当前位置:文档之家› 高中物理2.4电源的电动势和内阻-闭合电路欧姆定律教案教科版选修3-1(新)

高中物理2.4电源的电动势和内阻-闭合电路欧姆定律教案教科版选修3-1(新)

高中物理2.4电源的电动势和内阻-闭合电路欧姆定律教案教科版选修3-1(新)
高中物理2.4电源的电动势和内阻-闭合电路欧姆定律教案教科版选修3-1(新)

电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律

●课标要求

1.知道电源的电动势和内阻.

2.理解闭合电路的欧姆定律.

3.测量电源的电动势和内电阻.

●课标解读

1.知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置.

2.了解电路中自由电荷定向移动过程中静电力和非静电力做功与能量间转化的关系.3.了解电源电动势及内阻的含义.

4.理解闭合电路欧姆定律,理解内外电路的电势降落.

5.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系,并能进行电路分析与计算.

●教学地位

闭合电路欧姆定律的应用是高考命题的热点,常与其他电路知识相结合,以选择题的形式出现.

(教师用书独具)

●新课导入建议

日常生活中我们会接触到各种各样的电源,如石英钟、遥控器中用的干电池(1号、5号、7号等);摩托车、汽车、电动车上用的蓄电池;手机中用的锂电池;电子手表中用的钮扣电池等.干电池、手机中的锂电池、钮扣电池和一节铅蓄电池的电动势各是多大?同一个电池对不同电阻供电时,电池两极电压和电路中的电流与外电路电阻有什么关系?今天我们就来解决这些问题.

●教学流程设计

课前预习安排:

1.看教材2.填写【课前自主导学】(同学之间可进行讨论) 步骤1:导入新课,本节教学地位分析 步骤2:老师提问,检查预习效果(可多提问几个学生) 步骤3:师生互动完成“探究1”互动方式(除例1外可再变换命题角度,补充一个例题以拓展学生思路)

步骤7:完成“探究3”(重在讲解规律方法技巧) 步骤6:师生互动完成“探究2”(方式同完成“探究1”相同) 步骤5:让学生完成【迁移应用】检查完成情况并点评 步骤4:教师通过例题讲解总结闭合电路动态问题的分析方法

步骤8:指导学生完成【当堂双基达标】,验证学习情况 步骤9:先由学生自己总结本节的主要知识,教师点评,安排学生课下完成【课后知能检测】

1.

(1)电源的电动势

①电源:把其它形式的能转化为电能的装置.

②电动势

(ⅰ)大小等于没有接入电路时两极间的电压,用字母E表示.

(ⅱ)物理意义:表示电源把其他形式的能转化成电势能的本领.

(2)电源的内阻

电源内部也是一段电路,也有电阻,它就是电源的内电阻,简称内阻,常用符号r来表示.

2.思考判断

(1)电源提供的电能越多,电源的电动势越大.(×)

(2)电池是将化学能转化为电势能,光电池是将光能转化为电势能.(√)

(3)当电路中通过1库仑的电荷量时,电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值.(√)

3.探究交流

电源的电动势和外接电路的负载有什么关系?

【提示】电源的电动势只和电源本身有关,与所接的负载无关.

1.

(1)闭合电路

只有用导线把电源、用电器连成一个闭合电路才有电流.用电器、导线组成外电路,电源内部是内电路.

在外电路中,沿电流方向电势降低,在内电路中电流从负极到正极.

(2)闭合电路欧姆定律

①内容:在外电路为纯电阻的闭合电路中,电流的大小跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比.

②公式:I=E

R+r

.

③适用范围:外电路为纯电阻电路.

2.思考判断

(1)电源的电动势等于外电路电阻两端的电压.(×)

(2)对整个闭合电路来说,内、外电阻串联,它们分担的电压之和等于电源电动势的大

小.(√)

(3)在闭合电路中,电源的电动势等于内、外电路上电压之和,所以电动势实质上就是电压.(×)

3.探究交流

闭合电路欧姆定律公式中,E 、R 、r 的物理意义各是什么?

【提示】 E 代表电源的电动势,R 代表外电路的电阻,r 代表内电路的电阻.

(1)U =E -Ir ,对给定的电源来说,E 和r 是一定的

①当外电阻R 增大时,电流I 减小,内电压减小,路端电压增大,当外电路断开,即R 为无穷大时,I =0,U 内=0,U 外=E .这就是说,开路时的路端电压等于电源电动势.

②当外电阻R 减小时,电流I 增大,内电压增大,路端电压减小. ③当电源两端短路时,则电阻R =0,此时电流I =E r

,叫短路电流. (2)路端电压与电流的关系图像

由U =E -Ir 可知,U -I 图像是一条向下倾斜的直线.如图2-4-1所示:

图2-4-1

①图线与纵轴截距的意义:电源电动势. ②图线与横轴截距的意义:短路电流. ③图线斜率的意义:电源的内阻. 2.思考判断

(1)当电源短路时,路端电压等于电源的电动势.(×)

(2)由于电源内阻很小,所以短路时会形成很大的电流,为保护电源,绝对不能把电源两极直接相连接.(√)

(3)电源断开时,电流为零,所以路端电压也为零.(×) 3.探究交流

上述路端电压U 与电流I 的图像中,U I

表示外电阻还是内电阻?

【提示】 因U 为路端电压,U I 表示外电阻R 的大小,而ΔU

ΔI

表示图线斜率,就是电源内

阻的大小.

1.用电压表测量闭合电路电源两端的电压,电压表的示数等于电源电动势吗? 2.在含有电动机的电路中,能用闭合电路的欧姆定律求电流吗?

3.当外电路的电阻增大时,闭合电路中的电流如何变化?路端电压是增大还是减小? 1.对闭合电路的欧姆定律的理解 (1)I =

E

R +r

或E =IR +Ir ,只适用于外电路为纯电阻电路的情况,对外电路中含有非纯

电阻元件(如电动机、电解槽等)的电路不适用.

(2)E =U 外+U 内=U 外+Ir ,即电源电动势等于内外电路的电压之和.普遍适用于外电路为任意用电器的情况,当外电路断开时,I =0,内电压U 内=Ir =0,U 外=E ,即只有当外电路断开时,电源两端的电压才等于电动势.

(3)将电压表接在电源两极间测得的电压U 外是指路端电压,不是内电路两端的电压,也不是电源电动势,所以U 外

(4)电动势和路端电压虽然是有相同的单位且有时数值也相同,但二者是本质不同的物理量.电动势反映了电源将其他形式的能转化为电能的本领大小,路端电压反映了外电路中电能转化为其他形式的能的本领大小.

2.闭合电路动态分析的步骤

闭合电路中由于局部电阻变化(或开关的通断)引起各部分电压、电流(或灯泡明暗)发生变化的问题分析的基本步骤是:

(1)明确各部分电路的串并联关系,特别要注意电流表或电压表测量的是哪部分电路的电流或电压.

(2)由局部电路电阻的变化确定外电路总电阻的变化. (3)根据闭合电路欧姆定律I =

E

R +r

判断电路中总电流如何变化.

(4)根据U 内=Ir ,判断电源的内电压如何变化.

(5)根据U 外=E -U 内,判断电源的外电压(路端电压)如何变化. (6)根据串并联电路的特点判断各部分电路的电流或电压如何变化.

1.在闭合电路中,任何一个电阻的增大(或减小),都将引起电路总电阻的增大(或减小),该电阻两端的电压一定会增大(或减小).

2.某支路开关断开时,相当于该支路电阻增大,开关闭合时,相当于该支路电阻减小.

(2012·雅安高二检测)电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接成如图2-4-2所示的电路,当滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时,下列说法正确的是( )

A .电压表和电流表读数都增大

B .电压表和电流表读数都减小

C .电压表读数增大,电流表读数减小

D .电压表读数减小,电流表读数增大

【审题指导】 首先根据滑片的移动情况判断R 连入电路的阻值如何变化,然后判断外电阻如何变化,外电压如何变化,进而分析各部分电压及电流的变化.

【解析】 由电路图可知,滑动变阻器的触头向b 端滑动时,其连入电路的阻值变大,导致整个电路的外电阻R 外增大,由U =

E R 外+r

R 外=

E

1+

r R 外

知路端电压即电压表的读数变大;

而R 1的分压UR 1=

E

R 外+r R 1减小,故R 2两端的电压UR 2=U -UR 1增大,再据I =UR 2

R 2

可得通过R 2

的电流即电流表的读数增大,所以A 项正确.

