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高三物理教案15篇
作为一位无私奉献的人民教师,常常要写一份优秀的教案,借助教案可以更好地组织教学活动。那么你有了解过教案吗?以下是小编为大家整理的高三物理教案,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
高三物理教案1
学生情况分析
由于是高三年级,即将面临着高考的选拔考试,大多数的学生对基础知识的求知欲望比较强烈。所以课堂纪律比较好,都比较认真地听课,自觉地与老师互动,完成教学任务。高三(11、12)为理科重点班,相对来说物理基础较好些;高三(7)班是理科普通班,学习能力有着较大的差异,根据前段时间的观察和摸底,大多数的学生对基本知识的掌握不够牢固,各章各节的知识点尚处于分立状态,不能很好地利用知识解决相应的基本问题,所以对知识的了解和掌握有待地提高。
本学期教材分析
高中前两年已经基本完成了高中物理教学内容,高三年级将进入全面的总复习阶段,为了配合高三的总复习,学校统一订购了由黑龙江教育出版社出版的浙江专用《步步高大一轮复习讲义(物理)》作为高三复习教材,该书以高中物理课程标准和高考考试大纲为指导,以《20xx年浙江省普通高考考试说明》为依据编写,作为本学年参考用,本学期拟定完成本书的`第一至第十一章的第一轮复习。
本学期教学目标
本学年的教学重点就是高考复习。新课内容在开学一个星期内结束。接下来就要开始高考复习。高考复习大致分三个阶段。第一轮基础复习,第二轮专题复习,第三轮基础巩固。本学期拟定完成《步步高大一轮复习讲义(物理)》的第一至第十一章的第一轮复习。
提高教学质量措施
客观分析学生的实际情况,采用有效的教学手段和复习手段;
认真备课,准确把握学生的学习动态,把握课堂教学,提高教学效果;
多与学生进行互动交流,解决学生在学习过程中遇到的困难与困惑;
认真积极批发作业、试卷等,及时反馈得到学生的学习信息,以便适时调节教学;
尽量多做实验,多让学生做实验,激发学生兴趣,增加其感性认识,加深理解;
认真做好教学分析归纳总结工作,教师间经常互相交流,共同促进。
高三物理教案2
教学 目标
知识目标
1、了解棱镜在改变光的传播方向上的作用,知道棱镜是利用光的折射定律控制光路的光学元件一.
2、理解全反射棱镜产生全反射的原理,知道全反射棱镜的应用.
3、知道各种色光在真空中的速度相同,在其他介质中速度不同,因而对同一介质的折射率不同.
4、知道色散现象产生的原因,知道红光的折射率最小,紫光的折射率最大.
能力目标
理解棱镜对光的偏折作用,对实际问题进行处理.
理解不同色光通过棱镜的色散现象,分析相关现象.
情感目标
1、对比全反射棱镜和平面镜对光路的控制作用的不同效果,让学生学会选择更合理的工具来解决问题.
2、由光的色散现象这一知识点,启发学生思考不同的色光叠加的效果.
教学 建议
1、要让学生会根据折射定律定性画出通过棱镜的光线、能够通过作图体会棱镜控制光法的特点:“光线向底而偏折”、要正确地、灵活地找到顶角和底面.
2、要让学生知道全反射棱镜控制光路的特点、并让学生了解全反射棱镜与平面饼在改变光路上效果是相同的,但利用平面镜反射时,玻璃表面和镀层表面都要产生反射,并在镀层面会有一定的光能被吸收、所以实际中全反射棱镜优于平面镜.
3、关于光的色散现象可以先通过演示实验,如让白光通过三棱镜在屏上或白墙上观察到彩色的光带而看到色散现象,再通过分析说明各种颜色的光偏向角不同反映了玻璃对各种色光的折射率不同,从而得出不同颜色的光在玻璃中的传播速度不同.
教学 设计示例
棱镜
(-)引入新课
根据光的折射现象以及光的可逆性原理分析光线通过三棱镜后将发生偏折现象,并通过演示实验观察光路(利用激光演示器).做好演示实验:光通过三棱镜后的光路(尽量演示各种可能出现的情况)
(二) 教学 过程
1、介绍三棱镜
棱镜:光学上用核截面为三角形的透明体叫做三棱镜,光密媒质的棱镜放在光疏媒质中(通常在空气中),入射到棱镜侧面的光线经棱镜折射后向棱镜底面偏折.
A、三棱镜是利用光的折射控制光路的光学元件.隔着三棱镜能看到物体的虚像.虚像的位置比物体的实际位置向顶角方向偏移,但是没有必要去追究是放大还是缩小的.像.
B、光从棱镜的一个侧面射入,从另一个侧面射出,出射光线将向底面(第三个侧面)偏折,偏折角的大小与棱镜的折射率,棱镜的顶角和入射角有关.
C、若三棱镜的介质相对于周围介质是光流介质,则透过棱镜看物体,看到的虚像向底边偏移;出射光线较之入射光线向顶角偏折.
2、全反射棱镜
截面为等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜.全反射棱镜在光学仪器中被用来改变光路.
A、玻璃的折射率在1、5~1、9之间,相对于空气来讲,玻璃的临界角在30°~42°之间.
B、光从空气垂直射入全反射棱镜的直角侧面上,经过棱镜一次全反射,将改变光路90°,光垂直射入全反射棱镜的斜侧面上,经棱镜两次全反射,将改变光路180°.
3、光的色散
白光通过三棱镜折射后被分解为由红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫组成的彩色光谱,这就是光的色散.
A、光的色散现象表明:白光是由各种单色光组成的复色光;同一种介质对不同色光的折射率不同;不同色光在同一介质中传播的速度不同.
B、复色光通过平行透明板(玻璃砖),也能发生色散现象.
探究活动
1、利用三棱镜自制潜望镜.并与利用平面镜制作的潜望镜进行效果对比.
2、动手做一做光的色散实验,看看会有什么现象?
高三物理教案3
经过一年的复习教学,送走了又一届高三学生,回想这一年来的工作,我觉得反思使我的教学有了长足的进步,成文如下:
一、反思学生的基础,学习习惯
学生的力学学习得太差,好几次在讲例子时,学生就说听不懂,也就在班主任面前说某老师教来我听不懂,要求与上位老师一样,换掉,我当然不明白其中的理由,之后才明白,我在解题时中间有一个计算步骤我省略了,我以为学生没有问题,就一个数学运算就应没问题,可哪里明白这个班的学生天生就习惯理解,自己从不主动去思考动手解决问题,我开始反思,怎样才能使学生听得懂?做得来?原先学生的基础差,底子薄,务必从简单的、基本的抓起,于是,我决定,少而精的讲例子,每讲一个例子,得每一步在黑板上板书,然后针对学生的水平做一个类似的题目,渐渐地学生学会做一些题目了,也就不觉得听不懂了
二、反思教学困惑,构成教学论文
在复习动能定理时,常常遇到连接体问题,要学生对多个质点运用动能定理,公式多,学生感到拿手,经常出错,于是我想;能不能使问题简化呢?在高中阶段,常常是连接两物体的力的功的代数和为零,我想到把多个动能定理的公式相加,消去了连接物体的力的功,得到质点组动能定理,把它介绍给学生,说明它的适用范围,学生很容易掌握,于是我把它构成论文;在讲振动和波动时,学生对振动图像和波动图像容易混淆,在做作业的过程中经常出错,而近几年又经常考振动和波动相结合的题,怎样才能使学生更好的区别呢?我反思后写了《正确处理振动和波动的内在关系》一文,像这种类似的反思很多,我发表十多篇反思构成的文章,透过反思文章,使学生的知识难点得到了突破。
三、反思思想方法,培养建模潜力
在总复习中,除认真复习知识之外,我还要推荐同学们务必重视对各种物理思想方法的进一步了解和掌握。表面看,这似乎与知识的复习不搭界,其实这才是一项更高层次、更高效率的复习方法。那么,有哪些思想方法需要好好小结呢?我认为至少有以下一些:例如解静力学、动力学问题常用的'隔离法、整体法;处理复杂运动常用的运动合成法;追溯解题出发点的分析法;简单明了的图线法;以易代难的等效代换法等等,均为中学物理中基本的思维方法。当然,也还有其它一些属于更巧、更简捷的思维方法。然而两者相比,我主张更要关心基本的常用的思想方法。这些思想方法,一般说,在复习课上老师都会提及,一些写得好的参考书中也会有介绍。同学们在听课和阅读中除关心知识点之外,务请注意这些思维方法的实际应用,要好好消化、吸收,化为己有,再在练习中有意识运用,进一步熟悉它们。此外,在讲课中,要讲清怎样建立物理模型;怎样随着审题而描绘物理情景;怎样分析物理过程;怎样寻找临界状态及与其相应的条件;如何挖掘隐含物理量等等。这些,都是远比列出物理方程完成解题任务更有价值的东西。实践告诉我们,在高三学年,同学们毕竟比高一、高二时有了更强的理解潜力,有了更强的综合分析潜力的优势。一旦领悟掌
握了方法,就如虎添翼,往往能发挥出比老师更强、更敏捷的思维潜力。
四、反思教法,听同事授课相互交流
在复习教学中,经常感到复习课上法单一,没有新意,为了防止长时间的教学方法的单一带来的负面影响,我们高三的几位教师采取了经常听课的方式,只要有时间,就去听同行老师的课,不分场合,不举形式听随堂课,学习他人的教学方法和教学手段,吸取他人的长处,为我所用,听他人是怎样上这些资料的,自己是怎样上的,自己的课有什么不足,别人的课有哪些优点,下一次在上那里时我要怎样上才好,透过这样的相互听课,相互学习,提高自我,提高复习课的质量。
五、反思作业训练规范练习
练习在总复习中是举足轻重的一环,要想透过练习到达巩固知识、提高潜力的目的,力求规范地解题是就应遵循的一个原则。具体说务求做到两条:①要规范地使用物理规律。不少同学常从生活经验角度去解物理题,比如用动能定理时习惯从功、能的数值上加加减减来得到结果,而不问列式的物理好处。这种不规范的混乱的思维方式,只能使认知水平停滞在生活经验的层次上,正是复习中一大障碍。物理学自有本身固有的思维规律和方法,像动能定理的应用,首先要求弄清所研究的过程及研究对象在此过程中的受力状况,然后区别各力做功的正、负,再搞清过程的初态和终态,最后按外力功的代数和等于动能增量列出方程,这之后的代数运算便容易了。如果在平时练习中始终能坚持这样规范地使用物理定律、定理,时间久了必然会加深对规律的理解,潜力必须会上升到新的层次。②要将题做完整。我接触过一些学生,做练习“浮而不实”,列出几个物理方程便丢手不做或整理到代数式但懒于代入数字运算等,都不肯将题解到底。他们之中不乏最后失败的实例,均因为他们没有从日常的练习中得到收益。许多物理题,粗一看解题方向似乎很明显,仔细一解才发现里边隐含着重要的变化及关键。再说,一个完整的解题要有严密的逻辑过程;要有简明
扼要的文字表述;有单位的处理;有数字的运算……所有这些,无不涉及双基知识及个人的素养和潜力,都是要透过训练来加以提高改善的。那种蜻蜓点水式的解题,不可能在这些方面得到不断启发和训练,题解得再多,然而水平提高不快、工作不实,最后必定导致复习工作的低效率。
教学只有在不断的反思中才会有所进步,也只有学会反思的教师,所谓“亲其师,信其道”,只有不断反思的教师,才会获得学生的喜爱,才会立于教学不败之地。
高三物理教案4
本章安排6课时,每节安排1课时。
一、能源
本节教学,应抓住能源、常规能源、新能源三个概念和常规能源不能满足当今人类社会进步的需求,这一问题展开。教学方式方法可采用阅读、讨论并配合讲授进行。课堂教学结构参见下面的方框图。
二、原子核的组成
1.放射性现象
首先向学生介绍科学家在探索原子核的组成的过程中,曾经通过实验研究放射性元素放出的射线究竟是什么?接着介绍课本图14-4的装置以及实验中所看到的现象,进而介绍课本上所讲述的α射线、β射线、γ射线的性质。
