高二物理教案

时间:2022-11-17 14:24:46 高二物理教案 我要投稿

高二物理教案集合15篇

  在教学工作者实际的教学活动中,编写教案是必不可少的,教案有利于教学水平的提高,有助于教研活动的开展。那么你有了解过教案吗?以下是小编帮大家整理的高二物理教案,欢迎阅读与收藏。

高二物理教案集合15篇

高二物理教案1

  学习目标

  1. 知道自然界中热侍导的方向性。

  2. 初步了解热力学第二定律,并能用热力学第二定律解释第二类永动机不能制造成功的原因。

  3. 能用热力学第二定律解释自然界中的能量转化、转移以及方向性问题。

  学习重、难点

  热力学第二定律及用定律解释一些实际问题。

  学法指导

  自主、合作、探究、师生讨论

  知识链接

  1.热力学第一定律的内容: 。

  2.机械能能否全部转化为内能,那么内能能否全部转化为机械能?举例说明

  学习过程

  用案人自我创新

  [自主学习]

  1. 阅读P56思考与讨论提出的问题,体会热传导的方向性。说说你对一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的这名话的理解。

  2. 热机是一种把内能转化为机械能的装置。热机包括热源、工作物质、冷凝器几部分组成。其工作原理为:热机从热源吸收热量Q1,推动活塞做功W,然后向冷凝器释放热量Q2。根据能量守恒三者关系为:我们把热机做的功W和它从热源吸收的热量Q1的.比值叫做热机的效率,用 教type=#_x0000_t75 ole=表示,即 。

  思考:热机的效率能否达到100%,为什么?

  3. 第二类永动机:

  只从单一热源吸收热量,使之完全变为有用的功而引起其它变化的热机。根据你所了解的知识,第二类永动机可能研制成吗?说说你的理由。

  4. 热力学第二定律

  (1) 两种表述:

  ①(这是按照热传导的方向性来描述的)。

  ②(这是按照机械能与热能转化过程的方向性来描述的)。

  说明:

  (1) 热力学第二定律的两种表述看上去似乎没有什么联系,然而实际上它们是等效的。

  (2) 热力学第二定律的实质是它揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性,使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。

  (3) 热力学第一定律和第二定律的区别:

  [例题与习题]

  [例1]下列哪些过程具有方向性( )

  A热传导过程

  B.机械能向内能转化过程

  C.气体的扩散过程

  D.气体向真空中的膨胀

  [例2]根据热力学第二定律,下列说法中正确的是( )

  A. 不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功而不引起其它变化

  B. 没有冷凝器,只有单一的热源,能将从单一热源吸收的热量全部用来做或,而不引起其它变化的热机是可能实现的

  C. 制冷系统将冰箱里的热量传给外界较高的温度的空气中不引起其它变化

  D. 不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其它变化

  [练习1] 根据热力学第二定律,下列说法中正确的是( )

  A. 热机中燃气的内能不可能全部转化成机械能

  B. 电流的能不可能全部转化成内能

  C. 在火力发电机中,燃气的内能不可能全部变成电能

  D. 在热传导中,热量不可能自发地从低温物体传给高温物体。]

  [例3]下列说法正确 的是( )

  A. 第二类永动机和第一类永动机一样,都违背了能量守恒定律

  B. 第二类永动机违背了能量转化的方向性

  C. 自然界中的能量是守恒的,所以不用节约能源

  D. 自然界中的能量尽管是定恒的,但有的能量便于利用,有的能量不便于利用,帮要节约能源

  [例4]关于热力学第一定律和热力学第二定律,下列说法正确的是( )

  A. 热力学第一定律指出内能可以与其它形式的能相互转化,而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化成其它形式的能,帮这两条定律是相互矛盾的

  B. 内能可以全部转化为其它形式的能,只是会产生其它影响,帮两条定律并不矛盾

  C. 两条定律都是有关能量的转化定律,它们不但不矛盾,而且没有本质的区别

  D. 其实能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律

高二物理教案2

  教学目的

  1.了解组成物质的分子具有动能及势能,并且了解分子平均动能和分子势能都与哪些因素有关。

  2.理解物体的内能以及物体内能由物体的状态所决定。

  教学重点

  物体的内能是一个重要的概念,是本章教学的一个重点。学生只有正确理解物体的内能才能理解做功和热传递及物体内能的变化关系。

  教学难点

  分子势能。

  教学过程

  一、复习提问

  什么样的能是势能?弹性势能的大小与弹簧的形变关系怎样?

  二、新课教学

  1.分子动能。

  (1)组成物质的分子总在不停地运动着,所以运动着的分子具有动能,叫做分子动能。

  (2)启发性提问:根据你对布朗运动实验的观察,分子运动有什么样的特点?

  应答:分子运动是杂乱无章的,在同一时刻,同一物体内的分子运动方向不相同,分子的运动速率也不相同。

  教师分析分子速率分布特点——在同一时刻有的分子速率大,有的分子速率小,从大量分子总体来看,速率很大和速率很小的分子是少数,大多数分子是中等大小的`速率。

  教帅进一步指出:由于分子速率不同,所以每个分子的动能也不同。对于热现象的研究来说,每个分子的动能是毫无意义的,而有意义的是物体内所有分子动能的平均值,此平均值叫做分子的平均动能。

  (3)要学生讨论研究。

  用分子动理论的观点,分析冷、热水的区别。

  讨论结论应是:组成冷、热水的大量分子的速率各不相同,则其动能也各不相同,但就冷水总体来说分子的平均动能小于热水的分子平均动能。

  教师指出:由此可见,温度是物体分子平均动能的标志。

  2.分子势能。

  (1)根据复习提问的回答(地面上的物体与地球之间有相互作用力;发生了形变的弹簧各部分间存在着相互作用力,因此在它们的相对位置发生变化时,它们之间便具有势能)说明分子间也存在着相互作用力,所以分子也具有由它们相对位置所决定的能,称之为分子势能。

  (2)分子势能与分子间距离的关系。

  提问:分子力与分子间距离有什么关系?

  应答:当r=r0时,F=0,rr0时,F为引力。

  教师指出:由于分子间既有引力又有斥力,好象弹簧形变有伸长或压缩两种情况,因此分子势能与分子间距离也分两种情况。

  ①当r>r0时,F为引力,分子势能随着r的增大而增加。此种情况与弹簧被拉长弹性势能的增加很相似。

  ②当r

  小结:分子势能随着分子间距离变化而变化,而组成物体的大量分子间距离若增大(减小)则宏观表现为物体体积增大(减小)。可见分子势能跟物体体积有关。

  (3)物体的内能。

  教师指出:物体里所有的分子动能和势能的总和叫做物体的内能。由此可知一切物体都具有内能。

  ①物体的内能是由它的状态决定的(状态是指温度、体积、物态等)。

  提问:对于质量相等、温度都是100℃的水和水蒸气来说它们的内能相同吗?

  应答,质量相等意味着它们的分子数相同,温度相等意味着它们的平均动能相同,但由于水蒸气分子间平均距离比水分子间平均距离大得多,分子势能也大得多,因而质量相等的水蒸气的内能比水大。

  ②物体的状态发生变化时,物体的内能也随着变化。

  举例说明:当水沸腾时,水的温度保持不变,所供给的大量能用于把分子拉开,增大了分子势能,因而增大了物体的内能,当水汽凝结时,分子动能没有明显变化,但分子靠得更紧密了,分子势能便减小了,因此物体的内能减小了。

  ③物体的内能是不同于机械能的另一种形式的能。

  a.静止在地面上的物体以地球为参照物,物体的机械能等于0,但物体内部的分子仍然在不停地运动着和相互作用着,物体的内能永远不能为0。

  b.物体在具有一定的内能时,也可以具有一定的机械能。如飞行的子弹。

  C.不能把物体的机械能和物体的内能混淆。只要物体的温度、体积、物态不变,不论物体的机械能怎样变化其内能仍保持不变。反之,尽管物体的内能在变化,它的机械能可以保持不变。

  (4)学生讨论题:

  ①静止在光滑水平地面上的木箱具有什么能?若木箱沿光滑水平地面加速运动,木箱具有什么能?此时木箱的内能与静止时相比较变化了没有?

  ②质量相等而温度不相等的两杯水,哪一杯水具有较大的内能?温度相同而质量不等的两杯水,哪一杯水具有较大的内能?

  最后总结一下本课要点。

高二物理教案3

  ⑴课题:高二物理:第一章静电场

  ⑵授课教师:黎亭

  ⑶课时:2小时

  ⑷学生现状分析:现物理水平为60分左右,属于中下水平。补课安排:复习讲解高二知识,抓基础知识为切入点,后继强化。

  (5)教学内容

  高二物理上册第一章第一节与第二节

  第一节电荷及其守恒定律

  本节从物质微观结构的角度认识物体带电的本质,使物体带电的方法。给学生渗透看问题要透过现象看本质的思想。摩擦起电、两种电荷的相互作用、电荷量的概念初中已接触,电荷守恒定律对学生而言不难接受,在此从原子结构的基础上做本质上分析,使学生体会对物理螺旋式学习的过程。本节关键是做好实验,从微观分析产生这种现象的原因。有了使物体带电的理解,电荷守恒定律便水到渠成,进一步巩固高中的守恒思想。培养学生透过现象看本质的科学习惯。通过阅读材料,展示物理学发展中充满睿智和灵气的科学思维,弘扬前辈物理学家探寻真理的坚强意志和科学精神。

  【教学预设】

  使用幻灯片时充分利用它的`高效同时,尽量保留黑板的功能始终展示本节课的知识框架。

  在条件允许的情况下努力使实验简化,给学生传递这样一个信息──善于从简单中捕捉精彩瞬间,从日常生活中发现和体验科学(阅读材料)。

  练习题设计力求有针对性、导向性、层次性。

  【教学目标】

  (一)知识与技能

  知道两种电荷及其相互作用。

  知道三种使物体带电的方法及带电本质。

  知道电荷守恒定律。

  知道什么是元电荷、比荷、电荷量、静电感应的概念。

  (二)过程与方法

  物理学螺旋式递进的学习方法。

  由现象到本质分析问题的方法。

  (三)情感态度与价值观

  通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质—透过现象看本质。

  科学家科学思维和科学精神的渗透─—课后阅读材料。

  【教学重、难点】

  重点:电荷守恒定律

  难点:利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。

  【教学过程】

  引入新课:今天开始我们进入物理学另一个丰富多彩,更有趣的殿堂,电和磁的世界。高中的电学知识大致可分为电场的电路,本章将学习静电学,将从物质的微观的角度认识物体带电的本质,电荷相互作用的基本规律,以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。

  【板书】第一章静电场

  【板书】一、电荷(复习初中知识)

  1.两种电荷:正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷,用正数表示。把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷,用负数表示。

  2.电荷及其相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

  3.使物体带电的方法:

  摩擦起电──学生自学P2后解释摩擦起电的原因,培养学生理解能力和语言表达能力。为电荷守恒定律做铺垫。

  演示摩擦起电,用验电器检验是否带电,让学生分析使金属箔片张开的原因过渡到接触起电。

  接触起电──电荷从一个物体转移到另一个物体上仔细观察从靠近到接触过程中还有哪些现象?──靠近未接触时箔片张开张开意味着箔片带电?看来还有其他方式使物体带电?其带电本质是什么?──设置悬念。

  自学P3第二段后,回答自由电子和离子的概念及各自的运动特点。解释观察到的现象。

  再演示,靠近(不接触)后再远离,箔片又闭合,即不带电,有没有办法远离后箔片仍带电?

