物理教案。
這份“物理教案”是我用心制作的,希望您喜歡。每個老師在上課之前都會準備自己的教案和課件,因此他們會精心設計每個教案課件的重點和難點。通過將教案和課件與實際教學實踐緊密結合,可以實現(xiàn)高效的教學效果。歡迎您參考,并幫助您成為更好的自己!
㈠教學目的:
⒈知道現(xiàn)象;知道規(guī)律;知道在折射中光路是可逆的;知道日常生活中由于而產(chǎn)生的一些現(xiàn)象。
⒉培養(yǎng)學生的觀察能力和分析數(shù)據(jù)得出結論的綜合能力。
⒊對學生進行安全教育。
㈡教學重點和難點:
重點:現(xiàn)象。觀察、分析實驗,歸納出規(guī)律。
難點:觀察、分析實驗,歸納出規(guī)律及在折射中光路中可逆的。
㈢教學儀器:
玻璃水缸、水、激光發(fā)射器、光具盤、玻璃磚、幾根鋼針、多媒體電腦及投影儀等。
㈣教學過程:
一、課題引入:
我們都知道漁民捕魚有很多方法,如:用網(wǎng)網(wǎng)魚、用魚叉叉魚等?,F(xiàn)在,我們也來體驗一下漁民的生活,(出示塑料泡沫上畫有魚和玻璃水缸)進行叉魚比賽。當學生在比賽時,發(fā)現(xiàn)鋼針都叉在魚的上方后,驚奇之余,告訴學生,要知道為什么,等我們學完后,就明白其中的道理了。從而引入課題。(電腦顯示標題)
二、新課進行:
1、平時我們看到裝水的玻璃杯中的吸管會在水面處彎折,也是這個道理(電腦顯示圖片)。讓我們再來觀察另一個實驗,在玻璃水缸中插入一塊木板,用激光沿著木板,從空氣斜射到水面,問:可以看到什么現(xiàn)象?(可以看到光不再沿直線傳播而是在水面處改變方向進入水中)再觀察光從空氣中斜射到玻璃中,問:要以看到什么現(xiàn)象?(同樣也可以看到光不再沿直線傳播而是在玻璃面處改變方向進入玻璃中)
從實驗中,我們看到光從空氣中斜射入水和玻璃中都能看到光在水面和玻璃面處改變傳播方向,而且實踐也證明其他介質(zhì)中也會發(fā)生同樣的現(xiàn)象。因此,我們把“光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時,傳播方向一般會發(fā)生變化?!钡倪@種現(xiàn)象叫做。(板書用電腦顯示)
2、規(guī)律:
通過剛才的實驗教師把剛才現(xiàn)象用電腦顯示出光路圖。
從圖中介紹,什么是折射光線和折射角。為了防止學生把折射光線與界面夾角誤認為折射角。所以,要特別指出:折射角是折射光線與法線的夾角。(并用電腦顯示)
下面我們來做個實驗研究光從空氣射入玻璃有什么規(guī)律。要求學生要注意觀察,并用電腦顯示觀察目的:①光從哪一種介質(zhì)中射入哪一種介質(zhì)中的?是怎樣入射的?②折射光線、入射光線與法線在位置上有什么關系?③入射角和折射角的大小關系?d、當入射角變化時,折射角是如何變化的?先讓學生觀察一下整個實驗的動態(tài)過程,然后讓學生回答出部分問題后,教師:為更好地研究規(guī)律,我們來認真分析整個實驗。并出示以下表格:
邊實驗邊讓學生填寫表格,表格完成后分析表格和利用電腦動畫來總結規(guī)律。得出:光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時,折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi);折射光線和入射光線分居法線兩側;折射角小于入射角;入射角增大時,折射角也隨著增大;當光線垂直射向介質(zhì)表面時,傳播方向不改變。(用電腦顯示出)
從表格中我們也可以看出,在折射中,光路也中可逆的。(用電腦顯示出,并加以動畫顯示。)
3、用來解釋眼睛受騙的問題
現(xiàn)在,我們來解釋剛才在叉魚比賽中,為什么我們同學會叉在魚的上方。原來魚從水中發(fā)出的光線,由水進入空氣時,會在水面發(fā)年折射,折射角大于入射角,折射光線進入人眼,人眼逆著折射光線的方向看去,覺得這些光線好像是從它們的反向延長線的交點魚像發(fā)出來的,魚像是魚的虛像,魚像比魚位置高。所以剛才比賽的同學會叉在魚的上方。(利用電腦演示加以解釋)
利用電腦播放視頻材料:放在杯底剛好看不見的硬幣,加上水后又會看得見。要求學生利所學的知識加以回答,最后強調(diào)看見的硬幣是硬幣的虛像。
4、課堂練習
(1)光從空氣行政村射入水中時,折射角()入射角。
(2)池水看起來比實際的淺,這是由于光從水中射入空氣時發(fā)生()造成的。
(3)畫出圖中折射光線的大致方向。
三、小結
1、:光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時,傳播方向一般會發(fā)生變化,這現(xiàn)象叫做。
2、規(guī)律:
內(nèi)容:光從空氣斜射入水或其它介質(zhì)中,折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi);折射光線和入射光線分居法線兩側;折射角小于入射角;入射角增大時,折射角也隨著增大;當光線垂直射向介質(zhì)表面時,傳播方向不改變;在折射中光路也是可逆的。
注意:弄清一點、二角、三線的涵義。
一、動量
