在教案的制定中,我们要学会对教学内容做好分析,其实想要提高自己的教学质量,我们都必须认真对对待写教案这件事,下面是好文溜溜小编为您分享的物理题教案最新6篇,感谢您的参阅。
物理题教案篇1
?宇宙航行》
教学目标
知识与技能
1.了解人造卫星的有关知识,正确理解人造卫星做圆周运动时,各物理量之间的关系.
2.知道三个宇宙速度的含义,会推导第一宇宙速度.
过程与方法
通过用万有引力定律来推导第一宇宙速度,培养学生运用知识解决问题的能力.
情感、态度与价值观
1.通过介绍我国在卫星发射方面的情况,激发学生的爱国热情.
2.感知人类探索宇宙的梦想,促使学生树立献身科学的人生价值观.
教学重难点
教学重点
1.第一宇宙速度的意义和求法.
2.人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系.
教学难点
1.近地卫星、同步卫星的区别.
2.卫星的变轨问题.
教学工具
多媒体、板书
教学过程
一、宇宙航行
1.基本知识
(1)牛顿的“卫星设想”
如图所示,当物体的初速度足够大时,它将会围绕地球旋转而不再落回地面,成为一颗绕地球转动的人造卫星.
(2)原理
一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,向心力由地球对它的万有引力提供,
(3)宇宙速度
(4)梦想成真
1957年10月,苏联成功发射了第一颗人造卫星;
1969年7月,美国“阿波罗11号”登上月球;
2003年10月15日,我国航天员杨利伟踏入太空.
2.思考判断
(1)绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10 km/s.(×)
(2)在地面上发射人造卫星的最小速度是7.9 km/s.(√)
(3)要发射一颗月球人造卫星,在地面的发射速度应大于16.7 km/s.(×)
探究交流
我国于2011年10月发射的火星探测器“萤火一号”.试问这个探测器应大约以多大的速度从地球上发射
?提示】火星探测器绕火星运动,脱离了地球的束缚,但没有挣脱太阳的束缚,因此它的发射速度应在第二宇宙速度与第三宇宙速度之间,即11.2 km/s
二、第一宇宙速度的理解与计算
?问题导思】
1.第一宇宙速度有哪些意义?
2.如何计算第一宇宙速度?
3.第一宇宙速度与环绕速度、发射速度有什么联系?
1.第一宇宙速度的定义
又叫环绕速度,是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所具有的速度,是人造地球卫星的最小发射速度,v=7.9 km/s.
2.第一宇宙速度的计算
设地球的质量为m,卫星的质量为m,卫星到地心的距离为r,卫星做匀速圆周运动的线速度为v:
3.第一宇宙速度的推广
由第一宇宙速度的两种表达式可以看出,第一宇宙速度之值由中心星体决定,可以说任何一颗行星都有自己的第一宇宙速度,都应以
式中g为万有引力常量,m为中心星球的质量,g为中心星球表面的重力加速度,r为中心星球的半径.
误区警示
第一宇宙速度是最小的发射速度.卫星离地面越高,卫星的发射速度越大,贴近地球表面的卫星(近地卫星)的发射速度最小,其运行速度即第一宇宙速度.
例:某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体,经时间t物体以速率v落回手中,已知该星球的半径为r,求这个星球上的第一宇宙速度.
方法总结:天体环绕速度的计算方法
对于任何天体,计算其环绕速度时,都是根据万有引力提供向心力的思路,卫星的轨道半径等于天体的半径,由牛顿第二定律列式计算.
1.如果知道天体的质量和半径,可直接列式计算.
2.如果不知道天体的质量和半径的具体大小,但知道该天体与地球的质量、半径关系,可分别列出天体与地球环绕速度的表达式,用比例法进行计算.
三、卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系
?问题导思】
1.卫星绕地球的运动通常认为是什么运动?
2.如何求v、ω、t、a与r的关系?
3.卫星的线速度与卫星的发射速度相同吗?
为了研究问题的方便,通常认为卫星绕地球做匀速圆周运动,向心力由万有引力提供.
卫星的线速度v、角速度ω、周期t与轨道半径r的关系与推导如下:
由上表可以看出:卫星离地面高度越高,其线速度越小,角速度越小,周期越大,向心加速度越小.
误区警示
1.在处理卫星的v、ω、t与半径r的关系问题时,常用公式“gr2=gm”来替换出地球的质量m会使问题解决起来更方便.
2.人造地球卫星发射得越高,需要的发射速度越大,但卫星最后稳定在绕地球运动的圆形轨道上时的速度越小.
例:如图所示为在同一轨道平面上的几颗人造地球卫星a、b、c,下列说法正确的是()
a.根据v=,可知三颗卫星的线速度va
b.根据万有引力定律,可知三颗卫星受到的万有引力fa>fb>fc
c.三颗卫星的向心加速度aa>ab>ac
d.三颗卫星运行的角速度ωat;ωbt;ω
?答案】c
四、卫星轨道与同步卫星
?问题导思】
1.人造地球卫星的轨道有什么特点?
2.人造地球卫星的轨道圆心一定是地心吗?
3.地球同步卫星有哪些特点?
