第3讲电磁感应定律的综合应用★一、考情直播
1.考纲解读
考纲内容能力要求考向定位
1．电磁感应中的电路问题
2．电磁感应中的图象问题
3．电磁感应中的力与运动问题
4．电磁感应中的能量及动量问题
1、理解安培力做
功的实质。
2．能熟练掌握电
磁感应中的电路问
题、图象问题、力与
运动问题的分析方法
与技巧。
电磁感应定律的综合应用主要表现在以下几方面：1．电磁感
应问题与电路问题的综合，解决这类电磁感应中的电路问题，一
方面要考虑电磁学中的有关规律如右手定则、法拉第电磁感应定
律等；另一方面还要考虑电路中的有关规律，如欧姆定律、串并
联电路的性质等，有时可能还会用到力学的知识．2．电磁感应中
切割磁感线的导体要运动，感应电流又要受到安培力的作用，因
此，电磁感应问题又往往和力学问题联系在一起，解决电磁感应
中的力学问题，一方面要考虑电磁学中的有关规律；另一方面还
要考虑力学中的有关规律，要将电磁学和力学的知识综合起来应
用．
2．考点整合
考点一电磁感应中的图像问题
电磁感应中常涉及、、和随时间t变化的图像，即B-t图像、Φ-t图像、E-t图像和I-t图像等。对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图像，即E-x图像和I-x 图像。这些图像问题大体上可分为两类：由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像，或由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量。不管是何种类型，电磁感应中的图像问题常需利用、和等规律分析解决。
[例1]、(08上海)如图12-1-1所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势e与导体棒位置x关系的图像是（）
解析：在x=R左侧，设导体棒与圆的交点和圆心的连线与x轴正方向成θ角，则导体棒切割有效长度L=2R sinθ，电动势与有效长度成正比，故在x=R左侧，电动势与x的关系为正弦图像关系，由对称性可知在x=R右侧与左侧的图像对称。
特别提醒
在分析电磁感应中的图像问题时，如果是在分析电流方向问题时一定要紧抓住图象的斜率，图象斜率的正负代表了电流的方向；另外还要注意导体在磁场中切割磁感线时有效长度的变化与图象相结合的问题在近几年的高考中出现的频率较高，在分析这类问题时除了运用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律外还要注意相关集合规律的运用。
答案：A 。
[规律总结]处理图象问题，可从以下六个方面入手分析：一要看坐标轴表示什么物理量；二要看具体的图线，它反映了物理量的状态或变化；三要看斜率，斜率是纵坐标与横坐标的比值，往往有较丰富的物理意义；四要看图象在坐标轴上的截距，它反映的是一个物理量为零时另一物理量的状态；五要看面积，如果纵轴表示的物理量与横轴表示的物理量的乘积，与某个的物理量的定义相符合，则面积有意义，否则没有意义；六要看（多个图象）交点． 考点二、电磁感应与电路的综合
关于电磁感应电路的分析思路其步骤可归纳为“一源、二感、三电”，具体操作为： 对于电磁感应电路的一般分析思路是：先电后力，具体方法如下：
①先做“源”的分析：分离出电路中由电磁感应所产生的 ，并求出电源的 和电源的 。在电磁感应中要明确切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路相当于 ，其他部分为 。接着用右手定则或楞次定律确定感应电流的 。在电源（导体）内部，电流由 （低电势）流向电源的 （高电势），在外部由正极流向负极。
②再做路的分析：分析电路的结构，画出 ，弄清电路的 ，再结合闭合电路欧姆定律及串、并联电路的性质求出相关部分的 ，以便计算 。
③然后做力的分析：分离力学研究对象（通常是电路中的杆或线圈）的受力分析，特别要注意 力与 力的分析。
④接着运动状态的分析：根据力与运动状态的关系，确定物体的 。
⑤最后做能量的分析：找出电路中 能量的部分结构和电路中 能量部分的结构,然后根据能的转化与守恒建立等式关系.
【例2】如图12-1-2所示，竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B =0.5 T ，并且以t
B ??=0.1 T/s 在变化，水平轨道电阻不计，且不计摩擦阻力，宽0.5 m 的导轨上放一电阻R 0=0.1 Ω的导体棒，并用水平线通过定滑轮吊着质量M =0.2 kg 的重物，轨道左端连接的电阻R =0.4 Ω，图中的l =0.8 m ，求至少经过多长时间才能吊起重物.
解析：由法拉第电磁感应定律可求出回路感应电动势：
E =t
B S t ??=??Φ ① 由闭合电路欧姆定律可求出回路中电流I =R
R E +0 ② 由于安培力方向向左，应用左手定则可判断出电流方向为顺时针方向（由上往下看）.再根据楞次定律可知磁场增加，在t 时磁感应强度为： B ′ =（B ＋
t B ??·t ） ③ 此时安培力为：F 安=B ′Il ab ④； 由受力分析可知 F 安=mg ⑤
由①②③④⑤式并代入数据：t =495 s
[规律总结]错解分析：（1）不善于逆向思维，采取执果索因的有效途径探寻解题思路；（2）实际运算过程忽视了B 的变化，将B 代入F 安=BIl ab ，导致错解.
考点三、电磁感应中的动力学问题：
感应电流在磁场中受到 的作用，因此电磁感应问题往往跟 学问题联系在一起。解决这类问题需要综合应用电磁感应规律（法拉第电磁感应定律）及力学中的有关规律（牛顿运动定律、动量守恒定律、动量定理、动能定理等），分析时要特别注意 、速度v 达 的特点。
电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力的作用，从而影响导体棒的受力情况和运动情况。这类问题的分析思路如下：
[例3]如图12-1-3所示，电阻不计的平行金属导轨MN 和OP 放置在水平面内.MO 间接有阻值为R=3Ω的电阻.导轨相距d=lm ，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感强度B=0.5T.质量为m=0.1kg ，电阻为r=l Ω的导体棒CD 垂直于导轨放置，并接触良好，现用平行于 MN 的恒力F=1N 向右拉动CD ，CD 受摩擦阻力f 恒为0.5N.求
(1)CD 运动的最大速度是多少?
(2)当
CD 达到最大速度后，电阻R 消耗的电功率是多少?
(3)当CD 的速度为最大速度的一半时，CD 的加速度是多少?
解析：（1）对于导体棒CD ，由安培定则得：F 0=BId
根据法拉第电磁感应定律有：E=Bdv
在闭合回路CDOM 中，由闭合电路欧姆定律得：I=E/(R+r)
当v=v max 时，有:F=F 0+f
由以上各式可解得：22
()()8/m F f R r v m s B d -+== （2）当CD 达到最大速度时有E=Bdv max ，则可得I max =E max /(R+r)
由电功率公式可得P max =I 2max R
由以上各式可得电阻R 消耗的电功率是：W r R R V d B P m Rm 3)(2
222=+= (3)当CD 的速度为最大速度的一半时2
m v E Bd ￠=
1分 回路中电流强度为：I=E //(R+r) ，CD 受到的安培力大小BId F =' 由牛顿第二定律得：F 合=F-F /-f ，代入数据可解得：a=2.5m/s 2
[规律总结]分析综合问题时，可把问题分解成两部分——电学部分与力学部分来处理．电学部分思路：先将产生电动势的部分电路等效成电源，如果有多个，则应弄清它们间的（串、并联或是反接）关系．再分析内、外电路结构，作出等效电路图，应用欧姆定律理顺电学量间的关系．力学部分思路：分析通电导体的受力情况及力的效果，并根据牛顿定律、动量、能量守恒等规律理顺力学量间的关系．分析稳定状态或是某一瞬间的情况，往往要用力和运动的观点去处理．注意稳定状态的特点是受力平衡或者系统加速度恒定，稳定状态部分（或全部）物理量不会进一步发生改变．非稳态时的物理量，往往都处于动态变化之中，瞬时性是其最大特点．而“电磁感应”及“磁场对电流的作用” 是联系电、力两部分的桥梁和纽带，因此，要紧抓这两点来建立起相应的等式关系．
考点四、电磁感应中的能量问题：
电磁感应的过程实质上是 的转化过程，电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到 力的作用，因此，要维持感应电流的存在，必须有“外力”克服 力做功。此过程中，其他形式的能量转化为 能。“外力”克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为 能。当感应电流通过用电器时， 能又转化为其他形式的能量。安培力做功的过程是 的过程。安培力做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。解决这类问题的方法是：
1. 用法拉第电磁感应定律和紧接着要学到的楞次定律确定感应电动势的大小和方向。
2. 画出等效电路，求出回路中电阻消耗电功率的表达式。
3. 分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变所满足的方程。
力 运动导体所受的安培力 F=BIL 感应电流 确定电源（E ，r ）
r R E I +=
临界状态态
v 与a 方向关系 运动状态的分a 变化情况
[例4]、如图12-1-4所示，abcd 为静止于水平面上宽度为L 而长度很长的U 形金属滑轨，bc 边接有电阻R ，其它部分电阻不计。ef 为一可在滑轨平面上滑动、质量为m 的均匀金属棒。今金属棒以一水平细绳跨过定滑轮，连接一质量为M 的重物。一匀强磁场B 垂直滑轨面。重物从静止开始下落，不考虑滑轮的质量，且金属棒在运动中均保持与bc 边平行。忽略所有摩擦力。则：
（1）当金属棒作匀速运动时，其速率是多少？（忽略bc 边对金属棒
的作用力）。
（2）若重物从静止开始至匀速运动时下落的总高度为h ，求这一过
程中电阻R 上产生的热量。
解析：视重物M 与金属棒m 为一系统，使系统运动状态改变的力只
有重物的重力与金属棒受到的安培力。由于系统在开始一段时间里处于加速运动状态，由此产生的安培力是变化的，安培力做功属于变力做功。
系统的运动情况分析可用简图表示如下：
棒的速度v ↑BLv ?→?棒中产生的感应电动势E ↑E R /?→?通过棒的感应电流I ↑BIL ?→?棒
所受安培力F Mg F 安安↑?→??-棒所受合力F F M m 合合↓?→???+/()
棒的加速度a ↓ 当a=0时，有mg F -=安0，解得v mgR B L =/22
由能量守恒定律有Mgh M m v Q =++()/2
2
解得Q Mg h M m MgR B L =-+[()/]2442
【方法规律】从求焦耳热的过程可知，此题虽属变化的安培力做功问题，但我们不必追究变力、变电流做功的具体细节，只需弄清能量的转化途径，用能量的转化与守恒定律就可求解。在分析电磁感应中的能量转换问题时常会遇到的一个问题是求回路中的焦耳热,对于这个问题的分析常有三种思路：①、若感应电流是恒定的，一般利用定义式Q=I 2Rt 求解。②、若感应电流是变化的，由能的转化与守恒定律求焦耳热（不能取电流的平均值由Q=I 2Rt 求解）。③、既能用公式Q=I 2Rt 求解，又能用能的转化与守恒定律求解的，则可优先用能的转化与守恒定律求解。
★二、高考热点探究
[真题1]（2006广东高考）如图12-3-5所示，在磁感应强度大小为B 、方向垂直向上的匀强磁场中，有一上、下两层均与水平面平行的“U ”型光滑金属导轨，在导轨面上各放一根完全相同的质量为m 的匀质金属杆A 1和A 2，开始时两根金属杆位
于同一竖起面内且杆与轨道垂直．设两导轨面相距为H ，导轨宽
为L ，导轨足够长且电阻不计，金属杆单位长度的电阻为r ．现
有一质量为m/2的不带电小球以水平向右的速度v 0撞击杆A 1的
