物理选修32教案
2025-06-03物理选修32教案。
作为一位不辞辛劳的人民教师,总不可避免地需要编写教学设计,借助教学设计可使学生在单位时间内能够学到更多的知识。那么教学设计应该怎么写才合适呢?以下是小编精心整理的高中物理教学设计(精选12篇),欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
物理选修32教案 篇1
一、教学目标
(一)知识与技能
1.认识牛顿第一定律。
2.认识一切物体都具有惯性,能用物体的惯性解释生活和自然中的有关现象。
(二)过程与方法
1.通过实验,探究并确认阻力对物体运动的影响。
2.经历建立牛顿第一定律的科学推理过程。
2.能通过生活经验和大量事实认识一切物体都具有惯性。
(三)情感、态度与价值观
1.通过建立牛顿第一定律的科学推理过程学习科学思维方法。
2.通过惯性现象的认识,树立交通安全意识。
3.体会物理与生活的密切联系。
二、教学重难点
本节内容由“阻力对物体运动的影响”“牛顿第一定律”“惯性”三部分内容组成。“阻力对物体运动的影响”是研究力与运动关系的重要实验,做好这个实验并在实验的基础上进行合理的猜想是得出牛顿第一定律的关键。
运动和力是人们在生产和生活中经常接触到的物理现象。早在两千多年前人们就开始研究运动和力的关系,直到伽利略和牛顿时代,这个问题才得以解决。运动和力的关系问题不仅深化了人类对自然的认识,而且体现了科学研究的基本方法,对人类思维发展产生了重要影响。
牛顿第一定律是经典力学的核心内容之一,它指出了力与运动的关系,即力不是维持运动的原因,而是改变物体运动状态的'原因。它是整个初、高中物理课程的基础。要让学生完成对它的认识,最重要的是揭示建立牛顿第一定律的思维过程,帮助学生突破思维障碍。牛顿第一定律说明了物体有惯性,一切物体都有保持原有运动状态不变的性质。惯性与生活联系紧密,人们有时可以利用惯性,有时应注意防止惯性给人们带来危害。
重点:探究阻力对物体运动的影响
难点:建立牛顿第一定律的科学推理过程
三、教学策略
首先以水平方向只受阻力作用逐渐停下来的日常生活实际为基础引出两种对立的观点,进一步用亚里士多德和伽利略两个伟人来强化这种矛盾,从而激发学生的学习兴趣;以“探究阻力对物体运动的影响”为核心,在基本的实验事实的基础上,调动学生的积极性,引导学生积极思维,进一步概括、推理得出结论。
通过惯性实验展示运动物体由于惯性而表现出来的现象,以突出惯性维持其原有运动状态的实质。最后应用所学习的惯性知识解决实际问题,使学生的能力得到进一步的提高。
四、教学资源准备
斜面、小车、毛巾、棉布、木板、惯性演示仪、多媒体、实物投影等。
物理选修32教案 篇2
教材分析
本节重点讲述了人造卫星的发射原理,推导了第一宇宙速度,并介绍了第二、第三宇宙速度。人造卫星是万有引力定律在天文学上应用的一个非常重要实例,是人类征服自然的见证,体现了知识的力量,是学生学习了解现代科技知识的一个极好素材。教材不但介绍了人造卫星中一些基本理论,更是在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理方法。学生通过行星的运动一节已经知道了行星的运动规律,因此在分析人造卫星的运动学特点,和动力学特点可采取类比的方法,近而进一步理解应用万有引力定律分析天体运动的方法。因此,本节课是“万有引力定律与航天”中的重点内容,是学生进一步学习、研究、探索天体物理问题的理论基础。另外,学生通过对人类在宇宙航行领域中的伟大成就及我国在航天领域成就的了解,增强学生的民族自信心和自豪感。
学情分析
学生已掌握了运动的合成与分解、牛顿运动定律、圆周运动等章节的理论。并在本章之前学习了天体的运动,和万有引力定律的知识,能运用万有引力定律揭示一些天体运动的特点。学生可以类比行星运动的特点原理自己分析人造卫星的规律。另外学生也可以利用前面的知识和对宇宙奥秘的好奇心来探索人造卫星的发射及宇宙速度。学生可以通过联想上一章所学的对平抛物体的运动的处理方法来探究牛顿的思考,以地心为参考系平抛出去的物体从空间运动效果上可分解为指向地心的自由落体运动和绕地心的匀速圆周运动。而这两个分运动都是变速度运动,它们都需要一个指向地心的力来维持它们各自的运动状态。因此万有引力就有要改变两个运动状态的效果,即要既要产生自由落体加速度又要产生向加速度。当万有引力只能提供向心力时,自由落体加速度就变成零,这样平抛出去的物体就落不下来了,从而得到第一宇宙速度。再根据圆周运动和机械运动的知识可知道速度再大一些会做椭圆运动或摆脱地球对它的约束。这样,人们就可以到更远的地方去探索宇宙的奥秘了……
教学目标
知识与技能
1、了解人造卫星的有关知识
2、分析人造卫星的运动规律
3、掌握三个宇宙速度的物理意义,
4、会推导第一宇宙速度;
5、简单了解航天发展史;
6、能用所学知识求解卫星基本问题。
过程与方法
1、培养学生观察数据分析数据的能力;
2、培养学生科学推理、探索能力;
3、培养学生在处理实际问题时,如何 构建物理模型的能力;
4、学习科学的思维方法培养学生归纳、分析和推导及合理表达能力。
情感态度与价值观
介绍世界及我国航天事业的发展现状,激发学习科学,热爱科学的激情,增强民族自信心和自豪感。
教学重点:
卫星运行的动力学特点规律,第一宇宙速度的推导。
教学难点:
1、卫星的运行速度与发射速度的区别;
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
教学过程
新课引入
教师:仰望星空,浩瀚的宇宙苍穹给人以无限遐想,千百年来,人类一直向往能插上翅膀飞出地球,去探索宇宙的奥秘,李白的“俱怀逸兴壮思飞,欲上青天揽明月”是怎样的一种豪情?到今天这一梦想实现了吗?
学生:实现了。(激起学生兴趣)
教师:世界上第一颗人造卫星的发射,揭开了人类探索宇宙的新篇章。
提问(1):
1、世界上第一颗人造卫星是哪一年由哪一国家发射的?
2、我国哪一年发射了自己的人造卫星?
3、迄今我国共发射了多少颗人造卫星?
教师:从1970年4月24日东方红一号的成功发射,到2007年10月24日嫦娥一号发射
我国发射人造卫星和其他探测器60多个,他们分别在通信,气象,探测,导航等多个领域发挥着重要作用。
引入新课。
一、人造卫星规律的探究
教师:现在我们地球上空有这么多卫星,他们运行的速度一样吗?他们是怎样被发射升空的今天我们就通过的学习来解决这一问题。
教师:这是我国目前发射的部分卫星的运行规律的数据。
提问观察数据思考:
1、不同卫星的其运行轨道相同吗?
2、不同的卫星运行时有什么规律?
3、你能试着用你学过的知识解释为什么有这样的规律吗?
