高中物理 《能量守恒定律》教案(1)

高中物理 《能量守恒定律》教案(1)
高中物理 《能量守恒定律》教案(1)

能量守恒定律

本节课的设计,教材继续沿用了前几节的课程模式,先由生活中的实例引出研究问题,然后用实验加以证实,让学生接受这个物理事实.接着再从理论上推导、证明,从而得出结论.

这节课教材是从生活中骑自行车上坡的实例入手,引出动能和重力势能在此过程中是在相互转化的.接着通过实验来证实这个转化过程中的守恒结论.最后提出了自然界中最普遍、最基本的规律之一能量转化和守恒定律.

机械能守恒定律是能量守恒定律的一个特例,要使学生对定律的得出、含义、适用条件有一个明确的认识,这是能够用该定律解决力学问题的基础.

各种不同形式的能相互转化和守恒的规律,贯穿在整个物理学中,是物理学的基本规律之一.能量守恒定律是学习各种不同形式的能量转化规律的起点,也是运动学和动力学知识的进一步综合和展开的重要基础.所以这一节知识是本章重要的一节.

机械能守恒定律是本章教学的重点内容,本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件;能够正确分析物体系统所具有的机械能.

分析物体系统所具有的机械能,尤其是分析、判断物体所具有的重力势能,是本节学习的难点之一.在教学中应让学生认识到,物体重力势能大小与所选取的参考平面(零势面)有关;而重力势能的变化量是与所选取的参考平面无关的.在讨论物体系统的机械能时,应先确定参考平面.

教学重点1.理解机械能守恒定律的内容;

2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒,并能列出定律的数学表达式;

3.理解能量转化和守恒定律.

教学难点1.从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件;

2.能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒.

教具准备自制投影片、CAI课件、重物、电磁打点计时器以及纸带、复写纸片、低压电源及两根导线、铁架台和铁夹、刻度尺、小夹子.

课时安排1课时

三维目标

一、知识与技能

1.知道什么是机械能,知道物体的动能和势能可以相互转化;

2.理解机械能守恒定律的内容;

3.在具体问题中,能判定机械能是否守恒,并能列出机械能守恒的方程式;

4.理解能量守恒定律,能列举、分析生活中能量转化和守恒的例子.

二、过程与方法

1.初步学会从能量转化和守恒的观点解释现象、分析问题;

2.通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律,体验验证过程和物理学的研究方法.

三、情感态度与价值观

1.通过能量守恒的教学,使学生树立科学观点,理解和运用自然规律,并用来解决实际问题;

2.通过实验验证,体会学习的快乐,激发学习的兴趣;通过亲身实践,树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观.培养学生的观察和实践能力,培养学生实事求是的科学态度.

教学过程

导入新课

[实验演示]

动能与势能的相互转化

教师活动:演示实验1:如下图,用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验.

把一个小球用细线悬挂起来,把小球拉到一定高度的A点,然后放开,小球在摆动过程中,重力势能和动能相互转化.我们看到,小球可以摆到跟A点等高的C点,如图甲.

如果用尺子在某一点挡住细线,小球虽然不能摆到C点,但摆到另一侧时,也能达到跟A 点相同的高度,如图乙.

问题:这个小实验中,小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个小实验说明了什么?

学生活动:观察演示实验,思考问题,选出代表发表见解.

小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用.拉力和速度方向总垂直,对小球不做功;只有重力对小球做功.

实验表明,小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化.在摆动过程中,小球总能回到原来的高度.可见,重力势能和动能的总和,即机械能应该保持不变.

教师活动:演示实验2:如图,水平方向的弹簧振子.

用弹簧振子演示动能和弹性势能的相互转化.

问题:这个实验中,小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个实验说明了什么?

学生活动:观察演示实验,思考问题,选出代表发表见解.

小球在往复运动过程中,竖直方向上受重力和杆的支持力作用,水平方向上受弹力作用.重力、支持力和速度方向总垂直,对小球不做功;只有弹簧的弹力对小球做功.

实验表明,小球在往复运动过程中弹性势能和动能在不断转化.小球在往复运动过程中总能回到原来的位置,可见,弹性势能和动能的总和,即机械能应该保持不变.

教师活动:总结、过渡:

通过上述分析,我们得到动能和势能之间可以相互转化,那么在动能和势能的转化过程中,动能和势能的和是否真的保持不变?下面我们就用实验来探索这个问题.

推进新课

一、机械能的转化和守恒的实验探索

在学生开始做实验之前,老师应强调如下几个问题:

1.该实验中选取被打点纸带应注意两点:一是第一点O为计时起点,O点的速度应为零.怎样判别呢?

2.是否需要测量重物的质量?

3.在架设打点计时器时应注意什么?为什么?

4.实验时,接通电源和释放纸带的顺序怎样?为什么?

5.测量下落高度时,某同学认为都必须从起始点算起,不能弄错.他的看法正确吗?为了减小测量 h 值的相对误差,选取的各个计数点要离起始点适当远些好,还是近些好?

学生活动:思考老师的问题,讨论、交流,选出代表发表见解.

1.因为打点计时器每隔0.02 s 打点一次,在最初的0.02 s 内物体下落距离应为0.002 m ,所以应从几条纸带中选择第一、二两点间距离接近2 mm 的纸带进行测量;二是在纸带上所选的点就是连续相邻的点,每相邻两点时间间隔t =0.02 s.

2.因为不需要知道物体在某点动能和势能的具体数值,所以不必测量物体的质量 m ,而只需验证n n gh v =22

1就行了. 3.打点计时器要竖直架稳,使其两限位孔在同一竖直平面内,以尽量减少重物带着纸带下落时所受到的阻力作用.

4.必须先接通电源,让打点计时器正常工作后才能松开纸带让重物下落.

5.这个同学的看法是正确的.为了减小测量 h 值的相对误差,选取的各个计数点要离起始点适当远些好.

教师活动:听取学生汇报,点评,帮助学生解决困难.

学生活动:学生进行分组实验.

数据处理:

明确本实验中要解决的问题即研究动能与重力势能的转化与守恒.

在右图中,质量为m 的物体从O 点自由下落,以地面作零势能面,下落

过程中任意两点A 和B 的机械能分别为:

A A A mgh mv E +=221,

B B B mgh mv E +=22

1 如果忽略空气阻力,物体下落过程中如果动能的改变量等于势能的改变

量,于是有

E a =E b ,即

B B A A mgh mv mgh mv +=+222

121 上式亦可写成B A A B mgh mgh mv mv -=-222121 该式左边表示物体由A 到B 过程中动能的增加,右边表示物体由A 到B 过程中重力势能的减少.

如果实验证明等式成立,说明物体重力势能的减少等于动能的增加.为了方便,可以直接从开始下落的O 点至任意一点(上图中A 点)来进行研究,这时应有:mhg mv A =22

1.式中h 是物体从O 点下落至A 点的高度,v A 是物体在A 点的瞬时速度.

1.如何求出A 点的瞬时速度v A ?

根据做匀加速运动的物体在某一段时间t 内的平均速度等于该时间中间时刻的瞬时速度可求出A 点的瞬时速度v A .

