高中教案是教师为了达到教学目标而设置的具体步骤和措施。为了提高教学质量和教师效能,小编为大家整理了一些高中教案的参考资料。
高中物理教案全集
1、教材内容要点:第一,浮力;第二,物体的浮沉;第三,浮力产生的原因。
2、教材的地位和作用:对浮力这一节内容的研究是在小学自然课和生活经验中已经熟悉浮起的物体受到浮力并结合前几节所学知识的基础上综合地应用液体的压强、压力、二力平衡和二力合成等知识来展开的。这一节是本章的重点和关键,对浮力的研究为学习阿基米德原理、浮力的利用奠定了基础。浮力知识对人们的日常生活,生产技术和科学研究有着广泛的现实意义。
3、教学目的:根据教学大纲的要求,通过对这一节课的教学,要使学生知道什么是浮力和浮力的方向,理解浮力产生的原因,理解物体的浮沉条件。培养学生的观察能力、实验操作能力、分析概括能力以及演绎推理能力等。还要培养学生探索求真知的精神,对学生进行实践观点的教育。
4、教学的重点与难点:浮力概念贯穿本章始末,与人们的生活密切联系,所以浮力概念的建立是本节课的一个重点。对物体浮沉和浮力产生的原因的研究,需要综合应用旧知识来解决新问题,因而对理论分析和推理论证能力要求提高了。而初中生侧重于对直观现象进行具体、形象的思维来获得知识。因此这两个知识点既是本节课的重点又是难点。
培养学生的多种能力也是这节课的重点,这是素质教育对现代教学的要求。
二、学生分析。
任教班级属农村中学,多数学生上进心强,学习态度端正,有良好的学习习惯,但是缺乏一定的探索研究问题的能力。
浮力现象是学生在生活中比较熟悉的,也是他们容易发生兴趣的现象。教学中要注意培养学生对物理的兴趣,充分发挥演示实验的作用,迎合他们好奇、好动、好强的心理特点,调动他们学习的积极性和主动性。
15岁左右的初中生的思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此在教学中应注意积极引导学生应用已掌握的基础知识,通过理论分析和推理判断来获得新知识,发展抽象思维能力。当然在此过程仍需以一些感性认识作为依托,可以借助实验加强直观性和形象性,以便学生理解和掌握。
三、教学方法。
这节课可综合应用目标导学、分组实验、直观演示实验、讲授和讨论等多种形式的。
教学方法,提高课堂效率,培养学生对物理的兴趣,激发学生的求知欲望。充分体现以教师为主导,以学生为主体的原则。创设物理情境让学生参与实验设计,边动手边思考。从实验数据总结出结论以调动学生的积极性。
四、教学程序。
教学中要以了解、学习研究物理问题的方法为基础,掌握知识为中心,培养能力为方向,紧抓重点突破难点,具体设计如下:
1、新课引入:
以创设问题情境导入新课。学源于思,思源于疑,一上课便以课文第一段文字引入课题,引导学生思考下沉的物体是否受到浮力,造成悬念,使学生产生强烈的求知欲和好奇心,调动学生学习的积极性和主动性。
2、讲授新课:
任何物理规律的发现和物理理论的建立都离不开实验。这节课主要采用实验的方法来建立浮力的概念。我将书中图12-2这个演示实验改为学生探索实验,培养了学生动手操作能力、观察能力,增强了他们的感性认识。为了使学生能认识到浮力是液体对物体向上托的力,这里我增加设计一个用手托石块使弹簧秤示数减小这样一个随堂小实验,让学生通过实验概括总结出浮力的概念。在此基础上请同学们从日常生活和常见的自然现象中举例说明浸入液体中的物体受到浮力。
在研究物体的浮沉条件这个重、难点时,日常生活中一些错误的经验或思维定势会在学生头脑中形成模糊的观念,最突出的是"重的物体下沉,轻的物体上浮"。这里可以演示一个小实验:一根小铁钉在水中下沉,而大木块在水中会上浮,大木块显然比小铁钉重。可能又有一部分同学这时会提出小铁钉下沉是因为铁的密度大。教师可再演示一个小实验:一个废牙膏壳密度没有变,空心时能浮在水面,揉成一团后在水中会下沉。说明密度也不是决定浮沉的条件。这样经过演示,讨论和分析,纠正了错误观点,引导学生从运动和力的关系角度来讨论物体的浮沉条件,对浸没在液体中的物体进行受力分析,抓住比较重力和浮力的大小关系,根据二力合成知识,由学生讨论得出物体的浮沉条件。
这时强调物体上浮、下沉是运动过程,此时物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部,上浮的结果是浮出液面,最后漂浮在液面。并再演示一下浸没在水中的木头的上浮过程,以加深印象。漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力,容易使学生产生“物体的漂浮与悬浮是一回事或一个物体在同一液体中既漂浮又悬浮”的错误观点,这时我用一个乒乓球和一个空心金属球投入水中分别演示漂浮与悬浮实验。使学生直观比较出漂浮是物体浮在液面的平衡状态,物体的一部分浸入液体中。悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态,整个物体浸没在液体中。强调同一个物体在同一液体中既漂浮又悬浮是不可能的。揭示浮力产生的原因这又是一个重、难点。这时可请同学回顾做过的一个旧实验:六个面扎上橡皮膜的空心正方体,当它浸没在水中时,六个面的橡皮膜均向内凹进,而且前后左右面凹进的程度相同,而下表面比上表面凹进的程度要大。引导学生密切联系原有的液体压强与深度的关系,二力合成、二力平衡等知识,通过由浅入深分层次的分析,把突破难点的过程变成巩固和加深对旧有知识理解应用的过程,变成培养学生分析能力的过程。由学生归纳总结出浮力等于物体受到的向上和向下的压力差。最后再用如下演示实验加以验证:
(1)将石蜡投入装水的烧杯中,观察其受到浮力是否上浮;。
(2)将石蜡放在另一烧杯底使其和杯底紧密接触,沿杯壁缓慢注水观察其是否上浮从而通过实验证明前面理论分析得到的结论。并指出这也是物理学研究的方法:从实践到理论,再用理论来指导实践。达到从小培养学生研究物理的正确方法的目的。
至此,教材内容已经讲授完毕,浮力作为同学们新认识的一种力,它的三要素也就清楚明了。
根据农村学校学生情况,我继续引导同学们思考课文后的"想想议议",由此引入对决定浮力大小因素的研究。学生经过合理猜想,讨论,设计出探索决定浮力大小因素的实验方案。通过学生分组实验,得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关,与液体的密度有关,与物体浸没后深度改变无关。受时间、器材限制,浮力大小与物体本身密度、形状等因素无关可以通过演示实验加以说明。这样就为下一节学习阿基米德原理留下悬念,作好铺垫,同时也有利于学生形成知识结构。
3、反馈和巩固:
这节课教学容量大,所以反馈和巩固主要留待课后完成。如果课堂上有剩余时间,可请同学回顾板书内容,归纳出通过本节课学到的三种测量浮力大小的方法。一是称量法,为下一节课理解阿基米德原理实验作准备。二是受力平衡法,指出悬浮和漂浮的区别。三是求压力差法,指出这是浮力大小的决定式。
