高二物理第一课教案和相关例题
一、教学目标
1. 知识与技能:掌握电场的基本性质;知道电场力与重力、弹力的类比关系;理解电场线和等势面的分布特点;掌握电势能和电势的定义及其关系。
2. 过程与方法:通过实验探究电场中力的性质和电场线的分布,体会类比等科学方法。
3. 情感态度价值观:通过学习电场力与重力的类比,体会科学思维的方法;通过电场和磁场知识的相互借鉴,体会物理学中普遍存在着的共性。
二、教学重难点
重点:电场力的性质;电场线和等势面的特点。
难点:电场线与等势面的特点的理解。
三、教学过程
1. 电荷与电场
(1)电荷
①电荷有正、负之分,电子本身就是电荷,正电荷与负电荷对电荷的定义都要记忆,不能混淆。
②元电荷:电子的带电量是最小的电量,物理学上规定为e,电子的带电量e= -1.60×10-19C。
(2)点电荷
当带电体的形状、大小及电荷分布对研究的问题的影响可以忽略不计时,可以看成点电荷。点电荷是理想化的物理模型。
(3)电场
电荷的周围存在着一种特殊物质,它的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,这种物质叫电场。电场也是一种特殊形式的物质。
2. 电场力与重力、弹力的类比
(1)电场力与重力做功特点:两者大小相同,都只与初末位置有关,与路径无关。但应注意重力做功与路径无关是指物体在重力下移动一段距离重力必定做功,而电场力不一定做功(如负电荷在静电场中由A到B,电场力做正功,由B到A则克服电场力做功)。
(2)电势差与高度差类比:单位时间内通过导体横截面的电荷量叫电流强度,电流强度与时间无关;自由落体运动中重力做的功与路径无关,只取决于下落的高度差;电势差也是描述电场的能的性质的物理量,它的大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移到B点时其电势能的减少量。
例题:一个质量为m的带正电的小球,从高处A点下落,到达B点的速度为v,在B点将小球以大小为v的速度斜上方抛出,小球能到达的最大高度为h,求此过程中小球克服空气阻力所做的功。(空气阻力恒为f)
分析:空气阻力对小球做功与路径有关,空气阻力对小球做的功无法直接求出,但可由功能关系求出空气阻力所做的功。由于小球在运动过程中受重力作用,所以空气阻力对小球做功与重力对小球做功情况完全相同。因此可把克服重力所做的功和克服空气阻力所做的功相加就等于小球动能的全部变化。
解:小球从A到B的过程中克服空气阻力所做的功为:Wf = WAB + Wg = mgh + fs = mgh + mvv/2 = mvv/2 + mgh。
四、例题分析
例题:一个带正电的粒子在垂直于匀强电场的平面内做初速度为v的匀减速直线运动,经时间t到达一端时速度为零,求此匀强电场的宽度d和粒子到达另一端时克服电场力所做的功。
分析:粒子在匀强电场中做匀减速直线运动,其位移可用公式x=v0t+1/2at2来求解;粒子克服电场力所做的功等于粒子在匀强电场中动能的全部变化量。由于粒子在运动过程中只受电场力作用,所以粒子在运动过程中机械能守恒。因此可由动能定理求解。
解:设匀强电场的宽度为d,由动能定理得:Wf = 0 - (mV02)/2 = - mdv2/2t2又d = vt联立解得d = v2t/2v - vt = v(t - v/2)粒子到达另一端时克服电场力所做的功为:Wf = - Wq = - qEd = - qv(v - v/2)d = - mv3/2d。
五、小结
1. 电场的基本性质是对于放入其中的电荷有作用
高二物理第一课教案
课题:力的三要素
教学目标:
1. 知识与技能:了解影响力的三要素,能够用力的三要素来解释生活中的现象。
2. 过程与方法:通过观察、实验,探究力的作用效果与哪些因素有关。
3. 情感态度与价值观:培养学生善于观察,勤于思考的习惯,提高对物理学习的兴趣。
教学重点:
掌握力的三要素,能够运用力的三要素解释生活中的现象。
教学难点:
探究力的作用效果与哪些因素有关。
