高中物理楞次定律教案设计

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篇1:高中物理楞次定律教案设计

【教材分析】

楞次定律作为本章的第3节内容,与第1节“划时代的发现”、第2节“探究感应电流的产生条件”一起,从感应电流的角度来认识电磁感应现象,这是认识电磁感应现象的第一个阶段,也是学习电磁感应现象的基础,为后面深入地从感应电动势来认识电磁感应现象打下了基础。

楞次定律是本章教学的重点与难点。一是涉及的因素多(磁场方向、磁通量的变化、线圈绕向、电流方向等)关系复杂;二是规律比较隐蔽,其抽象性和概括性很强。因此学生理解楞次定律有较大的难度,成为本章教学难点。课程标准要求在楞次定律的教学中“通过实验探究,理解楞次定律”。因此,学习本课需要注意的是引导学生在实验的基础上,鼓励学生总结规律,培养操作能力和探究意识。在探究楞次定律后,通过应用楞次定律进行有关判断,可以帮助学生深刻理解楞次定律,顺利突破这一难点。

【教学目标】

1、知识与技能目标的细化过程:

课程内容标准:通过实验探究,理解楞次定律。

第一步:分解内容标准,寻找关键词。

行为条件 + 行为动词 + 核心名词

通过实验探究 理解 楞次定律

第二步:分解关键词,构建概念图。

内容 概念体系 知识地位 楞次定律 楞次定律的内容、含义 重要 感应电流的方向 非常重要 第三步:根据概念图,分解行为动词,确定行为条件,确定行为程度。

内容 概念体系 特征 行为

动词 确定行为

条件 行为

程度 学生

经验

楞次定律 楞次定律的内容 具体 说出 通过观察和实验探究归纳总结 准确 无前备经验 “阻碍变化”的含义 抽象 阐述 分析实验数据 准确 无前备经验 感应电流的方向 具体 判断 运用楞次定律 熟练 无前备经验

综合上述思考,得到以下知识与技能目标:

(1)通过观察和实验探究归纳总结准确说出楞次定律的内容。

(2)分析实验数据,准确阐述楞次定律内容中“阻碍变化”的含义。

(3)熟练运用楞次定律判断感应电流方向。

2、过程与方法

(1)通过实践活动,观察得到的实验现象,体验楞次定律实验探究的过程,提高分析论证,概括及表述的能力。

(2)通过应用楞次定律判断感应电流的方向,培养应用物理规律解决实际问题的能力。

3、情感、态度与价值观

(1)感受科学家对规律的研究过程,学习他们对工作严肃认真不怕困难的科学态度。

(2)学会欣赏楞次定律的简洁美。

【教学重点】

1.楞次定律的获得及理解。

2.应用楞次定律判断感应电流的方向。

【教学难点】

对楞次定律“阻碍变化”的理解及实际应用。

【学情分析】

1.已有知识与技能基础: 学生已经掌握了电流、电场、磁场基础知识;已经知道了通电导线在磁场中的受力方向以及右手螺旋定则;已经利用(条形磁铁、电流计、线圈等)实验器材研究感应电流产生的条件。?

2.心理基础与可能产生的思维阻碍:?

“楞次定律”其理论的抽象性和知识的复杂性比前面知识高了一个层次.前面学习的“电场”和“磁场”只局限于从“静态场”方面考虑,而“楞次定律”所涉及的是变化的磁场与感应电流的磁场之间的相互关系,是一种“动态场”,“由静到动”是一个大的飞跃,学生要难理解得多。?

“楞次定律”涉及的物理量多,关系复杂,产生感应电流的原磁场与感应电流的磁场两者都处于同一个线圈中,且感应电流的磁场总要阻碍原磁场的变化,它们形成相互依赖又相互排斥的矛盾。在讲授时,如果不明确指出各个物理量之间的关系,使学生有一个清晰的思路,势必造成学生思路混乱,影响学生对该定律的理解。?

从学生的原有知识水平看,大多数学生的抽象思维和空间想象能力还比较低,对物理知识的理解、判断、分析、推理常常表现出一定的主观性、片面性和表面性,要能够理解“楞次定律”,必须具备一定的抽象思维能力,在物理观念上要有所更新。

【教法和学法】

1.教法:秉承“科学探究”、“教师为主导,学生为主体”的教学理念。主要采用实验探究法、利用“中介”研究和表述问题的方法、比较总结法等教学方式,运用观察、引导、实验、多媒体辅助教学等展开教学。

2.学法:实验观察、小组讨论、归纳总结、抽象概括等。

【教学器材】

1.教师实验:铝管两根(1米)、小圆柱形磁铁和木块、条形磁铁、电池、灵敏电流计、线圈、楞次定律演示仪等。

2.学生实验:灵敏电流计、线圈、条形磁铁、电池、导线等。

3.教学课件。

【教学过程】

教学

流程 教师活动 学生活动 设计意图 新课

引入 演示实验:

1、永磁铁靠近、远离楞次定律演示仪的铝圆环。

2、小圆柱形磁铁和木块分别通过两根相同铝管。

问:大家看到了什么现象?如何解释我们看到的现象?导入新课。 观看实验现象,思考。带着好奇心进入学习状态。? 激发学生学习兴趣。 复习

提问 1、提问:感应电流产生的条件?

2、演示上节课的实验,引导学生观察并回答:

= 1 GB3 ① 灵敏电流表指针偏转说明回路中产生了感应电流,左右偏转又能说明什么?

篇2:高中物理楞次定律教案设计

(一)知识与技能

1.掌握楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流方向。

2.培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。

3.能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向

4.掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。

(二)过程与方法

1.通过实践活动,观察得到的实验现象,再通过分析论证,归纳总结得出结论。

2.通过应用楞次定律判断感应电流的方向,培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。

(三)情感、态度与价值观

在本节课的学习中,同学们直接参与物理规律的发现过程,体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受,并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。

教学重点、难点

教学重点:1.楞次定律的获得及理解。

2.应用楞次定律判断感应电流的方向。

3.利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。

教学难点:楞次定律的理解及实际应用。

教学方法

探究法,讲练结合法

教学手段

灵敏电流表、外标有明确绕向的大线圈、条形磁铁、导线。

教学过程

引入:铝环在通电的线圈上方漂浮。

一、复习提问

产生感应电流的条件是什么? (学生回答)

穿过闭合回路的磁通量发生变化

二、实验设想:探究感应电流的方向,我们可以探究感应电流的磁场和原磁场的关系。

1.实验探究:(学生分组实验)

(1)选旧干电池用试触的方法查明电流方向与电流表指针偏转方向的关系.

明确:对电流表而言,电流从哪个接线柱流入,指针向哪边偏转.

(2)闭合电路的磁通量发生变化的情况:

实线箭头表示原磁场方向,虚线箭头表示感应电流磁场方向.

分析:

(甲)图:当把条形磁铁N极插入线圈中时,穿过线圈的磁通量增加,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反.

(乙)图:当把条形磁铁N极拔出线圈中时,穿过线圈的磁通量减少,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同.

(丙)图:当把条形磁铁S极插入线圈中时,穿过线圈的磁通量增加,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反.

(丁)图:当条形磁铁S极拔出线圈中时,穿过线圈的磁通量减少,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同.

在两种情况中,感应电流的磁场都阻碍了原磁通量的变化.

学生填写下表:

图号 动作 原磁场B0的方向 原磁通量的变化 感应电流的方向 感应电流磁场B’的方向 B0与B’方向的关系 甲 插入N极 乙 插入S极 丙 拔出N极 丁 拔出S极 2、实验结论:凡是由磁通量的增加引起的感应电流,它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的增加;凡是由磁通量的减少引起的感应电流,它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的减少.(让学生上讲台表述自己的结论,然后教师引导得出楞次定律)

楞次定律--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.

篇3:高中物理楞次定律教案设计

一、分析教材

电磁感应这一章内容在选修3-2里面是最重要的一章,而第三节《楞次定律》更是重中之重,本节让学生通过实验探究总结出判断感应电流方向的规律,体现了“过程与方法”这一具体课程目标,让学生经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。

二、分析学生

学生是教学的对象,是课堂的主体,一切教学活动都是为主体服务的。学生由于基础不一,知识水平和认知水平不同,在接受“楞次定律“时肯定会出现“参差不齐”的现象。因而,为了让尽可能多的学生理解“楞次定律”,教学就应该建立在学生的基础上,教学进程就要根据学生的实际情况进行设计,用多样话的手段来帮助学生突破障碍,提高课堂效率。

三、教学目标

?1.通过实验探究得出感应电流与磁通量变化的关系,并会叙述楞次定律的内容。

?2.通过实验过程的回放分析,体会楞次定律内容中“阻碍”二字的含义,感受“磁通量变化”的方式和途径。

?3.通过实验让学生经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。

四、教学重点

楞次定律探究实验设计和实验结果的总结。

五、教学难点:

1.从静到动的一个飞跃

“楞次定律”所涉及的是变化的磁场与感应电流的磁场之间的相互关系,是一种“动态场”,并且“静到动”是一个大的飞跃,所以学生理解起来要困难一些。

2.?内容、关系的复杂性

“楞次定律”涉及的物理量多,关系复杂。产生感应电流的原磁场与感应电流的磁场两者都处于同一线圈中,且感应电流的磁场总要阻碍原磁场的变化,它们之间既相互依赖又相互排斥。如果不明确指出各物理量之间的关系,使学生有一个清晰的思路,势必造成学生思路混乱,影响学生对该定律的理

六、教材课型实验探究课

七、教学准备多媒体课件、电磁炉、楞次定律演示仪、试验单

八、教学方法实验教学

九、教学过程

1、复习引题

师:电现象和磁现象之间有紧密的联系。奥斯特发现了电流的磁效应,即电流能在其周围激发磁场。请同学判断以下三种电流的磁场。(课件演示问题、提问学生)

生:判断回答,用安培定则判断

师:电能生磁,磁也能生电。法拉第发现了磁场可以使导线中何产生电流,这个现象叫电磁感应现象,产生的电流叫感应电流,我们先看演示实验。

师(演示实验):条形磁铁穿过竖直方向的闭合线圈,灵敏电流计的指针左右来回摆动。

问:我们回顾一下产生感应电流的条件是什么?

生:当闭合线圈中磁通量发生变化时,闭合线圈中就有感应电流。

师:电流激发的磁场与原磁场之间有一个相互作用,我们通过几个有趣实例来看看它们之间相互作用时有什么样的现象。

?2.实验演示

(1)电磁炉通电时,闭合的锡箔纸圈跳起。?

?提问:大家观察到了锡纸跳起,是什么原因呢?

生:锡纸圈中有感应电流造成的

(2)楞次定律演示仪演示实验过程:

?①先介绍装置结构

?②演示实验现象

提问:为什么磁铁在穿过闭合回路时铝环运动了,而穿过不闭合的铝环时铝环没动?

生:闭合的铝环中有感应电流,磁场对电流有力的作用。

问:从上面两个实验中,大家观察到了奇特的相互作用,要想掌握利用这种相互作用为我们服务,我们必须要知道电磁感应中电流的方向。

感应电流的方向由那些因素决定?遵循什么规律?我们需要通过实验来探究这个问题。

3、学习新知,开始探究过程

(1)教师主导,设计探究感应电流方向的方案

师:我们要解决感应电流的方向问题,我们要把上节课中的演示实验再搬回来。

①?介绍实验装置,线圈的绕向,电流进入时灵敏检流计指针的偏转情况。

②方案中有四种相对运动情况。给学生每人发一张实验数据采集表格,做实验填表格。

(2).实验过程,采集数据。

请一组2名同学上讲台辅助实验,一个同学演示实验,另一个同学完成小黑板上的感应电流和感应磁场的方向。

(3)师生共同分析,从个性中找出共性,总结规律

师:大家观察比较四种情况下的到的实验数据,我们能不能发现他们的共同特点?请同学回答。

篇4:高中物理楞次定律教案

一.教材分析

法拉第电磁感应定律和楞次定律是电磁学中的重要定律,一个判定感应电动势的大小,一个判定感应电流的方向,二者前后关联,映衬了电磁感应现象规律的多样性和复杂性。

楞次定律是电磁感应这一事物 本身属性的一个放映,客观存在且发展变化。既然是放映事物本质的规律,在物理学中称为定律,从新课程标准来看,是体现“过程与方法”这一具体课程目标的最佳切入点。

教材指明了教学的方向,让学生经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。但在探究的细节和过程上,留给了教师和学生广阔的思考设计空间,有助与激发新思维,发现新方法,提出新问题,得出新结论,体现新课程。

从教材内容来看,楞次定律将学生知识范围内有关“场”的概念从“静态场”过渡到“动态场”,而且它涉及的物理量多,关系复杂,为教学带来了很大的难度。

楞次定律是电磁学的一个重要规律,对学生而言是以后分析和解决电磁学问题的理论基础,在高考试题中常以综合题的形式表现出来,要求学生能够灵活的运用。

二.学情分析

学生在初中阶段已经接触过有关电磁感应现象的知识,但还比较粗浅,尤其对感应电流的方向的判断没有进行研究。本节教材力图通过学生自己的探究,总结出电磁感应现象中感应电流方向的判断所遵守的一般规则

长期以来,教育教学过程中师生地位平等,以人为本,坚持学生的 主体地位,教师的主导地位。

本节课是规律的探究课,呈现在学生面前的是现象,是问题,而不是结论。受应试教育的影响,在上课前告诉学生上课的内容,学生会将结论记住,在课堂上机械的,剧本式的配合老师,没有深入的思考,达不到教学的目的,因此本节课的教学没有要求学生预习。

