高中物理说课资料汇集

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“功”说课 福建南安华侨中学 林少平
一、教材分析:
1.教材的地位和作用
“功”是机械能一章的第一节。就人类的知识构架来说,功是为进一步得出 “能”这个更为广泛、非常重要的概念服务的。功的概念是本章重点内容,我们要注意到“功”概念概括性强,相当抽象,不可能在短时间内就让学生有深刻体会,而应该逐步展开、加深。
本节是在初中阶段对功的概念有初步了解的基础上,通过实例说明做功的两个不可缺少的因素,并得出力的方向跟物体运动方向相同时,功的计算式W=F·S(特殊情况),再通过分析、 推理的方式得出功的一般计算公式W=F·SCosα(普遍情况),最后再分三种情况讨论功的意义。
2.教学重点与难点
重点:功的一般计算机式W=F·SCosα
难点:负功的意义
3.教学目标
知识目标:理解功的概念,掌握功的计算W=F·SCosα
能力目标:培养学生的推理能力、分析综合能力,并学会物理学常用的研究方法,通过具体问题的分析(特殊性),得出解决问题的普遍方法(普遍性)
进而对各种问题的分析解决
二、学生现状分析:
学生在初中阶段已经学习了功的初步概念,对做功的两个必要因素已有所了解,同时还懂得了力的方向跟物体运动方向相同时,功的计算式W=F·S。
三、教学方法:
依据教学大纲的要求和教材内容的特点(本节课是概念课,分析、推理成份居多,而演示实验或学生实验则没有),在本节教学中,教师利用多媒体电脑提出问题,引导学生分析问题,学生通过自己的分析、推理,总结得出结论。这样把学生从被动学习转化为主动学习,充分体现了“学生主体、教学主导”的教学模式。
四、教学过程:
(一)新课引入:通过生活例子、能的形式的复习引入新课。(5分钟)
考虑到初中已学过一些功的初步知识,所以在开始引入阶段,不妨步子大一点,例如可以这样引入:尽管对人来说,手提重物不动和把物体往上提都会感到“吃力”,但一般来说两种情况是不同的。前者可以不“消耗”什么东西(例如,只要用一根绳子就可以代替人把重物挂起来,要多久就多久),而后者却必须“消耗”一些什么东西,因此有必要引入一物理量,以反映物体受力并运动的效应,这就必须引入“功”这一物理量,功是能量转化的量度。之所以这样做,理由有二,一是在概念教学中,要重视概念引入的目的,要使学生明确为什么要引入这个概念?没有这个概念行不行?这个概念用来解决什么问题,只有让学生明确了这个概念引入的目的,才能调动学生学习的积极性;二是多年教学实践表明,这样引入功的概念,既呼应了人类科学探索的历程,又具有很强的哲理性,对于思维特点已处于从直观形象思维向抽象逻辑思维过渡阶段的高一学生来说,这种引入法适合他们的心理特征。从教学心理角度来看,这种讲法有助于消除学生因感到“已经学过了,没有新鲜感”而带来的懈怠感,使思维一下子就进入兴奋、积极的状态,急切希望知晓“下文”。
(二)新课教学:
1.如何让学生理解功的概念。(10分钟)
⑴在初中学生已经知道了功的初步概念,当一个力作用在物体上,物体在这个力作用下通过了一段距离,这个力的作用就有了成效,我们就说这个力做了功。举例说明,起重机提起货物的时候,货物受到起重机和钢绳的拉力作用发生一段位移,钢绳的拉力对货物做了功,机车牵引列车前进,列车受到机车的牵引力作用发生位移,牵引力对列车做了功。
⑵提出几个例子让学生讨论、分析,自己得出做功的两个必要因素。
例一:人用一个向前的推力推一笨重的物体而没有推动。(有力但没有发生位移,推力没做功,“劳而无功”。)
例二:在极光滑的水平冰面上滑动的木块,各力做功如何?(物体受力也有位移,但在力的方向上无位移,做功为零,水平方向虽有位移,但没有力的作用,做功也为零,“不劳无功”。)
例三:一小球从某一高度自由下落,重力有没有做功。(物体受力在力的方向上有位移,重力有做功。)
⑶提醒学生注意几点:
谈到做功要明确是什么力做功?对什么物体做功?在什么过程做功?
例:某同学提一桶水在水平地面上走了4米,然后提到3米高的二楼,该同学对水桶做功如何?
2.对功的一般计算式W=F·SCosα这一教学重点,在教学中采取如下措施:(15分钟)
⑴通过复习初中已学过力的方向跟物体运动方向相同时,功的计算式为W=F·S,在这基础上提出问题, 力的方向跟运动方向成某一夹角α时,做功如何计算?
⑵启发学生利用所学矢量的分解知识,自己通过分析、推理得出W=F·SCosα。
教材上方法是将力分解成平行于 F2=Fsina F
位移S的分力FCosα和垂直于位移的
分力FSinα,后一分力做功为0,所 F1=Fcosa
以W=F·SCosα。 S
在教学中为了活跃学生的思路,还可以介绍另一种方法,即把位移S分解成平行于和垂直于力F的分位移SCosα和 F Scosa
S Sinα,同样可以得出W=F·SCoxα,不要小
看这短短一笔,它对开阔学生思路,摒弃“自古 S
华山一条路”的思维定势意义非凡,正是体现素 Ssina
质教育的好素材。
⑶公式W=F·SCosα各量意义。
F━力的大小,S━位移的大小,α━力的方向和位移方向的夹角。
例:一同学用如图示中的力F=20N 600
推一个箱子,把箱子在水平方向上移动 F
了S=10m,求推力所做的功。
(学生可能出现错误解答W=F·SCosα=20×10×1/2=100J)
⑷公式的适用条件。
公式W=F·SCosα其实也不是普遍适用的,它只适用于恒力做功,这一点教材上没有提及,但必须及早向学生指出。经验表明,如果教师不向学生指明,学生很少会独自“悟”出来。至于指出的方式有两种:一是在写出公式后马上开列“注意点”,实践表明这种方式看起来很快很方便,但学生不容易真正理解并掌握,只是死记硬背。另一种方法是先设计一些思考题,让学生在思考中自己得出结论,即借助启发式教学。
[例1]放在水平光滑地面上的静止物体,受-10N的水平向右的力推动,运动8m时突然将此力反向,但大小不变,一直把物体推回原处(即全过程总位移为0),能否用W=F·SCos α算出此力在全过程中做的功等于零?总功为多少?
通过将运动分成如图的AB、BC、CA几个阶段,可以得出全过程中推力做功W=160J而不等于0,从而明白
W=F·SCosα只适用于“大小和方向均 A F F B F C
不变”的恒力做功,同时还初步学会处
理“变力”做功的方法之一,将运动分段,使每段都可以看作是“恒力”。
⑸在讨论公式时不要让学生单纯从数学形式上就α=0°、90°、180°得出结论,应启发学生从力做的功等于为F与物体在力的方向上的位移S的乘积来分析几个特殊情况的意义,要让学生体会到:α=0°时物体在力的方向上的位移就是S;α=90°时, 物体在力的方向上无位移;α=180°时,物体位移方向与力的方向相反, 力做的功为负。
3.如何突破“负功”这一难点。(10分钟)
⑴教材从两方面说明,从公式上看α>90°时,Cosα<0,W<0 ,即力和物体位移间夹角大于90°时,力对物体做负功。从动力学观点看,力F是阻力,对物体运动起阻碍作用。
⑵因为前几章的学习中,对“负”号我们已强调是表示方向,学生有一定的思维定势,所以在这里应特别强调功是标量,功的正负只反映力是动力时使物体速度增大,力是阻力时使物体速度减小,不说明功具有方向性,并且明确指出:力F做负功-FS 克服力F做功F·S。
⑶通过力做负功的例子再加以强化。
例:一同学竖直上抛一物体,请问在上升、下落过程中重力做功如何?
(三)巩固本节学习的新知识。(5分钟)
通过多媒体演示练习。
(四)布置作业。
板 书
1.功的概念:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位 移,力就对物体做了功。
2.功的两个不可缺少的因素:力和在力的方向发生的位移。
3.功的计算式:
⑴力的方向跟物体运动方向相同时,W=F·S。
⑵力的方向跟物体运动方向成某一角度α时,W=F·SCosα。
讨 论:a.当0°≤α<90°,力对物体做正功,力对物体起推动作用。
b.当α=90°,力对物体不做功。
c.当90°<α≤180°,力对物体做负功,力对物体的运动 起阻碍作用。
⑶注意点:a.功是标量
b.公式中各物理量意义
c.公式的适用条件
4.功的单位:焦耳(牛·米),符号J。
1J=1N×1m 1J=1N×1m
[2000年4月校际公开教学交流]
《动量守恒定律》说课稿
南海市大沥高级中学 刘桂斌
一、教材分析:
(一)教材的内容、地位和作用
动量守恒定律是自然界普遍适应的基本规律之一,它比牛顿定律发现的早,应用比牛顿定律更为广泛,如可以适用于牛顿定律不能够解决的接近光速的运动问题和微观粒子的相互作用;即使在牛顿定律的应用范围内的某些问题,如碰撞、反冲及天体物理中的“三体问题”等,动量守恒定律也更能够体现它简单、方便的优点。动量守恒定律作为高中物理第三册选修课(人教版)的重要内容来学习,可以加深学生对物理基本体系的了解,掌握研究问题的方法,提高解决问题的能力。
(二)分层教学目标
选修物理的学生基础相对比较扎实,教学要求必须达到学生参加选拔性考试的要求。但由于学生基础、兴趣、理解和接受能力的差异性,可以依据平时学习和前提测评的考查,把学生分为A、B、C三类层次。A类为基础、接受能力相对薄弱的少部分学生;C类为基础、接受和自学归纳能力突出的少部分学生;B类为剩余的大部分学生,是教学的主要对象。在教学中注意他们的不同特点,确定目标如下:
动量守恒定律分层教学目标
(三)教学重点、难点
学习本节的主要目的是为了掌握动量守恒定律这一应用广泛的自然规律,要达到这目的,就必须让每个学生正确理解其成立的条件和特点,因此,确定本节的教学重点和难点为:
1、掌握动量守恒定律及成立的条件。
2、应用动量守恒定律解决问题。
二、教法分析
为了做到“教学得法”,让不同的学生达到各自的目标,最后达到相同的大纲要求。本课主要采用了以下教法:
采用目标教学法组织课堂教学。根据前提测评大致对学生分为
A、B、C三层;认定目标使不同层次的学生明确自己本课的目标;在导学达标中对各层次学生有针对性的教学;在达标测评中让各层次学生有个恰当的评价。这样有利于分层教学的实施。
采用循序渐进法安排教学内容。首先介绍从实验总结出来的动
量守恒定律和成立条件,而后,A类学生识记和练习;B、C类学生学习牛顿定律和动量定理推导动量守恒定律和得出成立条件;然后根据练习由B、C类学生归纳动量守恒定律的三个特点,进而得出动量守恒定律的一般解题步骤,最后是各层次学生的应用解题。
在知识点教学中采用重点、难点分层进行引导、设疑、提问和
讨论等多种教学手段调动学生的积极性。
如动量守恒定律及成立条件的引入,A类学生采用直接介绍,B类学生引导其阅读课本理解,对C类学生设疑提示,尝试推导,加强知识的应用;在动量守恒定律的特点和解题步骤的教学中通过练习引导、提问,由B类和C类学生完成,A类学生理解。
4、在达标测评和作业中,注意知识点和难度分层,如测评第4题,难度较大,目的是使B、C类的学生加深对选择参照物的认识。同时注意学生完成情况的反馈和师生的交流。
三、学法分析
学生正确的学习方法,可以让学生依照自己的实际,充分调动自身心、脑、手、口、眼的积极性,更容易主动地掌握重点和难点。在学习中,学生采用了以下的学习方法:
1、A类学生在课堂学习中主要贯彻两个为主。识记为主,记忆动量守恒定律和成立条件,记忆动量守恒定律的特点和一般解题方法;训练为主,自己对识记的知识能够较简单的应用。推导、归纳为辅,知识熟练后自己在课后进行。
2、B、C类学生在课堂学习中也是贯彻两个为主。学生理解为主,不仅仅是记忆动量守恒定律和成立条件,记忆动量守恒定律的特和一般解题方法,而且学生注重根据教师的引导、提问、设疑,通自己的思考、判断、归纳等达到理解的目的;训练为主,在训练中通过横向和纵向的比较(如测评第4题,对三种解法加以比较),使自己对识记理解的知识进一步巩固。
四、教学程序
采用目标教学法组织教学
前提测评
1、物体的 和 的乘积,叫动量。
2、动量方向和 方向一致,SI制单位为 。
3、动量定理的公式 ,F表示物体的 。
4、某物体在水平面作初速为零的匀加速运动,加速度为3米/秒2,则第2秒到第4秒动量变化量大小为 。
5、质量0.1千克的皮球,竖直落地速度3米/秒,反弹速度2米/秒,则动量变化量大小为 。
复习及本节课分层教学的重要依据。
认定目标
(略)
让学生清楚各自的目标
导学达标
介绍从实验总结出来的动量守恒定律。
内容:相互作用的物体,如果不受外力作用或它
们受到的外力之和为零,则它们的总动量保持不变。
②公式:m1v1+m2v2= m1v1’+m2v2’
③成立条件(任一):
a、系统不受到外力作用
b、系统受到的合外力为零(如果某一方向
物体受到的合外力为零,那么该方向动量守恒)
c、系统受到外力,但内力远大于外力
④适应范围:是自然界的基本规律之一。
练习:
①、动量守恒定律的条件:系统不受 ;或系统受到的外力 ;或系统受到的外力 。结论:系统的动量 。 表达式: 。
②、判断:有一作自由落体运动的物体,如果把此物体作为一系统研究,动量不守恒;如果把物体和地球作为一系统研究,动量守恒。( )
③、质量为m1=60千克的人站在m2=20千克的静止的
平板车上,问当人相对地面以2米/秒的速度水平跳出,
求小车的速度?(地面光滑)
由牛顿定律、动量定理推导动量守恒定律。
每个钢球动量变化和受到的冲量关系:
小球1:F1t=m1v1’-m1v1 小球2:F2t=m2v2’-m2v2
两小球受到的冲量关系:
F1=-F2 即:F1t=- F2t 负号表方向相反
两小球碰撞前后的总动量关系:
m1v1’-m1v1=-( m2v2’-m2v2 )
得出:m1v1+m2v2= m1v1’+m2v2’
练习(B、C类)
质量为m1=60千克的人站在m2=20千克的静止的平板车上,问当人相对平板车以2米/秒的速度水平跳出,求小车的速度?(地面光滑)
(解答省略)
A类学生直接识记,明确是实验定律
m1 m2
v1 v2
碰撞前
F1 F2
碰撞
v1’ v2’
碰撞后
B、C类学生同时完成A类学生练习,要求对比两道计算题
导学达标
动量守恒定律的三个特点:
1、参照物的统一性:
2、状态的同时性:
3、方程的矢量性:
动量守恒定律的解题步骤
①明确研究对象(确定系统有几个物体)
②进行受力分析,判断是否满足成立条件
③确定参照物、初末状态、正方向的选取
   ④由动量守恒定律列式求解
例题 一颗手榴弹以10米/秒的速度水平飞行,设被炸成两块后,质量为0.4千克的大块速度为250米/秒,方向和原来的方向相反,则质量为0.2千克的小块速度为多少?
培养学生良好的解题习惯
达标测评
1、质量为2千克和5千克的两小车静止在光滑的水平面,之间压缩有一轻弹簧,放手后,两小车在同一直线上被弹出,质量为2千克小车的速度为5米/秒,则此时两小车的总动量为 。
2、一辆平板车停止在光滑的水平面上,车上有一人拿着大锤站在平板车的左端,现用大锤连续敲打平板车的左端,则平板车:
A、向左运动 B、向右运动
C、左右运动 D、静止
3、一颗手榴弹以10米/秒的速度在空中水平飞行,爆炸后,手榴弹被炸成两块,质量为0.4千克的大块速度为250米/秒,方向与原来的方向相反,则质量为0.2千克小块的速度为 ,方向 。
4、光滑的水平面上一平台车质量为M=500千克,车上有一人,质量为m=70千克,以相同的速度v0前进。某时刻人用相对车u=2米/秒的速度向后水平跳出,那么,人跳出后车速增加多少米/秒?
检查学生的掌握情况,1-3题为A类,1-4为B、C类,要求C类学生能够对第4题分析评价(见视屏)
作业布置
熟练掌握本节课的目标的内容,认真理解和领会重点和难点。
完成人教版物理第三册(选修)114-115页的练习,达到熟练应用动量守恒定律解决问题。
B、C类的同学寻找涉及动量守恒定律方面的课外书籍进行阅读,拓宽自己的知识面。
《动量恒定律》说课
钱清中学 赵伟良
本节课是高中物理新教材第一册的第七章第三节:《动量守恒定律》
一、说教材
1、地位与作用
利用动量的观点解决物理问题是高中物理重要的解题方法之一,它被广泛的应用在力学、热学、电学、光学及原子物理各章中,有很强的综合性。而动量守恒定律是自然界最重要的普遍规律之一,也是动量一章的核心内容。动量守恒定律与机械能、电学知识的综合应用,对训练学生思维、培养解题能力有很大作用。
在初中教材中没有涉及动量的概念,所以对高一学生来说动量守恒定律还是一个新知识。针对这种情况,教学中应注重对定律内容及适用条件的理解,帮助他们树立动量解题的观点,培养学生的分析、推理总结归纳能力,为综合能力的培养奠定基础。
2、教学目标的确立
教学大纲对动量守恒定律的要求是B级,本节教材内容包括守恒定律的导出和守恒条件的确定及对其适用的普遍性的理解。根据以上内容确定了本节的知识目标。
知识目标:
(1)理解动量守恒定律的内容及适用条件,会在具体问题中判断动量是否守恒,知道它是自然界中普遍适用的规律。
(2)知道沿同一直线相互作用的两物体的动量守恒定律的推导,进一步理解动量定理。
(3)初步学会用动量守恒定律解决简单问题。
守恒定律的得出是建立在实验验证和理论推导基础上的。在本节的教学中安排了气垫导轨实验和用动量定理、牛顿第三定律推导动量守恒定律。基于以上内容确定了本节的能力目标。
能力目标:
(1)使学生学会研究物理问题的基本方法,即实验探索法和理论推导论证法。
(2)培养学生利用旧知识获取新知识的能力。
(3)培养学生观察实验,总结物理规律的能力。
动量守恒定律是物体之间相互作用的规律,用动量建立起物体之间的普遍联系,较好的利用普遍联系的观点去解决物理问题,能够体现出学生良好的思维品质,因此我确立了本节的德育目标。
德育目标:
(1)帮助学生树立普遍联系的观点
(2)培养学生良好的思维品质
3、重点难点的确定:
动量守恒定律的得出,一方面通过理论来推导,另一方面通过实验来验证,而这恰恰是我们认识物理规律的两种基本方法。因此,守恒定律的得出应是本节课的重点,它不但可以培养学生实验推理能力,也能使学生学会科学的研究方法。
动量守恒定律虽然是自然界中一个重要的普遍规律,但它的应用也要具备一定条件,初学者往往对守恒条件判定不准而乱套公式出现错误,尤其是对内力远远大于外力,判定更感觉困难,因此,守恒条件的判定是本节课的难点。
二、说教学方法
本节讲的是新课,因此采取的主要方法是讲授法,另外,配合本节课教学内容,还采用了实验探索法、理论推导论证法、多媒体辅助教学法。通过启发式教学充分体现学生主体地位。利用气垫导轨实验,它即能直观反应动量守恒定律,同时也能使学生学会用实验探索物理规律的科学方法,在多媒体辅助教学中,通过运动过程的模拟和实际物体碰撞录像的播放,更能增加对动量实恒定律的感性认识,多种方法融为一体,使学生通过动脑、动口、动手、积极参与教学过程,最大限度的培养学生能力。
三、说学法指导
1、通过气垫导轨实验,教学生用实验探索物理规律的方法。
实验过程中应根据高一学生的认识和思维发展水平,注意根据研究的问题,确定观察的重点,培养学生进行有序观察。并对观察现象进行合理分析,整理归纳形成理性认识,完成认识上的飞跃。
2、教学生用已学理论推导新的物理规律的方法
通过动量定理和牛顿第三定律,来推导动量守恒定律就是教给学生这种方法,这种方法即可以训练学生思维,又可以培养学生归纳整理能力,在很多物理规律的研究中都采用了这种方法。
四、说教学过程
1、引入
通过对动量定理内容的提问,巩固上一节课知识并通过它反映的是一个物体所受的外力冲量和动量变化的规律,提出问题,如果两个物体发生相互作用,它们的动量变化是怎样的呢?冰面上两个静止的小孩互推后,他们的动量都发生变化,他们的动量变化又满足什么样的规律呢?由一个物体动量变化引入到相互作用物体动量变化,创设物理情境,引出本节知识。
2、新课教学
在教学安排上,我没有完全按讲义的做法,由简单实验现象分析得出初步结论,然后再用理论推导,而是做了以下调整:首先是把粗糙的小车实验改为较精确的气垫导轨上两滑块相互作用实验,其次是采用了先用理论推导后再用实验验证的方式。
首先提出研究的问题:光滑水平面上两物块发生碰撞,它们总的动量是怎样变化的,由学生自己推导。由牛顿第三定律和动量定理推出它们前后总动量是相等的,然后实际真是这样吗?把学生的注意力引导到气垫导轨的碰撞实验来,这样即可以培养学生利用旧知识获取新知识的能力,又能通过理论结果,激发他们实验的兴趣。
实验分三种情况:
(1)两等质量静止滑块由中央弹片弹开。
(2)滑块以一定速度撞击另一静止滑块并粘到一起。
(3)两质量速度均不同的滑块碰后以不同速度运动。
从多种情况的分析,验证动量守恒定律
从理论推导到实验验证,既渗透了研究物理问题的基本方法,也有效的突出了本节课的重点。
知识内容的最后一部分就是动量守恒定律,守恒定律的内容通过前面的结论由学生自己总结,以便更好地培养学生的总结归纳能力。在守恒条件的教学上,教师应讲授好内力和外力的概念,在内力远远大于外力的问题上,应渗透理想化的观点以突破难点,在守恒定律普遍性的教学中,让学生们观看录像,其内容包括:台球的碰撞(正碰斜碰)、货车的结合、炸弹爆炸、火箭升空、微观粒子的碰撞,意图在于通过直观生动的画面加深对守恒定律的条件及其普遍性的认识,并激发学生的学习兴趣。
3、巩固练习:
分两部分:第一部分是守恒定律条件的判定,其中(1)、(2)小题是有关外力是否为零的问题,(3)是内力远远大于外力的问题,(4)题则是论证多个物体组成系统的动量是否守恒问题,逐层加深,强化对守恒条件的认识。
第二部分通过人跳离船后对船的速度方向及大小的分析,初步练习用动量守恒定律解题,为下一节动量守恒定律的应用做铺垫。
4、小结:由同学归纳本节主要内容
五、板书设计
为了更好的体现本节教学内容、突出重点,便于学生理解和记忆,板书设计如下:
?

第三节 动量守恒定律
?
一、理论推导: 二、实验验证
结论:水平气轨上,相互作用的两滑块
碰撞前后动量不变

动量定理 三、动量守恒定律
F1t=m1V1 `-m1V1 1、内容:一个系统不受外力或者所受
F2t=m2V2`-m2V2 外力之和为零,这个系统的总动量不变
牛顿第三定律
F1= -F2 2、守恒条件:
整理得 (1)不受外力或所受合外力为零
m1V1`-m1V1=-(m2V2`+m2V2) (2)内力远远大于外力
m1V1+m2V2= m1V1`+m2V2`
3、动量守恒定律的普遍性
《反冲运动 火箭》 说课教案
目的要求:
教学内容的地位:本节知识是高中物理教材第七章第五节,即第七章动量的最后一节。知识的结构相对简单,但内容是对本章知识的总结和复习,尤其是对动量守恒定律知识的复习。学生在前面的学习中学习了具体的知识—动量及动量守恒定律,并能够对一些物理模型进行简单的解题,但一旦涉及到具体的问题,难免会束手无策。所以本节知识的地位是非常重要的。此外,本节知识还涉及到了一些具体的生活中的问题以及一些高科技知识;加之目前高考正面向能力测试,更多的接近生活接近科技前沿的问题考题的出现,使得本节知识显得尤为的重要了。虽然教学大纲规定为A档,即了解知道;而且从前物理老师总是把本课作为学生自学或占用少量时间讲解的内容,但随着素质教育的发展,本节的知识必成为教学的重点。综上原因,我对本节课的内容进行了深入的研究和细致的设计。通过本节课的学习,学生不仅要了解生活中的反冲运动,更要学会利用动量知识解决生活中的实际问题,这是本课的根本目的。
教学内容
1、教学的重点:(1)巩固和深化动量守恒定律
(2)知道反冲运动和火箭原理
(3)了解反冲运动的应用
(4)了解航天技术的发展和宇宙航行
2、教学难点: (1)巩固和深化动量守恒定律
(2)知道反冲运动和火箭原理
3、重点难点确定分析:在目的要求部分我已经说明,本节的知识关键在于对前面知识的总结和应用,而动量守恒定律知识更是重要的重要,而且学生在这部分知识的应用才刚刚接触,熟悉程度不够。所以巩固和深化动量守恒定律的内容既是教学的重点,又是教学的难点。反冲运动和火箭则是对反冲运动的具体应用,所以他的地位也是极为重要的。了解反冲运动的应用和航天技术的发展和宇宙航行,一方面使学生把具体的生活知识和学习的内容紧密结合,另一方面提高学生的处理实际问题能力,并通过我国的航天技术发展教学提高学生的爱国热忱,因此,二者的地位同样非常重要。
4、教材分析及设计:教材中,对于反冲运动的原理仅仅进行了简单的介绍,学生在解题过程中使用的动量守恒定律并没有进行数学上的推理,针对这方面,我在教学中加入了这部分知识,并由学生进行推理、说明。学生在自己解决问题的过程中,深入的理解了反冲运动的原理和动量守恒定律在反冲运动中的应用,教学难点迎刃而解。反冲运动的事例除了书上的之外,还引入了其他学生感兴趣的事例。对于火箭部分的知识,除了书上的知识之外还通过书籍加入了一些常识性知识和图片,使知识更加系统、形象,利于学生对知识的理解。对于例题的设计,主要针对动量守恒定律在反冲现象中的应用,首先是两道较为简单的选择题,容易理解。作为后面难题的铺垫。接下来是有关火箭和大炮的发射原理的两道计算题,这两道题主要注重思路上的理解,数据较为简单,容易计算,能够大量的提高课堂的容量。最后利用段时间解决一个具体的问题,由学生进行讨论,并讲解。进一步理解动量守恒定率在反冲运动中的应用。试验设计出发于学生对知识的理解有限,对现实生活观察不细致,所以设计了三个有趣的试验,并在课堂开始就进行,这样从课堂刚刚开始学生就充满了兴趣,带着解决具体问题的想法走进课堂,有效的提高了学生的学习兴趣,促进了学生对知识的探求和理解。
教学媒介
板书设计:本课的板书设计力求精简,大致如下:
反冲运动 火箭
反冲运动 二、火箭
原理分析(利用动量守恒定律进行推导) 火箭原理
反冲定义 火箭的发展过程
教具、煤体使用设计
本课使用了几个令学生感兴趣的试验
反击式水轮机
火箭反冲原理模拟
水火箭
这几个试验实验现象明显,实验原理简单,学生容易通过实验的观察得到正确的结论,有助于对教学中重点难点的突破,并且实验具有一定的趣味性,能够激发学生的学习兴趣。
利用计算机,在教学过程中,大量使用了计算机,展示了一些有趣的图片和几段录像。通过录像和图片,促进学生对知识的理解。

广东省汕头市中学物理教师说课大赛说课材料
说课稿
杨嘉瑞
广东汕头华侨中学
《楞次定律》说课稿
汕头华侨中学 杨嘉瑞
说教材
教材的内容、地位和作用
本节教材为全日制高三物理选修本第八章的第二节:楞次定律。内容讲述的是感应电流(感应电动势)方向的规律。教材是在初中磁场知识和对电磁感应简单认识的基础上,利用高中已学过的知识,较为深入的研究磁转化为电的规律,研究电场、磁场的统一性。这些内容,在高中物理教材中占有重要地位。
教材的问题大多数都涉及到三维空间,对培养学生的空间想象能力极为有益。实验方法在教材中占有重要地位,但不是对实验现象进行简单的罗列或初步总结,而是实验和推理结合起来,得出比较抽象的结论,在这里,学生的观察实验能力和思维能力都将得到进一步的发展。
教材把磁体的磁现象和电流的磁现象统一起来,对于学生认识物质世界是一个观念上的飞跃。电磁感应一章的教材渗透了深刻的对立统一思想,学生对电和磁的统一和相互转化的理解,将为学生形成辩证唯物主义的世界观提供有说服力的素材。另外,教材进一步把能量守恒的观点反映到电磁运动中来,对于学生牢固地树立能量的观点也极为有益。
大纲的要求及教学目标
《全日制高中物理必修本教学大纲》对本节内容的要求层次为:
理解并掌握楞次定律
大纲的这种要求既体现了楞次定律在高中物理中的重要地位,也充 分考虑到高中学生的知识基础和认知能力。通过学习,要求学生具备较强的实验观察能力、一定的理解力和初步的对感应电流方向进行分析的能力。
根据教学大纲的要求和教材的特点,结合学生实际,特制定本课的教学目标如下:
智能目标:
①理解楞次定律的内容。
②理解楞次定律与能量的转化和守恒定律相符合。
③会用楞次定律解答简单的有关问题。
情感目标:
①培养学生勇于进取,注重实验和为追求真理锲而不舍的精神。
②培养学生善于动手,勤于动脑的良好实验素质,培养学生仔
细观察认真分析的科学态度。
教学重点与难点:
使学生清楚地知道引起感应电流的磁通量的变化和感应电流所激发的磁场之间的关系是这一节课的重点,对这一关系的文字描述是这一节课难点。
说教学法
教学对象分析
①学生已经掌握了法拉第电磁感应定律,已能解决感应电流的大小问题,也会用右手定则判断导线切割磁感线运动时感应电流的方向,但右手定则的局限性已明显暴露出来,他们迫切需要一种新的规律来弥补右手定则的缺陷。
②学生通过立体几何和磁场部分的学习,对三维空间已有一定程度的认识,但尚不能熟练掌握。
③好奇心强是中学生的心理特征之一,可以通过生动,直观的物理实验调动学生的学习兴趣,从而提高学生的观察能力,培养了他们的思维能力。
说教法
①现代素质教学理论强调:学生的学习行为是由动机引起的,学习动机对于学生的学习可以发挥明显的推动作用。要有效地进行长期的有意义学习,动机是必不可少的。本课采用演示实验,巧设物理情景引发动机,培养学生的学习主动性;由学生的分组实验,激发动机,培养学生的学习积极性;最后再通过例题深化动机,培养学生的创造性。
②运用多媒体技术化抽象为具体,突破教学难点。通过计算机模拟把假象的磁感线生动具体的表现出来,极大的克服了学生的思维障碍,有助于他们理解和掌握定律。
③对来源于观察实验的知识运用归纳法进行加工整理,得出一般性的物理规律是本课的突出教学方法。本课教学学生通过教师引导,使学生再一次领略到物理知识的逻辑性和严整性,从而发现物理世界的“美”。
说学法
学法在教与学的双边活动中占据极其重要的地位,学而得法是教学的最终目的,给学生恰当的学法指导,可突出教学中学生的主体地位,有利于教与学双边活动的开展,使教学轻松而高效;本课结合教法,学生可按以下学法进行学习。
①实验探索法:本课创设了丰富的电脑动画和有趣的物理实验,通过认真细致的观察实验现象和动画画面,反复思考物理现象的原因和结果,有助于培养学生的实验观察能力和知识的迁移能力。
②比较总结法:通过对现象的分析、比较、总结出物理规律的过程,有助于学生分析能力和综合能力的培养,也养成学生具有独立总结物理规律的习惯和能力。
③反馈定位法:本课通过实例解析和练习反馈。不但可培养学生的分析能力和说理能力,可以巩固所学知识,也有利于学生对概念的准确定位和正确思维的形成。
说过程
课 题
Char8.2 楞次定律
教学对象
高三学生
教 材
高中《物理》第三册(选修)人教版
课 型
实验归纳




智能目标:
①理解楞次定律的内容。
②理解楞次定律与能量的转化和守恒定律相符合。
③会用楞次定律解答简单的有关问题。
情感目标:
①培养学生勇于进取,注重实验和为追求真理锲而不舍的精神。
②培养学生善于动手,勤于动脑的良好实验素质,培养学生仔细观察认真分析的科学态度。
教学重难 点
使学生清楚地知道,引起感应电流的磁通量的变化和感应电流所激发的磁场之间的关系.


演示仪器:
课本P245图8-2的实验器材(大型电流计、线圈(外面有明显的绕向标志)、导线、条形磁铁)、干电池、计算机,自制课件,摄像投影仪。
学生实验仪器(每组配备)
学生实验八的实验器材(原副线圈各一(外面有明显的绕向标志),导线、电流计、电源(2V以下),电键、可变电阻器),课本P245图8-1的实验器材(导线、电流计、马蹄形磁铁)
教学
过程
主 要 内 容
教法提要和说明
引入
复习提问
产生感应电流的条件是什么?
磁通量的增加和减少这“两种变化”的感应电流方向一样吗?
学生集体回答
引出实验
新课教学




演示课本P252图8-9的实验,让学生通过观察发现在四种情况中:
①线圈中是否产生感应电流?为什么?
②穿过线圈的磁通量是怎样变化的?
③检流计的偏转方向是否一致?
④在每一种情况中检流计的偏转方向总是保持一定的方向(重复做几次,不会例外),使学生清楚的意识到这个“必然”其中就一定有其规律性。
引导学生填写如下表格的一至三行:
问:检流计为什么在不同的情况下会时而偏左,时而偏右?(电流方向不同)
选旧干电池加电阻用试触法确定电流方向与检流计指针的偏转关系。
引导学生用右手安培定则确定感应电流的磁场方向。
设置物理情景,引导学生分析,从而“唤醒”学生的课堂情绪,引发学生的学习动机,培养学生的学习主动性。
采用列表对比方式,可使学生直观,快捷的对实验结果进行分析,得出结论。
学生集体回答,提醒学生本课要进入新课教学部分。
新课教学
问:由记录我们可以看出感应电流的磁场与穿过回路磁通量的变化有什么样的关系?(给学生两分钟时间分组讨论总结,由学生报告发现成果,教师记录总结)
指导学生阅读课本P251最后一段到P253第三段的内容。板书楞次定律。
对比学生的小结问:你觉得书上的概括好在哪里?内容中的关键字是什么?教师就"阻碍"二字进行必要的讲解。
电脑演示P252图8-10的过程。论述:
磁铁插入,意味着磁通量增加,感生电流引起的感应电流的磁场与施感磁场方向相反,即:1、当穿过回路的磁通量增大时施感磁场与感应电流的磁场的方向相反;这就是意味着"阻碍"——阻碍增加。
磁铁取出,意味着磁通量减少,感生电流引起的感应电流的磁场与施感磁场方向相同,即:2、当穿过回路的磁通量减小时施感磁场与感应电流的磁场的方向相同;这亦是意味着"阻碍"——阻碍减少。(举例说明:强留有事的客人)
结合列表得出“阻碍”的含义:阻碍变化
通过演示分析得出“阻碍”的结果不会出现使原来的变化出现相反的情况,它只是延缓了这种变化。
 感生磁场的方向概括为:增反减同(劫富济贫)
接着给学生指出P252图8-10中有一些不足之处:第一,磁棒插入用箭头表示,应在旁边注明磁通量增加,并且要把施感磁场亦注明,这是为了把产生电磁感应现象的条件更具体化,在应用楞次定律解题时可扫除一些障碍,避免不必要的错误,第二,图中磁感线没有说明是什么磁感线,并且磁感线应该画成闭合的为好。要求学生在课本上的图中补上必要的线和字句,为以后的练习打基础,这样的指点使学生更理解 “阻碍”二字的意义。
例题1:在下列各图中画出此时线圈中的感应电流的磁场的磁感线图。
B施感(增加) B施感(减少)
B施感(减少) B施感(增加)
培养学生的概括总结能力
培养学生的阅读理解能力
通过学生的感性理解和课本的高度概括,加强了学生对重难点的理解,也突出了重难点。
通过电脑动画演示分析,有利于提高学生的视觉感受,激发求知欲。
因习惯思维认为“相同”不是“阻碍”,所以该部分采用详细讲解、生动说明和电脑演示相结合的方法来突破教学难点。
简练生动的概括有助于学生对定律的理解和运用
由实验建立物理规律,再进一步把规律运用到新的物理情景中,激发学生的求知动机,使学生的思维处于兴奋状态。
新课教学
可能有同学觉得老师用一个实验就得出一个定律有点以偏概全,想自己动手验证一下。好,在大家面前的桌子上有两套实验仪器,分别对应课本P245图8-1和P246图8-3的实验。请同学们任选一套,开动脑筋想一想,怎样用给你的仪器来验证今天我们所学的定律,注意运用我们今天的列表对比的分析方法。
学生实验,教师作巡回辅导和发现问题,根据情况再做相应点拨。
例题2:如图所示,导体杆ab向右运动对,电路中产生的感应电流方向.
用两种方法判断:
解法一:
R1 R2 运用楞次定律(通

解题总结出判定步骤)

四步走:(板书)
(1)明确原磁场的方向;
(2)明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少;
(3)根据楞次定律,判定感应电流的磁场方向;
(4)利用安培定则判定感应电流的方向.
解法二:
运用右手定则
用楞次定律判定感应电流的方向跟用右手定则判断的结果是一致的。右手定则可看作是楞次定律的特殊情况.对于闭合电路的一部分导体切割磁感线而产生感应电流的情况,用右手定则来判断感应电流的方向往往比用楞次定律简便.
楞次定律符合能的转化和守恒定律.
楞次定律实质上是能的转化和守恒定律在电磁感应现象中的体现.
举例:

(l)导体ab向右运动,闭合回路磁通量增加.“感应电流的磁通量阻碍原磁通量的增加”,因此,回路中感应电流为逆时针方向.在这一过程中完成了机械能→电能→内能的转化.
(2)条形磁铁自上向下运动时,通过闭合回路的磁通量增加,感应电流“阻碍原磁通增加”,尽管不知条形磁铁下端是什么极,但可以肯定,导体ab、cd互相靠拢以阻碍内部磁通量增加.在这一过程中,完成了机械能→电能→机械能十内能的转化.
同学们可以想一想:如果不“阻碍”,那是不是就变成了能量不经创造就直接产生,所以上述的“阻碍”过程,事实上就是一个其它形式能向电能转化的过程,是一个能量守恒的过程。
学生通过亲自设计和参与实验探真的过程,可使学生懂得物理研究的基本方法——观察与实验,有利于培养学生的实验意识和实验技能。
通过例题对楞次定律在新的物理情景下进行运用,开阔了学生的思路,培养了他们学习的深刻性和创造性。




