設(shè)計(jì)內(nèi)容:探究二力平衡條件
年 級(jí):初二
設(shè) 計(jì) 人:增盛職業(yè)中學(xué) 田春霞
學(xué)習(xí)內(nèi)容
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
提出問(wèn)題
1、物體受到兩個(gè)力的作用,一定能保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)嗎?舉例說(shuō)明
2、物體受到的兩個(gè)力應(yīng)滿足什么條件才能使物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢?
3、將學(xué)生提出的問(wèn)題記錄下來(lái),鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)言,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。
1、積極思考,舉實(shí)例回答問(wèn)題。
2、明確探究目的
通過(guò)實(shí)例,分析其受力情況,提出問(wèn)題。
如:靜止在桌面上的茶杯 起重機(jī)吊著貨物勻速上升
物體要處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),受到兩個(gè)力的大小有何關(guān)系呢?與力的方向是否有關(guān)呢?與作用點(diǎn)有關(guān)嗎?
1、培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力
2、激發(fā)并保持學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
3、培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力,敢于提出問(wèn)題,從中認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題對(duì)科學(xué)探究的意義。
猜想與假設(shè)
1、引導(dǎo)學(xué)生做出正確的猜想與假設(shè),適時(shí)給予鼓勵(lì)性評(píng)價(jià)。
2、二力平衡的條件是否像大家猜想的那樣呢?
1、針對(duì)自己小組提出的問(wèn)題,充分討論后作出假設(shè)。
如:天花板上吊著的電燈
受到豎直向上的拉力和豎直向下的重力,而燈處于靜止?fàn)顟B(tài),說(shuō)明力的作用效果是相互平衡了,這兩個(gè)力的方向是相互的,力的大小可能相等,兩個(gè)力應(yīng)該在一條直線上。
1、培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題能力和想象力。
2、使學(xué)生嘗試根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和以有的知識(shí)對(duì)問(wèn)題提出猜想
3、對(duì)可能出現(xiàn)的結(jié)果進(jìn)行推測(cè)與假設(shè)。
4、培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑,敢于創(chuàng)新的精神。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
1、為學(xué)生提供充足的實(shí)驗(yàn)器材,幫助學(xué)生完善探究方案。
2、巡視,并對(duì)探究過(guò)程予以適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥指導(dǎo)。
1、應(yīng)用教師提供的儀器或自己選取的器材制定實(shí)驗(yàn)方案。
2、小組對(duì)制定的方案進(jìn)行討論、完善。
1、使學(xué)生明確探究目的和已有條件,經(jīng)歷設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生具有初步的科學(xué)探究能力。
2、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
巡視指導(dǎo),提示學(xué)生盡量減小誤差
按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
1、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力。
2、培養(yǎng)學(xué)生觀察能力。
3、使學(xué)生知道物理學(xué)不僅指物理知識(shí)的學(xué)習(xí),還包括科學(xué)研究方法和科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神。
分析、討論
巡視,并對(duì)其分析過(guò)程予以適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥指導(dǎo)
對(duì)本組所做的實(shí)驗(yàn)和得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、總結(jié),得出結(jié)論
1、培養(yǎng)學(xué)生分析、概括能力。
2、養(yǎng)成實(shí)事求是,尊重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度。
評(píng)估
巡視指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題
小組研究討論、實(shí)驗(yàn)步驟有無(wú)不合理的地方,操作中有無(wú)失誤,結(jié)論是否可靠。
通過(guò)評(píng)估,發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題,吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),認(rèn)識(shí)評(píng)估對(duì)科學(xué)探究的意義。
交流合作
得出結(jié)論
1、創(chuàng)設(shè)疑問(wèn),使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,組織引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。
2、板書(shū):二力平衡的條件。
1、小組之間交換意見(jiàn),進(jìn)行交流。
2、從各組報(bào)告中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,吸取經(jīng)驗(yàn)或改進(jìn)方案中的一些步驟,分析誤差產(chǎn)生的原因。
3、得出結(jié)論。
1、培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力。
2、培養(yǎng)其敢于表達(dá)自己觀點(diǎn)的意識(shí)。
3、使學(xué)生能思考別人的意見(jiàn),有團(tuán)隊(duì)精神、合作精神。
第十六章
電流 電壓 電阻
第一教時(shí)
§16.1 電流
一、教學(xué)要求
1. 知道電流的形成
2. 知道電流方向規(guī)定,會(huì)判斷電路中的電流方向;
3. 知道可以根據(jù)電流的效應(yīng)來(lái)判斷電流的存在;
4. 知道電流的三種效應(yīng)及它們的應(yīng)用。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
1. 電流的概念的教學(xué)是重點(diǎn);
2. 電流方向的判斷是難點(diǎn)。
三、教學(xué)過(guò)程
1.引入課題
師:馬路上的行人和車輛向一定方向運(yùn)動(dòng),形成“人流”和“車流”,自來(lái)水管中的水向一定方向流動(dòng)就形成“水流”,與此相類似,導(dǎo)體中的電荷向一定方向移動(dòng)就形成了電流。電流的方向是怎樣規(guī)定的?怎樣判斷電流的存在?怎樣比較電流的強(qiáng)弱?怎樣測(cè)量電流等一系列問(wèn)題就是從這一節(jié)課開(kāi)始我們要研究的問(wèn)題。(板書(shū)課題)
2.電流的方向
師:水流是有方向的,那就是水的移動(dòng)方向。電流的方向又是如何確定的呢?請(qǐng)同學(xué)們閱讀課文,并回答:物理學(xué)上是怎樣規(guī)定電流的方向的?
學(xué)生閱讀后回答,教師歸納小結(jié)并板書(shū)。
師:電源的正極聚集著大量正電荷,電源的負(fù)極聚集著大量的負(fù)電荷。在電路中,電流的方向是從電源的正極流向負(fù)極。在金屬導(dǎo)體中實(shí)際上能夠移動(dòng)是負(fù)電荷(自由電子)。根據(jù)電流方向的上述規(guī)定,金屬中的電流方向跟自由電子的實(shí)際移動(dòng)方向相反。為什么不把電流方向“更正”過(guò)來(lái)呢?
教師引導(dǎo)學(xué)生討論,進(jìn)而指出:正負(fù)電荷向相反方向移動(dòng)產(chǎn)生的效果相同, 所以金屬中的電流方向雖然跟自由電子的實(shí)際移動(dòng)方向相反,卻不影響我們根據(jù)電流方向的這個(gè)規(guī)定來(lái)研究電流,而且在酸、堿、鹽的水溶液中就在正電荷(正離子)的定向移動(dòng)。
學(xué)生標(biāo)出課文中圖中的電流方向。
3.電流的效應(yīng)
師:電流是看不見(jiàn)的、也摸不著的,究竟怎樣才能知道導(dǎo)體中有沒(méi)有電流呢?能否采用手觸摸的方法來(lái)解決?(生大笑)回答是肯定的,絕對(duì)不行。實(shí)際上人們發(fā)現(xiàn),導(dǎo)體中有電流通過(guò)時(shí),常會(huì)產(chǎn)生一些特有的現(xiàn)象,稱為電流的效應(yīng),我們可以根據(jù)電流的效應(yīng)來(lái)判斷電流的存在,并對(duì)它進(jìn)行測(cè)量。那么下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)看一看電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)有哪些效應(yīng)。
實(shí)驗(yàn)A
給電鉻鐵通電,過(guò)一會(huì)兒可以看到電鉻鐵發(fā)熱,并且可以使火柴點(diǎn)燃。
板書(shū):電流的熱效應(yīng)概念。
學(xué)生舉例:生活中用電流熱效應(yīng)來(lái)工作的用電器。
實(shí)驗(yàn)B
按課本要求給硫酸銅溶液通電幾分鐘,可以看到與負(fù)極相連的碳棒上出現(xiàn)了紅色的銅。
師:出現(xiàn)了紅色的銅說(shuō)明發(fā)生了什么變化?
生:化學(xué)變化。
極書(shū):電流的化學(xué)效應(yīng)的概念。
師:工業(yè)上常用電流的化學(xué)效應(yīng)來(lái)提煉鋁和銅來(lái)進(jìn)行電解、電鍍等。
師:此外電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)還可以產(chǎn)生磁效應(yīng),關(guān)于電流的磁效應(yīng)我們將在本書(shū)的第十八章詳細(xì)講解。
小結(jié):
總結(jié)本課所學(xué)內(nèi)容。
作業(yè):
學(xué)習(xí)指導(dǎo)用書(shū)
第二教時(shí)
§16.2電流的測(cè)量
一、教學(xué)要求
1. 知道電量及其單位;
2. 理解電流或電流強(qiáng)度的概念,會(huì)支用電流的定義公式進(jìn)行簡(jiǎn)單運(yùn)算;
3. 知道電流的國(guó)際單位――安,知道電流的各單位間的換算關(guān)系;
4. 會(huì)正確使用電流表,能正確讀數(shù)。
二、教學(xué)重點(diǎn) 難點(diǎn)
1. 正確使用電流表測(cè)量電流是教學(xué)重點(diǎn);
2. 理解電流的概念是教學(xué)難點(diǎn)。
三、教學(xué)過(guò)程
1.復(fù)習(xí)提問(wèn)
(1) 電流是怎樣產(chǎn)生的?電流的方向怎樣判斷?
(2) 電流有哪幾個(gè)效應(yīng)?各舉兩例。
2.新課講解
(1)引入課題
實(shí)驗(yàn):按如下兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(不同之處再于電源電壓不同)
閉合S以后,可以觀察到左圖中燈要亮一些,右圖中燈要暗一些。
師:實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,同一個(gè)燈泡有暗和亮一分別,是因?yàn)殡娏魇怯袕?qiáng)弱之分的,那么我們物理學(xué)中是怎樣來(lái)比較電流的強(qiáng)弱的呢?
(2)電流強(qiáng)度的定義
師:最初人們從表示水流強(qiáng)弱的方法中得到啟發(fā),那么人們是怎樣表示水流的強(qiáng)弱的呢?如下:
如果把水的多少叫水量,那么水流強(qiáng)度=每秒流過(guò)的水的多少即每秒流過(guò)的水量
師:類似的,我們把電荷的多少叫電量,在國(guó)際單位制中它的單位是庫(kù)侖,簡(jiǎn)稱為庫(kù),用符號(hào)C表示,是為了紀(jì)念法國(guó)科學(xué)家?guī)靵龆摹?/p>
師問(wèn):為了比較電流的強(qiáng)弱,僅僅知道通過(guò)導(dǎo)體的電量的多少夠不夠?
生:不夠,還必須知道通電的時(shí)間。
板書(shū):每秒通過(guò)導(dǎo)體任一橫截面的電量叫電流強(qiáng)度。
師:如果用I表示電流,Q表示電量,t表示時(shí)間,那么可以得到如下的公式:
Q
I = ―― ,在國(guó)際單位制中,電流的單位為安培,簡(jiǎn)稱為安,符號(hào)為A,1A=1C/S
t
教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀課文并了解電流的其它單位有――毫安(m A)、微安(μA),及它們與安(A)的換算關(guān)系,以及“一些用電器中的電流值”。
(3)電流的測(cè)量
師:在實(shí)驗(yàn)中,常電流表來(lái)測(cè)量電流的強(qiáng)弱,刻度盤(pán)上標(biāo)有字母A的電流表,表示測(cè)出的電流值以A為單位,也有的電流表上標(biāo)有m A,則表明測(cè)出的電流以m A為單位,這種表當(dāng)然要比前一種表更精密。
然后教師出示電流表,讓學(xué)生觀察思考課文中的兩個(gè)問(wèn)題:
a. 電流表有幾個(gè)接線柱,各標(biāo)有什么符號(hào)或數(shù)字,各表示什么意思?
b. 電流表有幾個(gè)量程,對(duì)于不同的量程,刻度盤(pán)上的最小分度值各是多少安?