教学用具:
弹簧测力计、细线、图钉、小球等。
教学过程:
1. 导入新课:通过生活中的实例引导学生思考影响力的作用效果的因素,引出本节课的主题——力的三要素。
2. 讲解新课:介绍力的三要素——大小、方向、作用点,并通过实验探究来加深理解。
3. 课堂练习:通过例题让学生掌握力的三要素的运用。
4. 实验探究:通过实验探究力的作用效果与哪些因素有关。
5. 总结本课知识点,布置作业。
相关例题:
1. 解释下列现象中力的三要素是什么:①用力拉弹簧,弹簧伸长,说明力的大小会影响力的作用效果;②足球被踢出去以后会飞到空中,是因为力可以改变物体的运动状态;③游泳时,人向后划水,人对水的力,水和人对船的力是一对相互作用力,说明物体间力的作用是相互的。
2. 判断下列说法是否正确:(1)物体受到力的作用时,运动状态一定发生改变。( )(2)物体运动方向改变时,一定受到力的作用。( )
答案:(1)错误;(2)正确。解题思路:物体受到力的作用时,运动状态不一定发生改变,例如一个在水平面上做匀速直线运动的物体受到外力作用时,其运动状态不会发生改变;物体运动方向改变时,一定受到与运动方向在同一直线上且方向相反的外力作用。
高二物理第一课教案
一、教学目标
1. 知识与技能:掌握电场的基本性质;知道电场力与重力、弹力的类比关系;理解电荷在电场中受电场力和电荷在重力场中受重力之间的关系。
2. 过程与方法:通过实验探究,了解电场力与重力、弹力的类比关系,体会如何从重力场的研究过程中建立电场的概念。
3. 情感态度价值观:体会科学家研究问题的科学方法,培养与他人合作研究问题的意识。
二、教学重点和难点
重点:理解电场的基本性质。
难点:建立电场的概念。
三、教学方法:实验探究
四、教学过程
1. 电荷及电场概念的建立
(1)演示实验:用毛皮摩擦过的橡胶棒和用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近,观察现象。
(2)提出问题:为什么一个带了电,一个有吸引轻小物体的现象?
(3)类比启发:类比于我们学习过的重力场,思考一下电场有什么性质?
(4)学生讨论并总结电场的一些基本性质。
(5)教师总结并出示课题。
2. 电场强度
(1)演示实验:用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近碎纸屑,观察现象。
(2)提出问题:为什么会有上述现象?这说明了什么?
(3)引导学生根据电荷间的相互作用规律和实验现象得出点电荷的概念,并进一步分析得出点电荷的带电量是不确定的,是一个抽象的模型。因此我们引入一个新的物理量——电场强度。
(4)讲解电场强度的定义式E=F/q及单位、矢量性等基础知识。
(5)例题讲解及练习题。
常见问题:
1. 电荷间的相互作用规律是什么?
2. 电场强度的大小与试探电荷的电荷量有关吗?为什么?
3. 电场线是如何描述电场强弱的?
4. 电场线密的地方电场强度大还是小?电场线疏的地方呢?
5. 电荷在某点的受力方向是否就是该点的电场线切线方向?为什么?
6. 什么是试探电荷?为什么要引入试探电荷?
7. 如何理解电场的力的性质?与重力场的性质有何相似之处?
8. 电荷在某点的受力大小与哪些因素有关?
9. 电场线是实际存在的物质吗?它与磁感线的区别是什么?
10. 电场线是如何描述电场的强弱?其疏密程度表示什么意义?
11. 电荷在某点的受力方向与该点电场线的切线方向一定相同吗?请举例说明。
12. 什么是等量同种电荷的电场线分布情况?等量异种电荷的电场线分布情况又是怎样的?
13. 电场中某点的电势与试探电荷的电荷量有关吗?为什么?
14. 什么是等势面?等势面与电场线有何关系?
15. 如何理解电势能的变化与静电力做功的关系?
16. 什么是电势差?它与电压的关系是什么?在什么情况下可直接比较两点的电势差?
17. 如何利用电势差表征电场中两点的强弱差异?它与电场强度有何关系?
以上问题仅供参考,具体问题需要根据实际情况而定。
