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高三物理教案精選15篇
作為一名為他人授業(yè)解惑的教育工作者,就難以避免地要準(zhǔn)備教案,教案有助于學(xué)生理解并掌握系統(tǒng)的知識(shí)。那么問(wèn)題來(lái)了,教案應(yīng)該怎么寫(xiě)?以下是小編整理的高三物理教案,僅供參考,大家一起來(lái)看看吧。
高三物理教案1
1、知識(shí)與技能
(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。
(2)知道愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程以及意義。
(3)了解康普頓效應(yīng),了解光子的動(dòng)量
2、過(guò)程與方法:經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程,認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義,嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問(wèn)題,驗(yàn)證物理規(guī)律。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀:領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧,發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲,樂(lè)于探究自然界的奧秘,能體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。
教學(xué)重點(diǎn):光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律
教學(xué)難點(diǎn):愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程以及意義
教學(xué)方法:教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生討論、交流。
教學(xué)用具:投影片,多媒體輔助教學(xué)設(shè)備
(一)引入新課
回顧前面的學(xué)習(xí),總結(jié)人類(lèi)對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)的發(fā)展過(guò)程?
(多媒體投影,見(jiàn)課件。)光的干涉、衍射現(xiàn)象說(shuō)明光是電磁波,光的偏振現(xiàn)象進(jìn)一步說(shuō)明光還是橫波。19世紀(jì)60年代,麥克斯韋又從理論上確定了光的電磁波本質(zhì)。然而,出人意料的是,正當(dāng)人們以為光的波動(dòng)理論似乎非常完美的時(shí)候,又發(fā)現(xiàn)了用波動(dòng)說(shuō)無(wú)法解釋的新現(xiàn)象——光電效應(yīng)現(xiàn)象。對(duì)這一現(xiàn)象及其他相關(guān)問(wèn)題的研究,使得人們對(duì)光的又一本質(zhì)性認(rèn)識(shí)得到了發(fā)展。
(二)進(jìn)行新課
1、光電效應(yīng)
實(shí)驗(yàn)演示1:(課件輔助講述)用弧光燈照射擦得很亮的鋅板,(注意用導(dǎo)線與不帶電的驗(yàn)電器相連),使驗(yàn)電器張角增大到約為30度時(shí),再用與絲綢磨擦過(guò)的玻璃棒去靠近鋅板,則驗(yàn)電器的指針張角會(huì)變大。上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么?(表明鋅板在射線照射下失去電子而帶正電)
概念:在光(包括不可見(jiàn)光)的照射下,從物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)。發(fā)射出來(lái)的電子叫做光電子。
2、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律
(1)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)
如圖所示,光線經(jīng)石英窗照在陰極上,便有電子逸出----光電子。光電子在電場(chǎng)作用下形成光電流。
概念:遏止電壓,將換向開(kāi)關(guān)反接,電場(chǎng)反向,則光電子離開(kāi)陰極后將受反向電場(chǎng)阻礙作用。當(dāng)K、A間加反向電壓,光電子克服電場(chǎng)力作功,當(dāng)電壓達(dá)到某一值Uc時(shí),光電流恰為0。Uc稱(chēng)遏止電壓。
根據(jù)動(dòng)能定理,有:
(2)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律
、俟怆娏髋c光強(qiáng)的關(guān)系:飽和光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比。
、诮刂诡l率νc----極限頻率,對(duì)于每種金屬材料,都相應(yīng)的有一確定的截止頻率νc,當(dāng)入射光頻率ν>νc時(shí),電子才能逸出金屬表面;當(dāng)入射光頻率ν<νc時(shí),無(wú)論光強(qiáng)多大也無(wú)電子逸出金屬表面。
、酃怆娦(yīng)是瞬時(shí)的。從光開(kāi)始照射到光電子逸出所需時(shí)間<10-9s。
3、光電效應(yīng)解釋中的疑難
經(jīng)典理論無(wú)法解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
經(jīng)典理論認(rèn)為,按照經(jīng)典電磁理論,入射光的.光強(qiáng)越大,光波的電場(chǎng)強(qiáng)度的振幅也越大,作用在金屬中電子上的力也就越大,光電子逸出的能量也應(yīng)該越大。也就是說(shuō),光電子的能量應(yīng)該隨著光強(qiáng)度的增加而增大,不應(yīng)該與入射光的頻率有關(guān),更不應(yīng)該有什么截止頻率。
光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明:飽和電流不僅與光強(qiáng)有關(guān)而且與頻率有關(guān),光電子初動(dòng)能也與頻率有關(guān)。只要頻率高于極限頻率,即使光強(qiáng)很弱也有光電流;頻率低于極限頻率時(shí),無(wú)論光強(qiáng)再大也沒(méi)有光電流。
光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性。而經(jīng)典認(rèn)為光能量分布在波面上,吸收能量要時(shí)間,即需能量的積累過(guò)程。
為了解釋光電效應(yīng),愛(ài)因斯坦在能量子假說(shuō)的基礎(chǔ)上提出光子理論,提出了光量子假設(shè)。
4、愛(ài)因斯坦的光量子假設(shè)
(1)內(nèi)容
光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)以能量為hν的微粒形式出現(xiàn),而且在空間傳播時(shí)也是如此。也就是說(shuō),頻率為ν的光是由大量能量為E=hν的光子組成的粒子流,這些光子沿光的傳播方向以光速c運(yùn)動(dòng)。
(2)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程
在光電效應(yīng)中金屬中的電子吸收了光子的能量,一部分消耗在電子逸出功W0,另一部分變?yōu)楣怆娮右莩龊蟮膭?dòng)能Ek。由能量守恒可得出:
W0為電子逸出金屬表面所需做的功,稱(chēng)為逸出功。Wk為光電子的最大初動(dòng)能。
(3)愛(ài)因斯坦對(duì)光電效應(yīng)的解釋
、俟鈴(qiáng)大,光子數(shù)多,釋放的光電子也多,所以光電流也大。
②電子只要吸收一個(gè)光子就可以從金屬表面逸出,所以不需時(shí)間的累積。
③從方程可以看出光電子初動(dòng)能和照射光的頻率成線性關(guān)系
、軓墓怆娦(yīng)方程中,當(dāng)初動(dòng)能為零時(shí),可得極限頻率:
愛(ài)因斯坦光子假說(shuō)圓滿(mǎn)解釋了光電效應(yīng),但當(dāng)時(shí)并未被物理學(xué)家們廣泛承認(rèn),因?yàn)樗耆`背了光的波動(dòng)理論。
5、光電效應(yīng)理論的驗(yàn)證
美國(guó)物理學(xué)家密立根,花了十年時(shí)間做了“光電效應(yīng)”實(shí)驗(yàn),結(jié)果在1915年證實(shí)了愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程,h的值與理論值完全一致,又一次證明了“光量子”理論的正確。
6、展示演示文稿資料:愛(ài)因斯坦和密立根
由于愛(ài)因斯坦提出的光子假說(shuō)成功地說(shuō)明了光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,榮獲1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
密立根由于研究基本電荷和光電效應(yīng),特別是通過(guò)著名的油滴實(shí)驗(yàn),證明電荷有最小單位。獲得1923年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
點(diǎn)評(píng):應(yīng)用物理學(xué)家的歷史資料,不僅有真實(shí)感,增強(qiáng)了說(shuō)服力,同時(shí)也能對(duì)學(xué)生進(jìn)行發(fā)放教育,有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神,激發(fā)學(xué)生的探索精神。
光電效應(yīng)在近代技術(shù)中的應(yīng)用
(1)光控繼電器
可以用于自動(dòng)控制,自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)跟蹤等。
(2)光電倍增管
可對(duì)微弱光線進(jìn)行放大,可使光電流放大105~108倍,靈敏度高,用在工程、天文、科研、軍事等方面。
高三物理教案2
經(jīng)過(guò)一年的復(fù)習(xí)教學(xué),送走了又一屆高三學(xué)生,回想這一年來(lái)的工作,我覺(jué)得反思使我的教學(xué)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,成文如下:
一、反思學(xué)生的基礎(chǔ),學(xué)習(xí)習(xí)慣