右图是竖直纸带由下而上实际打点后的情况.从O 点开始依次取点

1、2、3……图中s 1、s 2、s 3……分别为0~2点,1~3点,2~4点……

各段间的距离.根据公式t

s v =,t=2×0.02 s (纸带上任意两个相邻的点间所表示的时间都是0.02 s ),可求出各段的平均速度.这些平均速

度就等于1、2、3……各点相对应的瞬时速度v 1、v 2、v 3……例如:

量出0~2点间距离s 1,则在这段时间里的平均速度t

s v 1=,这就是点1处的瞬时速度v1,以此类推可求出点2、3……处的瞬时速度v 2、v 3 ……

2.如何确定重物下落的高度?

上图中h 1、h 2、h 3……分别为纸带从O 点下落的高度.

根据以上数值可以计算出任意点的重力势能和动能,从而验证动能与重力势能的转化和守恒.

二、机械能守恒定律

机械能守恒定律的推导:

教师活动:[多媒体展示下列物理情景]

在自由落体运动中机械能守恒

一个质量为m 的物体自由下落,经过高度为h 1的A 点(初位置)时速

度为v 1,下落到高度为h 2的B 点(末位置)时速度为v 2.

学生活动:思考并证明

如右图所示,设一个质量为m 的物体自由下落,经过高度为h 1的A 点

(初位置)时速度为v 1,下落到高度为h 2的B 点(末位置)时速度为v 2.在

自由落体运动中,物体只受重力G =mg 的作用,重力做正功.设重力所做的功为W G ,则由动能定理可得

21222

121mv mv W G -=① 上式表示,重力所做的功等于动能的增量.

另一方面,由重力做功与重力势能的关系知道,

W G =mgh 1-mgh 2②

上式表示,重力所做的功等于重力势能的减少.

由①式和②式可得

2121222

121mgh mgh mv mv -=-.③ 小结:在自由落体运动中,重力做了多少功,就有多少重力势能转化为等量的动能,移项后可得

1212222

121mgh mv mgh mv +=+ 或者E k1+E p1=E k2+E p2④

上式表示,在自由落体运动中,动能和重力势能之和即总的机械能保持不变.

【教师精讲】

上述结论不仅对自由落体运动是正确的,可以证明,在只有重力做功的情形下,不论物体做直线运动还是曲线运动,上述结论都是正确的.

所谓只有重力做功,是指:物体只受重力,不受其他的力,如自由落体运动和其他方向运动;或者除重力外还受其他的力,但其他力不做功,如物体沿光滑斜面的运动.

在只有重力做功的情形下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变.

这个结论叫做机械能守恒定律,它是力学中的一条重要定律,是更普遍的能量守恒定律的一种特殊情况.

不仅重力势能和动能可以相互转化,弹性势能和动能也可以相互转化.放开被压缩的弹簧,可以把跟它接触的小球弹出去,这时弹簧的弹力做功,弹簧的弹性势能转化为小球的动能.在弹性势能和动能的相互转化中,如果只有弹力做功,动能和弹性势能之和保持不变,即机械能守恒.

【方法引导】

解决某些力学问题,从能量的观点来分析,应用机械能守恒定律求解,往往比较方便.应用机械能守恒定律解决力学问题,要分析物体的受力情况.在动能和重力势能的相互转化中,如果只有重力做功,就可以应用机械能守恒定律求解.

【例题剖析】

(一)机械能守恒条件的判断

[例1]下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是()

A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒

B.做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒

C.合外力对物体做功为零时,机械能一定守恒

D.只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒

解析:

A.做匀速直线运动的物体,除了重力做功外,可能还有其他力做功,如降落伞在空中匀速下降时,除了重力做功外,空气阻力也对降落伞做功,所以机械能不守恒,不选.

B.做匀变速直线运动的物体可能只受重力且只有重力做功,如自由落体运动,物体机械能守恒,应选.

C.如降落伞在空中匀速下降时合外力为零,合外力对物体做功为零,除重力做功外,空气阻力也做功,所以机械能不守恒,不选.

D.符合机械能守恒的条件,应选.

可见,对物体进行受力分析,确定各力做功情况是判定机械能是否守恒的一般程序.

[例2]如图所示,斜面体置于光滑水平地面上,其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑,在物体下滑过程中,下列说法正确的是()

A.物体的重力势能减少,动能增大

B.物体的重力势能完全转化为物体的动能

C.物体的机械能减少

D.物体和斜面体组成的系统机械能守恒

解析:由于斜面体放在光滑斜面上,当物体沿斜面下滑时,物体实际位移方向和物体所受支持力的方向不垂直,所以支持力对物体做了功(负功),物体的机械能不守恒,物体的机械能减少了,物体对斜面体的压力对斜面体做了功(正功),斜面体的机械能增加了,斜面体的机械能也不守恒.

对物体和斜面体组成的系统,斜面体和物体之间的弹力是内力,对系统做功的代数和为零,即不消耗机械能.在物体和斜面体的运动过程中只有重力做功,所以系统的机械能守恒.

物体在下滑过程中重力势能减少,一部分转化为物体的动能,另一部分则转化为斜面体的动能.

所以本题选ACD.

(二)机械能守恒定律的应用

[例3] 一个物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下(如图),斜面高1 m ,长2 m.不计空气阻力,物体滑到斜面底端的速度是多大?

物体沿光滑斜面下滑时机械能守恒

分析:斜面是光滑的,不计摩擦,又不计空气阻力,物体所受的力有重力和斜面的支持力,支持力与物体的运动方向垂直,不做功.物体在下滑过程中只有重力做功,所以可用机械能守恒定律求解.

解析:题中没有给出物体的质量,可设物体的质量为m .物体在开始下滑到达斜面底端时的速度为v ,则有E p2=0,2221mv E k =

,末状态的机械能2p2k221mv E E =+.此时,E p1=mgh ,E k1=0,初状态的机械能E k1+E p1=mgh .

根据机械能守恒定律有

E k2+E p2=E k1+E p1 mgh mv =22

1, 所以 4.4m/s m/s 18.922=??==gh v .

【方法引导】

这个问题也可以应用牛顿第二定律和运动学公式求解,但是应用机械能守恒定律求解,在思路和步骤上比较简单.在这个例题中,如果把斜面换成光滑的曲面(如图),同样可以应用机械能守恒定律求解,要直接用牛顿第二定律求解,由于物体在斜面上所受的力是变力,处理起来就困难得多.

物体沿光滑曲面下滑时机械能守恒

[例4]把一个小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆.摆长为L ,最大偏角为θ.小球运动到最低位置时的速度是多大?

分析:小球受两个力:重力和悬线的拉力.悬线的拉力始终垂直于小球的运动方向,不做功.小球在摆动过程中,只有重力做功,所以可用机械能守恒定律求解.

解析:选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面.小球在最高点时为初状态,初状态的动能E k1=0,重力势能E p1=mg (L -L cos θ),机械能E k1+E p1=mg (L -L cos θ).小球在最低

点时为末状态,末状态的动能222

1mv E k =,重力势能E p2=0,末状态的机械能为2p2k22

1mv E E =+. 根据机械能守恒定律有

E k2+E p2=E k1+E p1

)cos (2

12θ-=L mgL mv 所以)cos 1(2θ-=gL v .

【教师精讲】

由这两个例题可以看出,应用机械能守恒定律解题,可以只考虑运动的初状态和末状态,不必考虑两个状态之间的过程的细节.这可以避免直接用牛顿第二定律解题的困难,简化解题的步骤.

