功与功率的教案8篇

时间:2022-11-21 作者:loser 备课教案

教案在老师的教学中有着相辅相成的作用,不管制定什么类型的教案,都要围绕教学目标进行思考,范文社小编今天就为您带来了功与功率的教案8篇,相信一定会对你有所帮助。

功与功率的教案8篇

功与功率的教案篇1

万有引力与航天

(一)知识网络

托勒密:地心说

人类对行 哥白尼:日心说

星运动规 开普勒 第一定律(轨道定律)

行星 第二定律(面积定律)

律的认识 第三定律(周期定律)

运动定律

万有引力定律的发现

万有引力定律的内容

万有引力定律 f=g

引力常数的测定

万有引力定律 称量地球质量m=

万有引力 的理论成就 m=

与航天 计算天体质量 r=r,m=

m=

人造地球卫星 m=

宇宙航行 g = m

mr

ma

第一宇宙速度7.9km/s

三个宇宙速度 第二宇宙速度11.2km/s

地三宇宙速度16.7km/s

宇宙航行的成就

(二)、重点内容讲解

计算重力加速度

1 在地球表面附近的重力加速度,在忽略地球自转的情况下,可用万有引力定律来计算。

g=g =6.67_ _ =9.8(m/ )=9.8n/kg

即在地球表面附近,物体的重力加速度g=9.8m/ 。这一结果表明,在重力作用下,物体加速度大小与物体质量无关。

2 即算地球上空距地面h处的重力加速度g’。有万有引力定律可得:

g’= 又g= ,∴ = ,∴g’= g

3 计算任意天体表面的重力加速度g’。有万有引力定律得:

g’= (m’为星球质量,r’卫星球的半径),又g= ,

∴ = 。

星体运行的基本公式

在宇宙空间,行星和卫星运行所需的向心力,均来自于中心天体的万有引力。因此万有引力即为行星或卫星作圆周运动的向心力。因此可的以下几个基本公式。

1 向心力的六个基本公式,设中心天体的质量为m,行星(或卫星)的圆轨道半径为r,则向心力可以表示为: =g =ma=m =mr =mr =mr =m v。

2 五个比例关系。利用上述计算关系,可以导出与r相应的比例关系。

向心力: =g ,f∝ ;

向心加速度:a=g , a∝ ;

线速度:v= ,v∝ ;

角速度: = , ∝ ;

周期:t=2 ,t∝ 。

3 v与 的关系。在r一定时,v=r ,v∝ ;在r变化时,如卫星绕一螺旋轨道远离或靠近中心天体时,r不断变化,v、 也随之变化。根据,v∝ 和 ∝ ,这时v与 为非线性关系,而不是正比关系。

一个重要物理常量的意义

根据万有引力定律和牛顿第二定律可得:g =mr ∴ .这实际上是开普勒第三定律。它表明 是一个与行星无关的物理量,它仅仅取决于中心天体的质量。在实际做题时,它具有重要的物理意义和广泛的应用。它同样适用于人造卫星的运动,在处理人造卫星问题时,只要围绕同一星球运转的卫星,均可使用该公式。

估算中心天体的质量和密度

1 中心天体的质量,根据万有引力定律和向心力表达式可得:g =mr ,∴m=

2 中心天体的密度

方法一:中心天体的密度表达式ρ= ,v= (r为中心天体的半径),根据前面m的表达式可得:ρ= 。当r=r即行星或卫星沿中心天体表面运行时,ρ= 。此时表面只要用一个计时工具,测出行星或卫星绕中心天体表面附近运行一周的时间,周期t,就可简捷的估算出中心天体的平均密度。

方法二:由g= ,m= 进行估算,ρ= ,∴ρ=

(三)常考模型规律示例总结

1. 对万有引力定律的理解

(1)万有引力定律: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,跟它们的距离的平方成反比,两物体间引力的方向沿着二者的连线。

(2)公式表示:f= 。

(3)引力常量g:①适用于任何两物体。

②意义:它在数值上等于两个质量都是1kg的物体(可看成质点)相距1m时的相互作用力。

③g的通常取值为g=6。67×10-11kg2。是英国物理学家卡文迪许用实验测得。

(4)适用条件:①万有引力定律只适用于质点间引力大小的计算。当两物体间的距离远大于每个物体的尺寸时,物体可看成质点,直接使用万有引力定律计算。

②当两物体是质量均匀分布的球体时,它们间的引力也可以直接用公式计算,但式中的r是指两球心间的距离。

③当所研究物体不能看成质点时,可以把物体假想分割成无数个质点,求出两个物体上每个质点与另一物体上所有质点的万有引力,然后求合力。(此方法仅给学生提供一种思路)

(5)万有引力具有以下三个特性:

①普遍性:万有引力是普遍存在于宇宙中的任何有质量的物体(大到天体小到微观粒子)间的相互吸引力,它是自然界的物体间的基本相互作用之一。

②相互性:两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力,符合牛顿第三定律。

③宏观性:通常情况下,万有引力非常小,只在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义,在微观世界中,粒子的质量都非常小,粒子间的万有引力可以忽略不计。

?例1〗设地球的质量为m,地球的半径为r,物体的质量为m,关于物体与地球间的万有引力的说法,正确的是:

a、地球对物体的引力大于物体对地球的引力。

物体距地面的高度为h时,物体与地球间的万有引力为f= 。

物体放在地心处,因r=0,所受引力无穷大。

d、物体离地面的高度为r时,则引力为f=

?答案〗d

?总结〗(1)矫揉造作配地球之间的吸引是相互的,由牛顿第三定律,物体对地球与地球对物体的引力大小相等。

(2)f= 。中的r是两相互作用的物体质心间的距离,不能误认为是两物体表面间的距离。

(3)f= 适用于两个质点间的相互作用,如果把物体放在地心处,显然地球已不能看为质点,故选项c的推理是错误的。

?变式训练1〗对于万有引力定律的数学表达式f= ,下列说法正确的是:

a、公式中g为引力常数,是人为规定的。

b、r趋近于零时,万有引力趋于无穷大。

c、m1、m2之间的引力总是大小相等,与m1、m2的质量是否相等无关。

d、m1、m2之间的万有引力总是大小相等,方向相反,是一对平衡力。

?答案〗c

2. 计算中心天体的质量

解决天体运动问题,通常把一个天体绕另一个天体的运动看作匀速圆周运动,处在圆心的天体称作中心天体,绕中心天体运动的天体称作运动天体,运动天体做匀速圆周运动所需的向心力由中心天体对运动天体的万有引力来提供。

式中m为中心天体的质量,sm为运动天体的质量,a为运动天体的向心加速度,ω为运动天体的角速度,t为运动天体的周期,r为运动天体的轨道半径.

(1)天体质量的估算

通过测量天体或卫星运行的周期t及轨道半径r,把天体或卫星的运动看作匀速圆周运动.根据万有引力提供向心力,有 ,得

注意:用万有引力定律计算求得的质量m是位于圆心的天体质量(一般是质量相对较大的天体),而不是绕它做圆周运动的行星或卫星的m,二者不能混淆.

用上述方法求得了天体的质量m后,如果知道天体的半径r,利用天体的体积 ,进而还可求得天体的密度. 如果卫星在天体表面运行,则r=r,则上式可简化为

规律总结:

掌握测天体质量的原理,行星(或卫星)绕天体做匀速圆周运动的向心力是由万有引力来提供的.

物体在天体表面受到的重力也等于万有引力.

注意挖掘题中的隐含条件:飞船靠近星球表面运行,运行半径等于星球半径.

(2)行星运行的速度、周期随轨道半径的变化规律

研究行星(或卫星)运动的一般方法为:把行星(或卫星)运动当做匀速圆周运动,向心力来源于万有引力,即:

根据问题的实际情况选用恰当的公式进行计算,必要时还须考虑物体在天体表面所受的万有引力等于重力,即

(3)利用万有引力定律发现海王星和冥王星

?例2〗已知月球绕地球运动周期t和轨道半径r,地球半径为r求(1)地球的质量?(2)地球的平均密度?

