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高中物理的教案

时间：2024-04-23 07:07:27 物理教案我要投稿

高中物理的教案

　　在教学工作者开展教学活动前，就有可能用到教案，编写教案有利于我们准确把握教材的重点与难点，进而选择恰当的教学方法。那么应当如何写教案呢？下面是小编为大家收集的高中物理的教案，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

高中物理的教案

高中物理的教案1

　　教学目标

　　一、知识目标

　　1、知道什么是反冲运动，能举出几个反冲运动的实例；

　　2、知道火箭的飞行原理和主要用途。

　　二、能力目标

　　1、结合实际例子，理解什么是反冲运动；

　　2、能结合动量守恒定律对反冲现象做出解释；

　　3、进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力

　　三、德育目标

　　1、通过实验，分析得到什么是反冲运动，培养学生善于从实验中总结规律和热心科学研究的兴趣、勇于探索的品质。

　　2、通过介绍我国成功地研制和发射长征系列火箭的事实，结合我国古代对于火箭的发明和我国的现代火箭技术已跨入世界先进先烈，激发学生热爱社会主义的情感。

　　教学重点

　　1、知道什么是反冲。

　　2、应用动量守恒定律正确处理喷气式飞机、火箭一类问题。

　　教学难点

　　如何应用动量守恒定律分析、解决反冲运动。

　　教学方法

　　1、通过观察演示实验，总结归纳得到什么是反冲运动。

　　2、结合实例运用动量守恒定律解释反冲运动。

　　教学用具

　　反冲小车、玻璃棒、气球、酒精、反冲塑料瓶等

　　课时安排

　　1课时

　　教学步骤

　　导入新课

　　[演示]拿一个气球，给它充足气，然后松手，观察现象。

　　[学生描述现象]释放气球后，气球内的气体向后喷出，气球向相反的方向飞出。

　　[教师]在日常生活中，类似于气球这样的运动很多，本节课我们就来研究这种。

　　新课教学

　　（一）反冲运动火箭

　　1、教师分析气球所做的运动

　　给气球内吹足气，捏紧出气孔，此时气球和其中的气体作为一个整体处于静止状态。松开出气孔时，气球中的气体向后喷出，气体具有能量，此时气体和气球之间产生相互作用，气球就向前冲出。

　　2、学生举例：你能举出哪些物体的运动类似于气球所作的运动？

　　学生：节日燃放的礼花。喷气式飞机。反击式水轮机。火箭等做的运动。

　　3、同学们概括一下上述运动的特点，教师结合学生的叙述总结得到：

　　某个物体向某一方向高速喷射出大量的液体，气体或弹射出一个小物体，从而使物体本身获得一反向速度的现象，叫反冲运动

　　4、分析气球。火箭等所做的反冲运动，得到：

　　在反冲现象中，系统所受的合外力一般不为零；

　　但是反冲运动中如果属于内力远大于外力的情况，可以认为反冲运动中系统动量守恒。

　　（二）学生课堂用自己的装置演示反冲运动。

　　1、学生做准备：拿出自己的在课下所做的反冲运动演示装置。

　　2、学生代表介绍实验装置，并演示。

　　学生甲：

　　装置：在玻璃板上放一辆小车，小车上用透明胶带粘中一块浸有酒精的棉花。

　　实验做法：点燃浸有酒精的棉花，管中的酒精蒸气将橡皮塞冲出，同时看到小车沿相反方向运动。

　　学生乙：

　　装置：二个空摩丝瓶，在它们的底部用大号缝衣针各钻一个小洞，这样做成二个简易的火箭筒，在铁支架的立柱端装上顶轴，在放置臂的两侧各装一只箭筒，再把旋转系统放在顶轴上，往火箭筒内各注入约4 mL的酒精，并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。点燃酒精棉球，片刻火箭筒内的酒精蒸气从尾孔中喷出，并被点燃，这时可以看到火箭旋转起来。

　　学生丙：用可乐瓶做一个水火箭，方法是用一段吸管和透明胶带在瓶上固定一个导向管，瓶口塞一橡皮塞，在橡皮塞上钻一孔，在塞上固定一只自行车车胎上的进气阀门，并在气门芯内装上小橡皮管，在瓶中先注入约1/3体积的水，用橡皮塞把瓶口塞严，将尼龙线穿过可乐瓶上的导向管，使线的一端拴在门的上框上，另一端拴在板凳腿上，要使线拉直，将瓶的进气阀与打气筒相接，向筒内打气到一定程度时，瓶塞脱开，水从瓶口喷出，瓶向反方向飞去。

　　过渡引言：同学们通过自己设计的实验装置得到并演示了什么是反冲运动，那么反冲运动在实际生活中有什么应用呢？下边我们来探讨这个问题。

　　（三）反冲运动的应用和防止

　　1、学生阅读课文有关内容。

　　2、学生回答反冲运动应用和防止的实例。

　　学生：反冲有广泛的应用：灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等都是反冲的重要应用。

　　学生：用枪射击时，要用肩部抵住枪身，这是防止或减少反冲影响的实例。

　　3、用多媒体展示学生所举例子。

　　4、要求学生结合多媒体展示的物理情景对几个物理过程中反

　　冲的应用和防止做出解释说明：

　　①对于灌溉喷水器，当水从弯管的喷嘴喷出时，弯管因反冲而旋转，可以自动地改变喷水的方向。

　　②对于反击式水轮机：当水从转轮的叶片中流出时，转轴由于反冲而旋转带动发电机发电。

　　③对于喷气式飞机和火箭，它们靠尾部喷出气流的反冲作用而获得很大的速度。

　　④用枪射击时，子弹向前飞去枪身向后发生反冲，枪身的反冲会影响射击的准确性，所以用步枪时我们要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响。

　　教师：通过我们对几个实例的分析，明确了反冲既有有利的一面，同时也有不利的一面，在看待事物时我们要学会用一分为二的观点。

　　我们知道：反冲现象的一个重要应用是火箭，下边我们一认识火箭：

　　（四）火箭：

　　1、演示：把一个废旧白炽灯泡敲碎取出里面的一根细玻璃管，往细玻璃管装由火柴刮下的药粉，把细管放在支架上，用火柴或其他办法给细管加热。

　　现象：当管内的药粉点燃时，生成的燃气从细口迅速喷出，细管便向相反方向飞去。教师讲述：上述装置就是火箭的原理模型。

　　2、多媒体演示古代火箭，现代火箭的用途及多级火箭的工作过程，同时学生边看边阅读课文。

　　3、用实物投影仪出示阅读思考题：

　　①介绍一下我国古代的火箭。？

　　②现代的火箭与古代火箭有什么相同和不同之处？

　　③现代火箭主要用途是什么？

　　④现代火箭为什么要采用多级结构？

　　4、学生解答上述问题：

　　①我国古代的火箭是这样的：

　　在箭上扎一个火药筒，火药筒的前端是封闭的，火药点燃后生成的.燃气以很大速度向后喷出，火箭由于反冲而向前运动。

　　②现代火箭与古代火箭原理相同，都是利用反冲现象来工作的。

　　但现代火箭较古代火箭结构复杂得多，现代火箭主要由壳体和燃料两大部分组成，壳体是圆筒形的，前端是封闭的尖端，后端有尾喷管，燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出，火箭就向前飞去。

　　③现代火箭主要用来发射探测仪器、常规弹头或核弹头，人造卫星或宇宙飞船，即利用火箭作为运载工具。

　　④在现代技术条件下，一级火箭的最终速度还达不到发射人造卫星所需要的速度，发射卫星时要使用多级火箭。

　　用CAI课件展示多级火箭的工作过程：

　　多级火箭由章单级火箭组成，发射时先点燃第一级火箭，燃料用完工以后，空壳自动脱落，然后下一级火箭开始工作。

　　教师介绍：多级火箭能及时把空壳抛掉，使火箭的总质量减少，因而能够达到很高的温度，可用来完成洲际导弹，人造卫星、宇宙飞船等的发射工作，但火箭的级数不是越多越好，级数越多，构造越复杂，工作的可靠性越差，目前多级火箭一般都是三级火箭。

　　那么火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么有关系呢？

　　5、出示下列问题：

　　火箭发射前的总质量为M、燃料燃尽后的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v1，燃料燃尽后火箭的飞行速度v为多大？

　　[学生分析并解答]：

　　解：在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以动量守恒。

　　发射前的总动量为0，发射后的总动量为（M-m）v-mv1（以火箭的速度方向为正方向）则：（M-m）v-mv1=0

　　师生分析得到：燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比M/m决定。

　　巩固训练水平方向射击的大炮，炮身重450 kg，炮弹射击速度是450 m/s，射击后炮身后退的距离是45 cm，则炮受地面的平均阻力是多大？

　　小结

　　1、当物体的一部分以一定的速度离开物体时，剩余部分将获得一个反向冲量而向相反方向运动，这种向相反方向的运动，通常叫做反冲运动。

　　2、对于反冲运动，所遵循的规律是动是守恒定律，在具体的计算中必须严格按动量守恒定律的解题步骤来进行。

　　3、反冲运动不仅存在于宏观低速物体间，也存在于微观高速物体。

高中物理的教案2

　　一、学习目标

　　（1）知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别．

　　（2）知道什么是多普勒效应，知道它是波源与观察者之间有相对运动时产生的现象。

　　（3）了解多普勒效应的一些应用．

　　二、学习过程

　　探究（一）多普勒效应成因分析

　　【问题】（一）多普勒效应是生活中常见的一种现象，在平时我们也观察到了这种现象，那么大家有无想过，为什么会产生多普勒效应，在产生多普勒现象时有无可以遵循的物理规律存在？

　　【问题】（二）在多普勒效应中，观察者感受到声音的频率发生了变化，那么，人耳听到的声音的频率与声源的频率相同吗？

　　答案：声源的频率：声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数．因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数；

　　观察者的接受到的频率：单位时间接收到的完全波的个数的。

　　【问题】（三）多普勒效应是由于波源和观察者之间有相对运动产生的，那么波源的频率和观察者的频率二者与运动有什么关系？

　　答案：实际的多普勒效应比较复杂，我们只研究最简单的现象，即当波源和观察者在同一条直线上的相对运动时的情况。

　　【问题】（四）那么在同一条直线上观察者和波源的运动情况可能有哪些？下面我们就通过研究这几种情况下的普勒效应来探究其成因。

　　学生分组讨论都有捏些情况：

　　观察课件得出结论：

　　1．当波源S和观察者A都相对介质都静止，即二者没有相对运动时：从声波传到观察者计时，假设波源频率为20Hz，即波源每秒发出20个完全波，这20个完全波通过观察者的时间为1S，即观察者每秒接收20个完全波。

　　2．当波源S相对介质不动，观察者A相对介质运动时：

　　①波源相对介质不动，观察者靠近波源运动时；情景同前，假设观察者在1s内由A运动到B点，则波源在1s内发出完全波的个数仍为20个不变，但观察者在1s内接收到的完全波的个数增多1个，为21个。

　　②波源相对介质不动，观察者远离波源运动时；如1s观察者从A点运动到C点，波源频率不变，观察者接受到19个完全波，观察者单位时间内接收到的完全波的个数减少。

　　3．观察者A相对介质不动，波源S相对介质运动。（即实验演示的情景）

　　请学生分析原因。

　　【课件展示】

　　【实验验证】水波的多普勒效应。

　　【结论】：xxx

　　答案：当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；如果二者远离，观察者接收到的频率减小．

　　【注意】在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者感到频率发生了变化．

　　探究（二）多普勒效应的应用

　　【问题】请举出你所知道的生活中有关多普勒效应的应用有哪些？（学生自我解决）

　　1．（定量）根据汽笛声判断火车的运动方向和快慢，以炮弹飞行的尖叫声判断炮弹的飞行方向等．

　　2．测速：例如，交警用的雷达测速仪、用光的多普勒效应测天体的速度、多普勒水流测速仪。

　　3．彩超：医生向人体内发射频率已知的'超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度．这种方法俗称“彩超”，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变．

　　4．光波的多普勒效应：

　　【视频展示】光波与声波的不同之处在于,光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化. 如果恒星远离我们而去,则光的谱线就向红光方向移动，称为红移；如果恒星朝向我们运动，光的谱线就向紫光方向移动，称为蓝移。

　　“红移现象”是宇宙大爆炸理论的一个有力证据。

　　探究（三）学生思考总结

　　(四)当堂检测

　　1．关于多普勒效应，下列说法正确的是（）

　　A．多普勒效应是由于波的干涉引起的

　　B．多普勒效应说明波源的频率发生改变

　　C．多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的

　　D．只有声波可以产生多普勒效应

　　2．当火车进站鸣笛时，我们在车站听到的声调（）

　　A．变低

　　B．不变

　　C．变高

　　D．不知声速和火车车速，不能判断

　　3．由于波源和观察者之间有，使观察者感到频率发生变化的现象，叫做多普勒效应．

　　4．当波源与观察者有相对运动时，如果两者相互接近，观察者接收到的频率将_______波源频率；如果两者远离，观察者接收到的频率将_____被源频率（填“大于”“等于”或“小于”）

　　参考答案

　　1．C 2．C 3．相对运动 4大于小于

高中物理的教案3

　　★新课标要求

　　（一）知识与技能

　　1、知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动。

　　2、知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力的方向与它的速度方向不在一条直线上。

　　（二）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。

　　（三）情感、态度与价值观

　　l、能领略曲线运动的奇妙与和谐，增强对科学的好奇心与求知欲。

　　2、激发参与科技活动的热情，善于将物理知识应用于生活和生产实践中。

　　★教学重点

　　1、物体做曲线运动的方向的判定.

