在教学中,教案可以作为教师与学生之间进行沟通和交流的媒介。这里有一些高中教案的优秀范例,希望能对大家的教学提供一些参考。
高中物理楞次定律教案
法拉第电磁感应定律和楞次定律是电磁学中的重要定律,一个判定感应电动势的大小,一个判定感应电流的方向,二者前后关联,映衬了电磁感应现象规律的多样性和复杂性。
楞次定律是电磁感应这一事物本身属性的一个放映,客观存在且发展变化。既然是放映事物本质的规律,在物理学中称为定律,从新课程标准来看,是体现“过程与方法”这一具体课程目标的最佳切入点。
教材指明了教学的方向,让学生经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。但在探究的细节和过程上,留给了教师和学生广阔的思考设计空间,有助与激发新思维,发现新方法,提出新问题,得出新结论,体现新课程。
从教材内容来看,楞次定律将学生知识范围内有关“场”的概念从“静态场”过渡到“动态场”,而且它涉及的物理量多,关系复杂,为教学带来了很大的难度。
楞次定律是电磁学的一个重要规律,对学生而言是以后分析和解决电磁学问题的理论基础,在高考试题中常以综合题的形式表现出来,要求学生能够灵活的运用。
二.学情分析。
长期以来,教育教学过程中师生地位平等,以人为本,坚持学生的主体地位,教师的主导地位。
本节课是规律的探究课,呈现在学生面前的是现象,是问题,而不是结论。受应试教育的影响,在上课前告诉学生上课的内容,学生会将结论记住,在课堂上机械的,剧本式的配合老师,没有深入的思考,达不到教学的目的,因此本节课的教学没有要求学生预习。
面对新现象,新问题,且没有唯一固定的答案,学生有浓厚的探究欲望,为其思维的发散提供了较大的空间。从另外一个角度讲,本节内容,数学运算,物理理论要求不高,适当地又降低了学习难度,选择探究式教学是最佳的途径。
探究式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论,探究过程是产生创造思维的温床,过于重视结果可能会导致丧失探究热情,扼杀学生探究的欲望。
三.教学目标。
知识与技能。
a)通过实验探究得出感应电流与磁通量变化的关系,并会叙述楞次定律的内容。
b)通过实验过程的回放分析,体会楞次定律内容中“阻碍”二字的含义,感受“磁通量变化”的方式和途径。
过程与方法。
a)观察实验,体验电磁感应现象中感应电流存在方向问题。
b)尝试用所学的知识,设计感应电流方向的指示方案,并动手实验操作。
c)关注实验现象的个性,找出实验现象的共性,并总结出规律,培养学生抽象思维能力和创新思维能力。
情感态度价值观。
热情:在实验设计,操作过程中逐步积蓄探究热情,培养学生勇于探究的精神;。
参与:养成主动参与科学研究的良好学习习惯;。
交流:在自由开放平等的探究交流空间,能互相配合,互相鼓励,友好评价,和谐相处。
哲学思考:能够用因果关系和矛盾论的辨正观点认识楞次定律;。
四.教学重点难点。
重点:楞次定律探究实验设计和实验结果的总结。
难点:感应电流激发的磁场与原来磁场之间的关系。
定律内容表述中阻碍二字的理解。
五.设计思想。
本节课结合学生的特点对教材的内容进行了深入的挖掘和思考,备教材,备学生,备教法,始终把学生放在教学的主体地位,让学生参与,让学生设计,营造一个“安全”的教学环境,广开言路,让学生的思维与教师的引导共振。
整节课主要采用布鲁纳倡导的“发现法”,结合实验探究总结楞次定律的内容,把规律的得出过程和方法放在首位,把学生的情感价值体验放在重要位置。总体教学布局如下表:
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六.教学过程。
(一)实验引入,引发学生猜想与假设,激发学生探究的欲望。
师:在探究电磁感应现象的实验中,也许你已经注意到,在不同的情况下产生的感应电流的方向是不同的。我们再来重复一下上节课的实验。
师(演示):磁铁插进螺线管和从螺线管拔出时,导致灵敏电流计的指针左右来回摆动。
师:大家是否注意到,当我把磁铁插进螺线管和从螺线管拔出时,回路中产生的感应电流的方向是不同的。那么,感应电流的方向由哪些因素决定?遵循什么规律?大家通过以上的实验猜想一下。
生:可能与线圈导线的环绕方向,原磁场的方向,原磁通的变化方向有关。
师:我们用实验来探究和验证大家的猜想。
(二)学习新知,开始实验探究过程。
1.学生实验,自制线圈,弄清线圈导线的绕向。
师:同学们认为,感应电流的方向与线圈的绕制方向有关,所以我们必须弄清线圈的绕制方向。使用现成的线圈,由于导线的松动等其它原因,有时导线的绕向不容易弄清。下面我们同学自己动手绕线圈,这样有利于我们弄清线圈导线的绕向,“纸上谈来终觉浅,绝知此事要躬行”嘛!
