[高一物理教案9-4]

2024-05-03

[高一物理教案9-4](精选11篇)

篇1:[高一物理教案9-4]

[高一物理教案9-4]

教案9-4 单摆

第1课时

一、教学目标 1.知识目标:

(1)知道什么是单摆;

(2)理解单摆振动的回复力来源及做简谐运动的条件;

(3)知道单摆的周期和什么有关,掌握单摆振动的周期公式,并能用公式解题。2.能力目标:

观察演示实验,概括出影响周期的因素,培养由实验现象得出物理结论的能力。

二、教学重点、难点分析

1.本课重点在于掌握好单摆的周期公式及其成立条件。2.本课难点在于单摆回复力的分析。

解决方案:通过课堂实验和课件演示以及巩固练习来突破重难点,同时引导学生看书

三、教学方法

读书指导,猜想证明,实验对比,计算机辅助教学

四、教具

两个单摆(摆长相同,质量不同),计算机,大屏幕,自制CAI课件

五、教学过程(-)引入新课

在前面我们学习了弹簧振子,知道弹簧振子做简谐运动。那么:物体做简谐运动的条件是什么?

答:物体做机械振动,受到的回复力大小与位移大小成正比,方向与位移方向相反。

今天我们学习另一种机械振动——单摆的运动

(二)进行新课

1、阅读课本第167页到168页第一段,思考:什么是单摆?(学生阅读毕,出示三个摆,问: 以下三个摆是否是单摆?)

生一:不是,橡皮筋的伸长不可忽略 生二:不是,粗麻绳的质量不可忽略 生三:不是,绳长不是远大于小球直径

答:一根细线上端固定,下端系着一个小球,如果悬挂小球的细线的伸长和质量可以忽略,细线的长度又比小球的直径大得多,这样的装置就叫单摆。

(教师拿出单摆展示,同时演示单摆振动,介绍单摆构成)

物理上的单摆,是在一个固定的悬点下,用一根不可伸长的细绳,系住一个一定质量的质点,在竖直平面内摆动。所以,实际的单摆要求绳子轻而长,摆球要小而重。摆长指的是从悬点到摆球重心的距离。将摆球拉到某一高度由静止释放,单摆振动类似于钟摆振动。摆球静止时所处的位置就是单摆的平衡位置。

物体做机械振动,必然受到回复力的作用,弹簧振子的回复力由弹簧弹力提供,单摆同样做机械振动,思考:

单摆的回复力由谁来提供,如何表示?(教师画受力图。)

1)平衡位置

当摆球静止在平衡位置O点时,细线竖直下垂,摆球所受重力G和悬线的拉力F平衡,O点就是摆球的平衡位置。

2)回复力

将摆球拉离O点,从A位置释放,摆球在细线的拉力F和重力G的作用下,沿AOA’圆弧在平衡点O附近来回振动,当摆球运动到任一位置P时,此时摆球受重力G,拉力F作用,由于摆球沿圆弧运动,所以将重力分解成切线方向分力G1;和沿半径方向G2,重力分力G

1图2 不论是在O左侧还是右侧始终指向平衡位置,而且正是在G1作用下摆球才能回到平衡位置。(此处:平衡位置是回复力为零的位置。)因此G1就是摆球的回复力。

单摆的回复力F回=G1=mg sinθ,单摆的振动是不是简谐运动呢?

单摆受到的回复力F回=mg sinθ,如图:虽然随着单摆位移X增大,sinθ也增大,但是回复力F的大小并不是和位移成正比,单摆的振动不是简谐运动。但是,在θ值较小的情况下(一般取θ≤10°),在误差允许的范围内可以近似的认为 sinθ=X/ L,近似的有F= mg sinθ=(mg /L)x = k x(k=mg/L),又回复力的方向始终指向O点,与位移方向相反,满足简谐运动的条件,即物体在大小与位移大小成正比,方向与位移方向相反的回复力作用下的振动,F =k x(k=mg/L)为简谐运动。所以,当θ≤10°时,单摆振动是简谐运动。

条件:摆角θ≤10°

位移大时,单摆的回复力大,位移小,回复力小,当单摆经过平衡位置时,单摆的位移为0,回复力也为0,思考:此时,单摆所受的合外力是否为0?

(学生思考,回答,根据学生的回答,引导。)

单摆此时做的是圆周运动,做圆周运动的物体受向心力,单摆也不能例外,也受到向心力的作用(引导学生思考,单摆作圆周运动的向心力从何而来?)。在平衡位置,摆球受绳的拉力F和重力G的作用,绳的拉力大于重力G,它们的合力充当向心力。

所以,单摆经过平衡位置时,受到的回复力为0,但是所受的合外力不为0。3.单摆的周期

我们知道做机械振动的物体都有振动周期,请思考: 单摆的周期受那些因素的影响呢?(引导学生猜想)

生:可能和摆球质量、振幅、摆长有关。

单摆的周期是否和这些因素有关呢?下面我们用实验来证实我们的猜想 为了减小对实验的干扰,每次实验中我们只改变一个物理量,这种研究问题的方法就是——控制变量法。首先,我们研究摆球的质量对单摆周期的影响:

那么就先来看一下摆球质量不同,摆长和振幅相同,单摆振动周期是不是相同。[演示1]将摆长相同,质量不同的摆球拉到同一高度释放。

现象:两摆球摆动是同步的,即说明单摆的周期与摆球质量无关,不会受影响。这个实验主要是为研究属于简谐运动的单摆振动的周期,所以摆角不要超过10°。

接下来看一下振幅对周期的影响。

[演示2]摆角小于10°的情况下,把两个摆球从不同高度释放。(由一名学生来完成实验验证,教师加以指导)

现象:摆球同步振动,说明单摆振动的周期和振幅无关。

刚才做过的两个演示实验,证实了如果两个摆摆长相等,单摆振动周期和摆球质量、振幅无关。如果摆长L不等,改变了这个条件会不会影响周期?

[演示3]取摆长不同,两个摆球从某一高度同时释放,注意要θ≤10°。(由一名学生来完成实验验证,教师加以指导)

现象:两摆振动不同步,而且摆长越长,振动就越慢。这说明单摆振动和摆长有关。

具体有什么关系呢?荷兰物理学惠更斯研究了单摆的振动,在大量可靠的实验基础上,经过一系列的理论推导和证明得到:单摆的周期和摆长l的平方根成正比,和重力加速度g的平方根成反比,周期公式:

同时这个公式的提出,也是在单摆振动是简谐运动的前提下,条件:摆角θ≤10° 由周期公式我们看到T与两个因素有关,当g一定,T与T与

成正比;当L一定,成反比;L,g都一定,T就一定了,对应每一个单摆有一个固有周期T,周期的应用:单摆周期的这种周期和振幅无关的性质,叫做等时性。单摆的等时性是由伽利略首先发现的。(此处可以讲一下伽利略发现单摆等时性的,最早是由伽利略从教堂的灯的摆动发现的。)钟摆的摆动就具有这种性质,摆钟也是根据这个原理制成的,如果条件改变了,比如说摆钟走得慢了,那么就要把摆长调整一下,应缩短L,使T减小;如果这个钟在北京走得好好的,带到广州去会怎么样?由于广州g小于北京的g值,所以T变大,钟也会走慢;同样,把钟带到月球上钟也会变慢。

我们还可以根据这个周期公式测某地的重力加速度,由公式可知只要测出单摆的摆长、周期,就可以得到单摆所在地的重力加速度。

(三)课件演示

通过课件演示,再现本课内容,形象直观,激发学生学习兴趣,达到知识巩固,理论升华的教学目的。

(四)课堂小结

本节课主要讲了单摆振动的规律,只有在θ<10°时单摆振动才是简谐运动;单摆振动周期,当g一定,T与成正比;当L一定,T与成反比。我们还可以根据这个周期公式测某地的重力加速度,由公式可知只要测出单摆的摆长、周期,就可以得到单摆所在地的重力加速度。

