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物理教案
作為一無名無私奉獻(xiàn)的教育工作者,總不可避免地需要編寫教案,編寫教案有利于我們準(zhǔn)確把握教材的重點(diǎn)與難點(diǎn),進(jìn)而選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法。我們?cè)撛趺慈懡贪改兀肯旅媸切【帪榇蠹沂占奈锢斫贪,歡迎大家分享。
物理教案1
教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)知道牛頓第一定律的內(nèi)容
(2)知道慣性的概念
(3)知道二力平衡
2、過程與方法
(1)通過活動(dòng)體驗(yàn)任何物體都具有慣性
(2)探究摩擦力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響
(3)探究二力平衡條件
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過活動(dòng)和閱讀感受科學(xué)就在身邊
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
1、探究摩擦力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響
2、認(rèn)識(shí)生活中的慣性現(xiàn)象
3、探究二力平衡條件
教學(xué)難點(diǎn)
1、探究摩擦力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論的進(jìn)一步分析
2、對(duì)牛頓第一定律文字?jǐn)⑹龅睦斫?/p>
3、怎樣解釋慣性現(xiàn)象
4、學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究二力平衡條件
教學(xué)工具
多媒體
教學(xué)過程
一、牛頓第一定律
1、提出問題
(1)讓學(xué)生閱讀課文第34頁(yè)第1頁(yè)自然段,看圖11.5-1。
、儆懻摻涣鳎赫n文列舉了一類什么現(xiàn)象?
自行車、列車等運(yùn)動(dòng)的物體,停止施加動(dòng)力,還會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng),但最終要停下來。
②根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)或?qū)ι磉吽l(fā)生現(xiàn)象的觀察。類似的例子請(qǐng)?jiān)倥e幾個(gè)?
(2)讓學(xué)生做類似實(shí)驗(yàn):將筆盒放在課本上,在桌面上用力拉動(dòng)課本。筆盒隨課本運(yùn)動(dòng),停止用力看看筆盒是否還會(huì)運(yùn)動(dòng)?
(3)“對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)停下來類生活中常見的現(xiàn)象,請(qǐng)你提一個(gè)相關(guān)的問題。如:運(yùn)動(dòng)的物體為什么會(huì)停下來?運(yùn)動(dòng)要靠力來維持嗎?等。
(4)亞里士多德和伽利略對(duì)“運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)停下來“的解釋。
古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為:如果要使一物體持續(xù)運(yùn)動(dòng),就必須對(duì)它施加力的作用。如果這個(gè)力被撤消,物體就會(huì)停止運(yùn)動(dòng)。
科學(xué)家伽利略卻通過理想實(shí)驗(yàn),運(yùn)用邏輯推理,對(duì)亞里士多德的觀點(diǎn)提出了質(zhì)疑。伽利略認(rèn)為:物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力維持,運(yùn)動(dòng)之所以會(huì)停下來,是因?yàn)槭艿搅四Σ磷枇Α?/p>
讓學(xué)生以對(duì)亞里士多德和伽利略觀點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià),談自己的看法。
對(duì)同一種現(xiàn)象,亞里士多德和伽利略給出了截然不同的解釋。都有其理由。到底哪個(gè)說法正確,僅僅靠思辨不能回答,讓我們自己動(dòng)手、動(dòng)腦來探究論證吧。
2、實(shí)驗(yàn)探究
探究:摩擦力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。
怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>
(1)讓學(xué)生閱讀課文第35頁(yè)探究“摩擦力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響“。先完整地看一遍實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
(2)提出問題讓學(xué)生討論。
、俅藢(shí)驗(yàn)過程中,控制哪些條件保持不變?用什么方法控制?
(要控制小車進(jìn)入水平面時(shí)的速度大小和方向保持不變,控制方法:用同一輛小車,讓小車自斜面頂端(相等的高度)從靜止開始滑下。)
②哪些條件需要發(fā)生變化?用什么方法來實(shí)現(xiàn)這種變化?
(要改變小車在水平面上受到的摩擦力大小,改變方法:給水平桌面鋪上粗糙程度不同的物體(毛巾、棉布)
、垡^察和記錄哪些數(shù)據(jù)
(要觀察小車從同一高度滑下后在水平面上運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化情況,記錄小車在水平面上通過的距離)
(3)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)
(4)學(xué)生交流觀察到的三種情況下小車運(yùn)動(dòng)變化的情況,教師引導(dǎo)學(xué)生分析引起變化的原因。從表格記錄中找出變化規(guī)律。
結(jié)論:平面越光滑,小車運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn),這說明小車受到的摩擦力越小,速度減小得越少。
(5)進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行推理:如果物體不受力,速度不會(huì)減慢,它將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。
3、牛頓第一定律
(1)伽利略對(duì)類似的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析得出:如果表面絕對(duì)光滑,物體受到的阻力為零,速度不會(huì)減慢,將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。
(2)笛卡兒對(duì)伽利略推理結(jié)論的補(bǔ)充:物體如果不受力,運(yùn)動(dòng)方向也不會(huì)改變。
(3)英國(guó)科學(xué)家牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果,概括出一條重要的物理規(guī)律:一切物體在沒有受到力的作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
說明:(1)牛頓第一定律說明了物體的運(yùn)動(dòng)不需要靠力來維持。物體運(yùn)動(dòng)之所以會(huì)停下來,是由于物體受到了阻力。
(2)對(duì)牛頓第一定律中“將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)“這句話的含義,我們可以理解為:物體不受力時(shí),原來靜止的物體將永遠(yuǎn)保持靜止?fàn)顟B(tài);原來運(yùn)動(dòng)的物體將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度的大小和方向都不改變。
二、慣性
1、演示:讓學(xué)生照課文第36頁(yè)圖11.5-4所示,把4 個(gè)棋子摞起來。先猜猜:如果像圖中那樣用尺迅速打擊最下面的棋子,上面的棋子落在何處?
提問:上面的棋子為什么不和被打飛的棋子一起飛出去呢?
2、讓學(xué)生閱讀課文第36頁(yè)有關(guān)內(nèi)容:從牛頓第一定律可以知道,一切物體都有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特性。我們把物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的特性叫做慣性,牛頓第一定律也叫慣性定律。
為了幫助學(xué)生理解,告訴學(xué)生:可以通俗地用物體有一種“習(xí)慣性”或叫“惰性”來理解“慣性”。就是說,一切物體都有一種“惰性”,這種“惰性”的表現(xiàn)就是不愿意改變?cè)瓉淼倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)。只要不受到外界力的作用,它就保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。除非有外力作用于它,才能迫使它改變?cè)瓉淼倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
3、應(yīng)用牛頓第一定律解釋慣性現(xiàn)象
(1) 引導(dǎo)學(xué)生嘗試用牛頓第一定律分析演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:上面的棋子原來的狀態(tài)(靜止),由于慣性,它要保持靜止?fàn)顟B(tài),所以落回原處。
(2) 讓同學(xué)們談一下乘坐公交車,公交車啟動(dòng)、剎車時(shí)身體的感受。
(3) 學(xué)生看課文圖11.5-5,討論交流:為什么錘頭松了木工師傅把錘柄在凳子上撞擊幾下,錘頭就能緊緊地套在錘柄上?(錘子向凳子撞擊時(shí),錘頭和錘柄一起向下運(yùn)動(dòng),錘柄撞到凳子受到力作用,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變而停止運(yùn)動(dòng),錘頭繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)使錘柄套緊。)
(4) 學(xué)生看課文圖11.5-5,討論交流:為什么騎車的速度太快,容易發(fā)生事例?(減速、拐彎或剎車時(shí),騎車的人由于慣性身體會(huì)保持原來的速度向前運(yùn)動(dòng),從而容易產(chǎn)生事故。)
(5)讓學(xué)生閱讀課文第37頁(yè)科學(xué)世界<<汽車安全帶>>認(rèn)識(shí)人們?nèi)绾卫冒踩珟Х乐购蜏p小汽車發(fā)生事故時(shí)由于慣性對(duì)駕駛員和乘客造成的傷害。
三、二力平衡
1、二力平衡
(1) 提出問題:慣性定律告訴我們,物體不受力時(shí),將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。但不受力的物體是不存在的,那么為什么有些物體還會(huì)保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢?
(2) 探究:讓學(xué)生提著書包不動(dòng)。書包受重力和手對(duì)它向上的拉力,為什么書包受兩個(gè)力作用會(huì)保持靜止 ?
在平直馬路上勻速行駛的汽車,受到牽引力和阻力。為什么水平方向汽車受兩個(gè)力作用會(huì)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?
討論:如果將手松開,書包將落到地上,顯然向上的拉力將使書包下落的效果抵消了。使書包不至于下落;同樣道理,汽車牽引力將阻力產(chǎn)生的效果,也可以說阻力將牽引力產(chǎn)生的效果抵消了。使汽車的速度不發(fā)生變化。
(3)結(jié)論:一些物體雖然受力,但是這幾個(gè)力的作用效果相互抵消,就相當(dāng)于不受力。
如果作用在物體上的幾個(gè)力,它們作用在物體上的各個(gè)力改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的效果相互抵消,我們就說這幾個(gè)力相互平衡。這時(shí)的物體我們就說它處于平衡狀態(tài)。
2、二力平衡條件
(1)物體受兩個(gè)力作用保持平衡的情況最簡(jiǎn)單,我們先來研究這種情況。
問題:物體受兩個(gè)力作用一定就能保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)嗎?
舉例:放在光滑斜面上的書,受重力和斜面的支持力但要沿斜面向下滑;電梯受重力和向上的拉力,起動(dòng)時(shí),速度越來越快。
問題:如果作用在物體上的力只有兩個(gè),且物體處于平衡狀態(tài),這兩個(gè)力應(yīng)該滿足什么樣的條件呢?
(2)探究:①讓學(xué)生猜想在什么條件下二力平衡。(可能與作用力的大小、方向、作用位置…..有關(guān))
②學(xué)生根據(jù)桌上所準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)裝置,如圖所示(還有若干質(zhì)量相等或不等的砝碼),自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究二力平衡時(shí),兩個(gè)力的大小、方向、作用點(diǎn)應(yīng)該有什么關(guān)系。
、蹖(shí)驗(yàn)方法:在兩邊盤子中放質(zhì)量相等的砝碼,使木塊受到大小相等、方向相反、作用在同一直線上的力。木塊處于平衡(靜止)狀態(tài)。改變木塊的受力情況:
a、改變其中一邊盤子的砝碼的質(zhì)量,使木塊受到的力大小不等。
b、將其中一邊盤子的砝碼移到另一邊使木塊受到的力方向相同。
c、轉(zhuǎn)動(dòng)木塊,使木塊受的力不在同一直線上。
d、垂直于木塊受力方向移動(dòng)木塊,使木塊受的力不在同一直線上且方向相同或不相同。
、芨鲗(shí)驗(yàn)小組交流設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,并對(duì)自己設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行修改。
⑤學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
⑥結(jié)論:作用在同一物體上的兩個(gè)力,如果大小相等、方向相反,并且在同一直線上,這兩個(gè)力就彼此平衡。
力的平衡在日常生活中有許多實(shí)際應(yīng)用,應(yīng)會(huì)根據(jù)平衡狀態(tài),找出平衡力;根據(jù)物體受力情況,判斷它是否處于平衡狀態(tài)。
例:吊在空中重5N,靜止不動(dòng)時(shí),電線對(duì)它的拉力是多大?