1、動量:運動物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動量.是矢量,方向與速度方向相同;動量的合成與分解,按平行四邊形法則、三角形法則.是狀態(tài)量;通常說物體的動量是指運動物體某一時刻的動量,計算物體此時的動量應取這一時刻的瞬時速度。是相對量;物體的動量亦與參照物的選取有關,常情況下,指相對地面的動量。單位是kg
2、動量和動能的區(qū)別和聯(lián)系
①動量的大小與速度大小成正比,動能的大小與速度的大小平方成正比。即動量相同而質(zhì)量不同的物體,其動能不同;動能相同而質(zhì)量不同的物體其動量不同。
②動量是矢量,而動能是標量。因此,物體的動量變化時,其動能不一定變化;而物體的動能變化時,其動量一定變化。
③因動量是矢量,故引起動量變化的原因也是矢量,即物體受到外力的沖量;動能是標量,引起動能變化的原因亦是標量,即外力對物體做功。
④動量和動能都與物體的質(zhì)量和速度有關,兩者從不同的角度描述了運動物體的特性,且二者大小間存在關系式:P2=2mEk
3、動量的變化及其計算方法
動量的變化是指物體末態(tài)的動量減去初態(tài)的動量,是矢量,對應于某一過程(或某一段時間),是一個非常重要的物理量,其計算方法:
(1)P=Pt一P0,主要計算P0、Pt在一條直線上的情況。
(2)利用動量定理 P=Ft,通常用來解決P0、Pt;不在一條直線上或F為恒力的情況。
二、沖量
1、沖量:力和力的作用時間的乘積叫做該力的沖量.是矢量,如果在力的作用時間內(nèi),力的方向不變,則力的方向就是沖量的方向;沖量的合成與分解,按平行四邊形法則與三角形法則.沖量不僅由力的決定,還由力的作用時間決定。而力和時間都跟參照物的選擇無關,所以力的沖量也與參照物的選擇無關。單位是N
2、沖量的計算方法
(1)I=Ft.采用定義式直接計算、主要解決恒力的沖量計算問題。
(2)利用動量定理 Ft=P.主要解決變力的沖量計算問題,但要注意上式中F為合外力(或某一方向上的合外力)。
三、動量定理
1、動量定理:物體受到合外力的沖量等于物體動量的變化.Ft=mv/一mv或 Ft=p/-p;該定理由牛頓第二定律推導出來:(質(zhì)點m在短時間t內(nèi)受合力為F合,合力的沖量是F合質(zhì)點的初、未動量是 mv0、mvt,動量的變化量是P=(mv)=mvt-mv0.根據(jù)動量定理得:F合=(mv)/t)
2.單位:牛秒與千克米/秒統(tǒng)一:l千克米/秒=1千克米/秒2秒=牛
3.理解:(1)上式中F為研究對象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力。
(2)動量定理中的沖量和動量都是矢量。定理的表達式為一矢量式,等號的兩邊不但大小相同,而且方向相同,在高中階段,動量定理的應用只限于一維的情況。這時可規(guī)定一個正方向,注意力和速度的正負,這樣就把大量運算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算。
(3)動量定理的研究對象一般是單個質(zhì)點。求變力的沖量時,可借助動量定理求,不可直接用沖量定義式.
4.應用動量定理的思路:
(1)明確研究對象和受力的時間(明確質(zhì)量m和時間t);
(2)分析對象受力和對象初、末速度(明確沖量I合,和初、未動量P0,Pt);
(3)規(guī)定正方向,目的是將矢量運算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算;
(4)根據(jù)動量定理列方程
(5)解方程。
四、動量定理應用的注意事項
1.動量定理的研究對象是單個物體或可看作單個物體的系統(tǒng),當研究對象為物體系時,物體系的總動量的增量等于相應時間內(nèi)物體系所受外力的合力的沖量,所謂物體系總動量的增量是指系統(tǒng)內(nèi)各個的體動量變化量的矢量和。而物體系所受的合外力的沖量是把系統(tǒng)內(nèi)各個物體所受的一切外力的沖量的矢量和。
2.動量定理公式中的F是研究對象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力。它可以是恒力,也可以是變力。當合外力為變力時F則是合外力對作用時間的平均值。
3.動量定理公式中的(mv)是研究對象的動量的增量,是過程終態(tài)的動量減去過程始態(tài)的動量(要考慮方向),切不能顛倒始、終態(tài)的順序。
4.動量定理公式中的等號表明合外力的沖量與研究對象的動量增量的數(shù)值相等,方向一致,單位相同。但考生不能認為合外力的沖量就是動量的增量,合外力的沖量是導致研究對象運動改變的外因,而動量的增量卻是研究對象受外部沖量作用后的必然結果。
5.用動量定理解題,只能選取地球或相對地球做勻速直線運動的物體做參照物。忽視沖量和動量的方向性,造成I與P正負取值的混亂,或忽視動量的相對性,選取相對地球做變速運動的物體做參照物,是解題錯誤的常見情況。
(一)教學目的
1.掌握二力平衡的條件.
2.會應用二力平衡的條件解決簡單的問題.
(二)教具
滑輪、硬紙片、鉤碼、細繩、剪子.
(三)教學過程
一、復習提問
1.牛頓第一定律的內(nèi)容是什么?
2.什么叫慣性?物體在什么情況下有慣性?
