第一篇:(教科版選修3-4)教案:1.1《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)》
選修3-4 第一章機(jī)械振動(dòng)
1.1《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)》教案
一、本節(jié)教材分析
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單、最基本、最有規(guī)律性的機(jī)械振動(dòng),通過(guò)學(xué)習(xí),使學(xué)生既了解到機(jī)械振動(dòng)的基本特點(diǎn),又體會(huì)到振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式較直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)都要復(fù)雜.在本節(jié)教材中研究彈簧振子的振動(dòng)情況時(shí),忽略了摩擦力和彈簧的質(zhì)量,應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)真領(lǐng)會(huì)這種理想化的方法.二、教學(xué)三維目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.知道什么是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)以及物體在什么樣的力作用下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),了解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的若干實(shí)例.2.理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)在一次全振動(dòng)過(guò)程中位移、回復(fù)力、加速度、速度的變化情況.3.知道簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種理想化模型以及在什么條件下可以把實(shí)際發(fā)生的振動(dòng)看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).(二)過(guò)程與方法
1.通過(guò)對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中位移、回復(fù)力、加速度、速度等物理量間變化規(guī)律的綜合分析,知道各物理量之間有密切的相互依存關(guān)系,學(xué)會(huì)用聯(lián)系的觀點(diǎn)來(lái)分析問(wèn)題.2.本節(jié)中通過(guò)對(duì)彈簧振子所做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的分析,得到了有關(guān)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律性的結(jié)論,使學(xué)生知道從個(gè)別到一般的思維方法.(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的回復(fù)力和慣性之間關(guān)系的教學(xué),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到回復(fù)力和慣性是矛盾的兩個(gè)對(duì)立面,正是這一對(duì)立面能夠使物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).2.通過(guò)對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的分析,使學(xué)生知道各物理量之間的普遍聯(lián)系
三、教學(xué)重點(diǎn)
1.什么是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).2.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中回復(fù)力的特點(diǎn).3.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移、回復(fù)力、加速度和速度的變化規(guī)律.四、教學(xué)難點(diǎn)
物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移、回復(fù)力、加速度、速度的變化規(guī)律.五、教學(xué)方法
1.關(guān)于機(jī)械振動(dòng)概念的得出,采用實(shí)驗(yàn)演示、多媒體展示、閱讀、歸納等綜合教法.2.關(guān)于彈簧振子和簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律的教學(xué),采用多媒體模擬展示,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)相關(guān)公式推導(dǎo)表對(duì)比等教學(xué)方法.六、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
首先用多媒體出示本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)
(一)同學(xué)們觀察動(dòng)畫: 枝頭的小鳥(niǎo)飛離枝頭時(shí),樹(shù)枝的檀動(dòng)
實(shí)驗(yàn)演示:彈簧的下面掛著一個(gè)小球,拉動(dòng)小球時(shí),小球的運(yùn)動(dòng)
提出問(wèn)題:(讓學(xué)生思考并回答)
1、樹(shù)枝的顫動(dòng)和小球的運(yùn)動(dòng)有什么共同特點(diǎn)?(都在平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng))
2、它們?yōu)槭裁磿?huì)做這樣的運(yùn)動(dòng)?(受到外力的作用)
從而得出機(jī)械振動(dòng)的概念:
物體在平衡位置附近所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng),叫做機(jī)械振動(dòng),通常簡(jiǎn)稱振動(dòng)。
用多媒體演示:水平方向連接彈簧的小球和物塊的振動(dòng)
提出問(wèn)題(讓學(xué)生思考并回答)
1.小球和物塊誰(shuí)振動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng),為什么?(物塊振動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)。小球受到摩擦阻力大,物塊受到摩擦阻力?。?/p>
2.如果物塊受到的摩擦阻力更小,其結(jié)果如何?(振動(dòng)的時(shí)間會(huì)更長(zhǎng))
3、如果摩擦阻力忽略不計(jì),彈簧的質(zhì)量也忽略,結(jié)果如何?(將一直振動(dòng)下去)
從而得出彈簧振子是個(gè)理想化的物理模型。它理想就理想在:
1、物塊與水平面間的摩擦忽略不計(jì)
2、彈簧的質(zhì)量比物塊的質(zhì)量小得多也忽略不計(jì)
(二)多媒體演示橫向彈簧振子
提出問(wèn)題:彈簧振子為什么會(huì)做這樣的往復(fù)運(yùn)動(dòng)呢?
通過(guò)受力分析,讓學(xué)生總結(jié)出:振子在豎直方向上受到的重力和支持力相互平衡,所以影響振子運(yùn)動(dòng)的只有彈簧彈力彈力的方向始終指向平衡位置,它的作用就是使振子返回到平衡位置。
根據(jù)作用效果把它叫做回復(fù)力
(三)再次演示橫向彈簧振子的運(yùn)動(dòng)
提出問(wèn)題:(學(xué)生思考并回答問(wèn)題)
振子在振動(dòng)過(guò)程中,回復(fù)力和位移有什么樣的關(guān)系?