1.人造地球卫星的轨道
人造卫星的轨道可以是椭圆轨道,也可以是圆轨道.
(1)椭圆轨道:地心位于椭圆的一个焦点上.
(2)圆轨道:卫星绕地球做匀速圆周运动,卫星所需的向心力由万有引力提供,由于万有引力指向地心,所以卫星的轨道圆心必然是地心,即卫星在以地心为圆心的轨道平面内绕地球做匀速圆周运动.
总之,地球卫星的轨道平面可以与赤道平面成任意角度,但轨道平面一定过地心.当轨道平面与赤道平面重合时,称为赤道轨道;当轨道平面与赤道平面垂直时,即通过极点,称为极地轨道,如图所示.
2.地球同步卫星
(1)定义:相对于地面静止的卫星,又叫静止卫星.
(2)六个“一定”.
①同步卫星的运行方向与地球自转方向一致.
②同步卫星的运转周期与地球自转周期相同,t=24 h.
③同步卫星的运行角速度等于地球自转的角速度.
④同步卫星的轨道平面均在赤道平面上,即所有的同步卫星都在赤道的正上方.
⑤同步卫星的高度固定不变.
特别提醒
由于卫星在轨道上运动时,它受到的万有引力全部提供给了向心力,产生了向心加速度,因此卫星及卫星上的任何物体都处于完全失重状态.
例:已知某行星的半径为r,以第一宇宙速度运行的卫星绕行星运动的周期为t,该行星上发射的同步卫星的运行速度为v,求同步卫星距行星表面高度为多少.
规律总结:同步卫星、近地卫星和赤道上随地球自转物体的比较
1.近地卫星是轨道半径近似等于地球半径的卫星,卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供.同步卫星是在赤道平面内,定点在某一特定高度的卫星,其做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供.在赤道上随地球自转做匀速圆周运动的物体是地球的一部分,它不是地球的卫星,充当向心力的是物体所受的万有引力与重力之差.
2.近地卫星与同步卫星的共同点是卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供;同步卫星与赤道上随地球自转的物体的共同点是具有相同的角速度.当比较近地卫星和赤道上物体的运动规律时,往往借助同步卫星这一纽带,这样会使问题迎刃而解.
五、卫星、飞船的变轨问题
例:如图所示,某次发射同步卫星的过程如下:先将卫星发射至近地圆轨道1,然后再次点火进入椭圆形的过渡轨道2,最后将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于q点,2、3相切于p点,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是()
a.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
b.卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
c.卫星在轨道1上经过q点时的加速度大于它在轨道2上经过q点时的加速度
d.卫星在轨道2上经过p点时的加速度等于它在轨道3上经过p点时的加速度
?答案】d
规律总结:卫星变轨问题的处理技巧
1.当卫星绕天体做匀速圆周运动时,万有引力提供向心力,由
由此可见轨道半径r越大,线速度v越小.当由于某原因速度v突然改变时,若速度v突然减小,
卫星将做近心运动,轨迹为椭圆;若速度v突然增大,则
卫星将做离心运动,轨迹变为椭圆,此时可用开普勒第三定律分析其运动.
2.卫星到达椭圆轨道与圆轨道的切点时,卫星受到的万有引力相同,所以加速度也相同.
物理题教案篇2
教学目标
知识与技能
1.理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g.
2.掌握抛体运动的位置与速度的关系.
过程与方法
1.掌握平抛运动的特点,能够运用平抛规律解决有关问题.
2.通过例题分析再次体会平抛运动的规律.
情感、态度与价值观
1.有参与实验总结规律的热情,从而能更方便地解决实际问题.
2.通过实践,巩固自己所学的知识.
教学重难点
教学重点
分析归纳抛体运动的规律
教学难点
应用数学知识分析归纳抛体运动的规律.
教学过程
[新课导入]
上一节我们已经通过实验探究出平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律,对平抛运动的特点有了感性认识.这一节我们将从理论上对抛体运动的规律作进一步分析,学习和体会在水平面上应用牛顿定律的方法,并通过应用此方法去分析没有感性认识的抛体运动的规律.
[新课教学]
一、抛体的位置
我们以平抛运动为例来研究抛体运动所共同具有的性质.
首先我们来研究初速度为。的平抛运动的位置随时间变化的规律.用手把小球水平抛出,小球从离开手的瞬间(此时速度为v,方向水平)开始,做平抛运动.我们以小球离开手的位置为坐标原点,以水平抛出的方向为x轴的方向,竖直向下的方向为y轴的方向,建立坐标系,并从这一瞬间开始计时.
师:在抛出后的运动过程中,小球受力情况如何?
生:小球只受重力,重力的方向竖直向下,水平方向不受力.
师:那么,小球在水平方向有加速度吗?它将怎样运动?
生:小球在水平方向没有加速度,水平方向的分速度将保持v不变,做匀速直线运动.
师:我们用函数表示小球的水平坐标随时间变化的规律将如何表示?
生:x=vt
师:在竖直方向小球有加速度吗?若有,是多大?它做什么运动?它在竖直方向有初速度吗?
生:在竖直方向,根据牛顿第二定律,小球在重力作用下产生加速度g.做自由落体运动,而在竖直方向上的初速度为0.