本课我们学习了研究感应电流方向的实验定律——楞次定律:
它的内容是:
感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
掌握定律的关键是理解“阻碍”的含义:
“阻碍”既不是阻止,也不等于“反向”,它阻碍的是原磁场的变化。可理解为:当原磁场磁通增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反;当原磁场磁通减小时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同。简记为:增反减同。
因定律涉及到两种磁场,所以要注意区分:
产生感应电流的“原磁场”和感应电流的磁场。
运用楞次定律解题的步骤:
(1)明确原磁场的方向;
(2)明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少;
(3)根据楞次定律,判定感应电流的磁场方向;
(4)利用安培定则判定感应电流的方向.
右手定则可看作是楞次定律的特殊情况.
楞次定律符合能的转化和守恒定律


课本P257练习二(1)、(4)
是通过改变原电流大小或在非匀磁场中移动感应线圈来改变磁通量的问题。
(4)是通过使原磁场相对感应线圈运动来改变
磁通量的问题。
板书设计
§8.2 楞次定律
——感应电流的方向
版面左
楞次定律的内容:
感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
楞次定律的理解:
1、“阻碍”的含义:
“阻碍”的现象:
①当穿过回路的磁通量增大时施感磁场与感应电流磁场的方向相反;
②当穿过回路的磁通量减小时施感磁场与感应电流磁场的方向相同; 
概括为:增反减同(劫富济贫)
“阻碍”的含义:阻碍变化
“阻碍”的结果:不会出现使原来的变化出现相反的情况,它只是延缓了这种变化。
2、注意区分产生感应电流的“原磁场”和感应电流的磁场。
楞次定律的运用:
解题步骤:
(1)明确原磁场的方向;
(2)明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少;
(3)根据楞次定律,判定感应电流的磁场方向;
(4)利用安培定则判定感应电流的方向.
右手定则可看作是楞次定律的特殊情况.
四、楞次定律符合能的转化和守恒定律.
楞次定律实质上是能的转化和守恒定律在电磁感应现象中的体现.
版面右
《波的干涉》说课稿
湖北省团风中学 熊勇
我说课的内容是“人教版《全日制普通高级中学教科书(必修加选修)·物理》”第二册第十章第5节:波的干涉。
教材分析
一、在教材中的地位
本节内容在《2004年高考考试大纲理科综合》中属Ⅰ级要求,本节和前一节波的衍射共同讲解波的特有现象,为后面电磁波及光波的教学打下基础。
二、教材设计流程
波的干涉是波的一种特殊的叠加现象,所以对波的叠加现象的理解是认识波的干涉现象的基础。教材首先讲了波的叠加现象,即两列波相遇而发生叠加时,对某一质点而言,它每一时刻振动的总位移,都等于该时刻两列波在该质点引起的位移的矢量和。
在学生理解波的叠加的基础上,再进一步说明在特殊情况下,即当两列波的频率相同时,叠加的结果就会出现稳定的特殊图样,即某些点两列波引起的振动始终加强,某些点两列波引起的振动始终减弱,并且加强点与减弱点相互间隔,这就是干涉现象。
由于对干涉现象的理解,需要一定的空间想象能力,可借助图片、计算机模拟,尽可能使学生形象、直观地理解干涉现象。
三、教学目标
1、知识目标
(1)知道波的叠加原理。
(2)知道什么是波的干涉现象和干涉图样。
(3)理解干涉现象的形成原理。
(4)知道干涉现象是波所特有的现象。
2、能力目标
(1)培养观察、分析、归纳和空间想象能力。
(2)学习将三维空间运动转化为二维平面运动进行分析的思维方法
(3)学习在动态变化中抓住瞬间状态进行分析的思维方法
3、德育目标
培养学生辩证唯物主义的思想和实事求是的精神。
四、教学重点
干涉条件和干涉图样
五、教学难点
干涉现象形成的原理
教法分析
理论依据
为充分体现学生的学习主体地位,准备采用前苏联教育家马赫穆托夫、列尔涅尔、斯卡特金等人所倡导的问题教学法。其基本程序是:提出问题——引导学生观察实验——启发学生分析和解决问题。解决问题一般要经过四个阶段:即教师提出问题→学生独立思考、观察、讨论分析→教师根据学生交流的情况进行点拨引导→总结得出结论、进行论证。
主要目的
充分体现学生的主体地位和作用,让学生在问题中激发兴趣,在问题的争论中辨清问题,在问题的解决中提升能力。
主要设想
1、为了形象直观,打算在课堂中采用播放录相、实验演示、电脑动画模拟辅助手段,帮助学生建立形象直观的认识,降低难度。
2、在引导学生分析清楚不连续的脉冲波的叠加情形之后,顺势通过提问让学生思考连续波的叠加情况。引入波的干涉现象。
3、通过对波的干涉现象的观察与分析,分析波的干涉形成的原理,得出波的干涉条件。
突破重难点的方法
1、为了能让学生更好的理解波的干涉形成原理,可以采取变“静”为“动”,“动”中取“静”的分析方法。
波的干涉现象是一种动态中的稳态,要分析这种现象,应该采用对某一瞬间状态进行分析的思维方法,并且将立体转化为平面进行形象的分析,充分利用计算机动画化动为静、化快为慢的特点,能有效地化解难点.
具体操作流程如下:首先做演示实验,让学生观察叙述实验现象,然后将水波的干涉图样用三维动画模拟在计算机上,让学生先看三维图的俯视图,再看三维图侧视剖视图,在边缘上放上质点,与上面讲到的波的叠加实验联系起来,让学生从感观上和知识上清楚的意识到,波的干涉实际上是一种特殊的叠加现象。在这个过程中,还可以使学生将三维空间运动转化为二维平面运动进行分析的思维方法得到提高.
2、在讨论波的干涉图样和干涉条件时,可以提出以下的问题4和5,请学生看课本上的干涉图样,引导学生思考与讨论,然后大面积提问,最后,由教师在黑坂上画图分析总结。在师生的互动中,将重点难点一一化解
学法分析
问题展示
什么是波的衍射?产生明显衍射现象的条件是什么?
在同一界质中两列波在同时传播,这两列波之间会怎样相互作用、最终将会发生什么现象呢?
为什么在波的干涉现象中,会出现有些质点振动振幅很大,有些却很小,甚至为零?
振动的加强点和减弱点是交替出现还是固定不变?
干涉的形成是否还需要条件呢?
回到教材图10-23分析——如果波源S1和S2所激发的波的波长不同
a、某时刻是否会形成规则的强弱分布?
b、半个周期后,强弱点的分布是否还在原处?
6.波的干涉现象是不是很普遍?譬如声音叠加后,会经常出现干涉现象吗?
过程推进
针对上述系列问题,教师边演示、边提问,让学生边观察、边思考,最大限度地调动学生积极参与教学活动。在教材难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间进行思考和讨论,教师可给予恰当的思维点拨,必要时可进行大面积课堂提问,让学生充分发表意见。
结果预测
采用问题式课堂教学模式,既有利于化解难点,也有利于充分发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃。让学生在生生互动、师生互动中掌握新知识,提高解决问题的能力。
D、教学过程设想
复习&引入(约5分钟)
1.复习提问:什么是波的衍射?产生明显衍射现象的条件是什么?
2.请学生回答以上问题,然后请学生评论,答案是否正确。
3.引入提问:在同一界质若有两列波在同时传播,这两列波之间会怎样相互作用、最终将会发生什么现象呢?
4.实验
由实验导入课题,激发学生的探索兴趣和求知欲,同时培养观察能力
新课教学(约30分钟)
(一)波的独立传播特性
1.设问:把两块石子在不同的地方投入池塘的水中,就有两列波在水面上传播,两列波相遇时,会不会像两个小球相碰时那样,都改变原来的运动状态呢?(约1分钟)
2.学生实验:水波的相向传播[改进课本传统实验](约2分钟)
3.引导让学生叙述实验现象。(1分钟)
5.总结:(约2分钟)
(二)波的叠加原理
1.计算机模拟绳波的传播。请同学叙述在它们的重叠区域里,质点的位移的发生了什么变化。(约2分钟)
2.原理(约2分钟)
3.画图分析
4.讲解三种典型情况:峰-峰叠加、峰-谷叠加、谷-谷叠加。(约3分钟)
5.总结(这部分知识涉及矢量运算,对学生来说是困难,教师应该画图直观,仔细讲解,同时配以计算机模拟)(约1分钟)
(三)波的干涉
1.实验:背投式发波水槽演示水波的干涉[改进实验仪器](约1分钟)
1.计算机模拟:请学生叙述观察到的现象.(约2分钟)
2.设问:为什么在两列波相遇后,会出现有些质点振动振幅很大,有些却很小,甚至为零?
3.引导学生讨论课本图10-23分析a,b这两个质点的运动情况.(约6分钟)
(设问:振动的加强点和减弱点是交替出现还是固定不变?)
4.分析,归纳,总结.(约2分钟)
5.让学生看课本得出波的干涉的定义.(约1分钟)
(四)波的干涉的条件(约5分钟)
1.设问:波的干涉的形成是否还需要条件呢?
2.引导学生分析:教材图10-23——如果波源S1和S2所激发的波的波长不同
a、某时刻是否会形成规则的强弱分布?
b、半个周期后,强弱点的分布是否还在原处?
3.大面积提问,让学生回答自己得出的结论。
4.总结:
5.实验检验。
教学小结(约3分钟)
体现本节知识结构,突出教学重点
反馈练习及评讲(约5分钟)
作业布置(约1分钟)
阅读教材;
教材P58第(1)、(2)、(3)题,上作业本
媒体应用
录相、实验演示、动画模拟
板书设计
一、波的独立传播特性
两列波相遇前后都保持各自运动状态.
二、波的叠加
波的叠加:几列波在同一介质相遇,相遇时,重叠部分的介质点参与几列波引起的振动,质点位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和.
三、波的干涉
频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,而且加强和减弱的区域相互间隔,这种现象叫波的干涉,所形成的图样叫干涉图样。
四、波的干涉的条件:频率相同的波源(相干波源)
超重和失重
教学目标:
了解超重和失重现象。
运用牛顿第二定律研究超重和失重的原因。
培养学生的观察能力和分析推理能力。
培养学生运用牛顿第二定律分析和解决问题的能力。
教学重点: 超重和失重的实质。
教学难点:利用牛顿第二定律计算有关超重和失重问题。
教学方法:实验法、类比法、讲练法。
教学用具:投影仪、投影片、
教学过程:
1、导入新课:
自从人造卫星和宇宙飞船发射成功以来,人们经常谈到超重和失重,究竟什么是超重和失重?
超重:
实例分析:
升降机以0. 5m/s2的加速度匀加速上升,站在升降机里的人质量是50Kg,人对升降机地板的压力是多大?如果人站在升降机里的测力计上,测力计的示数是多大?
解析:取竖直向下为正方向,根据牛顿第三定律,对人:
N- G = ma
则N= G + ma =515 N
由牛顿第三定律,得
N’=N=515N
提问:如果升降机是静止的或做匀速直线运动,人对升降机地板的压力又是多大?
N’=N=mg=500N
如果人站在升降机里的测力计上,测力计的示数是多大?
515N.
比较前面两种情况,得到人对地板的压力跟运动状态有关。
2、综上所述:升降机加速上升的时候,人对地板的压力比人实际受到的压力大,我们把这种现象叫做超重。
问题:什么情况下产生超重现象呢?
3、练习题:
一个质量是40Kg 的物体,随升降机一起以2m/s2的加速度竖直减速下降,求物体对升降机地板的压力大小,是大于重力还是小于重力?
学生做答
归纳:此时升降机受到的压力为480N,大于人的重力400N。
4、总结:
(1)、当物体有向上的加速度时(包括匀加速上升或匀减速下降),产生超重现象。
(2)、产生超重现象时,物体重力并没有变化,只是物体对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力增大。
失重。
1、实例分析:
在例1中,如果升降机以0.5m/s2的加速度运减速上升,情况又怎样?
引导学生自己分析,解得 N’=m(g-a)=465N
结论:
在升降机减速上升的时候,人对升降机地板的压力比人实际受到的重力小,我们把这种现象叫做失重。
问题:什么情况下产生失重现象呢?
练习:
弹簧秤的秤钩上挂一个重4Kg的物体,在下列情况中,弹簧秤的读数是多少?
(1)、以2m/s2的加速度竖直加速下降。
(2)、从静止释放。
a、以物体为研究对象,物体受重力和弹簧的拉力F
取竖直向下为正,由牛顿第二定律:
对物体:G-F=ma
则F=G-ma=mg-ma
b、对不同情况进行讨论:
①当物体以2m/s2的加速度竖直加速下降时,即a=2m/s2.
故F=m(g-a)=32N.
② 从静止释放,弹簧秤和物体一起做自由落体运动,即
a=g.
故F=m(g-a)=0.
C、据牛顿第三定律可知,
系统以2m/s2的加速度竖直加速下降时,弹簧秤的示数为32N,小于物体的重力40N,即产生了竖直现象。系统从静止释放后,弹簧秤的示数为零,也就是重物对弹簧完全没有拉力,即也产生了失重现象。

总结得到:
当物体有向下的加速度时(包括匀减速上升、匀加速下降),产生失重现象。
当物体有向下的加速度且a=g时,物体对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力为0,这种现象称为完全失重。
产生失重和完全失重时,物体的重力并没有改变,只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体的重力。
思考与讨论:
见课本。
阅读“失重和宇宙开发”一文,然后谈谈自己的太空实验设想。
关于罗淑锋老师《超重与失重》公开课的评课意见
1。刘宪淼
时代在发展,手段在更新,再过几年,我们这个年纪的怕就跟不上了。罗老师这次使用的多媒体教《超重和失重》这堂课,恰如其分地弥补了传统手段在课堂上的不足:譬如,宇宙空间的情景,不看电影片段,学生怎么也不可能建立起感性认识。我们过去就是凭嘴巴说一说了事,今天有了对比,才感觉效果真是有天壤之别。在这方面,我今后一定找个师傅,慢慢学习,争取把课件制好。
继续刚才的话题,可能是老眼光看新事物,我这里还是有一点异议。多媒体固然好,但小罗整堂课下来,黑板上(除了学生的习题演算)几乎没有一个粉笔字,这是不是合适?我个人总觉得欠缺了点什么,心里不停当。
在手段之外,教材的处理和安排,我还想谈几点细节。其一,为引入,小罗先安排了一个例题让学生上讲台演算,这个演算学生出了错,小罗没有任何的表示,就进行下一个步骤去了,我们大家都觉得茫然。其二,整堂课以多媒体为中心,一气演示下来,最后似乎欠缺一个“挽”一下的步骤——知识的主线是什么,重点是什么,应该做一个总结。其三,作为知识应用的例题选材,难度太大,在目前相关知识还没有到位的情况下,很难让学生真正弄懂。
另外,教态方面,罗老师“殃伧”了些。公开课要有一点气势、要有一点抑扬顿挫才行。
2。李久湘
引入课题时,课件的情景做的很好,电梯加速运动,台秤示数变化等,很直观,很能说明问题。如果在新课讲解时就从台秤开始,不要局限在书上的弹簧秤与钩码的模型,是不是更好?我个人觉得,如果这样做,一堂课的整体性会更强;从一个问题引入、深入,到讲透,再发散到其它问题,比起过快地转换情景,另起炉灶重新谈论,给人的感觉更好。
学生上台的例题,罗老师是没有给学生足够的思考时间,所以才出错的;也就是数字问题,听起课来,小罗还是有些慌。
3。朱正权
《超重和失重》这节课,我们过去总是例行公事地去上,这次听了罗淑锋老师地课,才感觉确实有很大的挖掘空间,要使学生接受,有很多动作要做。罗老师的素材选取、教材安排,都使我们很受启发。
还是刚才刘老师和李老师提出的问题,师生的课堂交流有些僵硬,如果给学生更大的领悟空间,教学活动的和谐程度会更高一些。
4。周献华
罗老师的课,听了之后,很受启发。我们过去没有用过多媒体,讲这节课,很吃力。宇宙空间的事,我们自己也没有感性认识,还要让学生相信,不免觉得别扭。今天有了对比,罗老师的课件,我们都值得拷贝过去,学一学。
一些细节方面的问题,大家提一点高要求,也是正常的。要我去上这节课,能上到这个样子,就很不错了。我今后要以这些高要求为标准,使自己的课有一个实质行的提高。
5。谭耀文
罗淑锋老师的课很不错,大家有目共睹。语言水平,教材理解的功底,都体现了很好的素质;现代教学手段的应用,也恰如其分,毫不别扭。这些都值得我们每一个同志好好学习。
刚才大家提到的一些问题,小罗好好总结一下,争取今后进步,走向完美。
6。李征界
是小罗的课,我无论如何还得说两句。因为我对小罗的印象还是比较深的。记得小罗读高三时,是在高(继础)老师班上,我当时在隔壁班上课,经常就遇到他们班的外语老师周碧兰老师外出(函授学习)。外语课没人上,怎么办?不能空堂,每次就是罗淑锋上!那时——胆量很大,讲课很流畅。我有时还担心个别男生不听话,经常在窗外瞄一瞄,有心当一下警戒:结果发现小罗完全能镇的住,喊男同学答问,都乖乖的,不敢调皮。当时很多老师知道了这件事,都觉得很惊奇。
我刚才所说的印象深刻,就是指对小罗的学生时代的印象。
士别三日,当刮目相看。经过了大学的洗礼,工作岗位的锻炼,一个人的胆识与能力应该更上一层楼;然而,我后来却听说,小罗做了老师后,反而“殃”了许多,没了当日那股“杀气”。今天听课,可以说是正好印证了这种说法。所以说,关于公开课的激情注入,个人感召力的展现,就是我要讲的第一个问题。一堂没有速度变化、没有跌宕起伏的课,是不能打动人的,是不能真正推出去的。希望小罗对这个问题引起重视。
其它的素质方面,小罗很不错。普通话听起来很舒服,一般人就觉得很准确了。在物理组,能做到这一点的人,还很少。课件的内容很丰富,质量也较高,可以看出小罗的功底。教材处理也还是比较到位的。师生的双边活动比较自然,虽然有刚才大家提到的一次失误,我相信是由于小罗的紧张所致,平时绝不会这样。
知识的反馈、应用,还是有不小的问题吧,第三、第四个思考题,完全是高三复习题,而且在高三都是难度偏高的题,学生绝对接受不了。
关于在完全失重的环境中, 仪器能不能使用的问题,是不是可以这样总结:凡是与重力相关的物理现象,在完全失重的环境下,都不能发生;凡是与这类现象相关的仪器均不能使用。这样总结之后,再让学生思考相关的问题;要将所有的物理现象都讲到、讲透,时间上和精力上都不可能。
7。侯 军
大家都讲得很全面了,我不想再重复什么。从另一个角度罗嗦几句,算是收尾。
小罗这次的准备工作是相当到位的。素材的收集,课件的制作,全部都是自己一手完成。备课也很认真,我作为隔壁(办公室),非常清楚。这点值得全组的同志学习。刚才大家提到了这样那样的问题,那都是前进中的问题、学习中的问题,小罗要正确看待,不能失去了自信。好的东西,尤其是这种对待工作的认真劲头,一定要保持。
大家也许不知道,完完全全自制、自导、自演的多媒体公开课,在物理组,小罗这是第一堂。也就是说,小罗已经悄悄地创造了纪录、开创了历史,大家要记住这一点。
坦白地说,本次听课,我基本没有听常规范畴内的东西,而是在听普通话。几年前,就听过一次小罗的《牛顿第一定律》的公开课,感觉语言很顺畅、准确,比一般人都好,内心就有点羡慕。希望有一天自己也能达到这水平。现在时隔几年,自己努力地通过了普通话的考试,又坚持地在做普通话教学的尝试,同时也知道了说普通话的难处。所以今天听课,我主要是从比较专业的角度去留意小罗的普通话水准,也祥详细细地做了一些笔记。考虑在这个会场上,这方面产生共鸣的人可能不多,所以我想找机会单独和小罗交流一下。
2003年01月07日
第二节 万有引力定律
●教材分析 返回目录
万有引力定律的发现是人类第一次揭示自然界中一种基本相互作用(总共四种)的规律,在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑,对人类文化的发展有巨大的影响。③
本节课主要讲述了万有引力定律的发现过程和牛顿的出色工作(凭借他超凡的数学能力证明万有引力的思路与方法),在本章中具有呈上启下的作用,是本章的重点之一。
这节课的主要思路是:主要思路
由圆周运动和开普勒运动定律的知识,得出行星和太阳之间的引力跟行星的质量成正比,跟行星到太阳的距离的平方成反比,并由引力的相互性得出引力也应与太阳的质量成正比。
随后,了解牛顿的出色工作:发明微积分工具来证明此“平方反比的规律”同样适用于天体的椭圆运动,从而于1666年发现万有引力定律并于1687年随巨著《自然哲学之数学原理》的出版而公布于世。这个定律的发现把地面物体的运动与天体的运动统一起来,对人类文明的发展具有重要意义。
由上可知:本节课重在逻辑思维和渗透物理学的研究方法,因此本节课的教学中应该在学习品质方面对学生进行教育。
本节内容包括:发现万有引力的思路及过程、万有引力定律的推导和对它的理解。
●教学目标 返回目录
一、知识目标
⒈了解万有引力定律得出的思路和过程。
⒉理解万有引力定律的含义并会推导。
⒊知道任何物体间都存在着万有引力,且遵循相同的规律。
二、能力目标 返回目录
⒈培养学生建立物理模型的能力:学习处理问题时,抓主要矛盾、简化问题,建立模型的能力与方法;
⒉培养学生的科学推理能力:训练学生进行逻辑分析和数学推理的能力;
⒊用数学公式表述物理概念和规律的能力。
三、德育目标 返回目录
通过牛顿在前人基础上发现万有引力的思想过程,说明科学研究的长期性、连续性及艰巨性,从而对学生进行如下教育:
⒈向学生渗透由一般观察到假说再数学推理直至实验验证这一自然科学的研究方法;
⒉学习科学家们坚持不懈、一丝不苛的工作精神,培养学生良好的学习习惯和善于探索的思维品质;
⒊学习科学家们谦逊美德和互相协作的精神。
●教学重点 返回目录
⒈万有引力定律的推导。
⒉万有引力定律的内容及表达公式。
●教学难点 返回目录
⒈对万有引力定律的理解;
⒉对万有引力的理解:地面物体受到的重力与天体间的引力性质相同,都遵从“平方反比关系” ;
⒊一般物体间的引力很小,学生缺乏感性认识;
⒋计算万有引力时物体间距离的含义。
●教学方法 返回目录
⒈对万有引力定律的推理——采用分析推理、归纳总结的方法。
⒉对疑 难 问 题 的处理——采用讲 授 法、例 证 法。
通过新旧教材的对比知道:老教材直接定性地给出万有引力定律及其计算公式,重在识记;而新教材先介绍万有引力定律发现的思路,然后运用科学推理得出万有引力定律,重在逻辑思维和渗透物理学的研究方法。因此,根据教材编排的意图和教材内容的特点,结合高一学生的知识基础和认识能力,我采用“阅读-启发”式教学法。教学中运用图表分析、设问、提问、幻灯投影、多媒体教学等综合手段,体现教师在教学中的主导地位。
教是为了不教,在教知识的同时最关键的是要教给学生学习的方法,让学生在学中悟法、会中用法。这样才有利于学生全面素质的提高。根据本节教材的特点,采用学生课前预习、查阅资料、课堂阅读、讨论总结、数理推导、归纳概括等学习方法,为学生提供大量参与教学活动的机会,积极思维,充分体现教学活动中学生的主体地位。
●教学用具 返回目录 投影仪、投影片
●教学步骤 返回目录
一、导入新课
由上节课我们知道:古代由于农业生产和航海的需要,人们进行了大量的天文观测,这方面突出的代表人物是——第谷,四十多年的观测数据成千上万,他的助手——开普勒——由于良好的数学功底和超强的逻辑思维能力,在成千上万的数据处理过程中发现了行星运动的规律。那么行星运动的规律有几条?………开普勒第一定律、(参后原)第三定律的内容如何呢?……
同学们回答得很好,行星绕太阳运转的轨道是椭圆,太阳处在这个椭圆的一个焦点上,那么行星为什么要这样运动?而且还有一定的规律?这类问题从17世纪就有人思考过,请阅读课本,这个问题的答案在不同的时代有不同的结论。(可见,我们科学的研究要经过一个相当长的艰巨的过程。)
下面请同学们阅读课本第一自然段,同时考虑下问题:
二、新课教学 返回目录
⒈万有引力定律的推导 返回目录
下面请同学们阅读课本第一自然段,同时考虑下问题:(阅读指导)
⑴古代人们认为天体做圆周运动的动力学原因是什么?古代人们认为天体做的是完美而又神圣的圆周运动,所以认为天体做这样的运动是无需什么动因的。
⑵开普勒时代的检们对天体运动原因的看法与古代人的是否相同?开普勒时代的人不再像古人那样认为天体做这样的运动是无需原因的,所以在这一时期人们对天体的动力学原因进行了好多种不同的动力学解释。
⑶伽利略认为的原因是什么?伽利略认为,一切物体都有合并的趋势,正是由于这种趋势导致了天体做圆周运动。
⑷开普勒认为的原因是什么?开普勒认为,行星绕太阳运动,一定是受到了来自太阳的类似于磁力的作用,在这种磁力作用下的天体才得以做近似圆周的椭圆运动。
⑸笛卡尔(1596-1650)的观点又是什么?笛卡尔认为,行星的运动是因为在行星的周围存在一种旋转的物质(以太)作用在行星上,使得行星绕太阳运动。 返回目录
⑹牛顿时代的人持什么样的观点?牛顿时代的科学家对天体运动的动力学解释有了更进一步的认识,他们认为行星所以要绕太阳运动是因为行星受到了太阳对它的引力作用,并且在圆形轨道的前提下证明了这个引力的大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比。
那么这一平方反比关系是否也适用于行星的椭圆运动呢?请同学们阅读课文二到十自然段并考虑如下问题:(引导探究:逻辑思维与文字运算)
⑴牛顿是否证明了上面疑问?牛顿在前人的基础上,凭借他超凡的数学能力(发明微积分)证明了:如果太阳和行星间的引力与距离的二次方成反比,则行星的轨道应是椭圆。
⑵我们对证明过程做了如何的处理?由于我们的数学知识有限(①行星运动的椭圆轨道离心率很接近于1,我们把它理想化为一个圆形轨道;②发明微积分),故把牛顿在椭圆轨道下证明的问题简化为在圆形轨道来讨论、证明。 返回目录
⑶根据圆周运动的知识我们能得到什么样的结论?根据圆周运动的知识可知,行星必然受到太阳的引力用来充当向心力,所以有:
⑷根据开普勒第三定律,我们又能得到什么样的结论?根据开普勒第三定律可知:行星与太阳之间的引力跟行星的质量成正比,跟行星到太阳的距离的二次方成反比,即:
⑸根据牛顿第三定律,我们又能得到什么样的启示?由牛顿第三定律可知:太阳吸引行星的力与行星吸引太阳的力是相同性质的相互作用力,既然引力与行星质量成正比,那么它也应和太阳质量成正比,即: 返回目录
⑹综合上面的结论,我们又能得到什么样的结论?综合上述结论可知:此引力的大小应与太阳和行星的质量的乘积成正比,与两者距离的平方成反比,写成等式即有:(另法参后原)
公式中的G是一个常数,叫万有引力常量。 返回目录
进而牛顿还研究了月地间的引力、许多不同物体间的作用力都遵循上述引力规律,于是他把这一规律推广到自然界中任意两个物体间,即具有划时代意义的万有引力定律。
⒉万有引力定律:⑴⑵⑶⑷⑸⑹ 返回目录
⑴内容:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。
⑵公式:
⑶各物理量的含义及单位 返回目录
r表示两个具体物体相距很远时,物体可以视为质点;如果是质量分布均匀的球体,r为它们的球心间的距离;(如果是规则形状的均匀物体,r为它们的几何中心间的距离),单位为“米” 。
G为万有引力常量,。(这个引力常量的出现要比万有引力定律晚一百多年哪!是英国的物理学家卡文迪许测出来的,我们下节课就要学习。) 返回目录
⑷疑问:在日常生活中,我们各自之间或人与物体间,为什么都对这种作用没有任何感觉呢?(这是因为一般物体的质量与星球的质量相比太小了,它们之间的引力太小了,所以我们不易感觉到。下一节课的卡文迪许的精巧的扭秤实验将为我们验证。)
⑸扩展思路 月—地检验
⒊万有引力定律的理解 返回目录
⑴引力存在于任何两个物体之间。也正是因为如此,这个定律才称为万有引力定律。只不过一般物体的质量比较小,引力也非常小,我们不易感觉到而已。
⑵万有引力定律公式中的,其含义是两个质点间的距离。当两个物体相距很远时,物体可看作是质点;如果是质量分布均匀的球体,r为它们的球心间的距离;(如果是规则形状的均匀物体,r为它们的几何中心间的距离)。
⑶物体因为有质量而产生引力。质量是引力产生的原因。应该注意:万有引力不同于我们初中学过的电荷间的引力及磁极间的引力,也不同于我们以后要学到的分子间的引力。
⑷重力是万有引力的分力。
⒋万有引力定律发现的重要意义 返回目录
万有引力定律的发现,对物理学、天文学的发展具有深远的影响;它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来;在科学文化发展上起到了积极的推动作用,解放了人们的思想,给人们探索自然的奥秘建立了极大的信心,人们有能力理解天地间的各种事物。
三、巩固练习(用投影片出示题目) 返回目录
⒈要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4,下列办法不可采用的是
A、使两物体的质量各减小一半,距离不变
B、使其中一个物体的质量减小到原来的1/4,距离不变
C、使两物体间的距离增为原来的2倍,质量不变
D、距离和质量都减为原来的1/4
⒉火星的半径是地球半径的一半,火星的质量约为地球质量的1/9;那么地球表面50 kg的物体受到地球的吸引力约是火星表面同质量的物体受到火星吸引力的   倍。
⒊两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起时,它们之间的万有引力为F。若两个半径为原来2倍的实心大铁球紧靠在一起,则它们之间的万有引力为
A、4F  B、2F   C、8F ?D、16F
参考答案:⒈D ⒉2.25 ⒊D
四、小结(用投影片出示内容) 返回目录
通过这节课的学习,我们了解并知道:
⒈得出万有引力定律的思路及方法。
⒉任何两个物体间存在着相互作用的引力的一般规律:即
其中G为万有引力常量,r为两物间的距离。
五、作业 返回目录
⒈ : 2,3,4
⒉思考题:
⑴某星球的质量约为地球的9倍,半径约为地球的一半,若从地球上高h处平抛一物体,射程为60米,则在该星球上,从同样高度,以同样的初速度平抛同一物体,射程应为多少?
⑵已知地球的半径为R,自转角速度为ω,地球的表面的重力加速度为g,在赤道上空相对地球静止的同步卫星离开地面的高度是多少?
参考答案:(1)10米 (2)
●板书设计 返回目录
万有引力定律

  
●素质能力训练 返回目录
⒈关于万有引力定律的正确说法是( )
A、天体间万有引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离成反比
B、任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离平方成反比
C、万有引力与质量、距离和万有引力恒量都成正比
D、万有引力定律对质量大的物体适用,对质量小的物体不适用
⒉地球的质量为5.89×1024kg ,月球的质量是7.27×1022kg 。月球表面到地球的距离是3.84×108m。月球的半径为1.68×106m,则月球表面上质量为60kg的人,受到地球的引力为    ,受到月球的引力为    。
⒊下列说法正确的是( )
万有引力定律是卡文迪许发现的
B、 中的G是一个比例常数,是没有单位的
万有引力定律只是严格适用于两个质点之间
D、两物体引力的大小与质量成正比,与此两物间距离平方成反比
⒋地球对月球有相当大的万有引力,而且月球对地球也有万有引力,为什么它们不靠在一起,其原因是( )
不仅地球对月球有万有引力,而且月球对地球也有万有引力,这两个力大小相等方向相反,互相平衡
地球对月球的引力还不够大
不仅地球对月球有万有引力,而且太阳系里其他星球对月球也有万有引力,这些力的合力为零
D、万有引力不断改变月球的运动方向,使得月球绕地球运行
⒌如图所示,两球的半径分别为r1和r2,且远小于r,而球质量均匀分布,大小分别为m1和m2,则两球间的万有引力大小为( )
A、? B、 C、 D、
⒍行星绕太阳做圆周运动的向心力都是由 提供的。
⒎太阳质量约为月球质量的⒉7×107倍,太阳离地球的距离约为月球离地球距离的3。9×102倍,试比较太阳和月球对地球的引力。
参考答案:⒈ B ⒉ 0.16 N ;103.1 N ⒊ C ⒋ D ⒌ D
⒍太阳对行星的万有引力
⒎太阳对地球的引力为月球对地球引力的177.5倍
目 录
本节教材分析
教学目标
知识目标
能力目标
德育目标
教学重点
教学难点
教学方法
教学用具
教学步骤
一、导入新课
二、新课教学
⒈万有引力定律的推导
⒉万有引力定律
⑴内容 ⑵公式
⑶各物理量的含义及单位
⑷疑问
⑸扩展思路 月—地检验
⒊万有引力定律的理解
⒋万有引力定律发现的重要意义
三、巩固练习(用投影片出示题目)
四、小 结(用投影片出示内容)
五、作 业
板书设计
素质能力训练
①建立模型,温故探新
②数学推导,总结规律
③科学推想,形成等式
④实验验证,形成概念
扩展思路 “月—地”检验(一)
牛顿想验证地面上物体的重力与月地间、行星与太阳间的引力是同种性质的力,他做了著名的“月—地”检验,请同学们阅读课本第105页有关内容。然后归纳一下他的思路: 返回
①牛顿的推理:如果重力与星体间的引力是同种性质的力,都与距离的二次方成反比关系,即: 返回
又由已知的天文观测数据可知:月地两心间距离是地球半径的60倍。第谷(1546-1601)开普勒(1571-1630)牛顿(1643-1727)
因而可知:月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度就应该是重力加速度的,即。 返回
另外,由月球的运行周期27.3天和月地两心间距离可知月球绕地球做近似圆周运动的向心加 返回
两方面的结论是一致的,可见地面物体受到的重力与天体间的引力性质相同,都遵从“平方反比关系” 。 返回
②现在的计算:如果我们已知地球质量为5.89×1024kg,地球半径为6.37×106m。同学们试计算一下月球绕地球的向心加速度是多大? 返回
 (1687――1898)
同学们通过计算验证: 返回
③牛顿的理想实验:为了验证地面上的重力与月球绕地球运转的向心力是同一性质的力,还提出一个理想实验:设想一个小月球非常接近地球,以至于几乎触及地球上最高的山顶,那么使这个小月球保持轨道运动的向心力当然就应该等于它在山顶处所受的重力。如果小月球突然停止做轨道运动,它就应该同山顶处的物体一样以相同速度下落。如果它所受的向心力不是重力,那么它就将在这两种力的共同作用下以更大的速度下落,这是与我们的经验不符的。所以,是同性质的力。 返回
根据圆周运动的条件可知行星必然受到一个太阳给它的力。牛顿认为这是太阳对行星的引力,那么,太阳对行星的引力F应该为行星运动所受的向心力,即: 返回
   
