物理教案。
每位教師都需要在教學(xué)前認(rèn)真準(zhǔn)備自己的教案和課件,而課件的內(nèi)容和設(shè)計(jì)需要老師自己精心考慮和完善。學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)直接關(guān)聯(lián)到教師的教案和課件,所以在撰寫教案和課件時(shí),需要特別關(guān)注哪些方面呢?在這篇“物理教案”文章中,筆者總結(jié)了許多有用的提示和建議,希望能夠幫助到您的學(xué)習(xí)與工作!
一、 學(xué)習(xí)目標(biāo)
物質(zhì)三種狀態(tài)的不同特征,體溫度計(jì)的工作原理,用溫度計(jì)測(cè)量溫度。
二、 學(xué)習(xí)重點(diǎn)
正確使用溫度計(jì)
三、 課前準(zhǔn)備
〖例1〗 如圖,先把兩手同時(shí)放人熱水和冷水中,過(guò)了一段時(shí)間后,再將兩手同時(shí)拿出并放入溫水中,這時(shí)兩手的感覺(jué) (選填相同或不相同)。這個(gè)事實(shí)說(shuō)明
_______________________________
〖例2〗以下說(shuō)法中,你認(rèn)為最符合實(shí)際的是( )
A. 人體的正常體溫為35℃。 B. 冰箱冷凍室的溫度約為5℃。
C. 上海 盛夏中午室外溫度可達(dá)38℃。 D. 上海的最低氣溫可達(dá)零下30℃。
〖例3〗醫(yī)生用普通體溫計(jì)給感冒發(fā)燒的病人測(cè)量體溫,從體溫計(jì)的構(gòu)造和使用情況來(lái)看,運(yùn)用了哪些物理知識(shí)?請(qǐng)你寫出其中的兩個(gè)__________________________________________
__________________________________________
四、 效果檢驗(yàn)
1.__________是表示物 體冷熱程度的物理量,它的常用單位是__________。
2.以下溫度中,最接近 25℃的是( )
A.冰水混合物的溫度 B.健康成年人的體溫
C.讓人感覺(jué)溫暖而舒適的房間的溫度 D.廣州市冬季最冷的溫度
3.使用溫度計(jì)時(shí),首先要觀察它的量程和認(rèn)清它的 。小強(qiáng)在用溫度計(jì)測(cè)量燒杯中液體溫度 時(shí)讀取了四次數(shù)據(jù),每次讀數(shù)時(shí)溫度計(jì)的位置如圖所示,其中正確的是 。圖中所示的是用溫度計(jì)分別測(cè)得的冰和水的溫度,那么冰的溫度是 ________ ℃,水的溫度是 ℃。
【課堂反饋】
1、 通常情況下,物質(zhì)一般以_______ 、_______ 、 ________三種狀態(tài)存在,______既有一定的體積,又有一定的形狀,物質(zhì)外于哪種狀態(tài)與_______有關(guān).
2、 物體的冷熱程 度用_______表示;實(shí)驗(yàn)室常用________來(lái)測(cè)量,它是根據(jù)_______________
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1.知道溫度表示物體的冷熱程度.
2.知道的構(gòu)造、原理以及攝氏溫度的規(guī)定.
3.常識(shí)性了解攝氏溫度和熱力學(xué)溫度的關(guān)系.
能力目標(biāo)
通過(guò)觀察和分析培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析概括能力.
情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生使用物理儀器測(cè)量的良好習(xí)慣.
教學(xué)建議
本節(jié)是初中生接觸熱學(xué)的第一節(jié)課,只涉及了熱學(xué)的最基本知識(shí)點(diǎn).
教材首先介紹“溫度”的概念,用實(shí)例闡明人類和溫度的密切關(guān)系,確切知道溫度很重要.然后通過(guò)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生進(jìn)一步明白靠感覺(jué)的不可靠性,是不科學(xué)的.要樹(shù)立使用工具得出正確結(jié)論的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度.接著具體講解了實(shí)驗(yàn)用的原理、構(gòu)造,著重介紹了體溫計(jì)的的測(cè)量范圍、最小刻度值、用水銀的原理和它的特殊結(jié)構(gòu)及特殊用法.介紹了計(jì)量溫度的兩個(gè)不同方法:攝氏溫度的規(guī)定,具體攝氏溫度的讀法和專用符號(hào)的使用;熱力學(xué)溫度的規(guī)定,單位名稱、專用符號(hào)以及這兩種量方法的關(guān)系.
在課本的引言部分學(xué)生已經(jīng)明白物理是一門研究力、熱、聲、光、電等現(xiàn)象的自然科學(xué).本節(jié)是研究熱學(xué)的第一節(jié)內(nèi)容,應(yīng)該首先向?qū)W生交代本章講的為熱學(xué)的入門,是熱學(xué)的基本知識(shí).具體到本節(jié)可以從最常見(jiàn)的、比較了解的水的各種形態(tài),不同冷熱的水入手.讓學(xué)生感覺(jué)一下水的冷熱,提出感覺(jué)的不可靠性,進(jìn)而說(shuō)明使用儀器的準(zhǔn)確性和科學(xué)性.過(guò)渡到和溫度的計(jì)量方法上.
強(qiáng)調(diào)攝氏溫度、熱力學(xué)溫度的規(guī)定、正確讀法、專用符號(hào)的使用以及它們二者之間的關(guān)系.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
課題
教學(xué)目標(biāo)
1.知道溫度表示物體的冷熱程度
2.知道的構(gòu)造、原理以及攝氏溫度的規(guī)定
3.常識(shí)性了解攝氏溫度和熱力學(xué)溫度的關(guān)系
教學(xué)重點(diǎn)
的構(gòu)造、原理以及攝氏溫度的規(guī)定
教學(xué)難點(diǎn)
攝氏溫度和熱力學(xué)溫度的關(guān)系
教學(xué)方法
講授、實(shí)驗(yàn)
教具
玻璃杯、熱水、冷水、實(shí)驗(yàn)用、體溫計(jì)、寒暑表、冰塊
知識(shí)內(nèi)容
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
一、復(fù)習(xí)引言部分
物理是研究力、熱、聲、光、電等現(xiàn)象的自然科學(xué),
二、引入新課
指出溫度跟人類生活的密切關(guān)系,溫度的概念.引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)感覺(jué)的不可靠,
三、實(shí)驗(yàn)用
原理:利用液體的熱脹冷縮來(lái)測(cè)量溫度.觀察的構(gòu)造、測(cè)量范圍及分度值.
四、攝氏溫度
講解攝氏溫度的規(guī)定,每個(gè)分度值代表1攝氏度.攝氏溫度的正確表示方法及正確讀法
五、熱力學(xué)溫度
介紹宇宙溫度的下限――絕對(duì)零度,以絕對(duì)零度為起點(diǎn)的量方法叫熱力學(xué)溫度.
熱力學(xué)溫度和攝氏溫度的關(guān)系
六、體溫計(jì)
著重講解體溫計(jì)的原理、測(cè)量范圍、最小刻度值、特殊結(jié)構(gòu)及用法
七、小結(jié)
原理和溫度的計(jì)量方法
八、作業(yè)
P46—1、2、3
教師引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn):去體驗(yàn)先后把手放在冷水熱水以及溫水中的不同感覺(jué)
教師出示實(shí)驗(yàn)用,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察.
出示體溫計(jì),引導(dǎo)學(xué)生觀察.示范用法并引導(dǎo)提問(wèn)
自己得出結(jié)論:冷熱只是相對(duì)概念,靠感覺(jué)根本區(qū)分不了溫水的冷熱程度
學(xué)生總結(jié)得出構(gòu)造、測(cè)量范圍,并提問(wèn):C的意思和分度值代表什么?
觀察細(xì)節(jié),并提問(wèn)
探究活動(dòng)
【課題】
人類的“熱”現(xiàn)象的探索和利用
【組織形式】
學(xué)生小組
【參考題材】
1.熱力學(xué)發(fā)展的歷史.
2.我國(guó)古代對(duì)熱的認(rèn)識(shí).
3.的類型和發(fā)展.
4.生活中的熱現(xiàn)象.
【評(píng)價(jià)】
1.所查閱的資料.
2.資料的豐富性和來(lái)源的豐富性.
3.學(xué)生對(duì)一些問(wèn)題的見(jiàn)解.如絕對(duì)零度的理解.
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、了解形變的概念,了解彈力是物體發(fā)生彈性形變時(shí)產(chǎn)生的.
2、能夠正確判斷彈力的有無(wú)和彈力的方向,正確畫出物體受到的彈力.
3、掌握運(yùn)用胡克定律計(jì)算彈簧彈力的方法.
能力目標(biāo)
1、能夠運(yùn)用二力平衡條件確定彈力的大小.
2、針對(duì)實(shí)際問(wèn)題確定彈力的大小方向,提高判斷分析能力.
教學(xué)建議
一、基本知識(shí)技能:
(一)、基本概念:
1、彈力:發(fā)生形變的物體,由于要回復(fù)原狀,對(duì)跟它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用,這種力叫做彈力.
2、彈性限度:如果形變超過(guò)一定限度,物體的形狀將不能完全恢復(fù),這個(gè)限度叫做彈性限度.
3、彈力的大小跟形變的大小有關(guān),形變?cè)酱螅瑥椓σ苍酱?
4、形變有拉伸形變、彎曲形變、和扭轉(zhuǎn)形變.
(二)、基本技能:
1、應(yīng)用胡克定律求解彈簧等的產(chǎn)生彈力的大小.
2、根據(jù)不同接觸面或點(diǎn)畫出彈力的圖示.
二、重點(diǎn)難點(diǎn)分析:
1、彈力是物體發(fā)生形變后產(chǎn)生的,了解彈力產(chǎn)生的原因、方向的判斷和大小的確定是本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn).
2、彈力的有無(wú)和彈力方向的判斷是教學(xué)中學(xué)生比較難掌握的知識(shí)點(diǎn).
