高中物理知识参考教案
我们有限的智力总是试图去了解和改变自然,这是物理学乃至所有自然科学的共同目标。下面是小编为大家带来的高中物理知识参考教案7篇,希望大家能够喜欢!
(一)教学目的
1.知道什么是机械运动,知道机械运动是宇宙中最普遍的现象。
2.知道什么叫参照物,知道判断物体的运动情况需要选定参照物。知道运动和静止的相对性。
3.知道什么是匀速直线运动。
(二)教具
1米长的一端封闭的玻璃管,管内注入水,并留约2厘米长的一段空气柱,管口被封闭;节拍器(或秒表)。
(三)教学过程
一、复习提问
1.常用的测量长度的工具是什么?常用的长度单位有哪些?它们之间的换算关系是怎样的?
2.完成下列长度单位的换算,要求有单位换算的过程。由两名同学到黑板上演算,其他同学在笔记本上进行练习。
教师口述:0.2千米=______厘米。(答:2×104厘米)
500微米=______米。(答:0.0005米)
对学生所答进行讲评。
3.用最小刻度是毫米的刻度尺测量课本图1—5甲图中木块的实际长度。要求每个学生动手测量。由同学说出测量结果。巩固上节所学正确使用刻度尺测长度、正确读、记测量结果和减小误差的基本知识。
二、新课教学
1.新课的引入
组织同学阅读课本节前大“?”的内容。提问:飞机在天空中飞行,子弹在运动吗?飞行员为什么能顺手抓住一颗飞行的子弹呢?要回答这些问题,我们就要认真学习有关物体运动的知识。
板书:“第二章简单的运动
一、机械运动”
2.机械运动
(1)什么是机械运动?
运动是个多义词,物理学里讲的运动是指物体位置的变化。同学们骑自行车时,人和自行车对地面或路旁的树都有位置的变化;飞机在天空中飞行,它相对于地面有位置的变化。物理学里把物体位置的变化叫机械运动。
(2)机械运动是宇宙中最普遍的运动。
提问并组织学生回答:举例说明我们周围的物体哪些是在做机械运动。
对于回答中所举机械运动实例,教师要明确指出是哪个物体相对什么物体有位置的改变。
组织同学看课本图2—2,提问:图中的哪些物体在做机械运动?
答:图2—2中运动员、足球、列车、地球、人造卫星、太阳系、银河系都在不停地做机械运动。
问:图中的铁轨,地球上的树木、高山,我们教室中的课桌和椅子是运动的吗?
答:它们都在跟随地球自转,同时绕太阳公转,他们也在做机械运动。
小结:机械运动是宇宙中最普遍的现象。
板书:“1.物体位置的变化叫做机械运动。机械运动是宇宙中最普遍的现象。”
3.运动和静止的相对性
(1)组织学生看课本图2—3,讨论:乘客是静止的还是运动的?让学生充分说明自己的看法。
小结:
首先明确本问题中研究对象是汽车中的乘客,这位乘客是静止的还是运动的。
其次根据前面所学机械运动的知识,判定汽车、司机和乘客都在做机械运动。但是司机和男孩所说乘客是静止的或是运动的说法都有道理。因为他们在研究乘客的运动情况时,选定的作为标准的物体不同。
问:司机看到乘客没动是静止的,是以什么为标准的。
答:以车厢为标准,乘客相对于车厢没有位置的改变,所以说乘客是静止的。
问:男孩看到乘客运动得很快,他是以什么为标准的。
答:男孩以路面或路旁的树木、房屋为标准,乘客相对于路面有位置的改变。所以他说乘客是运动的。
教师小结:在描述物体是运动还是静止,要看是以哪个物体做标准。这个被选作标准的物体叫做参照物。同一个物体是运动还是静止,取决于所选定的参照物。这就是运动和静止的相对性。
板书:“2.运动和静止的相对性:①:在描述物体的运动情况时,被选作标准的物体叫参照物。
②同一个物体是运动还是静止,取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。”
(2)提问:看课本图2—4,卡车和联合收割机在农田里并排行驶,受油机与大型加油机在空中飞行,说它们是运动的,你选什么物体为参照物。
答:选大地为参照物,它们是运动的。
教师追问:在甲图中如果选卡车或收割机为参照物,在乙图中如果选受油机或加油机为参照物,另一物体的运动情况是怎样的?
答:另一物体是静止的。因为它们相对于参照物没有位置的改变
教师小结:像卡车和收割机这样两个物体以同样的快慢,向同一方向运动,它们的相对位置不变,则称这两个物体相对静止。
提问:请你解释法国飞行员能顺手抓住一颗子弹的道理。
要求学生用相对静止的道理予以解释。
教师指出:参照物可以任意选择,在研究地面上物体的运动时,常选地面或固定在地面上的物体为参照物。举例例说明当所选的参照物不同时,物体的运动情况一般不相同。例如列车中的乘客以地面为参照物是运动的,以车厢为参照物是静止的。
4.匀速直线运动
(1)自然界中最简单的机械运动是匀速直线运动。
(2)什么是匀速直线运动
演示实验:启动节拍器,使两响之间间隔1秒钟(如果没有节拍器,可由学生读秒表)。将1米长的内封气泡的玻璃管竖直靠放在黑板上。使气泡由管底竖直上升,从零时刻开始,在每个节拍时,在气泡所在的位置旁用粉笔在黑板上画出一个个短横线(以气泡的上沿或下沿为准),这些横线由下到上等距离排列。
改变节拍器摆锤的位置,增大(或减小)摆的周期,重做上述实验。此时要平移玻璃管在黑板上的位置,每组记画横线不可重叠。
用刻度尺测相同的时间间隔内,气泡通过的距离。
提问:你认为气泡的运动有什么特点?