課后小結(jié)
牛頓第一定律說明了兩個(gè)問題:
⑴它明確了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.物體的運(yùn)動(dòng)并不是需要力來維持,只有當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化,即產(chǎn)生加速度時(shí),才需要力的作用.在牛頓第一定律的基礎(chǔ)上得出力的定性定義:力是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的`作用,它使受力物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
⑵它提出了慣性的概念.物體之所以保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng),是在不受力的條件下,由物體本身的特性來決定的.物體所固有的、保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的特性叫慣性.物體不受力時(shí)所作的勻速直線運(yùn)動(dòng)也叫慣性運(yùn)動(dòng)。
教學(xué)反思
牛頓第一定律是學(xué)生認(rèn)識(shí)的第一個(gè)力學(xué)定律,它貫穿了整個(gè)力學(xué)的學(xué)習(xí),是一條非常重要的定律。
本節(jié)先通過探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響,使學(xué)生直觀地看到物體所受的阻力越少,運(yùn)動(dòng)得越遠(yuǎn),偉講述伽利略的推理作準(zhǔn)備。然后講述伽利略的推理方法和通過推理得到的結(jié)論。牛頓最后總結(jié)出了慣性定律。通過以上活動(dòng)使學(xué)生了解定律的得出是建立在許多人研究的基礎(chǔ)上的,指出牛頓第一定律不是直接由實(shí)驗(yàn)得出的,而是用推理的方法概括出來的,給學(xué)生以科學(xué)方法論的教育。
本節(jié)教學(xué)容量比較多,而且也比較抽象,學(xué)生不容易理解,需要結(jié)合大量的生活現(xiàn)象來幫助學(xué)生理解“牛一”。慣性是由“牛一”引出的,生活中的慣性例子非常多,同學(xué)們的認(rèn)識(shí)比較深刻,但應(yīng)用慣性來解釋實(shí)際情況還是有一定的難度,區(qū)分慣性的應(yīng)用與防治還需要加強(qiáng)。時(shí)間比較緊,如果分為兩個(gè)課時(shí)來上,可能效果比較好。
物理教案2
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)目標(biāo)
常識(shí)性了解照度的概念
2、能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力
3、情感目標(biāo)
通過照度對(duì)視力影響的介紹,激發(fā)學(xué)生的求知欲
二、教材分析
本節(jié)是選學(xué)內(nèi)容,我們知道照明與人類的日常生活密切相關(guān),現(xiàn)實(shí)生活中特別是學(xué)校、家庭學(xué)習(xí)環(huán)境照度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),危害學(xué)生眼睛健康,為了提起人們對(duì)此關(guān)注,為保護(hù)視力,國(guó)家規(guī)定了照度標(biāo)準(zhǔn),以保證日常生活工作的最好條件.因此照度作為常識(shí)介紹還是有其必要性的
教材通過把光源設(shè)置在不同位置,觀察桌面的明暗程度給出照度的概念和單位,然后介紹了自然界中典型情況下的照度和國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)中的學(xué)校用房的平均照度.最后通過實(shí)驗(yàn)照度與光源距離、與光照面的傾斜程度的關(guān)系.
三、教法建議
1)通過實(shí)驗(yàn)觀察與測(cè)量加強(qiáng)學(xué)生對(duì)照度的感性認(rèn)識(shí).
2)讓學(xué)生通過實(shí)際測(cè)量教室各位置的照度,判斷是否達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).從而使學(xué)生增強(qiáng)“標(biāo)準(zhǔn)”意識(shí).
3)照度與光源距離、與光照面的傾斜程度的關(guān)系,最好讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)自己歸納得出.
四、教學(xué)重點(diǎn):
照度與光源距離、與光照面的傾斜程度的`關(guān)系
五、教具:
照度計(jì)、點(diǎn)光源、每個(gè)同學(xué)帶一個(gè)手電筒
六、教學(xué)過程:
一、新課引入
在暗室中進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn):用手電筒垂直照射桌面,改變與桌面的距離,觀察桌面明亮程度的變化,引入照度的概念.
二、新課教學(xué)
1.照度的概念
給出照度的概念后,介紹自然界中典型情況下的照度,以及國(guó)家規(guī)定的照度衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn).
讓學(xué)生感知照度:給出國(guó)家規(guī)定的教室桌面的照度標(biāo)準(zhǔn),通過改變教室內(nèi)燈的個(gè)數(shù),來達(dá)到桌面的規(guī)定照度標(biāo)準(zhǔn),若教室燈的亮度不夠,可采用手電筒輔助照明.
2.影響照度的因素
提出問題:照度與哪些因素有關(guān)?
學(xué)生猜想:學(xué)生可能猜測(cè)出很多方面,如與光源有關(guān)等,正確的給與肯定.屬于本節(jié)課實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)范圍的不予判斷.
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)探究:
限定條件:同一光源
研究?jī)?nèi)容:
1)照度與光源距離的關(guān)系
2)照度與光照面傾斜程度的關(guān)系
學(xué)生交流分析得出結(jié)論:
對(duì)同一個(gè)光源來說,光源離光照面越遠(yuǎn),光照面上的照度越。还庠措x光照面越近,光照面上的照度越大.
光源與光照面距離一定的條件下,垂直照射與斜射比較,垂直照射的照度大;光線越傾斜,照度越小.
進(jìn)行眼睛的保健衛(wèi)生教育.
三、板書設(shè)計(jì)
物理教案3
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.知道位移的概念。知道它是表示質(zhì)點(diǎn)位置變動(dòng)的物理量,知道它是矢量,可以用有向線段來表示。
2.知道路程和位移的區(qū)別。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)的概念
位移的矢量性、概念。
學(xué)習(xí)難點(diǎn):
1.對(duì)質(zhì)點(diǎn)的理解。
2.位移和路程的區(qū)別.
主要內(nèi)容:
一、質(zhì)點(diǎn):
定義:用來代替物體的具有質(zhì)量的點(diǎn),叫做質(zhì)點(diǎn)。
質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)的抽象,是在研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí),抓住主要因素,忽略次要因素,是對(duì)實(shí)際物體的近似,是一個(gè)理想化模型。一個(gè)物體是否可以視為質(zhì)點(diǎn),要具體的研究情況具體分析。
二、路程和位移
2.路程:質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,它只有大小沒有方向,是標(biāo)量。
3.位移:是表示質(zhì)點(diǎn)位置變動(dòng)的物理量,有大小和方向,是矢量。它是用一條自初始位置指向末位置的有向線段表示,位移的.大小等于質(zhì)點(diǎn)始末位置間的距離,位移的方向由初位置指向末位置,位移只取決于初末位置,與運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)。
4.位移和路程的區(qū)別:
5.一般來說,位移的大小不等于路程。只有質(zhì)點(diǎn)做方向不變的直線運(yùn)動(dòng)時(shí)大小才等于路程。
物理教案4
研究性實(shí)驗(yàn):(1) 研究勻變速運(yùn)動(dòng)練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器:
1.構(gòu)造:見教材。
2.操作要點(diǎn):接50HZ,4---6伏的交流電 S1 S2 S3 S4
正確標(biāo)取記:在紙帶中間部分選5個(gè)點(diǎn) 。T 。T 。 T 。 T 。
3.重點(diǎn):紙帶的分析 0 1 2 3 4
a.判斷物體運(yùn)動(dòng)情況:
在誤差范圍內(nèi):如果S1=S2=S3=......,則物體作勻速直線運(yùn)動(dòng)。
如果?S1=?S2=?S3= .......=常數(shù), 則物體作勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
b.測(cè)定加速度:
公式法: 先求?S,再由?S= aT2求加速度。
圖象法: 作v-t圖,求a=直線的斜率
c.測(cè)定即時(shí)速度: V1=(S1+S2)/2T V2=(S2+S3)/2T
測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度:
1.原理::?S=aT2
2.實(shí)驗(yàn)條件:
a.合力恒定,細(xì)線與木板是平行的。
b.接50HZ,4-6伏交流電。
3.實(shí)驗(yàn)器材:電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫紙片、低壓交流電源、小車、細(xì)繩、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、刻度尺、鉤碼、導(dǎo)線、兩根導(dǎo)線。
4.主要測(cè)量:
選擇紙帶,標(biāo)出記數(shù)點(diǎn),測(cè)出每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的位移S1、S2、S3 。。。。圖中O是任一點(diǎn)。
5. 數(shù)據(jù)處理: 0 1 2 3 4 5 6
根據(jù)測(cè)出的S1、S2、S3....... 。S1 。S2 。 S3 。S4 。 S5 。 S6 。
用逐差法處理數(shù)據(jù)求出加速度:
S4-S1=3a1T2 , S5-S2=3a2T2 , S6-S3=3a3T2
a=(a1+a2+a3)/3=(S4+S5+S6- S1-S2-S3)/9T2
測(cè)勻變速運(yùn)動(dòng)的即時(shí)速度:(同上)
(2) 研究平拋運(yùn)動(dòng)
1.實(shí)驗(yàn)原理:
用一定的方法描出平拋小球在空中的軌跡曲線,再根據(jù)軌跡上某些點(diǎn)的位置坐標(biāo),由h=求出t,再由x=v0t求v0,并求v0的平均值。
2.實(shí)驗(yàn)器材:
木板,白紙,圖釘,未端水平的斜槽,小球,刻度尺,附有小孔的卡片,重錘線。
3.實(shí)驗(yàn)條件:
a. 固定白紙的木板要豎直。
b. 斜槽未端的切線水平,在白紙上準(zhǔn)確記下槽口位置。
c.小球每次從槽上同一位置由靜止滑下。
(3) 研究彈力與形變關(guān)系
方法歸納:
(1)用懸掛砝碼的方法給彈簧施加壓力
(2)用列表法來記錄和分析數(shù)據(jù)(如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格)
(3)用圖象法來分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)關(guān)系
步驟:
1以力為縱坐標(biāo)、彈簧伸長(zhǎng)為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系
2根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)
3按照?qǐng)D中各點(diǎn)的.分布和走向,嘗試作出一條平滑的曲線(包括直線)
4以彈簧的伸重工業(yè)自變量,寫出曲線所代表的函數(shù),首先嘗試一次函數(shù),如不行則考慮二次函數(shù),如看似象反比例函數(shù),則變相關(guān)的量為倒數(shù)再研究一下是否為正比關(guān)系(圖象是否可變?yōu)橹本)----化曲為直的方法等。
5解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的意義。
2. 注意事項(xiàng):所加砝碼不要過多(大)以免彈簧超出其彈性限度
物理教案5
1、水的組成:
。1)電解水的實(shí)驗(yàn)
a.裝置―――水電解器
b.電源種類---直流電
c.加入硫酸或氫氧化鈉的目的----增強(qiáng)水的導(dǎo)電性
d.化學(xué)反應(yīng): 2h2o=== 2h2↑+ o2↑
產(chǎn)生位置 負(fù)極 正極
體積比 2 :1
質(zhì)量比 1 :8
f.檢驗(yàn):o2---出氣口置一根帶火星的木條----木條復(fù)燃
h2---出氣口置一根燃著的木條------氣體燃燒,產(chǎn)生淡藍(lán)色的火焰
。2)結(jié)論: ①水是由氫、氧元素組成的。
②一個(gè)水分子是由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成的。
③化學(xué)變化中,分子可分而原子不可分。
例:根據(jù)水的化學(xué)式h2o,你能讀到的信息
化學(xué)式的.含義 h2o
①表示一種物質(zhì) 水這種物質(zhì)
、诒硎具@種物質(zhì)的組成 水是由氫元素和氧元素組成的
③表示這種物質(zhì)的一個(gè)分子 一個(gè)水分子
、鼙硎具@種物質(zhì)的一個(gè)分子的構(gòu)成 一個(gè)水分子是由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成的
2、水的化學(xué)性質(zhì)
。1)通電分解 2h2o=== 2h2↑+o2↑
(2)水可遇某些氧化物反應(yīng)生成堿(可溶性堿),例如:h2o + cao==ca(oh)2
。3)水可遇某些氧化物反應(yīng)生成酸,例如:h2o + co2==h2co3
3、水的污染:
。1)水資源
a.地球表面71%被水覆蓋,但供人類利用的淡水小于 1%
b.海洋是地球上最大的儲(chǔ)水庫(kù)。海水中含有80多種元素。海水中含量最多的物質(zhì)是 h2o ,最多的金屬元素是 na ,最多的元素是 o 。
c.我國(guó)水資源的狀況分布不均,人均量少 。
。2)水污染
a、水污染物:工業(yè)“三廢”(廢渣、廢液、廢氣);農(nóng)藥、化肥的不合理施用
生活污水的任意排放
b、防止水污染:工業(yè)三廢要經(jīng)處理達(dá)標(biāo)排放、提倡零排放;生活污水要集中處理達(dá)標(biāo)排放、提倡零排放;合理施用農(nóng)藥、化肥,提倡使用農(nóng)家肥;加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)。
物理教案6
教學(xué)目標(biāo):
1、知識(shí)和技能
了解色散現(xiàn)象。知道色光的三原色是不同的。
2、過程和方法
探索色光的混合和顏色的混合,獲得有關(guān)的知識(shí)。
3、情感、態(tài)度、價(jià)值觀
通過親身的體驗(yàn)以及探究的學(xué)習(xí)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
通過親身的體驗(yàn)與感悟,使學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí)。
通過探究性物理學(xué)習(xí)活動(dòng),使學(xué)生獲得成功的喜悅,提高探索的積極性。
重、難點(diǎn):
1、 掌握光的三原色、顏料的三原色
2、 知道決定物體顏色的因素
教學(xué)課時(shí):1課時(shí)
教學(xué)過程:
一、前提測(cè)評(píng):
無……前面無相關(guān)內(nèi)容
二、導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo):
引入課題:①我們?yōu)槭裁纯梢钥匆娢矬w?……物體有光線射入我們的眼睛。
、趯W(xué)生探討:光線是如何傳播的?
