教案可以幫助教師更好地準備教學,提高教學效果,增強教學的針對性和系統(tǒng)性。編寫教案時,要合理安排時間,確保教學內容的全面展開和學生充分參與。編寫教案時需要注意語言的簡練和準確性。
高二物理變壓器教案篇一
在復習本章的過程中,要注意強調定義式與決定式的區(qū)分;對基本概念及基本規(guī)律的理解和應用,如正確區(qū)分各種功率(電功率、熱功率、機械功率等)之間的相互關系、計算公式,純電阻電路與非純電阻電路的區(qū)別;對本章的考查,多以選擇題和實驗題的形式出現(xiàn),特別是實驗的考查靈活多變,包括儀器的選取、讀數(shù),器材的連接,數(shù)據(jù)處理,誤差分析等,因此,對電學中實驗的復習,要抓住伏安法測電阻的兩種接法的選擇、滑動變阻器的分壓接法與限流接法的選取以及電路故障分析等重點,還要加深和鞏固對基本知識的理解,要注意培養(yǎng)學生解決總是的方法和思路,提高應用知識解決實際問題的能力。
二、學情分析。
學生通過新課的學習,已經對本章內容有一定的掌握,但是對基本概念及基本規(guī)律的理解和應用能力還比較弱,對實驗題中器材以及滑動變阻器兩種接法的選取、電路故障的分析等都比較薄弱。因此在復習時,要加強對基本規(guī)律的理解及運用能力,并特別加強對實驗部分的復習。
三、教學目標:
(一)知識目標。
1.熟悉并會運用電阻定律及串、并聯(lián)電路的規(guī)律。
2.知道電源的電動勢和內阻,理解閉合電路的歐姆定律。
3.掌握電功率、熱功率及機械功率的區(qū)別與計算;焦耳定律及其運用。
4.本章四個實驗的原理、操作步驟、器材選擇、接法選取等;電路故障的分析。
(電學實驗另設專題復習)。
(二)過程與方法。
1、列表疏理重要的知識點。
2、利用學案導學,講解與練習相結合。
(三)情感態(tài)度與價值觀。
四、教學重、難點:
1)理解閉合電路的歐姆定律。
2)電功率、熱功率及機械功率的區(qū)別與計算。
3)本章四個實驗的原理、操作步驟、器材選擇、接法選取等;電路故障的分析。
五、教學策略:對重要知識點建立框圖,力求簡明扼要;對電學中實驗的復習,要抓住伏安法測電阻的兩種接法的選擇、滑動變阻器的分壓接法與限流接法的選取以及電路故障分析等重點;利用學案導學,在復習中注意講練結合。
六、教具:多媒體課件,學案,
七、教學過程:
教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動教學目的。
(一)構建知識。
網(wǎng)絡。
(二)重難點辨析。
(三)整合拓展。
(四)小結、作業(yè)布置一、路端電壓與電流的關系圖線。
讓學生思考:
1、當電流i為零,u=?圖象縱軸的截距有什么意義?
3、圖象的斜率有何意義?
用ppt演示詳細的解答,并作解析。
教師用ppt演示多用電表的原理及使用,對其中的要點進行解析。
師:我們把本章的熱點題型分類進行分析講解與強化練習:
板書:類型一動態(tài)電路的有關問題:
ppt演示:處理這類問題的步驟是:首先對電路進行分析,然后從阻值變化的部分入手,由串、并聯(lián)規(guī)律判斷電路總電阻變化情況(若只有一個電阻的阻值變化,則不管它處于哪一支路,電路的總電阻一定跟隨該電阻變化規(guī)律而變),再由閉合電路的歐姆定律判斷電路的總電流、路端電壓的變化情況,最后再根據(jù)電路特點和電路中電壓、電流的分配原則判斷各部分電流、電壓、電功率的變化情況.
歸納:電路的動態(tài)變化是“牽一發(fā)而動全身”,從要變化的部分找突破口。
師:典型例題分析,再讓學生完成學案中相應類型的變式練習。
師:巡堂檢查學生對練習的解答情況,找出學生犯的普遍錯誤,再進行針對性講解。
板書:類型二電源功率的有關問題。
師:大家要區(qū)分好閉合電路中的以下幾個功率。
板書:1.電源的總功率p總=____________.
2.電源的內部損耗功率p內=______________.
3.電源的輸出功率p出=p總-p內=______________。
師:對學生回答作出分析,指出:電源消耗的功率與輸出功率的是兩個概念,電源消耗的功率是電源的熱功率.當內電阻等于外電阻時,電源的輸出功率最大,但效率只有百分之五十,可見效率高時輸出功率不一定大.
師:典型例題分析,再讓學生完成學案中相應類型的變式練習。
生:
師:巡堂檢查學生對練習的解答情況,找出學生犯的普遍錯誤,再進行針對性講解。
板書:類型三含容電路的有關問題。
師:含電容電路的分析要抓住這樣幾個關鍵(ppt演示)。
師:典型例題分析,再讓學生完成學案中相應類型的變式練習。
師:巡堂檢查學生對練習的解答情況,找出學生犯的普遍錯誤,再進行針對性講解。
板書:類型四電路故障的有關問題。
師:ppt演示電路的斷路及短路故障的表現(xiàn)及判別方法,并作出解析。
師:典型例題分析,再讓學生完成學案中相應類型的變式練習。
師:巡堂檢查學生對練習的解答情況,找出學生犯的普遍錯誤,再進行針對性講解。
板書:類型五非線性電路的求解問題。
師:ppt演示非線性電路的特點及常用的分析方法。
師:典型例題分析。
師:巡堂檢查學生對練習的解答情況,找出學生犯的普遍錯誤,再進行針對性講解。
小結及作業(yè)布置。
作業(yè)布置:1、完成導學案中未完成的練習,把不懂的搞懂再多做一次。
邊聽邊看邊思考,并作必要筆記。
高二物理變壓器教案篇二
3、知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力,能在力的示意圖中畫出它們的方向。
【過程與方法】。
通過探究彈力的存在,能提高在實際問題中確定彈力方向的能力,體會假設推理法解決問題的巧妙。
【情感態(tài)度與價值觀】。
觀察和了解形變的有趣現(xiàn)象,感受自然界的奧秘,感受學習物理的樂趣,建立把物理學習與生活實踐結合起來的習慣。
二、教學重難點。
【重點】。
彈力產生的條件及彈力方向的判定。
【難點】。
接觸的物體是否發(fā)生形變及彈力方向的確定。
三、教學過程。
環(huán)節(jié)一:導入新課。
物體的形狀都發(fā)生了改變。由此引入物體的形態(tài)發(fā)生了變化是源于物體都受到了力的作用,這種力就是今天要學習的彈力。
環(huán)節(jié)二:新課講授。
(一)彈性形變和彈力。
概念:物體在力的作用下形狀或體積的改變叫做形變。
學生會產生疑惑分歧,但教師此時可以不用詳解,而是做現(xiàn)場演示實驗1,讓學生觀察用手擠壓時xx形變(雙手握住注滿紅墨水的燒瓶,用力擠壓底部。上插玻璃管中的紅墨水液面上升。)。
為了讓學生有更直觀深刻的印象,也會用視頻播放演示實驗2:桌面微小形變的激光演示(在一個大桌上放兩個平面鏡m和n,讓一束光依次被這兩面鏡子反射,最后射在刻度尺上形成一個光點。用力壓桌面,觀察刻度尺上光點位置的變化。)。
分析得出:通過微觀放大的方法觀察,我們發(fā)現(xiàn)原來不容易觀察的瓶子和桌面也發(fā)生了形變。
歸納:由此我們可以想到一切物體都可以發(fā)生形變,形變分為很多種類,有些物體在形變后能夠恢復原狀,這種形變叫做彈性形變。
提問:發(fā)生彈性形變的物體是不是在所有的情況下都可以恢復原狀呢?請舉例說明?
學生能舉出有時彈簧拉得過長就恢復不了原狀。指出:如果形變過大,超過一定的限度,撤去作用力后物體不能完全恢復原來的形狀,這個限度叫做彈性限度。
根據(jù)前面的鋪墊,總結彈力的概念:發(fā)生形變的物體,由于要恢復原狀,對與它接觸的物體會產生力的作用,這種力叫做彈力。例舉蹦床的例子說明。
(二)幾種彈力的方向。
教師在黑板上畫出書與桌面之間的相互作用力,與學生一起分析之間的相互作用關系,指出書對桌面的壓力和桌面對書的支持力都是彈力。
舉出實例:給出吊燈圖片,做出分析。以燈為研究受力對象,鏈子指向鏈子收縮的方向吊住吊燈,鏈子發(fā)生形變。鏈子被拉長,就要企圖恢復形變。這里施力物體——鏈子,受力物體——燈。這時候鏈子對燈的拉力的方向是——豎直向上,指向鏈子收縮的方向。
做出總結:彈力方向——施力物體形變恢復的方向;與施力物體形變方向相反。壓力和支持力的方向總是垂直于接觸面指向受力物體,繩的拉力總是沿著繩子指向繩收縮的方向。
環(huán)節(jié)三:鞏固提高。
給出如下三個圖片,要求學生畫出彈力的示意圖。
歸納總結:
三種接觸情況下彈力的方向:
(1)面面接觸,垂直于接觸面指向被支持的物體。
(2)點面接觸,垂直于接觸面指向被支持的物體。
(3)點點接觸,垂直于接觸點的切面指向被支持物體。
環(huán)節(jié)四:小結作業(yè)。
小結:師生歸納彈力的相關知識點。
作業(yè):預習后面胡克定律,了解彈力大小的特點。
四、板書設計。
五、教學反思。
高二物理變壓器教案篇三
1、了解電感對電流的作用特點。
2、了解電容對電流的作用特點。
電感和電容對交變電流的作用特點。
電感和電容對交變電流的作用特點。
啟發(fā)式綜合教學法
小燈泡、線圈(有鐵芯)、電容器、交流電源、直流電源。
一、引入:
在直流電流電路中,電壓、電流和電阻的關系遵從歐姆定律,在交流電路中,如果電路中只有電阻,例如白熾燈、電爐等,實驗和理論分析都表明,歐姆定律仍適用。但是如果電路中包括電感、電容,情況就要復雜了。
二、講授新課:
1、電感對交變電流的作用:
實驗:把一線圈與小燈泡串聯(lián)后先后接到直流電源和交流電源上,觀察現(xiàn)象:
現(xiàn)象:接直流的亮些,接交流的暗些。
引導學生得出結論:接交流的電路中電流小,間接表明電感對交流有阻礙作用。
為什么電感對交流有阻礙作用?