分组实验:(分6组,每组选小组长,记录员,汇报人,注意合作探究)。
实验准备:一根长约20厘米的塑料管(两端锯出卡线槽);一根长约2米的导线。
学生活动:教师指导下学生自行绕制线圈。
2.教师启发,完成电流方向的指示设计。
师:线圈绕制完成了,我们还要弄清什么问题?
生:感应电流方向的指示。
师:如何指示呢?有哪那些实验器材可以被我们所利用?
生:学生的回答可能有以下两种情况:
a:利用电路改装实验中的表头,没有电流时,指针在表盘的中央,当电流从不同的接线柱流入时,指针的偏转方向不一样,我们可以根据指针的偏转方向判定电流的输入方向。
b:利用发光二极管的单向导电性,将二极管串连接入闭合回路,当二极管发光,表明感应电流的方向与二极管的导流方向一致。
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(学生的知识得到了应用,能力得到了体现,导致学习热情高涨)。
学生活动:(同学之间交流,共同完成设计,对不同的结果给予适当的可行性评价)。
师:按照设计的方案,连接电路,辩明指示的方向并做简要的交代。
师:通过发光二极管也可以判断电流的方向,正向导电发光,反向不通电,不发光。
3、教师主导,完成实验方案设计和数据收集。
师:我们要研究感应电流的方向,接下来该干什么呢?
生:连接闭合回路,让磁通量发生变化,产生感应电流,并用相应的仪器来指示。
师:可以设计那些方案来实现呢?
生:(交流互动,依据电磁感应现象,可能性最大的两种设计如下图所示)。
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师:请大家利用小组内的器材,选择一种电路,连接器材并完成实验结果记录。
(两种方案,设计两种学案)。
高中物理楞次定律教案
1、1834年德国物理学家楞次通过实验总结出:感应电流的方向总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
即磁通量变化感应电流感应电流磁场磁通量变化。
2、当闭合电路中的磁通量发生变化引起感应电流时,用楞次定律判断感应电流的方向。
楞次定律的内容:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流为磁通量变化。
楞次定律是判断感应电动势方向的定律,但它是通过感应电流方向来表述的。按照这个定律,感应电流只能采取这样一个方向,在这个方向下的感应电流所产生的磁场一定是阻碍引起这个感应电流的那个变化的磁通量的变化。我们把“引起感应电流的那个变化的磁通量”叫做“原磁道”。因此楞次定律可以简单表达为:感应电流的磁场总是阻碍原磁通的变化。所谓阻碍原磁通的变化是指:当原磁通增加时,感应电流的磁场(或磁通)与原磁通方向相反,阻碍它的增加;当原磁通减少时,感应电流的磁场与原磁通方向相同,阻碍它的减少。从这里可以看出,正确理解感应电流的磁场和原磁通的关系是理解楞次定律的关键。要注意理解“阻碍”和“变化”这四个字,不能把“阻碍”理解为“阻止”,原磁通如果增加,感应电流的磁场只能阻碍它的增加,而不能阻止它的增加,而原磁通还是要增加的。更不能感应电流的“磁场”阻碍“原磁通”,尤其不能把阻碍理解为感应电流的磁场和原磁道方向相反。正确的理解应该是:通过感应电流的磁场方向和原磁通的方向的相同或相反,来达到“阻碍”原磁通的“变化”即减或增。楞次定律所反映提这样一个物理过程:原磁通变化时(原变),产生感应电流(i感),这是属于电磁感应的条件问题;感应电流一经产生就在其周围空间激发磁场(感),这就是电流的磁效应问题;而且i感的方向就决定了感的方向(用安培右手螺旋定则判定);感阻碍原的变化——这正是楞次定律所解决的问题。这样一个复杂的过程,可以用图表理顺如下:
楞次定律也可以理解为:感应电流的效果总是要反抗(或阻碍)产生感应电流的原因,即只要有某种可能的过程使磁通量的变化受到阻碍,闭合电路就会努力实现这种过程:
(1)阻碍原磁通的变化(原始表速);。
(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势;。
(4)阻碍原电流的变化(自感现象)。
利用上述规律分析问题可独辟蹊径,达到快速准确的效果。如图1所示,在o点悬挂一轻质导线环,拿一条形磁铁沿导线环的轴线方向突然向环内插入,判断在插入过程中导环如何运动。若按常规方法,应先由楞次定律判断出环内感应电流的方向,再由安培定则确定环形电流对应的磁极,由磁极的相互作用确定导线环的运动方向。若直接从感应电流的效果来分析:条形磁铁向环内插入过程中,环内磁通量增加,环内感应电流的效果将阻碍磁通量的增加,由磁通量减小的方向运动。因此环将向右摆动。显然,用第二种方法判断更简捷。
应用楞次定律判断感应电流方向的具体步骤:
(1)查明原磁场的方向及磁通量的变化情况;。
(2)根据楞次定律中的“阻碍”确定感应电流产生的磁场方向;。
(3)由感应电流产生的磁场方向用安培表判断出感应电流的方向。
3、当闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时,用右手定则可判定感应电流的方向。