教法建議
一、關(guān)于講解彈力的產(chǎn)生原因的教法建議
1、介紹彈力時(shí),一定要把物體在外力作用時(shí)發(fā)生形狀改變的事實(shí)演示好,可以演示橢圓形狀玻璃瓶在用力握緊時(shí)的形狀變化,也可以演示其它明顯的形變實(shí)驗(yàn),如礦泉水瓶的形變,握力器的形變,鋼尺的形變,也可以借助媒體資料演示一些研究觀察物體微小形變的方法.通過(guò)演示,介紹我們?cè)谧隹茖W(xué)研究時(shí),通常將微小變化“放大”以利于觀察.
二、關(guān)于彈力方向講解的教法建議
1、彈力的方向判斷是本節(jié)的重點(diǎn),可以將接觸面的關(guān)系具體為“點(diǎn)——面(平面、曲面)”接觸和“面——面”接觸.舉一些例子,將問(wèn)題簡(jiǎn)單化.往往彈力的方向的判斷以“面”或“面上接觸點(diǎn)的切面”為準(zhǔn).
如所示的簡(jiǎn)單圖示:
2、注意在分析兩物體之間彈力的作用時(shí),可以分別對(duì)一個(gè)物體進(jìn)行受力分析,確切說(shuō)明,是哪一個(gè)物體的形變對(duì)其產(chǎn)生彈力的作用.配合教材講解繩子的拉力時(shí),可以用具體的例子,畫出示意圖加以分析.
第三節(jié) 彈力
教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)法、講解法
教學(xué)用具:演示形變用的鋼尺、橡皮泥、彈簧、重物(鉤碼).
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
(一)、復(fù)習(xí)提問(wèn)
1、重力是的產(chǎn)生原因是什么?重力的方怎樣?
2、復(fù)習(xí)初中內(nèi)容:形變;彈性形變.
(二)、新課教學(xué)
由復(fù)習(xí)過(guò)渡到新課,并演示說(shuō)明
1、演示實(shí)驗(yàn)1:捏橡皮泥,用力拉壓彈簧,用力彎動(dòng)鋼尺,它們的形狀都發(fā)生了改變,教師總結(jié)形變的概念.
形變:物體的形狀或體積的變化叫做形變,形變的原因是物體受到了力的作用.針對(duì)橡皮泥形變之后形狀改變總結(jié)出彈性形變的概念:能夠恢復(fù)原來(lái)形狀的形變叫做彈性形變.不能恢復(fù)原來(lái)形狀的形變叫做塑性形變.
2、將鉤碼懸掛在彈簧上,彈簧另一端固定,彈簧被拉長(zhǎng),提問(wèn):
(1)鉤碼受哪些力?(重力、拉力、這二力平衡)
(2)拉力是誰(shuí)加給鉤碼的?(彈簧)
(3)彈簧為什么對(duì)鉤碼產(chǎn)生拉力?(彈簧發(fā)生了彈性形變)
由此引出彈力的概念:
3、彈力:發(fā)生彈性形變的物體,會(huì)對(duì)跟它直接接觸的'物體產(chǎn)生力的作用.這種力就叫彈力.
就上述實(shí)驗(yàn)繼續(xù)提問(wèn):
(1)彈力產(chǎn)生的條件:物體直接接觸并發(fā)生彈性形變.
(2)彈力的方向
提問(wèn):課本放在桌子上.書給桌子的壓力和桌子對(duì)書的支持力屬于什么性質(zhì)的力?其受力物體、施力物體各是什么?方向如何?
與學(xué)生討論,然后總結(jié):
4、壓力的方向總是垂直與支持面而指向受力物體(被壓物體).
5、支持力的方向總是垂直與支持面而指向受力物體(被支持物體).
繼續(xù)提問(wèn):電燈對(duì)電線產(chǎn)生的拉力和電線對(duì)電燈產(chǎn)生的拉力又是什么性質(zhì)的力?
其受力物體、施力物體各是誰(shuí)?方向如何?
分析討論,總結(jié).
6、繩的拉力是繩對(duì)所拉物體的彈力,方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向.
7、胡克定律
彈力的大小與形變有關(guān),同一物體,形變?cè)酱螅瑥椓υ酱?彈簧的彈力,與 形變的關(guān)系為:
在彈性限度內(nèi),彈力的大小 跟彈簧的伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度 成正比,即:
式中 叫彈簧的倔強(qiáng)系數(shù),單位:N/m.它由彈簧本身所決定.不同彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)一般不相同.這個(gè)規(guī)律是英國(guó)科學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)的,叫胡克定律. 胡克定律的適用條件:只適用于伸長(zhǎng)或壓縮形變.
8、練習(xí)使用胡克定律,注意強(qiáng)調(diào) 為形變量的大小.
彈力高中物理教學(xué)反思
本節(jié)課注意了對(duì)學(xué)生開(kāi)放性、創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)。開(kāi)放性創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)不是一句口號(hào),而應(yīng)該落到實(shí)處,這是基礎(chǔ)教育課程改革的要求,也是在教學(xué)實(shí)際中很難落實(shí)的一個(gè)問(wèn)題。
一般情況下,教師在組織學(xué)生學(xué)習(xí)塑性和彈性的時(shí)候,往往是通過(guò)舉出生活中或者學(xué)生能夠接觸的彈性物體和非彈性物體若干實(shí)例,通過(guò)歸納的方法得出塑性和彈性。在這個(gè)問(wèn)題的處理上并沒(méi)有按照往常的方法,而是讓學(xué)生對(duì)教師給出的若干物體進(jìn)行分類,潛移默化的對(duì)學(xué)生進(jìn)行了方法教育。分類的標(biāo)準(zhǔn)不同,分類結(jié)果也就不同,學(xué)生的興奮點(diǎn)就非常多,都試圖依照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類,學(xué)生的思維隨著分類的翅膀在飛翔。
從學(xué)生的生活出發(fā),關(guān)注學(xué)生的體驗(yàn)。物理不是獨(dú)立和抽象于生活之外的,尤其在初中階段來(lái)看更是如此。在組織教學(xué)的時(shí)候沒(méi)有過(guò)分關(guān)注基本的知識(shí)和概念,而是從學(xué)生生活中常見(jiàn)的橡皮筋、海綿、彈簧、減震等學(xué)生常見(jiàn)常聽(tīng)的事物出發(fā),學(xué)生在對(duì)物體的彈性和塑性有充分的感性基礎(chǔ)上,總結(jié)出什么是塑性和彈性。關(guān)注學(xué)生自己的體驗(yàn),讓兩位同學(xué)在拉測(cè)力計(jì)的活動(dòng)中體驗(yàn)拉力的不同,認(rèn)識(shí)到彈力的大小與彈性形變的物體的形變大小有關(guān)的。學(xué)生親自參與到了物理知識(shí)的建構(gòu)中,認(rèn)識(shí)當(dāng)然是非常深刻的。師生關(guān)系融洽和諧,這也是本節(jié)課的一個(gè)閃光點(diǎn)。
主要缺點(diǎn):
學(xué)生在進(jìn)行分類的時(shí)候沒(méi)有充分放開(kāi)學(xué)生的思維。為什么學(xué)生的分類答案都是與本節(jié)內(nèi)容是對(duì)應(yīng)的?為什么沒(méi)有學(xué)生按照物質(zhì)的組成去分?為什么沒(méi)有按照物質(zhì)的導(dǎo)電性能或者密度大小去分?這是受到了思維定勢(shì)的影響,既然本節(jié)學(xué)習(xí)彈性和塑性,當(dāng)然就是這一種分類方法。在以后的教學(xué)中應(yīng)該讓學(xué)生在充分分類的基礎(chǔ)上,從中挑出一組依照彈性和塑性分類的一組,讓學(xué)生分析這一種分類的標(biāo)準(zhǔn)是什么,同樣回到了環(huán)節(jié)的主題。
【三維目標(biāo)】
1、知道物距、焦距和像距的概念,知道凸透鏡的成像規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時(shí)能夠正確測(cè)出凸透鏡的焦距,能夠利用光具座進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
2、能設(shè)計(jì)探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn),經(jīng)歷探究凸透鏡成像規(guī)律的全過(guò)程。
3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,體驗(yàn)參與實(shí)驗(yàn)探究的快樂(lè)和感受獲得成功的喜悅,培養(yǎng)學(xué)生積極主動(dòng)地與他人交流、合作的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
【教材分析】
學(xué)生對(duì)凸透鏡的認(rèn)識(shí),在上一節(jié)課的學(xué)習(xí)中已經(jīng)有所了解,但對(duì)物體通過(guò)凸透鏡怎樣才能在光屏上成像,及會(huì)成什么樣的像,還不夠了解。所以,本節(jié)教材主要對(duì)凸透鏡成像規(guī)律進(jìn)行探究,這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)是一個(gè)較完整的科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)。目的是:一讓學(xué)生認(rèn)識(shí)凸透鏡成像的規(guī)律,二是讓學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)探究。
【教學(xué)重、難點(diǎn)】
1、重點(diǎn):
1)實(shí)驗(yàn)探究凸透鏡成像規(guī)律。
2)讓學(xué)生知道科學(xué)探究中制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方法。
2、難點(diǎn):
1)實(shí)驗(yàn)探究凸透鏡成像規(guī)律。
2)讓學(xué)生知道科學(xué)探究中制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方法。
【教學(xué)方法】
科學(xué)探究法、討論交流法。
【教學(xué)用具】
光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏、火柴、小玩具等。
【教學(xué)過(guò)程】
一、新課教學(xué)
1、探究凸透鏡成像規(guī)律
1)提出問(wèn)題教師:請(qǐng)同學(xué)們用小玩具按照課本P61圖3-47所示的方法做一個(gè)實(shí)驗(yàn),移動(dòng)放大鏡或白紙板的位置,會(huì)在白紙上看到怎樣的像?學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),教師巡視,了解情況。讓學(xué)生說(shuō)出看到的像的特征。教師:對(duì)你所觀察的現(xiàn)象,你想提出什么問(wèn)題?如:凸透鏡所成的像跟哪些因素有關(guān)?