教师讲述:运动的气泡经过的路线是直的,并且在相等的时间里通过的距离相等,即快慢是不变的。这种快慢不变,经过路线是直线的运动,叫做匀速直线运动。
板书:“3.匀速直线运动:快慢不变,经过路线是直线的运动,叫做匀速直线运动。”
匀速直线运动在自然界中并不多见,但是许多运动可以近似地看作是匀速直线运动。
提问:百米跑运动员,从起跑线起跑,跑到终点,他的运动是匀速直线运动吗?(答:可以近似地看作是匀速直线运动。)
5.小结本节知识要点
三、布置作业
课本P2—4,练习1、2、3、4。
(四)说明
由于在义务教育全日制初级中学物理教学大纲(试用)中,参照物并未作为教学内容列出。建议在教学中只需让学生对参照物的概念有个很初步的了解,懂得要描述物体是运动还是静止需要选个参照物就够了,不要在教学中补充较为复杂的例题,造成学生学习上的困难。
高中物理知识参考教案(精选篇1)
知识点一质点的概念
1.关于质点,下列说法中正确的是()
A.质点是一个理想化模型,实际上不存在
B.因为质点没有大小,所以与几何中的点是一样的
C.凡是小的物体,皆可以看成质点;凡是大的物体,皆不能看成质点
D.如果物体的形状和大小对于所研究的问题属于无关或次要因素时,即可把物体看成质点
2.在以下哪些情况中可将物体看成质点()
A.研究某学生骑车回校的速度
B.对某学生骑车姿势进行生理学分析
C.研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹
D.研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面
知识点二参考系
3.甲、乙两辆汽车在平直的公路上并排行驶,甲车内的旅客看见窗外的树木向东移动,乙车内的旅客发现甲车没有运动,如果以地面为参考系,上述事实表示()
A.甲车向西运动,乙车不动
B.乙车向西运动,甲车不动
C.甲车向西运动,乙车向东运动
D.甲、乙两车以相同的速度都向西运动
4.甲、乙两辆汽车均以相同的速度行驶,下列有关参考系的说法正确的是()
A.如果两辆汽车均向东行驶,若以甲车为参考系,乙车是静止的
B.如果观察的结果是两辆车均静止,参考系可以是第三辆车
C.如果以在甲车中一走动的人为参考系,乙车仍是静止的
D.如果甲车突然刹车停下,乙车仍向东行驶,以乙车为参考系,甲车往西行驶
知识点三坐标系
5.一个小球从距地面4m高处落下,被地面弹回,在距地面1m高处被接住,坐标原点定在抛出点正下方2m处,坐标轴的正方向设为向下,则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是()
A.2m,-2m,-1mB.-2m,2m,1m
C.4m,0,1mD.-4m,0,-1m
6.如图3所示,冰场上的花样滑冰运动员,要描述她的位置,你认为应该怎样建立坐标系?如要描述空中飞机的位置,又应怎样建立坐标系?
高中物理知识参考教案(精选篇2)
1.(甘肃省兰州市20__~20__学年高一上学期部分中_考)如图所示,若有一个小孩从滑梯上由静止开始沿直线匀加速下滑。当他下滑距离为L时,速度为v,当它的速度是v2时,它沿斜面下滑的距离是(A)
A.L4B.2L2
C.L2D.3L4
解析:由题意知:v2=2aL
(v2)2=2ax
解得x=L4,A选项正确。
2.(河北省唐山一中20__~20__学年高一上学期期中)如图所示,甲从A地由静止匀加速跑向B地,当甲前进距离为S1时,乙从距A地S2处的C点由静止出发,加速度与甲相同,最后二人同时到达B地,则AB两地距离为(B)
A.S1+S2B.?S1+S2?24S1
C.S214?S1+S2?D.?S1+S2?2?S1-S2?S1
解析:设甲前进距离为S1时,速度为v,甲乙匀加速直线运动的加速度为a,则有vt+12at2-12at2=S2-S1,根据速度位移公式得v=2aS1,解得t=S2-S12aS1,则AB的距离S=S2+12at2=S2+12a?S2-S1?22aS1=S2+?S2-S1?24S1=?S1+S2?24S1,B正确。
3.(黑龙江省佳木斯一中20__~20__学年高一上学期月考)目前我省_部门开展的“车让人”活动深入人心,不遵守“车让人”的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚,如图所示,以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口,有一老人正在过人行横道,此时汽车的车头距离停车线8m。该车减速时的加速度大小为5m/s2。则下列说法中正确的是(D)
A.如果驾驶员立即刹车制动,则t=2s时,汽车离停车线的距离为2m
B.如果在距停车线6m处开始刹车制动,汽车能在停车线处停下
C.如果驾驶员的反应时间为0.4s,汽车刚好能在停车线处停下
D.如果驾驶员的反应时间为0.2s,汽车刚好能在停车线处停下