【答案】

A

直流电路的动态分析

1.引起电路特性发生变化主要有三种情况:

(1)滑动变阻器滑片位置的改变,使电路的电阻发生变化; (2)电键的闭合、断开或换向(双掷电键)使电路结构发生变化;

(3)非理想电表的接入使电路的结构发生变化.

2.进行动态分析的常见思路是:由部分电阻变化推断外电路总电阻(R外)的变化,再由

全电路欧姆定律I总=E

R外+r

讨论干路电流I总的变化,最后再根据具体情况分别确定各元件上其他量的变化情况.

3.分析方法

(1)程序法:基本思路是“部分→整体→部分”.即从阻值变化入手,由串并联规律判知R总的变化情况,再由欧姆定律判知I总和U端的变化情况,最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况.

(2)结论法——“并同串反”:“并同”:是指某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大;某一电阻减小时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小.

“串反”:是指某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小;某一电阻减小时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率将增大.

(3)特殊值法与极限法:即因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论.一般用于滑动变阻器两部分在电路中都有电流时的讨论.

图2-4-3

1.如图2-4-3所示电路,电源内阻不可忽略.开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )

A.电压表与电流表的示数都减小

B.电压表与电流表的示数都增大

C.电压表的示数增大,电流表的示数减小

D.电压表的示数减小,电流表的示数增大

【解析】当R0滑动端向下滑动时,R0减小,则电路中总电阻减小,总电流增大,路端电压减小,所以电压表示数减小,又由于R1两端电压增大,R1两端电压减小,故电流表示数减小,A项正确.

【答案】 A

1.闭合电路的U-I图像与电阻的U-I图像有什么不同?

2.如何在闭合电路的U-I图像上确定电源的电动势和内电阻?

1.闭合电路U-I图像的物理意义

反映路端电压U随电流I的变化关系,如图2-4-4所示是一条斜向下的直线.

图2-4-4

2.闭合电路U-I图像的应用

(1)当外电路断路时(即R→∞,I=0):纵轴上的截距表示电源的电动势E(E=U端);

当外电路短路时(R=0,U=0):横坐标的截距表示电源的短路电流I短=E/r.

(2)图线的斜率:其绝对值为电源的内电阻.

(3)该直线上任意一点与原点连线的斜率:表示该状态时外电阻的大小.

(2013·巴中高二检测)电源与电阻R组成串联电路,路端电压U随电流的变化图线及电阻R的U-I图线如图2-4-5所示,求:

图2-4-5

(1)电源的电动势和内阻;

(2)电源的路端电压.

【审题指导】审题时应把握以下两点:

(1)明确每一条图线的物理意义.

(2)明确两条图线上交点的物理意义.

【解析】(1)由图像可知

电源电动势:E=4 V,短路电流I短=4 A

所以电源内阻为:r=E

I短

=1 Ω.

(2)由图像知:电源与电阻串联后的电流为I=1 A

此时对应路端电压为U=3 V.

【答案】(1)4 A 1 Ω(2)3 V

路端电压的U-I图像表示的是电源的性质,电阻的U-I图像表示的是导体的性质,只有在两图像的交点上才能把两方面知识结合起来.

2.如图2-4-6所示,a、b为两电源的路端电压U和电路中的电流I的关系图线,则( )

图2-4-6

A.a电源电动势等于b电源的电动势

B.a电源的内阻大于b电源的内阻

C.若电流变化相同,a路端电压变化小

D.若路端电压变化相同,a电流变化大

【解析】

由图知与U轴交点表电动势,故A对.斜率绝对值表示内阻大小,故B错.由右图知当ΔI相同时,ΔU b>ΔU a,故C正确.若ΔU相同,则有ΔI b<ΔI a,故D对.【答案】ACD

图2-4-7

如图2-4-7所示的电路中,电源的电动势为E ,内阻忽略不计,R 1、

R 2、R 3、R 4均为定值电阻,C 是电容器,开关S 是断开的,现将开关S 闭合,则在闭合S 后

的较长时间内,通过R 4的电荷量是多少?

【规范解答】 S 断开时,电源与R 1、R 2串联,R 3、R 4和电容器串联后与R 2并联,由于电容器可看做断路,故R 3、R 4上电压为零,电容器上的电压等于R 2的电压,且上极板电势高,带正电.

Q 1=CR 2E

R 1+R 2

S 闭合时,R 1、R 2串联后与R 3并联,R 4和电容器串联后并联在R 1两端,电容器上的电压等于R 1两端的电压,且上极板电势低,带负电.Q 2=

CR 1E

R 1+R 2

闭合S 后的较长时间内,通过R 4的电荷量为Δ Q =Q 1+Q 2=CR 2E R 1+R 2+CR 1E

R 1+R 2

=CE . 【答案】 CE

分析含电容器的直流电路时注意的四点

1.在直流电路中,电容器在电路中就相当于一个阻值无限大的元件,一旦电路达到稳定状态,在电容器处电路看做是断路.

2.电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过,所以在此支路中的电阻上无电压,因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压.

3.当电容器和用电器并联后接入电路时,电容器两极板间的电压与其并联用电器两端的电压相等.

4.电路的电流、电压变化时,将会引起电容器的充(放)电.如果电容器两端电压升高,电容器将充电;如果电压降低,电容器将通过与它并联的电路放电.可以根据正极板电荷变化情况来判断电流方向.

【备课资源】(教师用书独具)

电池组

用电器在额定电压和额定电流下才能正常工作.为了使用电器正常工作,必须配有合适的电源.然而,任何一个电池都有一定的电动势和允许通过的最大电流.为此,必须将若干个电池组成电池组,以适应不同规格用电器的需要.通常都是用相同的电池组成电池组.

设每个电池的电动势为E ,内阻为r ,若将n 个电池的正极和负极依次连接起来,便组成了串联电池组.串联电池组的电动势和内阻分别为:E 串=nE ,r 串=nr .若将n 个电池的正极和正极相连接,负极和负极相连接,便组成了并联电池组.并联电池组的电动势和内阻分别为:E 并=E ,r 并=r

n

.

1.下列说法中正确的是( )

A .电源的电动势实质上就是电源两极间的电压

B .电源的电动势在数值上等于断路时两极间的电压

C .电源的电动势与电压的单位相同,但与电压有本质的区别

D .电动势越大,电源两极间的电压一定越高

【解析】 电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量.而电压是电场中两点间的电势差,电动势与电压有着本质的区别,所以A 选项错,C 选项对.当电源开路时,两极间的电压在数值上等于电源的电动势,但在闭合电路中,电源两极间的电压(路端电压)随外电阻的增大而增大,随外电阻的减小而减小,当电源短路时,R 外

=0,这时路

端电压为零,所以B 正确,D 选项错.

【答案】 BC

2.下列关于闭合电路的说法中,错误的是( ) A .电源短路时,电源的内电压等于电动势 B .电源短路时,路端电压为零 C .电源断路时,路端电压最大

D .电路的外电阻增加时,路端电压减小

【解析】 根据闭合电路欧姆定律E =IR +Ir ,当外电路短路时,R =0,E =Ir ,U =0,所以A 、B 正确;当外电路断路时,I =0,Ir =0,E =U 外,C 正确;电路的外电阻增加时,路端电压应增大,D 错误.

【答案】 D

3.(2012·天津高二检测)一电池外电路断开时的路端电压为3 V ,接上8 Ω的负载电阻后路端电压降为2.4 V ,则可以判定电池的电动势E 和电阻r 为( )

A .E =2.4 V ,r =1 Ω

B .E =3 V ,r =2 Ω

C .E =2.4 V ,r =2 Ω

D .

E =3 V ,r =1 Ω

【解析】 因为电路断开时路端电压为3 V ,所以E =3 V

当R =8 Ω时,U =2.4 V ,所以I =U R =2.4

8 A =0.3 A

E =U +Ir ,所以r =2 Ω.

