0  3  9  11  17  21  23  27  29  33  35  37  38  39  41  42  43  45  47  51  53  57  59  63  69  71  77  81  83  87  93  99  101  107  111  113  119  123  129  137  3002 

设计内容:探究二力平衡条件

年    级:初二

设 计 人:增盛职业中学 田春霞

 

学习内容

教师活动

学生活动

设计意图

提出问题

1、物体受到两个力的作用,一定能保持静止状态或匀速直线运动状态吗?举例说明

2、物体受到的两个力应满足什么条件才能使物体处于静止状态或匀速直线运动状态呢?

3、将学生提出的问题记录下来,鼓励学生积极发言,激发其学习兴趣。

1、积极思考,举实例回答问题。

 

2、明确探究目的

通过实例,分析其受力情况,提出问题。

如:静止在桌面上的茶杯 起重机吊着货物匀速上升

物体要处于静止状态或匀速直线运动状态,受到两个力的大小有何关系呢?与力的方向是否有关呢?与作用点有关吗?

1、培养学生分析问题的能力

 

2、激发并保持学生学习兴趣

 

3、培养学生语言表达能力,敢于提出问题,从中认识发现问题和提出问题对科学探究的意义。

猜想与假设

1、引导学生做出正确的猜想与假设,适时给予鼓励性评价。

 

2、二力平衡的条件是否像大家猜想的那样呢?

1、针对自己小组提出的问题,充分讨论后作出假设。

 如:天花板上吊着的电灯

 受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力,而灯处于静止状态,说明力的作用效果是相互平衡了,这两个力的方向是相互的,力的大小可能相等,两个力应该在一条直线上。

1、培养学生分析问题能力和想象力。

2、使学生尝试根据经验和以有的知识对问题提出猜想

3、对可能出现的结果进行推测与假设。

4、培养学生敢于质疑,敢于创新的精神。

设计实验

1、为学生提供充足的实验器材,帮助学生完善探究方案。

2、巡视,并对探究过程予以适当的点拨指导。

1、应用教师提供的仪器或自己选取的器材制定实验方案。

 

2、小组对制定的方案进行讨论、完善。

1、使学生明确探究目的和已有条件,经历设计实验的过程,培养学生具有初步的科学探究能力。

2、培养学生创新意识。

进行实验

巡视指导,提示学生尽量减小误差

按设计方案进行实验

1、培养学生实验操作能力。

2、培养学生观察能力。

3、使学生知道物理学不仅指物理知识的学习,还包括科学研究方法和科学态度与科学精神。

分析、讨论

巡视,并对其分析过程予以适当的点拨指导

对本组所做的实验和得出的数据进行分析、总结,得出结论

1、培养学生分析、概括能力。

2、养成实事求是,尊重事实的科学态度。

评估

巡视指导,引导学生发现问题

小组研究讨论、实验步骤有无不合理的地方,操作中有无失误,结论是否可靠。

通过评估,发现新问题,吸取经验教训,认识评估对科学探究的意义。

交流合作

得出结论

1、创设疑问,使学生产生强烈的求知欲望,激发学习兴趣,组织引导学生得出结论。

2、板书:二力平衡的条件。

1、小组之间交换意见,进行交流。

2、从各组报告中发现问题,吸取经验或改进方案中的一些步骤,分析误差产生的原因。

3、得出结论。

1、培养学生语言表达能力。

2、培养其敢于表达自己观点的意识。

3、使学生能思考别人的意见,有团队精神、合作精神。

 

试题详情

第十六章

电流  电压   电阻

第一教时

§16.1   电流

 

一、教学要求

1.  知道电流的形成

2.  知道电流方向规定,会判断电路中的电流方向;

3.  知道可以根据电流的效应来判断电流的存在;

4.  知道电流的三种效应及它们的应用。

二、教学重点、难点

1.  电流的概念的教学是重点;

2.  电流方向的判断是难点。

三、教学过程

1.引入课题

师:马路上的行人和车辆向一定方向运动,形成“人流”和“车流”,自来水管中的水向一定方向流动就形成“水流”,与此相类似,导体中的电荷向一定方向移动就形成了电流。电流的方向是怎样规定的?怎样判断电流的存在?怎样比较电流的强弱?怎样测量电流等一系列问题就是从这一节课开始我们要研究的问题。(板书课题)

2.电流的方向

师:水流是有方向的,那就是水的移动方向。电流的方向又是如何确定的呢?请同学们阅读课文,并回答:物理学上是怎样规定电流的方向的?

学生阅读后回答,教师归纳小结并板书。

师:电源的正极聚集着大量正电荷,电源的负极聚集着大量的负电荷。在电路中,电流的方向是从电源的正极流向负极。在金属导体中实际上能够移动是负电荷(自由电子)。根据电流方向的上述规定,金属中的电流方向跟自由电子的实际移动方向相反。为什么不把电流方向“更正”过来呢?

教师引导学生讨论,进而指出:正负电荷向相反方向移动产生的效果相同, 所以金属中的电流方向虽然跟自由电子的实际移动方向相反,却不影响我们根据电流方向的这个规定来研究电流,而且在酸、碱、盐的水溶液中就在正电荷(正离子)的定向移动。

学生标出课文中图中的电流方向。

3.电流的效应

师:电流是看不见的、也摸不着的,究竟怎样才能知道导体中有没有电流呢?能否采用手触摸的方法来解决?(生大笑)回答是肯定的,绝对不行。实际上人们发现,导体中有电流通过时,常会产生一些特有的现象,称为电流的效应,我们可以根据电流的效应来判断电流的存在,并对它进行测量。那么下面我们通过实验来看一看电流通过导体时会有哪些效应。

实验A

给电铬铁通电,过一会儿可以看到电铬铁发热,并且可以使火柴点燃。

板书:电流的热效应概念。

学生举例:生活中用电流热效应来工作的用电器。

实验B

按课本要求给硫酸铜溶液通电几分钟,可以看到与负极相连的碳棒上出现了红色的铜。

师:出现了红色的铜说明发生了什么变化?

生:化学变化。

极书:电流的化学效应的概念。

师:工业上常用电流的化学效应来提炼铝和铜来进行电解、电镀等。

师:此外电流通过导体时还可以产生磁效应,关于电流的磁效应我们将在本书的第十八章详细讲解。

小结:

总结本课所学内容。

作业:

学习指导用书

 

 

 

 

 

 

 

第二教时

§16.2电流的测量

 

一、教学要求

1.  知道电量及其单位;

2.  理解电流或电流强度的概念,会支用电流的定义公式进行简单运算;

3.  知道电流的国际单位――安,知道电流的各单位间的换算关系;

4.  会正确使用电流表,能正确读数。

二、教学重点 难点

1.  正确使用电流表测量电流是教学重点;

2.  理解电流的概念是教学难点。

三、教学过程

1.复习提问

(1)       电流是怎样产生的?电流的方向怎样判断?

(2)       电流有哪几个效应?各举两例。

2.新课讲解

(1)引入课题

实验:按如下两图进行实验(不同之处再于电源电压不同)

 

 

 

 

 

 

闭合S以后,可以观察到左图中灯要亮一些,右图中灯要暗一些。

师:实验说明,同一个灯泡有暗和亮一分别,是因为电流是有强弱之分的,那么我们物理学中是怎样来比较电流的强弱的呢?

(2)电流强度的定义

师:最初人们从表示水流强弱的方法中得到启发,那么人们是怎样表示水流的强弱的呢?如下:

如果把水的多少叫水量,那么水流强度=每秒流过的水的多少即每秒流过的水量

师:类似的,我们把电荷的多少叫电量,在国际单位制中它的单位是库仑,简称为库,用符号C表示,是为了纪念法国科学家库仑而命名的。

师问:为了比较电流的强弱,仅仅知道通过导体的电量的多少够不够?