?思路分析〗

设月球质量为m,月球绕地球做匀速圆周运动,

则: ,

(2)地球平均密度为

答案: ;

总结:①已知运动天体周期t和轨道半径r,利用万有引力定律求中心天体的质量。

②求中心天体的密度时,求体积应用中心天体的半径r来计算。

?变式训练2〗人类发射的空间探测器进入某行星的引力范围后,绕该行星做匀速圆周运动,已知该行星的半径为r,探测器运行轨道在其表面上空高为h处,运行周期为t。

(1)该行星的质量和平均密度?(2)探测器靠近行星表面飞行时,测得运行周期为t1,则行星平均密度为多少?

答案:(1) ; (2)

3. 地球的同步卫星(通讯卫星)

同步卫星:相对地球静止,跟地球自转同步的卫星叫做同步卫星,周期t=24h,同步卫星又叫做通讯卫星。

同步卫星必定点于赤道正上方,且离地高度h,运行速率v是确定的。

设地球质量为 ,地球的半径为 ,卫星的质量为 ,根据牛顿第二定律

设地球表面的重力加速度 ,则

以上两式联立解得:

同步卫星距离地面的高度为

同步卫星的运行方向与地球自转方向相同

注意:赤道上随地球做圆周运动的物体与绕地球表面做圆周运动的卫星的区别

在有的问题中,涉及到地球表面赤道上的物体和地球卫星的比较,地球赤道上的物体随地球自转做圆周运动的圆心与近地卫星的圆心都在地心,而且两者做匀速圆周运动的半径均可看作为地球的r,因此,有些同学就把两者混为一谈,实际上两者有着非常显著的区别。

地球上的物体随地球自转做匀速圆周运动所需的向心力由万有引力提供,但由于地球自转角速度不大,万有引力并没有全部充当向心力,向心力只占万有引力的一小部分,万有引力的另一分力是我们通常所说的物体所受的重力(请同学们思考:若地球自转角速度逐渐变大,将会出现什么现象?)而围绕地球表面做匀速圆周运动的卫星,万有引力全部充当向心力。

赤道上的物体随地球自转做匀速圆周运动时由于与地球保持相对静止,因此它做圆周运动的周期应与地球自转的周期相同,即24小时,其向心加速度

;而绕地球表面运行的近地卫星,其线速度即我们所说的第一宇宙速度,

它的周期可以由下式求出:

求得 ,代入地球的半径r与质量,可求出地球近地卫星绕地球的运行周期t约为84min,此值远小于地球自转周期,而向心加速度 远大于自转时向心加速度。

已知地球的半径为r=6400km,地球表面附近的重力加速度 ,若发射一颗地球的同步卫星,使它在赤道上空运转,其高度和速度应为多大?

:设同步卫星的质量为m,离地面的高度的高度为h,速度为v,周期为t,地球的质量为m。同步卫星的周期等于地球自转的周期。

由①②两式得

又因为 ③

由①③两式得

:此题利用在地面上 和在轨道上 两式联立解题。

下面关于同步卫星的说法正确的是( )

a .同步卫星和地球自转同步,卫星的高度和速率都被确定

b .同步卫星的角速度虽然已被确定,但高度和速率可以选择,高度增加,速率增大;高度降低,速率减小

c .我国发射的第一颗人造地球卫星的周期是114分钟,比同步卫星的周期短,所以第一颗人造地球卫星离地面的高度比同步卫星低

d .同步卫星的速率比我国发射的第一颗人造卫星的速率小

:acd

三、第七章机械能守恒定律

(一)、知识网络

(二)、重点内容讲解

1.机车起动的两种过程

一恒定的功率起动

机车以恒定的功率起动后,若运动过程所受阻力f不变,由于牵引力f=p/v随v增大,f减小.根据牛顿第二定律a=(f-f)/m=p/mv-f/m,当速度v增大时,加速度a减小,其运动情况是做加速度减小的加速运动。直至f=f'时,a减小至零,此后速度不再增大,速度达到值而做匀速运动,做匀速直线运动的速度是

vm=p/f,下面是这个动态过程的简单方框图

速度 v 当a=0时

a =(f-f)/m 即f=f时 保持vm匀速

f =p/v v达到vm

变加速直线运动 匀速直线运动

这一过程的v-t关系如图所示

车以恒定的加速度起动

由a=(f-f)/m知,当加速度a不变时,发动机牵引力f恒定,再由p=f•v知,f一定,发动机实际输出功p 随v的增大而增大,但当增大到额定功率以后不再增大,此后,发动机保持额定功率不变,继续增大,牵引力减小,直至f=f时,a=0 ,车速达到值vm= p额 /f,此后匀速运动

在p增至p额之前,车匀加速运动,其持续时间为

t0 = a= p额/f•a = p额/(ma+f’)a

(这个v0必定小于vm,它是车的功率增至p额之时的瞬时速度)计算时,先计算出f,f-f’=ma ,再求出v=p额/f,最后根据v=at求t

在p增至p额之后,为加速度减小的加速运动,直至达到vm.下面是这个动态过程的方框图.

匀加速直线运动 变加速直线运动

匀速直线运动 v

vm

注意:中的仅是机车的牵引力,而非车辆所受的合力,这一点在计算题目中极易出错.

实际上,飞机’轮船’火车等交通工具的行驶速度受到自身发动机额定功率p和运动阻力f两个因素的共同制约,其中运动阻力既包括摩擦阻力,也包括空气阻力,而且阻力会随着运动速度的增大而增大.因此,要提高各种交通工具的行驶速度,除想办法提高发动机的额定功率外,还要想办法减小运动阻力,汽车等交通工具外型的流线型设计不仅为了美观,更是出于减小运动阻力的考虑.

2. 动能定理

内容:合力所做的功等于物体动能的变化

表达式:w合=ek2-ek1=Δe或w合= 2- 2 。其中ek2表示一个过程的末动能2,ek1表示这个过程的初动能2。

物理意义:动能地理实际上是一个质点的功能关系,即合外力对物体所做的功是物体动能变化的量度,动能变化的大小由外力对物体做的总功多少来决定。动能定理是力学的一条重要规律,它贯穿整个物理教材,是物理课中的学习重点。

说明:动能定理的理解及应用要点

动能定理的计算式为标量式,v为相对与同一参考系的速度。

动能定理的研究对象是单一物体,或者可以看成单一物体的物体系.

动能定理适用于物体的直线运动,也适用于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功,力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分段作用。只要求出在作用的过程中各力做功的多少和正负即可。这些正是动能定理解题的优越性所在。

若物体运动的过程中包含几个不同过程,应用动能定理时,可以分段考虑,也可以考虑全过程作为一整体来处理。

3.动能定理的应用

一个物体的动能变化Δek与合外力对物体所做的功w具有等量代换关系,若Δek›0,表示物体的动能增加,其增加量等于合外力对物体所做的正功;若Δek‹0,表示物体的动能减小,其减少良等于合外力对物体所做的负功的绝对值;若Δek=0,表示合外力对物体所做的功等于零。反之亦然。这种等量代换关系提供了一种计算变力做功的简便方法。

动能定理中涉及的物理量有f、l、m、v、w、ek等,在处理含有上述物理量的力学问题时,可以考虑使用动能定理。由于只需从力在整个位移内的功和这段位移始末两状态动能变化去考察,无需注意其中运动状态变化的细节,又由于动能和功都是标量,无方向性,无论是直线运动还是曲线运动,计算都会特别方便。