【答案】 B

4.如图2-4-8所示,当R 3的触头向右移动时,电压表V 1和电压表V 2的示数的变化量分别为ΔU 1和ΔU 2(均取绝对值).则下列说法中正确的是( )

图2-4-8

A .ΔU 1>ΔU 2

B .ΔU 1<ΔU 2

C .电压表V 1的示数变小

D .电压表V 2的示数变小

【解析】 当R 3的触头向右移动时,接入电路的电阻减小,电源输出电流增大,电压表V 2的示数变大,电压表V 1的示数变小,选项C 正确,D 错误;设电源内阻为r ,内阻上电

压变化量为ΔU r =ΔIr ,当R 3的触头向右移动时,U r 增大,U 2增大,U 1减小,所以ΔU 1>ΔU 2,选项A 正确,B 错误.

【答案】 AC

5.如图2-4-9所示的电路中,当S 闭合时,电压表和电流表(均为理想电表)的示数分别为1.6 V 和0.4 A .当S 断开时,它们的示数各改变0.1 V 和0.1 A ,求电源的电动势和内阻.

图2-4-9

【解析】 方法一:当S 闭合时,R 1、R 2并联接入电路,由闭合电路欧姆定律E =U +Ir 得E =1.6 V +0.4r ;当S 断开时,只有R 1接入电路,由闭合电路欧姆定律E =U +Ir 得E =(1.6+0.1)V +(0.4-0.1)r ,由上两式得E =2 V ,r =1 Ω.

方法二:(图像法)画出U -I 图像如图所示,因为图线的斜率r =|ΔU

ΔI

|=1 Ω,由闭合

电路欧姆定律得E =U +Ir =1.6 V +0.4×1 V=2 V ,故电源电动势为2 V.

【答案】 E =2 V r =1 Ω

1.对于不同型号的干电池,下列说法中正确的是( ) A .1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势 B .1号干电池的容量比5号干电池的容量大

C .1号干电池的内阻比5号干电池的内阻大

D .把1号和5号干电池分别连入电路中,若电流I 相同,则它们做功的快慢相同 【解析】 电池的电动势取决于正、负极材料及电解液的化学性质,与体积大小无关,A 错.电池的容量与体积大小有关,B 正确.电池的内阻与体积大小无关,C 错.1号和5号电池电动势相同,电流相同时,做功快慢也相同,D 正确.

【答案】 BD

2.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mV ,短路电流为40 mA ,若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压为( )

A .0.10 V

B .0.20 V

C .0.30 V

D .0.40 V

【解析】 由题意知它的开路电压为800 mV ,可知电源电动势为800 mV ,由题意短路电流为40 mA ,而短路电流I 短=E r

,可得电源内阻为r =20 Ω,该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路,内外电阻相等,即路端电压为400 mV =0.40 V ,所以D 对.

【答案】 D 3.

图2-4-10

如图2-4-10所示为某一电源的U -I 曲线,由图可知( ) A .电源电动势为2 V B .电源内电阻为1

3 Ω

C .电源短路时电流为6 A

D .电路路端电压为1 V 时,电路中电流为5 A 【解析】 在U -I 图知,电源的电动势

E =2 V .r =|Δ U Δ I |=1.2

6

Ω=0.2 Ω.当U =1 V 时,I =

E -U r =1

0.2

A =5 A 【答案】 AD

图2-4-11

4.如图2-4-11所示电路中,当电阻箱R 由2 Ω改为6 Ω时,电流减小为原来的一半,则电源的内电阻为( )

A .1 Ω

B .2 Ω

C .3 Ω

D .4Ω

【解析】 设电源电动势为E ,内阻为r 当R =2 Ω时的电流为I 则I =

E

2+r

由题意可知12I =E

6+r

联立①②解得r =2 Ω,故选项B 正确. 【答案】 B 5.

图2-4-12

(2012·阿坝州高二检测)在图2-4-12所示电路中E 为电源,其电动势E =9.0 V ,内阻可忽略不计;AB 为滑动变阻器,其电阻R =30 Ω;L 为一小灯泡.其额定电压U =6.0 V ,额定功率P =1.8 W ;K 为电键.开始时滑动变阻器的触头位于B 端,现在接通电键K ,然后将触头缓慢地向A 端滑动,当到达某一位置C 处时,小灯泡刚好正常发光,则CB 之间的电阻应为( )

A .10 Ω

B .20 Ω

C .15 Ω

D .5 Ω

【解析】 本题中小灯泡正好正常发光,说明此时小灯泡达到额定电流I

=P /U =

1.8/6.0 A =0.3 A ,两端电压达到额定电压U 额=6.0 V ,而小灯泡和电源、滑动电阻AC 串联,则电阻AC 的电流与小灯泡的电流相等,则

R AC =U AC I AC =E -U L I AC =9.0-6.0

0.3

Ω=10 Ω,R CB =R -R AC =(30-10) Ω=20 Ω,所以B 选项

正确.

【答案】 B

6.如图2-4-13所示电路中,4个电阻阻值均为R ,开关S 闭合时,有质量为m 、带电量为q 的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间.现断开开关S ,则下列说法正确的是( )

图2-4-13

A .小球带负电

B .断开开关后电容器的带电量减小

C .断开开关后带电小球向下运动

D .断开开关后带电小球向上运动

【解析】 由电路图知,电容器的上极板带正电,小球受到向上的电场力而平衡,所以小球带负电,A 正确.当开关S 断开后,电容器两端的电压(即竖直方向电阻的分压)变小,电容器的带电量减小,小球受到的电场力变小,小球将向下运动,B 、C 正确,D 错误.

【答案】 ABC

7.如图2-4-14所示是一实验电路图.在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中,下列表述正确的是( )

图2-4-14

A .路端电压变小

B .电流表的示数变大

C .流过电源的电流变小

D .电路的总电阻变大

【解析】 当滑片向b 端滑动时,接入电路中的电阻减少,使得总电阻减小,D 错.根据I =

E

R 总

,可知总电流在增加,根据闭合电路中的欧姆定律有E =Ir +U 外,可知路端电压在减小,A 对,C 错.流过电流表的示数为I =

U 外

R 3

,可知电流在减小,B 错. 【答案】 A 8.

图2-4-15

(2011·海南高考)如图2-4-15所示E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,○V与?分别为电压表与电流表.初始时S0与S均闭合,现将S断开,则( ) A.○V的读数变大,?的读数变小

B.○V的读数变大,?的读数变大

C.○V的读数变小,?的读数变小

D.○V的读数变小,?的读数变大

【解析】S断开时,外电路总电阻增大,总电流减小,故路端电压增大,电压表示数增大,由于R3两端电压增大,故通过R3的电流增大,电流表示数增大,故B正确.【答案】 B

9.(2012·武汉高二检测)如图2-4-16所示电路,闭合开关S,两个灯泡都不亮,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路的故障可能是( )

2-4-16

A.电流表坏了或未接好

B.从点a经过灯L1到点b的电路中有断路

C.灯L2的灯丝断了或灯座未接通

D.电流表和灯L1、L2都坏了

【解析】由于闭合开关,两灯不亮,电流表无示数,可以判定电路中某处断路,电压表有示数,所以应是a经L1到b点间有断路,故B正确.

【答案】 B

10.

图2-4-17

法国和德国两名科学家先后独立发现了“巨磁电阻”效应,共同获得2007年诺贝尔物理学奖.所谓“巨磁电阻”效应,是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象.物理兴趣小组的同学从“巨磁电阻”效应联想到一些应用,他们的探究如下:为了儿童安全,布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针,可以先将玩具放置在强磁场中,若其中有断针,则断针被磁化,用磁报警装置可以检测到断针的存在.如图2-4-17所示是磁报警装置一部分电路示意图,其中R B是利用“巨磁电阻”效应而制作的磁敏传感器,它的电阻随断针的出现而减小,a、b接报警器,当传感器R B所在处出现断针时,电流表的电流I、ab两端的电压U将( )

A.I变大,U变大 B.I变小,U变小

C.I变大,U变小 D.I变小,U变大

【解析】当R B处出现断针时,R B减小,R总减小,I总

增大,I总r增大,U ab=E-I总r将减小;由于I总增大,所以R1分压增大,U R1+U RB=U ab,可得U RB减小,I R3减小,由I R3+I=I总,可得I增大.

【答案】 C

11.

