学生动手能力、科学的思维方法和强化学生分析和论证的能力;强调滑动摩擦力的实际生活应用,为以后动力学的知识打下坚实的基础。
(1)教学重点
○1 通过实验探究滑动摩擦力,并寻找其中规律,得出滑动摩擦力的公式;
○2加深对“滑动摩擦力”的理解(条件与方向);
○3正确理解滑动摩擦力的产生及其在生活中的应用。
(2)教学难点
○1学会实验探究滑动摩擦力;
○2了解滑动摩擦力的产生及其在生活中的应用。
学习者分析
学生是普通水平的高一学生。
○1已学习了重力与重心、形变与弹力;
○2 平时重视课本知识的学习,但对知识的实际应用了解甚少,比如滑动摩擦力的日常应用(利与弊);
○3 学生对自己动手实验有着较浓厚的兴趣,利用实验探究的学习方法调动学生学习的积极性以及激起学生的求知欲。
教学目标
1 知识与技能
○1 通过实验探究、理解滑动摩擦力;
○2 知道滑动摩擦力与哪些因素有关,寻找其中规律并导出滑动摩擦力的公式;
○3知道滑动摩擦力的产生及其在生活中的应用。
2 过程与方法
○1通过生活中的实例了解摩擦现象的普遍存在,并初步培养学生的观察能力和提出问题的能力‘
○2 通过实验探究影响摩擦力大小的因素,初步体会科学研究的方法,培养学生收集和处理数据的能力;
○3通过实验探究生活中的摩擦现象培养学生的信息交流能力。
3 情感态度与价值观
○1 使学生能联系实际探究自然现象和日常生活中的物理道理,养成勇于探索生活中的物理道理与原理的精神;
○2 培养学生实践-----认识(规律)-----实践(解决实际问题)的思想;
○3 通过探究活动和小组合作培养学生善于将自己的见解公开和与人交流的能力以及合作精神。
教学设备 砝码(若干个) 木板 贴有砂纸的木板 木板(长宽高不等)弹簧秤
板书设计
滑动摩擦力
一 定义:滑动摩擦力是当两个物体彼此接触和挤压,并发生相对滑动时,在接触面上产生的一种阻碍相对滑动的力。
二 条件 接触 挤压 相对滑动
方向 阻碍相对滑动-----与运动趋势方向相反
二 决定滑动摩擦力大小因素: 压力大小(N) 接触面粗糙程度(μ)(将教学过程设计中的表格画在黑板上)
三 公式:f=μ N (0<μ<1)
四 应用
教学过程设计
(1) 复习弹力、导入新课
复习弹力,联系实际说明——相互接触的两个物体相互作用时的现象(例如:一个弹簧板上放着一个物体,当换放一个更重的'物体时,弹簧板的形变量会增大,说明物体和弹簧板间的弹力变大;与此相对应的另外一种现象是,当我们用力推讲桌时,我们会感觉到好象有一种阻碍的力量(老师实验)。我们知道,这种力量决不是弹力,但它一定和弹力有关系,因为当我们推一个较小的物体时,我们就会觉得很轻松。那么,这种力到底是一种什么力呢?)马拉雪橇在冰道上滑行却能拉很重的货物,在普通路面却不行。走路时在光滑的路面容易摔倒。这些是为什么?引入。
师:当两个物体彼此接触和挤压,并发生相对滑动时,在接触面上产生的一种阻碍相对滑动的力称为滑动摩擦力。(板书)
师:从定义中可以知道滑动摩擦力产生的条件和方向。提问。
生1:条件是接触、挤压、相对滑动。
生2:方向是阻碍相对滑动的力,即与相对滑动的力方向相反。
(2) 探究思考
师:那让我们实验探究一下滑动摩擦力大小与什么因素有关呢?
生1:弹力。
生2:接触面大小。
师:很好!其实呢,老师认为还与接触面的性质有关。那我们现在对其进行实验探究,分别对它们进行探究,看看我们的推测是否正确。
老师把学生分成甲乙丙三组,完成下表中的实验,并完成下列表格的内容。 (在实验过程中,老师要下来观看同学实验,并指导。)
表一
甲组 乙组 丙组
探究内容 与接触面压力关系 与接触面面积关系 与接触面性质关系
实验器材 弹簧秤、木板、
木块、砝码, 弹簧秤、木板、
木块 弹簧秤、木板、
木块、贴有砂纸
的的木板
实验步骤 把木块放在水平木板
上,用弹簧秤匀速
拉木块,读出这
时的拉力并记录
。在木板上放上砝
码,再次用弹簧
秤匀速拉木块,读出
这时的拉力和用
弹簧秤测出的重力
(压力)并记录。 把木块放在水平木
板上,用弹簧秤
匀速拉木块,读出
这时的拉力并记
录。再把木块另
一侧面朝下,
(这次侧面应与
上次面积不同)
用弹簧秤匀速拉
木块,读出这时
的拉力和用弹簧
秤测出的重力
(压力)并记录。 把木块放在水平
木板上,用弹簧秤
匀速拉木块,读
出这时的拉力并
记录。把木块放
在贴有砂纸的木
板上,用弹簧秤
匀速拉木块,读
出这时的拉力和
用弹簧秤测出的
重力(压力)并
记录。
结果 放砝码的物体受摩
擦力大于不放砝
码的物体受摩擦力。
(由学生自行完成) 两次受摩擦力一样
大(由学生自行完
成) 木块放在贴有砂
纸的木板上受的
摩擦力大于在木
板上受的摩擦力
(由学生自行完成)
结论 滑动摩擦力大小
与接触面的压力有关 滑动摩擦力大小与
接触面的面积无关 滑动摩擦力大小与
接触面的性质有关
师:从上述实验中我们可以得出什么呢?
生:滑动摩擦力大小与接触面的压力、接触面的性质有关,与接触面的面积无关。
(老师板书)
表二
根据每组同学们测出的数据填入以下表格;
压力N
摩擦力f
作出压力N与摩擦力f的图像,寻找其规律。并对实验过程和结论进行评估和交流吧!
师:好!那从图像中我们得出什么呢?
生:压力与摩擦力成正比。
师:对。其比例系数由接触面得材料决定,我们称之为动摩擦因数,记为μ。即有:μ=f/N。(板书)故f=μN。(补充说明:μ跟相互接触的两个物体的材料有关,还跟接触面的粗糙程度有关,从式子中可知μ没有单位并由大量的实验证明0<μ<1。)
师:下面我们举几个题目巩固一下。
题1.课本73页的例题。
题2:课本77页作业的第一题。
题3:一个橡皮绳,原长为l0,用它悬挂一本书,静止时测出橡皮绳的长度为l1。用橡皮绳沿水平方向拉书使书做匀速运动,测得橡皮绳的长度为l2。设橡皮绳伸长的长度要跟受到的拉力成正比,求出书与桌面的动摩擦因数。(μ=(l2-- l0)/( l1-- l0))
师:下面谈谈滑动摩擦力的应用。运用我们今天课堂上学的知识,同学们可以提出增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法吗?
生1:增大有益摩擦的方法有:增大接触面的粗糙程度或增大物体之间的压力。
生2:减少有害摩擦的方法有:减少接触面得粗糙程度或减少物体之间的压力。
师:生活的运用有:加润滑油,使用气垫;钉鞋,在轮胎上刻花纹等。
(拓展:如果时间充足的话讲课本中的信息窗与同学们分享一下。)
作业:课本77页第二、四题。
教学总结
更为精确的实验表明:滑动摩擦力的大小跟压力成正比,也就是跟两个物体间的垂直作用力成正比。摩擦力与接触面面积大小和滑动的速度大小无关。如果f表示滑动摩擦力的大小,用N表示压力的大小,则有f=μN,其中μ表示滑动摩擦因数,它跟相互接触的两个物体的材料及粗糙程度有关,是一个无单位的物理量,能直接影响运动状态和受力情况。其取值范围是0<μ<1。
教学反思
本节课在考虑到科学探究的难度和学生的实际基础上让学生在老师的引导下进行假设猜想、设计实验师生共同探究。由学生小组自行进行探究,最后形成结论。实现学科核心向学生核心的
转移,让学生主动获取知识;通过具体事例将知识应用于生活和生产,让学生体会物理知识的应用价值,培养学生热爱科学的态度和价值观,不会由受到传统教学的影响太多而不敢过分相信学生“放手”让学生去探究,从而制约了学生的进步和创新。
教学过程流程图
教学设计后记
1. 通过生活的例子引入滑动摩擦力,并了解其产生的条件和其方向;
2. 通过互动实验探究影响滑动摩擦力大小的因素,改变“以往以定论式的结论告诉学生”的教学,使学生对公式有更深刻的理解;
3. 探究过程中采用合作学习的方式来吸引学生的学习兴趣。
物理优秀教案7
【参考题材】
1.列车发展的历史,包括我国的发展史和世界的发展史.
2.各个阶段的列车的速度.
3.各个阶段的列车的形式(例如蒸气机到磁悬浮列车).
4.世界各地区对列车发展的贡献.
【评价方案】
1.网上查阅的资料,列出历史记录.
2.资料的丰富性和来源的丰富性.
3.在此基础上,看看学生能提出什么更深入的问题.八年级物理《机械运动》教案模板
教学目标
知识目标:
1、知道机械运动
2、知道参照物,知道运动和静止的相对性.
3、知道匀速直线运动.
能力目标:
1、观察实验能力:能从生活中观察到物体机械运动的实例.
2、思维能力:判断和分析机械运动,结合参照物的知识分析运动和静止的情况.
3、解决实际问题的能力:解释、判断自然界中的运动现象.
情感目标:
1、辩证唯物主义运动观的教育.
2、培养学生科技意识,热爱科学、崇尚科学的思想.
3、利用地球同步卫星的教学渗透爱国主义教育.
教材分析
教材从实例中引出了物体运动的问题,并称物体位置的变化为机械运动,再推广到自然界的实例中.参照物的概念也是由实例引出,并联系实际分析生活和自然界中的实例,要求学生会联系实际判断已知参照物的情况下物体的运动情况和由运动情况分析所选的参照物.在此基础上,感性的分析了匀速直线运动,并说明物理学研究问题的一种方法,即从简单的问题入手,逐渐深化,最后分析我国发射的地球同步卫星并思考一些问题.