　　2、物体做曲线运动的条件.

　　★教学难点

　　1、理解曲线运动是变速运动。

　　2、会根据物体做曲线运动的条件分析具体问题。

　　★教学方法

　　教师启发、引导，实验法、归纳法、讨论、交流学习成果。

　　★教学工具

　　计算机、投影仪、CAI课件、小钢球、条形磁铁。

　　★教学过程

　　（一）引入新课

　　教师活动：设问：

　　物体的运动从轨迹的不同可以分为两大类，是哪两类？请举例说明。

　　学生活动：积极思考，列举实例。学生代表发言，其他同学补充。

　　教师活动：学生举例后，演示课件，增加感性认识。

　　点评：问题比较简单，可由C层次同学(提问)答出，增加其学习的兴趣。

　　［结论］直线、曲线两种.

　　教师活动：总结点评学生的发言情况，引出课题。

　　直线运动已经学过，但实际生活中普遍发生的却是曲线运动。所以，研究曲

　　线运动的特点，物体在什么情况下做曲线运动等问题将是我们更重要的任务，

　　从本节课开始我们来研究曲线运动。

　　（二）进行新课

　　1、曲线运动速度的方向

　　教师活动：课件演示

　　(1)在砂轮上磨刀具时，刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线方向飞出；

　　(2)撑开的带有水的伞绕着伞柄旋转，伞面上的水滴沿伞边各点所划圆周的切

　　线方向飞出。

　　提出问题：曲线运动中速度的方向是时刻改变的，该怎样确定物体的速度方向呢？

　　引导学生阅读教材33页有关内容，明确切线的概念。

　　学生活动：阅读教材，回答什么是曲线的切线；如何描述曲线运动物体的速度方向。

　　教师活动：听取学生汇报，帮助总结、强调。

　　强调：质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是沿曲线的这一点的切线方向。

　　强化训练：

　　曲线滑梯如图所示，试标出人从滑梯上滑下时在A、B、C、D各点的速度方向

　　教师活动：提问：

　　a：速度是矢量，既有大小，又有方向。那么速度的变化包含哪几层含义？

　　b：有人说，作曲线运动的物体一定具有加速度，该怎样理解？

　　c：由以上两个问题，可以更进一步概括出曲线运动的运动学特征，应该怎样描述？

　　学生活动：思考并回答问题。

　　教师活动：听取学生汇报，帮助总结、强调。

　　只要速度的大小、方向中的一个或两个同时变化，就表示速度矢量发生了变化；既然曲线运动是变速运动，那么由a=有加速度；

　　曲线运动中速度的方向时刻在改变，所以曲线运动是变速运动。

　　2、物体作曲线运动的条件

　　教师活动：演示实验：有条件的学校可以让学生两人一组，独立设计并完成实验。

　　给你一磁铁，如何使小钢球①加速仍做直线运动，②减速仍做直线运动，③?vt可得作曲线运动的物体一定具做曲线运动？

　　学生活动：思考问题，并动手实验。

　　点评：培养学生动手动脑的习惯，增强学生探索新知的欲望。教师要尽可能给学生创造机会，不求结果，只要让学生亲历探索的过程就可以了。

　　教师活动：巡回指导，了解学生的实验过程，解决可能遇到的问题。

　　学生活动：代表发表见解，汇报实验方案和实验结果。

　　教师活动：听取学生汇报，帮助总结、点评

　　磁铁对小钢球施加了一个力的.作用，用F表示这个力，用v表示小钢球的速度，则

　　①直线加速：F的方向与v的方向在一条直线上，但方向相同.

　　②直线减速：F的方向与v的方向在一条直线上，但方向相反.

　　③曲线运动：F的方向与v不在一条直线上，成一角度.

　　强调总结：当物体所受的合力的方向与它的速度方向在同一直线时，物体做直线运动；当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体就做曲线运动.

　　［课件演示］印证以上结论，同时增强感性认识。

　　学生活动：认真观看课件，体会物体作曲线运动的条件。

　　教师活动：投影习题，给学生以实例刺激，巩固所学知识

　　如图所示是标枪运动路线的示意图，请回答下面问题

　　①画出它在各点的速度方向.

　　②画出标枪在各点的受力方向(不计空气阻力).

　　③说明标枪的运动轨迹为什么是曲线.

　　④从作出的图中可看出，力的方向总是指向轨迹弯曲的内侧，这是否可作为一条规律.

　　学生活动：思考并回答问题，学生代表发表见解。

　　教师活动：针对学生的回答进行点评。

　　（三）课堂总结、点评

　　教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

　　学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

　　点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。

　　教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

　　（四）实例探究

　　1.在砂轮上磨刀具时可以看到，刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线飞出，为什么由此推断出砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向沿砂轮的切线方向?

　　解答：火星是从刀具与砂轮接触处擦落的炽热微粒，由于惯性，它们以被擦落时具有的速度做直线运动，因此，火星飞出的方向就表示砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向。火星沿砂轮切线飞出说明砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向沿砂轮的切线方向。

　　2.为什么说曲线运动一定是变速运动?

　　解答：物体做曲线运动时，它在某点的速度方向就是曲线的这一点的切线方向，由于曲线上各点的切线方向是不同的，所以，物体做曲线运动时，速度的方向时刻在变化，由于速度是矢量，不论其大小是否变化，只要方向改变，速度就发生了变化，所以曲线运动一定是

高中物理的教案4

　　【教学目标】

　　一、知识与技能

　　1、掌握力的平行四边形定则，知道它是力的合成的基本规律。

　　2、初步运用力的平行四边形定则求解共点力的合力；能从力的作用效果理解力的合成。掌握合力与分力的概念。

　　3、会用作图法求解两个共点力的合力；并能判断其合力随夹角的变化情况，掌握合力的变化范围，会用直角三角形知识求合力。

　　二、过程与方法

　　1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则。

　　2、培养学生动手操作能力、物理思维能力和科学态度、观察能力、分析能力、协作能力、创新思维能力、表达能力。

　　3、培养学生设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结的研究问题的方法的能力。

　　三、情感、态度与价值观

　　1、培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。

　　2、培养学生热爱生活、事实求是的科学态度，激发学生探索与创新的意识。

　　3、培养学生合作、交流、互助的精神。

　　【教学重点】

　　1、通过实验归纳出力的平行四边形定则。

　　2、力的平行四边形定则的理解和应用。

　　【教学难点】

　　1、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力

　　2、合力与分力间的等效替代关系，尤其是合力的大小随两个分力之间夹角变化的关系。

　　【课时安排】 1课时

　　【教学过程】

　　一、引入新课

　　教师活动：请两位同学到讲台前，让一位同学提起重为200N的一桶水，请下面同学分析该同学施加的提水的力为多大？然后请两同学一起提起水桶，请同学们一起分析提水桶的有几个力？从效果上看跟刚才用一个力提一样吗？

　　学生活动：观看两位同学的操作，同时考虑并回答教师的问题。

　　点评：通过实践体验，让学生体会一个力的作用效果与两个或更多力的作用效果相同、目的是激发学生学习兴趣，引导学生体会等效观点。

　　教师活动：引导学生思考：生活中还有哪些事例是说明几个力与一个力的作用效果相同的？

　　学生活动：思考讨论列举实际例子：用两条细绳吊着日光灯、很多只狗拉着雪撬前进、抗洪救灾中解放军搬沙袋、打夯等。

　　点评：通过列举生活中的实例，进一步体会一个力可以与几个力的作用效果相同。培养学生观察生活的能力，同时激发学生对生活的热爱。

　　教师活动：启发引导同学找出这些例子的共性，给出合力和分力的概念。学生活动：积极思考，领会合力、分力的等效替代关系。

　　二、新课讲授

　　1、力的合成

　　教师活动：教师出具合力与分力关系模拟演示器，告诉学生有关的器材，以及实验的目的，让学生自己设计一个实验来探究求合力的方法（学生可能提出好多不同的设计方案，教师要引导学生选择其中的最佳方案）。教师可提出如下问题：在这个实验中合力与分力等效的标志是什么？（橡皮条的伸长量相等）然后教师可让学生（2~3人）自告奋勇去前面操作，下面的学生观察，引导学生找出操作同学的不妥之处。在实验结果的处理时，引导学生先做出各力的图示，让操作的同学和下面同学一起讨论合力与分力之间的关系。（学生此时也可能有很多种猜想，比如：把两个力直接加起来等。教师可参与学生的讨论，筛选出有一定道理的猜想）

　　学生活动：根据老师出示的合力与分力关系模拟演示器，思考：在这个实验中研究什么问题？在这个实验中合力与分力等效的标志是什么？用什么样的方案去探究？然后与邻近的同学交换一下意见。

　　学生代表到前面去做实验的时候，同学们要认真观察，并与自己设计的方案相比较，看哪个方案更好一些。同时要找一下前面同学的操作有无不恰当的地方，并友好地提出来。当操作的同学根据实验结果画出力的图示时，同学们要积极思考：合力与分力的大小是什么关系，并形成自己的猜想结论。

　　点评：探究力的合成的平行四边形定则，培养学生实验探究的能力。

　　学生对于合力和分力的大小关系的猜想，教师应当充分尊重，而不要怕麻烦，要让学生的实验探索落到实处。教师在教学中会发现：学生的`思维有时很睿智，教师时常会有惊喜的发现（为学生的聪明而高兴）。

　　教师点评：学生的猜想是否正确，教师要给学生验证的机会：让学生进行分组实验，测量三组数据，处理完后得出自己验证的结论，即原来的猜想是否正确。让学生自己选出各组的代表，把实验的情况进行汇报，教师和学生一起进行归纳总结。最后得出求合力的方法一一平行四边形定则。

　　在上述过程中教师要引导学生对各组的操作情况、数据处理、语言表述等进行评价和分析。

　　学生活动：根据学生自己的猜想，利用课桌上仪器进行实验验证，测量三组数据进行处理，看结果如何。（实验过程中同学之间要团结协作，密切配合），各组的学生代表要在同学们面前陈述本组的实验结论，和其他组的情况相比较，最后全班同学一起得出求合力的方法。

　　点评：验证探究的结果是否正确。培养学生科学的思维方法——探究、验证，以及严谨的科学态度。

　　教师活动：教师提问：请同学们用比较准确而又简捷的语言表述出平行四边形定则。学生活动：积极思考并回答老师的问题。

　　点评：概括得出平行四边形定则，培养学生抽象和概括的能力。

　　教师活动：教师提出如下问题：力F1＝45N，方问水平向右。F2＝60 N，方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。若F1和F2的方向相反（夹角为180°），求其合力的大小和方向；若F1和F2的方向相同（夹角为0°），情况又怎样？

　　进一步引导学生思考：两个力F

　　1、F

　　2、的合力F的大小和方向随着F

　　1、F

　　2、的夹角变化而如何变化？

　　学生得出结论后，教师可出示多媒体课件演示：θ= 0°；0°

　　1、F

　　2、？

　　当F

　　1、F

　　2、相等时：θ= 0°；θ

　　学生活动：解答老师提出的问题、注意做题态度要严谨认真。

　　思考：两个力F

　　1、F

　　2、的合力F的大小和方向随着F

　　1、F

　　2、的夹角变化而如何变化？合力F的大小在一个什么样的范围内变化？

　　认真观察老师提供的课件内容，验证自己得到的结论。

　　点评：寻找合力F的大小和分力F

　　1、F

　　2、间夹角的关系，培养学生应用知识的能力以及发散思维的能力。

　　教师活动：教师启发学生思考：在上述问题中，即：F1＝45N，方问水平向右。F2＝60 N，方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。能否不用图示法而用其它的方法求？如何求？