引導學生解釋原因:交流通過線圈時,電流時刻在改變。由于線圈的自感作用,必然要產生感應電動勢,阻礙電流的變化,這樣就形成了對電流的阻礙作用。
實驗和理論分析都表明:線圈的自感系數(shù)越大、交流的頻率越高,線圈對交流的`阻礙作用就越大。
應用:日光燈鎮(zhèn)流器是繞在鐵芯上的線圈,自感系數(shù)很大。日光燈起動后燈管兩端所需的電壓低于220v,燈管和鎮(zhèn)流器串聯(lián)起來接到電源上,得用鎮(zhèn)流器對交流的阻礙作用,就能保護燈管不致因電壓過高而損壞。
2、交變電流能夠通過電容
實驗:把白熾燈和電容器串聯(lián)起來分別接在交流和直流電路里。
現(xiàn)象:接通直流電源,燈泡不亮,接通交流電源,燈泡能夠發(fā)光。
結論:直流不能通過電容器。交流能通過交流電。
引導學生分析原因:直流不能通過電容器是容易理解的,因為電容器的兩個極板被絕緣介質隔開了。電容器接到交流電源時,實際上自由電荷也沒有通過兩極間的絕緣介質,只是由于兩極板間的電壓在變化,當電壓升高時,電荷向電容器的極板上聚集,形成充電電流;當電壓降低時,電荷離開極板,形成放電電流。電容器交替進行充電和放電,電路中就有了電流,表現(xiàn)為交流“通過”了電容器。
學生思考:
原因:與電源相連的機芯和金屬外殼可以看作電容器的兩個極板,電源中的交變電流能夠通過這個“電容器”。雖然這一點“漏電”一般不會造成人身危險,只是為了在機身和外殼間真的發(fā)生漏電時確保安全,電氣設備和電子儀器的金屬外殼都應該接地。
3、電容不僅存在于成形的電容器中,也存在于電路的導線、無件、機殼間。有時候這種電容的影響是很大的,當交變電流的頻率很高時更是這樣。同樣,感也不僅存在于線圈中,長距離輸電線的電感和電容都很大,它們造成的電壓損失常常比電阻造成的還要大。
總結:
電容:通高頻,阻低頻。
電感:通低頻,阻高頻。
高二物理變壓器教案篇四
一、知識目標。
1、知道變壓器的構造.知道變壓器是用來改變交流電壓的裝置.
2、理解互感現(xiàn)象,理解變壓器的工作原理.
3、掌握理想變壓器工作規(guī)律并能運用解決實際問題.
4、理解理想變壓器的原、副線圈中電壓、電流與匝數(shù)的關系,能應用它分析解決基本問題.
5、理解變壓器的輸入功率等于輸出功率.能用變壓器的功率關系解決簡單的變壓器的電流關系問題.
6、理解在遠距離輸電時,利用變壓器可以大大降低傳輸線路的電能消耗的原因.
7、知道課本中介紹的幾種常見的變壓器.
二、能力目標。
1、通過觀察演示實驗,培養(yǎng)學生物理觀察能力和正確讀數(shù)的習慣.
2、從變壓器工作規(guī)律得出過程中培養(yǎng)學生處理實驗數(shù)據(jù)及總結概括能力.
3、從理想變壓器概念引入使學生了解物理模型建立的基礎和建立的意義.
三、情感目標。
1、通過原副線圈的匝數(shù)與繞線線徑關系中體會物理學中的和諧、統(tǒng)一美.
2、讓學生充分體會能量守恒定律的普遍性及辯證統(tǒng)一思想.
3、培養(yǎng)學生尊重事實,實事求是的科學精神和科學態(tài)度.
教學建議。
教材分析及相應的教法建議。
1、在學習本章之前,首先應明確的是,變壓器是用來改變交變電流電壓的.變壓器不能改變恒定電流的電壓.互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎.讓學生在學習電磁感應的基礎上理解互感現(xiàn)象.這里的關鍵是明白原線圈和副線圈有共同的鐵芯,穿過它們的磁通量和磁通量的變化時刻都是相同的.因而,其中的感應電動勢之比只與匝數(shù)有關.這樣原、副線圈的匝數(shù)不同,就可以改變電壓了.
2、在分析變壓器的原理時,課本中提到了次級線圈對于負載來講,相當于一個交流電源一般情況下,忽略變壓器的磁漏,認為穿過原線圈每一匝的磁通量與穿過副線圈的磁通量總是相等的.這兩個條件,都是理想變壓器的`工作原理的內容.利用課本中的這些內容,教師在課堂上,首先可以幫助學生分析變壓器原理,原線圈上加上交變流電后,鐵心中產生交變磁通量;在副線圈中產生交變電動勢,則副線圈相當于交流電源對外供電.在這個過程中,如果從能量角度分析,可以看成是電能(原線圈中的交變電流)轉換成磁場能(鐵心中的變化磁場),磁場能又轉換成電能(副線圈對外輸出電流).所以,變壓器是一個傳遞能量的裝置.如果不計它的損失,則變壓器在工作中只傳遞能量不消耗能量.
要使學生明白,理想變壓器是忽略了變壓器中的能量損耗,它的輸出功率與輸入功率相等,這樣才得出原、副線圈的電壓、電流與匝數(shù)的關系式.在解決有兩個副線圈的變壓器的問題時,這一點尤其重要.當然,在初學時,有兩個副線圈的變壓器的問題,不做統(tǒng)一要求,不必急于去分析這類問題.對于學有余力的學生,可引導他們進行分析討論.
3、學生對變壓器原理和變壓器中原、副線圈的電壓、電流的關系常有一些似是而非的模糊認識,引導學生認真討論章后習題,對學生澄清認識會有所幫助.
4、變壓器的電壓公式是直接給出的.課本中利用原、副線圈的匝數(shù)關系,說明了什么是升壓變壓器和什么是降壓變壓器,這也是為了幫助學生能記住電壓關系公式.利用變壓器的輸出功率和輸人功率相等的關系,得到了i1i2=u1u2.建議教師做好用輸出負載調節(jié)輸入功率的演示實驗.引導學生注意觀察,當負載端接入的燈泡逐漸增多時,原、副線圈上的電壓基本上不發(fā)生變化,原線圈中的電流逐漸增大,副線圈中的電流也逐漸增大.
6、電能的輸送,定性地說明了在遠距離輸送電能時,采用變壓器進行高壓輸電可以大大減少輸電線路上的電能損失.這里重點描述了輸電線上的電流大小與造成的電熱損失的關系,教師應幫助學生分析,理解采用高壓輸電的必要性.
教學重點、難點、疑點及解決辦法。
1、重點:變壓器工作原理及工作規(guī)律.
2、難點:
(l)理解副線圈兩端的電壓為交變電壓.
(2)推導變壓器原副線圈電流與匝數(shù)關系.
(3)掌握公式中各物理量所表示對象的含義.
3、疑點:變壓器鐵心是否帶電即如何將電能從原線圈傳輸出到副線圈.
4、解決辦法:
(l)通過演示實驗來研究變壓器工作規(guī)律使學生能在實驗基礎上建立規(guī)律.
(2)通過理想化模型建立及理論推導得出通過原副線圈電流與匝數(shù)間的關系.
(3)通過運用變壓器工作規(guī)律的公式來解題使學生從實踐中理解公式各物理量的含義。
高二物理變壓器教案篇五
充分運用多媒體的視聽優(yōu)勢,全方位、多角度展示這個運動的世界:人在林道上行走;汽車在公路上奔馳;飛機在天空中翱翔;小鳥在樹林中飛翔;月球繞地球轉動;地球繞太陽轉動;整個宇宙的成千上萬個星系都在運動。
讓學生體驗到我們生活的宇宙每時每刻都在運動,我們就生活在運動的世界里。
這里讓學生再列舉自己認識的一些運動現(xiàn)象,結合多媒體展示和學生舉例自己得出:世界是運動的。
二、人文視野中的運動世界。
在人類歷史的長河中,人們總是不斷地用不同的方式感知和描述這個運動的世界:詩人用語言的韻律和意境贊美運動;畫家用形態(tài)和色彩描繪運動;音樂家用旋律和節(jié)奏表現(xiàn)運動。
充分鼓勵學生說出描述運動的詩詞、音樂、繪畫、詞匯等。
例如在詩詞方面舉出他們學過或看過的各種詩句。教師可依據(jù)學生說出的一些詩句用多媒體展示出來(如絕句·登天門山等)。
在音樂和繪畫方面學生可能舉出得少些,教師可用多媒體展示:古曲《流水》、梵高的《星夜》、畢加索的《沐浴的玩球者》或祖國的傳統(tǒng)國畫等。鼓勵學生用語言描述音樂和繪畫所表現(xiàn)出的運動情景。
在詞匯方面學生可以說出“上升、下落、跑步、轉動、飛奔”等。
教師活動:展示詩詞、音樂、繪畫等,引導學生用不同的情感去體驗運動的各種形式。
學生活動:討論和交流,說出描述運動的`詩詞、詞匯等,能說出古曲《流水》中是如何描述運動的,能描述繪畫中表現(xiàn)運動的各種方式。
三、科學視野中的運動世界。
科學家又是如何來描述這個運動的世界的呢?
科學家用特定的概念、數(shù)學工具及實驗方法來描述與研究運動。
同學們,你們對科學上所說的運動是如何認為的呢?