○3平面鏡成像的原理是什么?
○4生活中有哪些光的折射現(xiàn)象?
進(jìn)行新課:
1、光的色散現(xiàn)象:彩虹現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn):三棱鏡分解太陽光
光譜:紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫
2、光譜中紅光偏折程度最小,紫不偏折程度最大
3、物體的'顏色:
。1)、試驗(yàn):光的色散……說明什么問題?
結(jié)論:白光是由各種顏色的光組成的,不同顏色的光混合后會(huì)變成其他顏色。 不同顏色的光分散的過程叫光的色散。
。2)、顏色之迷: 不透明物體:由物體反射的色光決定。
透明物體:由透過的色光決定。
。3)、光的三原色:紅、綠、藍(lán)
。4)、顏料的三原色:品紅、黃、青
三、達(dá)標(biāo)練習(xí):完成物理時(shí)習(xí)在線中的本節(jié)內(nèi)容。
小結(jié):根據(jù)板書,總結(jié)本節(jié)內(nèi)容,明確重、難點(diǎn)
物理教案7
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
。1)通過演示實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系。
。2)會(huì)用準(zhǔn)確的文字?jǐn)⑹雠nD第二定律并掌握其數(shù)學(xué)表達(dá)式。
。3)通過加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系,深刻理解力是產(chǎn)生加速度的原因這一規(guī)律。
。4)認(rèn)識(shí)加速度方向與合外力方向間的矢量關(guān)系,認(rèn)識(shí)加速度與和外力間的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系。
。5)能初步運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)和牛頓第二定律的知識(shí)解決有關(guān)動(dòng)力學(xué)問題。
能力目標(biāo)
通過演示實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納總結(jié)的能力;通過實(shí)際問題的處理,培養(yǎng)良好的書面表達(dá)能力。
情感目標(biāo)
培養(yǎng)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)、有序的思維習(xí)慣。
教材分析
1、通過演示實(shí)驗(yàn),利用控制變量的方法研究力、質(zhì)量和加速度三者間的關(guān)系:在質(zhì)量不變的前題下,討論力和加速度的關(guān)系;在力不變的前題下,討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系。
2、利用實(shí)驗(yàn)結(jié)論總結(jié)出牛頓第二定律:規(guī)定了合適的力的單位后,牛頓第二定律的表達(dá)式從比例式變?yōu)榈仁健?/p>
3、進(jìn)一步討論牛頓第二定律的確切含義:公式中的表示的是物體所受的'合外力,而不是其中某一個(gè)或某幾個(gè)力;公式中的和均為矢量,且二者方向始終相同,所以牛頓第二定律具有矢量性;物體在某時(shí)刻的加速度由合外力決定,加速度將隨著合外力的變化而變化,這就是牛頓第二定律的瞬時(shí)性。
教法建議
1、要確保做好演示實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中要注意交代清楚兩件事:只有在砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的前題下,小車所受的拉力才近似地認(rèn)為等于砝碼的重力(根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況決定是否證明);實(shí)驗(yàn)中使用了替代法,即通過比較小車的位移來反映小車加速度的大小。
2、通過典型例題讓學(xué)生理解牛頓第二定律的確切含義。
3、讓學(xué)生利用學(xué)過的重力加速度和牛頓第二定律,讓學(xué)生重新認(rèn)識(shí)出中所給公式。
教學(xué)重點(diǎn):
牛頓第二定律
教學(xué)難點(diǎn):
對(duì)牛頓第二定律的理解
教學(xué)過程:
示例:
一、加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系
介紹研究方法(控制變量法):先研究在質(zhì)量不變的前題下,討論力和加速度的關(guān)系;再研究在力不變的前題下,討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系、介紹實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)條件的保證:在砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件下,小車所受的拉力才近似地認(rèn)為等于砝碼的重力、介紹數(shù)據(jù)處理方法(替代法):根據(jù)公式可知,在相同時(shí)間內(nèi),物體產(chǎn)生加速度之比等于位移之比、
以上內(nèi)容可根據(jù)學(xué)生情況,讓學(xué)生充分參與討論、本節(jié)書涉及到的演示實(shí)驗(yàn)也可利用氣墊導(dǎo)軌和計(jì)算機(jī),變?yōu)槎繉?shí)驗(yàn)。
二、牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律(加速度定律)
1、實(shí)驗(yàn)結(jié)論:物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比、加速度方向跟引起這個(gè)加速度的力的方向相同。
2、力的單位的規(guī)定:若規(guī)定:使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力叫1N、則公式中的=1。(這一點(diǎn)學(xué)生不易理解)
3、牛頓第二定律:
物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比、加速度方向跟引起這個(gè)加速度的力的方向相同。
物理教案8
課標(biāo)要求:
1.了解現(xiàn)代技術(shù)中聲的知識(shí)的應(yīng)用。
2.觀察、調(diào)查社會(huì)生活中聲的應(yīng)用的實(shí)例。
3.通過學(xué)習(xí)了解聲在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用,增加對(duì)科學(xué)的熱愛。
重點(diǎn):回聲的利用。
教具準(zhǔn)備:可樂瓶(去掉兩端)、橡皮筋、橡皮膜、蠟燭、火柴、紙筒、聽診器。
教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)與講述相結(jié)合。
學(xué)法指導(dǎo):
教程:
一.復(fù)習(xí)引新
1.聲音可分為樂音和噪聲。
2.樂音的三個(gè)特征是 、 、 。
3.從物理學(xué)的角度看,噪聲是物體做 而產(chǎn)生的聲音。
從環(huán)境保護(hù)的`角度看,凡是妨礙人們的正常休息、睡眠、工作、學(xué)習(xí)的聲音,以及對(duì)人們要聽的聲音起干擾作用的聲音,都屬于噪聲。
二.新授
(一)以《點(diǎn)撥》“一場(chǎng)驚險(xiǎn)的搏斗”引入新課 P20
。1)聲與信息
蝙蝠采用 回聲定位 的方法確認(rèn)目標(biāo)位置。
即:蝙蝠發(fā)出 超聲波,根據(jù) 回聲 到來的方位和時(shí)間,來確定目標(biāo) 位置和 距離,根據(jù)這一原理,科學(xué)家發(fā)明了 聲吶,可利用它探知海洋的深度,捕魚時(shí)漁民利用 聲吶 來獲得水中魚群的信息。
平時(shí)的“B超”就是向人體發(fā)射 超聲波,同時(shí)接受 體內(nèi)臟器的反射波將所攜信息反應(yīng)在屏幕上。
遠(yuǎn)處隆隆的雷聲,預(yù)示著一場(chǎng)大雨即將來臨。
鐵路工人常常用鐵錘敲擊鋼軌、車輪等處,可以從聲音中發(fā)現(xiàn)松動(dòng)的螺絲,機(jī)器的故障。
。2)聲與能量
探究:
○1 用紙筒對(duì)著火焰敲擊,觀察火焰是否搖動(dòng)?
○2 應(yīng)用超聲波清洗鐘表等精細(xì)機(jī)械(工業(yè)上)。
生活中應(yīng)用超聲波清洗廚房用具。
醫(yī)療上用超聲波潔牙,利用超聲波還可以除去人體內(nèi)的結(jié)石,(膽結(jié)石、腎結(jié)石、尿道結(jié)石)免除病人的手術(shù)痛苦。
(3)回聲的利用
聲吶裝置可謂典型,回聲測(cè)海深、測(cè)冰距離和敵方潛艇的方位,都是由不同功能的聲吶裝置完成的。聲吶可向水中發(fā)射各種形式的聲信號(hào),碰到需要定位的目標(biāo)時(shí)產(chǎn)生反射回波,接收回波后進(jìn)行信號(hào)分析處理,除掉干擾,從而顯示出目標(biāo)所在的方位和距離。
三.鞏固練習(xí)
1.以下實(shí)例中不能說明聲波可以傳遞信息的是(C)
A.鐵路工人用鐵錘敲擊鋼軌,車輪檢查螺栓是否松動(dòng)。
B.醫(yī)生用聽診器了解病人心肺工作狀況。
C.牙醫(yī)用超聲波潔牙
D.利用聲吶測(cè)海深。
E.利用超聲波為孕婦檢查,可以確定胎兒的發(fā)育狀況。
2.蝙蝠在夜間飛行和捕食不會(huì)撞倒障礙物,它所采用的方法叫 根據(jù)這個(gè)原理科學(xué)發(fā)明了 。
四.課堂小結(jié)
按板書進(jìn)行
五.作業(yè)
《基訓(xùn)》.P9-10 1-16
物理教案9
等勢(shì)面
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、知道什么是等勢(shì)面,知道處于靜電平衡的導(dǎo)體是等勢(shì)體,導(dǎo)體表面是等勢(shì)面.
2、知道等勢(shì)面與電場(chǎng)線的關(guān)系.電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面.
3、理解在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功.
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的類比能力,以及對(duì)問題的分析、推理能力等等.
情感目標(biāo)
利用等勢(shì)面圖像的對(duì)稱美,形態(tài)美給學(xué)生以美的享受、美的愉悅,讓學(xué)生自己畫圖,在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)提高學(xué)生對(duì)美的感受力、和鑒別力.
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)課的重點(diǎn)是理解在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí),電場(chǎng)力不做功這一特點(diǎn).
對(duì)于電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系需要把握:
。1)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直;
。2)電場(chǎng)線由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面.
