2023高中物理教案
2023高中物理教案篇1
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo):
1.知道樂音的三要素.
2.知道樂音的音調(diào)跟發(fā)聲體的振動(dòng)頻率有關(guān),響度跟發(fā)聲體的振幅和距發(fā)聲體的遠(yuǎn)近有關(guān),不同發(fā)聲體發(fā)出的樂音的音色不同.
3.常識(shí)性了解頻率的概念及其單位
4.常識(shí)性了解能引起人的聽覺的聲音的頻率范圍
能力目標(biāo):
1.過觀察教師演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析概括能力
2.通過學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力
情感目標(biāo):
通過本課學(xué)習(xí),使學(xué)生感受到:物理不但是一門實(shí)用學(xué)科,同時(shí)還是一門具有藝術(shù)性、很美的一門學(xué)科.
教學(xué)建議
教材分析
教材首先從我們周圍的兩類聲音:一類是使人感到愉快的聲音——樂音;一類是使人感到煩躁的聲音——噪聲.教材以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),通過生活中有關(guān)實(shí)例的分析和概括,引入了樂音的三個(gè)基本要素——響度、音調(diào)和音色.
由于音調(diào)跟頻率的關(guān)系,多數(shù)學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí),教材安排了用硬紙片劃木梳和撥動(dòng)橡皮筋的實(shí)驗(yàn),教材在出現(xiàn)頻率的概念和單位這一較深知識(shí)點(diǎn)的同時(shí),又舉出一個(gè)有趣的人、狗、貓聽覺范圍對照的實(shí)例,以有利于學(xué)生對頻率的理解,同時(shí)又會(huì)引起學(xué)生的興趣.
響度跟振幅的關(guān)系學(xué)生比較容易接受,給出其關(guān)系后,教材利用插圖介紹了一些減少聲音分散,增大響度的方法,使知識(shí)與實(shí)際聯(lián)系起來.
由于音色是三要素中較為復(fù)雜的概念,教材只是簡單指出了聲音有這個(gè)特征,而未進(jìn)一步探討.
教法建議
1)引入要激發(fā)學(xué)生的求知欲.
新課引入沒有一定的模式,要根據(jù)教材、學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備、學(xué)生實(shí)際等條件,用不同的形式巧妙的引入,注意引起學(xué)生的興趣,激發(fā)求知欲望,跟該堂課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容緊密的聯(lián)系起來.
2)注重實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí).
教學(xué)大綱對本節(jié)知識(shí)點(diǎn)的要求較低,而這節(jié)教材的知識(shí)點(diǎn)雖少,但感性東西較多,單純靠講是不行的,必須加進(jìn)大量實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí),活躍課堂,增強(qiáng)學(xué)生對知識(shí)的理解力.如可增加讓直尺振動(dòng)發(fā)聲,演示振動(dòng)快慢與音調(diào)的關(guān)系;在紙盆上放乒乓球,演示響度跟振幅的關(guān)系等.
3)注意引導(dǎo)學(xué)生區(qū)別科學(xué)用語和日常用語的不同.
4)本節(jié)課物理名詞較多,對于剛上物理不久的初二學(xué)生來說要完全理解是困難的,不要給學(xué)生提出過高的要求,課內(nèi)教學(xué)也不要在這些名詞上多費(fèi)唇舌,否則將適得其反,要把握住本課的教學(xué)目的.這些名詞在實(shí)際生活中和今后高中物理課的學(xué)習(xí)中,還可以進(jìn)一步加深理解.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
重點(diǎn)和難點(diǎn)
1、知道樂音的三要素.
2、知道樂音的音調(diào)跟發(fā)聲體的振動(dòng)頻率有關(guān);響度跟發(fā)聲體的振幅和距發(fā)聲體的遠(yuǎn)近有關(guān);不同發(fā)聲體發(fā)出的樂音的音色不同.
教法:學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)
教具:
錄音機(jī)、磁帶、旋轉(zhuǎn)齒輪裝置、木梳、硬紙片、硬塑料片、粗細(xì)不同的橡皮筋、由演奏同學(xué)準(zhǔn)備樂器.
教學(xué)過程:
(一)新課引入
[播放錄音]教師提前錄好一段賞心悅目的輕音樂和一段在繁忙路口來來往往的各種車輛的聲音,上課時(shí)用錄音機(jī)放出來,讓學(xué)生感受并做出判斷:
使人感到愉快的聲音→樂音
使人感到煩躁的聲音→噪音
方法1:[播放錄音]用錄音機(jī)播放有高音部和低音部的合唱歌曲的磁帶.
請同學(xué)分析低音部和高音部的不同?男聲和女聲的不同?演奏樂器有哪些?引入樂音的三要素.
方法2:請班上會(huì)樂器演奏的同學(xué)表演.(應(yīng)有兩種以上的樂器),引入樂音的三要素.
(二)新課教學(xué)
一、音調(diào)
方法1:學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探索總結(jié)
[實(shí)驗(yàn)1]用一張硬紙片,讓它在木梳齒上劃過,一次快些,一次慢些.
分析:誰是發(fā)聲體?撥動(dòng)快慢對發(fā)聲體有何影響?聲音聽起來有什么不同?
[實(shí)驗(yàn)1]撥動(dòng)張緊的細(xì)橡皮筋,再撥動(dòng)張緊的粗橡皮筋.
分析:粗細(xì)不同的橡皮筋振動(dòng)快慢不同,音調(diào)不同.
結(jié)論:音調(diào)跟發(fā)聲體振動(dòng)快慢(頻率)有關(guān)系.
方法2:學(xué)生參與演示實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論
[演示]先介紹發(fā)聲齒輪,請同學(xué)上前觀察同一軸上的幾個(gè)發(fā)聲齒輪的齒數(shù).并告訴全體同學(xué)每個(gè)齒輪的齒數(shù)不同.轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪,請同學(xué)注意聽用硬塑料片接觸不同齒數(shù)的齒輪時(shí),聲音的高低有何不同?
分析:硬塑料片的振動(dòng)發(fā)聲;齒數(shù)多,振動(dòng)快;齒數(shù)少,振動(dòng)慢.
結(jié)論:音調(diào)由發(fā)聲體振動(dòng)的頻率決定.頻率越大,音調(diào)越高;頻率越小,音調(diào)越低.
簡介人和動(dòng)物的聽覺范圍,提高學(xué)生的興趣.
二、響度:
1.響度的概念:
人耳感覺到的聲音的大小叫響度
人耳感覺到的:不同的人,不同的位置感覺聲音大小不同.
方法1:教師提問:人耳感覺到的聲音的大小主要與那些因素有關(guān)?你能否自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明?
(除教師提供的實(shí)驗(yàn)儀器:鼓、鼓錘和镲之外,其它儀器一律不限,現(xiàn)場沒有的可用語言描述)
控制時(shí)間在5分鐘左右,讓學(xué)生充分發(fā)言.
歸納總結(jié)出結(jié)論:響度與聲源振動(dòng)的幅度大小和距離聲源的遠(yuǎn)近有關(guān).
方法2:由演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生可操作實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論.
