高中教案物理反思
教案可以帮助教师及时了解学生的学习情况和学习成果,从而针对性地调整教学策略。下面给大家整理一些高中教案物理反思,方便大家学习怎么写高中教案物理反思。
高中教案物理反思篇1
教学目标
知识目标
1.知道电流的热效应.
2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用.
能力目标
知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法.
情感目标
通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学,勇于克服困难的信念.
教学建议
教材分析
教材从实验出发定性研究了电热与电流、电阻和时间的关系,这样做的好处是体现物理研究问题的方法,在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法,避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难.在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识.
做好实验是本节课的关键.
教法建议
本节课题主题突出,就是研究电热问题.可以从电流通过导体产生热量入手,可以举例也可以让学生通过实验亲身体验.然后进入定性实验.
对焦耳定律内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解,可以通过一些简单的数据帮助他们理解.推导中应注意条件的交代.定律内容清楚后,反过来解决课本中在课前的问题.
教学设计方案
提问:
灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡,有什么感觉?为什么?
电风扇使用一段时间后,用手触摸电动机部分有什么感觉?为什么?
学生回答:发烫.是电流的热效应.
引入新课
演示实验:
1、
介绍如图9-7的实验装置,在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各装一根电阻丝,甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大,串联起来,通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高,体积膨胀,煤油在玻璃管里会上升,电流产生的热量越多,煤油上升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况,就可以比较电流产生的热量.
2、
三种情况:
第一次实验:两个电阻串联它们的电流相等,加热的时间相同,甲瓶相对乙瓶中的电阻较大,甲瓶中的煤油上升得高.表明:电阻越大,电流产生的热量越多.
第二次实验:在两玻璃管中的液柱降回来的高度后,调节滑动变阻器,加大电流,重做实验,让通电的时间与前次相同,两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度,第二交煤油上升的高,表明:电流越大,电流产生的热量越多.
第三次实验:如果加长通电的时间,瓶中煤油上升越高,表明:通电时间越长,电流产生的热量越多.
(2)焦耳定律
英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比.跟通电时间成正比,这个规律叫做焦耳定律.
焦耳定律可以用下面的公式
表示:Q=I2Rt
公式中的电流I的单位要用安培(A),电阻R的单位要用欧姆,通过的时间t的单位要用秒这样,热量Q的单位就是焦耳(j).
例题一根60Ω的电阻丝接在36V的电流上,在5min内共产生多少热量.
高中教案物理反思篇2
牛顿第二定律教案
一、教学目标
1。物理知识方面的要求:
(1)掌握牛顿第二定律的文字资料和数学公式;
(2)理解公式中各物理量的好处及相互关系;
(3)明白在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。
2。以实验为基础,透过观察、测量、归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律。培养学生的实验潜力、概括潜力和分析推理潜力。
3。渗透物理学研究方法的教育。实验采用控制变量的方法对物体的a、F、m三个物理量进行研究;运用列表法处理数据,使学生明白结论是如何得出的;认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。
二、重点、难点分析
1。本节的重点资料是做好演示实验。让学生观察并读取数据,从而有说服力地归纳出a与F和m的关系,即可顺理成章地得出牛顿第二定律的基本关系式。因此,熟练且准确地操作实验就是本课的关键点。同时,也只有讲清实验装置、原理和圆满地完成实验才能使学生体会到物理学研究的方法,才能到达掌握方法、提高素质的目标。
2。牛顿第二定律的数学表达式简单完美,记住并不难。但要全面、深入理解该定律中各物理量的好处和相互关联;牢固掌握定律的物理好处和广泛的应用前景,对学生来说是较困难的。这一难点在本课中可透过定律的辨析和有针对性的巩固练习加以深化和突破,另外,还有待在后续课程的学习和应用过程中去体会和理解。
三、教具
小车、木板、滑轮、钩码、投影仪。
四、主要教学过程
(一)引入新课
由牛顿第必须律可知,力是改变物体运动状态的原因。而物体运动状态的改变是物体运动速度发生变化,即加速度不为零。因而力又是产生加速度的原因,加速度与力有关。
由牛顿第必须律还可知:一切物体总持续静止或匀速直线运动状态,这种性质叫惯性。而质量是物体惯性大小的量度,因而加速度跟质量有关。
那么物体运动的加速度跟物体质量及受力之间存在什么样的关系?我们透过实验来探求。
(二)教学过程设计
1。实验设计
(1)启发学生按如下思路得出实验方法:对于一个物体(使m不变),不受力时加速度为零→受力后加速度不为零→受力越大则加速度越大。
用同样的力(使F不变)作用于不一样物体→质量小的易被拉动→质量越小加速度越大。
就是说,在研究三个变量的关系时,要使其中一个量不变,即控制变量的方法。
(2)启发学生按如下思路得出实验原理:测定物体加速度的方法有多种,如利用打点计时器、分析纸带等,这些方法较精确但费时→寻找一种用其它物理量直观反应加速度大小的办法→由
我们的实验就是由两个小车在相同时光内的位移来反映加速度大小跟力和质量的关系
(2)实验装置
实验采用必修本所述装置稍加改善。在图1中a、b、c三个位置加装光滑金属环以控制线绳位置不使脱落;另外透过环a将两绳合并在一齐可直接用手操作,以避免铁夹操作的困难。这样虽然增大了阻力,但只需使木板稍前倾平衡摩擦力即可。木板侧面的刻度用以读出位移大小。
3。实验过程
(1)加速度跟力的关系
使用两个相同的小车,满足m1=m2;在连小车前的绳端分别挂一个钩码和两个钩码,使F1=F2。将二小车拉至同一齐点处,记下位置。放手后经一段时光使二小车同时停止,满足时光t相同。读出二小车的位移填入表1:(投影)
表1
第一次第二次
m/kgF1/Ns/mF′/Ns′/m
小车10。20。20。320。30。31
小车20。20。10。150。10。10
比较可得,在误差允许的范围内,a∝F。
(2)加速度跟质量的关系
将小车1上加0。2kg砝码,使m1=2m2;二小车前面绳端都挂一个钩码,使F1=F2。将二小车拉至同一齐点处放开经一段时光使其同时停止,读出各小车位移记入表2:(投影)
表2
第一次第二次
F/Nm/kgs/mm/kgs/m
小车10。10。40。15
小车20。10。20。31
4。定律导出
成正比,跟物体的质量成反比,即牛顿第二定律的基本关系。写成数学
(2)上式可写为等式F=kma,式中k为比例常数。如果公式中的物理量选取适宜的单位,就能够使k=1,则公式更为简单。
在国际单位制中,力的单位是牛顿。牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律来定义的:使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力为1N,即1N=1kg?m/s2。
可见,如果都用国际单位制中的单位,就能够使k=1,那么公式则简化为F=ma,这就是牛顿第二定律的数学公式。
(3)当物体受到几个力的作用时,牛顿第二定律也是正确的,但是这时F代表的是物体所受外力的合力。牛顿第二定律更一般的表述是:
物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
数学公式是:F合=ma。
5。定律的理解
牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的,但由力的独立作用原理可推广到几个力作用的状况,以及应用于变力作用的某一瞬时。还应注意到定律表述的最后一句话,即加速度与合外力的方向关系,就是说,定律具有矢量性、瞬时性和独立性,所以掌握牛顿第二定律还要注意以下几点:
(1)定律中各物理量的好处及关系
F合是物体(研究对象)所受的合外力,m是研究对象的质量,如果研究对象是几个物体,则m为几个物体的质量和。a为研究对象在合力F合作用下产生的加速度;a与F合的方向一致。
(2)定律的物理好处
从定律可看到:一物体所受合外力恒定时,加速度也恒定不变,物体做匀变速直线运动;合外力随时光改变时,加速度也随时光改变;合外力为零时,加速度也为零,物体就处于静止或匀速直线运动状态。
牛顿第二定律以简单的数学形式证明了运动和力的关系。
6。巩固练习
(1)从牛顿第二定律明白,无论怎样小的力都能够使物体产生加速度。但是我们用力提一个很重的物体时却提不动它,这跟牛顿第二定律有无矛盾?为什么?