运动切割产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例,所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的特例。用右手定则能判定的,一定也能用楞次定律判定,只是不少情况下,不如用右手定则判定的方便简单。反过来,用楞次定律能判定的,并不是用右手定则都能判定出来。如图2所示,闭合图形导线中的磁场逐渐增强,因为看不到切割,用右手定则就难以判定感应电流的方向,而用楞次定律就很容易判定。
要注意左手定则与右手定则应用的区别,两个定则的应用可简单总结为:“因电而动”用右手,“因动而电”用右手,因果关系不可混淆。
高中物理万有引力定律公式
注:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,f向=f万;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
高中物理万有引力定律教学设计
教学设计思路:
一、背景分析及指导思想:
本节课是针对应届高三学生的第一轮复习而设置。在本节之前学生在高一已经学习了万有引力定律这一章的相关知识,但知识的系统性不强,对“表面模型”和“环绕模型”及二者特点有了一定的掌握,但解决问题的方法性不强,对部分的重点和难点的分析不透彻。因此在设计时我们兼顾了本章的知识特点、高考大纲要求和学生特点,在教学过程中设置提问,重在提升学生的思维能力和解决问题的能力。
二、高考特点分析:
本部分是高考考查的重点内容之一,每年的高考试题中都会出现,频率较高,命题的立意包括:万有引力定律与其他知识的综合;应用万有引力定律解决一些实际问题,一般以选择题、填空题或计算题(新课标后计算题出现频率较低)的形式考查。
由于航天技术、人造地球卫星属于现代科技发展的重要领域,有关人造卫星问题的考查频率会越来越高,加上载人航天的成功、中国北斗卫星导航系统的建成和完善、中国探月计划的实施、美国火星计划的实施,这些都是命题的热点。
三、内容设置与方案:
鉴于本部分的内容特点及在高考中的地位,设计这节复习课时,我们打破常规复习课以梳理知识为主的模式,重点突出模型教学与“问题式”方法教学。本节课设计了三个教学环节,第一个环节是知识梳理,以梳理基础知识;第二个环节是模型探究,以“地表”和“天上”两条线为引,突出圆和椭圆两类问题,并能解决相应的实际问题——(包括质量估算和简单变轨问题)的基本技能;第三个环节从高考的考点入手,有效的抓住高考的得分点,引导学生构建从基本概念、基本规律出发应用所学知识分析、解决实际问题的能力。三个环节上彼此呼应,充分体现以学生为主体的课堂教学模式。
四、设计意图:
启发提示,设计阶梯式问题,降低学生对问题理解的难度,引导学生顺着疑问阶梯找到知识的果实。并学会这一思维方法,达到突破这一重难点的目的。渗透科学研究方法以及问题解决的方法的教育,使学生学会“近似处理”和“估算法”,在实践中体验解决问题的脉络。最后通过例题检查学生学习的效果。
教学三维目标:
一、知识与技能:
2、理解运用万有引力定律处理天体问题的基本思路和基本方法;。
3、掌握宇宙速度的概念,构建相关知识网络。
二、过程与方法:
1、通过探求计算天体质量公式的过程,体会利用模型解题的思维过程;。
2、使学生能够在教师的帮助下构建自己的知识结构体系,提高运用所掌握的科学知识分析和解决实际问题的能力。
三、情感态度与价值观:
2、通过体会万有引力定律在人类认识自然界奥秘中的巨大作用,让学生懂得理论来源于实践,反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点。
教学重点:
1、理解万有引力定律及应用两类模型解决天体运动的的解题思路方法;。
2、应用万有引力定律处理天体运动问题的归类总结,构建自己的知识结构体系。
3、变轨问题速度、加速度、能量关系的讨论。
教学难点:
2、两类模型的构建及使用模型计算中心天体质量。
教学方法:
讨论、分析、归纳、计算机辅助。
教学时间:40分钟。
教学内容及过程:
基础知识梳理:
引入:展示太阳系星球分布图。
我们知道现在地球的人口越来越多,开始制约经济的发展,对此人类计划向太空移民,据了解目前最适合人类生存的是火星。美国国家航天局在20提出了“火星计划”,并于开始招募志愿者,在四月份的时候在中国招募了600名志愿者。我现在就有一个疑问:“美国人要将志愿者通过飞船送上火星,是不是简简单单的只要将飞船启动就可以了呢?必须克服哪些困难呢?”当然首先必须克服的就是地球的束缚——地球的引力。
1687年,牛顿在前人的基础上,总结并建立了万有引力定律:
1、任何两物体间都存在相互作用的引力,这个力的大小与这两个物体的质量的乘积成正比,与两物体之间的距离的平方成反比。
2、表达式:
3、适用于两个质点或均匀球体;r为两质点或球心间的距离;g为万有引力恒量(17由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出)。
现在同学们考虑一个问题:是不是任何两个物体间的引力都符合这个规律,都可以用这个公式来进行计算呢?需要注意:公式有适用条件,规律适用于任何物体间。
二、万有引力定律在天体运动中的应用——模型探究:
现在同学们观看“嫦娥一号”探月卫星的3d模拟视频,简单介绍卫星奔月过程,思考如何让卫星从地球到月球环绕。
展示卫星奔月图片:
提问引导:
问题(1)轨道模式分为哪两种?