卫星名称 卫星质量(kg) 轨道近地点(km) 轨道远地点(km) 运行周期(h)
返回型遥感卫星 2100 205 315 1、48
东方红2号甲通信卫星 441 35786 35863 23、9
东方红2号试验通信卫星 461 35469 35782 23、76
返回型遥感卫星 2100 175 400 1、5
风云1号A 750 900 901 1、7
巴达尔1 50 210 992 1、57
大气1号 873 900 1、712
学生:1、观察数据,发现规律。
2、合作交流,类比行星运动特点分析人造卫星的运行特点。
3、试着从力和运动的角度分析问题。
教师引导学生发现。
人造卫星运行特点运动学特点:(板书)
1、轨迹:椭圆 有的近似为圆
2、人造卫星的半径不同,其运行的周期也不同,而且半径越大,其周期越大。
3、类比行星运动分析原因,卫星围绕地球作匀速圆周运动,需要向心力。
地球和卫星之间的引力提供向心力。
4、学生自己应用前面万有引力知识分析
卫星与地球间的万有引力提供了向心力(板书)
(1)由 得 ,
∴r越大,v越小、
(2)由 得 ,
∴r越大, 越小、
(3)由 得 ,
∴r越大,T越大
教师小结:卫星绕地运转轨道半径越大,速度越小、角速度越小、周期越大;(板书)
演示课件:几颗不同轨道卫星同时绕地运行动画,从而直观判断以上变化关系
二、应用知识解决问题
教师:学习了卫星的相关知识,我判断一下下列几种轨道哪一种是可能的为什么?
思考问题1:
下图中,有三颗人造地球卫星围绕地球运动,它们运行的轨道
可能是 ,不可能是 。
学生:分组讨论阐述观点
教师:结合学生讨论引导学生从动力学角度解决问题。
卫星近似做匀速圆周运动,需要向心力,且向心力时刻指向圆心。所以地球与卫星之间指向地心的万有引力提供向心力,所以卫星作圆周运动的圆心应该是地心。
思考问题2:
如图所示,a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星,
1、试比较三颗卫星的线速度、角速度、加速度、周期,万有引力的关系。
2、如果c 的速度增加,能否与同轨道的b相撞。
三、卫星发射原理
教师:过渡:不同的轨道的卫星其速度不同,那人类是怎样将卫星发送到指定轨道上的呢?
介绍牛顿的卫星设想(FLASH)
教师引导:我们抛一物体怎样才能抛的远?
讨论:依据平抛运动学生知道:速度越大,越远,那速度足够大,又有什么现象?
学生探讨:统一结论:不落回地球。
教师总结:这时由于有引力在,卫星想落回地面,但有一定的速度又落不回地面就形成了卫星?
思考:物体需要多大的发射速度,才能刚好贴着地面转?
学生讨论
教师点拨:这时(r=R)
学生
得出第一宇宙速度7.9 km/s
四、宇宙速度
1、第一宇宙速度7.9 km/s
定义:人造卫星在地面附近绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度。
思考:发射什么样的卫星最容易?
统一结论:高轨道发射卫星比低轨道发射卫星困难,原因是高轨道发射卫星时火箭要克服地球对它的引力做更多的功。
以第一宇宙速度发射卫星时其刚好能在地球表面附近作匀速圆周运动;如果卫星的速度小于第一宇宙速度,卫星将落到地面而不能绕地球运转;
进入半径越大的轨道,所需要的发射V 越大。
思考:这与刚才得出的半径越大的轨道,所需要的 运行速度V 越小矛盾吗?
讨论:
人造卫星的发射速度与运行速度是两个不同的概念。
(1)发射速度
所谓发射速度是指被发射物在地面附近离开发射装置时的初速度,并且一旦发射后就再无能量补充,被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度,进入运动轨道。要发射一颗人造地球卫星,发射速度不能小于第一宇宙速度。若发射速度等于第一宇宙速度,卫星只能“贴着”地面近地运行。如果要使人造卫星在距地面较高的轨道上运行,就必须使发射速度大于第一宇宙速度。
(2)运行速度:是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度。当卫星“贴着”地面运行时,运行速度等于第一宇宙速度。根据 可知,人造卫星距地面越高(即轨道半径r越大),运行速度越小。实际上,由于人造卫星的轨道半径都大于地球半径,所以卫星的实际运行速度一定小于发射速度。
(板书)运行速度 指卫星在稳定的轨道上绕地球转动的线速度
发射速度 指被发射物体离开地面时的水平初速度
类比得出:
(板书)2、第二宇宙速度(脱离速度):
①意义:使卫星挣脱地球的引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度。
②如果人造天体的速度大于11、2km/s而小于16、7km/s,则它的运行轨道相对于太阳将是椭圆,太阳就成为该椭圆轨道的一个焦点。
(板书)3、第三宇宙速度(逃逸速度):
①意义:使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。
②如果人造天体具有这样的速度并沿着地球绕太阳的公转方向发射时,就可以摆脱地球和太阳引力的束缚而邀游太空了。
这个速度目前能做到吗?教师介绍以第三速度发射的探测器,先驱者一号。
教师小结:只有你想不到的,没有你做不到的。
随着科学技术的发展,我们探测太空的脚步会越走越快,越走越远。也许有一天我们也能到其它星球旅游定居。
但是今天我们就必须掌握一些必备知识。也就是我们这节课的重点。
分层练习:
C类
1、关于第一宇宙速度,下面说法:①它是人造卫星绕地球飞行的最小速度;②它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最小速度;③它是人造卫星绕地球飞行的最大速度;④它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最大速度。以上说法中正确的有( )
A、①② B、②③ C、①④ D、③④
B类
2、对于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星,下列说法正确的是( )
A、人造地球卫星的实际绕行速率一定大于7、9km/s
B、从卫星上释放的物体将作平抛运动
C、在卫星上可以用天平称物体的质量
D、我国第一颗人造地球卫星(周期是6、84×103s)离地面高度比地球同步卫星离地面高度小
A类
3、三颗人造地球卫星A、B、C在同一平面内沿不同的轨道绕地球做匀速圆周运动,且绕行方向相同,已知RA<RB<RC 。若在某一时刻,它们正好运行到同一条直线上,如图所示。那么再经过卫星A的四分之一周期时,卫星A、B、C的位置可能是( )
物理选修32教案 篇3
一、教学任务分析
电磁感应现象是在初中学过的电磁现象和高中学过的电场、磁场的基础上,进一步学习电与磁的关系,也为后面学习电磁波打下基础。
以实验创设情景,通过对问题的讨论,引入学习电磁感应现象,通过学生实验探究,找出产生感应电流的条件。用现代技术手段“DIS实验”来测定微弱的地磁场磁通量变化产生的感应电流,使学生感受现代技术的重要作用。
通过“历史回眸”,介绍法拉第发现电磁感应现象的过程,领略科学家的献身精神,懂得学习、继承、创新是科学发展的动力。
在探究感应电流产生的条件时,使学生感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法,经历提出问题→猜想假设→设计方案→实验验证的科学探究过程;在学习法拉第发现电磁感应现象的过程时,体验科学家在探究真理过程中的献身精神。
二、教学目标
1.知识与技能
(1)知道电磁感应现象及其产生的条件。
(2)理解产生感应电流的条件。
(3)学会用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。
2.过程与方法
通过有关电磁感应的探究实验,感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法在得出感应电流产生的条件中的重要作用。
3.情感、态度价值观
(1)通过观察和动手操作实验,体验乐于科学探究的情感。
(2)通过介绍法拉第发现电磁感应现象的过程,领略科学家在探究真理过程中的献身精神。
三、教学重点与难点
重点和难点:感应电流的产生条件。
四、教学资源
1、器材
(1)演示实验:
①电源、导线、小磁针、投影仪。
②10米左右长的电线、导线、小磁针、投影仪。
(2)学生实验:
①条形磁铁、灵敏电流计、线圈。
②灵敏电流计、原线圈、副线圈、电键、滑动变阻器、导线若干。
③DIS实验:微电流传感器、数据采集器、环形实验线圈。
2、课件:电磁感应现象flash课件。
五、教学设计思路
本设计内容包括三个方面:一是电磁感应现象;二是产生感应电流的条件;三是应用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。
本设计的基本思路是:以实验创设情景,激发学生的好奇心。通过对问题的讨论,引入学习电磁感应现象和感应电流的概念。通过学生探究实验,得出产生感应电流的条件。通过“历史回眸”、“大家谈”,介绍法拉第发现电磁感应现象的过程,领略科学家在探究真理过程中的献身精神。
本设计要突出的重点和要突破难点是:感应电流的产生条件。方法是:以实验和分析为基础,根据学生在初中和前阶段学习时已经掌握的知识,应用实验和动画演示对实验进行分析,理解产生感应电流的条件,从而突出重点,并突破难点。
本设计强调问题讨论、交流讨论、实验研究、教师指导等多种教学策略的应用,重视概念、规律的形成过程以及伴随这一过程的科学方法的教育。通过学生主动参与,培养其分析推理、比较判断、归纳概括的能力,使之感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法的重要作用;感悟科学家的探究精神,提高学习的兴趣。
完成本设计的内容约需1课时。
六、教学流程
1、教学流程图
2、流程图说明
情景演示实验1奥斯特实验。
演示实验2摇绳发电
问题:为什么导线中有电流产生?