附:

例 1:已知某单摆的摆长为L,振动周期为T,试表示出单摆所在地的重力加速度g.例 2:有两个单摆,甲摆振动了15次的同时,乙摆振动了5次,则甲乙两个摆的摆长之比为_________ 练习

1. 振动的单摆小球通过平衡位置时,下例有关小球受到回复力的方向或数值说法正确的是:()

A 指向地面

B 指向悬点

C 数值为零

D 垂直于摆线 2. 下面那种情况下,单摆的周期会增大?()A 增大摆球质量

B 缩短摆长

C 减小振幅

D 将单摆由山下移至山顶

3.一个单摆的振动周期是2S,求下列作简谐运动情况下单摆的周期(1)摆长缩短为原来的1/4,单摆的周期为________s(2)摆球的质量减为原来的1/4,单摆的周期为________ s(3)振幅减为原来的1/4,单摆的周期为________ s 4.把一个摆长为2.5m的单摆拿到月球上去,已知月球上的重力加速度为1.6m/s,这个单摆的周期是多大?

5.用摆长为24.8cm的单摆测定某地的重力加速度,测得完成120次全振动所用的时间为120 s,求该地的重力加速度。

6.甲乙两个单摆的摆长之比是 4∶1,质量之比是1∶2,那么在甲摆振动5次的时间里,乙摆动了________次?

篇2:[高一物理教案9-4]

-9-4号 教案

一、Greeting & Roll_call: 5-1:Whats your name ? what class are you in? where do you live? Is she good at math? 6-1:tell me your class rules 二、warm-up:各年级单词大比拼:老师说汉语-学生迅速回答该单词并拼写-连赢4次的`人可免除一次大冒险 三、prensentation: 继续讲自然拼音与音标的结合: 教授音标写法,让学生自己写出代表单子,输的真心话大冒险 A[ei]: ai-rain ay-way a_e-name E[i:]:ea- ee ey e_e I[a]: ie igh i_e O:[u]: oa ow oe o_e [u:]ui ue oo R原因:ar[:] er:[] ir or[:] ur 四、讲题:上周作业错的不懂得题 五、closure: review 备注:整节课以真心话大冒险为游戏主线 作业:各年级第一单元单词彻底验收 把不会的单词写5遍,作业没有体现的单词错了写10遍

篇3:高一物理重力教案

教学目标:

一、知识目标

1、知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的。

2、知道重力的大小和方向。会用公式G=mg(g=9.8N/kg)计算重力。

3、知道用悬绳挂着的静止物体、用静止的水平支持物支持的物体,对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力,大小等于物体受到的重力。

4、知道重心的概念以及均匀物体中心的位置。

二、能力目标:

1、让学生自己动手,找不规则薄板的中心培养学生自己动手的能力。

2、通过“重心”的概念,让学生知道等效代替是研究物理学的一种方法。

三、德育目标:

通过课本内容的完成,让学生自己动手、动脑、观察、教育学生在日常生活当中多观察、多分析、看问题不要片面。

教学重点:

1、重力的大小和方向;

2、G=mg中,g值因在地球的不同纬度而不同。

教学难点:

1、“重心”概念的理解

2、“重心”不一定在物体上的理解。

教学方法:

实验法、分析法

教学用具:

弹簧秤、钩码(二人一组)质地均匀的不规则薄板、细绳(学生准备)、木圆环、直角三角尺(教师用)重锤线(演示用)

课时安排: 1课时

教学步骤:

一、导入新课

日常生活中我们跳起来,总会落回地面,扔出去的东西,也都要落回地面,悬挂物体的绳子静止时总会指向地面,这都是因为在地面附近的物体都要受到重力的作用。下面我们来探讨有关重力的知识。

板书: 第二节 重力

二、新课教学

1.重力是怎样产生的?

学生在预习后回答:地球上的一切物体都要受到地球的吸引,所以人跳起来总会落在地上,扔出去的东西总要落回地面。重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。

提问:有的同学说物体的重力就是地球的吸引力,到底是不是呢?

学生猜疑:有的说是,有的说不是。

教师释疑:严格地说,重力并不是地球的吸引力,而是吸引力的一个分力,以后才会学到这些知识,现在知道就行了。所以说重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,而不能说地球的吸引力就是物体的重力。由于两者相差很小,通常可以用重力代替吸引力的。

提问:物体所受到的重力的实例物体是谁?

学生:是地球。

强调:物体只要在引力范围内,就会受到重力的作用。

2、重力的方向和大小

(1)实验:重锤线的方向总是竖直向下

从静止释放的小石块总是竖直下落,分析球的受力情况,由二力平衡知重力竖直向下。

归纳:重力的方向竖直向下。

强调:竖直向下不能说成垂直向下,竖直向下指的是与水平地面相垂直,不能笼统指垂直方向。

(2)学生动手实验:

提问:重力的大小可以用弹簧秤来测量,为什么?

学生会从二力平衡角度回答:物体静止时对弹簧秤的拉力或对水平面压力的大小等于其重力。

动手实验:用弹簧秤测量一个钩码、两个钩码、三个钩码的重力的大小,观察计算重力G与钩码的质量m的关系。

学生马上得到:G与m成正比。

板书:重力大小与物体质量关系: G=mg(g=9.8N/kg)

强调:g值在地球的不同位置取值不同,同学阅读课本内容可知,赤道上g值最小,而两极g值最大。一般的处理方法:在地面附近不太大的范围内,可认为g值是恒定的。

(3)巩固训练:

出示投影片

A如图:

已知小球、物块的质量为m,求悬绳的拉力是 N。物块对地面的压力(两者均处于静止状态)是 N。如果说悬绳的拉力等于重力,物块对地面的压力等于重力,这种说法对吗?

B、物体静止在水平桌面上,物体对水平桌面的压力()a、就是物体的重力 b、大小等于物体的重力

c、这压力是由于地球的吸引产生的 d、这压力是竖直向下的。

C、物体静止在斜面上,物体所受重力的方向如图所示,这个表示对吗?

师生共评得到: A:只要在静止状态下,物体对竖直悬绳物体对水平支持物才有上述关系。B、力是矢量,既有大小又有方向。上面说法不对,只能说拉力(或压力)的大小等于重力的大小。

3、重心:

通俗点讲,重心就是重力的作用点。就是在研究问题时,从效果上看,可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点,这一点就叫物体的重心。

我们把物体的全部质量压缩成一点将不影响研究结果,这就是物理学的一种等效代替的思想。

(1)质量分布均匀的物体的重心,跟物体的形状有关。

同学们在初中知识的基础上,找出这些质量分布均匀的物体的重心:(出示投影片)

(2)质量分布均匀的形状不规则的薄板的重心可用悬挂法找到。.. 学生动手找自己的不规则薄板的中心,并且说出其原理。

教师演示:木圆环,直角三角尺的重心。

具体过程:先用悬挂法确定重心之后,在板上固定一条细线ab,让ab穿过重心c点,再在其重心c处拴上细绳提拉,验证薄板可以水平平衡。

归纳:物体的重心可在物体之上,也木在物体之外。

(3)质量分布不均匀的物体,重心的位置即跟形状有关,也与质量分布有关。

比如:往高处叠放东西,重心不断随高度而上移。

(4)重心的高低与支承面的大小决定物体的稳定程度。

简单介绍一下不倒翁的原理,让学生有一种印象,为以后学习习近平衡的种类奠定基础。

三、小结

1、用投影片出示小结内容

(1)重力产生的条件以及重力与引力的区别

(3)在月球上,物体也会由于月球的吸引而受到相应的重力,到其他星球表面也一样。

(3)G=mg,g值在不同位置数值上略有差别,通常不特别说明的话,g=9.8N/kg(4)重心的确定

四、作业

1、试画出物体A的重力示意图

五、板书设计

方向产生重力大小 物体由于地球的吸引

概念重心确定方法作用

六、教学总结

篇4:[高一物理教案]

