發布時間:2022-06-21 16:28:52
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的物理教案樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
2.通過觀察實驗,培養學生從現象到本質的認識能力。
3.通過討論,培養學生團結協作的能力。
【教學目標】
1.知道一切物體在液體或氣體中都受到浮力。浮力的方向是豎直向上的。
2.會用彈簧秤法測浮力。
3.知道浮力產生的原因是液體上下表面的壓力差。
4.知道物體的浮沉是由重力和浮力決定的。會判斷物體浮沉。
5.會對物體進行簡單的受力分析,并知道漂浮的物體浮力大小等于物重。
【教學器材】
彈簧測力計、墨水瓶、燒杯、水、乒乓球(3個)、溶液。
【教學過程】
一、復習提問
1.什么是力?
2.力的測量工具是什么?(測力計)
3.出示彈簧測力計下掛空墨水瓶。墨水瓶受幾個力?(兩個)
4.兩個力是什么關系?(一對平衡力)
5.二力平衡的條件是什么?
二、導入新課
(一)演示實驗
1.用手托住空墨水瓶。分析受力情況,看到什么現象?(彈簧測力計的示數變小了。)
2.分析變化原因,手對空墨水瓶的托力多大?如何求得?
學生實驗:
將彈簧測力計吊著空墨水瓶,放入水中浸沒,觀察到什么現象?(彈簧測力計的示數變小了。)
問:這個現象說明了什么現象?(浸沒在水中的物體受到水對它向上托的力。)物體在其他液體中是否也受到向上托的力呢?
演示實驗:
將吊著的空墨水瓶放入溶液中,看到什么現象?分析變化原因。
問:漂浮的物體是否也受到向上的托力呢?
學生實驗:
將乒乓球投入水中,設法將它按入水中,有何感受?這說明了什么問題?
說明:(一切浸入液體中的物體,都要受到液體對它豎直向上的托力,這就是浮力。)
(二)板書
一、一切浸入液體中的物體都要受到液體對它豎直向上的浮力
(受力物體)(施力物體)(方向)
分析:(力是物體對物體的作用,任何一個都有施力物體和受力物體。浮力的施力物體是液體,受力物體是浸入液體中的物體,浮力的方向是豎直向上的。)另外對浸入的理解,它包含兩種情況:①部分浸入;②浸沒。
討論:
1.給你彈簧測力計、水、燒杯、鉤碼,如何測出鉤碼浸入水中的浮力?
(1)先測鉤碼在空氣中的重力G。
(2)物體浸入水中看彈簧測力計的示數F拉。
(3)求浮力
2.浸在液體中物體一定受到浮力嗎?(有各種意見)
演示實驗:
圖1
(1)取一只去底的礦泉水透明塑料瓶,瓶口朝下,瓶口略小于乒乓球。放入乒乓球。
問:如果我往里面注水,乒乓球會浮起嗎?(會。因為要受到水的浮力)
(2)往塑料瓶里面注水。現象:乒乓球被水壓在瓶底,同時有水從塑料瓶口漏出。
(說明浸在水中的物體不一定受到浮力。為什么呢?)
板書:二、浮力產生的原因
(3)用瓶塞(或手)堵住漏水的瓶口,注意觀察乒乓球下面積滿水時有何現象發生?
(現象:乒乓球下積滿水時乒乓球會上浮。)
(4)將水倒回燒杯,分析原因。
第一次乒乓球只受到水給它向下的壓力。
第二次乒乓球下積滿了水,即受到水對它向下的壓力,而且受到水對它向上的壓力。乒乓球上浮說明向上的壓力大于向下的壓力。這就是壓力產生的原因。>
圖2
我們舉特例來分析:立方體浸沒在液體中的受力情況
立方體浸沒在水中,其左右兩個側面和前后兩個側面和面積相等,并且對應部位距水面的深度相同。
問:水給它們的壓強是否相等?(相等)
問:水給它們的壓力是否相等?(讓學生討論)(壓力相等并且方向相反)
分析:(p=ρghp=F/SS一定,F=p•S)但是,上下兩表面處的深度不同,下表面處的深度更深,壓強更大,而上下兩表面的表面積相同,據p=F/SF=P•S,所以下表面受到向上的壓力比上表面受到的壓力更大。即>這就是浮力產生的原因。
板書:原因:>
而根據同一直線上二力的合成,=-,這就是浮力。
板書:實質:=-,方向豎直向上。
總結說明:浸入液體中的物體,上下表面受到的壓力差就是浮力。浮力的方向是豎直向上的。
問:既然一切浸入液體中的物體都要受浮力,那么為什么有的物體在水中下沉,有的在水中上浮呢?下面我們就來討論物體的浮沉條件。
板書:三、物體的浮沉
演示實驗:將三個乒乓球浸沒水中(一個充滿沙;一個中空;一個有部分沙,用蠟封住),松手后出現什么現象?分析討論。
圖3
問:浸入水中的物體受到哪幾個力的作用?(重力、浮力)它們的施力物體是誰?(地球、水)
一個物體在受到兩個或兩個以上力的作用時,它的運動狀態由它們共同決定。
(1)當=G時,它受到平衡力的作用,將處于什么狀態?(靜止)(懸浮)
(2)當>G時,它受到非平衡力的作用,將處于什么狀態?(上升)(上浮)
(3)當
板書:
問:沉的物體最終處于什么狀態?(靜止)為什么?(另外受到容器底對它的支持力。)()
問:那么上浮的物體最終處于什么狀態?(靜止)我們就說物體漂浮在液面上,那么,。受到平衡力的作用。
三、總結擴展
(一)本書主要學習三個知識點:
1.什么是浮力,浮力的方向如何,以及如何用實驗法測浮力?