活动I自主活动学生实验1
设问:如何使闭合线圈中产生感应电流?
活动II学生实验2探究感应电流产生的条件。
活动III历史回眸法拉第发现电磁感应现象的过程。
课件演示电磁感应现象。
活动ⅣDIS学生实验微弱磁通量变化时的感应电流。
大家谈
3、教学主要环节本设计可分为三个主要的教学环节。
第一环节,通过实验观察与讨论,得出电磁感应现象与感应电流。
第二环节,通过学生探究实验,得出感应电流产生的条件;通过“历史回眸”、“大家谈”,了解法拉第的研究过程,领略科学家的探究精神。
第三环节,通过DIS实验,了解电磁感应现象在实际生活中的应用。
物理选修32教案 篇4
一、教材分析
欧姆定律是电学中的基本定律,是进一步学习电学知识和分析电路的基础,是本章的重点。本次课的逻辑性、理论性很强,重点是学生要通过自己的实验得出欧姆定律,最关键的是两个方面:一个是实验方法,另一个就是欧姆定律。欧姆定律的含义主要是学生在实验的过程中逐渐理解,而且定律的形式很简单,所以是重点而不是难点。学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助,所以这次课采用启发式综合教学法。
二、教学目标
知识与技能
①使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。
②通过实验认识电流、电压和电阻的关系。
③会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。
过程与方法
①根据已有的知识猜测未知的知识。
②经历欧姆定律的发现过程并掌握实验的思路、方法。
③能对自己的实验结果进行评估,找到成功和失败的原因。
情感、态度与价值观
①让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测。
②培养学生大胆猜想,小心求证,形成严谨的科学精神。
三、教学重点与难点
重点:掌握实验方法;理解欧姆定律。
难点:设计实验过程;实验数据的分析;实验结果的评估。
四、学情分析
在技能方面是练习用电压表测电压,在知识方面是研究串、并联电路中的电压关系。这是一节探索性实验课,让学生自主实验、观察记录,自行分析,归纳总结得出结论。学生对探索性实验有浓厚的兴趣,这种方式能激发学生的创造性思维活动有利于提高认知能力和实验能力,但由于学生的探究能力尚不够成熟,引导培养学生探究能力是本节课的难点
五、教学方法
启发式综合教学法。
六、课前准备
教具:投影仪、投影片。
学具:电源、开关、导线、定值电阻(5、10)、滑动变阻器、电压表和电流表。
七、课时安排
一课时
八、教学过程
教师活动学生活动说明
(一)预习检查、总结疑惑
①我们学过的电学部分的物理量有哪些?
②他们之间有联系吗?
③一段导体两端的电压越高,通过它的电流如何变化?当导体的电阻越大,通过它的电流如何变化?学生以举手的形式回答问题,并将自己的想法写在学案上。
这部分问题学生以前已经有了感性的认识,大部分学生回答得很正确,即使有少数同学回答错误也没有关系,学生之间会进行纠正。
(二)情景引入、展示目标
提问:电压增大,电流也随着增大,但是你知道电流增大了多少吗?
让学生猜测电流I、电压U、电阻R之间的关系式。学生大胆猜想。
不论对错,教师都应认真对待,但应该注意:猜想不是瞎猜、乱猜,不是公式越多越好,应该引导学生在原有知识的基础上有根据,符合逻辑进行猜想。同时可将所有学生的猜想写在黑板上,这对其他的同学有启发作用。
(三)合作探究、精讲点播
物理选修32教案 篇5
一、教学目标
知识与技能:
1、初步了解做功与能量变化的关系。
2、知道做功的两个要素,理解功的概念,正确应用功的公式计算。
3、知道功是标量,正确理解正功和负功的本质含义。
4、知道总功的两种计算方法。过程与方法:
1、通过推导功的公式,让学生体会由特殊到一般,再由一般到特殊的研究方法,培养学生的逻辑推理能力和科学论证能力。
2、通过求解分力做功、总功和变力做功等问题,让学生在熟练掌握公式的同时,初步接受“微元法”处理问题的思想。
情感、态度与价值观:
1、通过分析日常生活中的物理现象,让学生体会物理与生活、生产、科技的密切联系,激发学生的学习兴趣。
2、工作、学习都要讲效率,“正功”“负功”可以促使学生的勤奋向上思想意识,合作式学习可以培养学生善于发表见解的意识和与他人交流的愿望。
二、教学重点、难点
重点:明确引入功的物理定义,掌握功的概念和功的计算公式。
难点:
1、理解功的公式的使用条件,体会处理变力功的思想方法。
2、理解正功与负功的含义,体会功是标量。
三、课前准备
PPt课件、小钢球、纸巾
四、教学过程
(一)情境导入
在上课之前我请同学们和我一起完成一个小实验,有请两位同学。教师将小钢球放在纸巾上,小钢球静止。教师将小钢球举高,请同学们观察小钢球落下后纸巾有无损坏。
通过这个实验,同学们受到什么启发?
被举高的物理具有穿过纸张的能力,也就是具有了能量。
实际上人们在研究能量的过程中往往涉及到做功,这节课我们来看第七章第二节功。
(二)功的定义
1、功的两个要素
在刚才的'例子当中,同学们说我将小球举高了,我对小球做了功,你是怎么知道的?因为我对小球有力,并且向上移动了一段距离。那么,在生活当中你还能不能举出做功的例子?
