高中物理优秀教案
作为一位无私奉献的人民教师，很有必要精心设计一份教案，借助教案可以让教学工作更科学化。我们应该怎么写教案呢？以下是小编帮大家整理的高中物理优秀教案，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
高中物理优秀教案1
三维教学目标
1、知识与技能
（1）知道波的叠加原理，知道什么是波的干涉条件、干涉现象和干涉图样；
（1）知道什么是波的衍射现象，知道波发生明显衍射现象的条件；
（2）知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。
2、过程与方法：
3、情感、态度与价值观：
教学重点：波的叠加原理、波的干涉条件、干涉现象和干涉图样、波发生明显衍射现象的条件。
教学难点：波的干涉图样
教学方法：实验演示
教学教具：长绳、发波水槽（电动双振子）、音叉
（一）引入新课
大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象，这是什么原因呢？通过这节课的学习，我们就会知道，原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象，这就是波的衍射。
（二）进行新课
波在向前传播遇到障碍物时，会发生波线弯曲，偏离原来的直线方向而绕到障碍物的背后继续转播，这种现象就叫做波的衍射。
1. 波的衍射
（1）波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射。
哪些现象是波的衍射现象？（在水塘里，微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇的细小的障碍物，会绕过它们继续传播。）
实验：下面我们用水波槽和小挡板来做，请大家认真观察。
现象：水波绕过小挡板继续传播。将小挡板换成长挡板，
重新做实验：
现象：水波不能绕到长挡板的背后传播。这个现象说明发生衍生的条件与障碍物的大小有关。
（2）衍射现象的.条件
演示：在水波槽里放两快小挡板，当中留一狭缝，观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播。
第一、保持水波的波长不变，该变窄缝的宽度（由窄到宽），观察波的传播情况有什么变化。观察到的现象：在窄缝的宽度跟波长相差不多的情况下，发生明显的衍射现象。水波绕到挡板后面继续传播。（参见课本图10-26甲）
在窄缝的宽度比波长大得多的情况下，波在挡板后面的传播就如同光线沿直线传播一样，在挡板后面留下了“阴影区”。（参见课本图10-26乙）
第二、保持窄缝的宽度不变，改变水波的波长（由小到大），将实验现象用投影仪投影在大屏幕上。可以看到：在窄缝不变的情况下，波长越长，衍射现象越明显。
将课本图10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上，它们是做衍射实验时拍下的照片。甲中波长是窄缝宽度的3/10，乙中波长是窄缝宽度的5/10，丙中波长是窄缝宽度的7/10。
通过对比可以看出：窄缝宽度跟波长相差不多时，有明显的衍射现象。
窄缝宽度比波长大得多时，衍射现象越不明显。窄缝宽度与波长相比非常大时，水波将直线传播，观察不到衍射现象。
结论：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。一切波都能发生衍射，衍射是波的特有现象。
2、波的叠加
我们有这样的生活经验：将两块石子投到水面上的两个不同地方，会激起两列圆形水波。它们相遇时会互相穿过，各自保持圆形波继续前进，与一列水波单独传播时的情形完全一样，这两列水波互不干扰。
3、波的干涉
一般地说，振动频率、振动方向都不相同的几列波在介质中叠加时，情形是很复杂的。我们只讨论一种最简单的但却是最重要的情形，就是两个振动方向、振动频率都相同的波源所发出的波的叠加。
演示：在发波水槽实验装置中，振动着的金属薄片AB，使两个小球S1、S2同步地上下振动，由于小球S1、S2与槽中的水面保持接触，构成两个波源，水面就产生两列振动方向相同、频率也相同的波，这样的两列波相遇时产生的现象如课本图10－29所示。为什么会产生这种现象呢？我们可以用波的叠加原理来解释。
课本图10－30所示的是产生上述现象的示意图。S1和S2表示两列波的波源，它们所产生的波分别用两组同心圆表示，实线圆弧表示波峰中央，虚线圆弧表示波谷中央。
某一时刻，如果介质中某点正处在这两列波的波峰中央相遇处[课本图10－30所示中的a点]，则该点(a点)的位移是正向最大值，等于两列波的振幅之和。经过半个周期，两列波各前进了半个波长的距离，a点就处在这两列波的波谷中央相遇处，该点（a点）的位移就是负向最大值。再经过半个周期，a点又处在两列波的波峰中央相遇处。这样，a点的振幅就等于两列波的振幅之和，所以a点的振动总是最强的。这些振动最强的点都分布在课本图10－30中画出的粗实线上。
某一时刻，介质中另一点如果正处在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇处[课本图10－30中的b点]，该点位移等于两列波的振幅之差。经过半个周期，该点就处在一列波的波谷中央和另一列波的波峰中央相遇处，再经过半个周期，该点又处在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇处。这样，该点振动的振幅就等于两列波的振幅之差，所以该点的振动总是最弱的。如果两列波的振幅相等，这一点的振幅就等于零。这就是为什么在某些区域水面呈现平静的原因。这些振动最弱的点都分布在课本图10－30中画出的粗虚线上。可以看出，振动最强的区域和振动最弱的区域是相互间隔开的。
频率相同的波，叠加时形成某些区域的振动始终加强，另一些区域的振动始终减弱，并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔，这种现象叫做波的干涉(inerference)。形成的图样叫做干涉图样。
只有两个频率相同、振动方向相同的波源发出的波，叠加时才会获得稳定的干涉图样，这样的波源叫做相干波源，它们发出的波叫做相干波。不仅水波，一切波都能发生干涉，干涉现象是一切波都具有的重要特征之一。
演示：敲击音叉使其发声，然后转动音叉，就可以听到声音忽强忽弱。这就是声波的干涉现象。
（1）做波的干涉：频率相同的波，叠加时形成某些区域的振动始终加强，另一些区域的振动始终减弱，并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔，这种现象叫做波的干涉。形成的图样叫做干涉图样。
（2）特点：干涉现象是一切波都具有的现象。
（3）产生条件：两列波的频率必须相同。
高中物理优秀教案2
教学设计思路
根据课堂教学设计的基本原理，制定“滑动摩擦力”的教学设计方案。
对于“滑动摩擦力产生的现象、机理及其应用”部分，主要是采用接受性学习（了解）的方式，具体思路是：先通过生活中常见的有关滑动摩擦力的例子，引出滑动摩擦力；接着介绍摩擦力是怎样产生的；再说明滑动摩擦力的特点（方向等）；最后说明生活中的应用（利与弊）。
对于“滑动摩擦力公式”部分，主要采用实验探究学习的方式，具体设计思路是：把学生分成三组，自己设计实验分别探究不同接触面性质、接触面积和接触面压力情况下滑动摩擦力的大小；然后一起分析得出滑动摩擦力的公式；最后举例巩固一下。
学习任务分析
滑动摩擦力是山东科学技术出版社出版的物理1（必修）第四章第三节的内容，主要是滑动摩擦力。该内容是学习了重力与重心和形变与弹力的基础上，继续学习摩擦力。其主要特点是实验探究学习“滑动摩擦力”，培养学生动手能力、科学的思维方法和强化学生分析和论证的能力；强调滑动摩擦力的实际生活应用，为以后动力学的知识打下坚实的基础。
（1）教学重点
○1 通过实验探究滑动摩擦力，并寻找其中规律，得出滑动摩擦力的公式；
○2加深对“滑动摩擦力”的理解（条件与方向）；
○3正确理解滑动摩擦力的产生及其在生活中的应用。
（2）教学难点
○1学会实验探究滑动摩擦力；
○2了解滑动摩擦力的产生及其在生活中的应用。
学习者分析
学生是普通水平的高一学生。
○1已学习了重力与重心、形变与弹力；
○2 平时重视课本知识的学习，但对知识的实际应用了解甚少，比如滑动摩擦力的日常应用(利与弊)；
○3 学生对自己动手实验有着较浓厚的兴趣，利用实验探究的学习方法调动学生学习的积极性以及激起学生的求知欲。
教学目标
1 知识与技能
○1 通过实验探究、理解滑动摩擦力；
○2 知道滑动摩擦力与哪些因素有关，寻找其中规律并导出滑动摩擦力的公式；
○3知道滑动摩擦力的产生及其在生活中的应用。
2 过程与方法
○1通过生活中的实例了解摩擦现象的普遍存在，并初步培养学生的观察能力和提出问题的能力‘
○2 通过实验探究影响摩擦力大小的因素，初步体会科学研究的方法，培养学生收集和处理数据的能力；
○3通过实验探究生活中的摩擦现象培养学生的信息交流能力。
3 情感态度与价值观
○1 使学生能联系实际探究自然现象和日常生活中的物理道理，养成勇于探索生活中的物理道理与原理的`精神；
○2 培养学生实践-----认识（规律）-----实践（解决实际问题）的思想；
○3 通过探究活动和小组合作培养学生善于将自己的见解公开和与人交流的能力以及合作精神。
教学设备 砝码（若干个） 木板 贴有砂纸的木板 木板（长宽高不等）弹簧秤
板书设计
滑动摩擦力
一 定义：滑动摩擦力是当两个物体彼此接触和挤压，并发生相对滑动时，在接触面上产生的一种阻碍相对滑动的力。
二 条件 接触 挤压 相对滑动
方向 阻碍相对滑动-----与运动趋势方向相反
二 决定滑动摩擦力大小因素： 压力大小（N） 接触面粗糙程度（μ）（将教学过程设计中的表格画在黑板上）
三 公式：f=μ N （0<μ<1）
四 应用
教学过程设计
（1） 复习弹力、导入新课
复习弹力，联系实际说明——相互接触的两个物体相互作用时的现象（例如：一个弹簧板上放着一个物体，当换放一个更重的物体时，弹簧板的形变量会增大，说明物体和弹簧板间的弹力变大；与此相对应的另外一种现象是，当我们用力推讲桌时，我们会感觉到好象有一种阻碍的力量（老师实验）。我们知道，这种力量决不是弹力，但它一定和弹力有关系，因为当我们推一个较小的物体时，我们就会觉得很轻松。那么，这种力到底是一种什么力呢？）马拉雪橇在冰道上滑行却能拉很重的货物，在普通路面却不行。走路时在光滑的路面容易摔倒。这些是为什么？引入。
师：当两个物体彼此接触和挤压，并发生相对滑动时，在接触面上产生的一种阻碍相对滑动的力称为滑动摩擦力。（板书）
师：从定义中可以知道滑动摩擦力产生的条件和方向。提问。
生1：条件是接触、挤压、相对滑动。
生2：方向是阻碍相对滑动的力，即与相对滑动的力方向相反。
（2） 探究思考
师：那让我们实验探究一下滑动摩擦力大小与什么因素有关呢？
生1：弹力。
生2：接触面大小。
师：很好！其实呢，老师认为还与接触面的性质有关。那我们现在对其进行实验探究，分别对它们进行探究，看看我们的推测是否正确。
老师把学生分成甲乙丙三组，完成下表中的实验，并完成下列表格的内容。 （在实验过程中，老师要下来观看同学实验，并指导。）
表一
甲组 乙组 丙组
探究内容 与接触面压力关系 与接触面面积关系 与接触面性质关系
实验器材 弹簧秤、木板、
木块、砝码， 弹簧秤、木板、
木块 弹簧秤、木板、
木块、贴有砂纸
的的木板
实验步骤 把木块放在水平木板
上，用弹簧秤匀速
拉木块，读出这
时的拉力并记录
。在木板上放上砝
码，再次用弹簧
秤匀速拉木块，读出
这时的拉力和用
弹簧秤测出的重力
（压力）并记录。 把木块放在水平木
板上，用弹簧秤
匀速拉木块，读出
这时的拉力并记
录。再把木块另
一侧面朝下，
（这次侧面应与
上次面积不同）
用弹簧秤匀速拉
木块，读出这时
的拉力和用弹簧
秤测出的重力
（压力）并记录。 把木块放在水平
木板上，用弹簧秤
匀速拉木块，读
出这时的拉力并
记录。把木块放
在贴有砂纸的木
板上，用弹簧秤
匀速拉木块，读
出这时的拉力和
用弹簧秤测出的
重力（压力）并
记录。
结果 放砝码的物体受摩
擦力大于不放砝
码的物体受摩擦力。
（由学生自行完成） 两次受摩擦力一样
大（由学生自行完
成） 木块放在贴有砂
纸的木板上受的
摩擦力大于在木
板上受的摩擦力
（由学生自行完成）
结论 滑动摩擦力大小
与接触面的压力有关 滑动摩擦力大小与
接触面的面积无关 滑动摩擦力大小与
接触面的性质有关
师：从上述实验中我们可以得出什么呢?