4、板书设计:
第一节:浮力。
1、什么是浮力。
2、物体的浮沉。
(1)下沉:f浮gp=""。
(2)上浮:f浮g。
(3)悬浮:f浮=g。
(4)漂浮:f浮=g--物体的一部分浸入液体中。
3、浮力产生的原因。
5、布置作业:1、2、3、4、5。
高中物理光的干涉教案
光是一种电磁波,所以光的干涉就是波动特有的特征,最先观察到这一现象的是英国物理学家托马斯·杨,在1801年的双缝实验中成功发现了,几道光波在空间中互相叠加时,会导致某些区域始终增强,某些区域始终减弱,就会出现强弱相间的分布规律。托马斯·杨还据此解释了薄膜干涉现象,也就是为什么薄膜会呈现彩色的原因。
而光的干涉现象,并不是任何光线都可以随意发生的,只有几道频率相同,振动方向一致,并且相位差恒定的光线才会出现光的干涉现象。物理学中还有一种叫做光的衍射现象,这一现象也是出现明暗相间的花纹,但是和光的干涉的等间距条纹不同的是,光的衍射会出现不等距条纹,这也是光的衍射和干涉在光谱上的区别。
1.双光波干涉:这是指两道光波所产生的干涉现象,双缝实验就属于这一类型,双光波干涉最大的特征就是不会呈现多光波干涉的细锐条纹,而是会做出正弦式变化。
2.多光波干涉:即两个以上光波所出现的干涉现象,陆末-格克尔片干涉实验就属于此类,多光波干涉最大的特征就是光强面所产生的条纹十分细锐。
3.偏振光的干涉:光的'振动面只固定于某一个方向的光就被称为偏振光,而两道偏振光相互干涉所产生的明暗条纹现象,就是偏振光的干涉。
光的干涉经常被用在检测加工工件实际与设计之间所产生的微小偏差,也就是检测平面是否平整,其中最具代表性的就是迈克尔逊干涉仪,比如要加工一个高精度的平面玻璃板,利用样板和待测件的表面接触,在之间形成一个空气薄膜,之后利用光的干涉,看到薄膜上是否会出现条纹弯曲的现象,通过条纹的变化就能看出待测表面是否偏离平面。
还有一种叫做干涉滤光镜的光学薄膜,在彩色电视机中就是利用干涉滤光镜分离出了不同的颜色,也经常被用于导弹制导系统和卫星传感器中,干涉滤光镜其实就是在一块平面玻璃的底部涂上半透明金属漆,在接着涂上氟化镁,在涂一层半透明金属。
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高中物理光的干涉教案
1、知识与技能:
(1)在学生已有几何光学知识的基础上引导学生回顾人类对光的本性的认识发展过程。
(2)在复习机械波干涉的基础上使学生了解产生光的干涉的条件和杨氏实验的设计原理。
(3)使学生掌握在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件,并了解其有关计算,明确可以利用双缝干涉的关系测定光波的波长。
(4)通过干涉实验使学生对光的干涉现象加深认识。
2、过程与方法。
在教学的主要设置了两个探究的问题。
(1)在机械波产生干涉现象的知识基础上,学生通过自主学习掌握光的干涉条件,在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件。
(2)小组合作学习探究相邻两条亮条纹(或暗条纹)的间距与什么因素有关。
3、情感态度价值观。
培养学生合作的精神、团队的意识和集体的观念,培养学生循着科学家足迹自主探究科学知识的能力,从而真正实现使每个学生都得到发展的目标。
【教学重点】。
(1)使学生知道双缝干涉产生的条件,掌握干涉图样的特征。
(2)理解双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的条件。
(3)理解相邻的亮条纹(或暗条纹)的间距,并能应用这一规律解决实际问题。
【教学难点】。
(1)对双缝干涉图样中亮条纹和暗条纹产生原因的正确理解。
(2)理解影响双缝干涉图样中相邻亮条纹(或暗条纹)间距的因素。
【教学方法】。
类比、实验、分组探究。
【教学工具】。
ppt课件、玩具激光光源、光栅(双缝)。
【教学过程】。
课题引入:
问一:在日常生活中,我们见到许多光学的现象,这些自然现象是如何形成的?
图片展示:如光的直线传播、彩虹、“海市蜃楼”
引入:自然界中的光现象如此丰富多彩,人们不禁要问光的本质到底是什么?
新课教学:
一、两大学说之争:
在17世纪以牛顿为代表的一派认为:“光是一种物质微粒,在均匀的介质中以一定的速度传播”
以惠更斯为代表的一派认为:“光是在空间传播的某种波”
学生讨论:你赞同谁的观点?并说一说赞同的原因。
(一)假设:光是一种波,则必然会观察到波的特有现象。
学生回顾:机械波的特有现象——干涉。
引导:只要能看到光的干涉现象,就能说明光具有波性。
(二)实验探究:
1、我们怎样才能使两列光相遇时发生干涉现象?
演示:两个单独的激光光源相遇。
设问:为什么看不到干涉现象?产生干涉现象必须有什么条件?
学史介绍:实际上很难找到两个能相互干涉的光源,一直到18英国物理学家托马斯·杨在实验室里成功的观察到了光的干涉。
2、托马斯·杨双缝干涉实验介绍:
介绍实验装置,在挡板上开两条很窄的狭缝,当一束单色光投射到挡板时,两条狭缝相当于两个完全相同的光源——相干光源。
3、演示实验:双缝干涉实验。
思考:光通过双缝后墙上出现了什么现象?这又说明了什么?
师生小结:光具有波动性。
引导学生参阅课本彩图中的双缝干涉图样。
得出实验现象:中央亮条纹、明暗相间、间距相等的条纹。
设问(现象解释):你该如何解释光屏上出现的亮条纹(暗条纹)?
光屏上何处出现亮条纹,何处出现暗条纹?即产生的条件是什么?
小组讨论:形成共识,派代表阐述原因。
光屏上出现亮条纹(或暗条纹)的条件:
亮条纹:(n=0、1、2、3…)。
暗条纹:(n=0、1、2、3…)。
高中物理光的干涉教案
《光的颜色色散》是人教版高中物理选修3-4第13章第五节的教学内容,主要认识光的衍射以及衍射光栅的原理。
二、教学目标。
1、知识目标。
(1)通过实验观察,让学生认识光的衍射现象,知道发生明显的光的衍射现象的条件,从而对光的波动性有进一步的认识.
(2)通常学习知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似规律.
2、能力目标。
(1)通过讨论和对单缝衍射装置的观察,理解衍射条件的设计思想.
(2)在认真观察课堂演示实验和课外自己动手观察衍射现象的基础上,培养学生比较推理能力和抽象思维能力.
3、情感、态度和价值观目标:
通过“泊松亮斑”等科学小故事的学习,培养学生坚定的自信心、踏实勤奋的工作态度和科学研究品德.
三、教学重点难点。
1、教学重点。
单缝衍射实验和圆孔衍射实验的观察以及产生明显衍射现象的条件.
2、教学难点。
衍射条纹成因的初步说明.
四、学情分析(根据个人情况写)。
五、教学方法。
1.通过机械波衍射现象类比推理,提出光的衍射实验观察设想.