对学生所举例子进行分析,都有两点值得注意,一个是存在力的作用,还有就是一定要发生一段位移。显然这是做功不可缺少的两个因素。那么有力有位移,这个力就一定对物体做功吗?显然不是,而应该在力的方向上存在位移。那么我们就得到了做功的两个要素:力和力方向上的位移。
2、功的定义式刚才的这些例子当中,都存在做功过程,那么究竟力对物体做了多少功?你能不能计算出来?实际上在初中我们已经知道了,当力和位移同方向时功的计算。(展示ppt),一个质量为m的物体,受到力F的作用并向前移动了s,这个力对物体做的功W=Fs。如果情况变化一下,力F与s不在一条直线上,你会不会求这个力所做的功呢?请同学们尝试着回答。
方法有两个,一是分解力,二是分解位移。无论哪种方法,得到的结果都是一样的,W=Fscosa。有了这个公式,我请同学们帮我计算一个问题。我现在用100N的力水平踢一个足球,踢了一脚之后足球水平向前滚动了50m,求我对球做的功等于多少?请同学们回答。
显然这个情况不能用这个公式计算,要想脚对球一直存在作用力,那你这个脚得跟着球向前走50m。所以应用公式要注意:(1)F、s要对应,即在s中要一直都有力的作用
再请同学们观察这个表达式,你还注意到了什么?引出cosa有正有负,那么功是标量还是矢量?是标量那功的正负表示什么呢?实际功的正负既不表示方向,也不表示大小。如果力对物体做了正功,表示这个力是个动力,如果是负功则是阻力。(换句话说,如果力做了正功,那表示有能量转移到这个物体上来,反之做了负功就表示有能量从这个物体中转移出去。)
那在我们的例子当中,这些力是什么样的力?细心观察你会发现都是恒力,这个公式仅适用于恒力做功,变力做功不能用它。当然如果在过程中物体受到阶段性变化的力,每个阶段都是恒力,那自然我们可以将过程分段处理,每一段又都变成恒力了,最后再把各个阶段所做的功代数求和即可。
(三)合力的功
如果在某一个过程中物体受到多个力的作用,那么这些力的合力做了多少功又怎么求呢?请同学们回答。方法有两个:
1、先求各个力的功,再取代数和。
2、先求合力,再求合力所做的功。比如,光滑水平面上有一个物体受到水平面内相互垂直的两个力,物体发生5m的位移,求各个力做的功、合力所做的功?
(四)几种可以转化成恒力的变力做功问题
这是我们这节课介绍的有关恒力做功的计算方法,实际上除了刚才所说的阶段性的变力可以转化成恒力来计算做功,还有两种情况我们也可以处理。当力与速度始终同向,而速度方向不断变化时,你会不会计算这个力所做的功呢?引导学生学会用微分的方法处理。
另外如果力方向不变,大小随位移线性变化,我们也可以处理。比如一个弹簧处于原长放在光滑的水平面上,一端固定。用一个力缓慢地拉物体,那么这个力做了多少功呢?在学习匀变速直线运动时,如果初速度是零,末速度是v,它和速度是v/2的匀速直线运动是等效的,我们就用这个平均速度替换掉了这个变化的速度。现在你能不能受到这个例子的启发?我们也可以用一个平均的力替换掉这个变化的力,我们说这是方向不变,大小随位移线性变化的力,它的平均值刚好我们会求,那么这个例子中拉力和弹簧的弹力所做的功就等于kx/2与x的乘积。
五、课堂小结
这节课我们从特殊的情况入手,得到了一般情况下恒力做功的定义式,知道了合力做功的计算方法以及几种能够转变成恒力的变力做功的计算方法,初步体会到了做功与能量变化之间的关系。在接下来的学习中我们会进一步的探讨两者之间的关系。
六、板书设计
7.2功
一功的定义
二合力的功
1功的两个要素
1先求各个力的功,再取代数和力和力方向上的位移
物理选修32教案 篇6
一、教学目标
1.知道线速度的定义,能写出线速度的定义式。
2.通过求解线速度的过程,学习化曲为直的思考方式。
3.感受物理学科前后知识的整体性。
二、教学重难点
【重点】掌握线速度的定义和定义式。
【难点】理解线速度的本质。
三、教学过程
(一)新课导入
运用多媒体呈现大小不同的钟表图片,指导学生思考,钟表秒针的针尖做什么运动,哪个钟表的针尖运动得更快。学生能够回答出,做圆周运动,大钟表的更快些。教师追问圆周运动的快慢如何来描述呢?有此引出今天的课题《线速度》。
(二)新课讲授
1.线速度定义式
(三)巩固提高
思考:某物体做圆周运动的轨迹半径为一米,运动一周用时5秒,求平均线速度。判断雨天旋转雨伞水滴在雨伞边缘飞出时速度方向的'特点。
(四)小结作业
1.小结:师生共同总结本节课的知识点。
2.作业:引导学生预习下节课内容,看一看除线速度外还有哪些描述圆周运动的物理量。
物理选修32教案 篇7
(教学目的)
1、了解在温度不变时,一定质量的气体体积越小,压强越大 ;体积越大,压强越小。
2、利用气体压强与体积的关系,解释一些物理现象。
(教学重难点)
温度不变时,气体压强与体积的关系。
(教学时数)
1 课时
(教学过程)
一、 引入新课
请一位同学吹一个气球,然后让气球复原,放进一个塑料瓶,并用气球口向外包住瓶口,再请这位同学吹这个气球,同学们一起观察前后两次现象:气球在空气中容易吹大,而放在瓶子里却不容易被吹大。
提问:气球在空气中容易被吹大,为什么放在瓶子里却不容易被吹大?(给学生一定的时间思考)
引导学生分析现象:当气球放在空气中,气球受到大气压强的作用,而放在瓶子里后,气球受到瓶内气体压强的作用,二者压强的大小是不相等的,显然后者压强更大。
提问:是什么原因使得瓶子里的压强变大了呢?
请同学们观察在吹气球过程中,瓶子里气体的什么发生了变化?
经过观察可以发现,瓶子里气体的体积发生了变化。那么,瓶内气体压强的变化是否是因为瓶子里气体的体积发生了变化呢?我们今天就来研究气体压强与体积的关系。
二、 新课教学
在刚才的实验中,瓶子里的气体是被密闭的,现在我们就以密闭的气体为研究对象,大家观察一下我们面前的实验仪器——注射器,是否可以找到这样的气体?注射器里的气体就是实验研究的密闭气体。
1、实验目的:研究气体压强与体积的关系。
2、实验器材:注射器(出口处用橡皮膜封住)
3、实验思路:
(引导学生找出实验思路:研究“气体压强与体积的关系”,就是研究气体的“体积”发生变化时,“压强”随之发生了什么变化?)
当气体体积增大时,压强如何变化?
当气体体积减小时,压强如何变化?
4、实验现象:
(引导学生观察实验现象:当气体体积增大时,橡皮膜如何变化?当气体体积减小时,橡皮膜如何变化?)
