第一篇：示范教案(第4節(jié) 平衡條件的應(yīng)用)

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第4節(jié)

平衡條件的應(yīng)用

從容說課

力的平衡要有正確的思路：首先確定研究對象，其次是正確分析物體的受力，然后根據(jù)平衡條件列方程求解.對于比較簡單的問題，可以用直角三角形的知識求解，對于不成直角的受力問題可以用正交分解方法求解.三維目標

知識與技能

1.知道共點力作用下物體的平衡概念.2.掌握在共點力作用下物體的平衡條件.3.知道如何用實驗驗證共點力作用下的物體的平衡條件.4.應(yīng)用共點力的平衡條件解決具體問題.過程與方法

1.正確判斷物體的運動狀態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察和鑒別能力.2.進一步培養(yǎng)學(xué)生分析物體受力的能力.3.應(yīng)用平衡條件解決實際問題的能力.情感態(tài)度與價值觀

1.了解運動和靜止的相對性，培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義觀點.2.通過對周圍處于靜止狀態(tài)的物體的觀察和實驗，總結(jié)出力的平衡條件，再用這個理論來解決和處理實際問題，使學(xué)生樹立正確的認識觀.通過對物體受力分析圖的繪畫，使學(xué)生了解到物理學(xué)中的對稱美.教學(xué)設(shè)計

教學(xué)重點 1.共點力的平衡條件.2.熟練運用共點力的平衡條件，解決平衡狀態(tài)下有關(guān)力的計算.3.進一步熟練受力分析的方法.教學(xué)難點 1.物體的受力分析.2.物體在什么條件下，可以認為是受到共點力作用？

3.物體受到三個不在一條直線上的力作用而處于平衡狀態(tài)時，這三個力一定共點.教具準備 投影儀、投影片.課時安排 1課時

教學(xué)過程

導(dǎo)入新課式

1.用投影片出示復(fù)合題：

(1)如果一個物體能夠保持_________或_________，我們就說物體處于平衡狀態(tài).(2)當物體處于平衡狀態(tài)時：

a.物體所受各個力的合力等于_________，這就是物體在共點力作用下的平衡條件.b.它所受的某一個力與它所受的其余外力的合力關(guān)系是_________.2.學(xué)生回答問題后，教師進行評價和糾正.3.引入：本節(jié)課我們來運用共點力的平衡條件求解一些實際問題.推進新課

1.共點力作用下物體的平衡條件的應(yīng)用舉例： 用投影片出示例題1：

［例題剖析1］如圖5-4-1所示.細線的一端固定于A點，線的中點掛一質(zhì)量為m的物體，另一端B用手拉住，當AO與豎直方向成θ角，OB沿水平方向時，AO及BO對O點的拉力分別是多大？

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圖5-4-1 解:先以物體m為研究對象，它受到兩個力，即重力和懸線的拉力，因為物體處于平衡狀態(tài)，所以懸線中的拉力大小為F＝mg.再取O點為研究對象，該點受三個力的作用，即AO對O點的拉力F1、BO對O點的拉力F2、懸線對O點的拉力F，如圖5-4-2所示：

圖5-4-2

圖5-4-3 a.用力的分解法求解：

將F＝mg沿F1和F2的反方向分解，得到 F′=mgtanθ;F″=mg/cosθ, 得到F1=mg/cosθ;F2=mgtanθ b.用正交分解合成法求解: 建立平面直角坐標系 由Fx合=0及Fy合=0得到:

?F'?cos??mg?0 ??F1sin??F2解得:F1=mg/cosθ

F2=mgtanθ

2.結(jié)合例題總結(jié)求解共點力作用下平衡問題的解題步驟：(1)確定研究對象;(2)對研究對象進行受力分析，并畫受力圖；

(3)據(jù)物體的受力和已知條件，采用力的合成、分解、圖解、正交分解法，確定解題方法；(4)解方程，進行討論和計算.3.學(xué)生用上述方法求解下面例題，并抽查部分同學(xué)的答案在投影儀上進行評析.［例題剖析2］如圖5-4-4所示，兩物體重分別為G1、G2，兩彈簧勁度系數(shù)分別為k1、k2，彈簧兩端與物體和地面相連.用豎直向上的力緩慢向上拉G2，最后平衡時拉力F=G1+2G2.求該過程系統(tǒng)重力勢能的增量.圖5-4-4 解：關(guān)鍵是搞清兩個物體高度的增量Δh1和Δh2跟初、末狀態(tài)兩根彈簧的形變量Δx1、Δx2、中鴻智業(yè)信息技術(shù)有限公司

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Δx1′、Δx2′間的關(guān)系.無拉力F時:Δx1=(G1+G2)/k1，Δx2=G2/k2，(Δx1、Δx2為壓縮量)

加拉力F時:Δx1′=G2/k1，Δx2′=(G1+G2)/k2，(Δx1′、Δx2′為伸長量)而Δh1=Δx1+Δx1′，Δh2=(Δx1′+Δx2′)+(Δx1+Δx2)系統(tǒng)重力勢能的增量ΔEp=G1·Δh1+G2·Δh2 整理后可得：ΔEp=(G1+2G2)（G1?G2G2)?k1k24.講解有關(guān)斜面問題的處理方法

［例題剖析3］如圖5-4-5所示，將重力為G的物體A放在傾角θ的斜面上，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，那么對A施加一個多大的水平力F1，可使物體沿斜面勻速上滑？ 分析本題:

圖5-4-5 a.定物體A為研究對象 b.對物體A進行受力分析:

物體A共受四個力的作用：豎直向下的重力G、水平向右的力F1、垂直于斜面斜向上方的支持力F2、平行于斜面向下的滑動摩擦力F3，其中G和F1是已知的.由滑動摩擦定律F3＝μF2可求得F2和F3，就可以求出μ.c.畫出物體的受力圖如圖5-4-6.d.本題采用正交分解法：