2.浮力產生的原因是什么?
3.物體的浮沉條件。
我們要理解、記憶,并且借助實驗,才能更好地掌握知識。
(二)思考:上浮的物體(),上浮至漂浮在液面上()
知識目標
1、了解棱鏡在改變光的傳播方向上的作用,知道棱鏡是利用光的折射定律控制光路的光學元件一.
2、理解全反射棱鏡產生全反射的原理,知道全反射棱鏡的應用.
3、知道各種色光在真空中的速度相同,在其他介質中速度不同,因而對同一介質的折射率不同.
4、知道色散現象產生的原因,知道紅光的折射率最小,紫光的折射率最大.
能力目標
理解棱鏡對光的偏折作用,對實際問題進行處理.
理解不同色光通過棱鏡的色散現象,分析相關現象.
情感目標
1、對比全反射棱鏡和平面鏡對光路的控制作用的不同效果,讓學生學會選擇更合理的工具來解決問題.
2、由光的色散現象這一知識點,啟發學生思考不同的色光疊加的效果.
教學建議
1、要讓學生會根據折射定律定性畫出通過棱鏡的光線、能夠通過作圖體會棱鏡控制光法的特點:“光線向底而偏折”、要正確地、靈活地找到頂角和底面.
2、要讓學生知道全反射棱鏡控制光路的特點、并讓學生了解全反射棱鏡與平面餅在改變光路上效果是相同的,但利用平面鏡反射時,玻璃表面和鍍層表面都要產生反射,并在鍍層面會有一定的光能被吸收、所以實際中全反射棱鏡優于平面鏡.
3、關于光的色散現象可以先通過演示實驗,如讓白光通過三棱鏡在屏上或白墻上觀察到彩色的光帶而看到色散現象,再通過分析說明各種顏色的光偏向角不同反映了玻璃對各種色光的折射率不同,從而得出不同顏色的光在玻璃中的傳播速度不同.
教學設計示例
棱鏡
(-)引入新課
根據光的折射現象以及光的可逆性原理分析光線通過三棱鏡后將發生偏折現象,并通過演示實驗觀察光路(利用激光演示器).做好演示實驗:光通過三棱鏡后的光路(盡量演示各種可能出現的情況)
(二)教學過程
1、介紹三棱鏡
棱鏡:光學上用核截面為三角形的透明體叫做三棱鏡,光密媒質的棱鏡放在光疏媒質中(通常在空氣中),入射到棱鏡側面的光線經棱鏡折射后向棱鏡底面偏折.
A、三棱鏡是利用光的折射控制光路的光學元件.隔著三棱鏡能看到物體的虛像.虛像的位置比物體的實際位置向頂角方向偏移,但是沒有必要去追究是放大還是縮小的像.
B、光從棱鏡的一個側面射入,從另一個側面射出,出射光線將向底面(第三個側面)偏折,偏折角的大小與棱鏡的折射率,棱鏡的頂角和入射角有關.
C、若三棱鏡的介質相對于周圍介質是光流介質,則透過棱鏡看物體,看到的虛像向底邊偏移;出射光線較之入射光線向頂角偏折.
2、全反射棱鏡
截面為等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡.全反射棱鏡在光學儀器中被用來改變光路.
A、玻璃的折射率在1、5~1、9之間,相對于空氣來講,玻璃的臨界角在30°~42°之間.
B、光從空氣垂直射入全反射棱鏡的直角側面上,經過棱鏡一次全反射,將改變光路90°,光垂直射入全反射棱鏡的斜側面上,經棱鏡兩次全反射,將改變光路180°.
3、光的色散
白光通過三棱鏡折射后被分解為由紅,橙,黃,綠,藍,靛,紫組成的彩色光譜,這就是光的色散.
A、光的色散現象表明:白光是由各種單色光組成的復色光;同一種介質對不同色光的折射率不同;不同色光在同一介質中傳播的速度不同.
B、復色光通過平行透明板(玻璃磚),也能發生色散現象.
探究活動
1.知道聲音是由物體振動發生的。
2.知道聲音傳播需要介質,聲音在不同介質中傳播的速度不同,知道聲音在空氣中的傳播速度。
3.知道回聲現象和回聲測距離。
重點聲音發生和傳播
難點回聲測距離
教具演示
音叉,乒乓球
學生橡皮筋
一引入新課我們有兩只耳朵,能聽到各種各樣的聲音,聽老師講課,可以獲得各種知識,聽電臺廣播可以知道天下大事,聲音是我們了解周圍事物的重要渠道,那么,聲音是怎樣發生的?它是怎么傳到我們耳朵?