解析:若汽车做匀减速运动,速度减为零的时间t0=0-v0a=-8-5s=1.6s<2s,所以刹车到停止的位移x2=-v202a=6410m=6.4m,汽车离停车线的距离为8m-6.4m=1.6m,故A错误;如果在距停车线6m处开始刹车制动,刹车到停止的位移是6.4m,故B错误;刹车的位移是6.4m,所以车匀速运动的位移是1.6m,则驾驶员的反应时间t=1.68s=0.2s,故C错误,D正确。
4.(山西省太原市20__~20__学年高一上学期期中)汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌(如图所示),以提醒后面驾车司机,减速安全通过。在夜间,有一货车因故障停驶,后面有一小轿车以30m/s的速度向前驶来,由于夜间视线不好,小轿车驾驶员只能看清前方50m的物体,并且他的反应时间为0.6s,制动后加速度为5m/s2。求:
(1)小轿车从刹车到停止滑行的距离;
(2)三角警示牌至少要放在车后多远处,才能有效避免两车相撞。
解析:(1)从刹车到停止时间t1=0-v0a=0-30-5=6s
反应时间内做匀速运动,则x1=v0t0=30×0.6=18m
从刹车到停止的位移为x2,则x2=0-v202a=0-9002×?-5?=90m
(2)小轿车从发现物体到停止的全部距离为x=x1+x2=18+90m=108m
小轿车驾驶员只能看清前方50m的物体,所以三角警示牌距车的最小距离:Δx=x-d=58m
答案:(1)90m(2)58m
【二】
1.(北京交大附中20__~20__学年高一上学期期中)如图为A、B两只棕熊在野外沿直线散步的位移—时间图象。由图可知,下列说法中正确的是(B)
A.在这1h(小时)内,B熊的平均速度较小
B.在t=10.0min时刻,A熊的速度较大
C.在这1h(小时)内,B熊始终在加速
D.在这1h(小时)内,A熊始终沿着一个方向运动
解析:根据x-t图象中,纵坐标的变化量表示位移,知在1h内、B熊的位移大于A熊的位移,则B熊的平均速度大于A熊的平均速度,故A错误;位移—时间图线的斜率表示速度的大小,在10min时刻A的图线斜率大,则A的速度较大,故B正确;根据斜率表示速度,可以知道,在这1h(小时)内,B熊以不同的速度分段匀速,故C错误;斜率的正负表示速度的方向,则知A熊在40min时刻和50min时刻运动方向发生改变,故D错误。
2.(多选)(山东省德州市20__~20__学年高一上学期期中)如图所示的x-t图象和v-t图象中给出四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况。则下列说法正确的是(ABD)
A.甲车速度不变,乙车速度逐渐减小
B.t1时刻,甲的速度大于乙的速度
C.丙、丁两车在t2时刻相遇
D.t2时刻,丙的加速度大于丁的加速度
解析:“x-t”图线的斜率表示速度,“v-t”图线的斜率表示加速度,故可判ABD正确;“v-t”图线与横轴所围面积表示位移,故t2时刻丁的位移大于丙的位移,所以选项C错误。
3.(湖南省长沙一中20__~20__学年高一模块检测)一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生,称为“第五类交通方式”,它就是“Hyperloop(超级高铁)”。据英国《每日邮报》20__年7月6日报道,HyperloopOne公司计划,将在欧洲建成世界首架规模完备的“超级高铁”(Hyperloop),连接芬兰首都赫尔辛基和瑞典首都斯德哥尔摩,速度可达每小时700英里(约合1126公里/时)。如果乘坐Hyperloop从赫尔辛基到斯德哥尔摩,600公里的路程需要40分钟,Hyperloop先匀加速,达到速度1200km/h后匀速运动,快进站时再匀减速运动,且加速与减速的加速度大小相等,则下列关于Hyperloop的说法正确的是(B)
A.加速与减速的时间不一定相等
B.加速时间为10分钟
C.加速时加速度大小为2m/s2
D.如果加速度大小为10m/s2,题中所述运动最短需要32分钟
解析:加速与减速的加速度大小相等,由逆向思维可得:加速与减速时间相等,故A错误;加速的时间为t1,匀速的时间为t2,减速的时间为t1,匀速运动的速度为v,由题意得:2t1+t2=t,而t=40分=2400秒,2×12at21+vt2=x,而v=10003m/s,x=6×105m,v=at1,联立:t1=600s=10分,t2=1200s=20分,a=59m/s2,故B正确,C错误;如果加速度大小为10m/s2,解得:t=55003s=30.5min,故D错误。故选B。
4.(湖北省宜昌市长阳一中20__~20__学年高一上学期期中)一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动,公路边每隔15m有一棵树,如图所示,汽车通过AB两相邻的树用了3s,通过BC两相邻的树用了2s,求汽车运动的加速度和通过树B时的速度为多少?