2)猜想與假設(shè)讓學(xué)生交流討論,提出自己的猜想,并說(shuō)出猜想的依據(jù)。
3)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
我們知道實(shí)驗(yàn)是探究物理知識(shí)最基本的一種方法。那么,要驗(yàn)證你的猜想是否正確,就要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
請(qǐng)同學(xué)們分組討論交流,設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案。(在此,教師邊示范邊講解,向?qū)W生介紹光具座的正確使用方法,同時(shí)指出實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意的問(wèn)題。)由于不同組桌面上的凸透鏡的焦距不同,你們想通過(guò)什么辦法得知凸透鏡的焦距?(實(shí)驗(yàn)測(cè)量,也可查說(shuō)明書)請(qǐng)同學(xué)們分組討論,制定出實(shí)驗(yàn)步驟。讓其中一組把實(shí)驗(yàn)步驟向大家介紹一下,如果可行,給予肯定;如果不可行,應(yīng)予以糾正。
4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)讓同學(xué)們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。比一比,哪個(gè)小組實(shí)驗(yàn)做得最快、最好,要注意分工合作。
5)分析與論證分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),用自己的話把凸透鏡成像規(guī)律表達(dá)出來(lái)。
6)交流與合作請(qǐng)跟同學(xué)們交流一下實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果,看看得出的規(guī)律是否一致。板書:凸透鏡成像規(guī)律
2、指導(dǎo)學(xué)生閱讀課文,學(xué)習(xí)放大鏡的有關(guān)知識(shí):
1)放大鏡的工作原理?
2)使用放大鏡時(shí)要想讓物體的像變大些,應(yīng)怎么辦?讓學(xué)生閱讀課文后或做過(guò)實(shí)驗(yàn)后,回答上述問(wèn)題。思考:若兩個(gè)凸透鏡大小相同時(shí),透鏡的厚度對(duì)放大倍數(shù)有影響嗎?可讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn),得出這個(gè)問(wèn)題的答案。請(qǐng)同學(xué)們觀察圖3-50:不同放大倍數(shù)的放大鏡及用其觀察到的像。
二、歸納小結(jié)
通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí),你有什么收獲?讓學(xué)生對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)進(jìn)行歸納,特別是凸透鏡成像的規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn)。
三、鞏固練習(xí)
1、完成“自我評(píng)價(jià)與作業(yè)”。
2、寫出實(shí)驗(yàn)探究報(bào)告。
3、完成本節(jié)的“基礎(chǔ)訓(xùn)練”。
四、反思
本節(jié)教學(xué)安排及設(shè)計(jì)還是比較充分的,按照科學(xué)探究的思路,從問(wèn)題的提出到實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),從實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到結(jié)論的得出,學(xué)生做得既全面又準(zhǔn)確,效果較好。
五、板書設(shè)計(jì)
課前預(yù)習(xí)
一、安培力
1.磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力叫做___○1____.
2.大?。海?)當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向________○2_____時(shí),安培力最大為F=_____○3_____.
(2)當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向_____○4________時(shí),安培力最小為F=____○5______.
(3) 當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向斜交時(shí),所受安培力介于___○6___和__○7______之間。
3.方向:左手定則:伸開(kāi)左手,使大拇指跟其余四個(gè)手指__○8____,并且都跟手掌在___○9___,把手放入磁場(chǎng)中,讓磁感線___○10____,并使伸開(kāi)的四指指向 _○11___的方向,那么,拇指所指的方向,就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的__○12___方向.
二、磁電式電流表
1.磁電式電流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____構(gòu)成.
2.蹄形磁鐵的磁場(chǎng)的方向總是沿著徑向均勻地分布的,在距軸線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小總是相等的,這樣不管線圈轉(zhuǎn)到什么位置,線圈平面總是跟它所在位置的磁感線平行,I與指針偏角θ成正比,I越大指針偏角越大,因而電流表可以量出電流I的大小,且刻度是均勻的,當(dāng)線圈中的電流方向改變時(shí),安培力的方向隨著改變,指針偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變,又可知道被測(cè)電流的方向。
3、磁電式儀表的優(yōu)點(diǎn)是____○18________,可以測(cè)很弱的電流,缺點(diǎn)是繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì),允許通過(guò)的電流很弱。
課前預(yù)習(xí)答案
○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一個(gè)平面內(nèi)○10垂直穿入手心○11電流○12受力○13蹄形磁鐵 ○14 鐵芯○15繞在線框上的線圈○16螺旋彈簧○17指針○18靈敏度高
重難點(diǎn)解讀
一、 對(duì)安培力的認(rèn)識(shí)
1、 安培力的性質(zhì):
安培力是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力,是一種性質(zhì)力。
2、 安培力的作用點(diǎn):
安培力是導(dǎo)體中通有電流而受到的力,與導(dǎo)體的中心位置無(wú)關(guān),因此安培力的作用點(diǎn)在導(dǎo)體的幾何中心上,這是因?yàn)殡娏魇冀K流過(guò)導(dǎo)體的所有部分。
3、安培力的方向:
(1)安培力方向用左手定則判定:伸開(kāi)左手,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi),把手放入磁場(chǎng)中,讓磁感線垂直穿入手心,并使伸開(kāi)的四指指向電流方向,那么大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向。
(2)F、B、I三者間方向關(guān)系:已知B、I的方向(B、I不平行時(shí)),可用左手定則確定F的唯一方向:F⊥B,F(xiàn)⊥I,則F垂直于B和I所構(gòu)成的平面(如圖所示),但已知F和B的方向,不能唯一確定I的方向。由于I可在圖中平面α內(nèi)與B成任意不為零的夾角。同理,已知F和I的方向也不能唯一確定B的方向。
(3)用“同向電流相吸,反向電流相斥”(反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì))。只要兩導(dǎo)線不是互相垂直的,都可以用“同向電流相吸,反向電流相斥”判定相互作用的磁場(chǎng)力的方向;當(dāng)兩導(dǎo)線互相垂直時(shí),用左手定則判定。
4、安培力的大?。?/p>
(1)安培力的計(jì)算公式:F=BILsinθ,θ為磁場(chǎng)B與直導(dǎo)體L之間的夾角。
(2)當(dāng)θ=90°時(shí),導(dǎo)體與磁場(chǎng)垂直,安培力最大Fm=BIL;當(dāng)θ=0°時(shí),導(dǎo)體與磁場(chǎng)平行,安培力為零。
(3)F=BILsinθ要求L上各點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度相等,故該公式一般只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)。
(4)安培力大小的特點(diǎn):①不僅與B、I、L有關(guān),還與放置方式θ有關(guān)。②L是有效長(zhǎng)度,不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度。彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度,所以任意形狀的閉合線圈的有效長(zhǎng)度L=0
二、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)判斷方法
(1)電流元分析法:把整段電流等效為多段很小的直線電流元,先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向,從而判斷出整段電流所受合力方向,最后確定運(yùn)動(dòng)方向.
(2)特殊位置分析法:把通電導(dǎo)體轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特殊位置后判斷其安培力方向,從而確定運(yùn)動(dòng)方向.
(3)等效法:環(huán)形電流可等效成小磁針,通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個(gè)環(huán)形電流,反過(guò)來(lái)等效也成立。
(4)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法:因?yàn)殡娏髦g,電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律,這樣,定性分析磁體在力的作用下如何運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,可先分析電流在磁場(chǎng)中所受的安培力,然后由牛頓第三定律,再確定磁體所受作用力,從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向.
典題精講
題型一、安培力的方向
例1、電視機(jī)顯象管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖如右,即時(shí)電流方向如圖所示。該時(shí)刻由里向外射出的電子流將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)?
解:畫出偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)側(cè)的電流,是左半線圈靠電子流的一側(cè)為向里,右半線圈靠電子流的一側(cè)為向外。電子流的等效電流方向是向里的,根據(jù)“同向電流互相吸引,反向電流互相排斥”,可判定電子流向左偏轉(zhuǎn)。(本題用其它方法判斷也行,但不如這個(gè)方法簡(jiǎn)潔)。
答案:向左偏轉(zhuǎn)
規(guī)律總結(jié):安培力方向的判定方法:
(1)用左手定則。
(2)用“同性相斥,異性相吸”(只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時(shí))。
(3)用“同向電流相吸,反向電流相斥”(反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì))。可以把條形磁鐵等效為長(zhǎng)直螺線管(不要把長(zhǎng)直螺線管等效為條形磁鐵)。
題型二、安培力的大小
例2、如圖,一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且與磁場(chǎng)方向(垂直于紙面向里)垂直。線段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng),且 。流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I,方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線段abcd所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力
A. 方向沿紙面向上,大小為
B. 方向沿紙面向上,大小為
C. 方向沿紙面向下,大小為
D. 方向沿紙面向下,大小為
解析:該導(dǎo)線可以用a和d之間的直導(dǎo)線長(zhǎng)為 來(lái)等效代替,根據(jù) ,可知大小為 ,方向根據(jù)左手定則.A正確。
答案:A
規(guī)律總結(jié):應(yīng)用F=BILsinθ來(lái)計(jì)算時(shí),F(xiàn)不僅與B、I、L有關(guān),還與放置方式θ有關(guān)。L是有效長(zhǎng)度,不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度。彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度,所以任意形狀的閉合線圈的有效長(zhǎng)度L=0
題型三、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)
例3、如圖11-2-4條形磁鐵放在粗糙水平面上,正中的正上方有一導(dǎo)線,通有圖示方向的電流后,磁鐵對(duì)水平面的壓力將會(huì)__(增大、減小還是不變?)水平面對(duì)磁鐵的摩擦力大小為__。
解析:本題有多種分析方法。⑴畫出通電導(dǎo)線中電流的磁場(chǎng)中通過(guò)兩極的那條磁感線(如圖中粗虛線所示),可看出兩極受的磁場(chǎng)力的合力豎直向上。磁鐵對(duì)水平面的壓力減小,但不受摩擦力。⑵畫出條形磁鐵的磁感線中通過(guò)通電導(dǎo)線的那一條(如圖中細(xì)虛線所示),可看出導(dǎo)線受到的安培力豎直向下,因此條形磁鐵受的反作用力豎直向上。⑶把條形磁鐵等效為通電螺線管,上方的電流是向里的,與通電導(dǎo)線中的電流是同向電流,所以互相吸引。
答案:減小 零
規(guī)律總結(jié):分析通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)常用方法:(1)電流元分析法,(2)特殊位置分析法, (3)等效法,(4)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法
題型四、安培力作用下的導(dǎo)體的平衡問(wèn)題
例4、 水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L(zhǎng),M和P之間接入電動(dòng)勢(shì)為E的電源(不計(jì)內(nèi)阻).現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m,電阻為R的金屬棒ab,并加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方,如圖8-1-32所示,問(wèn):
(1)當(dāng)ab棒靜止時(shí),受到的支持力和摩擦力各為多少?
