高中物理磁感应强度教案设计(共18篇)由“i乐德范文网”投稿提供,以下是小编精心整理的高中物理磁感应强度教案设计,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
篇1:高中物理磁感应强度教案设计一、教材分析
《磁感应强度》是人教版选修3-2第三章第2节;电磁学是高中物理的主干知识;而磁场和电场一样都是电磁学的核心内容;磁感应强度是对磁场强弱的定量描述,是学习“磁场对通电导线的作用,磁场对带电粒子的作用”一个重要的基础。
二、学情分析
本节课内容对学生来说比较抽象,学生通过日常生活经验对磁场强弱已具有一定的感性认识,且在研究电场时,已经学习确定了一个叫做电场强度的物理量,用来描述电场的强弱。与此对比类似引出表示磁场强度和方向的物理量。磁场对磁体和通电导体的作用力要比电场对电荷的作用力复杂些,部分学生还是不能理解到位。尤其是电流元和磁感应强度的概念,部分学生只是处于知道这个概念,而对为什么引入电流元和如何定义磁感应强度的过程缺乏认识
三、教学目标
(一)知识与技能
1 .理解和掌握磁感应 强度的方向和大小、单位。
2.能用磁感应强度的定义式进行有关计算。
(二)过程与方法
通过观察、类比(与电场强度的定义的类比)使学生理解和掌握磁感应强度的概念,为学生形成物理概念奠定了坚实的基础。
(三)情感态度与价值观
通过课堂展示生活实例,增强学生学习的兴趣和好奇心,培养学生探究物理现象的兴趣,提高综合学习能力。
四、重难点分析
磁感应强度概念的建立是重点同时也是难点。通过与电场强度类比,同时以实验演示为基础进行定性的分析推理,说明磁场对电流元的作用力与电流大小及导线长度的关系,引导学生得出磁感应强度的定义,从而突破难点。
五、教学流程
六、教学过程
(一)导入新课
复习上节课内容,用磁铁的不同位置吸一个铁钉,有的地方吸住,有的地方吸不住;然后用一个小方形磁铁靠近后将铁钉“抢”过来,出示条形磁铁附近小磁针的N极方向不同。
总结:通过比较,大家一起总结,不同磁铁的磁性强弱不同,表现为对放入磁场中的磁性物质的作用力不同。并且强调磁场其实不仅有大小同时也有方向。
提问:应该用哪个物理量来描述磁场的强弱和方向?
(二)探究1:磁场强弱和方向的研究方法
提问:如何研究磁场的强弱和方向?请同学们回忆,之前在学习电场的时候,是用哪个物理量来描述电场的强弱和方向的?
学生完成学案中【探究二】
引导 那么我们用相似的方法来寻找描述磁场强弱和方向的物理量,同学们试着猜一下?
回答:磁场强度
提示:不可以,因为历史上磁场强度已经用来表示另外一个物理量,所以这里我们叫它磁感应强度。
(三)探究2:磁感应强度方向
提问:在电场中我们用试探电荷在电场中某位置的受力方向来判断该位置电场方向。那么什么物质在磁场中受力?该如何确定某点磁场方向呢?
多媒体演示
总结:在物理学中,把小磁针静止时北极受力的方向或北极所指的方向规定为该点磁感应强度的方向,简称磁场方向。
(四)探究3:磁感应强度大小
提问:怎样定义磁感应强度的大小呢?我们是否依旧采用小磁针?
回答:不行,类比电场E=F/q,因为小磁针N极不能单独存在,至少到目前还没有单N极,单S极,所有不可能测定N极受力的大小。那怎么办呢?让学生继续思考,转换思维
那么只能从电流在磁场中受力的角度试着去探究
选择模型:很短的一段通电导线
在物理学中,我们把很短的一段通电导线中电流大小I和导线长度L的乘积称为电流元
思考:为什么选择很短的?这里采用设问方式(没有必要加大难度)
回答:因为要检测磁场中某点的磁感应强度的大小,如果采用很长的通电导线,没办法确定具体是哪一点,但在具体的实验操作中,由于电流元不可能单独存在,只能在电路中存在,所以我们选一段相对较短导线,尽量采用匀强磁场。
研究对象选好了,现在们类比电场E=F/q,该如何讨论磁感应强度的大小呢?
学生分组讨论:
思考:通电导线在磁场中的受力与那些因素有关?
学生回答:磁场强弱、电流大小、导线长短、导线与磁场的方向夹角。
学生分组讨论:设计实验验证通电导线受力与这些物理量之间的关系
大胆猜想,发散思维
启发学生:当一个物理量与多个物理量都有关系时,采用控制变量法,逐一分析。
【传统实验定性演示】由学生上台演示,观察现象,得出结论,教师总结
让学生从中体会实验的乐趣,从物理现象中总结物理规律。
情景一:保持导线有效长度不变,改变电流的大小。调节滑动变阻器,观察现象
总结:当磁场和导线长度L不变的情况下,电流I越大,偏角越大,F越大。
篇2:高中物理磁感应强度教案设计一、教学目标
(一)知识与技能
1.理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。
2.能用磁感应强度的定义式进行有关计算。
(二)过程与方法
通过观察、类比(与电场强度的定义的类比)使学生理解和掌握磁感应强度的概念,为学生形成物理概念奠定了坚实的基础。
(三)情感态度与价值观
培养学生探究物理现象的兴趣,提高综合学习能力。
二、重点与难点:
磁感应强度概念的建立是本节的重点(仍至本章的重点),也是本节的难点,通过与电场强度的定义的类比和演示实验来突破难点
三、学习者特征分析
1. 学生是湖南省湘潭县一中的高二学生;
2. 学生个性特点是对新事物具有好奇心理;
3. 学生学习能力方面,有过较多的小组合作经验;
4. 学生已经学过电场,知道知道电场的方向是如何规定的,电场的大小是如何定义的,为本节课的学习打下了基础;
四、教学环境和教学资源准备
学校教室配有多媒体投影仪和音箱,教师备有笔记本电脑,有网络随时可搜索到各种图片、声音甚至视频。本人平时收集了部分教学素材。
五、文本教材与信息技术整合点分析
引入课题时,利用科幻电影《毁灭》片断,科学家在野外发现了一块磁性很强的埙石,学生带入一个有需要定性描述磁场强弱的物理情境中;
EXCEL软件在实验数据处理过程中所发挥的作用;
题目的出示、解答过程示范等,美观标准、节省时间、提高效率。
六、教学方法和教学策略
教师启发、引导,学生思考,讨论、交流学习成果。
七、教具:自制教具“探究安培力影响因素演示仪”、多媒体等。
八、教学过程:
(一)视频引入:
教师活动 媒体运用 学生活动 设计意图 一块陨石的磁性特强,产生磁场如何定量描述,需要引入一个物理量描述磁场强弱,从而引出课题:描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度
播放科幻电影《毁灭》片断 休会磁场的强弱 在创设的物理情境下,学生产生强烈的求知愿望。 (二)新课讲解
1、提出问题,确定学习方法
教师活动 媒体运用 学生活动 设计意图 1、提问并引导:怎样定义这个物理量
采用类比法,较仿电场强度的定义方法
2、比较磁场与电场的异同
投影
电场
磁场
对电场中的带电体有力的作用
对磁场中的磁体和通电导线有力的作用
有强弱有方向
有强弱有方向
电场强度的方向规定为正电荷的受力方向
磁感应强度的方向 ?
