教案是教師備課結(jié)果的主要呈現(xiàn)形式,以授課單元或章節(jié)為單位編寫(xiě)的具體教學(xué)方案,是授課思路、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)技能的客觀反映。以下是小編收集整理的高中物理質(zhì)點(diǎn)參考系教案(精選8篇),供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。
教學(xué)目標(biāo)
1. 知道聲音是由物體振動(dòng)發(fā)生的。
2. 知道聲音傳播需要介質(zhì),聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度不同,知道聲音在空氣中的傳播速度。
3.知道回聲現(xiàn)象和回聲測(cè)距離。
重點(diǎn)
聲音發(fā)生和傳播
難點(diǎn)
回聲測(cè)距離
教具演示
音叉,乒乓球
學(xué)生 橡皮筋
一引入新課我們有兩只耳朵,能聽(tīng)到各種各樣的聲音,聽(tīng)老師講課,可以獲得各種知識(shí),聽(tīng)電臺(tái)廣播可以知道天下大事,聲音是我們了解周?chē)挛锏闹匾?,那么,聲音是怎樣發(fā)生的?它是怎么傳到我們耳朵?
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
一.聲音的發(fā)生
(1)演示課本圖3-1,引導(dǎo)學(xué)生觀察音叉發(fā)生時(shí)叉股在振動(dòng)。
(2)隨堂學(xué)生實(shí)驗(yàn):做課本圖3-1撥動(dòng)張緊的橡皮筋。
(3)隨堂學(xué)生實(shí)驗(yàn):做課本圖3-1用手指摸著頸前喉頭部分,同時(shí)發(fā)聲。 小結(jié):歸納以上實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)出“聲音的發(fā)生是由于物體的振動(dòng)”。指出鳥(niǎo)、蟋蟀和其他一些昆蟲(chóng)發(fā)聲也是由于振動(dòng)。
二.聲音的傳播
(1)課本圖3-2實(shí)驗(yàn) 問(wèn):右邊音叉的振動(dòng)通過(guò)什么傳給了左邊的音叉?-(空氣)
(2)游泳時(shí),潛入水中也能聽(tīng)到聲音,說(shuō)明液體也能傳聲。
(3)隨堂實(shí)驗(yàn):把耳朵貼近桌面,用手敲桌板,可聽(tīng)見(jiàn)清晰的敲擊聲,說(shuō)明固體也能傳聲。小結(jié):聲音能靠任何氣體、液體、固體物體作媒介傳播出去,這些作為傳播媒介的物質(zhì)稱(chēng)為介質(zhì)。而真空不能傳聲。牐
三.聲音的傳播速度學(xué)生對(duì)比表中的一些聲速并找出空氣中15攝氏度的聲速。聲音在固體、液體中比在空氣中傳播得快。觀察音叉振動(dòng)觀察橡皮筋振動(dòng)感覺(jué)喉頭振動(dòng)歸納觀察左邊乒乓球思考回想實(shí)驗(yàn)查表,并比較
四.回聲
(1)回聲:回聲是聲音在傳播中遇到障礙物反射回來(lái)的現(xiàn)象。講述為什么有時(shí)候能聽(tīng)到回聲,有時(shí)又不能。原聲與回聲要隔0.1s以上我們才能聽(tīng)見(jiàn)回聲。請(qǐng)同學(xué)們算一算我們要聽(tīng)見(jiàn)回聲,離障礙物體至少要多遠(yuǎn)。(17米)
(2)利用回聲測(cè)距離 例題:某同學(xué)站在山崖前向山崖喊了一聲,經(jīng)過(guò)1.5秒后聽(tīng)見(jiàn)回聲,求此同學(xué)離山崖多遠(yuǎn)?已知:v=340m/s ; t=1.5s求:S解:s=vt1=340m/s×1/2×1.5s=255m答:略
五.小結(jié) 計(jì)算練習(xí)學(xué)生解題
六.思考與作業(yè) P43-3
七. 板書(shū)
第四章聲現(xiàn)象
第一節(jié)聲音的發(fā)生和傳播
一.發(fā)生
1. 一切發(fā)聲的物體都在振動(dòng)。
2. 振動(dòng)停止,發(fā)聲也停止。
二.聲音傳播
1. 聲音靠介質(zhì)(任何氣體、液體和固體)傳播。
2. 聲速(15℃)340m/s
3. 聲速由大到小排列:固體、液體、氣體。
三.回聲
1.回聲是聲音在傳播中遇到障礙物反射回來(lái)的現(xiàn)象。(聽(tīng)到回聲條件:0.1s以上,17米)
2.利用回聲測(cè)距離:s=1/2s總=1/2vt。
一、內(nèi)容分析
1、內(nèi)容與地位
在共同必修模塊物理1的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中涉及本節(jié)的內(nèi)容有“通過(guò)對(duì)質(zhì)點(diǎn)的認(rèn)識(shí),了解物理學(xué)研究中物理模型的特點(diǎn),體會(huì)物理模型在探索自然規(guī)律中的作用?!焙汀袄斫馕灰?、…”等。由于質(zhì)點(diǎn)是高中物理的入門(mén)知識(shí),因此不僅要求學(xué)生認(rèn)識(shí)質(zhì)點(diǎn),而且更重要的是讓學(xué)生通過(guò)對(duì)質(zhì)點(diǎn)的學(xué)習(xí)了解物理學(xué)研究中物理模型的特點(diǎn),體會(huì)物理模型在探索自然規(guī)律中的作用;位移是物體位置的變化,是運(yùn)動(dòng)學(xué)中的一個(gè)基本物理量,是后續(xù)學(xué)習(xí)速度、功等概念的基礎(chǔ)。為此,在過(guò)程中要?jiǎng)?chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中,經(jīng)歷從物理現(xiàn)象中抽象出質(zhì)點(diǎn)這一物理模型的過(guò)程,從而真正理解質(zhì)點(diǎn)及其研究方法。要通過(guò)問(wèn)題闡述引入位移的必要性、位移與路程的區(qū)別、位移與位置的聯(lián)系,讓學(xué)生真正理解位移的概念。
2、教學(xué)目標(biāo)
(1)理解質(zhì)點(diǎn)的概念,知道它是一種科學(xué)的抽象;認(rèn)識(shí)在哪些情況下,可以把物體看成質(zhì)點(diǎn),知道這種科學(xué)抽象是一種普遍的研究方法。
(2)理解位移的概念,知道它是表示質(zhì)點(diǎn)位置變化的物理量,知道它是矢量,可以用有向線(xiàn)段來(lái)表示;知道位移的公式表示法;知道位移和路程的區(qū)別;理解位移——時(shí)間圖象的意義。
(3)通過(guò)經(jīng)歷從物理現(xiàn)象中抽象出質(zhì)點(diǎn)模型的過(guò)程,了解物理學(xué)研究中物理模型的特點(diǎn),體會(huì)物理模型在探索自然規(guī)律中的作用。
(4)通過(guò)對(duì)位移和位移——時(shí)間圖象的學(xué)習(xí),體會(huì)數(shù)學(xué)在研究物理問(wèn)題中的重要性。
(5)通過(guò)同學(xué)之間的交流討論,感受合作學(xué)習(xí)的快樂(lè);通過(guò)對(duì)新知識(shí)的研究,激發(fā)探索未知世界的樂(lè)趣。
3、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn):
質(zhì)點(diǎn)的概念、理想化模型的方法、位移的概念和表述是本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn),對(duì)在哪些情況下可以把物體看成質(zhì)點(diǎn)是本節(jié)課教學(xué)的難點(diǎn)。
二、案例設(shè)計(jì)
(一)位移的教學(xué)
1、位移概念的引入
教師在引導(dǎo)學(xué)生簡(jiǎn)要復(fù)習(xí)位置概念之后指出,要研究如何描述物體的運(yùn)動(dòng)我們就必須來(lái)研究如何描述物體位置的變化。為簡(jiǎn)單起見(jiàn),要先研究如何描述一個(gè)點(diǎn)的位置變化。
教師在引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)路程概念之后,通過(guò)對(duì)實(shí)例的討論說(shuō)明路程不能描述物體位置的變化,路程與位置變化屬于兩個(gè)不同的概念,為了描述物體位置的變化必須引入一個(gè)新的物理量,這個(gè)物理量就叫做位移,位移即是物體位置的變化,通常用符號(hào)S來(lái)表示。位移的大小等于起點(diǎn)至終點(diǎn)的直線(xiàn)距離,位移的方向從起點(diǎn)指向終點(diǎn)。
2、位移的表述
(1)文字表述
教師:(用PPT幻燈片打出)有一點(diǎn)P在水平面上沿直線(xiàn)先向東后向西運(yùn)動(dòng),在該直線(xiàn)上建有由西向東的一維坐標(biāo)系,若測(cè)得在各個(gè)時(shí)刻點(diǎn)P的位置坐標(biāo)如下表所示,你能求出點(diǎn)P在3秒內(nèi)、第3秒內(nèi)、6秒內(nèi)和第6秒內(nèi)的位移和路程嗎,若能求,請(qǐng)求出其結(jié)果;若不能求,請(qǐng)說(shuō)明理由。把你思考的結(jié)果與學(xué)習(xí)小組的同學(xué)進(jìn)行交流討論。
在學(xué)生對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行分析、思考、討論之后,教師請(qǐng)學(xué)生匯報(bào)討論結(jié)果。
該問(wèn)題的正確結(jié)果是:點(diǎn)P在3秒內(nèi)的位移是15m向東、路程無(wú)法確定,因?yàn)辄c(diǎn)P在2—4秒之間的某時(shí)刻返回,開(kāi)始返回的時(shí)刻和位置我們不知道;第3秒內(nèi)的位移是4m向東、路程無(wú)法確定;6秒內(nèi)的位移是2m向西、路程無(wú)法確定;第6秒內(nèi)的位移是11m向西、路程是11m。
預(yù)測(cè):學(xué)生對(duì)該問(wèn)題的思考最可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤是:A.對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程可能發(fā)生的情況沒(méi)有進(jìn)行全面細(xì)致的分析,想當(dāng)然的以為是第3秒末返回,從而導(dǎo)致對(duì)路程的判斷錯(cuò)誤;B.對(duì)位移、路程是與具體的時(shí)間段對(duì)應(yīng)的認(rèn)識(shí)模糊,把3秒內(nèi)和第3秒內(nèi)的位移或6秒內(nèi)和第6秒內(nèi)的位移混為一談;C.沒(méi)有指出位移的方向。
