第一篇:高中物理教案:碰撞
碰
撞
★新課標(biāo)要求
(一)知識與技能
1.知道彈性碰撞與非彈性碰撞,2.認(rèn)識對心碰撞與非對心碰撞 3.知道碰撞的特點(diǎn)和規(guī)律 4.了解微粒的散射
(二)過程與方法
通過體會碰撞中動量守恒、機(jī)械能守恒與否,讓學(xué)生體會對未知物理現(xiàn)象進(jìn)行研究的一種基本方法.
(三)情感、態(tài)度與價值觀
(1)在研究的過程中,培養(yǎng)學(xué)生敢于發(fā)表個人見解,敢于探究的情感與態(tài)度.(2)體會探究過程的樂趣,激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣.
★教學(xué)重點(diǎn)
用動量守恒定律、機(jī)械能守恒定律討論碰撞問題 ★教學(xué)難點(diǎn)
對各種碰撞問題的理解. ★教學(xué)方法
教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生討論、交流?!锝虒W(xué)用具:
投影片,多媒體輔助教學(xué)設(shè)備、幾個小球 ★課時安排 1 課時
★教學(xué)過程
(一)引入新課
師:課間大家觀看的視頻有一個共同的特點(diǎn),同學(xué)們,是什么? 生:是碰撞。
師: 對了,碰撞是日常生活中極為常見的現(xiàn)象,這節(jié)課我們一起來分析碰撞、研究碰撞。
(二)新課教學(xué)
一.觀察碰撞,感知碰撞特點(diǎn)
師:首先,我們來個課間精彩回顧,觀察碰撞,感知碰撞特點(diǎn)。
3、瞬間沒有發(fā)生位移
師:下面大家觀察這兩幅圖,能從中獲取什么信息?班長在哪,你從圖中看出了什么?
生:
個隱藏的規(guī)律也同時在支配著碰撞的結(jié)果。大家想想這個隱藏的規(guī)律可能是什么?
生:可能是能量。
師:能說下你猜想的依據(jù)嗎? 生:因?yàn)闆]有能量損失。師:怎樣看出來的?
生:系統(tǒng)碰撞前后的動能好像應(yīng)該相等,在(1)中滿足,但是在(2)和(3)中不滿足。
師:好的!分析非常有道理,動量守恒是我們能夠確定的,而動能也相等也就是說機(jī)械能守恒至多是個假設(shè),我們常說大膽假設(shè),小心求證。因此,機(jī)械能是否守恒還需要我們進(jìn)一步加以驗(yàn)證。為此我們可以把碰撞前后系統(tǒng)機(jī)械能守恒作為一個假設(shè)。
三.理論分析,尋找碰撞規(guī)律
現(xiàn)在,我們的目標(biāo)是尋求辦法驗(yàn)證碰撞前后系統(tǒng)機(jī)械能守恒這個假設(shè)是否成立。首先要建立模型。生活中的碰撞是很復(fù)雜的,我們要抓住主要矛盾,利用簡化思想抽象出最簡單的模型。比如光滑水平面上,質(zhì)量為m1的小球速度為V0,質(zhì)量為m2的小球靜止,兩球發(fā)生正碰,碰撞之后兩小球的速度分別為V1和V2。推導(dǎo): 以初速度V0方向?yàn)檎较?/p>
(1)(2)
求解:
討論:
(1)若m1=m2,則V1=0,V2=V0(這就是實(shí)驗(yàn)結(jié)果,兩球交換速度)(2)若m1>m2,則V1>0,V2>0(用實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證)(3)若m1
(5)若m1?m2,則V1≈-V0,V2≈0(生活實(shí)例乒乓球撞墻原速率反彈,墻不動)師:從上面推導(dǎo)過程看,理論推導(dǎo)的結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合一致,到這里我們可以認(rèn)為剛才提出的假設(shè)是符合實(shí)際情況,可以用來解釋實(shí)際情況的。在物理學(xué)中,我們把這一類滿足動能不損耗的碰撞叫做彈性碰撞。師:是不是所有的碰撞都滿足系統(tǒng)機(jī)械能守恒呢? 請大家認(rèn)真觀察并思考下面兩種情形:
情形1:一個質(zhì)量m=1kg的鋼球,以水平速度V0=2m/s運(yùn)動,碰到一個靜止的質(zhì)量M=3kg的橡皮泥球。碰撞后兩球粘在一起向前運(yùn)動。
情形2:一個質(zhì)量m=1kg的木球,以水平速度V0=2m/s運(yùn)動,碰到一個靜止的質(zhì)量M=3kg的泥球。碰撞后兩球分開,木球速度為V1= 0.2m/s; 分成兩大組進(jìn)行運(yùn)算
(1)碰后兩球的速度多大?(2)碰前兩球動能之和多大?(3)碰后兩球動能之和多大?
然后展示這兩組的運(yùn)算結(jié)果。情形1: 碰后兩球速度相等為0.5m/s;碰前動能之和為2J,碰后動能之和為0.5J。情形2:碰后木球速度0.2m/s,泥球速度0.6m/s;碰前動能之和為2J,碰后動能之和為0.56J。
師:計算表明這兩種碰撞動能發(fā)生了損耗,在物理學(xué)中稱之為非彈性碰撞。情形1動能損耗最大,碰撞的特征是碰后兩球粘在一起具有相同的速度,這種碰撞是非彈性碰撞中系統(tǒng)動能損耗最大的,我們稱之為完全非彈性碰撞。情形2動能有損耗但沒達(dá)到最大,叫做一般碰撞。
師:碰撞分為三類,一是彈性碰撞,機(jī)械能守恒;二是一般碰撞,動能有損失;三是完全非彈性碰撞,動能損失最大。總言之,無論什么碰撞,機(jī)械能不增加。需要說明的是:1.真正的彈性碰撞,只有在分子、原子以及更小的粒子之間才會遇到。因?yàn)槲⒂^粒子相互接近時并不發(fā)生直接接觸,因此微觀粒子的碰撞又叫散射。
2.鋼球、玻璃球、硬木球等堅硬物體間的碰撞,通常情況下動能損失很小,因此我們可以把它們當(dāng)成彈性碰撞來處理。
四.歸納推廣,總結(jié)碰撞規(guī)律
1、碰撞過程由于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,遵循動量守恒定律
2、碰撞過程機(jī)械能不能增加,要么不變或者要么減少
3、碰撞要符合客觀實(shí)際
碰前:后面的小球1要追得上前面的小球2,要求碰后:如果兩球同向:
五. 應(yīng)用舉例
例1.在光滑水平面上,兩球沿球心連線以相等的速率相向而行,并發(fā)生碰撞,下列現(xiàn)象可能發(fā)生的是?
A.若兩球質(zhì)量相等,碰后以某一相等速率互相分開 B.若兩球質(zhì)量相等,碰后以某一相等速率同向而行 C.若兩球質(zhì)量不等,碰后以某一相等速率互相分開 D.若兩球質(zhì)量不等,碰后以某一相等速率同向而行
例2.兩個小球在光滑水平面沿同一直線運(yùn)動,B球在前,A球在后,已知MA=1㎏, MB=2㎏,VA=6m/s,VB=2m/s。則當(dāng)A、B碰撞后,A、B兩球的速度可能是: A、VA1=5m/s,VB1=2.5m/s B、VA1=2m/s,VB1=4m/s C、VA1=-4m/s,VB1=7m/s D、VA1=7m/s,VB1=1.5m/s 六.小結(jié)
本堂課,我們分析了碰撞的相關(guān)問題,知道碰撞的特點(diǎn)是作用時間極短,內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力且瞬間沒有位移。碰撞分為三類,彈性碰撞、一般碰撞、完全非彈性碰撞,它遵循動量守恒定律,機(jī)械能不增加和符合客觀實(shí)際的規(guī)律。
七、作業(yè)布置
八、板書設(shè)計
碰 撞
一、碰撞特點(diǎn)
1、作用時間極短
2、內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力
3、瞬間沒有發(fā)生位移
二、碰撞分類
1、彈性碰撞: 以v0方向?yàn)檎较?/p>
(1)
(2)
(1)若m1=m2,則V1=0,V2=V0(2)若m1>m2,則V1>0,V2>0(3)若m1
2、一般碰撞:機(jī)械能有損失
3、完全非彈性碰撞:機(jī)械能損失最大
三、碰撞的規(guī)律
1、遵循動量守恒定律
2、機(jī)械能不增加
3、符合客觀實(shí)際
(1)碰前:碰后:
【教學(xué)反思】
本節(jié)課先以研究碰撞為主題,向?qū)W生展示了一個基本的現(xiàn)象研究的思維過程。即為“觀察實(shí)驗(yàn)→提出疑問→分析推理→總結(jié)規(guī)律”。先從觀察生活中的碰撞總結(jié)碰撞特點(diǎn),學(xué)生倍感興趣和深有體會,能夠在內(nèi)心產(chǎn)生共鳴。后用一個經(jīng)典的演示實(shí)驗(yàn)的分析,揭示了常見現(xiàn)象中的不尋常之處,激發(fā)了學(xué)生進(jìn)一步探究的興趣。本節(jié)課的主體內(nèi)容無疑是對彈性碰撞的理解,這個過程的基本步驟為“提出假設(shè)→理論推理→實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)→總結(jié)規(guī)律”。在分析過程中,以問題為紐帶,逐步引導(dǎo)學(xué)生的思維,直至最終推理得出規(guī)律。
但是,由于多媒體設(shè)備的客觀問題,課堂上出現(xiàn)了很多意外,以致耽誤了不少教學(xué)時間,導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容未完成,缺少了最后一道環(huán)節(jié),讓學(xué)生建立完整的知識框架。
本節(jié)課的亮點(diǎn)在于四個方面:
第二篇:高中物理教案
高中物理教案1
一、設(shè)計實(shí)驗(yàn)
讓學(xué)生闡述自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的初步構(gòu)想。
①器材。
②電路。
③操作。
對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方法提出異議,促使學(xué)生思索實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)。
鎖定實(shí)驗(yàn)方案,板書合理的器材選擇、電路圖、數(shù)據(jù)記錄方法、操作過程。學(xué)生按照學(xué)案的過程,補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)器材,畫電路圖,并且簡單陳述自己的實(shí)驗(yàn)操作過程。
學(xué)生根據(jù)老師提出的異議,討論實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方案,并修正器材、電路圖、操作方法。設(shè)計實(shí)驗(yàn)部分是一個難點(diǎn),教師要進(jìn)行引導(dǎo),不要輕易否定學(xué)生的想法,在設(shè)計過程中教師可以提出啟發(fā)性的問題,讓學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)問題。
二、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
教師巡視指導(dǎo),幫助困難學(xué)生。學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系非常明顯,要讓學(xué)生從分析數(shù)據(jù)的過程中感受歐姆定律發(fā)現(xiàn)的邏輯過程,傳授學(xué)生控制變量法。
三、分析論證
傳授學(xué)生觀察數(shù)據(jù)的方法,投影問題,讓學(xué)生通過觀察數(shù)據(jù)找到問題的答案,最終得到結(jié)論。學(xué)生根據(jù)教師投影出的問題觀察數(shù)據(jù),在回答問題的過程中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
四、評估交流
讓學(xué)生討論在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題以及自己對問題的看法和解決辦法,教師引領(lǐng)回答幾個大家普遍遇到的問題。學(xué)生小組內(nèi)討論。
使學(xué)生意識到共同討論可以發(fā)現(xiàn)自己的不足,借鑒別人的經(jīng)驗(yàn)。
反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測
擴(kuò)展記錄表格,讓學(xué)生補(bǔ)充。
投影一道與生活有關(guān)的題目。學(xué)生補(bǔ)充表格。
學(xué)生在作業(yè)本上完成。這個練習(xí)很簡單,但能使學(xué)生沿著前面的思維慣性走下去,強(qiáng)化學(xué)生對歐姆定律的認(rèn)識。
這一道練習(xí)主要是讓學(xué)生了解歐姆定律在生活中的應(yīng)用。
課堂小結(jié)
讓學(xué)生歸納這節(jié)課學(xué)到的知識,回顧實(shí)驗(yàn)的設(shè)計和操作過程,既強(qiáng)化了知識又鍛煉了學(xué)生歸納整理知識的能力。學(xué)生歸納。
讓學(xué)生意識到課堂回顧的重要性,并培養(yǎng)學(xué)生歸納整理的能力,對提高學(xué)生的自學(xué)能力有重要的作用。
五、教學(xué)反思
學(xué)生對實(shí)驗(yàn)方法的掌握既是重點(diǎn)也是難點(diǎn),這個實(shí)驗(yàn)難度比較大,主要在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面。由于實(shí)驗(yàn)的難度比較大,學(xué)生出現(xiàn)錯誤的可能性也比較大,所以實(shí)驗(yàn)的評估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導(dǎo)和協(xié)助,所以這次課采用啟發(fā)式綜合的教學(xué)方法。
初中物理新課程強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的根本變革,轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)中這種被動的學(xué)習(xí)態(tài)度,提倡和發(fā)展多樣化學(xué)習(xí)方式,特別是提倡自主、探究與合作的學(xué)習(xí)方式,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人,使學(xué)生的主體意識、能動性、獨(dú)立性和創(chuàng)造性不斷得到發(fā)展,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力。
一、要充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。
教師在教學(xué)中就要敢于“放”,讓學(xué)生動腦、動手、動口、主動積極的學(xué),要充分相信學(xué)生的能力。但是,敢“放”并不意味著放任自流,而是科學(xué)的引導(dǎo)學(xué)生自覺的完成探究活動。當(dāng)學(xué)生在探究中遇到困難時,教師要予以指導(dǎo)。當(dāng)學(xué)生的探究方向偏離探究目標(biāo)時,教師也要予以指導(dǎo)。作為一名物理教師,如何緊跟時代的步伐,做新課程改革的領(lǐng)跑人呢?這對物理教師素質(zhì)提出了更高的要求,向傳統(tǒng)的教學(xué)觀、教師觀提出了挑戰(zhàn),迫切呼喚教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變和教師角色的再定位。
二,注重學(xué)法指導(dǎo)。
中學(xué)階段形成物理概念,一是在大量的物理現(xiàn)象的基礎(chǔ)上歸納、總結(jié)出來的;其次是在已有的概念、規(guī)律的基礎(chǔ)上通過演繹出來的。所以,在課堂教學(xué)中教師應(yīng)該改變以往那種講解知識為主的傳授者的角色,應(yīng)努力成為一個善于傾聽學(xué)生想法的聆聽者。而在教學(xué)過程中,要想改變以往那種以教師為中心的傳統(tǒng)觀念就必須加強(qiáng)學(xué)生在教學(xué)這一師生雙邊活動中的主體參與。
三、教學(xué)方式形式多樣,恰當(dāng)運(yùn)用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,提高教學(xué)效率。
科技的發(fā)展,為新時代的教育提供了現(xiàn)代化的教學(xué)平臺,為“一支粉筆,一張嘴,一塊黑板加墨水”的傳統(tǒng)教學(xué)模式注入了新鮮的血液。在新形勢下,教師也要對自身提出更高的要求,提高教師的科學(xué)素養(yǎng)和教學(xué)技能,提高自己的計算機(jī)水平,特別是加強(qiáng)一些常用教學(xué)軟件的學(xué)習(xí)和使用是十分必要的。
最后,在教學(xué)過程中應(yīng)有意向?qū)W生滲透物理學(xué)的常用研究方法。例如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法、等效替代法、以及模型法等。學(xué)生如果對物理問題的研究方法有了一定的了解,將對物理知識領(lǐng)會的更加深刻,同時研究物理問題的思維方法,增強(qiáng)了學(xué)習(xí)物理的能力。
思考。
高中物理教案2
課前預(yù)習(xí)
一、安培力
1.磁場對通電導(dǎo)線的作用力叫做___○1____.
2.大?。海?)當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場方向________○2_____時,安培力最大為F=_____○3_____.
(2)當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場方向_____○4________時,安培力最小為F=____○5______.
(3) 當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場方向斜交時,所受安培力介于___○6___和__○7______之間。
3.方向:左手定則:伸開左手,使大拇指跟其余四個手指__○8____,并且都跟手掌在___○9___,把手放入磁場中,讓磁感線___○10____,并使伸開的四指指向 _○11___的方向,那么,拇指所指的方向,就是通電導(dǎo)線在磁場中的__○12___方向.
二、磁電式電流表
1.磁電式電流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____構(gòu)成.
2.蹄形磁鐵的磁場的方向總是沿著徑向均勻地分布的,在距軸線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小總是相等的,這樣不管線圈轉(zhuǎn)到什么位置,線圈平面總是跟它所在位置的磁感線平行,I與指針偏角θ成正比,I越大指針偏角越大,因而電流表可以量出電流I的大小,且刻度是均勻的,當(dāng)線圈中的電流方向改變時,安培力的方向隨著改變,指針偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變,又可知道被測電流的方向。
3、磁電式儀表的優(yōu)點(diǎn)是____○18________,可以測很弱的電流,缺點(diǎn)是繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì),允許通過的電流很弱。
課前預(yù)習(xí)答案
○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一個平面內(nèi)○10垂直穿入手心○11電流○12受力○13蹄形磁鐵 ○14 鐵芯○15繞在線框上的線圈○16螺旋彈簧○17指針○18靈敏度高
重難點(diǎn)解讀
一、對安培力的認(rèn)識
1、安培力的性質(zhì):
安培力是磁場對電流的作用力,是一種性質(zhì)力。
2、安培力的作用點(diǎn):
安培力是導(dǎo)體中通有電流而受到的力,與導(dǎo)體的中心位置無關(guān),因此安培力的作用點(diǎn)在導(dǎo)體的幾何中心上,這是因?yàn)殡娏魇冀K流過導(dǎo)體的所有部分。
3、安培力的方向:
(1)安培力方向用左手定則判定:伸開左手,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一個平面內(nèi),把手放入磁場中,讓磁感線垂直穿入手心,并使伸開的四指指向電流方向,那么大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向。
(2)F、B、I三者間方向關(guān)系:已知B、I的方向(B、I不平行時),可用左手定則確定F的唯一方向:F⊥B,F(xiàn)⊥I,則F垂直于B和I所構(gòu)成的平面(如圖所示),但已知F和B的方向,不能唯一確定I的方向。由于I可在圖中平面α內(nèi)與B成任意不為零的夾角。同理,已知F和I的方向也不能唯一確定B的方向。
(3)用“同向電流相吸,反向電流相斥”(反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì))。只要兩導(dǎo)線不是互相垂直的,都可以用“同向電流相吸,反向電流相斥”判定相互作用的磁場力的方向;當(dāng)兩導(dǎo)線互相垂直時,用左手定則判定。
4、安培力的大?。?/p>
(1)安培力的計算公式:F=BILsinθ,θ為磁場B與直導(dǎo)體L之間的夾角。
(2)當(dāng)θ=90°時,導(dǎo)體與磁場垂直,安培力最大Fm=BIL;當(dāng)θ=0°時,導(dǎo)體與磁場平行,安培力為零。
(3)F=BILsinθ要求L上各點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度相等,故該公式一般只適用于勻強(qiáng)磁場。
(4)安培力大小的特點(diǎn):①不僅與B、I、L有關(guān),還與放置方式θ有關(guān)。②L是有效長度,不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長度。彎曲導(dǎo)線的有效長度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長度,所以任意形狀的閉合線圈的有效長度L=0
二、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動判斷方法
(1)電流元分析法:把整段電流等效為多段很小的直線電流元,先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向,從而判斷出整段電流所受合力方向,最后確定運(yùn)動方向.
(2)特殊位置分析法:把通電導(dǎo)體轉(zhuǎn)到一個便于分析的特殊位置后判斷其安培力方向,從而確定運(yùn)動方向.
(3)等效法:環(huán)形電流可等效成小磁針,通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個環(huán)形電流,反過來等效也成立。
(4)轉(zhuǎn)換研究對象法:因?yàn)殡娏髦g,電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律,這樣,定性分析磁體在力的作用下如何運(yùn)動的問題,可先分析電流在磁場中所受的安培力,然后由牛頓第三定律,再確定磁體所受作用力,從而確定磁體所受合力及運(yùn)動方向.