第四节

平抛物体的运动

一、教学目标

⑴ 知识目标

知道平抛运动的特点是初速度方向水平,只有竖直方向受重力作用,运动轨迹是抛物 线.2.知道平抛运动形成的条件.3.理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g 4.会用平抛运动规律解答有关问题.⑵ 能力目标: 1.通过观察演示实验,概括出平抛物体运动的特征,培养学生观察、分析能力;2.通过对教材上附图5-17“平抛物体的闪光照片”的分析,或对平抛运动课件的分析 启发学生:处理物理问题可以利用各种技术手段来弥补我们感官功能上的不足,从而培养新的研究方向的创新能力、猜想能力和归纳总结能力.⑶ 思想、方法教育目标: 1.在知识教学中应同时进行科学研究过程教育,本节课以研究平抛物体运动规律为中 心所展开的课堂教学,应突出一条研究物理科学的一般思想方法的主线:观察现象,初步分析→猜测→实验研究→得出规律→重复实验,鉴别结论→追求统一.2.利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动,渗透物理学“化曲为直”、“化 繁为简”的方法及“等效代换”“正交分解”的思想方法.3.在实验教学中,进行控制的思想方法的教育:从实验的设计、装置、操作到数据处理, 所有环节都应进行多方面实验思想的教育.“实验的精髓在于控制”的思想,在平抛物体实验中非常突出.如装置中斜槽末端应保持水平的控制;木板要竖直放置的控制;操作上强调小球每次都从斜槽同一高度处由静止开始释放的控制;在测量小球位置时对实验误差的控制等.⑷ 情感、德育目标: 1.通过重复多次实验,进行共性分析、归纳分类,达到鉴别结论的教育目的,同时还能 进行理论联系实际的教育.2在理解平抛物体运动规律是受恒力的匀变速曲线运动时应注意到“.力与物体运动的 关系”.这方面的问题,我国东汉的王充(公元27-97年)历尽心血三十年写成《论衡》一书,全书三十卷八十五篇约三十万字.已有精辟论述.以此渗透爱国主义教育和刻苦学习,勤奋工作精神的美德教育.【教学重、难点分析】

1.重点是平抛物体的运动规律:物体(质点)的位置、速度如何随时间变化,轨迹是 如何形成的;

2.平抛物体运动是怎样分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 的?这是难点,也是教学的重点。

【教学器材】

1.平抛、竖落轨迹演示器(包括电源、三个钢球);平轨轨迹描绘仪(包括小车和绘 图笔)

2.平抛、自由落体与水平匀速实验器(包括两个不同颜色、同样大小的小球、小锤、支架等);3.平抛物体运动和自由落体运动的频闪照片(课本图5-17)、刻度尺、铅笔;

4.“飞机投弹”课件

1、平抛课件2(能分析演示水平匀速运动和竖直自由落体运动); 5,“猎猴”课件3《能演示第一册p.89习题(3)描述的现象》。引入课题

谈话引入:上节课我们学习了运动的合成和分解,应该知道两个直线运动的合运动可 以是曲线运动,一个曲线运动也可以分解为两个方向上的直线运动.《渗透迁移原则、激励逆向思维》

今天我们要研究的是这样一种新的运动,请看实验演示:《小粉笔头沿水平桌面弹出》、《小球水平抛出》、《小车沿水平轨道抛出》这是一类什么运动? 《贯彻序列原则、期待原则》 【板书课题】平抛物体的运动 进行新课

㈠ 师要求〖观察现象,初步分析〗

由上面观察的现象分析运动特点及其原因?(由同学们互相讨论或独立思考完成).《生生互动3分钟》

生:被抛出小球具有以下特点:1.水平抛出,2.抛出后的小球、小车、粉笔头只受重力(空气阻力很小可忽略).由于初速与合外力不在一条直线上,运动轨迹必是曲线.由上述分析可知:初速度沿水平方向抛出的物体在重力作用下的运动叫做平抛运动,平抛运动是一种曲线运动.㈡ 引导(学生在上述分析基础上进行)〖猜测〗

平抛物体的运动可能是水平方向的匀速运动和竖直方向上的自由落体运动.㈢ 师生共同(互动10分钟)对猜测进行〖实验验证性研究〗

观察演示实验:⑴平抛、竖落轨迹演示器.平抛、竖落轨迹演示、⑵.平抛物体运动和 自由落体运动的频闪照片(课本图5-17)

1.在“平抛物体的闪光照片”上用铅笔画几条竖直线和水平线,并且过小球的球心,用 刻度尺测量这些小球之间的水平距离和竖直距离,再用学过的知识计算一下,得出在相等时间里前进的水平距离相等,可以证明平抛运动的水平分运动是匀速的.这说明竖直方向的运动也不影响水平方向的运动

2.由平抛、竖落轨迹演示器演示:平抛的小球与自由下落的小球同时落地。

在高度一定的条件下,先后使平抛小球以大小不同的水平速度抛出(小锤打击的力 度不同),学生观察得出结论:在高度一定的条件下,平抛初速度大小不同,但运动时间相同。

推理:平抛运动的时间与初速度大小无关,说明平抛运动的竖直分运动是自由落体 运动。

分析验证:从课本所附图5-17“平抛物体的闪光照片”上可以看出,同时开始自由下 落和平抛的小球在同一时间下落相同的高度。实验表明,平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,水平方向速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向的运动.㈣ 引导同学自己推导〖得出规律〗(体现领悟、强化和激励原则)(约10分钟)明确:以抛出点为坐标原点,沿初速度方向为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向。从抛出时开始计时,t时刻质点的位置P(x,y),如图1所示。

(1)

(2)

由于从抛出点开始计时,所以t时刻质点的坐标恰好等于时间t内质点的水平位移和 竖直位移,因此(1)(2)两式是平抛运动的位移公式。

①由(1)(2)两式可在xOy平面描出任一时刻质点是平抛运动的位移公式。sOP

1x2y2(v0t)2(gt2)2

2ygt

x2v0②求时间t内质点的位移,t时刻质点相对于抛出点的位移的大小 位移方向可用s与x轴正方向的夹角α,α 满足下述关系。tg③由(1)(2)两式消去t,可得轨迹方程 上式为抛物线方程,“抛物线”的名称就是从物理来的。

如图2所示。平抛运动的速度公式

t时刻质点的速度vt是由水平速度vx和竖直速度vy合成的。vx=v0 vy=gt vt的大小

vt的方向可用vt与x轴正方向夹角 β来表示,满足下述关系

㈤ 教育学生要进行〖重复实验,鉴别结论〗(指导学生自行阅读相关资料)

在科学发展中,只有当不同的研究者从重复实验中得出相同结果时,科学结论得到 鉴定,才能被公认为成立。

㈥ 下一步才是〖追求统一〗(指导学生自行阅读相关资料)在科学史上,凡是在某一具体领域得到物理规律,科学家总是要把它与己有的基础理论进行比较研究.当得 到平抛规律后,自己要想到它与牛顿运动定律的统一:水平方向F=0,a=0.匀速运动;竖直方向F=ma,a=g.自由落体运动.可见:平抛运动规律与牛顿运动定律是统一的.巩固演示(开阔眼界,拓展知识,培养想象能力)

1.飞机投弹“课件1.《结合课本第87页例题描述的现象》 2.”猎猴“课件3《能演示第一册p.89习题(3)描述的现象》。布置作业(适时进行物理学史教育)