因此,在學(xué)生匯報(bào)討論結(jié)果的過(guò)程中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問(wèn)題所給出的信息,在坐標(biāo)軸上畫(huà)出點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)過(guò)程的示意圖,對(duì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行全面細(xì)致的分析,強(qiáng)調(diào)位移的方向性和位移、路程與所給時(shí)間段的對(duì)應(yīng)性,強(qiáng)調(diào)位移與路程的區(qū)別和聯(lián)系。
(2)公式表述
教師引導(dǎo)學(xué)生從位移是物體的位置變化和位置可以用坐標(biāo)表示出發(fā),啟發(fā)學(xué)生寫(xiě)出當(dāng)物體在一直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)時(shí),它的位移s的表達(dá)式s= x2-x1,并用上述所討論的例子來(lái)驗(yàn)證該式的正確性,強(qiáng)調(diào)s的計(jì)算結(jié)果中的正、負(fù)號(hào)的物理意義,加深對(duì)位移的理解。
3、矢量和標(biāo)量
教師向?qū)W生簡(jiǎn)介標(biāo)量、矢量的概念
4、位移——時(shí)間圖象
教師向?qū)W生說(shuō)明:可以把位置看成是一種特殊的位移,即物體相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)的位移,它的起點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),終點(diǎn)在該時(shí)刻物體所在的位置,在具體情境中要注意區(qū)分。
教師向?qū)W生指出:我們可以有多種方法來(lái)表述一個(gè)物理量隨另一個(gè)物理量的變化情況,如上述問(wèn)題中我們用列表的方法表述了點(diǎn)P的位置隨時(shí)間的變化情況;在上述問(wèn)題中,如果我們以時(shí)間t為橫坐標(biāo),以位置s為縱坐標(biāo),根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖(教師用PPT打出S—t圖),我們可以得到表述點(diǎn)P的位置隨時(shí)間的變化情況的另一種方法——圖象法,我們把這個(gè)圖象稱(chēng)為位移——時(shí)間圖象,顯然這里的位移——即縱坐標(biāo)s是指點(diǎn)P相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)的位移,從圖中可以形象的看出,在點(diǎn)P各時(shí)間段內(nèi)的位移,如……;用圖象法描述物理現(xiàn)象及其規(guī)律,形象直觀,它是物理學(xué)中研究問(wèn)題的一種常用的方法,在后續(xù)課程的學(xué)習(xí)中,將會(huì)接觸到更多的圖象知識(shí)。
(二)、質(zhì)點(diǎn)的教學(xué)
1、質(zhì)點(diǎn)概念的抽象過(guò)程
教師:上面我們已經(jīng)知道如何描述一個(gè)點(diǎn)的位置變化,而實(shí)際物體都是有一定的大小、形狀的,那么我們?cè)撊绾窝芯恳粋€(gè)實(shí)際物體的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題呢?通過(guò)對(duì)下面一系列問(wèn)題的思考,看看能否給我們一些啟示。
教師用PPT打出如下問(wèn)題讓學(xué)生思考并按學(xué)習(xí)小組討論:
問(wèn)題1、一列長(zhǎng)度為L(zhǎng)1的火車(chē)以速度V做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),求(1)它在時(shí)間t內(nèi)所發(fā)生的位移;(2)它經(jīng)過(guò)一長(zhǎng)為L(zhǎng)2的橋時(shí)所需要的時(shí)間。
問(wèn)題2、如圖1所示,一半徑為r的園盤(pán),其圓心在半徑為R的圓周上運(yùn)動(dòng),AB為園盤(pán)上的一條直徑,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中方向保持不變,在從t1時(shí)刻到t2時(shí)刻這段時(shí)間內(nèi),園盤(pán)的圓心繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了1/4圓周,求在這段時(shí)間內(nèi),A、B和園盤(pán)心三點(diǎn)的位移大小和方向。
問(wèn)題3、在上題中,如果在園盤(pán)的圓心繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了1/4圓周的同時(shí),園盤(pán)自轉(zhuǎn)了90°(如圖2所示),求在這段時(shí)間內(nèi),A、B和園盤(pán)心三點(diǎn)的位移大小,已知r=1m,R=2m。
問(wèn)題4、在第3題中,若已知r=1m,R=2000m,其他條件相同,再求在這段時(shí)間內(nèi),A、B 和園盤(pán)心三點(diǎn)的位移大小。)
教師讓學(xué)生匯報(bào)對(duì)上述問(wèn)題的思考結(jié)果,并肯定學(xué)生的回答,同時(shí)把正確的結(jié)果寫(xiě)在各個(gè)問(wèn)題后面用PPT打出。
預(yù)測(cè):通過(guò)對(duì)上述問(wèn)題的思考可以讓學(xué)生感受到:在研究實(shí)際物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),有時(shí)需要考慮其大小和形狀,在這種情況下描述一個(gè)實(shí)際物體的.運(yùn)動(dòng)往往比描述一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)要復(fù)雜得多;有時(shí)盡管物體的大小形狀給物體上不同的點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)帶來(lái)差異,但這種差異對(duì)所研究的問(wèn)題影響不大,完全可以忽略不計(jì)(如上述第4題的情況)
教師:如果把在上述第4題的題目改為:園盤(pán)的圓心繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了1/6圓周的同時(shí),園盤(pán)自轉(zhuǎn)了90°(如圖3所示),其他條件不變,你如何以最快的速度估算出A點(diǎn)的位移呢?
預(yù)測(cè):學(xué)生將從上述第4題的結(jié)果中受到啟發(fā),去計(jì)算園盤(pán)心的位移,以此作為A點(diǎn)位移的估計(jì)值,從而避開(kāi)了繁難的計(jì)算,感受到了把園盤(pán)當(dāng)作一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)來(lái)研究的這種方法的簡(jiǎn)潔。
教師在學(xué)生匯報(bào)出正確的做法和結(jié)果后,指出把實(shí)際物體當(dāng)作一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)來(lái)研究,這是物理學(xué)中的一種重要的研究方法;再引導(dǎo)學(xué)生定性評(píng)估出該結(jié)果與實(shí)際情況的差異很小,從而使學(xué)生理解這種研究方法之所以具有重要意義是因?yàn)樗哂腥缦绿攸c(diǎn):它抓住了影響問(wèn)題的主要因素,忽略了一些無(wú)關(guān)的或者次要的因素,不僅使研究的問(wèn)題簡(jiǎn)化,而且所研究的結(jié)果比較接近真實(shí)情況。
教師引導(dǎo)學(xué)生抽象出質(zhì)點(diǎn)概念,讓學(xué)生理解它是一種科學(xué)的抽象和理想化的模型以及這種理想化模型的特點(diǎn)。
2、對(duì)實(shí)際物體能否看成質(zhì)點(diǎn)的研究
教師進(jìn)一步提問(wèn):既然把物體看成質(zhì)點(diǎn)能簡(jiǎn)化對(duì)問(wèn)題的研究,那么在什么情況下可以把物體看成質(zhì)點(diǎn)呢?讓學(xué)生通過(guò)反思上述問(wèn)題和學(xué)生之間的相互交流獲得如下結(jié)論:
當(dāng)物體的大小、形狀對(duì)所研究的問(wèn)題沒(méi)有影響(如第1題中第(1)小題、第2題的情況)或影響很?。ㄈ绲?題的情況)時(shí),完全可以不考慮物體的大小和形狀,而把物體看成質(zhì)點(diǎn)。
教師肯定學(xué)生的回答后強(qiáng)調(diào)指出:一個(gè)物體能不能看做質(zhì)點(diǎn),需要根據(jù)具體的問(wèn)題來(lái)定。判斷的基本思路是物體的大小和形狀等因素對(duì)所研究的問(wèn)題的影響是否可以忽略。
為了促進(jìn)學(xué)生對(duì)質(zhì)點(diǎn)及其研究方法的掌握,教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考討論如下問(wèn)題:
問(wèn)題1、在研究地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)時(shí),地球能否看成質(zhì)點(diǎn)?在研究地球的自轉(zhuǎn)時(shí),地球能否看成質(zhì)點(diǎn)?(已知地球直徑約為1.3×104km,地球和太陽(yáng)之間的距離約為1.5×108km)
問(wèn)題2、在研究一列火車(chē)從北京開(kāi)往上海的運(yùn)動(dòng)時(shí)間時(shí),能否把火車(chē)看成質(zhì)點(diǎn)?