面对新现象,新问题,且没有唯一固定的答案,学生有浓厚的探究欲望,为其思维的发散提供了较大的空间。从另外一个角度讲,本节内容,数学运算,物理理论要求不高,适当地又降低了学习难度,选择探究式教学是最佳的途径。

探究式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论,探究过程是产生创造思维的温床,过于重视结果可能会导致丧失探 究热情,扼杀学生探究的欲望。

三.教学目标

知识与技能

a)通过实验探究得出感应电流与磁通量变化的关系,并会叙述楞次定律的内容。

b)通过实验过程的回放分析,体会楞次定律内容中“阻碍”二字的含义,感受“磁通量变化”的方式和途径。

c)通过实验现象的直观比较,进一步明确感应电流产生的过程仍能遵循能量转化和守恒定律

过程与方法

a)观察实验,体验电磁感应现象中感应电流存在方向问题。

b)尝试用所学的知识,设计感应电流方向的指示方案,并动手实验操作。

c)关注实验现象的个性,找出实验现象的共性,并总结出规律,培养学生抽象思维能力和创新思维能力。

情感态度价值观

热情:在实验设计,操作过程中逐步积蓄探究热情,培养学生勇于探究的精神;

参与:养成主动参与科学研究的良好学习习惯;

交流:在自由开放平等的探究交流空间,能互相配合,互相鼓励,友好评价,和谐相处。

哲学思考:能够用因果关系和矛盾论的辨正观点认识 楞次定律;

四.教学重点难点

重点:楞次定律探究实验设计和实验结果的总结。

难点:感应电流激发的磁场与原来磁场之间的关系。

定律内容表述中阻碍二字的理解。

五.设计思想

本节课结合学生的特点对教材的内容进行了深入的挖掘和思考,备教材,备学生,备教法,始终把学生放在教学的主体地位,让学生参与,让学生设计,营造一个“安全”的教学环境,广开言路 ,让学生的思维与教师的引导共振。

整节课主要采用布鲁纳倡导的“发现法”,结合实验探究总结楞次定律的内容,把规律的得出过程和方法放在首位,把学生的情感价值体验放在重要位置。总体教学布局如下表:

SHAPE MERGEFORMAT

六.教学过程

( 一)实验引入,引发学生猜想与假设,激发学生探究的欲望

师:在探究电磁感应现象的实验中,也许你已经注意到,在不同的情况下产生的感应电流的方向是不同的。我们再来重复一下上节课的实验。

师(演示):磁铁插进螺线管和从螺线管拔出时,导致灵敏电流计的指针左右来回摆动。

师:大家是否注意到,当我把磁铁插进螺线管和从螺线管拔出时,回路中产生的感应电流的方向是不同的。那么,感应电流的方向由哪些因素决定?遵循什么规律?大家通过以上的实验猜想一下。

生:可能与线圈导线的环绕方向,原磁场的方向,原磁通的变化方向有关。

师:我们用实验来探究和验证大家的猜想。

(二)学习新知,开始实验探究过程

1.学生实验,自制线圈,弄清线圈导线的绕向

师:同学们认为,感应电流的方向与线圈的 绕制方向有关,所以我们必须弄清线圈的绕制方向。使用现成的线圈,由于导线的松动等其它原因,有时导线的绕向不容易弄清。下面我们同学自己动手绕线圈,这样有利于我们弄清线圈导线的绕向,“纸上谈来终觉浅,绝知此事要躬行”嘛!

分组实验:(分6组,每组选小组长,记录员,汇报人,注意合作探究)

实验准备:一根长约20厘米的塑料管(两端锯出卡线槽);一根长约2米的导线

学生活动:教师指导下学生自行绕制线圈

2.教师启发,完成电流方向的指示设 计

师:线圈绕制完成了,我们还要弄清什么问题?

生:感应电流方向的指示。

师:如何指示呢?有哪那些实验器材可以被我们所利用?

生:学生的回答可能有以下两种情况:

A:利用电路改装实验中的表头,没有电流时,指针在表盘的中央,当电流从不同的接线柱流入时,指针的偏转方向不一样,我们可以根据指针的偏转方向判定电流的输入方向。

B:利用发光二极管的单向导电性,将二极管串连接入闭合回路,当二极管发 光,表明感应电流的方向与二极管的导流方向一致。

EMBED PBrush

(学生的知识得到了应用,能力得到了体现,导致学习热情高涨)

师:该设计怎样的电路来查明电流方向与电表接线柱,或者是电流方向与二极管发光的关系?

学生活动:(同学之间交流,共同完成设计,对不同的结果给予适当的可行性评价)

师:(从同学的设计中,找到最佳合理设计)如图所示: SHAPE MERGEFORMAT

师:按照设计的方案,连接电路,辩明指示的方向并做简要的交代。

师:通过发光二极管也可以判断电流的方向,正向导电发光,反向不通电,不发光。

3、教师主导,完成实验方案设计和数据收集

师:我们要研究感应电流的方向,接下来该干什么呢?

生:连接闭合回路,让磁通量发生变化,产生感应电流,并用相应的仪器来指示

师:可以设计那些方案来实现呢?

生:(交流互动,依据电磁感应现象,可能性最大的两种设计如下图所示)

SHAPE MERGEFORMAT

师:请大家利用小组内的器材,选择一种电路,连接器材并完成实验结果记录

(两种方案,设计两种学案)

篇5:高中物理楞次定律教案

一、教材分析?

《楞次定律》是高中物理选修3—2?“电磁感应”一章的重点和难点,涉及的要素多且关系复杂(磁场方向、磁通量的变化、线圈绕向、电流方向等),其规律比较隐蔽,抽象性和概括性很强。因此,学生理解楞次定律有较大的难度,也就成为本章教学的难点。本节课的主要任务是引导学生通过实验探究过程,总结出感应电流的方向所遵循的一般规律——楞次定律,并对定律内容有初步的认识。本节教学内容的处理是建立在第二节“探究电磁感应的产生条件”基础上,虽说教科书中的实验都是前面教学中做过的,但是从确定“感应电流方向”的角度考虑问题,就需要重新研究第二节中的两个学生实验。楞次定律对判断感应电流的方向,以及理解电磁感应现象中能量转化的规律有普遍重要的意义,对右手定则的理解也有帮助,高考考试说明中属于二级要求。?

二、教学目标

?1、知识与技能:?

(1)理解楞次定律的内容。?

(2)能初步应用楞次定律判定感应电流方向。?

(3)理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的反应。?

(4)、理解楞次定律中“阻碍”二字的含义。

?2、过程与方法?

(1)通过观察演示实验,探索和总结出感应电流方向的一般规律。?

(2)通过实验教学,感受楞次定律的实验探究过程,培养学生观察实验,分析、归纳、总结物理规律的能力。?

3、情感态度与价值观?

(1)使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法。?

(2)培养学生的空间想象能力。?

(3)让学生参与问题的解决,培养学生科学的探究能力和合作精神。?

三、教学重点、难点?

重点:理解楞次定律并能利用其判断感应电流的方向。

难点:对楞次定律?“阻碍变化”?的理解。?

四、学情分析?

我们的学生在全市七所高中属于末流水平,数学功底普遍薄弱,理解能力较差。在每一个班里,学生已有的知识水平和实验能力又有差距。这就要求我们在进行新课教学前吃透教材,熟悉学情,充分挖掘信息技术的最大潜力,同时借助物理实验,整合高中物理教学,备好教学方法。通过上一节《探究感应电流的产生条件》的教学,学生对产生感应电流的条件已经有了比较清醒的认识,本节课针对感应电流的方向做一个详细的实验探究。学生实验能力、语言表达能力、团队合作能力等都能够得到较好的锻炼。?

五、教学方法?

?1.?实验法:教师演示实验?学生实验。2.学案问题导向教学法

六、实验准备

1.学生的学习:导学案、学生实验器材。?

2.教师的教学:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,问题设计。?

3.教学环境的设计和布置:分小组合作学习,分6个学习小组。?

七、教学过程?

(一)?检查预习、解疑设问

检查落实了解学生的预习情况,发现学生的疑惑,使教学具有了针对性。?

1、情景导入 展示目标?

创设情景?

视频介绍电磁感应新科技;楞次定律演示器改进实验;演示磁铁穿过铝管实验。?

质疑设问?:?

eq oac(○,1) 、闭合铝环、开口铝环为什么会产生不同的运动

eq oac(○,2) 、强磁性球和铁球为什么通过铝管后不是同时落地

2、引入实验 构建问题

eq oac(○,1) 、磁铁插入与拔出时指针的偏转相同吗?左偏与右偏意味着什么呢

eq oac(○,2) 、电流表指针偏转有规律吗

eq oac(○,3) 、应该通过什么途径来寻找感应电流的方向

3、确定主题 制订计划?

eq oac(○,1) 、指针的偏转不同说明电流的方向不同,那么电流的方向与指针的偏转有何关系呢

eq oac(○,2) 、猜想感应电流的方向与哪些因素有关

(1)与线圈的接法有关;(2)与磁铁的运动方式有关;(3)与原磁场的方向有关;(4)……?

eq oac(○,3) 、制订计划(如何去完成以上的验证)?

(1)、怎样获得感应电流?本实验的研究对象是线圈所对应的闭合回路。?(2)、要查明电流表指针偏转方向与电流方向的关系。?(3)、要知道线圈的绕向怎样,以便确定感应电流的磁场方向。?(4)、如何选择实验器材(5)、实验中要记录线圈中磁场的方向、穿过线圈的磁通量的变化情况、感应电流的方向及其产生的磁场的方向等。?

指导学生对上面问题讨论解决以前学过的,得出本节课的主题:?

1、电流的方向与指针的偏转有何关系

2、如何确定感应电流的方向?并提出猜想。?

3、确定计划具体内容?

(1)条形磁铁与线圈间的相对运动有几种可能

(2)为了探究感应电流的方向与磁通量的变化、原磁场的方向的关系在物理学中通常采用什么方法控制变量法顺次控制。

(二)合作探究、精讲点拨。?

探究一:研究感应电流的方向?

(1)、探究目标:感应电流的方向与哪些因素有关。?

(2)、探究方向:从磁铁和线圈有磁力作用入手。?

(3)、探究手段:分组实验(器材:螺线管,灵敏电流计,条形磁铁,导线)?

(4)、探究过程?:详见课本P10图4.3-2

?(实验记录,完成表格内容)

N极 S极 磁铁在管上静止不动时 磁铁在管中静止不动时 插入 拔出 插入 拔出 N在下 ?S在下? N在下? S在下 原磁场B的方向 向下 向下? 向上 向上? ?向下 ?向上 ?向下 ?向上 原磁场磁通量Φ变化 增大? 减小 增大 减小? 不变? 不变? 不变? 不变 感应电流的磁场B的方向? 向上 向下 向下 向上 无 无 无 无 原磁场B与感应电流的磁场B、的方向关系 相反 相同 相反 相同 (5)、学生分组讨论:?

篇6:高中物理楞次定律教案

一、教材分析:

本节课教学内容是人教版教材,高中物理选修3-2第一章第三节“感应电流的方向——楞次定律”。?楞次定律是电磁感应规律的重要组成部分,它与法拉第电磁感应定律一样也是本章的一个教学重点,是分析和处理电磁感应现象问题的两个重要支柱之一。

由于此定律所牵涉的物理量和物理规律较多,只有对原磁场方向、原磁通量变化情况、感应电流的磁场方向、以及会用安培定则进行正确的判定,才能得到正确的感应电流的方向。同时,学生还必须能正确运用安培定则,左手定则,安培定则解决问题,所以这部分内容也是电学部分的一个难点。

二、教学重难点:

教学重点:理解感应电流的方向与引起感应电流的磁通量变化之间的关系。

教学难点:根据教学目标,进行实验设计与操作。

三、学情分析:

学生已经掌握了磁通量的概念,并会分析磁通量的变化。已经知道了条形磁铁的磁感线的分布。学生已经利用(条形磁铁、电流计、线圈等)实验器材研究感应电流产生的条件。

四、教学目标:

1.知识与技能?

(1)会表述感应电流的方向与引起感应电流的磁通量的变化之间的关系。

(2)会用自己的语言组织表述“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”中的“阻碍”的意义。?

(3)会用楞次定律判断电磁感应现象中感应电流的方向。

2.过程与方法

(1)通过探究过程体会提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、分析论证、验证等科学探究要素。

(2)通过楞次定律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验在物理学发展过程中的作用。

(3)通过实验探究,学会用实验探究的方法研究物理问题。

3.情感态度与价值观

(1)通过楞次对法拉第研究成果的关注到发现感应电流方向的规律的介绍,让学生发展对科学的好奇心与求知欲,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

(2)通过实验学会与他人主动交流合作,培养团队精神。

五、设计思路:

本节作为一堂物理规律课的教学,重点在于指导学生思考问题的方法和利用实验研究物理规律的手段,为此本课采用学生分组随堂实验探究的操作模式,学生在老师的启发和帮助下通过自己实验操作来发现、解决问题,获取新知识。

为了突破难点本课利用“引导探究“式教学法,课堂教学设计是这样的:创设一个问题情景→学生讨论、猜想→设计实验→探索实验→(将演示实验改变为学生自己做探索性实验)→分析实验现象→得出楞次定律→课堂讲练→课堂练习。

在教学过程中,抓住知识的产生过程,积极引导学生主动探究,突出学生的课堂教学的主体地位。

六、器材准备:

多媒体平台、线圈、条形磁铁、导线、干电池、条形磁铁、灵敏电流计、楞次定律演示器.