答案:1m/s26.5m/s
解析:汽车经过树A时的速度为vA,加速度为a。
对AB段运动,由x=v0t+12at2有:15=vA×3+12a×32
同理,对AC段运动,有30=vA×5+12a×52
两式联立解得:vA=3.5m/s,a=1m/s2
再由vt=v0+at
得:vB=3.5m/s+1×3m/s=6.5m/s
高中物理知识参考教案(精选篇3)
一、教学内容分析
向心力是物体做匀速圆周运动时所受到的合外力,它是本章圆周运动的重点。由于这一节内容比较多,可分为两个课时,第一课时讲述有关向心力的概念,第二课时是生活中向心力的应用实例,而本教学设计是第一课时有关向心力的概念。本节课的教学重点和难点是学生如何建立向心力的概念,为了使学生容易接受,教材采取以实验为基础加上必要的简单的理论分析的方法,在这里,编者增加了一个演示实验,就是借助向心力演示器进行实验,把学生的实验结论逐一验证,从而验证了向心力公式,更有力说明了实验的科学性和重要性。课本35页中的“讨论与交流”这一点学生往往觉得抽象,只是理论来分析,这里编者把它改成实验探究,这样学生通过实验亲身感受,定性分析,这比理论分析更具有说服力。
二、教学对象分析
在前面的教学中,学生已经学习了匀速圆周运动,对匀速圆周运动有了一定的理解。知道描述匀速圆周运动快慢的物理量有线速度、角速度、周期、转速等,并理解线速度、角速度、周期、半径之间的关系。学生知道在转动装置中,共轴的轮子上各点的角速度相等;皮带转动(不打滑)中,凡和皮带接触的点,线速度的大小相等。这些都为本节课的学习奠定了基础。学生知道匀速圆周运动是一种变速运动,因为它的线速度方向时刻在变,但只是表面的知道,更深一步来分析,为什么线速度的方向时刻在变?是什么力来改变物体的这种运动状态,这个力有何特点?学生带着这些疑问来进入本节课的学习。
三、教学设计思想及策略
在以往的教学中,课堂教学实施往往过于注重知识传授倾向,老师满堂灌,学生被动的接受,很难从多方面培养学生的综合素质。而新课程强调“将学习的重心从过分强调知识的传承和积累向获取知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的精神”。为此本教学设计和教学实施就是采用学生实验探究和教师演示实验相结合的实验探究教学法。
本节首先通过日常生活经验和观察中的两个实例,提出问题,加上老师的即时演示实验,其现象更加深学生心中的疑惑,激发他们求知探索的欲望,更易引起学习的兴趣。然后学生亲身进行实验探究来感受向心力。当学生对向心力的概念有了一定的认识后,就进一步提出向心力的大小与哪些因素有关呢?可以先让学生根据前述实验做出猜想,然后再让学生设计实验对猜想进行验证,教师可以按照教材的设计指导学生完成,进一步强化学生对向心力的感性认识。教师还借助了向心力演示器进行实验,把学生的实验结论逐一验证,从而验证了向心力公式。接着运用牛顿第二定律,给出向心加速度的公式,让学生明白匀速圆周运动的向心力和向心加速度的大小不变,但方向时刻在改变。最后把课本35页的“讨论与交流”改成实验探究,这样学生通过实验亲身感受,定性分析,这比理论分析更具有说服力。
本节课的教学重点和难点是学生如何建立向心力的概念,而突破这一点的办法是让学生进行探究实验,让学生亲身感受,获得感性认识。由于本节课学生实验探究活动比较多,教学中老师需根据学生的实际能力去引导学生进行实验,必要时做出指导。实验中提倡学生敢于动手,严谨、细致、耐心的进行实验,观察实验现象并能分析,小组之间讨论与交流,归纳结论。本节课以实验探究为主线,以问题和小组交流贯穿课堂的始终,把传授知识、培养能力和学生情感有机的结合起来。
四、教学目标及教学重点、难点
知识与技能
1.理解向心力的概念。
2.知道向心力大小与哪些因素有关,理解公式的含义。
3.理解向心加速度的概念,结合牛顿第二定律得出向心加速度的公式。
过程与方法
1.通过实验,体验和感受做匀速圆周运动的物体需要向心力。
2.先猜想影响向心力大小的因素,再进行实验探究。
3.通过演示实验,验证匀速圆周运动的向心力公式,结合牛顿第二定律得出向心加速度的公式。
情感态度与价值观
1.通过亲身的探究活动,使学生获得成功的乐趣,培养学生参与物理活动的兴趣。
2.培养学生对科学的求知欲,乐于参与观察,敢于实验,体会实验在探索物理规律中的作用和方法。
3.培养学生事实求是、尊重客观规律的科学态度,养成严谨、细致、耐心的实验修养。
教学重点
1.理解向心力的概念。
2.学生实验探究:感受向心力和影响向心力大小的因素。
教学难点
理解向心力的概念。
五、教法学法
学生实验探究,教师演示实验相结合;学生思考、猜想、讨论,教师提问、讲解相结合。
六、教学用具和课时安排
质量不同的小物体(钢球、木球)、小绳、圆珠笔杆、向心力演示器、圆环轨道、CAI课件、多媒体投影设备。
课时安排1课时。
八、教学过程
教学环节
教学内容及教师组积活动
学生主体活动
设计意图及说明
情景设疑
引入新课
1.同学们跑步转弯时,身体会自然的怎么样?(例如4100米接力赛)
2.在湿滑的水泥路上转弯时,无论是骑自行车还是驾车,必须怎么办?