　　学生活动：学生思考后回答：可以。可以用直角三角形的边角关系求解。然后学生计算求出。

　　点评：方法扩展，培养学生解决问题的能力。

　　不论是多么重要的结论，教师都不要取代学生，一切的思维活动教师都要巧妙引导，让学生得出。

　　教师活动：教师在学生初步知道求两个力的合力的方法后进一步提出拓展问题：一般情况下物体都受到多个力作用，那么如何求这些力的合力？

　　学生活动：学生思考教师提出的问题，然后不难想到：可以用平行四边形定则求出它们的合力：先求出任意两个力的合力．再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。

　　点评：由两个力合成扩展到多个力合成，培养学生发散思维能力和创新能力。

　　2、共点力教师活动：教师让学生自学共点力的概念，然后让学生回答如下问题以检验其自学情况：

　　1、什么样的力是共点力？

　　2、你认为在掌握共点力的概念时应注意些什么问题？

　　3、教师利用计算机网络出示图片：大吊车吊起物体；人担水；举重；比萨斜塔等。吊车吊起物体时钩子受的力为共点力吗？人担水时担子受到的力为共点力吗？举重运动员举起的重物受到的力为共点力吗？比萨斜塔受几个力作用？它们是共点力吗？

　　4、力的合成的平行四边形定则有没有适用条件？适用于什么情况？

　　学生活动：学生认真看书，掌握共点力的概念，并回答老师提出的问题，在回答过程中进一步加深对共点力的理解并搞清它们的适用条件――只适用于共点力。

　　点评：学生掌握共点力的概念，培养学生自学和分析能力。

　　教师活动：教师出示课堂练习（见实例探究），学生先独立完成（起自测作用），然后讨论，有些问题可有多种解法，引导学生找出最佳解题方法。

　　学生活动：保质保量地完成课堂练习，自我评价本节课学习的情况。

　　点评：在应用中加深对所学知识的理解，培养学生应用知识的能力。

　　三、课堂总结、点评

　　教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

　　学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

　　点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。

　　教师要放开，计学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

高中物理的教案5

　　一、教学目标

　　【知识与技能】

　　1、知道常见的形变，了解物体的弹性；

　　2、知道弹力产生的条件；

　　3、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的示意图中画出它们的方向。

　　【过程与方法】

　　通过探究弹力的存在，能提高在实际问题中确定弹力方向的能力，体会假设推理法解决问题的巧妙。

　　【情感态度与价值观】

　　观察和了解形变的有趣现象，感受自然界的奥秘，感受学习物理的乐趣，建立把物理学习与生活实践结合起来的习惯。

　　二、教学重难点

　　【重点】

　　弹力产生的条件及弹力方向的判定

　　【难点】

　　接触的物体是否发生形变及弹力方向的确定

　　三、教学过程

　　环节一：导入新课

　　教学一开始前，给每个学生小组分发弹簧和尺子，让每个小组试着把玩这些物件，如用力拉或压弹簧，用力弯动尺子等。在操作过程中思考被拉或压的弹簧，弯动的尺子的有什么共同点是什么？大家可否试着举出生活中其他的一些诸如这个弹簧和尺子的例子？

　　物体的形状都发生了改变。由此引入物体的形态发生了变化是源于物体都受到了力的作用，这种力就是今天要学习的弹力。

　　环节二：新课讲授

　　（一）弹性形变和弹力

　　概念：物体在力的作用下形状或体积的改变叫做形变。

　　提问：刚才举的那些例子都很容易观察到，如果一本书放在桌面上，书和桌面发生形变了没有？

　　学生会产生疑惑分歧，但教师此时可以不用详解，而是做现场演示实验1，让学生观察用手挤压时__形变（双手握住注满红墨水的烧瓶，用力挤压底部。上插玻璃管中的红墨水液面上升。）

　　为了让学生有更直观深刻的.印象，也会用视频播放演示实验2：桌面微小形变的激光演示（在一个大桌上放两个平面镜M和N，让一束光依次被这两面镜子反射，最后射在刻度尺上形成一个光点。用力压桌面，观察刻度尺上光点位置的变化。）

　　学生观察后思考：通过上面的实验，我们观察到什么样的实验现象？我们用了什么样的方法？那书放在桌面上，书和桌面发生形变了没有？

　　分析得出：通过微观放大的方法观察，我们发现原来不容易观察的瓶子和桌面也发生了形变。

　　归纳：由此我们可以想到一切物体都可以发生形变，形变分为很多种类，有些物体在形变后能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变。

　　提问：发生弹性形变的物体是不是在所有的情况下都可以恢复原状呢？请举例说明？

　　学生能举出有时弹簧拉得过长就恢复不了原状。指出：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度。

　　根据前面的铺垫，总结弹力的概念：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。例举蹦床的例子说明。

　　（二）几种弹力的方向

　　教师在黑板上画出书与桌面之间的相互作用力，与学生一起分析之间的相互作用关系，指出书对桌面的压力和桌面对书的支持力都是弹力。

　　举出实例：给出吊灯图片，做出分析。以灯为研究受力对象，链子指向链子收缩的'方向吊住吊灯，链子发生形变。链子被拉长，就要企图恢复形变。这里施力物体——链子，受力物体——灯。这时候链子对灯的拉力的方向是——竖直向上，指向链子收缩的方向。

　　做出总结：弹力方向——施力物体形变恢复的方向；与施力物体形变方向相反。压力和支持力的方向总是垂直于接触面指向受力物体，绳的拉力总是沿着绳子指向绳收缩的方向。

　　环节三：巩固提高

　　给出如下三个图片，要求学生画出弹力的示意图。

　　归纳总结：

　　三种接触情况下弹力的方向：

　　（1）面面接触，垂直于接触面指向被支持的物体

　　（2）点面接触，垂直于接触面指向被支持的物体

　　（3）点点接触，垂直于接触点的切面指向被支持物体。

　　环节四：小结作业

　　小结：师生归纳弹力的相关知识点。

　　作业：预习后面胡克定律，了解弹力大小的特点。

　　四、板书设计

　　五、教学反思

高中物理的教案6

　　教学目标

　　知识目标

　　1.了解磁场的产生和磁现象.

　　2.理解磁场的方向性，知道用磁感线反映磁场的方向.掌握直线电流、环形电流和通电螺线管产生磁场的磁感线空间分布情况.

　　3.掌握安培定则，并能用安培定则熟练地判定电流、以及电流产生的磁场方向.

　　能力目标

　　1.通过磁场现象的学习，培养学生的观察能力、分析能力和空间想象能力.

　　2.利用电场和磁场的类比教学，培养学生的比较推理能力.

　　情感目标

　　1.让学生了解我国古代对磁现象的研究(如指南针的发明)，培养学生爱国主义思想，鼓励他们学习科学的热情.

　　2.通过对磁感线的引进，使得学生了解如何将抽象的概念转化为形象的模型进行研究的方法.

　　教材分析

　　由于学生在初中时已经对磁场概念有了初步的了解，又由于前面学习了电学的有关知识，因此在学习磁场知识时会比较容易的接受.但是在学习用磁感线来描述磁场以及相关的几个特殊磁场的磁感线分布时会感到一定的困难，教材给了有关的插图，在“媒体资料”中，提供了相关的磁感线分布的三维动画，教师可以参考使用，有助于学生对磁感线空间形象的准确把握.

　　教法建议

　　教师在讲解磁场的有关概念时，可以参考电场的相关内容进行类比，如：电场线描述电场──磁感线描述磁场.在以后几节的学习上，可以大量采用这种方法，分析电场与磁场的相同之处，找出不同，帮助学生加深对“磁场”这一抽象概念的理解.

　　教学设计

　　第一节磁场磁感线

　　一素质教育目标

　　(一)知识教学点

　　1.了解磁场的产生和磁现象.

　　2.理解磁场有方向性，知道用磁感线反映磁场的方向.

　　3.能用安培定则熟练地判定电流磁场的方向.

　　4.掌握常见几种磁场的磁感线分布情况.

　　(二)能力训练点

　　1.通过观察演示实验，培养学生的观察能力、分析能力和空间想象能力.

　　2.利用电场和磁场的类比教学，培养学生的比较推理能力.

　　(三)德育渗透点

　　1.了解我国古代对磁现象的研究(如指南针的发明)，培养学生爱国主义思想，鼓励他们学习科学的热情.

　　2.通过引进虚拟的磁感线教学，对学生进行物理问题变抽象为形象的方法论教育.

　　(四)美育渗透点

　　让学生体会磁感线图像的对称美、形式美.

　　二学法引导

　　1.教师采用演示实验法引入，直观教学、利用电场对比教学.

　　2.学生认真观察实验现象，理解磁场的存在，类比电场理解磁场的性质及磁场的描绘.

　　三重点、难点、疑点及解决办法

　　1.重点

　　(1)理解磁场的基本性质──力的作用和方向性.

　　(2)掌握安培定则及常见几种磁场的磁感线分布.

　　2.难点

　　磁场的空间分布与磁感线的对应联系.

　　3.疑点

　　(1)看不见、摸不着的磁场是客观存在的.

　　(2)描绘磁场的磁感线是虚拟的曲线.

　　4.解决办法

　　(1)通过演示实验，直观地反映磁场的存在，突破本节教学的重点和疑点.

　　(2)利用与电场的对比教学，帮助学生理解几种常见磁场磁感线的空间分布.

　　四课时安排

　　1课时

　　五教具学具准备

　　条形磁铁;蹄形磁铁;小磁针;导线和开关;电源;铁架台;细铁屑;玻璃板.

　　六师生互动活动设计

　　1.教师先演示实验.直观引入磁场的存在，再通过实验演示，学生思考总结磁极之间、电流之间、电流与磁极之间的相互作用是通过磁场来传递的.通过类比电场、演示实验使学生理解磁感线的意义及分布规律.

　　2.课外组织学生阅读材料“电流磁效应的发现”深化对磁场的认识.

　　利用课外时间，要求学生做一做“验证环形电流的磁场方向”实验.

　　七教学步骤

　　(一)明确目标

　　(略)

　　(二)整体感知

　　本节的教学分为两部分：1、理解磁场客观存在.电磁极间相互作用，推理磁场的客观存在，由演示实验进一步得出电流周围也存在着磁场，磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间发生相互作用都是通过磁场来传递的、2、对磁场进行描述、通过演示实验得出磁场是有方向性的，用磁感线可以形象地描述磁场的方向性，通过演示实验形象直观显示条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线、电流的磁场的磁感线可用安培定则来反映.

　　(三)重点、难点的学习与目标完成过程

　　1.引入新课

　　我国是世界上最早发现磁现象的国家，早在战国末年就有磁铁的记载，我国古代的四大发明之一的指南针就是其中之一，指南针的发明为世界的航海业作出了巨大的贡献.在现代生活中，利用磁场的仪器或工具随处可见，如我们将要学习的电流表、质谱仪、回旋加速器等等.进入21世纪后，科技的发展突飞猛进，一日千里，作为新世纪的主人，肩负着民族振兴的重任，希望同学们勤奋学习，为攀登科学高峰打好扎实的基础.今天，我们首先认识磁场.

　　2.磁场的产生

　　在玻璃板上放两辆小车，小车上各放置一条形磁铁，通过演示实验(如图)观察到，磁体同名磁极相斥，异名磁极相吸，且不需要接触就可以发生力的作用，显然这一力是场力，但磁铁并不带电，不存在电场，它就是另一种场──磁场、磁体周围存在着磁场，常见的条形磁铁、蹄形磁铁周围都存在着磁场、除磁体周围有磁场外，丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围也存在着磁场、观察演示实验(如图)看出，当通入电流时，小磁针转动，说明电流周围也有磁场、磁极与磁极之间、电流与磁极之间、电流与电流之间通过演示实验看出都会发生相互作用，这种作用都是通过磁场这种特殊物质发生作用的.

　　3.磁场的性质

　　在磁铁周围的不同位置放置一些小磁针，发现小磁针静止时，指向各不相同如图所示，这表明磁场中不同位置力的作用方向不同，因此磁场具有方向性.

　　与电场对比，在电场中，我们利用检验电荷的受力情况来反映电场的方向性，规定正电荷受的电场力方向为电场方向.

　　在磁场中，我们利用小磁针来规定磁场的方向，规定在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向.

　　4.磁感线

　　为了形象地反映电场的方向性，我们引进了电场线的概念.同理，在研究磁场时，我们引进磁感线来反映磁场的方向性，磁感线是一些有方向的'曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同(即为小磁针的北极指向).利用磁感线，我们就可以比较直观地描述磁场的方向性.

　　不同的磁场，磁感线的空间分布是不一样的，常见的磁场的磁感线空间分布情况如下：

　　(1)条形磁铁的磁场

　　取一块玻璃板，在其上面撤上碎铁屑，下面放条形磁铁，轻轻敲击玻璃板，碎铁屑等效于无数个小磁针，形象地显现出磁场的方向，即为磁感线的平面分布情况(如图)，所以条形磁铁的磁感线分布如图.

　　a.通电直导线电流磁场(用右手螺旋定则判定).

　　b.通电环形电流磁场(用右手螺旋定则判定).