圆和椭圆两种,两个圆轨道之间有一椭圆轨道用来变轨。
问题(2)卫星围绕地球做匀速圆周运动,那么其所需要的向心力由什么提供呢?
思考:我们能否发射一颗卫星以任意纬度为轨道运转,比如图中所示轨道?
问题(3)对匀速圆周运动需要满足的基本供与需的关系是什么?
满足关系:供=需,供就指的是二者间的万有引力。
问题(4)卫星围绕地球做匀速圆周运动有什么样的运行规律?
对于常见的运动比如行星绕恒星的运动,卫星绕行星的运动,人造天体绕地球(或其它行星)运动我们都处理为匀速圆周运动,其运动所需的向心力由万有引力提供。
即=;。
我们可以得出卫星运行的规律:
r越大卫星线速度越小,角速度越小,周期越大,加速度越小。这种模型,我们称之为“环绕模型”。
问题(5)地球上的物体随地球一起转动,其所受的万有引力等于其运动所需的向心力吗?
高中物理万有引力定律教学设计
本节内容选自沪科版高中物理必修二第五章第三节,在本节课之前,已经介绍了开普勒定律和万有引力定律的内容,本节主要应用万有引力定律求天体的质量和密度,是一节知识的应用和实践课。
【学习者分析】。
在本节课之前已经接触了万有引力提供行星绕太阳运动的向心力,也掌握了向心力的不同表达式,并且在初中阶段学习了球体的体积公式和物质的密度公式,这些知识为学生本节课的学习奠定了良好的基础。另外经过快一年的高中学习,学生在抽象思维能力方面已经有了很大提升,能够在脑海里建构物理模型并进行分析推导,这也是学生学习本节课的必要条件。
同时,虽然本节课用到的知识学生已经基本都有所接触,但是将不同板块的知识进行综合应用的能力还欠佳,因此可以预判学生在分析推导过程中会遇到一定的阻碍,另一方面,学生形成了一定的计算习惯,不注意区分物理字母所代表的具体含义,往往容易将字母搞混,要解决这两点问题,就需要发挥小组讨论的力量,通过小组讨论将组内个别不能完成推导计算的同学掌握逻辑思路和求解过程。所以本节课将主要以学生自学、组内合作讨论、学生展示、教师点评、课堂练习巩固等环节组成。
【教学目标】。
1.知识与技能。
2.过程与方法。
3.情感、态度和价值观目标。
【教学重点】。
【教学难点】。
【教学方法】。
1.教法:讲授法、多媒体演示。
(1)对重点难点内容,通过教师精讲使学生掌握。
物理教案-万有引力定律在天文学上的应用
3、通过应用万有引力定律使学生能在头脑中建立一个清晰的解决天体问题的图景:卫星作圆周运动的向心力是两行星间的万有引力提供的。
能力目标。
情感目标。
教学建议。
应用万有引力定律解决天体问题主要解决的是:天体的质量、天体的密度、天体的重力加速度、天体运行的速度天文学的初步知识等。教师在备课时应了解下列问题:
1、天体表面的重力加速度是由天体的质量和半径决定的.