2.通过观察分析实验,归纳出产生明显衍射现象的条件以及衍射是光的波动性的表现.
3.通过对比认识衍射条纹的特点及变化,加深对衍射图象的了解.
六、教学用具。
jgq型氦氖激光器25台,衍射单缝(可调缝宽度),光屏、光栅衍射小圆孔板,两支铅笔(学生自备),日光灯(教室内一般都有),直径5mm的自行车轴承用小钢珠,被磁化的钢针(吸小钢珠用),投影仪(本节课在光学实验室进行).
七、课时安排:1课时。
八、教学过程。
(一)预习检查、总结疑惑。
复习水波的衍射。
[投影水波衍射图片(试验修订本第二册p14图10—26,10—27)]。
[师]请大家看这几幅图片,回忆一下相关内容,回答下面两个问题:
1.什么是波的衍射?
2.图10—27中哪一幅衍射现象最明显?说明原因.
[生1](议论后,一人发言)波能绕过障碍物的现象叫波的衍射.图10—27中丙图衍射最明显,因为这里的孔宽度最小.
[师]前一个问题回答得很好,后一个问题有没有同学还有其他看法?
[生2]我认为丙图中孔的尺寸虽然是最小,但不一定就是发生明显衍射现象的原因,我们应该用它跟波长比.
[师]很好,大家一起来说说发生明显衍射现象的条件是什么?
[生总结]障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长相差不多.
(二)情景导入、展示目标。
光的衍射实验。
(学生讨论后,一致认为,光波也应有衍射本领,但无法举出例子)。
[生]可能是因为光波波长很短,而平常我们遇到的障碍物或孔的尺寸比较大,所以不易观察到光的衍射现象.
[师]很有道理,大家来想想办法解决这一问题.
(三)合作探究、精讲点拨。
(学生讨论,设计出多种实验观察方案,绝大部分着眼于发生明显衍射现象的条件,教师加以肯定鼓励)。
[实验观察]。
安排学生根据上面的设想,自制单缝和小孔.
1.用单缝观察日光灯光源.
2.用小孔观察单色点光源.
[师]请大家认真观察,然后告诉我你看到的现象.
(学生回答基本上有两类现象,一是观察到了单一的一条亮线或一个圆形亮点,二是观察到比较模糊的明暗相间的线状或环状条纹)。
[师]大家做得很认真,有几位同学已成功地观察到了光的衍射现象,现在我们再用更好的装置来一起观察一下光的衍射现象.
[教师演示]。
在不透明的屏上装有一个宽度可以调节的单缝,用氦氖激光器照射单缝,在缝后适当距离处放一光屏,如右图20—19所示.
embedmsphotoed.3。
调节单缝宽度演示,得出下列结果.
缝宽较宽较窄很窄极窄关闭屏上现象一条较宽亮线一条较窄亮线亮线变宽、变暗并出现明暗相间条纹明暗条纹清晰、细小条纹消失[师]请大家将我们的实验结果与课本图20—8的几幅照片比较,总结一下光要发生明显的衍射应满足什么条件.
高中物理光的干涉教案
光是一种电磁波,所以光的干涉就是波动特有的特征,最先观察到这一现象的是英国物理学家托马斯·杨,在18的双缝实验中成功发现了,几道光波在空间中互相叠加时,会导致某些区域始终增强,某些区域始终减弱,就会出现强弱相间的分布规律。托马斯·杨还据此解释了薄膜干涉现象,也就是为什么薄膜会呈现彩色的原因。
而光的干涉现象,并不是任何光线都可以随意发生的,只有几道频率相同,振动方向一致,并且相位差恒定的光线才会出现光的干涉现象。物理学中还有一种叫做光的衍射现象,这一现象也是出现明暗相间的花纹,但是和光的干涉的等间距条纹不同的是,光的衍射会出现不等距条纹,这也是光的衍射和干涉在光谱上的区别。
1.双光波干涉:这是指两道光波所产生的干涉现象,双缝实验就属于这一类型,双光波干涉最大的特征就是不会呈现多光波干涉的细锐条纹,而是会做出正弦式变化。
2.多光波干涉:即两个以上光波所出现的干涉现象,陆末-格克尔片干涉实验就属于此类,多光波干涉最大的特征就是光强面所产生的条纹十分细锐。
3.偏振光的干涉:光的'振动面只固定于某一个方向的光就被称为偏振光,而两道偏振光相互干涉所产生的明暗条纹现象,就是偏振光的干涉。
光的干涉经常被用在检测加工工件实际与设计之间所产生的微小偏差,也就是检测平面是否平整,其中最具代表性的就是迈克尔逊干涉仪,比如要加工一个高精度的平面玻璃板,利用样板和待测件的表面接触,在之间形成一个空气薄膜,之后利用光的干涉,看到薄膜上是否会出现条纹弯曲的现象,通过条纹的变化就能看出待测表面是否偏离平面。
还有一种叫做干涉滤光镜的光学薄膜,在彩色电视机中就是利用干涉滤光镜分离出了不同的颜色,也经常被用于导弹制导系统和卫星传感器中,干涉滤光镜其实就是在一块平面玻璃的底部涂上半透明金属漆,在接着涂上氟化镁,在涂一层半透明金属。
高中物理光的干涉教案
人教版普通高中课程标准实验教科书·物理选修3-4·第十三章第三节。
教学内容分析。
(一)作用与地位。
本节是在《机械波》的基础上展开的,上承几何光学,也是后面学习《光的衍射》等知识的基础,本节揭示了光的波动性,促使人类对光的本性有更进一步的认识。同时也与选修3-5《光电效应》共同构成光的波粒二象性,所以本节具有重要的研究意义。
(二)课程标准。
1、观察光的干涉现象;2、知道产生干涉现象的条件。
(三)课程特点。
课程标准是课程的宏观结构,教材是课程的微观结构。从教材特点看,本节通过提出猜想:如果光真的是一种波;随后进行杨氏双缝实验,通过得到干涉图样,进而证明光是一种波;最后讨论路程差与半波长的关系,得出明暗条纹出现的条件。
但教材中并没有突出“空间”干涉;双缝干涉实验的示意图并没有采用形象化的展示,从而影响了学生对光的干涉机理的理解;增加了学习的难度,所以我对教材做了以下的处理:
2.通过演示光波直观图示,形象的展示光波的干涉机理,化抽象的光波为直观;。
3.增强教学中的逻辑性,注重知识的构建过程;。
学生情况分析。
(一)思维特点。
按皮亚杰的理论,高二学生正处在形式运算的思维阶段,遵循从简单到复杂,从直观到抽象的认知规律,但是他们的抽象思维能力还不够强,常常会需要具体的表象或类比于相似的具体经验来支持思维过程。
(二)知识基础。
学生已经学习了机械波的内容,对机械波的干涉和波的叠加原理有一定认识。
(三)认知困难。
但学生知识的迁移能力相对薄弱,且光的干涉机理比较抽象,加之对光干涉无本质的认识。
教学目标分析。
(一)知识与技能。
(1)知道光产生干涉的条件,知道光是一种波;。
(2)知道光的干涉现象和干涉条纹的分布特点;。
(3)知道路程差与明暗条纹之间的关系。
(二)过程与方法。