七、教学过程:

一、设置情景,引入课题

[教师展示情景]:(引入课题实验──三个对比实验)

1.对比实验一:强磁性球和铁球从同一高度同时自由释放。

2.对比实验二: 强磁性球和铁球分别通过甲、乙铝管从同一高度同时自由释放。

3.对比实验三: 强磁性球和铁球分别通过乙、甲铝管从同一高度同时自由释放。

[学生思考回答]:

强磁性球和铁球是不是同时落地?

对比实验一中两球同时落地;对比实验二、三中两球不是同时落地。

[教师启发引导]:

1.强磁性球和铁球为什么通过铝管后不是同时落地?

(我们先来学习第四章第三节楞次定律)

二、重温实验,提出问题

[教师展示情景]:(复习引入实验)

[学生思考回答]:

1.注意观察灵敏电流表指针是否偏转?向哪边偏转

偏转;向左、向右。

2.灵敏电流表指针偏转说明什么?偏转方向不同说明什么?

线圈中产生的感应电流;感应电流方向会改变。

3.感应电流方向跟哪些因素有关呢?

三、对比实验,合理猜想

[教师展示情景]:(二个对比实验)

对比实验一:如图(4)所示,N极插入和N极抽出。

对比实验二:如图(5)所示,N极插入和S极插入。

[学生思考猜想]:

1.猜想感应电流的方向可能跟哪些因素有关?

A.感应电流的方向可能跟磁通量的变化有关;

B.感应电流的方向可能跟原磁场的方向有关;

[教师启发引导]:

1.感应电流的方向可能跟原磁场的方向、磁通量的变化有关。

2.下面我们通过实验,探究感应电流的方向跟磁通量的变化、原磁场的方向的关系。

四、实验探究,归纳概括

实验目的:

探究感应电流的方向、磁通量的变化及原磁场的方向的关系即感应电流的方向遵循什么规律?

思考讨论:

1.条形磁铁与线圈间的相对运动有几种可能?

2.为了探究感应电流的方向与磁通量的变化、原磁场的方向的关系在物理学中通常采用什么方法?

控制变量法

探究方案:

顺次控制:(1)磁通量的变化(2)原磁场的方向(3)感应电流的方向

? ? 相对运动 ? ?

? 原磁通量的变化 ? ? ? 原磁场的方向 ? ? ? ? 感应电流的方向(俯视图) ? ? ?

实验前确定:

1.指针偏转方向与电流的方向的关系:

指针右偏——电流从正接线柱流进灵敏电流表;

指针左偏——电流从负接线柱流进灵敏电流表。

2.然后“顺藤摸瓜”确定线圈中的感应电流的方向。

实验步骤:

1.灵敏电流计指针偏转与电流的方向的关系。

2.根据磁通量的变化分成磁通量的增加和磁通量的减少两大类进行实验。

3.分组实验、记录结果。

4.教师引领学生填写表格。

分组探究:

收集数据:

寻求“中介”归纳规律:

(让学生感受科学家严肃认真、不怕困难的科学态度)

1.产生感应电流的条件是什么?

归纳概括、形成结论:

篇7:高中物理楞次定律知识点总结

高中物理楞次定律知识点总结

1、1834年德国物理学家楞次通过实验总结出:感应电流的方向总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

即磁通量变化 感应电流 感应电流磁场 磁通量变化。

2、当闭合电路中的磁通量发生变化引起感应电流时,用楞次定律判断感应电流的方向。

楞次定律的内容:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流为磁通量变化。

楞次定律是判断感应电动势方向的定律,但它是通过感应电流方向来表述的。按照这个定律,感应电流只能采取这样一个方向,在这个方向下的感应电流所产生的磁场一定是阻碍引起这个感应电流的那个变化的磁通量的变化。我们把“引起感应电流的那个变化的磁通量”叫做“原磁道”。因此楞次定律可以简单表达为:感应电流的磁场总是阻碍原磁通的变化。所谓阻碍原磁通的变化是指:当原磁通增加时,感应电流的磁场(或磁通)与原磁通方向相反,阻碍它的增加;当原磁通减少时,感应电流的磁场与原磁通方向相同,阻碍它的减少。从这里可以看出,正确理解感应电流的磁场和原磁通的关系是理解楞次定律的关键。要注意理解“阻碍”和“变化”这四个字,不能把“阻碍”理解为“阻止”,原磁通如果增加,感应电流的磁场只能阻碍它的增加,而不能阻止它的增加,而原磁通还是要增加的。更不能感应电流的“磁场”阻碍“原磁通”,尤其不能把阻碍理解为感应电流的磁场和原磁道方向相反。正确的理解应该是:通过感应电流的磁场方向和原磁通的方向的相同或相反,来达到“阻碍”原磁通的“变化”即减或增。楞次定律所反映提这样一个物理过程:原磁通变化时( 原变),产生感应电流(I感),这是属于电磁感应的条件问题;感应电流一经产生就在其周围空间激发磁场( 感),这就是电流的磁效应问题;而且I感的方向就决定了 感的方向(用安培右手螺旋定则判定); 感阻碍 原的变化——这正是楞次定律所解决的问题。这样一个复杂的过程,可以用图表理顺如下:

楞次定律也可以理解为:感应电流的效果总是要反抗(或阻碍)产生感应电流的原因,即只要有某种可能的过程使磁通量的变化受到阻碍,闭合电路就会努力实现这种过程:

(1)阻碍原磁通的变化(原始表速);

(2)阻碍相对运动,可理解为“来拒去留”,具体表现为:若产生感应电流的回路或其某些部分可以自由运动,则它会以它的运动来阻碍穿过路的磁通的变化;若引起原磁通变化为磁体与产生感应电流的可动回路发生相对运动,而回路的面积又不可变,则回路得以它的运动来阻碍磁体与回路的相对运动,而回路将发生与磁体同方向的运动;

(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势;

(4)阻碍原电流的变化(自感现象)。

利用上述规律分析问题可独辟蹊径,达到快速准确的效果。如图1所示,在O点悬挂一轻质导线环,拿一条形磁铁沿导线环的轴线方向突然向环内插入,判断在插入过程中导环如何运动。若按常规方法,应先由楞次定律 判断出环内感应电流的方向,再由安培定则确定环形电流对应的磁极,由磁极的相互作用确定导线环的运动方向。若直接从感应电流的效果来分析:条形磁铁向环内插入过程中,环内磁通量增加,环内感应电流的效果将阻碍磁通量的增加,由磁通量减小的方向运动。因此环将向右摆动。显然,用第二种方法判断更简捷。

应用楞次定律判断感应电流方向的具体步骤:

(1)查明原磁场的方向及磁通量的变化情况;

(2)根据楞次定律中的“阻碍”确定感应电流产生的磁场方向;

(3)由感应电流产生的磁场方向用安培表判断出感应电流的方向。

3、当闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时,用右手定则可判定感应电流的方向。

运动切割产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例,所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的特例。用右手定则能判定的,一定也能用楞次定律判定,只是不少情况下,不如用右手定则判定的方便简单。反过来,用楞次定律能判定的,并不是用右手定则都能判定出来。如图2所示,闭合图形导线中的磁场逐渐增强,因为看不到切割,用右手定则就难以判定感应电流的方向,而用楞次定律就很容易判定。

要注意左手定则与右手定则应用的区别,两个定则的应用可简单总结为:“因电而动”用右手,“因动而电”用右手,因果关系不可混淆。

篇8:高中物理楞次定律教案

一、教材分析

? 1.教学大纲要求:楞次定律:Ⅱ级,为较高要求层次。

? 2.教材的地位与作用:楞次定律是电磁感应规律的重要组成部分,它与法拉第电磁感应定律一样也是本章的一个教学重点,是分析和处理电磁感应现象问题的两个重要支柱之一。

? 3.教学重点与难点: 感应电流的方向与引起感应电流的磁通量变化之间的关系是本节的教学重点;根据目标,进行实验设计与操作是本节的教学难点。

? 4.教材处理:由于楞次定律的内容较多,可将该部分内容分两节来上,这节课主要让学生通过实验探究,分析归纳总结得出楞次定律,并学会利用楞次定律判断简单的电磁感应现象中感应电流的方向。第二节课主要讲解从不同的角度加深对楞次定律理解以及右手定则的推导与运用。

?二、教学目标

?1.知识与技能

?(1)会表述感应电流的方向与引起感应电流的磁通量的变化之间的关系。

?(2)会用自己的语言组织表述“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”中的“阻碍”的意义。

(3)会用楞次定律判断电磁感应现象中感应电流的方向。

?2.过程与方法

?(1)通过探究过程体会提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、分析论证、验证等科学探究要素。

?(2)通过楞次定律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验在物理学发展过程中的作用。

?(3)通过实验探究,学会用实验探究的方法研究物理问题。

?3.情感态度与价值观

? 通过楞次对法拉第研究成果的关注到发现感应电流方向的规律的介绍,让学生发展对科学的好奇心与求知欲,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

?三、学情分析

?1.学生已经掌握了磁通量的概念,并会分析磁通量的变化。

?2.已经知道了条形磁铁的磁感线的分布。

?3.学生已经有利用(条形磁铁、电流计、线圈等)实验器材研究感应电流产生的条件。

?四、教学器材

教师演示用器材:灵敏电流计,旧干电池一节,标明导线绕向的线圈,条形磁铁电阻,电键,导线若干。

多媒体

五、课时安排

1课时

六、教学过程

?新课引入(提出问题)

?我们在上节课里已经探究了在闭合回路中产生感应电流的条件,现在来回顾一下

教师提问:

? 第一问:闭合电路中产生感应电流的条件是什么?

答:穿过闭合电路的磁通量发生变化

第二问:课本第5页图4.2-2,磁铁怎么运动才在线圈中产生感应电流?

答:磁铁上下运动时有,静止时没有

第三问:上面的实验中,线圈的磁通量发生怎样的变化?

答:磁铁插入时,线圈中磁通量增加,拔出时,磁通量减少。

第四问:产生感应电流时闭合电路中有几个磁场?

答:两个磁场 条形磁铁的磁场及感应电流的磁场

第五问:在第一节的实验中,电流表的指针为什么有时向右偏转?有时向左偏转?

答:表示在不同情况下感应电流的方向是不同的。

第六问:那么,怎样确定感应电流的方向呢?

这节课我们就来“探究感应电流的方向与引起感应电流的磁场之间的关系。”

? 2.假设与猜想

?教师提问:我们已经知道在电磁感应中的三个因素:引起感应电流的磁场(原磁场),感应电流及感应电流的磁场(感生磁场)且用右手定则可以判断感应电流的方向和感生磁场的方向关系。由此我们联想:感应电流的磁场(感生磁场)与引起感应电流的磁场(原磁场) 之间是否有关系呢?如果确定了它们之间的关系是否就可以用来判断感应电流的方向?

(留2到3分钟时间让学生讨论)

? 学生猜想:

①感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同。

?②感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反。

?③感应电流是由线圈中磁场变化引起的,所以感应电流的磁场方向与原磁场的变化有关。

?3.实验方案的设计与制定

教师:“为了检验各自猜想的正确性,我们现在利用手中的实验器材(线圈、条形磁铁、灵敏电流计、导线)设计一个实验方案,画出实验原理图。”教师可以利用以下几个问题进行引导:

(1)如何判断原磁场的方向及磁通量的变化?

我们可以仍用条形磁铁进入和离开螺线管来表示原磁场的方向及磁通量的变化。

(2)如何知道感应电流的方向?(教师演示说明灵敏电流计指针偏转方向与电流流向的关系。请学生用一节旧电池与滑动变阻器串联后与灵敏电流计相连,观察电流分别从a、b流入电流计时,指针的偏转方向,确定所用电流计的电流方向与指针偏转方向的关系。同时提醒学生不同的电流计电流方向与指针的偏转方向关系不同)

(3)如何知道感应电流激发的磁场的方向?

我们可以用右手螺旋定则

篇9:高中物理楞次定律教案

教学目标 知识与技能 1.掌握楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流方向。

2.培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。

3.能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向

4.掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。 过程与方法 1.通过实践活动,观察得到的实验现象,再通过分析论证,归纳总结得出结论。

2.通过应用楞次定律判断感应电流的方向,培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。 情感态度与价值观 在本节课的学习中,同学们直接参与物理规律的发现过程,体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受,并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。 教学重难点 重点:

1.楞次定律的获得及理解。

2.应用楞次定律判断感应电流方向。

3.利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。

难点:楞次定律的理解及实际应用。 教学方法 讲练结合法、发现法、实验法

教学媒体

PPT、干电池、灵敏电流表、外标有明确绕向的大线圈、条形磁铁、导线(共12组)。 教 学 过 程 与 方 法 备注 (一)引入新课

设问1:感应电动势、感应电流产生的条件以及法拉第电磁感应定律的内容?

设问2:它们与磁通量的变化有何关系?

设问3:你能否猜测一下:感应电流的方向可能与哪些因素有关?如何验证?

[演示]按下图将磁铁从线圈中插入和拔出,引导学生观察现象,提出:

EMBED MSPhotoEd.3

①为什么在线圈内有电流?

②插入和拔出磁铁时,电流方向一样吗?为什么?

③怎样才能判断感应电流的方向呢?