　　(4)磁感线的特点

　　a.磁感线是不相交的封闭曲线.

　　b.磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向.

　　c.磁感线的疏密可以反映磁场的强弱.

　　(四)总结、扩展

　　1.磁体周围，电流周围都有磁场，磁场是物质存在的一种形式，其性质是对放入其中的电流和磁体有力的作用.

　　2.磁场是有方向性的，可用磁感线直观形象地反映常见磁场的方向，但须注意磁感线是虚拟的曲线.

　　3.通电螺旋管内部的磁感线是平行轴线分布的.其外部磁感线由N极出发至S极，其内部是由S极重新回到N极的封闭曲线，所以螺旋管内部磁感线最密、磁场最强.

　　八布置作业

　　九板书设计

　　第一节磁场

　　一磁场的产生

　　1.磁场的客观存在.

　　2.磁场的产生.

　　(1)磁体周围.(2)电流周围.

　　3.磁场的基本性质──力的作用.

　　二磁场的方向

　　1.规定小磁针静止时北极的指向为磁场方向.

　　三磁感线

　　1.磁感线的概念.

　　2.常见几种磁场的磁感线分布.

　　3.电流磁场的磁感线可用安培定则判定.

高中物理的教案7

　　本节教材分析

　　这节课通过对一些天体运动的实例分析，使学生了解：通常物体之间的万有引力很小，常常觉察不出来，但在天体运动中，由于天体的质量很大，万有引力将起决定性作用，对天文学的发展起了很大的推动作用，其中一个重要的应用就是计算天体的质量.

　　在讲课时，应用万有引力定律有两条思路要交待清楚.

　　1.把天体（或卫星）的运动看成是匀速圆周运动，即F引=F向，用于计算天体（中心体）的质量，讨论卫星的速度、角速度、周期及半径等问题.

　　2.在地面附近把万有引力看成物体的重力，即F引=mg.主要用于计算涉及重力加速度的问题.

　　一、教学目标

　　1．通过对行星绕恒星的运动及卫星绕行星的运动的研究，使学生初步掌握研究此类问题的基本方法：万有引力作为物体做圆周运动的向心力。

　　2．使学生对人造地球卫星的发射、运行等状况有初步了解，使多数学生在头脑中建立起较正确的图景。

　　二、重点、难点分析

　　1．天体运动的向心力是由万有引力提供的，这一思路是本节课的重点。

　　2．第一宇宙速度是卫星发射的最小速度，是卫星运行的最大速度，它们的统一是本节课的难点。

　　三、教具

　　自制同步卫星模型。

　　四、教学过程

　　(一)引入新课

　　1．复习提问：

　　(1)物体做圆周运动的向心力公式是什么？分别写出向心力与线速

　　(2)万有引力定律的内容是什么？如何用公式表示？(对学生的回答予以纠正或肯定。)

　　(3)万有引力和重力的关系是什么？重力加速度的决定式是什么？(学生回答：地球表面物体受到的重力是物体受到地球万有引力的一个分力，但这个分力的大小基本等于物体受到地球的万有引力。如不全面，教师予以补充。)

　　2．引课提问：根据前面我们所学习的知识，我们知道了所有物体之间都存在着相互作用的万有引力，而且这种万有引力在天体这类质量很大的物体之间是非常巨大的。那么为什么这样巨大的引力没有把天体拉到一起呢？(可由学生讨论，教师归纳总结。)

　　因为天体都是运动的，比如恒星附近有一颗行星，它具有一定的速度，根据牛顿第一定律，如果不受外力，它将做匀速直线运动。现在它受到恒星对它的万有引力，将偏离原来的运动方向。这样，它既不能摆脱恒星的控制远离恒星，也不会被恒星吸引到一起，将围绕恒星做圆周运动。此时，行星做圆周运动的向心力由恒星对它的万有引力提供。(教师边讲解，边画板图。)

　　可见万有引力与天体的运动密切联系，我们这节课就要研究万有引力定律在天文学上的应用。

　　板书：万有引力定律在天文学上的应用人造卫星

　　(二)教学过程

　　1．研究天体运动的基本方法

　　刚才我们分析了行星的运动，发现行星绕恒星做圆周运动，此时，恒星对行星的万有引力是行星做圆周运动的向心力。其实，所有行星绕恒星或卫星绕行星的运动都可以基本上看成是匀速圆周运动。这时运动的行星或卫星的受力情况也非常简单：它不可能受到弹力或摩擦力，所受到的力只有一种——万有引力。万有引力作为其做圆周运动的向心力。

　　板书：F万=F向

　　下面我们根据这一基本方法，研究几个天文学的问题。

　　(1)天体质量的计算

　　如果我们知道了一个卫星绕行星运动的周期，知道了卫星运动的轨道半径，能否求出行星的质量呢？根据研究天体运动的基本方法：万有引力做向心力，F万=F向

　　(指副板书)此时知道卫星的圆周运动周期，其向心力公式用哪个好呢？

　　等式两边都有m，可以约去，说明与卫星质量无关。我们就可以得

　　(2)卫星运行速度的比较

　　下面我们再来看一个问题：某行星有两颗卫星，这两颗卫星的质量和轨道半径都不相同，哪颗卫星运动的速度快呢？我们仍然利用研究天体运动的基本方法：以万有引力做向心力

　　F万=F向

　　设行星质量为M，某颗卫星运动的轨道半径为r，此卫星质量为m，它受到行星对它的万有引力为

　　(指副板书)于是我们得到

　　等式两边都有m，可以约去，说明与卫星质量无关。于是我们得到

　　从公式可以看出，卫星的运行速度与其本身质量无关，与其轨道半径的平方根成反比。轨道半径越大，运行速度越小；轨道半径越小，运行速度越大。换句话说，离行星越近的卫星运动速度越大。这是一个非常有用的结论，希望同学能够给予重视。

　　(3)海王星、冥王星的发现

　　刚才我们研究的问题只是实际问题的一种近似，实际问题要复杂一些。比如，行星绕太阳的运动轨道并不是正圆，而是椭圆；每颗行星受到的引力也不仅由太阳提供，除太阳的引力最大外，还要受到其他行星的引力。这就需要更复杂一些的运算，而这种运算，导致了海王星、冥王星的发现。

　　200年前，人们认识的太阳系有7大行星：水星、金星、地球、火星、土星、木星和天王星，后来，人们发现最外面的行星——天王星的运行轨道与用万有引力定律计算出的有较大的偏差。于是，有人推测，在天王星的轨道外侧可能还有一颗行星，它对天王星的引力使天王星的轨道发生偏离。而且人们计算出这颗行星的可能轨道，并且在计算出的位置终于观测到了这颗新的行星，将它命名为海王星。再后，又发现海王星的轨道也与计算值有偏差，人们进一步推测，海王星轨道外侧还有一颗行星，于是用同样的方法发现了冥王星。可见万有引力定律在天文学中的应用价值。

　　2．人造地球卫星

　　下面我们再来研究一下人造地球卫星的发射及运行情况。

　　(1)卫星的发射与运行

　　最早研究人造卫星问题的是牛顿，他设想了这样一个问题：在地面某一高处平抛一个物体，物体将走一条抛物线落回地面。物体初速度越大，飞行距离越远。考虑到地球是圆形的，应该是这样的图景：(板图)

　　当抛出物体沿曲线轨道下落时，地面也沿球面向下弯曲，物体所受重力的方向也改变了。当物体初速度足够大时，物体总要落向地面，总也落不到地面，就成为地球的卫星了。

　　从刚才的分析我们知道，要想使物体成为地球的卫星，物体需要一个最小的发射速度，物体以这个速度发射时，能够刚好贴着地面绕地球飞行，此时其重力提供了向心力。

　　其中，g为地球表面的重力加速度，约9.8m/s2。R为地球的半径，约为6.4×106m。代入数据我们可以算出速度为7.9×103m/s，也就是7.9km/s。这个速度称为第一宇宙速度。

　　板书：第一宇宙速度v=7.9km/s

　　第一宇宙速度是发射一个物体，使其成为地球卫星的最小速度。若以第一宇宙速度发射一个物体，物体将在贴着地球表面的轨道上做匀速圆周运动。若发射速度大于第一宇宙速度，物体将在离地面远些的轨道上做圆周运动。

　　现在同学思考一个问题：刚才我们分析卫星绕行星运行时得到一个结论：卫星轨道离行星越远，其运动速度越小。现在我们又得到一个结论：卫星的发射速度越大，其运行轨道离地面越远。这两者是否矛盾呢？

　　其实，它们并不矛盾，关键是我们要分清发射速度和运行速度是两个不同的速度：比如我们以10km/s的速度发射一颗卫星，由于发射速度大于7.9km/s，卫星不可能在地球表面飞行，将会远离地球表面。而卫星远离地球表面的过程中，其在垂直地面方向的运动，相当于竖直上抛运动，卫星速度将变小。当卫星速度减小到7.9km/s时，由于此时卫星离地球的距离比刚才大，根据万有引力定律，此时受到的引力比刚才小，仍不能使卫星在此高度绕地球运动，卫星还会继续远离地球。卫星离地面更远了，速度也进一步减小，当速度减小到某一数值时，比如说5km/s时，卫星在这个位置受到的地球引力刚好满足卫星在这个轨道以这个速度运动所需向心力，卫星将在这个轨道上运动。而此时的'运行速度小于第一宇宙速度。所以，第一宇宙速度是发射地球卫星的最小速度，是卫星地球运行的最大速度。

　　板书：第一宇宙速度是发射地球卫星的最小速度，是卫星绕地球运行的最大速度。

　　如果物体发射的速度更大，达到或超过11.2km/s时，物体将能够摆脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的行星或飞到其他行星上去。11.2km/s这个速度称为第二宇宙速度。

　　板书：第二宇宙速度v=11.2km/s

　　如果物体的发射速度再大，达到或超过16.7km/s时，物体将能够摆脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外。16.7km/s这个速度称为第三宇宙速度。

　　板书：第三宇宙速度v=16.7km/s

　　(2)同步通讯卫星

　　下面我们再来研究一种卫星——同步通信卫星。这种卫星绕地球运动的角速度与地球自转的速度相同，所以从地面上看，它总在某地的正上方，因此叫同步卫星。这种卫星一般用于通讯，又叫同步通讯卫星。我们平时看电视实况转播时总听到解说员讲：正在通过太平洋上空或印度洋上空的通讯卫星转播电视实况，为什么北京上空没有同步卫星呢？大家来看一下模型(出示模型)：

　　若在北纬或南纬某地上空真有一颗同步卫星，那么这颗卫星轨道平面的中心应是地轴上的某点，而不是地心，其需要的向心力也指向这一点。而地球所能够提供的引力只能指向地心，所以北纬或南纬某地上空是不可能有同步卫星的。另外由于同步卫星的周期与地球自转周期相同，所以此卫星离地球的距离只能是一个定值。换句话说，所有地球的同步卫星只能分布在赤道正上方的一条圆弧上，而为了卫星之间不相互干扰，大约3度角左右才能放置一颗卫星，地球的同步通讯卫星只能有120颗。可见，空间位置也是一种资源。(可视时间让学生推导同步卫星的高度)

　　五、课堂小结

　　本节课我们学习了如何用万有引力定律来研究天体运动的问题；掌握了万有引力是向心力这一研究天体运动的基本方法；了解了卫星的发射与运行的一些情况；知道了第一宇宙速度是卫星发射的最小速度，是卫星绕地球运行的最大速度。最后我们还了解了通讯卫星的有关情况，本节课我们学习的内容较多，希望及时复习。

　　六、说明

　　1．设计思路：本节课是一节知识应用与扩展的课程，所以设计时注意加大知识含量，引起学生兴趣。同时注意方法的培养，让学生养成用万有引力是天体运动的向心力这一基本方法研究问题的习惯，避免套公式的不良习惯。围绕第一宇宙速度的讨论，让学生形成较正确的卫星运动图景。

　　2．同步卫星模型是用一地球仪改制而成，用一个小球当卫星，小球与地球仪用细线相连，细线的一端可在地球仪的不同纬度处固定。

　　第六章万有引力定律（四、万有引力定律在天文学上的应用）

　　教材分析

　　这节课通过对一些天体运动的实例分析，使学生了解：通常物体之间的万有引力很小，常常觉察不出来，但在天体运动中，由于天体的质量很大，万有引力将起决定性作用，对天文学的发展起了很大的推动作用，其中一个重要的应用就是计算天体的质量。