[演示]在紙盆上放乒乓球(或碎紙屑),調(diào)節(jié)音量觀察球(或碎紙屑)的跳動(dòng)幅度.
[實(shí)驗(yàn)感受]:手摸喉部大聲說話和小聲說話時(shí)的不同.
總結(jié)結(jié)論.
2.響度和音調(diào)的區(qū)別
同學(xué)們在論述實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析結(jié)果時(shí),都使用了"聲音的高低"一詞,而沒有使用"聲音的大小",可見,同學(xué)們是知道聲音的高低和大小是有區(qū)別的.
參考書37頁科學(xué)用語和日常用語的不同.
三、音色:
小活動(dòng):請出幾位同學(xué)分別說一句話,其它同學(xué)閉上眼睛猜出發(fā)言的先后順序.
由學(xué)生講述猜測的理由,教師給出音色的概念.
(三)總結(jié)、擴(kuò)展
由于大綱對本節(jié)知識(shí)點(diǎn)的要求不高,所以,對于一般的學(xué)生,教師只要使學(xué)生從實(shí)驗(yàn)角度理解并記憶大綱所要求內(nèi)容即可;而對于程度較高的學(xué)生,教師完全可以不局限于書本內(nèi)容,可根據(jù)學(xué)生的實(shí)際程度自由拓展.
板書設(shè)計(jì)
探究活動(dòng)
1)某種樂器改變音調(diào)的方法
【組織形式】個(gè)人或自由結(jié)組
【活動(dòng)目的】擴(kuò)展知識(shí),提高學(xué)生的人文素質(zhì)
【活動(dòng)流程】
制訂計(jì)劃;查閱和收集相關(guān)的材料;分析材料并得出一些結(jié)論;寫出論文;與其他組交流.
【備注】
1、網(wǎng)上查找的資料要有學(xué)習(xí)的過程記錄.
2、和其他成員交流.
2)了解某種樂器的制作過程
【組織形式】個(gè)人或自由結(jié)組
【活動(dòng)目的】
通過了解樂器的制作過程,加深對樂音三要素的理解,把所學(xué)知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來.
【活動(dòng)流程】
制訂計(jì)劃;查閱和收集相關(guān)的材料;分析材料并得出一些結(jié)論;嘗試制作樂器;寫出論文;與其他組交流.
【備注】
1.網(wǎng)上查找的資料要有學(xué)習(xí)的過程記錄.
2.嘗試制作樂器要有完整的過程記錄(不一定成功).
3.和其他成員交流.
2023高中物理教案篇2
【課前準(zhǔn)備】
【課型】新授課【課時(shí)】2課時(shí)
【教學(xué)三維目標(biāo)】
(一)知識(shí)與技能
1.理解電功的概念,知道電功是指電場力對自由電荷所做的功,理解電功的公式,能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算.
2.理解電功率的概念和公式,能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算.
3.知道電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)系.
4.知道非純電阻電路中電能與其他形式能轉(zhuǎn)化關(guān)系,電功大于電熱.
(二)過程與方法
通過有關(guān)實(shí)例,讓學(xué)生理解電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程.
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過學(xué)習(xí)進(jìn)一步體會(huì)能量守恒定律的普遍性
【教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)】
重點(diǎn):電功和電熱的計(jì)算
難點(diǎn):電流做功的表達(dá)式的推導(dǎo),純電阻電路和非純電阻電路在能量轉(zhuǎn)化過程中的區(qū)別
【教學(xué)方法】理論、類比、探究、討論、分析
【教學(xué)過程】
【復(fù)習(xí)引入】
【問題】用電器通電后,可以將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量,生活中常用的用電器,其能量的轉(zhuǎn)化情況?
【回答】電燈把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能;電爐把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;電解槽把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。用電器把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程,就是電流做功的過程。即電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程,在轉(zhuǎn)化過程中,遵循能量守恒,即有多少電能減少,就有多少其他形式的能增加。
【問題】用電器把電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程,就是電流做功的過程。電流做功的多少及電流做功的快慢與哪些因素有關(guān)呢?
5焦耳定律
一、電功和電功率
【展示】
【問題】如圖所示,一段電路兩端的電壓為U,由于這段電路兩端有電勢差,電路中就有電場存在,電路中的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動(dòng),形成電流I,在時(shí)間t內(nèi)通過這段電路上任一橫截面的電荷量q是多少?
【回答】在時(shí)間t內(nèi),通過這段電路上任一橫截面的電荷量q=It。
【問題】這相當(dāng)于在時(shí)間t內(nèi)將這些電荷q由這段電路的一端移到另一端。在這個(gè)過程中,【問題】電場力做了多少功?
【回答】在這一過程中,電場力做的功W=qU=IUt
【問題】電流做功實(shí)質(zhì)上是怎樣的?
【回答】電流做功的實(shí)質(zhì)是電路中電場力對定向移動(dòng)的電荷做功。
【過渡】對于一段導(dǎo)體而言,兩端電勢差為U,把電荷q從一端搬至另一端,電場力的功W=qU,在導(dǎo)體中形成電流,且q=It(在時(shí)間間隔t內(nèi)搬運(yùn)的電荷量為q,則通過導(dǎo)體截面電荷量為q,I=q/t),所以電場力做功W=qU=IUt。在這段電路中電場力所做的功,也就是通常所說的電流所做的功,簡稱電功。
【問題】電功的定義式用語言如何表述?定義式?
【回答】電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓U,電路中的電流I和通電時(shí)間t三者的乘積。
定義式:W=UIT
【問題】電功的單位有哪些?
【回答】(1)在國際單位制中,電功的單位是焦耳,簡稱焦,符號(hào)是J.
(2)電功的常用單位有:千瓦時(shí),俗稱“度”,符號(hào)是kW·h.
【問題】1kW·h的物理意義是什么?1kW·h等于多少焦?
【回答】1kW·h表示功率為1kW的用電器正常工作1h所消耗的電能。
1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J
【說明】使用電功的定義式計(jì)算時(shí),要注意電壓U的單位用V,電流I的單位用A,通電時(shí)間t的單位用s,求出的電功W的單位就是J。
【問題】在相同的時(shí)間里,電流通過不同用電器所做的功一般不同。在相同時(shí)間里,電流通過電力機(jī)車的電動(dòng)機(jī)所做的功要顯著大于通過電風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)所做的功。電流做功不僅有多少,而且還有快慢,如何描述電流做功的快慢呢?
2023高中物理教案篇3
【教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識(shí)與技能
1、理解電功的概念,知道電功是指電場力對自由電荷所做的功,理解電功的公式,能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
2、理解電功率的概念和公式,能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
3、知道電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。
(二)過程與方法
通過推導(dǎo)電功的計(jì)算公式和焦耳定律,培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過電能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化和守恒,進(jìn)一步掌握能量守恒定律的普遍性。
【教學(xué)重點(diǎn)】
電功、電功率的概念、公式;焦耳定律、電熱功率的概念、公式。
【教學(xué)難點(diǎn)】
電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。
【教學(xué)過程】
復(fù)習(xí)
串并聯(lián)電路的性質(zhì)。
電流表的改裝。
(二)進(jìn)行新課
1、電功和電功率
教師:請同學(xué)們思考下列問題
(1)電場力的功的定義式是什么?