再根据开普勒第三定律代入上式可得到: 返回
其中m为行星的质量,r为行星轨道半径,即太阳与行星的距离。由上式可得出结论:太阳对行星的引力跟行星的质量成正比,跟行星到太阳的距离的二次方成反比。即:F∝ 返回
根据牛顿第三定律:太阳吸引行星的力与行星吸引太阳的力是同性质的相互作用力。既然太阳对行星的引力与行星的质量成正比,那么行星对太阳也有作用力,也应与太阳的质量M成正比,即:F∝
用文字表述为:太阳与行星之间的引力,与它们质量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比。
用公式表述:公式中的G是一个常数,叫万有引力常量。 返回
进而牛顿还研究了月地间的引力、许多不同物体间的作用力都遵循上述引力规律,于是他把这一规律推广到自然界中任意两个物体间,即具有划时代意义的万有引力定律。 返回
第一定律:所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
第二定律:对于每一个行星而言,太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积。 返回
第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。用R代表椭圆半长轴,T代表公转周期,经验公式表述为:。比值是一个与行星本身无关的物理量,只与恒星的质量有关。 返回
主要思路 返回
交变电流的产生和变化规律
说课稿
教学理念
留美博士黄全愈在他著的《素质教育在美国》一书中指出:“创造性就象种子一样,它需要一定的环境:包括土壤、气候、科学的灌溉、施肥、培养才能发芽、生根、开花、结果。”可见,创造性只能培养,不能教。我们作为一位教育工作者就是要去创设适合培养学生创造性的环境,充分利用课堂主渠道,以学生为主体,教师为主导,积极主动地运用探究模式,优化课堂教学。
新时期物理教育面临的时代背景可以这样概括:建构主义风行全球,素质教育传遍神州,研究性学习方兴未艾、网络教学日渐盛行、洋思模式备受亲睐。
教学工作的主要职责是促进学生认知结构的有序构建。
教学分析
教材分析
交变电流的产生和变化规律是本章的重点,又是电磁感应、楞次定律、导体在磁场中切割磁感线运动、右手定则等知识的进一步具体应用,跟生产和生活实际有密切的联系,是学生综合应用电磁学知识分析、解决问题,提高能力的物理情景。
本节内容相对于直流电而言,最大特点就是"变",对于变化的物理量学生往往会感到困难,特别是第一次接触这么多的新名词,如:交变电流、正弦式电流、中性面、瞬时值、峰值等,如何让学生清楚地理解这些概念,掌握交流电的变化规律,是处理好这节课的关键。
学生分析
学生的认知结构示意图
公式、图像 交变电流的波形
正 弦 交 流 电 的 变 化 规 律
交变电流的产生
矩 形 线圈 在 磁 场 中 匀 速 转 动
直流电 欧姆定律 电磁感应知识 楞次定律
教学目标
1、通过回顾电磁学知识,观察直流电发光和发电机的模型,说出什么是交变电流和产生交变电流的原因。
2、给定条件,结合实物模型,应用电磁感应的知识分析交变电流的产生,探索交变电流变化的规律。
3、学会用公式和图象来表示交变电流。
4、培养观察实验能力和分析、归纳、推理等思维能力。
5、了解两种交流发电机的构造和优缺点。
教学重点:
交变电流的变化规律
交变电流的图象及表达式
培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。
教学难点:交变电流的变化规律
教学策略
1、利用实验,提出问题,激发探究欲望。在课堂的开始,用学生的设计实验,提出课题,透过现象,用已有的知识提出新概念,点出课题。
2、利用电脑模拟,配合实物模型,降低研究的难度和台阶。
3、充分利用媒体技术,将直观的现象展示给学生,提高兴趣。
4、倡导协作,分小组讨论,并加以旧知识的提示,降低难度。
5合理的运用数学知识突破物理难点和目标。
6、设计开放性问题,激活思维,运用所学的知识解释实验现象,拓展知识,提高应用能力。
教学效果
1、从整体上讲,本节课所设计的流程基本上完成,由于上课推迟了几分钟,实际上课时间只有43分钟,如果是45分钟,不会很匆忙。
2、从学生的角度讲,本节课设计的起点很高,在概念本身难度很高的情形下,学生还是运用前面所学的知识推导出了相应的一些公式,弥补了课本上的表述,“理论研究表明”。
3、下午的时间,学生很困,思维不是很活跃,有部分学生没有在探究过程中让头脑处于“激发态”
4、在课堂语言表述上,担心学生的基础,提示过多,语言有重复。
关于力的合成的说课稿
宝丰一高 连宗辉
各位专家领导,早上好!
今天我将要为大家讲的课题是“力的合成”。
首先,我对本节教材进行一些分析
一、教材结构与内容简析
本节内容在全书及章节的地位:《力的合成》是高中物理新教材第一册(必修)第一章第五节。在此之前,学生已学习了力的基本概念、力的图示和重力、弹力、摩擦力这三种基本性质力,这为过渡到本节的学习起着铺垫作用。本节内容是力的合成部分,在今后的力学和运动学甚至其他章节的一些学习中,占据非常重要的地位。
物理思想方法分析:作为一名物理老师,不仅要传授给学生物理知识,更重要的是传授给学生物理思想、物理意识,因此本节课在教学中力图让学生学会用实验的方法归纳总结出物理知识,并且知道怎样恰当的运用误差的观点来处理数据。
二、 教学目标
根据上述教材结构与内容分析,考虑到学生已有的认知结构心理特征,制定如下教学目标:
1 基础知识目标:能从力的作用效果上理解合力和分力的概念;知道合力大小与分力大小之间的关系;知道合理的大小与两分力间夹角的关系;知道矢量、标量的概念,知道它们有不同的运算规则;掌握力的平行四边形定则,会用作图法求共点力的合力,会用直角三角形知识计算合力;进一步了解物理学的常用研究方法之一——等效法。
2 能力训练目标:培养学生动手能力、物理思维能力。
3 德育目标:在实验的过程中,掌握正确的方法,结果要符合实验数据,培养学生实事求是的求实精神。
三、教学重点、难点
本着课程标准,在吃透教材基础上,我确立了如下的教学重点、难点:
重点:(1)理解合力与分力的关系;
(2)力的平行四边形定则。
通过加强图解法和计算法的练习突出重点。
难点:合力的大小与分力间夹角的关系。
通过实验突破难点。
下面,为了讲清重点、难点,使学生能达到本节设定的教学目标,我再从教法和学法上谈谈:
四、 教法
物理是一门培养人的思维,发展人的思维的重要学科,因此,在教学中,不仅要使学生“知其然”而且要使学生“知其所以然”,我们在以师生既为主体,又为客体的原则下,展现获取知识和方法的思维过程。基于本节课的内容比较抽象,但是用实验的方法进行归纳,很容易得出结论的这一特点,我着重采用的教学方法是:多媒体幻灯片视图教学和实验归纳法。
最后我来具体谈一谈这一堂课的教学过程:
五、 教学程序及设想
引入新课
如图甲,一个力用力F可以把一筒水慢慢地提起,图乙是两个人分别用F1、F2两个力把同样的一筒水慢慢地提起。那么力F的作用效果与F1、F2的共同作用的效果如何?
学生:效果是一样的。
老师:那么力F就叫做F1与F2的合力,如果我们要求F1和F2的合力,就叫力的合成。我们这节课就来学习力的合成符合什么规律。
由此引入新课。
把教学内容转化为具有潜在意义的问题,让学生产生强烈的问题意识,使学生的整个学习过程成为“猜想”,继而紧张地沉思,期待寻找理由和证明过程。
在实际情况下进行学习,可以使学生利用已有知识与经验,同化和索引出当前学习的新知识,这样获取的知识,不但易于保持,而且易于迁移到陌生的问题情境中。
新课教学
(一)用投影片出示本节课的学习目标
1、知道共点力的概念
2、知道合力和分力是从力的效果的角度区分
3、掌握平行四边形定则,它是力的合成的基本法则
4、会用图示法求共点力的合力
5、知道矢量和标量的概念,知道它们有不同的运算规则。
(二)学习目标完成过程
1、请同学阅读P12,回答下列问题(出示投影片):
(1)一个力作用在物体上产生的 与几个力共同作用在物体上的 一样,那这个力就是这个力的 。
(2)如果几个力都作用在物体的同一点,或者它们的 相交于同一点,这几个力叫做共点力。
2、如何进行力的合成呢?请同学看下面实验(请一位同学上讲台帮忙)
(1)把放木板固定在黑板上,用图钉把白纸定字再生放木块上。
(2)用图钉把橡皮条一端固定在A点,结点自然状态在O点,结点上系着细绳,细绳的另一端系着绳套。
(3)用两弹簧秤分别勾住绳索,互成角度地拉橡皮条,使结点到达O′点。让学生记下O′的位置,用铅笔和刻度尺在白纸上从O′点沿两条细纸的方向画线,记下F1、F2的力的大小。
(4)放开弹簧秤,使结点重新回到O点,再用一只弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到O′,读出弹簧秤的示数F,记下细绳的方向,按同一标度作出F1、F2和F1的力的图示。
(5)用三角板以F1、F2为邻边作平行四边形,在误差范围内,F几乎是F1、F2为邻边的平行四边形的对角线。
经过前人们很多次的、精细的实验,最后确认,对角线的长度、方向、跟合力的大小、方向一致,即对角线与合力重合,也就是说,对角线就表示F1、F2的合力。
总结:可见互成角度的两个力的合成,不是简单的斤两个力相加减,而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就要平行四边形定则。
3、运用平行四边形定则求互成角度的两个力的合力。
例:力F1=45N,方向水平向右。力F2=60N,方向竖直向上,用作图法求解合力F的大小和方向。
解:选择某一标度,利用0.5cm的长度表示15N的力,作出力的平行四边形,用刻度尺量出对角线的长度L,利用F=15N× 即可求出。
教师要在黑板上板演示。
我们在讲解例题时,不仅在于怎样解,更在于为什么这样解,而及时对解题方法和规律进行概括,有利于发展学生的思维能力。
(1)巩固训练:(出示投影片)
两个力互成30°角,大小分别为90N和120N,用作图法求出合力的大小和方向。
(2)如果是三个共点力作用在物体上,又如何求他们的合力呢?为什么可以这样求?
学生讨论会得到:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,就得到其合力。因为每一次合成都遵从每两力与其合力产生共同效果的思想,所以可以这样合成。
(3)请同学完成P13的思考与讨论。
提问,如果两个分力F1、F2,他们的夹角不定,求其合力的范围。(用作图法)
同学们用作图法得到:
Fmax=F1+F2(两力夹角为0°)
Fmin=F1-F2(两力夹角为180°,F合于大的方向一致)
夹角在0°——180°之间,后介于 Fmin与Fmax之间。
总结:1、两个共点力的合力大于等于二力之差,小于等于二力之和。
2、合力F可大于某一分力,也可以小于某一分力。
课后练习(1)(2)
使学生能巩固羡慕自觉运用所学知识与解题思想方法。
5、总结结论,强化认识。
知识性内容的小结,可把课堂教学传授的知识尽快化为学生的素质;物理思想方法的小结,可使学生更深刻地理解物理思想方法在解题中的地位和应用,并且逐渐培养学生的良好的个性品质目标。
6、变式延伸,进行重构。
重视课本例题,适当对题目进行引申,使例题的作用更加突出,有利于学生对知识的串联、累积、加工,从而达到举一反三的效果。
7、板书设计。
8、布置作业。
针对学生素质的差异进行分层训练,既使学生掌握基础知识,又使学有佘力的学生有所提高,从而达到拔尖和“减负”的目的。
关于说课理论的探讨
江苏省仪征中学 徐玉太(211400) 2001.7
说课的意义
㈠理论意义
从教育史看,德国教育家赫尔巴特曾提出教学四环节说,新中国成立后,引人凯洛夫教育学也提出教学四环节说。现代教学论中,把教学工作分为五个步骤,即备课一上课—批改作业—命题考试—反馈补差。
现在在教学研究和教学改革中提出的说课,是对教学论在组织教学方面的一个重大突破。这是因为说课是在备课之后,上课之前进行的一种相对独立的教学组织形式,它既不是备课,也不是上课,更不是准课堂教学.本来教学组织形式中容观上就存在着这种说课步骤,只是受各种条件制约,未能真正认识和利用它,现在在教学过程中发现和挖掘出这个教学步骤,使原来的五个步骤变为六个步骤.应该说,说课已在教育科研中占有了一席之地,构成了一个不可替代的专门研究领域.
㈡实际意义
说课是一种既要知其然,又要知其所以然的教学研究活动.因此在说课准备过程中,就必须有科学依据,.要想说好课,就应让广大教师自觉学习教育学、心理学、研究教育理论.所以,通过说课活动,可以使广大教师由教书匠转变成教育家,尽快克服长期在教育战线存在的三多三少现象.即经验多,理论少;模仿多,创造少;照本宣科多,个人风格少.广大教师往往都陷入教学事务之中,绝大多数人停留在教书匠的水平.实践证明,说课活动将给教学改革注入新的活力,它具有强大的生命力.
说课活动的现状
㈠实践有效
1,方向正确
说课活动开展以来,以出乎意料的速度向全国扩展,现已有廿多省市自治区在不同程度普及了说课活动.以现实意义讲,说课是行之有效的新的教研方法,它符合中国教改大潮流,得到教学论专家肯定和广大教育工作者的支持.这就足以说明说课方向正确.
2,效果明显
提高了广大教师的理论水平和教学艺术;
提高了学校教学质量;
完善了教学研究的程序;
提高了教学管理水平;
形成了教育教学研究的新形式,建立了教学研究和教学组织的新机制;
⑥创造出教师自我提高的新途径.
㈡理论薄弱
说课理论水平目前仍非常薄弱,研究成果较少.我们所关心的说课理论的研究远远落后于说课实践对其理论的客观要求.这在一定程度上制约着说课实践工作的开展.
说课要素
说课是一种教学研究系统,它包含五个主要要素:
㈠教师口头语言表达;
㈡教育科学依据;
㈢教材教参;
㈣本节课的具体要求;
㈤教师群体
从狭义讲,说课是以教师口头语言表达为主,以教育科学理论和教材为依据,针对每节课的具体特点,以教师为对象,在备课和上课程序之间进行的教学研究系统.
从广义讲, 说课是以教师口头语言表达为主,以教育科学理论和教材为依据,针对每节课的具体特点,以教师为对象,对其进行培养和训练的组织形式.
说课的基本特征
㈠独立性 是客观存在于教学组织形式中的一个相对独立的步骤.
㈡整体性 它是由五个主要要素相互制约相互作用而组成一个整体.
㈢层次性 由于教师素质、学科教材内容不同、说课可分为多种层次.
㈣多样性 从实际出发,因地置宜,可形成不同模式.
㈤广泛性 亦群众性,凡是从事教学人员都可参加,参加人数越多越好.
说课的四条优点
㈠从“备”到“说”是从静态到动态的一个飞跃
教师备课一般要求是备教材、备教法、备学生,偏重于个体静态;而说课是一种群体的动态过程.前者将备课的研究成果体现在书面文字(教案)上.展现在领导和教师面前;后者将备课的研究成果写成说课讲稿,通过语言媒介展现在听众面前.这种通过口头语言等直观手段呈现备课的教学目的,教学方法,学习方法和课堂教学设计等,比看死教案效果要好得多.
㈡说课中的“评”有利教师教学水平的提高
传统的备课是经教师个人钻研,写成教案,然后在教学过程中付诸实施.虽然也提倡集体备课,但往往流于形式.说课活动则在个体钻研的基础上,写成说课讲稿,面对广大同行“说”,“说”后要“评”,“评”是集体研究的一种形式,是取长补短相得益彰的一种手段,有科研成份.它从偏重个人钻研发展到注重集体研究的层次,它有利提高备课质量,是培养师资的一种最佳途径.
㈢说课将教案转化为“教学活动”
说课将教案转化为“教学活动”,它是授课前的实践演练.以往的教学程序是教师备好课接着就,上课.说课则打破这一常规,通过说课,先给同行“试说”一遍,经研评后,再去加工、创新,才去上课,这就多了一个实践过程.
㈣说课是一种探究式研究过程
说课要求教师不仅说出“怎样教”,还得说出“为什么要这样教”,这就要求教师去学习教育科学,掌握教育科学,熟练运用教育科学.逐步成长为科研型教师.
说课内容
㈠说教材内容
1.简要分析教材所处的地位和作用.扼要阐明教材中所包含的教学内在因素,主要是“知识”,和“能力”因素.
2.具体的教学目标(包括知识、能力、情感、德育、技能等)
3.教学的重点、难点、特点、编者意图等内容.
㈡说教学设计
说课堂教学程序设计:
说怎样正确处理教材、学生、教师三者关系;说教学思路,课堂结构设计;说课堂教学模式的选择;从课题引入到新课内容的教学中怎样突出重点,怎样分散难点,采用上述方法的理论依据是什么;还要说出你选用哪些反馈调控手段,达到巩固新内容,实现教学目标的目的;在说布置课外作业时,要符合课外延伸练习量不加重学生负担的要求.(这里不包含学生感兴趣问题钻研、思考量)
说教学方法:
其中包括“教法”和“学法指导”以及现代化教学手段的运用.同时还要交待教具和素材的准备.在讲出自己选择何种教法时要讲出理论根据.谈本课拟指导学生用什么学习方法学时,谈如何调动学生积极思维和怎样激发学生学习兴趣时,要讲出是依据哪些教学原则.(如期待原则,刺激原则,结构原则,序列原则,强化原则,迁移原则,领悟原则,反馈原则,个别差异原则,整体原则等).
说板书设计:
既要符合教学结构整体性、程序性要求;还需符合美育要求;同时还应有利学生对本课教学内容的理解和记忆,要体现简捷、明快功能.
㈢说教学依据:
从教育教学基础理论、《大纲》教材的要求、成功的教学实践经验诸方面说理论依据和实践依据.
〔附说课质量评价标准(理科为主)供参考〕《在下页》
评价指标
评价因素
权重
实得分
教材
20分
教材分析正确、透彻,说出知识的前后联系,教材所处地位及处理方法.
6
教学目的准确、具体,符合大纲要求,符合学生实际.
5
教学重、难点,关键点确定正确.
5
联系大纲、教材,正确说出确定教学目的、重点、难点的理论根据.
4
教法
10分
选择恰当,多种,有启发性的教学方法.
4
准备合适、多种教具和学具.
2
结合教学目的,教材特点和学生年龄特征,贴切具体地说出所选教法的理论根据.
4
学法
10分
教给学生合适的学习方法,能恰当运用学习方法培养能力.
6
具体并有针对性地说出学法指导的理论根据.
4
教学程序设计
50分
教学内容和渗透的思想观点科学、正确.
4
准确地把握教材的深度、广度、难易程度.
4
教学目的明确,结构合理,层次清楚.
7
分清主次,突出重点,抓住关键,分散难点.
7
教法运用恰当灵活,有创新.启发诱导得当.
6
体现学法指导和逻辑思维能力的培养.
4
直观教学,电化教学,多媒体网络教学手段运用恰当,演示正确.
5
练习紧扣教学目的,份量适当,具有针对性.
3
各环节安排的理论根据正确、恰当、具有针对性.
10
教学基本功10分
说普通话,语言流畅,准确,精练.
4
说课姿态自然、大方.
2
板书字体工整,布局合理,重点突出.
4
总评
定性评价意见::
总分
100
关于说课理论的探讨
江苏省仪征中学 徐玉太(211400) 2001.7
说课的意义
㈠理论意义
从教育史看,德国教育家赫尔巴特曾提出教学四环节说,新中国成立后,引人凯洛夫教育学也提出教学四环节说。现代教学论中,把教学工作分为五个步骤,即备课一上课—批改作业—命题考试—反馈补差。
现在在教学研究和教学改革中提出的说课,是对教学论在组织教学方面的一个重大突破。这是因为说课是在备课之后,上课之前进行的一种相对独立的教学组织形式,它既不是备课,也不是上课,更不是准课堂教学.本来教学组织形式中容观上就存在着这种说课步骤,只是受各种条件制约,未能真正认识和利用它,现在在教学过程中发现和挖掘出这个教学步骤,使原来的五个步骤变为六个步骤.应该说,说课已在教育科研中占有了一席之地,构成了一个不可替代的专门研究领域.
㈡实际意义
说课是一种既要知其然,又要知其所以然的教学研究活动.因此在说课准备过程中,就必须有科学依据,.要想说好课,就应让广大教师自觉学习教育学、心理学、研究教育理论.所以,通过说课活动,可以使广大教师由教书匠转变成教育家,尽快克服长期在教育战线存在的三多三少现象.即经验多,理论少;模仿多,创造少;照本宣科多,个人风格少.广大教师往往都陷入教学事务之中,绝大多数人停留在教书匠的水平.实践证明,说课活动将给教学改革注入新的活力,它具有强大的生命力.
说课活动的现状
㈠实践有效
1,方向正确
说课活动开展以来,以出乎意料的速度向全国扩展,现已有廿多省市自治区在不同程度普及了说课活动.以现实意义讲,说课是行之有效的新的教研方法,它符合中国教改大潮流,得到教学论专家肯定和广大教育工作者的支持.这就足以说明说课方向正确.
2,效果明显
提高了广大教师的理论水平和教学艺术;
提高了学校教学质量;
完善了教学研究的程序;
提高了教学管理水平;
形成了教育教学研究的新形式,建立了教学研究和教学组织的新机制;
⑥创造出教师自我提高的新途径.
㈡理论薄弱
说课理论水平目前仍非常薄弱,研究成果较少.我们所关心的说课理论的研究远远落后于说课实践对其理论的客观要求.这在一定程度上制约着说课实践工作的开展.
说课要素
说课是一种教学研究系统,它包含五个主要要素:
㈠教师口头语言表达;
㈡教育科学依据;
㈢教材教参;
㈣本节课的具体要求;
㈤教师群体
从狭义讲,说课是以教师口头语言表达为主,以教育科学理论和教材为依据,针对每节课的具体特点,以教师为对象,在备课和上课程序之间进行的教学研究系统.
从广义讲, 说课是以教师口头语言表达为主,以教育科学理论和教材为依据,针对每节课的具体特点,以教师为对象,对其进行培养和训练的组织形式.
说课的基本特征
㈠独立性 是客观存在于教学组织形式中的一个相对独立的步骤.
㈡整体性 它是由五个主要要素相互制约相互作用而组成一个整体.
㈢层次性 由于教师素质、学科教材内容不同、说课可分为多种层次.
㈣多样性 从实际出发,因地置宜,可形成不同模式.
㈤广泛性 亦群众性,凡是从事教学人员都可参加,参加人数越多越好.
说课的四条优点
㈠从“备”到“说”是从静态到动态的一个飞跃
教师备课一般要求是备教材、备教法、备学生,偏重于个体静态;而说课是一种群体的动态过程.前者将备课的研究成果体现在书面文字(教案)上.展现在领导和教师面前;后者将备课的研究成果写成说课讲稿,通过语言媒介展现在听众面前.这种通过口头语言等直观手段呈现备课的教学目的,教学方法,学习方法和课堂教学设计等,比看死教案效果要好得多.
㈡说课中的“评”有利教师教学水平的提高
传统的备课是经教师个人钻研,写成教案,然后在教学过程中付诸实施.虽然也提倡集体备课,但往往流于形式.说课活动则在个体钻研的基础上,写成说课讲稿,面对广大同行“说”,“说”后要“评”,“评”是集体研究的一种形式,是取长补短相得益彰的一种手段,有科研成份.它从偏重个人钻研发展到注重集体研究的层次,它有利提高备课质量,是培养师资的一种最佳途径.
㈢说课将教案转化为“教学活动”
说课将教案转化为“教学活动”,它是授课前的实践演练.以往的教学程序是教师备好课接着就,上课.说课则打破这一常规,通过说课,先给同行“试说”一遍,经研评后,再去加工、创新,才去上课,这就多了一个实践过程.
㈣说课是一种探究式研究过程
说课要求教师不仅说出“怎样教”,还得说出“为什么要这样教”,这就要求教师去学习教育科学,掌握教育科学,熟练运用教育科学.逐步成长为科研型教师.
说课内容
㈠说教材内容
1.简要分析教材所处的地位和作用.扼要阐明教材中所包含的教学内在因素,主要是“知识”,和“能力”因素.
2.具体的教学目标(包括知识、能力、情感、德育、技能等)
3.教学的重点、难点、特点、编者意图等内容.
㈡说教学设计
说课堂教学程序设计:
说怎样正确处理教材、学生、教师三者关系;说教学思路,课堂结构设计;说课堂教学模式的选择;从课题引入到新课内容的教学中怎样突出重点,怎样分散难点,采用上述方法的理论依据是什么;还要说出你选用哪些反馈调控手段,达到巩固新内容,实现教学目标的目的;在说布置课外作业时,要符合课外延伸练习量不加重学生负担的要求.(这里不包含学生感兴趣问题钻研、思考量)
说教学方法:
其中包括“教法”和“学法指导”以及现代化教学手段的运用.同时还要交待教具和素材的准备.在讲出自己选择何种教法时要讲出理论根据.谈本课拟指导学生用什么学习方法学时,谈如何调动学生积极思维和怎样激发学生学习兴趣时,要讲出是依据哪些教学原则.(如期待原则,刺激原则,结构原则,序列原则,强化原则,迁移原则,领悟原则,反馈原则,个别差异原则,整体原则等).
说板书设计:
既要符合教学结构整体性、程序性要求;还需符合美育要求;同时还应有利学生对本课教学内容的理解和记忆,要体现简捷、明快功能.
㈢说教学依据:
从教育教学基础理论、《大纲》教材的要求、成功的教学实践经验诸方面说理论依据和实践依据.
〔附说课质量评价标准(理科为主)供参考〕《在下页》
评价指标
评价因素
权重
实得分
教材
20分
教材分析正确、透彻,说出知识的前后联系,教材所处地位及处理方法.
6
教学目的准确、具体,符合大纲要求,符合学生实际.
5
教学重、难点,关键点确定正确.
5
联系大纲、教材,正确说出确定教学目的、重点、难点的理论根据.
4
教法
10分
选择恰当,多种,有启发性的教学方法.
4
准备合适、多种教具和学具.
2
结合教学目的,教材特点和学生年龄特征,贴切具体地说出所选教法的理论根据.
4
学法
10分
教给学生合适的学习方法,能恰当运用学习方法培养能力.
6
具体并有针对性地说出学法指导的理论根据.
4
教学程序设计
50分
教学内容和渗透的思想观点科学、正确.
4
准确地把握教材的深度、广度、难易程度.
4
教学目的明确,结构合理,层次清楚.
7
分清主次,突出重点,抓住关键,分散难点.
7
教法运用恰当灵活,有创新.启发诱导得当.
6
体现学法指导和逻辑思维能力的培养.
4
直观教学,电化教学,多媒体网络教学手段运用恰当,演示正确.
5
练习紧扣教学目的,份量适当,具有针对性.
3
各环节安排的理论根据正确、恰当、具有针对性.
10
教学基本功10分
说普通话,语言流畅,准确,精练.
4
说课姿态自然、大方.
2
板书字体工整,布局合理,重点突出.
4
总评
定性评价意见::
总分
100
单摆(说课教案)
所用教材:高级中学试验课本第一册第十二章第三节
说课教师:徐闻县徐闻中学 蒋声怀
一 、教材分析
教材所处的地位
《单摆》这一节是高中物理一年级的必修内容,是简谐振动的实例应用,在整个物理学中占有重要的地位,是高中物理振动的核心内容。既是本章的中心,又是本章的教学重点。
教学目标
1、知识目标:(1)理解单摆振动的特点及它做简谐振动的条件。
(2)掌握单摆的振动周期。
2、能力目标:(1)培养学生的实验观察能力,分析归纳能力。
(2)掌握物理学研究问题的方法(控制变量法)。
3、德育目标:(1)培养学生尊重事实,实事求是的科学人生观。
(2)培养学生理论联系实际,探索求知的治学观。
教学重点、难点
重点:成功的演示实验和对实验现象的分析。
难点:如何控制实验条件和物理变量,探索物理规律。
教学设备及资料
多媒体教学平台及配套设备,单摆组1套,计算机软盘1个(内有单摆振动现象记录表,单摆振动模拟演示及受力分析,课堂板书,课堂练习等内容)。
教学方法
教学方法
设计意图
1、“四类四步多媒体教学法”
物理课“四类四步多媒体教学法”是经市教委立项研究的科研项目,通过“四类四步多媒体教学法”,充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用,经过师生的“四步”操作结构,保证了教学目标的完成,探索中学物理教学实施素质教育的课堂教学方法。
2、实验探研法
通过对演示实验的观察、比较,获得必要的感性知识,建立物理概念,探索物理规律。
(六)学法指导
1、指导学生从感性认识到理性认识,从筒单到复杂的思维方法。
2、指导学生“观察、猜测、验证、总结”的研究物理问题的方法。
3、指导学生画图辅助分析,建立物理情境的处理物理问题的方法。
二、教学设计
教学结构流程图
教师活动
学生活动


复习
园周运动
简谐振动
复习
单摆
演示
观察
记录
单摆振动


启导
单摆的回复力
讨论


分析
指导
单摆是简谐振动
总结
规律
条件 特点 周期


精选
习题
应用
练习
巩固
教学设计及安排
教学环节
教学过程
设计意图
复习 3
园周运动问题的处理方法。
简谐振动的定义、回复力、条件、特点。
通过复习,弥补知识缺陷,为本节课的学习扫除障碍,打好基础。




35

学8~10
(教师展示单摆实验装置,介绍单摆模型)
教师进行演示实验,学生将观察现象记录在预先设计好的表格中。
[演示1] 两个相同单摆(在摆角较大时),做振幅大小
不等的振动。
观察结果:在摆角较大时,单摆振动周期不相同。
[演示2] 两个相同单摆(在摆角较小时),做振幅大小不等的振动。
观察结果:在摆角较小时,单摆振动的周期不变。
[演示3] 两个摆长相等,摆球质量不等的单摆,(在摆
角较小时)做摆角相等的振动。
观察结果:在摆角较小时,单摆振动周期不变,则周期跟质量无关。
[演示4] 两个摆球质量相等,摆长不等的单摆,(在摆
角较小时)做振幅相等或不等的振动。
观察结果:在摆角较小时,单摆振动周期不相同,则周期跟摆长有关。
通过四个演示实验进行“导学”,促使学生形成愤悱的心理,将教学目标转化为学生自身学习需要,让学生从观察中去比较,各种情形下单摆振动现象,归纳出单摆振动的特点及周期规律。

议10
教师提出疑问:(1)根据上述实验结果,讨论单摆的振动是不是简谐振动?(2)单摆振动的回复力是由什么力提供的?
(教师利用多媒体计算机模拟单摆振动,进行受力分析)。
通过学生的讨论,让学生充分发挥学习积极性,体现学生是学习的主体


8
通过教师的分析,引导学生总结出如下规律:
1、单摆振动的回复力是重力沿园弧切线方向的分力。
2、单摆振动是简谐振动。
条件:a角不超过5°。
特征:F = - mgx/L = - kx
3、单摆振动的周期:T = 2π L/g
适用条件:a角不超过5°。
4、单摆振动周期的“两关、两不关”:
跟摆长、重力加速度有关,跟质量、振幅无关
通过教师的精讲、启发,帮助学生概括形成新概念,建立新规律,构建新的知识结构。


5-8
课堂练习题:
1、最大偏角a小于 时单摆的振动可看作是简谐振动,单摆振动的周期:T = ,其中L是 ,g是 。
2、一单摆的振动周期为2秒,求下列情况下单摆的周期:
(1)摆长缩为原来的1/4时,周期为 ,
(2)摆球质量减为原来的1/4时,周期为 ,
(3)振幅减为原来的1/4时,周期为 ,
3、如图所示,摆长为L的单摆,
当摆角为5°时的周期T,现在悬点O
的正下方A处固定一钉子,使OA=3L/4。
摆从右边摆角为5°处开始摆动,求此
摆振动的周期?
第1、2题了解学生掌握知识情况,及时进行补缺;第3题是本节课内容的升华与迁移。


5
通过本节课的学习,我们掌握了:
单摆振动的特点及其作简谐振动的条件。
单摆振动的周期。
还学习了物理学中研究问题的常用方法:
1、控制变量法;
2、“观察现象——提出问题——实验研究——总结规律”的实验探研法。
通过小结促使学生加深对教学内容的理解,更好地完成教学目标。




1、课本第233页小实验。
2、课本第234页练习三第3、第4小题。
让学生课后复习教学内容,进一步巩固知识,也让教师更全面了解学生对教学内容的掌握情况,及时调整教学进度和要求。
三、板书设计
单摆
单摆振动的特点:
在摆角较大时,单摆振动的周期跟振幅大小有关。
单摆振动的周期跟摆球质量大小无关。
在摆角较小时,单摆振动的周期跟振幅大小无关,
跟摆长有关。
单摆振动的回复力:
重力沿园弧切线方向的分力。
3、单摆振动是简谐振动。
条件:a角不超过5°。
特征:F = - mgx/L = - kx
4、单摆振动的周期:T = 2π L/g
适用条件:a角不超过5°。
5、单摆振动周期的“两关、两不关”:
跟摆长、重力加速度有关,跟质量、振幅无关
哈尔滨市推进素质教育教学大赛说课教案
学科: 物理 教师: 哈铁一中 齐 有
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教材的编排
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教学目标
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教学重点与难点
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教学方法与手段
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教学程序与教材的处理
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《磁场对电流的作用力》是高中实验教材第23章第3节的内容,是在学生已经学习了《磁场》、《磁感强度》等内容的基础上安排的,本节课的内容既是力学内容的延续,又是磁场中崭新的内容,它是联系力学与电磁学的纽带,有承上启下的作用。近几年来在高考中涉及电磁学与力学的综合题,多出于此。所以这部分内容对学生的再学习,起着至关重要的作用。同时本课教学还注重对学生观察实验、科学猜想、归纳演绎和逻辑推理能力的培养。
从教学大纲和考试大纲来看,这部分内容属B类要求,在高考及会考中经常设题考察。
它与生活实际结合较密切。如电动机的工作原理,电流表的工作原理,都是这部分内容的应用。

本课从磁感强度的定义式出发,经演绎得到安培力公式,渗透着用已学过的知识处理未学过知识的方法。然后通过对实验现象的分析、归纳得到安培力的方向与电流方向和磁场方向的关系,最后得出左手定则,这样编排有利于培养学生的观察能力、综合分析能力、归纳推理能力和空间想象能力。最后应用本节课的知识研究平行电流之间的作用力,目的是综合运用安培定则和左手定则来确定安培力的方向,提高学生的综合分析能力。
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①?? 知识目标:理解安培力公式的意义,并会用安培力公式求安培力的大小。掌握用左手定则判定安培力的方向。
安培力是矢量,既有大小,又有方向。我们研究一个矢量,不但要关心其大小,还要研究它的方向。
②?? 能力目标:培养学生观察实验,归纳推理和综合分析能力。本节课要求学生从磁感强度定义式出发,经过分析推理得出安培力的公式,再通过对实验现象的观察,分析得出判断安 培力方向的方法----左手定则
③德育目标:以实验为基础,理论与实际相结合,通过多媒体手段的运用激发学生的学习兴趣和求知欲,对学生进行理论联系实际的学法指导,知识的传授体现了特殊—一般—特殊的认识规律。
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①?????? 重点:安培力的大小求法及方向的判定。
②???? 难点:理解安培力公式中各符号的物理意义及安培力方向的判定,左手定则的得出,左右手的正确使用。
学生觉得物理难学的一个重要原因就是对物理公式不能进行深入理解,因此经常出现一学就会、一用就错的现象;另外空间想象能力不强和方向性较差,是造成左右手用错的直接原因。
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根据本课的编排及学生的实际,采用以演绎与实验探索相结合教学模式,通过多媒体手段的综合应用,来突出重点、突破难点。以增大课堂容量,提高课堂教学效率,激发学生的兴趣,培养学生的能力,全面提高学生的科学素质。
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为了达到本课教学目标,充分调动学生学习的积极性,将教学程序设计和对教材的处理安排如下:
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1.????????????? 通过复习磁感强度的定义及公式中各符号的物理意义,引导学生推导得出电流垂直于磁场时所受的安培力公式,然后提出问题:当导线不垂直于磁场方向而是与磁场方向有一定的夹角时,安培力的大小又如何呢?这样将学生的思维一下子调动起来,然后引导学生讨论,思考,并适时对学生进行学法指导。例如:我们在处理较复杂问题时,往往需要将复杂问题转化为几个较简单的问题来处理, 可将B分解为平行于电流方向分量B∥和垂直于电流方向的分量B⊥, 然后由刚推导出来的电流垂直于磁场方向放置时的安培力公式, 导出安培力的一般表达式F=BILsinθ。 接着对公式进行讨论分析,最后将安培力的特殊公式与安培力一般公式进行统一认识。教学思路中体现了辩证唯物主义认识论的由特殊到一般,再由一般回到特殊的认知规律,通过讨论、分析突出了本节课的重点。由于这部分内容易于理解,因此没有设计实验,而是利用演绎法,为的是节省时间,突出后面的内容。
2.为了突出本节课的第二个重点及难点,即安培力方向的得出和对安培力方向的判定,本课采用实验探索法,用简单而实用的实验器材,大胆地让学生设计实验,在设计实验的过程中培养学生的创新能力,并总结出安培力方向与磁场方向和电流方向三者的关系,进而得出判定安培力方向普遍适用的法则----左手定则。
为了突出实验效果,教师根据学生设计的实验进行演示,提醒学生在观察实验现象的同时,注意思考以下几个问题:
①保持磁极的位置不变,改变电流的方向;
②保持电流的方向不变,对调磁极的位置;
③在改变电流的方向的同时,对调磁极的位置。这几种情况中,安培力的方向与电流方向和磁场方向的关系。让学生进行归纳、分析、总结,最后得出安培力的方向、磁场的方向与电流方向三者的关系,得出左手定则,实现了从感性认识向理性认识的飞跃。学生通过设计实验、观察实验现象、总结实验结论的过程,提高了自己的观察能力、综合分析能力和空间想象能力。同时将课堂气氛推向高潮,寓教于乐,使学生在轻松活泼的气氛中获得知识。