1.练习三第⑴、⑵、⑶题课外思考并《讨论1》平抛物体飞行时间与什么有关?水平位移与什么有关一。《讨论2》伽利略在1638年写的《两种新科学的对话》一书中说,一颗石子从船上一根桅杆顶上落下时,不论船是静止的还是匀速航行的,它都将落在桅杆的脚下,并亲自做了这个实验。请用平抛运动的规律解释这一现象.并能举出生活中相似的实例。

2.练习三第⑷、⑸、⑹、⑺题做在练习本上。【教学说明】

1.”引入“是一个重要的教学环节,对调动学生学习积极性、主动性和激发求知欲,都有 不可估量的作用.从己知到未知,是一般的引入方法,话语应简洁且具有启发性.”平抛物体的运动"这节课所需的准备知识是:运动的合成、牛顿运动定律、物体做曲线运动的条件和直线运动的一些知识。所以,在引入时只需简单几句话就能达到激发学生求知欲的目标,使学生产生跃跃欲试的心理状态.2.做好演示实验和分析好闪光照片是新课学习的关键.从实验事实出发,观察现象初 步分析、进行猜测、而后再实验研究得出规律、之后还需重复实验鉴别结论、最终要追求统一。这是一条研究物理科学规律的一般方法,也是本课教学主线.教师应给予特别重视..3.学生应在教师引导下,主动获取知识、.培养能力、学会学习和科研的方法.这既有 利于调动学生学习积极性,也有利于使学生获得成就感.所以本教案在观察现象初步分析、猜测、实验研究、推导规律阶段都交给学生自主完成.4.本节课的重点是掌握平抛运动的分解方法.要使学生能够理解平抛运动为什么可 以分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动.教材己从理论和实验两方面提供了素材.因此,我们既要做好演示实验和演示课件,还要注意理论上的简单分析.对于基础较好,能力较强的学生,这种理论分析可以在生生互动的讨论过程中进行.5.在学生明确平抛运动是两个分运动的合运动后,对于平抛运动的计算公式,如飞行 时间、水平距离等,可引导学生日己分析推导得出,并可依据公式画出它的轨迹,而不必死记硬背.有可能时,讨论中应明确下述几个问题,对巩固本课更为有益

篇5:高一物理教案

(一)知识网络

托勒密:地心说

人类对行 哥白尼:日心说

星运动规 开普勒 第一定律(轨道定律)

行星 第二定律(面积定律)

律的认识 第三定律(周期定律)

运动定律

万有引力定律的发现

万有引力定律的内容

万有引力定律 F=G

引力常数的测定

万有引力定律 称量地球质量M=

万有引力 的理论成就 M=

与航天 计算天体质量 r=R,M=

M=

人造地球卫星 M=

宇宙航行 G = m

mr

ma

第一宇宙速度7.9km/s

三个宇宙速度 第二宇宙速度11.2km/s

地三宇宙速度16.7km/s

宇宙航行的成就

(二)、重点内容讲解

计算重力加速度

1 在地球表面附近的重力加速度,在忽略地球自转的情况下,可用万有引力定律来计算。

G=G =6.67=9.8(m/ )=9.8N/kg

即在地球表面附近,物体的重力加速度g=9.8m/ 。这一结果表明,在重力作用下,物体加速度大小与物体质量无关。

2 即算地球上空距地面h处的重力加速度g’。有万有引力定律可得:

g’= 又g= ,∴ = ,∴g’= g

3 计算任意天体表面的重力加速度g’。有万有引力定律得:

g’= (M’为星球质量,R’卫星球的半径),又g= ,

∴ = 。

星体运行的基本公式

在宇宙空间,行星和卫星运行所需的向心力,均来自于中心天体的万有引力。因此万有引力即为行星或卫星作圆周运动的向心力。因此可的以下几个基本公式。

1 向心力的六个基本公式,设中心天体的质量为M,行星(或卫星)的圆轨道半径为r,则向心力可以表示为: =G =ma=m =mr =mr =mr =m v。

2 五个比例关系。利用上述计算关系,可以导出与r相应的比例关系。

向心力: =G ,F∝ ;

向心加速度:a=G , a∝ ;

线速度:v= ,v∝ ;

角速度: = , ∝ ;

周期:T=2 ,T∝ 。

3 v与 的关系。在r一定时,v=r ,v∝ ;在r变化时,如卫星绕一螺旋轨道远离或靠近中心天体时,r不断变化,v、 也随之变化。根据,v∝ 和 ∝ ,这时v与 为非线性关系,而不是正比关系。

一个重要物理常量的意义

根据万有引力定律和牛顿第二定律可得:G =mr ∴ .这实际上是开普勒第三定律。它表明 是一个与行星无关的物理量,它仅仅取决于中心天体的质量。在实际做题时,它具有重要的物理意义和广泛的应用。它同样适用于人造卫星的运动,在处理人造卫星问题时,只要围绕同一星球运转的卫星,均可使用该公式。

估算中心天体的质量和密度

1 中心天体的质量,根据万有引力定律和向心力表达式可得:G =mr ,∴M=

2 中心天体的密度

方法一:中心天体的密度表达式ρ= ,V= (R为中心天体的半径),根据前面M的表达式可得:ρ= 。当r=R即行星或卫星沿中心天体表面运行时,ρ= 。此时表面只要用一个计时工具,测出行星或卫星绕中心天体表面附近运行一周的时间,周期T,就可简捷的估算出中心天体的平均密度。

方法二:由g= ,M= 进行估算,ρ= ,∴ρ=

(三)常考模型规律示例总结

1. 对万有引力定律的理解

(1)万有引力定律:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比,两物体间引力的方向沿着二者的连线。

(2)公式表示:F= 。

(3)引力常量G:①适用于任何两物体。

②意义:它在数值上等于两个质量都是1kg的物体(可看成质点)相距1m时的相互作用力。

③G的通常取值为G=6。67×10-11Nm2/kg2。是英国物理学家卡文迪许用实验测得。

(4)适用条件:①万有引力定律只适用于质点间引力大小的计算。当两物体间的距离远大于每个物体的尺寸时,物体可看成质点,直接使用万有引力定律计算。

②当两物体是质量均匀分布的球体时,它们间的引力也可以直接用公式计算,但式中的r是指两球心间的距离。

③当所研究物体不能看成质点时,可以把物体假想分割成无数个质点,求出两个物体上每个质点与另一物体上所有质点的万有引力,然后求合力。(此方法仅给学生提供一种思路)

(5)万有引力具有以下三个特性:

①普遍性:万有引力是普遍存在于宇宙中的任何有质量的物体(大到天体小到微观粒子)间的相互吸引力,它是自然界的物体间的基本相互作用之一。

②相互性:两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力,符合牛顿第三定律。

③宏观性:通常情况下,万有引力非常小,只在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义,在微观世界中,粒子的质量都非常小,粒子间的万有引力可以忽略不计。

〖例1〗设地球的质量为M,地球的半径为R,物体的质量为m,关于物体与地球间的万有引力的说法,正确的是:

A、地球对物体的引力大于物体对地球的引力。

物体距地面的高度为h时,物体与地球间的万有引力为F= 。

物体放在地心处,因r=0,所受引力无穷大。

D、物体离地面的高度为R时,则引力为F=

〖答案〗D

〖总结〗(1)矫揉造作配地球之间的吸引是相互的,由牛顿第三定律,物体对地球与地球对物体的引力大小相等。

(2)F= 。中的r是两相互作用的物体质心间的距离,不能误认为是两物体表面间的距离。

(3)F= 适用于两个质点间的相互作用,如果把物体放在地心处,显然地球已不能看为质点,故选项C的推理是错误的。

〖变式训练1〗对于万有引力定律的数学表达式F= ,下列说法正确的是:

A、公式中G为引力常数,是人为规定的。

B、r趋近于零时,万有引力趋于无穷大。

C、m1、m2之间的引力总是大小相等,与m1、m2的质量是否相等无关。

D、m1、m2之间的万有引力总是大小相等,方向相反,是一对平衡力。

〖答案〗C

2. 计算中心天体的质量

解决天体运动问题,通常把一个天体绕另一个天体的运动看作匀速圆周运动,处在圆心的天体称作中心天体,绕中心天体运动的天体称作运动天体,运动天体做匀速圆周运动所需的向心力由中心天体对运动天体的万有引力来提供。

式中M为中心天体的质量,Sm为运动天体的质量,a为运动天体的向心加速度,ω为运动天体的角速度,T为运动天体的周期,r为运动天体的轨道半径.