(2)電流的定義式是什么?
學(xué)生:(1)電場力的功的定義式W=qU
(2)電流的定義式I=
教師:投影教材圖2.5-1(如圖所示)
如圖所示,一段電路兩端的電壓為U,由于這段電路兩端有電勢差,電路中就有電場存在,電路中的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動(dòng),形成電流I,在時(shí)間t內(nèi)通過這段電路上任一橫截面的電荷量q是多少?
學(xué)生:在時(shí)間t內(nèi),通過這段電路上任一橫截面的電荷量q=It。
教師:這相當(dāng)于在時(shí)間t內(nèi)將這些電荷q由這段電路的一端移到另一端。在這個(gè)過程中,電場力做了多少功?
學(xué)生:在這一過程中,電場力做的功W=qU=IUt
教師:在這段電路中電場力所做的功,也就是通常所說的電流所做的功,簡稱電功。
電功:
(1)定義:在一段電路中電場力所做的功,就是電流所做的功,簡稱電功.
(2)定義式:W=UIT
教師:電功的定義式用語言如何表述?
學(xué)生:電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓U,電路中的電流I和通電時(shí)間t三者的乘積。
教師:請同學(xué)們說出電功的單位有哪些?
學(xué)生:(1)在國際單位制中,電功的單位是焦耳,簡稱焦,符號(hào)是J.
(2)電功的常用單位有:千瓦時(shí),俗稱“度”,符號(hào)是kW·h.
說明:使用電功的定義式計(jì)算時(shí),要注意電壓U的單位用V,電流I的單位用A,通電時(shí)間t的單位用s,求出的電功W的單位就是J。
教師:在相同的時(shí)間里,電流通過不同用電器所做的功一般不同。例如,在相同時(shí)間里,電流通過電力機(jī)車的電動(dòng)機(jī)所做的功要顯著大于通過電風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)所做的功。電流做功不僅有多少,而且還有快慢,為了描述電流做功的快慢,引入電功率的概念。
(1)定義:單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功叫做電功率。用P表示電功率。
(2)定義式:P==IU
(3)單位:瓦(W)、千瓦(kW)
[說明]電流做功的“快慢”與電流做功的“多少”不同。電流做功快,但做功不一定多;電流做功慢,但做功不一定少。
2、焦耳定律
教師:電流做功,消耗的是電能。電能轉(zhuǎn)化為什么形式的能與電路中的電學(xué)元件有關(guān)。在純電阻元件中電能完全轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,于是導(dǎo)體發(fā)熱。
設(shè)在一段電路中只有純電阻元件,其電阻為R,通過的電流為I,試計(jì)算在時(shí)間t內(nèi)電流通過此電阻產(chǎn)生的熱量Q。
學(xué)生:求解產(chǎn)生的熱量Q。
2023高中物理教案篇4
一、教學(xué)目標(biāo)
1.在學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律的基礎(chǔ)上,研究有重力、彈簧彈力以外其它力做功的情況,學(xué)習(xí)處理這類問題的方法。
2.對功和能及其關(guān)系的理解和認(rèn)識(shí)是本章教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,本節(jié)教學(xué)是本章教學(xué)內(nèi)容的總結(jié)。通過本節(jié)教學(xué)使學(xué)生更加深入理解功和能的關(guān)系,明確物體機(jī)械能變化的規(guī)律,并能應(yīng)用它處理有關(guān)問題。
3.通過本節(jié)教學(xué),使學(xué)生能更加全面、深入認(rèn)識(shí)功和能的關(guān)系,為學(xué)生今后能夠運(yùn)用功和能的觀點(diǎn)分析熱學(xué)、電學(xué)知識(shí),為學(xué)生更好理解自然界中另一重要規(guī)律——能的轉(zhuǎn)化和守恒定律打下基礎(chǔ)。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.重點(diǎn)是使學(xué)生認(rèn)識(shí)和理解物體機(jī)械能變化的規(guī)律,掌握應(yīng)用這一規(guī)律解決問題的方法。在此基礎(chǔ)上,深入理解和認(rèn)識(shí)功和能的關(guān)系。
2.本節(jié)教學(xué)實(shí)質(zhì)是滲透功能原理的觀點(diǎn),在教學(xué)中不必出現(xiàn)功能原理的名稱。功能原理內(nèi)容與動(dòng)能定理的區(qū)別和聯(lián)系是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn),要解決這一難點(diǎn)問題,必須使學(xué)生對“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”的認(rèn)識(shí),從籠統(tǒng)、膚淺地了解深入到十分明確認(rèn)識(shí)“某種形式能的變化,用什么力做功去量度”。
3.對功、能概念及其關(guān)系的認(rèn)識(shí)和理解,不僅是本節(jié)、本章教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),也是中學(xué)物理教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。通過本節(jié)教學(xué)應(yīng)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到,在今后的學(xué)習(xí)中還將不斷對上述問題作進(jìn)一步的分析和認(rèn)識(shí)。
三、教具
投影儀、投影片等。
四、主要教學(xué)過程
(一)引入新課
結(jié)合復(fù)習(xí)機(jī)械能守恒定律引入新課。
提出問題:
1.機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容及物體機(jī)械能守恒的條件各是什么?
評價(jià)學(xué)生回答后,教師進(jìn)一步提問引導(dǎo)學(xué)生思考。
2.如果有重力、彈簧彈力以外其它力對物體做功,物體的機(jī)械能如何變化?物體機(jī)械能的變化和哪些力做功有關(guān)呢?物體機(jī)械能變化的規(guī)律是什么呢?