师:那根据运动学规律,请大家说出小球在竖直方向的坐标随时间变化的规律.
生:y=1/2gt2
师:小球的位置能否用它的坐标(x,y)描述?能否确定小球在任意时刻t的位置?
生:可以.
师:那么,小球的运动就可以看成是水平和竖直两个方向上运动的合成.t时间内小球合位移是多大?
生:
师:若设s与+x方向(即速度方向)的夹角为θ,如图6.4—1,则其正切值如何求?
生:
[例1]一架飞机水平匀速飞行.从飞机上海隔l s释放一个铁球,先后释放4个,若不计空气阻力,从地面上观察4个小球( )
a.在空中任何时刻总是捧成抛物线,它们的落地点是等间距的
b.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是不等间距的
c.在空中任何时刻总在飞机正下方,排成竖直的直线,它们的落地点是等间距的
d.在空中任何时刻总在飞机的正下方,捧成竖直的直线,它们的落地点是不等间距的。
解析:因为铁球从飞机上释放后做平抛运动,在水平方向上有与飞机相同的速度.不论铁球何时从飞机上释放,铁球与飞机在水平方向上都无相对运动.铁球同时还做自由落体运动,它在竖直方向将离飞机越来越远.所以4个球在落地前始终处于飞机的正下方,并排成一条直线,又因为从飞机上每隔1s释放1个球,而每个球在空中运动的时间又是相等的,所以这4个球落地的时间也依次相差1 s,它们的落地点必然是等间距的.若以飞机为参考系观察4个铁球都做自由落体运动.此题把曲线运动利用分解的方法“化曲为直”,使其成为我们所熟知的直线运动,则据运动的独立性,可以分别在这两个方向上用各自的运动规律研究其运动过程.
二、抛体的速度
师:由于运动的等时性,那么大家能否根据前面的结论得到物体做平抛运动的时间?
生:由y=1/2gt2得到,运动时间
师:这说明了什么问题?
生:这说明了做平抛运动的物体在空中运动的时间仅取决于下落的高度,与初速度无关.
师:那么落地的水平距离是多大?
生:落地的水平距离
师:这说明了什么问题?
生:这说明了平抛运动的水平位移不仅与初速度有关系,还与物体的下落高度有关.
师:利用运动合成的知识,结合图6.4—2,求物体落地速度是多大?结论如何?
生:落地速度,即落地速度也只与初速度v和下落高度h有关.
师:平抛运动的速度与水平方向的夹角为a,一般称为平抛运动的偏角.实际上,常称为平抛运动的偏角公式,在一些问答题中可以直接应用此结论分析解答
[例2]一个物体以l0 m/s的速度从10 m的水平高度抛出,落地时速度与地面的夹角θ是多少(不计空气阻力)?
[例3]在5 m高的地方以6 m/s的初速度水平抛出一个质量是10 kg的物体,则物体落地的速度是多大?从抛出点到落地点发生的位移是多大?(忽略空气阻力,取g=10m/s2)
[交流与讨论]
应用运动的合成与分解的方法我们探究了做平抛运动的物体的位移和速度.请大家根据我们探究的结果研究一下平抛运动的物体位移和速度之间存在什么关系.
参考解答:根据前面的探究结果我们知道,物体的位移,与x轴的夹角的正切值为tanθ=gt/2v.物体的速度,与x轴的夹角的正切值为tanθ=gt/v.可以看到位移和速度的大小没有太直接的关系,但它们的方向与x轴夹角的正切是2倍关系.利用这个关系我们就可以很方便地计算物体速度或位移的方向了. 师:在(2)中,与匀变速直线运动公式vt2=v02+2as,形式上一致的,其物理意义相同吗? 生:物理意义并不相同,在中的h,并不是平抛运动的位移,而是竖直方向上的位移,在
中的s就是表示匀速直线运动的位移.对于平抛运动的位移,是由竖直位移和水平位移合成而得的.
师:平抛运动的轨迹是曲线(抛物线),某一时刻的速度方向即为曲线上物体所在位置的切线方向.设物体运动的时间为t,则这一时刻的速度与竖直方向夹角的正切值tanβ=gt,而物体下落的高度为h==1/2gt2.如图6.4—3.
图中的a点为速度的切线与抛出点的水平线的交点,c点为物体所在位置的竖直线与水平线的交点,从图中可以看出a为水平线段oc的中点.平抛运动的这一重要特征,对我们分析类平抛运动,特别是带电粒子在电场中偏转是很有帮助的.
平抛运动常分解成水平方向和竖直方向的两个分运动来处理,由于竖直分运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以初速度为零的匀加速直线运动的公式和特点均可以在此应用.另外,有时候根据具体情况也可以将平抛运动沿其他方向分解.
三、斜抛运动
师:如果物体抛出时的速度不是沿水平方向,而是斜向上方或斜向下方的(这种情况称为斜抛),它的受力情况是什么样的?加速度又如何?
生:它的受力情况与平抛完全相同,即在水平方向仍不受力,加速度仍是0;在竖直方向仍只受重力,加速度仍为g.
师:实际上物体以初速度v沿斜向上或斜向下方抛出,物体只在重力作用下的运动,如何表示?与平抛是否相同?
