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高中物理3-1教案篇1
一、教学目标
1.知识与技能:
(1)了解伏安法测电阻的原理,会用伏安法测电阻,加深对电阻概念的理解。
(2)能正确画出伏安法测电阻的电路图,并按电路图连接实物电路。
(3)学会正确选择电压表量程,并用试触法确定电流表的量程。
(4)理解小电灯的电阻随温度的升高而增大。
2.过程与方法:
设计实验电路图,并且比较各个电路图的优缺点,从而确定本实验用哪个电路图。
3.情感、态度与价值观:
激发学生积极参与实验的热情,产生探测未知电阻阻值的欲望,积极动手操作,培养学生严肃认真、实事求是做好实验的科学态度,感受用物理知识成功解决问题的喜悦。
二、设计思路
用伏安法测电阻属于欧姆定律变换式的具体应用,对于加深学生欧姆定律和电阻概念的理解有重要作用,同时又给学生提供了综合使用初中常用电学器材的机会,有利于提高学生的实验操作能力。本节课分为四个部分:第一部分提出“如何测量一个定值电阻的阻值”问题后,由学生设计实验,通过交流和讨论发现,应该用有滑动变阻器的电路图进行实验,好处是可以通过多次测量求平均值的方法来减小误差,在此基础上进一步思考并设计出实验表格;第二部分准备需要哪些器材,了解实连接图如何连接,并根据实物图说出实验中的注意点,为下面的实验做好准备;第三部分开展实验,先进行定值电阻阻值的测量,对实验数据进行分析,讨论为什么电阻两端的电压变了,通过它的电流也变了,电阻几乎没变?第四部分,仿一仿,开展实验测量小电灯的电阻的测量,讨论为什么小灯泡阻值变化比较大?从而分析出小电灯不需要求平均值。两个实验进行对比,加深学生对电阻概念的理解。
三、教学重点、难点
1、教学重点:能够设计电路和表格。
2、难点:分析出灯丝电阻受温度的影响。
四、实验器材:
每组配备干电池两节,电压表、电流表、滑动变阻器、开关各1件,待测电阻一只(5欧或10欧,其电阻值用不透明白胶布粘封,并标以rx字样。要求学生暂不揭开。),导线若干条,小灯泡(2、5v)。
五、教学过程
(一)引入新课
(“忆一忆”)
师:前面我们学习了电学中的一条什么重要规律?欧姆定律的表达式如何写?(学生回答略)
(“想一想”)
师:怎样利用欧姆定律测量导体的电阻?引出本节。 板书:(第四节 欧姆定律的应用 测电阻)
(二)进行新课
(“动一动”)
1、设计实验
(1)测量电阻的方法
师:同学们说说看,你准备如何测量电阻的阻值?板书:(一)测未知电阻rx
答:用电压表测电阻两端的电压,用电流表测通过它的电流。
(2)问:实验的原理是什么? 板书:实验原理
答:根据欧姆定律的变形公式计算出它的电阻。 板书:r=u/i
(3)问:根据同学所说的方法,你们能否设计出实验电路图? 板书:实验电路
学生设计,教师巡视,选择具有代表性的几张电路图实物投影,师生共同评价。
师:这是同学们设计的电路图,我们一起来分析一下,哪幅电路图更好一些,好在哪里。(提醒:实验中总是有误差的,为了减小误差,我们应该怎么办?联系前面学的一个重要的器材,如何改进?) 投影正确的实验电路图
(“考一考”)
师:滑动变阻器起到什么作用?
学生回答,投影:①改变待测电阻两端的电压和通过它的电流,多次测量取平均植,减小误差。②保护电路
(“探一探”)
2、实验准备
(1)需要哪些实验器材?板书:实验器材
电源(干电池2节)、电流表、待测电阻r 、滑动变阻器、开关、电压表、导线若干 (投影)
检查和认识自己小组的实验器材。注意认清哪个元件是待测定值电阻rx。
(2)设计表格 板书:设计表格
提醒:要测哪些物理量?计算什么?表格需要几列几行?
学生设计,教师巡视,实物投影并作出评价,强调表格的规范,并让学生完善自己设计的表格。
问:三次测量的平均值放哪里?
引导学生在表格后加一列平均值,为了计算方便,可以调节电路中的电流为整
数值(投影完整的实验表格)
实验次数 电压
u/ v 电流
i/ a 电阻
r/ Ω 电阻平均值
r/ Ω
(3)连接实物图(根据所设计的电路图连接)
师:请一位同学到屏幕上将电路图连成实物图,其他同学在下面观察是否正确,若有错误的地方,请同学们纠正。
(4)实验注意点 板书:实验注意点
师:请同学们说一说,实验中要注意哪些方面?
学生要进行讨论,师生共同总结实验的注意事项:(1)连接电路时开关应该断开(2)滑动变阻器应该一上一下接,实验前将阻值调到最大处(3)电流表,电压表的量程选择 (投影)
(5)这个实验需要哪些步骤? 板书:实验步骤
学生回答,教师小结: ①按电路图连接电路。连接电路时开关应是断开状态。
滑动变阻器的滑片要放在最大电阻值位置。电压表和电流表的正负接线柱要连
接正确。电压表使用0~3伏量程,电流表用试触法确定量程。
②检查电路连接无误后,闭合开关;调节滑动变阻器的滑片,改变电路中的电流,观察电流的示数为0、1a,0、2a,0、25a时电压表的示数记录在表格中。
③根据记录的三组实验数据分别算出未知电阻的三个值。为了减小误差,算出电阻的平均值,作为被测电阻的阻值。
④实验要求:积极动手,按要求操作,记录数据、计算结果要实事求是。实验完毕要整理好仪器。
以上内容,边讲边投影
(“做一做”)
3、实验探究(伏安法测电阻)
教师巡视,指出学生在操作中有问题的地方
(“比一比”)
哪个小组的实验规范 准确 迅速
4、分析与讨论
实物投影学生的测量结果。揭开定值电阻rx上的封条,核对自己测试结果的正确性。
思考:你测量的电阻值为什么和定值电阻上标出的数值不完全相同?
答:由于实验电路和仪表造成的误差。
(“议一议”)
分析:1、为什么电阻两端的电压变了,通过它的电流也变了,电阻几乎没变?
电阻是导体本身的一种性质,不随电压和电流的变化而变化。
(“仿一仿”)
小电灯也有电阻,将待测电阻r换成小电灯,仿照刚才的实验测小电灯的电阻。
注意:加在小电灯两端的电压不要超过小电灯上所标注的电压
实验时,观察小电灯的亮度并用手摸一摸它的温度
板书:(二)测小电灯的电阻
汇报测小电灯的实验数据和实验结果,然后带领学生进行分析:
2、为什么小灯泡阻值变化比较大?