圖5-4-6

對于斜面，常取平行于斜面的方向為x軸，垂直于斜面的方向為y軸，將力沿這兩個方向分解，應(yīng)用平衡條件求解： e.用投影片展示本題的解題過程：

解：取平行于斜面的方向為x軸，垂直于斜面的方向為y軸，分別在這兩個方向上應(yīng)用平衡條件求解，由平衡條件可知，在這兩個方向上的合力Fx合和Fy合應(yīng)分別等于零，即 Fx合=F3-F1cosθ+Gsinθ=0 Fy合=F2-F1sinθ-Gcosθ=0 并且F3=F2·μ 解得：F1=Gcos???Gsin?.cos???sin?5.鞏固訓(xùn)練

如圖5-4-7所示,重為G＝10 N的小球在豎直擋板作用下靜止在傾角為θ=30°的光滑斜面上，已知擋板也是光滑的，求：

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圖5-4-7(1)擋板對小球彈力的大??；(2)斜面對小球彈力的大小.課堂小結(jié)

本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了以下幾點：

1.應(yīng)用共點力平衡條件解題時常用的方法——力的合成法、力的分解法、正交分解法.2.解共點力作用下物體平衡問題的一般步驟：(1)確定研究對象；

(2)對所選研究對象進行受力分析，并畫出受力示意圖;(3)分析研究對象是否處于平衡狀態(tài)；

(4)運用平衡條件，選用適當方法，列出平衡方程求解.布置作業(yè)

練習(xí)1.如圖5-4-8所示，一個半球形的碗放在桌面上，碗口水平，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的.一根細線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為m1和m2的小球，當它們處于平衡狀態(tài)時，質(zhì)量為m1的小球與O點的連線與水平線的夾角為α=60°.兩小球的質(zhì)量比為(A)

圖5-4-8 A.32

32B.C.D.3322練習(xí)2.如圖5-4-9所示，人重600 N，木板重400 N，人與木板、木板與地面間的動摩擦因數(shù)皆為0.2.現(xiàn)在人用水平力拉繩，使他與木塊一起向右勻速運動，則(BC)

圖5-4-9 A.人拉繩的力是200 N

B.人拉繩的力是100 N C.人的腳給木塊摩擦力向右

D.人的腳給木塊摩擦力向左

練習(xí)3.如圖5-4-10所示，兩個完全相同的小球，重力大小為G，兩物體與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ，一根輕繩的兩端固定在兩個球上，在繩的中點施加一個豎直向上的拉力，當繩被拉直后，兩段繩的夾角為θ.求當F至少為多大時，兩球?qū)l(fā)生相對滑動？(F=2?Gtan??2?)

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圖5-4-10 練習(xí)4.如圖5-4-11所示，兩個固定的光滑硬桿OA與OB，夾角為θ，各套一輕環(huán)C、D，且C、D用細繩相連.現(xiàn)在用一水平恒力F沿OB方向拉環(huán)D，當兩環(huán)平衡時，繩子的拉力是多大?(F/sinθ)

圖5-4-11

圖5-4-12 練習(xí)5.如圖5-4-12所示,均勻桿AB重為G,A端用細繩吊在O點,在B端加一水平力F,使AB靜止,此時桿與水平方向夾角為α,細繩與豎直方向成θ角.則(B)

A.拉力F一定大于G

B.繩子拉力T一定大于G C.AB桿與水平夾角α必小于θ

D.F足夠大時細繩可在水平方向上

板書設(shè)計 ??力的合成法????力的分解法?常用的方法?相似三角形法?????Fx合?0?正交分解法?共點力平衡條件的應(yīng)用? ??F?0???y合??)?確定研究對象(物體或結(jié)點???析,并畫出受力示意圖?對研究對象進行受力分?解題的一般步驟?平衡狀態(tài)??分析研究對象是否處于??運用平衡條件,選擇適當方法,列出平衡方程求解??活動與探究

觀察高壓電線的塔架有何特點.習(xí)題詳解

1.答：如人在做引體向上運動時，兩手間距要與肩膀同寬；書桌上疊放在一起的書…… 2.答：用正交分解法求解，傷腿所受拉力為320 N.3.答：不可能.因為兩個力相等時，若其夾角為180°，則其合力必然為零，無法與繩子的重力相平衡，所以繩子無法被拉成完全水平.中鴻智業(yè)信息技術(shù)有限公司

第二篇：第4節(jié) 變阻器(教案)

第4節(jié) 變阻器

【教學(xué)目標】

一、知識與技能

1.了解變阻器的構(gòu)造、在電路中的符號，理解變阻器的工作原理； 2.通過探究怎樣用變阻器改變燈泡的亮度，知道正確使用變阻器的方法.二、過程與方法

1.通過理解滑動變阻器的設(shè)計、制作過程，了解科學(xué)發(fā)明創(chuàng)造、科技革新的過程.2.通過探究滑動變阻器的使用方法，培養(yǎng)學(xué)生的概括、歸納能力.三、情感、態(tài)度與價值觀

激發(fā)學(xué)生運用所學(xué)知識解釋變阻器改變電阻的原理，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.【教學(xué)重點】滑動變阻器的原理及使用.【教學(xué)難點】根據(jù)要求正確使用與連接滑動變阻器.【教具準備】不同規(guī)格的滑動變阻器、電池組、小燈泡、鉛筆（或鉛筆芯）、金屬夾、導(dǎo)線若干、實物投影儀、多媒體課件等.【教學(xué)課時】1.5課時

【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學(xué)生對知識的鞏固.【新課引入】

從列舉生活中需要改變音量或改變電燈泡亮度的實例（如：演示旋轉(zhuǎn)收音機音量旋鈕可以改變音量、旋轉(zhuǎn)調(diào)光臺燈的控光旋鈕可以改變燈的亮度）入手，激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲，引入“變阻器”，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.（實物演示）