电场强度的大小等于电场力与检验电何的电量的比值。
磁感应强度的大小 ?
学生回顾电场的性质、描述电场强度的意义和定义方法,从而引出磁场的定义方法
让学生理清思路,类比电场的定义方法来定义磁感应强度 2.规定磁感应强度的方向
教师活动 媒体运用 学生活动 设计意图 师:让小磁针处于条形磁铁产生的磁场的各个点时,小磁针的N极所指的方向不同,来认识磁场具有方向性,明确磁感应强度的方向的规定。
小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向
提问:教室所在地地磁场的方向? 电场
磁场
对电场中的带电体有力的作用
对磁场中的磁体和通电导线有力的作用
有强弱有方向
有强弱有方向
电场强度的方向规定为正电荷的受力方向
磁感应强度的方向规定为小磁针静止时所指方向
电场强度的大小等于电场力与检验电何的电量的比值。
磁感应强度的大小 ?
投影:
理解、思考
结合实际,体会磁感应强度的方向 理解磁场方向规定 3.定义磁感应强度的大小计算方法
教师活动 媒体运用 学生活动 设计意图 讨论1:电场强度的定义方法是?
讨论2:磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究? 投影
比值定义法
场的强弱=
学生思考回顾
参与讨论问题2: 不能。因为小磁针不会单独存在一个磁极,小磁针静止时,两个磁极所受合力为零,因此无法从小磁针受力的角度确定磁场的强弱,既无法定义磁感应强度的大小。
… … 让学生体会到电场与磁场的共同之处,也有不同的地方 形成共识——从电流在磁场中受力的角度去研究
猜想:影响通电导线受力的因素
教师活动 媒体运用 学生活动 设计意图 科学猜想:磁场对通电导线的力除了与磁场强弱有关,还与什么因素有关?
适时点拨:1)介绍实验器材
投影
学生猜想:磁场对通电导线的力的影响因素有:电流I、长度L
学生参科学研究的过程
2)实验验证
教师活动 媒体运用 学生活动 设计意图 2)【演示实验】转动磁铁与线圈的夹角,观察力的大小变化情况得出结论:电流与磁场垂直时力最大,平行时力为零。
实验探究:探究方法:控制变量法
教师指学生实验:
通电导线与磁场方向垂直时
① 长度不变,改变电流的大小.
② 保持电流不变,改变导线通电部分的长度.
用电脑软件Excel作出对应的图像,
投影
长度(匝)
F(N)
I(mA)
F(N)
观察力的变化,
学生参与实验,记录数据,填写到Excel表格中;
观察数据的大至特点,添加趋势线后,得出结论。
让学生体会,为什么要用感受到电流与磁场垂直时来定义磁感应强度
培养学生严谨的科学态度,学习用电脑处理数据的方法
篇3:高中物理磁感应强度教案设计一、教学目标
1.掌握磁感应强度的定义和磁通量的定义.
2.掌握利用磁感应强度的定义式进行计算.
3.掌握在匀强磁场中通过面积S的磁通量的计算.
4. 搞清楚磁感应强度与磁场力,磁感应强度与磁通量的区别和联系.
二、教学重点、难点
1.该节课的重点是磁感应强度和磁通量的概念.
2.磁感应强度的定义是有条件的,它必须是当通电直导线L与磁场方向垂直的情况下,B= .
3.磁通量概念的建立也是一个难点,讲解时,要引入磁感线来帮助学生理解和掌握.
三、教具
1.通电导体在磁场中受力演示.
2.电流天平.(选用)
3.挂图(磁感线、磁通量用).
四、教学过程
(一)引入新课
提问:什么是磁现象的电本质?
应答:运动电荷(电流)在自己周围空间产生磁场,磁场对运动电荷或电流有力的作用,磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间发生相互作用都可以看成是运动电荷之间通过磁场而发生相互作用.这就是磁现象的电本质.
为了表征磁场的强弱和方向,我们引入一个新的物理量:磁感应强度.我们都知道电场强度是描述电场力的特性的,那么磁感应强度就是描述磁场力特性的物理量,因此我们可以用类比的方法得出磁感应强度的定义来.
提问:电场强度是如何定义的?
应答:电场中某点的电场强度等于检验电荷在该点所受电场力与检
电荷在该点的受力方向.
(二)教学过程设计
1.磁感应强度
通过实验,得出结论,当通电直导线在匀强磁场中与磁场方向垂直时,受到磁场对它的力的作用.对于同一磁场,当电流加倍时,通电导线受到的磁场力也加倍,这说明通电导线受到的磁场力与通过它的电流强度成正比.而当通电导线长度加倍时,它受到的磁场力也加倍,这说明通电导线受到的磁场力与导线长也成正比.对于磁场中某处来说,通电导线在该处受的磁场力F与通电电流强度I与导线长度L乘积的比值是一个恒量,它与电流强度和导线长度的大小均无关.在磁场中不同位置,这个比值可能各不相同,因此,这个比值反映了磁场的强弱.
提问:类比电场强度的定义,谁能根据以上实验事实用一句话来定义磁感应强度,用B来表示,并写出它的定义式.