守恒定律不仅给处理问题带来方便,而且有更深刻的意义.自然界千变万化,但有些物理量在一定条件下是守恒的,可以用这些“守恒量”表示自然界的变化规律,这就是守恒定律.寻求“守恒量”已经成为物理学研究中的重要方面.我们学习物理,要学会运用守恒定律处理问题.

三、能量转化和守恒定律

教师活动:提出问题:我们已学习了多种形式的能,请同学们说出你所知道的能量形式.我们还知道不同能量之间是可以相互转化的,请你举几个能量转化的例子.

学生活动:思考并回答问题,列举实例.

教师活动:

演示实验1:在一个玻璃容器内放入沙子,拿一个小铁球分别从某一高度释放,使其落到沙子中.

思考:小球运动过程中机械能是否守恒?请说出小球运动过程中能量的转化情况.

演示实验2:在盛有水的玻璃容器中放一小木块,让小木块在水中上下浮动,过一段时间,小木块停止运动.

思考:小木块运动过程中机械能是否守恒?请说出小木块运动过程中能量的转化情况. 学生活动:观察实验并积极思考讨论后,选出代表发表见解.

教师活动:

听取学生汇报,总结点评,回答学生可能提出的问题.

通过学生举例和演示实验,说明各种形式的能量可以相互转化,增强学生的感性认识,并激发学生的学习兴趣,唤起学生强烈的求知欲.

以上实验表明,各种形式的能量可以相互转化,一种能量减少,必有其他能量增加,一个物体的能量减少,必定其他物体的能量增加,能量的总和并没有变化.这就是大自然的一条普遍规律,而机械能守恒定律只是这一条规律的一种特殊情况.

学生活动:列举生活中不同能量之间相互转化的例子.

教师活动:引导学生阅读教材,说出能量守恒定律的内容,并引导学生说明能量守恒定律的建立有何重大意义.历史上曾有人设想制造一种不需要消耗任何能源就可以不断做功的机器,即永动机,这样的机器能不能制成?为什么?

学生活动:认真阅读教材,思考并回答问题.

课堂小结

本节课我们学习了机械能守恒定律,重点是机械能守恒定律的内容和表达式,难点是判

断物体的机械能是否守恒,所以应透彻理解机械能守恒定律成立的条件,从而正确应用机械能守恒定律解题.

布置作业

课本P37作业4、5、6.

板书设计

活动与探究

有人设计了这样一台“永动机”:距地面一定高度架设一个水槽,水从槽底的管中流出,冲击一个水轮机,水轮机的轴上安装一个抽水机和一个砂轮.他指望抽水机把地面水槽里的水抽上去,这样循环不已.机器不停地转动,就可以永久地用砂轮磨制工件做功了(右图)

.

请你分析一下,高处水槽中水的势能共转变成哪几种形式的能,说明这个机器是否能够永远运动下去.

高中物理必修一教案 完整版

第一章运动的描述 第1节质点参考系和坐标系 知识点一、机械运动 1.定义:物体相对于其他物体的________变化,叫做机械运动,简称运动。 2.运动的绝对性和静止的相对性:宇宙中没有不动的物体,一切物体都在不停地运动,运动是________的,静止是________的。 知识点二、物体和质点 1.实际物体:有一定的________和________,并且运动过程中物体上各部分的运动情况一般________。 2.质点 (1)定义:研究物体的运动时,在某特定情况下,可以不考虑物体的________和________,把它简化为一个有________的物质点,这样的点称为质点。 (2)把物体看成质点的条件:物体的________和________等因素不影响问题的研究时,就可以把物体看成质点。 3.对质点的理解 (1)质点是用来代替物体的有质量的点,其突出的特点是“具有质量”,但是质点没有大小、体积、形状,它与几何中的“点”有本质区别。 (2)质点是一种“理想化模型”。 (3)可将物体看成质点的几种情况: 知识点三、参考系 1.定义:要描述一个物体的运动,就必须选择另外一个物体作________,这个用来作______________就叫做参考系。 2.选取原则:(1)研究物体的运动时,参考系的选取是________,一般根据研究问题的方便来选取。 (2)在研究地面上物体的运动时,通常把________或者____________________的其他物体作为参考系。 3.选择参考系的意义:要描述一个物体的运动,必须首先选好参考系,对于同一个运动,如果选不同的物体作参考系,观察到的运动情况可能不相同。 4.选择参考系的原则:(1)选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定。 (2)参考系的选取可以是任意的。在实际问题中,参考系的选取应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则。 (3)由于运动描述的相对性,凡是提到物体的运动,都应该明确它是相对哪个参考系而言。 (4)在同一个问题当中,若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动时,必须选取同一个参考系。 (5)无论物体原来运动情况如何,一旦把它选为参考系,就认为它是静止的。 知识点四、坐标系 1.建立坐标系的目的:定量地描述物体的________及位置的________。 2.建立坐标系的方法 (1)建立何种坐标系要针对物体是在________、平面内,还是空间中运动而定。 (2)建立坐标系时应明确坐标原点、________及单位长度,标明坐标单位。 题型一、对质点概念的理解 例1、关于下列情况中的物体可否看作质点,判断正确的是() A.研究一列火车通过南京长江大桥的时间,火车可视为质点

高中物理_高三一轮复习 闭合电路欧姆定律教学设计学情分析教材分析课后反思

物理是一门以实验为基础的学科,从发展史来看,闭合电路欧姆定律是一个基于实验的科学发现的过程,并非是一个演绎推理的结果,所用的逻辑思维以及数学表征工具是高三学生完全可以理解和应对的。本节课的教学设计遵循欧姆发现定律的实验和思维历程建立闭合电路欧姆定律,尝试用探究实验的方法建立闭合电路欧姆定律,回顾了欧姆发现闭合电路欧姆定律的过程,对学生进行科学研究方法与创新能力、人文精神方面的渗透。 学生通过前面的学习,理解了静电力做功与电荷量、电势差的关系、了解了静电力做功与电能转化的知识,认识了如何从非静电力做功的角度描述电动势,并处理了部分电路欧姆定律的相关电路问题,已经具备了通过功能关系分析建立闭合电路欧姆定律,并应用闭合电路欧姆定律分析问题的知识与技能。 效果分析: 课堂效果很好,师生能达到共识。对于比较难理解的动态分析,路端电压和负载关系,电源的U-I图像等问题都能理解透彻。学生逻辑思维和理解能力也大大增强。 教材地位:闭合电路欧姆定律是恒定电流一章的核心内容,具有承前启后的作用。既是 本章知识的高度总结,又是本章拓展的重要基础;通过学习,既能使学生从部分电路 的认知上升到全电路规律的掌握,又能从静态电路的计算提高到对含电源电路的动态 分析及推演。同时,闭合电路欧姆定律能够充分体现功和能的概念在物理学中的重要性 , 是功能关系学习的好素材 闭合电路的欧姆定律 一.考点整理基本概念 1.串、并联电路的特点: 名称串联电路并联电路 电路简图