二、引入新課
教師:牛頓第一定律告訴我們,物體在不受外力的時候總要保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài).但是一切物體都受到力的作用,物體保持靜止或保持勻速直線運動的情況也是普遍存在的.那么這二者之間有什么聯(lián)系呢?
三、力的平衡
教師:請大家思考,你見過的哪些物體受到力的作用并保持靜止狀態(tài)?
教室內(nèi)的吊燈受到重力和拉力,吊燈保持靜止.放在地上的水桶受重力和地面對它的支持力,水桶靜止.課桌受到重力,書本對它向下壓的力和地面的支持力,課桌靜止.
教師:物體受到力的作用,物體保持勻速直線運動的情況也能見到.一列火車在一段平直的軌道上勻速行駛,火車受重力、支持力、水平向前的牽引力和向后的阻力.
教師:物體在受到幾個力作用時,如果物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),我們就說這幾個力相互平衡.
根據(jù)這個觀點,我們可以從吊燈的靜止狀態(tài)可知吊燈受到的重力和拉力相互平衡.
教師:請大家按照這樣的說法敘述上述各例中的物體的運動狀態(tài)及它們個自受到的力之間的關系.
四、二力平衡的條件
教師:二力平衡的情況最簡單,我們先研究這種情況.
⑴自然界中只存在兩種電荷:正電荷、負電荷.使物體帶電的方法有摩擦起電、接觸起電、感應起電. ⑵靜電感應:當一個帶電體靠近導體時,由于電荷間的相互吸引或排斥,使導體靠近帶電體的一端帶異號電荷,遠離帶電體的一端帶同號電荷.
⑶電荷守恒:電荷即不會創(chuàng)生,也不會消失,它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分;在轉(zhuǎn)移過程中,電荷總量保持不變.(一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和保持不變)
⑷元電荷:指一個電子或質(zhì)子所帶的電荷量,用e表示.e=1.6×10-19
⑴真空中兩個點電荷之間相互作用的電場力,跟它們電荷量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上.即:F?kq1q2 其中k為靜電力常量, k=9.0×10 9 N?m2/c2 2r
①真空中(空氣中也近似成立),②點電荷,即帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計.(對帶電均勻的球, r為球心間的距離).
⑴電場:帶電體的周圍存在著的一種特殊物質(zhì),它的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷有力的作用,這種力叫電場力.電荷間的相互作用就是通過電場發(fā)生作用的.電場還具有能的性質(zhì).
①定義:放入電場中某點的試探電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值,叫該點的電場強度.即:E?F
q單位:
②場強的方向:規(guī)定正電荷在電場中某點的受力方向為該點的場強方向. (說明:電場中某點的場強與放入場中的試探電荷無關,而是由該點的位置和場源電何來決定.)
⑶點電荷的電場強度:E=kQ,其中Q為場源電荷,E為場中距Q為r的某點處的場強大小.對于求r2
均勻帶電的球體或球殼外某點的場強時,r為該點到球心的距離.
⑷電場強度的疊加:當存在多個場源電荷時,電場中某點的場強為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和.
①電場線從正電荷或無限遠出發(fā),終止于無限遠或負電荷.
②電場線不相交,也不相切,更不能認為電場就是電荷在電場中的運動軌跡.
③同一幅圖中,場強大的地方電場線較密,場強小的地方電場線較疏.
⑹勻強電場:電場中各點場強大小處處相等,方向相同,勻強電場的電場線是一些平行的等間距的平行線.
(一)教學目的
1、了解電能輸送過程。
2、知道高壓輸電的道理。
3、培養(yǎng)學生運用物理規(guī)律和公式分析實際問題的能力。
(二)教具
1、電能輸送過程的掛圖一幅(帶有透明膠)。
2、小黑板一塊(抄有題目)。
(三)教學過程
1、引入新課
講述:前面我們學習了電磁感應現(xiàn)象和發(fā)電機,通過發(fā)電機我們可以大量地生產(chǎn)電能。比如,葛洲壩電站通過發(fā)電機把水的機械能轉(zhuǎn)化為電能,發(fā)電功率可達271.5萬千瓦,這么多的電能當然要輸?shù)接秒姷牡胤饺ィ裉?,我們就來學習輸送電能的有關知識。
板書:〈第三節(jié)電能的輸送〉
2、進行新課
(1)輸送電能的過程
提問:發(fā)電站發(fā)出的電能是怎樣輸送到遠方的呢?如:葛洲壩電站發(fā)出的電是怎樣輸?shù)轿錆h、上海等地的呢?很多學生憑生活經(jīng)驗能回答:是通過電線輸送的。在教師的啟發(fā)下學生可以回答:是通過架設很高的、很粗的高壓電線輸送的。
出示:電能輸送掛圖,并結合學生生活經(jīng)驗作介紹。
板書:〈1、輸送電能的過程:發(fā)電站→升壓變壓器→高壓輸電線→降壓變壓器→用電單位。〉
(2)遠距離輸電為什么要用高電壓?
