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高二物理单摆的教案

2023-08-11 08:41:38 收藏本文 下载本文

“悟已往之不谏”通过精心收集,向本站投稿了20篇高二物理单摆的教案,下面是小编收集整理后的高二物理单摆的教案,仅供参考,希望能够帮助到大家。

高二物理单摆的教案

篇1:高二物理单摆的教案

高二物理单摆的教案

【教学目标】

(一)知识与技能

1、知道什么是单摆,了解单摆的构成。

2、掌握单摆振动的特点,知道单摆回复力的成因,理解摆角很小时单摆的振动是简谐运动。

3、知道单摆的周期跟什么因素有关,了解单摆的周期公式,并能用来进行有关的计算。

4、知道用单摆可测定重力加速度。

(二)过程与方法

1、知道单摆是一种理想化的系统,学会用理想化的方法建立物理模型。

2、通过单摆做简谐运动条件的教学,体会用近似处理方法来解决物理问题。

3、通过研究单摆的周期,掌握用控制变量的方法来研究物理问题。

(三)情感、态度与价值观

1、单摆在小角度情况下做简谐运动,它既有简谐运动的共性,又有其特殊性,理解共性和个性的关系;

2、当单摆的摆角大小变化时,单摆的振动也将不同,理解量变和质变的变化规律。

3、培养抓住主要因素,忽略次要因素的辨证唯物主义思想。

【教学重点】

1、知道单摆回复力的来源及单摆满足简谐运动的条件;

2、通过定性分析、实验、数据分析得出单摆周期公式。

【教学难点】

1、单摆振动回复力的分析;

2、与单摆振动周期有关的因素。

【教学方法】

分析推理与归纳总结、物理公式推导法、实验验证、讲授法与多媒体教学相结合。

【教学用具】

单摆、秒表、米尺、条形磁铁、装有墨水的注射器(演示振动图象用)、CAI课件。

【教学过程】

(一)引入新课

教师:1862年,18岁的伽利略离开神学院进入比萨大学学习医学,他的心中充满着奇妙的幻想和对自然科学的无穷疑问,一次他在比萨大学忘掉了向上帝祈祷,双眼注视着天花板上悬垂下来摇摆不定的挂灯,右手按着左手的脉搏,口中默默地数着数字,在一般人熟视无睹的现象中,他却第一个明白了挂灯每摆动一次的时间是相等的,于是制作了单摆的模型,潜心研究了单摆的运动规律,给人类奉献了最初的能准确计时的仪器。

在第一节中我们以弹簧振子为模型研究了简谐运动,日常生活中常见到摆钟、摆锤等的振动,这种振动有什么特点呢?本节课我们来学习简谐运动的另一典型实例单摆。

(二)进行新课

1.单摆

(1)什么是单摆

秋千和钟摆等摆动的物体最终都会停下来,是因为有空气阻力存在,我们能不能由秋千和钟摆摆动的共性,忽略空气阻力,抽象出一个简单的物理模型呢?

(出示各种摆的模型,帮助学生正确认识什么是单摆)

①第一种摆的`悬绳是橡皮筋,伸缩不可忽略,不是单摆;

②第二种摆的悬绳质量不可忽略,不是单摆;

③第三种摆的悬绳长度不是远大于球的直径,不是单摆;

④第四种摆的上端没有固定,也不是单摆;

⑤第五种摆是单摆。

定义:如果悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽略,线长又比球的直径大得多,这样的装置叫单摆。

单摆是实际摆的理想化模型:线的伸缩和质量可以忽略──使摆线有一定的长度而无质量,质量全部集中在摆球上。线长比球的直径大得多,可把摆球当作一个质点,此时悬线的长度就是摆长,实际单摆的摆长是从悬点到小球的球心。单摆的运动忽略了空气阻力,实际的单摆在观察的时间内可以不考虑各种阻力。

(2)单摆的摆动

①单摆的平衡位置

当摆球静止在O点时,摆球受到重力G和悬线的拉力F'作用,这两个力是平衡的。O点就是单摆的平衡位置。

②单摆的摆动

演示:用力将摆球拉离平衡位置,使悬线与竖直方向成一角度,然后释放。

分析:摆球被拉到位置A'时,摆球受到重力G,绳的拉力F',且G与拉力F'不再平衡,所以摆球在这两个力的共同作用下,将沿以O为中点的一段圆弧做往复运动。

结论:摆球沿着以平衡位置O为中点的一段圆弧做往复运动,这就是单摆的振动。

(用CAI课件模拟摆球所做的运动)

2、单摆做简谐运动

(1)单摆的回复力

摆球受到的重力G和悬线拉力F',在单摆振动时,一方面要使单摆振动,另一方面还要提供摆球沿圆弧的运动的向心力。在研究摆球沿圆弧的运动情况时,可以不考虑与摆球运动方向垂直的力,而只考虑沿摆球运动方向的力,如图所示。

因为F'垂直于v,所以,我们可将重力G分解到速度v的方向及垂直于v的方向。且G1=Gsin=mgsin,G2=Gcos=mgcos。

重力G沿圆弧切线方向的分力G1=mgsin是沿摆球运动方向的力,正是这个力提供了使摆球振动的回复力,也可以说成是摆球沿运动方向的合力提供了摆球摆动的回复力。

F=G1=mgsin

(2)单摆做简谐运动的推证

在偏角很小时,sin

又回复力F=mgsin

所以单摆的回复力为

(其中x表示摆球偏离平衡位置的位移,L表示单摆的摆长,负号表示回复力F与位移x的方向相反)

对确定的单摆,m、g、L都有确定的数值, 可以用一个常数表示,上式可以写成

可见:在偏角很小的情况下,单摆所受的回复力与偏离平衡位置的位移成正比而方向相反,单摆做简谐运动。

(3)实验验证

我们知道简谐运动的图象是正弦(或余弦曲线),那么在摆角很小的情况下,既然单摆做的是简谐运动,它振动的图象也是正弦或余弦曲线。

(让学生亲身体验一下振动的图象)

实验:用装有墨水的注射器,演示振动图象。(用实物投影仪投影)

现象:注射器漏出的墨水洒到匀速拉动的硬纸板上形成的图线是正弦或余弦曲线。

总结:从实际得到的图象中均可看出,在摆角很小的情况下,单摆振动的图象符合简谐运动的要求,单摆做简谐运动。

(4)单摆做简谐运动的条件

单摆做简谐运动的条件是偏角很小,通常应在10以内,误差不超过0.5%。

3、单摆的周期

(1)实验研究

问题:单摆的周期与哪些因素有关呢?

学生猜想:可能与振幅、摆球质量、摆长、重力加速度及空气阻力有关。

说明:在摆角很小,观察时间不长时,空气阻力的影响较小,可以忽略不计。

对比实验:

①当摆长为1m时,使振幅A1=8cm,测出单摆的周期T1;当摆长为1m时,使振幅A2=5cm,测出单摆的周期T1。

②当摆长为1m时,使摆球质量为m,测出单摆的周期T2;当摆长为1m时,换用质量为2m的摆球,测出单摆的周期T2。

③当摆长为1m时,使用一定的质量的摆球,测出单摆的周期T3;当摆长为0.64m时,使用质量相同的摆球,测出单摆的周期T3。

④单摆的摆球用铁球(质量为m),测出单摆的周期T4;在单摆摆球的平衡位置下方放一块磁铁(相当于重力加速度增大)测出单摆的周期T4。(实验结果分析、比较)

结论:单摆摆动的周期与单摆的振幅无关,与单摆的摆长、重力加速度有关。

(2)周期公式

荷兰物理学家惠更斯研究了单摆的摆动,定量得到:单摆做简谐运动的周期T跟摆长L的二次方根成正比,跟重力加速度g的二次方根成反比,跟振幅、摆球的质量无关。

4、单摆的应用

(1)利用单摆的等时性计时

单摆振动的周期与振幅的大小无关,这一特点叫做单摆振动的等时性。惠更斯利用摆的等时性发明了带摆的计时器,摆的周期可以通过改变摆长来调节,计时很方便。

(2)测定当地的重力加速度

单摆的周期和摆长容易用实验准确地测定出来,所以利用单摆能准确地测定各地的重力加速度。

引导学生阅读17页有关内容,了解用单摆测重力加速度的原理及实验误差的分析,了解减小实验误差的措施。

巩固练习

1、秒摆的周期是______(G=9.8 m/s2时,秒摆的摆长大约是_______米 (取两位有效数字)。(参考答案:2s,0.99m)