通過(guò)分析得出:
1、回復(fù)力的方向與位移的方向始終相反,并且總是指向平衡位置
2、回復(fù)力的大小與位移的大小成正比
從而得到:F=-kX這個(gè)關(guān)系式在物理學(xué)中叫做胡克定律。
進(jìn)而得出簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的概念:
物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比,并且總是指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動(dòng),叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
讓學(xué)生分析得出:簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件: F=-kx
(四)用多媒體展示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)實(shí)例:
①音叉叉股上各點(diǎn)的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
②彈簧片上各點(diǎn)的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
③擺的擺錘上各點(diǎn)的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
(五)再次演示彈簧振子的運(yùn)動(dòng)
提出問(wèn)題:(學(xué)生思考并回答)
振子在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的加速度的大小和方向,由牛頓第二定律可知:
振子的加速度大小與回復(fù)力的大小成正比,方向與回復(fù)力方向相同。
從而總結(jié)出:簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)不僅是變速運(yùn)動(dòng),而且是變加速運(yùn)動(dòng)
(六)課堂練習(xí):
讓學(xué)生討論回答表格的問(wèn)題。
七、小結(jié)
1、機(jī)械振動(dòng)概念。
2、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)概念。
F=-kx3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
4、我們學(xué)習(xí)了忽略次要因素,突出主要因素的研究方法——理想化的研究方法。
【教學(xué)反思】:
第二篇:高中物理.《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像和公式》教案教科版選修解析
《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像》
一、教學(xué)三維目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1、知道振動(dòng)圖像的物理含義。
2、知道簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像是一條正弦或余弦曲線。
3、能根據(jù)圖象知道振動(dòng)的振幅、周期和頻率。
(二)過(guò)程與方法
1、學(xué)會(huì)用圖象法、列表法表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)位移隨時(shí)間變化規(guī)律,提高運(yùn)用工具解決物理問(wèn)題的能力。
2、分析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像所表示的位移,速度、加速度和回復(fù)力等物理量大小及方向變化的規(guī)律,培養(yǎng)抽象思維能力。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
1、描繪簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
2、從圖像了解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力,以及審美能力(逐步認(rèn)識(shí)客觀存在著簡(jiǎn)潔美、對(duì)稱美等)。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法
1、重點(diǎn)
(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的物理意義。(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的特點(diǎn)。
2、難點(diǎn)
(1)用描點(diǎn)法畫出簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像。(2)振動(dòng)圖像和振動(dòng)軌跡的區(qū)別。
(3)由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像比較各時(shí)刻的位移、速度、加速度和回復(fù)力的大小及方向。
3、疑點(diǎn)
能用正弦(或余弦)圖像判定一個(gè)物體的振動(dòng)是否是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。
4、解決辦法
(1)通過(guò)對(duì)顆閃照相的分析,利用表格,通過(guò)作圖比較,認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。(2)復(fù)習(xí)數(shù)學(xué)中的正弦(或余弦)圖像知識(shí);比較幾種典型運(yùn)動(dòng)(勻速直線運(yùn)動(dòng),勻加速、勻減速直線運(yùn)動(dòng))的圖像與簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的區(qū)別。
三、課時(shí)安排 1課時(shí)
四、教具、學(xué)具準(zhǔn)備
自制幻燈片、幻燈機(jī)(或多媒體課件)、音叉(帶共鳴箱)(附小槌、靈敏話筒、示波器)。
五、學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)
1、學(xué)生觀看多媒體課件,觀察振子的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)情況及其頻閃照片、位移一時(shí)間變化表格。
2、學(xué)生根據(jù)表格畫出s-t圖
3、學(xué)生分組討論,確定振子在各時(shí)刻的位移、速度、回復(fù)力和加速度的方向。
六、教學(xué)步驟 [導(dǎo)入新課]
提問(wèn)
1、在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,設(shè)開(kāi)始計(jì)時(shí)的那一時(shí)刻位移為零,則運(yùn)動(dòng)的位移圖像是一條什么線?(是一條過(guò)原點(diǎn)的直線)
2、在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,設(shè)開(kāi)始計(jì)時(shí)的那一時(shí)刻位移為零,則運(yùn)動(dòng)的位移圖像是一條什么線? (根據(jù)s=
at,運(yùn)動(dòng)的位移圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的拋物線)
2那么,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移圖像是一條什么線? [新課教學(xué)]
多媒體課件(或幻燈)顯示。觀察氣墊導(dǎo)軌上彈簧振子的振動(dòng)情況,這是典型的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。
觀察振子從離平衡位置最左側(cè)20mm處向右運(yùn)動(dòng)的1/2周期內(nèi)頻閃照片,以及接下來(lái)1/2周期內(nèi)的頻門照片,已知頻閃的頻率為9.0Hz提問(wèn),相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔t。是多少?
時(shí)間t0=s=0.11s 提問(wèn),頻閃照片上記錄下來(lái)什么?
(照片上記錄下來(lái)每隔t0振子所在的位置)
取平衡位置的右方為正方向。根據(jù)頻門照片上的讀數(shù),列出位移。隨時(shí)間;變 化的表格,閱讀課本P163的內(nèi)容。
請(qǐng)同學(xué)獨(dú)立作圖,以縱軸表示位移X,橫軸表示時(shí)間t,根據(jù)表格數(shù)據(jù)在坐標(biāo)平面上一一描出各個(gè)點(diǎn),并用平滑曲線將各點(diǎn)連接起來(lái),看看究竟是一條什么線? 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移圖像是一條余弦(或正弦)曲線。
一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像的物理意義
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像表示振子對(duì)平衡位置的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律,簡(jiǎn)稱x-t圖像。注意:不要把簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像和振子運(yùn)動(dòng)的軌跡混為一談,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像不是振子運(yùn)動(dòng)的軌跡。
例題設(shè)水平彈簧振子從平衡位置向正方向運(yùn)動(dòng)起開(kāi)始計(jì)時(shí)。(1)畫出歷時(shí)一周期的振動(dòng)圖像。(2)在上述圖像中標(biāo)出圖。
3、在上述圖像中標(biāo)出振子在上述時(shí)刻的速度方向。
4、在上述圖像中標(biāo)出振子在上述時(shí)刻的加速度方向。(上述各問(wèn)可讓同學(xué)討論后回答)
(復(fù)合幻燈片展示,或多媒體課件展示)
從圖像中可以得出的物理量有
①振幅
②振動(dòng)的周期T
③某時(shí)刻振子的位移大小及方向
④某時(shí)刻振子的速度方向
⑤某時(shí)刻振子的加速度方向
二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像中正弦曲線和余弦曲線
圖9-2中(甲)圖表示振子從平衡位置向正向最大位移處運(yùn)動(dòng)。
(乙)圖表示振子從正向最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)。
等時(shí)刻的位移矢量 3