學(xué)生的力學(xué)學(xué)習(xí)得太差,好幾次在講例子時(shí),學(xué)生就說(shuō)聽(tīng)不懂,也就在班主任面前說(shuō)某老師教來(lái)我聽(tīng)不懂,要求與上位老師一樣,換掉,我當(dāng)然不明白其中的理由,之后才明白,我在解題時(shí)中間有一個(gè)計(jì)算步驟我省略了,我以為學(xué)生沒(méi)有問(wèn)題,就一個(gè)數(shù)學(xué)運(yùn)算就應(yīng)沒(méi)問(wèn)題,可哪里明白這個(gè)班的學(xué)生天生就習(xí)慣理解,自己從不主動(dòng)去思考動(dòng)手解決問(wèn)題,我開(kāi)始反思,怎樣才能使學(xué)生聽(tīng)得懂?做得來(lái)?原先學(xué)生的基礎(chǔ)差,底子薄,務(wù)必從簡(jiǎn)單的、基本的抓起,于是,我決定,少而精的講例子,每講一個(gè)例子,得每一步在黑板上板書(shū),然后針對(duì)學(xué)生的水平做一個(gè)類(lèi)似的題目,漸漸地學(xué)生學(xué)會(huì)做一些題目了,也就不覺(jué)得聽(tīng)不懂了
二、反思教學(xué)困惑,構(gòu)成教學(xué)論文
在復(fù)習(xí)動(dòng)能定理時(shí),常常遇到連接體問(wèn)題,要學(xué)生對(duì)多個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)用動(dòng)能定理,公式多,學(xué)生感到拿手,經(jīng)常出錯(cuò),于是我想;能不能使問(wèn)題簡(jiǎn)化呢?在高中階段,常常是連接兩物體的力的功的代數(shù)和為零,我想到把多個(gè)動(dòng)能定理的公式相加,消去了連接物體的力的功,得到質(zhì)點(diǎn)組動(dòng)能定理,把它介紹給學(xué)生,說(shuō)明它的適用范圍,學(xué)生很容易掌握,于是我把它構(gòu)成論文;在講振動(dòng)和波動(dòng)時(shí),學(xué)生對(duì)振動(dòng)圖像和波動(dòng)圖像容易混淆,在做作業(yè)的過(guò)程中經(jīng)常出錯(cuò),而近幾年又經(jīng)?颊駝(dòng)和波動(dòng)相結(jié)合的題,怎樣才能使學(xué)生更好的區(qū)別呢?我反思后寫(xiě)了《正確處理振動(dòng)和波動(dòng)的內(nèi)在關(guān)系》一文,像這種類(lèi)似的反思很多,我發(fā)表十多篇反思構(gòu)成的文章,透過(guò)反思文章,使學(xué)生的知識(shí)難點(diǎn)得到了突破。
三、反思思想方法,培養(yǎng)建模潛力
在總復(fù)習(xí)中,除認(rèn)真復(fù)習(xí)知識(shí)之外,我還要推薦同學(xué)們務(wù)必重視對(duì)各種物理思想方法的進(jìn)一步了解和掌握。表面看,這似乎與知識(shí)的復(fù)習(xí)不搭界,其實(shí)這才是一項(xiàng)更高層次、更高效率的復(fù)習(xí)方法。那么,有哪些思想方法需要好好小結(jié)呢?我認(rèn)為至少有以下一些:例如解靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)問(wèn)題常用的隔離法、整體法;處理復(fù)雜運(yùn)動(dòng)常用的運(yùn)動(dòng)合成法;追溯解題出發(fā)點(diǎn)的`分析法;簡(jiǎn)單明了的圖線法;以易代難的等效代換法等等,均為中學(xué)物理中基本的思維方法。當(dāng)然,也還有其它一些屬于更巧、更簡(jiǎn)捷的思維方法。然而兩者相比,我主張更要關(guān)心基本的常用的思想方法。這些思想方法,一般說(shuō),在復(fù)習(xí)課上老師都會(huì)提及,一些寫(xiě)得好的參考書(shū)中也會(huì)有介紹。同學(xué)們?cè)诼?tīng)課和閱讀中除關(guān)心知識(shí)點(diǎn)之外,務(wù)請(qǐng)注意這些思維方法的實(shí)際應(yīng)用,要好好消化、吸收,化為己有,再在練習(xí)中有意識(shí)運(yùn)用,進(jìn)一步熟悉它們。此外,在講課中,要講清怎樣建立物理模型;怎樣隨著審題而描繪物理情景;怎樣分析物理過(guò)程;怎樣尋找臨界狀態(tài)及與其相應(yīng)的條件;如何挖掘隱含物理量等等。這些,都是遠(yuǎn)比列出物理方程完成解題任務(wù)更有價(jià)值的東西。實(shí)踐告訴我們,在高三學(xué)年,同學(xué)們畢竟比高一、高二時(shí)有了更強(qiáng)的理解潛力,有了更強(qiáng)的綜合分析潛力的優(yōu)勢(shì)。一旦領(lǐng)悟掌
握了方法,就如虎添翼,往往能發(fā)揮出比老師更強(qiáng)、更敏捷的思維潛力。
四、反思教法,聽(tīng)同事授課相互交流
在復(fù)習(xí)教學(xué)中,經(jīng)常感到復(fù)習(xí)課上法單一,沒(méi)有新意,為了防止長(zhǎng)時(shí)間的教學(xué)方法的單一帶來(lái)的負(fù)面影響,我們高三的幾位教師采取了經(jīng)常聽(tīng)課的方式,只要有時(shí)間,就去聽(tīng)同行老師的課,不分場(chǎng)合,不舉形式聽(tīng)隨堂課,學(xué)習(xí)他人的教學(xué)方法和教學(xué)手段,吸取他人的長(zhǎng)處,為我所用,聽(tīng)他人是怎樣上這些資料的,自己是怎樣上的,自己的課有什么不足,別人的課有哪些優(yōu)點(diǎn),下一次在上那里時(shí)我要怎樣上才好,透過(guò)這樣的相互聽(tīng)課,相互學(xué)習(xí),提高自我,提高復(fù)習(xí)課的質(zhì)量。
五、反思作業(yè)訓(xùn)練規(guī)范練習(xí)
練習(xí)在總復(fù)習(xí)中是舉足輕重的一環(huán),要想透過(guò)練習(xí)到達(dá)鞏固知識(shí)、提高潛力的目的,力求規(guī)范地解題是就應(yīng)遵循的一個(gè)原則。具體說(shuō)務(wù)求做到兩條:①要規(guī)范地使用物理規(guī)律。不少同學(xué)常從生活經(jīng)驗(yàn)角度去解物理題,比如用動(dòng)能定理時(shí)習(xí)慣從功、能的數(shù)值上加加減減來(lái)得到結(jié)果,而不問(wèn)列式的物理好處。這種不規(guī)范的混亂的思維方式,只能使認(rèn)知水平停滯在生活經(jīng)驗(yàn)的層次上,正是復(fù)習(xí)中一大障礙。物理學(xué)自有本身固有的思維規(guī)律和方法,像動(dòng)能定理的應(yīng)用,首先要求弄清所研究的過(guò)程及研究對(duì)象在此過(guò)程中的受力狀況,然后區(qū)別各力做功的正、負(fù),再搞清過(guò)程的初態(tài)和終態(tài),最后按外力功的代數(shù)和等于動(dòng)能增量列出方程,這之后的代數(shù)運(yùn)算便容易了。如果在平時(shí)練習(xí)中始終能堅(jiān)持這樣規(guī)范地使用物理定律、定理,時(shí)間久了必然會(huì)加深對(duì)規(guī)律的理解,潛力必須會(huì)上升到新的層次。②要將題做完整。我接觸過(guò)一些學(xué)生,做練習(xí)“浮而不實(shí)”,列出幾個(gè)物理方程便丟手不做或整理到代數(shù)式但懶于代入數(shù)字運(yùn)算等,都不肯將題解到底。他們之中不乏最后失敗的實(shí)例,均因?yàn)樗麄儧](méi)有從日常的練習(xí)中得到收益。許多物理題,粗一看解題方向似乎很明顯,仔細(xì)一解才發(fā)現(xiàn)里邊隱含著重要的變化及關(guān)鍵。再說(shuō),一個(gè)完整的解題要有嚴(yán)密的邏輯過(guò)程;要有簡(jiǎn)明
扼要的文字表述;有單位的處理;有數(shù)字的運(yùn)算……所有這些,無(wú)不涉及雙基知識(shí)及個(gè)人的素養(yǎng)和潛力,都是要透過(guò)訓(xùn)練來(lái)加以提高改善的。那種蜻蜓點(diǎn)水式的解題,不可能在這些方面得到不斷啟發(fā)和訓(xùn)練,題解得再多,然而水平提高不快、工作不實(shí),最后必定導(dǎo)致復(fù)習(xí)工作的低效率。
教學(xué)只有在不斷的反思中才會(huì)有所進(jìn)步,也只有學(xué)會(huì)反思的教師,所謂“親其師,信其道”,只有不斷反思的教師,才會(huì)獲得學(xué)生的喜愛(ài),才會(huì)立于教學(xué)不敗之地。
高三物理教案3
1、與技能:掌握運(yùn)用動(dòng)量守恒定律的一般步驟。
2、過(guò)程與:知道運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題應(yīng)注意的問(wèn)題,并知道運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解決有關(guān)問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀:學(xué)會(huì)用動(dòng)量守恒定律分析解決碰撞、爆炸等物體相互作用的問(wèn)題,培養(yǎng)。
教學(xué)重點(diǎn):運(yùn)用動(dòng)量守恒定律的一般步驟。
教學(xué)難點(diǎn):動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用。
教學(xué)方法:?jiǎn)l(fā)、引導(dǎo),討論、交流。
教學(xué)用具:投影片、多媒體輔助教學(xué)設(shè)備。
(一)引入新課
動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容是什么?分析動(dòng)量守恒定律成立條件有哪些?(①F合=0(嚴(yán)格條件)②F內(nèi) 遠(yuǎn)大于F外(近似條件,③某方向上合力為0,在這個(gè)方向上成立。)
(二)進(jìn)行新課
1、動(dòng)量守恒定律與牛頓運(yùn)動(dòng)定律
用牛頓定律自己推導(dǎo)出動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式。
(1)推導(dǎo)過(guò)程:
根據(jù)牛頓第二定律,碰撞過(guò)程中1、2兩球的加速度分別是:
根據(jù)牛頓第三定律,F(xiàn)1、F2等大反響,即 F1= - F2 所以:
碰撞時(shí)兩球間的作用時(shí)間極短,用 表示,則有:
代入 并整理得
這就是動(dòng)量守恒定律的`表達(dá)式。
(2)動(dòng)量守恒定律的重要意義