典題精講
題型一、安培力的方向
例1、電視機(jī)顯象管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖如右,即時電流方向如圖所示。該時刻由里向外射出的電子流將向哪個方向偏轉(zhuǎn)?
解:畫出偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)側(cè)的電流,是左半線圈靠電子流的一側(cè)為向里,右半線圈靠電子流的一側(cè)為向外。電子流的等效電流方向是向里的,根據(jù)“同向電流互相吸引,反向電流互相排斥”,可判定電子流向左偏轉(zhuǎn)。(本題用其它方法判斷也行,但不如這個方法簡潔)。
答案:向左偏轉(zhuǎn)
規(guī)律總結(jié):安培力方向的判定方法:
(1)用左手定則。
(2)用“同性相斥,異性相吸”(只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時)。
(3)用“同向電流相吸,反向電流相斥”(反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì))??梢园褩l形磁鐵等效為長直螺線管(不要把長直螺線管等效為條形磁鐵)。
題型二、安培力的大小
例2、如圖,一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,且與磁場方向(垂直于紙面向里)垂直。線段ab、bc和cd的長度均為L,且 。流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I,方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線段abcd所受到的磁場的作用力的合力
A. 方向沿紙面向上,大小為
B. 方向沿紙面向上,大小為
C. 方向沿紙面向下,大小為
D. 方向沿紙面向下,大小為
解析:該導(dǎo)線可以用a和d之間的直導(dǎo)線長為 來等效代替,根據(jù) ,可知大小為 ,方向根據(jù)左手定則.A正確。
答案:A
規(guī)律總結(jié):應(yīng)用F=BILsinθ來計算時,F(xiàn)不僅與B、I、L有關(guān),還與放置方式θ有關(guān)。L是有效長度,不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長度。彎曲導(dǎo)線的有效長度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長度,所以任意形狀的閉合線圈的有效長度L=0
題型三、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動
例3、如圖11-2-4條形磁鐵放在粗糙水平面上,正中的正上方有一導(dǎo)線,通有圖示方向的電流后,磁鐵對水平面的壓力將會__(增大、減小還是不變?)水平面對磁鐵的摩擦力大小為__。
解析:本題有多種分析方法。⑴畫出通電導(dǎo)線中電流的磁場中通過兩極的那條磁感線(如圖中粗虛線所示),可看出兩極受的磁場力的合力豎直向上。磁鐵對水平面的壓力減小,但不受摩擦力。⑵畫出條形磁鐵的磁感線中通過通電導(dǎo)線的那一條(如圖中細(xì)虛線所示),可看出導(dǎo)線受到的安培力豎直向下,因此條形磁鐵受的反作用力豎直向上。⑶把條形磁鐵等效為通電螺線管,上方的電流是向里的,與通電導(dǎo)線中的電流是同向電流,所以互相吸引。
答案:減小 零
規(guī)律總結(jié):分析通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動常用方法:(1)電流元分析法,(2)特殊位置分析法, (3)等效法,(4)轉(zhuǎn)換研究對象法
題型四、安培力作用下的導(dǎo)體的平衡問題
例4、水平面上有電阻不計的U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L,M和P之間接入電動勢為E的電源(不計內(nèi)阻).現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m,電阻為R的金屬棒ab,并加一個范圍較大的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方,如圖8-1-32所示,問:
(1)當(dāng)ab棒靜止時,受到的支持力和摩擦力各為多少?
(2)若B的大小和方向均能改變,則要使ab棒所受支持力為零,B的大小至少為多少?此時B的方向如何?
解析:從b向a看側(cè)視圖如圖所示.
(1)水平方向:F=FAsin θ①
豎直方向:FN+FAcos θ=mg②
又 FA=BIL=BERL③
聯(lián)立①②③得:FN=mg-BLEcos θR,F(xiàn)=BLEsin θR.
(2)使ab棒受支持力為零,且讓磁場最小,可知安培力豎直向上.則有FA=mg
Bmin=mgREL,根據(jù)左手定則判定磁場方向水平向右.
答案:(1)mg-BLEcos θR BLEsin θR (2)mgREL 方向水平向右
規(guī)律總結(jié):對于這類問題的求解思路:
(1)若是立體圖,則必須先將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖
(2)對物體受力分析,要注意安培力方向的確定
(3)根據(jù)平衡條件或物體的運(yùn)動狀態(tài)列出方程
(4)解方程求解并驗(yàn)證結(jié)果
鞏固拓展
1. 如圖,長為 的直導(dǎo)線拆成邊長相等,夾角為 的 形,并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ,當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強(qiáng)度為 的電流時,該 形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為
(A)0 (B)0.5 (C) (D)
答案:C
解析:導(dǎo)線有效長度為2lsin30°=l,所以該V形通電導(dǎo)線收到的安培力大小為 。選C。
本題考查安培力大小的計算。
2..一段長0.2 m,通過2.5 A電流的直導(dǎo)線,關(guān)于在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中所受安培力F的情況,正確的是( )
A.如果B=2 T,F(xiàn)一定是1 N
B.如果F=0,B也一定為零
C.如果B=4 T,F(xiàn)有可能是1 N
D.如果F有最大值時,通電導(dǎo)線一定與B平行
答案:C
解析:當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向垂直放置時,F(xiàn)=BIL,力最大,當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向平行放置時,F(xiàn)=0,當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向成任意其他角度放置時,0 3. 首先對電磁作用力進(jìn)行研究的是法國科學(xué)家安培.如圖所示的裝置,可以探究影響安培力大小的因素,實(shí)驗(yàn)中如果想增大導(dǎo)體棒AB擺動的幅度,可能的操作是( ) A.把磁鐵的N極和S極換過來 B.減小通過導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度I C.把接入電路的導(dǎo)線從②、③兩條換成①、④兩條 D.更換磁性較小的磁鐵 答案:C 解析:安培力的大小與磁場強(qiáng)弱成正比,與電流強(qiáng)度成正比,與導(dǎo)線的長度成正比,C正確. 4. 一條形磁鐵放在水平桌面上,它的上方靠S極一側(cè)吊掛一根與它垂直的導(dǎo)電棒,圖中只畫出此棒的截面圖,并標(biāo)出此棒中的電流是流向紙內(nèi)的,在通電的一瞬間可能產(chǎn)生的情況是( ) A.磁鐵對桌面的壓力減小 B.磁鐵對桌面的壓力增大 C.磁鐵受到向右的摩擦力 D.磁鐵受到向左的摩擦力 答案:AD 解析:如右圖所示.對導(dǎo)體棒,通電后,由左手定則,導(dǎo)體棒受到斜向左下方的安培力,由牛頓第三定律可得,磁鐵受到導(dǎo)體棒的作用力應(yīng)斜向右上方,所以在通電的一瞬時,磁鐵對桌面的壓力減小,磁鐵受到向左的摩擦力,因此A、D正確. 5..質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ的平行導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌寬度為d,桿ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ.有電流時ab恰好在導(dǎo)軌上靜止,如圖右所示.,下圖是沿b→a方向觀察時的四個平面圖,標(biāo)出了四種不同的勻強(qiáng)磁場方向,其中桿與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零的是 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 答案: A 解析: ①中通電導(dǎo)體桿受到水平向右的安培力,細(xì)桿所受的摩擦力可能為零.②中導(dǎo)電細(xì)桿受到豎直向上的安培力,摩擦力可能為零.③中導(dǎo)電細(xì)桿受到豎直向下的安培力,摩擦力不可能為零.④中導(dǎo)電細(xì)桿受到水平向左的安培力,摩擦力不可能為零.故①②正確,選A. 6.如圖所示,兩根無限長的平行導(dǎo)線a和b水平放置,兩導(dǎo)線中通以方向相反、大小不等的恒定電流,且Ia>Ib.當(dāng)加一個垂直于a、b所在平面的勻強(qiáng)磁場B時;導(dǎo)線a恰好不再受安培力的作用.則與加磁場B以前相比較( ) A.b也恰好不再受安培力的作用 B.b受的安培力小于原來安培力的2倍,方向豎直向上 C.b受的安培力等于原來安培力的2倍,方向豎直向下 D.b受的安培力小于原來安培力的大小,方向豎直向下 答案:D 解析:當(dāng)a不受安培力時,Ib產(chǎn)生的磁場與所加磁場在a處疊加后的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,此時判斷所加磁場垂直紙面向外,因Ia>Ib,所以在b處疊加后的磁場垂直紙面向里,b受安培力向下,且比原來?。蔬x項D正確. 7. 如圖所示,在絕緣的水平面上等間距固定著三根相互平行的通電直導(dǎo)線a、b和c,各導(dǎo)線中的電流大小相同,其中a、c導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外,b導(dǎo)線電流方向垂直紙面向內(nèi).每根導(dǎo)線都受到另外兩根導(dǎo)線對它的安培力作用,則關(guān)于每根導(dǎo)線所受安培力的合力,以下說法中正確的是( ) A.導(dǎo)線a所受合力方向水平向右 B.導(dǎo)線c所受合力方向水平向右 C.導(dǎo)線c所受合力方向水平向左 D.導(dǎo)線b所受合力方向水平向左 答案:B 解析:首先用安培定則判定導(dǎo)線所在處的磁場方向,要注意是合磁場的方向,然后用左手定則判定導(dǎo)線的受力方向.可以確定B是正確的. 8.如圖所示,在空間有三根相同的導(dǎo)線,相互間的距離相等,各通以大小和方向都相同的電流.除了相互作用的磁場力外,其他作用力都可忽略,則它們的運(yùn)動情況是______. 答案: 兩兩相互吸引,相聚到三角形的中心 解析:根據(jù)通電直導(dǎo)線周圍磁場的特點(diǎn),由安培定則可判斷出,它們之間存在吸引力. 9.如圖所示,長為L、質(zhì)量為m的兩導(dǎo)體棒a、b,a被置在光滑斜面上,b固定在距a為x距離的同一水平面處,且a、b水平平行,設(shè)θ=45°,a、b均通以大小為I的同向平行電流時,a恰能在斜面上保持靜止.則b的電流在a處所產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為 . 答案: 解析: 由安培定則和左手定則可判知導(dǎo)體棒a的受力如圖,由力的平衡得方程: mgsin45°=Fcos45°,即 mg=F=BIL 可得B= . 10.一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,下端掛有一匝數(shù)為n的矩形線框abcd.bc邊長為l.線框的下半部處在勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與線框平面垂直.在下圖中,垂直于紙面向里,線框中通以電流I,方向如圖所示.開始時線框處于平衡狀態(tài),令磁場反向,磁感強(qiáng)度的大小仍為B,線框達(dá)到新的平衡.在此過程中線框位移的大小Δx______,方向______. 答案: ;位移的方向向下 解析:設(shè)線圈的質(zhì)量為m,當(dāng)通以圖示電流時,彈簧的伸長量為x1,線框處于平衡狀態(tài),所以kx1=mg-nBIl.當(dāng)電流反向時,線框達(dá)到新的平衡,彈簧的伸長量為x2,由平衡條件可知 kx2=mg+nBIl. 所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl 所以Δx= 電流反向后,彈簧的伸長是x2>x1,位移的方向應(yīng)向下. 高中物理教案3 教學(xué)目標(biāo) 1、知道兩列頻率相同的波才能發(fā)生干涉現(xiàn)象;知道干涉現(xiàn)象的特點(diǎn)。 2、知道現(xiàn)象是特殊條件下的疊加現(xiàn)象,知道干涉現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象。 3、通過觀察波的獨(dú)立前進(jìn),波的疊加和水現(xiàn)象,認(rèn)識條件及干涉現(xiàn)象的特征。 教學(xué)建議 本節(jié)重點(diǎn)是對干涉概念的理解和產(chǎn)生穩(wěn)定干涉條件的應(yīng)用。學(xué)習(xí)中要注意兩列波的波峰、波峰相遇處是振動最強(qiáng)的地方,波谷、波谷相遇處也是振動最強(qiáng)的地方;而波峰、波谷或波谷、波峰相遇處則是振動最弱的地方。干涉的圖樣是穩(wěn)定的,振動加強(qiáng)的地方永遠(yuǎn)加強(qiáng),振動減弱的地方永遠(yuǎn)減弱。 為什么頻率不同的兩列波相遇,不發(fā)生干涉現(xiàn)象? 因?yàn)轭l率不同的兩列波相遇,疊加區(qū)各點(diǎn)的合振動的振幅,有時是兩個振動的振幅之和,有時是兩個振動的振幅之差,沒有振動總是得到加強(qiáng)或總是減弱的區(qū)域,這樣的兩個波源不能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象,不能形成穩(wěn)定干涉圖樣。而是波疊加中的一個特例,即產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣. 請教師閱讀下表: 項目 備注 概念 頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動始終加強(qiáng),某些區(qū)域的振動始終減弱,并且振動的加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)相互間隔的現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象。 產(chǎn)生穩(wěn)定干涉條件 (1)兩列波的頻率相同; (2)振動情況相同. 產(chǎn)生的原因 波疊加的結(jié)果 教學(xué)設(shè)計 示例教學(xué)重點(diǎn): 波的疊加及發(fā)生的條件。教學(xué)難點(diǎn):對穩(wěn)定的圖樣的理解。教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)討論法教學(xué)儀器:水槽演示儀,長條橡膠管,計算機(jī)多媒體新課引入:問題1:上節(jié)課我們研究了波的衍射現(xiàn)象,什么是波的衍射現(xiàn)象呢?(波繞過障礙物的現(xiàn)象)問題2:發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是什么?(障礙物或孔的大小比波長小,或者與波長相差不多)這節(jié)課我們研究現(xiàn)象,如果同時投入兩個小石子,形成了兩列波,當(dāng)它們相遇在一起時又會怎樣?請學(xué)生注意觀察演示實(shí)驗(yàn)。 一、觀察現(xiàn)象: ①在水槽演示儀上有兩個振源的條件下,單獨(dú)使用其中的一個振源,水波按該振源的振動方式向外傳播;再單獨(dú)使用另一個振源,水波按該振源的振動方式向外傳播?,F(xiàn)象結(jié)論:每一個波源都按其自己的方式,在介質(zhì)中產(chǎn)生振動,并能使介質(zhì)將這種振動向外傳播 ②找兩個同學(xué)拉著一條長繩,讓他們同時分別抖動一下繩的端點(diǎn),則會從兩端各產(chǎn)生一個波包向?qū)Ψ絺鞑ァ.?dāng)兩個波包在中間相遇時,形狀發(fā)生變化,相遇后又各自傳播。(由于這種現(xiàn)象一瞬間完成,學(xué)生看不清楚,教師可用計算機(jī)多媒體演示)現(xiàn)象結(jié)論:波相遇時,發(fā)生疊加。以后仍按原來的方式傳播,是獨(dú)立的。 1.波的疊加:在前面的現(xiàn)象的觀察的基礎(chǔ)上,向?qū)W生說明什么是波的疊加。教師板書:兩列波相遇時,在波的重疊區(qū)域,任何一個質(zhì)點(diǎn)的總位移都等于兩列波分別引起的位移的矢量和。 結(jié)合圖下圖解釋此結(jié)論。 解釋時可以這樣說:在介質(zhì)中選一點(diǎn)為研究對象,在某一時刻,當(dāng)波源l的振動傳播到點(diǎn)時,若恰好是波峰,則引起點(diǎn)向上振動;同時,波源2的振動也傳播到了點(diǎn),若恰好也是波峰,則也會引起點(diǎn)向上振動;這時,點(diǎn)的振動就是兩個向上的振動的疊加,點(diǎn)的振動被加強(qiáng)了。(當(dāng)然,在某一時刻,當(dāng)波源1的振動傳播到點(diǎn)時,若恰好是波谷,則引起戶點(diǎn)向下振動;同時,波源2的振動傳播到了點(diǎn)時,若恰好也是波谷,則也會引起點(diǎn)向下振動;這時,點(diǎn)的振動就是兩個向下的振動的疊加,點(diǎn)的振動還是被加強(qiáng)了。)用以上的分析,說明什么是振動加強(qiáng)的區(qū)域。 波源l經(jīng)過半周期后,傳播到P點(diǎn)的振動變?yōu)椴ü?,就會使P點(diǎn)的振動向下,但此時波源2傳過來的振動不一定是波谷(因?yàn)閮刹ㄔ吹闹芷诳赡懿煌?,所以,此時P點(diǎn)的振動可能被減弱,也可能是被加強(qiáng)的。(讓學(xué)生來說明原因) 問題:如果希望P點(diǎn)的振動總能被加強(qiáng),應(yīng)有什么條件?如果在介質(zhì)中有另一質(zhì)點(diǎn)Q,希望Q點(diǎn)的振動總能被減弱,應(yīng)有什么條件? 總結(jié):波源1和波源2的周期應(yīng)相同。 觀察現(xiàn)象: ③水槽中的水。對水波干涉圖樣的解釋中,特別要強(qiáng)調(diào)兩列水波的頻率是相同的,所以產(chǎn)生了在水面上有些點(diǎn)的振動加強(qiáng),而另一些點(diǎn)的振動減弱的現(xiàn)象,加強(qiáng)和減弱的點(diǎn)的分布是穩(wěn)定的。 詳細(xì)解釋教材中給出的插圖,如下圖所示。在解釋和說明中,特別應(yīng)強(qiáng)調(diào)的幾點(diǎn)是: ①此圖是某時刻兩列波傳播的情況; ②兩列波的頻率(波長)相等; ③當(dāng)兩列波的波峰在某點(diǎn)相遇時,這點(diǎn)的振動位移是正的最大值,過半周期后,這點(diǎn)就是波谷和波谷相遇,則這點(diǎn)的振動位移是負(fù)的最大值; ④振動加強(qiáng)的點(diǎn)的振動總是加強(qiáng)的,振動減弱的點(diǎn)的振動總是減弱的。 讓學(xué)生思考和討論,并在分析的基礎(chǔ)上,給出干涉的定義: (教師板書)頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動加強(qiáng),某些區(qū)域的振動減弱,并且振動加強(qiáng)和振動減弱的區(qū)域互相間隔,這種現(xiàn)象叫,形成的圖樣叫做圖樣。 