简单介绍由于γ射线穿透物质的本领很强,因此在工农业生产以及医疗方面都有一些应用。
让学生知道过量的射线照射对人体有伤害,在利用放射线时应注意射线的防护,以及防止放射性物质泄漏,造成对环境的污染。
2.原子核的组成
这里用讲授的方法,在分析课本图实验的基础上,使学生知道放射现象告诉我们,小小的原子核也有内部结构,因为放射性元素放出的三种射线只可能是从原子核里放出来的。
关于原子核的组成,主要使学生知道原子核是由质子和中子组成的。质子带正电荷,电量跟电子电荷相等,质子的质量大约是电子的1836倍。中子不带电,质量跟质子的质量几乎相同。
接着按照课本图的示意图,向学生介绍结构比较简单的氢、氦、锂、铍的原子和原子核的结构,使学生对原子和原子核的组成有一个比较具体的了解。
三、核能
本节教学应以讲授为主。由于核能、裂变、聚变、链式反应、核反应堆等概念均涉及到核反应知识,而学生头脑里,这部分知识是一个空白,所以,讲授过程中要贯彻通俗性原则,不引深,不拔高,尽可能地采取恰当的比喻来帮助学生理解这些知识。
例如,教材中对裂变作了一个比喻,好比用火柴点燃木材,木材燃烧放出能量。这一比喻,不仅使学生对裂变形成初步认识,而且对认识链式反应也有帮助。
聚变学生更难认识。这里建议用浓硫酸与水结合释放热量的例子来比喻,可能会收到较好的效果。
总之,本节课教学应达到三个目的。一是让学生知道核能、裂变、聚变、链式反应的基本意思;二是让学生知道原子内部储藏了巨大的能量;三是知道世界各国包括我国在内,正在加强研究开发和利用核能,并取得了可喜的进展,激发学生去想象人类开发利用核能的美好前景。
四、核电站
本节教学要扣住两个环节,一是核电站的工作原理;一是核电站的'特点或优越性。通过本节教学,使学生对核电站有初步的认识。第一环节,核电站的原理介绍,教师要充分应用挂图、模型,有条件的学校可放映核电站的幻灯片、录像片或电影片配合教学,使学生明白核电站是怎样将核能转化为内能,再把内能转化为电能的。第二环节,组织好学生阅读讨论并概括出核电站用很少的核燃料可以产生大量的电能;可以大大减少燃料的运输量;适于缺少常规能源(化石燃料)的地区等主要的优越性。
五、太阳能
本节教学,建议采用自学指导的方法进行。上课时,教师可用幻灯或小黑板出示指导学生自学的问题。接着让学生带着问题阅读教材。最后要求学生回答问题,并且提出自己弄不明白或弄不懂的问题。配合教学,可以放映教学录像带“太阳能”。
指导学生自学的问题建议如下:
①人类直接利用太阳能有哪些重要意义?
②举例说明,人类目前直接利用太阳能有哪些途径?你是否有新的途径提出来?
③要大规模地开发和利用太阳能还存在哪些困难?人类要克服这些困难,必须依靠什么?
六、节能
本节教学,建议采用问题讨论的方式进行。上课时,教师首先出示需要讨论的问题。接着要求学生阅读教材内容并分组讨论,然后由小组代表汇报讨论结果,最后教师对学生讨论的结果作进一步归纳,即为本节课的小结。
讨论的问题建议如下:
①举例说明什么是能源的利用率?
②提高能源的利用率、节约能源的根本措施是什么?
③人类从根本上解决能源问题的出路在哪里?
④如果每人年节约用电1千瓦时,那么,全国近12亿人口节约用电,相当多少吨标准煤燃烧释放的能量?(标准煤燃烧值为2.93×107焦/千克)
(计算结果是相当1.47×108千克,这个数字是可观的!)
高三物理教案5
第四课时 电磁感应中的力学问题
【知识要点回顾】
1.基本思路
①用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向;
②求回路电流;
③分析导体受力情况(包含安培力,用左手定则确定其方向);
④列出动力学方程或平衡方程并求解.
2. 动态问题分析
(1)由于安培力和导体中的电流、运动速度均有关,所以对磁场中运动导体进行动态分析十分必要,当磁场中导体受安培力发生变化时,导致导体受到的合外力发生变化,进而导致加速度、速度等发生变化;反之,由于运动状态的变化又引起感应电流、安培力、合外力的变化,这样可能使导体达到稳定状态.
(2)思考路线:导体受力运动产生感应电动势感应电流通电导体受安培力合外力变化加速度变化速度变化最终明确导体达到何种稳定运动状态.分析时,要画好受力图,注意抓住a=0时速度v达到最值的特点.
【要点讲练】
[例1]如图所示,在一均匀磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体杆,它可在ab、cd上无摩擦地滑动.杆ef及线框中导线的电阻都可不计.开始时,给ef一个向右的初速度,则( )
A.ef将减速向右运动,但不是匀减速
B.ef将匀减速向右运动,最后停止
C.ef将匀速向右运动
D.ef将往返运动
[例2]如图甲所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上,两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.
(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图.
(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;
(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值.
[例3]如图所示,两条互相平行的光滑导轨位于水平面内,距离为l=0.2m,在导轨的一端接有阻值为R=0.5的电阻,在x0处有一水平面垂直的均匀磁场,磁感应强度B=0.5T.一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上,并以v0=2m/s的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于直杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动,加速度大小为a=2m/s2、方向与初速度方向相反.设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且连接良好.求:
(1)电流为零时金属杆所处的位置;
(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向;
(3)保持其他条件不变,而初速度v0取不同值,求开始时F的方向与初速度v0取得的关系.
[例4]如图所示,水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,间距d 为0.5米,左端通过导线与阻值为2欧姆的电阻R连接,右端通过导线与阻值为4欧姆的小灯泡L连接;在CDEF矩形区域内有竖直向上均匀磁场,CE长为2米,CDEF区域内磁场的磁感应强度B如图所示随时间t变化;在t=0s时,一阻值为2欧姆的金属棒在恒力F作用下由静止从AB位置沿导轨向右运动,当金属棒从AB位置运动到EF位置过程中,小灯泡的亮度没有发生变化.求:
(1)通过的小灯泡的电流强度;
(2)恒力F的大小;
(3)金属棒的质量.
例5.如图所示,有两根和水平方向成.角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感强度为及一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下.经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm,则 ( )
A.如果B增大,vm将变大
B.如果变大,vm将变大
C.如果R变大,vm将变大
D.如果m变小,vm将变大
例6.如图所示,A线圈接一灵敏电流计,B线框放在匀强磁场中,B线框的电阻不计,具有一定电阻的.导体棒可沿线框无摩擦滑动,今用一恒力F向右拉CD由静止开始运动,B线框足够长,则通过电流计中的电流方向和大小变化是( )
A.G中电流向上,强度逐渐增强
B.G中电流向下,强度逐渐增强
C.G中电流向上,强度逐渐减弱,最后为零
D.G中电流向下,强度逐渐减弱,最后为零
例7.如图所示,一边长为L的正方形闭合导线框,下落中穿过一宽度为d(dL)的匀强磁场区,设导线框在穿过磁场区的过程中,不计空气阻力,它的上下两边保持水平,线框平面始终与磁场方向垂直做加速运动,若线框在位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时,其加速度a1,a2,a3的方向均竖直向下,则( )
A.a1=a3
B.a1=a3
C.a1
D.a3
例8.如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成=37o角,下端连接阻值为R的电阻,匀强磁场方向与导轨平面垂直,质量为0.2kg,电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;
(3)在上问中,若R=2,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.(g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)
高三物理教案6
本文以研究自由落体运动的规律这一课题为例,试着对创新模仿式教学进行阐述。在组织创新模仿式教学时,建立在生活事实、演示实验和学科历史等三个基础的创新模仿活动贯穿于课堂教学始终,尤其表现在四个主要教学环节上。我们先来谈谈创新模仿教学活动的三个基础——
一、生活事实
生活给了我们有益的启示,物理规律正是由生活现象中来的,抽象出来的规律具有本质的普遍意义,它反复出现在许多物理现象中。中学物理教材的各章节的知识性内容几乎都采取了例证的方法,用具体、形象化的例子说明问题让学生感到真实。
既然物理概念和规律源于例子又回到例子上,学习时就要运用典型的例子帮助验证、学习和理解它们。我们可以从生活现象出发,融入学习内容,或者由学习内容联想生活。这样可以化陌生为熟悉,由熟悉推出未知,而且要学会举一反三。想不通的道理,看看生活现象,平时注意积累典型例子加深理解,提高全面认识的能力。
例一
创新模仿基础之生活事实:用绳子悬挂着的物体,如果绳子断了,物体会掉下来;树上的果实,成熟后会掉下来;手里捏着的粉笔,松开手后会掉下来。
问题导学:物体为什么会下落?
研究方法:观察与分析
分析:物体的下落运动是一种常见的运动,学生熟知,但很少有人去注意它。通过细心的观察,综合分析众多的实例。师生讨论归纳得出结论:物体之所以会下落,是由于受到了重力的作用。从观察生活现象事实到得出结论的过程就运用了创新模仿。
二、演示实验
物理学是一门实验科学。所以,课堂上指导学生自己动手做小实验很重要。在学习物理的过程中,一方面要善于应用学到的理论去解释日常生活中所见到的现象,另一方面要善于“动手”,通过实践去检验真理,双向联系,看一看感性认识是不是正确,在实践和应用中学习概念。课堂上,学生关注实验结果反映了什么样的物理规律,也可以从其中体会到了科学研究的乐趣。
例二
创新模仿基础之演示实验:取一截粉笔和一张小纸片(粉笔比纸片重),从同一高处同时释放。
问题导学:什么样的物体下落得更快?物体下落快慢是不是跟重力有关?什么原因导致它们先后落地?