師生共同討論后得到如下結(jié)論:
a. 共有三個(gè)接線柱,黑色的接線柱上標(biāo)有“―”,兩個(gè)紅色的接線柱上標(biāo)有“0.6”,“3”,這兩個(gè)接線柱為正接線柱。但我們使用電流表時(shí)肯定只能使用一正一負(fù)兩個(gè)接線柱,并保證電流從一個(gè)接線柱流進(jìn)另一個(gè)接線柱流出,這樣一來(lái)我們可以有兩種接線方法,分別是“―”和“0.6”,或“―”和“3”兩種組合。
b. 由于有兩種接線的可能性,所對(duì)這兩種不同的可能性對(duì)應(yīng)著兩種不同的測(cè)量范圍,即電流表的兩個(gè)量程,即“0~0.6A”,和“0~3A”。對(duì)應(yīng)的最小分度值分別是0.02安和0.1安。可以看出“0~0.6A”這個(gè)量程更精確。
讓學(xué)生閱讀P19頁(yè)“使用電流表的說(shuō)明書(shū)”,學(xué)生閱讀完之后教師可以用演示電表逐條講解使用說(shuō)明書(shū)中規(guī)定的四條原則。在教師的引導(dǎo)下可以由學(xué)生歸納出使用電流表的要點(diǎn),可歸納為:“三要,二不,二看清”――要校零、要串聯(lián)、要注意正負(fù)接線柱;不允許超過(guò)量程、禁止不經(jīng)過(guò)用電器將電流表直接接到電源兩極上;看清量程、看清最小分度值;蛘咭部蓺w納為:“四會(huì)”――會(huì)調(diào)、會(huì)接、會(huì)試、會(huì)讀。亦可歸納為十個(gè)關(guān)鍵字:校零、串聯(lián)、正負(fù)、量程、禁止,要學(xué)生自己闡述。
最后讓學(xué)生自己操作并讀出電流值。
師問(wèn):如在使用電流表過(guò)程中,發(fā)生如下的現(xiàn)象,說(shuō)明了什么問(wèn)題,應(yīng)如何改正
a. 指針向反方向偏轉(zhuǎn);
b. 指針偏轉(zhuǎn)角度很小;
c. 指針偏轉(zhuǎn)超過(guò)了最大值;
d. 指針不動(dòng);
e. 指針極迅速地偏向最大值。
討論后結(jié)論如下:
a. 說(shuō)明電流表的正負(fù)接線柱接反了,應(yīng)對(duì)調(diào)正負(fù)接線柱的接線;
b. 說(shuō)明使用的量程太大,讀數(shù)時(shí)誤差將較大,應(yīng)使用小量程;
c. 說(shuō)明電流太大,超過(guò)了量程,必須換用大量程;
d. 說(shuō)明可能電路發(fā)生斷路,或者是電流表壞了,可以采用替換法來(lái)測(cè)試電流表是否損壞;
e. 說(shuō)明電路或能發(fā)生的短路,應(yīng)立即斷開(kāi)開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢查。
在教師的指導(dǎo)下學(xué)生進(jìn)行讀數(shù)練習(xí)。
師:讀數(shù)時(shí),一定要先看清量程,再注意每一小格所代表的電流的值,最后讀出讀數(shù),必要時(shí)要讀出估計(jì)值,不要漏掉單位。
(4)小結(jié):
總結(jié)本課所學(xué)內(nèi)容
(5)作業(yè):
課本P20頁(yè) 作業(yè)2 ,
《學(xué)習(xí)指導(dǎo)用書(shū)》
第三教時(shí)
§16.3用電流表測(cè)電流
一、教學(xué)要求:
1. 會(huì)用電流表測(cè)量串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中的電流;
2. 理解串聯(lián)電路中各處電流相等;
3. 理解并聯(lián)電路中干路中的電流等于各支路中的電流之和;
4. 會(huì)用串聯(lián)、并聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)計(jì)算簡(jiǎn)單電路問(wèn)題。
二、教學(xué)重點(diǎn) 難點(diǎn)
1. 繼續(xù)訓(xùn)練學(xué)生邊接電路的技能是本節(jié)重點(diǎn)之一;
2. 串聯(lián)和并聯(lián)電路中的電流特點(diǎn)既是本節(jié)重點(diǎn),也是本節(jié)難點(diǎn)。
三、教學(xué)過(guò)程
1.復(fù)習(xí)提問(wèn):
a. 什么叫電量,其符號(hào),單位,單位的符號(hào)各是什么?
b. 什么叫電流強(qiáng)度?其符號(hào),單位,單位的符號(hào)各是什么?
c. 使用電流表有哪些注意點(diǎn)?
d.
兩位同學(xué)將兩只電流表分別接入兩個(gè)電路中,
開(kāi)關(guān)閉合后,電流表的指針出現(xiàn)如圖5-3甲、乙
所示的情況。出現(xiàn)這種錯(cuò)誤的原因是什么?應(yīng)當(dāng)
怎樣糾正?
e.
請(qǐng)一位同學(xué)在示教板上將一只燈泡接入電路,并用
電流表測(cè)出通過(guò)其中的電流。
發(fā)給每位學(xué)生一張如下的表格,由他們做評(píng)委,判斷這們同學(xué)的操作是否正確,并給他們打分
實(shí)驗(yàn)順序
項(xiàng)目
是否正確
1
電路的連接
在連接電路之前,開(kāi)關(guān)應(yīng)是斷開(kāi)的
電路的連接
2
電流表的使用
串聯(lián)在被測(cè)電路中
電流表"+"("-")接線柱的接法
電流表的量程(先用3安的量程,若電流在0.6安以內(nèi),應(yīng)改用0.6安的量程)
試觸
3
讀得電流表的示數(shù)
新課講解:
(1)新課引入:
師:本節(jié)課我們將練習(xí)使用電流表來(lái)測(cè)量串聯(lián)和并聯(lián)電路的電流并研究其中的關(guān)系。
(2)[ 實(shí)驗(yàn)A ]:用電流表測(cè)串聯(lián)電路中的電流
先讓學(xué)生觀察課本上的串聯(lián)電路圖(a)、(b)、(c)中電流表接在三幅電路圖中的位置有何不同,在每幅圖上都要標(biāo)出電流的方向。
師問(wèn):你猜想按這三個(gè)電路圖測(cè)電路中的電流,電流表上的示數(shù),哪次大,哪次小,還是三次都一樣大?
生:議論紛紛(大多數(shù)能猜想出正確結(jié)果)
師:請(qǐng)同學(xué)按電路圖連接電路,測(cè)出(a)、(b)、(c)三圖中的電流值,來(lái)驗(yàn)證你的猜想,并填入課本表中。
在學(xué)生動(dòng)手之前,除了要提醒學(xué)生先檢查實(shí)驗(yàn)器材、明確實(shí)驗(yàn)步驟和要記錄的數(shù)據(jù)外,還要提醒學(xué)生,要按電流表的使用規(guī)則正確使用電流表。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,按完成的前后,把前三組的測(cè)量數(shù)據(jù)填入表格中。(教師在實(shí)驗(yàn)安排時(shí)有意安排三組的電流值各不相同以達(dá)到比較的目的)。(用幻燈片)
測(cè)量數(shù)據(jù)
Ia
Ib
Ic
第一組
第二組
第三組
最后經(jīng)分析可以得出結(jié)論:
串聯(lián)電路中的電流是處處相等的。
師:說(shuō)明我們剛才的猜想非常正確。
(3)[ 實(shí)驗(yàn)B ]:用電流表測(cè)量并聯(lián)電路中的電流
先讓學(xué)生觀察課本上的并聯(lián)電路圖(a)、(b)、(c),在每幅圖上都要標(biāo)出電流的方向。師問(wèn):在這三個(gè)并聯(lián)電路中,電流表的位置有何不同?它們分別在測(cè)什么電流?
學(xué)生回答。
師再問(wèn):你這次再猜想哪次電流表的示數(shù)最大?它跟另外兩次電流表示數(shù)之間有沒(méi)有關(guān)系?若有,有什么關(guān)系?
生:再次議論紛紛(大多數(shù)學(xué)生也能猜想出正確結(jié)論)。
師:下面我們同樣用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證我們剛才的猜想是否正確。
學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),并把實(shí)驗(yàn)記錄填入實(shí)驗(yàn)報(bào)告的表格內(nèi)。鼓勵(lì)先完成實(shí)驗(yàn)的小組把測(cè)量數(shù)據(jù)寫(xiě)黑板上相應(yīng)的表格內(nèi)。
測(cè)量數(shù)據(jù)
干路IA
支路IB
支路IC
第一組
第二組
第三組
組織討論:①哪個(gè)電流最大?②IA跟IB+IC進(jìn)行比較,能得出什么結(jié)論?
結(jié)論:并聯(lián)電路中,干路中的電流等于各支路中的電流之和。
實(shí)驗(yàn)完畢,先斷開(kāi)電源,整理儀器,講評(píng)實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題。
練習(xí)題:
例1.有一種節(jié)日彩燈,是串聯(lián)著的20只小燈泡,已知通過(guò)第一只燈的電流是200毫安,通過(guò)第20只燈的電流是多少?
例2.如圖5-4所示的電路中,已知A1的示數(shù)是0.4安,A2的示數(shù)是1.2安。通過(guò)燈L1、L2的電流各是多少?
(4)小結(jié)
這節(jié)課通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出:
在串聯(lián)電路中各處的電流都相等。
在并聯(lián)電路中,干路的電流等于各支路中的電流之和。
這可以用水流作比喻:一條水管內(nèi),通過(guò)各處的水流大小都相等。串聯(lián)電路中各處的電流跟管內(nèi)的水流相似。水管內(nèi)通過(guò)干流的水流大小等于各支流的水流大小之和。并聯(lián)電路中的電流關(guān)系跟干流、支流之間的水流關(guān)系相似。
第四教時(shí)
§16.4 電壓
一、教學(xué)要求
1. 知道電壓的作用及其符號(hào);
2. 知道電壓的國(guó)際單位――伏;
3. 知道干電池、家庭電路、及對(duì)人體的安全電壓值;
4. 會(huì)正確地使用電壓表,能正確地讀數(shù);
5. 通過(guò)比較電流表電壓表命名用上的異同之處,達(dá)到會(huì)使用它們的目標(biāo)。
二、教學(xué)重點(diǎn) 難點(diǎn)
1. 正確地使用電壓表是本節(jié)的重點(diǎn);
2. 對(duì)電壓概念的正確理解是本節(jié)的難點(diǎn)。
三、教學(xué)過(guò)程
1. 復(fù)習(xí)提問(wèn)
a. 電流強(qiáng)度的概念是什么?
b. 串聯(lián)和并聯(lián)電路中的電流各有什么關(guān)系?
2.新課講解
(1)引入課題
師問(wèn):我們知道電荷的定向移動(dòng)形成了電流,那么是什么原因使電荷作定向移動(dòng)的呢?實(shí)際上是因?yàn)殡娐分械碾娫吹膬蓸O上存在著一定的電壓。(板書(shū)課題)
(2)電壓是什么?
師:為了更好地認(rèn)識(shí)電壓的作用,先研究水流是怎樣形成的。
引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P22頁(yè)圖16―18和圖16―19以及“讀讀議議”的內(nèi)容。
師問(wèn):打開(kāi)閥門(mén)以后,水從A經(jīng)葉輪流至B形成水流的原因是什么?
生:是因?yàn)槿萜鰿的水面高度比D高。根據(jù)壓強(qiáng)的的知識(shí),水管兩端就會(huì)有一定的水壓差,也就是“水壓”這是形成水流的原因。
師問(wèn):能否設(shè)法使水不斷由A流向B呢?抽水機(jī)的作用是什么?
生:能,抽水機(jī)的作用是保持C和D之間有一定的高度差,從而維持水管兩端一定的水壓,使水管中形成持續(xù)的水流。
師:在實(shí)際的電路中,與此相類似,電池的正極有多余的正電荷,電池和負(fù)極有多余的負(fù)電荷,在電池的兩極之間就產(chǎn)生電壓。閉合開(kāi)關(guān),電動(dòng)體中的正電荷就在電壓的作用下做定向移動(dòng)形成電流,正電荷的運(yùn)動(dòng)方向是沿著電源的正極經(jīng)過(guò)導(dǎo)線,用電器等流到電源的負(fù)極。
看下圖:由于同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引,那么電路的自由電子就會(huì)在電源正極正電荷的吸引和電源負(fù)極負(fù)電荷的排斥作用下,做定向移動(dòng),形成電流。
〈板書(shū)〉:電壓是形成電流的原因。
教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本了解電源在電路中的作用是:保證正、負(fù)極上的電荷不斷聚集,維持正、負(fù)極間有一定的電壓,從而使電路中有持續(xù)的電流。
師問(wèn):電路中有了電源,是否一定會(huì)立即形成持續(xù)的電流呢?