生:斜抛运动沿水平方向和竖直方向初速度与平抛不同,分别是vx=vcosθ和vy=sinθ.
由于物体运动过程中只受重力,所以水平方向速度vx=vcosθ保持不变,做匀速直线运动;而竖直方向上因受重力作用,有竖直向下的重力加速度j,同时有竖直向上的初速度vy=sinθ,因此做匀减速运动(是竖直上抛运动,当初速度向斜下方,竖直方向的分运动为竖直下抛运动),当速度减小到。时物体上升到最高点,此时物体由于还受到重力,所以仍有一个向下的加速度g,将开始做竖直向下的加速运动.因此,斜抛运动可以看成是水平方向速度为vx=vcosθ的匀速直线运动和竖直方向初速度为vy=sinθ的竖直上抛或竖直下抛运动的合运动.
师:斜抛运动分斜上抛和斜下抛(由初速度方向确定)两种,下面以斜上抛运动为例讨论.
师:斜抛运动的特点是什么?
生:特点:加速度a=g,方向竖直向下,初速度方向与水平方向成一夹角θ斜向上,θ=90°时为竖直上抛或竖直下抛运动θ=0°时为平抛运动.
师:常见的处理方法:
①将斜上抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动,这样有由此可以得到哪些特点?
生:由此可得如下特点:a.斜向上运动的时间与斜向下运动的时间相等;b.从轨道最高点将斜抛运动分为前后两段具有对称性,如同一高度上的两点,速度大小相等,速度方向与水平线的夹角相同.
师:②将斜抛运动分解为沿初速度方向的斜向上的匀速直线运动和自由落体运动两个分运动,用矢量合成法则求解.
③将沿斜面和垂直斜面方向作为x、y轴,分别分解初速度和加速度后用运动学公式解题.
[交流与讨论]
对于斜抛运动我们只介绍下船上抛和斜下抛的研究方法,除了平抛、斜上抛、斜下抛外,抛体运动还包括竖直上抛和竖直下抛,请大家根据我们研究前面几种抛体运动的方法来研究一下竖直上抛和竖直下抛.
参考解答:对于这两种运动来说,它们都是直线运动,但这并不影响用运动的合成与分解的方法来研究它们.这个过程我们可以仿照第一节中我们介绍的匀加速运动的分解过程.对竖直上抛运动,设它的初速度为v0,那么它的速度就可以写成v= v0—gt的形式,位移写成x= v0t—g 2的形式.那这样我们就可以进行分解了.把速度写成v1= v0,v2=—gt的形式,把位移写成xl= v0t,x2= —g 2的形式,这样我们可以看到,竖直上抛运动被分解成了一个竖直向上的匀速直线运动和一个竖直向上的匀减速运动.对于竖直下抛运动可以采取同样的方法进行处理.
课后小结
1.具有水平速度的物体,只受重力作用时,形成平抛运动.
2.平抛运动可分解为水平匀蓬运动和竖直自由落体运动.平抛位移等于水平位移和竖直位移的矢量和;平抛瞬时速度等于水平速度和竖直速度的矢量和.
3.平抛运动是一种匀变速曲线运动.
4.如果物体受到恒定合外力作用,并且合外力跟初速度垂直,形成类似平抛的匀变速曲线运动,只需把公式中的g换成a,其中a=f合/m.
说明:
1.干抛运动是学生接触到的第一个曲线运动,弄清其成固是基础,水平初速度的获得是同题的关键,可归纳众两种;
(1)物体被水平加速:水平抛出、水干射出、水平冲击等;
(2)物体与原来水平运动的载体脱离,由于惯性而保持原来的水平速度.
2.平抛运动的位移公式和速度公式中有三个含有时间t,应根据不同的已知条件来求时间.但应明确:平抛运动的时间完全由抛出点到落地点的竖直高度确定(在不高的范国内g恒定),与抛出的速度无关.