分析:通过观察和体验,由演示实验可见:粉笔比纸下落快粉笔先落地。师生讨论:为什么呢?空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素。还可以思考得出: 如果设法消除空气阻力,会怎样?当阻力很小,可以忽略时,物体下落是不是可视为自由落体运动?通过演示实验与物理教学的整合,用实验、观察、推理、极端外推、悖论等研究方法创新模仿,加深了学生对自由落体运动的感性认识,加深了他们对这类问题的理解。
三、学科历史
物理教学改革的目的之一,是对学主进行培养和训练科研人员应具有的素质和能力,要形成科学的思维方法。这就要求我们将物理教学和学科历史结合,具体地讲就是善于把学生推到若干年前让他们从当时的科学背景出发去重温科学家们在什么问题上,什么环节中、什么情况下,用什么方法和思想作出了科学发明和发现的突破性步骤,从而把这些关键的步骤联系起来。
例三
创新模仿基础之学科历史:教材P70页阅读材料《伽利略对自由落体运动的研究》
问题导学:伽利略的研究方法是什么?
分析:这部分内容应以学生自学为主,老师适当引导。关于落体运动的规律,历史曾经出现过两种截然不同的观点。应该阐明:历史上,伽利略首先通过落体佯谬的思想进行实验,否定亚里斯多德的物体越重下落越快的结论;最后将斜面实验推广,得出结论。伽利略开创的研究方法是提出假设--数学推理--实验验证-合理外推。这种方法对科学研究具有重大的启蒙作用,至今仍是重要科研方法之一。今天我们就是要踏着历史发展的脚印,研究一下落体运动究竟是什么运动,遵循什么规律,使教和学的思路去尽量接近科学家认识的思路。通过对学科历史的创新模仿,激发学生的学习兴趣,培养科学的思维方法,这也是物理教学实质性改革的途径和方向,是培养创造型人才的一个有效途径。
在组织创新模仿式教学时,应将基于上述三个基础的创新模仿活动贯穿于课堂教学始终,尤其表现在以下四个主要教学环节中——
一、新课导入
例四
目的:物体下落快慢的因素分析
创新模仿基础之演示实验:取大小不同的两张纸,将小纸片揉成一团,从同一高处同时释放。
问题导学:究竟是重的物体下落快还是轻的物体下落快呢?
分析:实验现象表明小纸团先落地,这说明轻的物体比重的物体下落快。通过简单的小实验使学生认识到:通常看到的下落有快有慢,是由于空气阻力的影响。自由落体运动在地球大气层里是一种理想运动,但掌握了这种理想运动的规律,也就为研究实际运动打下了基础。
问题导学:如果完全没有空气阻力的影响,或者空气阻力不太大,与重力相比较可以忽略时,实际的落体运动可以近似地当作自由落体运动。同学们猜想一下,那时,轻、重物体谁下落得快呢?
创新模仿基础之演示实验:牛顿管实验
分析:用牛顿管演示不同物体在没有空气阻力的影响下的下落情况。强调管内空气已被抽得很稀薄,空气阻力的影响非常小。可见:如果没有空气阻力的影响,不同物体下落的快慢是一样的。这些实验现象可以使学生充分认识到空气阻力的存在掩盖了自由下落的物体的规律,需要排除空气阻力的影响才能发现自由下落物体的运动规律,很自然的引出了理想运动——自由落体运动,并为下面的研究做好铺垫。这种创新模仿建立概念的程序,对中学生来说是比较容易接受的。
二、知识讲解
例五
目的:科学方法教育
创新模仿基础之演示实验:取大小不同的两张纸,将小纸片揉成一团,从同一高处同时释放。
问题导学:实际的落体运动可以近似地当作自由落体运动,这种理想运动忽略哪些次要因素?
分析:在科学研究中,我们常常采取忽略一些次要因素,从最简的'问题入手的方法。纸片受到的空气阻力明显地比纸团受到的空气阻力大,所以纸片下落较慢。排除空气阻力的影响才能发现自由下落物体的运动规律,在落体运动中,先排除空气阻力,研究物体在没有空气阻力条件下的运动,这就是自由落体运动。
知识扩展:科学方法的教学是本节的一个重要教学内容。通过对理想化方法的创新模仿,学习分析和处理表面现象,发现其掩盖下的规律,再用规律解决实际问题的物理方法。引导学生通过讨论学习本节内容,教学中可将自由落体运动扩展到别的星球,还可引伸到竖直上抛,为学生活用知识奠定基础,还有利于激发学习的积极性和培养能力。
三、误区排解
同学们经常和物理现象打交道,在学习掌握其规律之前,已有许多感性认识,如果能够正确理解,那对学习物理将十分有利。遗憾的是,这些感性认识往往会掩盖住事物的内在实质,而给人以错觉。生活中有一些感觉不总是正确的,不能把生活中的经验,感觉当成规律来用。在学习物理概念时,要了解哪些日常观念是不科学的,通过多个例子去证明它是错误的,从而排除干扰,正确理解物理概念。要特别注意的是曾经犯过错误的典型例子,往往可以警示自己,碰到类似问题时不再或少犯同样的错误。
例六
目的:排除认识上的误区
创新模仿基础之生活事实:我们平时常见的现象是,重的物体下落快。
问题导学:我们是不是由日常经验得出这样的结论,重的物体比轻的物体下落快?
分析:学生由于受日常经验的影响,对物体的坠落普遍存在重快轻慢的错误认识。要消除学生的从生活中得来的错误观念,培养学生透过现象看到本质的认识观,这是本节教学的难点之一,关键在于说明不同物体下落的加速度都是重力加速度g。由于对日常经验印象很深,所以做好演示实验十分重要。除了牛顿管的实验之外,还可以做许多简单易行的小实验,使学生明确认识,日常见到的现象是因为受空气阻力的影响的缘故。引导学生建立正确观念:任何物体的自由落体运动都是完全相同的,即无论何种物体、是轻是重,它们下落的速度都是相同的。
四、习题检测
要真正理解掌握概念,只有通过实践和应用才能实现。
规律具有普遍性,因此可以直接模仿运用,
我们应该把着眼点放在观察分析现象、利用知识解决实际问题的能力培养上,要把主要精力聚焦在加强对基础知识的理解深度上,要养成定向思维的习惯。所谓科学的思维方法,浅显地说,就是以客观存在的事实作为出发点,经过观察分析、对比鉴别,利用综合归纳或演绎推理,得出对事物规律的理解。
例七
目的:应用自由落体运动规律解题
创新模仿基础之生活事实:前面学习过匀加速直线运动的规律
Vt=V0+at;S=V0t+0.5at2;Vt2 – V02=2as
问题导学:自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,是否可以直接创新模仿?
分析:直接创新模仿导出自由落体运动规律:Vt=gt;h=0.5gt2;Vt2 =2gh
知识扩展:自由落体运动在地球大气层里是一种理想运动,掌握了这种理想运动的规律,也就为研究实际运动打下了基础。当空气阻力不太大,与重力相比较可以忽略时,实际的落体运动可以近似地当作自由落体运动。理解自由落体运动的实质,掌握自由落体运动的规律运用理想化方法,通过比较重力与空气阻力的大小,将实际问题转化为自由落体问题。老师可以举一些变式练习,让学生当堂完成。例如:通过石子下落测量井口到水面的深度;宇航员也可用此法,测算星球上一个深洞的深度。通过对例题的进一步讨论,把学生的认识引向具体问题具体分析的更深层次,促进知识转化为技能。
如上所述,本节课具有下述特点:
1、本堂课没有回避问题,而是分析问题的困难,提出研究问题的方法是:让学生结合实际更好地理解自由落体运动规律,理解自由落体的条件、空气阻力的影响。整节课从实践到理论分析,再到实践,将实践、实验和历史与课程很好的融为一体,体现了科学研究问题的全过程,逻辑推理清晰,步步深入。先让学生观察实验,认识到是空气阻力造成问题复杂的原因。演示实验和伽利略的巧妙推理的介绍,为学生进行科学探究创造条件,真实、直观、生动、形象,抓住了关键,给学生留下深刻印象,激发了学生探究的积极性。
2、本节课采用现代认知心理学的教学理论设计,利用了创新模仿方式进行教学,充实了内容,腾出了时间,让学生充分地、独立地积极思维,能较好体现物理思想和物理方法。课堂创新氛围浓郁,抓住教学的某些环节,有利于学生创造意识的培养。学生相互探讨、交流、学习,思维活跃,体验研究问题、寻求规律的科学研究过程,抓住课堂教学的制试点,启发学生创造性运用,使学生在获取知识的同时,创造性思维和创造能力得到发展。
值得进一步研究的问题是:在用创新模仿启发学生讨论分析得出结论,如何更好地引导、启发,更好地培养学生的创新精神、独立思考能力,需要更深入地研究。总之,希望在教学过程中有更多更好的教法和学法创造出来。
高三物理教案7
㈠教学目的:
⒈知道光的折射现象;知道光的折射规律;知道在折射中光路是可逆的;知道日常生活中由于光的折射而产生的一些现象。
⒉培养学生的观察能力和分析数据得出结论的综合能力。
⒊对学生进行安全教育。
㈡教学重点和难点:
重点:光的折射现象。观察、分析实验,归纳出光的折射规律。
难点:观察、分析实验,归纳出光的折射规律及在折射中光路中可逆的。
㈢教学仪器:
玻璃水缸、水、激光发射器、光具盘、玻璃砖、几根钢针、多媒体电脑及投影仪等。
㈣教学过程:
一、课题引入:
我们都知道渔民捕鱼有很多方法,如:用网网鱼、用鱼叉叉鱼等。现在,我们也来体验一下渔民的生活,(出示塑料泡沫上画有鱼和玻璃水缸)进行叉鱼比赛。当学生在比赛时,发现钢针都叉在鱼的上方后,惊奇之余,告诉学生,要知道为什么,等我们学完光的折射后,就明白其中的道理了。从而引入课题。(电脑显示标题)
二、新课进行:
1、光的折射:
平时我们看到装水的玻璃杯中的吸管会在水面处弯折,也是这个道理(电脑显示图片)。让我们再来观察另一个实验,在玻璃水缸中插入一块木板,用激光沿着木板,从空气斜射到水面,问:可以看到什么现象?(可以看到光不再沿直线传播而是在水面处改变方向进入水中)再观察光从空气中斜射到玻璃中,问:要以看到什么现象?(同样也可以看到光不再沿直线传播而是在玻璃面处改变方向进入玻璃中)
从实验中,我们看到光从空气中斜射入水和玻璃中都能看到光在水面和玻璃面处改变传播方向,而且实践也证明其他介质中也会发生同样的现象。因此,我们把“光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化。”的这种现象叫做光的折射。(板书用电脑显示)
2、光的折射规律:
通过刚才的实验教师把刚才光的折射现象用电脑显示出光的折射光路图。
从图中介绍,什么是折射光线和折射角。为了防止学生把折射光线与界面夹角误认为折射角。所以,要特别指出:折射角是折射光线与法线的夹角。(并用电脑显示)
下面我们来做个实验研究光从空气射入玻璃有什么规律。要求学生要注意观察,并用电脑显示观察目的:
①光从哪一种介质中射入哪一种介质中的?是怎样入射的?