教師提出問題之后引起學(xué)生的注意,并不要求學(xué)生回答。在此基礎(chǔ)上教師明確指出:
機(jī)械能守恒是有條件的。大量現(xiàn)象表明,許多物體的機(jī)械能是不守恒的。例如從車站開出的車輛、起飛或降落的飛機(jī)、打入木塊的子彈等等。
分析上述物體機(jī)械能不守恒的原因:從車站開出的車輛機(jī)械能增加,是由于牽引力(重力、彈力以外的力)對車輛做正功;射入木塊后子彈的機(jī)械能減少,是由于阻力對子彈做負(fù)功。
重力和彈力以外的其它力對物體做功和物體機(jī)械能變化有什么關(guān)系,是本節(jié)要研究的中心問題。
(二)教學(xué)過程設(shè)計(jì)
提出問題:下面我們根據(jù)已掌握的動(dòng)能定理和有關(guān)機(jī)械能的知識(shí),分析物體機(jī)械能變化的規(guī)律。
1.物體機(jī)械能的變化
問題:質(zhì)量m的小滑塊受平行斜面向上拉力F作用,沿斜面從高度h1上升到高度h2處,其速度由v1增大到v2,如圖所示,分析此過程中滑塊機(jī)械能的變化與各力做功的關(guān)系。
引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)動(dòng)能定理進(jìn)一步分析、探討小滑塊機(jī)械能變化與做功的關(guān)系。歸納學(xué)生分析,明確:
選取斜面底端所在平面為參考平面。根據(jù)動(dòng)能定理∑W=ΔEk,有
由幾何關(guān)系,有sinθ?L=h2-h1
即FL-fL=E2-E1=ΔE
引導(dǎo)學(xué)生理解上式的物理意義。在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上教師明確指出:
(1)有重力、彈簧彈力以外的其它力對物體做功,是使物體機(jī)械能發(fā)生變化的原因;
(2)重力和彈簧彈力以外其它力對物體所做功的代數(shù)和,等于物體機(jī)械能的變化量。這是物體機(jī)械能變化所遵循的基本規(guī)律。
2.對物體機(jī)械能變化規(guī)律的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)
(1)物體機(jī)械能變化規(guī)律可以用公式表示為W外=E2-E1或W外=ΔE
其中W外表示除重力、彈簧彈力以外其它力做功的代數(shù)和,E1、E2分別表示物體初、末狀態(tài)的機(jī)械能,ΔE表示物體機(jī)械能變化量。
(2)對W外=E2-E1進(jìn)一步分析可知:
(i)當(dāng)W外>0時(shí),E2>E1,物體機(jī)械能增加;當(dāng)W外<0時(shí),E2
(ii)若W外=0,則E2=E1,即物體機(jī)械能守恒。由此可以看出,W外=E2-E1是包含了機(jī)械能守恒定律在內(nèi)的、更加普遍的功和能關(guān)系的表達(dá)式。
(3)重力、彈簧彈力以外其它力做功的過程,其實(shí)質(zhì)是其它形式的能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的過程。
例1.質(zhì)量4.0×103kg的汽車開上一山坡。汽車沿山坡每前進(jìn)100m,其高度升高2m。上坡時(shí)汽車速度為5m/s,沿山坡行駛500m后速度變?yōu)?0m/s。已知車行駛中所受阻力大小是車重的0.01倍,試求:(1)此過程中汽車所受牽引力做功多少?(2)汽車所受平均牽引力多大?取g=10m/s2。本題要求用物體機(jī)械能變化規(guī)律求解。
引導(dǎo)學(xué)生思考與分析:
(1)如何依據(jù)W外=E2-E1求解本題?應(yīng)用該規(guī)律求解問題時(shí)應(yīng)注意哪些問題?
(2)用W外=E2-E1求解本題,與應(yīng)用動(dòng)能定理∑W=Ek2-Ek1有什么區(qū)別?
歸納學(xué)生分析的結(jié)果,教師明確給出例題求解的主要過程:
取汽車開始時(shí)所在位置為參考平面,應(yīng)用物體機(jī)械能變化規(guī)律W外=E2-E1解題時(shí),要著重分析清楚重力、彈力以外其它力對物體所做的功,以及此過程中物體機(jī)械能的變化。這既是應(yīng)用此規(guī)律解題的基本要求,也是與應(yīng)用動(dòng)能定理解題的重要區(qū)別。
例2.將一個(gè)小物體以100J的初動(dòng)能從地面豎直向上拋出。物體向上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過某一位置P時(shí),它的動(dòng)能減少了80J,此時(shí)其重力勢能增加了60J。已知物體在運(yùn)動(dòng)中所受空氣阻力大小不變,求小物體返回地面時(shí)動(dòng)能多大?
引導(dǎo)學(xué)生分析思考:
(1)運(yùn)動(dòng)過程中(包括上升和下落),什么力對小物體做功?做正功還是做負(fù)功?能否知道這些力對物體所做功的比例關(guān)系?
(2)小物體動(dòng)能、重力勢能以及機(jī)械能變化的關(guān)系如何?每一種形式能量的變化,應(yīng)該用什么力所做的功量度?
歸納學(xué)生分析的結(jié)果,教師明確指出:
(1)運(yùn)動(dòng)過程中重力和阻力對小物體做功。
(2)小物體動(dòng)能變化用重力、阻力做功的代數(shù)和量度;重力勢能的變化用重力做功量度;機(jī)械能的變化用阻力做功量度。
(3)由于重力和阻力大小不變,在某一過程中各力做功的比例關(guān)系可以通過相應(yīng)能量的變化求出。
(4)根據(jù)物體的機(jī)械能E=Ek+Ep,可以知道經(jīng)過P點(diǎn)時(shí),物體動(dòng)能變化量大小ΔEk=80J,機(jī)械能變化量大小ΔE=20J。
例題求解主要過程:
上升到點(diǎn)時(shí),物體機(jī)械能損失量為
由于物體所受阻力大小不變,下落過程中物體損失的機(jī)械能與上升過程相同,因此下落返回地面時(shí),物體的動(dòng)能大小為
E′k=Ek0-2ΔE′=50J
本例題小結(jié):
通過本例題分析,應(yīng)該對功和能量變化有更具體的認(rèn)識(shí),同時(shí)應(yīng)注意學(xué)習(xí)綜合運(yùn)用動(dòng)能定理和物體機(jī)械能變化規(guī)律解決問題的方法。
思考題(留給學(xué)生課后練習(xí)):
(1)運(yùn)動(dòng)中物體所受阻力是其重力的幾分之幾?
(2)物體經(jīng)過P點(diǎn)后還能上升多高?是前一段高度的幾分之幾?
五、課堂小結(jié)
本小結(jié)既是本節(jié)課的第3項(xiàng)內(nèi)容,也是本章的小結(jié)。
3.功和能
(1)功和能是不同的物理量。能是表征物理運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化,物體運(yùn)動(dòng)形式發(fā)生變化,物體的能都相應(yīng)隨之變化;做功是使物體能量發(fā)生變化的一種方式,物體能量的變化可以用相應(yīng)的力做功量度。
(2)力對物體做功使物體能量發(fā)生變化,不能理解為功變成能,而是通過力做功的過程,使物體之間發(fā)生能量的傳遞與轉(zhuǎn)化。
(3)力做功可以使物體間發(fā)生能的傳遞與轉(zhuǎn)化,但能的總量是保持不變的。自然界中,物體的能量在傳遞、轉(zhuǎn)化過程中總是遵循能量守恒這一基本規(guī)律的。
六、說明
本節(jié)內(nèi)容的處理應(yīng)根據(jù)學(xué)生具體情況而定,學(xué)生基礎(chǔ)較好,可介紹較多內(nèi)容;學(xué)生基礎(chǔ)較差,不一定要求應(yīng)用物體機(jī)械能變化規(guī)律解題,只需對功和能關(guān)系有初步了解即可。
2023高中物理教案篇5
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1.知道電流的熱效應(yīng).
2.理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其運(yùn)用.
能力目標(biāo)
知道科學(xué)研究方法常用的方法等效替代法和控制變量法在本節(jié)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用方法.
情感目標(biāo)
通過對焦耳生平的介紹培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué),勇于克服困難的信念.
教學(xué)建議
教材分析
教材從實(shí)驗(yàn)出發(fā)定性研究了電熱與電流、電阻和時(shí)間的關(guān)系,這樣做的好處是體現(xiàn)物理研究問題的方法,在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生能更好地體會(huì)的一些科學(xué)研究的方法,避免了一開始就從理論上推導(dǎo)給學(xué)生造成理解的困難和對純電阻電路的理解的困難.在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上再去推導(dǎo)學(xué)生更信服.同時(shí)啟發(fā)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)和理論兩方面學(xué)習(xí)物理知識(shí).