教法建议
尽量不加深课本上的内容,而应当多联系实际,提高学生自主学习能力和由实践中学习的习惯,加深一些物理学习方法的体会.
通过讨论引入新课,引导学生思考问题,并直接界定物理学中的机械运动,对于运动和静止的相对性的学习,应当提出问题,学生讨论,并由此引出参照物的概念,关于参照物的问题要由学生列举实例,学生分析,教师可以做评价,最后总结分析的一般方法.在本内容的教学中可以使用适当的媒体资料,例如可以用课本的配套录像带"运动的相对性"并回答本节的练习.
匀速直线运动的教学,观察和分析课本上的实例,说明这是近似的匀速直线运动,由学生思考生活和自然界中近似的匀速直线运动,加深学生对匀速直线运动的感性认识,在此基础上给出定义.定义中只须讲清快慢不变,不宜引入速度的概念.
教学设计示例
教学单元分析
本节教学重点是参照物的教学,关于参照物要求能够由运动情况分析所选择的参照物和知道参照物判断物体的运动情况.
教学过程分析
一,机械运动
讨论引入新课,学生阅读教材的内容和提供的参考资料,阅读问题是:什么叫机械运动;举例说明自然界中的机械运动;课桌、房屋是否做机械运动,为什么;能举出绝对不动的例子吗.
对学生列举的示例可以进行分析,注意讲解的问题:我们把物体位置的变化叫做机械运动;宇宙是运动的,其中的所以物体都是运动的.
二,参照物
说明日常生活中对一些现象的解释,并进一步引出了参照物的概念,讲解时注意的问题是:通过实例分析,说明不同的人对运动的描述不同,其原因是他们对运动描述所选择的标准不同,我们把被选作标准的物体叫做参照物.
由学生列举实例说明当选不同的参照物时,同一物体的运动的情况,并深入分析选其他参照物时的运动特点.
分析两类实例:已知参照物,判断物体的`运动情况;根据描述的运动情况判断选择的参照物.由学生的具体情况可以教师提供参考示例学生分析,也可以发挥学生的创造性,由学生组成小组,自行设计问题,讨论,由教师评价.提供一些参考示例:“每天的日起日落这句话是以什么做参照物的”、“地球同步卫星总是静止在地球的某处上空,这是以什么做参照物”、“以太阳做参照物,地球同步通信卫星的运动情况怎样”、“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”这句歌词中前半句和后半句中所选的参照物各是什么”等.
三,匀速直线运动
观察一些实例,可以提供录相和视频文件、图片让学生思考这些运动的特点,对于基础较好的学生,可以由他们发现其中的共性,总结出匀速直线运动的特点.讲解时,要注意匀速解释成快慢不变,而不要引出速度的概念,使学生形成对匀速的感性认识,并说明匀速直线运动是最简单的机械运动,而物理研究问题是从最简单的问题入手的.
对于想想议议中的问题,可以提供学生自然科学中的图片资料,对于基础较好的学生可以在课前就布置查阅资料的预习内容,要求查找关于我国卫星发射的情况和卫星运动的资料.
板书设计
探究活动
【课题】
查阅关于“列车速度”的资料
【组织形式】
物理优秀教案8
教学目标:
1.理解电势差的概念及期 定义式 ,会根据电荷q在电场中移动时电场力所做的功WAB计算UAB,会根据电势差UAB计算电荷Q在电场中移动时电场力所做的功WAB=qUAB
2.理解电势的概念,知道电势与电势差的关系UAB= A - B ,知道电势的值与零电势的选择有关。
3.知道在电场中沿着电场线的方向电势越来越低。
4.知道什么是电势能,知道电场力做功与电势能改变的关系。
能力目标:培养学生的分析能力、综合能力。
德育目标:使学生能从类似的事物中找出共性。
教学重点:
电势、电势差的概念
教学难点:
电势、电势差的概念的引入
教学方法:
类比法、归纳法、问题解决法
教学过程:
一、复习引入
一个带正电的小球处于匀强电场中,会受到电场对它的力的作用,受力的方向如何呢?受力的大小呢?
(F=Eq)。电荷在电场中受力的作用,我们引入了描述电场力的性质的物理量,场强E。它是与有无电荷q无关的物理量,是由电场本身决定的物理量。
如果将带电小球从A点移动到B时,电场力对电荷做功吗?从本节课开始,我们从功和能的角度来研究电场。学习与电场能量有关的几个物理量(展示课题)
二、新课教学
电场力做功的问题我们不熟悉,但重力做功的问题。下面我们将从重力做功的问题出发来类比研究电场力做功。
(一)电场力做功与路径无关
(出示重力做功与路径无关的图)
物体在重力作用下,从A沿不同的路径运动到B位置,重力做功匀为mgh,与路径无关。
与此类似,电荷在匀强电场中受力的作用,把电荷从A移到电场中的B位置时,也可以沿不同的路径运动。类似重力做功,电场力做功也与运动路径无关。这个结论是从匀强电场得到的',对于非匀强电场也适用。所以我们在后面的课程中,研究电荷在电场中移动时,电场力做功的问题,可以认为电荷沿直线运动到另一位置。这是电场力做功的一个特点。
(二)电势差
1.引入(出示重力做功与重力成正比的图)
如果我们让不同的物体先后通过空间的A、B两个固定的位置。
如:重力为G物体,做功为W1=GhAB
重力为G2=2G……W2=…2GhAB……
则:WG G成正比,其比值
也就是说重力场中确定的两点间的高度差是一定的。与重物G的大小无关与有无重物下落是无关的。
但让一重物在A、B间落下时,则出W和G,可以用比值量度出hAB。
类似地(出示电场力做功Q与成正比的图)
我们在电场中A、B两点间移动不同电量的带电体时:
如果q1=+ q,设电场力做功为W1=W
则q2==+2q,则A到B时,位移相等,在移动过程的任一位置处,q2==+2q,则q2所受电场为q1的2倍,即移动过程中电场力做的功W2=2W……
则:W电 q成正比, 为一定值。
这个比值是由电场的A、B两点的位置决定的量。
与在这两个位置间移动电荷的电量大小无关,与是正电荷、负电荷无关,与在无电荷q无关。只是让这个电荷在这两点间移动后,用功和电量的比值把它的大小量度出来。在物理学中,把这个比值叫做电场中A、B两点间电势差。
2.电势差的概念:
板书:一、电势差
1.定义:电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时,电场力所做的功WAB与电荷量q的比值WAB/q,叫做A、B两点间的电势差。用UAB表示。
2.定义式:UAB=
同AB电荷在电场中不同位置间移动时,电场力做的功多,两点间的电势差大。但两点间电电势差由电场本身决定,与Wq无关的。板书五:(1)点
(1)物理意义:电势差是电场本身的性质,与Wq无关。
(2)单位:1V=1J/C
电量为1C的正荷,在电场中两点间移动时,电场力做的功如果为1J,则两点的电势差为1伏特。
3.小练习:下面请看例1:
动画演示过程,标出力和V的方向,指出A到B的过程,电场力做正功,则
UAB= =……=2V。
如果从B到A移动时,电场力做负功,其WBA=-WAB
则UBA= =-2V
由例题得到以下启示:
(1):UAB=-UBA,(2)由于q有正负,WAB有正、负功,则其比值有可能为正、负值。一般我们只关心其大小,且电势差的大小记为U电压。初中物理中某导体两端的电压,指两点间的电势差。
得到板书:
(3)UAB=-UBA (4)|UAB|=|UBA|=U
根据电势差的定义式,得变形公式WAB=qUAB
板书:3:WAB=qUAB
(三)电势
我们用重力场中的高度差类比得到了电场中两点的电势差。重力场中还有高度一词,表示什么意思呢?劈如说选择(室内)地面作为参考平面,吊灯与地面之间的高度差为hA0=3m,我们也说成吊灯的高度为3m。类似地,如果把电场中的某一点作为参考点,另一点A与参考点之间的电势差就叫作A点的电势。
电势的概念
板书:二、电势
定义:如果在电场中选择某一点为参考点(零电势点),则A点与参考点O之间的电势差叫做A点的电势,记为 A,为特殊的电势差。
A=UAO=
所以其单位也是伏特。
下面做一个练习,求电场中各点的电势
已知:q=+1C
WAC=15J
WBC=5J UBC
WDC=-3J UAC UCD
(边展示力分析为何正功、负功)
则以C点为零电势点,则:
类似地:UBC=5V,UDC=-3V(做成填空)
则 A=15V B=5V D=-3V
①从计算中得到:电势有正、负值,是表示该点电势比零电势点的电势低,不代表方向,是标量。
②此时:AB之间的电势差呢?
推导:
经观察,与A、B点的电势有何关系?
(UAB= A- B)
原来,AB点的电势差就是A、B点的电势之差,其值为负,表示A点电势比B点电势低是标量。不代表方向。
③如果以B点为零电势点,则A、C点的电势呢?
则 A=UAB=10V B=0V
看来,取不同的零电势点,各点的电势不同.
④此时AC点的电势差呢?
UAC= A- c=10V-(-5V)=15V
与原来以C点为零电势点的电势差相等。所以电势差是绝对的,与零电势点的选择无关,电势是相对的
出示板书内容:
UAB= A- B
说明:电势是相对的,电势差是绝对的
⑤再看例题中各点的电势,沿着电场线的方向,电势逐渐降低。
3.练习:例2:
①注意分析UAB=-10V为什么?
正电荷由A B点,F与位移的方向做什么功?
则WAB= qUAB=4×10-8J
则电势能增加了4×10-8J,其它形式的能转化为电势能。
②如果电荷为负电荷,在同一电场由一点A移动到同一点B呢?