　　在讲课时，应用万有引力定律有两条思路要交待清楚。

　　1．把天体（或卫星）的运动看成是匀速圆周运动，即F引=F向，用于计算天体（中心体）的质量，讨论卫星的速度、角速度、周期及半径等问题。

　　2．在地面附近把万有引力看成物体的重力，即F引=mg.主要用于计算涉及重力加速度的问题。

　　这节内容是这一章的重点，这是万有引力定律在实际中的具体应用.主要知识点就是如何求中心体质量及其他应用，还是可发现未知天体的方法。

　　教学目标

　　一知识目标

　　1．了解行星绕恒星运动及卫星绕行星的运动的共同点：万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力。

　　2．了解万有引力定律在天文学上有重要应用。

　　3．会用万有引力定律计算天体的质量。

　　二能力目标

　　通过万有引力定律在实际中的应用，培养学生理论联系实际的能力。

　　教学重点

　　1．人造卫星、月球绕地球的运动；行星绕太阳的运动的向心力是由万有引力提供的。

　　2．会用已知条件求中心天体的质量。

　　教学难点

　　根据已有条件求中心天体的质量。

　　教学步骤

　　一导入新课

　　复习旧课：

　　1．卡文迪许实验测万有引力常量的原理是什么？

　　答：利用引力矩与金属丝的扭转力矩的平衡来求得。

　　2．万有引力常量的测出的物理意义。

　　答：使万有引力定律有了其实际意义，可以求得地球的质量等。

　　对了，万有引力常量一经测出，万有引力定律对天文学的发展起了很大的推动作用，这节课我们来学习万有引力定律在天文学上的应用。

　　二新课教学

　　(一）天体质量的计算

　　提出问题引导学生思考：在天文学上，天体的质量无法直接测量，能否利用万有引力定律和前面学过的知识找到计算天体质量的方法呢？

　　1．基本思路：在研究天体的运动问题中，我们近似地把一个天体绕另一个天体的运动看作匀速圆周运动，万有引力提供天体作圆周运动的向心力。

　　2．计算表达式：

　　例如：已知某一行星到太阳的距离为r，公转周期为T，太阳质量为多少？

　　分析：设太阳质量为M，行星质量为m，由万有引力提供行星公转的向心力得：

　　，∴

　　提出问题引导学生思考：如何计算地球的质量？

　　分析：应选定一颗绕地球转动的卫星，测定卫星的轨道半径和周期，利用上式求出地球质量。因此上式是用测定环绕天体的轨道半径和周期方法测被环绕天体的质量，不能测定环绕天体自身质量。

　　对于一个天体，M是一个定值.所以，绕太阳做圆周运动的行星都有。即开普勒第三定律。

　　老师总结：应用万有引力定律计算天体质量的基本思路是：根据行星（或卫星）运动的情况，求出行星（或卫星）的向心力，而F向=F万有引力。根据这个关系列方程即可。

　　例如：已知月球到地球的球心距离为r=4×108m,月亮绕地球运行的周期为30天，求地球的质量。

　　解：月球绕地球运行的向心力即月地间的万有引力即有：

　　F向=F引=

　　得：

　　求某星体表面的重力加速度

　　例：一个半径比地球大2倍，质量是地球的36倍的行星，它表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的

　　A．6倍B．18倍C．4倍D．13.5倍

　　分析：在星体表面处，F引≈mg.所以，在地球表面处：

　　在某星球表面处：

　　∴

　　即正确选项为C

　　学生自己总结：求某星球表面的重力加速度，一般采用某物体在星体表面受到的重力等于其万有引力.一般采用比例计算法。

　　练习：金星的半径是地球的0.95倍，质量是地球的0.82倍，金星表面的重力加速度是多大？

　　3．发现末知天体

　　用万有引力定律计算天体的质量是天文学上的重要应用之一，一个科学的理论，不但要能说明已知事实，而且要能预言当时不知道的事实，请同学们阅读课本并思考：科学家是如何根据万有引力定律发现海王星的？

　　请同学们推导：已知中心天体的质量及绕其运动的行星的运动情况，在太阳系中，行星绕太阳运动的半径r为：

　　根据F万有引力=F向=,而F万有引力=,两式联立得：

　　在18世纪发现的第七个行星──天王星的运动轨道，总是同根据万有引力定律计算出来的有一定偏离。当时有人预测，肯定在其轨道外还有一颗未发现的新星。后来，亚当斯和勒维列在预言位置的附近找到了这颗新星。后来，科学家利用这一原理还发现了许多行星的卫星，由此可见，万有引力定律在天文学上的应用，有极为重要的意义。

　　海王星和冥王星的发现，显示了万有引力定律对研究天体运动的重要意义，同时证明了万有引力定律的正确性。

　　三例题分析

　　例1．木星的一个卫星运行一周需要时间1.5×104s，其轨道半径为9.2×107m，求木星的质量为多少千克？

　　解：木星对卫星的万有引力提供卫星公转的向心力：

　　，例2．地球绕太阳公转，轨道半径为R，周期为T。月球绕地球运行轨道半径为r，周期为t，则太阳与地球质量之比为多少？

　　解：⑴地球绕太阳公转，太阳对地球的引力提供向心力

　　则，得：

　　⑵月球绕地球公转，地球对月球的引力提供向心力

　　则,得：

　　⑶太阳与地球的质量之比

　　例3．一探空箭进入绕太阳的近乎圆形的轨道运行，轨道半径是地球绕太阳公转半径的9倍，则探空火箭使太阳公转周期为多少年？

　　解：方法一：设火箭质量为m1，轨道半径R，太阳质量为M，地球质量为m2，轨道半径为r。

　　⑴火箭绕太阳公转，则

　　得：………………①

　　⑵地球绕太阳公转，则

　　得：………………②

　　∴∴火箭的公转周期为27年。

　　方法二：要题可直接采用开普勒第三定律求解，更为方便。

　　四巩固练习

　　1．将一物体挂在一弹簧秤上，在地球表面某处伸长30mm,而在月球表面某处伸长5mm.如果在地球表面该处的重力加速度为9.84m/s2,那么月球表面测量处相应的重力加速度为

　　A．1.64m/s2B．3.28m/s2

　　C．4.92m/s2D．6.56m/s2

　　2．地球是一个不规则的椭球，它的极半径为6357km，赤道半径为6378km，物体在两极所受的引力与在赤道所受的引力之比为

　　参考答案：

　　1．A2．1.0066

　　五小结（用投影片出示）

　　这节课我们主要掌握的知识点是：

　　1．万有引力定律在天文学中的应用，一般有两条思路：

　　(1)F万有引力=环绕体所需的向心力

　　(2)地面（或某星球表面）的物体的重力=F万有引力。

　　2．了解万有引力定律在天文学中具有的重要意义。

　　五作业

高中物理的教案8

　　教学目标

　　一、知识目标

　　1、知道变压器的构造.知道变压器是用来改变交流电压的装置.

　　2、理解互感现象，理解变压器的工作原理.

　　3、掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题.

　　4、理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系，能应用它分析解决基本问题.

　　5、理解变压器的输入功率等于输出功率.能用变压器的功率关系解决简单的变压器的电流关系问题.

　　6、理解在远距离输电时，利用变压器可以大大降低传输线路的电能消耗的原因.

　　7、知道课本中介绍的几种常见的变压器.

　　二、能力目标

　　1、通过观察演示实验，培养学生物理观察能力和正确读数的习惯.

　　2、从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力.

　　3、从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义.

　　三、情感目标

　　1、通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的xx、统一美.

　　2、让学生充分体会能量守恒定律的普遍xx及辩xx统一思想.

　　3、培养学生尊重事实，实事求是的科学精神和科学态度.

　　教学建议

　　教材分析及相应的教法建议

　　1、在学习本章之前，首先应明确的是，变压器是用来改变交变电流电压的变压器不能改变恒定电流的电压.互感现象是变压器工作的基础.让学生在学习电磁感应的基础上理解互感现象.这里的关键是明白原线圈和副线圈有共同的铁芯，穿过它们的磁通量和磁通量的变化时刻都是相同的因而，其中的感应电动势之比只与匝数有关.这样原、副线圈的匝数不同，就可以改变电压了.

　　2、在分析变压器的原理时，课本中提到了次级线圈对于负载来讲，相当于一个交流电源一般情况下，忽略变压器的磁漏，认为穿过原线圈每一匝的磁通量与穿过副线圈的磁通量总是相等的这两个条件，都是理想变压器的.工作原理的内容.利用课本中的这些内容，教师在课堂上，首先可以帮助学生分析变压器原理，原线圈上加上交变流电后，铁心中产生交变磁通量;在副线圈中产生交变电动势，则副线圈相当于交流电源对外供电.在这个过程中，如果从能量角度分析，可以看成是电能(原线圈中的交变电流)转换成磁场能(铁心中的变化磁场)，磁场能又转换成电能(副线圈对外输出电流).所以，变压器是一个传递能量的装置.如果不计它的损失，则变压器在工作中只传递能量不消耗能量。要使学生明白，理想变压器是忽略了变压器中的能量损耗，它的输出功率与输入功率相等，这样才得出原、副线圈的电压、电流与匝数的关系式.在解决有两个副线圈的变压器的问题时，这一点尤其重要.当然，在初学时，有两个副线圈的变压器的问题，不做统一要求，不必急于去分析这类问题.对于学有余力的学生，可引导他们进行分析讨论。

　　3、学生对变压器原理和变压器中原、副线圈的电压、电流的关系常有一些似是而非的模糊认识，引导学生认真讨论章后习题，对学生澄清认识会有所帮助。

　　4、变压器的电压公式是直接给出的课本中利用原、副线圈的匝数关系，说明了什么是升压变压器和什么是降压变压器，这也是为了帮助学生能记住电压关系公式.利用变压器的输出功率和输人功率相等的关系，得到了i1i2=u1u2.建议教师做好用输出负载调节输入功率的演示实验.引导学生注意观察，当负载端接入的灯泡逐渐增多时，原、副线圈上的电压基本上不发生变化，原线圈中的电流逐渐增大，副线圈中的电流也逐渐增大。

　　5、介绍几种常见的变压器，是让学生能见到真实的变压器的外型和了解变压器的实际构造.教师应当尽可能多地找一些变压器的给学生看一看.变压器在生产和生活中有十分广泛的应用.课本中介绍了一些，教学中可根据实际情况向学生进行介绍，或看挂图、照片、实物，或参观，以开阔学生眼界，增加实际知识。

　　6、电能的输送，定xx地说明了在远距离输送电能时，采用变压器进行高压输电可以大大减少输电线路上的电能损失.这里重点描述了输电线上的电流大小与造成的电热损失的关系，教师应帮助学生分析，理解采用高压输电的必要xx.

　　教学重点、难点、疑点及解决办法

　　1、重点：

　　变压器工作原理及工作规律.

　　2、难点：

　　(1)理解副线圈两端的电压为交变电压.

　　(2)推导变压器原副线圈电流与匝数关系.

　　(3)掌握公式中各物理量所表示对象的含义.

　　3、疑点：

　　变压器铁心是否带电即如何将电能从原线圈传输出到副线圈.

　　4、解决办法：

　　(1)通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律.

　　(2)通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电流与匝数间的关系.