問(wèn)題3、自行車(chē)能否看成質(zhì)點(diǎn)?
(三)、本節(jié)課小結(jié)
教師(對(duì)本節(jié)課從知識(shí)和研究方法兩個(gè)方面進(jìn)行小結(jié)。知識(shí):1、質(zhì)點(diǎn)概念和運(yùn)用2、位移概念和表述。方法:1、理想化模型2、圖象法)
三、案例評(píng)析
本節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)的思路:首先,在復(fù)習(xí)位置概念的基礎(chǔ)上,從如何描述一個(gè)點(diǎn)的位置變化這個(gè)問(wèn)題出發(fā),引入位移的概念,闡述位移的矢量性、過(guò)程性、位移與路程的區(qū)別、位移的文字表述和公式表述,介紹位移——時(shí)間圖象;其次,再?gòu)娜绾窝芯恳粋€(gè)實(shí)際物體的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題出發(fā),通過(guò)對(duì)預(yù)先設(shè)計(jì)的一系列問(wèn)題的思考討論,經(jīng)歷從具體現(xiàn)象中抽象出質(zhì)點(diǎn)概念的過(guò)程,體驗(yàn)物理模型在探索自然規(guī)律中的作用;最后通過(guò)對(duì)一系列問(wèn)題的反思研究把實(shí)際物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件,從而真正理解質(zhì)點(diǎn)概念及其研究方法。
本節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)的特色是:
在教學(xué)過(guò)程中,先進(jìn)行位移的教學(xué)后進(jìn)行質(zhì)點(diǎn)的教學(xué),從而把位置概念作為學(xué)習(xí)位移概念的基礎(chǔ),又把位移概念作為學(xué)習(xí)質(zhì)點(diǎn)概念的基礎(chǔ),這樣安排教學(xué)前后連貫,關(guān)注學(xué)生原有的經(jīng)驗(yàn),符合從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的認(rèn)知規(guī)律。
不論是對(duì)位移的教學(xué)還是對(duì)質(zhì)點(diǎn)的教學(xué),教師都注重創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,特別是在進(jìn)行質(zhì)點(diǎn)概念教學(xué)中設(shè)計(jì)的一系列問(wèn)題具有承上啟下的作用,承上就是鞏固位移的知識(shí),啟下就是引發(fā)學(xué)生對(duì)質(zhì)點(diǎn)的思考,使學(xué)生在對(duì)一系列問(wèn)題的思考探究中感悟物理知識(shí)及其研究方法,避免了機(jī)械灌輸現(xiàn)象,從而能有效地培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí),增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
一、教材分析
磁場(chǎng)的概念比較抽象,應(yīng)對(duì)幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)使學(xué)生加以了解認(rèn)識(shí),學(xué)好本節(jié)內(nèi)容對(duì)后面的磁場(chǎng)力的分析至關(guān)重要。
二、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.知道什么叫磁感線(xiàn)。
2.知道幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)(條形、蹄形,直線(xiàn)電流、環(huán)形電流、通電螺線(xiàn)管)及磁感線(xiàn)分布的情況
3.會(huì)用安培定則判斷直線(xiàn)電流、環(huán)形電流和通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)方向。
4.知道安培分子電流假說(shuō),并能解釋有關(guān)現(xiàn)象
5.理解勻強(qiáng)磁場(chǎng)的概念,明確兩種情形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)
6.理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算
(二)過(guò)程與方法
通過(guò)實(shí)驗(yàn)和學(xué)生動(dòng)手(運(yùn)用安培定則)、類(lèi)比的方法加深對(duì)本節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察、分析的能力.
2.培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力.
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
1.會(huì)用安培定則判定直線(xiàn)電流、環(huán)形電流及通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)方向.
2.正確理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算
四、學(xué)情分析
磁場(chǎng)概念比較抽象,學(xué)生對(duì)此難以理解,但前面已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)了電場(chǎng),可采用類(lèi)比的方法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。
五、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)演示法,講授法
六、課前準(zhǔn)備:
演示磁感線(xiàn)用的磁鐵及鐵屑,演示用幻燈片
七、課時(shí)安排:
1課時(shí)
八、教學(xué)過(guò)程:
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
(二)情景引入、展示目標(biāo)
要點(diǎn):磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。
啟發(fā)學(xué)生思考電場(chǎng)可以用電場(chǎng)線(xiàn)形象地描述,磁場(chǎng)可以用什么來(lái)描述呢?
學(xué)生答磁場(chǎng)可以用磁感線(xiàn)形象地描述.-----引入新課
(老師)類(lèi)比電場(chǎng)線(xiàn)可以很好地描述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向,同樣,也可以用磁感線(xiàn)來(lái)描述磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向
(三)合作探究、精講點(diǎn)播
板書(shū)1.磁感線(xiàn)
(1)磁感線(xiàn)的定義
在磁場(chǎng)中畫(huà)出一些曲線(xiàn),使曲線(xiàn)上每一點(diǎn)的切線(xiàn)方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致,這樣的曲線(xiàn)叫做磁感線(xiàn)。
(2)特點(diǎn):
A、磁感線(xiàn)是閉合曲線(xiàn),磁鐵外部的磁感線(xiàn)是從北極出來(lái),回到磁鐵的南極,內(nèi)部是從南極到北極.
B、每條磁感線(xiàn)都是閉合曲線(xiàn),任意兩條磁感線(xiàn)不相交。
C、磁感線(xiàn)上每一點(diǎn)的切線(xiàn)方向都表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
D、磁感線(xiàn)的疏密程度表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小
演示用鐵屑模擬磁感線(xiàn)的形狀,加深對(duì)磁感線(xiàn)的認(rèn)識(shí)。同時(shí)與電場(chǎng)線(xiàn)加以類(lèi)比。
注意①磁場(chǎng)中并沒(méi)有磁感線(xiàn)客觀存在,而是人們?yōu)榱搜芯繂?wèn)題的方便而假想的。
②區(qū)別電場(chǎng)線(xiàn)和磁感線(xiàn)的不同之處:電場(chǎng)線(xiàn)是不閉合的,而磁感線(xiàn)則是閉合曲線(xiàn)。
2.幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)
演示
①用鐵屑模擬磁感線(xiàn)的演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生直觀地明確條形磁鐵、蹄形磁鐵、通電直導(dǎo)線(xiàn)、通電環(huán)形電流、通電螺線(xiàn)管以及地磁場(chǎng)(簡(jiǎn)化為一個(gè)大的條形磁鐵)各自的磁感線(xiàn)的分布情況(磁感線(xiàn)的走向及疏密分布)。
②用投影片逐一展示:條形磁鐵、蹄形磁鐵、通電直導(dǎo)線(xiàn)、通電環(huán)形電流、通電螺線(xiàn)管以及地磁場(chǎng)(簡(jiǎn)化為一個(gè)大的條形磁鐵)。
(1)條形、蹄形磁鐵,同名、異名磁極的磁場(chǎng)周?chē)鸥芯€(xiàn)的分布情況
(2)電流的磁場(chǎng)與安培定則
①直線(xiàn)電流周?chē)拇艌?chǎng)
在引導(dǎo)學(xué)生分析歸納的基礎(chǔ)上得出
a直線(xiàn)電流周?chē)拇鸥芯€(xiàn):是一些以導(dǎo)線(xiàn)上各點(diǎn)為圓心的同心圓,這些同心圓都在跟導(dǎo)線(xiàn)垂直的平面上.
b直線(xiàn)電流的方向和磁感線(xiàn)方向之間的關(guān)系可用安培定則(也叫右手螺旋定則)來(lái)判定:用右手握住導(dǎo)線(xiàn),讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線(xiàn)的環(huán)繞方向.
②環(huán)形電流的磁場(chǎng)
a環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線(xiàn):是一些圍繞環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)的閉合曲線(xiàn),在環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)的中心軸線(xiàn)上,磁感線(xiàn)和環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)的平面垂直。
教師引導(dǎo)學(xué)生得
b環(huán)形電流的方向跟中心軸線(xiàn)上的磁感線(xiàn)方向之間的關(guān)系也可以用安培定則來(lái)判定:讓右手彎曲的四指和和環(huán)形電流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)中心軸線(xiàn)上磁感線(xiàn)的方向.
③通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng).
a通電螺線(xiàn)管磁場(chǎng)的磁感線(xiàn):和條形磁鐵外部的磁感線(xiàn)相似,一端相當(dāng)于南極,一端相當(dāng)于北極;內(nèi)部的磁感線(xiàn)和螺線(xiàn)管的軸線(xiàn)平行,方向由南極指向北極,并和外部的磁感線(xiàn)連接,形成一些環(huán)繞電流的閉合曲線(xiàn)(圖5)
b通電螺線(xiàn)管的電流方向和它的磁感線(xiàn)方向之間的關(guān)系,也可用安培定則來(lái)判定:用右手握住螺線(xiàn)管,讓彎曲四指所指的方向和電流的方向一致,則大拇指所指的方向就是螺線(xiàn)管的北極(螺線(xiàn)管內(nèi)部磁感線(xiàn)的方向).