【進行新課】 知識點1 電阻箱

師 電阻箱是一種能夠表示出阻值大小的變阻器，在電路圖中用符號表示，一般有兩種電阻箱：旋鈕式和插孔式.(1)旋鈕式：

①使用方法：將電阻箱的兩個接線柱連入電路中，調(diào)節(jié)四個旋鈕就能得到0~9999Ω之間的任意整數(shù)電阻值.②讀數(shù)方法：將各旋鈕對應(yīng)的小三角指的數(shù)字乘以面板上標記的倍數(shù)，然后加在一起就是電阻箱連入電路中的阻值.如圖所示是一電阻箱的實物圖，該圖的示數(shù)為3×1000Ω+6×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=3608Ω.(2)插孔式：

①使用方法：插孔式電阻箱的蓋上有一排銅塊，銅塊間有插孔，孔里插有銅塞，插孔下相鄰的兩個銅塊間有電阻線相連.當銅塞插在孔里，就把相鄰的兩個銅塊連在一起，電流就從銅塊上通過.當銅塞拔出時，電流通過插孔下面的電阻線，拔出的銅塞越多，連入電路的電阻越大.②讀數(shù)方法：每個插孔下的電阻線的電阻值都標在插孔旁邊.只要把未插入銅塞的插孔旁的數(shù)值加在一起，就是接入電路的電阻值.如圖所示，將20Ω和50Ω上方的銅塞拔出，其連入電路中的電阻值就是20Ω+50Ω=70Ω.課堂演練

完成本課時對應(yīng)課堂練習(xí).知識點2 滑動變阻器 1.探究滑動變阻器的工作原理

師 請大家自己動手設(shè)計電路圖將臺上的儀器（干電池、燈泡、鉛筆芯、開關(guān)、導(dǎo)線）連接起來，之后觀察燈泡是否會亮，有什么辦法可以改變燈泡的亮度？

學(xué)生將電路連接起來，在探討改變亮度的問題上很多學(xué)生都能夠想到改變電

壓的大小、電阻的大小，但是改變的方法有所不同，有的學(xué)生說可以改變干電池的個數(shù)，有的學(xué)生想到改變電阻絲（鉛筆芯）的長度.教師給予適當?shù)囊龑?dǎo)，告訴學(xué)生實際生活中電源的電壓220V是確定的，不能改變的，所以只能改變電阻（鉛筆芯）的長度.學(xué)生動手連接電路，并將連接鉛筆芯的導(dǎo)線一端固定，并使另一端滑動，觀察燈泡的亮度與接入的鉛筆芯的關(guān)系.學(xué)生思考后回答：連入電路的鉛筆芯越長，燈越暗，連入電路的鉛筆芯越短，燈越亮.教師總結(jié)：電源的電壓不變，鉛筆芯越長，電阻大，電流小；鉛筆芯越短，電阻小，電流大，所以通過改變鉛筆芯在電路中的長度來改變電阻，從而改變電路的電流，這就是滑動變阻器的原理.板書：滑動變阻器原理：通過改變連入電路的電阻線的長度→改變電阻→改變電流.2.探究滑動變阻器的結(jié)構(gòu)

師 請同學(xué)們思考如何將一個長電阻線逐步改裝成一個滑動變阻器？ 生：這需要知道滑動變阻器的構(gòu)造.師 同學(xué)們回答得很好，在討論滑動變阻器的構(gòu)造之前，需要解決以下幾個問題：

問題1：選擇何種材料的導(dǎo)線？——鎳鉻合金線

為使滑動變阻器調(diào)節(jié)的范圍更大，我們還需更長的電阻線，應(yīng)該選擇什么材料最合適？

教師給出幾種長1m、橫截面積1mm2的金屬導(dǎo)線在20℃時的電阻值： 銅(0.017Ω)、鋁(0.027Ω)、鐵(0.096Ω)、錳銅(0.44Ω)、鎳鉻合金(1.1Ω)，讓學(xué)生進行討論.最后得出結(jié)論：相同長度和橫截面積的條件下，鎳鉻合金的電阻比較大，滑片移動相同距離時，改變的電阻大.問題2：導(dǎo)線太長怎么辦？——繞成線圈

有同學(xué)指出解決辦法是將導(dǎo)線繞成線圈，有的同學(xué)說，平時我們見到的縫紉機線、彈簧就是這樣的.（引導(dǎo)：導(dǎo)線較軟，線圈沒有支架，容易散亂.）

問題3：支架的材料？——絕緣材料（瓷筒）

師 選作支架的物體材料，是導(dǎo)體還是絕緣體？ 生：絕緣體.師 眾多的絕緣材料，用什么材料較好呢？

生：硬紙筒，圓木棒，塑料棒（沒有同學(xué)提到瓷筒）.師 很好，這些絕緣材料都可以做支架.但同學(xué)們注意，如果用這些材料作變阻器線圈支架的話，它也有缺點，比如，線圈中通過的電流較大時，因?qū)w發(fā)熱，容易出現(xiàn)什么不好的結(jié)果？

生：會燒起來.師 同學(xué)們繼續(xù)找既能絕緣，又不會出現(xiàn)因電流過大而引發(fā)事故的絕緣材料.師 生共同討論后，最終確定用瓷筒.問題4：線圈短路時怎么辦？——涂油漆絕緣

師 緊密排繞的鎳鉻合金線線圈橫向之間會導(dǎo)電，怎么解決這個問題？ 生：用塑料絕緣.師 塑料、油漆等絕緣都可以，但塑料絕緣比油漆絕緣線圈占用的空間大，所以常用油漆絕緣.問題5：怎樣改變鎳鉻合金線的長度？——滑片

教師引導(dǎo)學(xué)生回憶剛才做的實驗，導(dǎo)線一端在鉛筆芯上自由滑動.（多媒體演示滑動變阻器的滑片和金屬桿）

問題6：滑片靠在絕緣油漆上，不能跟鎳鉻合金線接觸時怎么辦？——將與滑片接觸的鎳鉻合金線絕緣油漆刮掉.問題7：連接導(dǎo)線夾的導(dǎo)線→金屬棒（固定滑片）問題8：為了使之連入電路→加接線柱.接著介紹滑動變阻器的結(jié)構(gòu)示意圖.板書：滑動變阻器的結(jié)構(gòu)：電阻絲繞成的線圈、絕緣瓷筒、金屬棒、滑片.結(jié)構(gòu)示意圖：