生:不够,还必须知道通电的时间。

板书:每秒通过导体任一横截面的电量叫电流强度。

师:如果用I表示电流,Q表示电量,t表示时间,那么可以得到如下的公式:

      Q

I =  ――     ,在国际单位制中,电流的单位为安培,简称为安,符号为A,1A=1C/S

t

教师引导学生阅读课文并了解电流的其它单位有――毫安(m A)、微安(μA),及它们与安(A)的换算关系,以及“一些用电器中的电流值”。

(3)电流的测量

师:在实验中,常电流表来测量电流的强弱,刻度盘上标有字母A的电流表,表示测出的电流值以A为单位,也有的电流表上标有m A,则表明测出的电流以m A为单位,这种表当然要比前一种表更精密。

然后教师出示电流表,让学生观察思考课文中的两个问题:

a.  电流表有几个接线柱,各标有什么符号或数字,各表示什么意思?

b.  电流表有几个量程,对于不同的量程,刻度盘上的最小分度值各是多少安?

师生共同讨论后得到如下结论:

a.  共有三个接线柱,黑色的接线柱上标有“―”,两个红色的接线柱上标有“0.6”,“3”,这两个接线柱为正接线柱。但我们使用电流表时肯定只能使用一正一负两个接线柱,并保证电流从一个接线柱流进另一个接线柱流出,这样一来我们可以有两种接线方法,分别是“―”和“0.6”,或“―”和“3”两种组合。

b.  由于有两种接线的可能性,所对这两种不同的可能性对应着两种不同的测量范围,即电流表的两个量程,即“0~0.6A”,和“0~3A”。对应的最小分度值分别是0.02安和0.1安。可以看出“0~0.6A”这个量程更精确。

让学生阅读P19页“使用电流表的说明书”,学生阅读完之后教师可以用演示电表逐条讲解使用说明书中规定的四条原则。在教师的引导下可以由学生归纳出使用电流表的要点,可归纳为:“三要,二不,二看清”――要校零、要串联、要注意正负接线柱;不允许超过量程、禁止不经过用电器将电流表直接接到电源两极上;看清量程、看清最小分度值。或者也可归纳为:“四会”――会调、会接、会试、会读。亦可归纳为十个关键字:校零、串联、正负、量程、禁止,要学生自己阐述。

最后让学生自己操作并读出电流值。

师问:如在使用电流表过程中,发生如下的现象,说明了什么问题,应如何改正

a.  指针向反方向偏转;

b.  指针偏转角度很小;

c.  指针偏转超过了最大值;

d.  指针不动;

e.  指针极迅速地偏向最大值。

讨论后结论如下:

a.  说明电流表的正负接线柱接反了,应对调正负接线柱的接线;

b.  说明使用的量程太大,读数时误差将较大,应使用小量程;

c.  说明电流太大,超过了量程,必须换用大量程;

d.  说明可能电路发生断路,或者是电流表坏了,可以采用替换法来测试电流表是否损坏;

e.  说明电路或能发生的短路,应立即断开开关进行检查。

在教师的指导下学生进行读数练习。

师:读数时,一定要先看清量程,再注意每一小格所代表的电流的值,最后读出读数,必要时要读出估计值,不要漏掉单位。

(4)小结:

总结本课所学内容

(5)作业:

课本P20页  作业2 ,

          《学习指导用书》

 

 

 

 

 

 

 

第三教时

§16.3用电流表测电流

 

一、教学要求:

1.  会用电流表测量串联电路和并联电路中的电流;

2.  理解串联电路中各处电流相等;

3.  理解并联电路中干路中的电流等于各支路中的电流之和;

4.  会用串联、并联电路中电流的特点计算简单电路问题。

二、教学重点  难点

1.  继续训练学生边接电路的技能是本节重点之一;

2.  串联和并联电路中的电流特点既是本节重点,也是本节难点。

三、教学过程

1.复习提问:

a.  什么叫电量,其符号,单位,单位的符号各是什么?

b.  什么叫电流强度?其符号,单位,单位的符号各是什么?

c.  使用电流表有哪些注意点?

d.  两位同学将两只电流表分别接入两个电路中,
开关闭合后,电流表的指针出现如图5-3甲、乙
所示的情况。出现这种错误的原因是什么?应当
怎样纠正?

e.  请一位同学在示教板上将一只灯泡接入电路,并用
电流表测出通过其中的电流。

发给每位学生一张如下的表格,由他们做评委,判断这们同学的操作是否正确,并给他们打分

 

实验顺序

项目

是否正确

1

电路的连接

在连接电路之前,开关应是断开的

 

电路的连接

2

电流表的使用

串联在被测电路中

 

电流表"+"("-")接线柱的接法

电流表的量程(先用3安的量程,若电流在0.6安以内,应改用0.6安的量程)

试触

3

读得电流表的示数

 

 

新课讲解:

(1)新课引入:

师:本节课我们将练习使用电流表来测量串联和并联电路的电流并研究其中的关系。

(2)[ 实验A ]:用电流表测串联电路中的电流

先让学生观察课本上的串联电路图(a)、(b)、(c)中电流表接在三幅电路图中的位置有何不同,在每幅图上都要标出电流的方向。

师问:你猜想按这三个电路图测电路中的电流,电流表上的示数,哪次大,哪次小,还是三次都一样大?

生:议论纷纷(大多数能猜想出正确结果)

师:请同学按电路图连接电路,测出(a)、(b)、(c)三图中的电流值,来验证你的猜想,并填入课本表中。

在学生动手之前,除了要提醒学生先检查实验器材、明确实验步骤和要记录的数据外,还要提醒学生,要按电流表的使用规则正确使用电流表。实验结束后,按完成的前后,把前三组的测量数据填入表格中。(教师在实验安排时有意安排三组的电流值各不相同以达到比较的目的)。(用幻灯片)

 

测量数据

Ia

Ib

Ic

第一组

 

 

 

第二组

 

 

 

第三组

 

 

 

最后经分析可以得出结论:

串联电路中的电流是处处相等的。

师:说明我们刚才的猜想非常正确。

(3)[ 实验B ]:用电流表测量并联电路中的电流

先让学生观察课本上的并联电路图(a)、(b)、(c),在每幅图上都要标出电流的方向。师问:在这三个并联电路中,电流表的位置有何不同?它们分别在测什么电流?

学生回答。

师再问:你这次再猜想哪次电流表的示数最大?它跟另外两次电流表示数之间有没有关系?若有,有什么关系?

生:再次议论纷纷(大多数学生也能猜想出正确结论)。

师:下面我们同样用实验来验证我们刚才的猜想是否正确。

学生进行分组实验,并把实验记录填入实验报告的表格内。鼓励先完成实验的小组把测量数据写黑板上相应的表格内。

 

测量数据

干路IA

支路IB  

支路IC

第一组

 

 

 

第二组

 

 

 

第三组

 

 

 

组织讨论:①哪个电流最大?②IAIB+IC进行比较,能得出什么结论?

结论:并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流之和。

实验完毕,先断开电源,整理仪器,讲评实验中存在的问题。

练习题:

例1.有一种节日彩灯,是串联着的20只小灯泡,已知通过第一只灯的电流是200毫安,通过第20只灯的电流是多少?

例2.如图5-4所示的电路中,已知A1的示数是0.4安,A2的示数是1.2安。通过灯L1、L2的电流各是多少?

(4)小结

这节课通过实验可以得出:

在串联电路中各处的电流都相等。

在并联电路中,干路的电流等于各支路中的电流之和。

这可以用水流作比喻:一条水管内,通过各处的水流大小都相等。串联电路中各处的电流跟管内的水流相似。水管内通过干流的水流大小等于各支流的水流大小之和。并联电路中的电流关系跟干流、支流之间的水流关系相似。

 

 

 

 

 

 

第四教时

§16.4  电压

一、教学要求

1.  知道电压的作用及其符号;

2.  知道电压的国际单位――伏;

3.  知道干电池、家庭电路、及对人体的安全电压值;

4.  会正确地使用电压表,能正确地读数;

5.  通过比较电流表电压表命名用上的异同之处,达到会使用它们的目标。

二、教学重点  难点

1.  正确地使用电压表是本节的重点;

2.  对电压概念的正确理解是本节的难点。

三、教学过程

1.  复习提问

a.  电流强度的概念是什么?

b.  串联和并联电路中的电流各有什么关系?