回答:磁场中某处的磁感应强度等于通电直导线在该处所受磁场力F与通电电流和导线长度乘积IL的比.定义式为
篇4:高中物理磁感应强度教案一、教学分析
磁感应强度是电磁学的基本概念之一,是本章的重点。同时,磁场对磁极和电流的作用力(本质上是磁场对运动电荷的作用力)远比电场对电荷的作用力复杂,如何寻找描述磁场强弱和方向的物理量是本章教学的一个难点。用小磁针N极受力方向定义磁感应强度的方向,用电流元受磁场力与电流元之比定义磁感应强度,符合学生的认知水平。
二、学情分析
高二的学生对重力场和电场已经很熟悉,可以通过演示实验与电场强度的定义类比来突破难点,形成磁感应强度的概念。这样让学生用已知的知识为经验去探究未知的领域也符合学生的认知规律。
三、教学目标
知识与能力:知道磁感应强度的定义,知道其方向、大小、定义式和单位。
过程与方法1.通过实验、类比分析,寻找描述磁感应强度的方法。
2.进一步体会通过比值法定义物理量的方法。
情感、态度、价值观:培养学生探究物理现象的兴趣,提高学习能力。
四、重难点突破
磁感应强度概念的建立是本节的重点(也是本章的重点),同时也是本节的难点。通过与电场强度定义的类比,以实验为基础通过理论推导说明磁场对电流元的力跟电流和导线长度的关系,并进一步引入磁感应强度的定义,从而突破难点。
五、教学方法与手段
首先通过观看学生举例和视频列举,让学生对生活中磁场存在的广泛性及不同磁场强弱不同有一个感性认识,然后通过分组实验让学生观察磁场对电流的作用力与磁场强弱、电流大小、导线长度和导线与磁场的夹角都有关系,再利用DIS演示实验得出当导线跟磁场垂直时,磁场对电流的作用力跟电流成正比,跟导线长度成正比。在此基础上引入磁感应强度的定义。
教学中在教师的启发和引导下,学生通过实验探究、理论探究,在他们相互合作、共同探讨的过程中,观察现象,得出结论,给出定义,完成这节课的学习。
六、教具准备
电磁铁、蹄形磁铁、导体棒、电源、导线、DIS演示实验材料等;多媒体课件、实物投影仪。
知识准备 (学案)
复习磁场的概念、电场强度的定义方法等。
七、教学过程设计
(一)导入新课
[事件1] 课前播放图片或视频——说明研究磁现象与人类生活紧密相关
师生活动:播放两个视频:磁悬浮列车简单原理,巨大的电磁铁起重机吊起重物
PPT展示磁悬浮列车和巨大的电磁铁起重机吊起重物的图片,利用磁场的一些有趣图片等,激发学生的兴趣、求知欲。
2、磁极间的相互作用需要接触吗?——磁场;问:磁场有强弱、有方向吗?
3、【分组实验】 学生自己动手操作并观察实验现象:如图,通电电磁铁吸引别针,改变电磁铁中电流的大小,可以看到,吸引别针的多少不同,引导学生在观察现象的基础上思考:这一现象说明什么问题?
结论:实验现象说明两种情况中磁场强弱不同。
问题:怎样表示磁场强弱?
引入新课——第二节:磁感应强度
提问1:用哪个物理量来描述电场的强弱和方向?试探法,
类比:用电场强度来描述电场的强弱和方向。(课件展示)
我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度。
推进新课
[事件2]
教学任务:磁感应强度的方向。
师生活动:
【演示】
实物投影仪演示小磁针在磁铁周围的不同位置指向不同,说明小磁针受力方向不同,磁场方向不同。
电场和磁场都是客观存在的。电场有强弱和方向,磁场也有强弱和方向。
思考,电场强度的方向是如何规定的?对研究磁感应强度的方向有何启发?
规定正电荷所受电场力的方向为该点的电场强度的方向。场强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,磁场的方向可以从小磁针受力的角度规定。
在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向,即小磁针静止时北极所指的方向,就是该点的磁场方向,即磁感应强度的方向。
拓展:把各个小磁针的指向连成线,也能描述磁场的方向,后来物理学家把它称为磁感线,其切线方向也为磁场方向。
磁感应强弱:问题1:在电场中,我们通过电场对电荷的作用力来了解电场的性质,磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?
不能。因为小磁针不会单独存在一个磁极,小磁针静止时,两个磁极所受合力为零,因此无法从小磁针受力的角度确定磁场的强弱,即无法定义磁感应强度的大小。
问题2:那如何研究磁感应强度的大小呢?
磁场对磁极有力的作用,磁场对通电电流也有力的作用。
无法从小磁针受力的情况研究磁感应强度的大小,转换一下思维,是否可从电流在磁场中受力的角度去研究?
实验前让学生明白:在物理学中,把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元。但要使导线中有电流,就要把它连接到电源上,所以孤立的电流元是不存在的。
[事件3]
教学任务:实验探究磁场对电流的作用力跟电流、导线长度的关系。
师生活动:
问题3:磁场对电流的作用力大小跟哪些因素有关呢?
学生提出猜想:磁场对电流的作用力跟导线与磁场方向有关
磁场对电流的作用力跟电流的大小有关
磁场对电流的作用力跟导线的长度有关
磁场对电流的作用力跟磁场强度有关
等等。
通过分组实验学生亲自动手检验。
可以在磁场的强弱和方向都相同的匀强磁场中,研究较长的一段通电导线的受力情况,从而推知一小段电流元的受力情况。
实验装置如图所示:三块相同的蹄形磁铁并列放置,可以认为磁极间的磁场是均匀的,将一根直导线悬挂在磁铁的两极间,有电流通过时导线将摆动一个角度,通过这个角度我们可以比较磁场力的大小,分别接通“2、3”和“1、4”可以改变导线通电部分的长度,电流由外部电路控制。
在匀强磁场中探究影响通电导线受力的因素
【分组实验】 启发学生学会应用控制变量法。
(1)保持导线通电部分的长度不变,改变电流的大小。
结论:通电导线长度一定时,电流越大,导线所受磁场力就越大。
(2)保持电流不变,改变导线通电部分的长度。
结论:电流一定时,通电导线越长,磁场力越大。
(3)部分学生实验器材有电磁铁,可通过改变电流改变磁场强弱,探究磁场对电流的作用力跟磁场强弱的关系。
通电导线长度一定,电流不变时,磁场越强,磁场对电流的作用力越大。
上面的结论都是学生在上述实验装置,也就是导线跟磁场垂直时,实验操作得出的结论。
师生可共同演示导线跟磁场平行时,导线受力情况。
【演示】
磁场对电流的作用力跟导线与磁场方向间的关系。
结论:导线跟磁场垂直时,磁场对电流的作用力最大,导线跟磁场平行时,磁场对电流没有作用力。
[事件4]
教学任务:用DIS演示实验理论探究磁场对电流的作用力跟电流、导线长度的关系。
师生活动:
通电导线在磁场中受力大小与电流定量关系的研究
用DIS演示实验研究通电导线与磁场方向垂直时受力大小与电流大小的定量关系。如图所示的装置保持通电导线框的位置不变,用力传感器测量所需拉力F(等于电流所受磁场作用力大小)的大小,拉力与电流所受磁场力为平衡力。用电流传感器测量线框中的电流。
(1)保持L不变,改变I四次,测定相应的四个力F,利用图象得到F∝I。
(2)保持I不变,用三个相同的蹄形磁铁逐次并放,以改变受力部分导线的长度,测定相应的三个力F,得到F∝L。
同一块磁铁
F/N 0.04 0.08 0.12 I/A 0.21 0.41 0.64
保持I不变
L 2L 3L F/N 0.08 0.16 0.24 I/A 0.36 实验注意事项:
(1)矩形线圈保持竖直;
(2)两个相同的蹄形磁铁并放时要有一定的间隔;
(3)每次测量时矩形线圈相对磁铁的位置保持不变。
精确的实验表明,通电导线在磁场中受到的磁场力的大小,既与导线的长度L成正比,与导线中的电流I也成正比,即与I和L的乘积成正比,用公式表示为F∝IL,引入比例系数B,写成等式为:F=BIL。
篇5:高中物理磁感应强度教案一、教材分析
磁感应强度是本章的重点内容,所以学好本节内容十分重要,首先要告诉学生一定要高度重视本节课内容的学习。
二、教学目标
(一)知识与技能
1、理解磁感应强度B的定义,知道B的单位是特斯拉。
2、会用磁感应强度的定义式进行有关计算。
3、会用公式F=BIL解答有关问题。
(二)过程与方法
1、知道物理中研究问题时常用的一种科学方法——控制变量法。
2、通过演示实验,分析总结,获取知识。
(三)情感、态度与价值观
学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的科学方法。
三、教学重点难点
学习重点:
磁感应强度的物理意义
学习难点:
磁感应强度概念的建立。
四、学情分析
学生通过日常生活经验对磁场强弱已具有一定的感性认识,且在研究电场时,已经学习确定了一个叫做电场强度的物理量,用来描述电场的强弱。与此对比类似引出表示磁场强度和方向的物理量。
五、教学方法
实验分析、讲授法
六、课前准备
1、学生的准备:认真预习课本及学案内容
2、教师的准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案
七、课时安排
1课时
八、教学过程
(一)用投影片出示本节学习目标.