請學(xué)生反復(fù)觀察水槽中的水,分清哪些區(qū)域?yàn)檎駝蛹訌?qiáng)的區(qū)域,哪些區(qū)域?yàn)檎駝訙p弱的區(qū)域。 最后應(yīng)幫助學(xué)生分析清楚:介質(zhì)中某點(diǎn)的振動加強(qiáng),是指這個質(zhì)點(diǎn)以較大的振幅振動;而某點(diǎn)的振動減弱,是指這個質(zhì)點(diǎn)以較小的振幅振動,這與只有一個波源的振動在介質(zhì)中傳播時,各質(zhì)點(diǎn)均按此波源的振動方式振動是不同的。 問題:任何兩列波進(jìn)行疊加都可以產(chǎn)生干涉現(xiàn)象嗎?(不可以)為什么?(干涉是一種特殊的疊加。任何兩列波都可以進(jìn)行疊加,但只有兩列頻率相同) 總結(jié):干涉是波特有的現(xiàn)象。 二、應(yīng)用 請學(xué)生思考和討論在我們生活中是否遇到過現(xiàn)象,舉例說明: 例1、水現(xiàn)象。 例2、聲現(xiàn)象。 三、課堂小結(jié) 高中物理教案4 一、教學(xué)目標(biāo) 1、在開普勒第三定律的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)得到萬有引力定律,使學(xué)生對此規(guī)律有初步理解。 2、介紹萬有引力恒量的測定方法,增加學(xué)生對萬有引力定律的感性認(rèn)識。 3、通過牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過程和卡文迪許扭秤的設(shè)計方法,滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法論教育。 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1、萬有引力定律的推導(dǎo)過程,既是本節(jié)課的重點(diǎn),又是學(xué)生理解的難點(diǎn),所以要根據(jù)學(xué)生反映,調(diào)節(jié)講解速度及方法。 2、由于一般物體間的萬有引力極小,學(xué)生對此缺乏感性認(rèn)識,又無法進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),故應(yīng)加強(qiáng)舉例。 三、教具 卡文迪許扭秤模型。 四、教學(xué)過程 (一)引入新課 1、引課:前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)圓周運(yùn)動的知識,我們知道做圓周運(yùn)動的物體都需要一個向心力,而向心力是一種效果力,是由物體所受實(shí)際力的合力或分力來提供的。另外我們還知道,月球是繞地球做圓周運(yùn)動的,那么我們想過沒有,月球做圓周運(yùn)動的向心力是由誰來提供的呢?(學(xué)生一般會回答:地球?qū)υ虑蛴幸?。?/p> 我們再來看一個實(shí)驗(yàn):我把一個粉筆頭由靜止釋放,粉筆頭會下落到地面。 實(shí)驗(yàn):粉筆頭自由下落。 同學(xué)們想過沒有,粉筆頭為什么是向下運(yùn)動,而不是向其他方向運(yùn)動呢?同學(xué)可能會說,重力的方向是豎直向下的,那么重力又是怎么產(chǎn)生的呢?地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑虻囊κ遣皇且环N力呢?(學(xué)生一般會回答:是。)這個問題也是300多年前牛頓苦思冥想的問題,牛頓的結(jié)論也是:yes。 既然地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑蛴幸κ且环N力,那么這種力是由什么因素決定的,是只有地球?qū)ξ矬w有這種力呢,還是所有物體間都存在這種力呢?這就是我們今天要研究的萬有引力定律。 板書:萬有引力定律 (二)教學(xué)過程 1、萬有引力定律的推導(dǎo) 首先讓我們回到牛頓的年代,從他的角度進(jìn)行一下思考吧。當(dāng)時“日心說”已在科學(xué)界基本否認(rèn)了“地心說”,如果認(rèn)為只有地球?qū)ξ矬w存在引力,即地球是一個特殊物體,則勢必會退回“地球是宇宙中心”的說法,而認(rèn)為物體間普遍存在著引力,可這種引力在生活中又難以觀察到,原因是什么呢?(學(xué)生可能會答出:一般物體間,這種引力很小。如不能答出,教師可誘導(dǎo)。)所以要研究這種引力,只能從這種引力表現(xiàn)比較明顯的物體——天體的問題入手。當(dāng)時有一個天文學(xué)家開普勒通過觀測數(shù)據(jù)得到了一個規(guī)律:所有行星軌道半徑的3次方與運(yùn)動周期的2次方之比是一個定值,即開普勒第 其中m為行星質(zhì)量,R為行星軌道半徑,即太陽與行星的距離。也就是說,太陽對行星的引力正比于行星的質(zhì)量而反比于太陽與行星的距離的平方。 而此時牛頓已經(jīng)得到他的第三定律,即作用力等于反作用力,用在這里,就是行星對太陽也有引力。同時,太陽也不是一個特殊物體,它 用語言表述,就是:太陽與行星之間的引力,與它們質(zhì)量的乘積成正比,與它們距離的平方成反比。這就是牛頓的萬有引力定律。如果改 其中G為一個常數(shù),叫做萬有引力恒量。(視學(xué)生情況,可強(qiáng)調(diào)與物體重力只是用同一字母表示,并非同一個含義。) 應(yīng)該說明的是,牛頓得出這個規(guī)律,是在與胡克等人的探討中得到的。 2、萬有引力定律的理解 下面我們對萬有引力定律做進(jìn)一步的說明: (1)萬有引力存在于任何兩個物體之間。雖然我們推導(dǎo)萬有引力定律是從太陽對行星的引力導(dǎo)出的,但剛才我們已經(jīng)分析過,太陽與行星都不是特殊的物體,所以萬有引力存在于任何兩個物體之間。也正因?yàn)榇?,這個引力稱做萬有引力。只不過一般物體的質(zhì)量與星球相比過于小了,它們之間的萬有引力也非常小,完全可以忽略不計。所以萬有引力定律的表述是: 板書:任何兩個物體都是相互吸引的,引力的大小跟兩個物體的質(zhì) 其中m1、m2分別表示兩個物體的質(zhì)量,r為它們間的距離。 (2)萬有引力定律中的距離r,其含義是兩個質(zhì)點(diǎn)間的距離。兩個物體相距很遠(yuǎn),則物體一般可以視為質(zhì)點(diǎn)。但如果是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近,則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。例如物體是兩個球體,r就是兩個球心間的距離。 (3)萬有引力是因?yàn)槲矬w有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力。從萬有引力定律可以看出,物體間的萬有引力由相互作用的兩個物體的質(zhì)量決定,所以質(zhì)量是萬有引力的產(chǎn)生原因。從這一產(chǎn)生原因可以看出:萬有引力不同于我們初中所學(xué)習(xí)過的電荷間的引力及磁極間的引力,也不同于我們以后要學(xué)習(xí)的分子間的引力。 3、萬有引力恒量的測定 牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,但萬有引力恒量G這個常數(shù)是多少,連他本人也不知道。按說只要測出兩個物體的質(zhì)量,測出兩個物體間的距離,再測出物體間的引力,代入萬有引力定律,就可以測出這個恒量。但因?yàn)橐话阄矬w的質(zhì)量太小了,它們間的引力無法測出,而天體的質(zhì)量太大了,又無法測出質(zhì)量。所以,萬有引力定律發(fā)現(xiàn)了100多年,萬有引力恒量仍沒有一個準(zhǔn)確的結(jié)果,這個公式就仍然不能是一個完善的等式。直到100多年后,英國人卡文迪許利用扭秤,才巧妙地測出了這個恒量。 這是一個卡文迪許扭秤的模型。(教師出示模型,并拆裝講解)這個扭秤的主要部分是這樣一個T字形輕而結(jié)實(shí)的框架,把這個T形架倒掛在一根石英絲下。若在T形架的兩端施加兩個大小相等、方向相反的力,石英絲就會扭轉(zhuǎn)一個角度。力越大,扭轉(zhuǎn)的角度也越大。反過來,如果測出T形架轉(zhuǎn)過的角度,也就可以測出T形架兩端所受力的大小?,F(xiàn)在在T形架的兩端各固定一個小球,再在每個小球的附近各放一個大球,大小兩個球間的距離是可以較容易測定的。根據(jù)萬有引力定律,大球會對小球產(chǎn)生引力,T形架會隨之扭轉(zhuǎn),只要測出其扭轉(zhuǎn)的角度,就可以測出引力的大小。當(dāng)然由于引力很小,這個扭轉(zhuǎn)的角度會很小。怎樣才能把這個角度測出來呢?卡文迪許在T形架上裝了一面小鏡子,用一束光射向鏡子,經(jīng)鏡子反射后的光射向遠(yuǎn)處的刻度尺,當(dāng)鏡子與T形架一起發(fā)生一個很小的轉(zhuǎn)動時,刻度尺上的光斑會發(fā)生較大的移動。這樣,就起到一個化小為大的效果,通過測定光斑的移動,測定了T形架在放置大球前后扭轉(zhuǎn)的角度,從而測定了此時大球?qū)π∏虻囊???ㄎ牡显S用此扭秤驗(yàn)證了牛頓萬有引力定律,并測定出萬有引力恒量G的數(shù)值。這個數(shù)值與近代用更加科學(xué)的方法測定的數(shù)值是非常接近的。 卡文迪許測定的G值為6。754×10—11,現(xiàn)在公認(rèn)的G值為6。67×10—11。需要注意的是,這個萬有引力恒量是有單位的:它的單位應(yīng)該是乘以兩個質(zhì)量的單位千克,再除以距離的單位米的平方后,得到力的單位牛頓,故應(yīng)為Nm2/kg2。 板書:G=6。67×10—11Nm2/kg2 由于萬有引力恒量的數(shù)值非常小,所以一般質(zhì)量的物體之間的萬有引力是很小的,我們可以估算一下,兩個質(zhì)量50kg的同學(xué)相距0。5m時之間的萬有引力有多大(可由學(xué)生回答:約6。67×10—7N),這么小的力我們是根本感覺不到的。只有質(zhì)量很大的物體對一般物體的引力我們才能感覺到,如地球?qū)ξ覀兊囊Υ笾戮褪俏覀兊闹亓Γ虑驅(qū)Q蟮囊?dǎo)致了潮汐現(xiàn)象。而天體之間的引力由于星球的質(zhì)量很大,又是非常驚人的:如太陽對地球的引力達(dá)3。56×1022N。 五、課堂小結(jié) 本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了萬有引力定律,了解了任何兩個有質(zhì)量的物體之間都存在著一種引力,這個引力正比于兩個物體質(zhì)量的乘積,反比于兩個物體間的距離。其大小的決定式為: 其中G為萬有引力恒量:G=6。67×10—11Nm2/kg2 另外,我們還了解了科學(xué)家分析物體、解決問題的方法和技巧,希望對我們今后分析問題、解決問題能夠有所借鑒。 六、說明 1、設(shè)計思路:本節(jié)課由于內(nèi)容限制,以教師講授為主。為能夠吸引學(xué)生,引課時設(shè)計了一些學(xué)生習(xí)以為常的但又沒有細(xì)致思考過的問題。講授過程中以物理學(xué)史為主線,讓學(xué)生以科學(xué)家的角度分析、思考問題。力爭抓住這節(jié)課的有利時機(jī),滲透“沒有絕對特殊的物體”這一引起物理學(xué)幾次革命性突破的辯證唯物主義觀點(diǎn)。 2、卡文迪許扭秤模型為自制教具,可仿課本插圖用金屬桿等焊制,外面可用有機(jī)玻璃制成外殼,并可拆卸。 高中物理教案5 一、預(yù)習(xí)目標(biāo) 預(yù)習(xí)“光的干涉”,初步了解產(chǎn)生光的明顯干涉的條件以及出現(xiàn)明暗條紋的規(guī)律。 二、預(yù)習(xí)內(nèi)容 1、請同學(xué)們回顧機(jī)械波的干涉現(xiàn)象 以及產(chǎn)生的條件 ; 2、對機(jī)械波而言,振動加強(qiáng)的點(diǎn)表明該點(diǎn)是兩列波的 ,該點(diǎn)的位移隨時間 (填變化或者不變化);振動減弱的點(diǎn)表明該點(diǎn)是兩列波的 ; 3、不僅機(jī)械波能發(fā)生干涉,電磁波等一切波都能發(fā)生干涉,所以光若是一種波,則光也應(yīng)該能發(fā)生干涉 4、相干光源是指: 5、光的干涉現(xiàn)象: 6、光的干涉條件是: 7、楊氏實(shí)驗(yàn)證明: 8、光屏上產(chǎn)生亮條紋的條件是 ;光屏上產(chǎn)生暗條紋的條件是 9、光的干涉現(xiàn)象在日常生活中很少見的,這是為什么? 三、提出疑惑 同學(xué)們,通過你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中 疑惑點(diǎn) 疑惑內(nèi)容 課內(nèi)探究學(xué)案 一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.說出什么叫光的干涉 2.說出產(chǎn)生明顯干涉的條件 3.準(zhǔn)確記憶產(chǎn)生明暗條紋的規(guī)律 學(xué)習(xí)重難點(diǎn):產(chǎn)生明暗條紋規(guī)律的理解 二、學(xué)習(xí)過程 (一)光的干涉 探究一:回顧機(jī)械波的干涉 1.干涉條件: 2.干涉現(xiàn)象: 3.規(guī)律總結(jié) 探究二:光的干涉條件及出現(xiàn)明暗條紋的規(guī)律 1.光產(chǎn)生明顯干涉的條件是什么? 2.產(chǎn)生明暗條紋時有何規(guī)律: (1)兩列振動步調(diào)相同的光源: (2)兩列振動步調(diào)正好相反的光源: (三)課堂小結(jié) (四)當(dāng)堂檢測 1、在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中,如果 ( BD ) A、用白光做光源,屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋 B、用紅光做光源,屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋. C、用紅光照射一條狹縫,用紫光照射另一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)彩色條紋 D、用紫光作為光源,遮住其中一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋. 2、20xx年諾貝爾物理學(xué)家將授予對激光研究做處杰出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。如圖所示是研究激光相干性的雙縫干涉示意圖,擋板上有兩條狹縫S1、S2, 由S1和S2發(fā)出的兩列波到達(dá)屏上時會產(chǎn)生干涉條紋。已知入射激光波長為λ,屏上的P點(diǎn)到兩縫S1和S2的距離相等,如果把P處的亮條紋記做0號亮 條紋,由P向上數(shù)與0號亮紋相鄰的是1號亮紋,與 1號亮紋相鄰的亮紋為2號亮紋,設(shè)P1處的亮紋恰好 是10號亮紋,直線S1 P1的長度為r1, S2 P1的長度為 r2, 則r2-r1等于( B ) A、5λ B、10λ. C、20λ D、40λ 課后練習(xí)與提高 1. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,入射光的波長為λ,若雙縫處兩束光的振動情況恰好相同,在屏上距兩縫波程差d1= 地方出現(xiàn)明條紋;在屏上距兩縫波程差d2= 地方出現(xiàn)暗條紋;若雙縫處兩束光的振動情況恰好相反,在屏上距兩縫波程差d3= 地方出現(xiàn)明條紋;在屏上距兩縫波程差d4= 地方出現(xiàn)暗條紋 。 2. 用白光光源進(jìn)行雙縫實(shí)驗(yàn),若用一個純紅色的濾光片遮蓋一條縫,用一個純藍(lán)色的濾光片遮蓋另一條縫,則 (A) 干涉條紋的寬度將發(fā)生改變. (B) 產(chǎn)生紅光和藍(lán)光的兩套彩色干涉條紋. (C) 干涉條紋的亮度將發(fā)生改變. (D) 不產(chǎn)生干涉條紋 [ D 】 3. 雙縫干涉中屏幕E上的P點(diǎn)處是明條紋.若將縫S2蓋住,并在S1 S2連線的垂直平分面處放一高折射率介質(zhì)反射面M,如圖所示,則此時 [ A ] (A) P點(diǎn)處仍為明條紋. (B) P點(diǎn)處為暗條紋. (C) 不能確定P點(diǎn)處是明條紋還是暗條紋. (D) 無干涉條紋. 高中物理教案6 知識目標(biāo) 1、知道產(chǎn)生的條件; 2、能在簡單的問題中,根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài),判斷靜的有無、大小和方向;知道存在著靜; 3、掌握動摩擦因數(shù),會在具體問題中計算滑動,掌握判定方向的方法; 4、知道影響動摩擦因數(shù)的因素; 能力目標(biāo) 1、通過觀察演示實(shí)驗(yàn),概括出產(chǎn)生的條件以及的特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力.通過靜與滑動的區(qū)別對比,培養(yǎng)學(xué)生的分析綜合能力. 情感目標(biāo) 滲透物理方法的教育在分析物體所受時,突出主要矛盾,忽略次要因素及無關(guān)因素,總結(jié)出產(chǎn)生的條件和規(guī)律. 教學(xué)建議 一、基本知識技能: 1、兩個互相接觸且有相對滑動或的物體,在它們的接觸面上會產(chǎn)生阻礙相對運(yùn)動的,稱為滑動; 2、兩個物體相互接觸,當(dāng)有相對滑動的趨勢,但又保持相對靜止?fàn)顟B(tài)時,在它們接觸面上出現(xiàn)的阻礙相對滑動的作用力 3、兩個物體間的滑動的大小跟這兩個物體接觸面間的壓力大小成正比. 4、動摩擦因數(shù)的大小跟相互接觸的兩個物體的材料有關(guān). 5、的方向與接觸面相切,并且跟物體相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢相反. 6、靜存在值——靜. 二、重點(diǎn)難點(diǎn)分析: 1、本節(jié)課的內(nèi)容分滑動和靜兩部分.重點(diǎn)是產(chǎn)生的條件、特性和規(guī)律,通過演示實(shí)驗(yàn)得出關(guān)系. 2、難點(diǎn)是在理解滑動計算公式時,尤其是理解水平面上運(yùn)動物體受到的時,學(xué)生往往直接將重力大小認(rèn)為是壓力大小,而沒有分析具體情況. 教法建議 一、講解有關(guān)概念的教法建議 介紹滑動和靜時,從基本的事實(shí)出發(fā),利用二力平衡的知識使學(xué)生接受的存在.由于的內(nèi)容是本節(jié)的難點(diǎn),所以在講解時不要求“一步到位”,關(guān)于的概念可以通過實(shí)驗(yàn)、學(xué)生討論來理解. 1、可以讓學(xué)生找出生活和生產(chǎn)中利用的例子; 2、讓學(xué)生思考討論,如: (1)、一定都是阻力; (2)、靜止的物體一定受到靜; (3)、運(yùn)動的物體不可能受到靜; 主要強(qiáng)調(diào):是接觸力,是阻礙物體間的相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的,但不一定阻礙物體的運(yùn)動,即在運(yùn)動中也可以充當(dāng)動力,如傳送帶的例子. 二、有關(guān)講解的大小與什么因素有關(guān)的教法建議 1、滑動的大小,跟相互接觸物體材料及其表面的光滑程度有關(guān);跟物體間的正壓力有關(guān);但和接觸面積大小無關(guān).注意正壓力的解釋. 2、滑動的大小可以用公式:,動摩擦因數(shù)跟兩物體表面的關(guān)系,并不是表面越光滑,動摩擦因數(shù)越小.實(shí)際上,當(dāng)兩物體表面很粗糙時,由于接觸面上交錯齒合,會使動摩擦因數(shù)很大;對于非常光滑的表面,尤其是非常清潔的表面,由于分子力起主要作用,所以動摩擦因數(shù)更大,表面越光潔,動摩擦因數(shù)越大.但在力學(xué)中,常稱“物體表面是光滑的”這是忽略物體之間的的一種提法,實(shí)際上是一種理想化模型,與上面敘述毫無關(guān)系. 3、動摩擦因數(shù)是一個無單位的物理量,它能直接影響物體的運(yùn)動狀態(tài)和受力情況. 4、靜的大小,隨外力的增加而增加,并等于外力的大小.但靜不能無限度的增大,而有一個值,當(dāng)外力超過這個值時,物體就要開始滑動,這個限度的靜叫做靜().實(shí)驗(yàn)證明,靜由公式所決定,叫做靜摩擦因數(shù),為物體所受的正壓力.的大小變化隨著外力的變化關(guān)系如圖:滑動的大小小于靜,但一般情況下認(rèn)為兩者相等. 高中物理教案7 學(xué)習(xí)目標(biāo): 1. 