简谐运动的公式描述教案
教学目标
1．知识与技能
(1)会用描点法画出简谐运动的运动图象．
(2)知道振动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线．
(3)了解替代法学习简谐运动的位移公式的意义．
(4)知道简谐运动的位移公式为x=Asin（ωt＋
?），了解简谐运动位移公式中各量的物理含义．
(5)了解位相、位相差的物理意义．
(6)能根据图象知道振动的振幅、周期和频率、位相．
2．过程与方法
(1)通过“讨论与交流”匀速圆周运动在Ⅳ方向的投影与教材表1—3—1中数据的比较，并描出z—t函数曲线，判断其结果，使学生获知匀速圆周运动在x方向的投影和简谐运动的图象一样，是一条正弦或余弦曲线．
(2)通过用参考圆替代法学习简谐运动的位移公式和位相，使学生懂得化难为易
以及应用已学的知识解决问题．
(3)通过课堂讲解习题，可以巩固教学的知识点与清晰理解重点与难点．
3．情感、态度与价值观
(1)通过本节的学习，培养学生学会用已学的知识使难题化难为易、化繁为简，
科学地寻找解决问题的方法．
(2)培养学生合作学习、探究自主学习的学习习惯．
●教学重点, 难点
简谐运动位移公式x=Asin（ωt＋
?）的推导
相位, 相位差的物理意义..
●教学过程
教师讲授
简谐振动的旋转矢量法
在平面上作一坐标轴OX，由原点O作一长度等于振幅的矢量A 。
t=0,矢量与坐标轴的夹角等于初相
?
矢量A以角速度w逆时针作匀速圆周运动，
研究端点M 在x 轴上投影点的运动，
M 点在x 轴上投影点的运动
x=Asin（ωt＋
?）为简谐振动。
x代表质点对于平衡位置的位移，t代表时间，
x
o x
y
M
M
?
?
ω+
t
A
ω
P
简谐运动的三角函数表示 回答下列问题
a:公式中的A 代表什么?
b:ω叫做什么?它和f 之间有什么关系?
c:公式中的相位用什么来表示?
d:什么叫简谐振动的初相? 学生答
a:公式中的A 代表振动的振幅.
b:ω叫做圆频率，它与频率f 之间的关系为：ω＝2πf.
c:公式中的ωt ＋?表示简谐振动的相位.
d:t=0时的相位?叫做初相位，简称初相. 教师讲授
对于两个频率相同,振幅相等相位不同的振动，我们常用它们的相位差来比较它们所做的简谐运动
举例：设两个简谐运动的频率相同，则据ω＝2πf ，得到它们的圆频率相同，设它们的初相分别为?1和?2，它们的相位差就是
［ωt ＋?2］－［ωt ＋?］＝?２－?１ 相位的应用
①：用投影片出示例题1：
两个简谐振动分别为
x １＝４asin(4πbt ＋21π) x2＝2asin （4πbt ＋23
π）
求它们的振幅之比，各自的频率，以及它们的相位差.
②学生解答后，抽查在实物投影仪上评析：
解：据x ＝Ａsin （ωt ＋?）得到
a A a A 2421==22421==????a a A A
f b πωπω2411==又b f f b 224=?=????ππ
它们的相位差是πππππ=??????--+214234bt bt .
巩固练习
1.右图中是甲乙两弹簧振子的振动图象，两振动振幅之比为_____，频率之比为____，甲的相位_____（填“超前”或“滞后”）
2.某简谐运动的位移与时间关系为：x=0.1sin （100πt ＋2π
）cm, 由此可知该振动的振幅是______cm ，频率是 Ｈz ，零时刻振动物体的加速度与规定正方向______（填“相同”或“相反”).
参考答案：
1.2∶１；１∶１；超前
2.0.1；50；相反
四、小结
1.相位是用来描述一个周期性运动的物体在一个周期内所处的不同运动状态的物理量.
2.用三角函数式来表示简谐振动：
x=Asin （ωt ＋?）
其中x 代表质点对于平衡位置的位移，t 代表时间，ω叫做圆频率，ωt ＋φ表示简谐运动的相位.