學生活動:討論交流,發(fā)表自己的觀點。最后能說出物體位置的改變就稱為運動。
教師指出:物理學中所說的機械運動(mechanicalmotion)是指一個物體相對于另一個物體位置的改變。
這里說的另一個物體,即事先選定的標準物體,叫做參照物(referenceobject)。
然后引導學生說出如果一個物體相對于參照物位置沒有發(fā)生改變,則稱這個物體是靜止(rest)的。用多媒體展示動畫:一女孩站在樹的對面靜止不動或從同學身旁飛馳而過的火車等。
引導學生說出:從女孩這方面來看,樹木和她自己的位置關系沒有改變。(可再展示運動和靜止的概念)。
引導學生說出:看來說一個物體是運動還是靜止的是相對于選定的參照物來說的,物體相對于參照物的位置改變了就說這個物體是運動的;反之,就是靜止的。
因此,我們描述物體運動或靜止時都要特別說明是以什么為參照物,選擇的參照物不同,結論常常會不一樣。
高二物理變壓器教案篇六
一、教學目的:
1.經歷從許多與力相關的日常生活現(xiàn)象中,歸納出力的基本概念的過程,并了解力的概念。
2.通過實驗感受力作用的相互性。
3.通過常見的事例和實驗,認識力的作用效果。
二、教學重點:
1、讓學生經歷和體驗歸納力的初步概念的過程。
2、力的初步概念。
三、教學難點:
利用力的作用是相互的道理,解釋一些簡單的力的現(xiàn)象。
四、教學過程:
(一)引入新課。
請一位同學到教室前面表演舉啞鈴。(演示)。
師:請這位同學談談肌肉有什么感覺?
生:我感到手臂上的肌肉十分緊張。
師:最初我們對力的認識,就是從肌肉的緊張的感覺而得來的。那么,在物理學中我們又是怎樣來認識力的呢?今天,我們就來研究這個問題。
(二)新課教學。
1、力是什么。
師:在日常生活中,人們在什么情況下會用力呢?
生:舉重比賽時,人用手推杠鈴。生:拔河比賽時,人用力拉繩。
生:人用力壓蹺蹺板。生:人用力提水桶。
生:我看見過推土機推土。生:我見過大吊車提貨物。
生:我見過壓路機壓路。生:我見過拖拉機拉犁。
(教師選好學生所舉的例子,并做好板書)。
師:同學們想一想黑板上的這些例子,有什么共性?
生:上面的例子中,不論是人還是物體,當他們對別的物體用力時,都與別的物體是相互接觸的。
生:都發(fā)生了推、拉、壓、提等動作。
生:我不同意。
師:為什么呢?你能舉出一個發(fā)生力的時候,物體沒有相互接觸的例子嗎?
生:我用鋼筆與頭發(fā)摩擦,然后將鋼筆接近小紙屑,發(fā)現(xiàn)還沒有接觸,小紙屑就被鋼筆吸引上了。
師:很好,這位同學所舉的例子告訴我們,一個物體對別的物體施加力的時候,可以不直接接觸。
師:再來看第二位同學講的,有力發(fā)生時,物體之間總會發(fā)生推、拉、提、壓等動作。在物理學中通常將物體之間的推、拉、提、壓、排斥、吸引等叫做作用。
師:現(xiàn)在我們就可以歸納出力的概念。把上述例子中的具體物體的名稱去掉,用“物體”代替,則力的概念就成為:力是物體對物體的作用。
師:我們通常將施加力的物體叫做施力物體,受到力的物體叫做受力物體。
從黑板的例子中找出施力物體和受力物體。(學生練習)。
2、力的作用是相互的。
生:用手拍桌子時,手對桌子施力,但手感到疼,這說明桌子也對手施了力。
生:兩手互拍時,左手對右手施力,右手也對左手施力。
生:用手拉橡皮筋時,橡皮筋也在拉手。
生:手向上提書包,書包對手也在向下拉。
師:大量的事實說明,物體間力的作用是相互的。
(板書:物體間力的作用是相互的)。
3、力的作用效果。
請一位同學上臺表演拉健身拉力器。(演示)。
師:同學們注意觀察,拉力器中彈簧的形狀有什么變化?
生:在拉力的作用下,彈簧的長度伸長。
師:對,剛才拉橡皮筋時,橡皮筋的長度也伸長了。這些情況說明力可以使物體的形狀發(fā)生改變(簡稱形變)。
(板書:力可以使物體發(fā)生形變)。
師:在踢足球時,足球的狀態(tài)是否發(fā)生了改變?怎樣改變?
生:足球有時是靜止的,但受力后就成為運動的。
生:足球有時是運動的,但被守門員接住后就成為靜止的。
生:足球有時朝某一方向運動,但受力后卻改變了方向,飛向另一個方向。
生:足球的運動快慢也有變化。
師:物體由靜到動、由動到靜,以及運動快慢和方向的改變,都被認為它的運動狀態(tài)發(fā)生了改變。
(三)板書設計。
高二物理變壓器教案篇七
1、內能:物體內所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內能。
2、動能:由于分子在不停地做著無規(guī)則熱運動而具有的動能。它與物體的溫度有關(溫度是分子平均動能的標志)。
3、勢能: 分子間存在相互作用力,分子間具有由它們的相對位置決定的勢能,這就是分子勢能。它和物體的體積有關。
4、內能:與物體的溫度和體積有關。
根據(jù)討論結果,小結:通常情況下,對固體或液體,由于體積變化不明顯,主要是通過溫度的變化來判斷內能是否改變。
1、提出問題、討論。
問:如何改變物體的內能呢?(可以改變物體的溫度或體積。)
把準備好的鋼絲拿出來,想辦法讓你手中的鋼絲的內能增加。
2、尋找解決問題的辦法。
討論:有的想到摩擦,有的想到折,有的想到敲打,有的想到用鋼鋸鋸,有的想到燒,有的想到曬,有的想到烤,有的想到燙、冰等等。一邊想辦法,一邊體驗內能是不是已經增加了。
把摩擦、折、敲打、鋸寫在一起,把燒、曬、烤、燙、凍或者冰寫在一起。
3、知識的提練。
答:可以分為做功和熱傳遞兩類。其中,摩擦、折、敲打、鋸是屬于做功,燒、曬、烤、燙、冰屬于熱傳遞。
演示課本38頁的實驗。(慢慢地壓縮看能不能使棉花燃燒起來。)
問:剛才兩次實驗,為什么會出現(xiàn)結果的不同?
答:動作快,時間短,氣體沒有來得及與外界進行熱交換,其溫度會突然升高,至乙醚的著火點,它便燃燒起來。而動作慢時,時間較長,氣體與外界有較長的時間進行熱交換,它的溫度就不會升高太多,達不到乙醚的著火點,則不燃燒。
閱讀課本39頁實驗,分析氣體對外做功的情況。
問:同學們還能不能從生活中找出一些通過做功改變物體內能的例子呢?
答:柴油機工作中的壓縮沖程;給自行車打氣時,氣筒壁會發(fā)熱;鋸木頭,鋸條會很燙;冬天,手冷時,兩手互相搓一搓;古人鉆木取火等等。
再來體驗一下,熱傳遞改變內能的情況。給大家一段細鐵棒和酒精燈,演示。學生上臺做實驗。把用熱傳遞改變內能的方法和體會告訴其他同學。
引導學生從生活中再找出一些通過熱傳遞改變內能的例子。
板書:改變物體內能的物理過程有兩種:做功和熱傳遞。
4、新知識的深入探討。
內能改變的量度
師:如何量度物體內能的改變多少呢?請大家?guī)е鴨栴}閱讀課本39頁5、6兩段,然后歸納出來。
高二物理變壓器教案篇八
一、教學目的:
1.了解電能輸送的過程。
2.知道高壓輸電的道理。
3.培養(yǎng)學生把物理規(guī)律應用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力。
二、教學重點:培養(yǎng)學生把物理規(guī)律應用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力。
三、教學難點:傳輸電路中電功率轉化及電損耗的計算。
四、教學方法:討論,講解。
五、教學過程:
(一)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電能。比如,葛洲壩電站通過發(fā)電機把水的機械能轉化為電能,發(fā)電功率可達271.5萬千瓦,這么多的電能當然要輸送到用電的地方去,今天,我們就來學習輸送電能的有關知識。
(二)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,并結合學生生活經驗作介紹。
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要討論的重點。
板書:(高壓輸電的道理)。
分析討論的思路是: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,如果輸電線的電流是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,必須要盡量減小導線發(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: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可行的。
板書結論:(a:要減小電能的損失,必須減小輸電電流。)。
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:(b:輸電功率必須足夠大。)。
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。
知識目標。
1、知道產生的條件;。
3、掌握動摩擦因數(shù),會在具體問題中計算滑動,掌握判定方向的方法;。
4、知道影響動摩擦因數(shù)的因素;。
能力目標。
1、通過觀察演示實驗,概括出產生的條件以及的特點,培養(yǎng)學生的觀察、概括能力.通過靜與滑動的區(qū)別對比,培養(yǎng)學生的分析綜合能力.
情感目標。
滲透物理方法的教育在分析物體所受時,突出主要矛盾,忽略次要因素及無關因素,總結出產生的條件和規(guī)律.
教學建議。
一、基本知識技能:
3、兩個物體間的滑動的大小跟這兩個物體接觸面間的壓力大小成正比.
4、動摩擦因數(shù)的大小跟相互接觸的兩個物體的材料有關.
5、的方向與接觸面相切,并且跟物體相對運動或相對運動趨勢相反.
6、靜存在值——靜.
二、重點難點分析:
1、本節(jié)課的內容分滑動和靜兩部分.重點是產生的條件、特性和規(guī)律,通過演示實驗得出關系.
2、難點是在理解滑動計算公式時,尤其是理解水平面上運動物體受到的時,學生往往直接將重力大小認為是壓力大小,而沒有分析具體情況.
教法建議。
一、講解有關概念的教法建議。
介紹滑動和靜時,從基本的事實出發(fā),利用二力平衡的知識使學生接受的存在.由于的內容是本節(jié)的難點,所以在講解時不要求“一步到位”,關于的概念可以通過實驗、學生討論來理解.