  提供器材,鼓励学生到时讲台演示。得出静电感应和感应起电。

  静电感应和感应起电──电荷从物体的一部分转移到另一部分。

  通过对三种起电方式本质的分析,让学生思考满足共同的规律是什么?得出电荷守恒定律。

  学生自学教材,掌握电荷守恒定律的内容,电荷量、元电荷、比荷的概念。

  【板书】

  二、电荷守恒定律:

  电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分。

  一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变。

  【板书】

  三、几个基本概念

  电荷量──电荷的多少叫做电荷量。符号:Q或q单位:库仑符号:C。

  元电荷──电子所带的电荷量,用e表示,e=1.60×10C。

  注意:所有带电体的电荷量或者等于e,或者等于e的整数倍。电荷量是不能连续变化的物理量。最早由美国物理学家密立根测得

  比荷──电荷的电荷量q与其质量m的比值q/m,符号:C/㎏。

  静电感应和感应起电──当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离一端带同号电荷。这种现象叫做静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。

  课堂训练:见附件

高二物理教案4

  教学内容:人教版的普通高中课程标准实验教科书选修3—3教材第八章气体第一节气体的等温变化。

  教学设计特点:突出物理规律形成的感性基础和理性探索的有机结合;通过问题驱动达成教目标的有效实现;重视物理从生活中来最终回到生活中去。

  1.教学目标

  1、1知识与技能

  (1)知道什么是等温变化;

  (2)掌握玻意耳定律的内容和公式;知道定律的适用条件。

  (3)理解等温变化的P—V图象与P—1/V图象的含义,增强运用图象表达物理规律的能力;

  1、2过程与方法

  带领学生经历探究等温变化规律的全过程,体验控制变量法以及实验中采集数据、处理数据的方法。

  1、3情感、态度与价值观

  让学生切身感受物理现象,注重物理表象的形成;用心感悟科学探索的基本思路,形成求实创新的科学作风。

  2、 教学难点和重点

  重点:让学生经历探索未知规律的过程,掌握一定质量的气体在等温变化时压强与体积的关系,理解 p—V 图象的物理意义。

  难点:学生实验方案的设计;数据处理。

  3、教具:

  塑料管,乒乓球、热水,气球、透明玻璃缸、抽气机,u型管,注射器,压力计。

  4、设计思路

  学生在初中时就已经有了固体、液体和气体的概念,生活中也有热胀冷缩的概念,但对于气体的三个状态参量之间有什么样的关系是不清楚的。新课程理念要求我们,课堂应该以学生为主体,强调学生的自主学习、合作学习,着重培养学生的创新思维能力和实证精神。这节课首先通过做简单的演示实验,让学生明白气体的质量、温度、体积和压强这几个物理量之间存在着密切的联系;然后与学生一道讨论实验方案,确定实验要点,接着师生一道实验操作,数据的处理,得出实验结论并深入讨论,最后简单应用等温变化规律解决实际问题。

  5.教学流程:(略)

  6.教学过程

  6、l课题引入

  演示实验:变形的乒乓球在热水里恢复原状

  乒乓球里封闭了一定质量的气体,当它的温度升高,气体的`压强就随着增大,同时体积增大而恢复原状。由此知道气体的温度、体积、压强之间有相互制约的关系。本章我们研究气体各状态参量之间的关系。

  对于气体来说,压强、体积、温度与质量之间存在着一定的关系。高中阶段通常就用压强、体积、温度描述气体的状态,叫做气体的三个状态参量。对于一定质量的气体当它的三个状态参量都不变时,我们就说气体处于某一确定的状态;当一个状态参量发生变化时,就会引起其他状态参量发生变化,我们就说气体发生了状态变化。这一章我们的主要任务就是研究气体状态变化的规律。

  出示课题: 第八章 气体

  师问:同时研究三个及三个以上物理量的关系,我们要用什么方法呢?请举例说明。

  生:控制变量法

  比如要研究压强与体积之间的关系,需要保持质量和温度不变,再如要研究气体压强与温度之间的关系,需要保持质量和体积不变。

  师:我们这节课首先研究气体的压强和体积的变化关系。

  我们把温度和质量不变时气体的压强随体积的变化关系叫做等温变化。出示本节课题:

  第一节 气体的等温变化

  6、2 新课进行

  一、实验探究

  1、学生体验压强与体积的关系得出定性结论

  全体同学体验: 每个同学用力在口腔中摒住一口气,然后用手去压脸颊,你会怎么样,思考为什么?

  小组体验:每桌同学用一只小的注射器体验:一个同学用手指头封闭一定质量的气体,另一个同学缓慢压缩气体,体积减小时第一个同学的手指有什么感觉,说明什么呢?反之当我们拉动活塞增大气体体积时,手指有什么感觉,说明什么呢?要求学生体验并说出自己的感觉和结论(即压缩气体,体积减小,压强增大;反之,体积增大压强减小)

  2、猜想

  引导学生猜想:我们猜想:在一般情况下,一定质量的气体当温度不变时,气体的压强和体积之间可能有什么定量关系呢?

  学生:压强与体积成反比例关系(从最简单的定量关系做起)

  师:一定质量的气体在发生等温变化时压强与体积是否是成反比例的关系,需要我们进一步研究、这节课我们用实验探究这一课题。

  3、实验验证:

  (1)实验设计:

  首先,要求学生完整的复述我们的实验目的:探究一定质量的气体在温度不变情况下压强与体积之间的定量关系、

  要求学生根据放在桌上的器材,思考试验方案,并思考以下几个问题:

  问题1:本实验的研究对象是什么?如何取一定质量的气体?实验条件是什么?如何实现这一条件?

  学生讨论回答:研究对象是一定质量的气体,用活塞封闭一定质量的气体在注射器内以获取, 实验条件是气体质量不变, 气体温度不变;活塞加油增加密闭性,推拉活塞改变体积和压强;不用手握注射器;缓慢推拉活塞,稳定后再读数。(或者有其他的实验方案)

  问题2: 数据收集 本实验中应该要收集哪些数据? 用什么方法测量?

  学生:要收集气体的不同压强和体积,用气压计可以测量压强,注射器上面的读数可以得到体积。

  问题3:数据处理 怎样处理上述数据才能得到等温条件下压强与体积之间的正确关系呢?(学生讨论并回答)

  学生:常用数据处理办法有计算法,图象法等。

  老师:能不能说得更具体一点呢?

  学生:就是先把V和P乘起来,看看各组的乘积是否相等(或者近似相等),从而得到结论;图像法就是以V为横坐标,P为纵坐标,在用描点作图法,把得到的数据作到坐标系中,再连线,看图像的特点,从而得到两者的定量关系。

  再让一个学生把我们刚才分析得到的比较好的实验方法再复述,然后师生互助完成实验。

  2、实验过程:

  师生共同完成实验: 老师推、拉活塞,一名学生读取数据,另一名学生设计记录表格并记录数据。

  数据处理:①简单计算 找压强和体积之间的关系

  ②学生描绘图象(提示作P—V图像)能否得出结论?

  总结提问:各小组是如何处理数据的,结论如何?(实物投影展示)

  问题4:若P—V图象为双曲线的一支,则能说明P与V成反比。但能否确定我们做出就一定是是双曲线的一支呢?(还是猜测)我们怎样进一步P和V之间的关系呢?

  教师:有一种思想叫做转化的思想。若P—V图象为一双曲线,那么P—1/V图象是什么样子?(过原点的一条直线)那我们就再作一条P—1/V图象看看吧!

  (师)计算机拟合:把P—V图象转化为P—1/V图象。我们看到一定质量的气体,在温度不变的情况下,P—1/V图象是一条(几乎)过原点的直线,表明压强与体积成反比。

  (三)实验结论:在误差允许的范围内,一定质量的气体在温度不变的条件下压强与体积成反比。(学生叙述)

  师:大家看到我们作出来的这条直线,还不是很准确,大家可以分析在实验过程中有哪些地方可能引起实验误差?

  学生讨论分析产生误差的原因、

  早在17世纪,英国科学家玻意耳和法国科学家马略特分别通过更严谨的实验研究得出了这个结论,被称为玻意耳定律。

  二、玻意耳定律

  1、 内容:一定质量的某种气体,在温度不变的条件下压强P与体积V成反比。

  2、 公式:PV=C(常量)或P1V1=P2V2(其中P1V1和 P2V2分别为气体在两个状态下的压强和体积)

  3、 图象:P—1/V图象:过原点的直线——等温线

  P—V图象:双曲线的一支——等温线

  三、拓展思考

  问题5:在同一温度下,取不同质量的同种气体为研究对象, PV乘积C一样吗?即对不同的气体,C是一个普适常量吗?(学生思考不能求解或回答不一样)

  师问:怎样才能得到正确的结果呢?(猜想—实验验证)

  学生:改变气体的质量用同样的方法重新测量,测量数据记录在同一表格中,通过简单的计算就能得到结果。

  结论:不一样。质量越大,PV乘积越大。P—V图象离坐标轴越远,P—1/V图象斜率越大。

  问题6:取相同质量的同种气体,在不同温度下,作出的P—V图象是否一样?(学生猜想——验证)

  结论:不一样。温度较高时,PV乘积较大,P—V图象离坐标轴越远,P—1/V图象斜率较大。

  四、玻意耳定律的应用之定性解释:

  问题一:气球涨大视频。学生分析。

  问题二:小实验。装水的瓶子下有小洞,当盖子打开时水会喷出,然后合上盖子则水就不会持续地流出了。

  解释:盖子打开时,小孔上方的压强始终大于外面的压强,所以水会喷出,当盖子盖上时,水的上方被封闭了一定质量的气体,当有水流出后,瓶中空气的体积变大,根据波意耳定律压强变小,当孔上方压强小于外部大气压时,水就流不出去了。

  五.课堂小结

  1、方法 ①研究多变量问题时用控制变量法

  ②实验探究方法:猜想——验证——进一步猜想——再验证——得到结论

  2、知识 玻意耳定律:一定质量的某种气体,在温度不变的条件下压强P与体积V成反比。

  六.教学后记:

  1.课堂上让学生从自身体验开始,充分参与科学探究的全过程,熟悉科学探究未知世界的一般流程,并坚持渗透实事求是和精益求精的科学精神。

  2.教学中对应用数学方法处理物理数据,从而得出简洁的物理学规律的过程,让学生多练习多体验,以使学生真正掌握,并且多给时间让学生从图像中找出规律,以提高学生认识图像与应用图像分析问题的能力。

  3.教学中学生参与小实验及视频材料能很好地吸引学生的注意力,提高教学的有效性。

  4、物理来源于社会生活实践,反之也能解释自然界及生活和生产中的相关现象,有效杜绝物理和生活相脱节的现象发生、也有利于学生正确物理观的形成。

高二物理教案5

  第1节《划时代的发现》

  一、教材分析

  《划时代的发现》是人教版高中物理3-4第四章第一节,本节是让学生体会科学家的思考、研究时的迷失与最后成功,本节是过程与方法、情感、态度与价值观教育的难得素材

  二、教学目标

  1.知识与技能

  (1)知道奥斯特实验、电磁感应现象,

  (2)了解电生磁和磁生电的发现过程,

  (3)知道电磁感应和感应电流的定义。

  2.过程与方法

  (1)通过阅读使学生掌握自然现象之间是相互联系和相互转化的;

  (2)通过学习了解科学家们在探究过程中的失败和贡献,从中学习科学探究的方法和思想。

  (3)领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性

  3.情感、态度与价值观

  (1)通过学习阅读培养学生正确的探究自然规律的科学态度和科学精神;

  (2)领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。

  (3)以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。

  三、教学重点难点

  重点:探索电磁感应现象的历史背景;

  难点:体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神

  四、学情分析

  我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。本节课学生认识到探索电磁感应现象的历史背景是关键。

  五、教学方法

  1.讲授法:讲授科学家的艰辛

  2. 实验法:学生自己体会奥斯特实验

  3.学案导学:见后面的学案。

  4.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑情境导入、展示目标合作探究、精讲点拨反思总结、当堂检测发导学案、布置预习

  六、课前准备

  1.学生的学习准备:预习划时代的发现,初步了解物理学史。分小组6台奥斯特实验装置。

  2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。3.教学环境的设计和布置:分小组合作学习,分6个学习小组。

  七、课时安排:1课时

  八、教学过程

  (一)预习检查、总结疑惑

  检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

  (二)情景导入、展示目标。

  (三)合作探究、精讲点拨。

  探究一:奥斯特梦圆电生磁------电流的磁效应

  引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题,引导学生思考并回答:

  (1)是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?在这之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?

  (2)奥斯特的研究是一帆风顺的吗?奥斯特面对失败是怎样做的?

  (3)奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的?用学过的知识如何解释?

