物理教案-闭合电路欧姆定律(通用11篇)
物理教案-闭合电路欧姆定律 篇1
第二章
恒定电流
2.7 闭合电路欧姆定律
教材分析
闭合电路的欧姆定律在体现功能关系上是一个很好的素材,因此帮助学生理解电路中的能量转化关系是本节的关键。外部电路从电势降低的角度学生是容易理解的,但在内部电路,一定要让学生理解电源内部反应层的作用,把其他形式能量转化为电能,电势要增加。学情分析
学生已经从做工的角度认识了电动势的概念,本节依照通过功能关系的分析建立闭合电路的欧姆定律是可行的。如果学生能娴熟的从功和能的角度分析物理过程,对于解决物理问题是有好处的。新课标要求
(一)知识与技能
1、能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式,知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。
2、理解路端电压与负载的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题。
3、掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
4、熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。
5、理解闭合电路的功率表达式,知道闭合电路中能量的转化。
(二)过程与方法
1、通过演示路端电压与负载的关系实验,培养学生利用“实验研究,得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法。
2、通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
(三)情感、态度与价值观
通过本节课教学,加强对学生科学素质的培养,通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。教学重点
1、推导闭合电路欧姆定律,应用定律进行有关讨论。
2、路端电压与负载的关系 ★教学难点
路端电压与负载的关系 教学方法
演示实验,讨论、讲解 教学用具:
滑动变阻器、电压表、电流表、电键、导线若干、投影仪、多媒体电脑 教学过程
(一)引入新课
教师:前边我们知道电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。只有用导线将电源、用电器连成闭合电路,电路中才有电流。那么电路中的电流大小与哪些因素有关?电源提供的电能是如何在闭合电路中分配的呢?今天我们就学习这方面的知识。
(二)进行新课
1、闭合电路欧姆定律
教师:(投影)教材图2.7-1(如图所示)
教师:闭合电路是由哪几部分组成的? 学生:内电路和外电路。
教师:在外电路中,沿电流方向,电势如何变化?为什么?
学生:沿电流方向电势降低。因为正电荷的移动方向就是电流方向,在外电路中,正电荷受静电力作用,从高电势向低电势运动。
教师:在内电路中,沿电流方向,电势如何变化?为什么?
学生(代表):沿电流方向电势升高。因为电源内部,非静电力将正电荷从电势低处移到电势高处。
教师:这个同学说得确切吗?
学生讨论:如果电源是一节干电池,在电源的正负极附近存在着化学反应层,反应层中非静电力(化学作用)把正电荷从电势低处移到电势高处,在这两个反应层中,沿电流方向电势升高。在正负极之间,电源的内阻中也有电流,沿电流方向电势降低。
教师:(投影)教材图2.7-2(如图所示)内、外电路的电势变化。
教师:引导学生推导闭合电路的欧姆定律。可按以下思路进行:
设电源电动势为E,内阻为r,外电路电阻为R,闭合电路的电流为I,(1)写出在t时间内,外电路中消耗的电能E外的表达式;
2、路端电压与负载的关系
教师:对给定的电源,E、r均为定值,外电阻变化时,电路中的电流如何变化? 学生:据I=E可知,R增大时I减小;R减小时I增大。Rr教师:外电阻增大时,路端电压如何变化? 学生:有人说变大,有人说变小。
教师:实践是检验真理的惟一标准,让我们一起来做下面的实验。演示实验:探讨路端电压随外电阻变化的规律。(1)投影实验电路图如图所示。
(2)按电路图连接电路。
(3)调节滑动变阻器,改变外电路的电阻,观察路端电压怎样随电流(或外电阻)而改变。
学生:总结实验结论:
当外电阻增大时,电流减小,路端电压增大;当外电阻减小时,电流增大,路端电压减小。
教师:下面用前面学过的知识讨论它们之间的关系。路端电压与电流的关系式是什么? 学生:U=E-Ir
教师:就某个电源来说,电动势E和内阻r是一定的。当R增大时,由I减小,由U=E-Ir,路端电压增大。反之,当R减小时,由I路端电压减小。
6当滑动触头P由I向b滑动的过程中,灯泡L的亮度变化情况是_______ A.逐渐变亮 B.逐渐变暗 C.先变亮后变暗 D.先变暗后变亮
解析:灯泡的亮度由灯的实际功率大小决定.电灯灯丝电阻不变,研究通过灯丝电流的大小可知灯的亮度.电源电动势E和内阻r不变,通过灯泡电流由外电路总电阻决定。外电阻是由滑动变阻器连入电路部分的电阻决定的,当滑动触头由a向b滑动过程中,滑动变阻器连入电路部分的电阻增大,总电阻增大,总电流I=
E减少,灯泡的实际功率PL=I2RL减小,灯泡变暗。
R总r综上所述,选项B正确。
☆闭合电路欧姆定律的定量应用
【例2】 如图所示电路中,R1=0.8Ω,R3=6Ω,滑动变阻器的全值电阻R2=12 Ω,电源电动势E=6 V,内阻r=0.2 Ω,当滑动变阻器的滑片在变阻器中央位置时,闭合开关S,电路中的电流表和电压表的读数各是多少?
R22R66Ω+0.8Ω=3.8Ω 解析:外电路的总电阻为R=1R266R32R3根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的总电流为 I=E6 A=1.5 A Rr3.80.2即电流表A1的读数为1.5 A 对于R2与R3组成的并联电路,根据部分电路欧姆定律,并联部分的电压为
R22=1.5×3 V=4.5 V U2=I·R并=I·RR322R3即电压表V2的读数为4.5 V 对于含有R2的支路,根据部分电路欧姆定律,通过R2的电流为 I2=U24.5 A=0.75 A R2/26即电流表A2的读数为0.75 A 电压表V1测量电源的路端电压,根据E=U外+U内得 U1=E-Ir=6 V-1.5×0.2 V=5.7 V 即电压表V1的读数为5.7 V.点评:
1.电路中的电流表、电压表均视为理想电表(题中特别指出的除外),即电流表内阻视为零,电压表内阻视为无穷大。
2.解答闭合电路问题的一般步骤:
(1)首先要认清外电路上各元件的串并联关系,必要时,应进行电路变换,画出等效电路图。
(2)解题关键是求总电流I,求总电流的具体方法是:若已知内、外电路上所有电阻的阻值和电源电动势,可用全电路欧姆定律(I=
E)直接求出I;若内外电路上有多个电阻Rr值未知,可利用某一部分电路的已知电流和电压求总电流I;当以上两种方法都行不通时,可以应用联立方程求出I。
(3)求出总电流后,再根据串、并联电路的特点或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流。★课余作业
物理教案-闭合电路欧姆定律 篇2
一、课堂教学知识量大, 学生难以吸收
初中物理“闭合电路欧姆定律”这一节教学内容有过多次变动, 实验教材里的内容主要有两点:一是闭合电路欧姆定律;二是路端电压和负载的关系;此外还外加了路端电压和电流的关系。因为知识点较多, 课堂教学量很大, 所以课堂上时间紧, 学生思考和参与实践都比较少, 课堂上没有充分发挥学生的主体作用。从课后反馈的情况来看, 学生掌握的情况并不是太好。
二、演示实验, 可视性较差
在演示路端电压和负载 (或电流) 的关系时, 学生要观察电流表、电压表指针的偏转情况, 由于表盘小, 颜色暗, 放在桌面上又有些低, 所以站在后面的同学看不清楚, 影响了实验效果。针对这种情况, 教师可以做如下改进。
在实验课堂上做演示实验时, 一方面教师可以把仪器放在一个升降台上, 把台子升起来, 使全班学生都能看清楚;另一方面对有些演示实验, 用投影仪把实验情况投影到大屏幕上, 便于学生观察;此外, 如果课堂人数较少, 教师还可以将演示实验改为6组学生实验, 真实性、可视性都会更好。这样不仅能够达到演示实验的预期效果, 也能提高学生的动手能力和学习兴趣。
三、学生活动少, 主体作用没有很好体现
在“闭合电路欧姆定律”教学中, 一方面是教学内容安排得比较多, 为了在规定的时间内完成任务, 必须按照设定好的节奏进行, 课堂上并没有给学生留下较多思考和发散的时间;另一方面, 教师思想保守, 教学不够大胆, 认为学生物理基础较差, 害怕学生不发言, 出现冷场情况, 或者学生课堂发言不入主题而不好收场。针对这种情况, 教师可以做如下改进。
对教学内容做了相应的调整以后, 就可以给学生留有更多的思考时间和发表见解的机会, 如果学生在课堂上不敢发言, 教师可以鼓励、引导学生融入课堂教学活动, 学生说错了正好可以纠正其错误, 只要学生积极思考, 积极参与, 勇于发言, 就要给予鼓励, 这是培养学生良好思维习惯的大好时机。因为, 在课堂教学中, 任何层次的学生都可以与他互动起来, 就看教师怎样引导, 如何让学生互动。当然, 在实验教学中, 很多实验具有安全性和特殊操作性, 对于这类实验教师要规范学生的实验行为。加强学生动手实验的目的就是为了充分发掘学生的好动性、探知性, 让学生从自己的角度去思考问题, 让学生在张扬个性的同时, 拓展创新能力。
参考文献
[1]雷光锦.《闭合电路欧姆定律》教学设计[J].昭通师范高等专科学校学报, 2011, 1 (25) :111.
[2]谢建华.浅谈“闭合电路欧姆定律”的教学[J].内蒙古民族大学学报, 2011, 3 (15) :124-125.
[3]田维友.《闭合电路欧姆定律》教学设计[J].湖南中学物理, 2009, 9 (15) :68.
浅析闭合电路欧姆定律的难点教学 篇3
关键词:高中物理;闭合电路;欧姆定律;难点教学
虽然高中生的抽象思维能力较之初中生而言要强一些,但是由于闭合电路的欧姆定律的相关知识较为抽象,学生理解起来仍然存在很大的难度。因而,在进行这一定律的教学时,教师应立足于学生的知识结构及能力水平,采用多种教学方法帮助学生切实掌握相关知识,尤其将之与之前所学的欧姆定律的知识区别开来,避免混淆。那么,在高中闭合电路的欧姆定律教学中,教师如何具体完成这一难点的教学呢?
一、巧妙导入,激发兴趣
在进行这一定律的教学时,教师首先要通过有效的导入来充分激发学生的学习兴趣,从而顺利将学生引入新知识的学习中。
针对于此,教师可以通过一个小实验来进行导入。教师先准备好几节日常生活中常用的不同型号的干电池及蓄电池,然后在干电池上标明1.5V,蓄电池上标明2.0V,然后准备15V的电源及一个小电筒灯泡,然后进行实验:先将小灯泡接到2V的蓄电池上,学生观察到小灯泡发出很亮的光。之后让学生猜想,如果将小灯泡接到15V的电源上,会发生什么情况?结合生活经验,学生们通常会以为小灯泡会被烧坏。接着教师就进行这一实验,却发现小灯泡安然无恙,而且发出光的亮度反而比之前2V的还要暗。这就有效地激起了学生的求知欲,为什么会这样呢?教师就可以顺利导入新课的学习——闭合电路的欧姆定律。这样,学生必定兴趣大增,积极投入之后的教学中,为这一难点的教学奠定了良好的基础。
二、借助实验,突破难点
上文说到,这一内容的知识较为抽象,因而在教学中教师如果单靠讲解的话,学生理解起来难度较大,因而笔者认为教师可以借助实验进行相关知识的讲解,让学生通过实验获得知识,从而有效地突破这一教学难点。
首先,教师可以通过让学生观察实验电路来确切了解闭合电路以及分电路、内电路、外电路等知识,并且掌握电源的外部电流流向及内部电流流向,从而为之后的学习扫除一定的障碍。之后组织学生进行仿真实验,并在实验过程中通过记录改变电阻值、
闭合开关后电动势、电流以及电阻的关系,认真分析后,获得闭合电路的欧姆定律。
三、积极拓展,学以致用
在学生对相关知识有了一定的掌握后,教师可以进行及时的知识拓展,帮助学生更深地理解并掌握这一定律,从而达到学以致用的目的。比如,让学生结合所学知识讨论两种较为特殊的情况(短路及断路)并进行解决:如,教师应让学生明确如果发生短路现象,常会导致电源被烧坏甚至引起火灾,因而为了避免这一问题,可以安装保险丝等。通过这种方式,有效地拓展了知识,培养了学生学以致用的能力。
当然,对于闭合电路的欧姆定律这一难点的教学,自然不止这一方法,并且难点是相对的。因而在具体教学中,教师要立足于学生实际进行教学,这样方能有效突破难点,最终帮助学生掌握相关知识并能灵活运用。
参考文献:
[1]孙殿乔.闭合电路欧姆定律的教学难点突破[J].新课程学习:中,2010(8).
[2]呵泓.闭合电路的欧姆定律教学难点的分析与突破[J].物理通报,2000(5).
[3]陈海斌,许开刚.闭合电路欧姆定律的应用探讨[J].中学物理,2008(10).
全电路欧姆定律教案 篇4
【教学内容】
第四单元第4节。
【教学目标】
知识与技能:了解电源电动势和内电阻的概念;掌握全电路欧姆定律,并能进行电路问题的分析和计算;知道实验室中常用的测量电源电动势和内阻的方法。
过程与方法:在介绍全电路的有关知识后,通过实验,引出电动势的概念;通过类比方法,对全电路欧姆定律中的电动势、内电阻、外电阻进行讨论,总结出全电路欧姆定律;通过例题探究,使学生学会运用全电路欧姆定律分析与求解电路问题的思路与方法。
情感态度价值观:通过实验观察与理论探究,培养学生尊重事实,尊重客观规律的意识和精神,培养学生的合作意识。
【教学重点】
全电路欧姆定律。
【教学难点】
电动势的理解。
【教具准备】
电池组、开关、导线、滑动变阻器、电压表、电流表等。
【教学过程】
◆创设情境──引出课题
1.回顾复习初中所学电路知识
(1)一个正常工作的电路,由哪几个部分组成?各部分的作用是什么?
(2)电路中出现持续电流的条件是什么?
(3)一段不包含电源的电路中的电流、电阻及两端的电压三者之间有什么关系?
2.交流评价──教师讲述
闭合电路中的电流在由电源内部及外部元件所组成的闭合路径中闭合流动,这个电流的大小与哪些因素有关系呢?又有什么样的关系呢?
这个关系就是全电路欧姆定律。
◆合作探究──新课学习
一、电源电动势
1.探究闭合电路的组成
(1)外电路:电源外部的电路,由导线、开关、用电器等组成。电流由电源正极出发经外电路流至电源负极。
外电路上所有元件所组成的电路的等效电阻,叫外电阻。
在电源外部,由正极到负极电路两端的电压叫路端电压(外电压)。电路正常工作时,用电压表测闭合电路中电源正负极间的电压,就是端电压。
(2)内电路:电源内部,由正极到负极间的电路,一般是线圈(发电机)、导电溶液(化学电池),电流在电源内部流动时,它们对电流也有电阻,叫内电阻。
电源内部,正负极间的电压,叫内电压。
2.探究端电压与外电阻的关系
(1)按课本地第111页“实验与观察”进行实验,引导学生得出结论:
外电阻增大时,端电压也增大;外电阻减小时,端电压也减小。
(2)提出问题:为什么出现这一现象?
3.探究电源在电路中的作用──电动势
(1)探究电流的形成:电源的正极聚集有正电荷,负极聚集有负电荷,在电源的外部及内部,都会形成由正极指向负极的电场。在外电路上,这个电场迫使正电荷沿外电路由正极流向负极。正电荷到达负极后,进入电源内部,由于内部的电场方向是由正极到负极的,它会使进入的正电荷受到由正极指向负极的电场力,阻止正电荷由负极向正极的运动,若正电荷不能到达正极,电路中就不会有持续的电流。但事实上,电路中的电流是持续的闭合电流,这就说明,在电源内部存在着一种与电场力作用相反的作用,克服了电场力对正电荷运动的阻碍,保证了正电荷在整个闭合电路的流动,形成了持续的电流。若把闭合电路比喻成由高台、滑梯、小朋友组成的系统,把正电荷比喻成小皮球,则闭合电路中的电流就像在高抬、滑梯间流动的小皮球,重力就相当于电场力,小朋友将地面的小皮球送到高台上,要克服重力做功,这种作用就相当于电源克服电场力将正电荷由负极经电源内部送到正极。
电源的这一特性,用电动势表示。
(2)电源的电动势:电动势是表示电源特性的物理量,常用字母E表示。任何电源都具有电动势,电动势的单位与电压单位相同,是V。不同的电源,电动势不同,常见干电池的电动势是1.5V,铅蓄电池的电动势是2V。
电源的电动势等于电源没有接入电路是两极间的电压。
(3)电源电动势的测量:直接用电压表测量未接入电路的电源正负极间的电压,测得的电压值就是电源的电动势。
二、全电路欧姆定律
1.探究闭合电路的外电压(端电压)、内电压与电动势的关系
(1)理论探究:电路闭合后,电源在外电路形成外电压,同时在内电路形成内电压。可以把闭合电路看成是由外电路与内电路串联构成的,电源的电动势E相当于串联电路的总电压,由串联电路的电压关系可知:。
(2)实验探究:科学家运用电压表分别测出闭合电路的内、外电压,发现:。
2.探究闭合电路中的电流──全电路欧姆定律
(1)推导全电路欧姆定律
设闭合电路中的电流是I,内外电路的电阻分别是r、R,对内、外电路分别运用欧姆定律有:和,将其代入整理可得:
(2)闭合电路欧姆定律
公式表示的关系叫全电路欧姆定律,它反映出闭合电路中的总电流是由电源的电动势、外电阻、内电阻共同决定的。
3.交流评价:
公式中共涉及是个物理量,知道其中的三个,就可以求出未知的一个。
对于一个闭合电路,若运用全电路欧姆定律求出了电路中的总电流,接下来可以根据部分电路欧姆定律或分压、分流关系对各部分电路进行分析求解。
◆案例研究──巩固所学
例1 课本第113页“例题1”。
三、对闭合电路的讨论
1.闭合电路中的能量转化
电流流过闭合电路过程中,电流要做功,要消耗电能,这个电能是由电源提供的,电源提供的电能又是哪里来的呢?有能量守恒可知,只能是由其它形式的能转化来的。
从能量角度讲,电路中电源的作用,就是把其它形式的能转化成电能。比如水力发电机是把水的机械能转化成了电能,化学电池是把化学能转化成了电能,太阳能电池板是把太阳能转化成电能。电源的这种本领的强弱,与电动势的大小有关系。
电流流过内外电路,产生焦耳热,把一部分电能转化成了热力学能。通过其它用电器可以把电能转化成其它形式的能,如通过电动机把电能转化成机械能,通过电解装置把电能转化成化学能。
电路中的能量转化然遵循能量守恒定律。
2.闭合电路的两种故障状态
(1)断路或开路:就是把外电路断开,相当于外电阻无穷大,此时电路中的电流为零,电源内电压等于零,端电压等于电动势。电路不能对外提供电流,用电器不能工作。
(2)短路:就是电源的正负极被直接用导线连接在一起,此时外电阻等于零,由知,电路中的电流是。由于一般电源的内电阻都比较小,所以短路电流很大,这会烧毁电源及用电器。因此在电路中要杜绝短路出现,在连接电路后,闭合开关前,一定先要检查连接情况,排除短路隐患。
◆案例研究──归纳总结
1.案例研究
例2 课本第114页“例题2”。
2.测电源电动势和内阻的实验
电源的电动势和内阻,是电源的两个重要特性。本题提供了测量电源的电动势及内阻的方法,不过在实际的操作中,为了减小误差,通常测量出多组(U、I)值,建立U-I直角坐标系,利用所测得的数据做出闭合电路的U-I图象,图象与U轴的交点表示电源的电动势E,斜率的绝对值代表电源的内电阻r。
3.课堂练习:课本第115页“复习与巩固”
1、2。
4.引导学生归纳本节要点(见板书设计)
【作业布置】
1.复习课文,书面完成课本第115页“复习与巩固”
3、4。
2.撰写小论文《闭合电路的端电压与外电阻的关系》
3.预习第5节。
【板书设计】
初三物理欧姆定律教案 篇5
认识变化的电路,准确找出变化前后两电路的变化
重点、难点
动态电路的连接方式,动态电路的电阻、电流和电压
课前导入知识:
在并联电路中,新增加一个支路对干路中的电流的影响?
知识点一:伏安法测电阻中的误差和非误差
(1)非误差:如果用灯泡代替电阻,灯泡两端的电压逐渐减小,灯泡逐渐变暗,测出来的电阻值是逐渐减小的。显然,这不是实验的误差。这是因为随着灯泡两端的电压的减小,灯泡的温度也随之降低,温度越低,钨丝的电阻越小。因此,利用多次测量求平均值并不能减少误差,测量的数值会偏小,不是钨丝正常工作时的电阻。
(2)误差:标准伏安法测电阻电路中,电流表测的是电阻和电压表的总电流,虽然电压表阻值很大,流过的电流很小,但电流表的示数总比流过的被测电阻的电流大,根据R=U/I可知测出的数据偏小。
例题 南京市某中学九年级课外兴趣组的同学,按照正确的电路图连接实物图做测定小灯泡的电阻实验(灯泡标有2.5V字样),在实验过程中得到了如下的一组U和I的数据:
实验次数 1 2 3 4 5 6
灯两端U(V) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I(A) 0.18 0.22 0.26 0.30 0.32 0.34
灯泡发光情况 微亮→逐渐变亮
(1)分析比较表格中的数据可以看出 .
(2)在灯丝中电流逐渐增大的过程中,灯丝的电阻 (填“变大、变小或不变”),
造成这一差异的原因是 .
知识点二:动态电路分析
(1)当滑动变阻器与定值电阻串联时,滑片的移动会引起电流和电压的变化。定性分析变化的一般思路是:○1知道电源电压不变;○2根据滑动编组器的变化确定总电阻的变化;○3再由总电阻的变化确定电流的变化;○4根据电流的变化判断定值电阻两端电压的变化;○5根据不变的总电压和定值电阻两端电压的变化确定滑动变阻器两端电压的变化情况。
(2)当滑动变阻器与定值电阻并联时,滑片的运动只能引起干路和其所在支路的电流和电压的变化。除短路外,对其他支路没有影响。
(3)开关的闭合和断开也会造成电路中的电阻变化,从而引起电流和电压的变化,分析思路与(1)相同,关键是确定电阻的变化。
【注意】 确认电路变化前后连接方式和电路中电阻的变化,准确判断电压表测量的对象是分析电流电压变化的关键。
知识点三:串联分压、并联分流
(1)串联电路的分压定律
两个电阻R1和R2组成的串联电路中,它们两端的电压与电阻的关系满足:U1:U2=R1:R2
这个关系式称为分压定律。该关系式告诉我们,两个电阻串联时,电阻大的分得电压多。
(2)关于并联电路的分流定律
两电阻R1和R2并联,通过它们的电流与各自电阻的关系满足:I1:I2=R2:R1
这个关系式称为分流定律,该关系式告诉我们,两个电阻并联后,电阻越大,通过的电流就越小。电流的分配与电阻成反比。
知识点四:应用欧姆定律综合计算
(1)必备知识
○1欧姆定律公式及变形公式
○2串联电路中电流、电压和电阻的特点:
○3并联电路中电流、电压和电阻的特点
(2)计算时要注意的问题
○1欧姆定律使用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路,并且是纯电阻电路。
○2定律中“通过”的电流I,“两端”的电压U及“导体”的电阻R,是针对同一个导体或同一段电路而言,具有对应性。
○3欧姆定律中三个物理量间有同时性,即在同一部分电路上,由于开关的闭合或断开以及滑动变阻器滑片位置的移动,都将引起电路的变化,因而公式R=U/I中三个量是同一时间值。
○4公式中三个物理量,必须使用国际单位制中的单位,即电流安培,电压伏特,电阻欧姆。
随堂练习:
1、如图所示电路,电压U不变,当闭合开关S时,下列判断正确的是:( )
(A)电压示数增大,电流表示数减小
(B)电压表示数增大,电流表示数增大
(C)电压表示数减小,电流表示数减小
(D)电压表示数减小,电流表示数增大
2、某同学连接电路如图2所示,闭合开关S,发现灯不亮,为检查电路故障,他用电压表进行测量,结果是UAD=3V,UAB=3V,UBC=0,UCD=0。此电路故障可能是
A、开关S接触不良 B、电灯L灯丝断了
C、电灯L短路 D、电阻R短路
3、在如图3所示的电路中,电源电压为6V。闭合开关后,电压表V1的示数为0,电压表V2的示数为6V。此电路的故障可能是 (双选) :
A、电阻R1短路B、电阻R1开C、电阻R2短路D、电阻R2开路
4、如图4所示电路,闭合开关S后,发现灯L1不亮,L2正常发光。此电路的故障可能是(单选):
A、开关S接触不良 B、电灯L1灯丝断了 C、电灯L1短路 D、电灯L2短路
5、把一根长1米、粗细均匀的电阻丝接在电压不变的电源两极上,通过电阻丝的电流强度是1安培,若将此电阻丝对折起来后再接到这电源的两极上,通过电阻丝的总电流强度是( )
(A)4安培(B)2安培(C)0.25安培(D)0.5安培
6、如图所示,R1=4欧姆,R2=R3=8欧姆,电源电压为6伏特,电流表1、电流表2、电流表3的示数分别为I1、I2、I3,则I1、I2、I3的大小关系正确的是( )
(A)I1>I2>I3;(B)I1
(C)I1=I2=I3(D)I1=I2>I3
7、如图所示,电源电压不变,R1∶R2=4∶1。当K1断开,K2闭合时,电流表示数I1。当K1、K2都闭合时,电流表示数为I2。则I1与I2之比为〔 〕
(A)4∶1(B)1∶4(C)3∶4(D)4∶5
8、如图所示,电源电压为9伏特,定值电阻R为5欧姆,滑动变阻器R的阻值为4欧姆,那么当滑动片由滑动变阻器的a端滑向b端时,电压表的示数是( )
(A)由0逐渐增大到9伏(B)由0逐渐增大到5伏
(C)由0逐渐增大到4伏(D)由4伏逐渐减小到0
9、把甲、乙两段电阻线接在相同的电压下,甲线中的电流大于乙线中的电流,忽略温度的影响,下列判断中错误的是( )
A.当它们材料、粗细都相同时,甲线长乙线短
B.当它们材料、长度都相同时,甲线粗乙线细
C.当它们长度、粗细都相同时,两线的材料一定不同
D.甲、乙两电阻线的材料、长短、粗细不可能完全相同
二、填空题
10如图所示的电路中,当开关S闭合,S1、S2断开时,
灯泡_串联;当开关S,S1、S2均闭合时,灯泡_并联,此时电流表测的是 中的电流.
11、如图11所示,当开关由闭合到断开时,电压表和电流表的示数变化的情况是: A1_________;A2 _________;V __________。
12、如图12所示电路,电源电压不变。当滑动变阻器R2的滑片P向右移动时,电路的总电阻将______;电流表A的示数将_______;电压表V1的示数将_______;电压表V2的示数将________。
13、如图13所示电路,电源电压不变。当滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动时, A表的示数将______;V表的示数将______。
三、连图题
14、按照图14甲、乙电路图,将对应右图各实物元件连接起来。
四、实验题
15、用伏安法测定一只电阻的阻值,现给你一块电压表、一块电流表、一个电池组、滑动变阻器和开关各一个,未知阻值的电阻一只、导线若干。
(1)实验的原理是____________________;
(2)在右边的方框内画出实验电路图(标出电表的“+”、“--”接线柱)。
(3)在实验中电流表用0~0.6A量程、电压表用0~15V量程。根据你画的电路图,以笔画线代替导线,将下面图16中所给的实验器材连接起来(导线不要交叉)。
(4)在这次实验中,电流表和电压表的指示位置如图17所示,那么未知电阻Rx中的电流是______A,Rx两端的电压是__________V,Rx的阻值是___________Ω。
五、计算题
16、如图18所示电路,R1=7Ω,R2=3Ω,当S闭合时,电压表的示数为21V,当S断开时,电压表的示数为14V。求R3的阻值。
17.如图114所示电路,已知R1=2欧姆,R2=4欧姆,U1=2伏特,求(1)通过R1的电流强度I1;(2)R2两端的电压U2。
18.在图115的电路里,安培表的示数是0.3安培,如果小灯泡L的电阻是10欧姆,整个电路里的电阻是30欧姆。求:
(1)小灯泡L两端的电压;
(2)滑动变阻器连入电路中的电阻;
(3)伏特表的示数。
19.如图106所示,已知电阻R1=6欧姆,通过R2的电流强度I2=0.5安培,通过R1和R2的电流强度之比为I1:I2=2:3求R2的阻值和总电压U。
20.如图104所示,电源电压为8伏特,电阻R1=4R2,安培表的示数为0.2安培;求电阻R1和R2的电阻值各为多少欧姆?
物理教案-闭合电路欧姆定律 篇6
●.展示几组学生的实验数据,并要求学生简要分析自己的实验数据,得出什么结论。对于实验数据出入较大的组别,鼓励其思考出错的原因,找出解决的方法。
引导回答实验结论:导体的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。即 I=U/R
●.共同分析展示的学生的实验数据,比较自己实验数据的优缺点,归纳出实验的初步结论,并用图象法表示。
●.提出学生分析表格数据能力,学会用图象分析数据。
5、欧姆定律
●.内容:导体的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。即 I=U/R
单位:U-电压-伏特(V),
I- 电流-安培(A)
R-电阻-欧姆(Ω)
●.简述欧姆个人生平和他的一些趣事。
●.公式变换:U=IR 或 R=U/I,展示教材相应例题,提醒注意解题格式以及计算过程要统一国际单位。
●.认真听讲,做好笔记
●.阅读教材19页欧姆生平内容。
●.阅读教材,留意解题思路和格式,积极回答。
●.帮助理解欧姆定律的内容,为其应用做好准备。
●.提高学生学习的兴趣,激发奋发向上的斗志。
●.学以致用,巩固反馈。
三、额定电压
指导学生阅读教材相关内容,回答什么是额定电压?
引导回答:额定电压就是用电器正常工作时的电压。
阅读教材,积极思考作答。
额定电压不是本章重点,只作常识性了解即可。
四、短路
问:电路的三种工作状态是什么?什么是短路?演示短路实验。
从欧姆定律出发,让学生理解什么是短路。
引导回答:短路就是电路中电阻很小,电流很大。
积极思考并回答,认真观察实验现象,
复习相关知识,让学生知道短路是故障的一种,它的危害,为下来安全用电知识的学习做准备。
五、评价小结
1.学生小结学到的知识。
2. 什么是控制变量法?
3.设计实验探究“电压一定,电流与电阻的关系”。
3. 课堂巩固练习。(课件展示)
积极回答,思考并完成相关练习。
检测学习效果,加深对欧姆定律的理解。
谈全电路欧姆定律的实验感性教学 篇7
明确教学目标是教师组织全电路欧姆定律教学的关键
掌握全电路欧姆定律对于学好《电工基础》这门课程来说至关重要。因为后续章节中多处电路的分析和计算要应用到这一定律。教学是一个教师与学生双向互动的过程, 作为教师, 要组织好全电路欧姆定律教学, 必须先明确教学目标, 做到心中有数, 才能更好地开展教学。
知识目标: (1) 理解电动势、内电阻、外电阻、内电压、外电压、端电压、内压降等物理量的物理意义; (2) 掌握全电路欧姆定律的表达形式, 明确在闭合电路中电动势等于内、外电压之和; (3) 掌握端电压与外电阻、端电压与内电阻之间的变化规律; (4) 掌握全电路欧姆定律的应用。
能力目标: (1) 通过实验教学, 培养学生的观察和分析能力, 使学生学会运用实验探索科学规律的方法; (2) 通过对端电压与外电阻、端电压与内电阻之间的变化规律的讨论, 培养学生的思维能力和推理能力。
理解各物理量的物理意义是学生掌握全电路欧姆定律的基础
全电路欧姆定律的难点在于概念较多, 且各物理量之间的关系复杂。因此, 首先, 应让学生准确理解各物理量的含义。
全电路是指含有电源的闭合电路, 如图1所示。其中, R代表负载 (即用电器, 为简化电路, 只画一个) , r代表电源的内电阻 (存在于电源内部) , E代表电源的电动势。整个闭合电路可分为内、外两部分, 电源外部的叫外电路 (图1中方框以外的部分) , 电源内部的叫内电路。外电路上的电阻叫外电阻, 内电路上的电阻叫内电阻。当开关S闭合时, 电路中就会有电流产生, , 该式表明:在一个闭合电路中, 电流强度与电源的电动势成正比, 与电路中内电阻和外电阻之和成反比, 这个规律称为全电路欧姆定律。
要理解这个定律, 要先理解以下几个物理量的物理意义:第一个是电动势, 它是指在电源内部, 电源力将单位正电荷从电源负极移到正极所做的功。这个概念比较抽象, 涉及知识面较广, 要使学生全面、深刻地理解它是有困难的。考虑到学生的接受能力和满足后续知识的需要, 需向学生讲清两个问题:一是电动势的值可用电压表测出——电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压;二是电动势的物理意义是描述电源把其他形式的能转化为电能的本领, 是由电源本身的性质决定的。第二个是电源的端电压 (简称端电压) , 它是指电源两端的电位差 (在图1中指A、B两点之间的电压, 也等于负载R两端的电压) 。需要注意的是, 端电压与电动势是两个不同的概念, 它们在数值上不一定相等。第三个是内压降, 它是指当电流流过电源内部时, 在内电阻上产生的电压降。全电路欧姆定律也可表示为:“在闭合电路中, 电动势等于内、外电压之和。”
掌握各物理量的变化规律是掌握全电路欧姆定律的重点
全电路欧姆定律的难点在于各物理量之间的变化规律, 也是学生容易产生疑惑的地方。可以利用演示实验来验证各物理量之间的变化规律, 以增加学生的感性认识, 提高学生的逻辑推理能力。
第一, 验证电源内电阻的存在并计算其大小。对于电源的内电阻, 由于存在于电源的内部, 既看不见, 也摸不着, 学生对此存在质疑。为此, 可用图2进行实验, 不但可以证明内电阻的存在, 还可测出内电阻的大小。在图2中, 用1节1号干电池作电源, 电阻R为已知值 (可根据实际情况选定) 。开关闭合前, 记下电压表的读数U1 (此值即为干电池的电动势) , 开关闭合后, 记下电压表的读数U2, 发现U2比U1小 (见表1) , 就是因为电源内部存在内电阻的缘故。
根据公式可算出该电池的内电阻。再用不同型号的干电池 (如5号干电池、7号干电池) 进行重复实验, 发现它们的电动势虽然相等 (为了后面实验的需要, 尽量选用电动势相等的电池, 并保留这些电池) , 但内电阻不一定相同。
第二, 端电压U跟外电阻R的关系。
实验电路如图3所示, 用1节1号干电池作为电源, 移动滑动变阻器的滑动片, 观察电流表和电压表的读数变化, 并将它们的读数记录到表2中。通过观察发现:当滑动片从左向右移动时 (为保证实验设备安全, 滑动片不要移到最右端) , 电流表的读数慢慢变大, 电压表的读数慢慢变小;当滑动片从右向左移动时, 电流表的读数慢慢变小, 电压表的读数慢慢变大。由此得出结论:端电压随外电阻上升而上升, 随外电阻下降而下降。根据表2中的数据可绘成曲线 (如图4所示) , 即电源的端电压特性曲线。从曲线上可以看出:电源端电压随着电流的大小而变化, 当电路接小电阻时, 电流增大, 端电压就下降;当电路接大电阻时电流减少, 端电压就上升。
思考:如果滑动片移到最右端, 电压表、电流表的读数将为多少?
第三, 端电压与内电阻r的关系。
根据公式U=E-Ir分析可知:当电流I不变时, 内阻下降, 端电压就上升;内阻上升, 端电压就下降。实验电路同图3, 只需将电路中的电源用前面已测过内阻值的不同型号的电池代替即可, 观察电流表、电压表的读数, 上述结论即可得到验证。
应用规律, 解决实际问题
首先向学生提出问题:你是否注意到, 电灯在深夜要比晚上七八点钟亮一些?这个现象的原因何在?在回答这个问题之前, 可先通过实验验证这一现象的存在, 如图5所示。图中5个灯泡完全相同, 先将开关全合上, 使灯泡发光, 再逐个断开开关, 发现灯泡逐渐变亮, 原因分析:随着开关的断开, 外电阻增大, 导致干路电流减小, 使得内压降下降, 从而端电压增大, 即灯泡两端的实际电压增大, 故灯泡变亮了。上述问题也得到了解决。
在教学过程中, 如果尽可能地增加一些实验, 通过生活中的实验记录其数据并指导学生得出规律, 提高感性认识, 不但可以提高学生的学习兴趣, 也会提高教学效果。
摘要:通过对全电路欧姆定律公式中涉及的物理量进行逐一阐述, 以及实验对各物理量的变化规律进行验证, 本文明确提出了物理教学的关键、基础、重点以及应用规律, 并以案例说明增加学生的感性认识是提高教学效果的有效手段。
关键词:全电路,欧姆定律,实验教学,感性教学
参考文献
[1]李书堂.电工基础 (第4版) [M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2001.
[2]毕淑娥.电工与电子技术基础 (第2版) [M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2004.
高二物理库伦定律教案 篇8
枣庄二中
宋庆华
一、教材分析
库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律,又是学习电场强度和电势差概念的基础,也是本章重点,不仅要求学生定性的知道,而且还要求定量的了解和应用。对库仑定律的讲述,教材是从学生已有认识出发,采用了一个定性实验,展示库仑定律的内容和库仑发现这一定律的过程,并强调该定律的条件和意义。
二、学情分析
学生在上一节的学习中掌握了电荷之间存在相互作用力,且同性相斥,异性相吸。掌握了电荷守恒定律,并会简单的运用。在力学的学习中,学会了处理共点力作用下物体的平衡,并会通过偏转角度的变化判断受力的变化,初步掌握了研究多个变量之间关系的常用方法—控制变量法。学生的观察水平不断的提高,能够初步地、独立发现事物的本质及各个主要细节,发现事物的因果关系。具有初步的归纳重点,抓住问题本质的能力。已经初步具备了基本地实验操作和实验观察能力。
三、教学目标
1、知识与技能:
(1)了解定性实验探究与理论探究库伦定律建立的过程。(2)库伦定律的内容及公式及适用条件,掌握库仑定律。
2、过程与方法
(1)通过定性实验,培养学生观察、总结的能力,了解库伦扭秤实验。(2)通过点电荷模型的建立,感悟理想化模型的方法。
3、情感态度与价值观
(1)体验探究自然规律的艰辛与喜悦;培养学生热爱科学的,探究物理的兴趣。
(2)培养学生“发现问题,提出假设,并用实验来验证”的探究物理规律的科学方法与思路。(3)通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性与统一性。
四、教学重点和难点
教学重点:库仑定律及其理解与应用。教学难点:库仑定律的实验探究。
教学难点的突破措施:定性实验探究与定量实验视频及理论探究相结合。
五、教学用具
多媒体课件、起电机、验电器,带绝缘柄的金属小球,毛皮,橡胶棒,气球,易拉罐,用金属薄纸包裹的泡沫小球,铁架台。
六、教学过程
引入新课
演示实验:让气球摩擦起电,将气球靠近易拉罐,会发生什么现象?(易拉罐被气球吸引滚动起来了。)既然电荷之间存在相互作用,那么电荷之间相互作用力的大小与什么因素有关呢? 新课教学:
(一)探究电荷间作用力的决定因素 电荷间相互作用力可能与哪些因素有关?(1)你认为实验应采取什么方法?
控制变量法。
(2)你想选取什么形状的带电体?
给出立方体,圆柱体,球形带电体让学生选择。
(3)这种作用力的大小可以通过什么方法直观的显示出来?
学生:比较悬线偏角的大小。(4)你想选取哪些实验器材?
球形导体,两个自制的带细线的用香烟金属纸包裹的泡沫小球,铁架台,感应起电机,橡胶棒,毛皮,(5)实验前先思考:可用什么方法改变带电体的电荷量?(6)实验探究步骤:
引导学生得出实验的具体步骤 细线吊一个小球A(带电),另一个带同种电的小球B,A球受力平衡时,细线偏离竖直方向一个角度θ.①保持距离r一定,研究相互作用力F与距离r的关系.先让塑料球带电,后给球形导体带电并逐渐增加电量,观察偏角; ②保持电量q一定,研究相互作用力F与电荷量Q的关系.将球形导体逐渐靠近减小距离,观察偏角。学生实验、观察记录并得出结论:
先画受力图,如果B对A的力是水平的,则F电=mgtanθ,如果θ越大,则F电越大,这样可以通过θ的变化来判断F电的变化。
定性实验结论:
距离r一定,电量q增加,偏角变大,作用力F电越大:
电量q一定,距离r越小,偏角越大,作用力F电越大。实验条件:保持实验环境的干燥和无流动的空气 播放配套课件
(二)定量实验探究,结合物理学史,得出库仑定律:
提出问题:带电体间的作用力与距离及电荷量有怎样的定量关系呢?
定性实验探究结论:间距增大,作用力减小;电荷量增大,作用力增大。请同学们想一下,我们以前有没有遇到过类似的物理规律呢? 提示:如果把上面结论中的电荷量换成质量呢?
1、分析问题:万有引力的变化规律与电荷间的作用力变化规律有很大的相似性,这就使我们联想到,既然在变化规律上具有相似性,那么表达公式也应该是类似的,。下面请同学们根据万有引力定律的公式,大胆地猜想一下电荷间作用力的公式。
2、提出猜想(类比):我们这样猜想的公式是否正确呢?要想验证我们的想法,需要进行实验探究,我们仍然用控制变量法进行探究。
3、定量探究三者的关系:
教师提出库仑在探究三者之间的定量关系时遇到的三大困难:
① 带电体间作用力小,没有足够精密的测量仪器;怎样确定带电体间的作用力的数量
关系?
② 没有电量的单位,无法比较电荷的多少;怎样确定电荷量的数量关系?
③ 带电体上电荷分布不清楚,难测电荷间距离。怎样测定电荷间的距离?
引导学生用类比的方法得出三大困难的对策:
卡文地许扭称实验——库仑扭称实验,对称性——等分电荷法,质点——点电荷
①放大思想:力很小,但力的作用效果(使悬丝扭转)可以比较明显。
②转化思想:力的大小正比于悬丝扭转角,通过测定悬丝扭转角度倍数关系即可得到力的倍数关系。
③均分思想:带电为Q的金属小球与完全相同的不带电金属小球相碰分开,每小球带电Q/2,同理可得Q/
4、Q/
8、Q/16等等电量的倍数关系(电荷在两个相同金属球之间等量分配)。课件演示电荷在相同的两个金属球间的等量分配.④理想化模型思想:把带电金属小球看作点电荷(理想化模型)利用刻度尺间接测量距离。点电荷:当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的形状大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体可以看做带电的点,叫点电荷。它是一个理想化模型,实际上点电荷不存在。(与“质点”进行比较)
4、引导学生观看库仑扭秤的实验视频与库仑当时的数据,总结规律。(观看视频)库仑扭称实验,库伦在艰苦的条件下,联想到万有引力定律和卡文地许扭称实验,利用巧妙的库伦扭秤装置和方法,发现了库伦规律。通过刚才的展示过程让学生了解库仑探究的过程、思路、方法。你能用自己的语言总结出规律吗?
学生:电荷间相互作用力与电荷间距离成平方反比关系,与电荷电量乘积成正比。介绍:库仑扭称实验只能定量测出同种电荷间相互作用力,库仑还利用电单摆实验定量测出异种电荷间作用力大小。让学生体会库仑定律的完美。
(三)库仑定律:
1、内容:真空中两个点电荷间的作用力大小与两电荷量的乘积成正比,与电荷间的距离平方成反比;方向在它们的连线上。这个规律叫做库仑定律。电荷间这种相互作用的电力叫做静电力或库仑力。
2、公式:
Q1Q2r2
3、说明:
①k为静电力常量, k=9.0×109N.m2/C2,其大小是用实验方法确定的。其单位是由公式中的F、Q、r的单位确定的,使用库仑定律计算时,各物理量的单位必须是:F:N,Q:C,r:m。
②库仑定律的适用条件:真空中,两个点电荷之间的相互作用。让学生回答实际带电体可以看成点电荷的条件。思考:当r趋向于0时,F趋向于无穷大吗?
③关于点电荷之间相互作用是引力还是斥力的表示方法,使用公式计算时,点电荷电量用绝对值代入公式进行计算,然后根据同性电荷相斥、异性电荷相吸判断方向。Fk④F是Q1与Q2之间的相互作用力,是Q1对Q2的作用力,也是Q2对Q1的作用力的大 小,是一对作用力和反作用力,即大小相等方向相反。
⑤库仑力(静电力)是性质力,与重力,弹力,摩擦力是并列的。
任意带电体可以看成是由许多点电荷组成的,所以,知道带电体上的电荷分布,根据库仑定律和力的合成法则就可以求出带电体间的静电力的大小和方向。
(四)库仑定律与万有引力定律的比较
例题1:
已知氢核(质子)的质量m2=1.67×10-27 kg,电子的质量m1=9.1×10-31kg,电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C,在氢原子内电子与质子间的最短距离为5.3×10-11m。试比较氢原子中氢核和电子之间的库伦力和万有引力。(课件播放解题过程)小结:
库仑定律在应用时,可以不代入电性符号,直接代入绝对值,最后判定方向;
计算说明万有引力远远小于库仑力,以后在研究微观带电粒子的相互作用力时,通常可以忽略万有引力。
讨论:比较库仑定律和万有引力定律(相似点与不同点),你会有什么样的感想?如何认识自然规律的多样性与统一性?
(五)静电力的叠加
对于两个以上的点电荷,其中每一个点电荷所受的总的静电力,等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和。
例题2:
真空中有三个点电荷,它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷都是+2×10-6C,求他们各自所受的库仑力。(课件播放解题过程)小结:选择研究对象,画出受力图,由库伦定律和平行四边形定则求解。
七、当堂达标:
1、关于点电荷的说法,正确的是()A、只有体积很小的带电体,才能作为点电荷 B、体积很大的带电体一定不能看作点电荷 C、点电荷一定是电量很小的电荷
D、体积很大的带电体只要距离满足一定条件也可以看成点电荷
2、库仑定律公式中静电力常数k的大小为_______________.在国际单位制中k的单位是________.
3、库仑定律的适用范围是()A、真空中两个带电球体间的相互作用 B、真空中任意带电体间的相互作用 C、真空中两个点电荷间的相互作用
D、真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离,则可应用库仑定律
4、两个点电荷相距为r,相互作用力为F,则()A、电荷量不变,距离加倍时,作用力变为F/4 B、其中一个点电荷的电荷量和两点电荷之间的距离都减半时,作用力不变
C、每个点电荷的电荷量和两个点电荷间的距离都增加相同的倍数时,作用力不变
D、将其中一个点电荷的电荷量取走一部分给另一个点电荷,两者的距离不变,作用力可能不变
5、真空中有两个点电荷A、B.其带电量qA=2qB,当二者相距0.01m时,相互作用力为1.8×10-2N,则其带电量分别为qA=_____,qB=_____.
6、真空中有三个同种的点电荷,它们固定在一条直线上,如图所示,它们的电荷量均为4.0×10-12C,求Q2受到静电力的大小和方向。
八、教学反思:
九、教学的资源:
物理选修3-1 物理课程标准
物理教学参考书
物理优秀教案选
十、参考答案:
1、D
2、在真空中两个1C的点电荷相距1m时的相互作用力.N·m2/C23、CD
4、ACD 5、2×108C,1×108C6、1.110
高中物理楞次定律教案 篇9
《楞次定律》是高中物理选修3—2?“电磁感应”一章的重点和难点,涉及的要素多且关系复杂(磁场方向、磁通量的变化、线圈绕向、电流方向等),其规律比较隐蔽,抽象性和概括性很强。因此,学生理解楞次定律有较大的难度,也就成为本章教学的难点。本节课的主要任务是引导学生通过实验探究过程,总结出感应电流的方向所遵循的一般规律——楞次定律,并对定律内容有初步的认识。本节教学内容的处理是建立在第二节“探究电磁感应的产生条件”基础上,虽说教科书中的实验都是前面教学中做过的,但是从确定“感应电流方向”的角度考虑问题,就需要重新研究第二节中的两个学生实验。楞次定律对判断感应电流的方向,以及理解电磁感应现象中能量转化的规律有普遍重要的意义,对右手定则的理解也有帮助,高考考试说明中属于二级要求。?
二、教学目标
?1、知识与技能:?
(1)理解楞次定律的内容。?
(2)能初步应用楞次定律判定感应电流方向。?
(3)理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的反应。?
(4)、理解楞次定律中“阻碍”二字的含义。
?2、过程与方法?
(1)通过观察演示实验,探索和总结出感应电流方向的一般规律。?
(2)通过实验教学,感受楞次定律的实验探究过程,培养学生观察实验,分析、归纳、总结物理规律的能力。?
3、情感态度与价值观?
(1)使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法。?
(2)培养学生的空间想象能力。?
(3)让学生参与问题的解决,培养学生科学的探究能力和合作精神。?
三、教学重点、难点?
重点:理解楞次定律并能利用其判断感应电流的方向。
难点:对楞次定律?“阻碍变化”?的理解。?
四、学情分析?
我们的学生在全市七所高中属于末流水平,数学功底普遍薄弱,理解能力较差。在每一个班里,学生已有的知识水平和实验能力又有差距。这就要求我们在进行新课教学前吃透教材,熟悉学情,充分挖掘信息技术的最大潜力,同时借助物理实验,整合高中物理教学,备好教学方法。通过上一节《探究感应电流的产生条件》的教学,学生对产生感应电流的条件已经有了比较清醒的认识,本节课针对感应电流的方向做一个详细的实验探究。学生实验能力、语言表达能力、团队合作能力等都能够得到较好的锻炼。?
五、教学方法?
?1.?实验法:教师演示实验?学生实验。2.学案问题导向教学法
六、实验准备
1.学生的学习:导学案、学生实验器材。?
2.教师的教学:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,问题设计。?
3.教学环境的设计和布置:分小组合作学习,分6个学习小组。?
七、教学过程?
(一)?检查预习、解疑设问
检查落实了解学生的预习情况,发现学生的疑惑,使教学具有了针对性。?
1、情景导入 展示目标?
创设情景?
视频介绍电磁感应新科技;楞次定律演示器改进实验;演示磁铁穿过铝管实验。?
质疑设问?:?
eq oac(○,1) 、闭合铝环、开口铝环为什么会产生不同的运动
eq oac(○,2) 、强磁性球和铁球为什么通过铝管后不是同时落地
2、引入实验 构建问题
eq oac(○,1) 、磁铁插入与拔出时指针的偏转相同吗?左偏与右偏意味着什么呢
eq oac(○,2) 、电流表指针偏转有规律吗
eq oac(○,3) 、应该通过什么途径来寻找感应电流的方向
3、确定主题 制订计划?
eq oac(○,1) 、指针的偏转不同说明电流的方向不同,那么电流的方向与指针的偏转有何关系呢
eq oac(○,2) 、猜想感应电流的方向与哪些因素有关
(1)与线圈的接法有关;(2)与磁铁的运动方式有关;(3)与原磁场的方向有关;(4)……?
eq oac(○,3) 、制订计划(如何去完成以上的验证)?
(1)、怎样获得感应电流?本实验的研究对象是线圈所对应的闭合回路。?(2)、要查明电流表指针偏转方向与电流方向的关系。?(3)、要知道线圈的绕向怎样,以便确定感应电流的磁场方向。?(4)、如何选择实验器材(5)、实验中要记录线圈中磁场的方向、穿过线圈的磁通量的变化情况、感应电流的方向及其产生的磁场的方向等。?
指导学生对上面问题讨论解决以前学过的,得出本节课的主题:?
1、电流的方向与指针的偏转有何关系
2、如何确定感应电流的方向?并提出猜想。?
3、确定计划具体内容?
(1)条形磁铁与线圈间的相对运动有几种可能
(2)为了探究感应电流的方向与磁通量的变化、原磁场的方向的关系在物理学中通常采用什么方法控制变量法顺次控制。
(二)合作探究、精讲点拨。?
探究一:研究感应电流的方向?
(1)、探究目标:感应电流的方向与哪些因素有关。?
(2)、探究方向:从磁铁和线圈有磁力作用入手。?
(3)、探究手段:分组实验(器材:螺线管,灵敏电流计,条形磁铁,导线)?
(4)、探究过程?:详见课本P10图4.3-2
?(实验记录,完成表格内容)
高中物理动量守恒定律教案 篇10
在第一节课“探究碰撞中的不变量”的基础上总结出动量守恒定律就变得水到渠成。因此本堂课先是在前堂课的基础上由老师介绍物理前辈就是在追寻不变量的努力中,逐渐明确了动量的概念,并经过几代物理学家的探索与争论,总结出动量守恒定律。接下来学习动量守恒的条件,练习应用动量守恒定律解决简单问题。
二、学情分析
学生由于知道机械能守恒定律,很自然本节的学习可以与机械能守恒定律的学习进行类比,通过类比建立起知识的增长点。具体类比定律的内容、适用条件、公式表示、应用目的。
三、教法分析
通过总结前节学习的内容来提高学生的分析与综合能力,通过类比教学来提高学生理解能力。通过练习来提高学生应用理论解决实际问题的能力。整个教学过程要围绕上述能力的提高来进行。
四、教学目标
4.1知识与技能
(1)知道动量守恒定律的内容、适用条件。
(2)能应用动量守恒定律解决简单的实际问题。
4.2过程与方法
在学习的过程中掌握动量守恒定律,在练习的过程中应用动量守恒定律,并掌握解决问题的方法。
4.3情感态度与价值观
体验理论的应用和理论的价值。
五、教学过程设计
[复习与总结]前一节通过同学们从实验数据的处理中得出:两个物体各自的质量与自己速度的乘积之和在碰撞过程中保持不变。今天我还要告诉大家,科学前辈在追寻“不变量”的过程,逐渐意识到物理学中还需要引入一个新的物理量——动量,并定义这个物理量的矢量。
[阅读与学习]学生阅读课本掌握动量的定义。具体有定义文字表述、公式表示、方向定义、单位。
[例题1]一个质量是0.1kg的钢球,以6 m/s 速度水平向右运动,碰到一个坚硬的障碍物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动(如图二所示),
求:(1)碰撞前后钢球的动量各是多少?
(2)碰撞前后钢球的动量变化?
分析:动量是矢量,虽然碰撞前后钢球速度的大小没有变化,都是6m/s,但速度的方向变化了,所以动量也发生了变化。为了求得钢球动量的变化量,先要确定碰撞前和碰撞后钢球的动量。碰撞前后钢球是在同一条直线上运动的。选定坐标的方向为矢量正方向。
解:略
[阅读与学习]学生阅读课本掌握系统、内力和外力概念。
师:请一个同学举例说明什么系统?什么叫内力?什么叫外力?
生:两个同学站在冰面上做互推游戏。如果我们要研究互推后两个人的速度大小,可以把两人看成一个系统。两人的相互作用力为内力。两人所受的重力和支持力为外力。
[阅读与学习]学生阅读课本掌握动量守恒定律。
例题2:在列车编组站里,一辆m1=1.8×104kg的货车在平直轨道上以V1=2m/s的速度运动,碰上一辆m2=2.2×104kg的静止的货车,它们碰撞后结合在一起继续运动。求:货车碰撞后运动的速度。
[要求]学生练习后,先做好的学生将解答过程写在黑板上,老师依据学生的解答进行点评。目的让学生学会判断动量守恒定律成立的条件,会利用动量守恒定律列方程,根据计算结果判断运动方向。
例题3:甲、乙两位同学静止在光滑的冰面上,甲推了乙一下,结果两人相反方向滑去。甲推乙前,他们的总动量为零。甲推乙后,他们都有了动量,总动量还等于零吗?已知甲的质量为50kg、乙的质量为45kg,甲的速率与乙的速率之比是多少?
[要求]学生思考后回答问题:因为动量是矢量,正是因为是矢量,两个运动方向相反的人的总动量才能为零。再要求学生列方程求解,并注意矢量的方向。
六、教学反思
高二物理万有引力定律教案 篇11
【摘要】查字典物理网小编编辑整理了高二物理教案:万有引力定律,供广大同学们在暑假期间,复习本门课程,希望能帮助同学们加深记忆,巩固学过的知识!
教学目标
知识与技能
1.了解万有引力定律得出的思路和过程,知道地球上的重物下落与天体运动的统一性。
2.知道万有引力是一种存在于所有物体之间的吸引力,知道万有引力定律的适用范围。
3.会用万有引力定律解决简单的引力计算问题,知道万有引力定律公式中r的物理意义,了解引力常量G的测定在科学历史上的重大意义。
4.了解万有引力定律发现的意义。
过程与方法
1.通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程,体会在科学规律发现过程中猜想与求证 的重要性。
2.体会推导过程中的数量关系.情感、态度与价值观
1.感受自然界任何物体间引力的关系,从而体会大自然的奥秘.2.通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程和卡文迪许测定万有引力常量的实验,让
学生体会科学家们勇于探索、永不知足的精神和发现真理的曲折与艰辛。
教学重点、难点
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。
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。
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教 学 活 动
(一)引入新课
复习回顾上节课的内容
如果行星的运动轨道是圆,则行星将作匀速圆周运动。根据匀速圆周运动的条件可知,行星必然要受到一个引力。牛顿认为这是太阳对行星的引力,那么,太阳对行星的引力F提供行星作匀速圆周运动所需的向心力。
学生活动: 推导得
将V=2r/T代入上式得
利用开普勒第三定律 代入上式
得到:
师生总结:由上式可得出结论:太阳对行星的引力跟行星的质量成正比,跟行星到太阳的距离的二次方成反比。即:F
教师:牛顿根据其第三定律:太阳吸引行星的力与行星吸引太阳的力是同性质的作用力,且大小相等。于是提出大胆的设想:既然这个引力与行星的质量成正比,也应跟太阳的质量M成正比。即:F
写成等式就是F=G(其中G为比例常数)
(二)进行新课
教师:牛顿得到这个规律以后是不是就停止思考了呢?假如你是牛顿,你又会想到什么呢? 学生回答基础上教师总结:
猜想一:既然行星与太阳之间的力遵从这个规律,那么其他天体之间的力是否也遵从这个规律呢?(比如说月球与地球之间)
师生: 因为其他天体的运动规律与之类似,根据前面的推导所以月球与地球之间的力,其他行星的卫星和该行星之间的力,都满足上面的规律,而且都是同一种性质的力。
教师:但是牛顿的思考还是没有停止。假如你是牛顿,你又会想到什么呢?
学生回答基础上教师总结:
猜想二:地球与月球之间的力,和地球与其周围物体之间的力是否遵从相同的规律?
教师:地球对月球的引力提供向心力,即F= =ma
地球对其周围物体的力,就是物体受到的重力,即F=mg 从以上推导可知:地球对月球的引力遵从以上规律,即F=G
那么,地球对其周围物体的力是否也满足以上规律呢?即F=G
此等式是否成立呢?
已知:地球半径R=6.37106m , 月球绕地球的轨道半径r=3.8108 m ,月球绕地球的公转周期T=27.3天, 重力加速度g=9.8
(以上数据在当时都已经能够精确测量)
提问:同学们能否通过提供的数据验证关系式F=G 是否成立?
学生回答基础上教师总结:
假设此关系式成立,即F=G
可得: =ma=G F=mg=G
两式相比得: a/g=R2 / r2
但此等式是在以上假设成立的基础上得到的,反过来若能通过其他途径证明此等式成立,也就证明了前面的假设是成立的。代人数据计算:
a/g1/3600
R2 / r21/3600
即a/g=R2 / r2 成立,从而证明以上假设是成立的,说明地球与其周围物体之间的力也遵从相同的规律,即F=G
这就是牛顿当年所做的著名的月-地检验,结果证明他的猜想是正确的。从而验证了地面上的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力,遵守同样的规律。
教师:不过牛顿的思考还是没有停止,假如你是牛顿,此时你又会想到什么呢? 学生回答基础上教师总结:
猜想三:自然界中任何两个物体间的作用力是否都遵从相同的规律?
牛顿在研究了这许多不同物体间的作用力都遵循上述引力规律之后。于是他大胆地把这一规律推广到自然界中任意两个物体间,于1687年正式发表了具有划时代意义的万有引力定律。
万有引力定律
①内容
自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。
②公式
如果用m1和m2表示两个物体的质量,用r表示它们的距离,那么万有引力定律可以用下面的公式来表示(其中G为引力常量)
说明:1.G为引力常量,在SI制中,G=6.6710-11Nm2/kg2.2.万有引力定律中的物体是指质点而言,不能随意应用于一般物体。
a.对于相距很远因而可以看作质点的物体,公式中的r 就是指两个质点间的距离;
b.对均匀的球体,可以看成是质量集中于球心上的质点,这是一种等效的简化处理方法。
教师:牛顿虽然得到了万有引力定律,但并没有很大的实际应用,因为当时他没有办法测定引力常量G的数值。直到一百多年后英国的另一位物理学家卡文迪许才用实验测定了G的数值。
利用多媒体演示说明卡文迪许的扭秤装置及其原理。
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6.75410-11 Nm2/kg2,现在公认的G值为6.6710-11 Nm2/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6.6710-7N),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3.561022N。
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