(二)复习提问、引入新课
磁场不仅具有方向,而且也具有强弱,为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量.怎样的物理量能够起到这样的作用呢?紧接着教师提问以下问题.
1.用哪个物理量来描述电场的强弱和方向?
[学生答]用电场强度来描述电场的强弱和方向.
2.电场强度是如何定义的?其定义式是什么?
[学生答]电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与检验电荷量的比值来定义的,其定义式为E= .
过渡语:今天我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度.
(三)新课讲解-----第二节 、 磁感应强度
1.磁感应强度的方向
【演示】让小磁针处于条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时,小磁针的N极所指的方向不同,来认识磁场具有方向性,明确磁感应强度的方向的规定。
【板书】小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向
过渡语:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢?
2.磁感应强度的大小
篇6:高中物理磁感应强度教案一、教学目标
(一)知识与技能
1.理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。
2.能用磁感应强度的定义式进行有关计算。
(二)过程与方法
通过观察、类比(与电场强度的定义的类比)使学生理解和掌握磁感应强度的概念,为学生形成物理概念奠定了坚实的基础。
(三)情感态度与价值观
培养学生探究物理现象的兴趣,提高综合学习能力。
二、重点与难点:
磁感应强度概念的建立是本节的重点(仍至本章的重点),也是本节的难点,通过与电场强度的定义的类比和演示实验来突破难点
三、教具:蹄形磁铁,低压电源等。
四、教学过程:
(一)复习上课时知识后引入
要点:磁场的概念。 提问、引入新课:
磁场不仅具有方向,而且也具有强弱,为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量.怎样的物理量能够起到这样的作用呢? (紧接着教师提问以下问题.)
哪个物理量来描述电场的强弱和方向?
[学生答]用电场强度来描述电场的强弱和方向.
2.电场强度是如何定义的?其定义式是什么?
[学生答]电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与检验电荷量的比值来定义的,其定义式为E=F/q
过渡语:今天我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度.
(二)新课讲解-----第二节 、 磁感应强度
1.磁感应强度的方向
【演示】让小磁针处于条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时,小磁针的N极所指的方向不同,来认识磁场具有方向性,明确磁感应强度的方向的规定。
【板书】小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向
过渡语:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢?
2.磁感应强度的大小
【演示1】用不同的条形磁铁所能吸起的铁钉的个数是不同的,说明磁场有强弱。
【演示2】探究影响通电导线受力的因素(如图)
先介绍匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。
篇7: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8: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9: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.
篇10:高中物理摩擦力教案设计一.教学目标:
1.知道什么是滑动摩擦力,能够从日常生活中发现有关摩擦现象.
2.知道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关.能够对问题提出有根据的猜想
与假设,能设计研究摩擦力大小与哪些因素有关的实验.对自己设计的实验能搜集数据和证据,并验证自己的猜想.
3.会用弹簧测力计测量滑动摩擦力
4.知道增大、减小摩擦力的方法。
二.教学重点:
1. 通过探究得出影响滑动摩擦力大小的因素
2.会用弹簧测力计测量滑动摩擦力
3.知道增大、减小摩擦力的方法。
三.教学难点:探究出影响滑动摩擦力大小的因素
四.教具
五.教学内容:
(一).新课引人:(用小游戏引出摩擦力)
小游戏一:在一分钟内看谁用筷子夹起来最多?夹起小球最困难的是什么?
(二).新课内容:
做一做:1
2
3
老师讲解摩擦力分类,让学生了解一下静摩擦力、滚动摩擦力、滑动摩擦力(老师不具体讲解,只是让学生了解一下静摩擦力、滚动摩擦力)
活动二:探究影响滑动摩擦力大小的因素?
1.猜想:(学生依据生活经验以及活动一的体会进行猜想)
预案:接触面的粗糙程度
接触面上的压力
接触面的面积
本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com
物体运动速度
2.设计实验:(设计思想为控制变量)
(1)探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
小组讨论:控制不变
改变
比较
这里学生将遇到一个问题:怎么测量滑动摩擦力的大小?
活动三:学生自学测量滑动摩擦力。(老师通过多媒体提示关键词,并适当的加以练习。)
(2)学生汇报实验方案:
其他组交换意见后进行对比实验。
(3)总结结论:
(4
(与接触面积的大小、速度无关)
学生讨论:
预案:有的地方摩擦力越大越好,有的地方摩擦力越小越好。
老师:是不是说摩擦力的存在有利也有弊呢?如果有利的我们就应该增
大它,如果是有害的我们就应该减小它。
活动四:小组讨论增大有益摩擦力和减小有害摩擦力的方法。
小组讨论:
小组汇报:
增大有益摩擦力的方法:1、增大压力
2、增大接触面粗糙程度
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减小有害摩擦力的方法:1、减小压力
2、减小接触面的粗糙程度
3、加润滑油
4、变滑动为滚动
汇报结束,学生看大屏幕,并提出问题:
图中的摩擦力是有益的还是有害的?人们是通过什么途径来增
大有益摩擦力的或者是减小有害摩擦力的?
学生汇报:
首尾呼应:说说任何提高筷子提米的成功率?