本节我们就来探讨感应电流方向的判断方法。

(二)进行新课

1、楞次定律

演示实验或学生分组实验

[实验目的]研究感应电流方向的判定规律。

[实验步骤]

(1)按右图连接电路,闭合开关,记录下G中流入电流方向与电流表G中指针偏转方向的关系。(如电流从左接线柱流入,指针向右偏还是向左偏?)

(2)记下线圈绕向,将线圈和灵敏电流计构成通路。

(3)把条形磁铁N极(或S极)向下插入线圈中,并从线圈中拔出,每次记下电流表中指针偏转方向,然后根据步骤(1)结论,判定出感应电流方向,从而可确定感应电流的磁场方向。

根据实验结果,填表:

磁铁运动情况

N极下插

N极上拔

S极下插

S极上拔

磁铁产生磁场

方向

线圈磁通量变化

感应电流磁场

方向

通过上面的实验,同学们发现了什么?

当磁铁移近或插入线圈时,线圈中感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当磁铁离开线圈或从线圈中拔出时,线圈中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。

当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向相同。

当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场阻碍磁通量增加;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场阻碍磁通量减少。

物理学家楞次概括了各种实验结果,在1834年提出了感应电流方向的判定方法,这就是楞次定律。投影打出楞次定律的内容。

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,这就是楞次定律。

(1)“阻碍”并不是“阻止”,一字之差,相去甚远。要知道原磁场是主动的,感应电流的磁场是被动的,原磁通仍要发生变化,感应电流的磁场只是起阻碍变化而已。

(2)楞次定律判断感应电流的方向具有普遍意义。

楞次定律符合能量守恒。从上面的实验可以发现:感应电流在闭合电路中要消耗能量,在磁体靠近(或远离)线圈过程中,都要克服电磁力做功,克服电磁力做功的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程。

楞次定律也符合唯物辩证法。唯物辩证法认为:“矛盾是事物发展的动力”。电磁感应中,矛盾双方即条形磁铁的磁场(B原)和感应电流的磁场(B感),两者都处于同一线圈中,且感应电流的磁场总要阻碍原磁场的变化,形成既相互排斥又相互依赖的矛盾,在回路中对立统一,正是“阻碍”的形成产生了电磁感应现象。

2、楞次定律的应用及例题讲解

应用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤:

(1)明确原磁场的方向。

(2)明确穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少。

(3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。

(4)利用安培定则确定感应电流的方向。

例题:法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示,软铁环上绕有M、N两个线圈。当M线圈电路中的开关断开的瞬间,线圈中的感应电流沿什么方向?

开关断开前,线圈M中的电流在线圈N中产生的磁场方向向哪? 向下。

开关断开瞬间,线圈N中磁通量如何变化? 减少。

线圈N中感应电流的磁场方向如何? 向下(阻碍磁通量减少)。

线圈N中感应电流的方向如何? 由下向上,整个回路是顺时针电流。

利用楞次定律判定感应电流方向的思路可以概括为以下框图。

[投影]

3.右手定则

当闭合电路的一部分做切割磁感线运动时,如何应用楞次定律判定感应电流的如果磁通量的变化是由导体切割磁感线引起的,感应电流的方向可以由右手定则来判断。

右手定则的内容:伸开右手让拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线垂直从手心进入,拇指指向导体运动的方向,其余四指指的就是感应电流的方向。

(三)实例探究---楞次定律的应用

【例1】 如图所示,试判定当开关S闭合和断开瞬间,线圈ABCD的电流方向。(忽略导线GH的磁场作用)

解析:当S闭合时

(1)研究回路是ABCD,穿过回路的磁场是电流I所产生的磁场,方向由安培定则判定是指向读者;

(2)回路ABCD的磁通量由无到有,是增大的;

(3)由楞次定律可知感应电流磁场方向应和B原相反,即背离读者向内(“增反减同”)。

篇10:高中物理楞次定律教案

一、教学目标

1、知识与技能:掌握楞次定律的主要内容,能熟练运用楞次定律判断感应电流方向。

2、过程与方法:通过楞次定律的探究过程,掌握实验探究的基本方法;初步掌握比较总结法这一研究方法。

3、情感态度与价值观:培养学生对探究的兴趣、抽象思维能力以及严谨的科学态度。

二、重点难点

重点:实验探究楞次定律的主要内容;运用楞次定律解决具体问题的方法与步骤。

难点:楞次定律与安培定则的结合运用;楞次定律中阻碍的理解。

关键:楞次定律探究实验

三、教具与学具

条形磁铁、螺线管、导线若干、检流计、带有铝环的支架以及楞次定律探究实验和表格的课件。

四、教法与学法

1.教法选择

以实验法为主,讲授法和讨论法为辅。主要采用实验探究法得出楞次定律;重点内容和难点知识,由教师以讲授的形式呈现给学生;在教师指导下由学生的分组讨论,得出结论,培养学生的语言交流能力和分析能力。

2.学法指导

本课结合教法,引导学生通过以下学法进行学习。

实验探索法:本课创设了有趣的物理实验,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。

比较总结法:通过对现象的讨论、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。

反馈定位法:本课通过实例解析和练习反馈,可以巩固所学知识,有利于学生对概念的准确定位和正确思维的形成。

五、教学过程

(一)应电流出现的后果是什么填入相关物理量, 新课引入(3分钟)

教师:在上节课的电磁感应实验中,我们了解到当闭合线圈内的磁通量发生变化时会有感应电流产生。可大家有没有注意到,不同的实验条件下所得到的感应电流方向是不同的?我们将这个实验再做一遍,大家注意观察检流计的指针偏转方向有没有变化。(教师做演示实验)

学生:注意到了

教师:感应电流的方向有哪些因素决定呢?遵循什么规律?下面我们将通过实验来探究这个问题。

(二)探究思考 (34分钟)

1.演示实验(3分钟)

教师:老师这里有一套仪器,由一个支架、两个铝环和一个铝质横梁组成,铝环A是闭合的,铝环B是有缺口的,大家注意观察,当我把磁铁移向有缺口的铝环时,铝环运动了吗?

学生:没有。

教师:当把磁铁移向闭合铝环的时候,发生什么变化呢?

学生:铝环发生转动了。

教师:闭合铝环转动,说明有力在推动它。可是磁铁没有接触铝环,也不会对铝环产生吸引力,为什么会有力的作用呢?分析一下,磁铁的运动对铝环周围产生了哪些影响?当磁铁靠近闭合铝环时,铝环中的磁通量是不是变化了呢?

学生:变化了。

教师:通过上节课的学习,当磁通量发生变化时,会在闭合铝环中产生什么影响?

学生:会有感应电流产生。

教师:根据我们之前对电磁感应的学习,有电流通过闭合线圈时,会在空间中产生什么影响?

学生:感应电流会在空间中产生磁场。

教师:很好,会产生磁场,正是磁铁的磁场和感应电流的磁场相互作用,产生了力,使闭合铝环发生了转动。那为什么有缺口的铝环不会发生转动呢?

学生:不是闭合回路,没有感应电流产生,也就没有感应磁场产生,没有力的作用。

教师:从实验中得到,当闭合线圈中磁通量发生变化时,不仅有感应电流产生,相应的也会有感应磁场产生,下面我们通过实验来探究感应电流磁场所遵循的规律,得出感应电流磁场的规律后,感应电流所遵循的规律也就清楚了。

2.楞次定律实验探究(19分钟)

eq oac(○,1) 感应电流到底是如何变化的?

eq oac(○,2) 感应电流的磁场遵循什么规律?

现在我们通过实验探究来解决这两个问题.

分组实验:

(1)实验设计

按图2所示组装电路和器材,教师引导学生理清实验思路,每四人一组设计实验。

(2)实验过程

让学生在各种情况中,分别观察检流计指针的偏转方向,并记录实验数据(注意:检流计指向正向时电流为由检流计正极流向负极。)

在完成实验的基础之上引导学生设计并填写表格,填完表格后引导学生结合安培定则确定感应电流磁场的方向。

学生做实验时,教师巡回指导,处理学生实验中出现的各种问题,保证实验的顺利进行。

表1

实验项目 感应电流方向 正向 反向 反向 正向 数据分析 :

教师:大家很容易能看到,在不同实验条件下感应电流的方向是不同的,但是通过上表很难看出它遵循什么规律。

既然从电流直接入手无法得出结论,我们就研究感应电流磁场所遵循的规律。实验 eq oac(○,1) 中,原磁场方向是怎样的?

学生:向下

教师:原磁场的磁通量是变大还是变小?

学生:变大

教师:螺线管中磁场方向如何?

学生:向上

教师:二者磁场方向有何关系?

学生:相反

教师:好,大家就按这个顺序分组讨论实验 = 2 GB3 ② 、= 3 GB3 ③ 、= 4 GB3 ④ 的螺线管磁极和磁场关系。自己设计表格,记录本组讨论结果。

表2

实验项目 = 1 GB3 ① = 2 GB3 ② = 3 GB3 ③ = 4 GB3 ④ 原磁场 EMBED Equation.DSMT4 的方向 原磁场磁通量的变化 增加 减小 增加 减小 感应电流磁场 EMBED Equation.DSMT4 的方向 EMBED Equation.DSMT4 与 EMBED Equation.DSMT4 方向的关系 相反 相同 相反 相同 图解 EMBED Equation.DSMT4 增加

EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 减小

EMBED Equation.DSMT4 QUOTE 增加

EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 减小

EMBED Equation.DSMT4

讨论归纳:

教师:根据表2内容让学生分组讨论感应电流磁场方向与原磁场变化的关系,用最简洁的语言概括出本组的结论。

在学生分组讨论的同时教师巡回指导,然后由各组代表公布本组的成果并在全班进行交流,师生共同讨论。教师引导学生重点讨论“原磁场磁通量的变化”和“ EMBED Equation.DSMT4 与 EMBED Equation.DSMT4 方向的关系”两行,发现“增反减同”这一规律,尝试得出楞次定律。学生的结论多种多样,可能的结论有:

①感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化

②感应电流在回路中产生的磁通量总是反抗(或阻碍)原磁通量的变化

③感应电流的效果总是反抗(或阻碍)引起它的哪个原因。

教师应充分肯定他们的结论,对出现的问题进行讨论、纠正。

总结:

篇11:高中物理教案设计

一、教学目标

1.了解热传导过程的方向性

2.了解什么是第二类永动机,为什么第二类永动机不可制成

3.了解热力学第二定律的两种表述方法以及这两种表述的物理实质

4.了解什么是能量耗散

二、重点、难点分析

1.重点内容是了解热力学第二定律的两种表述方法以及这两种表述的物理实质,知道为什么第二类永动机不可制成。

2.第二类永动机不可制成的物理实质是教学的难点。

三、教学方法:教师讲解与学生课堂自学结合,并讨论归纳

四、教 具:投影仪,大屏幕,相关图片

五、教学过程

(一)引入新课

有这样一个有趣的问题:地球上有大量海水,它的总质量约为1.4×1018t,只要这些海水的温度降低0.1℃,就能放出5.8×1023J的热量,这相当于1800万个核电站一年的发电量.为什么人们不去研究这种“新能源”呢?原来,这样做是不可能的.这涉及物理学的一个基本定律,就是本节要讨论的热力学第二定律。

【板书】第七节 热力学第二定律

(二)进行新课

[学生带着问题阅读、讨论]:

思考:

1、何为热传导的方向性?

2、什么是第二类永动机?它违背了什么规律?

3、何为热力学第二定律?它有几种表述方法?

归纳:

Ⅰ、热传导的方向性:

高温物体只能“自发地”将热量传给低温物体,而低温物体必须要依靠外界的辅助才能将热量传给高温物体。

Ⅱ、第二类永动机

1、没有冷凝器的能从单一热源吸收热量并全部用来做功而不引起其他变化的热机。

2、特征:符合能量守恒定律;不可能引起其他变化 。

3、结论:机械能和内能的转化过程具有方向性,尽管机械能可以全部转化为内能,但内能却不能全部转化为机械能,同时不引起其它变化

Ⅲ、热力学第二定律

表述一:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不产生其他变化。(按热传导的方向性表述)

表述二:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化。(按能量转化的方向性表述)

小结:热力学第二定律揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,使得它成为独立于热力学第一定律的一个重要的自然规律.热力学第二定律在物理、化学、生物等学科中有重要的应用,它对于我们认识自然和利用自然有重要的指导意义。

Ⅳ、能量耗散

在自然界中的宏观过程由于方向性,使得能量在转化过程中不可能使转化后的能量全部加以利用,总会有一部分能量会流散,这种现象叫能量耗散。

(三)让学生合上书本,思考并回答问题

1.电冰箱内部的温度比外部低,为什么致冷系统还能不断地把箱内的热量传给外界的空气?这个事实说明了什么?

这是因为电冰箱消耗了电能,对致冷系统做了功(下图所示,投影).一旦切断电源,电冰箱就不能把箱内的热量传给外界的空气了.相反,外界的热量会自发地传给电冰箱,使箱内的温度逐渐升高.

我们看到,热传导的过程是有方向性的,这个过程可以向一个方向自发地进行,但是向相反的方向却不能自发地进行.要实现相反方向的过程,必须借助外界的帮助,因而产生其他影响或引起其他变化.

2.能否生产出效率可达到100%的热机?为什么?