这似乎与刚才的实验结论优点矛盾,谁来分析一下这是什么原因呢?
小电灯的灯丝是利用电流的热效应进行工作的,电灯越亮,灯丝的温度就越高,电阻随温度的升高而增大。
(有的材料受温度影响较大,有的几乎部首影响)
问:对于小电灯的灯丝,他的电阻随温度的升高而增大,那么求出小电灯阻值的平均值是否有意义?表格中还有必要写平均值吗?
师生共同得出结论
检查仪器是否收拾好,按要求摆放。
(三)课堂小结
(“谈一谈”)
师:这节课有哪些收获?
师:通过这节课,我们懂得了如何去测量一个未知电阻的阻值和小电灯的电阻,并且根据所测出的实验数据机进行分析比较,得出了电阻是导体本身的一种性质,它会随温度的升高而增大。
(四)布置作业 :完成本节实验报告。
(五)说明:本节实验要引导学生按实验的目的,完成电路设计、器材选用、实验步骤、设计表格等项要求,以培养学生的实验能力。
(六)板书设计
四、欧姆定律的应用
(一)测未知电阻rx
1、原理:欧姆定律的变形式:r=u/i
2、电路图
3、实验器材
4、设计表格
5、实验注意点
6、实验步骤
(二)测小电灯的电阻
方法:伏安法测电阻
高中物理3-1教案篇2
一教材分析
欧姆定律是电学中的基本定律,是进一步学习电学知识和分析电路的基础,是本章的重点。本次课的逻辑性、理论性很强,重点是学生要通过自己的实验得出欧姆定律,最关键的是两个方面:一个是实验方法,另一个就是欧姆定律。欧姆定律的含义主要是学生在实验的过程中逐渐理解,而且定律的形式很简单,所以是重点而不是难点。学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助,所以这次课采用启发式综合教学法。
二教学目标
知识与技能
①使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。
②通过实验认识电流、电压和电阻的关系。
③会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。
过程与方法
①根据已有的知识猜测未知的知识。
②经历欧姆定律的发现过程并掌握实验的思路、方法。
③能对自己的实验结果进行评估,找到成功和失败的原因。
情感、态度与价值观
①让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测。
②培养学生大胆猜想,小心求证,形成严谨的科学精神。
三教学重点与难点
重点:掌握实验方法;理解欧姆定律。
难点:设计实验过程;实验数据的分析;实验结果的评估。
四学情分析
在技能方面是练习用电压表测电压,在知识方面是研究串、并联电路中的电压关系。这是一节探索性实验课,让学生自主实验、观察记录,自行分析,归纳总结得出结论。学生对探索性实验有浓厚的兴趣,这种方式能激发学生的创造性思维活动有利于提高认知能力和实验能力,但由于学生的探究能力尚不够成熟,引导培养学生探究能力是本节课的难点
五教学方法
启发式综合教学法。
六课前准备
教具:投影仪、投影片。
学具:电源、开关、导线、定值电阻(5、10)、滑动变阻器、电压表和电流表。
七课时安排一课时
八教学过程
教师活动 学生活动 说明
(一)预习检查、总结疑惑
①我们学过的电学部分的物理量有哪些?
②他们之间有联系吗?
③一段导体两端的电压越高,通过它的电流如何变化?当导体的电阻越大,通过它的电流如何变化? 学生以举手的形式回答问题,并将自己的想法写在学案上。
这部分问题学生以前已经有了感性的认识,大部分学生回答得很正确,即使有少数同学回答错误也没有关系,学生之间会进行纠正。
(二)情景引入、展示目标
提问:电压增大,电流也随着增大,但是你知道电流增大了多少吗?
让学生猜测电流i、电压u、电阻r之间的关系式。 学生大胆猜想。
不论对错,教师都应认真对待,但应该注意:猜想不是瞎猜、乱猜,不是公式越多越好,应该引导学生在原有知识的基础上有根据,符合逻辑进行猜想。同时可将所有学生的猜想写在黑板上,这对其他的同学有启发作用。
(三)合作探究、精讲点播
一、设计实验
让学生阐述自己进行实验的初步构想。
①器材。
②电路。
③操作。
对学生的实验方法提出异议,促使学生思索实验的改进。
锁定实验方案,板书合理的器材选择、电路图、数据记录方法、操作过程。 学生按照学案的过程,补充实验器材,画电路图,并且简单陈述自己的实验操作过程。
学生根据老师提出的异议,讨论实验的改进方案,并修正器材、电路图、操作方法。 设计实验部分是一个难点,教师要进行引导,不要轻易否定学生的想法,在设计过程中教师可以提出启发性的问题,让学生自我发现问题。
二、进行实验
教师巡视指导,帮助困难学生。 学生以小组为单位进行实验。
实验数据之间的关系非常明显,要让学生从分析数据的过程中感受欧姆定律发现的逻辑过程,传授学生控制变量法。
三、分析论证
传授学生观察数据的方法,投影问题,让学生通过观察数据找到问题的答案,最终得到结论。 学生根据教师投影出的问题观察数据,在回答问题的过程中发现规律。
四、评估交流
让学生讨论在实验中遇到的问题以及自己对问题的看法和解决办法,教师引领回答几个大家普遍遇到的问题。 学生小组内讨论。
使学生意识到共同讨论可以发现自己的不足,借鉴别人的经验。
(四)反思总结、当堂检测
扩展记录表格,让学生补充。
投影一道与生活有关的题目。 学生补充表格。
学生在作业本上完成。 这个练习很简单,但能使学生沿着前面的思维惯性走下去,强化学生对欧姆定律的认识。
这一道练习主要是让学生了解欧姆定律在生活中的应用。
课堂小结
让学生归纳这节课学到的知识,回顾实验的设计和操作过程,既强化了知识又锻炼了学生归纳整理知识的能力。 学生归纳。
让学生意识到课堂回顾的重要性,并培养学生归纳整理的能力,对提高学生的自学能力有重要的作用。
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九板书设计
已学的电学物理量:电流i、电压u、电阻r。
猜测三者之间的关系:i=ur、i=u/r、i=u-r、
实验所需器材:电源、开关、导线、电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
实验电路图:见图-10
记录表格:
结论: (欧姆定律)
十教学反思
学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助,所以这次课采用启发式综合的教学方法。
高中物理3-1教案篇3
一、教材分析及学情分析
?教材分析】