提問:為什么遠距離輸電要用高電壓呢?學生思考片刻之后,教師說:這個實際問題就是我們今天討論的重點。
板書:〈2、高壓輸電的道理〉
分析和討論的思路是:輸電→導線(電阻)→發(fā)熱→損失電能→減小損失。
講解:輸電要用導線,導線當然有電阻,如果導線很短,電阻很小可忽略,而遠距離輸電時,導線很長,電阻大不能忽略。列舉課本上的一組數(shù)據(jù)。電流通過很長的導線要發(fā)出大量的熱,請學生計算:河南平頂山至湖北武昌的高壓輸電線電阻約400歐,如果通的電流是1安,每秒鐘導線發(fā)熱多少?學生計算之后,教師講述:這些熱都散失到大氣中,白白損失了電能。所以,輸電時,必須設法減小導線發(fā)熱損失。
提問:如何減小導線發(fā)熱呢?
分析:由焦耳定律Q=I2Rt,減小發(fā)熱Q有以下三種方法:一是減小輸電時間t,二是減小輸電線電阻R,三是減小輸電電流I。
提問:哪種方法能被實際使用呢?
討論:第一種方法等于停電,沒有實際價值。第二種方法從材料、長度、粗細三方面來說都有實際困難。適用的超導材料還沒有研究出來。排除了前面兩種方法,就只能考慮第三種方法了。從焦耳定律公式Q=I2Rt可以看出,第三種辦法是很有效的:電流減小一半,損失的電能就降為原來的四分之一。通過后面的學習,我們將會看到這種辦法也是很可行的。
板書結論:〈①要減小電能的損失,必須減小輸電電流?!?/p>
講解:另一方面,輸電就是要輸送電能,輸送的功率必須足夠大,才有實際意義。
板書:〈②輸電功率必須足夠大?!?/p>
提問:怎樣才能滿足上述兩個要求呢?
分析:根據(jù)公式P=UI,要使輸電電流I減小,而輸送功率P不變(足夠大),就必須提高輸電電壓U。
板書:〈高壓輸電可以保證在輸送功率不變,減小輸電電流來減小輸送電的電能損失?!?/p>
(3)變壓器能把交流電的電壓升高(或降低)
講解:在發(fā)電站都要安裝用來升壓的變壓器,實現(xiàn)高壓輸電。但是我們用戶使用的是低壓電,所以在用戶附近又要安裝降壓的變壓器。
討論:高壓電輸?shù)接秒妳^(qū)附近時,為什么要把電壓降下來?(一是為了安全,二是用電器只能用低電壓。)
板書:〈3、變壓器能把交流電的電壓升高或降低〉
(4)引導學生看課本的最后兩個自然段,了解我國輸電電壓,知道輸送電能的優(yōu)越性。
3、小結:輸電過程、高壓輸電的道理。
4、作業(yè):出示小黑板上的題目。
葛洲壩電站發(fā)電功率約271.5萬千瓦,如果用1000伏的電壓輸電,輸電電流是多少?如果輸電線電阻是200歐,每秒鐘導線發(fā)熱損失的電能是多少?如果采用100千伏的高壓輸電呢?
(四)說明:
1、本節(jié)是應用物理規(guī)律和公式分析實際問題,采用討論式的教學方式較好。
2、對于高壓輸電,學生可能會提出這樣的問題:高壓輸電時電壓很高,怎么會使電流減小呢?這不與歐姆定律矛盾嗎?如果學生提出這樣的問題,教師可作如下解釋:變壓器并不遵循歐姆定律工作,它的工作原理要到高中以后再學習。
教學目標
1、知識目標: (1)知道什么是超重和失重. (2)知道產(chǎn)生超重和失重的條件.2、能力目標:觀察能力、對知識的遷移能力3、情感目標:培養(yǎng)學生學習興趣,開闊視野.
教學建議
教材分析 本節(jié)通過對運動的升降機中測力計的示數(shù)變化,討論了什么是超重現(xiàn)象、失重現(xiàn)象以及完全失重現(xiàn)象,并指出了它們的產(chǎn)生條件.
教法分析 1、通過實例讓學生分清“實重”和“視重”.從而建立超重和失重的概念.同時認識到物體的重力大小是不會隨運動狀態(tài)變化而變化的. 2、依據(jù)力和運動的關系明確給出超重和失重的產(chǎn)生條件. 3、借助實驗和課件建立感性認識,輔助理解;與實際生活緊密聯(lián)系,激發(fā)學習興趣.
教學設計示例
教學重點:超重和失重的概念及產(chǎn)生條件.
教學難點:視重和實重的區(qū)別.
示例:
(一)什么是超重和失重
視頻:臺秤稱物體視重.
問題:1、物體的實際重力變化了沒有?2、臺秤的視數(shù)變化了沒有?怎樣變的?3、物體的重力和臺秤的視數(shù)反映的力從性質(zhì)上說有什么不同?
通過學生的觀察和討論引出(分析時要建立如課本所示的模型):
實重:即物體的實際重力,它不隨物體運動狀態(tài)變化而變化的.
視重:指物體對支持物的壓力或懸掛它的物體的拉力,它隨物體運動狀態(tài)變化而變化.
超重:視重大于實重的現(xiàn)象.
失重:視重小于實重的現(xiàn)象.
完全失重:視重等于零的現(xiàn)象.
(二)超重和失重的產(chǎn)生條件
分析典型例題1,總結出物體超重還是失重僅與其運動的加速度方向有關,而與其運動方向無關.
超重產(chǎn)生條件:物體存在豎直向上的加速度.設物體向上的加速度為 ,則該物體的視重大小為 .
失重產(chǎn)生條件:物體存在豎直向下的加速度.設物體向下的加速度為 ,則該物體的視重大小為 .當 時, =0,出現(xiàn)完全失重現(xiàn)象.