②折射光线、入射光线与法线在位置上有什么关系?
③入射角和折射角的'大小关系?
d、当入射角变化时,折射角是如何变化的?先让学生观察一下整个实验的动态过程,然后让学生回答出部分问题后,教师:为更好地研究光的折射规律,我们来认真分析整个实验。并出示以下表格:
边实验边让学生填写表格,表格完成后分析表格和利用电脑动画来总结规律。得出:光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线与入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分居法线两侧;折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(用电脑显示出)
从表格中我们也可以看出,在折射中,光路也中可逆的。(用电脑显示出,并加以动画显示。)
3、用光的折射来解释眼睛受骗的问题
现在,我们来解释刚才在叉鱼比赛中,为什么我们同学会叉在鱼的上方。原来鱼从水中发出的光线,由水进入空气时,会在水面发年折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,觉得这些光线好像是从它们的反向延长线的交点鱼像发出来的,鱼像是鱼的虚像,鱼像比鱼位置高。所以刚才比赛的同学会叉在鱼的上方。(利用电脑演示加以解释)
利用电脑播放视频材料:放在杯底刚好看不见的硬币,加上水后又会看得见。要求学生利所学的知识加以回答,最后强调看见的硬币是硬币的虚像。
4、课堂练习
(1)光从空气行政村射入水中时,折射角()入射角。
(2)池水看起来比实际的浅,这是由于光从水中射入空气时发生()造成的。
(3)画出图中折射光线的大致方向。
三、小结
1、光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这现象叫做光的折射。
2、光的折射规律:
内容:光从空气斜射入水或其它介质中,折射光线与入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分居法线两侧;折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变;在折射中光路也是可逆的。
注意:弄清一点、二角、三线的涵义。
高三物理教案8
教学目标:
1.知道什么是光的折射现象及入射光线、折射光线、法线、入射角和折射角
2.知道光从空气斜射入水、其他介质中及光从水、其他介质斜射入空气中的折射情况
3.知道折射现象中光路是可逆的。
4.能用光的折射解释生活中的一些简单现象。
重点:理解并掌握光的折射规律,知道光在折射时光路可逆。
难点:折射现象的解释,画出折射的光路图。
教具演示:烧杯,筷子,水,硬币,挂图
引入新课
1.在将筷子插入水中,看水中的筷子有什么变化。(向上弯折)
2.在一个碗中放一枚硬币,让两个学生斜看碗中的硬币,上下移动视线到刚好看不到硬币为止(此时视线不能动),然后向碗中倒水,看能否看到硬币。(可以看到,好象碗底变浅了)这是什么原因呢?今天我们来研究光的`另一种现象,学后就可解释了。
教学过程
(一)什么叫光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫光的折射。
(二)探究光的折射规律(通过画光路图解释)
1.观察光的折射光路图(挂图)光由空气斜射入水中的折射现象,让学生观察光路,在水中光沿直线传播,在空气中也是沿直线传播,但在水和空气的界面处发生偏折,这就是光的折射过程,让学生把光路画下来。引导学生和反射光路比较,得出入射光线、入射点、法线、入射角、折射光线、折射角及位置关系。
2.光斜射入两种介质的界面时才发生折射。问:当光射到两种介质的界面时,一定发生折射现象吧?让光垂直入水和空气界面时,不发生折射,只有斜射入时,才发生折射。(当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变)
3.观察折射角与入射角的大小关系。
①让光由空气斜射入水中时,使入射角增大和减小,折射角也随着增大和减小。(折射角总是小于入射角)
②让光由水中斜射入空气时,使入射角增大和减小,折射角也随着增大和减小。(折射角总是大于入射角)
③归纳:当光在空气与其他介质发生折射时,不论入射角还是折射角,处于空气中的那个角总是大角。
4.折射光路是可逆的
(三)光的折射应用和光折射现象的解释
(1)渔民叉鱼时,总是在看到的鱼的下方叉才能叉到鱼为什么?
(2)在将筷子插入水中,看水中的筷子向上弯折为什么?
(3)在一个杯子中放一枚硬币,眼睛原来看不到硬币,倒水后却能看到硬币为什么?
(四)画折射光线的
(1)光从空气斜射入玻璃砖再射出来。
(2)给出入射光线画折射光线,给出折射光线画入射光线。
(五)课堂练习(见小黑板)
课堂小结:
1.知道什么是光折射现象及光的折射规律
2.能应用折射规律解释一些简单的折射现象,并能根据入射光线画出折射光线的大致方向。
3.知道折射时,光路可逆。
作业:课本P59 1. 2. 3题
高三物理教案9
一、教学目标
1.在物理知识方面要求:
(1)知道分子的动能,分子的平均动能,知道物体的温度是分子平均动能大小的标志。
(2)知道分子的势能跟物体的体积有关,知道分子势能随分子间距离变化而变化的定性规律。
(3)知道什么是物体的内能,物体的内能与哪个宏观量有关,能区别物体的内能和机械能。
(4)知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的,知道两者的区别,了解热功参量的意义。
2.在培养学生能力方面,这节课中要让学生建立:分子动能、分子平均动能、分子势能、物体内能、热量等五个以上物理概念,又要让学生初步知道三个物理规律:温度与分子平均动能关系,分子势能与分子间距离关系,做功与热传递在改变物体内能上的关系。因此,教学中着重培养学生对物理概念和规律的理解能力。
3.渗透物理学方法的教育:在分子平均动能与温度关系的讲授中,渗透统计的方法。在分子间势能与分子间距离的关系上和做功与热传递关系上都要渗透归纳推理方法。
二、重点、难点分析
1.教学重点是使学生掌握三个概念(分子平均动能、分子势能、物体内能),掌握三个物理规律(温度与分子平均动能关系、分子势能与分子之间距离关系、热传递与功的关系)。
2.区分温度、内能、热量三个物理量是教学上的一个难点;分子势能随分子间距离变化的势能曲线是教学上的另一难点。
三、教具
1.压缩气体做功,气体内能增加的演示实验:
圆形玻璃筒、活塞、硝化棉。
2.幻灯及幻灯片,展示分子间势能随分子间距离变化而变化的曲线。
四、主要教学过程
(一)引入新课
我们知道做机械运动的物体具有机械能,那么热现象发生过程中,也有相应的能量变化。另一方面,我们又知道热现象是大量分子做无规律热运动产生的。那么热运动的能量与大量的无规律运动有什么关系呢?这是今天学习的问题。
(二)教学过程的设计
1.分子的动能、温度
物体内大量分子不停息地做无规则热运动,对于每个分子来说都有无规则运动的动能。由于物体内各个分子的速率大小不同,因此,各个分子的动能大小不同。由于热现象是大量分子无规则运动的结果,所以研究个别分子运动的动能是没有意义的。而研究大量分子热运动的动能,需要将所有分子热运动动能的平均值求出来,这个平均值叫做分子热运动的平均动能。
学习布朗运动和扩散现象时,我们知道布朗运动和扩散现象都与温度有关系,温度越高,布朗运动越激烈,扩散也加快。依照分子动理论,这说明温度升高后分子无规则运动加剧。用上述分子热运动的平均动能来说明,就是温度升高,分子热运动的平均动能增大。如果温度降低,说明分子热运动的平均动能减小。因此从分子动理论观点来看,温度是物体分子热运动的平均动能的标志。“标志”的含义是指物体温度升高或降低,表示了物体内部大量分子热运动的平均动能增大或减小。温度不变,就表示了分子热运动的平均动能不变。其他宏观物理量如时间、质量、物质种类都不是分子热运动平均动能的标志。但是,温度不是直接等于分子的平均动能。
另一方面,温度只与物体内大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应,对于个别分子或几十个、几百个分子热运动的动能大小与温度是没有关系的。
我们知道,温度这个物理量在宏观上的意义是表示物体冷热程度,而它又是大量分子热运动平均动能大小的标志,这是温度的微观含义。
2.分子势能
分子间存在着相互作用力,因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能。
如果分子间距离约为10 -10 m数量级时,分子的作用力的合力为零,此距离为r 0 。
当分子距离小于r 0时,分子间的作用力表现为斥力,要减小分子间的距离必须克服斥力做功,因此,分子势能随分子间距离的减小而增大。这种情形与弹簧被压缩时弹性势能增大是相似的。如图1中弹簧压缩,弹性势能E p增大。
如果分子间距离大于r 0时,分子间的相互作用表现为引力,要增大分子间的距离必须克服引力做功,因此,分子势能随分子间的距离增大而增大。这种情况与弹簧被拉伸时弹性势能增大是相似的。如图1中弹簧拉伸,E p增大。
从以上两种情况综合分析,分子间距离以r 0为数值基准,r不论减小或增大,分子势能都增大。所以说,分子在平衡位置处是分子势能最低点。如果分子间距离是无限远时,取分子势能为零值,分子间距离从无限远逐渐减少至r 0以前过程,分子间的作用力表现为引力,而且距离减少,分子引力做正功,分子势能不断减小,其数值将比零还小为负值。当分子间距离到达r 0以后再减小,分子作用力表现为斥力,在分子间距离减小过程中,克服斥力做功,使分子势能增大。其数值将从负值逐渐变大至零,甚至为正值。分子势能随分子间距离r的变化情况可以在图2的图象中表现出来。从图中看到分子间距离在r 0处,分子势能最小。
既然分子势能的大小与分子间距离有关,那么在宏观上什么物理量能反映分子势能的大小变化情况呢?如果对于确定的物体,它的体积变化,直接反映了分子间的距离,也就反映了分子间的势能变化。所以分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。
3.物体的内能
(1)物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成,因此任何物体都是有内能的。
提问学生:宏观量中哪些物理量是分子热运动的平均动能和分子势能的标志?
