下面是范文網(wǎng)小編分享的高二物理的教案12篇 高一物理第二章教案,供大家參閱。
高二物理的教案1
(一)知識與技能
理解掌握電勢差的概念、定義式與應(yīng)用。
(二) 過程與方法
結(jié)合電勢、電勢能、靜電力做功,通過對比讓學(xué)生深入理解電勢差及其之間的關(guān)系
(三) 情感態(tài)度與價值觀
培養(yǎng)學(xué)生對比的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯能力
重點(diǎn):理解掌握電勢差的概念、定義式。
難點(diǎn):根據(jù)電勢差的定義式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
教學(xué)過程:
復(fù)習(xí)要點(diǎn):
1、靜電力做功與電勢能的關(guān)系。
2、電勢概念。-----后引入新課
通過對重力場中的高度、高度差和電場中的電勢、電勢的差值進(jìn)行類比,并結(jié)合P18圖1、4-1分析得出:
一、 電勢差
(1)定義:電場中兩點(diǎn)間電勢的差值,也叫電壓。
(3)理解:
?、匐妱莶钍菢?biāo)量,可正,可負(fù)。正負(fù)表示兩點(diǎn)電勢的高低
?、陔妱莸臄?shù)值與零電勢點(diǎn)的選取有關(guān),電勢差的數(shù)值與零電勢點(diǎn)的選取無關(guān)。
③電勢差UAB與q無關(guān),僅與電場中A、B兩位置有關(guān),反映電場本身的性質(zhì)。
?、茈妶鲋蠥、B兩點(diǎn)間的電勢差跟移動電荷的路徑無關(guān),只與AB位置有關(guān)
二、靜電力做功與電勢差的關(guān)系
電荷Q在電場中從A移動到B時,靜電力做的功WAB等于電荷在A、B兩點(diǎn)的電勢能之差。
推導(dǎo):
即:電場中A、B兩點(diǎn)間的電勢差等于電場力做的功與試探電荷Q的比值。
三、符號的處理
1、 計(jì)算時將各量的正、負(fù)號代入公式,并根據(jù)結(jié)果的正、負(fù)號進(jìn)行判斷。
2、 代入絕對值
鞏固練習(xí)
高二物理的教案2
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識和技能
1、了解內(nèi)能的概念,簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。
2、知道熱傳遞過程中,物體吸收(或放出)熱量,使物體溫度升高(或降低),內(nèi)能改變。
3、知道在熱傳遞過程中,傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量,熱量的單位是焦耳。
4、知道做功可以使物體內(nèi)能改變的一些事例。
(二)過程與方法
1、通過探究找到改變物體內(nèi)能的兩種方法。
2、通過實(shí)驗(yàn)說明做功與物體內(nèi)能改變的關(guān)系。
3、通過實(shí)驗(yàn)和查找資料,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力。
(三)情感、態(tài)度、價值觀
1、學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)探究的過程,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對科學(xué)的求知欲望,使學(xué)生樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理。
2、培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)理解做功與物體內(nèi)能變化的關(guān)系。
教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn) 內(nèi)能概念、改變內(nèi)能的兩種方法
教學(xué)準(zhǔn)備
壓燃演示器、鐵絲(多根)、酒精燈(多只)、燒瓶、皮塞、氣筒、多媒體設(shè)備
教學(xué)過程
提問:在生活中,我們發(fā)現(xiàn),裝著開水的開水瓶的塞子有時會被彈出去,塞子的動能從何而來?引入課題:“內(nèi)能
一、內(nèi)能
通過前面學(xué)習(xí)知道,分子在不停地做無規(guī)則的熱運(yùn)動,同一切運(yùn)動的物體一樣,分子具有動能。
分子間有相互作用力,所以分子間還有勢能。對此,你們想提出什么問題嗎?
提問:分子動能大小與什么因素有關(guān)?什么情況下有分子勢能?等等。
物體溫度越高,分子運(yùn)動越快,分子的動能就越大,相互吸引或相互排斥的分子之間都存在分子勢能。5、歸納:物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動的動能和勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。任何物體都有內(nèi)能。5、體會:內(nèi)能是一種不同于物體機(jī)械能的另一種形式的能量
二、物體內(nèi)能的改變
探究活動:怎樣能夠使鐵絲變熱?讓學(xué)生動手試試。激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣。
演示:用酒精燈加熱;來回彎折;在其他物體上摩擦等。 啟發(fā)學(xué)生通過觀察,找出不同方法的共同現(xiàn)象、特征并交流。(可以對鐵絲傳熱,也可以對鐵絲施力。)
演示:壓燃演示器??諝馔苿悠と麜r內(nèi)能改變。提問:觀察到的“白霧”說明了什么?(觀察得出:做功可以改變物體的內(nèi)能。)“白霧”說明:內(nèi)能減少,溫度降低,水蒸氣發(fā)生了液化。
三、內(nèi)能
1、內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。
2、物體在任何情況下都有內(nèi)能:既然物體內(nèi)部分子永不停息地運(yùn)動著和分子之間存在著相互作用,那么內(nèi)能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水,還是寒冷的冰塊。
3、影響物體內(nèi)能大小的因素:①溫度②質(zhì)量③材料④存在狀態(tài)
4、內(nèi)能與機(jī)械能不同:
機(jī)械能是宏觀的,是物體作為一個整體運(yùn)動所具有的能量,它的大小與機(jī)械運(yùn)動有關(guān)
內(nèi)能是微觀的,是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)則運(yùn)動快慢及分子作用有關(guān)。這種無規(guī)則運(yùn)動是分子在物體內(nèi)的運(yùn)動,而不是物體的整體運(yùn)動。
5、熱運(yùn)動:物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運(yùn)動叫做熱運(yùn)動。
溫度越高擴(kuò)散越快。溫度越高,分子無規(guī)則運(yùn)動的速度越大。
四、內(nèi)能的改變:
1、內(nèi)能改變的外部表現(xiàn):
物體溫度升高(降低)——物體內(nèi)能增大(減小)。
物體存在狀態(tài)改變(熔化、汽化、升華)——內(nèi)能改變。
反過來,不能說內(nèi)能改變必然導(dǎo)致溫度變化。(因?yàn)閮?nèi)能的變化有多種因素決定)
2、改變內(nèi)能的方法:做功和熱傳遞。
A、做功改變物體的內(nèi)能:對物體做功物體內(nèi)能會增加。物體對外做功物體內(nèi)能會減少。
B、熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。
?、贌醾鬟f是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。
?、跓醾鬟f的條件是有溫度差,傳遞方式是:傳導(dǎo)、熱傳遞傳遞的是內(nèi)能(熱量),而不是溫度。
③熱傳遞過程中,物體吸熱,溫度升高,內(nèi)能增加;放熱溫度降低,內(nèi)能減少。
④熱傳遞過程中,傳遞的能量的多少叫熱量,熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。
C、做功和熱傳遞改變內(nèi)能的區(qū)別:由于它們改變內(nèi)能上產(chǎn)生的效果相同,所以說做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)不同,前者能的形式發(fā)生了變化,后者能的形式不變。
五、作業(yè)布置:
書本p32.p36練習(xí)題
高二物理的教案3
一 、目標(biāo)
1、知道什么是反沖運(yùn)動,能舉出幾個反沖運(yùn)動的實(shí)例;
2、知道火箭的飛行原理和主要用途。
二、重點(diǎn)
1、知道什么是反沖。
2、應(yīng)用動量守恒定律正確處理噴氣式飛機(jī)、火箭一類問題。
三、難點(diǎn)
如何應(yīng)用動量守恒定律分析、解決反沖運(yùn)動。
四、教學(xué)過程
1.引入新課
演示:拿一個氣球,給它充足氣,然后松手,觀察現(xiàn)象。
描述現(xiàn)象:釋放氣球后,氣球內(nèi)的氣體向后噴出,氣球向相反的方向飛出。
在日常生活中,類似于氣球這樣的運(yùn)動很多,本節(jié)課我們就來研究這種。
2.教學(xué)過程
(一) 反沖運(yùn)動 火箭
1、教師分析氣球所做的運(yùn)動
給氣球內(nèi)吹足氣,捏緊出氣孔,此時氣球和其中的氣體作為一個整體處于靜止?fàn)顟B(tài)。松開出氣孔時,氣球中的氣體向后噴出,氣體具有能量,此時氣體和氣球之間產(chǎn)生相互作用,氣球就向前沖出。
2、學(xué)生舉例:你能舉出哪些物體的運(yùn)動類似于氣球所作的運(yùn)動?
學(xué)生:節(jié)日燃放的禮花。噴氣式飛機(jī)。反擊式水輪機(jī)。火箭等做的運(yùn)動。
3、同學(xué)們慨括一下上述運(yùn)動的特點(diǎn),教師結(jié)合學(xué)生的敘述總結(jié)得到:
某個物體向某一方向高速噴射出大量的液體,氣體或彈彈射出一個小物體,從而使物體本身獲得一反向速度的現(xiàn)象,叫反沖運(yùn)動
4、分析氣球?;鸺人龅姆礇_運(yùn)動,得到:
在反沖現(xiàn)象中,系統(tǒng)所做的合外力一般不為零;
但是反沖運(yùn)動中如果屬于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力的情況,可以認(rèn)為反沖運(yùn)動中系統(tǒng)動量守恒。
(二)學(xué)生用自己的裝置演示反沖運(yùn)動。
1、學(xué)生做準(zhǔn)備:拿出自己的在課下所做的反沖運(yùn)動演示裝置。
2、學(xué)生代表介紹實(shí)驗(yàn)裝置,并演示。
學(xué)生甲:
裝置:在玻璃板上放一輛小車,
小車上用透明膠帶粘中一塊浸有酒
精的棉花。
實(shí)驗(yàn)做法:點(diǎn)燃浸有酒精的棉
花,管中的酒精蒸氣將橡皮塞沖出,同時看到小車沿相反方向運(yùn)動。
學(xué)生乙:
裝置:到二個空摩絲瓶,在它們的底部用大號縫衣針各鉆一個小洞,這樣做成二個簡易的火箭筒,在右圖中的鐵支架的立柱端裝上頂軸,在放置臂的兩側(cè)各裝一只箭筒,再把旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)放在頂軸上,往火箭筒內(nèi)各注入約4mL的酒精,并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。點(diǎn)燃酒精棉球,片刻火箭筒內(nèi)的酒精蒸氣從尾孔中噴出,并被點(diǎn)燃,這時可以看到火箭旋轉(zhuǎn)起來。
學(xué)生丙:用可樂瓶做一個水火箭,是用一段吸管和透明膠帶在瓶上固定一個導(dǎo)向管,瓶口塞 一橡皮塞,在橡皮塞上鉆一孔,在塞上固定一只自行車車胎上的進(jìn)氣閥門,并在氣門芯內(nèi)裝上小橡皮管,在瓶中先注入約1/3體積的水,用橡皮塞把瓶口塞嚴(yán),將尼龍線穿過可樂瓶上的導(dǎo)向管,使線的一端拴在門的上框上,另一端拴在板凳腿上,要使線拉直,將瓶的進(jìn)氣閥與打氣筒相接,向筒內(nèi)打氣到一定程度時,瓶塞脫開,水從瓶口噴出,瓶向反方向飛去。
過渡引言:同學(xué)們通過自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置得到并演示了什么是反沖運(yùn)動,那么反沖運(yùn)動在實(shí)際生活中有什么應(yīng)用呢?下邊我們來探討這個問題。
(三)反沖運(yùn)動的應(yīng)用和防止
1、學(xué)生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容。
2、學(xué)生回答反沖運(yùn)動應(yīng)用和防止的實(shí)例。
學(xué)生:反沖有廣泛的應(yīng)用:灌溉噴水器、反擊式水輪機(jī)、噴氣式飛機(jī)、火箭等都是反沖的重要應(yīng)用。
學(xué)生:用槍射擊時,要用肩部抵住槍身,這是防止或減少反沖影響的實(shí)例。
3、用多媒體展示學(xué)生所舉例子。
4、要求學(xué)生結(jié)合多媒體展示的情景對幾個過程中反
沖的應(yīng)用和防止做出解釋說明:
?、賹τ诠喔葒娝?當(dāng)水從彎管的噴嘴噴出時,彎管因反沖而旋轉(zhuǎn),帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。
?、趯τ诜磽羰剿啓C(jī):當(dāng)水從轉(zhuǎn)輪的葉片中流出時,轉(zhuǎn)軸由于反沖而旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。
?、蹖τ趪姎馐斤w機(jī)和火箭,它們靠尾部噴出氣流的反沖作用而獲得很大的速度。
?、苡脴屔鋼魰r,子彈向前飛去槍身向后發(fā)生反沖,槍身的反沖會影響射擊的準(zhǔn)確性,所以用步槍時我們要把槍身抵在肩部,以減少反沖的影響。
教師:通過我們對幾個實(shí)例的分析,明確了反沖既有有利的一面,同時也有不利的一面,在看待事物時我們要學(xué)會用一分為二的觀點(diǎn)。
我們知道:反沖現(xiàn)象的一個重要應(yīng)用是火箭,下邊我們一認(rèn)識火箭:
(四)火箭:
1、演示:用薄鋁箔卷成一個細(xì)管,一端封閉,另一端留一個很細(xì)的口,內(nèi)裝由火柴刮下的藥粉,把細(xì)管放在支架上,用火柴或其他辦法給細(xì)管加熱。
現(xiàn)象:當(dāng)管內(nèi)的藥粉點(diǎn)燃時,生成的燃?xì)鈴募?xì)口迅速噴出,細(xì)管便向相反方向飛去。教師講述:上述裝置就是火箭的原理模型。
2、多媒體演示古代火箭,現(xiàn)代火箭的用途及多級火箭的過程,同時學(xué)生邊看邊閱讀課文。
3、用實(shí)物投影儀出示閱讀思考題:
?、俳榻B一下我國古代的火箭
②現(xiàn)代的火箭與古代火箭有什么相同和不同之處?