師生共同討論后得出:不一定,還必須構(gòu)成通路。
〈板書(shū)〉:電路中形成持續(xù)電流的條件是:
a.電路中有電源;
b.電路必須是通路。
(3)電壓的單位
教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P23頁(yè)“讀讀議議”了解以下內(nèi)容:
a. 電壓用字母U來(lái)表示;
b. 電壓的國(guó)際單位是伏特,簡(jiǎn)稱為伏,符號(hào)為V;〈板書(shū)〉
c. 電壓的其它單位有千伏(KV)、兆伏(MV)、毫伏(mV)、微伏(μV)及它們與伏(V)之間的換算關(guān)系!窗鍟(shū)〉
d. 常見(jiàn)的幾種電壓值。
(4)電壓的測(cè)量
師:在確切地知道實(shí)際電路中某個(gè)用電大兩端的電壓是多少伏,那就必須進(jìn)行測(cè)量!窗鍟(shū)〉電壓的測(cè)量。
師:在實(shí)驗(yàn)室中,測(cè)量電壓的儀表叫電壓表,刻度盤(pán)上標(biāo)有V的電壓表,表示測(cè)出的電壓示數(shù)以伏為單位。
教師出示電壓表,讓學(xué)生觀察思考課本上的問(wèn)題:
每個(gè)接線柱上有什么符號(hào)或數(shù)字?它們分別表示什么意思?電壓表各有什么量程?對(duì)于不同量程,每個(gè)量程的最小分度值各代表的電壓是幾伏?(由于學(xué)生有學(xué)習(xí)使用電流表的經(jīng)驗(yàn),所以這些問(wèn)題回答起來(lái)并不困難)。
然后讓學(xué)生自己閱讀課本P24頁(yè)的電壓表的使用說(shuō)明書(shū),并在教師引導(dǎo)下對(duì)電壓表的使用注意點(diǎn)進(jìn)行歸納如下:
a. 校零――(與電流表一樣)
b. 并聯(lián)――電壓表必須并聯(lián)在待測(cè)電路的兩端;
c. 正負(fù)――電流從電壓表的正接線柱流進(jìn),負(fù)接線柱流出;
d. 量程――不充許超過(guò)它的量程,以及在不超過(guò)其量程的情況下盡量使用小量程等;
e. 允許――允許將電壓表直接在電源兩端,這時(shí)測(cè)量電源電壓。
最后讓學(xué)生自己操作用電壓表測(cè)電壓。
(5)鞏固新課:
概述本節(jié)課所學(xué)的主要內(nèi)容
(6)作業(yè):
1. 閱讀“電壓”一節(jié)課文;
2. 比較電壓表和電流表使用上的異同點(diǎn);
3. 預(yù)習(xí)下節(jié)“用電壓表測(cè)量電壓”一節(jié)課文;
4. 完成P25頁(yè)作業(yè)4;
5. 完成《學(xué)習(xí)指導(dǎo)用書(shū)》相應(yīng)的內(nèi)容。
第五教時(shí)
§16.5用電壓表測(cè)量電壓
一、教學(xué)要求
1. 會(huì)用電壓表測(cè)量一節(jié)或幾節(jié)干電池串聯(lián)后的總電壓,并得出串聯(lián)后的總電壓與每節(jié)干電池電壓間的關(guān)系;
2. 會(huì)用電壓表測(cè)量串聯(lián)電路中的電壓,理解串聯(lián)電路的兩端總電壓與各串聯(lián)部分兩端的電壓的關(guān)系;
3. 會(huì)用電壓表測(cè)量并聯(lián)電路中的電壓,理解并聯(lián)電路兩端的總電壓與各并聯(lián)支路兩端的電壓的關(guān)系;
二、教學(xué)重點(diǎn) 難點(diǎn)
1. 本節(jié)課的重點(diǎn)是電壓表的實(shí)際使用;
2. 本節(jié)課的難點(diǎn)是串聯(lián)與并聯(lián)電路中的電壓的關(guān)系的理解;
三、教學(xué)過(guò)程
1.復(fù)習(xí)提問(wèn)
a. 電壓的作用是什么?其單位及其符號(hào)又是什么?109V=______MV=_______K
b. 怎樣區(qū)分電壓表與電流表?
c. 比較電壓表與電流表在使用上的異同之處。
(一)相同點(diǎn)
l 使用前都必須校零;
l 接入電路時(shí)都必須使電流從“+”接線信流進(jìn),否則可能損壞電表;
l 使用時(shí),所測(cè)值勤均不得超過(guò)電表的量程,否則會(huì)損壞電表;
l 都必須采用從大至小的試觸法來(lái)選擇量程,且盡可能選用小量程;
l 讀數(shù)時(shí)都必須按所選量程正確讀數(shù),眼睛正視表盤(pán)與指針,且盡可能地讀出估計(jì)值;
(二)不同點(diǎn)
l 構(gòu)造不同。
電流表內(nèi)阻很小,所以分析電路時(shí)相當(dāng)于導(dǎo)線;
電壓表內(nèi)阻很大,所以分析電路時(shí)相當(dāng)于斷路。
l 接入電路的方法不同。
電流表必須串聯(lián)在待測(cè)電路中;
電壓表必須并聯(lián)在待測(cè)電路的兩端。
禁止不經(jīng)過(guò)用電器,將電流表的兩個(gè)接線柱直接接在電源兩極上,否則會(huì)燒毀電流表和整個(gè)電路;而電壓表卻可以直接接在電源兩極上,此時(shí)電壓表的示數(shù)即為電源電壓。
d.下圖兩個(gè)空白的圓圈表示接入的電表,請(qǐng)標(biāo)出哪個(gè)為電壓表,哪個(gè)是電流表,且必須使電路合理,并標(biāo)出它們的正負(fù)接線柱.
2.新課講解
(1)引入課題
師:前一節(jié)我們學(xué)習(xí)了電壓表的使用,這一節(jié)我們將利用電壓表測(cè)量電池的電壓,及串聯(lián)并聯(lián)電路中的電壓所遵循的規(guī)律.我們?nèi)匀挥脤?shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行研究.
(2)[實(shí)驗(yàn)1]:用電壓表測(cè)干電池的電壓
分別按P26頁(yè)16―24連接電路,并分別測(cè)出三節(jié)干電池的電壓值,U1、U2、U3及三節(jié)干電池串聯(lián)后的總電壓U,最后可以得出U=U1+U2+U3。
板書(shū):串聯(lián)電池組的總電壓等于各個(gè)電池的電壓之和。
(3)[實(shí)驗(yàn)2]:用電壓表測(cè)串聯(lián)燈泡兩端的電壓
分別按P26頁(yè)1625連接電路,并分別閉合S,得到數(shù)據(jù)U1、U2、U。發(fā)現(xiàn):
U=U1+U2。
板書(shū)?串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。
[實(shí)驗(yàn)3]:用電壓表測(cè)并聯(lián)燈泡兩端的電壓
分別按課本P27頁(yè)圖16―26連接電路,并分別閉合S,得到數(shù)據(jù)U1、U2、U。發(fā)現(xiàn):
U=U1=U2。
板書(shū):并聯(lián)電路兩端的電壓相等。
課堂練習(xí):
如圖:V1的示數(shù)為6V,V的示數(shù)為9V,則L1和L2兩端的電壓各為多少?
小結(jié):總結(jié)本課所學(xué)內(nèi)容。
作業(yè):P28頁(yè),作業(yè)5
第六教時(shí)
16.6電阻
一、教學(xué)要求
1. 知道電阻的初步知識(shí);
2. 知道電阻的單位,及相互換算關(guān)系,會(huì)比較電阻的大;
3. 理解導(dǎo)體的電阻跟長(zhǎng)度、橫截面積、材料和溫度的的關(guān)系。
二、教學(xué)重點(diǎn) 難點(diǎn)
1. 電阻的概念教學(xué)是本節(jié)難點(diǎn);
2. 讓學(xué)生理解導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度等四個(gè)因素的有關(guān)是本節(jié)的重點(diǎn)。
三、教學(xué)過(guò)程
1. 復(fù)習(xí)提問(wèn)
a. 串聯(lián)和并聯(lián)電路中電壓有何特點(diǎn)?
b. 有的同學(xué)在連接電路時(shí)連成如圖情況,會(huì)發(fā)生什么情況?