從現(xiàn)代物理學(xué)的理論高度來(lái)認(rèn)識(shí),動(dòng)量守恒定律是物理學(xué)中最基本的普適原理之一。(另一個(gè)最基本的普適原理就是能量守恒定律。)從科學(xué)實(shí)踐的角度來(lái)看,迄今為止,人們尚未發(fā)現(xiàn)動(dòng)量守恒定律有任何例外。相反,每當(dāng)在實(shí)驗(yàn)中觀察到似乎是違反動(dòng)量守恒定律的現(xiàn)象時(shí),物理學(xué)家們就會(huì)提出新的假設(shè)來(lái)補(bǔ)救,最后總是以有新的發(fā)現(xiàn)而勝利告終。例如靜止的原子核發(fā)生β衰變放出電子時(shí),按動(dòng)量守恒,反沖核應(yīng)該沿電子的反方向運(yùn)動(dòng)。但云室照片顯示,兩者徑跡不在一條直線上。為解釋這一反,F(xiàn)象,1930年泡利提出了中微子假說(shuō)。由于中微子既不帶電又幾乎無(wú)質(zhì)量,在實(shí)驗(yàn)中極難測(cè)量,直到1956年人們才首次證明了中微子的存在。(20xx年綜合題23 ②就是根據(jù)這一事實(shí)設(shè)計(jì)的)。又如人們發(fā)現(xiàn),兩個(gè)運(yùn)動(dòng)著的帶電粒子在電磁相互作用下動(dòng)量似乎也是不守恒的。這時(shí)物理學(xué)家把動(dòng)量的概念推廣到了電磁場(chǎng),把電磁場(chǎng)的動(dòng)量也考慮進(jìn)去,總動(dòng)量就又守恒了。
2、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題的基本思路和一般方法
(1)分析題意,明確研究對(duì)象
在分析相互作用的物體總動(dòng)量是否守恒時(shí),通常把這些被研究的物體總稱(chēng)為系統(tǒng).對(duì)于比較復(fù)雜的物理過(guò)程,要采用程序法對(duì)全過(guò)程進(jìn)行分段分析,要明確在哪些階段中,哪些物體發(fā)生相互作用,從而確定所研究的系統(tǒng)是由哪些物體組成的。
(2)要對(duì)各階段所選系統(tǒng)內(nèi)的物體進(jìn)行受力分析
弄清哪些是系統(tǒng)內(nèi)部物體之間相互作用的內(nèi)力,哪些是系統(tǒng)外物體對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體作用的外力。在受力分析的基礎(chǔ)上根據(jù)動(dòng)量守恒定律條件,判斷能否應(yīng)用動(dòng)量守恒。
(3)明確所研究的相互作用過(guò)程,確定過(guò)程的始、末狀態(tài)
即系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體的初動(dòng)量和末動(dòng)量的量值或表達(dá)式。
注意:在研究地面上物體間相互作用的過(guò)程時(shí),各物體運(yùn)動(dòng)的速度均應(yīng)取地球?yàn)閰⒖枷怠?/p>
(4)確定好正方向建立動(dòng)量守恒方程求解。
3、動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用舉例
例2:如圖所示,在光滑水平面上有A、B兩輛小車(chē),水平面的左側(cè)有一豎直墻,在小車(chē)B上坐著一個(gè)小孩,小孩與B車(chē)的總質(zhì)量是A車(chē)質(zhì)量的10倍。兩車(chē)開(kāi)始都處于靜止?fàn)顟B(tài),小孩把A車(chē)以相對(duì)于地面的速度v推出,A車(chē)與墻壁碰后仍以原速率返回,小孩接到A車(chē)后,又把它以相對(duì)于地面的速度v推出。每次推出,A車(chē)相對(duì)于地面的速度都是v,方向向左。則小孩把A車(chē)推出幾次后,A車(chē)返回時(shí)小孩不能再接到A車(chē)?
分析:此題過(guò)程比較復(fù)雜,情景難以接受,所以在講解之前,教師應(yīng)多帶領(lǐng)學(xué)生分析物理過(guò)程,創(chuàng)設(shè)情景,降低理解難度。
解:取水平向右為正方向 高一,小孩第一次
推出A車(chē)時(shí):mBv1-mAv=0
即: v1=
第n次推出A車(chē)時(shí):mAv +mBvn-1=-mAv+mBvn
則: vn-vn-1= ,
所以: vn=v1+(n-1)
當(dāng)vn≥v時(shí),再也接不到小車(chē),由以上各式得n≥5.5 取n=6
點(diǎn)評(píng):關(guān)于n的取值也是應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)分析的問(wèn)題,告誡學(xué)生不能盲目地對(duì)結(jié)果進(jìn)行“四舍五入”,一定要注意結(jié)論的物理意義。
高三物理教案4
教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)了解康普頓效應(yīng),了解光子的動(dòng)量
(2)了解光既具有波動(dòng)性,又具有粒子性;
(3)知道實(shí)物粒子和光子一樣具有波粒二象性;
(4)了解光是一種概率波。
2、過(guò)程與方法:
(1)了解物理真知形成的歷史過(guò)程;
(2)了解物理學(xué)研究的基礎(chǔ)是實(shí)驗(yàn)事實(shí)以及實(shí)驗(yàn)對(duì)于物理研究的重要性;
(3)知道某一物質(zhì)在不同環(huán)境下所表現(xiàn)的不同規(guī)律特性。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀:
領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧,發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲,樂(lè)于探究自然界的奧秘,能體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。
教學(xué)重點(diǎn):
實(shí)物粒子和光子一樣具有波粒二象性
教學(xué)難點(diǎn):
實(shí)物粒子的波動(dòng)性的理解。
教學(xué)方法:
教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生討論、交流。
教學(xué)用具:
投影片,多媒體輔助教學(xué)設(shè)備
(一)引入新課
提問(wèn):前面我們學(xué)習(xí)了有關(guān)光的一些特性和相應(yīng)的事實(shí)表現(xiàn),那么我們究竟怎樣來(lái)認(rèn)識(shí)光的本質(zhì)和把握其特性呢?(光是一種物質(zhì),它既具有粒子性,又具有波動(dòng)性。在不同條件下表現(xiàn)出不同特性,分別舉出有關(guān)光的干涉衍射和光電效應(yīng)等實(shí)驗(yàn)事實(shí))。
我們不能片面地認(rèn)識(shí)事物,能舉出本學(xué)科或其他學(xué)科或生活中類(lèi)似的事或物嗎?
(二)進(jìn)行新課
1、康普頓效應(yīng)
(1)光的散射:光在介質(zhì)中與物質(zhì)微粒相互作用,因而傳播方向發(fā)生改變,這種現(xiàn)象叫做光的散射。
(2)康普頓效應(yīng)
1923年康普頓在做 X 射線通過(guò)物質(zhì)散射的實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)散射線中除有與入射線波長(zhǎng)相同的射線外,還有比入射線波長(zhǎng)更長(zhǎng)的射線,其波長(zhǎng)的改變量與散射角有關(guān),而與入射線波長(zhǎng)和散射物質(zhì)都無(wú)關(guān)。
(3)康普頓散射的實(shí)驗(yàn)裝置與規(guī)律:
按經(jīng)典電磁理論:如果入射X光是某種波長(zhǎng)的電磁波,散射光的波長(zhǎng)是不會(huì)改變的!散射中出現(xiàn) 的現(xiàn)象,稱(chēng)為康普頓散射。
康普頓散射曲線的特點(diǎn):
、 除原波長(zhǎng) 外出現(xiàn)了移向長(zhǎng)波方向的新的散射波長(zhǎng)
② 新波長(zhǎng) 隨散射角的增大而增大。波長(zhǎng)的偏移為
波長(zhǎng)的偏移只與散射角 有關(guān),而與散射物質(zhì)種類(lèi)及入射的X射線的波長(zhǎng) 無(wú)關(guān),
= 0.0241=2.4110-3nm(實(shí)驗(yàn)值)
稱(chēng)為電子的Compton波長(zhǎng)
只有當(dāng)入射波長(zhǎng) 與 可比擬時(shí),康普頓效應(yīng)才顯著,因此要用X射線才能觀察到康普頓散射,用可見(jiàn)光觀察不到康普頓散射。
(4)經(jīng)典電磁理論在解釋康普頓效應(yīng)時(shí)遇到的困難
、俑鶕(jù)經(jīng)典電磁波理論,當(dāng)電磁波通過(guò)物質(zhì)時(shí),物質(zhì)中帶電粒子將作受迫振動(dòng),其頻率等于入射光頻率,所以它所發(fā)射的散射光頻率應(yīng)等于入射光頻率。
、跓o(wú)法解釋波長(zhǎng)改變和散射角的關(guān)系。
(5)光子理論對(duì)康普頓效應(yīng)的解釋
、偃艄庾雍屯鈱与娮酉嗯鲎,光子有一部分能量傳給電子,散射光子的能量減少,于是散射光的波長(zhǎng)大于入射光的波長(zhǎng)。
②若光子和束縛很緊的內(nèi)層電子相碰撞,光子將與整個(gè)原子交換能量,由于光子質(zhì)量遠(yuǎn)小于原子質(zhì)量,根據(jù)碰撞理論, 碰撞前后光子能量幾乎不變,波長(zhǎng)不變。
、垡?yàn)榕鲎仓薪粨Q的能量和碰撞的角度有關(guān),所以波長(zhǎng)改變和散射角有關(guān)。
(6)康普頓散射實(shí)驗(yàn)的意義
、儆辛Φ刂С至藧(ài)因斯坦光量子假設(shè);
②首次在實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了光子具有動(dòng)量的假設(shè);③證實(shí)了在微觀世界的單個(gè)碰撞事件中,動(dòng)量和能量守恒定律仍然是成立的。
2、光的波粒二象性
講述光的波粒二象性,進(jìn)行歸納整理。
(1)我們所學(xué)的`大量事實(shí)說(shuō)明:光是一種波,同時(shí)也是一種粒子,光具有波粒二象性。光的分立性和連續(xù)性是相對(duì)的,是不同條件下的表現(xiàn),光子的行為服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律。
(2)光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的概率遵從波動(dòng)規(guī)律,物理學(xué)中把光波叫做概率波。
3、光的波動(dòng)性與粒子性是不同條件下的表現(xiàn):
大量光子行為顯示波動(dòng)性;個(gè)別光子行為顯示粒子性;光的波長(zhǎng)越長(zhǎng),波動(dòng)性越強(qiáng);光的波長(zhǎng)越短,粒子性越強(qiáng)。光的波動(dòng)性不是光子之間相互作用引起的,是光子本身的一種屬性。