生：滑动摩擦力大小与接触面的压力、接触面的性质有关，与接触面的面积无关。
(老师板书)
表二
根据每组同学们测出的数据填入以下表格；
压力N
摩擦力f
作出压力N与摩擦力f的图像，寻找其规律。并对实验过程和结论进行评估和交流吧！
师:好！那从图像中我们得出什么呢？
生：压力与摩擦力成正比。
师：对。其比例系数由接触面得材料决定，我们称之为动摩擦因数，记为μ。即有：μ=f/N。（板书）故f=μN。（补充说明：μ跟相互接触的两个物体的材料有关，还跟接触面的粗糙程度有关，从式子中可知μ没有单位并由大量的实验证明0<μ<1。）
师：下面我们举几个题目巩固一下。
题1.课本73页的例题。
题2：课本77页作业的第一题。
题3：一个橡皮绳，原长为l0，用它悬挂一本书，静止时测出橡皮绳的长度为l1。用橡皮绳沿水平方向拉书使书做匀速运动，测得橡皮绳的长度为l2。设橡皮绳伸长的长度要跟受到的拉力成正比，求出书与桌面的动摩擦因数。（μ=（l2-- l0）/( l1-- l0)）
师：下面谈谈滑动摩擦力的应用。运用我们今天课堂上学的知识，同学们可以提出增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法吗？
生1：增大有益摩擦的方法有：增大接触面的粗糙程度或增大物体之间的压力。
生2：减少有害摩擦的方法有：减少接触面得粗糙程度或减少物体之间的压力。
师：生活的运用有：加润滑油，使用气垫；钉鞋，在轮胎上刻花纹等。
（拓展：如果时间充足的话讲课本中的信息窗与同学们分享一下。）
作业：课本77页第二、四题。
教学总结
更为精确的实验表明：滑动摩擦力的大小跟压力成正比，也就是跟两个物体间的垂直作用力成正比。摩擦力与接触面面积大小和滑动的速度大小无关。如果f表示滑动摩擦力的大小，用N表示压力的大小，则有f=μN，其中μ表示滑动摩擦因数，它跟相互接触的两个物体的材料及粗糙程度有关，是一个无单位的物理量，能直接影响运动状态和受力情况。其取值范围是0<μ<1。
教学反思
本节课在考虑到科学探究的难度和学生的实际基础上让学生在老师的引导下进行假设猜想、设计实验师生共同探究。由学生小组自行进行探究，最后形成结论。实现学科核心向学生核心的
转移，让学生主动获取知识；通过具体事例将知识应用于生活和生产，让学生体会物理知识的应用价值，培养学生热爱科学的态度和价值观，不会由受到传统教学的影响太多而不敢过分相信学生“放手”让学生去探究，从而制约了学生的进步和创新。
教学过程流程图
教学设计后记
1. 通过生活的例子引入滑动摩擦力，并了解其产生的条件和其方向；
2. 通过互动实验探究影响滑动摩擦力大小的因素，改变“以往以定论式的结论告诉学生”的教学，使学生对公式有更深刻的理解；
3. 探究过程中采用合作学习的方式来吸引学生的学习兴趣。
高中物理优秀教案3
一、教材分析
“实验：测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修3-1第二章第九节的内容，它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，学生通过本节课的学习，既能巩固电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义。。
二、教学目标
一、知识与技能
1、理解闭合电路欧姆定律内容
2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理，体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。
3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。
4、使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。
二、过程与方法
1、体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。
2、学会利用图线处理数据的方法。
三、情感态度与价值观
使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神，培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。
三、教学重点难点
重点：利用图线处理数据
难点：如何利用图线得到结论以及实验误差的分析
四、学情分析
1．知识基础分析：
①掌握了闭合电路欧姆定律，会利用该定律列式求解相关问题。
②掌握了电流表、电压表的使用方法。
2．学习能力分析：
①学生的观察、分析能力不断提高，能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。
②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。
五、教学方法
实验法，讲解法
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习学案。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。3．教学环境的设计和布置：两人一组，实验室内教学。
七、课时安排：1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
回顾上节所学内容，引入新内容
教师： 上堂课我们学习了闭合电路的欧姆定律，那么此定律文字怎么述？公式怎么写？
学生： 闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路的欧姆定律。
提出问题：现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻，你需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么？
学生讨论后，得到的大致答案为：由前面的闭合电路欧姆定律I=E/（r+R）可知E=I（R＋r），或E=U＋Ir，只需测出几组相应的数值便可得到，可以采用以下的电路图：
这几种方法均可测量，今天我们这节课选择用 测量的这一种。
（三）合作探究、精讲点播
1.实验原理：闭合电路欧姆定律E=U＋Ir
2.实验器材：
学生回答： 测路端电压； 测干路电流，即过电源的电流。需测量的是一节干电池，电动势约为1.5V，内电阻大约为零点几欧。
电流表、电压表及滑动变阻器的规格要根据实验的具体需要来确定，看看我们用到的电路图里面 、 各需测的是什么？
提出问题：选用电路图时，还可将 接在外面，原则上也是可以的，那么我们在做实验时是否两个都可以，还是哪一个更好？为什么？
学生回答：两种方式测量都会带来误差。
采用图1 示数准确 示数偏小
采用图2 示数准确 示数偏小
选用哪种方式，要根据实际测量的需要确定，现在要想测出电源的内阻，如果采用图2方式，最后得到的结果相当于电源内阻与电流表内阻的总和，而两者相差又不太多，这样一来误差就会比较大，所以应采用图1的电路图。明确各仪器的规格：
电流表0～0.6A量程，电压表0～3V量程。
滑动变阻器0～50Ω。
此外，开关一个，导线若干。
3.数据处理：
原则上，利用两组数据便可得到结果，但这样做误差会比较大，为此，我们可以多测几组求平均，也可以将数据描在图上，利用图线解决问题。
明确：
①图线的纵坐标是路端电压，它反映的是：当电流I增大时，路端电压U将随之减小，U与I成线性关系，U=E—Ir。也就是说它所反映的是电源的性质，所以也叫电源的外特性曲线。
②电阻的伏安特性曲线中，U与I成正比，前提是R保持一定，而这里的U－I图线中，E、r不变，外电阻R改变，正是R的变化，才有I和U的变化。
实验中至少得到5组数据，画在图上拟合出一条直线。要求：使多数点落在直线上，并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等，这样，可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度。
讨论：将图线延长，与横纵轴的交点各代表什么情况？
归纳：将图线两侧延长，分别交轴与A、B点。
A点意味着开路情况，它的纵轴截距就是电源电动势E。
说明：
①A、B两点均是无法用实验实际测到的，是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。
②由于r一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，计算r时选取直线上相距较远的两点求得。
4.误差分析：
实验中的.误差属于系统误差，请同学们进一步讨论，得到的数值是偏大还是偏小？（提示：利用图线及合理的推理）
可以请几位同学发言，最后得到结论。
因为 电压表的分流作用
所以 I真=I测＋Iv
即 （I真—I测）↑，
反映在图线上：
当 U=0时，Iv→0 I→I真
故 r真＞r测 E真＞E测
5.布置作业：
认真看书，写好实验报告。
（四）反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。（课堂实录）
（五）发导学案、布置预习。
九、板书设计
一、实验原理：
二、实验步骤：
三、数据处理：
计算：
图像：
四、误差分析：
十、教学反思：本节课重在数据处理、误差分析。
学校：临清三中 学科：物理 编写人：孙风武 审稿人：盛淑贞
多用电表学案
课前预习学案
一、预习目标
学习测量电源电动势和内阻的方法,掌握科学测量的主要步骤。
二、预习内容
一、实验目的
测定电源的________________。
二、实验原理
1、图2.6-1中，电源电动势E、内电阻r，与路端电压U、电流I的关系可写为
E=______________。（1）
2、图2.6-2中，电源电动势E、内电阻r、电流I、电阻R的关系可写为
E=______________。（2）
3、图2.6-3中电源E、内电阻r、路端电压U、电阻R的关系可写为
E=______________。（3）
E r R
E r R
图2.6-2 图2.6-3
实验原理1是本节课的重点。测出几组U,I数值，带入(1)式得到的方程两两组成方程组，可得到E，r值。这种方法误差较大。还可以多测出几组U,I值，然后在U-I坐标平面内描出各组U、I值所对应的点，然后通过这些点画一直线，如图2.6-4所示，直线与纵轴的的交点的纵坐标就是电池的电动势的大小，直线与横轴的交点的横坐标就是电池的短路电流Io=E/r，因此可求的内电阻r=E/Io。
三、实验器材
_________ 、__________、__________、__________、开关、
导线。
三、提出疑惑
同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中
疑惑点 疑惑内容
课内探究学案
一、学习目标
学会科学处理实验数据的方法，有公式法和图像法。
学习重难点：图像法计算E、r。
二、学习过程
实验步骤
1.连接电路。如图2.6-1所示。电流表取0.6A量程，电压表 o Io I/A
取3V量程，移动触头位置使连入电路中的有效阻值_______。 图2.6-4
2.测几组（I，U）值。闭合电键，移动变阻器触头位置，使电流有明显示数，记下一组（I，U）值，断开电键。用同样方法，多次移动变阻器触头位置，记录多组（I，U）值，然后断开电键。
3.建立坐标系、描点。纵轴表示__________,横轴表示__________,取合适的标度，使所描坐标点分布绝大部分坐标纸，必要时纵坐标可以_________________。
4.据描出的坐标点作出U-I图像。应使图象尽量多的通过描出的点，不在图象上的点要尽量对称的分布于图线两侧，误差很大，应坚决舍弃。
5.测算电动势和内电阻。准确读出U-I图线与纵轴和横轴的交点坐标，并带入U=E-Ir中，算出E=?r=?
【典型例题】
用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r，所用的电路如图2.6-5所示，一位同学测得六组数据如下表中所示。
组别 I(A) U(V)
1 0.12 1.37
2 0.20 1.32
3 0.31 1.24
4 0.32 1.18
5 0.50 1.10
6 0.57 1.05
(1)试根据这些数据在图2.6-6中作出U-I图线。
（2）根据图线得出电池的电动势E=____V,电池的内电阻r= ________ 。
（3）若不作出图线，只选用其中两组U和I数据， 可利用公式E=U1+I1r,E=U2+I2r算出E和r，这样做可能得出误差很大的结果，选用第______组和第 ______组的数据，求得E和r误差最大。
（三）反思总结
误差分析是难点
(四)当堂检测
1.在《测定电池的电动势和内电阻》的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪些仪器.可以达到测定目的( )
A.一只电流表和一只滑动变阻器
B.一只电流表和一只电压表
C.一只电流表和一只电阻箱
D.一只电压表和一只电阻箱
2.下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法，其中既减小偶然误差，又直观、简便的方法是 （ ）
A．测出两组I，U的数据，代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r中，即可求出E和r
B．多测几组I，U的数据，求出几组E，r，最后分别求出其平均值
C．测出多组I，U的数据，画出U—I图像，再根据图像求E，r
D．多测出几组I，U数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出开路时的路端电压即为电压势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r
3.现有器材：量程为10.0mA、内阻约30 -40 的电流表一个，定值电阻R1=150 ，定值电阻R2=100 ，单刀单掷开关S，导线若干。要求利用这些器材测量一干电池（电动势约1.5V）的电动势。
（1）按要求在实物图上连线。
（2）用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为E= ，式中各直接测得量的意义是： .