通過這兩點(diǎn)的理解可以讓學(xué)生根據(jù)等勢(shì)面的分布大致畫出電場(chǎng)線的分布;或是由電場(chǎng)線分布畫出等勢(shì)面的分布,以加深對(duì)本章知識(shí)的理解.
教學(xué)建議
對(duì)于兩個(gè)電勢(shì)不同的等勢(shì)面不能相交這一點(diǎn),可以作為思考題目,讓學(xué)生自己進(jìn)行推導(dǎo).另外可以讓學(xué)生采用類比的方法理解等勢(shì)面,對(duì)比重力勢(shì)能,對(duì)比等高線思考等勢(shì)面的意義,以及采用等勢(shì)面研究問題的方便之處,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的自學(xué)能力,提高學(xué)生的分析、推理能力.
需要明確的是:等勢(shì)面是為了形象的描述電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的分布情況而引入的,等勢(shì)點(diǎn)連接成等勢(shì)線,等勢(shì)線又組成等勢(shì)面,在這里點(diǎn)出:點(diǎn)——線——面,讓學(xué)生有這一理解過程,同時(shí)類比地理上的等高線、等高面,發(fā)揮空間想象力,在理解等勢(shì)面的有關(guān)特性時(shí)注重推理過程,讓學(xué)生展開討論,加深認(rèn)識(shí).
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
等勢(shì)面
一、課程設(shè)計(jì)
1、復(fù)習(xí)上一節(jié)的內(nèi)容,讓學(xué)生總結(jié)上一節(jié)的主要內(nèi)容.
2、引入新課
教師出示圖片:
提出問題1:在點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)中有 A 、 B 、 C 三點(diǎn),若將單位正電荷由 A 點(diǎn)移動(dòng)到 C 點(diǎn)做功為;把單位正電荷由 B 點(diǎn)移動(dòng)到 C 點(diǎn)做功為,如果,則 A 、 B 兩點(diǎn)有什么關(guān)系?單位正電荷從 A 點(diǎn)移動(dòng)到 B 點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力做功情況怎樣?
學(xué)生分析,教師總結(jié): A 、 B 兩點(diǎn)的電勢(shì)相同.單位正電荷從 A 點(diǎn)移動(dòng)到 B 點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力不做功.
教師講解:一般說來,電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)不同,但電場(chǎng)中也有許多點(diǎn)的電勢(shì)相等.我們把電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫等勢(shì)面.
下面,我們從幾個(gè)方面認(rèn)識(shí)等勢(shì)面:
。1)在同一等勢(shì)面上的.任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力不做功.
分析:因?yàn)榈葎?shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等,電荷在同一等勢(shì)面上各點(diǎn)具有相同的電勢(shì)能,所以在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷電勢(shì)能不變,即電場(chǎng)力不做功.
。2)等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直,即跟場(chǎng)強(qiáng)的方向垂直.
分析:假如不是這樣,場(chǎng)強(qiáng)就有一個(gè)沿著等勢(shì)面的分量,這樣在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力就要做功.但這是不可能的,因?yàn)樵诘葎?shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等,沿著等勢(shì)面移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力是不做功的.所以場(chǎng)強(qiáng)一定跟等勢(shì)面垂直.
。3)等勢(shì)面的排布:前面已經(jīng)指出,沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來越低.可見,電場(chǎng)線不但跟等勢(shì)面垂直,而且是由電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面.對(duì)比書中的圖片,類比等高線與等勢(shì)面.
(4)幾種典型場(chǎng)的等勢(shì)面.
教師出示媒體課件:點(diǎn)電荷的等勢(shì)面演示:
有關(guān)圖片可以參考媒體資料.
。5)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體,它的表面是一個(gè)等勢(shì)面.
分析:因?yàn)閷?dǎo)體在靜電平衡狀態(tài)時(shí)內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零,在導(dǎo)體的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力所做的功為零,因此導(dǎo)體內(nèi)部各點(diǎn)電勢(shì)相等.
推論:地球是一個(gè)大導(dǎo)體,處于靜電平衡狀態(tài)的地球以及與它相連的導(dǎo)體是等勢(shì)體.實(shí)際上常取地球和與地球的昂兩的導(dǎo)體作為電勢(shì)的參考位置,認(rèn)為它們的電勢(shì)為零.
由于實(shí)際中測(cè)定電勢(shì)比測(cè)定電場(chǎng)要容易的多,因此常用等勢(shì)面來研究電場(chǎng),即先描繪出等勢(shì)面的形狀和分布,再根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面之間的關(guān)系描繪出電場(chǎng)線的分布.
3、例題講解練習(xí)(參考典型例題)
4、教師總結(jié):
。1)為了形象的描述電場(chǎng)中各個(gè)點(diǎn)電勢(shì)的分布情況,由等勢(shì)面和電場(chǎng)的垂直關(guān)系,可以根據(jù)等勢(shì)面的分布情況知道電場(chǎng)的分布情況.
。2)有關(guān)等勢(shì)面的認(rèn)識(shí)需要注意:
A、在同一等勢(shì)面上移動(dòng)點(diǎn)電荷,電場(chǎng)力不做功;
B、電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直;
C、處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是等勢(shì)體,導(dǎo)體表面是等勢(shì)面;
物理教案10
【教學(xué)內(nèi)容】
電流的磁效應(yīng);探究通電螺線管周圍的磁場(chǎng)。
【教材分析】
電流的磁效應(yīng)是學(xué)習(xí)電磁現(xiàn)象的重要基礎(chǔ)。因此,要盡可能讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到電流及其周圍的磁場(chǎng)是同時(shí)存在而密不可分的。為了說明這個(gè)問題,在做奧斯特實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,要讓學(xué)生親手做實(shí)驗(yàn),把小磁針放在直導(dǎo)線附近,通過觀察導(dǎo)線通電時(shí)和斷電時(shí)小磁針發(fā)生的變化,幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解,初步認(rèn)識(shí)電與磁之間存在某種關(guān)系。
通電螺線管的磁場(chǎng)是本節(jié)的重點(diǎn)之一,因此,要讓學(xué)生自己去探究,用自己的語言表述出通電螺線管的極性與電流方向之間的關(guān)系,以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、空間想象能力和語言表達(dá)能力。探究結(jié)束后,讓學(xué)生自己歸納、判斷通電螺線管的極性和電流方向的方法,再在師生相互交流的氣氛中引導(dǎo)學(xué)生得出安培定則。
【學(xué)情分析】
學(xué)生已研究了簡(jiǎn)單的磁現(xiàn)象,知道了磁體周圍存在磁場(chǎng)以及磁極間的相互作用規(guī)律;知道磁場(chǎng)是有方向性的,并且能使放入其中的磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn);對(duì)條形磁鐵的磁場(chǎng)有了一定的感性認(rèn)識(shí)。
【教學(xué)重點(diǎn)】
認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng),通電螺線管外部磁場(chǎng)分布,通電螺線管極性與電流方向的關(guān)系。
【教學(xué)難點(diǎn)】
探究通電螺線管的磁場(chǎng)極性與電流方向的關(guān)系并總結(jié)得出簡(jiǎn)單的判斷方法。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識(shí)和技能
。1)認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng),初步了解電和磁之間有某種聯(lián)系。
。2)知道通電導(dǎo)體周圍存在著磁場(chǎng),通電螺線管的磁場(chǎng)與條形磁鐵相似。
。3)會(huì)判斷通電螺線管兩端的極性或通電螺線管的電流方向。
2.過程和方法
(1)觀察和體驗(yàn)通電導(dǎo)體與磁體之間的相互作用,初步了解電和磁之間有某種聯(lián)系。
。2)探究通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向與電流方向的關(guān)系。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過奧斯特的圖片、事跡介紹,感悟奧斯特善于發(fā)現(xiàn)問題,勇于進(jìn)行科學(xué)探索的精神;通過體驗(yàn)電和磁之間的`聯(lián)系,形成樂于探索自然界奧秘的習(xí)慣。
【課程資源】
教具準(zhǔn)備:電腦平臺(tái)、實(shí)物投影儀、學(xué)生電源、螺線管演示器、小鐵釘、長(zhǎng)直導(dǎo)線一根、干電池3節(jié)(帶電池座)、小磁針4個(gè)、導(dǎo)線若干、多媒體、鐵屑、紙杯(內(nèi)裝 9 V 電池、小電磁鐵組成的電路)。
學(xué)具準(zhǔn)備:鐵釘、鉛筆(或木筷)、鐵屑一小包、小磁針?biāo)膫(gè)、長(zhǎng)直導(dǎo)線一段、干電池三節(jié)(帶電池座)、塑料圓筒一個(gè)、導(dǎo)線若干。(分12個(gè)學(xué)習(xí)小組)
【教學(xué)流程圖】
魔術(shù)引入課題──探究奧斯特實(shí)驗(yàn)──介紹奧斯特實(shí)驗(yàn),對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理史教育──由現(xiàn)象設(shè)疑,如何增強(qiáng)通電導(dǎo)體的磁場(chǎng)──學(xué)生探究活動(dòng):纏繞螺線管──學(xué)生探究活動(dòng):檢驗(yàn)螺線管通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)──學(xué)生探究活動(dòng):探究螺線管的磁場(chǎng)分布──學(xué)生探究活動(dòng):探究改變螺線管磁場(chǎng)的方法──師生探討得出安培定則──學(xué)生課堂練習(xí)──知識(shí)回顧──布置作業(yè)。
【教學(xué)過程】
一、創(chuàng)設(shè)情景,引入新課(創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣和求知欲)
教師:上課之前,老師先給大家表演一個(gè)魔術(shù)──紙盒吸鐵,然后提問學(xué)生:此盒中可能是什么?你猜想的依據(jù)是什么?
教師斷開開關(guān),再去接觸鐵屑,由不能吸引鐵屑引起學(xué)生思維沖突,此時(shí)教師將紙盒打開,讓學(xué)生明白,剛才產(chǎn)生的磁可能跟電有關(guān)。
二、探究新課,釋疑解惑(經(jīng)歷科學(xué)探究過程,獲得相關(guān)知識(shí)和積極的情感體驗(yàn))
1.探究奧斯特實(shí)驗(yàn)──通電導(dǎo)體周圍有磁場(chǎng)
教師提問:我們?cè)鯓优袛嘁粋(gè)物體是否具有磁性呢?
學(xué)生回答:看他能否吸引鐵屑。利用磁體間的相互作用來檢驗(yàn)。
教師:一個(gè)電池能吸引鐵屑嗎?我們?cè)鯓幼霾庞锌赡墚a(chǎn)生磁呢?
學(xué)生回答:要有電流……要形成一個(gè)電路,電路閉合才有電流。
教師:我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)什么樣的實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)?zāi)愕牟孪耄?/p>
小組討論后交流。
教師:根據(jù)學(xué)生所述對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示。
學(xué)生實(shí)驗(yàn),并將觀察到的現(xiàn)象向全班交流。
過渡:其實(shí)我們今天研究的問題早在1820年丹麥偉大的物理學(xué)家奧斯特在一次偶然的實(shí)驗(yàn)中就發(fā)現(xiàn)了電和磁之間是有聯(lián)系的,他是怎樣做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的呢?我們一起來看看視頻吧!
2.播放奧斯特實(shí)驗(yàn)的操作方法。對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)史的教育
教師提問:看了這個(gè)實(shí)驗(yàn)后,大家覺得與我們剛才做的實(shí)驗(yàn)相比,有哪些不同嗎?