甲
乙
圖9-2
三、振動(dòng)圖像的廣泛應(yīng)用 心電圖、腦電圖、地震圖等。
(四)總結(jié)、擴(kuò)展
1、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像表示了做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。是一條正弦(或余弦)函數(shù)圖像,它不是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡。
2、在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像上可以知道振幅、周期的大小,可以判斷位移X、速度v,加速度a、回復(fù)力F的方向,還可以比較其大小。
3、一切復(fù)雜的振動(dòng)都不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),但它們都可以看做是若于個(gè)振幅和頻率不同的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。
演示:用發(fā)聲的音叉通過(guò)示波器顯示音叉振動(dòng)的圖像,反過(guò)來(lái)振動(dòng)圖像又可以判斷物體的振動(dòng)是否是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。
七、作業(yè)與思考
(一)作業(yè)題
1、P167練習(xí)三:①②③
2、小聚焦本節(jié)練習(xí)
(二)思考題
1、如圖所示的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中,物體在第1s內(nèi)通過(guò)的路程是()A、5cm B、10cm
C、15cm
D、20cm
2、做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體的位移—時(shí)間曲線如圖所示,由圖可知,t=4s時(shí)物體的 A、速度為正的最大值,加速度的為零
B、速度為負(fù)的最大值,加速度為零
C、速度為零,加速度為正的最大值
D、速度為零,加速度為負(fù)的最大值
3、一物體沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),振動(dòng)圖像如圖所示,當(dāng)t=2s時(shí),振動(dòng)物體
A、向+x方向運(yùn)動(dòng),加速度有正的最大值
B、向-x方向運(yùn)動(dòng),加速度有負(fù)的最大值
C、向+x方向運(yùn)動(dòng),速度有最大值
D、向-x方向運(yùn)動(dòng),速度有最大值
4、圖9-6為某原點(diǎn)振動(dòng)圖像,從圖可知 A、第3秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移是-5cm B、第2秒內(nèi)和第3秒的動(dòng)量方向相同 C、第2秒內(nèi)回復(fù)力做正功 D、第2秒內(nèi)的加速度在逐漸增加
(思考題答案:
1、B
2、D
3、D
4、AD)
八、板書設(shè)計(jì)
三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像
一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的物理意義
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像表示振子對(duì)平衡位置的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。從圖像中可以了解到哪些物理量? ①振幅 ②推動(dòng)的周期T ③某時(shí)刻振子的位移大小及方向 ④某時(shí)刻振子的速度方向 ⑤某時(shí)刻振子的加速度方向
二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像中正弦曲線和余弦曲線的物理含義
三、振動(dòng)圖像的廣泛應(yīng)用
第三篇:簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)教案
人類生活在運(yùn)動(dòng)的世界里,振動(dòng)就是其中一種較為常見(jiàn)的形式,如圖所示的鐘表利用了鐘擺的振動(dòng)來(lái)進(jìn)行計(jì)時(shí),蹦極運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)員利用彈性繩沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng),琴弦的振動(dòng)讓人們欣賞到優(yōu)美的音樂(lè),地震可能會(huì)給人類帶來(lái)巨大的災(zāi)難??振動(dòng)現(xiàn)象比比
皆是,與我們的生活密切相關(guān)。因此,認(rèn)識(shí)并理解振動(dòng),掌握物體振動(dòng)的規(guī)律很有必要。
振動(dòng)的物體千姿百態(tài),各物體的振動(dòng)情況也不盡相同,不可能對(duì)所有物體的振動(dòng)規(guī)律全部描述一遍,但我們?nèi)杂醚芯繂?wèn)題的基本方法來(lái)研究振動(dòng)——將復(fù)雜的振動(dòng)看成幾個(gè)簡(jiǎn)單振動(dòng)的合振動(dòng)。在本章中,我們著重分析兩種最簡(jiǎn)單的振動(dòng)模型,學(xué)習(xí)如何描述振動(dòng),掌握兩種簡(jiǎn)單振動(dòng)模型所具有的性質(zhì)。
課時(shí)11.1 簡(jiǎn) 諧 運(yùn) 動(dòng)
1.知道什么是彈簧振子,領(lǐng)會(huì)彈簧振子是理想化模型。
2.通過(guò)觀察和分析,理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖象是一條正弦曲線。
3.經(jīng)歷對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征的探究過(guò)程,加深領(lǐng)悟用圖象描繪運(yùn)動(dòng)的方法。
重點(diǎn)難點(diǎn):理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的概念,理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)位移—時(shí)間圖象的意義。
教學(xué)建議:對(duì)于本節(jié)課的教學(xué),首先通過(guò)學(xué)生身邊和生活中實(shí)際的例子引出振動(dòng)的概念;而后按從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從特殊到一般的思路,從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度認(rèn)識(shí)彈簧振子,通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)得出彈簧振子的振動(dòng)圖象;再通過(guò)數(shù)據(jù)分析揭示出彈簧振子的位移—時(shí)間圖象是正弦曲線,然后從其運(yùn)動(dòng)學(xué)特征給出簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的定義,并進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種較前面所學(xué)的直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)更復(fù)雜的機(jī)械運(yùn)動(dòng);最后回歸生活和應(yīng)用舉例,使學(xué)生知道機(jī)械振動(dòng)是一種普遍的運(yùn)動(dòng)形式。
導(dǎo)入新課:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)高層建筑與超高層建筑越來(lái)越多。高層建筑受地面震動(dòng)和風(fēng)力的影響較大,其力學(xué)穩(wěn)定性很重要。建筑受到風(fēng)荷載的作用,高度增加,橫向振幅增大。例如,100層建筑橫向振幅達(dá)1 m左右。從本節(jié)開(kāi)始,我們要學(xué)習(xí)物體振動(dòng)所遵循的規(guī)律。
1.彈簧振子
(1)平衡位置:做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的物體原來(lái)①靜止時(shí)的位置叫作平衡位置。
(2)機(jī)械振動(dòng):物體(或者物體的一部分)在②平衡位置附近所做的③往復(fù)運(yùn)動(dòng),叫作機(jī)械振動(dòng),簡(jiǎn)稱④振動(dòng)。
(3)彈簧振子:把一個(gè)有孔的小球裝在彈簧的一端,彈簧的另一端固定,小球穿在⑤光滑的桿上,能夠自由滑動(dòng),兩者之間的⑥摩擦可以忽略,彈簧的⑦質(zhì)量與小球相比也可以忽略。把小球拉離平衡位置后放開(kāi),小球便做機(jī)械振動(dòng),這樣的系統(tǒng)稱為彈簧振子。
2.彈簧振子的位移—時(shí)間圖象
用橫坐標(biāo)表示振子運(yùn)動(dòng)的⑧時(shí)間,縱坐標(biāo)表示振子運(yùn)動(dòng)的⑨位移,然后用頻閃照相法可以得到振子在⑩平衡位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖象。
3.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)及其圖象
(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng):如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從 正弦函數(shù)的規(guī)律,即它的振動(dòng)圖象是一條 正弦曲線,這樣的振動(dòng)叫作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。
(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng),彈簧振子的振動(dòng)就是 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。
1.彈簧振子作為物理模型忽略了哪些因素?
解答:彈簧振子是一個(gè)不考慮摩擦阻力,不考慮彈簧的質(zhì)量,不考慮振子的大小和形狀的理想化的物理模型。
2.振動(dòng)圖象是一種怎樣的圖象?
解答:振動(dòng)圖象表示振子的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律,即位移—時(shí)間圖象,也叫振動(dòng)曲線。
3.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象具有什么特點(diǎn)?