2、关于单摆做简谐运动的回复力正确的说法是( BCD )

A.就是振子所受的合外力 B.振子所受合外力在振子运动方向的分力

C.振子的重力在运动方向的分力 D.振子经过平衡位置时回复力为零

3、用空心铁球内部装满水做摆球,若球正下方有一小孔,水不断从孔中流出,从球内装满水到水流完为止的过程中,其振动周期的大小是( C )

A.不变 B.变大

C.先变大后变小再回到原值 D.先变小后变大再回到原值

4、如右图所示,光滑轨道的半径为2m,C点为圆心正下方的点,A、B两点与C点相距分别为6cm与2cm,a、b两小球分别从A、B两点由静止同时放开,则两小球相碰的位置是( A )

A.C点 B.C点右侧 C.C点左侧 D.不能确定

5、一个摆钟从甲地拿到乙地,它的钟摆摆动加快了,则下列对此现象的分析及调准方法的叙述中正确的是( C )

A.G甲G乙,将摆长适当增长 B.G甲G乙,将摆长适当缩短

C.G甲

6、一绳长为L的单摆,在悬点正下方(LL')处的点有一个钉子,如图所示,这个摆的周期是( D )

A.T=2 B.T=2

C.T=2( + ) D.T=( + )

(三)课堂总结、点评

通过本节课学习,我们知道单摆是一种理想化的振动模型,单摆振动的回复力是由摆球重力沿圆弧切线方向的分力mgsin提供的,在摆角很小时,回复力F=- ,单摆的振动可看成简谐运动。单摆振动的周期跟振幅、摆球质量的大小无关,跟摆长的二次方根成正比,跟重力加速度的二次根成反比,即T=2L/g。利用单摆可以计时和测定重力加速度等。

(四)课余作业

完成P18问题与练习的题目。

附:教材分析

摆动是常见的一种机械振动,单摆就是研究这类运动的一个物理模型,也就是说研究单摆的运动将为我们研究复杂摆动打下基础,同时现实生活中的许多摆动可以被近似地看成单摆运动,研究单摆运动规律将直接有助于我们解决这类实际问题,所以,本节知识属于高中物理中的重点知识。

篇2:物理单摆优秀教案

物理单摆优秀教案

一、教学目标:

通过本节课的复习,进一步熟悉有关单摆的知识,能够熟练利用单摆的知识解决实际问题。

二、重点难点:

1、理解单摆在摆角很小(如不大于10)情况下,其振动是简谐运动。

2、单摆模型的应用。

三、教学方法:

复习提问,课件演示,讲练结合

四、教学过程

(一)知识回顾

(1)什么是单摆?

(2)单摆振动的回复力来源于什么?单摆做简谐运动的条件是什么?

(3)知道单摆的周期和什么有关?单摆振动的周期公式怎样?

(4)演示课件《单摆》,增加学生的直观感受。

(二)例题精讲

例1. 如下图所示,用两根长度都为L的绳线悬挂一个小球A,绳与水平方向的夹角为α,使球A垂直于纸面作摆角小于5°的摆动,当它经过平衡位置的 瞬间,另一小球B从A球的正上方自由下落,并能击中A球,则B球下落的高度

是。

分析解答:球A垂直于纸面作摆角小于5°的摆动,球A的运动是简谐振动,

摆长为Lsinα,周期为T?2?0l。球B做自由落体运动,下落时间为t,下落g

高度h=12gt。当球A经过平衡位置的瞬间,B球开始下落,B球若能击中A球,B球下落时2

间应为A球做简谐振动半周期的整数倍,即t=nT/2。则n?Lsin2h? 解出B球距Agg

球的高度h=122npLsinα(n=1、2、3…) 2

点评:振动的周期性表现在它振动的状态每隔一个周期的时间重复出现,因此在讨论某一状态出现的时间时,要注意它的多值性,并会用数学方法表示。如本题中单摆小球从平衡位置出发再回到平衡位置的时间是半周期整数倍的一系列值。

例2. 若单摆的摆长不变,摆角小于5°,摆球质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置的速度减小为原来的1/2,则单摆的振动( )

A. 频率不变,振幅不变B. 频率不变,振幅改变 C. 频率改变,振幅改变D. 频率改变,振幅不变

分析解答:单摆的周期T=,与摆球质量和振幅

无关,只与摆长L和重力加速度g有关。当摆长L和重力加速

度g不变时,T不变,频率f也不变。选项C、D错误。单摆

振动过程中机械能守恒。如图5所示,摆球在极限位置A的重力势能等于摆球运动到平衡位置的动能,即mgL(1-cosθ)= mυ /2,υ=

增大,α减小,振幅A减小,选项B正确。

(三) 课堂练习

1、单摆的周期在下列何种情况时会增大

A、增大摆球质量B、减小摆长 C、把单摆从赤道移到北极 D、把单摆从海平面移到高山

2、甲乙两单摆,同时做简谐运动,甲完成10次全振动时,乙完成25次全振动,若乙的摆长为1m,则甲的`摆长为__________。

3、一单摆摆长为98cm,t=0时开始从平衡位置向右运动,则当t=1.2s时,下列关于单摆运动的描述正确的是()

A.正向左做减速运动,加速度正在增大B.正向左做加速运动,加速度正在减小

C.正向右做减速运动,加速度正在增大D.正向右做加速运动,加速度正在增大

(四) 能力训练

4、某学生利用单摆测定本地的重力加速度,他考虑了若干方案,其中正确的是()

A、测出单摆的振幅,摆长和振动周期

B、测出单摆的摆角、摆球的质量和振动的振幅

C、摆角只要小于5°,其实际角度不必测量,但需测出单摆的摆长和振动周期

D、必须测出摆角大小,摆长和振动周期

5、某学生利用单摆测定重力加速度,测得摆球的直径是2.0cm,悬线长是99.0cm,振动30次所需时间为60.0s,则测得的重力加速度值等于__________cm/s。 22,当υ减小为υ/2

时,

6、一单摆的摆长为78.1cm,当地的重力加速度为9.81m/s,试求这个单摆的周期。如果将这个单摆放到月球上,月球的重力加速度是地球的0.16倍,其他条件不变,那么这个单摆在月球上的周期变为多少?

(五) 学习本节内容应注意的问题:

①周期T与振幅、摆球质量无关,只与摆长L和所处地点重力加速度g有关。 ②单摆的摆长L是指悬挂点到摆球球心间的距离。 2

参考答案

1、D

2、6.25m 3、A 4、C

5、986.06、2s,5s

篇3:高二物理欧姆定律教案

1.理解掌握部分电路欧姆定律及其表达式。

2.掌握欧姆定律计算有关问题。

3.理解掌握用欧姆定律分析实际问题,解释实际问题。

4.学会用伏安法测量导体电阻的方法。

5.进一步学会电流表、电压表的使用。

6.培养学生辩证唯物主义思想。

篇4:高二物理欧姆定律教案

电源,滑动变阻器,定值电阻(5欧、10欧、20欧、40欧各一只)。

电流表,电压表,开关,导线,例题投影片。

篇5:高二物理欧姆定律教案

[第一课时]

(一)引入新课

设问:1.形成持续电流的条件是什么?

2.导体的电阻对电流有什么作用?

学生回答后,教师分析:在电路中,电压是形成电流的条件,而导体的电阻又要对电流起阻碍作用,电阻越大,电流越小。那么,在一段电路中的电流、电压、电阻这三个量究竟有什么关系呢?这就是我们今天要讨论的问题——欧姆定律。(板书课题)

(二)新课教学

今天我们研究电流与电压、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。

设问:请同学们根据刚才提出的研究方法,利用我们所学过的仪器怎样来设计一个实验?(请同学们回答)

学生回答后,教师投影实验电路图,分别介绍电流表。电压表、滑动变阻器在实验中作用。

1.电阻R不变,电流与电压有什么关系

演示:按图接好电路,保持R=10欧不变,调节滑动变阻器,改变R上的电压,请两位同学读出每次实验的电压值和包流值,记人表1中: 分析:从上表中可以看出,在电阻只保持不变时,随着电阻R上的电压的增大,通过电阻R的电流也增大,且电压与电流是同倍数增加,这种关系在数学上叫成正比关系。

结论:在电阻不变时,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。[板书) ·

2.电压不变时,电流与电阻有什么关系

演示:按上图连接电路,更换定值电阻的阻值,调节滑动变阻器,使只两端的电压始终保持4伏,请两位同学读出电流表、电压表的读数,并记录在表2中。

分析:从上表中可以看出,在电压相等的情况下,定值电阻及增大,通过电阻R的电流反而减小,且电阻R增大几倍,通过电阻的电流反而减小到几分之一,这种关系在数学上叫成反比关系。

结论:在电压一定时,导体中的电流跟这段导体的电阻成反比。(板书)

3。欧姆定律及其表达式

现在我们已经知道了导体中电流跟这段导体两端的电压成正比的关系,导体中的电流跟这段导体的电阻成反比的关系。

设问:这两个关系能否用一句话归纳、概括呢?