③現(xiàn)代火箭主要用途是什么?
?、墁F(xiàn)代火箭為什么要采用多級結(jié)構(gòu)?
4、學(xué)生解答上述問題:
?、傥覈糯幕鸺沁@樣的:
在箭上扎一個火藥筒,火藥筒的前端是封閉的,火藥點(diǎn)燃后生成的燃?xì)庖院艽笏俣认蚝髧姵?火箭由于反沖而向前運(yùn)動。
?、诂F(xiàn)代火箭與古代火箭原理相同,都是利用反沖現(xiàn)象來工作的。
但現(xiàn)代火箭較古代火箭結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多,現(xiàn)代火箭主要由殼體和燃料兩大部分組成,殼體是圓筒形的,前端是封閉的尖端,后端有尾噴管,燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈴奈矅姽苎杆賴姵?火箭就向前飛去。
③現(xiàn)代火箭主要用來發(fā)射探測儀器、常規(guī)彈頭或核彈頭,人造衛(wèi)星或宇宙飛船,即利用火箭作為運(yùn)載工具。
?、茉诂F(xiàn)代技術(shù)條件下,一級火箭的最終速度還達(dá)不到發(fā)射人造衛(wèi)星所需要的速度,發(fā)射衛(wèi)星時要使用多級火箭。
用CAI課件展示多級火箭的工作過程:
多級火箭由章單級火箭組成,發(fā)射時先點(diǎn)燃第一級火箭,燃料
用完工以后,空殼自動脫落,然后下一級火箭開始工作 高中英語。
教師介紹:多級火箭能及時把空殼拋掉,使火箭的總質(zhì)量減少,因而能夠達(dá)到很高的溫度,可用來完成洲際導(dǎo)彈,人造衛(wèi)星、宇宙飛船等的發(fā)射工作,但火箭的級數(shù)不是越多越好,級數(shù)越多,構(gòu)造越復(fù)雜,工作的可靠性越差,目前多級火箭一般都是三級火箭。
那么火箭在燃料燃盡時所能獲得的最終速度與什么有關(guān)系呢?
5、出示下列問題:
火箭發(fā)射前的總質(zhì)量為M、燃料燃盡后的質(zhì)量為m,火箭燃?xì)獾膰娚渌俣葹関1,燃料燃盡后火箭的飛行速度v為多大?
學(xué)生分析并解答:
解:在火箭發(fā)射過程中,由于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,所以動量守恒。
發(fā)射前的總動量為0,發(fā)射后的總動量為(M-m)v-mv1(以火箭的速度方向?yàn)檎较?
則:(M-m)v-mv1=0
師生分析得到:燃料燃盡時火箭獲得的最終速度由噴氣速度及質(zhì)量比M/m決定。
6、鞏固訓(xùn)練:
水平方向射擊的大炮,炮身重450kg,炮彈射擊速度是450m/s,射擊后炮身后退的距離是45cm,則炮受地面的平均阻力是多大?
高二物理的教案4
要點(diǎn):理解楞次定律的內(nèi)容;理解楞次定律和能量守恒相符合;會用楞次定律解答有關(guān)問題
教學(xué)難點(diǎn):對楞次定律中的"阻礙"和"變化"的理解
考試要求:高考Ⅱ(感應(yīng)電流的方向判斷)
課堂設(shè)計(jì):本節(jié)課通過實(shí)驗(yàn)操作,讓學(xué)生自己從實(shí)驗(yàn)當(dāng)中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象,總結(jié)出規(guī)律,這對理解愣次定律來說是很有幫助的,所以先搞清楚從電流表中指針的偏轉(zhuǎn)來判斷電路中電流的流向以及螺線管的繞向就顯得比較重要,實(shí)驗(yàn)之前先講清。再者原磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流又要產(chǎn)生磁場對學(xué)生來說不能聯(lián)系,需要先強(qiáng)調(diào)。而后根據(jù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。
解決難點(diǎn):感應(yīng)電流關(guān)鍵搞清"阻礙",以實(shí)驗(yàn)來讓學(xué)生自己總結(jié),
培養(yǎng)能力:理解能力,分析綜合能力,邏輯推理能力,空間想象能力
思想教育:尊重科學(xué)、尊重事實(shí)和精確細(xì)心的科學(xué)態(tài)度
學(xué)生現(xiàn)狀:知道磁通量的變化引起感應(yīng)電流,知道電流能夠產(chǎn)生磁場,但不知道這之間的聯(lián)系。
課堂教具:線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線、干電池、蹄形磁鐵、靈敏電流計(jì)、楞次定律演示器
一、引入
1復(fù)習(xí):
(1)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
?。?)法拉第電磁感應(yīng)定律表達(dá)式。
2提出問題:感應(yīng)電流的產(chǎn)生與磁通量變化量有關(guān)、感應(yīng)電流的大小也與磁通量的變化量有關(guān),那么感應(yīng)電流的方向與磁通量的變化量是否也有關(guān)?
二、新課
【板書】課題:§16。2愣次定律——感應(yīng)電流的方向。
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:明確電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系,搞清螺線管導(dǎo)線的繞向。
實(shí)驗(yàn):用條形磁鐵的N、S極插入線圈,或從線圈中撥出。
實(shí)驗(yàn)要求:要求觀察四種情況下,電流表指針的擺動方向(把握電流的流向),條形磁鐵的磁場方向、磁通量的變化量情況(增減)。
動作原磁場B方向(向上、向下)原磁通量φ變化情況
?。ㄔ龃蟆p?。└袘?yīng)電流方向(俯視:順、逆時針)感應(yīng)電流磁場B'方向
?。ㄏ蛏?、向下)B與B'方向的關(guān)系(相同、相反)
N極向下插入
N極向上抽出
S極向下插入
S極向上抽出
學(xué)生觀察上表,總結(jié)歸納,條形磁鐵的磁場方向,感應(yīng)電流磁場的方向,磁通量的變化量三者之間的內(nèi)在聯(lián)系。
教師引導(dǎo)學(xué)生說出歸納情況。
原磁通量增加時,引起的感應(yīng)電流的磁場方向與條形磁鐵磁場的方向相反,阻礙原來磁通量的增加;原磁通量減小時,引起的感應(yīng)電流的磁場方向與條形磁鐵的磁場方向相同,阻礙原來磁通量的減少。
【板書】愣次定律的內(nèi)容:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。"阻礙"并非"阻止"
愣次定律的另一解釋:靠近時,排斥;遠(yuǎn)離時,吸引。
總之:從磁通量的變化角度來看,感應(yīng)電流總要阻礙磁通量的變化;
從導(dǎo)體和磁體的相對運(yùn)動的角度來看,感應(yīng)電流總要阻礙相對運(yùn)動。
分析思考與討論總結(jié):
從能量轉(zhuǎn)換的角度來分析:楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體表現(xiàn)
如果條形磁鐵的N極靠近螺線管的上端,螺線管中用楞次定律得出的感應(yīng)電流所形成的磁場,在螺線管上端為N極,這個N極將排斥外來的條形磁鐵的運(yùn)動,條形磁鐵受此排斥力的作用而運(yùn)動速度逐漸減小,即動能要減少;要維持其運(yùn)動速度則需要有外力對磁鐵做功。可見,電磁感應(yīng)現(xiàn)象中線圈的電能是外部的機(jī)械能通過做功轉(zhuǎn)化而來的。因此,楞次定律與能量轉(zhuǎn)換與守恒規(guī)律是相符合的。
反之,我們可以設(shè)想一下,若感應(yīng)電流方向與用楞次定律判斷得出的方向相反,則螺線管的磁場將與條形磁鐵相互吸引,這樣條形磁鐵的速度會愈來愈大。也就是說在電路獲得電能的同時,磁鐵的動能也增加了。這時,對于電路和磁鐵組成的系統(tǒng)來說,它將找不到是由什么能量轉(zhuǎn)化而來的,電能和動能是憑空產(chǎn)生了,這顯然與自然界最基本的規(guī)律之一—能量守恒定律相違背。
教師引導(dǎo)學(xué)生找出判斷感生電流方向的方法。
【板書】判斷感生電流方向的方法:
?、俅_定引起感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場的方向。
②判斷原磁通量的變化情況。
③確定感應(yīng)電流的磁場方向。(增時兩磁場方向相反,減時兩磁場方向相反)
?、芘袛喑龈袘?yīng)電流的方向。(安培定則即右手螺旋管法則)
口答:(1)如果引起感應(yīng)電流的磁場方向向上,而感應(yīng)電流的磁場方向也向上,磁通量是增加還是減少?(減少)
(2)如果磁通量是減少的,感應(yīng)電流的磁場方向向上,那么引起感應(yīng)電流的磁場的方向是向上還是向下?(向上)
?。?)如果兩個磁場的方向相反,磁通量是增加的還是減少的?(增加)
?。?)如果引起感應(yīng)電流的磁場的方向向下,磁通量增加,那么感應(yīng)電流的磁場的方向是向上還是向下?(向上)總結(jié)記憶。
【板書】
楞次定律并不難,理解運(yùn)用記心上;先找外磁場方向,再看磁通增還減;
減時二場方向同,增時二場正相反;最后定下電流向,螺旋安培把好關(guān)。
作業(yè)::《愣次定律——感應(yīng)電流的方向》
板書設(shè)計(jì):§16。2楞次定律――感應(yīng)電流的方向
內(nèi)容:感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,這就是楞次定律。
判斷感應(yīng)電流方向的步驟:
1確定原磁場方向;
2判斷穿過閉合電路磁通量的變化情況;
3根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的磁場方向;
4根據(jù)安培定則判斷感應(yīng)電流的磁場方向。
高二物理的教案5
教學(xué)目標(biāo)
1、知道液體的宏觀性質(zhì)(具有一定的體積,不易壓縮,有流動性),從而了解液體的微觀結(jié)構(gòu):液體的微觀粒子也在平衡位置附近做微小的振動,但液體分子沒有固定不變的平衡位置.
2、能用分子動理論的觀點(diǎn)初步說明液體表面張力現(xiàn)象.了解表面張力現(xiàn)象在實(shí)際中的應(yīng)用,并能解釋一些簡單的自然現(xiàn)象.
教學(xué)建議
1、表面張力產(chǎn)生的原因,主要是從分析液體表面層的分子分布比液體內(nèi)部稀疏得出的.液體表面分子間的相互作用表現(xiàn)為引力,在液體表面各部分間產(chǎn)生了相互吸引的力,即為表面張力.
2、對表面張力現(xiàn)象在實(shí)際中的應(yīng)用,學(xué)生只要能從液體表面張力要使液面收縮到最小來解釋有關(guān)現(xiàn)象就可以
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
一、課堂引入
分子在不停的做無規(guī)則的運(yùn)動,分子之間的的相互作用力使得分子聚集在一起,而分子的無規(guī)則運(yùn)動又使它們分散開來,我們看到自然界中物質(zhì)的三種狀態(tài):液態(tài)、氣態(tài)和固態(tài),便是由于分子的這兩種作用而產(chǎn)生的三種不同的聚集狀態(tài)。為了更好的研究微觀分子的排布對物質(zhì)宏觀性質(zhì)的影響,我們分別研究物質(zhì)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)--固體、液體和氣體;前面,我們已經(jīng)研究了固體,今天,我們來研究液體。
二、新課講解
1、對比液態(tài)、氣態(tài)、固態(tài)研究液體的性質(zhì)
問題:對比氣體、固體,討論液體與這兩種物態(tài)的宏觀性質(zhì)具有哪些相似的特性?
教師給一提示:宏觀性質(zhì)有形狀、顏色、硬度、延展性等等。
教師總結(jié):
(1)、液體和氣體沒有一定的形狀,是流動的。
(2)、液體和固體具有一定的體積;而氣體的體積可以變化千萬倍;
(3)、液體和固體都很難被壓縮;而氣體可以很容易的被壓縮;
教師講解:
通過上面的研究,我們發(fā)現(xiàn),液體的性質(zhì)介于氣體和固體之間,它與固體一樣具有一定的體積,不易壓縮,同時,又像氣體一樣沒有固定的形狀,具有流動性。這些性質(zhì)是由它的微觀結(jié)構(gòu)決定的。下面,我們來對比一下分子的這三種聚集形式。
2、液體的微觀結(jié)構(gòu)
(教師在講解時,可以通過視頻演示來表現(xiàn)分子的三種聚集形式;可以參考媒體資料)
如果我們假設(shè),固態(tài)時物質(zhì)體積為1,液化后的體積大約為10,汽化后的體積則為。
板書:固態(tài)(體積1)→液態(tài)(體積大約10)→氣態(tài)(體積)
通過上面的對比,我們可以看出,液體分子的排布更接近固態(tài),在宏觀性質(zhì)上表現(xiàn)出類似于固態(tài)的不可壓縮性和體積不變性。
跟固體一樣,液體分子間的排列也很緊密,分子間的作用力也比較強(qiáng),在這種分子力的作用下,液體分子只在很小的區(qū)域內(nèi)做有規(guī)則的排列,這種區(qū)域是不穩(wěn)定的:邊界、大小隨時改變,液體就是由這種不穩(wěn)定的小區(qū)域構(gòu)成,而這些小區(qū)域又雜亂無章的排布著,使得液體表現(xiàn)出各向同性。非晶體的微觀結(jié)構(gòu)跟液體非常類似,可以看作是粘滯性極大的液體,所以嚴(yán)格說來,只有晶體才能叫做真正的固體。
教師講解:
由于液體分子排布這種特點(diǎn),使得液體具有一些特有的物理性質(zhì)。
3、液體的表面張力
教師出示媒體課件(表面張力的系列圖片展示)
自然界的水、流動的水銀,熾熱的鐵水等等都是物質(zhì)的液態(tài)形式。在觀察這些液態(tài)景觀時,我們會注意到:荷葉上的小水滴和草上的露珠會呈球形,一滴汞能成為球形在玻璃板上滾動,這些現(xiàn)象的產(chǎn)生是什么原因呢?