例題:已知每秒從太陽(yáng)射到地球上垂直于太陽(yáng)光的每平方米截面上的輻射能為1.4103J,其中可見(jiàn)光部分約占45%,假設(shè)認(rèn)為可見(jiàn)光的波長(zhǎng)均為0.55m,太陽(yáng)向各個(gè)方向的輻射是均勻的,日地之間距離為R=1.51011m,估算出太陽(yáng)每秒輻射出的可見(jiàn)光的光子數(shù)。(保留兩位有效數(shù)字)
高三物理教案5
1.某金屬在一黃光照射下,正好有電子逸出,下述說(shuō)法中,哪種是正確的 ( )
A.增大光強(qiáng),而不改變光的頻率,光電子的最大初動(dòng)能將不變
B.用一束更大強(qiáng)度的紅光代替黃光,仍能發(fā)生光電效應(yīng)
C.用強(qiáng)度相同的紫光代替黃光,光電流強(qiáng)度將不變
D.用強(qiáng)度較弱的紫光代替黃光,有可能不發(fā)生光電效應(yīng)
答案 A
要點(diǎn)二 光的波粒二象性
2.物理學(xué)家做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn):在光屏處放上照相用的底片.若減弱光的強(qiáng)度,使光子只能一個(gè)一個(gè)地通過(guò)狹縫.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,如果曝光時(shí)間不太長(zhǎng),底片只能出現(xiàn)一些不規(guī)則的點(diǎn)子;如果曝光時(shí)間足夠長(zhǎng),底片上就會(huì)出現(xiàn)規(guī)則的干涉條紋.對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有下列認(rèn)識(shí),其中正確的是 ( )
A.曝光時(shí)間不太長(zhǎng)時(shí),底片上只能出現(xiàn)一些不規(guī)則的點(diǎn)子,表現(xiàn)出光的波動(dòng)性
B.單個(gè)光子通過(guò)雙縫后的落點(diǎn)可以預(yù)測(cè)
C.只有大量光子的行為才能表現(xiàn)出光的粒子性
D.干涉條紋中明亮的部分是光子到達(dá)機(jī)會(huì)較多的地方
答案 D
題型1 對(duì)光電效應(yīng)規(guī)律的理解
【例1】關(guān)于光電效應(yīng),下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比
B.光電子的動(dòng)能越大,光電子形成的電流強(qiáng)度就越大
C.用不可見(jiàn)光照射金屬一定比用可見(jiàn)光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動(dòng)能要大
D.對(duì)于任何一種金屬都存在一個(gè)最大波長(zhǎng),入射光的波長(zhǎng)必須小于這個(gè)波長(zhǎng),才能產(chǎn)生光電 效應(yīng)
答案 D
題型2 光電效應(yīng)方程的應(yīng)用
【例2】如圖所示,一光電管的'陰極用極限波長(zhǎng)為 0的鈉制成.用波長(zhǎng)為的紫外線照射陰極,光電管陽(yáng)極A和陰極K之間的電勢(shì)差為U,光電流的飽和值為I.
(1)求每秒由K極發(fā)射的電子數(shù).
(2)求電子到達(dá)A極時(shí)的最大動(dòng)能.(普朗克常量為h,電子的電荷量為e)?
答案 (1)
題型3 光子說(shuō)的應(yīng)用
【例3】根據(jù)量子理論,光子的能量E和動(dòng)量p之間的關(guān)系式為E=pc,其中c表示光速,由于光子有動(dòng)量,照到物體表面的光子被物體吸收或反射時(shí)都會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生壓強(qiáng),這就是光壓,用I表示.
(1)一臺(tái)二氧化碳?xì)怏w激光器發(fā)出的激光,功率為P0,射出光束的橫截面積為S,當(dāng)它垂直照射到一物體表面并被物體全部反射時(shí),激光對(duì)物體表面的壓力F=2pN,其中p表示光子的動(dòng)量,N表示單位時(shí)間內(nèi)激光器射出的光子數(shù),試用P0和S表示該束激光對(duì)物體產(chǎn)生的光壓I.
(2)有人設(shè)想在宇宙探測(cè)中用光作為動(dòng)力推動(dòng)探測(cè)器加速,探測(cè)器上安裝有面積極大、反射率極高的薄膜,并讓它正對(duì)太陽(yáng),已知太陽(yáng)光照射薄膜對(duì)每1 m2面積上的輻射功率為1.35 kW,探測(cè)器和薄膜的總質(zhì)量為M=100 kg,薄膜面積為4104 m2,求此時(shí)探測(cè)器的加速度大小(不考慮萬(wàn)有引力等其他的力)?
答案 (1)I= (2)3.610-3 m/s2
題型4 光電結(jié)合問(wèn)題
【例4】波長(zhǎng)為 =0.17m的紫外線照射至金屬筒上能使其發(fā)射光電子,光電子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,做最大半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),已知rB=5.610-6 Tm,光電子質(zhì)量m=9.110-31 kg,電荷量e=1.610-19 C.求:
(1)光電子的最大動(dòng)能.
(2)金屬筒的逸出功.
答案 (1)4.4110-19 J (2)7.310-19?J
高三物理教案6
相對(duì)論指出,物體的能量(E)和質(zhì)量(m)之間存在著密切的關(guān)系,即E=mc2式中,c為真空中的光速。愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程表明:物體所具有的`能量跟它的質(zhì)量成正比。由于c2這個(gè)數(shù)值十分巨大,因而物體的能量是十分可觀的。
高三物理教案7
第四課時(shí) 電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題
【知識(shí)要點(diǎn)回顧】
1.基本思路
①用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向;
、谇蠡芈冯娏;
、鄯治鰧(dǎo)體受力情況(包含安培力,用左手定則確定其方向);
④列出動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程并求解.
2. 動(dòng)態(tài)問(wèn)題分析
(1)由于安培力和導(dǎo)體中的電流、運(yùn)動(dòng)速度均有關(guān),所以對(duì)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析十分必要,當(dāng)磁場(chǎng)中導(dǎo)體受安培力發(fā)生變化時(shí),導(dǎo)致導(dǎo)體受到的合外力發(fā)生變化,進(jìn)而導(dǎo)致加速度、速度等發(fā)生變化;反之,由于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化又引起感應(yīng)電流、安培力、合外力的變化,這樣可能使導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài).
(2)思考路線:導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流通電導(dǎo)體受安培力合外力變化加速度變化速度變化最終明確導(dǎo)體達(dá)到何種穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài).分析時(shí),要畫(huà)好受力圖,注意抓住a=0時(shí)速度v達(dá)到最值的特點(diǎn).
【要點(diǎn)講練】
[例1]如圖所示,在一均勻磁場(chǎng)中有一U形導(dǎo)線框abcd,線框處于水平面內(nèi),磁場(chǎng)與線框平面垂直,R為一電阻,ef為垂直于ab的一根導(dǎo)體桿,它可在ab、cd上無(wú)摩擦地滑動(dòng).桿ef及線框中導(dǎo)線的電阻都可不計(jì).開(kāi)始時(shí),給ef一個(gè)向右的初速度,則( )
A.ef將減速向右運(yùn)動(dòng),但不是勻減速
B.ef將勻減速向右運(yùn)動(dòng),最后停止
C.ef將勻速向右運(yùn)動(dòng)
D.ef將往返運(yùn)動(dòng)
[例2]如圖甲所示,兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng).M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻.一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直.整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直斜面向下.導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略.讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計(jì)它們之間的摩擦.
(1)由b向a方向看到的裝置如圖乙所示,請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出ab桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖.
(2)在加速下滑過(guò)程中,當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí),求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大小;
(3)求在下滑過(guò)程中,ab桿可以達(dá)到的速度最大值.
[例3]如圖所示,兩條互相平行的光滑導(dǎo)軌位于水平面內(nèi),距離為l=0.2m,在導(dǎo)軌的一端接有阻值為R=0.5的電阻,在x0處有一水平面垂直的均勻磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T.一質(zhì)量為m=0.1kg的金屬直桿垂直放置在導(dǎo)軌上,并以v0=2m/s的初速度進(jìn)入磁場(chǎng),在安培力和一垂直于直桿的水平外力F的共同作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為a=2m/s2、方向與初速度方向相反.設(shè)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻都可以忽略,且連接良好.求:
(1)電流為零時(shí)金屬桿所處的位置;
(2)電流為最大值的一半時(shí)施加在金屬桿上外力F的大小和方向;
(3)保持其他條件不變,而初速度v0取不同值,求開(kāi)始時(shí)F的方向與初速度v0取得的關(guān)系.