答:没有矛盾,由公式F=ma看,F合为合外力,无论怎样小的力都能够使物体产生加速度,这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时,物体仍静止,说明合外力为零。由受力分析可知F+N-mg=0。
(2)对一个静止的物体施加一个力,物体必须做加速运动,对吗?
答:略。理由同上。
(3)下方哪些说法不对?为什么?
A。物体所受合外力越大,加速度越大。
B。物体所受合外力越大,速度越大。
C。物体在外力作用下做匀加速直线运动,当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小。
D。物体的加速度大小不变必须受恒力作用。
答;B、C、D说法不对。根据牛顿第二定律,物体受的合外力决定了物体的加速度。而加速度大小和速度大小无关。所以,B说法错误。物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致。当合外力减小但方向不变时,加速度减小但方向也不变,所以物体仍然做加速运动,速度增加。C说法错误。
加速度是矢量,其方向与合外力方向一致。加速度大小不变,若方向发生变化时,合外力方向必然变化。D说法错。
(三)课堂小结(可引导学生总结)
1。这节课以实验为依据,采用控制变量的方法进行研究。这一方法今后在电学、热学的研究中还要用到。我们根据已掌握的知识设计实验、探索规律是物体研究的重要方法。
2。定义力的单位“牛顿”使得k=1,得到牛顿第二定律的简单形式F=ma。使用简捷的数学语言表达物理规律是物理学的特征之一,但应明白它所对应的文字资料和好处。
3。牛顿第二定律概括了运动和力的关系。物体所受合外力恒定,其加速度恒定;合外力为零,加速度为零。即合外力决定了加速度,而加速度影响着物体的运动状况。因此,牛顿第二定律是把前两章力和物体的运动构成一个整体,其中的纽带就是加速度。
五、说明
1。本课以必修教材为依据。实验采用课文所述装置,简单直观,易得出结论。缺点是不够精确,操作亦须谨慎,否则会出现误差较大的情形。重复实验时,也可逆向操作验证。先确定二小车距终点位移,然后放手由同时到达终点验证,操作较容易。有条件的学校可使用气垫导轨、光电门进行精确测量验证。
2。透过定律的探求过程,渗透物理学研究方法,是整个物理教学的重要资料和任务。本节资料即为一典型探求过程:运用控制变量、实验归纳的方法研究三个变量的关系。这种方法在热学中研究p、V、T三量关系,在电学中U、d、E的关系等都要用到。这是人类认识世界的常用方法。所以本节课不只是让学生掌握牛顿第二定律,更应明白定律是如何得出的。
3。牛顿第二定律透过加速度将物体的运动和受力紧密联系,使前三章构成一个整体,这是解决力学问题的重要工具。应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握,即理解各物理量和公式的内涵和外延,避免重公式、转文字的现象。数学语言能够简明地表达物理规律,使其形式完善、便于记忆,但它不能替代文字表述,更不能涵盖与它关联的运动和力的复杂多变的状况。否则就会将活的规律变为死的公式。
高中教案物理反思篇3
一、预习目标 预习“光的干涉”,初步了解产生光的明显干涉的条件以及出现明暗条纹的规律。 二、预习内容 1、请同学们回顾机械波的干涉现象以及产生的条件; 2、对机械波而言,振动加强的点表明该点是两列波的,该点的位移随时间(填变化或者不变化);振动减弱的点表明该点是两列波的; 3、不仅机械波能发生干涉,电磁波等一切波都能发生干涉,所以光若是一种波,则光也应该能发生干涉 4、相干光源是指: 5、光的干涉现象: 6、光的干涉条件是: 7、杨氏实验证明: 8、光屏上产生亮条纹的条件是 ;光屏上产生暗条纹的条件是 9、光的干涉现象在日常生活中很少见的,这是为什么? 三、提出疑惑 同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中 疑惑点疑惑内容 课内探究学案 一、学习目标 1.说出什么叫光的`干涉 2.说出产生明显干涉的条件 3.准确记忆产生明暗条纹的规律 学习重难点:产生明暗条纹规律的理解 二、学习过程 (一)光的干涉 探究一:回顾机械波的干涉 1.干涉条件: 2.干涉现象: 3.规律总结 探究二:光的干涉条件及出现明暗条纹的规律 1.光产生明显干涉的条件是什么? 2.产生明暗条纹时有何规律: (1)两列振动步调相同的光源: (2)两列振动步调正好相反的光源: (三)课堂小结 (四)当堂检测 1、在杨氏双缝实验中,如果(BD) A、用白光做光源,屏上将呈现黑白相间的条纹 B、用红光做光源,屏上将呈现红黑相间的条纹. C、用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹 D、用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距不等的条纹. 2、20__年诺贝尔物理学家将授予对激光研究做处杰出贡献的三位科学家。如图所示是研究激光相干性的双缝干涉示意图,挡板上有两条狭缝S1、S2,由S1和S2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹。已知入射激光波长为λ,屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等,如果把P处的亮条纹记做0号亮 条纹,由P向上数与0号亮纹相邻的是1号亮纹,与 1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹,设P1处的亮纹恰好 是10号亮纹,直线S1P1的长度为r1,S2P1的长度为 r2,则r2-r1等于(B) A、5λB、10λ.C、20λD、40λ 课后练习与提高 1.在双缝干涉实验中,入射光的波长为λ,若双缝处两束光的振动情况恰好相同,在屏上距两缝波程差d1=地方出现明条纹;在屏上距两缝波程差d2= 地方出现暗条纹;若双缝处两束光的振动情况恰好相反,在屏上距两缝波程差d3=地方出现明条纹;在屏上距两缝波程差d4= 地方出现暗条纹。 2. 用白光光源进行双缝实验,若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝,则 (A)干涉条纹的宽度将发生改变. (B)产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹. (C)干涉条纹的亮度将发生改变. (D)不产生干涉条纹[D】 3.双缝干涉中屏幕E上的P点处是明条纹.若将缝S2盖住,并在S1S2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M,如图所示,则此时[A] (A)P点处仍为明条纹. (B)P点处为暗条纹. (C)不能确定P点处是明条纹还是暗条纹. (D)无干涉条纹. 教学目标 知识与技能:1、知道国际单位制中长度的单位。 2、知道国际单位制中时间的基本单位,并知道它与其它单位的关系。 3、知道测量存在误差。 过程与方法:1、会使用刻度尺测量长度,会进行特殊测量。 2、会正确使用手表或停表测量时间,并会估测时间。 情感态度与价值观:培养学生主动与他人合作的精神。 教学重点1、刻度尺的使用和测量时间。 2、单位的换算和特殊测量。 教学难点1、单位的换算。 2、刻度尺的使用方法。 教具准备刻度尺、乒乓球、物理课本、钟表 、录音机。 教学过程 (一)引入新课 在生活、生产和科研中,人们经常要进行各种各样的测量。体检时量身高、体重、血压等,买菜时称一下菜有多重等。 小刚到学校医务室去体检,医务人员给小刚量完身高后告诉小刚他的身高是163。小刚的身高到底是多少呢?(学生讨论并得出正确的结果:163厘米或1米63) 讲解:上述问题告诉我们,测量时必须首先规定被测量量的单位。为了世界各国交流的方便,1960年,国际上通过了一套统一的测量标准,叫国际单位制,简称SI。 (二)进行新课 一、长度的单位及测量 1、长度的单位 在国际单位制中,长度的基本单位是米(m)。在日常生活中,还常用到其它的长度单位:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。