(2)若B的大小和方向均能改變,則要使ab棒所受支持力為零,B的大小至少為多少?此時(shí)B的方向如何?
解析:從b向a看側(cè)視圖如圖所示.
(1)水平方向:F=FAsin θ①
豎直方向:FN+FAcos θ=mg②
又 FA=BIL=BERL③
聯(lián)立①②③得:FN=mg-BLEcos θR,F(xiàn)=BLEsin θR.
(2)使ab棒受支持力為零,且讓磁場(chǎng)最小,可知安培力豎直向上.則有FA=mg
Bmin=mgREL,根據(jù)左手定則判定磁場(chǎng)方向水平向右.
答案:(1)mg-BLEcos θR BLEsin θR (2)mgREL 方向水平向右
規(guī)律總結(jié):對(duì)于這類問(wèn)題的求解思路:
(1)若是立體圖,則必須先將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖
(2)對(duì)物體受力分析,要注意安培力方向的確定
(3)根據(jù)平衡條件或物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)列出方程
(4)解方程求解并驗(yàn)證結(jié)果
鞏固拓展
1. 如圖,長(zhǎng)為 的直導(dǎo)線拆成邊長(zhǎng)相等,夾角為 的 形,并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ,當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強(qiáng)度為 的電流時(shí),該 形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為
(A)0 (B)0.5 (C) (D)
答案:C
解析:導(dǎo)線有效長(zhǎng)度為2lsin30°=l,所以該V形通電導(dǎo)線收到的安培力大小為 。選C。
本題考查安培力大小的計(jì)算。
2..一段長(zhǎng)0.2 m,通過(guò)2.5 A電流的直導(dǎo)線,關(guān)于在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力F的情況,正確的是( )
A.如果B=2 T,F(xiàn)一定是1 N
B.如果F=0,B也一定為零
C.如果B=4 T,F(xiàn)有可能是1 N
D.如果F有最大值時(shí),通電導(dǎo)線一定與B平行
答案:C
解析:當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直放置時(shí),F(xiàn)=BIL,力最大,當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行放置時(shí),F(xiàn)=0,當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向成任意其他角度放置時(shí),03. 首先對(duì)電磁作用力進(jìn)行研究的是法國(guó)科學(xué)家安培.如圖所示的裝置,可以探究影響安培力大小的因素,實(shí)驗(yàn)中如果想增大導(dǎo)體棒AB擺動(dòng)的幅度,可能的操作是( )A.把磁鐵的N極和S極換過(guò)來(lái)B.減小通過(guò)導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度IC.把接入電路的導(dǎo)線從②、③兩條換成①、④兩條D.更換磁性較小的磁鐵答案:C解析:安培力的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)弱成正比,與電流強(qiáng)度成正比,與導(dǎo)線的長(zhǎng)度成正比,C正確.4. 一條形磁鐵放在水平桌面上,它的上方靠S極一側(cè)吊掛一根與它垂直的導(dǎo)電棒,圖中只畫出此棒的截面圖,并標(biāo)出此棒中的電流是流向紙內(nèi)的,在通電的一瞬間可能產(chǎn)生的情況是( )A.磁鐵對(duì)桌面的壓力減小B.磁鐵對(duì)桌面的壓力增大C.磁鐵受到向右的摩擦力D.磁鐵受到向左的摩擦力答案:AD解析:如右圖所示.對(duì)導(dǎo)體棒,通電后,由左手定則,導(dǎo)體棒受到斜向左下方的安培力,由牛頓第三定律可得,磁鐵受到導(dǎo)體棒的作用力應(yīng)斜向右上方,所以在通電的一瞬時(shí),磁鐵對(duì)桌面的壓力減小,磁鐵受到向左的摩擦力,因此A、D正確.5..質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ的平行導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌寬度為d,桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.有電流時(shí)ab恰好在導(dǎo)軌上靜止,如圖右所示.,下圖是沿b→a方向觀察時(shí)的四個(gè)平面圖,標(biāo)出了四種不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向,其中桿與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零的是A.①② B.③④ C.①③ D.②④答案: A解析: ①中通電導(dǎo)體桿受到水平向右的安培力,細(xì)桿所受的摩擦力可能為零.②中導(dǎo)電細(xì)桿受到豎直向上的安培力,摩擦力可能為零.③中導(dǎo)電細(xì)桿受到豎直向下的安培力,摩擦力不可能為零.④中導(dǎo)電細(xì)桿受到水平向左的安培力,摩擦力不可能為零.故①②正確,選A.6.如圖所示,兩根無(wú)限長(zhǎng)的平行導(dǎo)線a和b水平放置,兩導(dǎo)線中通以方向相反、大小不等的恒定電流,且Ia>Ib.當(dāng)加一個(gè)垂直于a、b所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B時(shí);導(dǎo)線a恰好不再受安培力的作用.則與加磁場(chǎng)B以前相比較( )A.b也恰好不再受安培力的作用B.b受的安培力小于原來(lái)安培力的2倍,方向豎直向上C.b受的安培力等于原來(lái)安培力的2倍,方向豎直向下D.b受的安培力小于原來(lái)安培力的大小,方向豎直向下答案:D解析:當(dāng)a不受安培力時(shí),Ib產(chǎn)生的磁場(chǎng)與所加磁場(chǎng)在a處疊加后的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,此時(shí)判斷所加磁場(chǎng)垂直紙面向外,因Ia>Ib,所以在b處疊加后的磁場(chǎng)垂直紙面向里,b受安培力向下,且比原來(lái)小.故選項(xiàng)D正確.7. 如圖所示,在絕緣的水平面上等間距固定著三根相互平行的通電直導(dǎo)線a、b和c,各導(dǎo)線中的電流大小相同,其中a、c導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外,b導(dǎo)線電流方向垂直紙面向內(nèi).每根導(dǎo)線都受到另外兩根導(dǎo)線對(duì)它的安培力作用,則關(guān)于每根導(dǎo)線所受安培力的合力,以下說(shuō)法中正確的是( )A.導(dǎo)線a所受合力方向水平向右B.導(dǎo)線c所受合力方向水平向右C.導(dǎo)線c所受合力方向水平向左D.導(dǎo)線b所受合力方向水平向左答案:B解析:首先用安培定則判定導(dǎo)線所在處的磁場(chǎng)方向,要注意是合磁場(chǎng)的方向,然后用左手定則判定導(dǎo)線的受力方向.可以確定B是正確的.8.如圖所示,在空間有三根相同的導(dǎo)線,相互間的距離相等,各通以大小和方向都相同的電流.除了相互作用的磁場(chǎng)力外,其他作用力都可忽略,則它們的運(yùn)動(dòng)情況是______.答案: 兩兩相互吸引,相聚到三角形的中心解析:根據(jù)通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的特點(diǎn),由安培定則可判斷出,它們之間存在吸引力.9.如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的兩導(dǎo)體棒a、b,a被置在光滑斜面上,b固定在距a為x距離的同一水平面處,且a、b水平平行,設(shè)θ=45°,a、b均通以大小為I的同向平行電流時(shí),a恰能在斜面上保持靜止.則b的電流在a處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為 .答案:解析: 由安培定則和左手定則可判知導(dǎo)體棒a的受力如圖,由力的平衡得方程:mgsin45°=Fcos45°,即mg=F=BIL 可得B= .10.一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,下端掛有一匝數(shù)為n的矩形線框abcd.bc邊長(zhǎng)為l.線框的下半部處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與線框平面垂直.在下圖中,垂直于紙面向里,線框中通以電流I,方向如圖所示.開(kāi)始時(shí)線框處于平衡狀態(tài),令磁場(chǎng)反向,磁感強(qiáng)度的大小仍為B,線框達(dá)到新的平衡.在此過(guò)程中線框位移的大小Δx______,方向______.答案: ;位移的方向向下解析:設(shè)線圈的質(zhì)量為m,當(dāng)通以圖示電流時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為x1,線框處于平衡狀態(tài),所以kx1=mg-nBIl.當(dāng)電流反向時(shí),線框達(dá)到新的平衡,彈簧的伸長(zhǎng)量為x2,由平衡條件可知kx2=mg+nBIl.所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl所以Δx=電流反向后,彈簧的伸長(zhǎng)是x2>x1,位移的方向應(yīng)向下.
一、目標(biāo)
(一)知識(shí)目標(biāo)
1.知道電功率及其單位.
2.理解額定功率.
(二)能力目標(biāo)
了解從能量分析入手去認(rèn)識(shí)物理規(guī)律是物理學(xué)的重要研究方法.
(三)情感目標(biāo)
使學(xué)生獲得解決實(shí)際用電的初步知識(shí).