③電流磁場(chǎng)(和天然磁鐵相比)的特點(diǎn):磁場(chǎng)的有無(wú)可由通斷電來(lái)控制;磁場(chǎng)的極性可以由電流方向變換;磁場(chǎng)的強(qiáng)弱可由電流的大小來(lái)控制。
說(shuō)明由于后面的安培力、洛倫茲力、電磁感應(yīng)與磁感應(yīng)強(qiáng)度密切相關(guān),幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)的分布是一個(gè)非?;镜膬?nèi)容,不掌握好,對(duì)后面的學(xué)習(xí)有很大影響。
3.安培分子電流假說(shuō)
(1)安培分子電流假說(shuō)
對(duì)分子電流,結(jié)合環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的知識(shí)及安培定則,以便學(xué)生更容易理解它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極,這句話(huà);并應(yīng)強(qiáng)調(diào)這兩個(gè)磁極跟分子電流不可分割的聯(lián)系在一起,以便使他們了解磁極為什么不能以單獨(dú)的N極或S極存在的道理。
(2)安培假說(shuō)能夠解釋的一些問(wèn)題
可以用回形針、酒精燈、條形磁鐵、充磁機(jī)做好磁化和退磁的演示實(shí)驗(yàn),加深學(xué)生的印象。舉生活中的例子說(shuō)明,比如磁卡不能與磁鐵放在一起等等。
說(shuō)明假說(shuō),是用來(lái)說(shuō)明某種現(xiàn)象但未經(jīng)實(shí)踐證實(shí)的命題。在物理定律和理論的建立過(guò)程中,假說(shuō),常常起著很重要的作用,它是在一定的觀察、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上概括和抽象出來(lái)的。安培分子電流的假說(shuō)就是在奧斯特的實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)下,經(jīng)過(guò)思維發(fā)展而產(chǎn)生出來(lái)的。
(3)磁現(xiàn)象的電本質(zhì):磁鐵和電流的磁場(chǎng)本質(zhì)上都是運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的.
4.勻強(qiáng)磁場(chǎng)
(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng):如果磁場(chǎng)的某一區(qū)域里,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同,這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)是一些間隔相同的平行直線(xiàn)。
(2)兩種情形的勻強(qiáng)磁場(chǎng):即距離很近的兩個(gè)異名磁極之間除邊緣部分以外的磁場(chǎng);相隔一定距離的兩個(gè)平行線(xiàn)圈(亥姆霍茲線(xiàn)圈)通電時(shí),其中間區(qū)域的磁場(chǎng)P87圖3.3-7,圖3.3-8。
5.磁通量
(1)定義:磁感應(yīng)強(qiáng)度B與線(xiàn)圈面積S的乘積,叫穿過(guò)這個(gè)面的磁通量(是重要的基本概念)。
(2)表達(dá)式:=BS
注意①對(duì)于磁通量的計(jì)算要注意條件,即B是勻強(qiáng)磁場(chǎng)或可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,S是線(xiàn)圈面積在與磁場(chǎng)方向垂直的平面上的投影面積。
②磁通量是標(biāo)量,但有正、負(fù)之分,可舉特例說(shuō)明。
(3)單位:韋伯,簡(jiǎn)稱(chēng)韋,符號(hào)Wb1Wb=1Tm2
(4)磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一種定義(磁通密度):即B=/S
上式表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過(guò)單位面積的磁通量,并且用Wb/m2做單位(磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一種單位)。所以:1T=1Wb/m2=1N/Am
(三)小結(jié):對(duì)本節(jié)各知識(shí)點(diǎn)做簡(jiǎn)要的小結(jié)。
(四)反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)
1.如圖所示,放在通電螺線(xiàn)管內(nèi)部中間處的小磁針,靜止時(shí)N極指向右.試判定電源的正負(fù)極.
解析:小磁針N極的指向即為該處的磁場(chǎng)方向,所以在螺線(xiàn)管內(nèi)部磁感線(xiàn)方向由ab,根據(jù)安培定則可判定電流由c端流出,由d端流入,故c端為電源的正極,d端為負(fù)極.
注意:不要錯(cuò)誤地認(rèn)為螺線(xiàn)管b端吸引小磁針的N極,從而判定b端相當(dāng)于條形磁鐵的南極,關(guān)鍵是要分清螺線(xiàn)管內(nèi)、外部磁感線(xiàn)的分布.
2.如圖所示,當(dāng)線(xiàn)圈中通以電流時(shí),小磁針的北極指向讀者.學(xué)生確定電流方向.
答案:電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè)
九、板書(shū)設(shè)計(jì)
磁感線(xiàn):人為畫(huà)出,可形象描述磁場(chǎng)
幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng):安培定則:讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)軸線(xiàn)上磁感線(xiàn)的方向。
勻強(qiáng)磁場(chǎng):磁場(chǎng)中各處電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等方向相同。其磁感線(xiàn)是一些間隔均勻的平行直線(xiàn)。
磁通量:B與S的乘積,單位是韋伯,也叫磁通密度。
十、教學(xué)反思
本節(jié)內(nèi)容與本章第一節(jié)內(nèi)容聯(lián)系較大可先復(fù)習(xí)第一節(jié)知識(shí)后進(jìn)入新課的學(xué)習(xí),并在學(xué)習(xí)過(guò)程中加入對(duì)應(yīng)習(xí)題。注重演示如演示磁感線(xiàn)用的磁鐵及鐵屑,演示用幻燈片等使學(xué)生具有形象感。
一、實(shí)驗(yàn)探究
1、學(xué)生體驗(yàn)壓強(qiáng)與體積的關(guān)系得出定性結(jié)論
全體同學(xué)體驗(yàn):每個(gè)同學(xué)用力在口腔中摒住一口氣,然后用手去壓臉頰,你會(huì)怎么樣,思考為什么?
小組體驗(yàn):每桌同學(xué)用一只小的注射器體驗(yàn):一個(gè)同學(xué)用手指頭封閉一定質(zhì)量的氣體,另一個(gè)同學(xué)緩慢壓縮氣體,體積減小時(shí)第一個(gè)同學(xué)的手指有什么感覺(jué),說(shuō)明什么呢?反之當(dāng)我們拉動(dòng)活塞增大氣體體積時(shí),手指有什么感覺(jué),說(shuō)明什么呢?要求學(xué)生體驗(yàn)并說(shuō)出自己的感覺(jué)和結(jié)論(即壓縮氣體,體積減小,壓強(qiáng)增大;反之,體積增大壓強(qiáng)減?。?/p>
2、猜想
引導(dǎo)學(xué)生猜想:我們猜想:在一般情況下,一定質(zhì)量的氣體當(dāng)溫度不變時(shí),氣體的壓強(qiáng)和體積之間可能有什么定量關(guān)系呢?
學(xué)生:壓強(qiáng)與體積成反比例關(guān)系(從最簡(jiǎn)單的定量關(guān)系做起)
師:一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí)壓強(qiáng)與體積是否是成反比例的關(guān)系,需要我們進(jìn)一步研究、這節(jié)課我們用實(shí)驗(yàn)探究這一課題。
3、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:
(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):
首先,要求學(xué)生完整的復(fù)述我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄恳欢ㄙ|(zhì)量的氣體在溫度不變情況下壓強(qiáng)與體積之間的定量關(guān)系、
要求學(xué)生根據(jù)放在桌上的器材,思考試驗(yàn)方案,并思考以下幾個(gè)問(wèn)題:
問(wèn)題1:本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是什么?如何取一定質(zhì)量的氣體?實(shí)驗(yàn)條件是什么?如何實(shí)現(xiàn)這一條件?
學(xué)生討論回答:研究對(duì)象是一定質(zhì)量的氣體,用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體在注射器內(nèi)以獲取,實(shí)驗(yàn)條件是氣體質(zhì)量不變,氣體溫度不變;活塞加油增加密閉性,推拉活塞改變體積和壓強(qiáng);不用手握注射器;緩慢推拉活塞,穩(wěn)定后再讀數(shù)。(或者有其他的實(shí)驗(yàn)方案)
問(wèn)題2:數(shù)據(jù)收集本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該要收集哪些數(shù)據(jù)?用什么方法測(cè)量?
學(xué)生:要收集氣體的不同壓強(qiáng)和體積,用氣壓計(jì)可以測(cè)量壓強(qiáng),注射器上面的讀數(shù)可以得到體積。
問(wèn)題3:數(shù)據(jù)處理怎樣處理上述數(shù)據(jù)才能得到等溫條件下壓強(qiáng)與體積之間的正確關(guān)系呢?(學(xué)生討論并回答)
學(xué)生:常用數(shù)據(jù)處理辦法有計(jì)算法,圖象法等。
老師:能不能說(shuō)得更具體一點(diǎn)呢?
學(xué)生:就是先把V和P乘起來(lái),看看各組的乘積是否相等(或者近似相等),從而得到結(jié)論;圖像法就是以V為橫坐標(biāo),P為縱坐標(biāo),在用描點(diǎn)作圖法,把得到的數(shù)據(jù)作到坐標(biāo)系中,再連線(xiàn),看圖像的特點(diǎn),從而得到兩者的定量關(guān)系。
再讓一個(gè)學(xué)生把我們剛才分析得到的比較好的實(shí)驗(yàn)方法再?gòu)?fù)述,然后師生互助完成實(shí)驗(yàn)。
2、實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
師生共同完成實(shí)驗(yàn):老師推、拉活塞,一名學(xué)生讀取數(shù)據(jù),另一名學(xué)生設(shè)計(jì)記錄表格并記錄數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理:
①簡(jiǎn)單計(jì)算找壓強(qiáng)和體積之間的關(guān)系
②學(xué)生描繪圖象(提示作P—V圖像)能否得出結(jié)論?