2.新课讲解

(1)引入课题

师问:我们知道电荷的定向移动形成了电流,那么是什么原因使电荷作定向移动的呢?实际上是因为电路中的电源的两极上存在着一定的电压。(板书课题)

(2)电压是什么?

师:为了更好地认识电压的作用,先研究水流是怎样形成的。

引导学生阅读课本P22页图16―18和图16―19以及“读读议议”的内容。

师问:打开阀门以后,水从A经叶轮流至B形成水流的原因是什么?

生:是因为容器C的水面高度比D高。根据压强的的知识,水管两端就会有一定的水压差,也就是“水压”这是形成水流的原因。

师问:能否设法使水不断由A流向B呢?抽水机的作用是什么?

生:能,抽水机的作用是保持C和D之间有一定的高度差,从而维持水管两端一定的水压,使水管中形成持续的水流。

师:在实际的电路中,与此相类似,电池的正极有多余的正电荷,电池和负极有多余的负电荷,在电池的两极之间就产生电压。闭合开关,电动体中的正电荷就在电压的作用下做定向移动形成电流,正电荷的运动方向是沿着电源的正极经过导线,用电器等流到电源的负极。

看下图:由于同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引,那么电路的自由电子就会在电源正极正电荷的吸引和电源负极负电荷的排斥作用下,做定向移动,形成电流。

 

 

 

 

 

〈板书〉:电压是形成电流的原因。

教师引导学生阅读课本了解电源在电路中的作用是:保证正、负极上的电荷不断聚集,维持正、负极间有一定的电压,从而使电路中有持续的电流。

师问:电路中有了电源,是否一定会立即形成持续的电流呢?

师生共同讨论后得出:不一定,还必须构成通路。

〈板书〉:电路中形成持续电流的条件是:

a.电路中有电源;

                                    b.电路必须是通路。

(3)电压的单位

教师引导学生阅读课本P23页“读读议议”了解以下内容:

a.  电压用字母U来表示;

b.  电压的国际单位是伏特,简称为伏,符号为V;〈板书〉

c.  电压的其它单位有千伏(KV)、兆伏(MV)、毫伏(mV)、微伏(μV)及它们与伏(V)之间的换算关系。〈板书〉

d.  常见的几种电压值。

(4)电压的测量

师:在确切地知道实际电路中某个用电大两端的电压是多少伏,那就必须进行测量。〈板书〉电压的测量。

师:在实验室中,测量电压的仪表叫电压表,刻度盘上标有V的电压表,表示测出的电压示数以伏为单位。

教师出示电压表,让学生观察思考课本上的问题:

每个接线柱上有什么符号或数字?它们分别表示什么意思?电压表各有什么量程?对于不同量程,每个量程的最小分度值各代表的电压是几伏?(由于学生有学习使用电流表的经验,所以这些问题回答起来并不困难)。

然后让学生自己阅读课本P24页的电压表的使用说明书,并在教师引导下对电压表的使用注意点进行归纳如下:

a.  校零――(与电流表一样)

b.  并联――电压表必须并联在待测电路的两端;

c.  正负――电流从电压表的正接线柱流进,负接线柱流出;

d.  量程――不充许超过它的量程,以及在不超过其量程的情况下尽量使用小量程等;

e.  允许――允许将电压表直接在电源两端,这时测量电源电压。

最后让学生自己操作用电压表测电压。

(5)巩固新课:

概述本节课所学的主要内容

(6)作业:

1.  阅读“电压”一节课文;

2.  比较电压表和电流表使用上的异同点;

3.  预习下节“用电压表测量电压”一节课文;

4.  完成P25页作业4;

5.  完成《学习指导用书》相应的内容。

 

 

 

 

 

 

第五教时

§16.5用电压表测量电压

 

一、教学要求

1.  会用电压表测量一节或几节干电池串联后的总电压,并得出串联后的总电压与每节干电池电压间的关系;

2.  会用电压表测量串联电路中的电压,理解串联电路的两端总电压与各串联部分两端的电压的关系;

3.  会用电压表测量并联电路中的电压,理解并联电路两端的总电压与各并联支路两端的电压的关系;

二、教学重点  难点

1.  本节课的重点是电压表的实际使用;

2.  本节课的难点是串联与并联电路中的电压的关系的理解;

三、教学过程

1.复习提问

a.  电压的作用是什么?其单位及其符号又是什么?10­9V=______MV=_______K

b.  怎样区分电压表与电流表?

c.  比较电压表与电流表在使用上的异同之处。

(一)相同点

l         使用前都必须校零;

l         接入电路时都必须使电流从“+”接线信流进,否则可能损坏电表;

l         使用时,所测值勤均不得超过电表的量程,否则会损坏电表;

l         都必须采用从大至小的试触法来选择量程,且尽可能选用小量程;

l         读数时都必须按所选量程正确读数,眼睛正视表盘与指针,且尽可能地读出估计值;

(二)不同点

l         构造不同。 

电流表内阻很小,所以分析电路时相当于导线;
    电压表内阻很大,所以分析电路时相当于断路。

l         接入电路的方法不同。

    电流表必须串联在待测电路中;

    电压表必须并联在待测电路的两端。

    禁止不经过用电器,将电流表的两个接线柱直接接在电源两极上,否则会烧毁电流表和整个电路;而电压表却可以直接接在电源两极上,此时电压表的示数即为电源电压。

d.下图两个空白的圆圈表示接入的电表,请标出哪个为电压表,哪个是电流表,且必须使电路合理,并标出它们的正负接线柱.

 

 

 

 

2.新课讲解

(1)引入课题

师:前一节我们学习了电压表的使用,这一节我们将利用电压表测量电池的电压,及串联并联电路中的电压所遵循的规律.我们仍然用实验来进行研究.

(2)[实验1]:用电压表测干电池的电压

分别按P26页16―24连接电路,并分别测出三节干电池的电压值,U1、U2、U3及三节干电池串联后的总电压U,最后可以得出U=U1+U2+U3。

板书:串联电池组的总电压等于各个电池的电压之和。

(3)[实验2]:用电压表测串联灯泡两端的电压

分别按P26页1625连接电路,并分别闭合S,得到数据U1、U2、U。发现:

U=U1+U2。

板书?串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。

[实验3]:用电压表测并联灯泡两端的电压

分别按课本P27页图16―26连接电路,并分别闭合S,得到数据U1、U2、U。发现:

U=U1=U2。

板书:并联电路两端的电压相等。

课堂练习:

如图:V1的示数为6V,V的示数为9V,则L1和L2两端的电压各为多少?

 

 

 

小结:总结本课所学内容。

作业:P28页,作业5

 

 

 

 

 

 

第六教时

16.6电阻

一、教学要求

1.  知道电阻的初步知识;

2.  知道电阻的单位,及相互换算关系,会比较电阻的大小;

3.  理解导体的电阻跟长度、横截面积、材料和温度的的关系。

二、教学重点  难点

1.  电阻的概念教学是本节难点;

2.  让学生理解导体的电阻与长度等四个因素的有关是本节的重点。

三、教学过程

1.  复习提问

a.  串联和并联电路中电压有何特点?

b.  有的同学在连接电路时连成如图情况,会发生什么情况?