1、可以讓學生找出生活和生產中利用的例子;。
2、讓學生思考討論,如:
(1)、一定都是阻力;。
(2)、靜止的物體一定受到靜;。
(3)、運動的物體不可能受到靜;。
主要強調:是接觸力,是阻礙物體間的相對運動或相對運動趨勢的,但不一定阻礙物體的運動,即在運動中也可以充當動力,如傳送帶的例子.
二、有關講解的大小與什么因素有關的教法建議。
1、滑動的大小,跟相互接觸物體材料及其表面的光滑程度有關;跟物體間的正壓力有關;但和接觸面積大小無關.注意正壓力的解釋.
2、滑動的大小可以用公式:,動摩擦因數(shù)跟兩物體表面的關系,并不是表面越光滑,動摩擦因數(shù)越小.實際上,當兩物體表面很粗糙時,由于接觸面上交錯齒合,會使動摩擦因數(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,所以動摩擦因數(shù)更大,表面越光潔,動摩擦因數(shù)越大.但在力學中,常稱“物體表面是光滑的”這是忽略物體之間的的一種提法,實際上是一種理想化模型,與上面敘述毫無關系.
3、動摩擦因數(shù)()是一個無單位的物理量,它能直接影響物體的運動狀態(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,而有一個值,當外力超過這個值時,物體就要開始滑動,這個限度的靜叫做靜().實驗證明,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系如圖:滑動的大小小于靜,但一般情況下認為兩者相等.
高二物理變壓器教案篇九
本節(jié)資料由“內能”“物體內能的改變”兩個部分構成。本節(jié)教材資料準備用兩個課時完成,此節(jié)課為第一課時。
九年級學生對事物的認識處于由感性向理性發(fā)展階段,感性認識仍占主要地位,理性認識中還存在必須難度。為此,本課教學設計應注意適應學生的認知水平,以感性知識為依托,經過理性分析和確定,獲取新知識,發(fā)展抽象思維本事。
本節(jié)書是在分子動理念知識的基礎上,具體說明內能是物體內部的能量。與機械能相比,內能不直觀更抽象,學生難于直接理解和理解,是本節(jié)課的一個難點。教學中根據(jù)教材設計思路,用與機械能中動能和勢能作類比的方法來建立內能的概念,降低了新知識的起點難度,應用學生已有的知識和經驗學習新知識,比較貼合學生的認知水平,從而理解內能的概念。經過對生活中常見實例的分析,說明了內能的普遍性,并給出了內能與溫度的關系。
在改變物體內能的二種途徑的教學上,經過引導學生觀察、分析生活中的一些現(xiàn)象和課堂實驗,總結歸納出改變物體內能的兩種方法,同時引入熱量的概念。讓學生學會從生活走向物理的方法。
本節(jié)課的宗旨是經過類比的方法學習微觀的物理知識,結合已學知識分析、歸納、學習新知識,并在學習知識的同時發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,本課時要求學生具備初步運用類比法學習物理知識、分析物理現(xiàn)象、歸納物理結論的本事。
第二課時的教學設計主要是深化學生對內能概念的理解,明白內能的普遍性及內能與溫度的關系。熟悉并進一步理解改變物體內能的二種途徑,能列舉分析相關事例,并從效果、能的形式變化與否上區(qū)別改變物體內能兩種方式的異同,并進行適當?shù)木毩暋?/p>
1、會根據(jù)分子動理論用類比的方法建立內能的概念,能簡單描述溫度和內能的關系。
2、明白熱傳遞能夠改變物體的內能。
3、明白熱量的概念及單位。
4、明白做功能夠使物體內能增加或減少的一些事例。
內能、熱量概念的建立,改變物體內能的二種途徑。
用類比的方法建立內能的概念。
壓縮空氣引火儀,硝化棉,氣體膨脹做功演示器,燒瓶(內裝少量水),打氣筒,自行車(把車胎的氣放掉),一截粗軟鐵絲、一個打火機、一張砂紙、熱水袋、小毛巾等。
一、復習
教師:我們一起復習分子動理論的相關資料。
學生:(1)常見的物質是由很多的分子、原子構成的。(2)構成物質的分子在不停地做熱運動。(3)分子間存在著引力和斥力。
教師:我們一起復習前面學習過的動能和勢能和機械能。
多媒體課件:把屏幕分成四個小窗口。第一個小窗口顯示運動的小球,在這個窗口的下方給出文字:運動的物體具有動能。第二個小窗口播放彈簧拉伸或壓縮,窗口的下方給出文字:發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢能。動能和勢能統(tǒng)稱機械能。
二、新課教學
(一)內能:
多媒體課件:第三個小窗口顯示分子在做熱運動的動畫,在這個窗口的下方給出文字:運動的分子具也有動能,叫做分子動能。第四個小窗口播放分子之間的吸引和排斥,類似彈簧形變時的相作用,窗口的下方給出文字:分子也具有勢能,叫做分子勢能。構成物體的所有分子,其熱運動的動能與分子勢能的總和,叫做物體的內能。
教師:內能的單位是焦耳,簡稱焦,符號是j。各種形式能量的單位都是焦耳。
多媒體課件:空中飛行的足球。
教師:請同學分析,空中飛行的足球具有哪些能量?
學生:飛行在空中的足球,離開地面,具有重力勢能;足球在空中運動,還具有動能。足球的動能和重力勢能統(tǒng)稱為機械能。
學生:足球是由許許多多的分子組成的,所以足球還具有內能。
教師:足球同時具有機械能和內能。機械能與整個物體的機械運動情景有關,如物體是否有速度、是否有高度、是否發(fā)生了彈性形變。而內能與物體內部分子的熱運動和分子之間的相互作用情景有關。也就是無論物體是否有外在的機械能,只要物體內部的分子有熱運動,就必須有內能。
教師:內能是不一樣于機械能的另一種形式的能。
教師:請同學們分析,一杯熱水的水分子是否具有內能?
學生:熱水中的水分子永不信息地做規(guī)則運動,所有熱水的水分子具有內能。
教師:請同學們分析,如果杯子中水的溫度下降了,冷水的水分子是否具有內能?
學生:冷水中的水分子也在不停地做規(guī)則運動,只可是比熱水中的水分子的運動速度慢一些,所有冷水的水分子也具有內能。
教師:如果水結成冰塊了,冰塊還有內能嗎?
學生:冰的分子也在不停地做無規(guī)則運動,冰塊也具有內能。
師生:根據(jù)分析可知,一切物體都具有內能。同一個物體,溫度升高時,內能增大,溫度降低時,內能減小。
教師:當一個物體溫度升高或降低時,內能隨溫度改變這個過程,暫不研究物體發(fā)生了物態(tài)變化,相關知識等到高中再進行學習。
(二)熱傳遞改變內能、熱量
教師:讓一個高溫物體和一個低溫物體接觸,會發(fā)生什么現(xiàn)象?比如把冰涼的'手放在熱水袋上捂一捂。
學生:熱會從高溫物體傳遞給低溫物體;高溫物體的溫度會降低,低溫物體的溫度會升高。
教師:這是因為在這個過程中,發(fā)生了熱傳遞。高溫的熱水袋把熱量傳遞給了低溫的手。在熱傳遞過程中,傳遞能量的多少叫做熱量,熱量的單位也是焦耳。熱傳遞過程中,熱量總是從高溫的物體傳向低溫的物體。物體吸收或放出的熱量越多,內能的改變就越大。在熱傳遞過程中,低溫物體吸收了熱量,溫度升高,內能增加。高溫物體放出熱量,溫度降低,內能減小。熱傳遞能夠改變物體的內能。
教師:同學需要異常注意:熱傳遞傳遞的是熱量,不是溫度,也不是內能。是熱量的轉移才導致物體內能的改變,是熱量的轉移才導致物體溫度的改變。
教師總結:(1)熱傳遞過程中,傳遞能量的多少叫做熱量。
(2)熱量的單位是焦耳(j)。
(3)物體吸收熱量內能增加,放出熱量內能減少。
(4)熱傳遞會改變物體的內能。
(二)做功改變內能
分組實驗:供給的器材:一截粗軟鐵絲、一個打火機、一張砂紙、熱水袋(裝有熱水)、小毛巾等。
教師:要求學生把一段軟鐵絲的溫度升高。
學生實驗:用打火機去燒鐵絲。(提醒同學注意安全)
學生實驗:把鐵絲放在熱水袋上,用熱水袋去捂熱鐵絲。
學生實驗:把鐵絲反復彎折,鐵絲溫度也會升高。
學生實驗:用砂紙去反復摩擦鐵絲,鐵絲溫度也會升高。
學生實驗:把鐵絲放在太陽下曬,鐵絲溫度也會升高。
教師:不一樣實驗小組的學生介紹自我的實驗方法并進行分析。
學生:用打火機燒鐵絲是用熱傳遞的方法使鐵絲的溫度升高,內能增加的。
學生:用熱水袋去捂鐵絲也是用熱傳遞的方法使鐵絲的溫度升高,內能增加的。
學生:把鐵絲反復彎折,用砂紙去反復摩擦鐵絲,鐵絲的溫度也會升高,內能增加??墒菑澱坭F絲和砂紙摩擦鐵絲都不是熱傳遞。
教師:可是彎折鐵絲和砂紙摩擦鐵絲都不是熱傳遞現(xiàn)象。彎折鐵絲是手對鐵絲做功,砂紙摩擦鐵絲是物體克服摩擦力做功。由此可見,做功的方式也能夠改變物體的內能。
教師:改變物體的內能有二種途徑:熱傳遞和做功。
教師:出示壓縮空氣引火儀,介紹結構和使用方法。
學生實驗:教師給予指導,讓學生到講臺上來做壓縮空氣點燃棉花實驗,全班同學觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
教師:活塞壓縮空氣,對空氣做功,空氣的溫度升高,內能增加。