由于电场没关,两点的位置没有变,则AB间的电热差不变。
所以WAB= qUAB=2×10-8J
电势能减少了,转化成了其它形式的能。
③此题还可由W=Uθ来计算,W的正负根据分析得出,正功为正,负功为负。
四、小结:
1.类比重力场的高度差引入电势差:
UAB= 与q无关
2.类比重力场的高度引入电势
物理优秀教案9
(一)教学目的
1.掌握二力平衡的条件.
2.会应用二力平衡的条件解决简单的问题.
(二)教具
滑轮、硬纸片、钩码、细绳、剪子.
(三)教学过程
一、复习提问
1.牛顿第一定律的内容是什么?
2.什么叫惯性?物体在什么情况下有惯性?
二、引入新课
教师:牛顿第一定律告诉我们,物体在不受外力的时候总要保持静止状态或匀速直线运动状态.但是一切物体都受到力的作用,物体保持静止或保持匀速直线运动的情况也是普遍存在的.那么这二者之间有什么联系呢?
三、力的平衡
教师:请大家思考,你见过的哪些物体受到力的作用并保持静止状态?
(学生思考并回答)
教室内的吊灯受到重力和拉力,吊灯保持静止.放在地上的水桶受重力和地面对它的支持力,水桶静止.课桌受到重力,书本对它向下压的力和地面的支持力,课桌静止.
教师:物体受到力的作用,物体保持匀速直线运动的情况也能见到.一列火车在一段平直的轨道上匀速行驶,火车受重力、支持力、水平向前的牵引力和向后的阻力.
教师:物体在受到几个力作用时,如果物体保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力相互平衡.
根据这个观点,我们可以从吊灯的静止状态可知吊灯受到的重力和拉力相互平衡.
教师:请大家按照这样的说法叙述上述各例中的物体的运动状态及它们个自受到的力之间的关系.
(学生叙述)
四、二力平衡的条件
教师:二力平衡的情况最简单,我们先研究这种情况.
教师演示课本所示实验并讲解这个木块受两个拉力.
当两个拉力大小不等时,木块不能保持静止.这两个力不能平衡.
(演示)
当两个力大小相等,力的方向互成角度时,木块也不能保持静止.这两个力不能平衡.
(演示)
当两个力大小相等、方向相反,互相平行时,木块也不能保持静止.这两个力不能平衡.
(演示)
教师提问:要使木块静止,这两个力应该满足哪些条件?
(学生回答)
我们使这两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,重复刚才的实验.
(演示)
我们发现木块处于静止状态,此时,这两个力是平衡的.
(演示)
可见,两个力的平衡必须满足以下四个条件:两个力作用在一个物体上,大小相等、方向相反、作用在一条直线上.
根据同一条直线上力的合成的法则可知,当两个力彼此平衡时,物体受到的合力是0.
五、二力平衡条件的应用
二力平衡条件的应用可以从两方面去掌握.
1.根据物体处于静止状态或匀速直线运动状态,可以分析出作用在物体上的力的大小和方向.
例题:质量是50千克的人站在水平地面上,画出人受力的图示.
人受重力G和地面的支持力N.人处于静止状态,所以重力G和支持力N是平衡的.那么这两个力一定满足二力平衡的条件,即大小相等,方向相反,且在一条直线上.
根据人的质量,计算出人的重力G.G=g=50千克×10牛/千克=500牛顿.方向竖直向下.支持力N=500牛顿,方向竖直向上.(图示略)
2.根据物体的受力情况判断物体的运动状态.
物体不受力,应保持匀速直线运动或保持静止状态.物体受一个力,运动状态发生改变,这是力产生的效果.物体受平衡力时,应保持静止或保持匀速直线运动状态.静止的'物体受平衡力时,仍然保持静止;运动的物体受平衡力时,仍然保持匀速直线运动.
例如,火车在平直的轨道上行驶.在竖直方向上重力和支持力平衡,如果牵引力大于阻力,火车将加速;如果牵引力小于阻力,火车将减速;牵引力和阻力相等时,水平方向二力平衡,火车匀速直线前进.
六、总结
力和运动的关系可以粗略地概括如下.
维持运动不需要力的作用,因为物体有惯性,只有改变物体的运动状态时才需要力.但是物体在平衡力的作用下,运动状态不会改变.
物体保持静止或匀速直线运动的条件是什么呢?从理论上说,物体不受力或受平衡力时就可以保持静止或匀速直线运动.而实际上物体是没有不受力的,所以物体受平衡力时就保持静止或匀速直线运动.
八、作业
(四)说明
本节课有三个重要环节.由物体处于平衡状态给出什么是平衡力;二力平衡的条件;研究平衡力和二力平衡条件的重要意义有两方面,根据运动状态分析力的情况和根据受力情况判断运动状态.
建议老师们突出这三个环节,使学生有非常清晰的思路,以免学生把平衡力和二力平衡的条件混为一谈.
物理优秀教案10
【学习目标】
1.掌握质点的概念,能够判断什么样的物体可视为质点。
2.知道参考系的概念,并能判断物体在不同参考系下的运动情况。
3.认识坐标系,并能建立坐标系来确定物体的位置及位置变化。
4.认清时刻与时间的区别和联系。
5.掌握位移和路程两个概念及他们的区别。
6.知道什么是矢量和标量。
【自主学习】
1、质点:
⑴们在研究物体的运动时,在某些特定情况下,可以不考虑物体的 和 ,把它简化为一个 ,称为质点
⑵它是一种科学的抽象,一种理想化的物理模型,客观并不存在。
2、参考系:
⑴定义:为了研究物体的运动而 的物体。
⑵同一个运动,如果选不同的物体作参考系,观察到的运动情况可能不相同。例如:甲、乙两辆汽车由西向东沿同一直线,以相同的速度15m/s并列行驶着.若两车都以路旁的树木作参考系,则两车都是以15m/s速度向东行驶;若甲、乙两车互为参考系,则它们都是 的.
⑶参考系的选取原则上是任意的,但在实际问题中,以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为原则;研究地面上运动的物体,一般选取 为参考系。
3.时刻和时间间隔 时刻和时间间隔既有联系又有区别,在表示时间的数轴上,时刻用 表示,时间间隔用 表示,时刻与物体的 相对应,表示某一瞬间;时间间隔与物体的 相对应,表示某一过程(即两个时刻的间隔)。
注意区分时刻和时间:
如:第4s末、第5s初(也为第4s末)等指的是4s内(0至第4s末)、第4s内(第3s末至4s末)、第2s至第4s内(第2s末至第4s末)等指的是 。
4.路程和位移 路程是物体运动轨迹的 ,位移是用来表示物体(质点)的. 的物理量,位移只与物体的 有关,而与质点在运动过程中所经历的 无关,物体的位移可以这样表示:从 到 作一条有向线段,有向线段的长度表示位移的 ,有向线段的方向表示位移的 。
注意区分位移和路程:
5.矢量和标量 既有 又有 的物理量叫做矢量,只有大小没有方向的物理量叫做 。矢量相加与标量相加遵守不同的法则,两个标量相加遵从 的法则,矢量相加的法则与此不同。
知识点一:质点、参考系和坐标系
【思考与交流】
A级1.下列关于质点的说法中,正确的是( )
A.质点就是质量很小的物体
B.质点就是体积很小的物体
C. 因为质点没有大小,所以与几何中心的点没有区别
D.如果物体的大小和形状对所研究的问题是无关紧要的因素时,即可把物体看成质点
2.在以下的哪些情况中可将物体看成质点( )
A.研究某学生骑车由学校回家的速度
B.对这名学生骑车姿势进行生理学分析
C.研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹
D.研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面
3. 关于参考系的选取,下列说法正确的是 ( )
A. 参考系必须选取静止不动的物体B. 参考系必须是和地面联系在一起的
C. 在空中运动的物体不能作为参考系D. 任何物体都可以作为参考系
4.下列关于参考系的描述中,正确的是 ( )
A.参考系必须是和地面连在一起的物体
B.被研究的物体必须沿与参考系的连线运动
C.参考系必须是正在做匀速直线运动的物体或是相对于地面静止的物体
D.参考系是为了研究物体的运动而假定为不动的那个物体
5.两辆汽车在平直公路上行驶,甲车内的人看见窗外树木向东移动,乙车内的人发现甲车没有运动.如果以大地为参考系.上述事实说明( )
A、甲车向西运动,乙车不动 B、乙车向西运动,甲车不动
C、甲车向西运动,乙车向东运动 D、甲,乙两车以相同的速度都向西运动
6.关于坐标系,下列说法正确的是( )
A.建立坐标系是为了定量描写物体的位置和位置变化
B.坐标系都是建立在参考系上的
C.坐标系的建立与参考系无关
D.物体在平面内做曲线运动,需要用平面直角坐标系才能确定其位置
7.一物体从O点出发,沿东偏北30度的方向运动10 m至A点,然后又向正南方向运动5 m至B点。
(sin30=0.5)
(1)建立适当坐标系,描述出该物体的运动轨迹;
(2)依据建立的坐标系,分别求出A、B两点的坐标。
【总结与反思】
知识点二:时间和位移
【思考与交流】
1.以下的计时数据,指时间间隔的是( )
A.学校每天7:30准时上课 B.每节课45 min
C.物理考试9:40结束 D.周末文艺晚会18:40开始
2.第5秒内表示的是_____秒的时间,第5秒末和第6秒初表示的是__________时刻,5秒内和第5秒内表示的是___________的时间。
3.下列关于位移和路程的说法,正确的是( )
A.位移和路程总是大小相等,但位移是矢量,路程是标量
B.位移是描述直线运动的,路程是描述曲线运动的
C.位移只取决于始末位置,而路程还与实际运动的路线有关
D.物体的路程总大于或等于位移的大小
4.以下说法中正确的是 ( )
A、两个物体通过的路程相同,则它们的位移大小也一定相同。
B、两个物体通过的路程不相同,但位移的大小和方向可能都相同。
C、一个物体在某一方向运动中,其位移大小可能大于所通过的路程。
D、如物体做单一方向的直线运动,位移的大小就等于路程。
5.关于质点的位移和路程,下列说法正确的是 ()
A.位移是矢量,位移的方向即质点的运动方向
B.路程是标量,路程即位移的大小
C.质点做单向直线运动时,路程等于位移的大小
D.位移大小不会比路程大
6.下列关于矢量(位移)和标量(温度)的说法中,正确的是( )
A.两运动物体的位移大小均为30 m,这两个位移不一定相同
B.做直线运动的两物体的位移X甲=3 m,X乙=-5 m,则X甲X乙
C.温度计读数有正有负,其正负号表示方向
D.温度计读数的正负号表示温度高低,不能说表示方向
【总结与反思】
【基础训练】
1.下列情况中的物体,可以看作质点的是( )
A.研究地球的自转 B.研究旋转中的乒乓球
C. 研究花样滑冰运动员 D. 研究从斜面上下滑的物体
2.如图所示,一物体沿3条不同的路径由A运动到B,则沿哪条路径运动时的位移较大( )
A.沿1较大
B.沿2较大
C.沿3较大
D.都一样大
3.甲、乙、丙三个观察者,同时观察一个物体的运动。甲说:它在做匀速运动。乙说:它是静止的。丙说:它在做加速运动。这三个人的说法( )
A、在任何情况下都不对B、三个中总有一人或两人是讲错的
C、如果选择同一参照系,那么三人的说法就都对了
D、如果各自选择自己的参照系,那么三人的说法就都对了
4.对位移和路程的正确说法是( )
A.位移是矢量,位移的方向即质点运动的方向。B.路程是标量,即位移的大小
C.质点作直线运动,路程等于位移的大小D.质点位移的大小不会比路程大
5.关于时间与时刻,下列说法正确的是( )
A.作息时间表上标出上午8:00开始上课,这里的8:00指的是时间
B.上午第一节课从8:00到8:45,这里指的是时间
C.电台报时时说:现在是北京时间8点整,这里实际上指的是时刻
D.在有些情况下,时间就是时刻,时刻就是时间
6、在研究下列哪些运动时,指定的物体可以看作质点 ( )
A.从广州到北京运行中的火车 B.研究车轮自转情况时的车轮.