根据学生的回答,引导到一个确定的`物体,分子总数是固定的,那么这物体的内能大小是由宏观量——温度和体积决定的。如果不是确定的物体,那么物体的内能大小是由质量、温度、体积和物态来决定。
课堂讨论题:下列各个实例中,比较物体的内能大小,并说明理由。
①一块铁由15 ℃升高到55 ℃,比较内能。
②质量是1kg50 ℃的铁块与质量是0.1kg50 ℃的铁块,比较内能。
③质量是1kg100 ℃的水与质量是1kg100 ℃的水蒸气,比较内能。
(2)物体机械运动对应着机械能,热运动对应着内能。任何物体都具有内能,同时还可以具有机械能。例如在空中飞行的炮弹,除了具有内能,还具有机械能——动能和重力势能。
提问学生:一辆汽车的车厢内有一气瓶氧气,当汽车以60km/h行驶起来后,气瓶内氧气的内能是否增加?
通过此问题,让学生认识内能是所有分子热运动动能和分子势能之总和,而不是分子定向移动的动能。另一方面,物体机械能增加,内能不一定增加。
4.物体的内能改变的两种方式
(1)列举锯木头和用砂轮磨刀具,锯条、木头和刀具温度升高,说明克服摩擦力做功,可以使物体的内能增加。如果外力对物体做功全部用于物体内能改变的情况下,外力做多少功,物体的内能就改变多少。如果用W表示外界对物体做的功,用Δ E表示物体内能的变化,那么有W= Δ E 。功的单位是焦耳,内能的单位也是焦耳。
演示压缩空气,硝化棉燃烧。说明外力压缩空气过程,对气体做功,使气体的内能增加,温度升高到棉花的燃点而使其燃烧。
以上实例说明做功可以改变物体的内能。
(2)在炉灶上烧热水,火炉烤热周围物体,这些物体温度升高内能增加。这些实例说明依靠热传递方式也可以使物体的内能改变。物体吸收热量,内能增加。物体放出热量,物体的内能减少。如果传递给物体的热量用Q表示,物体内能的变化量是Δ E,那么,Q= Δ E 。
热量的计算公式有:Q=mc Δ t,Q=ML,Q=m λ(后面的两个公式分别是物质熔解和汽化时热量的计算式)。热量的单位是焦耳,过去的单位是卡。
所以做功和热传递是改变物体内能的两种方式。
(3)做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
一杯水可以用加热的方法(即热传递方式)传递给它一定的热量,使它从某一温度升高到另一温度。这过程中这杯水的内能有一定量的变化。也可以采取做功的方式,比如用搅拌器在水中不断搅拌,也可以使这杯水从相同的初温度升高到同一高温度,这样,水的内能会有相同的变化量。两种方式不同,得到的结果是相同的。除非事先知道,否则我们无法区别是哪种方式使这杯水的内能增加的。
因此,做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
(4)虽然做功和热传递对改变物体的内能是等效的,但是这两种方式的物理过程有本质的区别。做功使物体内能改变的过程是机械能转化为内能的过程。而热传递的过程只是物体之间内能的转移,没有能量形式的转化。
课上练习:
1.判断下面各结论是否正确?
(1)温度高的物体,内能不一定大。
(2)同样质量的水在100 ℃时的内能比60 ℃时的内能大。
(3)内能大的物体,温度一定高。
(4)内能相同的物体,温度一定相同。
(5)热传递过程一定是从内能大的物体向内能小的物体传递热量。
(6)温度高的物体,含有的热量多,或者说内能大的物体含有的热量多。
(7)摩擦铁丝发热,说明功可以转化为热量。
答案:(1)、(2)是对的。
2.在标准大气压下,100 ℃的水吸收热量变成同温度的水蒸气的过程,下面的说法是否正确?
(1)分子热运动的平均动能不变,因而物体的内能不变。
(2)分子的平均动能增加,因而物体的内能增加。
(3)所吸收的热量等于物体内能的增加量。
(4)分子的内能不变。
答案:以上四个结论都不对。
(三)课堂小结
(1)这节课上新建立了三个物理概念:分子热运动的平均动能、分子势能、内能。要知道这三个概念的确切含义,更为重要的是能够区分温度、内能、热量,知道内能与机械能的区别和联系。
(2)要掌握三个物理规律:分子热运动的平均动能与温度的关系、分子间的相互作用力与分子间距离的关系、做功与热传递在使物体内能改变上的关系。
(四)说明
这节课是概念性很强的课,又不是从物理实验或物理现象直接得出结论的课。对于概念要知道引入的目的、确切含义、与其他概念的区别和联系。所以课上要讲分子热运动平均动能、内能、热量等概念的意义,并且要通过实际例题,让学生通过判断、推理来加深对这些概念的认识。
高三物理教案10
直线运动
一、匀变速直线运动公式
1.常用公式有以下四个:, ,
⑴以上四个公式中共有五个物理量:s、t、a、V0、Vt,这五个物理量中只有三个是独立的,可以任意选定。只要其中三个物理量确定之后,另外两个就唯一确定了。每个公式中只有其中的四个物理量,当已知某三个而要求另一个时,往往选定一个公式就可以了。如果两个匀变速直线运动有三个物理量对应相等,那么另外的两个物理量也一定对应相等。
⑵以上五个物理量中,除时间t外,s、V0、Vt、a均为矢量。一般以V0的方向为正方向,以t=0时刻的位移为零,这时s、Vt和a的正负就都有了确定的物理意义。
应用公式注意的三个问题
(1)注意公式的矢量性
(2)注意公式中各量相对于同一个参照物
(3)注意减速运动中设计时间问题
2.匀变速直线运动中几个常用的结论
①Δs=aT 2,即任意相邻相等时间内的位移之差相等。可以推广到sm-sn=(m-n)aT 2
②,某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速度。
,某段位移的中间位置的即时速度公式(不等于该段位移内的平均速度)。
可以证明,无论匀加速还是匀减速,都有。
3.初速度为零(或末速度为零)的匀变速直线运动做匀变速直线运动的物体,如果初速度为零,或者末速度为零,那么公式都可简化为:
,,,
以上各式都是单项式,因此可以方便地找到各物理量间的比例关系。
4.初速为零的匀变速直线运动
①前1s、前2s、前3s……内的位移之比为1∶4∶9∶……
②第1s、第2s、第3s……内的位移之比为1∶3∶5∶……
③前1m、前2m、前3m……所用的时间之比为1∶ ∶ ∶……
④第1m、第2m、第3m……所用的时间之比为1∶ ∶( )∶……
5、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,竖直上抛运动是匀减速直线运动,可分向上的匀减速运动和竖直向下匀加速直线运动。
二、匀变速直线运动的基本处理方法
1、公式法
课本介绍的公式如等,有些题根据题目条件选择恰当的公式即可。但对匀减速运动要注意两点,一是加速度在代入公式时一定是负值,二是题目所给的时间不一定是匀减速运动的时间,要判断是否是匀减速的时间后才能用。
2、比值关系法
初速度为零的匀变速直线运动,设T为相等的时间间隔,则有:
①T末、2T末、3T末??……的瞬时速度之比为:
v1:v2:v3:……vn=1:2:3:……:n?
② T内、2T内、3T内……的位移之比为:
s1:s2:s3: ……:sn=1:4:9:……:n2
③第一个T内、第二个T内、第三个T内……的位移之比为:
sⅠ:sⅡ:sⅢ:……:sN=1:3:5: ……:(2N-1)
初速度为零的匀变速直线运动,设s为相等的位移间隔,则有:
④前一个s、前两个s、前三个s……所用的时间之比为:
t1:t2:t3:……:tn=1:……:
⑤第一个s、第二个s、第三个s……所用的时间tⅠ、tⅡ、tⅢ ……tN之比为:
tⅠ:tⅡ:tⅢ:……:tN =1:……:
3、平均速度求解法
在匀变速直线运动中,整个过程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,也等于初、末速度和的一半,即:。求位移时可以利用:
4、图象法
5、逆向分析法
6、对称性分析法
7、间接求解法
8、变换参照系法
在运动学问题中,相对运动问题是比较难的部分,若采用变换参照系法处理此类问题,可起到化难为易的效果。参照系变换的方法为把选为参照物的物理量如速度、加速度等方向移植到研究对象上,再对研究对象进行分析求解。
三、匀变速直线运动规律的应用—自由落体与竖直上抛
1、自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。
2、竖直上抛运动
竖直上抛运动是匀变速直线运动,其上升阶段为匀减速运动,下落阶段为自由落体运动。它有如下特点:
(1).上升和下降(至落回原处)的两个过程互为逆运动,具有对称性。有下列结论:
①速度对称:上升和下降过程中质点经过同一位置的速度大小相等、方向相反。
②时间对称:上升和下降经历的时间相等。
(2).竖直上抛运动的特征量:①上升最大高度:Sm= .②上升最大高度和从最大高度点下落到抛出点两过程所经历的时间:.