這些現(xiàn)象都與液體表面的性質(zhì)有關(guān)。跟氣體接觸的液面薄層叫做表面層。下面我們通過實(shí)驗(yàn)來研究液體表面層的性質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)1:
將一個拴有松弛棉線的鐵絲環(huán)浸入肥皂水中再拿出來,使環(huán)上布滿肥皂液膜,用燒熱的針刺破棉線一側(cè)的肥皂液膜。觀察另一側(cè)肥皂液膜的變化情況和棉線的形狀。
學(xué)生觀察并得出結(jié)論:環(huán)內(nèi)棉線另一側(cè)的肥皂液膜收縮,棉線變成張緊的弧形。
教師展示課件:
表面張力實(shí)驗(yàn)的演示以及原理說明
實(shí)驗(yàn)表明,液體的表面層好像是繃緊的橡皮膜一樣,具有收縮的趨勢。
教師分析:
表面層里的分子要比液體內(nèi)部稀疏一些(出示圖片或者視頻),在液體內(nèi)部,分子間既存在引力,又存在斥力,引力和斥力的數(shù)量級相同,在通常的情況下可以認(rèn)為它們之間的大小是相等的,而在表面層內(nèi),由于分子間距比較大,分子之間的作用力表現(xiàn)為引力,(如圖所示)我們可以假想一個分界線,將液體表面分割成A、B兩部分,由于表面分子之間的引力作用,A部分對B部分具有引力作用,使得向A部分收縮,同樣,B部分對A部分具有引力作用,使得向B部分收縮,我們將液面各部分之間的相互吸引的力稱作為表面張力,在表面張力的作用下液體表面形成一個“彈性薄膜”。
表面張力的作用使得液體表面具有收縮的趨勢,在體積相等的各種形狀的物體中,球形物體的表面積是最小的,所以露珠、水銀、失重狀態(tài)下的水滴等等呈現(xiàn)球形。
問題:
請學(xué)生們分析下面這些現(xiàn)象,并解釋產(chǎn)生的原因?
(1)雨傘的傘面有細(xì)小的孔,為什么水不會從孔里漏下去?(因?yàn)樗畬⒓喚€浸濕后,在紗線孔隙中形成水膜,水膜的表面張力使得雨水不致漏下.)
(2)將分幣輕輕地放在一碗水的水面上,為什么分幣會浮在水面上不沉下去?
這是由于表面張力使得液體表面形成一個張緊的薄膜,當(dāng)分幣放置上后,使得液體表面發(fā)生形變,產(chǎn)生彈力,這樣受力平衡,所以分幣會浮在水面上不沉下去。
三、典型例題解析(參考典型例題)
四、小結(jié)
五、分析課后習(xí)題
高二物理的教案6
知識目標(biāo)
(1)理解光的全反射現(xiàn)象;
(2)掌握臨界角的概念和發(fā)生全反射的條件;
(3)了解全反射現(xiàn)象的應(yīng)用.
能力目標(biāo)
通過觀察演示實(shí)驗(yàn),理解光的全反射現(xiàn)象,概括出發(fā)生全反射的條件,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力;通過觀察演示實(shí)驗(yàn)引起學(xué)生思維海洋中的波瀾,培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象分析本質(zhì)的方法、能力.
德育目標(biāo)
滲透學(xué)生愛科學(xué)的教育,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué)的習(xí)慣,生活中的物理現(xiàn)象很多,能否用科學(xué)的理論來解釋它,更科學(xué)的應(yīng)用生活中常見的儀器、物品.
重點(diǎn)是掌握臨界角的概念和發(fā)生全反射的條件,折射角等于90°時的入射角叫做臨界角,當(dāng)光線從光密介質(zhì)射到它與光疏介質(zhì)的界面上時,如果入射角等于或大于臨界角就發(fā)生全反射現(xiàn)象.
全反射的應(yīng)用,對全反射現(xiàn)象的解釋.光導(dǎo)纖維、自行車的尾燈是利用了全反射現(xiàn)象制成的;海市蜃樓、沙漠里的蜃景也是由于全反射的原因而呈現(xiàn)的自然現(xiàn)象.
引導(dǎo)探究
實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)相結(jié)合
1.全反射現(xiàn)象演示儀,接線板,煙霧發(fā)生器,火柴,產(chǎn)生煙霧的煙霧源,半圓柱透明玻璃(半圓柱透鏡),彎曲的細(xì)玻璃棒(或光導(dǎo)纖維).
2.燒杯,水,蠟燭,火柴,試管夾、鍍鉻的光亮鐵球(可夾在試管夾上).
3.自行車尾燈(破碎且內(nèi)部較完整).
4.直尺.
教學(xué)環(huán)節(jié)
演示Ⅰ將光亮鐵球出示給學(xué)生看,在陽光下很刺眼,將光亮鐵球夾在試管夾上,放在點(diǎn)燃蠟燭上熏黑,將試管夾和鐵球置于燭焰的內(nèi)焰進(jìn)行熏制,一定要全部熏黑,再讓學(xué)生觀察.然后將熏黑的鐵球浸沒在盛有清水的燒杯中,現(xiàn)象發(fā)生了,放在水中的鐵球變得比在陽光下更亮.好奇的學(xué)生誤認(rèn)為是水泡掉了鐵球上黑色物,當(dāng)老師把試管夾從水中取出時,發(fā)現(xiàn)熏黑的鐵球依然如故,再將其再放入水中時,出現(xiàn)的現(xiàn)象和前述一樣,學(xué)生大惑不解,讓學(xué)生帶著這個疑問開始學(xué)習(xí)新的知識--全反射現(xiàn)象.
1.全反射現(xiàn)象.
光傳播到兩種介質(zhì)的界面上時,通常要同時發(fā)生反射和折射現(xiàn)象,若滿足了某種條件,光線不再發(fā)生折射現(xiàn)象,而全部返回到原介質(zhì)中傳播的現(xiàn)象叫全反射現(xiàn)象.
那么滿足什么條件就可以產(chǎn)生全反射現(xiàn)象呢?
2.發(fā)生全反射現(xiàn)象的條件.
(1)光密介質(zhì)和光疏介質(zhì).
對于兩種介質(zhì)來說,光在其中傳播速度較小的介質(zhì),即絕對折射率較大的介質(zhì),叫光密介質(zhì),而光在其中傳播速度較大的介質(zhì),即絕對折射率較小的介質(zhì)叫光疏介質(zhì),光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)是相對的.例如:水、空氣和玻璃三種物質(zhì)相比較,水對空氣來說是光密介質(zhì),而水對玻璃來說是光疏介質(zhì),根據(jù)折射定律可知,光線由光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)時(例如由空氣射入水),折射角小于入射角;光線由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)(例如由水射入空氣),折射角大于入射角.
既然光線由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時,折射角大于入射角,由此可以預(yù)料,當(dāng)入射角增大到一定程度時,折射角就會增大到90°,如果入射角再增大,會出現(xiàn)什么情況呢?
演示Ⅱ?qū)雸A柱透鏡的半圓一側(cè)靠近激光光源一側(cè),使直平面垂直光源與半圓柱透鏡中心的連線,點(diǎn)燃煙霧發(fā)生器中的煙霧源置于激光演示儀中,將接線板接通電源,打開激光器的開關(guān).一束激光垂直于半圓柱透鏡的直平面入射,讓學(xué)生觀察.我們研究光從半圓柱透鏡射出的光線的偏折情況,此時入射角0°,折射角亦為零度,即沿直線透出,當(dāng)入射角增大一些時,此時,會有微弱的反射光線和較強(qiáng)的折射光線,同時可觀察出反射角等于入射角,折射角大于入射角,隨著入射角的逐漸增大,反射光線就越來越強(qiáng),而折射光線越來越弱,當(dāng)入射角增大到某一角度,使折射角達(dá)到90°時,折射光線完全消失,只剩下反射光線.這種現(xiàn)象叫做全反射.
(2)臨界角C.折射角等于90°時的入射角叫做臨界角,用符號C表示.光從折射率為n的某種介質(zhì)射到空氣(或真空)時的臨界角C就是折射角等于90°時的入射角,根據(jù)折射定律可得:
(3)發(fā)生全反射的條件.
?、俟鈴墓饷芙橘|(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì);
②入射角等于或大于臨界角.
3.對全反射現(xiàn)象的解釋.
(1)引入新課的演示實(shí)驗(yàn)Ⅰ.被蠟燭熏黑的光亮鐵球外表面附著一層未燃燒完全的碳蠟混和物,對水來說是不浸潤的,當(dāng)該球從空氣進(jìn)入水中時,在其外表面上會形成一層很薄的空氣膜,當(dāng)有光線透過水照射到水和空氣界面上時,會發(fā)生全反射現(xiàn)象,而正對小球看過去會出現(xiàn)一些較暗的區(qū)域,這是入射角小于臨界角的區(qū)域,明白了這個道理再來看這個實(shí)驗(yàn),學(xué)生會有另一番感受.
(2)讓學(xué)生觀察自行車尾燈.用燈光來照射尾燈時,尾燈很亮,也是利用全反射現(xiàn)象制成的儀器.在講完全反射棱鏡再來體會它的原理就更清楚了.可先讓學(xué)生觀察自行車尾燈內(nèi)部的結(jié)構(gòu),回想在夜間看到的現(xiàn)象.引導(dǎo)學(xué)生注意生活中的物理現(xiàn)象,用科學(xué)知識來解釋它,從而更好的利用它們?yōu)槿祟惙?wù).
(3)用激光演示儀的激光光源演示光導(dǎo)纖維傳播光的現(xiàn)象,或用彎曲的細(xì)玻璃棒進(jìn)行演示,配合作圖來解釋現(xiàn)象:
從細(xì)玻璃棒一端射進(jìn)棒內(nèi)的光線,在棒的內(nèi)壁多次發(fā)生全反射,沿著鋸齒形路線由棒的另一端傳了出來,玻璃棒就像一個能傳光的管子一樣.
實(shí)際用的光導(dǎo)纖維是非常細(xì)的特制玻璃絲,直徑只有幾μm到100μm左右,而且是由內(nèi)心和外套兩層組成的,光線在內(nèi)心外套的界面上發(fā)生全反射,如果把光導(dǎo)纖維聚集成束,使其兩端纖維排列的相對位置相同,這樣的纖維就可以傳遞圖像.
(4)讓學(xué)生閱讀大氣中的光現(xiàn)象--蒙氣差,海市蜃樓,沙漠里的蜃景.
1.全反射現(xiàn)象是非常重要的光學(xué)現(xiàn)象之一,產(chǎn)生全反射現(xiàn)象的條件是:①光從光密介質(zhì)射到它與光疏介質(zhì)的界面上,②入射角等于或大于臨界角.這兩個條件都是必要條件,兩個條件都滿足就組成了發(fā)生全反射的充要條件.
2.全反射的應(yīng)用在實(shí)際生活中是非常多的.在用全反射的知識解釋時,特別要注意是否滿足兩個條件.回答這類問題要注意邏輯推理,一般是依據(jù)條件要敘述清楚,根據(jù)要給充分,結(jié)論要簡明.
3.為了給后面全反射棱鏡的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ).臨界角是幾何光學(xué)中一個非常重要的概念,但在高中階段不深入討論臨界的情況.
高二物理的教案7
本節(jié)教材分析:
波的干涉是波的一種特殊的疊加現(xiàn)象,所以對波的疊加現(xiàn)象的理解是認(rèn)識波的干涉現(xiàn)象的基礎(chǔ)。教材首先講了波的疊加現(xiàn)象,即兩列波相遇而發(fā)生疊加時,對某一質(zhì)點(diǎn)而言,它每一時刻振動的總位移,都等于該時刻兩列波在該質(zhì)點(diǎn)引起的位移的矢量和。
在學(xué)生理解波的疊加的基礎(chǔ)上,再進(jìn)一步說明在特殊情況下,即當(dāng)兩列波的頻率相同時,疊加的結(jié)果就會出現(xiàn)穩(wěn)定的特殊圖樣,即某些點(diǎn)兩列波引起的振動始終加強(qiáng),某些點(diǎn)兩列波引起的振動始終減弱,并且加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)相互間隔,這就是干涉現(xiàn)象。
由于對干涉現(xiàn)象的理解,需要一定的空間想象力圖,可借助圖片、計(jì)算機(jī)模擬,盡可能使學(xué)生形象、直觀地理解干涉現(xiàn)象。
教學(xué)目標(biāo):
1。知道波的疊加原理。
2。知道什么是波的干涉現(xiàn)象和干涉圖樣。
3。知道干涉現(xiàn)象也是波特有的現(xiàn)象。
教學(xué)重點(diǎn):波的疊加原理和波的干涉現(xiàn)象。
教學(xué)難點(diǎn):波的干涉中加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的位移和振幅的區(qū)別。
教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)法、電教法、訓(xùn)練法。
教學(xué)用具:實(shí)物投影儀、CAI課件、波的干涉實(shí)驗(yàn)儀。
教學(xué)過程
一、引入
1。什么叫波的衍射?
2。產(chǎn)生明顯的衍射的條件是什么?
學(xué)生答:波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播,這種現(xiàn)象叫做波的衍射。
只有縫、孔的寬度和障礙物的尺寸跟波長相差不多,或者比波長更小時,才能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象。
教師:波的衍射研究的是一個波源發(fā)出波的情況,那么兩列或兩列以上的波在同一介質(zhì)中傳播,又會發(fā)生什么情況呢?