电流 I = I 1 = I 2 = … = I n I = I 1 + I 2 + … + I n 电压 U = U 1 + U 2 + … +U n U = U 1 = U 2 = … = U n 电阻 R 总 = R 1 + R 2 + … + R n 1/ R 总 = 1/R 1 + 1/R 2 + … +1/R n 功率 11R P =22R P = … = n n R P = I 2 P 1R 1 = P 2R 2 = … = P n R n = U 2 P 总 = P 1 + P 2 + … + P n 说明:① 串联电路的总电阻 电路中任意一个电阻,电路中任意一个电阻变大 时,总电阻 ;② 并联电路的总电阻 电路中任意一个电阻,任意一 个电阻变大时,总电阻__________;③ 无论电阻怎样连接,每一段电路的总耗电 功率P 总等于各个电阻耗电功率 ;④ 当n 个等值电阻R 0串联或并联时,R 串 = ,R 并 = . 2.电源:电源是通过 力做功把其它形式的能转化成电势能的装置. ⑴ 电动势:非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值,E = ,单位:V ; 电动势表示电源把其它形式的能转化成电势能 的大小,在数值上等于电源没 有接入电路时两极间的________. ⑵ 内阻:电源内部也是由导体组成的,也有电阻r ,叫做电源的内阻,它是电源的另 一重要参数. 3.闭合电路的欧姆定律: ⑴ 闭合电路:① 组成:闭合电路由内电路和外电路组成;电源内部的电路叫做内电路, 内电阻所降落的电压称为内电压U 内;电源外部的电路叫做外电路,其两端的电压 称为外电压或路端电压U 外.② 内、外电压的关系:E = . ⑵ 闭合电路欧姆定律:闭合电路中的电流跟电源的 成正比,跟内、外电路 的电阻之和成______比.公式I = .① 路端电压与外电阻的关 系:U 外 = IR = r R E R ,当外电阻R 增大时,路端电压U 外 ;特殊地:外电路断路时I = 0、U 外 = ;外电路短路时I = E /r 、U 外 = .② 路端电压与电流的关系:U 外= ;其伏安曲线如图 所示,其中纵轴截距为 ,横轴截距为 ,斜率的绝对 值为 . 4.电源的输出功率和电源的效率 ⑴ 电源的功率:P = = P 内 + P 外. ① P 内系电源内部消耗的功率,P 内 = ,以热的形式散发. ② P 外系电源输出的功率,P 外 = ,转化成其他形式有能量.在纯 电阻电路中,P 外 = I 2R = E 2R -r 2 R +4r ;显然,当R = r 时,电源的输出功率最大,最大值P m = ;当R 向接近r 阻值的方向变化时,P 出 , 当R 向远离r 阻值的方向变化时,P 出 ,如图所示. ⑵ 电源的效率:η = P 出P 总×100% = U E ×100% = R R +r ×100%,R 越大,η越大,当R = r 时,P 出最大,η = 50%.可见,输出功率最大时,电源的效率并不是最高. 二.思考与练习 思维启动 1.一个T 形电路如图所示,电路中的电阻R 1 = 10 Ω,R 2 = 120 Ω,R 3 = 40 Ω.另有一测试电 源,电动势为100 V ,内阻忽略不计.则

高中物理选修3-5全套教案(人教版)

16.1 实验:探究碰撞中的不变量 ★新课标要求 (一)知识与技能 1、明确探究碰撞中的不变量的基本思路. 2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法. 3、掌握实验数据处理的方法. (二)过程与方法 1、学习根据实验要求,设计实验,完成某种规律的探究方法。 2、学习根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。 (三)情感、态度与价值观 1、通过对实验方案的设计,培养学生积极主动思考问题的习惯,并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。 2、通过对实验数据的记录与处理,培养学生实事求是的科学态度,能使学生灵活地运用科学方法来研究问题,解决问题,提高创新意识。 3、在对实验数据的猜测过程中,提高学生合作探究能力。 4、在对现象规律的语言阐述中,提高了学生的语言表达能力,还体现了各学科之间的联系,可引伸到各事物间的关联性,使自己溶入社会。 ★教学重点 碰撞中的不变量的探究 ★教学难点 实验数据的处理. ★教学方法 教师启发、引导,学生自主实验,讨论、交流学习成果。 ★教学用具: 投影片,多媒体辅助教学设备;完成该实验实验室提供的实验器材,如气垫导轨、滑块等 ★课时安排 1 课时 ★教学过程 (一)引入新课 课件演示:

(1)台球由于两球碰撞而改变运动状态。 (2)微观粒子之间由于相互碰撞而改变状态,甚至使得一种粒子转化为其他粒子. 师:碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象,两个物体发生碰撞后,速度都发生变化. 师:两个物体的质量比例不同时,它们的速度变化也不一样. 师:物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义,本节通过实验探究碰撞过程中的什么物理量保持不变(守恒). (二)进行新课 1.实验探究的基本思路 1.1 一维碰撞 师:我们只研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后仍沿同一直线运动. 这种碰撞叫做一维碰撞. 课件:碰撞演示 如图所示,A 、B 是悬挂起来的钢球,把小球A 拉起使其悬线与竖直线夹一角度a ,放开后A 球运动到最低点与B 球发生碰撞,碰后B 球摆幅为β角.如两球的质量m A =m B ,碰后A 球静止,B 球摆角β=α,这说明A 、B 两球碰后交换了速度; 如果m A >m B ,碰后A 、B 两球一起向右摆动; 如果m A

高中物理必修一第一章教案

1.1 认识运动 一、三维目标 1.知识与技能: (1)理解质点的概念,知道在哪些情况下物体可视为质点。 (2)理解参考系的概念,知道选取在物理中的作用,会根据实际情况选定参考系。 (3)会用坐标系描述物体的位置和位置的变化。 2.过程与方法: (1)体会物理模型在探索自然规律中的作用,让学生将生活实际与物理概念相联系,通过几个具体的例子让学生自主讨论,在讨论与交流中,自主升华为物理概念。 (2)通过参考系的学习,知道从不同角度研究问题的方法,让学生从熟悉的常见现象和已有经验出发,体验不同参考系中运动的相对性,提示参考系在确定物体运动时客观存在的必要性和合理性,促使学生形成勤于观察、勤于思考的习惯,提高学生自主获取知识的能力。 3.情感态度与价值观: 热爱自然,关心科技,正确方法,科学态度。 二、重点、难点 重点:质点概念的理解,如何选取参考系。 难点:什么情况下可以把物体看成质点。 三、教具 液晶投影机、笔记本电脑、三角尺。 四、教学过程 (一)引入 1.观看一段反映物体运动的动画,然后思考问题。 雄鹰在空中翱翔,足球在绿茵场上飞滚,连静静的山川也在“坐地日行八万里”……,宇宙中的一切物体都在不停地运动,运动是宇宙间永恒的主题,也是日常生活中常见的现象,那同学们可不可以概括一下,什么叫做运动呢?物体在空间中所处的位置发生变化,这样的运动成为机械运动。