 

 

 

 

 

2.  新课讲解

(1)引入课题

前面我们学习了两个重要的物理量“电流”、“电压”,这节课我们继续学习第三个重要的电学物理量“电阻”,我们仍然将通过实验来研究。

(2)演示实验

按课本P28面图16―30连接电路。

在M和N之间先入长度和粗细均相同的锰铜线和镍铬合金线后发现,电流表的示数不等,通过锰铜金属线的电流较大,说明它对电流的阻碍作用较小,而通过镍铬使金线的电流较小,说明它对电流的阻碍作用较大。

师:物理学中用电阻表示导体对电流阻碍作用的大小,并且用字母R表示电阻。

师问:作为一个重要的物理量,怎来比较它的大小呢?实际上要比较它的大小,先要确定它的单位。

(3)电阻的单位

学生阅读课本了解电阻的国际单位和其它相关单位及单位的符号,并且掌握它们之间的换算关系。

(4)电阻的大小与哪些因素有关

师问:在上面的实验中,导体的长短和粗细都相同,而电流的大小却不同,说明电阻的大小跟导体的材料有关。下央我们继续实验。

[演示实验]:有a、b、c三根金属丝用同种材料制成,a长,c短,但S相同,b的S比a、c大,a、b等长,将它们按要求接入电路。

按要求接入电路,闭合开关,得出相应的电流值,并得出电阻的大小与哪些因素有关。并填入课文中方框内。

师:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小跟导体的材料,长度,横截面积,和温度有关,例如:灯泡正常发光时的电阻比不发光时的电阻要大得多。

引导学生最后阅读课本的相应的内容。

小结:总结本课所学内容。

作业:《学习指导用书》

 

试题详情

[科目]  物理

[关键词]  教案/  生活用电

[年级]  初三

[文件]  jan29.doc

[标题]  初中物理 第十章  生活用电

[内容]

初中物理  第十章  生活用电

 

【教学目标】

 

【教学结构】

 

 

 

 

 

 

生活用电

家庭电路

电流过大的原因

电路的组成

安全用电常识

P

低高

压压

 触

 电

 形

 式

 

 

 

 

 

 

 

本章重点内容及对重点内容的理解:

(一)家庭电路

1.家庭电路的组成及连接方法

(1)本节内容比较简单,学习时要注意观察实物:开关、灯座、保险盒、闸刀开关等,并注意学习的方法是由整体到局部的方式展开,要从进户线开始,逐步搞清以下问题:

a.家庭电路是怎样接到低压供电线路上的?

b.开关与电灯是怎样连接的?

c.插座是怎样接在电线上的?

d.保险丝是怎样接到闸刀开关的下方和保险盒中的?

e.闸刀开关是怎样切断或接通电路的?

f.电能表接在电路的什么地方?它有什么作用?

   通过仔细认真的观察,可了解家庭电路的组成,进一步巩固串、并联电路的知识。

2.了解电路组成的各部分的作用,连接方式和使用注意事项

            作用:测电功或消耗电能

a.电能表: 规格:额定电压和允许通过的最大电流,由此可计算出电能表允许安装

            用电器的最大功率

b.保险丝:

 ∴电流很大

          常见短路

 

 

2.用电器总功率过大:

 

3.由于短路和用电器总功率过大使家庭电器中总电流过大

(三)安全用电

1.触电的原因:

使用方法:用手接触笔后金属体,笔尖触电线

作用:辨别火线与零线,通路与断路

总功率过大是同时使用大功率用电器

    例4.下列说法正确的是(    )

  A有电流通过人体就叫触电,触电的人不一定都发生事故

  B一个开关可同时控制两盏灯,这两盏灯一定是并联

  C只要不接触带电体就不会引起触电事故

  D电路中消耗的电能达到一定值时,保险丝就会自动熔断。

解析:要分清触电和触电事故的不同。不是所有的触电都发生触电事故。当触电电流在10毫安左右,人能摆脱带电体,当触电电流在30毫安左右,人不能摆脱带电体;电流在100毫安左右,在短时间内被触电的人会死亡。一个开关同时控制两盏,可以串联也可以并联。若并联时,开关是干路开关。触电事故分为低压触电和高压触电两种,若低压带电体,只要不接触即可,但高压带电体必须不能靠近方可不发生触电的事物。在电路中保险丝熔断是因为电路中电流过大,达到保险丝的熔断电流,并不是由于电路中消耗电能过多。正确答案为A。

 

【课余思考】

电热器的发热体、白炽灯丝和保险丝的选择各有什么异同点?

 

【测试题】

    (一)选择题:

    1.家庭电路中总电流过大的原因,一是短路,二是(    )

  A用电器通电时间过大

  B总电阻过大

  C用电器总功率过大

  D电流做功过多

    2.在家庭电路中,关于保险丝的使用,下列说法中正确的是(    )

  A保险丝应串联在零线上

  B保险丝应串联在火线上

  C能用铜丝代替保险丝使用

  D选用保险丝时,应使得保险丝的额定电流等于或稍大于电路中的最大正常工作电流。

    3.在家庭电路中,当家用电器全部使用时(    )

  A电路的总功率最大

  B电路的总电阻最大

  C电路的总电压最大

  D电路的总电流最大

    4.图2中,四种关于螺丝口灯座和开关的连接中,符合安全用电的是(    )

    5.家庭电路中的保险丝熔断了,原因可能是:(    )

  A电路中用了功率大的用电器

  B插座中两根接头相碰

  C保险线太粗

  D灯座的两根接头相碰

    6.在图3中,测电笔正确的使用方法是(    )

    7.在安装家庭电路时,下面做法错误的是(    )

  A开关要接在火线上

  B保险盒要接在火线上

  C螺丝口灯座的螺旋套接在火线上

  D检查无误后再接低压供电电路

    8.当发现有人触电时,下列救护方法中错误的是(    )

  A用手把触电者拉开,使其摆脱电源

  B尽快拉开闸刀开关切断电源

  C用干木棒将电线挑开

  D用铰钳剪断电线

    (二)填空题

1.家庭电路中有两根线,一根叫    线,另一根叫    线。两根线之间的电压是    伏。

2.电能表是用来测量用电器在一定时间内消耗的    ,它要安装在家庭电路的    上,一个电能表上标有“220V,5A”,可以用在最大功率是    瓦的家庭电路上。

3.保险丝是由电阻率较    而熔点较    的铅锑合金制成的。有过大的电流通过的,保险丝产生较    的热量,使它的温度达到    ,于是保险丝熔断,自动切断    ,起到保险作用。

4.家庭电路中千万不要用        代替保险丝。

5.在家庭电路中,各盏灯之间应是    联,灯和控制它的开关应    联。

6.某一照明电路中接有额定电流是5安培的保险丝,在这个电路中最多能接    盏“220V,40W”的电灯。

7.在安装三孔插座时,除了两个孔分别接火线和零线外,另一孔是跟    连接。

8.经验证明,只有    伏的电压才安全。

9.为了庆祝节日,现有额定电压为6伏的小彩灯若干只,为了能用照明电路供电,至少要    联,    盏小彩灯。

7

(三)计算题:

1.某同学家中安装了功率为40瓦的电灯5盏,功率为100瓦的电视一台,功率为300瓦的洗衣机一台,功率是700瓦的电饭煲一只,那么,这个家庭电路中干路电流最大为多大?

2.一家庭安装的电能表标有“220V,5A”字样,家中已使用60瓦的电灯4盏,功率为100瓦的彩电一台,能否再使用一个功率为600瓦的电饭煲?

 

【测试题答案】

(一)选择题:1.C  2.B, D  3.A, D  4.D  5.A, B,D  6.B, D  7.C  8.A

(二)填空题:1.火,零,220V  2.电能,干路,1100  3.大,低,多,熔点,电路  4.铁丝,铜丝  5.并,串  6.27  7.地  8.不高于36  9.串,37  10.28.8  2387

5

               2.可以,提示:P-P=760W>600W

 

【单元点评】

    学习这一章内容,要注意观察生活中的电路组成、连接及作用,理论联系实际。

试题详情

[科目]  物理

[关键词]  教案/电路?

[年级]  初三

[文件]  jan40.doc

[标题]  第四章  电路?

[内容]

第四章  电路?

 

原子核式结构

电荷

电流

种类

起电方法

电荷间的

相互作用

导电

性能

电路

形成

方向

基本电 路

 

电路状 态

正电荷

摩擦起电

导体

串联电路

通路

短路

开路

并联电路

绝缘体

接触起电

负电荷

    1.关于“电荷”?