3.为了使学生能对本节课的内容更好地理解和应用,特设计了三组习题,用现代媒体手段展示出来,提高课堂容量和效果。
第一题重点练习用左手定则判定安培力的方向;
第二题重点练习用安培力公式计算安培力的大小,并用左手定则来判定安培力的方向;
第三题是在学生已初步掌握了左手定则应用方法的基础上
安排的一个较复杂的综合分析问题,即分析相互靠近的两平行电流之间的作用力。由于此题要用右手螺旋定则确定一个电流在另一个电流位置所产生的磁场方向,再用左手定则确定安培力的方向。因此该题的综合性较强,涉及的物理情境较复杂。为了降低难度,便于学生分析和理解,特设计了一个验证性实验,让学生先讨论分析,再通过实验验证,给学生以成功感。
练习安排采用由易到难,循序渐进的原则,符合学生的认知规律。另外在练习中引入了竞争机制,即将学生分为四组,进行抢答评分,最大限度地调动学生的积极性,达到最佳效果,符合学生的心理规律。
4.最后教师将世界上最简单的电动机模型展示给学生,并介绍电动机的工作原理就是通电导线在磁场中受到安培力的作用而转动的,具体细节不向学生介绍,留给学生思考。本模型展示后学生倍感新奇,强烈地激发了学生的求知欲和好奇心,使学生对物理产生了浓厚的兴趣,激发他们的创新意识和创新精神,再次将本课气氛推向高潮。
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带电粒子在电场中的运动 说课稿
一、教材的分析与处理:
1.地位和作用:
本节是高中物理甲种本第二册第六章的第十一节。电场是电学的基本知识,是学好电磁学的关键。本节是本章知识的重要应用之一,是力学知识和电学知识的综合。在教学大纲和考试说明中都把本节知识列为理解并掌握的内容。通过对本节知识的学习,学生能够把电场知识和牛顿定律、动能定理、运动的合成与分解等力学知识有机地结合起来,加深对力、电知识的理解,有利于培养学生用物理规律解决实际问题的能力,同时也为以后学习带电粒子在磁场中的运动打下基础。
2.教材的安排与编者意图:
这节教材先从能量角度入手研究了带电粒子在电场中的加速,然后,又从分析粒子受力情况入手,类比重力场中的平抛运动,研究了带电粒子在匀强电场中的偏转问题。编者安排这一节,一方面是加深对前面所学知识的理解,另一方面是借助分析带电粒子的加速和偏转,使学生进一步掌握运动和力的关系,培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。
3.学生基础:
这节课是在学生已经比较熟练地掌握了力学和电场的基本知识,初步具备了分析有关电场问题的能力的基础上进行的,考虑我们的学生基础比较好,理解接受能力比较强,可以充分调动学生的积极性,在共同的探讨中掌握分析问题的方法。
4.? 教学目标:
根据教学大纲和考试说明的要求,结合学生的特点制定如下目标:
⑴知识上:理解并掌握带电粒子在电场中加速和偏转的原理;
⑵能力上:培养学生观察、分析、表达及应用物理知识解决实际问题的能力,进一步养成科学思维的方法。
5.? 教材的处理:
以演示实验设疑,引入新课;通过微机模拟结合理论分析,讲授知识。
重点让学生清楚带电粒子在电场中加速和偏转的原理,这是本节内容的中心。由于带电粒子的偏转是曲线运动,比较复杂,学生理解起来有一定的困难,故作为本节的难点,通过类比重力场中的平抛运动突破难点。
二、教学设想:
1.教学的方法和手段:
本节属于派生性的知识主要采用讲授式的教学方法,以教师为主导,学生为主体,思维训练为主线。通过实验演示创设物理情景,激发学生学习兴趣;通过微机模拟电子运动,使微观粒子运动的过程宏观化;通过恰当的问题设置和类比方法的应用,点拨了学生分析问题的方法思路;引导学生进行分析、讨论、归纳、总结,使学生动口、动脑、动手,亲身参与获取知识,提高学生的综合素质。另外,应用计算机、大屏幕投影等现代化手段,既节约了时间,又提高了效率。
2.学法指导:
根据学生已有的知识基础和学生的实际接受能力及心理特点:
⑴通过引导学生观察实验,发现问题;⑵ 通过问题的讨论,培养学生分析问题的能力;⑶通过巩固练习加深对知识规律的消化理解;⑷让学生用已有的知识演绎推理、归纳总结出新的规律,培养学生对知识的迁移能力。
3.教学程序设计:
为了切实完成所定教学目标,充分发挥学生的主体作用,对一些主要的教学环节采取了如下设想:
⑴以演示实验设疑,创设学习情景,激发学习兴趣,引入新课。
介绍电子束演示仪,并说明只有高速带电的粒子(电子)轰击管内惰性气体发光,才能看到电子的径迹。学生会对电子如何获得速度产生疑问,通过控制电子束的偏转方向,学生又会对这一目的的如何实现产生疑惑,从而强烈地激发了学生的求知欲望,进而提出课题。约3分钟。
⑵在新课教学中,以微机模拟与问题探讨想结合进行理论分析,使学生由感性认识上升到理性认识。
①.以微机演示电子在电场中加速和偏转运动的全过程,让学生观察分析:电子运动的全过程可以分为那几个阶段?在每一阶段电子各做什么运动?这样可以使学生先在整体上对带电粒子运动的全过程有清晰的脉络,有助于局部过程的分析。
②.以微机演示电子在加速电场中的运动,让学生思考如何求电子射出加速电场时的速度?并进行推导。使学生认识到在匀强电场中可以根据牛顿定律和动能定理求速度,同时指出应用能量的观点研究加速问题比较简单,动能定理也适用于非匀强电场。从而培养学生分析问题、解决问题的能力,进一步养成科学思维的方法。
③.以微机演示电子在偏转电场中的运动,并引导学生观察思考:①电子在偏转电场中的运动与物体在重力场中的平抛运动有什么相同点和不同点?②如何类比重力场中的平抛运动来分析带电粒子的偏转?这样的引导之后学生自然会找到解决问题的方法,从而突破了难点,也培养了学生对知识的迁移能力。同时渗透事物之间普遍联系的辨证唯物主义思想。
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④.在上述理论分析的前提下,让学生动手动笔推导侧向速度V┸,侧向位移y及偏转角Ф的表达式。使学生清楚知识的来龙去脉,加深记忆,培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。
⑤.引导学生分组讨论:如何改变电子射出加速电场时的速度、电子射出偏转电场时的侧向位移及偏转角的大小?进一步对加速和偏转的原理深化理解,充分挖掘学生潜能。
⑥.用电子束演示仪验证理论分析的正确性,使学生由理性认识回到实践中来。
⑶设置联系加速和偏转的全过程的问题进行巩固练习,培养学生应用新知综合分析问题解决问题的能力,同时进行知识反馈。
⑷小结:设置问题1:我们怎样实现对带电粒子的控制?引导学生进行知识小结;设置问题2:学习带电粒子在电场中运动的目的是什么?理论联系实际,培学生开拓意识和创新精神。
⑸布置作业:以巩固知识,丰富学生知识面为目的,同时减轻学生负担,作业为课后1、3题,并要求学生查阅有关带电粒子加速和偏转应用的科普文章。
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4.板书设计:纲要式板书,力求条理清晰,体现中心内容,突出重点。
三、说课板书:(含时间分配)
全过程
实验引题——微机模拟 加速 规律得出——实验验证——巩固练习
偏转
3分钟 24分钟 3分钟 6分钟
——小结——布置作业
4分钟
《波的干涉》说课稿
湖北省团风中学 熊勇
我说课的内容是“人教版《全日制普通高级中学教科书(必修加选修)·物理》”第二册第十章第5节:波的干涉。
教材分析
一、在教材中的地位
本节内容在《2004年高考考试大纲理科综合》中属Ⅰ级要求,本节和前一节波的衍射共同讲解波的特有现象,为后面电磁波及光波的教学打下基础。
二、教材设计流程
波的干涉是波的一种特殊的叠加现象,所以对波的叠加现象的理解是认识波的干涉现象的基础。教材首先讲了波的叠加现象,即两列波相遇而发生叠加时,对某一质点而言,它每一时刻振动的总位移,都等于该时刻两列波在该质点引起的位移的矢量和。
在学生理解波的叠加的基础上,再进一步说明在特殊情况下,即当两列波的频率相同时,叠加的结果就会出现稳定的特殊图样,即某些点两列波引起的振动始终加强,某些点两列波引起的振动始终减弱,并且加强点与减弱点相互间隔,这就是干涉现象。
由于对干涉现象的理解,需要一定的空间想象能力,可借助图片、计算机模拟,尽可能使学生形象、直观地理解干涉现象。
三、教学目标
1、知识目标
(1)知道波的叠加原理。
(2)知道什么是波的干涉现象和干涉图样。
(3)理解干涉现象的形成原理。
(4)知道干涉现象是波所特有的现象。
2、能力目标
(1)培养观察、分析、归纳和空间想象能力。
(2)学习将三维空间运动转化为二维平面运动进行分析的思维方法
(3)学习在动态变化中抓住瞬间状态进行分析的思维方法
3、德育目标
培养学生辩证唯物主义的思想和实事求是的精神。
四、教学重点
干涉条件和干涉图样
五、教学难点
干涉现象形成的原理
教法分析
理论依据
为充分体现学生的学习主体地位,准备采用前苏联教育家马赫穆托夫、列尔涅尔、斯卡特金等人所倡导的问题教学法。其基本程序是:提出问题——引导学生观察实验——启发学生分析和解决问题。解决问题一般要经过四个阶段:即教师提出问题→学生独立思考、观察、讨论分析→教师根据学生交流的情况进行点拨引导→总结得出结论、进行论证。
主要目的
充分体现学生的主体地位和作用,让学生在问题中激发兴趣,在问题的争论中辨清问题,在问题的解决中提升能力。
主要设想
1、为了形象直观,打算在课堂中采用播放录相、实验演示、电脑动画模拟辅助手段,帮助学生建立形象直观的认识,降低难度。
2、在引导学生分析清楚不连续的脉冲波的叠加情形之后,顺势通过提问让学生思考连续波的叠加情况。引入波的干涉现象。
3、通过对波的干涉现象的观察与分析,分析波的干涉形成的原理,得出波的干涉条件。
突破重难点的方法
1、为了能让学生更好的理解波的干涉形成原理,可以采取变“静”为“动”,“动”中取“静”的分析方法。
波的干涉现象是一种动态中的稳态,要分析这种现象,应该采用对某一瞬间状态进行分析的思维方法,并且将立体转化为平面进行形象的分析,充分利用计算机动画化动为静、化快为慢的特点,能有效地化解难点.
具体操作流程如下:首先做演示实验,让学生观察叙述实验现象,然后将水波的干涉图样用三维动画模拟在计算机上,让学生先看三维图的俯视图,再看三维图侧视剖视图,在边缘上放上质点,与上面讲到的波的叠加实验联系起来,让学生从感观上和知识上清楚的意识到,波的干涉实际上是一种特殊的叠加现象。在这个过程中,还可以使学生将三维空间运动转化为二维平面运动进行分析的思维方法得到提高.
2、在讨论波的干涉图样和干涉条件时,可以提出以下的问题4和5,请学生看课本上的干涉图样,引导学生思考与讨论,然后大面积提问,最后,由教师在黑坂上画图分析总结。在师生的互动中,将重点难点一一化解
学法分析
问题展示
什么是波的衍射?产生明显衍射现象的条件是什么?
在同一界质中两列波在同时传播,这两列波之间会怎样相互作用、最终将会发生什么现象呢?
为什么在波的干涉现象中,会出现有些质点振动振幅很大,有些却很小,甚至为零?
振动的加强点和减弱点是交替出现还是固定不变?
干涉的形成是否还需要条件呢?
回到教材图10-23分析——如果波源S1和S2所激发的波的波长不同
a、某时刻是否会形成规则的强弱分布?
b、半个周期后,强弱点的分布是否还在原处?
6.波的干涉现象是不是很普遍?譬如声音叠加后,会经常出现干涉现象吗?
过程推进
针对上述系列问题,教师边演示、边提问,让学生边观察、边思考,最大限度地调动学生积极参与教学活动。在教材难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间进行思考和讨论,教师可给予恰当的思维点拨,必要时可进行大面积课堂提问,让学生充分发表意见。
结果预测
采用问题式课堂教学模式,既有利于化解难点,也有利于充分发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃。让学生在生生互动、师生互动中掌握新知识,提高解决问题的能力。
D、教学过程设想
复习&引入(约5分钟)
1.复习提问:什么是波的衍射?产生明显衍射现象的条件是什么?
2.请学生回答以上问题,然后请学生评论,答案是否正确。
3.引入提问:在同一界质若有两列波在同时传播,这两列波之间会怎样相互作用、最终将会发生什么现象呢?
4.实验
由实验导入课题,激发学生的探索兴趣和求知欲,同时培养观察能力
新课教学(约30分钟)
(一)波的独立传播特性
1.设问:把两块石子在不同的地方投入池塘的水中,就有两列波在水面上传播,两列波相遇时,会不会像两个小球相碰时那样,都改变原来的运动状态呢?(约1分钟)
2.学生实验:水波的相向传播[改进课本传统实验](约2分钟)
3.引导让学生叙述实验现象。(1分钟)
5.总结:(约2分钟)
(二)波的叠加原理
1.计算机模拟绳波的传播。请同学叙述在它们的重叠区域里,质点的位移的发生了什么变化。(约2分钟)
2.原理(约2分钟)
3.画图分析
4.讲解三种典型情况:峰-峰叠加、峰-谷叠加、谷-谷叠加。(约3分钟)
5.总结(这部分知识涉及矢量运算,对学生来说是困难,教师应该画图直观,仔细讲解,同时配以计算机模拟)(约1分钟)
(三)波的干涉
1.实验:背投式发波水槽演示水波的干涉[改进实验仪器](约1分钟)
1.计算机模拟:请学生叙述观察到的现象.(约2分钟)
2.设问:为什么在两列波相遇后,会出现有些质点振动振幅很大,有些却很小,甚至为零?
3.引导学生讨论课本图10-23分析a,b这两个质点的运动情况.(约6分钟)
(设问:振动的加强点和减弱点是交替出现还是固定不变?)
4.分析,归纳,总结.(约2分钟)
5.让学生看课本得出波的干涉的定义.(约1分钟)
(四)波的干涉的条件(约5分钟)
1.设问:波的干涉的形成是否还需要条件呢?
2.引导学生分析:教材图10-23——如果波源S1和S2所激发的波的波长不同
a、某时刻是否会形成规则的强弱分布?
b、半个周期后,强弱点的分布是否还在原处?
3.大面积提问,让学生回答自己得出的结论。
4.总结:
5.实验检验。
教学小结(约3分钟)
体现本节知识结构,突出教学重点
反馈练习及评讲(约5分钟)
作业布置(约1分钟)
阅读教材;
教材P58第(1)、(2)、(3)题,上作业本
媒体应用
录相、实验演示、动画模拟
板书设计
一、波的独立传播特性
两列波相遇前后都保持各自运动状态.
二、波的叠加
波的叠加:几列波在同一介质相遇,相遇时,重叠部分的介质点参与几列波引起的振动,质点位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和.
三、波的干涉
频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,而且加强和减弱的区域相互间隔,这种现象叫波的干涉,所形成的图样叫干涉图样。
四、波的干涉的条件:频率相同的波源(相干波源)
ξ3.3 牛顿第二定律(说课)
教学内容
力产生瞬时效果,一是形变,一是产生运动状态的改变,即产生加速度。必修本第一册第一章第三节已经定性地介绍了力的形变效果,并定量地给出了弹簧的弹力与形变的关系。本节“牛顿第二定律”则是定量地研究力和加速度的关系。由于高中力学部分是由牛顿定律为基础所构建的体系,在牛顿三定律中,牛顿第二定律为核心内容。教材第二节“物体运动状态的改变”起到了承上启下的作用,承上,使学生加深了对牛顿第一定律的理解,启下,通过实例定性地了解了牛顿第二定律。本节通过实验定量分析,得出牛顿第二定律。教材中使用了三个变量,通过控制变量法,来研究物理规律,即先保持一个量不变去研究另两个物理量间的变化关系,然后再保持另外一个量不变,研究另两个量间的变化关系。然后把前面综合起来就可以得到三者之间的关系,这是一种非常重要的研究方法,在以后的知识如电容、电阻等内容都会用到此法。是培养学生能力的好材料。
教材在用实验研究a、F、m三者变化关系时,为简化研究,首先只研究受单个力作用的情况,然后运用了前面力的合成的知识来解决受多个力的情况,并把初中及高中前面所学的物体处于平衡状态归为牛顿第二定律的特殊情况,这样做让学生进一步加深对力的合成的等效性的理解,知识更加系统化,有利于学生系统地把握牛顿第二定律。
本节内容是本章的重点内容,也是整个力学部分的重点内容,乃至整个高中物理的重点,它所解决问题方法及思路常用于热学、电学等的问题的研究中。
本节的重点是理解并运用牛顿第二定律,难点是定律的物理内涵。
应当指出的是,本节实验是小车放在光滑的水平面上做这个实验。大家知道光滑的水平面是不可能找到的,故在实际的实验中,需要采用倾斜平面以平衡小车所受木板的摩擦力或气垫导轨来做实验,这样的操作既增加了操作演示实验的难度,又增加了学生理解实验的难度。为了更好地解决好这个问题,在本课时中,可以采用用计算机来模拟这个实验,如利用金数龙公司的《仿真物理实验室》软件制作小车受力的运动动画课件来模拟小车的运动来研究a、F、m三者间的关系。实践证明这样做的效果很好,有效地降低了本节的难度,待学生有了一定的基础后,然后再回过头来理解为什么此处第一次不用实物来做,用实物又该怎么来做,进一步巩固了对牛顿第二定律得出的科学思想和科学研究方法。
教学目标
根据教学大纲的要求、教材的具体内容和高中一年级学生的认知特点,拟制定以下教学目标:
知识目标:能根据实验结果,推出a、F、m三者间关系,理解并掌握牛顿第二定律的内容及数学表达式,力的单位N的定义。
能力目标:能理解在多个力作用下牛顿第二定律表达式,初步掌握运用牛顿第二定律求解问题方法及步骤,在具体运用中能注意牛顿第二定律的瞬时性、矢量性。
科学思维品质目标:使学生学会并掌握运用控制变量法研究多个物理量间关系,以及通过等效观点来求解问题的方法。
教学方法:
实验引导探索式:物理考试大纲明确要求学生的五种能力:即理解、推理、综合分析能力、运用数学知识解决物理问题的能力及实践能力。而本节正好是培养这些能力的好教材,故采用实验引导探索式,在实验中,教师在关键步骤上作出恰当的引导,得出在m一定时,a与F成正比,F一定时,a与m成反比,进而引导学生得出牛顿第二定律,然后推广应用到多个力作用下a、F、m三者的关系和物体处于平衡状态的情况。
讲练结合式:在讨论应用牛顿第二定律求解问题应注意的几个问题时,让学生分析问题,教师注意随时发现学生中出现的问题,或有意给出错误答案,及时组织学生分析产生错误的原因,注意将学生的主体性与教师的主导性有机地结合起来,及时强化有关知识,提高掌握知识的准确性。
教学程序:
新课的引入
(1)、回顾上节内容,上节定性得到a既与F有关,也与m有关。进而提出三者间到底有什么定量关系?引导学生大胆猜测,提高学生的参与意识与学习兴趣。
(2)、介绍研究三个变量问题的研究方法——控制变量法。
(3)、研究方案:利用实验。(本处用计算机模拟实验来得到有关数据,并得出结论。)
m一定时,a与F的关系。
(1)、实验装置:交代清楚实验装置,研究对象及外力的施加。
(2)、如何保持质量一定:利用两个质量相同的小车来做实验。
(3)、如何测定加速度?根据初速为0的物体运动规律,在t相同的情况下,a∝s,通过测s来达到测a的要求。
模拟实验一:小车质量均为0.1kg,小车1受0.1N的拉力,小车2受0.2N的拉力,同时开始运动,观察任一段时间内的两小球的位移关系,并根据实验得出结论:a∝F。
{例题1}、P89-ex2(1)
F一定时,a与m的关系。
模拟实验二:两小车均受0.1N的拉力,小车1质量为0.1kg,小车2质量为0.2kg,同时开始运动,观察任一段时间内的两小球的位移关系,并根据实验得出结论:a∝1/m。
{例题1}、P89-ex2(3)
牛顿第二定律
综合上述两个实验结果,得出a、F、m三者间的关系,进而介绍牛顿第二定律。
(1)、内容:
文字表述:
数学公式
力的单位N的定义
(2)、理解:
矢量性
瞬时性
(3)、应用
多个力作用下的牛顿第二定律
平衡状态是牛顿第二定律的特殊情况
{例题3}、p89-ex2-5
小结本节内容
本节在前一节定性研究a、F、m三者关系的基础之上,运用实验结果得出了三者的定量关系,即牛顿第二定律,在理解的基础之上进行了简单的运用,本节重点应放在对定律的理解上,而定律的运用则在以后的练习中逐步深化。
布置作业
p89-ex2(2)、(4)
板书
研究方案:利用实验。
m一定时,a与F的关系。 a∝F。
F一定时,a与m的关系。 a∝1/m。
牛顿第二定律
(1)、内容:
文字表述:
数学公式: a∝F/m。 F=ma
力的单位N的定义:1N=1kg.m/s2
(2)、理解:矢量性 瞬时性
(3)、应用:多个力作用下的牛顿第二定律
平衡状态是牛顿第二定律的特殊情况
作业 p89-ex2(2)、(4)

磁场对运动电荷的作用力
哈九中
郭 颖
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磁场一章是电磁学的核心内容。本章教材的中心是研究磁场的特性及有关规律,磁感应强度是本章教材的中心概念,并以此概念展开全章教材,依次讲述磁场对电流和运动电荷的作用力的规律及其在实际中的种种应用,围绕磁感应强度B这个中心概念形成了本章知识的结构。磁场对运动电荷的作用力是本章的重要内容,是磁场性质的具体表现。在实际中有很广泛的应用,回旋加速器、质谱仪都是著名的实例。掌握好本节知识可以为后面的内容做铺垫,同时也有很重要的应用价值。
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这节课主要研究洛仑兹力的大小和方向。教材是从产生安培力的微观本质的设想出发,再通过阴极射线管的演示实验来验证这个设想,使学生获得关于洛仑兹力的感性认识,在此基础上引导学生推导洛仑兹力公式,推导过程抓住两点事实。1、安培力是洛仑兹力的合力,这个观点是推导洛仑兹力公式的出发点。2、明确电流公式I=nqvs的物理意义。抓住两点事实完成洛仑兹力公式的重要推导。教材直接给出洛仑兹力的方向仍用左手定则判定,但要强调正负电荷运动方向与电流方向的关系。
这节课中突出体现了物理学中常用的基本方法,即由事实→假设(猜想)→实验验证。
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这节课是在学生已经掌握了磁场及描述磁场的物理量安培力及其应用的基础上进行的。学生对磁场对通电导线的作用力已经有了比较全面的认识,针对学生的知识基础和思维水平,采取相应的教学方法,手段。以取得较好的教学效果。
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依据教学大纲、考纲以及学生的特点制定以下教学目标:
知识目标:1、掌握磁场对运动电荷的作用――洛仑兹力和带电粒子在匀强磁场中作圆周运动的规律。
2、明确通电导体所受安培力是其中运动电荷受到洛仑兹力的宏观表现,并能推导f=qvBsinθ。
能力目标:1、引导学生用猜想、实验验证等方法学习洛仑兹力,培养学生探求知识的科学方法。
2、培养学生实验观察能力,用数学知识处理物理知识能力,抽象思维能力和推理能力。
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本节教材的重点是洛仑兹力的大小 、方向和产生条件,其中公式f=qvBsinθ的推导和应用是个难点,由于洛仑兹力是属于微观的力学范畴,抽象是个突出的特点。因此充分借助实验和已有的知识来搭桥铺路是十分重要的一环。本课采用实验为先导的教学方法,目的是化抽象为具体,使学生对洛仑兹力产生鲜明的间接感性认识,从而激发学生学习兴趣。在解决重点知识上采用实验、诱导、点拔、思考、讲解、自推等方法充分调动学生思维积极性,使知识掌握在学生深刻理解的基础上,从而提高教学效果。对于难点的处理采取由事实出发进行猜想→推理→推论→实验。实际上是由实验验证推论,推论证明推理进而证实猜想。
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事实引入 科学猜想 推理判断 推论应用 实验验证。
这节课主要采取讲授法教学模式。运用推理与实验相结合的方法引导学生学会研究问题的科学方法,为了培养学生用数学知识处理物理问题的能力和实验观察能力,课堂上引导学生以数学方法和实验为重要手段,引导学生由事实引发猜想,培养学生创造性思维能力。教学中辅以必要的电教手段,增强感性认识。
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为了在课堂教学中充分体现教师的主导作用与学生的主体作用,体现素质教育,对教学环节有以下设想:
1、创造情境,引入课题:
本节课的导入采取复习导入法,教师提出问题:什么叫安培力?安培力的公式?安培力的方向?目的是通过复习学过的知识引入新课内容。起到承上启下的作用,便于学生系统把握知识结构,然后再由物理事实进行猜想,引起探索愿望,激发学生学习的积极性;根据学生猜想:磁场对运动电荷有力的作用,可以从逻辑推理和实验验证两个途径进行推理验证。为了唤起学生的注意力引导学生观察和思考可演示电子束在磁场中偏转现象,在验证过程中要讲清实验原理。电子束
在高压下加速 轰击荧光屏 发荧光 直线(无磁场) 加上磁场对电子束有力的作用 偏转。要让学生注意观察电子束如何变化?引导学生思考电子束偏转揭示了什么?由实验验证猜想,然后教师指导学生重作实验,改变B的方向,让学生边观察边思考,顺得过渡到洛仑兹力方向判断。
2、面向全体,导疑讨论,强化双基,引导释疑。
(1) 关于洛仑兹力的方向教材直接给出仍用左手定则判断。引导学生回忆如何用左手定则来判断安培力的方向,四指的指向如何?
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教学设想
如何判断洛仑兹力的方向?四指的指向如何?学生讨论,教师引导学生归纳正电荷运动方向与电流方向相同,负电荷运动方向与电流方向相反,实践表明:在应用左手定则时学生容易犯一个错误,将四指指向电荷运动方向而忘记了区分正负电荷,因此教师要强调左手定则中四指的方向是电流的方向。对负电荷一定要注意其运动方向与电流方向相反,实验现象中电子束的偏转方向与电子束运动方向,磁场方向间的关系是验证左手定则的很好的例子。可安排学生先用左手定则判断,然后再作验证。然后再利用教具及微机演示f、v、B、三者关系,即f垂直B、v所决定的平面。从而突出重点。
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(2)关于洛仑兹力的大小:
由安培力公式F=ILB推导出洛仑兹力f=qBvsinθ学生理解起来有困难,教学中先建立物理图景,说明推导思路,即依据两点事实:1、安培力是每一个运动电荷受洛仑兹力的合力。2、建立导线中电流的微观模型。明确I=nqsv的物理意义。依据事实推导得出f=qBvsinθ后进一步说明经过大量实践的检验肯定了公式的正确性。
f=qBvsinθ作为猜想的定量部分,也是本节的难点。推导的思路:
事实 推理 结论。课上要求学生自己推导,调动学生积极性,进行双边活动,体现教师的主导作用与学生的主体地位,培养学生用数学知识处理物理问题的能力,。实现由认知 理解 应用的教学过程。突出重点,突破难点。
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(3)粒子做圆周运动的分析:
先帮助学生回忆力学知识,粒子的运动轨迹由什么决定?学生可以回答出由粒子的初速度和受力所决定粒子的运动轨迹。粒子垂直进入匀强磁场中将做什么运动?先启发学生分析粒子以速度v垂直射入匀强磁场中时,受的洛仑兹力f总与磁场B垂直,即粒子速度v和受的力f都在与磁场方向垂直的平面内,故粒子总在这个平面内运动。然后引导学生根据洛仑兹力总与速度方向垂直的特点知粒子速度大小不变方向变,让学生对比质点做圆周运动的条件得出粒子做圆周运动的结论。然后用实验来验证这一推论。实验仪器:洛仑兹力演示仪。实验现象:电子运动形成的淡紫色圆形径迹,从理论分析到实验验证,以此突破难点。
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3、指导练习,反馈新疑:
由微机给出一种习题,根据学生的反馈信息,可及时纠正错误,学生此番导疑、释疑,引发新疑的过程中也主动构建出自己的物理能力结构体系。
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知识目标实施:通过教师引导,学生分析讨论,实验验证猜想的科学思维方法,全面掌握知识。
能力目标实施:通过对实验现象的观察,公式的推导,推论的总结归纳培养学生实验观察能力,运用数学知识处理物理问题能力,推理概括能力。
德育目标实施:课堂设计的过程体现了辩证唯物主义认识论。实现了由实践到认识再到实践的过程。
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磁场对运动电荷的作用力
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一,洛仑兹力的引入 二,洛仑兹力的方向
事实引入 判断方法:左手定则
1.磁场对电流有作用力 实验验证:阴极射线偏转
2.电流是运动电荷形成的
科学猜想
磁场对运动电荷有力的作用
实验验证:阴极射线偏转
三,洛仑兹力的大小 四,匀圆运动
1.推导公式 1.理论分析
2.结论 2.实验验证
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说课板书
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?教师 事实引入 科学猜想 推理推论 实验验证 导