2. 新課講解
(1)引入課題
前面我們學(xué)習(xí)了兩個(gè)重要的物理量“電流”、“電壓”,這節(jié)課我們繼續(xù)學(xué)習(xí)第三個(gè)重要的電學(xué)物理量“電阻”,我們?nèi)匀粚⑼ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究。
(2)演示實(shí)驗(yàn)
按課本P28面圖16―30連接電路。
在M和N之間先入長(zhǎng)度和粗細(xì)均相同的錳銅線和鎳鉻合金線后發(fā)現(xiàn),電流表的示數(shù)不等,通過(guò)錳銅金屬線的電流較大,說(shuō)明它對(duì)電流的阻礙作用較小,而通過(guò)鎳鉻使金線的電流較小,說(shuō)明它對(duì)電流的阻礙作用較大。
師:物理學(xué)中用電阻表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小,并且用字母R表示電阻。
師問(wèn):作為一個(gè)重要的物理量,怎來(lái)比較它的大小呢?實(shí)際上要比較它的大小,先要確定它的單位。
(3)電阻的單位
學(xué)生閱讀課本了解電阻的國(guó)際單位和其它相關(guān)單位及單位的符號(hào),并且掌握它們之間的換算關(guān)系。
(4)電阻的大小與哪些因素有關(guān)
師問(wèn):在上面的實(shí)驗(yàn)中,導(dǎo)體的長(zhǎng)短和粗細(xì)都相同,而電流的大小卻不同,說(shuō)明電阻的大小跟導(dǎo)體的材料有關(guān)。下央我們繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。
[演示實(shí)驗(yàn)]:有a、b、c三根金屬絲用同種材料制成,a長(zhǎng),c短,但S相同,b的S比a、c大,a、b等長(zhǎng),將它們按要求接入電路。
按要求接入電路,閉合開(kāi)關(guān),得出相應(yīng)的電流值,并得出電阻的大小與哪些因素有關(guān)。并填入課文中方框內(nèi)。
師:導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小跟導(dǎo)體的材料,長(zhǎng)度,橫截面積,和溫度有關(guān),例如:燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻比不發(fā)光時(shí)的電阻要大得多。
引導(dǎo)學(xué)生最后閱讀課本的相應(yīng)的內(nèi)容。
小結(jié):總結(jié)本課所學(xué)內(nèi)容。
作業(yè):《學(xué)習(xí)指導(dǎo)用書(shū)》
[科目] 物理
[關(guān)鍵詞] 教案/ 生活用電
[年級(jí)] 初三
[文件] jan29.doc
[標(biāo)題] 初中物理 第十章 生活用電
[內(nèi)容]
初中物理 第十章 生活用電
【教學(xué)目標(biāo)】
【教學(xué)結(jié)構(gòu)】
生活用電 家庭電路 電流過(guò)大的原因 電路的組成 安全用電常識(shí) P總 低高 壓壓 觸 電 形 式 本章重點(diǎn)內(nèi)容及對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的理解: (一)家庭電路 1.家庭電路的組成及連接方法 (1)本節(jié)內(nèi)容比較簡(jiǎn)單,學(xué)習(xí)時(shí)要注意觀察實(shí)物:開(kāi)關(guān)、燈座、保險(xiǎn)盒、閘刀開(kāi)關(guān)等,并注意學(xué)習(xí)的方法是由整體到局部的方式展開(kāi),要從進(jìn)戶線開(kāi)始,逐步搞清以下問(wèn)題: a.家庭電路是怎樣接到低壓供電線路上的? b.開(kāi)關(guān)與電燈是怎樣連接的? c.插座是怎樣接在電線上的? d.保險(xiǎn)絲是怎樣接到閘刀開(kāi)關(guān)的下方和保險(xiǎn)盒中的? e.閘刀開(kāi)關(guān)是怎樣切斷或接通電路的? f.電能表接在電路的什么地方?它有什么作用? 通過(guò)仔細(xì)認(rèn)真的觀察,可了解家庭電路的組成,進(jìn)一步鞏固串、并聯(lián)電路的知識(shí)。 2.了解電路組成的各部分的作用,連接方式和使用注意事項(xiàng)
作用:測(cè)電功或消耗電能 a.電能表: 規(guī)格:額定電壓和允許通過(guò)的最大電流,由此可計(jì)算出電能表允許安裝
用電器的最大功率 b.保險(xiǎn)絲:
常見(jiàn)短路 2.用電器總功率過(guò)大: 3.由于短路和用電器總功率過(guò)大使家庭電器中總電流過(guò)大 (三)安全用電 1.觸電的原因: 使用方法:用手接觸筆后金屬體,筆尖觸電線 作用:辨別火線與零線,通路與斷路 總功率過(guò)大是同時(shí)使用大功率用電器 例4.下列說(shuō)法正確的是( ) A有電流通過(guò)人體就叫觸電,觸電的人不一定都發(fā)生事故 B一個(gè)開(kāi)關(guān)可同時(shí)控制兩盞燈,這兩盞燈一定是并聯(lián) C只要不接觸帶電體就不會(huì)引起觸電事故 D電路中消耗的電能達(dá)到一定值時(shí),保險(xiǎn)絲就會(huì)自動(dòng)熔斷。 解析:要分清觸電和觸電事故的不同。不是所有的觸電都發(fā)生觸電事故。當(dāng)觸電電流在10毫安左右,人能擺脫帶電體,當(dāng)觸電電流在30毫安左右,人不能擺脫帶電體;電流在100毫安左右,在短時(shí)間內(nèi)被觸電的人會(huì)死亡。一個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)控制兩盞,可以串聯(lián)也可以并聯(lián)。若并聯(lián)時(shí),開(kāi)關(guān)是干路開(kāi)關(guān)。觸電事故分為低壓觸電和高壓觸電兩種,若低壓帶電體,只要不接觸即可,但高壓帶電體必須不能靠近方可不發(fā)生觸電的事物。在電路中保險(xiǎn)絲熔斷是因?yàn)殡娐分须娏鬟^(guò)大,達(dá)到保險(xiǎn)絲的熔斷電流,并不是由于電路中消耗電能過(guò)多。正確答案為A。 【課余思考】 電熱器的發(fā)熱體、白熾燈絲和保險(xiǎn)絲的選擇各有什么異同點(diǎn)? 【測(cè)試題】 (一)選擇題: 1.家庭電路中總電流過(guò)大的原因,一是短路,二是( ) A用電器通電時(shí)間過(guò)大 B總電阻過(guò)大 C用電器總功率過(guò)大 D電流做功過(guò)多 2.在家庭電路中,關(guān)于保險(xiǎn)絲的使用,下列說(shuō)法中正確的是( ) A保險(xiǎn)絲應(yīng)串聯(lián)在零線上 B保險(xiǎn)絲應(yīng)串聯(lián)在火線上 C能用銅絲代替保險(xiǎn)絲使用 D選用保險(xiǎn)絲時(shí),應(yīng)使得保險(xiǎn)絲的額定電流等于或稍大于電路中的最大正常工作電流。 3.在家庭電路中,當(dāng)家用電器全部使用時(shí)( ) A電路的總功率最大 B電路的總電阻最大 C電路的總電壓最大 D電路的總電流最大 4.圖2中,四種關(guān)于螺絲口燈座和開(kāi)關(guān)的連接中,符合安全用電的是( ) 5.家庭電路中的保險(xiǎn)絲熔斷了,原因可能是:( ) A電路中用了功率大的用電器 B插座中兩根接頭相碰 C保險(xiǎn)線太粗 D燈座的兩根接頭相碰 6.在圖3中,測(cè)電筆正確的使用方法是( ) 7.在安裝家庭電路時(shí),下面做法錯(cuò)誤的是( ) A開(kāi)關(guān)要接在火線上 B保險(xiǎn)盒要接在火線上 C螺絲口燈座的螺旋套接在火線上 D檢查無(wú)誤后再接低壓供電電路 8.當(dāng)發(fā)現(xiàn)有人觸電時(shí),下列救護(hù)方法中錯(cuò)誤的是( ) A用手把觸電者拉開(kāi),使其擺脫電源 B盡快拉開(kāi)閘刀開(kāi)關(guān)切斷電源 C用干木棒將電線挑開(kāi) D用鉸鉗剪斷電線 (二)填空題 1.家庭電路中有兩根線,一根叫 線,另一根叫 線。兩根線之間的電壓是 伏。 2.電能表是用來(lái)測(cè)量用電器在一定時(shí)間內(nèi)消耗的 ,它要安裝在家庭電路的 上,一個(gè)電能表上標(biāo)有“220V,5A”,可以用在最大功率是 瓦的家庭電路上。 3.保險(xiǎn)絲是由電阻率較 而熔點(diǎn)較 的鉛銻合金制成的。有過(guò)大的電流通過(guò)的,保險(xiǎn)絲產(chǎn)生較 的熱量,使它的溫度達(dá)到 ,于是保險(xiǎn)絲熔斷,自動(dòng)切斷 ,起到保險(xiǎn)作用。 4.家庭電路中千萬(wàn)不要用 或 代替保險(xiǎn)絲。 5.在家庭電路中,各盞燈之間應(yīng)是 聯(lián),燈和控制它的開(kāi)關(guān)應(yīng) 聯(lián)。 6.某一照明電路中接有額定電流是5安培的保險(xiǎn)絲,在這個(gè)電路中最多能接 盞“220V,40W”的電燈。 7.在安裝三孔插座時(shí),除了兩個(gè)孔分別接火線和零線外,另一孔是跟 連接。 8.經(jīng)驗(yàn)證明,只有 伏的電壓才安全。 9.為了慶祝節(jié)日,現(xiàn)有額定電壓為6伏的小彩燈若干只,為了能用照明電路供電,至少要 聯(lián), 盞小彩燈。 7 (三)計(jì)算題: 1.某同學(xué)家中安裝了功率為40瓦的電燈5盞,功率為100瓦的電視一臺(tái),功率為300瓦的洗衣機(jī)一臺(tái),功率是700瓦的電飯煲一只,那么,這個(gè)家庭電路中干路電流最大為多大? 2.一家庭安裝的電能表標(biāo)有“220V,5A”字樣,家中已使用60瓦的電燈4盞,功率為100瓦的彩電一臺(tái),能否再使用一個(gè)功率為600瓦的電飯煲? 【測(cè)試題答案】 (一)選擇題:1.C 2.B, D 3.A, D 4.D 5.A, B,D 6.B, D 7.C 8.A (二)填空題:1.火,零,220V 2.電能,干路,1100 3.大,低,多,熔點(diǎn),電路 4.鐵絲,銅絲 5.并,串 6.27 7.地 8.不高于36 9.串,37 10.28.8 2387 5 2.可以,提示:P總-P=760W>600W 【單元點(diǎn)評(píng)】 學(xué)習(xí)這一章內(nèi)容,要注意觀察生活中的電路組成、連接及作用,理論聯(lián)系實(shí)際。 [科目] 物理 [關(guān)鍵詞] 教案/電路? [年級(jí)] 初三 [文件] jan40.doc [標(biāo)題] 第四章 電路? [內(nèi)容] 第四章 電路? 原子核式結(jié)構(gòu) 電荷 電流 種類 起電方法 電荷間的 相互作用 導(dǎo)電 性能 電路 形成 方向 基本電 路 電路狀 態(tài) 正電荷 摩擦起電 導(dǎo)體 串聯(lián)電路 通路 短路 開(kāi)路 并聯(lián)電路 絕緣體 接觸起電 負(fù)電荷 1.關(guān)于“電荷”? 人們對(duì)電荷的認(rèn)識(shí),是伴隨人們對(duì)摩擦起電認(rèn)識(shí)的產(chǎn)物,摩擦后的物體具有吸引輕小物體的性質(zhì),我們就說(shuō)物體帶了電荷。由于電荷相互作用的形式不同,人們確定了自然界有兩種電荷。電荷的正、負(fù)是人們規(guī)定的,但規(guī)定后的正、負(fù)電荷需要正確記憶。利用電荷間相互作用人們制成了檢驗(yàn)物體是否帶電的儀器――驗(yàn)電器。由驗(yàn)電器有無(wú)張角及張角的變化可判斷物體是否帶電,帶電種類及帶電多少。? 由物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)可解釋通常情況下物體呈中性及摩擦起電、接觸起電的成因。要注意區(qū)分中性與中和的不同,要明確物體起電是由于電子轉(zhuǎn)移形成的。? 2.關(guān)于:“電流”? 要想在閉合電路中形成持續(xù)電流,應(yīng)使用導(dǎo)電性能較好的導(dǎo)體。根據(jù)物體導(dǎo)電性能的不同,我們將物體分為導(dǎo)體、絕緣體及半導(dǎo)體。研究導(dǎo)體、絕緣體時(shí),應(yīng)注意以下四點(diǎn):①導(dǎo)體和絕緣體定義為“容易導(dǎo)電”和“不容易導(dǎo)電”,不能絕對(duì)地說(shuō)成“能夠”和“不能夠”;②導(dǎo)體和絕緣體各有各的用處,它們都是重要的電工材料;③要明確導(dǎo)體易導(dǎo)電及絕緣體不易導(dǎo)電的原因,并知道導(dǎo)體中參與導(dǎo)電的電荷,例如導(dǎo)體容易導(dǎo)電是因?yàn)閷?dǎo)體內(nèi)有大量的自由電荷,而不能說(shuō)成有大量的自由電子,因?yàn)榻饘賹?dǎo)體靠自由電子導(dǎo)電,而酸、堿、鹽的水溶液也是導(dǎo)體,而它們是靠正、負(fù)離子導(dǎo)電。④要明確導(dǎo)體和絕緣之間沒(méi)有絕對(duì)界限,很好的絕緣體,在一定條件下也可以轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體。? 電荷的定向移動(dòng)形成電流,而在電路中要想形成持續(xù)電流的條件有2條:①閉合電路,即通路;②有電源。這兩個(gè)條件缺一不可。? 