解答:理論和實(shí)驗(yàn)證明,所有簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象都是正弦或余弦曲線。
主題1:機(jī)械振動(dòng)的特征
問(wèn)題:(1)機(jī)械振動(dòng)的軌跡一定是直線嗎?若不是,請(qǐng)討論后舉例說(shuō)明。
(2)做機(jī)械振動(dòng)的物體,其空間位置隨時(shí)間的推移有何規(guī)律?
(3)做機(jī)械振動(dòng)的物體離開(kāi)平衡位置后受力有何特點(diǎn)?力的作用效果是什么?
解答:(1)不一定;光滑小球在一個(gè)碗的底部的往復(fù)運(yùn)動(dòng)屬于機(jī)械振動(dòng),但軌跡是曲線。
(2)空間位置隨時(shí)間的推移具有往復(fù)性的變化規(guī)律。
(3)受到一個(gè)指向平衡位置的力;力的作用效果是使物體回到平衡位置。
知識(shí)鏈接:振動(dòng)的物體可能做直線運(yùn)動(dòng),也可能做曲線運(yùn)動(dòng)。
主題2:簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的位移
情景:
圖示為放在光滑水平面上在a、b間運(yùn)動(dòng)的彈簧振子。
問(wèn)題:(1)小球從o運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中和從b運(yùn)動(dòng)到o的過(guò)程中途經(jīng)c時(shí),其相對(duì)平衡位置的位移
(填“相同”或“不相同”),所受合外力
(填“相同”或“不相同”)。
(2)若c點(diǎn)和d點(diǎn)關(guān)于位置o對(duì)稱,則小球在c點(diǎn)和d點(diǎn)的位移有什么關(guān)系?與小球的速度方向有關(guān)嗎?
解答:(1)相同 相同
(2)位移大小相等,方向相反;與小球速度無(wú)關(guān)。
知識(shí)鏈接:簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的位移更像是某時(shí)刻振子的位置,是指相對(duì)平衡位置的位移,與振子的速度方向無(wú)關(guān)。
主題3:簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的速度
情景:如圖所示的彈簧振子,小球在水平方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),o點(diǎn)為小球的平衡位置,a、b為其左右兩端的最大位移位置。
問(wèn)題:(1)小球由o點(diǎn)向a點(diǎn)和由o點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,小球的速度如何變化?
(2)同理分析小球由a點(diǎn)到o點(diǎn)和由b點(diǎn)到o點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中速度的變化情況,總結(jié)出簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中小球速度的變化特點(diǎn)。
解答:(1)小球由o點(diǎn)向a點(diǎn)和由o點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,小球的速度均逐漸變小。
(2)小球由a點(diǎn)到o點(diǎn)和由b點(diǎn)到o點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,速度均逐漸變大;在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中,小球離開(kāi)平衡位置的過(guò)程速度變小,靠近平衡位置的過(guò)程速度變大。
知識(shí)鏈接:做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體,在平衡位置處速度最大,最大位移處速度為零。
主題4:振動(dòng)圖象
情景:在運(yùn)動(dòng)學(xué)中,我們?cè)脁-t圖象直觀地描述了物體運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間的關(guān)系。做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的小球離開(kāi)平衡位置的位移在不斷變化,那么我們也可以用x-t圖象來(lái)描述做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體離開(kāi)平衡位置的位移和時(shí)間的關(guān)系。
問(wèn)題:(1)觀察圖甲,并認(rèn)真分析。在繪制彈簧振子的x-t圖象的過(guò)程中采用了何種物理方法?為什么要讓紙條勻速運(yùn)動(dòng)?請(qǐng)說(shuō)明繪制出的圖象的物理意義。
甲
乙
(2)圖乙為某彈簧振子的位移圖象,若此圖象為正弦曲線,則彈簧振子的振動(dòng)周期為多少?振動(dòng)過(guò)程中振子離開(kāi)平衡位置的最大位移為多少?根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)寫出此正弦函數(shù)的方程式。
解答:(1)描跡法;讓紙條勻速運(yùn)動(dòng)是為了把振子經(jīng)歷的時(shí)間均勻地展開(kāi);繪制出的圖象表示振子在各個(gè)時(shí)刻離開(kāi)平衡位置的位移。
(2)2π s;10 cm;y=10sin t(cm)。
知識(shí)鏈接:通過(guò)振動(dòng)圖象可以知道振子離開(kāi)平衡位置的最大距離和振動(dòng)周期,還可以根據(jù)圖象走勢(shì)判斷振子某時(shí)刻的速度方向。
1.(考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中各物理量的變化規(guī)律)一彈簧振子在水平面內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),當(dāng)振子每次經(jīng)過(guò)非平衡位置的同一位置時(shí),不一定相同的物理量是()。
a.速度
b.合力
c.位移
d.加速度
【解析】只要振子離開(kāi)平衡位置,其位移一定由平衡位置指向振子所在的位置;所受彈簧的彈力(即合力)一定指向平衡位置,加速度也指向平衡位置,而且同一位置大小一定;速度大小雖然一定,但方向可能指向平衡位置,也可能背離平衡位置,所以方向不一定相同。b、c、d錯(cuò),a選項(xiàng)正確。
【答案】a