高中物理选修3-5全套教案(人教版)

16.1 实验:探究碰撞中的不变量 ★新课标要求 (一)知识与技能 1、明确探究碰撞中的不变量的基本思路. 2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法. 3、掌握实验数据处理的方法. (二)过程与方法 1、学习根据实验要求,设计实验,完成某种规律的探究方法。 2、学习根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。 (三)情感、态度与价值观 1、通过对实验方案的设计,培养学生积极主动思考问题的习惯,并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。 2、通过对实验数据的记录与处理,培养学生实事求是的科学态度,能使学生灵活地运用科学方法来研究问题,解决问题,提高创新意识。 3、在对实验数据的猜测过程中,提高学生合作探究能力。 4、在对现象规律的语言阐述中,提高了学生的语言表达能力,还体现了各学科之间的联系,可引伸到各事物间的关联性,使自己溶入社会。 ★教学重点 碰撞中的不变量的探究 ★教学难点 实验数据的处理. ★教学方法 教师启发、引导,学生自主实验,讨论、交流学习成果。 ★教学用具: 投影片,多媒体辅助教学设备;完成该实验实验室提供的实验器材,如气垫导轨、滑块等 ★课时安排 1 课时 ★教学过程 (一)引入新课 课件演示:

(1)台球由于两球碰撞而改变运动状态。 (2)微观粒子之间由于相互碰撞而改变状态,甚至使得一种粒子转化为其他粒子. 师:碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象,两个物体发生碰撞后,速度都发生变化. 师:两个物体的质量比例不同时,它们的速度变化也不一样. 师:物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义,本节通过实验探究碰撞过程中的什么物理量保持不变(守恒). (二)进行新课 1.实验探究的基本思路 1.1 一维碰撞 师:我们只研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后仍沿同一直线运动. 这种碰撞叫做一维碰撞. 课件:碰撞演示 如图所示,A 、B 是悬挂起来的钢球,把小球A 拉起使其悬线与竖直线夹一角度a ,放开后A 球运动到最低点与B 球发生碰撞,碰后B 球摆幅为β角.如两球的质量m A =m B ,碰后A 球静止,B 球摆角β=α,这说明A 、B 两球碰后交换了速度; 如果m A >m B ,碰后A 、B 两球一起向右摆动; 如果m A

高中物理1.3动量守恒定律教案教科版选修Word版

1.3 动量守恒定律教案 【教学设计思想】 动量守恒定律的传统讲法是从牛顿第二定律和牛顿第三定律推导出动量守恒定律,或是通过大量的实验事实总结出动量守恒定律。传统讲法由于没有教师的演示实验,很多学生对导出的动量守恒定律缺乏感性认识,不利于学生顺利地去认识现象,建立概念与规律,以及应用规律去解决具体问题。其实,动量守恒定律并不依附于牛顿第二定律和第三定律,它本身是有实验基础的独立的物理定律。所以应通过演示实验,启发学生讨论并总结规律,有利于学生对物理规律的掌握。 【教学目标设计】 1、知识与技能: (1)理解动量守恒定律的确切含义和表达,知道定律的运用条件和适用范围; (2)会利用牛顿运动定律推导动量守恒定律; (3)会用动量守恒定律解决简单的实际问题。 2、过程与方法: (1)通过对动量守恒定律的学习,了解归纳与演绎两种思维方法的应用; (2)知道动量守恒定律的实验探究方法。 3、情感态度与价值观: (1)培养学生自觉学习的能力,积极参与合作探究的能力; (2)培养实事求是、具体问题具体分析的科学态度和锲而不舍的探究精神; (3)使学生在学习过程中体验成功的快乐; (4)培养学生将物理知识、物理规律进行横向比较与联系的习惯,养成自主构建知识体系的意识。 【教学过程设计】 序号教师活动屏板、器材学生活动备注 1 提问:动量、冲量、定量定 理的相关内容,冲量对物体 的作用效果是什么? 屏幕呈现问题复习已有 知识并做 出回答 2 提出问题:当两个物体相互 作用时总动量会有什么变 化呢?播放录像; 引入课题 多媒体播放(1)火箭发射 及星箭分离过程(2)旱冰 场上两个同学相互推拉过 程; 板书课题:动量守恒定律 带着问题 观察录像 内容

教科版高中物理必修一高一物理.docx

图1 高中物理学习材料 (灿若寒星**整理制作) 四川省什邡中学高一物理 《力》单元检测题 命题人: 姓名: 学号: 一、选择题(以下题目所给出的四个答案中,有一个或多个是正确的,每题4分,共48分) 1.一物体静止在斜面上,下面说法正确的是 ( ) A .物体受斜面的作用力,垂直斜面向上 B .物体所受重力可分解为平行于斜面的下滑力和对斜面的正压力 C .只要物体不滑动,它受的摩擦力随斜面倾角的增大而减小 D .一旦物体沿斜面下滑,它所受的摩擦力将随斜面倾角的增大而减小 2.如图1所示,传送带向上匀速运动,将一木块轻轻放在倾斜的传送带上.则关于木块受 到的摩擦力,以下说法中正确的是 ( ) A .木块所受的摩擦力方向沿传送带向上 B .木块所受的合力有可能为零 C .此时木块受到四个力的作用 D .木块所受的摩擦力方向有可能沿传送带向下 3.如图2所示,一倾斜木板上放一物体,当板的倾角θ逐渐增大 时,物体始终保持静止,则物体所受 ( ) A .支持力变大 B .摩擦力变大 C .合外力恒为零 D .合外力变大 4. 用绳AC 和BC 吊起一重物处于静止状态,如图3所示. 若AC 能承 受的最大拉力为150 N ,BC 能承受的最大拉力为105 N ,那么,下列正确的说法是 ( ) A .当重物的重力为150 N 时,AC 、BC 都不断,AC 拉力比BC 拉力大 B .当重物的重力为150 N 时,A C 、BC 都不断,AC 拉力比BC 拉力小 C .当重物的重力为175 N 时,AC 不断,BC 刚好断 D .当重物的重力为200 N 时,AC 断,BC 也断 5.下列各组共点的三个力,可能平衡的有 ( ) 图 2 图3

高中物理《电动势》优质课教案、教学设计

电动势教学设计 一、教学目标 1、知识与技能 (1)知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置。(2)了解电路中(电源外部和内部)自由电荷定向移动过程中,静电力和非静电力做功与能量转化的关系。(3)了解电源电动势的基本含义,知道它的定义式。(4)了解电源内电阻和容量。 2、过程与方法 通过本节课教学,使学生了解电池内部能量的转化过程,加强对学生科学素质的培养,。 3、情感、态度与价值观 (1)了解生活中的电池,感受现代科技的不断进步。(2)通过介绍电池对环境的危害,使学生树立起保持环境的意识,并在日常生活中有意识的对电池进行分类处理。 二、教学重点、难点 1、电动势的概念,对电动势的定义式的应用。

2、电池内部能量的转化;电动势概念的理解。 三、教学方法 探究、讲授、讨论、练习 四、教学手段 各种型号的电池,手摇发电机,玩具轨道车,太阳能电池,钟表。 五、教学活动 (一)引入新课 教师:进行课前实验,利用电池及充电后的电容器分别对钟表进行放电,观察现象,并说明两者的区别。 学生思考并回答:电池能够产生持续的电流。电容器只能够产生瞬间的电流。 教师:电流的产生是由于电荷的定向移动造成的,试分析两者电荷移动的区别(以正电荷的移动为例) 学生思考并回答:电容器中正电荷由正极板移动至负极板而发生中和。电源中正电荷由电源正极经外电路到达负极后,再由内电路由负极返回正极。

教师:电源中电荷为何能够持续运动,内部具有怎样的结构?带着问题我们学习一下本节课电动势。 (二)进行新课 1、电容器内部结构 电容器正极板电荷经导线在电场力作用下由正极板运动到负极板,到达负极板后与负电荷发生中和,导致电荷量减少,电流减小。 2、电源内部结构 (1)问:电场的方向是怎样的? 答:外电路沿着导线由正极到负极。内电路由正极到负极。(2)问:正电荷的移动方向是怎样的?