它们之间的换算关系是: 1km=103m; 1dm=10-1m; 1cm=10-2m; 1mm=10-3m; 1μm=10-6m; 1nm=10-9m。 例如:惠安至泉州的距离约30km(公里),初二年龄段的同学身高多数在1.5m—1.7m之间,手掌的宽度大概是1dm,手指的宽度大概是1cm。 2、长度的估测 问题1:请目测一下黑板的长度。 (请5个同学目测,再用米尺实际测量,比较谁目测的结果更准。) 问题2:人们正常走路一步的距离大约为0.5m,以此为长度标准,估测教室的长度。(请两同学同时在教室中走路进行估测) 3、长度的测量 长度估测的结果精确度是不高的,当精确度要求高时,可以选择适宜的&39;长度测量工具进行测量。 展示:各种类型的长度测量工具[尺子、三角板、米尺、卷尺、游标卡尺(精度高)、螺旋测微器(精度高)等]。 介绍:刻度尺的使用方法(学生看课本P21并读出图2-15及图2-17的长度)。 活动1:(1人一组):用刻度尺测量物理书的长度和宽度(结果填入P22的表格中)。 (选择两个较为典型的、有点问题的测量数据进行评价。) 活动2:(两人一组):测量乒乓球的直径。 (教师巡视,并对同学进行指导。) 介绍:国际乒联为了我们限制我们中国乒乓球选手,同时也有利于乒乓球活动在全世界更好地开展,把乒乓球的直径从原来的38mm提高到40mm(即所谓的小球改大球),把乒乓球比赛从原来的一局21分制改为现在的一局11分制。但在刚结束的第28届雅典奥运会上,中国选手表现依然锐不可挡,取得男双、女单、女双三块金牌。 4、特殊长度的测量 问题1.如何测量一个碗口的周长? 思路:被测长度的特点:①曲线;②规则(圆)。测量方法:①直接用卷尺测量;②化曲为直:用细线绕硬币一周再拉直测量或将硬币在直线上转圈;③利用圆周公式C=2πr=πd:两块三角板一把尺子夹紧硬币即可量出直径或用纸将圆描下,再将纸上的圆对折即可测出直径或利用几何方法(有多种方法)找到直径来测量。 问题2.漳泉肖铁路通过惠安的唯一一条铁路线,如何知道这条铁路的总长度呢? 思路:被测长度的特点:距离太大,难以直接用刻度尺测量。测量方法:①上网查找(现场上网查找,搜索关键字:漳泉肖铁路全长<128km>);②借助福建省地图间接测量。 问题3.如何测出一盘蚊香燃完所需的时间? 思路:被测时间特点:时间太长。测量方法:①直接用手表测量(要有耐心,可边做事情);②利用比例测出一小段燃完所需时间即可。(现场实验,小段蚊香长度约为1.5cm,蚊香的燃烧速度约12cm/h) 说明:上述三个问题先分析特点,方法让学生讨论后再一一评价。鼓励学生多找方法,并尽量找到简单实用的方法。 二、时间的单位及测量 1、时间的单位 在日常生活中,除了经常进行长度的测量外,也经常需要对时间进行测量。在国际单位制中,时间的基本单位是秒(s)。在日常生活中,还常用到其它的时间单位:年(y)、天(d)、时(h)、分(min)、毫秒(ms)、微秒(μs)。它们之间的换算关系是: 1h=60min;1min=60s;1s=103ms;1ms=103μs。 2、时间的估测 活动3:(集体活动):估测1分钟的时间长度。(请三个同学上台面向黑板,其余同学当裁判,讲台桌上的大时钟面向“裁判”,教师喊计时开始,三名若认为1min时间到则举手,比比看谁对1min的时间估测更准一些。) 3、时间的测量 讲解:时间估测的结果精确度是不高的,当精确度要求高时,可以选择适宜的时间测量工具进行测量。 活动4:(2人一组):停表的使用。(教师先利用多媒体对停表的使用方法进行简单讲解,然后教师喊口令,学生按停表计时,请同学相互帮助,共同搞清楚停表的使用方法。) 活动5:(2人一组):跑圈测时。(请三位自认为速度较快的同学分别从教室前门绕到教室后门再回到前门跑一圈,各组同学分别测出每位同学所用的时间,然后请其中一组同学用他们的测量结果判断谁的速度更快。) 三、测量误差 介绍测量误差。(引导学生阅读课本P23信息窗内容) [课堂小结] 利用多媒体显现本节知识结构进行小结。通过对一些特殊长度和时间的测量问题的探讨,除了掌握这些简单的物理知识外,更重要的是在你的学习生活当中处理问题的时候,要善于把你的思路打开,如此你才能永远立于不败之地。 教学目标 1、知道两列频率相同的波才能发生干涉现象;知道干涉现象的特点。 2、知道现象是特殊条件下的叠加现象,知道干涉现象是波特有的现象。 3、通过观察波的独立前进,波的叠加和水现象,认识条件及干涉现象的特征。 教学建议 本节重点是对干涉概念的理解和产生稳定干涉条件的应用。学习中要注意两列波的波峰、波峰相遇处是振动最强的地方,波谷、波谷相遇处也是振动最强的地方;而波峰、波谷或波谷、波峰相遇处则是振动最弱的地方。干涉的图样是稳定的,振动加强的地方永远加强,振动减弱的地方永远减弱。 为什么频率不同的两列波相遇,不发生干涉现象? 因为频率不同的两列波相遇,叠加区各点的合振动的振幅,有时是两个振动的振幅之和,有时是两个振动的振幅之差,没有振动总是得到加强或总是减弱的区域,这样的两个波源不能产生稳定的干涉现象,不能形成稳定干涉图样。而是波叠加中的一个特例,即产生稳定的干涉图样. 请教师阅读下表: 项目 备注 概念 频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动始终加强,某些区域的振动始终减弱,并且振动的加强区和减弱区相互间隔的现象是波特有的现象。 产生稳定干涉条件 (1)两列波的频率相同; (2)振动情况相同. 产生的原因 波叠加的结果 教学设计 示例教学重点: 波的叠加及发生的条件。教学难点:对稳定的图样的理解。教学方法:实验讨论法教学仪器:水槽演示仪,长条橡胶管,计算机多媒体新课引入:问题1:上节课我们研究了波的衍射现象,什么是波的衍射现象呢?(波绕过障碍物的现象)问题2:发生明显的衍射现象的条件是什么?(障碍物或孔的大小比波长小,或者与波长相差不多)这节课我们研究现象,如果同时投入两个小石子,形成了两列波,当它们相遇在一起时又会怎样?请学生注意观察演示实验。 一、观察现象: ①在水槽演示仪上有两个振源的条件下,单独使用其中的一个振源,水波按该振源的振动方式向外传播;再单独使用另一个振源,水波按该振源的振动方式向外传播。现象结论:每一个波源都按其自己的方式,在介质中产生振动,并能使介质将这种振动向外传播 ②找两个同学拉着一条长绳,让他们同时分别抖动一下绳的端点,则会从两端各产生一个波包向对方传播。当两个波包在中间相遇时,形状发生变化,相遇后又各自传播。(由于这种现象一瞬间完成,学生看不清楚,教师可用计算机多媒体演示)现象结论:波相遇时,发生叠加。以后仍按原来的方式传播,是独立的。 1.波的叠加:在前面的现象的观察的基础上,向学生说明什么是波的叠加。教师板书:两列波相遇时,在波的重叠区域,任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和。 结合图下图解释此结论。 解释时可以这样说:在介质中选一点为研究对象,在某一时刻,当波源l的振动传播到点时,若恰好是波峰,则引起点向上振动;同时,波源2的振动也传播到了点,若恰好也是波峰,则也会引起点向上振动;这时,点的振动就是两个向上的振动的叠加,点的振动被加强了。(当然,在某一时刻,当波源1的振动传播到点时,若恰好是波谷,则引起户点向下振动;同时,波源2的振动传播到了点时,若恰好也是波谷,则也会引起点向下振动;这时,点的振动就是两个向下的振动的叠加,点的振动还是被加强了。)用以上的分析,说明什么是振动加强的区域。 波源l经过半周期后,传播到P点的振动变为波谷,就会使P点的振动向下,但此时波源2传过来的振动不一定是波谷(因为两波源的周期可能不同),所以,此时P点的振动可能被减弱,也可能是被加强的。(让学生来说明原因) 问题:如果希望P点的振动总能被加强,应有什么条件?如果在介质中有另一质点Q,希望Q点的振动总能被减弱,应有什么条件? 总结:波源1和波源2的周期应相同。 观察现象: ③水槽中的水。对水波干涉图样的解释中,特别要强调两列水波的频率是相同的,所以产生了在水面上有些点的振动加强,而另一些点的振动减弱的现象,加强和减弱的点的分布是稳定的。 详细解释教材中给出的插图,如下图所示。