(3)处理竖直上抛运动注意往返情况。
追及与相遇问题、极值与临界问题
一、追及和相遇问题
1、追及和相遇问题的特点
追及和相遇问题是一类常见的运动学问题,从时间和空间的角度来讲,相遇是指同一时刻到达同一位置。可见,相遇的物体必然存在以下两个关系:一是相遇位置与各物体的初始位置之间存在一定的位移关系。若同地出发,相遇时位移相等为空间条件。二是相遇物体的运动时间也存在一定的关系。若物体同时出发,运动时间相等;若甲比乙早出发Δt,则运动时间关系为t甲=t乙+Δt。要使物体相遇就必须同时满足位移关系和运动时间关系。
2、追及和相遇问题的求解方法
分析追及与相碰问题大致有两种方法即数学方法和物理方法。
首先分析各个物体的运动特点,形成清晰的运动图景;再根据相遇位置建立物体间的位移关系方程;最后根据各物体的运动特点找出运动时间的关系。
方法1:利用不等式求解。利用不等式求解,思路有二:其一是先求出在任意时刻t,两物体间的距离y=f(t),若对任何t,均存在y=f(t)>0,则这两个物体永远不能相遇;若存在某个时刻t,使得y=f(t) ,则这两个物体可能相遇。其二是设在t时刻两物体相遇,然后根据几何关系列出关于t的方程f(t)=0,若方程f(t)=0无正实数解,则说明这两物体不可能相遇;若方程f(t)=0存在正实数解,则说明这两个物体可能相遇。
方法2:利用图象法求解。利用图象法求解,其思路是用位移图象求解,分别作出两个物体的位移图象,如果两个物体的位移图象相交,则说明两物体相遇。
3、解“追及、追碰”问题的思路
解题的基本思路是(1)根据对两物体运动过程的分析,画出物体的运动示意图(2)根据两物体的运动性质,分别列出两个物体的位移方程。注意要将两物体运动时间的关系反映在方程中(3)由运动示意图找出两物体间关联方程(4)联立方程求解。
4、分析“追及、追碰”问题应注意的问题:
(1)分析“追及、追碰”问题时,一定要抓住一个条件,两个关系;一个条件是两物体的速度满足的临界条件,追和被追物体的速度相等的速度相等(同向运动)是能追上、追不上、两者距离有极值的临界条件。两个关系是时间关系和位移关系。其中通过画草图找到两物体位移之间的数量关系,是解题的突破口,因此在学习中一定要养成画草图分析问题的良好习惯,对帮助我们理解题意,启迪思维大有裨益。
(2)若被追及的物体做匀减速直线运动,一定要注意追上前该物体是否停止。
(3)仔细审题,注意抓住题目中的关键字眼,充分挖掘题目中的隐含条件,如:刚好、恰巧、最多、至少等,往往对应一个临界状态,满足一个临界条件。
二、极值问题和临界问题的求解方法。
该问题关键是找准临界点
扩展阅读
高三物理教案:《直线运动的图象及应用》教学设计
一、位移-时间图象:
1、图象的物理意义:表示做直线运动物体的位移随时间变化的关系。
横坐标表示从计时开始各个时刻,纵坐标表示从计时开始任一时刻物体的位置,即从运动开始的.这一段时间内,物体相对于坐标原点的位移。
2、图线斜率的意义:图象的斜率表示物体的速度。
如果图象是曲线则其某点切线的斜率表示物体在该时刻的速度,曲线的斜率将随时间而变化,表示物体的速度时刻在变化。
斜率的正负表示速度的方向;
斜率的绝对值表示速度的大小。
3、匀速运动的位移-时间图象是一条直线,而变速直线运动的图象则为曲线。
4、图象的交点的意义是表示两物体在此时到达了同一位置即两物体"相遇"。
5、静止的物体的位移-时间图象为平行于时间轴的直线,不是一点。
6、图象纵轴的截距表示的是物体的初始位置,而横轴的截距表示物体开始运动的时刻,或物体回到原点时所用的时间。
7、图象并非物体的运动轨迹。
二、速度-时间图象:
1、图象的物理意义:表示做直线运动物体的速度随时间变化的关系。
横坐标表示从计时开始各个时刻,纵坐标表示从计时开始任一时刻物体的速度。
2、图线斜率的意义:图象的斜率表示物体加速度。
斜率的正负表示加速度的方向;
斜率的绝对值表示加速度大小。
如果图象是曲线,则某一点切线的斜率表示该时刻物体的加速度,曲线的斜率随时间而变化表示物体加速度在变化。
3、匀速直线运动的速度图线为一条平行于时间轴的直线,而匀变速直线运动的图象则为倾斜的直线,非匀变速运动的速度图线的曲线。
4、图象交点意义表示两物体在此时刻速度相等,而不是两物体在此时相遇。
5、静止物体的速度图象是时间轴本身,而不是坐标原点这一点。
6、图象下的面积表示位移,且时间轴上方的面积表示正位移,下方的面积表示负位移。
7、图象纵轴的截距表示物体的初速度,而横轴的截距表示物体开始运动的时刻或物体的速度减小到零所用时间。
8、速度图象也并非物体的运动轨迹。
【重点精析】
一、物理图象的识图方法:一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点
运动学图象主要有x-t图象和v-t图象,运用运动学图象解题总结为"六看":一看"轴",二看"线",三看"斜率",四看"面积",五看"截距",六看"特殊点"。
1、"轴":先要看清坐标系中横轴、纵轴所代表的物理量,即图象是描述哪两个物理量间的关系,是位移和时间关系,还是速度和时间关系?同时还要注意单位和标度。
2、"线":"线"上的一个点一般反映两个量的瞬时对应关系,如x-t图象上一个点对应某一时刻的位移,v-t图象上一个点对应某一时刻的瞬时速度;"线"上的一段一般对应一个物理过程,如x-t图象中图线若为倾斜的直线,表示质点做匀速直线运动,v-t图象中图线若为倾斜直线,则表示物体做匀变速直线运动。
3、"斜率":表示横、纵坐标轴上两物理量的比值,常有一个重要的物理量与之对应,用于求解定量计算中对应物理量的大小和定性分析中对应物理量变化快慢的问题。如x-t图象的斜率表示速度大小,v-t图象的斜率表示加速度大小。
4、"面积":图线和坐标轴所围成的面积也往往表示一个物理量,这要看两轴所代表的物理量的乘积有无实际意义。这可以通过物理公式来分析,也可以从单位的角度分析。如x和t乘积无实际意义,我们在分析x-t图象时就不用考虑"面积";而v和t的乘积vt=x,所以v-t图象中的"面积"就表示位移。
5、"截距":表示横、纵坐标轴上两物理量在"初始"(或"边界")条件下的物理量的大小,由此往往能得到一个很有意义的物理量。
6、"特殊点":如交点,拐点(转折点)等。如x-t图象的交点表示两质点相遇,而v-t图象的交点表示两质点速度相等。
高三物理《直线运动》知识点
高三物理《直线运动》知识点
一、质点的运动(1)—直线运动
1)匀变速直线运动
1.平均速度V平=s/t(定义式)2.有用推论Vt2-Vo2=2as
3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/24.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/26.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t{以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a0;反向则a0}
8.实验用推论Δs=aT2{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;
(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。
2)自由落体运动
1.初速度Vo=02.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算)4.推论Vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/22.末速度Vt=Vo-gt(g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g(从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;
(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
高三物理《研究匀变速直线运动》案例分析
高三物理《研究匀变速直线运动》案例分析
1.实验器材
电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片.
2.实验步骤
(1)按照实验原理图所示实验装置,把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端,接好电源;
(2)把一细绳系在小车上,细绳绕过滑轮,下端挂合适的钩码,纸带穿过打点计时器,固定在小车后面;
(3)把小车停靠在打点计时器处,接通电源,放开小车;
(4)小车运动一段时间后,断开电源,取下纸带;
(5)换纸带反复做三次,选择一条比较理想的纸带进行测量分析.
规律方法总结
1.数据处理
(1)目的
通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度,确定物体的运动性质等.
(2)处理的方法
①分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离,计算相邻计数点距离之差,看其是否为常数,从而确定物体的运动性质.
②利用逐差法求解平均加速度研究匀变速直线运动教学设计
③利用平均速度求瞬时速度:
研究匀变速直线运动教学设计
④利用速度—时间图象求加速度
3.注意事项
(1)平行:纸带、细绳要和木板平行.
(2)两先两后:实验中应先接通电源,后让小车运动;实验完毕应先断开电源,后取纸带.
(3)防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动,防止钩码落地和小车与滑轮相撞.
(4)减小误差:小车的加速度宜适当大些,可以减小长度的测量误差,加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出6~7个计数点为宜.
a.作出速度—时间图象,通过图象的斜率求解物体的加速度;
b.剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度.
2.依据纸带判断物体是否做匀变速运动的方法
(1)x1、x2、x3……xn是相邻两计数点间的距离.
(2)Δx是两个连续相等的时间里的位移差:Δx1=x2-x1,Δx2=x3-x2….
(3)T是相邻两计数点间的时间间隔:T=0.02n(打点计时器的频率为50Hz,n为两计数点间计时点的间隔数).
(4)Δx=aT2,因为T是恒量,做匀变速直线运动的小车的加速度a也为恒量,所以Δx必然是个恒量.这表明:只要小车做匀加速直线运动,它在任意两个连续相等的时间里的位移之差就一定相等.
高一物理教案:《匀变速直线运动的规律》教学设计
高一物理教案:《匀变速直线运动的规律》教学设计
教学目标
知识目标
1、掌握匀变速直线运动的速度公式,并能用来解答有关的问题.
2、掌握匀变速直线运动的位移公式,并能用来解答有关的问题.
能力目标
体会学习运动学知识的一般方法,培养学生良好的分析问题,解决问题的习惯.
教学建议
教材分析
匀变速直线运动的速度公式是本章的重点之一,为了引导学生逐渐熟悉数学工具的应用,教材直接从加速度的定义式由公式变形得到匀变速直线运动的速度公式,紧接着配一道例题加以巩固.意在简单明了同时要让学生自然的复习旧知识,前后联系起来.
匀变速直线运动的位移公式是本章的另一个重点.推导位移公式的方法很多,中学阶段通常采用图像法,从速度图像导出位移公式.用图像法导位移公式比较严格,但一般学生接受起来较难,教材没有采用,而是放在阅读材料中了.本教材根据,说明匀变速直线运动中,并利用速度公式,代入整理后导出了位移公式.这种推导学生容易接受,对于初学者来讲比较适合.给出的例题做出了比较详细的分析与解答,便于学生的理解和今后的参考.
另外,本节的两个小标题“速度和时间的关系”“位移和时间的关系”能够更好的让学生体会研究物体的运动规律,就是要研究物体的位移、速度随时间变化的规律,有了公式就可以预见以后的运动情况.
教法建议
为了使学生对速度公式获得具体的认识,也便于对所学知识的巩固,可以从某一实例出发,利用匀变速运动的概念,加速度的概念,猜测速度公式,之后再从公式变形角度推出,得出公式后,还应从匀变速运动的速度—时间图像中,加以再认识.
对于位移公式的建立,也可以给出一个模型,提出问题,再按照教材的安排进行.
对于两个例题的处理,要引导同学自己分析已知,未知,画运动过程草图的习惯.
教学设计示例
教学重点:两个公式的建立及应用
教学难点:位移公式的建立.
主要设计:
一、速度和时间的关系
1、提问:什么叫匀变速直线运动?什么叫加速度?
2、讨论:若某物体做匀加速直线运动,初速度为2m/s,加速度为,则1s内的速度变化量为多少?1s末的速度为多少?2s内的速度变化量为多少?2s末的速度多大?ts内的速度变化量为多少?ts末的速度如何计算?
3、请同学自由推导:由得到
4、讨论:上面讨论中的图像是什么样的?从中可以求出或分析出哪些问题?
5、处理例题:(展示课件1)请同学自己画运动过程草图,标出已知、未知,指导同学用正确格式书写.
二、位移和时间的关系:
1、提出问题:一中第2部分给出的情况.若求1s内的位移?2s内的位移?t秒内的位移?怎么办,引导同学知道,有必要知道位移与时间的对应关系.
2、推导:回忆平均速度的定义,给出对于匀变速直线运动,结合,请同学自己推导出.若有的同学提出可由图像法导出,可请他们谈推导的方法.
3、思考:由位移公式知s是t的二次函数,它的图像应该是抛物线,告诉同学一般我们不予讨论.
4、例题处理:同学阅读题目后,展示课件2,请同学自己画出运动过程草图,标出已知、未知、进而求解.