本章具有概念多,综合知识性强,概念比较抽象等特点。电场强度是“静电场”这一章中的重要概念概念之一,在高中物理中也占有十分重要的地位,是本节教学的重点也是难点。电场强度的概念比较抽象是学生较难理解的概念之一。电场强度的概念与后面将要学习的“电势能”、“电功”、“电势”、“电势差”等概念联系密切。比值定义法的思想对后面的“电势”、“电势差”等概念的学习都有及大的帮助。
电场强度的概念点、电荷的电场及场强叠加原理,这几个重要的知识点都可充分调动学生科学的探究的积极性,探究寻找描述电场的物理量,探讨点电荷的电场。要让学生亲历科学探究的过程,体会探究成功的乐趣。同时要让学生弄清建立概念的背景,把抽象的概念形象化便于学生理解。
根据课程标准的要求,本章以研究电场为核心内容。在认识和使用示波器的过程中,创设学习电场的情景,激发学生探究电场的兴趣,引导学生从力的角度探究电场的性质,更好的认识电场,为后面的学习做好知识准备。
物理知识的学习,是在已有的基础知识不断加深、不断扩展的学习过程,本节教材通过观察电子束在偏转电极间发生偏转的现象,初步对电荷在电场中受力产生直接认识,库仑定律很自然的应用对认识电场力的性质提供理论帮助。
教材中对电场这一种特殊物质做出定量描述,引入试探电荷这一理想化模型对研究电场性质和规律提供了帮助。
目前学生分析和探究问题的意识不是很强,尤其理论层面的分析,观察(或分析)现象、指出问题和指明方法需要合作才能得以实现。电场的性质的认识反映在场源电荷q,试探电荷q,空间位置r上,多个变量的讨论在研究物理规律中比较多,也比较典型。给予学生必要、恰当的引导,恰到好处的指明讨论的方向,是本节课的关键。学生的认识要不断加深,有关规律的描述,条理要清,关系要明。这既是一种方法,也是一种态度。
?学情分析】
本章概念抽象性比较强,前后联系密切,学生通过一次学习理解透彻较难。本节课可让学生初步认识到电场强度是描述电场的物理量,是反映电场本质属性的物理量。体会探究过程。通过一段时间的学习逐步深化对电场强度概念的理解。
学生在新课程学习中,已初步领会探究的主要环节和方法,也已形成合作、交流的良好习惯。在教学中适时的引导和帮助对学生建立信心很有必要,体会合作学习带来的快乐,要让学生的成就感在学习过程中体现出来。
二、设计思路
教材通过与学生一起重视物理规律发现和物理概念形成的过程,以体验科学研究方法,开拓学生视野,提高学生素养,并分享科学探究的艰辛与快乐;具体的处理方式是,定性分析实验得出影响电场力大小的因素,再半定量地给出电场强度的比值定义式。对于看不见摸不着的电场来说,我们并没有直接研究电场强度,而是通过电场的基本性质――对放入其中的电荷产生力的作用,半定量研究不同位置的电场力的大小,这是一种研究的转换思想。这个半定量的研究方法是什么?如何操作才能半定量得出?教材并没有具体给出演示实验或相关说明。根据新课程改革的精神,结合学校仪器设备的实际情况,我们设想和学生一起完成一个较为完整的探究实验过程:先用实验定性探讨影响电场力大小的因素,以此为基础确定影响电场力大小的相关物理量,并猜想电场力与相关量的具体数学关系。
新课程改革要求改变以往过于注重知识传授的状况,改变学生知识的获得全部通过教师的一言堂的灌输,而要注重课堂的互动,注重学生获得知识的过程,使学生获得基础知识与基本技能的过程中,也成为学会学习和形成正确价值观的过程,成为培养学生创新精神和实践能力的过程,实现学生的终身发展。新课程改革要求健全学生人格,帮助学生树立终身学习的愿望并具备一定的学习能力,就必须努力使课堂学习成为全面培养学生素质的过程。对于本节课希望能在新课标的指导下作出一些有效的尝试。
本节以“电荷间相互作用如何发生”为探究的开始,以“如何描述电场的强弱”为主要探究问题,以“点电荷的电场及场强叠加原理”为具体应用,具体操作思路是:
1、教师指导学生阅读“法拉第和场的概念”,培养学生阅读、汲取信息的能力;初步了解场的概念。
2、通过实验模拟和定量分析的方法探究描述电场强弱的物理量。
3、通过练习巩固加深对电场强度概念的理解,探讨点电荷的电场及场强叠加原理。
三、、教学目标
1、知识与技能
(1)知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是一种特殊的物质形态;
(2)理解和掌握电场力与电场强度和试探电荷的电荷量的关系;
(3)处理多个变量时,初步掌握控制变量法的技能;
(4)体会比值定义法的物理量的含义;
(5)推导并掌握点电荷的场强公式,知道电场的叠加原理,会进行简单计算。
2、过程与方法
(1)通过设置问题启发学生思考,使学生初步掌握研究抽象物理量的思维方法;
(2)通过组织探究和验证实验过程,训练学生观察与总结的能力,运用数学的控制变量法和比值定义法处理物理问题的方法;
(3)在电场强弱的描述中体会探究过程,体会“比值定义”的方法,体会“求异法”的思想,了解借助一些媒介物(试探电荷),把不能直接把握的现象(电场强弱)暴露出来的研究方法。
(4)让学生亲身经历科学规律探究过程,认识探究意义、尝试探究方法、培养探究能力和创新精神;
3、情感、态度与价值观
(1)通过对场的概念学习,知道自然界有两种物质--实物粒子和场,提高对客观世界的认识层次;
(2)通过探究和验证等活动,培养学生与人交流的合作精神,以及关注社会、积极参与的意识;
(3)通过领略自然界的奇妙与和谐,增强学生对科学的好奇心与求知欲,使学生乐于探究自然界的奥秘,初步体会物理学中的和谐美与统一美;
(4)通过看不见、摸不着的特殊物质存在所体现出的特点,将抽象的问题变成直观可以研究的问题;
(5)通过探究培养学生实事求是、精益求精、锲而不舍的探索精神。
四、教学重点和难点
?教学重点】
1、探究思想、探究过程、探究方法的渗透;
2、电场强度的定义式的获得过程;
3、矢量叠加原理的进一步深化。
?教学难点】
1、将学生的学习方式由被动接受转变味主动而有方向和目的的探究;
2、半定量研究与验证电场强度的大小时的思想;
3、将抽象的概念和公式通过比值定义法、试探法、控制变连法研究的思路。
五、教学方法和教学用具
?教学方法】
采用探究式教学,通过定性与半定量的研究科学规律的发现过程,观察并概括实验现象提出假说和猜想,涉及半定量实验以验证假说和猜想,辅助计算机多媒体教学动画课件将实验进一步具体和清晰化,初步发现物理规律。
?教学用具】
powerpoint课件,直尺,感应起电机,金属箔小球
六、教学过程设 计
(一)引入新课
问题引入:电荷间的相互作用力是怎样产生的?