在解释和说明中,特别应强调的几点是: ①此图是某时刻两列波传播的情况; ②两列波的频率(波长)相等; ③当两列波的波峰在某点相遇时,这点的振动位移是正的最大值,过半周期后,这点就是波谷和波谷相遇,则这点的振动位移是负的最大值; ④振动加强的点的振动总是加强的,振动减弱的点的振动总是减弱的。 让学生思考和讨论,并在分析的基础上,给出干涉的定义: (教师板书)频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔,这种现象叫,形成的图样叫做图样。 请学生反复观察水槽中的水,分清哪些区域为振动加强的区域,哪些区域为振动减弱的区域。 最后应帮助学生分析清楚:介质中某点的振动加强,是指这个质点以较大的振幅振动;而某点的振动减弱,是指这个质点以较小的振幅振动,这与只有一个波源的振动在介质中传播时,各质点均按此波源的振动方式振动是不同的。 问题:任何两列波进行叠加都可以产生干涉现象吗?(不可以)为什么?(干涉是一种特殊的叠加。任何两列波都可以进行叠加,但只有两列频率相同) 总结:干涉是波特有的现象。 二、应用 请学生思考和讨论在我们生活中是否遇到过现象,举例说明: 例1、水现象。 例2、声现象。 三、课堂小结 教学目标 知识目标 1、知道什么是洛仑兹力,知道电荷运动方向与磁场方向平行时,电荷受到的洛仑兹力等于零;电荷运动方向与磁场方向垂直时,电荷受到的洛仑兹力最大, 2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向. 能力目标 由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程,培养学生的迁移能力. 情感目标 通过本节教学,培养学生科学研究的方法论思想:即“推理——假设——实验验证”. 教材分析 本节的重点是洛伦滋力的大小和它的方向,在引导学生由安培力的概念得出洛伦滋力的概念后,让学生深入理解洛伦滋力,学习用左手定则判断洛伦滋力的方向,注意强调:磁场对运动电荷有作用力,磁场对静止电荷却没有作用力. 教法建议 在教学中需要注意教师与学生的互动性,教师先复习导入,通过实验验证洛仑兹力的存在,然后启发指导学生自己推导公式.理解洛仑兹力方向的判定方向,注意与点电荷所受电场大小、方向的区别.具体的建议是: 1、教师通过演示实验法引入,复习提问法导出公式,类比电场办法掌握公式的应用. 2、学生认真观察实验、思考原因,在教师指导下自己推导,类比理解掌握公式. 教学设计方案 磁场对运动电荷作用 一、素质教育目标 (一)知识教学点 1、知道什么是洛仑兹力,知道电荷运动方向与磁场方向平行时,电荷受到的洛仑兹力等于零;电荷运动方向与磁场方向垂直时,电荷受到的洛仑兹力最大, 2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向. (二)能力训练点 由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程,培养学生的迁移能力. (三)德育渗透点 通过本节教学,培养学生进行“推理——假设——实验验证”的科学研究的方法论教育. (四)美育渗透点 注意营造师生感情平等交流的氛围,用优美的语音感染学生.在平等自由的审美情境中,使师生的感情达到共鸣,从而培养学生的审美情感. 二、学法引导 1、教师通过演示实验法引入,复习提问法导出公式,类比电场办法掌握公式的应用。 2、学生认真观察实验、思考原因,在教师指导下自己推导,类比理解掌握公式。 三、重点·难点·疑点及解决办法 1、重点 洛仑兹力的大小和它的方向。 2、难点 用左手定则判断洛仑兹力的方向。 3、疑点 磁场对运动电荷有作用力,磁场对静止电荷却没有作 用力。 4、解决办法 引导和启发学生由安培力的概念得出洛仑兹力的概念,使学生深入理解洛仑兹力的大小和方向。 四、课时安排 1课时 五、教具学具准备 阴极射线发射器,蹄形磁铁。 六、师生互动活动设计 教师先复习导入,通过实验验证洛仑兹力的存在,然后启发指导学生自己推导公式。理解洛仑兹力方向的判定方向,注意与点电荷所受电场大小、方向的区别。 七、教学步骤 (一)明确目标 (略) (二)整体感知本节教学讲述磁场对运动电荷的作用力,首先通过演示实验表明磁场对运动电荷有作用力,然后由通电导线受磁场力推导出洛仑兹力的大小和方向,重点掌握洛仑兹力的概念。 (三)重点、难点的学习与目标完成过程 1、理论探索 前面我们学习了磁场对通电导线有力的作用,若导线无电流,安培力为零。由此我们就会想到:磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷上的力的宏观表现,也就是说磁场对运动电荷可能有力的作用。 2、实验验证 从演示实验中可以观察到:阴极射线(电子流)在磁场中发生偏转,即实验证明了磁场对运动电荷有力的`作用,这一力称为洛仑兹力. 3、洛仑兹力的方向 根据左手定则确定安培力方向的办法,迁移到用左手定则判定洛仑兹力的方向,特别要注意四指应指向正电荷的运动方向;若为负电荷,则四指指向运动的反方向,带电粒子在磁场中运动过程中,洛仑兹力方向始终与运动方向垂直.请同学们思考,洛仑兹力会改变带电粒子速度大小吗?讨论:洛仑兹力对带电粒子是否做功? 4、洛仑兹力的大小 根据通电导线所受安培力的大小,结合导体中电流的微观表达式,让学生推导出:当带电粒子垂直于磁场的方向上运动时所受洛仑兹力大小,当带电粒子平行磁场方向运动时,不受洛仑兹力.带电粒子在磁场中运动所受的洛仑兹力的大小和方向都与其运动状态有关. 运动电荷在磁场中受洛仑兹力作用,运动状态会发生变化,其运动方向会发生偏转.高能的宇宙射线的大部分不能射到地球上,就是地磁场对射线中的带电粒子的洛仑兹力改变了其运动方向,对地球上的生物起着保护作用. (四)思维、扩展 本节课我们学习了洛仑兹力的概念.我们知道带电粒子平行磁场运动或静止时,都不受磁场力的作用,带电粒子垂直磁场运动时,所受洛仑兹力的大小,方向和磁场方向、运动方向互相街.可用左手定则判断(举例练习用左手定则判断洛仑兹力的方向.) 如果粒子运动方向不与磁场方向垂直时,同学们可根据今天所学内容推导出它受的洛仑兹力大小和方向吗? 八、布置作业 九、板书设计 四、磁场对运动电荷的作用 一、磁场对运动电荷的作用力——洛仑兹力 二、洛仑兹力的方向——左手定则 三、洛仑兹力的大小 1、若∥或 2、若⊥, 四、洛仑兹力的特点 1、洛仑兹力对运动电荷不做功,不会改变电荷运动的速率。 2、洛仑兹力的大小和方向都与带电粒子运动状态有关. 课前预习 一、安培力 1.磁场对通电导线的作用力叫做___○1____. 2.大小:(1)当导线与匀强磁场方向________○2_____时,安培力最大为F=_____○3_____. (2)当导线与匀强磁场方向_____○4________时,安培力最小为F=____○5______. (3)当导线与匀强磁场方向斜交时,所受安培力介于___○6___和__○7______之间。 3.方向:左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指__○8____,并且都跟手掌在___○9___,把手放入磁场中,让磁感线___○10____,并使伸开的四指指向_○11___的方向,那么,拇指所指的方向,就是通电导线在磁场中的__○12___方向. 二、磁电式电流表 1.磁电式电流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____构成. 2.蹄形磁铁的磁场的方向总是沿着径向均匀地分布的,在距轴线等距离处的磁感应强度的大小总是相等的,这样不管线圈转到什么位置,线圈平面总是跟它所在位置的磁感线平行,I与指针偏角θ成正比,I越大指针偏角越大,因而电流表可以量出电流I的大小,且刻度是均匀的,当线圈中的电流方向改变时,安培力的方向随着改变,指针偏转方向也随着改变,又可知道被测电流的方向。 3、磁电式仪表的优点是____○18________,可以测很弱的电流,缺点是绕制线圈的导线很细,允许通过的电流很弱。 课前预习答案 ○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一个平面内○10垂直穿入手心○11电流○12受力○13蹄形磁铁○14铁芯○15绕在线框上的线圈○16螺旋弹簧○17指针○18灵敏度高 重难点解读 一、对安培力的认识 1、安培力的性质: 安培力是磁场对电流的作用力,是一种性质力。 