中点，撞击后小球反弹落到下层面上的C 点．C 点与杆A 2初始位
置相距为S ．求：
?回路内感应电流的最大值；?整个运动过程中感应电流最多产生了多少热量；?当杆A 2与杆A 1的速度比为1∶3时，A 2受到的安培力大小．
[剖析] ?对小球和杆A 1组成的系统，由动量守恒定律得：
v m mv v m 2210-= ① 又 s ＝vt ②22
1gt H = ③ ①②③三式联立解得： )2(2101H g s v v +=④ 回路内感应电动势的最大值1BLv E = ⑤ 回路内感应电流的最大值 Lr E I 2=
⑥ ④⑤⑥三式联立解得： r H g s v B I 4)
2/(0+=
?对两棒组成的系统，由动量守恒定律得：212mv mv = 由能量守恒定律，整个运动过程中感应电流最多产生热量为：
202221)/(16
122121H g s v m mv mv Q +=?-= ?由动量守恒定律得： 21
1v m v m mv '+'= 又3:1:12=''v v ，21v BL v BL E '-'='，Lr E I 2'=' I BL F '=2 A 2受到的安培力大小 r H g s v L B F 8)
2/(022+=
[名师指引]此题将电磁感应、电路、动量及能量守恒、受力分析及平抛运动等知识巧妙地结合在一起，既考查了稳定状态，又考查了稳定前的瞬时分析，是一道经典好题．本题是广东卷将不同考点的知识有机的组合在一起的典例，也代表着广东卷命题的一个新趋势新特点，考生应在平时多加训练，培养将题目还原的能力。
[新题导练]如图12-1-6所示，一个很长的竖直放置的圆柱形磁铁，产生一个中心辐射的磁
场（磁场水平向外），其大小为r
k B =（其中r 为辐射半径），设一个与磁铁同轴的圆形铝环，半径为R （大于圆柱形磁铁的半径），而弯成铝
环的铝丝其横截面积为S ，圆环通过磁场由静止开始下落，下落过程中
圆环平面始终水平，已知铝丝电阻率为ρ，密度为ρ0，试求：
（1）圆环下落的速度为v 时的电功率
（2）圆环下落的最终速度
（3）当下落高度h 时，速度最大，从开始下落到此时圆环消耗的电能.
答案：（1）由题意知圆环所在处在磁感应强度B 为 R
k B = ① 圆环的有效切割长度为其周长即R l π2= ② ，圆环的电阻R 电为S l R ρ
=电 ③ 当环速度为v 时，切割磁感线产生的电动势为Blv E =④，电流为电R E I =
⑤ 故圆环速度为v 时电功率为P=I 2R 电⑥，联立以上各式解得R
S v k P ρπ222=⑦ （2）当圆环加速度为零时，有最大速度v m 此时BIl F A = ⑧
由平衡条件A F mg = ⑨ 而R S m πρ20?= ⑩ 联立④⑤⑧⑨⑩解得220k g
R v m ρρ= ⑾
（3）由能量守恒定律Q mv mgh m +=221⑿， 解得???
?????-=22200)(212k gR gh RS Q ρρπρ⒀（ 考点参考答案
考点一 磁感应强度B 、磁通量Φ、感应电动势E 、感应电流I ，右手定则，楞次定律，法拉第电磁感应定律。
考点二、①电源，电动势E ，内阻r ，电源，外电路，方向，负极，正极。②等效电路图，连接方式，电流大小，安培力；③摩擦，安培；④运动性质；⑤提供，消耗
考点三、安培力，力，a =0，最大值
考点四、能量，安培，安培，电，电，电，电能转化为其它形式能
★三、抢分频道
◇限时基础训练（20分钟）
班级 姓名 成绩
1、（广州2008届第一次六校联考）如图1所示，两根相距为L 的平行直导轨ab 、cd ，b 、d 间连有一固定电阻R ，导轨电阻可忽略不计，MN 为放在ab 和cd 上的一导体杆，与ab 垂直，其电阻也为R ，整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）现对MN 施力使它沿导轨方向以v （如图）做匀速运动，令U 表示MN
两端电压的大小，则（ ） A 、U=vBL/2，流过固定电阻R 的感应电流由b 到d B 、U=vBL/2，流过固定电阻R 的感应电流由d 到b C 、U=vBL ，流过固定电阻R 的感应电流由b 到d D 、U=vBL ，流过固定电阻R 的感应电流由d 到b
1、答案：A 。
2.如图2所示，位于一水平面内的、两根平行的光滑金属导轨，处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在的平面，导轨的一端与一电阻相连；具有一定质量的金属杆ab 放在导轨上并与导轨垂直。现用一平行于导轨的恒力F 拉ab ，使它由静止开始向右运动。杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计。用E 表示回路中的感应电动势，i 表示回路中的感应电流，在i 随时间增大的过程中，电阻消耗的功率（ ） A.等于F 的功率 B.等于安培力的功率的绝对值 C.等于F 与安培力合力的功率 D.小于iE
2.答案：B 。解析安培力的功率就是电功率；F 和安培力的合力做功增加ab 的动能。
3、（北京宣武区2008届期末考）一环形线圈放在匀强磁场中，设第1s 内磁感线垂直线圈平面（即垂直于纸面）向里，如图3所示。若磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图4所示，那么第3s 内线圈中感应电流的大小与其各处所受安培力的方向是（ ）
A ．大小恒定，沿顺时针方向与圆相切
B ．大小恒定，沿着圆半径指向圆心
C ．逐渐增加，沿着圆半径离开圆心
D ．逐渐增加，沿逆时针方向与圆相切
3、答案：C
4．（2007江苏模拟）如图5所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3s 时间拉出，外力所做的功为W 1，
通过导线截图
1 图2
面的电量为q 1；第二次用0.9s 时间拉出，外力所做的功为W 2，通过导线截面的电量为q 2，则（ ）
A ．W 1＜W 2 ，q 1＜q 2
B ．W 1＜W 2 ，q 1=q 2
C ．W 1＞W 2 ， q 1=q 2
D ．W 1＞W 2 ， q 1＞q 2
4．C [依题意第1次的速度是第2次的3倍．而电荷量取
决于?Φ]
5．如图6甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹60
角斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B 随时间的
变化规律如图乙所示（规定斜向下为正方向），导体棒ab 垂
直导轨放置，除电阻R 的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab
在水平外力作用下始终处于静止状态。规定a →b 的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0～t 时间内，能正确反映流过导体棒ab 的电流i 和导体棒ab 所受水平外力F 随时间t 变化的图象是( )
5、答案：D 。
6．(陕西西工大附中2008年高三第四次模拟)如图7所示，当金属棒a 在处于磁场中的金
属轨道上运动时，金属线圈b 向右摆动，则金属棒a ( )
A ．向左匀速运动
B ．向右减速运动
C ．向左减速运动
D ．向右加速运动
6、答案：BC 。解析：根据楞次定律可知穿过线圈的磁通量在减少，可见金属棒a 向左减速运动或向右减速运动。
7、如图12-3-20所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电
阻R ，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为B ，一
根质量为m 的金属杆从轨道上由静止滑下．经过足够长的时间后，金属杆
的速度会趋近于一个最大速度v m ，则（ ）
A ．如果
B 增大，v m 将变大 B ．如果α变大，v m 将变大
C ．如果R 变大，v m 将变大
D ．如果m 变小，v m 将变大
7、答案：B 、C 。解析： 金属杆下滑过程中受力情况如图所示，根据牛顿第二定律得：ma
R
v L B mg =-22sin α所以金属杆由静止开始做加速度减小的加速运动，当0=a 时，即R v L B mg 22sin =α，此时达最大速度v m ，可得：2
2sin L B mgR v m α=，故由此式知选项B 、C 正确．
8、（北京西城区2008年4月抽样）如图9所示，两根间距为d 的平行光滑金属导轨间接有电源E ，导轨平面与水平面间的夹角θ=30°。金属杆ab 垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好。整个装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中。当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆ab 刚好处于静止状态。若将磁场方向改为竖直向上，要使金属杆仍保持静止状态，可以采取的措施是（ ）
A ．减小磁感应强度B
B ．调节滑动变阻器使电流减小
C ．减小导轨平面与水平面间的夹角θ
D ．将电源正负极对凋使电流方向改变
8、答案：C 。
9．如图9所示，通电导体棒AC 静止于水平导轨上，并和导轨垂直，棒的质量为m ，有效长度为L ，通过的电流为I 。整个装置处于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，磁场方向和导轨平面的夹角为θ。试求：
? AC 棒受到的摩擦力的大小和方向
? 导轨受到AC 棒的压力的大小
12。? f = ILBsin θ 水平向右
? N = mg-ILBcos θ
15．如图所示，在匀强磁场中，与磁感应强度B 成30°角放置一矩形线圈，线圈长l 1=10cm 、宽l 2=8cm ，共100匝，线圈电阻r =1.0Ω，与它相连
的电路中，电阻R 1=4.0Ω，R 2=5.0Ω，电容C =50μF ，
磁感应强度变化如图乙所示，开关S 在t 0=0时闭合，
在t 2=1.5s 时又断开，求：
(1)t =1.0s 时，R 2中电流的大小及方向；
(2)S 断开后，通过R 2的电量。
15．(1)??===⊥30sin S t
B n S t B n t n E ??????Φ=0.2V ； R 2中电流大小为：r R R E I ++=
11=0.02A ，电流方向通过R 2时向左。 (2)通过R 2的电荷量：2CIR CU Q ===5×10-6C 。
◇基础提升训练
1．（2008学年度第一学期宝山区高三物理期末测试）如图12-1-7甲所示，光滑导体框架abcd 水平放置，质量为m 的导体棒PQ 平行于ｂc 放在ab 、cd 上，且正好卡在垂直于轨道平面的四枚光滑小钉之间。回路总电阻为R ，整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁场的磁感强度B 随时间t 的变化情况如图乙所示（规定磁感强度方向向上为正），则在间0—t 内，关于回路内的感应电流I 及小钉对
A ．I 的大小是恒定的；
B ．I 的方向是变化的；
C ．N 的大小是恒定的；
D ．N 的方向是变化的。 1、答案：AC 。解析：图象的斜率没发生变化，因此I 的方向和大小都不变，因此A 对B 错，磁感强度在均匀减小，则杆受的安培力变小，则C 错；N 开始向右后向左，则D 错。
2、某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用．他将一条形磁铁放在转盘上，如图12-1-8甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感强度传感器固定在转盘旁边，当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感强度测量值周期性地变化，该变化与转盘转动的周期一致．经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图像．