[例4]如圖所示,水平面上有兩電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距d 為0.5米,左端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為2歐姆的電阻R連接,右端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為4歐姆的小燈泡L連接;在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上均勻磁場(chǎng),CE長(zhǎng)為2米,CDEF區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B如圖所示隨時(shí)間t變化;在t=0s時(shí),一阻值為2歐姆的金屬棒在恒力F作用下由靜止從AB位置沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)金屬棒從AB位置運(yùn)動(dòng)到EF位置過(guò)程中,小燈泡的亮度沒(méi)有發(fā)生變化.求:
(1)通過(guò)的小燈泡的電流強(qiáng)度;
(2)恒力F的大小;
(3)金屬棒的質(zhì)量.
例5.如圖所示,有兩根和水平方向成.角的光滑平行的金屬軌道,上端接有可變電阻R,下端足夠長(zhǎng),空間有垂直于軌道平面的`勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為及一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下.經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后,金屬桿的速度會(huì)趨近于一個(gè)最大速度vm,則 ( )
A.如果B增大,vm將變大
B.如果變大,vm將變大
C.如果R變大,vm將變大
D.如果m變小,vm將變大
例6.如圖所示,A線圈接一靈敏電流計(jì),B線框放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,B線框的電阻不計(jì),具有一定電阻的導(dǎo)體棒可沿線框無(wú)摩擦滑動(dòng),今用一恒力F向右拉CD由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),B線框足夠長(zhǎng),則通過(guò)電流計(jì)中的電流方向和大小變化是( )
A.G中電流向上,強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)
B.G中電流向下,強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)
C.G中電流向上,強(qiáng)度逐漸減弱,最后為零
D.G中電流向下,強(qiáng)度逐漸減弱,最后為零
例7.如圖所示,一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合導(dǎo)線框,下落中穿過(guò)一寬度為d(dL)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),設(shè)導(dǎo)線框在穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中,不計(jì)空氣阻力,它的上下兩邊保持水平,線框平面始終與磁場(chǎng)方向垂直做加速運(yùn)動(dòng),若線框在位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ時(shí),其加速度a1,a2,a3的方向均豎直向下,則( )
A.a1=a3
B.a1=a3
C.a1
D.a3
例8.如圖所示,處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距1m,導(dǎo)軌平面與水平面成=37o角,下端連接阻值為R的電阻,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直,質(zhì)量為0.2kg,電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25.
(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑時(shí)的加速度大小;
(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí),電阻R消耗的功率為8W,求該速度的大小;
(3)在上問(wèn)中,若R=2,金屬棒中的電流方向由a到b,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向.(g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)
高三物理教案8
一、教學(xué)目標(biāo):
1、知道平拋運(yùn)動(dòng)的定義及物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件。
2、理解平拋運(yùn)動(dòng)可以看作水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。
3、掌握平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
4、樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn),實(shí)事求是,理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)態(tài)度。
5、滲透物理學(xué)“建立理想化模型”、“化繁為簡(jiǎn)”“等效代替”等思想。
教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn):平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
難點(diǎn):對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的理解。
教學(xué)過(guò)程:
引入
通過(guò)柯受良飛越黃河精彩視頻和生活中常見(jiàn)拋體運(yùn)動(dòng)的'圖片引入到拋體運(yùn)動(dòng),在對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了解的基礎(chǔ)上回憶以前學(xué)過(guò)的拋體運(yùn)動(dòng);對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分類(lèi)。由拋體運(yùn)動(dòng)引入平拋運(yùn)動(dòng)。
(一)知道什么樣的運(yùn)動(dòng)是平拋運(yùn)動(dòng)?
1.定義:物體以一定的初速度水平方向上拋出,僅在重力作用下所做的運(yùn)動(dòng),叫做平拋運(yùn)動(dòng)。
2.物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件
(1)有水平初速度,
(2)只受重力作用。
通過(guò)活動(dòng)讓學(xué)生理解平拋運(yùn)動(dòng)是一個(gè)理想化模型。
讓學(xué)生體會(huì)研究問(wèn)題時(shí),要“抓住主要因素,忽略次要因素”的思想。
(二)實(shí)驗(yàn)探究平拋運(yùn)動(dòng)
問(wèn)題1:平拋運(yùn)動(dòng)是怎樣的運(yùn)動(dòng)?
問(wèn)題2:怎樣分解平拋運(yùn)動(dòng)?
探究一:平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是什么樣的運(yùn)動(dòng)?(學(xué)生演示,提醒注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)
【演示實(shí)驗(yàn)】同時(shí)釋放兩個(gè)相同小球,其中一個(gè)小球從高處做平拋運(yùn)動(dòng),另一個(gè)小球從較低的地方同時(shí)開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
現(xiàn)象:在初速度相同的情況下,兩個(gè)小球都會(huì)撞在一起(學(xué)生回答)
結(jié)論:平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)(師生共同總結(jié))
探究二:平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是什么樣的運(yùn)動(dòng)?(分組探究,提醒:a小球是帶有小孔的小球;b裝置靠近水槽;c觀察兩小球落到水槽中的情況)
【分組實(shí)驗(yàn)】用小錘打擊彈性金屬片時(shí),前方小球向水平方向飛出,做平拋運(yùn)動(dòng),而同時(shí)后方小球被釋放,做自由落體運(yùn)動(dòng)。
現(xiàn)象:兩小球球同時(shí)落地。(學(xué)生回答)
結(jié)論:平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)(師生共同總結(jié))
高三物理教案9
一、動(dòng)量
1、動(dòng)量:運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動(dòng)量.是矢量,方向與速度方向相同;動(dòng)量的合成與分解,按平行四邊形法則、三角形法則.是狀態(tài)量;通常說(shuō)物體的動(dòng)量是指運(yùn)動(dòng)物體某一時(shí)刻的動(dòng)量,計(jì)算物體此時(shí)的動(dòng)量應(yīng)取這一時(shí)刻的瞬時(shí)速度。是相對(duì)量;物體的動(dòng)量亦與參照物的選取有關(guān),常情況下,指相對(duì)地面的動(dòng)量。單位是kg
2、動(dòng)量和動(dòng)能的區(qū)別和聯(lián)系
①動(dòng)量的大小與速度大小成正比,動(dòng)能的大小與速度的大小平方成正比。即動(dòng)量相同而質(zhì)量不同的物體,其動(dòng)能不同;動(dòng)能相同而質(zhì)量不同的物體其動(dòng)量不同。
、趧(dòng)量是矢量,而動(dòng)能是標(biāo)量。因此,物體的動(dòng)量變化時(shí),其動(dòng)能不一定變化;而物體的動(dòng)能變化時(shí),其動(dòng)量一定變化。
、垡騽(dòng)量是矢量,故引起動(dòng)量變化的原因也是矢量,即物體受到外力的沖量;動(dòng)能是標(biāo)量,引起動(dòng)能變化的原因亦是標(biāo)量,即外力對(duì)物體做功。
、軇(dòng)量和動(dòng)能都與物體的質(zhì)量和速度有關(guān),兩者從不同的角度描述了運(yùn)動(dòng)物體的特性,且二者大小間存在關(guān)系式:P2=2mEk
3、動(dòng)量的變化及其計(jì)算方法
動(dòng)量的變化是指物體末態(tài)的動(dòng)量減去初態(tài)的動(dòng)量,是矢量,對(duì)應(yīng)于某一過(guò)程(或某一段時(shí)間),是一個(gè)非常重要的物理量,其計(jì)算方法:
(1)P=Pt一P0,主要計(jì)算P0、Pt在一條直線上的情況。
(2)利用動(dòng)量定理 P=Ft,通常用來(lái)解決P0、Pt;不在一條直線上或F為恒力的情況。
二、沖量
1、沖量:力和力的作用時(shí)間的乘積叫做該力的沖量.是矢量,如果在力的作用時(shí)間內(nèi),力的方向不變,則力的方向就是沖量的方向;沖量的合成與分解,按平行四邊形法則與三角形法則.沖量不僅由力的決定,還由力的作用時(shí)間決定。而力和時(shí)間都跟參照物的選擇無(wú)關(guān),所以力的沖量也與參照物的選擇無(wú)關(guān)。單位是N
2、沖量的計(jì)算方法
(1)I=Ft.采用定義式直接計(jì)算、主要解決恒力的沖量計(jì)算問(wèn)題。
(2)利用動(dòng)量定理 Ft=P.主要解決變力的沖量計(jì)算問(wèn)題,但要注意上式中F為合外力(或某一方向上的.合外力)。
三、動(dòng)量定理
1、動(dòng)量定理:物體受到合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化.Ft=mv/一mv或 Ft=p/-p;該定理由牛頓第二定律推導(dǎo)出來(lái):(質(zhì)點(diǎn)m在短時(shí)間t內(nèi)受合力為F合,合力的沖量是F合質(zhì)點(diǎn)的初、未動(dòng)量是 mv0、mvt,動(dòng)量的變化量是P=(mv)=mvt-mv0.根據(jù)動(dòng)量定理得:F合=(mv)/t)
2.單位:牛秒與千克米/秒統(tǒng)一:l千克米/秒=1千克米/秒2秒=牛
3.理解:(1)上式中F為研究對(duì)象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力。
(2)動(dòng)量定理中的沖量和動(dòng)量都是矢量。定理的表達(dá)式為一矢量式,等號(hào)的兩邊不但大小相同,而且方向相同,在高中階段,動(dòng)量定理的應(yīng)用只限于一維的情況。這時(shí)可規(guī)定一個(gè)正方向,注意力和速度的正負(fù),這樣就把大量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。
(3)動(dòng)量定理的研究對(duì)象一般是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)。求變力的沖量時(shí),可借助動(dòng)量定理求,不可直接用沖量定義式.