在電路圖中的符號：

3.探究滑動變阻器的正確接法

師 同學(xué)們現(xiàn)在可以設(shè)計電路，進行實驗，在設(shè)計和實驗過程中弄清下列問題：（用多媒體播放）

（1）滑動變阻器有4個接線柱，接入電路時，如果只需接兩個，共有幾種接法？

(2)滑動變阻器哪兩個接線柱之間的電阻是不變的？(3)滑動變阻器哪兩個接線柱之間的電阻很小，幾乎為零？

(4)移動滑動變阻器的滑片，哪兩個接線柱之間的電阻會隨之改變？向哪個方向移動時電阻變大？

(5)要使燈泡和變阻器中的電流大小相同，滑動變阻器應(yīng)該與燈泡串聯(lián)還是并聯(lián)？

（6）要能改變電路中電流的大小，應(yīng)使用滑動變阻器的哪兩個接線柱？（7）要使燈泡由暗變亮，接通電路前應(yīng)將滑動變阻器滑片放到什么位置上？ 實驗探究：首先設(shè)計出實驗電路，接著根據(jù)各自制定的計劃進行操作.學(xué)生操作，教師巡視指導(dǎo)各實驗小組的實物連接.實驗結(jié)束后，各組進行交流，提出發(fā)現(xiàn)的問題.師 下面請同學(xué)們說說你們的收獲吧.生1：把A、B或C、D兩個接線柱串聯(lián)接入電路時，燈泡的亮度都不變，說明AB間和CD間的電阻都不變；但是接C、D時燈很亮，說明CD間電阻很小，幾乎為零；接AB時燈很暗，說明AB間的電阻很大.生2：要想控制電路中電流的大小，改變小燈泡的亮度，滑動變阻器必須串聯(lián)接入電路，并使用“一上、一下”兩個接線柱.生3：要使燈由暗變亮，接通電路前就應(yīng)將滑動變阻器滑片放在電阻最大的位置上.但我發(fā)現(xiàn)有的組和我們不一樣，我們在最左（A）端，他們在最右（B）端，難道最大值位置有兩個嗎？

生4：我也發(fā)現(xiàn)了使燈由暗變亮有的從左向右滑，有的從右向左滑.師 大家先別著急，我們先請一位同學(xué)上臺將你們滑動變阻器不同的連接情況畫在黑板上.教師引導(dǎo)學(xué)生仔細觀察比較各組變阻器的連接情況，分析產(chǎn)生區(qū)別的原因，進一步弄清滑動變阻器的使用規(guī)則及方法.教師總結(jié)：滑動變阻器阻值的最大位置及滑片的移動方向，都與變阻器的連接情況有關(guān).如圖，如果使用接線柱CA或DA，則電阻絲AP段被接入電路，這時電阻值最大的位置是滑片P應(yīng)在B端，滑片從B端向A端滑動時，電阻逐漸減小，電流逐漸變大，燈泡由暗變亮；如果使用接線柱CB或DB，則電阻絲PB部分被連入電路，電阻最大值的位置就應(yīng)是滑片P在A端，而要使燈由暗變亮，滑片要從A端向B端滑動.板書：滑動變阻器的正確接法：上、下各接入一個接線柱，串聯(lián)在電路中.4.滑動變阻器的銘牌

師 請同學(xué)們思考一下，滑動變阻器滑片上還有一個銘牌，上面寫有“50Ω1.5A”是什么意思呢？

教師組織學(xué)生交流討論，并積極發(fā)言.生1：“50Ω”可能是說這個滑動變阻器的阻值變化范圍是0~50Ω，它的最大電阻值就是50Ω.生2：“1.5A”應(yīng)該是說它能通過1.5A的電流.師 同學(xué)們分析的很正確.滑動變阻器銘牌上標出的是滑動變阻器的“最大阻值”和允許通過的“最大電流”.因此在使用滑動變阻器的時候要注意以下規(guī)則：

板書：使用滑動變阻器的注意事項：

（1）電路中的電流不能超過滑動變阻器允許通過的最大電流；（2）使用前應(yīng)將滑片調(diào)到阻值最大端.例題教師用多媒體展示練習(xí)冊中對應(yīng)題目，先讓學(xué)生思考，后講解.5.變阻器的應(yīng)用

師 在電路中，變阻器的作用主要是通過調(diào)節(jié)其電阻值，改變電路中的電流.滑動變阻器一般只在實驗室中應(yīng)用.有些家用電器音量調(diào)節(jié)的器件也是一種變阻器，通常稱為電位器，如教材P70頁圖16.4-5是一種電位器的結(jié)構(gòu)圖,它通過機械式旋鈕調(diào)節(jié)阻值的大小.電位器也可以用在其他電器上，例如，可調(diào)亮度的電燈，可調(diào)溫度的電熱毯、電飯鍋，等等.下面請同學(xué)們在課后通過上網(wǎng)查閱資料

了解更多有關(guān)變阻器應(yīng)用的知識.課堂演練

完成本課時對應(yīng)課堂練習(xí).【課堂延展】

滑動變阻器和電阻箱的主要異同點：（多媒體展示）

【教師結(jié)束語】

這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了能改變電阻大小的裝置——滑動變阻器，它的原理是通過改變接入電路中導(dǎo)體的長度來改變電阻大小的，其構(gòu)造是把較長的涂有絕緣漆的電阻絲繞在瓷筒上，并在滑片與電阻絲接觸的地方，將絕緣漆刮去，使滑片與電阻絲接觸良好.變阻器也有規(guī)格，我們使用時不能超出其規(guī)格使用，所以使用前要觀察滑動變阻器的銘牌.實際變阻器接入電路時，只需要兩個接線柱即可，一般采用“一上一下”的方式，開關(guān)閉合前，變阻器調(diào)到阻值最大的位置，以保護電路，不至于電流過大.課后作業(yè)