C.研究地球绕太阳运动时的地球 D.研究地球自转运动时的地球
7.从高为5 m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为2 m处被接住,则这一段过程中( )
A.小球的位移为3 m,方向竖直向下,路程为7 m
B.小球的位移为7 m,方向竖直向上,路程为7 m
C.小球的位移为3 m,方向竖直向下,路程为3 m
D.小球的位移为7 m,方向竖直向上,路程为3 m
物理优秀教案11
【设计理念】
1.本课设计中,力求体现用身边常见器材进行物理实验的思想。这节知识跟学生生活密切相关,是从生活走向物理、从物理走向社会的好章节,容易激发学生的学习兴趣,增强他们学好物理的信心。
2.科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。科学探究是初二学生第一次接触的探究学习方法,让学生知道解决物理问题常采用这种方法,即提出问题,猜想和假设,实验、检验,得出结论。
【教学目标】
1.知识与技能。
通过观察和实验初步认识声音产生和传播条件。
知道声音是由物体振动发生的。
知道声音传播需要介质,声音在不同介质中传播速度不同。
2.过程与方法。
通过观察和实验的方法探究声有是如何产生的?如何传播的?
通过探究活动,培养学生初步的观察能力和初步的研究问题的方法。
3.情感、态度与价值观。
通过教师的引导、组织和学生的探究活动,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
在教学活动中,注意培养学生参与、交流、合作的意识。
【教学器材】
1.录音机、磁带、外接喇叭、大米数粒。
2.直尺。
3.杯子、勺子、适量水(学生自带)。
4.小铃铛、接有抽气机的玻璃罩。
【教学过程】
一、提高授课艺术,创设最佳情景,激发学生兴趣,引导提出问题
1.重视课堂授课艺术,富有魅力的语言,对吸引和保持学生注意力起重要作用。教师指导学生观察章首图,教师用抑扬顿挫、有声有色的语言朗诵配文,给学生美的享受。教师巧妙设疑,我们生活在充满声音的世界里,声音是自然界普遍存在且非常直观的现象。根据图文,你们有哪些困惑的问题?激励学生思维,培养学生提出问题的能力。如大象靠什么进行交流?
2.教师组织学生观察:课本图1.1-1四幅图,让学生模拟它们发声,激活课堂气氛。学生交流讨论:发生体发声时,有没有共同特征?
二、探究活动:声是怎样产生的
1.教师简介:物理学中研究、解决问题常采用的一种方法,这种方法就是探究。即:提出问题→猜想和假设→实验检验→得出结论。
2.问题是思维的出发点,提出问题:声音是怎样产生的.?发声体发声时有共同特征吗?
3.探究前的交流与合作:同学们对上述问题,各自有哪些猜想与假设?写在草稿本上,然后四人一组交流、讨论。如何验证你的猜想与假设?
4.设计一个简单易做,又富有音乐美的实验。大米也能"跳舞":用一部录音机外接一只八寸嗽叭,大米数粒。当学生看到这些器材,顿时高兴起来,有的就叫起来,能听音乐了。将大米放入嗽叭"纸盆"上,让某一个学生触摸一下纸盆,然后放一段音乐。教师引导:眼看到什么?耳听到什么?此时,让某一个学生再触摸一下"纸盆",让学生把两次触摸"纸盆"的感觉写下来,教师组织学生第二次交流、讨论:(1)你对喇叭发声时和没有发声时的感觉各是什么?(2)大米为什么会"跳舞"?(3)发声体发声时的特征是什么?分析论证得出结论:声音是由物体振动产生的。实验中教师起到引导、组织作用,学生除了"动眼""动耳""动脑"外,还要动手参与,这种富有音乐享受的实验,学生的好奇心容易被激发起来,从而产生探究欲望,有利于思维的活跃。
三、重视学生身边器材,进行简单的探究活动
面向全体学生做实验,进一步探究物体发声时的共同特征。1.直尺能发声吗?2.怎样才能使直尺发声。3.发声时特征是什么?学生思维进一步活跃,让直尺发声的方法较多。
四、简单介绍物理在我们身边,物理是有用的,进一步增强学生学好物理的信心
科学家运用科学技术可以记录、保存声音,重现声音。如唱片、磁带、光盘等。
五、不完全探究活动
1.声音传播需要载体──介质,课本第14页,教师引导、学生完成。探究结论:固体能传声。此探究活动让学生进一步将生活与物理联系起来,进一步理解探究活动思路。
2.演示:课本第14页图1.1-4,证明:真空不能传声,声音传播需要介质。
3.每个学生将适量水倒入自己的杯子中,用勺子敲击杯子上部。边敲边触摸杯子,再一次体验发声体的振动,耳听声、眼观察回缸中的水面。不仅听到声音,而且看到水波,将声波与水波类比,学生更容易理解声波,从而知道声也是一种波,把它叫做声波。
六、初步介绍数据、声速、回声概念。强调声速的读法和写法
七、课堂教学小结与延展
1.学生互相交流、讨论:本节课各自有哪些收获?
2.本节课的探究活动,不仅培养了学生"动手""动耳""动动眼""动脑"的能力,而且培养了学生简单设计实验的能力,初步理解了科学探究活动的主要环节(主要环节让学生总结)。
3.课文中的三个"想想议议"放到课外完成,学生查阅资料,可独立或互相交流合作完成。这样做,学生有更多的时间去思考,去创新。
物理优秀教案12
教学目标
1知道力学中的功的含义。
2理解力学中做功的两个必要的因素。
3理解功的计算式和单位,会用公式进行简单计算。
4理解功率,知道什么是功率,知道功率的物理定义,知道计算功率的公式及功率的单位。
5会用功率的公式进行简单的计算。
6知道力学中的功的含义;理解力学中做功的两个必要的因素。
7理解功的计算式和单位,会用公式进行简单计算。
一.复习,知识准备
1.力的三要素是什么?2、水平推箱子,推力方向怎样?向上提箱子,拉力方向如何?4、重力的方向如何?
二.引入新课
依日常生活中一些做:“工”和“功”的例子。引入新课并启发学生区分“工”与“功”,进一步得出做功的两个必要因素。
三.新课教学
1.力学里所说的功包括两个必要的因素:
(1)作用在物体上的力。(F)
(2)物体在力的方向上通过的距离。(S)
2.举例几个不做功的`例子:
(1)物体没有受到力的作用,但因为惯性通过一段路程,也就是没有力做功。如在光滑的水平冰面上,一物体由于惯性做匀速直线运动。没受力。
(2)物体受到力,但没有移动距离,即通过的路程为零。如一人用很大的力推一辆汽车,汽车没移动,推力对物体没有做功。
(3)物体受到力的作用,也移动了距离,但移动的距离不是在力的方向上移动的。如手提一桶水在水平地面上行走,提桶的力没有对桶做力。
3.功的计算,功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
(1)功的计算式:W=FS
(2)功的单位:焦耳,1焦=1牛米。
(3)功的大小与作用在物体上的力成正比,跟物体通过的距离成正比。
4.1焦耳的物理含义:在1牛顿力的作用下,物体在这个力的方向上通过的距离是1米。
甲同学把一桶水提到3楼用了30秒,而乙同学把同样的一桶水提到3楼却用了40秒,问谁做功快?如果甲物体1分钟做了300J的功,而乙物体40秒钟做了240J的功,问谁做功快?从而提出物体做功的快慢用功率表示来引入新课。
1.功率是表示物体做功快慢的物理量。
2.功率的定义:单位时间内完成的功叫做功率。
3.功率的定义式:P=W/t
4.功率的单位:瓦特(符号W)1瓦=1焦/秒;1千瓦=1000瓦。
5.物理意义:1瓦表示物体在一秒钟内完成的功是1焦。
6.介绍功率另一个单位:1马力=0.735千瓦=735瓦。
7.一些机械常见的功率。(学生阅读)
8.例题(P215),用分析法分析,板书。
P=W/t而W=Gh、G=mg、m=ρv
9.绍额定功率(铭牌上的功率)。
四小结及测试。
五.布置作业。
物理优秀教案13
第一章 静电场
学案1 电荷及其守恒定律
1.自然界中只存在两种电荷:______电荷和________电荷.电荷间的作用规律是:同种电荷相互______,异种电荷相互________.
