2023年高一物理万有引力定律教案(通用5篇)

时间:2023-09-26 11:13:38 作者:FS文字使者 2023年高一物理万有引力定律教案(通用5篇)

作为一位无私奉献的人民教师,总归要编写教案,借助教案可以有效提升自己的教学能力。优秀的教案都具备一些什么特点呢?又该怎么写呢?下面是我给大家整理的教案范文,欢迎大家阅读分享借鉴,希望对大家能够有所帮助。

高一物理万有引力定律教案篇一

洛仑兹力的方向是重点,实验结合理论探究洛仑兹力方向,再由安培力的表达式推导出洛仑兹力的表达式的过程是培养学生逻辑思维能力的好机会,一定要让全体学生都参与这一过程。

二、目标:

(一)知识与技能

1、理解洛伦兹力对粒子不做功.

2、理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时,粒子在匀磁场中做匀速圆周运动.

3、会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式,并会用它们解答有关问题.知道质谱仪的工作原理。

4、知道回旋加速器的基本构造、工作原理、及用途。

(二)过程与方法

通过综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场(电场、磁场)中的问题.

培养学生的分析推理能力.

(三)情感态度与价值观

通过对本节的学习,充分了解科技的巨大威力,体会科技的创新历程。

三、重点难点

重点:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式,并能用分析有关问题.

难点:1.粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.

四、学情分析

本节是安培力的延续,又是后面学习带电体在磁场中运动的基础,还是力学分析中重要的一部分。学好本节,对以后力学综合中涉及洛伦兹力的分析,对利用功能关系解力学问题,有很大的帮助。

五、教学方法

实验观察法、逻辑推理法、讲解法

六、前准备

1、学生的准备:认真预习本及学案内容

2、教师的准备:多媒体制作,前预习学案,内探究学案,后延伸拓展学案

演示实验

七、时安排:

1时

八、教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

(二)情景引入、展示目标

前面我们学习了磁场对电流的作用力,下面思考两个问题:

(1)如图,判定安培力的方向

(2)电流是如何形成的?电荷的定向移动形成电流。

磁场对电流有力的作用,电流是由电荷的定向移动形成的,大家会想到什么?

这个力可能是作用在运动电荷上的,而安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现。

[演示实验]用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。如图3.5-1

说明电子射线管的原理:

从阴极发射出电子,在阴阳两极间的高压作用下,使电子加速,形成电子束,轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光,可以显示电子束的运动轨迹。

实验现象:在没有外磁场时,电子束沿直线运动,将蹄形磁铁靠近阴极射线管,发现电子束运动轨迹发生了弯曲。

分析得出结论:磁场对运动电荷有作用。

(三)合作探究、精讲点播

1、洛伦兹力的方向和大小

运动电荷在磁场中受到的作用力称为洛伦兹力。通电导线在磁场中所受安培力实际是洛伦兹力的宏观表现。

方向(左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都和手掌在一个平面内,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向正电荷运动的方向,那么,大拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。

如果运动的是负电荷,则四指指向负电荷运动的反方向,那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。

思考:

1、试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向。

甲乙丙丁

下面我们讨论b、v、f三者方向间的相互关系。如图所示。

结论:f总垂直于b与v所在的平面。b与v可以垂直,可以不垂直。

洛伦兹力的大小

若有一段长度为l的通电导线,横截面积为s,单位体积中含有的自由电荷数为n,每个自由电荷的电量为q,定向移动的平均速率为v,将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为b的磁场中。

这段导体所受的安培力为f安=bil

电流强度i的微观表达式为i=nqsv

这段导体中含有自由电荷数为n=nls。

上式中各量的单位:

为牛(n),q为库伦(c),v为米/秒(m/s),b为特斯拉(t)

思考与讨论:

同学们讨论一下带电粒子在磁场中运动时,洛伦兹力对带电粒子是否做功?

教师引导学生分析得:

洛伦兹力的方向垂直于v和b组成的平面即洛伦兹力垂直于速度方向,因此

洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小,所以洛伦兹力对电荷不做功。

思考:

a.竖直向下沿直线射向地面b.相对于预定地面向东偏转

c.相对于预定点稍向西偏转d.相对于预定点稍向北偏转

2、电视显像管的工作原理

在图3.5-4中,如图所示:

(1)要是电子打在a点,偏转磁场应该沿什么方向?垂直纸面向外

(2)要是电子打在b点,偏转磁场应该沿什么方向?垂直纸面向里

(3)要是电子打从a点向b点逐渐移动,偏转磁场应该怎样变化?