5、实验结论:
观察橡皮膜的变化,当向里推活塞,气体体积减小,橡皮膜向外突起时,表明气体压强增大;当向外拉活塞,气体体积增大,橡皮膜向内凹陷时,表明气体压强减小。得出实验结论,气体体积越小,压强越大;气体体积越大,压强越小。
看课本的结论:“温度一定时,气体体积越小,压强越大;气体体积越大,压强越小。”结论中特别说明,“温度一定”有何含义?是不是气体的压强还与温度有关呢?下面我们通过一个小实验来验证。
在水平玻璃管内用一小段水柱将烧瓶里的气体密闭,用手给烧瓶里的气体加温,观察水柱向外移动,表明气体的压强有变化,可见,气体的压强与温度有关。
当研究三个变量中的其中两个变量的关系时,一定要控制第三个变量不变,所以,要表明“温度不变时”
三、 利用气体压强与体积的关系,解释物理现象
1、 气球在瓶子里吹不大的现象
(引导学生利用气体压强与体积的关系解释气球在瓶子里吹不大的现象)
当气球在瓶子里被吹大一些时,瓶子里气体的体积减小,作用在气球上的压强增大,使气球难以被吹得更大。
2、 人的呼吸过程
(1)、引入:气球放在瓶子里很难被吹大,但可以通过改进瓶子的结构,即使不吹,气球也能变大,怎么改进呢? 引导学生思考:要使气球变大,应使气球外的气体压强减小,所以应使气球外的气体体积增大,所以,可以考虑如何改变瓶子的体积。
向学生展示自制的教具——经过改进的塑料瓶,拉动瓶底,气球变大。请学生回答原因。
还可以继续改进这个教具,用橡皮膜代替瓶底,。取一只 “Y” 字形的玻璃管,一端开口,另两端用两只气球封住,有气球的两端放在瓶内,开口端通过橡皮塞与大气相连。这样,只要拉动橡皮膜也可以改变瓶内气体体积的大小,使气球变大。
提问:这个教具使我们联想到什么?
(引导学生联想到人的呼吸过程)
(2)、人的呼吸过程
A、 呼吸与我们的生命息息相关,先让我们一起来看一下人呼吸的模型。注意观察呼吸时胸腔的变化。
B、 请全班同学在老师的指挥下一起做深呼吸。注意体验呼吸时胸腔的变化。
C、 提问:人在吸气时,胸腔是怎么变化的?人在呼气时,胸腔是怎么变化的?
D、 通过观察人呼吸的模型和体验呼吸的过程,我们不难发现,人在吸气时,胸腔是增大的;人在呼气时,胸腔是减小的。
E、 请同学们利用“温度一定时,气体体积越小,压强越大;气体体积越大,压强越小。”的结论分析人呼吸的.过程。
我们吸气时,胸腔扩张,胸内肺泡跟着扩张,于是肺的容积增大,肺内空气压强减小,小于体外的大气压强,大气将新鲜的空气经鼻腔、气管压入肺泡;呼气时,胸腔收缩,于是肺的容积减小,肺内空气压强增大,大于体外的大气压强,肺内一部分气体经气管、鼻腔排出体外。
由以上分析可以看出,人的呼吸过程时靠大气压强的作用,如果人在高海拔地区,人会感到呼吸困难,这是因为大气压小的缘故。
3、 打气筒的工作过程
(1)、打气筒的构造:金属筒、活塞、橡皮碗、接气门(实物讲解,特别讲解橡皮盘的结构和作用:当活塞向上拉起时,橡皮盘收缩,当活塞向下压时,橡皮盘张开,紧抵着筒壁)
(2)、用打气筒给轮胎大气时,把出气管接到自行车的气门上,气门是一个单向阀门,只允许空气从打气筒进入轮胎,不允许空气从轮胎倒流入打气筒。(用气门芯的结构图讲解)
(3)、打气筒的工作过程
(利用多媒体课件演示打气筒的打气过程,第一遍是完整过程,请同学们注意观察打气筒内密闭气体的体积的变化和气门的状态)
提问:请同学们利用“温度一定时,气体体积越小,压强越大;气体体积越大,压强越小。”的结论分析打气筒的工作过程。
( 利用多媒体课件演示第二遍分解过程,使同学的分析更完整、更准确、更规范)
完整的表述:向上拉活塞时,活塞下方的空气体积增大,压强减小,活塞上方的空气就从橡皮盘的四周挤到下方;向下压活塞时,活塞下方的空气体积减小,压强增大,使橡皮盘紧抵着筒壁不让空气漏到活塞的上方,继续向下压活塞,当空气压强足以顶开轮胎气门上的橡皮套管时,压缩空气就被压入轮胎。
现在我们身边大多数是用自动压缩空气机给自行车打气的,利用压缩空气的例子也很多,如:射钉枪等。
除了以上几种现象,在我们的生活中还有很多例子可以用今天的结论来解释,比如,我们小时侯玩过的
一种玩具,大家想想,是什么?
引导学生思考后,取出自制教具演示一遍,请同学分析原理,并作为课后的思考题。
四、 课堂小结
(一)、教学内容:
(1)、温度一定时,气体体积越小,压强越大;气体体积越大,压强越小。
(2)、利用“温度一定时,气体体积越小,压强越大;气体体积越大,压强越小”的结论,解释人的呼吸过
程和打气筒的工作过程。
(二)、教学方法:实验探索法
物理选修32教案 篇8
【教学目标】
一、知识与技能
1、领会探究功与物体速度变化关系的实验设计思路,经历探究学习的体验过程。
2、理解巧妙改变做功倍数的方法。
3、知道小车做匀速运动阶段测量速度比较合理。
4、能进行实验操作,会采集实验数据。
5、学会利用实验数据寻找w与v的关系。
二、过程与方法
通过本节课的学习,学会通过建立坐标系、描点、连线,利用图象寻找物理量之间的变化关系,并得到物理结论。
三、情感、态度与价值观
通过本节课的学习,感受探究过程中避繁就简的方法选择,培养学生逻辑思维能力和如实记录实验数据、实事求是的科学品质。
【教学重点、难点】
学习探究功与速度变化关系的物理方法,并学会实验数据的处理方法──图象法。
【教学方法】
实验观察法、图象法、迁移法、归纳总结、讨论。
【教学用具】
长木板,相同橡皮筋(若干),小车,打点计时器。
【教学过程】
一、引入新课
观察运动员掷铅球,人推车启动等视频。
师:是什么改变物体运动速度?
生:由牛顿定律知,力是速度变化的原因。
结论:力对物体做功可以改变物体运动速度。
师:功与物体速度的变化有什么样的关系呢?我们今天用实验的方法来探究功与物体速度变化的关系。
二、进行新课
实验目的:探究功与物体速度变化的关系。
师:在实验中,应如何对物体做功?又如何改变每次做功的大小呢?
(引导学生讨论后总结)既可以考虑用恒力做功,也可以用变力做功。若用恒力做功,例如用一砝码盘牵引着小车做实验,则可以通过改变砝码盘的质量及下落的高度来改变每次做功的大小。若用变力做功,可以采用容易获取的橡皮筋作为器材之一。
师:橡皮筋对小车做的.功如何测量?
生:拉力为变力,做功很难直接测量。
师:橡皮筋的拉力是变力,无法直接进行测量计算。
师:那探究过程我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值?
生:不需要,知道比例关系也可以。
师:那又如何改变每次做功的大小?
生:我们用每次增加橡皮筋的条数来改变功的大小。
师:每次实验对橡皮筋的长度有什么要求?