3.两个具有相同圆频率ｗ的简谐运动，但初相分别为φ１和φ2，它们的相位差就是 (ωt+?2)－（ωt ＋?１）＝?2－?1
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 2017粤教版高中物理必修一滚动检测5 滚动检测（五）利用牛顿第二定律解决问 （时间：60分钟满分：100分） 一、单选题（每小题7分） lo下而关于物体的惯性的说法中,哪些是正确的 Ao只有运动的物体才有惯性 B.物体静止时没有惯性 C.人造地球卫星有惯性 D.太空中飘荡的宇航员没有惯性 解析惯性是物体的固有属性,任何物体都有惯性. 答案C 2.关于力和运动状态的改变，下列说法不正确的是（）。 Ao物体加速度为零，则运动状态不变 B。只要速度大小和方向二者中有一个发生变化，或者二者都变化，都叫运动状态发生变 C.物体运动状态发生改变就一上受到力的作用 D.物体运动状态的改变就是指物体的加速度在改变 解析加速度为零，说明物体速度不变，运动状态不变,A正确：速度是矢呈:，速度的变化 要从大小、方向两方而去考虑，B正确；物体的运动状态变化，一泄有力的作用,物体也一泄有 加速度，但无法知逍加速度是否在改变，所以C正确,D不正确. 答案D 图］ 3.（2011 ?青岛高一检测）如图1所示，乘客在公交车上发现车厢顶部A处有一小水滴 Ao向前加速运动Bo向前减速运动 C.向后匀速运动Do向后减速运动 落下，并落在地板偏前方的万点处，由此判断公交车的运动情况是 解析水滴离开车顶后，由于惯性在水平方向上保持离开时的速度不变，而水滴落点B 在月 点正下方的前而，表明若车向前行驶，水滴下落时,车正在减速,A错，B对.若车向后减速运动 时，水滴下落时将落在月点正下方的后方,C、D错。 答案B 4?由牛顿第二立律F F可知，无论怎样小的力都可能使物体产生加速度，可是当用很 小的力去推很重的桌子时，却推不动，这是因为（）。 A.牛顿第二左律不适用于静止的物体 B.桌子加速度很小，速度增量也很小,眼睹观察不到 C.推力小于桌子所受到的静摩擦力,加速度为负值 D.桌子所受的合力为零，加速度为零 解析牛顿第二泄律的表达式尸=加曰中的力尸是指合「外力，用很小的力推很重的桌子时，桌子不动，是因为桌子与地而间的最大静摩擦力大于推力，推力与桌子受到的静摩擦力的合力为零，所以桌子所受的合外力为零，仍然静止不动，牛顿第二泄律同样适用于静止的物体，所以A、B、C都不正确，只有D正确。 答案 5o把两只相同的弹簧测力计甲和乙串接起来，甲挂在支架上，乙的秤钩上吊一重10 N 的物体，不”计秤本身重量，当物体静止时，则两只弹簧秤的示数为 （）。 A.都是10 N B.都是5 N Co甲为10 N,乙为零 Do乙为10 N,甲为零 解析对乙秤，下挂10 N的物体，则示数应为10 N,在甲秤下挂乙秤，由于乙秤受力10N, 故乙给甲秤的作用力仍为10 N,所以甲秤读数为10 N,故B、C、D均错误,A正确。 答案A 图2 6.将物体竖直上抛，假设运动过程中空气阻力不变，其速度一时间图象如图2所示，则物体所受的重力和空气阻力之比为（）. A.1 ： 10 B.10 ： 1 C。9 ： 1 Do 8 ： 1 解析由l t图象知物体上升、下降阶段的加速度大小分别为? =决=9m/s[ 选修3—3考点汇编 1、物质是由大量分子组成的 （1）单分子油膜法测量分子直径 （2）1mol 任何物质含有的微粒数相同2316.0210A N mol -=? （3）对微观量的估算 ①分子的两种模型：球形和立方体（固体液体通常看成球形，空气分子占据的空间看成立方体） ②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量：mol A M m N = b.分子体积：mol A V v N = c.分子数量：A A A A mol mol mol mol M v M v n N N N N M M V V ρρ= === 2、分子永不停息的做无规则的热运动（布朗运动 扩散现象） （1）扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象，说明了物质分子在不停地运动，同时还说明分子 间有间隙，温度越高扩散越快 （2）布朗运动：它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，是在显微镜下观察到的。 ①布朗运动的三个主要特点： 永不停息地无规则运动；颗粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显。 ②产生布朗运动的原因：它是由于液体分子无规则运动对 固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。 ③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动，布朗运 动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地 做无规则运动。 （3）热运动：分子的无规则运动与温度有关，简称热运动，温度越高，运动越剧烈 3、分子间的相互作用力 分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。但是分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些，如图1中两条虚线所示。分子间同时存在引力和斥力，两种力的合力又叫做分子力。在图1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力)随距离变化的情况。当两个分子间距在图象横坐标0r 距离时，分子间的引力与斥力平衡，分子间作用力为零，0r 的数量级为1010 -m ，相当于0r 位置叫做平衡位置。当分子距离的数量级大于 m 时，分子间的作用力变得十分微弱，可以忽略不 计了 4、温度 宏观上的温度表示物体的冷热程度，微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的标志。热力学温度与摄氏温度的关系：273.15T t K =+ 5、内能 ①分子势能 分子间存在着相互作用力，因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能，这就是分子势能。分子势能的大小与分子间距离有关，分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。（0r r =时分子势能最小） 当0r r >时，分子力为引力，当r 增大时，分子力做负功，分子势能增加 当0r r <时，分子力为斥力，当r 减少时，分子力做负功，分子是能增加 ②物体的内能 物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成，因此任何物体都是有内能的。（理想气体的内能只取决于温度） ③改变内能的方式 必修一 *第一章运动的描述 第一节认识运动 参考系 质点 第二节时间位移 时间与时刻 路程与位移 第三节记录物体的运动信息 打点计时器 数字计时器 第四节物体运动的速度 平均速度 瞬时速度 第五节速度变化的快慢加速度 第六节用图象描述直线运动 匀速直线运动的位移图像 匀速直线运动的速度图像 匀变速直线运动的速度图像 本章复习与测试 *第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动 落体运动的思考 记录自由落体运动轨迹 第二节自由落体运动规律 猜想与验证 自由落体运动规律 第三节从自由落体到匀变速直线运匀变速直线运动规律 两个有用的推论 第四节匀变速直线运动与汽车行驶本章复习与测试 *第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系 认识形变 弹性与弹性限度 探究弹力 力的图示 第二节研究摩擦力 滑动摩擦力 研究静摩擦力 第三节力的等效和替代 共点力 力的等效 力的替代 寻找等效力 第四节力的合成与分解 力的平行四边形定则 合力的计算 分力的计算 第五节共点力的平衡条件 第六节作用力与反作用力 探究作用力与反作用力的关系 牛顿第三定律 本章复习与测试 *第四章力与运动 第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律伽利略的理想实验 牛顿第一定律 第二节影响加速度的因素 加速度与物体所受合力的关系 加速度与物体质量的关系 第三节探究物体运动与受力的关系 加速度与力的定量关系 加速度与质量的定量关系 实验数据的图像表示 第四节牛顿第二定律 数字化实验的过程及结果分析 牛顿第二定律及其数学表示 第五节牛顿第二定律的应用 第六节超重和失重 超重和失重 超重和失重的解释 完全失重现象 第七节力学单位 单位制的意义 国际单位制中的力学单位 本章复习与测试 电磁感应现象愣次定律 一、电磁感应 1．电磁感应现象 只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。 产生的电流叫做感应电流． 2．产生感应电流的条件：闭合回路中磁通量发生变化 3. 磁通量变化的常见情况(Φ改变的方式)： ①线圈所围面积发生变化，闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动导致Φ变化;其实质也是B不变而S 增大或减小 ②线圈在磁场中转动导致Φ变化。线圈面积与磁感应强度二者之间夹角发生变化。如匀强磁场中转动的矩形线圈就是典型。 ③磁感应强度随时间(或位置)变化,磁感应强度是时间的函数；或闭合回路变化导致Φ变化 (Φ改变的结果):磁通量改变的最直接的结果是产生感应电动势,若线圈或线框是闭合的.则在线圈或线框中产生感应电流，因此产生感应电流的条件就是：穿过闭合回路的磁通量发生变化．4.产生感应电动势的条件: 无论回路是否闭合,只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生,产生感应电动势的那部分导体相当于电源. 电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,如果回路不闭合，则只能出现感应电动势， 而不会形成持续的电流．我们看变化是看回路中的磁通量变化，而不是看回路外面的磁通量变化 二、感应电流方向的判定 1.右手定则:伸开右手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，手 掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直，大拇指指向导线运动的方向, 四指所指的方向即 为感应电流方向(电源). 用右手定则时应注意： ①主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时，产生的感应电动势与感应电流的方向判定， ②右手定则仅在导体切割磁感线时使用，应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂直． ③当导体的运动方向与磁场方向不垂直时，拇指应指向切割磁感线的分速度方向． ④若形成闭合回路，四指指向感应电流方向；若未形成闭合回路，四指指向高电势． ⑤“因电而动”用左手定则．“因动而电”用右手定则． ⑥应用时要特别注意：四指指向是电源内部电流的方向(负→正)．因而也是电势升高的方向；即：四指指向正极。 导体切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例，所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的一个特例．用右手定则能判定的，一定也能用楞次定律判定，只是对导体在磁场中切割磁感线而产生感应电流方向的判定用右手定则更为简便． 2.楞次定律 (1)楞次定律(判断感应电流方向)：感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化． (感应电流的) 磁场 (总是) 阻碍 (引起感应电流的磁通量的)变化原因产生结果；结果阻碍原因。 (定语) 主语 (状语) 谓语 (补语) 宾语 (2)对“阻碍”的理解注意“阻碍”不是阻止，这里是阻而未止。阻碍磁通量变化指： 磁通量增加时，阻碍增加(感应电流的磁场和原磁场方向相反，起抵消作用)； 磁通量减少时，阻碍减少(感应电流的磁场和原磁场方向一致，起补偿作用)，简称“增反减同”． (3)楞次定律另一种表达：感应电流的效果总是要阻碍 ．．．)．产生感应电流的原因. (F安方向就起到阻 ．．(．或反抗 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）。 选修3-1 第一章 电场 一、电场的力的性质 1．电荷及电荷守恒定律 ⑴自然界中只有正负两种电荷，元电荷e =1.60× 10-19 C ⑵使物体带电的方法有三种：①摩擦起电；②接触起电；③感应起电． ⑶电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或着从物体的一个部分转移到另一部分。在转移过程中，电荷的代数和不变（总量不变）。 ⑷两完全相同的金属球接触后分开其电量平分． 2．库仑定律 ⑴内容：在真空中两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。电荷间的这种作用力称静电力，又叫库伦力。 ⑵公式：122 q q F k r = (其中9229.010/k N m C =??，叫静电力常量) ⑶适用条件：①真空中②点电荷：若带电体本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多时就可看作是点电荷。★☆注意：①两点电荷间的库仑力是相互的，是一对作用力与反作用力；②计算时只需带入电荷量的绝对值。 3．电场强度 ⑴电场：带电体周围客观存在的一种物质，是电荷间相互作用的媒介。 ⑵电场的基本性质：是对放入其中的电荷有力的作用。 ⑶电场强度：放入电场中某点的电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值，叫做该点的电场强度，是矢量。 a.