先垂直纸面向外并逐渐减小,然后垂直纸面向里并逐渐增大。

学生阅读教材,进一步了解显像管的工作过程。

(四)反思总结、当堂检测

(五)发导学案、布置作业

完成p103“问题与练习”第1、2、5题。书面完成第3、4题。

九、板书设计

1、洛伦兹力的方向:左手定则

2、洛伦兹力的大小:

3、电视显像管的工作原理

十、教学反思

“思考与讨论”在堂上可组织学生开展小组讨论,根据线索的实际情况灵活铺设台阶,让不同层次的学生在讨论中有比较深刻的感受,然后通过交流发言得出正确结论。

临清三中―物理―朱广明―盛淑贞

高一物理万有引力定律教案篇二

教学目标

教学三维目标

(一)知识与技能

1.掌握库仑定律,要求知道点电荷的概念,理解库仑定律的含义及其公式表达,知道静电力常量.

2.会用库仑定律的公式进行有关的计算.

3.知道库仑扭秤的实验原理.

(二)过程与方法

通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素,再得出库仑定律

(三)情感态度与价值观

培养学生的观察和探索能力

教学重难点

重点:掌握库仑定律

难点:会用库仑定律的公式进行有关的计算

教学过程

教学过程:

(一)复习上课时相关知识

(二)新课教学【板书】----第2节、库仑定律

提出问题:电荷之间的相互作用力跟什么因素有关?

【演示】:带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向.使同学通过观察分析出结论(参见课本图1.2-1).

【板书】:1、影响两电荷之间相互作用力的因素:1.距离.2.电量.

2、库仑定律

公式:

静电力常量k = 9.0×109nom2/c2

适用条件:真空中,点电荷——理想化模型

【介绍】:(1).关于“点电荷”,应让学生理解这是相对而言的,只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略,带电体就可以看作点电荷.严格地说点电荷是一个理想模型,实际上是不存在的.这里可以引导学生回顾力学中的质点的概念.容易出现的错误是:只要体积小就能当点电荷,这一点在教学中应结合实例予以纠正.

(2).要强调说明课本中表述的库仑定律只适用于真空,也可近似地用于气体介质,对其它介质对电荷间库仑力的影响不便向学生多作解释,只能简单地指出:为了排除其他介质的影响,将实验和定律约束在真空的条件下.

扩展:任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的.任意两点电荷之间的作用力都遵守库仑定律.用矢量求和法求合力.

利用微积分计算得:带电小球可等效看成电量都集中在球心上的点电荷.

静电力同样具有力的共性,遵循牛顿第三定律,遵循力的平行四边形定则.

【板书】:3、库仑扭秤实验(1785年,法国物理学家.库仑)

【演示】:库仑扭秤(模型或挂图)介绍:物理简史及库仑的实验技巧.

实验技巧:(1).小量放大.(2).电量的确定.

【例题1】:试比较电子和质子间的静电引力和万有引力.已知电子的质量m1=9.10×10-31kg,质子的质量m2=1.67×10-27kg.电子和质子的电荷量都是1.60×10-19c.

分析:这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力,而是列公式,化简之后,再求解.

解:电子和质子间的静电引力和万有引力分别是

可以看出,万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似,表述的都是力,这是相同之处;它们的实质区别是:首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力,绝没有相排斥的力.其次,由计算结果看出,电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多,因此在研究微观带电粒子间的相互作用时,主要考虑静电力,万有引力虽然存在,但相比之下非常小,所以可忽略不计.

【例题2】:详见课本p9

【小结】对本节内容做简要的小结

(三)巩固练习

复习本节课文及阅读科学漫步

引导学生完成问题与练习,练习1、2、4,作业纸。

参考题

a.3f/64 b.0 c.3f/82 d.3f/16

2.如图14-1所示,a、b、c三点在一条直线上,各点都有一个点电荷,它们所带电量相等.a、b两处为正电荷,c处为负电荷,且bc=2ab.那么a、b、c三个点电荷所受库仑力的大小之比为________.

3.真空中有两个点电荷,分别带电q1=5×10-3c,q2=-2×10-2c,它们相距375px,现引入第三个点电荷,它应带电量为________,放在________位置才能使三个点电荷都处于静止状态.

4.把一电荷q分为电量为q和(q-q)的两部分,使它们相距一定距离,若想使它们有最大的斥力,则q和q的关系是________.

说明:

1.点电荷是一种理想化的物理模型,这一点应该使学生有明确的认识.

2.通过本书的例题,应该使学生明确地知道,在研究微观带电粒子的相互作用时为什么可以忽略万有引力不计.

3.在用库仑定律进行计算时,要用电荷量的绝对值代入公式进行计算,然后根据是同种电荷,还是异种电荷来判断电荷间的相互作用是引力还是斥力.

4.库仑扭秤的实验原理是选学内容,但考虑到库仑定律是基本物理定律,库仑扭秤的实验对检验库仑定律具有重要意义,所以希望教师介绍给学生,可利用模型或挂图来介绍.