动能定理解题的基本思路

选取研究对象,明确它的运动过程。

分析研究对象的受力情况和各个力做功情况然后求各个外力做功的代数和。

明确物体在过程始末状态的动能ek1和ek2。

列出动能定理的方程w合=ek2-ek1,及其他必要的解题过程,进行求解。

4.应用机械能守恒定律的基本思路:

应用机械能守恒定律时,相互作用的物体间的力可以是变力,也可以是恒力,只要符合守恒条件,机械能就守恒。而且机械能守恒定律,只涉及物体第的初末状态的物理量,而不须分析中间过程的复杂变化,使处理问题得到简化,应用的基本思路如下:

选取研究对象-----物体系或物体。

根据研究对象所经右的物理过程,进行受力、做功分析,判断机械能是否守恒。

恰当地选取参考平面,确定对象在过程的初末状态时的机械能。(一般选地面或最低点为零势能面)

根据机械能守恒定律列方程,进行求解。

注意:(1)用机械能守恒定律做题,一定要按基本思路逐步分析求解。

(2)判断系统机械能是否守怛的另外一种方法是:若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其它形式的能的转化,则物体系机械能守恒。

(三)常考模型规律示例总结

1. 机车起动的两种过程

(1)一恒定的功率起动

机车以恒定的功率起动后,若运动过程所受阻力f不变,由于牵引力f=p/v随v增大,f减小.根据牛顿第二定律a=(f-f)/m=p/mv-f/m,当速度v增大时,加速度a减小,其运动情况是做加速度减小的加速运动。直至f=f'时,a减小至零,此后速度不再增大,速度达到值而做匀速运动,做匀速直线运动的速度是

vm=p/f,下面是这个动态过程的简单方框图

速度 v 当a=0时

a =(f-f)/m 即f=f时 保持vm匀速

f =p/v v达到vm

变加速直线运动 匀速直线运动

(2)车以恒定的加速度起动

由a=(f-f)/m知,当加速度a不变时,发动机牵引力f恒定,再由p=f•v知,f一定,发动机实际输出功p 随v的增大而增大,但当增大到额定功率以后不再增大,此后,发动机保持额定功率不变,继续增大,牵引力减小,直至f=f时,a=0 ,车速达到值vm= p额 /f,此后匀速运动

在p增至p额之前,车匀加速运动,其持续时间为

t0 = a= p额/f•a = p额/(ma+f’)a

(这个v0必定小于vm,它是车的功率增至p额之时的瞬时速度)计算时,先计算出f,f-f’=ma ,再求出v=p额/f,最后根据v=at求t

在p增至p额之后,为加速度减小的加速运动,直至达到vm.下面是这个动态过程的方框图.

匀加速直线运动 变加速直线运动

匀速直线运动 v

这一过程的关系可由右图所示 vm

注意:中的仅是机车的牵引力,而非车辆所受的合力,这 v0

一点在计算题目中极易出错.

实际上,飞机’轮船’火车等交通工具的行驶速度受到自身发动机额定功率p和运动阻力f两个因素的共同制约,其中运动阻力既包括摩擦阻力,也包括空气阻力,而且阻力会随着运动速度的增大而增大.因此,要提高各种交通工具的行驶速度,除想办法提高发动机的额定功率外,还要想办法减小运动阻力,汽车等交通工具外型的流线型设计不仅为了美观,更是出于减小运动阻力的考虑.

一汽车的额定功率为p0=100kw,质量为m=10×103,设阻力恒为车重的0..1倍,取

若汽车以额定功率起①所达到的速度vm②当速度v=1m/s时,汽车加速度为少?③加速度a=5m/s2时,汽车速度为多少?g=10m/s2

若汽车以的加速度a=0.5m/s2起动,求其匀加速运动的最长时间?

①汽车以额定功率起动,达到速度时,阻力与牵引力相等,依题,所以 vm=f=f=0.1mg=10m/s

②汽车速度v1=1m/s时,汽车牵引力为f1

f1=v1==1×105n

汽车加速度为 a1

a1=(f1-0.1mg)/m=90m/s2

③汽车加速度a2=5m/s2时,汽车牵引力为f2

f2-0.1mg=ma2 f2=6×104n

汽车速度v2=f2=1.67m/s

汽车匀加速起动时的牵引力为:

f=ma+f=ma+0.1mg =(10×103×0.5+10×103×10)n=1.5×104n

达到额定功率时的速度为:vt=p额/f=6.7m/s

vt即为匀加速运动的末速度,故做匀加速运动的最长时间为:

t=vt/a=6.7/0.5=13.3s

1 ①vm=10m/s ②a1=90m/s2 ③v2=1.67m/s

2. t=13.3s

⑴机车起动过程中,发动机的功率指牵引力的功率,发动机的额定功率指的是该机器正常工作时的输出功率,实际输出功率可在零和额定值之间取值.所以,汽车做匀加速运动的时间是受额定功率限制的.

⑵飞机、轮船、汽车等交通工具匀速行驶的速度受额定功率的限制,所以要提高速度,必须提高发动机的额定功率,这就是高速火车和汽车需要大功率发动机的原因.此外,要尽可能减小阻力.

⑶本题涉及两个速度:一个是以恒定功率起动的速度v1,另一个是匀加速运动的速度v2,事实上,汽车以匀加速起动的过程中,在匀加速运动后还可以做加速度减小的运动,由此可知,v2>v1

汽车发动机的额定功率为60kw,汽车质量为5t,运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍.

若汽车以恒定功率启动,汽车所能达到的速度是多少?当汽车以5m/s时的加速度多大?

若汽车以恒定加速度0.5m/s2启动,则这一过程能维持多长时间?这一过程中发动机的牵引力做功多少?

(1)12m/s , 1.4m/s2 (2) 16s , 4.8×105j

2. 动能定理

内容和表达式

合外力所做的功等于物体动能的变化,即

w = ek2-ek1

动能定理的应用技巧

一个物体的动能变化Δek与合外力对物体所做的功w具有等量代换关系。若Δek>0,表示物体的动能增加,其增加量等于合外力对物体所做的正功;若Δek

动能定理中涉及的物理量有f、s、m、v、w、ek等,在处理含有上述物理量的力学问题时,可以考虑使用动能定理。由于只需从力在整个位移内的功和这段位移始末两状态的动能变化去考虑,无需注意其中运动状态变化的细节,又由于动能和功都是标量,无方向性,无论是直线运动还是曲线运动,计算都会特别方便。当题给条件涉及力的位移,而不涉及加速度和时间时,用动能定理求解比用牛顿第二定律和运动学公式求解简便用动能定理还能解决一些用牛顿第二定律和运动学公式难以求解的问题,如变力做功过程、曲线运动等。

3. 机械能守恒

系统内各个物体若通过轻绳或轻弹簧连接,则各物体与轻弹簧或轻绳组成的系统机械能守恒。

我们可以从三个不同的角度认识机械能守恒定律:

从守恒的角度来看:过程中前后两状态的机械能相等,即e1=e2;

从转化的角度来看:动能的增加等于势能的减少或动能的减少等于势能的增加,△ek=-△ep

从转移的角度来看:a物体机械能的增加等于b物体机械能的减少△ea=-△eb

解题时究竟选取哪一个角度,应根据题意灵活选取,需注意的是:选用(1)式时,必须规定零势能参考面,而选用(2)式和(3)式时,可以不规定零势能参考面,但必须分清能量的减少量和增加量。

?例2〗如图所示,一轻弹簧固定于o点,另一端系一重物,将重物从与悬点在同一水平面且弹簧保持原长的a点无初速度地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由a点向最低点的过程中,正确的说法有:

a、重物的重力势能减少。 b、重物的机械能减少。

c、重物的动能增加,增加的动能等于重物重力势能的减少量。

d、重物和轻弹簧组成的每每机械能守恒。

?答案〗abd

功与功率的教案篇2

1、教学目标

1)知识与技能

理解功率的概念及计算公式,知道功率的单位。

2)过程与方法

通过观察和联系生活实际了解功率的物理意义。

3)情感、态度与价值观

培养学生对生活中的物理知识的学习兴趣,形成对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。

2、学习者的分析

学生来自小城镇和农村(大部分),有丰富的生活知识和生活经验,接触许多与功和功率有关的事物和现象,为这节课的教学过程奠定基础,同时学习过速度和电功率的概念,对于理解功率有很大帮助。

3、教具与学具

电化教具:多媒体课件

4、教学过程分析和设计

教学流程图

设计内容 设计意图 活动层面

教材处理 师生活动

创设情境

引入新课

一、播放多媒体素材(视频)或画面)如用挖掘机挖土和一个工人单独挖土比较哪一种方法更快?图中的情景说明了什么问题?