　　(3)通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义

高中物理的教案9

　　【教学目标】

　　核心素养

　　物理观念

　　科学态度与责任

　　1．能理解电功、电功率及焦耳定律的内涵；

　　2．能用焦耳定律解释生产、生活中的电热现象，能解决一些电热问题；

　　3．具有与恒定电流相关的能量观念。

　　能体会电能的使用对人类生活和社会发展的影响。

　　【教学重难点】

　　1．能用焦耳定律解释生产、生活中的电热现象，能解决一些电热问题。

　　2．能体会电能的使用对人类生活和社会发展的影响。

　　【教学过程】

　　一、导入新课

　　在生产生活中，电灯把电能转化为光能，给我们带来光明；电动机把电能转变为动能，使电风扇旋转，使电力机车飞驰；电热器把电能转变为内能，在寒冷的冬天送来温暖……人类生活与电能密切相关。那么，如何理解电流做功？电能如何转化为其他形式的能？本节将学习电功、电功率和电能转化为电热的规律——焦耳定律。

　　二、新知学习

　　知识点一电功和电功率

　　[观图助学]

　　电熨斗通电时发热，电动机通电时对外做功，这两种电器的内能、机械能都是电能转化而来的。能量的转化是通过电流做功实现的。

　　1．电功

　　（1）自由电荷在电场力的作用下定向运动而形成电流，电场力对自由电荷做的功，称为电功。

　　（2）公式：如果电路两端的电压是U，电流为I，在时间t内电流做的功W＝UIt。

　　2．电功率：单位时间内电流所做的功就叫做电功率。用公式表示为：P＝＝UI，单位：瓦特（W）。

　　知识点二焦耳定律

　　1．焦耳定律

　　（1）内容：电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比，与导体的电阻及通电时间成正比。这就是焦耳定律。

　　（2）公式：Q＝I2Rt。

　　（3）在只含电阻的纯电阻电路中，由U＝IR，可推得Q＝t。

　　2．纯电阻电路与非纯电阻电路

　　（1）纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的电热。

　　（2）非纯电阻电路：含有电动机或电解槽的电路称为非纯电阻电路。在非纯电阻电路中，电能除部分转化为内能外，还转化为机械能或化学能等其他形式的能。

　　（3）纯电阻电路中：W＝Q；P＝P热；

　　非纯电阻电路中：W＝Q＋E其他>Q；P＝P热＋P其他>P热。

　　[思考判断]

　　（1）电功率越大，电功越大。（×）

　　（2）1千瓦时＝3.6×106 J。（√）

　　（3）非纯电阻电路中，电热的`表达式是Q＝I2Rt。（√）

　　（4）电流流过笔记本电脑时，电功一定等于电热。（×）

　　（5）根据I＝可导出P＝，该公式可用于任何用电器。（×）

　　知识点三身边的电热

　　1．电流热效应的应用

　　如电热水器、电饭锅、电刻笔、电焊等都是利用电流的热效应工作的。

　　2．电流热效应的危害

　　如果插头和插座之间接触不良会迸出火花。在输电线路中由于电热，降低电能的传输效率，电流过大，散热不好，还会烧坏电线的绝缘层，引起漏电、触电等事故。

　　[提示]

　　研究电路中的能量转化关系，首先应该研究电流做的功，即电功。

　　[延伸]

　　电功的微观解释

　　当给导体两端加上电压后，导体内部产生电场，在静电力作用下，自由电荷定向移动就形成了电流，静电力对自由电荷做功，也是电场力对移动电荷做功，在直流电路部分，就称为电功。通过静电力做功，用电器把电能转化成了各种各样的能量，服务于我们现在的生活。

　　[实例]

　　电功率是衡量用电器做功快慢的物理量

高中物理的教案10

　　一、教学目标

　　1.理解加速度的概念，知道加速度是表示速度变化快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位。

　　2.知道加速度是矢量，知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致，知道加速度跟速度改变量的区别。

　　3.知道什么是匀变速直线运动，能从匀变速直线运动的v—t图像中理解加速度的意义。

　　4.通过对速度、速度的变化量、速度的变化率三者的分析比较，提高学生的比较、分析问题的能力。

　　二、教学重点与难点

　　重点: 1.加速度的概念及物理意义

　　2.加速度和匀变速直线运动的关系

　　3.区别速度、速度的变化量及速度的变化率

　　4.利用图象来分析加速度的相关问题

　　难点:加速度的方向的`理解

　　三、教学方法

　　比较、分析法

　　四、教学设计

　　（一）新课导入

　　起动的车辆初始时刻的速度(m/s)可以达到的速度(m/s)起动所用的时间(s)

　　小轿车03020

　　火车050600

　　摩托车02010

　　教师引导学生三种车辆速度随时间的变化规律,分析比较发现:三种车辆的速度均是增大的,但它们速度增加得快慢不同。那么,如何比较不同物体速度变化的快慢呢?从而引入加速度。

　　（二）新课内容

　　1．速度的变化量

　　提问: 速度的变化量指的是什么？

　　(速度由经一段时间后变为，那的差值即速度的变化量。用表示。)

　　提问: 越大，表示的变化量越大，即速度改变的越快,对吗？为什么？

　　教师引导学生讨论得出: 要比较速度改变的快慢，必须找到统一的标准。也就是要找单位时间内的速度的改变量。

　　2.加速度

　　学生阅读课本，教师引导学生得出：

　　（1）定义：速度变化量与发生这一变化所用的时间的比值

　　（2）物理意义：指进速度变化的快慢和方向

　　（3）单位：米/秒2（m/s2）

　　（4）加速度是矢量，方向与速度变化的方向相同

　　（5）a不变的运动叫做匀变速运动。匀变速运动又分匀变速直线运动和匀变速曲线运动。

　　[例题1] 做匀加速运动的火车，在40s内速度从10m/s增加到20m/s，求火车加速度的大小。汽车紧急刹车时做匀减速运动，在2s内速度从10m/s减小到零，求汽车的加速度。

　　分析：由于速度、加速度都是矢量，所以我们计算的时候必须先选一个正方向。一般选初速度的方向为正方向。

　　分析讨论：

　　(1)火车40s秒内速度的改变量是多少，方向与初速度方向什么关系？

　　（2）汽车2s内速度的改变量是多少？方向与其初速度方

高中物理的教案11

　　教学目标

　　知识目标

　　（1）知道光电效应现象

　　（2）知道光子说的内容，会计算光子频率与能量间的关系

　　（3）会简单地用光子说解释光电效应现象

　　（4）知道光电效应现象的一些简单应用

　　能力目标

　　培养学生分析问题的能力

　　教学建议

　　教材分析

　　分析一：课本中先介绍光电效应现象，再学习光子说，最后用光子说解释光电效应现象产生的原因。本节内容说明光具有粒子性，从而引出量子论的基本知识。

　　分析二：光电效应有如下特点：

　　①光电效应在极短的时间内完成；

　　②入射光的频率大于金属的极限频率才会发生光电效应现象；

　　③在已经发生光电效应的条件下，逸出的光电子的数量跟入射光的强度成正比；

　　④在已经发生光电效应的条件下，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大。

　　教法建议

　　建议一：对于光电效应现象先要求学生记住光电效应的实验现象，然后运用光子说去解释它，这样可以加深学生的理解。

　　建议二：学生应该会根据逸出功求发生光电效应的极限频率，但可以不要求运用爱因斯坦光电效应方程进行计算。

　　教学设计示例

　　光电效应、光子

　　教学重点：

　　光电效应现象

　　教学难点：

　　运用光子说解释光电效应现象

　　示例：

　　一、光电效应

　　1、演示光电效应实验，观察实验现象

　　2、在光的照射下物体发射光子的现象叫光电效应

　　3、现象：

　　（1）光电效应在极短的时间内完成；

　　（2）入射光的频率大于金属的极限频率才会发生光电效应现象；

　　（3）在已经发生光电效应的条件下，逸出光电子的数量跟入射光的强度成正比；

　　（4）在已经发生光电效应的条件下，光电子最大初动能随入射光频率的增大而增大。

　　4、学生看书上表格常见金属发生光电效应的极限频率

　　5、提出问题：为什么会发生3中的现象

　　二、光子说

　　1、普朗克的量子说

　　2、爱因斯坦的光子说

　　在空间传播的光不是连续的，而是一份份的，每一份叫做光量子，简称光子。

　　三、用光子说解释光电效应现象

　　先由学生阅读课本上的解释过程，然后教师提出问题，由学生解释。

　　四、光电效应方程

　　1、逸出功

　　2、爱因斯坦光电效应方程

　　对一般学生只需简单介绍

　　对层次较好的学生可以练习简单计算，深入理解方程的意义

　　例题：用波长200nm的.紫外线照射钨的表面，释放出的光电子中最大的动能是2.94eV.用波长为160nm的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子的最大动能是多少？

　　五、光电效应的简单应用

　　六、作业

　　探究活动

　　题目：光电效应的应用

　　组织：分组

　　方案：分组利用光电二极管的特性制作小发明

　　评价：可操作性、创新性、实用性

高中物理的教案12

　　要点一处理带电粒子在电场中运动的两类基本思维程序

　　1．求解带电体在电场中平衡问题的一般思维程序

　　这里说的“平衡”，即指带电体加速度为零的静止或匀速直线运动状态，仍属“静力学”范畴，只是带电体受的外力中多一静电力而已．

　　解题的一般思维程序为：

　　（1）明确研究对象．

　　（2）将研究对象隔离开来，分析其所受全部外力，其中的静电力要根据电荷正、负和电场的方向来判定．

　　（3）根据平衡条件（ F＝0）列出方程，求出结果．

　　2．用能量观点处理带电体在电场中的运动

　　对于受变力作用的带电体的运动，必须借助于能量观点处理．即使都是恒力作用的问题，用能量观点处理也显得简洁．具体方法常有两种：

　　（1）用动能定理处理的思维程序一般为：

　　①弄清研究对象，明确所研究的物理过程．

　　②分析物体在所研究过程中的受力情况，弄清哪些力做功，做正功还是负功．

　　③弄清所研究过程的始、末状态（主要指动能）．

　　④根据W＝ΔEk列出方程求解．

　　（2）用包括电势能和内能在内的能量守恒定律处理，列式的方法常有两种：

　　①从初、末状态的能量相等（即E1＝E2）列方程．

　　②从某些能量的减少等于另一些能量的增加（即ΔE＝ΔE′）列方程．

　　要点二在带电粒子的加速或偏转问题中对粒子重力的处理

　　若所讨论的问题中，带电粒子受到的重力远远小于静电力，即mgqE，则可忽略重力的影响．譬如，一电子在电场强度为4。0×103 V/m的电场中，它所受到的静电力F＝eE＝6。4×10－16 N，它所受的重力G＝mg＝9。0×10－30 N（g取10 N/kg），FG＝7。1×1013。可见，重力在此问题中的影响微不足道，应该略去不计．此时若考虑了重力，反而会给问题的解决带来不必要的麻烦，要指出的是，忽略粒子的重力并不是忽略粒子的质量．

　　反之，若是带电粒子所受的重力跟静电力可以比拟，譬如，在密立根油滴实验中，带电油滴在电场中平衡，显然这时就必须考虑重力了．若再忽略重力，油滴平衡的依据就不存在了．

　　总之，是否考虑带电粒子的重力要根据具体情况而定，一般说来：

　　（1）基本粒子：如电子、原子、α粒子、离子等除了有说明或有明确的暗示以外，一般都不考虑重力（但并不忽略质量）．

　　（2）带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力．

　　要点三由类平抛运动规律研究带电粒子的偏转

　　带电粒子以速度v0垂直于电场线的方向射入匀强电场，受到恒定的与初速度方向垂直的静电力的作用，而做匀变速曲线运动，也称为类平抛运动．可以应用运动的合成与分解的方法分析这种运动．

　　1．分析方法

　　vx＝v0 x＝v0t（初速度方向）vy＝at y＝12at2（电场线方向）

　　图1－9－2

　　如图1－9－2所示，其中t＝lv0，a＝Fm＝qEm＝qUmd

　　则粒子离开电场时的侧移位移为：y＝ql2U2mv20d

　　粒子离开电场时的偏转角

　　tan θ＝vyv0＝qlUmv20d

　　2．对粒子偏转角的讨论

　　粒子射出电场时速度的反向延长线与电场中线相交于O点，O点与电场边缘的距离为l′，则：tan θ＝yl′

　　则l′＝ytan θ＝ql2U2mv20dqlUmv20d＝l2 即tan θ＝2yl

　　示波器是怎样实现电信号观察功能的？

　　1．示波器是用来观察电信号随时间变化情况的仪器，其核心部件是示波管．

　　2．示波管的构造：电子枪、偏转电极、荧光屏．

　　3．工作原理（如图1－9－3所示）

　　利用带电粒子在电场中的加速和偏转的运动规律．

　　图1－9－3

　　4．如果在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压，则电子枪射出的电子沿直线运动，打在荧光屏中心，在那里产生一个亮斑．

　　5．信号电压：YY′所加的待测信号的电压．

　　扫描电压：XX′上机器自身的锯齿形电压．

　　若所加扫描电压和信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内变化的图象．

　　6．若只在YY′之间加上如图1－9－4甲所示电压，电子在荧光屏上将形成一条竖直亮线，若再在XX′之间加上图乙所示电压，则在屏上将看到一条正弦曲线．

　　图1－9－4

　　一、带电粒子的加速

　　【例1】如图1－9－5所示，

　　图1－9－5

　　在点电荷＋Q的电场中有A、B两点，将质子和α粒子分别从A点由静止释放，到达B点时，它们的速度大小之比为多少？

　　答案 21

　　解析质子和α粒子都是正离子，从A点释放将受静电力作用加速运动到B点，设A、B两点间的电势差为U，由动能定理有：

　　对质子：12mHv2H＝qHU

　　对α粒子：12mαv2α＝qαU

　　所以vHvα＝ qHmαqαmH＝ 1×42×1＝2

　　二、带电粒子的偏转

　　【例2】试证明：带电粒子从偏转电场沿中线射出时，

　　图1－9－6

　　其速度v的反向延长线过水平位移的中点（即粒子好像从极板间l2处沿直线射出，如图1－9－6所示，x＝l2）．

　　证明带电粒子从偏转电场中射出时的偏移量y＝12at2＝12qUdm（lv0）2，作粒子速度的反向延长线，设交于O点，O点与电场边缘的距离为x，则x＝ytan θ＝qUl22dmv20qUlmv20d＝l2