课后练习与提高
1.用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb时，画出的图线如图所示，则( )
A、.Ea>Eb，ra>rb B、Ea>Eb，ra C、Earb D、Ea 2.在图所示的电路中，R1、R2为标准电阻，测定电源电动势和内电阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的测量值______真实值，内电阻的测量值______真实值，测量误差产生的原因是______. 3.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材： ① 干电池E（电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0 ） ② 电压表V（0~15V） ③ 电流表A（0~0.6A、内阻0.1 ） ④ 电流表G（满偏电流3mA、内阻Rg=10 ） ⑤ 滑动变阻器R1（0~10 、10A） ⑥ 滑动变阻器R2（0~100 、1A） ⑦ 定值电阻R3=990 ⑧ 开关、导线若干 ⑴ 为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是_________（填写字母代号）； ⑵ 请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图中标上所选用器材的符号。 (3) 上图为某一同学根据他设计的实验，绘出的I1—I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），由图线可求得被测电池的电动势E =_____V，内电阻r =_____ 。 4.在测定一节干电池(电动势约为1.5V，内阻约为2)的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选：A 电压表量程为15V，B 电压表量程为3V，A变阻器为(20，3A)，B变阻器为(500，0.2A)。 电压表应该选_______(填A或B)，这是因_______________________________________； 变阻器应该选_______(填A或B)，这是因_______________________________________。 5.要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r（约几欧），提供下列器材：电压表V（量程3V，内阻1kΩ）、电压表V2（量程15V，内阻2kΩ）、电阻箱（0～9999Ω）、开关、导线若干。 某同学用量程为15 V的电压表连接成如图所示的电路，实验步骤如下： （l）合上开关S，将电阻箱R阻值调到R1＝10Ω，读得电压表的读数为U1 （2）将电阻箱R阻值调到R2＝20Ω，读得电压表的读数为U2，由方程组U1＝ε－U1r/R1、U2＝ε－U2/R2 解出ε、r 为了减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中，应做哪些改进？ 6.测量电源B的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）。 器材：量程3V的理想电压表○V，量程0.5A的电流表○A（具有一定内阻），固定电阻R=4Ω，滑动变阻器R′，开关S，导线若干。 ① 画出实验电路原理图。图中各无件需用题目中给出的符号或字母标出。 ②实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。则可以求出E= ，r= 。（用I1，I2，U1，U2及R表示） 答案：当堂检测 1、CD 2、C 3、（1）连图：左图只用R1接入电路；右图用R1和R2串联接入电路。 （2） R2 I1是外电阻为R1时的电流，I2是外电阻为R1和R2串联时的电流 课后练习与提高 1、A 2、等于，大于电流表具有内电阻 3、⑴R1； ⑵电路图如右图所示； ⑶1.47（1.46~1.48均可）；0.83 (0.81~0.85均可) 4、B，A电压表的量程过大，误差较大；A，B变阻器额定电流过小且调节不便。 5、应选用量程为3V的电压表． 改变电阻箱阻值R，读取若干个U的值，由I＝U/R计算出电流的值，然后作出U－I图线，得到ε、r。 6、①实验电路原理图如图。 整体设计 高中学习的速度概念较之初中所学的速度有了很大的提升，对学生来说是比较困难的，所以教学设计先通过说明如何用坐标和坐标的变化量来表示质点的位置和位移，为速度概念的叙述作好准备。速度的矢量性问题，是本节的重点，特别是对瞬时速度的理解，体现了一种极限的思想，对此要求引导学生逐步理解，不要急于求成。速度的定义是高中物理中第一次向学生 介绍比值定义物理量的方法，要求教师正确地加以引导，力求学生能理解。教学过程中，要多举实例，通过具体的例子从大小和方向两方面来强化对速度概念的认识，在实际情景中达到建立速度概念的目的。教学设计最后说明速度的应用，特别以“STS”形式从一个侧面说明速度与社会发展的关系。 教学重点 速度概念的建立；速度的比值定义法的理解。 教学难点 速度矢量性的理解；瞬时速度的推导。 时间安排 2课时 三维目标 知识与技能 1、理解速度的概念。知道速度是表示物体运动快慢的物理量，知道它的含义、公式、符号和单位，知道它是矢量。 2、理解平均速度，知道瞬时速度的概念。 3、知道速度和速率以及它们的区别。 过程与方法 1、记住匀速直线运动中速度的计算公式，能用公式解决有关问题。 2、理解平均速度的物理含义，会求某段时间内的平均速度。 情感态度 与价值观 1、通过介绍或学习各种工具的速度，去感知科学的价值和应用。 2、培养对科学的兴趣，坚定学习思考探索的信念。 教学过程 导入新课 问题导入 为了推动我国田径事业的发展，四川省曾举办过一次100 m飞人挑战赛。有8名世界短跑名将参加角逐，其中包括我国的李雪梅和美国的琼斯，最终琼斯夺得冠军。我们知道百米赛跑分为起跑、途中跑和冲刺三个阶段，李雪梅的途中跑阶段比琼斯的起跑阶段跑得快，但我们都说琼斯比李雪梅跑得快，这是为什么？ 通过本节课学习，我们就可以给出合理的评判标准。 情景导入 课件展示各种物体的运动，激发学生的学习兴趣。 影片展示：大自然中，物体的运动有快有慢。天空中，日出日落；草原上，猎豹急驰；葡萄架上，蜗牛爬行。 飞奔的猎豹、夜空的流星在运动；房屋、桥梁、树木，随着地球的自转、公转也在运动。天上的恒星，看起来好像不动，其实它们也在飞快地运动，速度至少在几十千米每秒以上，只是由于距离太远，在几十年、几百年的时间内肉眼看不出它们位置的变化。 当高台跳雪运动员出现在赛道的顶端时，全场观众的目光都集中在他身上。运动员由高处急速滑下，在即将到达赛道底部时，他的速度已达到100 km/h。这时，他双膝弯曲，使劲一蹬，顺势滑向空中。然后，为了减小空气阻力的影响，他上身前倾，双臂后摆，整个身体就像一架飞机，向前滑翔。刺骨的寒风抽打着他的脸庞，两边的雪松飞快地向后掠过。最终，滑雪板稳稳地落在地面。 在以上的各种运动现象中，都有关于运动的描述，运动的快慢如何，要用一个新的物理量来描述，那就是速度。 推进新课 一、坐标与坐标的变化量 复习旧知：在上一节的学习中，我们学习了位移这一较为重 要的矢量。大家回忆一下，位移的定义是什么？ 学生积极思索并回答出位移的定义：从初位置指向末位置的有向线段。（复习此知识点，旨在为速度的引入奠定知识基础，让学生知道位移大小的关键在于初末位置。由位置到位置坐标再到坐标的变化量，使学生的认知呈阶梯状上升） 教师引导：既然位移是描述物体位置变化的物理量，所以物体的位移可以通过位置坐标的变化量来表示。 问题展示：在训练场上，一辆实习车沿规定好的场地行驶，教练员想在车旁记录汽车在各个时刻的位置情况，他该如何做？假设在每一秒汽车都在做单向直线运动。 问题启发：对于物体位置的描述，我们往往需要建立坐标系。该教练员如何建立坐标系，才能方便地确定该车的位置？ 点评：通过设问，发挥教 师的引导作用，“变教为诱”“变教为导”，实现学生的“变学为思”“变学为悟”，达到“以诱达思”的目标。 教师指导学生分组合作讨论并总结。 小结：直线运动是最简单的运动，其表示方式也最简单。如以出发点为起点，车行驶20 m，我们就很容易地确定车的位置。所以，应该建立直线坐标系来描述汽车的位置。 课堂训练 教练员以汽车的出发点为坐标原点，以汽车开始行驶的方向为正方向，建立直线坐标系，其对应时刻的位置如下表所示： 时刻（s） 0 1 2 3 4 位置坐标（m） 0 10 —8 —2 —14 根据教练员记录的数据你能找出： （1）几秒内位移最大？ （2）第几秒内的位移最大？ 解析：汽车在0时刻的坐标x0=0 汽车在1 s时刻的坐标x1=10 汽车在第1 s内的位置变 化为Δx=x1—x0=（10—0） m=10 m 所以，汽车在第1 s内的位移为10 m。 同理可求，汽车在1 s内、2 s内、3 s内、4 s内的位移分别为10 m、—8 m、—2 m、—14 m。汽车在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内的位移分别为10 m，—18 m，6 m，—12 m。 所以，第2 s内的位移最大，4 s内的位移最大。 答案：（1）4 s内 （2）第2 s内 二、速度 以下有四个运动物体，请同学们来比较一下它们运动的快慢程度。 运动物体[来源：学*科*网Z*X*X*K] 初始位置（m） 经过时间（s） 末位置（m） A、自行车沿平直道路行驶 0 20 100 B、公共汽车沿平直道路行驶 0 10 100 C、火车沿平直轨道行驶 500 30 1 250 D、飞机在天空直线飞行 500 10 2 500 如何比较A、B、C、D四个物体的运动快慢呢？ 比较1：对A和B，它们经过的位移相同（都是100 m），A用的时间长（20 s），B用的时间短（10 s）。在位移相等的情况下，时间短的运动得快，即汽车比自行车快。 比较2：对B和D，它们所用的时间相等（10 s），B行驶了100 m，D飞行了200 m，B行驶的距离比D短，在时间相等的情况下，位移大的运动得快，即飞机比汽车快。 提出问题 以上两种比较都是可行的。位移相等比较时间，时间相等比较位移。如何比较B和C的快慢程度呢？它们的位移不相等，时间也不相等。 教师指导学生分小组讨论，5分钟后提出比较意见。 方法1：B和C的位移和时间都不相等，但可以计算它们每发生1 m的位移所用的时间，即用各自的时间t去除以位移Δx，数值大的运动得慢。 方法2：B和C的位移和时间都不相等，但可以计算它们平均每秒钟位移的大小量，单位时间内位移大的运动得快。 师生讨论：两种方法都可以用来比较物体运动的快慢，但方法2更能够符合人们的思维习惯。 点评：问题由教师提出，明确猜想和探究的方向，教师引导学生利用已有的知识和现象，鼓励大胆猜想讨论。通过这个开放性的问题，创设一种情境，把学生带进一个主动探究学习的空间。 引子：大自然中，物体的运动有快有慢。天空，日出日落；草原，骏马奔驰；树丛，蜗牛爬行。仔细观察物体的运动，我们发现，在许多情况下，物体运动快慢各不相等且发生变化，在长期对运动的思索、探索过程中，为了比较准确地描述运动，人们逐步建立起速度的`概念。 提出问题 如何对速度进行定义？ 学生阅读课本并回答。 1、速度的定义：位移与发生这个位移所用时间的比值。 2、速度的定义式：v= 3、速度的单位：m/s 常用单位：km/h，cm/s。 提示：速度是矢量，其大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小，其方向就是物体运动的方向。 再次呈现：四个物体A、B、C、D快慢比较的表格，让学生分别计算它们的速度。 A、5 m/s B。10 m/s C、25 m/s D。200 m/s 对比以上A、B、C、D的速度就很容易比较它们的快慢程度了。 课堂训练 汽车以36 km/h的速度从甲地匀速运动到乙地用了2 h，如果汽车从乙地返回甲地仍做匀速直线运动用了2。5 h，那么汽车返回时的速度为（设甲、乙两地在同一直线上）（ ） A。—8 m/s B。8 m/s C。—28。8 km/h D。28。8 km/h 解析：速度和力、位移一样都是矢量，即速度有正方向、负方向，分别用“+”“—”号表示。当为正方向时，一般不带“+”号。速度的正方向可以根据具体问题自己规定。有时也隐含在题目之中。例如该题中汽车从甲地到乙地的速度为36 km/h，为正值，隐含着从甲地到乙的方向为正，所以返回速度为负值，故淘汰B、D。 依据甲、乙两地距离为36×2 km=72 km，所以返回速度为 =—28。8 km/h=—28。8× m/s=—8 m/s。 答案：A 方法提炼：速度是一个矢量，有大小也有方向。在我们选择了正方向以后，当速度为正值时，说明质点沿正方向运动，当速度为负值 时，说明质点沿负方向运动，在物理学上，对矢量而言“负号”也有意义，说明它的方向与所选正方向相反。 三、平均速度和瞬时速度 坐在汽车驾驶员的旁边，观察汽车上的速度计，在汽车行驶的过程中，速度计指示的数值是时常变化的，如启动时，速度计的数值增大，刹车时速度计的数值减小。可见物体运动快慢程度是在变化的。这时我们说的汽车的“速度”是指什么？ 提出问题 其实，我们日常所看到的直线运动，有许多都是变速运动。由于这种运动的快慢是时刻变化的，没有恒定的速度，我们怎么来描述它的快慢呢？ 课件展示：北京至香港的京九铁路，就像一条长长的直线，把祖国首都与香港连接起来。京九线全长2 400 km，特快列车从北京到香港只需30 h，那么列车在整个过程的运动快慢如何表示？ 学生解答：已知s=2 400 km，t=30 h，所以v=80 km/h 问题追踪：计算出的结果是否表示列车单位时间的位移都是80 km呢？教师在学生回答的基础上引导学生认识此速度的平均效果。既然列车是做变速运动，那么怎么看列车的速度是80 km/h？ 学生总结：如果将列车的变速直线运动看作匀速直线运动来处理 的话，列车平均每小时的位移是80 km。 教师设疑：为了描述变速直线运动的快慢程度，我们可以用一种平均的思考方式，即引入平均速度的概念。平均速度应如何定义？ 师生总结：1、平均速度：运动物体的位移和时间的比值叫做这段时间的平均速度。 2、定义式： = 知识拓展：课件展示某些物体运动的平均速度，加深对平均速度的概念理解。 某些物体运动的平均速度/（ms—1） 真空中的光速c 3、0×108 自行车行驶 约5 太阳绕银河系中心运动 20×105 人步行 约1。3 地球绕太阳运动 3。0×104 蜗牛爬行 约3×10—3 子弹发射 9×102 大陆板块漂移 约10×10—9 民航客机飞机 2。5×102 例1斜面滚下时在不同时刻的位置，如图1—3—1所示。可以从图中观察分析小球通过OA、OB、OC的过程中的运动快慢。 计算各段的平均速度。 图1—3—1 学生认真计算并公布结果： 段： =0。7 m/s， 段： =0。8 m/s。 段： =0。9 m/s。 总结归纳：计算结果表明，不同阶段的平均速度一般是不相等的。计算一个具体的平均速度，必须指明是哪一段时间（或位移）内的平均速度。 教师点评：由于小球运动快慢是在不断变化的，平均速度不能具体地告诉我们小球在每一时刻的运动快慢。