高中物理曲线运动教案 教科版必修

第一节曲线运动 【教学目标】 知识与技能 1.知道曲线运动的方向,理解曲线运动的性质 2.知道曲线运动的条件,会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系 过程与方法 1.体验曲线运动与直线运动的区别 2.体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化 情感态度与价值观 能领会曲线运动的奇妙与和谐,培养对科学的好奇心和求知欲 【教学重点】 1.什么是曲线运动 2.物体做曲线运动方向的判定 3.物体做曲线运动的条件 【教学难点】 物体做曲线运动的条件 【教学课时】 1课时 【探究学习】 1、曲线运动:__________________________________________________________ 2、曲线运动速度的方向: 质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的方向。 3、曲线运动的条件: (1)时,物体做曲线运动。(2)运动速度方向与加速度的方向共线时,运动轨迹是___________ (3)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力为定值,运动为_________运动。 (4)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力不为定值,运动为___________运动。 4、曲线运动的性质: (1)曲线运动中运动的方向时刻_______ (变、不变),质点在某一时刻(某一点)的速度方向是沿__________________________________________ ,并指向运动轨迹凹下的一侧。(2)曲线运动一定是________ 运动,一定具有_________ 。 【课堂实录】 引入新课

生活中有很多运动情况,我们学习过各种直线运动,包括匀速直线运动,匀变速直线运动等,我们知道这几种运动的共同特点是物体运动方向不变。下面我们就来欣赏几组图片中的物体 再看两个演示 第一,自由释放一只较小的粉笔头 第二,平行抛出一只相同大小的粉笔头 两只粉笔头的运动情况有什么不同 学生交流讨论。 结论:前者是直线运动,后者是曲线运动 在实际生活普遍发生的是曲线运动,那么什么是曲线运动本节课我们就来学习这个问题。 新课讲解 一、曲线运动 1.定义:运动的轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。 2.举出曲线运动在生活中的实例。 问题:曲线运动中速度的方向是时刻改变的,怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢 引出下一问题。 二、曲线运动速度的方向 看图片:撑开带有水滴的雨伞绕柄旋转。 问题:水滴沿什么方向飞出 学生思考

高中物理 - 教科版目录(全套)

高中物理- 教科版目录(全套) 必修一 第一章运动的描述 1.1 质点参考系空间时间 1.2 位置变化的描述位移 1.3 直线运动中位移随时间变化的. 1.4 运动快慢与方向的描述 1.5 直线运动速度随时间变化的图. 1.6 速度变化快慢的描述加速度 1.7 匀速直线运动的规律 1.8 匀速直线运动的规律的应用 1.9 匀速直线运动的加速度 第二章力 2.1 力 2.2 重力 2.3 弹力 2.4 摩擦力 2.5 力的合成 2.6 力的分解 第三章牛顿运动定律 3.1 从亚里士多德到伽利略 3.2 牛顿第一定律 3.3 牛顿第二定律 3.4 牛顿第三定律 3.5 牛顿运动定律的应用 3.6 自由落体运动 3.7 超重与失重 3.8 汽车安全运行与牛顿运动定律 第四章物体的平衡 4.1 共点力作用下物体的平衡 4.2 共点力平衡条件的应用 4.3 平衡的稳定性(选学)

必修二 第一章抛体运动 1.1 曲线运动 1.2 运动的合成与分解 1.3 平抛运动 1.4 斜抛运动 第二章圆周运动 2.1 描述圆周运动 2.2 圆周运动的向心力 2.3 匀速圆周运动的实例分析 2.4 圆周运动与人类文明(选学) 第三章万有引力定律 3.1 天体运动 3.2 万有引力定律 3.3 万有引力定律的应用 3.4 人造卫星宇宙速度 第四章机械能和能源 4.1 功 4.2 功率 4.3 动能与势能 4.4 动能定理 4.5 机械能守恒定律 4.6 能源的开发与利用 第五章经典力学的成就与局限性 5.1 经典力学的成就与局限性 5.2 了解相对论 5.3 初识量子论

第一章电荷与电场 1.1 静电现象及其应用 1.2 点电荷之间的相互作用规律-库. 1.3 电场 第二章电流与磁场 2.1 磁场现象与电流的磁效应 2.2 磁场 2.3 电磁感应定律 2.4 磁场对运动电荷的作用力 第三章电路 3.1 直流电路 3.2 交变电路 第四章电磁场与电磁波 4.1 电磁场 4.2 电磁波 4.3 电磁波普 第五章电能及电信息的应用 5.1 发电原理 5.2 电能的运输 5.3 电能的转化及应用 5.4 信息概念及用电传输信息的方. 5.5 电信息技术的几项重要作用 5.6 传感器及应用 第六章家用电器与家庭生活现代化 6.1 家用电器的一般介绍 6.2 电“热”类家用电器 6.3 电动类与电光类家用电器 6.4 信息类家用电器 6.5 家用电器的选购及使用 6.6 家电、家庭、社会和家电的未. 第七章电磁技术与社会发展 7.1 电磁学与电磁技术的关系及其. 7.2 电磁技术对人类社会发展的贡.

高中物理选修3-5教案

目录 第十六章动量守恒定律 (2) 16.1 实验:探究碰撞中的不变量 (2) 16.2 动量守恒定律(一) (6) 16.3 动量守恒定律(二) (8) 16.4 碰撞 (12) 16.5 反冲运动火箭 (18) 16.6 用动量概念表示牛顿第二定律 (20) 第十七章波粒二象性 (23) 17.1 能量量子化:物理学的新纪元 (23) 17.2 科学的转折:光的粒子性 (26) 17.3 崭新的一页:粒子的波动性 (31) 17.4 概率波 (33) 17.5 不确定关系 (35) 第十八章原子结构 (38) 18.1 电子的发现 (38) 18.2 原子的核式结构模型 (41) 18.3 氢原子光谱 (44) 18.4 玻尔的原子模型 (46) 18.5 激光 (52) 第十九章原子核 (56) 19.1 原子核的组成 (56) 19.2 放射性元素的衰变 (59) 19.3 探测射线的方法 (62) 19.4 放射性的应用与防护 (64) 19.5 核力与结合能 (65) 19.6 重核的裂变 (68) 19.7 核聚变 (72) 19.8 粒子和宇宙 (74)

第十六章动量守恒定律 新课标要求 1、内容标准 (1)探究物体弹性碰撞的一些特点,知道弹性碰撞和非弹性碰撞; (2)通过实验,理解动量和动量守恒定律,能用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题,知道动量守恒定律的普遍意义; 例1:火箭的发射利用了反冲现象。 例2:收集资料,了解中子是怎样发现的。讨论动量守恒定律在其中的作用。(3)通过物理学中的守恒定律,体会自然界的和谐与统一。 2、活动建议 16.1 实验:探究碰撞中的不变量 三维教学目标 1、知识与技能 (1)明确探究碰撞中的不变量的基本思路; (2)掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法; (3)掌握实验数据处理的方法。 2、过程与方法 (1)学习根据实验要求,设计实验,完成某种规律的探究方法; (2)学习根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。 3、情感、态度与价值观 (1)通过对实验方案的设计,培养学生积极主动思考问题的习惯,并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性; (2)通过对实验数据的记录与处理,培养学生实事求是的科学态度,能使学生灵活地运用科学方法来研究问题,解决问题,提高创新意识; (3)在对实验数据的猜测过程中,提高学生合作探究能力; (4)在对现象规律的语言阐述中,提高了学生的语言表达能力,还体现了各学科之间的联系,可引伸到各事物间的关联性,使自己溶入社会。 教学重点:碰撞中的不变量的探究。 教学难点:实验数据的处理。 教学方法:启发、引导,学生自主实验,讨论、交流学习成果。 教学用具:投影片,多媒体辅助教学设备;完成该实验实验室提供的实验器材,如气垫导轨、滑块等。 教学过程: 第一节探究碰撞中的不变量 (一)引入 演示: (1)台球由于两球碰撞而改变运动状态。 (2)微观粒子之间由于相互碰撞而改变状态,甚至使得一种粒子转化为其他粒子。 碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象,两个物体发生碰撞后,速度都发生变化。两个物体的质量比例不同时,它们的速度变化也不一样。物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义,本节通过实验探究碰撞过程中的什么物理量保持不变(守恒)。

高中物理《电动势(2)》优质课教案、教学设计

《电动势》教学设计 课标要求 在上一章学习电势能的基础上,知道电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置;知道电源的电动势和内阻。 教材分析 电动势是中学物理电学中一个重要概念。这一概念影响着学生对闭合电路欧姆定律的学习和掌握,是教学的重点;同时,电动势概念比较抽象,涉及的知识面较广泛,学生不易理解,也是教学的难点。教材明确提出了“非静电力”,让学生从功和能的角度理解非静电力,知道非静电力在电路中所起的作用,并能从非静电力做功的角度去理解电动势的概念。教材为了降低难度直接给出了电动势的定义式,但只是说“电动势在数值上等于非静电力把1C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功,没有用比值方法严格定义。