结论:导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。这个结论叫做欧姆定律。(板书)

说明:在欧姆定律中的两处用到“这段导体”,这两个这段导体都是指同一导体而言,也就是说欧姆定律中所指的电流、电压、电阻是同一导体的三个量。(要同学们在“这段导体”下面加“.”)

用U表示导体两端的电压,R表示导体的电阻,I表示通过导体的电流,则其数学表达式为:I=U/R [板书]

根据数学规律,我们可以对欧姆定律公式I=U/R 进行变形,得到U=IR或R=U/I 这样我们可以根据同一导体中的两个量,来求出第三个量。 ·

4。欧姆定律来计算有关问题

例:已知电烙铁的电阻是1210欧姆,如果电烙铁两端的电压是220伏,求通过电烙铁的电流?[投影)

分析:本题已知的两个量电阻、电压都是针对同一导体电烙铁而言的,可直接应用欧姆定律的数学表达式计算,但在解题时,一定要强调解题的规范性。(结果:0.18安)

(三)小结:

教师根据板书小结,突出欧姆定律的内容,强调欧姆定律中的“这段导体”四个字。

(四)巩固练习:课本第90页第1、3题。

(五)作业布置:作业本第53页(一)1—4。

篇6:高二物理《内能》教案

高二物理《内能》教案

高二物理《内能》教案

教学目标

(一)知识和技能

1、了解内能的概念,简单描述温度和内能的关系。

2、知道热传递过程中,物体吸收(或放出)热量,使物体温度升高(或降低),内能改变。

3、知道在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量,热量的单位是焦耳。

4、知道做功可以使物体内能改变的一些事例。

(二)过程与方法

1、通过探究找到改变物体内能的两种方法。

2、通过实验说明做功与物体内能改变的关系。

3、通过实验和查找资料,培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力。

(三)情感、态度、价值观

1、学生通过实验体验探究的过程,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。

2、培养学生的观察能力,使学生通过实验理解做功与物体内能变化的关系。

教学重点难点 内能概念、改变内能的两种方法

教学准备

压燃演示器、铁丝(多根)、酒精灯(多只)、烧瓶、皮塞、气筒、多媒体设备

教学过程

提问:在生活中,我们发现,装着开水的开水瓶的塞子有时会被弹出去,塞子的动能从何而来?引入课题:“内能

一、内能

通过前面学习知道,分子在不停地做无规则的热运动,同一切运动的物体一样,分子具有动能。

分子间有相互作用力,所以分子间还有势能。对此,你们想提出什么问题吗?

提问:分子动能大小与什么因素有关?什么情况下有分子势能?等等。

物体温度越高,分子运动越快,分子的动能就越大,相互吸引或相互排斥的分子之间都存在分子势能。5、归纳:物体内所有分子热运动的动能和势能的总和,叫做物体的内能。任何物体都有内能。5、体会:内能是一种不同于物体机械能的另一种形式的能量

二、物体内能的改变

探究活动:怎样能够使铁丝变热?让学生动手试试。激发学生对物理学习的兴趣。

演示:用酒精灯加热;来回弯折;在其他物体上摩擦等。 启发学生通过观察,找出不同方法的共同现象、特征并交流。(可以对铁丝传热,也可以对铁丝施力。)

演示:压燃演示器。空气推动皮塞时内能改变。提问:观察到的“白雾”说明了什么?(观察得出:做功可以改变物体的内能。)“白雾”说明:内能减少,温度降低,水蒸气发生了液化。

三、内能

1、内能:物体内部所有分子做无规则运动的'动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。

2、物体在任何情况下都有内能:既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用,那么内能是无条件的存在着。无论是高温的铁水,还是寒冷的冰块。

3、影响物体内能大小的因素:①温度②质量③材料④存在状态

4、内能与机械能不同:

机械能是宏观的,是物体作为一个整体运动所具有的能量,它的大小与机械运动有关

内能是微观的,是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动,而不是物体的整体运动。

5、热运动:物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。

温度越高扩散越快。温度越高,分子无规则运动的速度越大。

四、内能的改变:

1、内能改变的外部表现:

物体温度升高(降低)——物体内能增大(减小)。

物体存在状态改变(熔化、汽化、升华)——内能改变。

反过来,不能说内能改变必然导致温度变化。(因为内能的变化有多种因素决定)

2、改变内能的方法:做功和热传递。

A、做功改变物体的内能:对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会减少。

B、热传递可以改变物体的内能。

①热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。

②热传递的条件是有温度差,传递方式是:传导、热传递传递的是内能(热量),而不是温度。

③热传递过程中,物体吸热,温度升高,内能增加;放热温度降低,内能减少。

④热传递过程中,传递的能量的多少叫热量,热量的单位是焦耳。热传递的实质是内能的转移。

C、做功和热传递改变内能的区别:由于它们改变内能上产生的效果相同,所以说做功和热传递改变物体内能上是等效的。但做功和热传递改变内能的实质不同,前者能的形式发生了变化,后者能的形式不变。

五、作业布置:

书本p32.p36练习题

篇7:高二物理电功率教案

高二物理电功率教案

一、电功和电功率

1.电功是指__________的功,电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的________、电路中的________和________三者的乘积,表达式W=________.

2.电功率是指____________________________,P=________=________.

二、焦耳定律和热功率

1.在一段只有电阻元件的纯电阻电路中,电场力所做的功W等于电流通过这段电路时发出的________,即Q=W=__________,由欧姆定律U=IR,热量Q=________,这就是焦耳定律.

2.一段电路因发热而消耗的功率P热=______,称为热功率.纯电阻电路上的热功率可表示为P热=__________.

3.如果不是纯电阻电路,电能除一部分转化为内能外,其他部分转化为机械能、化学能等,这时的电功仍然等于______,电阻上产生的热量仍为______,此时电功比电阻上产生的热量______.

三、闭合电路中的功率

1.EI=U外I+U内I,反映了闭合电路中的能量转化关系.__________表示电源提供的电功率,________和________分别表示外电路和内电路上消耗的电功率.公式表明,电源提供的能量一部分消耗在______上,转化为其他形式的能量;另一部分消耗在________上,转化为内能.

2.电动势反映了电源把______________ ______转化为电能的能力.当电源流过单位电时,若电源电动势越大,则电源提供的__________越大,电源把其他形式的能转化为电能的能力越强.

一、电功和电功率

[问题情境]

在日常生活中,经常会用到家用小电器,例如电吹风、电熨斗等,它们都会分为几档,像电吹风可以吹凉风、暖风和热风.你知道如何计算它们消耗的电能吗?

1.电流做功的实质是什么?

2.设加在一段电路两端的电压为U,流过电路的电流为I,试推导电流做功的表达式.

[要点提炼]

1.电功的计算式:______________.

2.电功率的计算式:____________.

二、焦耳定律和热功率

[问题情境]

随着家用电器的增多,特别是空调,电热器等大功率用电器的使用,引发的火灾事故越来越多.据统计很大一部分火灾的事故原因是导线、插座或开关等元件温度升高而导致的.电流通过导体为什么会发热,产生的热量与哪些因素有关呢?

1.什么样的电路是纯电阻电路?

2.电功和电热相等吗?

3.比较非纯电阻电路中电功与电热的关系.

[要点提炼]

1.焦耳定律的表达式:____________.

2.电功与电热的关系:纯电阻电路中:________________,非纯电阻电路中: __________.

三、闭合电路中的功率

[问题情境]

1.闭合电路中电源电动势和内、外电压的关系是怎样的.

2.推导闭合电路中能量的转化关系并解释各项的物理意义.[

[要点提炼]

1.闭合电路中的能量转化关系:______________,对于纯电阻电路该式可写为______.

2.电动势反映了电源把________________转化为____________的能力.