【點(diǎn)評(píng)】做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)過(guò)同一位置時(shí),可能正遠(yuǎn)離平衡位置,也可能正靠近平衡位置,速度方向不同,但位移、合力、加速度的方向都相同。
2.(考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移)如圖所示,o點(diǎn)是彈簧振子的平衡位置,當(dāng)振子由a向o運(yùn)動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法中正確的是()。
a.振子的位移在減小
b.振子的運(yùn)動(dòng)方向向左
c.振子的位移方向向左
d.振子的位移大小在增大
【解析】由于振子在o點(diǎn)的右側(cè)由a向o運(yùn)動(dòng),所以振子的位移方向向右,且大小在不斷減小,故正確答案為a、b。
【答案】ab
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),位移的參考點(diǎn)均是平衡位置。
3.(考查從圖象讀取信息的能力)在彈簧振子的小球上安置一記錄用的鉛筆p,在下面放一條白紙帶,當(dāng)小球振動(dòng)時(shí)沿垂直于振動(dòng)方向勻速拉動(dòng)紙帶,鉛筆p就在紙帶上畫出一條振動(dòng)曲線。若振動(dòng)曲線如圖所示,假設(shè)向右為正方向,則下列說(shuō)法正確的是()。
a.振子偏離平衡位置的最大距離為10 cm
b.1 s末到2 s末振子速度方向?yàn)樨?fù)
c.2.5 s末和3.5 s末振子的位移相同,運(yùn)動(dòng)方向也相同
d.振子在4.5 s時(shí)所受的合力為正
【解析】由圖象可知,a對(duì);1 s末到2 s末振子的位移越來(lái)越小,且正向平衡位置運(yùn)動(dòng),速度為負(fù),b對(duì);2.5 s末和3.5 s末振子的位移相同,但速度方向相反,c錯(cuò);由圖象可知,振子在4.5 s時(shí)所受合力方向指向平衡位置,為負(fù),d錯(cuò)。
【答案】ab
【點(diǎn)評(píng)】要注意根據(jù)位移的變化趨勢(shì)判斷速度方向。
4.(考查由圖象確定加速度的方向)在水平方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)其振動(dòng)圖象如圖所示,假設(shè)向右為正方向,則物體正在向右加速的時(shí)間是()。
a.0~1 s b.1 s~2 s
c.2 s~3 s d.3 s~4 s
【解析】物體向右加速說(shuō)明物體正在從負(fù)向最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng),根據(jù)圖象可以判斷在3 s~4 s內(nèi)物體向右做加速運(yùn)動(dòng),d正確。
【答案】d
【點(diǎn)評(píng)】要注意向右運(yùn)動(dòng)與向右加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間段不同。
拓展一:簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的平衡位置、位移變化規(guī)律和速度變化規(guī)律
1.如圖所示,在一個(gè)豎直懸掛的輕彈簧下方掛一個(gè)小球做成一個(gè)彈簧振子,在o處彈簧處于自然狀態(tài),懸掛小球后小球可靜止于o'處。將小球拉到b處后放手,小球即可在a、b之間往復(fù)運(yùn)動(dòng),若小球從b處返回到平衡位置的過(guò)程中途徑c處,則下列說(shuō)法中正確的是()。
a.o為平衡位置
b.小球從b處返回到平衡位置的過(guò)程中經(jīng)c處時(shí)速度方向向上
c.小球從b處返回到平衡位置的過(guò)程中經(jīng)c處時(shí)所受合力方向向上
d.小球從b處返回到平衡位置的過(guò)程中經(jīng)c處時(shí)離開(kāi)平衡位置的位移方向向上
【分析】確定平衡位置是解答本題的關(guān)鍵。注意平衡位置是振動(dòng)前小球靜止的位置,也就是合力為零的位置。在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)問(wèn)題中,質(zhì)點(diǎn)的位移都是相對(duì)于平衡位置而言的。
【解析】小球在平衡位置時(shí)所受合力為0,o'為平衡位置,a選項(xiàng)錯(cuò)誤;小球從b處返回到平衡位置的過(guò)程中向o'運(yùn)動(dòng),速度方向向上,b正確;小球在c處時(shí)所受彈簧的彈力向上,且大于重力,合力方向向上,c對(duì);小球在c處時(shí)離開(kāi)平衡位置的位移為o'c,方向向下,d選項(xiàng)錯(cuò)誤。
【答案】bc
【點(diǎn)撥】平衡位置一定是振子沿運(yùn)動(dòng)方向所受合力為零的位置;位移一定要抓住“離開(kāi)平衡位置的位移”這個(gè)要點(diǎn);運(yùn)動(dòng)方向即為速度方向。
拓展二:簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的有關(guān)問(wèn)題
2.某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其位移隨時(shí)間變化的圖象如圖所示,則質(zhì)點(diǎn)()。
a.第1 s末與第3 s末的位移相同
b.第1 s末與第3 s末的速度相同
c.4 s末至8 s末路程為10 cm
d.3 s末至5 s末速度方向不變
【分析】從振動(dòng)圖象可以看出各時(shí)刻位移的大小、正負(fù)以及變化情況。判斷位移是否相同時(shí)一定要看其大小、方向是否都相同;簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的速度具有對(duì)稱性,位移大小相同的位置速度大小也相等,但速度方向要根據(jù)位移的變化來(lái)判斷。
【解析】由圖象可以看出,t=1 s和t=3 s兩時(shí)刻位移相同,a選項(xiàng)正確;第1 s末和第3 s末的速度方向不同,b選項(xiàng)錯(cuò)誤;仍由圖象可知,4 s末至8 s末質(zhì)點(diǎn)路程為s=2×5 cm=10 cm,c選項(xiàng)正確;3 s末至5 s末速度方向不變,d選項(xiàng)正確。
【答案】acd
【點(diǎn)撥】將位移圖象和振動(dòng)物體的位移變化情況一一對(duì)應(yīng)是解決圖象問(wèn)題的關(guān)鍵,要能在位移圖象中準(zhǔn)確地找出振動(dòng)物體在平衡位置和離開(kāi)平衡位置的最大距離處的時(shí)刻。
第四篇:【化學(xué)】魯科版選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》教案:1.1《化學(xué)反應(yīng)的.