(1)天体质量的估算

通过测量天体或卫星运行的周期T及轨道半径r,把天体或卫星的运动看作匀速圆周运动.根据万有引力提供向心力,有 ,得

注意:用万有引力定律计算求得的质量M是位于圆心的天体质量(一般是质量相对较大的天体),而不是绕它做圆周运动的行星或卫星的m,二者不能混淆.

用上述方法求得了天体的质量M后,如果知道天体的半径R,利用天体的体积 ,进而还可求得天体的密度. 如果卫星在天体表面运行,则r=R,则上式可简化为

规律总结:

掌握测天体质量的原理,行星(或卫星)绕天体做匀速圆周运动的向心力是由万有引力来提供的.

物体在天体表面受到的重力也等于万有引力.

注意挖掘题中的隐含条件:飞船靠近星球表面运行,运行半径等于星球半径.

(2)行星运行的速度、周期随轨道半径的变化规律

研究行星(或卫星)运动的一般方法为:把行星(或卫星)运动当做匀速圆周运动,向心力来源于万有引力,即:

根据问题的实际情况选用恰当的公式进行计算,必要时还须考虑物体在天体表面所受的万有引力等于重力,即

(3)利用万有引力定律发现海王星和冥王星

〖例2〗已知月球绕地球运动周期T和轨道半径r,地球半径为R求(1)地球的质量?(2)地球的平均密度?

〖思路分析〗

设月球质量为m,月球绕地球做匀速圆周运动,

则: ,

(2)地球平均密度为

答案: ;

总结:①已知运动天体周期T和轨道半径r,利用万有引力定律求中心天体的质量。

②求中心天体的密度时,求体积应用中心天体的半径R来计算。

〖变式训练2〗人类发射的空间探测器进入某行星的引力范围后,绕该行星做匀速圆周运动,已知该行星的半径为R,探测器运行轨道在其表面上空高为h处,运行周期为T。

(1)该行星的质量和平均密度?(2)探测器靠近行星表面飞行时,测得运行周期为T1,则行星平均密度为多少?

篇6:高一物理教案

1. 知道声音是由物体振动发生的。

2. 知道声音传播需要介质,声音在不同介质中传播的速度不同,知道声音在空气中的传播速度。

3.知道回声现象和回声测距离。

重点 声音发生和传播

难点 回声测距离

教具演示

音叉,乒乓球

学生 橡皮筋

一引入新课我们有两只耳朵,能听到各种各样的声音,听老师讲课,可以获得各种知识,听电台广播可以知道天下大事,声音是我们了解周围事物的重要渠道,那么,声音是怎样发生的?它是怎么传到我们耳朵?

教学过程设计

一.声音的发生

(1)演示课本图3-1,引导学生观察音叉发生时叉股在振动。

(2)随堂学生实验:做课本图3-1拨动张紧的橡皮筋。

(3)随堂学生实验:做课本图3-1用手指摸着颈前喉头部分,同时发声。 小结:归纳以上实验,引导学生自己总结出“声音的发生是由于物体的振动”。指出鸟、蟋蟀和其他一些昆虫发声也是由于振动。

二.声音的传播

(1)课本图3-2实验 问:右边音叉的振动通过什么传给了左边的音叉?-(空气)

(2)游泳时,潜入水中也能听到声音,说明液体也能传声。

(3)随堂实验:把耳朵贴近桌面,用手敲桌板,可听见清晰的敲击声,说明固体也能传声。小结:声音能靠任何气体、液体、固体物体作媒介传播出去,这些作为传播媒介的物质称为介质。而真空不能传声。牐

三.声音的传播速度学生对比表中的一些声速并找出空气中15摄氏度的声速。声音在固体、液体中比在空气中传播得快。观察音叉振动观察橡皮筋振动感觉喉头振动归纳观察左边乒乓球思考回想实验查表,并比较

四.回声

(1)回声:回声是声音在传播中遇到障碍物反射回来的现象。讲述为什么有时候能听到回声,有时又不能。原声与回声要隔0.1s以上我们才能听见回声。请同学们算一算我们要听见回声,离障碍物体至少要多远。(17米)

(2)利用回声测距离 例题:某同学站在山崖前向山崖喊了一声,经过1.5秒后听见回声,求此同学离山崖多远?已知:v=340m/s ; t=1.5s求:S解:s=vt1=340m/s×1/2×1.5s=255m答:略

五.小结 计算练习学生解题

六.思考与作业 P43-3

七. 板书

第四章声现象

第一节声音的发生和传播

一.发生

1. 一切发声的物体都在振动。

2. 振动停止,发声也停止。

二.声音传播

1. 声音靠介质(任何气体、液体和固体)传播。

2. 声速(15℃)340m/s

3. 声速由大到小排列:固体、液体、气体。

三.回声

1.回声是声音在传播中遇到障碍物反射回来的现象。(听到回声条件:0.1s以上,17米)

篇7:[高一物理教案9-7]

教案9-7 受迫振动 共振

一、教学目标

1.知道什么是受迫振动,知道受迫振动的频率等于驱动力的频率.2.知道什么是共振以及发生共振的条件,知道共振的应用和防止的实例.二、教学重点、难点分析

1.理解受迫振动的频率等于驱动力的频率。2.掌握共振的条件及其应用。

三、教具

受迫振动演示器,共振演示器,两个频率相等的音叉

四、教学方法

实验观察、讲授

五、教学过程(-)引入新课

上节课讲了阻尼振动,在外力使弹簧振子的小球和单摆的摆球偏离平衡位置后,它们就在系统内部的弹力或重力作用下振动起来,不再需要外力的推动,这种振动叫做自由振动,由于阻力不可避免,这样的振动最终都会停下来。那么我们有无使它们振幅不减小的办法呢?(提问)那就是给系统不断补充能量,即给系统一个周期性的外力,使该外力对系统做功来不断补充系统所损失的能量,使其不断振动下去,这种振动叫受迫振动,这就是本节课我们要研究的内容。【板书】七 受迫振动 共振

(二)进行新课 【演示1】受迫振动:课本图9-29所示装置中弹簧下面悬挂着重物,放手后让它振动,由于阻尼作用,重物很快停止振动,如果不断地转动摇把,即用周期性的外力作用于振动的物体,重物就会不断地振动,这就是受迫振动。

【板书】

1、受迫振动

(1)驱动力:维持受迫振动的周期性外力叫做驱动力。(2)受迫振动:物体在外界驱动力作用下的振动叫做受迫振动。提问:“请同学们举出你所知道的受迫振动的例子。”

学生举例:跳水运动员在跳板上行走时跳板所发生的振动;机器工作时机器底座所发生的振动,都是由于受到外界驱动力作用下所做的受迫振动。那么做受迫振动的物体在振动时的频率由什么决定呢?请同学们进一步观察实验。

(以日常生活中的实例激发学生的学习兴趣,【演示2】受迫振动

把重物提到某一高度,放手后让它做自由振动,记住它的振动频率(或周期),这个频率是系统的固有频率,然后以各种不同速度转动摇把,振子做受迫振动的周期也随之改变,转速大,振子振动的频率也随之增大,由此得出结论。

【板书】(3)物体受迫振动时,振动稳定后的频率等于驱动力的频率,跟物体的固有频率无关。

振子的固有频率由什么决定的呢?任何物体都有自身的特殊的结构,它们的固有频率是由这些结构所决定的,单摆的固有频率是由摆长和当地的重力加速度所决定的,弹簧振子的固有频率是由弹簧和小球所决定的,而与外界无关。

虽然物体做受迫振动的频率是由驱动力频率决定的,而与物体的固的频率无关,但物体做受迫振动的振幅是否与物体的固有频率有联系呢?