上一堂课我们学习了库仑定律,下面请一个同学简单描述一下这个定律的内容。
学生描述:(……)
?问题】下列的几种力,哪些力需要接触才能发生,哪些力不需要接触就能发生?
a、弹力 b、磁力 c、摩擦力 d、万有引力 e、静电力
学生结论:弹力、摩擦力是接触力,其余的是非接触力。
(二)新课教学
第3节 电场 电场强度
1、电场:
启发学生从哲学角度认识电场,理解电场的客观存在性,不以人的意识为转移,但能为人的意识所认识的物质属性。
利用课本图说明:电荷a和b是怎样通过电场与其他电荷发生作用。电荷a对电荷b的作用,实际上是电荷a的电场对电荷b的作用;电荷b对电荷a的作用,实际上是电荷b的电场对电荷a的作用。
(1)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的,电荷的周围都存在电场。
特殊性:不同于生活中常见的物质,看不见,摸不着,无法称量,可以叠加。
物质性:是客观存在的,具有物质的基本属性——质量和能量。
(2)基本性质:主要表现在以下几方面
①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样。
②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象。
③当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量。
可见,电场具有力和能的特征
提出问题:同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同,这是什么因素造成的?引出电场强度的概念:因为电场具有方向性以及各点强弱不同,所以靠成同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同,我们用电场强度来表示电场的强弱和方向。
2、电场强度(e):
由图1.2-1可知带电金属球周围存在电场。且从小球受力情况可知,电场的强弱与小球带电和位置有关。引出试探电荷和场源电荷
(1)关于试探电荷和场源电荷
注意:检验电荷是一种理想化模型,它是电量很小的点电荷,将其放入电场后对原电场强度无影响
指出:虽然可用同一电荷q在电场中各点所受电场力f的大小来比较各点的电场强弱,但是电场力f的大小还和电荷q的电量有关,所以不能直接用电场力的大小表示电场的强弱。实验表明:在电场中的同一点,电场力f与电荷电量q成正比,比值f/q由电荷q在电场中的位置所决定,跟电荷电量无关,是反映电场性质的物理量,所以我们用这个比值f/q来表示电场的强弱。
(2)电场强度
①定义:电场中某一点的电荷受到的电场力f跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。用e表示。
公式(大小):e=f/q (适用于所有电场)
单位:n/c 意义p11
提出问题:电场强度是矢量,怎样表示电场的方向呢?
②方向性:物理学中规定,电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同。
指出:负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反。
带领学生讨论真空中点电荷周围的电场,说明研究方法:将检验电荷放入点电荷周围的电场中某点,判断其所受的电场力的大小和方向,从而得出该点场强。.
唯一性和固定性
电场中某一点处的电场强度e是唯一的,它的大小和方向与放入该点电荷q无关,它决定于电场的源电荷及空间位置,电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关。
带领学生总结出真空中点电荷周围电场的大小和方向。在此过程中注意引导学生总结公式e=f/q和e=kq/r2的区别及联系。
3、(真空中)点电荷周围的电场、电场强度的叠加
(1)点电荷周围的电场
①大小:e=kq/r2(只适用于点电荷的电场)
②方向:如果是正电荷,e的方向就是沿着pq的连线并背离q;如果是负电荷:e的方向就是沿着pq的连线并指向q.
说明:公式e=kq/r2中的q是场源电荷的电量,r是场中某点到场源电荷的距离。从而使学生理解:空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的,与检验电荷无关。
提出问题:如果空间中有几个点电荷同时存在,此时各点的场强是怎样的呢?带领学生由检验电荷所受电场力具有的叠加性,分析出电场的叠加原理。
(2)电场强度的叠加原理:某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。
先分析方法后举例:先在同一直线再不在同一直线。
例如:课本图中p点的场强,等于+q1在该点产生的场强e1和q2在该点产生的场强e2的矢量和。从而使学生进一步理解到,任何带电体都可以看做是有许多点电荷组成的。利用点电荷场强的计算公式及叠加原理就可以计算出其周围各点场强。
?例题】在真空中有两个点电荷q1=+3.0×10-8c和q2=-3.0×10-8c,它们相距0.1m,求电场中a点的场强。a点与两个点电荷的距离相等,r=0.1m
分析:点电荷q1和q2的电场在a点的场强分别为e1和e2,它们大小相等,方向如图所示,合场强e在e1和e2的夹角的平分线上,此平分线跟q1和q2的连线平行。
解:e=e1cos60°+e2cos60°=2e1cos60°=2kq1cos60°/r2代入数值得 e=2.7×104n/c
可以证明:一个半径为r的均匀球体(或球壳)在外部产生的电场,与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同,球外各点和电场强度一样,即:e=kq/r2
4、电场线
(1)电场线:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。
(2)电场线的基本性质
①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向。
②电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强)。
③静电场中电场线始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远。它不封闭,也不在无电荷处中断。
④任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)
⑤沿着电场线电势逐渐降低
?演示】模拟电场线,介绍各种点电荷电场线的分布情况。
指出:电场线是为了形象描述电场而引入的,电场线不是实际存在的线。
5、匀强电场
(1)定义:电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场。
(2)匀强电场的电场线:是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线。例如,两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中,除边缘附近外,就是匀强电场。
常见电场的电场线
(三)◎巩固练习
1、下列说法中正确的是:[abc ]
a.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场
b.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西
c.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用
2、下列说法中正确的是:[bc ]
a.电场强度反映了电场的力的性质,因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比
b.电场中某点的场强等于f/q,但与检验电荷的受力大小及带电量无关
c.电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向
d.公式e=f/q和e=kq/r2对于任何静电场都是适用的
3、下列说法中正确的是:[acd ]
a.场强的定义式e=f/q中,f是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中的电荷的电量
b.场强的定义式e=f/q中,f是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电量
c.在库仑定律的表达式f=kq1r2中r2是电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小,此场对q1作用的电场力f=q1×r2,同样r2是电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强的大小,此场对q2作用的电场力f=q2×r2
d.无论定义式e=f/q中的q值(不为零)如何变化,在电场中的同一点,f与q的比值始终不变
4、讨论电场力与电场强度的区别于联系
(四)课堂小结
1、对比法推知电场的存在,比值法定义电场的强度。
2、电荷间相互作用形式与本质之区别
(l)形式上:电荷对电荷的作用——非接触力。
(2)本质上:电场对电荷的作用——接触力。(受电场力作用的电荷肯定处于电场中)
引申:学习物理要透过现象看本质。
3、场强几种表达式的对比
(l)e=f/q——定义式,适用于任意电场。
(2) ——决定式,适用于真空中点电荷形成的电场。
(五)作业布置
1、复习本节课文
2、课本“问题与练习”第(2)、(5)、(6)、 (7)题。
参考题
1、在电场中某一点,当放入正电荷时受到的电场力向右,当放入负电荷时受到电场力向左,下列说法正确的是:[ ]
a.当放入正电荷时,该点的场强向右,当放入负电荷时,该点的场强向左
b.只有在该点放入电荷时,该点才有场强
c.该点的场强方向一定向右
d.以上说法均不正确
2、真空中,两个等量异种点电荷电量数值均为q,相距r.两点电荷连线中点处
的电场强度的大小为:[ ]
a.b.2kq/r2 c.4k/r2 d.8kq/r2
3、真空中,a,b两点上分别设置异种点电荷q1、q2,已知两点电荷间引力为10n,q1=1.0×10-2c,q2=2.0×10-2c.则q2在a处产生的场强大小是________n/c,方向是________;若移开q2,则q1在b处产生的场强的大小是________n/c,方向是________.