学生 观察实验 动脑参与 自动矫正 主动完善 动
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“简谐运动”教学设计
河北省唐山市开滦二中 齐伟
教学综述
“简谐运动”是中学物理中重要的一种运动形式,也是最简单的一种机械振动的形式。在通常的教学过程中,采用的是实验引入分析的方法,演示弹簧振子,定性分析它在运动过程中的受力、加速度大小和方向、速度大小和方向、位移大小和方向的变化,然后定量分析弹簧振子受力与位移的关系,从而得到了简谐运动的特点和定义。在此基础上定义简谐运动的周期、振幅等物理量。我们认为这样的教学过程虽然从实验的角度将简谐运动进行了演示,并从中得到了一些结论,但是整个教学过程是在行为主义教学理论指导下进行的,强调的是教师的讲解和学生的接受,忽略了学生的主动发现过程。因此,我们将教学过程和内容安排做了一些调整,引导和指导学生通过自己的努力去发现问题,并得到一些规律和概念性的知识。从对圆周运动的研究开始,利用“几何画板”描绘做匀速圆周运动的质点在Y轴上投影点的“位置-时间”关系图象,然后在虚拟实验软件上描绘出弹簧振子的“位置-时间”关系图象,通过比较,寻找二者的关系,最后利用真实的演示实验验证所得结论。至于描述简谐运动的物理量——周期和振幅可以指导学生结合对匀速圆周运动的研究进行独立探究式学习。在这个教学过程中充分利用“几何画板”提供的平台支持和前述知识,温故“问”新,试图努力提高学生的思维水平。
教学过程
简谐运动特点
研究匀速圆周运动
演示做匀速圆周运动的质点在Y轴上的投影点运动轨迹,并描绘出该点位置随时间的变化关系图象(见软件“匀速圆周运动”页)。引导学生观察图象形式,并根据数学知识,确定其对应的函数形式。
虚拟演示弹簧振子的运动
运行软件中的“弹簧振子(简)”页提供的弹簧振子虚拟演示,描绘振子在振动过程中位置随时间的变化图象,与上述图象对比,猜测此图象的函数形式。
真实演示弹簧振子的运动
验证计算机演示的弹簧振子“位置-时间”图象是否符合真实的物理过程。
实验简介:将弹簧振子放在气垫导轨上,横向引出一条铁丝,铁丝的另一段固定一医用输液针头,针头和输液管相连,输液管上端(较高处)连接着装有墨水的输液瓶子。(将输液用的一套设备借用过来了)。针头下面平铺白纸,为了使白纸匀速运动,将其以电机带动最好。调节好初始状态,开始运动后就可以描述弹簧振子的“位置-时间”关系图象了。当然,如果有比较好的实验条件,也可以在气垫导轨上安装传感器装置,利用计算机直接将图象打印出来,效果更好。(这有点象心电图的实现过程了)。
比较实验结果
1.4.1比较“位置-时间”图象
引导学生比较1.1、1.2和1.3步骤中得到的图象,发现它们都是正弦(余弦)函数关系,也就是,弹簧振子运动过程的规律与做圆周运动的质点在Y轴上的投影点运动规律一样。从图象的斜率可以判断速度的变化规律也一样。
1.4.2.分析受力特点
教师指导学生讨论弹簧振子和圆周运动的Y轴投影受力特点。
在讨论过程中首先明确“平衡位置”的概念,对于弹簧振子来讲,在其振动方向上有合外力为零的位置,这个位置我们叫做“平衡位置”,在1.2和1.3中所描绘的“位置-时间”图象都是以“平衡位置”作为位置坐标的起点(位置坐标的原点),也以振子在此位置的时刻为时间计时起点(时间坐标的原点)。
学生独立分析弹簧振子的受力特点,得出F=-ky结论,其中k为弹簧的劲度系数,y为振子的位置坐标(等于相对平衡位置的位移),弹簧振子受所受力的大小与它相对平衡位置的位移大小成正比,方向相反。
教师引导学生分析做匀速圆周运动的质点Y轴投影的受力特点。如图所示。向心力为F,它在Y轴方向上的分量Fy=Fsinθ=F=,其中r是圆周的半径,如果考虑进方向因素,Fy=,这个分量的特点也是和投影点相对平衡位置的位移大小成正比,方向相反。
1.4.3.得出结论
从上面的分析可以得出,弹簧振子的运动和受力特点与做匀速圆周运动的质点在Y轴上投影的运动特点完全一致,或者说,匀速圆周运动的Y方向分运动与弹簧振子的运动一致。
简谐运动
我们将象弹簧振子那样的运动叫做简谐运动,所受的力符合F=-kx形式,这个力叫做回复力。根据上述分析过程,学生独立概括简谐运动的特点(可以分组讨论,然后小组代表发言),要求所概括的特点至少包含受力和运动两方面。
通过上述分析也容易看出,匀速圆周运动的Y方向分运动就是简谐运动,同样道理,X方向的分运动也是简谐运动,或者可以将匀速圆周运动看成两个互相垂直的简谐运动的合运动。因此,我们可以通过研究匀速圆周运动和它的一个分运动来研究简谐运动的一些规律。
深入探讨
指导学生利用“几何画板”分学习小组对下述问题进行讨论研究,并阐述本组的研究结果
简谐运动周期。在前面的演示中可以发现弹簧振子的运动具有周期性,通过阅读教材了解“周期”的定义,然后研究简谐运动的周期与哪些因素有关。(提示:可以借助圆周运动的Y方向分运动,在学生发言时可以同时进行下述推导过程:
圆周运动的向心力F=mrω2
所以Fy=
又因为简谐运动的回复力F=-kx
所以k=mω2
ω=―――――*
根据合运动与分运动的“等时性”,匀速圆周运动Y方向分运动的周期和匀速圆周运动的周期相等,T=,又因为匀速圆周运动的Y方向分运动就是简谐运动,所以简谐运动的周期也是T=,将*式代入即得:
T=
这就是简谐运动周期。同时利用这个式子理解“固有周期”的概念)
简谐运动振幅。阅读教材,了解简谐运动振幅的定义,然后在“几何画板”上构造一个简谐运动,观察振幅的特点和与哪些因素有关。
利用软件中提供的虚拟实验研究简谐运动的图象。从图象中我们能够得到哪些信息,例如图象能反映哪些物理量及其变化规律等。
构造弹簧振子(任选)。在虚拟演示中使用的弹簧振子没有完全反映出各个变量变化(劲度系数、振子质量、振幅)对振动的影响,根据所学知识,你利用“几何画板”再构造一个虚拟的弹簧振子振动实验演示,要求能够全面的体现出各个变量对其振动影响。(软件中的“弹簧振子(复)”是一个例子)
用“几何画板”构造两个垂直方向运动的简谐运动合运动,看看在什么条件下合运动轨迹是圆,变化各个参量,观察合运动轨迹。(任选)
当然,如果学生有研究问题要鼓励他们尝试。
注:
[1].教材系人教版全日制普通高级中学教科书(实验修订本·必修)物理第一册.2000年3月第2版.
[2].软件可以到“探究物理教学网”(http://qever.6to23.com)下载
简谐运动教学难点的分析与突破
????????? 江苏省溧阳中学 彭建武
简谐运动是一种变加速运动,对高一学生来说比前面学过的各种运动要复杂,是高中物理教学的难点之一。本文就这一教学难点形成的原因进行分析,并运用建构主义理论的某些观点,结合自己的教学实践,提出一些突破教学难点的思路和方法,供同行参考斧正。
1、难点形成原因分析
1.1从教学内容本身看,简谐运动是一种较复杂的变加速运动,而且要综合分析各种物理量之间的变化关系,学生难以形成比较深刻的理解,客观上有一定的难度。
1.2从教材结构看,教材处理的流程为:例举实例指出什么是机械振动,然后由弹簧振子引出简谐运动。其中对一次全振动的表述方法是由实例来说明,而不是用精辟的物理语言来下定义。这样学生的理解只能是肤浅的,对学生的继续学习带来困难。
1.3从学生的认识结构和能力水平来看,学生在此之前对位移的定义有很深的印象,他们对振子的位移是指偏离平衡位置的位移很难接受,这种思维定势绝不是通过几次讲解就能逆转的;学生对复杂运动的分析能力也是一个薄弱环节,给新授内容的理解和掌握造成了不可忽视的困难。
1.4从教学方法上看,有些教师在教学时省去了实验或很草率的做一下,缺少启发性,学生对规律缺乏正确的、深刻的理解,结果一旦遇到新的问题、新的情境,就无从下手,学生的能力得不到培养和发展,在主观上增加了教学难度。
2、突破难点的理论依据和教学思路
建构主义理论认为,学习过程不是学习者被动的接受知识,而是积极的建构知识的过程;在学校里,学习不是教师向学生传递知识的过程,而是学生建构自己的知识和能力的过程。只有充分发挥学生的主体作用,让学生积极参与教与学的整个活动,才能以其已有的知识和经验去过滤和解释新知识、新信息,并对新知识构建起自己的正确理解。因此教师在教学设计时,首先要考虑的不是将课本上的知识灌输给学生,而是为学生建构知识创造良好的环境。基于这种指导思想,我在进行教学设计时,首先通过实验,由此提出一些问题让学生去观察、思考,激发学生探索新知识的兴趣和动机,为突破难点提供良好的情境。其次,充分考虑学生的认知特点,激励学生积极思维,尽可能让学生去思考,教师只在适当的时候再做点拨、启发、整理归纳。这样,既有利于学生主动构建新知识,又利于学生创新精神的培养。第三,针对教学内容和物理学科之特点,借助多媒体,形象直观的展示物理过程及各物理量之间的变化关系,让学生对所学内有深层次的理解。第四加强对学生的学法指导,在学生对简谐运动有较深刻理解之后,通过典型问题的解释分析,达到巩固提搞的目的,这也是分解教学难点的具体方法。
3、突破难点的教学设计
3.1创造学生主动建构的情景
让学生观察下列实验:单摆的摆动、竖直弹簧振子的振动、水平弹簧振子的振动,且用标志物指示它们的中心位置。敏锐的学生会发现它们有共同的特征:以某位置为中心位置作往复运动,这样不但激起学生学习的动机,又把本节课的第一个学习任务——什么是机械振动,置于一个有利于学生主动建构的情景中,为突破难点提供了良好的开端。
3.2找准切入点,让学习者建构自己的判断和信念,形成自己的见解
什么是一次全振动是本节的一个重要概念,而教材中是通过实例来说明的,没有用精辟的物理语言来给定义,不能反映全振动的本质属性。教学过程中以此作为切入点,让学生思考什么是一次全振动。设计下列问题:(1)若振子从平衡位置开始向右振动,要经过哪些过程后才是完成了一次全振动?(2)若振子在偏离平衡位置x处的某点且远离平衡位置运动,振子要经过哪些过程才是完成了一次全振动,让学生自由地、大胆的参与探索和交流,教师适当启发、点拨 ,学生用自己的语言表达:振子以相同速度(大小和方向)相继通过同一位置所经历的过程,叫做一次全振动。
实践证明,象这样通过学生主动、积极的探索而得到的知识,才能使他们形成真正的、有效的知识。
3.3在解决问题中学习和培养高水平思维
在传统教学中,教师一般在教学之初先讲所要学的概念和原理,而后再让学生去解答有关的问题,其潜在的假设是:学和做是两个过程,必须先学了,才能去做。建构主义的学习和教学要求学生通过高级思维活动来学习,学习者要不断思考,不断的对各种信息和观念进行加工转换,基于新经验与旧经验进行综合和概括,这就要求我们以与传统教学相反的思路来设计教学:在问题解决中学习,教师针对性的设计有价值、有意义的问题让学生去思考、尝试解决,教师提供一些支持和引导。
本节的重点是把一次全振动过程中的受力情况和运动情况弄清楚,从而得出什么是简谐运动,而学生习惯于讨论恒力作用下各物理量的变化,对简谐运动过程中各物理量变化的讨论感到有些困难,在教学过程中我们结合实验、多媒体动画有步骤、有次序的进行分析,教学流程如下:
(ⅰ)按位移x→回复力F→加速度a→速度v的次序来分析这些量的变化情况及各量之间的变化关系。
(ⅱ)动画按上述次序显示它们各自的变化情况及它们之间的变化关系。
(ⅲ)引导学生学会在讨论问题中要按照事物本身的规律,抓住本质,每一步讨论都要有根据,不能想当然。
3.4加强学法指导,完善和优化学生的认知结构。
至此,学生对什么是一次全振动和一次全振动中各物理量的变化规律初步构建了正确的认识 ,但是,机械振动和简谐运动之间有什么联系与区别呢?是否会用新的知识来解决问题?即难点是否已真的被突破?为此,我们设计了一个新的物理情境:
1.如图,两光滑斜面在o处均与一小段圆弧相切,倾角θ小于5°,小球由A处静止释放,则小球的运动是机械运动吗?是简谐运动吗?
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引导:①小球运动过程中有无中心位置?有无重复性?是机械振动吗? ②小球运动过程中回复力的来源是什么?它是简谐运动吗?
2.在水平弹簧振子在振动过程中的某段时间内其加速度数值越来越大,则在这段时间内:
A.???? 振子的速度越来越大
B. 振子正向平衡位置运动
C.???? 振子的速度方向与加速度方向关系
D.???? 振子所需回复力数值越来越大,方向跟速度方向相反
引导:加速度a由什么决定?其表达式如何?
这样的教学设计,使学生在学习过程中能够用新学的知识分析解决问题,更好的构建了自己对知识(尤其是难点知识)的正确理解。另一方面,正因为是难点,学生在学习过程中或多或少会遇到一些疑难,通过对新的物理情境的处理消除这些疑虑,学生的认识得到完善和优化。
说 课 教 案
一、对教材的认识
1、本节的地位和作用
在机械振动和机械波这一部分中,图象问题一直是高考常出题的地方,简谐振动的图象是新教材第九章的第三节,虽说在大纲中是A类要求,却是机械振动这一章的重点内容,本节既形象直观地描述了简谐振动的规律、特点,使学生加深了对简谐振动规律的理解,又突出了数学图象在物理中的应用,同时为以后研究波的图象奠定基础。更重要的是学生通过实验得出振动图象,培养探索意识和创新精神。上好这节课很重要。
2、对本节教材的认识
教学目标:知识方面知道简谐振动图象的物理意义、特点,并能根据图象知道振动的周期、频率、振幅以及各个时刻相对平衡位置的位移。
能力方面:通过本节教学,培养学生应用数学图象解决物理问题的能力。
德育方面:向学生进行由实验得出物理规律的科学方法教育,培养学生理论联系实际的思想作风,加强应用意识。
3、从教材的重点、难点来看
为了提高学生探索物理规律的能力,教给学生主动学习的方法,怎样设计实验,通过实验得出图象的探索过程是本节的重点和难点。
4、编者的意图:
描述简谐振动的位移随时间的变化规律,用公式法比较繁,因而用图象
法来研究,通过对简谐振动图象的研究,帮助学生形象、直观地理解简谐振动的规律、特点;又可对学生进行科学方法教育,使学生学会用数学图象研究物理问题的研究方法,也可为学生以后学习波的图象奠定基础。
二、对教学方法选择的认识
1、物理学是以实验为基础的学科,实验是学生接受物理知识最符合认识规律的方法。所以采用实验教学法来突破难点,在建立图象时,去掉了砂摆实验,采用了频闪照相的办法记录处于气垫导轨上的滑块在各个时刻的位移,使实验更科学,在用描点法画出图象,教师帮助分析,让学生先猜想、再实验使学生既有感官的认识过程,又有科学抽象的思维过程,从而突破难点。对实验过程的分析至关重要,教师采用启发式引导学生分析,使学生明确简谐振动图象的物理意义,学会研究问题的方法。
2、在教法实施过程中,引导学生做到观察实验数据、描点法画图象、分析实验结论、找出图象特点。充分调动学生的积极性,体现以学生为主体。
三、学法指导
在教学中进行学法指导对提高学生科学素质,培养学习能力有十分重要的作用。1、教给学生科学的实验方法
如:用气垫导轨的好处,如何做实验,要记录那些数据等。
2、教给学生应用数学图象处理物理问题的方法
如:用描点法画图象,对图象物理意义进行分析
3、激发学习物理的兴趣,增强应用物理知识的意识
如:通过看录象,知道物理在生活中的应用,激发了学习的兴趣和创造性。
四、教学过程的认识
1、引入新课:通过提问匀速直线运动位移随时间如何变化?公式?图象?
自由落体运动的位移随时间变化怎样?公式?图象?并让一名同学到黑板画位移—时间图象,通过提问使学生明确研究规律的两种方法公式法、图象法。
2、简谐振动的位移随时间如何变化用图象怎样描述呢?引入新课。约5分钟
教师问:谁能猜想一下简谐振动的图象怎样?用什么实验验证?
学生讨论 ,各抒己见。教师暂不做正面回答,给同学们演示安装在气垫导轨上的弹簧振子的运动,引导学生观察,教师问怎样画图象?学生讨论,答出必须知道各个时刻相对平衡位置的位移,采用描点法画图。教师再介绍频闪照相的原理,投影演示课本上的频闪照片上得到的数据。通过学生讨论,调动学生主动探索的积极性,培养创新精神。让质点在最大位移处为计时起点,让学生到黑板画图象,使学生学会运用科学的实验方法来探索物理规律。
教师启发:若取质点在平衡位置时为计时起点,图象又如何?从而得出图象是正弦或余弦图象。接着教师演示画图象的另一种方法:用带有毛笔的弹簧振子在匀速运动的纸带上画出来。并通过看录象:了解这种方法在实际中的应用,心电图仪、地震仪。开阔学生的视野,激发兴趣,培养理论联系实际的思想,增强应用意识。引导学生区别图象和轨迹,分析图象的物理意义,引导学生分析周期、频率、振幅、位移,并配合习题分析图象上各个点所对应时刻的位移、回复力、加速度,及图象是否是运动轨迹?使学生真正理解图象,应用图象解决物理问题,大约31分钟。
学生阅读课本,了解复杂运动是简单运动合成的研究方法。
练习:用图象直接找周期、位移,并将图象与实际模型相对应,通过这道题,巩固知识学会应用。约8分钟。
小结。约1分钟。作业。
板书设计
简谐振动的图象
1、程序
提问—引入新课—设计实验—画出图象—分析意义—应用知识—小结
(重点、难点)
2、? 方法归纳
公式法、图象法描述规律,描点法画图象
说课教案 哈十九中 周丽
我说课的内容是教材上册,《第三章》《第三节》“牛顿第三运动定律” 教材对牛顿第三定律的阐述分三个层次:1。是通过实验现象的分析、讨论、定性地说明物体之间的作用是相互的、同时发生的;2。是通过实验定量地得到反映相互作用规律的牛顿第三定律;3。是通过实例说明作用力与反作用力的与二力平衡知识的区别。
牛顿的三个定律是经典力学的基础,也是整个力学的核心内容。牛顿第一、二定律的研究对象是单个的受力物体,只能解决一个物体的受力与运动之间的关系。而自然界中的物体都是相互联系、相互影响、相互作用的,反映物体间相互作用规律的“牛顿第三定律”,是把一个物体受到的力与其它物体受到的力联系起来的桥梁,它独立的反映了力学规律的另一侧面。因此它是对牛顿第一、二定律最有效的补充,有了它就会把受力分析的对象从一物体扩大到多个物体,拓宽了力学的解题范围。综上所述可知本节的教学重点应是牛顿第三定律的内容。
针对学生在学习中易犯的三个错误:1。认为作用力在先,反作用力在后;2。认为作用力与反作用力等值是有条件的,如条件有物体处于静止或物体的质量相等等;3。把相互作用的一对力与相互平衡的一对力混淆。应把本节的教学难点定为:理解作用力与反作用力的特点,明确作用力、反作用力与二力平衡的区别。为了突破难点在列举实际现象时,尽可能选择作用力与反作用力使物体产生不同运动的事例,以利于澄清学生的错误认识。如用浆在静水中划船,船、水的运动方向各异;穿着袜子踢球,球飞、脚痛等。并把这些现象用生动直观的投影片打出来,用以化解学生学习物理的自卑心理和紧张心理,有利于使学生形成学习物理的良好心理品质。
考纲要求利用这部分知识考察学生的理解、鉴别能力,因此通过本节的教学一方面应着重培养学生新旧知识联系的能力、易混知识鉴别能力。另一方面要通过三个演示实验和一个分组实验培养学生通过实验现象探索物理规律的能力。由于物体的相互作用是自然界中最普遍的现象,因此在设计探索性演示、分组实验时尽量使物体间产生不同性质的力,使学生通过实验探索出的规律更具有普遍意义。三个实验分别是两根弹簧秤相互拉伸的实验;带电小球相互排斥的实验;磁铁与铁条相互吸引的实验。
针对本节课的设计宗旨是以学生活动为主体、以培养学生能力为目的再结合本节重点知识易懂、且探索性较强的特点,可采用启发—实验探索法。在探索定律内容时,教师首先提出设问并详细的介绍了演示实验的器材、连接、操作步骤,重点指出实验中需要观察的现象,即做好引导启发工作后。学生就能带着问题去观察、分
析实验现象,从而使他们再明确了本节的研究课题的基础上,锻炼自己的观察能力、分析实验现象的能力、逻辑思维能力、语言表达能力。
在进一步指导学生做分组实验时,教师除了要提出设问和介绍实验外还应指出本实验的操作注意和实验中应纪录的数据,学生在自己动手做实验的过程中,学会了用实验去探索物理规律的方法,并牢固的树立了物理是一门实验科学的思想。这种教法既培养了学生的实验探索能力、归纳总结实验现象得到物理规律的能力,又能使学生将从实践中得到的规律非常顺利的再应用于其它习题中,从而很自然的提高了应用知识解决问题的能力。
在初步了解了定律内容后,为了更进一步理解定律,先将它与二力平衡知识进行比较。教者引导学生分析将一根橡皮条的一端固定,另一端悬挂一软沙袋这一现象,从中找出它们的一部分不同点
后,再剪断橡皮条,分析它们变化时的另一部分不同点。当找全不同点后指导学生将全部的分析结果填入自己设计的表格,并邀请学生到黑板前板演,使其学会利用表格进行知识比较的方法。当明确了相互作用的一对力和一对平衡力的区别后,再将定律扩展到适用于整个力学空间。从而使学生明确了此定律的内涵与外延。利用这
部分恰到好处的设疑,能较好的激发学生的求进心理和好胜心理,如在比较两对力的不同点时,通过学生围绕设疑内容仔细思考,并对每一个问题都能做出较快的回答,来使其积极的参与到课堂学习中来,利用教师的引导,让其从新旧知识存在的共同要素中,概括对于新知识的全面认识。通过让学生回答力所能及的问题和让学生到黑板前进行板演充分满足学生的好胜心理。
本节习题有两方面的内容。一题、二题是要求认识力的作用是相互的、同时发生的、大小总是相等的,用以巩固定律的内容;三题是要求全面应用牛顿的三个定律分析物体的受力和运动用以培养学生的综合应用能力。
为了有效培养学生的上述能力并突出教学重点、突破教学难点制定了如下教学过程
引言:用“讲义”封皮的彩图并配以解说:图中是利用我国的长征四号火箭正在发射我国自行研制的通讯卫星,那么卫星加火箭几十吨重的庞然大物是靠什么力推上天空的呢?
提问:什么是力?什么是力的物质性?
设问:这种作用是单一的呢?还是相互的?
新课讲授:先列举实际现象如用浆在静水中划船,船、水的运动方向各异;穿着袜子踢球,球飞、脚痛等分析其产生原因。再通过三个演示实验来探讨。
演示与分析:(1)弹簧的一端固定,手拉弹簧的另一段使其伸长。在教师的引导下,让学生分析出其作用的相互性。(2)用丝绸擦过的玻璃棒接触通草球使它们带上正电荷,
它们相互排斥,使细线张开一个角度。(3)浮在水面上的磁铁与铁块相互吸引,使它们快速靠近。由实验可归纳总结出:无论是接触力还是非接触力,物体间的作用都是相互的,每个物体既是施力物体同时也是受力物体,一个力称为作用力另一个力就称为反作用力。
通过学生的分组实验来研究作用力和反作用力之间存在的具体关系,并总结出牛顿第三定律的内容以及作用力、反作用力的特点。
弹簧秤A的上端固定在竖直墙上,下端钩住弹簧秤B的上端,用手拉弹簧秤B的下端,并使A、B都处于水平状态,此时弹簧秤A的示数为3N,是A所受到的B施给的作用力,弹簧秤B的示数也是3N,是B所受到的A施给的反作用力。由此实验现象总结牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在一条直线上。分别作用在两个不同物体上并产生各自的效果。它们总是“同存共亡”不存在前后
作用的顺序问题,作用力与反作用力总是同种性质的力。
应用牛顿第三定律分析、解决问题时应注意的问题
1. 注意区分一对作用力与反作用力和一对平衡力。
提问:什么是一对平衡力?
设问:一对平衡力和一对作用力与反作用力的区别是什么?
演示与分析:用橡皮条挂软沙袋,请分析哪些对力是作用力与反作用力,哪些对力是平衡力。若把橡皮条剪断,各力是如何变化的。并要求学生列表归纳它们的五个不同点。
两对力区别: 一对作用力和反作用力;一对平衡力
牵涉物体: 两个物体,它们互为施力物体和受力物体 ;三个物体,两个施力物体,一个受力物体
力的性质: 力的性质一定相同;力的性质不一定相同
力的效果: 因两力作用在两个物体上,可各自产生效果;因两力作用于一个物体,相互抵消,使物体处于平衡
力的变化 同时产生,同时变化、同时消失;一个力变化或消失时,另一个力可以不变。
2. 牛顿第三定律与参造物的选取无关
牛顿第三定律所阐明的物体间的作用力与反作用力的关系,不仅适用于静止的物体之间,也适用于运动的物体之间,与参造物的选取无关。
3. 牛顿第三定律在力学领域中是普遍适用的
课堂总结:让学生默背(1)牛顿第三定律的内容,(2)作用力与反作用力的特点,(3)作用力、反作用力与二力平衡的区别。
巩固练习:先让学生解释引言中推力的来源,再将课后习题用计算机软件打出动化式的实际现象,让学生分析解答。
布置作业:本节书后的练习题;思考题:马戏团里有这样的表演节目:一个人站在大圆球上,并使球滚动。问他怎样才能站住不动?又怎样才能前进?
?
说课板书: 演示 分组做 讨论 用一个实例探 分析
用实际现象 三个实验 一个实验 索两对力的区别 教材习题
设疑 定性探索 定量探索 加深理解定律 巩固、
总结定律 应用定律
说课的方法和技巧
“说课”是一种新兴的教研形式,它是指教师在特定的场合,在精心备课的基础上,面对评委、同行或教研人员系统地口头表述自己对某节课(或某单元)的教学设计及其理论依据,然后由听者评议,说者答辩,达到相互交流、相互切磋,从而使教学设计不断趋于完善的一种教学研究形式。狭义的说课是指教师以口头表达的方式,以教育科学理论和教材为依据,针对某节课的具体特点,以教师为对象,在备课和上课之间进行的教学研究活动。
说课,是当今教学改革的新课题,是教学研究工作的新形式,说课活动的开展,引起了广大领导和教师的广泛重视与关注,为教学研究工作注入了新的生机与活力。近几年各校的年轻教师越来越多,学校领导非常重视新教师的培养工作。对于刚刚走上工作岗位的新教师而言,摸不透“说课”时应该“说”什么,怎么“说”。而由于说课是有一定的时间要求的,所以只见讲者心急如焚“超速行驶”,说、说、说;听者云里雾里都跟不上趟。这样的说课,是难以达到预期的效果和目的。为了帮助青年教师认识说课,现就说课谈一下个人的几点看法。
一、走出误区,从本质上理解“说课”。
1、误区之一:说课就是复述教案
说课稿与教案有一定的联系,但又有明显的区别,不应混为一谈。说课稿是在个人钻研教材的基础上写成的,说课稿不宜过长,时间应控制在10~20分钟之内为宜;教案只说“怎样教”,而说课稿重点说清“为什么要这样教”。教案是教师备课这个复杂思维过程的总结,多是教学具体过程的罗列,是教师备课结果的记录,是教师进行课堂教学的操作性方案。它重在设定教师在教学中的具体内容和行为,即体现了“教什么”、“怎么教”。
说课稿侧重于有针对性的理论指导的阐述,它虽也包括教案中的精华部分(说课稿的编写多以教案为蓝本,作为参考的第一手材料),但更重要的是要体现出执教者的教学思想、教学意图和理论依据,即思维内核。简单地说,说课稿不仅要精确地说出“教”与“学”的内容,而且更重要的是要从理论和实践的结合上具体阐述“我为什么要这样教”。教案是平面的、单向的,而说课是立体的、多维的。说课稿是教案的深化,扩展与完善。
2、误区之二:说课就是再现上课过程
有些教师在说课过程中一直口若悬河,激动万分地给听者“上课”:讲解知识难点、分析教材、演示教具、介绍板书等,把讲给学生的东西照搬不误地拿来讲给下面就座的各位评委、同行们听。其实,如果他们准备的内容和课程安排面对的是学生,可能会是一节很成功的示范课。但说课绝不是上课,二者在对象、要求、评价标准以及场合上具有实质性的区别,不能等同对待。
说课是“说”教师的教学思路轨迹,“说”教学方案是如何设计出来的,设计的优胜之处在哪里,设计的依据是什么,预定要达到怎样的教学目标,这好比一项工程的可行性报告,而不是施工工程的本身。由此可见,说课是介于备课和上课之间的一种教学研究活动,对于备课是一种深化和检验,能使备课理性化,对于上课是一种更为严密的科学准备。
3、误区之三:说教学方法太过笼统,说学习方法有失规范
“教学设计和学法指导”是说课过程中不可缺少的一个环节,有些教师在这环节中多一言以蔽之:我运用了启发式、直观式等教学法,学生运用自主探究法、合作讨论法等等。至于教师如何启发学生,怎样操作,却不见了下文。甚至有的教师把“学法指导”误解为:解答学生疑问、学生习惯养成、简单的技能训练。
4、误区之四:“一穷二白”,说课过程没有任何的辅助材料和手段
有的教师在说课过程中,既无说课文字稿,也没有运用任何的辅助手段。有的教师明明说自己动手设计了多媒体课件来辅助教学,但在说课过程中,始终不见庐山真面目,让听者不禁怀疑其真实性。所以,说课教师在说课过程中可以运用一定的辅助手段:如多媒体课件的制作、实物投影仪、说课文字稿等,在有限的时间里向同行及评委们说清楚课,说好课。
二、 “说课”的基本内容。
数学说课是数学教师间的业务交流,其根本宗旨是为了追求数学课的优化。备好课是说课的前提,而说课必须站在理论的高度对备课做出科学的分析和理解,从而证明自己的备课是有序的而不是盲目的,是理性的而不是感性的。数学说课,要向同行说什么?我认为数学说课内容,主要有以下四个方面:
1、说教材
说课,首先教者要说明自己对教材的理解,因为对教材理解透彻,才能制定出较完满的教学方案。说教材包括三个方面内容:
(1)教材简析。任何一门课程的教材,从其知识内容到编排形式,都会构成一个系统。要说出对教材的整体把握,就需要明确本课题或章节内容在整个学段、一个学年的教材系统中所处的位置及其作用。只有明确了这一点,才能在教学中重视前后知识的内在联系,准确地认定教材的重点和难点,从而提高课堂教学效率。
(2)提出本课时的具体明确的教学目标。教学目标是课时备课中所规划的课时结束时要实现的教学结果。课时目标越明确、越具体,反映教者的备课认识越充分,教法的设计安排越合理。说课中要注意避免千篇一律地提出“通过教学,使学生能正确计算××习题”一类的套话,要从识记、理解、掌握、应用四个层次上分析教学目标。课时目标制定中还要提出思维能力和非智力因素方面的培养目标,包括思想品德教育渗透和兴趣、习惯培养目标。确立教学目标的依据,一是教学大纲的规定,二是单元章节的要求,三是课时教学的任务,四是教学对象的实际。要把这四点结合在一起统盘考虑,再来确定教学的起点和终点,从而明确提出本课时的具体教学目标。
(3)分析教材的编写思路、结构特点以及重点、难点、关键。说清楚本课教学内容包含哪些知识点,教例是如何展示教学内容的,教材叙述语言与例题怎么搭配,按什么顺序展开的例题与习题的分布类型,其中的重点、难点内容是什么。
此外,在以上“说教材”的常规内容基础中,我们可以增添教师的个人思维亮点。例如对教材内容的重新组合、调整以及对教材另类处理的设计思路。
2、说教法
主要说明“教什么”的问题和“为什么要教这些”的道理。即在个人钻研教材的基础上,说清本节课的教学内容的主要特点,它在整个教材中的位置,作用和前后联系并说出教者是如何根据大纲和教材内容的要求确定本节课的教学目的、目标、重点、难点和关键的。例如,为完成教学任务所采用的课堂教学模式及其理论依据;为突出重点和突破难点采用的手段和理由;为处理某个习题所采取的策略和措施等。选择何种教学方法,关键在于教师对教材特点和学生认知规律的把握,但无论采用什么样的方法,都要始终贯彻“具有启发性”、“突出主体性”、“注重思维性别”的原则。因此,说课者要从实际出发,选择恰当的教学方法。而且,随着教学改革的不断深入,还要创造性地运用新的教学方法。
3、说学法
说学法不能停留在介绍学习方法这一层面上,要把主要精力放在解说如何实施学法指导上。主要说明学生要“怎样学”和“为什么这样学”的道理。要讲清教者是如何激发学生学习兴趣、调动积极思维、强化学生主动意识的;还要讲出教者是怎样根据年级特点和学生的年龄、心理特征,运用哪些学习规律指导学生进行学习的。特别在当今的新课程改革中,转变学生的学习方式,倡导以“主动参与,乐于探究,交流与合作”为主要特征的学习方式,是本次新课程改革的重中之重,这也将成为我们所有教师教学中的“指挥棒”。要说好学法,首先必须深入研究学生,处理好课堂教学中的师生关系,重新摆正师生的位置。要改变陈旧的师者在讲台上滔滔不绝、面部表情呆板、“我讲你听”,学者在下面正襟危坐、目不斜视的|“你问我答”的教学模式。其次,要注意对某方法指导过程的阐述,如教师是通过怎样的情景设计,学生在怎样的活动中,养成哪些良好的学习习惯,领悟出何种科学的学习方法,即不但让学生“学会”,还要让学生“会学”、“乐学”。
4、说教学程序
教学程序的基本内涵是课堂结构,从教师的整个说课过程来说,应该是精华、高潮所在。说教学过程是说课的重点部分,因为通过这一过程的分析才能看到说课者独具匠心的教学安排,它反映着教师的教学思想,教学个性与风格。也只有通过对教学过程设计的阐述,才能看到其教学安排是否合理、科学,是否具有艺术性。通常,教学过程要说清楚下面几个问题。
1、教学思路与教学环节安排。说课者要把自己对教材的理解和处理,针对学生实际,借助哪些教学手段来组织教学的基本教学思想说明白。说教学程序要把教学过程所设计的基本环节说清楚。但具体内容只须概括介绍,只要听讲人能听清楚“教的是什么”、“怎样教的”就行了。不能按教案像给学生上课那样讲。另外注意一点是,在介绍教学过程时不仅要讲教学内容的安排,还要讲清“为什么这样教”的理论依据(包括大纲依据、课程标准依据、教学法依据、教育学和心理学依据等)。
2、说明教与学的双边活动安排。这里说明怎样运用现代教学思想指导教学,怎样体现教师的主导作用和学生的主体活动和谐统一,教法与学法和谐统一,知识传授与智能开发的和谐统一,德育与智育的和谐统一。
3、说明重点与难点的处理。要说明在教学过程中,怎样突出重点和解决难点,解决难点运用什么方法。
4、说明采用哪些教学手段辅助教学。什么时候、什么地方用,这样做的道理是什么?
5、说清楚课题的板书设计和设计意图。
说教学程序,还要注意运用概括和转述的语言,不必直接照搬教案,要尽可能少用课堂内师生的原话,以便压缩实录篇幅。
三、说课的方法和技巧
1、说“准”教材;2、说“明”教法;3、说“会”学法;4、说“清”教学意图;5、说“清”练习层次。
四、说课的基本原则
按照现代教学观和方法论,成功的说课应遵循如下几条原则:
1、说理精辟,突出理论性
说课不是宣讲教案,不是浓缩课堂教学过程。说课的核心在于说理,在于说清“为什么这样教”。因为没有在理论指导下的教学实践,只知道做什么,不了解为什么这样做,永远是经验型的教学,只能是高耗低效的。因此,执教者必须认真学习教育教学理论,主动接受教育教学改革的新信息、新成果,并应用到课堂教学之中。
2、客观再现,具有可操作性
说课的内容必须客观真实,科学合理,不能故弄玄虚,故作艰深,生搬硬套一些教育教学理论的专业术语。要真实地反映自己是怎样做的,为什么这样做。哪怕是并非科学、完整的做法和想法,也要如实地说出来。引起听者的思考,通过相互切磋,形成共识,进而完善说者的教学设计。
说课是为课堂教学实践服务的,说课中的一招一式、每一环节都应具有可操作性,如果说课仅仅是为说而说,不能在实际的教学中落实,那就是纸上谈兵、夸夸其谈的“花架子”,使说课流于形式。
3、不拘形式,富有灵活性
说课可以针对某一节课的内容进行,也可以围绕某一单元、某一章节展开;可以同时说出目标的确定、教法的选择、学法的指导、进行程序的全部内容,也可只说其中的一项内容,还可只说某一概念是如何引出的,或某一规律是如何得出的,或某个演示实验是如何设计的等等。要做到说主不说次,说大不说小,说精不说粗,说难不说易;要坚持以后有话则长、无话则短、不拘形式的原则,防止囿于成规的教条式的倾向。同时,在说课只要体现教学设计的特色,展示自己的教学特长。
附:数列(第一课时)的说课稿
今天我将要为大家讲的课题是“数列(第一课时)”
一、教材结构与内容简析
本节内容在全书及章节的地位:《数列(第一课时)》是高中数学新教材第一册(上)第 3章第一节。数列是在紧接着第二章函数之后的内容,数列是一个定义域为正整数集(或它的有限子集)的函数当自变量由小到大依次取值时对应的一列函数值。它在教材中起着承前启后的作用,一方面,可以加深学生对函数概念的认识,使他们了解不仅可以有自变量连续变化的函数,还可以有自变量离散变化的函数;另一方面,又可以从函数的观点出发变动地、直观地研究数列的一些问题,以便对数列性质的认识更深入一步。数列还有着非常广泛的实际应用;数列还是培养学生数学能力的良好题材。所以说数列是高中数学重要内容之一。
数学思想方法分析:作为一名数学老师,不仅要传授给学生数学知识,更重要的是传授给学生数学思想、数学意识,因此本节课在教学中力图向学生展示尝试观察、归纳、类比、联想等数学思想方法。
二、 教学目标
根据上述教材结构与内容分析,考虑到学生已有的认知结构心理特征 ,我制定如下教学目标:
1、基础知识目标:形成并掌握数列的概念,理解数列的通项公式。并通过数列与函数的比较加深对数列的认识。
2、能力训练目标: 培养学生观察、归纳、类比、联想等发现规律的一般方法。
3、情感目标:让学生在民主、和谐的共同活动中感受学习的乐趣。
三、 教学重点、难点、关键
本着课程标准,在吃透教材基础上,我觉得本节课是本章内容的第一节课,是学生学习本章的基础,为了本章后面知识的学习,首先必须掌握数列的概念,其次数列的通项公式是研究后面等差数列、等比数列的灵魂,所以我认为数列的概念及其通项公式是教学的重点。由特殊到一般,由现象到本质,要学生从一个数列的前几项或相邻的几项来观察、归纳、类比、联想出数列的通项公式,学生必须通过自己的努力寻找出数列的通项an与项数n之间的关系来,对学生的能力要求比较高,所以我认为建立数列的通项公式是教学的难点。我觉得教学的关键就是教会学生克服难点,办法是让学生学会观察数列的前几项的特点,在观察和比较中揭示数列的变化规律。
下面,为了讲清重点、难点,使学生能达到本节设定的教学目标,我再从教法和学法上谈谈:
四、 教法
数学是一门培养和发展人的思维的重要学科,因此,在教学中,不仅要使学生“知其然”而且要使学生“知其所以然”。为了体现以学生发展为本,遵循学生的认知规律,体现循序渐进与启发式的教学原则,我进行了这样的教法设计:在教师的引导下,创设情景,通过开放性问题的设置来启发学生思考,在思考中体会数学概念形成过程中所蕴涵的数学方法,使之获得内心感受。
五、学法
我们常说:“现代的文盲不是不识字的人,而是没有掌握学习方法的人”,因而在教学中要特别重视学法的指导。随着《基础教育课程改革纲要(试行)》的颁布实施,课程改革形成由点到面,逐步铺开的良好态势。其中转变学生学习方式是本次课程改革的重点之一。课程改革的具体目标之一是“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力”。数学作为基础教育的核心课程之一,转变学生数学学习方式,不仅有利于提高学生的数学素养,而且有利于促进学生整体学习方式的转变。我以建构主义理论为指导,辅以多媒体手段,采用着重于学生探索研究的启发式教学方法,结合师生共同讨论、归纳。在课堂结构上,我根据学生的认知水平,我设计了 ①创设情境——引入概念②观察归纳——形成概念③讨论研究——深化概念④即时训练—巩固新知⑤总结反思——提高认识⑥任务后延——自主探究六个层次的学法,它们环环相扣,层层深入,从而顺利完成教学目标。
接下来,我再具体谈一谈这堂课的教学过程:
六、 教学程序及设想
(一) 创设情境——引入概念
我经常在思考:长期以来,我们的学生为什么对数学不感兴趣,甚至害怕数学,其中的一个重要因素就是数学离学生的生活实际太远了。事实上,数学学习应该与学生的生活融合起来,从学生的生活经验和已有的知识背景出发,让他们在生活中去发现数学、探究数学、认识并掌握数学。
1、由生活中的具体的数列实例引入:
a、时间:时钟、挂历 b、植物:植物的茎
2、用古老的有关国际象棋的传说引入,符合高一学生喜欢探究新奇奥妙事物的特点。有利于激发学生的学习兴趣。
(二)观察归纳——形成概念
由实例得出几列数,再有目的地设计,如自然数、自然数的倒数、大于零的偶数、开关(0,1,0,1,0,1,…)、“一尺之棰,日取其半,永世不竭。”以及从1984年到2004年我国体育健儿参加六次奥运会获得的金牌数15,5,16,16,28,32所形成的数列,教师引导学生概括总结出本课新的知识点:数列的定义。
(三)讨论研究——深化概念
课前我精心设计的几个数列中已经含概了有穷数列、无穷数列、递增数列、递减数列、常数数列,等待学生观察、讨论、交流后掌握以上几个概念。数列的相关概念:数列中的每一个数都叫这个数列的项,并且依次叫做这个数列的第一项(首项),第二项,…第n项,…。数列的一般形式可写成:a1,a2,a3,…,an…,简记为{an},其中an表示数列的第n项。
接着引导学生再观察以上几个数列的项与项数之间的关系,如果数列{an}的第n项an与序号n之间的关系可以用一个公式an=f(n)来表示,那么这个公式就叫做这个数列的通项公式。
最后通过数列通项公式与函数解析式的对比研究,使学生得出数列通项公式an=f(n)的图象是一群孤立的点。
在数列中,项数n与项an之间存在着对应关系。如果把项数n看作自变量,那么数列可以看作以自然数集(或它的有限子集{1,2,3,…,n})为定义域的函数当自变量由小到大依次取值时对应的一列函数值。而数列的通项公式也就是相应函数的解析式。当我们把直角坐标系的横坐标看作项数n,纵坐标看作项an时,我们得到的图象就是一群孤立的点。
(四)即时训练—巩固新知
为了使学生达到对知识的深化理解,从而达到巩固提高的效果,我特地设计了一组即时训练题,并且把课本的例题熔入即时训练题中,通过学生的观察尝试,讨论研究,教师引导来巩固新知识。
(五)总结反思——提高认识
由学生总结本节课所学习的主要内容:⑴数列及其有关概念;⑵根据数列的通项公式求其任意一项;⑶根据数列的一些相邻项求数列的通项公式;⑷数列与函数的关系(数列是一种特殊的函数)。让学生通过知识性内容的小结,把课堂教学传授的知识尽快化为学生的素质;通过数学思想方法的小结,使学生更深刻地理解数学思想方法在解题中的地位和应用,并且逐渐培养学生的良好的个性品质目标。
(六)任务后延——自主探究
学生经过以上五个环节的学习,已经初步掌握了探究数列规律的一般方法,有待进一步提高认知水平,因此我针对学生素质的差异设计了有层次的训练题,留给学生课后自主探究,这样既使学生掌握基础知识,又使学有佘力的学生有所提高,从而达到拔尖和“减负”的目的。
七、简述板书设计。
结束:以上,我仅从说教材,说学情,说教法,说学法,说教学程序上说明了“教什么”和“怎么教”,阐明了“为什么这样教”。希望各位专家领导对本堂说课提出宝贵意见。
课件17张PPT。《欧 姆 定 律 》说 课钱清中学 赵伟良A、教材分析B、教法分析 C、学法分析 D、教学设想 E、媒体应用 F、板书设计 说课的六个方面教材分析一、教材的特点1、本课用电场的观点来说明形成电流的条件; 2、加深对欧姆定律的认识 ;3、本课着重在研究方法及实验操作规范上做进一步的学习 ;4、《2004年理科综合高考考试大纲》对此知识点的要求为Ⅱ级要求 教材分析二、教学目标1、知识目标
(1)从电场的角度理解导体产生电流的条件,理解电流的概念和定义式I=q/t,并能进行有关计算,知道公式I=nqvs;
(2)知道什么是电阻及电阻的单位;
(3)理解部分电路欧姆定律,能进行电路的相关计算;
(4)知道导体的伏安特性,能区分线性元件与非线性元件。 2、能力目标
(1)培养学生运用图象处理实验数据和物理问题的能力,培养学生运用数学进行逻辑推理的能力;
(2)培养归纳和抽象、分析和综合等思维能力以及科学的语言文字表达能力;
(3)通过阅读材料“自由电子定向移动的速率”,培养学生处理信息、获取新知识的能力。 3、情感目标
(1)通过导体中产生电流的条件教学,使学生受到辨证唯物主义的思想(内因与外因的辨证关系)的熏陶;
(2)培养学生规范操作的良好实验素质,培养学生仔细观察认真分析的科学态度;
(3)通过欧姆其人的介绍,培养学生的科学态度和科学精神。 教材分析三、教学重点、难点教学重点:
1、用电场的观点理解电流形成的条件、电流的概念和定义式;
2、理解并能正确应用欧姆定律;
3、导体的伏安特性曲线。教学难点:
1、伏安特性曲线的物理意义;
2、公式I=nqvs的推导和理解。 教法分析 本节课运用录象、多媒体等现代教学手段采用以演示实验为主的启发式综合教学法,最大限度地调动学生积极参与教学活动,突出学生的主体作用.在教材难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间进行思考和讨论,教师可给予恰当的思维点拨,必要时可进行大面积课堂提问,让学生充分发表意见.这样既有利于化解难点,也有利于充分发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃. 学法分析 通过本节课的学习,要使学生领会物理学的研究方法,领会怎样提出研究课题,怎样进行实验设计,怎样合理选用实验器材,怎样进行实际操作,怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和总结出物理规律.同时要让学生知道,物理规律必须经过实验的检验,不能任意外推,从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯.教学设想 教学流程引入课题新课教学电流欧姆定律、电阻电阻伏安特性曲线电流的微观表示小结与练习五个主要教学环节构想 一、关于引入目的:创设情景,激发学生学习兴趣。 二、电流的教学 呈示问题 提出问题 阅读思考 总结归纳用电场观
点分析 1、电流是如何形成的?
2、形成电流的内部条件是什么?
3、金属导体中的自由电荷是什么?电解质溶液中的自由电荷是什么?这些自由电荷的定向移动是否都形成电流? 4、导体中产生电流的外部条件是什么?配合flash动画,依次模拟,同步分析归纳:导体中自由电荷的无规则运动;金属导体中产生的电流;电解质溶液中产生的电流。注意:教学的层次性和节奏。三、欧姆定律、电阻的教学 介绍欧姆及
实验结论 引导思考 实验演示 提出问题 实验演示 在初中所学知识的基础上,怎样利用实验手段验证欧姆实验结论?在电流与电压的正比关系中,比例系数的含义是什么,怎样作进一步的实验研究? 四、伏安特性的教学 运用Excel的画图功能,取上述实验的其中一组数据画图线,并指出这条图线就是导体的伏安特性曲线 换晶体二极管替代电阻R重做实验,画出伏安特性曲线 介绍线性元件与非线性元件的概念 五、 “思考与讨论”和阅读材料的教学处理 对电流微观表达式的证明,可结合课后的阅读材料,作为一个研究性学习的课题供学生课后思考,让学生学会建立相关的物理模型,设定所需的相关物理量,并进一步完成推导过程。 媒体应用 录象、实验演示、动画模拟、多媒体课件 F、板书设计 第一节 欧姆定律
一、电流 二、欧姆定律
1、电流形成 1、内容
2、电流产生条件 2、公式
3、电流方向 3、电阻
4、电流大小 4、伏安特性曲线谢谢指导《欧姆定律》说课稿
绍兴县钱清中学 赵伟良
我说课的内容是“人教版《全日制普通高级中学教科书(必修加选修)·物理》”第二册第十四章第一节:欧姆定律。
教材分析
一、教材的特点
1、电流的知识,本课用电场的观点来说明形成电流的条件。
2、欧姆定律是学习电路问题的基础,是电学中最基本的规律,学生在初中已有了一定的了解,本课在此基础上做进一步的学习,让学生加深对欧姆定律的认识。
3、在欧姆定律的教学中,本课着重在研究方法及实验操作规范上做进一步的学习,电路的接线是高中阶段教学的难点,从本课开始应作针对性的教学安排,可先让学生了解全电路的接线方法;用图线处理数据也是一个重要的实验方法,使学生逐步理解并掌握着一方法。
《2004年理科综合高考考试大纲》对此知识点的要求为Ⅱ级要求。
二、教学目标
根据本节课在教材中的地位、考试大纲要求及新课标的要求,确定以下三维教学目标:
1、知识目标
(1)从电场的角度理解导体产生电流的条件,理解电流的概念和定义式I=q/t,并能进行有关计算,知道公式I=nqvs。
(2)知道什么电阻及电阻的单位。
(3)理解部分电路欧姆定律,能进行电路的相关计算。
(4)知道导体的伏安特性,能区分线性元件与非线性元件
2、能力目标
(1)培养学生运用图象处理实验数据和物理问题的能力,培养学生运用数学进行逻辑推理的能力。
(2)培养归纳和抽象、分析和综合等思维能力以及科学的语言文字表达能力。
(3)培养学生的问题意识和创新精神。
(4)通过阅读材料“自由电子定向移动的速率”,培养学生处理信息、获取新知识的能力。
3、情感目标
(1)通过导体中产生电流的条件教学,使学生受到辨证唯物主义的思想(内因与外因的辨证关系)的熏陶。
(2)培养学生规范操作的良好实验素质,培养学生仔细观察认真分析的科学态度。
(3)通过欧姆其人的介绍,培养学生的科学态度和科学精神。
三、教学重点、难点
教学重点:
1、用电场的观点理解电流形成的条件、电流的概念和定义式;
2、理解并能正确应用欧姆定律;
3、导体的伏安特性曲线
教学难点:
1、伏安特性曲线的物理意义;
2、公式I=nqvs的推导和理解。
B、教法分析
本节课运用录象、多媒体等现代教学手段采用以演示实验为主的启发式综合教学法,最大限度地调动学生积极参与教学活动,突出学生的主体作用.在教材难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间进行思考和讨论,教师可给予恰当的思维点拨,必要时可进行大面积课堂提问,让学生充分发表意见.这样既有利于化解难点,也有利于充分发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃.
C、学法分析
通过本节课的学习,要使学生领会物理学的研究方法,领会怎样提出研究课题,怎样进行实验设计,怎样合理选用实验器材,怎样进行实际操作,怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和总结出物理规律.同时要让学生知道,物理规律必须经过实验的检验,不能任意外推,从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯.
D、教学设想
教学流程
为了达成上述教学目标,充分发挥学生的主体作用,最大限度地激发学生学习的主动性和自觉性,对一些主要教学环节,有以下构想:
一、关于引入
播放录象:电在生产和生活中应用。
引入课题:为了有效地利用和控制电流,需要研究电路的规律。本章学习电路的基本规律和应用,欧姆定律是分析电路的基础,本节课学习欧姆定律。
板书课题(略)
目的:创设情景,激发学生学习兴趣。
二、电流的教学
考虑到学生已有一定的基础,教学时首先课件展示问题,让学生带着问题阅读教材,培养学生的阅读和思考能力。
首先,课件展示以下问题:
1、同学们在初中学过,电流是如何形成的?
2、形成电流的内部条件是什么?
3、金属导体中的自由电荷是什么?电解质溶液中的自由电荷是什么?这些自由电荷的定向移动是否都形成电流?
然后,教师引导学生阅读思考,学生回答补充,教师小结。
接着,教师进一步提出:(课件展示)4、导体中产生电流的外部条件是什么?
引导学生用电场的观点加以分析。
配合flash动画,依次模拟,同步分析归纳:导体中自由电荷的无规则运动;金属导体中产生的电流;电解质溶液中产生的电流。注意:教学的层次性和节奏。
最后总结(略)
继而师生共同探讨电流的大小、方向和单位等知识
三、欧姆定律、电阻的教学
教材简单回顾了科学家欧姆的研究结论,并在此基础上利用比值方法定义了电阻的概念,深化了对欧姆定律的理解。在具体教学时,可利用它培养学生电路接线和运用图象处理数据能力,因为电路接线和运用图象处理数据的一直是高中阶段教学的难点和高考的热点。具体设计如下:
首先介绍欧姆其人及欧姆的实验结论:导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比。
引导学生思考:在初中所学知识的基础上,怎样利用实验手段验证欧姆实验结论?
实验演示(让学生了解电路的设计,与规范的操作,这里教师要做好示范。为了让学生掌握规范的实验操作方法,便于学生观察,对主回路采用一种颜色的导线,次回路的导线用另一种导线)电路如右图所示,其中R为定值电阻,可变电阻R,起到改变电路中电流与电压的作用,通过多次测量来减小实验误差。
实验数据处理采用Excel表格功能(可节省教学时间)。
在此基础上进一步提出:在电流与电压的正比关系中,比例系数的含义是什么,怎样作进一步的实验研究?
再实验演示:利用多根电阻丝,计算相应的比例系数,从中寻找规律。
四、导体的伏安特性的教学
在欧姆定律教学的基础上,提出:对欧姆定律的实验数据也可用图线方法进行研究,接着运用Excel的画图功能(体现教学的真实性),取上述实验的其中一组数据直接画图线,并指出这条图线就是导体的伏安特性曲线。
接着,换晶体二极管替代电阻R重做实验,画出伏安特性曲线,在此基础上介绍线性元件与非线性元件的概念。
五、“思考与讨论”和阅读材料的教学处理
对电流微观表达式的证明,可结合课后的阅读材料,作为一个研究性学习的课题供学生课后思考,让学生学会建立相关的物理模型,设定所需的相关物理量,并进一步完成推导过程。
六、授课过程中几点注意事项
1、注意在实验演示前对仪表的量程、分度和读数规则进行介绍;
2、注意正确规范地进行演示操作,数据不能虚假拼凑;
3、注意演示实验的可视度,可利用投影展示台,使全体学生都能清晰地看见;
4、定义电阻及总结欧姆定律时,要注意层次清楚,避免节奏混乱.可把电阻的概念及定义在归纳实验结论时提出,而欧姆定律在归纳完实验结论后总结.这样学生就不易将二者混淆;
5、所编反馈练习题应重点放在概念辨析和方法训练上,不能把套公式计算作为重点;
6、注意调控课堂节奏,避免单调枯燥。
E、媒体应用
录象、实验演示、动画模拟、多媒体课件
目的:1、提供大量的感性材料,激发学习的兴趣;
2、培养学生的实验素养;
3、推进教学进程,启迪学生思维,使得物理课变得生动。
F、板书设计
课件13张PPT。《动量恒定律》说课 物理组 赵伟良说教材 教学方法 学法指导 教学过程 板书设计 1、地位与作用 2、教学目标的确立 知识目标 能力目标 德育目标 3、重点难点的确定 利用动量的观点解决物理问题是高中物理重要的解题方法之一,它被广泛的应用在力学、热学、电学、光学及原子物理各章中,有很强的综合性。而动量守恒定律是自然界最重要的普遍规律之一,也是动量一章的核心内容。动量守恒定律与机械能、电学知识的综合应用,对训练学生思维、培养解题能力有很大作用。 知识目标 (1)理解动量守恒定律的内容及适用条件,会在具体问题中判断动量是否守恒,知道它是自然界中普遍适用的规律。
(2)知道沿同一直线相互作用的两物体的动量守恒定律的推导,进一步理解动量定理。
(3)初步学会用动量守恒定律解决简单问题。 能力目标 (1)使学生学会研究物理问题的基本方法,即实验探索法和理论推导论证法。
(2)培养学生利用旧知识获取新知识的能力。
(3)培养学生观察实验,总结物理规律的能力。 德育目标 (1)帮助学生树立普遍联系的观点
(2)培养学生良好的思维品质重点难点 重点 :动量守恒定律的得出 难点:守恒条件的判定教学方法 主要方法是讲授法 多媒体辅助教学法 实验探索法理论推导论证法还采用了学法指导 1、通过气垫导轨实验,教学生用实验探索物理规律的方法。 2、教学生用已学理论推导新的物理规律的方法 教学过程1、引入 2、新课教学 3、巩固练习 4、小结 谢谢指导!《动量恒定律》说课
钱清中学 赵伟良
本节课是高中物理新教材第一册的第七章第三节:《动量守恒定律》
一、说教材
1、地位与作用
利用动量的观点解决物理问题是高中物理重要的解题方法之一,它被广泛的应用在力学、热学、电学、光学及原子物理各章中,有很强的综合性。而动量守恒定律是自然界最重要的普遍规律之一,也是动量一章的核心内容。动量守恒定律与机械能、电学知识的综合应用,对训练学生思维、培养解题能力有很大作用。
在初中教材中没有涉及动量的概念,所以对高一学生来说动量守恒定律还是一个新知识。针对这种情况,教学中应注重对定律内容及适用条件的理解,帮助他们树立动量解题的观点,培养学生的分析、推理总结归纳能力,为综合能力的培养奠定基础。
2、教学目标的确立
教学大纲对动量守恒定律的要求是B级,本节教材内容包括守恒定律的导出和守恒条件的确定及对其适用的普遍性的理解。根据以上内容确定了本节的知识目标。
知识目标:
(1)理解动量守恒定律的内容及适用条件,会在具体问题中判断动量是否守恒,知道它是自然界中普遍适用的规律。
(2)知道沿同一直线相互作用的两物体的动量守恒定律的推导,进一步理解动量定理。
(3)初步学会用动量守恒定律解决简单问题。
守恒定律的得出是建立在实验验证和理论推导基础上的。在本节的教学中安排了气垫导轨实验和用动量定理、牛顿第三定律推导动量守恒定律。基于以上内容确定了本节的能力目标。
能力目标:
(1)使学生学会研究物理问题的基本方法,即实验探索法和理论推导论证法。
(2)培养学生利用旧知识获取新知识的能力。
(3)培养学生观察实验,总结物理规律的能力。
动量守恒定律是物体之间相互作用的规律,用动量建立起物体之间的普遍联系,较好的利用普遍联系的观点去解决物理问题,能够体现出学生良好的思维品质,因此我确立了本节的德育目标。
德育目标:
(1)帮助学生树立普遍联系的观点
(2)培养学生良好的思维品质
3、重点难点的确定:
动量守恒定律的得出,一方面通过理论来推导,另一方面通过实验来验证,而这恰恰是我们认识物理规律的两种基本方法。因此,守恒定律的得出应是本节课的重点,它不但可以培养学生实验推理能力,也能使学生学会科学的研究方法。
动量守恒定律虽然是自然界中一个重要的普遍规律,但它的应用也要具备一定条件,初学者往往对守恒条件判定不准而乱套公式出现错误,尤其是对内力远远大于外力,判定更感觉困难,因此,守恒条件的判定是本节课的难点。
二、说教学方法
本节讲的是新课,因此采取的主要方法是讲授法,另外,配合本节课教学内容,还采用了实验探索法、理论推导论证法、多媒体辅助教学法。通过启发式教学充分体现学生主体地位。利用气垫导轨实验,它即能直观反应动量守恒定律,同时也能使学生学会用实验探索物理规律的科学方法,在多媒体辅助教学中,通过运动过程的模拟和实际物体碰撞录像的播放,更能增加对动量实恒定律的感性认识,多种方法融为一体,使学生通过动脑、动口、动手、积极参与教学过程,最大限度的培养学生能力。
三、说学法指导
1、通过气垫导轨实验,教学生用实验探索物理规律的方法。
实验过程中应根据高一学生的认识和思维发展水平,注意根据研究的问题,确定观察的重点,培养学生进行有序观察。并对观察现象进行合理分析,整理归纳形成理性认识,完成认识上的飞跃。
2、教学生用已学理论推导新的物理规律的方法
通过动量定理和牛顿第三定律,来推导动量守恒定律就是教给学生这种方法,这种方法即可以训练学生思维,又可以培养学生归纳整理能力,在很多物理规律的研究中都采用了这种方法。
四、说教学过程
1、引入
通过对动量定理内容的提问,巩固上一节课知识并通过它反映的是一个物体所受的外力冲量和动量变化的规律,提出问题,如果两个物体发生相互作用,它们的动量变化是怎样的呢?冰面上两个静止的小孩互推后,他们的动量都发生变化,他们的动量变化又满足什么样的规律呢?由一个物体动量变化引入到相互作用物体动量变化,创设物理情境,引出本节知识。
2、新课教学
在教学安排上,我没有完全按讲义的做法,由简单实验现象分析得出初步结论,然后再用理论推导,而是做了以下调整:首先是把粗糙的小车实验改为较精确的气垫导轨上两滑块相互作用实验,其次是采用了先用理论推导后再用实验验证的方式。
首先提出研究的问题:光滑水平面上两物块发生碰撞,它们总的动量是怎样变化的,由学生自己推导。由牛顿第三定律和动量定理推出它们前后总动量是相等的,然后实际真是这样吗?把学生的注意力引导到气垫导轨的碰撞实验来,这样即可以培养学生利用旧知识获取新知识的能力,又能通过理论结果,激发他们实验的兴趣。
实验分三种情况:
(1)两等质量静止滑块由中央弹片弹开。
(2)滑块以一定速度撞击另一静止滑块并粘到一起。
(3)两质量速度均不同的滑块碰后以不同速度运动。
从多种情况的分析,验证动量守恒定律
从理论推导到实验验证,既渗透了研究物理问题的基本方法,也有效的突出了本节课的重点。
知识内容的最后一部分就是动量守恒定律,守恒定律的内容通过前面的结论由学生自己总结,以便更好地培养学生的总结归纳能力。在守恒条件的教学上,教师应讲授好内力和外力的概念,在内力远远大于外力的问题上,应渗透理想化的观点以突破难点,在守恒定律普遍性的教学中,让学生们观看录像,其内容包括:台球的碰撞(正碰斜碰)、货车的结合、炸弹爆炸、火箭升空、微观粒子的碰撞,意图在于通过直观生动的画面加深对守恒定律的条件及其普遍性的认识,并激发学生的学习兴趣。
3、巩固练习:
分两部分:第一部分是守恒定律条件的判定,其中(1)、(2)小题是有关外力是否为零的问题,(3)是内力远远大于外力的问题,(4)题则是论证多个物体组成系统的动量是否守恒问题,逐层加深,强化对守恒条件的认识。
第二部分通过人跳离船后对船的速度方向及大小的分析,初步练习用动量守恒定律解题,为下一节动量守恒定律的应用做铺垫。
4、小结:由同学归纳本节主要内容
五、板书设计
为了更好的体现本节教学内容、突出重点,便于学生理解和记忆,板书设计如下:
?