(1)通过光的干涉与机械波干涉的类比,培养学生比较分析的能力和知识迁移的能力。
(三)情感、态度、价值观。
(1)通过观察实验,培养学生实事求是的科学态度。
(2)通过了解杨氏双缝干涉实验,培养学生的物理学史情怀,增加对物理学的热爱。
教学重难点。
重点:明暗条纹产生的原因。
教学策略分析。
一、教学方法。
实验法。
通过探究杨氏双缝实验,观察光干涉的特点,得出光是一种波;通过创新演示实验,利用丁达尔效应显现干涉通路,展示光干涉的空间性,进一步理解光的波动性;通过演示直观图示模拟波在空间p点的三种叠加情况(峰峰、谷谷、峰谷),理解光的干涉机理。
(2)讲授法。
通过已熟悉的机械波干涉,迁移到光干涉问题的新情境中来,加强学生知识的迁移能力。
二、学法指导。
在学法指导上,注重引导学生合作实验探究,观察思考,多自主讨论,重视分析归纳,使学生自主发现问题,解决问题,在获取新知识的同时提高合作意识,独立思考,易迁移,领会物理学的思想。
教学准备。
教具:肥皂水、激光笔、双缝、支架、水槽、清水、牛奶、自制教具等。
多媒体:ppt、图片、图示模型、动画、视频等。
实验创新。
本节课除去导入新课使用的趣味实验和双缝实验外,设计了两个实验。
实验1传统的双缝干涉实验不能明显的展示干涉具有空间性,但通过往清水中加入牛奶,利用丁达尔效应显示干涉通路,进一步加深学生对光波动性的认识。
实验2课本中光干涉的插图并没有让学生清晰的认识到干涉的机理,通过利用演示实验,制作两列波在空间某点p的三种叠加情况(波峰与波峰叠加、波谷与波谷叠加、波峰与波谷叠加),直观展示光波叠加的实际过程,让学生更好的理解明暗条纹产生的原因。
教学流程。
教学过程设计。
教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图一、创设情境,引入课题:
介绍器材:肥皂水、塑料圈。
演示实验:吹泡泡。
二、创新演示实验展示空间干涉。
1.学习物理学史,增强对物理学的热爱。
介绍以牛顿为代表的物理学家认为光是粒子性的,以惠更斯为代表的物理家提出了波动性及托马斯杨实验。
2.进行实验探究,观察实验现象。
实验器材:绿色激光、双缝片、光屏。
介绍实验装置,进行双缝干涉实验。
观察实验,总结现象:中间是明条纹,并且出现明暗相间的条纹。
光干涉条件:频率、相位差、振动方向相同。
实验结论:光是一种波。
干涉图样特点:出现中央亮纹,亮度往两边变暗;明(暗)条纹的宽度相同。
3.演示创新实验,展示空间干涉。
前后移动激光笔,引导学生观察干涉图样。
实验器材:单色激光、双缝、牛奶、水槽、水。
利用丁达尔现象演示光干涉通路。
更进一步地认识光的波动性。
得出结论:光在整个叠加空间区域内都发生干涉。
三、演示形象图示,理解干涉原理。
通过演示直观的光波叠加图示:通过类比机械波的叠加图示,在空间某点p,恰好两列相干波波峰与波峰叠加,由于波峰的振幅最大,且振动方向相同,叠加时振幅更大,则相干加强,以此迁移到抽象的光波,在光屏该处则为明条纹,同理波谷与波谷在此处叠加也为明条纹,波峰与波谷则为暗条纹。
(同理谷谷叠加也为明条纹,没有展示叠加图示)。
光波峰谷叠加相消为暗条纹。
高中物理光教案
(一)知识目标。
1、知道"几何光学"中所说的光沿直线传播是一种近似.。
2、知道光通过狭缝和圆孔的衍射现象.。
3、知道观察到明显衍射的条件。
(二)能力目标。
了解单缝衍射、小孔衍射,并能用相关知识对生活中的有关现象进行解释和分析.。
(三)情感目标。
1、让学生知道科学研究必须重视理论的指导和实践的勤奋作用;
2、必须有自信心和踏实勤奋的态度;
3、在中也要有好品质、好作风.。
教学建议。
有关光的衍射的教学建议。
关于演示实验的教学建议。
光的衍射实验,可以将演示和学生实验同时在一节课内完成。
教学设计示例。
(-)引入新课。
一、光的衍射现象。
(二)。
演示:
下面我们用实验进行观察.。
用点光源来照射有较大圆孔ab的屏,在像屏mn上出现一个光亮的圆,
光的衍射现象进一步证明了光具有波动性,对确定光的波动说的正确性起了重要作用.。
提问:当光通过小孔或者狭缝时,在后面的光屏上会得到什么样的图案?
学生回答的基础上老师总结.。
当缝很大时——直线传播(得到影)。
当缝减小时——逐渐会出现小孔成像的现象。
继续减小缝的大小——会出现光的衍射现象.。
探究活动。
1、用游标卡尺观察光的衍射现象.。
2、考察光的衍射现象在人们的日常生活中的体现.。
高中物理光的干涉教案
1.通过实验观察认识光的干涉现象,知道从光的干涉现象说明光是一种波。
2.掌握光的双缝干涉现象是如何产生的,何处出现亮条纹,何处出现暗条纹。
(二)过程与方法。
1.通过杨氏双缝干涉实验,体会把一个点光源发出的一束光分成两束,得到相干光源的设计思想。
2.通过根据波动理论分析单色光双缝干涉,培养学生比较推理,探究知识的能力。
(三)情感、态度与价值观。
通过对光的本性的初步认识,建立辩证唯物主义的世界观。
【教学重点】双缝干涉图象的形成实验及分析。
【教学难点】亮纹(或暗纹)位置的确定。
【教学方法】复习提问,实验探究,计算机辅助教学。
【教学用具】jgq型氦氖激光器一台,双缝干涉仪,多媒体电脑及投影装置,多媒体课件(相关静态图片及flash动画)。
【教学过程】。
(一)引入新课。
复习机械波的干涉。
[复习提问,诱导猜想]。
[多媒体投影静态图片]。
师:大家对这幅图还有印象吗?
生:有,波的干涉示意图。
师:[投影问题]请大家回忆思考下面的问题:
学生回答结果不出所料,大部分同学能答出a、c两点振动加强,d、e两点振动减弱,而对于b点则出现了争议。一种认为b点是振动加强点,另一种则认为b点是由加强到减弱的过渡状态。
师:b点振动加强和减弱由什么来决定呢?只有弄清这一点才能解决两派同学的争端。
(有学生低语,路程差)。
师:好!刚才这位同学说到了关键,那么就请你来分析一下b点与s1、s2两点的路程差。
生:由图可以看出oo是s1、s2连线的中垂线,所以b到s1、s2的路程差为零。
师:那么b点应为振动(学生一起回答):加强点。
(教师总结机械波干涉的规律,突出强调两列波的振动情况总是完全相同。)。
师:光的波动理论认为,光具有波动性。那么如果两列振动情况总是相同的光叠加,也应该出现振动加强和振动减弱的区域,并且出现振动加强和振动减弱的区域互相间隔的现象。那么这种干涉是一个什么图样呢?大家猜猜。
生:应是明暗相间的图样。
师:猜想合理。那么有同学看到过这一现象吗?