2.用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒带____________电荷,毛皮带__________电荷.用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带______电荷,丝绸带______电荷.
3.原子核的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多,所以整个原子对外界表现为________.金属中距离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,这种电子叫做________________.失去这种电子的原子便成为带____电的离子.离子都在自己的平衡位置上振动而不移动,只有自由电子穿梭其中.所以金属导电时只有________在移动.
4.把带电体移近不带电的导体,可以使导体靠近带电体的一端带________,远离的一端带________这种现象叫静电感应.利用静电感应使物体带电叫________起电.常见的起电方式还有________和________等.
5.电荷既不能创生,也不能消灭,只能从一个物体______到另一物体,或者从物体的一部分____________到另一部分.
6.物体所带电荷的多少叫________________.在国际单位制中,它的单位是________,用________表示.
7.最小的电荷量叫________,用e表示,e=________.所有带电体的电荷量都等于e的____________.电子的电荷量与电子的质量之比叫做电子的________.
答案 1.正 负 排斥 吸引 2.负 正 正 负
3.电中性 自由电子 正 自由电子 4.异号电荷 同号电荷 感应 摩擦起电 接触起电 5.转移 转移 6.电荷量 库仑 C 7.元电荷 1.6 ×10-19 C 整数倍 比荷
一、电荷
[问题情境]
在干燥的冬天,当你伸手接触金属门把的一刹那,突然听到“啪”的一声,手麻了一下,弄得你虚惊一场,是谁在恶作剧?原来是电荷在作怪.
1.这些电荷是哪里来的?物质的微观结构是怎样的?摩擦起电的原因是什么?
2.什么是自由电子,金属成为导体的原因是什么?
3.除了摩擦起电,还有其它方法可以使物体带电吗?
答案 1.来自原子内部 ; 物质由原子组成,而原子则由原子核(质子和中子)和核外电子构成; 不同物质的原子核束缚电子的能力不同.
2.金属中距离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,这种电子叫自由电子; 自由电子的自由活动是金属成为导体的原因.
3.感应起电和接触起电.
[要点提炼]
1.摩擦起电的原因:在两个物体相互摩擦时,一些束缚不紧的电子会从一个物体转移到另一个物体,于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带____电,失去电子的物体则带____电.
2.感应起电的原因:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间的相互吸引和排斥,导体中的自由电子便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带____电荷,远离的一端带____电荷.
3.常见的起电方式有摩擦起电、感应起电和接触起电.三种起电方式的实质都是________ 的转移.
答案 1.负 正 2.异号 同号 3.电子
[问题延伸]
感应起电现象中实验物体必须是导体吗?
答案 必须是导体,因为导体中有自由电子,可以自由移动.
二、电荷守恒定律
[问题情境]
现代生活中电无处不在,北京市一天的耗电量可达千万度,那么,电荷会不会像煤和石油一样总有一天会被用完呢?
1.电荷是摩擦的过程中创造出来的吗?
2.在电荷转移的过程中其总量是否守恒?
答案 1.电荷不是创造出来的,它是物体组成的一部分 2.守恒
[要点提炼]
1.电荷守恒定律的内容:电荷既不能创生,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一物体,或者从物体的一部分转移到另一部分.
2.“电荷的中和”是指电荷的种类和数量达到等量、异号,这时正、负电荷的代数和为________,而不是正、负电荷一起消失了.
答案 2.零
[问题延伸]
怎样理解电荷守恒定律中“电荷的总量”?
答案 “电荷的总量” 可理解为正、负电荷的代数和.
例1 如图1所示,不带电的`枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔.当枕形导体的A端靠近一带电导体C时( )
图1
A.A端金箔张开,B端金箔闭合
B.用手触摸枕形导体后,A端金箔仍张开,B端金箔闭合
C.用手触摸枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开
D.选项A中两对金箔分别带异种电荷,选项C中两对金箔带同种电荷
解析 根据静电感应现象,带正电的导体C放在枕形导体附近,在A端出现了负电,在B端出现了正电,这样的带电并不是导体中有新的电荷,只是电荷的重新分布.金箔上带电相斥而张开.选项A错误.
用手触摸枕形导体后,B端不是最远端了,人是导体,人的脚部甚至地球是最远端,这样B端不再有电荷,金箔闭合.选项B正确.
用手触摸导体时,只有A端带负电,将手和C移走后,不再有静电感应,A端所带负电便分布在枕形导体上,A、B端均带有负电,两对金箔均张开.选项C正确.
以上分析看出,选项D也正确.
答案 BCD
名师点拨 本节要求知道三种起电方法的特点,接触起电带同种电荷,摩擦起电带等量的异种电荷,感应起电则是近异远同,注意用手触摸最远端是脚或地球.
变式训练1 如图2所示,A、B、C是三个安装在绝缘支架上的金属体,其中C球带正电,A、B两个完全相同的枕形导体不带电.试问:
图2
(1)如何使A、B都带等量正电?
(2)如何使A、B都带等量负电?
(3)如何使A带负电B带等量的正电?
答案 见解析
解析 (1)把AB紧密靠拢,让C靠近B,则在B端感应出负电荷,A端感应出等量正电荷,把A与B分开后再用手摸一下B,则B所带的负电荷就被中和,再把A与B接触一下,A和B就带等量正电荷.(2)把AB紧密靠拢,让C靠近B,则在B端感应出负电荷,A端感应出等量正电荷,再用手摸一下A或B,则A所带的正电荷就被中和,而B端的负电荷不变,移去C以后再把A与B分开,则A和B就带等量负电荷.(3)把AB紧密靠拢,让C靠近A,则在A端感应出负电荷,B端感应出等量正电荷,马上把A与B分开,则A带负电B带等量的正电.
例2 有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电荷量6.4×10-9 C和-3.2×10-9 C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少?
解析 当两小球接触时,带电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配.由于两小球相同,剩余正电荷必均分,即接触后两小球带电荷量
QA′=QB′=QA+QB2=1.6×10-9 C
在接触过程中,电子由B球转移到A球,不仅将自身电荷中和,且继续转移,使B球带QB′的正电,这样,共转移的电子电荷量为
ΔQ=-QB+QB′=3.2×10-9 C+1.6×10-9 C=4.8×10-9 C
转移的电子数N=ΔQe=3.0×1010个
答案 见解析
名师点拨 对于两个带电小球电荷量重新分配的问题,如果是两个完全相同的小球,同性则总量平均分到一半,如异性则先中和,剩下的平均分配.如果未讲明相同的小球,不一定平均分配.
变式训练2 有三个相同的金属小球A、B、C,其中小球A带有2.0×10-5 C的正电荷,小球B、C不带电,现在让小球C先与球A接触后取走,再让小球B与球A接触后分开,最后让小球B与小球C接触后分开,最终三球的带电荷量分别为qA=________ C,qB=________ C,qC=________ C.
答案 0.5×10-5 0.75×10-5 0.75×10-5
【即学即练】
1.关于元电荷的理解,下列说法正确的是( )
A.元电荷就是电子
B.元电荷就是质子
C.元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量
D.元电荷就是自由电荷的简称
答案 C
解析 最小的电荷量叫元电荷,表示跟电子所带电荷量数值相等.
2.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是( )
A.摩擦起电说明电荷可以被创造
B.摩擦起电是由于电荷从一个物体转移到另一个物体上
C.感应起电是由于电荷从带电物体转移到另一个物体上
D.感应起电是电荷在同一物体上的转移
答案 BD
解析 摩擦起电是电子在物体之间的转移,而感应起电则是物体内部电子的转移.
3.如图3所示,将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况是( )
图3
A.枕形导体中的正电荷向B端移动,负电荷不移动
B.枕形导体中电子向A端移动,正电荷不移动
C.枕形导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动
D.枕形导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动
答案 B
解析 导体中自由电子可以自由移动,正电荷是原子核,不能移动.
4.带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的( )
A.2.4×10-19 C B.-6.4×10-19 C
C.-1.6×10-18 C D.4.0×10-17 C
答案 A
解析 带电体所带电荷量只能是元电荷1.6 ×10-19 C的整数倍.
1.下列关于电现象的叙述中正确的是( )
A.玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电,橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电
B.摩擦可以起电是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总是同时带等量的异种电荷
C.带电现象的本质是电子的转移,物体得到电子一定显负电性,失去电子显正电性
D.当一种电荷出现时,必然有等量的异种电荷出现;当一种电荷消失时,必然有等量的异种电荷消失
答案 BCD
2.以下说法正确的是( )
A.摩擦起电是自由电子的转移现象
B.摩擦起电是通过摩擦产生的正电荷和电子
C.感应起电是自由电子的转移现象
D.金属导电是由于导体内有可以移动的正电荷
答案 AC
解析 摩擦起电是电子在物体之间的转移,感应起电则是物体内部电子的转移,所以A、C正确,B错误.金属导电是由于导体内有可以移动的自由电子,而不是正电荷,D项错.
3.将两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一小段距离,发现两小球之间相互排斥,则A、B两球原来带电情况可能是( )
A.A和B原来带有等量异种电荷
B.A和B原来带有同种电荷
C.A和B原来带有不等量异种电荷
D.A和B原来只有一个带电
答案 BCD
解析 当A和B带有等量异种电荷时,接触一下后电荷被中和.A项错误.
4.将带电棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,如图4所示,下列几种方法能使两球都带电的是( )
图4
A.先把两球分开,再移走棒
B.先移走棒,再把两球分开
C.先将棒接触一下其中一球,再把两球分开
D.棒带的电荷量如果不变,不能使两导体球带电
答案 AC
解析 A项正确,这是感应起电的正确操作步骤,B项错;C项正确,描述的是接触起电的操作步骤;D项错误,在感应起电中可以做到“棒带的电荷量不变,两导体球都带电”.