高一物理万有引力定律教案篇三

焦耳定律是重要的物理定律,它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现,本节在电学中是重要的概念之一。

二、教学目标

(一)知识与技能

1、理解电功的概念,知道电功是指电场力对自由电荷所做的功,理解电功的公式,能进行有关的计算。

2、理解电功率的概念和公式,能进行有关的计算。

3、知道电功率和热功率的区别和联系。

(二)过程与方法

通过推导电功的计算公式和焦耳定律,培养学生的分析、推理能力。

(三)情感、态度与价值观

通过电能与其他形式能量的转化和守恒,进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。

三、教学重点难点

【教学重点】电功、电功率的概念、公式;焦耳定律、电热功率的概念、公式。

【教学难点】电功率和热功率的区别和联系。

四、学情分析

五、教学方法

等效法、类比法、比较法、实验法

六、课前准备

七、课时安排

八、教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

(二)情景引入、展示目标

教师:用电器通电后,可以将电能转化成其他形式的能量,请同学们列举生活中常用的用电器,并说明其能量的转化情况。

学生:(1)电灯把电能转化成内能和光能;

(2)电炉把电能转化成内能;

(3)电动机把电能转化成机械能;

(4)电解槽把电能转化成化学能。

教师:用电器把电能转化成其他形式能的过程,就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢?本节课我们学习关于电功和电功率的知识。

(三)合作探究、精讲点播

1、电功和电功率

教师:请同学们思考下列问题

(1)电场力的功的定义式是什么?

(2)电流的定义式是什么?

学生:(1)电场力的功的定义式w=qu

(2)电流的定义式i=

教师:投影教材图2.5-1(如图所示)

学生:在时间t内,通过这段电路上任一横截面的电荷量q=it。

学生:在这一过程中,电场力做的功w=qu=iut

教师:在这段电路中电场力所做的功,也就是通常所说的电流所做的功,简称电功。

电功:

(1)定义:在一段电路中电场力所做的功,就是电流所做的功,简称电功.

(2)定义式:w=uit

教师:电功的定义式用语言如何表述?

学生:电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压u,电路中的电流i和通电时间t三者的乘积。

教师:请同学们说出电功的单位有哪些?

学生:(1)在国际单位制中,电功的单位是焦耳,简称焦,符号是j.

(2)电功的常用单位有:千瓦时,俗称“度”,符号是kw·h.

教师:1kw·h的物理意义是什么?1kw·h等于多少焦?

学生:1kw·h表示功率为1kw的用电器正常工作1h所消耗的电能。

1kw·h=1000w×3600s=3.6×106j

说明:使用电功的定义式计算时,要注意电压u的单位用v,电流i的单位用a,通电时间t的单位用s,求出的电功w的单位就是j。

教师:在相同的时间里,电流通过不同用电器所做的功一般不同。例如,在相同时间里,

电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。电流做功不仅有多少,而且还有快慢,为了描述电流做功的快慢,引入电功率的概念。

(1)定义:单位时间内电流所做的功叫做电功率。用p表示电功率。

(2)定义式:p==iu

(3)单位:瓦(w)、千瓦(kw)

[说明]电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快,但做功不一定多;电流做功慢,但做功不一定少。

学生分组讨论。

师生共同总结:

(1)利用p=计算出的功率是时间t内的平均功率。

(2)利用p=iu计算时,若u是某一时刻的电压,i是这一时刻的电流,则p=iu就是该时刻的瞬时功率。

教师:为什么课本没提这一点呢?

学生讨论,教师启发、引导:

这一章我们研究的是恒定电流,用电器的构造一定,通过的电流为恒定电流,则用电器两端的电压必是定值,所以u和i的乘积p不随时间变化,也就是说瞬时功率与平均功率总是相等的,故没有必要分什么平均功率和瞬时功率了。

[说明]利用电功率的公式p=iu计算时,电压u的单位用v,电流i的单位用a,电功率p的单位就是w。

2、焦耳定律

教师:电流做功,消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能,于是导体发热。

设在一段电路中只有纯电阻元件,其电阻为r,通过的电流为i,试计算在时间t内电流通过此电阻产生的热量q。

学生:求解产生的热量q。

解:据欧姆定律加在电阻元件两端的电压u=ir

在时间t内电场力对电阻元件所做的功为w=iut=i2rt

由于电路中只有纯电阻元件,故电流所做的功w等于电热q。

产生的热量为

q=i2rt

教师指出:这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的,叫焦耳定律,同学们在初中已经学过了。

学生活动:总结热功率的定义、定义式及单位。

热功率:

(1)定义:单位时间内发热的功率叫做热功率。

高一物理万有引力定律教案篇四

知识与技能:知道动能和势能之间的转化关系,会用动能定理进行计算;

过程与方法:通过对机械能守恒的探究过程,提高学生观察和分析的能力;

情感态度与价值观:体会物理之间的紧密联系,提高科学的严谨性。

重点:机械能守恒定律的理解与应用;

难点:动能与势能之间的转化关系。

环节一:新课导入

教师找学生上台演示实验:用细绳拴住一个小球,将小球摆动一定的角度,并靠近同学的鼻尖,根据实验结果让学生分析并不会碰到鼻子的原因是什么?引入新课“机械能守恒定律”。

环节二:新课讲授

(一)动能与势能饿相互转化

通过上述实验引导学生得到动能和势能之间可以相互转化,并通过自由落体得出重力势能减少,动能增加的关系。

教师接下来组织学生进行思考讨论,还有哪些动能与势能之间相互转化的例子,并找同学分享讨论的结果。

教师总结:上述例子能够看出动能和势能之间可以相互转化,动能和势能统称为机械能,弹性势能属于势能,并提问学生他们之间有哪些关系?从而引入机械能守恒定律。

(二)机械能守恒定律

结合教材中给出的自由落体例子,提示学生在ab两点的机械能是多少?从a-b动能怎么变化,重力做功与重力势能之间的关系,并组织学生以4人为一组进行讨论,教师加以指导。并提问学生的讨论结果。

教师通过让学生根据结论总结出规律后在给出机械能守恒定律的定义:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变。这叫做机械能守恒定律。

教师强调出机械能守恒定律的适用条件。

环节三:巩固提高

例题巩固

学生判断以下几种情况机械能是否守恒?( )

a、竖直上抛运动

b、做平抛运动的小球

c、沿光滑的斜面下滑的物体

d、竖直方向匀速下降的物体

环节四:小结作业

小结:师生共同总结本节课的内容

作业:完成书后的练习题。

(略)

高一物理万有引力定律教案篇五

实验激发兴趣问题突破难点――电荷及其守恒定律的教学感悟

作者/李兰芳

我省进入新课改,使用新课标教材刚好一轮,我有幸成为第一批课改的参入者。在新课改中,如何协调探究与有效课堂之间的关系,这对教师提出了很高的要求。在近几年的教研教学活动中,我也亲身经历了不少成功或失败的尝试,反思新课程背景下的课堂教学,如何协调有效课堂与探究性学习,我有些许体会,想就“电荷及其守恒定律”这堂课谈谈我的体会。

“电荷及其守恒定律”中摩擦起电、接触起电、验电器等知识和概念初中都已学过,因而我把重点放在静电感应中,静电感应对学生是个全新的东西,不能想象,理解上有难度,更别说把它和摩擦起电、接触起电归于一类。如何突破这个难点,我还是下了一番功夫的。

一、做好静电感应实验是引起学生兴趣的关键

一定要做好这个实验。这个实验受太多天气及空气湿度的影响,考虑到这些,我对这个实验条件进行了一些控制:实验开始前我就用两台取暖器把室内空气烤热,达到干燥的目的;接着我又在枕形导体两端贴上小且轻的金铂纸作为两个指针,这样若枕形体带上少量电也能检验出来。通过改进这个实验效果很好。

如何探究这个实验,得到它并不创造电荷,只是发生了电荷的转移,这个坡度也很大,可以进行猜测,但是猜测并不是盲目的,科学家的猜测也是基于其科学常识的认识和拓展的,因而我事先也做了一些必有的知识储备:如导体的微观结构、同种电荷相斥,异种电荷相吸等这些早已熟知的知识。可是,没有一个按钮按动它,学生仍旧很难把它们联系在一起,这时候,如何提问就很关键了。

二、在不断追问中发散学生思维

我在本版块设计了三个问题,让学生思考:

1.金属导体的微观结构是怎样的?

2.带电体靠近导体时,电荷间的相互作用会导致什么?

3.如果按这种猜想,那么各部分电性、电量会如何?怎样验证你的猜想?

这三个问题层层推进,从第二个问题,学生就开始了思维的碰撞,讨论变得激烈,学生有各种想法,通过互相辩论,最后都能认同导体带电有可能是因为电荷移动的`结果,而内部的异种电荷有可能被吸引到近端,远端就带上同种电荷。

这时再抛出第三个问题,也就能深入下去了:(1)如何验证不是创造的电荷而是转移的电荷?(2)能否用实验来验证导体两端带的是等量的异种电荷?学生经过小组合作探究、实验验证,基本都能作答。

在成功的实验基础上,带着猜测的问题去寻找、去探究,这样才符合物理这门建立在实验上的学科。

(作者单位湖北省咸宁市鄂南高级中学)

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