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高中物理教案

发表时间:2022-10-20

[教案系列] 高中物理说课稿1篇。

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备,作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容,帮助高中教师提高自己的教学质量。您知道高中教案应该要怎么下笔吗?为满足您的需求,小编特地编辑了“[教案系列] 高中物理说课稿1篇”,欢迎阅读,希望您能够喜欢并分享!

一、教材分析

本节课的内容是人教版高中物理选修3-1第三章第二节的内容《磁感应强度》,磁感应强度是电磁学中的基本物理量,是如何用磁感应强度的大小和方向来描述磁场强弱及方向是本节课的重难点。

(分析完教材现在再来分析一下学生,这样才能更好的做到因材施教,接下来是我说课的第二部分学情分析。)

二、学情分析jab88.CoM

高二阶段的学生已经具有一定探究分析、合作学习的能力。因此,本节课将通过类比电场强度的内容和特点来进行讲解和学习,将学习的主动权还给学生,培养学生分析总结的能力,同时能加深对于磁感应强度的认识。

(根据本节课的结构和内容通过分析我制定了以下的教学目标:)

三、教学目标

1、能通过磁感应强度的性质判断磁场的强弱和方向,并且会运用磁感应强度的定义式进行有关计算。

2、体会通过比值法定义物理量的方法,提升分析、归纳总结的能力。

3、关注物理与生活相互联系,感受理论与实践的关系。

(基于以上教学目标的确立,本节课的教学重难点确立如下:)

四、教学重难点

重点是:磁感应强度的定义。

难点是:利用磁感应强度来描述磁场强弱和方向。

(在教学过程中,作为老师不仅要让学生学会知识,还要让学生学会学习。所以本节课我采用的教学方法是:)

五、教学方法:

讲述法、类比法、实验探究法。

(为了达到预期的教学目标,突破重点难点,我设计的教学过程如下,首先是导入部分。)

六、教学过程

(一)导入环节

【情境导入】利用多媒体展示磁悬浮列车运行、吊车吸起铁板的场景以及各种不同的磁性物体,引导学生分析各种磁性物体磁性的强弱,并提出问题:怎样来描述磁性物质磁场的强弱?提出磁感应强度的概念,从而引入课题—《磁感应强度》

【意图:之所以这样设计是因为从生活实际出发,更能激发学生学习物理的动力,也能在教学中渗透物理和生活的联系。】

(导入新课后,就进入到新课讲授的环节首先是第一个模块,磁场的方向。)

(二)新课讲授

模块一:磁场的方向

引导学生回想电场的强弱和方向的确定,并将电场强度与磁感应强度联系起来。顺势提问电场有强弱和方向,磁场也有强弱和方向。请大家回顾一下,电场的方向是如何规定的?对研究磁感应强度的方向你有何启发?

学生分成小组通过思考讨论得出:电场的方向是从电荷受力的角度规定的,小磁针放入磁场中会受到磁场力的作用,因此猜想磁场的方向可以从小磁针受力的角度来规定。接下来学生通过类比电场强度的定义方法,同样的利用小磁针去探测磁场的情况。

通过演示小磁针处于条形磁铁产生的磁场中的不同位置过程,让学生观察实验现象,得出在不同位置,小磁针的N极或S极所指的方向不同的结论。接着我会归纳实验结果,并补充磁场的方向为小磁针静止时N极所指的方向,顺势牵出磁感线的概念强调学生类比电场线的概念进行记忆。

模块二:磁感应强度的表达式

首先我会带领学生回顾奥斯特实验,通电导体在磁场中受到力的作用。引导学生思考是否可以通过这个性质来研究磁场强度的大小。

学生从书本的演示实验方案能够受到启发,思考分析得到可以通过导体棒的受力情况来研究磁场的强弱。此时我会安排小组探究组织学生猜想通电导棒的在磁场中的受力可能与那些因素有关,有怎样的关系?在探究过程中我会进行巡视指导适当的给予提示,学生将根据演示实验所提供的方案进行探究,记录各种情况下的电流值、通电导线长度以及通电导体的摆角。结束后,带领学生分析得到的数据,共同合作归纳其中体现的规律。

通过对实验结论的引申和推广,使学生了解比值F/IL是磁场中各点的位置函数,比值F/IL与IL的大小无关,进而引入电流元的概念。并由此设问,既然这个比值与电流源无关,是否代表着物体的某种属性?在此提出磁感应强度的定义式,总结磁感应强度的方向和大小。

【意图:从直观的角度出发,更能将抽象的问题具体话,有助于帮助学生理解,加深学生的印象。】

(三)、巩固提高

多媒体展示教材内容‘一些磁场的磁感应强度’,使学生知道地磁场及自然界中各种磁源磁场的.弱数量级。并简单介绍可以使用磁传感器探测周围的磁场强弱。

【意图:拓宽知识面,能够更深刻的体会到物理与生活的实际联系。】

(四)、小结作业

让学生概括总结本节的内容,将课堂还给学生,构建学生的知识思路和框架,作业布置,比较E与B定义的异同,进行归纳总结。

【意图:设计这样的作业是为了,学生通过自己的总结,能够培养他们的发散思维。】

七、板书设计:

最后是我的板书设计,采用提纲式,简洁明了,重难点突出,便于学生记录和复习。

扩展阅读

高三物理教案:《高中物理教学论文(1)》教学设计


经验告诉我们,成功是留给有准备的人。作为高中教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课,帮助高中教师能够井然有序的进行教学。优秀有创意的高中教案要怎样写呢?下面是小编精心为您整理的“高三物理教案:《高中物理教学论文(1)》教学设计”,欢迎阅读,希望您能阅读并收藏。