4.應(yīng)用動(dòng)量定理的思路:
(1)明確研究對(duì)象和受力的時(shí)間(明確質(zhì)量m和時(shí)間t);
(2)分析對(duì)象受力和對(duì)象初、末速度(明確沖量I合,和初、未動(dòng)量P0,Pt);
(3)規(guī)定正方向,目的是將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算;
(4)根據(jù)動(dòng)量定理列方程
(5)解方程。
四、動(dòng)量定理應(yīng)用的注意事項(xiàng)
1.動(dòng)量定理的研究對(duì)象是單個(gè)物體或可看作單個(gè)物體的系統(tǒng),當(dāng)研究對(duì)象為物體系時(shí),物體系的總動(dòng)量的增量等于相應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體系所受外力的合力的沖量,所謂物體系總動(dòng)量的增量是指系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)的體動(dòng)量變化量的矢量和。而物體系所受的合外力的沖量是把系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體所受的一切外力的沖量的矢量和。
2.動(dòng)量定理公式中的F是研究對(duì)象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力。它可以是恒力,也可以是變力。當(dāng)合外力為變力時(shí)F則是合外力對(duì)作用時(shí)間的平均值。
3.動(dòng)量定理公式中的(mv)是研究對(duì)象的動(dòng)量的增量,是過(guò)程終態(tài)的動(dòng)量減去過(guò)程始態(tài)的動(dòng)量(要考慮方向),切不能顛倒始、終態(tài)的順序。
4.動(dòng)量定理公式中的等號(hào)表明合外力的沖量與研究對(duì)象的動(dòng)量增量的數(shù)值相等,方向一致,單位相同。但考生不能認(rèn)為合外力的沖量就是動(dòng)量的增量,合外力的沖量是導(dǎo)致研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)改變的外因,而動(dòng)量的增量卻是研究對(duì)象受外部沖量作用后的必然結(jié)果。
5.用動(dòng)量定理解題,只能選取地球或相對(duì)地球做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體做參照物。忽視沖量和動(dòng)量的方向性,造成I與P正負(fù)取值的混亂,或忽視動(dòng)量的相對(duì)性,選取相對(duì)地球做變速運(yùn)動(dòng)的物體做參照物,是解題錯(cuò)誤的常見(jiàn)情況。
高三物理教案10
物體貯藏著巨大的能量是不容置疑的,但是如何使這樣巨大的能量釋放出來(lái)?從愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程同樣可以得出,物體的能量變化△E與物體的質(zhì)量變化△m的關(guān)系:△E=Δmc2
單個(gè)的質(zhì)子、中子的質(zhì)量已經(jīng)精確測(cè)定。用質(zhì)譜儀或其他儀器測(cè)定某種原子核的質(zhì)量,與同等數(shù)量的質(zhì)子、中子的'質(zhì)量之和相比較,看一看兩條途徑得到的質(zhì)量之差,就能推知原子核的結(jié)合能。
說(shuō)明:
①物體的質(zhì)量包括靜止質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)質(zhì)量,質(zhì)量虧損指的是靜止質(zhì)量的減少,減少的靜止質(zhì)量轉(zhuǎn)化為和輻射能量有關(guān)的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量。
、谫|(zhì)量虧損并不是這部分質(zhì)量消失或轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰浚皇庆o止質(zhì)量的減少。
③在核反應(yīng)中仍然遵守質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律。
、苜|(zhì)量只是物體具有能量多少及能量轉(zhuǎn)變多少的一種量度。
閱讀原子核的比結(jié)合能,指出中等大小的核的比結(jié)合能最大(平均每個(gè)核子的質(zhì)量虧損最大),這些核最穩(wěn)定。另一方面如果使較重的核分裂成中等大小的核,或者把較小的核合并成中等大小的核,核子的比結(jié)合能都會(huì)增加,這樣可以釋放能量供人使用。
鞏固練習(xí)
已知:1個(gè)質(zhì)子的質(zhì)量mp=1.007277u,1個(gè)中子的質(zhì)量mn=1.008665u.氦核的質(zhì)量為4.001509u.這里u表示原子質(zhì)量單位,1u=1.660566×10-27kg.由上述數(shù)值,計(jì)算2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合成氦核時(shí)釋放的能量。(28.3MeV)
高三物理教案11
核力與核能
三維教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)知道核力的概念、特點(diǎn)及自然界存在的四種基本相互作用;
(2)知道穩(wěn)定原子核中質(zhì)子與中子的比例隨著原子序數(shù)的增大而減小;
(3)理解結(jié)合能的概念,知道核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損;
(4)知道愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程,理解質(zhì)量與能量的關(guān)系。
2、過(guò)程與方法
(1)會(huì)根據(jù)質(zhì)能方程和質(zhì)量虧損的概念計(jì)算核反應(yīng)中釋放的核能;
(2)培養(yǎng)學(xué)生的理解能力、推理能力、及數(shù)學(xué)計(jì)算能力。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)使學(xué)生樹(shù)立起實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)、科學(xué)理論對(duì)實(shí)踐有著指導(dǎo)和預(yù)見(jiàn)作用的能力;
(2)認(rèn)識(shí)開(kāi)發(fā)和利用核能對(duì)解決人類(lèi)能源危機(jī)的重要意義。
教學(xué)重點(diǎn):質(zhì)量虧損及愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程的理解。
教學(xué)難點(diǎn):結(jié)合能的概念、愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程、質(zhì)量與能量的關(guān)系。
教學(xué)方法:教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生討論、交流。
教學(xué)用具:多媒體教學(xué)設(shè)備一套:可供實(shí)物投影、放像、課件播放等。
(一)引入新課
提問(wèn)1:氦原子核中有兩個(gè)質(zhì)子,質(zhì)子質(zhì)量為mp=1.67×10-27kg,帶電量為元電荷e=1.6×10-19C,原子核的直徑的數(shù)量級(jí)為10-15m,那么兩個(gè)質(zhì)子之間的庫(kù)侖斥力與萬(wàn)有引力兩者相差多少倍?(兩者相差1036倍)
提問(wèn)2:在原子核那樣狹小的空間里,帶正電的質(zhì)子之間的庫(kù)侖斥力為萬(wàn)有引力的1036倍,那么質(zhì)子為什么能擠在一起而不飛散?會(huì)不會(huì)在原子核中有一種過(guò)去不知道的力,把核子束縛在一起了呢?今天就來(lái)學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容。
(二)進(jìn)行新課
1、核力與四種基本相互作用
提示:20世紀(jì)初人們只知道自然界存在著兩種力:一種是萬(wàn)有引力,另一種是電磁力(庫(kù)侖力是一種電磁力)。在相同的距離上,這兩種力的強(qiáng)度差別很大。電磁力大約要比萬(wàn)有引力強(qiáng)1036倍。
基于這兩種力的性質(zhì),原子核中的質(zhì)子要靠自身的引力來(lái)抗衡相互間的庫(kù)侖斥力是不可能的。核物理學(xué)家猜想,原子核里的核子間有第三種相互作用存在,即存在著一種核力,是核力把核子緊緊地束縛在核內(nèi),形成穩(wěn)定的原子核,后來(lái)的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了科學(xué)家的猜測(cè)。
提問(wèn)
1:那么核力有怎樣特點(diǎn)呢?
(1)核力特點(diǎn):
第一、核力是強(qiáng)相互作用(強(qiáng)力)的一種表現(xiàn)。
第二、核力是短程力,作用范圍在1.5×10-15m之內(nèi)。
第三、核力存在于核子之間,每個(gè)核子只跟相鄰的核子發(fā)生核力作用,這種性質(zhì)稱(chēng)為核力的飽和性。
總結(jié):除核力外,核物理學(xué)家還在原子核內(nèi)發(fā)現(xiàn)了自然界的第四種相互作用—弱相互作用(弱力),弱相互作用是引起原子核β衰變的原因,即引起中子轉(zhuǎn)變質(zhì)子的原因。弱相互作用也是短程力,其力程比強(qiáng)力更短,為10-18m,作用強(qiáng)度則比電磁力小。
(2)四種基本相互作用力:
弱力、強(qiáng)力、電磁力、引力和分別在不同的尺度上發(fā)揮作用:
、偃趿(弱相互作用):弱相互作用是引起原子核β衰變的原因→短程力;
②強(qiáng)力(強(qiáng)相互作用):在原子核內(nèi),強(qiáng)力將核子束縛在一起→短程力;
③電磁力:電磁力在原子核外,電磁力使電子不脫離原子核而形成原子,使原了結(jié)合成分子,使分子結(jié)合成液體和固體→長(zhǎng)程力;
、芤Γ阂χ饕诤暧^和宇觀尺度上“獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷”。是引力使行星繞著恒星轉(zhuǎn),并且聯(lián)系著星系團(tuán),決定著宇宙的現(xiàn)狀→長(zhǎng)程力。
2、原子核中質(zhì)子與中子的比例
隨著原子序數(shù)的增加,穩(wěn)定原子核中的中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)。
思考:隨著原子序數(shù)的增加,穩(wěn)定原子核中的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)有怎樣的關(guān)系?(隨著原子序數(shù)的`增加,較輕的原子核質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等,但對(duì)于較重的原子核中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù),越重的元素,兩者相差越多)
思考:為什么隨著原子序數(shù)的增加,穩(wěn)定原子核中的中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)?