(二)参考系 关于机械运动,同学们肯定有许多的看法,下面我们一起来围绕几个常见的场景进行讨论。(1)坐火车旅行图片(2)地球自转图片(3)地球绕太阳转动图片请同学们设想一下,你和一位同伴正坐在这辆行驶的火车上,铁路边的人看着火车中的乘客,那同学们,请问一下,你们究竟是运动的还是没有运动? 运动的,因为在路边的人看来,你的位置发生了改变。 没有运动,因为在你的同伴看来,你还是在我身边,位置没有发生改变。我们再来看,我们知道,地球是时刻围绕地轴转动的,毛泽东也有着“坐地日行八万里”的诗句,那我们生活在地球上,却没有感觉到我们时刻都在运动呢? 我们都知道,地球在绕太阳转动,哥白尼的日心说才是正确的理论,但为什么我们生活在地球上,看到太阳从东边升起从西边落下,好像太阳是围绕地球运动的?虽然说物体的运动是永恒的,但在描述某一物体的位置随时间的变化,却又总是相对于其它物体而言的,这便是运动的相对性。看来,要描述一个物体的运动即位置随时间的变化,首先要选定“某个其它物体”做参考,然后再观察研究对象相对于这个选定物体的位置是否随时间变化以及怎样变化。像以上分析的,用来做参考的物体称为参考系。 思考:1.敦煌曲子词中有这样的诗句:“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么? 2.“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走。”诗歌中隐含的参考系是什么? 3.描述一个物体的运动时,参考系:_________ A.可以任意选取B.是一定的 4.选择不同的参考系来观察同一个物体的运动时,其结果:_______ A.一定不同B.可能不同C.一定相同 由于运动描述的相对性,凡是提到运动,都应该弄清楚它是相对哪个参考系而言的,要比较两个物体的运动情况,必须选择同一参考系,比较才有意义!参考系选择得当就会使问题研究变的简洁、方便!比如,一个星际火箭在刚发射时,主要研究它相对于地面的运动,所以把地球选作参考系,但是,当火箭进入绕太阳运行的轨道时,为了研究的方便,便将太阳选作参考系。为研究物体在地面上的

高一物理必修1全册教案

第一章运动的描述(复习) ★新课标要求 1、通过本章学习,认识如何建立运动中的相关概念,并体会用概念去描述相关质点运动的方法。了解质点、位移、速度、加速度等的意义。 2、通过史实初步了解近代实验科学的产生背景,认识实验对物理学发展的推动作用,并学会用计时器测质点的速度和加速度。 3、通过学习思考及对质点的认识,了解物理学中模型和工具的特点,体会其在探索自然规律中的重要作用。如质点的抽象、参考系的选择、匀速直线运动的特点等。 4、体会物理学中,相关条件的特征及作用,科学的方法在物理学中的意义,如瞬时速度、图象等。 ★复习重点 位移、速度、加速度三个基本概念,及对这三个概念的应用。 (一)投影全章知识脉络,构建知识体系 1、知识框架图 2、基本概念图解

(二)本章专题剖析 [ 例1 ]关于速度和加速度的关系,下列论述正确的是( ) A. 加速度大,则速度也大 B. 速度的变化量越大,则加速度也越大 C. 物体的速度变化越快,则加速度就越大 D. 速度的变化率越大,则加速度越大 解析: 对于A 选项来说,由于速度和加速度无必然联系,加速度大,速度不一定大,因此A 错误。B 选项,t v a ??= ,速度变化量越大,有可能t ?更大,a 不一定大,B 也错。

C 选项,加速度a 是描述物体速度变化快慢的物理量,速度变化越快,a 越大,所以C 对。 D 选项, t v ??称为速度变化率,t v a ??=,故有速度的变化率越大,加速度越大。所以D 对。故答案应选C 、D 。 点拨:本题往往会误将A 、B 选项作为正确选项而选择,原因是没有弄清楚a 与v 、v ?的关系。而D 选项部分同学却认为不正确而漏选,其原因是没有把握好加速度定义式 t v a ??= 所包含的本质意义,造成错解。 [ 例2 ]甲乙两物体在同一直线上运动的。x-t 图象如图1所示,以甲的出发点为原点, 出发时刻为计时起点则从图象可以看出( ) A .甲乙同时出发 B .乙比甲先出发 C .甲开始运动时,乙在甲前面x 0处 D .甲在中途停了一会儿,但最后还是追上了乙 分析:匀速直线运动的x-t 图象是一条倾斜的直线,直线与纵坐标的交点表示出发时物体离原点的距离。当直线与t 轴平行时表示物体位置不变,处于静止,两直线的交点表示两物体处在同一位置,离原点距离相等。 答案ACD 拓展思考:有人作出了如图2所示的x-t 图象,你认为正确吗?为什么? (不正确,同一时间不能对应两个位移) [例3]如图所示为一物体作匀变速直线运动的v -t 图像,试分析物体的速度和加速度的特点。 分析:开始计时时,物体沿着与规定正方向相反的方向运动,初速度v 0= -20m/s ,并且是减速的,加速度a 是正的,大小为a =10m/s 2,经2秒钟,物体的速度减到零,然后又沿着规定的正方向运动,加速度的大小、方向一直不变。

最新高中物理部分电路欧姆定律题20套(带答案)

最新高中物理部分电路欧姆定律题20套(带答案) 一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律 1.恒定电流电路内各处电荷的分布是稳定的,任何位置的电荷都不可能越来越多或越来越少,此时导内的电场的分布和静电场的性质是一样的,电路内的电荷、电场的分布都不随时间改变,电流恒定. (1)a. 写出图中经△t 时间通过0、1、2,3的电量0q ?、1q ?、2q ?、3q ?满足的关系,并推导并联电路中干路电流0I 和各支路电流1I 、2I 、3I 之间的关系; b. 研究将一定量电荷△q 通过如图不同支路时电场力做功1W ?、2W ?、3W ?的关系并说明理由;由此进一步推导并联电路中各支路两端电压U 1、U 2、U 3之间的关系; c. 推导图中并联电路等效电阻R 和各支路电阻R 1、R 2、R 3的关系. (2)定义电流密度j 的大小为通过导体横截面电流强度I 与导体横截面S 的比值,设导体的电阻率为ρ,导体内的电场强度为E ,请推导电流密度j 的大小和电场强度E 的大小之间满足的关系式. 【答案】(1)a.0123q q q q ?=?+?+?,0123 I I I I =++ b. 123W W W ?=?=?,123U U U == c. 1231111R R R R =++ (2)j E l ρ = 【解析】 【详解】 (l )a. 0123q q q q ?=?+?+? 03120123q q q q I I I I t t t t ????= ===???? ∴0123 I I I I =++ 即并联电路总电流等于各支路电流之和。 b. 123W W W ?=?=? 理由:在静电场和恒定电场中,电场力做功和路径无关,只和初末位置有关. 可以引进电势能、电势、电势差(电压)的概念. 11W U q ?= ?,2 2W U q ?=?,33W U q ?=? ∴123U U U == 即并联电路各支路两端电压相等。

【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--2.3《欧姆定律》

选修3-1 第二章 2.3欧姆定律”教学设计 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(5Ω、10Ω)、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

高中物理必修一全套教案

新人教高中物理必修1精品教案[整套] 运动的描述 质点参考系和坐标系 教学目标: 知识与技能 1.认识建立质点模型的意义和方法,能根据具体情况将物体简化为质点。知道它是一种科学的抽象,知道科学抽象是一种普遍的研究方法.2.理解参考系的选取在物理中的作用,会根据实际情况选定参考系。3.认识一维直线坐标系,掌握坐标系的简单应用. 过程与方法 1.体会物理模型在探索自然规律中的作用,初步掌握科学抽象理想化模型的方法.让学生将生活实际与物理概念相联系,通过具体事例引出质点的这个理想化的模型.通过几个具体的例子让学生自主讨论,在讨论与交流中自主升华为物理中的概念. 2.通过参考系的学习,知道从不同角度研究问题的方法。让学生从熟悉的常见现象和已有的生活经验出发,体验不同参考系中运动的相对性,揭示参考系在确定物体运动时客观存在的必要性和合理性,促使学生形成勤于观察、勤于思考的习惯,提高学生自主获取知识的能力.