第三节 动量守恒定律
?
一、理论推导: 二、实验验证
结论:水平气轨上,相互作用的两滑块
碰撞前后动量不变

动量定理 三、动量守恒定律
F1t=m1V1 `-m1V1 1、内容:一个系统不受外力或者所受
F2t=m2V2`-m2V2 外力之和为零,这个系统的总动量不变
牛顿第三定律
F1= -F2 2、守恒条件:
整理得 (1)不受外力或所受合外力为零
m1V1`-m1V1=-(m2V2`+m2V2) (2)内力远远大于外力
m1V1+m2V2= m1V1`+m2V2`
3、动量守恒定律的普遍性
第一节:简谐运动
教学目标:
(一)知识目标:
知道机械振动是物体机械运动的另一种形式,知道机械振动的概念。
知道什么是简谐运动以及物体在什么样的力作用下做简谐运动,了解简谐运动的若干实例。
理解简谐运动的运动规律。
知道简谐运动是一种理想化模型,知道判断简谐运动的方法以及研究简谐运动的意义。
(二)能力目标:
培养总结、归纳能力
2、建立物理模型的科学方法
(三)德育目标:培养学生实事求是的科学态度
教学重点:做简谐运动物体的受力特点及其运动规律。
教学难点:1、做简谐运动物体的受力特点。2、简谐运动的运动规律。
教学方法:启发、诱导式、讨论式、学导式综合运用
学法指导:如何建立物理模型;分析总结、归纳整理的方法
教学手段:多媒体计算机
教学过程:激发情趣,导入新课
前面我们学习了直线运动和曲线运动,在直线运动里比较典型的是自由落体,在曲线运动比较典型的有平抛运动和匀速圆周运动,请同学们回忆一下以上三种运动的受力特点和运动规律。
今天我们研究一种新的运动形式,教师做弹簧振子及单摆的演示实验,这种运动就是机械振动。我们研究问题方法都是由浅入深、由简到繁的,简谐运动是机械振动最简单的运动形式,所以我们下面先来研究简谐运动。
请同学们看书,思考、讨论、并回答下面的问题
举例说明什么是机械振动,它有何运动特点?
在建立弹簧振子模型时需要忽略哪些次要因素?
什么是平衡位置?
4、如何确定振子的位移。
5、什么是简谐运动?
6、振子在振动过程中所受回复力有何特点?
7、做简谐运动的振子在振动过程中,加速度随位移如何变化?振子的运动规律是什么?
8、弹簧振子在振动过程中,以弹簧和振子组成的系统机械能是否守恒?若守恒,动能和势能是如何转化的?以上问题经学生自学、分组讨论后将结果在班内公布后,师生共同总结得出结论:
1、机械运动:物体在平衡位置两侧附近所做的往复运动,简称振动。
特点:。
如:钟摆的摆动,水中浮漂的上下浮动等。
2、建立弹簧振子模型时需要忽略的次要因素为:
(1)小球和水平杆之间的摩擦忽略不记。
(2)弹簧的质量比振子的质量小得多,弹簧的质量也可忽略不记。
3、平衡位置:振动物体在振动方向上所受合力为零的位置。
(静止时物体所在的位置)
振子的位移:指的是振子偏离平衡位置的位移;也就是相对平衡位置的位移。(可以认为振子总是从平衡位置出发的)
简谐运动:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动。
6、回复力:大小跟位移大小成正比;方向跟位移方向相反,总是指向平衡位置。其数学表达式为:F = - Kx
7、加速度:大小跟位移大小成正比方向跟位移方向相反。 其数学表达式为:F = - Kx/m
8、(1)系统的机械能守恒;
(2)当振子的位移变大时,弹簧的形变量变大,弹簧的弹性势能增大,振子的动能减小;当振子的位移减小时,弹簧的形变量减小,弹簧的弹性势能减小,振子的动能增大。
加强练习、巩固新知
练习1、弹簧振子在AA`之间做简谐振动,O为平衡位置,在OA之间有一点C,那么振子每次经过C点时一定相同的物理量有:
A、位移 B、速度 C、加速度 D、动量
练习2、下图中振子由A点运动到O点的过程中,关于它的运动情况,下列说法中哪个正确?
A、做加速度不断减小的加速运动
B、做加速度不断增大的加速运动
C、做加速度不断减小的减速运动
D、做加速度不断增大的减速运动练习3、根据课本图9 — 1,填好下表。
振子的振动
A→O
O→B
B→O
O→A
对O点位移的方向和大小变化
向右
减小
向左
增大
向左
减小
向右
增大
回复力的方向和大小变化
向左
减小
向右
增大
向右
减小
向左
增大
加速度的方向和大小变化
向左
减小
向右
增大
向右
减小
向左
增大
速度的方向和大小变化
向左
增大
向左
减小
向右
增大
向右
减小
振子的动能
增大
减小
增大
减小
弹簧的势能
减小
增大
减小
增大
系统总能量
不变
不变
不变
不变
小结:(师生共同总结)
通过本节课的学习,应当理解并掌握:
振动、简谐运动、平衡位置、回复力的概念;
2、简谐运动的受力特点及运动规律。
作业布置,信息反馈:
1、必做题:P160 练习一 (3)、(4)2、选做题:监测P107 4、5
3、思考题:如何判定物体的运动是简谐运动。
《简谐运动》说课材料
王 河
教材分析
《简谐运动》这一节是第九章第一节。这一节内容是研究周期性运动的一种方法。学习本节有利于训练学生的思维,培养学生的素质,提高学生的分析能力、计算能力、归纳综合能力及创新能力。对培养学生的探究意识可起到一定的作用。
根据《大纲》的要求和本节的地位,重点确定为:作简谐运动的物体的受力特点及其运动规律。这是《大纲》的要求,也是本节在教材中所处的地位决定的。
本节的难点是:(1)作简谐运动的物体的受力特点
(2)简谐运动的运动规律
这是因为:从认识论的角度看,在学生头脑中形成知识结构必须经过感性认识、实践、理性认识、再实践、直至上升到理论,最后又指导实践。因此,使学生头脑中的新知识在原知识结构上进行改组、顺应、同化是比较困难的。
难点突破:找新旧知识连接点。物体做匀加速自由落体运动的受力特点和运动规律是什么;物体做平抛运动的受力特点和运动规律是什么;
物体做匀速圆周运动的受力特点和运动规律是什么;
教学目标的确定
根据大纲和学生的实际水平,我认为通过本节课的学习应使学生达到:
(一)知识目标
1、对学生进行实事求是的科学思想的教育,从而进行德育教育。
2、知道机械振动是机械运动的另一种形式,知道机械振动的概念。
3、知道什么是简谐运动以及物体在什么样的力作用下做简谐运动。
4、理解简谐运动的运动规律。
5、知道简谐运动是一种理想化模型,知道判断简谐运动的方法以及研究简谐运动的意义。
(二)能力目标
1、在学习过程中,渗透对学生主动探索学习精神的培养。
2、培养学生总结、归纳能力。
3、指导学生建立物理模型的科学方法,培养学生从实际问题中抽象出物理模型的能力。
(三)德育目标:培养学生实事求是的科学态度
教学手段和教学方法的使用
方法:引导发现法、问题探究法、学导式综合运用。
理由:(1)这种方法属于教育理论的启发式。
(2)体现教师主导、学生主体的原则。
(3)有利于学生思维的发展。
手段:讨论式、多媒体计算机
理由:(1)提高学生兴趣。
(2)注意力集中。
(3)提高课堂吸收率
学法指导
教学问题实际上就是不仅使学生学会,而且要使学生会学。本节课使学生学会观察、学会发现、学会联想、学会对比、学会归纳、学会总结。鼓励学生通过分析和解决问题,从而激发他们的兴趣。在教学过程中我是通过“四让”来体现的,即“概念让学生说,规律让学生找,道理让学生讲,题目让学生做。”这样完全使学生从原来的学会向会学转化,调动学生的积极性,激发了学生的兴趣,从而也培养了学生的创新意识和良好的思维习惯以及如何建立物理模型的科学方法。
教学程序的设计
根据建构主义理论,本节的课堂程序设计的主导思想是:以问题为中心组织教学,让学生处在一个充满问题的未知领域内,通过问题的不断提出、不断探索、不断解决、不断总结,使学生理解并掌握作简谐运动的物体的受力特点及其运动规律,这样在他们的头脑中形成了完整的认知结构,从而使学生的思维向纵深发展。同时,学生还学到了类比、归纳等学习方法。
1、创设情景,大屏幕演示简谐运动并提出问题
2、分组研究、讨论,学生将自己得到的结果在组内公布,答案不一致的进行讨论。这本身就是研究性学习中共同学习的一种体现,也是学生团结合作精神的一种体验。然后每组同学将讨论结果在班内公布,这也培养了学生的竞争意识。
3、联想猜测,研究发现,培养学生的探索精神
4、归纳总结,培养学生总结、归纳能力
5、巩固训练,加深印象,巩固新知
6、作业布置,作业分为必做题、选做题和思考题。这既是素质教育的需要,又是分层次教学的充分体现,同时通过思考题在课下继续锻炼学生的思维能力。
五、教学程序的设计
本节课在程序上分为“问题提出—历史介绍—方法讲解—模拟训练—联想猜测—研究发现—归纳总结—作业布置”等八个阶段。
1、问题提出
本节课将计算y=x2在〔0,1〕上的曲边梯形的面积,那么如何计算呢?心理学表明:思维从疑问开始,问题的提出使学生的思维得以启动,同时这个曲边梯形并不象正方形、长方形、圆、扇形等有现成的公式可以利用,它没有现成的公式可用,问题本身具有新鲜感和诱惑力,极大地引起了学生的兴趣,这样引入符合教学论中的激发性原则。
2、历史介绍
介绍300年前,牛顿、卡瓦列利、瓦里士等著名学者对这个问题的研究成果。使学生了解一下数学史,了解一下大科学家对这个问题本身的看法,由于学生的大科学家的崇拜,更加调动了学生的学习兴趣;同时,通过对科学家不畏艰难勇于探索事迹的介绍,也是对学生不怕困难刻苦学习精神的教育。这也符合教学论中思想性与科学性统一的原则。
3、方法讲解
由于微积分的发展完善经过了近千年历史,所以微积分思想方法不适合让学生在课上自己探索、发现、归纳、总结,即自学式;所以由教师利用多媒体计算机形象地模拟、演示、描述,使学生从感性上理解,再逐步上升到理性上的认识,这符合人们认识事物的一般规律,即先由感性认识再逐步上升到理性认识;同时计算机的直观形象的演示,也符合教学论中的直观性原则;极限理论与计算机的结合运用,使学生清楚地看到曲边梯形的面积由量变到质变的变化过程,这也符合事物的发展变化由量变到质变的哲学原理。
4、模拟训练
练习题目的设置,主要是为了强化本节课的重点,通过学生自己亲自尝试、体验,才能深刻理解“分割、近似代替、求和、取极限”的微积分思想方法;对学困生来讲,这样才能打好基础,这样安排即符合教学论中的巩固性原则,也符合素质教育理论中面向全体的基本要求。
5、联想猜测
数学的发现和进展都是从联想猜测开始的,在经过几道题目的训练之后,对y=1/x2在〔0,1〕上曲边梯形面积为确定数值,那么在〔1,+∞)上呢?有这样的猜测是正常的,因为在这之前学习数列知识时,遇到过这样的问题,即1/2+1/22+1/23+……,这无穷多个正数之和的结果却是1,因此通过对这个问题的联想之后,自然要对y=1/x2在〔1,+∞)的面积提出猜测,这符合人们思维认识发展的一般规律,也符合数学发展的一般规律,同时也再次激发学生进一步学习的浓厚兴趣,学生也从中学到了联想、猜测的思想方法。
6、研究发现
类似于数列问题一样,也可利用极限工具来处理,方法确定之后,由师生共同探索,先研究y=1/x2在〔1,a〕上的曲边梯形面积,在让a→+∞,即可得到y=1/x2在〔1,+∞〕上的面积,而y=1/x在〔1,+∞〕上却没有结果;从研究过程中,培养了学生的探索精神;这样处理使优秀学生的思路得以扩展,这也符合素质教育中面向全体的基本观点,使各类学生都有所发展。从结果上看y=1/x2在〔1,+∞〕上能够求出面积,而y=1/x在〔1,+∞〕上却没有
结果,其规律并没有给出,实质上这是数学分析广义积分中的柯西法则和阿贝尔法则,这样处理,给学生留下悬念,为学生将来的发展做下铺垫,这符合教学论中的量力性原则和系统性原则。
7、归纳总结
完成了本节课的教学内容后,在教师的引导下,师生共同归纳总结,目的是让学生在头脑中更深刻更清晰地留下思维的痕迹,在此基础上,归纳出“分割、近似代替、求和、取极限”的微积分思想方法,同时师生共同总结,容易调动学生的学习积极性和主动参与意识,符合教学论中的激发性原则。
8、作业布置
通过本节课的教学内容,布置相应的作业,通过作业反馈本节课知识掌握的效果,以便下节课查陋补缺,这符合教学论中的程序原则和反馈原则。
丰台第一中学备课教案纸
任课教师
年级
高二
科目
物理
授课时间
年 月 日
课 题
电流与欧姆定律(文科)
课型
课时




知识目标: 知道电荷的定向移动形成电流和产生电流的条件;
知道电流强度;
知道电阻;理解欧姆定律。
能力目标: 会电流的相关计算;会应用欧姆定律解决相关问题;
会看伏安曲线。
寓教目标:通过对欧姆生平的介绍对学生进行物理学史教育。






教学重点:电流强度的概念及欧姆定律的理解
教学难点:电流强度概念、电阻的伏安特性曲线{}
教 学
方 法
启发式教学;
教 学
用 具
媒 体
电脑及多媒体
教 学 过 程
教学步骤(导入、讲授新课、练习、反馈、作业、板书、课后自评)
教 师 活 动、教 学 内 容
学 生 活 动
引入新课
在初中物理中我们学习过电荷的定向移动形成电流,哪么电流是究竟如何形成的?
二、新课教学
)电流:
1、产生电流的条件:
复习自由电荷,常见导体中哪一些带电粒子是自由电荷?
前面学习场。电场对其中的电荷有力的作用,若是让许多自由电荷置于同一电场中,会出现什么情况?
投影图片
讲解:导体内没有电流时,大量自由电荷不停地做无规则的热运动,向各方向运动的数目大致相等,导体中没有电流。当导体两端有电压时,导体内部就存在电场,在电场力的作用下自由电荷应发生定向移动,从而形成了电流。因此导体中产生电流的条件是:导体两端有电压。
大家知道哪些物体能提供电压?
电源的作用是保持导体两的电压,使电路在有持续的电流,当然电路应是闭合回路。
小结:在闭合回路中,电源提供并保持导体两端有电压,电路在有持续的电流。
思考作答:能够自由移动的电荷叫自由电荷;常中导体金属中的自由电子、化学电解质水溶液的正离子和负离子都是自由电荷。
自由电荷在电场力作用下将发生定向移动形成了电流。
电池、发电机、电网等。统称电源。
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教 学 过 程
教学步骤(导入、讲授新课、练习、反馈、作业、板书、课后自评)
教 师 活 动、教 学 内 容
学 生 活 动
2、电流的方向
初中关于电流方向是如何规定的?
导体中的电流可能是正电荷定向移动形成的,也可以是负电荷定向移动形成的,物理学中规定正电荷定向移动的方向为导体中的电流方向。负电荷的定向移动的方向则与之相反。
讨论:金属中电流的方向与自由电子的移方向。
投影图片
图中形象地说明了正电荷从电势高的地方向电势低的地方运动。这正是电流的正方向,所以导体中电流从高电势流向低电势,在电源以外的电路中电流从电源的正极流向负极。
延伸思考:既然电源以外的电路中电流从电源的正极流向负极。在电源内部电流方向是怎样的?
3、电流大小
通过导体横截的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。叫做电流强度,简称电流用字母(I)表示。
数学表达式:I=Q/t.
单位:安培,简称安,国际符号为“A”,它是七个基本国际单位中的一个。1A的含义:如果在1S内通过导体横截的电量为1C,导体中的电流就是1A。
介绍电流的其它单位及相互的换算关系
4、恒定电流
方向不随时间改变的电流叫直流电。方向和大小都不随时间而改变的电流叫恒定电流。我们通常所说的直流电指的就是恒定电流。
5、电流的测量
电流的测量仪器为安培表,安培表的特点是内阻小,一般情况下我们都认为安培表的电阻为零。对于安培表的使用我们通常是把安培表串联在电路里面。
正电荷定向移动的方向。
金属中自由电子定向移动的方向与电流方向相反。
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教 学 过 程
教学步骤(导入、讲授新课、练习、反馈、作业、板书、课后自评)
教 师 活 动、教 学 内 容
学 生 活 动
二、)欧姆定律:
回忆初中所学的欧姆定律的内容。
初中做过实验,大部分学生对欧姆定律的内容也比较熟悉,侧重介绍欧姆的生平。
定律内容:导体中的电流跟它两端的电压成正比跟它的电阻成反比。
公式:
注意:(1)欧姆定率适用于金属导电,电解液导电,但对气体导电就不适用了,具体的条件可以从能量的观点来确定,如果电流通过的那一部分电路只发生了电能和内能之间的转化则欧姆定律适用。否则欧姆定律是不适用的。
(2)应该注意欧姆定律里面的三个物理量的“同体同时性”。欧姆定律里面的U、I、R应该是在同一电路同一时刻的三个物理量,不能搞混。
3、电阻:
定义:电阻是描述导体对电流的阻碍作用的物理量,电阻产生于导体中电流与导体中离子的相互作用。
定义式:。
单位:欧姆(Ω)。
介绍电阻其它单位及相互间的换算关系。
注意:电阻的定义式提供了量度电阻的方法,但导体对电流的这种阻碍作用,是由导体本身的性质决定的,与导体两端所加的电压和通过导体的电流无关,我们不能根据电阻的定义式错误的认为“导体的电阻和导体两端的电压成正比,与电流强度成反比”。
4、图像:
在I—U直角坐标中是一条通过原点的直线。如图为导体中的电流与电压的关系图线我们称为导体的伏安特性曲线。
导体中的电流与两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
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教 学 过 程
教学步骤(导入、讲授新课、练习、反馈、作业、板书、课后自评)
教 师 活 动、教 学 内 容
学 生 活 动
注意:导体伏安特性曲线的斜率表示的是导体电阻的倒数。即
斜率大的直线其电阻小。
阅读与与讨论:电子的定向移动速度。P79。
三、课堂小结:
本节在初中基础上重新学习了电流及欧姆定律,主要掌握电流的形成,电流产生的条件、方向及电流强度的计算,还有欧姆定律、电阻、伏安曲线等。是进一步学习的铺垫。
四、课堂练习:
五、当堂反馈;
六:作业
七:板书设计:
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《欧姆定律》说课稿
绍兴县钱清中学 赵伟良
我说课的内容是“人教版《全日制普通高级中学教科书(必修加选修)·物理》”第二册第十四章第一节:欧姆定律。
教材分析
一、在教材中的地位
1、电流的知识,本课用电场的观点来说明形成电流的条件。
2、欧姆定律是学习电路问题的基础,是电学中最基本的规律,学生在初中已有了一定的了解,本课在此基础上做进一步的学习,让学生加深对欧姆定律的认识。
3、在欧姆定律的教学中,本课着重在研究方法及实验操作规范上做进一步的学习,电路的接线是高中阶段教学的难点,从本课开始应作针对性的教学安排,可先让学生了解全电路的接线方法;用图线处理数据也是一个重要的实验方法,使学生逐步理解并掌握着一方法。
二、教学目标
1、知识目标
(1)从电场的角度理解导体产生电流的条件,理解电流的概念和定义式I=q/t,并能进行有关计算,知道公式I=nqvs。
(2)知道什么电阻及电阻的单位。
(3)理解部分电路欧姆定律,能电路的相关计算。
(4)知道导体的伏安特性,能区分线性元件与非线性元件
2、能力目标
(1)、培养学生运用图象处理实验数据和物理问题的能力,培养学生运用数学进行逻辑推理的能力。
(2)培养归纳和抽象、分析和综合等思维能力以及科学的语言文字表达能力。
(3)培养学生的问题意识和创新精神。
(4)通过阅读材料“自由电子定向移动的速率”,培养学生处理信息、获取新知识的能力。
3、情感目标
(1)通过导体中产生电流的条件教学,使学生受到辨证唯物主义的思想(内因与外因的辨证关系)的熏陶。
(2)培养学生善于动手,勤于动脑以及规范操作的良好实验素质,培养学生仔细观察认真分析的科学态度。
三、教学重点、难点
教学重点:
1、用电场的观点理解电流形成的条件、电流的概念和定义式;
2、理解并能正确应用欧姆定律;
3、导体的伏安特性曲线
教学难点:
1、公式I=nqvs的推导和理解;
2、伏安特性曲线的物理意义。
B、教法分析
C、学法分析
D、教学过程设想
一、关于引入
创设情景,激发兴趣
播放录象:电在生产和生活中应用。
引入课题:为了有效地利用和控制电流,需要研究电路的规律。本章学习电路的基本规律和应用,欧姆定律是分析电路的基础,本节课学习欧姆定律。
板书课题(略)
二、电流的教学
考虑到学生已有一定的基础,教学时首先课件展示如下问题,让学生带着问题阅读教材,培养学生的阅读和思考能力。
(课件展示)
1、同学们在初中学过,电流是如何形成的?
2、形成电流的内部条件是什么?
3、金属导体中的自由电荷是什么?电解质溶液中的自由电荷是什么?这些自由电荷的定向移动是否都形成电流?
教师引导学生阅读思考,学生回答补充,教师小结。
教师进一步提出:(课件展示)4、导体中产生电流的外部条件是什么?
引导学生用电场的观点加以分析。
配合flash动画,依次模拟,同步分析归纳:导体中自由电荷的无规则运动;金属导体中产生的电流;电解质溶液中产生的电流。
最后总结(略)
继而师生共同探讨电流的大小、方向和单位等知识
三、欧姆定律、电阻的教学
教材简单回顾了科学家欧姆的研究结论,并在此基础上利用比值方法定义了电阻的概念,深化了对欧姆定律的理解。在具体教学时,可利用它培养学生电路接线和运用图象处理数据能力,因为电路接线和运用图象处理数据的一直是高中阶段教学的难点和高考的热点。具体设计如下:
E、媒体应用
录象、实验演示、动画模拟、多媒体课件
F、板书设计
典型例题1——电流的计算
(1)在金属导体中,若10s内通过横截面的电量为10C,则导体中的电流为= A;
(2)某电解槽横截面积为0.5m2,若10s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为10C,则电解液中的电流为= A.
分析解答:
(1)根据电流的定义式得到10s内通过横截面积的电流为1A.
(2)正负粒子的电量均为10库,则10s内通过横截面积的总电量为20库
典型例题3——由比例法求解
当导体两端的电压变为原来的1/2时、流过导体的电流减少0.5A,则当导体两端的电压增为原来的两倍时,流过导体的电流多大?
分析解答:本题中涉及到的未知量较多,可由欧姆定律建立方程组求解;因为对一定的导体其电阻是一定的,所以由欧姆定律知,导体中的电流强度与导体两端的电压成正比,故本题也可用比例法求解.
解法一:设导体电阻为R,原来两端电压为,通过导体的电流强度为,由欧姆定律得:
…………(1)
当导体两端电压为U/2时,根据电流强度的定义式得:
…………(2)
当导体两端电压为2V时,设导体的电流为,则有:
…………(3)
将看成未知量,由(1)(2)(3)联立求解得: =2A
解法二:
设原来导体两端的电压为U,导体的电流为I,倒替两端的电压为2U时,导体的电流为,
因为,所以可以得:
…………(1)
…………(2)
联立求解得: =2A
恒定电流
全章内容
本章是在初中的基础上加以充实和提高.
初中主要有欧姆定律,串并联电路,电功和电热.
提高部分有电阻的测量,半导体和超导,电阻定律.
新加的内容闭合电路欧姆定律,电流表和电压表的原理.
新加的习题有含电容的电路,复杂的串并联电路,非纯电阻电路.
本章的各种实验较多,为此专门有一个实验教案,另外单独列出.
单元划分 
本章可分为六个单元:
第一单元:第一节、第二节、第三节、第四节;
第二单元:第五节;
第三单元:第六节;
第四单元:第七节、第八节.
全章教学要求
  
(一) 欧姆定律
教学要求
●使学生了解电流形成的条件,掌握电流的概念.
●掌握电阻的概念.
●掌握欧姆定律.
●了解导体的伏安特性曲线.
教学重点
欧姆定律.
教学方式
自学和讨论相结合
教学过程
一、电流
1形成电流的条件
总结:导体中存在持续电流的条件:是保持导体两端的电势差.
电源的作用就是保持电路两端的电势差,使电路中有持续的电流.
2电流(I)
为了表征电流的强弱,引入一个物理量——电流(I)
定义:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值叫做电流.
数学表达式:
说明:电流的单位:在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是A.如果在1s内通过导体横截面的电量为1C,导体中的电流就是1A.
另外,电流的单位还有毫安(mA),微安(μA)
1 mA=10-3A
1μA=10-6A
3电流的方向
电流可以由正电荷的定向移动形成,也可以是负电荷的定向移动形成,也可以是由正负电荷同时定向移动形成.
习惯上规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向.
说明:(1)负电荷沿某一方向运动和等量的正电荷沿相反方向运动产生的效果相同.金属导体中电流的方向与自由电子定向移动方向相反.
(2)电流有方向但电流不是矢量.
(3)方向不随时间而改变的电流叫直流;方向和强度都不随时间改变的电流叫做恒定电流.通常所说的直流常常指的是恒定电流.