[问题延伸]

1.什么是电源的输出功率?在一个闭合回路中电源的输出功率与外电阻之间有怎样的关系(纯电阻电路)?

2.电源的效率如何计算?它与外电阻有怎样的关系?

例1 有一个直流电动机,把它接入0.2 V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4 A.若把它接入2 V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1 A.

( 1)求电动机正常工作 时的输出功率.

(2)若在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率为多大?

变式训练1 某吸尘器中的电动机线圈电阻为1 ,接在220 V的直流电压下,工作电流为1 A,则吸尘器消耗的电功率为________;发热损耗的功率为________;转化为机械能的功率为________.

例2

图1

如图1所示,线段A为某电源的U-I图线,线段B为某电阻R的U-I图线, 由上述电源和电阻组成闭合电路时,则:

(1)电源的`输出功率P出是多大?

(2)电源内部损耗的电功率P内是多少?

变式训练2 电路图如图2甲所示,图乙中的图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图象,滑动变阻器的最大阻值为15 ,定值电阻R0=3 .

图2

(1)当R为何值时,R0消耗的功率最大?最大值为多少?

(2)当R为何值时,电源的输出功率最大 ?最大值为多少?

思路点拨 求解本题应把握以下三点:

(1)由U-I图象求电源的电动势和内阻.

(2)电路中的电流最大时,R0消耗的功率最大.

(3)利用电源有最大输出功率的条件,求电源的最大输出功率.

【即学即练】

1.下列求解电热的公式中,对所有电路均适用的是

A.Q=UIt B.Q=I2Rt

C.Q=U2Rt D.W=Pt

2.一台电动机的输出功率是10 kW,这表明该电动机工作时()

A.每秒消耗10 kW电能

B.每秒对外做10 kW功

C.每秒消耗10 kJ电能

D.每秒对外做10 kJ功

3.电动机的电枢阻值为R,电动机正常工作时,两端的电压为U,通过的电流为I,工作时间为t,下列说法中正确的是()

A.电动机消耗的电能为UIt

B.电动机消耗的电能为I2Rt

C.电动机线圈产生的热量为I2Rt

D.电动机线 圈产生的热量为U2tR

4.电源的电动势和内阻都保持一定,在外电路的电阻逐渐变小的过程中,下列说法错误的是()

A.路端电压一定逐渐变小

B.电源的输出功率一定逐渐变小

C.电源内部消耗的电功率一定逐渐变大

D.电源的输出电流一定变大

参考答案

课前自主学习

一、

1.电流所做 电压U 电流I 通电时间t UIt

2.单位时间内电流所做的功 Wt UI

二、

1.热量Q UIt I2Rt 2.Q/t I2R

3.UIt I2Rt 大

三、

1.EI U外I U内I 外电路 内电路

2.其他形式的能量 电功率

核心知识探究

一、

[问题情境]

1.因电流是自由电荷在电场力作用下定向移动形成的,电流做的功,实质上是电场力对自由电荷做功.

2.推导:t时间内流过电路的电荷总量q=It,电场力移动电荷做的功为W=qU,所以t时间内电流做功W=UIt.

[要点提炼]

1.W=UIt 2.P=UI

二、

[问题情境]

1.只含白炽灯、电炉等电热元件的电路是纯电阻电路.电流通过纯电阻电路做功时,电能全部转化为导体的内能.

2.在纯电阻电路中,两者相等;在非纯电阻电路中,两者不相等.

3.非纯电阻电路中,电能一部分转化为内能,其他部分转化为机械能、化学能等其他形式的能,这时电功仍然等于UIt,电热仍为I2Rt,此时电功大于电热.

[要点提炼]

1.Q=I2Rt 2.W=Q WQ

三、

[问题情境]

1.E=U内+U外

2.根据E=U内+U外可得EI=U内I+U外I,式中EI表示电源提供的电功率,U外I表示外电路上消耗的电功率;U内I表示内电路上消耗的电功率.

[要点提炼]

1.EI=U内I+U外I EI=I2r+I2R

2.其他形式 的能 电能

[问题延伸]

1.电源的输出功率是指外电路消耗的功率.

当外电路为纯电阻电路时,

(1)电源的输出功率

P出=I2R=E2R+r2R=E2RR-r2+4Rr=E2R-r2R+4r,由此可知当R=r时,电源有最大输出功率P出max=E24r.

(2)P出与外电阻R的函数关系图象如图所示 ,从图中看出当Rr时,若R增大,P出减小.对一个确定的电源,除R=r外,外电阻 有两个值对应的输出功率相等,即(ER1+r)2R1=(ER2+r)2R2,化简后得到这两个阻值的关系为R1R2=r2.

2.=P出P=IUIE=UE=IRIR+r=RR+r=11+rR,可见,外电阻R越大,电源的效率越高,当电源有最大输出功率时,=50%,此时电源的效率并不是最高.

解题方法探究

例1 (1)1.5 W (2)8 W

解析 (1)电动机不转时,说明电动机无机械能输出,它消耗的电能完全转化为内能,此时电动机可看做纯电阻电路,则R=UI=0.5

当 加电压为2 V、电流为1 A时,电动机正常工作,有机械能输出,此时电动机为非纯电阻电路,消耗的电能等于转化的机械能和内能之和.

转化的热功率为P热=I2R =0.5 W

总功率P总=UI=2 W,则输出功率P出=P总-P热=1.5 W.

(2)若在电动机正常工作时被卡住,电动机无机械能输出,看做纯电阻电路,此时的电热功率为:

P热=U2R=220.5 W=8 W.

变式训练1 22 0 W 1 W 219 W

例2 (1)4 W (2)2 W

解析 (1)根据题意,从图线A可读出

E=3 V,r=EI=36 =0.5 .

从图线B可读出R=UI=1 .

由电源E=3 V,r=0.5 与电阻R=1 组成的闭合电路中,I=ER+r=31.5 A=2 A,则P出=I2R=4 W.

(2)P内=I2r=2 W.

变式训练2 (1)0 10.9 W

(2)4.5 13.3 W

即学即练

1.B [A、D两选项适合于任何电路电功的计算.B选项适合于任何电路电热的计算.C选项只适合于纯电阻电路电热的计算.]

2.D [输出功率是指电动机单位时间内对外所做的功,D项正确.]

3.AC [电动机 为非纯电阻元件,由电功、电热的计算公式知A、C正确.]

4.B [外电路的电阻逐渐变小的过程中,由U外=RR+rE知,路端电压一定逐渐变小.内电压变大,输出电流一定变大,电源内部消耗的电功率一定逐渐变大,但输出功率不一定变大.]

篇8:高二物理变压器教案

高二物理变压器教案

中国民用供电使用三相电作为楼层或小区进线,多用星形接法,其相电压为220V,而线电压为381V(近似值),需要中性线,一般也都有地线,即为三相五线制。而进户线为单相线,即三相中的一相,对地或对中性线电压均为220V。一些大功率空调等家用电器也使用三相四线制接法,此时进户线必须是三相线。工业用电多使用6kV以上高压三相电进入厂区,经总降压变电所、总配电所或车间变电所变压成为较低电压后以三相或单相的形式深入各个车间供电。

一、知识目标

1、知道三相交变电流是如何产生的.了解三相交变电流是三个相同的交流电组成的.

2、了解三相交变电流的图象,知道在图象中三个交变电流在时间上依次落后1/3周期.

3、知道产生三相交变电流的三个线圈中的电动势的最大值和周期都相同,但它们不是同时达到最大值(或为零).

4、了解三相四线制中相线(火线)、中性线、零线、相电压、线电压等概念.

5、知道什么是星形连接、三角形连接、零线、火线、线电压及相电压.

二、能力目标

1、培养学生将知识进行类比、迁移的能力.

2、使学生理解如何用数学工具将物理规律建立成新模型

3、训练学生的空间想象能力的演绎思维能力.

4、努力培养学生的实际动手操作能力.

三、情感目标

1、通过了解我国的电力事业的发展培养学生的爱国热情

2、让学生在学习的过程中体会到三相交流电的对称美

教学建议

教材分析

三相电流在生产和生活中有广泛的应用,学生应对它有一定的了解.但这里只对学生可能接触较多的知识做些介绍,而不涉及太多实际应用中的具体问题.三相交变电流在生产生活实际中应用广泛,所以其基本常识应让每个学生了解.