    人们对电荷的认识,是伴随人们对摩擦起电认识的产物,摩擦后的物体具有吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电荷。由于电荷相互作用的形式不同,人们确定了自然界有两种电荷。电荷的正、负是人们规定的,但规定后的正、负电荷需要正确记忆。利用电荷间相互作用人们制成了检验物体是否带电的仪器――验电器。由验电器有无张角及张角的变化可判断物体是否带电,带电种类及带电多少。?

    由物质的电结构可解释通常情况下物体呈中性及摩擦起电、接触起电的成因。要注意区分中性与中和的不同,要明确物体起电是由于电子转移形成的。?

2.关于:“电流”?

要想在闭合电路中形成持续电流,应使用导电性能较好的导体。根据物体导电性能的不同,我们将物体分为导体、绝缘体及半导体。研究导体、绝缘体时,应注意以下四点:①导体和绝缘体定义为“容易导电”和“不容易导电”,不能绝对地说成“能够”和“不能够”;②导体和绝缘体各有各的用处,它们都是重要的电工材料;③要明确导体易导电及绝缘体不易导电的原因,并知道导体中参与导电的电荷,例如导体容易导电是因为导体内有大量的自由电荷,而不能说成有大量的自由电子,因为金属导体靠自由电子导电,而酸、碱、盐的水溶液也是导体,而它们是靠正、负离子导电。④要明确导体和绝缘之间没有绝对界限,很好的绝缘体,在一定条件下也可以转化为导体。?

电荷的定向移动形成电流,而在电路中要想形成持续电流的条件有2条:①闭合电路,即通路;②有电源。这两个条件缺一不可。?

对电流方向的认识有三条:①电流的方向规定:规定正电荷移动方向为电流方向。这是人为规定的。②因为在金属导体中靠自由电子导电,所以金属导体中的电流方向跟自由电子的定向移动方向相反。③在电源外部的电路中,电流方向从电源的正极流向负极。?

3.关于电路?

把电源、用电器、开关用导线连接起来,组成的电流路径叫电路。电源可能是干电池、蓄电池等化学电池,也可能是发电机等其他电源;电源在电路中的作用是在电源内部把正电荷聚集到正极板,负电荷聚集到负极板,在电路中形成持续电流。?

根据用电器的连接方式不同,把电路的连接分为两种基本电路,即串联电路和并联电路。用电流流向法来判别串联还是并联是最容易掌握的方法。如果电流顺序通过不同的灯泡,一定是串联;如果电流分岔通过不同的用电器,也就是说干路电流分成若干条支流,分别通过不同的用电器,这种连接一定是并联。?

电路可分为三种不同的状态,即通路、开路和短路。通路是正常工作状态,开路和短路电路都不能正常工作。电路处于通路状态时,电路处处连通;电路处于开路时,某处电路断开,电路中没有电流通过,用电器不能工作;电路处于短路时,电流从电源正极不经用电器而直接经导线流回电源负极,形成极大电流,造成电源烧坏。

 

【解题点要】?

例1.有一个带正电的物体靠近悬挂在细线上的通草球时,通草球被推斥,则通草球(        )。?

A.一定带负电        B.一定带正电

C.一定不带电        D.不能确定是否带电?

    解析:电荷间相互作用的规律是:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。若通草球带负电,带正电体与它是互相吸引,故选项A错。若通草球不带电,据带电体能吸引轻小物体的性质,知带电体与它作用是吸引,故选项C错。若通草球带正电,带正电与它相排斥,符合题意,所以选项B正确。?

    例2.摩擦起电的原因是(        )?

    A.摩擦创造了电荷              B.摩擦使原子核发生了转移?

    C.摩擦使电子发生了转移        D.摩擦使原子核和电子都发生了转移?

解析:摩擦起电并不是创造了电,只是电子从一个物体转移到另一个物体,使正、负电荷分开,固体物质的原子核不能转移。选项C正确。?

例3.关于电流的方向,下列说法正确的是(        )?

A.电流方向一定是从电源正极流向负极?

B.电荷的定向移动方向,就是电流方向?

C.正离子的定向移动方向与电流方向相同?

D.自由电子的定向移动方向与电流方向相同?

解析:电源的正极聚集正电荷,负极聚集负电荷。在电源外部,由于电源两极电荷的电子作用,致使正电荷从电源正极向电源负极作定向移动。在电源内部,由于消耗化学能,致使负电荷从电源负极向正极运动,即电流方向在电源外部是从电源正极流向负极。当电源外部是由金属导体类连接电路时,金属导体中的电流是靠自由电子的定向移动形成的。电流的方向与自由电子的定向移动方向相反。若电流通过酸、碱、盐水溶液时,酸、碱、盐水溶液是靠正、负离子的定向移动形成的,正离子的定向移动方向与电流方向相同,负离子的定向移动方向与电流方向相反。选项C正确。?

例4.关于绝缘体,下列说法正确的是(        )?

A.绝缘体不容易导电是由于它没有电荷?

B.绝缘体不容易导电,也不能带电?

C.绝缘体不容易导电,是由于它没有运动的电荷?

D.绝缘体在条件改变时,可能会导电?

解析:绝缘体和导体的内部原子都是由带正电原子核和绕核运动的带负电的电子组成。导体之所以容易导电,是因为导体中有大量能自由移动的电荷,而绝缘体不容易导电,是因为缘体体中几乎没有能自由自动的电荷。绝缘体不容导电,但绝缘体能够带电,摩擦起电就利用了绝缘体的这种特性。导体和绝缘体没有绝对的界限,很好的绝缘体,在条件改变时,可以转化为导体。选项D正确。?

例5.如图3所示,当开关S闭合后,三盏灯并联的是(      )?

解析:题目要求当S闭合后,三盏灯并图,即是电路中要有三个电流回路,且三盏灯各在一条支路上。A图中,只有一个电流回路,则三盏灯是串联的。C图中,S闭合后,下面这盏灯被短接,电路只有一个电流回路,上面的两盏灯串联。D图中,S闭合后,有两个电流回路,其中一个回路中有两盏灯串联,再与另一回路中的电灯并联,它们组成混联电路。B图中,S闭合后,有三个电流通路,并且三盏灯都在各自支路中,所以它们是并联。选项B正确。?

例7. 在图5中,按电路图连按实物图?

【课余思考】?

    1.检验物体是否带电的方法有几种?各是什么??

2.中性和中和的区别是什么??

 

【同步练习】?

1.有三个用细线悬挂起的通草球,当它们两两相靠近(没接触)时,都能互相吸引,则这三个通草球(        )?

    A.只有一个带有电荷        B.只有两个带有电荷,并且是带异种电荷?

C.三个都带是电荷          D.无法确定有几个小球带电?

2.用手拿一条铁线与毛皮互相摩擦后,铁线将(        )?

A.带正电                  B.带负电

C.不带电                  D.可能带电?

    3.下列说法错误的是(        )?

    A.电源是将电能转化为其他能的装置?

B.绝不允许用导线把电源两极连接起来?

C.电路中有电源,不一定就有电流?

D.电源的作用是不断地使正极聚集有正电荷,使负极聚集有负电荷?

 

5.下列说法正确的是(      )?

A.电荷的运动形成电流?

B.是路短路时,用电器不工作,所以短路没有危害?

C.要使电路中形成持续电流,必须有电源,并且电路要形成通路?

D.手电筒电路中,自由电荷是从电源正极经灯丝流向负极?

6.如图8所示电路,当开关S打开时,下列说法正确的是(      )?

B.L1与L2是串联?

C.L1、L3、L4是串联?

7.在图9所示的电路中,当开关S闭合时,

灯L1、L2均不亮。某同学用一根导线去查找电路

的故障。他将导线先并接在灯L1两端时发现L2亮,

灯L1不亮,然后并接在灯L2的两端时

发现两灯都不亮。由此可判断(        )?