可见，平均速度只是粗略地描述物体在一段运动过程中的总体快慢程度。 教师设疑：那么，怎样来描述物体在各个时刻的运动快慢呢？ 学生通过课本预习知道，要精确地描述某一时刻的运动快慢必须引入瞬时速度这一物理量。 根据平均速度的定义可以知道： = ，对应的是一段位移和一段时间，如何建立瞬时速度的概念呢？瞬时速度对应的应该是某一位置和某一时刻。 师生探究：我们 已经知道平均速度对应的是一段时间，为求瞬时速度我们可以采取无限取微、逐渐逼近的方法。 方法介绍：以质点经过某点起在后面取一小段位移，求出质点在该段位移上的平均速度，从该点起取到的位移越小，质点在该段时间内的速度变化就越小，即质点在该段时间内的运动越趋于匀速直线运动。当位移足够小（或时间足够短）时，质点在这段时间内的运动可以认为是匀速的，求得的平均速度就等于质点通过该点时的瞬时速度。 教师演示：如图1—3—2所示，让滑块沿倾斜的气垫导轨做加速运动，利用挡光片的宽度Δx除以挡光的时间Δt，即可求得挡光片通过光电门的平均速度。 图1—3—2 将滑块放上不同宽度的遮光片，即Δx分别为1 cm、3 cm、5 cm、10 cm，若没有成品挡光片，可用硬纸片自制成需要的宽度。 测出每 个遮光片通过光电门所用的一段时间间隔Δt。 遮光片越窄、Δt越小时， 描述通过该位置的运动快慢越精确，当Δx小到一定程度，可认为 是瞬时速度。 教师总结：瞬时速度：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。准确地讲，瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间 内的平均速度，是矢量，其大小反映了物体此时刻的运动快慢，它的方向就是物体此时刻的运动方向，即物体运动轨迹在该点的切线方向。 四、速度和速率 速率：瞬时速度的大小叫做速率。平均速率：物体运动的路程与所用时间的比值。 例2如图1—3—3，一质点沿直线AB运动，先以速度v从A匀速运动到B， 接着以速度2v沿原路返回到A，已知A B间距为x，求整个过程的平均速度、平均速率。 图1—3—3 解析：整个过程位移为0，所以整个过程的平均速度为0。 整个过程通过的总路程为2x，所用的总时间为t= 。 所以平均速率为 = = x。 答案：0 x 要点总结：1、速度是矢量，既有大小，又有方向；速率是标量，只有大小，没有方向。 2、无论速度方向如何，瞬时速度的大小总等于该时刻的速率。 3、平均速度是矢量，其方向与对应的位移方向相同；平均速率是标量，没有方向。 4、平均速度等于位移与所用时间的比值，平均速率等于路程与所用时间的比值，平均速度的大小不等于平均速率。 5、只有单向直线运动时，平均速度的大小等于平均速率，其他情况下，平均速度均小于速率，二者的关系类似于位移和路程。 课堂小结 定义 物理意义 注意问题 速度 位移与发生这个位移所用时间的比值 描述物体的快慢程度和运动方向 v和s及t是对应关系。是矢量，方向就是物体运动的方向 平均速度 物体在时间间隔Δt内运动的平均快慢 描述在一段时间内物体运动的快慢和方向 只能粗略地描述物体的运动快慢。大小和所研究的时间间隔Δt有关；是矢量，方向和运动方向相同 瞬时速度 物体在某时刻或某位置的速度 描述物体在某时刻的运动快慢和方向 精确地描述物体的运动快慢。矢量，方向沿物体运动轨迹的切线方向 速率 瞬时速度的大小叫做速率 描述物体的运动快慢 是标量，只考虑其大小不考虑其方向 布置作业 1、教材第18页“问题与练习”，第1、2题。 2、观察生活中各种物体的运动快慢，选取一定的对象，测量它们的速度，并说明是平均速度还是瞬时速度，并把测量的数据与同学交流讨论。 板书设计 3 、运动快慢的描述 速度 活动与探究 课题：用光电门测瞬时速度 请你找老师配合，找齐所用仪器，根据说明书，自己亲自体验用光电门测瞬时速度，并写一实验报告。 步骤 学生活动 教师指导 目的 1 根据查阅的资料，确定实验方案 介绍相关书籍资料 1。让学生了解光电门测瞬时速度的原理 2。培养学生的动手能力和独立思考能力 2 进行实验和收集数据 解答学生提出的具体问题 3 相互交流活动的感受 对优秀实验成果进行点评 参考资料： 瞬间无长短，位置无大小，除了用速度计外，还可以用光电门测瞬时速度。实验装置如图1—3—4所示，使一辆小车从一端垫高的木板上滑下，木板旁有光电门，其中A管发出光线，B管接收光线。当固定在车上的遮光板通过光电门时，光线被阻挡，记录仪上可以直接读出光线被阻挡的时间。这段时间就是遮光板通过光电门的时间。根据遮光板的宽度Δx和测出的时间Δt，就可以算出遮光板通过光电门的平均速度 = 。由于遮光板的宽度Δx很小， 因此可以认为，这个平均速度就是小车通过光电门的瞬时速度。 图1—3—4 习题详解 1、解答：（1）1光年=365×24×3 600×3。0×108 m=9。5×1015 m。 （ 2）需要时间为 s=4。2年。 2、解答：（1）前1 s平均速度v1=9 m/s 前2 s平均速度v2=8 m/s 前3 s平均速度v3=7 m/s 前4 s平均速度v4=6 m/s 全程的平均速度v5=5 m/s v1最接近汽车关闭油门时的瞬时速度，v1小于关闭油门时的瞬时速度。 （2）1 m/s，0 说明：本题要求学生理解平均速度与所选取的一段时间有关，还要求学生联系实际区别平均速度和（瞬时）速度。 3、解答：（1）24。9 m/s （2）36。6 m/s （3）0 说明：本题说的是平均速度是路程与时间的比，这不是教材说的平均速度，实际是平均速率。应该让学生明确教材说的平均速度是矢量，是位移与时间的比，平均速率是标量，日常用语中把平均速率说成平均速度。 设计点评 本节内容是在坐标和坐标的变化基础上，建立速度的概念。速度的建立采用了比值定义法，在教学中稍加说明，在以后的学习中还会有更加详细的介绍。对速度的引用，本设计采用了“单位时间的位移”与“单位位移的时间”进行对比，体会速度引入的方便性。以京九铁路为情景，既激发了学生的学习热情又培养了爱国之情。在瞬时速度的理解上，本设计利用了光电门的装置进行说明，起到了良好的效果。 【教学目标】 （一）知识与技能 1．了解无线电波的波长范围。 2．了解无线电波的发射过程和调制的简单概念。 3．了解调谐、检波及无线电波接收的基本原理。 （二）过程与方法 通过观察总结了解无线电波的基本应用，了解现代技术的应用方法，学会基本原理。 （三）情感、态度与价值观 通过对无线电波应用原理的基本认识感悟科学技术的价值和重要性。端正科学态度，培养科学的价值观。 【教学重点】 对本节基本概念的理解。 【教学难点】 对调谐的理解，无线电波发射与接收过程。 【教学方法】 演示推理法和分析类比法 【教学用具】 信号源，示波器，收音机，录音机，调频发射机，计算机多媒体，实物投影仪等。 【教学过程】 （一）引入新课 师：在信息技术高速发展的今天，电磁波对我们来说越来越重要，无论是广播、电视还是无线电通信以及航空、航天中的自动控制和通信联系，都离不开电磁波．在无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波，那么无线电波是怎样发射和接收的呢？这节课我们就来学习电磁波的发射和接收。 （二）进行新课 1．无线电波的发射 师：请同学们讨论，在普通LC振荡电路中能否有效地发射电磁波？ 学生讨论。 生：在普通LC振荡电路中，电场主要集中在电容器的极板之间，磁场主要集中在线圈内部。在电磁振荡过程中，电场能和磁场能的相互转化主要是在电路内部完成的，辐射出去的能量很少。不能有效地发射电磁波 师：有效地发射电磁波的条件是什么？ 学生阅读教材有关内容。 师生总结：要有效地向外发射电磁波，振荡电路要满足如下条件： （1）要有足够高的振荡频率。 （2）振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，才能有效地把电磁场的能量传播出去。 引导学生讨论：如何改造普通的LC振荡电路，才能使它能够有效地发射电磁波？ 师生一起讨论后，引出开放电路的概念。将闭合电路变成开放电路就可以有效地把电磁波发射出去。 如图所示，是由闭合电路变成开放电路的示意图。 师：无线电波是由开放电路发射出去的。 讲解：在实际应用中常把开放电路的下端跟地连接。跟地连接的导线叫做地线。线圈上部接到比较高的导线上，这条导线叫做天线。天线和地线形成了一个敞开的电容器，电磁波就是由这样的开放电路发射出去的。电视发射塔要建得很高，是为了使电磁波发射得较远。实际发射无线电波的装置中还需在开放电路旁加一个振荡器电路与之耦合，如图所示。 振荡器电路产生的高频率振荡电流通过L2与L1的互感作用，使L1也产生同频率的振荡电流，振荡电流在开放电路中激发出无线电波，向四周发射． 师：发射电磁波是为了利用它传递某种信号。例如无线电报传递的是电码符号，无线电广播传递的是声音，电视广播传递的不仅有声音，还有图像。这就要求发射的电磁波随信号而改变。电磁波是怎样传递这些信号的呢？ 讲解：在电磁波发射技术中，如果把这种电信号“加”到高频等幅振荡电流上，那么，载有信号的高频振荡电流产生的电磁波就载着要传送的信号一起发射出去。把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制。 进行调制的装置叫做调制器。要传递的电信号叫做调制信号。 使高频振荡电流的振幅随调制信号而改变叫做调幅（AM）。 使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频（FM）。 右图是调幅装置的示意图．接在振荡器和线圈之间的话筒就是一个最简单的调制器，由声源发出的声音振动使话筒里的碳粒发生时松时紧的变化，它的电阻也发生时大时小的变化。所以，虽然振荡器产生的是高频等幅振荡电流，但是线圈通过的却是随声音而改变的高频调幅电流．由于线圈的互感作用，从开放电路中发射的也是这种高频调幅电流。这种电磁波叫调幅波。（多媒体演示：调幅波） （用示波器观察调幅波形） 2．无线电波的接收 师：处在电磁波传播空间中的导体，会产生感应电流，导作中感应电流的频率与激起它的电磁波频率相同，因此，利用放在电磁波传播空间中的导体，就可以接收到电磁波，这样的导体就是接收天线。 在无线电技术中，用天线和地线组成的接收电路来接收电磁波。 讲解：世界上有许许多多的无线电台、电视台以及各种无线电通讯设备，它们不断地向空中发射不同频率的电磁波，这些电磁波强弱不等地弥漫在我们周围。如果不加选择地把它们都接收下来，那必然是信号一片混乱，分辨不清，达不到我们传递信息的目的。所以，接收电磁波时，首先要从诸多的`电磁波中把我们需要的选出来，通常叫做选台。这就要设法使我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强。在无线电技术里，是利用电谐振来达到这个目的的。当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强。这种现象叫做电谐振，相当于机械振动中的共振。 （用示波器观察电谐振波形） 师：接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，能够调谐的接收电路叫做调谐电路。 如图是收音机的调谐电路。调节可变电容器的电容来改变调谐电路的频率，使它跟要接收的电台发出的电磁波的频率相同，这个频率的电磁波在调谐电路里激起较强的感应电流，这样就选出了这个电台。（演示调谐过程） 讲解：收音机接收的经过调制的高频振荡电流（对应图讲解），这种电流通过收音机的耳机或扬声器，并不能使它们振动而发声，为什么呢，假定某一个半周期电流的作用是使振动片向某个方向运动，下一个半周期电流就以几乎同样大的作用使振动片向反方向运动．高频电流的周期非常短，半周期更短，而振动片的惯性相当大，所以在振动片还没有来得及在电流的作用下向某个方向运动的时候，就立刻有一个几乎同样大的作用要使它向反方向运动，结果振动片实际上不发生振动．要听到声音，必须从高频振荡电流中“检”出声音信号，使扬声器(或耳机)中的动片随声音信号振动。 从接收到的高频振荡电流中“检”出所携带的调制信号过程，叫做检波。检波是调制的逆过程，因此也叫解调。由于调制的方法不同，检波的方法也不同。检波之后的信号再经过放大、重现，我们就可以听到或看到了。 下面介绍收音机中对调幅波的检波。 右图是晶体二极管的检波电路，是利用晶体二极管的单向导电性来进行检波的。调谐电路中产生的是经过调幅的高频振荡电流，L1和L2绕在同一磁棒上，由于互感作用，在L2上产生的是高频交变电压．由于二极管的单向导电性，通过它的是单向脉动电流，这个单向脉动电流既有高频成分，又有低频的声音信号，高频成分基本从电容器C（复习旁路电容器）通过，剩下的音频电流通过耳机发声。（用示波器观察检波过程）实际上就是一个晶体二极管收音机的电路图．这种收音机声音很小，只能用开机收听本地电台．为了提高收音机的接收性能，需要用放大器把微弱的信号放大．图示是加有放大器的收音机方框图．由天线和调谐电路接收到的高频调幅电流，先通过放大器进行高频放大，然后进行检波和低频放大，放大后的音频电流输送到喇叭，使它们发出声音。 下面我们通过调幅和调频两种方式，来看看无线电波发射和接收的全过程。 （1）调幅发射和接收。（实验演示） （2）调频发射和接收。（实验演示） 比喻： 高频电流→火车 音频电流→货物 调制→发射→传播→调谐→解调 装货→出站→运行→进站→卸货 师：我们再来看一下无线电波的分段。（投影） 波段 波长 频率 传播方式 主要用途 长波 30 000 m~3 000 m 10 kHz~100 kHz 地波 超远程无线通讯和导航 中波 3 000 m~200 m 100 kHz~1 500 kHz 地波和天波 调幅无线电广播、电报、通信 中短波 200 m~50 m 1500 kHz~6 000 kHz 短波 50 m~10 m 6MHz~30 MHz 天波 微波 米波 10 m~1 m 30MHz~300MHz 近似直线传播 调频无线电广播、电视、导航 分米波 1 m~0.1 m 300 MHz~3 000 MHz 直线传播 电视、雷达、导航 厘米波 10 cm~1 cm 3 000 MHz~30 000 MHz 毫米波 10 mm~1 mm 30000MHz~300 000 MHz （三）课堂总结、点评 本节课主要学习了以下内容 1．电磁波的产生和发射条件。 2．开放电路的结构和特点。 3．电磁波的发射过程和接收过程 （四）课余作业 完成P92“问题与练习”中的题目。阅读P91“科学足迹”。 预习下一节：电磁波的发射和接收。 教学目标： 1、了解磁化与退磁的概念。 2、了解磁性材料及其应用 教学过程： 一、磁化和退磁 说明：缝衣针、螺丝刀等钢铁物体，与磁铁接触后就会显示出磁性，我们把钢性材料与磁铁接触后显示出磁性的现象称之为磁化 说明：原来有磁性的物体，经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用，就会失去磁性，这种现象叫做退磁 说明：铁、钴、镍以及它们的合金．还有一些氧化物，磁化后的磁性比其他物质强得多，这些物质叫做铁磁性物质，也叫强磁性物质 问：为什么铁磁性物质磁化后能有很强的磁性？