提示:學(xué)生從電磁力和核力的作用范圍去考慮。
總結(jié):
若質(zhì)子與中子成對(duì)地人工構(gòu)建原子核,隨原子核的增大,核子間的距離增大,核力和電磁力都會(huì)減小,但核力減小得更快。所以當(dāng)原子核增大到一定程度時(shí),相距較遠(yuǎn)的質(zhì)子間的核力不足以平衡它們之間的庫(kù)侖力,這個(gè)原子核就不穩(wěn)定了;
若只增加中子,中子與其他核子沒(méi)有庫(kù)侖斥力,但有相互吸引的核力,所以有助于維系原子核的穩(wěn)定,所以穩(wěn)定的重原子核中子數(shù)要比質(zhì)子數(shù)多。
由于核力的作用范圍是有限的,以及核力的飽和性,若再增大原子核,一些核子間的距離會(huì)大到其間恨本沒(méi)有核力的作用,這時(shí)候再增加中子,形成的核也一定是不穩(wěn)定的。因此只有200多種穩(wěn)定的原子核長(zhǎng)久地留了下來(lái)。
3、結(jié)合能
由于核子間存在著強(qiáng)大的核力,原子核是一個(gè)堅(jiān)固的集合體。要把原子核拆散成核子,需要克服核力做巨大的功,或者需要巨大的能量。例如用強(qiáng)大的γ光子照射氘核,可以使它分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子。
從實(shí)驗(yàn)知道只有當(dāng)光子能量等于或大于2.22MeV時(shí),這個(gè)反應(yīng)才會(huì)發(fā)生。相反的過(guò)程一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核,要放出2.22MeV的能量。這表明要把原子核分開(kāi)成核子要吸收能量,核子結(jié)合成原子核要放出能量,這個(gè)能量叫做原子核的結(jié)合能。
原子核越大,它的結(jié)合能越高,因此有意義的是它的結(jié)合能與核子數(shù)之比,稱(chēng)做比結(jié)合能,也叫平均結(jié)合能。比結(jié)合能越大,表示原子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定。
那么如何求原子核的結(jié)合能呢?愛(ài)因斯坦從相對(duì)論得出了物體能量與它的質(zhì)量的關(guān)系,指出了求原子核的結(jié)合能的方法。
4、質(zhì)量虧損
(1)質(zhì)量虧損
科學(xué)家研究證明在核反應(yīng)中原子核的總質(zhì)量并不相等,例如精確計(jì)算表明:氘核的質(zhì)量比一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子的質(zhì)量之和要小一些,這種現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損,質(zhì)量虧損只有在核反應(yīng)中才能明顯的表現(xiàn)出來(lái)。
回顧質(zhì)量、能量的定義、單位,向?qū)W生指出質(zhì)量不是能量、能量也不是質(zhì)量,質(zhì)量不能轉(zhuǎn)化能量,能量也不能轉(zhuǎn)化質(zhì)量,質(zhì)量只是物體具有能量多少及能量轉(zhuǎn)變多少的一種量度。
高三物理教案12
研究性實(shí)驗(yàn):(1) 研究勻變速運(yùn)動(dòng)練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器:
1.構(gòu)造:見(jiàn)教材。
2.操作要點(diǎn):接50HZ,4---6伏的交流電 S1 S2 S3 S4
正確標(biāo)取記:在紙帶中間部分選5個(gè)點(diǎn) 。T 。T 。 T 。 T 。
3.重點(diǎn):紙帶的分析 0 1 2 3 4
a.判斷物體運(yùn)動(dòng)情況:
在誤差范圍內(nèi):如果S1=S2=S3=......,則物體作勻速直線運(yùn)動(dòng)。
如果?S1=?S2=?S3= .......=常數(shù), 則物體作勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
b.測(cè)定加速度:
公式法: 先求?S,再由?S= aT2求加速度。
圖象法: 作v-t圖,求a=直線的斜率
c.測(cè)定即時(shí)速度: V1=(S1+S2)/2T V2=(S2+S3)/2T
測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度:
1.原理::?S=aT2
2.實(shí)驗(yàn)條件:
a.合力恒定,細(xì)線與木板是平行的。
b.接50HZ,4-6伏交流電。
3.實(shí)驗(yàn)器材:電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙片、低壓交流電源、小車(chē)、細(xì)繩、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、刻度尺、鉤碼、導(dǎo)線、兩根導(dǎo)線。
4.主要測(cè)量:
選擇紙帶,標(biāo)出記數(shù)點(diǎn),測(cè)出每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的位移S1、S2、S3 。。。。圖中O是任一點(diǎn)。
5. 數(shù)據(jù)處理: 0 1 2 3 4 5 6
根據(jù)測(cè)出的S1、S2、S3....... 。S1 。S2 。 S3 。S4 。 S5 。 S6 。
用逐差法處理數(shù)據(jù)求出加速度:
S4-S1=3a1T2 , S5-S2=3a2T2 , S6-S3=3a3T2
a=(a1+a2+a3)/3=(S4+S5+S6- S1-S2-S3)/9T2
測(cè)勻變速運(yùn)動(dòng)的`即時(shí)速度:(同上)
。2) 研究平拋運(yùn)動(dòng)
1.實(shí)驗(yàn)原理:
用一定的方法描出平拋小球在空中的軌跡曲線,再根據(jù)軌跡上某些點(diǎn)的位置坐標(biāo),由h=求出t,再由x=v0t求v0,并求v0的平均值。
2.實(shí)驗(yàn)器材:
木板,白紙,圖釘,未端水平的斜槽,小球,刻度尺,附有小孔的卡片,重錘線。
3.實(shí)驗(yàn)條件:
a. 固定白紙的木板要豎直。
b. 斜槽未端的切線水平,在白紙上準(zhǔn)確記下槽口位置。
c.小球每次從槽上同一位置由靜止滑下。
。3) 研究彈力與形變關(guān)系
方法歸納:
(1)用懸掛砝碼的方法給彈簧施加壓力
(2)用列表法來(lái)記錄和分析數(shù)據(jù)(如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格)
(3)用圖象法來(lái)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)關(guān)系
步驟:
1以力為縱坐標(biāo)、彈簧伸長(zhǎng)為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系
2根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)
3按照?qǐng)D中各點(diǎn)的分布和走向,嘗試作出一條平滑的曲線(包括直線)
4以彈簧的伸重工業(yè)自變量,寫(xiě)出曲線所代表的函數(shù),首先嘗試一次函數(shù),如不行則考慮二次函數(shù),如看似象反比例函數(shù),則變相關(guān)的量為倒數(shù)再研究一下是否為正比關(guān)系(圖象是否可變?yōu)橹本)----化曲為直的方法等。
5解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的意義。
2. 注意事項(xiàng):所加砝碼不要過(guò)多(大)以免彈簧超出其彈性限度
高三物理教案13
【考點(diǎn)自清】
一、平衡物體的動(dòng)態(tài)問(wèn)題
(1)動(dòng)態(tài)平衡:
指通過(guò)控制某些物理量使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化。在這個(gè)過(guò)程中物體始終處于一系列平衡狀態(tài)中。
(2)動(dòng)態(tài)平衡特征:
一般為三力作用,其中一個(gè)力的大小和方向均不變化,一個(gè)力的大小變化而方向不變,另一個(gè)力的大小和方向均變化。
(3)平衡物體動(dòng)態(tài)問(wèn)題分析方法:
解動(dòng)態(tài)問(wèn)題的關(guān)鍵是抓住不變量,依據(jù)不變的量來(lái)確定其他量的變化規(guī)律,常用的分析方法有解析法和圖解法。
解析法的基本程序是:對(duì)研究對(duì)象的任一狀態(tài)進(jìn)行受力分析,建立平衡方程,求出應(yīng)變物理量與自變物理量的一般函數(shù)關(guān)系式,然后根據(jù)自變量的`變化情況及變化區(qū)間確定應(yīng)變物理量的變化情況。
圖解法的基本程序是:對(duì)研究對(duì)象的狀態(tài)變化過(guò)程中的若干狀態(tài)進(jìn)行受力分析,依據(jù)某一參量的變化(一般為某一角),在同一圖中作出物體在若干狀態(tài)下的平衡力圖(力的平形四邊形或三角形),再由動(dòng)態(tài)的力的平行四邊形或三角形的邊的長(zhǎng)度變化及角度變化確定某些力的大小及方向的變化情況。
二、物體平衡中的臨界和極值問(wèn)題
1、臨界問(wèn)題:
(1)平衡物體的臨界狀態(tài):物體的平衡狀態(tài)將要變化的狀態(tài)。
物理系統(tǒng)由于某些原因而發(fā)生突變(從一種物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物理現(xiàn)象,或從一種物理過(guò)程轉(zhuǎn)入到另一物理過(guò)程的狀態(tài))時(shí)所處的狀態(tài),叫臨界狀態(tài)。
臨界狀態(tài)也可理解為恰好出現(xiàn)和恰好不出現(xiàn)某種現(xiàn)象的狀態(tài)。
(2)臨界條件:涉及物體臨界狀態(tài)的問(wèn)題,解決時(shí)一定要注意恰好出現(xiàn)或恰好不出現(xiàn)等臨界條件。
平衡物體的臨界問(wèn)題的求解方法一般是采用假設(shè)推理法,即先假設(shè)怎樣,然后再根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識(shí)列方程求解。解決這類(lèi)問(wèn)題關(guān)鍵是要注意恰好出現(xiàn)或恰好不出現(xiàn)。
2、極值問(wèn)題:
極值是指平衡問(wèn)題中某些物理量變化時(shí)出現(xiàn)最大值或最小值。
平衡物體的極值,一般指在力的變化過(guò)程中的最大值和最小值問(wèn)題。
高三物理教案14
1、研究帶電物體在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的兩條主要途徑
帶電物體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),是一個(gè)綜合力和能量的力學(xué)問(wèn)題,研究的方法與質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)相同(僅僅增加了電場(chǎng)力),它同樣遵循運(yùn)動(dòng)的合成與分解、力的獨(dú)立作用原理、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、功能原理等力學(xué)規(guī)律.研究時(shí),主要可以按以下兩條途徑分析:
(1)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系--牛頓第二定律
根據(jù)帶電物體受到的電場(chǎng)力和其它力,用牛頓第二定律求出加速度,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電物體的速度、位移等.這條線索通常適用于恒力作用下做勻變速運(yùn)動(dòng)的情況.