    A.灯L1断路        B.灯L1短路   

C.灯L2断路        D.灯L2短路?

9.如图10所示电路:?

(1)若使L1、L2串联,则应闭合          ,断开        。?

(2)若使L1、L2并联,则应闭合          ,断开        。?

(3)如果闭合S1、S2而断开S2,则灯          亮。?

(4)如果闭合S1、S2,则会出现          路。?

10.容易导电的物体叫做            ,不容易导电的物体叫做          。在(1)金属、(2)人体、(3)橡胶、(4)塑料、(5)大地、(6)油中,属于导体的是(只写序号)         ,属于绝缘体的是          。?

11.现有两个开关、两盏灯、一个电池组、导线若干,请设计一个电路,当两个开关都闭合时两盏灯都发光,只闭合其中一个开关的只有一盏灯发光,画出符合要求的电路图。?

同步练习答案?

1.B  2.C  3.A  4.C  5.C  6.D  7.A  8.正;负;正 9.(1)S1;S2和S3  (2)S2和S3;S1  (3)L2  (4)短   10.导体;绝缘体;(1)(2)(5);(3)(4)(6)  11.灯L1和L2及电池组连接为一个串联电路,开关S与其中的一个灯用导线并联起来即可。

?

【单元点评】?

1.关于带电微粒的区分:?

    初学电学的同学对一些带电微粒,即电荷,正电荷、负电荷、正离子、负离子、电子、自由电子的叙述不够准确。“电荷”是带电微粒的统称。电荷包括正电荷和负电荷。其中正电荷包括正离子及原子核所带正电。而负电荷包括负离子、电子和自由电子。在摩擦起电过程或接触起电过程中转移的是电子,而不是自由电子或原子核。在酸、碱、盐水溶液中参与导电的带电微粒是正离子和负离子,在金属导体中参与导电的带电微粒是自由电子。正离子是正电荷,负离子和自由电子是负电荷,在电力的作用下,它们的定向移动方向是相反的。在物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流方向,即正离子和定向移动方向和电流方向相同,而负离子和自由电子的定向移动方向和电流方向相反,因为正、负离子和自由电子都可以自由移动,所以称它们为自由电荷。?

2.正确区分“中性”和“中和”?

    “中性”是物体通常情况时的一种状态,而中和则是在物体间发生电子转移时的一种物理过程。在通常情况下,物体内部的原子核外和核外绕核高速旋转的电子所带的正、负电荷的数目相等,所以整个原子呈中性,我们称物体“不带电”。而两个带有等量、异种电荷的带电体,在它们彼此接触时,带负电的带电体上多余的电子就会转移到带正电的电体上,这样,带正电的带电体就不会再缺少电子,而带负电的带电体上也没有多余的电子,它们就又恢复成了不带电的状态。所以,在“中和”过程中伴随着电子的转移,而在电子转移的过程中,并没有电荷的消失,即电荷守恒。

试题详情

第一节       

【教学目的】

1、知道电压的作用,知道电源是提供电压的装置。

2、知道电压的单位,能对电压的不同单位进行变换。

3、记住干电池、家庭电路等的电压值。

【教学重点】

使学生形成电压概念,理解电压作用

【教学难点】

理解电流的形成原因

【教    具】

    电源(或干电池),一只学生电压表,小灯泡,一个开关,导线若干,幻灯片

【教学过程】

一、引入新课。

演示:闭合示教板上电路中的开关,灯泡亮了,说明电路中产生了电流。

    提问:电流是怎样形成的?

    取下电路中的干电池,闭合开关,灯泡不发光。

    提出问题:在这种情况下,为什么电路中不能形成电流,电源的作用是什么?

二、新课讲授

1、电压使电路中形成了电流

    用水压形成水流来类比电压形成电流。电源的正极聚集有大量的正电荷,负极聚集有大量的负电荷,在电源的正、负极之间就产生了电压。这个电压使电路中电荷发生定向流动,就形成了电流。

2、电源是提供电压的装置。

   电路中要有持续电流的条件:电源,电路应是通路

3、电压(U)的单位。

国际单位:伏特(伏)V

常用单位:千伏(kV),毫伏(mV),微伏(uV)。

4、常见的电压值。

(1)一节干电池:1.5V  

(2)一节铅蓄电池:2V

(3)安全电压:不高于36V

(4)家庭照明电压:220V

(5)工业电压380V

5、练习

(1)电压使      产生定向移动形成     的原因,      是提供电压的装置

(2)220伏=        千伏=        毫伏

 

6、小结

这节课讲授的电压是电学中又一个重要的物理量,由于知识所限,我们用水流作比喻讲述“电压使电路中形成电流。电源是提供电压的装置。要知道电压的单位,会进行单位变换。此外,还要记住干电池和家庭电路电压值。

【教学后记】

试题详情

第二节     电压表

【教学目的】

1、知道电压表是测量电路两端电压的仪表和电压表在电路中的符号。

2、能正确读出电压表的示数。

3、知道正确使用电压表的规则,会将电压表接到被测电路的两端测电压。

【教学重点】

      正确使用电压表

【教学难点】

会用电压表测出被测电压

【教    具】

干电池,一只学生电压表,小灯泡,一个开关,导线若干,幻灯片

【教学过程】

一、复习提问

    (1)电流表的使用规则是什么?

(2)你怎样知道一只电表是电流表,在使用电流表前,要观察了解哪些内容?

二、引入新课

    这堂课我们来学习测量电压的仪器。它叫电压表。(出示几种电压表)介绍种类。

三、新课讲授

1、电压表的结构:

电压表的外形,符号,接线柱,量程:0-3V,0-15V。

2、读数:

(1)认清所选量程。

(2)认清最小电压值

若选0-3V,则每小格0.1V

若选0-15V,则每小格0.5V

(3)检查写单位

3、练习读数(幻灯显示)

4、电压表的使用(实物讲解)

(1)电压表要并联在所测电路中。

(2)“+”“-”接线柱的接法要正确。

(3)被测电压不要超过电压表的最大测量值。

5、学生上讲台演示电压表的正确使用规则

6、讨论“想想议议”

7、练习

(1)把一个灯泡接人电源的电路中,用电压表测出小灯炮两端的电压,画出电路图,并标出电压表的“+”、“一”接线柱。

   (2)在两个灯泡L1、L2串联的电路中,用电压表测小灯泡L1两端的电压,画出电路图,并标出电压表的“+”、“一”接线柱。

   (3)在下图所示的电路中,电压表测量的是哪个灯泡两端的电压,并在电压表两端标出它的“+”、“一”接线柱。

 

 

8、小结(学生归纳)

利用表格的方法对比电压表和电流表的异同。

【教学后记】

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

试题详情

四、路程和时间的计算

教学目标

1.知道由 v=变形得到的公式s=vt和t=上的物理意义.

2.能够应用速度公式及变形公式进行简单的计算并解决简单的实际问题。

3.培养学生初步学会解物理问题的基本过程;建立物理情景;明确研究对象;根据给定的已知条件列方程。

重点、难点分析

1.重点:应用速度公式解决简单的实际问题.

2.难点:①将学生习惯于应用代数设未知量x(或y)列方程的方法改为用物理量符号表示已知量和未知量,用相应的物理公式求解;②涉及多个物理过程的问题.分析物理过程,建立物理情景并正确解题。

教学时间:1课时

教学过程

一、引人新课

前面学习了匀速直线运动速度概念及变速运动中平均速度的概念,本节课应用速度概念解决一些简单的实际问题。

二、教学过程设计

1.路程和时间的计算。

问题:

⑴小明正常步行,10秒钟走了10米,求他正常步行的平均速度多大?

⑵小明正常步行,从家到学校要走10分钟,那么小明上学要走的路程大约是多少米?

⑶小明家到电影院是1.2千米,小明从家正常步行去电影院大约用多少分钟?