学生分析 学生在初中已经分析过电路,但没有深入研究过电源的作用。在前一章的学习基础上,学生对电场有一定的了解,对电场内功与能的转化关系有一定的掌握。对于本节的教学中学生对电动势的概念及其本质理解起来可能有一定的难度。 学习目标: 知识目标: 1.知道电源是将其它形式的能转化为电能的装置,能分析电路中(电源外部和内部)自由电荷的受力及定向移动情况,理解静电力和非静电力做功与能量转化的关系。 2.理解电动势的概念,即电动势的物理意义、定义式、单位、大小决定因素。 3.知道电源内阻 过程与方法:

1.通过实例类比使学生了解电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量。 2.通过实验探究使学生感受到电源也有内阻 情感、态度和价值观: 1.体验由具体到抽象的探究思维模式,培养学生严谨的科学态度,体会正确地获取知识的方法. 2.了解生活中电池,感受现代科技的不断进步. 教学重点难点 重点:电动势的的概念难点:对电源内部非静电力做功的理解教学策略与手段 实验探究、讲授、讨论、练习 教学流程 1.新课引入

教科版高一物理教案全集(必修一)

1.1 质点参考系空间时间 ?教学目标 1.知识与技能 ⑴了解机械运动、质点、参考系的概念 ⑵了解时间间隔与时刻的区别和联系 ⑶掌握时刻中n秒初与n秒末的差异 2.过程与方法 ⑴通过对初中物理机械运动和参照物的复习,建立参考系的概念 ⑵通过对质点的学习,了解理想化方法以及理想模型 ⑶通过对时间间隔与时刻的辨别,初步学会分辨n秒初与n秒末 3.情感态度与价值观 通过对物体能否被看作质点的条件,培养学生建立具体问题具体分析的辩证唯物主义哲学思想。 教学重点:1.质点的概念 2.时间间隔与时刻的区别与联系、 教学难点:n秒初与n秒末的区别 ?课时安排 1课时 ?教学过程 ?导入 师:同学们,现在我们开始学习高中物理的力学知识。在开始学习力学知识之前,我们

需要了解力学中几个基本概念。 力学可以分为两部分:只是对物体运动的描述,而不究其运动的原因的部分,我们把它叫做运动学(教材第一章),它解决的是是什么的问题;对物体运动的原因以及相关规律的研究,我们把它叫做动力学(教材第三章),它解决的是为什么的问题。 这一节课,我们来了解运动学中的几个基本的概念。 新课开讲 1.机械运动 初中阶段我们已经学习了机械运动的概念,它是指物体的位置随时间的变化的运动。它是自然界中最简单、最基本的运动形式。 在初中阶段学习机械运动的时候还学习了运动的绝对性和静止的相对性的物理学规律。我们说运动是绝对的,静止是相对的。那么为了描述一个物体的运动状态,我们还学习了参照物的概念。 2.参考系 初中阶段我们说为了描述一个物体的运动状况,我们需要选择一个物体与它做参照,这个被选的物体就叫做参照物,现在我们把它叫做参考系。 参考系的选取需要遵循以下的原则: a.参考系是被假定不动的物体 b.研究对象不能被选作参考系 c.参考系的选择是任意的,运动和静止的物体都可以选作参考系 d.通常把地面或固定在地面上不动的物体选作参考系 讨论:“刻舟求剑”这个故事家喻户晓。这个故事不但有讽刺意义,而且还包含了一定的物理知识。请从物理学的知识讨论一下该人找宝剑选择的参考系是什么?请你为他提供一种找到宝剑的方法。 3.质点

教科版高中物理选修3-1高二物理

高中物理学习材料 (马鸣风萧萧**整理制作) 四川省什邡中学高二物理 《电磁学》综合训练题(一) 命题人:王树斌 班级: 姓名: 一、 选择题:(每小题4分,共48分) 1.两个完全相同的小球,带有同种电荷,带电量Q 1=5Q 2.当它们相距d(d>>球半径)时,相互作用力为F,现将两球接触后分开,再让它们相距2d,则这时两球间的相互作用力为 ( ) A.209F B.920 F C.43F D.109 F 2.平行板电容器两极板分别与电池的两极相连,在两极板间的距离由d 逐渐增大到d ˊ的过程中,电容器的电容将 ( ) A.变大 B.不变 C.变小 D.可能变大,也可能变小 3.两电阻并联时的功率之比为2:3,则将它们串联使用时的功率之比为 ( ) A.2:3 B.4:9 C.3:2 D.9:4 4.照明电路两条输电线间的电压为U,每条输电线的电阻为r,电灯的总电阻为R.则输电线上消耗的功率为 ( ) A.r U 2 B.r U 22 C.22 2R rU D.22 )2(2r R rU 5.把两根同种材料制成的电阻丝甲、乙分别连在两个电路中,已知甲、乙长度之比和直径之比都为1:2,要使两电阻丝消耗的功率相同,则加在甲、乙电阻丝两端的电压之比为 ( ) A.1:1 B.2:1 C.2:2 D.2:1 7.如图所示,,当开关S 合上时,三个电表读数的变化情况是 ( ) A.V 变大,A 1变大,A 2变小 B.V 变小,A 1变大,A 2变小 C.V 变小,A 1变小,A 2变大 D.V 变大,A 1变小,A 2变大 8.轻质线圈悬挂在一条形磁铁的N 极附近,条形磁铁的轴线穿过线圈中心并与线圈 在同一平面内,如图所示.当线圈中通以顺时针方向的电流时,线圈将( ) A.转动,同时远离磁铁 B.转动,同时靠近磁铁 C.向左摆动 D.向右摆动 11.一矩形线圈在匀强磁场中转动,产生的交流电动势e=102sin4πt 伏.下列说法中正 确的是 ( ) A.此交流电的频率是4π赫 B.当t=0时线圈平面与中性面垂直 C.此交流电的周期是0.5秒 D.当t=0.5秒时e 有最大值

高中物理选修全套教案(人教版)

高二物理选修3-4教案 11、1简谐运动 一、三维目标 知识与技能 1、了解什么就是机械振动、简谐运动 2、正确理解简谐运动图象得物理含义,知道简谐运动得图象就是一条正弦或余弦曲线过程与方法 通过观察演示实验,概括出机械振动得特征,培养学生得观察、概括能力 情感态度与价值观 让学生体验科学得神奇,实验得乐趣 二、教学重点 使学生掌握简谐运动得回复力特征及相关物理量得变化规律 三、教学难点 偏离平衡位置得位移与位移得概念容易混淆;在一次全振动中速度得变化 四、教学过程 引入:我们学习机械运动得规律,就是从简单到复杂:匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动,今天学习一种更复杂得运动——简谐运动 1、机械振动 振动就是自然界中普遍存在得一种运动形式,请举例说明什么样得运动就就是振动? 微风中树枝得颤动、心脏得跳动、钟摆得摆动、声带得振动……这些物体得运动都就是振动。请同学们观察几个振动得实验,注意边瞧边想:物体振动时有什么特征? [演示实验] (1)一端固定得钢板尺[见图1(a)] (2)单摆[见图1(b)] (3)弹簧振子[见图1(c)(d)] (4)穿在橡皮绳上得塑料球[见图1(e)] 提问:这些物体得运动各不相同:运动轨迹就是直线得、曲线得;运动方向水平得、竖直得;物体