  (4)电流磁效应的发现有何意义?谈谈自己的感受。

  学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。

  教师教学素材:

  到18世纪末,人们开始思考不同自然现象之间的联系,例如:摩擦生热表明了机械运动向热运动转化,而蒸汽机则实现了热运动向机械运动的转化,于是,一些独具慧眼的哲学家如康德等提出了各种自然现象之间的相互联系和转化的思想。由于受康德哲学与谢林等自然哲学家的哲学思想的影响,坚信自然力是可以相互转化的,长期探索电与磁之间的联系。1803年奥斯特指出:物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的各种现象的零散的罗列,我们将把整个宇宙纳在一个体系中。在此思想的指导下,1820年4月奥斯特发现了电流对磁针的作用,即电流的磁效应。同年7月21日奥斯特又以

  《关于磁针上电冲突作用的实验》为题发表了他的发现。这篇短短的论文使欧洲物理学界产生了极大震动,导致了大批实验成果的出现,由此开辟了物理学的新领域──电磁学。1820年因电流磁效应这一杰出发现获英国皇家学会科普利奖章。1829年起任哥本哈根工学院院长。

  探究二:法拉第心系磁生电------电磁感应现象

  引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题,引导学生思考并回答:

  (1)奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考?法拉第持怎样的观点?

  (2)法拉第的研究是一帆风顺的吗?法拉第面对失败是怎样做的?

  (3)法拉第做了大量实验都是以失败告终,失败的原因是什么?

  (4)法拉第经历了多次失败后,终于发现了电磁感应现象,他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的?之后他又做了大量的实验都取得了成功,他认为成功的秘诀是什么?

  (5)从法拉第探索电磁感应现象的历程中,你学到了什么?谈谈自己的体会。

  学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。

  教师教学素材:

  1820年奥斯特发现电流的磁效应,受到科学界的关注,促进了科学的发展。1821年英国《哲学年鉴》的主编约请戴维撰写一篇文章,评述奥斯特发现以来电磁学实验的理论发展概况。戴维把这一工作交给了法拉第。法拉第在收集资料的过程中,对电磁现象的研究产生了极大的热情,并开始转向电磁学的研究。他仔细地分析了电流的磁效应等现象,认为既然电流能产生磁,磁能否产生电呢?1822年他在日记中写下了自己的思想:磁能转化成电。

  他在这方面进行了系统的研究。起初,他试图用强磁铁靠近闭合导线或用强电流使另一闭合导线中产生电流,做了大量的实验,都失败了。经过历时十年的失败、再试验,直到1831年8月29日才取得成功。他接连又做了几十个这类实验。1831年11月24日的论文中,他把产生感应电流的情况概括成五类:变化着的电流;变化着的磁场;运动的恒定电流;运动的磁场;在磁场中运动的导体。他指出:感应电流与原电流的变化有关,而不是与原电流本身有关。他将这一现象与导体上的静电感应类比,把它取名为电磁感应,产生的电流叫做感应电流。为了解释电磁感应现象,法拉第曾提出过电张力的概念。后来在考虑了电磁感应的各种情况后,认为可以把感应电流的产生归因于导体切割磁力线。在电磁感应现象发现二十年后,直到1851年才得出了电磁感应定律。经过大量实验后,他终于实现了磁生电的夙愿,宣告了电气时代的到来。

  作为19世纪伟大实验物理学家的法拉第。他并不满足于现象的发现,还力求探索现象后面隐藏着的本质;他既十分重视实验研究,又格外重视理论思维的作用。1832年3月12日他写给皇家学会一封信,信封上写有现在应当收藏在皇家学会档案馆里的一些新观点。那时的法拉第已经孕育着电磁波的存在以及光是一种电磁振动的杰出思想,尽管还带有一定的模糊性。为解释电磁感应现象,他提出电致紧张态与磁力线等新概念,同时对当时盛行的超距作用说产生了强烈的怀疑:一个物体可以穿过真空超距地作用于另一个物体,不要任何一种东西的中间参与,就把作用和力从一个物体传递到另一个物体,这种说法对我来说,尤其荒谬。凡是在哲学方面有思考能力的人,决不会陷人这种谬论之中。他开始向长期盘踞在物理学阵地的超距说宣战。与此同时,他还向另一种形而上学观点──流体说进行挑战。1833年,他总结了前人与自己的大量研究成果,证实当时所知摩擦电、伏打电、电磁感应电、温差电和动物电等五种不同来源的电的同一性。他力图解释电流的本质,导致他研究电流通过酸、碱、盐溶液,结果在1833~1834年发现电解定律,开创了电化学这一新的学科领域。他所创造的`大量术语沿用至今。电解定律除本身的意义外,也是电的分立性的重要论据。

  1837年他发现电介质对静电过程的影响,提出了以近距邻接作用为基础的静电感应理论。不久以后,他又发现了抗磁性。在这些研究工作的基础上,他形成了电和磁作用通过中间介质、从一个物体传到另一个物体的思想。于是,介质成了场的场所,场这个概念正是来源于法拉第。正如爱因斯坦所说,引入场的概念,是法拉第的最富有独创性的思想,是牛顿以来最重要的发现。牛顿及其他学者的空间,被视作物体与电荷的容器;而法拉第的空间,是现象的容器,它参与了现象。所以说法拉第是电磁场学说的创始人。他的深邃的物理思想,强烈地吸引了年轻的麦克斯韦。麦克斯韦认为,法拉第的电磁场理论比当时流行的超距作用电动力学更为合理,他正是抱着用严格的物理语言来表述法拉第理论的决心闯入电磁学领域的。

  法拉第坚信:物质的力借以表现出的各种形式,都有一个共同的起源,这一思想指导着法拉第探寻光与电磁之间的联系。1822年,他曾使光沿电流方向通过电解波,试图发现偏振面的变化,没有成功。这种思想是如此强烈,执着的追求使他终于在1845年发现强磁场使偏振光的偏振面发生旋转。他的晚年,尽管健康状况恶化,仍从事广泛的研究。他曾分析研究电缆中电报信号迟滞的原因,研制照明灯与航标灯。他的成就来源于勤奋,他的主要著作《日记》由16041则汇编而成;《电学实验研究》有3362节之多。

  他生活简朴,不尚华贵,以致有人到皇家学院实验室作实验时错把他当作守门的老头。1857年,皇家学会学术委员会一致决议聘请他担任皇家学会会长。对这一荣誉职务他再三拒绝。他说:我是一个普通人。如果我接受皇家学会希望加在我身上的荣誉,那么我就不能保证自己的诚实和正直,连一年也保证不了。同样的理由,他谢绝了皇家学院的院长职务。当英王室准备授予他爵士称号时,他多次婉言谢绝说:法拉第出身平民,不想变成贵族。他的好友J.Tyndall对此作了很好的解释:在他的眼中看去,宫廷的华丽,和布来屯(Brighton)高原上面的雷雨比较起来,算得什么;皇家的一切器具,和落日比较起来,又算得什么?其所以说雷雨和落日,是因为这些现象在他的心里,都可以挑起一种狂喜。在他这种人的心胸中,那些世俗的荣华快乐,当然没有价值了。一方面可以得到十五万镑的财产,一方面是完全没有报酬的学问,要在这两者之间去选择一种。他却选定了第二种,遂穷困以终。这就是这位铁匠的儿子、订书匠学徒的郑重选择。1867年8月25日逝世,墓碑上照他的遗愿只刻有他的名字和出生年月。

  后世的人们,选择了法拉作为电容的国际单位,以纪念这位物理学大师。

  科拉顿的失败

  1820年,奥斯特的磁效应发表后,在科学界引起极大反响,科学家想既然电能生磁,反过来磁也能生电。可以说,想实现磁生电是当时许多科学家的愿望,例如,安培、科拉顿等人都曾为之努力过,但是都失败了。在这个问题上,最遗憾的莫过于科拉顿。

  1825年,科拉顿做了这样一个实验,他将一个磁铁插入连有灵敏电流计的螺旋线圈,来观察在线圈中是否有电流产生。但是在实验时,科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响,他通过很长的导线把接在螺旋线圈上的灵敏电流计放到另一间房里他想,反正产生的电流应该是稳定的(当时科学界都认为利用磁场产生的电应该是稳定的),插入磁铁后,如果有电流,跑到另一间房里观察也来得及就这样,科拉顿开始了实验。然而,无论他跑得多快,他看到的电流计指针都是指在0刻度的位置。

  科拉顿失败了。科拉顿的这个失败,是一个什么样的失败呢?后人有各种各样的议论。

  有人说这是一次成功的失败。因为科拉顿的实验装置设计得完全正确,如果磁铁磁性足够强,导线电阻不大,电流计十分灵敏,那么在科拉顿将磁铁插入螺旋线圈时,电流计的指针确实是摆动了的。也就是说,电磁感应的实验是成功了,只不过科拉顿没有看见,他跑得还是太慢,连电流计指针往回摆也没看见,有人说,这是一次遗憾的失败。因为科拉顿如果有个助手在另外那间房里,或者科拉顿就把电流计放在同一间房里看得见的地方,那么成功的桂冠肯定是属于科拉顿的。

  有人说,这是一次真正的失败。因为科拉顿没能转变思想,没有从稳态的猜想转变到暂态的考虑上来,所以他想不到请个助手帮一下忙、或者把电流计拿到同一间房里来。事实也正是如此,法拉第总结了别人和他自己以前失败的教训,他决定不再固守稳态的猜想,终于在1831年8月,观察到了电磁感应现象。科拉顿只能留下永远的遗憾。

  例1:发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是(C)

  A.安培 B.赫兹 C.法拉第 D.麦克斯韦

  例2:发现电流磁效应现象的科学家是__奥斯特__,发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_安培_,发现电磁感应现象的科学家是_法拉第_,发现电荷间相互作用力规律的的科学家是_库仑_。

  例3:下列现象中属于电磁感应现象的是(B)

  A.磁场对电流产生力的作用 B.变化的磁场使闭合电路中产生电流

  C.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化 D.电流周围产生磁场

  (四)反思总结,当堂检测。

  教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。

  设计意图:引导学生认识探索电磁感应现象的历史背景并体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神。

  (五)发导学案、布置预习。

  在下一节课我们一起来学习探究电磁感应的条件。这节课后大家可以先预习这一部分,着重分析科学家是如何设计实验,如何得出恰当的结论的。并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。

  设计意图:布置下节课的预习作业,并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。

  九、板书设计

  一、奥斯特梦圆电生磁------电流的磁效应

  二、法拉第心系磁生电------电磁感应现象

  十、教学反思

  学生对于课外知识很感兴趣,有些同学有一定的知识基础,也能提出一些有建设性的问题,激发了他们学物理的兴趣。通过这节课的学习我了解到,学生对物理学的发展非常感兴趣,所以在以后的教学中我们应该多介绍一些这样的知识,来丰富学生的知识面,扩宽学生的视野。

  在后面的教学过程中会继续研究本节课,争取设计的更科学,更有利于学生的学习,也希望大家提出宝贵意见,共同完善,共同进步!

高二物理教案6

  一、教学目标

  1.知识目标:

  (1)通过本节课的复习,进一步加深对电场概念的理解,使学生明确场的特点,描写场的方法,并能在头脑中建立起场的模型和图象。

  (2)加深理解场电荷、检验电荷的概念,深刻理解和掌握电场强度的概念。

  (3)能够运用点电荷的电场强度公式进行简单运算。

  (4)进一步理解和掌握电场的叠加原理,会计算简单的点电荷组产生的电场。

  2.能力目标:

  能够运用所学概念、公式进行简单运算,形成一定的解题能力。

  二、教学重点、难点

  1.进一步深刻理解电场和电场强度的概念是本节课的重点。

  2.熟练应用电场强度的概念、场的叠加原理解决有关问题是本节的难点。

  三、教学方法:

  讲练结合,启发式教学

  四、教具:

  幻灯片,上节课所用的课件

  五、教学过程:

  (一)复习提问

  1.什么是电场?电场最基本的特性是什么?

  2.用什么物理量来描述电场的强弱?是怎样定义的?是矢量还是标量?

  3.电场强度的方向是怎样规定的?计算公式你知道有几个?应用时需要注意什么?

  4.什么是电场的叠加原理?