理解質(zhì)點(diǎn)的概念,知道它是一種科學(xué)抽象,知道實(shí)際物體在什么條件下可看作質(zhì)點(diǎn),知道這種科學(xué)抽象是一種常用的研究方法。 2. 知道參考系的概念和如何選擇參考系。 學(xué)習(xí)重點(diǎn): 質(zhì)點(diǎn)的概念。 主要內(nèi)容: 一、機(jī)械運(yùn)動 1.定義:物體相對于其他物體的位置變化,叫做機(jī)械運(yùn)動,簡稱運(yùn)動。 2.運(yùn)動的絕對性和靜止的相對性:宇宙中的一切物體都在不停地運(yùn)動,無論是巨大的天體,還是微小的原子、分子,都處在永恒的運(yùn)動之中。運(yùn)動是絕對的,靜止是相對的。 二、物體和質(zhì)點(diǎn) 1.定義:用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。 ①質(zhì)點(diǎn)是用來代替物體的具有質(zhì)量的點(diǎn),因而其突出特點(diǎn)是“具有質(zhì)量”和“占有位置”,但沒有大小,它的質(zhì)量就是它所代替的物體的質(zhì)量。 ②質(zhì)點(diǎn)沒有體積,因而質(zhì)點(diǎn)是不可能轉(zhuǎn)動的。任何轉(zhuǎn)動的物體在研究其自轉(zhuǎn)時都不可簡化為質(zhì)點(diǎn)。 ③質(zhì)點(diǎn)不一定是很小的物體,很大的物體也可簡化為質(zhì)點(diǎn)。同一個物體有時可以看作質(zhì)點(diǎn),有時又不能看作質(zhì)點(diǎn),要具體問題具體分析。 2.物體可以看成質(zhì)點(diǎn)的條件:如果在研究的問題中,物體的形狀、大小及物體上各部分運(yùn)動的差異是次要或不起作用的因素,就可以把物體看做一個質(zhì)點(diǎn)。 3.突出主要因素,忽略次要因素,將實(shí)際問題簡化為物理模型,是研究物理學(xué)問題的基本思維方法之一,這種思維方法叫理想化方法。質(zhì)點(diǎn)就是利用這種思維方法建立的一個理想化物理模型。 問題: 1.能否把物體看作質(zhì)點(diǎn),與物體的大小、形狀有關(guān)嗎? 2.研究一輛汽車在平直公路上的運(yùn)動,能否把汽車看作質(zhì)點(diǎn)?要研究這輛汽車車輪的轉(zhuǎn)動情況,能否把汽車看作質(zhì)點(diǎn)? 3.原子核很小,可以把原子核看作質(zhì)點(diǎn)嗎? 【例一】下列情況中的物體,哪些可以看成質(zhì)點(diǎn) A.研究繞地球飛行時的航天飛機(jī)。 B.研究汽車后輪上一點(diǎn)的運(yùn)動情況的車輪。 C.研究從北京開往上海的一列火車。 D.研究在水平推力作用下沿水平地面運(yùn)動的木箱。 課堂訓(xùn)練: 1.下述情況中的物體,可視為質(zhì)點(diǎn)的是() A.研究小孩沿滑梯下滑。 B.研究地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動的規(guī)律。 C.研究手榴彈被拋出后的運(yùn)動軌跡。 D.研究人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動。 2.下列各種情況中,可以所研究對象(加點(diǎn)者)看作質(zhì)點(diǎn)的是( ) A. 研究小木塊的翻倒過程。 B.研究從橋上通過的一列隊伍。 C.研究在水平推力作用下沿水平面運(yùn)動的木箱。 D.汽車后輪,在研究牽引力來源的時。 三、參考系 1.定義:宇宙中的一切物體都處在永恒的運(yùn)動之中,在描述一個物體的運(yùn)動時,必須選擇另外的一個物體作為標(biāo)準(zhǔn),這個被選來作為標(biāo)準(zhǔn)的物體叫做參考系。一個物體一旦被選做參考系就必須認(rèn)為它是靜止的。 2.選擇不同的參考系來觀察同一個運(yùn)動,得到的結(jié)果會有不同。 【例二】人坐在運(yùn)動的火車中,以窗外樹木為參考系,人是_______的。以車廂為參考系,人是__________的。 3.參考系的選擇:描述一個物體的運(yùn)動時,參考系可以任意選取,選取參考系時要考慮研究問題的方便,使之對運(yùn)動的描述盡可能的簡單。在不說明參考系的情況下,通常應(yīng)認(rèn)為是以地面為參考系的。 4.絕對參考系和相對參考系: 【例三】對于參考系,下列說法正確的是() A.參考系必須選擇地面。 B.研究物體的運(yùn)動,參考系選擇任意物體其運(yùn)動情況是一樣的。 C.選擇不同的參考系,物體的運(yùn)動情況可能不同。 D.研究物體的運(yùn)動,必須選定參考系。 課堂訓(xùn)練: 1.甲物體以乙物體為參考系是靜止的,甲物體以丙物體為參考系是運(yùn)動的,那么,以乙物體為參考系,丙物體是( ) A. 一定是靜止的。 B.一定是運(yùn)動的。 C.有可能是靜止的或運(yùn)動的 D.無法判斷。 2.關(guān)于機(jī)械運(yùn)動和參照物,以下說法正確的有() A. 研究和描述一個物體的運(yùn)動時,必須選定參照物。 B. 由于運(yùn)動是絕對的,描述運(yùn)動時,無需選定參照物。 C. 一定要選固定不動的物體為參照物。 D. 研究地面上物體的運(yùn)動時,必須選地球?yàn)閰⒄瘴铩?/p> 高中物理教案8 一、知識與技能 1.粗略了解物理學(xué)史上對電荷間相互作用力的認(rèn)識過程。 2.知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的,電場是客觀存在的一種特殊的形態(tài)。 3.理解電場強(qiáng)度的概念及其定義,會根據(jù)電場強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計算。知道電場強(qiáng)度是矢量,知道電場強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的。 4.能根據(jù)庫侖定律和電場強(qiáng)度的定義推導(dǎo)點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計算式,并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計算。 5.知道場強(qiáng)的疊加原理,并能應(yīng)用這一原理進(jìn)行簡單的計算。 二、過程與方法 1.經(jīng)歷“探究描述電場強(qiáng)弱的物理量”的過程,獲得探究活動的體驗(yàn)。 2.領(lǐng)略通過電荷在電場中所受靜電力研究電場、理想模型法、比值法、類比法等物理學(xué)研究方法。 三、情感態(tài)度與價值觀 1.體驗(yàn)探究物理規(guī)律的艱辛與喜悅。 2.學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度。 【教學(xué)重點(diǎn)】 1.探究描述電場強(qiáng)弱的物理量。 2.理解電場、電場強(qiáng)度的概念,并會根據(jù)電場強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計算。 【教學(xué)難點(diǎn)】 探究描述電場強(qiáng)弱的物理量。 【教學(xué)用具】多媒體課件 【設(shè)計思路】 以“電荷間相互作用如何發(fā)生”、“如何描述電場的強(qiáng)弱”兩大問題為主線展開,具體操作思路是: 1.學(xué)生自學(xué)電場,培養(yǎng)學(xué)生閱讀、汲取信息的能力。 2.通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M和定量分析的方法探究描述電場強(qiáng)弱的物理量。 3.通過練習(xí)鞏固加深對電場強(qiáng)度概念的理解,探討點(diǎn)電荷的電場及場強(qiáng)疊加原理。 【教學(xué)設(shè)計】 一、復(fù)習(xí)提問、新課導(dǎo)入(5分鐘) 教師:上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了庫侖定律,請同學(xué)們回憶一下:庫侖定律的內(nèi)容是什么? 學(xué)生回答:略 教師:我們不免會產(chǎn)生這樣的疑問: 投影展示問題1:真空中?它們之間相隔一定的距離這種相互作用是如何產(chǎn)生的呢?難道能夠不需介質(zhì)超越空間? 投影展示“探究影響電荷間相互作用力的因素”圖片(1.2-1)。 教師:這幅圖大家不陌生,那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一樣,說明了什么? 學(xué)生回答:庫侖力的大小與距離有關(guān)。 教師:其本質(zhì)原因又是什么呢?(投影展示問題2) 教師:帶著這兩個疑問,本節(jié)課我們一齊來學(xué)習(xí)第三節(jié)電場強(qiáng)度。(板書課題) 二、新課教學(xué)(35分鐘) (一)電場 教師:請同學(xué)們帶著以下問題自學(xué)“電場”內(nèi)容。 (1)電荷間的相互作用是如何發(fā)生的?這一觀點(diǎn)是誰提出來的? (2)請用自己的語言描述一下什么是電場? (3)電場有什么本領(lǐng)? 學(xué)生自學(xué),師板書“一、電場”。 學(xué)生回答:(1)略; 教師:法拉第同學(xué)們曾記否? 學(xué)生(集體)回答:電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 教師:法拉第是英國物理學(xué)家、化學(xué)家,對事物的本質(zhì)有著非常敏銳的洞察力,在電學(xué)上有著突出的貢獻(xiàn)。依據(jù)法拉第的觀點(diǎn),我們?nèi)绾蚊枋鲭姾葾、B之間的作用力。 師生共析。 (2)略; 教師啟發(fā)引導(dǎo):場是“物質(zhì)”──它和分子、原子組成的實(shí)物一樣具有能量、質(zhì)量和動量,電視機(jī)、收音機(jī)信號的發(fā)射與接受就是電磁場在空間的傳播;“特殊”──看不見、摸不著;“存在于電荷周圍”并板書。 (電場是)存在于電荷周圍的一種特殊的物質(zhì)。 教師:場與實(shí)物是物質(zhì)存在的兩種不同形式。 (3)學(xué)生回答:對放入其中的電荷有靜電力的作用。 (二)科學(xué)探究描述電場強(qiáng)弱的方法 教師:下面我們再來探討第二個問題。 依次投影問題:①相同的小球在不同的位置所受作用力不一樣,其本質(zhì)原因是什么呢?(對照“探究影響電荷間相互作用力的因素”圖片說明) 學(xué)生回答:電場強(qiáng)弱不同。 ②那么如何來描述電場的強(qiáng)弱呢? 教師啟發(fā):像速度、密度等尋找一個物理量來表示。 ③如何來研究電場? (學(xué)生思考) 教師啟發(fā)引導(dǎo):電場的本領(lǐng)是對場中的其他電荷具有作用力,這也是電場的最明顯、最基本的特征之一。因此在研究電場的性質(zhì)時,我們可以從靜電力入手。(板書研究方法) 教師:對于像電場這樣,看不見,摸不到,但又客觀存在的物質(zhì),可以根據(jù)它表現(xiàn)出來的性質(zhì)來研究它,這是物理學(xué)中常用的研究方法。 教師:還需要什么? 學(xué)生回答:電場及放入其中的電荷。 多媒體依次展示,教師簡述:①“探究影響電荷間相互作用力的因素”中的試探電荷;②場源電荷。 師生共析對試探電荷的要求。 教師:下面請同學(xué)們仔細(xì)觀察模擬實(shí)驗(yàn)的動畫演示,并描述你看到的現(xiàn)象說明了什么。多媒體動畫模擬:①不同位置偏角不同;②增加試探電荷帶電量偏角均增加。 學(xué)生回答:不同位置受力不同;同一位置試探電荷帶電量增加,受力增大,但不同位置受力大小關(guān)系不變。 教師:下面我們再通過表格定量地來看一看: 將表格填完整,并分析、比較表格中的數(shù)據(jù)有什么特點(diǎn)和規(guī)律,看你能否得出如何來描述電場的強(qiáng)弱。多媒體展示表格,學(xué)生回答后依次填入:①F1、F2、F3及F1<F2<F3;②2F1、3F1、4F1、nF1等。 表一:(P1位置) 試探電荷 q 2q 3q 4q nq 靜電力 F1 2F1 3F1 4F1 nF1 表二:(P2位置) 試探電荷 q 2q 3q 4q nq 靜電力 F2 2F2 3F2 4F2 nF2 表三:(P3位置) 試探電荷 q 2q 3q 4q nq 靜電力 F3 2F3 3F3 4F3 nF3 (學(xué)生思考并交流討論) 學(xué)生回答: (1)不同的電荷,即使在電場中的同一點(diǎn),所受靜電力也不同,因而不能直接用試探電荷所受的靜電力來表示電場的強(qiáng)弱; (2)電場中同一點(diǎn),比值F/q是恒定的,與試探電荷的電荷量無關(guān);(同一張表格) (3)在電場中不同位置比值F/q不同。(三張表格比較) 師生共同小結(jié):比值由電荷q在電場中的位置決定,與電荷q的電荷量大小無關(guān),它才是反映電場性質(zhì)的物理量。 教師:在物理學(xué)中我們定義放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值,叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度。并板書。 (三)電場強(qiáng)度 1.定義: 教師:以前我們還學(xué)過哪些物理量是用比值法來定義的? 學(xué)生回答:略。 教師:從它的定義,電場強(qiáng)度的單位是什么? 學(xué)生回答:N/C 教師介紹另一種單位并板書。 2.單位:N/C或V/m,1N/C=1V/m 教師結(jié)合板畫:在電場中不同位置,同種電荷受力方向不同,說明場強(qiáng)是矢量還是標(biāo)量? 學(xué)生(集體)回答:矢量 教師結(jié)合板畫:電場中同一點(diǎn)放入正電荷和負(fù)電荷受力方向不同,如何確定場強(qiáng)的方向呢? 教師:在物理學(xué)中作出了這樣的規(guī)定。(板書) 3.方向:電場中某點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同。 教師:按照這個規(guī)定,如果放入電場中的是負(fù)電荷呢? 學(xué)生回答:與負(fù)電荷在電場中某點(diǎn)所受靜電力的方向相反。 投影練習(xí): 練習(xí)1(加深對場強(qiáng)的理解,探討點(diǎn)電荷的場強(qiáng)大小與方向) 點(diǎn)電荷是最簡單的場源電荷。設(shè)一個點(diǎn)電荷的電荷量為+Q,與之相距為r的A點(diǎn)放一試探電荷,所帶電荷量為+q。 (1)試用所學(xué)的知識推導(dǎo)A點(diǎn)的場強(qiáng)的大小,并確定場強(qiáng)的方向; (2)若所放試探電荷為-2q,結(jié)果如何? (3)如果移走所放的試探電荷呢? (請兩位同學(xué)板演前兩問后,共同完成第三問) 師生共同歸納總結(jié): 1.點(diǎn)電荷電場的場強(qiáng)大小與方向。(多媒體動畫演示方向的確定方法) 2.電場強(qiáng)度是描述電場(力的)性質(zhì)的物理量,在靜電場中,它不隨時間改變。電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)完全由電場本身決定,與是否放入電荷,放入電荷的電荷量、電性無關(guān)! 辨析 和 的關(guān)系,強(qiáng)調(diào) 的適用條件。 練習(xí)2(探討場強(qiáng)的疊加,鞏固對場強(qiáng)的理解及公式的靈活運(yùn)用,加強(qiáng)計算能力培養(yǎng)) 如圖所示,真空中有兩個點(diǎn)電荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C,它們相距0.1m,A點(diǎn)與兩個點(diǎn)電荷的距離r相等,r=0.1m。求: (1)電場中A點(diǎn)的場強(qiáng); (2)在A點(diǎn)放入電量q=-1×10-6C,求它受的電場力。 教師:題中場源電荷不止一個,如何來確定電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)? 學(xué)生:平行四邊形定則 (請兩位同學(xué)板演) 教師:根據(jù)場強(qiáng)的疊加原理對于一個比較大的不能看成點(diǎn)電荷的帶電物體產(chǎn)生電場的場強(qiáng)如何確定? 學(xué)生思考后回答:無限等分成若干個點(diǎn)電荷。 教師:根據(jù)以上方法,同學(xué)們設(shè)想一下一個半徑為R的均勻帶電球體(或球殼)外部產(chǎn)生電場的場強(qiáng),如何求解? 學(xué)生思考后回答:等效成電荷量集中于球心的點(diǎn)電荷。 三、小結(jié)(多媒體依次投影,并簡述) 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的,電場是存在于電荷周圍的一種特殊的物質(zhì),它最基本的特征是對放入其中的電荷具有力的作用。正是利用電場的這一特性,我們通過研究試探電荷的所受靜電力特點(diǎn),引入了描述電場強(qiáng)弱的物理量──電場強(qiáng)度。電場強(qiáng)度是用比值法定義的,它是矢量,有方向。 電場、電場強(qiáng)度的概念是電學(xué)中最重要的概念之一,它的研究方法和定義方法也是物理學(xué)中比較常見的方法。 四、板書設(shè)計 一、電場 客觀存在的一種特殊的物質(zhì)形態(tài) 二、電場強(qiáng)度 1.定義:E=F/q 2.單位: 3.方向:跟正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同 三、點(diǎn)電荷的電場 1.推導(dǎo): 2.大?。?/p> 3.方向: 四、電場強(qiáng)度的疊加 五、布置作業(yè) 教材P16-171、2、7 思考題: 完成課本P173,比較電場強(qiáng)度E=F/q與重力加速度g=G/m有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn) 六、教學(xué)反思 探究描述電場強(qiáng)弱的物理量是本節(jié)課的重難點(diǎn)內(nèi)容之一,應(yīng)給學(xué)生充分的思考時間,并讓學(xué)生相互交流討論,教師還可進(jìn)行適當(dāng)啟發(fā)引導(dǎo)。另外,探究時間很難控制,在內(nèi)容處理上應(yīng)做到詳略得當(dāng),發(fā)揮學(xué)生的主動性,如對電場及練習(xí)題的處理,盡可能由學(xué)生完成。 高中物理教案9 一、教學(xué)目標(biāo) 1、使學(xué)生認(rèn)識物理學(xué)概況,了解物理學(xué)的研究范圍。知道學(xué)習(xí)物理學(xué)的重要意義。 2、培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析、概括能力和自學(xué)能力。 3、激發(fā)、探索的興趣和積極性。 二、重點(diǎn) 物理學(xué)的研究范圍和學(xué)習(xí)方法 三、難點(diǎn) 物體重心的確定。 四、能力訓(xùn)練點(diǎn) 培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)的能力、動手能力 五、德育滲透點(diǎn) 培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法素質(zhì)。 六、教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)法、閱讀教學(xué)法、歸納法 七、教具準(zhǔn)備 投影儀、投影片、磚(三塊)、泡沫塑料、瓦、四個生雞蛋、金屬屏蔽罩、感應(yīng)起電機(jī)機(jī)、小鳥 高中物理教案10 教學(xué)目的 1.了解組成物質(zhì)的分子具有動能及勢能,并且了解分子平均動能和分子勢能都與哪些因素有關(guān)。 2.理解物體的內(nèi)能以及物體內(nèi)能由物體的狀態(tài)所決定。 教學(xué)重點(diǎn) 物體的內(nèi)能是一個重要的概念,是本章教學(xué)的一個重點(diǎn)。學(xué)生只有正確理解物體的內(nèi)能才能理解做功和熱傳遞及物體內(nèi)能的變化關(guān)系。 教學(xué)難點(diǎn) 分子勢能。 教學(xué)過程 一、復(fù)習(xí)提問 什么樣的能是勢能?彈性勢能的大小與彈簧的形變關(guān)系怎樣? 二、新課教學(xué) 1.分子動能。 (1)組成物質(zhì)的分子總在不停地運(yùn)動著,所以運(yùn)動著的分子具有動能,叫做分子動能。 (2)啟發(fā)性提問:根據(jù)你對布朗運(yùn)動實(shí)驗(yàn)的觀察,分子運(yùn)動有什么樣的特點(diǎn)? 應(yīng)答:分子運(yùn)動是雜亂無章的,在同一時刻,同一物體內(nèi)的分子運(yùn)動方向不相同,分子的運(yùn)動速率也不相同。 教師分析分子速率分布特點(diǎn)——在同一時刻有的分子速率大,有的分子速率小,從大量分子總體來看,速率很大和速率很小的分子是少數(shù),大多數(shù)分子是中等大小的速率。 教帥進(jìn)一步指出:由于分子速率不同,所以每個分子的動能也不同。對于熱現(xiàn)象的研究來說,每個分子的動能是毫無意義的,而有意義的是物體內(nèi)所有分子動能的平均值,此平均值叫做分子的平均動能。 (3)要學(xué)生討論研究。 用分子動理論的觀點(diǎn),分析冷、熱水的區(qū)別。 討論結(jié)論應(yīng)是:組成冷、熱水的大量分子的速率各不相同,則其動能也各不相同,但就冷水總體來說分子的平均動能小于熱水的分子平均動能。 教師指出:由此可見,溫度是物體分子平均動能的標(biāo)志。 2.分子勢能。 (1)根據(jù)復(fù)習(xí)提問的回答(地面上的物體與地球之間有相互作用力;發(fā)生了形變的彈簧各部分間存在著相互作用力,因此在它們的相對位置發(fā)生變化時,它們之間便具有勢能)說明分子間也存在著相互作用力,所以分子也具有由它們相對位置所決定的能,稱之為分子勢能。 (2)分子勢能與分子間距離的關(guān)系。 提問:分子力與分子間距離有什么關(guān)系? 應(yīng)答:當(dāng)r=r0時,F(xiàn)=0,r<r0時,F(xiàn)為斥力,r>r0時,F(xiàn)為引力。 教師指出:由于分子間既有引力又有斥力,好象彈簧形變有伸長或壓縮兩種情況,因此分子勢能與分子間距離也分兩種情況。 ①當(dāng)r>r0時,F(xiàn)為引力,分子勢能隨著r的增大而增加。此種情況與彈簧被拉長彈性勢能的增加很相似。 ②當(dāng)r< p=“”> 小結(jié):分子勢能隨著分子間距離變化而變化,而組成物體的大量分子間距離若增大(減?。﹦t宏觀表現(xiàn)為物體體積增大(減?。???梢姺肿觿菽芨矬w體積有關(guān)。 (3)物體的內(nèi)能。 教師指出:物體里所有的分子動能和勢能的總和叫做物體的內(nèi)能。由此可知一切物體都具有內(nèi)能。 ①物體的內(nèi)能是由它的狀態(tài)決定的(狀態(tài)是指溫度、體積、物態(tài)等)。 提問:對于質(zhì)量相等、溫度都是100℃的水和水蒸氣來說它們的內(nèi)能相同嗎? 應(yīng)答,質(zhì)量相等意味著它們的分子數(shù)相同,溫度相等意味著它們的平均動能相同,但由于水蒸氣分子間平均距離比水分子間平均距離大得多,分子勢能也大得多,因而質(zhì)量相等的水蒸氣的內(nèi)能比水大。 ②物體的狀態(tài)發(fā)生變化時,物體的內(nèi)能也隨著變化。 舉例說明:當(dāng)水沸騰時,水的溫度保持不變,所供給的大量能用于把分子拉開,增大了分子勢能,因而增大了物體的內(nèi)能,當(dāng)水汽凝結(jié)時,分子動能沒有明顯變化,但分子靠得更緊密了,分子勢能便減小了,因此物體的內(nèi)能減小了。 ③物體的內(nèi)能是不同于機(jī)械能的另一種形式的能。 a.靜止在地面上的物體以地球?yàn)閰⒄瘴铮矬w的機(jī)械能等于0,但物體內(nèi)部的分子仍然在不停地運(yùn)動著和相互作用著,物體的內(nèi)能永遠(yuǎn)不能為0。 b.物體在具有一定的內(nèi)能時,也可以具有一定的機(jī)械能。如飛行的子彈。 C.不能把物體的機(jī)械能和物體的內(nèi)能混淆。只要物體的溫度、體積、物態(tài)不變,不論物體的機(jī)械能怎樣變化其內(nèi)能仍保持不變。反之,盡管物體的內(nèi)能在變化,它的機(jī)械能可以保持不變。 (4)學(xué)生討論題: ①靜止在光滑水平地面上的木箱具有什么能?若木箱沿光滑水平地面加速運(yùn)動,木箱具有什么能?此時木箱的內(nèi)能與靜止時相比較變化了沒有? ②質(zhì)量相等而溫度不相等的兩杯水,哪一杯水具有較大的內(nèi)能?溫度相同而質(zhì)量不等的兩杯水,哪一杯水具有較大的內(nèi)能? 最后總結(jié)一下本課要點(diǎn)。 1.了解內(nèi)能的概念,能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。 2.知道做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能。 3.了解熱量的概念,知道熱量的單位是焦耳。 重點(diǎn)目標(biāo) 1.內(nèi)能、熱量概念的建立. 2.改變物體內(nèi)能的途徑.難點(diǎn)目標(biāo)內(nèi)能、熱量概念的建立. 導(dǎo)入示標(biāo)涼爽的秋夜,仰望星空時,會突然發(fā)現(xiàn)一顆流星在夜色中劃過,并留下一條美麗的弧線.流星是怎樣形成的呢? 目標(biāo)三導(dǎo)學(xué)做思一:物體的內(nèi)能 問題1:組成物質(zhì)的分子在不停地做熱運(yùn)動,分子應(yīng)具有什么能?物體的分子之間有引力和斥力,且分子之間有間隔,分子應(yīng)具有什么能?什么叫物體的內(nèi)能?你能說出它的單位嗎?機(jī)械能和內(nèi)能有什么區(qū)別嗎? 小結(jié):物體內(nèi)所有分子由于熱運(yùn)動而具有的動能,以及分子之間勢能的總和叫做物體的內(nèi)能.它的單位是焦耳,簡稱焦,符號為J.機(jī)械能是宏觀的,能看得到的,內(nèi)能是微觀的,是看不到的. 問題2:把紅墨水滴入裝滿水的燒杯里,過一段時間,整杯水變?yōu)榧t色,這種現(xiàn)象說明了什么?當(dāng)紅墨水分別滴入熱水和冷水中時,發(fā)現(xiàn)熱水變色比冷水快,這又說明了什么? 小結(jié):溫度高的物體分子運(yùn)動劇烈,內(nèi)能大.所以物體的內(nèi)能與溫度有關(guān). 問題3:小明說:“熾熱的鐵水溫度很高,具有內(nèi)能;冰冷的冰塊溫度很低,不具有內(nèi)能.”小剛說:“熾熱的鐵水溫度高,內(nèi)能大;冰冷的冰山溫度低,內(nèi)能?。蹦阏J(rèn)為他們的說法正確嗎?說出理由. 小結(jié):一切物體都具有內(nèi)能.物體的內(nèi)能還與質(zhì)量有關(guān). 問題3:處理例1和變式練習(xí)1 例1:【解析】物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動的動能與分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能溫度越高,物體內(nèi)能越大溫度相同的同種物質(zhì),分子個數(shù)越多,分子熱運(yùn)動的動能與分子勢物體內(nèi)能越大 問題1:如右圖所示,在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉,把活塞迅速往下壓,你能觀察到什么現(xiàn)象(棉花燃燒),該實(shí)驗(yàn)說明了什么?你再將一根鐵絲反復(fù)彎折數(shù)十次,用手接觸彎折處,有什么感覺,該實(shí)驗(yàn)又說明了什么? 小結(jié):做功可以改變物體的內(nèi)能. 問題2:做飯時,鐵鍋為什么能燙手?放在陽光下的被子,為什么能被曬得暖乎乎? 小結(jié):熱傳遞也可以改變物體的內(nèi)能. 問題3:處理例2和變式練習(xí)2 例2:【解析】來回拉繩子,繩子與管壁之間克服摩擦做功,使管內(nèi)的酒精內(nèi)能增大,溫度升高;當(dāng)把塞子沖出時,管內(nèi)的酒精蒸氣對塞子做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能.正確的答案為A選項. 答案:A 變式練習(xí) 讓學(xué)生進(jìn)一步理解改變內(nèi)能的途徑有做功和熱傳遞兩種方法,選項ABD是做功改變物體的內(nèi)能,選項C是通過熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能. 答案:C 學(xué)做思三:熱量 問題1:什么叫熱量?它的單位是什么?它用什么字母表示? 小結(jié):物體通過熱傳遞方式所改變的內(nèi)能稱為熱量,它的單位是J,它用字母Q表示. 問題2:在熱傳遞現(xiàn)象中,高溫物體和低溫物體的溫度、內(nèi)能和熱量如何變化? 小結(jié):在熱傳遞過程中,高溫物體放出熱量,溫度降低,內(nèi)能減??;低溫物體吸收熱量,溫度升高,內(nèi)能增大.所以熱傳遞過程中傳遞的是熱量,改變了物體的內(nèi)能,表現(xiàn)在物體溫度的變化. 高中物理教案11 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 l. 知道曲線運(yùn)動中速度的方向,理解曲線運(yùn)動是一種變速運(yùn)動. 2.知道物體做曲線運(yùn)動的條件是所受的合外力與它的速度方向不在一條直線上. 【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】 1.什么是曲線運(yùn)動. 2.物體做曲線運(yùn)動的方向的確定. 3.物體做曲線運(yùn)動的條件. 【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】 物體做曲線運(yùn)動的條件. 【學(xué)習(xí)過程】 1.什么是曲線的切線? 閱讀教材33頁有關(guān)內(nèi)容,明確切線的 概念。 如圖1,A、B為曲線上兩點(diǎn),當(dāng)B無限接近A時,直線AB叫做 曲線在A點(diǎn)的__________ A B 圖 2.速度是矢量,既有大小,又有方向,那么速度的變化包含哪幾層含義? 3.質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動時,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度,沿曲線在這一點(diǎn)的____________。 4.曲線運(yùn)動中,_________時刻在變化,所以曲線運(yùn)動是__________運(yùn)動,做曲線運(yùn)動的物體運(yùn)動狀態(tài)不斷發(fā)生變化。 5.如果物體所受的合外力跟其速度方向____________,物體就做直線運(yùn)動。如果物體所受的合外力跟其速度方向__________________,物體就做曲線運(yùn)動。 【同步導(dǎo)學(xué)】 1.曲線運(yùn)動的特點(diǎn) ⑴ 軌跡是一條曲線 ⑵ 曲線運(yùn)動速度的方向 ① 質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時刻)的速度方向是沿曲線的這一點(diǎn)的切線方向。 ② 曲線運(yùn)動的速度方向時刻改變。 ⑶ 是變速運(yùn)動,必有加速度 ⑷ 合外力一定不為零(必受到外力作用) 例1 在砂輪上磨刀具時可以看到,刀具與砂輪接觸處有火星沿砂輪的切線飛出,為什么由此推斷出砂輪上跟刀具接觸處的質(zhì)點(diǎn)的速度方向沿砂輪的切線方向? 2.物體作曲線運(yùn)動的.條件 當(dāng)物體所受的合力的方向與它的速度方向在同一直線時,物體做直線運(yùn)動;當(dāng)物體所 1 專心 愛心 用心 受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時,物體就做曲線運(yùn)動. 例2 關(guān)于曲線運(yùn)動,下面說法正確的是( ) A.物體運(yùn)動狀態(tài)改變著,它一定做曲線運(yùn)動 B.物體做曲線運(yùn)動,它的運(yùn)動狀態(tài)一定在改變 C.物體做曲線運(yùn)動時,它的加速度的方向始終和速度的方向一致 D.物體做曲線運(yùn)動時,它的加速度方向始終和所受到的合外力方向一致 3.關(guān)于物體做直線和曲線運(yùn)動條件的進(jìn)一步分析 ① 物體不受力或合外力為零時,則物體靜止或做勻速直線運(yùn)動 ② 合外力不為零,但合外力方向與速度方向在同一直線上,則物體做直線運(yùn)動,當(dāng)合外力為恒力時,物體將做勻變速直線運(yùn)動(勻加速或勻減速直線運(yùn)動),當(dāng)合外力為變力時,物體做變加速直線運(yùn)動。 ③ 合外力不為零,且方向與速度方向不在同一直線上時,則物體做曲線運(yùn)動;當(dāng)合外力變化時,物體做變加速曲線運(yùn)動,當(dāng)合外力恒定時,物體做勻變速曲線運(yùn)動。 例3.一質(zhì)量為m的物體在一組共點(diǎn)恒力F1、F2、F3作用下而處于平衡狀態(tài),如撤去F1,試討論物體運(yùn)動情況怎樣? 【鞏固練習(xí)】 1.關(guān)于曲線運(yùn)動速度的方向,下列說法中正確的是 ( ) A.在曲線運(yùn)動中速度的方向總是沿著曲線并保持不變 B.質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動時,速度方向是時刻改變的,它在某一點(diǎn)的瞬時速度的方向與這—點(diǎn)運(yùn)動的軌跡垂直 C.曲線運(yùn)動中速度的方向是時刻改變的,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時速度的方向就是在曲線上的這—點(diǎn)的切線方向 D.曲線運(yùn)動中速度方向是不斷改變的,但速度的大小保持不變 2.如圖所示的曲線為運(yùn)動員拋出的鉛球運(yùn)動軌跡(鉛球視為質(zhì)點(diǎn)),A、B、C為曲線上的三點(diǎn),關(guān)于鉛球在B點(diǎn)的速度方向,說法正確的是 ( ) A.為AB的方向 B.為BC的方向 C.為BD的方向 D.為BE的方向 3.物體做曲線運(yùn)動的條件為 ( ) A.物體運(yùn)動的初速度不為零 B.物體所受的合外力為變力 C.物體所受的合外力的方向上與速度的方向不在同一條直線上 D.物體所受的合外力的方向與加速度的方向不在同—條直線上 (第2題) 專心 愛心 用心 2 A.變速運(yùn)動—定是曲線運(yùn)動 B.曲線運(yùn)動—定是變速運(yùn)動 C.速率不變的曲線運(yùn)動是勻速運(yùn)動 D.曲線運(yùn)動也可以是速度不變的運(yùn)動 5.做曲線運(yùn)動的物體,在其軌跡上某一點(diǎn)的加速度方向 ( ) A.為通過該點(diǎn)的曲線的切線方向 B.與物體在這一點(diǎn)時所受的合外力方向垂直 C.與物體在這一點(diǎn)速度方向一致 D.與物體在這一點(diǎn)速度方向的夾角一定不為零 6.下面說法中正確的是( ) A.做曲線運(yùn)動的物體的速度方向必變化 B.速度變化的運(yùn)動必是曲線運(yùn)動 C.加速度恒定的運(yùn)動不可能是曲線運(yùn)動 D.加速度變化的運(yùn)動必定是曲線運(yùn)動 7.一質(zhì)點(diǎn)在某段時間內(nèi)做曲線運(yùn)動,則在這段時間內(nèi)( ) A.速度一定不斷改變,加速度也一定不斷改變; B.速度一定不斷改變,加速度可以不變; C.速度可以不變,加速度一定不斷改變; D.速度可以不變,加速度也可以不變。 8.下列說法中正確的是( ) A.物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動 B.物體在變力作用下一定做曲線運(yùn)動 C.物體在恒力或變力作用下都可能做曲線運(yùn)動 D.做曲線運(yùn)動的物體,其速度方向與加速度方向一定不在同一直線上 9.如圖所示,物體在恒力F作用下沿曲線從A運(yùn)動到B,這時突然使它所受的力方向改變而大小不變(即由F變?yōu)?F),在此力作用下物體以后的運(yùn)動情況,下列說法正確的是( ) A.物體不可能沿曲線Ba運(yùn)動; B.物體不可能沿曲線Bb運(yùn)動; C.物體不可能沿曲線Bc運(yùn)動; D.物體可能沿原曲線由B返回A。 b 10.一個做勻速直線運(yùn)動的物體,突然受到一個與運(yùn)動方向不在同一直線上的恒力作用時,物體運(yùn)動為 ( ) A.繼續(xù)做直線運(yùn)動 B.一定做曲線運(yùn)動 C.可能做直線運(yùn)動,也可能做曲線運(yùn)動 D.運(yùn)動的形式不能確定 高中物理教案12 課 題:碰撞 教學(xué)目標(biāo): 1、使學(xué)生了解碰撞的特點(diǎn),物體間相互作用時間短,而物體間相互作用力很大。 2、理解彈性碰撞和非彈性碰撞,了解正碰、斜碰及廣義碰撞散射的概念。 3、初步學(xué)會用動量守恒定律解決一維碰撞問題。 重點(diǎn): 強(qiáng)性碰撞和非彈性碰撞 難點(diǎn): 動量守恒定律的應(yīng)用 教學(xué)過程: 1、碰撞的特點(diǎn): 物體間互相作用時間短,互相作用力很大。 2、彈性碰撞: 碰撞過程中,不僅動量守恒、機(jī)械能也守恒,碰撞前后系統(tǒng)動能之和不變 3、非彈性碰撞 碰撞過程中,僅動量守恒、機(jī)械能減少,碰撞后系統(tǒng)動能和小于碰撞前系統(tǒng)動能和,若系統(tǒng)結(jié)合成一個整體,則機(jī)械能損失最大。 4、對心碰撞和非對心碰撞 5、廣義碰撞散射 6、例題 例1、在氣墊導(dǎo)軌上,一個質(zhì)量為600g的滑塊以15cm/s的速度與另一個質(zhì)量為400g、速度為10cm/s方向相反的滑塊迎面相撞,碰撞后兩個滑塊并在一起,求碰撞后的滑塊的速度大小和方向。 例2、質(zhì)量為m速度為υ的A球跟質(zhì)量為3m靜止的B球發(fā)生正碰。碰撞可能是彈性的,也可能是非彈性的,因此,碰撞后B球的速度允許有不同的值。請你論證:碰撞后B球的速度可能是以下值嗎? (1)0.6υ(2)0.4υ(3)0.2υ。 7、小結(jié):略 8、學(xué)生作業(yè)P19 ③⑤ 高中物理教案13 知識目標(biāo) 1、了解什么是能源,了解什么是常規(guī)能源,了解常規(guī)能源的儲備與人類需求間的矛盾 2、了解常規(guī)能源的使用與環(huán)境污染的關(guān)系。了解哪些能源是清潔能源,哪些能源可再生。 能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生通過分析日常生活現(xiàn)象提高概括物理規(guī)律的能力 情感目標(biāo) 通過第二類永動機(jī)無法制成的講解,使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到人類改造自然時必須遵從自然規(guī)律,違反自然規(guī)律將一事無成 通過介紹開發(fā)新能源的重要性,激勵學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí),提高為人類美好未來努力學(xué)習(xí)的覺悟 新課教學(xué) 師:在日常生活和各種產(chǎn)業(yè)中我們都要消耗能量。另外,自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性,而產(chǎn)生的能量耗散問題,使得能源問題成為當(dāng)今世界的一個重要的問題。本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)能源。 一、能源:凡是能提供可利用能量的物質(zhì)和自然過程。 1、常規(guī)能源:煤、石油、天然氣等。常規(guī)能源的儲藏是有限的。 問:常規(guī)的能源使用帶來了那些負(fù)面影響呢?(①溫室效應(yīng)②酸雨③化學(xué)煙霧④放射性污染)(1)溫室效應(yīng):溫室效應(yīng)是由于大氣里溫室氣體(二氧化碳)含量增大而形成的。石油和煤炭燃燒時產(chǎn)生二氧化碳。 (2)酸雨:大氣中酸性污染物質(zhì),如二氧化硫等物質(zhì)會使雨水中的酸度升高,形成“酸雨”。煤炭中含有較多的硫,燃燒時產(chǎn)生二氧化硫等物質(zhì)。 (3)光化學(xué)煙霧:氮氧化合物和碳?xì)浠衔镌诖髿庵惺艿疥柟庵袕?qiáng)烈紫外線照射后產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)。主要成分是臭氧。 另外常規(guī)能源燃燒時產(chǎn)生的浮塵也是一種污染。 常規(guī)能源的大量消耗所帶來的環(huán)境污染即損害人體健康,又影響動植物的生長,破壞經(jīng)濟(jì)資源,損壞建筑物及文物古跡,嚴(yán)重時可改變大氣的性質(zhì),使生態(tài)受到破壞。 