（铁磁性物质的结构与其他物质有所不同，物质是由原子构成的，原子是由原子核和电子构成，电子绕核旋转，这就相当于一个小磁体，称之为磁畴，磁化前，各个磁畴的磁化方向不同，杂乱无章地混在一起，各个磁畴的作用在宏观上互相抵消，物体对外不显磁性。磁化过程中，由于外磁场的影响，磁畴的磁化方向有规律地排列起来，使得磁场大大加强。这个过程就是磁化的过程，高温下，磁性材料的磁畴会被破坏．在受到剧烈震动时，磁畴的排列会被打乱，这些悄况下材料都会产生退磁现象。有些铁磁性材料，在外磁场撤去以后，各磁畴的方向仍能很好地保持一致，物体具有很强的剩磁．这样的'材料叫做硬磁性材料。有的铁磁性材料，外磁场撤去以后，磁畴的磁化的方向又变得杂乱，物体没有明显的剩磁，这样的材料叫做软磁性材料。永磁体要有很强的剩磁，所以要用硬磁性材料制造．电磁铁要在通电时有磁性，断电时失去磁性，所以要用软磁性材料制造。） 二、磁性材料的发展 阅读 三、磁记录 阅读 四、地球磁场留下的记录 阅读 第五节、磁性材料 一、磁化和退磁 1、磁化：钢性材料与磁铁接触后显示出磁性的现象 2、退磁：原来有磁性的物体，经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用，就会失去磁性 3、铁磁性物质（强磁性物质）：铁、钴、镍以及它们的合金．还有一些氧化物，磁化后的磁性比较强 4、磁化和退磁解释：物质是由原子构成的，原子是由原子核和电子构成，电子绕核旋转，这就相当于一个小磁体，称之为磁畴，磁化前，各个磁畴的磁化方向不同，杂乱无章地混在一起，各个磁畴的作用在宏观上互相抵消，物体对外不显磁性。磁化过程中，由于外磁场的影响，磁畴的磁化方向有规律地排列起来，使得磁场大大加强。这个过程就是磁化的过程，高温下，磁性材料的磁畴会被破坏．在受到剧烈震动时，磁畴的排列会被打乱，这些悄况下材料都会产生退磁现象 5、硬磁性材料：磁化后撤去外磁场，物体具有很强的剩磁 软磁性材料：磁化后磁畴的磁化的方向又变得杂乱，物体没有明显的剩磁 二、磁性材料的发展 三、磁记录 四、地球磁场留下的记录 【教学反思】 一、教案的“亮点” 1、对于初中物理来说，欧姆定律是电学中重要的定律，贯穿于电学各类计算，因此欧姆定律是电学内容的核心、重点。必须让学生走好第一步，为使学生深入、透彻地理解欧姆定律，选择了有代表性、有针对性的题目，深浅适中，突出重点。 2、为适应学生认知能力和思维发展水平，根据教学的目的和特点，针对学生的实际情况，在教学过程中采用的教法有：启发、引导、实践、探究、分析与归纳等；采用的学法有观察、操作、讨论、思考、分析、归纳等。使学生真正理解欧姆定律。 3、教学时让不同层次的学生有难易不同的参与，注重引导学生反思解题过程，让学生通过练习知道学到了什么，加深对电阻、电压的理解，让全体学生获得成就感，增强自信。 二、教学中易出现的问题 学生在运用欧姆定律进行简单串、并联电路计算时，常有以下几方面的表现： 1、使用已知量时，常常张冠李戴，不能得到正确的答案。 2、习惯于套用公式直接得到答案，不能直达题目答案便不知所措。 3、解题时思路混乱，弄不清题目已知条件，不能发现已知量和未知量的内在联系，无从下手。 附件： 【课堂检测】 1. 关于欧姆定律公式I=U/R,下列说法正确的是( ) A.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小 B.导体两端的'电压越高,这段导体的电阻就越大 C.导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比 D.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比 2.如图所示为A、B两个导体的I-U图象,由图象可知( ) A.RA>RB B.RA C.RA=RB D.无法确定 3. 二氧化锡传感器能用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测,它的原理是其中的电阻随一氧化碳浓度的增大而减小,将二氧化锡传感器接入如图所示的电路中,则当二氧化锡传感器所处空间中的一氧化碳浓度增大时,电压表示数U与电流表示数I发生变化,其中正确的是（ ） A. U变大,I变大 B. U变小, I变小 C. U变小, I变大 D. U变大, I变小 4. 一导体两端电压为3V时,通过的电流为0.3A,则此导体的电阻为 Ω；当该导体两端电压为0时,导体的电阻为 Ω。 5. 如图所示电路中,电源电压为6V,R1=4Ω,闭合开关S后,电压表读数为2V,则电流表的示数为 A,电阻R2的阻值为 Ω。 答案： 1. C 2.B 3.A 4. 10 10 5.0.5 8 教学目标 （一）知识与技能 1．知道产生感应电流的条件。 2．会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。 （二）过程与方法 学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法 （三）情感、态度与价值观 渗透物理学方法的教育，通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。 教学重点、难点 教学重点：通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。 教学难点：感应电流的产生条件。 教学方法 实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法 教学手段 条形磁铁（两个），导体棒，示教电流表，线圈（粗、细各一个），学生电源，开关，滑动变阻器，导线若干， 教学过程 一、基本知识 （一）知识准备 ①磁通量 定义：公式：?=BS 单位：符号： 推导：B=?/S，磁感应强度又叫磁通密度，用Wb/ m2表示B的单位； 计算：当B与S垂直时，或当B与S不垂直时，?的计算 ②初中知识回顾：当闭合电路的一部分做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。 电磁感应现象：由磁产生电的现象 （二）新课讲解 1、实验一：闭合电路的部分导线在匀强磁场中切割磁感线，教材P6图4.2-1 探究导线运动快慢与电流表示数大小的关系. 实验二：向线圈中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出,教材P6图4.2-2 探究磁铁插入或抽出快慢与电流表示数大小的关系 2、模仿法拉第的实验：通电线圈放入大线圈或从大线圈中拔出， 或改变线圈中电流的大小（改变滑线变阻器的滑片位置）， 教材P7图4.2-3 探究将小线圈从大线圈中抽出或放入快慢与电流表示数的 关系 3、分析论证： 实验一：磁场强度不发生变化，但闭合线圈的面积发生变化； 实验二：①磁铁插入线圈时，线圈的面积不变，但磁场由弱变强； ②磁铁从线圈中抽出时，线圈的面积也不改变，磁场由强变弱； 实验三：①通电线圈插入大线圈时，大线圈的面积 不变，但磁场由弱变强； ②通电线圈从大线圈中抽出时，大线圈的 面积也不改变，但磁场由强变弱； ③当迅速移动滑线变阻器的滑片，小线圈 中的电流迅速变化，电流产生的磁场也随 之而变化，而大线圈的面积不发生变化， 但穿过线圈的磁场强度发生了变化。 4、归纳总结： 在几种实验中，有的磁感应强度没有发生变化，面积发生了变化；而又有的线圈的面积没有变化，但穿过线圈的磁感应强度发生了变化。其共同点是穿过线圈的磁通量发生了变化。磁通量变化的快慢与闭合回路中感应电流的大小有关。 结论：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。 5、课堂总结： 1、产生感应电流的条件：①电路闭合；②穿过闭合电路的磁通量发生改变 2、电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象 3、感应电流：由磁场产生的电流叫感应电流 6、例题分析 例1、右图哪些回路中比会产生感应电流 例2、如图，要使电流计G发生偏转可采用的方法是 A、K闭合或断开的瞬间 B、K闭合，P上下滑动 C、在A中插入铁芯 D、在B中插入铁芯 7、练习与作业 1、关于电磁感应，下列说法中正确的是 A导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流 B导体做切割磁感线的运动，导体内一定会产生感应电流 C闭合电路在磁场中做切割磁感线的运动，电路中一定会产生感应电流 D穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流 2、恒定的`匀强磁场中有一圆形闭合圆形线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流 A线圈沿自身所在的平面做匀速运动 B线圈沿自身所在的平面做加速直线运动 C线圈绕任意一条直径做匀速转动 D线圈绕任意一条直径做变速转动 3、如图，开始时距形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场外，另一半在匀强磁场内，若要使线圈中产生感应电流，下列方法中可行的是 A以ab为轴转动 B以oo/为轴转动 C以ad为轴转动（转过的角度小于600） D以bc为轴转动（转过的角度小于600） 4、如图，距形线圈abcd绕oo/轴在匀强磁场中匀速转动，下列说法中正确的是 A线圈从图示位置转过90?的过程中，穿过线圈的磁通量不断减小 B线圈从图示位置转过90?的过程中，穿过线圈的磁通量不断增大 C线圈从图示位置转过180?的过程中，穿过线圈的磁通量没有发生变化 D线圈从图示位置转过360?的过程中，穿过线圈的磁通量没有发生变化 6、在无限长直线电流的磁场中，有一闭合的金属线框abcd，线框平面与直导线ef在同一平面内（如图），当线框做下列哪种运动时，线框中能产生感应电流 A、水平向左运动B、竖直向下平动 C、垂直纸面向外平动D、绕bc边转动 教学目标： 1.理解电势差的概念及期 定义式 ，会根据电荷q在电场中移动时电场力所做的功WAB计算UAB，会根据电势差UAB计算电荷Q在电场中移动时电场力所做的功WAB=qUAB 2.理解电势的概念，知道电势与电势差的关系UAB= A - B ，知道电势的值与零电势的选择有关。 3.知道在电场中沿着电场线的方向电势越来越低。 4.知道什么是电势能，知道电场力做功与电势能改变的关系。 能力目标：培养学生的分析能力、综合能力。 德育目标：使学生能从类似的事物中找出共性。 教学重点： 电势、电势差的概念 教学难点： 电势、电势差的概念的引入 教学方法： 类比法、归纳法、问题解决法 教学过程： 一、复习引入 一个带正电的小球处于匀强电场中，会受到电场对它的力的作用，受力的方向如何呢？受力的大小呢？ （F＝Eq）。电荷在电场中受力的作用，我们引入了描述电场力的性质的物理量，场强E。它是与有无电荷q无关的物理量，是由电场本身决定的物理量。 如果将带电小球从Ａ点移动到Ｂ时，电场力对电荷做功吗？从本节课开始，我们从功和能的角度来研究电场。学习与电场能量有关的几个物理量（展示课题） 二、新课教学 电场力做功的问题我们不熟悉，但重力做功的问题。下面我们将从重力做功的问题出发来类比研究电场力做功。 （一）电场力做功与路径无关 （出示重力做功与路径无关的图） 物体在重力作用下，从Ａ沿不同的路径运动到Ｂ位置，重力做功匀为mgh，与路径无关。 与此类似，电荷在匀强电场中受力的作用，把电荷从Ａ移到电场中的Ｂ位置时，也可以沿不同的路径运动。类似重力做功，电场力做功也与运动路径无关。这个结论是从匀强电场得到的，对于非匀强电场也适用。所以我们在后面的课程中，研究电荷在电场中移动时，电场力做功的问题，可以认为电荷沿直线运动到另一位置。这是电场力做功的一个特点。 （二）电势差 1.引入（出示重力做功与重力成正比的图） 如果我们让不同的物体先后通过空间的Ａ、Ｂ两个固定的位置。 如：重力为Ｇ物体，做功为Ｗ１＝ＧhＡＢ 重力为Ｇ２＝２Ｇ……Ｗ２＝…２ＧhＡＢ…… 则：ＷＧ Ｇ成正比，其比值 也就是说重力场中确定的两点间的高度差是一定的。与重物Ｇ的大小无关与有无重物下落是无关的。 但让一重物在Ａ、Ｂ间落下时，则出Ｗ和Ｇ，可以用比值量度出hＡB。 类似地（出示电场力做功Ｑ与成正比的图） 我们在电场中Ａ、Ｂ两点间移动不同电量的带电体时： 如果q1=+ q，设电场力做功为Ｗ１＝Ｗ 则q２＝=+2q，则Ａ到Ｂ时，位移相等，在移动过程的任一位置处，q２＝=+2q，则q２所受电场为q１的２倍，即移动过程中电场力做的功Ｗ２＝２Ｗ…… 则：Ｗ电 q成正比， 为一定值。 这个比值是由电场的Ａ、Ｂ两点的位置决定的量。 与在这两个位置间移动电荷的电量大小无关，与是正电荷、负电荷无关，与在无电荷q无关。只是让这个电荷在这两点间移动后，用功和电量的比值把它的大小量度出来。在物理学中，把这个比值叫做电场中Ａ、Ｂ两点间电势差。 2.电势差的概念： 板书：一、电势差 1.定义：电荷q在电场中由一点Ａ移动到另一点Ｂ时，电场力所做的功ＷＡＢ与电荷量q的比值ＷＡＢ／q，叫做Ａ、Ｂ两点间的电势差。用ＵＡＢ表示。 2.定义式：ＵAB= 同ＡＢ电荷在电场中不同位置间移动时，电场力做的功多，两点间的电势差大。但两点间电电势差由电场本身决定，与Wq无关的。板书五：（１）点 （１）物理意义：电势差是电场本身的性质，与Wq无关。 （２）单位：1V＝1J/C 电量为１Ｃ的正荷，在电场中两点间移动时，电场力做的功如果为１Ｊ，则两点的电势差为１伏特。 3.小练习：下面请看例１： 动画演示过程，标出力和Ｖ的方向，指出Ａ到Ｂ的过程，电场力做正功，则 ＵＡＢ＝ ＝……＝２Ｖ。 如果从Ｂ到Ａ移动时，电场力做负功，其ＷＢＡ＝－ＷＡＢ 则ＵＢＡ＝ ＝－２Ｖ 由例题得到以下启示： (1):ＵＡＢ＝－ＵＢＡ，(2)由于q有正负，ＷＡＢ有正、负功，则其比值有可能为正、负值。一般我们只关心其大小，且电势差的大小记为Ｕ电压。初中物理中某导体两端的电压，指两点间的电势差。 得到板书： (3)ＵＡＢ＝－ＵＢＡ (4)｜ＵＡＢ｜＝｜ＵＢＡ｜＝Ｕ 根据电势差的定义式，得变形公式ＷＡＢ＝qUAB 板书：３：ＷＡＢ＝qUＡＢ （三）电势 我们用重力场中的高度差类比得到了电场中两点的电势差。重力场中还有高度一词，表示什么意思呢？劈如说选择（室内）地面作为参考平面，吊灯与地面之间的高度差为hA0=3m，我们也说成吊灯的高度为３m。类似地，如果把电场中的某一点作为参考点，另一点Ａ与参考点之间的电势差就叫作Ａ点的电势。 电势的概念 板书：二、电势 定义：如果在电场中选择某一点为参考点（零电势点），则Ａ点与参考点Ｏ之间的电势差叫做Ａ点的电势，记为 A，为特殊的电势差。 A＝UＡＯ＝ 所以其单位也是伏特。 下面做一个练习，求电场中各点的电势 已知：q＝+1C ＷＡＣ＝15Ｊ ＷＢＣ＝５Ｊ UBC ＷＤＣ＝-3Ｊ UＡＣ ＵCD （边展示力分析为何正功、负功） 则以Ｃ点为零电势点，则： 类似地：ＵＢＣ＝５Ｖ，ＵＤＣ＝－３Ｖ（做成填空） 则 A＝15V Ｂ＝5V D＝－3V ①从计算中得到：电势有正、负值，是表示该点电势比零电势点的电势低，不代表方向，是标量。 ②此时：AB之间的'电势差呢？ 推导： 经观察，与A、B点的电势有何关系？ （UAB= A- B） 原来，AB点的电势差就是A、B点的电势之差，其值为负，表示A点电势比B点电势低是标量。