类似的事例还有吗?(启发思考) 教师通过所设计的情景,将学生引入学习怎样比较做功快慢的学习主题,让学生发表自己的看法,初步知道物体做功是有快慢之分的。

由情景引入吸引学生的注意,启发学生思考,并直接切入学习主题。

认知层面

想想议议学物理

二、功率的概念及计算公式

1、引导回顾速度的'知识。 速度是表示物体运动快慢的物理量。

2、向学生提供一组数据,让学生想一想,议一议谁做功最快?说出比较的依据。

物体 所做的功 所用时间

a 1000j 5s

b 1000j 10s

c 4000j 1min

d 6000j 1min

3、联系教材,利用工地上的搬运问题加深对功率知识的认识。

4、想想议议:

投影演示插图孙女与爷爷上楼,让学生分析比较谁的功率大。

5、提问:用什么方法可以方便准确的表示物体做功的快慢呢?

6、介绍功率的概念及计算公式

并以适当的事例加以巩固。

例:过去我们学习电功率,说说某电风扇的功率为60w,表示什么意思?

引导学生参看课本小数据图表中的资料,说出各物体功率所表示的意义。

7、巩固提高:

提问:用1牛的力在2秒内将物理课本从地上提高1米,你能算出这个力做功的功率吗?

教师启发:以前学习过要比较两物体运动的快慢,可以先确定路程再比较时间,也可以先确定时间再比较路程。同理,要比较物体做功的快慢可采用什么方法?

学生在小组讨论的基础上进行回答,由他人(同组同学或其他组同学)适当补充,

再通过教师的引导使学生领悟比较物体做功快慢的方法:①做功相同,比较做功的时间,时间短的做功快;②时间相同,比较做功的多少,做功多的做功快。

利用机械或人工将同一大堆砖从地上搬到五楼,你会选用什么方法?

学生讨论过程。

教师点拔:在图中不知爷孙俩的体重和他们爬楼的时间,能否确定他们的功率的大小。

教师引导:用一个包含有功和做功所用的时间的概念(电功率)来表示物体做功的快慢是否可行?

学生在教师的引导下,理解功率的概念,功率表示的物理意义,认识功率的相关单位及计算公式。

学生回答问题,教师作适当的讲评,加深学生对功率概念的理解。

教师先引导学生求出所做的功,再求功率,这对学生巩固前后知识均有所帮助。

温故而知新,对后面的学习将起到重要的启发作用。

用类比法

学生通过讨论,知道物体做功有快有慢之分,进一步知道比较做功快慢的方法,在此基础上对物体做功的快慢有进一步的认识。

学生的答案可能两方面都具有,如果教师在学生的讨论中逐步启发,加选先进的起重机,学生就会在前面讨论的基础上深刻领悟物体做功确有快慢之分。

学生的讨论也会出现分歧,教师就在学生的分歧中导入功率的概念,循序渐进,恰到好处。

设疑,引出功率是表示物体做功快慢的物理量(要比较两物体做功的快慢,可用功率直接比较)。

通过实例讲授,让学生自然知道功率的概念。

加深学生对功率的物理意义的理解,使学生对人和一些事物的功率数值有个具体的概念,懂得功率大或小的意思是什么。

让学生更好地理解和掌握功率的相关知识,包括公式的运用。

知识的运用与迁移

三、通过例题训练,加深对功率概念的理解和加强知识的运用能力。

1、 想想议议:

物理学或者生活中,还有那些场合需要表示一个物理量变化快慢的?

2、例题:体重为900n的爷爷与体重为300n的小孙子举行登楼活动,楼高三层共10米。若:

(1)爷、孙两人同时从一楼起步,半分钟后同时到达三楼;

(2)爷爷年纪大、身体较重,孙子登楼用了半分钟,爷爷所用的时间是孙子的2倍;

(3)孙子登楼用了半分钟,爷爷所用的时间是孙子的3倍。

以上三种情况下,谁做功多?谁做功少?谁用的时间多?谁用的时间少?谁做功快?谁做功慢?

3、学生自己阅读课本例题,动手做一做。

教师适当的引导,让学生说出经济增长率、人口增长率、频率(振动),拓展知识。

引导学生回到前面所举的例子,通过讨论及训练,培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

学生边边思考,边动手进行计算解答。教师把学生的答案进行投影,可进行全班讨论,加深理解。

学生自己进行阅读、解答,教师在课室巡视,给有学习困难的学适当的帮助。学生解答完后,教师再用解题示范,强调解题的方法和习惯。

对各种变化率,增长率的认识,让学生拓展知识

使学生加深对做功快慢的理解及加强学生对功率知识的应用能力

练习功和功率公式的应用,使学生加深认识功──力和在力的方向上移动的距离的乘积,功率──单位时间内所做的功。

小结

四、小结

请同学们总结一下,本节课你学到了哪些知识,有哪些收获?

学生先自己总结归纳,教师引导个别代表回答并作适当的讲解。

给学生充分表现自我的机会,同时教师也能借此机会发现学生学习的问题,并获得教学效果的即时反馈。

五、点评

功率的教学一个难点,以往的教学过程按教科书的思路进行授课,课堂显得枯燥,学生学习热情不高。本教学设计按照新课标的要求和理念,为学生创设了一个熟悉的生活情境,引起学生的注意和思考,再以想想议议学生小组讨论的方式逐步引导学生认识和功率的知识,最后让学生用所学生解决实际问题,学生体现到学致用的乐趣。本人教学实践证明,这节课取得不错的教学效果。

功与功率的教案篇3

磁场对电流的作用•教案

一、教学目标

1.掌握磁场对电流作用的计算方法。

2.掌握左手定则。

二、重点、难点分析

1.重点是在掌握磁感应强度定义的基础上,掌握磁场对电流作用的计算方法,并能熟练地运用左手定则判断通电导线受到的磁场力的方向。

2.计算磁场力时,对通电导线在磁场中的不同空间位置,正确地运用不同的三角函数和题目提供的方位角来计算是难点。

三、主要教学过程

(一)引入新课

复习提问:

1.磁感应强度是由什么决定的?

答:磁感应强度是由产生磁场的场电流的大小、分布和空间位置确定的。

2.磁感应强度的定义式是什么?

3.磁感应强度的定义式在什么条件下才成立?

成立。

4.垂直磁场方向放入匀强磁场的通电导线长l=1cm,通电电流强度i=10a,若它所受的磁场力f=5n,求(1)该磁场的磁感应强度b是多少?(2)若导线平行磁场方向。

答:因通电导线垂直磁场方向放入匀强磁场,所以根据磁感应强度的定义式

5.若上题中通电导线平行磁场方向放入该磁场中,那么磁场的磁感应强度是多大?通电导线受到的磁场力是多少?

答:当电流仍为i=10a,l‖b时,该处磁感应强度不变,仍为b=0.5t,而通电导线所受磁场力f为零。

(二)教学过程设计

1.磁场对电流的作用(板书)

我们已经了解到通电直导线垂直磁场方向放入磁场,它将受到磁场力的作用,根据磁感应强度的定义式可以得出:

f=bil

当通电导线平行磁场方向放入磁场中,它所受的磁场力为零。看来运用f=bil来计算磁场对电流的作用力的大小是有条件的,必须满足l⊥b。

磁场力方向的确定,由左手定则来判断。

提问:如果通电导线与磁感应强度的夹角为θ时,如图1所示磁场力的大小是多少?怎样计算?