　　所以带电粒子从偏转电场沿中线射出时，其速度v的反向延长线过水平位移的中点。

　　1。一束质量为m、

　　图1－9－7

　　电荷量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场，如图1－9－7所示．如果两极板间电压为U，两极板间的距离为d、板长为L。设粒子束不会击中极板，则粒子从进入电场到飞出电场时电势能的变化量为________．（粒子的重力忽略不计）

　　答案 q2U2L22md2v20

　　解析带电粒子在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，静电力做功导致了电势能的改变．

　　水平方向匀速，则运动时间t＝Lv0①

　　竖直方向加速，则偏移量y＝12at2②

　　且a＝qUdm③

　　由①②③得y＝qUL22dmv20

　　则静电力做功W＝qEy＝qUd qUL22dmv20＝q2U2L22md2v20

　　由功能原理得电势能减少了q2U2L22md2v20。

　　2．平行金属板间的电场是匀强电场，如果已知两极板间电压为U，你能利用牛顿定律求解一质量为m，所带电荷量为q的带电粒子从一极板到达另一极板时的速度吗？

　　答案 2qUm

　　解析设板间距离为d，则场强E＝Ud

　　粒子受到的静电力F＝qE＝qUd

　　粒子运动的加速度：a＝Fm＝qUmd

　　由运动学方程得：v2＝2ad＝2qUmdd

　　解得v＝ 2qUm

　　3．如图1－9－8所示，

　　图1－9－8

　　长为l，倾角为θ的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中，一电荷量为＋q，质量为m的小球，以初速度v0从斜面底端A点开始沿斜面上滑，当达到斜面顶端的B点时，速度仍为v0，求电场强度E。

　　答案 mgqtan θ

　　解析由于带电小球处于电场中，其上升过程中重力、静电力均做功，初、末状态的动能不变，二力做功之和为零，重力做负功，静电力做正功．

　　WG＋W电＝0

　　－mglsin θ＋qElcos θ＝0

　　E＝mgqtan θ

　　4．一束电子流在经U＝5 000 V

　　图1－9－9

　　的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图1－9－9所示．若两板间距离d＝1。0 cm，板长l＝5。0 cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最大能加多大电压？

　　答案 400 V

　　解析在加速电压一定时，偏转电压U′越大，电子在极板间的偏移的距离就越大，当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出时，两板间的偏转电压即为题目要求的最大电压．

　　加速过程中，由动能定理得

　　eU＝12mv20①

　　进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上做匀速直线运动

　　l＝v0t②

　　在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度a＝Fm＝eU′dm③

　　偏移的距离y＝12at2④

　　能飞出的条件y≤d2⑤

　　解①～⑤式得

　　U′≤2Ud2l2＝2×5 000×（1。0×10－2）2（5。0×10－2）2 V

　　＝4。0×102 V

　　即要使电子能飞出，两极板间所加电压最大为400 V。

　　题型一带电粒子在电场中的加速

　　如图1（a）所示，两个平行金属板P、Q竖直放置，两板间加上如图（b）所示的电压．t＝0时，Q板比P板电势高5 V，此时在两板的正中央M点放一个电子，速度为零，电子在静电力作用下运动，使得电子的位置和速度随时间变化．假设电子始终未与两板相碰．在0

　　图1

　　A．0

　　B．2×10－10 s

　　C．4×10－10 s

　　D．6×10－10 s

　　思维步步高t＝0时，电子向哪个极板运动？接下来电子做什么性质的运动？运动过程和电场的周期性有什么关系？速度向左且减小时满足的条件是什么？

　　解析 0～T4，电子向右做加速运动；T4～T2过程中电子向右减速运动，T2～3T4过程中电子向左加速，3T4～T过程中电子向左减速，满足条件．

　　答案 D

　　拓展探究如图2所示，

　　图2

　　水平面绝缘且光滑，弹簧左端固定，右端连一轻质绝缘挡板，空间存在着水平方向的匀强电场，一带电小球在静电力和挡板压力作用下静止．若突然将电场反向，则小球加速度的大小随位移x变化的关系图象可能是下图中的（）

　　答案 A

　　解析注意题目中考查的是加速度随位移变化的图象，而不是随速度变化的图象，弹簧的弹力和位移成正比．

　　带电粒子在电场中加速运动，受到的力是在力学受力分析基础上加上静电力，常见的直线运动有以下几种情况：①粒子在电场中只受静电力，带电粒子在电场中做匀加速或者匀减速直线运动．②粒子受到静电力、重力以及其它力的作用，在杆、地面等外界的约束下做直线运动．③粒子同时受到重力和静电力，重力和静电力合力的方向在一条直线上，粒子做变速直线运动．④粒子在非匀强电场中做直线运动，加速度可能发生变化。

　　题型二带电粒子在电场中的偏转

　　如图3所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图．在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ，两电场的边界均是边长为L的正方形（不计电子所受重力）．

　　图3

　　（1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置．

　　（2）在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置．

　　思维步步高电子在区域Ⅰ中做什么运动？离开区域Ⅰ时的速度由什么决定？在Ⅰ、Ⅱ区域之间电子做什么运动？它的宽度对电子进入区域Ⅱ有无影响？电子进入区域Ⅱ做什么运动？偏转距离与哪些物理量有关？

　　解析（1）设电子的质量为m，电荷量为e，电子在电场Ⅰ中做匀加速直线运动，出区域Ⅰ时的速度为v0，此后在电场Ⅱ中做类平抛运动，假设电子从CD边射出，出射点纵坐标为y，有

　　eEL＝12mv20

　　L2－y＝12at2＝12eEmLv02

　　解得y＝14L，所以原假设成立，即电子离开ABCD区域的位置坐标为（－2L，14L）

　　（2）设释放点在电场区域Ⅰ中，其坐标为（x，y），在电场Ⅰ中电子被加速到v1，然后进入电场Ⅱ做类平抛运动，并从D点离开，有：eEx＝12mv21

　　y＝12at2＝12eEmLv12

　　解得xy＝L24

　　所以电子在电场Ⅰ中的位置如果满足横纵坐标的乘积等于L24，满足条件．

　　答案（1）（－2L，14L）（2）电子在电场Ⅰ区域中的位置如果满足横纵坐标的乘积等于L24，即可满足条件．

　　拓展探究一个质量为m、电荷量为＋q的小球以初速度v0水平抛出，在小球经过的竖直平面内，存在着若干个如图4所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区，两区域相互间隔、竖直高度相等，电场区水平方向无限长，已知每一电场区的场强大小相等、方向均竖直向上，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

　　图4

　　A．小球在水平方向一直做匀速直线运动

　　B．若场强大小等于mgq，则小球经过每一电场区的时间均相同

　　C．若场强大小等于2mgq，小球经过每一无电场区的时间均相同

　　D．无论场强大小如何，小球通过所有无电场区的.时间均相同

　　答案 AC

　　解析无论在竖直方向上如何运动，小球在水平方向上不受力，做匀速直线运动；如果电场强度等于mgq，则小球在通过每一个电场区时在竖直方向上都做匀速直线运动，但是在无电场区是做加速运动，所以进入每一个电场区时在竖直方向上的速度逐渐增加，通过时间逐渐变短；如果场强的大小等于2mgq，小球经过第一电场区时在竖直方向上做减速运动，到达第一电场区的底边时竖直方向上的速度恰好为零，如此往复，通过每个电场区域的时间都相等．

　　带电粒子在电场中做曲线运动，常见的形式有以下几种：①类平抛运动，当粒子只受静电力的情况下，初速度方向和电场方向垂直，带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，处理方法和平抛运动的处理方法完全相同，常见的问题是偏转距离和偏转角度的计算．②圆周运动．在电场中做圆周运动常见的形式是等效最高点的求解．③一般的曲线运动，常常考查描述静电力的性质和能的性质的物理量之间的关系。

　　一、选择题

　　1．下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U的电场加速后，粒子速度最大的是（）

　　A．质子 B．氘核

　　C．α粒子 D．钠离子Na＋

　　答案 A

　　2．有一束正离子，以相同速率从同一位置进入带电平行板电容器的匀强电场中，所有离子运动轨迹一样，说明所有离子（）

　　A．具有相同质量 B．具有相同电荷量

　　C．具有相同的比荷 D．属于同一元素同位素

　　答案 C

　　3．一带电粒子在电场中只受静电力作用时，它不可能出现的运动状态是（）

　　A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动

　　C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动

　　答案 A

　　解析当带电粒子在电场中只受静电力作用时，静电力作用会产生加速度，B、C、D选项中的运动情况都有加速度，而A项中匀速直线运动加速度为零，不可能出现．

　　4．平行板间有如图5所示周期变化的电压．不计重力的带电粒子静止在平行板中央，从t＝0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况．下图中，能定性描述粒子运动的速度图象正确的是（）

　　图5

　　答案 A

　　解析粒子在第一个内，做匀加速直线运动，时刻速度最大，在第二个内，电场反向，粒子做匀减速直线运动，到T时刻速度为零，以后粒子的运动要重复这个过程．

　　5．图6为一个示波器工作原理的示意图，

　　图6

　　电子经电压为U1的加速电场后以速度v0垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，两平行板间的距离为d，电势差U2，板长L，为了提高示波管的灵敏度（每单位电压引起的偏转量h/U2）可采取的方法是（）

　　A．增大两板间电势差U2

　　B．尽可能使板长L短些

　　C．尽可能使板间距离d小一些

　　D．使加速电压U1升高一些

　　答案 C

　　解析电子的运动过程可分为两个阶段，即加速和偏转．

　　（1）加速：eU1＝12mv20，

　　（2）偏转：L＝v0t，h＝12at2＝eU22md t2

　　综合得：hU2＝L24U1d ，因此要提高灵敏度则需要：增大L或减小U1或减小d，故答案应选C。

　　6．如图7所示，

　　图7

　　电子由静止开始从A板向B板运动，当到达B板时速度为v，保持两板电压不变，则（）

　　A．当增大两板间距离时，v增大

　　B．当减小两板间距离时，v减小

　　C．当改变两板间距离时，v不变

　　D．当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间增大

　　答案 CD

　　解析由动能定理得eU＝12mv2。当改变两极板间距离时，v不变，故C选项正确．粒子做初速度为零的匀加速直线运动v＝dt，v2＝dt，即t＝2dv，当增大两板间距离时，电子在板间运动时间增大，故D选项正确．

　　7。

　　图8

　　一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向．两个比荷（即粒子的电荷量与质量之比）不同的带正电的粒子a和b，从电容器边缘的P点（如图8所示）以相同的水平速度射入两平行板之间．测得a和b与电容器极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1∶2，若不计重力，则a和b的比荷之比是（）

　　A．1∶2 B．1∶8

　　C．2∶1 D．4∶1

　　答案 D

　　二、计算论述题

　　8．如图9所示，

　　图9

　　在距地面一定高度的位置以初速度v0向右水平抛出一个质量为m，电荷量为q的带负电小球，小球的落地点与抛出点之间有一段相应的水平距离（水平射程）．若在空间加上一竖直方向的匀强电场，使小球的水平射程变为原来的12，求此电场的场强大小和方向．

　　答案 3mgq 方向竖直向上

　　解析不加电场时小球在空间运动的时间为t，水平射程为x

　　x＝v0t

　　下落高度h＝12gt2

　　加电场后小球在空间的运动时间为t′，小球运动的加速度为a

　　12x＝v0t′，h＝12at′2

　　由以上各式，得a＝4g

　　则场强方向只能竖直向上，根据牛顿第二定律

　　mg＋qE＝ma

　　联立解得：所以E＝3mgq

　　方向竖直向上．

　　9．如图10所示，

　　图10

　　边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场．电荷量为q、动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力．