對(duì)電流方向的認(rèn)識(shí)有三條:①電流的方向規(guī)定:規(guī)定正電荷移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞣较。這是人為規(guī)定的。②因?yàn)樵诮饘賹?dǎo)體中靠自由電子導(dǎo)電,所以金屬導(dǎo)體中的電流方向跟自由電子的定向移動(dòng)方向相反。③在電源外部的電路中,電流方向從電源的正極流向負(fù)極。? 3.關(guān)于電路? 把電源、用電器、開(kāi)關(guān)用導(dǎo)線連接起來(lái),組成的電流路徑叫電路。電源可能是干電池、蓄電池等化學(xué)電池,也可能是發(fā)電機(jī)等其他電源;電源在電路中的作用是在電源內(nèi)部把正電荷聚集到正極板,負(fù)電荷聚集到負(fù)極板,在電路中形成持續(xù)電流。? 根據(jù)用電器的連接方式不同,把電路的連接分為兩種基本電路,即串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。用電流流向法來(lái)判別串聯(lián)還是并聯(lián)是最容易掌握的方法。如果電流順序通過(guò)不同的燈泡,一定是串聯(lián);如果電流分岔通過(guò)不同的用電器,也就是說(shuō)干路電流分成若干條支流,分別通過(guò)不同的用電器,這種連接一定是并聯(lián)。? 電路可分為三種不同的狀態(tài),即通路、開(kāi)路和短路。通路是正常工作狀態(tài),開(kāi)路和短路電路都不能正常工作。電路處于通路狀態(tài)時(shí),電路處處連通;電路處于開(kāi)路時(shí),某處電路斷開(kāi),電路中沒(méi)有電流通過(guò),用電器不能工作;電路處于短路時(shí),電流從電源正極不經(jīng)用電器而直接經(jīng)導(dǎo)線流回電源負(fù)極,形成極大電流,造成電源燒壞。 【解題點(diǎn)要】? 例1.有一個(gè)帶正電的物體靠近懸掛在細(xì)線上的通草球時(shí),通草球被推斥,則通草球( )。? A.一定帶負(fù)電 B.一定帶正電 C.一定不帶電 D.不能確定是否帶電? 解析:電荷間相互作用的規(guī)律是:同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。若通草球帶負(fù)電,帶正電體與它是互相吸引,故選項(xiàng)A錯(cuò)。若通草球不帶電,據(jù)帶電體能吸引輕小物體的性質(zhì),知帶電體與它作用是吸引,故選項(xiàng)C錯(cuò)。若通草球帶正電,帶正電與它相排斥,符合題意,所以選項(xiàng)B正確。? 例2.摩擦起電的原因是( )? A.摩擦創(chuàng)造了電荷
B.摩擦使原子核發(fā)生了轉(zhuǎn)移? C.摩擦使電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移 D.摩擦使原子核和電子都發(fā)生了轉(zhuǎn)移? 解析:摩擦起電并不是創(chuàng)造了電,只是電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,使正、負(fù)電荷分開(kāi),固體物質(zhì)的原子核不能轉(zhuǎn)移。選項(xiàng)C正確。? 例3.關(guān)于電流的方向,下列說(shuō)法正確的是( )? A.電流方向一定是從電源正極流向負(fù)極? B.電荷的定向移動(dòng)方向,就是電流方向? C.正離子的定向移動(dòng)方向與電流方向相同? D.自由電子的定向移動(dòng)方向與電流方向相同? 解析:電源的正極聚集正電荷,負(fù)極聚集負(fù)電荷。在電源外部,由于電源兩極電荷的電子作用,致使正電荷從電源正極向電源負(fù)極作定向移動(dòng)。在電源內(nèi)部,由于消耗化學(xué)能,致使負(fù)電荷從電源負(fù)極向正極運(yùn)動(dòng),即電流方向在電源外部是從電源正極流向負(fù)極。當(dāng)電源外部是由金屬導(dǎo)體類連接電路時(shí),金屬導(dǎo)體中的電流是靠自由電子的定向移動(dòng)形成的。電流的方向與自由電子的定向移動(dòng)方向相反。若電流通過(guò)酸、堿、鹽水溶液時(shí),酸、堿、鹽水溶液是靠正、負(fù)離子的定向移動(dòng)形成的,正離子的定向移動(dòng)方向與電流方向相同,負(fù)離子的定向移動(dòng)方向與電流方向相反。選項(xiàng)C正確。? 例4.關(guān)于絕緣體,下列說(shuō)法正確的是( )? A.絕緣體不容易導(dǎo)電是由于它沒(méi)有電荷? B.絕緣體不容易導(dǎo)電,也不能帶電? C.絕緣體不容易導(dǎo)電,是由于它沒(méi)有運(yùn)動(dòng)的電荷? D.絕緣體在條件改變時(shí),可能會(huì)導(dǎo)電? 解析:絕緣體和導(dǎo)體的內(nèi)部原子都是由帶正電原子核和繞核運(yùn)動(dòng)的帶負(fù)電的電子組成。導(dǎo)體之所以容易導(dǎo)電,是因?yàn)閷?dǎo)體中有大量能自由移動(dòng)的電荷,而絕緣體不容易導(dǎo)電,是因?yàn)榫夡w體中幾乎沒(méi)有能自由自動(dòng)的電荷。絕緣體不容導(dǎo)電,但絕緣體能夠帶電,摩擦起電就利用了絕緣體的這種特性。導(dǎo)體和絕緣體沒(méi)有絕對(duì)的界限,很好的絕緣體,在條件改變時(shí),可以轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體。選項(xiàng)D正確。? 例5.如圖3所示,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后,三盞燈并聯(lián)的是( )? 解析:題目要求當(dāng)S閉合后,三盞燈并圖,即是電路中要有三個(gè)電流回路,且三盞燈各在一條支路上。A圖中,只有一個(gè)電流回路,則三盞燈是串聯(lián)的。C圖中,S閉合后,下面這盞燈被短接,電路只有一個(gè)電流回路,上面的兩盞燈串聯(lián)。D圖中,S閉合后,有兩個(gè)電流回路,其中一個(gè)回路中有兩盞燈串聯(lián),再與另一回路中的電燈并聯(lián),它們組成混聯(lián)電路。B圖中,S閉合后,有三個(gè)電流通路,并且三盞燈都在各自支路中,所以它們是并聯(lián)。選項(xiàng)B正確。? 例7. 在圖5中,按電路圖連按實(shí)物圖? 【課余思考】? 1.檢驗(yàn)物體是否帶電的方法有幾種?各是什么?? 2.中性和中和的區(qū)別是什么?? 【同步練習(xí)】? 1.有三個(gè)用細(xì)線懸掛起的通草球,當(dāng)它們兩兩相靠近(沒(méi)接觸)時(shí),都能互相吸引,則這三個(gè)通草球( )? A.只有一個(gè)帶有電荷 B.只有兩個(gè)帶有電荷,并且是帶異種電荷? C.三個(gè)都帶是電荷
D.無(wú)法確定有幾個(gè)小球帶電? 2.用手拿一條鐵線與毛皮互相摩擦后,鐵線將( )? A.帶正電
B.帶負(fù)電 C.不帶電
D.可能帶電? 3.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )? A.電源是將電能轉(zhuǎn)化為其他能的裝置? B.絕不允許用導(dǎo)線把電源兩極連接起來(lái)? C.電路中有電源,不一定就有電流? D.電源的作用是不斷地使正極聚集有正電荷,使負(fù)極聚集有負(fù)電荷? 5.下列說(shuō)法正確的是( )? A.電荷的運(yùn)動(dòng)形成電流? B.是路短路時(shí),用電器不工作,所以短路沒(méi)有危害? C.要使電路中形成持續(xù)電流,必須有電源,并且電路要形成通路? D.手電筒電路中,自由電荷是從電源正極經(jīng)燈絲流向負(fù)極? 6.如圖8所示電路,當(dāng)開(kāi)關(guān)S打開(kāi)時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )? B.L1與L2是串聯(lián)? C.L1、L3、L4是串聯(lián)? 7.在圖9所示的電路中,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí), 燈L1、L2均不亮。某同學(xué)用一根導(dǎo)線去查找電路 的故障。他將導(dǎo)線先并接在燈L1兩端時(shí)發(fā)現(xiàn)L2亮, 燈L1不亮,然后并接在燈L2的兩端時(shí) 發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮。由此可判斷( )? A.燈L1斷路 B.燈L1短路 C.燈L2斷路 D.燈L2短路? 9.如圖10所示電路:? (1)若使L1、L2串聯(lián),則應(yīng)閉合 ,斷開(kāi) 。? (2)若使L1、L2并聯(lián),則應(yīng)閉合
,斷開(kāi) 。? (3)如果閉合S1、S2而斷開(kāi)S2,則燈 亮。? (4)如果閉合S1、S2,則會(huì)出現(xiàn) 路。? 10.容易導(dǎo)電的物體叫做
,不容易導(dǎo)電的物體叫做
。在(1)金屬、(2)人體、(3)橡膠、(4)塑料、(5)大地、(6)油中,屬于導(dǎo)體的是(只寫(xiě)序號(hào)) ,屬于絕緣體的是
。? 11.現(xiàn)有兩個(gè)開(kāi)關(guān)、兩盞燈、一個(gè)電池組、導(dǎo)線若干,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)電路,當(dāng)兩個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)兩盞燈都發(fā)光,只閉合其中一個(gè)開(kāi)關(guān)的只有一盞燈發(fā)光,畫(huà)出符合要求的電路圖。? 同步練習(xí)答案? 1.B 2.C 3.A
4.C 5.C 6.D
7.A 8.正;負(fù);正 9.(1)S1;S2和S3 (2)S2和S3;S1 (3)L2 (4)短 10.導(dǎo)體;絕緣體;(1)(2)(5);(3)(4)(6) 11.燈L1和L2及電池組連接為一個(gè)串聯(lián)電路,開(kāi)關(guān)S與其中的一個(gè)燈用導(dǎo)線并聯(lián)起來(lái)即可。 ? 【單元點(diǎn)評(píng)】? 1.關(guān)于帶電微粒的區(qū)分:? 初學(xué)電學(xué)的同學(xué)對(duì)一些帶電微粒,即電荷,正電荷、負(fù)電荷、正離子、負(fù)離子、電子、自由電子的敘述不夠準(zhǔn)確。“電荷”是帶電微粒的統(tǒng)稱。電荷包括正電荷和負(fù)電荷。其中正電荷包括正離子及原子核所帶正電。而負(fù)電荷包括負(fù)離子、電子和自由電子。在摩擦起電過(guò)程或接觸起電過(guò)程中轉(zhuǎn)移的是電子,而不是自由電子或原子核。在酸、堿、鹽水溶液中參與導(dǎo)電的帶電微粒是正離子和負(fù)離子,在金屬導(dǎo)體中參與導(dǎo)電的帶電微粒是自由電子。正離子是正電荷,負(fù)離子和自由電子是負(fù)電荷,在電力的作用下,它們的定向移動(dòng)方向是相反的。在物理學(xué)中規(guī)定正電荷的定向移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞣较,即正離子和定向移動(dòng)方向和電流方向相同,而負(fù)離子和自由電子的定向移動(dòng)方向和電流方向相反,因?yàn)檎、?fù)離子和自由電子都可以自由移動(dòng),所以稱它們?yōu)樽杂呻姾伞? 2.正確區(qū)分“中性”和“中和”? “中性”是物體通常情況時(shí)的一種狀態(tài),而中和則是在物體間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移時(shí)的一種物理過(guò)程。在通常情況下,物體內(nèi)部的原子核外和核外繞核高速旋轉(zhuǎn)的電子所帶的正、負(fù)電荷的數(shù)目相等,所以整個(gè)原子呈中性,我們稱物體“不帶電”。而兩個(gè)帶有等量、異種電荷的帶電體,在它們彼此接觸時(shí),帶負(fù)電的帶電體上多余的電子就會(huì)轉(zhuǎn)移到帶正電的電體上,這樣,帶正電的帶電體就不會(huì)再缺少電子,而帶負(fù)電的帶電體上也沒(méi)有多余的電子,它們就又恢復(fù)成了不帶電的狀態(tài)。所以,在“中和”過(guò)程中伴隨著電子的轉(zhuǎn)移,而在電子轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,并沒(méi)有電荷的消失,即電荷守恒。 第一節(jié) 電
壓 【教學(xué)目的】 1、知道電壓的作用,知道電源是提供電壓的裝置。 2、知道電壓的單位,能對(duì)電壓的不同單位進(jìn)行變換。 3、記住干電池、家庭電路等的電壓值。 【教學(xué)重點(diǎn)】 使學(xué)生形成電壓概念,理解電壓作用 【教學(xué)難點(diǎn)】 理解電流的形成原因 【教 具】
電源(或干電池),一只學(xué)生電壓表,小燈泡,一個(gè)開(kāi)關(guān),導(dǎo)線若干,幻燈片 【教學(xué)過(guò)程】 一、引入新課。 演示:閉合示教板上電路中的開(kāi)關(guān),燈泡亮了,說(shuō)明電路中產(chǎn)生了電流。
提問(wèn):電流是怎樣形成的?