二、教材分析
本節(jié)教材從比較在相等時(shí)間內(nèi)做功的多少引入電功率的概念,再根據(jù)電功率的定義和電功公式導(dǎo)出電功率的計(jì)算公式,給出電功率的單位.然后從電功率的單位引出電功的單位千瓦時(shí),說(shuō)明1度就是1千瓦時(shí).為幫助學(xué)生理解額定功率教材安排了小燈泡在不同電壓下工作的演示,教材還介紹了不同用電器的兩個(gè)重要指標(biāo),額定電壓、額定電功率,以使學(xué)生對(duì)常見(jiàn)用電器設(shè)備的功率有所了解.
1.重點(diǎn):掌握電功率的概念、公式及其應(yīng)用.
2.難點(diǎn):實(shí)際功率的概念、額定功率和實(shí)際功率的區(qū)別.
3.疑點(diǎn):燈泡的亮度決定于什么?
三、教法建議
本節(jié)教材包括電功率和用電器額定功率兩塊內(nèi)容.教師可以利用前面學(xué)生學(xué)過(guò)的功率的知識(shí)和研究方法,突出比較做功快慢的方法:比較單位時(shí)間內(nèi)用電器做功的多少.在講解電功率的公式時(shí),注意強(qiáng)調(diào)公式中的各量的對(duì)應(yīng)關(guān)系,是同一段電路中的各量.不易同時(shí)給出電功率的導(dǎo)出公式,使學(xué)生感覺(jué)公式多不易掌握.額定功率和實(shí)際功率的區(qū)別學(xué)生不易做到,教師要通過(guò)實(shí)驗(yàn)講清對(duì)一個(gè)用電器額定功率和額定電壓只有一個(gè),而實(shí)際電壓和實(shí)際功率有很多.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
重難點(diǎn):重點(diǎn)是電功率的概念和單位,難點(diǎn)是額定功率.
四、教學(xué)過(guò)程:
(一)引入新課
方案一:復(fù)習(xí)功率概念引入電流做功有快慢的問(wèn)題,然后可以舉出一些實(shí)例如:電力機(jī)車每秒做功400多萬(wàn)焦,公共電車的電機(jī)每秒做功6萬(wàn)焦,洗衣機(jī)的電機(jī)每秒做功100多焦,而小收錄機(jī)的電機(jī)每秒做功幾焦.再舉出時(shí)間不同做功不同的實(shí)例,問(wèn)學(xué)生如何比較做功快慢,引出電功率的定義.
方案二:分析類比建立電功率的概念:可用幻燈片設(shè)計(jì)一組問(wèn)題:1)怎樣比較運(yùn)動(dòng)快慢?2)這樣比較力對(duì)物體做功快慢?3)這樣比較電流做功快慢?引出電功率的概念.
(二)電功率:
電功率的概念要講清:電流做功快,電功率就大;電流做功慢,電功率就小.電功率的定義公式為P=W/t,電功率的普遍適用公式是P=U·I,比較電功率大小時(shí),要全面考慮到公式中各物理量的關(guān)系,才能確定電功率的大小關(guān)系.例如:在相等的時(shí)間內(nèi),根據(jù)P=W/t,電流做的功越多,電功率就越大.
電功率的單位容易和電功單位千瓦時(shí)混淆,可采用讓學(xué)生計(jì)算1千瓦時(shí)的電功是多少焦,讓學(xué)生體會(huì)千瓦時(shí)的意義.
(三)額定功率:
方案一:可以用并進(jìn)式的教學(xué)方法,讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)體會(huì)用電器的工作有正常工作問(wèn)題,然后引進(jìn)額定功率的概念.學(xué)生實(shí)驗(yàn)可以設(shè)計(jì)三組,1)是在比額定電壓低的情況下工作;2)是在額定電壓下工作;3)是在比額定電壓高出1/5的情況下工作.
方案二:教師拿出“220V60W”和“220V100W”的燈泡,問(wèn)將他們串聯(lián)起來(lái),哪盞燈亮?然后做實(shí)驗(yàn),引出額定功率的概念.
例題1、一只額定電壓為220伏特的電熱煮水器,在正常工作時(shí)通電12分鐘,電度表的示數(shù)增加0.1度,問(wèn):
這個(gè)電熱煮水器的功率多大?
【分析解答】正常工作的用電器,其實(shí)際電壓應(yīng)等于額定電壓,所以該題中的電熱煮水器的實(shí)際電壓應(yīng)為220伏特,工作12分后,電度表的示數(shù)增加0.1度,即用電0.l度.根據(jù)P=W/t=500瓦
例題2、有兩盞燈連接方式如圖所示,已知電壓U相同并保持不變,兩燈均可發(fā)光,在甲、乙兩圖中比較燈1的亮度是[ ]
A.甲圖亮 B.乙圖亮 C.同樣亮 D.無(wú)法判斷
【分析解答】同一盞燈的亮度與它的實(shí)際功率情況有關(guān),在甲乙兩圖中,燈1的實(shí)際電壓不同,甲圖中的實(shí)際電壓小于乙圖中,所以燈1在甲圖中實(shí)際功率小于乙圖中,所以燈1在乙圖中較亮.B選項(xiàng)正確.
板書設(shè)計(jì)
探究活動(dòng)【課題】燈泡的亮度決定于什么?【組織形式】學(xué)生分組【活動(dòng)方式】
教師提供實(shí)驗(yàn)器材:低壓電源、電壓表、電流表、標(biāo)有“2.5V”的小燈泡、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線若干、“220V 40W”白熾燈泡一只.(1)提出問(wèn)題(2)教師可先演示或提示,再由學(xué)生操作.(3)觀察燈泡兩端的電壓變化與燈泡相應(yīng)的亮度變化.(4)討論,分析.
知識(shí)與技能:
1、認(rèn)識(shí)力的作用效果,知道合力與分力都是從力的作用效果來(lái)定義的。
2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,獲知在同一直線上同方向與反方向上力的合成情況。
3、在實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中要求學(xué)生經(jīng)歷對(duì)圖表的分析獲得結(jié)論的過(guò)程,并能夠在與同學(xué)的交流討論中發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題。
4、在關(guān)于力的合成的探究實(shí)驗(yàn)中,讓學(xué)生經(jīng)歷從提出假設(shè),到驗(yàn)證假設(shè),直到形成科學(xué)理論的過(guò)程。
過(guò)程與方法:
1、先通過(guò)“帆的合力”、“螞蟻的合力”、“人的合力”等例子展示合力的作用效果;提出合力、分力及力的合成的概念。
2、然后通過(guò)設(shè)置疑問(wèn)“同一直線上二力的合力的大小是怎樣的?”來(lái)展開(kāi)。為了驗(yàn)證同向和反向上二力合力的大小,設(shè)定了“實(shí)驗(yàn)探究”,通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)得出二力合力的條件。
這樣安排是讓學(xué)生首先對(duì)合力有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí),知道力的效果是合力代替的前提,然后通過(guò)簡(jiǎn)單的情況來(lái)認(rèn)識(shí)合力大小與方向是怎樣確定的。這樣可使學(xué)生“從一般到特殊”初步認(rèn)識(shí)力的合成。
情感態(tài)度與價(jià)值觀:
1、觀察、實(shí)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。
2、通過(guò)探究性物理學(xué)習(xí)活動(dòng),使學(xué)生獲得成功的愉悅,樂(lè)于參與物理學(xué)習(xí)活動(dòng)。
教學(xué)重點(diǎn):
1、讓學(xué)生對(duì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究的參與,認(rèn)識(shí)同一直線上二力的合成的情況。
教學(xué)難點(diǎn):
1、讓學(xué)生了解等效代替的科學(xué)方法,認(rèn)識(shí)等效替代對(duì)物理發(fā)現(xiàn)的重要作用。
2、要求學(xué)生能在觀察自然、生活等現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,勇于探究自然和日常生活中的物理道理。
一、應(yīng)用解法分析動(dòng)態(tài)問(wèn)題
所謂解法就是通過(guò)平行四邊形的鄰邊和對(duì)角線長(zhǎng)短的關(guān)系或變化情況,作一些較為復(fù)雜的定性分析,從形上就可以看出結(jié)果,得出結(jié)論.
例1 用細(xì)繩AO、BO懸掛一重物,BO水平,O為半圓形支架的圓心,懸點(diǎn)A和B在支架上.懸點(diǎn)A固定不動(dòng),將懸點(diǎn)B從1所示位置逐漸移到C點(diǎn)的過(guò)程中,試分析OA繩和OB繩中的拉力變化情況.
[方法歸納]
解決動(dòng)態(tài)問(wèn)題的一般步驟:
(1)進(jìn)行受力分析
對(duì)物體進(jìn)行受力分析,一般情況下物體只受三個(gè)力:一個(gè)是恒力,大小方向均不變;另外兩個(gè)是變力,一個(gè)是方向不變的力,另一個(gè)是方向改變的力.在這一步驟中要明確這些力.
(2)畫三力平衡
由三力平衡知識(shí)可知,其中兩個(gè)變力的合力必與恒力等大反向,因此先畫出與恒力等大反向的力,再以此力為對(duì)角線,以兩變力為鄰邊作出平行四邊形.若采用力的分解法,則是將恒力按其作用效果分解,作出平行四邊形.
(3)分析變化情況
分析方向變化的力在哪個(gè)空間內(nèi)變化,借助平行四邊形定則,判斷各力變化情況.
變式訓(xùn)練1 如2所示,一定質(zhì)量的物塊用兩根輕繩懸在空中,其中繩OA固定不動(dòng),繩OB在豎直平面內(nèi)由水平方向向上轉(zhuǎn)動(dòng),則在繩OB由水平轉(zhuǎn)至豎直的過(guò)程中,繩OB的張力的大小將( )
A.一直變大
B.一直變小
C.先變大后變小
D.先變小后變大
二、力的正交分解法
1.概念:將物體受到的所有力沿已選定的兩個(gè)相互垂直的方向分解的方法,是處理相對(duì)復(fù)雜的多力的合成與分解的常用方法.
2.目的:將力的合成化簡(jiǎn)為同向、反向或垂直方向的分力,便于運(yùn)用普通代數(shù)運(yùn)算公式解決矢量的運(yùn)算,“分解”的目的是為了更好地“合成”.