教法建议

1、在介绍三相交变电流的产生时,除课本中提供的插图外,教师可以再找一些图片或模型,使学生明白,三个相同的线圈同时在同一磁场中转动,产生三相交变电流,它们依次落后1/3周期.三相交变电流就是三个相同的交变电流,它们具有相同的最大值、周期、频率.每一个交变电流是一个单相电.

2、要让学生知道,三个线圈相互独立,每一个都可以相当于一个独立的电源单独供电.由于三个线圈平面依次相差120o角.它们达到最大值(或零)的时间就依次相差1/3周期.用挂图配合三相电机的模型演示,效果很好.

让三个线圈通过星形连接或三角形连接后对外供电,一方面比用三个交变电流单独供电大大节省了线路的材料,另一方面,可同时提供两种不同电压值的交变电流.教师应组织学生观察生活实际中的交变电流的'连接方式,理解课本中所介绍的三相电的连接.

教学设计方案

三相交变电流

教学目的

1、知道三相交变电流的产生及特点.

2、知道星形接法、三角形接法和相电压、线电压知识.

教具:演示用交流发电机

教学过程 :

一、引入新课

本章前面学习了一个线圈在磁场中转动,电路中产生交变电流的变化规律.如果三组互成120°角的线圈在磁场中转动,三组线圈产生三个交变电流.这就是我们今天要学习的三相交变电流.

板书:第六节 三相交变电流

二、进行新课

演示单相交流发电机模型:只有一个线圈在磁场中转动,电路中只产生一个交变电动势,这样的发电机叫单相交流发电机.它发出的电流叫单相交变电流.

演示:三相交流发电机模型,提出研究三相交变电流的产生.

板书:一、三相交变电流的产生

1、三相交变电流的产生:互成120°角的线圈在磁场中转动,三组线圈各自产生交变电流

2、三相交变电流的特点:最大值和周期是相同的.

板书:三组线圈到达最大值(或零值)的时间依次落后1/3周期

我们还可以用图像描述三相交变电流

板书:三相交变电流的图像

三组线圈产生三相交变电流可对三组负载供电,那么三组线圈和三个负载是怎样连接的呢?

板书:二、星形连接和三角形连接

1、星形连接

说明:在实际应用中,三相发电机和负载并不用6条导线连接,而是把线圈末端和负载之间用一条导线连接,这就是我们要学习的星形连接

① 把线圈末端和负载之间用一条导线连接的方法叫星形连接(符号Y)

② 端线、火线和中性线、零线

从每个线圈始端引出的导线叫端线,也叫相线,在照明电路里俗称火线.从公共点引出的导线叫中性线,照明电路中,中性线是接地的叫做零线.

③ 相电压和线电压

端线和中性线之间的电压叫做相电压

两条端线之间的电压叫做线电压.

我国日常电路中,相电压是220V、线电压是380V

2、三角形连接

① 把发电机的三个线圈始端和末端依次相连的方式叫三角板连接(符号△)

② 相电压和线电压

两条端线之间的电压就是其中一个线圈的相电压,所以三角形连接中相电压等于线电压.

篇9:高二物理的教案

高二物理的教案

一、教学简析

1.教材分析:

本学期期采用的教材为人民教育出版社出版的《物理》选修3-1,共分为三章,分别是

第一章静电场、第二章恒定电流、第三章磁场。静电场是高中阶段的基础内容之一,它的核心是电场的概念及描述电场特性的物理量,全章共9节内容,从电荷、电场的角度来研究电学中的基本知识。恒定电流为第二章内容,其主要研究的内容为一些基本的电路知识,主要包括欧姆定律、焦耳定律、串并联电路等,本章的知识须要以静电场的相关知识作为基础,在教学中应注意联系静电场的有关内容。最后一章为磁场,磁场和电场密切联系又具有相似性,因此通过对比,可以对本章内容起到良好的帮助。

2.学生分析:

本届高二学生基础不是太好,但不能降低要求,除对少部分同学要提高要求以外,对大多数学生以掌握基本概念基本规律为主要目的,此外还应适当掌握分析物理问题解决物理问题的方法,并提高能力。

3.教法、学法分析:

针对本学期教学内容和学生的特点,采取重知识和重概念在此基础上提高学生能力的方法:强调学生的课前预习,争取少讲、精练、多思考。培养学生分析问题解决问题的能力。特别培养学生利用数学知识解决物理问题的能力,提高学生的实验动手能力,加强学生实验的教学,加强物理综合知识的分析和讨论。培养学生的综合素质。充分调动学生的主动性、积极性。让学生变成学习的主人。

二、教育目标任务要求

1.认真钻研教学大纲及调整意见、体会教材编写意图。注意研究学生学习过程,了解

不同学生的主要学习障碍,在此基础上制定教学方案,充分调动学生学习主动性。

2.要特别强调知识与能力的阶段性,强调掌握好基础知识、基本技能、基本方法 , 这是能力培养的基础。对课堂例题与习题要精心筛选,不要求全、求难、求多,要求精、求少、求活,强调例题与习题的`教育教学因素,强调理解与运用。

3.加强教科研工作,提高课堂效率。要把课堂教学的重点放在使学生科学地认识和理解物理概念和规律、掌握基本科学方法、形成科学世界观方面。要充分利用现代教育技术手段,提高教育教学质量和效益。

4.通过观察实验和推理,归纳出物理概念和物理规律,使学生学习和掌握有关规律,同时着重培养和发展他们的实验能力,以及由实验结果归纳出物理规律的能力。

5.结合所学知识的教学,对学生进行思想品德教育和爱国主义教育,辩证唯物主义的教育。

三、措施

1.严格执行教学处的集体备课制度,提高集体备课质量。每周集体备课,先由上一周安排的每一节教学内容的主备人向全组明确本节的重点、难点、教学方法、主要例题、课后作业、教学案等,然后由全组教师研讨、质疑、确认,形成共案。全组老师要统一教学进度、统一教学规范。

2.制定教学进度。在认真分析教材与学生实际情况的基础之上,确定课时安排。为实现给全体学生奠定一个扎实的物理基础提供合理的时间保证。必修物理将突出文科学生的特点、合理安排,以便保证全年级在学业水平测试中获得满意成绩。

3.提高课堂的教学效率,加强对课堂教学模式的探索。细化每一章每一节的教学要求,明确课时分配及每一节课的课时目标。对每一节课的重难点内容作更深入的分析、探讨,确立突破的方法和途径。加强对各种课型的研究,尤其是探究课。

4.精选习题。针对每一节课的课时目标,精心选择典型习题,做到知识点与习题的对应。分类编排课堂例题、课外巩固习题、小练检测题、章节复习题。注重学生能力的提高过程。

5.强化作业批改。通过作业批改督促学生端正课外学习的态度、了解学生对知识的理解与掌握、规范学生的答题。为课时目标的确定和分类教学指导提供依据。

6.加强学科组老师的交流与合作。通过听课、评课对教学模式进行探究,提高课堂教学效果;在精选习题过程中,选题与审题分工合作;对每一节课的重难点进行突破时集思广益。

7.充分开发教学资源。加强实验教学,能充分利用实验室提供的器材,利用身边资源开发有价值的小实验为学生提供更多的感性认识。搜集多媒体素材,制作课件,提高教学容量与效果。

8.激发学生学习的兴趣和积极性,促进学生全面发展。成立学习小组,开展研究性学习,培养学生的合作、探究、表达能力;举行学科竞赛,促进学生的特长发展。开设讲座,介绍物理学前沿与物理学家生平,让学生明白科学的价值和意义。

篇10:高二物理电容器教案

【教学目标】

1、知识与技能

⑴知道电容器的概念;了解常见电容器的外形、结构和符号

⑵理解电容的意义,知道其单位,并会用电容定义式进行计算

⑶了解影响平行板电容器电容的相关因素及其电容的决定式。

2、过程与方法

通过实验与观察,了解电容器的构造和特点,知道电容器的基本作用是储存电荷。通过类比法理解电容器的电容概念。

3、情感态度与价值观

渗透事物的本质是有自身的因素即内因决定,不由外因决定的观点。

教学重难点

【教学重点】电容的概念

【教学难点】电容的引入与理解;研究影响平行板电容器电容大小因素的实验探究。

教学过程

【教学过程】

新课引入:感知电容器,电容器在我们当今生活中随处可见,如电脑、电视机、收音机等几乎所有用电器中都有电容器。以老师手上的电脑主板为例,看看哪些是电容器。

(一) 电容器的结构

1、构造:实际上,任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都可以看成一个电容器。

问题讨论:

2、充电、放电

演示:连接课本29页的电路

现象观察:当接a时,G偏转

当接b时,G反偏转

充电时, 带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加, 电场能增加。

放电时,带电量Q减少,板间电压U减小,板间 场强E减小, 电场能减小。

(二) 电容

提出问题1:既然电容器是用来储存电荷的,而不同电容器容纳电荷的本领是不同的,我们应该用一个物理量表示电容器容纳电荷的能力,这应是一个怎样的物理量呢?