教師:摩擦做功在生活中較為常見,同時壓縮氣體也是做功的一種形式。在生活中也能經??吹綁嚎s空氣做功,但可能沒有進一步的觀察和思考。在課堂上我們現(xiàn)場用打氣筒給自行車打氣的過程,認真地進行觀察和分析。
學生實驗:用打氣筒給自行車打氣。做實驗前請幾位同學摸一摸打氣筒外壁,提醒同學打氣筒外壁的上下部分都要觸摸一下,感受一下氣筒壁上下部分的溫度。為使實驗效果更明顯,能夠把自行車輪胎中的氣放掉一部分,延長打氣時間。打完氣后,再讓那幾位同學觸摸打氣筒外壁的上下部分,感受氣筒壁上下部分的溫度,進行比較分析。
教師:活塞與整個氣筒壁都有摩擦,摩擦產生的熱是傳給整個筒壁,如果僅有摩擦生熱的原因,氣筒壁上下部分的溫度應當是基本相同的。但在實驗過程中,能夠明顯發(fā)現(xiàn),氣筒上部只是略有發(fā)熱,而氣筒下端卻很熱,甚至燙手,所以壓縮氣體做功產生的熱量是使氣筒的下部發(fā)熱的主要原因。
教師:在剛才的實驗中,經過做功,能夠使氣筒的溫度升高,內能增加。如果不用做功的方法,用火烤一烤,也能夠使氣筒的溫度升高,內能增加。由此可見,熱傳遞和做功對改變物體的內能的效果是完全相同的。
教師:那么,做功和熱傳遞改變物體的內能還有沒有什么區(qū)別呢?請同學們嘗試從能量轉化角度,分析一下這兩種方式的本質。
教師:雖然兩種方式在改變物體內能上是等效性的,可是在本質上有區(qū)別的。熱傳遞的方式是使內能發(fā)生轉移,內能從高溫物體轉移到低溫物體,或是從物體的高溫部分轉移到低溫部分。做功的方式則是能的形式發(fā)生了轉化,外界對物體做功,使物體的溫度升高,內能增加。
演示實驗:實驗裝置如教材圖13.2-5,注入約10ml水。塞緊瓶塞前,用吸水紙把瓶壁內外擦拭干凈。塞緊瓶塞后,用實驗室常用的兩用打氣筒打幾次氣,就能使瓶塞跳起,在瓶塞跳起的同時,瓶內出現(xiàn)水霧。
教師:在向瓶內打氣時,壓縮了瓶內的空氣,空氣的內能增加,溫度升高。瓶內的水吸熱汽化,產生了更多的水蒸氣,隨著水蒸氣的增加,氣壓越來越大,直至沖開瓶塞。瓶內原先的水蒸氣是無色透明、看不見的。瓶內出現(xiàn)白霧,說明水蒸氣液化,變成了小水滴。這是由于空氣推動瓶塞做功,內能減少,溫度降低造成了水蒸氣的液化現(xiàn)象。
教師:外界對物體做功,物體的溫度升高,內能增加。物體對外界做功,物體的溫度降低,內能減小。
教師:引導學生做出本節(jié)課的小結。
學生:學習了內能的概念。了解了熱傳遞和做功是改變內能的二種途徑。
三、布置作業(yè)
完成教材10頁的“動手動腦學物理”。
高二物理變壓器教案篇十
(一)知識與技能。
1。知道兩種電荷及其相互作用。知道點電荷量的概念。
2。了解靜電現(xiàn)象及其產生原因;知道原子結構,掌握電荷守恒定律。
3。知道什么是元電荷。
4。掌握庫侖定律,要求知道知道點電荷模型,知道靜電力常量,會用庫侖定律的公式進行有關的計算。
(二)過程與方法。
2、通過對原子核式結構的學習使學生明確摩擦起電和感應起電不是創(chuàng)造了電荷,而是使物體中的電荷分開。但對一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和不變。
3、類比質點理解點電荷,通過實驗探究庫侖定律并能靈活運用。
(三)情感態(tài)度與價值觀。
電荷守恒定律,庫侖定律和庫侖力。
利用電荷守恒定律分析解決相關問題摩擦起電和感應起電的相關問題,庫侖定律的理解與應用。
絲綢,玻璃棒,毛皮,硬橡膠棒,絕緣金屬球,靜電感應導體,通草球,多媒體課件。
第1節(jié)電荷庫侖定律(第1課時)。
(一)引入新課:
多媒體展示:閃電撕裂天空,雷霆震撼著大地。
師:在這驚心動魄的自然現(xiàn)象背后,蘊藏著許多物理原理,吸引了不少科學家進行探究。在科學,從最早發(fā)現(xiàn)電現(xiàn)象,到認識閃電本質,經歷了漫長的歲月,一些人還為此付出過慘痛的代價。下面請同學們認真閱讀果本第2頁“接引雷電下九天”這一節(jié),了解我們人類對閃電的研究歷史,并完成下述填空:
電閃雷鳴是自然界常見的現(xiàn)象,蒙昧時期的人們認為那是“天神之火”,是天神對罪惡的懲罰,直到1752年,偉大的科學家___________冒著生命危險在美國費城進行了的風箏實驗,把天電引了下來,發(fā)現(xiàn)天電和摩擦產生的電是一樣的,才使人類擺脫了對雷電現(xiàn)象的迷信。
師強調:以美國科學家的富蘭克林為代表的一些科學家冒著生命危險去捕捉閃電,證實了閃電與實驗室中的電是相同的。
雷電是怎樣形成的?(大氣中冷暖氣流上下急劇翻滾,相互摩擦,云層就會積聚電荷,當電荷積累到一定程度,瞬間發(fā)生大規(guī)模的放電,就產生了雷電)物體帶電是怎么回事?電荷有哪些特性?電荷間的相互作用遵從什么規(guī)律?人類應該怎樣利用這些規(guī)律?這些問題正是本章要探究并做出解答的。
師:本節(jié)課我們重點研究了解幾種靜電現(xiàn)象及其產生原因,電荷守恒定律。
(二)新課教學。
復習初中知識:
師:根據(jù)初中自然的學習,用摩擦的方法可使物體帶電,請舉例說明。
生:用摩擦的方法。如:用絲綢摩擦過的.玻璃棒,玻璃棒帶正電;用毛皮摩擦過的硬橡膠棒,橡膠棒帶負電。
演示實驗1:先用玻璃棒、橡膠棒靠近碎紙屑,看有什么現(xiàn)象?然后用綢子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡膠棒,再靠近碎紙屑看有什么現(xiàn)象?讓學生分析兩次實驗現(xiàn)象的異同;并分析原因。
教師總結:摩擦過的物體性質有了變化,帶電了或者說帶了電荷。帶電后,能吸引輕小物體,而且?guī)щ娫蕉?,吸引力就越大,能夠吸引輕小物體,我們說此時物體帶了電。而用摩擦的方法使物體帶電就叫做摩擦起電。
人類從很早就認識了摩擦起電的現(xiàn)象,例如公元1世紀,我國學者王充在《論衡》一書中就寫下了“頓牟掇芥”一語,指的是用玳琩的殼吸引輕小物體。
后來人們認識到摩擦后的物體所帶的電荷有兩種:用絲綢摩擦過的玻璃棒的所帶的電荷是一種,用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷是另一種。同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
高二物理變壓器教案篇十一
3、知道庫侖扭稱的原理。
2、通過探究活動培養(yǎng)學生觀察現(xiàn)象、分析結果及結合數(shù)學知識解決物理問題的研究方法。
情感、態(tài)度和價值觀:
1、通過對點電荷的研究,讓學生感受物理學研究中建立理想模型的重要意義;
2、通過靜電力和萬有引力的類比,讓學生體會到自然規(guī)律有其統(tǒng)一性和多樣性。
1、建立庫侖定律的過程;
2、庫侖定律的應用。
庫侖定律的實驗驗證過程。
實驗探究法、交流討論法。
引入新課同學們,通過前面的學習,我們知道“同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引”,這讓我們對電荷間作用力的方向有了一定的認識。我們把電荷間的作用力叫做靜電力,那么靜電力的大小滿足什么規(guī)律呢?讓我們一起進入本章第二節(jié)《庫侖定律》的學習。
活動一:思考與猜想。
同學們,電荷間的作用力是通過帶電體間的相互作用來表現(xiàn)的,
因此,我們應該研究帶電體間的相互作用??墒?,生活中帶電體的大小和形狀是多種多樣的,這就給我們尋找靜電力的規(guī)律帶來了麻煩。
早在300多年以前,偉大的牛頓在研究萬有引力的同時,就曾對帶電紙片的運動進行研究,可是由于帶電紙片太不規(guī)則,牛頓對靜電力的研究并未成功。
(問題1)大家對研究對象的選擇有什么好的建議嗎?
在靜電學的研究中,我們經常使用的帶電體是球體。
(問題2)帶電體間的作用力(靜電力)的大小與哪些因素有關呢?
請學生根據(jù)自己的生活經驗大膽猜想。
定性探究電荷間的作用力與影響因素的關系。
實驗表明:電荷間的作用力f隨電荷量q的增大而增大;隨距離r的增大而減小。
(提示)我們的研究到這里是否可以結束了?為什么?
這只是定性研究,應該進一步深入得到更準確的定量關系。
(問題3)靜電力f與r,q之間可能存在什么樣的定量關系?
你覺得哪種可能更大?為什么?(引導學生與萬有引力類比)。
活動二:設計與驗證。
實驗方法。
(問題4)研究f與r、q的定量關系應該采用什么方法?
控制變量法——(1)保持q不變,驗證f與r2的反比關系;
(2)保持r不變,驗證f與q的正比關系。
實驗可行性討論、
困難一:f的測量(在這里f是一個很小的力,不能用彈簧測力計直接測量,你有什么辦法可以實現(xiàn)對f大小的間接測量嗎?)。
困難二:q的測量(我們現(xiàn)在并不知道準確測定帶電小球所帶的電量的方法,要研究f與q的定量關系,你有什么好的想法嗎?)。
(思維啟發(fā))有這樣一個事實:兩個相同的金屬小球,一個帶電、一個不帶電,互相接觸后,它們對相隔同樣距離的第三個帶電小球的作用力相等。
——這說明了什么?(說明球接觸后等分了電荷)。
(追問)現(xiàn)在,你有什么想法了嗎?