總結(jié)提問(wèn):各小組是如何處理數(shù)據(jù)的,結(jié)論如何?(實(shí)物投影展示)
問(wèn)題4:若P—V圖象為雙曲線(xiàn)的一支,則能說(shuō)明P與V成反比。但能否確定我們做出就一定是是雙曲線(xiàn)的一支呢?(還是猜測(cè))我們?cè)鯓舆M(jìn)一步P和V之間的關(guān)系呢?
教師:有一種思想叫做轉(zhuǎn)化的思想。若P—V圖象為一雙曲線(xiàn),那么P—1/V圖象是什么樣子?(過(guò)原點(diǎn)的一條直線(xiàn))那我們就再作一條P—1/V圖象看看吧!
(師)計(jì)算機(jī)擬合:把P—V圖象轉(zhuǎn)化為P—1/V圖象。我們看到一定質(zhì)量的氣體,在溫度不變的情況下,P—1/V圖象是一條(幾乎)過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn),表明壓強(qiáng)與體積成反比。
(三)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在誤差允許的范圍內(nèi),一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的條件下壓強(qiáng)與體積成反比。(學(xué)生敘述)
師:大家看到我們作出來(lái)的這條直線(xiàn),還不是很準(zhǔn)確,大家可以分析在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有哪些地方可能引起實(shí)驗(yàn)誤差?
學(xué)生討論分析產(chǎn)生誤差的原因、
早在17世紀(jì),英國(guó)科學(xué)家玻意耳和法國(guó)科學(xué)家馬略特分別通過(guò)更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)研究得出了這個(gè)結(jié)論,被稱(chēng)為玻意耳定律。
二、玻意耳定律
1、內(nèi)容:一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度不變的條件下壓強(qiáng)P與體積V成反比。
2、公式:PV=C(常量)或P1V1=P2V2(其中P1V1和P2V2分別為氣體在兩個(gè)狀態(tài)下的壓強(qiáng)和體積)
3、圖象:P—1/V圖象:過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)——等溫線(xiàn)
P—V圖象:雙曲線(xiàn)的一支——等溫線(xiàn)
三、拓展思考
問(wèn)題5:在同一溫度下,取不同質(zhì)量的同種氣體為研究對(duì)象,PV乘積C一樣嗎?即對(duì)不同的氣體,C是一個(gè)普適常量嗎?(學(xué)生思考不能求解或回答不一樣)
師問(wèn):怎樣才能得到正確的結(jié)果呢?(猜想—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證)
學(xué)生:改變氣體的質(zhì)量用同樣的方法重新測(cè)量,測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在同一表格中,通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算就能得到結(jié)果。
結(jié)論:不一樣。質(zhì)量越大,PV乘積越大。P—V圖象離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn),P—1/V圖象斜率越大。
問(wèn)題6:取相同質(zhì)量的同種氣體,在不同溫度下,作出的P—V圖象是否一樣?(學(xué)生猜想——驗(yàn)證)
結(jié)論:不一樣。溫度較高時(shí),PV乘積較大,P—V圖象離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn),P—1/V圖象斜率較大。
四、玻意耳定律的應(yīng)用之定性解釋?zhuān)?/strong>
問(wèn)題一:氣球漲大視頻。學(xué)生分析。
問(wèn)題二:小實(shí)驗(yàn)。裝水的瓶子下有小洞,當(dāng)蓋子打開(kāi)時(shí)水會(huì)噴出,然后合上蓋子則水就不會(huì)持續(xù)地流出了。
解釋?zhuān)荷w子打開(kāi)時(shí),小孔上方的壓強(qiáng)始終大于外面的壓強(qiáng),所以水會(huì)噴出,當(dāng)蓋子蓋上時(shí),水的上方被封閉了一定質(zhì)量的氣體,當(dāng)有水流出后,瓶中空氣的體積變大,根據(jù)波意耳定律壓強(qiáng)變小,當(dāng)孔上方壓強(qiáng)小于外部大氣壓時(shí),水就流不出去了。
五.課堂小結(jié)
1、方法①研究多變量問(wèn)題時(shí)用控制變量法
②實(shí)驗(yàn)探究方法:猜想——驗(yàn)證——進(jìn)一步猜想——再驗(yàn)證——得到結(jié)論
2、知識(shí)玻意耳定律:一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度不變的條件下壓強(qiáng)P與體積V成反比。
六.教學(xué)后記:
1.課堂上讓學(xué)生從自身體驗(yàn)開(kāi)始,充分參與科學(xué)探究的全過(guò)程,熟悉科學(xué)探究未知世界的一般流程,并堅(jiān)持滲透實(shí)事求是和精益求精的科學(xué)精神。
2.教學(xué)中對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)方法處理物理數(shù)據(jù),從而得出簡(jiǎn)潔的物理學(xué)規(guī)律的過(guò)程,讓學(xué)生多練習(xí)多體驗(yàn),以使學(xué)生真正掌握,并且多給時(shí)間讓學(xué)生從圖像中找出規(guī)律,以提高學(xué)生認(rèn)識(shí)圖像與應(yīng)用圖像分析問(wèn)題的能力。
3.教學(xué)中學(xué)生參與小實(shí)驗(yàn)及視頻材料能很好地吸引學(xué)生的注意力,提高教學(xué)的有效性。
4、物理來(lái)源于社會(huì)生活實(shí)踐,反之也能解釋自然界及生活和生產(chǎn)中的相關(guān)現(xiàn)象,有效杜絕物理和生活相脫節(jié)的現(xiàn)象發(fā)生、也有利于學(xué)生正確物理觀的形成。
知識(shí)與技能:
1.知道質(zhì)點(diǎn)的概念及條件。
2.知道參考系的概念及作用。
過(guò)程與方法:
1.體驗(yàn)質(zhì)點(diǎn)的條件及意義,初步掌握“科學(xué)抽象”這種研究方法。
2.體會(huì)用坐標(biāo)方法描述物體位置的優(yōu)越性,可用不同的方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并體會(huì)比較。增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并力求解決問(wèn)題的意識(shí)和能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀:
1.認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)是宇宙中的普遍現(xiàn)象,運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性,培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)自然,關(guān)心科技發(fā)展,勇于探索的精神。
2.通過(guò)分析不同參考系中的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象不同,幫助學(xué)生建立辯證唯物主義的世界觀。
教學(xué)重點(diǎn):
1.質(zhì)點(diǎn)、概念的建立。
2.明確參考系的概念及運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。
教學(xué)難點(diǎn):
質(zhì)點(diǎn)模型的條件判斷。
教學(xué)內(nèi)容:
一、導(dǎo)入新課。
世界萬(wàn)物都在運(yùn)動(dòng),古希臘杰出的哲學(xué)家、科學(xué)家,形式邏輯學(xué)的創(chuàng)始人亞里士多德說(shuō)過(guò):不了解運(yùn)動(dòng),就不了解自然。
出示動(dòng)畫(huà):地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)
著名德國(guó)物理學(xué)家海森伯曾說(shuō)過(guò):“為了理解現(xiàn)象,首要條件就是引入適當(dāng)?shù)母拍睢V挥薪柚谡_的概念,我們才能真正知道觀察到了什么?!?/p>
今天我們通過(guò)引入質(zhì)點(diǎn)參考系這兩個(gè)重要概念來(lái)準(zhǔn)確描述復(fù)雜的大自然的運(yùn)動(dòng)。
二、講授新課。
出示圖片:雄鷹拍打著翅膀在空中翱翔
教師提問(wèn):你能說(shuō)出雄鷹各部分的運(yùn)動(dòng)嗎?
出示參考答案:雄鷹拍打著翅膀在空中翱翔時(shí),身體在向前運(yùn)動(dòng),它的翅膀在向前運(yùn)動(dòng)的同時(shí)還在上下運(yùn)動(dòng)。
出示圖片:地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)
教師提問(wèn):你能描述地球的運(yùn)動(dòng)情況嗎?
出示參考答案:在地球繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)中,地球在繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的同時(shí)又在自轉(zhuǎn),并且地球上每個(gè)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況也各不相同,所以地球的各部分離太陽(yáng)的遠(yuǎn)近在不斷變化。
教師總結(jié):可見(jiàn)要準(zhǔn)確地描述物體的運(yùn)動(dòng),并不是一件容易的事。
思考討論:很難準(zhǔn)確地描述一個(gè)物體的具體運(yùn)動(dòng)的困難和麻煩出在哪里?怎樣解決這一問(wèn)題?
出示參考答案:
這是因?yàn)槿魏挝矬w都有一定的大小和形狀,物體各部分的運(yùn)動(dòng)情況一般說(shuō)來(lái)并不一樣。
在某些情況下,不考慮物體的大小和形狀,把它簡(jiǎn)化成一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)——質(zhì)點(diǎn),只突出“物體具有質(zhì)量”這一要素來(lái)描述物體運(yùn)動(dòng)。
出示課件關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的有關(guān)概念
1.質(zhì)點(diǎn)
(1)定義:在某些情況下,確實(shí)可以忽略物體的大小和形狀,把它簡(jiǎn)化為一個(gè)具有質(zhì)量的點(diǎn),這樣的點(diǎn)叫作質(zhì)點(diǎn)(mass point),簡(jiǎn)易理解為只有質(zhì)量,沒(méi)有形狀和大小的點(diǎn)叫作質(zhì)點(diǎn)。
(2)質(zhì)點(diǎn)不同于幾何“點(diǎn)”:質(zhì)點(diǎn)是用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn),其特點(diǎn)是只有質(zhì)量,沒(méi)有大小、體積、形狀,它與幾何“點(diǎn)”有本質(zhì)的區(qū)別。
(3)質(zhì)點(diǎn)是一種理想化的“物理模型”
①質(zhì)點(diǎn)是典型的物理模型之一,質(zhì)點(diǎn)忽略次要因素:形狀和大小、突出主要因素:質(zhì)量。
②在物理學(xué)中,突出問(wèn)題的主要因素,忽略次要因素,建立理想化的物理模型,并將其作為研究對(duì)象,是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法。質(zhì)點(diǎn)這一理想化模型就是這種方法的具體應(yīng)用。
觀察思考:觀察圖片中物體的運(yùn)動(dòng)說(shuō)說(shuō)在什么情況下可以看作質(zhì)點(diǎn)?