不代表方向。 ③如果以B点为零电势点，则A、C点的电势呢？ 则 A=UAB=10V B=0V 看来，取不同的零电势点，各点的电势不同. ④此时AC点的电势差呢？ UAC= A- c=10V-（-5V）=15V 与原来以C点为零电势点的电势差相等。所以电势差是绝对的，与零电势点的选择无关，电势是相对的 出示板书内容： UAB= A- B 说明：电势是相对的，电势差是绝对的 ⑤再看例题中各点的电势，沿着电场线的方向，电势逐渐降低。 ３．练习：例２： ①注意分析ＵＡＢ＝－10V为什么？ 正电荷由Ａ Ｂ点，Ｆ与位移的方向做什么功？ 则WAB= qUAB＝4×10-8J 则电势能增加了4×10-8J，其它形式的能转化为电势能。 ②如果电荷为负电荷，在同一电场由一点A移动到同一点B呢？ 由于电场没关，两点的位置没有变，则AB间的电热差不变。 所以WAB= qUAB＝2×10-8J 电势能减少了，转化成了其它形式的能。 ③此题还可由W=Uθ来计算，W的正负根据分析得出，正功为正，负功为负。 四、小结： 1.类比重力场的高度差引入电势差： UAB= 与q无关 2.类比重力场的高度引入电势 {课前感知} 1．经典力学认为，物体的质量与物体的运动状态 ；而狭义相对沦认为，物体的质量随着它的速度的增大而 ，若一个物体静止时的质量为 ，则当它以速度 运动时，共质量m= 。 2．每一个天体都有一个引力半径，半径的大小由 决定；只要天体实际半径 它们的引力半径，那么由爱因斯坦和牛顿引力理论计算出的力的差异 。但当天体的实际半径接近引力半径时，这种差异 。 {即讲即练} 【典题例释】 【我行我秀】 【例1】20世纪以来，人们发现了一些事实，而经典力学却无法解释，经典力学只适用于解决物体的 问题，不能用来处理 运动问题，只适用于 物体，一般不适用于 粒子。这说明人们对客观事物的具体认识在广度上是有 的，人们应当 。 【思路分析】人们对客观世界的认识要受到他所处的时代客观条件和科学水平的制约，所以人们只有不断扩展自己的认识，才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律。 【答案】低速运动 高速 宏观 微观 局限性 不断扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律 【类题总结】历史的科学成就不会被新的科学成就所否定，它只能是新的科学在一定条件下的特殊情形 【例2】继哥白尼提出“太阳中心说”、开普勒提出行星运动三定律后，牛顿站在世人的肩膀上，创立了经典力学，揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足，又进一步发展了牛顿的经典力学，创立了相对论，这说明 ( ) A.世界无限扩大，人不可能认识世界，只能认识世界的一部分 B.人的意识具有能动性，能够正确地反映客观世界 C.人对世界的每一个正确认识都有局限性，需要发展和深化 D.每一个认识都可能被后人推翻，人不可能获得正确的认识 【思路分析】发现总是来自于认识过程，观点总是为解释发现而提出的，主动认识世界，积极思考问题，追求解决(解释)问题，这是科学研究的基本轨迹。爱因斯坦的相对理论是对牛顿力学的理论的发展和深化，但也有人正在向爱因斯坦理论挑战 【答案】BC 【类题总结】一切科学的发现都是人们主动认识世界的结果，而每个人的研究又都是建立在前人研究的基础上，通过自己的努力去发展和提高。爱因斯坦的相对论理论并没有否定牛顿力学的理论，而是把它看成是在一定条件下的特殊情形。 【例3】一个原来静止的电子，经电压加速后，获得的速度为 .问电子的质量增大了还是减小了？改变了百分之几？ 【思路分析】根据爱因斯坦的狭义相对论 得运动后质量增大了。 所以改变的百分比为 . 【答案】增大了 0.02% 【类题总结】在这种情况下，由于质量改变很小，可以忽略质量的改变，经典力学理论仍然适用，而宏观物体的运动速度一般都很小(相比于光速)，所以经典力学解决宏观物体的动力学问题是适用的。 1. 19世纪末和20世纪以来，物理学的研究深入到 ，发现 等微观粒子不仅有 ，而且有 ，它们的运动规律不能用经典力学来说明。 2. 下列说法正确的是 ( ) A.经典力学能够说明微观粒子的规律性 B.经典力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于高速运动的问题 C.相对论与量了力学的出现，表示经典力学已失去意义 D.对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍能适用 3.对于公式 ，下列说法中正确的是（ ） A.式中的 是物体以速度V运动时的质量 B.当物体的运动速度 时，物体的质量为 0，即物体质量改变了，故经典力学不适用，是不正确的 C.当物体以较小的速度运动时，质量变化十分微弱，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动 D.通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化引不起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量的变化 {超越课堂} 〖基础巩固 1.下列说法正确的是 ( ) A.在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变，在狭义相对论中，物体的质量也不随运动状态而改变 B.在经典力学中，物体的质量随运动速度的增加而减小，在狭义相对论中，物体的.质量随物体速度的增大而增大 C.在经典力学中，物体的质量是不变的，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增大 D.上述说法都是错误的 2.下列说法正确的是 ( ) A.牛顿定律就是经典力学 B.经典力学的基础是牛顿运动定律 C.牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题 D.经典力学可以解决自然界中所有的问题 3.20世纪初，著名物理学家爱因斯坦提出了 ，阐述物体 时所遵从的规律，改变了经典力学的一些结论．在经典力学中，物体的质量是 的． 而且具有 ，它们的运动规律不能用经典力学来说明． 4. 与 都没有否定过去的科学，而认为过去的科学是自己在一定条件下的特殊情形． 5.一条河流中的水以相对于河岸的速度v水岸流动，河中的船以相对于河水的速度V船水顺流而下，在经典力学中的速度为：V船岸＝ ． 6.在粒子对撞机中，有一个电子经过高压加速，速度达到光速的0.5倍，试求此时电子的质量变为静止时的多少倍? 〖能力提升 7.〖概念理解题20世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典力学却无法解释．经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题，只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子．这说明 ( ) A.随着认识的发展，经典力学已成了过时的理论 B.人们对客观事物的具体认识在广度上是有局限性的 C.不同领域的事物各有其本质与规律 D.人们应当不断扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律 8.〖概念理解题下列说法正确的是 ( ) ①爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律 ②爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律 ③牛顿力学的运动定律研究的是物体在低速运动时所遵循的规律 ④牛顿力学的运动定律研究的是物体在高速运动时所遵循的规律 A.①③ B.②④ C.①④ D.②③ 9.〖应用题关于经典力学和量子力学，下面说法中正确的是( ) A.不论是对客观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的 B.量子力学适用于宏观物体的运动，经典力学适用于微观粒子的运动 C.经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动 D.上述说法都是错误的 10. 〖概念理解题下面说法中正确的是 ( ) A.根据牛顿的万有引力定律可以知道，当星球质量不变，半径变为原来的一半时，表面上的引力将变为原来的4倍 B.按照广义相对论可以知道，当星球质量不变，半径变为原来的一半时，表面上的引力将大于原来的4倍 C.在球体的实际半径远大于引力半径时，根据爱因斯坦的理论和牛顿的引力理论计算出的力差异很大 D.在天体的实际半径接近引力半径时，根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异不大 11.〖应用题丹麦天文学家第谷连续20年详细记录了行星的运动过程中的位置的变化。这些资料既丰富又准确，达到了肉眼所能及的限度。但他并没有发现行星运动规律。对此，下列说法正确的有 ( ) A.占有大量感性材料是毫无意义的 B.第谷的工作为发现行星运动规律创造了前提 C.说明第谷没有真正发挥主观能动性 D.第谷缺少的是对感性材料的加工、制作 〖思维拓展 12.〖应用题当物体的速度v=0.8c(c为光速)时，质量增大到原质量的 倍。 13. 〖应用题两台升降机甲、乙同时自由下落，甲上的人看到乙是静止的，也就是说，在甲看来，乙的运动状态并没有改变，但是乙确实受到向下的地球引力，根据牛顿定律，受到外力作用的物体，其运动状态一定会改变，这不是有矛盾吗?你是如何理解的? 第六节 经典力学的局限性 【课前感知】 1.无关；增大； 2.天体的质量；远大于；并不很大；将急剧增大 【我行我秀】 1.（1）微观世界 电子 质子 中子 粒子性 波动性 2.（1）B 【思路分析】经典力学的适用范围是宏观、低速运动的物体，对于微观粒子和高速运动的物体的运动规律可用量子力学与相对论观点解释，两者研究问题的对象不一样，是相互补充的。 3.（1）C、D 【思路分析】公式中m0是静止质量，m是物体以速度v运动时的质量，A不对。由公式可知，只不当v接近光速时，物体的质量变化才明显，一般情况下物体的质量变化十分微小，故经典力学仍然适用，故B不对，C、D正确。 【超越课堂】 1.C【思路分析】在经典力学中，物体的质量是不变，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增大，二者在速度远小于光速时是统一的。 2.B【思路分析】经典力学并不等于牛顿定律，牛顿运动定律只是经典力学的基础；经典力学并非万能，也有其适用范围，并不能解决自然界中所有的问题 ，没有哪个理论可以解决自然界中所有问题。因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学的隶属关系，明确经典力学的适用范围，才能正确解决此类问题。 3.狭义相对论 以接近光速的速度运动 不变 4.相对论 量子力学 5.v船水+v水岸 6.1.155倍 7.BCD 8.D 9.C 10.AB 【思路分析】在球体的实际半径远大于引力半径时，根据爱因斯坦的理论和牛顿的引力理论计算出力差异并不很大。 11.BD【思路分析】开普勒是通过对第谷的资料研究才发现行星运动的规律的，如果第谷对自己的感性材料进行加工制作，相信他也能够发现行星运动的规律。 12.1.7倍 【思路分析】根据质量与速度的关系，将v=0.8c代入求得 m= = =1.7m0. 第一章 静电场 学案1 电荷及其守恒定律 1．自然界中只存在两种电荷：______电荷和________电荷．电荷间的作用规律是：同种电荷相互______，异种电荷相互________． 2．用毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒带____________电荷，毛皮带__________电荷．用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带______电荷，丝绸带______电荷． 3．原子核的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多，所以整个原子对外界表现为________．金属中距离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做________________．失去这种电子的原子便成为带____电的离子．离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中．所以金属导电时只有________在移动． 4．把带电体移近不带电的导体，可以使导体靠近带电体的一端带________，远离的一端带________这种现象叫静电感应．利用静电感应使物体带电叫________起电．常见的起电方式还有________和________等． 5．电荷既不能创生，也不能消灭，只能从一个物体______到另一物体，或者从物体的一部分____________到另一部分． 6．物体所带电荷的多少叫________________．在国际单位制中，它的单位是________，用________表示． 7．最小的电荷量叫________，用e表示，e＝________.所有带电体的电荷量都等于e的____________．电子的电荷量与电子的质量之比叫做电子的________． 答案 1.正 负 排斥 吸引 2.负 正 正 负 3．电中性 自由电子 正 自由电子 4.异号电荷 同号电荷 感应 摩擦起电 接触起电 5.转移 转移 6.电荷量 库仑 C 7.元电荷 1.6 ×10－19 C 整数倍 比荷 一、电荷 [问题情境] 在干燥的冬天，当你伸手接触金属门把的一刹那，突然听到“啪”的一声，手麻了一下，弄得你虚惊一场，是谁在恶作剧？原来是电荷在作怪． 1．这些电荷是哪里来的？物质的微观结构是怎样的？摩擦起电的原因是什么？ 2．什么是自由电子，金属成为导体的原因是什么？ 3．除了摩擦起电，还有其它方法可以使物体带电吗？ 答案 1.来自原子内部 ; 物质由原子组成，而原子则由原子核(质子和中子)和核外电子构成； 不同物质的原子核束缚电子的能力不同． 2．金属中距离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫自由电子； 自由电子的自由活动是金属成为导体的原因． 3．感应起电和接触起电． [要点提炼] 1．摩擦起电的原因：在两个物体相互摩擦时，一些束缚不紧的电子会从一个物体转移到另一个物体，于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带____电，失去电子的物体则带____电． 2．感应起电的原因：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间的相互吸引和排斥，导体中的自由电子便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带____电荷，远离的一端带____电荷． 