教案在老師的教學(xué)中有著相輔相成的作用，不管制定什么類型的教案，都要圍繞教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行思考，范文社小編今天就為您帶來了功與功率的教案8篇，相信一定會(huì)對你有所幫助。
功與功率的教案篇1
萬有引力與航天
(一)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
托勒密：地心說
人類對行 哥白尼：日心說
星運(yùn)動(dòng)規(guī) 開普勒 第一定律(軌道定律)
行星 第二定律(面積定律)
律的認(rèn)識(shí) 第三定律(周期定律)
運(yùn)動(dòng)定律
萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)
萬有引力定律的內(nèi)容
萬有引力定律 f=g
引力常數(shù)的測定
萬有引力定律 稱量地球質(zhì)量m=
萬有引力 的理論成就 m=
與航天 計(jì)算天體質(zhì)量 r=r,m=
m=
人造地球衛(wèi)星 m=
宇宙航行 g = m
mr
ma
第一宇宙速度7.9km/s
三個(gè)宇宙速度 第二宇宙速度11.2km/s
地三宇宙速度16.7km/s
宇宙航行的成就
(二)、重點(diǎn)內(nèi)容講解
計(jì)算重力加速度
1 在地球表面附近的重力加速度，在忽略地球自轉(zhuǎn)的情況下，可用萬有引力定律來計(jì)算。
g=g =6.67_ _ =9.8(m/ )=9.8n/kg
即在地球表面附近，物體的重力加速度g=9.8m/ 。這一結(jié)果表明，在重力作用下，物體加速度大小與物體質(zhì)量無關(guān)。
2 即算地球上空距地面h處的重力加速度g’。有萬有引力定律可得：
g’= 又g= ，∴ = ，∴g’= g
3 計(jì)算任意天體表面的重力加速度g’。有萬有引力定律得：
g’= (m’為星球質(zhì)量，r’衛(wèi)星球的半徑)，又g= ，
∴ = 。
星體運(yùn)行的基本公式
在宇宙空間，行星和衛(wèi)星運(yùn)行所需的向心力，均來自于中心天體的萬有引力。因此萬有引力即為行星或衛(wèi)星作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。因此可的以下幾個(gè)基本公式。
1 向心力的六個(gè)基本公式，設(shè)中心天體的質(zhì)量為m，行星(或衛(wèi)星)的圓軌道半徑為r，則向心力可以表示為： =g =ma=m =mr =mr =mr =m v。
2 五個(gè)比例關(guān)系。利用上述計(jì)算關(guān)系，可以導(dǎo)出與r相應(yīng)的比例關(guān)系。
向心力： =g ，f∝ ;
向心加速度：a=g , a∝ ;
線速度：v= ，v∝ ;
角速度： = ， ∝ ;
周期：t=2 ，t∝ 。
3 v與 的關(guān)系。在r一定時(shí)，v=r ,v∝ ;在r變化時(shí)，如衛(wèi)星繞一螺旋軌道遠(yuǎn)離或靠近中心天體時(shí)，r不斷變化，v、 也隨之變化。根據(jù)，v∝ 和 ∝ ，這時(shí)v與 為非線性關(guān)系，而不是正比關(guān)系。
一個(gè)重要物理常量的意義
根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律可得：g =mr ∴ .這實(shí)際上是開普勒第三定律。它表明 是一個(gè)與行星無關(guān)的物理量，它僅僅取決于中心天體的質(zhì)量。在實(shí)際做題時(shí)，它具有重要的物理意義和廣泛的應(yīng)用。它同樣適用于人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)，在處理人造衛(wèi)星問題時(shí)，只要圍繞同一星球運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星，均可使用該公式。
估算中心天體的質(zhì)量和密度
1 中心天體的質(zhì)量，根據(jù)萬有引力定律和向心力表達(dá)式可得：g =mr ，∴m=
2 中心天體的密度
方法一：中心天體的密度表達(dá)式ρ= ，v= (r為中心天體的半徑)，根據(jù)前面m的表達(dá)式可得：ρ= 。當(dāng)r=r即行星或衛(wèi)星沿中心天體表面運(yùn)行時(shí)，ρ= 。此時(shí)表面只要用一個(gè)計(jì)時(shí)工具，測出行星或衛(wèi)星繞中心天體表面附近運(yùn)行一周的時(shí)間，周期t，就可簡捷的估算出中心天體的平均密度。
方法二：由g= ,m= 進(jìn)行估算，ρ= ，∴ρ=
(三)?？寄Ｐ鸵?guī)律示例總結(jié)
1. 對萬有引力定律的理解
(1)萬有引力定律：自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比，兩物體間引力的方向沿著二者的連線。
(2)公式表示：f= 。
(3)引力常量g：①適用于任何兩物體。
②意義：它在數(shù)值上等于兩個(gè)質(zhì)量都是1kg的物體(可看成質(zhì)點(diǎn))相距1m時(shí)的相互作用力。
③g的通常取值為g=6。67×10-11kg2。是英國物理學(xué)家卡文迪許用實(shí)驗(yàn)測得。
(4)適用條件：①萬有引力定律只適用于質(zhì)點(diǎn)間引力大小的計(jì)算。當(dāng)兩物體間的距離遠(yuǎn)大于每個(gè)物體的尺寸時(shí)，物體可看成質(zhì)點(diǎn)，直接使用萬有引力定律計(jì)算。
②當(dāng)兩物體是質(zhì)量均勻分布的球體時(shí)，它們間的引力也可以直接用公式計(jì)算，但式中的r是指兩球心間的距離。
③當(dāng)所研究物體不能看成質(zhì)點(diǎn)時(shí)，可以把物體假想分割成無數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn)，求出兩個(gè)物體上每個(gè)質(zhì)點(diǎn)與另一物體上所有質(zhì)點(diǎn)的萬有引力，然后求合力。(此方法僅給學(xué)生提供一種思路)
(5)萬有引力具有以下三個(gè)特性：
①普遍性：萬有引力是普遍存在于宇宙中的任何有質(zhì)量的物體(大到天體小到微觀粒子)間的相互吸引力，它是自然界的物體間的基本相互作用之一。
②相互性：兩個(gè)物體相互作用的引力是一對作用力和反作用力，符合牛頓第三定律。
③宏觀性：通常情況下，萬有引力非常小，只在質(zhì)量巨大的天體間或天體與物體間它的存在才有宏觀的物理意義，在微觀世界中，粒子的質(zhì)量都非常小，粒子間的萬有引力可以忽略不計(jì)。
?例1〗設(shè)地球的質(zhì)量為m，地球的半徑為r，物體的質(zhì)量為m，關(guān)于物體與地球間的萬有引力的說法，正確的是：
a、地球?qū)ξ矬w的引力大于物體對地球的引力。
物體距地面的高度為h時(shí)，物體與地球間的萬有引力為f= 。
物體放在地心處，因r=0，所受引力無窮大。
d、物體離地面的高度為r時(shí)，則引力為f=
?答案〗d
?總結(jié)〗(1)矯揉造作配地球之間的吸引是相互的，由牛頓第三定律，物體對地球與地球?qū)ξ矬w的引力大小相等。
(2)f= 。中的r是兩相互作用的物體質(zhì)心間的距離，不能誤認(rèn)為是兩物體表面間的距離。
(3)f= 適用于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的相互作用，如果把物體放在地心處，顯然地球已不能看為質(zhì)點(diǎn)，故選項(xiàng)c的推理是錯(cuò)誤的。
?變式訓(xùn)練1〗對于萬有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式f= ，下列說法正確的是：
a、公式中g(shù)為引力常數(shù)，是人為規(guī)定的。
b、r趨近于零時(shí)，萬有引力趨于無窮大。
c、m1、m2之間的引力總是大小相等，與m1、m2的質(zhì)量是否相等無關(guān)。
d、m1、m2之間的萬有引力總是大小相等，方向相反，是一對平衡力。
?答案〗c
2. 計(jì)算中心天體的質(zhì)量
解決天體運(yùn)動(dòng)問題，通常把一個(gè)天體繞另一個(gè)天體的運(yùn)動(dòng)看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，處在圓心的天體稱作中心天體，繞中心天體運(yùn)動(dòng)的天體稱作運(yùn)動(dòng)天體，運(yùn)動(dòng)天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力由中心天體對運(yùn)動(dòng)天體的萬有引力來提供。
式中m為中心天體的質(zhì)量,sm為運(yùn)動(dòng)天體的質(zhì)量,a為運(yùn)動(dòng)天體的向心加速度,ω為運(yùn)動(dòng)天體的角速度,t為運(yùn)動(dòng)天體的周期,r為運(yùn)動(dòng)天體的軌道半徑.
(1)天體質(zhì)量的估算
通過測量天體或衛(wèi)星運(yùn)行的周期t及軌道半徑r,把天體或衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)看作勻速圓周運(yùn)動(dòng).根據(jù)萬有引力提供向心力,有 ,得
注意:用萬有引力定律計(jì)算求得的質(zhì)量m是位于圓心的天體質(zhì)量(一般是質(zhì)量相對較大的天體),而不是繞它做圓周運(yùn)動(dòng)的行星或衛(wèi)星的m,二者不能混淆.
用上述方法求得了天體的質(zhì)量m后,如果知道天體的半徑r,利用天體的體積 ,進(jìn)而還可求得天體的密度. 如果衛(wèi)星在天體表面運(yùn)行,則r=r,則上式可簡化為
規(guī)律總結(jié):
掌握測天體質(zhì)量的原理,行星(或衛(wèi)星)繞天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬有引力來提供的.
物體在天體表面受到的重力也等于萬有引力.
注意挖掘題中的隱含條件:飛船靠近星球表面運(yùn)行,運(yùn)行半徑等于星球半徑.
(2)行星運(yùn)行的速度、周期隨軌道半徑的變化規(guī)律
研究行星(或衛(wèi)星)運(yùn)動(dòng)的一般方法為：把行星(或衛(wèi)星)運(yùn)動(dòng)當(dāng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力來源于萬有引力，即：
根據(jù)問題的實(shí)際情況選用恰當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行計(jì)算，必要時(shí)還須考慮物體在天體表面所受的萬有引力等于重力，即
(3)利用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)海王星和冥王星
?例2〗已知月球繞地球運(yùn)動(dòng)周期t和軌道半徑r，地球半徑為r求(1)地球的質(zhì)量?(2)地球的平均密度?
?思路分析〗
設(shè)月球質(zhì)量為m，月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，
則： ，
(2)地球平均密度為
答案： ;
總結(jié)：①已知運(yùn)動(dòng)天體周期t和軌道半徑r，利用萬有引力定律求中心天體的質(zhì)量。
②求中心天體的密度時(shí)，求體積應(yīng)用中心天體的半徑r來計(jì)算。
?變式訓(xùn)練2〗人類發(fā)射的空間探測器進(jìn)入某行星的引力范圍后，繞該行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知該行星的半徑為r，探測器運(yùn)行軌道在其表面上空高為h處，運(yùn)行周期為t。
(1)該行星的質(zhì)量和平均密度?(2)探測器靠近行星表面飛行時(shí)，測得運(yùn)行周期為t1，則行星平均密度為多少?
答案：(1) ; (2)
3. 地球的同步衛(wèi)星(通訊衛(wèi)星)
同步衛(wèi)星：相對地球靜止，跟地球自轉(zhuǎn)同步的衛(wèi)星叫做同步衛(wèi)星，周期t=24h，同步衛(wèi)星又叫做通訊衛(wèi)星。
同步衛(wèi)星必定點(diǎn)于赤道正上方，且離地高度h，運(yùn)行速率v是確定的。
設(shè)地球質(zhì)量為 ，地球的半徑為 ，衛(wèi)星的質(zhì)量為 ，根據(jù)牛頓第二定律
設(shè)地球表面的重力加速度 ，則
以上兩式聯(lián)立解得：
同步衛(wèi)星距離地面的高度為
同步衛(wèi)星的運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同
注意：赤道上隨地球做圓周運(yùn)動(dòng)的物體與繞地球表面做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的區(qū)別
在有的問題中，涉及到地球表面赤道上的物體和地球衛(wèi)星的比較，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心與近地衛(wèi)星的圓心都在地心，而且兩者做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑均可看作為地球的r，因此，有些同學(xué)就把兩者混為一談，實(shí)際上兩者有著非常顯著的區(qū)別。
地球上的物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬有引力提供，但由于地球自轉(zhuǎn)角速度不大，萬有引力并沒有全部充當(dāng)向心力，向心力只占萬有引力的一小部分，萬有引力的另一分力是我們通常所說的物體所受的重力(請同學(xué)們思考：若地球自轉(zhuǎn)角速度逐漸變大，將會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?)而圍繞地球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，萬有引力全部充當(dāng)向心力。
赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)由于與地球保持相對靜止，因此它做圓周運(yùn)動(dòng)的周期應(yīng)與地球自轉(zhuǎn)的周期相同，即24小時(shí)，其向心加速度
;而繞地球表面運(yùn)行的近地衛(wèi)星，其線速度即我們所說的第一宇宙速度，
它的周期可以由下式求出：
求得 ，代入地球的半徑r與質(zhì)量，可求出地球近地衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行周期t約為84min，此值遠(yuǎn)小于地球自轉(zhuǎn)周期，而向心加速度 遠(yuǎn)大于自轉(zhuǎn)時(shí)向心加速度。
已知地球的半徑為r=6400km，地球表面附近的重力加速度 ，若發(fā)射一顆地球的同步衛(wèi)星，使它在赤道上空運(yùn)轉(zhuǎn)，其高度和速度應(yīng)為多大?
：設(shè)同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m，離地面的高度的高度為h，速度為v，周期為t，地球的質(zhì)量為m。同步衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期。
①
②
由①②兩式得
又因?yàn)?③
由①③兩式得
：
：此題利用在地面上 和在軌道上 兩式聯(lián)立解題。
下面關(guān)于同步衛(wèi)星的說法正確的是( )
a .同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)同步，衛(wèi)星的高度和速率都被確定
b .同步衛(wèi)星的角速度雖然已被確定，但高度和速率可以選擇，高度增加，速率增大;高度降低，速率減小
c .我國發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星的周期是114分鐘，比同步衛(wèi)星的周期短，所以第一顆人造地球衛(wèi)星離地面的高度比同步衛(wèi)星低
d .同步衛(wèi)星的速率比我國發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星的速率小
：acd
三、第七章機(jī)械能守恒定律
(一)、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
(二)、重點(diǎn)內(nèi)容講解
1.機(jī)車起動(dòng)的兩種過程
一恒定的功率起動(dòng)
機(jī)車以恒定的功率起動(dòng)后，若運(yùn)動(dòng)過程所受阻力f不變,由于牽引力f=p/v隨v增大,f減小.根據(jù)牛頓第二定律a=(f-f)/m=p/mv-f/m,當(dāng)速度v增大時(shí),加速度a減小，其運(yùn)動(dòng)情況是做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)。直至f=f'時(shí),a減小至零,此后速度不再增大，速度達(dá)到值而做勻速運(yùn)動(dòng)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度是
vm=p/f,下面是這個(gè)動(dòng)態(tài)過程的簡單方框圖
速度 v 當(dāng)a=0時(shí)
a =(f-f)/m 即f=f時(shí) 保持vm勻速
f =p/v v達(dá)到vm
變加速直線運(yùn)動(dòng) 勻速直線運(yùn)動(dòng)
這一過程的v-t關(guān)系如圖所示
車以恒定的加速度起動(dòng)
由a=(f-f)/m知,當(dāng)加速度a不變時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力f恒定,再由p=f?v知,f一定,發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出功p 隨v的增大而增大,但當(dāng)增大到額定功率以后不再增大,此后,發(fā)動(dòng)機(jī)保持額定功率不變,繼續(xù)增大,牽引力減小,直至f=f時(shí),a=0 ,車速達(dá)到值vm= p額 /f,此后勻速運(yùn)動(dòng)
在p增至p額之前,車勻加速運(yùn)動(dòng),其持續(xù)時(shí)間為
t0 = a= p額/f?a = p額/(ma+f’)a
(這個(gè)v0必定小于vm,它是車的功率增至p額之時(shí)的瞬時(shí)速度)計(jì)算時(shí),先計(jì)算出f,f-f’=ma ,再求出v=p額/f,最后根據(jù)v=at求t
在p增至p額之后,為加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),直至達(dá)到vm.下面是這個(gè)動(dòng)態(tài)過程的方框圖.
勻加速直線運(yùn)動(dòng) 變加速直線運(yùn)動(dòng)
勻速直線運(yùn)動(dòng) v
vm
注意:中的僅是機(jī)車的牽引力,而非車輛所受的合力,這一點(diǎn)在計(jì)算題目中極易出錯(cuò).
實(shí)際上,飛機(jī)’輪船’火車等交通工具的行駛速度受到自身發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率p和運(yùn)動(dòng)阻力f兩個(gè)因素的共同制約,其中運(yùn)動(dòng)阻力既包括摩擦阻力,也包括空氣阻力,而且阻力會(huì)隨著運(yùn)動(dòng)速度的增大而增大.因此,要提高各種交通工具的行駛速度,除想辦法提高發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率外,還要想辦法減小運(yùn)動(dòng)阻力,汽車等交通工具外型的流線型設(shè)計(jì)不僅為了美觀,更是出于減小運(yùn)動(dòng)阻力的考慮.
2. 動(dòng)能定理
內(nèi)容：合力所做的功等于物體動(dòng)能的變化
表達(dá)式：w合=ek2-ek1=Δe或w合= 2- 2 。其中ek2表示一個(gè)過程的末動(dòng)能2，ek1表示這個(gè)過程的初動(dòng)能2。
物理意義：動(dòng)能地理實(shí)際上是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的功能關(guān)系，即合外力對物體所做的功是物體動(dòng)能變化的量度，動(dòng)能變化的大小由外力對物體做的總功多少來決定。動(dòng)能定理是力學(xué)的一條重要規(guī)律，它貫穿整個(gè)物理教材，是物理課中的學(xué)習(xí)重點(diǎn)。
說明：動(dòng)能定理的理解及應(yīng)用要點(diǎn)
動(dòng)能定理的計(jì)算式為標(biāo)量式，v為相對與同一參考系的速度。
動(dòng)能定理的研究對象是單一物體,或者可以看成單一物體的物體系.
動(dòng)能定理適用于物體的直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng);適用于恒力做功，也適用于變力做功，力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時(shí)作用，也可以分段作用。只要求出在作用的過程中各力做功的多少和正負(fù)即可。這些正是動(dòng)能定理解題的優(yōu)越性所在。
若物體運(yùn)動(dòng)的過程中包含幾個(gè)不同過程，應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)，可以分段考慮，也可以考慮全過程作為一整體來處理。
3.動(dòng)能定理的應(yīng)用
一個(gè)物體的動(dòng)能變化Δek與合外力對物體所做的功w具有等量代換關(guān)系，若Δek?0，表示物體的動(dòng)能增加，其增加量等于合外力對物體所做的正功;若Δek?0，表示物體的動(dòng)能減小，其減少良等于合外力對物體所做的負(fù)功的絕對值;若Δek=0，表示合外力對物體所做的功等于零。反之亦然。這種等量代換關(guān)系提供了一種計(jì)算變力做功的簡便方法。
動(dòng)能定理中涉及的物理量有f、l、m、v、w、ek等，在處理含有上述物理量的力學(xué)問題時(shí)，可以考慮使用動(dòng)能定理。由于只需從力在整個(gè)位移內(nèi)的功和這段位移始末兩狀態(tài)動(dòng)能變化去考察，無需注意其中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的細(xì)節(jié)，又由于動(dòng)能和功都是標(biāo)量，無方向性，無論是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)，計(jì)算都會(huì)特別方便。
動(dòng)能定理解題的基本思路
選取研究對象，明確它的運(yùn)動(dòng)過程。
分析研究對象的受力情況和各個(gè)力做功情況然后求各個(gè)外力做功的代數(shù)和。
明確物體在過程始末狀態(tài)的動(dòng)能ek1和ek2。
列出動(dòng)能定理的方程w合=ek2-ek1，及其他必要的解題過程，進(jìn)行求解。
4.應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的基本思路：
應(yīng)用機(jī)械能守恒定律時(shí)，相互作用的物體間的力可以是變力，也可以是恒力，只要符合守恒條件，機(jī)械能就守恒。而且機(jī)械能守恒定律，只涉及物體第的初末狀態(tài)的物理量，而不須分析中間過程的復(fù)雜變化，使處理問題得到簡化，應(yīng)用的基本思路如下：
選取研究對象-----物體系或物體。
根據(jù)研究對象所經(jīng)右的物理過程，進(jìn)行受力、做功分析，判斷機(jī)械能是否守恒。
恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定對象在過程的初末狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能。(一般選地面或最低點(diǎn)為零勢能面)
根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程，進(jìn)行求解。
注意：(1)用機(jī)械能守恒定律做題，一定要按基本思路逐步分析求解。
(2)判斷系統(tǒng)機(jī)械能是否守怛的另外一種方法是：若物體系中只有動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機(jī)械能與其它形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系機(jī)械能守恒。
(三)常考模型規(guī)律示例總結(jié)
1. 機(jī)車起動(dòng)的兩種過程
(1)一恒定的功率起動(dòng)
機(jī)車以恒定的功率起動(dòng)后，若運(yùn)動(dòng)過程所受阻力f不變,由于牽引力f=p/v隨v增大,f減小.根據(jù)牛頓第二定律a=(f-f)/m=p/mv-f/m,當(dāng)速度v增大時(shí),加速度a減小，其運(yùn)動(dòng)情況是做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)。直至f=f'時(shí),a減小至零,此后速度不再增大，速度達(dá)到值而做勻速運(yùn)動(dòng)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度是
vm=p/f,下面是這個(gè)動(dòng)態(tài)過程的簡單方框圖
速度 v 當(dāng)a=0時(shí)
a =(f-f)/m 即f=f時(shí) 保持vm勻速
f =p/v v達(dá)到vm
變加速直線運(yùn)動(dòng) 勻速直線運(yùn)動(dòng)
(2)車以恒定的加速度起動(dòng)
由a=(f-f)/m知,當(dāng)加速度a不變時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力f恒定,再由p=f?v知,f一定,發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出功p 隨v的增大而增大,但當(dāng)增大到額定功率以后不再增大,此后,發(fā)動(dòng)機(jī)保持額定功率不變,繼續(xù)增大,牽引力減小,直至f=f時(shí),a=0 ,車速達(dá)到值vm= p額 /f,此后勻速運(yùn)動(dòng)
在p增至p額之前,車勻加速運(yùn)動(dòng),其持續(xù)時(shí)間為
t0 = a= p額/f?a = p額/(ma+f’)a
(這個(gè)v0必定小于vm,它是車的功率增至p額之時(shí)的瞬時(shí)速度)計(jì)算時(shí),先計(jì)算出f,f-f’=ma ,再求出v=p額/f,最后根據(jù)v=at求t
在p增至p額之后,為加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),直至達(dá)到vm.下面是這個(gè)動(dòng)態(tài)過程的方框圖.
勻加速直線運(yùn)動(dòng) 變加速直線運(yùn)動(dòng)
勻速直線運(yùn)動(dòng) v
這一過程的關(guān)系可由右圖所示 vm
注意:中的僅是機(jī)車的牽引力,而非車輛所受的合力,這 v0
一點(diǎn)在計(jì)算題目中極易出錯(cuò).
實(shí)際上,飛機(jī)’輪船’火車等交通工具的行駛速度受到自身發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率p和運(yùn)動(dòng)阻力f兩個(gè)因素的共同制約,其中運(yùn)動(dòng)阻力既包括摩擦阻力,也包括空氣阻力,而且阻力會(huì)隨著運(yùn)動(dòng)速度的增大而增大.因此,要提高各種交通工具的行駛速度,除想辦法提高發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率外,還要想辦法減小運(yùn)動(dòng)阻力,汽車等交通工具外型的流線型設(shè)計(jì)不僅為了美觀,更是出于減小運(yùn)動(dòng)阻力的考慮.
一汽車的額定功率為p0=100kw,質(zhì)量為m=10×103,設(shè)阻力恒為車重的0..1倍,取
若汽車以額定功率起①所達(dá)到的速度vm②當(dāng)速度v=1m/s時(shí),汽車加速度為少?③加速度a=5m/s2時(shí),汽車速度為多少?g=10m/s2
若汽車以的加速度a=0.5m/s2起動(dòng),求其勻加速運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間?
①汽車以額定功率起動(dòng),達(dá)到速度時(shí),阻力與牽引力相等,依題,所以 vm=f=f=0.1mg=10m/s
②汽車速度v1=1m/s時(shí),汽車牽引力為f1
f1=v1==1×105n
汽車加速度為 a1
a1=(f1-0.1mg)/m=90m/s2
③汽車加速度a2=5m/s2時(shí),汽車牽引力為f2
f2-0.1mg=ma2 f2=6×104n
汽車速度v2=f2=1.67m/s
汽車勻加速起動(dòng)時(shí)的牽引力為:
f=ma+f=ma+0.1mg =(10×103×0.5+10×103×10)n=1.5×104n
達(dá)到額定功率時(shí)的速度為:vt=p額/f=6.7m/s
vt即為勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度,故做勻加速運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為:
t=vt/a=6.7/0.5=13.3s
1 ①vm=10m/s ②a1=90m/s2 ③v2=1.67m/s
2. t=13.3s
⑴機(jī)車起動(dòng)過程中,發(fā)動(dòng)機(jī)的功率指牽引力的功率,發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率指的是該機(jī)器正常工作時(shí)的輸出功率,實(shí)際輸出功率可在零和額定值之間取值.所以,汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是受額定功率限制的.
⑵飛機(jī)、輪船、汽車等交通工具勻速行駛的速度受額定功率的限制,所以要提高速度,必須提高發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率,這就是高速火車和汽車需要大功率發(fā)動(dòng)機(jī)的原因.此外,要盡可能減小阻力.
⑶本題涉及兩個(gè)速度:一個(gè)是以恒定功率起動(dòng)的速度v1,另一個(gè)是勻加速運(yùn)動(dòng)的速度v2,事實(shí)上,汽車以勻加速起動(dòng)的過程中,在勻加速運(yùn)動(dòng)后還可以做加速度減小的運(yùn)動(dòng),由此可知,v2>v1
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kw,汽車質(zhì)量為5t,運(yùn)動(dòng)中所受阻力的大小恒為車重的0.1倍.
若汽車以恒定功率啟動(dòng)，汽車所能達(dá)到的速度是多少?當(dāng)汽車以5m/s時(shí)的加速度多大?
若汽車以恒定加速度0.5m/s2啟動(dòng)，則這一過程能維持多長時(shí)間?這一過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力做功多少?
(1)12m/s , 1.4m/s2 (2) 16s , 4.8×105j
2. 動(dòng)能定理
內(nèi)容和表達(dá)式
合外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化，即
w = ek2-ek1
動(dòng)能定理的應(yīng)用技巧
一個(gè)物體的動(dòng)能變化Δek與合外力對物體所做的功w具有等量代換關(guān)系。若Δek>0，表示物體的動(dòng)能增加，其增加量等于合外力對物體所做的正功;若Δek
動(dòng)能定理中涉及的物理量有f、s、m、v、w、ek等，在處理含有上述物理量的力學(xué)問題時(shí)，可以考慮使用動(dòng)能定理。由于只需從力在整個(gè)位移內(nèi)的功和這段位移始末兩狀態(tài)的動(dòng)能變化去考慮，無需注意其中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的細(xì)節(jié)，又由于動(dòng)能和功都是標(biāo)量，無方向性，無論是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)，計(jì)算都會(huì)特別方便。當(dāng)題給條件涉及力的位移，而不涉及加速度和時(shí)間時(shí)，用動(dòng)能定理求解比用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解簡便用動(dòng)能定理還能解決一些用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式難以求解的問題，如變力做功過程、曲線運(yùn)動(dòng)等。
3. 機(jī)械能守恒
系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體若通過輕繩或輕彈簧連接，則各物體與輕彈簧或輕繩組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。
我們可以從三個(gè)不同的角度認(rèn)識(shí)機(jī)械能守恒定律：
從守恒的角度來看：過程中前后兩狀態(tài)的機(jī)械能相等，即e1=e2;
從轉(zhuǎn)化的角度來看：動(dòng)能的增加等于勢能的減少或動(dòng)能的減少等于勢能的增加，△ek=-△ep
從轉(zhuǎn)移的角度來看：a物體機(jī)械能的增加等于b物體機(jī)械能的減少△ea=-△eb
解題時(shí)究竟選取哪一個(gè)角度，應(yīng)根據(jù)題意靈活選取，需注意的是：選用(1)式時(shí)，必須規(guī)定零勢能參考面，而選用(2)式和(3)式時(shí)，可以不規(guī)定零勢能參考面，但必須分清能量的減少量和增加量。
?例2〗如圖所示，一輕彈簧固定于o點(diǎn)，另一端系一重物，將重物從與懸點(diǎn)在同一水平面且彈簧保持原長的a點(diǎn)無初速度地釋放，讓它自由擺下，不計(jì)空氣阻力，在重物由a點(diǎn)向最低點(diǎn)的過程中，正確的說法有：
a、重物的重力勢能減少。 b、重物的機(jī)械能減少。
c、重物的動(dòng)能增加，增加的動(dòng)能等于重物重力勢能的減少量。
d、重物和輕彈簧組成的每每機(jī)械能守恒。
?答案〗abd
功與功率的教案篇2
1、教學(xué)目標(biāo)
1)知識(shí)與技能
理解功率的概念及計(jì)算公式,知道功率的單位。
2)過程與方法
通過觀察和聯(lián)系生活實(shí)際了解功率的物理意義。
3)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
培養(yǎng)學(xué)生對生活中的物理知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣,形成對科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理，有將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活、社會(huì)實(shí)踐的意識(shí)。
2、學(xué)習(xí)者的分析
學(xué)生來自小城鎮(zhèn)和農(nóng)村(大部分)，有豐富的生活知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，接觸許多與功和功率有關(guān)的事物和現(xiàn)象，為這節(jié)課的教學(xué)過程奠定基礎(chǔ),同時(shí)學(xué)習(xí)過速度和電功率的概念,對于理解功率有很大幫助。
3、教具與學(xué)具
電化教具：多媒體課件
4、教學(xué)過程分析和設(shè)計(jì)
教學(xué)流程圖
設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)意圖 活動(dòng)層面
教材處理 師生活動(dòng)
創(chuàng)設(shè)情境
引入新課
一、播放多媒體素材(視頻)或畫面)如用挖掘機(jī)挖土和一個(gè)工人單獨(dú)挖土比較哪一種方法更快?圖中的情景說明了什么問題?
類似的事例還有嗎?(啟發(fā)思考) 教師通過所設(shè)計(jì)的情景，將學(xué)生引入學(xué)習(xí)怎樣比較做功快慢的學(xué)習(xí)主題，讓學(xué)生發(fā)表自己的看法，初步知道物體做功是有快慢之分的。
由情景引入吸引學(xué)生的注意，啟發(fā)學(xué)生思考，并直接切入學(xué)習(xí)主題。
認(rèn)知層面
想想議議學(xué)物理
二、功率的概念及計(jì)算公式
1、引導(dǎo)回顧速度的'知識(shí)。 速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。
2、向?qū)W生提供一組數(shù)據(jù),讓學(xué)生想一想,議一議誰做功最快?說出比較的依據(jù)。
物體 所做的功 所用時(shí)間
a 1000j 5s
b 1000j 10s
c 4000j 1min
d 6000j 1min
3、聯(lián)系教材，利用工地上的搬運(yùn)問題加深對功率知識(shí)的認(rèn)識(shí)。
4、想想議議：
投影演示插圖孫女與爺爺上樓，讓學(xué)生分析比較誰的功率大。
5、提問：用什么方法可以方便準(zhǔn)確的表示物體做功的快慢呢?
6、介紹功率的概念及計(jì)算公式
并以適當(dāng)?shù)氖吕右造柟獭?/p>
例：過去我們學(xué)習(xí)電功率，說說某電風(fēng)扇的功率為60w，表示什么意思?
引導(dǎo)學(xué)生參看課本小數(shù)據(jù)圖表中的資料，說出各物體功率所表示的意義。
7、鞏固提高：
提問：用1牛的力在2秒內(nèi)將物理課本從地上提高1米，你能算出這個(gè)力做功的功率嗎?
教師啟發(fā)：以前學(xué)習(xí)過要比較兩物體運(yùn)動(dòng)的快慢，可以先確定路程再比較時(shí)間，也可以先確定時(shí)間再比較路程。同理，要比較物體做功的快慢可采用什么方法?
學(xué)生在小組討論的基礎(chǔ)上進(jìn)行回答，由他人(同組同學(xué)或其他組同學(xué))適當(dāng)補(bǔ)充，
再通過教師的引導(dǎo)使學(xué)生領(lǐng)悟比較物體做功快慢的方法：①做功相同，比較做功的時(shí)間，時(shí)間短的做功快;②時(shí)間相同，比較做功的多少，做功多的做功快。
利用機(jī)械或人工將同一大堆磚從地上搬到五樓，你會(huì)選用什么方法?
學(xué)生討論過程。
教師點(diǎn)拔：在圖中不知爺孫倆的體重和他們爬樓的時(shí)間，能否確定他們的功率的大小。
教師引導(dǎo)：用一個(gè)包含有功和做功所用的時(shí)間的概念(電功率)來表示物體做功的快慢是否可行?
學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，理解功率的概念，功率表示的物理意義，認(rèn)識(shí)功率的相關(guān)單位及計(jì)算公式。
學(xué)生回答問題，教師作適當(dāng)?shù)闹v評(píng)，加深學(xué)生對功率概念的理解。
教師先引導(dǎo)學(xué)生求出所做的功，再求功率，這對學(xué)生鞏固前后知識(shí)均有所幫助。
溫故而知新，對后面的學(xué)習(xí)將起到重要的啟發(fā)作用。
用類比法
學(xué)生通過討論，知道物體做功有快有慢之分，進(jìn)一步知道比較做功快慢的方法，在此基礎(chǔ)上對物體做功的快慢有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。
學(xué)生的答案可能兩方面都具有，如果教師在學(xué)生的討論中逐步啟發(fā)，加選先進(jìn)的起重機(jī)，學(xué)生就會(huì)在前面討論的基礎(chǔ)上深刻領(lǐng)悟物體做功確有快慢之分。
學(xué)生的討論也會(huì)出現(xiàn)分歧，教師就在學(xué)生的分歧中導(dǎo)入功率的概念，循序漸進(jìn)，恰到好處。
設(shè)疑，引出功率是表示物體做功快慢的物理量(要比較兩物體做功的快慢，可用功率直接比較)。
通過實(shí)例講授，讓學(xué)生自然知道功率的概念。
加深學(xué)生對功率的物理意義的理解，使學(xué)生對人和一些事物的功率數(shù)值有個(gè)具體的概念，懂得功率大或小的意思是什么。
讓學(xué)生更好地理解和掌握功率的相關(guān)知識(shí)，包括公式的運(yùn)用。
知識(shí)的運(yùn)用與遷移
三、通過例題訓(xùn)練，加深對功率概念的理解和加強(qiáng)知識(shí)的運(yùn)用能力。
1、 想想議議：
物理學(xué)或者生活中，還有那些場合需要表示一個(gè)物理量變化快慢的?
2、例題：體重為900n的爺爺與體重為300n的小孫子舉行登樓活動(dòng)，樓高三層共10米。若：
(1)爺、孫兩人同時(shí)從一樓起步，半分鐘后同時(shí)到達(dá)三樓;
(2)爺爺年紀(jì)大、身體較重，孫子登樓用了半分鐘，爺爺所用的時(shí)間是孫子的2倍;
(3)孫子登樓用了半分鐘，爺爺所用的時(shí)間是孫子的3倍。
以上三種情況下，誰做功多?誰做功少?誰用的時(shí)間多?誰用的時(shí)間少?誰做功快?誰做功慢?
3、學(xué)生自己閱讀課本例題，動(dòng)手做一做。
教師適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，讓學(xué)生說出經(jīng)濟(jì)增長率、人口增長率、頻率(振動(dòng))，拓展知識(shí)。
引導(dǎo)學(xué)生回到前面所舉的例子，通過討論及訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
學(xué)生邊邊思考，邊動(dòng)手進(jìn)行計(jì)算解答。教師把學(xué)生的答案進(jìn)行投影，可進(jìn)行全班討論，加深理解。
學(xué)生自己進(jìn)行閱讀、解答，教師在課室巡視，給有學(xué)習(xí)困難的學(xué)適當(dāng)?shù)膸椭?。學(xué)生解答完后，教師再用解題示范，強(qiáng)調(diào)解題的方法和習(xí)慣。
對各種變化率，增長率的認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生拓展知識(shí)
使學(xué)生加深對做功快慢的理解及加強(qiáng)學(xué)生對功率知識(shí)的應(yīng)用能力
練習(xí)功和功率公式的應(yīng)用，使學(xué)生加深認(rèn)識(shí)功──力和在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積，功率──單位時(shí)間內(nèi)所做的功。
小結(jié)
四、小結(jié)
請同學(xué)們總結(jié)一下，本節(jié)課你學(xué)到了哪些知識(shí)，有哪些收獲?
學(xué)生先自己總結(jié)歸納，教師引導(dǎo)個(gè)別代表回答并作適當(dāng)?shù)闹v解。
給學(xué)生充分表現(xiàn)自我的機(jī)會(huì)，同時(shí)教師也能借此機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的問題，并獲得教學(xué)效果的即時(shí)反饋。
五、點(diǎn)評(píng)
功率的教學(xué)一個(gè)難點(diǎn),以往的教學(xué)過程按教科書的思路進(jìn)行授課,課堂顯得枯燥,學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高。本教學(xué)設(shè)計(jì)按照新課標(biāo)的要求和理念，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個(gè)熟悉的生活情境，引起學(xué)生的注意和思考，再以想想議議學(xué)生小組討論的方式逐步引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)和功率的知識(shí)，最后讓學(xué)生用所學(xué)生解決實(shí)際問題，學(xué)生體現(xiàn)到學(xué)致用的樂趣。本人教學(xué)實(shí)踐證明，這節(jié)課取得不錯(cuò)的教學(xué)效果。
功與功率的教案篇3
磁場對電流的作用?教案
一、教學(xué)目標(biāo)
1.掌握磁場對電流作用的計(jì)算方法。
2.掌握左手定則。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.重點(diǎn)是在掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度定義的基礎(chǔ)上，掌握磁場對電流作用的計(jì)算方法，并能熟練地運(yùn)用左手定則判斷通電導(dǎo)線受到的磁場力的方向。
2.計(jì)算磁場力時(shí)，對通電導(dǎo)線在磁場中的不同空間位置，正確地運(yùn)用不同的三角函數(shù)和題目提供的方位角來計(jì)算是難點(diǎn)。
三、主要教學(xué)過程
(一)引入新課
復(fù)習(xí)提問：
1.磁感應(yīng)強(qiáng)度是由什么決定的?
答：磁感應(yīng)強(qiáng)度是由產(chǎn)生磁場的場電流的大小、分布和空間位置確定的。
2.磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式是什么?
3.磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式在什么條件下才成立?
成立。
4.垂直磁場方向放入勻強(qiáng)磁場的通電導(dǎo)線長l=1cm，通電電流強(qiáng)度i=10a，若它所受的磁場力f=5n，求(1)該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度b是多少?(2)若導(dǎo)線平行磁場方向。
答：因通電導(dǎo)線垂直磁場方向放入勻強(qiáng)磁場，所以根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式
5.若上題中通電導(dǎo)線平行磁場方向放入該磁場中，那么磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大?通電導(dǎo)線受到的磁場力是多少?
答：當(dāng)電流仍為i=10a，l‖b時(shí)，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，仍為b=0.5t，而通電導(dǎo)線所受磁場力f為零。
(二)教學(xué)過程設(shè)計(jì)
1.磁場對電流的作用(板書)
我們已經(jīng)了解到通電直導(dǎo)線垂直磁場方向放入磁場，它將受到磁場力的作用，根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式可以得出：
f=bil
當(dāng)通電導(dǎo)線平行磁場方向放入磁場中，它所受的磁場力為零?？磥磉\(yùn)用f=bil來計(jì)算磁場對電流的作用力的大小是有條件的，必須滿足l⊥b。
磁場力方向的確定，由左手定則來判斷。
提問：如果通電導(dǎo)線與磁感應(yīng)強(qiáng)度的夾角為θ時(shí)，如圖1所示磁場力的大小是多少?怎樣計(jì)算?
讓學(xué)生討論得出正確的結(jié)果。
我們已知，當(dāng)l⊥b時(shí)，通電導(dǎo)線受磁場力，f=bil，而當(dāng)l∥b時(shí)f=0，啟發(fā)學(xué)生將b分解成垂直l的b⊥和平行l(wèi)的b∥，因平行l(wèi)的b∥對導(dǎo)線作用力為零，所以實(shí)際上磁場b對導(dǎo)線l的作用力就是它的垂直分量b⊥對導(dǎo)線的作用力，如圖2所示。即
f=ilb⊥=ilbsinθ
磁場對電流的作用力——安培力(板書)
大?。篺=ilbsinθ(θ是l、b間夾角)
方向：由左手定則確定。
黑板上演算題：下列圖3中的通電導(dǎo)線長均為l=20cm，通電電流強(qiáng)度均為i=5a，它們放入磁感應(yīng)強(qiáng)度均為b=0.8t的勻強(qiáng)磁場中，求它們所受磁場力(安培力)。
讓五個(gè)同學(xué)上黑板上做，其他同學(xué)在課堂練習(xí)本上做，若有做錯(cuò)的，講明錯(cuò)在哪兒，正確解應(yīng)是多少，并把判斷和描述磁場力方向的方法再給學(xué)生講解一下(如圖4示)。
例1.兩根平行輸電線，其上的電流反向，試畫出它們之間的相互作用力。
分析：如圖5所示，a、b兩根輸電線，電流方向相反。通電導(dǎo)線b處在通電導(dǎo)線a產(chǎn)生的磁場中，受到a產(chǎn)生的磁場的磁場力作用;通電導(dǎo)線a處在通電導(dǎo)線b產(chǎn)生的磁場中，受到b產(chǎn)生的磁場的磁場力作用。我們可以先用安培定則確定通電導(dǎo)線b在導(dǎo)線a處的磁場方向bb，再用左手定則確定通電導(dǎo)線a受到的磁場力fa的方向;同理，再用安培定則先確定通電導(dǎo)線a在導(dǎo)線b處的磁場方向ba，再用左手定則確定通電導(dǎo)線b受到的磁場力fb的方向。經(jīng)分析得出反向電流的兩根平行導(dǎo)線間存在的相互作用力是斥力。
完成上述分析，可以讓同學(xué)在課堂作業(yè)本上畫出電流方向相同的平行導(dǎo)線間的相互作用力，自己得出同向電流的兩根平行導(dǎo)線間存在的相互作用是引力。
例2.斜角為θ=30°的光滑導(dǎo)體滑軌a和b，上端接入一電動(dòng)勢e=3v、內(nèi)阻不計(jì)的電源，滑軌間距為l=10厘米，將一個(gè)質(zhì)量為m=30g，電阻r=0.5Ω的金屬棒水平放置在滑軌上，若滑軌周圍存在著垂直于滑軌平面的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)閉合開關(guān)s后，金屬棒剛好靜止在滑軌上，如圖6，求滑軌周圍空間的磁場方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是多少?
解：合上開關(guān)s后金屬棒上有電流流過，且金屬棒保持靜止，由閉合電路歐姆定律
金屬棒靜止在滑軌上，它受到重力mg1和滑輪支持力n的作用，因軌道光滑，二力金屬棒不可能平衡，它必然還受到垂直于滑軌平面的磁場的安培力作用才能平衡，根據(jù)題意和左手定則判斷出，磁場方向垂直滑軌面斜向下，金屬棒受到磁場的安培力沿斜面向上，如圖7所示，由進(jìn)一步受力分析得出，若金屬棒平衡，則它受到的安培力f應(yīng)與重力沿斜面向下的分量mgsinθ大小相等，方向相反：
f-mgsinθ=0……①
又 f=bil代入①得bil=mgsinθ
(三)課堂小結(jié)
1.當(dāng)通電直導(dǎo)線垂直磁場方向放入磁場中時(shí)受到磁場的安培力，f=bil;當(dāng)通電直導(dǎo)線平行磁場方向放入磁場中時(shí)受到磁場的安培力為零。
2.當(dāng)通電直導(dǎo)線在磁場中，導(dǎo)線與磁場方向間的夾角為θ時(shí)，通電導(dǎo)線受到磁場的安培力f=ilbsinθ。
3.磁場對通電直導(dǎo)線的安培力的方向，用左手定則來判斷。(其內(nèi)容在書中p.226)
課外作業(yè)：物理第三冊(選修)p.227練習(xí)二。
功與功率的教案篇4
?教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識(shí)與技能
1.明確電場強(qiáng)度定義式的含義
2.知道電場的疊加原理，并應(yīng)用這個(gè)原理進(jìn)行簡單的計(jì)算.
(二)過程與方法
通過分析在電場中的不同點(diǎn)，電場力f與電荷電量q的比例關(guān)系，使學(xué)生理解比值f/q反映的是電場的強(qiáng)弱，即電場強(qiáng)度的概念;知道電場疊加的一般方法。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)分析和處理電場問題的一般方法。
重點(diǎn)：電場強(qiáng)度的概念及其定義式
難點(diǎn)：對電場概念的理解、應(yīng)用電場的疊加原理進(jìn)行簡單的計(jì)算
?教學(xué)流程】
(-)復(fù)習(xí)回顧——舊知鋪墊
1.庫侖定律的適用條件：
(l)真空(無其它介質(zhì));(2)點(diǎn)電荷(其間距r>>帶電體尺寸l)——非接觸力。
2、列舉：
(l)磁體間——磁力;(2)質(zhì)點(diǎn)間一一萬有引力。
經(jīng)類比、推理，得：
電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的。(電荷周圍產(chǎn)生電場，電場反過來又對置于其中的電荷施加力的作用)
引出電場、電場力兩個(gè)概念。本節(jié)課，我們主要研究電場問題，以及為描述電場而要引入的另一個(gè)嶄新的物理量——電場強(qiáng)度。
(二)新課教學(xué)
1.電場
(l)電場基本性質(zhì)：
電場客觀存在于任何電荷周圍，正是電荷周圍存在的這個(gè)電場才對引入的其它電荷施加力的作用。
(2)電場基本屬性：
電場源于物質(zhì)(電荷)，又對物質(zhì)(電荷)施力。再根據(jù)“力是物質(zhì)間的相互作用”這一客觀真觀，毫無疑問，電場是一種物質(zhì)。
(3)電場基本特征：
非實(shí)體、特殊態(tài)——看不見、摸不著、聞不到(人體各種感官均無直接感覺)。
電場是一種由非實(shí)體粒子所組成的具有特殊形態(tài)的物質(zhì)。
自然界中的物質(zhì)僅有兩種存在的形態(tài)，一種是以固、液、氣等普通形態(tài)存在的實(shí)體物質(zhì);而另一種，就是以特殊形態(tài)存在的非實(shí)體物質(zhì)——場物質(zhì)。
(4)電場的檢驗(yàn)方法(由類比法推理而得)：
無論物質(zhì)處于什么形態(tài)，我們都可以通過一定手段去感知它的存在，只是感知方式或使用工具不同而已，例如：
①生物學(xué)中動(dòng)植物的體系胞可以通過電子顯微鏡(利用其放大作用)來觀察。
②化學(xué)中的某些氣體可以通過人體的感官來感知(氯氣——色覺，氨氣——嗅覺)
③生活中電視塔發(fā)射的電磁波可以通過電視接收機(jī)(轉(zhuǎn)換為音像信號(hào))來感知。
④物理學(xué)中磁體周圍的磁場可以通過放入其中的小磁針來檢驗(yàn)(磁場對場內(nèi)小磁針有力作用——磁場的力性)。
⑤物理學(xué)中電荷周圍的電場可以通過放入其中的檢驗(yàn)電荷來檢驗(yàn)(電場對場內(nèi)的電荷有力作用——電場的力性)。
2.電場強(qiáng)度
(l)模擬實(shí)驗(yàn)：
下面以點(diǎn)電荷q(場源電荷)形成的電場為例，探討一下檢驗(yàn)電荷q在到q距離(用r表示)不同的位置(場點(diǎn))所受電場力f有何不同。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通過觀察與分析可以得出，同一個(gè)檢驗(yàn)電荷在點(diǎn)電荷q形成的電場中的不同位置所受電場力的大小、方向均不同.因?yàn)檫@個(gè)電場力是同一個(gè)電場給同一個(gè)檢驗(yàn)電荷的，所以，場源電荷周圍不同位置的電場有強(qiáng)弱之分和方向之別;電場中同一位置，不同電荷所受電場力也不同，但是，電場力與檢驗(yàn)電荷的電荷量之比卻是一個(gè)不變的常量。前者引出電場強(qiáng)度概念;后者點(diǎn)明場強(qiáng)與檢驗(yàn)電荷無關(guān)，而只由電場本身性質(zhì)決定(電場強(qiáng)度的定義方案也由此而得)。
(2)電場強(qiáng)度(簡稱“場強(qiáng)”)：
①定義：放入電場中某一點(diǎn)的電荷受到的電場力和它的電荷量q的比值叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度，簡稱場強(qiáng)，用符號(hào)e表示。
②定義式：e=f/q
③單位：n/c
④電場強(qiáng)度是矢量
同一檢驗(yàn)電荷在電場中不同的點(diǎn)所受電場力方向不同，因此，場強(qiáng)不僅有大小，而且有方向，是矢量。用檢驗(yàn)電荷所受電場力的方向表征場強(qiáng)方向比較恰當(dāng)，但是，正、負(fù)檢驗(yàn)電荷在電場中同一點(diǎn)所受電場力方向不同且截然相反，怎么來定義場強(qiáng)方向呢?
回顧定義磁場方向時(shí)，檢驗(yàn)小磁針靜止時(shí)n、s極所指方向也是相反的，人為規(guī)定：小磁針n極指向?yàn)榇艌龇较颍@是人們的一種習(xí)慣。電場強(qiáng)度方向的定義也是如此。即規(guī)定正的檢驗(yàn)電荷所受的電場力方向?yàn)閳鰪?qiáng)方向。
⑤定義模式：比值法
3.比值法定義物理量
(l)原則：被定義量與定義用量無關(guān)。
(2)應(yīng)用舉例(學(xué)生活動(dòng))：
速度v=s/t。單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移。v大→運(yùn)動(dòng)得快。
密度ρ=m/v。單位體積內(nèi)所含的質(zhì)量。ρ大→質(zhì)量密集。
加速度a=△v/t。單位時(shí)間內(nèi)速度的變化.a大→速度變化快。
電阻r=u/i。因果倒置，但已習(xí)慣。r大→阻電性強(qiáng)。
場強(qiáng)e=f/q。單位電荷量所受電場力。e大→電場越強(qiáng)。
4.點(diǎn)電荷的電場一—場強(qiáng)定義式的應(yīng)用
(l)公式推導(dǎo)：
(2)場強(qiáng)特征：
①大小：近強(qiáng)遠(yuǎn)弱，同心球面上名點(diǎn)，場強(qiáng)值相等
②方向：正電荷周圍的場強(qiáng)方向一發(fā)散;
(3)決定因素：
①大?。河蓷钤措姾傻碾姾闪縬以及場原電荷到場點(diǎn)之距r“全權(quán)”決定，而與檢驗(yàn)電荷的電荷量q的大小及其存在與否無關(guān)。
②方向：由場源電荷電性決定。
例：一點(diǎn)電荷q=2.0×10-8c，在距此點(diǎn)電荷30cm處，該點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的場強(qiáng)是多少?
5.電場強(qiáng)度的疊加
電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和。
例：如圖所示，要真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1=3.0×10-8c和q2=-3.0×10-8c，它們相距0.1m.求電場中a點(diǎn)的場強(qiáng)。a點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離r相等，r=0.1m。
(四)課堂小結(jié)
1.對比法推知電場的存在，比值法定義電場的強(qiáng)度。
2.電荷間相互作用形式與本質(zhì)之區(qū)別
(l)形式上：電荷對電荷的作用——非接觸力。
(2)本質(zhì)上：電場對電荷的作用——接觸力。(受電場力作用的電荷肯定處于電場中)
3.場強(qiáng)幾種表達(dá)式的對比
(l)e=f/q——定義式，適用于任意電場。
(2)——決定式，適用于真空中點(diǎn)電荷形成的電場。
功與功率的教案篇5
（一）教學(xué)目的
1．掌握電功率的概念（物理意義、定義、計(jì)算公式，單位）。
2．理解什么是額定電壓、額定功率。知道額定電壓、額定功率與實(shí)際電壓、實(shí)際功率的。別。
（二）教具
低壓電源，演示電流表、電壓表，標(biāo)有“3.8v”的小燈泡，開關(guān)、滑動(dòng)變阻器各一個(gè)，導(dǎo)線若干，“220v40w”白熾燈泡一只，畫上用電器銘牌的小黑板一塊，寫有例題、預(yù)習(xí)題的小黑板一塊。
（三）教學(xué)過程
1．復(fù)習(xí)，引入新課
問：（l）怎樣比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢？（物體在單位時(shí)間內(nèi)通過的路程棗速度。）
（2）怎樣比較力對物體做功的快慢？（物體在單位時(shí)間內(nèi)完成的功棗一功率。）
（3）怎樣比較電流做功的快慢？（掛出寫有例題的小黑板。）
例：電流通過洗衣機(jī)的電動(dòng)機(jī)，通電半小時(shí)做功180000焦；電流通過公共電車的電動(dòng)機(jī)，通電2秒鐘做功120000焦。問：①電流通過哪個(gè)電動(dòng)機(jī)做功多？（通過洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)）②電流通過哪個(gè)電動(dòng)機(jī)做功快呢？
告訴學(xué)生，電流做功的快做，僅從它做功的多少來考慮是不行的，必須看它們在相同的時(shí)間里哪個(gè)做的功多，這就跟比較運(yùn)動(dòng)快慢和物體做功的快慢一樣。
分別計(jì)算出電流通過洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)、電車電動(dòng)機(jī)每秒鐘做的功：i00焦、60000焦。結(jié)論：電流通過電車的電動(dòng)機(jī)做功快。
指出：日常生活中，不僅要了解電流做功的多少，還需要知道電流做功的快慢。在物理學(xué)中是用“電功率”來表示電流做功的快慢。
2．進(jìn)行新課
（1）電功率（師生共同討論下列的內(nèi)容）
①定義：電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做電功率，用字母p來表示。
②意義：表示電流做功的快慢。
表明：電功率等于電壓與電流的乘積。（注意：上述兩個(gè)公式適用于任何電路）
④單位：瓦、千瓦。
1瓦=1焦／秒=1伏·安，
l千瓦=1000瓦。
⑤導(dǎo)出計(jì)算電功的另一公式w=pt和電功的單位干瓦時(shí)。
w=pt=l千瓦×i時(shí)=1千瓦時(shí)
=1000瓦×3600秒=3.6×106焦。
⑥例題（本節(jié)課本上的〔例題〕）：通過該例題的講評(píng)，向?qū)W生強(qiáng)調(diào)要正確使用w=pt這個(gè)公式，注意公式中各量的單位。公式與單位：
w=pt w=pt
焦瓦秒 千瓦·時(shí)干瓦時(shí)
可再做一些w=pt的口頭練習(xí)
（2）額定功率
手拿一個(gè)“220v40w”的燈泡提問：通常我們說這是一只4d瓦的燈泡，那是一把60瓦的電烙鐵，是什么意思？
①演示實(shí)驗(yàn)
告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯繜襞莸牧炼雀妷旱年P(guān)系。
介紹實(shí)驗(yàn)裝置，組成如圖1所示的電路。
讓學(xué)生觀察：兩表的示數(shù)和燈泡的亮度。
實(shí)驗(yàn)過程：a．閉合開關(guān)移動(dòng)滑片p使表的示數(shù)為2.5伏，
在下表中記錄u、i讀數(shù)和燈泡的亮度。
b．移動(dòng)滑片p，使表的示數(shù)為2伏，記錄。
c．移動(dòng)滑片p，使表的成數(shù)為2.8伏，記錄。
實(shí)驗(yàn)記錄
②師生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析討論并小結(jié)如下：
a．在不同的電壓下，同一個(gè)用電器的電功率不是一樣大，燈泡消耗的功率可由p=ui來計(jì)算。
b、燈泡的亮度由它實(shí)際消耗的電功率決定。燈泡越亮，表明其消耗的電功率越大。c．用電器正常工作時(shí)的電壓叫做額定電壓，用電器在額定電壓下的功率叫做額定功率，為了使用電器正常工作，應(yīng)使用電器在額定電壓下工作。
d．每個(gè)用電器的額定功率只有一個(gè)，而實(shí)際功率有許多個(gè)，我們平常說這是一個(gè)40瓦的燈泡，指的是這個(gè)燈泡的額定功率是40瓦。
e．根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知實(shí)際功率和額定功率的關(guān)系：
當(dāng)u實(shí)=u額時(shí)，p實(shí)=p額，用電器正常工作；
當(dāng)u實(shí)
當(dāng)u實(shí)>u額時(shí)，p實(shí)>p額，用電器容易被燒壞。
③教師出示一個(gè)“220v40w”的燈泡和銘牌，讓學(xué)生觀察，然后掛出有銘牌的小黑板，介紹燈泡上的標(biāo)志和銘牌的意義。最后讓學(xué)生看書上的一些電器設(shè)備的功率。
3．小結(jié)：略。
4．布置作業(yè)：
（1）課本本節(jié)的練習(xí)3、4。
（2）預(yù)習(xí)下節(jié)實(shí)驗(yàn)。（預(yù)習(xí)題抄在小黑板上。）
預(yù)習(xí)題：
1．實(shí)驗(yàn)的目的是什么？
2．必須測出哪些物理量？實(shí)驗(yàn)的原理是什么？
3．需要哪些實(shí)驗(yàn)器材？
4．實(shí)驗(yàn)中為什么要用滑動(dòng)變阻器？它和燈泡應(yīng)如何連接？
5．怎樣組成電路？請畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。
6．怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。
7．在什么條件下測出的功率才是小燈泡的額定功率？
（四）說明
l、理解額定電壓、額定功率與實(shí)際電壓、實(shí)際功率的關(guān)系是本節(jié)課的難點(diǎn)。學(xué)生對這些不易分清，通過演示實(shí)驗(yàn)來講解，比較直觀，學(xué)生易于接受。在這里主要是講清概念，不要急于進(jìn)行較復(fù)雜的計(jì)算。
2．布置學(xué)生預(yù)習(xí)下節(jié)課的實(shí)驗(yàn)，一是為了復(fù)習(xí)鞏固電功率的概念，二是為下節(jié)課順利實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。
3．對于較好的學(xué)生可布置他們課后推導(dǎo)對純電阻電路適用的
功與功率的教案篇6
教學(xué)準(zhǔn)備
教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
⑴體會(huì)伽利略的理想實(shí)驗(yàn)思想。
⑵理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義;理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。
⑶理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的量度。
2.過程與方法
⑴通過回顧歷史探究過程理解牛頓第一定律的形成過程。
⑵理解理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
⑴通過運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的歷史探究過程，使學(xué)生體會(huì)規(guī)律的形成都有一個(gè)從感性到理性、從低級(jí)到高級(jí)的產(chǎn)生、發(fā)展和演變的過程。
⑵通過理想斜面的教學(xué)，體會(huì)理想實(shí)驗(yàn)的魅力。
教學(xué)重難點(diǎn)
?重點(diǎn)】加深對牛頓第一定律和慣性的理解。
?難點(diǎn)】轉(zhuǎn)變經(jīng)驗(yàn)概念，明確慣性是物體的一種屬性，任何物體都具有，牛頓定律是慣性現(xiàn)象的規(guī)律總結(jié)。
教學(xué)過程
(一)創(chuàng)設(shè)游戲，引入課題
撕紙游戲
猜一猜：
1.一張紙已剪成兩截，但未完全剪斷，如果迅速用力撕兩邊，紙會(huì)斷成幾截?
2.現(xiàn)在把紙剪成三截，但未完全剪斷，如果迅速用力撕兩邊，紙會(huì)斷成幾截?
大家不要?jiǎng)邮?，先猜一猜?/p>
3.如果在中間的紙下面夾一個(gè)夾子，然后迅速撕兩邊，紙會(huì)斷成幾截?
請大家想一想：為什么是這樣一個(gè)結(jié)果呢?怎樣解釋我們的游戲呢?其實(shí)，在我們的游戲中還涉及到一個(gè)古老的話題──力和運(yùn)動(dòng)：用力撕紙，紙條斷開運(yùn)動(dòng)起來。運(yùn)動(dòng)和力之間到底有什么關(guān)系呢?帶著這些問題，我們一起來體驗(yàn)古人的探究過程，學(xué)習(xí)古人的探究方法，進(jìn)一步理解論述運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系的牛頓第一定律。
(二)回顧歷史，探究定律
1.情景設(shè)問，經(jīng)驗(yàn)猜想
在人類歷史的長河中，運(yùn)動(dòng)和力如影隨形，總是和人們的生活、生產(chǎn)密切相關(guān)。比如：馬拉車則車前進(jìn)，不再拉，前進(jìn)的車會(huì)停下來;人象推車則車前進(jìn)，不再推，前進(jìn)的車會(huì)停下來;踢球，球沿草地向前滾動(dòng)，不再踢，滾動(dòng)的球會(huì)慢慢停下來。
思考：運(yùn)動(dòng)和力之間有什么關(guān)系呢?
最早提出這個(gè)問題并給出經(jīng)驗(yàn)猜想的是古希臘學(xué)者亞里士多德。
他根據(jù)生活生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)猜想：必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng);沒有力的作用，物體就要靜止在一個(gè)地方。運(yùn)動(dòng)需要力維持。
他的觀點(diǎn)來自實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，還能用實(shí)際經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證，所以被人們廣泛接受，并維持了近兩千年。
設(shè)問：我們現(xiàn)在知道，他的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。那么他有貢獻(xiàn)嗎?
亞里士多德的貢獻(xiàn)：開創(chuàng)了一個(gè)新的研究領(lǐng)域。
首先質(zhì)疑并深入研究的是十六世紀(jì)的伽利略。他觀察了球的滾動(dòng)。
2.質(zhì)疑假設(shè)，科學(xué)猜想
當(dāng)球沿斜面向下滾動(dòng)時(shí)，它的速度增大，而向上滾動(dòng)時(shí)，速度減小。他由此猜想：當(dāng)球沿水平面滾動(dòng)時(shí)，它的速度應(yīng)該不增不減。實(shí)際觀察的結(jié)果是：沿水平面滾動(dòng)的球越來越慢，最后停下來。
①現(xiàn)象：沿水平面滾動(dòng)的球越來越慢，最后停下來。
按照亞里士多德的觀點(diǎn)，球停下來是因?yàn)闆]有力的作用。伽利略恰恰從這一現(xiàn)象出發(fā)，對亞里士多德的觀點(diǎn)提出質(zhì)疑。
②質(zhì)疑：滾動(dòng)的球之所以停下來，真的是因?yàn)闆]有力的作用嗎?
設(shè)問：球停下來的原因是什么呢?
在伽利略之前，人們還沒有意識(shí)到摩擦力這種無形的力，伽利略是第一個(gè)意識(shí)到摩擦力的人。
他改變了水平面的粗糙程度，發(fā)現(xiàn)：水平面越光滑，球滾得越遠(yuǎn)。于是，他推斷這是摩擦阻力作用的結(jié)果。
結(jié)論：滾動(dòng)的球停下來，是摩擦阻力作用的結(jié)果。
③假設(shè)：若沒有摩擦阻力，沿水平面滾動(dòng)的球?qū)⒃鯓舆\(yùn)動(dòng)呢?
④猜想：若沒有摩擦阻力，球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾動(dòng)下去。
過渡：伽利略設(shè)計(jì)了一個(gè)雙斜面實(shí)驗(yàn)。
3.實(shí)驗(yàn)探究，得出結(jié)論
(1)雙斜面實(shí)驗(yàn)
左斜面固定，右斜面傾角可變。實(shí)驗(yàn)中我們設(shè)定小球始終從左斜面定位卡處由靜止釋放。
①固定右斜面，改變小球所受的摩擦，觀察小球上升的高度怎樣變化。重復(fù)一次。
思考：
1.小球所受摩擦阻力的大小與小球上升的高度之間有什么關(guān)系?
2.摩擦阻力的大小與釋放點(diǎn)到上升的點(diǎn)的高度差是什么關(guān)系?
3.如果沒有摩擦，小球會(huì)上升到多高的地方?
②減小右斜面傾角，觀察小球沿斜面運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離怎樣變化。重復(fù)一次。
思考：
1.減小右斜面傾角，小球沿斜面運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離如何變化?
2.如果沒有摩擦，減小右斜面傾角，沿斜面滾動(dòng)的最遠(yuǎn)距離怎樣變化?小球?qū)⑸仙蕉喔叩牡胤?
③將右斜面放平，釋放小球，觀察小球的運(yùn)動(dòng)。
思考：
1.如果水平木板足夠長，小球會(huì)停下來嗎?
2.如果沒有摩擦，水平木板足夠長，小球?qū)L到哪里去呢?
過渡：現(xiàn)在通過動(dòng)畫來模擬沒有摩擦阻力時(shí)小球的運(yùn)動(dòng)。我們?yōu)閯?dòng)畫配了一段話劇。
(2)動(dòng)畫模擬
(老師扮演伽利略，學(xué)生扮演小球。)
伽利略：小球先生(小姐)，如果沒有摩擦，你會(huì)爬上什么高度呢?
小球：我會(huì)搭乘夢想的階梯一步一步往上爬，直到爬上原來的高度。
伽利略;如果我減小右斜面的傾角，你還會(huì)爬到原來的高度嗎?
小球：夢想有多高，我就可以爬多高，只是我要走的路程更長了。
伽利略：如果我繼續(xù)減小右斜面的傾角呢?
小球：我心依舊，只是又多了一段山水之程。
伽利略：如果我把右斜面放平，你還會(huì)為了自己的夢想而前行嗎?
小球：路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索。既然選擇了高度，留給世界的便只能是背影。
播放周杰倫的《蝸牛》節(jié)選：我要一步一步往上爬/在點(diǎn)乘著葉片往前飛/小小的天留過的淚和汗/總有一天我有屬于我的天
希望同學(xué)們像小球一樣懷著夢想，沿著人生的軌道一步一步往前行!總有一天，你有屬于你的天!
過渡：伽利略的雙斜面實(shí)驗(yàn)是一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)。
(3)理想實(shí)驗(yàn)的魅力：
實(shí)驗(yàn)(事實(shí))+邏輯推理
通過可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，加上合理的邏輯推理，得出規(guī)律的一種方法。
理想實(shí)驗(yàn)的魅力：實(shí)驗(yàn)不能實(shí)現(xiàn)的地方，思維向前一步。
這種方法非常了不起!愛因斯坦是這樣評(píng)價(jià)的：伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法是人類思想最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端。這個(gè)評(píng)價(jià)實(shí)事求是，從亞里士多德到伽利略，經(jīng)歷了2000多年，物理學(xué)徘徊不前;從伽利略到愛因斯坦，只經(jīng)歷300多年，物理學(xué)的大廈初步建立，大師輩出。這都得益于伽利略首創(chuàng)的實(shí)驗(yàn)研究方法。
過渡：通過雙斜面理想實(shí)驗(yàn)，伽利略得出了結(jié)論。
(3)伽利略：若沒有摩擦阻力，沿水平面滾動(dòng)的球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾動(dòng)下去。運(yùn)動(dòng)不需要力維持。
回顧、思考：
①靜止的車、足球?yàn)槭裁催\(yùn)動(dòng)起來?
②運(yùn)動(dòng)的車、足球?yàn)槭裁磿?huì)停下來?
③力和運(yùn)動(dòng)之間有什么關(guān)系?
力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
設(shè)問：運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是用什么物理量描述?
車由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，受到了推、拉力;由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止，受到了摩擦阻力。足球由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，受到了腳的力;由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止，受到了草地的摩擦阻力。
過渡：與伽利略同時(shí)代的法國科學(xué)家笛卡爾對他的觀點(diǎn)進(jìn)行了補(bǔ)充。
4.補(bǔ)充完善，形成定律
(1)笛卡爾的補(bǔ)充：除非物體受到力的作用，物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，永遠(yuǎn)不會(huì)使自己沿曲線運(yùn)動(dòng)，而只保持在直線上運(yùn)動(dòng)。這應(yīng)成為一個(gè)原理，它是人類整個(gè)自然觀的基礎(chǔ)。
笛卡爾補(bǔ)充了物體不受力時(shí)保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
過渡：1642年，伽利略逝世，1643年牛頓在英國誕生。牛頓是人類歷最偉大的科學(xué)家之一。主要貢獻(xiàn)有發(fā)明了微積分，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律和經(jīng)典力學(xué)，設(shè)計(jì)并制造了第一架反射式望遠(yuǎn)鏡等等。
牛頓在1687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中提出了三條運(yùn)動(dòng)定律。牛頓把伽利略、笛卡爾的正確結(jié)論總結(jié)成為牛頓第一定律，它是牛頓物理學(xué)的基石。
(2)牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。
過渡：現(xiàn)在我們來理解定律。
(三)理解定律，了解慣性
思考：牛頓第一定律中論述的運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系是怎樣的?
1.運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
物體不受力，保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài);運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化，物體一定受到力的作用。
思考：物體不受力時(shí)“總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)”，這能不能通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證呢?
不能。由于不受力作用的物體是不存在的。許多阻力很小的現(xiàn)象可以幫助我們理解牛頓第一定律。
2.阻力很小的現(xiàn)象：冰壺
從視頻可以看出，冰壺在一段時(shí)間內(nèi)速度的大小和方向幾乎不變，直到碰上另一個(gè)冰壺。
思考：定律中還論述了什么呢?
3.慣性：
①概念：物體保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。
設(shè)問：一切物體都有慣性。做變速運(yùn)動(dòng)的物體有慣性嗎?
當(dāng)物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于慣性，物體會(huì)抵抗速度的改變，從而使速度的改變需要一段時(shí)間。比如汽車緊急剎車時(shí)不會(huì)立即停下來，而是繼續(xù)向前滑行一段距離。
②一切物體有慣性，有抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”。
物體慣性大，“本領(lǐng)”大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變;物體慣性小，“本領(lǐng)”小，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)易改變。
思考并猜想：物體的慣性大小和什么因素有關(guān)?
游戲：用嘴吹書
提起書，用力氣吹垂下的封面;用手提起封面，用力氣吹垂下的書。
思考：你觀察到了什么現(xiàn)象?這個(gè)現(xiàn)象能說明慣性和質(zhì)量的關(guān)系嗎?
③慣性與質(zhì)量：質(zhì)量是慣性大小的量度。
質(zhì)量只有大小，沒有方向，是標(biāo)量。在國際單位制中，質(zhì)量的單位是千克，單位符號(hào)為kg。
在初中質(zhì)量定義為物體所含物質(zhì)的多少;現(xiàn)在進(jìn)一步從慣性的角度認(rèn)識(shí)了質(zhì)量;以后還要從物體間的引力認(rèn)識(shí)質(zhì)量。
過渡：現(xiàn)在，就可以解釋撕紙游戲了。
(四)再設(shè)情景，規(guī)律應(yīng)用
1.思考：怎樣解釋撕紙游戲?
有夾子，增大了中部的質(zhì)量，增大了慣性。當(dāng)迅速撕開兩邊時(shí)，中部仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以撕成三截。無夾子，中間紙條慣性很小，靜止?fàn)顟B(tài)易改變。由于撕開紙條的力左右有差異，所以撕成兩截。
過渡：了解了慣性的知識(shí)，我們還能用它判斷是非。
2.美國空軍ufo檔案記載，1952.12.6黎明前，一架b29轟炸機(jī)在墨西哥灣上空訓(xùn)練時(shí)，一個(gè)很大的不明飛行物以4000km～15000km的時(shí)速靠近、經(jīng)過、遠(yuǎn)離它。在目擊描述中，不明飛行物能迅速增減速度，甚至還能驟然停止。
思考：1.如果沒有特別的裝置，ufo驟然停止時(shí)，外星人飛行員的命運(yùn)是怎樣的?
2.人們想象外星人持有慣性消除器，用來消除自身的慣性，以便應(yīng)對速度的迅速變化，你怎么看?
我們利用慣性的知識(shí)發(fā)現(xiàn)了ufo檔案記載中的疑點(diǎn)。希望大家在遇到問題時(shí)利用所學(xué)知識(shí)，冷靜分析。
(五)課堂總結(jié)，課外探究
1.了解了運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系的探究過程。
在探究過程中，亞里士多德是開拓者。伽利略首創(chuàng)了理想實(shí)驗(yàn)方法;笛卡爾補(bǔ)充了伽利略的觀點(diǎn);牛頓提出了慣性、力、慣性參考系的概念。
2.體會(huì)了理想實(shí)驗(yàn)的魅力：實(shí)驗(yàn)(事實(shí))+邏輯推理
3.深入理解了牛頓第一定律，知道了質(zhì)量是慣性大小的量度。
4.后來愛因斯坦等科學(xué)家又進(jìn)一步發(fā)展了牛頓第一定律。沒有哪一個(gè)定律是終極真理，物理學(xué)的大廈永不封頂，還等待你們?yōu)樗泶u加瓦!
課外探究：有人說劉謙的螺絲魔術(shù)__了牛頓第一定律：不給螺帽力的作用，螺帽也能運(yùn)動(dòng)起來。你怎么看?請?jiān)诎俣戎兴阉鳌皠⒅t螺絲魔術(shù)揭秘”，弄清劉謙螺絲魔術(shù)的原理。
效果分析：
因?yàn)楸竟?jié)內(nèi)容在初中已有接觸，所以在本節(jié)課的設(shè)計(jì)中，我想能不能讓學(xué)生通過對本課的預(yù)習(xí)和課外查閱資料，由學(xué)生參與互動(dòng)，最后老師以總結(jié)者的身份來點(diǎn)評(píng)和補(bǔ)充效果好。
特別是實(shí)驗(yàn)、視頻、小品的使用，激發(fā)了學(xué)生興趣，促進(jìn)了教學(xué)。
關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的發(fā)展過程是很好的物理學(xué)史的教材，如何讓學(xué)生在一堂課中體驗(yàn)這種物理規(guī)律形成過程是我們所要思考的。
功與功率的教案篇7
教學(xué)目標(biāo)：
1、理解麥克斯韋電磁場理論的兩個(gè)支柱：變化的磁場產(chǎn)生電場、變化的電場產(chǎn)生磁場。了解變化的電場和磁場相互聯(lián)系形成同一的電磁場。
2、了解電磁場在空間傳播形成電磁波。
3、了解麥克斯韋電磁場理論以及赫茲實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展中的貢獻(xiàn)。體會(huì)兩位科學(xué)家研究物理問題的思想方法。
教學(xué)過程：
一、偉大的預(yù)??
說明：法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象那年，麥克斯韋在蘇格蘭愛丁堡附近誕生，從小就表現(xiàn)出了驚人的數(shù)學(xué)和物理天賦，他從小熱愛科學(xué)，喜歡思考，1854年從劍橋大學(xué)畢業(yè)后，精心研讀了法拉第的著作，法拉第關(guān)于“場”和“力線”的思想深深吸引了麥克斯韋，但麥克斯韋也發(fā)現(xiàn)了法拉第定性描述的弱點(diǎn)，那就是不能定量的描述電場和磁場的關(guān)系。因此，這位初出茅廬的科學(xué)家決定用他的數(shù)學(xué)才能來彌補(bǔ)。1860年初秋，麥克斯韋特意去拜訪法拉第，兩人雖然在年齡上相差四十歲，在性情、愛好、特長方面也迥然各異，可是對物質(zhì)世界的看法卻產(chǎn)生了共鳴。法拉第鼓勵(lì)麥克斯韋：“你不應(yīng)停留在數(shù)學(xué)解釋我的觀點(diǎn)”，而應(yīng)該突破它。
說明：麥克斯韋學(xué)習(xí)了庫侖、安培、奧斯特、法拉第、亨利的研究成果，結(jié)合了自己的創(chuàng)造性工作，最終建立了經(jīng)典電磁場理論。
說明：法拉第電磁感應(yīng)定律告訴我們：閉合線圈中的磁通量發(fā)生變化就能產(chǎn)生感應(yīng)電流，我們知道電荷的定向移動(dòng)形成電流，為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流呢?一定是有了感應(yīng)電場，因此，麥克斯韋認(rèn)為，這個(gè)法拉第電磁感應(yīng)的實(shí)質(zhì)是變化的磁場產(chǎn)生電場，電路中的電荷就在這個(gè)電場的作用下做定向移動(dòng)，產(chǎn)生了感應(yīng)電流。即使變化的磁場周圍沒有閉合電路，同樣要產(chǎn)生電場。變化的磁場產(chǎn)生電場，這是一個(gè)普遍規(guī)律
說明：自然規(guī)律存在著對稱性與和諧性，例如有作用力就有反作用力。既然變化的磁場能夠產(chǎn)生電場，那么變化的電場能否產(chǎn)生磁場呢?麥克斯韋大膽地假設(shè)，變化的電場能夠產(chǎn)生磁場。
問：什么現(xiàn)象能夠說明變化的電場能夠產(chǎn)生磁場?(例如通電螺線管中的電流發(fā)生變化，那么螺線管內(nèi)部的磁場要發(fā)生變化)
說明：根據(jù)這兩個(gè)基本論點(diǎn)，麥克斯韋推斷：如果在空間在空間某區(qū)域中有不均勻變化的電場，那么這個(gè)變化的電場能夠引起變化的磁場，這個(gè)變化的磁場又引起新的變化的電場.........這樣變化的電場引起變化的磁場，變化的磁場又引起變化的電場，變化的電場和磁場交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)傳播就形成了電磁波。
二、電磁波
問：在機(jī)械波的橫波中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向之間有何關(guān)系?(兩者垂直)
說明：根據(jù)麥克斯韋的理論，電磁波中的電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度互相垂直，而且兩者均與電磁波的傳播方向垂直，電磁波是橫波。
問：電磁波以多大的速度傳播呢?(以光速c傳播)
問：在機(jī)械波中是位移隨時(shí)間做周期性變化，在電磁波中是什么隨時(shí)間做周期性變化呢?(電場強(qiáng)度e和磁感應(yīng)強(qiáng)度b)
三、赫茲的電火花
說明：德國科學(xué)家赫茲證明了麥克斯韋關(guān)于電磁場的理論
板書設(shè)計(jì)
一、偉大的預(yù)??
1、變化的磁場產(chǎn)生電場
變化的電場產(chǎn)生磁場
2、變化的電場和磁場交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)傳播形成電磁波
二、電磁波
1、電磁波是橫波，e和b互相垂直，而且兩者均與電磁波的傳播方向垂直÷
2、電磁波以光速c傳播)
3、電磁波中電場強(qiáng)度e和磁感應(yīng)強(qiáng)度b隨時(shí)間做周期性變化
三、赫茲的電火花
赫茲證明了麥克斯韋關(guān)于電磁場的理論
功與功率的教案篇8
一、引入新課
演示實(shí)驗(yàn)：讓物塊在旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)上盡可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
教師：物塊為什么可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)?這節(jié)課我們就來研究這個(gè)問題。
(設(shè)計(jì)意圖：從實(shí)驗(yàn)引入，激發(fā)學(xué)生的好奇心，活躍課堂氣氛。)
二、新課教學(xué)
向心力
1.向心力的概念
學(xué)生：在教師引導(dǎo)下對物塊進(jìn)行受力分析：物塊受到重力、摩擦力與支持力。
教師：物塊所受到的合力是什么?
學(xué)生：重力與支持力相互抵消，合力就是摩擦力。
教師：這個(gè)合力具有怎樣的特點(diǎn)?
學(xué)生：思考并回答：方向指向圓周運(yùn)動(dòng)的圓心。
教師：得出向心力的定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的指向圓心的合力。
(做好新舊知識(shí)的銜接，使概念的得出自然、流暢。)
2.感受向心力
學(xué)生：學(xué)生手拉著細(xì)繩的一端，使帶細(xì)繩的鋼球在水平面內(nèi)盡可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
教師：鋼球在水平面內(nèi)盡可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，什么力使鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)?
學(xué)生：對鋼球進(jìn)行受力分析，發(fā)現(xiàn)拉力使鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)。
(設(shè)計(jì)意圖：利用常見的小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生對向心力的感性認(rèn)識(shí)。)
教師：也就是說，鋼球受到的拉力充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。大家動(dòng)手實(shí)驗(yàn)并猜想：拉力的大小與什么因素有關(guān)?
學(xué)生：動(dòng)手體驗(yàn)并猜想：拉力的大小可能與鋼球的質(zhì)量m、線速度的v、角速度