二、新課教學(xué)
?。ㄒ唬┎ǖ寞B加原理
[設(shè)問]把兩塊石子在不同的地方投入池塘的水中,就有兩列波在水面上傳播,兩列波相遇時,會不會像兩個小球相碰時那樣,都改變原來的運(yùn)動狀態(tài)呢?
[演示]取一根長繩,兩位同學(xué)在這根水平長繩的兩端分別向上抖動一下,學(xué)生觀察現(xiàn)象。
[學(xué)生敘述現(xiàn)象]
現(xiàn)象一:抖動一下后,看到有兩個凸起狀態(tài)在繩上相向傳播。
現(xiàn)象二:兩列波相遇后,彼此穿過,繼續(xù)傳播,波的形狀和傳播的情形跟相遇前一樣。
[教師總結(jié)]兩列波相遇后,每列波都像相遇前一樣,保持各自原來的波形,繼續(xù)向前傳播,這是波的獨(dú)立傳播特性。
[多媒體模擬繩波相遇前和相遇后的波形]
[教師]剛才,通過實(shí)驗(yàn),我們知道了兩列波在相遇前后,它們都保持各自的運(yùn)動狀態(tài),彼此都沒有受到影響,那么在兩列波相遇的區(qū)域里情況又如何呢?
[多媒體模擬繩波相遇區(qū)的情況]
[教師總結(jié)]在兩列波重疊的區(qū)域里,任何一個質(zhì)點(diǎn)同時參與兩個振動,其振動位移等于這兩列波分別引起的位移的矢量和。當(dāng)兩列波在同一直線上振動時,這兩種位移的矢量和簡化為代數(shù)和,這叫做波的疊加原理。
[強(qiáng)化訓(xùn)練]兩列振動方向相同和振動方向相反的波疊加,振幅如何變化?振動加強(qiáng)還是減弱?
學(xué)生討論后得到:兩列振動方向相同的波疊加,振動加強(qiáng),振幅增大;兩列振動方向相反的波疊加,振動減弱,振幅減小。
?。ǘ┎ǖ母缮?/p>
[實(shí)物投影演示]把兩根金屬絲固定在同一個振動片上,當(dāng)振動片振動時,兩根金屬絲周期性地觸動水面,形成兩個波源,觀察在兩列波相遇重疊的區(qū)域里出現(xiàn)的現(xiàn)象。
[教師說明]由于這兩列波是由同一個振動片引起的,所以這兩個波源的振動頻率和振動步調(diào)相同。
[學(xué)生敘述現(xiàn)象]在振動的水面上,出現(xiàn)了一條條從兩個波源中間伸展出來的相對平靜的區(qū)域和激烈振動的區(qū)域,這兩種區(qū)域在水面上的位置是固定的,而且相互隔開。
兩列頻率相同的水波相遇,會出現(xiàn)振動加強(qiáng)和振動減弱相互間隔的現(xiàn)象,形成穩(wěn)定的干涉圖樣。
干涉;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)象叫波的干涉。
在干涉現(xiàn)象中形成的圖樣叫干涉圖樣。由于兩列波的頻率相同,振動加強(qiáng)處總是加強(qiáng),振動減弱處總是減弱,所以出現(xiàn)了穩(wěn)定的干涉圖樣。
[用多媒體展示課本水波的干涉圖樣及波的干涉的示意圖]
[教師]為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?
結(jié)合課本圖10—30進(jìn)行分析:?
對于圖中的a點(diǎn):?
設(shè)波源S1、S2在質(zhì)點(diǎn)a引起的振幅分別為A1和A2,以圖中a點(diǎn)波峰與波峰相遇時刻計(jì)時,波源S1、S2分別引起a質(zhì)點(diǎn)的振動圖象如圖甲、乙所示,當(dāng)兩列波重疊后,質(zhì)點(diǎn)a同時參與兩個振動,合振動圖象如圖丙所示:
從圖中可看出:對于a點(diǎn),在t=0時是兩列波的波峰和波峰相遇,經(jīng)過半個周期,就變成波谷和波谷相遇,也就是說:在a點(diǎn),兩列波引起的振幅都等于兩列波的振幅之和,即a點(diǎn)始終是振動加強(qiáng)點(diǎn)。
說明的幾個問題:
1。從波源S1、S2發(fā)出的兩列波傳到振動加強(qiáng)的點(diǎn)a振動步調(diào)是一致的,引起質(zhì)點(diǎn)a的振動方向是一致的,振幅為A1+A2。
2。振動加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)a并不是始終處于波峰或波谷,它仍然在平衡位置附近振動,只是振幅最大,等于兩列波的振幅之和。
3。振動加強(qiáng)的條件:波峰與波峰或波谷與波谷相遇點(diǎn)是振動加強(qiáng)點(diǎn)。加強(qiáng)點(diǎn)與兩個波源的距離差:△r=r2—r1=k (k=0,1,2,3)
那么,振動減弱的點(diǎn)又是如何形成的呢?
以波源S1、S2分別將波峰、波谷傳給減弱點(diǎn)b時刻開始計(jì)時,波源S1、S2分別引起質(zhì)點(diǎn)b振動的圖象如圖甲、乙所示,當(dāng)兩列波重疊后,質(zhì)點(diǎn)a同時參與兩個振動,合振動圖象如圖丙所示:
在b點(diǎn)是兩列波的波峰和波谷相遇,經(jīng)過半個周期,就變成波谷和波峰相遇,在這一點(diǎn)兩列波引起的合振動始終是減弱的,質(zhì)點(diǎn)振動的振幅等于兩列波的振幅之差。?
說明的幾個問題:?
1。從波源S1、S2發(fā)出的兩列波傳到b點(diǎn)時引b的振動方向相反,振幅為|A1—A2|。
2。振動減弱的質(zhì)點(diǎn)b并不是一定不振動,只是振幅最小,等于兩列波的振幅之差。
3。振動減弱的條件:波峰與波谷相遇點(diǎn)是振動加強(qiáng)點(diǎn)。減弱點(diǎn)與兩個波源的距離差:△r=r2—r1=(2k+1)/2 (k=0,1,2,3)
[強(qiáng)化訓(xùn)練]
1。從一條弦線的兩端,各發(fā)生一如圖甲所示的橫脈沖,它們均沿弦線傳播,速度相等,傳播方向相反,在它們傳播的過程中,可能出現(xiàn)的脈沖波形是圖乙中的(ABD)
2。如上圖中s1和s2是兩個相干波源,以s1和s2為圓心的兩組同心圓弧分別表示在同一時刻兩列波的波峰和波谷,實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,a、b、c三點(diǎn)中,振動加強(qiáng)的點(diǎn)是 ,振動減弱的點(diǎn)是 ,再過 周期,振動加強(qiáng)的點(diǎn)是 ,振動減弱的點(diǎn)是 。
?。ㄈ┊a(chǎn)生波的干涉的條件
[對比投影演示實(shí)驗(yàn)]
實(shí)驗(yàn)一:在投影儀上放一個發(fā)波水槽,用同一振動片帶動兩個振針振動,觀察產(chǎn)生的現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)二:在投影儀上放一個發(fā)波水槽,用二個振針分別激起兩列水波,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。?
[學(xué)生敘述現(xiàn)象]
現(xiàn)象一:看到了穩(wěn)定的干涉圖樣(實(shí)驗(yàn)一)
現(xiàn)象二:實(shí)驗(yàn)二中,得到的干涉圖樣是不穩(wěn)定的。
產(chǎn)生干涉的條件:兩列波的頻率相同。
說明:
1。干涉現(xiàn)象中那些總是振動加強(qiáng)的點(diǎn)或振動減弱的點(diǎn)是建立在兩個波源產(chǎn)生的頻率相同的前提條件下。
2。如果兩列頻率不同的波相疊加,得到的圖樣是不穩(wěn)定的;而波的干涉是指波疊加中的一個特例,即產(chǎn)生穩(wěn)定的疊加圖樣。
3。聲波的干涉。
4。一切波都能發(fā)生干涉,干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象。
[強(qiáng)化訓(xùn)練]
關(guān)于兩列波的穩(wěn)定干涉現(xiàn)象,下列說法正確的是(BD)
A。任意兩列波都能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象
B。發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的兩列波,它們的頻率一定相同
C。在振動減弱的區(qū)域,各質(zhì)點(diǎn)都處于波谷
D。在振動加強(qiáng)的區(qū)域,有時質(zhì)點(diǎn)的位移等于零
兩列波疊加產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象是有條件的,不是任意兩列波都能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的,兩列波疊加產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的一個必要條件是兩列波的頻率相同,所以選項(xiàng)A是錯誤的而選項(xiàng)B是正確的;在振動減弱的區(qū)域里,只是兩列波引起質(zhì)點(diǎn)的振動始終是減弱的,質(zhì)點(diǎn)振動的振幅等于兩列波的振幅之差,如果兩列波的振幅相同,質(zhì)點(diǎn)振動的振幅就等于零,也不可能各質(zhì)點(diǎn)都處于波谷,所以選項(xiàng)C是錯誤的。在振動加強(qiáng)的區(qū)域里,兩列波引起質(zhì)點(diǎn)的振動始終是加強(qiáng)的,質(zhì)點(diǎn)振動的最激烈,振動的振幅等于兩列波的振幅之和,但這些點(diǎn)始終是振動著的,因而有時質(zhì)點(diǎn)的位移等于零,所以選項(xiàng)D是正確的。所以本題應(yīng)選B、D。
強(qiáng)調(diào):不論是振動加強(qiáng)點(diǎn)還是振動減弱點(diǎn),位移仍隨時間做周期性變化。
三、小結(jié)
1。什么是波的獨(dú)立性?什么是波的疊加原理?
2。什么是波的干涉?產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件是什么?
四、板書設(shè)計(jì)
五、1。課本P18?第3題?2。課本 P18的做一做:觀察聲音的干涉現(xiàn)象。?
高二物理的教案8
第1節(jié)《劃時代的發(fā)現(xiàn)》
一、教材分析
《劃時代的發(fā)現(xiàn)》是人教版高中物理3-4第四章第一節(jié),本節(jié)是讓學(xué)生體會科學(xué)家的思考、研究時的迷失與最后成功,本節(jié)是過程與方法、情感、態(tài)度與價值觀教育的難得素材
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能
(1)知道奧斯特實(shí)驗(yàn)、電磁感應(yīng)現(xiàn)象,
(2)了解電生磁和磁生電的發(fā)現(xiàn)過程,
(3)知道電磁感應(yīng)和感應(yīng)電流的定義。
2.過程與方法
(1)通過閱讀使學(xué)生掌握自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的;
(2)通過學(xué)習(xí)了解科學(xué)家們在探究過程中的失敗和貢獻(xiàn),從中學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法和思想。
(3)領(lǐng)悟科學(xué)探究中提出問題、觀察實(shí)驗(yàn)、分析論證、歸納總結(jié)等要素在研究物理問題時的重要性
3.情感、態(tài)度與價值觀
(1)通過學(xué)習(xí)閱讀培養(yǎng)學(xué)生正確的探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神;
(2)領(lǐng)會科學(xué)家對自然現(xiàn)象、自然規(guī)律的某些猜想在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的重要性。
(3)以科學(xué)家不怕失敗、勇敢面對挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志激勵自己。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷史背景;
難點(diǎn):體會人類探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神
四、學(xué)情分析
我們的學(xué)生屬于平行分班,沒有實(shí)驗(yàn)班,學(xué)生已有的知識和實(shí)驗(yàn)水平有差距。本節(jié)課學(xué)生認(rèn)識到探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷史背景是關(guān)鍵。
五、教學(xué)方法
1.講授法:講授科學(xué)家的艱辛
2. 實(shí)驗(yàn)法:學(xué)生自己體會奧斯特實(shí)驗(yàn)
3.學(xué)案導(dǎo)學(xué):見后面的學(xué)案。
4.新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié):預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)合作探究、精講點(diǎn)撥反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
六、課前準(zhǔn)備
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備:預(yù)習(xí)劃時代的發(fā)現(xiàn),初步了解物理學(xué)史。分小組6臺奧斯特實(shí)驗(yàn)裝置。
2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備:多媒體課件制作,課前預(yù)習(xí)學(xué)案,課內(nèi)探究學(xué)案,課后延伸拓展學(xué)案。3.教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)和布置:分小組合作學(xué)習(xí),分6個學(xué)習(xí)小組。
七、課時安排:1課時
八、教學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對性。
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
(三)合作探究、精講點(diǎn)撥。
探究一:奧斯特夢圓電生磁------電流的磁效應(yīng)
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的內(nèi)容。提出以下問題,引導(dǎo)學(xué)生思考并回答:
(1)是什么信念激勵奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系的?在這之前,科學(xué)研究領(lǐng)域存在怎樣的歷史背景?
(2)奧斯特的研究是一帆風(fēng)順的嗎?奧斯特面對失敗是怎樣做的?
(3)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的過程是怎樣的?用學(xué)過的知識如何解釋?