各部分运动情况相同得、不同得……它们得运动有什么共同特征? 归纳:物体振动时有一中心位置,物体(或物体得一部分)在中心位置两侧做往复运动,振动就是机械振动得简称。 2、简谐运动 简谐运动就是一种最简单、最基本得振动,我们以弹簧振子为例学习简谐运动 (1)弹簧振子 演示实验:气垫弹簧振子得振动 讨论:a.滑块得运动就是平动,可以瞧作质点 b.弹簧得质量远远小于滑动得质量,可以忽略不计,一个轻质弹簧联接一个质点,弹簧得另一端固定,就构成了一个弹簧振子 c.没有气垫时,阻力太大,振子不振动;有了气垫时,阻力很小,振子振动。我们研究在没有阻力得理想条件下弹簧振子得运动。 (2)弹簧振子为什么会振动? 物体做机械振动时,一定受到指向中心位置得力,这个力得作用总能使物体回到中心位置,这个力叫回复力,回复力就是根据力得效果命名得,对于弹簧振子,它就是弹力。 回复力可以就是弹力,或其它得力,或几个力得合力,或某个力得分力,在O点,回复力就是零,叫振动得平衡位置。 (3)简谐运动得特征 弹簧振子在振动过程中,回复力得大小与方向与振子偏离平衡位置得位移有直接关系。在研究机械振动时,我们把偏离平衡位置得位移简称为位移。 3、简谐运动得位移图象——振动图象 简谐运动得振动图象就是一条什么形状得图线呢?简谐运动得位移指得就是什么位移?(相对平衡位置得位移) 演示:当弹簧振子振动时,沿垂置于振动方向匀速拉动纸带,毛笔P就在纸带上画出一条振动曲线 说明:匀速拉动纸带时,纸带移动得距离与时间成正比,纸带拉动 一定得距离对应振子振动一定得时间,因此纸带得运动方向可以代

高中物理 2.9《实验:测定电池的电动势和内阻》精品教案 新人教版选修3-1

选修3-1 第二章 2.9 实验:测定电池的电动势和内阻 一、教材分析 “实验:测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修3-1第二章第九节的内容,它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用,学生通过本节课的学习,既能巩固电学问题的分析思路,加深对闭合电路欧姆定律的理解,激发学生的学习兴趣,培养学生合作、探究、交流能力,具有很重要的实际意义。。 二、教学目标 一、知识与技能 1、理解闭合电路欧姆定律内容 2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理,体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。 3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。 4、使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法,并通过设计电路和选择仪器,开阔 思路,激发兴趣。 二、过程与方法 1、体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。 2、学会利用图线处理数据的方法。 三、情感态度与价值观 使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能,具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神,培养学生观察能力、思维能力和操作能力,提高学生对物理学习的动机和兴趣。 三、教学重点难点 重点:利用图线处理数据 难点:如何利用图线得到结论以及实验误差的分析 四、学情分析 1.知识基础分析: ①掌握了闭合电路欧姆定律,会利用该定律列式求解相关问题。 ②掌握了电流表、电压表的使用方法。 2.学习能力分析: ①学生的观察、分析能力不断提高,能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。 ②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。 五、教学方法 实验法,讲解法 六、课前准备 1.学生的学习准备:预习学案。 2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。

2021年高中物理 .1《描述圆周运动》教案 教科版必修

2021年高中物理 2.1《描述圆周运动》教案教科版必修2教学目标: 一、知识目标: 1.知道什么是匀速圆周运动 2.理解什么是线速度、角速度和周期 3.理解线速度、角速度和周期之间的关系 二、能力目标: 能够匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题。 三、德育目标: 通过描述匀速圆周运动快慢的教学,使学生了解对于同一个问题可以从不同的侧面进行研究。 教学重点: 1.理解线速度、角速度和周期 2.什么是匀速圆周运动 3.线速度、角速度及周期之间的关系 教学难点: 对匀速圆周运动是变速运动的理解 教学方法: 讲授、推理归纳法 教学步骤: 一、导入新课 (1)物体的运动轨迹是圆周,这样的运动是很常见的,同学们能举几个例子吗?(例:转动的电风扇上各点的运动,地球和各个行星绕太阳的运动等) (2)今天我们就来学习最简单的圆周运动——匀速圆周运动 二、新课教学 (一)出示本节课的学习目标 1.理解线速度、角速度的概念

2.理解线速度、角速度和周期之间的关系 3.理解匀速圆周运动是变速运动 (二)学习目标完成过程 1.匀速圆周运动 (1)显示一个质点做圆周运动,在相等的时间里通过相等的弧长。 (2)并出示定义:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧长度相同——这种运动就叫匀速圆周运动。 (3)举例:让学生感知:一个电风扇转动时,其上各点所做的运动,地球和各个行星绕太阳的运动,都认为是匀速圆周运动。 (4)两个物体都做圆周运动,但快慢不同,过渡引入下一问题。 2.描述匀速圆周运动快慢的物理量 (1)线速度 a:分析:物体在做匀速圆周运动时,运动的时间t增大几倍,通过的弧长也增大几倍,所以对于某一匀速圆周运动而言,s与t的比值越大,物体运动得越快。 b:线速度 1)线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。 2)线速度是矢量,它既有大小,也有方向。 3)线速度的大小 4)线速度的方向在圆周各点的切线方向上 5)讨论:匀速圆周运动的线速度是不变的吗? 6)得到:匀速圆周运动是一种非匀速运动,因为线速度的方向在时刻改变。 (2)角速度 a:学生阅读课文有关内容 b:出示阅读思考题 1)角速度是表示的物理量 2)角速度等于和的比值 3)角速度的单位是 c:说明:对某一确定的匀速圆周运动而言,角速度是恒定的 d:强调角速度单位的写法rad/s (3)周期、频率和转速

教科版高中物理选修3-21-1+2

高中物理学习材料(马鸣风萧萧**整理制作) 1电磁感应现象的发现2感应电流产生的条件 (时间:60分钟)

知识点一电磁感应现象 1.下列现象中属于电磁感应现象的是().A.磁场对电流产生力的作用 B.变化的磁场使闭合电路中产生电流 C.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化 D.电流周围产生磁场 解析电磁感应现象指的是由磁场产生电流的现象,选项B是正确的. 答案 B 2.下列现象中,属于电磁感应现象的是().A.小磁针在通电导线附近发生偏转 B.通电线圈在磁场中转动 C.因闭合线圈在磁场中运动而产生电流 D.磁铁吸引小磁针 解析电磁感应是指“磁生电”的现象,而小磁针和通电线圈在磁场中转动及磁铁吸引小磁针,均反映了磁场力的性质.所以A、B不是电磁感应现象,C 是电磁感应现象. 答案 C 知识点二磁通量的理解及计算 3.如图1-1、2-17所示,四面体OABC处在沿Ox方向的匀强磁场中,下列关于磁场穿过各个面的磁通量的说法中正确的是().

图1-1、2-17 A.穿过AOB面的磁通量为零 B.穿过ABC面和BOC面的磁通量相等 C.穿过AOC面的磁通量为零 D.穿过ABC面的磁通量大于穿过BOC面的磁通量 解析此题实际就是判断磁通量的有效面积问题.匀强磁场沿Ox方向没有磁感线穿过AOB面、AOC面,所以磁通量为零,A、C正确;在穿过ABC面时,磁场方向和ABC面不垂直,考虑夹角后发现,ABC面在垂直于磁感线方向上的投影就是BOC面,所以穿过二者的磁通量相等,B正确、D错误.故正确答案为A、B、C. 答案ABC 4.条形磁铁竖直放置,闭合圆环水平放置,条形磁铁中心轴线穿过圆环中心,如图1-1、2-18所示,若圆环为弹性环,其形状由Ⅰ扩大到Ⅱ,那么圆环内磁通量的变化情况是().

人教版高中物理选修全册教案完整

第四章电磁感应 划时代的发现 教学目标 (一)知识与技能 1.知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。 2.知道电磁感应、感应电流的定义。 (二)过程与方法 领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。 (三)情感、态度与价值观 1.领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。 2.以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。 教学重点 知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。 教学难点 领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。教学方法 教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。 教学手段 计算机、投影仪、录像片 教学过程 一、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应 引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题,引导学

生思考并回答: (1)是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的在这之前,科学研究领域存在怎样的历史背景 (2)奥斯特的研究是一帆风顺的吗奥斯特面对失败是怎样做的 (3)奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的用学过的知识如何解释 (4)电流磁效应的发现有何意义谈谈自己的感受。 学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象 教师活动:引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题,引导学生思考并回答: (1)奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考法拉第持怎样的观点 (2)法拉第的研究是一帆风顺的吗法拉第面对失败是怎样做的 (3)法拉第做了大量实验都是以失败告终,失败的原因是什么 (4)法拉第经历了多次失败后,终于发现了电磁感应现象,他 发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的之后他又做了大量的实 验都取得了成功,他认为成功的“秘诀”是什么 (5)从法拉第探索电磁感应现象的历程中,你学到了什么谈谈 自己的体会。 学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。 三、科学的足迹 1、科学家的启迪教材P3 2、伟大的科学家法拉第教材P4 四、实例探究 【例1】发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是(C)