七、设计说明
电场是一种客观存在的物质,但它又是看不见、摸不着的,描述它的电场强度的概念又较为陌生和抽象,很难被学生接受,如果借助于类比的方法,可以将陌生的对象与熟悉的对象相比较,寻找不同事物变化中所具有的共性,给这些陌生的、抽象的、不易理解的事物(概念、规律)赋予间接的、形象的、通俗易懂的形象,有利于启发学生思路,化难为易,使学生顺利而全面地认识物理现象和物理规律,达到知识的正迁移,形成物理概念和掌握物理知识。
作为知识与技能的要求,“电场”的概念是本节内容的重点,但我认为,新课程的理念就是要改变旧的、只关注基础知识和基本技能学习的观念,而注重提升全体学生的科学素养,在知识与技能、过程和方法、情感态度与价值观三个维度培养学生,为学生的终身发展,从容应对社会挑战奠定基础。基础知识、基本技能固然重要,可经历科学探究过程,领略科学思想方法将使人受益终身。因此我决定把本节课的重心放在建立电场概念的基本思想方法“类比”上,说明“类比”是将知识从一场景有效的迁移到另一场景并建立新知识的良好方法。使学生在学习知识中领略思想,在体验方法中掌握知识
1、电场强度是表示电场强弱的物理量,因而在引入电场强度的概念时,应该使学生了解什么是电场的强弱,同一个电荷在电场中的不同点受到的电场力的大小是不同的,所受电场力大的点,电场强。
2、应当使学生理解为什么可以用比值f/q来表示电场强度,知道这个比值与电荷q无关,是反映电场性质的物理量。
用比值定义一个新的物理量是物理学中常用的方法,应结合学生前面学过的类似的定义方法,让学生领会电场强度的定义。
3、应当要求学生确切地理解e=f/q和e=kq/r2这两个公式的含义,以及它们的区别和联系。
4、应用电场的叠加原理进行计算时不应过于复杂,一般只限于两个电场叠加的情形。通过这种计算,使学生理解场强的矢量性
5、电场线是为了形象描述电场而引入的,电场线不是实际存在的线。
八、教后反思
1、在教学过程中,教师通过举例让学生进行分辨、对比,教师通过提示、启发、总结,使学生牢固掌握知识,理解和掌握类比这一研究方法,并能应用到其他知识的学习上,从而提高了学生解决实际问题的能力。
2、在教学过程中发现学生对电场的叠加还是不太清楚。
3、对于两个公式的理解以及电场强度的定义还存在问题,要通过题目去强化。
4、对于几种典型问题,学生死记答案,要让他们养成分析题目的习惯。
高中物理3-1教案篇4
?教材依据】
普通高中课程标准实验教科书《物理》 沪教版 共同必修2 第三章 研究功与功率(第2课时) 研究功率。
一、设计思路
本节内容是本章机械能中相当重要的一个内容,在本章前面主要介绍功和能的概念以及功和能的关系,进入功率这节,体现了功和能之间转换的效问题,并更多是对实际问题与现象的分析和探究,从而加深对功率概念的理解。
功率是衡量机械能的一个重要指标,本节围绕如何描述物体做功的快慢,怎样计算功率展开,首先从不同的物体做功快慢不同,引入功率的概念,然后从功率的定义出发,得到功率的定义式。其次,根据力对物体做功的公式和运动学公式导出功率与速度的关系,最后,利用功率公式会对相关物理现象进行解释,会进行简单的计算。教学过程中利用老师讲授法,类比法,学生分组讨论法等。
二、教学目标
(一、)知识与技能
知道功率的物理意义、定义式、单位;
理解功率的导出式p=f·v的物理意义,并掌握其用法;
理解平均功率和瞬时功率.
(二、)过程与方法
学会求解各种不同的功率;
运用功率的不同表达公式分析和解决动力机械的运动问题.
(三、)情感态度与价值观
使学生养成具体问题具体分析和严密思维的习惯;
提高学生理论联系实际、解决实际问题的能力.
三、教学重点与难点
1、重点:理解功率的概念,并灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率。
2、难点:理解功率与力、速度的关系,瞬时功率和平均功率的计算。
四、教学准备
1、教学用具
多媒体课件
2、教学方法
类比法,讲授法,讨论法,练习等
3、课时安排
1课时
五、教学过程
?导入新课】
复习提问:(课件展示)
1、功的概念及要素?
2、功的公式?
3、功是标量,但有正负,正负功的条件及意义?
举例让学生熟悉功率的计算:(为下文讨论做准备)
例题:
小明体重为60 kg,他家住三楼(每层楼高h=3 m),求小明从一楼上到三楼(2h)所做的功?(g=10m/s2)
思考:
假如你是司机,汽车上坡应该采取什么措施?(激发学生学习的兴趣,为后文埋下伏笔)
讨论:(引入新课)
小明和妈妈的体重一样重,爸爸的体重较重。小明上楼比妈妈和爸爸上楼快,妈妈和爸爸上楼一样快,。他们都从一楼上到三楼,试比较:
1、谁做功多?
2、小明和妈妈做功有区别吗?
3、小明和爸爸做功谁快?
举例:
小明做功3600j,用时60秒
爸爸做功4500j,用时90秒
引入:通过上述例子,我们知道力对物体做功有快慢之分,今天我们就来学习表示物体做功快慢的物理量,板书课题[功率]。
?新课教学过程】
(一、)功率
1、功率是表示物体做功快慢的物理量;
2、类比得到功率的公式。
(1)、在前边的运动学中,我们已学过一个表示运动快慢的物理量,请问它是哪个物理量?
学生回答:是速度。
(2)、同学们回忆一下,我们是如何求解速度的?