3.教师演示:把小球在不同的高度沿着斜面轨道滚下时,观察通过圆环运动的情况。(例如娱乐场所里玩“过山车”游戏)你知道其中的奥秘吗?物体做圆周运动的条件是什么?这就是我们这一节课要探究的问题了。
1.由于学生对前面的两个问题有很丰富的日常经验,会大胆发言。
2.观察实验现象,对现象和老师提出的问题进行思考,产生悬念。
从日常生活情景中构建物理情景,以培养学生把生活与物理联系一起的习惯,特别是演示实验的现象,使学生产生悬念,激发好奇心和探索欲望。
实验与探究
教师指导学生做课本实验,提出问题:1.你牵绳的手有什么感觉?2.如果增大或减小小球的线速度,手的感觉有何变化?3.如果松手,将会发生什么现象?4.小球匀速圆周运动受到哪些力的作用?合外力是哪个?这个力起什么作用?
学生亲身进行实验探究,然后小组讨论交流,归纳结论,回答老师的提问。
这实验简单易做,效果明显,学生通过亲身感受使学生获得成功的乐趣,实际教学效果表明学生乐于参与观察,敢于实验。
引出向心力概念
1.承上启下,引出向心力的概念:维持物体做匀速圆周运动需要一个指向圆心的力的作用,这个力就叫向心力。
2.配合演示动画片。
高中物理知识参考教案(精选篇4)
整体设计
重力势能及其相对性是本节的主要教学内容.教材从分析重力做功与路径无关入手,来建立重力势能的概念.按照“以学生为主体”新课程标准要求,在这一环节,要让学生亲自动手算一算这两种情况下重力对物体做了多少功,来加深对探究过程的理解.正是因为重力做功有这样的特点,才引入重力势能的概念,对这一点学生会感觉比较困难.这一认知是逐渐建立起来的,在这里要求不宜过高.教师可以帮助学生回忆,在“追寻守恒量”一节中,给出了势能的定义,“物体势能是物体凭借其位置而具有的能量.”启发学生思考,请学生说一说重力势能应该与哪些物理量有关.经过讨论,学生会得出,重力势能应跟物体在地球的相对位置有关,还应与物体受到的重力有关.本节重点讲述重力势能及其相对性,重力势能的变化以及与重力做功的关系.重力做正功时,重力势能减少,克服重力做功(重力做负功)时,重力势能增加,关于这个关系,学生往往不易理解,教学时最好能结合一些实例,从能量转化的角度分析,解开学生的困惑,例如可举在自由落体运动中,重力做正功,重力势能减少,同时由动能定理可知,动能增加,重力势能转化为动能,这样做,也可以为下一节讲解机械能守恒定律作好准备.
为了突出重点,突破难点,采用学生实际操作、推理和互动探究的方法,学生对计算结果分析,先思索由结果发现什么问题,激发学生的学习热情,然后由教师层层提出问题,分析问题,逐步解决问题,使学生理解和掌握本节的知识.关于重力做功与路径无关和弹性势能的教学:只要求学生知道即可.
教学重点
重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系.
教学难点
重力势能的系统性和相对性.
课时安排
1课时
三维目标
知识与技能
1.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行计算.
2.理解重力势能的变化和重力做功的关系.知道重力做功与路径无关.
3.知道重力势能的相对性.
4.了解弹性势能.
过程与方法
1.根据功和能的关系,推导出重力势能的表达式.
2.学会从功和能的关系上解释和分析物理现象.
3.通过实验,使学生掌握科学的研究方法——控制变量法;培养学生的实际操作能力.
4.通过对结果的分析,培养学生发散性思维,及分析、推理、归纳的能力.
情感态度与价值观
1.通过对实验操作、观察、讨论,以及得出本节课物理知识的过程和方法,激发学生探索的兴趣和热爱科学的精神.
2.渗透从对生活中有关物理现象的观察,得到物理结论的方法,激发和培养学生探索自然规律的兴趣.
课前准备
自制课件、事先搜集各种投影图片;大小不一的两个铁块、自制小桌、盛满沙的盒子等.
教学过程
导入新课
故事导入
1994年7月7日,苏梅克·列维9号彗星以60 km/s的速度,向木星飞驰而去.第一颗彗核撞上了木星,紧接着,其余的彗核也接二连三地向木星撞击,这一壮烈的天体碰撞,持续了5天才告结束.碰撞产生了相当于20亿颗原子弹爆炸的威力,产生的火球,直径达10 km,温度达到7 000 ℃,产生的光亮在数亿千米外也能拍到,腾起的蘑菇云极为壮观,形成的尘埃云团与地球同样大小,并存在了几个月之久.
教师引导学生思考讨论:为什么彗星撞击木星时会产生如此大的能量呢?
情景导入
大屏幕投影展示下面几幅图片,让学生自己仔细观察,并自己提出问题来讨论.
20__年9月21日上午,俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩,造成至少100人失踪
美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是5万年前,一颗直径约为30—50米的铁质流星撞击地面的结果.据说,坑中可以安放下20个足球场,四周的看台则能容纳200多万观众
参考问题:1.我们看到一个冰天雪地、广袤无垠的银色世界,它带给人们的是圣洁、平和、宁静的感受,一种心灵的洗涤.但是一旦大量积雪从高处滑下形成雪崩.一面面白茫茫的雪墙排山倒海而来,你将感受到大雪崩所带来最令人惊心动魄的白色恐惧,将对人们的生命与财产带来灾难……为什么这么漂亮的雪花有如此大的破坏力?发生的雪崩为什么具有这么大的能量?