(学生一片沉默,表示没有人看到过)。
师:看来大家没有见过。是什么原因呢?
[生1]可能是日常生活中找不到两个振动情况总相同的光源。
[生2]可能是我们看见了但不知道是光的干涉现象。
生:我觉得生1说的不成立,这样的光源很多,像我们教室里的日光灯,我觉得它们完全相同。
师:好。我们可以现场来试试。
(先打开一盏日光灯,再打开另一盏对称位置的日光灯)。
师:请大家认真找一找,墙上、地上、天花板上,有没有出现明暗相间的干涉现象?
(大家积极寻找,没有发现,思维活跃,议论纷纷)。
师:看来两个看似相同的日光灯或白炽灯光源并不是振动情况总相同的光源。
[投影图]。
师:18,英国物理学家托马斯杨想出了一个巧妙的办法,把一个点光源分成两束,从而找到了两个振动情况总是相同的光源,成功地观察到了干涉条纹,为光的波动说提供了有力的证据,推动了人们对光的本性的认识。下面我们就来重做这一著名的双缝干涉实验。
(二)进行新课。
1.杨氏干涉实验。
[动手实验,观察描述]。
介绍杨氏实验装置(如图)。
师:用氦氖激光器演示双缝干涉实验。
用激光器发出的红色光(平行光)垂直照射双缝,将干涉图样投影到教室的墙上,引导学生注意观察现象。
现象:可以看到,墙壁上出现明暗相间的干涉条纹。
师:(介绍)狭缝s1和s2相距很近,双缝的作用是将同一束光波分成两束振动情况总是相同的光束。这样就得到了频率相同的两列光波,它们在屏上叠加,就会出现明暗相间的条纹。
结论:杨氏实验证明,光的确是一种波。
2.亮(暗)条纹的位置。
[比较推理,探究分析]。
[投影图]。
图中,p0点距s1、s2距离相等,路程差=s1p0-s2p0=0应出现亮纹,(中央明纹)。
[演示动画]图203中s1、s2发出的正弦波形在p点相遇叠加,p点振动加强(如图)。
鉴于上述动画的表述角度和效果,教师在此基础上再播放动画,如下图所示振动情况示意图,使学生进一步明确.不管波处于哪种初态,p0点的振动总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇,振幅a总为a1、a2之和,即p点总是振动加强点,应出现亮纹。
师:那么其他点情况如何呢?
[投影图]。
p1点应出现什么样的条纹?
生:亮纹。
师:为什么?
生:因为路程差为,是半波长的2倍。
师:我们可以从图上动画看一下,[演示下图]。
生:在p点下方,与p1、p2等关于p0对称的点也应是明条纹。
师:好。我们可以总结为:=2n,n=0、1、2时,出现明纹。
[投影下图]那么s1、s2发出的光在q1点叠加又该如何呢?
[演示动画]我们先来看一下,动画显示,在q1点振动减弱。
师:在q1点是波峰与波峰相遇还是波峰与波谷相遇?两振动步调如何?
生:是波峰与波谷相遇,振动步调刚好相反。
(教师启发学生进一步分析这点合振幅情况,以及q1点与p0、p1的相对位置。)。
师:哪位同学能总结一下q1点的特征?
生:q1点位置在p0、p1间,它与两波源路程差|s1q1-s2q1|=。该点出现暗纹。
师:非常好!大家看像q1这样的点还有吗?
生:有。
(全体学生此时已能一起总结出q2、q3等的位置)。
师:哪位同学能用上面的'方法写个通式,归纳一下?
生:当=(2n+1),n=0、1、2时,出现暗纹。
[投影下图]。
师:综合前面分析,我们可以画出上面图示的双缝干涉结果。
同时介绍一下相干光源,强调干涉条件。引导学生阅读教材57页上方的内容,进一步体会,杨氏实验中的双缝的作用就是得到一对相干光源。
(三)课堂总结、点评。
今天我们学习了光的干涉,知道光的确是一种波。我们还确定了双缝干涉实验中,明暗条纹出现的位置:当屏上某点到两个狭缝的路程差=2n,n=0、1、2时,出现明纹;当=(2n+1),n=0、1、2时,出现暗纹。
两列波要产生干涉,它们的频率必须相同,且相位差恒定。能够产生干涉的光源叫做相干光源。杨氏实验中,双缝的作用就是得到一对相干光源。
(四)课余作业。
完成p57问题与练习的题目。
附:课后训练。
答案:暗条纹。
2.关于杨氏实验,下列论述中正确的是()。
a.实验证明,光的确是一种波。
b.双缝的作用是获得两个振动情况总是相同的相干光源。
c.在光屏上距离两个小孔的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹。
d.在光屏上距离两个小孔的路程差等于波长的整数倍处出现亮条纹。
答案:ab。
3.对于光波和声波,正确的说法是。
a.它们都能在真空中传播b.它们都能产生反射和折射。
c.它们都能产生干涉d.声波能产生干涉而光波不能。
答案:bc。
4.两个独立的点光源s1和s2都发出同频率的红色光,照亮一个原是白色的光屏,则光屏上呈现的情况是()。
a.明暗相间的干涉条纹b.一片红光。
c.仍是呈白色的d.黑色。
解析:两个点光源发出的光虽然同频率,但振动情况并不总是完全相同,故不能产生干涉,屏上没有干涉条纹,只有红光。
答案:b。
解析:先根据0=c/f0计算出单色光在真空中的波长0,再根据光进入另一介质时频率不变,由n==,求出光在玻璃中的波长.
0=c/f0=m=610-7m,可见该单色光是黄光。
又由n=0/得=0/n=m=4107m。由于光的颜色是由光的频率决定的,而在玻璃中光的频率未变化,故光的颜色依然是黄光。
答案:410-7m黄色。
高中物理教案光的干涉
课前预习学案。
一、预习目标。
预习“光的干涉”,初步了解产生光的明显干涉的条件以及出现明暗条纹的规律。
二、预习内容。
1、请同学们回顾机械波的干涉现象以及产生的条件;
4、相干光源是指:
7、杨氏实验证明:
8、光屏上产生亮条纹的条件是。
;光屏上产生暗条纹的条件是。
9、光的干涉现象在日常生活中很少见的,这是为什么?
三、提出疑惑。
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中。
疑惑点疑惑内容。
课内探究学案。
一、学习目标。
2.说出产生明显干涉的条件。
3.准确记忆产生明暗条纹的规律。
学习重难点:产生明暗条纹规律的理解。
二、学习过程。
探究一:回顾机械波的干涉。
1.干涉条件:
2.干涉现象:
3.规律总结。
探究二:光的干涉条件及出现明暗条纹的规律。
1.光产生明显干涉的条件是什么?
2.产生明暗条纹时有何规律:
(1)两列振动步调相同的光源:
(2)两列振动步调正好相反的光源:
(三)课堂小结。
(四)当堂检测。
1、在杨氏双缝实验中,如果(bd)。
a、用白光做光源,屏上将呈现黑白相间的条纹。
b、用红光做光源,屏上将呈现红黑相间的条纹.
c、用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹。
d、用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距不等的条纹.