我国素质教育已经倡导了许多年,但是进展比较慢,原因在哪里 什么是素质教育呢 素质教育主要包括品德素质,智能素质,身体素质和专业美感素质,素质教育的核心是培养创造力。创造力包含了许多非智力因素,如个性和独立性等等。一个智商很高的人,可能是依赖性很强,性格很脆弱的人。但一个创造力很强的人,必须有独到见解,在困难面前百折不挠的人,同时还应该具有很强的记忆力,丰富的想象力,敏锐的观察力,清晰的判断力。素质教育是一种教育思想,这种思想是在人的遗传素质基础上,进一步提高人的素养,以达到提高全民族的道德素质和科学文化素质的目的。那么在物理学科中如何实施素质教育才能充分发挥教育功能,提高学生素质 实施教育目标 本文想从以下两个方面谈一些看法。

一,如何进行物理学科的创造教育

开展创造教育,发展学生的创造力,这是物理教育面向现代化,面向未来的需要。创造教育是应用创造学原理与方法组织教学,开展教育教学活动,以开发学生的创造性能力和创造精神培养创造型人才的教育。在物理教学中必须严密组织学生进行发明创造的思维训练,培养独立创造的个性品质。创造教育的核心是发展创造性智力,所谓创造性智力是能够产生创造机智,发展创造效能的智力。为了发展学生的创造性智力,在物理教学中必须从以下几个方面进行培养。

1,培养创造意识

培养学生的科学世界观和正确人生观,激发学生为现代化而创造的动机。中外杰出的物理学家在科学的崎岖道路上登攀,为祖国为人民做出贡献的思想和行为是青年学生的光辉榜样,通过介绍这些科学家的业绩,激发学生为祖国而创造的热情。在传授物理基础知识,基本技能的同时,充分利用物理知识的文化价值和教育价值,以促进学生素质的全面提高和智慧,潜能的充分开发。把知识能力同社会需要结合起来,去创造财富,产生价值。例如,利用物理科学的社会价值激发学生想象力和创造力,加深对物理知识理解,让学生了解下个世纪几个重大迫切的社会问题:粮食问题,能源问题,环境污染问题,癌症等疾病药物问题。通过讲解某些物理知识与上述问题挂钩,无形之中把课程内容贴近实际,联系社会与人,激励学生学习科学家的人格品质,对科学执着的探索精神,培养创造品质,研究科学创造的非智力因素,培养顽强的意志和标新立异的能力。

2,培养创造观察

观察是人们认识世界的第一步,是思考,积累和表达的前提。培养创造观察,在物理这门学科中显得尤为突出。由于物理变化中常常同时出现多种现象,有的瞬息即逝,所以要求学生养成仔细观察的习惯。俄国杰出的生理学家巴甫洛夫就是从深入地观察唾液分泌等现象入手,创造了高级神经活动学说。英国细菌学家费莱明1928年通过非常细致的观察,发现了毒霉素等重大科学成就,这些都足以说明观察在科学研究,科学创造中的重要作用。我们努力提倡师生平等,允许学生提出与教师相反的想法和问题,鼓励学生超过教师思维轨道的有价值的思维活动。让学生敢于质疑,不管是书本上的或是教师所得出的结论,还是实验过程中所出现的现象。"疑者,觉悟之机也",善于存疑才能产生探究的动力,这不仅可以加深理解,增进巩固,而且还可以促进学生的创造性,甚至做出新的发现。所以,物理实验的每一步都要启发学生进行创造性观察。

3,培养创造思维能力

创造性思维能力是思维的高级形式。创造思维的潜能人皆有之,只是在表现程度上有高低,对于一般人来讲,创造性思维能力就是:"自我实现"或称"自我开发"的能力。只要是通过自己的努力思考,解决了本人以前未能解决的问题,就是创造性思维能力的表现。教师在所教学科中,根据所授课题,安排刺激思考的情境,提出引起思考的问题,使课堂上充满积极的创新气氛,便能逐步培养学生的创造性思维能力。创造性思维是扩散思维和集中思维的综合,在物理教学中经常进行这样的思维的扩散与集中训练,如组织一些一题多解,一题多变,一题多问,一题多答,这些训练并不是一味追求"多",重要的是训练学生多"思",鼓励学生进行多方位发散,多因素分析,多角度论证,使学生的思维水平逐渐由低级向高级发展。

4,培养创造型的学习能力

理论是行动的指南,方法确定实际的步骤,因此,从某种意义上说,如果学习方法对路,学生的受益将和努力程度成正比。重视培养创造型学习方法和策略,训练独立获取知识的技能,技巧。一位科学家曾精辟地指出:"未来的文盲将不再是目不识丁的人,而是一些没有掌握学习方法缺乏思维能力的人。"因此,我们在物理教学中不仅要重视教法的研究,更要注重学法的探讨。教学过程不仅是传授知识技能的过程,也是教会学生学习的过程。因此,教师备课时,首先应从教材的实际出发抓住特点,在考虑教法的同时,结合学生实际设计学法,这是非常重要的一环;其次教师上课时,教给学法。通过教师课堂上有目的的示范引导,帮助学生较快地掌握有效的学习方法。教师要努力创设一种良好的"研究"情境,让学生大胆地从多角度,多方位去猜想,去发现,并让其充分发表"高见"以逐步培养学生提出,分析和解决问题的能力,尽快掌握化学物理学科的研究方法;其三教师辅导时,指导学法,如指点学生怎样去预习教材和阅读课外读物,教学生如何列内容提纲,做到看书与思考相结合,看书与质疑问难相结合,指导学生在做习题时,应进行科学的思维活动,不断探索解题方法和技巧。总之,我们要正确处理教法与学法的辩证关系,努力培养学生创造型的学习能力。我建议这应该从高一的学生抓起。

二,物理素质教育中应注意的几个问题

物理创造教育目标:不侧重于促进和储存知识,而重在向学生提供有助于创造力开发的教育和指导,发展学生的创造力。从中小学教育来看,应试教育留下了许多难以根除的遗留问题,从全面推行素质教育的观点来看,在教育教学中应注意以下几个问题:

1,"学多悟少"和"学少悟多"