在同学们讨论、计算、得出答案的基础上引导学生明确:

速度公式v=及导出公式s=vt、t=的物理意义,即在运动物体速度一定的情况下,运动的路程与时间成正比。

2.解物体运动问题的基本过程:

⑴建立物理情景,明确研究对象,分清几个物理过程。

⑵一般可根据题目中所给条件画出草图,并在图上标出已知量和待求量并注意对应关系。

⑶题目中涉及两个以上物理过程时,除分清已知量、待求量以久,要抓不变量和相关量。

⑷解题要规范化,在已知条件中统一单位,要有原始公式,导出公式,数据代入,得出结论。

3.解题:此题研究的是小明正常步行从家到学校和电影两个过程,两过程都是正常步行,速度是不变的。

已知:s1=10米 , t1=10秒,t2=10分=600秒,s3=1.2千米=1200米。

求:v,  s2,  t3

解:=1米/秒,s=vt2=1米/秒×600秒=600米,

t3=

答:小明正常步行速度是1米/秒,家到学校约是600米,他从家到电影院正常步行约用20分钟。

4.典型例题分析。

例 在工程建设中经常要用到爆破技术,在一次爆破中,用了一条96厘米长引火线来使装在钻孔里的炸爆炸。引火线燃烧的速度是0.8厘米/秒,点火者点着引火线以后,以5米/秒的速度跑开,他能否在爆炸前跑到离爆炸点500米远的安全地区?

引导学生从下列几方面分析:

研究问题───导火线和人的运动;

研究对象───导火线和人;

物理过程───(1)导火线的运动:知长度和燃烧速度。(2)人的运动:知速度和需要跑开的距离。

两过程相关的物理量───时间,即人必须在导火线燃烧这段时间内跑到安全区。

解题过程──五种方法求解。

解法Ⅰ:比较距离法(求出导火线燃烧所需要的时间内人跑开的距离与安全区距离相比较)。

已知:s1=96厘米,v1=0.8厘米/秒,v2=5米/秒,s=500米。

求s2.

解:t=,s2=v2t=5米/秒×120秒=600米,

600米>500米

答:人可以跑到安全地区。

解法Ⅱ:比较速度法(求出人在120秒内要跑出500米的速度与人实际运动速度相比较)。

V2=5米/秒>4.17米/秒。

解法Ⅲ:比较时间法(求出人以5米/秒速度跑500米所用时间与导火线燃烧所用时间相比较)。

T2=

解法Ⅳ:应用比例关系直接比较距离法。

因为t=,      t=        t相等

所以, s2

600米>500米。

解法Ⅴ:应用比例关系直接比较速度法。

, v2==×500米=4.17米/秒,

5米/秒>4.17米/秒。

通过此题的讨论应使学生明确:

(1)  解物理问题一般情况下解法不是唯一的。无论用哪种解法,物理过程必须清楚。

(2)  应用比例关系求解时,要注意比例成立的条件,利用相等量或不变量列比例方程。

(3)  具体选用哪种解法简单,需要考虑题目中条件及要求,此题解法Ⅳ比较简单。

三、课堂小结

1.      通过例题分析,带领同学们归纳、总结解物理计算题的基本方法。

2.      通过例题分析,带领同学们通过对比总结出解物理计算题与代数中的同类应用题有什么共同点与不同点。

四、布置作业:课后练习。

 

 

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四、路程和时间的计算

教学目标

1.知道由 v=变形得到的公式s=vt和t=上的物理意义.

2.能够应用速度公式及变形公式进行简单的计算并解决简单的实际问题。

3.培养学生初步学会解物理问题的基本过程;建立物理情景;明确研究对象;根据给定的已知条件列方程。

重点、难点分析

1.重点:应用速度公式解决简单的实际问题.

2.难点:①将学生习惯于应用代数设未知量x(或y)列方程的方法改为用物理量符号表示已知量和未知量,用相应的物理公式求解;②涉及多个物理过程的问题.分析物理过程,建立物理情景并正确解题。

教学时间:1课时

教学过程

一、引人新课

前面学习了匀速直线运动速度概念及变速运动中平均速度的概念,本节课应用速度概念解决一些简单的实际问题。

二、教学过程设计

1.路程和时间的计算。

问题:

⑴小明正常步行,10秒钟走了10米,求他正常步行的平均速度多大?

⑵小明正常步行,从家到学校要走10分钟,那么小明上学要走的路程大约是多少米?

⑶小明家到电影院是1.2千米,小明从家正常步行去电影院大约用多少分钟?

在同学们讨论、计算、得出答案的基础上引导学生明确:

速度公式v=及导出公式s=vt、t=的物理意义,即在运动物体速度一定的情况下,运动的路程与时间成正比。

2.解物体运动问题的基本过程:

⑴建立物理情景,明确研究对象,分清几个物理过程。

⑵一般可根据题目中所给条件画出草图,并在图上标出已知量和待求量并注意对应关系。

⑶题目中涉及两个以上物理过程时,除分清已知量、待求量以久,要抓不变量和相关量。

⑷解题要规范化,在已知条件中统一单位,要有原始公式,导出公式,数据代入,得出结论。

3.解题:此题研究的是小明正常步行从家到学校和电影两个过程,两过程都是正常步行,速度是不变的。

已知:s1=10米 , t1=10秒,t2=10分=600秒,s3=1.2千米=1200米。

求:v,  s2,  t3

解:=1米/秒,s=vt2=1米/秒×600秒=600米,

t3=

答:小明正常步行速度是1米/秒,家到学校约是600米,他从家到电影院正常步行约用20分钟。

4.典型例题分析。

例 在工程建设中经常要用到爆破技术,在一次爆破中,用了一条96厘米长引火线来使装在钻孔里的炸爆炸。引火线燃烧的速度是0.8厘米/秒,点火者点着引火线以后,以5米/秒的速度跑开,他能否在爆炸前跑到离爆炸点500米远的安全地区?

引导学生从下列几方面分析:

研究问题───导火线和人的运动;

研究对象───导火线和人;

物理过程───(1)导火线的运动:知长度和燃烧速度。(2)人的运动:知速度和需要跑开的距离。

两过程相关的物理量───时间,即人必须在导火线燃烧这段时间内跑到安全区。

解题过程──五种方法求解。

解法Ⅰ:比较距离法(求出导火线燃烧所需要的时间内人跑开的距离与安全区距离相比较)。

已知:s1=96厘米,v1=0.8厘米/秒,v2=5米/秒,s=500米。

求s2.

解:t=,s2=v2t=5米/秒×120秒=600米,

600米>500米

答:人可以跑到安全地区。

解法Ⅱ:比较速度法(求出人在120秒内要跑出500米的速度与人实际运动速度相比较)。

V2=5米/秒>4.17米/秒。

解法Ⅲ:比较时间法(求出人以5米/秒速度跑500米所用时间与导火线燃烧所用时间相比较)。

T2=

解法Ⅳ:应用比例关系直接比较距离法。

因为t=,      t=        t相等

所以, s2

600米>500米。

解法Ⅴ:应用比例关系直接比较速度法。

, v2==×500米=4.17米/秒,

5米/秒>4.17米/秒。

通过此题的讨论应使学生明确:

(1)  解物理问题一般情况下解法不是唯一的。无论用哪种解法,物理过程必须清楚。

(2)  应用比例关系求解时,要注意比例成立的条件,利用相等量或不变量列比例方程。

(3)  具体选用哪种解法简单,需要考虑题目中条件及要求,此题解法Ⅳ比较简单。

三、课堂小结

1.      通过例题分析,带领同学们归纳、总结解物理计算题的基本方法。

2.      通过例题分析,带领同学们通过对比总结出解物理计算题与代数中的同类应用题有什么共同点与不同点。

四、布置作业:课后练习。

 

 

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第四课时速度和时间的关系

    教学目标

    一、知识目标

    1、知道什么是速度――时间图像,以及如何用图像来表示速度和时间的关系。

    2、知道匀速直线运动和匀变速运动的v-t图像的物理意义。

    3、知道什么是匀变速运动和非匀变速运动。

    二、能力目标

    1、类比位移-时间图像,学生自己分析、讨论、培养学生的自学能力;

    2、从位移图像到速度图像使学生逐渐熟悉数学工具的应用,培养学生用数学方法研究物理问题的能力。

    三、德育目标

    在教学中重视严谨的科学推理过程,培养学生脚踏实地的作网,形成良好的学习习惯。

    教学重点

    速度――时间图像的速度与时间的变化规律,使学生在图像的基础上掌握匀变速直线运动的规律。

    教学难点

    位移图像和速度图像的区别

    教学方法

    类比法、讨论法   

教学用具

有关知识的投影片

    课时安排

    1课时

    教学步骤

    一、导入新课

    复习“位移――时间”图像(出示投影片)

某物体运动的位移-时间图像如图所示,设问:线段OA,AB表示物体的位移速时间如何变化,物体做什么运动,其直线的斜率表示什么?