二、開發(fā)新能源:綠色能源的開發(fā)與利用 綠色能源:在釋放能量或能量轉(zhuǎn)化過程中對環(huán)境不造成污染的能源叫綠色能源。 問:可以開發(fā)那些清潔相對無污染的能源呢?(①太陽能②風(fēng)能③生物質(zhì)能④核能⑤水能) 世界上石油儲量最大的中東地區(qū)一直是發(fā)達(dá)國家關(guān)注的焦點(diǎn),外交、軍事莫不圍繞著這片從地表上看毫無魅力的區(qū)域打轉(zhuǎn)。世界警察(美國)和他的隨從們最愿意去管中東的事情:兩次海灣戰(zhàn)爭、伊拉克戰(zhàn)爭等等…說明能量消耗巨大的富國們對石油的心痛程度。 令以一方面,“替代品”——新能源的研發(fā)、形式層出不窮。 1、水能:水作為能量的載體,被太陽能驅(qū)動地球上三棲(水、陸、空)循環(huán)。地表水的流動時,在落差大、流量大的地區(qū),形成可利用的水能資源。目前世界上水力發(fā)電還處于起步階段。 2、海洋能:由于地球受月球和太陽引力的周期性不均衡,海水發(fā)生非氣候性的漲潮和落潮現(xiàn)象,形成潮汐。潮汐蘊(yùn)含著巨大能量,既可以用來推動機(jī)械裝置,又可以用來發(fā)電。 此外,由于海水表層和深層間的存在很大的溫差,利用這種溫差也可以發(fā)電(*因?yàn)樗姆悬c(diǎn)與氣壓有關(guān),如果建造一個裝置,用抽真空的方法使表層的海水在20攝氏度時汽化,并推動汽輪機(jī),再將深層的冷水提上來使蒸汽冷卻,如此周而復(fù)始,就可以發(fā)電了。除這種方法外,還可以用低沸點(diǎn)的流體如丙烷和氨來作為熱機(jī)的工作介質(zhì))。法國已經(jīng)建成了世界上第一座溫差發(fā)電站,發(fā)電容量為14,000kW。 3、風(fēng)能:利用風(fēng)的機(jī)械能發(fā)電,風(fēng)能是一種重要的自然能源。據(jù)有關(guān)專家估算,在全球邊界層內(nèi)的總能量為1.3×1015瓦,一年中約為1.4×1016千瓦時電力的能量,相當(dāng)于目前全世界 每年所燃燒能量的3000倍。其中1/10為可取用的極限量。 風(fēng)能的優(yōu)點(diǎn)是:總能量巨大,利用簡單、無污染、可再生。缺點(diǎn)是:能量密度低(當(dāng)流速同為3米/秒時,風(fēng)力的能量密度僅為水力的1/1000)、不穩(wěn)定性大,連續(xù)性、可靠性差,時空分布不均勻。 4、沼氣:利用厭氧微生物在密閉條件下分解(廢棄)有機(jī)物,產(chǎn)生沼氣,沼氣具有很高的熱值,燃燒后生成二氧化碳和水,不污染空氣,不危害農(nóng)作物和人畜健康。生成沼氣的原料本身就是各種廢棄物,生產(chǎn)過程可以減少(有機(jī)物)垃圾的數(shù)量。 在農(nóng)村到處可以看到許多生物質(zhì)的廢棄物,如人畜糞便、秸稈、雜草和不能食用的果蔬,等等。將這些廢棄物收集起來,經(jīng)過細(xì)菌發(fā)酵可以產(chǎn)生沼氣,用沼氣做燃料和照明,也可以發(fā)電。 5、太陽能:太陽能是一種可廣泛利用的清潔能源。我們目前的利用方式主要是兩種—— 一是將陽光聚焦,將光能轉(zhuǎn)化為熱能(傳說阿基米德就曾經(jīng)利用聚光鏡反射陽光,燒毀了來犯的敵艦)。在日照充分的地方,人們在生產(chǎn)和生活中已大量使用太陽灶、干燥器和太陽能熱水器(太陽能熱水器的構(gòu)造要簡單的多。因?yàn)椴恍枰a(chǎn)生太高的溫度。在大多數(shù)情況下,可以將太陽能熱水器的集熱器制成箱式、蛇型管式、直管式、平板式或枕式,通過管道與水源和儲水箱相連。太陽能熱水器在我國北方比較常見)。 二是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,再用化學(xué)能發(fā)電。比較常見的光電池是硅電池(它能將13%-20%的日光能轉(zhuǎn)化為電能)。許多電子計算器和其他小型電子儀器現(xiàn)在已經(jīng)采用太陽能電池供電,人造衛(wèi)星和宇宙飛船更是主要依靠太陽能電池來提供電力。 但是陽光在達(dá)到地面以前要經(jīng)過大氣的反射、散射和吸收,能量損失較大,加上陰天、晝夜變化和雨雪等降水過程的影響,目前地面上利用日光發(fā)電受到一定限制。 無論是生物質(zhì)能、風(fēng)能,還是水力、溫差和潮汐能,歸根結(jié)底都是太陽能的轉(zhuǎn)化形式。即使礦物燃料,也是通過生物的化石形式保存下來的億萬年以前的太陽能。 6、地?zé)崮埽河玫責(zé)岵膳⒌責(zé)嵊糜谵r(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)等,在全世界范圍內(nèi)受到關(guān)注。(從直接利用地?zé)岬囊?guī)模來說,最常用的是地?zé)崴茉?,占總利用量?/3以上,其次是地?zé)崴B(yǎng)殖和種植約占20%,地?zé)岵膳s占13%,地?zé)崮芄I(yè)利用約占2%)。 利用地?zé)崮埽嫉睾苌?,無廢渣、粉塵污染,用后的棄(尾)水既可綜合利用,又可回注到地下儲層,達(dá)到增加壓力、保護(hù)儲層、保護(hù)地?zé)豳Y源的雙重目的。*據(jù)美國地?zé)豳Y源委員會(GRC) 1990年的調(diào)查,世界上18個國家有地?zé)岚l(fā)電,總裝機(jī)容量5827.55兆瓦,裝機(jī)容量在100兆瓦以上的國家有美國、菲律賓、墨西哥、意大利、新西蘭、日本和印尼。我國的地?zé)豳Y 源也很豐富,但開發(fā)利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省區(qū)。除以上利用外,從熱水中還可提取鹽類、有益化學(xué)組分和硫磺等。 7、核能:鈾在自然界中有三種放射性同位素:U235、U238、U234 ,在衰變過程中放出熱量。在軍事上鈾主要用來制造核武器和核動力燃料。鈾的和平用途十分廣泛,其中最主要的是用作核電反應(yīng)堆的燃料。 由于核電具有發(fā)電成本低、對環(huán)境污染小和安全等優(yōu)點(diǎn),世界各國,尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)都大力發(fā)展核電,估計到20xx年核電將達(dá)到世界總發(fā)電量的25%左右。我國已建成秦山、大亞灣核電站,目前還有多處正在籌建。 大自然賜給人類的綠色能源儲量豐富,只要我們科學(xué)開發(fā),合理利用,必將對人類做出前所未有的貢獻(xiàn)。 高中物理教案14 教學(xué)目的: 1、了解電能輸送的過程。 2、知道高壓輸電的道理。 3、培養(yǎng)學(xué)生把物理規(guī)律應(yīng)用于實(shí)際的能力和用公式分析實(shí)際問題的能力。 教學(xué)重點(diǎn):培養(yǎng)學(xué)生把物理規(guī)律應(yīng)用于實(shí)際的能力和用公式分析實(shí)際問題的能力。 教學(xué)難點(diǎn):高壓輸電的道理。 教學(xué)用具:電能輸送過程的掛圖一幅(帶有透明膠),小黑板一塊(寫好題目)。 教學(xué)過程: 一、引入新課 講述:前面我們學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象和發(fā)電機(jī),通過發(fā)電機(jī)我們可以大量地生產(chǎn)電能。比如,葛洲壩電站通過發(fā)電機(jī)把水的機(jī)械能為電能,發(fā)電功率可達(dá)271。5萬千瓦,這么多的電能當(dāng)然要輸?shù)接秒姷牡胤饺ィ裉?,我們就來學(xué)習(xí)輸送電能的有關(guān)知識。 二、進(jìn)行新課 1、輸送電能的過程 提問:發(fā)電站發(fā)出的電能是怎樣輸送到遠(yuǎn)方的呢?如:葛洲壩電站發(fā)出的電是怎樣輸?shù)轿錆h、上海等地的呢?很多學(xué)生憑生活經(jīng)驗(yàn)?zāi)芑卮穑菏峭ㄟ^電線輸送的。在教師的啟發(fā)下學(xué)生可以回答:是通過架設(shè)很高的、很粗的高壓電線輸送的。 出示:電能輸送掛圖,并結(jié)合學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)作介紹。 板書:第三節(jié) 電能的輸送 輸送電能的過程:發(fā)電站→升壓變壓器→高壓輸電線→ 降壓變壓器→用電單位。) 2、遠(yuǎn)距離輸電為什么要用高電壓? 提問:為什么遠(yuǎn)距離輸電要用高電壓呢?學(xué)生思考片刻之后,教師說:這個實(shí)際問題就是我們今天要討論的重點(diǎn)。 板書:(高壓輸電的道理) 分析討論的思路是:輸電→導(dǎo)線(電阻)→發(fā)熱→損失電能→減小損失 講解:輸電要用導(dǎo)線,導(dǎo)線當(dāng)然有電阻,如果導(dǎo)線很短,電阻很小可忽略,而遠(yuǎn)距離輸電時,導(dǎo)線很長,電阻大不能忽略。列舉課本上的一組數(shù)據(jù)。電流通過很長的導(dǎo)線要發(fā)出大量的熱,請學(xué)生計算:河南平頂山至湖北武昌的高壓輸電線電阻約400歐,如果能的電流是1安,每秒鐘導(dǎo)線發(fā)熱多少?學(xué)生計算之后,教師講述:這些熱都散失到大氣中,白白損失了電能。所以,輸電時,必須減小導(dǎo)線發(fā)熱損失。 3、提問:如何減小導(dǎo)線發(fā)熱呢? 分析:由焦耳定律 ,減小發(fā)熱 ,有以下三種方法:一是減小輸電時間 ,二是減小輸電線電阻 ,三是減小輸電電流 。 4、提問:哪種方法更有效? 第一種方法等于停電,沒有實(shí)用價值。第二種方法從材料、長度、粗細(xì)三方面來說都有實(shí)際困難。適用的超導(dǎo)材料還沒有研究出來。排除了前面兩種方法,就只能考慮第三種方法了。從焦耳定律公式可以看出。第三種辦法是很有效的:電流減小一半,損失的電能就降為原來的四分之一。通過后面的學(xué)習(xí),我們將會看到這種辦法了也是很有效的。 板書結(jié)論:(A:要減小電能的損失,必須減小輸電電流。) 講解:另一方面,輸電就是要輸送電能,輸送的功率必須足夠大,才有實(shí)際意義。 板書:(B:輸電功率必須足夠大。) 5、提問:怎樣才能滿足上述兩個要求呢? 分析:根據(jù)公式 ,要使輸電電流 減小,而輸送功率 不變(足夠大),就必須提高輸電電壓 。 板書:(高壓輸電可以保證在輸送功率不變,減小輸電電流來減小輸送電的電能損失。) 變壓器能把交流電的電壓升高(或降低) 講解:在發(fā)電站都要安裝用來升壓的變壓器,實(shí)現(xiàn)高壓輸電。但是我們用戶使用的是低壓電,所以在用戶附近又要安裝降壓的變壓器。 討論:高壓電輸?shù)接秒妳^(qū)附近時,為什么要把電壓降下來?(一是為了安全,二是用電器只能用低電壓。) 板書:(3。變壓器能把交流電的電壓升高或降低) 三、引導(dǎo)學(xué)生看課本,了解我國輸電電壓,知道輸送電能的優(yōu)越性。 四、課堂小結(jié): 輸電過程、高壓輸電的道理。 五、作業(yè)布置: 某電站發(fā)電功率約271。5萬千瓦,如果用1000伏的電壓輸電,輸電電流是多少?如果輸電電阻是200歐,每秒鐘導(dǎo)線發(fā)熱損失的電能是多少?如果采用100千伏的高壓輸電呢? 探究活動 考察附近的變電站,學(xué)習(xí)日常生活中的電學(xué)知識和用電常識。 了解變壓器的工作原理 調(diào)查生活中的有關(guān)電壓變換情況。 調(diào)查: 在電能的傳輸過程中,為了減小能量損耗而采用提高電壓的方法,可是在提高電壓后相應(yīng)的對一些設(shè)備的要求也會提高,請調(diào)查在高壓輸電和低壓輸電過程中的投入產(chǎn)出比。 高中物理教案15 一、教學(xué)目標(biāo) 1.在物理知識方面理解作用力和反作用力的關(guān)系,掌握牛頓第三定律的內(nèi)容. 2.牛頓第三定律是通過實(shí)驗(yàn)得到的,在這一節(jié)課中要充分讓學(xué)生體會到這一點(diǎn).通過本節(jié)課的教學(xué),要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識的同時,學(xué)會物理學(xué)研究現(xiàn)象、總結(jié)規(guī)律的方法. 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1.本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)是認(rèn)識并理解作用力和反作用力的關(guān)系,學(xué)生不應(yīng)把對它們的認(rèn)識只停留在大小和方向上.學(xué)生應(yīng)該掌握對作用力和反作用力的正確判斷. 2.作用力和反作用力的關(guān)系與平衡力的關(guān)系有相同之處,也有不同之處,學(xué)生常常把這兩種力混淆.兩個相互作用力是大小相等的,但對兩個物體產(chǎn)生的效果往往也是不同的,要通過對問題的分析解決學(xué)生頭腦中不正確的認(rèn)識. 三、教具 1.演示兩物體間的相互作用力為彈力的小車、彈簧片、細(xì)線; 2.演示兩物體間的相互作用力為摩擦力的三合板、遙控玩具汽車、玻璃棒; 3.演示兩物體間的相互作用力為靜電力的通草球、橡膠棒、毛皮、玻璃棒、絲綢; 4.演示兩物體間的相互作用力為磁場力的小車、磁鐵等; 5.演示兩個學(xué)生間相互作用力的小車、繩; 6.演示相互作用力大小關(guān)系的彈簧秤. 四、主要教學(xué)過程 (一)引入新課 人在劃船時用槳推河岸,發(fā)生了什么現(xiàn)象呢?船離開了岸.這個問題在初中已經(jīng)研究過,當(dāng)時對這個問題的解釋是:物體間力的作用是相互的當(dāng)一個物體對另一個物體施加力的作用時,這個物體同樣會受到另一個物體對它的力的作用,我們把這個過程中出現(xiàn)的兩個力分別叫做作用力和反作用力.下面進(jìn)一步來研究兩個物體之間的作用力和反作用力的關(guān)系. (二)教學(xué)過程設(shè)計 第六節(jié)牛頓第三定律 1.物體間力的作用是相互的 我們通過幾個實(shí)驗(yàn)來研究今天的內(nèi)容.通過實(shí)驗(yàn)大家要總結(jié)出作用力跟反作用力的特點(diǎn)及其關(guān)系.在實(shí)驗(yàn)中大家要注意觀察現(xiàn)象,分析現(xiàn)象所說明的問題. 實(shí)驗(yàn)1.在桌面上放兩輛相同的小車,兩車用細(xì)線套在一起,兩車間夾一彈簧片.當(dāng)用火燒斷線后,兩車被彈開,所走的距離相等. 實(shí)驗(yàn)2.在桌面上并排放上一些圓桿,可用靜電中的玻璃棒.在棒上鋪一塊三合板,板上放一輛遙控電動玩具小車.用遙控器控制小車向前運(yùn)動時,板向后運(yùn)動;當(dāng)車向后運(yùn)動時板向前運(yùn)動. 實(shí)驗(yàn)3.用細(xì)線拴兩個通草球,當(dāng)兩個通草球帶同種電荷時,相互推斥而遠(yuǎn)離;當(dāng)帶異種電荷時,相互吸引而靠近. 實(shí)驗(yàn)4.在兩輛小車上各固定一根條形磁鐵,當(dāng)磁鐵的同名磁極靠近時,放手小車兩車被推開;當(dāng)異名磁極接近時,兩輛小車被吸攏. 實(shí)驗(yàn)5.把兩輛能站人的小車放在地面上,小車上各站一個學(xué)生,每個學(xué)生拿著繩子的一端.當(dāng)一個學(xué)生用力拉繩時,兩輛小車同時向中間移動. 實(shí)驗(yàn)分析: ①相互性:兩個物體間力的作用是相互的施力物體和受力物體對兩個力來說是互換的,分別把這兩個力叫做作用力和反作用力. ②同時性:作用力消失,反作用力立即消失.沒有作用就沒有反作用. ③同一性:作用力和反作用力的性質(zhì)是相同的這一點(diǎn)從幾個實(shí)驗(yàn)中可以看出,當(dāng)作用力是彈力時,反作用力也是彈力;作用力是摩擦力,反作用力也是摩擦力等等. ④方向:作用力跟反作用力的方向是相反的,在一條直線上. 實(shí)驗(yàn)6.用兩個彈簧秤對拉,觀察兩個彈簧秤間的作用力和反作用力的數(shù)量關(guān)系可以得到以下結(jié)論. ⑤大?。鹤饔昧头醋饔昧Φ拇笮≡跀?shù)值上是相等的 由此得出結(jié)論: 2.牛頓第三定律:兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在一條直線上. 教師舉幾個作用力和反作用力的實(shí)例. 提問:學(xué)生舉例說明. 既然兩個物體間的作用力和反作用力是大小相等的,為什么會出現(xiàn)這種情況:雞蛋與石頭相碰時,雞蛋破碎而石頭不破碎;馬拉車時,車會向前走而馬不后退呢? 雞蛋碰石頭和石頭碰雞蛋的都是雞蛋破碎,同樣大小的力作用在兩個物體上會產(chǎn)生不同的效果.效果不同是什么原因呢? 這個效果由物體本身的特性和物體受到其它力的情況有關(guān).物體能夠承受的壓強(qiáng)大就不易損壞;物體是否發(fā)生運(yùn)動狀態(tài)的變化還要看物體受到的其它力的情況. 3.作用力、反作用力跟平衡力的區(qū)別 前面學(xué)習(xí)物體受到的平衡力的關(guān)系時曾提到,它們大小相等、方向相反、作用在一條直線上,平衡力跟作用力和反作用力有什么不同呢?下面通過列表的方式加以比較. 在列表的同時用相應(yīng)的例子加以說明. (三)小結(jié)本節(jié)內(nèi)容和布置作業(yè) 五、說明 1.牛頓第三定律是從實(shí)驗(yàn)中得出的這里設(shè)計的幾個實(shí)驗(yàn)除實(shí)驗(yàn)5外都體現(xiàn)了作用力跟反作用力間的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)5是為提高課堂的活躍程度而設(shè)計的每做一個實(shí)驗(yàn)都應(yīng)把實(shí)驗(yàn)裝置畫在黑板上,并講清實(shí)驗(yàn)裝置,留在黑板上的圖是為后面分析實(shí)驗(yàn)總結(jié)出規(guī)律用的 2.牛頓第三定律的教學(xué)除了讓學(xué)生掌握定律的內(nèi)容外,還應(yīng)通過教學(xué)使學(xué)生體會研究物理規(guī)律的方法.在教學(xué)中要培養(yǎng)學(xué)生的思考能力,讓學(xué)生多發(fā)表自己的看法.在學(xué)生的積極性調(diào)動起來后,教師要注意對課堂的控制 高中物理輔導(dǎo)網(wǎng)http://004km.cn 2.4 自由落體運(yùn)動 ★新課標(biāo)要求 (一)知識與技能 1、理解自由落體運(yùn)動和物體作自由落體運(yùn)動的條件 2、理解自由落體運(yùn)動的加速度,知道它的大小和方向 3、掌握如何從勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律推出自由落體運(yùn)動規(guī)律,并能夠運(yùn)用自由落體規(guī)律解決實(shí)際問題 (二)過程與方法 1、培養(yǎng)學(xué)生利用物理語言歸納總結(jié)規(guī)律的能力 2、引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成進(jìn)行簡單物理研究習(xí)慣、根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行合理假設(shè)與猜想的探究方法 3、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析數(shù)據(jù),歸納總結(jié)自由落體的加速度g隨緯度變化的規(guī)律 4、數(shù)學(xué)極限思想的進(jìn)一步運(yùn)用 (三)情感、態(tài)度與價值觀 1、通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力,激發(fā)學(xué)生的探索與創(chuàng)新意識 2、培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力 3、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,從實(shí)際問題中分析規(guī)律 4、培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識,敢于提出與別人不同的見解 ★教學(xué)重點(diǎn) 1、理解自由落體運(yùn)動及其遵從的條件 2、掌握自由落體運(yùn)動的規(guī)律,并能運(yùn)用其解決實(shí)際問題 ★教學(xué)難點(diǎn) 1、理解并運(yùn)用自由落體運(yùn)動的條件及規(guī)律解決實(shí)際問題 2、照相機(jī)曝光時間的估算 ★教學(xué)方法 1、以物理史實(shí),導(dǎo)入目標(biāo)――實(shí)踐體驗(yàn),分析討論――總結(jié)歸納,得出結(jié)論。 