3.体会用坐标方法描述物体位置的优越性,可用不同的方法设计实验并体会比较,增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力. 情感态度与价值观 1.认识运动是宇宙中的普遍现象.运动和静止的相对性.培养学生热爱自然,关心科技发展、勇于探索的精神. 2.通过质点概念和参考系的学习,体会物理规律与生活的联系3.渗透抓住主要因素,忽略次要因素的哲学思想. 4.渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想,帮助学生建立辩证唯物主义的世界观. 5.通过本节学习,激发学生学习高中物理课程的兴趣. 教学重点、难点: 重点: 1.理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法.2.在研究具体问题时,如何选取参考系. 3.如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系.难点:在什么情况下可以把物体看作质点,即将一个实际的物体抽象为质点的条件. 教学方法:

人教版高中物理必修1教案

人教版高中物理必修1教案 第一章运动的描述 第一节质点参考系和坐标系 【三维目标】 知识与技能 1.认识建立质点模型的意义和方法能根据具体情况将物体简化为质点,知道它是一种科学的抽象,知道科学抽象是一种普遍的研究方法。 2.理解参考系的选取在物理中的作用,会根据实际情况选定参考系。 3.认识一维直线坐标系,掌握坐标系的简单应用。 过程与方法 1.体会物理模型在探索自然规律中的作用,初步掌握科学抽象理想化模型的方法。2.通过参考系的学习,知道从不同角度研究问题的方法。 3.体会用坐标方法描述物体位置的优越性。 情感态度与价值观 1.认识运动是宇宙中的普遍现象,运动和静止的相对性,培养学生热爱自然、勇于探索的精神。 2.渗透抓住主要因素,忽略次要因素的哲学思想。 3.渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想。 教学重点 1.理解质点概念以及初步建立质点要点所采用的抽象思维方法。 2.在研究具体问题时,如何选取参考系。 3.如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系。 教学难点:在什么情况下可以把物体看作质点。 课时安排:1课时 教学过程 导入 我们知道宇宙中的一切物体都在不停地运动着,机械运动是最基本、最普遍的运动形式,那么什么是机械运动呢?请列举几个运动物体的例子。 机械运动简称运动,指物体与物体间或物体的一部分和另一部分间相对位置随时间发生改变的过程。 新课教学 一、物体和质点 问题:选择以上一个较复杂的运动(例如鸟的飞行),我们如何描述它? 引导学生分析: 1.描述起来有什么困难? 2.我们能不能把它当作一个点来处理?

3.在什么条件下可以把物体当作质点来处理? 小结 1.只有质量,没有形状和大小的点叫做质点。 2.质点是一种科学抽象,一一种理想化的模型,这种忽略次要因素、突出主要因素(质量)的处理方法是一种非常重要的科学研究方法。 3.一个物体能否看成质点,取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计,而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。 4.一个物体能否被看成质点,取决于所研究的问题的性质,同一个物体在不同的问题中,有的能被看作质点,有的却不能被看成质点。 学生讨论:1。是不是只有很小的物体才能看作质点? 2.地球的自转和转动的车轮能否被看作质点? 3.物理中的“质点”和几何中的点有什么相同和不同之处? 二、参考系 导入 坐在教室里的同学看到其他同学都是静止的,却不知道他们都在绕着太阳在高速运动着,这里面蕴含了什么问题呢? 学生活动 让学生观察图1.1-3和1.1-4,阅读图右文字,回答以下问题 1.得出什么结论? 2.就图1.1-4能否提出一些问题?(例如为什么跳伞者总是在飞机的正下方)目的是为了培养学生的观察能力和提取有用知识的能力。 小结 1.参考系是参照物的科学名称,是假定不动的物体。 2.运动和静止都是相对的。 3.参考系的选择是任意的,一般选择地面或相对地面静止的物体。 学生讨论:1。小小竹排江中游,巍巍青山两岸走 2.月亮在莲花般的云朵里穿行 3.坐地日行八万里,巡天遥看一千河 在上述三例中,各个物体的运动分别是以什么物体为参考系的。 三、坐标系 创设实例:从一中到冶浦桥的公交车或刘翔的110m栏。 提出问题:怎样定量(准确)地描述车或刘翔所在的位置。 教师提示:你的描述必须能反映物体(或人)的运动特点(直线)、运动方向、各点之间的距离等因素。 学生讨论 教师总结 1.为了定量描述物体的位置随时间的变化规律,我们可以在参考系上建立适当的坐标系,这个坐标系应该包含原点、正方向和单位长度。 2.对于质点的直线运动,一般选取质点的运动轨迹为坐标轴,质点运动的方向为坐标轴的正方向,选取计时起点为坐标轴的原点。单位长度的选定要根据具体情况。 3.位置的表示方法,例:x=5m。 学生讨论:如果物体在平面上运动(例如滑冰运动员),我们应如何建立坐标系? 小结

高中物理-闭合电路欧姆定律教案

闭合电路欧姆定律学案 教学目标 (一)知识目标 1、知道电动势的定义. 2、理解闭合电路欧姆定律的公式,理解各物理量及公式的物理意义,并能熟练地用来解决有关的电路问题. 3、知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和. 4、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题. 5、理解闭合电路的功率表达式. 6、理解闭合电路中能量转化的情况. (二)能力目标 1、培养学生分析解决问题能力,会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律 2、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题. 3、通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律,培养学生用多种方式分析问题能力. (三)情感目标 1、通过外电阻改变引起电流、电压的变化,树立学生普遍联系观点 2、通过分析外电压变化原因,了解内因与外因关系

3、通过对闭合电路的分析计算,培养学生能量守恒思想 4、知道用能量的观点说明电动势的意义 教学建议 1、电源电动势的概念在高中是个难点,是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础,在处理电动势的概念时,可以根据教材,采用不同的讲法.从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极,克服电场力做功,非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小,反映了电源做功的本领,由此引出电动势的概念;也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法,给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论.教学中不要求论证这个结论.教材中给出一个比喻(儿童滑梯),帮助学生接受这个结论. 需要强调的是电源的电动势反映的电源做功的能力,它与外电路无关,是由电源本生的特性决定的. 电动势是标量,没有方向,这要给学生说明,如果学生程度较好,可以向学生说明,做为电源,由正负极之分,在电源内部,电流从负极流向正极,为了说明问题方便,也给电动势一个方向,人们规定电源电动势的方向为内电路的电流方向,即从负极指向正极. 2、路端电压与电流(或外电阻)的关系,是一个难点.希望作好演示实验,使学生有明确的感性认识,然后用公式加以解释.路端电压与电