第1章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)
知識(shí)與技能:通過(guò)反應(yīng)熱定義的學(xué)習(xí),了解反應(yīng)熱效應(yīng)的定量描述與反應(yīng)條件有關(guān);通過(guò)中和熱的實(shí)驗(yàn),了解反應(yīng)熱效應(yīng)的定量測(cè)定原理和方法;通過(guò)反應(yīng)焓變定義的學(xué)習(xí),了解反應(yīng)熱和反應(yīng)焓變的關(guān)系;通過(guò)熱化學(xué)方程式的學(xué)習(xí),了解熱化學(xué)方程式的意義,了解燃燒熱的概念,體會(huì)熱力學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性;通過(guò)蓋斯定律求算反應(yīng)焓變,了解反應(yīng)焓變與變化途徑無(wú)關(guān),僅僅與狀態(tài)有關(guān);通過(guò)鍵能的變化求算反應(yīng)焓變,了解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與其能量變化的關(guān)系。
過(guò)程與方法:通過(guò)反應(yīng)熱定義的學(xué)習(xí),理解實(shí)驗(yàn)研究和理論研究在科學(xué)探究方面的意義;在學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)會(huì)運(yùn)用觀察、對(duì)比、分析、思考等方法對(duì)所獲得的信息進(jìn)行處理;通過(guò)反應(yīng)焓變概念的學(xué)習(xí),了解實(shí)驗(yàn)研究和理論研究在科學(xué)探究方面的意義;在學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)會(huì)運(yùn)用觀察、分析、遷移等思維方法來(lái)建構(gòu)新的概念;通過(guò)蓋斯定律求算反應(yīng)焓變的過(guò)程,體會(huì)數(shù)學(xué)、物理在學(xué)習(xí)化學(xué)中的重要性,注意理科之間的相互滲透和影響。
情感態(tài)度與價(jià)值觀:體會(huì)實(shí)驗(yàn)成功的喜悅,感悟科學(xué)探究的樂(lè)趣;養(yǎng)成良好的實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度;體會(huì)思考帶給人的愉快情感體驗(yàn),感悟化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的樂(lè)趣;養(yǎng)成良好的實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
教學(xué)重點(diǎn):反應(yīng)熱概念的含義;熱化學(xué)方程式的正確書寫;熱化學(xué)方程式的正確書寫以及反應(yīng)焓變的計(jì)算。
教學(xué)難點(diǎn):反應(yīng)焓變的計(jì)算
課時(shí)安排:共五課時(shí)(新課3課時(shí)復(fù)習(xí)練習(xí)2課時(shí) 教學(xué)過(guò)程: 第一課時(shí)
【引入新課】從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度看,化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的
生成,因此幾乎所有的化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的釋放或吸收。通過(guò)過(guò)去對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí),我們知道在化學(xué)反應(yīng)中,化學(xué)能可以與多種形式的能量發(fā)生轉(zhuǎn)化,其中最普遍的能量轉(zhuǎn)化是化學(xué)能與熱能之間的轉(zhuǎn)化。因此可以將化學(xué)反應(yīng)分為放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。
【板書】第1章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 【投影】
【提問(wèn)】常見(jiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)有哪些類型? 【學(xué)生】常見(jiàn)的放熱反應(yīng): ①活潑金屬與水或酸的反應(yīng) ②酸堿中和反應(yīng) ③燃燒反應(yīng) ④多數(shù)化合反應(yīng) 常見(jiàn)的吸熱反應(yīng): ①多數(shù)分解反應(yīng),如CaCO 3 高溫 CaO+CO 2↑
②2NH 4Cl(s +Ba(OH2·8H 2O(s =BaCl 2+2NH 3 ↑+10H 2O ③C(s+H 2O(g
高溫
CO+H 2 ④CO 2+C 高溫 2CO
【講解】注意:化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱,與反應(yīng)條件(加熱或不加熱沒(méi)有關(guān)系。放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)我們還可以借助下面的圖像來(lái)理解?!就队啊?/p>
【練習(xí)】下列對(duì)化學(xué)反應(yīng)熱現(xiàn)象的說(shuō)法不正確的是(AC A.放熱反應(yīng)時(shí)不必加熱 B.化學(xué)反應(yīng)一定有能量變化 C.一般地說(shuō),吸熱反應(yīng)加熱后才能發(fā)生
D.化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)的數(shù)值與參加反應(yīng)的物質(zhì)的多少有關(guān)
【講解】為了定量描述化學(xué)反應(yīng)中釋放或吸收的熱能,化學(xué)上把化學(xué)反應(yīng)在一定溫度下進(jìn)行時(shí),反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱之為該溫度下的熱效應(yīng),簡(jiǎn)稱反應(yīng)熱?!景鍟?/p>
一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(一反應(yīng)熱
1、定義:當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時(shí),反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng),簡(jiǎn)稱反應(yīng)熱。
2、反應(yīng)熱的意義:描述化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收熱量的物理量.3、符號(hào): Q>0 反應(yīng)放熱 吸熱反應(yīng)
放熱反應(yīng) Q Q<0 反應(yīng)吸熱
4、獲得Q值的方法:(1實(shí)驗(yàn)測(cè)量法(2理論計(jì)算法
【講解】反應(yīng)熱可以根據(jù)反應(yīng)的類型分為多種,比如中和反應(yīng)放出的熱量叫中和熱,燃燒反應(yīng)放出的熱量為燃燒熱等等。
【板書】①中和熱
5、反應(yīng)熱的分類:②燃燒熱 ③生成熱……
【講解】下面我們來(lái)看看什么是中和熱和如何進(jìn)行中和熱的測(cè)定?!景鍟?二中和熱
1、定義:在稀溶液中,強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng),生成1mol水時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱?!就队啊坷斫庖c(diǎn): ①條件:稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的離子。
②反應(yīng)物:(強(qiáng)酸與(強(qiáng)堿。中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、電解質(zhì)電離的吸熱所伴隨的熱效應(yīng)。
③生成1mol水,中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H+和OH—化合生成H20,若反應(yīng)過(guò)程中有其他物質(zhì)生成,這部分反應(yīng)熱也不在中和熱內(nèi)。
④放出的熱量:57.3kJ/mol 【板書】
2、中和熱的表示:H+(aq+OH-(aq=H2O(l;Q=-57.3kJ
【練習(xí)】
1、已知H+(aq+OH-(aq=H2O(l;△ H=-57.3kJ/mol ,求下列中和反應(yīng)中放出的熱量。
(1用20gNaOH配稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng)放出____________kJ的熱量。(2用2molH2SO4配稀溶液跟足量稀NaOH反應(yīng),放出____________kJ的熱量?!揪毩?xí)】
2、為了減小誤差,某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中兩次測(cè)定中和熱。第一次用50mL0.5mol?L—1的鹽酸和50mL0.5mol?L—1NaOH溶液,第二次是用100mL0.5mol?L—1的鹽酸和100mL0.5mo l?L—1的NaOH溶液。請(qǐng)你預(yù)測(cè)該同學(xué)兩次測(cè)得的中和熱結(jié)果(相等或者不相等。
【講解】我們來(lái)看看中和熱的測(cè)量及有關(guān)問(wèn)題?!鹃喿x】指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P3頁(yè),完成:
1、測(cè)定中和熱的儀器;
2、測(cè)定中和熱的原理;
3、測(cè)定中和熱中應(yīng)該要注意哪些問(wèn)題? 【視頻】中和熱的測(cè)定。【板書】
3、中和熱的測(cè)量
(1儀器:量熱計(jì)(環(huán)形玻璃攪拌棒、溫度計(jì)、燒杯
【投影】
【板書】(2原理:Q= —C(T2—T1(C為熱容 或Q= —C m(T2—T1(C為比熱容 中和熱:Q= Q n(H2O = —mC(T2—T1 n(H2O 與酸、堿的用量無(wú)關(guān)。
【講解】根據(jù)單位判斷到底是熱容還是比熱容。【板書】(3步驟: 【投影】步驟: 1組裝量熱器
在大燒杯底部墊泡沫塑料(或紙條,使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平(防止熱量擴(kuò)散到周圍的空氣中,造成誤差。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料(或紙條,大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板作蓋板,在板中間開(kāi)兩個(gè)小孔,正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過(guò),如上圖所示。
2藥品取用
用一個(gè)量筒最取50 mL 1.0 mol/L鹽酸,倒入小燒杯中,并用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度,記入下表。然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。用另一個(gè)量筒量取50 mL 1.0mol/LNaOH溶液,并用溫度計(jì)測(cè)量NaOH溶液的溫度,記入下表。
3酸堿混合
把量筒中的NaOH溶液迅速倒入量熱計(jì)(注意不要灑到外面。立即蓋上蓋板,用環(huán)形玻璃攪拌棒上下輕輕攪動(dòng)溶液,并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度,記為終止溫度,記入下表。
4數(shù)據(jù)處理
5重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)兩次
【提問(wèn)】我們測(cè)得中和熱為52.5kJ,小于57.3kJ,你們認(rèn)為造成誤差的原因可能有哪些?【交流與討論】學(xué)生匯報(bào)討論的結(jié)果。
【投影】產(chǎn)生誤差的原因有:(1量取溶液的體積有誤差(2藥品的選用不當(dāng)引起的誤差(3實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有液體灑在外面(4混合酸、堿溶液時(shí),動(dòng)作緩慢
(5隔熱操作不到位,致使實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失而導(dǎo)致誤差
(6測(cè)了酸后的溫度計(jì)未用水清洗而便立即去測(cè)堿的溫度,致使熱量損失而引起誤差。【提問(wèn)】(1大、小燒杯放置時(shí),為何要使兩杯口相平?填碎紙條的作用是什么?(2酸、堿混合時(shí),為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入?