3.適用情況:適用于計(jì)算三個(gè)或三個(gè)以上力的合成.
4.步驟
(1)建立坐標(biāo)系:以共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),直角坐標(biāo)系x軸和y軸的選擇應(yīng)使盡量多的力在坐標(biāo)軸上.
(2)正交分解各力:將每一個(gè)不在坐標(biāo)軸上的力分解到x軸和y軸上,并求出各分力的大小,如3所示.
(3)分別求出x軸、y軸上各分力的矢量和,即:
Fx=F1x+F2x+…
Fy=F1y+F2y+…
(4)求共點(diǎn)力的合力:合力大小F=F2x+F2y,合力的方向與x軸的夾角為α,則tan α=FyFx,即α=arctan FyFx.
4
例2 如4所示,在同一平面內(nèi)有三個(gè)共點(diǎn)力,它們之間的夾角都是120°,大小分別為F1=20 N,F(xiàn)2=30 N,F(xiàn)3=40 N,求這三個(gè)力的合力F.
5
變式訓(xùn)練2 如5所示,質(zhì)量為m的木塊在推力F的作用下,在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng).已知木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,那么木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為( )
A.μmg
B.μ(mg+Fsin θ)
C.μ(mg-Fsin θ)
D.Fcos θ
三、力的分解的實(shí)際應(yīng)用
例3 壓榨機(jī)結(jié)構(gòu)如6所示,B為固定鉸鏈,A為活動(dòng)鉸鏈,若在A處施另一水平力F,輕質(zhì)活塞C就以比F大得多的力壓D,若BC間距為2L,AC水平距離為h,C與左壁接觸處光滑,則D所受的壓力為多大?
例4 如7所示,是木工用鑿子工作時(shí)的截面示意,三角形ABC為直角三角形,∠C=30°.用大小為F=100 N的力垂直作用于MN,MN與AB平行.忽略鑿子的重力,求這時(shí)鑿子推開(kāi)木料AC面和BC面的力分別為多大?
變式訓(xùn)練3 光滑小球放在兩板間,如8所示,當(dāng)OA板繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)使 θ角變小時(shí),兩板對(duì)球的壓力FA和FB的變化為( )
A.FA變大,F(xiàn)B不變
B.FA和FB都變大
C.FA變大,F(xiàn)B變小
D.FA變小,F(xiàn)B變大
例5 如9所示,在C點(diǎn)系住一重物P,細(xì)繩兩端A、B分別固定在墻上,使AC保持水平,BC與水平方向成30°角.已知細(xì)繩最大只能承受200 N的拉力,那么C點(diǎn)懸掛物體的重量最
多為多少,這時(shí)細(xì)繩的哪一段即將被拉斷?
參考答案
解題方法探究
例1 見(jiàn)解析
解析 在支架上選取三個(gè)點(diǎn)B1、B2、B3,當(dāng)懸點(diǎn)B分別移動(dòng)到B1、B2、B3各點(diǎn)時(shí),AO、BO中的拉力分別為FTA1、FTA2、FTA3、和FTB1、FTB2、FTB3,從中可以直觀地看出,F(xiàn)TA逐漸變小,且方向不變;而FTB先變小,后變大,且方向不斷改變;當(dāng)FTB與FTA垂直時(shí),F(xiàn)TB最小.
變式訓(xùn)練1 D
例2 F=103 N,方向與x軸負(fù)向的夾角為30°
解析 以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),建立直角坐標(biāo)系xOy,使Ox方向沿力F1的方向,則F2與y軸正向間夾角α=30°,F(xiàn)3與y軸負(fù)向夾角β=30°,如甲所示.
先把這三個(gè)力分解到x軸和y軸上,再求它們?cè)趚軸、y軸上的分力之和.
Fx=F1x+F2x+F3x
=F1-F2sin α-F3sin β
=20 N-30sin 30° N-40sin 30° N=-15 N
Fy=F1y+F2y+F3y
=0+F2cos α-F3cos β
=30cos 30° N-40cos 30° N=-53 N
這樣,原來(lái)的三個(gè)力就變成互相垂直的兩個(gè)力,如乙所示,最終的合力為:
F=F2x+F2y=-152+-532 N=103 N
設(shè)合力F與x軸負(fù)向的夾角為θ,則tan θ=FyFx=-53 N-15 N=33,所以θ=30°.
變式訓(xùn)練2 BD
例3 L2hF
解析 水平力F有沿AB和AC兩個(gè)效果,作出力F的分解如甲所示,F(xiàn)′=h2+L22hF,由于夾角θ很大,力F產(chǎn)生的沿AB、AC方向的效果力比力F大;而F′又產(chǎn)生兩個(gè)作用效果,沿水平方向和豎直方向,如乙所示.
甲 乙
Fy=Lh2+L2F′=L2hF.
例4 1003 N 200 N
解析 彈力垂直于接觸面,將力F按作用效果進(jìn)行分解如所示,由幾何關(guān)系易得,推開(kāi)AC面的力為F1=F/tan 30°=1003 N.
推開(kāi)BC面的力為F2=F/sin 30°=200 N.
變式訓(xùn)練3 B [利用三力平衡判斷如下所示.
當(dāng)θ角變小時(shí),F(xiàn)A、FB分別變?yōu)镕A′、FB′,都變大.]
例5 100 N BC段先斷
解析 方法一 力的合成法
根據(jù)一個(gè)物體受三個(gè)力作用處于平衡狀態(tài),則三個(gè)力的任意兩個(gè)力的合力大小等于第三個(gè)力大小,方向與第三個(gè)力方向相反,在甲中可得出F1和F2的合力F合豎直向上,大小等于F,由三角函數(shù)關(guān)系可得出F合=F1sin 30°,F(xiàn)2=F1cos 30°,且F合=F=G.
甲
設(shè)F1達(dá)到最大值200 N,可得G=100 N,F(xiàn)2=173 N.
由此可看出BC繩的張力達(dá)到最大時(shí),AC繩的張力還沒(méi)有達(dá)到最大值,在該條件下,BC段繩子即將斷裂.
設(shè)F2達(dá)到最大值200 N,可得G=115.5 N,F(xiàn)1=231 N>200 N.
由此可看出AC繩的張力達(dá)到最大時(shí),BC繩的張力已經(jīng)超過(guò)其最大能承受的力.在該條件下,BC段繩子早已斷裂.
從以上分析可知,C點(diǎn)懸掛物體的重量最多為100 N,這時(shí)細(xì)繩的BC段即將被拉斷.
乙
方法二 正交分解法
如乙所示,將拉力F1按水平方向(x軸)和豎直方向(y軸)兩個(gè)方向進(jìn)行正交分解.由力的平衡條件可得F1sin 30°=F=G,F(xiàn)1cos 30°=F2.
F1>F2;繩BC先斷, F1=200 N.
可得:F2=173 N,G=100 N.
(一)教學(xué)目的
1、知道質(zhì)量的初步概念及其單位。
2、知道物體的質(zhì)量不隨形狀、狀態(tài)和位置而改變。
3、知道托盤天平和物理天平的構(gòu)造及其使用方法。
(二)教具
教師演示用具:鐵錘1把,大鐵釘1個(gè),盛有1分米3的純水的燒杯1只,牙膏皮1塊,裝有冰塊的帶蓋玻璃杯1只,托盤天平1臺(tái)、物理天平1臺(tái),砝碼1盒。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材:托盤天平和砝碼或物理天平和砝碼。
(三)教學(xué)過(guò)程
一、引入課題
在課本第一、二章中,我們學(xué)習(xí)了力學(xué)中長(zhǎng)度的測(cè)量、簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)的初步知識(shí),從第七章質(zhì)量和密度至第十四章功,研究的都是物理學(xué)中力學(xué)的內(nèi)容。今天就學(xué)習(xí)質(zhì)量這個(gè)物理量。
(板書:一、質(zhì)量)
二、講新課
1、質(zhì)量
(1)通過(guò)對(duì)實(shí)物的觀察,引入質(zhì)量的概念。
請(qǐng)學(xué)生觀察講臺(tái)、課桌。提問(wèn):
①它們是由什么東西組成的?
②講臺(tái)和課桌哪個(gè)的木材多?
教師出示鐵錘和鐵釘讓學(xué)生觀察,使學(xué)生知道鐵錘和鐵釘都是由鐵組成,但鐵錘含有的鐵比鐵釘含的鐵多。
講解:講臺(tái)、課桌、鐵錘、鐵釘物理學(xué)中稱為物體,組成這些物體的木材、鐵叫“物質(zhì)”。由上面的觀察看出:講臺(tái)、課桌含有木材的多少不同;鐵錘、鐵釘含鐵的多少也不同。物理學(xué)中用“質(zhì)量”表示物體所含物質(zhì)的多少。
(板書:1、概念物體中含有物質(zhì)的多少叫質(zhì)量)
(2)讓學(xué)生通過(guò)觀察,知道物體的質(zhì)量不隨形狀、狀態(tài)和位置而改變。
出示:
①一個(gè)牙膏皮。提問(wèn):(a)將它卷起來(lái),形狀變了,它的質(zhì)量變不變?(b)將它從南京帶到北京,位置變了,它的質(zhì)量變不變?
②裝有冰塊的帶蓋玻璃杯。提問(wèn):容器內(nèi)的冰全部熔化成水,狀態(tài)變了,它的質(zhì)量變不變?
學(xué)生回答后教師小結(jié):只要物體中含有物質(zhì)的多少不變,它的質(zhì)量就不變,可見(jiàn)物體的質(zhì)量不隨物體的形狀、位置、狀態(tài)而改變。
(板書:物體的質(zhì)量不隨它的形狀、狀態(tài)和位置而改變)
2、質(zhì)量的單位
(1)復(fù)習(xí)小學(xué)學(xué)過(guò)的重量的單位
提問(wèn):小學(xué)數(shù)學(xué)在表示物體重量時(shí),常用哪些單位?