【演示3】共振

在一根张紧的绳子上挂几个摆(课本图9-30),其中A、B、C的摆长相等.当A摆振动的时候,通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力.当A摆动的时候,其余各摆也随之做受迫振动,而此时驱动力的频率就是A摆的固有频率. 实验表明,固有频率跟驱动力频率相等的B摆和C摆振幅最大;固有频率跟驱动力相差最大的D摆振幅最小.由此得出结论:做受迫振动的物体振幅A与驱动力的频率f的关系曲线.当驱动力的频率f与物体的固有频率f′接近时,物体的振幅越大;当物体所受的驱动力频率与物体的固有频率相等时,物体振动振幅最大.在做实验1时,我们也看到当把手转速达到某一数值时,即驱动力的频率等于振子的固有频率时,振子振幅最大,这种现象叫做共振.

【板书】

2、共振

(1)共振:驱动力的频率接近物体的固有频率时,受迫振动的振幅增大,这种现象叫做共振。

【演示4】声音的共鸣(课本图 9-32).

取两个频率相同的音叉A和B,相隔不远并排放在桌上,打击音叉A的叉股,使它发声.过一会儿,用手按住音叉A的叉股,使它停止发音,可以听到没有被敲的音叉B发出了声音.如果在音叉B的叉股上套上一个套管来改变B叉的固有频率,重复上述实验,就听不到音叉B发出的声音.

如何来解释这种现象呢?音叉A振动后,在空气中激起声波,声波传到B后,给B一个周期性的驱动力.由于驱动力的频率跟音叉B的固有频率相等,于是B发生共振,发出声音.这种声音的共振现象叫做共鸣.

【板书】(2)共鸣

音叉下面所装的空箱叫共鸣箱,音叉发声后,共鸣箱发生共鸣,可以使音叉的声音加强,家用的音箱的原理类似于此.

在日常生活、生产中有些共振对人类有益,有些共振对人类有害,如何利用共振和防止共振呢?

【板书】(3)共振的应用和防止

共振现象有许多应用,把一些不同长度的钢片装在同一个支架上,可用于制成测量发动机转速的转速计.使转速计与开动着的机器紧密接触,机器振动引起转速计的轻微振动,这时固有频率与机器运转频率相同的那片钢片发生共振,有较大的振幅.若已知钢片的固有频率,就可知道机器的转速.

共振筛(课本图9-33)也是利用共振现象制成的.把筛子用四根弹簧支起来,在筛架上安装一个偏心轮,就成了共振筛.偏心轮在发动机的带动下发生转动时,适当调节偏心轮的转速,可以使筛子受到驱动力的频率接近筛子的固有频率,这时筛子发生共振,有较大的振幅,提高了筛除杂物的效率.

在某些情况下,共振也可能造成损害.军队或火车过轿时,整齐的步伐或车轮对铁轨接头处的撞击会对桥梁产生周期性的驱动力,如果驱动力的频率接近桥梁的固有频率,就可能使桥梁的振幅显著增大,以致使桥梁发生断裂.因此,部队过桥要用便步,以免产生周期性的驱动力.火车过桥要慢开,使驱动力的频率远小于桥梁的固有频率.

轮船航行时,如果所受波浪冲击力的频率接近轮船左右摇摆的固有频率,可能使轮船倾覆,这时可以改变轮船的航向和速度,使波浪冲击力的频率远离轮船摇摆的固有频率.

机器运转时,零部件的运动(如活塞的运动、轮的转动)会产生周期性的驱动力,如果驱动力的频率接近机器本身或支持物的固有频率,就会发生共振,使机器或支持物受到损坏.这时要采取措施,如调节机器转速,使驱动力的频率与机器或支持物的固有频率不一致.同样,厂房建筑物的固有频率也不能处在机器所能引起的振动频率范围之内.

总之,在需要利用共振时,应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率;在需要防止共振时,应使驱动力的频率与物体的固有频率不同,而且相差越大越好.

(三)巩固练习

1.A、B两个单摆,A摆的固有频率为f, B摆的固有频率为 4f.若让它们在频率为 5f的驱动力作用下做受迫振动,那么 A、B两个单摆比较

A.A摆的振幅较大,振动频率为f. B.B摆的振幅较大,振动频率为 4f. C.A摆的振幅较大,振动频率为 5f. D.B摆的振幅较大,振动频率为 5f.

2.一船在海上以某速度朝东北方向行驶,正遇上自北向南的海浪,海浪每分钟拍打船体15次,船在水中振动的固有周期是6s,为避免发生共振,以下可采用的四种措施中,最有效的是

A.把船改向东航行,并使船速增大. B.把船改向东航行,并使船速减小. C.把船改向北航行,并使船速增大. D.把船改向北航行,并使船速减小.

3.支持车厢的弹簧固有频率是2 Hz,列车行驶在铁轨长度为12.5 m的铁路上,当行驶速度为多大时,车厢振动最强烈?

(四)作业

1.复习本节课文,联系实际列举几个共振的应用和防止实例. 2.练习七第(1)、(2)题做在作业本上. 参考题

1、洗衣机在把衣服脱水完毕拨掉电源后,电动机还要转动一会儿才能停下来.在拨掉电源后,发现洗衣机先振动得比较小,然后有一阵子振动得很剧烈,再慢慢振动又减小直至停下来.其间振动剧烈的原因是

A.洗衣机没有放平稳. B.电动机有一阵子转快了.

C.电动机转动的频率和洗衣机的固有频率相近或相等. D.这只是一种偶然现象.

2.“洗”是古代人用金属制造的形似现在洗脸盆一样的东西.盆底铸有四条鱼,叫鱼洗.注入鱼洗一半以上容量的水,用手有节奏地摩擦盆上的两耳,盆会像击钟一样振动起来,发出嗡嗡的声音,同时水产生激荡的波纹,形成一定的图案.在振动强烈时,盆里像有几条活鱼一样,不仅搅得浪花荡漾,而且还有许多小水珠从鱼口处向上喷.试解释此现象.

说明:

1.教学中应该充分发挥实验的作用,使学生理解物体在做受迫振动时其频率跟驱动力频率的关系,以及受迫振动的频率与物体固有频率接近时,振动的特点.2.在做共振实验时,也可以用如下的实验代替课本中图9-33的实验。即在同一块薄木板上固定许多长度不同,但质地、粗细相同的小木棒,振动其中的一个,观察其他小木棒哪一个振动得最剧烈。

篇8:高一物理曲线运动教案

曲线运动

一、教学目标:

1、知道什么是曲线运动;

2、知道曲线运动中速度的方向是怎样确定的;

3、知道物体做曲线运动的条件。

二、教学重点:

1、什么是曲线运动

2、物体做曲线运动的方向的确定

3、物体做曲线运动的条件

三、教学难点:

物体做曲线运动的条件

四、教学方法:

实验、讲解、归纳、推理法

五、教学步骤:

导入新课:

前边几章我们研究了直线运动,下边同学们思考两个问题:

1、什么是直线运动?

2、物体做直线运动的条件是什么?