  引导学生回答:

  1.电场的概念:

  (1)电场是存在于电荷周围空间里的一种特殊物质。

  只要有电荷存在,电荷周围就存在着电场。

  (2)电场的基本性质:电场对放在其中的电荷有力的作用。

  (这种力叫电场力)

  2.电场强度:

  (1)用电场强度来描述。定义:物理学中把放入电场中某一点的检验电荷受到的电场力与它的电量的比值叫做这一点的电场强度。简称场强。

  (2)定义式:

  (适用于任何电场)

  (3)E的方向:

  E和力F一样,也是矢量。我们规定电场中某点的场强方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同,那么负电荷所受电场力的方向与电场强度方向相反。

  (4)E的单位:在国际单位制中E的单位:牛/库(N/C)

  (5)E的物理意义:

  ①描述某点电场的强弱和方向,是描述电场力的性质的物理量,是矢量。

  ②某点的场强E的大小和方向取决于电场,与检验电荷的正负、电量及受到的电场力F无关。

  ③只能用来量度电场强弱,而不能决定电场强弱。

  ④为定义式,适用于一切电场

  3.点电荷电场的场强:

  a、表达式:(此式为决定式,只适用于真空中点电荷的电场)

  b、方向:若Q为正电荷,E的方向背离Q,若Q为负电荷,E的方向指向Q。

  c、几个点电荷同时存在的空间的电场叠加(场的`叠加原理)

  如果一个电场由n个点电荷共同激发时,那么电场中任一点的总场强将等于n个点电荷在该点各自产生场强的矢量和。

  (应用平行四边形法则)

  4、电场力F:

  (1)概念:电场力是电荷在电场中受到电场的作用力。

  (2)关系:电荷在电场中某点所受到的电场力F由电荷所带电量q与电场在该点的电场强度E两因素决定。即:

  ①大小:F=qE(电场力的决定式,F和q、E都有关)

  ②方向:正电荷受电场力方向与E相同,负电荷受电场力方向与E相反。

  5、电场强度E和电场力F是两个不同概念

  注意点:

  1、对象不同

  2、决定因素不同

  3、方向不一定相同

  4、单位不同

  (二)进行新课

  1.作业讲评

  根据上节课学生作业中出现的问题进行适当评析。

  2.例题精讲

  【例1】带电小球A、C相距30cm,均带正电.当一个带有负电的小球B放在A、C间连线的直线上,且B、C相距20cm时,可使C恰受电场力平衡.A、B、C均可看成点电荷.

  ①A、B所带电量应满足什么关系?

  ②如果要求A、B、C三球所受电场力同时平衡,它们的电量应满足什么关系?

  学生读题、思考,找学生说出解决方法.

  通过对此题的分析和求解,可以加深对场强概念和场强叠加的理解.学生一般从受力平衡的角度进行分析,利用库仑定律求解.在学生解题的基础上做以下分析.

  分析与解:

  ①C处于平衡状态,实际上是要求C处在A、B形成的电场中的电场强度为零的地方.

  既然C所在处的合场强为零,那么,C所带电量的正或负、电量的多或少均对其平衡无影响.

  ②再以A或B带电小球为研究对象,利用上面的方法分析和解决.

  答案:①qA∶qB=9∶4,②qA∶qB∶qC=9∶4∶36.

  【例2】如图所示,半经为r的硬橡胶圆环上带有均匀分布的正电荷,其单位长度上的带电量为q,现截去环上一小段AB,AB长为(<<),则剩余部分在圆环中心处O点产生的场强多大?方向如何?

  学生思考、讨论,可以请学生谈他们的认识与理解.

  通过本题的求解,使学生加强对电场场强叠加的应用能力和加深对叠加的理解.

  分析与解:

  解法之一,利用圆环的对称性,可以得出这样的结果,即圆环上的任意一小段在圆心处所产生的电场场强,都与相对应的一小段产生的场强大小相等,方向相反,相互叠加后为零.由于AB段被截掉,所以,本来与AB相对称的那一小段所产生的场强就成为了整个圆环产生的电场的合场强。因题目中有条件<<,所以这一小段可以当成点电荷,利用点电荷的场强公式可求出答案.

  解法之二,将AB段看成是一小段带正电和一小段带负电的圆环叠放,这样仍与题目的条件相符.而带正电的小段将圆环补齐,整个带电圆环在圆心处产生的电场的场强为零;带负电的一小段在圆心处产生的场强可利用点电荷的场强公式求出,这就是题目所要求的答案.

  答案:方向指向AB

  练习:如图所示,等边三角形ABC的边长为a,在它的顶点B、C上各有电量为Q(>0)的点电荷.试求三角形中心处场强E的大小和方向.

  学生自己练习求解,以巩固概念.

  通过此题的求解,进一步巩固对场强矢量性的认识和场强叠加理解.

  3.课堂练习

  (1)下列说法中正确的是

  A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场。

  B.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖于我们的感觉而客观存在的。

  C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的。

  D.电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用。

  (2)下列说法中正确的是

  A.电场强度反映了电场的力的性质,因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比。

  B.场中某点的场强等于,但与检验电荷的受力及带电量无关。

  C.场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向。

  D.公式和对于任何静电场都是适用的

  (3)下列说法中正确的是

  A.场强的定义式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中的电荷的电量。

  B.场强的定义式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电量。

  C.在库仑定律的表达式中,是点电荷Q2产生的电场在Q1处的场强的大小。

  D.无论定义式

  中的q值如何变化,在电场中的同一点,F与q的比值始终不变。

  (4)讨论电场力与电场强度的区别。

  物理量

  比较内容电场力电场强度

  区别物理意义电荷在电场中所受的力反映电场的力的属性

  决定因素由电荷和电场共同决定仅由电场自身决定

  大小F=qEE=F/q

  方向正电荷受力与E同向

  负电荷受力与E同向规定E的方向为正电荷在该点的受力方向

  单位NN/C或V/m

  联系F=qE(普遍适用)

  (三)小结与反馈练习:

  (1)不能说成E正比于F,或E正比于1/q。

  (2)检验电荷q在周围是否产生电场?该电场对电源电荷Q有无作用?若有,作用力大小为多大?该点的场强又为多大?

  (3)在求电场强度时,不但要计算E的大小,还需强调E的方向。

  (四)作业布置:

  1.为了确定电场中P点的电场强度大小,用细丝线悬挂一个带负电荷的小球去探测。当球在P点静止后,测出悬线与竖直方向夹角为37°。已知P点场强方向在水平方向上,小球重力为4.0×10-3N。所带电量为0.01C,取Sin37°=0.6,则P点的电场强度大小是多少?

  2.真空中,A、B两点上分别放置异种点电荷Q1、Q2,已知两点电荷间引力为1N,Q1=1×10-5C,Q2=-1×10-6C。移开Q1,则Q2在A处产生的场强大小是___________N/C,方向是___________;若移开Q2,则Q1在B处产生的场强大小是____________N/C,方向是___________

  3.在x轴上有两个点电荷,一个带正电Q1,一个带负电-Q2,且Q1=2Q2.用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小,则在X轴上[]

  A.E1=E2之点只有一处,该处合场强为0

  B.E1=E2之点共有两处:一处合场强为0,另一处合场强为2E2

  C.E1=E2之点共有三处:其中两处合场强为0,另一处合场强为2E2

  D.E1=E2之点共有三处:其中一处合场强为0,另两处合场强为2E2

  说明:学习本节课需要注意的问题

  1.场强是表示电场强弱的物理量,因而在引入电场强度的概念时,应该使学生了解什么是电场的强弱,同一个电荷在电场中的不同点受到的电场力的大小是不同的,所受电场力大的点,电场强。

  2.应当使学生理解为什么可以用比值F/q来表示电场强度,知道这个比值与电荷q无关,是反映电场性质的物理量。

  比值定义一个新的物理量是物理学中常用的方法,应结合学生前面学过的类似的定义方法,让学生领会电场强度的定义

高二物理教案7

  教学目标

  (一)知识目标

  1、知道电流的产生原因和条件.

  2、理解电流的概念和定义式,并能进行有关的计算

  3、理解电阻的定义式,掌握并能熟练地用来解决有关的电路问题.知道导体的伏安特性.

  (二)能力目标

  1、通过电流与水流的类比,培养学生知识自我更新的能力.

  2、掌握科学研究中的常用方法——控制变量方法,培养学生依据实验,分析、归纳物理规律的能力.

  (三)情感目标

  通过电流产生的历史材料的介绍,使学生了解知识规律的形成要经过漫长曲折的过程,培养他们学习上持之以恒的思想品质.

  教学建议

  1、关于电流的知识,与初中比较有所充实和提高:

  从场的观点说明电流形成的条件,即导体两端与电源两极接通时,导体中有了电场,导体中的自由电荷在电场力的作用下,发生定向移动而形成电流.

  知道正电荷在电场力作用下从电势高处向电势低处运动,所以电流的方向是从电势高的一端流向电势低的一端,即在电源外部的电路中,电流的方向是从电源的正极流向负极.

  2、处理实验数据时可以让学生分析变量,通过计算法和图象法来出来处理数据,加强学生对图象的认识,进一步学会如何运用图象来解题.有条件的学校可以采用“分组实验—数据分析—得出结论”的思路以加强感性认识,有利于对本节重点——的`理解

  3、的讲法与初中不同,是用比值定义电阻的,这种讲法更科学,适合高中学生的特点.电阻的定义式变形后有些学生会产生歧义,认为电阻是由电压和电流决定的,要注意引导解释.

  4、要求学生知道公式,从而知道电流的大小是由什么微观量决定的.在本节的“思考与讨论”中,希望学生能够按照其中的设问自己推导出公式,以加深对电流的理解.如果学生自己推导有困难,希望教师加以引导.

  5、对于导体的伏安特性是本节的难点,应该结合数学知识进行,并尽可能的多举实例以加强对知识的深化.

高二物理教案8

  知识与技能

  1、理解磁通量和磁通密度的意义

  2、能判断磁通的变化情况

  过程与方法

  1、能过亲自动手、观察实验,理解"无论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生"的道理

  2、知道在电磁感应现象中能量守恒定律依然适用

  3、会利用"产生条件"判定感应电流能否产生

  情感态度与价值观

  4、培养学生动手观察实验的能力,分析问题,解决问题的能力

  5、培养学生实事求是的科学精神、坚持不懈地探究新理论的精神

  使学生认识"从个性中发现共性,再从共性中理解个性,从现象认识本质以及事物有普遍联系的辨证唯物主义观点

  教学重点

  如何判断磁通量有无变化

  教学难点及难点突破

  通过能量守恒、能量转化之间的关系理解磁能量的概念

  教学方法

  边实验边讲解

  教学用具

  演示用的电流表,蹄形磁铁、条形磁铁、铁架台、线圈、螺线管、渭动变阻器、电键、电源、导线

  教学过程

  教师活动预设学生活动预计课堂情况随笔

  引入:在漫长的人类历史长河中,随着科学技术的发展进步,重大发现和发明相继问世,极大地解放了生产力,推动了人类社会的发展,尤其是我们刚刚跨过的20世纪,更是科学技术飞速发展的时期,经济建议离不开能源,最好的能源就是电能,人类的生产生少,经济建设各方面都离不开电能,饮水思源,我们不能忘记为人类利用电能做出卓越贡献的科学家电法拉第

  法拉第在奥斯特于1820年发现电流的磁效应后,开始投入到磁生电的探索中,经过十处坚持不懈地努力,1831年终于发现了磁生电的规律,开辟了人类的电气化时代

  本节我们学习电磁感应现象的基本知识

  回顾已有知识:

  描述磁场大小和方向的物理量是什么?

  一个磁感应强度为B的匀强磁场放置,则穿过这个面的磁感线的`条数就是确定的.我们把B与S的乘积叫做穿过这个面的磁通量.

  (1)定义:面积为S,垂直匀强磁场B放置,则B与S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量,用Ф表示.

  (2)公式:Ф=B·S

  (3)单位:韦伯(Wb)1Wb=1T·1m2=1V·s

  (4)物理意义:磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数.对于同一个平面,当它跟磁场方向垂直时,磁场越强,穿过它的磁感线条数越多,磁通量就越大.当它跟磁场方向平行时,没有磁感线穿过它,则磁通量为零.

  注意:当平面跟磁场方向不垂直时,穿过该平面的磁通量等于B与它在磁场垂直方向上的投影面积的乘积.即Ф=B·Ssinθ,(θ为平面与磁场方向之间的夹角)(如图所示)

  引导:观察电磁感应现象,分析产生感电流的条件

  过渡:闭合电路的一部分导体切割磁感线时,穿过电路的磁感线条数发生变化.如果导体和磁场不发生相对运动,而让穿过闭合电路的磁场发生变化,会不会在电路中产生电流呢?