答:我们是用物体通过的位移和发生这段位移所用时间的比值来求解速度的。
(3)、类比:既然功率是表示物体做功快慢的物理量,所以我们可以用功跟完成这些功所用时间的比值来求解功率。用比值定义一个物理量是很常用的方法。
(4)、得到功率的求解公式并板书:p=w/t。
(5)、概括功率的单位:
国际单位:瓦特,常用单位有千瓦
(6)功率是标量
(二、)额定功率和实际功率(课件展示机器铭牌图片)
额定功率:是指机器正常工作时的最大输出功率,也就是机器铭牌上的标称值。
实际功率:是指机器在工作中实际输出的功率。
注意:机器不一定在额定功率下工作,机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率.
(三、)功率的另一种表达式
高中物理3-1教案篇5
【教学目标】
(一)知识与技能
1.知道两种电荷及其相互作用.知道电量的概念.
2.知道摩擦起电,知道摩擦起电不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开.
3.知道静电感应现象,知道静电感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.
4.知道电荷守恒定律.
5.知道什么是元电荷.
(二)过程与方法
1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷
2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.但对一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。
(三)情感态度与价值观
通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质
重点:电荷守恒定律
难点:利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
预习导学→引导点拨→突出重点,突破难点→典型例题分析→巩固知识→达标提升
【自主预习】
1.自然界中存在两种电荷,即 电荷和 电荷.
2.原子核的正电荷数量与核外电子的负电荷的数量一样多,所以整个原子对 表现为电中性.
3.不同物质的微观结构不同,核外电子的多少和运动情况也不同。在金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,这种电子叫做自由电子。失去这种电子的原子便成为带正电的离子,离子都在自己的平衡位置上振动而不移动,只有自由电子穿梭其中。所以金属导电时只有 在移动.
4.物体的带电方式:(1)摩擦起电:两个不同的物体相互摩擦,失去电子的带 电,获得电子的带 电.(2)感应起电:导体接近(不接触)带电体,使导体靠近带电体一端带上与带电体相 的电荷,而另一端带上与带电体相 的电荷.
5.电荷守恒定律:电荷既不能 ,也不会 ,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移的过程中,电荷量的总量保持不变.
6.电子和质子带有等量的异种电荷,电荷量e= c.实验指出,所有带电体的电荷量都是电荷量e的 .所以,电荷量e称为 .电荷量e的数值最早是由美国物理学家 测得的。
7.下列叙述正确的是( )
a.摩擦起电是创造电荷的过程
b.带等量异种电荷的两个导体接触后电荷会消失,这种现象叫电荷的湮没
c.接触起电是电荷转移的过程
d.玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电
8.关于元电荷的理解,下列说法正确的是 ( )
a.元电荷就是电子 b.元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量
c.元电荷就是质子 d.物体所带的电量只能是元电荷的整数倍
【互动交流】
思考问题
1、初中学过自然界有几种电荷,两种电荷是怎样定义的?它们间的相互作用如何?电荷的多少用什么表示?
2、电荷的基本性质是什么呢?
一.电荷
1.电荷的种类:自然界中有 种电荷
①.用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷,叫 电荷;
②.用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷,叫 电荷。
2.电荷间相互作用的规律:同种电荷相互 ,异种电荷相互 。
二.使物体带电的三种方法
问题一:
思考a:一般情况下物体不带电,不带电的物体内是否存在电荷?物质的微观结构是怎样的?
思考b:什么是摩擦起电,为什么摩擦能够使物体带电呢?实质是什么呢?
(1)原子的核式结构及摩擦起电的微观解释(原子:包括原子核(质子和中子)和核外电子。)
(2)摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.
实质:电子的转移. 结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.
1. 摩擦起电
产生?结果?
实质:摩擦起电实质是电子从一个物体 到另一个物体上。得到电子,带 ;失去电子,带
例1.毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带正电,这是因为( )
a.毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上了 b.毛皮上的一些正电荷转移到了橡胶棒上了
c.橡胶棒上的一些电子转移到了毛皮上了 d.橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上了
问题二:
思考a:接触带电的实质是什么呢?
思考b:两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者所带电量怎样分配呢?
电中和现象及电荷均分原理:
a.两个带 电荷的物体相互接触后都不显电性,这种现象叫做电中和现象。
b.两个相同的带电金属导体接触后,电荷要重新 分配,这种现象叫做电荷均分原理。
2. 接触带电
产生?结果?
实质:自由电子在 的转移。
例2. 两个完全相同的金属球,一个带+6×10-8c的电量,另一个带-2×10-8c的电量。把两球接触后再分开,两球分别带电多少?
问题三:
(1)思考a:金属为什么能够成为导体?
(2)【演示】
思考a:把带正电荷的球c移近导体a,箔片有什么变化,现象说明了什么呢?然后又移走c呢?
思考b:如果先把a和b分开,然后移开c,箔片什么变化,这种现象又说明什么呢?
思考c:在上一步的基础上,再让a和b接触,又会看到什么现象呢?这个现象说明了什么呢?
(3)什么是静电感应和感应起电?感应起电的实质什么呢?
3. 感应起电
⑴静电感应:当一个带电体 导体时,可以使导体带电的现象,叫做静电感应。
⑵感应起电:利用静电感应使金属导体带电的过程。
实质:自由电子从 物体的一部分转移到另一部分。
规律:近端感应 种电荷,远端感应 种电荷。
静电感应的原因?
分析物质的微观分子结构,分析起电的本质原因:把带电的球c移近金属导体a和b时,由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,使导体上的自由电子被吸引过来,因此导体a和b带上了等量的异种电荷.感应起电也不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开,是电荷从物体的一部分转移到另一部分。
得出电荷守恒定律.
例3. 如图所示,将用绝缘支柱支持的不带电金属导体a和b 接触,再将带负电的导体c移近导体a,然后把导体a、b分开,再移去c,则 ( )
a.导体a带负电,b带正电
b.导体a带正电,b带负电
c.导体a失去部分负电荷,导体c得到负电荷
d.导体a带正电是由于导体b的部分电子转移到a上,故a、b带等量异种电荷
小结:使物体带电的方式及本质
三.电荷守恒定律
1、电荷守恒定律的两种表述:
表述一:
表述二:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变。
例4.关于电荷守恒定律,下列叙述正确的是: ( )
a.一个物体所带的电量总是守恒的;
b.在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电量总是守恒的;
c.在一定的条件下,一个系统内的等量的正负电荷即使同时消失,但是这并不违背电荷守恒定律;
d.电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换;
四.元电荷
阅读课本并回答
(1)电荷的多少如何表示?它的单位是什么?
(2)什么是元电荷?一个电子就是一个元电荷吗?
(3)元电荷的数值是多少?它的数值最早是由哪位物理学家测定的?
(4)什么是比荷?电子的比荷是多少?