物理题教案篇3
(一)教学目的
使学生明白做功能够改变物体内能的一些事例;明白能够用功来量度内能的改变,能用做功和内能改变的关系来解释摩擦生热等常见的物理现象。
(二)教具
压缩空气引火器,机械能转化热能演示器,无色玻璃瓶,橡胶瓶塞,打气筒等。
(三)教学过程
1、复习
提问(1)什么叫做物体的内能(2)物体的内能跟什么有关
2、引入新课
物体的内能跟物体的温度有关,温度越高,物体的内能越大。也就是说当物体的温度发生了变化时,它的内能就发生了变化。如何改变物体的温度,同学们能够从生活实际上举出许多的事例。今日我们先研究一种改变内能的方法--做功。
3、进行新课
(1)对物体做功,物体的`内能会增大。
演示实验:压缩空气引火实验。出示压缩空气引火器,简单介绍它的构造。取绿豆粒大小的一块干燥硝化棉,用镊子把棉花拉得疏松一些,放入玻璃筒底。将活塞涂上少许蓖麻油(起润滑和密封作用),放入玻璃筒的上口。此时要提醒学生注意观察筒内的棉花。迅速地压下活塞,可看到硝化棉燃烧发出的火光。实验后,组织学生议论实验现象说明了什么,从而得出压缩空气做功,使空气内能增大,温度升高引起棉花燃烧。实际这种现象在日常生活中,同学们也遇到过。例如,在给自行车轮胎打气时,打气筒也会变热,这也是由于压缩空气的缘故。用其他的方法对物体做功,也能使物体内能增加,摩擦生热就是一个例子。让学生解释课本图2-9、图2-11的事例,并列举其他事例。
归纳学生所举事例,得出对物体做功,物体的内能就会增大。
同学们所举的事例都是做功使物体的内能增加,做功能不能使物体的内能喊小呢
(2)物体对外做功时,本身的内能会减小。
演示实验:气体膨胀温度降低的实验。
按照课本图2-12所示,事前组装好仪器。课前在瓶内装入少量的水。实验时告诉学生,由于水的蒸发,瓶内存在水蒸气。由于水蒸气是无色透明的,所以水蒸气是看不到的。提醒学生注意观察瓶塞跳起时容器中有什么现象。实验结果,当塞子跳起时,瓶内出现了雾。引导学生分析实验现象。进而得出物体对外做功时,本身的内能会减小。
(3)用功来量度内能的改变。做功能够改变物体的内能,对物体做的功越多,物体的内能增加得越多,物体对外做的功越多,物体的内能减小得也越多,所以,我们能够用功来量度内能的变化。这样内能的单位跟功相同,也是焦耳。如果对物体做了2焦的功,物体的内能会增加2焦。其实各种形式的能,都能够用功来量度,所以国际单位制规定:各种形式的能的单位都是焦耳。
(4)小结
经过课本本章刊头画的实验演示和本节的想想议议,小结本节的资料。该实验是机械能和内能相互转化的演示实验。把薄壁金属筒固定在桌子上之后,注入约1/4容积的乙醚,立刻塞上塞子。用稍宽一点的布带,在金属筒下端绕二圈,然后迅速地来回拉布带,一会儿塞子就被冲起,引导学生解释所看到的现象。外力克服摩擦力做功,使金属筒温度升高、内能增加,并引起筒内乙醚的蒸发。最终由于乙醚蒸汽压强不断增大,而将塞子冲起。告诉学生,在此过程中,克服摩擦做功,转化为内能。
此实验中的另一个现象,往往被学生忽视。即当塞子被冲起时,在管口附近也有淡淡的雾出现。应引导学竹注意这一现象,并加以解释。这是由于气体膨胀对外做功时内能减少、温度降低,从而使筒口周围的水蒸气凝成水珠。此现象恰好说明了:物体对外做功时,本身内能会减小。此过程中气体的内能转化为机械能。
经过实验和议论,使学生进一步明确,做功能改变物体的内能。并且对物体做功时,有机械能转化为内能,物体内能增加。物体对外做功时,有内能转化为机械能,物体内能减少。
(四)说明
1、压缩空气引火实验难度较高,有几个关键要注意:
(1)密封性要好,主要是活塞与管壁的密封。当把活塞从管内拉出时,感到阻力比较大,且当活塞离开管口的瞬间能听到嘭的响声。这种情景可认为密封较好。实验时应在活塞上涂少许蓖麻油,起密封和润滑作用。
(2)管内坚持足够的氧气。实验时可用尖嘴吹风球,向管内注入新鲜空气。
(3)所用燃料燃点要低,普通棉花难于压燃。实验中要用硝化棉。硝化棉能够自制。取浓硝酸和浓硫酸,按体积比1∶2先后倒入烧杯内混合,使其温度坚持在30℃左右。将脱脂棉浸入混合酸内,约15分钟左右,取出棉花用清水反复冲洗,直至没有酸性。挤干后放在阴暗处晾干,保存时应放在密封瓶内,坚持干燥。
2、气体膨胀做功的实验,打气时速度不宜太快。通常打气筒止回阀不太灵活,打气速度就不能慢,提议在瓶塞上装一个自行车轮胎上的气门嘴。打气时气门嘴的乳胶管膨胀,能使学生观察到进气的现象。
物理题教案篇4
一、基本说明
1、本教学设计参与人员基本信息作者
2、教学内容
1)所用教材出版单位:人民教育出版社
2)年级或模块:九年级
3)所属的章节:第十六章第三节
4)教学时间45分钟
二、教学设计
1、教学目标
知识与技能:了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性;会查比热容表。
过程与方法:通过探究,比较不同物质的吸热能力;尝试用比热容解释简单的自然现象。
情感、态度与价值观:利用探究学习,培养实践能力和创新精神。
2、内容分析
教材是在学生学习了热传递、热量知识的基础上,进一步研究物体温度升高时吸收热量多少与哪些因素有关,从而提出了比热容的概念,它是本章的重点知识。本节教材是从学生的日常生活常识出发提出问题,经过探究活动得出结论,并应用探究所得解决实际问题,新教材更为关注的是学生的生活体验和实验探究。本课时教学内容主要是比热容的概念的建立,这是下节课进行热量计算的基础。应把探究不同物质的吸热能力,作为本节教学的重点。由于比热容的概念内涵较深、外延较广,涉及热量、温度变化、质量三重概念间的关系,学生往往难以理解,所以对比热容概念的理解,以及应用比热容的知识来解释自然现象、解决实际问题,则是学生学习的难点。
3、学情分析
从学生角度看,学生已基本掌握探究的程序,基本掌握了控制变量、转换、比值定义等方法的运用,本节的探究活动教材采用的是一种部分探究方式,充分发挥学生的主动性和创造性,让学生在探究活动中切实体验物质的热属性,以加深学生对比热容概念的理解。
4、设计思路
主要采用科学探究等方法开展本节教学,探究中用到了控制变量法、转换法,给比
热容下定义时,用到比值定义法、类比法。探究活动中,要充分发挥学生的主动性和创造性,引导学生独立寻找解决实验中遇到的问题的办法,鼓励学生对课本提供的探究方案进行大胆的改进,以培养创新精神和实践能力,在探究中受到科学态度和科学精神的熏陶,体验成功的愉悦。为帮助学生理解比热容的概念,努力使本节的教学活动源于生活,服务于生活,帮助学生构建“身边的物理”,从而顺利突破教学难点。
三、教学过程
导入新课
方案一:多媒体展示:炎热夏季的一天傍晚,甲、乙两人在湖边游玩,为了纳凉问题两人发生激烈争执,甲主张划船到湖中去,乙则认为在岸上散步更凉爽,你认为谁的意见对?