學(xué)生回答,教師講解:千克是國(guó)際上通用的質(zhì)量單位,為了方便,還有比千克大的單位噸,比千克小的單位克、毫克。
板書:2、單位:噸,千克、克、毫克)
出示:1分米3的純水。介紹它的質(zhì)量是1千克。請(qǐng)學(xué)生看課本圖7—l“國(guó)際千克原器”。
(2)學(xué)生練習(xí)一些質(zhì)量單位的換算
提問(wèn):質(zhì)量的單位由大到小怎樣換算?
(板書:1噸=103千克、1千克=103克、1克=103毫克)
請(qǐng)學(xué)生觀察課本表格“一些物體的質(zhì)量”。讀出“大頭針的質(zhì)量、蘋果的質(zhì)量、鯨的質(zhì)量”。
教師示范,學(xué)生完成課本本節(jié)后的練習(xí)(1)、(2)。
教師板書:大頭針的質(zhì)量=8.0×10—5千克=8.0×10—5×103克=8.0×10—2克=80毫克。
請(qǐng)四位學(xué)生上黑板每人完成該練習(xí)的一個(gè)問(wèn)題。
3、質(zhì)量的測(cè)量——天平
(1)介紹常用測(cè)質(zhì)量的器具
講解:日常生活中買糧、買菜,稱出的都是貨物的質(zhì)量。請(qǐng)學(xué)生看課本圖7—2“常見(jiàn)的.測(cè)質(zhì)量的器具”。
提問(wèn):誰(shuí)能說(shuō)出每種工具的主要優(yōu)點(diǎn)?
臺(tái)秤、案秤使用方便;桿秤攜帶方便;電子秤能自動(dòng)顯示質(zhì)量的價(jià)格。
教師出示:托盤天平和物理天平,介紹學(xué)校實(shí)驗(yàn)室與工廠化驗(yàn)室常用天平稱質(zhì)量。
(2)托盤天平的構(gòu)造及使用方法
講解:由于托盤天平使用較簡(jiǎn)便,先學(xué)習(xí)托盤天平的用法。
(a)托盤天平的構(gòu)造
讓學(xué)生將課桌上的托盤天平與課本圖7—3對(duì)照,認(rèn)識(shí)托盤天平主要部件的名稱。
請(qǐng)一位學(xué)生上講臺(tái)利用托盤天平的實(shí)物說(shuō)明托盤天平各主要部件的名稱。
(板書:托盤天平的構(gòu)造:底座、橫梁、托盤、平衡螺母、指針、分度盤、游碼、標(biāo)尺)
(b)天平標(biāo)尺的零刻線、最大秤量值、最小刻度值
講解:使用有刻度的工具,要先觀察①零刻線在哪里?②量程多大?③最小刻度值多大?
讓學(xué)生觀察課桌上的托盤天平,然后匯報(bào)上述三個(gè)問(wèn)題的結(jié)果。
學(xué)生匯報(bào),教師指出:由于標(biāo)尺上零刻線在左邊,游碼放在標(biāo)尺的零刻線處時(shí),是游碼的左邊與“0”對(duì)齊,因此游碼讀數(shù)時(shí)以左邊的線為準(zhǔn);天平的量程即最大秤量值就是這臺(tái)天平配套砝碼盒內(nèi)砝碼的總數(shù)加游碼最大的讀數(shù)所表示的質(zhì)量;最小刻度值就是標(biāo)尺上每小格表示的質(zhì)量數(shù)。
(c)托盤天平的調(diào)節(jié)
講解:托盤天平是較精密的稱質(zhì)量工具,使用前要先調(diào)節(jié),先把游碼放在零刻線處,再調(diào)節(jié)橫梁平衡。
(板書:托盤天平的調(diào)節(jié))
教師邊講邊示范,教師調(diào)一步,學(xué)生跟著調(diào)一步。
教師指出:
①由常見(jiàn)蹺蹺板的道理知道,指針偏左,右邊平衡螺母向右調(diào);指針偏右,右邊平衡螺母向左調(diào);
②在調(diào)節(jié)橫梁平衡時(shí),如指針在分度盤中央左右擺動(dòng)的格數(shù)相等,橫梁也平衡;
③天平調(diào)好后,左右天平盤不能互換。
(d)天平的使用
讓全班閱讀課本天平的使用方法部分。
提問(wèn):如何用調(diào)好的托盤天平或物理天平稱一個(gè)鐵塊的質(zhì)量?
(板書:天平的使用)
師生討論后歸納:用調(diào)好的天平稱物體質(zhì)量的方法:
①鐵塊放左盤,砝碼放右盤;
②向天平盤加砝碼要由大到小逐步替換;
③鐵塊質(zhì)量等于砝碼和游碼的質(zhì)量數(shù)相加;
④測(cè)量結(jié)束后,砝碼放回砝碼盒,游碼移回零刻線。
(3)介紹物理天平
(a)物理天平的構(gòu)造
講解:實(shí)驗(yàn)室也常用物理天平稱質(zhì)量。引導(dǎo)學(xué)生看課本圖7—4,對(duì)照講臺(tái)上物理天平的實(shí)物,說(shuō)出物理天平各主要部件的名稱。
(板書:物理天平的構(gòu)造)
(b)物理天平的調(diào)節(jié)
教師邊講邊演示:物理天平使用前要先調(diào)節(jié)底板上的底腳螺釘,讓重垂線的小錘尖端跟底板上小錐體的尖端正對(duì),使底板水平;然后再調(diào)節(jié)橫梁上平衡螺母,使橫梁平衡。
(c)物理天平的使用
講解:觀察物理天平的零刻線,最大秤量值,最小刻度值及用調(diào)好的物理天平稱質(zhì)量方法與托盤天平相同。
(4)天平的使用注意事項(xiàng)
引導(dǎo)學(xué)生看課本天平使用要注意的事項(xiàng)。
三、布置作業(yè)
課本“學(xué)到了什么”1、(1)、(2)。
注:文中涉及課本為人教版初中物理第一冊(cè)
(一)知識(shí)與技能
1、理解物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化快慢,即加速度大小與力有關(guān),也與質(zhì)量有關(guān)。
2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的定量關(guān)系。
3、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力。
(二)過(guò)程與方法
1、使學(xué)生掌握在研究三個(gè)物理量之間關(guān)系時(shí),用控制變量法實(shí)現(xiàn)。
2、指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)原理去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出結(jié)論.
3、幫助學(xué)生會(huì)分析數(shù)據(jù)表格,利用圖象尋求物理規(guī)律。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神。
2、使學(xué)生養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,樂(lè)于探究自然界的奧秘,能體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。
3、培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí),相互學(xué)習(xí),交流,共同提高的學(xué)習(xí)態(tài)度.
★教學(xué)重點(diǎn)
1、怎樣測(cè)量物體的加速度
2、怎樣提供和測(cè)量物體所受的力
★教學(xué)難點(diǎn)
指導(dǎo)學(xué)生選器材,設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。作出圖象,得出結(jié)論
★教學(xué)方法
1、提出問(wèn)題,導(dǎo)入探究原理――自主選器材,設(shè)定方案,進(jìn)行操作,總結(jié)歸納――進(jìn)行交流。
2、對(duì)學(xué)生操作過(guò)程細(xì)節(jié)進(jìn)行指導(dǎo),對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程的疑難問(wèn)題進(jìn)行解答。
★教學(xué)用具:
多媒體、小車、一端帶滑輪長(zhǎng)木板、鉤碼、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、紙帶、刻度尺、氣墊導(dǎo)軌、微機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一套。
★教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課
教師活動(dòng):利用多媒體投影下圖:
定性討論:物體質(zhì)量一定,力不同,物體加速度有什么不同?力大小相同,作用在不同質(zhì)量物體上,物體加速度有什么不同?
物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變快慢取決哪些因素?定性關(guān)系如何?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生討論后回答:第一種情況,受力大的產(chǎn)生加速度大,第二種情況:質(zhì)量大的產(chǎn)生加速度小。
學(xué)生再思考生活中類似實(shí)例加以體會(huì)。
點(diǎn)評(píng):教師還可舉日常生活中一些實(shí)例,如賽車和普通小汽車質(zhì)量相仿,但塞車安裝了強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī),牽引力巨大,可產(chǎn)生很大加速度。再如并駕齊驅(qū)的大貨車和
小汽車在同樣大的制動(dòng)力作用下,小汽車容易剎車.通過(guò)類似實(shí)例使學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí):加速度大小既與力有關(guān),也與質(zhì)量有關(guān),為下一步定量研究做
好鋪墊.