定性分析:对一个电容器来说,其储电能力应该是一定的,我们找到的这个物理量对这个电容器来说也应该是不变的。

对电容概念的总结:

1、定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值

2、定义式: ,或者 (比值定义)

3、物理意义:C是表示电容器容纳电荷本领的物理量。

4、单位:在国际单位制中单位是法拉(F),1F=1C/V

1μF=10-6F, 1рF=10-12F

常见电容器,一般是几十pF到几千μF之间

类比理解:

C大,意味着U=1V时,容纳的电荷量大,储电本领强

不同容器装水,水深都是1㎝,S大的容器容纳的水量多

问题讨论:

①S大,能装水的总量就一定多吗?(不一定,容器的高度h不同,V=Sh)

②C大,能储存的电荷量就一定多吗?(不一定,C能承受的最大电压不同)

(因此,C大,储电本领大,是指相对于同一电势差U而言;电容器能容纳的电荷还跟它能承受的最大电压有关。引出击穿电压、额定电压的概念。)

(三)影响平行板电容器电容大小的因素

1、讨论:C由Q、U决定吗?

从理论角度进行定量研究,表明:

⑴当平行板电容器两极板之间是真空时,

⑵当板间充满同一种介质时,电容变大为真空时的 倍,即

(四)常见的电容器介绍

1、从构造上看,可分为固定电容器和可变电容器

2、固定电容器根据材料不同,常见的有:

聚苯乙烯电容器;陶瓷电容器

电解电容器 (电容比较大,有极性),符号:

3、可变电容器

4、击穿电压

额定电压(工作电压)~电容器的外壳有标注

课堂练习1.对于一个确定的电容器的电容正确的理解是( )

A.电容与带电量成正比

B.电容与电势差成反比

C.电容器带电量越大时,电容越大

D.对确定的电容器,每板带电量增加,两板间电势差必增加.

2、两个电容器电量之比为2:1,电压之比为1:2,则它们的电容之比

为 .

3.(多选)下列哪些措施可以使电介质为空气的平行板电容器的电容变大些( )

A.使两极板靠近些

B.增大两极板的正对面积

C.把两极板的距离拉开些

D.在两极板间放入云母

4、如图所示,先接通开关S使平行板电容器充电,然后断开S,则当增大两板间距离时,电容器所带的电荷量Q,电容C,两板间电压U及两板间电场强度E的变化情况为( )

A.Q变小,C不变,U不变,E不变

B.Q变小,C变小,U不变,E变小

C.Q不变,C变小,U变大,E不变

D.Q不变,C不变,U变小,E变小

若开关S闭合后不断开,则当增大两板间距离时,电容器所带的电荷量Q,电容C,两板间电压U及两板间电场强度E的变化情况为( )

课后小结

小结:

一、常用电容器的构造:极板、电介质。

电容器充放电过程。

二、电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,它取决于相对介电常数ε、正对面积S、极板间的距离d、

三、电容器使用时注意不要超过额定电压,防止被击穿。

篇11:高二物理焦耳定律教案

(一)知识与技能

1.能通过实例,认识电流的热效应。

2.能在实验的基础上得出电热的大小与电流、电阻和通电时间有关,知道焦耳定律。

3.会用焦耳定律进行计算,会利用焦耳定律解释生活中电热利用与防治。

(二)过程与方法

体验科学探究过程,了解控制变量的物理方法,提高实验探究能力和思维能力。

(三)情感态度和价值观

会解释生活中一些电热现象,通过学习电热的利用与防止,学会辩证地看待问题。

篇12:高二物理焦耳定律教案

电流做功的过程就是把电能转化为其它形式能的过程,不同的用电器转化成不同形式的能量。本节研究的是把电能转化为内能多少,生活中的用电器工作时都伴有热的现象,用此引入电流的热效应,从电炉丝与连接的导线入手,提出问题,学生也比较容易猜到电阻是影响电热的因素之一。在设计实验研究电热与电流、电阻和通电时间关系时,要利用到控制变量的方法。研究电热与电阻的关系要比研究电热与电流关系思维难度上略低一些,体现了从简入难的层次性。设计实验时结合了电路的特点,利用串联电路使两电阻的电流相等,利用分电压的方法使两电阻的电流不相等。

电热与电功的联系与区别,可以通过公式推导的方法得出在纯电阻电路中Q=W,在非纯电阻电路中,电热只是电功的一部分。也可以从能量转化的角度来比较电热与电功,电热是指把电能转化为内能,而电功是把电能转化为其它形式的能,电热只是电功的一部分。

篇13:高二物理焦耳定律教案

教学环节教师活动学生活动设计意图

复习提问

(2分钟)1.电功的大小与哪些因素有关?如何计算?

2.能说出一些用电器工作时能量的转化情况?

学生按要求回忆,回答。为本节课作知识上的铺垫。

创设情景

引入新课

(3分钟)电流在电路中做功,可以将电能转化为其它形式的能,如电动机、电灯发光、电视机工作……。

当这些用电器工作一段时间后,我们触摸它们的有关部位,会有什么感觉?这是什么原因?学生说出常见用电器工作过程中能量的转化。

电流通过导体时电能转化成内能。创造课堂情景,激发学生的兴趣和求知欲。

联系实际,引入新课。

新课教学(28分钟)电流的热效应

投影:电饭锅、取暖器、油灯、电炉丝、电铬铁……

这些用电器工作时有什么共同特点?

导线和电炉丝串联,为什么电炉丝热得发红而导线并不很热?说明什么?

一、提出问题

电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关?

二、猜想与假设

提示:电热是电流通过电阻时产生的热量,电路中有电压不一定有电流,所以电压对电流通过电阻产生热量的多少没有影响。(排除电压这个物理量)

电流通过导体产生热量的多少与________________有关。

你能结合实例说出这三个因素对电热的影响吗?

三、设计实验

要研究电流通过电阻产生热量与电阻的关系,如何设计实验?如何比较产生热量的多少?

四、进行实验

1.本装置可以用于研究电热与哪个因素的关系?

2.两电阻为什么要串联?

3.如何比较电流通过电阻放出热量?

4.设计实验数据记录表格

电路接通,进行实验,观察U形管中液柱的上升情况,把实验结果填入表格中。

分析实验数据,可以得到什么结论?

1.本装置可以用于研究电热与哪个因素的关系?

2.右边电阻丝上为什么要再并联一根电阻丝?

3.如何比较电流通过电阻放出热量?

4.设计实验数据记录表格

电路接通,进行实验,观察U形管中液柱的上升情况,把实验结果填入表格中。

分析实验数据,可以得到什么结论?

对于某一个电阻,在电流一定时,通电时间越长,电流通过电阻产生热量越多。这个结论可以通过刚才的实验中看出来,某一根电阻丝通电时间越长,液柱上升越高,说明放出热量越多。

五、分析论证,得出结论

对以上两个实验进行总结,电流通过电阻产生热量多少与电流、电阻和通电时间。

学生总结:

这些用电器工作时都是把电能转化成内能。

(得出电流的热效应的概念)

电热的大小可能与导体的电阻有关。

学生结合生活实际进行猜想:

电流、电压、电阻、通电时间……

学生举例证明猜想的合理性。

学生讨论:

实验时要控制电路中的电流相等,改变电阻,比较在相同时间内放出热量的多少。

可以通过加热相同物体,比较物体吸热升温的多少

学生观察实验装置讨论得出:

1.本装置研究电热与电阻的关系。

2.电阻串联,可以使流过两根电阻丝的电流和通电时间相同。

3.通过左右两管液面的高度差来比较,液柱上升的越高,放出热量越多。

电流I/A

R1 R2

电阻/Ω510

产生热量(多/少)

4.实验数据表格

学生根据实验数据,得出结论:在电流和通电时间相同时,电阻越大,电流通过电阻产生的热量越多。

学生观察实验装置讨论得出:

1.本装置研究电热与电流的关系。

2.使右边容器中的电阻丝中的电流与左边容器中的电阻丝不等(左边电流大于右边电流)。

3.通过左右两管液面的高度差来比较,液柱上升的越高,放出热量越多。

篇14:高二物理焦耳定律教案

电热是指电流做功把电能转化为内能,电热的大小与哪些因素这个实验从提出问题、猜想、设计实验、进行实验与收集证据、得出结论几个方进行研究。重点是研究电热与电流、电阻和通电时间的关系,实验中要采用控制变量的方法。研究电热与电阻关系时要控制电流和通电时间相同,设计出的电路要使用两个不同的电阻串联。研究电热与电流的关系的设计是一个难点,电阻相同改变电流,可以利用并联分电流的思想,也可以两个电路来完成。

焦耳定律研究的是把电能转化为内能的多少,它与电功有联系也有区别。电功是指电流做功,可以把电能转化为各种形式能,而电热只是电功的一部分。只有在纯电阻电路中,这两个量才相等。

重点:通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系,并确定研究方法及实验操作中各个环节应注意的问题。

难点:对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。

篇15:高二物理变压器教案

高一物理加速度教案

高一物理加速度教学反思

加速度的概念既是重点,又是难点。首先要注意加速度的引入。可以通过公共汽车与无轨电车(或卡车与小汽车)启动,速度从零加速到5m/s的差异,使学生体会到速度的变化有快慢问题。也可演示物体从不同倾角的斜面滑下,在水平面滑行的距离大致相同,比较物体在不同倾角的斜面的速度变化的不同点是什么?从而提出速度变化有快慢之分。 引入加速度的概念后,要强调两个问题。其一,加速度不是表示速度的增加,也不是速度的变化,而是速度变化的快慢。其二,加速度的大小与速度的大小没有任何直接关系,高速公路上高速匀速行驶的汽车,它的加速度为零。这两个问题,都可以用课堂讨论的方式进行。

暂时回避几个问题:

第一,只提出加速度是矢量,如何判断方向的问题应暂时回避,待引出牛顿第二定律再研究;

第二,不宜提“速度变化的快慢”,包括“速度方向变化的快慢”;

第三,不宜提平均加速度与即时加速度。

在教学过程中不妨多举些例子,会有利于学生对“加速度”概念的理解。比如我们可以给学生一个这样的例子:一辆汽车用10s的时间从0km/h增高到108km/h(也就是平时说的30m/s)的速度,如果是匀加速,那么加速度就是3m/s2,这辆汽车遇到特殊情况时,从108km/s开始刹车,4s停下来,那么此时的加速就是7.5m/s2。

上面这辆汽车在加速阶段,加速度是3m/s2,那么第一秒末是3m/s,第二秒末是6m/s,第三秒末是9m/s……第十秒末就是30m/s,就是108km/h。在刹车阶段,加速度是7.5m/s2,从30m/s开始刹车,刹车第一秒达到22.5m/s,第二秒末达到15m/s,第三秒末达到7.5m/s,第四秒末达到0,停下来。

例子要浅显易懂,然后可以多举几个,如果让学生两个人一组互举例子,效果是最好的。

篇16:高二物理电磁感应教案

(一)教学目的

1.知道电磁感应现象及其产生的条件。

2.知道感应电流的方向与哪些因素有关。

3.培养学生观察实验的能力和从实验事实中归纳、概括物理概念与规律的能力。

(二)教具

蹄形磁铁4~6块,漆包线,演示用电流计,导线若干,开关一只。

(三)教学过程

1.由实验引入新课

重做奥斯特实验,请同学们观察后回答:

此实验称为什么实验?它揭示了一个什么现象?

(奥斯特实验。说明电流周围能产生磁场)

进一步启发引入新课:

奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系,说明电可以生磁,那么,我们可不可以反过来进行逆向思索:磁能否生电呢?怎样才能使磁生电呢?下面我们就沿着这个猜想来设计实验,进行探索研究。

2.进行新课

(1)通过实验研究电磁感应现象

板书:〈一、实验目的:探索磁能否生电,怎样使磁生电。〉

提问:根据实验目的,本实验应选择哪些实验器材?为什么?

师生讨论认同:根据研究的对象,需要有磁体和导线;检验电路中是否有电流需要有电流表;控制电路必须有开关。

教师展示以上实验器材,注意让学生弄清蹄形磁铁的N、S极和磁感线的方向,然后按课本图12—1的装置安装好(直导线先不要放在磁场内)。

进一步提问:如何做实验?其步骤又怎样呢?

我们先做如下设想:电能生磁,反过来,我们可以把导体放在磁场里观察是否产生电流。那么导体应怎样放在磁场中呢?是平放?竖放?斜放?导体在磁场中是静止?还是运动?怎样运动?磁场的强弱对实验有没有影响?下面我们依次对这几种情况逐一进行实验,探索在什么条件下导体在磁场中产生电流。

用小黑板或幻灯出示观察演示实验的记录表格。

教师按实验步骤进行演示,学生仔细观察,每完成一个实验步骤后,请学生将观察结果填写在上面表格里。

实验完毕,提出下列问题让学生思考:

上述实验说明磁能生电吗?(能)

在什么条件下才能产生磁生电现象?(当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时)

为什么导体在磁场中左右、斜着运动时能产生感应电流呢?

(师生讨论分析:左右、斜着运动时切割磁感线。上下运动或静止时不切割磁感线,所以不产生感应电流。)

通过此实验可以得出什么结论?

学生归纳、概括后,教师板书:

〈实验表明:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流。这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。〉

教师指出:这就是我们本节课要研究的主要内容—电磁感应现象。

板书课题:〈第一节电磁感应〉

讲述:电磁感应现象是英国的物理学家法拉第发现的。他经过十年坚持不懈的努力,才发现了这一现象。这种热爱科学。坚持探索真理的可贵精神,值得我们学习。这一现象的发现进一步揭示了电和磁之间的联系,导致了发电机的发明,开辟了电的时代,所以电磁感应现象的发现具有划时代的意义。

(2)研究感应电流的方向

提问:我们知道,电流是有方向的,那么感应电流的方向是怎样的呢?它的方向与哪些因素有关呢?请同学们观察下面的实验。

演示实验:保持上述实验装置不变,反复改变磁场方向或改变导体在磁场中的运动方向,请同学们仔细观察电流表的偏转方向。

提问:同学们观察到了什么现象?

(磁场方向、导体运动方向变化时,指针偏转的方向也发生变化,即电流的方向也随着变化)。

通过这一现象我们可以得出什么样的结论呢?

学生归纳、概括后,老师板书:

〈二、导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关。〉

(3)研究电磁感应现象中能的转化

教师提出下列问题,引导学生讨论回答:

在电磁感应现象中,导体作切割磁感线运动,是什么力做了功呢?(外力)

它消耗了什么能?(机械能)

得到了什么能?(电能)

在电磁感应现象中实现了什么能与什么能之间的转化?(机械能与电能的转化)

板书:〈三、在电磁感应现象中,机械能转化为电能〉

3.小结

在这节课中,我们采用了什么方法,探索研究了哪几个问题?

4.布置作业课本上的练习1、2题。

(四)说明

1.这节课的关键是设计并做好演示实验,实验的可见度要大。有条件的学校可改做学生实验或用幻灯演示。

2.要在学生观察实验的基础上,提出明确的问题,让学生积极思考、讨论,并对实验现象加以归纳、概括,培养学生从实验事实中归纳、概括出物理概念和规律的能力。

篇17:高二物理电磁感应教案

《电磁感应现象》是电磁感应这一章中的第一节课,如何调动学生的学习积极性,使学生自主探究电磁感应现象的规律并得出了结论方面,取得了较大的成功,实现了既定的教学目标。本节内容使用探究式教学,通过学生的动手、动脑、合作和讨论等方式,让学生设计实验方案,增强了学生的主体活动,达到了锻炼学生探究问题的能力和实验动手的能力。在学生探究过程中我通过表格的形式,让学生汇总三个实验的操作方法、现象和初步分析,并通过一些问题让学生从表格中寻找共性,充分调动了师生的互动、交流与沟通,使学生主动与他人进行合作。教学过程中,我还注重通过介绍法拉第发现电磁感应现象的过程,对学生进行科学地研究态度的教育和德育教育。

在设计的过程中还存在一些不足的地方,如:课堂秩序比传统的教学方式难以控制,时间安排上存在不确定性。另外对于这堂课如何更好地让学生进行实验探究这方面还不够理想,我将在今后的教学中不断探索,争取更大的突破。

篇18:高二物理焦耳定律教案

本节课应该抓住了电功和电热两个基本概念,教材从实验和理论两个角度研究了电热与电流、电阻和时间的关系,这样做的好处是体现物理研究问题的方法,在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法,避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难.在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识.