  在观察实验现象的基础上,引导学生分析上述现象的物理过程:因为电流所激发的磁场的磁感应强度B总是正比于电流强度I,即B∝I.电路的闭合或断开控制了电流从无到有或从有到无的变化;变阻器是通过改变电阻来改变电流的大小的,电流的变化必将引起闭合电路磁场的变化,穿过闭合电路的磁感线条数的变化--磁通量发生变化,闭合电路中产生电流.课前预习

  复习初中的中切割磁感线知识,搜集法拉第的生平资料

  同学回答:磁感应强度

  实验1:

  导体不动;

  导体向上、向下运动;

  导体向左或向右运动.

  引导学生观察实验并进行概括.

  归纳:闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动时,电路中就有电流产生.

  用计算机模拟"切割磁感线"的运动.(看课件产生条件部分)

  理解"导体做切割磁感线运动"的含义:切割磁感线的运动,就是导体运动速度的方向和磁感线方向不平行.

  问:导体不动,磁场动,会不会在电路中产生电流呢?

  实验2:

  用计算机模拟"条形磁铁插入、拔出螺线管.(看课件产生条件部分)

  注意:条形磁铁插入、拔出时,弯曲的磁感线被切割,电路中有感应电流.

  引导学生观察实验并进行概括:无论是导体运动,还是磁场运动,只要导体和磁场之间发生切割磁感线的相对运动,闭合电路中就有电流产生.

  教师活动预设学生活动预计课堂情况随笔

  用计算机模拟电路中S断开、闭合,滑动变阻器滑动时,穿过闭合电路磁场变化情况:(看课件产生条件部分)

  不论是导体做切割磁感线的运动,还是磁场发生变化,实质上都是引起穿过闭合电路的磁通量发生变化.

  3.电磁感应现象中能量的转化

  师生一起分析:电磁感应的本质是其他形式的能量和电能的转化过程。

  (三)课堂小结

  产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化.这里关键要注意"闭合"与"变化"两词.就是说在闭合电路中有磁通量穿过但不变化,即使磁场很强,磁通量很大,也不会产生感应电流.当然电路不闭合,电流也不可能产生.

  (四)布置作业

  1.阅读194页阅读材料.

  2.将练习一(1)、(2)做在作业上.

  3.课下完成其他题目.

  综上所述,总结出:

  1.不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生.这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流.

  2.产生感应电流的条件.

  (1)电路必须闭合;

  (2)磁通量发生变化.

  引导学生分析磁通量发生变化的因素:

  由Ф=B·Ssinθ可知:当

  ①磁感应强度B发生变化;

  ②线圈的面积S发生变化;

  ③磁感应强度B与面积S之间的夹角θ发生变化.这三种情况都可以引起磁通量发生变化.

  举例

  (1)闭合电路的一部分导体切割磁感线:

  (2)磁场不变,闭合电路的面积变化:

  (3)线圈面积不变,线圈在不均匀磁场中运动;

  (4)线圈面积不变,磁场不断变化:

  结论:不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生。这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。

  作业情况反馈

  学生对整个线圈在匀强中运动时是否有感应电流的判断题目出错率比较高,说明学生对感应电流的产生条件____磁通量变化,还不十分理解.

  教育教学反思及后记

  磁通量部分原想让同学通过自学掌握磁通量的概念,而讲解重点放在磁通量变化大,可是二(4)班的学生课堂自学习惯不好,所以对整个课堂的教学影响较大,有几个关键点还没完全讲透,就到了下课时间了。

高二物理教案9

  一、预习目标

  预习光的颜色是干什么排列的,以及什么事光的色散现象?

  二、预习内容

  1、光的颜色 色散:

  (1)在双缝干涉实验中,由条纹间距x与光波的波长关系为________,可推知不同颜色的光,其_不同,光的颜色由光的________决定,当光发生折射时,光速发生变化,而颜色不变。

  (2)色散现象是指:含有多种颜色的光被分解为________的现象。

  (3)光谱:含有多种颜色的光被分解后各种色光按其_______的大小有序排列。

  2、薄膜干涉中色散:以肥皂液膜获得的干涉现象为例:

  (1)相干光源是来自前后两个表面的________,从而发生干涉现象。

  (2)明暗条纹产生的位置特点:来自前后两个面的反射光所经过的路程差不同,在某些位置,这两列波叠加后相互加强,出现了________,反之则出现暗条纹。

  3、折射时的色散

  (1)一束光线射入棱镜经_______折射后,出射光将向它的横截面的_______向偏折。物理学中把角叫偏向角,表示光线的偏折程度。

  (2)白光通过棱镜发生折射时,_______的偏向角最小,________的偏向角最大,这说明透明物体对于波长不同的光的折射率不一样,波长越小,折射率越_______ _。

  (3)在同一种物质中,不同波长的光波传播速度________,波长越短,波速越_______ _。

  三、提出疑惑

  同学们,通过你们的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中

  疑惑点 疑惑内容

  课内探究学案

  (一)学习目标: 1、知道什么是色散现象

  2、观察薄膜干涉现象,知道薄膜干涉能产生色散,并能利用它来解释生活中的相关现象

  3、知道棱镜折射能产生色散,认识对同一介质,不同颜色的光折射率不同

  4. 本节的重点是薄膜干涉、白光通过三棱镜的折射情况

  (二)学习过程:

  【导读】仔细阅读教材P56-58,完成学习目标

  1、 回顾双缝干涉图样,比较各种颜色的光产生的条纹间的距离大小情况

  2、 据双缝间的距离公式x= ,分析出条纹间的距离与光波的波长关系,我们可以断定,

  3、 双缝干涉图样中,白光的干涉图样是彩色的说明

  4、 物理学中,我们把 叫做光的色散;含有多种颜色的光被分解后,各种色光 就是光谱

  5、 什么是薄膜干涉?请举出一实例

  6、 薄膜干涉的原理:

  7、 薄膜干涉的应用:

  8、 一束白光通过三棱镜后会在棱镜的另一侧出现什么现象?

  9、 总结本节课色散的'种类:

  (三)反思总结

  (四)当堂检测

  1.光的颜色由____________决定。

  2.一束日光穿过棱镜,白光会分散成许多不同颜色的光,在屏上出现由________到________连续排列的七色彩光带,称为__________。这是由于棱镜对各种色光的________程度不同而引起的。

  3.一束单色光从空气射入玻璃中,则其频率____________,波长____________,传播速度____________。(填变大、不变或变小)

  4.一束白光经过玻璃制成的三棱镜折射后发生色散。各种色光中,___________色光的偏折角最大,___________色光偏折角最小。这种现象说明玻璃对___________色光的折射率最大,对___________色光的折射率最小。

  5.如图所示,红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面,发生折射时的折射角也相同。设介质1和介质2的折射率分别为n1、n2,则 ( )

  A.n1=n2 B.n1n2

  C.n1

  课后练习与提高

  1.一束红光和一束紫光以相同的入射角沿CO方向入射半圆形玻璃砖的下表面,之后沿OA,OB方向射出,如图所示,则下列说法中正确的是 ( )

  A.OA是红光,穿过玻璃砖的时间较短

  B.OB是红光,穿过玻璃砖的时间较短

  C.OA是紫光,穿过玻璃砖的时间较长

  D.OB是紫光,穿过玻璃砖的时间较短

  2.如图所示,一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象,下列说法正确的是 ( )

  A.红光的偏折最大,紫光的偏折最小 B.红光的偏折最小,紫光的偏折最大

  C.玻璃对红光的折射率比紫光大 D.玻璃中紫光的传播速度比红光大

  3.如图所示,一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上,经棱镜折射后,交会在屏上同一点,若n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率,则有? ( )

  A.n1

  C.n1n2,a为红光,b为蓝光 D.n1n2,a为蓝光,b为红光

  4.一细束红光和一细束紫光分别以相同入射角由空气射入水中,如图标出了这两种光的折射光线a和b,r1、r2分别表示a和b的折射角,以下说法正确的是 ( )

  A.a为红光折射光线,b为紫光折射光线

  B.a为紫光折射光线,b为红光折射光线

  C.水对紫光与红光的折射率n1与n2之比n1∶n2=sinr1∶sinr2

  D.紫光与红光在水中波速v1与v2之比v1∶v2=sinr1∶sinr2

  5.如图所示,一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃上,穿过玻璃后从下表面射出,变为a、b两束平行单色光,则 ( )

  A.玻璃对a光的折射率较大 B.a光在玻璃中传播的速度较大

  C.b光的频率较大 D.b光的波长较长

  6.一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a、b两束单色光,其传播方向如图所示。设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb,a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb,则 ( )

  A.nanb B.navb D.va

  7.某同学为了研究光的色散,设计了如下实验:在墙角放置一个盛水的容器,其中有一块与水平面成45角放置的平面镜M,如图所示,一细束白光斜射向水面,经水折射向平面镜,被平面镜反射经水面折射后照在墙上,该同学可在墙上看到 ( )

  A.上紫下红的彩色光带 B.上红下紫的彩色光带

  C.外红内紫的环状光带 D.一片白光

  8.如图所示,横截面是直角三角形ABC的三棱镜对红光的折射率为n1,对紫光的折射率为n2。一束很细的白光由棱镜的一个侧面AB垂直射入,从另一个侧面AC折射出来。已知棱镜的顶角A=30,AC边平行于光屏MN,且与光屏的距离为L,求在光屏上得到的可见光谱的宽度。

  预习内容答案:x=(L/d) 波长 频率 单色光 波长 反射光

  亮条纹 两次 _下方 红色光 紫色光 小 不同 小

  高二物理教案:光的颜色当堂检测答案:

  1、频率 2、红,紫,光的色散,折射 3、不变,变小,变小 4、紫,红,紫,红 5、B

  课后练习与提高

  1、A 2、B 3、B 4、BD 5、AD 6、AD 7、B 8、 -

高二物理教案10

  知识目标:

  1、了解万有引力定律得出的思路和过程。

  2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律。

  3、知道任何物体间都存在着万有引力,且遵守相同的规律

  能力目标:

  1、培养学生研究问题时,抓住主要矛盾,简化问题,建立理想模型的处理问题的能力。

  2、训练学生透过现象(行星的运动)看本质(受万有引力的作用)的判断、推理能力

  德育目标:

  1、通过牛顿在前人的基础上发现万有引力定律的思考过程,说明科学研究的长期性,连续性及艰巨性,渗透科学发现的方_育。

  2、培养学生的猜想、归纳、联想、直觉思维能力。

  教学重难点

  教学重点:

  月——地检验的推倒过程

  教学难点:

  任何两个物体间都存在万有引力

  教学过程

  (一)引入:

  太阳对行星的引力是行星做圆周运动的向心力,,这个力使行星不能飞离太阳;地面上的物体被抛出后总要落到地面上;是什么使得物体离不开地球呢?是否是由于地球对物体的引力造成的呢?

  若真是这样,物体离地面越远,其受到地球的引力就应该越小,可是地面上的物体距地面很远时受到地球的引力似乎没有明显减小。如果物体延伸到月球那里,物体也会像月球那样围绕地球运动。地球对月球的引力,地球对地面上的物体的引力,太阳对行星的引力,是同一种力。你是这样认为的吗?