2、安培力的作用点: 安培力是导体中通有电流而受到的力,与导体的中心位置无关,因此安培力的作用点在导体的几何中心上,这是因为电流始终流过导体的所有部分。 3、安培力的方向: (1)安培力方向用左手定则判定:伸开左手,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流方向,那么大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中的受力方向。 (2)F、B、I三者间方向关系:已知B、I的方向(B、I不平行时),可用左手定则确定F的唯一方向:F⊥B,F⊥I,则F垂直于B和I所构成的平面(如图所示),但已知F和B的方向,不能唯一确定I的方向。由于I可在图中平面α内与B成任意不为零的夹角。同理,已知F和I的方向也不能唯一确定B的方向。 (3)用“同向电流相吸,反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)。只要两导线不是互相垂直的,都可以用“同向电流相吸,反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向;当两导线互相垂直时,用左手定则判定。 4、安培力的大小: (1)安培力的计算公式:F=BILsinθ,θ为磁场B与直导体L之间的夹角。 (2)当θ=90°时,导体与磁场垂直,安培力最大Fm=BIL;当θ=0°时,导体与磁场平行,安培力为零。 (3)F=BILsinθ要求L上各点处磁感应强度相等,故该公式一般只适用于匀强磁场。 (4)安培力大小的特点:①不仅与B、I、L有关,还与放置方式θ有关。②L是有效长度,不一定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度,所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0 二、通电导线或线圈在安培力作用下的运动判断方法 (1)电流元分析法:把整段电流等效为多段很小的直线电流元,先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向,从而判断出整段电流所受合力方向,最后确定运动方向. (2)特殊位置分析法:把通电导体转到一个便于分析的特殊位置后判断其安培力方向,从而确定运动方向. (3)等效法:环形电流可等效成小磁针,通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流,反过来等效也成立。 (4)转换研究对象法:因为电流之间,电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律,这样,定性分析磁体在力的作用下如何运动的问题,可先分析电流在磁场中所受的安培力,然后由牛顿第三定律,再确定磁体所受作用力,从而确定磁体所受合力及运动方向. 典题精讲 题型一、安培力的方向 例1、电视机显象管的偏转线圈示意图如右,即时电流方向如图所示。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转? 解:画出偏转线圈内侧的电流,是左半线圈靠电子流的一侧为向里,右半线圈靠电子流的一侧为向外。电子流的等效电流方向是向里的,根据“同向电流互相吸引,反向电流互相排斥”,可判定电子流向左偏转。(本题用其它方法判断也行,但不如这个方法简洁)。 答案:向左偏转 规律总结:安培力方向的判定方法: (1)用左手定则。 (2)用“同性相斥,异性相吸”(只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时)。 (3)用“同向电流相吸,反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)。可以把条形磁铁等效为长直螺线管(不要把长直螺线管等效为条形磁铁)。 题型二、安培力的大小 例2、如图,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L,且。流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力 A.方向沿纸面向上,大小为 B.方向沿纸面向上,大小为 C.方向沿纸面向下,大小为 D.方向沿纸面向下,大小为 解析:该导线可以用a和d之间的直导线长为来等效代替,根据,可知大小为,方向根据左手定则.A正确。 答案:A 规律总结:应用F=BILsinθ来计算时,F不仅与B、I、L有关,还与放置方式θ有关。L是有效长度,不一定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度,所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0 题型三、通电导线或线圈在安培力作用下的运动 例3、如图11-2-4条形磁铁放在粗糙水平面上,正中的正上方有一导线,通有图示方向的电流后,磁铁对水平面的压力将会__(增大、减小还是不变?)水平面对磁铁的摩擦力大小为__。 解析:本题有多种分析方法。⑴画出通电导线中电流的磁场中通过两极的那条磁感线(如图中粗虚线所示),可看出两极受的磁场力的合力竖直向上。磁铁对水平面的压力减小,但不受摩擦力。⑵画出条形磁铁的磁感线中通过通电导线的那一条(如图中细虚线所示),可看出导线受到的安培力竖直向下,因此条形磁铁受的反作用力竖直向上。⑶把条形磁铁等效为通电螺线管,上方的电流是向里的,与通电导线中的电流是同向电流,所以互相吸引。 答案:减小零 规律总结:分析通电导线或线圈在安培力作用下的运动常用方法:(1)电流元分析法,(2)特殊位置分析法,(3)等效法,(4)转换研究对象法 题型四、安培力作用下的导体的平衡问题 例4、水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图8-1-32所示,问: (1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少? (2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何? 解析:从b向a看侧视图如图所示. (1)水平方向:F=FAsinθ① 竖直方向:FN+FAcosθ=mg② 又FA=BIL=BERL③ 联立①②③得:FN=mg-BLEcosθR,F=BLEsinθR. (2)使ab棒受支持力为零,且让磁场最小,可知安培力竖直向上.则有FA=mg Bmin=mgREL,根据左手定则判定磁场方向水平向右. 答案:(1)mg-BLEcosθRBLEsinθR(2)mgREL方向水平向右 规律总结:对于这类问题的求解思路: (1)若是立体图,则必须先将立体图转化为平面图 (2)对物体受力分析,要注意安培力方向的确定 (3)根据平衡条件或物体的运动状态列出方程 (4)解方程求解并验证结果 巩固拓展 1.如图,长为的直导线拆成边长相等,夹角为的形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为,当在该导线中通以电流强度为的电流时,该形通电导线受到的安培力大小为 (A)0(B)0.5(C)(D) 答案:C 解析:导线有效长度为2lsin30°=l,所以该V形通电导线收到的安培力大小为。选C。 本题考查安培力大小的计算。 2..一段长0.2m,通过2.5A电流的直导线,关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况,正确的是() A.如果B=2T,F一定是1N B.如果F=0,B也一定为零 C.如果B=4T,F有可能是1N D.如果F有最大值时,通电导线一定与B平行 答案:C 解析:当导线与磁场方向垂直放置时,F=BIL,力最大,当导线与磁场方向平行放置时,F=0,当导线与磁场方向成任意其他角度放置时,0<f<bil,a、d两项不正确,c项正确;磁感应强度是磁场本身的性质,与受力f无关,b不正确.<p=""> 3.首先对电磁作用力进行研究的是法国科学家安培.如图所示的装置,可以探究影响安培力大小的因素,实验中如果想增大导体棒AB摆动的幅度,可能的操作是() A.