定义式：/E F q = ，方向：正电荷在该点所受电场力的方向。 b.说明： ①/E F q =是电场强度的定义式，适用于任何电场。电场中某点的场强由电场本身决定与试探电荷q 无关。 ②2r Q k E =是真空中点电荷所形成的电场强度的决定式。某点场强E 由场源电荷Q 和距离r 决定。 （正点电荷周围某点的场强背离正电荷；负点电荷周围某点的场强指向负电荷） ③d U E =是场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场，注意式中d 为两点间沿电场线方向的距离． ④电场强度是矢量，当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和。 4.电场线 ⑴电场线：在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该处的场强方向一致，这样的曲线叫电场线。 ①电场线是起源于正电荷(或无穷远处)，终止于负电荷(或无穷远)； ②电场线的疏密反映电场强度的大小； ③电场线不是带电粒子在电场中运动的轨迹，只是某种情况下带电粒子运动轨迹可以与电场线重合． ⑷匀强电场：在电场中，如果各点的场强的大小和方向都相同，这样的电场叫匀强电场．匀强电场中的电场线是间距相等且互相平行的直线． 二、电场的能的性质 1.基本概念 ⑴电势差：电荷在电场中由某点A 移到另一点B 的过程中，电场力所做的功与该电荷电量的比值叫做这两点的电势差即/AB AB U W q =. （电势差是标量但有正负，正负表示某两点相对电势的高低；计算时要注意电荷的正负。） ⑵电势：电场中某点A 的电势A ?等于该点与参考点P （电势零点0P ?=）之间的电势差。（/AP A AP U W q ?==） ★☆①电势是为描述电场能的性质而引入的物理量，它由电场本身的性质决定，与是否放入电荷无关，是标量。电势的高低还与零电势点的选取有关，通常选无穷远处或大地的电势为零电势。 ②沿着电场线的方向，电势降低。（与拿什么电荷沿电场线移动无关） ⑶电势能：电荷在电场中所具有的势能叫电势能，它由电场和电荷共同决定。（q ε?=） ★☆电场力做功与电势能变化的关系： ①如同重力做功与重力势能变化的关系一样，电场力做正功时，电荷的电势能减少，电场力做负功时，电荷的电势能增加；电场力对电荷做的功等于电荷电势能的变化量。B εεε--W A AB =?= ②若只有电场力做功，动能和电势能的总能量守恒，但可以互相转化，如动能增加，电势能就减少。 2.电势与电场强度的关系 ⑴电势反映电场能的特性，而电场强度反映电场力的特性． 匀强电场 选修3-3知识点归纳 2017-11-15 一、分子动理论 1、物体是由大量分子组成：阿伏伽德罗第一个认识到物体是由 分子组成的。 ①分子大小数量级10-10m ②A N M m 摩分子=(对固体液体气体) A N V V 摩分子=(对固体和液体) 摩摩物物V M V m ==ρ 2、油膜法估测分子的大小： ①S V d 纯油酸=，V 为纯油酸体积，而不能是油酸溶液体积。 ②实验的三个假设（或近似）：分子呈球形；一个一个整齐地紧密排列；形成单分子层油膜。 3、分子热运动： ①物体内部大量分子的无规则运动称为热运动，在电子显微镜才能观察得到。 ②扩散现象和布朗运动证实分子永不停息作无规则运动，扩散现象还说明了分子间存在间隙。 ③布朗运动是固体小颗粒在液体或气体中的运动，反映了液体分子或气体分子无规则运动。颗粒越小、 温度越高，现象越明显。从阳光中看到教室中尘埃的运动不是布朗运动。 4、分子力： ①分子间同时存在引力和斥力，都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，斥力总比引力变化得快。 ②当r=r 0=10-10m 时，引力=斥力，分子力为零；当r>r 0，表现为引力；当r 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过程与方法 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 情感态度与价值观 让学生体验科学的神奇，实验的乐趣 二、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 三、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 四、教学过程 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 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 （1）弹簧振子 演示实验：气垫弹簧振子的振动 讨论：a．滑块的运动是平动，可以看作质点 b．