二教學過程設計
一.聲音的發生
(1)演示課本圖3-1,引導學生觀察音叉發生時叉股在振動。
(2)隨堂學生實驗:做課本圖3-1撥動張緊的橡皮筋。
(3)隨堂學生實驗:做課本圖3-1用手指摸著頸前喉頭部分,同時發聲。小結:歸納以上實驗,引導學生自己總結出“聲音的發生是由于物體的振動”。指出鳥、蟋蟀和其他一些昆蟲發聲也是由于振動。
二.聲音的傳播
(1)課本圖3-2實驗問:右邊音叉的振動通過什么傳給了左邊的音叉?-(空氣)
(2)游泳時,潛入水中也能聽到聲音,說明液體也能傳聲。
(3)隨堂實驗:把耳朵貼近桌面,用手敲桌板,可聽見清晰的敲擊聲,說明固體也能傳聲。小結:聲音能靠任何氣體、液體、固體物體作媒介傳播出去,這些作為傳播媒介的物質稱為介質。而真空不能傳聲。
三.聲音的傳播速度學生對比表中的一些聲速并找出空氣中15攝氏度的聲速。聲音在固體、液體中比在空氣中傳播得快。觀察音叉振動觀察橡皮筋振動感覺喉頭振動歸納觀察左邊乒乓球思考回想實驗查表,并比較
教學過程設計
四.回聲
(1)回聲:回聲是聲音在傳播中遇到障礙物反射回來的現象。講述為什么有時候能聽到回聲,有時又不能。原聲與回聲要隔0.1s以上我們才能聽見回聲。請同學們算一算我們要聽見回聲,離障礙物體至少要多遠。(17米)
(2)利用回聲測距離例題:某同學站在山崖前向山崖喊了一聲,經過1.5秒后聽見回聲,求此同學離山崖多遠?已知:v=340m/s;t=1.5s求:S解:s=vt1=340m/s×1/2×1.5s=255m答:略
五.小結計算練習學生解題
三.思考與作業P43-3
四板書
第四章聲現象
第一節聲音的發生和傳播
一.發生
1.一切發聲的物體都在振動。
2.振動停止,發聲也停止。
二.聲音傳播
1.聲音靠介質(任何氣體、液體和固體)傳播。
2.聲速(15℃)340m/s
3.聲速由大到小排列:固體、液體、氣體。
三.回聲
1.了解磁場的產生和磁現象.
2.理解磁場的方向性,知道用磁感線反映磁場的方向.掌握直線電流、環形電流和通電螺線管產生磁場的磁感線空間分布情況.
3.掌握安培定則,并能用安培定則熟練地判定電流、以及電流產生的磁場方向.
能力目標
1.通過磁場現象的學習,培養學生的觀察能力、分析能力和空間想象能力.
2.利用電場和磁場的類比教學,培養學生的比較推理能力.
情感目標
1.讓學生了解我國古代對磁現象的研究(如指南針的發明),培養學生愛國主義思想,鼓勵他們學習科學的熱情.
2.通過對磁感線的引進,使得學生了解如何將抽象的概念轉化為形象的模型進行研究的方法.
教材分析
由于學生在初中時已經對磁場概念有了初步的了解,又由于前面學習了電學的有關知識,因此在學習磁場知識時會比較容易的接受.但是在學習用磁感線來描述磁場以及相關的幾個特殊磁場的磁感線分布時會感到一定的困難,教材給了有關的插圖,在“媒體資料”中,提供了相關的磁感線分布的三維動畫,教師可以參考使用,有助于學生對磁感線空間形象的準確把握.
教法建議
教師在講解磁場的有關概念時,可以參考電場的相關內容進行類比,如:電場線描述電場──磁感線描述磁場.在以后幾節的學習上,可以大量采用這種方法,分析電場與磁場的相同之處,找出不同,幫助學生加深對“磁場”這一抽象概念的理解.
教學設計示例
第一節磁場磁感線
一素質教育目標
(一)知識教學點
1.了解磁場的產生和磁現象.
2.理解磁場有方向性,知道用磁感線反映磁場的方向.
3.能用安培定則熟練地判定電流磁場的方向.
4.掌握常見幾種磁場的磁感線分布情況.
(二)能力訓練點
1.通過觀察演示實驗,培養學生的觀察能力、分析能力和空間想象能力.
2.利用電場和磁場的類比教學,培養學生的比較推理能力.
(三)德育滲透點
1.了解我國古代對磁現象的研究(如指南針的發明),培養學生愛國主義思想,鼓勵他們學習科學的熱情.
2.通過引進虛擬的磁感線教學,對學生進行物理問題變抽象為形象的方法論教育.
(四)美育滲透點
讓學生體會磁感線圖像的對稱美、形式美.
二學法引導
1.教師采用演示實驗法引入,直觀教學、利用電場對比教學.
2.學生認真觀察實驗現象,理解磁場的存在,類比電場理解磁場的性質及磁場的描繪.