(4)電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)有何意義?談?wù)勛约旱母惺堋?/p>
學(xué)生活動:結(jié)合思考題,認(rèn)真閱讀教材,分成小組討論,發(fā)表自己的見解。
教師教學(xué)素材:
到18世紀(jì)末,人們開始思考不同自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系,例如:摩擦生熱表明了機(jī)械運(yùn)動向熱運(yùn)動轉(zhuǎn)化,而蒸汽機(jī)則實(shí)現(xiàn)了熱運(yùn)動向機(jī)械運(yùn)動的轉(zhuǎn)化,于是,一些獨(dú)具慧眼的哲學(xué)家如康德等提出了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的思想。由于受康德哲學(xué)與謝林等自然哲學(xué)家的哲學(xué)思想的影響,堅(jiān)信自然力是可以相互轉(zhuǎn)化的,長期探索電與磁之間的聯(lián)系。1803年奧斯特指出:物理學(xué)將不再是關(guān)于運(yùn)動、熱、空氣、光、電、磁以及我們所知道的各種現(xiàn)象的零散的羅列,我們將把整個宇宙納在一個體系中。在此思想的指導(dǎo)下,1820年4月奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流對磁針的作用,即電流的磁效應(yīng)。同年7月21日奧斯特又以
《關(guān)于磁針上電沖突作用的實(shí)驗(yàn)》為題發(fā)表了他的發(fā)現(xiàn)。這篇短短的論文使歐洲物理學(xué)界產(chǎn)生了極大震動,導(dǎo)致了大批實(shí)驗(yàn)成果的出現(xiàn),由此開辟了物理學(xué)的新領(lǐng)域──電磁學(xué)。1820年因電流磁效應(yīng)這一杰出發(fā)現(xiàn)獲英國皇家學(xué)會科普利獎?wù)隆?829年起任哥本哈根工學(xué)院院長。
探究二:法拉第心系磁生電------電磁感應(yīng)現(xiàn)象
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的內(nèi)容。提出以下問題,引導(dǎo)學(xué)生思考并回答:
(1)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了怎樣的哲學(xué)思考?法拉第持怎樣的觀點(diǎn)?
(2)法拉第的研究是一帆風(fēng)順的嗎?法拉第面對失敗是怎樣做的?
(3)法拉第做了大量實(shí)驗(yàn)都是以失敗告終,失敗的原因是什么?
(4)法拉第經(jīng)歷了多次失敗后,終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,他發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的具體的過程是怎樣的?之后他又做了大量的實(shí)驗(yàn)都取得了成功,他認(rèn)為成功的秘訣是什么?
(5)從法拉第探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷程中,你學(xué)到了什么?談?wù)勛约旱捏w會。
學(xué)生活動:結(jié)合思考題,認(rèn)真閱讀教材,分成小組討論,發(fā)表自己的見解。
教師教學(xué)素材:
1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng),受到科學(xué)界的關(guān)注,促進(jìn)了科學(xué)的發(fā)展。1821年英國《哲學(xué)年鑒》的主編約請戴維撰寫一篇文章,評述奧斯特發(fā)現(xiàn)以來電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)的理論發(fā)展概況。戴維把這一工作交給了法拉第。法拉第在收集資料的過程中,對電磁現(xiàn)象的研究產(chǎn)生了極大的熱情,并開始轉(zhuǎn)向電磁學(xué)的研究。他仔細(xì)地分析了電流的磁效應(yīng)等現(xiàn)象,認(rèn)為既然電流能產(chǎn)生磁,磁能否產(chǎn)生電呢?1822年他在日記中寫下了自己的思想:磁能轉(zhuǎn)化成電。
他在這方面進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。起初,他試圖用強(qiáng)磁鐵靠近閉合導(dǎo)線或用強(qiáng)電流使另一閉合導(dǎo)線中產(chǎn)生電流,做了大量的實(shí)驗(yàn),都失敗了。經(jīng)過歷時十年的失敗、再試驗(yàn),直到1831年8月29日才取得成功。他接連又做了幾十個這類實(shí)驗(yàn)。1831年11月24日的論文中,他把產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況概括成五類:變化著的電流;變化著的磁場;運(yùn)動的恒定電流;運(yùn)動的磁場;在磁場中運(yùn)動的導(dǎo)體。他指出:感應(yīng)電流與原電流的變化有關(guān),而不是與原電流本身有關(guān)。他將這一現(xiàn)象與導(dǎo)體上的靜電感應(yīng)類比,把它取名為電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。為了解釋電磁感應(yīng)現(xiàn)象,法拉第曾提出過電張力的概念。后來在考慮了電磁感應(yīng)的各種情況后,認(rèn)為可以把感應(yīng)電流的產(chǎn)生歸因于導(dǎo)體切割磁力線。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)二十年后,直到1851年才得出了電磁感應(yīng)定律。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)后,他終于實(shí)現(xiàn)了磁生電的夙愿,宣告了電氣時代的到來。
作為19世紀(jì)偉大實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家的法拉第。他并不滿足于現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),還力求探索現(xiàn)象后面隱藏著的本質(zhì);他既十分重視實(shí)驗(yàn)研究,又格外重視理論思維的作用。1832年3月12日他寫給皇家學(xué)會一封信,信封上寫有現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)收藏在皇家學(xué)會檔案館里的一些新觀點(diǎn)。那時的法拉第已經(jīng)孕育著電磁波的存在以及光是一種電磁振動的杰出思想,盡管還帶有一定的模糊性。為解釋電磁感應(yīng)現(xiàn)象,他提出電致緊張態(tài)與磁力線等新概念,同時對當(dāng)時盛行的超距作用說產(chǎn)生了強(qiáng)烈的懷疑:一個物體可以穿過真空超距地作用于另一個物體,不要任何一種東西的中間參與,就把作用和力從一個物體傳遞到另一個物體,這種說法對我來說,尤其荒謬。凡是在哲學(xué)方面有思考能力的人,決不會陷人這種謬論之中。他開始向長期盤踞在物理學(xué)陣地的超距說宣戰(zhàn)。與此同時,他還向另一種形而上學(xué)觀點(diǎn)──流體說進(jìn)行挑戰(zhàn)。1833年,他總結(jié)了前人與自己的大量研究成果,證實(shí)當(dāng)時所知摩擦電、伏打電、電磁感應(yīng)電、溫差電和動物電等五種不同來源的電的同一性。他力圖解釋電流的本質(zhì),導(dǎo)致他研究電流通過酸、堿、鹽溶液,結(jié)果在1833~1834年發(fā)現(xiàn)電解定律,開創(chuàng)了電化學(xué)這一新的學(xué)科領(lǐng)域。他所創(chuàng)造的大量術(shù)語沿用至今。電解定律除本身的意義外,也是電的分立性的重要論據(jù)。
1837年他發(fā)現(xiàn)電介質(zhì)對靜電過程的影響,提出了以近距鄰接作用為基礎(chǔ)的靜電感應(yīng)理論。不久以后,他又發(fā)現(xiàn)了抗磁性。在這些研究工作的基礎(chǔ)上,他形成了電和磁作用通過中間介質(zhì)、從一個物體傳到另一個物體的思想。于是,介質(zhì)成了場的場所,場這個概念正是來源于法拉第。正如愛因斯坦所說,引入場的概念,是法拉第的最富有獨(dú)創(chuàng)性的思想,是牛頓以來最重要的發(fā)現(xiàn)。牛頓及其他學(xué)者的空間,被視作物體與電荷的容器;而法拉第的空間,是現(xiàn)象的容器,它參與了現(xiàn)象。所以說法拉第是電磁場學(xué)說的創(chuàng)始人。他的深邃的物理思想,強(qiáng)烈地吸引了年輕的麥克斯韋。麥克斯韋認(rèn)為,法拉第的電磁場理論比當(dāng)時流行的超距作用電動力學(xué)更為合理,他正是抱著用嚴(yán)格的物理語言來表述法拉第理論的決心闖入電磁學(xué)領(lǐng)域的。
法拉第堅(jiān)信:物質(zhì)的力借以表現(xiàn)出的各種形式,都有一個共同的起源,這一思想指導(dǎo)著法拉第探尋光與電磁之間的聯(lián)系。1822年,他曾使光沿電流方向通過電解波,試圖發(fā)現(xiàn)偏振面的變化,沒有成功。這種思想是如此強(qiáng)烈,執(zhí)著的追求使他終于在1845年發(fā)現(xiàn)強(qiáng)磁場使偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)。他的晚年,盡管健康狀況惡化,仍從事廣泛的研究。他曾分析研究電纜中電報信號遲滯的原因,研制照明燈與航標(biāo)燈。他的成就來源于勤奮,他的主要著作《日記》由16041則匯編而成;《電學(xué)實(shí)驗(yàn)研究》有3362節(jié)之多。
他生活簡樸,不尚華貴,以致有人到皇家學(xué)院實(shí)驗(yàn)室作實(shí)驗(yàn)時錯把他當(dāng)作守門的老頭。1857年,皇家學(xué)會學(xué)術(shù)委員會一致決議聘請他擔(dān)任皇家學(xué)會會長。對這一榮譽(yù)職務(wù)他再三拒絕。他說:我是一個普通人。如果我接受皇家學(xué)會希望加在我身上的榮譽(yù),那么我就不能保證自己的誠實(shí)和正直,連一年也保證不了。同樣的理由,他謝絕了皇家學(xué)院的院長職務(wù)。當(dāng)英王室準(zhǔn)備授予他爵士稱號時,他多次婉言謝絕說:法拉第出身平民,不想變成貴族。他的好友J.Tyndall對此作了很好的解釋:在他的眼中看去,宮廷的華麗,和布來屯(Brighton)高原上面的雷雨比較起來,算得什么;皇家的一切器具,和落日比較起來,又算得什么?其所以說雷雨和落日,是因?yàn)檫@些現(xiàn)象在他的心里,都可以挑起一種狂喜。在他這種人的心胸中,那些世俗的榮華快樂,當(dāng)然沒有價值了。一方面可以得到十五萬鎊的財(cái)產(chǎn),一方面是完全沒有報酬的學(xué)問,要在這兩者之間去選擇一種。他卻選定了第二種,遂窮困以終。這就是這位鐵匠的兒子、訂書匠學(xué)徒的鄭重選擇。1867年8月25日逝世,墓碑上照他的遺愿只刻有他的名字和出生年月。
后世的人們,選擇了法拉作為電容的國際單位,以紀(jì)念這位物理學(xué)大師。
科拉頓的失敗
1820年,奧斯特的磁效應(yīng)發(fā)表后,在科學(xué)界引起極大反響,科學(xué)家想既然電能生磁,反過來磁也能生電??梢哉f,想實(shí)現(xiàn)磁生電是當(dāng)時許多科學(xué)家的愿望,例如,安培、科拉頓等人都曾為之努力過,但是都失敗了。在這個問題上,最遺憾的莫過于科拉頓。
1825年,科拉頓做了這樣一個實(shí)驗(yàn),他將一個磁鐵插入連有靈敏電流計(jì)的螺旋線圈,來觀察在線圈中是否有電流產(chǎn)生。但是在實(shí)驗(yàn)時,科拉頓為了排除磁鐵移動時對靈敏電流計(jì)的影響,他通過很長的導(dǎo)線把接在螺旋線圈上的靈敏電流計(jì)放到另一間房里他想,反正產(chǎn)生的電流應(yīng)該是穩(wěn)定的(當(dāng)時科學(xué)界都認(rèn)為利用磁場產(chǎn)生的電應(yīng)該是穩(wěn)定的),插入磁鐵后,如果有電流,跑到另一間房里觀察也來得及就這樣,科拉頓開始了實(shí)驗(yàn)。然而,無論他跑得多快,他看到的電流計(jì)指針都是指在0刻度的位置。
科拉頓失敗了??评D的這個失敗,是一個什么樣的失敗呢?后人有各種各樣的議論。
有人說這是一次成功的失敗。因?yàn)榭评D的實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)得完全正確,如果磁鐵磁性足夠強(qiáng),導(dǎo)線電阻不大,電流計(jì)十分靈敏,那么在科拉頓將磁鐵插入螺旋線圈時,電流計(jì)的指針確實(shí)是擺動了的。也就是說,電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)是成功了,只不過科拉頓沒有看見,他跑得還是太慢,連電流計(jì)指針往回?cái)[也沒看見,有人說,這是一次遺憾的失敗。因?yàn)榭评D如果有個助手在另外那間房里,或者科拉頓就把電流計(jì)放在同一間房里看得見的地方,那么成功的桂冠肯定是屬于科拉頓的。
有人說,這是一次真正的失敗。因?yàn)榭评D沒能轉(zhuǎn)變思想,沒有從穩(wěn)態(tài)的猜想轉(zhuǎn)變到暫態(tài)的考慮上來,所以他想不到請個助手幫一下忙、或者把電流計(jì)拿到同一間房里來。事實(shí)也正是如此,法拉第總結(jié)了別人和他自己以前失敗的教訓(xùn),他決定不再固守穩(wěn)態(tài)的猜想,終于在1831年8月,觀察到了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。科拉頓只能留下永遠(yuǎn)的遺憾。
例1:發(fā)電的基本原理是電磁感應(yīng)。發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是(C)
A.安培 B.赫茲 C.法拉第 D.麥克斯韋
例2:發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是__奧斯特__,發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線在磁場中受力規(guī)律的科學(xué)家是_安培_,發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是_法拉第_,發(fā)現(xiàn)電荷間相互作用力規(guī)律的的科學(xué)家是_庫侖_。
例3:下列現(xiàn)象中屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是(B)
A.磁場對電流產(chǎn)生力的作用 B.變化的磁場使閉合電路中產(chǎn)生電流
C.插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化 D.電流周圍產(chǎn)生磁場
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測。
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進(jìn)行當(dāng)堂檢測。
設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷史背景并體會人類探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
在下一節(jié)課我們一起來學(xué)習(xí)探究電磁感應(yīng)的條件。這節(jié)課后大家可以先預(yù)習(xí)這一部分,著重分析科學(xué)家是如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),如何得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論的。并完成本節(jié)的課后練習(xí)及課后延伸拓展作業(yè)。
設(shè)計(jì)意圖:布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè),并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。
九、板書設(shè)計(jì)
一、奧斯特夢圓電生磁------電流的磁效應(yīng)
二、法拉第心系磁生電------電磁感應(yīng)現(xiàn)象
十、教學(xué)反思
學(xué)生對于課外知識很感興趣,有些同學(xué)有一定的知識基礎(chǔ),也能提出一些有建設(shè)性的問題,激發(fā)了他們學(xué)物理的興趣。通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)我了解到,學(xué)生對物理學(xué)的發(fā)展非常感興趣,所以在以后的教學(xué)中我們應(yīng)該多介紹一些這樣的知識,來豐富學(xué)生的知識面,擴(kuò)寬學(xué)生的視野。
在后面的教學(xué)過程中會繼續(xù)研究本節(jié)課,爭取設(shè)計(jì)的更科學(xué),更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí),也希望大家提出寶貴意見,共同完善,共同進(jìn)步!