2.通过美国内华达州亚利桑那的陨石坑现象,你能说出这么大的能量与哪些因素有关?
实验引入
教师利用课前准备好的实验仪器:自制小桌、铁块(一大一小两个)、盛满沙的小盒,如图.先让学生猜测重力势能的影响因素.
通过学生分组讨论,由学生代表表述自己的想法,重力势能的影响因素有哪些?然后分别设计实验,验证学生的猜想.
推进新课
一、重力的功
问题:物体的重力势能跟哪些影响因素有关呢?
通过重力势能的定义,引导学生找出重力势能的影响因素:物体的质量与高度.具体的关系,要求学生设计具体的物理情景来探讨.
情境设置:把自制的物理小桌放在盛满沙的盒子中,比较质量不同的两个铁块落在小桌上时小桌陷入的深度;比较同一铁块从不同的高度落在桌子上陷入的深度.
实验一:用质量不同的两个铁块从同一高度释放,观察小桌陷入沙子中的深度.
实验二:用同一个铁块从不同高度释放,观察小桌陷入沙子中的深度.
学生认真操作实验,并记录观察到的实验现象.
现象:在实验一中,铁块的质量越大,小桌陷入沙子中的深度越大;在实验二中,铁块释放的高度越高,小桌陷入沙子中的深度越大.
通过以上实验的进行,学生深切感受两个影响因素对重力势能的影响,并从中总结具体是怎样影响的:
物体的质量越大,高度越大,重力势能就越大.
因此,要研究重力势能,就不能脱离对重力做功的研究.
重力做功的特点:
创设情景,引导学生推导重力做功的特点:如图,提出物体从A到C的几种情况,让学生写出在这几种情况下,物体从A→C,重力做的功:
图A是物体由A做自由落体到B,再水平运动到C,容易得出此过程中,重力做功为mgh;
图B是物体沿斜面由A滑到C,重力做功为:mgs·sinθ=mgh;
图C是物体沿曲面由A滑到C,可以把曲面看成很多段小斜面组成,利用图B的结论可以得出,重力做功也为mgh.还可从A到BC面画任意路径让学生求重力做功,可以看出结论都为mgh.
学生从以上三个过程的推导中容易得到重力做功的特点:重力做功与路径无关,只与物体起点和终点位置的高度差有关.
思维拓展
重力做功与路径无关,其他力(比如摩擦力)做功是否与路径有关?回答是肯定的.可见,重力做功的特点不能乱用,要视具体力而定.同时提醒学生,今后学习中还会遇到具有这种特点的力(例如电场力).
如右图所示,指导学生计算质量为m的物体,从A运动到B的过程中,重力做的功是多少?
小球的质量为m,从高度为h1的A点下落到高度为h2的B点,如图所示,重力所做的功为:
WG=mgΔh=mgh1-mgh2
从上面的表达式,可以看出重力做功的大小等于重力跟起点高度的乘积mgh1与重力跟终点高度的乘积mgh2两者之差.
点评:引导学生逐步认识mgh1、mgh2两个量是用来描述初末状态能量特点的,为重力势能概念的提出作思路引导.
二、重力势能
复习势能的概念:相互作用的物体凭借其相对位置而具有的能量,称为势能.
mgh这个物理量具有特殊的物理意义,一方面与重力做功有关(相互作用),又随高度的变化而变化(凭借其相对位置),具有了势能的特征.物理学中,把物理量mgh叫做物体的重力势能,用Ep表示.
点评:教师在分析重力做功的基础上,分析势能的两个主要特征,mgh同时具备两个主要特征,重力势能概念的提出就水到渠成.
师生共同讨论,理解Ep=mgh,主要采取讲授式:
1.标矢性:标量
2.单位:焦耳(J)
问题:重力做功引起了物体位置的变化,物体位置变化引起重力势能变化,重力做功与重力势能变化有什么关系呢?
引导学生推导:重力做功也可以写成WG=Ep1-Ep2
当物体下落时,重力做正功mgh,WG>0,即Ep1>Ep2,这说明,重力做功,重力势能Ep减少,减少的值等于重力所做的功.
同理,当物体上升时,重力做负功-mgh,重力势能Ep增加的值等于重力所做的功,要注意的是,重力做负功也可以说成物体克服重力做功.重力做功是重力势能变化的量度.
三、重力势能的相对性
问题:将一个质量为5 kg的铁球放在4楼一张1.5 m高的桌子上,已知每层楼的高度均为2.5 m,求铁球的重力势能.
要求学生分组计算,让各小组代表自由表述自己的计算结果,教师暂不作评价.预测学生的计算情况,在高度的数值代入上有不同的意见.出现计算上的矛盾,此时,教师引导学生感受由于参考面的选取不同,给计算造成了不便,无法计算.因为没有说明物体的高度是以什么位置为零高度.
请学生分别写出上图中以B和地面C为零点的物体的重力势能:Ep1=mgh1,Ep2=mg(h1+h2),(h1=AB,h2=BC).
总结:1.重力势能具有相对性,是与零点选取有关的,因此在表达重力势能时,要指明势能零点的位置.我们把重力势能为零的水平面叫做零势能面.通常以水平地面为零势能面.