三重點、難點、疑點及解決辦法
1.重點
(1)理解磁場的基本性質──力的作用和方向性.
(2)掌握安培定則及常見幾種磁場的磁感線分布.
2.難點
磁場的空間分布與磁感線的對應聯系.
3.疑點
(1)看不見、摸不著的磁場是客觀存在的.
(2)描繪磁場的磁感線是虛擬的曲線.
4.解決辦法
(1)通過演示實驗,直觀地反映磁場的存在,突破本節教學的重點和疑點.
(2)利用與電場的對比教學,幫助學生理解幾種常見磁場磁感線的空間分布.
四課時安排
1課時
五教具學具準備
條形磁鐵;蹄形磁鐵;小磁針;導線和開關;電源;鐵架臺;細鐵屑;玻璃板.
六師生互動活動設計
1.教師先演示實驗.直觀引入磁場的存在,再通過實驗演示,學生思考總結磁極之間、電流之間、電流與磁極之間的相互作用是通過磁場來傳遞的.通過類比電場、演示實驗使學生理解磁感線的意義及分布規律.
2.課外組織學生閱讀材料“電流磁效應的發現”深化對磁場的認識.
利用課外時間,要求學生做一做“驗證環形電流的磁場方向”實驗.
七教學步驟
(一)明確目標
(略)
(二)整體感知
本節的教學分為兩部分:1、理解磁場客觀存在.電磁極間相互作用,推理磁場的客觀存在,由演示實驗進一步得出電流周圍也存在著磁場,磁極與磁極、磁極與電流、電流與電流之間發生相互作用都是通過磁場來傳遞的、2、對磁場進行描述、通過演示實驗得出磁場是有方向性的,用磁感線可以形象地描述磁場的方向性,通過演示實驗形象直觀顯示條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁感線、電流的磁場的磁感線可用安培定則來反映.
(三)重點、難點的學習與目標完成過程
1.引入新課
我國是世界上最早發現磁現象的國家,早在戰國末年就有磁鐵的記載,我國古代的四大發明之一的指南針就是其中之一,指南針的發明為世界的航海業作出了巨大的貢獻.在現代生活中,利用磁場的儀器或工具隨處可見,如我們將要學習的電流表、質譜儀、回旋加速器等等.進入21世紀后,科技的發展突飛猛進,一日千里,作為新世紀的主人,肩負著民族振興的重任,希望同學們勤奮學習,為攀登科學高峰打好扎實的基礎.今天,我們首先認識磁場.
2.磁場的產生
在玻璃板上放兩輛小車,小車上各放置一條形磁鐵,通過演示實驗(如圖)觀察到,磁體同名磁極相斥,異名磁極相吸,且不需要接觸就可以發生力的作用,顯然這一力是場力,但磁鐵并不帶電,不存在電場,它就是另一種場──磁場、磁體周圍存在著磁場,常見的條形磁鐵、蹄形磁鐵周圍都存在著磁場、除磁體周圍有磁場外,丹麥物理學家奧斯特首先發現電流周圍也存在著磁場、觀察演示實驗(如圖)看出,當通入電流時,小磁針轉動,說明電流周圍也有磁場、磁極與磁極之間、電流與磁極之間、電流與電流之間通過演示實驗看出都會發生相互作用,這種作用都是通過磁場這種特殊物質發生作用的.
3.磁場的性質
在磁鐵周圍的不同位置放置一些小磁針,發現小磁針靜止時,指向各不相同如圖所示,這表明磁場中不同位置力的作用方向不同,因此磁場具有方向性.
與電場對比,在電場中,我們利用檢驗電荷的受力情況來反映電場的方向性,規定正電荷受的電場力方向為電場方向.
在磁場中,我們利用小磁針來規定磁場的方向,規定在磁場中的任意一點小磁針北極受力的方向亦即小磁針靜止時北極所指的方向,就是那一點的磁場方向.
4.磁感線
為了形象地反映電場的方向性,我們引進了電場線的概念.同理,在研究磁場時,我們引進磁感線來反映磁場的方向性,磁感線是一些有方向的曲線,在這些曲線上,每一點的切線方向都跟該點的磁場方向相同(即為小磁針的北極指向).利用磁感線,我們就可以比較直觀地描述磁場的方向性.
不同的磁場,磁感線的空間分布是不一樣的,常見的磁場的磁感線空間分布情況如下:
(1)條形磁鐵的磁場
取一塊玻璃板,在其上面撤上碎鐵屑,下面放條形磁鐵,輕輕敲擊玻璃板,碎鐵屑等效于無數個小磁針,形象地顯現出磁場的方向,即為磁感線的平面分布情況(如圖),所以條形磁鐵的磁感線分布如圖.
(2)蹄形磁鐵的磁感線分布情況見圖.
(3)電流磁場的磁感線分布情況見圖.
a.通電直導線電流磁場(用右手螺旋定則判定).
b.通電環形電流磁場(用右手螺旋定則判定).