由于传统教育思想的影响,教师宁可喜欢那些老实听话,循规蹈矩的"高分低能"的学生,也不喜欢那些淘气,顽皮的"低分高能"的学生。留美博士黄全愈在接受记者采访时谈到,在国内学习感觉"学多悟少",国内上课做笔记犹如听写,大写小写,大点小点,大A小a……可谓"学"得多矣!但有多少是自己的东西 恐怕多是老师的"二手货"。在美国学习,感觉"学少悟多",虽然从老师那里转手来的东西不多,但是内心却不断地在"悟"东西,而且这些都是自己的,并不是老师"教"我的,更不是老师"交"给我的。在美国的中小学老师都十分热衷于搞"project"(课题)。所谓"课题"实际上是指"研究课题"。结合教学内容,学生分组或单独进行课题研究。做课题研究基本上有三个阶段:一是收集资料,熟悉材料;二是写研究报告;三是课堂演讲或演示。事实上,对中小学生来说,我们不可能期望他们真的有什么新的发明和发现,重要的是,孩子在这一研究的过程中,能力得到了培养和锻炼。因此在全面加强素质教育的今天,在物理素质教育中我们应该借鉴美国的教育,激发学生自觉自愿进行自我素质的提高,成为有潜在发展能力,人格完善,具有个性,创造力的学生。

2,"智商"与"情商"

我国非常推崇智力开发。如一岁学认字,两岁学算术,三岁背唐诗……以前我们以为给孩子加质加量是一种锻炼,是一种智力开发,并以为这种加压加量的智力开发与孩子的智力发展成正比,实际那是错误的。一味地进行加压,加重的智力开发带来的必然是"学多悟少"的负重。创造力是智力的最高表现,科学研究证明创造力与智力并不绝对相关,也就是说,有创造力的人可能是智力高的,也可能是智力低的,即创造力高者智力一定高的,而高智力者不一定是高创造力者。因此,决定一个人成功的因素,除其智商(IQ)外,还有一个重要因素,那就是其情商(EQ),不注意培养学生的兴趣,不培养"热爱"的观点,他们也就缺少的创造性。如我国中学生屡获国际奥林匹克知识竞赛奖,没有听说美国的中学生得奥林匹克奖,但美国获得诺贝尔奖的人数是最多的,这个强烈的反差,值得我们深思为什么我们起跑领先 而冲刺落后 我们的孩子为什么后劲不足 从这里反映出我们的教育有不足之处。一个最主要的原因是将开发智力与培养创造力混为一谈。因此,进行素质教育,不仅要重视智力因素,而且要重视非智力因素,重视培养学生的兴趣,求知欲望,顽强的意志和积极性等。使他们在个性发展与全面发展上达到和谐统一。

3,"减负"

今年年初,教育部要求各地教育部门采取有效措施,尽快改变学生负担过重的状况。从不同的角度看"减负"的"负"有三层含义:一是"学多悟少"的"负",叫"负重";二是外部压力造成的"负",叫"负荷";三是被动承担的"负",叫"负担"。在培养创造力的总原则下开发智力,是减轻学生"学多悟少"的"负重"的有效方法;而加大情商(EQ)教育的投入则是减轻"负荷"的有效手段。当外部压力造成的"负"超过了自身的承受力,就成了超负荷运行。电视里曾报道过学生残害亲生母亲的事情,这是超负荷运行的结果。此外培养学生运用知识的能力,针对学习的不同阶段采取不同的教学规划都是"减负"的有效措施。当实施"减负"以后,有些地方出现了学生觉得无聊,家长感到无奈,老师感觉手足无措的现象。事实上,"减负"只是手段,是教育改革的切入点,是全面推行素质教育的突破点,"减负"后,还应该开展各种形式的课外活动来丰富学生的生活。如科学制作,它主要是通过指导学生动手制作科技制品,培养学生手脑并用的创造能力。

4,"基础知识"和"创造力"

基础知识是进行科学创造的基础。因此,要想发展创造力就必须加强基础知识的教学,使学生对基础知识掌握"熟",运用"活"。物理是一门以唯物辩证法观点和方法分析研究物质运动性质及变化规律的自然科学,所以要学好物理,应学一点唯物辩证法,学用唯物辩证法的观点和方法观察,认识物理现象,分析物理过程,归纳物理变化规律。这样我们对物理知识的理解变得更深刻,更透彻,应用也更得手。当然基础知识并不等于创造力,并不是知识越丰富,创造力越高。相反,在一定的知识基础上,只要有创造力,一样能做出创造发明。

以上从两个方面谈了物理素质教育的问题,这是物理教育面向现代化,面向未来的重大课题,今后还需要努力地探讨,不断培养出满足社会需要的具有全面素质的人才,使素质教育逐步走向成熟。