高中物理知识参考教案(精选篇5)
1.引入新课
前面学习过电场知识,电场对放入其中的电荷有力的作用,促使电荷移动,电荷的定向移动就形成电流,这节课我们将在初中学习的基础上对电流作进一步的了解.
2.新课教学
(1)电流
①什么是电流?大量电荷的定向移动形成电流.
②电流形成的条件是什么?
内因——有自由移动的电荷.金属中有自由移动的电子,电解液中有自由移动的离子.绝缘体中没有自由移动的电荷,其中不能形成电流.
那么,为什么用电流表直接连接金属导体两端却没有读数?
这是因为,导体中大量的自由电荷永不停息地做无规则的热运动,向各个方向运动的机会均等,不会出现大量自由电荷定向移动的现象,也就是说没有电流.
要使大量自由电荷做定向移动,必须要有一种力,这种力就是电场力.
[演示]按图1连接
小灯泡发光.有电流流过小灯泡.
外因--导体两端存在电压.
当导体与电源连接时,它的两端有了电压,导体中就有了电场,这样导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动形成电流.
干电池、蓄电池、发电机等都是电源,它们的作用是保持导体两端的电压,使导体中有持续的电流.
③电流的强弱--用电流(I)表示:
a.定义--通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用时间t的比值叫电流,用I表示.
b.表达式: c.单位:安培(A) d.电流的方向--规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.
e.电流是标量.
④直流电:方向不随时间而改变的电流.
恒定电流:方向和强弱都不随时间而改变的电流.
(2)既然导体两端有电压,才有电流流过导体,那么导体中的电流与导体两端的电压有什么关系呢?
[演示]先让学生设计电路示意图,然后用多媒体显示如图2所示,学生在教师指导下用导线连接实物,并要求学生注意电表的正负接线柱接法.
对数据的处理除用列表法外,还可以用什么方法?
图像法:先画直角坐标I-U,然后标刻度,按上述数据描点,连点成直线I,连点时要使尽量多的点落在一条直线上,不落在直线上的点,要对称地分布在直线两侧.
取下R,换上R',重做上述实验,可得另一条直线Ⅱ
分析上述实验,得知:
a.导体中的电流与导体两端电压成正比,即I∝U,巳U2/I2>U1/I1.
b.在同样电压情况下,U/I值大的电流小,U/I值小的电流大,即U/I值反映了导体阻碍电流的性质.
①电阻
定义:导体两端电压与通过导体电流的比值,叫做这段导体的电阻.
定义式:R=U/I
对于同一个导体;不论电压和电流大小怎样变化,比值R是恒定的.不能从数学角度认为R与U成正比,与I成反比.
单位:欧姆(Ω)1Ω=1V/A
②欧姆定律
德国物理学家欧姆最早用实验研究了电流与电压、电阻之间的关系,得出了用他的名字命名的定律.
定律内容:导体中的电流/跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比.
公式:I=U/R
单位:1A=1V/Ω
高中物理知识参考教案(精选篇6)
一、教材分析
焦耳定律是重要的物理定律,它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现,本节在电学中是重要的概念之一。
二、教学目标
(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。
(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,进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。
三、教学重点难点
【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。
四、学情分析
学生学好这节知识是非常必要的, A.重点:理解电功和电功率和焦耳定律。B.难点:帮助学生认识电流做功和电流通过导体产生热量之间的区别和联系是本节的教学难点,防止学生乱套用公式。C.关键:本节的教学关键是做好通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验。在得出了焦耳定律以后介绍焦耳定律公式及其在生活、生产上的应用
五、教学方法
等效法、类比法、比较法、实验法
六、课前准备
灯泡(36 V,18 W)、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影片、玩具小电机
七、课时安排
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
(二)情景引入、展示目标
教师:用电器通电后,可以将电能转化成其他形式的能量,请同学们列举生活中常用的用电器,并说明其能量的转化情况。
学生:(1)电灯把电能转化成内能和光能;
(2)电炉把电能转化成内能;
(3)电动机把电能转化成机械能;
(4)电解槽把电能转化成化学能。
教师:用电器把电能转化成其他形式能的过程,就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢?本节课我们学习关于电功和电功率的知识。
(三)合作探究、精讲点播
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)
如图所示,一段电路两端的电压为U,由于这段电路两端有电势差,电路中就有电场存在,电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动,形成电流I,在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少?
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。
教师:这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中,电场力做了多少功?
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.
教师:1 kW·h的物理意义是什么?1 kW·h等于多少焦?
学生:1 kW·h表示功率为1 kW的用电器正常工作1 h所消耗的电能。
1 kW·h=1000 W×3600 s=3.6×106 J
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:在力学中我们讲功率时有平均功率和瞬时功率之分,电功率有无平均功率和瞬时功率之分呢?
学生分组讨论。
师生共同总结:
(1)利用P= 计算出的功率是时间t内的平均功率。
(2)利用P=IU计算时,若U是某一时刻的电压,I是这一时刻的电流,则P=IU就是该时刻的瞬时功率。
教师:为什么课本没提这一点呢?