(4)磁感線的特點
a.磁感線是不相交的封閉曲線.
b.磁感線某點的切線方向表示該點的磁場方向.
c.磁感線的疏密可以反映磁場的強弱.
(四)總結、擴展
1.磁體周圍,電流周圍都有磁場,磁場是物質存在的一種形式,其性質是對放入其中的電流和磁體有力的作用.
2.磁場是有方向性的,可用磁感線直觀形象地反映常見磁場的方向,但須注意磁感線是虛擬的曲線.
3.通電螺旋管內部的磁感線是平行軸線分布的.其外部磁感線由N極出發至S極,其內部是由S極重新回到N極的封閉曲線,所以螺旋管內部磁感線最密、磁場最強.
八布置作業
九板書設計
第一節磁場
一磁場的產生
1.磁場的客觀存在.
2.磁場的產生.
(1)磁體周圍.(2)電流周圍.
3.磁場的基本性質──力的作用.
二磁場的方向
1.規定小磁針靜止時北極的指向為磁場方向.
三磁感線
1.磁感線的概念.
1.掌握密度的概念。
2.知道密度的公式并能用公式進行計算。
3.知道密度單位的寫法、讀法及換算。
教學重點:掌握密度的概念;知道密度的公式并能用公式進行計算,全國公務員共同天地
教學難點:密度單位的寫法、讀法及換算
教學準備:天平砝碼,木塊2個,石塊2個,量筒,水
一、新課引入:
自然界是由各種各樣的物質組成,不同物質有不同的特性,我們正是根據物質的這些特性來區分、鑒別不同的物質。特性指物質本身具有的,能進行相互區別、辯認的一種性質,例如顏色、氣味、味道、硬度等都是物質的特性,這節課我們來學生物質的另一種特性——密度
二、新課講解:
1.建立密度的概念
(1)實驗:用天平測出木塊和石塊的質量;用刻度尺和量筒、水測出木塊和石塊的體積。數據如下:
質量(克)
體積(厘米3)
質量/體積(克/厘米3)
木塊1
5
10
0.5
木塊2
10
20
0.5
石塊1
10
4
2.5
石塊2
20
8
2.5
(2)分析數據
A.木塊的體積增大幾倍,它的質量也增大幾倍,質量和體積比值一定
B.石塊的體積增大幾倍,它的質量也增大幾倍,質量和體積比值一定
C.木塊的質量跟體積比值不等于石塊的質量跟體積的比值。
從表演中可看出不同種類的物質,質量跟體積的比值是不同的,質量跟體積的比值就等于單位體積的質量,可見單位體積的質量反映了物質的一種特性,密度就是表示這種特性的物理量。
(3)建立概念
A.密度定義:某種物質單位體積的質量叫做這種物質的密度,符號ρ
B.密度公式:ρ=m/V;m表示質量,V表示體積
C.密度單位:千克/米3(kg/m3);克/厘米3(g/cm3)
1g/cm3=1000kg/m3=103kg/m3
(4)例題:一鐵塊質量是1.97噸,體積是0.25米3,鐵塊密度多大?
已知:m=1.97t=1.97×103kg;V=0.25m3
求:ρ
解:
答:鐵塊的密度是7.9×103kg/m3
2.密度物理意義
水的密度是1.0×103kg/m3表示1米3水的質量是1.0×103千克。
3.思考與討論
(1)對同種類物質,密,全國公務員共同天地度ρ與質量m和V的關系。
(2)不同種類物質,密度是否相同?這說明什么?
(3)公式的物理意義。
知識目標
1、知道曲線運動是一種變速運動,它在某點的瞬時速度方向在曲線這一點的切線上.
2、理解物體做曲線運動的條件是所受合外力與初速度不在同一直線上.
能力目標
培養學生觀察實驗和分析推理的能力.
情感目標
激發學生學習興趣,培養學生探究物理問題的習慣.
教學建議
教材分析
本節教材主要有兩個知識點:曲線運動的速度方向和物體做曲線運動的條件.教材一開始提出曲線運動與直線運動的明顯區別,引出曲線運動的速度方向問題,緊接著通過觀察一些常見的現象,得到曲線運動中速度方向是時刻改變的,質點在某一點(或某一時刻)的速度方向是曲線的這一點(或這一時刻)的切線方向.再結合矢量的特點,給出曲線運動是變速運動.關于物體做曲線運動的條件,教材從實驗入手得到:當運動物體所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時,物體就做曲線運動.再通過實例加以說明,最后從牛頓第二定律角度從理論上加以分析.教材的編排自然順暢,適合學生由特殊到一般再到特殊的認知規律,感性知識和理性知識相互滲透,適合對學生進行探求物理知識的訓練:創造情境,提出問題,探求規律,驗證規律,解釋規律,理解規律,自然順暢,嚴密合理.本節教材的知識內容和能力因素,是對前面所學知識的重要補充,是對運動和力的關系的進一步理解和完善,是進一步學習的基礎.
教法建議
“關于曲線運動的速度方向”的教學建議是:首先讓學生明確曲線運動是普遍存在的,通過圖片、動畫,或讓學生舉例,接著提出問題,怎樣確定做曲線運動的物體在任意時刻速度的方向呢?可讓學生先提出自己的看法,然后展示錄像資料,讓學生總結出結論.接著通過分析速度的矢量性及加速度的定義,得到曲線運動是變速運動.