甲 a
图12-1-7
该同学猜测磁感强度传感器内有一线圈，当测得磁感强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时．按照这种猜测（ ）
A 、在t = 0.1s 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化．
B 、在t = 0.15s 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化．
C 、在t = 0.1s 时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值．
D 、在t = 0.15s 时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值．
2、答案：A C 。解析：在t = 0.1s 时刻，图象的斜率方向发生了变化，因此线圈内产生的感应电流的方向发生了变化，A 对；从0.1s 到0.15s 时间内曲线上各点的斜率方向趋向相同，线圈内产生的感应电流的方向不发生了变化．因此B 错；在t = 0.1s 时刻，曲线的斜率斜率最大，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值．因此C 对，在t = 0.15s 时刻，曲线的斜率最小，线圈内产生的感应电流的大小为0，所以D 错。]
3．（豫南七校2008-2009学年度上期期末联考）如图12-1-9
所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a ，磁感应强度
的大小为B 。一边长为a 、电阻为4R 的正方形均匀导线框ABCD
从图示位置开始沿水平向右方向以速度v 匀速穿过磁场区域，
在下图中线框A 、B 两端电压U AB 与线框移动距离x 的关系图象
正确的是（ ）
3、答案：D
4．（2006上海物理）如图12-1-10所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R 1和R 2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab ，质量为m ，导体棒的电阻与固定电阻R
1和R 2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab 沿导
轨向上滑动，当上滑的速度为V 时，受到安培力的大小为F 。此时( )
A ．电阻R 1消耗的热功率为Fv/3
B ．电阻 R 1消耗的热功率为Fv/6
C ．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ
D ．整个装置消耗的机械功率为（F ＋μmgcosθ）v
4、答案。BCD 。解析：由法拉第电磁感应定律得BLv E =，回路总电流2/3R E I =
，安培力BIL F =，所以电阻R 1的功率6
)21
(21Fv R I P ==，B 选项正确。由于摩擦力θμμcos mg F =，故因摩擦而消耗的热功率为θμcos mgv ，整个装置消耗的机械功率为v mg F )cos (θμ+，故CD 两项也正确。即本题应选BCD 。
5、（上海青浦区08-09学年上学期高三期末质量抽查考试物理试卷）如图12-1-11所示，光滑的“∏”型金属导体框竖直放置，质量为m 的金属棒MN 与框架接触良好。磁感应强度分别为B 1、B 2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd 和cdef 区域。现从图示位置由静止释放金属棒MN ，当金属棒进入磁场B 1区域后，恰好作匀速运动。以下说法中正确的有（ ）
A ．若
B 2=B 1，金属棒进入B 2区域后将加速下滑；
B ．若B 2=B 1，金属棒进入B 2区域后仍将保持匀速下滑；
C ．若B 2
D ．若B 2>B 1，金属棒进入B 2区域后可能先减速后匀速下滑。
5、答案：BD 。
◇能力提升训练
1．在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B 、方向相反的水平匀强磁场，如图12-1-13所示PQ 为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为a ，质量为m ，电阻为R 的金属圆环垂直磁场方向，以速度v 从如图所示位置运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ 重合时，圆环的速度为v/2，则下列说法正确的是（ ）
A ．此时圆环中的电功率为R
v a B 2224 B ．此时圆环的加速度为m R
v a B 224 C ．此过程中通过圆环截面的电量为R Ba /2
D ．此过程中回路产生的电能为0.75m v 2
1、答案：AC 。解析：当圆环直径刚好与边界线PQ 重合时，回路中的感应电动势为：E=2B2av/2=2Bav 。回路中的电流大小为：I=2Bav/R ，此时圆环中的电功率为P=EI=4(Bav)2/R ，则A 对；圆环受的安培力为F=8B 2a 2v/R ，此时圆环的加速度为a=F/m=8B 2a 2v/Rm ，则B 错；当圆环直径刚好与边界线PQ 重合时，回路中变化的磁通量为ΔΦ=BS/2-（- BS/2）=πBa 2,根据感应电量q=ΔΦ/R 可得此过程中通过圆环截面的电量为πBa 2/R ，则C 对；此时回路中产生的电能为：Q=0.375 m v 2，则D 错。
2、两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ斜角上，导轨的左端接有电阻R ，导轨自身的电阻可忽略不计。斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。
质量为m ，电阻可不计的金属棒ab ，在沿着斜面与棒垂直的恒力作用下沿导轨匀速上滑，并上升h 高度，如图所示。在这过程中( ） A 、作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于零；
B 、作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于mgh 与电阻R 上发出的焦耳热之和；
C 、金属棒克服安培力做的功等于电阻R 上发出的焦耳热；
D 、恒力F 与重力的合力所作的功等于电阻R 上发出的焦耳热
2、答案：ACD 。解析：由力的平衡知答案A 对；由安培力做功的特点知金属棒克服安培力做的功等于电阻R 上发出的焦耳热，则C 对；由力的合成可知恒力F 与重力的合力大小等于安培力的大小，因此D 对。
3．（2007山东济南）如图12-1-16所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m 的金属棒ab.导轨地一端连接电阻R ，其他电阻均不计，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导轨平面向下，金属棒ab 在一水平恒力F 作用下由静止起向右运动．则（ ）
A ．随着ab 运动速度的增大，其加速度也增大
B ．外力F 对ab 做的功等于电路中产生的电能
图12-1-15
图12-1-16
C ．当ab 做匀速运动时，外力F 做功的功率等于电路中的电功率
D ．无论ab 做何种运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能
3．答案：C 、D 。解析：速度增大安培力增大，加速度减小，F 所做的功还增加了动能，安培力做功全部转化为电能]
4.如图12-1-17所示，质量为M 的条形磁铁与质量为m 的铝环，都静止在光滑的水平面上，当在极短的时间内给铝环以水平向右的冲量I ，使环向右运动，则下列说法不正确的是( )
A ．在铝环向右运动的过程中磁铁也向右运动
B ．磁铁运动的最大速度为I/(M+m)
C ．铝环在运动过程中，能量最小值为ml 2/2(M+m)2
D ．铝环在运动过程中最多能产生的热量为I 2/2m 4.答案：D 。解析：铝环向右运动时，环内感应电流的磁场与磁铁产生相互作用，使环做减速运动，磁铁向右做加速运动，待相对静止后，系统向右做匀速运动，由I=(m+M)v ，得v=I/(m+M)，
即为磁铁的最大速度，环的最小速度，其动能的最小值为m/2·{I/(m+M)}2，铝环产生的最大热
量应为系统机械能的最大损失量，I 2/2m-I 2/2(m+M)=MI 2/2m(m+M)．
5．（上海市部分重点中学2008年高三第二次联考）间距为l 的水平平行金属导轨间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B 0，导轨足够长且电阻不计。完全相同的两根金属杆ab 、cd 质量均为m 、电阻均为R ，静止放在导轨上，间距也为l 。t =0时刻起，cd 杆的外力作用下开始向右匀加速直线运动，加速度大小保持a ，t 1时刻，ab 杆开始运动。求：
（1）认为导轨与金属杆之间最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，则最大静摩擦力多大？
（2）t 1时刻外力的功率多大？ （3）若在t =0时刻起，B 从B 0开始随时间变化，可保持
金属杆中没有感应电流，求出B 随时间变化关系。 5．解析：1）ab 开始运动时，受到的安培力等于摩擦力
R
at l B lB R lat B lB R E F f A 22212200100==== 2）2222222010111()(2)2A B l at B l a t P F f ma v ma at ma t R R
=++=+=+ 3）经过任意t 时间，都应满足)21(220at l Bl l B +=，解得2
021at l l B B += 6、（北京丰台区2008年一模）如图12-3-22所示，在与水平方向成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B =0.20T ，方向垂直轨道平面向上。导体棒ab 、cd 垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m =2.0×10-2kg 、电阻r =5. 0×10-2Ω，金属轨道宽度l =0.50m 。现对导体棒ab 施加平行于轨道向上的拉力，使之沿轨道匀速向上运动。在导体棒ab 运动过程中，
导体棒cd 始终能静止在轨道上。g 取10m/s 2， 求： （1）导体棒cd 受到的安培力大小； （2）导体棒ab 运动的速度大小； （3）拉力对导体棒ab 做功的功率。 6、解析：（1）导体棒cd 静止时受力平衡，设所受安培力为F 安，则F 安=mg sin θ，解得F 安=0.10N
（2）设导体棒ab 的速度为v 时，产生的感应电动势为E ，通过导体棒cd 的感应电流为I ，则：E =Blv ，I =r E 2F 安=Bil ，联立上述三式解得v =222F r B l
安 ，代入 数据得：v
=1.0m/s 图
12-1-17
图12-3-22
（3）设对导体棒ab 的拉力为F ，导体棒ab 受力平衡，则：F =F 安+mg sin θ，
解得：F =0.20N ，拉力的功率P =Fv ，解得：P = 0.20W
7．(上海市宝山区2008年高考模拟)如图12-3-23甲所示，质量m =0.1kg 的金属棒a 从高h =0.2m 处由静止沿光滑的弧形导轨下滑，然后进入宽l =0.5m 的光滑水平导轨, 水平导轨处于竖直向下、磁感强度B =0.2T 的广阔匀强磁场中。在水平导轨上原先另有一静止的金属棒b ，其质
量与金属棒a 质量的相等。已知金属棒a 和b 的电阻
分别是0.1Ω，导轨的电阻不计，整个水平导轨足够长。
（1）金属棒a 进入磁场的瞬间，金属棒b 的加
速度多大?