生:拉伸长度相同,保证每根橡皮筋做功相同。
师:回答非常好,如果一条橡皮筋对小车做功为W,则两条橡皮筋做功为2W,三条为3W,依次类推,每次做功都可以用W的倍数来表达。这种处理方法,把不便于用公式计算的弹力做功转换为比值代替,是一种很好的思维方法,其精妙之处在于巧妙的回避了功的测量。
师:应如何来测量物体的速度呢?
(学生分组讨论,用打点计时器或者用气垫导轨配套光电门……)
师:介绍打点计时器。让学生讨论如何设计探究方案。
生:可以用长木板、橡皮筋、小车、打点计时器组合方案。
物理选修32教案 篇9
物理教学是科学过程在教学上的一种特殊形式,如何在建构物理知识的同时,发展学生的探究能力,改变传统物理课重理论、轻实践,重动脑、轻动手,重知识、轻能力的教学局面,是当前物理教学改革的一个重要方向。
按学生主动性程度划分,物理教学的开展有三种形式:教师演示,学生模仿探究;教师引导,学生探究;教师提示点拨,学生自主探究。这三种形式中,学生探究的主动性、主体性与创造性程度不相同。物理教学中具体采用哪一种形式,一方面要看学生的技能、能力水平,另一方面还要看客观条件(如时间、实验设备)情况。但是不管哪一种探究,都要做好如下设计工作。
1、设计好认知措施
建构主义特别强调新旧知识、经验之间的对接、整合,实现有效的同化和有准备的顺应,达到认知的进步与发展,因此,任课教师非常有必要在课前对学生关于新知识的适应情况作全面调研。在传统教学中,这一点往往被忽视。那么,究竟作哪些调研呢?笔者认为,主要有两方面:一是哪些新知识可以通过同化进行认知,要调研学生新旧知识间的差距或台阶,是否具有表象基础、是否学过类似的方法,数学知识是否具备等方面。如由速度概念来建立对加速度的理解,前者表示位置变化的快慢,后者表示速度变化的快慢,这里方法相同,容易迁移,但后者物理意义更难以理解;磁场概念可以运用电场的表象同化来建立,但要注意它们有区别。二是哪些知识必须运用顺应,这是我们常常所说的难点。一般地,新旧知识在方法、表述上相差太大的,或者本身无法被同化时,则要通过顺应让学生接受,如电磁感应现象,初中是闭合回路的一部分导体“切割磁感线”,高中描述为“穿过闭合回路的磁通量的变化”,这两种表述差别较大,需要顺应学习。除了新知识的认知调查外,问题解决方面的情况也应作好相应准备。
2、设计好教学环境及素材
教学环境设计包括内外环境设计,内环境是指学生积极的学习心态,外环境包括物理环境和人际环境。物理环境的设计已经又很多这方面的成果,这里不再多谈。人际环境中要特别设计学生和学生合作、交流和讨论活动,以及教师与学生之间创建民主氛围的措施设计。比如一堂课中哪些环节设计为小组合作完成任务,哪些环节设计为集体讨论或分组讨论,是否设计交流探究成果的环节,等等。这些环节都是基于人际环境来开展的。对于民主氛围设计的措施,可以从总体上安排,如教师控制提问几个问题和多长时间,教师引导探究为多长时间,学生自主与合作探究多长时间,在课前都应做好设计,临场可以有所调整,但不应超过上限时间。对于激发学生积极心态的设计,必须有具体的措施,如明确新知识的重要性及对于后续学习甚至个人理想实现的意义,可以介绍知识在生产生活中的应用、科学人文等,也通过插播课堂录像片段或课件来实现。
3、设计好教学目标
设计教学目标要考虑来自两个方面的要求,一是课题的内容具有的教育教学功能,二是学生在此学习阶段的可接受性;前者反映了目标设计的内容要求,后者反映了目标设计的主体要求。就某一课题而言,这两方面相互作用而可能达到的认知、技能与能力、态度等的最近发展水平都应该成为课题教学目标。为了让学生有效地建构知识和发展能力,应该根据物理知识特点和学习条件,分辨出课题内容的主(要)目标和次(要)目标,主目标的实现是该课题教学的主要任务,次目标可以考虑在完成主目标的基础上有意识地延展任务来完成。例如,在课题的探究教学中,要探究的知识的结论获得和探究能力的发展这两个目标一般都是主目标,而培养兴趣等目标可以在引入课题和结果的运用等环节通过激发好奇心和动机来达成,通过发挥学生在探究过程中的首创精神来实现创新意识与创新能力目标等等。实际上,也有很多情况是完成主目标的同时也完成了次目标,例如科学态度的养成与发展。
4、设计好教学模块、环节
一般地说,课堂教学过程是由主目标指导下的若干环节组成,这些环节具有特定活动和完成特定功能。为了完成特定功能,必须设计每一环节活动及其措施。有些环节是物理教学常用的,如实验操作环节,它们一般使用的程序和方法变化不大,具有较稳定的结构,把这样的环节称为模块较合适;还有些环节是根据需要课堂上教师临时增加的,可以称为临时环节。因此,教学设计可以分为模块设计和临时环节设计。模块设计主要考虑它的功能、程序、所用方法、可能的难点及措施等,临时环节着重考虑其功能。物理教学中,模块通常有课题引入、实验设计、实验操作、数据分析处理、结论应用等;临时环节如知识铺垫性环节。在某一堂课中,该组合哪些模块和环节,各自占用时间多少要根据具体情况断定。一般地,模块可以主要在课前设计,临时环节可根据需要临时增加,次数不宜多,时间不宜长。如高中“电磁感应现象”的教学设计,“条形磁铁插入闭合线圈实验,及以通电螺线管代替条形磁铁的实验”可设计为模块,教师上课时发现“初中的部分导体切割磁感线实验”学生忘了,可以临时复习这个实验内容和结果,这就是临时环节。
5、设计好教学思维
总体上讲,课堂教学思维有发散思维和辐合思维两类。教学主线一般由教师来驾御,以某一问题作为立足点,启发学生思维发散,同样以某一结论的得出作为归宿,使学生思维辐合。思维散而不收,则显得凌乱,缺乏目的性;思维收而不散,则显呆板,缺乏灵活性,这些都影响物理知识的有效构建。思维发散与辐合的这种辨证统一关系,存在于物理教学的各个环节,教学设计应予以重视。当然,教学中也存在分析思维(逻辑推理)和直觉思维的成分,设计时也应该关注。
在求异中思维发散,在目标指引中思维辐合,这是教学思维设计的基本原则。物理教学思维设计,应使学生在学习中能够将内部思维与外部行为自然地结合起来,在操作中充分感知、识记、领会物理现象;通过理性思考和数据分析,把握物理客体及其运动变化的规律性。同时,还让学生在迷惑或困境中不断地发现、提出问题,触发解决问题的欲望,有所发现有所创新,以及亲自体验成功与失败,科学的思想、方法和历程。
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【设计思想】
建构主义教学理论启示我们要转变教学观念,创造以“学生为主体,教师为主导”的教学环境,使学生在真实的情景中完成任务,改变我们长期存在的教师在台上讲,学生在台下听的灌输式教学,充分发挥学生学习的自主性,引导学生主动发现问题,分析问题,解决问题,主动建构良好的认知结构,培养创新精神。
【教材分析】
教材先通过实例让学生从运动和力的角度进行分析,分析物体的受力特点,从而得出向心力的概念,有助于学生体会和理解。教材接着从理论的角度,根据牛顿第二定律,推导出向心力的数学表达式。之后,为了让学生对向心力公式有一定的认识和理解,教材中设计了验证性实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式。通过圆锥摆实验,拉近科学与生活的距离,使学生感到科学就在身边,对科学产生亲切感。
本节还有一点与过去不同,那就是在讨论完匀速圆周运动后讨论了变速圆周运动和一般曲线运动。这块内容的补充,不仅为分析物体在曲线最高点、最低点的受力分析和运动情况提供了理论依据,而且为学生提供了处理问题的一种思维方法:从特殊到一般。
这部分知识的学习,可以为万有引力和带电粒子在匀强磁场中的运动等内容做好必要的准备。当然,学习完这一节之后,中学里所有的运动形式都学习完毕了,从而可以让学生在更广阔的角度理解运动和力的关系。
【学情分析】