弹簧的质量远远小于滑动的质量，可以忽略不计,一个轻质弹簧联接一个质点，弹簧的另一端固定，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的理想条件下弹簧振子的运动。 （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的力，这个力的作用总能使物体回到中心位置，这个力叫回复力，回复力是根据力的效果命名的，对于弹簧振子，它是弹力。 回复力可以是弹力，或其它的力，或几个力的合力，或某个力的分力，在O点，回复力是零，叫振动的平衡位置。 （3）简谐运动的特征 弹簧振子在振动过程中，回复力的大小和方向与振子偏离平衡位置的位移有直接关系。在研究机械振动时，我们把偏离平衡位置的位移简称为位移。 3、简谐运动的位移图象——振动图象 简谐运动的振动图象是一条什么形状的图线呢简谐运动的位移指的是什么位移（相对平衡位置的位移） 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，纸带移动的距离与时间成正比，纸带 物理必修一第一章课后习题答案 第一节认识运动 1.以地球做作为参考系 2.车厢内的人是注视另一站台的火车，即人的视线以离开了地面，人不以自身为参考系，就会一另一站台的火车为参考系，显然，人习惯于以自身为参考系，故有此感觉。 3.（1）、（3） 4.以列车位参考系时，人向西运动；以地面为参考系时，人随列车向东运动。 5.在研究瓢虫的星数、翅膀扇动问题时，不可以将瓢虫视为质点。在研究瓢虫的爬行轨迹、飞行路线问题时，可以将瓢虫视为质点。 6.地球同步卫星与地球自转一周的时间一致，都是一天，因此地球同步卫星与地球总是相对静止的。 第二节时间位移 1.位移为零；路程1600m。 2.物体运动的路程不一定大于物体运动的位移，物体作直线运动并没有改变运动方向时，位移的大小才等于路程。 3.“3s内”是指时间，时间为3s；“第3s内”是指时间，时间为1s；“3s 末”是指时刻；“前3s”是指时间，时间为3s;“最后1s”是指时间，时间为1s。 4.（1）“9时0分50秒”是时刻；“21小时”是时间；“6时23分”是时刻。（2）是时刻。（3）是时刻。 5.（1）影子的边缘在“圭”上的位置可以表示时刻，就象时间坐标轴上的一点；影子边缘在“圭”上移动的距离可以表示时间，就象时间坐标轴上的 一段。 （2）经过长期观测，古人不仅了解到一天钟表影在正午最短，而且得出一年内夏至日的正午，烈日高照，表影最短；冬至日的正午，煦阳斜照，表影则最长。于是古人就以正午时的表影长度来确定节气和一年的长度。如果连续两次测得表影的最长值（或最短值），这两次最长值（或最短值）相隔的天数，就是一年365天的时间长度。 第三节记录物体的运动信息 1．下面一条纸带运动比较快，上、下两条纸带运动的时间之比是16：10。 2．在DK范围内点于点之间的距离几乎是等间距的，所以纸带做匀速直线运动，在A到D和K到N范围内，点与点之间的距离不是等间距的， 所以纸带做变速直线运动。 3．略。 第四节物体运动的速度 1．大白鲨合某优秀运动员的速度都是平均速度。大白鲨在水中的速度约为 11.94m/s，某优秀运动员的速度为2.29m/s，所以大白鲨的速度更快。2． B 3．100km/h 4．略。 第五节速度变化的快慢加速度 1．C 2．不对。匀减速直线运动的加速度就与物体的运动方向相反。 3．已知汽车运动的初速度，末速度等于零，又知减速时间，加设汽车作匀减 高中物理选修3-2知识点总结 第四章 电磁感应 1.两个人物：a.法拉第：磁生电 b.奥斯特：电生磁 2.感应电流的产生条件:a.闭合电路 b.磁通量发生变化 注意：①产生感应电动势的条件是只具备b ②产生感应电动势的那部分导体相当于电源 ③电源内部的电流从负极流向正极 3.感应电流方向的判定： （1）方法一：右手定则 （2）方法二：楞次定律：（理解四种阻碍） ①阻碍原磁通量的变化（增反减同） ②阻碍导体间的相对运动（来拒去留） ③阻碍原电流的变化（增反减同） ④面积有扩大与缩小的趋势（增缩减扩） 4.感应电动势大小的计算： （1）法拉第电磁感应定律： A 、内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 B 、表达式：t n E ??=φ （2）磁通量发生变化情况 ①B 不变，S 变，S B ?=?φ ②S 不变，B 变，BS ?=?φ ③B 和S 同时变，12φφφ-=? （3）计算感应电动势的公式 ①求平均值：t n E ??=φ ②求瞬时值：BLv E =(导线切割类） ③导体棒绕某端点旋转：ω22 1BL E = 5.感应电流的计算： 瞬时电流：总 总R BLv R E I = = （瞬时切割） 6.安培力的计算： 瞬时值：r R v L B BIL F +==22 7.