高一物理必修1教案

第一章运动的描述 第一节质点参考系和坐标系 教学目标 一、知识目标 1、知道参考系的概念。知道对同一物体选择不同的参考系时,观察的结果可能不同。 2、理解质点的概念,知道它是一种科学的抽象,知道科学抽象是一种普遍的研究方法。 3、知道时间和时刻的含义以及它们的区别。知道在实验室测量时间的方法。 4、知道位移的概念,知道它是表示质点位置变动的物理量,知道它是矢量,可以用有向线段来表示。 5、知道位移和路程的区别。 二、能力目标 1、在选择参考系时,能选择使研究问题方便的参考系。 2、在研究物体运动时,能否把物体作为“质点”来处理,初步掌握科学抽象这种研究方法。 三、德育目标 从科学抽象这研究方法中,渗透研究问题时抓住主要因素,忽略次要因素的哲学思想。教学重点 1、在研究问题时,如何选取参考系。 2、质点概念的理解。 3、时刻与时间、路程和位移的区别。 教学难点 在什么情况下可把物体看出质点 教学步骤 一、导入新课 同学们,在初中我们学过,一个物体相对于别的物体的位置改变叫做机械运动,简称运动.机械运动是最普遍的自然现象.宇宙中的一切物体,小到原子内部的质子、中子和电子,大到遥远的恒星和星系,都在不停地运动着.有些物体,例如耸立的山峰、马路两侧的房屋、路面上的铁轨,看起来是不动的,其实,这些物体是随着地球一起运动的.同学们回忆一下初中就学过的有关知识,回答有关问题。 (1)物体相对于其他物体有,叫机械运动。(位置的变动) (2)被选作标准的另外的物体叫(参考系) 板书:机械运动 二、新课教学 1、(1)参考系:为了描述一个物体的运动,选来作为标准的物体,叫参考系。 (2)选择不同的参考系观察同一个运动,观察的结果会有不同。 出示空投物质的投影片(飞机、物资都可以抽动,能显示出其实际的运动路径) 学生分析:以飞机为参考系,看到投下的物资沿直线竖直下落,地面上的人以地面为参考系,看到物体是沿曲线下落的。 要求学生举例:描述同一个运动,选择不同参考系,观察结果也不一样。 学生举例:运动的汽车,是选择地面为参考系,如选司机为标准,汽车是静止的。 …… (3)老师总结:参考系是可任意选取,但选择的原则要使运动和描述尽可能简单。比如,研究地面上物体的运动,选择地面或相对地面动的物体作参考系要比选太阳作参考系简单。 2、质点

高中物理《欧姆定律》教学设计 新人教版选修3

高中物理《欧姆定律》教学设计新人教版选修3 【课题】:欧姆定律(一课时) 【教材分析】:本节教材内容涉及两个问题。一是欧姆定律,二是导体的伏安特性曲线。关于欧姆定律,教科书先用演示实验探究导体中电流与电压的关系,通过U-I图像处理的方法得到电流与电压的正比关系,由斜率反映了导体对电流的阻碍作用,然后定义电阻。在此基础上,通过对因果关系、适用条件的分析等,得到欧姆定律的公式及表述。这样安排,在实验电路、数据处理、研究思路等方面都较初中有很大提高,也更家科学。对导体伏安特性曲线的研究,尤其是测绘小灯泡伏安特性曲线的实验,使学生对欧姆定律的认识更加深化。 【学生分析】:在初中学生已经学习了欧姆定律,对欧姆定律已有一定的认识,本节课要让学生对欧姆定律有一个更多、更深层次的认识。学生的动手能力不强,在演示实验部分和理论讲解部分要加强师生的互动性,调动学生的积极性。 【教学目标】: (一)、知识与技能 1、进一步体会用比值定义物理量的方法,知道什么是电阻以及电阻的单位. 2、理解并掌握欧姆定律,并能用来解决有关电路的问题。 3、通过测绘小灯泡伏安特性曲线的实验,掌握和用分压电路改变电压的基本技能;知道伏安特性曲线,知道线性原件和非线性原件,学会一般原件伏安特性曲线的测绘方法。 (二)、过程与方法 1、通过演示实验知道电流的大小的决定因素,培养学生的实验观察能力。 2、运用数字图像法处理,培养学生用数字进行逻辑推理能力。 (三)、情感、态度和价值观 1、通过介绍欧姆的生平,以及“欧姆定律”的建立,激发学生的创新意识,培养学生在逆境中战胜困难的坚强性格。 2、培养学生善于动手、勤于动脑以及规范操作的良好实验素质,培养学生仔细观察认真分析的科学态度。 【教学重点难点】:

教科版高一物理教案全集(必修一)

1.1 质点参考系空间时间 ?教学目标 1.知识与技能 ⑴了解机械运动、质点、参考系的概念 ⑵了解时间间隔与时刻的区别和联系 ⑶掌握时刻中n秒初与n秒末的差异 2.过程与方法 ⑴通过对初中物理机械运动和参照物的复习,建立参考系的概念 ⑵通过对质点的学习,了解理想化方法以及理想模型 ⑶通过对时间间隔与时刻的辨别,初步学会分辨n秒初与n秒末 3.情感态度与价值观 通过对物体能否被看作质点的条件,培养学生建立具体问题具体分析的辩证唯物主义哲学思想。 教学重点:1.质点的概念 2.时间间隔与时刻的区别与联系、 教学难点:n秒初与n秒末的区别 ?课时安排 1课时 ?教学过程 ?导入 师:同学们,现在我们开始学习高中物理的力学知识。在开始学习力学知识之前,我们

需要了解力学中几个基本概念。 力学可以分为两部分:只是对物体运动的描述,而不究其运动的原因的部分,我们把它叫做运动学(教材第一章),它解决的是是什么的问题;对物体运动的原因以及相关规律的研究,我们把它叫做动力学(教材第三章),它解决的是为什么的问题。 这一节课,我们来了解运动学中的几个基本的概念。 新课开讲 1.机械运动 初中阶段我们已经学习了机械运动的概念,它是指物体的位置随时间的变化的运动。它是自然界中最简单、最基本的运动形式。 在初中阶段学习机械运动的时候还学习了运动的绝对性和静止的相对性的物理学规律。我们说运动是绝对的,静止是相对的。那么为了描述一个物体的运动状态,我们还学习了参照物的概念。 2.参考系 初中阶段我们说为了描述一个物体的运动状况,我们需要选择一个物体与它做参照,这个被选的物体就叫做参照物,现在我们把它叫做参考系。 参考系的选取需要遵循以下的原则: a.参考系是被假定不动的物体 b.研究对象不能被选作参考系 c.参考系的选择是任意的,运动和静止的物体都可以选作参考系 d.通常把地面或固定在地面上不动的物体选作参考系 讨论:“刻舟求剑”这个故事家喻户晓。这个故事不但有讽刺意义,而且还包含了一定的物理知识。请从物理学的知识讨论一下该人找宝剑选择的参考系是什么?请你为他提供一种找到宝剑的方法。 3.质点