学生汇报:
本节内容小结。
六.板书设计:
摩擦力 一.滑动摩擦力的概念:
二.影响滑动摩擦力大小的因素:
1、接触面上的压力
2、接触面粗糙程度
1
2
本节课成功之处:
1、本着 “以学生发展为本”的教学、设计理念并对教材内容进行了必要的选择与改组,精心设计好适用于学生学习,有利于学生发展的动态方案,以便凸现探究过程和探究方法,给学生一个充裕的思考问题(包括实验方案的设计,实验过程的探究)的时空。
2、从实际生活中物理现象出发,创设问题情景引入课题,再由学生在实验中利用控制变量法归纳出结论和规律,不仅提高学生学习物理的兴趣,又能提高学生解决问题、分析问题的能力。还有在本节教学过程中,能灵活运用观察、实验、分析、归纳等科学方法,这样有利于培养学生正确的科学思维方式和科学方法。
本节的不足之处及建议:
在学生动手实验时,老师还是显得有些急躁,还是没有完全放手给学生;应多些机会给学生,培养学生的分析与语言表述能力。
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当堂检测
1.自行车在我国是很普及的交通工具,从自行车的结构和使用上来看,它涉及了许多物理知识,对其认识错误的是 ( )
A.轮胎做成圆形,有利于减小摩擦
B.坐垫下有许多根弹簧,目的是利用它的缓冲作用以减小震动
C.在车外胎、把手塑料套、脚跟和刹车把套上都刻有花纹是为了增大摩擦
D.车的前轴、中轴及后轴均采用滚动轴承以增大摩擦
2. 假如没有摩擦,下列哪种现象是不可能发生的?( )
A.地面上滚动的球很难
B.手拿不住笔写字
C.人可以在地面上行走如飞
D.用吹灰之力就可以将火车沿铁轨推动
篇11:高中物理摩擦力教案设计一、教学目标
1.在物理知识方面要求:
(1)知道摩擦力产生的条件。
(2)能在简单问题中,根据物体的运动状态,判断静摩擦力的有无、大小和方向;知道存在着最大静摩擦力。
(3)掌握动摩擦因数,会在具体问题中计算滑动摩擦力,掌握判定摩擦力方向的方法。
(4)知道影响动摩擦因数的因素。
2.通过观察演示实验,概括出摩擦力产生的条件及摩擦力的特点,培养学生的观察、概括能力。通过静摩擦力与滑动摩擦力的区别对比,培养学生分析综合能力。
3.渗透物理学方法的教育。在分析物体所受摩擦力时,突出主要矛盾,忽略次要因素及无关因素,总结出摩擦力产生的条件和规律。
二、重点、难点分析
1.本节课的内容分滑动摩擦力和静摩擦力两部分。重点是摩擦力产生的条件、特性和规律,通过演示实验得出关系f=μN。
2.难点是学生有初中的知识,往往误认为压力N的大小总是跟滑动物体所受的重力相等,因此必须指出只有当两物体的接触面垂直,物体在水平拉力作用下,沿水平面滑动时,压力N的大小才跟物体所受的重力相等。
3.在教学中要强调摩擦力有阻碍相对运动和相对运动趋势的性质。
三、教具
1.演示教具
带有定滑轮的平板一块、带线绳的大木块、小木块、玻璃、毛巾、测力计、砝码。
2.学生实验材料
每两位学生一组:物块一块、测力计一只。
3.投影仪、投影片。
四、主要教学过程
(一)引入新课
力学中常见的三种力是重力、弹力、摩擦力。对于每一种力我们都要掌握它产生的条件,会计算力的大小,能判断力的方向。在前面我们已经学过了两种力:重力和弹力。今天我们学习第三种力--摩擦力。在这三种力中摩擦力较难掌握。
(二)教学过程设计
1.静摩擦力
演示实验:
当定滑轮的绳子下端悬挂50g砝码时,物块保持静止状态。
提出问题:物块静止,它受板的静摩擦力多大?方向如何?你是根据什么原理判断的?
当悬挂的砝码增加到100g时,物块仍保持静止状态。
提出问题:物块此时所受的静摩擦力的大小、方向如何变化?设想一下,如果将砝码B摘去,静摩擦力又将如何变化?
在同学回答的基础上归纳出:一般静摩擦力的大小没有一个确定的值,类似上述情况,当物块不动处于平衡状态时,静摩擦力的大小随拉力大小的变化而变化,总是等于拉力的大小。静摩擦力的方向,总是沿接触面切线方向;跟拉力的方向相反,或者说跟物体间相对滑动趋势方向相反。
提出问题:当悬挂在绳子下端的砝码为150g时,物块才刚开始相对于桌面板滑动,这时物块所
受的静摩擦力叫什么?它的大小和方向呢?
教师讲解:静摩擦力增大到某数值后就不再增大了,这时静摩擦力达到最大值,叫做最大静摩擦力,用fm表示。最大静摩擦力的方向,也总是沿接触面切线方向,跟使物体起动的外力方向相反,或者说跟物体间相对运动趋势相反。
明确:在一般情况下,如果两个相接触的物体之间存在着静摩擦力的作用,则并不一定处于最大静摩擦状态,最大静摩擦力等于使物体将要开始运动所需的最小推力。
2.滑动摩擦力
边演示边提问:一旦物块滑动后,我们只要挂130g砝码,就能使物块维持匀速运动。这时两物体之间的滑动摩擦力为多大?方向如何?
再做演示实验,在刚才的大木块上再放一块小木块,发现要挂140g的砝码,才能使物块维持匀速运动。这又说明滑动摩擦力的变化遵循什么规律?
教师讲解:这说明了滑动摩擦力的大小跟两物体间的正压力N成正比。
演示实验,将木块依次放在玻璃上,木板上和毛巾上,用测力计拉木块,使木块匀速运动,观察测力计的示数,发现三种情况下,测力计示数由小到大,说明物体接触面越粗糙,摩擦力越大。
结论:滑动摩擦力的大小与摩擦面的材料和光滑程度有关,与相互之间的压力(弹力)成正比,可以写为f=μN μ是动摩擦因数,因摩擦面的材料和光滑程度决定。动摩擦因数是无单位的,它表示摩擦力跟正压力之比。
滑动摩擦力的方向,总是沿接触面切线方向,且跟物体的相对滑动方向相反。
3.学生分组实验
教师指导一组学生实验,其他各组同时操作:用测力计沿水平方向拉住物块,开始用较小的力拉,记下测力计读数;慢慢增加拉力,再记下测力计读数;继续增加拉力,使物块刚好开始滑动,记下测力计读数;然后保持物块匀速运动,记下测力计读数。
用投影仪打出投影片,让学生填下表:
数据 测力计读数 拉力方向 摩擦力的大小 摩擦力方向
1 静摩擦力1:
2 静摩擦力2:
3 最大静摩擦力:
4 滑动摩擦力:
问题:你是根据什么原理来确定摩擦力的大小和方向的?