“關于物體做曲線運動的條件”的教學建議是:可以按照教材的編排先做演示實驗,引導學生提問題:物體做曲線運動的條件是什么?得到結論,再從力和運動的關系角度加以解釋.如果學生基礎較好,也可以運用邏輯推理的方法,先從理論上分析,然后做實驗加以驗證.
教學設計方案
教學重點:曲線運動的速度方向;物體做曲線運動的條件
教學難點:物體做曲線運動的條件
主要教學過程設計:
一、曲線運動的速度方向:
(一)讓學生舉例:物體做曲線運動的一些實例
(二)展示圖片資料1、上海南浦大橋2、導彈做曲線運動3、汽車做曲線運動
(三)展示錄像資料:l、彎道上行駛的自行車
通過以上內容增強學生對曲線運動的感性認識,緊接著提出曲線運動的速度方向問題:
(四)讓學生討論或猜測,曲線運動的速度方向應該怎樣?
(五)展示錄像資料2:火星兒沿砂輪切線飛出3:沾有水珠的自行車后輪原地運轉
(六)讓學生總結出曲線運動的方向
(七)引導學生分析推理:速度是矢量速度方向變化,速度矢量就發生了變化具有加速度曲線運動是變速運動.
二、物體做曲線運動的條件:
[方案一]
(一)提出問題,引起思考:沿水平直線滾動的小球,若在它前進的方向或相反方向施加外力,小球的運動情況將如何?若在其側向施加外力,運動情況將如何?
(二)演示實驗;鋼珠在磁鐵作用下做曲線運動的情況,或鋼珠沿水平直線運動之后飛離桌面的情況.
(三)請同學分析得出結論,并通過其它實例加以鞏固.
(四)引導同學從力和運動的關系角度從理論上加以分析.
[方案二]
(一)由物體受到合外力方向與初速度共線時,物體做直線運動引入課題,教師提出問題請同學思考:如果合外力垂直于速度方向,速度的大小會發生改變嗎?進而將問題展開,運用力的分解知識,引導學生認識力改變運動狀態的兩種特殊情況:
1、當力與速度共線時,力會改變速度的大小;
2、力與速度方向垂直時,力只會改變速度方向.
最后歸結到:當力與初速度成角度時,物體只能做曲線運動,確定物體做哪一種運動的依據是合外力與初速度的關系.
(二)通過演示實驗加以驗證,通過舉生活實例加以鞏固:
展示課件三,人造衛星做曲線運動,讓學生進一步認識曲線運動的相關知識.
課件2,拋出的手榴彈做曲線運動,加強認識.
1.認識光的干涉現象及產生光干涉的條件.
2.理解光的干涉條紋形成原理,認識干涉條紋的特征.
3.通過觀察實驗,培養學生對物理現象的觀察、表述、概括能力.
4.通過“揚氏雙縫干涉”實驗的學習,滲透科學家認識事物科學的物理思維方法.
二、重點、難點分析
1.波的干涉條件,相干光源.
2.如何用波動說來說明明暗相間的干涉條紋,怎么會出現時間上是穩定的,空間上存在著加強區和減弱區并且互相間隔,如何理解“加強”和“減弱”.
3.培養學生觀察、表述、分析能力.
三、教具
1.演示水波干涉現象:頻率可調的兩個波源,發波水槽,投影幻燈,屏幕.
2.演示光的干涉現象:直絲白熾燈泡;單縫;雙縫;紅、綠、藍、紫濾色片;光的干涉演示儀;激光干涉演示儀.
3.干涉圖樣示意掛圖,為分析干涉所做的幻燈片;或電腦及干涉現象示意的動畫軟件.
四、主要教學過程
(一)引入
由機械波的干涉現象引入:首先演示“水波干涉現象”,并向學生提出問題.
(1)這是什么現象?
(2)是否任何兩列波在傳播空間相遇都會產生這樣的現象?
讓學生回答,讓學生描述穩定干涉現象的特征,指出干涉現象是兩列波在空間相遇疊加的一種情景;一切波都能發生干涉現象,干涉現象是波特有的現象.要得到穩定干涉現象需是相干波源.
(二)教學過程設計
1.光的干涉現象——揚氏干涉實驗.
(1)提出問題:光是否具有波動性?如果有則會有光的干涉現象,觀察光的干涉現象可以用屏幕,在屏幕上會得到什么現象呢?
演示兩個通有同頻率交流電單絲燈泡(或蠟燭)作為兩個光源,移動屏與它們之間的距離,屏幕上看不到明暗相間的現象.
實驗結果表明:兩個獨立熱光源的光波相遇得不到干涉現象.說明光的復雜性.認識事物不是一帆風順的.實驗的不成功是光無波動性?還是實驗設計有錯誤,沒有滿足相干條件?
(2)揚氏實驗.