高中物理;欧姆定律

高中物理:让闭合电路欧姆定律:含电容器电路问题书忆教育3天前作为高二、高三的学生,自学习到闭合电路的欧姆定律这一节的时候我们就开始接触到含电容器电路的问题。根据以往的教学经验知道,对于含电容器电路问题,学生学习的困惑主要包括两方面:第一,不懂如何简化含电容器的电路;第二,不理解电容器两极电压的计算。今天我们就针对这两方面内容,对含电容器电路问题进行分析、总结;希望对你有帮助。 一、含电容器电路的简化:直接把电容器所在支路的所有电器元件去掉(用手盖住,可以把含电容器的整个支路想象成是一个电压表。) 在直流电路中,当电容器充、放电时,电路里有充、放电电流。一旦电流达到稳定状态,电容器在电路中就相当于一个电阻值无穷大的元件,在电路分析时可看作是断路,简化电路时可去掉它。若要求电容器所带电荷量时,可在相应的位置上,用理想电压表代替,此电压表的读数即为电容器两端的电压。 二、含电容器电路问题的一些解题结论: (1)只有当电容器充电、放电时,含电容器的支路才会有电流通过;当电路稳定时,电容器对电路的作用是断路,此时含电容器的整个支路相当于一个电压表(简化电路时把整个含电容器的支路直接去掉)。 (2)电路稳定时,与电容器串联的电阻为等势体(即电容器的电压和该电阻(或串联的其他电器元件)电压相等),改变与电容器串联的电阻对电容器两极间的电压没有影响,此时电容器两极间的电压等于和电容器并联的电阻两端的电压。

(3)电路中的电流、电压变化时,将会引起电容器的充(放)电,如果电容器两端电压升高,电容器将充电;如果电压降低,电容器将通过与它连接的电路放电。 电容器电荷量的变化问题要点诠释:对电容器电荷量的变化问题,要注意电容器两个极板的电性变化。①若极板电性不变,则电荷量变化等于始、末状态电容器电荷量之差;②若极板电性互换,则电荷量变化等于始末状态电容器电荷量之和。 三、含电容器电路问题:解

高中物理人教版选修《欧姆定律》教案

年级学科共案 时间:星期: 主备人:使用人: 【教学主题】3.3欧姆定律 【教学目标】 1.经理探究导体电压和电流关系的过程 2.理解电阻的意义,理解欧姆定律。 【知识梳理】 一、回顾旧识自学新知 1、电阻是一个只跟导体本身性质______而跟通过的电流______的物理量。它反映了导体对电流的_____作用。定义式为_______。 2、欧姆定律的内容是:________________________________________________________ ______________________________________。公式为___________。 3、欧姆定律是个实验定律,实验表明适用于_____导体和_________,对_____和______并不适用。 4、画出的I一U关系图象叫做伏安特性曲线。是过原点的直线的叫_____元件,适用于欧姆定律;不是直线的叫_________元件。I一U特性曲线上各点切线的斜率表示___________,而U一I特性曲 线上各点切线的斜率表示__________。 二.学习过程 【例题】 例1 如图1所示的图象所对应的两个导体(1)电阻之比 R1:R2_____;(2)若两个导 体的电流相等(不为零)时电压之比U1:U2为______; (3)若两个导体的电压相等(不为零)时,电流之比为______。 分组实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线(教材47页) 1、请在虚线框中画出实验电路图 2、根据实验电路图连接下面的实物图 V 3 15 A 3 0.6

3、根据连接的实物图,连接好电路,测绘小灯泡的伏 当堂检测 1.欧姆定律不适用于() A.金属导电B.电解液导电C.稀薄气体导电D.气体导电 A.从R=U/I可知,导体的电阻跟加在导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成 D.从R=U/I可知,对于某一确定的导体,所加电压跟通过导体的电流之比是个恒量 1∶3 D.3∶1 4.有a、b、c、d四个电阻,它们的U—I关系如图2-3所示,则图中电阻最大的是() 5.在电阻两端加50 V的电压,该电阻10秒内有20C的电量通过横截面,则该电阻的阻值为Ω。 c I R

高中物理闭合电路的欧姆定律专题训练答案

高中物理闭合电路的欧姆定律专题训练答案 一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律 1.如图所示,质量m=1 kg 的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°、宽度L=1 m 的光滑绝缘框架上。匀强磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)。右侧回路中,电源的电动势E=8 V ,内阻r=1 Ω。电动机M 的额定功率为8 W ,额定电压为4 V ,线圈内阻R 为0.2Ω,此时电动机正常工作(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g 取10 m/s 2)。试求: (1)通过电动机的电流I M 以及电动机的输出的功率P 出; (2)通过电源的电流I 总以及导体棒的电流I ; (3)磁感应强度B 的大小。 【答案】(1)7.2W ;(2)4A ;2A ;(3)3T 。 【解析】 【详解】 (1)电动机的正常工作时,有 M P U I =? 所以 M 2A P I U = = 故电动机的输出功率为 2 M 7.2W P P I R =-=出 (2)对闭合电路有 U E I r =-总 所以 4A E U I r -= =总; 故流过导体棒的电流为 M 2A I I I =-=总 (3)因导体棒受力平衡,则 sin376N F mg ?==安 由 F BIL =安 可得磁感应强度为

3T F B IL = =安 2.利用电动机通过如图所示的电路提升重物,已知电源电动势6E V =,电源内阻 1r =Ω,电阻3R =Ω,重物质量0.10m kg =,当将重物固定时,理想电压表的示数为 5V ,当重物不固定,且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时,电压表的示数为 5.5V ,(不计摩擦,g 取210/).m s 求: ()1串联入电路的电动机内阻为多大? ()2重物匀速上升时的速度大小. ()3匀速提升重物3m 需要消耗电源多少能量? 【答案】(1)2Ω;(2)1.5/m s (3)6J 【解析】 【分析】 根据闭合电路欧姆定律求出电路中的电流和电动机输入电压.电动机消耗的电功率等于输出的机械功率和发热功率之和,根据能量转化和守恒定律列方程求解重物匀速上升时的速度大小,根据W EIt =求解匀速提升重物3m 需要消耗电源的能量. 【详解】 ()1由题,电源电动势6E V =,电源内阻1r =Ω,当将重物固定时,电压表的示数为 5V ,则根据闭合电路欧姆定律得 电路中电流为65 11E U I A r --= == 电动机的电阻513 21 M U IR R I --?= =Ω=Ω ()2当重物匀速上升时,电压表的示数为 5.5U V =,电路中电流为''0.5E U I A r -== 电动机两端的电压为()()'60.5314M U E I R r V V =-+=-?+= 故电动机的输入功率'40.52M P U I W ==?= 根据能量转化和守恒定律得 2''M U I mgv I R =+ 代入解得, 1.5/v m s = ()3匀速提升重物3m 所需要的时间3 21.5 h t s v == =,

高中物理闭合电路欧姆定律教案

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闭合电路欧姆定律学案 教学目标 (一)知识目标 1、知道电动势的定义. 2、理解闭合电路欧姆定律的公式,理解各量及公式的意义,并能熟练地用来解决有关的电路问题. 3、知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和. 4、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题. 5、理解闭合电路的功率表达式. 6、理解闭合电路中能量转化的情况. (二)能力目标 1、培养学生分析解决问题能力,会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律

2、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题. 3、通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律,培养学生用多种方式分析问题能力. (三)情感目标 1、通过外电阻改变引起电流、电压的变化,树立学生普遍联系观点 2、通过分析外电压变化原因,了解内因与外因关系 3、通过对闭合电路的分析计算,培养学生能量守恒思想 4、知道用能量的观点说明电动势的意义 教学建议 1、电源电动势的概念在高中是个难点,是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础,在处理电动势的概念时,可以根据,采用不同的讲法.从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极,克服电场力做功,非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小,反映了电源做功的本领,由此引出电动势的概念;也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法,给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论.教学中不要求论证这个结论.中给出一个比喻(儿童滑梯),帮助学生接受这个结论.

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