气缸中的气体得到燃料燃烧时产生的热量Q1,推动活塞做功W,然后排出废气,同时把热量Q2散发到大气中.由能量守恒定律知道Q1=W+Q2.我们把热机做的功W和它从热源吸收的热量Q1的比值叫做热机的效率,用η表示效率,则有,

只有当气缸中工作物质的温度比大气温度高时内燃机才能工作,所以Q2这部分热量是不可避免的.热机工作时,总要向冷凝器散热,总要由工作物质带走一部分热量Q2(如下图,投影),所以总有Q1>W.因此,热机的效率不可能达100%.

3.能量耗散和能量守恒是否矛盾?试举例说明。

不矛盾。比如流动的水带动水磨做功,由于磨盘之间的摩擦、磨盘和粮食之间的摩擦和挤压,磨盘、粮食的温度升高,水流的机械能转变成了内能.这些内能最终流散到周围的环境中.我们没有办法把这些流散的内能重新收集起来加以利用.这种现象叫做能量的耗散,而总能量并没有减少。电池中的化学能转变成电能,电能又在灯泡中转变成光能.光被墙壁吸收之后变成周围环境的内能,我们无法把这些内能收集起来重新利用.火炉把屋子烤暖,这时高温物体的内能变成低温物体的内能.谁也不能把这些散失的能量重新收集到火炉中再次用来取暖.

自然界中的宏观过程具有方向性,能量耗散从能量转化的角度反映出这种方向性,与能量守恒定律是不矛盾的。

(四)课堂小结

通过这节课的学习,我们了解了热传导过程的方向性、什么是第二类永动机、热力学第二定律的两种表述方法以及什么是能量耗散。大家课下要多看课本,掌握好这些内容。

(五)布置作业:完成课本上练习六(P87)(1)-(4)

教学建议

1.热力学第一定律和热力学第二定律是构成热力学知识的理论基础,热力学第一定律对自然过程没有任何限制,只指出在任何热力学过程中能量不会有任何增加或损失,热力学第二定律解决哪些过程可以发生,教学时要注意讲清二者的关系。

2.热力学第二定律的两种表述,以重视按照传导过程的方向性表述,另一种是按照机械能和内能转化过程的方向性表述。这两种表述是等价的,它们都表明,自然界中一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。教学时,要注意说明这两种不同表述的内在联系,讲清这两种表述的物理实质。

篇12:高中物理教案设计

一、教学目标

1.知道一般分子直径和质量的数量级;

2.知道阿伏伽德罗常数的含义,记住这个常数的数值和单位;

3.知道用单分子油膜法估算分子的直径。

二、教学重点、难点分析

1.重点有两个,其一是使学生理解和学会用单分子油膜法估算分子大小(直径)的方法;其二是运用阿伏伽德罗常数估算微观量(分子的体积、直径、分子数等)的方法。

2.尽管今天科学技术已经达到很高的水平,但是在物理课上还不能给学生展现出分子的真实形状和分子的外观。这给讲授分子的知识带来一定的困难,也更突出了运用估算方法和建立理想模型方法研究固体、液体分子的体积、直径、分子数的重要意义。

三、教学方法:实验演示,教师讲解,课件演示

四、教具

1.计算机,大屏幕;自制课件:水面上单分子油膜法测分子直径

2.演示实验:演示单分子油膜:油酸酒精溶液(1: 200),滴管,直径约20cm圆形水槽,烧杯,画有方格线的透明塑料板。

五、教学过程

(-)引入新课

前面的课程我们研究的是力学的内容,从这节课开始我们学习热学。这一章从微观和宏观的角度分别讲述了分子的运动情况。从初中学习过的分子运动,我们知道“物体是由大量分子组成的”,这节课我们就来研究这个问题。

【板书】第一节 物体是由大量分子组成的

(二)进行新课

【板书】1.分子的大小

分子是看不见的,怎样能知道分子的大小呢?

(1)单分子油膜法是最粗略地说明分子大小的一种方法。

【课件演示】水面上单分子油膜法测分子直径。

【实验】介绍并定性地演示:如果油在水面上尽可能地散开,可认为在水面上形成单分子油膜,可以通过幻灯观察到,并且利用已制好的方格透明胶片盖在水面上,用于测定油膜面积。如图1所示。

提问:已知一滴油的体积V和水面上油膜面积S,那么这种油分子的直径是多少?

在学生回答的基础上,还要指出:

①介绍数量级这个数学名词,一些数据太大,或很小,为了书写方便,习惯上用科学记数法写成 10的乘方数,如 3×10-10m。我们把10的乘方数叫做数量级,那么 1×10-10m和 9×10-10m,数量级都是 10-10m。

②如果分子直径为d,油滴体积是V,油膜面积为S,则d=V/S,根据估算得出分子直径的数量级为 10-10m。

(2)利用扫瞄隧道显微镜测定分子的直径。

看物理课本上彩色插图,石墨表面原子分布的图样:图中的每个亮斑都是一个碳原子。如果设想碳原子是一个挨着一个排列的话,那么碳原子之间的距离L就等于碳原子的直径d,如图2所示。根据显微镜放大倍数就可以计算出碳原子的直径。

(3)物理学中还有其他不同方法来测量分子的大小,用不同方法测量出分子的大小并不完全相同,但是数量级是相同的。测量结果表明,一般分子直径的数量级是10-10m。例如水分子直径是4×10-10m,氢分子直径是3×10-10m。

(4)指出认为分子是小球形是一种近似模型,是简化地处理问题,实际分子结构很复杂,但通过估算分子大小的数量级,对分子的大小有了较深入的认识。

【板书】分子直径的数量级是10-10m

【板书】2.阿伏伽德罗常数

向学生提问:在化学课上学过的阿伏伽德罗常数是什么意义?数值是多少?明确lmol物质中含有的微粒数(包括原子数、分子数、离子数……)都相同。此数叫阿伏伽德罗常数,可用符号NA表示此常数,NA=6.02×1023个/mol。粗略计算可用NA=6×1023个/mol。(阿伏伽德罗常数是一个基本常数,科学工作者不断用各种方法测量它,以期得到它更精确的数值。)

再问学生,摩尔质量、摩尔体积的意义。

如果已经知道分子的大小,不难粗略算出阿伏伽德罗常数。

例如,lmol水的质量是0.018kg,体积是1.8×10-5 m3。每个水分子的直径是4×10-10m,它的体积是 =3×10-29m3。如果设想水分子是一个挨着一个排列的。

提问学生:如何算出lmol水中所含的水分子数?

回答:

【板书】阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1

阿伏伽德罗常数是一个非常巨大的数字。例如:在0℃,1标准大气压下,1cm3的气体中,含有2.7×1019个气体分子。1cm3水中含有3.35×1022个水分子。设想有一个小动物,每秒钟喝去1万个水分子,要把这1cm3的水喝完,将用10,即1000亿年,超过地球的年龄(45亿年)二十多倍!所以说,物体是由大量分子组成的。

【板书】3.微观物理量的估算

若已知阿伏伽德罗常数,可对液体、固体的分子大小进行估算。事先我们假定近似地认为液体和固体的分子是一个挨一个排列的(气体不能这样假设)。

提问学生:lmol水的质量是m=18g,那么每个水分子质量如何求?

回答:一个水分子质量m。=m/NA=1.8×10-2/ 6.02×1023=3×10-26(kg)。

提问学生:若已知铁的原子量是 56,铁的密度是7.8×103kg/m3,试求质量是1g的铁块中铁原子的数目(取1位有效数字)。又问:是否可以计算出铁原子的直径是多少来?

回答:1g铁的物质量是 mol,其中铁原子的数目是n,

1g铁的体积

(m3)

1个铁原子的体积是 = =l×10-7/ l×1022= l×10-29(m3),

铁原子的直径 (m)

归纳总结:以上计算分子的数量、分子的直径,都需要借助于阿伏伽德罗常数。因此可以说,阿伏伽德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁。它把摩尔质量、摩尔体积等这些宏观量与分子质量、分子体积(直径)等这些微观量联系起来。

阿伏伽德罗常数是自然科学的一个重要常数(曾经学过的万有引力恒量也是一个重要常数)。物理常数是物理世界客观规律的反映。一百多年来,物理学家想出各种办法来测量它,不断地努力,使用一次比一次更精确的测量方法。现在测定它的精确值是NA=6.022045×1023个/mol

(三)课堂练习

1.体积是10-4cm3的油滴滴于水中,若展开成一单分子油膜,则油膜面积的数量级是

A.102cm2 B.104cm2 C.106cm2 D.108cm2

答案:B

2.已知铜的密度是8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量是63.5×10-3kg/mol。体积是4.5cm3的铜块中,含有多少原子?并估算铜分子的大小。

答案:3.8×1023,3×10-10米。

(四)课堂小结

1.物体是由体积很小的分子组成的。这一结论有坚实的实验基础。单分子油膜实验等是上述结论的有力依据。分子直径大约有10-10米的数量级。

2.阿伏伽德罗常数是物理学中的一个重要常数,它的意义和常数数值应该记住。

3.学会计算微观世界的物理量(如分子数目、分子质量、分子直径等)的一般方法。由于微观量是不能直接测量的,人们可以测定宏观物理量,用阿伏伽德罗常数作为桥梁,间接计算出微观量来。如分子质量m,可通过物质摩尔质量M和阿伏伽德罗常数NA,得到m=M/NA。通过物质摩尔质量M、密度ρ、阿伏伽德罗常数NA,计算出分子直径

d=(6V/π)1/3=(6M/ρNAπ)1/3

(五)作业:将课本练习一(P71)第(1)、(2)、(4)题做在作业本上。

教学建议

由于课堂内时间限制,单分子油膜法测定分子直径的实验不可能在课堂上完成全过程。在课堂上让学生看到油膜散开现象和油膜面积的测量方法即可。

要想造成单分子油膜,必须选用脂肪酸类,如油酸C17H33COOH或棕桐酸C15H31COOH,这类脂肪酸分子的形状为长链形,它的核基一端浸入水中,而烃链C17H33伸在水面上方,造成油酸长分子在水面上垂直排列,如图3所示。

篇13:高中物理教案设计

一、设计实验

让学生阐述自己进行实验的初步构想。

①器材。

②电路。

③操作。

对学生的实验方法提出异议,促使学生思索实验的改进。

锁定实验方案,板书合理的器材选择、电路图、数据记录方法、操作过程。学生按照学案的过程,补充实验器材,画电路图,并且简单陈述自己的实验操作过程。

学生根据老师提出的异议,讨论实验的改进方案,并修正器材、电路图、操作方法。设计实验部分是一个难点,教师要进行引导,不要轻易否定学生的想法,在设计过程中教师可以提出启发性的问题,让学生自我发现问题。

二、进行实验

教师巡视指导,帮助困难学生。学生以小组为单位进行实验。

实验数据之间的关系非常明显,要让学生从分析数据的过程中感受欧姆定律发现的逻辑过程,传授学生控制变量法。

三、分析论证

传授学生观察数据的方法,投影问题,让学生通过观察数据找到问题的答案,最终得到结论。学生根据教师投影出的问题观察数据,在回答问题的过程中发现规律。

四、评估交流

让学生讨论在实验中遇到的问题以及自己对问题的看法和解决办法,教师引领回答几个大家普遍遇到的问题。学生小组内讨论。

使学生意识到共同讨论可以发现自己的不足,借鉴别人的经验。

反思总结、当堂检测

扩展记录表格,让学生补充。

投影一道与生活有关的题目。学生补充表格。

学生在作业本上完成。这个练习很简单,但能使学生沿着前面的思维惯性走下去,强化学生对欧姆定律的认识。

这一道练习主要是让学生了解欧姆定律在生活中的应用。

课堂小结

让学生归纳这节课学到的知识,回顾实验的设计和操作过程,既强化了知识又锻炼了学生归纳整理知识的能力。学生归纳。

让学生意识到课堂回顾的重要性,并培养学生归纳整理的能力,对提高学生的自学能力有重要的作用。

五、教学反思

学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助,所以这次课采用启发式综合的教学方法。

篇14:高中物理教案设计

从容说课

本节讲述重力势能及其相对性,重力势能的变化以及与重力做功的关系。由于与动能定理的表述不一致,学生往往不易理解,教学时最好能结合一些实例,从能量转化的角度分析,解开学生的困惑,例如可举在自由落体运动中,重力做正功,重力势能减少,同时由动能定理可知,动能增加,重力势能转化为动能。这样做也可以为下一节讲解机械能守恒定律作好准备。

关于重力做功与路径无关和弹性势能的教学,根据学校学生的具体情况,可以适当地展开探究,这对提升学生能力是非常有帮助的。

学生已掌握动能、重力势能的概念,对本节来说已有了很好的知识基础,教学中应大胆放手,使学生对重力做功和重力势能的改变的关系进行探索,有利于培养学生的知识探究能力,培养兴趣。

教学重点重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。

教学难点重力势能的系统性和相对性。

教具准备球(大小相同的一个钢球,一个木球)两个、透明玻璃容器、沙子、投影片等。

课时安排1课时

三维目标

一、知识与技能

1。理解重力势能的概念,会用重力势能的定义进行计算;

2。理解重力势能的变化和重力做功的关系,知道重力做功与路径无关;

3。知道重力势能的相对性;

4。了解弹性势能。

二、过程与方法

1。根据功和能的关系,推导出重力势能的表达式;

2。学会从功和能的关系上分析和解释物理现象。

三、情感态度与价值观

渗透从对生活中有关物理现象的观察,得到物理结论的方法,激发和培养学生探索自然规律的兴趣。

教学过程

导入新课

放录像:节选美丽的东北雪景,紧接着过渡到大雪山的壮观,在学生正看得津津有味时,跳到雪山发生雪崩,大雪以排山倒海之势,摧毁一切,给人类和自然带来巨大的灾难。

教师提问:为什么看起来非常漂亮的雪花会有如此大的破坏力呢?