(3實(shí)驗(yàn)中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒?為什么?(4有人建議用50mL1.1mol/LNaOH進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),測(cè)得的中和熱數(shù)值會(huì)更加準(zhǔn)確。為
什么? 【答案】(1減少熱量損失(2減少熱量損失
(3不能。因?yàn)殂~絲易導(dǎo)熱,使熱量損失較大
(4可以保證鹽酸完全反應(yīng)。使測(cè)得的熱量更加準(zhǔn)確。
【練習(xí)】
3、50ml0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如下圖所 示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中放出的熱量可 計(jì)算中和熱。回答下列問(wèn)題:(1從實(shí)驗(yàn)裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃儀器是。(2燒杯間填滿碎紙條的作用是。
(3若大燒杯上不蓋硬紙板,求得的反應(yīng)熱數(shù)值(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”。(4實(shí)驗(yàn)中該用60mL0.50mol·L-1鹽酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實(shí)驗(yàn)相比,所放出的熱量(填“相等”或“不相等”,簡(jiǎn)述理由:。
(5用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),測(cè)得的中和熱數(shù)值會(huì);用50mL0.50mol/LNaOH溶液進(jìn)行上述驗(yàn),測(cè)得的放出的熱量數(shù)值可能會(huì)(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”。
【小結(jié)】小結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容。
【作業(yè)】完成練習(xí)冊(cè)中的有關(guān)練習(xí)【板書設(shè)計(jì)】第1章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)
一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(一反應(yīng)熱
1、定義:當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時(shí),反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng),簡(jiǎn)稱反應(yīng)熱。
2、反應(yīng)熱的意義:描述化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收熱量的物理量.3、符號(hào):Q>0 反應(yīng)放熱 Q Q<0 反應(yīng)吸熱
4、獲得Q值的方法:(1實(shí)驗(yàn)測(cè)量法(2理論計(jì)算法 ①中和熱
5、反應(yīng)熱的分類:②燃燒熱 ③生成熱……(二中和熱
1、定義:在稀溶液中,強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng),生成1mol水時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。
2、中和熱的表示:H+(aq+OH-(aq=H2O(l;Q=-57.3kJ
3、中和熱的測(cè)量(1)儀器:量熱計(jì)(環(huán)形玻璃攪拌棒、溫度計(jì)、燒杯)(2)原理:Q= —C(T2—T1(C 為熱容 中和熱:Q=(3)步驟 或 Q= —C m(T2—T1(C 為比熱容)Q —mC(T2—T1 = 與酸、堿的用量無(wú)關(guān)。n(H2O n(H2O
第五篇:11.1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)教案
第一章:機(jī)械振動(dòng)
鐘擺的運(yùn)動(dòng)給人們提供了一種計(jì)時(shí)的方法,共振篩的運(yùn)用提高了人們的勞動(dòng)效率,車箱與車軸間的減振板使車輛的運(yùn)動(dòng)更加平穩(wěn),聲帶的振動(dòng)可使我們通過(guò)語(yǔ)言交流思想感情,地震則可能給人類帶來(lái)巨大的災(zāi)難.振動(dòng)是一把雙刃劍,由此可見(jiàn)學(xué)習(xí)機(jī)械振動(dòng)的重要性.振動(dòng)是一種運(yùn)動(dòng)的形式,并不僅僅局限于力學(xué),在電學(xué)中同樣有它的身影,這在3-2教材中已經(jīng)有過(guò)體現(xiàn),通過(guò)本章的學(xué)習(xí)你將融會(huì)貫通.1.1 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
1.※知道簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的概念
2.※理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖象,并能解決相關(guān)問(wèn)題
振動(dòng)現(xiàn)象在自然界中廣泛存在.鐘擺的擺動(dòng)、水中浮標(biāo)的上下浮動(dòng)、擔(dān)物體行走時(shí)扁擔(dān)下物體的顫動(dòng)、樹(shù)梢在微風(fēng)中的搖擺等都是振動(dòng),振動(dòng)與我們的生活密切相關(guān).那么我們應(yīng)怎樣研究振動(dòng)呢?