高中物理公式大汇总


高中物理公式大汇总

1)匀变速直线运动
1.平均速度V平=s/t(定义式)2.有用推论Vt2-Vo2=2as
3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/24.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/26.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t{以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a0;反向则a0}
8.实验用推论Δs=aT2{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;
2)自由落体运动
1.初速度Vo=02.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算)4.推论Vt2=2gh
(3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/22.末速度Vt=Vo-gt(g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g(从抛出落回原位置的时间)
1)平抛运动
1.水平方向速度:Vx=Vo2.竖直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot4.竖直方向位移:y=gt2/2
5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g
2)匀速圆周运动
1.线速度V=s/t=2πr/T2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期与频率:T=1/f6.角速度与线速度的关系:V=ωr
7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
3)万有引力
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2{R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
注:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
1)常见的力
1.重力G=mg(方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx{方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN{与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm(与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq(E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsinθ(θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ(θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2,反向:F=F1-F2(F1F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
四、动力学(运动和力)
1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0,推广{正交分解法、三力汇交原理}
5.超重:FNG,失重:FNG{加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}
6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子
五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=-kx{F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2{l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ100;lr}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
注:
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;
(2)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;
(3)干涉与衍射是波特有的;
1.动量:p=mv{p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}
3.冲量:I=Ft{I:冲量(N?s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}
4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo{Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0{即系统的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞Δp=0;0ΔEKΔEKm{ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}
8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm{碰后连在一起成一整体}
9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:
v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2′=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)
11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失
E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对{vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}
1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}
2.重力做功:Wab=mghab{m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}
3.电场力做功:Wab=qUab{q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}
4.电功:W=UIt(普适式){U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}
5.功率:P=W/t(定义式){P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}
6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平{P:瞬时功率,P平:平均功率}
7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)
8.电功率:P=UI(普适式){U:电路电压(V),I:电路电流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.动能:Ek=mv2/2{Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}
12.重力势能:EP=mgh{EP:重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}
13.电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}
14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;
(2)O0≤α90O做正功;90Oα≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);
(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少
(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。
八、分子动理论、能量守恒定律
1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米
2.油膜法测分子直径d=V/s{V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2}
3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。
4.分子间的引力和斥力(1)rr0,f引f斥,F分子力表现为斥力
(2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin(最小值)
(3)rr0,f引f斥,F分子力表现为引力
(4)r10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0
5.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),
W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出
7.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;
(2)温度是分子平均动能的标志;
3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;
(5)气体膨胀,外界对气体做负功W0;温度升高,内能增大ΔU0;吸收热量,Q0
(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零;
(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;
十、电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:F=qE{F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式){C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)
抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;
十一、恒定电流
1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}
2.欧姆定律:I=U/R{I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}
3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}
4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外
{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}
5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}
9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系(串同并反)R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系I总=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+
电压关系U总=U1+U2+U3+U总=U1=U2=U3
功率分配P总=P1+P2+P3+P总=P1+P2+P3+
10.欧姆表测电阻
(1)电路组成(2)测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小
(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。
(4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
11.伏安法测电阻
电流表内接法:
电压表示数:U=UR+UA
电流表外接法:
电流表示数:I=IR+IV
Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+RxR真
Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)R真
选用电路条件RxRA[或Rx(RARV)1/2]
选用电路条件RxRV[或Rx(RARV)1/2]
12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法
限流接法
电压调节范围小,电路简单,功耗小
便于调节电压的选择条件RpRx
电压调节范围大,电路复杂,功耗较大
便于调节电压的选择条件RpRx
注1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;
(3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻;
(4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;
(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r);
十二、磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/A?m
2.安培力F=BIL;(注:L⊥B){B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);{f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0
(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。
注:
(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;
十三、电磁感应
1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}
2)E=BLV垂(切割磁感线运动){L:有效长度(m)}
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势峰值}
4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量Φ=BS{Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}
3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}
十四、交变电流(正弦式交变电流)
1.电压瞬时值e=Emsinωt电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总
3.正(余)弦式交变电流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2;I=Im/(2)1/2
4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系
U1/U2=n1/n2;I1/I2=n2/n2;P入=P出
5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损′=(P/U)2R;(P损′:输电线上损失的功率,P:输送电能的总功率,U:输送电压,R:输电线电阻)
6.公式1、2、3、4中物理量及单位:ω:角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);
S:线圈的面积(m2);U输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。
注:
(1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即:ω电=ω线,f电=f线;
(2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变;
(3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值;
(4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定,输入功率等于输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大,即P出决定P入;
十五、电磁振荡和电磁波
1.LC振荡电路T=2π(LC)1/2;f=1/T{f:频率(Hz),T:周期(s),L:电感量(H),C:电容量(F)}
2.电磁波在真空中传播的速度c=3.00×108m/s,λ=c/f{λ:电磁波的波长(m),f:电磁波频率}
注:
(1)在LC振荡过程中,电容器电量最大时,振荡电流为零;电容器电量为零时,振荡电流最大;
(2)麦克斯韦电磁场理论:变化的电(磁)场产生磁(电)场;
十六、光的反射和折射(几何光学)
1.反射定律α=i{α;反射角,i:入射角}
2.绝对折射率(光从真空中到介质)n=c/v=sin/sin{光的色散,可见光中红光折射率小,n:折射率,c:真空中的光速,v:介质中的光速,:入射角,:折射角}
3.全反射:1)光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角C:sinC=1/n
2)全反射的条件:光密介质射入光疏介质;入射角等于或大于临界角
注:
(1)平面镜反射成像规律:成等大正立的虚像,像与物沿平面镜对称;
(2)三棱镜折射成像规律:成虚像,出射光线向底边偏折,像的位置向顶角偏移;
十七、光的本性(光既有粒子性,又有波动性,称为光的波粒二象性)
1.两种学说:微粒说(牛顿)、波动说(惠更斯)
2.双缝干涉:中间为亮条纹;亮条纹位置:=nλ;暗条纹位置:=(2n+1)λ/2(n=0,1,2,3,、、、);条纹间距{:路程差(光程差);λ:光的波长;λ/2:光的半波长;d两条狭缝间的距离;l:挡板与屏间的距离}
3.光的颜色由光的频率决定,光的频率由光源决定,与介质无关,光的传播速度与介质有关,光的颜色按频率从低到高的排列顺序是:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(助记:紫光的频率大,波长小)
4.薄膜干涉:增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/4,即增透膜厚度d=λ/4〔见第三册P25〕
5.光的衍射:光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的,在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下,光的衍射现象不明显可认为沿直线传播,反之,就不能认为光沿直线传播
6.光的偏振:光的偏振现象说明光是横波
7.光的电磁说:光的本质是一种电磁波。电磁波谱(按波长从大到小排列):无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线。红外线、紫外、线伦琴射线的发现和特性、产生机理、实际应用
8.光子说,一个光子的能量E=hν{h:普朗克常量=6.63×10-34J.s,ν:光的频率}
9.爱因斯坦光电效应方程:mVm2/2=hν-W{mVm2/2:光电子初动能,hν:光子能量,W:金属的逸出功}
注:
(1)要会区分光的干涉和衍射产生原理、条件、图样及应用,如双缝干涉、薄膜干涉、单缝衍射、圆孔衍射、圆屏衍射等;
(2)其它相关内容:光的本性学说发展史/泊松亮斑/发射光谱/吸收光谱/光谱分析/原子特征谱线〔见第三册P50〕/光电效应的规律光子说〔见第三册P41〕/光电管及其应用/光的波粒二象性〔见第三册P45〕/激光〔见第三册P35〕/物质波〔见第三册P51〕。
十八、原子和原子核
1.α粒子散射试验结果a)大多数的α粒子不发生偏转;(b)少数α粒子发生了较大角度的偏转;(c)极少数α粒子出现大角度的偏转(甚至反弹回来)
2.原子核的大小:10-15~10-14m,原子的半径约10-10m(原子的核式结构)
3.光子的发射与吸收:原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:hν=E初-E末{能级跃迁}
4.原子核的组成:质子和中子(统称为核子),{A=质量数=质子数+中子数,Z=电荷数=质子数=核外电子数=原子序数〔见第三册P63〕}
5.天然放射现象:α射线(α粒子是氦原子核)、β射线(高速运动的电子流)、γ射线(波长极短的电磁波)、α衰变与β衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。γ射线是伴随α射线和β射线产生的〔见第三册P64〕
6.爱因斯坦的质能方程:E=mc2{E:能量(J),m:质量(Kg),c:光在真空中的速度}
7.核能的计算ΔE=Δmc2{当Δm的单位用kg时,ΔE的单位为J;当Δm用原子质量单位u时,算出的ΔE单位为uc2;1uc2=931.5MeV}〔见第三册P72〕。
注:
(1)常见的核反应方程(重核裂变、轻核聚变等核反应方程)要求掌握;
(2)熟记常见粒子的质量数和电荷数;
(3)质量数和电荷数守恒,依据实验事实,是正确书写核反应方程的关键;
(4)其它相关内容:氢原子的能级结构〔见第三册P49〕/氢原子的电子云〔见第三册P53〕/放射性同位数及其应用、放射性污染和防护〔见第三册P69〕/重核裂变、链式反应、链式反应的条件、核反应堆〔见第三册P73〕/轻核聚变、可控热核反应〔见第三册P77〕/人类对物质结构的认识。(完)
左手定则:
左手定则(安培定则):已知电流方向和磁感线方向,判断通电导体在磁场中受力方向,如电动机。
伸开左手,让磁感线穿入手心(手心对准N极,手背对准S极),四指指向电流方向,那么大拇指的方向就是导体受力方向。
其原理是:
当你把磁铁的磁感线和电流的磁感线都画出来的时候,两种磁感线交织在一起,按照向量加法,磁铁和电流的磁感线方向相同的地方,磁感线变得密集;方向相反的地方,磁感线变得稀疏。磁感线有一个特性就是,每一条磁感线互相排斥!磁感线密集的地方“压力大”,磁感线稀疏的地方“压力小”。于是电流两侧的压力不同,把电流压向一边。拇指的方向就是这个压力的方向。
右手定则:
确定导体切割磁感线运动时在导体中产生的感应电流方向的定则。(发电机)
右手定则的内容是:伸开右手,使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内,把右手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,大拇指指向导体运动方向,则其余四指指向感应电流的方向。