出示圖片:飛機(jī)、地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)、體操運(yùn)動(dòng)員、火車(chē)
研究飛機(jī)在空中的位置、離開(kāi)地面的高度;
研究地球公轉(zhuǎn)時(shí);研究地球自轉(zhuǎn);體操運(yùn)動(dòng)員比賽;研究火車(chē)從上海到南京通過(guò)的路程;
參考答案:研究飛機(jī)在空中的位置、離開(kāi)地面的高度;研究地球公轉(zhuǎn)時(shí);研究火車(chē)從上海到南京通過(guò)的路程;此時(shí)飛機(jī)、地球、火車(chē)本身的大小和形狀是對(duì)所研究的問(wèn)題沒(méi)有多大的影響屬于次要因素,因此可忽略,可看成質(zhì)點(diǎn)。
研究地球自轉(zhuǎn)和研究體操運(yùn)動(dòng)員比賽、要研究各個(gè)點(diǎn)的情況,所以不能用點(diǎn)來(lái)代替,形狀和大小不能忽略,不可以看作質(zhì)點(diǎn)。
提問(wèn):你能總結(jié)物體能看成質(zhì)點(diǎn)的條件嗎?
教師總結(jié):物體是否能看成質(zhì)點(diǎn)是有條件的,它由我們所研究的問(wèn)題的性質(zhì)來(lái)決定,同一個(gè)物體,由于所要研究的問(wèn)題不同,有時(shí)可以看成質(zhì)點(diǎn),有時(shí)不能看成質(zhì)點(diǎn)。
一個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn),取決于它的形狀和大小在所研究問(wèn)題中是否可以忽略不計(jì),而跟自身體積的大小、質(zhì)量的多少和運(yùn)動(dòng)速度的大小無(wú)關(guān)。
知識(shí)拓展
平動(dòng):運(yùn)動(dòng)物體上任意兩點(diǎn)所連成的直線(xiàn),在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,始終保持平行,這種運(yùn)動(dòng)叫作平動(dòng)。
出示圖片:升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)、汽缸中活塞的運(yùn)動(dòng)、刨木頭、刨床上刨刀的運(yùn)動(dòng),車(chē)床上車(chē)刀的運(yùn)動(dòng)等等,都是平動(dòng)。
教師總結(jié):做平動(dòng)的物體,從描述運(yùn)動(dòng)一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)完全能反映整個(gè)物體的運(yùn)運(yùn)動(dòng)也可以簡(jiǎn)化為一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),把物體質(zhì)量賦予這一點(diǎn),它也就成了一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。
2.物體能看作質(zhì)點(diǎn)的情況
(1)物體的形狀和大小在所研究問(wèn)題中是無(wú)關(guān)因素或次要因素,可以忽略不計(jì).
(2)做平動(dòng)的物體,一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)可以描述整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)。
典型例題:例1研究以下運(yùn)動(dòng)時(shí),物體不可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)的是( )
A.自轉(zhuǎn)的地球
B.研究體操運(yùn)動(dòng)員在平衡木上的動(dòng)作時(shí)
C.直升機(jī)飛行時(shí)螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)
D.從高處自由下落的石
解析:
A.地球在自轉(zhuǎn)的過(guò)程中,不能用一個(gè)點(diǎn)代替地球,形狀和大小不能忽略。故A正確。
B.研究體操運(yùn)動(dòng)員在平衡木上的動(dòng)作時(shí),要研究各個(gè)點(diǎn)的情況,所以運(yùn)動(dòng)員不能用點(diǎn)來(lái)代替,形狀和大小不能忽略,故B正確。
C.直升機(jī)飛行時(shí)螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)螺旋槳的形狀是不能忽略的,所以此時(shí)不能看成質(zhì)點(diǎn),故C正確。
D、從高處自由下落的石塊其體積是可以忽略的,所以此時(shí)的石頭可以看成是質(zhì)點(diǎn),故D錯(cuò)誤。故選ABC。
思考與討論:運(yùn)動(dòng)員踢足球的不同部位,會(huì)使球產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)足球運(yùn)動(dòng)中常說(shuō)的“香蕉球”是球在空中旋轉(zhuǎn)、整體運(yùn)動(dòng)徑跡為類(lèi)似香蕉型弧線(xiàn)的一種運(yùn)動(dòng)。在研究如何才能踢出香蕉球時(shí),能把足球看作質(zhì)點(diǎn)嗎?研究什么樣的問(wèn)題可以把足球看作質(zhì)點(diǎn)?
出示圖片:香蕉球示意圖
研究如何才能踢出香蕉球時(shí),不能把足球看作質(zhì)點(diǎn),因?yàn)橄憬肚蚴亲闱蛩竭\(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)兩種運(yùn)動(dòng)同時(shí)存在的情形。
例如:研究足球運(yùn)動(dòng)軌跡的問(wèn)題可以把足球看作質(zhì)點(diǎn)。
1.機(jī)械運(yùn)動(dòng)
出示圖片:汽車(chē)運(yùn)動(dòng)和星體運(yùn)動(dòng)
一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置發(fā)生改變的過(guò)程,我們稱(chēng)之為機(jī)械運(yùn)動(dòng),簡(jiǎn)稱(chēng)運(yùn)動(dòng)。
思考討論:房屋、樹(shù)木是靜止的還是運(yùn)動(dòng)的?
出示圖片:房屋、樹(shù)木
參考答案:房屋、樹(shù)木相對(duì)于地面是靜止不動(dòng)的,但是,房屋、樹(shù)木也會(huì)隨著地球一起運(yùn)動(dòng),這也是事實(shí),可見(jiàn)運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的,但具有相對(duì)性,靜止是相對(duì)的。
出示圖片:觀察不同的參照物對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)情況的描述往往不同。
在高中物理中參照物的科學(xué)名稱(chēng)是參考系,是假定不動(dòng)的物體。
2.參考系
(1)定義:要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),首先要選定某個(gè)其他物體作為參考,觀察物體的位置相對(duì)于這個(gè)“其他物體”是否隨著時(shí)間變化,以及怎樣變化。這種用來(lái)作為參考的物體叫作參考系。簡(jiǎn)易理解為:在描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),選來(lái)作為標(biāo)準(zhǔn)的另外的物體叫作參考系。
(2)參考系的選取是任意的,一般視研究的問(wèn)題而定,原則是盡可能使運(yùn)動(dòng)的描述簡(jiǎn)單、直觀。在沒(méi)有特別指明參考系時(shí),通常是以地面為參考系。
出示圖片:自行車(chē)的運(yùn)動(dòng)
例如:研究自行車(chē)的運(yùn)動(dòng),一般會(huì)選擇地面或相對(duì)于地面不動(dòng)的物體(樹(shù)木)等為參考系。
(3)同一個(gè)運(yùn)動(dòng),如果選不同的參考系,結(jié)果可能不相同。
出示視頻:飛機(jī)空中加油
注意:比較兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),必須選擇同一參考系才有意義
三、課堂練習(xí)
1.機(jī)械運(yùn)動(dòng)中,物體位置的變化是指研究的物體與______________之間的位置變化。
答案:參考系
2.宋代詩(shī)人陳與義乘小船出游,曾寫(xiě)下詩(shī)句“臥看滿(mǎn)天云不動(dòng),不知云與我俱東”。詩(shī)中描述“云不動(dòng)”是以______________為參考系,“云與我俱東”是以______________為參考系。
答案:小船;河岸.