完成本課時對應(yīng)課后練習(xí).1.本節(jié)課采用探究性教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法，改變了以往以老師教學(xué)生聽為主的傳統(tǒng)教學(xué)方法，從根本上調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高了學(xué)

生學(xué)習(xí)的興趣，大部分學(xué)生都能夠積極參與思考，參與探究實驗，從課后學(xué)生的反饋來看，學(xué)生基本上能夠懂得滑動變阻器的工作原理以及正確使用滑動變阻器的方法.2.本節(jié)課的教學(xué)充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生帶著問題去設(shè)計實驗和探究，讓學(xué)生沿著科學(xué)探究的途徑，去體驗人類認識自然的過程，激發(fā)了學(xué)生強烈的求知欲望，同時培養(yǎng)了學(xué)生的合作精神和科學(xué)素養(yǎng).3.考慮到學(xué)生的智力水平、動手能力以及知識結(jié)構(gòu)的不同等原因，因此，到實驗室后對學(xué)生的座位重新做了編排，把物理成績好的跟差的分在同一小組，把動手能力強的跟相對較弱的學(xué)生分在同一小組，這樣更加有利于調(diào)動學(xué)生的積極性和參與度，發(fā)揮小組合作的精神.4.由于變阻器的學(xué)習(xí)屬于技能性訓(xùn)練，因此探究的方式也與前面的學(xué)習(xí)有所不同，以提出思考性問題的方式展開，并且課本中的思考題只有親自動手操作，才能深刻體會，所以對學(xué)生實驗過程中出現(xiàn)的錯誤要及時糾正，要提醒學(xué)生把滑片置于電阻最大位置，然后再合上開關(guān)，移動滑片，觀察燈泡亮度的變化判斷接入電路電阻的大小的變化，讓學(xué)生學(xué)會正確使用滑動變阻器.

第三篇：《第4節(jié) 簡單機械》教案

《第4節(jié) 簡單機械》教案

教學(xué)目標：

知識與技能

（1）了解什么是杠桿，能從常見的機械中識別杠桿。

（2）知道杠桿的五要素（支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂）。過程與方法

（1）通過體驗、演示，使學(xué)生學(xué)會比較、概括，了解杠桿的本質(zhì)。

（2）通過實驗探究，理解影響杠桿轉(zhuǎn)動效果的因素，培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力。

情感、態(tài)度、價值觀

（1）通過了解春秋時代杠桿的介紹，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和歷史使命感。（2）通過對力臂的探究，進一步認識事物的相對性和普遍聯(lián)系的辯證觀點。（3）在實驗探究中培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神和實事求是的科學(xué)態(tài)度。

教學(xué)重點：

理解杠桿的平衡條件，認識定滑輪、動滑輪和滑輪組的結(jié)構(gòu)及特點以及它們的應(yīng)用。

教學(xué)難點：

理解機械效率并學(xué)會測量的方法。

教學(xué)過程：

一、杠桿

1、定義：一根硬棒如果在力的作用下，能夠繞固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫做杠桿。注意：杠桿的形狀各異，可以是直的，也可以是彎的。

2、杠桿的五要素（1）支點（O）（2）動力（F1）（3）阻力（F2）（4）動力臂（l1）（5）阻力臂（l2）

l1：從支點到動力作用線的距離 l2：從支點到阻力作用線的距離

3、杠桿的平衡條件（1）杠桿的平衡狀態(tài) 杠桿靜止、杠桿勻速轉(zhuǎn)動（2）杠桿的平衡條件

動力×動力臂＝阻力×阻力臂即：

F2l1?F1l1?F2l2或F1l2

動力臂是阻力臂的幾倍，動力就是阻力的幾分之一。（3）為何要調(diào)節(jié)成水平位置平衡？

傾斜狀態(tài)力臂比杠桿上的刻度小，所以為了直接根據(jù)杠桿上的刻度讀出力臂，把杠桿調(diào)節(jié)成水平位置。

4、杠桿的分類

（1）l1?l2、F1?F2省力杠桿如：鍘刀、鐵鍬；（2）l1?l2、F1?F2費力杠桿如：釣魚桿；（3）l1?l2、F1?F2等臂杠桿如：天平。

注意：在支點和動力作用點確定的情況下，沿與支點和力的作用點的連線垂直的方向用力，力臂是最長的，力是最省的。

5、人體上的杠桿

二、滑輪

滑輪是一個周邊有槽，可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動的輪子?；喐鶕?jù)它的不同使用方法可分為三種類型。

1、定滑輪

（1）定義：在工作的時候，軸固定不動的滑輪叫定滑輪。使用時，輪子在不停地轉(zhuǎn)動，但位置不變。

這種定滑輪我們?nèi)粘Ｉ罱?jīng)常見到如升國旗。旗桿頂上裝一個定滑輪，人站在地上就能把旗子升到高處。

使用定滑輪與不使用定滑輪而直接用手去提拉，用力的大小是相等的，即使用定滑輪不省力。使用定滑輪不省力也不費距離。定滑輪實質(zhì)是一個等臂杠桿，所以，根據(jù)杠桿平衡條件可知動力F1等于阻力F2，即不省力，因此不省力也不費距離。

2、動滑輪

在工作的時候，滑輪和重物一起移動的滑輪叫動滑輪。不用動滑輪而直接用手來達到同樣的目的時用力的方向相同，即使用動滑輪不能改變力的方向。但使用動滑輪能省一半力。使用動滑輪時，兩段繩子承擔總重，每段繩子只承擔總重的一半，所以使用動滑輪省一半力。使用動滑輪可以省力，但要多移動距離。

動滑輪實質(zhì)是動力臂為阻力臂二倍的杠桿。所以，根據(jù)杠桿平衡條件可知動力F是阻力F的一半。因為省一半力，所以要多移動距離，即動力移動的距離是阻力移動的距離的二倍。