高中物理《弹力》学案分析


高中物理《弹力》学案分析

一、教学目标

【知识与技能】

1.知道常见的形变,了解物体的弹性;

2.知道弹力产生的条件;

3.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向。

【过程与方法】

通过探究弹力的存在,能提高在实际问题中确定弹力方向的能力,体会假设推理法解决问题的巧妙。

【情感态度与价值观】

观察和了解形变的有趣现象,感受自然界的奥秘,感受学习物理的乐趣,建立把物理学习与生活实践结合起来的习惯。

二、教学重难点

【重点】

弹力产生的条件及弹力方向的判定

【难点】

接触的物体是否发生形变及弹力方向的确定

三、教学过程

环节一:导入新课

教学一开始前,给每个学生小组分发弹簧和尺子,让每个小组试着把玩这些物件,如用力拉或压弹簧,用力弯动尺子等。在操作过程中思考被拉或压的弹簧,弯动的尺子的有什么共同点是什么?大家可否试着举出生活中其他的一些诸如这个弹簧和尺子的例子?

物体的形状都发生了改变。由此引入物体的形态发生了变化是源于物体都受到了力的作用,这种力就是今天要学习的弹力。

环节二:新课讲授

(一)弹性形变和弹力

概念:物体在力的作用下形状或体积的改变叫做形变。

提问:刚才举的那些例子都很容易观察到,如果一本书放在桌面上,书和桌面发生形变了没有?

学生会产生疑惑分歧,但教师此时可以不用详解,而是做现场演示实验1,让学生观察用手挤压时烧瓶的形变(双手握住注满红墨水的烧瓶,用力挤压底部。上插玻璃管中的红墨水液面上升。)

为了让学生有更直观深刻的印象,也会用视频播放演示实验2:桌面微小形变的激光演示(在一个大桌上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射在刻度尺上形成一个光点。用力压桌面,观察刻度尺上光点位置的变化。)

学生观察后思考:通过上面的实验,我们观察到什么样的实验现象?我们用了什么样的方法?那书放在桌面上,书和桌面发生形变了没有?

分析得出:通过微观放大的方法观察,我们发现原来不容易观察的瓶子和桌面也发生了形变。

归纳:由此我们可以想到一切物体都可以发生形变,形变分为很多种类,有些物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变。

提问:发生弹性形变的物体是不是在所有的情况下都可以恢复原状呢?请举例说明?