5.如图5所示,有一带正电的验电器,当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时,验电器的金箔张角减小,则( )
图5
A.金属球A可能不带电
B.金属球A可能带负电
C.金属球A可能带正电
D.金属球A一定带正电
答案 AB
解析 由题意可知验电器是带电的(因箔片有张角),当不带电的金属球A靠近验电器的小球B时,由于感应起电,金属球A会带上异种电荷,因异种电荷相吸,所以验电器上带的电荷会更多的聚集到小球B上,箔片上聚集的电荷会减少,故张角减小,A项正确;当金属球A带负电时,同样因异种电荷相吸,使得箔片上聚集的电荷减少,张角减小,B项正确.
6. 绝缘细线上端固定,下端挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜.在a的近旁有一绝缘金属球b,开始时,a、b都不带电,如图6所示,现使b带正电,则( )
图6
A.b将吸引a,吸住后不放开
B.b先吸引a,接触后又把a排斥开
C.a、b之间不发生相互作用
D.b立即把a排斥开
答案 B
7.M和N是原来都不带电的物体,它们互相摩擦后M带正电荷1.6×10-10 C,下列判断中正确的是( )
A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B.摩擦的过程中电子从N转移到了M
C.N在摩擦后一定带负电荷1.6×10-10 C
D.M在摩擦过程中失去了1.6×10-10个电子
答案 C
解析 由电荷守恒可知C项正确.
8.某人做静电感应实验,有下列步骤及结论:①把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙,但甲、乙两球不接触.②用手指摸甲球.③手指移开.④移开乙球.⑤甲球带正电.⑥甲球不带电.下列操作过程和所得结论正确的有( )
A.○1→②→③→④→⑥ B.①→②→④→③→⑥
C.○1→②→③→④→⑤ D.①→②→④→③→⑤
答案 C
解析 ○1→②→③→④→⑤是做静电感应实验的正确步骤.
9.两个完全相同的金属球,一个带+6×10-8 C的电荷量,另一个带-2×10-8 C的电荷量.把两球接触后再分开,两球分别带电多少?
答案 两球都带正电且均为2×10-8 C
解析 两个完全相同的金属球接触后再分开,要平均分配电荷量,故两球均带q=(q1+q2)/2=[(+6×10-8)+(-2×10-8)]/2 C=2×10-8 C,带正电.
10. 如图7所示,通过调节控制电子枪产生的电子束,使其每秒钟有104个电子到达收集电子的金属瓶,经过一段时间,金属瓶上带有-8×10-12 C的电荷量,求:
图7
(1)电子瓶上收集到多少个电子;
(2)实验的时间为多长.
答案 (1)5×107 (2)5×103 s
解析 因每个电子的带电荷量为-1.6×10-19 C,金属瓶上带有-8×10-12 C的电荷量,所以电子瓶上收集到的电子个数为n=(-8×10-12 C)/(-1.6×10-19 C)=5×107个
实验的时间为t=(5×107)/104 s=5×103 s
物理优秀教案14
整体设计
高中学习的速度概念较之初中所学的速度有了很大的提升,对学生来说是比较困难的,所以教学设计先通过说明如何用坐标和坐标的变化量来表示质点的位置和位移,为速度概念的叙述作好准备。速度的矢量性问题,是本节的重点,特别是对瞬时速度的理解,体现了一种极限的思想,对此要求引导学生逐步理解,不要急于求成。速度的定义是高中物理中第一次向学生 介绍比值定义物理量的方法,要求教师正确地加以引导,力求学生能理解。教学过程中,要多举实例,通过具体的例子从大小和方向两方面来强化对速度概念的认识,在实际情景中达到建立速度概念的目的。教学设计最后说明速度的应用,特别以“STS”形式从一个侧面说明速度与社会发展的关系。
教学重点
速度概念的建立;速度的比值定义法的理解。
教学难点
速度矢量性的理解;瞬时速度的推导。
时间安排
2课时
三维目标
知识与技能
1、理解速度的概念。知道速度是表示物体运动快慢的物理量,知道它的含义、公式、符号和单位,知道它是矢量。
2、理解平均速度,知道瞬时速度的概念。
3、知道速度和速率以及它们的区别。
过程与方法
1、记住匀速直线运动中速度的计算公式,能用公式解决有关问题。
2、理解平均速度的物理含义,会求某段时间内的平均速度。
情感态度 与价值观
1、通过介绍或学习各种工具的速度,去感知科学的价值和应用。
2、培养对科学的兴趣,坚定学习思考探索的信念。
教学过程
导入新课
问题导入
为了推动我国田径事业的发展,四川省曾举办过一次100 m飞人挑战赛。有8名世界短跑名将参加角逐,其中包括我国的李雪梅和美国的琼斯,最终琼斯夺得冠军。我们知道百米赛跑分为起跑、途中跑和冲刺三个阶段,李雪梅的途中跑阶段比琼斯的起跑阶段跑得快,但我们都说琼斯比李雪梅跑得快,这是为什么?
通过本节课学习,我们就可以给出合理的评判标准。
情景导入
课件展示各种物体的运动,激发学生的学习兴趣。
影片展示:大自然中,物体的运动有快有慢。天空中,日出日落;草原上,猎豹急驰;葡萄架上,蜗牛爬行。
飞奔的猎豹、夜空的流星在运动;房屋、桥梁、树木,随着地球的自转、公转也在运动。天上的恒星,看起来好像不动,其实它们也在飞快地运动,速度至少在几十千米每秒以上,只是由于距离太远,在几十年、几百年的时间内肉眼看不出它们位置的变化。
当高台跳雪运动员出现在赛道的顶端时,全场观众的目光都集中在他身上。运动员由高处急速滑下,在即将到达赛道底部时,他的速度已达到100 km/h。这时,他双膝弯曲,使劲一蹬,顺势滑向空中。然后,为了减小空气阻力的影响,他上身前倾,双臂后摆,整个身体就像一架飞机,向前滑翔。刺骨的寒风抽打着他的脸庞,两边的雪松飞快地向后掠过。最终,滑雪板稳稳地落在地面。
在以上的各种运动现象中,都有关于运动的描述,运动的快慢如何,要用一个新的物理量来描述,那就是速度。
推进新课
一、坐标与坐标的变化量
复习旧知:在上一节的学习中,我们学习了位移这一较为重 要的矢量。大家回忆一下,位移的定义是什么?
学生积极思索并回答出位移的定义:从初位置指向末位置的有向线段。(复习此知识点,旨在为速度的引入奠定知识基础,让学生知道位移大小的关键在于初末位置。由位置到位置坐标再到坐标的变化量,使学生的认知呈阶梯状上升)
教师引导:既然位移是描述物体位置变化的物理量,所以物体的位移可以通过位置坐标的变化量来表示。
问题展示:在训练场上,一辆实习车沿规定好的场地行驶,教练员想在车旁记录汽车在各个时刻的位置情况,他该如何做?假设在每一秒汽车都在做单向直线运动。
问题启发:对于物体位置的描述,我们往往需要建立坐标系。该教练员如何建立坐标系,才能方便地确定该车的位置?
点评:通过设问,发挥教 师的引导作用,“变教为诱”“变教为导”,实现学生的“变学为思”“变学为悟”,达到“以诱达思”的目标。
教师指导学生分组合作讨论并总结。
小结:直线运动是最简单的运动,其表示方式也最简单。如以出发点为起点,车行驶20 m,我们就很容易地确定车的位置。所以,应该建立直线坐标系来描述汽车的位置。
课堂训练
教练员以汽车的出发点为坐标原点,以汽车开始行驶的方向为正方向,建立直线坐标系,其对应时刻的位置如下表所示:
时刻(s) 0 1 2 3 4
位置坐标(m) 0 10 —8 —2 —14
根据教练员记录的数据你能找出:
(1)几秒内位移最大?
(2)第几秒内的位移最大?
解析:汽车在0时刻的坐标x0=0
汽车在1 s时刻的坐标x1=10
汽车在第1 s内的位置变 化为Δx=x1—x0=(10—0) m=10 m
所以,汽车在第1 s内的位移为10 m。
同理可求,汽车在1 s内、2 s内、3 s内、4 s内的位移分别为10 m、—8 m、—2 m、—14 m。汽车在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内的位移分别为10 m,—18 m,6 m,—12 m。
所以,第2 s内的位移最大,4 s内的位移最大。
答案:(1)4 s内 (2)第2 s内
二、速度
以下有四个运动物体,请同学们来比较一下它们运动的快慢程度。
运动物体[来源:学*科*网Z*X*X*K] 初始位置(m) 经过时间(s) 末位置(m)
A、自行车沿平直道路行驶 0 20 100
B、公共汽车沿平直道路行驶 0 10 100
C、火车沿平直轨道行驶 500 30 1 250
D、飞机在天空直线飞行 500 10 2 500
如何比较A、B、C、D四个物体的运动快慢呢?
比较1:对A和B,它们经过的位移相同(都是100 m),A用的时间长(20 s),B用的时间短(10 s)。在位移相等的情况下,时间短的运动得快,即汽车比自行车快。
比较2:对B和D,它们所用的时间相等(10 s),B行驶了100 m,D飞行了200 m,B行驶的距离比D短,在时间相等的情况下,位移大的运动得快,即飞机比汽车快。
提出问题
以上两种比较都是可行的。位移相等比较时间,时间相等比较位移。如何比较B和C的快慢程度呢?它们的位移不相等,时间也不相等。
教师指导学生分小组讨论,5分钟后提出比较意见。
方法1:B和C的位移和时间都不相等,但可以计算它们每发生1 m的位移所用的时间,即用各自的时间t去除以位移Δx,数值大的运动得慢。
方法2:B和C的位移和时间都不相等,但可以计算它们平均每秒钟位移的大小量,单位时间内位移大的运动得快。
师生讨论:两种方法都可以用来比较物体运动的快慢,但方法2更能够符合人们的思维习惯。
点评:问题由教师提出,明确猜想和探究的方向,教师引导学生利用已有的知识和现象,鼓励大胆猜想讨论。通过这个开放性的问题,创设一种情境,把学生带进一个主动探究学习的空间。
引子:大自然中,物体的运动有快有慢。天空,日出日落;草原,骏马奔驰;树丛,蜗牛爬行。仔细观察物体的运动,我们发现,在许多情况下,物体运动快慢各不相等且发生变化,在长期对运动的思索、探索过程中,为了比较准确地描述运动,人们逐步建立起速度的概念。
提出问题
如何对速度进行定义?
学生阅读课本并回答。
1、速度的定义:位移与发生这个位移所用时间的比值。
2、速度的定义式:v=
3、速度的单位:m/s 常用单位:km/h,cm/s。
提示:速度是矢量,其大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小,其方向就是物体运动的方向。
再次呈现:四个物体A、B、C、D快慢比较的表格,让学生分别计算它们的速度。
A、5 m/s B。10 m/s
C、25 m/s D。200 m/s
对比以上A、B、C、D的速度就很容易比较它们的快慢程度了。
课堂训练
汽车以36 km/h的速度从甲地匀速运动到乙地用了2 h,如果汽车从乙地返回甲地仍做匀速直线运动用了2。5 h,那么汽车返回时的速度为(设甲、乙两地在同一直线上)( )
A。—8 m/s B。8 m/s
C。—28。8 km/h D。28。8 km/h
解析:速度和力、位移一样都是矢量,即速度有正方向、负方向,分别用“+”“—”号表示。当为正方向时,一般不带“+”号。速度的正方向可以根据具体问题自己规定。有时也隐含在题目之中。例如该题中汽车从甲地到乙地的速度为36 km/h,为正值,隐含着从甲地到乙的方向为正,所以返回速度为负值,故淘汰B、D。
依据甲、乙两地距离为36×2 km=72 km,所以返回速度为 =—28。8 km/h=—28。8× m/s=—8 m/s。
答案:A
方法提炼:速度是一个矢量,有大小也有方向。在我们选择了正方向以后,当速度为正值时,说明质点沿正方向运动,当速度为负值 时,说明质点沿负方向运动,在物理学上,对矢量而言“负号”也有意义,说明它的方向与所选正方向相反。
三、平均速度和瞬时速度
坐在汽车驾驶员的旁边,观察汽车上的.速度计,在汽车行驶的过程中,速度计指示的数值是时常变化的,如启动时,速度计的数值增大,刹车时速度计的数值减小。可见物体运动快慢程度是在变化的。这时我们说的汽车的“速度”是指什么?
提出问题
其实,我们日常所看到的直线运动,有许多都是变速运动。由于这种运动的快慢是时刻变化的,没有恒定的速度,我们怎么来描述它的快慢呢?
课件展示:北京至香港的京九铁路,就像一条长长的直线,把祖国首都与香港连接起来。京九线全长2 400 km,特快列车从北京到香港只需30 h,那么列车在整个过程的运动快慢如何表示?
学生解答:已知s=2 400 km,t=30 h,所以v=80 km/h
问题追踪:计算出的结果是否表示列车单位时间的位移都是80 km呢?教师在学生回答的基础上引导学生认识此速度的平均效果。既然列车是做变速运动,那么怎么看列车的速度是80 km/h?
学生总结:如果将列车的变速直线运动看作匀速直线运动来处理 的话,列车平均每小时的位移是80 km。
教师设疑:为了描述变速直线运动的快慢程度,我们可以用一种平均的思考方式,即引入平均速度的概念。平均速度应如何定义?
师生总结:1、平均速度:运动物体的位移和时间的比值叫做这段时间的平均速度。
2、定义式: =
知识拓展:课件展示某些物体运动的平均速度,加深对平均速度的概念理解。
某些物体运动的平均速度/(ms—1)
真空中的光速c 3、0×108 自行车行驶 约5
太阳绕银河系中心运动 20×105 人步行 约1。3
地球绕太阳运动 3。0×104 蜗牛爬行 约3×10—3
子弹发射 9×102 大陆板块漂移 约10×10—9
民航客机飞机 2。5×102
例1斜面滚下时在不同时刻的位置,如图1—3—1所示。可以从图中观察分析小球通过OA、OB、OC的过程中的运动快慢。
计算各段的平均速度。
图1—3—1
学生认真计算并公布结果: 段: =0。7 m/s, 段: =0。8 m/s。 段: =0。9 m/s。
总结归纳:计算结果表明,不同阶段的平均速度一般是不相等的。计算一个具体的平均速度,必须指明是哪一段时间(或位移)内的平均速度。
教师点评:由于小球运动快慢是在不断变化的,平均速度不能具体地告诉我们小球在每一时刻的运动快慢。可见,平均速度只是粗略地描述物体在一段运动过程中的总体快慢程度。
教师设疑:那么,怎样来描述物体在各个时刻的运动快慢呢?
学生通过课本预习知道,要精确地描述某一时刻的运动快慢必须引入瞬时速度这一物理量。
根据平均速度的定义可以知道: = ,对应的是一段位移和一段时间,如何建立瞬时速度的概念呢?瞬时速度对应的应该是某一位置和某一时刻。
师生探究:我们 已经知道平均速度对应的是一段时间,为求瞬时速度我们可以采取无限取微、逐渐逼近的方法。
方法介绍:以质点经过某点起在后面取一小段位移,求出质点在该段位移上的平均速度,从该点起取到的位移越小,质点在该段时间内的速度变化就越小,即质点在该段时间内的运动越趋于匀速直线运动。当位移足够小(或时间足够短)时,质点在这段时间内的运动可以认为是匀速的,求得的平均速度就等于质点通过该点时的瞬时速度。
教师演示:如图1—3—2所示,让滑块沿倾斜的气垫导轨做加速运动,利用挡光片的宽度Δx除以挡光的时间Δt,即可求得挡光片通过光电门的平均速度。
图1—3—2
将滑块放上不同宽度的遮光片,即Δx分别为1 cm、3 cm、5 cm、10 cm,若没有成品挡光片,可用硬纸片自制成需要的宽度。
测出每 个遮光片通过光电门所用的一段时间间隔Δt。
遮光片越窄、Δt越小时, 描述通过该位置的运动快慢越精确,当Δx小到一定程度,可认为 是瞬时速度。
教师总结:瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。准确地讲,瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间 内的平均速度,是矢量,其大小反映了物体此时刻的运动快慢,它的方向就是物体此时刻的运动方向,即物体运动轨迹在该点的切线方向。
四、速度和速率
速率:瞬时速度的大小叫做速率。平均速率:物体运动的路程与所用时间的比值。
例2如图1—3—3,一质点沿直线AB运动,先以速度v从A匀速运动到B, 接着以速度2v沿原路返回到A,已知A B间距为x,求整个过程的平均速度、平均速率。
图1—3—3
解析:整个过程位移为0,所以整个过程的平均速度为0。
整个过程通过的总路程为2x,所用的总时间为t= 。
所以平均速率为 = = x。
答案:0 x
要点总结:1、速度是矢量,既有大小,又有方向;速率是标量,只有大小,没有方向。
2、无论速度方向如何,瞬时速度的大小总等于该时刻的速率。
3、平均速度是矢量,其方向与对应的位移方向相同;平均速率是标量,没有方向。
4、平均速度等于位移与所用时间的比值,平均速率等于路程与所用时间的比值,平均速度的大小不等于平均速率。
5、只有单向直线运动时,平均速度的大小等于平均速率,其他情况下,平均速度均小于速率,二者的关系类似于位移和路程。
课堂小结
定义 物理意义 注意问题
速度 位移与发生这个位移所用时间的比值 描述物体的快慢程度和运动方向 v和s及t是对应关系。是矢量,方向就是物体运动的方向
平均速度 物体在时间间隔Δt内运动的平均快慢 描述在一段时间内物体运动的快慢和方向 只能粗略地描述物体的运动快慢。大小和所研究的时间间隔Δt有关;是矢量,方向和运动方向相同
瞬时速度 物体在某时刻或某位置的速度 描述物体在某时刻的运动快慢和方向 精确地描述物体的运动快慢。矢量,方向沿物体运动轨迹的切线方向
速率 瞬时速度的大小叫做速率 描述物体的运动快慢 是标量,只考虑其大小不考虑其方向
布置作业
1、教材第18页“问题与练习”,第1、2题。
2、观察生活中各种物体的运动快慢,选取一定的对象,测量它们的速度,并说明是平均速度还是瞬时速度,并把测量的数据与同学交流讨论。
板书设计
3 、运动快慢的描述 速度
活动与探究
课题:用光电门测瞬时速度
请你找老师配合,找齐所用仪器,根据说明书,自己亲自体验用光电门测瞬时速度,并写一实验报告。
步骤 学生活动 教师指导 目的
1 根据查阅的资料,确定实验方案 介绍相关书籍资料 1。让学生了解光电门测瞬时速度的原理
2。培养学生的动手能力和独立思考能力
2 进行实验和收集数据 解答学生提出的具体问题
3 相互交流活动的感受 对优秀实验成果进行点评
参考资料:
瞬间无长短,位置无大小,除了用速度计外,还可以用光电门测瞬时速度。实验装置如图1—3—4所示,使一辆小车从一端垫高的木板上滑下,木板旁有光电门,其中A管发出光线,B管接收光线。当固定在车上的遮光板通过光电门时,光线被阻挡,记录仪上可以直接读出光线被阻挡的时间。这段时间就是遮光板通过光电门的时间。根据遮光板的宽度Δx和测出的时间Δt,就可以算出遮光板通过光电门的平均速度 = 。由于遮光板的宽度Δx很小, 因此可以认为,这个平均速度就是小车通过光电门的瞬时速度。
图1—3—4
习题详解
1、解答:(1)1光年=365×24×3 600×3。0×108 m=9。5×1015 m。
( 2)需要时间为 s=4。2年。
2、解答:(1)前1 s平均速度v1=9 m/s
前2 s平均速度v2=8 m/s
前3 s平均速度v3=7 m/s
前4 s平均速度v4=6 m/s
全程的平均速度v5=5 m/s
v1最接近汽车关闭油门时的瞬时速度,v1小于关闭油门时的瞬时速度。
(2)1 m/s,0
说明:本题要求学生理解平均速度与所选取的一段时间有关,还要求学生联系实际区别平均速度和(瞬时)速度。
3、解答:(1)24。9 m/s (2)36。6 m/s (3)0
说明:本题说的是平均速度是路程与时间的比,这不是教材说的平均速度,实际是平均速率。应该让学生明确教材说的平均速度是矢量,是位移与时间的比,平均速率是标量,日常用语中把平均速率说成平均速度。
设计点评
本节内容是在坐标和坐标的变化基础上,建立速度的概念。速度的建立采用了比值定义法,在教学中稍加说明,在以后的学习中还会有更加详细的介绍。对速度的引用,本设计采用了“单位时间的位移”与“单位位移的时间”进行对比,体会速度引入的方便性。以京九铁路为情景,既激发了学生的学习热情又培养了爱国之情。在瞬时速度的理解上,本设计利用了光电门的装置进行说明,起到了良好的效果。
物理优秀教案15
{课前感知}
1.经典力学认为,物体的质量与物体的运动状态 ;而狭义相对沦认为,物体的质量随着它的速度的增大而 ,若一个物体静止时的质量为 ,则当它以速度 运动时,共质量m= 。