通过前几节内容的学习,学生已经知道了曲线运动的条件,学习了处理曲线运动的重要方法──运动的合成和分解,还利用运动的合成与分解知识研究了平抛运动。接着引入角速度、线速度、周期、转速等物理量描述了匀速圆周运动的规律。这些知识的学习,为学生学习向心力做好了知识上的准备。
由于向心力是一种学生感到陌生的力,而高一学生的抽象思维能力和逻辑推理还不是很强,所以需要在教学中通过实例、实验,使学生对向心力的认识从感性认识升华到理性认识。
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道什么是向心力,理解它是一种效果力。
(2)理解向心力公式的确切含义,并能用来进行简单的计算。
(3)知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力,知道合外力的作用效果。
2.过程与方法
(1)通过对向心力概念的探究体验,让学生理解其概念。并掌握处理问题的一般方法:提出问题,分析问题,解决问题。
(2)在验证向心力的表达式的过程中,体会控制变量法在解决问题中的作用。
(3)经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程,让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用运动和力的观点分析、解决问题。
3.情感态度与价值观
(1)经历从特殊到一般的研究过程,培养学生分析问题、解决问题的'能力。
(2)实例、实验紧密联系生活,拉近科学与学生的距离,使学生感到科学就在身边,调动学生学习的积极性,培养学生的学习兴趣。
【重点难点】
1.教学重点
(1)理解向心力的概念和公式的建立。
(2)理解向心力的公式,并能用来进行计算。
(3)理解向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。
2.教学难点
(1)理解向心力的概念和公式的建立。
(2)理解向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。
【教学策略与手段】
向心力是高中物理的一个重点内容,同时也是一个难点内容,在对物体进行受力分析时,往往不清楚运动过程中什么力提供向心力,这说明学生对向心力的认识和理解不够深刻、全面。为了突破难点,教师在教学中通过具体的实例、实验,激发学生的求知欲望,让学生主动参与到探究的过程,成为学习的主体,积极主动地获取知识和能力。
本节课的教学流程设计为:创设情境→发现问题→进行猜想→理论推导→实验验证→得出结论→指导实践。
在教学手段上,充分使用PPT、视频、演示实验、故事讲述,以增强教学的生动性和形象性,活跃课堂气氛,从而充分调动学生学习的积极性,落实教学目标。
【课前准备】
1.实验仪器:带细绳的钢球(两人一个),铁架台,钢球一个,细绳一条,刻度尺,圆形瓶盖,秒表,物块,圆形瓶盖。
2.视频:自行车转弯,公园的转椅。
3.制作PPT。
物理选修32教案 篇11
一、教材分析
磁场的概念比较抽象,应对几种常见的磁场使学生加以了解认识,学好本节内容对后面的磁场力的分析至关重要。
二、教学目标
(一)知识与技能
1.知道什么叫磁感线。
2.知道几种常见的磁场(条形、蹄形,直线电流、环形电流、通电螺线管)及磁感线分布的情况
3.会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。
4.知道安培分子电流假说,并能解释有关现象
5.理解匀强磁场的概念,明确两种情形的匀强磁场
6.理解磁通量的概念并能进行有关计算
(二)过程与方法
通过实验和学生动手(运用安培定则)、类比的方法加深对本节基础知识的认识。
(三)情感态度与价值观
1.进一步培养学生的实验观察、分析的能力.
2.培养学生的空间想象能力.
三、教学重点难点
1.会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.
2.正确理解磁通量的概念并能进行有关计算
四、学情分析
磁场概念比较抽象,学生对此难以理解,但前面已经学习过了电场,可采用类比的方法引导学生学习。
五、教学方法
实验演示法,讲授法
六、课前准备:
演示磁感线用的磁铁及铁屑,演示用幻灯片
七、课时安排:
1课时
八、教学过程:
(一)预习检查、总结疑惑
(二)情景引入、展示目标
要点:磁感应强度B的大小和方向。
启发学生思考电场可以用电场线形象地描述,磁场可以用什么来描述呢?
学生答磁场可以用磁感线形象地描述.-----引入新课
(老师)类比电场线可以很好地描述电场强度的大小和方向,同样,也可以用磁感线来描述磁感应强度的大小和方向
(三)合作探究、精讲点播
板书1.磁感线
(1)磁感线的定义
在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致,这样的曲线叫做磁感线。
(2)特点:
A、磁感线是闭合曲线,磁铁外部的磁感线是从北极出来,回到磁铁的南极,内部是从南极到北极.
B、每条磁感线都是闭合曲线,任意两条磁感线不相交。
C、磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向。
D、磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小
演示用铁屑模拟磁感线的形状,加深对磁感线的认识。同时与电场线加以类比。
注意①磁场中并没有磁感线客观存在,而是人们为了研究问题的方便而假想的。
②区别电场线和磁感线的不同之处:电场线是不闭合的,而磁感线则是闭合曲线。
2.几种常见的磁场
演示
①用铁屑模拟磁感线的演示实验,使学生直观地明确条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、通电环形电流、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁)各自的磁感线的分布情况(磁感线的走向及疏密分布)。
②用投影片逐一展示:条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、通电环形电流、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁)。
(1)条形、蹄形磁铁,同名、异名磁极的磁场周围磁感线的分布情况
(2)电流的磁场与安培定则
①直线电流周围的磁场
在引导学生分析归纳的基础上得出
a直线电流周围的磁感线:是一些以导线上各点为圆心的同心圆,这些同心圆都在跟导线垂直的平面上.
b直线电流的方向和磁感线方向之间的关系可用安培定则(也叫右手螺旋定则)来判定:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.
②环形电流的磁场
a环形电流磁场的磁感线:是一些围绕环形导线的闭合曲线,在环形导线的中心轴线上,磁感线和环形导线的平面垂直。
教师引导学生得
b环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定:让右手弯曲的四指和和环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向.
③通电螺线管的磁场.
a通电螺线管磁场的磁感线:和条形磁铁外部的磁感线相似,一端相当于南极,一端相当于北极;内部的磁感线和螺线管的轴线平行,方向由南极指向北极,并和外部的磁感线连接,形成一些环绕电流的闭合曲线(图5)
b通电螺线管的电流方向和它的磁感线方向之间的关系,也可用安培定则来判定:用右手握住螺线管,让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致,则大拇指所指的方向就是螺线管的北极(螺线管内部磁感线的方向).