（2）若金属棒a 进入水平导轨后，金属棒a 和b
运动的v ~t 图像如图乙所示，且假设两者始终没有相碰，则两棒在运动过程中一共至多能消耗多少电能？
7、解析：（1）212
1mv mgh =，s m gh v /22.010221=??== V Blv E 2.025.02.01=??==，A R E I 11
.01.02.0=+==， N BIl F b 1.05.012.0=??==，2/11.01.0s m m F a b b ===
（2）J mv mv E 1.0)122(1.02
121221222221=?-??=?-=电 8、 (山东省烟台市2009届高三下学期开学考试）如图12-3-24（a ）所示，两根足够长的光滑水平金属导轨相距为L=0.40m ，导轨平面与水平面成θ=30?角，上端和下端通过导线分别连接阻值R 1=R 2=1.2Ω的电阻，质量为m=0.20kg 、阻值r=0.20Ω的金属棒ab 放在两导轨上，棒
与导轨垂直并保持良好的接触，整个
装置处在垂直导轨平面向上的匀强磁
场中，磁感应强度大小为B=1T 。现通
过小电动机对金属棒施加拉力，使金
属棒沿导轨向上做匀加速直线运动，
0.5S 时电动机达到额定功率，此后电
动机功率保持不变，经足够长时间后，
金属棒到达最大速度5.0m/S 。此过程金属棒运动的v-t 图像如图（b ）所示，试求：（取重力加速度g=10m/s 2）
（1）电动机的额定功率P
（2）金属棒匀加速时的加速度a 的大小
（3）在0~0.5s 时间内电动机牵引力F 与速度v 的关系
8、解 (1) 达到最大速度时P=m o v F
根据力的平衡有:0sin =--安F mg F O θ ; 回路中的总电阻是:Ω==6.02
1R R 并 杆所受的安培力为:r
)(v 2
m +=并安R BL F 由以上几式解得P=10W
（2）在t 时刻杆的速度为：v=at 1 ， 拉力此时的功率为：P=F 1v
根据牛顿第二定律有：ma R BL v mg F =+--r
)(sin 2
1并θ 解得2/3
20s m a = （3）根据牛顿第二定律有ma sin =-=安F mg F θ
杆所受的安培力为:r
R BL v F +=并安2
)( 解得5
37v F += 9、如图12-3-25所示， 在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R 的固定电阻，两导轨所决定的平面与水平面成30°角，今将一质量为m 、长为L 的导体棒ab 垂直放于导轨上，并使其由静止开始下滑，已知导体棒电阻为r ，整个装置处
于垂直于导轨平面的匀强磁场中，磁感应强度为B 。求导体棒
最终下滑的速度及电阻R 最终生热功率分别为多少？
9、解析：导体棒由静止释放后，加速下滑，受力图如下，
导体棒中产生的电流逐渐增大，所受安培力（沿导线向上）逐
渐增大，其加速度：m
BIL g m BIL mg a -=-=0030sin 30sin 逐渐减小，当a=0时，导体棒开始作匀速运动，其速度也达到最大。则由平衡条件得：
030sin 0=-BIL mg ①
其中R
r E I +=
② m BLv E = ③ 解①②③联立方程组得：m v =222)(L B r R mg + R 的发热功率为： 2222224)2(L B R g m R BL m g R I P === 10、（2009年深圳市高三年级第一次调研考试） 如图12-1-14所示，在倾角为300的光滑斜面上固定一光滑金属导轨CDEFG ，OH ∥CD ∥FG ，∠DEF =600，L AB OE FG EF DE CD ======2
1.一根质量为m 的导体棒AB 在电机牵引下，以恒定速度V 0沿OH 方向从斜面底端开始运动，滑上导轨并到达斜面顶端， AB ⊥OH .金属导轨的CD 、FG 段电阻不计，DEF 段与AB 棒材料与
横截面积均相同，单位长度的电阻为r ，
O 是AB 棒的中点，整个斜面处在垂直
斜面向上磁感应强度为B 的匀强磁场中.
求：
(1) 导体棒在导轨上滑动时电路中电流的大小；
(2) 导体棒运动到DF 位置时AB 两端的电压；
(3) 将导体棒从底端拉到顶端电机对外做的功.
10.解:(1) E = 0BlV ……………………………① R =3l r ……………………………② I= R E ………………………………③ 由?,?,?得 r BV I 30=……………④ (2)AB 棒滑到DF 处时
BF FD DA BA U U U U ++=…………………⑤
0B L V U U BF D A =+……………………⑥
03
223B L V lr rl BLV U FD ==
……………⑦ 由⑸⑹⑺得 035B L V U BA =………………⑧ (3)电机做的功21Q Q E W P ++?=………………⑨
m g L L L mg E p 4
3430sin )30cos 2(00+=+=?ˊ……………………⑩ 1Q 是AB 棒在DEF 上滑动时产生的电热，数值上等于克服安培力做的功 安W Q =1………………………………………………⑾
又 S F ∝安, 故r V L B l F W Q 1232320022max 1=+==安安……………⑿ 2Q 是AB 棒在CDFG 导轨上滑动时产生的电热,电流恒定,电阻不变
r V L B V L Lr r BV Rt I Q 33302202022=??