視頻中的小磁針偏轉(zhuǎn)的角度那么大,而我們實(shí)驗(yàn)的時(shí)候卻那么小,可能是什么原因形成的?
學(xué)生思考后回答。
教師:在實(shí)驗(yàn)中利用短路獲得較強(qiáng)的電流來增加磁性。在一般情況下是不允許的,在實(shí)際生活中我們用什么辦法來增強(qiáng)通電導(dǎo)體的磁場(chǎng)呢?
設(shè)置問題過渡:
人們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中把導(dǎo)線彎成各種形狀,發(fā)現(xiàn)把導(dǎo)線繞成一圈一圈的螺線管狀,磁場(chǎng)就會(huì)強(qiáng)得多,這樣在生產(chǎn)生活中用途就大,下面我們也來制作一個(gè)螺線管,怎樣做呢?
3.探究通電螺線管的磁場(chǎng)
探究1:制作螺線管
教師:針對(duì)教材內(nèi)容演示螺線管的纏繞方法。
教師提問:下面請(qǐng)同學(xué)們利用桌上的器材制作兩個(gè)螺線管,為了纏繞方便,請(qǐng)大家一個(gè)纏繞在鉛筆上,一個(gè)纏繞在鐵釘上,比一比,看誰繞得即快又好。
教師:你認(rèn)為可能有幾種纏繞的方法?
學(xué)生制作螺線管教師巡查,學(xué)生展示。(對(duì)展示的予以肯定和鼓勵(lì))
教師:你認(rèn)為可能有幾種纏繞的方法?
探究2:通電螺線管吸引鐵屑
教師:很好,大部分同學(xué)都非常成功地繞好了螺線管,下面請(qǐng)每個(gè)小組給螺線管通電,然后去吸引鐵屑,看哪一個(gè)螺線管吸引的鐵屑最多。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)。教師巡查,不能吸引的小組討論解決,可以請(qǐng)其他小組的同學(xué)幫忙(通過吸引鐵屑的多少讓學(xué)生內(nèi)心明了用鐵釘?shù)膶?shí)際意義)。
探究3:通電螺線管外部磁場(chǎng)的分布情況
教師設(shè)問:剛才同學(xué)們的探究已經(jīng)證實(shí)了通電螺線管能產(chǎn)生磁場(chǎng),它的磁場(chǎng)以前研究的哪種磁體的磁場(chǎng)相似?說出你的猜想及猜想的依據(jù)。
學(xué)生回答。
我們用什么方法來研究它的磁場(chǎng)分布情況呢?(教師播放幻燈片,讓學(xué)生通過對(duì)比找出判定辦法。)
教師:要求學(xué)生按照教材圖示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并在圓圈中畫出小磁針,把小磁針的N級(jí)涂黑。
教師:演示用鐵屑研究螺線管磁場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)。
教師將用鐵屑做的演示螺線管磁場(chǎng)的分布投影到銀幕上并播放螺線管的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)對(duì)比圖,引導(dǎo)學(xué)生分析通電螺線管的磁場(chǎng)形狀。即:通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似。
探究4:通電螺線管的極性與電流方向的關(guān)系
教師提問:如何改變螺線管的極性?
引導(dǎo)學(xué)生思考:在電路不變的情況下,將螺線管掉頭,看看螺線管中哪些因素發(fā)生了變化?
學(xué)生:實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)自己的判斷是否正確。
教師:我們知道通電螺線管兩端的極性跟螺線管中的電流方向有關(guān),有什么樣的關(guān)系?我們能不能找到一種判定的方法呢?(出示投影),下面請(qǐng)大家看畫面中螞蟻和猴子是怎么說的,我們能否受到某種啟示呢?
學(xué)生合作學(xué)習(xí):學(xué)生看螞蟻和猴子說的話,小組討論。
教師給予適當(dāng)提示:如果我們自己沿著電流方向走,北極在哪一邊?你能用右手來概括通電螺線管的北極與電流方向的規(guī)律嗎?
教師:偉大的物理學(xué)家安培通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)在我們的右手上找到了規(guī)律,人們?yōu)榱思o(jì)念他,把他總結(jié)的規(guī)律規(guī)定為安培定則下面我們來一起學(xué)習(xí)一下吧!
安培定則:右手握螺線管,讓四指彎向螺線管中電流的方向,則大拇指所指的那一端就是通電螺線管的N極。并教會(huì)學(xué)生安培定則歌:右手握住螺線管,四指順著電流轉(zhuǎn),拇指指向N極端。出示投影,讓學(xué)生熟記安培定則歌。
學(xué)生練習(xí):將長(zhǎng)直鋁導(dǎo)線纏繞在黑色的膠管上,假設(shè)電流從螺線管的左流入右流出,應(yīng)該怎樣判斷?如果電流從螺線管的右邊流入左邊流出呢?再改變螺線管的纏繞方向試試看?
教師投影,檢驗(yàn)學(xué)生掌握情況。
三、交流小結(jié)、隨堂練習(xí)、總結(jié)評(píng)估(幫助鞏固知識(shí),讓物理走向應(yīng)用、走向社會(huì))
1.今天你學(xué)到了哪些知識(shí)?你有哪些新的體會(huì)。
2.布置作業(yè):
。1)反饋練習(xí):動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理:①②③
。2)知識(shí)拓展:研究你家或附近住宅樓的電動(dòng)門是如何工作的,主要靠什么控制門鎖。進(jìn)一步幫助學(xué)生理解通電螺線管在生活中的應(yīng)用。
。3)走進(jìn)生活:研究牽;、菜豆的莖纏繞的方向與生長(zhǎng)的方向之間的關(guān)系。觀察葡萄、絲瓜的卷須的纏繞方向與生長(zhǎng)的方向之間的關(guān)系。看看與我們研究的磁場(chǎng)與電流方向之間有沒有某種聯(lián)系。
【板書設(shè)計(jì)】
第三節(jié)電生磁
一、電流的磁效應(yīng)
1.通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)。
2.磁場(chǎng)的方向跟電流的方向有關(guān)。
二、通電螺線管的磁場(chǎng)
1.通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似。
2.通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時(shí),通電螺線管的極性也發(fā)生改變。
3.安培定則歌──右手握住螺線管,四指順著電流轉(zhuǎn),拇指指向 N 極端。
物理教案11
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)目標(biāo)
1、知道三相交變電流是如何產(chǎn)生的。了解三相交變電流是三個(gè)相同的交流電組成的。
2、了解三相交變電流的圖象,知道在圖象中三個(gè)交變電流在時(shí)間上依次落后1/3周期。
3、知道產(chǎn)生三相交變電流的三個(gè)線圈中的電動(dòng)勢(shì)的值和周期都相同,但它們不是同時(shí)達(dá)到值(或?yàn)榱悖?/p>
4、了解三相四線制中相線(火線)、中性線、零線、相電壓、線電壓等概念。
5、知道什么是星形連接、三角形連接、零線、火線、線電壓及相電壓。
二、能力目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生將知識(shí)進(jìn)行類比、遷移的能力。
2、使學(xué)生理解如何用數(shù)學(xué)工具將物理規(guī)律建立成新模型
3、訓(xùn)練學(xué)生的空間想象能力的演繹思維能力。
4、努力培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作能力。
三、情感目標(biāo)
1、通過了解我國(guó)的`電力事業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)熱情
2、讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中體會(huì)到三相交流電的對(duì)稱美
教學(xué)建議
教材分析
三相電流在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用,學(xué)生應(yīng)對(duì)它有一定的了解。但這里只對(duì)學(xué)生可能接觸較多的知識(shí)做些介紹,而不涉及太多實(shí)際應(yīng)用中的具體問題。三相交變電流在生產(chǎn)生活實(shí)際中應(yīng)用廣泛,所以其基本常識(shí)應(yīng)讓每個(gè)學(xué)生了解。
教法建議
1、在介紹三相交變電流的產(chǎn)生時(shí),除課本中提供的插圖外,教師可以再找一些圖片或模型,使學(xué)生明白,三個(gè)相同的線圈同時(shí)在同一磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生三相交變電流,它們依次落后1/3周期。三相交變電流就是三個(gè)相同的交變電流,它們具有相同的值、周期、頻率。每一個(gè)交變電流是一個(gè)單相電。
2、要讓學(xué)生知道,三個(gè)線圈相互獨(dú)立,每一個(gè)都可以相當(dāng)于一個(gè)獨(dú)立的電源單獨(dú)供電。由于三個(gè)線圈平面依次相差120o角。它們達(dá)到值(或零)的時(shí)間就依次相差1/3周期。用掛圖配合三相電機(jī)的模型演示,效果很好。
讓三個(gè)線圈通過星形連接或三角形連接后對(duì)外供電,一方面比用三個(gè)交變電流單獨(dú)供電大大節(jié)省了線路的材料,另一方面,可同時(shí)提供兩種不同電壓值的交變電流。教師應(yīng)組織學(xué)生觀察生活實(shí)際中的交變電流的連接方式,理解課本中所介紹的三相電的連接。
物理教案12
課題
§ 4.1 溫 度
執(zhí)教
郭敏
教學(xué)
目標(biāo)
1.知道溫度表示物體的冷熱程度。
2.知道攝氏溫度的定標(biāo)規(guī)定,知道攝氏溫度的表示和讀法。
3. 了解液體溫度計(jì)和體溫計(jì)的構(gòu)造、原理及識(shí)別方法。
4. 知道液體溫度計(jì)和體溫計(jì)的正確使用、讀數(shù)。
重點(diǎn)
1. 溫度概念
2. 液體溫度計(jì)的正確使用
難點(diǎn)
1. 溫度計(jì)的構(gòu)造、原理。
2. 攝氏溫度的規(guī)定
教具
演示
常用溫度計(jì)、體溫計(jì)、燒杯、鐵架臺(tái)、酒精燈、水;多媒體及相關(guān)課件。
學(xué)生
常用液體溫度計(jì)、體溫計(jì)、燒杯(2)、冷水及熱水若干。
主 要 教 學(xué) 過 程
學(xué)生活動(dòng)
用時(shí)
引入新課
播放課件 人類生活與熱現(xiàn)象。
設(shè)問 剛才的課件說明了什么?
導(dǎo)入 今天我們就來學(xué)習(xí)一種新的物理現(xiàn)象--—熱現(xiàn)象。熱現(xiàn)象指跟物體的冷熱程度有關(guān)的物理現(xiàn)象。
在生活中用冷、熱、溫、涼、燙等有限的詞來形容物體的冷熱程度,在物理學(xué)中,為了準(zhǔn)確地描述物體的冷熱程度,我們引入了溫度這一概念。
觀看課件
思考與回答 說明了氣候的冷熱對(duì)人類生活的影響。
2分
教學(xué)過程()設(shè)計(jì)
教學(xué)過程()設(shè)計(jì)
(一)溫度的概念
點(diǎn)撥 溫度:物體的冷熱程度。
引導(dǎo) 請(qǐng)同學(xué)們體驗(yàn)把左、右手分別放在冷水、熱水中片刻后,一起放入溫水中的不同感覺。
歸納 要準(zhǔn)確測(cè)量物理溫度必須使用溫度計(jì)。
實(shí)驗(yàn) 體驗(yàn)溫度。
結(jié)論 靠感覺無法區(qū)水的冷熱度。
3分
(二)溫度計(jì)
點(diǎn)撥 1.常見的溫度計(jì) 2.作用
引導(dǎo) 3.觀察常用溫度計(jì)并歸納:①構(gòu)造 ②工作原理
播放課件 攝氏溫度的定標(biāo)
點(diǎn)撥 4.攝氏溫度的定標(biāo)與讀法
練習(xí) 溫度計(jì)的讀數(shù)
觀察 溫度計(jì)
交流 觀察結(jié)果
質(zhì)疑 ℃意思?