一.機(jī)械振動(dòng)
(1)定義:物體(或物體的一部分)在某一中心位置附近的往復(fù)運(yùn)動(dòng),叫機(jī)械振動(dòng),簡(jiǎn)稱振動(dòng).(2)特征:
第一,有一個(gè)“中心位置”,即平衡位置,也是振動(dòng)物體靜止時(shí)的位置; 第二,運(yùn)動(dòng)具有往復(fù)性.二.彈簧振子
1.彈簧振子:彈簧振子是指小球和彈簧所組成的系統(tǒng),是一種理想化模型.彈簧的質(zhì)量比小球的質(zhì)量小得多,可以認(rèn)為質(zhì)量集中于振子(小球);與彈簧振子相連的小球體積足夠小,可以認(rèn)為小球是一個(gè)質(zhì)點(diǎn);忽略彈簧以及小球與水平桿之間的摩擦力;小球從平衡位置拉開(kāi)的位移在彈性限度內(nèi).1
2.彈簧振子的振動(dòng)圖象
:如圖所示,在彈簧振子的小球上安置一記錄用的毛筆P,在下面放一白紙帶,當(dāng)小球振動(dòng)時(shí)沿垂直于振動(dòng)方向勻速拉動(dòng)紙帶,毛筆P就在紙帶上畫出一條振動(dòng)曲線,此曲線有什么特征?為什么?
(1)形狀:正(余)弦曲線,如圖所示.(2)物理意義:表示振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻偏離平衡位置的位移,是位移隨時(shí)間的變化規(guī)律.(3)獲取信息:
①任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移的大小和方向.如下圖所示,質(zhì)點(diǎn)在t1、t2時(shí)刻的位移分別為x1和-x2.②任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向:看下一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位置,如下圖中a點(diǎn),下一時(shí)刻離平衡位置更遠(yuǎn),故a此刻向上振動(dòng).c點(diǎn),下一時(shí)刻離平衡位置更遠(yuǎn),故c此刻向下振動(dòng).③任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度、加速度、位移的變化情況及大小比較:看下一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位置,判斷是遠(yuǎn)離還是靠近平衡位置,若遠(yuǎn)離平衡位置,則速度越來(lái)越小,加速度、位移越來(lái)越大,若靠近平衡位置,則速度越來(lái)越大,加速度、位移越來(lái)越小,如圖中b,從正位移向著平衡位置運(yùn)動(dòng),則速度為負(fù)且增大,位移、加速度正在減小,c從負(fù)位移遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng),則速度為負(fù)且減小,位移、加速度正在增大.3.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
(1)定義:如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律,即它的振動(dòng)圖象(x-t圖象)是一條正弦曲線,這樣的振動(dòng)叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).(2)特點(diǎn):
①簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最基本、最簡(jiǎn)單的振動(dòng).②簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化,所以它不是勻變速運(yùn)動(dòng),是變力作用下的變加速運(yùn)動(dòng).2 即學(xué)即用
彈簧上端固定在O點(diǎn),下端連接一小球,組成一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng),如圖所示,用手向下拉一小段距離后釋放小球,小球便上下振動(dòng)起來(lái),下列說(shuō)法正確的是()
A.小球運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)為平衡位置 B.彈簧原長(zhǎng)時(shí)的位置為平衡位置 C.球速為零的位置為平衡位置 D.小球原來(lái)靜止時(shí)的位置為平衡位置
解析:平衡位置是振動(dòng)系統(tǒng)不振動(dòng),振子受力平衡時(shí)所處的位置,此時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),故D正確,B錯(cuò)誤;球在平衡位置兩側(cè)做往復(fù)運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)球速都為零,但這兩點(diǎn)并不是平衡位置,故A、C錯(cuò)誤.答案:D 如圖所示的彈簧振子,O點(diǎn)為它的平衡位置,當(dāng)振子m離開(kāi)O點(diǎn),再?gòu)腁點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),振子離開(kāi)平衡位置的位移是()
A.大小為OC,方向向左 B.大小為OC,方向向右 C.大小為AC,方向向左 D.大小為AC,方向向右 答案:B 解析:振子離開(kāi)平衡位置,以O(shè)點(diǎn)為起點(diǎn),C點(diǎn)為終點(diǎn),位移大小為OC,方向向右.如圖甲所示,彈簧振子以點(diǎn)O為平衡位置,在A、B兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).取向右為正方向,振子的位移x隨時(shí)間t的變化如圖乙所示,下列說(shuō)法正確的是()
A.t=0.4s時(shí),振子的速度方向向右 B.t=0.8s時(shí),振子在O點(diǎn)和B點(diǎn)之間
C.t=0.6s和t=1.2s時(shí)刻,振子的速度完全相同 D.t=1.5s到t=1.8s的時(shí)間內(nèi),振子的加速度逐漸減小 答案:D 解析:t=0.4s時(shí),振子的速度向左,A錯(cuò)誤;t=0.8s時(shí),振子在OA之間,B錯(cuò);t=0.6s和t=1.2s時(shí)刻振子的速度方向相反,C錯(cuò);t=1.5s到t=1.8s時(shí)間內(nèi)振子從B運(yùn)動(dòng)到O,加速度逐漸減小,D正確.一彈簧振子沿x軸在[-4,4]區(qū)間振動(dòng),振子的平衡位置在x軸上的O點(diǎn).圖1中的a、b、c、d為 4個(gè)不同的振動(dòng)狀態(tài):黑點(diǎn)表示振子的位置,黑點(diǎn)上的箭頭表示運(yùn)動(dòng)的方向.圖2給出的①②③④4條振動(dòng)圖線,可用于表示振子的振動(dòng)圖象.則()
A.若規(guī)定狀態(tài)a時(shí)t=0,則圖象為① B.若規(guī)定狀態(tài)b時(shí)t=0,則圖象為② C.若規(guī)定狀態(tài)c時(shí)t=0,則圖象為③ D.若規(guī)定狀態(tài)d時(shí)t=0,則圖象為④
解析:a點(diǎn)t=0時(shí)刻位移為3,由①振動(dòng)圖線可知a向x正方向運(yùn)動(dòng),則選項(xiàng)A正確.b點(diǎn)t=0時(shí)刻位移為2,②振動(dòng)圖象不在位移2處,選項(xiàng)B錯(cuò).c點(diǎn)t=0時(shí)位移為-2,向x負(fù)方向運(yùn)動(dòng),而③振動(dòng)圖線向x正方向運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò).d點(diǎn)t=0時(shí),位移為-4,與④振動(dòng)圖線一致,據(jù)振動(dòng)的對(duì)稱性該質(zhì)點(diǎn)一定能達(dá)到+4位置.但圖象上只到+3位置,所以選項(xiàng)D不正確.答案:A 點(diǎn)評(píng):這類題關(guān)鍵在于明確t=0時(shí)的位移及速度的方向,能夠從一維坐標(biāo)中找出有用信息,然后畫出x-t圖象.4