做好實(shí)驗(yàn)是本節(jié)課的關(guān)鍵.
教法建議
本節(jié)課題主題突出,就是研究電熱問題.可以從電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量入手,可以舉例也可以讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)親身體驗(yàn).然后進(jìn)入定性實(shí)驗(yàn).
對焦耳定律內(nèi)容的講解應(yīng)注意學(xué)生對電流平方成正比不易理解,可以通過一些簡單的數(shù)據(jù)幫助他們理解.推導(dǎo)中應(yīng)注意條件的交代.定律內(nèi)容清楚后,反過來解決課本中在課前的問題.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
提問:
燈泡發(fā)光一段時(shí)間后,用手觸摸燈泡,有什么感覺?為什么?
電風(fēng)扇使用一段時(shí)間后,用手觸摸電動(dòng)機(jī)部分有什么感覺?為什么?
學(xué)生回答:發(fā)燙.是電流的熱效應(yīng).
引入新課
演示實(shí)驗(yàn):
1、
介紹如圖9-7的實(shí)驗(yàn)裝置,在兩個(gè)相同的燒瓶中裝滿煤油,瓶中各裝一根電阻絲,甲瓶中電阻絲的電阻比乙瓶中的大,串聯(lián)起來,通電后電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量使煤油的溫度升高,體積膨脹,煤油在玻璃管里會(huì)上升,電流產(chǎn)生的熱量越多,煤油上升得越高.觀察煤油在玻璃管里上升的情況,就可以比較電流產(chǎn)生的熱量.
2、
三種情況:
第一次實(shí)驗(yàn):兩個(gè)電阻串聯(lián)它們的電流相等,加熱的時(shí)間相同,甲瓶相對乙瓶中的電阻較大,甲瓶中的煤油上升得高.表明:電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多.
第二次實(shí)驗(yàn):在兩玻璃管中的液柱降回來的高度后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,加大電流,重做實(shí)驗(yàn),讓通電的時(shí)間與前次相同,兩次實(shí)驗(yàn)比較甲瓶前后兩次煤油上升的高度,第二交煤油上升的高,表明:電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多.
第三次實(shí)驗(yàn):如果加長通電的時(shí)間,瓶中煤油上升越高,表明:通電時(shí)間越長,電流產(chǎn)生的熱量越多.
(2)焦耳定律
英國物理學(xué)家焦耳做了大量的實(shí)驗(yàn)于1840年最先精確地確定電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比.跟通電時(shí)間成正比,這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律.
焦耳定律可以用下面的公式
表示:Q=I2Rt
公式中的電流I的單位要用安培(A),電阻R的單位要用歐姆,通過的時(shí)間t的單位要用秒這樣,熱量Q的單位就是焦耳(j).
例題一根60Ω的電阻絲接在36V的電流上,在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量.
2023高中物理教案篇6
知識(shí)目標(biāo)
1、知道產(chǎn)生的條件;
2、能在簡單的問題中,根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),判斷靜的有無、大小和方向;知道存在著靜;
3、掌握動(dòng)摩擦因數(shù),會(huì)在具體問題中計(jì)算滑動(dòng),掌握判定方向的方法;
4、知道影響動(dòng)摩擦因數(shù)的因素;
能力目標(biāo)
1、通過觀察演示實(shí)驗(yàn),概括出產(chǎn)生的條件以及的特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力.通過靜與滑動(dòng)的區(qū)別對比,培養(yǎng)學(xué)生的分析綜合能力.
情感目標(biāo)
滲透物理方法的教育在分析物體所受時(shí),突出主要矛盾,忽略次要因素及無關(guān)因素,總結(jié)出產(chǎn)生的條件和規(guī)律.
教學(xué)建議
一、基本知識(shí)技能:
1、兩個(gè)互相接觸且有相對滑動(dòng)或的物體,在它們的接觸面上會(huì)產(chǎn)生阻礙相對運(yùn)動(dòng)的,稱為滑動(dòng);
2、兩個(gè)物體相互接觸,當(dāng)有相對滑動(dòng)的趨勢,但又保持相對靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),在它們接觸面上出現(xiàn)的阻礙相對滑動(dòng)的作用力
3、兩個(gè)物體間的滑動(dòng)的大小跟這兩個(gè)物體接觸面間的壓力大小成正比.
4、動(dòng)摩擦因數(shù)的大小跟相互接觸的兩個(gè)物體的材料有關(guān).
5、的方向與接觸面相切,并且跟物體相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢相反.
6、靜存在值——靜.
二、重點(diǎn)難點(diǎn)分析:
1、本節(jié)課的內(nèi)容分滑動(dòng)和靜兩部分.重點(diǎn)是產(chǎn)生的條件、特性和規(guī)律,通過演示實(shí)驗(yàn)得出關(guān)系.
2、難點(diǎn)是在理解滑動(dòng)計(jì)算公式時(shí),尤其是理解水平面上運(yùn)動(dòng)物體受到的時(shí),學(xué)生往往直接將重力大小認(rèn)為是壓力大小,而沒有分析具體情況.
教法建議
一、講解有關(guān)概念的教法建議
介紹滑動(dòng)和靜時(shí),從基本的事實(shí)出發(fā),利用二力平衡的知識(shí)使學(xué)生接受的存在.由于的內(nèi)容是本節(jié)的難點(diǎn),所以在講解時(shí)不要求“一步到位”,關(guān)于的概念可以通過實(shí)驗(yàn)、學(xué)生討論來理解.
1、可以讓學(xué)生找出生活和生產(chǎn)中利用的例子;
2、讓學(xué)生思考討論,如:
(1)、一定都是阻力;
(2)、靜止的物體一定受到靜;
(3)、運(yùn)動(dòng)的物體不可能受到靜;
主要強(qiáng)調(diào):是接觸力,是阻礙物體間的相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢的,但不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng),即在運(yùn)動(dòng)中也可以充當(dāng)動(dòng)力,如傳送帶的例子.
二、有關(guān)講解的大小與什么因素有關(guān)的教法建議
1、滑動(dòng)的大小,跟相互接觸物體材料及其表面的光滑程度有關(guān);跟物體間的正壓力有關(guān);但和接觸面積大小無關(guān).注意正壓力的解釋.
2、滑動(dòng)的大小可以用公式:動(dòng)摩擦因數(shù)跟兩物體表面的關(guān)系,并不是表面越光滑,動(dòng)摩擦因數(shù)越小.實(shí)際上,當(dāng)兩物體表面很粗糙時(shí),由于接觸面上交錯(cuò)齒合,會(huì)使動(dòng)摩擦因數(shù)很大;對于非常光滑的表面,尤其是非常清潔的表面,由于分子力起主要作用,所以動(dòng)摩擦因數(shù)更大,表面越光潔,動(dòng)摩擦因數(shù)越大.但在力學(xué)中,常稱“物體表面是光滑的”這是忽略物體之間的的一種提法,實(shí)際上是一種理想化模型,與上面敘述毫無關(guān)系.