3、滑輪組

（1）把定滑輪和動滑輪組合在一起的裝置叫滑輪組。它既省力，又可改變力的方向，使用方便。

由一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組

A、繞成兩段繩子時：F＝1／2G總，S＝2h。這時只有兩段繩子總重，最后從定滑輪繞出的一段只改變力的方向，不承擔重力，所以動力是總重的二分之一。

B、繞成三段繩子時：F＝1／3G總，S＝3h。最后一段從動滑輪繞出來直接承擔重力，因此這時有三段繩子承擔總重，所以動力是總重的三分之一。

（2）分析歸納：使用滑輪組的時候，重物和動滑輪的總重由幾段繩子承擔，提起重物所用的動力就是總重的幾分之一，動力（或繩子自由端）移動的距離S就是重物升高的距離h的幾倍。即F＝1／nG總，S＝nh，n為繩子的段數(shù)，省了力就要多移動距離。

（3）繞繩子的規(guī)律：段數(shù)為偶數(shù)時，繩子固定端與定滑輪框架上的掛鉤相連；為奇數(shù)時，繩子固定端與動滑輪框架上的掛鉤相連。

三、機械效率

1、有用功、額外功和總功

有用功（W有用）：利用機械工作時對人們有用的功叫有用功。額外功（W額外）：對人們沒有用，但又不得不做的功叫做額外功?？偣Γ╓總）：有用功與額外功的總和叫總功。W額外＝W總—W有用

2、機械效率

機械效率：有用功跟總功的比值叫機械效率。

注：有用功總小于總功，所以機械效率總小于1。機械效率用百分數(shù)表示，沒有單位。

3、提高機械效率

采取減小額外功是提高機械效率的有效方法。（1）減小摩擦（2）減小機械本身的重力

4、斜面——種可以省力的簡單機械 例：盤山公路——斜面越緩越省力

第四篇：第五章第4節(jié)變壓器教案

高二物理

主備人：王永永

選修3-2第五章第4節(jié)《變壓器》教學(xué)設(shè)計

一、本節(jié)教材分析

變壓器是交變電路中常見的一種電器設(shè)備，也是遠距離輸送交流電不可缺少的裝置.在講解變壓器的原理時，要積極引導(dǎo)學(xué)生從電磁感應(yīng)的角度說明：原線圈上加交流電壓產(chǎn)生交流電流，鐵芯中產(chǎn)生交變磁通量，副線圈中產(chǎn)生交變電動勢，副線圈相當于交流電源對外界負載供電.要向?qū)W生強調(diào)，從能量轉(zhuǎn)換的角度看，變壓器是把電能通過磁場能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后一般電壓、電流都發(fā)生了變化.有的學(xué)生認為變壓器鐵芯是帶電的.針對這種錯誤認識，可讓學(xué)生根據(jù)電磁感應(yīng)原理，經(jīng)過獨立思考了解到變壓器鐵芯并不帶電，鐵芯內(nèi)部有磁場（鐵芯外部磁場很弱）.變壓器在生產(chǎn)和生活中有十分廣泛的應(yīng)用.課本中介紹了一些，教學(xué)中可根據(jù)實際情況向?qū)W生進行介紹，或看掛圖、照片、實物或參觀，以開闊學(xué)生眼界，增加實際知識.二、教學(xué)目標

1、知識目標

（1）知道變壓器的構(gòu)造.（2）理解互感現(xiàn)象，理解變壓器的工作原理.（3）理解理想變壓器原、副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決有關(guān)問題.（4）理解理想變壓器原、副線圈中電流與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決有關(guān)問題.（5）知道課本中介紹的幾種常見的變壓器.2、能力目標

（1）用電磁感應(yīng)去理解變壓的工作原理，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識的能力.（2）講解理想變壓器使學(xué)生了解建立物理模型的意義.（抓主要因素，忽略次要因素，排除無關(guān)因素）

3、情感態(tài)度與價值觀

（1）使學(xué)生體會到能量守恒定律是普遍適用的.（2）培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度.三、教學(xué)重點、難點

重點：變壓器工作原理及工作規(guī)律．

難點：1.理解副線圈兩端的電壓為交變電壓．

2.推導(dǎo)變壓器原副線圈電流與匝數(shù)關(guān)系．

3.掌握公式中各物理量所表示對象的含義．

四、學(xué)情分析：學(xué)生已經(jīng)掌握了電磁感應(yīng)現(xiàn)象的大致規(guī)律，了解了電感現(xiàn)象，為本節(jié)的學(xué)習(xí)打下了理論基礎(chǔ)?？勺孕蓄A(yù)習(xí)課本，了解相關(guān)原理。同時變壓器的作用神奇，變壓裝置在生活中很常見，應(yīng)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，利用課余時間，帶著自己的問題，搜集資料了解變壓器

五、教學(xué)方法

五步兩段一體循環(huán)穿插教學(xué)法

六、課前準備

可拆變壓器、交流電壓表、交流電流表、燈泡、自耦變壓器、調(diào)壓器、導(dǎo)線等.七、課時安排

課時

高二物理

主備人：王永永

Δ?2E2=N2Δt

在忽略漏磁的情況下，ΔΦ1=ΔΦ2，由此可得

E1N1?E2N2

在忽略線圈電阻的情況下，原線圈兩端的電壓U1與感應(yīng)電動勢E1相等，則有U1=E1；副線圈兩端的電壓U2與感應(yīng)電動勢E2相等，則有U2=E2.于是得到