? ??==………………⒀ 由⑼、⑽、⑿、⒀得 )3(434022r
V L B m g L W ++=…………⒁
牛顿第二定律 【教材分析】 本节教材是人教版物理第四章第3节的内容。本节在分析上节课实验的基础上，提出了牛顿第二定律的具体内容表述，定量的回答了物体运动状态的变化率——加速度与它所受的外力的关系，以及加速度与它本身质量的关系，得出了牛顿第二定律的数学表达式。同时本节教材突出了力的单位1N的物理意义，为下一节力学单位制的内容做准备，本节内容在本章中起到承上启下的作用；因而成为了运动学的核心，也是学习其它动力学规律的基础。所以本节在本章乃至本册，甚至整个高中物理中具有非常重要的地位。 【教学目标与核心素养】 一、教学目标 1．理解牛顿第二定律的内容；知道牛顿第二定律表达式的确切含义。 2．知道国际单位制中力的单位是怎样定义的 3．知道量度式a=与决定式a=的区别。 t v v0 t m F 4．能运用牛顿第二定律解决实际问题，并在解决问题的过程中掌握一定的解题方法。 二、核心素养 物理观念：掌握用数学表达式体现牛顿第二定律的内容的物理观念。 科学思维：培养学生处理数据误差的逻辑思维，学会分析处理数据。 科学探究：通过对上节课实验结论的总结，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律，体会大师的做法与勇气。 科学态度与责任：通过实验总结出自然规律；在讨论中认识自然规律；在解决实际问题过程中应用自然规律；在认识、应用自然规律的过程中感受自然的奥妙。 【教学重牛顿第二定律的理解
那么，对于任何物体都是这样的吗？甲猜想中的a -F 图像 乙根据实际数据作出的a -F 图像多次类似的实验发现：每次实验的点都可以拟合成直线，而这些直线与坐标轴的交点又都十分接近原点。大量的实验和观察到的事实都可以得出：物体的加速度a 与它所受的作用力F 成正比，与它的质量m 成反比。 1．牛顿第二定律的内容 物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。这就是牛顿第二定律。 2．牛顿第二定律可表述为：a ∝F/m 也可以写成等式：F ＝km a 其中k 是比例系数。 注意：实际物体所受的力往往不止一个，式中F 指的是物体所受的合力。 3．牛顿第二定律更一般的表述：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比；加速度的方向跟合力的方向相同。 F 合＝km a 学生归纳总结 牛顿第二定律的内容 理解掌握牛顿第二定律更一般的表述： 学生思 考讨论 学生思考讨论 学生思考讨论 学生思考讨论 学生思考讨论 学生理解记忆 学生理解分析例题1 学生理解分析例题2 学生练习 与它所受的作用力F 成正比，与它的质量m 成反比。都是成立的。 锻炼学生的归纳总结能力 加深学生对牛顿第二定律的理解 掌握力的单位的推导 掌握加速度a 的方向与力F 的方向是一致的。 掌握加速度与合外力存在着瞬时对应关系 掌握力和加速度的因果关系 进一步理解质量是惯性大小的唯一量度 掌握应用牛顿第二定律解题的一般步
托盘天平的构造和使用方法 【器材】 托盘天平（连砝码），硬币若干枚。 【操作】 （1）将天平放在水平桌面上，讲解它的构造。 （2）将游码移至标尺左端零刻度处，调节横梁右端（有的天平是左、右两端）的平衡螺母，使指针对准刻度线的中央。 （3）将几枚等面值的硬币放入左盘中后，在右盘中轻轻放入砝码，加减砝码并移动标尺上的游码，直至指针再次对准中央刻度线。 （4）计算砝码盘中所加砝码的总质量，并加上游码所示的质量，就可得出所测几枚硬币的总质量。将此质量除以硬币枚数，便得到每枚硬币的质量。 相同体积不同物质的质量不等 【器材】 托盘天平一架，相同形状、相同体积的铁块和铝块各1块，烧杯2只，量杯，酒精、水适量。 【操作】 （1）调节托盘天平，使天平平衡。 （2）把形状、体积都相同的铁块和铝块分别放到天平的左、右两托盘中，观察天平是否仍然平衡，并判断二者质量大小关系（从装有铁块的盘子下沉，说明二者质量不等，也说明相同体积的铁和铝质量不等）。 （3）从托盘中将铁块和铝块取出，观察天平是否仍然平衡（应该仍然平衡）。 （4）把两只烧杯（最好是规格、质量都相同）分别放在两个天平的托盘中，并将天平调节到平衡。 （5）用量杯量取相等体积（可为100厘米3）的水和酒精，分别倒入两烧杯中。 （6）观察天平是否仍然平衡。如不平衡，试判断水和酒精哪个质量大些（盛水的烧杯一侧下沉，说明水的质量大于酒精的质量，也说明相同体积的水和酒精质量不等）。 物质的密度 【目的和要求】 认识体积相同的不同物质的质量不等，体积相同的同种物质的质量相等，从而引入物质的密度的概念。
【仪器和器材】 托盘天平（附砝码），体积相同的铁块和铜块各一块、铝块两块，长方木块（3×5×8厘米3），量筒，200毫升烧怀两个，酒精，水足量。 【实验方法】 1．向学生展示各种待测物质；把托盘天平调节平衡备用。 2．把体积相同的铝块和铁块分别放在天平左、右两盘上，天平失去平衡。这表明同体积的铝块和铁块（固体）质量不等。 3．取下铁块，换以铝块，天平平衡。 4．取下金属块，在天平左右盘上各放上一只烧杯。在盘中加适量砝码使天平平衡。用量筒量100毫升的水和100毫升酒精分别注入两烧杯中，观察天平失去平衡的情况（实验后让学生闻一闻酒精和水的气味）。这表明同体积的水和酒精（液体）的质量不等。 总结实验结果，引入密度概念。 5．在引入密度概念后，将同体积的铜块和铝块分别放在天平左右盘上，由学生根据天平失去平衡的情况回答：铜和铝的密度哪个大？ 6．把烧杯放在天平左盘上，左右盘中加砝码使天平平衡。把长方木块的体积测出，然后把它放在天平右盘上。把与木块体积相同的水注入烧杯中。要学生根据天平失去平衡的情况回答水和木块谁的密度大？（这一步可以帮助学生纠正“固体密度总比液体密度大”的错误观念） 压力产生的效果跟压力的大小有关 【目的和要求】 了解压力对物体产生的效果跟压力的大小有关系，在实验的基础上引进压强的概念。 【仪器和器材】 厚纸，铅笔，长方体木块，砝码（或重物），软泡沫塑料，压强小桌两只，透明水槽（内装细沙）。 【实验方法】 1．左手握一张厚纸（或叠几层），右手握铅笔，让笔尖戳在纸上，逐渐增加压力，（图1．27－1），力足够大肘，纸张被戳破。 2．将长方体木块放在软泡沫塑料上，逐渐在其上面加砝码（图1．27－2），可以看到，随着压力增大，泡沫塑料形变加大。 3．将压强小桌甲放在沙面上，桌腿朝下（图1．27－3）在桌面上放砝码，随砝码的增加，压力增大，桌腿下陷的深度增加。
第5节热力学第二定律的微观解释 目标导航 1.了解有序和无序，宏观态和微观态的概念。 2.了解热力学第二定律的微观意义。 3.了解熵的概念，知道熵是反映系统无序程度的物理量。 4.知道随着条件的变化，熵是变化的。 诱思导学 1.有序和无序 有序：只要确定了某种规则，符合这个规则的就叫做有序。 无序：不符合某种确定规则的称为无序。 无序意味着各处都一样，平均、没有差别，有序则相反。 有序和无序是相对的。 2.宏观态和微观态 宏观态：符合某种规定、规则的状态，叫做热力学系统的宏观态。 微观态：在宏观状态下，符合另外的规定、规则的状态叫做这个宏观态的微观态。
系统的宏观态所对应的微观态的多少表现为宏观态无序程度的大小。如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说这个“宏观态”是比较无序的，同时也决定了宏观过程的方向性——从有序到无序。 3.热力学第二定律的微观意义 一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。 4.熵和系统内能一样都是一个状态函数，仅由系统的状态决定。从分子运动论的观点来看，熵是分子热运动无序(混乱)程度的定量量度。 一个系统的熵是随着系统状态的变化而变化的。在自然过程中，系统的熵是增加的。 在绝热过程或孤立系统中，熵是增加的，叫做熵增加原理。对于其它情况，系统的熵可能增加，也可能减小。 从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律：一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，而熵值较大代表着较为无序，所以自发的宏观过程总是向无序程度更大的方向发展。 典例探究 例1 一个物体在粗糙的平面上滑动，最后停止。系统的熵如何变化？ 解析：因为物体由于受到摩擦力而停止运动，其动能变为系统的内能，增加了系统分子无规则运动的程度，使得无规则运动加强，也就是系统的无序程度增加了，
第四章牛顿运动定律 4.3 牛顿第二定律 ★教学目标 (一)知识与技能 1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式 2.理解公式中各物理量的意义及相互关系 3.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的 4.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算 (二)过程与方法 5.以实验为基础，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出 牛顿第二定律 6.能从实际运动中抽象出模型并用第二定律加以解决 (三)情感态度与价值观 7.渗透物理学研究方法的教育 8.认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法 ★教学重点 1.牛顿第二定律 2.牛顿第二定律的应用 ★教学难点 牛顿第二定律的应用 ★教学过程 引入 师：牛顿第一定律告诉我们，力是改变物体运动状态的原因即产生加速度的原因，加速度同时又与物体的质量有关。上一节课的探究实验我们已经看到，小车的加速度可能与所受的合外力成正比，与物体的质量成反比。大量实验和观察到的事实都能得出同样的结论，由此可以总结出一般性的规律：物体加速度的大小跟合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。这就是牛顿第二定律。 一、牛顿第二定律：