学生思考、猜想、讨论并发表自己的观点:可能岸上、湖中、两者一样三者观点都有,到底哪种观点对呢 ?从而引入新课。
方案二:
出示图片,夏天,岸上的沙子被晒得很烫,而海水却很凉,你有这种感觉吗?你想不想知道为什么?
推进新课
一)探究物质的吸、放热性能
探究不同物质的吸、放热性能是初中物理中比较困难的实验之一,设计和实验操作的难度较大,需要注意及时指导和协助学生,以保证每组学生都观察到相应的实验现象,得到较好的实验结果。下面对探究的各个环节加以具体说明。
(1)提出问题
从生活中学生已经意识到不同物质的吸、放热性能不同,这里还要把这个比较笼统的问题描述为明确具体的可验证的物理问题。教师可以予以引导:如果上面两幅图中都是水或都是砂子,质量相同,升高的温度也相等,显然,它们吸收的热量必定相等。那么,不同物质(如水和砂子),在质量相同、升高的温度相等时,它们吸收的热量也相等吗?
这已经是一个可验证的问题,其中包含限制条件,如质量相等、升高的温度相等、不同物质等,这些都可以通过实验技术条件予以控制和测量,为下面设计实验提供了基础。
(2)制定计划与设计实验
要比较不同物质的吸热性能,需要取质量相等的不同物质,使其升高相等的温度,比较各自吸收热量的多少。这仅仅是一个实验计划而已,还要具体设计怎样 实现这些要求。具体做法是:不同物质选择水和砂子;质量相等要用天平称 量;升高的温度通过温度计测量出来;水和砂子吸收热量的多少通过加热时间的长短来判断,因此要用两个相同的加热源(如相同的酒精灯,但从安全性考虑,尽量不要用通常的“热得快”等电加热器)。另外,装水和砂子的烧杯规格要相同,要保证除了水和砂子不同之外,其他条件都相同。通过观察水和砂子升高同样温度吸收热量是否相等来验证其吸热性能是否相同。
此外,砂子需要不停搅拌,否则会受热不均匀。实验中也可选用水和煤油(或酒精、色拉油)对比进行研究,可以省去搅拌的麻烦。 但煤油、酒精和色拉油均属易燃品 ,实验时一定要注意安全。由此看来,本实验对学生来说是有一定难度的。
记录实验数据的表格可以直接采用教材上的,也可根据需要自行设计。不管采用哪种,教师都应引导学生弄清表格中各行各列表示的含义,包括其中的单位等,这是以后阅读、使用和设计表格必备的知识。
实验的步骤要让学生自己设计,以锻炼他们设计实验和语言表达的能力。兹举一例,仅供参考:①按照图16.3-1和图16.3-2所示,用铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计等组装两套器材;②用天平分别称取100 g水和砂子,分别倒入两个烧杯中;③记录水和 砂子开始时的温度;④同时对水和砂子加热,记录在加热1 min、2 min、3 min……时水和砂子各自升高的温度。
本实验的操作具有一定难度,需要同组学生互相配合,对实验结果不要过于追求完美,只要能得出定性结论即可。
(3)分析与论证
学生实验取得数据后,教师可引导学生比较、分析:质量相同的水和砂子,升高相同温度时,加热的时间长短是否相同?这说明了什么?从而引导学生得出结论。在描述结论时,初学的学生不一定能做到简洁而准确,只要能大致地将问题表达清楚,就应该予以肯定和鼓励。但教师一定要规范描述到“在质量相等、升高的温度相同的情况下,不同物质吸收的热量不相等,水吸收的热量比砂子吸收的热量多”。
二)比热容
比热容的定义可以直接给出,但教师要引领学生解析其中的关键词及其含义。如为什么要限定“单位质量”“温度升高1 ℃”,这是因为比热容是以热量来定义的,而热量跟物体的质量和升高的温度都有关。比热容是初中物理出现的一个由两个以上物理量来定义的物理概念,教师对概念的表述与单位的教学都要充分估计学生认知的困难,把铺垫和引导做得细一些。
对于比热容的单位,要结合阅读数据表“一些物质的比热容”,明确其含义。因为热量计算公式课标没有要求,教学不必要补充传统教材中的吸热公式和放热公式,不引入相关计算,而是把重点放在理解比热容的物理意义上。
通过阅读数据表,要求学生知道水的比热容,会利用水的比热容较大的特点解释有关现象。这里可以设计学生讨论交流活动:日常生活中为什么常用热水来取暖?汽车中为什么用水来做冷却剂?这些问题对于初中学生来说是具有一定难度的。为了突破难点,教师应先让学生充分思考交流,然后汇报辨析,教师梳理总结。对于水的比热容较大,教师在总结时要引导学生明确其两方面的含义:质量相同、升高温度也相同时,水比其他物质吸收的热量多,所以用来作发动机的冷却剂;质量相同、降低的温度也相同时,水比其他物质放出的热量多,所以冬季常用热水来取暖。
三)热量的计算
展示问题1:①1 kg水温度升高1 ℃吸收的热量是多少?