(二)進(jìn)行新課
1、物體加速度與它受力的定量關(guān)系探究
教師活動(dòng):現(xiàn)在我們探究物體加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系(用控制變量法)。保持物體的質(zhì)量不變,測(cè)量物體在不同力的作用下的加速度,探究加速度與力的定量關(guān)系。請(qǐng)同學(xué)生據(jù)上述事例,猜測(cè)一下它們最簡(jiǎn)單關(guān)系。
學(xué)生猜測(cè)回答:加速度與力可能成正比。
教師活動(dòng):如何測(cè)量加速度a?需什么器材?請(qǐng)同學(xué)樣設(shè)計(jì)方案。
學(xué)生回答:第二章我們已探究過(guò)小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律,可用該實(shí)驗(yàn)器材測(cè)加速度。小車在鉤碼牽引下作勻加速運(yùn)動(dòng),利用打出紙帶求加速度。
教師活動(dòng):現(xiàn)實(shí)中,除了在真空中拋體(僅受重力)外,僅受一個(gè)力的物體幾乎不存在,但一個(gè)單獨(dú)的力作用效果與跟它等大、方向相同的合力作用效果相同,因此實(shí)驗(yàn)中力F的含義可以是物體所受的合力。如何為運(yùn)動(dòng)物體提供一個(gè)恒定合力?如何測(cè)?請(qǐng)同學(xué)們想辦法。
教師引導(dǎo):可利用前邊測(cè)加速度的器材,在鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量條件下,鉤碼重力大小等于對(duì)小車?yán)Γㄖ劣跒槭裁匆院笤儆懻摚?,但必須設(shè)法使木板光滑,或使用氣墊導(dǎo)軌以減少摩擦直至忽略不計(jì)。這樣小車受的合力就等于鉤碼重力。教師對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)方案的可行性進(jìn)行評(píng)估,篩選出最佳方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生思考,設(shè)計(jì)可行方案測(cè)量,也可借鑒教師提供案例進(jìn)行設(shè)計(jì)。
教師活動(dòng):指導(dǎo)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),把小車在不同拉力下的加速度填在設(shè)計(jì)好的表格中。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),取得數(shù)據(jù)。
教師活動(dòng):如何直觀判斷加速度a與F的數(shù)量關(guān)系?指導(dǎo)學(xué)生以a為縱坐標(biāo),以F為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系,利用圖象找規(guī)律。利用實(shí)物投影展示某同學(xué)做的圖象,讓大家評(píng)價(jià)。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生在事先發(fā)給的坐標(biāo)紙上描點(diǎn),畫圖象,看圖象是否是過(guò)原點(diǎn)的直線,就能判斷a與F是否成正比。分析研究表格中數(shù)據(jù),得出結(jié)論。
2、物體的加速度與其質(zhì)量的定量關(guān)系探究
教師活動(dòng):保持物體所受力相同,測(cè)量不同質(zhì)量的物體在該力作用下的加速度,探究加速度與質(zhì)量關(guān)系,請(qǐng)同學(xué)們用最簡(jiǎn)單關(guān)系猜測(cè)一下二者是什么關(guān)系?教師解釋:若a與m成反比,其實(shí)是a與1/m成正比,a-l/m的圖象應(yīng)是什么?
學(xué)生猜測(cè)回答:加速度與質(zhì)量可能成反比。應(yīng)該是過(guò)原點(diǎn)直線。
教師活動(dòng):保持鉤碼質(zhì)量一定,即拉力大小一定,如何改變小車質(zhì)量?將不同質(zhì)量的小車的加速度填入設(shè)計(jì)好的表格中,建立a一1/m坐標(biāo)系作圖象。
學(xué)生回答:在小車上加砝碼。
學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),測(cè)出不同質(zhì)量時(shí)加速度。在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),作a-l/m圖象,據(jù)a-l/m圖象建否是過(guò)原點(diǎn)直線就能判斷加速度是否與質(zhì)量成反比。
點(diǎn)評(píng):由于學(xué)生剛開(kāi)始從事探究實(shí)驗(yàn),缺乏經(jīng)驗(yàn),需要教師指導(dǎo),比如設(shè)計(jì)方案,利用圖象處理數(shù)據(jù),學(xué)生一無(wú)經(jīng)歷,二不習(xí)慣,所以宜采用定向探究,逐步使學(xué)生走向自由探究。
3、對(duì)實(shí)驗(yàn)可靠性進(jìn)行評(píng)估
教師活動(dòng):如果同學(xué)們猜想是正確的,那么根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),以a為縱坐標(biāo),以F橫坐標(biāo),或以a為縱坐標(biāo),1/m為橫坐標(biāo),作出圖象都應(yīng)該是過(guò)原點(diǎn)的直線,但實(shí)際描的點(diǎn)并不嚴(yán)格在某直線上,也不一定過(guò)原點(diǎn)。若真是a∝F,a∝l/m得需多次實(shí)驗(yàn)才能證實(shí)。
學(xué)生討論結(jié)果,看書討論相關(guān)問(wèn)題。
★課余作業(yè)
1、課后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
2、預(yù)習(xí)第三節(jié)牛頓第二定律。
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)目標(biāo)
1.了解什么是凸透鏡,什么是凹透鏡,了解透鏡的焦點(diǎn)、焦距。
2.了解凸透鏡和凹透鏡對(duì)光的作用。
3.同發(fā)聲體發(fā)出樂(lè)音的音色不同。
4.通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察得出凸透鏡對(duì)光線起會(huì)聚作用和凹透鏡對(duì)光線起發(fā)散作用。
重點(diǎn):通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn),了解什么是凸透鏡和凹透鏡及它們對(duì)光的作用
難點(diǎn):指導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仔細(xì)觀察、分析,最后通過(guò)概括得出結(jié)論
教學(xué)方法
觀察法、討論法、實(shí)驗(yàn)法。
教學(xué)用具
透鏡一組、光具座、光屏、蠟燭、火柴、光源、老花鏡、近視鏡、實(shí)物投影儀、手電筒、激光筆、學(xué)生多功能光學(xué)工具箱
教學(xué)過(guò)程
一、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題的情境,引入新課
問(wèn):在前一章光現(xiàn)象的學(xué)習(xí)中,我們已經(jīng)有所了解的鏡子是什么?
生:平面鏡、凸面鏡、凹面鏡
問(wèn):那么生活中你們還知道哪些鏡子?
生:(比如老花鏡,近視鏡)放大鏡、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡
問(wèn):你們講到的這些鏡與我們第一章所講到的平面鏡、凸面鏡、凹面鏡有什么不同?`
(分別出示平面鏡、凸面鏡、凹面鏡、老花鏡、近視鏡、放大鏡)
觀察后得出結(jié)論:平面鏡、凸面鏡、凹面鏡都是面鏡,不能透過(guò)光線,光線在面鏡的反射面上發(fā)生反射。老花鏡、近視鏡、放大鏡則能夠透過(guò)光線,凡是類似的這一些片我們都叫做
還有哪些是我們經(jīng)??匆?jiàn)和接觸到的透鏡呢?(圖片展示:照相機(jī)的鏡片,望遠(yuǎn)鏡的鏡片、顯微鏡的鏡片等等)
二、進(jìn)行新課
[師]和面鏡(平面鏡、凸面鏡、凹面鏡)一樣我們也從形狀上對(duì)透鏡進(jìn)行區(qū)分(課件演示凸透鏡、凹透鏡)并先在實(shí)物投影上出示一塊凸透鏡并講解:中間厚、邊緣薄的叫凸透鏡。然出再出示凹透鏡并講解。然后兩相對(duì)比
[生]透鏡包括兩種:凸透鏡和凹透鏡。生活中我們看到的透鏡在形狀上與剛才的這兩塊透鏡有稍許不同,你們?cè)鯓訁^(qū)分它們,通過(guò)什么方法來(lái)區(qū)分它們。
[師]先看我投影出來(lái)的這幾塊透鏡分鐘是什么透鏡,辨認(rèn)一下。
學(xué)生討論
[師]我們是通過(guò)什么方法來(lái)辨認(rèn)它們的?對(duì)中間厚、邊緣薄的是凸透鏡反之則是凹透鏡
(發(fā)下一組透鏡,其中既有凸透鏡也有凹透鏡,讓學(xué)生自行辨認(rèn)它們。簡(jiǎn)單的直觀的通過(guò)觸摸來(lái)辨別透鏡。)
[師]凸透鏡和凹透鏡是怎么畫出來(lái)的?
課件演示
我們看到兩個(gè)交的球形的公共部分就是一塊凸透鏡,這兩個(gè)球心的連線叫做主光軸這塊凸透鏡的中心叫做光心。
兩個(gè)未相交但相互接近的球形的中間部分就是一塊凹透鏡,這兩個(gè)球心的連線叫做主光軸這塊凸透鏡的中心叫做光心。
主光軸和光心是我們研究透鏡的兩個(gè)常用科學(xué)術(shù)語(yǔ)
[師]下面我們來(lái)探究凸透鏡對(duì)光線的作用
請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本P56,“想想做做”
演示實(shí)驗(yàn)。(用平面鏡取光做凸透鏡使光線會(huì)聚的實(shí)驗(yàn)并記錄在白紙上得到的最小最亮的光斑到凸透鏡的距離。然后取出另一塊不同的凸透鏡讓一位學(xué)生模仿剛才的實(shí)驗(yàn)做一次看結(jié)果是否相同。最后換用凹透鏡,重做以上實(shí)驗(yàn),看有什么結(jié)果。)
學(xué)生討論
得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論:
[師]從以上實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)不同的凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚能力不同。這體現(xiàn)在用不同的凸透鏡做上述實(shí)驗(yàn)時(shí),太陽(yáng)光通過(guò)凸透鏡后所成的最小最亮的光斑離凸透鏡的距離不同。
(課件演示光路圖)
由于凸透鏡對(duì)光線起會(huì)聚作用,所以我們看見(jiàn)太陽(yáng)光是一束平行光,通過(guò)透鏡之后會(huì)聚于一個(gè)小而亮的點(diǎn)。我們把這個(gè)點(diǎn)叫做焦點(diǎn)。(這時(shí)太陽(yáng)光與主光軸平行,焦點(diǎn)恰好在主光軸上)我們把焦點(diǎn)到光心的距離叫做焦距。實(shí)驗(yàn)中我們看到不同的透鏡焦距是不同的。[好句摘抄網(wǎng) WWw.799918.COm]
凹透鏡對(duì)光線起發(fā)散作用(光路圖)。
從光路圖出發(fā)我們來(lái)研究幾條特殊光線通過(guò)透鏡后的走向
(分別演示平行于主光軸的光線通過(guò)凸透鏡,光線恰好通過(guò)光心,平行于主光軸的光線通過(guò)凹透鏡的情形。然后由前面所學(xué)過(guò)的光路可逆的原理出發(fā)畫出逆向射入的光線光路圖)。
動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理1、2小題作為課堂練習(xí)。
作業(yè):物理套餐的相應(yīng)內(nèi)容
板書設(shè)計(jì):
第三章透鏡及其作用
一、透鏡
1.凸透鏡和凹透鏡
2.有關(guān)透鏡的幾個(gè)名詞:主光軸、光心、焦點(diǎn)、焦距
3.(1)凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用(2)凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用
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