【定义】：物体加速度的大小跟合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。 比例式：m F a ∝或ma F ∝。 等式：kma F =其中k 是比例系数。（公式中的F 是合外力，而ma 是作用效果，不要看成力，它们只是大小相等） 力的单位 K 是比例常数，那k 应该是多少呢？ 这里要指出的是，在17世纪，人类已经有了一些基本物理量的计量标准，但还没有规定多大的力为一个单位力，当然也没有力的单位牛顿。科学家们在做与力有关的实验时并没有准确计算力的大小，利用的仅仅是简单的倍数关系。比如当挂一个钩码时，质量为1kg 的小车产生大小为2m/s 2 的加速度，当挂两个钩码时，此时小车受力是第一次的两倍，实验结果是小车产生大小为4m/s 2的加速度，由此可以得出物体的加速度与所受的合外力成正比（因为还没有规定一个单位的力是多大，所以你也无法知道一个钩码是几个单位的力。比如只有当我们规定了多长的距离为一个单位长度（1m ）后才能知道一根棒有几个单位长度即几米。）。 由于单位力的大小还没有规定，所以k 的选择有一定的任意性，只要是常数，它就能正确表示F 与m 、a 之间的比例关系。（或者反过来讲，如果我们当时已经规定了力的单位为N ，并且规定一个钩码的重量为1N ，那么公式中的k 就不具有随意性。在计算时质量的单位用kg ，加速度的单位用m/s 2，当F m a 三者都取值为单位1时有：1N=k*1kg*1m/s 2 而我们知道1kg*1m/s 2表示使质量为1kg 的物体产生1m/s 2的力，对照上例应该是半个钩码，那k 就应该等于2。如果当时规定两个钩码重量为1N 时，那k 应该是4。而当规定半个钩码重为1N 时，k 就是1了。所以由于没有规定1N 的力是多大，k 的值任意的，只要常数就行。 既然k 是任意取的，那取1将会使公式最简便。当k 值取定后，力的单位理所当然也定下来了：一个单位力=1*1kg*1m/s 2，即规定了1N 的力是使质量为1kg 的物体产生1m/s 2加速度的力。用手托住两个鸡蛋大约就是1N 。 从上可知力的单位是kg*m/s 2，后来为了纪念牛顿，把kg*m/s 2称做“牛顿”，用N 表示。 公式：ma F =
九年级下物理实验教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
怎样用变阻器改变灯泡的亮度 【提出问题】 怎样用变阻器改变灯泡的亮度？ 【猜想或假设】 1、滑动变阻器为什么能改变连入电路中的电阻？ 2、要使灯泡和变阻器中的电流大小相同，变阻器应与灯泡串联还是 并联？ 3、要能控制电流的大小，应试使用变阻器上的哪两个接线柱？ 4、如图11-1所示，当滑片向A端滑动时，灯泡的亮度如何变化？ 【设计实验】 实验要求利用滑动变阻器改变灯泡的亮度，因此我们应对滑动变阻器的结构有所了解。在实验之前，观察滑动变阻器的结构，完成下面的问题： 1、滑动变阻器主要由几部分组成？ 2、变阻器滑片上的小金属片上的两数据的含义？ 3、电阻丝什么位置的绝缘漆被刮去了？
4、哪两个接线柱之间的电阻是不变的？ 5、哪两个接线柱之间的电阻最大哪两个接线柱之间的电阻最小，几 乎为零 6、 7、移动滑片时，哪两个接线柱之间的电阻随着改变朝哪个方向移动 时电阻变大 8、 分析： 1、构造：滑动变阻器是由瓷筒、套在瓷筒上表面涂了绝缘漆的电阻丝绕成的线圈、瓷筒上方架在绝缘架上的金属杠、以及套在金属杠上的滑片组成。 2、原理：靠改变连入电路的电阻丝长度来改变电阻。 3、作用：改变电阻从而改变电路中的电流或改变某一导体（或用电器）两端的电压，有时还起保护电路的作用。 要使电路中灯泡的亮度发生变化，必须使电路中电流发生变化，所以实验时将滑动变阻器与灯泡串联在电路中。设计实验电路如图11-1所示。 在实验时，按图11-1所示连接电路，在连接滑动变阻器时，应注意接线柱的正确选择。为了保护整个电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器连入电路中的电阻调到最大。闭合开关后，观察灯泡的亮度，并在滑动滑片之前，应先预测灯泡的亮度变化，并通过实验结论总结出其判断的依据。
热力学第一定律教案 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
热力学第一定律 信丰县第六中学朱永辉教学目标 1、理解物体跟外界做功和热传递的过程中W、Q、△U的物理意义。 2、会确定W、Q、△U的正负号。 3、理解、掌握热力学第一定律，从能量转化和转移的观点理解热力学第一定律。 4、会用△U = W + Q分析和计算问题。 5、理解、掌握能量守恒定律及其重要性。 6、要有能量意识，会用能量守恒的观点分析、解决有关问题，明确它的优越性。 7、知道第一类永动机不可能成功的原因。 8、人类对自然规律的认识是不断深入的。 重点、难点分析 重点：能量守恒定律 难点：热力学第一定律△U = W + Q中各物理量的意义及正负号的确定，这对学生是很困难的，要用收入、支出和结存的观点去分析，要抓住研究对象。 另一难点是用能量守恒的观点去分析和解决问题，它的优越性是不管中间过程细节问题，要逐渐培养学生用能量观点解题。 课时安排：一课时 课前准备： 教师：柴油机模型、电动机、电炉子、灯泡、电池、打气筒、投影仪、胶片、多媒体 学生：电动玩具、利用机械能守恒定律制成的小玩具、植物标本（如玉米粒）教学设计（教学过程） 引入新课 我们在前面学习了改变内能的两种方式：做功和热传递，即通过对物体做功或者经过热传递的过程都能改变物体内能，那么它们之间有什么数量关系呢以前我们还学
习过电能、化学能等各中形式的能，它们在相互转化的过程中遵守什么样的规律呢今天我们就来研究这些问题。 板书：第六节热力学第一定律能量守恒定律 同学们带着下列问题看课本，看到△U = W + Q 板书：（投影片） 1、一个物体，如果它跟外界不发生热交换，那么外界对它做功与物体对外做功，会引起物体内能怎样的变化？ 2、一个物体，如果外界与物体之间没有做功，那么物体吸热与放热会引起物体内能的怎样的变化？ 3、如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，W、Q、△U的正负号如何确定？ 4、W、Q、△U三者都有正负，它们的关系怎样？ 让同学们前后座四人为一小组，互相交流一下，得出正确结论。 让同学举手发言，代表自己小组发言，其他小组补充，老师给以适当点拨。 答案：（胶片给出） 1、外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少。 2、物体吸热，物体的内能增加；物体放热，物体的内能减少。 3、外界对物体做功W为正，物体对外做功W为负；物体吸热Q为正，物体放热Q 为负；物体内能增加△U为正，物体内能减少△U为负。 4、△U = W + Q 这就是热力学第一定律，它表示了功、热量跟内能改变之间的定量关系。 例：一定量的气体从外界吸收了×105J的热量，内能增加了×105J。是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功做了多少焦耳的功如果气体吸收的热量仍为×105J 不变，但是内能只增加了×105J，这一过程做功情况怎样？ 解：根据题意得出：
《牛顿第二定律》说课稿 尊敬的各位评委老师，大家上午好！我是应聘高中物理的1号考生，今天我抽到的说课题目是《牛顿第二定律》。下面我将从说教材、说学情、说教法、说学法、说教学程序、说板书设计六个方面来开始我的说课。 一、说教材 （一）、教材的地位和作用 ] 《牛顿第二定律》选自人教版高中物理必修1第四章第三节的内容。本节的主要内容是在上节实验的基础上，通过分析说明，提出了牛顿第二定律的具体表述，得到牛顿第二定律的数学表达式。牛顿第二定律它是在实验基础上建立起来的重要规律，也是动力学的核心内容，是牛顿第一定律的延续，也是整个运动力学理论的核心规律，因此本节内容是本章的重点和中心内容，它在力学中占有很重要的地位，反映了力、加速度、质量三个物理量之间的定量关系，是一条适用于惯性系中的各种机械运动的基本定律，是经典牛顿力学的一大支柱。 （二）、教学目标 （过渡语）根据以上对教学内容和结构的分析，又考虑到高一年级学生的知识水平，我制定了以下三维教学目标： 知识与技能目标：能够准确的描述牛顿第二定律的内容；知道力的国际单位制单位“牛顿”的物理意义；能从同时性、矢量性等各个方面深入理解牛顿第二定律；能理解牛顿第二定律为什么是连接运动学和动力学的桥梁。 过程与方法目标：通过上节课的实验，归纳得到物体的加速度与力、质量的关系，进而总结得到牛顿第二定律，培养概括能力和分析推理能力；能从生活中的常见现象中抽象出模型利用牛顿第二定律加以解释。 情感态度与价值观目标：初步体会牛顿第二定律在认识过程中的有效性和价值；通过讨论交流，营造良好的学习氛围，增强班级凝聚力，对物理学科更加热爱。 （三）、教学重点、难点： （过渡语）基于对教材的分析和设定的三维教学目标，确定了教学重难点：
初中物理实验教案 the report on the work of various departments, supervise and inspect the management and project implementation and results of implementing financial plans of the company, effective corrective measures to ensure the achievement of business objectives for the year; 1.4 the objective fixed: according to market trends and emerging issues within the company, called special topics in business management strategy session on ... 2.6 compensation and benefits management: policy formulation, improve the pay and benefits system and develop payroll and staff benefits in a timely manner; 2.7 performance measurement through rational design methods of performance evaluation, objective and fair assessment of the work of the staff, to improve their employees ' work, and continuous upgrading of the working methods and quality; 2.8 employees career planning: according to the realities and the development of the company and its needs, identification of occupational needs, combined with the actual design for its development goals, according to implement communication with staff to modify employee development goals; 2.9 archives: archives of the statistics of reasonable and effective management to ensure human 一、声音的特性 【提出问题】 1、我们所接触到的各种声音中～有的听起来很尖、很刺耳～而有的听起来却 很粗、很浑厚。从物理学的角度来说～实际就是指音调的高低。既然声音都是由物