③电流磁场(和天然磁铁相比)的特点:磁场的有无可由通断电来控制;磁场的极性可以由电流方向变换;磁场的强弱可由电流的大小来控制。
说明由于后面的安培力、洛伦兹力、电磁感应与磁感应强度密切相关,几种常见磁场的磁感线的分布是一个非常基本的内容,不掌握好,对后面的学习有很大影响。
3.安培分子电流假说
(1)安培分子电流假说
对分子电流,结合环形电流产生的磁场的知识及安培定则,以便学生更容易理解它的两侧相当于两个磁极,这句话;并应强调这两个磁极跟分子电流不可分割的联系在一起,以便使他们了解磁极为什么不能以单独的N极或S极存在的道理。
(2)安培假说能够解释的一些问题
可以用回形针、酒精灯、条形磁铁、充磁机做好磁化和退磁的演示实验,加深学生的印象。举生活中的例子说明,比如磁卡不能与磁铁放在一起等等。
说明假说,是用来说明某种现象但未经实践证实的命题。在物理定律和理论的建立过程中,假说,常常起着很重要的作用,它是在一定的观察、实验的基础上概括和抽象出来的。安培分子电流的假说就是在奥斯特的实验的启发下,经过思维发展而产生出来的。
(3)磁现象的电本质:磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的.
4.匀强磁场
(1)匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线。
(2)两种情形的匀强磁场:即距离很近的两个异名磁极之间除边缘部分以外的磁场;相隔一定距离的两个平行线圈(亥姆霍兹线圈)通电时,其中间区域的磁场P87图3.3-7,图3.3-8。
5.磁通量
(1)定义:磁感应强度B与线圈面积S的乘积,叫穿过这个面的磁通量(是重要的基本概念)。
(2)表达式:=BS
注意①对于磁通量的计算要注意条件,即B是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁感应强度,S是线圈面积在与磁场方向垂直的平面上的投影面积。
②磁通量是标量,但有正、负之分,可举特例说明。
(3)单位:韦伯,简称韦,符号Wb1Wb=1Tm2
(4)磁感应强度的另一种定义(磁通密度):即B=/S
上式表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量,并且用Wb/m2做单位(磁感应强度的另一种单位)。所以:1T=1Wb/m2=1N/Am
(三)小结:对本节各知识点做简要的小结。
(四)反思总结、当堂检测
1.如图所示,放在通电螺线管内部中间处的小磁针,静止时N极指向右.试判定电源的正负极.
解析:小磁针N极的指向即为该处的磁场方向,所以在螺线管内部磁感线方向由ab,根据安培定则可判定电流由c端流出,由d端流入,故c端为电源的正极,d端为负极.
注意:不要错误地认为螺线管b端吸引小磁针的N极,从而判定b端相当于条形磁铁的南极,关键是要分清螺线管内、外部磁感线的分布.
2.如图所示,当线圈中通以电流时,小磁针的北极指向读者.学生确定电流方向.
答案:电流方向为逆时针方向.
(五)发导学案、布置作业
九、板书设计
磁感线:人为画出,可形象描述磁场
几种常见的磁场:安培定则:让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。
匀强磁场:磁场中各处电场强度大小相等方向相同。其磁感线是一些间隔均匀的平行直线。
磁通量:B与S的乘积,单位是韦伯,也叫磁通密度。
十、教学反思
本节内容与本章第一节内容联系较大可先复习第一节知识后进入新课的学习,并在学习过程中加入对应习题。注重演示如演示磁感线用的磁铁及铁屑,演示用幻灯片等使学生具有形象感。
物理选修32教案 篇12
教学目标
(一)知识与技能
1、掌握楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流方向。
2、培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。
3、能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向
4、掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。
(二)过程与方法
1、通过实践活动,观察得到的实验现象,再通过分析论证,归纳总结得出结论。
2、通过应用楞次定律判断感应电流的方向,培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。
(三)情感、态度与价值观
在本节课的学习中,同学们直接参与物理规律的发现过程,体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受,并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。
教学重点
1、楞次定律的获得及理解。
2、应用楞次定律判断感应电流的方向。
3、利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。
教学难点
楞次定律的理解及实际应用。
教学方法:
发现法,讲练结合法
教学用具:
干电池、灵敏电流表、外标有明确绕向的大线圈、条形磁铁、导线。
教学过程
(一)引入新课
教师:[演示]按下图将磁铁从线圈中插入和拔出,引导学生观察现象,提出:
①为什么在线圈内有电流?
②插入和拔出磁铁时,电流方向一样吗?为什么?
③怎样才能判断感应电流的方向呢?
本节我们就来学习感应电流方向的判断方法。
(二)进行新课
1、楞次定律
教师:让我们一起进行下面的实验。(利用CAI课件,屏幕上打出实验内容)
[实验目的]研究感应电流方向的判定规律。
[实验步骤]
(1)按右图连接电路,闭合开关,记录下G中流入电流方向与电流表G中指针偏转方向的关系。(如电流从左接线柱流入,指针向右偏还是向左偏?)
(2)记下线圈绕向,将线圈和灵敏电流计构成通路。
(3)把条形磁铁N极(或S极)向下插入线圈中,并从线圈中拔出,每次记下电流表中指针偏转方向,然后根据步骤(1)结论,判定出感应电流方向,从而可确定感应电流的磁场方向。
根据实验结果,填表:
磁铁运动情况N极下插N极上拔S极下插S极上拔磁铁产生磁场方向线圈磁通量变化感应电流磁场方向
教师:N极向下插入线圈中,磁铁在线圈中产生的磁场方向如何?
教师:再把该磁铁从线圈中拔出时,磁铁在线圈中产生的磁场方向如何?
教师:S极向下插入线圈中,情况怎样呢?
教师:再把S极从线圈中拔出时,情况如何?
教师:通过上面的实验,同学们发现了什么?
教师:刚才几位同学的说法都正确。物理学家楞次概括了各种实验结果,在1834年提出了感应电流方向的判定方法,这就是楞次定律。投影打出楞次定律的内容。
[投影]
感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,这就是楞次定律。
(师生共同活动:理解楞次定律的内涵)
(1)“阻碍”并不是“阻止”,一字之差,相去甚远。要知道原磁场是主动的,感应电流的磁场是被动的,原磁通仍要发生变化,感应电流的磁场只是起阻碍变化而已。
(2)楞次定律判断感应电流的方向具有普遍意义。
教师:楞次定律符合能量守恒。从上面的实验可以发现:感应电流在闭合电路中要消耗能量,在磁体靠近(或远离)线圈过程中,都要克服电磁力做功,克服电磁力做功的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程。
楞次定律也符合唯物辩证法。唯物辩证法认为:“矛盾是事物发展的动力”。电磁感应中,矛盾双方即条形磁铁的磁场(B原)和感应电流的磁场(B感),两者都处于同一线圈中,且感应电流的磁场总要阻碍原磁场的变化,形成既相互排斥又相互依赖的矛盾,在回路中对立统一,正是“阻碍”的形成产生了电磁感应现象。
2、楞次定律的应用
教师:[投影]应用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤:
(1)明确原磁场的方向。
(2)明确穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少。
(3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。
(4)利用安培定则确定感应电流的方向。
教师:下面让我们通过对例题的分析,熟悉应用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤,同时加深对楞次定律的理解。
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