3.質(zhì)點(diǎn)與幾何點(diǎn)唯一的區(qū)別是質(zhì)點(diǎn)具有一定的________。一個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn),取決于所研究的問(wèn)題的性質(zhì)。在一些問(wèn)題中,物體的大小、形狀、和體積可以忽略不計(jì),此時(shí)可以把物體看成______。研究物體的轉(zhuǎn)動(dòng)和姿勢(shì)、姿態(tài)時(shí),_________(填能或不能)把物體看成質(zhì)點(diǎn)。
答案:質(zhì)量;不能
4.在飛馳的高鐵列車(chē)上,乘客看到窗外電線(xiàn)桿向后運(yùn)動(dòng)。在描述“電線(xiàn)桿向后運(yùn)動(dòng)”時(shí),所選的參考系是( )
A.乘客乘座的高鐵列車(chē)
B.路旁的樹(shù)木
C.高鐵站的站臺(tái)
D.鐵路的路基
答案:A
四、拓展提高
1.下列研究中,加點(diǎn)標(biāo)示的研究對(duì)象可視為質(zhì)點(diǎn)的是( )
A.研究直升飛機(jī)飛行時(shí)各部分受力
B.研究跳水運(yùn)動(dòng)員空翻動(dòng)作
C.研究地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期
D.研究家用電扇葉片上各點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)速度
答案:C
2.關(guān)于質(zhì)點(diǎn),下列說(shuō)法中正確的是( )
A.質(zhì)量小的物體一定可以看作質(zhì)點(diǎn)
B.研究地球自轉(zhuǎn)時(shí),地球可以看作質(zhì)點(diǎn)
C.研究高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)員在空中做翻轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí),運(yùn)動(dòng)員可以看作質(zhì)點(diǎn)
D.研究運(yùn)動(dòng)員百米賽跑過(guò)程中的平均速度時(shí),運(yùn)動(dòng)員可以看作質(zhì)點(diǎn)
答案:D
3.在下列物體中,可視為質(zhì)點(diǎn)的是( )
A.被運(yùn)動(dòng)員切削后旋轉(zhuǎn)的乒乓球
B.做花樣滑冰動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)員
C.馬拉松比賽中的體育運(yùn)動(dòng)員
D.轉(zhuǎn)體翻滾下落的跳水運(yùn)動(dòng)員
答案:C
五、課堂小結(jié)
1.質(zhì)點(diǎn):用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。是一種理想化的模型。
2.參考系:
(1)為了確定物體的位置和描述物體的運(yùn)動(dòng)而被選作參考的物體或物體系。
(2)運(yùn)動(dòng)和靜止都是相對(duì)于參考系的,參考系的選取是任意的。
(3)選擇不同的參考系,觀察的結(jié)果可能不一樣,也可能一樣。
六、板書(shū)
質(zhì)點(diǎn)
1.在某些情況下,確實(shí)可以忽略物體的大小和形狀,把它簡(jiǎn)化為一個(gè)具有質(zhì)量的點(diǎn),這樣的點(diǎn)叫作質(zhì)點(diǎn)。
2.質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)抽象,是一種理想化的模型。
3.質(zhì)點(diǎn)是對(duì)實(shí)際物體的近似,這也是物理學(xué)中常用的一種重要的研究方法。
參考系
1.要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),首先要選定某個(gè)其他物體作為參考,觀察物體的位置相對(duì)于這個(gè)“其他物體”是否隨著時(shí)間變化,以及怎樣變化。這種用來(lái)作為參考的物體叫作參考系。
2.運(yùn)動(dòng)和靜止都是相對(duì)于參考系的,參考系的選取是任意的。
3.選擇不同的參考系,觀察的結(jié)果可能不一樣,也可能一樣。
一、教學(xué)目標(biāo)
1.能說(shuō)出質(zhì)點(diǎn)的概念,能闡明物體可視為質(zhì)點(diǎn)的條件。
2.通過(guò)構(gòu)建質(zhì)點(diǎn)概念的過(guò)程,提升歸納、總結(jié)的能力。
3.感受物理與生活的緊密聯(lián)系,增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】質(zhì)點(diǎn)的概念。
【難點(diǎn)】對(duì)質(zhì)點(diǎn)概念的理解。
三、教學(xué)過(guò)程
環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課
教師通過(guò)多媒體展示嫦娥五號(hào)發(fā)射視頻,提問(wèn):火箭在發(fā)射升空的過(guò)程中,在指揮部的屏幕上是如何顯示的?學(xué)生通過(guò)觀察得出整個(gè)火箭是以亮點(diǎn)的形式顯示在屏幕上,教師追問(wèn):在什么情況下,可以不考慮物體形狀,用一個(gè)點(diǎn)來(lái)代表物體?從而引出課題《質(zhì)點(diǎn)》。
環(huán)節(jié)二:新課講授
1.質(zhì)點(diǎn)的概念
教師提問(wèn):在研究地球公轉(zhuǎn)時(shí),能不能把地球當(dāng)作一個(gè)點(diǎn)?生活中還有哪些類(lèi)似的情況呢?學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)可以說(shuō)出由于地球半徑和地球公轉(zhuǎn)的半徑相比可以忽略不計(jì),因此可以把地球當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。在研究火車(chē)從北京到南京時(shí),火車(chē)也可以看作質(zhì)點(diǎn)。
教師隨后提問(wèn):把物體當(dāng)作點(diǎn)來(lái)研究,這個(gè)點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)與幾何中的點(diǎn)有何區(qū)別?什么情況下可以把物體當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)?學(xué)生小組討論得到質(zhì)點(diǎn)的概念:在某些情況下,可以忽略物體的大小和形狀,把它簡(jiǎn)化為一個(gè)具有質(zhì)量的點(diǎn),這樣的點(diǎn)叫作質(zhì)點(diǎn)。
教師提問(wèn):光線(xiàn)、磁感線(xiàn)和質(zhì)點(diǎn)都運(yùn)到了相同的物理方法,它們有什么共同點(diǎn)?學(xué)生結(jié)合教材得出理想模型法的概念。
2.質(zhì)點(diǎn)的條件
教師通過(guò)多媒體展示巨大的箱子在水平面上作平動(dòng),并提問(wèn)學(xué)生能否用一個(gè)點(diǎn)來(lái)描述箱子的運(yùn)動(dòng)?為什么?
學(xué)生小組討論:由于箱子上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況完全相同,因此箱子上任意一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)完全能反映整個(gè)箱子的運(yùn)動(dòng)。
師生共同總結(jié)物體可看作質(zhì)點(diǎn)的兩個(gè)條件:①形狀大小可忽略;②各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況完全相同。
3.質(zhì)點(diǎn)的相對(duì)性
教師提問(wèn):在研究自轉(zhuǎn)時(shí),地球能否看作質(zhì)點(diǎn)?物體能否看成質(zhì)點(diǎn)取決于什么?學(xué)生思考后回答,不能當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。同一個(gè)物體,由于所要研究的問(wèn)題不同,有時(shí)可以看成質(zhì)點(diǎn),有時(shí)不能看成質(zhì)點(diǎn)。一個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn)是由所要研究的問(wèn)題決定的。
環(huán)節(jié)三:鞏固提高
生活中還有哪些物體在研究時(shí)可以看作質(zhì)點(diǎn)?
環(huán)節(jié)四:小結(jié)作業(yè)
小結(jié):學(xué)生總結(jié)。
布置作業(yè):理想模型法還有哪些實(shí)例?
人類(lèi)從很早就認(rèn)識(shí)了摩擦起電的現(xiàn)象,例如公元1世紀(jì),我國(guó)學(xué)者王充在《論衡》一書(shū)中就寫(xiě)下了“頓牟掇芥”一語(yǔ),指的是用玳琩的殼吸引輕小物體。
后來(lái)人們認(rèn)識(shí)到摩擦后的物體所帶的電荷有兩種:用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒的所帶的電荷是一種,用毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒所帶的電荷是另一種。同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
一、電荷:
1、把用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷稱(chēng)為正電荷.把用毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒所帶的電荷稱(chēng)為負(fù)電荷.
2、電荷量:C
“做一做”驗(yàn)電器與靜電計(jì)
為了判斷物體是否帶電以及所帶電荷的種類(lèi)和多少,從18世紀(jì)起,人們經(jīng)常使用一種叫驗(yàn)電器的簡(jiǎn)單裝置:玻璃瓶?jī)?nèi)有兩片金屬箔,用金屬絲掛在一條導(dǎo)體棒的下端,棒的上端通過(guò)瓶塞從瓶口伸出(圖甲)。如果把金屬箔換成指針,并用金屬做外殼,這樣的驗(yàn)電器又叫靜電計(jì)(圖乙)
問(wèn):是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接接觸時(shí),金屬箔片才開(kāi)始張開(kāi)?解釋看到的現(xiàn)象?
1、摩擦起電
摩擦起電的原因:不同物質(zhì)的原子核束縛電子的能力不同.特別是離核較遠(yuǎn)的電子受到的束縛較小。當(dāng)兩個(gè)物體互相摩擦?xí)r,一些束縛得不緊的電子往往從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。實(shí)質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移.結(jié)果:兩個(gè)相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷.得到電子:帶負(fù)電;失去電子:帶正電問(wèn):摩擦起電有沒(méi)有創(chuàng)造了電荷?
生:沒(méi)有,摩擦起電是帶電粒子(如電子)從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。師:很多物質(zhì)都會(huì)由于摩擦而帶電,是否還存在其它的使物體起電的方式?在學(xué)習(xí)新的起電方式之前,我們先來(lái)學(xué)習(xí)金屬導(dǎo)體模型。
金屬導(dǎo)體模型也是一個(gè)物理模型P3(動(dòng)畫(huà)演示)
自由電子:脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動(dòng)。
帶正電的離子:失去電子的原子,都在自己的平衡位置上振動(dòng)而不移動(dòng)。
2、感應(yīng)起電
演示取一對(duì)用絕緣柱支持的導(dǎo)體A和B,使它們
彼此接觸。起初它們不帶電,帖在下部的金屬箔是閉合的。
①把帶正電荷的球C移近彼此接觸的異體A,B(參見(jiàn)課本圖1.1-1).金屬箔有什么變化?
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:可以看到A,B上的金屬箔都張開(kāi)了,表示A,B都帶上了電荷.提出靜電感應(yīng)概念:
(1)靜電感應(yīng):把電荷移近不帶電的導(dǎo)體,可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象。
規(guī)律:近端感應(yīng)異種電荷,遠(yuǎn)端感應(yīng)同種電荷
(2)利用靜電感應(yīng)使物體帶電,叫做感應(yīng)起電.