取下電路中的干電池,閉合開(kāi)關(guān),燈泡不發(fā)光。
提出問(wèn)題:在這種情況下,為什么電路中不能形成電流,電源的作用是什么? 二、新課講授 1、電壓使電路中形成了電流
用水壓形成水流來(lái)類比電壓形成電流。電源的正極聚集有大量的正電荷,負(fù)極聚集有大量的負(fù)電荷,在電源的正、負(fù)極之間就產(chǎn)生了電壓。這個(gè)電壓使電路中電荷發(fā)生定向流動(dòng),就形成了電流。 2、電源是提供電壓的裝置。 電路中要有持續(xù)電流的條件:電源,電路應(yīng)是通路 3、電壓(U)的單位。 國(guó)際單位:伏特(伏)V 常用單位:千伏(kV),毫伏(mV),微伏(uV)。 4、常見(jiàn)的電壓值。 (1)一節(jié)干電池:1.5V (2)一節(jié)鉛蓄電池:2V (3)安全電壓:不高于36V (4)家庭照明電壓:220V (5)工業(yè)電壓380V 5、練習(xí) (1)電壓使 產(chǎn)生定向移動(dòng)形成 的原因,
是提供電壓的裝置 (2)220伏= 千伏= 毫伏 6、小結(jié) 這節(jié)課講授的電壓是電學(xué)中又一個(gè)重要的物理量,由于知識(shí)所限,我們用水流作比喻講述“電壓使電路中形成電流。電源是提供電壓的裝置。要知道電壓的單位,會(huì)進(jìn)行單位變換。此外,還要記住干電池和家庭電路電壓值。 【教學(xué)后記】 第二節(jié)
電壓表 【教學(xué)目的】 1、知道電壓表是測(cè)量電路兩端電壓的儀表和電壓表在電路中的符號(hào)。 2、能正確讀出電壓表的示數(shù)。 3、知道正確使用電壓表的規(guī)則,會(huì)將電壓表接到被測(cè)電路的兩端測(cè)電壓。 【教學(xué)重點(diǎn)】 正確使用電壓表 【教學(xué)難點(diǎn)】 會(huì)用電壓表測(cè)出被測(cè)電壓 【教 具】 干電池,一只學(xué)生電壓表,小燈泡,一個(gè)開(kāi)關(guān),導(dǎo)線若干,幻燈片 【教學(xué)過(guò)程】 一、復(fù)習(xí)提問(wèn)
(1)電流表的使用規(guī)則是什么? (2)你怎樣知道一只電表是電流表,在使用電流表前,要觀察了解哪些內(nèi)容? 二、引入新課
這堂課我們來(lái)學(xué)習(xí)測(cè)量電壓的儀器。它叫電壓表。(出示幾種電壓表)介紹種類。 三、新課講授 1、電壓表的結(jié)構(gòu): 電壓表的外形,符號(hào),接線柱,量程:0-3V,0-15V。 2、讀數(shù): (1)認(rèn)清所選量程。 (2)認(rèn)清最小電壓值 若選0-3V,則每小格0.1V 若選0-15V,則每小格0.5V (3)檢查寫(xiě)單位 3、練習(xí)讀數(shù)(幻燈顯示) 4、電壓表的使用(實(shí)物講解) (1)電壓表要并聯(lián)在所測(cè)電路中。 (2)“+”“-”接線柱的接法要正確。 (3)被測(cè)電壓不要超過(guò)電壓表的最大測(cè)量值。 5、學(xué)生上講臺(tái)演示電壓表的正確使用規(guī)則 6、討論“想想議議” 7、練習(xí) (1)把一個(gè)燈泡接人電源的電路中,用電壓表測(cè)出小燈炮兩端的電壓,畫(huà)出電路圖,并標(biāo)出電壓表的“+”、“一”接線柱。 (2)在兩個(gè)燈泡L1、L2串聯(lián)的電路中,用電壓表測(cè)小燈泡L1兩端的電壓,畫(huà)出電路圖,并標(biāo)出電壓表的“+”、“一”接線柱。 (3)在下圖所示的電路中,電壓表測(cè)量的是哪個(gè)燈泡兩端的電壓,并在電壓表兩端標(biāo)出它的“+”、“一”接線柱。 8、小結(jié)(學(xué)生歸納) 利用表格的方法對(duì)比電壓表和電流表的異同。 【教學(xué)后記】 四、路程和時(shí)間的計(jì)算 教學(xué)目標(biāo) 1.知道由 v=變形得到的公式s=vt和t=上的物理意義. 2.能夠應(yīng)用速度公式及變形公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算并解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。 3.培養(yǎng)學(xué)生初步學(xué)會(huì)解物理問(wèn)題的基本過(guò)程;建立物理情景;明確研究對(duì)象;根據(jù)給定的已知條件列方程。 重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1.重點(diǎn):應(yīng)用速度公式解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題. 2.難點(diǎn):①將學(xué)生習(xí)慣于應(yīng)用代數(shù)設(shè)未知量x(或y)列方程的方法改為用物理量符號(hào)表示已知量和未知量,用相應(yīng)的物理公式求解;②涉及多個(gè)物理過(guò)程的問(wèn)題.分析物理過(guò)程,建立物理情景并正確解題。 教學(xué)時(shí)間:1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程 一、引人新課 前面學(xué)習(xí)了勻速直線運(yùn)動(dòng)速度概念及變速運(yùn)動(dòng)中平均速度的概念,本節(jié)課應(yīng)用速度概念解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。 二、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì) 1.路程和時(shí)間的計(jì)算。 問(wèn)題: ⑴小明正常步行,10秒鐘走了10米,求他正常步行的平均速度多大? ⑵小明正常步行,從家到學(xué)校要走10分鐘,那么小明上學(xué)要走的路程大約是多少米? ⑶小明家到電影院是1.2千米,小明從家正常步行去電影院大約用多少分鐘? 在同學(xué)們討論、計(jì)算、得出答案的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生明確: 速度公式v=及導(dǎo)出公式s=vt、t=的物理意義,即在運(yùn)動(dòng)物體速度一定的情況下,運(yùn)動(dòng)的路程與時(shí)間成正比。 2.解物體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的基本過(guò)程: ⑴建立物理情景,明確研究對(duì)象,分清幾個(gè)物理過(guò)程。 ⑵一般可根據(jù)題目中所給條件畫(huà)出草圖,并在圖上標(biāo)出已知量和待求量并注意對(duì)應(yīng)關(guān)系。 ⑶題目中涉及兩個(gè)以上物理過(guò)程時(shí),除分清已知量、待求量以久,要抓不變量和相關(guān)量。 ⑷解題要規(guī)范化,在已知條件中統(tǒng)一單位,要有原始公式,導(dǎo)出公式,數(shù)據(jù)代入,得出結(jié)論。 3.解題:此題研究的是小明正常步行從家到學(xué)校和電影兩個(gè)過(guò)程,兩過(guò)程都是正常步行,速度是不變的。 已知:s1=10米 , t1=10秒,t2=10分=600秒,s3=1.2千米=1200米。 求:v, s2, t3 解:=1米/秒,s=vt2=1米/秒×600秒=600米, t3= 答:小明正常步行速度是1米/秒,家到學(xué)校約是600米,他從家到電影院正常步行約用20分鐘。 4.典型例題分析。 例
在工程建設(shè)中經(jīng)常要用到爆破技術(shù),在一次爆破中,用了一條96厘米長(zhǎng)引火線來(lái)使裝在鉆孔里的炸爆炸。引火線燃燒的速度是0.8厘米/秒,點(diǎn)火者點(diǎn)著引火線以后,以5米/秒的速度跑開(kāi),他能否在爆炸前跑到離爆炸點(diǎn)500米遠(yuǎn)的安全地區(qū)? 引導(dǎo)學(xué)生從下列幾方面分析: 研究問(wèn)題───導(dǎo)火線和人的運(yùn)動(dòng); 研究對(duì)象───導(dǎo)火線和人; 物理過(guò)程───(1)導(dǎo)火線的運(yùn)動(dòng):知長(zhǎng)度和燃燒速度。(2)人的運(yùn)動(dòng):知速度和需要跑開(kāi)的距離。 兩過(guò)程相關(guān)的物理量───時(shí)間,即人必須在導(dǎo)火線燃燒這段時(shí)間內(nèi)跑到安全區(qū)。 解題過(guò)程──五種方法求解。 解法Ⅰ:比較距離法(求出導(dǎo)火線燃燒所需要的時(shí)間內(nèi)人跑開(kāi)的距離與安全區(qū)距離相比較)。 已知:s1=96厘米,v1=0.8厘米/秒,v2=5米/秒,s=500米。 求s2. 解:t=,s2=v2t=5米/秒×120秒=600米, 600米>500米 答:人可以跑到安全地區(qū)。 解法Ⅱ:比較速度法(求出人在120秒內(nèi)要跑出500米的速度與人實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度相比較)。 V2=5米/秒>4.17米/秒。 解法Ⅲ:比較時(shí)間法(求出人以5米/秒速度跑500米所用時(shí)間與導(dǎo)火線燃燒所用時(shí)間相比較)。 T2= 解法Ⅳ:應(yīng)用比例關(guān)系直接比較距離法。 因?yàn)閠=, t= t相等 所以, s2= 600米>500米。 解法Ⅴ:應(yīng)用比例關(guān)系直接比較速度法。 , v2==×500米=4.17米/秒, 5米/秒>4.17米/秒。 通過(guò)此題的討論應(yīng)使學(xué)生明確: (1) 解物理問(wèn)題一般情況下解法不是唯一的。無(wú)論用哪種解法,物理過(guò)程必須清楚。 (2) 應(yīng)用比例關(guān)系求解時(shí),要注意比例成立的條件,利用相等量或不變量列比例方程。 (3) 具體選用哪種解法簡(jiǎn)單,需要考慮題目中條件及要求,此題解法Ⅳ比較簡(jiǎn)單。 三、課堂小結(jié) 1.
通過(guò)例題分析,帶領(lǐng)同學(xué)們歸納、總結(jié)解物理計(jì)算題的基本方法。 2.