让学生讨论得出正确的结果。

我们已知,当l⊥b时,通电导线受磁场力,f=bil,而当l∥b时f=0,启发学生将b分解成垂直l的b⊥和平行l的b∥,因平行l的b∥对导线作用力为零,所以实际上磁场b对导线l的作用力就是它的垂直分量b⊥对导线的作用力,如图2所示。即

f=ilb⊥=ilbsinθ

磁场对电流的作用力——安培力(板书)

大小:f=ilbsinθ(θ是l、b间夹角)

方向:由左手定则确定。

黑板上演算题:下列图3中的通电导线长均为l=20cm,通电电流强度均为i=5a,它们放入磁感应强度均为b=0.8t的匀强磁场中,求它们所受磁场力(安培力)。

让五个同学上黑板上做,其他同学在课堂练习本上做,若有做错的,讲明错在哪儿,正确解应是多少,并把判断和描述磁场力方向的方法再给学生讲解一下(如图4示)。

例1.两根平行输电线,其上的电流反向,试画出它们之间的相互作用力。

分析:如图5所示,a、b两根输电线,电流方向相反。通电导线b处在通电导线a产生的磁场中,受到a产生的磁场的磁场力作用;通电导线a处在通电导线b产生的磁场中,受到b产生的磁场的磁场力作用。我们可以先用安培定则确定通电导线b在导线a处的磁场方向bb,再用左手定则确定通电导线a受到的磁场力fa的方向;同理,再用安培定则先确定通电导线a在导线b处的磁场方向ba,再用左手定则确定通电导线b受到的磁场力fb的方向。经分析得出反向电流的两根平行导线间存在的相互作用力是斥力。

完成上述分析,可以让同学在课堂作业本上画出电流方向相同的平行导线间的相互作用力,自己得出同向电流的两根平行导线间存在的相互作用是引力。

例2.斜角为θ=30°的光滑导体滑轨a和b,上端接入一电动势e=3v、内阻不计的电源,滑轨间距为l=10厘米,将一个质量为m=30g,电阻r=0.5Ω的金属棒水平放置在滑轨上,若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场,当闭合开关s后,金属棒刚好静止在滑轨上,如图6,求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小是多少?

解:合上开关s后金属棒上有电流流过,且金属棒保持静止,由闭合电路欧姆定律

金属棒静止在滑轨上,它受到重力mg1和滑轮支持力n的作用,因轨道光滑,二力金属棒不可能平衡,它必然还受到垂直于滑轨平面的磁场的安培力作用才能平衡,根据题意和左手定则判断出,磁场方向垂直滑轨面斜向下,金属棒受到磁场的安培力沿斜面向上,如图7所示,由进一步受力分析得出,若金属棒平衡,则它受到的安培力f应与重力沿斜面向下的分量mgsinθ大小相等,方向相反:

f-mgsinθ=0……①

又 f=bil代入①得bil=mgsinθ

(三)课堂小结

1.当通电直导线垂直磁场方向放入磁场中时受到磁场的安培力,f=bil;当通电直导线平行磁场方向放入磁场中时受到磁场的安培力为零。

2.当通电直导线在磁场中,导线与磁场方向间的夹角为θ时,通电导线受到磁场的安培力f=ilbsinθ。

3.磁场对通电直导线的安培力的方向,用左手定则来判断。(其内容在书中p.226)

课外作业:物理第三册(选修)p.227练习二。

功与功率的教案篇4

?教学目标】

(一)知识与技能

1.明确电场强度定义式的含义

2.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算.

(二)过程与方法

通过分析在电场中的不同点,电场力f与电荷电量q的比例关系,使学生理解比值f/q反映的是电场的强弱,即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法。

(三)情感态度与价值观

培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。

重点:电场强度的概念及其定义式

难点:对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算

?教学流程】

(-)复习回顾——旧知铺垫

1.库仑定律的适用条件:

(l)真空(无其它介质);(2)点电荷(其间距r>>带电体尺寸l)——非接触力。

2、列举:

(l)磁体间——磁力;(2)质点间一一万有引力。

经类比、推理,得:

电荷间的相互作用是通过电场发生的。(电荷周围产生电场,电场反过来又对置于其中的电荷施加力的作用)

引出电场、电场力两个概念。本节课,我们主要研究电场问题,以及为描述电场而要引入的另一个崭新的物理量——电场强度。

(二)新课教学

1.电场

(l)电场基本性质:

电场客观存在于任何电荷周围,正是电荷周围存在的这个电场才对引入的其它电荷施加力的作用。

(2)电场基本属性:

电场源于物质(电荷),又对物质(电荷)施力。再根据“力是物质间的相互作用”这一客观真观,毫无疑问,电场是一种物质。

(3)电场基本特征:

非实体、特殊态——看不见、摸不着、闻不到(人体各种感官均无直接感觉)。

电场是一种由非实体粒子所组成的具有特殊形态的物质。

自然界中的物质仅有两种存在的形态,一种是以固、液、气等普通形态存在的实体物质;而另一种,就是以特殊形态存在的非实体物质——场物质。

(4)电场的检验方法(由类比法推理而得):

无论物质处于什么形态,我们都可以通过一定手段去感知它的存在,只是感知方式或使用工具不同而已,例如:

①生物学中动植物的体系胞可以通过电子显微镜(利用其放大作用)来观察。

②化学中的某些气体可以通过人体的感官来感知(氯气——色觉,氨气——嗅觉)

③生活中电视塔发射的电磁波可以通过电视接收机(转换为音像信号)来感知。

④物理学中磁体周围的磁场可以通过放入其中的小磁针来检验(磁场对场内小磁针有力作用——磁场的力性)。

⑤物理学中电荷周围的电场可以通过放入其中的检验电荷来检验(电场对场内的电荷有力作用——电场的力性)。

2.电场强度

(l)模拟实验:

下面以点电荷q(场源电荷)形成的电场为例,探讨一下检验电荷q在到q距离(用r表示)不同的位置(场点)所受电场力f有何不同。

实验结论:通过观察与分析可以得出,同一个检验电荷在点电荷q形成的电场中的不同位置所受电场力的大小、方向均不同.因为这个电场力是同一个电场给同一个检验电荷的,所以,场源电荷周围不同位置的电场有强弱之分和方向之别;电场中同一位置,不同电荷所受电场力也不同,但是,电场力与检验电荷的电荷量之比却是一个不变的常量。前者引出电场强度概念;后者点明场强与检验电荷无关,而只由电场本身性质决定(电场强度的定义方案也由此而得)。

(2)电场强度(简称“场强”):

①定义:放入电场中某一点的电荷受到的电场力和它的电荷量q的比值叫做该点的电场强度,简称场强,用符号e表示。

②定义式:e=f/q

③单位:n/c

④电场强度是矢量

同一检验电荷在电场中不同的点所受电场力方向不同,因此,场强不仅有大小,而且有方向,是矢量。用检验电荷所受电场力的方向表征场强方向比较恰当,但是,正、负检验电荷在电场中同一点所受电场力方向不同且截然相反,怎么来定义场强方向呢?