  (二)新课教学:

  一.牛顿发现万有引力定律的过程

  (引导学生阅读教材找出发现万有引力定律的思路)

  假想,理论推导,实验检验

  (1)牛顿对引力的思考

  牛顿看到了苹果落地发现了万有引力,这只是一种传说。但是,他对天体和地球的引力确实作过深入的思考。牛顿经过长期观察研究,产生如下的假想:太阳、行星以及离我们很远的恒星,不管彼此相距多远,都是互相吸引着,其引力随距离的增大而减小,地球和其他行星绕太阳转,就是靠劂的引力维持。同样,地球不仅吸引地面上和表面附近的物体,而且也可以吸引很远的物体(如月亮),其引力也是随距离的增大而减弱。牛顿进一步猜想,宇宙间任何物体间都存在吸引力,这些力具有相同的本质,遵循同样的力学规律,其大小都与两者间距离的平方成反比。

  (2)牛顿对定律的推导

  首先,要证明太阳的引力与距离平方成反比,牛顿凭着他对于数学和物理学证明的惊人创造才能,大胆地将自己从地面上物体运动中总结出来的运动定律,应用到天体的运动上,结合开普勒行星运动定律,从理论上推导出太阳对行星的引力F与距离r的平方成反比,还证明引力跟太阳质量M和行星质量m的乘积成正比,牛顿再研究了卫星的运动,结论是:

  它们间的引力也是与行星和卫星质量的乘积成正比,与两者距离的平方成反比。

  (3)。牛顿对定律的检验

  以上结论是否正确,还需经过实验检验。牛顿根据观测结果,凭借理想实验巧妙地解决了这一难题。

  牛顿设想,某物体在地球表面时,其重力加速度为g,若将它放到月球轨道上,让它绕地球运动时,其向心加速度为a。如果物体在地球上受到的重力F1,和在月球轨道上运行时受到的作用力F2,都是来自地球的吸引力,其大小与距离的平方成反比,那么,a和g之间应有如下关系:

  已知月心和地心的距离r月地是地球半径r地的60倍,得。

  从动力学角度得出的这一结果,与前面用运动学公式算出的数据完全一致,

  牛顿证实了关于地球和物体间、各天体之间的引力都属于同一种性质力,都遵循同样的力学规律的假想是正确的。牛顿把这种引力规律做了合理的推广,在1687年发表了万有引力定律。可以用下表来表达牛顿推证万有引力定律的思路。

  (引导学生根据问题看书,教师引导总结)

  (1)什么是万有引力?并举出实例。

  (2)万有引力定律怎样反映物体之间相互作用的规律?其数学表达式如何?

  (3)万有引力定律的适用条件是什么?

  二.万有引力定律

  1、内容:自然界中任何两个物体都是互相吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比;引力的方向沿着二者的连线。

  2.公式:

  3.各物理量的含义及单位:

  F为两个物体间的引力,单位:N.

  m1、m2分别表示两个物体的质量,单位:kg

  r为它们间的距离,单位:m

  G为万有引力常量:G=6.67×10-11N·m2/kg2,单位:N·m2/kg2.

  4.万有引力定律的理解

  ①万有引力F是因为相互作用的物体有质量而产生的引力,与初中学习的电荷间的引力、磁极间的引力不同。

  强调说明:

  A.万有引力的普遍性.万有引力不仅存在于星球间,任何客观存在的有质量的物体间都存在这种相互吸引的力.

  B.万有引力的相互性.两个物体相互作用的引力是一对相互作用的作用力与反作用力,它们大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上.

  C.万有引力的宏观性.在通常情况下,万有引力非常小,只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间,它的存在才有实际的物理意义.

  D.万有引力的独立性.两物体间的万有引力只与它们本身的质量有关,而与所在空间的性质无关,也与周围有无其他物体无关.

  ②r为两个物体间距离:

  A、若物体可以视为质点,r是两个质点间的距离。

  B、若是规则形状的均匀物体相距较近,则应把r理解为它们的几何中心的距离。

  C、若物体不能视为质点,则可把每一个物体视为若干个质点的集合,然后按万有引力定律求出各质点间的引力,再按矢量法求它们的合力。

  ③G为万有引力常量,在数值上等于质量都是1kg的两物体相距1m时的相互作用的引力

  随堂练习:

  1、探究:叫两名学生上讲台做两个游戏:一个是两人靠拢后离开三次以上,二个是叫两人设法跳起来停在空中看是否能做到。然后设问:既然自然界中任何两个物体间都有万有引力,那么在日常生活中,我们各自之间或人与物体之间,为什么都对这种作用没有任何感觉呢?

  具体计算:地面上两个50kg的质点,相距1m远时它们间的万有引力多大?已知地球的质量约为6.0×1024kg,地球半径为6.4×106m,则这个物体和地球之间的万有引力又是多大?(F1=1.6675×10-7N,F2=493N)

  (学生计算后回答)

  本题点评:由此可见通常物体间的万有引力极小,一般不易感觉到。而物体与天体间的万有引力(如人与地球)就不能忽略了。

  2、要使两物体间万有引力减小到原来的`1/4,可采用的方法是()

  A.使两物体的质量各减少一半,距离保持不变

  B.使两物体间距离增至原来的2倍,质量不变

  C.使其中一个物体质量减为原来的1/4,距离不变

  D.使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的1/4

  答案:ABC

  3.设地球表面重力加速度为,物体在距离地心4R(R是地球的半径)处,由于地球的作用而产生的加速度为g,则为()

  A.1B1/9C.1/4D.1/16

  提示:两处的加速度各由何力而产生?满足何规律?

  答案:D

  三.引力恒量的测定

  牛顿发现了万有引力定律,却没有给出引力恒量的数值。由于一般物体间的引力非常小,用实验测定极其困难。直到一百多年之后,才由英国的卡文迪许用精巧的扭秤测出。

  (1)用扭秤测定引力恒量的方法

  卡文迪许解决问题的思路是:将不易观察的微小变化量,转化为容易观察的显著变化量,再根据显著变化量与微小量的关系,算出微小变化量。

  问:卡文迪许扭秤实验中如何实现这一转化?

  测引力(极小)转化为测引力矩,再转化为测石英丝扭转角度,最后转化为光点在刻度尺上移动的距离(较大)。根据预先求出的石英丝扭转力矩跟扭转角度的关系,可以证明出扭转力矩,进而求得引力,确定引力恒量的值。

  卡文迪许在测定引力恒量的同时,也证明了万有引力定律的正确性。

  (四)、小结

  本节课重点学习了万有引力定律的内容、表达式、理解以及简单的应用重点理解定律的普遍性、普适性,对万有引力的性质有深层的认识

  对万有引力定律的理解应注意以下几点:

  (1)万有引力的普遍性。它存在于宇宙中任何有质量的物体之间,不管它们之间是否还有其他作用力。

  (2)万有引力恒量的普适性。它是一个仅和m、r、F单位选择有关,而与物体性质无关的恒量。

  (3)两物体间的引力,是一对作用力和反作用力。

  (4)万有力定律只适用于质点和质量分布均匀球体间的相互作用。

  课后习题

  课本71页:2、3

  板书

  万有引力定律

  1、万有引力定律的推导:

  2、万有引力定律

  ①内容:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。

  ②公式:

  G是引力常量,r为它们间的距离

  ③各物理量的含义及单位:

  ④万有引力定律发现的重要意义:

  3.引力恒量的测定

  4.万有引力定律的理解

  ①万有引力F是因为相互作用的物体有质量而产生的引力,与初中学习的电荷间的引力、磁极间的引力不同。

  强调说明:

  A.万有引力的普遍性.万有引力不仅存在于星球间,任何客观存在的有质量的物体间都存在这种相互吸引的力.

  B.万有引力的相互性.两个物体相互作用的引力是一对相互作用的作用力与反作用力,它们大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上.

  C.万有引力的宏观性.在通常情况下,万有引力非常小,只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间,它的存在才有实际的物理意义.

  D.万有引力的独立性.两物体间的万有引力只与它们本身的质量有关,而与所在空间的性质无关,也与周围有无其他物体无关.

  ②r为两个物体间距离:

  A、若物体可以视为质点,r是两个质点间的距离。

  B、若是规则形状的均匀物体相距较近,则应把r理解为它们的几何中心的距离。

  C、若物体不能视为质点,则可把每一个物体视为若干个质点的集合,然后按万有引力定律求出各质点间的引力,再按矢量法求它们的合力。

  ③G为万有引力常量,在数值上等于质量都是1kg的两物体相距1m时的相互作用的引力。

高二物理教案11

  教学目标

  知识目标

  (1)通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系;

  (2)会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式;

  (3)通过加速度与质量和和合外力的定量关系,深刻理解力是产生加速度的原因这一规律;

  (4)认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系,认识加速度与和外力间的瞬时对应关系;

  (5)能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题.

  能力目标

  通过演示实验及数据处理,培养学生观察、分析、归纳总结的能力;通过实际问题的处理,培养良好的书面表达能力.

  情感目标

  培养认真的科学态度,严谨、有序的思维习惯.

  教学建议

  教材分析

  1、通过演示实验,利用控制变量的方法研究力、质量和加速度三者间的关系:在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系.

  2、利用实验结论总结出牛顿第二定律:规定了合适的力的单位后,牛顿第二定律的表达式从比例式变为等式.

  3、进一步讨论牛顿第二定律的确切含义:公式中的表示的是物体所受的合外力,而不是其中某一个或某几个力;公式中的和均为矢量,且二者方向始终相同,所以牛顿第二定律具有矢量性;物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化,这就是牛顿第二定律的瞬时性.

  教法建议

  1、要确保做好演示实验,在实验中要注意交代清楚两件事:只有在砝码质量远远小于小车质量的前题下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力(根据学生的实际情况决定是否证明);实验中使用了替代法,即通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小.

  2、通过典型例题让学生理解牛顿第二定律的确切含义.

  3、让学生利用学过的重力加速度和牛顿第二定律,让学生重新认识出中所给公式.

  教学设计示例

  教学重点:牛顿第二定律

  教学难点:对牛顿第二定律的理解

  示例:

  一、加速度、力和质量的关系

  介绍研究方法(控制变量法):先研究在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;再研究在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系.介绍实验装置及实验条件的保证:在砝码质量远远小于小车质量的条件下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力.介绍数据处理方法(替代法):根据公式可知,在相同时间内,物体产生加速度之比等于位移之比.

  以上内容可根据学生情况,让学生充分参与讨论.本节书涉及到的演示实验也可利用气垫导轨和计算机,变为定量实验.

  1、加速度和力的'关系

  做演示实验并得出结论:小车质量相同时,小车产生的加速度与作用在小车上的力成正比,即,且方向与方向相同.

  2、加速度和质量的关系

  做演示实验并得出结论:在相同的力F的作用下,小车产生的加速度与小车的质量成正比,即.

  二、牛顿第二运动定律(加速度定律)

  1、实验结论:物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比.加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同.即,或.

  2、力的单位的规定:若规定:使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫1N.则公式中的=1.(这一点学生不易理解)

  3、牛顿第二定律:

  物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比.加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同.

  数学表达式为:.或

  4、对牛顿第二定律的理解:

  (1)公式中的是指物体所受的合外力.

  举例:物体在水平拉力作用下在水平面上加速运动,使物体产生加速度的合外力是物体

  所受4个力的合力,即拉力和摩擦力的合力.(在桌面上推粉笔盒)

  (2)矢量性:公式中的和均为矢量,且二者方向始终相同.由此在处理问题时,由合外力的方向可以确定加速度方向;反之,由加速度方向可以找到合外力的方向.

  (3)瞬时性:物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化.

  举例:静止物体启动时,速度为零,但合外力不为零,所以物体具有加速度.

  汽车在平直马路上行驶,其加速度由牵引力和摩擦力的合力提供;当刹车时,牵引力突然消失,则汽车此时的加速度仅由摩擦力提供.可以看出前后两种情况合外力方向相反,对应车的加速度方向也相反.

  (4)力和运动关系小结:

  物体所受的合外力决定物体产生的加速度:

  当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相同——→物体做匀加速直线运动

  当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相反——→物体做匀减速直线运动

  以上小结教师要带着学生进行,同时可以让学生考虑是否还有其它情况,应满足什么条件.

  探究活动

  题目:验证牛顿第二定律

  组织:2-3人小组

  方式:开放实验室,学生实验.

  评价:锻炼学生的实验设计和操作能力.