當物體運動加速度 =0時,視重等于實重,即物體對水平面的壓力或懸繩對物體的拉力大小等于物體的重力.
為了加強感性認識,提供課件:完全失重現(xiàn)象.(也可作該實驗)
探究活動 題目:做一個關于失重或超重的實驗裝置(或設計一個小實驗)(提示:用火柴盒和發(fā)光二極管演示完全失重現(xiàn)象)組織:自愿結組.方式:展示、比賽,評出優(yōu)勝獎.評價:培養(yǎng)學生動手能力和學習興趣.
本章安排6課時,每節(jié)安排1課時。
一、能源
本節(jié)教學,應抓住能源、常規(guī)能源、新能源三個概念和常規(guī)能源不能滿足當今人類社會進步的需求,這一問題展開。教學方式方法可采用閱讀、討論并配合講授進行。課堂教學結構參見下面的方框圖。
二、原子核的組成
1.放射性現(xiàn)象
首先向?qū)W生介紹科學家在探索原子核的組成的過程中,曾經(jīng)通過實驗研究放射性元素放出的射線究竟是什么?接著介紹課本圖14-4的裝置以及實驗中所看到的現(xiàn)象,進而介紹課本上所講述的α射線、β射線、γ射線的性質(zhì)。
簡單介紹由于γ射線穿透物質(zhì)的本領很強,因此在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及醫(yī)療方面都有一些應用。
讓學生知道過量的射線照射對人體有傷害,在利用放射線時應注意射線的防護,以及防止放射性物質(zhì)泄漏,造成對環(huán)境的污染。
2.原子核的組成
這里用講授的方法,在分析課本圖實驗的基礎上,使學生知道放射現(xiàn)象告訴我們,小小的原子核也有內(nèi)部結構,因為放射性元素放出的三種射線只可能是從原子核里放出來的。
關于原子核的組成,主要使學生知道原子核是由質(zhì)子和中子組成的。質(zhì)子帶正電荷,電量跟電子電荷相等,質(zhì)子的質(zhì)量大約是電子的1836倍。中子不帶電,質(zhì)量跟質(zhì)子的質(zhì)量幾乎相同。
接著按照課本圖的示意圖,向?qū)W生介紹結構比較簡單的氫、氦、鋰、鈹?shù)脑雍驮雍说慕Y構,使學生對原子和原子核的組成有一個比較具體的了解。
三、核能
本節(jié)教學應以講授為主。由于核能、裂變、聚變、鏈式反應、核反應堆等概念均涉及到核反應知識,而學生頭腦里,這部分知識是一個空白,所以,講授過程中要貫徹通俗性原則,不引深,不拔高,盡可能地采取恰當?shù)谋扔鱽韼椭鷮W生理解這些知識。
例如,教材中對裂變作了一個比喻,好比用火柴點燃木材,木材燃燒放出能量。這一比喻,不僅使學生對裂變形成初步認識,而且對認識鏈式反應也有幫助。
聚變學生更難認識。這里建議用濃硫酸與水結合釋放熱量的例子來比喻,可能會收到較好的效果。
總之,本節(jié)課教學應達到三個目的。一是讓學生知道核能、裂變、聚變、鏈式反應的基本意思;二是讓學生知道原子內(nèi)部儲藏了巨大的能量;三是知道世界各國包括我國在內(nèi),正在加強研究開發(fā)和利用核能,并取得了可喜的進展,激發(fā)學生去想象人類開發(fā)利用核能的美好前景。
四、核電站
本節(jié)教學要扣住兩個環(huán)節(jié),一是核電站的工作原理;一是核電站的特點或優(yōu)越性。通過本節(jié)教學,使學生對核電站有初步的認識。第一環(huán)節(jié),核電站的原理介紹,教師要充分應用掛圖、模型,有條件的學??煞庞澈穗娬镜幕脽羝浵衿螂娪捌浜辖虒W,使學生明白核電站是怎樣將核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,再把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的。第二環(huán)節(jié),組織好學生閱讀討論并概括出核電站用很少的核燃料可以產(chǎn)生大量的電能;可以大大減少燃料的運輸量;適于缺少常規(guī)能源(化石燃料)的地區(qū)等主要的優(yōu)越性。
五、太陽能[實用文書網(wǎng) Wei508.com]
本節(jié)教學,建議采用自學指導的方法進行。上課時,教師可用幻燈或小黑板出示指導學生自學的問題。接著讓學生帶著問題閱讀教材。最后要求學生回答問題,并且提出自己弄不明白或弄不懂的問題。配合教學,可以放映教學錄像帶“太陽能”。
指導學生自學的問題建議如下:
①人類直接利用太陽能有哪些重要意義?
②舉例說明,人類目前直接利用太陽能有哪些途徑?你是否有新的途徑提出來?
③要大規(guī)模地開發(fā)和利用太陽能還存在哪些困難?人類要克服這些困難,必須依靠什么?
六、節(jié)能
本節(jié)教學,建議采用問題討論的方式進行。上課時,教師首先出示需要討論的問題。接著要求學生閱讀教材內(nèi)容并分組討論,然后由小組代表匯報討論結果,最后教師對學生討論的結果作進一步歸納,即為本節(jié)課的小結。
討論的問題建議如下:
①舉例說明什么是能源的利用率?
②提高能源的利用率、節(jié)約能源的根本措施是什么?