学生很容易即可得出:吸收的热量q1=4.2×103 j。
展示问题2:2 kg水温度升高1 ℃吸收的热量是多少?
学生讨论得出:吸收的热量q2=2×4.2×103 j=8.4×103 j。
展示问题3:2 kg水温度升高50 ℃吸收的热量是多少?
学生讨论得出:吸收的热量q3=50×8.4×103 j=4.2×105 j。
展示问题4:物质吸收热量的多少与其质量、温度变化、比热容成什么关系?
学生讨论得出:物体吸收的热量与质量成正比,与升高的温度成正比,与物质的比热容成正比,计算公式:q吸=cm(t-t0)。
学生自己推导得出:物体放出热量计算公式:q放=cm(t0-t)。
四)课堂小结
1.引导学生回顾一个完整的探究应包括哪些过程。
2.比热容的概念、单位及物理意义。
3.q吸=cm(t-t0)。
4.q放=cm(t0-t)。
物理题教案篇5
教学分析
电动势是本章的一个难点。教科书明确提出了“非静电力”的概念,让学生从功和能的角度理解非静电力,知道非静电力在电路中所起的作用,并能从“非静电力”做功的角度去理解电动势的概念。
同时为了降低难度,教科书直接给出了电动势的定义式,但只是说“电动势在数值上等于非静电力把1c的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功”,没有用比值的方法严格定义。电源的内阻在后面的闭合电路欧姆定律学习中很重要,本节作了一些铺垫。
我们常说要让学生经历科学过程,其形式是多种多样的。学生可以通过讨论或实验认识新的规律,通过阅读来了解前人的工作过程,跟着教师的思路一环套一环地接受新的概念等,这都是经历科学过程的不同形式。
教学目标
1.知道电源是将其他形式的能转化成为电能的装置。
2.了解电路中(电源外部和内部)自由电荷定向移动过程中,静电力和非静电力做功与能量转化的关系。
3.了解电源电动势的基本含义,知道它的定义式。
4.理解电源内电阻。
教学重点难点
电动势概念的建立是重点也是难点。此套书多处对“通过做功研究能量”的思想都有阐述和铺垫,此处再次运用这种功能关系的观点来学习电动势。可以使学生对电源电动势有深刻的理解,同时也很好地培养了学生的理性思维习惯。本节课从静电力做功和非静电力做功进行比较建立电动势的概念。也为后面第7节闭合电路的欧姆定律学习作了铺垫。
教学方法与手段
实验演示、逻辑推理。在电压和电动势这两个容易混淆的概念中通过静电力做功和非静电力做功进行比较教学,建立新的概念。
课前准备
教学媒体
金属板、酸溶液、灵敏电流计、多种型号的干电池、学生电源、导线、电键、小灯泡、投影仪。
知识准备
1.课前复习:电势差的定义式:u=wq
物理题教案篇6
教学目标
1.通过活动和生活经验感受力的作用效果;
2.知道力的概念和力的单位;
3.知道力的三要素,会用示意图表示力。
教学重难点
教学重点:
1、力的概念和力的单位。
2、力的三要素,用示意图表示力。
教学难点:
1、力的概念
2、认识物体间力的作用是相互的,并解释有关现象。
教学过程
一、力的作用效果
●自主预习
阅读课本第2、3面,回答下列问题:
(1)力有如下两大作用效果:
①力能改变物体的形状;
②力能改变物体的运动状态。
(2)力能不能看见?不能,我们是通过力产生的作用效果来感受力的存在,这种物理研究方法我们叫做“转换法”。
●小组讨论
请小组同学合作,完成如下探究:
(1)用力捏橡皮泥,松手后,观察橡皮泥的形状;用力拉弹簧,观察弹簧的形状发生了什么样的变化;
(2)如图,让小铁球两次从斜面上滚下,分别在小铁球的前方、侧方放一个磁体,观察小铁球的运动情况有什么样的改变。
●教师点拨
1.形变包括形状和体积的改变,形变可以是很明显的,也可以是非常微小的。
2.运动状态改变包括物体的运动速度改变(加速、减速)或运动方向改变.