把磁铁的N极和S极换过来 B.减小通过导体棒的电流强度I C.把接入电路的导线从②、③两条换成①、④两条 D.更换磁性较小的磁铁 答案:C 解析:安培力的大小与磁场强弱成正比,与电流强度成正比,与导线的长度成正比,C正确. 4.一条形磁铁放在水平桌面上,它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒,图中只画出此棒的截面图,并标出此棒中的电流是流向纸内的,在通电的一瞬间可能产生的情况是() A.磁铁对桌面的压力减小 B.磁铁对桌面的压力增大 C.磁铁受到向右的摩擦力 D.磁铁受到向左的摩擦力 答案:AD 解析:如右图所示.对导体棒,通电后,由左手定则,导体棒受到斜向左下方的安培力,由牛顿第三定律可得,磁铁受到导体棒的作用力应斜向右上方,所以在通电的一瞬时,磁铁对桌面的压力减小,磁铁受到向左的摩擦力,因此A、D正确. 5..质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的平行导轨上,导轨宽度为d,杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ.有电流时ab恰好在导轨上静止,如图右所示.,下图是沿b→a方向观察时的四个平面图,标出了四种不同的匀强磁场方向,其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是 A.①②B.③④C.①③D.②④ 答案:A 解析:①中通电导体杆受到水平向右的安培力,细杆所受的摩擦力可能为零.②中导电细杆受到竖直向上的安培力,摩擦力可能为零.③中导电细杆受到竖直向下的安培力,摩擦力不可能为零.④中导电细杆受到水平向左的安培力,摩擦力不可能为零.故①②正确,选A. 6.如图所示,两根无限长的平行导线a和b水平放置,两导线中通以方向相反、大小不等的恒定电流,且Ia>Ib.当加一个垂直于a、b所在平面的匀强磁场B时;导线a恰好不再受安培力的作用.则与加磁场B以前相比较() A.b也恰好不再受安培力的作用 B.b受的安培力小于原来安培力的2倍,方向竖直向上 C.b受的安培力等于原来安培力的2倍,方向竖直向下 D.b受的安培力小于原来安培力的大小,方向竖直向下 答案:D 解析:当a不受安培力时,Ib产生的磁场与所加磁场在a处叠加后的磁感应强度为零,此时判断所加磁场垂直纸面向外,因Ia>Ib,所以在b处叠加后的磁场垂直纸面向里,b受安培力向下,且比原来小.故选项D正确. 7.如图所示,在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c,各导线中的电流大小相同,其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外,b导线电流方向垂直纸面向内.每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用,则关于每根导线所受安培力的合力,以下说法中正确的是() A.导线a所受合力方向水平向右 B.导线c所受合力方向水平向右 C.导线c所受合力方向水平向左 D.导线b所受合力方向水平向左 答案:B 解析:首先用安培定则判定导线所在处的磁场方向,要注意是合磁场的方向,然后用左手定则判定导线的受力方向.可以确定B是正确的. 8.如图所示,在空间有三根相同的导线,相互间的距离相等,各通以大小和方向都相同的电流.除了相互作用的磁场力外,其他作用力都可忽略,则它们的运动情况是______. 答案:两两相互吸引,相聚到三角形的中心 解析:根据通电直导线周围磁场的特点,由安培定则可判断出,它们之间存在吸引力. 9.如图所示,长为L、质量为m的两导体棒a、b,a被置在光滑斜面上,b固定在距a为x距离的同一水平面处,且a、b水平平行,设θ=45°,a、b均通以大小为I的同向平行电流时,a恰能在斜面上保持静止.则b的电流在a处所产生的磁场的磁感应强度B的大小为. 答案: 解析:由安培定则和左手定则可判知导体棒a的受力如图,由力的平衡得方程: mgsin45°=Fcos45°,即 mg=F=BIL可得B=. 10.一劲度系数为k的轻质弹簧,下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd.bc边长为l.线框的下半部处在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与线框平面垂直.在下图中,垂直于纸面向里,线框中通以电流I,方向如图所示.开始时线框处于平衡状态,令磁场反向,磁感强度的大小仍为B,线框达到新的平衡.在此过程中线框位移的大小Δx______,方向______. 答案:;位移的方向向下 解析:设线圈的质量为m,当通以图示电流时,弹簧的伸长量为x1,线框处于平衡状态,所以kx1=mg-nBIl.当电流反向时,线框达到新的平衡,弹簧的伸长量为x2,由平衡条件可知 kx2=mg+nBIl. 所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl 所以Δx= 电流反向后,弹簧的伸长是x2>x1,位移的方向应向下. 1.某金属在一黄光照射下,正好有电子逸出,下述说法中,哪种是正确的() A.增大光强,而不改变光的频率,光电子的最大初动能将不变 B.用一束更大强度的红光代替黄光,仍能发生光电效应 C.用强度相同的紫光代替黄光,光电流强度将不变 D.用强度较弱的紫光代替黄光,有可能不发生光电效应 答案A 要点二光的波粒二象性 2.物理学家做了一个有趣的实验:在光屏处放上照相用的底片.若减弱光的强度,使光子只能一个一个地通过狭缝.实验结果表明,如果曝光时间不太长,底片只能出现一些不规则的点子;如果曝光时间足够长,底片上就会出现规则的干涉条纹.对这个实验结果有下列认识,其中正确的是() A.曝光时间不太长时,底片上只能出现一些不规则的点子,表现出光的波动性 B.单个光子通过双缝后的落点可以预测 C.只有大量光子的行为才能表现出光的粒子性 D.干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方 答案D 题型1对光电效应规律的理解 【例1】关于光电效应,下列说法正确的是() A.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B.光电子的动能越大,光电子形成的电流强度就越大 C.用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大 D.对于任何一种金属都存在一个最大波长,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应 答案D 题型2光电效应方程的应用 【例2】如图所示,一光电管的阴极用极限波长为0的钠制成.用波长为的紫外线照射阴极,光电管阳极A和阴极K之间的电势差为U,光电流的饱和值为I. (1)求每秒由K极发射的电子数. (2)求电子到达A极时的最大动能.(普朗克常量为h,电子的电荷量为e)? 答案(1) 题型3光子说的应用 【例3】根据量子理论,光子的能量E和动量p之间的关系式为E=pc,其中c表示光速,由于光子有动量,照到物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强,这就是光压,用I表示. (1)一台二氧化碳气体激光器发出的激光,功率为P0,射出光束的横截面积为S,当它垂直照射到一物体表面并被物体全部反射时,激光对物体表面的压力F=2pN,其中p表示光子的动量,N表示单位时间内激光器射出的光子数,试用P0和S表示该束激光对物体产生的光压I. (2)有人设想在宇宙探测中用光作为动力推动探测器加速,探测器上安装有面积极大、反射率极高的薄膜,并让它正对太阳,已知太阳光照射薄膜对每1m2面积上的辐射功率为1.35kW,探测器和薄膜的总质量为M=100kg,薄膜面积为4104m2,求此时探测器的加速度大小(不考虑万有引力等其他的力)? 答案(1)I=(2)3.610-3m/s2 题型4光电结合问题 【例4】波长为=0.17m的紫外线照射至金属筒上能使其发射光电子,光电子在磁感应强度为B的匀强磁场中,做最大半径为r的匀速圆周运动时,已知rB=5.610-6Tm,光电子质量m=9.110-31kg,电荷量e=1.610-19C.