觀看課件
練習(xí) 溫度計(jì)的讀數(shù)
15分
(三)溫度計(jì)的使用
播放課件 溫度計(jì)的使用
點(diǎn)撥 溫度計(jì)的.使用
1.使用前:觀察溫度計(jì)的量程和最小刻度值。
2.使用時(shí):估、放、讀
練習(xí) 用溫度計(jì)測(cè)量液體溫度
練習(xí) 用溫度計(jì)測(cè)量水溫
10分
四、體溫計(jì)及其他溫度計(jì)
觀察 1.測(cè)量氛圍、最小刻度 2.特殊結(jié)構(gòu)
點(diǎn)撥 使用時(shí)可離開人體讀數(shù),用完將汞液甩回玻璃泡
練習(xí) 用體溫計(jì)測(cè)量體溫
播放課件 展示其他溫度計(jì)
練習(xí) 用體溫計(jì)測(cè)量體溫
8分
小結(jié) (板書)
§ 4.1 溫 度
一、溫度的概念
1. 熱現(xiàn)象:指跟物體的冷熱程度有關(guān)的物理現(xiàn)象。
2. 溫度:物體的冷熱程度。
二、溫度計(jì)
1.常見的溫度計(jì):常用溫度計(jì)、體溫計(jì)、寒暑表。
2.作用:準(zhǔn)確測(cè)量物體的溫度。
3.常用溫度計(jì)
、俟ぷ髟恚阂后w的熱脹冷縮。
玻璃管:內(nèi)徑細(xì)而均勻
、跇(gòu)造 玻璃泡:水銀、酒精、煤油等適量液體
刻度:零刻度、測(cè)量范圍、最小刻度
4.攝氏溫度的定標(biāo)與讀法
0℃:冰水共存物的溫度
、僖(guī)定100℃:標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水的溫度
1℃:在兩者間均分100等份后的每一等份
、谧x法:5℃讀作“5攝氏度”;
-5℃讀作“負(fù)5攝氏度或零下5攝氏度”。
三、常用溫度計(jì)的使用
1.使用前:觀察溫度計(jì)的量程和最小刻度值。
2.使用時(shí):
。1)估:估計(jì)被測(cè)液體的溫度,選取合適的溫度計(jì)。
。2)放:玻璃泡浸沒于被測(cè)液體,不接觸容器底、壁。
。3)讀:玻璃泡不離被測(cè)液體片刻后讀數(shù),視線與液面相平。
四、體溫計(jì)
1.測(cè)量范圍:35℃-42℃最小刻度:0.1℃
2.特殊構(gòu)造:
、俨A萆戏接幸缓芗(xì)彎曲管道(可離開人體讀數(shù))
、诓A萑莘e比細(xì)管容積大得多(準(zhǔn)確到0.1℃)
3.使用:可離開人體讀數(shù),用完將汞液甩回玻璃泡。
2分
回家作業(yè)
完成P19實(shí)驗(yàn)報(bào)告及練習(xí)1
估計(jì)時(shí)間
15分
課后小結(jié):在本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)中試圖通過對(duì)教材的再處理,改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法,以實(shí)驗(yàn)和
學(xué)生活動(dòng)為主線組織課堂教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理,體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)學(xué)科的基本特點(diǎn)。冀此探索老教材的新用法,為迎接二期課改的到來做一些鋪墊和積累
物理教案13
一、熱機(jī)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器,它跟所有機(jī)械一樣,也有效率的問題。熱機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展,推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展,促進(jìn)人類文明的同時(shí),也帶來了環(huán)境污染的問題。這一節(jié)課,我們就來學(xué)習(xí)熱機(jī)效率和環(huán)境的保護(hù)。
引入新課
認(rèn)同所研究的問題
引入新課
二、熱機(jī)的能量損失
1、提出問題,熱機(jī)把燃料所蘊(yùn)藏的化學(xué)能除了做有用功以外;同時(shí)還有哪些形式損失能量?
2、梳理總結(jié),說出熱機(jī)燃料釋放能量的主要走向。
1、針對(duì)問題看書,熱機(jī)燃料燃燒能量走向示意圖。
2、歸納總結(jié)熱機(jī)能量的損失
、偃剂衔赐耆紵
、趶U氣排出帶走能量
、劭朔ゲ,消耗能量
進(jìn)行新課
三、熱機(jī)效率
1、引出熱機(jī)效率的概念,提出自學(xué)要求,看課本相關(guān)內(nèi)容畫出熱機(jī)效率
2、組織學(xué)生討論:如何提高熱機(jī)效率
1、對(duì)著要求看書、自學(xué),得熱機(jī)效率概念
討論交流,得結(jié)論
四、環(huán)境保護(hù)
1、熱機(jī)給人類生活帶來方便的同時(shí),也帶來什么問題,你覺得應(yīng)怎樣解決這些問題?
2、組織學(xué)生分組討論、交流,并通過學(xué)生的展示予以肯定。
1、按要求看書,對(duì)環(huán)境的'污染有初步的認(rèn)識(shí)
2、分組討論交流,歸納環(huán)境污染的防治措施
引導(dǎo)學(xué)生參與討論交流,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。
五、由學(xué)生小結(jié)
物理教案14
本章安排6課時(shí),每節(jié)安排1課時(shí)。
一、能源
本節(jié)教學(xué),應(yīng)抓住能源、常規(guī)能源、新能源三個(gè)概念和常規(guī)能源不能滿足當(dāng)今人類社會(huì)進(jìn)步的需求,這一問題展開。教學(xué)方式方法可采用閱讀、討論并配合講授進(jìn)行。課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)參見下面的方框圖。
二、原子核的組成
1.放射性現(xiàn)象
首先向?qū)W生介紹科學(xué)家在探索原子核的組成的過程中,曾經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)研究放射性元素放出的射線究竟是什么?接著介紹課本圖14-4的裝置以及實(shí)驗(yàn)中所看到的現(xiàn)象,進(jìn)而介紹課本上所講述的α射線、β射線、γ射線的性質(zhì)。
簡(jiǎn)單介紹由于γ射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)很強(qiáng),因此在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及醫(yī)療方面都有一些應(yīng)用。
讓學(xué)生知道過量的射線照射對(duì)人體有傷害,在利用放射線時(shí)應(yīng)注意射線的防護(hù),以及防止放射性物質(zhì)泄漏,造成對(duì)環(huán)境的污染。
2.原子核的組成
這里用講授的方法,在分析課本圖實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,使學(xué)生知道放射現(xiàn)象告訴我們,小小的原子核也有內(nèi)部結(jié)構(gòu),因?yàn)榉派湫栽胤懦龅娜N射線只可能是從原子核里放出來的。
關(guān)于原子核的組成,主要使學(xué)生知道原子核是由質(zhì)子和中子組成的。質(zhì)子帶正電荷,電量跟電子電荷相等,質(zhì)子的質(zhì)量大約是電子的.1836倍。中子不帶電,質(zhì)量跟質(zhì)子的質(zhì)量幾乎相同。
接著按照課本圖的示意圖,向?qū)W生介紹結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的氫、氦、鋰、鈹?shù)脑雍驮雍说慕Y(jié)構(gòu),使學(xué)生對(duì)原子和原子核的組成有一個(gè)比較具體的了解。
三、核能
本節(jié)教學(xué)應(yīng)以講授為主。由于核能、裂變、聚變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、核反應(yīng)堆等概念均涉及到核反應(yīng)知識(shí),而學(xué)生頭腦里,這部分知識(shí)是一個(gè)空白,所以,講授過程中要貫徹通俗性原則,不引深,不拔高,盡可能地采取恰當(dāng)?shù)谋扔鱽韼椭鷮W(xué)生理解這些知識(shí)。
例如,教材中對(duì)裂變作了一個(gè)比喻,好比用火柴點(diǎn)燃木材,木材燃燒放出能量。這一比喻,不僅使學(xué)生對(duì)裂變形成初步認(rèn)識(shí),而且對(duì)認(rèn)識(shí)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)也有幫助。
聚變學(xué)生更難認(rèn)識(shí)。這里建議用濃硫酸與水結(jié)合釋放熱量的例子來比喻,可能會(huì)收到較好的效果。
總之,本節(jié)課教學(xué)應(yīng)達(dá)到三個(gè)目的。一是讓學(xué)生知道核能、裂變、聚變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的基本意思;二是讓學(xué)生知道原子內(nèi)部?jī)?chǔ)藏了巨大的能量;三是知道世界各國(guó)包括我國(guó)在內(nèi),正在加強(qiáng)研究開發(fā)和利用核能,并取得了可喜的進(jìn)展,激發(fā)學(xué)生去想象人類開發(fā)利用核能的美好前景。
四、核電站
本節(jié)教學(xué)要扣住兩個(gè)環(huán)節(jié),一是核電站的工作原理;一是核電站的特點(diǎn)或優(yōu)越性。通過本節(jié)教學(xué),使學(xué)生對(duì)核電站有初步的認(rèn)識(shí)。第一環(huán)節(jié),核電站的原理介紹,教師要充分應(yīng)用掛圖、模型,有條件的學(xué)?煞庞澈穗娬镜幕脽羝、錄像片或電影片配合教學(xué),使學(xué)生明白核電站是怎樣將核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,再把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的。第二環(huán)節(jié),組織好學(xué)生閱讀討論并概括出核電站用很少的核燃料可以產(chǎn)生大量的電能;可以大大減少燃料的運(yùn)輸量;適于缺少常規(guī)能源(化石燃料)的地區(qū)等主要的優(yōu)越性。
五、太陽能
本節(jié)教學(xué),建議采用自學(xué)指導(dǎo)的方法進(jìn)行。上課時(shí),教師可用幻燈或小黑板出示指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)的問題。接著讓學(xué)生帶著問題閱讀教材。最后要求學(xué)生回答問題,并且提出自己弄不明白或弄不懂的問題。配合教學(xué),可以放映教學(xué)錄像帶“太陽能”。
指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)的問題建議如下:
、偃祟愔苯永锰柲苡心男┲匾饬x?
、谂e例說明,人類目前直接利用太陽能有哪些途徑?你是否有新的途徑提出來?
、垡笠(guī)模地開發(fā)和利用太陽能還存在哪些困難?人類要克服這些困難,必須依靠什么?
六、節(jié)能
本節(jié)教學(xué),建議采用問題討論的方式進(jìn)行。上課時(shí),教師首先出示需要討論的問題。接著要求學(xué)生閱讀教材內(nèi)容并分組討論,然后由小組代表匯報(bào)討論結(jié)果,最后教師對(duì)學(xué)生討論的結(jié)果作進(jìn)一步歸納,即為本節(jié)課的小結(jié)。
討論的問題建議如下:
、倥e例說明什么是能源的利用率?
、谔岣吣茉吹睦寐、節(jié)約能源的根本措施是什么?
、廴祟悘母旧辖鉀Q能源問題的出路在哪里?
、苋绻咳四旯(jié)約用電1千瓦時(shí),那么,全國(guó)近12億人口節(jié)約用電,相當(dāng)多少噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的能量?(標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒值為2.93×107焦/千克)
。ㄓ(jì)算結(jié)果是相當(dāng)1.47×108千克,這個(gè)數(shù)字是可觀的。
物理教案15
本節(jié)教材分析
這節(jié)課通過對(duì)一些天體運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析,使學(xué)生了解:通常物體之間的萬有引力很小,常常覺察不出來,但在天體運(yùn)動(dòng)中,由于天體的質(zhì)量很大,萬有引力將起決定性作用,對(duì)天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用,其中一個(gè)重要的應(yīng)用就是計(jì)算天體的質(zhì)量.