1. 电荷量( ):电荷的多少,简称电量。单位: ,符号:
2. 元电荷是一个电子或质子所带的电荷量,它是电荷量的最 单位。
元电荷的值:e= ,最早由美国物理学家 测定。
注意:所有带电体的电荷量或者等于e,或者等于e的整数倍。就是说,电荷量是不能连续变化的物理量。
3. 比荷(荷质比):带电体的 与其 的比值。
比荷:电子的电荷量e和电子的质量me的比值,为 c/㎏
例5.关于物体的带电荷量,以下说法中正确的是( )
a.物体所带的电荷量可以为任意实数
b.物体所带的电荷量应该是某些特定值
c.物体带电+1.60×10-9c,这是因为该物体失去了1.0×1010个电子
d.物体带电荷量的最小值为1.6×10-19c
例6.5个元电荷的电量是________, 16 c电量等于________元电荷.
五.验电器和静电计
1、人们选用什么仪器来判断物体是否带电?它的工作原理是什么?
阅读课本了解验电器和静电计的结构和功能 静电计(指针式验电器)
2、思考:是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时,金属箔片才开始张开?解释看到的现象.
【随堂检测】
1.下列说法正确的是 ( )
a.摩擦起电和静电感应都是使物体正负电荷分开,而总电荷量并未变化
b.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,摩擦过程中橡胶棒上正电荷转移到毛皮上
c.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电是摩擦过程中玻璃棒得到电子
d.物体不带电,表明物体中没有电荷
2.带电微粒所带电量不可能是下列值中的 ( )
a.2.4×10-19c b.-6.4×10-19c c.-1.6×10-18c d.4.0×10-17c
.3.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是 ( )
a.摩擦起电说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造出电荷
b.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
c.感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分
d.感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体
4.如图所示,原来不带电的绝缘金属导体mn,在其两端下面都悬挂着金属验电箔.若使带负电的绝缘金属球a靠近导体的m端,可能看到的现象是( )
a.只有m端验电箔张开,且m端带正电
b.只有n端验电箔张开,且n端带负电
c.两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电
d.两端的验电箔都张开,且左端带正电,右端带负电
5. 如图所示,a.b是被绝缘支架分别架起的金属球,并相隔一定距离,其中a带正电,b不带电,则以下说法中正确的是( )
a.导体b带负电
b.导体b左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且电荷量大小相等
c.若a不动,将b沿图中虚线分开,则左边的电荷量小于右边的电荷量
d.若a、b接触一下,a、b金属体所带总电荷量保持不变
6科学家在研究原子、原子核及基本粒子时,为了方便,常常用元电荷作为电量的单位,关于元电荷,下列论述正确的是:( )
a.把质子或电子叫元电荷. b.电子带有最小的负电荷,其电量的绝对值叫元电荷.
c.1.60×10-19c的电量叫元电荷 d.质子带有最小的正电荷,其电量的绝对值叫元电荷.
教后记:
1、 学生对三种起电方式展开了激烈的讨论,还例举了生活中的静电现象。
对点电荷、元电荷、质子电量、电子电量之间关系下节课还要复习。
1.用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒带 电荷,毛皮带 电荷.当橡胶棒带有3.2×10-9库仑的电量时,电荷量为1.6 ×10-19库仑的电子有 个从 移到 上.
2.绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜.在a的近旁有一绝缘金属球b,开始时a、b都不带电,如图所示.现使b带电,则 ( )
a.ab之间不发生相互作用 b.b将吸引a,吸在一起不分??
c.b立即把a排斥开 d.b先吸引a,接触后又把a排斥??
3.关于电现象的叙述,正确的是 ( )
a.玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电,胶木棒无论与什么物体摩擦都带负电.
b.摩擦可以起电,是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总是同时带等量异种电荷.
c.带电现象的本质是电子的转移,物体得到多余电子就一定显负电性,失去电子就一定显正电性.
d.当一种电荷出现时,必然有等量异号的电荷出现,当一种电荷消失时,必然有等量异号电荷同时消失
高中物理3-1教案篇6
教学目标
一、教学目标:
1、知道平抛运动的定义及物体做平抛运动的条件。
2、理解平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动。
3、掌握平抛运动的规律。
4、树立严谨,实事求是,理论联系实际的科学态度。
5、渗透物理学“建立理想化模型”、“化繁为简”“等效代替”等思想。
教学重难点
重点难点:
重点:平抛运动的规律。
难点:对平抛运动的两个分运动的理解。
教学过程
教学过程:
引入
通过柯受良飞越黄河精彩视频和生活中常见抛体运动的图片引入到抛体运动,在对抛体运动进行了解的基础上回忆以前学过的抛体运动;对抛体运动进行分类。由抛体运动引入平抛运动。
(一)知道什么样的运动是平抛运动?
1.定义:物体以一定的初速度水平方向上抛出,仅在重力作用下所做的运动,叫做平抛运动。
2.物体做平抛运动的条件
(1)有水平初速度,
(2)只受重力作用。
通过活动让学生理解平抛运动是一个理想化模型。
让学生体会研究问题时,要“抓住主要因素,忽略次要因素”的思想。
(二)实验探究平抛运动
问题1:平抛运动是怎样的运动?
问题2:怎样分解平抛运动?