③人類從根本上解決能源問題的出路在哪里?
④如果每人年節(jié)約用電1千瓦時,那么,全國近12億人口節(jié)約用電,相當多少噸標準煤燃燒釋放的能量?(標準煤燃燒值為2.93×107焦/千克)
(計算結果是相當1.47×108千克,這個數(shù)字是可觀的?。?/p>
教學目標
1,理解動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化,能舉例說明動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化。
2,理解動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化,能舉例說明動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化。
3,分析和解釋實例,說明過程,動能、勢能、機械能的變化情況。
4,建立能量的概念,樹立能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀念,為后面學習能的轉(zhuǎn)化和守恒大小基礎。
5、通過分析生產(chǎn)和生活中的實例,養(yǎng)成學生理論聯(lián)系實踐的習慣和能力。
教材分析
教材首先安排了麥克斯韋滾擺實驗來說明動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化,接著又安排了把用細線懸掛起來的金屬小球拉到一定高度放開,以及木球與彈簧片碰撞兩個實驗,來說明動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化。使學生一開始就注意到動能和這兩種勢能都可以相互轉(zhuǎn)化。在動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化過程中,機械能減少轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的問題安排在下一章講,在這里沒有涉及。教材最后分析了人造衛(wèi)星繞地球運行過程中動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化,目的是加強物理知識與現(xiàn)代科技的聯(lián)系,使學生了解他們所學的物理知識,也可以用來解釋一些高科技中的問題,激發(fā)學生學習物理的興趣。
教法建議
注重實驗教學,分析上拋小球的實驗到觀察麥克斯韋實驗,在教學過程中要使學生明確實驗的目的和觀察物理現(xiàn)象,清楚具體的過程,從速度變化、高度變化到能量變化,學生能從能量變化中知道能量的轉(zhuǎn)化。
課本實驗中動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化不用細致分析,但是要在教學過程中讓學生注意觀察的分析木球碰撞彈簧片的過程,由于碰撞非常短,所以應當幫助學生想象彈簧片的形變,從而理解動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化。
教學中注意把學的知識應用到實踐中,注重分析實例,例如分析射箭過程中的能量轉(zhuǎn)化,分析衛(wèi)星運行時。在分析衛(wèi)星運行時,應當利用板圖標出遠地點和近地點,使學生養(yǎng)成畫圖幫助分析的習慣。
教學設計示例
第二節(jié)
【課題】
【重點難點解析】;分析轉(zhuǎn)化過程。人造地球衛(wèi)星繞地球運行過程中的能量轉(zhuǎn)化過程。
【教學過程】
1,實驗引課
觀察滾擺實驗,用板圖幫助分析。
實驗時要注意觀察:滾擺在下降過程中速度如何變化;上升階段速度如何變化。
注意分析的問題:到最高點時,高度、速度特點;說明了什么;到最低點時,高度、速度特點;說明了什么;在下降過程中,高度、速度如何變化,說明了什么;在上升過程中,高度、速度如何變化,說明了什么。
實驗結論:物體的動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。
2,新授課:。
1)分析實例
方法1:針對基礎較好的學生,可以由學生自己列舉能體現(xiàn)動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象,并具體分析能量轉(zhuǎn)化的過程。用討論分析的方法完成課堂學習。
方法2:一般情況下,可以分析重點實例,例如分析乒乓球從某一高度自由下落過程中,不考慮空氣的阻力,注意分析:乒乓球從某他高度下落到接觸地面的過程;乒乓球從接觸地面到發(fā)生最大彈性形變的過程;乒乓球逐漸恢復原來形狀到反彈起來的瞬間;乒乓球反彈起來后上升到最高點的過程。
2)結論:在上升和下降過程中,是動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化,在乒乓球發(fā)生彈性形變過程和恢復原來的形狀的過程中,是動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化。所以動能也可以和彈性勢能相互轉(zhuǎn)化。
3)其他實例分析:可以做課本上的實驗2和實驗3,并由學生自行分析在實驗過程中的能量轉(zhuǎn)化。
4)難點分析:人造地球衛(wèi)星在繞地球轉(zhuǎn)動的過程中,分析能量的轉(zhuǎn)化。
方法1,一把般情況下,學生由板圖觀察近地點和遠地點的高度和速度的特點,從而分析人造地球衛(wèi)星在從近地點到遠地點和從遠地點到近地點移動的過程中,動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化,并知道機械能的總量是保持不變的,也為以后學習能量轉(zhuǎn)化和守恒定律打下基礎。
方法2,針對基礎較好的學生,可以由板圖觀察近地點和遠地點的高度的特點,并告知學生在人造地球衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的過程中機械能的總量保持不變,讓學生分析在衛(wèi)星到達近地點和遠地點的位置時,運行速度的特點是什么,并想象衛(wèi)星是如何繞地球轉(zhuǎn)動的,從而增強學生想象事物的能力。
【板書設計】
探究活動
【課題名稱】觀察和分析某個動能和彈性勢能轉(zhuǎn)化的實例
【組織活動形式】學生小組
【輔導參考】
1,觀察和實踐蹦床運動,分析在接觸蹦床過程中,蹦床發(fā)生彈性形變的過程和能量轉(zhuǎn)化。
2,拆開一個玩具小車,觀察上弦時,發(fā)生的彈性形變,以及它在恢復原狀過程中的特點。
【評價方案】
1、學生自評。
2、寫出分析和觀察的過程。
3、應用到其他的實例。
1、能過親自動手、觀察實驗,理解“無論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生”的道理
使學生認識“從個性中發(fā)現(xiàn)共性,再從共性中理解個性,從現(xiàn)象認識本質(zhì)以及事物有普遍聯(lián)系的辨證唯物主義觀點
演示用的電流表,蹄形磁鐵、條形磁鐵、鐵架臺、線圈、螺線管、渭動變阻器、電鍵、電源、導線
引入:在漫長的人類歷史長河中,隨著科學技術的發(fā)展進步,重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明相繼問世,極大地解放了生產(chǎn)力,推動了人類社會的發(fā)展,尤其是我們剛剛跨過的20世紀,更是科學技術飛速發(fā)展的時期,經(jīng)濟建議離不開能源,最好的能源就是電能,人類的生產(chǎn)生少,經(jīng)濟建設各方面都離不開電能,飲水思源,我們不能忘記為人類利用電能做出卓越貢獻的科學家電法拉第
法拉第在奧斯特于18發(fā)現(xiàn)電流的磁效應后,開始投入到磁生電的探索中,經(jīng)過十處堅持不懈地努力,1831年終于發(fā)現(xiàn)了磁生電的規(guī)律,開辟了人類的電氣化時代
回顧已有知識:
描述磁場大小和方向的物理量是什么?