(2)功和能的關(guān)系--動(dòng)能定理
根據(jù)電場(chǎng)力對(duì)帶電物體所做的功,引起帶電物體的能量發(fā)生變化,利用動(dòng)能定理或從全過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化,研究帶電物體的速度變化,經(jīng)歷的位移等.這條線索同樣也適用于不均勻的.電場(chǎng).
2、研究帶電物體在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的兩類(lèi)重要方法
(1)類(lèi)比與等效
電場(chǎng)力和重力都是恒力,在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)可與重力作用下的運(yùn)動(dòng)類(lèi)比.例如,垂直射入平行板電場(chǎng)中的帶電物體的運(yùn)動(dòng)可類(lèi)比于平拋,帶電單擺在豎直方向勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)可等效于重力場(chǎng)強(qiáng)度g值的變化等.
(2)整體法(全過(guò)程法)
電荷間的相互作用是成對(duì)出現(xiàn)的,把電荷系統(tǒng)的整體作為研究對(duì)象,就可以不必考慮其間的相互作用.
電場(chǎng)力的功與重力的功一樣,都只與始末位置有關(guān),與路徑無(wú)關(guān).它們分別引起電荷電勢(shì)能的變化和重力勢(shì)能的變化,從電荷運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中功能關(guān)系出發(fā)(尤其從靜止出發(fā)末速度為零的問(wèn)題)往往能迅速找到解題切入點(diǎn)或簡(jiǎn)化計(jì)算
高三物理教案15
本章安排6課時(shí),每節(jié)安排1課時(shí)。
一、能源
本節(jié)教學(xué),應(yīng)抓住能源、常規(guī)能源、新能源三個(gè)概念和常規(guī)能源不能滿(mǎn)足當(dāng)今人類(lèi)社會(huì)進(jìn)步的需求,這一問(wèn)題展開(kāi)。教學(xué)方式方法可采用閱讀、討論并配合講授進(jìn)行。課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)參見(jiàn)下面的方框圖。
二、原子核的組成
1.放射性現(xiàn)象
首先向?qū)W生介紹科學(xué)家在探索原子核的組成的過(guò)程中,曾經(jīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究放射性元素放出的射線究竟是什么?接著介紹課本圖14-4的裝置以及實(shí)驗(yàn)中所看到的現(xiàn)象,進(jìn)而介紹課本上所講述的α射線、β射線、γ射線的性質(zhì)。
簡(jiǎn)單介紹由于γ射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)很強(qiáng),因此在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及醫(yī)療方面都有一些應(yīng)用。
讓學(xué)生知道過(guò)量的射線照射對(duì)人體有傷害,在利用放射線時(shí)應(yīng)注意射線的防護(hù),以及防止放射性物質(zhì)泄漏,造成對(duì)環(huán)境的污染。
2.原子核的組成
這里用講授的方法,在分析課本圖實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,使學(xué)生知道放射現(xiàn)象告訴我們,小小的原子核也有內(nèi)部結(jié)構(gòu),因?yàn)榉派湫栽胤懦龅娜N射線只可能是從原子核里放出來(lái)的。
關(guān)于原子核的組成,主要使學(xué)生知道原子核是由質(zhì)子和中子組成的。質(zhì)子帶正電荷,電量跟電子電荷相等,質(zhì)子的質(zhì)量大約是電子的1836倍。中子不帶電,質(zhì)量跟質(zhì)子的質(zhì)量幾乎相同。
接著按照課本圖的示意圖,向?qū)W生介紹結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的氫、氦、鋰、鈹?shù)脑雍驮雍说慕Y(jié)構(gòu),使學(xué)生對(duì)原子和原子核的組成有一個(gè)比較具體的了解。
三、核能
本節(jié)教學(xué)應(yīng)以講授為主。由于核能、裂變、聚變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、核反應(yīng)堆等概念均涉及到核反應(yīng)知識(shí),而學(xué)生頭腦里,這部分知識(shí)是一個(gè)空白,所以,講授過(guò)程中要貫徹通俗性原則,不引深,不拔高,盡可能地采取恰當(dāng)?shù)谋扔鱽?lái)幫助學(xué)生理解這些知識(shí)。
例如,教材中對(duì)裂變作了一個(gè)比喻,好比用火柴點(diǎn)燃木材,木材燃燒放出能量。這一比喻,不僅使學(xué)生對(duì)裂變形成初步認(rèn)識(shí),而且對(duì)認(rèn)識(shí)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)也有幫助。
聚變學(xué)生更難認(rèn)識(shí)。這里建議用濃硫酸與水結(jié)合釋放熱量的例子來(lái)比喻,可能會(huì)收到較好的效果。
總之,本節(jié)課教學(xué)應(yīng)達(dá)到三個(gè)目的。一是讓學(xué)生知道核能、裂變、聚變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的基本意思;二是讓學(xué)生知道原子內(nèi)部?jī)?chǔ)藏了巨大的能量;三是知道世界各國(guó)包括我國(guó)在內(nèi),正在加強(qiáng)研究開(kāi)發(fā)和利用核能,并取得了可喜的進(jìn)展,激發(fā)學(xué)生去想象人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用核能的美好前景。
四、核電站
本節(jié)教學(xué)要扣住兩個(gè)環(huán)節(jié),一是核電站的工作原理;一是核電站的特點(diǎn)或優(yōu)越性。通過(guò)本節(jié)教學(xué),使學(xué)生對(duì)核電站有初步的認(rèn)識(shí)。第一環(huán)節(jié),核電站的原理介紹,教師要充分應(yīng)用掛圖、模型,有條件的學(xué)?煞庞澈穗娬镜幕脽羝、錄像片或電影片配合教學(xué),使學(xué)生明白核電站是怎樣將核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,再把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的。第二環(huán)節(jié),組織好學(xué)生閱讀討論并概括出核電站用很少的'核燃料可以產(chǎn)生大量的電能;可以大大減少燃料的運(yùn)輸量;適于缺少常規(guī)能源(化石燃料)的地區(qū)等主要的優(yōu)越性。
五、太陽(yáng)能
本節(jié)教學(xué),建議采用自學(xué)指導(dǎo)的方法進(jìn)行。上課時(shí),教師可用幻燈或小黑板出示指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)的問(wèn)題。接著讓學(xué)生帶著問(wèn)題閱讀教材。最后要求學(xué)生回答問(wèn)題,并且提出自己弄不明白或弄不懂的問(wèn)題。配合教學(xué),可以放映教學(xué)錄像帶“太陽(yáng)能”。
指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)的問(wèn)題建議如下:
①人類(lèi)直接利用太陽(yáng)能有哪些重要意義?
②舉例說(shuō)明,人類(lèi)目前直接利用太陽(yáng)能有哪些途徑?你是否有新的途徑提出來(lái)?
、垡笠(guī)模地開(kāi)發(fā)和利用太陽(yáng)能還存在哪些困難?人類(lèi)要克服這些困難,必須依靠什么?
六、節(jié)能
本節(jié)教學(xué),建議采用問(wèn)題討論的方式進(jìn)行。上課時(shí),教師首先出示需要討論的問(wèn)題。接著要求學(xué)生閱讀教材內(nèi)容并分組討論,然后由小組代表匯報(bào)討論結(jié)果,最后教師對(duì)學(xué)生討論的結(jié)果作進(jìn)一步歸納,即為本節(jié)課的小結(jié)。
討論的問(wèn)題建議如下:
、倥e例說(shuō)明什么是能源的利用率?
、谔岣吣茉吹睦寐省⒐(jié)約能源的根本措施是什么?
③人類(lèi)從根本上解決能源問(wèn)題的出路在哪里?
④如果每人年節(jié)約用電1千瓦時(shí),那么,全國(guó)近12億人口節(jié)約用電,相當(dāng)多少?lài)崢?biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的能量?(標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒值為2.93×107焦/千克)
。ㄓ(jì)算結(jié)果是相當(dāng)1.47×108千克,這個(gè)數(shù)字是可觀的。
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