条纹,由p向上数与0号亮纹相邻的是1号亮纹,与。
1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹,设p1处的亮纹恰好。
是10号亮纹,直线s1p1的长度为r1,s2p1的长度为。
r2,则r2-r1等于(b)。
a、5λb、10λ.c、20λd、40λ。
课后练习与提高。
地方出现暗条纹。
2.
(a)干涉条纹的宽度将发生改变.。
(b)产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹.。
(c)干涉条纹的亮度将发生改变.。
(d)不产生干涉条纹[d】。
(a)p点处仍为明条纹.。
(b)p点处为暗条纹.。
(c)不能确定p点处是明条纹还是暗条纹.。
(d)无干涉条纹.。
高中物理光的干涉教案
做好演示实验.让学生通过观察白光的双缝干涉和单色光的双缝干涉加深知识的理解.。
在双缝上已标出,
l
从仪器上可得到,为测量到的值,即可求出,本实验除了测波长,还可以让学生用其观察白条纹(不加滤光片,直接观察灯丝发出的光),在屏上可看到彩色条纹。
通过机械波的干涉和衍射现象产生的条件和现象引入和衍射。
(二)教学过程(需要重点强调的主要知识点)。
1、实现新旧知识迁移是掌握双缝干涉的关键。
干涉和衍射是波的特有现象,确定某种物理过程是不是波动,就看它有没有干涉现象和衍射现象产生,只有观察到现象和衍射现象,才能确认光具有波动性在学习双缝干涉前,应回顾下列有关机械波的知识:
a、两列波彼此相遇后,仍像相遇以前一样,各自保持原有的波形,继续向前传播;
b、在两列波重叠的区域里,任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移矢量和;
上述思维过程,不仅能顺利地掌握双缝干涉,同时为研究薄膜干涉打好了基础。
(1)双缝干涉。
(2)薄膜干涉。
让一束光经薄膜的两个表面反射后,形成的两束反射光产生的干涉现象叫薄膜干涉.。
高中物理教案
1、通过观察演示实验,概括出产生的条件以及的特点,培养学生的观察、概括能力.通过静与滑动的区别对比,培养学生的分析综合能力.
渗透物理方法的教育在分析物体所受时,突出主要矛盾,忽略次要因素及无关因素,总结出产生的条件和规律.
一、基本知识技能:
3、两个物体间的滑动的大小跟这两个物体接触面间的压力大小成正比.
4、动摩擦因数的大小跟相互接触的两个物体的材料有关.
5、的方向与接触面相切,并且跟物体相对运动或相对运动趋势相反.
6、静存在值——静.
二、重点难点分析:
1、本节课的内容分滑动和静两部分.重点是产生的条件、特性和规律,通过演示实验得出关系.
2、难点是在理解滑动计算公式时,尤其是理解水平面上运动物体受到的时,学生往往直接将重力大小认为是压力大小,而没有分析具体情况.
一、讲解有关概念的教法建议
介绍滑动和静时,从基本的事实出发,利用二力平衡的知识使学生接受的存在.由于的内容是本节的难点,所以在讲解时不要求“一步到位”,关于的概念可以通过实验、学生讨论来理解.
1、可以让学生找出生活和生产中利用的例子;
2、让学生思考讨论,如:
(1)、一定都是阻力;
(2)、静止的物体一定受到静;
(3)、运动的物体不可能受到静;
主要强调:是接触力,是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势的,但不一定阻碍物体的运动,即在运动中也可以充当动力,如传送带的例子.
二、有关讲解的大小与什么因素有关的教法建议
1、滑动的大小,跟相互接触物体材料及其表面的光滑程度有关;跟物体间的正压力有关;但和接触面积大小无关.注意正压力的解释.
2、滑动的大小可以用公式:,动摩擦因数跟两物体表面的关系,并不是表面越光滑,动摩擦因数越小.实际上,当两物体表面很粗糙时,由于接触面上交错齿合,会使动摩擦因数很大;对于非常光滑的表面,尤其是非常清洁的表面,由于分子力起主要作用,所以动摩擦因数更大,表面越光洁,动摩擦因数越大.但在力学中,常称“物体表面是光滑的”这是忽略物体之间的的一种提法,实际上是一种理想化模型,与上面叙述毫无关系.
3、动摩擦因数()是一个无单位的物理量,它能直接影响物体的运动状态和受力情况.
4、静的大小,随外力的增加而增加,并等于外力的大小.但静不能无限度的增大,而有一个值,当外力超过这个值时,物体就要开始滑动,这个限度的静叫做静().实验证明,静由公式所决定,叫做静摩擦因数,为物体所受的正压力.的大小变化随着外力的变化关系如图:滑动的大小小于静,但一般情况下认为两者相等.
高中物理教案
1、通过例题的讨论学习匀变速直线运动的推论公式及。
2、了解初速度为零的匀加速直线运动的规律。
3、进一步体会匀变速直线运动公式中矢量方向的表示方法。
能力目标。
1、培养学生分析运动问题的能力以及应用数学知识处理物理问题的能力。
推论公式的'得出及应用.。
初速度为零的匀变速直线运动的比例关系.。
主要设计:
一、例题1的处理:
1、让学生阅读题目后,画运动过程草图,标出已知条件,,
a
s
待求量.。
3、教师启发:上面的解法,用到两个基本公式,有两个未知量。
t
和,而本题不要求求出时间。
t
能否有更简单的方法呢?可以启发学生两个基本公式的消去能得到什么结论呢?
5、用得到的推论解例题。
二、思考与讨论的处理。
1、三个公式中共包括几个物理量?各个公式在什么条件下使用更方便?
3、如果物体的初速度等于零,以上三个公式是怎样的?请同学自己写出:
.
三、例题2的处理。
1、让学生阅读题目后,画运动过程草题,标出已知量、待求量为.。
2、放手让同学去解:可能有的同学用公式(3)和(1)联立先解出。
a
再求出。
t
;也可能有的同学利用前面学过的,利用求得结果;都应给予肯定,也可能有的同学受例1的启发,发现本题没让求加速度。
a
想到用基本公式(1)(2)联立消去。
a
得到.。
3、得到后,告诉学生,把它与对比知,对于匀变速直线运动,也可以当作一个推论公式应用,此公式也可由,将位移公式代入.利用求得.(请同学自己推证一下)。
4、用或解例2.。
四、讨论典型例题(见后)。
五、讨论教材练习七第(5)题.。
1、请同学根据提示,自己证明.。
2、展示课件,下载:初速度为零的匀加速直线运动(见媒体资料)。
3、根据课件,展开讨论:
(1)1秒末,2秒末,3秒末……速度比等于什么?
(2)1秒内,2秒内,3秒内……位移之比等于什么?
(3)第1秒内,第2秒内,第3秒内……位移之比等于什么?
(4)第1秒内,第2秒内,第3秒内……平均速度之比等于什么?
(5)第1个1米,第2个1米,第3个1米内……所用时间之比等于什么?