回顾定义磁场方向时,检验小磁针静止时n、s极所指方向也是相反的,人为规定:小磁针n极指向为磁场方向,这是人们的一种习惯。电场强度方向的定义也是如此。即规定正的检验电荷所受的电场力方向为场强方向。

⑤定义模式:比值法

3.比值法定义物理量

(l)原则:被定义量与定义用量无关。

(2)应用举例(学生活动):

速度v=s/t。单位时间内发生的位移。v大→运动得快。

密度ρ=m/v。单位体积内所含的质量。ρ大→质量密集。

加速度a=△v/t。单位时间内速度的变化.a大→速度变化快。

电阻r=u/i。因果倒置,但已习惯。r大→阻电性强。

场强e=f/q。单位电荷量所受电场力。e大→电场越强。

4.点电荷的电场一—场强定义式的应用

(l)公式推导:

(2)场强特征:

①大小:近强远弱,同心球面上名点,场强值相等

②方向:正电荷周围的场强方向一发散;

(3)决定因素:

①大小:由杨源电荷的电荷量q以及场原电荷到场点之距r“全权”决定,而与检验电荷的电荷量q的大小及其存在与否无关。

②方向:由场源电荷电性决定。

例:一点电荷q=2.0×10-8c,在距此点电荷30cm处,该点电荷产生的电场的场强是多少?

5.电场强度的叠加

电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。

例:如图所示,要真空中有两个点电荷q1=3.0×10-8c和q2=-3.0×10-8c,它们相距0.1m.求电场中a点的场强。a点与两个点电荷的距离r相等,r=0.1m。

(四)课堂小结

1.对比法推知电场的存在,比值法定义电场的强度。

2.电荷间相互作用形式与本质之区别

(l)形式上:电荷对电荷的作用——非接触力。

(2)本质上:电场对电荷的作用——接触力。(受电场力作用的电荷肯定处于电场中)

3.场强几种表达式的对比

(l)e=f/q——定义式,适用于任意电场。

(2)——决定式,适用于真空中点电荷形成的电场。

功与功率的教案篇5

(一)教学目的

1.掌握电功率的概念(物理意义、定义、计算公式,单位)。

2.理解什么是额定电压、额定功率。知道额定电压、额定功率与实际电压、实际功率的。别。

(二)教具

低压电源,演示电流表、电压表,标有“3.8v”的小灯泡,开关、滑动变阻器各一个,导线若干,“220v40w”白炽灯泡一只,画上用电器铭牌的小黑板一块,写有例题、预习题的小黑板一块。

(三)教学过程

1.复习,引入新课

问:(l)怎样比较物体运动的快慢?(物体在单位时间内通过的路程棗速度。)

(2)怎样比较力对物体做功的快慢?(物体在单位时间内完成的功棗一功率。)

(3)怎样比较电流做功的快慢?(挂出写有例题的小黑板。)

例:电流通过洗衣机的电动机,通电半小时做功180000焦;电流通过公共电车的电动机,通电2秒钟做功120000焦。问:①电流通过哪个电动机做功多?(通过洗衣机电动机)②电流通过哪个电动机做功快呢?

告诉学生,电流做功的快做,仅从它做功的多少来考虑是不行的,必须看它们在相同的时间里哪个做的功多,这就跟比较运动快慢和物体做功的快慢一样。

分别计算出电流通过洗衣机电动机、电车电动机每秒钟做的功:i00焦、60000焦。结论:电流通过电车的电动机做功快。

指出:日常生活中,不仅要了解电流做功的多少,还需要知道电流做功的快慢。在物理学中是用“电功率”来表示电流做功的快慢。

2.进行新课

(1)电功率(师生共同讨论下列的内容)

①定义:电流在单位时间内所做的功叫做电功率,用字母p来表示。

②意义:表示电流做功的快慢。

表明:电功率等于电压与电流的乘积。(注意:上述两个公式适用于任何电路)

④单位:瓦、千瓦。

1瓦=1焦/秒=1伏·安,

l千瓦=1000瓦。

⑤导出计算电功的另一公式w=pt和电功的单位干瓦时。

w=pt=l千瓦×i时=1千瓦时

=1000瓦×3600秒=3.6×106焦。

⑥例题(本节课本上的〔例题〕):通过该例题的讲评,向学生强调要正确使用w=pt这个公式,注意公式中各量的单位。公式与单位:

w=pt w=pt

焦瓦秒 千瓦·时干瓦时

可再做一些w=pt的口头练习

(2)额定功率

手拿一个“220v40w”的灯泡提问:通常我们说这是一只4d瓦的灯泡,那是一把60瓦的电烙铁,是什么意思?

①演示实验

告诉学生实验目的:研究灯泡的亮度跟电压的关系。

介绍实验装置,组成如图1所示的电路。

让学生观察:两表的示数和灯泡的亮度。

实验过程:a.闭合开关移动滑片p使表的示数为2.5伏,

在下表中记录u、i读数和灯泡的亮度。

b.移动滑片p,使表的示数为2伏,记录。

c.移动滑片p,使表的成数为2.8伏,记录。

实验记录

②师生对实验进行分析讨论并小结如下:

a.在不同的电压下,同一个用电器的电功率不是一样大,灯泡消耗的功率可由p=ui来计算。

b、灯泡的亮度由它实际消耗的电功率决定。灯泡越亮,表明其消耗的电功率越大。c.用电器正常工作时的电压叫做额定电压,用电器在额定电压下的功率叫做额定功率,为了使用电器正常工作,应使用电器在额定电压下工作。

d.每个用电器的额定功率只有一个,而实际功率有许多个,我们平常说这是一个40瓦的灯泡,指的是这个灯泡的额定功率是40瓦。

e.根据实验结果可知实际功率和额定功率的关系:

当u实=u额时,p实=p额,用电器正常工作;

当u实

当u实>u额时,p实>p额,用电器容易被烧坏。

③教师出示一个“220v40w”的灯泡和铭牌,让学生观察,然后挂出有铭牌的小黑板,介绍灯泡上的标志和铭牌的意义。最后让学生看书上的一些电器设备的功率。

3.小结:略。

4.布置作业:

(1)课本本节的练习3、4。

(2)预习下节实验。(预习题抄在小黑板上。)

预习题:

1.实验的目的是什么?

2.必须测出哪些物理量?实验的原理是什么?

3.需要哪些实验器材?

4.实验中为什么要用滑动变阻器?它和灯泡应如何连接?

5.怎样组成电路?请画出实验电路图。

6.怎样设计实验数据记录表格。

7.在什么条件下测出的功率才是小灯泡的额定功率?

(四)说明

l、理解额定电压、额定功率与实际电压、实际功率的关系是本节课的难点。学生对这些不易分清,通过演示实验来讲解,比较直观,学生易于接受。在这里主要是讲清概念,不要急于进行较复杂的计算。

2.布置学生预习下节课的实验,一是为了复习巩固电功率的概念,二是为下节课顺利实验做好准备。

3.对于较好的学生可布置他们课后推导对纯电阻电路适用的

功与功率的教案篇6

教学准备

教学目标

1.知识与技能

⑴体会伽利略的理想实验思想。

⑵理解牛顿第一定律的内容及意义;理解力和运动的关系。

⑶理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度。

2.过程与方法

⑴通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律的形成过程。

⑵理解理想实验是科学研究的重要方法。

3.情感态度与价值观

⑴通过运动和力的关系的历史探究过程,使学生体会规律的形成都有一个从感性到理性、从低级到高级的产生、发展和演变的过程。

⑵通过理想斜面的教学,体会理想实验的魅力。

教学重难点

?重点】加深对牛顿第一定律和惯性的理解。

?难点】转变经验概念,明确惯性是物体的一种属性,任何物体都具有,牛顿定律是惯性现象的规律总结。

教学过程

(一)创设游戏,引入课题

撕纸游戏

猜一猜:

1.一张纸已剪成两截,但未完全剪断,如果迅速用力撕两边,纸会断成几截?

2.现在把纸剪成三截,但未完全剪断,如果迅速用力撕两边,纸会断成几截?

大家不要动手,先猜一猜。

3.如果在中间的纸下面夹一个夹子,然后迅速撕两边,纸会断成几截?

请大家想一想:为什么是这样一个结果呢?怎样解释我们的游戏呢?其实,在我们的游戏中还涉及到一个古老的话题──力和运动:用力撕纸,纸条断开运动起来。运动和力之间到底有什么关系呢?带着这些问题,我们一起来体验古人的探究过程,学习古人的探究方法,进一步理解论述运动和力关系的牛顿第一定律。

(二)回顾历史,探究定律

1.情景设问,经验猜想

在人类历史的长河中,运动和力如影随形,总是和人们的生活、生产密切相关。比如:马拉车则车前进,不再拉,前进的车会停下来;人象推车则车前进,不再推,前进的车会停下来;踢球,球沿草地向前滚动,不再踢,滚动的球会慢慢停下来。

思考:运动和力之间有什么关系呢?

最早提出这个问题并给出经验猜想的是古希腊学者亚里士多德。

他根据生活生产经验猜想:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在一个地方。运动需要力维持。

他的观点来自实际经验,还能用实际经验验证,所以被人们广泛接受,并维持了近两千年。

设问:我们现在知道,他的观点是错误的。那么他有贡献吗?

亚里士多德的贡献:开创了一个新的研究领域。

首先质疑并深入研究的是十六世纪的伽利略。他观察了球的滚动。

2.质疑假设,科学猜想

当球沿斜面向下滚动时,它的速度增大,而向上滚动时,速度减小。他由此猜想:当球沿水平面滚动时,它的速度应该不增不减。实际观察的结果是:沿水平面滚动的球越来越慢,最后停下来。

①现象:沿水平面滚动的球越来越慢,最后停下来。

按照亚里士多德的观点,球停下来是因为没有力的作用。伽利略恰恰从这一现象出发,对亚里士多德的观点提出质疑。

②质疑:滚动的球之所以停下来,真的是因为没有力的作用吗?

设问:球停下来的原因是什么呢?

在伽利略之前,人们还没有意识到摩擦力这种无形的力,伽利略是第一个意识到摩擦力的人。

他改变了水平面的粗糙程度,发现:水平面越光滑,球滚得越远。于是,他推断这是摩擦阻力作用的结果。

结论:滚动的球停下来,是摩擦阻力作用的结果。

③假设:若没有摩擦阻力,沿水平面滚动的球将怎样运动呢?

④猜想:若没有摩擦阻力,球将永远滚动下去。

过渡:伽利略设计了一个双斜面实验。

3.实验探究,得出结论

(1)双斜面实验

左斜面固定,右斜面倾角可变。实验中我们设定小球始终从左斜面定位卡处由静止释放。

①固定右斜面,改变小球所受的摩擦,观察小球上升的高度怎样变化。重复一次。

思考:

1.小球所受摩擦阻力的大小与小球上升的高度之间有什么关系?

2.摩擦阻力的大小与释放点到上升的点的高度差是什么关系?

3.如果没有摩擦,小球会上升到多高的地方?

②减小右斜面倾角,观察小球沿斜面运动的最远距离怎样变化。重复一次。

思考:

1.减小右斜面倾角,小球沿斜面运动的最远距离如何变化?

2.如果没有摩擦,减小右斜面倾角,沿斜面滚动的最远距离怎样变化?小球将上升到多高的地方?

③将右斜面放平,释放小球,观察小球的运动。

思考:

1.如果水平木板足够长,小球会停下来吗?

2.如果没有摩擦,水平木板足够长,小球将滚到哪里去呢?

过渡:现在通过动画来模拟没有摩擦阻力时小球的运动。我们为动画配了一段话剧。

(2)动画模拟

(老师扮演伽利略,学生扮演小球。)

伽利略:小球先生(小姐),如果没有摩擦,你会爬上什么高度呢?

小球:我会搭乘梦想的阶梯一步一步往上爬,直到爬上原来的高度。

伽利略;如果我减小右斜面的倾角,你还会爬到原来的高度吗?

小球:梦想有多高,我就可以爬多高,只是我要走的路程更长了。

伽利略:如果我继续减小右斜面的倾角呢?

小球:我心依旧,只是又多了一段山水之程。

伽利略:如果我把右斜面放平,你还会为了自己的梦想而前行吗?

小球:路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。既然选择了高度,留给世界的便只能是背影。

播放周杰伦的《蜗牛》节选:我要一步一步往上爬/在点乘着叶片往前飞/小小的天留过的泪和汗/总有一天我有属于我的天

希望同学们像小球一样怀着梦想,沿着人生的轨道一步一步往前行!总有一天,你有属于你的天!

过渡:伽利略的双斜面实验是一个理想实验。

(3)理想实验的魅力:

实验(事实)+逻辑推理

通过可靠的实验事实,加上合理的逻辑推理,得出规律的一种方法。

理想实验的魅力:实验不能实现的地方,思维向前一步。

这种方法非常了不起!爱因斯坦是这样评价的:伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。这个评价实事求是,从亚里士多德到伽利略,经历了2000多年,物理学徘徊不前;从伽利略到爱因斯坦,只经历300多年,物理学的大厦初步建立,大师辈出。这都得益于伽利略首创的实验研究方法。

过渡:通过双斜面理想实验,伽利略得出了结论。

(3)伽利略:若没有摩擦阻力,沿水平面滚动的球将永远滚动下去。运动不需要力维持。

回顾、思考:

①静止的车、足球为什么运动起来?

②运动的车、足球为什么会停下来?

③力和运动之间有什么关系?

力是改变物体运动状态的原因。

设问:运动状态是用什么物理量描述?

车由静止变为运动,受到了推、拉力;由运动变为静止,受到了摩擦阻力。足球由静止变为运动,受到了脚的力;由运动变为静止,受到了草地的摩擦阻力。

过渡:与伽利略同时代的法国科学家笛卡尔对他的观点进行了补充。

4.补充完善,形成定律

(1)笛卡尔的补充:除非物体受到力的作用,物体将永远保持其静止或运动状态,永远不会使自己沿曲线运动,而只保持在直线上运动。这应成为一个原理,它是人类整个自然观的基础。

笛卡尔补充了物体不受力时保持静止状态或匀速直线运动状态。

过渡:1642年,伽利略逝世,1643年牛顿在英国诞生。牛顿是人类历最伟大的科学家之一。主要贡献有发明了微积分,发现了万有引力定律和经典力学,设计并制造了第一架反射式望远镜等等。

牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中提出了三条运动定律。牛顿把伽利略、笛卡尔的正确结论总结成为牛顿第一定律,它是牛顿物理学的基石。

(2)牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

过渡:现在我们来理解定律。

(三)理解定律,了解惯性

思考:牛顿第一定律中论述的运动和力的关系是怎样的?

1.运动和力的关系:力是改变物体运动状态的原因。

物体不受力,保持匀速直线运动状态或静止状态;运动状态变化,物体一定受到力的作用。

思考:物体不受力时“总保持匀速直线运动状态或静止状态”,这能不能通过实验验证呢?

不能。由于不受力作用的物体是不存在的。许多阻力很小的现象可以帮助我们理解牛顿第一定律。

2.阻力很小的现象:冰壶

从视频可以看出,冰壶在一段时间内速度的大小和方向几乎不变,直到碰上另一个冰壶。

思考:定律中还论述了什么呢?

3.惯性:

①概念:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。

设问:一切物体都有惯性。做变速运动的物体有惯性吗?

当物体做变速运动时,由于惯性,物体会抵抗速度的改变,从而使速度的改变需要一段时间。比如汽车紧急刹车时不会立即停下来,而是继续向前滑行一段距离。

②一切物体有惯性,有抵抗运动状态变化的“本领”。

物体惯性大,“本领”大,运动状态难改变;物体惯性小,“本领”小,运动状态易改变。

思考并猜想:物体的惯性大小和什么因素有关?

游戏:用嘴吹书

提起书,用力气吹垂下的封面;用手提起封面,用力气吹垂下的书。

思考:你观察到了什么现象?这个现象能说明惯性和质量的关系吗?