学生能举出有时弹簧拉得过长就恢复不了原状。指出:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度。

根据前面的铺垫,总结弹力的概念:发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。例举蹦床的例子说明。

(二)几种弹力的方向

教师在黑板上画出书与桌面之间的相互作用力,与学生一起分析之间的相互作用关系,指出书对桌面的压力和桌面对书的支持力都是弹力。

举出实例:给出吊灯图片,做出分析。以灯为研究受力对象,链子指向链子收缩的方向吊住吊灯,链子发生形变。链子被拉长,就要企图恢复形变。这里施力物体——链子,受力物体——灯。这时候链子对灯的拉力的方向是——竖直向上,指向链子收缩的方向。

做出总结:弹力方向——施力物体形变恢复的方向;与施力物体形变方向相反。压力和支持力的方向总是垂直于接触面指向受力物体,绳的拉力总是沿着绳子指向绳收缩的方向。

环节三:巩固提高

给出如下三个图片,要求学生画出弹力的示意图。

归纳总结:

三种接触情况下弹力的方向:

(1)面面接触,垂直于接触面指向被支持的物体

(2)点面接触,垂直于接触面指向被支持的物体

(3)点点接触,垂直于接触点的切面指向被支持物体。

环节四:小结作业

小结:师生归纳弹力的相关知识点。

作业:预习后面胡克定律,了解弹力大小的特点。

四、板书设计

高中物理(选修3-1) 重点难点梳理


高中物理(选修3-1)重点难点梳理
第一章电场
1.1电荷及其守恒定律
一、课标及其解读
1、了解摩擦起电和感应起电,知道元电荷(①知道自然界存在两种电荷。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;②了解摩擦起电、感应起电,能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质;③知道元电荷、电荷量的概念,知道电荷量不连续变化。)
2、用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象(①知道电荷守恒定律;②应掌握完全相同的两个带电金属球相互接触后,电荷间的分配关系。)
3、了解静电现象及其在生产、生活中的应用(如静电喷涂、静电复印、经典植绒、静电除尘等。)
二、教学重点
从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。
三、教学难点
起电的本质
四、教学易错点
1、在静电感应现象中,金属导体内移动的是电子,而不是质子;
2、元电荷是电荷量,并不是某个实体电荷;
3、电荷量是不连续的,电荷的正负表示其带电性质。
五、教学疑点
1、对起电方式及实质的理解(①对物质内部微观结构分析,说明部分物质内部电子可以自由移动;②电荷守恒,说明起电的实质不是新电荷的产生。)
2、电中性的解释,加深学生对起电的理解。
六、教学资源
(一)教材中重视的问题
1、关于静电现象方面的知识,初中已有介绍,而高中则更侧重于从物质微观结构的角度去认识物体带电的本质,如教材中提到的导体与绝缘体;
2、能用静电现象解释生活中的现象(如课本P5第1题)。
(二)教材中重要的思想方法
1、各种守恒定律是物理学的基本规律,本节进一步突出守恒的思想;
2、培养学生对实验现象进行归纳、总结的能力,教材中各种实验现象均未给出具体的结论,这就要求教学中要渗透科学探究的思想方法。
1.2库仑定律
一、教学要求
1、知道点电荷,体会科学探究中的理想模型方法(①了解点电荷;②明确点电荷是个理想模型及把物体看成点电荷的条件;③体会理想化物体模型在科学研究中的作用与意义。)
2、知道两个点电荷间的相互作用规律(①通过实验,探究影响电荷间相互作用力的因素,了解库仑定律的建立过程;②知道两个点电荷相互作用的规律(库仑定律及其适用条件);③能用数学知识解决库仑定律中存在的极值问题。)
3、通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性与统一性。
二、教学重点
库仑定律
三、教学难点
实验探究电荷间相互作用力的因素,库仑定律的建立过程。
四、教学易错点
1、将库仑定律应用于非点电荷;
2、完全相同的两个金属带电球接触后,应先中和再平分;
3、库仑定律中的极值问题。
五、教学疑点
1、实验探究的方法;
2、库仑实验中解决电荷定量的思想方法;
3、带电体简化为点电荷的条件(类比于质点);
4、库仑定律的适用条件,计算方法类比于万有引力(区别)。
六、教学资源
(一)教材中重视的问题
1、完全相同的金属球接触后电荷分配问题(如P11(1)),帮助学生了解库仑实验中巧取不同电荷的方法,训练学生的理性思维;
2、通过原子核内核子作用力的计算,使学生对微观粒子有更深的理解和认识(如课本例1);
3、库仑定律的具体应用,注重与力学的结合,注意矢量法则(如例题2,习题5)。
(二)教材中的思想方法
1、将库仑定律与万有引力相类比,体现自然界物质规律的和谐与统一;
2、体验理想模型的研究方法;
3、通过对库仑定律的历史背景学习,体会科学定律的建立除了实验事实外,还需推理创新及在此基础上的猜想。
1.3电场强度
一、课标及其解读
1、了解静电场,初步了解场是物质存在的形式之一(①知道电荷间的相互作用是通过电场发生的;②场与实物是物质存在的两种不同形式。)
2、理解电场强度(①体会用比值定义物理量的方法;②理解电场强度的定义式、单位、方向;③根据电场强度的定义式进行有关计算;④认识匀强电场,点电荷的电场,能推导点电荷的电场强度公式,并进行有关计算;⑤了解电场的叠加原理(电场的叠加只限于两个电场强度叠加的情形。)
3、会用电场线描述电场(①知道电场线的定义和特点;②会用电场线描述电场强度的大小和方向;③经历用实验的方法模拟电场的过程,了解几种典型的电场线分布。)
二、教学重点
电场强度的理解
三、教学难点
几种典型电场的电场线分布情况。
四、教学易错点
1、对电场的客观性理解不够,误认为E与F成正比,与q成反比;
2、将点电荷的电场强度公式E=Kq/R2应用到其它电荷;