U1N1?U2N2

［師］請同學(xué)們閱讀教材，回答下列問題：（1）什么叫理想變壓器？（2）什么叫升壓變壓器？（3）什么叫降壓變壓器？

（4）電視機里的變壓器和復(fù)讀機里的變壓器各屬于哪一類變壓器？（5）理想變壓器原線圈的輸入功率與副線圈的輸出功率有什么關(guān)系？

（6）若理想變壓器只有一個副線圈，則原副線圈中的電流I1與I2有什么關(guān)系？（7）繞制原副線圈的導(dǎo)線粗細一樣嗎？

3、幾種常見的變壓器

［師］變壓器的種類很多，請同學(xué)們閱讀教材，了解幾種常見的變壓器，并回答下列問題：

（1）自耦變壓器有何特點？

（2）自耦變壓器如何作升壓變壓器？又如何作降壓變壓器？（3）互感器分為哪幾類？

（4）電壓互感器的作用是什么？（5）電流互感器的作用是什么？

（四）反思總結(jié)，當堂檢測。本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容： 1.變壓器主要由鐵芯和線圈組成.2.變壓器可改變交變電的電壓和電流，利用了原副線圈的互感現(xiàn)象.3.理想變壓器：忽略一切電磁損耗，有 P輸出=P輸入

U1N1I1N2??U2NI2N1

4.日常生活和生產(chǎn)中使用各種類型的變壓器，但它們遵循同樣的原理.（五）新課導(dǎo)學(xué)、布置預(yù)習(xí)。

高二物理

主備人：王永永

時過多，介紹性的知識可以布置為作業(yè)或是課后研究，使課堂教學(xué)的效率更高，重點更加突出。還有在課堂教學(xué)中的語言運用要更加科學(xué)規(guī)范嚴謹，語速要稍微慢些，教學(xué)節(jié)奏要急緩適當，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識時更加輕松自如。

十一、學(xué)案設(shè)計(見下頁)

第五篇：第4節(jié) 電動機 教學(xué)設(shè)計 教案

教學(xué)準備

1.教學(xué)目標

知識與技能

①了解磁場對通電導(dǎo)線的作用；

②初步認識科學(xué)與技術(shù)、社會之間的關(guān)系。過程與方法

經(jīng)歷制作模擬電動機的過程，通過實驗方法探究直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理。情感、態(tài)度與價值觀

通過了解物理知識如何轉(zhuǎn)化成實際技術(shù)應(yīng)用，進一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)知識和應(yīng)用物理知識的興趣。

2.教學(xué)重點/難點

重點

①通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用，力的方向跟電流的方向、磁場的方向都有關(guān)； ②直流電動機的能量轉(zhuǎn)化。難點

電動機能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動的原因。教學(xué)準備

教師：U形磁鐵、電源、導(dǎo)線、開關(guān)、線圈和電動機演示模型。

學(xué)生：U形磁鐵、小小電動機線圈、5號電池（2節(jié)）、金屬支架、硬紙板和電動機模型。

3.教學(xué)用具 4.標簽

教學(xué)過程

引入新課 第一課時 師：同學(xué)們好!我們上課前先來欣賞一些圖片（用多媒體展示機床、電梯、電扇、電動玩具、冰箱等使用電動機的電器，并播放它們由停止到運轉(zhuǎn)的狀態(tài)），這些圖片里的東西有什么共同的特點。

生甲：它們都是電器。

生乙：它們的運轉(zhuǎn)都需要用到電。生丙：它們都是靠電動機來轉(zhuǎn)動的。

師：這些同學(xué)都說得很好。（用課件形式顯示幾種機器如電扇、電梯、電動玩具的結(jié)構(gòu)圖，并圈出電動機的位置）這些機器都有一個很重要的設(shè)備──電動機。

板書：第四節(jié)電動機

進行新課

師：那么，為什么給電動機通電，它就能轉(zhuǎn)動呢？電動機工作的原理是怎樣的呢？ 生：（隨著老師的問題思考）

師：在回答這個問題之前，先讓我們一起來回憶一下奧斯特電生磁的實驗。哪位同學(xué)可以敘述一下奧斯特的實驗過程及結(jié)果？

生：丹麥物理學(xué)家奧斯特在做實驗時偶然發(fā)現(xiàn)當導(dǎo)線中有電流通過時，它附近的磁針指向發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，這個意外的現(xiàn)象引起了奧斯特極大的興趣，它又繼續(xù)做了許多實驗，終于證實了電流的周圍存在著磁場。

師：回答得很好。讓我們一起回過頭來看看奧斯特的實驗（用多媒體課件展示奧斯特實驗的實驗裝置及結(jié)論）。奧斯特是用一根小磁針放在通電導(dǎo)線的旁邊發(fā)現(xiàn)了小磁針會受到力的作用，而且電流方向改變后，小磁針的轉(zhuǎn)動方向也改變。那么我們反過來想一下，假如通電導(dǎo)線放在磁場中會不會也受到磁場的作用力呢？

（讓學(xué)生思考和討論）

生：我想會。因為奧斯特的實驗證明了通電導(dǎo)線可以產(chǎn)生磁場，而且我們也知道了通電螺線管產(chǎn)生的磁場就相當于一個條形磁鐵的磁場。那么把通電導(dǎo)線放在磁場中也就相當于把兩個磁鐵放在一起，肯定會有力的作用。因為兩個磁體之間是可以相吸或相斥的。

師：這個同學(xué)的猜想聽起來很有道理，但是正不正確呢？我們應(yīng)該怎樣去判斷？ 生：用實驗去驗證。

師：那么我們應(yīng)該怎樣去設(shè)計這個實驗?zāi)?？請同學(xué)們再討論一下，給出一個比較好的方案來。

（巡回聽取學(xué)生討論的方案）

師：請小組代表把你們討論的結(jié)果告訴大家。

生甲：因為我們考慮到問題是要驗證通電導(dǎo)線在磁場中有沒有受到力的作用。所以我們想到實驗必須有一條通電的導(dǎo)線，選擇器材時就應(yīng)該有導(dǎo)線，電源和開關(guān)；另外還要有提供磁場的條形磁鐵。把通電導(dǎo)線放在磁場中看它能不能受到力的作用。