学生回答:由于具有巨大的能量。

学生活动:接着观看录像,思考问题。

重锤把水泥桩打进地里,说明重锤对水泥桩做了功。据功和能的关系,既然重锤可以对水泥桩做功,表明重锤具有能。

推进新课

在初中,我们已经学过:物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。那么重力势能的大小与什么有关,又如何定量表示呢?除了重力势能以外还有其他形式的势能吗?本节课我们就来研究解决这些问题。

一、重力势能

【实验探究】

1。重力势能与什么因素有关

[程序一]演示实验

[演示一]在一个玻璃容器内放入沙子,拿一个铁球分别从不同的高度释放,使其落到沙子中,测量铁球落入的深度。

[演示二]

把大小相同、质量不同的两个球从同一高度释放,测量它们落入沙子中的深度。

[程序二]学生叙述实验现象:

(1)当铁球质量一定时,释放点越高,铁球落入沙子中越深;

(2)当释放高度一定时,铁球质量大,铁球落入沙子中越深。

[程序三]据实验现象总结:

物体的质量越大,高度越大,重力势能就越大。

在物理学中我们就用gh这个物理量来表示物体的重力势能。

板 书:

Ep=gh

物体的质量 千克(g)

g 重力加速度 米/秒2(/s2)

h 物体的高度 米

Ep 物体的重力势能 焦耳()

重力势能是标量,单位:

2。重力势能的相对性和系统性

教师活动:引导学生阅读课文相关内容。投影阅读思考题:

(1)为什么说重力势能具有相对性?

(2)什么是参考平面?参考平面的选取是唯一确定的吗?

(3)选择不同的参考平面,物体的重力势能的数值是否相同?是否会影响有关重力势能问题的研究?

(4)如果物体在参考平面的上方,重力势能取什么值?表示什么含义?

(5)如果物体在参考平面的下方,重力势能取什么值?表示什么含义?

学生活动:带着问题阅读教材,然后选出代表发言。

教师活动:听取学生汇报,总结点评:

1。重力势能总是相对于某个水平面来说的,这个水平面叫参考平面。参考平面选取不同,重力势能的数值就不同。可见,重力势能具有相对性。

选择哪个水平面作为参考平面,可视具体情况而定,通常选择地面作为参考平面。

2。选择不同的参考平面,物体的重力势能的数值是不同的,但并不影响研究有关重力势能的问题,因为在有关的问题中,有确定意义的是重力势能的差值,这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同。

3。对选定的参考平面而言,在参考平面上方的物体,高度是正值,重力势能也是正值,表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面具有的重力势能要大。

4。在参考平面下方的物体,高度是负值,物体具有负的重力势能,表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要少。

【知识拓展】

重力势能和重力有关,而重力是地球施加给物体的,没有地球,也就谈不上重力势能。可见,重力势能是“地球和物体”这个系统共有的。

学生活动:讨论对重力势能“系统性”的理解,并发表各自的观点。

【课堂巩固】

投影题目

1。关于重力势能的几种理解,正确的是( )

A。重力势能等于零的物体,一定不会对别的物体做功

B。放在地面上的物体,它的重力势能一定等于零

C。在不同高度将某一物体抛出,落地时重力势能相等

D。相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但并不影响研究有关重力势能的问题

答案:CD

2。如图所示,桌面高为h,质量为的小球从离桌面高H处自由落下,不计空气阻力。假设桌面处的重力势能为0,则小球落到地面前瞬间的重力势能为( )

A。ghB。gH

C。g(h+H)D。-gh

思路:重力势能的大小是相对参考平面而言的,参考平面选择不同,物体的高度不同,重力势能的大小则不同。

解析:据题意知,已选定桌面为参考平面,则小球在最高点时的高度为H,小球在桌面的高度为零,小球在地面时的高度为-h,所以小球落到地面时,它的重力势能为E下标?p?=-gh。

答案:D

二、重力做功与重力势能的改变

[程序一]定性讨论:

1。把一个物体举高,重力做什么功?重力势能如何变化?

2。一个物体从高处下落,重力做什么功?重力势能如何变化?

[程序二]学生汇报讨论结果:

把一个物体举高,重力做负功,即物体克服重力做功,物体的重力势能增大;

一个物体从高处下落,重力做正功,重力势能减小。

[程序三]教师总结:

从刚才的讨论中可知:重力做正功,重力势能减小;重力做负功,重力势能增加。

把功和能的关系用到此处得到:

1。重力势能的变化跟重力做功有密切联系。

2。重力做了多少功,重力势能就改变多少。

[过渡]由此我们可以借助于重力做功来定量研究重力势能。

[程序四]推导重力势能的定量表示式。

[投影]

一个质量为的物体从距地高为h1的A点下落到距地高为h2的B点,求重力做的功。

在该下落过程中,重力做的功为:

WG=gΔh=gh1-gh2。

[程序五]讨论重力做的功与重力势能改变之间的关系。

投影公式:

WG=Ep1-Ep2

[说明]WG表示重力做的功;Ep1表示物体初位置的重力势能;Ep2表示物体末位置的重力势能。

讨论得到:

1。当物体由高处运动到低处时,重力做正功,则WG>0,Ep1>Ep2?,表示重力做正功时,重力势能减少,减少的重力势能等于重力所做的功。

2。当物体由低处运动到高处时,重力做负功,WG<0,Ep1

[推理]

物体从A运动到B,路径有无数条,但不论沿哪条路径,从A到B重力做的功都等于物体重力势能的减少量。而物体重力势能的减少量gΔh是一定的,所以沿不同的路径把物体从一位置移动到另一位置,重力所做的功是一定的。

板 书:

重力所做的功只跟初位置的高度h1和末位置的高度h2有关,跟物体运动的路径无关。

【教师精讲】

1。起重机以 的加速度将质量为的物体匀减速地沿竖直方向提升高度h,则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少?物体克服重力做功为多少?物体的重力势能变化了多少?

解析:由题意可知起重机的加速度 ,物体上升高度h,

据牛顿第二定律得g-F=a,所以F=g-a=g-× g= g

方向竖直向上。

所以拉力做功

WF=Fhcs0°= gh

重力做功

WG=ghcs180°=-gh

即物体克服重力做功为gh

又因为WG=Ep1-Ep2=-gh

WG<0,Ep1

即物体的重力势能增加了gh。

2。如图所示,一条铁链长为2 ,质量为10 g,放在光滑的水平地面上,拿住一端匀速提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间,拉力所做的功是多少?

解析:由于铁链中各铁环之间在未提起时无相互作用,所以匀速提起时的拉力F1总是等于被提起部分铁环的重力,即F1=G1=1g。由于1是逐渐增大的,所以拉力F1也是逐渐增大的,所以不能用W=Fhcsα求解。

由功能关系,铁链从初状态到末状态,它的重心位置提高了 ,因而它的重力势能增加了ΔEp=gh=gL/2,又由于铁链是匀速提起,因而它的动能没有变化,所以拉力F对铁链所做的功就等于铁链重力势能的增加量。

即WF=ΔEp= gL= ×10×9。8×2 =98 。

三、弹性势能的改变

【演示】

装置如图所示:

将一木块靠在弹簧上,压缩后松手,弹簧将木块弹出。

分别用一个硬弹簧和一个软弹簧做上述实验,分别把它们压缩后松手,观察现象。

学生活动:观察并叙述实验现象。

现象一:同一根弹簧,压缩程度越大时,弹簧把木块推得越远。

现象二:两根等长的软、硬弹簧,压缩相同程度时,硬弹簧把木块弹出得远。

师生共同分析,得出结论:

上述实验中,弹簧被压缩时,要发生形变,在恢复原状时能够对木块做功,因而具有能量,这种能量叫做弹性势能。

教师活动:多媒体演示(撑杆中的弹性势能),发生形变的物体,具有弹性势能。

请同学们再举几个物体具有弹性势能的例子。

学生活动:观察演示,体会发生形变的物体,具有弹性势能;思考并举例:a。卷紧的发条 b。被拉伸或压缩的弹簧 c。击球的网球拍 d。拉开的弓。

【合作探究】

教师活动:弹性势能的大小与哪些因素有关?弹性势能的表达式应该是怎样的?我们就来探究这些问题。

我们在学习重力势能时,是从哪里开始入手进行分析的?这对我们讨论弹性势能有何启示?

学生活动:思考后回答:

学习重力势能时,是从重力做功开始入手分析的,讨论弹性势能应该从弹力做功的分析入手。

点评:通过知识的迁移,找到探究规律的思想方法,形成良好的思维习惯。

教师活动:当弹簧的长度为原长时,它的弹性势能为零,弹簧被拉长或被压缩后,就具有了弹性势能,我们只研究弹簧拉长的情况。

在探究的过程中,我们要依次解决哪几个问题呢?请同学们快速阅读课本,把这几个问题找出来。

学生活动:阅读教材,找出探究过程中要依次解决的问题,从总体上把握探究的思路。

教师活动:倾听学生回答,进一步引导。

(1)重力势能与高度h成正比,弹性势能是否也与弹簧的伸长量(或缩短量)成正比?说出你的理由。

(2)在高度h相同的情况下,物体的质量越大,重力势能越大,对于不同的弹簧,其弹性势能是否也有类似的情形?

(3)对弹性势能的猜测,并不能告诉我们弹性势能的表达式,这样的猜测有没有实际意义?

学生活动:思考问题,学生代表发言。

教师活动:听取学生汇报,点评,解答学生可能提出的问题。

提出问题:重力做功,重力势能发生变化,重力做功在数值上等于重力势能的变化量。那么,弹力做功与弹性势能的变化之间的关系是怎样的?

学生活动:思考问题,学生代表发言。

教师活动:听取学生汇报,点评,解答学生可能提出的问题。

提出问题:重力是恒力,重力做功等于重力与物体在竖直方向移动距离的乘积。那么,拉伸弹簧时,拉力做功该怎样计算?并在练习本上自己画图,写出拉力在整个过程中做功的表达式。

学生活动:思考拉力做功的计算方法,选出代表发表自己的见解。

点评:通过学生阅读,培养学生的阅读理解能力;通过学生探求变力做功的方法,初步形成微分求解变量的物理思想方法。

教师活动:听取学生汇报,投影学生的求解过程,解答学生可能提出的问题。

提出问题:怎样计算拉力做功的求和式?是否可以用F—l图象下梯形的面积来代表功?

学生活动:在练习本上作F—l图象,推导拉力做功的表达式。

教师活动:听取学生汇报,投影学生的推导过程,解答学生可能提出的问题。

点评:在处理匀变速直线运动的位移时,曾利用vt图象下梯形的面积来代表位移;这里利用F—l图象下的面积来代表功,可以培养学生知识迁移的能力。但要搞清弹簧长度和伸长量的区别,l表示伸长量,则F—l图象下是一个三角形的面积来代表功。

【例题剖析】

1。对弹性势能的理解

[例1]一竖直弹簧下端固定于水平地面上,小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端,如图所示,经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处。则( )

A。h愈大,弹簧在A点的压缩量愈大

B。弹簧在A点的压缩量与h无关

C。h愈大,最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大

D。小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大

解析:最终小球静止在A点时,通过受力分析,小球受自身重力与弹簧的弹力作用,由弹力公式F=l,即可得出弹簧在A点的压缩量与h无关,弹簧的弹性势能与h无关。

答案:B

2。关于不同能量间的转化

[例2]如图所示,表示撑杆跳运动的几个阶段:助跑、撑杆起跳、越横杆。试定性地说明在这几个阶段中能量的转化情况。

分析:运动员的助跑阶段,身体中的化学能转化为人和杆的动能;起跳时,运动员的动能和身体中的化学能转化为人的重力势能和撑杆中的弹性势能;随着人体的继续上升,撑杆中的弹性势能转化为人的重力势能,使人体上升至横杆以上;越过横杆后,运动员的重力势能转化为动能。

教师活动:势能也叫位能,是由相互作用的物体的相对位置决定的。重力势能是由地球和地面上物体的相对位置决定的,弹性势能是由发生弹性形变的物体各部分的相对位置决定的。我们以后还会学到其他形式的势能。

【知识拓展】

[例1]盘在地面上的一根不均匀的金属链重G=30 N,长L=1 ,从一端缓慢提起至另一端恰好离开地面时需做功10 。金属链重力势能增加__________,此时金属链重心位置距地面__________。如果改从另一端缓慢提起至金属链恰好离开地面需做功__________。

解析:从一端缓慢提起至另一端恰好离开地面时需做功10 ,金属链重力势能增加ΔEp=Gh1=10 ,此时金属链重心位置距地面h1=0。33 。如果改从另一端缓慢提起至金属链恰好离开地面需做功W2=G(L—h1)=20 。

[例2]如图所示,一个人通过定滑轮匀速地拉起质量为的物体,当人沿水平地面从A点走到B点时,位移为s,绳子方向与竖直方向成α角,原先绳子方向竖直,不计阻力。则人拉物体所做的功为多少?