I=nqvS
n:导体内单位体积的自由电荷数;q:一个自由电荷的电量;v:电荷的定向移动速成度;S:导体的横截面积.
二、欧姆定律
德国物理学家欧姆最先用实验研究了电流跟电压,电阻的关系,得出了如下的结论:
导体的电流强度跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比——欧姆定律.
说明(1)欧姆定律的数学表达式:
(2)电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω
三、导体的伏安特性曲线
线性和非线性
四、小练习:
作业布置
1.阅读课文;2.完成课后练习.
教后记
上课以学生自学为主,效果可以.
同时介绍电荷的流动速度:
一根铜导线,横截面积为1.0mm2,载有1.0安电流,已知铜导线内自由电子的密度n=8.5×1028个/m3,每个电子电量为1.6×10-19C,试求:铜导线中自由电子定向移动的速度为多大? (7.4×10-5m/s)
(二) 电阻定律
教学要求
●掌握电阻定律
●掌握电阻率的物理意义
教学重点
掌握电阻定律.
教学方式
自学和讨论相结合
教学仪器
教学过程
引子
复习初中导体的电阻与导体本身的哪些属性有关.
1材料 2长度 3横截面积 4温度
讲述电阻产生的原因,分析以上物理量可能对电阻的影响.
一、电阻定律
[实验]在如图所示的电路中,保持BC间的电压不变
BC间接入同种材料制成的粗细相同,但长度不相同的导线.
现 象:导线越长,电路中电流越小.
计算表明:对同种材料制成的横截面积相同的导线,电阻大小
跟导线的长度成正比.
BC间接入同种材料制成的长度相同,但粗细不相同的导线.
现 象:导线越粗,电路中的电流越大
计算表明:对同种材料制成的长度相同的导线,电阻大小跟导线的横截面种成反比.
即:导体的电阻跟它的长度成正比,跟它的横截面积成反比——这就是电阻定律.
………………(1)
式中的ρ是个比例系数.当我们换用不同材料的导线重做上述实验时会发现:不同材料的ρ值是不相同的,可见, ρ是个与材料本身有关的物理量,它直接反映了材料导电性的好坏,我们把它叫做材料的电阻率.
………………(2)
二、电阻率
⑴电阻率ρ的单位由(2)式可知为:欧姆米(Ωm)各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为1m,横截面积为1m2的导体的电阻. 但电阻率并不由R S和L决定.
⑵引导学生阅读课本上的表格
三、温度对电阻率的影响
各种材料的电阻率都随温度而变化.a,金属的电阻率随温度的升高而增大,用这一特点可制成电阻温度计(金属铂).b,康铜,锰铜等合金的电阻率随温度变化很小,故常用来制成标准电阻.c,当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小到零,这种现象叫做超导现象,处于这种状态的物体叫做超导体.
综上所述可知:电阻率与材料种类和温度有关.(对某种材料而言,只有温度不变时ρ才是定值,故(1)式成立的条件是温度不变)
在温度不变时,导线的电阻跟它的长度成正比,跟它的横截面积成反比——这就是电阻定律.
四、小练习
提出问题1:改变导体的电阻可以通过哪些途径?
回 答:改变电阻可以通过改变导体的长度,改变导体横截面积或是更换导体材料等途径.最简单的方法是通过改变导体的长度来达到改变电阻的目的.(以P31(5)题为例介绍滑线变阻器的构造及工作原理)
提出问题2:有一个长方体的铜块,边长分别为4米,2米,1米(如图所示),求它的电阻是多大?(铜的电阻率为1.7×10-8欧米).
通过本例注意: R=ρL/S 中S和L及在长度L中,
导体的粗细应该是均匀的.
提出问题3:一个标有“220V,60W”的白炽灯泡,加上的电压U是由0逐渐增大到220V,在此过程中,电压U和电流I的关系可用图线表示,在下图中的四个图线中,可能符合实际的是( B )
提出问题4:一根粗细均匀的电阻丝,当加2V电压时,通过的电流强度为4A.现把此电阻丝均匀拉长,然后加1V的电压,这时电流强度为0.5A.求此时电阻丝拉长后的长度应原来长度的几倍?(2倍)
提出问题5:一立方体金属块,每边长2cm,具有5×10-6欧的电阻,现在将其拉伸为100米长的均匀导线,求它的电阻? (125欧)
作业布置
1.阅读课文;2.完成课后练习.
教后记
(三) 串并联电路
教学要求
●使学生理解串联电路的特点,掌握总电阻概念以及串联电路中电流,电压和电功率分配关系及应用
●能根据并联电路的基本特点分析并联电路总电阻的计算公式,电流强度和功率在各支路上的分配规律
●学会用电势分析简单的电路图
教学重点
串并联电路的基本特点.
用电势分析简单的电路图(贯穿全节)
教学方式
自学和讨论相结合
教学过程
一、串联电路:
把导体一个接一个地依次连接起来,所组成的电路就为串联电路.
串联电路的基本特点:
① 电路中各处的电流相等;
② 电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和;
串联电路的几个重要性质:
根据串联电路的基本特点和欧姆定律来推导:
① 串联电路的总电阻:(即用一个电阻代替电路中的几个电阻,而效果相同)
故:串联电路的总电阻等于各段电路中电阻之和.
请学生从电阻定律的角度思考这一结论的正确性.
② 串联电路的电压分配:
故:串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比.
③ 串联电路的功率分配:
故:串联电路中各电阻消耗的功率跟它们的阻值成正比.
例:把阻值不同的灯泡串联接入照明电路中,会看到阻值大的灯泡亮,
表明它消耗的功率大;阻值小的灯泡暗,表明它消耗的功率小.
附:电路中消耗的总功率等于各个用电器消耗的电功率之和(学生自已证明)
例题分析
例1:有一盏弧光灯,额定电压为40V,正常工作时通过的电流为5.0A,应该怎样把它连入220V的照明电路中?
☆本例题说明:
串联电阻可以分担一部分电压,使额定电压低的用电器能连到电压高的线路上使用.串联电阻的这种作用叫分压作用,作这种用途的电阻又叫做分压电阻
二、并联电路:
把几个导体并列地连接起来,就组成了并联电路
并联电路的基本特点:
电路中各支路两端电压相等;
电路中的总电流等于各支路的电流之和.
并联电路的几个重要性质:
根据并联电路的基体特点和欧姆定律推导:
并联电路的总电阻:(即用一个电阻代替并联电路中的几个电阻,而效果相同)
故:并联电路总电阻的倒数,等于各个导体的电阻的倒数之和.
说明:如果n个阻值都是r的电阻并联,它的总电阻R=r/n
并联电路的总电阻要比其中最小的电阻还要小.
请学生利用电阻定律说明以上结论的正确性.
并联电路的电流分配:
故:并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比.
说明并联电路的分流作用.
并联电路的功率分配:
故:并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比.
例:把几个阻值不同的灯泡并联在照明电路里会发现电阻小的灯亮,表明它消耗的功率大;电阻大的灯泡暗,表明它消耗的功率小.
并联电路习题:
例1:电阻R1和R2并联在电路中,通过R1的电流强度是通过R2的n倍;则当R1和R2串联在电路中时,R1两端的电压U1和R2两端的电压U2之比( 1:n )
例2:如图所示,三个阻值相同的电阻接在电路中,已知三个电阻的额定功率均为10W,则AB间允许消耗的最大功率是( B )
A.10W B.15W
C.20W D.30W
作业布置
补充作业
1:将分别标有“100欧,4W”和“12.5欧,8W”的两个电阻并联后,接入电路,则电路两端允许加的最高电压为( 10V ),干路中允许通过的最大电流强度为( 0.9A ),这一并联电路的额定功率为( 9W )
2:如图所示的电路中,三个电阻的阻值相等,电流表A1A2和A3的内阻均可不计,它们的读数分别为I1 I2和I3,则I1:I2:I3=(3:2:2 )
3:如图所示中,已知R1=R2=R3=R4=R5=R.求AB间的总电阻.
4:一个盒子里装有由导线和几个阻值相同的电阻组成的电路,盒外有4个接线柱,如图所示,已知接线柱13间的电阻是34间电阻的3倍,是14间电阻的1.5倍,接线柱24间没有明显电阻.画出盒内的电路图(用最少的电阻)
教后记

(四) 半导体、超导及其应用
教学要求
●知道半导体、超导及其应用
教学方式
自学为主
教学过程
一、简要介绍
利用图片等简要介绍有关半导体、超导的知识.
二、学生阅读
本节以学生阅读为主
作业布置
1.阅读课文;2.课外了解有关内容.
课后阅读
超导体
气体液化问题是19世纪物理的热点之一.1894年荷兰莱顿大学实验物理学教授卡麦林·昂内斯建立了著名的低温试验室.1908年昂内斯成功地液化了地球上最后一种“永久气体”──氦气,并且获得了接近绝对零度(零下273.2摄氏度,标为OK)的低温:4.25K.──1.15K .(相当于零下摄氏度).为此,朋友们风趣地称他为“绝对零度先生”.这样低的温度为超导现象的发现提供了有力保证.经过多次实验,1911年昂内斯发现:汞的电阻在4.2K. 左右的低温度时急剧下降,以致完全消失(即零电阻).1913年他在一篇论文中首次以“超导电性”一词来表达这一现象.由于“对低温下物质性质的研究,并使氦气液化”方面的成就,昂内斯获1913年诺贝尔物理学奖.
  “超导电性”现象被发现之后,引起了各国科学家的关注和研究,并寄于很大期望.通过研究,人们发现:所有超导物质,如钛、锌、铊、铅、汞等,当温度降至临界温度(超导转变温度)时,皆显现出某些共同特征:   (1)电阻为零,一个超导体环移去电源之后,还能保持原有的电流.有人做过实验,发现超导环中的电流持续了二年半而无显著衰减;   (2)完全抗磁性.这一现象是1933年德国物理学家迈斯纳等人在实验中发现的,只要超导材料的温度低于临界温度而进入超导态以后,该超导材料便把磁力线排斥体外,因此其体内的磁感应强度总是零.这种现象称“迈斯纳效应”.
   超导电性的本质究竟是什么.一开始人们便从实验和理论两个方面进行探索.不少著名科学家为此负出了巨大努力.然而直到50年人才获得了突破性的进展,“BCS”理论的提出标志着超导电性理论现代阶段的开始.“BCS”理论是由美国物理学家巴丁、库珀和施里弗于1957年首先提出的,并以三位科学家姓名第一个大写字母命名这一理论.这一理论的核心是计算出导体中存在电子相互吸引从而形成一种共振态,即存在“电子对”.
  1962年英国剑桥大学研究生约瑟夫森根据“BCS”理论预言,在薄绝缘层隔开的两种超导材料之间有电流通过,即“电子对”能穿过薄绝缘层(隧道效应);同时还产生一些特殊的现象,如电流通过薄绝缘层无需加电压,倘若加电压,电流反而停止而产生高频振荡.这一超导物理现象称为“约瑟夫森效应”.这一效应在美国的贝尔实验室得到证实.“约瑟夫森效应”有力的支持了“BCS理论”.因此.巴丁、库珀、施里弗荣获1972年诺贝尔物理奖.约瑟夫森则获得1973年度诺贝尔物理奖.
  超导体的研究60年代以来,重心逐渐转向对超导新材料的开发方面.开发高临界温度的超导体材料将能为超导体的大规模应用创造条件.
  德国物理学家柏诺兹和瑞士物理学家缪勒从1983年开始集中力量研究稀土元素氧化物的超导电性.1986年他们终于发现了一种氧化物材料,其超导转变温度比以往的超导材料高出12度.这一发现导致了超导研究的重大突破,美国、中国、日本等国的科学家纷纷研究,很快就发现了在液氮温度区获(-196C.以下)得超导电性的陶瓷材料,此后不断发现高临界温度的超导材料.这就为超导的应用提供了条件.柏诺兹和缪勒也因此获1987年诺贝尔物理奖.
超导电性现象被发现之后,不少人就想到了如何应用的问题.由于当时很多问题在技术上一时还难以解决,应用还只是可望不可及的事情.随着近年来研究工作的深入,超导体的某些特性已具有实用价值,例如超导磁浮列车已在某些国家进行试验,超导量子干涉器也研制成功,超导船、用约瑟夫森器件制成的超级计算机等正在研制过程中,超导体材料已经深入到科研、工业和人们的生活之中
(五) 电功和电功率
教学要求
●使学生加深理解电功和电功率概念,并掌握各公式的运用条件及有关计算
●知道在有非纯电阻元件的电路中,电功大于电热的道理
教学重点
区别并掌握电功和电热的计算.
教学方式
自学和讨论相结合
教学过程
一、电功
初中学习电功概念是直接给出电功公式:
W=UIt……………………(1)式
教师引导学生用电场理论再重新分析一下上述结论.
例:如图所示.电场中AB两点间的电势差为UAB.现有带电量+q的电荷在电场力作用下自A搬动到B点.电场力做多少功?
W=Uq……………………(2)式
如果在导体两端加上电压,导体内就建立了电场,电场力在推动自由电子定向移动时要做功,设导体两端的电压为U,通过导体横截面的电量为q.则电场力做的功为W=Uq,由q=It得
W=UIt……………………(3)
说明:
在一段电路上,电场力做的功常说成是电流做的功,简称电功.
电功公式的物理意义:
电流在一段电路上所做的功,跟这段电路两端的电压,电路中的电流强度和通电时间成正比.
C.(3)式中W,U,I,t的单位分别是焦耳,伏特,安培,秒.
二、电功率
为了描述电流做功的快慢,引入了一个物理量——电功率(P).
定 义:电流所做的功跟完成这些功所用的时间的比值叫做电功率.
数学表达式: P=W/t……………………(4)式
P=UI ……………………(5)式
说明:
a.(5)式中PUI的单位分别是瓦,伏,安.
b. 一段电路上的电功率,跟这段电路两端的电压和电路中的电流强度成正比.
c. 用电器上一般标有电功率和电压——它们分别是用电器的额定功率和额定电压.
每个用电器正常工作时所需要的电压叫做额定电压,在这个电压下消耗的功率称为额定功率.
三、焦耳定律
英国物理学家焦耳(1818~1889)经过长期的实验研究后指出:
电流通过导体产生的热量,跟电流的二次方,导体的电阻和通电时间成正比——焦耳定律.
Q=I2Rt
说明:a.上式表明电流通过导体时要发热,焦耳定律就是研究电流热效应定量规律的.
b.式中各量的单位.
四、电功和电热的关系
设问: 电流通过电路时要做功,同时,一般电路都是有电阻的,因此电流通过电路时也要生热.那么,电流做的功跟它产生的热之间,又有什么关系呢?
1.纯电阻电路.
如图所示,电阻R,电路两端电压U,通过的电流强度I.
电功即电流所做的功: W=UIt.
电热即电流通过电阻所产生的热量: Q=I2Rt
由部分电路欧姆定律: U=IR
W=UIt=I2Rt=Q
表明: 在纯电阻电路中,电功等于电热.也就是说电流做功将电能全部转化为电路的内能(热能).
电功表达式: W=UIt=I2Rt=(U2/R)/t
电功率的表达式: P=UI=I2R=U2/R
2.非纯电阻电路.
如图所示,电灯L和电动机M的串联电路中,电能各转化成什么能?
电流通过电灯L时,电能转化为内能再转化为光能.电流通过电动机时,电能转化为机械能和内能.
电流通过电动机M时
电功即电流所做的功(电动消耗的电能): W=UIt
电热即电流通过电动机电阻时所产生的热量: Q=I2Rt
W(=UIt)=机械能+Q(=I2Rt)
表明: 在包含有电动机,电解槽等非纯电阻电路中,电功仍等于UIt,
电热仍等于I2Rt.但电功不再等于电热而是大于电热了. UIt>I2Rt
电功表达式: W=UIt≠Q=I2Rt
电功率表达式: P=UI≠I2R
发热功率表达式: P=I2R≠UI
五、练习
例1:一台电动机,额定电压是110V,电阻是0.40欧,正常工作时通过电流为50安.求每秒钟电流所做的功.每秒钟产生的热量.
例2:维修电炉时,将电阻丝的长度缩短十分之一,则修理后的电炉的功率和维修前的功率之比是( B )
A.9:10 B.10:9 C.10:11 D.11:10
例3:如果不考虑温度对电阻的影响,一个“220V,40W”的白炽泡( B D )
接在110V的线路上它的功率为20W
接在110V的线路上它的功率为10W
接在55V的线路上它的功率为10W
接在55V的线路上它的功率为2.5W
例4:有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电机不转,测得流过电动机的电流是0.4A,若把电动机接入2.0V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0A,求电动机正常工作时的输出功率多大?如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是多大?
( 1.5W 8W )
例5:一台小型电动机,电枢电阻为20欧,接在电压为120V的电源上,求:当输入电动机的电强度为多大时 ,电动机可得到最大的输出功率?最大输出功率为多少?
解:电动机为非纯电阻电路故:
IU=I2R+P出
P出=-I2R+IU
当 I=-U/2(-R)=3(A)时 电动机有最大的输出功率
电动机有最大的输出功率 P出=-32×20﹢3×120=180(W)
作业布置
1.阅读课文;2.完成课后练习.
教后记
用电器就是将电能转化成其他形式能的设备.
例:电动机工作是将电能转化为机械能
电热器工作是将电能转化为内能
电解槽工作是将电能转化为化学能
用电器将电能转化为其他形式能的过程,就是电流做功的过程.
(六) 闭合电路欧姆定律
教学要求
●懂得电动势是为了表征电源的特性而引入的概念,它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压
●导出闭合电路的欧姆定律I=ε/(R+r)
●研究路端电压的变化规律,掌握闭合电路中的U-R关系,U-I关系.
●学会运用闭合电路的欧姆定律解决简单电路的问题.
教学重点
研究路端电压的变化规律,掌握闭合电路中的U-R关系,U-I关系.
教学方式
讲授和讨论相结合
教学过程
一、电动势
同种电源两极间的电压相同,不同种类的电源两极间电压不同.这说明电源两极间的电压是由电源本身的性质决定的.为了表征电源的这种特性,物理学中引入了电动势的概念.
电源电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.用符号ε表示,单位是伏特.
电动势的物理意义:表征了电源把其它形式的能转化为电能的本领.故ε在数值上等于电路中通过1库仑电量时电源所提供的能量.
二、闭合电路的欧姆定律
1学生推导
推导闭合电路的欧姆定律的数学表达式,并说明其物理意义.
给出条件: 闭合电路中,电源电动势为ε,内电阻为r,外电阻为R,电路中的电流强度为I.
提出要求: 寻找I ε R r的关系.
2得出结论
闭合电路里的电流强度,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.
三、路端电压随外电阻的变化规律
如果把外电路电阻的数值改变了,可以肯定路端电压是会变化的。在ε和r不变的情况下,路端电压随外电阻变化的规律究竟是怎样的呢?
ε=U +Ir (电压形式)
Ir表示内电阻U ’; U表示路端电压
U随着R的增大而增大
路端电路随外部电阻的变化而发生变化的原因是电源有内阻r;
外电路断开时,R--∞ U=ε即路端电压等于电源电动势。这正是表明可以用伏特表直接测量电源电动势的道理。
外电路短路时,R=0 U=0 I=ε/r由于r一般很小,所以短路电流很大.电流太大不但会烧坏电源,还可能引起火灾,要注意避免发生.
四、U-I关系
U=ε-Ir (U=-Ir+ε)
讲解图象的物理意义
ε表示电动势
ε/r表示短路电流
斜率的绝对值表示电源内阻
五、电源的功率
εI=UI +I2r (功率形式)
式中 P总=εI P出= UI P内= I2r
电源的效率:
讲电源的最大输出功率(见教后记)
六、例题和练习
例1:如图所法,当滑线变阻器的滑动触点向上端移动时( A )
伏特表V的读数增大,安培表A的读数减小
伏特表V和安培表A的读数都增大
伏特表V和安培表A的读数都减小
伏特表V的读数减小,安培表A的读数增大
思考:如图所示电路中,电源电动势和内电阻为定值,固定电阻的阻值R2小于变阻器ab两端之间的总阻值R3,R1≠0。当变阻器的滑片P从a向b移动过程中,两电压表V1和V2的示数变化是(D)
A.V1变大,V2变大
B.V1变大,V2变小
C.V1先变大后变小,V2先变大后变小
D.V1先变大后变小,V2总增大
例2:如图,A灯与B灯电阻相同,当滑动变阻器滑动片向下滑动时,两灯的变化是(C )
A.A灯变亮,B灯变亮
B.A灯变暗,B灯变亮
C.A灯变暗,B灯变暗
D.A灯变亮,B灯变暗
思考:如图,当滑动变阻器的滑动片P向左端滑动时( B )
安培表的示数减小,伏特表的示数增大
安培表的示数增大,伏特表的示数减小
安培表和伏特表示数都减小
安培表和伏特表示数都增大
例3:如图所示,R1=14欧,R2=9欧,只闭合电键S1时,电流表的读数为0.2A;只闭合电键S2时,电流表的读数为0.3A.当S1和S2同时闭合时,电流表的读数为多少?
(0.46A)
思考:电源电动势ε=6V,内电阻r=0.5欧,当它和一只外电阻连接时电源输出功率为10W,试求闭合电路中的电流强度.(2A或10A)
例4:如图所示,电源电动势为ε,内电阻为r,外电路总电阻为R,当K闭合后,电源的总功率为多少?电源的输出功率为多少?外电路消耗的功率为多少?电源内部消耗的功率为多少?电源的供电效率为多少?
思考:如图所示的电路中,电源电动势为ε,内电阻为r,求:
①开关闭合后,外电路电阻R的阻值为多少时,电源的输出功率最大?此时电源的输出功率为多大?电源的效率为多少?
②开关闭合后,外电路电阻R的阻值为多少时,电源内部消耗的功率最大?电源的效率为多少?
思考:如图所示的电路中,电池的电动势ε=5V,内阻r=1欧,固定电阻R=90欧,R0是可变电阻,在R0由零增加到400欧的过程中,求:
可变电阻R0上消耗的热功率最大的条件和最大热功率;
电池的内电阻r和固定电阻R上消耗最小的热功率之和。
作业布置
1.阅读课文;2.完成课后练习.
教后记
电源的最大输出功率
(R=r时取等号)
(七) 电压表和电流表
教学要求
●使学生清晰了解给电流表串联分压电阻就可把它改装为可以用来测量较大电压的伏特表,并了解多量程伏特表内部分压电阻的连接方法。
●使学生清晰了解给电流表并联分流电阻就可把它改装为可以用测量较大电流的安培表,并了解多量程安培表内部分流电阻的连接情况。
教学重点
电表的改装原理
教学用具
示教式大型电流表(附有分压电阻和分流电阻)
教学方式
讲授和讨论相结合
教学过程
引子、小量程的电流表
常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表改装而成的.电流表的主要部件:是一块永久磁铁和一个能在永久磁铁的磁场中转动的线圈.电流表的工作原理:当线圈中有电流通过时,线圈在磁场力的作用下带动指针一起偏转.线圈是由很细的导线绕成的,它的电阻Rg就是电流表的电阻,一般为几百到几千欧,这个线圈允许通过的最大电流Ig叫做电流表的满偏电流,一般只有几十微安到几毫安. 指针偏角θ∝I,(θ∝U=IRg)故可用偏角示数(刻度板上标出的读数)来反映了电路中电流(或电路两端电压)的大小.
一、分压作用和电压表:
设问: 因为IgRg一般很小,不能直接用电流表测量较大的电压,如果被测电压U大于IgRg,通过电流表的电流将超过Ig而将电流表烧坏.那么怎样解决这个问题呢?
说明: 如果给电流表串联一个分压电阻,分担一部分电压,就可以用来测量较大的电压了.加了分压电阻并在刻度板上标出电压值,就把电流表改装成了电压表.
例如: 有一个电流表电阻Rg=1000欧,满偏电流Ig=100μA.要把它改装成量程为3V的电压表,应该串联多大的电阻呢?(R=29KΩ).
R串=(U-Ug)Rg/Ug
二.分流作用和电流表(安培表):
设问: 因为Ig一般较小,不能直接电流表测量较大的电流.如何利用电流表测量较大的电流呢?
说明: 并联电阻可以分担一部分电流,并联电阻的这种作用叫做分流作用,作这种用途的电阻又叫做分流电阻.为了使电流表能够测量几个安培甚至更大的电流,可能给它并联一个分流电阻,分掉一部分电流,这样在测量大电流时,通过电流表的电流也不致超过满偏电流Ig.
例如: 电阻Rg是1000欧,满偏电流Ig是100μA的电流表,要改装成量程为1A的电流表,应该并联一个多大的分流电阻?( 0.1欧 )
R并=IgRg/(I-Ig)
注: 电流表的内阻Rg不是很大,也不是很小,解题时,一般要考虑电表的电阻;改装后的安培表的内阻很小,解题时往往忽略不计;改装后的电压表的内阻很大,解题时常常把它视为断路(∞)
作业布置
阅读课文,完成习题
教后记

(八) 伏安法测电阻
教学要求
●掌握伏安法测电阻的原理,方法
●介绍欧姆表
教学重点
伏安法测电阻的方法.
教学方式
自学和讨论相结合
教学过程
引子
电阻值是导体的一个重要特性,测量导体的电阻值有很多用途,我们发展了许多测量电阻值的方法。现在只介绍伏安法.
一、伏安法测电阻
1
(1)一般地说,一个物理量的定义就告诉了我们测量它的方法.伏安法测电阻是根据电阻的定义来的.
根据定义可知只要测出电阻两端的电压UR和通过电阻的电流IR就可以算出电阻值Rx=UR/IR..这种测量电阻的方法叫做伏安法.
(2)具体测量时应在待测电阻Rx上加一电压,再用伏特表,安培表测电压,电流.(引导学生画出图甲和图乙所示的两种测量电路)
(甲)图叫安培表外接法,
(乙)图叫安培表内接法。
说 明: 我们认为待测电阻值就等于电压表读数
与安培表读数之比.
2
(甲)(乙)两图测量的电阻值相同吗?
引导学生讨论,总结讨论结果时明确下述问题.
按照定义Rx=UR/IR
但实际上电压表,电流表都有一定的电阻.对(甲)图,伏特表指示的电压UV等于电阻两端的电压UR,即UV=UR.安培表指示的电流IA等于通过电阻和伏特表电流之和,即IA=IR+IV.故(甲)图测得的电阻值Rx甲=UV/IA=UR/(IR+IV)<待测电阻的真实值Rx=UR/IR  即RX甲<Rx.
对(乙)图,伏特表指示的电压UV等于电阻和安培表的电压之和,即UV=UR+UA.安培表指示的电流等于通过电阻的电流,即IR=IA.故(乙)图测得的电阻值Rx乙=UV/IA=(UR+UA)/IR>电阻的真实值Rx     即Rx乙>Rx.                                                  
(甲) (乙)两图的测量都有误差,为了减小误差我们应该选(甲)图还是选(乙)图的电路来测量呢?
要求学生根据上述思想得到结论:
RX<<RV时:用(甲)图电路测量误差小,且总是偏小.
RX>>RA时:用(乙)图电路测量误差小,且总是偏大.
二、练习
设已知伏特表电阻RV=5000欧,安培表电阻RA=0.2000欧
①待测电阻RX约为几欧,应采用哪个电路图来测理电阻?( 甲 )如电压表示数为2.50伏,电流表示数为0.50安,则Rx的测量值是多少?( 5.0欧 ) RX的准确值是多少?( 5.01欧 )
②若待测电阻RX约为几百欧,应采用哪个电路图来测量?( 乙 )如电压表示数为16.0伏,安培表示数为0.080安.求RX的测量值和准确值( 200欧;199.8欧 )
三、欧姆表
(1)欧姆表测电阻的原理:是闭合电路欧姆定律.
如图所示:I=ε/(r+Rg+Rx).如已知电池电动势ε,内电阻r,电流表内阻Rg,则只要测电流I就可算出待测电阻值Rx.
(2)欧姆表的基本构造:
如图所示:电池(ε,r)与电流表(Rg),可变电阻(R)串联.红表笔接电池负极
黑表笔通过R,Rg接电池正极.
Ⅰ:红黑表笔短路时 Rx=0,调整R使电表满偏.Ig=ε/(Rg+r+R)
电流表指针满偏时 表明Rx=0
我们把Rg+r+Rx叫欧姆表的中值电阻R内
Ⅱ:红黑表笔不接触时
I=0指针不发生偏转,即指着电流表的零点. Rx=∞
Ⅲ:红黑表笔间接上待测电阻Rg时 电流I=ε/Rg+R+r+Rx 已知ε和R内,测出I就可算出RxRx改变,I随着改变.可见每一个Rx值都有一个对应的电流值I.如果我们在刻度盘上直接标出与I对应的电阻Rx的值,那么只要用红黑表笔分别接触待测电阻的两端,就可以从表盘上直接读出它的阻值.
说明:欧姆表的刻度值与伏特表和安培表不同.欧姆表是反刻度的.指针满偏时Rx=0,指针不动时Rx=∞;欧姆表的刻度不均匀.
(3)使用方法:
选择合适档位: 根据Rx的估计值选择合档位使指针在中点附近,这样测量值精确些.(改变中值电阻)
调零: 红黑表笔短路,调整调零电阻使指针满偏.
测量、读数:
说明:用欧姆表来测电阻是很方便的,但是电池用久了,它的电动势和内电阻都要变化,那时欧姆表指示的电阻值,误差就相当大了,所以欧姆表只能用来粗测电阻.
用欧姆表测量电阻时,一定要使被测电阻同其它电路脱离开.
作业布置
1.阅读课文;2.完成课后练习.
教后记