3．常见的起电方式有摩擦起电、感应起电和接触起电．三种起电方式的实质都是________ 的转移． 答案 1.负 正 2.异号 同号 3.电子 [问题延伸] 感应起电现象中实验物体必须是导体吗？ 答案 必须是导体，因为导体中有自由电子，可以自由移动． 二、电荷守恒定律 [问题情境] 现代生活中电无处不在，北京市一天的耗电量可达千万度，那么，电荷会不会像煤和石油一样总有一天会被用完呢？ 1．电荷是摩擦的.过程中创造出来的吗？ 2．在电荷转移的过程中其总量是否守恒？ 答案 1.电荷不是创造出来的，它是物体组成的一部分 2.守恒 [要点提炼] 1．电荷守恒定律的内容：电荷既不能创生，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一物体，或者从物体的一部分转移到另一部分． 2．“电荷的中和”是指电荷的种类和数量达到等量、异号，这时正、负电荷的代数和为________，而不是正、负电荷一起消失了． 答案 2.零 [问题延伸] 怎样理解电荷守恒定律中“电荷的总量”？ 答案 “电荷的总量” 可理解为正、负电荷的代数和． 例1 如图1所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔．当枕形导体的A端靠近一带电导体C时( ) 图1 A．A端金箔张开，B端金箔闭合 B．用手触摸枕形导体后，A端金箔仍张开，B端金箔闭合 C．用手触摸枕形导体后，将手和C都移走，两对金箔均张开 D．选项A中两对金箔分别带异种电荷，选项C中两对金箔带同种电荷 解析 根据静电感应现象，带正电的导体C放在枕形导体附近，在A端出现了负电，在B端出现了正电，这样的带电并不是导体中有新的电荷，只是电荷的重新分布．金箔上带电相斥而张开．选项A错误． 用手触摸枕形导体后，B端不是最远端了，人是导体，人的脚部甚至地球是最远端，这样B端不再有电荷，金箔闭合．选项B正确． 用手触摸导体时，只有A端带负电，将手和C移走后，不再有静电感应，A端所带负电便分布在枕形导体上，A、B端均带有负电，两对金箔均张开．选项C正确． 以上分析看出，选项D也正确． 答案 BCD 名师点拨 本节要求知道三种起电方法的特点，接触起电带同种电荷，摩擦起电带等量的异种电荷，感应起电则是近异远同，注意用手触摸最远端是脚或地球． 变式训练1 如图2所示，A、B、C是三个安装在绝缘支架上的金属体，其中C球带正电，A、B两个完全相同的枕形导体不带电．试问： 图2 (1)如何使A、B都带等量正电？ (2)如何使A、B都带等量负电？ (3)如何使A带负电B带等量的正电？ 答案 见解析 解析 (1)把AB紧密靠拢，让C靠近B，则在B端感应出负电荷，A端感应出等量正电荷，把A与B分开后再用手摸一下B，则B所带的负电荷就被中和，再把A与B接触一下，A和B就带等量正电荷．(2)把AB紧密靠拢，让C靠近B，则在B端感应出负电荷，A端感应出等量正电荷，再用手摸一下A或B，则A所带的正电荷就被中和，而B端的负电荷不变，移去C以后再把A与B分开，则A和B就带等量负电荷．(3)把AB紧密靠拢，让C靠近A，则在A端感应出负电荷，B端感应出等量正电荷，马上把A与B分开，则A带负电B带等量的正电． 例2 有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量6.4×10－9 C和－3.2×10－9 C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？ 解析 当两小球接触时，带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配．由于两小球相同，剩余正电荷必均分，即接触后两小球带电荷量 QA′＝QB′＝QA＋QB2＝1.6×10－9 C 在接触过程中，电子由B球转移到A球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，使B球带QB′的正电，这样，共转移的电子电荷量为 ΔQ＝－QB＋QB′＝3.2×10－9 C＋1.6×10－9 C＝4.8×10－9 C 转移的电子数N＝ΔQe＝3.0×1010个 答案 见解析 名师点拨 对于两个带电小球电荷量重新分配的问题，如果是两个完全相同的小球，同性则总量平均分到一半，如异性则先中和，剩下的平均分配．如果未讲明相同的小球，不一定平均分配． 变式训练2 有三个相同的金属小球A、B、C，其中小球A带有2.0×10－5 C的正电荷，小球B、C不带电，现在让小球C先与球A接触后取走，再让小球B与球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三球的带电荷量分别为qA＝________ C，qB＝________ C，qC＝________ C. 答案 0.5×10－5 0.75×10－5 0.75×10－5 【即学即练】 1．关于元电荷的理解，下列说法正确的是( ) A．元电荷就是电子 B．元电荷就是质子 C．元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量 D．元电荷就是自由电荷的简称 答案 C 解析 最小的电荷量叫元电荷，表示跟电子所带电荷量数值相等． 2．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是( ) A．摩擦起电说明电荷可以被创造 B．摩擦起电是由于电荷从一个物体转移到另一个物体上 C．感应起电是由于电荷从带电物体转移到另一个物体上 D．感应起电是电荷在同一物体上的转移 答案 BD 解析 摩擦起电是电子在物体之间的转移，而感应起电则是物体内部电子的转移． 3．如图3所示，将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时，枕形导体上电荷的移动情况是( ) 图3 A．枕形导体中的正电荷向B端移动，负电荷不移动 B．枕形导体中电子向A端移动，正电荷不移动 C．枕形导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动 D．枕形导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动 答案 B 解析 导体中自由电子可以自由移动，正电荷是原子核，不能移动． 4．带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的( ) A．2.4×10－19 C B．－6.4×10－19 C C．－1.6×10－18 C D．4.0×10－17 C 答案 A 解析 带电体所带电荷量只能是元电荷1.6 ×10－19 C的整数倍. 1．下列关于电现象的叙述中正确的是( ) A．玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电 B．摩擦可以起电是普遍存在的现象，相互摩擦的两个物体总是同时带等量的异种电荷 C．带电现象的本质是电子的转移，物体得到电子一定显负电性，失去电子显正电性 D．当一种电荷出现时，必然有等量的异种电荷出现；当一种电荷消失时，必然有等量的异种电荷消失 答案 BCD 2．以下说法正确的是( ) A．摩擦起电是自由电子的转移现象 B．摩擦起电是通过摩擦产生的正电荷和电子 C．感应起电是自由电子的转移现象 D．金属导电是由于导体内有可以移动的正电荷 答案 AC 解析 摩擦起电是电子在物体之间的转移，感应起电则是物体内部电子的转移，所以A、C正确，B错误．金属导电是由于导体内有可以移动的自由电子，而不是正电荷，D项错． 3．将两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一小段距离，发现两小球之间相互排斥，则A、B两球原来带电情况可能是( ) A．A和B原来带有等量异种电荷 B．A和B原来带有同种电荷 C．A和B原来带有不等量异种电荷 D．A和B原来只有一个带电 答案 BCD 解析 当A和B带有等量异种电荷时，接触一下后电荷被中和．A项错误． 4．将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，如图4所示，下列几种方法能使两球都带电的是( ) 图4 A．先把两球分开，再移走棒 B．先移走棒，再把两球分开 C．先将棒接触一下其中一球，再把两球分开 D．棒带的电荷量如果不变，不能使两导体球带电 答案 AC 解析 A项正确，这是感应起电的正确操作步骤，B项错；C项正确，描述的是接触起电的操作步骤；D项错误，在感应起电中可以做到“棒带的电荷量不变，两导体球都带电”． 5．如图5所示，有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时，验电器的金箔张角减小，则( ) 图5 A．金属球A可能不带电 B．金属球A可能带负电 C．金属球A可能带正电 D．金属球A一定带正电 答案 AB 解析 由题意可知验电器是带电的(因箔片有张角)，当不带电的金属球A靠近验电器的小球B时，由于感应起电，金属球A会带上异种电荷，因异种电荷相吸，所以验电器上带的电荷会更多的聚集到小球B上，箔片上聚集的电荷会减少，故张角减小，A项正确；当金属球A带负电时，同样因异种电荷相吸，使得箔片上聚集的电荷减少，张角减小，B项正确． 6. 绝缘细线上端固定，下端挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜．在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时，a、b都不带电，如图6所示，现使b带正电，则( ) 图6 A．b将吸引a，吸住后不放开 B．b先吸引a，接触后又把a排斥开 C．a、b之间不发生相互作用 D．b立即把a排斥开 答案 B 7．M和N是原来都不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电荷1.6×10－10 C，下列判断中正确的是( ) A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷 B．摩擦的过程中电子从N转移到了M C．N在摩擦后一定带负电荷1.6×10－10 C D．M在摩擦过程中失去了1.6×10－10个电子 答案 C 解析 由电荷守恒可知C项正确． 8．某人做静电感应实验，有下列步骤及结论：①把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙，但甲、乙两球不接触．②用手指摸甲球．③手指移开．④移开乙球．⑤甲球带正电．⑥甲球不带电．下列操作过程和所得结论正确的有( ) A.○1→②→③→④→⑥ B．①→②→④→③→⑥ C.○1→②→③→④→⑤ D．①→②→④→③→⑤ 答案 C 解析 ○1→②→③→④→⑤是做静电感应实验的正确步骤． 9．两个完全相同的金属球，一个带＋6×10－8 C的电荷量，另一个带－2×10－8 C的电荷量．把两球接触后再分开，两球分别带电多少？ 答案 两球都带正电且均为2×10－8 C 解析 两个完全相同的金属球接触后再分开，要平均分配电荷量，故两球均带q＝(q1＋q2)/2＝[(＋6×10－8)＋(－2×10－8)]/2 C＝2×10－8 C，带正电． 10. 如图7所示，通过调节控制电子枪产生的电子束，使其每秒钟有104个电子到达收集电子的金属瓶，经过一段时间，金属瓶上带有－8×10－12 C的电荷量，求： 图7 (1)电子瓶上收集到多少个电子； (2)实验的时间为多长． 答案 (1)5×107 (2)5×103 s 解析 因每个电子的带电荷量为－1.6×10－19 C，金属瓶上带有－8×10－12 C的电荷量，所以电子瓶上收集到的电子个数为n＝(－8×10－12 C)/(－1.6×10－19 C)＝5×107个 实验的时间为t＝(5×107)/104 s＝5×103 s 电阻一定时,电流与电压成正比。 思考、交流、回答： 不能这样说。 导体的电阻是由导体本身的性质决定的，它跟导体两端是否有电压或电压的大小，导体中是否有电流或电流的'大小无关。所以，我们不能认为电阻R跟电压U成正比，跟电流I成反比。 电压是电路中形成电流的原因，导体两端不加电压时，电流为零，但导体电阻依然存在。因此不能认为电压U跟电流I成正比，跟电阻R也成正比。 阅读科学世界，了解酒精检测仪的原理； 观察图片，了解电子秤的原理。 思考、交流、回答： 可以由导体两端的电压和通过这段导体的电流，利用欧姆定律的变形公式R=U/I来求解。而导体两端的电压和通过导体的电流可以测出来。即：用电流表测出通过导体中的电流，用电压表测出导体两端的电压，就可以求出导体的电阻了。 三、课堂小结 回顾本节课的学习内容 本节课你有哪些收获？还有哪些困惑?学生讨论梳理知识，交流收获和困惑。见板书设计。 四、课堂检测教师巡视、讲评完成检测题。见附件。 五、布置作业1．完成《助学》上本节的题。 2．完成“周六自测”。课后完成 【板书设计】 教学目标： （一）：知识与技能： 1、知道力的分解的含义。并能够根据力的效果分解力 2、通过实验探究，理解力的分解，会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。 3、培养观察、实验能力；以及利用身边材料自己制作实验器材的能力 （二）过程与方法： 1、通过经历力的分解概念和规律的学习过程，了解物理学的研究方法，认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学研究过程中的作用。 2、通过经历力的分解科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。 （三）情感态度与价值观 1、培养学生实事求是的科学态度。 2、通过学习，了解物理规律与数学规律之间存在和谐美，领略自然界的奇妙与和谐。 3、发展对科学的好奇心与求知欲，培养主动与他人合作的精神，能将自己的见解与他人交流的愿望，培养团队精神。 设计意图 为什么要实施力的分解？如何依据力的作用效果实施分解？这既是本课节教学的内容，更是该课节教学的重心！很多交换四认为只要教会学生正交分解就可以了，而根据力的效果分解没有必要，所以觉得这一节根本不需要教。其实本节内容是一个很好的科学探究的材料。本人对这节课的设计思路如下：受伽利略对自由落体运动的研究的启发，按照伽利略探究的思路：“猜想――验证”，本节课主要通过学生的猜想――实验探究得出力的分解遵循平行四边形定则，让学生通过实验自己探究出把一个理分解应该根据力的效果来分解。同时物理是一门实验学科，本节课通过自己挖掘生活中的很多材料，设计了一些很有趣而且效果非常好实验让学生动手做，亲身去体验和发现力的分解应该根据什么来分解。同时也让学生了解到做实验并不是一定要有专门的实验室，实验的条件完全可以自己去创造，从而激发学生做实验的兴趣。 