通过截面的电荷量：r R n t I q +?= ?=φ 注意：求电荷量只能用平均值，而不能用瞬时值 8.自感： （1）定义：是指由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。 （2）决定因素：线圈越长，单位长度上的匝数越多，截面积越大，它的自感系数就越大。另外，有铁芯的线圈自感系数比没有铁芯时大得多。 （3）类型：通电自感和断电自感 （4）单位：亨利（H ）、毫亨（mH)、微亨（H μ） （5）涡流及其应用 ①定义：变压器在工作时，除了在原副线圈中产生感应电动势外，变化的磁通量也会在哎铁芯中产生感应电流。一般来说，只要空间里有变化的磁通量，其中的导体中就会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做涡流 ②应用：a.电磁炉b.金属探测器，飞机场火车站安全检查、扫雷、探矿 接通电源的瞬间，灯泡A 1较慢地亮起来。 断开开关的瞬间，灯 泡A 逐渐变暗。 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） 章节 1、机械功 2、功和能 一 功 和 功率3、功率 4、人与机械 1、动能的改变二 2、势能的改变能的 转化 与守 恒 3、能量守恒定律 4、能源与可持 续发展 高中物理必修 2 知识点总结 具体内容主要相关公式 ①机械功的含义▲功 W Fs cos ②机械功的计算 ①机械功原理▲ 功的原理 ②做功和能的转化W 动 W 阻 W 有用 W 额 外 W 输入 W 输 出 W 损失 ①功率的含义▲ 功率P W t ②功率与力、速度的关系 P Fv ①功率与机械效率 W 有用 P 有 用 ②机械的使用▲ 机械效率 W总P 总 ①动能 ▲动能E k 1 mv2 ②恒力做功与动能改变的关系 2 1 mv22 1 mv12 （实验 ▲动能定理Fs ③ 动能定理 2 2 ①重力势能 ▲重力势能 E p mgh ②重力做功与重力势能的改变 ③弹性势能的改变▲ 重力做功 W G E p1 E p 2 E p ①机械能的转化和守恒的实验▲ 只有重力作用下，机械能守恒探索 1 mv2 2 mgh 2 1 mv1 2 mgh 1 ②机械能守恒定律 2 2 ③能量守恒定律 ①能量转化和转移的方向性 ②能源开发与可持续发展 1 1、运动的合成与①运动的独立性 分解②运动合成与分解的方法 ①竖直下抛运动 ②竖直上抛运动 2、竖直方向上的 抛体运动 三 抛体 运动 ①什么是平抛运动 3、平抛运动②平抛运动的规律 ①斜抛运动的轨迹 ②斜抛运动物体的射高和射程 4、斜抛运动 ①线速度 ②角速度 ③周期、频率和转速 ④线速度、角速度、周期的关系 1、匀速圆周运动 快慢的描述 ①向心力及其方向 四 ②向心力的大小 匀速 ③向心加速度 圆周2、向心力与向心 运动加速度 ①转弯时的向心力实例分析 3、向心力的实例 ②竖直平面内的圆周运动实例 分析 分析 ①认识离心运动 4、离心运动②离心机械③离心运动的危 害及其防止▲竖直下抛 v t v0 gt s v0 t 1 gt2 2 ▲ 竖直上抛 v t v0 gt s v0 t 1 gt2 2 t v0 v02 h g 2g ▲抛出点坐标原点，任意时刻位置x v0t y 1 gt2 2 ▲ 斜抛初速度v0 v0x v0 cos v 0 y v0 sin ▲ 线速度v s t ▲ 角速度 t 1 ▲ 周期与频率 f T 2 r 2 ▲ v T T ▲ 向心力 F mr 2 F v2 m r ▲ 向心加速度 a 2r 或 a v2 r 2 第一章电磁感应知识点总结 一、电磁感应现象 1、电磁感应现象与感应电流 . （1）利用磁场产生电流的现象，叫做电磁感应现象。 （2）由电磁感应现象产生的电流，叫做感应电流。 二、产生感应电流的条件 1、产生感应电流的条件：闭合电路 ．．．．．．．。 ．．．．中磁通量发生变化 2、产生感应电流的方法 . （1）磁铁运动。 （2）闭合电路一部分运动。 （3）磁场强度B变化或有效面积S变化。 注：第（1）（2）种方法产生的电流叫“动生电流”，第（3）种方法产生的电流叫“感生电流”。不管是动生电流还是感生电流，我们都统称为“感应电流”。 3、对“磁通量变化”需注意的两点 . （1）磁通量有正负之分，求磁通量时要按代数和（标量计算法则）的方法求总的磁通量（穿过平面的磁感线的净条数）。 （2）“运动不一定切割，切割不一定生电”。导体切割磁感线，不是在导体中产生感应电流的充要条件，归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。 4、分析是否产生感应电流的思路方法 . （1）判断是否产生感应电流，关键是抓住两个条件： ①回路是闭合导体回路。 ②穿过闭合回路的磁通量发生变化。 