2、通過實(shí)例分析,強(qiáng)化訓(xùn)練,使學(xué)生學(xué)會自由落體運(yùn)動的規(guī)律分析并能解決問題?!锝虒W(xué)用具: 多媒體,牛頓管,金屬片,紙片,天平,打點(diǎn)計時器,紙帶,重物(兩個質(zhì)量不同),刻度尺 高中物理輔導(dǎo)網(wǎng)http://004km.cn ★教學(xué)過程 (一)引入新課 前面我們學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律,這節(jié)課我們再來學(xué)習(xí)勻變速直線運(yùn)動的一個特例――自由落體運(yùn)動。 (二)進(jìn)行新課 1、自由落體運(yùn)動 教師活動:演示紙片與金屬片的下落過程,提出問題 1、重的物體一定下落的快嗎? 2、你能否證明自己的觀點(diǎn)? 學(xué)生活動:學(xué)生觀察并思考,提出自己的猜想,并動手設(shè)計自己的可行方案。點(diǎn)評:通過實(shí)例加以分析,結(jié)合物理史實(shí),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生積極探索 教師活動:引導(dǎo)學(xué)生思考問題,讓學(xué)生討論。金屬片與紙片不同時落地,為什么? 學(xué)生活動:學(xué)生思考得出結(jié)論,由于空氣阻力的影響,使的物體下落的快慢不同。學(xué)生展示自己的設(shè)計方案,實(shí)踐自己的猜想 點(diǎn)評:掌握一定的歷史史實(shí),學(xué)會一些基本的推理方法,初步養(yǎng)成置疑的習(xí)慣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 教師活動:用牛頓管演示物體在空氣中和真空的下落情況。引導(dǎo)學(xué)生得出自由落體運(yùn)動的條件。教師總結(jié),物體只在重力作用下從靜止開始落的運(yùn)動,叫自由落體運(yùn)動。 學(xué)生活動:學(xué)生回答對自由落體運(yùn)動的認(rèn)識,并給出一個定性的說法(學(xué)生的總結(jié)可能不夠準(zhǔn)確,注意引導(dǎo)) 點(diǎn)評:培養(yǎng)學(xué)生利用物理語言,歸納總結(jié)規(guī)律的能力。 2、自由落體加速度 教師活動:多媒體演示,用打點(diǎn)計時器研究自由落體運(yùn)動,計算其加速度,換用不同質(zhì)量的重物看紙帶上點(diǎn)子間隔有什么不同,總結(jié)得出結(jié)論,教師點(diǎn)評:將兩條紙帶對比,只要兩條紙帶上的點(diǎn)子間隔相同就說明它們的加速度是相同的。 學(xué)生活動:學(xué)生運(yùn)用自己所學(xué)知識計算重力加速度,通過比較得出結(jié)論。 教師總結(jié):自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。教師引導(dǎo)學(xué)生思考兩個問題: 1、自由落體運(yùn)動的加速度在各個地方相同嗎? 2、它的方向如何? 高中物理輔導(dǎo)網(wǎng)http://004km.cn 符號:g 方向:豎直向下(與重力方向一致) 大小:與地點(diǎn)有關(guān)。一般計算中g(shù)=9.8m/s,粗略計算中可以取g=10m/s 學(xué)生活動:學(xué)生看書中列表,嘗試從表中尋找規(guī)律,這一規(guī)律是怎樣產(chǎn)生的?學(xué)生猜想,但不宜過多解釋 點(diǎn)評:通過算g值理解自由落體運(yùn)動的加速度是一個定值(在同一地點(diǎn))。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析數(shù)據(jù),歸納總結(jié)規(guī)律。 教師點(diǎn)評:自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,所以勻變速直線運(yùn)動的基本公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動,只要這些公式中的初速度v0?0,a取g就可以了。自由落體運(yùn)動遵從的規(guī)律: 22vt?v0?at vt?gt 11s?v0t?at2 推出:s?gt2 223、自由落體規(guī)律的應(yīng)用 教師活動:多媒體展示練習(xí)P(47)“問題與練習(xí)” 高中物理輔導(dǎo)網(wǎng)http://004km.cn 點(diǎn)評:初步培養(yǎng)學(xué)生合作交流的愿望,能主動與人合作,激發(fā)學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣。教師活動:教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本p47《做一做》讓學(xué)生提出自己解決問題的思路,不必準(zhǔn)確解答,同時強(qiáng)調(diào)“估算”。 學(xué)生活動:學(xué)生獨(dú)立思考,并提出解決辦法,比較各種不同方法,并討論其合理性及可行性。 通過課下解題并對該問題獲得理性的認(rèn)識。 點(diǎn)評:利用實(shí)例激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的求知欲,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)極限思想的進(jìn)一步運(yùn)用。教師點(diǎn)評:由于照相機(jī)的曝光時間極短,一般為1/30s或1/60s,曝光量相差10%對照片不會有明顯影響,所以相機(jī)快門的速度都有比較大的誤差,“傻瓜”相機(jī)更是這樣。故在這樣短的時間內(nèi),這種誤差允許的范圍內(nèi),物體運(yùn)動的速度可以認(rèn)為是不變的,可以看作勻變速運(yùn)動來處理。建議學(xué)生利用課下時間解出其準(zhǔn)確值,比較兩種情況下的時間差異。 (三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評 這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了對自由落體運(yùn)動概念和規(guī)律的認(rèn)識及理解。自由落體運(yùn)動是物體從靜止開始的只受重力作用的勻加速直線運(yùn)動,加速度為g,學(xué)好本節(jié)可更好地認(rèn)識勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律和特點(diǎn),是對上節(jié)內(nèi)容的有益補(bǔ)充。要突破此重點(diǎn)內(nèi)容,一定要把握住一點(diǎn),即自由落體運(yùn)動只是勻變速直線運(yùn)動的一個特例v0=0,a=g。我們在以前章節(jié)中所掌握的所有勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律及推論,在自由落體運(yùn)動中均可使用。在使用時要注意自由落體運(yùn)動的特點(diǎn),判斷是自由落體運(yùn)動之后方可代入計算。 (四)實(shí)例探究 ☆自由落體運(yùn)動基本概念的應(yīng)用 本節(jié)的易錯點(diǎn)是對于空間下落的物體是不是自由落體運(yùn)動判斷時易錯。在判斷時,如題目直接給出物體由靜止開始自由下落或忽略空氣阻力等提示語時,可將下落的物體看成自由落體運(yùn)動。對于有空氣阻力的問題,若空氣阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于重力,可近似看作自由落體運(yùn)動。若只是空氣阻力很小,則不能認(rèn)為物體就一定做自由落體運(yùn)動,因?yàn)殡m然空氣阻力很小,但可能空氣阻力與重力大小差不多,故不是自由落體運(yùn)動。 在空間下落的物體不一定都是自由落體運(yùn)動。如:物體以 2m/s的初速度豎直下落就不是自由落體運(yùn)動。由于v0≠0,不符合定義,但此運(yùn)動可看為勻變速直線運(yùn)動來處理。本節(jié)易忽略之處即在于做題時易忽略自由落體運(yùn)動的 高中物理輔導(dǎo)網(wǎng)http://004km.cn 自由落體解決,得出錯誤的結(jié)論。 [例1]甲物體的重力比乙物體的重力大5倍,甲從H m高處自由落下,乙從2H m高處同時自由落下.以下幾種說法中正確的是() A.兩物體下落過程中,同一時刻甲的速率比乙大 B.下落l s末,它們的速度相等 C.各自下落l m它們的速度相等 D.下落過程中甲的加速度比乙大 解:物體在下落過程中,因是自由下落,只受重力影響,加速度都為g,與質(zhì)量無關(guān),D選項錯誤。又由v=gt,知A選項錯B選項正確。又由公式v=2gh可知C選項正確,故答案應(yīng)選B、C。 點(diǎn)撥:本題中最易出現(xiàn)的錯誤是誤認(rèn)為質(zhì)量大的物體加速度大,而質(zhì)量小的物體加速度小,以致于錯選為A、D兩個答案。其主要原因是沒有弄清楚“自由下落’即為物體做自由落體運(yùn)動。 ☆自由落體規(guī)律的應(yīng)用 [例2] 從離地面500 m的空中自由落下一個小球,取g=10m/s,求小球: (1)經(jīng)過多長時間落到地面? (2)自開始下落計時,在 高中物理輔導(dǎo)網(wǎng)http://004km.cn 所以最后1 s內(nèi)的位移為 h10?h?h9?500?405?95m(3)落下一半時間即t=5s,其位移為 h10?12gt??125m 2★課余作業(yè) 書面完成課本47頁“問題與練習(xí)”中3、4題。★“問題與練習(xí)”(P47)參考答案 1、橡皮下落的快。紙團(tuán)比紙片下落快許多。因?yàn)榧埰闹亓^?。谙侣溥^程中空氣阻力較大(相對紙片的重力),所以紙片下落慢,當(dāng)把紙片捏成紙團(tuán)時,空氣阻力變小,所以下落就變得快一些。 2、解析:由h?121gt=45m,因?yàn)閷?shí)際加速度a 3、解析:由h?應(yīng)為 t<2.5s 所以估算結(jié)果是偏大一些的。 4、解析:分析可知有三種方法(1)根據(jù)h?122hgt,有g(shù)?2(t是從開始到落到每一點(diǎn)的時間),2t?h(t=0.4s)t2求出重力加速度,求平均值,算出發(fā)生的時間。 2(2)根據(jù)?h?gt,有g(shù)?利用連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差來計算,進(jìn)行平均(3)可以先算出某兩點(diǎn)的瞬時速度,利用g? ★教學(xué)后記: v?v0計算g t 第六章 動量 第一節(jié) 沖量和動量 一.沖量的概念: 1. 定義:力和力與時間的乘積叫力的沖量。2. 表達(dá)式:I=Ft 3. 沖量是矢量:力的方向在作用時間內(nèi)不變時,沖量方向與力的方向相同。 4. 沖量是反映力對時間積累效果的物理量。5. 沖量的單位;N.s 6. 沖量是過程量 7. 沖量與功的區(qū)別: 沖量是力對時間的積累效果,是矢量。功是力對空間的積累效果,是標(biāo)量。二:動量的概念 1.定義:運(yùn)動物體的質(zhì)量與速度的乘積叫動量。2.表達(dá)式:P=m.v 3.動量是矢量:動量的方向與速度的方向相同。4.動量是描述運(yùn)動物體狀態(tài)的物理量。 5.動量的增量:末狀態(tài)動量與初狀態(tài)的動量的矢量之差。ΔP=2-P是矢量運(yùn)算,同一條直線時引入正負(fù)號可以將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算 6動能與動量的聯(lián)系與區(qū)別 ⑴聯(lián)系:EK=1/2mv 2p=mv p2=2mEK ⑵區(qū)別:動能是標(biāo)量,動量是矢量。大小不同。一. 動量定理 1.動量定理的內(nèi)容:合外力的沖量等于物體的動量的增量。2.?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式;I=P2-P1 3.幾點(diǎn)說明:⑴沖量的單位與動量的單位等效 ⑵F指的是合力,若F是變力,則其結(jié)果為力的平均值 二: 動量守恒定律 1. 動量守恒定律的推導(dǎo):見課本 2. 動量守恒的條件:系統(tǒng)不受外力作用或系統(tǒng)所受的外力為零,由相互作用的物體(兩個以上)構(gòu)成的整體叫系統(tǒng)。該系統(tǒng)以外的物體對系統(tǒng)內(nèi)物體的作用力稱為外力,而該系統(tǒng)內(nèi)部物體間的相互作用力稱為內(nèi)力。3. 動量守恒定律的內(nèi)容及數(shù)學(xué)表達(dá)式: ⑴系統(tǒng)不受外力(或受外力為零),系統(tǒng)作用前的總動量,與作用后總動量大小相等,方向相同。⑵ m1v10+m2v20=m1v1+m2v2 4. 動量守恒定律的應(yīng)用: ⑴分析:系統(tǒng)是由哪幾個物體組成?受力情況如何?判定系統(tǒng)動量是否守恒?一般分為三種情況㈠系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零。㈡雖然系統(tǒng)所受合外力不為零,但在某個方向合外力為零,這個方向的動量還是守恒的㈢雖然系統(tǒng)所受和外力不為零,系統(tǒng)之間的相互內(nèi)力遠(yuǎn)大于系統(tǒng)所的外力,這時可以認(rèn)為系統(tǒng)的動量近似守恒。 ⑵高中階段所涉及的問題都是正碰:所謂正碰,既物體碰前及碰后的速度均在一條直線上 ⑶動量守恒的運(yùn)算是矢量運(yùn)算,但可以規(guī)定一個正方向,確定相互作用前后的各物體的動量的大小及正負(fù),然后將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算 ⑷確定系統(tǒng),認(rèn)真分析物理過程,確定初始狀態(tài)及末狀態(tài) ⑸物體的速度都是對地的 ⑹列出動量守恒的方程后求解 二. 彈性碰撞 1.彈性碰撞:碰撞過程中無永久性形變,(即碰后形變完全恢復(fù)),故彈性碰撞過程中無機(jī)械能損失。 2.物理情景:光滑的水平面上有兩個小球,質(zhì)量分別為m1、m2,m2靜止在水平面上,m1以初速度V0撞m2:試討論碰后兩小球的速度? 3.物理過程的分析:小球的碰撞過程分為兩個階段,⑴壓縮階段 ⑵恢復(fù)階段,在前一個階段形變越來越大,m2做加速運(yùn)動,m1做減速運(yùn)動,當(dāng)形變最大時兩者達(dá)到共同速度,后一個階段為恢復(fù)階段形變越來越小,m2繼續(xù)做加速運(yùn)動,m1繼續(xù)做減速運(yùn)動,當(dāng)形變完全恢復(fù)時兩著分離,各自做勻速直線運(yùn)動。 4.根據(jù)動量守恒定律:m1v0=mvv1+m2v2 1/2m1v02=1/2m1v12+1/2m2v2 2v1=(m1-m2)v0/m1+m2 v1=2m1v0/m1+m2 討論:五種情況: 例1:實(shí)驗(yàn)(五個小球) 例2:質(zhì)量為2m的小球,在光滑的水平面上撞擊幾個質(zhì)量為m的小球,討論:將發(fā)生什么情況? 三. 完全非彈性碰撞 1.完全非彈性碰撞:碰撞過程中發(fā)生永久性形變,有機(jī)械能損失,且變熱 2.物理情景:m1以初速度V0撞擊m2結(jié)果兩球有共同速度 方程:m1 v0=(m+M)V Q=1/2m v02-1/2(m+M)V2 例3.在光滑的水平面上,質(zhì)量為2kg的小球以10m/s的速度,碰撞質(zhì)量為3kg的原來靜止的小球,則:碰后質(zhì)量為2kg的小球速度的最小值的可能值為 A.4m/s B.2m/s C.-2m/s D.零 例4.光滑的水平面上靜止著球B,另一球A以一定的速度與B球發(fā)生了正碰當(dāng)A、B的質(zhì)量滿足什么條件時,可使B球獲得最大的: A.動能 B。速度 C。動量 例5.質(zhì)量為m的小球A,在光滑水平面上以速度v0與質(zhì)量為2m的靜止小球B發(fā)生正碰,碰撞后,A球的速度變?yōu)樵瓉淼?/3,那么碰撞后B球的速度可能值是:A.1/3 v0 B.-1/3 v0 C.2/3 v0 D.5/3 v0 例6.質(zhì)量為M的小車在光滑水平地面上以速度V0,勻速向右運(yùn)動,當(dāng)車中的沙子從底部的漏斗不斷流下時,車子速度將: A.減少; B.不變; C.增大; D.無法確定 例7: 導(dǎo)學(xué),第2頁⑵ 例8:人船模型 ⑴船的質(zhì)量為M,人的質(zhì)量為m,船長為L,開始時人和船都是靜止的,不計水的阻力,人從船的一端走到船的另一端,求船的后退的距離? ⑵氣球加軟梯的總質(zhì)量為M,人的質(zhì)量為m,開始時,人距地面的高度為H,現(xiàn)在人緩慢的從軟梯向下移動,為使人能安全的到達(dá)地面,軟梯至少多長? ⑶質(zhì)量為M的框架放在水平地面上,質(zhì)量為m的木塊壓縮了框架左側(cè)的彈簧并用線固定,木塊框架右側(cè)為d,現(xiàn)在把線剪斷,木塊被彈簧推動,木塊達(dá)到框架右側(cè)并不彈回,不計一切摩擦,最后,框架的位移為 .⑷小車置于光滑的水平面上,一個人站在車上練習(xí)打靶,除子彈外,車、人、靶、槍的總質(zhì)量為M,n發(fā)子彈每發(fā)子彈的質(zhì)量均為m,槍口和靶距離為d,子彈沿著水平方向射出,射中后即留在靶內(nèi),待前一發(fā)打入靶中,再打下一發(fā),n發(fā)子彈全部打完,小車移動的總距離是 .例9.判定過程能否發(fā)生 原則:⑴動量守恒,⑵動能不增加,⑶不違背碰撞規(guī)律 方法:抓住初始條件利用三個原則判定結(jié)果 1.甲、乙兩球在水平光滑軌道上,向同方向運(yùn)動,已知它們的動量分別是 p甲=5kgm/s,P乙=7kgm/s,甲從后面追上乙并發(fā)生碰撞,撞后乙球的動量變?yōu)?0kgm/s,則兩球質(zhì)量m甲與m乙間的關(guān)系可能是下面哪幾種? A.m甲=m乙 B.2m甲=m乙 C.4m甲=m乙 D.6m甲=m乙 2半徑相等的兩個小球甲和乙,在光滑的水平面上沿同一直線相向運(yùn)動,若甲球的質(zhì)量大于乙球的質(zhì)量,碰撞后兩球的運(yùn)動狀態(tài)可能是: A.甲球的速度為零而乙球的速度不為零.B.乙球的速度為零而甲球的速度不為零.C.兩球的速度都不為零.D.D.兩球的速度方向均與原方向相反,兩球的動能仍相等 3.在光滑的水平面上,動能為E0動量大小為P0的小鋼球1與靜止的小鋼球2發(fā)生碰撞,碰撞前后球1的運(yùn)動方向相反,將碰撞后球1的動能和動量的大小分別為E1、P1,球2的動能和動量的大小分別記為E2、P2,必有: A.E1<E0 B.P1<P0 C.E2>E0 D.P2>P0 5. 如圖所示,有兩個小球1、2它們的質(zhì)量分別為m1、m2放在光滑的水平面上,球1以一定的速度向靜止的球2運(yùn)動并發(fā)生彈性碰撞,設(shè)球2跟墻相碰撞時沒有能量的損失,則: A. 若m1<m2,兩球不會發(fā)生二次正碰 B. 若m1=m2兩球只會發(fā)生二次正碰 C. 若m1<m2,兩球不會發(fā)生一次正碰 D. 以上三種情況下兩球都只會發(fā)生兩次正碰 例10.質(zhì)量為M的火箭,以V0勻速上升,瞬間質(zhì)量為m的噴射物以相對與火箭的速度v向下噴出,求:噴射物噴出瞬間火箭的速度? 例11.總質(zhì)量為M的熱氣球,由于故障在空中以v勻速下降,為阻止繼續(xù)下降,在t=0時刻從熱氣球上釋放一個質(zhì)量為m的沙袋,不計空氣阻力在t= ,時熱氣球停止運(yùn)動這是沙袋的速度為。 例12.在光滑的水平面有A、B兩個物塊,A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為2m,在滑塊B上固定一個水平輕彈簧,滑快A以速度V0正碰彈簧左端,當(dāng)?shù)乃俣葴p少到V0/2,系統(tǒng)的彈性勢能E= 5/16mv2 例13.甲、乙兩船的質(zhì)量為1t和500kg,當(dāng)兩船接近時,每船各將50kg的物體以本船相同的速度放入另一條船上,結(jié)果乙船靜止,甲船以8.5m/s的速度向原方向前進(jìn),求:交換物體以前兩船的速度各多大?(不計阻力,50kg的質(zhì)量包括在船的質(zhì)量內(nèi))9m/s、1m/s 例14.甲、乙小孩各乘一冰車在冰面上游戲,甲和冰車的總質(zhì)量為30kg,乙和冰車的總質(zhì)量也為30kg,游戲時甲推一質(zhì)量為15kg的木箱,和他一起以大小為V0=2m/s的速度滑行,乙一同樣大小的速度迎面而來,為避免相撞,甲突然將箱子沿水平面推給乙,箱子滑到乙處時乙迅速把它抓住若不計摩擦。