学生讨论,教师启发、引导:
这一章我们研究的是恒定电流,用电器的构造一定,通过的电流为恒定电流,则用电器两端的电压必是定值,所以U和I的乘积P不随时间变化,也就是说瞬时功率与平均功率总是相等的,故没有必要分什么平均功率和瞬时功率了。
[说明]利用电功率的公式P=IU计算时,电压U的单位用V,电流I的单位用A,电功率P的单位就是W。
2、焦耳定律
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。
解:据欧姆定律加在电阻元件两端的电压U=IR
在时间t内电场力对电阻元件所做的功为W=IUt=I2Rt
由于电路中只有纯电阻元件,故电流所做的功W等于电热Q。
产生的热量为
Q=I2Rt
教师指出:这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的,叫焦耳定律,同学们在初中已经学过了。
学生活动:总结热功率的定义、定义式及单位。
热功率:
(1)定义:单位时间内发热的功率叫做热功率。
高中物理知识参考教案(精选篇7)
一:教学目标
(一).知识与技能:
1.知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置;
2.知道什么是非静电力以及电源中非静电力的作用;
3.理解电动势的本质,能区分电动势和电压;
4.从能量转化角度理解电动势的物理意义。
(二).过程与方法:
1.通过实例类比使学生了解电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量;
2.初步培养从能量守恒和能量转化观点分析、解决物理问题的方法。
(三).情感、态度和价值观:
1.体验由具体到抽象的探究思维模式,培养学生严谨的科学态度,体会正确地获取知识的方法;
2.了解生活中电池,感受现代科技的不断进步。
二:重点难点
重点:电动势的的概念
难点:对电源内部非静电力做功的理解
三:教法学法
探究法:探究在电源内部,电势能的变化。
讲授法:和学生讲解非静电力的概念与能量转换的思路。
讨论法:讨论能量守恒和能量转化,从这个角度分析问题。
四:教学过程
(1):复习旧知识引入新课
复习概念:电源,电流,电势差。
电源内部和外部的电场的方向是怎样的?
引入:电源又是如何把其他形式能转化为电能的呢?不同的电源把其他形式的能转化为电能的本领一样吗?电源的种类比较多,干电池、蓄电池、充电锂电池、发电机等都是电源,不同的电源的工作性能往往不同,怎样描述他们不同的本领呢?
(2):新课教学
探究一:电源
1、在金属导体中电流是怎样形成的?
2、在外电路中电流的方向?
3、电源是靠什么能力把负极的正电荷不断的搬运到正极以维持外电路中恒定的电流?
4、从能量的角度电源是怎样定义的?
画出电路图:包括电池内部的电路。
带学生分析电路的组成:内外电路的差别;
提出问题:自由电子在导线中定向运动,电场力做什么功?电子的电势能如何变化?在电路中有几个能量守恒的表达?
回答:电场力做正功,电势能减小(上节课内容);两个能量守恒的表达:第一是电池中其他形式的能量转换为电能,第二是外电路中电能转换为其他形式的能量。在电源内部也存在电场,电场方向也是从正极指向负极。根据电荷守恒定律,电源必须把自由电子不断地从正极搬运到负极,自由电子必须克服电场力做功,这就需要有“非静电力”作用于电子。这个“非静电力”是电源提供的。也就是说,电源通过非静电力做功,使电荷的电势能增加了。
提出问题:电池中的其他形式的能量具体
在不同的电池中具体的表现是什么?
回答:化学电池中为化学能;手摇发电池是动能;核电池是核能(提示电池种类)
顺势总结:这些转换力统称为非静电力,虽然非静电力不同,但从能量转化的角度看,他们所起的作用是相同的,都是把其他形式能转化为电能。我们如何描述电源的这种本领呢?
探究二:电动势
1、电动势是表示什么的物理量?
2、定义及定义式?
3、单位
4、电动势的大小由什么决定?
学习引入
老师提问:刚刚我们说要描述电源转化其他能量到电能的能力,也就是运输电子的能力,那么我们看看这个能力和我们之前学的知识有什么可以对应的。
学生:水泵把水输送到高处——增加了水的重力势能,
提问:那么我们是怎样来描述水泵的这种能力的大小呢?
学生:控制变量,在水一样多时,看哪个水泵运输水到达的高度高;当运输到一定高度时,我们是看运输的水量多少。
提问:以此类推,我们该怎样定量的描述电源的这种运输电子能力的大小呢?
学生分组讨论,思考推测,得出相近结论:电池非静电力对电荷做功的多少与电荷的数量有关,不能用单纯的用做功多少来反映做功的本领。类比抽水机对水做功,非静电力把相同数量的电荷从电源的一个极传送到另一极,做功越多,电荷获得的电势能就越多,可以用非静电力做功的多少与传送的电荷量的比值来反映非静电力做功的本领。
引出定义: 如果电源移送电荷q时非静电力所做的功为W,那么W与q的比值,叫做电源的电动势。用E表示电动势,则:
式中W,q的单位分别是焦耳(J)、库仑(C);电动势E的单位与电势、电势差的单位相同,是伏特(V)。(注:尤其是单位)
然后再类比我们之前学习过的密度定义,得出结论,电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,也跟外电路无关。
提问:我们不难发现,电动势的单位和电压的单位相同,是否就表明他们是一样的物理量呢?
小组讨论,老师提示:从定义出发考虑问题,具体到一个电路里面又有什么差别?