高中物理电动势教案.doc

高中物理电动势教案 电动势是高中物理常考的知识点之一,下面是我为你整理的,一起来看看吧。 教学分析 电动势是本章的一个难点。教科书明确提出了"非静电力"的概念,让学生从功和能的角度理解非静电力,知道非静电力在电路中所起的作用,并能从"非静电力"做功的角度去理解电动势的概念。 同时为了降低难度,教科书直接给出了电动势的定义式,但只是说"电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功",没有用比值的方法严格定义。电源的内阻在后面的闭合电路欧姆定律学习中很重要,本节作了一些铺垫。 我们常说要让学生经历科学过程,其形式是多种多样的。学生可以通过讨论或实验认识新的规律,通过阅读来了解前人的工作过程,跟着教师的思路一环套一环地接受新的概念等,这都是经历科学过程的不同形式。教学目标 1.知道电源是将其他形式的能转化成为电能的装置。 2.了解电路中(电源外部和内部)自由电荷定向移动过程中,静电力和非静电力做功与能量转化的关系。 3.了解电源电动势的基本含义,知道它的定义式。 4.理解电源内电阻。

教学重点难点 电动势概念的建立是重点也是难点。此套书多处对"通过做功研究能量"的思想都有阐述和铺垫,此处再次运用这种功能关系的观点来学习电动势。可以使学生对电源电动势有深刻的理解,同时也很好地培养了学生的理性思维习惯。本节课从静电力做功和非静电力做功进行比较建立电动势的概念。也为后面第7节闭合电路的欧姆定律学习作了铺垫。 教学方法与手段 实验演示、逻辑推理。在电压和电动势这两个容易混淆的概念中通过静电力做功和非静电力做功进行比较教学,建立新的概念。 课前准备 教学媒体 金属板、酸溶液、灵敏电流计、多种型号的干电池、学生电源、导线、电键、小灯泡、投影仪。 知识准备 1.课前复习:电势差的定义式:U=W q 2.课前说明:在金属导体中,能够自由移动的电荷是自由电子,由于它们带负电荷,电子向某一方向的定向移动相当于正电荷向相反方向的定向移动。为了方便本节按照正电荷移动的说法进行讨论。 教学过程 一、导入新课 实验引入:按如图所示电路分别接入三节干电 池和铅蓄电池(学生电源)

教科版高中物理选修3-1全册学案.

第一章 静电场 第1节 电荷及其守恒定律 摩擦起电 感应起电 接触起电 产生及条件 两不同绝缘体摩擦时 导体靠近带电体时 带电导体和导体接触时 现象 两物体带上等量异种电 荷 导体两端出现等量异种电荷,且电性与原带电 体“近异远同” 导体上带上与带电体相 同电性的电荷 原因 不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而 发生电子转移 导体中的自由电子受到带正(负)电物体吸引(排 斥)而靠近(远离) 电荷之间的相互排斥 实质 电荷在物体之间和物体 内部的转移 接触起电的电荷分配原则 两个完全相同的金属球接触后电荷会重新进行分配,如图1-1-2所示. 电荷分配的原则是:两个完全相同的金属球带同种电荷接触后平分原来所带电荷量的总和;带异种电荷接触后先中和再平分. 图1-1-2 1.“中性”与“中和”之间有联系吗? “中性”和“中和”是两个完全不同的概念,“中性”是指原子或者物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等,对外不显电性,表现为不带电的状态.可见,任何不带电的物体,实际上其中都带有等量的异种电荷;“中和”是指两个带等量异种电荷的物体,相互接触时,由于正负电荷间的吸引作用,电荷发生转移,最后都达到中性状态的一个过程. 2.电荷守恒定律的两种表述方式的区别是什么? (1)两种表述:①电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移的过程中,电荷的总量保持不变.②一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变的. (2)区别:第一种表述是对物体带电现象规律的总结,一个原来不带电的物体通过某种方法可以带电,原来带电的物体也可以使它失去电性(电的中和),但其实质是电荷的转移,电荷的数量并没有减少.第二种表述则更具有广泛性,涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律,近代物理实验发现,由一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子,一对正负电子可同时湮灭,转化为光子.在这种情况下,带电粒子总是成对产生或湮灭,电荷的 代数和不变,即正负电子的产生和湮灭与电荷守恒定律并不矛盾. 一、电荷基本性质的理解 【例1】 绝缘细线上端固定,

高中物理选修3-4全套教案(人教版)

高二物理选修3-4教案 郑伟文 11.1简谐运动 教学目的 (1)了解什么是机械振动、简谐运动 (2)正确理解简谐运动图象的物理含义,知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。 2.能力培养通过观察演示实验,概括出机械振动的特征,培养学生的观察、概括能力 教学重点:使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律 教学难点:偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆;在一次全振动中速度的变化 课型:启发式的讲授课 教具:钢板尺、铁架台、单摆、竖直弹簧振子、皮筋球、气垫弹簧振子、微型气源 教学过程(教学方法) 教学内容 [引入]我们学习机械运动的规律,是从简单到复杂:匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动,今天学习一种更复杂的运动——简谐运动。 1.机械振动 振动是自然界中普遍存在的一种运动形式,请举例说明什么样的运动就是振动? [讲授]微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、声带的振动……这些物体的运动都是振动。请同学们观察几个振动的实验,注意边看边想:物体振动时有什么特征? [演示实验](1)一端固定的钢板尺[见图1(a)](2)单摆[见图1(b)] (3)弹簧振子[见图1(c)(d)] (4)穿在橡皮绳上的塑料球[见图1(e)] {提问}这些物体的运动各不相同:运动轨迹是直线的、曲线的;运动方向水平的、竖直的;物体各部分运动情况相同的、不同的……它们的运动有什么共同特征? {归纳}物体振动时有一中心位置,物体(或物体的一部分)在中心位置两侧做往复运动,振动是机械振动的简称。 2.简谐运动 简谐运动是一种最简单、最基本的振动,我们以弹簧振子为例学习简谐运动。

人教版高中物理选修3-1教案-全册

人教版高中物理选修3-1教案全册

精析:A、B可看成点电荷, 2 2 14 F Q K r =,C球与A球接触后,由电荷守恒定律知:A、C 两球各带+7Q的电量;C球再与B球接触后,B、C两球各带+3Q的电量,此时A、B两球间的相互作用为斥力 2 1 2 21 F Q K r =1 3 : 2 F F=答案: 3 2 例2、真空中的两个点电荷A、B相距20cm,A带正电Q A=4.0×10-10C,已知A对B的吸引力F=5.4×10-8N,则B在A处产生的场强大小为______V/m,方向_________;A在B处产生的场强大小是______V/m,方向是_________. 精析:A对B的作用力是A的电场对B的作用力,B对A的作用力是B的电场对A的作用 力,由牛顿第三定律知F BA=5.4×10-8N,则BA BA A E135/ F V m Q ==,方向由A指向B,又由2 A B Q Q F k r =10 6.010 B Q C - =?,AB AB E90/ B F V m Q ==方向由B指向A. 例4、如图所示:q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q1与q2之间的距为l1,q2与q3之间的距为l2,且每个电荷都处于平衡状态。 (1)如q2为正电荷,则q1为______电荷,q3为______电荷。 (2)q1、q2、q3三者电荷量大小之比是:______︰______︰______ 解析:就q2而言,q1和q3只要带同种电荷便可能使其处于平衡状态,而对q1和q3,若都带正电荷,各自均受制另外两个电荷的斥力而不能保持平衡,只有同带负电荷,q2对其为吸引力,另外一个电荷对其为斥力,当两力大小相等时才能处于平衡状态。 现再对q1列方程有:(I1+I2)2 1 1 22 11 3 2 2 () K k q q q q I I I = + 可得:q2︰q3=l12︰(l1+l2)2 对q2列方程有:2 2 123 2 2 1 K k q q q q I I =可得:q1︰q3=l12︰l22 ∴q1︰q2︰q3=l12(l1+l2)2︰l12l22︰(l1+l2)2l22 总结:三点电荷都平衡规律,三个点电荷一定满足:(1)在同一直线上;(2)两同类一异;(3)两大夹一小。 电势能电势和电势差 1.静电力做功的特点 结合(右图)分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不 同路径从A运动到B电场力做功的情况。 q沿直线从A到B q沿折线从A到M、再从M到B

相关主题
相关文档 最新文档