高二物理教案12

  【教学目标】

  知识与技能

  1.知道曲线运动的方向,理解曲线运动的性质

  2.知道曲线运动的条件,会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系过程与方法

  1.体验曲线运动与直线运动的区别

  2.体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化

  情感态度与价值观

  能领会曲线运动的奇妙与和谐,培养对科学的好奇心和求知欲

  【教学重点】

  1.什么是曲线运动

  2.物体做曲线运动方向的判定3.物体做曲线运动的条件

  【教学难点】

  物体做曲线运动的条件

  【教学课时】

  1课时

  【探究学习】

  1、曲线运动:__________________________________________________________2、曲线运动速度的方向:

  质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的方向。3、曲线运动的条件:

  (1)时,物体做曲线运动。(2)运动速度方向与加速度的方向共线时,运动轨迹是___________

  (3)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力为定值,运动为_________运动。(4)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力不为定值,运动为___________运动。4、曲线运动的性质:

  (1)曲线运动中运动的方向时刻_______(变、不变),质点在某一时刻(某一点)的速度方向是沿__________________________________________,并指向运动轨迹凹下的一侧。

  (2)曲线运动一定是________运动,一定具有_________。

  【课堂实录】

  【引入新课】

  生活中有很多运动情况,我们学习过各种直线运动,包括匀速直线运动,匀变速直线运动等,我们知道这几种运动的共同特点是物体运动方向不变。下面我们就来欣赏几组图片中的物体有什么特点(展示图片)

  再看两个演示

  第一,自由释放一只较小的粉笔头

  第二,平行抛出一只相同大小的粉笔头

  两只粉笔头的运动情况有什么不同?学生交流讨论。

  结论:前者是直线运动,后者是曲线运动

  在实际生活普遍发生的是曲线运动,那么什么是曲线运动?本节课我们就来学习这个问题。新课讲解

  一、曲线运动

  1.定义:运动的轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。

  2.举出曲线运动在生活中的实例。

  问题:曲线运动中速度的方向是时刻改变的,怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢?

  引出下一问题。

  二、曲线运动速度的方向

  看图片:撑开带有水滴的雨伞绕柄旋转。

  问题:水滴沿什么方向飞出?学生思考

  结论:雨滴沿飞出时在那点的切线方向飞出。

  如果球直线上的某处A点的瞬时速度,可在离A点不远处取一B点,求AB点的平均速度来近似表示A点的瞬时速度,时间取得越短,这种近似越精确,如时间趋近于零,那么AB见的平均速度即为A点的瞬时速度。

  结论:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向。三、物体做曲线运动的条件

  实验1:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在不受外力作用时将如何运动?学生实验

  结论:做匀速直线运动。

  实验2:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在运动方向的正前方或正后方放一条形

  磁铁,小球将如何运动?学生实验

  结论:小球讲做加速直线运动或者减速直线运动。

  实验3:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在运动方向一侧放一条形磁铁,小球将

  如何运动?学生实验

  结论:小球将改变轨迹而做曲线运动。

  总结论:曲线运动的条件是,

  当物体所受合力的方向跟物体

  运动的方向不在同一条直线时,物体就做曲线运动。

  四、曲线运动的性质

  问题:曲线运动是匀速运动还是变速运动学生思考讨论问题引导:

  速度是(矢量、标量),所以只要速度方向变化,速度矢量就发生了,也就具有,因此曲线运动是。结论:曲线运动是变速运动。

  【课堂训练】

  例题1、已知物体运动的初速度v的方向及受恒力的方向如图所示,则图中可能正确的'运动

  例题2、一个质点受到两个互成锐角的F1和F2的作用,有静止开始运动,若运动中保持力的方向不变,但F1突然增大到F1+F,则此质点以后做_______________________解析:

  例题3、一个物体在光滑的水平面上以v做曲线运动,已知运动过程中只受一个恒力作用,

  运动轨迹如图所示,则,自M到N的过程速度大小的变化为________________________请做图分析:

  【课堂小结】

  1.曲线运动是变速运动,及速度的有可能变化,速度的方向一定变化。

  2.当物体所受合力的方向跟物体运动的方向不在同一条直线时,物体就做曲线运动,所

  以物体的加速度方向也跟速度方向不在同一直线上。

  【板书设计】

  第一节抛体运动

  1、曲线运动

  定义:运动的轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。2、曲线运动速度的方向

  质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向3、曲线运动的条件

  当物体所受合力的方向跟物体运动的方向不在同一条直线时,物体就做曲线运动。4、曲线运动的性质

  曲线运动过程中,速度方向始终在变化,因此曲线运动是变速运动。

  【训练答案】

  例1、B例2、匀变速曲线运动例3、自M到N速度变大(因为速度与力的夹角为锐角。

高二物理教案13

  教学目标

  (一)知识与技能

  1.知道两种电荷及其相互作用.知道点电荷量的概念.

  2.了解静电现象及其产生原因;知道原子结构,掌握电荷守恒定律

  3.知道什么是元电荷.

  4.掌握库仑定律,要求知道知道点电荷模型,知道静电力常量,会用库仑定律的公式进行有关的计算.

  (二)过程与方法

  2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.但对一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。

  3、类比质点理解点电荷,通过实验探究库仑定律并能灵活运用

  (三)情感态度与价值观

  通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质,认识理想化是研究自然科学常用的方法,培养科学素养,认识类比的方法在现实生活中有广泛的应用

  重点:电荷守恒定律,库仑定律和库仑力

  难点:利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题,库仑定律的理解与应用。

  教具:丝绸,玻璃棒,毛皮,硬橡胶棒,绝缘金属球,静电感应导体,通草球,多媒体课件

  教学过程:

  第1节电荷库仑定律(第1课时)

  (一)引入新课:

  多媒体展示:闪电撕裂天空,雷霆震撼着大地。

  师:在这惊心动魄的自然现象背后,蕴藏着许多物理原理,吸引了不少科学家进行探究。在科学史上,从最早发现电现象,到认识闪电本质,经历了漫长的岁月,一些人还为此付出过惨痛的代价。下面请同学们认真阅读果本第2页“接引雷电下九天”这一节,了解我们人类对闪电的研究历史,并完成下述填空:

  电闪雷鸣是自然界常见的现象,蒙昧时期的人们认为那是“天神之火”,是天神对罪恶的惩罚,直到1752年,伟大的科学家___________冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验,把天电引了下来,发现天电和摩擦产生的电是一样的,才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。

  师强调:以美国科学家的富兰克林为代表的一些科学家冒着生命危险去捕捉闪电,证实了闪电与实验室中的电是相同的。

  雷电是怎样形成的?(大气中冷暖气流上下急剧翻滚,相互摩擦,云层就会积聚电荷,当电荷积累到一定程度,瞬间发生大规模的放电,就产生了雷电)物体带电是怎么回事?电荷有哪些特性?电荷间的相互作用遵从什么规律?人类应该怎样利用这些规律?这些问题正是本章要探究并做出解答的。

  师:本节课我们重点研究了解几种静电现象及其产生原因,电荷守恒定律

  (二)新课教学

  复习初中知识:

  师:根据初中自然的学习,用摩擦的方法可使物体带电,请举例说明。

  生:用摩擦的方法。如:用丝绸摩擦过的玻璃棒,玻璃棒带正电;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,橡胶棒带负电。

  演示实验1:先用玻璃棒、橡胶棒靠近碎纸屑,看有什么现象?然后用绸子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡胶棒,再靠近碎纸屑看有什么现象?让学生分析两次实验现象的异同;并分析原因。

  教师总结:摩擦过的物体性质有了变化,带电了或者说带了电荷。带电后,能吸引轻小物体,而且带电越多,吸引力就越大,能够吸引轻小物体,我们说此时物体带了电。而用摩擦的方法使物体带电就叫做摩擦起电。

  人类从很早就认识了摩擦起电的现象,例如公元1世纪,我国学者王充在《论衡》一书中就写下了“顿牟掇芥”一语,指的是用玳琩的壳吸引轻小物体。

  后来人们认识到摩擦后的物体所带的电荷有两种:用丝绸摩擦过的玻璃棒的所带的电荷是一种,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是另一种。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

  一、电荷:

  1①把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷.②把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷.

  2

  3、电荷量:C

  “做一做”验电器与静电计

  为了判断物体是否带电以及所带电荷的种类和多少,从18世纪起,人们经常使用一种叫验电器的简单装置:玻璃瓶内有两片金属箔,用金属丝挂在一条导体棒的下端,棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出(图甲)。如果把金属箔换成指针,并用金属做外壳,这样的验电器又叫静电计(图乙)

  问:是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时,金属箔片才开始张开?解释看到的现象?

  1、摩擦起电

  摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.特别是离核较远的电子受到的束缚较小。当两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体。实质:电子的转移.结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.得到电子:带负电;失去电子:带正电问:摩擦起电有没有创造了电荷?

  生:没有,摩擦起电是带电粒子(如电子)从一个物体转移到另一个物体。师:很多物质都会由于摩擦而带电,是否还存在其它的`使物体起电的方式?在学习新的起电方式之前,我们先来学习金属导体模型。

  金属导体模型也是一个物理模型P3(动画演示)

  自由电子:脱离原子核的束缚而在金属中自由活动。

  带正电的离子:失去电子的原子,都在自己的平衡位置上振动而不移动。

  2、感应起电

  【演示】取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们

  彼此接触。起初它们不带电,帖在下部的金属箔是闭合的。

  ①把带正电荷的球C移近彼此接触的异体A,B(参见

  课本图1.1-1).金属箔有什么变化?

  实验现象:可以看到A,B上的金属箔都张开了,表

  示A,B都带上了电荷.提出静电感应概念:

  (1)静电感应:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电的现象。

  规律:近端感应异种电荷,远端感应同种电荷(2)利用静电感应使物体带电,叫做感应起电.

  (3)提出问题:静电感应的原因?

  带领学生分析物质的微观分子结构,分析起电的本质原因:把带电的球C移近金属导体A和B时,由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷。如上面的这个演示实验中,导体A和B带上了等量的异种电荷.

  【演示】

  ②如果先把C移走,金属箔又有什么变化?实验现象:A和B上的金属箔就会闭合.

  ③如果先把A和B分开,然后移开C,金属箔又有什么变化?

  实验现象:可以看到金属箔仍张开,表明A和B仍带有电荷;

  ④如果再让A和B接触,金属箔又有什么变化?

  实验现象:金属箔就会闭合,表明他们就不再带电.这说明A和B分开后所带的是异种等量的电荷,重新接触后等量异种电荷发生中和.

  问:感应起电有没有创造了电荷?

  生:没有。感应起电而是使物体中的正负电荷分开,是电荷从物体的一部分转移到另一部分。感应起电也不是创造了电荷。

  师:无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移,并不是创造电荷.

  得出电荷守恒定律.三、电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分.

  师:电荷守恒定律是物理学中重要的基本定律之一。四、元电荷

  师:迄今为止,科学家实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量。质子、正电子所带的电荷量与它相同,但符号相反。人们把这个最小的电荷量叫做元电荷。元电荷:电子所带的电荷量,用e表示。e=1.60×10-19C注意:迄今为止,发现所有带电体的电荷量或者等于e,或者等于e的整数倍。就是说,电荷量是不能连续变化的物理量。

  (三)小结

高二物理教案14

  一、教学目标

  1、知识目标:

  ①知道直线上机械波的形成过程

  ②知道什么是横波,波峰和波谷

  ③知道什么是纵波,密部和疏部

  ④知道"机械振动在介质中传播,形成机械波",知道波在传播运动形式的同时也传递了能量

  2、能力目标:

  ①培养学生进行科学探索的能力

  ②培养学生观察、分析和归纳的能力

  ③培养学生的空间想象能力和思维能力

  二、教学重点、难点分析

  机械波的形成过程及传播规律是本节课的重点,也是本节课的难点。

  三、教学方法

  实验探索和计算机辅助教学

  四、教具

  丝带、波动演示箱、水平悬挂的长弹簧、音叉

  五、教学过程

  (一)引入新课

  [演示]抖动丝带的一端,产生一列凹凸相间的波在丝带上传播(激发兴趣,引出课题)

  在这个简单的例子中,我们接触到一种广泛存在的运动形式--波动,请同学们再举出几个有关波的例子。(学生举例,活跃气氛;让学生在大量生活实例中感触波的存在,增强感性认识。)

  学生会列举水波、声波、无线电波、光波。教师启发,大家听说过地震吗?学生会想到地震波。

  水波、声波、地震波都是机械波,无线电波、光波都是电磁波。这一章我们学习机械波的知识,以后还会学习电磁波的知识。

  (二)进行新课

  现在学习第一节,波的形成和传播。

  【板书】一、波的形成和传播

  [演示]拨动水平悬挂的柔软长弹簧一端,产生一列疏密相间的波沿弹簧传播;

  [演示]敲击音叉,听到声音,这是声波在空气中传播(指明,虽然眼睛看不到波形,但它客观存在,也是疏密相间的波形)