探究活动。
高中物理教案
目标。
(1)知道热力学第一定律,理解能量守恒定律。
(2)对热力学第一定律的数学表达式有简单认识。
(3)知道永动机是不可能的。
建议。
重点:热力学第一定律和能量守恒定律。
难点:永动机。
一、热力学第一定律。
改变物体内能的'方式有两种:做功和热传递.。
例1:下列说法中正确的是:
a、物体吸收热量,其内能必增加。
b、外界对物体做功,物体内能必增加。
c、物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能减少。
d、物体温度不变,其内能也一定不变。
答案:c。
解:根据热力学第一定律知。
1.5×105j-2.0×105j=-0.5×105j。
所以此过程中空气对外做了0.5×105j的功.。
二、能量守恒定律。
1、复习各种能量的相互转化和转移。
3、能量守恒定律的历史意义.。
三、永动机。
永动机的原理违背了能量守恒定律,所以是不可能的.。
举例说明几种永动机模型。
四、作业。
探究活动。
题目:永动机。
组织:分组。
方案:收集有关永动机的材料,并运用所学知识说明永动机是不可能的。
评价:材料的丰富性。
高中物理教案
1.知道非纯电阻电路中的能量转化情况,并能进行相关计算。
2.通过纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的对比,提高归纳总结、对比分析的能力。
3.提高物理学习兴趣,发现生活中的物理知识。
【重点】非纯电阻电路中的能量转化。
【难点】纯电阻、非纯电阻电路的区分,纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别。
(一)新课导入
复习导入:提问焦耳定律讨论的是电路中怎样的能量转化情况?学生回答电能完全转化为内能的情况。
进一步提问:实际中有些电路除含有电阻外还含有其他负载,如电动机,那电动机的能量转化情况又是如何呢?进而引入新课――《电路中的能量转化》。
(二)新课讲授
1.非纯电阻电路中的能量转化
提问:结合生活经验,电动机是将消耗的电能全部转化成机械能了吗?
学生回答:电动机除了将电能转化成机械能以外,还有一部分电能转化成了内能。
高中物理教案
1、在开普勒第三定律的基础上,推导得到万有引力定律,使学生对此规律有初步理解。
2、介绍万有引力恒量的测定方法,增加学生对万有引力定律的感性认识。
3、通过牛顿发现万有引力定律的思考过程和卡文迪许扭秤的设计方法,渗透科学发现与科学实验的方法论教育。
1、万有引力定律的推导过程,既是本节课的重点,又是学生理解的难点,所以要根据学生反映,调节讲解速度及方法。
2、由于一般物体间的万有引力极小,学生对此缺乏感性认识,又无法进行演示实验,故应加强举例。
卡文迪许扭秤模型。
(一)引入新课
1、引课:前面我们已经学习了有关圆周运动的知识,我们知道做圆周运动的物体都需要一个向心力,而向心力是一种效果力,是由物体所受实际力的合力或分力来提供的。另外我们还知道,月球是绕地球做圆周运动的,那么我们想过没有,月球做圆周运动的向心力是由谁来提供的呢?(学生一般会回答:地球对月球有引力。)
我们再来看一个实验:我把一个粉笔头由静止释放,粉笔头会下落到地面。
实验:粉笔头自由下落。
同学们想过没有,粉笔头为什么是向下运动,而不是向其他方向运动呢?同学可能会说,重力的方向是竖直向下的,那么重力又是怎么产生的呢?地球对粉笔头的引力与地球对月球的引力是不是一种力呢?(学生一般会回答:是。)这个问题也是300多年前牛顿苦思冥想的问题,牛顿的结论也是:yes。
既然地球对粉笔头的引力与地球对月球有引力是一种力,那么这种力是由什么因素决定的,是只有地球对物体有这种力呢,还是所有物体间都存在这种力呢?这就是我们今天要研究的万有引力定律。
板书:万有引力定律
(二)教学过程
1、万有引力定律的推导
其中m为行星质量,r为行星轨道半径,即太阳与行星的距离。也就是说,太阳对行星的引力正比于行星的质量而反比于太阳与行星的距离的平方。
其中g为一个常数,叫做万有引力恒量。(视学生情况,可强调与物体重力只是用同一字母表示,并非同一个含义。)
应该说明的是,牛顿得出这个规律,是在与胡克等人的探讨中得到的。
2、万有引力定律的理解
下面我们对万有引力定律做进一步的说明:
(1)万有引力存在于任何两个物体之间。虽然我们推导万有引力定律是从太阳对行星的引力导出的,但刚才我们已经分析过,太阳与行星都不是特殊的物体,所以万有引力存在于任何两个物体之间。也正因为此,这个引力称做万有引力。只不过一般物体的质量与星球相比过于小了,它们之间的万有引力也非常小,完全可以忽略不计。所以万有引力定律的表述是:
板书:任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟两个物体的质
其中m1、m2分别表示两个物体的质量,r为它们间的距离。
(2)万有引力定律中的距离r,其含义是两个质点间的距离。两个物体相距很远,则物体一般可以视为质点。但如果是规则形状的均匀物体相距较近,则应把r理解为它们的几何中心的距离。例如物体是两个球体,r就是两个球心间的距离。
(3)万有引力是因为物体有质量而产生的引力。从万有引力定律可以看出,物体间的万有引力由相互作用的两个物体的质量决定,所以质量是万有引力的产生原因。从这一产生原因可以看出:万有引力不同于我们初中所学习过的电荷间的引力及磁极间的引力,也不同于我们以后要学习的分子间的引力。
3、万有引力恒量的测定
牛顿发现了万有引力定律,但万有引力恒量g这个常数是多少,连他本人也不知道。按说只要测出两个物体的质量,测出两个物体间的距离,再测出物体间的引力,代入万有引力定律,就可以测出这个恒量。但因为一般物体的质量太小了,它们间的引力无法测出,而天体的质量太大了,又无法测出质量。所以,万有引力定律发现了100多年,万有引力恒量仍没有一个准确的结果,这个公式就仍然不能是一个完善的等式。直到100多年后,英国人卡文迪许利用扭秤,才巧妙地测出了这个恒量。
这是一个卡文迪许扭秤的模型。(教师出示模型,并拆装讲解)这个扭秤的主要部分是这样一个t字形轻而结实的框架,把这个t形架倒挂在一根石英丝下。若在t形架的两端施加两个大小相等、方向相反的力,石英丝就会扭转一个角度。力越大,扭转的角度也越大。反过来,如果测出t形架转过的角度,也就可以测出t形架两端所受力的大小。现在在t形架的两端各固定一个小球,再在每个小球的附近各放一个大球,大小两个球间的距离是可以较容易测定的。根据万有引力定律,大球会对小球产生引力,t形架会随之扭转,只要测出其扭转的角度,就可以测出引力的大小。当然由于引力很小,这个扭转的角度会很小。怎样才能把这个角度测出来呢?卡文迪许在t形架上装了一面小镜子,用一束光射向镜子,经镜子反射后的光射向远处的刻度尺,当镜子与t形架一起发生一个很小的转动时,刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样,就起到一个化小为大的效果,通过测定光斑的移动,测定了t形架在放置大球前后扭转的角度,从而测定了此时大球对小球的引力。卡文迪许用此扭秤验证了牛顿万有引力定律,并测定出万有引力恒量g的数值。这个数值与近代用更加科学的方法测定的数值是非常接近的。