3、動(dòng)摩擦因數(shù)是一個(gè)無單位的物理量,它能直接影響物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力情況.
4、靜的大小,隨外力的增加而增加,并等于外力的大小.但靜不能無限度的增大,而有一個(gè)值,當(dāng)外力超過這個(gè)值時(shí),物體就要開始滑動(dòng),這個(gè)限度的靜叫做靜.實(shí)驗(yàn)證明,靜由公式所決定,叫做靜摩擦因數(shù),為物體所受的正壓力.的大小變化隨著外力的變化關(guān)系如圖:滑動(dòng)的大小小于靜,但一般情況下認(rèn)為兩者相等.
2023高中物理教案篇7
【自由落體運(yùn)動(dòng)】
一、自由落體運(yùn)動(dòng)
1.定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng).
思考:不同的物體,下落快慢是否相同?為什么物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況不同?
在空氣中與在真空中的區(qū)別是,空氣中存在著空氣阻力.對于一些密度較小的物體,例如降落傘、羽毛、紙片等,在空氣中下落時(shí),受到的空氣阻力影響較大;而一些密度較大的物體,如金屬球等,下落時(shí),空氣阻力的影響就相對較小了.因此在空氣中下落時(shí),它們的快慢就不同了.
在真空中,所有的物體都只受到重力,同時(shí)由靜止開始下落,都做自由落體運(yùn)動(dòng),快慢相同.
2.不同物體的下落快慢與重力大小的關(guān)系
(1)有空氣阻力時(shí),由于空氣阻力的影響,輕重不同的物體的下落快慢不同,往往是較重的物體下落得較快.
(2)若物體不受空氣阻力作用,盡管不同的物體質(zhì)量和形狀不同,但它們下落的快慢相同.
3.自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
(1)v0=0
(2)加速度恒定(a=g).
4.自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì):初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).
二、自由落體加速度
1.自由落體加速度又叫重力加速度,通常用g來表示.
2.自由落體加速度的方向總是豎直向下.
3.在同一地點(diǎn),一切物體的自由落體加速度都相同.
4.在不同地理位置處的自由落體加速度一般不同.
規(guī)律:赤道上物體的重力加速度最小,南(北)極處重力加速度;物體所處地理位置的緯度越大,重力加速度越大.
三、自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動(dòng).
1.速度公式:v=gt
2.位移公式:h=gt2
3.位移速度關(guān)系式:v2=2gh
4.平均速度公式:=
5.推論:Δh=gT2
●問題與探究
問題1物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況相同嗎?你有什么假設(shè)與猜想?
探究思路:物體在真空中下落時(shí),只受重力作用,不再受到空氣阻力,此時(shí)物體的加速度較大,整個(gè)下落過程運(yùn)動(dòng)加快.在空氣中,物體不但受重力還受空氣阻力,二者方向相反,此時(shí)物體加速度較小,整個(gè)下落過程較慢些.
問題2自由落體是一種理想化模型,請你結(jié)合實(shí)例談?wù)勈裁辞闆r下,可以將物體下落的運(yùn)動(dòng)看成是自由落體運(yùn)動(dòng).
探究思路:回顧第一章質(zhì)點(diǎn)的概念,談?wù)勎覀冊谔幚砦锢韱栴}時(shí),根據(jù)研究問題的性質(zhì)和需要,如何抓住問題中的主要因素,忽略其次要因素,建立一種理想化的模型,使復(fù)雜的問題得到簡化,進(jìn)一步理解這種重要的科學(xué)研究方法.
問題3地球上的不同地點(diǎn),物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度相同嗎?
探究思路:地球上不同的地點(diǎn),同一物體所受的重力不同,產(chǎn)生的重力加速度也就不同.一般來講,越靠近兩極,物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度就越大;離赤道越近,加速度就越小.
●典題與精析
例1下列說法錯(cuò)誤的是
A.從靜止開始下落的物體一定做自由落體運(yùn)動(dòng)
B.若空氣阻力不能忽略,則一定是重的物體下落得快
C.自由落體加速度的方向總是垂直向下
D.滿足速度跟時(shí)間成正比的下落運(yùn)動(dòng)一定是自由落體運(yùn)動(dòng)
精析:此題主要考查自由落體運(yùn)動(dòng)概念的理解,自由落體運(yùn)動(dòng)是指物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng).選項(xiàng)A沒有說明是什么樣的物體,所受空氣阻力能否忽略不得而知;選項(xiàng)C中自由落體加速度的方向應(yīng)為豎直向下,初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度都與時(shí)間成正比,但不一定是自由落體運(yùn)動(dòng).
答案:ABCD
例2小明在一次大雨后,對自家屋頂?shù)蜗碌乃芜M(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)基本上每滴水下落的時(shí)間為1.5s,他由此估計(jì)出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬間的速度.你知道小明是怎樣估算的嗎?
精析:粗略估計(jì)時(shí),將水滴下落看成是自由落體,g取10m/s2,由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求得.
答案:設(shè)水滴落地時(shí)的速度為vt,房子高度為h,則:
vt=gt=10×1.5m/s=15m/s
h=gt2=×10×1.52m=11.25m.
綠色通道:學(xué)習(xí)物理理論是為了指導(dǎo)實(shí)踐,所以在學(xué)習(xí)中要注重理論聯(lián)系實(shí)際.分析問題要從實(shí)際出發(fā),各種因素是否對結(jié)果產(chǎn)生影響都應(yīng)具體分析.
例3一自由下落的物體最后1s下落了25m,則物體從多高處自由下落?(g取10m/s2)
精析:本題中的物體做自由落體運(yùn)動(dòng),加速度為g=10N/kg,并且知道了物體最后1s的位移為25m,如果假設(shè)物體全程時(shí)間為t,全程的位移為s,該物體在前t-1s的時(shí)間內(nèi)位移就是s-25m,由等式h=gt2和h-25=g(t-1)2就可解出h和t.
答案:設(shè)物體從h處下落,歷經(jīng)的時(shí)間為t.則有:
h=gt2①
h-25=g(t-1)2②
由①②解得:h=45m,t=3s
所以,物體從離地45m高處落下.
綠色通道:把物體的自由落體過程分成兩段,尋找等量關(guān)系,分別利用自由落體規(guī)律列方程,聯(lián)立求解.