實驗具體操作定量驗證。
實驗結論:兩個點電荷間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們距離的二次方成反比。
得出庫侖定律同學們,我們一起用了大約20分鐘得到的這個結論,其實在物理學發(fā)展史上,數(shù)位偉大的科學家用了近30年的時間得到的并以法國物理學家?guī)靵龅拿謥砻膸靵龆伞?/p>
讀過牛頓著作的人都可能推想到:凡是表現(xiàn)這種特性的相互作用都應服從平方反比定律。這似乎用類比推理的方法就可以得到電荷間作用力的規(guī)律。正是這樣的類比,讓電磁學少走了許多彎路,形成了嚴密的定量規(guī)律。馬克·吐溫曾說“科學真是迷人,根據(jù)零星的事實,增添一點猜想,竟能贏得那么多的收獲!”。科學家以廣博的知識和深刻的洞察力為基礎進行的猜想,才是最具有創(chuàng)造力的思維活動。
然而,英國物理史學家丹皮爾也說“自然如不能被目證那就不能被征服!”
1785年庫侖在前人工作的基礎上,用自己設計的扭稱精確驗證得到了庫侖定律。(庫侖扭稱實驗的介紹:這個實驗的設計相當巧妙。把微小力放大為力矩,將直接測量轉換為間接測量,從而得到靜電力的作用規(guī)律——庫侖定律。)。
1.內容:真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與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。
2.數(shù)學表達式:
(說明),叫做靜電力常量。
3.適用條件:(1)真空中(一般情況下,在空氣中也近似適用);
(2)靜止的;(3)點電荷。
(強調)庫侖定律的公式與萬有引力的公式在形式上盡管很相似,但仍是性質不同的兩種力。我們來看下面的題目:
例題1:(通過定量計算,讓學生明確對于微觀帶電粒子,因為靜電力遠遠大于萬有引力,所以我們往往忽略萬有引力。)。
(過渡)兩個點電荷的靜電力我們會求解了,可如果存在三個電荷呢?
(承前啟后)兩個點電荷之間的作用力不因第三個點電荷的存在而有所改變。因此,多個點電荷對同一個點電荷的作用力等于各點電荷單獨對這個點電荷的作用力的矢量和。
例題2:(多個點電荷對同一點電荷作用力的疊加問題。一方面鞏固庫侖定律,另一方面,也為下一節(jié)電場強度的疊加做鋪墊。)。
(拓展說明)庫侖定律是電磁學的基本定律之一。雖然給出的是點電荷間的靜電力,但是任何一個帶電體都可以看成是由許多點電荷組成的.。所以,如果知道了帶電體的電荷分布,就可以根據(jù)庫侖定律和平行四邊形定則求出帶電體間靜電力的大小和方向了。而這正是庫侖定律的普遍意義。
本堂小結(略)。
1、課本第8頁的“科學漫步”欄目,介紹的是靜電力的應用。你還能了解更多的應用嗎?
2、萬有引力與庫侖定律有相似的數(shù)學表達式,這似乎在預示著自然界的和諧統(tǒng)一。課后請同學查閱資料,了解自然界中的“四種基本相互作用”及統(tǒng)一場理論。
高二物理變壓器教案篇十二
知識目標。
1、知道回旋加速器的基本構造和加速原理.。
2、了解加速器的基本用途.。
能力目標。
情感目標。
本節(jié)重點是回旋加速器的加速原理.在通過前面帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律的學習,學生通過反復習電場的相關知識后在理解本節(jié)知識時比較容易,需要強調的是:
1、加速電場的平行極板接的是交變電壓,且它的周期和粒子的運動周期相同.。
2、當粒子加速到接近光速時,加速粒子就不可能了.。
在講解時,教師可以通過介紹中國高能粒子加速器——北京正負電子對撞機的開發(fā)以及研制過程,激發(fā)學生的民族自豪感,培養(yǎng)學生的愛國主義熱情。
回旋加速器。
一、素質教育目標。
(一)知識教學點。
1、知道回旋加速器的基本構造和加速原理.。
2、了解加速器的基本用途.。
(二)能力訓練點。
(三)德育滲透點。
(四)美育滲透點。
二、學法引導。
三、重點·難點·疑點及解決辦法。
1、重點。
回旋加速器的加速原理.。
2、難點。
加速電場的`平行極板接的是交變電壓,且它的周期和粒子的運動周期相同.。
3、疑點。
當粒子加速到接近光速時,加速粒子就不可能了.。
4、解決辦法。
四、課時安排。
1課時。
五、教具學具準備。
回旋回速器掛圖。
六、師生互動活動設計。
七、教學步驟。
(一)明確目標。
(略)。
(二)整體感知。
(三)重點、難點的學習與目標完成過程。
1、直線加速器。
我們知道電場可以對帶電粒子加速,如果加速電壓為。
u
帶電粒子電量為。
q
.帶電粒子從靜止可加速到能量,由于電壓的限制,所以一次加速后粒子獲得的能量較小,如何獲得較大的能量呢?(讓學生充分討論.)可采取多級加速的辦法,經過幾次加速后粒子的能量,所以直線加速器可使粒子獲得足夠大的能量.但它占地面積太大,能否既讓帶電粒子多次加速,獲得較高能量,又盡可能減少占地面積呢?(讓學生展開想象)。
2、回旋加速器。
等于多少呢?
(讓學生回答)。
請同學們討論:加速粒子的最終能量由哪些因素決定?
和加速器的半徑.
請同學們課后思考,為什么帶電粒子加速后的能量與加速電壓無關呢?
3、回旋加速器和直線加速器的比較。
介紹我國正、負電子對撞機.。
(四)總結、擴展。
八、布置作業(yè)。
九、板書設計。
一、直線加速器。
1、單級加速。
2、多級加速。
二、回旋加速器。
1、交變的加速電壓周期。
t
2、多次回旋加速后的能量。
三、直線加速器與回旋回速器比較。
高二物理變壓器教案篇十三
1.了解內能的概念,能簡單描述溫度和內能的關系.
2.知道做功和熱傳遞都可以改變物體的內能.
3.了解熱量的概念,知道熱量的單位是焦耳.
重點目標。
1.內能、熱量概念的建立.
2.改變物體內能的途徑.難點目標內能、熱量概念的建立.
目標三導學做思一:物體的內能。
小結:物體內所有分子由于熱運動而具有的動能,以及分子之間勢能的總和叫做物體的內能.它的單位是焦耳,簡稱焦,符號為j.機械能是宏觀的,能看得到的,內能是微觀的,是看不到的.
小結:溫度高的物體分子運動劇烈,內能大.所以物體的內能與溫度有關.
問題3:小明說:“熾熱的鐵水溫度很高,具有內能;冰冷的冰塊溫度很低,不具有內能.”小剛說:“熾熱的鐵水溫度高,內能大;冰冷的冰山溫度低,內能小.”你認為他們的說法正確嗎?說出理由.
小結:一切物體都具有內能.物體的內能還與質量有關.
問題3:處理例1和變式練習1。
小結:做功可以改變物體的內能.
問題2:做飯時,鐵鍋為什么能燙手?放在陽光下的被子,為什么能被曬得暖乎乎?
小結:熱傳遞也可以改變物體的內能.
問題3:處理例2和變式練習2。
例2:【解析】來回拉繩子,繩子與管壁之間克服摩擦做功,使管內的酒精內能增大,溫度升高;當把塞子沖出時,管內的酒精蒸氣對塞子做功,將內能轉化成機械能.正確的答案為a選項.
答案:a。
變式練習。
讓學生進一步理解改變內能的途徑有做功和熱傳遞兩種方法,選項abd是做功改變物體的內能,選項c是通過熱傳遞的方式改變物體的內能.
答案:c。
學做思三:熱量。
問題1:什么叫熱量?它的單位是什么?它用什么字母表示?
小結:物體通過熱傳遞方式所改變的內能稱為熱量,它的單位是j,它用字母q表示.
問題2:在熱傳遞現(xiàn)象中,高溫物體和低溫物體的溫度、內能和熱量如何變化?
高二物理變壓器教案篇十四
1.理解點電荷的概念。
2.通過對演示實驗的觀察和思去向不明,概括出兩個點電荷之間的作用規(guī)律。掌握庫侖定律。
1.觀察演示實驗,培養(yǎng)學生觀察、總結的能力。
2.通過點電荷模型的建立,了解理想模型方法,把復雜問題簡單化的途徑,知道從現(xiàn)實生活的情景中如何提取有效信息,達到忽略次要矛盾,抓住主要矛盾,直指問題核心的目標。
(同性相斥,異性相吸),帶正電的一端遠離玻璃棒。而水分子兩極的電荷量相等,這就使帶正電的玻璃棒對水分子顯負電的一端的引力大于對水分子顯正電的一端的斥力,因此水分子所受的合力指向玻璃棒,故水流向靠近玻璃棒方向偏轉。
點電荷。
走進生活。
1.點電荷。
(1)點電荷是實際帶電體的一種理想化的模型。
(2)一個帶電體能否看作點電荷主要看其形狀和大小對所研究的問題影響大不大,如果屬于無關或次要因素時,或者說,它本身的大小比起它到其他帶電體的距離小得多,即可把帶電體看作點電荷。
(3)對于帶電體能否被看作點電荷,一定要具體問題具體分析,即使對同一帶電體,在有些情況下可以看作質點,而在有些情況下又不能被看作質點。
2.理想化的模型到簡化,這是一種重要的科學研究方法。
1.對點電荷概念的解讀:
(1)點電荷是一個忽略大小和形狀的幾何點,電荷的全部質量全部集中在這個幾何點上。
(2)事實上,任何帶電體都有大小和形狀,真正的點電荷是不存在的,它是一個理想化模型。
(3)如果帶電體本身的幾何線度比起它們之間的距離小得多,帶電體的形狀、大小和電荷分布對帶電體之間的相互作用的影響可以忽略不計,在此情況下,我們可以把帶電體抽象成點電荷,可以理解為帶電的質點。
2.對點電荷的應用:
有一種特殊情況,均勻帶電的球體或均勻帶電的球面,帶電體本身的幾何線度可能并不比它們之間的距離小很多,但帶電體電荷分布具有對稱性,對外所表現(xiàn)的電特性跟一個等效于球心的點電荷的電特性相同,所以均勻帶電的球體或均勻帶電的球面都可以等效為一個球心處的點電荷,就是通常所說的帶電小球。
高二物理變壓器教案篇十五
1、了解指南針在遠洋航海中的作用,理解科學技術在社會發(fā)展中的作用。了解磁學基礎知識。
2、知道磁感線,知道磁感線上任一點的切線方向就是該點的磁場方向。
3、了解磁感線描述條形磁鐵、蹄形磁鐵的磁場分布情況。
4、了解地理南北極與地磁南北極反向并且不重合,知道磁偏角。
1.我國是最早在航海上使用指南針的國家,導航時兼用_______和_______,二者相互補充,相互修正。用羅盤指引航向,探索航道,將船只航向的變動與_________的變動的關系總結出來,畫出的航線在古代稱為________或________。
2.意大利航海家哥倫布用了三年時間完成了環(huán)球航行,通過這次航行,人類更加認識到地球是______。
3.磁體是通過______對鐵一類物質發(fā)生作用的,磁場和電場一樣,是______存在的另一種形式,是客觀存在.