通過(guò)例題分析,帶領(lǐng)同學(xué)們通過(guò)對(duì)比總結(jié)出解物理計(jì)算題與代數(shù)中的同類應(yīng)用題有什么共同點(diǎn)與不同點(diǎn)。 四、布置作業(yè):課后練習(xí)。 四、路程和時(shí)間的計(jì)算 教學(xué)目標(biāo) 1.知道由 v=變形得到的公式s=vt和t=上的物理意義. 2.能夠應(yīng)用速度公式及變形公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算并解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。 3.培養(yǎng)學(xué)生初步學(xué)會(huì)解物理問(wèn)題的基本過(guò)程;建立物理情景;明確研究對(duì)象;根據(jù)給定的已知條件列方程。 重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1.重點(diǎn):應(yīng)用速度公式解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題. 2.難點(diǎn):①將學(xué)生習(xí)慣于應(yīng)用代數(shù)設(shè)未知量x(或y)列方程的方法改為用物理量符號(hào)表示已知量和未知量,用相應(yīng)的物理公式求解;②涉及多個(gè)物理過(guò)程的問(wèn)題.分析物理過(guò)程,建立物理情景并正確解題。 教學(xué)時(shí)間:1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程 一、引人新課 前面學(xué)習(xí)了勻速直線運(yùn)動(dòng)速度概念及變速運(yùn)動(dòng)中平均速度的概念,本節(jié)課應(yīng)用速度概念解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。 二、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì) 1.路程和時(shí)間的計(jì)算。 問(wèn)題: ⑴小明正常步行,10秒鐘走了10米,求他正常步行的平均速度多大? ⑵小明正常步行,從家到學(xué)校要走10分鐘,那么小明上學(xué)要走的路程大約是多少米? ⑶小明家到電影院是1.2千米,小明從家正常步行去電影院大約用多少分鐘? 在同學(xué)們討論、計(jì)算、得出答案的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生明確: 速度公式v=及導(dǎo)出公式s=vt、t=的物理意義,即在運(yùn)動(dòng)物體速度一定的情況下,運(yùn)動(dòng)的路程與時(shí)間成正比。 2.解物體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的基本過(guò)程: ⑴建立物理情景,明確研究對(duì)象,分清幾個(gè)物理過(guò)程。 ⑵一般可根據(jù)題目中所給條件畫(huà)出草圖,并在圖上標(biāo)出已知量和待求量并注意對(duì)應(yīng)關(guān)系。 ⑶題目中涉及兩個(gè)以上物理過(guò)程時(shí),除分清已知量、待求量以久,要抓不變量和相關(guān)量。 ⑷解題要規(guī)范化,在已知條件中統(tǒng)一單位,要有原始公式,導(dǎo)出公式,數(shù)據(jù)代入,得出結(jié)論。 3.解題:此題研究的是小明正常步行從家到學(xué)校和電影兩個(gè)過(guò)程,兩過(guò)程都是正常步行,速度是不變的。 已知:s1=10米 , t1=10秒,t2=10分=600秒,s3=1.2千米=1200米。 求:v, s2, t3 解:=1米/秒,s=vt2=1米/秒×600秒=600米, t3= 答:小明正常步行速度是1米/秒,家到學(xué)校約是600米,他從家到電影院正常步行約用20分鐘。 4.典型例題分析。 例
在工程建設(shè)中經(jīng)常要用到爆破技術(shù),在一次爆破中,用了一條96厘米長(zhǎng)引火線來(lái)使裝在鉆孔里的炸爆炸。引火線燃燒的速度是0.8厘米/秒,點(diǎn)火者點(diǎn)著引火線以后,以5米/秒的速度跑開(kāi),他能否在爆炸前跑到離爆炸點(diǎn)500米遠(yuǎn)的安全地區(qū)? 引導(dǎo)學(xué)生從下列幾方面分析: 研究問(wèn)題───導(dǎo)火線和人的運(yùn)動(dòng); 研究對(duì)象───導(dǎo)火線和人; 物理過(guò)程───(1)導(dǎo)火線的運(yùn)動(dòng):知長(zhǎng)度和燃燒速度。(2)人的運(yùn)動(dòng):知速度和需要跑開(kāi)的距離。 兩過(guò)程相關(guān)的物理量───時(shí)間,即人必須在導(dǎo)火線燃燒這段時(shí)間內(nèi)跑到安全區(qū)。 解題過(guò)程──五種方法求解。 解法Ⅰ:比較距離法(求出導(dǎo)火線燃燒所需要的時(shí)間內(nèi)人跑開(kāi)的距離與安全區(qū)距離相比較)。 已知:s1=96厘米,v1=0.8厘米/秒,v2=5米/秒,s=500米。 求s2. 解:t=,s2=v2t=5米/秒×120秒=600米, 600米>500米 答:人可以跑到安全地區(qū)。 解法Ⅱ:比較速度法(求出人在120秒內(nèi)要跑出500米的速度與人實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度相比較)。 V2=5米/秒>4.17米/秒。 解法Ⅲ:比較時(shí)間法(求出人以5米/秒速度跑500米所用時(shí)間與導(dǎo)火線燃燒所用時(shí)間相比較)。 T2= 解法Ⅳ:應(yīng)用比例關(guān)系直接比較距離法。 因?yàn)閠=, t= t相等 所以, s2= 600米>500米。 解法Ⅴ:應(yīng)用比例關(guān)系直接比較速度法。 , v2==×500米=4.17米/秒, 5米/秒>4.17米/秒。 通過(guò)此題的討論應(yīng)使學(xué)生明確: (1) 解物理問(wèn)題一般情況下解法不是唯一的。無(wú)論用哪種解法,物理過(guò)程必須清楚。 (2) 應(yīng)用比例關(guān)系求解時(shí),要注意比例成立的條件,利用相等量或不變量列比例方程。 (3) 具體選用哪種解法簡(jiǎn)單,需要考慮題目中條件及要求,此題解法Ⅳ比較簡(jiǎn)單。 三、課堂小結(jié) 1.
通過(guò)例題分析,帶領(lǐng)同學(xué)們歸納、總結(jié)解物理計(jì)算題的基本方法。 2.
通過(guò)例題分析,帶領(lǐng)同學(xué)們通過(guò)對(duì)比總結(jié)出解物理計(jì)算題與代數(shù)中的同類應(yīng)用題有什么共同點(diǎn)與不同點(diǎn)。 四、布置作業(yè):課后練習(xí)。 第四課時(shí)速度和時(shí)間的關(guān)系 教學(xué)目標(biāo) 一、知識(shí)目標(biāo) 1、知道什么是速度――時(shí)間圖像,以及如何用圖像來(lái)表示速度和時(shí)間的關(guān)系。 2、知道勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速運(yùn)動(dòng)的v-t圖像的物理意義。 3、知道什么是勻變速運(yùn)動(dòng)和非勻變速運(yùn)動(dòng)。 二、能力目標(biāo) 1、類比位移-時(shí)間圖像,學(xué)生自己分析、討論、培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力; 2、從位移圖像到速度圖像使學(xué)生逐漸熟悉數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)方法研究物理問(wèn)題的能力。 三、德育目標(biāo) 在教學(xué)中重視嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)推理過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生腳踏實(shí)地的作網(wǎng),形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。 教學(xué)重點(diǎn) 速度――時(shí)間圖像的速度與時(shí)間的變化規(guī)律,使學(xué)生在圖像的基礎(chǔ)上掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。 教學(xué)難點(diǎn) 位移圖像和速度圖像的區(qū)別 教學(xué)方法 類比法、討論法
教學(xué)用具 有關(guān)知識(shí)的投影片 課時(shí)安排 1課時(shí) 教學(xué)步驟 一、導(dǎo)入新課 復(fù)習(xí)“位移――時(shí)間”圖像(出示投影片) 某物體運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間圖像如圖所示,設(shè)問(wèn):線段OA,AB表示物體的位移速時(shí)間如何變化,物體做什么運(yùn)動(dòng),其直線的斜率表示什么? 學(xué)生回答:OA段,位移S隨時(shí)間不斷增大,是過(guò)原點(diǎn)的直線,作勻速直線運(yùn)動(dòng),其斜率表示速度的大小。AB段,位移s不斷減小,減小到O在負(fù)方向位移又不斷增大,說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)方向與OA段的運(yùn)動(dòng)方向相反,其斜率為負(fù),表示物體沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。 歸納總結(jié)(出示投影片) 1、在位移――時(shí)間圖像中可直接得到位移的大小、正負(fù)的變化。 2、在某一段時(shí)間里的直線斜率的大小即物體運(yùn)動(dòng)的速度,斜率為正,說(shuō)明物體沿正方向運(yùn)動(dòng);斜率為負(fù),說(shuō)明物體沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。 二、新課教學(xué) 1、知道勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度――時(shí)間圖像,以及它是怎樣畫(huà)出的; 2、知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念及速度――時(shí)間圖像,能根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量出不同時(shí)刻的速度值,畫(huà)出物體運(yùn)動(dòng)的速度――時(shí)間圖像; 3、能區(qū)分勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v―t圖像; 4、初步理解根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)的v―T圖像求位移的方法和原理。 (二)學(xué)生目標(biāo)完成過(guò)程 1、勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度――時(shí)間圖像 前面我們認(rèn)識(shí)了位移――時(shí)間圖像,我們這節(jié)課來(lái)認(rèn)識(shí)一副新面孔:速度――時(shí)間圖像,同學(xué)們根據(jù)前面的學(xué)習(xí),類比推理回答如下問(wèn)題: (1)如何建立關(guān)于速度――時(shí)間的坐標(biāo)軸; (2)同學(xué)們把書(shū)合上,當(dāng)一物體以v=2m/s的速度勻速前進(jìn),作出它的v―t圖像(學(xué)生板演); (3)從圖像中能獲取什么物理信息? 師生共同分析:從速度――時(shí)間圖像這個(gè)叫法看,是速度與時(shí)間的關(guān)系圖像,以t軸為橫軸,v軸為縱軸,建立坐標(biāo)系。而勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v不隨時(shí)間變化,只能是與t軸平行的直線。 從圖像中可獲得: (1)速度的大小、方向 (2)從s=vt可獲得:邊長(zhǎng)為v和t所圍成的矩形的面積,就是物體在時(shí)間t內(nèi)的位移。(即圖中的斜線陰影部分) 2、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v―t圖像 一個(gè)物體做的運(yùn)動(dòng)具有這樣的特點(diǎn),同學(xué)們細(xì)分析所給數(shù)據(jù),回答以下問(wèn)題(出示投影片) 時(shí)刻 t/s 速度 v/km?h-1 0 20 5 31 10 40 15 49 問(wèn)題(1)從出示的數(shù)據(jù)同學(xué)們可看出什么規(guī)律? (2)根據(jù)數(shù)據(jù)作出v―t圖像 學(xué)生討論得到:在誤差允許的范圍內(nèi),物體每隔5s,速度增加約10km/h,也就是每隔相同的時(shí)間間隔,速度的改變量相等。 師:對(duì),這就是勻變速直線運(yùn)動(dòng),同志們根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)給其下一定義。 生甲:速度改變均勻的運(yùn)動(dòng)。 生乙:速度隨時(shí)間而均勻地增加。 板書(shū):在變速直線運(yùn)動(dòng)中,如果在相等的時(shí)間內(nèi)速度的改變相等,這種運(yùn)動(dòng)叫作勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 學(xué)生用描點(diǎn)法作出v-t圖像如下: 回答:速度――時(shí)間圖像是一條傾斜的直線,無(wú)論從圖表中,還是從圖像中都可以看出,速度隨時(shí)間均勻地增加。 師總結(jié):對(duì),這就是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 板書(shū):在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,它的速度隨時(shí)間而均勻增加,這就叫勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 學(xué)生們?cè)倏催@個(gè)圖像(出示投影片),v隨時(shí)間如何變化? 學(xué)生回答:速度隨時(shí)間而均勻地減小。 師:對(duì),這就是勻減速直線運(yùn)動(dòng)。 板書(shū):在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,它的速度隨時(shí)間而均勻地減小,這就叫勻減速直線運(yùn)動(dòng)。 提問(wèn):同學(xué)們仔細(xì)觀察圖像(勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v―t圖像),從圖像中可獲取什么物理信息? 引導(dǎo)回答:可以直接從圖像中讀出某時(shí)刻對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度,還可以看出在某段時(shí)間內(nèi)速度變化的量。 歸納:從勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v―t圖像中可以獲。海ǔ鍪就队捌 (1)某時(shí)刻的瞬時(shí)速度 (2)某段時(shí)間內(nèi)的速度的變化量 (3)速度的變化量是正值,還是負(fù)值。是正值的話,說(shuō)明與v方向相同,是負(fù)值的話,說(shuō)明與v方向相反。 在變速直線運(yùn)動(dòng)中,速度不一定是均勻變化的,這種運(yùn)動(dòng)是非勻變速直線運(yùn)動(dòng)。在日常生活中,很多物體的運(yùn)動(dòng)接近勻變速,通常作為勻變速來(lái)處理。比如:發(fā)射炮彈在炮筒里的運(yùn)動(dòng),石塊從高處自由下落等等。 3、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v―t圖像與勻速直線運(yùn)動(dòng)中的s―t圖像的區(qū)別。例:(出示投影片) 請(qǐng)同學(xué)看圖,據(jù)圖分析甲、乙兩圖中物體在這60s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況。 點(diǎn)評(píng):圖像的形狀完全一樣,但所包含的物理意義卻不同。要分析清物體的運(yùn)動(dòng)情況,首先要看圖像中橫縱坐標(biāo)所表示的物理量,根據(jù)圖像中的圖線找到物理量間的關(guān)系,從而再確定它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 4、例題精進(jìn):(出示投影片) 如圖為一物體作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖像,根據(jù)圖線作出以下幾個(gè)判定,正確的是: A:物體始終沿正方向運(yùn)動(dòng) B:物體先沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng),在t=2s后開(kāi)始沿正方向運(yùn)動(dòng)。 分析:從圖像中直接可看出v的正與負(fù),速度為負(fù),表示與規(guī)定的正方向相反,速度為正,表示與規(guī)定正方向一致。且正負(fù)只表示方向,而不表示其大小 在0~2s時(shí)里,速度越來(lái)越。ㄔ谪(fù)方向上),2s時(shí)速度為0,在0~2s內(nèi)物體做勻減速運(yùn)動(dòng);2~4s內(nèi)物體沿正方向勻加速運(yùn)動(dòng),(t=4s時(shí),v=20m/s)所以選B。 5、鞏固性練習(xí)P28