第3节热力学第一定律 目标导航 1?知道热力学第一定律的内容及其表达式 2?理解能量守恒定律的内容 3?了解第一类永动机不可能制成的原因 诱思导学 1.热力学第一定律 (1).一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。这个关系叫做 热力学第一定律。 其数学表达式为：AUnW+Q (2).与热力学第一定律相匹配的符号法则 能量的转化或转移，同时也进一步揭示了能量守恒定律。 (4)应用热力学第一定律解题的一般步骤： ①根据符号法则写出各已知量( W、Q、AU)的正、负； ②根据方程AJ=W+Q求出未知量； ③再根据未知量结果的正、负来确定吸热、放热情况或做功情况。 2.能量守恒定律 ⑴.自然界存在着多种不同形式的运动，每种运动对应着一种形式的能量。如机械运动对应机械能； 分子热运动对应内能；电磁运动对应电磁能。 ⑵.不同形式的能量之间可以相互转化。摩擦可以将机械能转化为内能；炽热电灯发光可以将电能转化为光能。 ⑶.能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。这就是能量守恒定律。 (4).热力学第一定律、机械能守恒定律都是能量守恒定律的具体体现。 (5).能量守恒定律适用于任何物理现象和物理过程。 (6).能量守恒定律的重要意义 第一，能量守恒定律是支配整个自然界运动、发展、变化的普遍规律，学习这个定律，不能满足一 般理解其内容，更重要的是，从能量形式的多样化及其相互联系，互相转化的事实岀发去认识物质世界的多样性及其普遍联系，并切实树立能量既不会凭空产生，也不会凭空消失的观点，作为以后学习和生产实践中处理一切实际问题的基本指导思想之一。第二，宣告了第一类永动机的失败。 3.第一类永动机不可能制成 任何机器运动时只能将能量从一种形式转化为另一种形式，而不可能无中生有地创造能量，即第一类永动机是不可能制造出来的。 典例探究 例1.一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8X104J的功，气体的内能减少了 1.2和5J，则下列 各式中正确的是() 4 5 4 A.W=8X 104J，AJ =1.2 XO5J，Q=4X104J 4 5 5
4.3 牛顿第二定律 ［教学目标］ 一、知识与技能 １、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式 ２、理解公式中各物理量的意义及相互联系 ３、知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的 ４、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算 二、过程与方法 １、以实验为基础，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律 ２能从实际运动中抽象出模型并用第二定律加以解决 三、情感态度与价值观 １、渗透物理学研究方法的教育 ２、认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法 ［教学重点］ １、牛顿第二定律 ２、牛顿第二定律的应用 ［教学难点］ 牛顿第二定律的应用 ［课时安排］ 1课时 ［教学过程］ 引入 师：牛顿第一定律告诉我们，力是改变物体运动状态的原因即产生加速度的原因，加速度同时又与物体的质量有关。上一节课的探究实验我们已经看到，小车的加速度可能与所受的合外力成正比，与物体的质量成反比。大量实验和观察到的事实都能得出同样的结论，由此可以总结出一般性的规律：物体加速度的大小跟合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。这就是牛顿第二定律。 一、牛顿第二定律：
定义：物体加速度的大小跟合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。 比例式：m F a ∝或ma F ∝。 等式：kma F =其中k 是比例系数。（公式中的F 是合外力，而ma 是作用效果，不要看成力，它们只是大小相等） 力的单位 K 是比例常数，那k 应该是多少呢？ 这里要指出的是，在17世纪，人类已经有了一些基本物理量的计量标准，但还没有规定多大的力为一个单位力，当然也没有力的单位牛顿。科学家们在做与力有关的实验时并没有准确计算力的大小，利用的仅仅是简单的倍数关系。比如当挂一个钩码时，质量为1kg 的小车产生大小为2m/s 2 的加速度，当挂两个钩码时，此时小车受力是第一次的两倍，实验结果是小车产生大小为4m/s 2的加速度，由此可以得出物体的加速度与所受的合外力成正比（因为还没有规定一个单位的力是多大，所以你也无法知道一个钩码是几个单位的力。比如只有当我们规定了多长的距离为一个单位长度（1m ）后才能知道一根棒有几个单位长度即几米。）。 由于单位力的大小还没有规定，所以k 的选择有一定的任意性，只要是常数，它就能正确表示F 与m 、a 之间的比例关系。（或者反过来讲，如果我们当时已经规定了力的单位为N ，并且规定一个钩码的重量为1N ，那么公式中的k 就不具有随意性。在计算时质量的单位用kg ，加速度的单位用m/s 2，当F m a 三者都取值为单位1时有：1N=k ·1kg ·1m/s 2 而我们知道1kg ·1m/s 2表示使质量为1kg 的物体产生1m/s 2的力，对照上例应该是半个钩码，那k 就应该等于2。如果当时规定两个钩码重量为1N 时，那k 应该是4。而当规定半个钩码重为1N 时，k 就是1了。所以由于没有规定1N 的力是多大，k 的值任意的，只要常数就行。 既然k 是任意取的，那取1将会使公式最简便。当k 值取定后，力的单位理所当然也定下来了：一个单位力=1·1kg ·1m/s 2，即规定了1N 的力是使质量为1kg 的物体产生1m/s 2加速度的力。用手托住两个鸡蛋大约就是1N 。 从上可知力的单位是kg ·m/s 2，后来为了纪念牛顿，把kg ·m/s 2称做“牛顿”，用N 表示。 公式：ma F =
九年级物理实验教师个人教学计划 一、基本情况 1、学校有物理实验室一个，可以一次供48人实验;有8个教学班级，其中八年级有2个教学班，九年级有2个教学班。 2、学校实验仪器不怎么配套，加之仪器存在质量方面的问题，对一些实验没办法完成。 二、实验任务 物理是一门以实验为基础的学科。实验教学是物理教学的重要组成部分，通过观察和实验可以帮助学生加深对知识的理解，发展学生的动手动脑能力，培养学生实事求是的科学精神。 在教学过程中，改变物理课脱离学生生活的情形，引导学生“从生活走向物理，从物理走向社会”。根据学生的认知特点，激发并保持学生的学习兴趣，让学生领略自然现象的美妙与和谐，通过探索物理现象，揭示隐藏其中的物理规律，并将其应用于生产生活实际;培养学生终身的探索兴趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。在教学中改变过去充分强调知识传承的倾向，让学生经历科学探究的过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力及创新意识。科学探究应渗透在教学过程的各个部分。通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。改革过去以书本为主、实验为辅的教学模式，提倡多样化的教学方式，特别鼓励研究性学习和合作学习。 三、实验目的 1、培养学生树立实事求是的科学精神。 2、掌握科学的实验方法。 3、培养学生初步的观察和实验能力。 4、培养学生的创新精神和团结协作精神。 四、实验重点 本学期实验教学的重点是部分演示实验分组实验。 五、实验难点 1.将探究方法和创新精神用于教学中。 2.将演示实验变为分组实验。
六、实验措施 1.对所有演示实验和分组实验都要填写实验通知单和实验记录。 2.严格要求，按程序进行操作。 3.认真组织，精心辅导。 4.开展形式多样的实验竞赛活动。 5.积极组织并指导物理课外兴趣小组开展实验活动。 七、物理实践活动 每学期1~2次，每次2课时。由学生自选课题，在教师指导下完成。其内容可以是物理知识的应用，也可以是与物理有关的问题。其形式可以是社会调查、查阅资料、参观访问或实地测量等。 物理学是一门以观察和实验为基础的自然科学。其一切现象和规律都源于生活、生产实践之中，所有新颖有趣的实验和新奇美妙的现象都能引起学生的兴趣，激发学生的求知欲，是引导学生探索物理规律，学好物理知识的重要方法。物理实验的教学有其自身的特点，它有别于直观的理论教学，又必须以理论教学为指导。课堂上实验教学的成功与否直接影响着教学效果的优劣，因此物理实验在物理教学中起着至关重要的作用。 1.关于演示实验的教学 “演示实验一般是指在课堂上配合教学内容由教师操作表演的实验。”演示实验是向学生提供学习物理概念和规律所必备的感性材料，是培养学生观察能力的重要途径。它对学生的实验操作、实验方法的学习起示范作用，有助于学生深化和巩固所学的物理概念和规律，从而提高学生学习物理的兴趣。因此对演示实验的教学要符合下列要求： 1.1演示实验首先必须确保成功性 演示实验的直接目的是把物理现象复制一遍，让学生亲眼目睹或自身感受到物理现象的效果，同时把产生这种现象的方法告诉学生。只有确保演示成功，目的才会达到。决定演示成功与否的因素是多方面的，首要的是掌握实验的原理，抓住关键。如在大气压一节中进行“纸杯托水”的演示，当纸片盖住杯口后，不能让空气进入，这是关键。又如在“惯性”一节进行“纸条从杯底抽出而纸杯不动”来说明惯性的存在的演示，在抽纸条时速度要快，这是关键。如果演示不成功，学生就会感到失望，对老师的讲解不信任和失去学习的兴趣。 1.2演示现象必须明显、直观，可见度大 演示实验的目的在于使学生对物理现象有清晰的了解。在进行演示实验时要让全班同学都看见，而且要看清楚。因此演示的现象一定要清楚、直观，可见度大。所用的仪器要
11热力学第二定律 习题详解
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢2 习题十一 一、选择题 1．你认为以下哪个循环过程是不可能实现的 [ ] （A ）由绝热线、等温线、等压线组成的循环； （B ）由绝热线、等温线、等容线组成的循环； （C ）由等容线、等压线、绝热线组成的循环； （D ）由两条绝热线和一条等温线组成的循环。 答案：D 解：由热力学第二定律可知，单一热源的热机是不可能实现的，故本题答案为D 。 2．甲说：由热力学第一定律可证明，任何热机的效率不能等于1。乙说：热力学第二定律可以表述为效率等于100%的热机不可能制成。丙说：由热力学第一定律可以证明任何可逆热机的效率都等于211T T - 。丁说：由热力学第一定律可以证明理想气体可逆卡诺热机的效率等于211T T - 。对于以上叙述，有以下几种评述，那种评述是对的 [ ] （A ）甲、乙、丙、丁全对； （B ）甲、乙、丙、丁全错； （C ）甲、乙、丁对，丙错； （D ）乙、丁对，甲、丙错。 答案：D 解：效率等于100%的热机并不违反热力学第一定律，由此可以判断A 、C 选择错误。乙的说法是对的，这样就否定了B 。丁的说法也是对的，由效率定义式211Q Q η=-，由于在可逆卡诺循环中有2211 Q T Q T =，所以理想气体可逆卡诺热机的效率等于211T T - 。故本题答案为D 。 3．一定量理想气体向真空做绝热自由膨胀，体积由1V 增至2V ，此过程中气体的 [ ]