①介紹英國物理學家托馬斯•揚.如何認識光,如何獲得相干光源——展示揚氏實驗掛圖鼓勵學生在認識事物或遇到問題時,學習揚氏的科學態度,巧妙的思維方法.
②介紹實驗裝置——雙縫干涉儀.
說明雙縫很近0.1mm,強調雙縫S1、S2與單縫S的距離相等,所以兩單縫S1、S2處光的振動不僅頻率相同,而且總是同相.
③演示:
先用加濾色片后單色光紅光進行演示,然后改用激光源做雙縫干涉實驗,并使雙縫與屏幕的距離加大,這樣在屏幕上得到條紋間距離大,更為清晰的明暗相同的圖樣.
展示雙縫干涉圖樣,讓學生注意觀察圖樣,回答圖樣的特點:
(1)明暗相間.
(2)亮紋間等距,暗紋間等距.
(3)兩縫S1、S2中垂線與屏幕相交位置是亮條紋——中央亮紋.
提出問題:為什么會出現這樣的圖樣?怎樣用波動理論進行解釋.
2.運用波動理論進行分析.
(1)演示兩列頻率相同、振動方向相同兩列波在一直線上疊加的情景.
用做好的幻燈片用投影幻燈進行演示;或用編制好的軟件在電腦上進行演示.
注意分析兩列波傳播經同一位置時此點的振動情況.
①仍在某一平衡位置附近往復振動,位移隨時間而改變.
②兩列波同相振幅變大,說明此點振動加強了;兩列波反相振幅減小,說明此點振動減弱了.
強調波形圖是各個質點在同一時刻位移的包絡線,演示波在傳播時,波峰波谷的移動情況.
(2)演示一列波由近及遠波峰、波谷示意圖,演示兩列頻率相同,同相波由近及遠波峰、波谷的示意圖.
操作:
波峰、波谷行進位置.
②幻燈片數量準備多一些,波峰、波谷向前推進速度要慢,若用電腦波行進的速度要慢且可暫停.
③最后形成書上雙縫干涉示意圖樣,展示彩色掛圖.
分析:
①說明示意圖是兩列波某一時刻峰谷位置分布圖.
②說明兩列波同頻率、初相相同,在兩列波峰峰、谷谷相遇位置均是加強點;而峰谷相遇位置均是消弱點.
③先分析S1S2連線中垂線上的點:首先讓學生注意中垂線上的某一點,演示讓波行進起來結果峰谷依次通過此點——說明此點振動在峰平衡位置谷平衡位置峰之間往復振動是加強點.然后再讓學生看兩列波的相遇峰、谷依次通過該直線上的所有點——說明此直線上的點均是加強點.
④再分析S1S2中垂線兩側對稱位置上的點,即兩列波峰谷相遇點,首先注意某一點,演示讓波行進起來總是峰谷同時通過此點——說明兩列波通過此點總是振動方向相反,是被消弱的;然后再看兩列波峰谷交叉點的移動情況——為消弱區域.
⑤其次再分析遠離中垂線上的點又是加強區域……
小結:通過以上分析振動加強與消弱點的分布是相互間隔的而且是穩定的.結合干涉掛圖反映在屏幕上:同相加強光能量較強——亮;反相減弱光能量較弱——暗.得到亮暗間隔的干涉圖樣.
(3)屏幕上出現亮紋、暗紋的條件.
在示意圖中,S1和S2為一對相干光源,兩組半徑相同的同心圓表示S1和S2兩相干光源向外傳播的兩列波.實線表示波峰,虛線表示波谷.實線a0、a2、a′2,a4、a′4…為加強區域,虛線a1、a′1;a3、a′3…為減弱區域.
①實線a0上各點,S1、S2發出光波到達線上某點的光程差δ=0.
實線a2(a′2)上各點,S1、S2發出光波到達線上某點的光程差δ2=λ.
實線a4(a′4)上各點,S1、S2發出光波到達線上某點的光程差δ4=2λ.
即在實線a0、a2(a′2)、a4(a′4)…上各點光程差各為0、λ、2λ…,即為波長的整數倍.屏上出現亮紋.
…,即為半波長的奇數倍,屏上出現暗紋.
總結規律:凡光程差等于波長整數倍的位置,產生亮條紋;凡光程差等于半波奇數倍的位置,產生暗條紋,即產生亮暗條紋條件表達式:
亮紋光程差δ=kλ(k=0,1,2…).
*(4)若學生數學基礎好,接受能力強可推導屏上亮暗紋的位置公式,否則不進行此內容.
3.干涉條紋間距與哪些因素有關.
教師重做雙縫干涉實驗,讓學生注意實驗現象,并定性尋找規律.
①改變屏與縫之間的距離L——波長λ不變時L越大,亮紋間距(暗紋間距)越大.
②屏與縫之間距離L不變,用不同的單色光進行實驗——波長長的亮紋間距(暗紋間距)大,并展示彩色掛圖.
③L、λ不變,用雙縫距離d不同配件進行實驗——d小的亮紋間距(暗紋間距)大.
小結:(1)實驗可證明(或用上述亮暗紋的位置公式得亮紋間距)Δx=
(2)利用雙縫干涉實驗,測量L、d、Δx可測單色光的波長.