求: (1)光电子的最大动能. (2)金属筒的逸出功. 答案(1)4.4110-19J(2)7.310-19?J 教学目的: 1、了解电能输送的过程。 2、知道高压输电的道理。 3、培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力。 教学重点:培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力。 教学难点:高压输电的道理。 教学用具:电能输送过程的挂图一幅(带有透明胶),小黑板一块(写好题目)。 教学过程: 一、引入新课 讲述:前面我们学习了电磁感应现象和发电机,通过发电机我们可以大量地生产电能。比如,葛洲坝电站通过发电机把水的机械能为电能,发电功率可达271。5万千瓦,这么多的电能当然要输到用电的地方去,今天,我们就来学习输送电能的有关知识。 二、进行新课 1、输送电能的过程 提问:发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢?如:葛洲坝电站发出的电是怎样输到武汉、上海等地的呢?很多学生凭生活经验能回答:是通过电线输送的。在教师的启发下学生可以回答:是通过架设很高的、很粗的高压电线输送的。 出示:电能输送挂图,并结合学生生活经验作介绍。 板书:第三节电能的输送 输送电能的过程:发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位。) 2、远距离输电为什么要用高电压? 提问:为什么远距离输电要用高电压呢?学生思考片刻之后,教师说:这个实际问题就是我们今天要讨论的重点。 板书:(高压输电的道理) 分析讨论的思路是:输电→导线(电阻)→发热→损失电能→减小损失 讲解:输电要用导线,导线当然有电阻,如果导线很短,电阻很小可忽略,而远距离输电时,导线很长,电阻大不能忽略。列举课本上的一组数据。电流通过很长的导线要发出大量的热,请学生计算:河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧,如果能的电流是1安,每秒钟导线发热多少?学生计算之后,教师讲述:这些热都散失到大气中,白白损失了电能。所以,输电时,必须减小导线发热损失。 3、提问:如何减小导线发热呢? 分析:由焦耳定律,减小发热,有以下三种方法:一是减小输电时间,二是减小输电线电阻,三是减小输电电流。 4、提问:哪种方法更有效? 第一种方法等于停电,没有实用价值。第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难。适用的超导材料还没有研究出来。排除了前面两种方法,就只能考虑第三种方法了。从焦耳定律公式可以看出。第三种办法是很有效的:电流减小一半,损失的电能就降为原来的四分之一。通过后面的学习,我们将会看到这种办法了也是很有效的。 板书结论:(A:要减小电能的损失,必须减小输电电流。) 讲解:另一方面,输电就是要输送电能,输送的功率必须足够大,才有实际意义。 板书:(B:输电功率必须足够大。) 5、提问:怎样才能满足上述两个要求呢? 分析:根据公式,要使输电电流减小,而输送功率不变(足够大),就必须提高输电电压。 板书:(高压输电可以保证在输送功率不变,减小输电电流来减小输送电的电能损失。) 变压器能把交流电的电压升高(或降低) 讲解:在发电站都要安装用来升压的变压器,实现高压输电。但是我们用户使用的是低压电,所以在用户附近又要安装降压的变压器。 讨论:高压电输到用电区附近时,为什么要把电压降下来?(一是为了安全,二是用电器只能用低电压。) 板书:(3。变压器能把交流电的电压升高或降低) 三、引导学生看课本,了解我国输电电压,知道输送电能的优越性。 四、课堂小结: 输电过程、高压输电的道理。 五、作业布置: 某电站发电功率约271。5万千瓦,如果用1000伏的电压输电,输电电流是多少?如果输电电阻是200欧,每秒钟导线发热损失的电能是多少?如果采用100千伏的高压输电呢? 探究活动 考察附近的变电站,学习日常生活中的电学知识和用电常识。 了解变压器的工作原理 调查生活中的有关电压变换情况。 调查: 在电能的传输过程中,为了减小能量损耗而采用提高电压的方法,可是在提高电压后相应的对一些设备的要求也会提高,请调查在高压输电和低压输电过程中的投入产出比。 滑轮 一、教学目的 1、通过本课教学,使学生认识滑轮,知道滑轮的作用及在实际中的应用。 2、培养学生的实验能力和分析综合能力。 3、使学生体会到自然事物是有规律的,只有掌握了自然规律,才能更好地利用自然和改造自然。 二、教学准备 分组实验材料:滑轮二个、铁架台、细绳、钩码、测力计。 演示材料:同分组材料一套。大滑轮一个、粗麻绳二根(组装动滑轮、拔河用)。挂图或幻灯片三张(旗杆上定滑轮图;吊车上定滑轮、动滑轮图;滑轮组示意图)。 三、教学过程 (一)教学引入 谈话:你知道旗杆上有个什么装置,能帮我们比较容易地把旗子升上去? (二)学习新课 1、指导学生认识滑轮的构造及种类 (1)讲解: 安装在旗杆顶上的这种边缘有槽,能围绕轴转动的轮子叫滑轮。 (出示滑轮、讲解) 滑轮也是一种简单机械。(板书课题) 滑轮有二种,(出示滑轮组示意图)固定在支架上的滑轮叫定滑轮。 不固定被套在槽里的绳子拉着,与重物上下移动的滑轮叫动滑轮。 (2)提问,你还在什么地方看到过滑轮? 2、指导学生认识定滑轮的作用 (1)讨论:你认为旗杆顶上的定滑轮有什么作用? (2)实验1(定滑轮不省力)。 ①演示介绍实验装置及实验方法。 ②学生分组实验(绳子两端各挂钩码) ③学生装汇报实验结果。(绳子两端各挂1个钩码,保持平衡) ④讨论:说明什么?(说明不省力,也不费力) (3)讨论 谈话:既然定滑轮没有省力的作用,那么高高的旗杆顶上安装它必然会有其它作用,你知道什么?(分组讨论后汇报)向下用力,旗子向上升。工作方便。 (4)教师小结: 通过以上的实验和讨论,我们知道定滑轮虽然没有省力的作用,但它可以必变用力的方向,使工作方便。 3、指导学生认识动滑轮的作用 (1)讨论:动滑轮有什么作用?(教师希望学生能提出动滑轮工作不方便,动滑轮能省力。) (2)演示实验(游戏:拔河)。 (在墙上固定绳子的一端,组装动滑轮让一名弱小同学,利用动滑轮作用与一名有力同学拔河,弱小同学胜。) (去掉动滑轮装置拔河弱小同学败) 游戏后教师质疑:这是为什么呢? (3)实验2(动滑轮省力)。 ①分组测量提起一个钩码和一个滑轮时所用的力。 测量后学生汇报,教师板书记录下来。 ②分组实验。(要求学生独立组装独立操作。) ③汇报实验结果,教师板书记录下来。 ④讨论:通过以上研究你认为动滑轮有哪些作用?(动滑轮有省力的作用) 4、指导学生认识滑轮组的作用 (1)通过以上研究我们知道了定滑轮和动滑轮的作用(填出课本P48结论)。 (2)讨论:定滑轮、动滑轮各有什么优点?各有什么缺点? 怎样使用才能把两种滑轮的优点结合起来既省力又方便? (3)分组实验:学生独立组装滑轮组实验。 (用钩码实验时教师要注意动滑 (4)教师小结:把定滑轮及动滑轮组合起来使用的装置叫滑轮组。滑轮组就可以发挥定滑轮和动滑轮各自的优点。 (学生填写P49结论) (三)巩固 提问:吊车上都用了哪种滑轮?它有什么作用?(出示吊车图) (四)布置作业 观察你的周围哪些地方应用了滑轮? 教学目标 知识目标 (1)通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系; (2)会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式; (3)通过加速度与质量和和合外力的定量关系,深刻理解力是产生加速度的原因这一规律; (4)认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系,认识加速度与和外力间的瞬时对应关系; (5)能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题。 能力目标 通过演示实验及数据处理,培养学生观察、分析、归纳总结的能力;通过实际问题的处理,培养良好的书面表达能力。 