高二物理的教案9
一、教材分析
本節(jié)內(nèi)容是在上一節(jié)了解了簡諧運(yùn)動的位移特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,以簡諧運(yùn)動為例,學(xué)習(xí)描述振動特點(diǎn)的物理量,為描述其他振動奠定基礎(chǔ)。進(jìn)而使學(xué)生了解不同的運(yùn)動形式應(yīng)用不同的物理量描述。是本章的重點(diǎn)內(nèi)容。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能
1.知道簡諧運(yùn)動的振幅、周期和頻率的含義。
2.理解周期和頻率的關(guān)系。
3.知道振動物體的固有周期和固有頻率,并正確理解與振幅無關(guān)。
2.過程與方法
通過觀察演示實(shí)驗(yàn),總結(jié)頻率與振幅無關(guān),培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):簡諧運(yùn)動的振幅、周期和頻率的概念;相位的物理意義。
教學(xué)難點(diǎn):
1、振幅和位移的聯(lián)系和區(qū)別、周期和頻率的聯(lián)系和區(qū)別;
2、對全振動概念的理解,對振動的快慢和振動物體運(yùn)動的快慢的理解; 3、相位的物理意義
四、學(xué)情分析
學(xué)生學(xué)習(xí)了交流電后對周期性的運(yùn)動應(yīng)由周期與頻率描述并不難接受,但對振幅的意義理解是一個新問題,因此要區(qū)分位移、振幅、路程的概念,從而使學(xué)生能夠理解振幅。
五、教學(xué)方法
思考、講授、實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。
六、課前準(zhǔn)備
彈簧振子、預(yù)習(xí)學(xué)案
七、課時安排 1課時
八、教學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
學(xué)生回答預(yù)習(xí)學(xué)案的內(nèi)容,提出疑惑
(二)精講點(diǎn)撥
1.振幅
演示:在鐵架臺上懸掛一豎直方向的彈簧振子,分別把振子從平衡位置向下拉不同的距離,讓振子振動。
現(xiàn)象:①兩種情況下,彈簧振子振動的范圍大小不同;②振子振動的強(qiáng)弱不同。
在物理學(xué)中,我們用振幅來描述物體的振動強(qiáng)弱。
(1)物理意義:振幅是描述振動 的物理量。
(2)定義:振動物體離開平衡位置的 ,叫做振動的振幅。
(3)單位:在國際單位制中,振幅的單位是米(m)。
(4)振幅和位移的區(qū)別
?、僬穹侵刚駝游矬w離開平衡位置的最大距離;而位移是振動物體所在位置與平衡位置之間的距離。
?、趯τ谝粋€給定的振動,振子的位移是時刻變化的,但振幅是不變的。
?、畚灰剖鞘噶浚穹菢?biāo)量。
?、苷穹扔谧畲笪灰频臄?shù)值。
2.周期和頻率
(1)全振動
從O點(diǎn)開始,一次全振動的完整過程為:OAOAO。從A點(diǎn)開始,一次全振動的完整過程為:AOAOA。從A'點(diǎn)開始,一次全振動的完整過程為:AOAOA。
在判斷是否為一次全振動時不僅要看是否回到了原位置,而且到達(dá)該位置的振動狀態(tài)(速度)也必須相同,才能說完成了一次全振動。只有物體振動狀態(tài)再次恢復(fù)到與起始時刻完全相同時,物體才完成一次全振動。
振動物體以相同的速度相繼通過同一位置所經(jīng)歷的過程,也就是連續(xù)的兩次位置和振動狀態(tài)都相同時所經(jīng)歷的過程,叫做一次全振動。
一次全振動是簡諧運(yùn)動的最小運(yùn)動單元,振子的運(yùn)動過程就是這一單元運(yùn)動的不斷重復(fù)。
(2)周期和頻率
演示:在兩個勁度系數(shù)不同的彈簧下掛兩個質(zhì)量相同的小球,讓這兩個彈簧振子以相同的振幅振動,觀察到振子振動的快慢不同。
為了描述簡諧運(yùn)動的快慢,引入了周期和頻率。
?、僦芷冢鹤龊喼C運(yùn)動的物體完成一次全振動所需的時間,叫做振動的周期,單位:s。
?、陬l率:單位時間內(nèi)完成的全振動的次數(shù),叫頻率,單位:Hz,1Hz=1 s-1。
③周期和頻率之間的關(guān)系:T= 1f
?、苎芯繌椈烧褡拥闹芷?/p>
問題:猜想彈簧振子的振動周期可能由哪些因素決定?
演示:兩個不同的彈簧振子(彈簧不同,振子小球質(zhì)量也不同),學(xué)生觀察到:兩個彈簧振子的振動不同步,說明它們的周期不相等。
猜想:影響彈簧振子周期的因素可能有:振幅、振子的質(zhì)量、彈簧的勁度系數(shù)。
注意事項(xiàng):
a.秒表的正確讀數(shù)及使用方法。
b.應(yīng)選擇振子經(jīng)過平衡位置的時刻作為開始計(jì)時的時刻。
c.振動周期的求解方法:T= tn,t表示發(fā)生n次全振動所用的總時間。
d.給學(xué)生發(fā)秒表,全班同學(xué)同時測講臺上演示的彈簧振子的振動周期。
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:彈簧一端固定,另一端系著小球,讓小球在豎直方向上振動。
實(shí)驗(yàn)一:用同一彈簧振子,質(zhì)量不變,振幅較小與較大時,測出振動的周期T1和T1,并進(jìn)行比較。
結(jié)論:彈簧振子的振動周期與振幅大小 。
實(shí)驗(yàn)二:用同一彈簧,拴上質(zhì)量較小和較大的小球,在振幅相同時,分別測出振動的周期T2和T2,并進(jìn)行比較。
結(jié)論:彈簧振子的振動周期與振子的質(zhì)量 ,質(zhì)量較小時,周期較 。
實(shí)驗(yàn)三:保持小球的質(zhì)量和振幅不變,換用勁度系數(shù)不同的彈簧,測出振動的周期T3和T3,并進(jìn)行比較。
結(jié)論:彈簧振子的振動周期與彈簧的勁度系數(shù) ,勁度系數(shù)較大時,周期較 。
通過上述實(shí)驗(yàn),我們得到:彈簧振子的周期由振動系統(tǒng)本身的 和 決定,而與 無關(guān)。
⑤固有周期和固有頻率
對一個確定的振動系統(tǒng),振動的周期和頻率只與振動系統(tǒng)本身有關(guān),所以把周期和頻率叫做固有周期和固有頻率。
3.相位
(觀察和比較兩個擺長相等的單擺做簡諧運(yùn)動的情形)
演示:將并列懸掛的兩個等長的單擺(它們的振動周期和頻率相同),向同一側(cè)拉起相同的很小的偏角同時釋放,讓它們做簡諧運(yùn)動。
現(xiàn)象:兩個簡諧運(yùn)動在同一方向同時達(dá)到位移的最大值,也同時同方向經(jīng)過平衡位置,兩者振動的步調(diào)一致。
對于同時釋放的這兩個等長單擺,我們說它們的相位相同。
演示:將兩個單擺拉向同一側(cè)拉起相同的很小的偏角,但不同時釋放,先把第一個放開,當(dāng)它運(yùn)動到平衡位置時再放開第二個,讓兩者相差 周期,讓它們做簡諧運(yùn)動。
現(xiàn)象:兩者振動的步調(diào)不再一致了,當(dāng)?shù)谝粋€到達(dá)另一側(cè)的最高點(diǎn)時,第二個小球又回到平衡位置,而當(dāng)?shù)诙€擺球到達(dá)另一方的最高點(diǎn)時,第一個小球又已經(jīng)返回平衡位置了。與第一個相比,第二個總是滯后1/4周期,或者說總是滯后1/4全振動。
對于不同時釋放的這兩個等長單擺,我們說它們的相位不相同。
要詳盡地描述簡諧運(yùn)動,只有周期(或頻率)和振幅是不夠的,在物理學(xué)中我們用不同的相位來描述簡諧運(yùn)動在一個全振動中所處的不同階段。
相位是表示物體振動步調(diào)的物理量,用相位來描述簡諧運(yùn)動在一個全振動中所處的階段。
4.簡諧運(yùn)動的表達(dá)式
(1)簡諧運(yùn)動的振動方程
既然簡諧運(yùn)動的位移和時間的關(guān)系可以用正弦曲線或余弦曲線來表示,那么若以x代表質(zhì)點(diǎn)對于平衡位置的位移,t代表時間,根據(jù)三角函數(shù)知識,x和t的函數(shù)關(guān)系可以寫成
公式中的A代表振動的振幅,叫做圓頻率,它與頻率f之間的關(guān)系為:=2公式中的 表示簡諧運(yùn)動的相位,t=0時的相位 叫做初相位,簡稱初相。
(2)兩個同頻率簡諧運(yùn)動的相位差
設(shè)兩個簡諧運(yùn)動的頻率相同,則據(jù)=2f,得到它們的圓頻率相同,設(shè)它們的初相分別為 1和 2,它們的相位差就是 (t+ 2)-(t+ )= 2- 1
討論:
個物體運(yùn)動時其相位變化多少就意味著完成了一次全振動?
(相位每增加2就意味著發(fā)生了一次全振動)
?、诩缀鸵覂蓚€簡諧運(yùn)動的相位差為3/2,意味著什么?
(甲和乙兩個簡諧運(yùn)動的相位差為3/2,意味著乙總是比甲滯后3/2個周期或3/2次全振動)
(3)相位的應(yīng)用
(三)課堂小結(jié)
本節(jié)學(xué)習(xí)了描述簡諧振動特點(diǎn)的物理量:振幅、周期和頻率,知道振幅是描述振動強(qiáng)弱的物理量,是最大位移的絕對值,標(biāo)量,并與振動的位移與路程進(jìn)行了比較,知道位移是矢量,路程也是標(biāo)量。
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測
(五)布置作業(yè):問題與練習(xí)1、3
九、板書設(shè)計(jì)
高二物理的教案10
知識與技能
1、理解磁通量和磁通密度的意義
2、能判斷磁通的變化情況
過程與方法
1、能過親自動手、觀察實(shí)驗(yàn),理解"無論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生"的道理
2、知道在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量守恒定律依然適用
3、會利用"產(chǎn)生條件"判定感應(yīng)電流能否產(chǎn)生
情感態(tài)度與價值觀
4、培養(yǎng)學(xué)生動手觀察實(shí)驗(yàn)的能力,分析問題,解決問題的能力
5、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)精神、堅(jiān)持不懈地探究新理論的精神
使學(xué)生認(rèn)識"從個性中發(fā)現(xiàn)共性,再從共性中理解個性,從現(xiàn)象認(rèn)識本質(zhì)以及事物有普遍聯(lián)系的辨證唯物主義觀點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
如何判斷磁通量有無變化
教學(xué)難點(diǎn)及難點(diǎn)突破
通過能量守恒、能量轉(zhuǎn)化之間的關(guān)系理解磁能量的概念
教學(xué)方法
邊實(shí)驗(yàn)邊講解
教學(xué)用具
演示用的電流表,蹄形磁鐵、條形磁鐵、鐵架臺、線圈、螺線管、渭動變阻器、電鍵、電源、導(dǎo)線
教學(xué)過程
教師活動預(yù)設(shè)學(xué)生活動預(yù)計(jì)課堂情況隨筆
引入:在漫長的人類歷史長河中,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明相繼問世,極大地解放了生產(chǎn)力,推動了人類社會的發(fā)展,尤其是我們剛剛跨過的20世紀(jì),更是科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時期,經(jīng)濟(jì)建議離不開能源,最好的能源就是電能,人類的生產(chǎn)生少,經(jīng)濟(jì)建設(shè)各方面都離不開電能,飲水思源,我們不能忘記為人類利用電能做出卓越貢獻(xiàn)的科學(xué)家電法拉第
法拉第在奧斯特于1820年發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)后,開始投入到磁生電的探索中,經(jīng)過十處堅(jiān)持不懈地努力,1831年終于發(fā)現(xiàn)了磁生電的規(guī)律,開辟了人類的電氣化時代
本節(jié)我們學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的基本知識
回顧已有知識:
描述磁場大小和方向的物理量是什么?
一個磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場放置,則穿過這個面的磁感線的條數(shù)就是確定的.我們把B與S的乘積叫做穿過這個面的磁通量.
(1)定義:面積為S,垂直勻強(qiáng)磁場B放置,則B與S的乘積,叫做穿過這個面的磁通量,用Ф表示.
(2)公式:Ф=B·S
(3)單位:韋伯(Wb)1Wb=1T·1m2=1V·s
(4)物理意義:磁通量就是表示穿過這個面的磁感線條數(shù).對于同一個平面,當(dāng)它跟磁場方向垂直時,磁場越強(qiáng),穿過它的磁感線條數(shù)越多,磁通量就越大.當(dāng)它跟磁場方向平行時,沒有磁感線穿過它,則磁通量為零.
注意:當(dāng)平面跟磁場方向不垂直時,穿過該平面的磁通量等于B與它在磁場垂直方向上的投影面積的乘積.即Ф=B·Ssinθ,(θ為平面與磁場方向之間的夾角)(如圖所示)
引導(dǎo):觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象,分析產(chǎn)生感電流的條件
過渡:閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線時,穿過電路的磁感線條數(shù)發(fā)生變化.如果導(dǎo)體和磁場不發(fā)生相對運(yùn)動,而讓穿過閉合電路的磁場發(fā)生變化,會不會在電路中產(chǎn)生電流呢?