注意：第②点强调的是磁通量“变化”，如果穿过闭合导体回路的磁通量很大但不变化，那么不论低通量有多大，也不会产生感应电流。 （2）分析磁通量是否变化时，既要弄清楚磁场的磁感线分布，又要注意引起磁通量变化的三种情况： ①穿过闭合回路的磁场的磁感应强度B发生变化。②闭合回路的面积S发生变化。 ③磁感应强度B和面积S的夹角发生变化。 三、感应电流的方向 1、楞次定律. （1）内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 ①凡是由磁通量的增加引起的感应电流，它所激发的磁场阻碍原来磁通量的增加。 ②凡是由磁通量的减少引起的感应电流，它所激发的磁场阻碍原来磁通量的减少。 （2）楞次定律的因果关系： 闭合导体电路中磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的磁场的出现是感应电流存在的结果，简要地说，只有当闭合电路中的磁通量发生变化时，才会有感应电流的磁场出现。 （3）“阻碍”的含义 . ①“阻碍”可能是“反抗”，也可能是“补偿”. 当引起感应电流的磁通量（原磁通量）增加时，感应电流的磁场就与原磁场的方向相反，感应电流的磁场“反抗”原磁通量的增加；当原磁通量减少时，感应电流的磁场就与原磁场的方向相同，感应电流的磁场“补偿”原磁通量的减少。（“增反减同”） ②“阻碍”不等于“阻止”，而是“延缓”. 感应电流的磁场不能阻止原磁通量的变化，只是延缓了原磁通量的变化。当由于原磁通量的增加引 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。 高中物理学习材料 （灿若寒星**整理制作） 廉江市第三中学2013~2014学年度第二学期期末考试 高一级物理试题（理科） 试卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟． 一、单项选择题（每题3分，共24分） 1、竖直上抛运动的物体，到达最高点时（ ） A 、具有向上的速度和向上的加速度 B 、速度为零，加速度向上 C 、速度为零，加速度向下 D 、具有向下的速度和向下的加速度 2、有质量相等的两颗人造地球卫星A 和B ，分别在不同的轨道上绕地球做匀速 圆周运动，两卫星的轨道半径分别为 r A 和r B ，且r A >r B ，则A 和B 两卫星相比较，以下说法正确的是（ ） A 、卫星A 的运行周期较大 B 、卫星A 受到的地球引力较大 C 、卫星A 运行的线速度较大 D 、卫星A 运行的角速度较大 3、质量为 m 的汽车，以速率v 通过半径为 r 的凹形桥，在桥面最低点时汽车 对桥面的压力大小是：（ ） A 、mg B 、r mv 2 C 、r mv mg 2- D 、r mv mg 2+ 4、下列情况中，力对物体做功的是( ) A 、物体在水平面上做匀速直线运动，合力对物体做功 B 、重力对做自由落体运动的物体做功 C、物体在水平面上运动，水平面的支持力对物体做功 D、物体在固定斜面上沿斜面下滑时，斜面的支持力对物体做功 5、在下列情况中，物体的机械能不守恒的是（不计空气阻力）：（） A、推出的铅球在空中运动的过程中 B、以一定的初速度冲上光滑斜面的物体 C、沿着斜面匀速下滑的物体 D、沿竖直方向自由下落的物体 6、关于功率的概念，下列说法中正确的是（） A、功率是描述力对物体做功多少的物理量 B、由P=W/t可知，功率与时间成反比 C、由P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比 D、某个力对物体做功越快，它的功率就一定大 7、如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空 气阻力，假设物体在桌面处的重力势能为0，则小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化为（） A、mgh ，减少mg(H-h) B、mgh ，增加mg(H+h) C、-mgh ，增加mg(H-h) D、-mgh ，减少mg(H+h) 8、下列现象中，能够表明光具有粒子性的是（） A、黑体辐射 B、光电效应 C、光的干涉 D、光的衍射 二、双项选择题（全部选对的得6分，选不全的得3分，有 选错或不答的得0分，共36分） 9、对于匀速圆周运动，下列说法正确的是（） A、匀速圆周运动是线速度不变的运动 B、匀速圆周运动是角速度不变的运动 C、物体做匀速圆周运动时一定受到恒力的作用 D、物体做匀速圆周运动时所受的合力大小不变，方向不断改变 10、下列单位中，属于功率单位的是（）2017粤教版高中物理必修一滚动检测5
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