在实际生活中,普遍发生的是曲线运动,那么什么是曲线运动?本节课我们就来学习这个问题。

新课教学

(一)用投影片出示本节课的学习目标

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1、知道轨迹是曲线的运动,叫做曲线运动。

2、理解曲线运动是一种变速运动。

3、知道物体做曲线运动的条件。

(二)学习目标完成过程

1、曲线运动

(1)放录像,展示几种物体所做的运动

a:导弹所做的运动;汽车转弯时所做的运动;人造卫星绕地球的运动;

b:归纳总结得到:物体的运动轨迹是曲线。

(2)提问:上述运动和曲线运动除了轨迹不同外,还有什么区别呢?

(3)用CAI课件对比小车在平直的公路上行驶和弯道上行驶的情况。

学生总结得到:曲线运动中速度方向是时刻改变的。

过渡:怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻的速度方向呢?

2:曲线运动的速度方向

(1)放录像:

a:在砂轮上磨刀具时,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线方向飞出;

b:撑开的带着水的伞绕伞柄旋转,伞面上的水滴沿伞边各点所划圆周的切线方向飞出。

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(2)分析总结得到:质点在某一点(或某一时刻)的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。

(3)推理:

a:只要速度的大小、方向的一个或两个同时变化,就表示速度矢量发生了变化。

b:由于做曲线运动的物体,速度方向时刻改变,所以曲线运动是变速运动。

过渡:那么物体在什么条件下才做曲线运动呢?

3:物体做曲线运动的条件

(1)用CAI课件模拟实验:一个在水平面上做直线运动的钢珠,如果从旁给它施加一个侧向力,它的运动方向就会改变,不断给钢珠施加侧向力,或者在钢珠运动的路线旁放一块磁铁,钢珠就偏离原来的方向而做曲线运动。

(2)观察完模拟实验后,学生做实验。

(3)分析归纳得到:当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一直线时,物体就做曲线运动。

(4)学生举例说明:物体为什么做曲线运动。

(5)用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件:

当合力的方向与物体的速度方向在同一直线上时,产生的加速度也在这条直线上,物体就做直线运动。

如果合力的方向跟速度方向不在同一条直线上时,产生的加速度就和速度成一夹角,这时,合力就不但可以改变速度的大小,而且可

京翰教育中心http:///

高中物理辅导网http:/// 以改变速度的方向,物体就做曲线运动。

六、小结

1、运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。

2、曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点的瞬时速度的方向在曲线的这一点的切线上。

3、当合外力F的方向与它的速度方向有一夹角a时,物体做曲线运动。

七、板书设计:

运动轨迹是曲线时间相等,互不影响

曲线运动速度方向时刻改变

速度方向对应于该点的切线方向当F合与V有一夹角时做曲线运动

篇9:高一物理焦耳定律教案

一、教学目标

(一)知识与技能

1.理解电功、电功率的概念,公式的物理意义。了解实际功率和额定功率。2.了解电功和电热的关系。了解公式Q=I2Rt(P=I2R)、Q=U2t/R(P=U2/R)的适应条件。

3.知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系,电功大于电热。4.能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。

(二)过程与方法

通过有关实例,让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。

(三)情感态度与价值观

通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。

三、重点与难点:

重点:区别并掌握电功和电热的计算。

难点:主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识,接受起来比较困难。

四、教学过程:

(一)复习上课时内容

要点:串、并联电路的规律和欧姆定律及综合运用。

提出问题,引入新课

1.通过前面的学习,可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动,电场力对定向移动的电荷做功吗?(做功,而且做正功)

2.电场力做功将引起能量的转化,电能转化为其他形式能,举出一些大家熟悉的例子:电能→机械能,如电动机。电能→内能,如电热器。电能→化学能,如电解槽。本节课将重点研究电路中的能量问题。

(二)新课讲解-----第五节、焦耳定律 1.电功和电功率

(1).电功

定义:电路中电场力对定向移动的电荷所做的功,简称电功,通常也说成是电流的功。用W表示。

实质:是能量守恒定律在电路中的体现。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,在转化过程中,能量守恒,即有多少电能减少,就有多少其他形式的能增加。

【注意】功是能量转化的量度,电流做了多少功,就有多少电能减少而转化为其他形式的能,即电功等于电路中电能的减少,这是电路中能量转化与守恒的关键。

在第一章里我们学过电场力对电荷的功,若电荷q在电场力作用下从A搬至B,AB两点间电势差为UAB,则电场力做功W=qUAB。

对于一段导体而言,两端电势差为U,把电荷q从一端搬至另一端,电场力的功W=qU,在导体中形成电流,且q=It,(在时间间隔t内搬运的电量为q,则通过导体截面电量为q,I=q/t),所以W=qU=IUt。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。

表达式:W = Iut ① 【说明】:①表达式的物理意义:电流在一段电路上的功,跟这段电路两端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。

②适用条件:I、U不随时间变化——恒定电流。单位:焦耳(J)。1J=1V·A·s(2)电功率

①定义:单位时间内电流所做的功

②表达式:P=W/t=UI(对任何电路都适用)② 上式表明:电流在一段电路上做功的功率P,和等于电流I跟这段电路两端电压U的乘积。

③单位:为瓦特(W)。1W=1J/s ④额定功率和实际功率

额定功率:用电器正常工作时所需电压叫额定电压,在这个电压下消耗的功率称额定功率。

实际功率:用电器在实际电压下的功率。实际功率P实=IU,U、I分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。

这里应强调说明:推导过程中没用到任何特殊电路或用电器的性质,电功和电功率的表达式对任何电压、电流不随时间变化的电路都适用。再者,这里W=IUt是电场力做功,是消耗的总电能,也是电能所转化的其他形式能量的总和。

电流在通过导体时,导体要发热,电能转化为内能。这就是电流的热效应,描述它的定量规律是焦耳定律。

学生一般认为,W=IUt,又由欧姆定律,U=IR,所以得出W=I2Rt,电流做这么多功,放出热量Q=W=I2Rt。这里有一个错误,可让学生思考并找出来。

错在Q=W,何以见得电流做功全部转化为内能增量?有无可能同时转化为其他形式能?

英国物理学家焦耳,经过长期实验研究后提出焦耳定律。2.焦耳定律——电流热效应(1)焦耳定律

内容:电流通过导体产生的热量,跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比。表达式: Q=I2Rt ③

【说明】:对纯电阻电路(只含白炽灯、电炉等电热器的电路)中电流做功完全用于产生热,电能转化为内能,故电功W等于电热Q;这时W= Q=UIt=I2Rt(2)热功率:单位时间内的发热量。即P=Q/t=I2R ④

【注意】②和④都是电流的功率的表达式,但物理意义不同。②对所有的电路都适用,而④式只适用于纯电阻电路,对非纯电阻电路(含有电动机、电解槽的电路)不适用。

关于非纯电阻电路中的能量转化,电能除了转化为内能外,还转化为机械能、化学能等。这时W 》Q。即W=Q+E其它

或P =P 热+ P其它、UI = I2R + P其它

引导学生分析P56例题(从能量转化和守恒入手)如图 再增补两个问题(1)电动机的效率。(2)若由于某种原因电动机被卡住,这时电动机消耗的功率为多少?

最后通过“思考与讨论”以加深认识。注意,在非纯电阻电路中,欧姆定律已不适用。

(三)小结:对本节内容做简要小结。并比较UIt和IRt的区别和联系,从能的转化与守恒的角度解释纯电阻电路和非纯电阻电路中电功和电热的关系。在纯电阻电路中,电能全部转化为电热,故电功W等于电热Q;在非纯电阻电路中,电能的一部分转化为电热,另一部分转化为其他形式的能(如机械能、化学能),故电功W大于电热Q。

(四)巩固新课:

1、复习课本内容

2、完成P57问题与练习

3、作业纸

2教后记:

篇10:高一物理速度的教案

速度的定义是高中物理中第一次向学生介绍用比值定义物理量的方法,教材的讲述比较详细,通过两种通俗的比较运动快慢的方法,过渡到一个统一标准,自然地给出比值法定义速度.对平均速度和瞬时速度的讲述也非常便于学生的接受,且适时给出了速率的概念;课后给出的“阅读材料”和“做一做”对加深概念的理解和扩展思维有很大的好处.