情感目标 培养认真的科学态度,严谨、有序的思维习惯。 教学建议 教材分析 1、通过演示实验,利用控制变量的方法研究力、质量和加速度三者间的关系:在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系。 2、利用实验结论总结出牛顿第二定律:规定了合适的力的单位后,牛顿第二定律的表达式从比例式变为等式。 3、进一步讨论牛顿第二定律的确切含义:公式中的表示的是物体所受的合外力,而不是其中某一个或某几个力;公式中的和均为矢量,且二者方向始终相同,所以牛顿第二定律具有矢量性;物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化,这就是牛顿第二定律的瞬时性 教法建议 1、要确保做好演示实验,在实验中要注意交代清楚两件事:只有在砝码质量远远小于小车质量的前题下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力(根据学生的实际情况决定是否证明);实验中使用了替代法,即通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小。 2、通过典型例题让学生理解牛顿第二定律的确切含义。 3、让学生利用学过的重力加速度和牛顿第二定律,让学生重新认识出中所给公式 教学设计示例 教学重点:牛顿第二定律 教学难点:对牛顿第二定律的理解 示例: 一、加速度、力和质量的关系 介绍研究方法(控制变量法):先研究在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;再研究在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系。介绍实验装置及实验条件的保证:在砝码质量远远小于小车质量的条件下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力。介绍数据处理方法(替代法):根据公式可知,在相同时间内,物体产生加速度之比等于位移之比。 以上内容可根据学生情况,让学生充分参与讨论。本节书涉及到的演示实验也可利用气垫导轨和计算机,变为定量实验。 1、加速度和力的关系 做演示实验并得出结论:小车质量相同时,小车产生的加速度与作用在小车上的力成正比,即,且方向与方向相同。 2、加速度和质量的关系 做演示实验并得出结论:在相同的力F的作用下,小车产生的加速度与小车的质量成正比,即。 二、牛顿第二运动定律(加速度定律) 1、实验结论:物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比。加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同。即,或。 2、力的单位的规定:若规定:使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫1N。则公式中的=1。(这一点学生不易理解) 3、牛顿第二定律: 物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比。加速度方向跟引起这个加速度的&39;力的方向相同。 数学表达式为: 4、对牛顿第二定律的理解: (1)公式中的是指物体所受的合外力。 举例:物体在水平拉力作用下在水平面上加速运动,使物体产生加速度的合外力是物体 所受4个力的合力,即拉力和摩擦力的合力。(在桌面上推粉笔盒) (2)矢量性:公式中的和均为矢量,且二者方向始终相同。由此在处理问题时,由合外力的方向可以确定加速度方向;反之,由加速度方向可以找到合外力的方向。 (3)瞬时性:物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化。 举例:静止物体启动时,速度为零,但合外力不为零,所以物体具有加速度。 汽车在平直马路上行驶,其加速度由牵引力和摩擦力的合力提供;当刹车时,牵引力突然消失,则汽车此时的加速度仅由摩擦力提供。可以看出前后两种情况合外力方向相反,对应车的加速度方向也相反。 (4)力和运动关系小结: 物体所受的合外力决定物体产生的加速度: 当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相同——→物体做匀加速直线运动 当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相反——→物体做匀减速直线运动 以上小结教师要带着学生进行,同时可以让学生考虑是否还有其它情况,应满足什么条件。 探究活动 题目:验证牛顿第二定律 组织:2-3人小组 方式:开放实验室,学生实验。 评价:锻炼学生的实验设计和操作能力。 1.内容:物体的加速度跟所受的台力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同 2.表达式F=ma 3.理解 (1)同向性:加速度的方向与力的方向始终一致 (2)瞬时性;加速度与力是瞬间的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失 (3)同体性:加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的 (4)独立性:当物体受到几个力的作用时,各力将独立地产生与其对应的加速度,而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果。 教学准备 教学目标 1、掌握牛顿第二定律相关知识; 2、了解控制变量法,培养学生动手实验能力和分析概括知识的能力。 教学重难点 重点:牛顿第二定律的知识及其应用;难点:实验演示的操作。 教学工具 教学课件 教学过程 一、复习引入: 1、我们讲了牛顿第一定律,它的内容是什么呢? 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。也就是说,没有外力作用时,物体保持原来的状态,静止的保持静止、运动的保持匀速运动。那如果有外力作用呢? (引导回答)有外力作用----状态改变----速度改变----有加速度产生。 在上节课中我们还讲了:质量是物体惯性大小的量度,质量越大的,状态越难改变。这就涉及到三个物理量:力、加速度和质量,三者之间到底有何关系呢?我们这节课就来研究它。 二、进行新课 1、实验介绍 实验是我们掌握物理知识的一个重要途径,今天就利用实验来帮助我们解决这个问题。F、m、a三者都是变量,在研究此类问题时,我们先使其中一个量保持不变,来研究另外两个量的关系,这就是控制变量法。 (1)原理:F可以用弹簧秤测量,m可以用天平测量,那加速度呢? a=(S2-S1)/T2 测量加速度的方法:a=(Vt-V0)/t2 S=V0t+at2/2------------S=at2/2------------a=2S/t2 (2)设计 在光滑的导轨上放一量小车,一端系有细绳,绕过定滑轮后吊着砝码,砝码质量远小于小车质量。 受到恒力作用的小车做匀速直线运动,有S=V0t+at2/2----S=at2/2------a=2S/t2,为了便于比较,我们取两个小车做双轨实验。当时间t相同时,有a1/a2=S1/S2。 (3)实验操作(1) 平衡摩擦力;将两辆质量相同的小车放在导轨上;系上细绳,跨过定滑轮挂上质量不同的砝码;利用控制杆控制两辆小车同时运动;记录数据。 (4)实验操作(2) 将两辆质量不同的小车放在导轨上;系上细绳,跨过定滑轮挂上质量相同的砝码。 利用控制杆控制两辆小车同时运动;记录数据。 2、实验结论 m一定时,F与a成正比;F一定时,m与a成反比。 3、牛顿第二定律 内容:物体的加速度与力成正比,与质量成反比。公式:F=Kma;注:取国际单位时,K等于1。 平衡摩擦力分析(导出)牛顿第二定律更一般的表述:物体的加速度与合外力成正比,与质量成反比,加速度的方向与外力的方向相同。 三、本节小结 课后习题 完成课后作业第1、2、3题。高中教案物理反思篇4
高中教案物理反思篇5
高中教案物理反思篇6
高中教案物理反思篇7
高中教案物理反思篇8
高中教案物理反思篇9
高中教案物理反思篇10
高中教案物理反思篇11
高中教案物理反思篇12