2、地球上物体的重力和地球对物体的万有引力的关系:物体随地球的自转所需的向心力,是由地球对物体引力的一个分力提供的,引力的另一个分力才是通常所说的物体受到的重力.(相关内容可以参考扩展资料)。
物理教案-万有引力定律在天文学上的应用
教学难点:地球重力加速度问题。
教学方法:讨论法。
教学用具:计算机。
教学过程:
一、地球重力加速度。
问题一:在地球上是赤道的重力加速度大还是两极的加速度大?
这个问题让学生充分讨论:
1、有的学生认为:地球上的加速度是不变化的.。
2、有的学生认为:两极的重力加速度大.。
3、也有的的学生认为:赤道的重力加速度大.。
出现以上问题是因为:学生可能没有考虑到地球是椭球形的,也有不记得公式的等.。
教师板书并讲解:
在质量为、半径为的地球表面上,如果忽略地球自转的影响,质量为的物体的重力加速度,可以认为是由地球对它的万有引力产生的.由万有引力定律和牛顿第二定律有:
组织学生收集资料,编写相关论文,可以参考下列题目:
1、月球有自转吗?(针对这一问题,学生会很容易回答出来,但是关于月球的自转情况却不一定很清楚,教师可以加以引伸,比如月球自转周期,为什么我们看不到月球的另一面?)。
2、观察月亮。
有条件的让学生观察月亮以及星体,收集相关资料,练习地理天文知识编写小论文.。
高中物理《热力学第二定律的微观解释》的教案
2、初步运用力的平行四边形法则求解共点力的合力;。
3、会用作图法求解两个共点力的合力;并能判断其合力随夹角的变化情况,掌握合力的变化范围。
能力目标。
1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点遵循平行四边形定则;。
2、培养学生动手操作能力;。
情感目标。
培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。
教学建议。
教学重点难点分析。
1、本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则,这同时也是本章的重点.
2、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力是本章的难点;。
教法建议。
一、共点力概念讲解的教法建议。
关于共点力的概念讲解时需要强调不仅作用在物体的同一点的力是共点力,力的作用线相交于一点的也叫共点力.注意平行力于共点力的区分(关于平行请参考扩展资料中的“平行与分解”),教师讲解示例中要避开这例问题.
二、关于矢量合成讲解的教法建议。
本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则,这同时也是本章的重点.由于学生刚开始接触矢量的运算方法,在讲解中需要从学生能够感知和理解的日常现象和规律出发,理解合力的概念,从实验现象总结出规律,由于矢量的运算法则是矢量概念的核心内容,又是学习物理学的基础,对于初上高中的学生来说,是一个大的飞跃,因此教学时,教师需要注意规范性,但是不必操之过急,通过一定数量的题目强化学生对平行四边形定则的认识.
由于与分解的基础首先是对物体进行受力分析,在前面力的知识学习中,学生已经对单个力的分析过程有了比较清晰的认识,在知识的整合过程中,教师可以通过练习做好规范演示.
三、关于作图法求解几个共点力合力的教法建议。
1、在讲解用作图法求解共点力合力时,可以在复习力的图示法基础上,让学生加深矢量概念的理解,同时掌握矢量的计算法则.
2、注意图示画法的规范性,在本节可以配合学生自主实验进行教学.
第四节与分解。
教学设计过程:
一、复习提问:
1、什么是力?
2、力产生的效果跟哪些因素有关?
教师总结,并引出新课内容.
二、新课引入:
1、通过对初中学过的单个力产生的效果,与两个力共同作用的效果相同,引出共点力、合力和分力的概念,同时出示教学图片,如:两个人抬水、拉纤或拔河的图片.(图片可以参见多媒体素材中的图形图像)。
2、提问1:已知同一直线上的两个力f1、f2的大小分别为50n、80n,如果两个力的方向相同,其合力大小是多少?合力的方向怎样?(教师讲解时注意强调:‘描述力的时候,要同时说明大小和方向,体现力的矢量性’)。
教师引导学生得到正确答案后,总结出“同一直线上二力合成”的规律:
物体受几个力共同作用,我们可以用一个力代替这几个力共同作用,其效果完全相同,这个力叫那几个力的合力.已知几个力,求它们的合力叫.
指明:
(1)、同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力的方向相同.
(2)、同一直线上,方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差,合力的方向跟较大的力方向相同.
4、提问3、若两个力不在同一直线上时,其合力大小又是多少?合力的方向怎样?
演示1:将橡皮筋固定在a点,演示用两个力f1、f2拉动橡皮筋到o点,再演示用f力将橡皮筋拉到o点,对比两次演示结果,运用力的图示法将力的大小方向表示出来,为了让学生更好的获得和理解力的平行四边性法则,在实验前,教师可以设计f1、f2的大小为3n和4n,两个力的夹角为90度,这样数学计算比较简单,学生很容易会发现f1、f2和f的关系满足勾股定理,进而得到力的平行四边性定则,教师总结:两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的线段作邻边,作平行四边形,所夹的对角线就表示合力的大小和方向.