高三物理教案11
一、教学目的:
1.经历从许多与力相关的日常生活现象中,归纳出力的基本概念的过程,并了解力的概念。
2.通过实验感受力作用的相互性。
3.通过常见的事例和实验,认识力的作用效果。
二、教学重点:
1、让学生经历和体验归纳力的初步概念的过程。
2、力的初步概念。
三、教学难点:
利用力的作用是相互的道理,解释一些简单的力的现象。
四、教学过程:
(一)引入新课
请一位同学到教室前面表演举哑铃。(演示)
师:请这位同学谈谈肌肉有什么感觉?
生:我感到手臂上的'肌肉十分紧张。
师:最初我们对力的认识,就是从肌肉的紧张的感觉而得来的。那么,在物理学中我们又是怎样来认识力的呢?今天,我们就来研究这个问题。
(二)新课教学
1、力是什么
师:在日常生活中,人们在什么情况下会用力呢?
生:举重比赛时,人用手推杠铃。
生:拔河比赛时,人用力拉绳。
生:人用力压跷跷板。
生:人用力提水桶。
师:刚才几位同学举的在推、拉、压、提等情况下,人对物体施加了力。那么,是否只有人才能对物体施加力呢?生产中,你见过其他物体对物体施加力的情况吗?
生:我看见过推土机推土。
生:我见过大吊车提货物。
生:我见过压路机压路。
生:我见过拖拉机拉犁。
(教师选好学生所举的例子,并做好板书)
师:同学们想一想黑板上的这些例子,有什么共性?
生:上面的例子中,不论是人还是物体,当他们对别的物体用力时,都与别的物体是相互接触的。
生:都发生了推、拉、压、提等动作。
师:刚才的两位同学总结得很好,我们先来看第一位同学所讲的即发生力的时候,物体与物体总是相互接触的。你同意这种看法吗?
生:我不同意。
师:为什么呢?你能举出一个发生力的时候,物体没有相互接触的例子吗?
生:我用钢笔与头发摩擦,然后将钢笔接近小纸屑,发现还没有接触,小纸屑就被钢笔吸引上了。
师:很好,这位同学所举的例子告诉我们,一个物体对别的物体施加力的时候,可以不直接接触。
师:再来看第二位同学讲的,有力发生时,物体之间总会发生推、拉、提、压等动作。在物理学中通常将物体之间的推、拉、提、压、排斥、吸引等叫做作用。
师:现在我们就可以归纳出力的概念。把上述例子中的具体物体的名称去掉,用“物体”代替,则力的概念就成为:力是物体对物体的作用。
师:我们通常将施加力的物体叫做施力物体,受到力的物体叫做受力物体。
从黑板的例子中找出施力物体和受力物体。(学生练习)
2、力的作用是相互的
师:请同学们用手拍桌子,两手互拍,拉橡皮筋,提书包,体会一下施力与受力的感觉。你能发现力的作用有什么特点?
生:用手拍桌子时,手对桌子施力,但手感到疼,这说明桌子也对手施了力。
生:两手互拍时,左手对右手施力,右手也对左手施力。
生:用手拉橡皮筋时,橡皮筋也在拉手。
生:手向上提书包,书包对手也在向下拉。
师:大量的事实说明,物体间力的作用是相互的。
(板书:物体间力的作用是相互的)
3、力的作用效果
请一位同学上台表演拉健身拉力器。(演示)
师:同学们注意观察,拉力器中弹簧的形状有什么变化?
生:在拉力的作用下,弹簧的长度伸长。
师:对,刚才拉橡皮筋时,橡皮筋的长度也伸长了。这些情况说明力可以使物体的形状发生改变(简称形变)。
(板书:力可以使物体发生形变)
师:在踢足球时,足球的状态是否发生了改变?怎样改变?
生:足球有时是静止的,但受力后就成为运动的。
生:足球有时是运动的,但被守门员接住后就成为静止的。
生:足球有时朝某一方向运动,但受力后却改变了方向,飞向另一个方向。
生:足球的运动快慢也有变化。
师:物体由静到动、由动到静,以及运动快慢和方向的改变,都被认为它的运动状态发生了改变。
高三物理教案12
研究性实验:(1) 研究匀变速运动练习使用打点计时器:
1.构造:见教材。
2.操作要点:接50HZ,4---6伏的交流电 S1 S2 S3 S4
正确标取记:在纸带中间部分选5个点 。T 。T 。 T 。 T 。
3.重点:纸带的分析 0 1 2 3 4
a.判断物体运动情况:
在误差范围内:如果S1=S2=S3=......,则物体作匀速直线运动。
如果?S1=?S2=?S3= .......=常数, 则物体作匀变速直线运动。
b.测定加速度:
公式法: 先求?S,再由?S= aT2求加速度。
图象法: 作v-t图,求a=直线的斜率
c.测定即时速度: V1=(S1+S2)/2T V2=(S2+S3)/2T
测定匀变速直线运动的加速度:
1.原理::?S=aT2
2.实验条件:
a.合力恒定,细线与木板是平行的。
b.接50HZ,4-6伏交流电。
3.实验器材:电磁打点计时器、纸带、复写纸片、低压交流电源、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、导线、两根导线。
4.主要测量:
选择纸带,标出记数点,测出每个时间间隔内的位移S1、S2、S3 。。。。图中O是任一点。
5. 数据处理: 0 1 2 3 4 5 6
根据测出的S1、S2、S3....... 。S1 。S2 。 S3 。S4 。 S5 。 S6 。
用逐差法处理数据求出加速度:
S4-S1=3a1T2 , S5-S2=3a2T2 , S6-S3=3a3T2
a=(a1+a2+a3)/3=(S4+S5+S6- S1-S2-S3)/9T2
测匀变速运动的即时速度:(同上)
(2) 研究平抛运动
1.实验原理:
用一定的方法描出平抛小球在空中的'轨迹曲线,再根据轨迹上某些点的位置坐标,由h=求出t,再由x=v0t求v0,并求v0的平均值。
2.实验器材:
木板,白纸,图钉,未端水平的斜槽,小球,刻度尺,附有小孔的卡片,重锤线。
3.实验条件:
a. 固定白纸的木板要竖直。
b. 斜槽未端的切线水平,在白纸上准确记下槽口位置。
c.小球每次从槽上同一位置由静止滑下。
(3) 研究弹力与形变关系
方法归纳:
(1)用悬挂砝码的方法给弹簧施加压力
(2)用列表法来记录和分析数据(如何设计实验记录表格)
(3)用图象法来分析实验数据关系
步骤:
1以力为纵坐标、弹簧伸长为横坐标建立坐标系
2根据所测数据在坐标纸上描点
3按照图中各点的分布和走向,尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)
4以弹簧的伸重工业自变量,写出曲线所代表的函数,首先尝试一次函数,如不行则考虑二次函数,如看似象反比例函数,则变相关的量为倒数再研究一下是否为正比关系(图象是否可变为直线)----化曲为直的方法等。
5解释函数表达式中常数的意义。
2. 注意事项:所加砝码不要过多(大)以免弹簧超出其弹性限度
高三物理教案13
教学目标
知识目标
1、掌握反射定律,理解镜面反射和漫反射的异同.
2、掌握平面镜成像的基本原理,知道什么是虚像,掌握平面镜成虚象的作图法和和利用几何知识进行光路控制的有关计算.
能力目标
1、知道反射光路是可逆的,并能用来解释光现象和计算有关的问题.
2、知道平面镜是怎样成像的,会画成像的光路图,
3、知道像的特点,能够证明物和像是镜面对称的.
情感目标
培养学生通过所学的物理知识来认识自然界,从而热爱生活,用正确的科学的态度对待生活,培养正确的世界观和人生观.
教学建议
关于光的反射、平面镜的教学建议
(一)引入新课
上一节我们学习了光的直线传播,知道光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,光在真空中的传播速度是3×108m/s,光在其他介质中也是沿直线传播的,只是其传播速度小于真空中光速,当光照到两种介质的交界面时,发生反射现象,光的反射现象,我们在初中也已经做过初步的学习,现在我们将进一步学习这一部分内容.
(二)教学过程
光的反射部分在内容上与初中没有太大的区别,所以可以先让学生思考自学,而后教师进行讲解和分析.教师可以将主要精力放在平面镜的成像上.
学生思考:
何为光的反射?
光的反射定律内容是什么?
列举光的反射现象.
漫反射和镜面反射的区别和联系.
平面镜成像的特点和规律.
平面镜成像做图.
教师讲解:
光的反射
1、人是怎样看见周围物体的?
物体发出的光(或物体被照明而反射出来的光)进入人的眼睛,并在视网膜上形成清晰的像,人根据这像来识别物体.
2.光的反射定律:
(1)反射光线、入射光线、法线在同一平面内.
(2)反射光线,入射光线在法线两侧.(3)反射角等于入射角.
A、入射角、反射角是指入射光线、反射光线与法线的夹角,不是与界面的夹角.
B、在理解反射定律时,不能片面认为就是反射角等于入射角、因为符合与入射角相等的直线有无数条,只有加上“反射光线,入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧”,反射光线才能确定.
C、在反射现象中,光路是可逆的.
D、光线照射到光滑的平面上,产生镜面反射;照射到粗糙物体表面,产生漫反射、平行光线在粗糙面上发生漫反射时,虽然反射光线显得杂乱无章,但对每一条光线而言,都遵循反射定律.
光路的.可逆性:当光线沿反射光线方向入射时,反射光线一定沿入射光线光方向反射.
3.平面镜成像:
像与物相对平面镜对称、等大、且为虚像.
关于像的问题:实像是物体发出的光会聚在一起而成的像.而虚像不是实际光线会聚在一起而成像的,而光沿直线传播的观念.认为逆着射来的光就可以找到物体,物体发出的光经过平面镜反射进入人眼中,平面镜中的是虚像.虚像是虚的,但人视网膜上像是实在的.
平面镜成像作图法:(1)利用对称性作图.(2)利用反射定律作图.
关于平面镜成像的教学建议
在初中阶段学习时只要求利用平面镜成像的规律进行作图,现在要求学生了解根据光的反射原理作图.
①平面镜成的是虚像,像与物等大,并且相对于镜面对称、这个结论在初中阶段由实验得出,现在可以利用几何方法证明.
②加深对虚像的理解,要让学生知道虚像不是由实际光线会聚而成,而是由镜面反射后的实际光线反向延长线会聚而成的、虚像不能用光屏接到,只能用眼睛直接观察.
③平面镜成像特点:
与物等大、正立的虚像,且物与像是关于镜面对称的
注意:虚像人眼能够看到,照相机也能拍摄
④平面镜不改变光线性质:具体是指:平行光线经平面镜反射后仍为平行光线、会聚光线经平面镜反射后仍为会聚光线、发散光线经平面镜反射后仍为发散光线
⑤平面镜成像作图法:
1)反射定律法:从物点作任意两光线射向平面镜,由反射定律作其反射光线,此两条反射光线的反向延长线交点即为虚像点.