一個磁感應強度為B的勻強磁場放置,則穿過這個面的磁感線的條數(shù)就是確定的.我們把B與S的乘積叫做穿過這個面的磁通量.
(1)定義:面積為S,垂直勻強磁場B放置,則B與S的乘積,叫做穿過這個面的磁通量,用Ф表示.
(4)物理意義:磁通量就是表示穿過這個面的磁感線條數(shù).對于同一個平面,當它跟磁場方向垂直時,磁場越強,穿過它的磁感線條數(shù)越多,磁通量就越大.當它跟磁場方向平行時,沒有磁感線穿過它,則磁通量為零.
注意:當平面跟磁場方向不垂直時,穿過該平面的磁通量等于B與它在磁場垂直方向上的投影面積的乘積.即Ф=B?Ssinθ,(θ為平面與磁場方向之間的夾角)(如圖所示)
過渡:閉合電路的一部分導體切割磁感線時,穿過電路的磁感線條數(shù)發(fā)生變化.如果導體和磁場不發(fā)生相對運動,而讓穿過閉合電路的磁場發(fā)生變化,會不會在電路中產(chǎn)生電流呢?
在觀察實驗現(xiàn)象的基礎上,引導學生分析上述現(xiàn)象的物理過程:因為電流所激發(fā)的磁場的磁感應強度B總是正比于電流強度I,即B∝I.電路的閉合或斷開控制了電流從無到有或從有到無的變化;變阻器是通過改變電阻來改變電流的大小的,電流的變化必將引起閉合電路磁場的變化,穿過閉合電路的磁感線條數(shù)的變化--磁通量發(fā)生變化,閉合電路中產(chǎn)生電流.課前預習
導體向上、向下運動;
導體向左或向右運動.
引導學生觀察實驗并進行概括.
歸納:閉合電路的一部分導體做切割磁感線的運動時,電路中就有電流產(chǎn)生.
理解”導體做切割磁感線運動“的含義:切割磁感線的運動,就是導體運動速度的方向和磁感線方向不平行.
問:導體不動,磁場動,會不會在電路中產(chǎn)生電流呢?
實驗2:
注意:條形磁鐵插入、拔出時,彎曲的磁感線被切割,電路中有感應電流.
引導學生觀察實驗并進行概括:無論是導體運動,還是磁場運動,只要導體和磁場之間發(fā)生切割磁感線的相對運動,閉合電路中就有電流產(chǎn)生.
用計算機模擬電路中S斷開、閉合,滑動變阻器滑動時,穿過閉合電路磁場變化情況:(看課件產(chǎn)生條件部分)
不論是導體做切割磁感線的運動,還是磁場發(fā)生變化,實質(zhì)上都是引起穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化.
師生一起分析:電磁感應的本質(zhì)是其他形式的能量和電能的轉(zhuǎn)化過程。
產(chǎn)生感應電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化.這里關鍵要注意“閉合”與“變化”兩詞.就是說在閉合電路中有磁通量穿過但不變化,即使磁場很強,磁通量很大,也不會產(chǎn)生感應電流.當然電路不閉合,電流也不可能產(chǎn)生.
1.閱讀194頁閱讀材料.
2.將練習一(1)、(2)做在作業(yè)上.
3.課下完成其他題目.
綜上所述,總結出:
1.不論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生.這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應,產(chǎn)生的電流叫感應電流.
2.產(chǎn)生感應電流的條件.
(1)電路必須閉合;
(2)磁通量發(fā)生變化.
②線圈的面積S發(fā)生變化;
③磁感應強度B與面積S之間的夾角θ發(fā)生變化.這三種情況都可以引起磁通量發(fā)生變化.
(1)閉合電路的一部分導體切割磁感線:
(2)磁場不變,閉合電路的面積變化:
(3)線圈面積不變,線圈在不均勻磁場中運動;
(4)線圈面積不變,磁場不斷變化:
結論:不論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生。這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應,產(chǎn)生的電流叫做感應電流。
學生對整個線圈在勻強中運動時是否有感應電流的判斷題目出錯率比較高,說明學生對感應電流的產(chǎn)生條件____磁通量變化,還不十分理解.