在講課時(shí),應(yīng)用萬有引力定律有兩條思路要交待清楚.
1.把天體(或衛(wèi)星)的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),即F引=F向,用于計(jì)算天體(中心體)的質(zhì)量,討論衛(wèi)星的速度、角速度、周期及半徑等問題.
2.在地面附近把萬有引力看成物體的重力,即F引=mg.主要用于計(jì)算涉及重力加速度的問題.
一、教學(xué)目標(biāo)
1.通過對(duì)行星繞恒星的運(yùn)動(dòng)及衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)的研究,使學(xué)生初步掌握研究此類問題的基本方法:萬有引力作為物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。
2.使學(xué)生對(duì)人造地球衛(wèi)星的發(fā)射、運(yùn)行等狀況有初步了解,使多數(shù)學(xué)生在頭腦中建立起較正確的圖景。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.天體運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬有引力提供的,這一思路是本節(jié)課的重點(diǎn)。
2.第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度,是衛(wèi)星運(yùn)行的最大速度,它們的統(tǒng)一是本節(jié)課的難點(diǎn)。
三、教具
自制同步衛(wèi)星模型。
四、教學(xué)過程
(一)引入新課
1.復(fù)習(xí)提問:
(1)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式是什么?分別寫出向心力與線速
(2)萬有引力定律的內(nèi)容是什么?如何用公式表示?(對(duì)學(xué)生的回答予以糾正或肯定。)
(3)萬有引力和重力的關(guān)系是什么?重力加速度的決定式是什么?(學(xué)生回答:地球表面物體受到的重力是物體受到地球萬有引力的一個(gè)分力,但這個(gè)分力的大小基本等于物體受到地球的萬有引力。如不全面,教師予以補(bǔ)充。)
2.引課提問:根據(jù)前面我們所學(xué)習(xí)的知識(shí),我們知道了所有物體之間都存在著相互作用的萬有引力,而且這種萬有引力在天體這類質(zhì)量很大的物體之間是非常巨大的。那么為什么這樣巨大的引力沒有把天體拉到一起呢?(可由學(xué)生討論,教師歸納總結(jié)。)
因?yàn)樘祗w都是運(yùn)動(dòng)的,比如恒星附近有一顆行星,它具有一定的速度,根據(jù)牛頓第一定律,如果不受外力,它將做勻速直線運(yùn)動(dòng),F(xiàn)在它受到恒星對(duì)它的萬有引力,將偏離原來的運(yùn)動(dòng)方向。這樣,它既不能擺脫恒星的控制遠(yuǎn)離恒星,也不會(huì)被恒星吸引到一起,將圍繞恒星做圓周運(yùn)動(dòng)。此時(shí),行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由恒星對(duì)它的萬有引力提供。(教師邊講解,邊畫板圖。)
可見萬有引力與天體的運(yùn)動(dòng)密切聯(lián)系,我們這節(jié)課就要研究萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用。
板書:萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用人造衛(wèi)星
(二)教學(xué)過程
1.研究天體運(yùn)動(dòng)的基本方法
剛才我們分析了行星的運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)行星繞恒星做圓周運(yùn)動(dòng),此時(shí),恒星對(duì)行星的萬有引力是行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。其實(shí),所有行星繞恒星或衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)都可以基本上看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。這時(shí)運(yùn)動(dòng)的行星或衛(wèi)星的受力情況也非常簡(jiǎn)單:它不可能受到彈力或摩擦力,所受到的力只有一種——萬有引力。萬有引力作為其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。
板書:F萬=F向
下面我們根據(jù)這一基本方法,研究幾個(gè)天文學(xué)的問題。
(1)天體質(zhì)量的計(jì)算
如果我們知道了一個(gè)衛(wèi)星繞行星運(yùn)動(dòng)的周期,知道了衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑,能否求出行星的質(zhì)量呢?根據(jù)研究天體運(yùn)動(dòng)的基本方法:萬有引力做向心力,F(xiàn)萬=F向
(指副板書)此時(shí)知道衛(wèi)星的圓周運(yùn)動(dòng)周期,其向心力公式用哪個(gè)好呢?
等式兩邊都有m,可以約去,說明與衛(wèi)星質(zhì)量無關(guān)。我們就可以得
(2)衛(wèi)星運(yùn)行速度的比較
下面我們?cè)賮砜匆粋(gè)問題:某行星有兩顆衛(wèi)星,這兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量和軌道半徑都不相同,哪顆衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的速度快呢?我們?nèi)匀焕醚芯刻祗w運(yùn)動(dòng)的基本方法:以萬有引力做向心力
F萬=F向
設(shè)行星質(zhì)量為M,某顆衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,此衛(wèi)星質(zhì)量為m,它受到行星對(duì)它的萬有引力為
(指副板書)于是我們得到
等式兩邊都有m,可以約去,說明與衛(wèi)星質(zhì)量無關(guān)。于是我們得到
從公式可以看出,衛(wèi)星的運(yùn)行速度與其本身質(zhì)量無關(guān),與其軌道半徑的平方根成反比。軌道半徑越大,運(yùn)行速度越;軌道半徑越小,運(yùn)行速度越大。換句話說,離行星越近的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)速度越大。這是一個(gè)非常有用的結(jié)論,希望同學(xué)能夠給予重視。
(3)海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)
剛才我們研究的問題只是實(shí)際問題的一種近似,實(shí)際問題要復(fù)雜一些。比如,行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)軌道并不是正圓,而是橢圓;每顆行星受到的引力也不僅由太陽提供,除太陽的引力最大外,還要受到其他行星的引力。這就需要更復(fù)雜一些的運(yùn)算,而這種運(yùn)算,導(dǎo)致了海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)。
200年前,人們認(rèn)識(shí)的太陽系有7大行星:水星、金星、地球、火星、土星、木星和天王星,后來,人們發(fā)現(xiàn)最外面的行星——天王星的運(yùn)行軌道與用萬有引力定律計(jì)算出的有較大的偏差。于是,有人推測(cè),在天王星的軌道外側(cè)可能還有一顆行星,它對(duì)天王星的引力使天王星的軌道發(fā)生偏離。而且人們計(jì)算出這顆行星的可能軌道,并且在計(jì)算出的位置終于觀測(cè)到了這顆新的行星,將它命名為海王星。再后,又發(fā)現(xiàn)海王星的軌道也與計(jì)算值有偏差,人們進(jìn)一步推測(cè),海王星軌道外側(cè)還有一顆行星,于是用同樣的方法發(fā)現(xiàn)了冥王星?梢娙f有引力定律在天文學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值。
2.人造地球衛(wèi)星
下面我們?cè)賮硌芯恳幌氯嗽斓厍蛐l(wèi)星的發(fā)射及運(yùn)行情況。
(1)衛(wèi)星的發(fā)射與運(yùn)行
最早研究人造衛(wèi)星問題的是牛頓,他設(shè)想了這樣一個(gè)問題:在地面某一高處平拋一個(gè)物體,物體將走一條拋物線落回地面。物體初速度越大,飛行距離越遠(yuǎn)?紤]到地球是圓形的,應(yīng)該是這樣的圖景:(板圖)
當(dāng)拋出物體沿曲線軌道下落時(shí),地面也沿球面向下彎曲,物體所受重力的方向也改變了。當(dāng)物體初速度足夠大時(shí),物體總要落向地面,總也落不到地面,就成為地球的衛(wèi)星了。
從剛才的分析我們知道,要想使物體成為地球的衛(wèi)星,物體需要一個(gè)最小的發(fā)射速度,物體以這個(gè)速度發(fā)射時(shí),能夠剛好貼著地面繞地球飛行,此時(shí)其重力提供了向心力。
其中,g為地球表面的重力加速度,約9.8m/s2。R為地球的半徑,約為6.4×106m。代入數(shù)據(jù)我們可以算出速度為7.9×103m/s,也就是7.9km/s。這個(gè)速度稱為第一宇宙速度。
板書:第一宇宙速度v=7.9km/s
第一宇宙速度是發(fā)射一個(gè)物體,使其成為地球衛(wèi)星的最小速度。若以第一宇宙速度發(fā)射一個(gè)物體,物體將在貼著地球表面的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若發(fā)射速度大于第一宇宙速度,物體將在離地面遠(yuǎn)些的軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)。
現(xiàn)在同學(xué)思考一個(gè)問題:剛才我們分析衛(wèi)星繞行星運(yùn)行時(shí)得到一個(gè)結(jié)論:衛(wèi)星軌道離行星越遠(yuǎn),其運(yùn)動(dòng)速度越小,F(xiàn)在我們又得到一個(gè)結(jié)論:衛(wèi)星的發(fā)射速度越大,其運(yùn)行軌道離地面越遠(yuǎn)。這兩者是否矛盾呢?