教法建议

篇11:高一物理电流教案2

一、教学要求

1. 知道电流的形成

2. 知道电流方向规定,会判断电路中的电流方向; 3. 知道可以根据电流的效应来判断电流的存在; 4. 知道电流的三种效应及它们的应用。

二、教学重点、难点

1. 电流的概念的教学是重点; 2. 电流方向的判断是难点。

三、教学过程 1.引入课题

师:马路上的行人和车辆向一定方向运动,形成“人流”和“车流”,自来水管中的水向一定方向流动就形成“水流”,与此相类似,导体中的电荷向一定方向移动就形成了电流。电流的方向是怎样规定的?怎样判断电流的存在?怎样比较电流的强弱?怎样测量电流等一系列问题就是从这一节课开始我们要研究的问题。(板书课题)2.电流的方向

师:水流是有方向的,那就是水的移动方向。电流的方向又是如何确定的呢?请同学们阅读课文,并回答:物理学上是怎样规定电流的方向的?

学生阅读后回答,教师归纳小结并板书。

师:电源的正极聚集着大量正电荷,电源的负极聚集着大量的负电荷。在电路中,电流的方向是从电源的正极流向负极。在金属导体中实际上能够移动是负电荷(自由电子)。根据电流方向的上述规定,金属中的电流方向跟自由电子的实际移动方向相反。为什么不把电流方向“更正”过来呢?

教师引导学生讨论,进而指出:正负电荷向相反方向移动产生的效果相同,所以金属中的电流方向虽然跟自由电子的实际移动方向相反,却不影响我们根据电流方向的这个规定来研究电流,而且在酸、碱、盐的水溶液中就在正电荷(正离子)的定向移动。

学生标出课文中图中的电流方向。3.电流的效应

师:电流是看不见的、也摸不着的,究竟怎样才能知道导体中有没有电流呢?能否采用手触摸的方法来解决?(生大笑)回答是肯定的,绝对不行。实际上人们发现,导体中有电流通过时,常会产生一些特有的现象,称为电流的效应,我们可以根据电流的效应来判断电流的存在,并对它进行测量。那么下面我们通过实验来看一看电流通过导体时会有哪些效应。实验A 给电铬铁通电,过一会儿可以看到电铬铁发热,并且可以使火柴点燃。板书:电流的热效应概念。

学生举例:生活中用电流热效应来工作的用电器。实验B 按课本要求给硫酸铜溶液通电几分钟,可以看到与负极相连的碳棒上出现了红色的铜。师:出现了红色的铜说明发生了什么变化? 生:化学变化。

极书:电流的化学效应的概念。

师:工业上常用电流的化学效应来提炼铝和铜来进行电解、电镀等。师:此外电流通过导体时还可以产生磁效应,关于电流的磁效应我们将在本书的第十八 章详细讲解。小结:

总结本课所学内容。作业:

学习指导用书

第二教时 §16.2电流的测量

一、教学要求

1. 知道电量及其单位;

2. 理解电流或电流强度的概念,会支用电流的定义公式进行简单运算; 3. 知道电流的国际单位——安,知道电流的各单位间的换算关系; 4. 会正确使用电流表,能正确读数。

二、教学重点 难点

1. 正确使用电流表测量电流是教学重点; 2. 理解电流的概念是教学难点。

三、教学过程 1.复习提问

(1)电流是怎样产生的?电流的方向怎样判断?(2)电流有哪几个效应?各举两例。2.新课讲解(1)引入课题

实验:按如下两图进行实验(不同之处再于电源电压不同)

闭合S以后,可以观察到左图中灯要亮一些,右图中灯要暗一些。

师:实验说明,同一个灯泡有暗和亮一分别,是因为电流是有强弱之分的,那么我们物理学中是怎样来比较电流的强弱的呢?(2)电流强度的定义 师:最初人们从表示水流强弱的方法中得到启发,那么人们是怎样表示水流的强弱的呢?如下:

如果把水的多少叫水量,那么水流强度=每秒流过的水的多少即每秒流过的水量

师:类似的,我们把电荷的多少叫电量,在国际单位制中它的单位是库仑,简称为库,用符 号C表示,是为了纪念法国科学家库仑而命名的。

师问:为了比较电流的强弱,仅仅知道通过导体的电量的多少够不够? 生:不够,还必须知道通电的时间。

板书:每秒通过导体任一横截面的电量叫电流强度。

师:如果用I表示电流,Q表示电量,t表示时间,那么可以得到如下的公式:

Q

I = ——

,在国际单位制中,电流的单位为安培,简称为安,符号为A,1A=1C/S t 教师引导学生阅读课文并了解电流的其它单位有——毫安(m A)、微安(μA),及它们与安(A)的换算关系,以及“一些用电器中的电流值”。(3)电流的测量

师:在实验中,常电流表来测量电流的强弱,刻度盘上标有字母A的电流表,表示测出的电流值以A为单位,也有的电流表上标有m A,则表明测出的电流以m A为单位,这种表当然要比前一种表更精密。

然后教师出示电流表,让学生观察思考课文中的两个问题:

a. 电流表有几个接线柱,各标有什么符号或数字,各表示什么意思?

b. 电流表有几个量程,对于不同的量程,刻度盘上的最小分度值各是多少安? 师生共同讨论后得到如下结论:

a. 共有三个接线柱,黑色的接线柱上标有“—”,两个红色的接线柱上标有“0.6”,“3”,这两个接线柱为正接线柱。但我们使用电流表时肯定只能使用一正一负两个接线柱,并保证电流从一个接线柱流进另一个接线柱流出,这样一来我们可以有两种接线方法,分别是“—”和“0.6”,或“—”和“3”两种组合。

b. 由于有两种接线的可能性,所对这两种不同的可能性对应着两种不同的测量范围,即电流表的两个量程,即“0~0.6A”,和“0~3A”。对应的最小分度值分别是0.02安和0.1安。可以看出“0~0.6A”这个量程更精确。让学生阅读P19页“使用电流表的说明书”,学生阅读完之后教师可以用演示电表逐条讲解使用说明书中规定的四条原则。在教师的引导下可以由学生归纳出使用电流表的要点,可归纳为:“三要,二不,二看清”——要校零、要串联、要注意正负接线柱;不允许超过量程、禁止不经过用电器将电流表直接接到电源两极上;看清量程、看清最小分度值。或者也可归纳为:“四会”——会调、会接、会试、会读。亦可归纳为十个关键字:校零、串联、正负、量程、禁止,要学生自己阐述。最后让学生自己操作并读出电流值。

师问:如在使用电流表过程中,发生如下的现象,说明了什么问题,应如何改正 a. 指针向反方向偏转; b. 指针偏转角度很小; c. 指针偏转超过了最大值; d. 指针不动;

e. 指针极迅速地偏向最大值。讨论后结论如下:

a. 说明电流表的正负接线柱接反了,应对调正负接线柱的接线; b. 说明使用的量程太大,读数时误差将较大,应使用小量程; c. 说明电流太大,超过了量程,必须换用大量程;

d. 说明可能电路发生断路,或者是电流表坏了,可以采用替换法来测试电流表是否损坏; e. 说明电路或能发生的短路,应立即断开开关进行检查。

在教师的指导下学生进行读数练习。

师:读数时,一定要先看清量程,再注意每一小格所代表的电流的值,最后读出读数,必要时要读出估计值,不要漏掉单位。(4)小结:

总结本课所学内容(5)作业:

课本P20页

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