磁通量部分原想讓同學通過自學掌握磁通量的概念,而講解重點放在磁通量變化大,可是二(4)班的學生課堂自學習慣不好,所以對整個課堂的教學影響較大,有幾個關鍵點還沒完全講透,就到了下課時間了。
教學目標
1、知識與技能
(1)了解康普頓效應,了解光子的動量
(2)了解光既具有波動性,又具有粒子性;
(3)知道實物粒子和光子一樣具有波粒二象性;
(4)了解光是一種概率波。
2、過程與方法:
(1)了解物理真知形成的歷史過程;
(2)了解物理學研究的基礎是實驗事實以及實驗對于物理研究的重要性;
(3)知道某一物質(zhì)在不同環(huán)境下所表現(xiàn)的不同規(guī)律特性。
3、情感、態(tài)度與價值觀:
領略自然界的奇妙與和諧,發(fā)展對科學的好奇心與求知欲,樂于探究自然界的奧秘,能體驗探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。
教學重點:
實物粒子和光子一樣具有波粒二象性
教學難點:
實物粒子的波動性的理解。
教學方法:
教師啟發(fā)、引導,學生討論、交流。
教學用具:
投影片,多媒體輔助教學設備
(一)引入新課
提問:前面我們學習了有關光的一些特性和相應的事實表現(xiàn),那么我們究竟怎樣來認識光的本質(zhì)和把握其特性呢?(光是一種物質(zhì),它既具有粒子性,又具有波動性。在不同條件下表現(xiàn)出不同特性,分別舉出有關光的干涉衍射和光電效應等實驗事實)。
我們不能片面地認識事物,能舉出本學科或其他學科或生活中類似的事或物嗎?
(二)進行新課
1、康普頓效應
(1)光的散射:光在介質(zhì)中與物質(zhì)微粒相互作用,因而傳播方向發(fā)生改變,這種現(xiàn)象叫做光的散射。
(2)康普頓效應
1923年康普頓在做 X 射線通過物質(zhì)散射的實驗時,發(fā)現(xiàn)散射線中除有與入射線波長相同的射線外,還有比入射線波長更長的射線,其波長的改變量與散射角有關,而與入射線波長和散射物質(zhì)都無關。
(3)康普頓散射的實驗裝置與規(guī)律:
按經(jīng)典電磁理論:如果入射X光是某種波長的電磁波,散射光的波長是不會改變的!散射中出現(xiàn) 的現(xiàn)象,稱為康普頓散射。
康普頓散射曲線的特點:
① 除原波長 外出現(xiàn)了移向長波方向的新的散射波長
② 新波長 隨散射角的增大而增大。波長的偏移為
波長的偏移只與散射角 有關,而與散射物質(zhì)種類及入射的X射線的波長 無關,
= 0.0241=2.4110-3nm(實驗值)
稱為電子的Compton波長
只有當入射波長 與 可比擬時,康普頓效應才顯著,因此要用X射線才能觀察到康普頓散射,用可見光觀察不到康普頓散射。
(4)經(jīng)典電磁理論在解釋康普頓效應時遇到的困難
①根據(jù)經(jīng)典電磁波理論,當電磁波通過物質(zhì)時,物質(zhì)中帶電粒子將作受迫振動,其頻率等于入射光頻率,所以它所發(fā)射的散射光頻率應等于入射光頻率。
②無法解釋波長改變和散射角的關系。
(5)光子理論對康普頓效應的解釋
①若光子和外層電子相碰撞,光子有一部分能量傳給電子,散射光子的能量減少,于是散射光的波長大于入射光的波長。
②若光子和束縛很緊的內(nèi)層電子相碰撞,光子將與整個原子交換能量,由于光子質(zhì)量遠小于原子質(zhì)量,根據(jù)碰撞理論, 碰撞前后光子能量幾乎不變,波長不變。
③因為碰撞中交換的能量和碰撞的角度有關,所以波長改變和散射角有關。
(6)康普頓散射實驗的意義
①有力地支持了愛因斯坦光量子假設;
②首次在實驗上證實了光子具有動量的假設;③證實了在微觀世界的單個碰撞事件中,動量和能量守恒定律仍然是成立的。
2、光的波粒二象性
講述光的波粒二象性,進行歸納整理。
(1)我們所學的大量事實說明:光是一種波,同時也是一種粒子,光具有波粒二象性。光的分立性和連續(xù)性是相對的,是不同條件下的表現(xiàn),光子的行為服從統(tǒng)計規(guī)律。
(2)光子在空間各點出現(xiàn)的概率遵從波動規(guī)律,物理學中把光波叫做概率波。
3、光的波動性與粒子性是不同條件下的表現(xiàn):
大量光子行為顯示波動性;個別光子行為顯示粒子性;光的波長越長,波動性越強;光的波長越短,粒子性越強。光的波動性不是光子之間相互作用引起的,是光子本身的一種屬性。
例題:已知每秒從太陽射到地球上垂直于太陽光的每平方米截面上的輻射能為1.4103J,其中可見光部分約占45%,假設認為可見光的波長均為0.55m,太陽向各個方向的輻射是均勻的,日地之間距離為R=1.51011m,估算出太陽每秒輻射出的可見光的光子數(shù)。(保留兩位有效數(shù)字)
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