3、电场强度的方向;
4、电荷在电场中运动轨迹问题(认为沿着电场线或与电场线重合);
5、对几种典型电场的电场线分布情况不清;
6、对电场线是假想的,实际并不存在的理解不够。
五、教学疑点
几种典型电场的电场线分布和电场强度。
六、教材资源
(一)教材中重视的问题
1、对电场强度的理解及利用定义式进行相关计算(P16);
2、电场强度的矢量叠加问题(课本P177)这种训练为今后与力学知识综合运用,夯实基础;
3、电场中电荷运动轨迹问题(课本P174);
4、利用电场线分布情况判断电场强弱(课本P175);
5、力平衡问题。
(二)教材中重要的思想方法
1、用比值定义物理量的方法;
2、通过电场线的教学,使学生感悟用虚拟的图线描述抽象的物理概念的做法,是科学研究中一种重要的思想方法。
1.4电势能电势
一、课标及其解读
1、知道电势能(①经历电势能概念建立的过程,了解电场力做功的特点;②认识电势能的相对性;③知道电场做功与电势能改变的关系。)
2、知道电势(①了解电势的定义方法及其定义式;②知道等势面的定义;③知道电场线一定垂直于等势面;④了解几种典型电场的等势面的形状与特点。)
二、教学重点
电势的概念、电势能变化与电场力做功的关系
三、教学难点
电势、电势能概念的建立
四、教学易错点
1、不能把电势能的变化与电场力做功相联系;
2、正负电荷在电场中移动,电势能的变化情况分析。
五、教材疑点
1、建立电势能、电势的概念;
2、等势面与电场线垂直的阐述方法反证法;
3、电场力做功与路径无关的证明方法;
4、电场中的电势由电场本身决定,与试探电荷无关;
5、零电势点。
六、教材资源
(一)教材中重要问题:
1、对电势及电势能的定义理解(课本P221);
2、通过实验探究电荷在电场中的静电力做功,判断电荷电势能的变化;
3、通过电场线或等势面的分布情况,来判断静电力做功和描绘电场线(课本P223、7);
4、将电场与重力场类比,培养学生的知识迁移能力(课本P224)。
(二)教材中思想方法
1、类比法;
2、比值的定义方法。
1.5电势差
一、教学要求
理解电势差(①理解电势差的概念,知道电势差与电势零点的选择无关;②掌握两点间电势差的表达公式,知道两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系,能进行有关计算;③知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系,会应用静电力做功的公式进行相关计算;④了解电势差、电势、电势能之间的区别和联系。)
二、教学重点
静电力做功公式WAB=qUAB的推导和具体应用。
三、教学难点
静电力做功公式中正负号的应用与正负号的理意义。
四、教学易错点
1、忽略电势差的正负,平时不注重顺序UAB=A-B;
2、利用WAB=qUAB求功时,可以把q、UAB的正负号直接代入求出功的正负,也可代绝对值,根据具体情况确定正负功;
3、电场力做功与电势能的对应关系WAB=EPA-EPB。
五、教学疑点
WAB=qUAB的推导;电势差的绝对性
六、教学资源
(一)教材中特别重视的问题:
认识静电力做功与电势差关系,理解WAB、q、UAB三个物理量正负的应用,如书本P17例1是一个很好的例题。
(二)教材中思想方法
本节由电势概念为起点,再次用类比的方法,把电势差与高度差相类比引入。
1.6电势差与电场强度的关系
一、课标及其解读
认识匀强电场中电势差与电场强度的关系,进行有关简单计算(①理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系,对公式U=Ed要知道推导过程;②正确理解公式的意义、适用条件及公式中d、U的准确含义;③能熟练应用U=Ed解决问题。)
二、教学重点
正确理解和运用公式U=Ed进行有关计算,解决实际问题(电场强度描述的是电场力的性质,电势差描述的是电场能的性质,它们是从不同的角度描述同一对象,必然存在一定的关系,我们也只有把握这个关系,对电场才能有一个较全面的认识,所以本节内容是前面几节的拓展和延伸,是对前面知识的升华和补充,对这个公式的理解和应用,理所当然地成为本节的重点。)
三、教学难点
正确理解公式的适用条件及公式中d、U的准确含义(①只有在匀强电场中,这个公式才能适用;②d是两点间在电场强度方向上的距离,U是所对应的两点间的电势差。)
四、教学易错点
1、不看公式适用条件,盲目代公式(不是匀强电场的,有的同学也用它来计算。)
2、不理解d的准确含义,就用两点间的距离代入计算;
3、不理解U的准确含义,就用两极板间的电势差代入计算。
五、教材疑点
课本在27页的说一说栏目中提到静电平衡问题,应该适当补充静电平衡、静电平衡状态下导体的有关知识。
六、教材资源
(一)教材中重视的问题:
静电平衡问题(课本27页的说一说栏目中提到)。
(二)思想方法:类比法,讨论电势差与电场强度关系时,可以举例说明从山顶上从坡度不同的两个方向下到同一水平面,坡度陡的方向,单位长度的水平方向上高度下降大,即高度下降快,再讲匀强电场中,沿不同方向,电势下降差值都相同时,沿电场线方向距离最小,即电势降落最快。
1.7电容器与电容
一、课标及其解读
1、观察常见电容器的结构(知道电容器的结构、分类及相关电容器的特点,特别是电解电容器的使用、电容器的工作电压与击穿电压的关系);
2、了解电容器的电容(①知道电容器充电就是把电能储存起来,放电过程就是电场能转化为其他形式的能的过程;②经历影响平行板电容器电容因素的实验探究过程,知道决定平行板电容器电容大小的因素,只有电容器本身的、S、d能影响C的大小,而电容器是否带电、极板上电压多高对C都没有影响;③电容器的计算虽然不作要求。但对电容单位的换算、利用C=Q/U,C=s/(4kd)以及E=U/d讨论平行板电容器上各物理量变化情况还应是要求的。)
3、举例说明电容器在技术中的应用(如收音机、电视机等电气设备上的滤波电路,电容式传感器的应用等。)
二、教学重点
影响平行板电容器电容大小的因素,利用C=Q/U,C=s/(4kd)以及E=U/d三公式讨论平行板电容器上各物理量变化情况。