解析:由于人拉绳的力的方向不确定,不能用功的定义式来计算人所做的功,须通过动能定理来计算人所做的功。而重力的功根据重力做功的特点可得: 。

由动能定理可得:W—WG=0

所以人所做的功为: 。

课堂小结

1。势能由物体间的相互作用而产生,由它们的相对位置而决定。

2。势能是标量,单位是焦耳。

3。重力对物体所做的功与物体的运动路径无关,只跟物体运动的始、末位置有关,重力所做的功等于物体始、末位置的重力势能之差。

4。重力势能是地球和地面上的物体共同具有的,一个物体的重力势能的大小与参考平面的选取有关。

布置作业

课本P31作业1、2、3、4。

板书设计

活动与探究

探究橡皮筋的弹性势能与伸长量的关系。

写出实验步骤及注意事项,同学间交流讨论。

篇15:高中物理的电磁感应现象与楞次定律

电磁感应现象

1.定义

当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。

2.条件

(1)条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。

(2)例如:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。

3.实质

产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流.如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。

3感应电流方向的判定

1.楞次定律

(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

(2)适用范围:一切电磁感应现象。

2.右手定则

(1)内容:如图,伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直并且都与手掌在同一平面内,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。

(2)适用情况:导线切割磁感线产生感应电流。

用右手定则时应注意

①主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时,产生的感应电动势与感应电流的方向判定。

②右手定则仅在导体切割磁感线时使用,应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂直。

③当导体的运动方向与磁场方向不垂直时,拇指应指向切割磁感线的分速度方向。

④若形成闭合回路,四指指向感应电流方向;若未形成闭合回路,四指指向高电势。

⑤“因电而动”用左手定则;“因动而电”用右手定则。

⑥应用时要特别注意:四指指向是电源内部电流的方向(负→正).因而也是电势升高的方向;即:四指指向正极。

楞次定律的理解

(1)楞次定律(判断感应电流方向):感应电流具有这样的方向,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

(感应电流的) 磁场 (总是) 阻碍 (引起感应电流的磁通量的) 变化原因产生结果;结果阻碍原因。

(2)对“阻碍”的理解 注意“阻碍”不是阻止,这里是阻而未止。阻碍磁通量变化指:

①磁通量增加时,阻碍增加(感应电流的磁场和原磁场方向相反,起抵消作用);

②磁通量减少时,阻碍减少(感应电流的磁场和原磁场方向一致,起补偿作用),简称“增反减同”。

(3)楞次定律另一种表达:感应电流的效果总是要阻碍(或反抗)产生感应电流的原因。 (F安方向就起到阻碍的效果作用)

即由电磁感应现象而引起的一些受力、相对运动、磁场变化等都有阻碍原磁通量变化的趋势。

①阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化;

②阻碍相对运动,可理解为“来拒去留”;

③使线圈面积有扩大或缩小的趋势;

④阻碍原电流的变化。

楞次定律磁通量的变化表述: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。

能量守恒表述:I感的磁场效果总要反抗产生感应电流的原因

①从磁通量变化的角度:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

②从导体和磁场的相对运动:导体和磁体发生相对运动时,感应电流的磁场总是阻碍相对运动。

③从感应电流的磁场和原磁场: 感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化。(增反、减同)

④楞次定律的特例──右手定则

楞次定律的多种表述、应用中常见的两种情况:

一磁场不变,导体回路相对磁场运动;

二导体回路不动,磁场发生变化。

磁通量的变化与相对运动具有等效性:

Φ↑相当于导体回路与磁场接近,Φ↓相当于导体回路与磁场远离。

(4)楞次定律判定感应电流方向的一般步骤基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”

①明确闭合回路中引起感应电流的原磁场方向如何;

②确定原磁场穿过闭合回路中的磁通量如何变化(是增还是减)

③根据楞次定律确定感应电流磁场的方向。

④再利用安培定则,根据感应电流磁场的方向来确定感应电流方向.

注意

①楞次定律是普遍规律,适用于一切电磁感应现象.“总要”——指无一例外。

②当原磁场的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场反向;当原磁场的磁通量减小时感应电流的磁场与原磁场方向相同。

③要分清产生感应电流的“原磁场”与感应电流的磁场。

④楞次定律实质是能的转化与守恒定律的一种具体表现形式。

篇16:高三物理《楞次定律》的教案设计

高三物理《楞次定律》的教案设计

第一课时 电磁感应电流条件 楞次定律

基础知识回顾:

1. 不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生,这种利用变化的磁场产生电流的现象叫 ;产生感应电流的条件是 。

2.在匀强磁场中 与 的乘积叫穿过这个面的磁通量。单位为 ,符号为 。物理意义是 ;磁通量是 量,但有正负之分,若有两个磁场穿过某一面积,设某一方向的磁通量为正,另一方向的磁通量为负,它们的 就为穿过这一面积的磁通量。

3.磁通量发生变化有如下三种情况:⑴ ,⑵ ,⑶ 。

4.楞次定律:感应电流具有这样的方向,感应电流的磁场总是 引起感应电流的 。应用楞次定律判断感应电流的方向的具体步骤为(1)明确 ,(2)判断 ,(3)确定 的方向,(4)利用 反推感应电流的方向。

5.导体切割磁感线产生感应电流的方向用 来判断较为简便。其内容是:伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线垂直穿入掌心,大拇指指向 ,其余四指所指的方向就是 。

6.楞次定律中的阻碍作用正是 的反映。愣次定律的另一种表述:感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。当问题不涉及感应电流的方向时,用这种表述判断比较方便。

【要点讲练】

1.电磁感应现象

[例1]线圈在长直导线电流的磁场中,做如图所示的运动,图A向右平动,图B向下平动,图C绕轴转动,ad边向外,图D向纸外平动(图中线圈有个缺口),判断线圈中有没有感应电流。( )

例2.在闭合铁芯上绕有一组线圈,线圈与滑动变阻器、电池构成电路,假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内.a、b、c三个闭合金属圆环,位置如图 所示.当滑动变阻器滑动触头左右滑动时,能产生感应电流的圆环是( ?)

A.a、b两环 B.b、c两环

C.a、c两环 D.a、b、c三环

2.楞次定律?

[例3]闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N 极朝下。当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)( )

A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引

B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥

C. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引

D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥

[例4]两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环.当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流,则( )

A.A可能带正电且转速减小B.A可能带正电且转速增大

C.A可能带负电且转速减小

D.A可能带负电且转速增大

[例5]用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0 L.先将线框拉开到如图所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是

A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为

B.金属线框离开磁场时感应电流的方向为

C.金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等

D.金属线框最终将在磁场内做往复运动

3. 楞次定律的推广含义

【例6】光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从高处下落接近回路时( )

A.P、Q将互相靠拢B.P、Q将互相远离C.磁铁的加速度仍为g D.磁铁的加速度小于g

【例7】当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是( )

A.向右摆动 B.向左摆动

C.静止 D.不能判定

强化练习:

1.图中MN、GH为平行导轨,AB、CD为跨在导轨上的'两根横杆,导轨和横杆均为导体,有匀强磁场垂直于导轨所在平面,方向如图。用I表示回路中的电流( )

A.当AB不动而CD向右滑动时,I0且沿顺时针方向

B.当AB向左、CD向右滑动且速度大小相等时,I=0

C.当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时,I=0

D.当AB、CD都向右滑动,且AB速度大于CD时,I0且沿逆时针方向

2.在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈,线圈平面始终与磁场垂直。当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中( )

A.进入磁场时加速度小于g,离开磁场时加速度可能大于g,也可能小于g

B.进入磁场时加速度大于g,离开时小于g

C.进入磁场和离开磁场,加速度都大于g

D.进入磁场和离开磁场,加速度都小于g

3.AOC是光滑的直角金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根金属直棒。它从静止开始在重力作用下运动,运动过程中b端始终在OC上,a端始终在AO上,直到ab完全落在OC上。整个装置放在一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,则ab棒在运动过程中( )

A.感应电流方向始终是ba B.感应电流方向先是ba,后变为ab C.所受磁场力方向与ab垂直,如图中箭头所示方向

D.所受磁场力方向与ab垂直,开始如图中箭头所示方向,后来变为反方向

4.ef、gh为两水平放置相互平衡的金属导轨,ab、cd为搁在导轨上的两金属棒,与导轨接触良好且无摩擦.当一条形磁铁向下靠近导轨时,关于两金属棒的运动情况的描述正确的是( )

A.如果下端是N极,两棒向外运动;如果下端是S极,两棒相向靠近

B.如果下端是S极,两棒向外运动;如果下端是N极,两棒相向靠近

C.不管下端是何极,两棒均向外互相远离

D.不管下端是何极,两棒均互相靠近

5.在两根平行长直导线M、N中,通以同方向,同强度的电流,导线框abcd和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线问匀速移动,在移动过程中,线框中感应电流的方向( )

A.沿abcda不变 B.沿dcbad不变

C.由abcda变成dcbad D.由dcbad变成abcda

6.闭合小金属环从高h的光滑曲面上端无初速滚下,又沿曲面的另一侧上升,水平方向的磁场与光滑曲面垂直,则( )

A.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h

B.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h

C.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h

D.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h

7.两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈B中通以如图乙所示的交变电流,设t=0时电流沿逆时针方向(图中箭头所示).对于线圈A,在t1t2时间内,下列说法中正确的是( )

A.有顺时针方向的电流,且有扩张的趋势

B.有顺时针方向的电流,且有收缩的趋势

C.有逆时针方向的电流,且有扩张的趋势

D.有逆时针方向的电流,且有收缩的趋势

8.底,我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车,该车的速度已达到每小时500千米,可载5人.如图所示就是磁悬浮的原理,图中A是圆柱形磁铁,B是用高温超导材料制成的超导圆环,将超导圆环B水平地放在磁铁A上,它就能在磁力作用下悬浮在磁铁A的上方空中( )

A.在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流,当稳定后,感应电流消失

B.在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流,当稳定后,感应电流仍存在

C.若A的N极朝上,B中感应电流的方向如图所示

D.若A的N极朝上,B中感应电流的方向与图中所示的方向相反

9.生产中常用的一种延时继电器的示意图.铁芯上有两个线圈A和B,线圈A跟电源连接,线圈B的两端接在一起,构成一个闭合电路.在断开开关S的时候,弹簧K并不能立即将衔铁D拉起,使触头C立即离开,而是过一段时间后触头C才能离开,因此得名延时继电器.为检验线圈B中的电流,在电路中接入一个电流表G.关于通过电流表的电流方向,以下判断正确的是( )

A.闭合S的瞬间,电流方向为从左到右

B.闭合S的瞬间,电流方向为从右到左

C.断开S的瞬间,电流方向为从左到右

D.断开S的瞬间,电流方向为从右到左

篇17:弹力高中物理教案设计

教学目标

知识目标

1、了解形变的概念,了解弹力是物体发生弹性形变时产生的.

2、能够正确判断弹力的有无和弹力的方向,正确画出物体受到的弹力.

3、掌握运用胡克定律计算弹簧弹力的方法.

能力目标

1、能够运用二力平衡条件确定弹力的大小.

2、针对实际问题确定弹力的大小方向,提高判断分析能力.

教学建议

一、基本知识技能:

(一)、基本概念:

1、弹力:发生形变的物体,由于要回复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力.

2、弹性限度:如果形变超过一定限度,物体的形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度.

3、弹力的大小跟形变的大小有关,形变越大,弹力也越大.

4、形变有拉伸形变、弯曲形变、和扭转形变.

(二)、基本技能:

1、应用胡克定律求解弹簧等的产生弹力的大小.

2、根据不同接触面或点画出弹力的图示.

二、重点难点分析:

1、弹力是物体发生形变后产生的,了解弹力产生的原因、方向的判断和大小的确定是本节的教学重点.

2、弹力的有无和弹力方向的判断是教学中学生比较难掌握的知识点.

教法建议

一、关于讲解弹力的产生原因的教法建议

1、介绍弹力时,一定要把物体在外力作用时发生形状改变的事实演示好,可以演示椭圆形状玻璃瓶在用力握紧时的形状变化,也可以演示其它明显的形变实验,如矿泉水瓶的形变,握力器的形变,钢尺的形变,也可以借助媒体资料演示一些研究观察物体微小形变的方法.通过演示,介绍我们在做科学研究时,通常将微小变化“放大”以利于观察.

二、关于弹力方向讲解的`教法建议

1、弹力的方向判断是本节的重点,可以将接触面的关系具体为“点――面(平面、曲面)”接触和“面――面”接触.举一些例子,将问题简单化.往往弹力的方向的判断以“面”或“面上接触点的切面”为准.

如所示的简单图示:

2、注意在分析两物体之间弹力的作用时,可以分别对一个物体进行受力分析,确切说明,是哪一个物体的形变对其产生弹力的作用.配合教材讲解绳子的拉力时,可以用具体的例子,画出示意图加以分析.

第三节 弹力

教学方法:实验法、讲解法

教学用具:演示形变用的钢尺、橡皮泥、弹簧、重物(钩码).

教学过程设计

(一)、复习提问

1、重力是的产生原因是什么?重力的方怎样?

2、复习初中内容:形变;弹性形变.

(二)、新课教学

由复习过渡到新课,并演示说明

1、演示实验1:捏橡皮泥,用力拉压弹簧,用力弯动钢尺,它们的形状都发生了改变,教师总结形变的概念.

形变:物体的形状或体积的变化叫做形变,形变的原因是物体受到了力的作用.针对橡皮泥形变之后形状改变总结出弹性形变的概念:能够恢复原来形状的形变叫做弹性形变.不能恢复原来形状的形变叫做塑性形变.