(3)提出問(wèn)題:靜電感應(yīng)的原因?
帶領(lǐng)學(xué)生分析物質(zhì)的微觀分子結(jié)構(gòu),分析起電的本質(zhì)原因:把帶電的球C移近金屬導(dǎo)體A和B時(shí),由于同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引,使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異號(hào)電荷,遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同號(hào)電荷。如上面的這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)中,導(dǎo)體A和B帶上了等量的異種電荷.
①演示
②如果先把C移走,金屬箔又有什么變化?實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:A和B上的金屬箔就會(huì)閉合.
③如果先把A和B分開(kāi),然后移開(kāi)C,金屬箔又有什么變化?
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:可以看到金屬箔仍張開(kāi),表明A和B仍帶有電荷;
④如果再讓A和B接觸,金屬箔又有什么變化?
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:金屬箔就會(huì)閉合,表明他們就不再帶電.這說(shuō)明A和B分開(kāi)后所帶的是異種等量的電荷,重新接觸后等量異種電荷發(fā)生中和.
問(wèn):感應(yīng)起電有沒(méi)有創(chuàng)造了電荷?
生:沒(méi)有。感應(yīng)起電而是使物體中的正負(fù)電荷分開(kāi),是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。感應(yīng)起電也不是創(chuàng)造了電荷。
師:無(wú)論是哪種起電方式,其本質(zhì)都是將正、負(fù)電荷分開(kāi),使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移,并不是創(chuàng)造電荷.
得出電荷守恒定律.三、電荷守恒定律:電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分.
師:電荷守恒定律是物理學(xué)中重要的基本定律之一。
師:迄今為止,科學(xué)家實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的最小電荷量就是電子所帶的電荷量。質(zhì)子、正電子所帶的電荷量與它相同,但符號(hào)相反。人們把這個(gè)最小的電荷量叫做元電荷。元電荷:電子所帶的電荷量,用e表示。e=1.60×10-19C注意:迄今為止,發(fā)現(xiàn)所有帶電體的電荷量或者等于e,或者等于e的整數(shù)倍。就是說(shuō),電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。
(三)小結(jié)
二、電荷守恒定律:
電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。
一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和總是保持不變。
三、幾個(gè)基本概念
電荷量──電荷的多少叫做電荷量。符號(hào):Q或q單位:庫(kù)侖符號(hào):C。
元電荷──電子所帶的電荷量,用e表示,e=1.60×10C。
注意:所有帶電體的電荷量或者等于e,或者等于e的整數(shù)倍。電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。最早由美國(guó)物理學(xué)家密立根測(cè)得
比荷──電荷的電荷量q與其質(zhì)量m的比值q/m,符號(hào):C/㎏。
靜電感應(yīng)和感應(yīng)起電──當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí),由于電荷間相互吸引或排斥,導(dǎo)體中的自由電荷便會(huì)趨向或遠(yuǎn)離帶電體,使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異號(hào)電荷,遠(yuǎn)離一端帶同號(hào)電荷。這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)。利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過(guò)程叫做感應(yīng)起電。
1、知道速度的意義、公式、符號(hào)、單位、矢量性.
2、知道質(zhì)點(diǎn)的平均速度和瞬時(shí)速度等概念.
3、知道速度和速率以及它們的區(qū)別.
4、會(huì)用公式計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的平均速度.
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】
速度、瞬時(shí)速度、平均速度三個(gè)概念,及三個(gè)概念之間的聯(lián)系.
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】
平均速度計(jì)算
【指導(dǎo)】
自主探究、交流討論、自主歸納
【自主探究】
知識(shí)點(diǎn)一:坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量
【閱讀】
P15 “坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量”一部分,回答下列問(wèn)題。
A級(jí) 1、物體沿著直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),并以這條直線(xiàn)為x坐標(biāo)軸,這樣物體的位置就可以用 來(lái)表示,物體的位移可以通過(guò) 表示,Δx的大小表示 ,Δx的正負(fù)表示
【思考與交流】
1、汽車(chē)在沿x軸上運(yùn)動(dòng),如圖1—3—1表示汽車(chē)從坐標(biāo)x1=10 m,在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后,到達(dá)坐標(biāo)x2=30 m處,則Δx = ,Δx是正值還是負(fù)值?汽車(chē)沿哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)?如果汽車(chē)沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),Δx是正值還是負(fù)值?
2、如圖1—3—1,用數(shù)軸表示坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量,能否用數(shù)軸表示時(shí)間的變化量?怎么表示?
3、綠妹在遙控一玩具小汽車(chē),她讓小汽車(chē)沿一條東西方向的筆直路線(xiàn)運(yùn)動(dòng),開(kāi)始時(shí)在某一標(biāo)記點(diǎn)東2 m處,第1s末到達(dá)該標(biāo)記點(diǎn)西3m處,第2s末又處在該標(biāo)記點(diǎn)西1m處.分別求出第1s內(nèi)和第2s內(nèi)小車(chē)位移的大小和方向.
知識(shí)點(diǎn)二:速度
【閱讀】
P10第二部分:速度完成下列問(wèn)題。
實(shí)例:北京時(shí)間8月28日凌晨2點(diǎn)40分,雅典奧林匹克體育場(chǎng),這是一個(gè)值得所有中國(guó)人銘記的日子,21歲的上海小伙劉翔像閃電一樣,挾著狂風(fēng)與雷鳴般的怒吼沖過(guò)終點(diǎn),以明顯的不可撼動(dòng)的優(yōu)勢(shì)獲得奧運(yùn)會(huì)男子110米欄冠軍,12秒91的成績(jī)平了由英國(guó)名將科林約翰遜1993年8月20日在德國(guó)斯圖加特創(chuàng)造的世界紀(jì)錄,改寫(xiě)了奧運(yùn)會(huì)紀(jì)錄.那么請(qǐng)問(wèn)我們?cè)鯓颖容^哪位運(yùn)動(dòng)員跑得快呢?試舉例說(shuō)明.
【思考與交流】
1、以下有四個(gè)物體,如何比較A和B、B和D、B和C的運(yùn)動(dòng)快慢?
初始位置(m) 經(jīng)過(guò)時(shí)間(s) 末了位置(m)
A.自行車(chē)沿平直道路行駛 0 20 100
B.公共汽車(chē)沿平直道路行駛 0 10 100
C.火車(chē)沿平直軌道行駛 500 30 1 250
D.飛機(jī)在天空直線(xiàn)飛行 500 10 2 500
A級(jí)1、為了比較物體的運(yùn)動(dòng)快慢,可以用 跟發(fā)生這個(gè)位移所用 的比值,表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢,這就是速度.
2、速度公式v=
3、單位:國(guó)際單位m/s或ms-1,常用單位km/h或kmh-1 , ?/s或?s-1
4、速度的大小在數(shù)值上等于 的大小;速度的方向就是物體 的方向 , 位移是矢量,那速度呢?
問(wèn)題:我們時(shí)曾經(jīng)學(xué)過(guò)“速度”這個(gè)量,今天我們?cè)俅螌W(xué)習(xí)到這個(gè)量,那大家仔細(xì)比較分析一下,我們今天學(xué)習(xí)的“速度”跟學(xué)習(xí)的“速度”一樣嗎?如果不一樣,有什么不同?
知識(shí)點(diǎn)三:平均速度和瞬時(shí)速度
一般來(lái)說(shuō),物體在某一段時(shí)間內(nèi),運(yùn)動(dòng)的快慢不一定時(shí)時(shí)一樣,所以由v=Δx/Δt求得速度,表示的只是物體在時(shí)間Δt內(nèi)的 快慢程度,稱(chēng)為: 速度。
平均速度的方向由_______________的方向決定,它的_____________表示這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的快慢.所以平均速度是 量,
1、甲百米賽跑用時(shí)12.5秒,求整個(gè)過(guò)程中甲的速度是多少?那么我們來(lái)想一想,這個(gè)速度是不是代表在整個(gè)12.5秒內(nèi)速度一直都是這么大呢?
2、前面的計(jì)算中我們只能知道百米賽跑中平均下來(lái)是每秒8米,只能粗略地知道物體運(yùn)動(dòng)的快慢,如果我想知道物體某個(gè)時(shí)刻的速度如10秒末這個(gè)時(shí)刻的速度,該如何計(jì)算呢?
【思考與交流】
教材第16頁(yè),問(wèn)題與練習(xí)2,這五個(gè)平均速度中哪個(gè)接近汽車(chē)關(guān)閉油門(mén)時(shí)的速度?
總結(jié):質(zhì)點(diǎn)從t到t+△t時(shí)間內(nèi)的平均速度△x/t△中,△t取值 時(shí),這個(gè)值就可以認(rèn)為是質(zhì)點(diǎn)在時(shí)刻的瞬時(shí)速度.
問(wèn)題:下列所說(shuō)的速度中,哪些是平均速度,哪些是瞬時(shí)速度?
1. 百米賽跑的運(yùn)動(dòng)員以9.5m/s的速度沖過(guò)終點(diǎn)線(xiàn)。
2. 經(jīng)過(guò)提速后,列車(chē)的速度達(dá)到150km/h.
3. 由于堵車(chē),在隧道中的車(chē)速僅為1.2m/s.
4. 返回地面的太空艙以8m/s的速度落入太平洋中。
5. 子彈以800m/s的速度撞擊在墻上。
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