其實(shí),它們并不矛盾,關(guān)鍵是我們要分清發(fā)射速度和運(yùn)行速度是兩個(gè)不同的速度:比如我們以10km/s的速度發(fā)射一顆衛(wèi)星,由于發(fā)射速度大于7.9km/s,衛(wèi)星不可能在地球表面飛行,將會(huì)遠(yuǎn)離地球表面。而衛(wèi)星遠(yuǎn)離地球表面的過程中,其在垂直地面方向的運(yùn)動(dòng),相當(dāng)于豎直上拋運(yùn)動(dòng),衛(wèi)星速度將變小。當(dāng)衛(wèi)星速度減小到7.9km/s時(shí),由于此時(shí)衛(wèi)星離地球的距離比剛才大,根據(jù)萬有引力定律,此時(shí)受到的.引力比剛才小,仍不能使衛(wèi)星在此高度繞地球運(yùn)動(dòng),衛(wèi)星還會(huì)繼續(xù)遠(yuǎn)離地球。衛(wèi)星離地面更遠(yuǎn)了,速度也進(jìn)一步減小,當(dāng)速度減小到某一數(shù)值時(shí),比如說5km/s時(shí),衛(wèi)星在這個(gè)位置受到的地球引力剛好滿足衛(wèi)星在這個(gè)軌道以這個(gè)速度運(yùn)動(dòng)所需向心力,衛(wèi)星將在這個(gè)軌道上運(yùn)動(dòng)。而此時(shí)的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度。所以,第一宇宙速度是發(fā)射地球衛(wèi)星的最小速度,是衛(wèi)星地球運(yùn)行的最大速度。
板書:第一宇宙速度是發(fā)射地球衛(wèi)星的最小速度,是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度。
如果物體發(fā)射的速度更大,達(dá)到或超過11.2km/s時(shí),物體將能夠擺脫地球引力的束縛,成為繞太陽運(yùn)動(dòng)的行星或飛到其他行星上去。11.2km/s這個(gè)速度稱為第二宇宙速度。
板書:第二宇宙速度v=11.2km/s
如果物體的發(fā)射速度再大,達(dá)到或超過16.7km/s時(shí),物體將能夠擺脫太陽引力的束縛,飛到太陽系外。16.7km/s這個(gè)速度稱為第三宇宙速度。
板書:第三宇宙速度v=16.7km/s
(2)同步通訊衛(wèi)星
下面我們?cè)賮硌芯恳环N衛(wèi)星——同步通信衛(wèi)星。這種衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的角速度與地球自轉(zhuǎn)的速度相同,所以從地面上看,它總在某地的正上方,因此叫同步衛(wèi)星。這種衛(wèi)星一般用于通訊,又叫同步通訊衛(wèi)星。我們平時(shí)看電視實(shí)況轉(zhuǎn)播時(shí)總聽到解說員講:正在通過太平洋上空或印度洋上空的通訊衛(wèi)星轉(zhuǎn)播電視實(shí)況,為什么北京上空沒有同步衛(wèi)星呢?大家來看一下模型(出示模型):
若在北緯或南緯某地上空真有一顆同步衛(wèi)星,那么這顆衛(wèi)星軌道平面的中心應(yīng)是地軸上的某點(diǎn),而不是地心,其需要的向心力也指向這一點(diǎn)。而地球所能夠提供的引力只能指向地心,所以北緯或南緯某地上空是不可能有同步衛(wèi)星的。另外由于同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同,所以此衛(wèi)星離地球的距離只能是一個(gè)定值。換句話說,所有地球的同步衛(wèi)星只能分布在赤道正上方的一條圓弧上,而為了衛(wèi)星之間不相互干擾,大約3度角左右才能放置一顆衛(wèi)星,地球的同步通訊衛(wèi)星只能有120顆?梢,空間位置也是一種資源。(可視時(shí)間讓學(xué)生推導(dǎo)同步衛(wèi)星的高度)
五、課堂小結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了如何用萬有引力定律來研究天體運(yùn)動(dòng)的問題;掌握了萬有引力是向心力這一研究天體運(yùn)動(dòng)的基本方法;了解了衛(wèi)星的發(fā)射與運(yùn)行的一些情況;知道了第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度,是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度。最后我們還了解了通訊衛(wèi)星的有關(guān)情況,本節(jié)課我們學(xué)習(xí)的內(nèi)容較多,希望及時(shí)復(fù)習(xí)。
六、說明
1.設(shè)計(jì)思路:本節(jié)課是一節(jié)知識(shí)應(yīng)用與擴(kuò)展的課程,所以設(shè)計(jì)時(shí)注意加大知識(shí)含量,引起學(xué)生興趣。同時(shí)注意方法的培養(yǎng),讓學(xué)生養(yǎng)成用萬有引力是天體運(yùn)動(dòng)的向心力這一基本方法研究問題的習(xí)慣,避免套公式的不良習(xí)慣。圍繞第一宇宙速度的討論,讓學(xué)生形成較正確的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)圖景。
2.同步衛(wèi)星模型是用一地球儀改制而成,用一個(gè)小球當(dāng)衛(wèi)星,小球與地球儀用細(xì)線相連,細(xì)線的一端可在地球儀的不同緯度處固定。
第六章萬有引力定律(四、萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用)
第六章萬有引力定律(四、萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用)
教材分析
這節(jié)課通過對(duì)一些天體運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析,使學(xué)生了解:通常物體之間的萬有引力很小,常常覺察不出來,但在天體運(yùn)動(dòng)中,由于天體的質(zhì)量很大,萬有引力將起決定性作用,對(duì)天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用,其中一個(gè)重要的應(yīng)用就是計(jì)算天體的質(zhì)量。
在講課時(shí),應(yīng)用萬有引力定律有兩條思路要交待清楚。
1.把天體(或衛(wèi)星)的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),即F引=F向,用于計(jì)算天體(中心體)的質(zhì)量,討論衛(wèi)星的速度、角速度、周期及半徑等問題。
2.在地面附近把萬有引力看成物體的重力,即F引=mg.主要用于計(jì)算涉及重力加速度的問題。
這節(jié)內(nèi)容是這一章的重點(diǎn),這是萬有引力定律在實(shí)際中的具體應(yīng)用.主要知識(shí)點(diǎn)就是如何求中心體質(zhì)量及其他應(yīng)用,還是可發(fā)現(xiàn)未知天體的方法。
教學(xué)目標(biāo)
一知識(shí)目標(biāo)
1.了解行星繞恒星運(yùn)動(dòng)及衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)的共同點(diǎn):萬有引力作為行星、衛(wèi)星圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。
2.了解萬有引力定律在天文學(xué)上有重要應(yīng)用。
3.會(huì)用萬有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量。
二能力目標(biāo)
通過萬有引力定律在實(shí)際中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
教學(xué)重點(diǎn)
1.人造衛(wèi)星、月球繞地球的運(yùn)動(dòng);行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬有引力提供的。
2.會(huì)用已知條件求中心天體的質(zhì)量。
教學(xué)難點(diǎn)
根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量。
教學(xué)步驟
一導(dǎo)入新課
復(fù)習(xí)舊課:
1.卡文迪許實(shí)驗(yàn)測(cè)萬有引力常量的原理是什么?
答:利用引力矩與金屬絲的扭轉(zhuǎn)力矩的平衡來求得。
2.萬有引力常量的測(cè)出的物理意義。
答:使萬有引力定律有了其實(shí)際意義,可以求得地球的質(zhì)量等。
對(duì)了,萬有引力常量一經(jīng)測(cè)出,萬有引力定律對(duì)天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用,這節(jié)課我們來學(xué)習(xí)萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用。
二新課教學(xué)
(一)天體質(zhì)量的計(jì)算
提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考:在天文學(xué)上,天體的質(zhì)量無法直接測(cè)量,能否利用萬有引力定律和前面學(xué)過的知識(shí)找到計(jì)算天體質(zhì)量的方法呢?
1.基本思路:在研究天體的運(yùn)動(dòng)問題中,我們近似地把一個(gè)天體繞另一個(gè)天體的運(yùn)動(dòng)看作勻速圓周運(yùn)動(dòng),萬有引力提供天體作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。
2.計(jì)算表達(dá)式:
例如:已知某一行星到太陽的距離為r,公轉(zhuǎn)周期為T,太陽質(zhì)量為多少?
分析:設(shè)太陽質(zhì)量為M,行星質(zhì)量為m,由萬有引力提供行星公轉(zhuǎn)的向心力得:
,∴
提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考:如何計(jì)算地球的質(zhì)量?
分析:應(yīng)選定一顆繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的衛(wèi)星,測(cè)定衛(wèi)星的軌道半徑和周期,利用上式求出地球質(zhì)量。因此上式是用測(cè)定環(huán)繞天體的軌道半徑和周期方法測(cè)被環(huán)繞天體的質(zhì)量,不能測(cè)定環(huán)繞天體自身質(zhì)量。
對(duì)于一個(gè)天體,M是一個(gè)定值.所以,繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的行星都有。即開普勒第三定律。
老師總結(jié):應(yīng)用萬有引力定律計(jì)算天體質(zhì)量的基本思路是:根據(jù)行星(或衛(wèi)星)運(yùn)動(dòng)的情況,求出行星(或衛(wèi)星)的向心力,而F向=F萬有引力。根據(jù)這個(gè)關(guān)系列方程即可。
例如:已知月球到地球的球心距離為r=4×108m,月亮繞地球運(yùn)行的周期為30天,求地球的質(zhì)量。
解:月球繞地球運(yùn)行的向心力即月地間的萬有引力即有:
F向=F引=
得:
求某星體表面的重力加速度
例:一個(gè)半徑比地球大2倍,質(zhì)量是地球的36倍的行星,它表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的
A.6倍B.18倍C.4倍D.13.5倍
分析:在星體表面處,F(xiàn)引≈mg.所以,在地球表面處:
在某星球表面處:
∴
即正確選項(xiàng)為C
學(xué)生自己總結(jié):求某星球表面的重力加速度,一般采用某物體在星體表面受到的重力等于其萬有引力.一般采用比例計(jì)算法。
練習(xí):金星的半徑是地球的0.95倍,質(zhì)量是地球的0.82倍,金星表面的重力加速度是多大?
3.發(fā)現(xiàn)末知天體
用萬有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量是天文學(xué)上的重要應(yīng)用之一,一個(gè)科學(xué)的理論,不但要能說明已知事實(shí),而且要能預(yù)言當(dāng)時(shí)不知道的事實(shí),請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本并思考:科學(xué)家是如何根據(jù)萬有引力定律發(fā)現(xiàn)海王星的?
請(qǐng)同學(xué)們推導(dǎo):已知中心天體的質(zhì)量及繞其運(yùn)動(dòng)的行星的運(yùn)動(dòng)情況,在太陽系中,行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的半徑r為:
根據(jù)F萬有引力=F向=,而F萬有引力=,兩式聯(lián)立得:
在18世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的第七個(gè)行星──天王星的運(yùn)動(dòng)軌道,總是同根據(jù)萬有引力定律計(jì)算出來的有一定偏離。當(dāng)時(shí)有人預(yù)測(cè),肯定在其軌道外還有一顆未發(fā)現(xiàn)的新星。后來,亞當(dāng)斯和勒維列在預(yù)言位置的附近找到了這顆新星。后來,科學(xué)家利用這一原理還發(fā)現(xiàn)了許多行星的衛(wèi)星,由此可見,萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用,有極為重要的意義。
海王星和冥王星的發(fā)現(xiàn),顯示了萬有引力定律對(duì)研究天體運(yùn)動(dòng)的重要意義,同時(shí)證明了萬有引力定律的正確性。
三例題分析
例1.木星的一個(gè)衛(wèi)星運(yùn)行一周需要時(shí)間1.5×104s,其軌道半徑為9.2×107m,求木星的質(zhì)量為多少千克?
解:木星對(duì)衛(wèi)星的萬有引力提供衛(wèi)星公轉(zhuǎn)的向心力:
,例2.地球繞太陽公轉(zhuǎn),軌道半徑為R,周期為T。月球繞地球運(yùn)行軌道半徑為r,周期為t,則太陽與地球質(zhì)量之比為多少?
解:⑴地球繞太陽公轉(zhuǎn),太陽對(duì)地球的引力提供向心力
則,得:
、圃虑蚶@地球公轉(zhuǎn),地球?qū)υ虑虻囊μ峁┫蛐牧?/p>
則,得:
、翘柵c地球的質(zhì)量之比
例3.一探空箭進(jìn)入繞太陽的近乎圓形的軌道運(yùn)行,軌道半徑是地球繞太陽公轉(zhuǎn)半徑的9倍,則探空火箭使太陽公轉(zhuǎn)周期為多少年?
解:方法一:設(shè)火箭質(zhì)量為m1,軌道半徑R,太陽質(zhì)量為M,地球質(zhì)量為m2,軌道半徑為r。
、呕鸺@太陽公轉(zhuǎn),則
得:………………①
、频厍蚶@太陽公轉(zhuǎn),則
得:………………②
∴∴火箭的公轉(zhuǎn)周期為27年。
方法二:要題可直接采用開普勒第三定律求解,更為方便。
四鞏固練習(xí)
1.將一物體掛在一彈簧秤上,在地球表面某處伸長(zhǎng)30mm,而在月球表面某處伸長(zhǎng)5mm.如果在地球表面該處的重力加速度為9.84m/s2,那么月球表面測(cè)量處相應(yīng)的重力加速度為
A.1.64m/s2B.3.28m/s2
C.4.92m/s2D.6.56m/s2
2.地球是一個(gè)不規(guī)則的橢球,它的極半徑為6357km,赤道半徑為6378km,物體在兩極所受的引力與在赤道所受的引力之比為
參考答案:
1.A2.1.0066
五小結(jié)(用投影片出示)
這節(jié)課我們主要掌握的知識(shí)點(diǎn)是:
1.萬有引力定律在天文學(xué)中的應(yīng)用,一般有兩條思路:
(1)F萬有引力=環(huán)繞體所需的向心力
(2)地面(或某星球表面)的物體的重力=F萬有引力。
2.了解萬有引力定律在天文學(xué)中具有的重要意義。
五作業(yè)
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