探究一:平抛运动的水平分运动是什么样的运动?(学生演示,提醒注意观察实验现象)
?演示实验】同时释放两个相同小球,其中一个小球从高处做平抛运动,另一个小球从较低的地方同时开始做匀速直线运动。
现象:在初速度相同的情况下,两个小球都会撞在一起(学生回答)
结论:平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动(师生共同总结)
探究二:平抛运动的竖直分运动是什么样的运动?(分组探究,提醒:a小球是带有小孔的小球;b装置靠近水槽;c观察两小球落到水槽中的情况)
?分组实验】用小锤打击弹性金属片时,前方小球向水平方向飞出,做平抛运动,而同时后方小球被释放,做自由落体运动。
现象:两小球球同时落地。(学生回答)
结论:平抛运动的竖直分运动是自由落体运动(师生共同总结)
课后小结
小结
一、平抛运动
1、平抛运动的定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,物体只在重
力作用下所做的运动
2、条件:有水平方向的初速度 ,只受重力的作用。
高中物理3-1教案篇7
知识目标
1、了解什么是能源,了解什么是常规能源,了解常规能源的储备与人类需求间的矛盾
2、了解常规能源的使用与环境污染的关系。了解哪些能源是清洁能源,哪些能源可再生。
能力目标
培养学生通过分析日常生活现象提高概括物理规律的能力
情感目标
通过第二类永动机无法制成的讲解,使学生进一步认识到人类改造自然时必须遵从自然规律,违反自然规律将一事无成
通过介绍开发新能源的重要性,激励学生认真学习,提高为人类美好未来努力学习的觉悟
新课教学
师:在日常生活和各种产业中我们都要消耗能量。另外,自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,而产生的能量耗散问题,使得能源问题成为当今世界的一个重要的问题。本节课我们就来学习能源。
一、能源:凡是能提供可利用能量的物质和自然过程。
1、常规能源:煤、石油、天然气等。常规能源的储藏是有限的。
问:常规的能源使用带来了那些负面影响呢?(①温室效应②酸雨③化学烟雾④放射性污染)(1)温室效应:温室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳)含量增大而形成的。石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳。
(2)酸雨:大气中酸性污染物质,如二氧化硫等物质会使雨水中的酸度升高,形成“酸雨”。煤炭中含有较多的硫,燃烧时产生二氧化硫等物质。
(3)光化学烟雾:氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈紫外线照射后产生的二次污染物质。主要成分是臭氧。
另外常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种污染。
常规能源的大量消耗所带来的环境污染即损害人体健康,又影响动植物的生长,破坏经济资源,损坏建筑物及文物古迹,严重时可改变大气的性质,使生态受到破坏。
二、开发新能源:绿色能源的开发与利用
绿色能源:在释放能量或能量转化过程中对环境不造成污染的能源叫绿色能源。
问:可以开发那些清洁相对无污染的能源呢?(①太阳能②风能③生物质能④核能⑤水能)
世界上石油储量最大的中东地区一直是发达国家关注的焦点,外交、军事莫不围绕着这片从地表上看毫无魅力的区域打转。世界警察(美国)和他的随从们最愿意去管中东的事情:两次海湾战争、伊拉克战争等等…说明能量消耗巨大的富国们对石油的心痛程度。
令以一方面,“替代品”——新能源的研发、形式层出不穷。
1、水能:水作为能量的载体,被太阳能驱动地球上三栖(水、陆、空)循环。地表水的流动时,在落差大、流量大的地区,形成可利用的水能资源。目前世界上水力发电还处于起步阶段。
2、海洋能:由于地球受月球和太阳引力的周期性不均衡,海水发生非气候性的涨潮和落潮现象,形成潮汐。潮汐蕴含着巨大能量,既可以用来推动机械装置,又可以用来发电。
此外,由于海水表层和深层间的存在很大的温差,利用这种温差也可以发电(*因为水的沸点与气压有关,如果建造一个装置,用抽真空的方法使表层的海水在20摄氏度时汽化,并推动汽轮机,再将深层的冷水提上来使蒸汽冷却,如此周而复始,就可以发电了。除这种方法外,还可以用低沸点的流体如丙烷和氨来作为热机的工作介质)。法国已经建成了世界上第一座温差发电站,发电容量为14,000kw。
3、风能:利用风的机械能发电,风能是一种重要的自然能源。据有关专家估算,在全球边界层内的总能量为1.3×1015瓦,一年中约为1.4×1016千瓦时电力的能量,相当于目前全世界 每年所燃烧能量的3000倍。其中1/10为可取用的极限量。
风能的优点是:总能量巨大,利用简单、无污染、可再生。缺点是:能量密度低(当流速同为3米/秒时,风力的能量密度仅为水力的1/1000)、不稳定性大,连续性、可靠性差,时空分布不均匀。
4、沼气:利用厌氧微生物在密闭条件下分解(废弃)有机物,产生沼气,沼气具有很高的热值,燃烧后生成二氧化碳和水,不污染空气,不危害农作物和人畜健康。生成沼气的原料本身就是各种废弃物,生产过程可以减少(有机物)垃圾的数量。
在农村到处可以看到许多生物质的废弃物,如人畜粪便、秸秆、杂草和不能食用的果蔬,等等。将这些废弃物收集起来,经过细菌发酵可以产生沼气,用沼气做燃料和照明,也可以发电。
5、太阳能:太阳能是一种可广泛利用的清洁能源。我们目前的利用方式主要是两种——
一是将阳光聚焦,将光能转化为热能(传说阿基米德就曾经利用聚光镜反射阳光,烧毁了来犯的敌舰)。在日照充分的地方,人们在生产和生活中已大量使用太阳灶、干燥器和太阳能热水器(太阳能热水器的构造要简单的多。因为不需要它产生太高的温度。在大多数情况下,可以将太阳能热水器的集热器制成箱式、蛇型管式、直管式、平板式或枕式,通过管道与水源和储水箱相连。太阳能热水器在我国北方比较常见)。
二是将太阳能转化为化学能,再用化学能发电。比较常见的光电池是硅电池(它能将13%-20%的日光能转化为电能)。许多电子计算器和其他小型电子仪器现在已经采用太阳能电池供电,人造卫星和宇宙飞船更是主要依靠太阳能电池来提供电力。
但是阳光在达到地面以前要经过大气的反射、散射和吸收,能量损失较大,加上阴天、昼夜变化和雨雪等降水过程的影响,目前地面上利用日光发电受到一定限制。
无论是生物质能、风能,还是水力、温差和潮汐能,归根结底都是太阳能的转化形式。即使矿物燃料,也是通过生物的化石形式保存下来的亿万年以前的太阳能。
6、地热能:用地热采暖、将地热用于农业、水产养殖业、工业生产等,在全世界范围内受到关注。(从直接利用地热的规模来说,最常用的是地热水淋浴,占总利用量的1/3以上,其次是地热水养殖和种植约占20%,地热采暖约占13%,地热能工业利用约占2%)。
利用地热能,占地很少,无废渣、粉尘污染,用后的弃(尾)水既可综合利用,又可回注到地下储层,达到增加压力、保护储层、保护地热资源的双重目的。*据美国地热资源委员会(grc) 1990年的调查,世界上18个国家有地热发电,总装机容量5827.55兆瓦,装机容量在100兆瓦以上的国家有美国、菲律宾、墨西哥、意大利、新西兰、日本和印尼。我国的地热资 源也很丰富,但开发利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省区。除以上利用外,从热水中还可提取盐类、有益化学组分和硫磺等。
7、核能:铀在自然界中有三种放射性同位素:u235、u238、u234 ,在衰变过程中放出热量。在军事上铀主要用来制造核武器和核动力燃料。铀的和平用途十分广泛,其中最主要的是用作核电反应堆的燃料。
由于核电具有发电成本低、对环境污染小和安全等优点,世界各国,尤其是工业发达的国家和地区都大力发展核电,估计到20xx年核电将达到世界总发电量的25%左右。我国已建成秦山、大亚湾核电站,目前还有多处正在筹建。
大自然赐给人类的绿色能源储量丰富,只要我们科学开发,合理利用,必将对人类做出前所未有的贡献。
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