6、学生可以通过分组实验来验证力的平行四边性定则(可以参考多媒体资料中的视频试验):
学生在教师的知道下,组装好试验设备,进行试验验证.
强调:需要记录的数据(弹簧秤的示数)和要作的标记(橡皮筋两次拉到的同一位置和两个分力的方向)。
7、教师总结:经过人们多次的、精细的试验,最后确认,对角线的长度、方向,跟合力的大小、方向一致,即对角线与合力重合,力和合成满足平行四边形法则.
8、让学生根据书中的提示自己推倒出合力与分力之间的关系式.
三、课堂小结。
探究活动。
关于“滑轮”问题的研究。
题目。
关于“滑轮”问题的研究。
内容。
在初中学习的有关滑轮问题后,对“定”、“动”滑轮作用的理解,尤其是动滑轮的使用时,是否一定省力?研究一下初中的物理课本,在什么条件下,应用动滑轮省力最多?观察生活中应用滑轮的实例,说出自己的心得,或以书面形式写出相关内容以及研究结果.
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《电荷及电荷守恒定律》高中物理教案
我省进入新课改,使用新课标教材刚好一轮,我有幸成为第一批课改的参入者。在新课改中,如何协调探究与有效课堂之间的关系,这对教师提出了很高的要求。在近几年的教研教学活动中,我也亲身经历了不少成功或失败的尝试,反思新课程背景下的课堂教学,如何协调有效课堂与探究性学习,我有些许体会,想就“电荷及其守恒定律”这堂课谈谈我的体会。
“电荷及其守恒定律”中摩擦起电、接触起电、验电器等知识和概念初中都已学过,因而我把重点放在静电感应中,静电感应对学生是个全新的东西,不能想象,理解上有难度,更别说把它和摩擦起电、接触起电归于一类。如何突破这个难点,我还是下了一番功夫的。
一、做好静电感应实验是引起学生兴趣的关键。
一定要做好这个实验。这个实验受太多天气及空气湿度的影响,考虑到这些,我对这个实验条件进行了一些控制:实验开始前我就用两台取暖器把室内空气烤热,达到干燥的目的;接着我又在枕形导体两端贴上小且轻的金铂纸作为两个指针,这样若枕形体带上少量电也能检验出来。通过改进这个实验效果很好。
如何探究这个实验,得到它并不创造电荷,只是发生了电荷的转移,这个坡度也很大,可以进行猜测,但是猜测并不是盲目的,科学家的猜测也是基于其科学常识的认识和拓展的,因而我事先也做了一些必有的知识储备:如导体的微观结构、同种电荷相斥,异种电荷相吸等这些早已熟知的知识。可是,没有一个按钮按动它,学生仍旧很难把它们联系在一起,这时候,如何提问就很关键了。
二、在不断追问中发散学生思维。
我在本版块设计了三个问题,让学生思考:
1.金属导体的微观结构是怎样的?
2.带电体靠近导体时,电荷间的相互作用会导致什么?
3.如果按这种猜想,那么各部分电性、电量会如何?怎样验证你的猜想?
这三个问题层层推进,从第二个问题,学生就开始了思维的碰撞,讨论变得激烈,学生有各种想法,通过互相辩论,最后都能认同导体带电有可能是因为电荷移动的`结果,而内部的异种电荷有可能被吸引到近端,远端就带上同种电荷。
这时再抛出第三个问题,也就能深入下去了:(1)如何验证不是创造的电荷而是转移的电荷?(2)能否用实验来验证导体两端带的是等量的异种电荷?学生经过小组合作探究、实验验证,基本都能作答。
在成功的实验基础上,带着猜测的问题去寻找、去探究,这样才符合物理这门建立在实验上的学科。
(作者单位湖北省咸宁市鄂南高级中学)。
高中物理焦耳定律教案设计
【教学三维目标】。
(一)知识与技能。
1.理解电功的概念,知道电功是指电场力对自由电荷所做的功,理解电功的公式,能进行有关的计算.
2.理解电功率的概念和公式,能进行有关的计算.
3.知道电功率和热功率的区别和联系.
4.知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系,电功大于电热.
(二)过程与方法。
通过有关实例,让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程.