3.关于力的作用效果,要理解成用力可以(或能)产生什么样的作用效果,而不能理解成力一定能产生什么样的效果,可引导学生举例加深理解(比如一小孩用力推一辆重型卡车,卡车的表面可能发生微小的形变,但运动状态是不可能改变的).
●跟踪训练
1.用手拍桌面,手会感到疼,这说明物体间力的作用是相互的;用力捏一下空易拉罐,易拉罐变扁了,这说明力可以使物体发生形变。
2.小亮参加立定跳远考试,起跳时他用力向后蹬地,就能向前运动,一是利用了物体间力的作用是相互的,二是利用了力可以改变物体的运动状态。
二、力的概念和力的单位
●自主预习
阅读课本第3面,同时观看课件上的图片,展示日常生活中、体育活动中以及工农业生产中与力有关的现象,完成填空:
(1)日常生活中:手拍打桌子、人推车、用手捏橡皮泥……(学生实验:手拍打桌子,感受力).
(2)体育运动中:足球运动员踢足球、举重运动员举起杠铃、排球运动员托球……(学生举例)上面这些有力出现的实例中都与人有关,都伴随有肌肉紧张,所以力的概念最初是由肌肉紧张而来的.
(3)工农业生产中:汽车拉拖车、起重机吊起货物……(学生举例).
1.人用力推小车,人对车施加了力,施力物体是人,受力物体是车.
2.人用力拉弹簧,人对弹簧施加了力,施力物体是人,受力物体是弹簧.
3.起重机提重物,起重机对重物施加了力,施力物体是起重机,受力物体是重物.
以上现象说明力的特点是:要有推、拉、提、压、击、打、拍、吸等作用,所以力是物体对物体的作用(即推或拉的作用).
●小组讨论
1.有力的作用至少存在两个物体,施加力的作用的物体叫施力物体,承受力的作用的物体叫受力物体,一个物体能不能产生力的作用?
2.相互接触的物体可以有力的作用,不接触的物体也可以有力的作用吗?
演示实验:用磁铁靠近大头针(不要接触)
现象:大头针被磁铁吸引;
说明:不接触的两个物体也可以有力的作用.
3.由前面一些现象,我们可以把力分为接触力和非接触力,如:磁力、地球吸引月球、太阳吸引地球的吸引力……属于非接触力,常见的推、拉、挤、压、托……属于接触力.
●教师点拨
上述现象中存在的共同地方:物体-作用-物体.有力存在时,总有一个物体对另一个物体发生了作用,推、拉、挤、打、压、吸引、举、排斥等等都是对这些作用的具体描绘,由此得出力的定义:力是物体对物体的作用.
●跟踪训练
1.下列说法,正确的是(d)
a.不接触的物体之间不可能有力的作用
b.力可以脱离物体存在,比如引力
c两个物体相互接触就一定有力的作用
d.任何一个力必定存在施力物体和受力物体
2.以下描述的各力中,两物体必须接触才能发生相互作用的是(c)
a.地球对人的引力b.磁极间的作用力
c.支架对磁铁的支持力d.两带电气球间的斥力
三、力的三要素及力的示意图
●自主预习
阅读课本第4面,完成下列问题:
(1)物理学中,把力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
(2)力通常用一根带箭头的线段表示。线段的起点(或终点)表示力的作用点;箭头的方向指向力的方向;线段的长短表示力的大小。箭头旁用字母表示受什么力。
●小组讨论
请各组同学合成,完成下列探究:
①用大小不同力拉同一根橡皮筋,橡皮筋的形变程度是否相同?
②手握着门把手,用同样大小的力分别从教室的内外推门,门的运动状态改变是否相同?
③找班上一位“大力士”(男生),用同样的力从门外推门的门轴部分和外边框,门的运动状态改变是否相同?
通过以上实验:我们可以得出,力的作用效果跟力的大小、方向和作用点有关.我们把这三者称之为“力的三要素”,因为影响力的作用效果的因素有多个,所以我们在探究多因素影响同一物理量时,应采取控制变量法进行探究.
2.力看不到,摸不着,为研究力方便,我们要学会如何用几何模型来表示力,具体方法:
沿力的方向画一条线段,在线段的末端画一个箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点,线段的长短表示力的大小(若已给出力的大小最好在箭头附近标示出力的大小),这种画力的方法叫力的示意图.
3.一木块放在水平地面上,画出木块受到水平向右拉力的示意图.
●教师点拨
1.由于影响力的作用效果有多个因素,在探究力的三要素如何影响力的作用效果时,应采取控制变量法进行实验,注意控制变量法的语言叙述.
2.画力的示意图时,受力物体可用长方形或圆形这些较简单的几何图形代替.
●跟踪训练
1.如图所示实验,表示力的作用效果与(b)
a.力的大小有关b.力的方向有关
c.力的作用点有关d.力的大小、方向和作用点都有关
2.如图所示为小明拉车的情景,请画出绳子对车的拉力示意图。(力的作用点a已画出)
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