在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生分析上述現(xiàn)象的物理過程:因?yàn)殡娏魉ぐl(fā)的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B總是正比于電流強(qiáng)度I,即B∝I.電路的閉合或斷開控制了電流從無到有或從有到無的變化;變阻器是通過改變電阻來改變電流的大小的,電流的變化必將引起閉合電路磁場的變化,穿過閉合電路的磁感線條數(shù)的變化--磁通量發(fā)生變化,閉合電路中產(chǎn)生電流.課前預(yù)習(xí)
復(fù)習(xí)初中的中切割磁感線知識,搜集法拉第的生平資料
同學(xué)回答:磁感應(yīng)強(qiáng)度
實(shí)驗(yàn)1:
導(dǎo)體不動;
導(dǎo)體向上、向下運(yùn)動;
導(dǎo)體向左或向右運(yùn)動.
引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行概括.
歸納:閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動時,電路中就有電流產(chǎn)生.
用計(jì)算機(jī)模擬"切割磁感線"的運(yùn)動.(看課件產(chǎn)生條件部分)
理解"導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動"的含義:切割磁感線的運(yùn)動,就是導(dǎo)體運(yùn)動速度的方向和磁感線方向不平行.
問:導(dǎo)體不動,磁場動,會不會在電路中產(chǎn)生電流呢?
實(shí)驗(yàn)2:
用計(jì)算機(jī)模擬"條形磁鐵插入、拔出螺線管.(看課件產(chǎn)生條件部分)
注意:條形磁鐵插入、拔出時,彎曲的磁感線被切割,電路中有感應(yīng)電流.
引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行概括:無論是導(dǎo)體運(yùn)動,還是磁場運(yùn)動,只要導(dǎo)體和磁場之間發(fā)生切割磁感線的相對運(yùn)動,閉合電路中就有電流產(chǎn)生.
教師活動預(yù)設(shè)學(xué)生活動預(yù)計(jì)課堂情況隨筆
用計(jì)算機(jī)模擬電路中S斷開、閉合,滑動變阻器滑動時,穿過閉合電路磁場變化情況:(看課件產(chǎn)生條件部分)
不論是導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動,還是磁場發(fā)生變化,實(shí)質(zhì)上都是引起穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化.
3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化
師生一起分析:電磁感應(yīng)的本質(zhì)是其他形式的能量和電能的轉(zhuǎn)化過程。
(三)課堂小結(jié)
產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化.這里關(guān)鍵要注意"閉合"與"變化"兩詞.就是說在閉合電路中有磁通量穿過但不變化,即使磁場很強(qiáng),磁通量很大,也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流.當(dāng)然電路不閉合,電流也不可能產(chǎn)生.
(四)布置作業(yè)
1.閱讀194頁閱讀材料.
2.將練習(xí)一(1)、(2)做在作業(yè)上.
3.課下完成其他題目.
綜上所述,總結(jié)出:
1.不論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生.這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流.
2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.
(1)電路必須閉合;
(2)磁通量發(fā)生變化.
引導(dǎo)學(xué)生分析磁通量發(fā)生變化的因素:
由Ф=B·Ssinθ可知:當(dāng)
?、俅鸥袘?yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化;
②線圈的面積S發(fā)生變化;
?、鄞鸥袘?yīng)強(qiáng)度B與面積S之間的夾角θ發(fā)生變化.這三種情況都可以引起磁通量發(fā)生變化.
舉例
(1)閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線:
(2)磁場不變,閉合電路的面積變化:
(3)線圈面積不變,線圈在不均勻磁場中運(yùn)動;
(4)線圈面積不變,磁場不斷變化:
結(jié)論:不論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生。這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。
作業(yè)情況反饋
學(xué)生對整個線圈在勻強(qiáng)中運(yùn)動時是否有感應(yīng)電流的判斷題目出錯率比較高,說明學(xué)生對感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件____磁通量變化,還不十分理解.
教育教學(xué)反思及后記
磁通量部分原想讓同學(xué)通過自學(xué)掌握磁通量的概念,而講解重點(diǎn)放在磁通量變化大,可是二(4)班的學(xué)生課堂自學(xué)習(xí)慣不好,所以對整個課堂的教學(xué)影響較大,有幾個關(guān)鍵點(diǎn)還沒完全講透,就到了下課時間了。
高二物理的教案11
教學(xué)內(nèi)容:人教版的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書選修3—3教材第八章氣體第一節(jié)氣體的等溫變化。
教學(xué)設(shè)計(jì)特點(diǎn):突出物理規(guī)律形成的感性基礎(chǔ)和理性探索的有機(jī)結(jié)合;通過問題驅(qū)動達(dá)成教目標(biāo)的有效實(shí)現(xiàn);重視物理從生活中來最終回到生活中去。
1.教學(xué)目標(biāo)
1、1知識與技能
(1)知道什么是等溫變化;
(2)掌握玻意耳定律的內(nèi)容和公式;知道定律的適用條件。
(3)理解等溫變化的P—V圖象與P—1/V圖象的含義,增強(qiáng)運(yùn)用圖象表達(dá)物理規(guī)律的能力;
1、2過程與方法
帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷探究等溫變化規(guī)律的全過程,體驗(yàn)控制變量法以及實(shí)驗(yàn)中采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的方法。
1、3情感、態(tài)度與價值觀
讓學(xué)生切身感受物理現(xiàn)象,注重物理表象的形成;用心感悟科學(xué)探索的基本思路,形成求實(shí)創(chuàng)新的科學(xué)作風(fēng)。
2、 教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)
重點(diǎn):讓學(xué)生經(jīng)歷探索未知規(guī)律的過程,掌握一定質(zhì)量的氣體在等溫變化時壓強(qiáng)與體積的關(guān)系,理解 p—V 圖象的物理意義。
難點(diǎn):學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì);數(shù)據(jù)處理。
3、教具:
塑料管,乒乓球、熱水,氣球、透明玻璃缸、抽氣機(jī),u型管,注射器,壓力計(jì)。
4、設(shè)計(jì)思路
學(xué)生在初中時就已經(jīng)有了固體、液體和氣體的概念,生活中也有熱脹冷縮的概念,但對于氣體的三個狀態(tài)參量之間有什么樣的關(guān)系是不清楚的。新課程理念要求我們,課堂應(yīng)該以學(xué)生為主體,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí),著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和實(shí)證精神。這節(jié)課首先通過做簡單的演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生明白氣體的質(zhì)量、溫度、體積和壓強(qiáng)這幾個物理量之間存在著密切的聯(lián)系;然后與學(xué)生一道討論實(shí)驗(yàn)方案,確定實(shí)驗(yàn)要點(diǎn),接著師生一道實(shí)驗(yàn)操作,數(shù)據(jù)的處理,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論并深入討論,最后簡單應(yīng)用等溫變化規(guī)律解決實(shí)際問題。
5.教學(xué)流程:(略)
6.教學(xué)過程
6、l課題引入
演示實(shí)驗(yàn):變形的乒乓球在熱水里恢復(fù)原狀
乒乓球里封閉了一定質(zhì)量的氣體,當(dāng)它的溫度升高,氣體的壓強(qiáng)就隨著增大,同時體積增大而恢復(fù)原狀。由此知道氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)之間有相互制約的關(guān)系。本章我們研究氣體各狀態(tài)參量之間的關(guān)系。
對于氣體來說,壓強(qiáng)、體積、溫度與質(zhì)量之間存在著一定的關(guān)系。高中階段通常就用壓強(qiáng)、體積、溫度描述氣體的狀態(tài),叫做氣體的三個狀態(tài)參量。對于一定質(zhì)量的氣體當(dāng)它的三個狀態(tài)參量都不變時,我們就說氣體處于某一確定的狀態(tài);當(dāng)一個狀態(tài)參量發(fā)生變化時,就會引起其他狀態(tài)參量發(fā)生變化,我們就說氣體發(fā)生了狀態(tài)變化。這一章我們的主要任務(wù)就是研究氣體狀態(tài)變化的規(guī)律。
出示課題: 第八章 氣體
師問:同時研究三個及三個以上物理量的關(guān)系,我們要用什么方法呢?請舉例說明。
生:控制變量法
比如要研究壓強(qiáng)與體積之間的關(guān)系,需要保持質(zhì)量和溫度不變,再如要研究氣體壓強(qiáng)與溫度之間的關(guān)系,需要保持質(zhì)量和體積不變。
師:我們這節(jié)課首先研究氣體的壓強(qiáng)和體積的變化關(guān)系。
我們把溫度和質(zhì)量不變時氣體的壓強(qiáng)隨體積的變化關(guān)系叫做等溫變化。出示本節(jié)課題:
第一節(jié) 氣體的等溫變化
6、2 新課進(jìn)行
一、實(shí)驗(yàn)探究
1、學(xué)生體驗(yàn)壓強(qiáng)與體積的關(guān)系得出定性結(jié)論
全體同學(xué)體驗(yàn): 每個同學(xué)用力在口腔中摒住一口氣,然后用手去壓臉頰,你會怎么樣,思考為什么?
小組體驗(yàn):每桌同學(xué)用一只小的注射器體驗(yàn):一個同學(xué)用手指頭封閉一定質(zhì)量的氣體,另一個同學(xué)緩慢壓縮氣體,體積減小時第一個同學(xué)的手指有什么感覺,說明什么呢?反之當(dāng)我們拉動活塞增大氣體體積時,手指有什么感覺,說明什么呢?要求學(xué)生體驗(yàn)并說出自己的感覺和結(jié)論(即壓縮氣體,體積減小,壓強(qiáng)增大;反之,體積增大壓強(qiáng)減?。?/p>
2、猜想
引導(dǎo)學(xué)生猜想:我們猜想:在一般情況下,一定質(zhì)量的氣體當(dāng)溫度不變時,氣體的壓強(qiáng)和體積之間可能有什么定量關(guān)系呢?
學(xué)生:壓強(qiáng)與體積成反比例關(guān)系(從最簡單的定量關(guān)系做起)
師:一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時壓強(qiáng)與體積是否是成反比例的關(guān)系,需要我們進(jìn)一步研究、這節(jié)課我們用實(shí)驗(yàn)探究這一課題。
3、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:
(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):
首先,要求學(xué)生完整的復(fù)述我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄恳欢ㄙ|(zhì)量的氣體在溫度不變情況下壓強(qiáng)與體積之間的定量關(guān)系、
要求學(xué)生根據(jù)放在桌上的器材,思考試驗(yàn)方案,并思考以下幾個問題:
問題1:本實(shí)驗(yàn)的研究對象是什么?如何取一定質(zhì)量的氣體?實(shí)驗(yàn)條件是什么?如何實(shí)現(xiàn)這一條件?
學(xué)生討論回答:研究對象是一定質(zhì)量的氣體,用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體在注射器內(nèi)以獲取, 實(shí)驗(yàn)條件是氣體質(zhì)量不變, 氣體溫度不變;活塞加油增加密閉性,推拉活塞改變體積和壓強(qiáng);不用手握注射器;緩慢推拉活塞,穩(wěn)定后再讀數(shù)。(或者有其他的實(shí)驗(yàn)方案)
問題2: 數(shù)據(jù)收集 本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該要收集哪些數(shù)據(jù)? 用什么方法測量?
學(xué)生:要收集氣體的不同壓強(qiáng)和體積,用氣壓計(jì)可以測量壓強(qiáng),注射器上面的讀數(shù)可以得到體積。
問題3:數(shù)據(jù)處理 怎樣處理上述數(shù)據(jù)才能得到等溫條件下壓強(qiáng)與體積之間的正確關(guān)系呢?(學(xué)生討論并回答)
學(xué)生:常用數(shù)據(jù)處理辦法有計(jì)算法,圖象法等。
老師:能不能說得更具體一點(diǎn)呢?
學(xué)生:就是先把V和P乘起來,看看各組的乘積是否相等(或者近似相等),從而得到結(jié)論;圖像法就是以V為橫坐標(biāo),P為縱坐標(biāo),在用描點(diǎn)作圖法,把得到的數(shù)據(jù)作到坐標(biāo)系中,再連線,看圖像的特點(diǎn),從而得到兩者的定量關(guān)系。
再讓一個學(xué)生把我們剛才分析得到的比較好的實(shí)驗(yàn)方法再復(fù)述,然后師生互助完成實(shí)驗(yàn)。
2、實(shí)驗(yàn)過程:
師生共同完成實(shí)驗(yàn): 老師推、拉活塞,一名學(xué)生讀取數(shù)據(jù),另一名學(xué)生設(shè)計(jì)記錄表格并記錄數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理:①簡單計(jì)算 找壓強(qiáng)和體積之間的關(guān)系
②學(xué)生描繪圖象(提示作P—V圖像)能否得出結(jié)論?
總結(jié)提問:各小組是如何處理數(shù)據(jù)的,結(jié)論如何?(實(shí)物投影展示)
問題4:若P—V圖象為雙曲線的一支,則能說明P與V成反比。但能否確定我們做出就一定是是雙曲線的一支呢?(還是猜測)我們怎樣進(jìn)一步P和V之間的關(guān)系呢?
教師:有一種思想叫做轉(zhuǎn)化的思想。若P—V圖象為一雙曲線,那么P—1/V圖象是什么樣子?(過原點(diǎn)的一條直線)那我們就再作一條P—1/V圖象看看吧!