　　（1）若粒子从c点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能．

　　（2）若粒子离开电场时动能为Ek′，则电场强度为多大？

　　答案（1）4EkqL 5Ek

　　（2）粒子由bc边离开电场时，E＝2Ek（Ek′－Ek）qL

　　粒子由cd边离开电场时，E＝Ek′－EkqL

　　解析（1）粒子在电场中做类平抛运动，在垂直于电场方向：L＝v0t

　　在平行于电场方向：L＝12at2＝qEt22m＝qEL22mv20

　　所以E＝4EkqL

　　qEL＝Ekt－Ek

　　则Ekt＝qEL＋Ek＝5Ek

　　（2）若粒子由bc边离开电场，则L＝v0t

　　vy＝qEmt＝qELmv0

　　由动能定理得：Ek′－Ek＝12mv2y＝q2E2L24Ek

　　E＝2Ek（Ek′－Ek）qL

　　若粒子由cd边离开电场，由动能定理得

　　qEL＝Ek′－Ek

　　所以E＝Ek′－EkqL

　　10．如图11所示，

　　图11

　　长L＝0。20 m的丝线的一端拴一质量为m＝1。0×10－4 kg、带电荷量为q＝＋1。0×10－6 C的小球，另一端连在一水平轴O上，丝线拉着小球可在竖直平面内做圆周运动，整个装置处在竖直向上的匀强电场中，电场强度E＝2。0×103 N/C。现将小球拉到与轴O在同一水平面的A点上，然后无初速地将小球释放，取g＝10 m/s2。求：

　　（1）小球通过最高点B时速度的大小．

　　（2）小球通过最高点时，丝线对小球的拉力大小．

　　答案（1）2 m/s （2）3。0×10－3 N

　　解析（1）小球由A运动到B，其初速度为零，静电力对小球做正功，重力对小球做负功，丝线拉力不做功，则由动能定理有：

　　qEL－mgL＝mv2B2

　　vB＝ 2（qE－mg）Lm＝2 m/s

　　（2）小球到达B点时，受重力mg、静电力qE和拉力FTB作用，经计算

　　mg＝1。0×10－4×10 N＝1。0×10－3 N

　　qE＝1。0×10－6×2。0×103 N＝2。0×10－3 N

　　因为qE>mg，而qE的方向竖直向上，mg方向竖直向下，小球做圆周运动，其到达B点时向心力的方向一定指向圆心，由此可以判断出FTB的方向一定指向圆心，由牛顿第二定律有：

　　FTB＋mg－qE＝mv2BL

　　FTB＝mv2BL＋qE－mg＝3。0×10－3 N

高中物理的教案13

　　教学目标

　　1、知道加速度是描述速度变化快慢的物理量，是矢量。

　　2、理解加速度的定义，会用公式，知道加速度的国际单位制单位是米每二次方秒（解决有关问题，能区分）

　　3、知道匀加速直线运动的加速度a与速度v方向相同；匀减速直线运动的加速度a与初速度方向相反。

　　能力目标

　　培养学生理论联系实际的思想和能力。

　　教材分析

　　加速度是物理学中非常重要的概念，也是学生最难搞懂的概念之一，教材为了减小难度，对加速度概念的要求比较低，没有区分平均加速度和瞬时加速度，而是在前几节学过匀变速直线运动、速度等问题后学生知道了物体的运动通常情况下，速度在改变，很自然的.引出速度变化也有快慢之分，进而引入加速度概念；加速度的矢量性，教材的处理也比较通俗易懂，最后又给出一些物体运动的加速度图表，给学生一些直观、生动的印象。节后又对速度、加速度做了一对比，有助于学生理解这些概念，对变化率的分析与解析也恰到好处。

　　教法建议

　　通过生动形象的实例或课件，让学生逐步体会，做变速运动的物体，速度在变，速度的变化需要时间，速度的变化有快慢之区别，且速度变化的快慢是了解物体运动情况的重要指标，为引入加速度做好铺垫。这里是高中物理第二次用比值定义物理量，可以让学生回顾引入速度概念的过程。加速度的单位要让学生按规定的读法读，即读成米每二次方秒；加速度的方向是个很重要的内容，但是由于学生刚刚接触加速度这一比较难理解的概念，加之学生对矢量的运算又不熟悉，所以只对匀变速直线运动加以解释，由于匀变速直线运动加速度只有两个方向，与速度同向，或与速度反向，因此当规定速度方向为正方向时，加速度的方向就可以有正负号反映，注意正负号仅仅反映的是加速度的方向。

　　教学设计示例

　　教学重点：加速度的概念

　　教学难点：加速度概念的引入及加速度的方向

　　主要设计：

　　一、复习讨论：

　　1、什么叫匀变速直线运动？请举两个实例（提问）

　　2、匀变速直线运动的特点？（提问）

　　二、展示课件，深入讨论

　　1、展示课件：两物体（如汽车）同时匀加速起动情况。

　　个：5秒内速度由0增到10m/s，后匀速。

　　第二个：2s内速度由0增到6m/s后匀速。

　　2、提问讨论：

　　（1）两物体最终速度哪个大？

　　（2）一秒末时哪个速度大？

　　（3）第1s内，第2s内，两物体速度变化各多大？

　　（4）两物体，哪个启动性能更好？哪个速度改变得快？

　　（5）怎样能描述出速度改变的快慢？

　　3、看书29页第一自然段，及第二自然段，讨论：

　　（1）加速度是描述什么的物理量？

　　（2）加速度的定义式如何？公式中各个量的含义是什么？如：的含义？

　　（3）计算一下课件中所给两物体的加速度大小（练习）

　　4、看书29页第三、四、五自然段，讨论：

　　（1）加速度的单位是什么？

　　（2）在变速直线运动中，加速度的方向一定与速度方向相同吗？请举例说明（引导学生各举一匀加速和匀减速的实例）

　　（3）如何从比的加速度小，对吗？图像中求物体的加速度？

　　5、阅读30页上部分内容讨论：

　　（1）速度越大，加速度越大对吗？举例说明（如课件1情况）

　　（2）速度变化越大，加速度越大，对吗？举例说明。

　　（3）速度变化越快，加速度越大，对吗？

　　（4）速度变化率越大，加速度越大，对吗？

　　（5）有没有速度很大，而加速度很小的情况？（展示课件：飞机水平匀速飞行）

　　（6）有没有速度很小，而加速度很大的情况？（展示火箭发射升空过程的资料）

　　探究活动

　　在十字口，当绿灯亮时，大卡车和骑自行车的人同时起动，经常发现，前几米自行车在前，大卡车在后，经过一段时间，大卡车将超过自行车，请实地观察并解释所见到的现象。

高中物理的教案14

　　1、共点力的合成与分解

　　实验仪器：力的合成分解演示器(J2152)、钩码(一盒)、平行四边形演示器

　　教师操作：把演示器按事先选定的分力夹角和分力大小，调整位置和选配钩码个数;把汇力环上部连接的测力计由引力器拉引来调节角度，并还要调节拉引力距离，使汇力环悬空，目测与坐标盘同心;改变分力夹角，重做上边实验。

　　实验结论：此时测力计的读数就是合力的大小;分力夹角越小合力越大，分力夹角趋于180度时合力趋近零。

　　力的合成分解演示器：

　　教师操作：用平行四边形演示器O点孔套在坐标盘中心杆上，调整平行四边形重合实验所形成四边形，用紧固螺帽压紧，学生可直观的在演示器上看出矢量作图。

　　2、验证力的平行四边形定则(学生实验)

　　实验仪器：方木板、白纸、橡皮筋、细绳套2根、平板测力计2只、刻度尺、量角器、铅笔、图钉3-5个

　　实验目的：验证互成角度的两个共点力合成的平行四边形定则。

　　实验原理：一个力F的作用效果与两个共点力F1和F2的共点作用效果都是把橡皮筋拉伸到某点，所以F为F1和F2的合力。做出F的图示，再根据平行四边形定则做出F1和F2的合力F?的图示，比较F?和F是否大小相等，方向相同。

　　学生操作：

　　(1)白纸用图钉固定在方木板上;橡皮筋一端用图钉固定在白纸上，另一端拴上两根细绳套。

　　(2)用两只测力计沿不同方向拉细绳套，记下橡皮筋伸长到的位置O，两只测力计的方向及读数F1、F2，做出两个力的图示，以两个力为临边做平行四边形，对角线即为理论上的合力F?，量出它的大小。

　　(3)只用一只测力计钩住细绳套，将橡皮筋拉到O，记下测力计方向及读数F，做出它的图示。

　　(3)比较F?与F的大小与方向。

　　(4)改变两个力F1、F2的大小和夹角，重复实验两次。

　　实验结论：在误差允许范围内，证明了平行四边形定则成立。

　　注意事项：

　　(1)同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计钩好后对拉，若两只弹簧测力计在拉的过程中读数相同，则可选，若不同，应另换，直到相同为止;使用时弹簧测力计与板面平行。

　　(2)在满足合力不超过弹簧测力计量程及橡皮筋形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减小误差。

　　(3)画力的图示时，应选定恰当的标度，尽量使图画得大一些，但也不要太大而画出纸外;要严格按力的图示要求和几何作图法作图。

　　(4)在同一次实验中，橡皮筋拉长后的节点O位置一定要相同。

　　(5)由作图法得到的F和实验测量得到的F?不可能完全符合，但在误差允许范围内可认为是F和F?符合即可。

　　误差分析：

　　(1)本实验误差的主要来源——弹簧秤本身的误差、读数误差、作图误差。

　　(2)减小误差的方法——读数时眼睛一定要正视，要按有效数字正确读数和记录，两个力的对边一定要平行;两个分力F1、F2间夹角θ越大，用平行四边形作图得出的合力F?的误差ΔF也越大，所以实验中不要把θ取得太大。

　　3、研究有固定转动轴物体的.平衡条件

　　实验仪器：力矩盘(J2124型)、方座支架(J1102型)、钩码(J2106M)、杠杆(J2119型)、测力计(J2104型)、三角板、直别针若干

　　实验目的：通过实验研究有固定转动轴的物体在外力作用下平衡的条件，进一步明确力矩的概念。

　　教师操作：

　　(1)将力矩盘和一横杆安装在支架上，使盘可绕水平轴自由灵活地转动，调节盘面使其在竖直平面内。在盘面上贴一张白纸。

　　(2)取四根直别针，将四根细线固定在盘面上，固定的位置可任意选定，但相互间距离不可取得太小。

　　(3)在三根细绳的末端挂上不同质量的钩码，第四根细绳挂上测力计，测力计的另一端挂在横杆上，使它对盘的拉力斜向上方。持力矩盘静止后，在白纸上标出各悬线的悬点(即直别针的位置)和悬线的方向，即作用在力矩盘上各力的作用点和方向。标出力矩盘轴心的位置。

　　(4)取下白纸，量出各力的力臂L的长度，将各力的大小F与对应的力臂值记在下面表格内(填写时应注明力矩M的正、负号，顺时针方向的力矩为负，反时针方向的力矩为正)。

　　(5)改变各力的作用点和大小，重复以上的实验。

　　注意事项：

　　(1)实验时不应使力矩盘向后仰，否则悬线要与盘的下边沿发生摩擦，增大实验误差。为使力矩盘能灵活转动，必要时可在轴上加少许润滑油。

　　(2)测力计的拉力不能向下，否则将会由于测力计本身所受的重力而产生误差。测力计如果处于水平，弹簧和秤壳之间的摩擦也会影响结果。

　　(3)有的力矩盘上画有一组同心圆，须注意只有受力方向与悬点所在的圆周相切时，圆半径才等于力臂的大小。一般情况下，力臂只能通过从转轴到力的作用线的垂直距离来测量。

　　4、共点力作用下物体的平衡

　　实验仪器：方木板、白纸、图钉、橡皮条、测力计3个(J2104型)、细线、直尺和三角板、小铁环(直径为5毫米的螺母即可)

　　实验目的：通过实验掌握利用力的平行四边形定则解决共点力的平衡条件等问题的方法，从而加深对共点力的平衡条件的认识。

　　教师操作：

　　(1)将方木板平放在桌上，用图钉将白纸钉在板上。三条细线将三个测力计的挂钩系在小铁环上。

　　(2)将小铁环放在方木板上，固定一个测力计，沿两个不同的方向拉另外两个测力计。平衡后，读出测力计上拉力的大小F1、F2、F3，并在纸上按一定的标度，用有向线段画出三个力F1、F2、F3。把这三个有向线段廷长，其延长线交于一点，说明这三个力是共点力。

　　(3)去掉测力计和小铁环。沿力的作用线方向移动三个有向线段，使其始端交于一点O，按平行四边形定则求出F1和F2的合力F12。比较F12和F3，在实验误差范围内它们的大小相等、方向相反，是一对平衡力，即它们的合力为零。由此可以得出F1、F2、F3的合力为零是物体平衡的条件，如果有更多的测力计，可以用细线将几个测力计与小铁环相连，照步骤2、3那样，画出这些作用在小铁环上的力F1、F2、F3、F4……，它们仍是共点力，其合力仍为零，从而得出多个共点力作用下物体的平衡条件也是合力等于零。

　　注意事项：

　　(1)实验中所说的共点力是在同一平面内的，所以实验时应使各个力都与木板平行，且与木板的距离相等。

　　(2)实验中方木板应处于水平位置，避免重力的影响，否则实验的误差会增大。