用投影仪打出投影片中的五种情况,组织学生讨论木板对木块A有没有摩擦力?
讨论答案:
图1 物块A与木板接触,但物块A与木板没有相对运动趋势,因此木板对物块A没有静摩擦力。
图2 物块A与木板接触,A在重力的作用下相对木板有向下运动的趋势,因此木板对A有向上的静摩擦力。加大力F时,静摩擦力不变,f静大小等于重力mg。
图3 物块A与木板接触,A由于受到重力的作用,有沿木板向下滑的趋势,因此木板对A有沿斜面向上的静摩擦力。
图4 物块A与木板接触,沿木板向下匀速滑动,与木板有相对
运动,因此木板对A有沿着斜面向上的滑动摩擦力。f滑大小等于重力的沿斜面向下的分力。
图5 物块A相对于木板有向右运动的趋势,但A不与木板接触,因此木板对A没有静摩擦力。当然B对A有水平向左的静摩擦力。
(三)课堂小结
1.摩擦力产生的条件:有接触面,不光滑,有压力,有相对运动或相对运动趋势。有相对运动时产生滑动摩擦力;有相对运动趋势时产生静摩擦力。
2.摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反,不一定和物体的运动方向相反,不一定是阻力。
3.滑动摩擦力可由公式f滑=μN计算,或由物体平衡计算。
4.静摩擦力不是定值,有一个范围,即0~fm,由物体运动和其他受力情况决定。
(四)作业与思考
习题:
图6中物块A重10N,A和桌面间的动摩擦因数μ=0.25,当悬挂物B重3N时,开始沿桌面滑动。求:(1)B物体重1N时A与桌面间的摩擦力多大?(2)B物体重6N时,A与桌面的摩擦力多大?(3)当A物体上再加上重10N的C物体,B物体重6N时,A与桌面的摩擦力多大?
思考题:
1.请举一二个生活中的例子,来说明静摩擦力为动力。
2.人在爬绳的过程中,手受到什么摩擦力?方向怎样?摩擦力的方向跟人体运动的方向是一致还是相反?
(五)板书
1.静摩擦力
静摩擦力产生的条件:相互接触的物体间有相对运动的趋势,而又保持相对静止状态。
静摩擦力的方向:跟接触面相切,跟相对运动趋势的方向相反。
静摩擦力的大小:0~fm
2.滑动摩擦力
滑动摩擦力产生的条件:相互接触的物体间发生相对运动时。
滑动摩擦力的方向:跟接触面相切,跟相对运动的方向相反。
滑动摩擦力的大小:f滑=μN
3.小结(略)
[高中物理摩擦力教案设计]
篇12:高中物理功率教案设计一、课前部分
【设计思想】:
1.教材分析:
功率是反映力做功快慢的物理量。功率的概念广泛应用与人们的日常生活和科技之中。学生在初中已经学过功率的概念,引入这一概念并不困难。教科书在本节中首先通过两台起重机做功相同,时间不同,引出功率的概念和定义式,并通过对动力机械的分析,讨论了额定功率和实际功率,最后,根据对物体做功的公式和运动学公式导出功率与速度的关系。
2.学情分析:
初中时学生已经学过功率的初步知识,前面一节学习了功的概念,为本节的教学奠定了一定的基础。在此基础上,进一步区分额定功率和实际功率,了解平均功率、瞬时功率。
3.设计思路:
本节讲述功率的概念,功率公式的应用。功率的概念、功率的物理意义是本节的重点内容,通过类比的方法,比较速度是描述位移变化快慢的物理量,来对功率进行理解。如果学生能懂得做功快慢表示的是能量转化的快慢,自然能感悟出功率实际上是描述能量转化快慢的物理量。要使学生确切地理解公式P=Fv的意义,要通过例题的教学,使学生会应用基本公式进行计算,对平均功率和瞬时功率有所理解。
瞬时功率的概念学生较难理解,这是难点。学生往往认为,在某瞬时物体没有位移就没有做功问题,更谈不上功率了。如果学生没有认识到功率是描述能量转化快慢的物理量,这个难点就不易突破,因此,在前面讲清楚功率的物理意义很有必要,它是理解瞬时功率概念和物理意义的基础。
关于发动机的额定功率与汽车的最大速率之间的关系,采用公式分析加图像表述的形式进行,以便通过分析汽车由开动到匀速行驶的物理过程,使学生养成分析物理过程的习惯,避免简单地套用公式。
【教学目标】:
知识与技能
1. 理解功率的的概念。
2. 知道功率的定义和定义式 ,能够用公式 解答有关的问题。
3. 正确理解公式P=Fv的意义,区别什么是瞬时功率,什么是平均功率,并能用来解释现象和进行计算。
4. 能用公式P=Fv讨论汽车等交通工具的启动问题。
过程与方法
通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义,理解功率概念。
从功率概念的定义,体会用比值方法建立物理概念的方法。
理解功率与力和速度的关系。会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。
情感态度与价值观
通过功率概念建立的探究过程,培养学生敢于发表自己的观点,坚持原则,善于合作的良好习惯。
通过对生活中机械的实际功率、额定功率的观察和测量,培养学生积极思考并学以致用的思想。
【学习重难点】:
1. 功率的概念和计算公式。
2. P=Fv及其应用。
【学习方法】:类比学习、图像分析。
【课时安排】:2课时。
二、课堂部分——教学过程
【认知与探究】:
教学环节 教学内容 师生互动 设计意图 通过具体事例以及类比法找出表示做功快慢的通用表示,引入功率的概念 下表是三台起重机在工作时的有关数据记录
起重机编号
被吊
物重
匀速上升速度
所用时间
做功
2×103N
4m/s
4s
3.2×104J
4×103N
3m/s
4s
4.8×104J
1.6×104N
2m/s
1s
3.2×104J
比较三个起重机做工的快慢?