生乙：我們的方案和他們的大致相同。但是我們覺得用U形磁鐵可能更好些，因為U形磁鐵內(nèi)的磁場集中些。還有我們覺得那根通電導(dǎo)線最好能用一個支架把它支起來，使它可以自由地擺動，這樣才能更好地觀察。

師：你們是根據(jù)什么想到這一點的呢？

生：我們是根據(jù)奧斯特的實驗想到的。其中的小磁針不也是可以自由轉(zhuǎn)動的嗎？ 師：同學(xué)們設(shè)計的方案都很好，特別是這組的同學(xué)考慮得非常全面，而且有根有據(jù)的。（鼓勵學(xué)生深入、嚴謹?shù)厮伎?，激發(fā)學(xué)生積極主動地探究）師：那么同學(xué)們看看我的這套實驗儀器能不能驗證你們的猜想呢？（拿出演示實驗儀器）

師：（介紹實驗儀器）像剛才那位同學(xué)說的，為了使通電導(dǎo)線能自由地擺動，我們給他做了個導(dǎo)軌。（安裝好實驗裝置）導(dǎo)線ab放在磁場里，我們把開關(guān)合上，請同學(xué)們認真觀察這根導(dǎo)線看它會怎么樣？（閉合開關(guān)，演示實驗）

師：同學(xué)們看到了什么現(xiàn)象。生：導(dǎo)線運動了。師：怎么運動？ 生：向左運動。師：那么這個實驗說明了什么問題？ 生：說明了導(dǎo)線在磁場中可以運動。師：能不能說得更完善些。

生甲：應(yīng)該是通電導(dǎo)線在磁場中可以運動。

生乙：說明了通電導(dǎo)線在磁場中會受到力的作用，沒有力的作用導(dǎo)線就不會運動。師：這位同學(xué)總結(jié)得很好，得到的結(jié)論也比較全面。板書：

一、磁場對通電導(dǎo)線的作用

結(jié)論：1．通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用。

師：剛才我們用實驗驗證了我們的猜想，我們的實驗現(xiàn)象也很明顯，導(dǎo)線是運動了，而且是向左運動的。那么同學(xué)們再思考一下，奧斯特改變電流方向，小磁針的轉(zhuǎn)動方向也改變了。我們這里的導(dǎo)線是不是永遠向左運動的呢？怎么樣去驗證你的想法？

生甲：可以改變電流的方向來看看導(dǎo)線的運動方向有沒有改變。

生乙：可以保持電流方向不變，改變磁場方向來看看導(dǎo)線的運動方向有沒有改變。師：那我們再用實驗來驗證這些同學(xué)的想法。

（先改變電流方向，示意學(xué)生看現(xiàn)象；保持原來的電流方向，再改變磁場方向）師：同學(xué)們觀察到了什么現(xiàn)象？由此又說明了什么？

生：看到導(dǎo)線的運動方向改變了，說明了改變電流或者磁場的方向，通電導(dǎo)線的運動方向也會改變。

師：換句話說就是通電導(dǎo)線受到磁場力的方向跟電流和磁感線的方向都有關(guān)系。板書：結(jié)論：2．通電導(dǎo)線所受力的方向跟電流的方向、磁感線的方向都有關(guān)。師：剛才我們是把一根通電導(dǎo)線放在磁場中發(fā)現(xiàn)它會受到力的作用。那么假如我們不是放一根導(dǎo)線，而是把整個線圈放到磁場中，又會怎么樣呢？

（演示把線圈放到磁場中的實驗）師：可以觀察到，線圈轉(zhuǎn)動了起來，那么同學(xué)們可以討論一下：為什么線圈是轉(zhuǎn)動而不是直線運動呢？

生：（討論后總結(jié)）由于導(dǎo)線兩邊的電流方向是不一樣的，那么他們受到的力也就不一樣了，就像一個框被相反的力扭動一樣，所以只能是轉(zhuǎn)動的。

師：總結(jié)得很好。其實我們開頭講的電動機的原理就是這樣的，是用電來使線圈轉(zhuǎn)動，然后帶動機器轉(zhuǎn)動的。下面我們就來做這個“小小電動機”實驗，看看電動機是怎樣轉(zhuǎn)起來的。并且思考一下電動機為什么能不停地轉(zhuǎn)動，這和我們的實驗器材的結(jié)構(gòu)有沒有關(guān)系？

生：（動手做實驗，探究電動機的轉(zhuǎn)動，記錄實驗現(xiàn)象并思考問題）（約7、8min）師：好了，剛才我們通過實驗也驗證了我們開始的猜想。那么同學(xué)們在做實驗的時候有沒有注意到我們的實驗器材有什么特別的地方呢？

生：我們的線圈引線的兩端都只是把一半的漆皮刮去的。

師：對，這是實驗的特別之處，同學(xué)們回去想一下，為什么要這樣做，假如把兩端漆皮全部都刮去的話，又會怎么樣呢？

（讓學(xué)生先回去思考）

師：同學(xué)們你們在學(xué)完這節(jié)課后，有什么收獲呢？ 生甲：我知道了通電導(dǎo)線在磁場中會受到力的作用…… 生乙：我還知道了我們有了設(shè)想之后一定要用實驗去驗證。

師：這節(jié)課我們能獲得那么多知識，和同學(xué)們善于思考是離不開的。同學(xué)們在討論問題時都很認真，并且還能聯(lián)系我們以前學(xué)過的東西去想問題，也越來越善于由看到的實驗現(xiàn)象總結(jié)出實驗的結(jié)論，語言表達比較規(guī)范。請同學(xué)在課外思考我們剛才提出的問題。

板書

一、磁場對通電導(dǎo)線的作用 結(jié)論：

①通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用。②通電導(dǎo)體所受力的方向跟電流方向、磁場方向有關(guān)。

二、電動機的基本結(jié)構(gòu)

換向器的作用：改變線圈的電流方向，使線圈得以持續(xù)轉(zhuǎn)動。

三、生活中的電動機

電動機的作用：把電能轉(zhuǎn)化為機械能。