自主廣場
●基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)
1.在忽略空氣阻力的情況下,讓一輕一重的兩石塊從同一高度處同時(shí)自由下落,則
A.在落地前的任一時(shí)刻,兩石塊具有相同的速度、位移和加速度
B.重的石塊下落得快、輕的石塊下落得慢
C.兩石塊在下落過程中的平均速度相等
D.它們在第1s、第2s、第3s內(nèi)下落的高度之比為1∶3∶5
答案:ACD
2.甲、乙兩球從同一高度處相隔1s先后自由下落,則在下落過程中
A.兩球速度差始終不變B.兩球速度差越來越大
C.兩球距離始終不變D.兩球距離越來越大
答案:AD
3.物體從某一高度自由落下,到達(dá)地面時(shí)的速度與在一半高度時(shí)的速度之比是
A.∶2B.∶1
C.2∶1D.4∶1
答案:B
4.從同一高度處,先后釋放兩個(gè)重物,甲釋放一段時(shí)間后,再釋放乙,則以乙為參考系,甲的運(yùn)動(dòng)形式是
A.自由落體運(yùn)動(dòng)B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)a
C.勻加速直線運(yùn)動(dòng)a>gD.勻速直線運(yùn)動(dòng)
答案:D
5.A物體的質(zhì)量是B物體質(zhì)量的5倍,A從h高處,B從2h高處同時(shí)自由落下,在落地之前,以下說法正確的是
A.下落1s末,它們的速度相同
B.各自下落1m時(shí),它們的速度相同
C.A的加速度大于B的加速度
D.下落過程中同一時(shí)刻,A的速度大于B的速度
答案:AB
6.從距離地面80m的高空自由下落一個(gè)小球,若取g=10m/s2,求小球落地前最后1s內(nèi)的位移.
答案:35m
●綜合發(fā)展
7.兩個(gè)物體用長L=9.8m的細(xì)繩連接在一起,從同一高度以1s的時(shí)間差先后自由下落,當(dāng)繩子拉緊時(shí),第二個(gè)物體下落的時(shí)間是多長?
答案:0.5s
8.一只小球自屋檐自由下落,在Δt=0.2s內(nèi)通過高度為Δh=2m的窗口,求窗口的頂端距屋檐多高?(取g=10m/s2)
答案:2.28m
9.如圖2-4-1所示,豎直懸掛一根長15m的桿,在桿的下方距桿下端5m處有一觀察點(diǎn)A,當(dāng)桿自由下落時(shí),從桿的下端經(jīng)過A點(diǎn)起,試求桿全部通過A點(diǎn)所需的時(shí)間.
(g取10m/s2)
2023高中物理教案篇8
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)目標(biāo)
1、知道什么是反沖運(yùn)動(dòng),能舉出幾個(gè)反沖運(yùn)動(dòng)的實(shí)例;
2、知道火箭的飛行原理和主要用途。
二、能力目標(biāo)
1、結(jié)合實(shí)際例子,理解什么是反沖運(yùn)動(dòng);
2、能結(jié)合動(dòng)量守恒定律對反沖現(xiàn)象做出解釋;
3、進(jìn)一步提高運(yùn)用動(dòng)量守恒定律分析和解決實(shí)際問題的能力
三、德育目標(biāo)
1、通過實(shí)驗(yàn),分析得到什么是反沖運(yùn)動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生善于從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)規(guī)律和熱心科學(xué)研究的興趣、勇于探索的品質(zhì)。
2、通過介紹我國成功地研制和發(fā)射長征系列火箭的事實(shí),結(jié)合我國古代對于火箭的發(fā)明和我國的現(xiàn)代火箭技術(shù)已跨入世界先進(jìn)先烈,激發(fā)學(xué)生熱愛社會(huì)主義的情感。
教學(xué)重點(diǎn)
1、知道什么是反沖。
2、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律正確處理噴氣式飛機(jī)、火箭一類問題。
教學(xué)難點(diǎn)
如何應(yīng)用動(dòng)量守恒定律分析、解決反沖運(yùn)動(dòng)。
教學(xué)方法
1、通過觀察演示實(shí)驗(yàn),總結(jié)歸納得到什么是反沖運(yùn)動(dòng)。
2、結(jié)合實(shí)例運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解釋反沖運(yùn)動(dòng)。
教學(xué)用具
反沖小車、玻璃棒、氣球、酒精、反沖塑料瓶等
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)步驟
導(dǎo)入新課
[演示]拿一個(gè)氣球,給它充足氣,然后松手,觀察現(xiàn)象。
[學(xué)生描述現(xiàn)象]釋放氣球后,氣球內(nèi)的氣體向后噴出,氣球向相反的方向飛出。
[教師]在日常生活中,類似于氣球這樣的運(yùn)動(dòng)很多,本節(jié)課我們就來研究這種。
新課教學(xué)
(一)反沖運(yùn)動(dòng)火箭
1、教師分析氣球所做的運(yùn)動(dòng)
給氣球內(nèi)吹足氣,捏緊出氣孔,此時(shí)氣球和其中的氣體作為一個(gè)整體處于靜止?fàn)顟B(tài)。松開出氣孔時(shí),氣球中的氣體向后噴出,氣體具有能量,此時(shí)氣體和氣球之間產(chǎn)生相互作用,氣球就向前沖出。
2、學(xué)生舉例:你能舉出哪些物體的運(yùn)動(dòng)類似于氣球所作的運(yùn)動(dòng)?
學(xué)生:節(jié)日燃放的禮花。噴氣式飛機(jī)。反擊式水輪機(jī)。火箭等做的運(yùn)動(dòng)。
3、同學(xué)們概括一下上述運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),教師結(jié)合學(xué)生的敘述總結(jié)得到:
某個(gè)物體向某一方向高速噴射出大量的液體,氣體或彈射出一個(gè)小物體,從而使物體本身獲得一反向速度的現(xiàn)象,叫反沖運(yùn)動(dòng)
4、分析氣球。火箭等所做的反沖運(yùn)動(dòng),得到:
在反沖現(xiàn)象中,系統(tǒng)所受的合外力一般不為零;
但是反沖運(yùn)動(dòng)中如果屬于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力的情況,可以認(rèn)為反沖運(yùn)動(dòng)中系統(tǒng)動(dòng)量守恒。
(二)學(xué)生課堂用自己的裝置演示反沖運(yùn)動(dòng)。
1、學(xué)生做準(zhǔn)備:拿出自己的在課下所做的反沖運(yùn)動(dòng)演示裝置。
2、學(xué)生代表介紹實(shí)驗(yàn)裝置,并演示。
學(xué)生甲:
裝置:在玻璃板上放一輛小車,小車上用透明膠帶粘中一塊浸有酒精的棉花。
實(shí)驗(yàn)做法:點(diǎn)燃浸有酒精的棉花,管中的酒精蒸氣將橡皮塞沖出,同時(shí)看到小車沿相反方向運(yùn)動(dòng)。
學(xué)生乙:
裝置:二個(gè)空摩絲瓶,在它們的底部用大號(hào)縫衣針各鉆一個(gè)小洞,這樣做成二個(gè)簡易的火箭筒,在鐵支架的立柱端裝上頂軸,在放置臂的兩側(cè)各裝一只箭筒,再把旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)放在頂軸上,往火箭筒內(nèi)各注入約4mL的酒精,并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。點(diǎn)燃酒精棉球,片刻火箭筒內(nèi)的酒精蒸氣從尾孔中噴出,并被點(diǎn)燃,這時(shí)可以看到火箭旋轉(zhuǎn)起來。
學(xué)生丙:用可樂瓶做一個(gè)水火箭,方法是用一段吸管和透明膠帶在瓶上固定一個(gè)導(dǎo)向管,瓶口塞一橡皮塞,在橡皮塞上鉆一孔,在塞上固定一只自行車車胎上的進(jìn)氣閥門,并在氣門芯內(nèi)裝上小橡皮管,在瓶中先注入約1/3體積的水,用橡皮塞把瓶口塞嚴(yán),將尼龍線穿過可樂瓶上的導(dǎo)向管,使線的一端拴在門的上框上,另一端拴在板凳腿上,要使線拉直,將瓶的進(jìn)氣閥與打氣筒相接,向筒內(nèi)打氣到一定程度時(shí),瓶塞脫開,水從瓶口噴出,瓶向反方向飛去。
過渡引言:同學(xué)們通過自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置得到并演示了什么是反沖運(yùn)動(dòng),那么反沖運(yùn)動(dòng)在實(shí)際生活中有什么應(yīng)用呢?下邊我們來探討這個(gè)問題。
(三)反沖運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止
1、學(xué)生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容。
2、學(xué)生回答反沖運(yùn)動(dòng)應(yīng)用和防止的實(shí)例。
學(xué)生:反沖有廣泛的應(yīng)用:灌溉噴水器、反擊式水輪機(jī)、噴氣式飛機(jī)、火箭等都是反沖的重要應(yīng)用。
學(xué)生:用槍射擊時(shí),要用肩部抵住槍身,這是防止或減少反沖影響的實(shí)例。
3、用多媒體展示學(xué)生所舉例子。
4、要求學(xué)生結(jié)合多媒體展示的物理情景對幾個(gè)物理過程中反
沖的應(yīng)用和防止做出解釋說明:
①對于灌溉噴水器,
當(dāng)水從彎管的噴嘴噴出時(shí),彎管因反沖而旋轉(zhuǎn),可以自動(dòng)地改變噴水的方向。
②對于反擊式水輪機(jī):當(dāng)水從轉(zhuǎn)輪的葉片中流出時(shí),轉(zhuǎn)軸由于反沖而旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
③對于噴氣式飛機(jī)和火箭,它們靠尾部噴出氣流的反沖作用而獲得很大的速度。
④用槍射擊時(shí),子彈向前飛去槍身向后發(fā)生反沖,槍身的反沖會(huì)影響射擊的準(zhǔn)確性,所以用步槍時(shí)我們要把槍身抵在肩部,以減少反沖的影響。
教師:通過我們對幾個(gè)實(shí)例的分析,明確了反沖既有有利的一面,同時(shí)也有不利的一面,在看待事物時(shí)我們要學(xué)會(huì)用一分為二的觀點(diǎn)。
我們知道:反沖現(xiàn)象的一個(gè)重要應(yīng)用是火箭,下邊我們一認(rèn)識(shí)火箭:
(四)火箭:
1、演示:把一個(gè)廢舊白熾燈泡敲碎取出里面的一根細(xì)玻璃管,往細(xì)玻璃管裝由火柴刮下的藥粉,把細(xì)管放在支架上,用火柴或其他辦法給細(xì)管加熱。
現(xiàn)象:當(dāng)管內(nèi)的藥粉點(diǎn)燃時(shí),生成的燃?xì)鈴募?xì)口迅速噴出,細(xì)管便向相反方向飛去。教師講述:上述裝置就是火箭的原理模型。
2、多媒體演示古代火箭,現(xiàn)代火箭的用途及多級(jí)火箭的工作過程,同時(shí)學(xué)生邊看邊閱讀課文。
3、用實(shí)物投影儀出示閱讀思考題:
①介紹一下我國古代的火箭。?
②現(xiàn)代的火箭與古代火箭有什么相同和不同之處?
③現(xiàn)代火箭主要用途是什么?
④現(xiàn)代火箭為什么要采用多級(jí)結(jié)構(gòu)?
4、學(xué)生解答上述問題:
①我國古代的火箭是這樣的:
在箭上扎一個(gè)火藥筒,火藥筒的前端是封閉的,火藥點(diǎn)燃后生成的燃?xì)庖院艽笏俣认蚝髧姵觯鸺捎诜礇_而向前運(yùn)動(dòng)。
②現(xiàn)代火箭與古代火箭原理相同,都是利用反沖現(xiàn)象來工作的。
但現(xiàn)代火箭較古代火箭結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多,現(xiàn)代火箭主要由殼體和燃料兩大部分組成,殼體是圓筒形的,前端是封閉的尖端,后端有尾噴管,燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈴奈矅姽苎杆賴姵觯鸺拖蚯帮w去。
③現(xiàn)代火箭主要用來發(fā)射探測儀器、常規(guī)彈頭或核彈頭,人造衛(wèi)星或宇宙飛船,即利用火箭作為運(yùn)載工具。
④在現(xiàn)代技術(shù)條件下,一級(jí)火箭的最終速度還達(dá)不到發(fā)射人造衛(wèi)星所需要的速度,發(fā)射衛(wèi)星時(shí)要使用多級(jí)火箭。
用CAI課件展示多級(jí)火箭的工作過程:
多級(jí)火箭由章單級(jí)火箭組成,發(fā)射時(shí)先點(diǎn)燃第一級(jí)火箭,燃料用完工以后,空殼自動(dòng)脫落,然后下一級(jí)火箭開始工作。
教師介紹:多級(jí)火箭能及時(shí)把空殼拋掉,使火箭的總質(zhì)量減少,因而能夠達(dá)到很高的溫度,可用來完成洲際導(dǎo)彈,人造衛(wèi)星、宇宙飛船等的發(fā)射工作,但火箭的級(jí)數(shù)不是越多越好,級(jí)數(shù)越多,構(gòu)造越復(fù)雜,工作的可靠性越差,目前多級(jí)火箭一般都是三級(jí)火箭。
那么火箭在燃料燃盡時(shí)所能獲得的最終速度與什么有關(guān)系呢?
5、出示下列問題:
火箭發(fā)射前的總質(zhì)量為M、燃料燃盡后的質(zhì)量為m,火箭燃?xì)獾膰娚渌俣葹関1,燃料燃盡后火箭的飛行速度v為多大?
[學(xué)生分析并解答]:
解:在火箭發(fā)射過程中,由于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,所以動(dòng)量守恒。
發(fā)射前的總動(dòng)量為0,發(fā)射后的總動(dòng)量為(M-m)v-mv1(以火箭的速度方向?yàn)檎较颍﹦t:(M-m)v-mv1=0
師生分析得到:燃料燃盡時(shí)火箭獲得的最終速度由噴氣速度及質(zhì)量比M/m決定。
鞏固訓(xùn)練水平方向射擊的大炮,炮身重450kg,炮彈射擊速度是450m/s,射擊后炮身后退的距離是45cm,則炮受地面的平均阻力是多大?
小結(jié)
1、當(dāng)物體的一部分以一定的速度離開物體時(shí),剩余部分將獲得一個(gè)反向沖量而向相反方向運(yùn)動(dòng),這種向相反方向的運(yùn)動(dòng),通常叫做反沖運(yùn)動(dòng)。
2、對于反沖運(yùn)動(dòng),所遵循的規(guī)律是動(dòng)是守恒定律,在具體的計(jì)算中必須嚴(yán)格按動(dòng)量守恒定律的解題步驟來進(jìn)行。
3、反沖運(yùn)動(dòng)不僅存在于宏觀低速物體間,也存在于微觀高速物體。