2 三、小結(jié) 1、什么是速度――時(shí)間圖WQJ ; 2、知道勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v――t圖像的物理意義; 3、能內(nèi)區(qū)分勻速運(yùn)動(dòng)中的s―t圖像以及勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v―t圖像。 四、作業(yè)P28 練習(xí)四1 補(bǔ)充: 從圖像中判決物體作什么運(yùn)動(dòng)。 五、板書(shū)設(shè)計(jì): 1、勻速直線運(yùn)動(dòng)圖像:v值恒定,是平行于t軸的直線; 2、勻變速直線運(yùn)動(dòng) 概念:速度隨時(shí)間均勻地改變 圖像:傾斜的直線 3、非勻變速直線運(yùn)動(dòng):速度不是均勻改變的直線運(yùn)動(dòng)。 第二節(jié) 萬(wàn)有引力定律 [教學(xué)目標(biāo)] 1.在開(kāi)普勒第三定律的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)得到萬(wàn)有引力定律,使學(xué)生對(duì)此規(guī)律有初步理解。 2.介紹萬(wàn)有引力恒量的測(cè)定方法,增加學(xué)生對(duì)萬(wàn)有引力定律的感性認(rèn)識(shí)。 3.通過(guò)牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的思考過(guò)程和卡文迪許扭秤的設(shè)計(jì)方法,滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法論教育。 [重點(diǎn)難點(diǎn)] 1.萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)過(guò)程,既是本節(jié)課的重點(diǎn),又是學(xué)生理解的難點(diǎn),所以要根據(jù)學(xué)生反映,調(diào)節(jié)講解速度及方法。 2.由于一般物體間的萬(wàn)有引力極小,學(xué)生對(duì)此缺乏感性認(rèn)識(shí),又無(wú)法進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),故應(yīng)加強(qiáng)舉例。 [教 具] 卡文迪許扭秤模型。 [教學(xué)過(guò)程] (一)引入新課 1.引課:前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí),我們知道做圓周運(yùn)動(dòng)的物體都需要一個(gè)向心力,而向心力是一種效果力,是由物體所受實(shí)際力的合力或分力來(lái)提供的。另外我們還知道,月球是繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的,那么我們想過(guò)沒(méi)有,月球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由誰(shuí)來(lái)提供的呢?(學(xué)生一般會(huì)回答:地球?qū)υ虑蛴幸Α? 我們?cè)賮?lái)看一個(gè)實(shí)驗(yàn):我把一個(gè)粉筆頭由靜止釋放,粉筆頭會(huì)下落到地面。 實(shí)驗(yàn):粉筆頭自由下落。 同學(xué)們想過(guò)沒(méi)有,粉筆頭為什么是向下運(yùn)動(dòng),而不是向其他方向運(yùn)動(dòng)呢?同學(xué)可能會(huì)說(shuō),重力的方向是豎直向下的,那么重力又是怎么產(chǎn)生的呢?地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑虻囊κ遣皇且环N力呢?(學(xué)生一般會(huì)回答:是。)這個(gè)問(wèn)題也是300多年前牛頓苦思冥想的問(wèn)題,牛頓的結(jié)論也是:是。 既然地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑蛴幸κ且环N力,那么這種力是由什么因素決定的,是只有地球?qū)ξ矬w有這種力呢,還是所有物體間都存在這種力呢?這就是我們今天要研究的萬(wàn)有引力定律。 板書(shū):萬(wàn)有引力定律 (二)教學(xué)過(guò)程 1.萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo) 首先讓我們回到牛頓的年代,從他的角度進(jìn)行一下思考吧。當(dāng)時(shí)“日心說(shuō)”已在科學(xué)界基本否認(rèn)了“地心說(shuō)”,如果認(rèn)為只有地球?qū)ξ矬w存在引力,即地球是一個(gè)特殊物體,則勢(shì)必會(huì)退回“地球是宇宙中心”的說(shuō)法,而認(rèn)為物體間普遍存在著引力,可這種引力在生活中又難以觀察到,原因是什么呢?(學(xué)生可能會(huì)答出:一般物體間,這種引力很小。如不能答出,教師可誘導(dǎo)。)所以要研究這種引力,只能從這種引力表現(xiàn)比較明顯的物體――天體的問(wèn)題入手。當(dāng)時(shí)有一個(gè)天文學(xué)家開(kāi)普勒通過(guò)觀測(cè)數(shù)據(jù)得到了一個(gè)規(guī)律:所有行星軌道半徑的3次方與運(yùn)動(dòng)周期的2次方之比是一個(gè)定值,即開(kāi)普勒第 其中m為行星質(zhì)量,R為行星軌道半徑,即太陽(yáng)與行星的距離。也就是說(shuō),太陽(yáng)對(duì)行星的引力正比于行星的質(zhì)量而反比于太陽(yáng)與行星的距離的平方。 而此時(shí)牛頓已經(jīng)得到他的第三定律,即作用力等于反作用力,用在這里,就是行星對(duì)太陽(yáng)也有引力。同時(shí),太陽(yáng)也不是一個(gè)特殊物體,它 用語(yǔ)言表述,就是:太陽(yáng)與行星之間的引力,與它們質(zhì)量的乘積成正比,與它們距離的平方成反比。這就是牛頓的萬(wàn)有引力定律。如果改 其中G為一個(gè)常數(shù),叫做萬(wàn)有引力恒量。(視學(xué)生情況,可強(qiáng)調(diào)與物體重力只是用同一字母表示,并非同一個(gè)含義。) 應(yīng)該說(shuō)明的是,牛頓得出這個(gè)規(guī)律,是在與胡克等人的探討中得到的。 2.萬(wàn)有引力定律的理解 下面我們對(duì)萬(wàn)有引力定律做進(jìn)一步的說(shuō)明: (1)萬(wàn)有引力存在于任何兩個(gè)物體之間。雖然我們推導(dǎo)萬(wàn)有引力定律是從太陽(yáng)對(duì)行星的引力導(dǎo)出的,但剛才我們已經(jīng)分析過(guò),太陽(yáng)與行星都不是特殊的物體,所以萬(wàn)有引力存在于任何兩個(gè)物體之間。也正因?yàn)榇,這個(gè)引力稱做萬(wàn)有引力。只不過(guò)一般物體的質(zhì)量與星球相比過(guò)于小了,它們之間的萬(wàn)有引力也非常小,完全可以忽略不計(jì)。所以萬(wàn)有引力定律的表述是: 板書(shū):任何兩個(gè)物體都是相互吸引的,引力的大小跟兩個(gè)物體的質(zhì) 其中m1、m2分別表示兩個(gè)物體的質(zhì)量,r為它們間的距離。 (2)萬(wàn)有引力定律中的距離r,其含義是兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離。兩個(gè)物體相距很遠(yuǎn),則物體一般可以視為質(zhì)點(diǎn)。但如果是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近,則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。例如物體是兩個(gè)球體,r就是兩個(gè)球心間的距離。 (3)萬(wàn)有引力是因?yàn)槲矬w有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力。從萬(wàn)有引力定律可以看出,物體間的萬(wàn)有引力由相互作用的兩個(gè)物體的質(zhì)量決定,所以質(zhì)量是萬(wàn)有引力的產(chǎn)生原因。從這一產(chǎn)生原因可以看出:萬(wàn)有引力不同于我們初中所學(xué)習(xí)過(guò)的電荷間的引力及磁極間的引力,也不同于我們以后要學(xué)習(xí)的分子間的引力。 3.萬(wàn)有引力恒量的測(cè)定 牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,但萬(wàn)有引力恒量G這個(gè)常數(shù)是多少,連他本人也不知道。按說(shuō)只要測(cè)出兩個(gè)物體的質(zhì)量,測(cè)出兩個(gè)物體間的距離,再測(cè)出物體間的引力,代入萬(wàn)有引力定律,就可以測(cè)出這個(gè)恒量。但因?yàn)橐话阄矬w的質(zhì)量太小了,它們間的引力無(wú)法測(cè)出,而天體的質(zhì)量太大了,又無(wú)法測(cè)出質(zhì)量。所以,萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)了100多年,萬(wàn)有引力恒量仍沒(méi)有一個(gè)準(zhǔn)確的結(jié)果,這個(gè)公式就仍然不能是一個(gè)完善的等式。直到100多年后,英國(guó)人卡文迪許利用扭秤,才巧妙地測(cè)出了這個(gè)恒量。 這是一個(gè)卡文迪許扭秤的模型。(教師出示模型,并拆裝講解)這個(gè)扭秤的主要部分是這樣一個(gè)T字形輕而結(jié)實(shí)的框架,把這個(gè)T形架倒掛在一根石英絲下。若在T形架的兩端施加兩個(gè)大小相等、方向相反的力,石英絲就會(huì)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度。力越大,扭轉(zhuǎn)的角度也越大。反過(guò)來(lái),如果測(cè)出T形架轉(zhuǎn)過(guò)的角度,也就可以測(cè)出T形架兩端所受力的大小,F(xiàn)在在T形架的兩端各固定一個(gè)小球,再在每個(gè)小球的附近各放一個(gè)大球,大小兩個(gè)球間的距離是可以較容易測(cè)定的。根據(jù)萬(wàn)有引力定律,大球會(huì)對(duì)小球產(chǎn)生引力,T形架會(huì)隨之扭轉(zhuǎn),只要測(cè)出其扭轉(zhuǎn)的角度,就可以測(cè)出引力的大小。當(dāng)然由于引力很小,這個(gè)扭轉(zhuǎn)的角度會(huì)很小。怎樣才能把這個(gè)角度測(cè)出來(lái)呢?卡文迪許在T形架上裝了一面小鏡子,用一束光射向鏡子,經(jīng)鏡子反射后的光射向遠(yuǎn)處的刻度尺,當(dāng)鏡子與T形架一起發(fā)生一個(gè)很小的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),刻度尺上的光斑會(huì)發(fā)生較大的移動(dòng)。這樣,就起到一個(gè)化小為大的效果,通過(guò)測(cè)定光斑的移動(dòng),測(cè)定了T形架在放置大球前后扭轉(zhuǎn)的角度,從而測(cè)定了此時(shí)大球?qū)π∏虻囊?ㄎ牡显S用此扭秤驗(yàn)證了牛頓萬(wàn)有引力定律,并測(cè)定出萬(wàn)有引力恒量G的數(shù)值。這個(gè)數(shù)值與近代用更加科學(xué)的方法測(cè)定的數(shù)值是非常接近的。 卡文迪許測(cè)定的G值為6.754×10-11,現(xiàn)在公認(rèn)的G值為6.67×10-11。需要注意的是,這個(gè)萬(wàn)有引力恒量是有單位的:它的單位應(yīng)該是乘以兩個(gè)質(zhì)量的單位千克,再除以距離的單位米的平方后,得到力的單位牛頓,故應(yīng)為N?m2/kg2。 板書(shū):G=6.67×10-11N?m2/kg2 由于萬(wàn)有引力恒量的數(shù)值非常小,所以一般質(zhì)量的物體之間的萬(wàn)有引力是很小的,我們可以估算一下,兩個(gè)質(zhì)量 (三)課堂小結(jié) 本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了萬(wàn)有引力定律,了解了任何兩個(gè)有質(zhì)量的物體之間都存在著一種引力,這個(gè)引力正比于兩個(gè)物體質(zhì)量的乘積,反比于兩個(gè)物體間的距離。其大小的決定式為: 其中G為萬(wàn)有引力恒量:G=6.67×10-11N?m2/kg2 另外,我們還了解了科學(xué)家分析物體、解決問(wèn)題的方法和技巧,希望對(duì)我們今后分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能夠有所借鑒。 五、說(shuō)明 1.設(shè)計(jì)思路:本節(jié)課由于內(nèi)容限制,以教師講授為主。為能夠吸引學(xué)生,引課時(shí)設(shè)計(jì)了一些學(xué)生習(xí)以為常的但又沒(méi)有細(xì)致思考過(guò)的問(wèn)題。講授過(guò)程中以物理學(xué)史為主線,讓學(xué)生以科學(xué)家的角度分析、思考問(wèn)題。力爭(zhēng)抓住這節(jié)課的有利時(shí)機(jī),滲透“沒(méi)有絕對(duì)特殊的物體”這一引起物理學(xué)幾次革命性突破的辯證唯物主義觀點(diǎn)。 2.卡文迪許扭秤模型為自制教具,可仿課本插圖用金屬桿等焊制,外面可用有機(jī)玻璃制成外殼,并可拆卸 百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表 湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
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