本章配有实验教案,请点击下载:恒定电流实验部分
(044500 (0359-8080794 ( wangzf_sb@163.com
想了解更多请查询:{中小学教育教学网/教师频道/个人专辑/王佐峰}
http://www.k12.com.cn/teacher/union/personal/per_zj.php3?uid=w_zf
教学建议
1、关于电流的知识,与初中比较有所充实和提高:
从场的观点说明电流形成的条件,即导体两端与电源两极接通时,导体中有了电场,导体中的自由电荷在电场力的作用下,发生定向移动而形成电流.
知道正电荷在电场力作用下从电势高处向电势低处运动,所以电流的方向是从电势高的一端流向电势低的一端,即在电源外部的电路中,电流的方向是从电源的正极流向负极.
2、处理实验数据时可以让学生分析变量,通过计算法和图象法来出来处理数据,加强学生对图象的认识,进一步学会如何运用图象来解题.有条件的学校可以采用“分组实验—数据分析—得出结论”的思路以加强感性认识,有利于对本节重点——欧姆定律的理解
3、欧姆定律的讲法与初中不同,是用比值定义电阻的,这种讲法更科学,适合高中学生的特点.电阻的定义式变形后有些学生会产生歧义,认为电阻是由电压和电流决定的,要注意引导解释.
4、要求学生知道公式,从而知道电流的大小是由什么微观量决定的.在本节的“思考与讨论”中,希望学生能够按照其中的设问自己推导出公式,以加深对电流的理解.如果学生自己推导有困难,希望教师加以引导.
5、对于导体的伏安特性是本节的难点,应该结合数学知识进行,并尽可能的多举实例以加强对知识的深化.
教学目标 (一)知识目标 1、知道电流的产生原因和条件. 2、理解电流的概念和定义式,并能进行有关的计算 3、理解电阻的定义式,掌握欧姆定律并能熟练地用来解决有关的电路问题.知道导体的伏安特性. (二)能力目标 1、通过电流与水流的类比,培养学生知识自我更新的能力. 2、掌握科学研究中的常用方法——控制变量方法,培养学生依据实验,分析、归纳物理规律的能力. (三)情感目标 通过电流产生的历史材料的介绍,使学生了解知识规律的形成要经过漫长曲折的过程,培养他们学习上持之以恒的思想品质.
教学设计方案
欧姆定津
一、教学目标
1、了解电流形成的条件.
2、掌握电流强度的概念,并能处理简单问题.
3、巩固掌握欧姆定律,理解电阻概念.
4、理解电阻伏安特性曲线,并能运用.
二、重点、难点分析
1、电流强度的概念、欧姆定律是教学重点.
2、电流强度概念、电阻的伏安特性曲线学生来说比较抽象,是教学中的难点.
三、教具
学生直流电源(稳压),电压表,电流表,滑动变阻器,导线若干,开关,待测电阻.
四、主要教学过程
(-)引入新课
上一节课我们学习了电场,电场对放入其中的电荷有力的作用,促使电荷移动,知道电荷的定向移动形成电流.如:静电场中的导体在达到静电平衡状态之前,其中自由电荷在电场力作用下定向移动.电容器充放电过程中也有电荷定向移动.由于电流与我们生活很密切,所以我们有必要去认识它,这节课我们将在初中的基础上对电流作进一步了解.
(二)教学过程
众所周知,人们对电路知识和规律的认识与研究,也如对其他科技知识的认识与研究一样,都经历了漫长的、曲折的过程.18世纪末,意大利著名医生伽伐尼受偶然发现的启迪,经进一步研究后,已能利用两种不同的金属与青蛙腿相接触而引起肌肉痉挛,于是伽伐尼电池诞生了.但他对此并不理解,认为这是青蛙体内产生了“动物电”.伽伐尼的发现引起了意大利著名物理学家伏打的极大兴趣.经过一番研究,伏打于1792年将不同的金属板浸入一种电解液中,组成了第一个直流电源——伏打电池.后来,他利用几个容器盛了盐水,把插在盐水里的铜板、锌板连接起来,电流就产生了.
1、电流
(1)什么是电流?
大量电荷定向移 动形成电流.
(2)电流形成的条件:例如:
静电场中导体达到静电平衡之前有电荷定向移动;
电容器充放电,用导体与电源两极相接.
①导体,有自由移动电荷,可以定向移动.同时导体也提供自由电荷定向移动的“路”.导体包括金属、电解液等,自由电荷有电子、离子等.
②导体内有电场强度不为零的电场,或者说导体两端有电势差,从而自由电荷在电场力作用下定向移动.
③持续电流形成条件:要形成持续电流,导体中场强不能为零,要保持下去,导体两端保持电势差(电压).电源的作用就是保持导体两端电压,使导体中有持续电流.
导体中电流有强有弱,用一个物理量描述电荷定向移动的快慢,从而描述电流的强弱.
(3)电流强度()
①定义:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值.这样可以通过电荷定向移动的快慢来描述电流强弱,这个比值称为电流强度.简称电流,用表示
②表达式:
③单位:安培(A)毫安(mA),微安(μA)
④性质:电流强度是标量.初中学过并联电路干路电流等于各支路电流之和.但电流是有方向的.(有方向的量不一定是矢量,是否矢量关键看满不满足平行四边形法则)
⑤电流方向的规定:正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动方向与电流方向相反.
正电荷在电场力的作用下,从高电势向低电势运动,所以电流是有高电势向低电势流动,在电源外部,是由电源正极流向负极.
(4)电流分类:
按方向分成两大类:直流电和交流电
直流电:方向不变,如果直流电大小不变,就称为恒定电流,这是高中阶段电流知识的重点.
交流电:方向随时间变化
前面讨论了电流,尤其是持续电流的形成,要求导体两端有电势差,即电压.电流强度与电压究竟有什么关系?这可利用实验来研究.
演示
先给学生介绍实验电路图,教师按电路图连接实验电路,并请学生观察电表的正负接线柱,要求学生注意,正负接线柱的接法,为待测电阻(定值电阻).
演示
闭合S后,移动滑动变阻器触头,观察电表的变化,说明导体两端的电压和电流都随导体的电阻有关.
启发学生思考:如何由实验得到电压和电流与电阻的关系呢?
分析:用控制变量法,先保证其中的一个量保持不变,让其余两个量之间相关,然后结合起来分析.
保证电阻不变,调节电压,记下触头在不同位置时电压表和电流表读数.电压表测得的是导体R两端电压,电流表测得的是通过导体的电流,记录在下面表格中.
注意:这一方法可以类比数学中函数图象,用描点法来研究,启发学生思考物理与数学的联系.
把所得数据描绘在直角坐标系中,确定和之间的函数关系.
分析:这些点所在的曲线包不包括原点?包括,因为当时,.这些点所在曲线是一条什么曲线?过原点的斜直线.
把换成与之不同的,重复前面步骤,可得另一条不同的但过原点的斜直线.
结论:给定导体,导体中电流与导体两端电压成正比,,或者
对不同导体,图象斜率是不同.相同电压下,两导体电流分别为、,,导体2对电流阻碍作用比导体1大,,.的倒数反映了导体对电流的阻碍作用.若用一个物理量来描述导体对电流的阻碍作用,;,称为电阻.
2、电阻
(1)定义:导体两端电压与通过导体电流的比值,叫做这段导体的电阻.
(2)定义式:
说明:①对于给定导体,一定,不存在与成正比,与成反比的关系.
②这个式子(定义)给出了测量电阻的方法——伏安法.
(3)单位:电压单位用伏特(V),电流单位用安培(A),电阻单位用欧姆,符号Ω,且lΩ=1V/A
常用单位:1kΩ=1000Ω;1MΩ=Ω
3、欧姆定律
德国物理学家欧姆最早用实验研究了电流跟电压、电阻的关系,最后得出用他的名字命名的定律.
内容:导体中电流强度跟它两端电压成正比,跟它的电阻成反比.
表达式:注意:
(1)式子中的三个量、、必须对应着同一个研究对象
(2)大量实验表明,欧姆定律适用于纯电阻电路(金属、电解液等).
(三)小结
1、不要认为在任何导体中,电流都与电压成正比,对于非纯电阻电来讲则不然.
2、仅仅是带内阻的定义式,而不是决定式,电阻的大小不决定于电压和电流.
《欧姆定律》说课1
一、?教材分析 ?? 欧姆定律编排在学生学习了电流、电压、电阻等概念,电压表、电流表、滑动变阻器使用方法之后,它既符合学生由易到难,由简到繁的认识规律,又保持了知识的结构性、系统性。欧姆定律(初中学习的是部分电路欧姆定律)作为一个重要的物理规律,反映了电流、电压、电阻这三个重要的电学量之间的关系,是电学中最基本的定律,是分析解决电路问题的金钥匙。欧姆定律是电和磁一章的教学重点,也是初中《自然科学》中重点内容之一。 ?? 欧姆定律这节课特点是,十分重视科学方法教育,重视科学研究的过程。让学生在认知过程中体验方法、学习方法,了解得出欧姆定律的过程。教学内容的编排是根据实验目的和实验方法,提出实验方案,通过做实验和对实验数据分析、处理得到定律以及数学表达式。 ?? 通过本节课学习,主要使学生掌握同一电路中电学三个基本量之间的关系,初步掌握运用欧姆定律解决实际电学问题的思路和方法,了解运用“控制变量法”研究多个变量关系的实验方法,同时也为第五册、第六册进一步学习电学知识,以及为今后学习全电路欧姆定律打下基础。 ?? 二、教学目标的确定: ?? 依据《自然科学教学指导纲要》要求和学生学习的实际,本节课的教学目标为: ?? 认知目标:理解掌握部分电路欧姆定律及其表达式,能用欧姆定律进行简单的计算。 ?? 技能目标:学习用“控制变量法”研究问题的方法,培养学生运用欧姆定律解决问题的能力。进一步学会电压表、电流表、滑动变阻器的使用。 ?? 情感目标:培养学生严谨细致、一丝不苟、实事求是的科学态度和探索精神;培养学生辩证唯物主义思想。通过联系欧姆定律的发现史,在教学中渗透锲而不舍科学精神的教育。 ?? 三、?教学重点和难点的确定: ?? 欧姆定律这节课,是通过实验去发现电流与电压、电阻的关系,通过运用数学方法分析得出规律。所以,做好实验,利用数学方法正确得出二个实验结论,理解定律的内容以及其表达式、变换式的意义是本节课重点。 运用数学方法处理好实验数据,建立和理解欧姆定律;培养学生运用欧姆定律解决简单的实际问题的能力,是本节课难点。 ?? 四、学生基本情况分析: ?? 1、初中学生认识事物的特点是:开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡,但思维还常常与感性经验直接相联系,仍需具体形象的来支持。 ?? 2、学生在没有学习本节知识之前,已了解了电流、电压、电阻的概念,初步学会电压表、电流表、滑动变阻器的使用,具备学习欧姆定律基础知识和基本技能。但对电流与电压、电阻之间的联系,认识是肤浅的,不完整的,没有上升到理性认识,没有形成科学的体系。 ?? 五、教学模式和教学方法的确定 ? “教无定法,贵在得法”,选择有效的教学模式和教学方法是取得良好的教学效果的保证。 ?? 为充分体现教师的主导作用和学生主体作用,使教学过程真正成为学生学习过程,使学生既学到知识,又培养探索能力和协作精神。因此,根据本节课特点,采用“三动”教学模式,模式结构如下:
       ?“三动”是指“全动、互动、主动”。 “全动”是指在教学过程中,教师创设各种条件,让不同层次学生的脑、手、口、眼、耳等感觉器官动起来,使他们多种感觉器官和思维器官一起参与学习。 ?? “互动”包括师生互动、生生互动。 师生互动:就是教师扮演引导者、辅导和学习动机激发者的角色,让学生处在教学活动的中心,以平等的主体身份与教师互动。 生生互动,主要通过同桌讨论,小组讨论,班内集体讨论促进生生之间的情感和信息交流,相互启发,相互促进,达到共同提高目的。 ?? “主动”就是使学生充分发挥主体能动的作用,按照社会的要求和自身发展的需要,主动求知,自觉进取,积极参与教学过程,变“要我学”为“我要学”。 ?? 本教学模式以“主体”、“发展”教育思想为理论基点,力求通过“全动”、“互动”促进学生“主动”发展。 本节课的教学方法采用:实验、讨论法。让学生通过自己动手做实验,同学之间相互讨论,来学习体验应用“控制变量法”研究问题的方法,体验和理解欧姆定律的内容,培养学生的分析、综合能力以及探索能力和合作精神,有效地突出重点,突破难点。这样做能很好地体现“三动”教学模式的特征,即“让学生最大限度地参与到学习的全过程”,符合教师的主导作用和学生的主动性相结合的原则。 ?? 六、学法指导 ?? 在全面推进素质教育的今天,教学中做到“授人鱼,不如授人以渔”这句话显得更为重要。我们不仅要教给学生知识,更重要的是在传授文化知识的同时,积极培养学生的学习能力,为他们今后继续教育或终身教育打下基础,所以学法指导可分为:⑴、使学生学会发现问题和分析、解决问题的能力。学生只有有了疑问,才有学习的动力,而问题的解决恰好就是建立新的知识结构的过程,从而培养学生发现问题,分析问题,解决问题的能力;⑵要鼓励学生自己去寻找解决问题的方法,特别是一些具有代表性的方法,如本节课的“控制变量法”,并将此方法迁移应用到其它方面。从而让学生在教学活动中学习知识,掌握方法,发展能力。以达到教学最佳效果。 所以,本节学习方法指导主要是教给学生“三会”:会根据实验目的和实验方法进行实验设计,会用实验进行探索,会用数学方法进行分析总结找出规律。 ??? 七、教具准备 ??? 多媒体教学软件,学生用(每两人一组):干电池4节、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各1个,阻值不同的定值电阻3只、导线若干。 ??? 八、教学程序的设计 ??? 为达到上述教学目标,充分发挥学生的主体作用,最大限度地激发学生学习的主动性、自觉性,本节课教学程序设计如下:
?九、教学程序具体安排 (一)复习设疑,启发探究欲望。 复习:1、电流是怎样形成的?是什么原因使电荷作定向移动的? 2、导体的电阻对流有什么作用? 猜想:1、既然电压是形成电流的原因,那么导线中的电流与两端的电压有何关系呢? ????? 2、既然电阻对电流起阻碍作用,那么导体中的电流与它本身的电阻有何关系呢? 设疑:同学们对电流与电压、电阻的关系提出了各种各样的猜想,那么这三个量究竟有什么样的数量关系呢?点出本节课题“欧姆定律”。 这样通过简单回顾、分析,使学生很快回忆起三个量的有关概念,通过猜想使学生对这三个量关系的研究产生了兴趣,激发了求知欲望,并使学生的注意力很快指向本节课。 ?? (二)展开探究活动,深入研究实践 1、预备知识:向学生介绍“控制变量法”,即研究电流与电压、电阻之间的关系,是通过保持其中一个量不变,看电流与另一个量之间的关系,在研究电流与电压关系时,保持电阻不变,通过改变电压,观察电流是如何变化的。在研究电流与电阻关系时,保持电压不变,通过改变电阻,观察电流是如何变化的。 2、同桌同学讨论:根据研究的目的和方法,利用我们学过的仪器,设计一个实验。通过讨论使学生对实验方法有了进一步理解,而且,使学生了解科学实验的设计过程:①明确研究目的。②确定研究的方法。③设计合理的实验方案。在对学生讨论作简单的分析和评价的基础上,教师投影实验电路图,介绍有关仪器,特别强调滑动变阻器在实验中的作用。 3、实验:教材是通过演示实验,来研究电流与电压电阻关系,从而得出欧姆定律。虽然,这样安排教师的主导作用能发挥得比较好,但演示实验可见度不大,学生动手参与率不高,学生主体作用不能很好发挥。另一方面,学生已初步学会了电压表、电流表、滑动变阻器使用,具备做此实验的基本技能。因此,本节课我把演示实验改为学生分组实验,使学生在实验中进一步体验“控制变量法”,同时也使学生通过实验,对欧姆定律有了感性认识。 4、各小组根据实验数据,进行分析、归纳得出初步结论。 ?? (三)交流探究成果,及时调控矫正 这一环节的操作要点,以师生互动,生生互动为主。其目的是对学生掌握知识的情况进行反馈,对学生参与实验态度和效果进行反馈,这一阶段学生的认识将在教师的引导下,从感性认识向理性认识飞跃,学生的情感将在教师对学生参与分组实验,小组讨论和各小组在班级中汇报情况中得到升华。 具体做法是: 1、各小组在教师指导下,对实验数据进行数学处理,理解数学上“成正比关系”、“成反比关系”的意思。 2、各小组汇报实验结果,最后分析得到二个结论:在电阻不变的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。在电压不变的情况下,导体中的电流跟这段导体的电阻成反比。 3、进一步引导得到欧姆定律及其表达式。4、说明:在欧姆定律中的两处用到“这段导体”,这两个这段导体却是指同一导体而言,即电流、电压、电阻对应同一导体,而且具有同时性。 这样做能真正把学生推到学习的主体地位上,让学生最大限度地参与到学习的全过程。提高了学生实验能力和运用数学方法分析问题的能力。 ?? (四)巩固反馈,知识迁移 1、例题:一个电灯泡工作时的灯丝电阻是484Ω,如果电灯两端的电压是220V,求灯丝中通过的电流大小。 分析:本题已知的两个量,电阻、电压都是针对同一导体电灯灯丝而言的,可直接应用欧姆定律的数学表达式计算,但在解题时,一定要注意解题的规范性,强调电流、电压、电阻“同一段导体”,“同时性”等。 2、小结:突出欧姆定律的内容,强调“同一导体” 3、课后练习 编制两类练习题目:一类是直接应用欧姆定律进行简单的计算,达到巩固欧姆定律内容和表达式;另一类是了解在研究欧姆定律实验中滑动变阻器作用,进一步体验“控制变量法”。 4、作业:(1)、作业本作业巩固性练习。 ???????? (2)、讨论题:怎样用学过的知识和仪器,来测定 一个未知的电阻值,请说出实验方案。使学生产生新的问题,新的求知欲望。
欧姆定律“说课”一例
???? 近年来,“说课”活动在一些中学广泛开展,成为受广大教师欢迎的一种新型教研模式.“说课”不是简单的教案复述,而是对备课、讲课等各教学环节从教育理论上进行阐述,把执教者的教学设想,教学思想及其理论依据说出来,供同行商榷和交流.本文根据张宗一老师在一次全地区优质课评选活动中的“说课”,整理而成.“说课”的内容是“欧姆定律”一节.下面介绍说这节课的过程. 一、教材分析 《欧姆定律》一课,学生在初中阶段已经学过,高中必修本(下册)安排这节课的目的,主要是让学生通过课堂演示实验再次增加感性认识;体会物理学的基本研究方法(即通过实验来探索物理规律);学习分析实验数据,得出实验结论的两种常用方法——列表对比法和图象法;再次领会定义物理量的一种常用方法——比值法.这就决定了本节课的教学目的和教学要求.这节课不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容,重点在于要让学生知道结论是如何得出的;在得出结论时用了什么样的科学方法和手段;在实验过程中是如何控制实验条件和物理变量的,从而让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法. 本节课在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到复习初中知识的作用,另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定基础.本节课分析实验数据的两种基本方法,也将在后续课程中多次应用.因此也可以说,本节课是后续课程的知识准备阶段. 通过本节课的学习,要让学生记住欧姆定律的内容及适用范围;理解电阻的概念及定义方法;学会分析实验数据的两种基本方法;掌握欧姆定律并灵活运用. 本节课的重点是成功进行演示实验和对实验数据进行分析.这是本节课的核心,是本节课成败的关键,是实现教学目标的基础. 本节课的难点是电阻的定义及其物理意义.尽管用比值法定义物理量在高一物理和高二电场一章中已经接触过,但学生由于缺乏较多的感性认识,对此还是比较生疏.从数学上的恒定比值到理解其物理意义并进而认识其代表一个新的物理量,还是存在着不小的思维台阶和思维难度.对于电阻的定义式和欧姆定律表达式,从数学角度看只不过略有变形,但它们却具有完全不同的物理意义.有些学生常将两种表达式相混,对公式中哪个是常量哪个是变量分辨不清,要注意提醒和纠正. 二、关于教法和学法 根据本节课有演示实验的特点,本节课采用以演示实验为主的启发式综合教学法.教师边演示、边提问,让学生边观察、边思考,最大限度地调动学生积极参与教学活动.在教材难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间进行思考和讨论,教师可给予恰当的思维点拨,必要时可进行大面积课堂提问,让学生充分发表意见.这样既有利于化解难点,也有利于充分发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃. 通过本节课的学习,要使学生领会物理学的研究方法,领会怎样提出研究课题,怎样进行实验设计,怎样合理选用实验器材,怎样进行实际操作,怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和总结出物理规律.同时要让学生知道,物理规律必须经过实验的检验,不能任意外推,从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯. 三、对教学过程的构想 为了达成上述教学目标,充分发挥学生的主体作用,最大限度地激发学生学习的主动性和自觉性,对一些主要教学环节,有以下构想:1.在引入新课提出课题后,启发学生思考:物理学的基本研究方法是什么(不一定让学生回答)?这样既对学生进行了方法论教育,也为过渡到演示实验起承上启下作用.2.对演示实验所需器材及电路的设计可先启发学生思考回答.这样使他们既巩固了实验知识,也调动他们尽早投入积极参与.3.在进行演示实验时可请两位同学上台协助,同时让其余同学注意观察,也可调动全体学生都来参与,积极进行观察和思考.4.在用列表对比法对实验数据进行分析后,提出下面的问题让学生思考回答:为了更直观地显示物理规律,还可以用什么方法对实验数据进行分析?目的是更加突出方法教育,使学生对分析实验数据的两种最常用的基本方法有更清醒更深刻的认识.到此应该达到本节课的第一次高潮,通过提问和画图象使学生的学习情绪转向高涨.5.在得出电阻概念时,要引导学生从分析实验数据入手来理解电压与电流比值的物理意义.此时不要急于告诉学生结论,而应给予充分的时间,启发学生积极思考,并给予适当的思维点拨.此处节奏应放慢,可提请学生回答或展开讨论,让学生的主体作用得到充分发挥,使课堂气氛掀起第二次高潮,也使学生对电阻的概念是如何建立的有深刻的印象.6.在得出实验结论的基础上,进一步总结出欧姆定律,这实际上是认识上的又一次升华.要注意阐述实验结论的普遍性,在此基础上可让学生先行总结,以锻炼学生的语言表达能力.教师重申时语气要加重,不能轻描淡写.要随即强调欧姆定律是实验定律,必有一定的适用范围,不能任意外推.7.为检验教学目标是否达成,可自编若干概念题、辨析题进行反馈练习,达到巩固之目的.然后结合课本练习题,熟悉欧姆定律的应用,但占时不宜过长,以免冲淡前面主题. 四、授课过程中几点注意事项 1.注意在实验演示前对仪表的量程、分度和读数规则进行介绍. 2.注意正确规范地进行演示操作,数据不能虚假拼凑. 3.注意演示实验的可视度.可预先制作电路板,演示时注意位置要加高.有条件的地方可利用投影仪将电表表盘投影在墙上,使全体学生都能清晰地看见. 4.定义电阻及总结欧姆定律时,要注意层次清楚,避免节奏混乱.可把电阻的概念及定义在归纳实验结论时提出,而欧姆定律在归纳完实验结论后总结.这样学生就不易将二者混淆. 5.所编反馈练习题应重点放在概念辨析和方法训练上,不能把套公式计算作为重点. 6.注意调控课堂节奏,避免单调枯燥。
《波的干涉》说课稿
湖北省团风中学 熊勇
我说课的内容是“人教版《全日制普通高级中学教科书(必修加选修)·物理》”第二册第十章第5节:波的干涉。
教材分析
一、在教材中的地位
本节内容在《2004年高考考试大纲理科综合》中属Ⅰ级要求,本节和前一节波的衍射共同讲解波的特有现象,为后面电磁波及光波的教学打下基础。
二、教材设计流程
波的干涉是波的一种特殊的叠加现象,所以对波的叠加现象的理解是认识波的干涉现象的基础。教材首先讲了波的叠加现象,即两列波相遇而发生叠加时,对某一质点而言,它每一时刻振动的总位移,都等于该时刻两列波在该质点引起的位移的矢量和。
在学生理解波的叠加的基础上,再进一步说明在特殊情况下,即当两列波的频率相同时,叠加的结果就会出现稳定的特殊图样,即某些点两列波引起的振动始终加强,某些点两列波引起的振动始终减弱,并且加强点与减弱点相互间隔,这就是干涉现象。
由于对干涉现象的理解,需要一定的空间想象能力,可借助图片、计算机模拟,尽可能使学生形象、直观地理解干涉现象。
三、教学目标
1、知识目标
(1)知道波的叠加原理。
(2)知道什么是波的干涉现象和干涉图样。
(3)理解干涉现象的形成原理。
(4)知道干涉现象是波所特有的现象。
2、能力目标
(1)培养观察、分析、归纳和空间想象能力。
(2)学习将三维空间运动转化为二维平面运动进行分析的思维方法
(3)学习在动态变化中抓住瞬间状态进行分析的思维方法
3、德育目标
培养学生辩证唯物主义的思想和实事求是的精神。
四、教学重点
干涉条件和干涉图样
五、教学难点
干涉现象形成的原理
教法分析
理论依据
为充分体现学生的学习主体地位,准备采用前苏联教育家马赫穆托夫、列尔涅尔、斯卡特金等人所倡导的问题教学法。其基本程序是:提出问题——引导学生观察实验——启发学生分析和解决问题。解决问题一般要经过四个阶段:即教师提出问题→学生独立思考、观察、讨论分析→教师根据学生交流的情况进行点拨引导→总结得出结论、进行论证。
主要目的
充分体现学生的主体地位和作用,让学生在问题中激发兴趣,在问题的争论中辨清问题,在问题的解决中提升能力。
主要设想
1、为了形象直观,打算在课堂中采用播放录相、实验演示、电脑动画模拟辅助手段,帮助学生建立形象直观的认识,降低难度。
2、在引导学生分析清楚不连续的脉冲波的叠加情形之后,顺势通过提问让学生思考连续波的叠加情况。引入波的干涉现象。
3、通过对波的干涉现象的观察与分析,分析波的干涉形成的原理,得出波的干涉条件。
突破重难点的方法
1、为了能让学生更好的理解波的干涉形成原理,可以采取变“静”为“动”,“动”中取“静”的分析方法。
波的干涉现象是一种动态中的稳态,要分析这种现象,应该采用对某一瞬间状态进行分析的思维方法,并且将立体转化为平面进行形象的分析,充分利用计算机动画化动为静、化快为慢的特点,能有效地化解难点.
具体操作流程如下:首先做演示实验,让学生观察叙述实验现象,然后将水波的干涉图样用三维动画模拟在计算机上,让学生先看三维图的俯视图,再看三维图侧视剖视图,在边缘上放上质点,与上面讲到的波的叠加实验联系起来,让学生从感观上和知识上清楚的意识到,波的干涉实际上是一种特殊的叠加现象。在这个过程中,还可以使学生将三维空间运动转化为二维平面运动进行分析的思维方法得到提高.
2、在讨论波的干涉图样和干涉条件时,可以提出以下的问题4和5,请学生看课本上的干涉图样,引导学生思考与讨论,然后大面积提问,最后,由教师在黑坂上画图分析总结。在师生的互动中,将重点难点一一化解
学法分析
问题展示
什么是波的衍射?产生明显衍射现象的条件是什么?
在同一界质中两列波在同时传播,这两列波之间会怎样相互作用、最终将会发生什么现象呢?
为什么在波的干涉现象中,会出现有些质点振动振幅很大,有些却很小,甚至为零?
振动的加强点和减弱点是交替出现还是固定不变?
干涉的形成是否还需要条件呢?
回到教材图10-23分析——如果波源S1和S2所激发的波的波长不同
a、某时刻是否会形成规则的强弱分布?
b、半个周期后,强弱点的分布是否还在原处?
6.波的干涉现象是不是很普遍?譬如声音叠加后,会经常出现干涉现象吗?
过程推进
针对上述系列问题,教师边演示、边提问,让学生边观察、边思考,最大限度地调动学生积极参与教学活动。在教材难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间进行思考和讨论,教师可给予恰当的思维点拨,必要时可进行大面积课堂提问,让学生充分发表意见。
结果预测
采用问题式课堂教学模式,既有利于化解难点,也有利于充分发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃。让学生在生生互动、师生互动中掌握新知识,提高解决问题的能力。
D、教学过程设想
复习&引入(约5分钟)
1.复习提问:什么是波的衍射?产生明显衍射现象的条件是什么?
2.请学生回答以上问题,然后请学生评论,答案是否正确。
3.引入提问:在同一界质若有两列波在同时传播,这两列波之间会怎样相互作用、最终将会发生什么现象呢?
4.实验
由实验导入课题,激发学生的探索兴趣和求知欲,同时培养观察能力
新课教学(约30分钟)
(一)波的独立传播特性
1.设问:把两块石子在不同的地方投入池塘的水中,就有两列波在水面上传播,两列波相遇时,会不会像两个小球相碰时那样,都改变原来的运动状态呢?(约1分钟)
2.学生实验:水波的相向传播[改进课本传统实验](约2分钟)
3.引导让学生叙述实验现象。(1分钟)
5.总结:(约2分钟)
(二)波的叠加原理
1.计算机模拟绳波的传播。请同学叙述在它们的重叠区域里,质点的位移的发生了什么变化。(约2分钟)
2.原理(约2分钟)
3.画图分析
4.讲解三种典型情况:峰-峰叠加、峰-谷叠加、谷-谷叠加。(约3分钟)
5.总结(这部分知识涉及矢量运算,对学生来说是困难,教师应该画图直观,仔细讲解,同时配以计算机模拟)(约1分钟)
(三)波的干涉
1.实验:背投式发波水槽演示水波的干涉[改进实验仪器](约1分钟)
1.计算机模拟:请学生叙述观察到的现象.(约2分钟)
2.设问:为什么在两列波相遇后,会出现有些质点振动振幅很大,有些却很小,甚至为零?
3.引导学生讨论课本图10-23分析a,b这两个质点的运动情况.(约6分钟)
(设问:振动的加强点和减弱点是交替出现还是固定不变?)
4.分析,归纳,总结.(约2分钟)
5.让学生看课本得出波的干涉的定义.(约1分钟)
(四)波的干涉的条件(约5分钟)
1.设问:波的干涉的形成是否还需要条件呢?
2.引导学生分析:教材图10-23——如果波源S1和S2所激发的波的波长不同
a、某时刻是否会形成规则的强弱分布?
b、半个周期后,强弱点的分布是否还在原处?
3.大面积提问,让学生回答自己得出的结论。
4.总结:
5.实验检验。
教学小结(约3分钟)
体现本节知识结构,突出教学重点
反馈练习及评讲(约5分钟)
作业布置(约1分钟)
阅读教材;
教材P58第(1)、(2)、(3)题,上作业本
媒体应用
录相、实验演示、动画模拟
板书设计
一、波的独立传播特性
两列波相遇前后都保持各自运动状态.
二、波的叠加
波的叠加:几列波在同一介质相遇,相遇时,重叠部分的介质点参与几列波引起的振动,质点位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和.
三、波的干涉
频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,而且加强和减弱的区域相互间隔,这种现象叫波的干涉,所形成的图样叫干涉图样。
四、波的干涉的条件:频率相同的波源(相干波源)
电子课文●第二章  恒定电流
一、电流
 
形成电流的条件  我们在初中已经学过,电荷的定向移动形成电流.因此,要形成电流首先就要有能自由移动的电荷——自由电荷.但是,只有自由电荷还是不能形成电流的.在通常的情况下,导体中的自由电荷不停地做无规则的热运动,在同一时刻朝任何方向运动的都有.对于导体的任意一个截面来说,任意时刻从两侧穿过它的自由电荷都相等(图2-1).在这种情况下,导体中的自由电荷没有定向移动,因而没有电流.
如果把导体的两端分别接到电池的两极上,导体中就会有电流.图2-2中的灯泡发光,就是由于把它的两端分别接到了干电池的两极上,灯丝中有电流通过的缘故.我们知道,电池的两极间有电压,即有电势差.当导体的两端与电池的两极接通时,它的两端也有了电压,导体中就有了电场.这样,导体中的自由电荷在电场力的作用下定向移动,形成了电流.所以,导体中产生电流的条件是:导体两端存在电压.
用手电筒照明时,需要手电筒持续发光;使用电动机时,需要它连续运转.也就是说,我们通常需要持续的电流.为了使导体中有持续的电流,必须使导体两端保持持续的电压.手电筒电路里,持续的电压是由干电池提供的.汽车电路里,持续的电压是由蓄电池、发电机提供的.干电池、蓄电池、发电机都是电源.在电路中,电源的作用就是保持导体两端的电压,使电路有持续的电流.
电流强度  在单位时间内,通过导体横截面的电荷多,电流就强,电荷少,电流就弱.如果在时间t内通过导体横截面的电量是q,比值
通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值,叫做电流强度.简称电流.电流的符号是I,
在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是A.如果在1秒内通过导体横截面的电量是1库,导体中的电流就是1安.
电流的常用单位还有毫安(mA)和微安(μA).
1mA=10-3A,
1μA=10-6A.
电流可能是正电荷的定向移动,也可能是负电荷的定向移动,还可能是正负电荷同时向相反方向的移动.习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.在金属导体中,电流的方向与自由电子的定向移动的方向相反(图2-3).而在电解液中,电流的方向与正离子定向移动的方向相同,与负离子定向移动的方向相反.
方向不随时间而改变的电流叫直流.方向和强弱都不随时间而改变的电流叫恒定电流,通常所说的直流常常是指恒定电流.
二、欧姆定律
 
既然导体两端有电压,导体中才有电流,那么,导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢?我们用图2-4所示的实验来研究这个问题.
在图2-4所示的电路里,连接着一段导线(电炉丝)AB.导线两端的电压可由电压表读出,导线中的电流可由电流表读出.改变滑动变阻器上滑片P的位置,可以改变导线两端的电压.下表是测得的一组数据:
在直角坐标系中,用纵轴表示电流I,用横轴表示电压U,根据测得的数据画出I-U的关系图象,得到一条直线(图2-5中的直线I),这表明导线AB中的电流跟它两端的电压成正比,并且对这根导线来说,比值U/I是个定值,等于10伏每安,它不随U或I的改变而改变,是导线本身的一种性质.
用一段细一些的导线CD代替图2-4中的AB,重做这个实验,又得到一组数据:
根据上表中的数据作I-U关系图象,又得到一条直线(图2-5中的直线II),表明导线CD中的电流跟它两端的电压也成正比,并且对这根导线来说比值U/I也是个定值,但这个定值是15伏每安,而不同于AB的.
对比这两次实验结果,可以看出:第一,在同样的电压(例如6.0伏)下,比值U/I大的CD中,电流小,比值U/I小的AB中,电流大.所以比值U/I反映了导体阻碍电流的性质,叫做电阻.第二,CD的电阻是AB电阻的1.5倍,在同样的电压下,CD中的电流是AB中的1/1.5,即对电阻不同的导线来说,导线中的电流跟它的电阻成反比.
德国物理学家欧姆(1787~1854)最先用实验研究了电流跟电压、电阻的关系,得出结论:导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比.这就是欧姆定律.用I表示通过导体的电流,U表示导体两端的电压,R表示导体的电阻,欧姆定律可以写成如下的公式:
根据欧姆定律可以规定电阻的单位.在欧姆定律的公式中,电压的单位是伏特,电流的单位是安培,电阻的单位是欧姆,简称欧,国际符号是Ω.也就是
1欧是这样一段导线的电阻,如果在这段导线两端加上1伏电压,通过它的电流便是1安.
常用的电阻单位还有千欧(KΩ)和兆欧(MΩ).
1kΩ=103Ω,
1MΩ=106Ω.
应该注意的是,欧姆定律是在金属导电的基础上总结出来的,对于其他导体是否适用,还要经过实验的检验.实验结果是,除金属外,欧姆定律对于电解液导电也是适用的,但对气体导电就不适用了.
 
练习一
 
(1)导线中的电流为10A,20s内有多少电子通过导线的横截面?
(2)给灯泡加上220V的电压,通过灯丝的电流是0.5A,灯丝的电阻是多少?
(3)要使一个电阻是190Ω的导体内产生0.2A的电流,应该给它加上多大的电压?
(4)某电流表可测量的最大电流是10mA.已知一个电阻两端的电压是8.0V时,通过的电流是2mA.如果给这个电阻加上50V的电压,能否用这个电流表测量通过这个电阻的电流?
(5)如果电灯、电炉等用电器连接电源的两根导线,由于绝缘皮破损致使金属线芯直接接触,就发生了所谓短路.短路时,电流不经过用电器,而金属导线的电阻一般都非常小,这时的电流将怎样?
短路的危害在初中已经讲过,如果忘了,可以问问同学或老师.在日常用电和做电学实验时,务必注意避免短路.
三、电阻定律
 
我们已经知道,不同导体的电阻大小不同.那么,导体电阻的大小是由哪些因素决定的呢?
在图2-6所示电路的B、C两点间依次接入同种材料制成的粗细相同、长度不等的导线.在实验中保持B、C间的电压不变.我们发现,导线越长,电路里的电流越小.根据测得的电压和电流的数据,用欧姆定律可以算出各条导线的电阻.计算结果表明:对于同种材料制成的横截面积相同的导线,电阻的大小跟导线的长度成正比.我们常用的滑动变阻器就是通过改变接入电路的导线长度来改变电阻的大小的.
我们再把由相同材料制成的长度相同、横截面积不同的导线依次接入上面的电路中,重复前面的实验.实验表明,对于同种材料制成的长度相同、横截面积不同的导线,电阻的大小跟导线的横截面积成反比.
上面的实验结果可以总结为:在温度不变时,导线的电阻跟它的长度成正比,跟它的横截面积成反比.这就是电阻定律.如果用R表示导体的电阻,用l表示它的长度,S表示它的横截面积,这个定律可以写成以下的形式
这里的ρ是个比例系数.当我们换用不同材料的导线重复上述实验时会发现,不同材料的ρ值是不同的.可见,ρ是个与材料本身有关的物理量,它直接反映了材料导电性的好坏,我们把它叫做材料的电阻率.
变换上式的形式,可以写成
由于R、S、l的单位分别是欧、平方米、米,所以电阻率ρ的单位是欧姆米,符号是Ω·m.各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为1米、横截面积为1平方米的导体的电阻.下页表列出了几种材料在20℃时的电阻率.
从该表可以看出,纯金属的电阻率小,合金的电阻率较大,橡胶的电阻率最大.我们知道,各种导线都是用铜、铝等电阻率小的纯金属制成的.而为了电业工人的安全,电工用具上都装有用橡胶、木头等电阻率很大的绝缘体制作的把、套.
各种材料的电阻率都随温度而变化.金属的电阻率随温
度升高而增大.利用金属电阻率随着温度升高而增大的特性,制成了电阻温度计.常用的电阻温度计是用金属铂做成的.把温度计放在所测物体上,只要测出铂丝的电阻,就可以知道该物体的温度.有些合金,如锰铜和康铜的电阻率几乎不受温度变化的影响,常常用来制作标准电阻.
当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小到零.这种现象叫超导现象,处于这种状态的物体叫超导体.关于超导材料及其应用的研究,是现代物理学中很活跃的课题.
 
练习二
 
(1)长20m、横截面积是10mm2的铜导线的电阻是多少?
(2)导线的电阻是4Ω,把它对折起来作为一条导线用,电阻变为多少?如果把它均匀拉长到原来的2倍,电阻又变为多少?
(3)有一条康铜丝,横截面积为0.10mm2,长度为1.22m,在它的两端加0.60V电压时,通过它的电流强度正好是0.10A,求这种康铜丝的电阻率.
(4)用横截面积为0.63mm2、长200m的铜线绕制一个线圈.这个线圈容许通过的最大电流是8.0A,这个线圈两端至多能加多高的电压?
(5)滑动变阻器的结构如图2-7所示.A、B是金属丝的两个端点,C、D是金属杆的两个端点,可滑动的滑片P把金属杆与电阻丝连接起来.如果把A和C接线柱连入电路中,当滑片P由B向A移动时,电路中的电阻由大变小,这是为什么?你还可以设计出几种方案,当滑片P移动时,使接入电路的电阻由大变小?
四、电功和电功率
 
我们在初中已经学过电功和电功率.利用第一章所学的知识,我们可以更好地理解这两个重要概念.
在导体两端加上电压,导体内就建立了电场.电场力在推动自由电子定向移动中要做功.设导体两端的电压为U,通过导体横截面的电量为q,那么,从上一章讲的可知,电场力所做的功W=qU.由于q=It,所以,
W=UIt.
上式中W、U、I、t的单位应分别用焦、伏、安、秒.
电场力做的功常常说成是电流做的功,简称电功.所以,电流在一段电路上所做的功,跟这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比.
电流通过用电器做功的过程,实际上是电能转化为其他形式的能的过程.电流通过电动机做功,电动机转动起来,电能转化为机械能;电流通过电炉做功,电炉变热,电能转化为内能.电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能.电流做功消耗的电能是由电源供给的.电流在整个电路中做了多少功,电源就提供了多少电能.
电流所做的功跟完成这些功所用的时间的比值叫做电功率.用P表示电功率,那么
P=UI.
上式中P、U、I的单位分别用瓦、伏、安.
可见,一段电路上的电功率,跟这段电路两端的电压和电路中的电流成正比.
用电器上通常都标明它的电功率和电压,叫做用电器的额定功率和额定电压.如果给它加上的电压等于额定电压,它在工作时消耗的功率就等于额定功率,这时用电器正常工作.但是,如果用电器的工作电压不等于额定电压,实际消耗的功率就不再等于额定功率了.例如,标有“220V40W”的灯泡,接在220伏的电源上,灯泡正常发光.这时通过
在110伏的电源上,通过它的电流变小,它消耗的功率就小于额定功率,灯泡会变得昏暗不亮.如果把它接在高于220伏的电源上,通过它的电流增大,消耗的功率就大于额定功率,有烧坏灯丝的危险.所以,在把用电器接通电源之前,必须查清用电器的额定电压与电源电压是否一致.
 
练习三
 
(1)在学校、家庭或其他方便的地方观察几种常见的用电器,记下它们的额定功率和额定电压.自己设计一个表格,把观察的结果抄在作业本上.
(2)在用电器功率为2.4kw、电源电压为220V的电路中,应不应该选用熔断电流为6A的保险丝?
(3)日常使用的电功单位是千瓦时(俗称“度”),等于功率为1kW的电流在1h内做的功.千瓦时等于多少焦耳?
(4)额定电压是220V,功率是40W、60W、100W的灯泡,正常发光时的电阻是多少?
(5)在电阻器上除了标明电阻值,还标明额定功率值.这是它工作时允许消耗的最大功率,超过这个功率,电阻器会被烧坏.有一个“2k
①允许加在这个电阻器上的最大电压是______V;
②这个电阻器上能通过的最大电流是______A;
③给这个电阻器加上10V的电压时,它消耗的功率是______W.
五、焦耳定律
 
我们知道,电流通过导体时,导体总要发热,这是电流的热效应.电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关呢?
英国物理学家焦耳(1818~1889)用实验研究了这个问题后指出:电流通过导体产生的热量,跟电流的二次方、导体的电阻和通电时间成正比.这就是我们在初中学过的焦耳定律.用Q表示热量,I表示电流,R表示电阻,t表示时间,焦耳定律可以写成如下的公式:
Q=I2Rt.
在这个式子中,I、R、t的单位分别是安、欧、秒,热量的单位是焦.
电流通过电路时要做功,同时,一般电路都是有电阻的,因此电流通过电路时也要生热.那么,电流做的功跟它产生的热之间,又有什么关系呢?
如果电路中只含有电阻,即所谓纯电阻电路,由于U=IR,因此UIt=I2Rt.这就是说,电流所做的功UIt跟产生的热量I2Rt是相等的.在这种情况下,电能完全转化为电路的内能.这时电功的公式也可以写成:
如果不是纯电阻电路,电路中还包含电动机、电解槽等用电器,那么,电能除部分转化为内能外,还要转化为机械能、化学能等.这时电
功仍然等于UIt,产生的热量仍然等于I2Rt 但电流所做的功已不再等于产生的热量,而是大于这个热量;加在电路两端的电压U也不再等于IR,
例如,一台电动机,额定电压是110伏,电阻是0.40欧,在正常工作时通过的电流是50安.每秒钟内电流做的功是UIt=5.5×103J.由于电动机线圈有电阻而每秒钟内产生的热量是I2Rt=1.0×103J.可见,电功比电热大很多.电流做功消耗的电能大部分转化为机械能,小部分转化为内能.
总之,只有在纯电阻电路里,电功才等于电热;在非纯电阻电路里,要注意电功和电热的区别.
 
练习四
 
(1)额定电压是220V、电阻是160Ω的电热水器,电功率是多少瓦?每分钟产生多少焦热量?
(2)有一个1kW、220V的电炉,正常工作时电流是多少?如果不考虑温度对电阻的影响,把它接在110V的电压上,它消耗的功率将是多少?
(3)输电线的电阻共计1Ω,输送的电功率是100kW.用400V的低压送电,输电线因发热损失的功率是多少千瓦?改用104V的高压送电呢?
(4)容量都是2L的电水壶,功率是1kW的,20min可以将水烧开,而功率是3kW的只要5min就可以将水烧开.为什么小功率的电水壶不经济?
提示:想一想这种情况下不可避免的能量损失.
六、串联电路
 
把导体一个接一个地依次连接起来,就组成串联电路.图2-8是三个电阻R1、R2、R3组成的串联电路.
如果我们把串联电路连到电源上,用电压表测量每个电阻两端的电压,用电流表测量通过每个电阻的电流可以得到串联电路的基本特点:①电路中各处的电流相等;②电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和.例如在图2-8中,
U=U1+U2+U3.
现在我们从这两个基本特点出发,来研究串联电路的几个重要性质.
(1)串联电路的总电阻 用R代表串联电路的总电阻,I代表电流,根据欧姆定律,在图2-8中,
U=IR,U1=IR1,U2=IR2,U3=IR3,
代入U=U1+U2+U3中可得
R=R1+R2+R3.
同学们很容易自己推导出,如果有n个导体串联,那么
R=R1+R2+……+Rn.
这就是说,串联电路的总电阻,等于各个导体的电阻之和.导体串联,相当于导线长度增长,所以总电阻比其中任何一个导体的都大.
(2)串联电路的电压分配在串联电路中,由于
所以,
这就是说,串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比.
R变到零,UPB由U变到零.用电压表测量UPB的值就可以看出它的变化情况.这种能连续变化的电压,电学实验中经常要用到.
(3)串联电路的功率分配  串联电路中某个电阻Rk消耗的功率Pk=UkI,而Uk=IRk,所以Pk=I2Rk.因此,各个电阻消耗的功率分别是
P1=I2R1,P2=I2R2,……Pn=I2Rn,
所以,
这就是说,串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比.这个结论可以用下面的实验定性地验证:把电阻值不同的灯泡串联起来接入照明电路,会看到阻值大的灯泡亮,表明它消耗的功率多,阻值小的灯泡暗,表明它消耗的功率少.
[例题]  有一盏弧光灯,额定电压U1=40V,正常工作时通过的电流I=5.0A,应该怎样把它连入U=220V的照明电路中?
解:直接把弧光灯连入照明电路是不行的,因为照明电路的电压比弧光灯额定电压高得多.由于串联电路的总电压等于各个导体上的电压之和,因此,可以在弧光灯上串联一个适当的电阻R2,分掉多余的电压(图2-10).
要分掉的电压U2=U-U1=180V.R2与弧光灯R1串联,弧光灯正常工作时,R2通过的电流也是5.0A.所以
这道例题告诉我们,串联电阻可以分担一部分电压,使额定电压低的用电器能连到电压高的线路上使用.串联电阻的这种作用叫分压作用,作这种用途的电阻又叫分压电阻.
 
练习五
 
(1)求电阻值分别是2Ω、3Ω、4Ω的三个电阻串联后的总电阻.如果用4.5V的电源给这三个串联电阻供电,每个电阻两端的电压是多少?
(2)由两个电阻器组成的串联电路,两端的电压是100V,其中一个电阻器的电阻是80Ω,两端电压是40V,求另一个电阻器的电阻.
(3)在图2-9所示的分压器电路中接入一个电压表测UPB的值.在P从A向B滑动的过程中,如果电压表的示数总等于U,故障出在哪里?如果电压表的示数总等于零,故障出在哪里?已知电源和电压表都是好的.
(4)分别标着“220V100W”和“220V40W”的两个灯泡,串联后接在220V的照明电路中,消耗的功率各是多少?哪一个灯泡消耗的功率大?为什么?(计算时假定灯丝的电阻不随温度而改变)
七、并联电路
 
把几个导体并列地连接起来,就组成了并联电路.同一电路上的各个用电器,通常都是采用并联接法.图2-11是三个电阻R1、R2、R3组成的并联电路.
我们用电压表和电流表测量每个电阻两端的电压和通过的电流,可以得到并联电路的基本特点:①电路中各支路两端的电压相等;②电路的总电流等于各支路的电流之和.例如在图2-11中,
I=I1+I2+I3.
同上一节一样,我们也从这两个基本特点出发,来研究并联电路的几个重要性质.
(1)并联电路的总电阻用R代表并联电路的总电阻,U代表电压,根据欧姆定律,在图2-11中,
由于I=I1+I2+I3,整理后可得
同学们很容易自己推导出,如果有n个导体并联,那么,
这就是说,并联电路总电阻的倒数,等于各个导体的电阻的倒数之和.
如果有n个阻值都是r的电阻并联,由于
可见,总电阻等于每一个导体电阻的n分之一.
导体并联,相当于横截面积增大,所以总电阻比其中任何一个导体的都小.
(2)井联电路的电流分配在并联电路中,由于各支路两端的电压都相等,并且
U=I1R1,U=I2R2,……U=InRn,
所以,
I1R1=I2R2=……=InRn=U.
这就是说,并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比.
(3)并联电路的功率分配并联电路中某个电阻Rk消耗的功率
别是
所以,
P1R1=P2R2=……=PnRn=U2.
这就是说,并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比.这个结论,可以用下面的实验定性地验证:把阻值不同的灯泡并联在照明电路里会看到电阻小的灯泡亮,表明它消耗的功率大,电阻大的灯泡暗,表明它消耗的功率小.
[例题]  线路的电压为220V,每条输电线的电阻是5Ω,电炉A的电阻是100Ω,求电炉A上的电压和它消耗的功率.如果在A的旁边再并联一个电阻相同的电炉B,这时电炉上的电压和每个电炉消耗的功率又各是多少?
先根据题意作出如图2-12所示的电路图.在未加接电炉B之前,RA跟输电线的电阻r是串联的,求出线路的总电阻R,算出线路中的电流I,就很容易算出电炉上的电压UA和它消耗的功率PA.加接电炉B之后,就要先求出RA和RB并联后的电阻R并,再求出线路的总电阻R′,然后就可以用同样的办法算出电炉上的电压U并和每个电炉消耗的功率P′了.
解:(1)没有加接电炉B的时候:
线路的总电阻
R=RA+r+r=(100+5+5)Ω=110Ω,
线路中的电流
电炉A上的电压
UA=IRA=2×100V=200V,
电炉A消耗的功率
PA=UAI=200×2W=400W.
(2)加接电炉B以后:
线路的总电阻
线路中的电流
电炉上的电压
U并=I′R并=3.7×50V=185V,
电炉A、B消耗的功率都是
从这道例题可以看出,加接电炉B之后,加在电炉上的电压减小了,每个电炉消耗的功率也减小了.一般说来,线路里并联的用电器越多,并联部分的电阻就越小,在总电压不变的条件下,电路里的总电流就越大,因此输电线上的电压就越大.这样,加在用电器上的电压就越小,每个用电器消耗的功率也越小.我们在晚上七八点钟开灯,那时大家都用电灯照明,电灯比深夜时暗些,就是这个缘故.
 
小实验
 
找来小木板、薄铁片、图钉、细铜丝(或细铁丝)、小木夹等,按照图2-13所示的样子做一个电池夹和两只小灯座.
再找来一根粗铅笔芯(也可以用小刀将木杆铅笔剖成两半,用附着铅笔芯的那一半),在它的一端接一根导线(要用细线绑紧,或用胶布粘牢).用一段铜线在铅笔芯上绕几圈做一个滑环,使它在铅笔芯上能滑动.这样就做成了一个滑动变阻器.
再准备两节干电池、两个规格相同(2.5V0.3A)的手电筒用的小灯泡和几根导线,请你利用这些器材设计电路,当滑动变阻器的滑环移动时,一个灯泡变暗,另一个灯泡变亮.你可以设计出几个方案,按你设计的每个方案连接电路,看看灯泡的亮度变化是否符合要求.如果不符合要求,研究一下问题出在哪里,如何解决.然后再用实验检查你的解决办法是否正确.
 
练习六
 
(1)电路里有四个阻值分别是20Ω、40Ω、50Ω、200Ω的电阻并联着,求电路的总电阻是多少?
(2)用阻值分别是10kΩ、20kΩ、80kΩ的三只电阻,怎样连接可以得到26kΩ的电阻?
(3)R1、R2两个电阻并联,其中R1为200Ω,通过R1的电流I1为0.20A,通过整个并联电路的电流I为0.80A,求R2和通过R2的电流I2.
(4)分别标着“220V100W”和“220V40W”的两个灯泡并联后接在110V的电源上.它们消耗的功率各是多少?哪一个灯泡消耗的功率大?(计算时不考虑温度对电阻的影响)
(5)一个盒子内装有由导线和三个阻值都为R的电阻组成的电
图.

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