4.磁體上磁性最強的部分叫______,同名磁極______,異名磁極_______。
5.規(guī)定:在磁場中的任意一點,小磁針____________方向就是那一點的磁場方向。
6.磁感線:是在磁場中畫出一些有方向的曲線,在這些曲線上每點的切線方向,亦即該點的____________方向,。磁感線的________表示磁場強弱。
7.地球在周圍空間會產生磁場,叫________。地磁場的分布大致上就像一個________磁體。
8.地球具有磁場,宇宙中的許多_____都具有磁場。月球也有______?;鹦遣幌蟮厍蚰菢佑幸粋€_______的磁場,因此______不能在火星上工作。
9.分別用字母在圖中空白處標出磁體的南北極。
【問題1】如何確定磁場方向?
【問題2】放在地面上的小磁針靜止時為什么指南指北?
【問題3】磁感線與電場線的聯(lián)系與區(qū)別:
電場線磁感線。
1.電場線從_________出發(fā),終止于_____.1.在磁體內部,磁感線是從______極指向極,外部是從______出發(fā)從______進去.
2.____電荷在電場中某點受到電場力的方向與該點的_____方向一致,也與該點所在電場線的______方向一致.2.小磁針在磁場中靜止時_________極的受力方向與該點的______方向一致,也與該點所在磁感線的_______方向一致.
3.電場中任何兩條電場線都_____相交.3.磁場中任何兩條磁感線都______相交.
4.電場線的疏密表示電場的________.4.磁場線的疏密表示磁場的__________.
【問題4】磁偏角指什么?地面附近的地磁場磁性強嗎?
a組。
1.關于磁感線的下列說法中,正確的是()。
a.磁感線是真實存在于磁場中的有方向的曲線。
b.磁感線上任一點的切線方向,都跟該點磁場的方向相同。
c.磁鐵的磁感線從磁鐵的北極出發(fā),終止于磁鐵的南極。
d.磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況。
2.磁感線上某點的切線方向表示()。
a.該點磁場的方向。
b.小磁針在該點的受力方向。
c.小磁針靜止時n極在該點的指向。
d.小磁針靜止時s極在該點的指向。
3.對磁感線的認識,下列說法正確的是()。
a.磁感線總是從磁體的北極出發(fā),終止于磁體的南極。
b.磁感線上某點的切線方向與放在該點小磁針南極的受力方向相同。
c.磁感線的疏密可以反映磁場的強弱。
d.磁感線是磁場中客觀存在的線。
4.下列說法正確的是()。
a.磁極間的相互作用是通過磁場發(fā)生的。
b.磁場和電場一樣不是客觀存在的。
c.磁感線是實際存在的線,可由實驗得到。
d.磁感線類似于電場線,它總是從磁體的n極出發(fā)終止于s極。
5.關于磁感應強度,下列說法不正確的是()。
a.磁感應強度表示磁場的強弱。
b.磁感線密的地方,磁感應強度大。
c.空間某點的磁感應強度的方向就是該點的磁場方向。
d.磁感應強度的方向就是通電導線在磁場中的受力方向。
b組。
6.某磁場的磁感線分布如圖21-1所示,則a、b兩點磁場強弱是()。
a.a點強。
b.b點強。
c.a.b點一樣強。
d.無法確定。
7.下列說法正確的是()。
a.磁極間的相互作用是通過磁場發(fā)生的。
b.磁場和電場一樣也是客觀存在的的物質。
c.磁感線是實際存在的線,可由實驗得到。
d.磁感線類似于電場線,它總是從磁體的.n極出發(fā)終止于s極。
8.下列關于磁感線的說法不正確的是()。
a.磁感線是閉合曲線且互不相交。
b.磁感線的疏密程度反映磁場的強弱。
c.磁感線不是磁場中實際存在的線。
d.磁感線是小磁針受磁場力后運動的軌跡。
學有所得。
問題1方法一是:將一不受外力的小磁針放入磁場中需測定的位置,當小磁針在該位置靜止時,小磁針n極的指向即為該點的磁場方向.
方法二:磁感線上任一點的切線方向就是該點的磁場方向。
問題2:因為地球是有磁性的。
問題3:磁感線與電場線的聯(lián)系與區(qū)別:
電場線磁感線。
1.電場線從__正電荷_______出發(fā),終止于__負電荷___.1.在磁體內部,磁感線是從___s___極指向n極,外部是從___n極___出發(fā)從___s極___進去.
2.___正_電荷在電場中某點受到電場力的方向與該點的__場強___方向一致,也與該點所在電場線的_切線__方向一致.2.小磁針在磁場中靜止時___n______極的受力方向與該點的__場強____方向一致,也與該點所在磁感線的____切線___方向一致.
3.電場中任何兩條電場線都__不___相交.3.磁場中任何兩條磁感線都___不___相交.
4.電場線的疏密表示電場的___強弱_____.4.磁場線的疏密表示磁場的__強弱________.
高二物理變壓器教案篇十六
知識與技能:
1.理解點電荷的概念。
2.通過對演示實驗的觀察和思去向不明,概括出兩個點電荷之間的作用規(guī)律。掌握庫侖定律。
過程與方法:
1.觀察演示實驗,培養(yǎng)學生觀察、總結的能力。
次要矛盾,抓住主要矛盾,直指問題核心的目標。
情景引入。
(同性相斥,異性相吸),帶正電的一端遠離玻璃棒。而水分子兩極的電荷量相等,這就使帶正電的玻璃棒對水分子顯負電的一端的引力大于對水分子顯正電的一端的斥力,因此水分子所受的合力指向玻璃棒,故水流向靠近玻璃棒方向偏轉.
問題探究。
點電荷。
走進生活。
自主探究。
1.點電荷。
(1)點電荷是實際帶電體的一種理想化的模型。
(2)一個帶電體能否看作點電荷主要看其形狀和大小對所研究的問題影響大不大,如果屬于無關或次要因素時,或者說,它本身的大小比起它到其他帶電體的距離小得多,即可把帶電體看作點電荷。
2.理想化的模型到簡化,這是一種重要的科學研究方法。
1.對點電荷概念的解讀:
(1)點電荷是一個忽略大小和形狀的幾何點,電荷的全部質量全部集中在這個幾何點上。
(2)事實上,任何帶電體都有大小和形狀,真正的點電荷是不存在的,它是一個理想化模型。
(3)如果帶電體本身的幾何線度比起它們之間的距離小得多,帶電體的形狀、大小和電荷分布對帶電體之間的相互作用的影響可以忽略不計,在此情況下,我們可以把帶電體抽象成點電荷,可以理解為帶電的質點。
2.對點電荷的應用:
有一種特殊情況,均勻帶電的球體或均勻帶電的球面,帶電體本身的幾何線度可能并不比它們之間的距離小很多,但帶電體電荷分布具有對稱性,對外所表現(xiàn)的電特性跟一個等效于球心的點電荷的電特性相同,所以均勻帶電的球體或均勻帶電的球面都可以等效為一個球心處的點電荷,就是通常所說的帶電小球。
高二物理變壓器教案篇十七
1、使學生知道什么是次聲波和超聲波。
2、使學生能用所學知識解釋生活中的次聲波和超聲波.。
因多普勒效應和此聲波、超聲波兩節(jié)的內容少,建議用一個課時.。
聲波能離開空氣在真空中傳播嗎?為什么?