    学生回答:OA段,位移S随时间不断增大,是过原点的直线,作匀速直线运动,其斜率表示速度的大小。AB段,位移s不断减小,减小到O在负方向位移又不断增大,说明物体的运动方向与OA段的运动方向相反,其斜率为负,表示物体沿负方向运动。

    归纳总结(出示投影片)

    1、在位移――时间图像中可直接得到位移的大小、正负的变化。

    2、在某一段时间里的直线斜率的大小即物体运动的速度,斜率为正,说明物体沿正方向运动;斜率为负,说明物体沿负方向运动。

    二、新课教学

    1、知道匀速直线运动的速度――时间图像,以及它是怎样画出的;

    2、知道匀变速直线运动的概念及速度――时间图像,能根据实验测量出不同时刻的速度值,画出物体运动的速度――时间图像;

    3、能区分匀速直线运动和匀变速直线运动的v―t图像;

    4、初步理解根据匀速直线运动的v―T图像求位移的方法和原理。

    (二)学生目标完成过程

    1、匀速直线运动的速度――时间图像

    前面我们认识了位移――时间图像,我们这节课来认识一副新面孔:速度――时间图像,同学们根据前面的学习,类比推理回答如下问题:

    (1)如何建立关于速度――时间的坐标轴;

    (2)同学们把书合上,当一物体以v=2m/s的速度匀速前进,作出它的v―t图像(学生板演);

    (3)从图像中能获取什么物理信息?

师生共同分析:从速度――时间图像这个叫法看,是速度与时间的关系图像,以t轴为横轴,v轴为纵轴,建立坐标系。而匀速直线运动的速度v不随时间变化,只能是与t轴平行的直线。

    从图像中可获得:

    (1)速度的大小、方向

    (2)从s=vt可获得:边长为v和t所围成的矩形的面积,就是物体在时间t内的位移。(即图中的斜线阴影部分)

    2、匀变速直线运动的v―t图像

    一个物体做的运动具有这样的特点,同学们细分析所给数据,回答以下问题(出示投影片)

   

时刻   t/s

速度 v/km?h-1

0

20

5

31

10

40

15

49

 

    问题(1)从出示的数据同学们可看出什么规律?

    (2)根据数据作出v―t图像

    学生讨论得到:在误差允许的范围内,物体每隔5s,速度增加约10km/h,也就是每隔相同的时间间隔,速度的改变量相等。

    师:对,这就是匀变速直线运动,同志们根据这个特点给其下一定义。

    生甲:速度改变均匀的运动。

    生乙:速度随时间而均匀地增加。

    板书:在变速直线运动中,如果在相等的时间内速度的改变相等,这种运动叫作匀变速直线运动。

学生用描点法作出v-t图像如下:

回答:速度――时间图像是一条倾斜的直线,无论从图表中,还是从图像中都可以看出,速度随时间均匀地增加。

师总结:对,这就是匀加速直线运动。

    板书:在匀变速直线运动中,它的速度随时间而均匀增加,这就叫匀加速直线运动。

    学生们再看这个图像(出示投影片),v随时间如何变化?

    学生回答:速度随时间而均匀地减小。

    师:对,这就是匀减速直线运动。

    板书:在匀变速直线运动中,它的速度随时间而均匀地减小,这就叫匀减速直线运动。

    提问:同学们仔细观察图像(匀变速直线运动的v―t图像),从图像中可获取什么物理信息?

    引导回答:可以直接从图像中读出某时刻对应的瞬时速度,还可以看出在某段时间内速度变化的量。

    归纳:从匀变速直线运动的v―t图像中可以获取:(出示投影片)

    (1)某时刻的瞬时速度

    (2)某段时间内的速度的变化量

    (3)速度的变化量是正值,还是负值。是正值的话,说明与v方向相同,是负值的话,说明与v方向相反。

    在变速直线运动中,速度不一定是均匀变化的,这种运动是非匀变速直线运动。在日常生活中,很多物体的运动接近匀变速,通常作为匀变速来处理。比如:发射炮弹在炮筒里的运动,石块从高处自由下落等等。   

3、匀变速直线运动的v―t图像与匀速直线运动中的s―t图像的区别。例:(出示投影片)

请同学看图,据图分析甲、乙两图中物体在这60s内的运动情况。

    点评:图像的形状完全一样,但所包含的物理意义却不同。要分析清物体的运动情况,首先要看图像中横纵坐标所表示的物理量,根据图像中的图线找到物理量间的关系,从而再确定它的运动状态。

    4、例题精进:(出示投影片)

    如图为一物体作匀变速直线运动的速度图像,根据图线作出以下几个判定,正确的是:

    A:物体始终沿正方向运动

    B:物体先沿负方向运动,在t=2s后开始沿正方向运动。

    分析:从图像中直接可看出v的正与负,速度为负,表示与规定的正方向相反,速度为正,表示与规定正方向一致。且正负只表示方向,而不表示其大小

    在0~2s时里,速度越来越小(在负方向上),2s时速度为0,在0~2s内物体做匀减速运动;2~4s内物体沿正方向匀加速运动,(t=4s时,v=20m/s)所以选B。

    5、巩固性练习P28  2

    三、小结

    1、什么是速度――时间图WQJ ;

    2、知道匀速直线运动和匀变速直线运动的v――t图像的物理意义;

    3、能内区分匀速运动中的s―t图像以及匀变速直线运动的v―t图像。

四、作业P28

练习四1

补充:

    从图像中判决物体作什么运动。

    五、板书设计:

    1、匀速直线运动图像:v值恒定,是平行于t轴的直线;

2、匀变速直线运动

概念:速度随时间均匀地改变

                      图像:倾斜的直线

    3、非匀变速直线运动:速度不是均匀改变的直线运动。

 

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第二节 万有引力定律  

 

[教学目标]

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。

[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,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。

[教    具]

卡文迪许扭秤模型。

[教学过程]

(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:是。

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

首先让我们回到牛顿的年代,从他的角度进行一下思考吧。当时“日心说”已在科学界基本否认了“地心说”,如果认为只有地球对物体存在引力,即地球是一个特殊物体,则势必会退回“地球是宇宙中心”的说法,而认为物体间普遍存在着引力,可这种引力在生活中又难以观察到,原因是什么呢?(学生可能会答出:一般物体间,这种引力很小。如不能答出,教师可诱导。)所以要研究这种引力,只能从这种引力表现比较明显的物体――天体的问题入手。当时有一个天文学家开普勒通过观测数据得到了一个规律:所有行星轨道半径的3次方与运动周期的2次方之比是一个定值,即开普勒第

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。

而此时牛顿已经得到他的第三定律,即作用力等于反作用力,用在这里,就是行星对太阳也有引力。同时,太阳也不是一个特殊物体,它

用语言表述,就是:太阳与行星之间的引力,与它们质量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比。这就是牛顿的万有引力定律。如果改

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N?m2/kg2

板书:G=6.67×10-11N?m2/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。

(三)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=6.67×10-11N?m2/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。

五、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

 

 

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