根据学生实际和课程标准的要求进行设计,通过学生的观察和生活经验,提出问题,进行分析,共同归纳总结。教学中应该充分地相信学生,给学生活动的空间,真正的让学生成为学习的主人,在实验的过程中学生也可能提出许多问题,教学中一定要发挥学生的主体作用,尤其是在大力提倡科学探究的今天。在教学过程中要让学生参与讨论,充分调动学生学习的积极性,与思维分析能力,培养了学生解决问题的能力,并将所学到的知识与实际相联系,使学生达到学以致用。

本节课主要是比较两个公式,计算电功公式P=UI可用于任何电路,计算电热公式P=I2R也可以计算任何电路的电热。只是在纯电阻电路,这两个公式相等。教材应该说清楚焦耳定律适用于一般电路的电热计算。否则学生会认为P=I2R只适用于纯电阻电路

通过本节课的教学,我进一步相信我的学生,相信他们的能力,在今后的教学中,充分发挥学生学习的主动性,主有让他们爱学、会学,我们教师才能真正走出多年的困惑,不要一为地强调结果,让我们更多地关注过程吧,只有这样结果才会更加美好。

篇19:高二物理《楞次定律》教案

高二物理《楞次定律》教案

要点:理解楞次定律的内容;理解楞次定律和能量守恒相符合;会用楞次定律解答有关问题

教学难点:对楞次定律中的“阻碍”和“变化”的理解

考试要求:高考Ⅱ(感应电流的方向判断)

课堂设计:本节课通过实验操作,让学生自己从实验当中发现现象,总结出规律,这对理解愣次定律来说是很有帮助的,所以先搞清楚从电流表中指针的偏转来判断电路中电流的流向以及螺线管的绕向就显得比较重要,实验之前先讲清。再者原磁通量变化产生感应电流,电流又要产生磁场对学生来说不能联系,需要先强调。而后根据实验进行。

解决难点:感应电流关键搞清“阻碍”,以实验来让学生自己总结,

培养能力:理解能力,分析综合能力,逻辑推理能力,空间想象能力

思想教育:尊重科学、尊重事实和精确细心的科学态度

学生现状:知道磁通量的变化引起感应电流,知道电流能够产生磁场,但不知道这之间的联系。

课堂教具:线圈、条形磁铁、导线、干电池、蹄形磁铁、灵敏电流计、楞次定律演示器

一、引入

1复习:

(1)产生感应电流的条件

(2)法拉第电磁感应定律表达式。

2提出问题:感应电流的产生与磁通量变化量有关、感应电流的大小也与磁通量的变化量有关,那么感应电流的方向与磁通量的变化量是否也有关?

二、新课

【板书】课题:§16。2愣次定律――感应电流的方向。

实验准备:明确电流表指针的偏转方向与电流方向的关系,搞清螺线管导线的绕向。

实验:用条形磁铁的.N、S极插入线圈,或从线圈中拨出。

实验要求:要求观察四种情况下,电流表指针的摆动方向(把握电流的流向),条形磁铁的磁场方向、磁通量的变化量情况(增减)。

动作原磁场B方向(向上、向下)原磁通量φ变化情况

(增大、减小)感应电流方向(俯视:顺、逆时针)感应电流磁场B'方向

(向上、向下)B与B'方向的关系(相同、相反)

N极向下插入

N极向上抽出

S极向下插入

S极向上抽出

学生观察上表,总结归纳,条形磁铁的磁场方向,感应电流磁场的方向,磁通量的变化量三者之间的内在联系。

教师引导学生说出归纳情况。

原磁通量增加时,引起的感应电流的磁场方向与条形磁铁磁场的方向相反,阻碍原来磁通量的增加;原磁通量减小时,引起的感应电流的磁场方向与条形磁铁的磁场方向相同,阻碍原来磁通量的减少。

【板书】愣次定律的内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。“阻碍”并非“阻止”

愣次定律的另一解释:靠近时,排斥;远离时,吸引。

总之:从磁通量的变化角度来看,感应电流总要阻碍磁通量的变化;

从导体和磁体的相对运动的角度来看,感应电流总要阻碍相对运动。

分析思考与讨论总结:

从能量转换的角度来分析:楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体表现

如果条形磁铁的N极靠近螺线管的上端,螺线管中用楞次定律得出的感应电流所形成的磁场,在螺线管上端为N极,这个N极将排斥外来的条形磁铁的运动,条形磁铁受此排斥力的作用而运动速度逐渐减小,即动能要减少;要维持其运动速度则需要有外力对磁铁做功。可见,电磁感应现象中线圈的电能是外部的机械能通过做功转化而来的。因此,楞次定律与能量转换与守恒规律是相符合的。

反之,我们可以设想一下,若感应电流方向与用楞次定律判断得出的方向相反,则螺线管的磁场将与条形磁铁相互吸引,这样条形磁铁的速度会愈来愈大。也就是说在电路获得电能的同时,磁铁的动能也增加了。这时,对于电路和磁铁组成的系统来说,它将找不到是由什么能量转化而来的,电能和动能是凭空产生了,这显然与自然界最基本的规律之一―能量守恒定律相违背。

教师引导学生找出判断感生电流方向的方法。

【板书】判断感生电流方向的方法:

①确定引起感应电流产生的磁场的方向。

②判断原磁通量的变化情况。

③确定感应电流的磁场方向。(增时两磁场方向相反,减时两磁场方向相反)

④判断出感应电流的方向。(安培定则即右手螺旋管法则)

口答:(1)如果引起感应电流的磁场方向向上,而感应电流的磁场方向也向上,磁通量是增加还是减少?(减少)

(2)如果磁通量是减少的,感应电流的磁场方向向上,那么引起感应电流的磁场的方向是向上还是向下?(向上)

(3)如果两个磁场的方向相反,磁通量是增加的还是减少的?(增加)

(4)如果引起感应电流的磁场的方向向下,磁通量增加,那么感应电流的磁场的方向是向上还是向下?(向上)总结记忆。

【板书】

楞次定律并不难,理解运用记心上;先找外磁场方向,再看磁通增还减;

减时二场方向同,增时二场正相反;最后定下电流向,螺旋安培把好关。

作业::《愣次定律――感应电流的方向》

板书设计:§16。2楞次定律DD感应电流的方向

内容:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,这就是楞次定律。

判断感应电流方向的步骤:

1确定原磁场方向;

2判断穿过闭合电路磁通量的变化情况;

3根据楞次定律判断感应电流的磁场方向;

4根据安培定则判断感应电流的磁场方向。

篇20:高二物理涡流教案

情感目标

通过分析事例,培养学生全面认识和对待事物的科学态度。

教学建议

本节是选学的内容,它又是一种特殊的电磁感应现象,在实际中有很多应用,比如:发电机、电动机和变压器等等。所以可以根据实际情况选讲,或者知道学生阅读。什么是涡流是本节课的重点内容。

涡流和自感一样,也有利和弊两个方面。教学中应该充分应用这些实例,培养学生全面认识和对待事物的科学态度。

教学设计方案

一、引入:引导学生观察发电机、电动机和变压器。

提出问题:为什么它们的铁芯都不是整块金属,而是由许多相互绝缘的薄硅钢片叠合而成?

引导学生看书回答,从而引出涡流的'概念:什么是涡流?

把块状金属放在变化的磁场中,或者让它在磁场中运动时,金属块内将产生感应电流,这种电流在金属块内自成闭合回路,很象水的旋涡,因此叫做涡流。

整块金属的电阻很小,所以涡流常常很大。

(使学生明确:涡流是整块导体发生的电磁感应现象,同样遵守电磁感应定律。)

二、涡流在实际中的意义是什么?

⑴为什么电机和变压器通常用相互绝缘的薄硅钢片叠合而成,就可以减少涡流在造成的损失?

⑵利用涡流原理制成的冶炼金属的高频感应炉有什么优点?

电学测量仪表如何利用涡流原理,方便观察?

提出上述问题后,让学生看书、讨论回答

三、作业:让学生业余时间到物理实验室观察电度表如何利用涡流,写出小文章进行阐述。

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