卡文迪许测定的g值为6。754×10—11,现在公认的g值为6。67×10—11。需要注意的是,这个万有引力恒量是有单位的:它的单位应该是乘以两个质量的单位千克,再除以距离的单位米的平方后,得到力的单位牛顿,故应为nm2/kg2。
板书:g=6。67×10—11nm2/kg2
由于万有引力恒量的数值非常小,所以一般质量的物体之间的万有引力是很小的,我们可以估算一下,两个质量50kg的同学相距0。5m时之间的万有引力有多大(可由学生回答:约6。67×10—7n),这么小的力我们是根本感觉不到的。只有质量很大的物体对一般物体的引力我们才能感觉到,如地球对我们的引力大致就是我们的重力,月球对海洋的引力导致了潮汐现象。而天体之间的引力由于星球的质量很大,又是非常惊人的:如太阳对地球的引力达3。56×1022n。
五、课堂小结
本节课我们学习了万有引力定律,了解了任何两个有质量的物体之间都存在着一种引力,这个引力正比于两个物体质量的乘积,反比于两个物体间的距离。其大小的决定式为:
其中g为万有引力恒量:g=6。67×10—11nm2/kg2
另外,我们还了解了科学家分析物体、解决问题的方法和技巧,希望对我们今后分析问题、解决问题能够有所借鉴。
六、说明
1、设计思路:本节课由于内容限制,以教师讲授为主。为能够吸引学生,引课时设计了一些学生习以为常的但又没有细致思考过的问题。讲授过程中以物理学史为主线,让学生以科学家的角度分析、思考问题。力争抓住这节课的有利时机,渗透“没有绝对特殊的物体”这一引起物理学几次革命性突破的辩证唯物主义观点。
2、卡文迪许扭秤模型为自制教具,可仿课本插图用金属杆等焊制,外面可用有机玻璃制成外壳,并可拆卸。
高中物理教案
1.知道非纯电阻电路中的能量转化情况,并能进行相关计算。
2.通过纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的对比,提高归纳总结、对比分析的能力。
3.提高物理学习兴趣,发现生活中的物理知识。
二、教学重难点。
高中物理教案
让学生通过学习了解以下两点:
1、激光与自然光的区别
激光与自然光比较,具有以下几个重要特点:
(1)普通光源发出的是混合光,激光的频率单一.因此激光相干性非常好,颜色特别纯,
(2)激光束的平行度和方向性非常好.
(3)激光的强度特别大,亮度很高.
2、激光的重要应用
关于本节内容,可以作为阅读材料,指导学生自学,在自学的时候,可以让学生思考如下几个问题:
1、究竟什么是激光呢?
2、激光是如何产生的?
3、激光都有那些特性和用途呢?
通过有关视频资料加深学生对激光的了解(可以参考媒体资料)。
探究活动
查阅有关激光的资料(激光器的种类,应用等)
高中物理教案
1、知道变压器的构造.知道变压器是用来改变交流电压的装置.
2、理解互感现象,理解变压器的工作原理.
3、掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题.
4、理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系,能应用它分析解决基本问题.
5、理解变压器的输入功率等于输出功率.能用变压器的功率关系解决简单的变压器的电流关系问题.
6、理解在远距离输电时,利用变压器可以大大降低传输线路的电能消耗的原因.
7、知道课本中介绍的几种常见的变压器.
1、通过观察演示实验,培养学生物理观察能力和正确读数的习惯.
2、从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力.
3、从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义.
1、通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的xx、统一美.
2、让学生充分体会能量守恒定律的普遍xx及辩xx统一思想.
3、培养学生尊重事实,实事求是的科学精神和科学态度.
1、在学习本章之前,首先应明确的是,变压器是用来改变交变电流电压的变压器不能改变恒定电流的电压.互感现象是变压器工作的基础.让学生在学习电磁感应的基础上理解互感现象.这里的关键是明白原线圈和副线圈有共同的铁芯,穿过它们的磁通量和磁通量的变化时刻都是相同的因而,其中的感应电动势之比只与匝数有关.这样原、副线圈的匝数不同,就可以改变电压了.
2、在分析变压器的原理时,课本中提到了次级线圈对于负载来讲,相当于一个交流电源一般情况下,忽略变压器的磁漏,认为穿过原线圈每一匝的磁通量与穿过副线圈的磁通量总是相等的这两个条件,都是理想变压器的工作原理的内容.利用课本中的这些内容,教师在课堂上,首先可以帮助学生分析变压器原理,原线圈上加上交变流电后,铁心中产生交变磁通量;在副线圈中产生交变电动势,则副线圈相当于交流电源对外供电.在这个过程中,如果从能量角度分析,可以看成是电能(原线圈中的交变电流)转换成磁场能(铁心中的变化磁场),磁场能又转换成电能(副线圈对外输出电流).所以,变压器是一个传递能量的装置.如果不计它的损失,则变压器在工作中只传递能量不消耗能量。要使学生明白,理想变压器是忽略了变压器中的能量损耗,它的输出功率与输入功率相等,这样才得出原、副线圈的电压、电流与匝数的关系式.在解决有两个副线圈的变压器的问题时,这一点尤其重要.当然,在初学时,有两个副线圈的变压器的问题,不做统一要求,不必急于去分析这类问题.对于学有余力的学生,可引导他们进行分析讨论。
3、学生对变压器原理和变压器中原、副线圈的电压、电流的关系常有一些似是而非的模糊认识,引导学生认真讨论章后习题,对学生澄清认识会有所帮助。
4、变压器的电压公式是直接给出的课本中利用原、副线圈的匝数关系,说明了什么是升压变压器和什么是降压变压器,这也是为了帮助学生能记住电压关系公式.利用变压器的输出功率和输人功率相等的关系,得到了i1i2=u1u2.建议教师做好用输出负载调节输入功率的演示实验.引导学生注意观察,当负载端接入的灯泡逐渐增多时,原、副线圈上的电压基本上不发生变化,原线圈中的电流逐渐增大,副线圈中的电流也逐渐增大。
5、介绍几种常见的变压器,是让学生能见到真实的变压器的外型和了解变压器的实际构造.教师应当尽可能多地找一些变压器的给学生看一看.变压器在生产和生活中有十分广泛的应用.课本中介绍了一些,教学中可根据实际情况向学生进行介绍,或看挂图、照片、实物,或参观,以开阔学生眼界,增加实际知识。
6、电能的输送,定xx地说明了在远距离输送电能时,采用变压器进行高压输电可以大大减少输电线路上的电能损失.这里重点描述了输电线上的电流大小与造成的电热损失的关系,教师应帮助学生分析,理解采用高压输电的必要xx.
变压器工作原理及工作规律.
(1)理解副线圈两端的电压为交变电压.
(2)推导变压器原副线圈电流与匝数关系.
(3)掌握公式中各物理量所表示对象的含义.
变压器铁心是否带电即如何将电能从原线圈传输出到副线圈.
(1)通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律.
(2)通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电流与匝数间的关系.
(3)通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义