?。◣煟┯?jì)算機(jī)擬合:把P—V圖象轉(zhuǎn)化為P—1/V圖象。我們看到一定質(zhì)量的氣體,在溫度不變的情況下,P—1/V圖象是一條(幾乎)過原點(diǎn)的直線,表明壓強(qiáng)與體積成反比。
?。ㄈ?shí)驗(yàn)結(jié)論:在誤差允許的范圍內(nèi),一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的條件下壓強(qiáng)與體積成反比。(學(xué)生敘述)
師:大家看到我們作出來的這條直線,還不是很準(zhǔn)確,大家可以分析在實(shí)驗(yàn)過程中有哪些地方可能引起實(shí)驗(yàn)誤差?
學(xué)生討論分析產(chǎn)生誤差的原因、
早在17世紀(jì),英國科學(xué)家玻意耳和法國科學(xué)家馬略特分別通過更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)研究得出了這個結(jié)論,被稱為玻意耳定律。
二、玻意耳定律
1、 內(nèi)容:一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度不變的條件下壓強(qiáng)P與體積V成反比。
2、 公式:PV=C(常量)或P1V1=P2V2(其中P1V1和 P2V2分別為氣體在兩個狀態(tài)下的壓強(qiáng)和體積)
3、 圖象:P—1/V圖象:過原點(diǎn)的直線——等溫線
P—V圖象:雙曲線的一支——等溫線
三、拓展思考
問題5:在同一溫度下,取不同質(zhì)量的同種氣體為研究對象, PV乘積C一樣嗎?即對不同的氣體,C是一個普適常量嗎?(學(xué)生思考不能求解或回答不一樣)
師問:怎樣才能得到正確的結(jié)果呢?(猜想—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證)
學(xué)生:改變氣體的質(zhì)量用同樣的方法重新測量,測量數(shù)據(jù)記錄在同一表格中,通過簡單的計(jì)算就能得到結(jié)果。
結(jié)論:不一樣。質(zhì)量越大,PV乘積越大。P—V圖象離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn),P—1/V圖象斜率越大。
問題6:取相同質(zhì)量的同種氣體,在不同溫度下,作出的P—V圖象是否一樣?(學(xué)生猜想——驗(yàn)證)
結(jié)論:不一樣。溫度較高時,PV乘積較大,P—V圖象離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn),P—1/V圖象斜率較大。
四、玻意耳定律的應(yīng)用之定性解釋:
問題一:氣球漲大視頻。學(xué)生分析。
問題二:小實(shí)驗(yàn)。裝水的瓶子下有小洞,當(dāng)蓋子打開時水會噴出,然后合上蓋子則水就不會持續(xù)地流出了。
解釋:蓋子打開時,小孔上方的壓強(qiáng)始終大于外面的壓強(qiáng),所以水會噴出,當(dāng)蓋子蓋上時,水的上方被封閉了一定質(zhì)量的氣體,當(dāng)有水流出后,瓶中空氣的體積變大,根據(jù)波意耳定律壓強(qiáng)變小,當(dāng)孔上方壓強(qiáng)小于外部大氣壓時,水就流不出去了。
五.課堂小結(jié)
1、方法 ①研究多變量問題時用控制變量法
?、趯?shí)驗(yàn)探究方法:猜想——驗(yàn)證——進(jìn)一步猜想——再驗(yàn)證——得到結(jié)論
2、知識 玻意耳定律:一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度不變的條件下壓強(qiáng)P與體積V成反比。
六.教學(xué)后記:
1.課堂上讓學(xué)生從自身體驗(yàn)開始,充分參與科學(xué)探究的全過程,熟悉科學(xué)探究未知世界的一般流程,并堅(jiān)持滲透實(shí)事求是和精益求精的科學(xué)精神。
2.教學(xué)中對應(yīng)用數(shù)學(xué)方法處理物理數(shù)據(jù),從而得出簡潔的物理學(xué)規(guī)律的過程,讓學(xué)生多練習(xí)多體驗(yàn),以使學(xué)生真正掌握,并且多給時間讓學(xué)生從圖像中找出規(guī)律,以提高學(xué)生認(rèn)識圖像與應(yīng)用圖像分析問題的能力。
3.教學(xué)中學(xué)生參與小實(shí)驗(yàn)及視頻材料能很好地吸引學(xué)生的注意力,提高教學(xué)的有效性。
4、物理來源于社會生活實(shí)踐,反之也能解釋自然界及生活和生產(chǎn)中的相關(guān)現(xiàn)象,有效杜絕物理和生活相脫節(jié)的現(xiàn)象發(fā)生、也有利于學(xué)生正確物理觀的形成。
高二物理的教案12
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、理解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義及單位.
2、知道用磁感線的疏密可以形象直觀地反映磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.
3、知道什么叫勻強(qiáng)磁場,知道勻強(qiáng)磁場的磁感線的分布情況.
4、知道什么是安培力,知道電流方向與磁場方向平行時,電流受的.安培力為零;電流方向與磁場方向垂直時,電流受安培力的大小.
5、會用左手定則熟練地判定安培力的方向.
能力目標(biāo)
1、通過演示磁場對電流作用的實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納物理規(guī)律的能力.
2、通過學(xué)習(xí)左手定則,理解磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力.
情感目標(biāo)
通過對安培定則的學(xué)習(xí),使得學(xué)生了解科學(xué)的發(fā)現(xiàn)不僅需要勤奮的努力,還需要嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)密的科學(xué)態(tài)度.
教學(xué)建議
教材分析
關(guān)于安培力這一重要的內(nèi)容,需要強(qiáng)調(diào):
1、安培力的使用條件:磁場均勻,電流方向與磁場方向垂直。
2、電流方向與磁場方向平行時,安培力具有最小值。電流方向與磁場方向垂直時,安培力具有最大值。
教法建議
由于前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過電場的有關(guān)知識,講解時可以將磁場和電場進(jìn)行類比,以加深學(xué)生對磁場的有關(guān)知識的理解。例如:電場和磁場相互對比,電場線與磁感線相互對比,磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場強(qiáng)度進(jìn)行對比等等。
在上一節(jié)的基礎(chǔ)上,啟發(fā)學(xué)生回憶電場強(qiáng)度的定義,對比說明引入磁場強(qiáng)度的定義的思路是通過磁場對電流的作用力的研究得出的。為了讓學(xué)生更好的理解磁場,可以在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
安培力磁感應(yīng)強(qiáng)度
一、素質(zhì)教育目標(biāo)
?。ㄒ唬┲R教學(xué)點(diǎn)
1 、理解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義及單位.
2 、知道用磁感線的疏密可以形象直觀地反映磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?/p>
3 、知道什么叫勻強(qiáng)磁場,知道勻強(qiáng)磁場的磁感線的分布情況.
4 、知道什么是安培力,知道電流方向與磁場方向平行時,電流受的安培力為零;電流方向與磁場方向垂直時,電流受安培力的大小
5 、會用左手定則熟練地判定安培力的方向.
?。ǘ┠芰τ?xùn)練點(diǎn)
1 、通過演示磁場對電流的作用的實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生利用控制變量法總結(jié)歸納物理規(guī)律的能力.
2 、通過學(xué)習(xí)左手定則,理解磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生空間想像能力.
(三)德育滲透點(diǎn)
通過閱讀材料介紹奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng),說明科學(xué)家之所以能取得輝煌的成就,除了本身所具有的聰明才智外,刻苦勤奮地學(xué)習(xí)和工作,善于捕捉稍縱即逝的靈感更為重要,鼓勵和激發(fā)學(xué)生從現(xiàn)在開始更加發(fā)奮地學(xué)習(xí),將來為國家做貢獻(xiàn).
?。ㄋ模┟烙凉B透點(diǎn)
通過介紹物理學(xué)家安培取得輝煌成就的原因是靠勤奮自學(xué)、刻苦鉆研的頑強(qiáng)意志,讓學(xué)生感受物理學(xué)家們的人格美、情操美.
二、學(xué)法引導(dǎo)
1 、教師通過演示實(shí)驗(yàn)法直觀教學(xué),決定安培力大小的因素,通過啟發(fā)講解,幫助學(xué)生歸納總結(jié)公式
及B的定義式.結(jié)合練習(xí)法使學(xué)生掌握左手定則使用.
2 、學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn),在教師啟發(fā)的指導(dǎo)下總結(jié)規(guī)律,積極動手動腦理解公式,掌握左手定則的應(yīng)用.
三、重點(diǎn)·難點(diǎn)·疑點(diǎn)及解決辦法
1 、重點(diǎn)
?。?)理解磁場對電流的作用力大小的決定因素,掌握電流與磁場垂直時,安培力大小為:
(2)掌握左手定則.
2 、難點(diǎn)
對左手定則的理解.
3 、疑點(diǎn)
磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的空間關(guān)系.
4 、解決辦法
以演示實(shí)驗(yàn)為突破口,直觀地引導(dǎo)學(xué)生掌握電流在磁場中所受安培力大小的決定因素;反復(fù)地借助實(shí)驗(yàn),來理解左手定則,建立磁場方向、電流方向和安培力方向三者關(guān)系的正確圖景.
四、課時安排
1課時
五、教具學(xué)具準(zhǔn)備
鐵架臺、三個相同的蹄形磁鐵、電源、滑動變阻器、電鍵、導(dǎo)線.
六、師生互動活動設(shè)計(jì)
教師先通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生觀察分析、討論、總結(jié)出安培力公式,再引入磁感強(qiáng)度B的定義式,通過講解類比電場強(qiáng)度,啟發(fā)學(xué)生理解公式
的意義,借助墻角(或桌角)幫助學(xué)生建立三維坐標(biāo)空間,理解掌握左手定同.
七、教學(xué)步驟
(一)明確目標(biāo)
?。裕?/p>
?。ǘ┱w感知
本節(jié)教學(xué)是在上一節(jié)學(xué)習(xí)了磁場的概念及方向性的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步認(rèn)識磁場的強(qiáng)弱性質(zhì),根據(jù)磁場力的性質(zhì)用定義法定義B描述磁場的強(qiáng)弱,用磁感線形象地反映磁場的強(qiáng)弱,同時利用定義式來計(jì)算安培力的大小,再用左手定則來確定磁場方向、電流方向和安培力的方向.
(三)重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程
1 、磁場對電流的作用
用條形磁鐵可以在一定的距離內(nèi)吸起較小質(zhì)量的鐵塊,巨大的電磁鐵卻能吸起成噸的鋼塊,表明磁場有強(qiáng)有弱,如何表示磁場的強(qiáng)弱呢?我們利用磁場對電流的作用力——安培力來研究磁場的強(qiáng)弱.
2 、決定安培力大小的因素有哪些?
利用演示實(shí)驗(yàn)裝置,研究安培力大小與哪些因素有關(guān)
?。?)與電流的大小有關(guān).
保持導(dǎo)線在磁鐵中所處的位置及與磁場方向不變這兩個條件下,通過移動滑動變阻器觸頭改變導(dǎo)線中電流的大?。?/p>
請學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.導(dǎo)線擺動的角度大小隨電流的改變而改變,電流大,擺角大;電流小,擺角小.
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線,受到磁場的作用力的大小眼導(dǎo)線中電流的大小有關(guān),電流大,作用力大;電流小,作用力也小.
?。?)與通電導(dǎo)線在磁場中的長度有關(guān).
保持導(dǎo)線在磁鐵中所處的位置及方向不變,電流大小也不變,改變通電電流部分的長度.學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.導(dǎo)線擺動的角度大小隨通電導(dǎo)線長度而改變,導(dǎo)線長、擺角大;導(dǎo)線短,擺角?。?/p>
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線,受到的磁場的作用力的大小限通電導(dǎo)線在磁場中的長度有關(guān),導(dǎo)線長、作用力大;導(dǎo)線短,作用力?。?/p>
(3)與導(dǎo)線在磁場中的放置方向有關(guān).
保持電流的大小及通電導(dǎo)線的長度不變,改變導(dǎo)線與磁場方向的夾角,當(dāng)夾角為0 °時,導(dǎo)線不動,即電流與磁場方向平行時不受安培力作用;當(dāng)夾角增大到90 °的過程中,導(dǎo)線擺角不斷增大,即電流與磁場方向垂直時,所受安培力最大;不平行也不垂直時,安培力大小介于和最大值之間.
3 、磁感應(yīng)強(qiáng)度
總結(jié)歸納以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,用L表示通電導(dǎo)線長度,I表示電流,保持電流和磁場方向垂直,通電導(dǎo)線所受的安培力大小FIL
用B表示這一比值,有B的物理意義為:通電導(dǎo)線垂直置于磁場同一位置,B值保持不變;若改變通電導(dǎo)線的位置,B值隨之改變.表明B值的大小是由磁場本身的位置決定為.對于電流和長度相同的導(dǎo)線,放置在B值大的位置受的安培力F也大,表明磁場強(qiáng).放在B值小的位置受的安培力F也小,表明磁場弱
4 、安培力的大小和方向.
根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式,可得通電導(dǎo)線垂直磁場方向放置時所受的安培力大小為:
舉例計(jì)算安培力的大?。?/p>
安培力的方向如何呢?還過前面的演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力方向跟導(dǎo)線中的電流方向、磁場方向都有關(guān)系.人們通過大量的實(shí)驗(yàn)研究,總結(jié)出通電導(dǎo)線受安培力方向和電流方向、磁場方向存在著一個規(guī)律——左手定則.
左手定則:伸開左手,使大拇指跟其余四個手指垂直,并且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,拇指所指的方向,就是通電導(dǎo)線在磁場中的受力方向.
應(yīng)該注意的是:若電流方向和磁場方向垂直,則磁場力的方向、電流方向、磁場方向三者互相垂直;若電流方向和磁場方向不垂直,則磁場力的方向仍垂直于電流方向,也同時垂直于磁場方向.
?。ㄋ模┛偨Y(jié)、擴(kuò)展
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了磁場對電流的作用——安培力,通過研究安培力的大小,我們定義了反映磁場強(qiáng)弱的物理量——磁感應(yīng)強(qiáng)度
八、布置作業(yè)
九、 板書設(shè)計(jì)
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