(三)情感态度与价值观。
通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。
【教学重点难点】。
重点:电功和电热的计算。
难点:电流做功的表达式的推导,纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别。
【教学方法】理论、类比、探究、讨论、分析。
【教学过程】。
【复习引入】。
【回答】电灯把电能转化为内能和光能;电炉把电能转化为内能;电动机把电能转化为机械能;电解槽把电能转化为化学能。用电器把电能转化为其他形式能的过程,就是电流做功的过程。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,在转化过程中,遵循能量守恒,即有多少电能减少,就有多少其他形式的能增加。
一、电功和电功率。
【展示】。
【回答】在时间t内,通过这段电路上任一横截面的电荷量q=it。
【回答】在这一过程中,电场力做的功w=qu=iut。
【问题】电流做功实质上是怎样的?
【回答】电流做功的实质是电路中电场力对定向移动的电荷做功。
【过渡】对于一段导体而言,两端电势差为u,把电荷q从一端搬至另一端,电场力的功w=qu,在导体中形成电流,且q=it(在时间间隔t内搬运的电荷量为q,则通过导体截面电荷量为q,i=q/t),所以电场力做功w=qu=iut。在这段电路中电场力所做的功,也就是通常所说的电流所做的功,简称电功。
【问题】电功的定义式用语言如何表述?定义式?
【回答】电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压u,电路中的电流i和通电时间t三者的乘积。
定义式:w=uit。
【问题】电功的单位有哪些?
【回答】(1)在国际单位制中,电功的单位是焦耳,简称焦,符号是j.
(2)电功的常用单位有:千瓦时,俗称“度”,符号是kw·h.
【问题】1kw·h的物理意义是什么?1kw·h等于多少焦?
【回答】1kw·h表示功率为1kw的用电器正常工作1h所消耗的电能。
1kw·h=1000w×3600s=3.6×106j。
【说明】使用电功的定义式计算时,要注意电压u的单位用v,电流i的单位用a,通电时间t的单位用s,求出的电功w的单位就是j。
《电荷及电荷守恒定律》高中物理教案
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。
高中物理焦耳定律教案设计
1、理解电功的概念,知道电功是指电场力对自由电荷所做的功,理解电功的公式,能进行有关的计算。
2、理解电功率的概念和公式,能进行有关的计算。
3、知道电功率和热功率的区别和联系。
(二)过程与方法。
通过推导电功的计算公式和焦耳定律,培养学生的分析、推理能力。
(三)情感、态度与价值观。
通过电能与其他形式能量的转化和守恒,进一步掌握能量守恒定律的普遍性。
【教学重点】。
电功、电功率的概念、公式;焦耳定律、电热功率的概念、公式。
【教学难点】。
电功率和热功率的区别和联系。
【教学过程】。
复习。
串并联电路的性质。
电流表的改装。
(二)进行新课。
1、电功和电功率。
教师:请同学们思考下列问题。
(1)电场力的功的定义式是什么?
(2)电流的定义式是什么?
学生:(1)电场力的功的定义式w=qu。
(2)电流的定义式i=。
教师:投影教材图2.5-1(如图所示)。
学生:在时间t内,通过这段电路上任一横截面的电荷量q=it。
学生:在这一过程中,电场力做的功w=qu=iut。
教师:在这段电路中电场力所做的功,也就是通常所说的电流所做的功,简称电功。
电功:
(1)定义:在一段电路中电场力所做的功,就是电流所做的功,简称电功.
(2)定义式:w=uit。
教师:电功的定义式用语言如何表述?
学生:电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压u,电路中的电流i和通电时间t三者的乘积。
教师:请同学们说出电功的单位有哪些?
学生:(1)在国际单位制中,电功的单位是焦耳,简称焦,符号是j.
(2)电功的常用单位有:千瓦时,俗称“度”,符号是kw·h.
说明:使用电功的定义式计算时,要注意电压u的单位用v,电流i的单位用a,通电时间t的单位用s,求出的电功w的单位就是j。
教师:在相同的时间里,电流通过不同用电器所做的功一般不同。例如,在相同时间里,电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。电流做功不仅有多少,而且还有快慢,为了描述电流做功的快慢,引入电功率的概念。
(1)定义:单位时间内电流所做的功叫做电功率。用p表示电功率。
(2)定义式:p==iu。
(3)单位:瓦(w)、千瓦(kw)。
[说明]电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快,但做功不一定多;电流做功慢,但做功不一定少。
教师:电流做功,消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能,于是导体发热。
设在一段电路中只有纯电阻元件,其电阻为r,通过的电流为i,试计算在时间t内电流通过此电阻产生的热量q。
学生:求解产生的热量q。
《电荷及电荷守恒定律》高中物理教案
洛仑兹力的方向是重点,实验结合理论探究洛仑兹力方向,再由安培力的表达式推导出洛仑兹力的表达式的过程是培养学生逻辑思维能力的好机会,一定要让全体学生都参与这一过程。
二、目标:
(一)知识与技能。
1、理解洛伦兹力对粒子不做功.