比较A和B:它们做功时间相等,WA 比较A和C:它们做功相等, tA 学生可能有以下认识: 1.选择相同时间,比较做功多少,做功多的,做功就快; 2.选择做相同的功,比较做功的时间长短,时间长的,做功就慢; 3.类比“速度”的定义方法,用做功和完成这些功所花的时间的比值来定义“功率”。 引导学生思考:如何比较物体做功快慢?讨论中注意培养学生的发散思维能力和批判思维能力。 对学生提出的各种方案可能有问题或不完整,教师应鼓励学生在交流中补充完善自己的认识。教学中注意引导学生类比如“速度”、“加速度”概念的定义方法,体会比值法定义功率概念。 (一)功率P的有关内容 1.功率的定义:功跟完成这些功所用时间的比值,叫做功率 功率是表示物体做功快慢的物理量的物理量,功率是标量,在国际单位制中功率的单位是瓦特。 2.功率的定义式: 3.物理意义:表示物体做功快慢的物理量。 4.单位:国际单位:瓦特(w),常用单位:千瓦(kw) 讨论与交流: 小实验:把一段粉笔放在书的封面上,打开书的封面形成一个斜面,并使粉笔开始下滑。请同学仔细分析一下,在下滑的过程中粉笔共受到几个力的作用?哪些力做正功?哪些力做负功?哪些力不做功?如果斜面的倾角增大,情况会有什么变化?倾角增大时,功率是否也增大? 说明:用已知物理量的比值定义新的物理量,是建立物理概念常用的方法。使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律,像我们已经研究过的速度、加速度等物理量就是用这种方法来定义的。 (二)、额定功率和实际功率 1.额定功率:指动力机器长时间正常工作时的最大输出功率,也就是机器铭牌上的标称值。额定功率是动力机器的重要性能指标,一个动力机器的额定功率是一定的。 2.实际功率:指机器工作时实际输出的功率。 动力机器不一定在额定功率下工作,机器长期正常工作时的实际功率总是小于或等于额定功率。实际功率不应大于额定功率。实际功率长时间大于额定功率时会缩短机器使用寿命甚至会损坏机器(短时间内实际功率略大于额定功率是可以的。 教师:人力直接做功能否像汽车做功那样快呢?汽车做功能否像飞机做功那样快呢?人如果做功过快,会产生什么后果呢?汽车超负荷运转会产生什么后果呢? 教师:奥运长跑运动员能否用100m短跑的速度来完成5000m的赛跑路程呢?为什么? 让学生通过思考自己身边所熟悉的问题,认识额定功率和实际功率的概念以及概念的意义。 (三)、功率与速度:P=Fvcosθ 1.表达式推导: 2.式中F是对物体做功的力,v是物体的运动速度,θ是F和速度v之间的夹角。 3.在F和v同向时θ=0,表达式为:P=Fv。 4.P=W/t是功率的定义式,它普遍适用,不管是恒力做功,还是变力做功,不管是机械功还是电功等它都适用。但由它求得的一般是平均功率。公式P=Fvcosθ,式中θ为F与 v 的夹角。v为物体的对地速度。当v为平均速度时,求得的功率为平均功率,当v为瞬时速度时,求得的功率为瞬时功率。 教师:一部汽车载重时和空车时,在公路上以相同的速度行驶,试讨论这两种情况下汽车的输出功率是否相同?为什么? 学生的回答可能有: ⑴载重汽车与地摩擦力较大,牵引力也大,由于行驶速度一样,故相同时间内,载重车的牵引力做功较多,所以载重汽车的输出功率较大; ⑵载重汽车行驶得比空车慢,因此功率较小; ⑶载重汽车比空车费力,因此载重车的输出功率较空车时要大些。 上述分析讨论的目的是启发学生思考功率与力和速度有何关系。学生分析可能会出现片面和不完整回答,教师要参加到学生的讨论分析中,帮助、启发和引导学生形成正确的认识。得出正确的答案。 接着,教师引导学生思考,如何计算牵引力的功率。(让学生根据所学知识和功率定义式进行推演,培养良好的科学思维能力和思维习惯) (四)、力的平均功率和瞬时功率 1.平均功率 (1)描述力在一段时间内做功的快慢。 (2)计算公式: P=W/t ① ② θ=0时, P=Fv ③ 注意:应用②③式计算时注意:力F必须是恒力,v为一段时间t内的平均速度。 (3)平均功率对应于一段时间或一个过程,并且同一物体在不同时间段内的平均功率一般不相同,因此说平均功率时一定要说明是哪一段时间内的平均功率。 2.瞬时功率 (1)力在某一时刻的功率,对应于物体运动的某一时刻或某一位置。 (2)计算公式: P=Fvcosθ P=Fv (F与v同向时)式中v表示某一时刻的瞬时速度。 教师引导学生阅读课本56页做一做。 分析讨论: 由v=s/t求出的是物体在时间t内的平均速度,代入公式P=Fv求出的功率是F在时间t内的平均功率;如果t取得足够小,则v表示瞬时速度,此时由P=Fv求得的功率就是F在该时刻的瞬时功率。即当v为平均速度时,求得的功率就是平均功率,v为瞬时速度时,求得的功率就是瞬时功率。 总结: v是平均速度 ,P是平均功率 (F为恒力,且F与 同向)。 v是瞬时速度,P是瞬时功率。 说明:如果物体做匀速直线运动,由于瞬时速度与平均速度相等,故此时平均功率等于瞬时功率。 (五)、对公式P=Fv的讨论 1.此公式的意义是:当力F与物体运动(瞬时)速度v方向一致时,力的实际瞬时功率就等于力F和运动速度v的乘积,对于机车(汽车、火车等交通工具或动力装置),牵引力F与物体运动速度v一般方向一致,可用公式P=Fv计算实际瞬时功率(称牵引力的功率、发动机的输出功率),特别注意:F为机车的牵引力,并非机车所受的合力。 2.当P一定时,F∝1/v,即做功的力越大,其速度就越小,如:汽车在发动机功率一定时上斜坡,司机用换挡的办法(变速调节装置)减小速度以获得较大的牵引力满足上坡的需要。 【教材分析】 1、形变:物体发生形变是力作用的结果,形变方式有形状和体积的改变,任何物体只要受到力的作用必发生形变,只不过有些形变程度很小,只有通过仪器及实验手段才能明显显示出来,在力的作用下不发生形变的物体是不存在的。形变的种类有两种,一种是弹性形变,一种是非弹性形变。 2、弹力:弹力是接触力,物体间产生弹力,两物体必须接触且发生弹性形变,这两个条件缺一不可。两接触物体是否发生弹性形变,可用假设法来判断,若假设接触的物体间有弹性形变,则有弹力作用,若物体所处的状态与事实不相符,则假设不成立,无弹力作用。 【教学目标】 1、知识与技能 ①.知道什么是弹力及弹力产生的条件; ②.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中正确画出力的方向; ③.知道弹力大小的决定因素及胡克定律。 2、过程与方法 ①.提高在实际问题中确定弹力方向的能力; ②.通过探究弹力的存在,是学生体会假设推理法解决问题的巧妙。 3、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,培养学生对科学的好奇心和求知欲。 【教学重难点】 1、重点:弹力产生的条件及弹力方向的判定,胡克定律的内容及应用。 2、难点:接触的物体是否发生形变及弹力方向的确定。 