2、将钩码悬挂在弹簧上,弹簧另一端固定,弹簧被拉长,提问:

(1)钩码受哪些力?(重力、拉力、这二力平衡)

(2)拉力是谁加给钩码的?(弹簧)

(3)弹簧为什么对钩码产生拉力?(弹簧发生了弹性形变)

由此引出弹力的概念:

3、弹力:发生弹性形变的物体,会对跟它直接接触的物体产生力的作用.这种力就叫弹力.

就上述实验继续提问:

(1)弹力产生的条件:物体直接接触并发生弹性形变.

(2)弹力的方向

提问:课本放在桌子上.书给桌子的压力和桌子对书的支持力属于什么性质的力?其受力物体、施力物体各是什么?方向如何?

与学生讨论,然后总结:

4、压力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被压物体).

5、支持力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被支持物体).

继续提问:电灯对电线产生的拉力和电线对电灯产生的拉力又是什么性质的力?

其受力物体、施力物体各是谁?方向如何?

分析讨论,总结.

6、绳的拉力是绳对所拉物体的弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向.

7、胡克定律

弹力的大小与形变有关,同一物体,形变越大,弹力越大.弹簧的弹力,与 形变的关系为:

在弹性限度内,弹力的大小 跟弹簧的伸长(或缩短)的长度 成正比,即:

式中 叫弹簧的倔强系数,单位:N/m.它由弹簧本身所决定.不同弹簧的倔强系数一般不相同.这个规律是英国科学家胡克发现的,叫胡克定律. 胡克定律的适用条件:只适用于伸长或压缩形变.

8、练习使用胡克定律,注意强调 为形变量的大小.

篇18:高中物理激光教案设计

高中物理激光教案设计

13.8 激光

【教学目标】

(一)知识目标

1.了解激光和自然光的区别.

2.通过阅读,收集整理相关资料,认识激光的特点和应用.

(二)能力目标

1.通过课外阅读,收集整理有关激光应用的资料,培养加工处理信息的能力.

2.通过对激光的特点及应用的学习,培养应用物理知识解决实际问题的能力.

(三)德育目标

通过对激光应用的学习,使学生感受到科学知识的无究力量,培养热爱科学的品质.

【教学重点】激光与自然光的区别以及激光特点和应用.

【教学难点】激光与自然光的区别.

【教学方法】

1.通过对自然光的分析,提出激光的相干性.

2.通过学生课前阅读,初步了解激光的特点及广泛应用.

3.通过收集激光方面的材料,讨论交流,进一步掌握激光的特点及应用知识.

4.通过观看录像,进一步加深对激光知识的'了解.

【教学用具】激光手电筒、投影仪、三段有关激光的录像材料.

【教学过程】

一、引入新课

[师]课前大家已经阅读了课文,了解了激光是自然界没有的光,首先我们来看看它与自然光有什么不同.

二、新课教学

(一)自然光和激光(投影)

自然光(例如白炽灯) 激光

原子发光方向,时刻不确定

频率不一样

不能发生干涉

非相干光

频率一样

能发生干涉(双缝干涉实验)

人工产生的相干光

都是原子受激发处于不稳定状态发射出来的

[师]通过上表的比较,同学们可以看到,激光的第一个特点就是它是一种人工相干光.激光还有许多与自然光不同的特点,下面请同学们将自己阅读课文整理的表格展示出来.

(教师巡视,大部分同学整理得很好,选出比较全面的一组投影(如表20―2)老师简单讲解)

[师]其实,激光的应用远不止这些,而且还在迅速发展,这方面的介绍很多,下面请大家根据课前收集的材料,开展课堂交流.

(二)激光的应用

(分组介绍,同时教师提炼要点并板书,以调动学生的积极性.)

第一组(投影资料)我们组收集整理了激光在相干性方面的特点,激光是相干光.可用来进行光的干涉、衍射等实验(科学实验),由于原子的发光不是无限制持续的,每一次发光与下一次发光总有一个时间间隔,只有同一光源在同一发光时间间隔内发出的光,在空间某点相遇时才会发生干涉,所以原子发光的平均时间间隔称为相干时间,在相干时间内光的行程称为相干长度,激光的相干长度可达几十千米,相干性较好.

第二组(投影资料)我们组整理的信息中,激光的另一特点是激光的亮度特高,近年研制出的强激光的亮度要比太阳亮100亿倍以上.激光器发出的激光是集中在沿传播方向的一个极小的发射角内,亮度就会比同功率的光源高几亿倍,在极短时间内会辐射出巨大的能量,聚集在一点时可产生几百万甚至上千万度的高温.

第三组除了前面两组介绍的两个特点外,还有一个特点就是激光的单色性好,自然界找不到频率“纯净”的光,各种频率的光总是混杂在一起的.但由于激光器中光学谐振腔的干涉作用,只有那些满足谐振腔共振条件的频率才能形成激光输出,不满足共振条件的频率,都在谐振腔内干涉相消了,因此激光的频率单一,单色性非常好,拿氦氖气体激光器来说,它产生的光波长范围不到一百亿分之一微米,完全可以视为单一而没有偏差的波长,是极纯的单色光.

第四组我们组收集的资料中,除了前面三组讲的,还有一点,激光的方向性好,一般的手电筒或探照灯聚光虽然很好,看上去它们射出的光束是笔直的,但在一两公里后,光线就发散成很大一片,亮度明显减弱.而激光射到这个距离上基本没有发散,激光是方向最一致、最集中的光.

[师]前面几组同学从激光的特点角度阅读收集了很多资料,都比较好,虽然其中有些材料我们不能完全弄懂,但以后我们还有很多学习机会,到时可以更进一步理解.下面我们再来交流激光应用方面的资料.

第五组(阅读)

激光具有很高的能量,所以它是精密机械加工特别是微电子工业加工不可缺少的工具,用激光对金属打孔、切割、焊接、淬火,激光代替机械刀具和刻刀直接加工大型和微型元件,具有普通机械加工不可比拟的特点.利用它可以在坚硬的材料上打直径0.1 mm到几微米的小孔.激光钻孔不受加工材料的硬度和脆性的限制,而且钻孔速度异常快,可以几千分之一秒甚至几百万分之一秒内钻出表面十分整齐光洁的小孔,激光快速自动成型技术,可以控制激光束将材料逐层“烧结”而形成实体零件或模具、模型.它可快速制成精密复杂或不规则图案的机械零件.我国已经研制成功激光迅速自动成型机,标志着我国已经掌握了这项新技术,并迅速进入国产化、商品化阶段.

第六组(阅读)

激光在农业生产上也有广泛应用,用激光照射农作物种子,可诱发遗传变异,缩短种子发芽时间,育出的秧苗生长比较快,长势好,粗壮且均匀整齐,改善了农作物生长性能,提高产量.把激光技术引入果树裁培,能改良水果品质,提高水果产量.用激光照射牲畜家禽鱼类,能促进生长发育等.

激光在临床医学上的应用相当广泛,“激光刀”能有效地局部加热凝固血管,出血少.而且“刀”不与组织接触,不用消毒,激光刀很锋利,切割软组织和硬组织都一样快捷,还可应用激光对穴位照射,给穴位输入能量,无痛、灭菌、快速、安全.

第七组(阅读)

激光在信息产业领域有着重要应用.在光纤通信中,激光作为信息高速传输的载体作通信载波.它还是信息高速处理的载体,光学计算机有着普通计算机无法比拟的优点,这种计算机运算速度高,传输信息量大,激光应用在信息存储领域,使大容量、高密度信息存储成为可能,像课本上介绍的DVD实际上是一种存储数据的磁性媒体,它可以双层双面使用,运行时间高达484 min,储存量是VCD的几十倍甚至数十倍,可多达17GB.

第八组(阅读)

目前,激光已成为重要的战略武器,在国防军事领域有着广泛的应用,例如激光测距、激光雷达、激光制导、激光模拟等技术的应用.激光武器包括激光致盲武器、激光干扰武器、激光防空武器等,这些武器对现代战争产生了深远影响.激光制导能快速准确无误地击中目标.

用激光点燃核燃料是目前各国科学家竞相研究的重大课题,预计在左右能够用激光实现核聚变,能源危机问题有望得到根本解决.

[师]同学们课前做了很多准备,阅读了大量相关资料,一定很有收获.我也给大家收集了部分与激光相关的录像资料,请大家看一看.

(师生共同观看录像)

三、小结

四、布置作业

篇19:高中物理《自由落体运动》教案设计

高中物理《自由落体运动》教案设计

整体设计

自由落体运动是一种理想化模型,在高中物理教学中具有特殊的地位.在知识上它是匀变速直线运动的一个特例,在方法上渗透着理想化模型的重要研究方法.在整个必修一教学的安排上,匀变速运动的教学重点在于规律的应用,自由落体运动的新课教学则要向学生介绍用现代先进教学仪器研究自由落体运动的规律特征,有利于学生站在一个现代新科技的角度观望历史人物对自由落体的研究,体会近代物理的先驱伽利略是如何进行研究的――这是向高中学生首次介绍伽利略的物理学研究方法的教育,它在整个高中物理教学中具有特殊重要的意义.

本课程的教学设计要解决两个问题,一是怎样引入课题和分析论证课题;二是介绍自由落体运动规律以及用打点计时器实验时的注意事项.这两个问题是统一的,前者是教学的组织,即课程进展的形式;后者是课题内容本身,这两者的结合便是本课的教学任务.

教学重点

自由落体运动的规律.

教学难点

自由落体运动规律的得出.

课时安排

1课时

三维目标

知识与技能

1.理解自由落体运动的条件和性质,掌握重力加速度的概念;

2.掌握自由落体运动的规律,能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题

过程与方法

1.培养学生的观察能力和逻辑推理能力;

2.进行科学态度和科学方法教育,了解研究自然规律的科学方法,培养探求知识的能力;

3.通过对自由落体运动规律的应用,提高学生的解题能力.

情感态度与价值观

1.充分利用多媒体辅助教学、演示实验和课本中的小实验,让学生积极参与课堂活动,设疑、解疑、探求规律,做到师生默契配合、情理交融,使学生始终处于积极探求知识的过程中,达到最佳的学习心理状态.

2.利用课后的阅读材料,介绍伽利略上百次的对落体运动本质规律的探索研究,使学生体会到科学探索的艰辛,挖掘德育教育的素材.

课前准备

木架、小球、细线、牛顿管、硬币、羽毛、纸片(多张)

教学过程

导入新课

情景导入

教师两手分别拿一小球和纸片,从相同的高度释放两物体.提出问题:小球和纸片谁先落地呢?这说明什么问题呢?是不是说重的物体比轻的物体落地比较快呢?我们这节课就来研究这个问题.

故事导入

一位普通的'妈妈,身体纤弱,轻声细语,几乎不爱好任何的体育运动.

一天,她出门去买东西,孩子和保姆留在家里.保姆拉过一张桌子放在窗户前,让孩子自己趴在桌子上玩,自顾自地做其他事情去了.

当妈妈的身影在远方出现的时候,孩子兴奋地手舞足蹈起来,他伸出小手想去拥抱那个熟悉的身影,大半个身体顿时悬在半空中.

孩子不会理解自己身处的险境,希望妈妈立刻把他抱进怀里.于是,五楼的窗口上,小男孩变得像小鸟一样轻盈,他张着翅膀向着妈妈飞过去.周围的人们都目睹了这一幕:远处的妈妈只感觉自己变成了一支箭飞快地奔向一栋大楼,然后准确地接住了从楼上掉下来的一个小男孩.

闻讯赶来的消防队员对这一幕的发生简直难以置信,按照他们的计算,用那么短的时间从女人当时所处的位置跑到楼下是不可思议的,连最优秀的消防员也无法达到那样的速度.

你能根据当时的情景测出这位伟大母亲的奔跑速度吗?需要知道哪些物理量呢?

复习导入

复习旧知:1.匀变速直线运动的规律

2.推论①vt2=v02+2as;② = = ;③v0=0

s1∶s2∶s3=1∶4∶9 sⅠ∶sⅡ∶sⅢ=1∶3∶5

我们今天应用这些知识研究一种常见的运动――自由落体运动.

演示:硬币和纸片分别从同一高度由静止开始同时下落,观察下落速度,从表面上看得到结论:“物体越重,下落得越快”.是这样吗?

推进新课

一、自由落体运动

在现实生活中,不同物体的下落快慢在不少情况下是不同的.从苹果树上落下的苹果和飘下的树叶能一起同时下落吗?

教师设疑:重的物体一定下落得快吗?你能否证明自己的观点?

猜想:物体下落过程的运动情况与哪些因素有关,质量大的物体下落速度比质量小的┛炻穑开

合作探究

取两枚相同的硬币和两张与硬币表面面积相同的纸片,把其中一张纸片揉成纸团,在下述几种情况下,都让它们从同一高度自由下落,观察下落快慢情况.

1.从同一高度同时释放一枚硬币和一个与硬币面积相同的纸片,可以看到硬币比纸片下落得快,说明质量大的下落得快.

2.两张完全相同的纸片,将其中一张卷紧后从同一高度同时释放,观察到卷紧的纸团比纸片下落得快,说明质量相同时体积小的下落得快.

3.将一枚硬币与已经粘贴了纸片的硬币从同一高度同时释放,观察到一样快,说明体积相同质量不同时下落一样快.

4.一块面积较大的硬纸板、一个小软木塞,分别放到已调平的托盘天平的两个盘中,可以看出纸板比软木塞重,从同一高度同时释放它们,软木塞比纸板下落得快,说明在特定的条件下,质量小的物体下落得会比质量大的物体还快.

结论:物体下落过程的快慢与物体质量(轻重)无关.

精选图文