閱讀下列表:
聲波的波長范圍。
1.7cm——17cm。
人耳能聽到的聲波頻率范圍。
20hz——20000hz。
高二物理變壓器教案篇十八
1、使學生知到什么是多普勒效應。
2、使學生能用所學知識解釋多普勒效應。
教學建議。
因多普勒效應和此聲波、超聲波兩節(jié)的內容少,建議用一個課時.用實驗讓學生了解多普勒效應,會解釋多普勒效應.在媒體資料中提供了,旋轉的錄音機發(fā)出的聲波所表現(xiàn)的多普勒效應,教師可以適當應用。
教學設計示例。
教學重點:聲波的概念和形成聲波的條件。
教學難點:解釋生活中的現(xiàn)象。
教學儀器:音叉、錄音機。
教學方法:自學。
教學過程:
一、閱讀課文。
請學生閱讀課本的第21頁——24頁的內容.。
二、應用。
問題1:什么是多普勒效應?(由于波源和觀察者之間有相對運動,使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象,叫做多普勒效應.)。
問題2:能現(xiàn)場做實驗嗎?請學生討論發(fā)表觀點.。
演示實驗。
1、用音叉在學生耳朵邊運動.。
2、用錄音機在教室邊放音樂,邊運動.。
問題3:人的耳朵能聽到任何頻率的聲音嗎?(不能)。
問題4:怎樣劃分呢?(頻率低于20hz的屬于次聲波,頻率高于__0hz的屬于超聲波,人耳大約能聽到20hz——__0hz的聲波.)。
問題5:次聲波有什么用途呢?(次聲波的衍射能力強,可以探知幾千米以外的核試驗.)。
問題6:超聲波有什么用途呢?(聲納、b超等)。
探究活動。
在生活中尋找多普勒效應。
知識目標。
1、知道光在同一種均勻媒質中是沿直線傳播的.。
2、知道光的直線傳播的一些典型事例(如小孔成像、日月蝕等).。
3、記住光在真空中的傳播速度.不要求知道光速的測量方法.。
能力目標。
1、能根據(jù)光的直線傳播原理找出本影和半影,能解決日月蝕問題.。
2、會使用光的直線傳播性質解釋有關光現(xiàn)象如:影子的形成.。
情感目標。
3、利用幾何知識解決光學問題,學會知識的遷移和變通.。
教學建議。
本節(jié)內容是在初中學習的基礎上進一步加深和拓寬.。
重點掌握以下幾部分知識點:
1、光沿直線傳播的條件:光在同種均勻介質中沿直線傳播.。
講解時能說明光沿直線傳播的實例有:小孔成像,本影和半影等都能證明光沿直線傳播.。
2、光源:能夠發(fā)光的物體.是把其它形式的能轉化為光能的裝置.。
4、光束:有一定關系的一些光線的集合稱為光束。
5、介質(媒質)、光在其中傳播的物質、但要注意:光傳播時并不需要介質.。
如圖所示兩個或幾個光源,在不透明的物體后面能造成本影和半影區(qū)域.。
9、光速:通常光在真空中的速度為c=3.00×108m/s.。
注意:光在介質中的傳播的速度都將小于該值。
一、教學目的:
1.了解電能輸送的過程。
2.知道高壓輸電的道理。
3.培養(yǎng)學生把物理規(guī)律應用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力。
二、教學重點:培養(yǎng)學生把物理規(guī)律應用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力。
三、教學難點:傳輸電路中電功率轉化及電損耗的計算。
四、教學方法:討論,講解。
五、教學過程:
(一)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電能。比如,葛洲壩電站通過發(fā)電機把水的機械能轉化為電能,發(fā)電功率可達271.5萬千瓦,這么多的電能當然要輸送到用電的地方去,今天,我們就來學習輸送電能的有關知識。
(二)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,并結合學生生活經驗作介紹。
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要討論的重點。
板書:(高壓輸電的道理)。
分析討論的思路是: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,如果輸電線的電流是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,必須要盡量減小導線發(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: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可行的。
板書結論:(a:要減小電能的損失,必須減小輸電電流。)。
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:(b:輸電功率必須足夠大。)。
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。
一、知識目標。
1、知道變壓器的構造.知道變壓器是用來改變交流電壓的裝置.
2、理解互感現(xiàn)象,理解變壓器的工作原理.
3、掌握理想變壓器工作規(guī)律并能運用解決實際問題.
4、理解理想變壓器的原、副線圈中電壓、電流與匝數(shù)的關系,能應用它分析解決基本問題.
5、理解變壓器的輸入功率等于輸出功率.能用變壓器的功率關系解決簡單的變壓器的電流關系問題.
6、理解在遠距離輸電時,利用變壓器可以大大降低傳輸線路的電能消耗的原因.
7、知道課本中介紹的幾種常見的變壓器.
二、能力目標。
1、通過觀察演示實驗,培養(yǎng)學生物理觀察能力和正確讀數(shù)的習慣.
2、從變壓器工作規(guī)律得出過程中培養(yǎng)學生處理實驗數(shù)據(jù)及總結概括能力.
3、從理想變壓器概念引入使學生了解物理模型建立的基礎和建立的意義.
三、情感目標。
1、通過原副線圈的匝數(shù)與繞線線徑關系中體會物理學中的__、統(tǒng)一美.
2、讓學生充分體會能量守恒定律的普遍__及辯__統(tǒng)一思想.
3、培養(yǎng)學生尊重事實,實事求是的科學精神和科學態(tài)度.
教學建議。
教材分析及相應的教法建議。
1、在學習本章之前,首先應明確的是,變壓器是用來改變交變電流電壓的.變壓器不能改變恒定電流的電壓.互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎.讓學生在學習電磁感應的基礎上理解互感現(xiàn)象.這里的關鍵是明白原線圈和副線圈有共同的鐵芯,穿過它們的磁通量和磁通量的變化時刻都是相同的.因而,其中的感應電動勢之比只與匝數(shù)有關.這樣原、副線圈的匝數(shù)不同,就可以改變電壓了.
2、在分析變壓器的原理時,課本中提到了次級線圈對于負載來講,相當于一個交流電源一般情況下,忽略變壓器的磁漏,認為穿過原線圈每一匝的磁通量與穿過副線圈的磁通量總是相等的.這兩個條件,都是理想變壓器的工作原理的內容.利用課本中的這些內容,教師在課堂上,首先可以幫助學生分析變壓器原理,原線圈上加上交變流電后,鐵心中產生交變磁通量;在副線圈中產生交變電動勢,則副線圈相當于交流電源對外供電.在這個過程中,如果從能量角度分析,可以看成是電能(原線圈中的交變電流)轉換成磁場能(鐵心中的變化磁場),磁場能又轉換成電能(副線圈對外輸出電流).所以,變壓器是一個傳遞能量的裝置.如果不計它的損失,則變壓器在工作中只傳遞能量不消耗能量.
要使學生明白,理想變壓器是忽略了變壓器中的能量損耗,它的輸出功率與輸入功率相等,這樣才得出原、副線圈的電壓、電流與匝數(shù)的關系式.在解決有兩個副線圈的變壓器的問題時,這一點尤其重要.當然,在初學時,有兩個副線圈的變壓器的問題,不做統(tǒng)一要求,不必急于去分析這類問題.對于學有余力的學生,可引導他們進行分析討論.
3、學生對變壓器原理和變壓器中原、副線圈的電壓、電流的關系常有一些似是而非的模糊認識,引導學生認真討論章后習題,對學生澄清認識會有所幫助.
4、變壓器的電壓公式是直接給出的.課本中利用原、副線圈的匝數(shù)關系,說明了什么是升壓變壓器和什么是降壓變壓器,這也是為了幫助學生能記住電壓關系公式.利用變壓器的輸出功率和輸人功率相等的關系,得到了i1i2=u1u2.建議教師做好用輸出負載調節(jié)輸入功率的演示實驗.引導學生注意觀察,當負載端接入的燈泡逐漸增多時,原、副線圈上的電壓基本上不發(fā)生變化,原線圈中的電流逐漸增大,副線圈中的電流也逐漸增大.
6、電能的輸送,定__地說明了在遠距離輸送電能時,采用變壓器進行高壓輸電可以大大減少輸電線路上的電能損失.這里重點描述了輸電線上的電流大小與造成的電熱損失的關系,教師應幫助學生分析,理解采用高壓輸電的必要__.
教學重點、難點、疑點及解決辦法。
1、重點:變壓器工作原理及工作規(guī)律.
2、難點:
(l)理解副線圈兩端的電壓為交變電壓.
(2)推導變壓器原副線圈電流與匝數(shù)關系.
(3)掌握公式中各物理量所表示對象的含義.
3、疑點:變壓器鐵心是否帶電即如何將電能從原線圈傳輸出到副線圈.
4、解決辦法:
(l)通過演示實驗來研究變壓器工作規(guī)律使學生能在實驗基礎上建立規(guī)律.
(2)通過理想化模型建立及理論推導得出通過原副線圈電流與匝數(shù)間的關系.
(3)通過運用變壓器工作規(guī)律的公式來解題使學生從實踐中理解公式各物理量的含義。
高二物理變壓器教案篇十九
1.串并聯(lián)電路的性質。
2.電流表的改裝。
(二)進行新課。
1、電功和電功率。
教師:請同學們思考下列問題。
(1)電場力的功的定義式是什么?
(2)電流的定義式是什么?
學生:(1)電場力的功的定義式w=qu。
(2)電流的定義式i=qt。
教師:投影教材圖2.5-1。
學生:在時間t內,通過這段電路上任一橫截面的電荷量q=it。
學生: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和通電時間t三者的乘積。
教師:請同學們說出電功的單位有哪些?
學生:(1)在國際單位制中,電功的單位是焦耳,簡稱焦,符號是j.
(2)電功的常用單位有:千瓦時,俗稱“度”,符號是kw·h.
說明:使用電功的定義式計算時,要注意電壓u的單位用v,電流i的單位用a,通電時間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,在相同時間里,電流通過電力機車的電動機所做的功要顯著大于通過電風扇的電動機所做的功。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:單位時間內電流所做的功叫做電功率。用p表示電功率。
(2)定義式:p=w=iut。
(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。電能轉化為什么形式的能與電路中的電學元件有關。在純電阻元件中電能完全轉化成內能,于是導體發(fā)熱。
設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,試計算在時間t內電流通過此電阻產生的熱量q。
學生:求解產生的熱量q。
解:據(jù)歐姆定律加在電阻元件兩端的電壓u=ir。
在時間t內電場力對電阻元件所做的功為w=iut=i2rt。
由于電路中只有純電阻元件,故電流所做的功w等于電熱q。
產生的熱量為。
q=i2rt。
教師指出:這個關系最初是物理學家焦耳用實驗得到的,叫焦耳定律,同學們在初中已經學過了。
學生活動:總結熱功率的定義、定義式及單位。
熱功率:
(1)定義:單位時間內發(fā)熱的功率叫做熱功率。
(2)定義式:p熱=q2=irt。
(3)單位:瓦(w)。
(三)研究電功率與熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。
學生:分組討論總結電功率與熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。
師生共同活動:總結:
(1)電功率與熱功率的區(qū)別。
電功率是指輸入某段電路的全部功率或在這段電路上消耗的全部電功率,決定于這段電路兩端電壓u和通過的電流i的乘積。
熱功率是在某段電路上因發(fā)熱而消耗的功率,決定于通過這段電路的電流的平方i2和電阻r的乘積。
(2)電功率與熱功率的聯(lián)系。
若在電路中只有電阻元件時,電功率與熱功率數(shù)值相等。即p熱=p電。
教師指出:
若電路中有電動機或電解槽時,電路消耗的電功率絕大部分轉化為機械能或化學能,只有一少部分轉化為內能,這時電功率大于熱功率,即p電p熱。
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