教学流程 一、通过一个有趣的实验引入新课：激发学生的兴趣 【实验】“四两拨千斤” （两位大力气男同学分别用双手拉住绳子两端，一位女生在绳子中间只用小手一拉就把两位男生拉动了） 二、通过演示实验引入“力的分解”的概念 【演示实验】在墙上固定一个松紧绳（带有两个细绳套），教师用一个力把它拉到一个确定点，然后请两个学生合作把它拉到确定点。 得出“力的分解”的定义 三、探究“力的分解”方法： 探究一：力的分解遵循什么定则？ 结合伽利略探究的思路： 问题-猜想-逻辑（数学）推理-实验验证-合理外推-得出结论 请学生猜想 请学生逻辑推理：力的分解是力的合成的逆运算，所以它们遵从同样的规律 请学生实验验证（思考：如何验证？） 利用上面的演示实验的器材，请一位同学用一个绳套把结点拉到一定点O，记下力的大小和方向；而另一位同学用两个力把结点也拉到O，记下力的大小和方向。从而验证平行四边形定则。 得出结论：力的分解遵循平行四边形定则 探究二：在实际问题中，一个已知力究竟要怎样分解？ 请学生思考：一个力可以分解成怎样的两个力？分解的结果是否唯一？有多少种可能性？（根据一条对角线可以做无数个平行四边形，所以有无数解） 请学生思考：那在实际问题中，一个已知力究竟要怎样分解呢？ 通过课堂一开始的实验启发学生：为什么一个人可以拉动两个人，她的一个力从效果上来说可以分解成两个沿着绳子的拉力从而把两个人拉动。因此我们在实际问题中应该根据力的效果来分解已知力。 探究三：如何确定一个力产生的实际效果？ 实例1、在斜面上的物块所受的重力的分解 学生猜想：斜面上物体的重力会有哪些效果？ 实验验证：用海绵铺在斜面上和挡板侧面，把比较重的物块压在上面可以明显看到海绵发生的形变，这就是重力作用的效果 根据实验知道力的作用效果就可以确定两个分力的方向。 根据平行四边形定则通过计算可以求出两个分力的大小 总结：力分解的步骤： 1、分析力的作用效果； 2、据力的作用效果定分力的.方向；（画两个分力的方向） 3、用平行四边形定则定分力的大小；（把力F作为对角线，画平行四边形得分力） 拓展引申：为什么高大的桥要建造引桥，为什么公园的溜溜板要倾角很大？ 实例2、三角支架上的力的分解 学生猜想：物体对绳的拉力会有什么效果？ 实验一：用橡皮筋、铅笔、绳套、钩码为器材做学生实验自己体会（学生每人一套器材，人人动手实验） 实验二：两名同学相互合作，一人一手叉腰，另一同学在肘部用力下拉去体会力的效果，然后两人互换 实验三：观看视频（在支架与竖直墙相连处用橡皮膜展示力的效果） 拓展引申：如果上方细绳与水平杆的夹角变小，两个分力大小如何变？ 实验验证：（自制教具：用一个拐杖，没有拐的一端系上很宽的橡皮筋，同时那一端掉着一个3千克的铅球，有拐的一端让学生顶在腰间，慢慢减小橡皮筋与拐杖之间的夹角，会发现学生手臂上越来越吃力，同时腰间感觉越来越难受，）请一位同学做演示实验去体会。 探究四：合力一定，两个分力随它们之间的夹角变化如何变化？ 学生猜想： 实验验证：用一根绳中间吊一铅球，然后把两个绳的端点距离逐渐拉大，最后会发现绳子拉断，说明分力是逐渐变大的。请学生上讲台亲自实践，其他同学观察分析。 请同学解释一开始的实验，为什么“四两可以拨千斤”？ 拓展引申：请同学们思考，我们自己可不可以自制一个专门用来测绳子能承受的最大拉力的一个仪器呢？应该如何制造？ 课后探究：一个已知力分解成两个力，在一定条件下分解结果有多少种？ 教学反思： 执教完该课节后感到最大的成功就是如何围绕体验性探究实验做好了精心的设计，不仅有利于学习任务的推进，更主要是对教学重点和难点的分化起到了有效的化解。这就让学生明白实验对物理的重要性，同时也知道要自己创造条件去探究物理世界中很多未知的奇妙的东西。真正明白了物理就在生活中，这对学生的终身发展是非常有益的。觉得不足之处在于由于受上课时间的限制，这些实验都是老师课前准备好的，如果能够让学生自己去思考设计，亲历那设计的过程，这样就更加有意义，对学生的终身发展更加有益。 1、一心向着目标前进的人，整个世界都得给他让路。 2、成功就在再坚持一下的努力之中。 3、奇迹，就在凝心聚力的静悟之中。 一、“静”什么？ 1、 环境“安静”：鸦雀无声，无人走动，无声说话、交流，无人随意出进。每一个人充分沉浸在难得的静谧之中。以享受维护安静环境为荣，以影响破坏安静环境为耻。 2 、心态“安静”：心静自然“凉”，脑子自然清醒，精力自然集中，思路自然清晰。心静如水，超然物外，成为时间的主人，学习的主人。情绪稳定，效率较高。心不静，则心乱如麻，心神不定，心不在焉，如坐针毡，眼在此心在彼，貌似用功，实则骗人。 二、【高考常考查的知识点】 1．静力学的受力分析与共点力平衡（选择题） 此题定位为送分题目，一般安排为16题，即物理学科的第一题，要求学生具有规范的受力分析习惯，熟练运用静力学的基本规律，如胡克定律、滑动摩擦定律与静摩擦力的变化规律、力的合成与分解、正交分解法等，可涉及两个状态，但一般不涉及变化过程的动态分析，也不至于考查相似三角形法等非常规方法。不必考虑计算题 2.运动图象及其综合应用（选择题） 山东卷对物理图象的专门考查以运动图象为代表，立足于对物理图象的理解。可涉及物理图象的基本意义、利用运动图象的分析运动过程、用不同物理量关系图象描述同一运动过程等。以宁夏、海南为代表的利用运动图象考查追及、相遇问题尚未被山东采纳。专题设计为选择题，尽量多涉及不同的图象类型。 3．牛顿定律的直接应用（选择、计算题） 与自感一样，超重失重为Ⅰ级要求知识点，此题为非主干知识考查题，为最可能调整和变化的题目。 但对牛顿定律的考查不会削弱，而很可能更加宽泛和深入，可拓展为具体情境中力和运动关系的分析（选择）、直线、类平抛和圆周运动中牛顿第二定律的计算（计算题的一部分）。 此专题定位在牛顿定律的直接应用，针对基本规律的建立、定律物理内涵的理解及实际情境中规律的应用，可涉及瞬时分析、过程分析、动态分析、特殊装置、临界条件，以及模型抽象、对象转换、整体隔离、合成分解等方法问题。 4.第四专题 万有引力与航天（选择、计算题） 此专题内容既相对宽泛又相对集中，宽泛指万有引力与航天的内容均可涉及，集中即一定是本章内容且集中在一道题目中。这部分内容也是必考内容，今年考试说明中本章知识点增加了“经典时空观和相对论时空观（Ⅰ）”，“环绕速度”由（Ⅱ）到（Ⅰ）。可以理解为深度减弱，广度增加，最大的可能仍是选择题，也不排除作为力学综合题出现的可能，复习时应适当照顾。需特别注意的是，一定要关注近一年内天文的新发现或航天领域的新成就，题目常以此类情境为载体。 5.功能关系：（选择、计算题）动能定理、机械能守恒、功能关系、能量守恒是必考内容，要结合动力学过程分析、功能分析，进行全过程、分过程列式。考查形式选择题、计算题 注意：必修1、2部分考察多为选择题，但在牛顿定律结合功能关系以及抛体运动和圆周运动部分综合的计算，出现在24题上，本题一般涉及多个过程，是中等难度的保分题。 6.静电场主要以考察电场线、电势、电势差、电势能、电容器、带电粒子的加速与偏转为主 7.恒定电流以考察电学实验为主，选择中也容易出电路的分析题 8.磁场以考察磁场对运动电荷和通电导线的作用为主，选择中易出一个题，在大题中容易出与电场及重力场相结合的题目。 9．电磁感应以选择题、计算题，主要考察导体棒的切割以及感生电动势，楞次定律，注意图像问题 10.交流电主要考察交流电的四值、图像，以及远距离输电变压器问题，通常以选择形式出现 11.热学3-3：油膜法、微观量计算，气体实验定律，热一律、压强微观解释、热二律是重点 10.选修3-5中动量守恒、动量变化量计算、原子结构中能级跃迁、原子核中质能方程、核反应方程是考察重点。 三、【静悟注意事项】 1. 以查缺补漏为主要目的，以考纲知识点为主线复习 2. 重点看课本、课后题、改错本、以前做过的相关题目 3. 把不会的问题记下来，集中找时间找老师解决 4. 必须边思考，边动笔。静悟最忌只动眼动嘴的学习方式，必须多动脑多动手，做到手不离笔，笔不离纸。 匀变速直线运动 【考试说明】 主题 内 容 要求 说明 质点的直线 运动 参考系、质点 位移、速度和加速度 匀变速直线运动及其公式、图像 【知识网络】 【考试说明解读】 1．参考系 ⑴定义：在描述一个物体的运动时，选来作为标准的假定不动的物体，叫做参考系。 ⑵运动学中的同一公式中涉及的各物理量应以同一参考系为标准。 2．质点 ⑴定义：质点是指有质量而不考虑大小和形状的物体。 ⑵质点是物理学中一个理想化模型，能否将物体看作质点，取决于所研究的具体问题，而不是取决于这一物体的大小、形状及质量，只有当所研究物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小，可以将其形状和大小忽略时，才能将物体看作质点。 物体可视为质点的主要三种情形： ①物体只作平动时； ②物体的位移远远大于物体本身的尺度时； ③只研究物体的平动，而不考虑其转动效果时。 3．时间与时刻 ⑴时刻：指某一瞬时，在时间轴上表示为某一点。 ⑵时间：指两个时刻之间的间隔，在时间轴上表示为两点间线段的长度。 ⑶时刻与物体运动过程中的某一位置相对应，时间与物体运动过程中的位移（或路程）相对应。 4．位移和路程 ⑴位移：表示物体位置的变化，是一个矢量，物体的位移是指从初位置到末位置的有向线段，其大小就是此线段的长度，方向从初位置指向末位置。 ⑵路程：路程等于运动轨迹的`长度，是一个标量。只有在单方向的直线运动中，位移的大小才等于路程。 5．速度、平均速度、瞬时速度 ⑴速度：是表示质点运动快慢的物理量，在匀速直线运动中它等于位移与发生这段位移所用时间的比值，速度是矢量，它的方向就是物体运动的方向。 ⑵平均速度：物体所发生的位移跟发生这一位移所用时间的比值叫这段时间内的平均速度，即 ，平均速度是矢量，其方向就是相应位移的方向。公式 =（V0＋Vt）/2只对匀变速直线运动适用。 ⑶瞬时速度：运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，其方向就是物体经过某有一位置时的运动方向。 6．加速度 ⑴加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，是一个矢量，方向与速度变化的方向相同。 ⑵做匀速直线运动的物体，速度的变化量与发生这一变化所需时间的比值叫加速度，即 ⑶速度、速度变化、加速度的关系： ①方向关系：加速度的方向与速度变化的方向一定相同,加速度方向和速度方向没有必然的联系。 ②大小关系：V、△V、a无必然的大小决定关系。 ③只要加速度方向跟速度方向相同，无论加速度在减少还是在增大，物体的速度一定增大，若加速度减小，速度增大得越来越慢（仍然增大）;只要加速度方向跟速度方向相反，物体的速度一定减小。 7、运动图象：s—t图象与v—t图象的比较 下图和下表是形状一样的图线在s—t图象与v—t图象中的比较. s—t图 v—t图 ①表示物体匀速直线运动（斜率表示速度v） ①表示物体匀加速直线运动（斜率表示加速度a） ②表示物体静止 ②表示物体做匀速直线运动 ③表示物体向反方向做匀速直线运动；初位移为s0 ③表示物体做匀减速直线运动；初速度为v0 ④t1时间内物体位移s1 ④t1时刻物体速度v1（图中阴影部分面积表示质点在0～t1时间内的位移） 补充：(1) s—t图中两图线相交说明两物体相遇，v—t图中两图线相交说明两物体在交点时的速度相等 (2) s—t图象与横轴交叉，表示物体从参考点的一边运动到另一边. v—t图线与横轴交叉，表示物体运动的速度反向. (3) s—t图象是直线表示物体做匀速直线运动或静止.图象是曲线则表示物体做变速运动. v—t图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动；图线是曲线表示物体做变加速运动. (4) s—t图象斜率为正值，表示物体沿与规定正方向相同的方向运动.图象斜率为负值，表示物体沿与规定正方向相反的方向运动. v—t图线的斜率为正值，表示物体的加速度与规定正方向相同；图象的斜率为负值，表示物体的加速度与规定正方向相反. 【例题：07山东理综】如图所示，光滑轨道MO和ON底端对接且ON＝2MO，M、N两点高度相同。小球自M点右静止自由滚下，忽略小球经过O点时的机械能损失，以v、s、a、EK分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小。下列图象中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是 【例题：08山东理综】质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动,v-t图象如图所示.由此可求 （ABD ） A.前25 s内汽车的平均速度 B.前l0 s内汽车的加速度 C.前l0 s内汽车所受的阻力 D.15～25 s内合外力对汽车所做的功 8.匀变速直线运动的基本规律及推论： 基本规律： ⑴Vt=V0+at， ⑵s=V0t+at2/2 推论： ⑴Vt2 _VO2=2as ⑵ (Vt/2表示时间t的中间时刻的瞬时速度) ⑶任意两个连续相等的时间间隔(T)内，位移之差是一恒量.即： sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ=……=sN-sN-1=△s=aT2. 9.初速度为零的匀加速直线运动的特点： (设T为等分时间间隔)： ⑴1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比为：v1：v2：v3：……vn=1：2：3：……：n ⑵1T内、2T内、3T内……位移的比为：s1：s2：s3：……：sn=12：22：32：……：n2 ⑶第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移的比为：s1：sⅡ：sⅢX……：sN=1：3：5：……：(2n-1) ⑷从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比 t1：t2：t3：……：tn= 10、竖直上抛运动的两种研究方法 ①分段法：上升阶段是匀减速直线运动，下落阶段是自由落体运动. ②整体法：从全程来看，加速度方向始终与初速度v0的方向相反，所以可把竖直上抛运动看成是一个匀变速直线运动，应用公式时，要特别注意v，h等矢量的正负号.一般选取向上为正方向，则上升过程中v为正值下降过程中v为负值，物体在抛出点以下时h为负值. 11、追及问题的处理方法 1. 要通过两质点的速度比较进行分析，找到隐含条件. 再结合两个运动的时间关系、位移关系建立相应的方程求解，也可以利用二次函数求极值，及应用图象法和相对运动知识求解 2. 追击类问题的提示 1．匀加速运动追击匀速运动，当二者速度相同时相距最远． 2．匀速运动追击匀加速运动，当二者速度相同时追不上以后就永远追不上了．此时二者相距最近． 3．匀减速直线运动追匀速运动，当二者速度相同时相距最近，此时假设追不上，以后就永远追不上了． 4．匀速运动追匀减速直线运动，当二者速度相同时相距最远． 【例题：09海南】甲乙两车在一平直道路上同向运动，其 图像如图所示，图中 和 的面积分别为 和 .初始时，甲车在乙车前方 处.(ABC) A.若 ,两车不会相遇 B.若 ,两车相遇2次 C.若 ,两车相遇1次 D.若 ,两车相遇1次高中物理优秀教案4
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