求甲至少要以多大的速度(相對于地面)將箱子推出,才能避免相撞?(5.2m/s)l 例15.在光滑的水平面上有A、B兩輛小車,水平面左側(cè)有一豎直墻,在小車B上坐著一個小孩,小孩與B的總質(zhì)量是A的質(zhì)量的10倍,兩車從靜止出發(fā),小孩把車A以相對地面的速度V推出,車A與墻碰撞后仍以原速度返回,小孩接到車A后,又把它以相對于地面的速度V推出,車A返回后,小孩再把它推出,每次推出,小車相對地面速度大小都是V,方向向左,則小孩把A總共推多少次后,車返回時,小孩不能接到?(6次) 例16.兩個木塊A、B都靜止在光滑的水平面上,它們質(zhì)量都是M,兩顆子彈a、b的質(zhì)量都是m,且m<M a、b以相同的水平速度分別擊中木塊A、B,子彈a最終留在木塊A中,子彈b穿過了木塊B,若在上述過程最后a、b,A、B的動能分別為EA、Eb、EA、EB試比較它們的大??? 例17.質(zhì)量為M的甲、乙兩輛小車都靜止在光滑的水平面上,甲車上站著一個質(zhì)量為m的人,現(xiàn)在人以相對于地面的速度從甲車跳上乙車,接著以同樣大小的速度反跳上甲車,最后兩車速度大小分別為V甲、V乙 求:1.V甲與V乙的比值 2比較人對兩車所做功的多少 例18.光滑的水平面上靜止一小車質(zhì)量為M,豎直線下有一質(zhì)量為m的小球,將小球拉至在水平釋放后,小球擺至最底點(diǎn)時車的速度? 上題中若將小車擋住后釋放,求小球擺動的最大高度 例18在光滑的水平面上,兩球沿球心連線以相同的速率相向而行,并發(fā)生碰撞,下列現(xiàn)象可能 A若兩球質(zhì)量相同,碰后以某一相同速率互相分開。B.若兩球質(zhì)量相同,碰后以某一相同速率同向而行。C.若兩球質(zhì)量不同,碰后以某一相同速率互相分開。D.若兩球質(zhì)量不同,碰后以某一相同速率同向而行。例19.放在光滑的水平面上的M、N兩個物體,系與同一根繩的兩端,開始時,繩是松弛的,M和N反向運(yùn)動將繩子拉斷,那么,在繩被拉斷后,M、N可能運(yùn)動情況是 A.M、N同時停止運(yùn)動。 B.M、N按各自原來運(yùn)動的方向運(yùn)動。C.其中一個停下來,另一個反向運(yùn)動 D.其中一個停下來,另一個按原來的方向運(yùn)動。 例20.質(zhì)量為100kg的小車,在水平面上運(yùn)動的速度是2.2m/s,有一個質(zhì)量為60kg的人以相對于地面是7m/s的速度跳上小車,問: 1.如果人從后面跳上小車,小車的速度多大?方向如何? 4m/s 與車原運(yùn)動的方向一致 2.如果人從前面跳上小車,小車的速度多大?方向如何? 1.25 m/s與車原運(yùn)動的方向 相反.例21.在光滑的水平面上有并列的木塊A和B,A的質(zhì)量為500g,B的質(zhì)量為300g,有一質(zhì)量為80 g的小銅塊C(可以視為質(zhì)點(diǎn))以25m/s的水平速度開始在A的表面滑動,由于C與A、B的上表面之間有摩擦,銅塊C最后停在B上,B和C一起以2.5m/s的速度共同前進(jìn),求:⑴木塊A的最后速度vA ? ⑵C在離開A時的速度vC? 4m/s 2.1m/s 例22.光滑的水平面上放一質(zhì)量為M的木板,一質(zhì)量為m的木塊以V0的速度沖上木板,最后與木板相對靜止,已知木板與木塊之間的動摩擦因數(shù)為μ,求為了使木塊不從木板上滑下來木板至少多長? 例23.靜止在光滑的水平面上的木版A質(zhì)量是M,它的光滑水平面上放著一個質(zhì)量為m的物塊B,另有一塊質(zhì)量為M的木版C,以初速度V0向右滑行,C與A相碰并在極短的時間內(nèi)達(dá)到共同速度,(但不粘連)由于C的上表面不光滑,經(jīng)一段時間后,B滑行到C上并達(dá)到相對靜止,B、C間的動摩擦因數(shù)為μ。 求:⑴B離開A?xí)r,A的速度? ⑵B、C相對靜止時,B的速度? ⑶B在C上滑行的距離? 例24.平板車C靜止在光滑的水平面上,現(xiàn)有A、B兩個物體(可視為質(zhì)點(diǎn))分別從小車C的兩端同時水平地滑上小車,初速度VA=0.6m/s,VB=0.3m/s,A、B、C間的動摩擦因數(shù)都是μ=0.1 A、B、C的質(zhì)量相同,最后A、B恰好相遇未相碰,且A、B、c以共同的速度運(yùn)動,g?。保埃恚螅?求:⑴A、B、c共同的速度? ⑵B物體相對地面相左運(yùn)動的最大位移? ⑶小車的長度? 例25.在光滑的水平面上,有一質(zhì)量為2m的木版A,木版左端有一質(zhì)量為m的小木塊B,A與B之間的動摩擦因數(shù)為μ,開始時A與B一起以V0的速度向右運(yùn)動,木版與墻發(fā)生碰撞的時間極短,碰撞過程中無機(jī)械能損失,求 ⑴.由A開始反彈,到A、B共同速度的過程中,B在A上滑行的距離? ⑵.由B開始相對于A開始運(yùn)動起,B相對于地面向右運(yùn)動的最大距離? 例26.在光滑的水平軌道,兩個半徑都是r的小球A和B質(zhì)量為m和2m當(dāng)兩個球的球心距離大于L時兩球(L比2r大的多)兩球間無作用力,當(dāng)兩球間的距離小于L時兩球間存在著相互的恒力斥力F,設(shè)A球從遠(yuǎn)離B球處以V0沿兩球連心線向原來靜止的B球運(yùn)動,欲使兩球不發(fā)生接觸,V0必須滿足什么條件? ; §4.1 牛頓第一定律教案 一、設(shè)計思想 物理學(xué)是一門與自然、生活、技術(shù)進(jìn)步和社會發(fā)展有著最為廣泛聯(lián)系的科學(xué)。讓學(xué)生封閉在既不聯(lián)系自然,也不聯(lián)系生產(chǎn)、生活,遠(yuǎn)離科學(xué)探究樂趣,甚至根本不可能存在的“思辯游戲”式的難題和怪題的牢籠之中,他們是不可能熱愛物理課程的。所以要讓學(xué)生在體驗(yàn)中獲得物理規(guī)律,在物理史實(shí)中領(lǐng)略思維的力量和美。本節(jié)課的設(shè)計特點(diǎn)是注重物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展,對科學(xué)家的創(chuàng)造性思維品質(zhì)和敢于置疑、堅持真理的獻(xiàn)身精神成為情感態(tài)度價值觀教育的好素材。另外,實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證是本節(jié)課必需要的。適當(dāng)介紹一些物理學(xué)史的知識,通過對大量實(shí)例的分析,讓學(xué)生真正理解力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因。先是介紹了人類對力和運(yùn)動關(guān)系的發(fā)展歷史,并著重講述了伽俐略的理想實(shí)驗(yàn)及其重要的實(shí)驗(yàn)思想。然后引入了牛頓第一定律,引入了慣性概念,并由此分析出力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因。 二、教材分析 牛頓第一定律是牛頓定律的基石,正是因?yàn)樗瞥碎L達(dá)近兩千年的亞里士多德的錯誤,改變了人類的自然觀和世界觀,才導(dǎo)致牛頓第二定律得出。與此同時,它本身還包含著力、慣性、和參考系這些極富成果的科學(xué)概念,成為物理學(xué)理論的支柱和基石。另外,伽利略的研究過程蘊(yùn)涵了重要的科學(xué)方法,教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會牛頓第一定律的含義,充分說明伽利略“理想實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和推理過程,展示了伽利略斜面理想實(shí)驗(yàn)的猜想依據(jù)、推斷結(jié)果這一思維過程,通過教學(xué)讓學(xué)生明確運(yùn)動和力的關(guān)系,提升對力、慣性、質(zhì)量等基本概念的理解。慣性是學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)動和力的基礎(chǔ),因其抽象難懂而成為難點(diǎn)。新課標(biāo)中本節(jié)內(nèi)容對學(xué)生有以下基本要求:1.了解亞里士多德對力和運(yùn)動關(guān)系的論述及存在的錯誤。2.認(rèn)識伽利略研究運(yùn)動和力關(guān)系的思想方法,了解理想實(shí)驗(yàn)的作用。3.知道速度是描述物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量。4.理解牛頓第一定律的內(nèi)容,能夠運(yùn)用牛頓第一定律解釋有關(guān)現(xiàn)象。5.知道慣性是物體的固有屬性,知道質(zhì)量是物體慣性大小的量度。6.運(yùn)用慣性概念,解釋有關(guān)實(shí)際問題。在發(fā)展要求中:1.了解運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)研究角度的差異。2.會識別慣性系與非慣性系。 三、學(xué)情分析 本節(jié)所述內(nèi)容在初中課本上已涉及到,初中課本中用到的標(biāo)題是慣性定律,所以學(xué)生已有一定的基礎(chǔ),關(guān)鍵是如何讓學(xué)生加深對牛頓第一定律的理解。對力和運(yùn)動的關(guān)系,從日常經(jīng)驗(yàn)出發(fā),人們往往會產(chǎn)生錯誤的認(rèn)識,所以使學(xué)生建立起運(yùn)動改變的原因在于物體間的相互作用力的觀點(diǎn),不是輕而易舉的事情。在對慣性的學(xué)習(xí)中,這仍是學(xué)生難于理解的問題。許多學(xué)生把物體具有保持勻速直線運(yùn)動和靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)與物體在這種狀態(tài)下的特點(diǎn)混為一談。 四、教學(xué)目標(biāo) 1.知識、技能目標(biāo): (1)理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義。 (2)理解慣性,知道日常生活中由于慣性而產(chǎn)生的簡單現(xiàn)象,會解釋日常生活中的慣性現(xiàn)象。 2.能力、方法目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砟芰?;通過對大量實(shí)例的分析,培養(yǎng)學(xué)生歸納、綜合能力。善于思考、善于總結(jié),把物理與實(shí)際生活緊密結(jié)合。 3.情感、態(tài)度目標(biāo):讓學(xué)生知道科學(xué)研究過程的艱難,領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)加推理的科學(xué)研究方法。 五、重點(diǎn)難點(diǎn) 本節(jié)的重點(diǎn)是伽利略理想實(shí)驗(yàn),難點(diǎn)是對慣性的理解。 六、教學(xué)策略與手段 探究式教學(xué),按物理史實(shí)為線索展示物理規(guī)律的形成。 七、課前準(zhǔn)備 自制理想斜面實(shí)驗(yàn)器(用有很小凹槽的柔軟鋁塑板作為軌道)、氣墊導(dǎo)軌。 八、教學(xué)過程 1.創(chuàng)設(shè)情景、新課引入 (1)引導(dǎo)學(xué)生看兩張來自生活的圖片(多媒體投影): 視頻駕車飛越黃河引入 ②亞洲飛人柯受良駕車飛越黃河,他憑什么有這種膽識去飛越氣勢磅礴的黃河呢? 第三章 靜力學(xué)是研究物體受力情況,第一、二章 運(yùn)動學(xué)是描述和研究物體運(yùn)動規(guī)律,但無法回答物體為什么做這樣的運(yùn)動。所以,要解決這類問題,就必須研究力與運(yùn)動的關(guān)系.愛因斯坦增把一代一代科學(xué)家探索自然奧秘的努力,比作福爾摩斯偵探小說中破案過程,有時候明顯可見的線索卻把人們引向錯誤的判斷.力與運(yùn)動的關(guān)系就經(jīng)歷這一個過程。 2.歷史回顧 首先讓同學(xué)看一個實(shí)驗(yàn):用手推車,車前進(jìn),停止用力,車停止。 設(shè)問:生活中還有哪些類似此類的現(xiàn)象?(由學(xué)生思考后回答) 學(xué)生答:可能有如靜止的自行車用力踩腳踏板才開始運(yùn)動,如沒有對車?yán)^續(xù)用力,它最終會停下來。靜止的秋千用力時,它會擺動起來。停止用力時,它會最終停下來,等等。 兩種主要觀點(diǎn): 1.亞里士多德觀點(diǎn):力是維持物體運(yùn)動的原因 (在得出亞里士多德的觀點(diǎn)后) 設(shè)問:你認(rèn)為這個觀點(diǎn)有什么問題?(學(xué)生思考后回答) 學(xué)生也許有不同的觀點(diǎn),由于初中已學(xué)習(xí)過這部分知識,所以學(xué)生會得到此觀點(diǎn)是錯誤的,但不少同學(xué)心中的疑慮還是存在的。 在學(xué)生提出的觀點(diǎn)后指出:亞里士多德的觀點(diǎn)一直維持和統(tǒng)治人們的思想近兩千年,才到三百年前伽俐略才指出,力不是維持物體運(yùn)動的原因,物體運(yùn)動不需要力。指出亞里士多德在當(dāng)時提出了很多觀點(diǎn),有時候提出問題比證明一個問題更難,所以說亞里士多德毫無疑問是偉大的。 2.伽俐略的觀點(diǎn):物體運(yùn)動不需要力 設(shè)問:現(xiàn)在假設(shè)你是伽俐略,你會尋找怎樣的“偵察”方法去推翻這維持兩千年的“錯案”? (組織學(xué)生進(jìn)行相互討論思考:然后叫幾個學(xué)生代表發(fā)言) 給學(xué)生充分展示自己思維過程的機(jī)會,讓他們自己去探求物理規(guī)律的真?zhèn)?,讓每一個學(xué)生都能夠深刻體會力和運(yùn)動之間的關(guān)系。 結(jié)論:引起亞里士多德錯誤觀點(diǎn)的“罪魁禍?zhǔn)住笔牵耗Σ亮Γㄕf明自行車停下,停下不是沒有受外力,而是受了摩擦力才停的,如沒有摩擦力,會永遠(yuǎn)運(yùn)動下去不停,看來物體運(yùn)動是不需力的)。 介紹伽俐略創(chuàng)造的“偵察”方法:理想斜面 這個想法是如何產(chǎn)生的呢?伽俐略注意到,當(dāng)一個小球沿斜面下滾時速度會增加,小球沿斜面上滾時時速度會減小,他由此猜想,當(dāng)小球沿水平面滾動時,它的速度應(yīng)該不增不減,實(shí)際上他發(fā)現(xiàn),球越來越慢,最后停下來,伽俐略認(rèn)為:這是由于摩擦阻力的緣故,他推理:若沒有摩擦力,球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾下去,為了說明他的思想,他設(shè)計理想斜面實(shí)驗(yàn)。 (1)實(shí)驗(yàn)演示理想斜面實(shí)驗(yàn)整個過程(說明:主要是為了理解伽俐略的思想) 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):理想斜面實(shí)驗(yàn) (2)再用視頻動畫演示理想斜面實(shí)驗(yàn) 通過對理想斜面實(shí)驗(yàn)的演示,說明物理研究中抓住主要因素,忽略次要因素的必要性,同時也展示了物理研究思想的美妙和邏輯的力量。(由于現(xiàn)實(shí)生活中不可能有絕對光滑的斜面,所以這個實(shí)驗(yàn)是個“理想實(shí)驗(yàn)”。) 盡管現(xiàn)實(shí)生活中沒有絕對光滑的平面。但可以創(chuàng)造比較光滑的平面去證明伽俐略的想法: 視頻實(shí)驗(yàn):氣墊導(dǎo)軌上物體近勻速的運(yùn)動 最后總結(jié)(投影): ①伽俐略理想實(shí)驗(yàn)對科學(xué)研究的意義。 ②介紹伽俐略其人其事,通過對伽俐略其人其事的了解,強(qiáng)調(diào)指出,在我們今天看來是非常簡單的道理。在它發(fā)現(xiàn)的最初往往是非常艱難的,如果沒有堅強(qiáng)的意志和信念,沒有足夠的事實(shí)和理論依據(jù)去支持你,許多人可能會放棄,但伽俐略沒有放棄。 讓學(xué)生意識到:一個規(guī)律的發(fā)現(xiàn)并不是一帆風(fēng)順的,不是一開始的認(rèn)識就是對的,而是需要人類不斷探索才能形成的,并明白科學(xué)研究過程的艱難和科學(xué)家為此所付出的努力和心血。 至此,我們已經(jīng)對力和物體運(yùn)動之間的關(guān)系有了一個正確的認(rèn)識。 3.與伽俐略同時代的法國科學(xué)家笛卡兒,補(bǔ)充和完善了伽俐略觀點(diǎn),他認(rèn)為:如果沒有其他原因,運(yùn)動的物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運(yùn)動,既不會停下來,也不會偏離原來的方向。他支持了伽利略力不是物體的運(yùn)動的觀點(diǎn),并且還強(qiáng)調(diào)沒有力作用時物體的運(yùn)動情況。他還認(rèn)為,這應(yīng)該要作為一個原理加以確立,并且是人類整個自然界的基礎(chǔ)。 強(qiáng)調(diào)笛卡兒對伽俐略觀點(diǎn)的提升與補(bǔ)充,指出兩者之間的差異。 3.定律的學(xué)習(xí)、理解 在伽俐略和笛卡兒的正確結(jié)論隔了一代人后,由牛頓總結(jié)成整個牛頓力學(xué)的一條基本定律。 牛頓第一定律(慣性定律):一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜上狀態(tài),直到有力迫使它改變這種狀態(tài)——物理學(xué)的基石。 投影介紹牛頓——“經(jīng)典力學(xué)之父”的成就,指出牛頓第一定律是牛頓力學(xué)系統(tǒng)中的基礎(chǔ)。對定律的理解指出: ①物體運(yùn)動不需要力。(不受力時,運(yùn)動會一直運(yùn)動下來,靜止的一直靜止) ②力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。 思考與討論:從牛頓第一定律我們得知,物體都要保持它們原來的勻速直線運(yùn)動或靜止的狀態(tài),或者說,它們都具有抵抗運(yùn)動狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”。但是這種“本領(lǐng)”的大小是不一樣的。 物體抵抗運(yùn)動狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”,與什么因素有關(guān)?請大家通過實(shí)例進(jìn)行分析。 由學(xué)生分組討論,收集各組的實(shí)例和觀點(diǎn),老師對此進(jìn)行總結(jié)并對錯誤的認(rèn)識進(jìn)行引導(dǎo)和糾正。指出:把物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫慣性。在此基礎(chǔ)上,再提以下設(shè)問: 由現(xiàn)象得出:慣性是物體固有的屬性,與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān),物體的質(zhì)量是物體慣性的量度。 通過下面的問題來鞏固和理解牛頓第一定律(由學(xué)生分析并回答) 4.定律的應(yīng)用 提問:你能舉出生活中還有哪些與慣性有關(guān)的現(xiàn)象? 在學(xué)生舉出一些慣性的實(shí)例后,做個小游戲 第一組合第三組的聽口令模擬汽車啟動和剎車的過程的動作,第二和第四組觀察有人做錯,學(xué)生討論: 汽車實(shí)驗(yàn)廠里的汽車啟動和剎車的過程,以及為什么要系安全帶的必要性 最后,在愛因斯坦的一句話中結(jié)束這節(jié)課:伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法,是人類思想史上最偉大的成就之一,而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端。(強(qiáng)調(diào)這節(jié)課中理想實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思想方法的重要性。) 九、知識結(jié)構(gòu) 板書設(shè)計 牛頓第一定律 一、歷史的回顧: 亞里士多德→伽利略→笛卡爾→牛頓 二、牛頓第一定律 一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。 三、慣性與質(zhì)量 質(zhì)量是物體慣性大小的量度。第三篇:高中物理教案:自由落體運(yùn)動[定稿]
第四篇:高中物理教案動量
第五篇:高中物理教案-牛頓第一定律