【授课类型】 新授课 【主要教学方法】 讲授法 【直观教具与教学媒体】 黑板、粉笔 【课时安排】 1课时 【教学过程】 一、复习引入 问题1:力的定义是什么? ——物体与物体之间的相互作用。 问题2:力的作用效果是什么? ——使物体运动状态发生改变,使物体形状发生改变。 问题3:能够举出一些外力使物体的形状发生改变的例子? ——压缩弹簧、挤压海绵、用手弯曲直尺、小鸟压弯枝头、拉动橡皮筋等。 二、新课教学 (一)弹性形变和弹力 问题4:以上例子中各物体的共同特点是什么? ——物体的形状或体积都发生了改变。 结论:物体在力的作用下形状或体积的改变叫做形变。 上面所举的例子中,在外力的作用下物体的形变都非常明显,用肉眼可以看的很清楚,但有些形变非常微小,无法看清。例如书本放在桌面上,桌面发生的形变;人站在地面上,地面发生的形变。这些形变我们需要通过仪器及实验手段来判断。任何物体在受到外力作用时都会发生形变,只不过形变有大有小。 演示:①.用力挤压海绵,海绵发生形变,松手后恢复原状; ②.用力拉橡皮筋,橡皮筋断裂,无法恢复原状。 总结:物体发生形变,在撤去外力后,有些能恢复原状,如例子中的海绵,这种形变叫做弹性形变。而有些物体由于形变过大,超过了一定的限度,从而不能恢复到原状,这种形变叫做非弹性形变,这个限度叫做弹性限度。任何物体的形变如果超过了弹性限度,将不能恢复到原状。 演示:①.被弯曲的直尺上放一粉笔头,放手后粉笔头被弹起; ②.被拉伸的橡皮筋上放一小纸团,放手后小纸团被弹飞。 问题5:为什么粉笔头、小纸团会被弹起? 引导学生回答:形变的物体要恢复原状,会对和它接触的物体产生力的作用,就被弹起。我们把这个力叫做弹力。 问题6:如果粉笔头、小纸团与形变的物体不接触,会受到弹力吗? 引导学生回答:不接触一定不会受到弹力。 总结:弹力的产生需要两个条件,直接接触并发生形变。 (二)几种弹力 学习了弹力的定义,我们通过几种常见的弹力进一步来研究弹力的问题。 问题1:课本放在桌面上,根据我们以前所学的知识,课本和桌面之间的相互作用力是什么呢? ——课本多桌面的压力和桌面对课本的支持力。 问题2:它们是弹力吗?为什么? ——它们是弹力,因为它们符合弹力产生的条件,接触并且发生形变。 教师精讲:放在水平桌面上的书,由于重力作用而压迫桌面,使书和桌面同时发生微小的形变。书要恢复原状,对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1,这就是书对桌面的压力;桌面要恢复原状,对书产生垂直于书面向上的弹力F2,这就是桌面对书的支持力,如图1。 学生活动:静止的放在倾斜木板上的书,书对木板有压力,木板对书有支持力,知道学生画出力的示意图,如图2,分析压力和支持力的方向。 《弹力》教学设计 【课题】 弹力 【教材】 人教版普通高中物理课程标准实验教科书·物理必修1第三章第二节 【课标要求】 《普通高中物理课程标准(实验)》要求,知道常见的形变,通过实验了解物体的弹性,知道胡克定律,并列举了两个例子加以说明,例1是调查日常生活和生产中所用弹簧的形变及使用目的(如获得弹力或减缓震动等),例2是制作一个简易弹簧,用胡克定律解释其工作原理。新课标加强了实践活动和探究活动,注重培养学生知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的综合素养。 【教材分析】 《弹力》是高中物理新课程(必修1)第三章第二节的内容,是力学的核心内容之一,在整个高中物理中占有相当重要的地位,是以后正确进行受力分析的基础。教材从物体的明显形变引入,继而通过放大的思想演示“微小形变”的过程,用实例引出了形变、弹性形变和弹力的概念。并通过研究形变来探究弹力产生的原因、弹力的方向和作用点,探究支持力、压力和绳子的拉力这几种弹力产生的原因和方向。对于胡克定律的教学,要先让学生亲身经历体验,然后引导学生设计实验“探索弹力的大小与形变量大小之间的关系”,这种先从感性认识出发,上升到理性认识,再通过实验检验并进行具体运用的研究办法十分重要。 【学情分析】 通过前面的对“重力及相互作用”的学习,学生已经对力的三要素及作用效果等有了一定的了解。而且在初中阶段的学习过程中,也对弹力有了初步感性的认识和一定的理念基础。在高中教学中要进一步帮助学生深化对弹力的理解。弹力产生的原因及其方向的判定,是学生普遍感到难以把握的问题。为此,在这节课的教学中要精心设计实验,通过形象直观的实验教学帮助学生突破难点,并让学生在亲历探究的过程中,体验到探究未知世界的乐趣,领悟科学探究的真谛。 【教学目标】 (一)知识与技能 1.知道形变和弹性形变,能识别常见的形变。知道任何物体在外力的作用下都能发生形变; 2. 知道弹力以及弹力产生的条件,会判断弹力的有无; 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; 4.知道形变越大弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比,即胡克定律.会用胡克定律解决有关问题; 5. 知道胡克定律的图像的意义,掌握利用图像法计算劲度系数的方法。 (二)过程与方法 1.培养学生根据弹力产生的条件分析弹力方向的能力; 2.通过分组“探究弹簧的弹力与形变量之间的关系”的实验,培养学生自己动手设计实验和操作实验的能力,提高学生自主、探究和合作学习的能力; 3.知道实验数据处理常用的方法,尝试使用图象法处理数据。 (三)情感态度与价值观 1.真实准确地记录实验数据,体会科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用.在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中,感受学习物理的乐趣,培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯; 2.从任何物体都能发生形变人手,培养学生实事求是的世界观.认识事物本来面目,不被表面现象所迷惑; 3.通过学习弹力在生产和生活中的应用,发展将知识服务于人类的愿望。 【教学重点】 1.弹力有无的判断和弹力方向的判断; 2.弹力大小的计算; 3.实验设计与操作。 【教学难点】 弹力有无的判断和弹力方向的判断。 【教学课时】 45分钟 【实验器材】 橡皮筋、纸、橡皮、面包、钢条、小车、弹簧、刻度尺、小球、铁尺、橡皮泥、演示胡克定律用的带刻度的木板、铁架台、物理小车、弹簧、钩码等等. 【教学方法】 探究、讲授、讨论、讲授—讨论 【学习方法】 合作交流、实验探究、逻辑推理、归纳总结 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、通过实验、导入新课 二、新课教学 (一)形变 1.通过运用生活中的小物品做有关形变的小实验,引导学生总结形变的定义 2.通过图片展示,让学生知道形变按形式的分类 3.通过实验对比,让学生知道形变按效果的分类 4.通过实验演示,让学生知道弹性限度 推荐阅读: