高中物理教学教案6篇(高中物理教案集锦:6篇精华教材)
本篇文章将为您呈现高中物理教学教案的精选六篇,旨在帮助教师们更好地设计和组织高中物理课程。这些教案将涵盖多个重要主题,为教育工作者提供了有力的工具,以促进学生对物理学的深刻理解与兴趣培养。无论您是寻求新灵感还是想改进现有的教学方法,本文都将为您提供有益的参考和指导。
高中物理教学教案篇1
1、共点力的合成与分解
实验仪器:力的合成分解演示器(J2152)、钩码(一盒)、平行四边形演示器
教师操作:把演示器按事先选定的分力夹角和分力大小,调整位置和选配钩码个数;把汇力环上部连接的测力计由引力器拉引来调节角度,并还要调节拉引力距离,使汇力环悬空,目测与坐标盘同心;改变分力夹角,重做上边实验。
实验结论:此时测力计的读数就是合力的大小;分力夹角越小合力越大,分力夹角趋于180度时合力趋近零。
力的合成分解演示器:
教师操作:用平行四边形演示器O点孔套在坐标盘中心杆上,调整平行四边形重合实验所形成四边形,用紧固螺帽压紧,学生可直观的在演示器上看出矢量作图。
2、验证力的平行四边形定则(学生实验)
实验仪器:方木板、白纸、橡皮筋、细绳套2根、平板测力计2只、刻度尺、量角器、铅笔、图钉3-5个
实验目的:验证互成角度的两个共点力合成的平行四边形定则。
实验原理:一个力F的作用效果与两个共点力F1和F2的共点作用效果都是把橡皮筋拉伸到某点,所以F为F1和F2的合力。做出F的图示,再根据平行四边形定则做出F1和F2的合力F?的图示,比较F?和F是否大小相等,方向相同。
学生操作:
(1)白纸用图钉固定在方木板上;橡皮筋一端用图钉固定在白纸上,另一端拴上两根细绳套。
(2)用两只测力计沿不同方向拉细绳套,记下橡皮筋伸长到的位置O,两只测力计的方向及读数F1、F2,做出两个力的图示,以两个力为临边做平行四边形,对角线即为理论上的合力F?,量出它的大小。
(3)只用一只测力计钩住细绳套,将橡皮筋拉到O,记下测力计方向及读数F,做出它的图示。
(3)比较F?与F的大小与方向。
(4)改变两个力F1、F2的大小和夹角,重复实验两次。
实验结论:在误差允许范围内,证明了平行四边形定则成立。
注意事项:
(1)同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是:将两只弹簧测力计钩好后对拉,若两只弹簧测力计在拉的过程中读数相同,则可选,若不同,应另换,直到相同为止;使用时弹簧测力计与板面平行。
(2)在满足合力不超过弹簧测力计量程及橡皮筋形变不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差。
(3)画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而画出纸外;要严格按力的图示要求和几何作图法作图。
(4)在同一次实验中,橡皮筋拉长后的节点O位置一定要相同。
(5)由作图法得到的F和实验测量得到的F?不可能完全符合,但在误差允许范围内可认为是F和F?符合即可。
误差分析:
(1)本实验误差的主要来源——弹簧秤本身的误差、读数误差、作图误差。
(2)减小误差的方法——读数时眼睛一定要正视,要按有效数字正确读数和记录,两个力的对边一定要平行;两个分力F1、F2间夹角θ越大,用平行四边形作图得出的合力F?的误差ΔF也越大,所以实验中不要把θ取得太大。
3、研究有固定转动轴物体的平衡条件
实验仪器:力矩盘(J2124型)、方座支架(J1102型)、钩码(J2106M)、杠杆(J2119型)、测力计(J2104型)、三角板、直别针若干
实验目的:通过实验研究有固定转动轴的物体在外力作用下平衡的条件,进一步明确力矩的概念。
教师操作:
(1)将力矩盘和一横杆安装在支架上,使盘可绕水平轴自由灵活地转动,调节盘面使其在竖直平面内。在盘面上贴一张白纸。
(2)取四根直别针,将四根细线固定在盘面上,固定的位置可任意选定,但相互间距离不可取得太小。
(3)在三根细绳的末端挂上不同质量的钩码,第四根细绳挂上测力计,测力计的另一端挂在横杆上,使它对盘的拉力斜向上方。持力矩盘静止后,在白纸上标出各悬线的悬点(即直别针的位置)和悬线的方向,即作用在力矩盘上各力的作用点和方向。标出力矩盘轴心的位置。
(4)取下白纸,量出各力的力臂L的长度,将各力的大小F与对应的力臂值记在下面表格内(填写时应注明力矩M的正、负号,顺时针方向的力矩为负,反时针方向的力矩为正)。
(5)改变各力的作用点和大小,重复以上的实验。
注意事项:
(1)实验时不应使力矩盘向后仰,否则悬线要与盘的下边沿发生摩擦,增大实验误差。为使力矩盘能灵活转动,必要时可在轴上加少许润滑油。
(2)测力计的拉力不能向下,否则将会由于测力计本身所受的重力而产生误差。测力计如果处于水平,弹簧和秤壳之间的摩擦也会影响结果。
(3)有的力矩盘上画有一组同心圆,须注意只有受力方向与悬点所在的圆周相切时,圆半径才等于力臂的大小。一般情况下,力臂只能通过从转轴到力的作用线的垂直距离来测量。
4、共点力作用下物体的平衡
实验仪器:方木板、白纸、图钉、橡皮条、测力计3个(J2104型)、细线、直尺和三角板、小铁环(直径为5毫米的螺母即可)
实验目的:通过实验掌握利用力的平行四边形定则解决共点力的平衡条件等问题的方法,从而加深对共点力的平衡条件的认识。
教师操作:
(1)将方木板平放在桌上,用图钉将白纸钉在板上。三条细线将三个测力计的挂钩系在小铁环上。
(2)将小铁环放在方木板上,固定一个测力计,沿两个不同的方向拉另外两个测力计。平衡后,读出测力计上拉力的大小F1、F2、F3,并在纸上按一定的标度,用有向线段画出三个力F1、F2、F3。把这三个有向线段廷长,其延长线交于一点,说明这三个力是共点力。
(3)去掉测力计和小铁环。沿力的作用线方向移动三个有向线段,使其始端交于一点O,按平行四边形定则求出F1和F2的合力F12。比较F12和F3,在实验误差范围内它们的大小相等、方向相反,是一对平衡力,即它们的合力为零。由此可以得出F1、F2、F3的合力为零是物体平衡的条件,如果有更多的测力计,可以用细线将几个测力计与小铁环相连,照步骤2、3那样,画出这些作用在小铁环上的力F1、F2、F3、F4……,它们仍是共点力,其合力仍为零,从而得出多个共点力作用下物体的平衡条件也是合力等于零。
注意事项:
(1)实验中所说的共点力是在同一平面内的,所以实验时应使各个力都与木板平行,且与木板的距离相等。
(2)实验中方木板应处于水平位置,避免重力的影响,否则实验的误差会增大。
高中物理教学教案篇2
八、教学过程
● 复习并引入新课
师:波动图象与振动图象的主要异同有什么?
生:回忆上节课所学回答问题。
师:与振动过程相比,波动过程要多出一种运动形式,那就是振动在空间的传播,因此描述波动就需要更多的概念,本节课我们就学习描述波动的概念,同时进一步研究波动的运动规律。
高中物理教学教案篇3
一、教材分析
本节继第三节介绍四种传感器的应用实例之后,再进一步拓展学生的视野,提高学生的认识和分析能力以及动手能力,并通过实验的方法,让学生在组装和调试中,更为深入地认识传感器的应用。
二、教学目标
1.知识目标:
(1)、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性。
(2)、知道晶体三极管的放大特性。
(3)、掌握逻辑电路的基本知识和基本应用。
2.能力目标:
通过实验的方法,让学生在组装和调试中,更为深入地认识传感器的应用。
3.情感、态度和价值观目标:
培养学生的学习兴趣,倡导以创新为主,实践为重的素质教育理念。
三、教学重点难点
重点:传感器的应用实例。
难点:由门电路控制的传感器的工作原理。
四、学情分析
我们的学生属于理解较差,动手能力不好,尽量让学生多动手,必要时需要教师指导并借助动画给予直观的认识。
五、教学方法
PPT课件,演示实验,讲授
六、课前准备
1.学生的学习准备:预习新课,初步把握实验原理及方法步骤。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。3.教学环境的设计和布置:四人一组,课前准备好斯密特触发器或非门电路,二极管,三极管,蜂鸣器,滑线变阻器,热敏电阻,光敏电阻等材料用具。
高中物理教学教案篇4
知识目标:
1、知道机械运动
2、知道参照物,知道运动和静止的相对性.
3、知道匀速直线运动.
能力目标:
1、观察实验能力:能从生活中观察到物体机械运动的实例.
2、思维能力:判断和分析机械运动,结合参照物的知识分析运动和静止的情况.
3、解决实际问题的能力:解释、判断自然界中的运动现象.
情感目标:
1、辩证唯物主义运动观的教育.
2、培养学生科技意识,热爱科学、崇尚科学的思想.
3、利用地球同步卫星的教学渗透爱国主义教育.
教材分析
教材从实例中引出了物体运动的问题,并称物体位置的变化为机械运动,再推广到自然界的实例中.参照物的概念也是由实例引出,并联系实际分析生活和自然界中的实例,要求学生会联系实际判断已知参照物的情况下物体的运动情况和由运动情况分析所选的参照物.在此基础上,感性的分析了匀速直线运动,并说明物理学研究问题的一种方法,即从简单的问题入手,逐渐深化,最后分析我国发射的地球同步卫星并思考一些问题.
教法建议
尽量不加深课本上的内容,而应当多联系实际,提高学生自主学习能力和由实践中学习的习惯,加深一些物理学习方法的体会.
通过讨论引入新课,引导学生思考问题,并直接界定物理学中的机械运动,对于运动和静止的相对性的学习,应当提出问题,学生讨论,并由此引出参照物的概念,关于参照物的问题要由学生列举实例,学生分析,教师可以做评价,最后总结分析的一般方法.在本内容的教学中可以使用适当的媒体资料,例如可以用课本的配套录像带"运动的相对性"并回答本节的练习.
匀速直线运动的教学,观察和分析课本上的实例,说明这是近似的匀速直线运动,由学生思考生活和自然界中近似的匀速直线运动,加深学生对匀速直线运动的感性认识,在此基础上给出定义.定义中只须讲清快慢不变,不宜引入速度的概念.
教学设计示例
教学单元分析
本节教学重点是参照物的教学,关于参照物要求能够由运动情况分析所选择的参照物和知道参照物判断物体的运动情况.
教学过程分析
一,机械运动
讨论引入新课,学生阅读教材的内容和提供的参考资料,阅读问题是:什么叫机械运动;举例说明自然界中的机械运动;课桌、房屋是否做机械运动,为什么;能举出绝对不动的例子吗.
对学生列举的示例可以进行分析,注意讲解的问题:我们把物体位置的变化叫做机械运动;宇宙是运动的,其中的所以物体都是运动的.
二,参照物
说明日常生活中对一些现象的解释,并进一步引出了参照物的概念,讲解时注意的问题是:通过实例分析,说明不同的人对运动的描述不同,其原因是他们对运动描述所选择的标准不同,我们把被选作标准的物体叫做参照物.
由学生列举实例说明当选不同的参照物时,同一物体的运动的情况,并深入分析选其他参照物时的运动特点.
分析两类实例:已知参照物,判断物体的运动情况;根据描述的运动情况判断选择的参照物.由学生的具体情况可以教师提供参考示例学生分析,也可以发挥学生的创造性,由学生组成小组,自行设计问题,讨论,由教师评价.提供一些参考示例:“每天的日起日落这句话是以什么做参照物的”、“地球同步卫星总是静止在地球的某处上空,这是以什么做参照物”、“以太阳做参照物,地球同步通信卫星的运动情况怎样”、“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”这句歌词中前半句和后半句中所选的参照物各是什么”等.
三,匀速直线运动
观察一些实例,可以提供录相和视频文件、图片让学生思考这些运动的特点,对于基础较好的学生,可以由他们发现其中的共性,总结出匀速直线运动的特点.讲解时,要注意匀速解释成快慢不变,而不要引出速度的概念,使学生形成对匀速的感性认识,并说明匀速直线运动是最简单的机械运动,而物理研究问题是从最简单的问题入手的.
对于想想议议中的问题,可以提供学生自然科学中的图片资料,对于基础较好的学生可以在课前就布置查阅资料的预习内容,要求查找关于我国卫星发射的情况和卫星运动的资料.
板书设计
探究活动【课题】
查阅关于“列车速度”的资料【组织形式】
学生小组【参考题材】
1.列车发展的历史,包括我国的发展史和世界的发展史.
2.各个阶段的列车的速度.
3.各个阶段的列车的形式(例如蒸气机到磁悬浮列车).
4.世界各地区对列车发展的贡献.【评价方案】
1.网上查阅的资料,列出历史记录.
2.资料的丰富性和来源的丰富性.
3.在此基础上,看看学生能提出什么更深入的问题.
高中物理教学教案篇5
【教学目标】
(一)知识与技能
1.知道相对论的速度变换公式。
2.知道相对论质量。
3.知道爱因斯坦质能方程。
(二)过程与方法
培养应用相对论时空观分析研究问题的能力。
(三)情感、态度与价值观
激发学生对相对论力学的探索热情。
【教学重点】三个结论的理解应用。
【教学难点】能辨清在哪些情况下要考虑相对论效应,哪些情况下不必考虑。
【教学方法】在教师的引导下,共同分析、研究得出结论。
【教学用具】投影仪及投影片。
【教学过程】
(一)引入新课
师:在第一节内容的学习中,遗留一个问题,那就是经典物理中速度叠加原理与光速不变之间的矛盾,显然经典的速度叠加原理在高速情况下是不适用的,下面我们来认识相对论的速度叠加原理
(二)进行新课
1.相对论的速度变换公式
[投影]如图,高速火车对地速度为v,车上小球相对于车的速度为u′,则地上观察者观察到它的速度为u
则有:u=
注意这一公式仅适用于u′与v在一直线上的情况,当u′与v相反时,u′取负值.
下面请大家计算下列三种情况下地面观察者看到的球速度,并比较u与u′+v以及u与c的大小关系
[投影问题]
(1)当u′= v= c时
(2)当u′=c v=c时
(3)当u′=-c v= 时
(学生基本能准确快速地代入运算出结果,教师引导学生分析比较)
生1:第一问中u= c,u′+v= c,可见u<(u′+v)并且u<c。由此可以看出,合速度比(u′+v)要小,这与经典速度合成完全不同。
生2:第二问中u= cu′+v=2c,与上面同学分析是一致的.
生3:第三问中u=-c,表示合速度大小仍然为c,方向与v相反,从二、三两个结果可以看出,u′=c时,不论v如何取值,在什么参考系中观察,光速都是c.
师:三位同学分析得很好。对于低速物体u′与v与光速相比很小时,根据公式u= 可知u′v<
2.相对论质量
师:我们先来解一道力学题。
[投影]质量m=0.5 kg的小球,在F=100 N的合力作用下由静止开始加速,求经2×106s,它的速度变为多少?
生:据F=ma可求出a=200 m/s2,再据v2=at求得经2×106 s时,它的速度为4×108 m/s。
师:大家觉得这个结果可能吗?
生:不可能,前面我们已经看到,物体的速度不能超过光速3×108 m/s。
师:问题出在哪里呢?
生:可能是物体的质量发生了变化,随速度的增加而改变。
师:这一猜想很有道理。事实上,严格的论证已经证实了这一点。如果物体静止时质量为m0,以速度v运动时质量为m,则有
m=
由公式可以看出随v的增加,物体的质量随之增大。
3.质能方程
师:根据前面的相对论质量,爱因斯坦质能联系方程应该变为E=mc2= .
物体运动的动能为运动时能量和静止时能量E0之差:
Ek=E-E0
物体低速运动时, <<1
E= ≈[1+ ( )2]m0c2(请同学们课后查阅有关数学公式)
动能Ek=E-E0≈ ( )2m0c2= m0v2
这就是经典力学中我们熟悉的动能表达式。由此可以看到,牛顿力学是v<
(三)课堂总结、点评
本节我们通过对相对论速度变换公式、相对论质量公式和质能方程的学习,进一步掌握了相对论原理在高速状态下的应用,激发了对相对论力学的探索热情。
(四)课余作业
完成P116“问题与练习”的题目。课下阅读课本内容。
高中物理教学教案篇6
【学习目标】洛伦兹力、圆周运动、圆心、半径、运动时间
【学习重点】 确定做匀速圆周运动的圆心
【知识要点】
一、基础知识:
1、洛仑兹力
叫洛仑兹力。通电导线所受到的安培力实际上是作用在运动电荷上的洛仑兹力的。
2、洛仑兹力的方向
用左手定则判定。应用左手定则要注意:
(1)判定负电荷运动所受洛仑兹力的方向,应使四指指向电荷运动的方向。
(2)洛仑兹力的方向总是既垂直于又垂直于,即总是垂直于所决定的平面。但在这个平面内电荷运动方向和磁场方向却不一定垂直,当电荷运动方向与磁场方向不垂直时,应用左手定则不可能使四指指向电荷运动方向的同时让磁感线垂直穿入手心,这时只要磁感线从手心穿入即可。
3、洛仑兹力的大小
f=,其中 是带电粒子的运动方向与磁场方向的夹角。
(1)当 =90°,即v的方向与B的方向垂直时,f=,这种情况下洛仑兹力。
(2)当 =0°,即v的方向与B的方向平行时,f=最小。
(3)当v=0,即电荷与磁场无相对运动时,f=,表明了一个重要结论:磁场只对相对于磁场运动的电荷有作用力,而对相对磁场静止的电荷没有作用力。
4、如何确立带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的圆心、半径及运动时间?
(1)圆心的确定。因为洛伦兹力f指向圆心,根据f⊥v,画出粒子运动轨迹上任意两点(一般是射入和射出磁场的两点)的f的方向,其延长线的交点即为圆心。
(2)半径的确定和计算。圆心找到以后,自然就有了半径(一般是利用粒子入、出磁场时的半径)。半径的计算一般是利用几何知识,常用解三角形的方法及圆心角等于圆弧上弦切角的两倍等知识。
(3)在磁场中运动时间的确定。利用圆心角与弦
切角的关系,或者是四边形内角和等于360°计算出圆
心角 的大小,由公式t= ×T可求出运动时间。
有时也用弧长与线速度的比。
如图所示,还应注意到:
①速度的偏向角 等于弧AB所对的圆心角 。
②偏向角 与弦切角 的关系为: <180°, =2 ; >180°, =360°-2 ;
(4)注意圆周运动中有关对称规律
如从同一直线边界射入的粒子,再从这一边射出时,速度与边界的夹角相等;在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,必沿径向射出。
【典型例题】
例1、图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B。一带电粒子从平板上狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域,最后到达平板上的P点。已知B、v以及P到O的距离l,不计重力,求此粒子的电荷e与质量m之比。
解析:粒子初速v垂直于磁场,粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圈周运动,设其半径为R,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律,
有Bqv=mv2/R
因粒子经O点时的速度垂直于OP,故OP是直径,l=2R
由此得
例2、一个负离子,质量为m,电量为q,以速率v垂直于屏S经小孔O射入有匀强磁场的真空室中,磁感应强度B的方向与离子运动方向垂直,并垂直于纸面向里,如图所示。如果离子进入磁场后经过时间t到达P点,则直线OP与离子入射方向之间的夹角 跟t的关系式如何?
解析:做出OP的中垂线与OS的交点即为离子做匀速圆周运动的圆心,轨迹如图示:
方法一:弧OP对应的圆心角 ①
周期T= ②
运动时间:t= ③
解得: ④
方法二:弧OP对应的圆心角 ⑤
半径为r,则qvB= ⑥
弧长:l=r ⑦
线速度:v= ⑧
解得: ⑨
例3、如图,在某装置中有一匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于Oxy所在的纸面向外。某时刻在x=l0、y=0处,一质子沿y轴的负方向进入磁场;同一时刻,在x=-l0、y=0处,一个 粒子进入磁场,速度方向与磁场垂直。不考虑质子与 粒子的相互作用。设质子的质量为m,电荷量为e。
(1)如果质子经过坐标原点O,它的速度为多大?
(2)如果 粒子与质子经最短时间在坐标原点相遇, 粒子的速度应为何值?方向如何?
解析:①质子的运动轨迹如图示,其圆心在x= 处
其半径r1= ⑴
又r1= ⑵
⑶
②质子从x=l0处至达坐标原点O处的时间为
t= ⑷
又TH= ⑸
⑹
粒子的周期为 ⑺
⑻
两粒子的运动轨迹如图示
由几何关系得: ⑼
又 ⑽
解得:
与x轴正方向的夹角为 。
【达标训练】
1. 每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来,地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来,(如图,地球由西向东转,虚线表示地球自转轴,上方为地理北极),在地球磁场的作用下,它将(A)
A.向东偏转
B.向南偏转
C.向西偏转
D.向北偏转
2. 图为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹。室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直于纸面向里)。由此可知此粒子(A)
A.一定带正电
B.一定带负电
C.不带电
D.可能带正电,也可能带负电
3. 如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上,有两个质量和电量均相同的正、负离子,从O点以相同的速度射入磁场中,射入方向均与边界成 角。若不计重力,关于正、负离子在磁场中的运动,下列说法正确的是(B)
A.运动的轨道半径不相同
B.重新回到边界的速度大小和方向都相同
C.重新回到边界的位置与O点距离不相同
D.运动的时间相同
4. 如图,在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感强度的方向垂直于xOy平面向里,大小为B。现有一质量为m电量为q的带电粒子,在x轴上到原点的距离为x0的P点,以平行于y轴的初速度射入此磁场,在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场。不计重力的影响。由这些条件可知(D)
A.不能确定粒子通过y轴时的位置
B.不能确定粒子速度的大小
C.不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间
D.以上三个判断都不对
5. 一个质量为m、带电量为q的粒子,以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中,粒子经过一段时间,受到的冲量大小为mv,不计重力,则这段时间可能为(CD)
A.2 m/(qB)
B. m/(qB)
C. m/(3qB)
D.7 m/(3qB)
6. 质子( )和 粒子( )从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动,则这两粒子的动能之比Ek1:Ek2=,轨道半径之比r1:r2=,周期之比T1:T2=。
1:21: ;1:2
7. 如图所示,一电子以速度1.0×107m/s与x轴成30°的方向从原点出发,在垂直纸面向里的匀强磁场中运动,磁感应强度B=1T,那么圆运动的半径为m,经过时间s,第一次经过x轴。(电子质量m=9.1×10-31kg)5.69×10-5,5.95×10-12
8. 在图所示的各图中,匀强磁场的磁感应强度均为B,带电粒子的速率均为v、带电量均为q。试求出图中带电粒子所受洛仑兹力的大小。
F=qvBF= qvB0F=qvB
9. 如图所示一电子以速度v垂直射入磁感应强度为B,宽度为d的匀强磁场中,穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向夹角30°,则电子的质量是。
2qBd/v