2、理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时,粒子在匀磁场中做匀速圆周运动.
3、会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式,并会用它们解答有关问题.知道质谱仪的工作原理。
4、知道回旋加速器的基本构造、工作原理、及用途。
(二)过程与方法。
通过综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场(电场、磁场)中的问题.
培养学生的分析推理能力.
(三)情感态度与价值观。
通过对本节的学习,充分了解科技的巨大威力,体会科技的创新历程。
三、重点难点。
重点:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式,并能用分析有关问题.
难点:1.粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.
四、学情分析。
本节是安培力的延续,又是后面学习带电体在磁场中运动的基础,还是力学分析中重要的一部分。学好本节,对以后力学综合中涉及洛伦兹力的分析,对利用功能关系解力学问题,有很大的帮助。
五、教学方法。
实验观察法、逻辑推理法、讲解法。
六、前准备。
1、学生的准备:认真预习本及学案内容。
2、教师的准备:多媒体制作,前预习学案,内探究学案,后延伸拓展学案。
演示实验。
七、时安排:
1时。
八、教学过程。
(一)预习检查、总结疑惑。
(二)情景引入、展示目标。
前面我们学习了磁场对电流的作用力,下面思考两个问题:
(1)如图,判定安培力的方向。
(2)电流是如何形成的?电荷的定向移动形成电流。
磁场对电流有力的作用,电流是由电荷的定向移动形成的,大家会想到什么?
这个力可能是作用在运动电荷上的,而安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现。
[演示实验]用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。如图3.5-1。
说明电子射线管的原理:
从阴极发射出电子,在阴阳两极间的高压作用下,使电子加速,形成电子束,轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光,可以显示电子束的运动轨迹。
实验现象:在没有外磁场时,电子束沿直线运动,将蹄形磁铁靠近阴极射线管,发现电子束运动轨迹发生了弯曲。
分析得出结论:磁场对运动电荷有作用。
(三)合作探究、精讲点播。
1、洛伦兹力的方向和大小。
运动电荷在磁场中受到的作用力称为洛伦兹力。通电导线在磁场中所受安培力实际是洛伦兹力的宏观表现。
方向(左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都和手掌在一个平面内,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向正电荷运动的方向,那么,大拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。
如果运动的是负电荷,则四指指向负电荷运动的反方向,那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。
思考:
1、试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向。
甲乙丙丁。
下面我们讨论b、v、f三者方向间的相互关系。如图所示。
结论:f总垂直于b与v所在的平面。b与v可以垂直,可以不垂直。
洛伦兹力的大小。
若有一段长度为l的通电导线,横截面积为s,单位体积中含有的自由电荷数为n,每个自由电荷的电量为q,定向移动的平均速率为v,将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为b的磁场中。
这段导体所受的安培力为f安=bil。
电流强度i的微观表达式为i=nqsv。
这段导体中含有自由电荷数为n=nls。
上式中各量的单位:
为牛(n),q为库伦(c),v为米/秒(m/s),b为特斯拉(t)。
思考与讨论:
同学们讨论一下带电粒子在磁场中运动时,洛伦兹力对带电粒子是否做功?
教师引导学生分析得:
洛伦兹力的方向垂直于v和b组成的平面即洛伦兹力垂直于速度方向,因此。
洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小,所以洛伦兹力对电荷不做功。
思考:
a.竖直向下沿直线射向地面b.相对于预定地面向东偏转。
c.相对于预定点稍向西偏转d.相对于预定点稍向北偏转。
2、电视显像管的工作原理。
在图3.5-4中,如图所示:
(1)要是电子打在a点,偏转磁场应该沿什么方向?垂直纸面向外。
(2)要是电子打在b点,偏转磁场应该沿什么方向?垂直纸面向里。
(3)要是电子打从a点向b点逐渐移动,偏转磁场应该怎样变化?
先垂直纸面向外并逐渐减小,然后垂直纸面向里并逐渐增大。
学生阅读教材,进一步了解显像管的工作过程。
(四)反思总结、当堂检测。
(五)发导学案、布置作业。
完成p103“问题与练习”第1、2、5题。书面完成第3、4题。
九、板书设计。
1、洛伦兹力的方向:左手定则。
2、洛伦兹力的大小:
3、电视显像管的工作原理。
十、教学反思。
“思考与讨论”在堂上可组织学生开展小组讨论,根据线索的实际情况灵活铺设台阶,让不同层次的学生在讨论中有比较深刻的感受,然后通过交流发言得出正确结论。
临清三中―物理―朱广明―盛淑贞。