4.用復色光源做揚氏雙縫干涉實驗.
讓學生猜測干涉圖樣,然后教師做演示,讓學生注意觀察屏上圖樣特征:雙縫S1、S2連線的中垂線與屏相交的中央位置是白色亮縫,而兩側是彩色條紋,然后展示掛圖以便讓學生對圖樣有深刻印象.
(三)課堂小結
1.托馬斯•揚在歷史上第一次解決了相干光源問題,成功做出了光的干涉實驗.光的干涉現象微粒說無法解釋,而波動說可做出完善解釋,使人們認識到光具有波動性.
2.兩個相干光源發出的光在屏上某處疊加時如果同相,光就加強,如果反相光就減弱,于是產生明暗條紋,其特征是在中央明紋兩側對稱地分布著明暗相間的各級干涉條紋,且相鄰明紋和相鄰暗條紋的間隔相等.
單色光:亮紋光程差δ=kλ(k=0,1,2…).
復色光則出現彩色條紋.
3.明暗相間條紋反映光的能量在空間分布情況,暗條紋處光能量幾乎是零.表明兩列光波疊加彼此相互抵消.這并不是光能量損耗了或變成其它形式能量,而是按波的傳播規律,沒有能量傳到該處;亮條紋處的光能量比較強,光能量增加也不是光的干涉可以產生能量,而是按波的傳播規律,到達該處的能量比較集中.
“比熱容”教學目標
a.知道什么是物質的比熱
b.知道比熱的單位是焦/(千克·℃)及其讀法
c.會查物質的比熱表
d.能用學的比熱知識解釋一些常見日常現象,培養學生解決實際問題的能力
教學建議
教材分析
分析一:比熱是初中物理中一個非常重要的物理量,也是一個比較難理解的物理量.教材首先從日常生活常識出發,說明物質在溫度變化時,吸收(或釋放)的熱量與物體質量和溫度變化量有關,從而為比熱概念的引出作好鋪墊.然后安排演示實驗,引導學生觀察、對比、分析,最終抽象出比熱的概念,并進一步由比熱的定義說明其單位.最后列出一些常見物質的比熱表,并聯系實際討論一些日常現象.
分析二:比熱是一個比較抽象的概念,通過對它的學習,可以有意識地培養學生抽象思維能力.
教法建議
建議一:比熱的概念比較抽象,因此通過實驗總結出來是一個好辦法,做好演示實驗,引導學生有意識地觀察和思考至關重要.實驗前明確實驗要研究的是不同的物質在質量相等、溫度升高相同時吸收的熱量是否相同.在實驗前要格外強調杯子內的水和煤油質量相同,兩個熱水器也是完全相同的,這些實驗條件對學生正確得出比熱概念是非常重要的.當學生觀察到煤油的溫度上升得快時,要引導學生認識到相等質量的不同物質在吸收相同熱量時,升高的溫度不同,并進一步引申到其它物質.最后引導學生怎樣描述物質的這一特性,從而得出比熱的概念.
建議二:在介紹比熱表時,要教會學生怎樣運用比熱表,通過比較,指出水的比熱較大,為講解水在日常生活中應用做好鋪墊.另外,根據水和冰的比熱不同,說明不僅不同的物質比熱不同,即使是同一種物質在不同狀態下的比熱值也不同.
建議三:為鞏固學生對比熱概念的理解,可以多聯系實際,列舉一些日常生活中的現象,并運用比熱進行解釋.
“比熱容”教學設計示例vAlign=topwidth=75>
課題
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比熱容
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教學重點
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掌握并理解比熱的概念
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教學難點
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掌握并理解比熱的概念
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教學方法
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講授、實驗
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教具
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溫度計、煤油、水、電加熱器、天平
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知識內容
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教師活動
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學生活動
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一、實驗
(1)常見有關比熱現象
(2)煤油、水對比實驗
二、比熱
單位質量的某種物質溫度升高1℃吸收的熱量,叫做這一物質的比熱容.
單位質量的某種物質溫度降低1℃所釋放的熱量也等于比熱.
比熱的單位是焦/(千克·℃)
三、比熱表
四、水的應用
由比熱表可以看出水的比熱較大
五、小節
六、作業
記憶并理解比熱的概念,想一想日常生活中還有哪些現象可以用比熱來解釋.
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列舉日常生活中的常見有關比熱現象
演示實驗現象
引導學生觀察思考
通過實驗我們可以看出不同物質吸收相同的熱量升高的溫度不同,而升高(或降低)相同的溫度所吸收(或釋放)的熱量不同,那么用什么方法來描述物質的這一特性呢?
引導學生看比熱表,加深學生對比熱概念的理解
解釋海洋性氣候形成原因
引導學生回憶什么是比熱,其物理意義是什么
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觀察實驗
思考實驗所說明的問題
思考問題,提出描述不同物質的這一特性.
看比熱表,對比各種物質的比熱
解釋日常生活中的暖氣以及冷凝劑為什么常用水
回答問題,復習鞏固知識