  师生共同分析,得出波产生的条件:①波源,②介质。(为研究波的形成奠定基础)

  波是怎样形成的呢?为什么会有不同的波形?波传播的是什么呢?(设置疑问,激发学生的探究欲望)

  【板书】实验探索

  发放"探索波的形成和传播规律"的实验报告,进行实验探索并完成实验报告。

  实验目的:探索波的形成原因和传播规律

  实验(一),学生分组实验:每两人一条丝带(60cm左右),观察丝带上凹凸相间的波。

  实验步骤:

  (1)、将丝带一端用手指按在桌面上,手持另一端沿水平桌面抖动,在丝带上产生一列凹凸相间的波向另一端传播。

  (2)、在丝带上每隔大约2~3cm用墨水染上一个点,代表丝带上的质点。重复步骤(1)。观察丝带上的质点依次被带动着振动起来,振动沿丝带传播开去,在丝带上形成凹凸相间的波。

  ①思考:丝带的一端振动后,为什么后面的'质点能被带动着运动起来?_________________如果将丝带剪断,后面的质点还能运动吗?___________

  ②分析:丝带上凹凸相间的波形是怎样产生的?___________________(可以参阅课本第3页)

  ③观察丝带上的质点是否随波向远处迁移?__________

  实验(二),观察波动演示器上凹凸相间的波:(因器材有限,可以教师操作,引导学生注意观察)

  实验步骤:

  (1)、逆时针转动摇柄,演示屏上的质点排成一条水平线。(表示各质点都处在平衡位置)

  (2)、顺时针转动摇柄,各个质点依次振动起来。(注意观察各个质点振动的先后顺序)

  现象:①后面的质点总比前面的质点开始振动的时刻_______,从总体上看形成凹凸相间的波。

  ②各质点的振动沿________方向,波的传播沿_______方向,质点振动方向与波的传播方向_______。

  ③质点是否沿波的传播方向迁移?_______

  这种波叫做横波,在横波中凸起的最高处叫做波峰,凹下的最低处叫做波谷。

  实验(三),观察弹簧上产生的疏密相间的波。

  实验步骤:

  (1)、拨动水平悬挂的柔软长弹簧一端,产生一列疏密相间的波沿弹簧传播。

  (2)、在弹簧上某一位置系一根红布条,代表弹簧上的质点,重复步骤(1)。

  ①观察::红布条是否随波迁移?________说明了什么?_____________

  ②分析:弹簧上疏密相间的波形是怎样产生的?____________________(类比丝带上波产生的分析方法,锻炼学生的知识迁移能力)

  实验(四),观察波动演示器上疏密相间的波:

  实验步骤:

  (1)、逆时针转动摇柄,演示屏上的质点排成一条水平线。

  (2)、顺时针转动摇柄,各个质点依次振动起来。

  现象:①后面的质点总比前面的质点开始振动的时刻________,从总体上看形成疏密相间的波。

  ②各质点的振动沿________,波的传播沿_______方向,质点振动方向与波的传播方向_______。

  ③质点是否沿波的传播方向迁移?_______

  这种波叫做纵波,在纵波中最密处叫做密部,最疏处叫做疏部。

  分析实验得出结论:

  ①不论横波还是纵波,介质中各个质点发生振动并不随波迁移。因此,波传播的是_________________,而不是介质本身。

  ②波传来前,各个质点是静止的,波传来后开始振动,说明他们获得了能量。这个能量是从波源通过前面的质点传来的。因此:波是传递_________的一种方式。

  【板书】1、机械振动在介质中的传播,形成机械波。

  2、机械波的分类:横波、纵波

  3、波传播的是振动形式,是振动的能量。

  (三)知识应用:

  1、课本中提到地震波既有横波,又有纵波。你能想象在某次地震时,位于震源正上方的建筑物,在纵波和横波分别传来时的振动情况吗?为什么?(从理性认识回到感性认识,实现认识的第二次飞跃)

  2、本来是静止的质点,随着波的传来开始振动,有关这一现象的说法正确的有:

  A、该现象表明质点获得了能量

  B、质点振动的能量是从波源传来的

  C、该质点从前面的质点获取能量,同时也将振动的能量向后传递

  D、波是传递能量的一种方式

  E、如果振源停止振动,在介质中传播的波也立即停止

  F、介质质点做的是受迫振动

  (四)布置作业:

  1、书面作业:列举生活中常见的有关机械波的例子(横波、纵波各一例)简述它们是如何形成的。(培养学生观察生活并用所学物理知识解决实际问题的能力和表达能力)

  2、动脑作业:发生地震时,从地震源传出的地震波为什么能造成房屋倒塌、人员伤亡的事故?请用本节所学知识加以解释。(学以致用,巩固提高)

高二物理教案15

  教学目标

  知识目标

  1、理解磁感应强度B的定义及单位.

  2、知道用磁感线的疏密可以形象直观地反映磁感应强度的大小.

  3、知道什么叫匀强磁场,知道匀强磁场的磁感线的分布情况.

  4、知道什么是安培力,知道电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力为零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受安培力的大小.

  5、会用左手定则熟练地判定安培力的方向.

  能力目标

  1、通过演示磁场对电流作用的实验,培养学生总结归纳物理规律的能力.

  2、通过学习左手定则,理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系,培养学生空间想象能力.

  情感目标

  通过对安培定则的学习,使得学生了解科学的发现不仅需要勤奋的努力,还需要严谨细密的科学态度.

  教学建议

  教材分析

  关于安培力这一重要的内容,需要强调:

  1、安培力的使用条件:磁场均匀,电流方向与磁场方向垂直。

  2、电流方向与磁场方向平行时,安培力具有最小值。电流方向与磁场方向垂直时,安培力具有最大值。

  教法建议

  由于前面我们已经学习过电场的有关知识,讲解时可以将磁场和电场进行类比,以加深学生对磁场的有关知识的理解。例如:电场和磁场相互对比,电场线与磁感线相互对比,磁感应强度与电场强度进行对比等等。

  在上一节的基础上,启发学生回忆电场强度的定义,对比说明引入磁场强度的定义的思路是通过磁场对电流的作用力的研究得出的。为了让学生更好的理解磁场,可以在实验现象的基础上引导学生进行讨论。

  教学设计方案

  安培力磁感应强度

  一、素质教育目标

  (一)知识教学点

  1 、理解磁感应强度B的定义及单位.

  2 、知道用磁感线的疏密可以形象直观地反映磁感应强度的大小.

  3 、知道什么叫匀强磁场,知道匀强磁场的磁感线的分布情况.

  4 、知道什么是安培力,知道电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力为零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受安培力的大小

  5 、会用左手定则熟练地判定安培力的方向.

  (二)能力训练点

  1 、通过演示磁场对电流的作用的实验,培养学生利用控制变量法总结归纳物理规律的能力.

  2 、通过学习左手定则,理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系,培养学生空间想像能力.

  (三)德育渗透点

  通过阅读材料介绍奥斯特发现电流磁效应,说明科学家之所以能取得辉煌的成就,除了本身所具有的聪明才智外,刻苦勤奋地学习和工作,善于捕捉稍纵即逝的灵感更为重要,鼓励和激发学生从现在开始更加发奋地学习,将来为国家做贡献.

  (四)美育渗透点

  通过介绍物理学家安培取得辉煌成就的原因是靠勤奋自学、刻苦钻研的顽强意志,让学生感受物理学家们的人格美、情操美.

  二、学法引导

  1 、教师通过演示实验法直观教学,决定安培力大小的因素,通过启发讲解,帮助学生归纳总结公式

  及B的定义式.结合练习法使学生掌握左手定则使用.

  2 、学生认真观察实验,在教师启发的指导下总结规律,积极动手动脑理解公式,掌握左手定则的应用.

  三、重点·难点·疑点及解决办法

  1 、重点

  (1)理解磁场对电流的作用力大小的决定因素,掌握电流与磁场垂直时,安培力大小为:

  (2)掌握左手定则.

  2 、难点

  对左手定则的理解.

  3 、疑点

  磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的空间关系.

  4 、解决办法

  以演示实验为突破口,直观地引导学生掌握电流在磁场中所受安培力大小的决定因素;反复地借助实验,来理解左手定则,建立磁场方向、电流方向和安培力方向三者关系的正确图景.

  四、课时安排

  1课时

  五、教具学具准备

  铁架台、三个相同的蹄形磁铁、电源、滑动变阻器、电键、导线.

  六、师生互动活动设计

  教师先通过实验,学生观察分析、讨论、总结出安培力公式,再引入磁感强度B的定义式,通过讲解类比电场强度,启发学生理解公式

  的意义,借助墙角(或桌角)帮助学生建立三维坐标空间,理解掌握左手定同.

  七、教学步骤

  (一)明确目标

  (略)

  (二)整体感知

  本节教学是在上一节学习了磁场的概念及方向性的基础上,进一步认识磁场的强弱性质,根据磁场力的性质用定义法定义B描述磁场的强弱,用磁感线形象地反映磁场的强弱,同时利用定义式来计算安培力的大小,再用左手定则来确定磁场方向、电流方向和安培力的方向.

  (三)重点、难点的学习与目标完成过程

  1 、磁场对电流的作用

  用条形磁铁可以在一定的距离内吸起较小质量的铁块,巨大的电磁铁却能吸起成吨的钢块,表明磁场有强有弱,如何表示磁场的强弱呢?我们利用磁场对电流的作用力——安培力来研究磁场的'强弱.

  2 、决定安培力大小的因素有哪些?

  利用演示实验装置,研究安培力大小与哪些因素有关

  (1)与电流的大小有关.

  保持导线在磁铁中所处的位置及与磁场方向不变这两个条件下,通过移动滑动变阻器触头改变导线中电流的大小.

  请学生观察实验现象.导线摆动的角度大小随电流的改变而改变,电流大,摆角大;电流小,摆角小.

  实验结论:垂直于磁场方向的通电直导线,受到磁场的作用力的大小眼导线中电流的大小有关,电流大,作用力大;电流小,作用力也小.

  (2)与通电导线在磁场中的长度有关.

  保持导线在磁铁中所处的位置及方向不变,电流大小也不变,改变通电电流部分的长度.学生观察实验现象.导线摆动的角度大小随通电导线长度而改变,导线长、摆角大;导线短,摆角小.

  实验结论:垂直于磁场方向的通电直导线,受到的磁场的作用力的大小限通电导线在磁场中的长度有关,导线长、作用力大;导线短,作用力小.

  (3)与导线在磁场中的放置方向有关.

  保持电流的大小及通电导线的长度不变,改变导线与磁场方向的夹角,当夹角为0 °时,导线不动,即电流与磁场方向平行时不受安培力作用;当夹角增大到90 °的过程中,导线摆角不断增大,即电流与磁场方向垂直时,所受安培力最大;不平行也不垂直时,安培力大小介于和最大值之间.

  3 、磁感应强度

  总结归纳以上实验现象,用L表示通电导线长度,I表示电流,保持电流和磁场方向垂直,通电导线所受的安培力大小FIL

  用B表示这一比值,有B的物理意义为:通电导线垂直置于磁场同一位置,B值保持不变;若改变通电导线的位置,B值随之改变.表明B值的大小是由磁场本身的位置决定为.对于电流和长度相同的导线,放置在B值大的位置受的安培力F也大,表明磁场强.放在B值小的位置受的安培力F也小,表明磁场弱

  4 、安培力的大小和方向.

  根据磁感应强度的定义式,可得通电导线垂直磁场方向放置时所受的安培力大小为:

  举例计算安培力的大小.

  安培力的方向如何呢?还过前面的演示实验现象可知,通电导线在磁场中受到的安培力方向跟导线中的电流方向、磁场方向都有关系.人们通过大量的实验研究,总结出通电导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规律——左手定则.

  左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且跟手掌在同一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流方向,那么,拇指所指的方向,就是通电导线在磁场中的受力方向.

  应该注意的是:若电流方向和磁场方向垂直,则磁场力的方向、电流方向、磁场方向三者互相垂直;若电流方向和磁场方向不垂直,则磁场力的方向仍垂直于电流方向,也同时垂直于磁场方向.

  (四)总结、扩展

  本节课我们学习了磁场对电流的作用——安培力,通过研究安培力的大小,我们定义了反映磁场强弱的物理量——磁感应强度

  八、布置作业

  九、 板书设计

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