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢3 （A ）内能不变，熵增加； （B ）内能不变，熵减少； （C ）内能不变，熵不变； （D ）内能增加，熵增加。 答案：A 解：绝热自由膨胀过程，做功为零，根据热力学第一定律2 1V V Q U pdV =?+?，系统内能不变；但这是不可逆过程，所以熵增加，答案A 正确。 4．在功与热的转变过程中，下面的那些叙述是正确的？[ ] （A ）能制成一种循环动作的热机，只从一个热源吸取热量，使之完全变为有用功； （B ）其他循环的热机效率不可能达到可逆卡诺机的效率，可逆卡诺机的效率最高； （C ）热量不可能从低温物体传到高温物体； （D ）绝热过程对外做正功，则系统的内能必减少。 答案：D 解：（A ）违反了开尔文表述；（B ）卡诺定理指的是“工作在相同高温热源和相同低温热源之间的一切不可逆热机，其效率都小于可逆卡诺热机的效率”，不是说可逆卡诺热机的效率高于其它一切工作情况下的热机的效率； （C ）热量不可能自动地从低温物体传到高温物体，而不是说热量不可能从低温物体传到高温物体。故答案D 正确。 5．下面的那些叙述是正确的？[ ] （A ）发生热传导的两个物体温度差值越大，就对传热越有利； （B ）任何系统的熵一定增加； （C ）有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能够变为有规则运动的能量； （D ）以上三种说法均不正确。 答案：D 解：（A ）两物体A 、B 的温度分别为A T 、B T ，且A B T T >，两物体接触后， 热量dQ 从A 传向B ，经历这个传热过程的熵变为11( )B A dS dQ T T =-，因此两
示范教案 3 牛顿第二定律 整体设计 教材分析 牛顿第二定律是动力学部分的核心内容，它具体地、定量地回答了物体运动状态的变化，即加速度与它所受外力的关系，以及加速度与物体自身的惯性——质量的关系；况且此定律是联系运动学与力学的桥梁，它在中学物理教学中的地位和作用不言而喻，所以本节课的教学对力学是至关重要的．本节课是在上节探究结果的基础上加以归纳总结得出牛顿第二定律的内容，关键是通过实例分析强化训练让学生深入理解，全面掌握牛顿第二定律，会应用牛顿第二定律解决有关问题． 教学重点 牛顿第二定律应用 教学难点 牛顿第二定律的意义 课时安排 1课时 三维目标 1．知识与技能 （1）掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式． （2）理解公式中各物理量的意义及相互关系． （3）知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的． （4）会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算． 2．过程与方法 （1）以实验为基础，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律． （2）认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法． 3．情感、态度与价值观 渗透物理学研究方法的教育，体验物理方法的魅力． 教学过程 导入新课 情景导入 多媒体播放刘翔在国际比赛中的画面．如图． 边播放边介绍：短跑运动员在起跑时的好坏，对于取得好成绩十分关键，因此，发令枪响必须奋力蹬地，发挥自己的最大体能，以获得最大的加速度，在最短的时间内达到最大的运动速度．我们学习了本节内容后就会知道，运动员是怎样获得最大加速度的．复习导入 利用多媒体播放上节课做实验的过程，引起学生的回忆，激发学生的兴趣，使学生再一
新修订初中阶段原创精品配套教材 实验：用电压表测电压教案示例之一教材定制 / 提高课堂效率 /内容可修改 Experiment: One of the examples of teaching plan for measuring voltage with voltmeter 教师：风老师 风顺第二中学 编订：FoonShion教育
实验：用电压表测电压教案示例之一 (北京第八中学章浩武) (一)教材人教社九年义务教育初中物理第二册 (二)教学目的 1．会按照电压表使用规则正确使用电压表，会选择电压表的量程和试触，会正确读出电压表的示数。 2．会用电压表测量电池的电压。通过实验研究串联电池组和并联电池组的电压跟每节电压的关系。 3．通过实验研究串联电路、并联电路中的电压关系。 (三)实验器材 学生实验：每组一个学生电源(或三节干电池)，一只学生电压表，两个阻值不同的小灯泡，一个开关，导线若干。 演示实验：教学电压表一只，电源一个，开关一个。 (四)教学过程 1．复习 提问： (1)怎样区分电压表和电流表？
(2)电压表和电流表在使用规则上，有哪些不同之处？有哪些相同之处？ 2．引入新课 演示实验：将教学电压表通过开关与电源的正、负极相连，见图①。 提问： (1)这种接法行不行？测出的是哪个元件两端的电压？ (2)在接线过程中要注意哪些问题？(注意：开关断开；并联在被测电路两端，电流从电压表“+”接线柱流进，从“-”接线柱流出；量程的选择和试触。) (3)读出电压表的示数。 这个示数就是电源的电压。 3．进行新课 介绍这堂课的实验目的和所研究的内容。 实验的目的是： (1)练习用电压表测干电池电压和一段电路两端的电压。 (2)研究干电池串联和并联时的电压关系；串联电路、并联电路中的电压关系。 这次实验分两个部分进行。 第一部分：测干电池电压，研究干电池串联、并联时的电压关系。 一、先取三节干电池，分别测出每节电池的电压。再将
九年级物理下册第四章第三节《牛顿第二定律》教案 题目: 牛顿第二定律 课时: 一课时 课型: 讲授型 授课人: 日期:
《牛顿第二定律》教案 一、教材分析 (一)本节得地位与作用 牛顿第二定律它就是在实验基础上建立起来得重要规律,也就是动力学得核心内容。牛顿第二定律就是牛顿第一定律得延续,就是整个运动力学理论得核心规律,就是本章得重点与中心内容。它在力学中占有很重要得地位,反映了力、加速度、质量三个物理量之间得定量关系,就是一条适用于惯性系中得各种机械运动得基本定律,就是经典牛顿力学得一大支柱。而且牛顿第二定律在生活生产中都有着非常重要得作用,如设计机器、研究天体运动,计算人造卫星轨道等等都与牛顿第二定律有关。 (二)教学内容得认识 教科书将牛顿第二定律得探究实验与公式表达分成了两节内容,目得在于加强实验探究与突出牛顿第二定律在力学中得重要地位。牛顿第二定律得首要价值就是确立了力与运动之间得直接关系,即因果关系。本节内容就是在上节实验得基础上,通过分析说明,提出了牛顿第二定律得具体表述,得到了牛顿第二定律得数学表达式。教科书突出了力得单位“1牛顿”得物理意义,并在最后通过两个例题介绍牛顿第二定律应用得基本思路。 二、学情分析 (一)在非智力因素方面 学生学习积极主动,对学习物理有较浓厚兴趣;有较强得好奇心与求知欲,乐于探究自然界得奥秘;敢于坚持正确观点,勇于修正错误;喜欢与同龄人一起学习,有将自己得见解与她人交流得愿望,具有团队精神。 (二)学生已有得知识基础 在本节内容之前,学生已经做了“探究加速度与力、质量得关系”这一实验,已定性地了解加速度、力、质量得关系。学生很自然地就存在这样得疑问“加速度、力、质量就是不就是有具体得数量关系?”并急于得到解答。这一疑问打破了旧得知识体系,同时又就是构成新得知识体系得前提。教师要注重新旧知识得衔接与过渡。
10.3 热力学第一定律能量守恒定律 风陵渡中学王佩 【教学方法】讲授法讨论法 【教学目的】 知识与技能 1.认识物质的运动形式有多种，对应不同运动形式的运动有不同形式的能，各种 形式的能在一定条件下可以相互转化 2.进一步掌握能量的转化和守恒定律，并了解能量的转化和守恒定律的意义 3.运用公式△U＝W＋Q 分析有关问题并具体进行计算 过程与方法 通过实例分析，进行热力学第一定律的相关计算 情感态度与价值观 1.利用能量的转化和守恒的观点，分析物理现象，解决物理问题 2.感知我们周围能源的耗散，树立节能意识 【教学重点】热力学第一定律 【教学难点】能量守恒定律 【教具】多媒体课件 【教学过程】 一、新课导入 图片展示—冷—措施（搓手，运动，哈气，烤火…）—引出改变内能两种方式 师：改变内能的方式有哪些? 生：做功，热传递 师：很好。既然做功和热传递都可以改变内能，那么，功、热量跟内能的改变之间遵循怎样的关系，这节课我们一起来探究。 二、新课教学 问题探究 1.一个物体，它既没有吸收热量也没有放出热量，那么： ①如果物体对外界做的功为Ｗ，则它的内能如何变化？变化了多少？ （图片展示开启易拉罐碳酸饮料瞬间，气体冒出，体验感觉—温度降低） ②如果外界对物体做的功为Ｗ，则它的内能如何变化？变化了多少？ （图片展示有机玻璃筒放棉花—迅速压下活塞，棉花点燃） ①内能减少W ②内能增加W 2.一个物体，如果外界既没有对物体做功，物体也没有对外界做功，那么： ①如果物体吸收热量Ｑ，它的内能如何变化？变化了多少？ （图片展示水吸收热量） ②如果放出热量Ｑ，它的内能如何变化？变化了多少？ （图片展示电暖宝充好电放热） ①内能增加Q ②内能减少Q 3.如果物体在跟外界同时发生做功和热传递的过程中，内能的变化ΔU与热量Ｑ及做的
牛顿第二定律物理教学设计 这是一篇由网络搜集整理的关于牛顿第二定律物理教学设计的文档，希望对你能有帮助。 Ⅰ 教学设计 1．1以本为本，制订教学方针 现行大纲对“牛顿第二定律”的要求是B级，本人制定了如下目标： 一．知识目标： 1．理解加速度与力和质量的关系； 2．理解牛顿第二定律的`内容，知道定律的确切含义。 3．知道得到牛顿第二定律的实验过程。 二能力目标 培养学生的实验能力，分析问题，解决问题的能力。 三、德育目标 使学生知道物理由一种研究问题的方法——控制变量法 教学重点： 1．牛顿第二定律的实验过程； 2．牛顿第二定律。 3．教学难点： 4．牛顿第二定律的理解。 教学用具： 小车，导轨（一端带有定滑轮），打点记时器，学生电源，砝码（一盒），
细绳，导线，纸带。 1．2 复习引入，明确探究方法 幻灯片：A．什么是物体运动状态的改变？ B．物体运动状态发生改变的原因是什么？ C．物体运动状态改变是产生加速度，那么产生的加速度跟那些因素有关？我们如何来确定它们之间的关系？ 前面两个问题学生不难回答，第三个问题的第一个学生经过独立思考也能得出正确的答案，而第二个学生一开始没有得出答案，我提示：在学速度的时候，我们是如何比较甲乙两位同学运动的快慢的？学生齐声回答——控制变量法。接着我要求他们根据实验器材，设计一套确定加速度和作用力以及质量的关系的步骤。 1．3 学生活动，得出实验结论 幻灯片：（物体质量相同） 结论：学生通过自己动手动脑，总结规律，得出结论，老师加以总结。 巩固练习： 同样的力拉质量不同的物体，为什么轻是物体先达到某一速度？ 因为m小，由a = 知a大，由= at得大 1．4 用课件模拟整个过程，有效减少了学生的遗忘量。通过形象生动的计算机模拟实验，既加深了对知识的理解，又在一种融洽的气氛中牢固了所学的新知识，新规律。 1．5理论知识的学习，形成知识体系