三、教学难点
利用C=Q/U,C=s/(4kd)以及E=U/d三公式讨论平行板电容器上各物理量变化情况。
四、教学易错点
1、电容单位不常用,单位之间的换算关系容易搞错;
2、电容器带电量是指电容器一个极板上带电量的绝对值,学生容易理解成两个极板上带电量的绝对值;
3、电容器充电后与电源断开,当有一极板接地时,改变影响电容的因素,电容器上所带电量不变,学生不易理解。
五、教材疑点
在电容器极板间插入金属导体、绝缘介质对电容器电容的影响
六、教材资源
(一)教材中重视的问题:
1、电容器中U、C、Q、E的变化
(1)若电容与电源断开,则Q不变,然后根据C的变化确定以上物理量的变化;
(2)若电容与电源相连,则U不变,然后根据C的变化确定以上物理量的变化(如课本32页第1、4题);
2、电容器的决定因素。
1.8带电粒子在电场中的运动
一、课标及其解读
1、认识带电粒子在匀强电场中的运动(讨论带电粒子在匀强电场中的运动,只限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的情况。但也应注意带电粒子在匀强电场中的平衡类问题。)
2、了解示波器的基本原理(包括示波器的结构、加速和偏转。)
3、了解示波器面板开关与旋钮的作用,并会使用示波器观察直流电与交流电的波形(只要求了解示波器的基本原理,对示波器的工作原理不作要求。)
二、教学重点
带电粒子在匀强电场中做类平抛运动、示波器的使用。
三、教学难点
对带电粒子在匀强电场中做类平抛运动的侧移距离、偏向角的讨论,示波器面板上各旋钮熟练使用。
四、教学易错点
1、对带电粒子在电场中的加速,同学会不分电场是否是匀强电场,而直接用牛顿定律求解;
2、对示波器面板上的扫描微调旋钮、外x、外界信号输入、同步开关等使用不清楚;
五、教材资源
(一)教材重视的问题
1、带电粒子在电场中加速和平衡问题;
2、带电粒子在电场中偏转问题;
3、示波器的基本原、示波器的基本原理。
(二)思想方法
1、理想化方法;
2、突出主要因素、忽略次要因素的科学研究方法(带电粒子的中力。)
第二章恒定电流
2.1导体中的电场和电流
一、课标及其解读
认识电流(①了解形成电流的条件,知道电源的作用和导体中的恒定电场;②初步体会动态平衡的思想;③理解电流的定义,知道电流的单位、方向的规定;④理解恒定电流的含义;⑤经历金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程,从微观的角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系。)
二、教学重点
1、理解电流的定义,能在具体环境中求解电流强度;
2、会用假设法推导电流强度与自由电荷定向移动速率关系。
三、教学难点
1、对通电导体中恒定电场的理解,体会动态平衡的思想;
2、会用假设法推导电流强度I与自由电子定向移动速率V定、导线横截面积S载、导体单位体积内自由电荷个数n等物理量之间的关系。
四、教学易错点
1、导线中的电场分布
错误类型:
(1)认为也是静电平衡,内部合场强为0;
(2)认为导线内电场仅由正、负极产生,与导线上堆积电荷无关。
2、对恒定电场的认识
错误类型:
(1)电场分布稳定与匀强电场混淆;
(2)恒定电场中电荷相对位置不变,不能很好理解动态平衡;
3、将导线内自由电荷定向移动速率与电场传播速率等同。
五、教学疑点
电流形成的微观表达式是否作为一个知识点要求学生掌握。
六、教学资源
假设法求解电流的微观表达式,类似方法应用还有:
例:风力发电中,知道空气密度为,流动速度为v,风扇的半径为R,机械效率为,求发电功率。
再如:洗车时水枪出水速率为v,枪口横戴面积为S,又知水密度为,求水对汽车的冲击力
2.2电动势
一、课标及其解读
1、知道电源的电动势和内电阻(①知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置②了解电源外部和内部自由电荷在定向移动过程中,静电力和非静电力做功与能量转化的关系③了解电源电动势的基本含义,知道它的定义式④理解电源内电阻。)
2、测量电源的电动势和内电阻(①知道测量原理及所需实验器材;②明白实验步骤和注意事项;③学会数据记录和处理;④懂得误差分析方法。)
二、教学重点
1、知道内、外电路中自由点荷定向移动的原因,从而理解静电力做功与非静电力的存在;
2、从非静电力做功角度理解电动势的概念。
三、教学难点
1、对电动势的理解;
2、电路中的能量转化。
四、教学易错点
1、电动势
(1)认为电动势就是电压、电势差,反映了静电力做功本领;
(2)电动势与电池容量相混淆。
2、影响电源的内阻及电动势因素
错误类型:
1、认为电池体积越大,电动势越大;
2、电池体积越大,内阻越大。
五、教学疑点
科学漫步中关于电池的知识处理深度不明
六、教学资源
类比法应用
1、电源水泵
2、电动势类比于电势差
3、电动势、电池容量的应用
2.3欧姆定律
一、课标及其解读
理解闭合电路欧姆定律(①经历探究导体电压和电流关系的过程,体会利用U-I图象来处理问题、分析实验数据、总结实验规律的方法;②进一步体会用比值法定义物理量的方法,理解电阻的定义;③理解欧姆定律;④通过测绘小灯泡伏安特性曲线的实验,掌握利用分压电路改变电压的基本技能,知道伏安特性曲线,知道线性元件和非线性元件,学会一般元件伏安特性曲线的测绘方法。)
二、教学重点
1、掌握用分压式电路探究导体电压和电流关系的过程。
2、能根据实验数据正确绘制U-I图象,正确分析图象中所隐含的信息。
三、教学难点
1、分压式电路的连接及优缺点。
2、对U-I图像中各类信息的判断
四、教学易错点
1、分压式电路的设计与连接
(1)不看实验条件,直接设计成限流式电路;
(2)开关闭合前滑片P的位置随意。
2、实验数据处理
(1)绘制U-I图象时,坐标轴上一格习惯取1V或1A为一个标度;
(2)当U-I图线为曲线时,图线上某一点电阻值的计算方法与该点切线的斜率相混淆。
五、教学疑点
什么情况下考虑导体的电阻率随温度的变化而变化。
六、教学资源
加强U-I图象绘制与信息判断,为后面的图表绘制继续做准备。