2)对称法:先标出反射面,再找物点关于镇面的对称点即像的位置、由物点任意作两条入射光线,其反射光线的反向延长线必通过像点,实际“存在”的光线或实像用实线表示,并不真实“存在”的光线即反向延长线或虚像用虚线表示,实光线方向冠以箭头.通常为了保证准确、方便,常用第二种方法.
教学设计示例
光的反射、平面镜
(一)引入新课
上一节我们学习了光的直线传播,知道光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,光在真空中的传播速度是3×108m/s,光在其他介质中也是沿直线传播的,只是其传播速度小于真空中光速,当光照到两种介质的交界面时,发生反射现象,光的反射现象,我们在初中也已经做过初步的学习,现在我们将进一步学习这一部分内容.
(二)教学过程
光的反射部分在内容上与初中没有太大的区别,所以可以先让学生思考自学,而后教师进行讲解和分析.教师可以将主要精力放在平面镜的成像上.
学生思考:
何为光的反射?
光的反射定律内容是什么?
列举光的反射现象.
漫反射和镜面反射的区别和联系.
平面镜成像的特点和规律.
平面镜成像做图.
教师讲解:
光的反射
1、人是怎样看见周围物体的?
物体发出的光(或物体被照明而反射出来的光)进入人的眼睛,并在视网膜上形成清晰的像,人根据这像来识别物体.
2.光的反射定律:
(1)反射光线、入射光线、法线在同一平面内.
(2)反射光线,入射光线在法线两侧.(3)反射角等于入射角.
A、入射角、反射角是指入射光线、反射光线与法线的夹角,不是与界面的夹角.
B、在理解反射定律时,不能片面认为就是反射角等于入射角、因为符合与入射角相等的直线有无数条,只有加上“反射光线,入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧”,反射光线才能确定.
C、在反射现象中,光路是可逆的.
D、光线照射到光滑的平面上,产生镜面反射;照射到粗糙物体表面,产生漫反射、平行光线在粗糙面上发生漫反射时,虽然反射光线显得杂乱无章,但对每一条光线而言,都遵循反射定律.
光路的可逆性:当光线沿反射光线方向入射时,反射光线一定沿入射光线光方向反射.
3.平面镜成像:
像与物相对平面镜对称、等大、且为虚像.
关于像的问题:实像是物体发出的光会聚在一起而成的像.而虚像不是实际光线会聚在一起而成像的,而光沿直线传播的观念.认为逆着射来的光就可以找到物体,物体发出的光经过平面镜反射进入人眼中,平面镜中的是虚像.虚像是虚的,但人视网膜上像是实在的.
平面镜成像作图法:(1)利用对称性作图.(2)利用反射定律作图.
探究活动
1.制作:利用光的反射现象制作一只潜望镜.
2.调查生活中有关光的反射的应用情况.
3.利用光的反射知识解释生活中的有关现象.
高三物理教案14
【考点自清】
一、平衡物体的动态问题
(1)动态平衡:
指通过控制某些物理量使物体的状态发生缓慢变化。在这个过程中物体始终处于一系列平衡状态中。
(2)动态平衡特征:
一般为三力作用,其中一个力的大小和方向均不变化,一个力的大小变化而方向不变,另一个力的大小和方向均变化。
(3)平衡物体动态问题分析方法:
解动态问题的关键是抓住不变量,依据不变的量来确定其他量的变化规律,常用的分析方法有解析法和图解法。
解析法的基本程序是:对研究对象的任一状态进行受力分析,建立平衡方程,求出应变物理量与自变物理量的一般函数关系式,然后根据自变量的变化情况及变化区间确定应变物理量的变化情况。
图解法的基本程序是:对研究对象的状态变化过程中的若干状态进行受力分析,依据某一参量的变化(一般为某一角),在同一图中作出物体在若干状态下的平衡力图(力的平形四边形或三角形),再由动态的力的平行四边形或三角形的`边的长度变化及角度变化确定某些力的大小及方向的变化情况。
二、物体平衡中的临界和极值问题
1、临界问题:
(1)平衡物体的临界状态:物体的平衡状态将要变化的状态。
物理系统由于某些原因而发生突变(从一种物理现象转变为另一种物理现象,或从一种物理过程转入到另一物理过程的状态)时所处的状态,叫临界状态。
临界状态也可理解为恰好出现和恰好不出现某种现象的状态。
(2)临界条件:涉及物体临界状态的问题,解决时一定要注意恰好出现或恰好不出现等临界条件。
平衡物体的临界问题的求解方法一般是采用假设推理法,即先假设怎样,然后再根据平衡条件及有关知识列方程求解。解决这类问题关键是要注意恰好出现或恰好不出现。
2、极值问题:
极值是指平衡问题中某些物理量变化时出现最大值或最小值。
平衡物体的极值,一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题。
高三物理教案15
核力与核能
三维教学目标
1、知识与技能
(1)知道核力的概念、特点及自然界存在的四种基本相互作用;
(2)知道稳定原子核中质子与中子的比例随着原子序数的增大而减小;
(3)理解结合能的概念,知道核反应中的质量亏损;
(4)知道爱因斯坦的质能方程,理解质量与能量的关系。
2、过程与方法
(1)会根据质能方程和质量亏损的概念计算核反应中释放的核能;
(2)培养学生的理解能力、推理能力、及数学计算能力。
3、情感、态度与价值观
(1)使学生树立起实践是检验真理的标准、科学理论对实践有着指导和预见作用的能力;
(2)认识开发和利用核能对解决人类能源危机的重要意义。
教学重点:质量亏损及爱因斯坦的质能方程的理解。
教学难点:结合能的概念、爱因斯坦的质能方程、质量与能量的关系。
教学方法:教师启发、引导,学生讨论、交流。
教学用具:多媒体教学设备一套:可供实物投影、放像、课件播放等。
(一)引入新课
提问1:氦原子核中有两个质子,质子质量为mp=1.67×10-27kg,带电量为元电荷e=1.6×10-19C,原子核的直径的数量级为10-15m,那么两个质子之间的库仑斥力与万有引力两者相差多少倍?(两者相差1036倍)
提问2:在原子核那样狭小的空间里,带正电的质子之间的库仑斥力为万有引力的1036倍,那么质子为什么能挤在一起而不飞散?会不会在原子核中有一种过去不知道的力,把核子束缚在一起了呢?今天就来学习这方面的内容。
(二)进行新课
1、核力与四种基本相互作用
提示:20世纪初人们只知道自然界存在着两种力:一种是万有引力,另一种是电磁力(库仑力是一种电磁力)。在相同的距离上,这两种力的强度差别很大。电磁力大约要比万有引力强1036倍。
基于这两种力的性质,原子核中的质子要靠自身的引力来抗衡相互间的库仑斥力是不可能的。核物理学家猜想,原子核里的核子间有第三种相互作用存在,即存在着一种核力,是核力把核子紧紧地束缚在核内,形成稳定的原子核,后来的实验证实了科学家的猜测。
提问
1:那么核力有怎样特点呢?
(1)核力特点:
第一、核力是强相互作用(强力)的一种表现。
第二、核力是短程力,作用范围在1.5×10-15m之内。
第三、核力存在于核子之间,每个核子只跟相邻的核子发生核力作用,这种性质称为核力的饱和性。
总结:除核力外,核物理学家还在原子核内发现了自然界的第四种相互作用—弱相互作用(弱力),弱相互作用是引起原子核β衰变的原因,即引起中子转变质子的原因。弱相互作用也是短程力,其力程比强力更短,为10-18m,作用强度则比电磁力小。
(2)四种基本相互作用力:
弱力、强力、电磁力、引力和分别在不同的尺度上发挥作用:
①弱力(弱相互作用):弱相互作用是引起原子核β衰变的原因→短程力;
②强力(强相互作用):在原子核内,强力将核子束缚在一起→短程力;
③电磁力:电磁力在原子核外,电磁力使电子不脱离原子核而形成原子,使原了结合成分子,使分子结合成液体和固体→长程力;
④引力:引力主要在宏观和宇观尺度上“独领风骚”。是引力使行星绕着恒星转,并且联系着星系团,决定着宇宙的现状→长程力。
2、原子核中质子与中子的比例
随着原子序数的增加,稳定原子核中的中子数大于质子数。
思考:随着原子序数的增加,稳定原子核中的质子数和中子数有怎样的关系?(随着原子序数的增加,较轻的原子核质子数与中子数大致相等,但对于较重的原子核中子数大于质子数,越重的元素,两者相差越多)
思考:为什么随着原子序数的增加,稳定原子核中的中子数大于质子数?
提示:学生从电磁力和核力的作用范围去考虑。
总结:
若质子与中子成对地人工构建原子核,随原子核的增大,核子间的距离增大,核力和电磁力都会减小,但核力减小得更快。所以当原子核增大到一定程度时,相距较远的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力,这个原子核就不稳定了;
若只增加中子,中子与其他核子没有库仑斥力,但有相互吸引的核力,所以有助于维系原子核的`稳定,所以稳定的重原子核中子数要比质子数多。
由于核力的作用范围是有限的,以及核力的饱和性,若再增大原子核,一些核子间的距离会大到其间恨本没有核力的作用,这时候再增加中子,形成的核也一定是不稳定的。因此只有200多种稳定的原子核长久地留了下来。
3、结合能
由于核子间存在着强大的核力,原子核是一个坚固的集合体。要把原子核拆散成核子,需要克服核力做巨大的功,或者需要巨大的能量。例如用强大的γ光子照射氘核,可以使它分解为一个质子和一个中子。
从实验知道只有当光子能量等于或大于2.22MeV时,这个反应才会发生。相反的过程一个质子和一个中子结合成氘核,要放出2.22MeV的能量。这表明要把原子核分开成核子要吸收能量,核子结合成原子核要放出能量,这个能量叫做原子核的结合能。
原子核越大,它的结合能越高,因此有意义的是它的结合能与核子数之比,称做比结合能,也叫平均结合能。比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定。
那么如何求原子核的结合能呢?爱因斯坦从相对论得出了物体能量与它的质量的关系,指出了求原子核的结合能的方法。
4、质量亏损
(1)质量亏损
科学家研究证明在核反应中原子核的总质量并不相等,例如精确计算表明:氘核的质量比一个中子和一个质子的质量之和要小一些,这种现象叫做质量亏损,质量亏损只有在核反应中才能明显的表现出来。
回顾质量、能量的定义、单位,向学生指出质量不是能量、能量也不是质量,质量不能转化能量,能量也不能转化质量,质量只是物体具有能量多少及能量转变多少的一种量度。
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