③惯性与质量:质量是惯性大小的量度。

质量只有大小,没有方向,是标量。在国际单位制中,质量的单位是千克,单位符号为kg。

在初中质量定义为物体所含物质的多少;现在进一步从惯性的角度认识了质量;以后还要从物体间的引力认识质量。

过渡:现在,就可以解释撕纸游戏了。

(四)再设情景,规律应用

1.思考:怎样解释撕纸游戏?

有夹子,增大了中部的质量,增大了惯性。当迅速撕开两边时,中部仍保持静止状态,所以撕成三截。无夹子,中间纸条惯性很小,静止状态易改变。由于撕开纸条的力左右有差异,所以撕成两截。

过渡:了解了惯性的知识,我们还能用它判断是非。

2.美国空军ufo档案记载,1952.12.6黎明前,一架b29轰炸机在墨西哥湾上空训练时,一个很大的不明飞行物以4000km~15000km的时速靠近、经过、远离它。在目击描述中,不明飞行物能迅速增减速度,甚至还能骤然停止。

思考:1.如果没有特别的装置,ufo骤然停止时,外星人飞行员的命运是怎样的?

2.人们想象外星人持有惯性消除器,用来消除自身的惯性,以便应对速度的迅速变化,你怎么看?

我们利用惯性的知识发现了ufo档案记载中的疑点。希望大家在遇到问题时利用所学知识,冷静分析。

(五)课堂总结,课外探究

1.了解了运动和力关系的探究过程。

在探究过程中,亚里士多德是开拓者。伽利略首创了理想实验方法;笛卡尔补充了伽利略的观点;牛顿提出了惯性、力、惯性参考系的概念。

2.体会了理想实验的魅力:实验(事实)+逻辑推理

3.深入理解了牛顿第一定律,知道了质量是惯性大小的量度。

4.后来爱因斯坦等科学家又进一步发展了牛顿第一定律。没有哪一个定律是终极真理,物理学的大厦永不封顶,还等待你们为它添砖加瓦!

课外探究:有人说刘谦的螺丝魔术__了牛顿第一定律:不给螺帽力的作用,螺帽也能运动起来。你怎么看?请在百度中搜索“刘谦螺丝魔术揭秘”,弄清刘谦螺丝魔术的原理。

效果分析:

因为本节内容在初中已有接触,所以在本节课的设计中,我想能不能让学生通过对本课的预习和课外查阅资料,由学生参与互动,最后老师以总结者的身份来点评和补充效果好。

特别是实验、视频、小品的使用,激发了学生兴趣,促进了教学。

关于力和运动关系的发展过程是很好的物理学史的教材,如何让学生在一堂课中体验这种物理规律形成过程是我们所要思考的。

功与功率的教案篇7

教学目标:

1、理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱:变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场。了解变化的电场和磁场相互联系形成同一的电磁场。

2、了解电磁场在空间传播形成电磁波。

3、了解麦克斯韦电磁场理论以及赫兹实验在物理学发展中的贡献。体会两位科学家研究物理问题的思想方法。

教学过程:

一、伟大的预??

说明:法拉第发现电磁感应现象那年,麦克斯韦在苏格兰爱丁堡附近诞生,从小就表现出了惊人的数学和物理天赋,他从小热爱科学,喜欢思考,1854年从剑桥大学毕业后,精心研读了法拉第的著作,法拉第关于“场”和“力线”的思想深深吸引了麦克斯韦,但麦克斯韦也发现了法拉第定性描述的弱点,那就是不能定量的描述电场和磁场的关系。因此,这位初出茅庐的科学家决定用他的数学才能来弥补。1860年初秋,麦克斯韦特意去拜访法拉第,两人虽然在年龄上相差四十岁,在性情、爱好、特长方面也迥然各异,可是对物质世界的看法却产生了共鸣。法拉第鼓励麦克斯韦:“你不应停留在数学解释我的观点”,而应该突破它。

说明:麦克斯韦学习了库仑、安培、奥斯特、法拉第、亨利的研究成果,结合了自己的创造性工作,最终建立了经典电磁场理论。

说明:法拉第电磁感应定律告诉我们:闭合线圈中的磁通量发生变化就能产生感应电流,我们知道电荷的定向移动形成电流,为什么会产生感应电流呢?一定是有了感应电场,因此,麦克斯韦认为,这个法拉第电磁感应的实质是变化的磁场产生电场,电路中的电荷就在这个电场的作用下做定向移动,产生了感应电流。即使变化的磁场周围没有闭合电路,同样要产生电场。变化的磁场产生电场,这是一个普遍规律

说明:自然规律存在着对称性与和谐性,例如有作用力就有反作用力。既然变化的磁场能够产生电场,那么变化的电场能否产生磁场呢?麦克斯韦大胆地假设,变化的电场能够产生磁场。

问:什么现象能够说明变化的电场能够产生磁场?(例如通电螺线管中的电流发生变化,那么螺线管内部的磁场要发生变化)

说明:根据这两个基本论点,麦克斯韦推断:如果在空间在空间某区域中有不均匀变化的电场,那么这个变化的电场能够引起变化的磁场,这个变化的磁场又引起新的变化的电场.........这样变化的电场引起变化的磁场,变化的磁场又引起变化的电场,变化的电场和磁场交替产生,由近及远传播就形成了电磁波。

二、电磁波

问:在机械波的横波中,质点的振动方向和波的传播方向之间有何关系?(两者垂直)

说明:根据麦克斯韦的理论,电磁波中的电场强度和磁感应强度互相垂直,而且两者均与电磁波的传播方向垂直,电磁波是横波。

问:电磁波以多大的速度传播呢?(以光速c传播)

问:在机械波中是位移随时间做周期性变化,在电磁波中是什么随时间做周期性变化呢?(电场强度e和磁感应强度b)

三、赫兹的电火花

说明:德国科学家赫兹证明了麦克斯韦关于电磁场的理论

板书设计

一、伟大的预??

1、变化的磁场产生电场

变化的电场产生磁场

2、变化的电场和磁场交替产生,由近及远传播形成电磁波

二、电磁波

1、电磁波是横波,e和b互相垂直,而且两者均与电磁波的传播方向垂直÷

2、电磁波以光速c传播)

3、电磁波中电场强度e和磁感应强度b随时间做周期性变化

三、赫兹的电火花

赫兹证明了麦克斯韦关于电磁场的理论

功与功率的教案篇8

一、引入新课

演示实验:让物块在旋转的平台上尽可能做匀速圆周运动。

教师:物块为什么可以做匀速圆周运动?这节课我们就来研究这个问题。

(设计意图:从实验引入,激发学生的好奇心,活跃课堂气氛。)

二、新课教学

向心力

1.向心力的概念

学生:在教师引导下对物块进行受力分析:物块受到重力、摩擦力与支持力。

教师:物块所受到的合力是什么?

学生:重力与支持力相互抵消,合力就是摩擦力。

教师:这个合力具有怎样的特点?

学生:思考并回答:方向指向圆周运动的圆心。

教师:得出向心力的定义:做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力。

(做好新旧知识的衔接,使概念的得出自然、流畅。)

2.感受向心力

学生:学生手拉着细绳的一端,使带细绳的钢球在水平面内尽可能做匀速圆周运动。

教师:钢球在水平面内尽可能做匀速圆周运动,什么力使钢球做圆周运动?

学生:对钢球进行受力分析,发现拉力使钢球做圆周运动。

(设计意图:利用常见的小实验,让学生亲身体验,增强学生对向心力的感性认识。)

教师:也就是说,钢球受到的拉力充当圆周运动的向心力。大家动手实验并猜想:拉力的大小与什么因素有关?

学生:动手体验并猜想:拉力的大小可能与钢球的质量m、线速度的v、角速度