2.每一个天体都有一个引力半径,半径的大小由 决定;只要天体实际半径 它们的引力半径,那么由爱因斯坦和牛顿引力理论计算出的力的差异 。但当天体的实际半径接近引力半径时,这种差异 。
{即讲即练}
【典题例释】 【我行我秀】
【例1】20世纪以来,人们发现了一些事实,而经典力学却无法解释,经典力学只适用于解决物体的 问题,不能用来处理 运动问题,只适用于 物体,一般不适用于 粒子。这说明人们对客观事物的具体认识在广度上是有 的,人们应当 。
【思路分析】人们对客观世界的认识要受到他所处的时代客观条件和科学水平的制约,所以人们只有不断扩展自己的认识,才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律。
【答案】低速运动 高速 宏观 微观 局限性
不断扩展认识,在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律
【类题总结】历史的科学成就不会被新的科学成就所否定,它只能是新的科学在一定条件下的特殊情形
【例2】继哥白尼提出“太阳中心说”、开普勒提出行星运动三定律后,牛顿站在世人的肩膀上,创立了经典力学,揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律;爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足,又进一步发展了牛顿的经典力学,创立了相对论,这说明 ( )
A.世界无限扩大,人不可能认识世界,只能认识世界的一部分
B.人的意识具有能动性,能够正确地反映客观世界
C.人对世界的每一个正确认识都有局限性,需要发展和深化
D.每一个认识都可能被后人推翻,人不可能获得正确的认识
【思路分析】发现总是来自于认识过程,观点总是为解释发现而提出的,主动认识世界,积极思考问题,追求解决(解释)问题,这是科学研究的基本轨迹。爱因斯坦的相对理论是对牛顿力学的理论的发展和深化,但也有人正在向爱因斯坦理论挑战
【答案】BC
【类题总结】一切科学的发现都是人们主动认识世界的结果,而每个人的研究又都是建立在前人研究的基础上,通过自己的`努力去发展和提高。爱因斯坦的相对论理论并没有否定牛顿力学的理论,而是把它看成是在一定条件下的特殊情形。
【例3】一个原来静止的电子,经电压加速后,获得的速度为 .问电子的质量增大了还是减小了?改变了百分之几?
【思路分析】根据爱因斯坦的狭义相对论 得运动后质量增大了。
所以改变的百分比为 .
【答案】增大了 0.02%
【类题总结】在这种情况下,由于质量改变很小,可以忽略质量的改变,经典力学理论仍然适用,而宏观物体的运动速度一般都很小(相比于光速),所以经典力学解决宏观物体的动力学问题是适用的。 1. 19世纪末和20世纪以来,物理学的研究深入到 ,发现 等微观粒子不仅有 ,而且有 ,它们的运动规律不能用经典力学来说明。
2. 下列说法正确的是 ( )
A.经典力学能够说明微观粒子的规律性
B.经典力学适用于宏观物体的低速运动问题,不适用于高速运动的问题
C.相对论与量了力学的出现,表示经典力学已失去意义
D.对于宏观物体的高速运动问题,经典力学仍能适用
3.对于公式 ,下列说法中正确的是( )
A.式中的 是物体以速度V运动时的质量
B.当物体的运动速度 时,物体的质量为 0,即物体质量改变了,故经典力学不适用,是不正确的
C.当物体以较小的速度运动时,质量变化十分微弱,经典力学理论仍然适用,只有当物体以接近光速运动时,质量变化才明显,故经典力学适用于低速运动,而不适用于高速运动
D.通常由于物体的运动速度太小,故质量的变化引不起我们的感觉,在分析地球上物体的运动时,不必考虑质量的变化
{超越课堂}
〖基础巩固
1.下列说法正确的是 ( )
A.在经典力学中,物体的质量不随运动状态而改变,在狭义相对论中,物体的质量也不随运动状态而改变
B.在经典力学中,物体的质量随运动速度的增加而减小,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大
C.在经典力学中,物体的质量是不变的,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大
D.上述说法都是错误的
2.下列说法正确的是 ( )
A.牛顿定律就是经典力学
B.经典力学的基础是牛顿运动定律
C.牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题
D.经典力学可以解决自然界中所有的问题
3.20世纪初,著名物理学家爱因斯坦提出了 ,阐述物体 时所遵从的规律,改变了经典力学的一些结论.在经典力学中,物体的质量是 的.
而且具有 ,它们的运动规律不能用经典力学来说明.
4. 与 都没有否定过去的科学,而认为过去的科学是自己在一定条件下的特殊情形.
5.一条河流中的水以相对于河岸的速度v水岸流动,河中的船以相对于河水的速度V船水顺流而下,在经典力学中的速度为:V船岸= .
6.在粒子对撞机中,有一个电子经过高压加速,速度达到光速的0.5倍,试求此时电子的质量变为静止时的多少倍?
〖能力提升
7.〖概念理解题20世纪以来,人们发现了一些新的事实,而经典力学却无法解释.经典力学只适用于解决物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题,只适用于宏观物体,一般不适用于微观粒子.这说明 ( )
A.随着认识的发展,经典力学已成了过时的理论
B.人们对客观事物的具体认识在广度上是有局限性的
C.不同领域的事物各有其本质与规律
D.人们应当不断扩展认识,在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律
8.〖概念理解题下列说法正确的是 ( )
①爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律
②爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律
③牛顿力学的运动定律研究的是物体在低速运动时所遵循的规律
④牛顿力学的运动定律研究的是物体在高速运动时所遵循的规律
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
9.〖应用题关于经典力学和量子力学,下面说法中正确的是( )
A.不论是对客观物体,还是微观粒子,经典力学和量子力学都是适用的
B.量子力学适用于宏观物体的运动,经典力学适用于微观粒子的运动
C.经典力学适用于宏观物体的运动,量子力学适用于微观粒子的运动
D.上述说法都是错误的
10. 〖概念理解题下面说法中正确的是 ( )
A.根据牛顿的万有引力定律可以知道,当星球质量不变,半径变为原来的一半时,表面上的引力将变为原来的4倍
B.按照广义相对论可以知道,当星球质量不变,半径变为原来的一半时,表面上的引力将大于原来的4倍
C.在球体的实际半径远大于引力半径时,根据爱因斯坦的理论和牛顿的引力理论计算出的力差异很大
D.在天体的实际半径接近引力半径时,根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异不大
11.〖应用题丹麦天文学家第谷连续20年详细记录了行星的运动过程中的位置的变化。这些资料既丰富又准确,达到了肉眼所能及的限度。但他并没有发现行星运动规律。对此,下列说法正确的有 ( )
A.占有大量感性材料是毫无意义的
B.第谷的工作为发现行星运动规律创造了前提
C.说明第谷没有真正发挥主观能动性
D.第谷缺少的是对感性材料的加工、制作
〖思维拓展
12.〖应用题当物体的速度v=0.8c(c为光速)时,质量增大到原质量的 倍。
13. 〖应用题两台升降机甲、乙同时自由下落,甲上的人看到乙是静止的,也就是说,在甲看来,乙的运动状态并没有改变,但是乙确实受到向下的地球引力,根据牛顿定律,受到外力作用的物体,其运动状态一定会改变,这不是有矛盾吗?你是如何理解的?
第六节 经典力学的局限性
【课前感知】
1.无关;增大;
2.天体的质量;远大于;并不很大;将急剧增大
【我行我秀】
1.(1)微观世界 电子 质子 中子 粒子性 波动性
2.(1)B 【思路分析】经典力学的适用范围是宏观、低速运动的物体,对于微观粒子和高速运动的物体的运动规律可用量子力学与相对论观点解释,两者研究问题的对象不一样,是相互补充的。
3.(1)C、D 【思路分析】公式中m0是静止质量,m是物体以速度v运动时的质量,A不对。由公式可知,只不当v接近光速时,物体的质量变化才明显,一般情况下物体的质量变化十分微小,故经典力学仍然适用,故B不对,C、D正确。
【超越课堂】
1.C【思路分析】在经典力学中,物体的质量是不变,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大,二者在速度远小于光速时是统一的。
2.B【思路分析】经典力学并不等于牛顿定律,牛顿运动定律只是经典力学的基础;经典力学并非万能,也有其适用范围,并不能解决自然界中所有的问题 ,没有哪个理论可以解决自然界中所有问题。因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学的隶属关系,明确经典力学的适用范围,才能正确解决此类问题。
3.狭义相对论 以接近光速的速度运动 不变
4.相对论 量子力学
5.v船水+v水岸
6.1.155倍
7.BCD
8.D
9.C
10.AB 【思路分析】在球体的实际半径远大于引力半径时,根据爱因斯坦的理论和牛顿的引力理论计算出力差异并不很大。
11.BD【思路分析】开普勒是通过对第谷的资料研究才发现行星运动的规律的,如果第谷对自己的感性材料进行加工制作,相信他也能够发现行星运动的规律。
12.1.7倍 【思路分析】根据质量与速度的关系,将v=0.8c代入求得 m= = =1.7m0.
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