教案在起草的時(shí)候，你們需要強(qiáng)調(diào)與時(shí)俱進(jìn)，優(yōu)秀的教案可以使我們的教學(xué)水平得到提升，范文社小編今天就為您帶來(lái)了功率教案5篇，相信一定會(huì)對(duì)你有所幫助。
功率教案篇1
知識(shí)目標(biāo)
1、知道渦流是如何產(chǎn)生的;
2、知道渦流對(duì)我們的不利和有利的兩個(gè)方面，以及如何防止和利用;
情感目標(biāo)
通過(guò)分析事例，培養(yǎng)學(xué)生全面認(rèn)識(shí)和對(duì)待事物的科學(xué)態(tài)度.
教學(xué)建議
本節(jié)是選學(xué)的內(nèi)容，它又是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在實(shí)際中有很多應(yīng)用，比如：發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和變壓器等等.所以可以根據(jù)實(shí)際情況選講，或者知道學(xué)生閱讀.什么是渦流是本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容.
渦流和自感一樣，也有利和弊兩個(gè)方面.教學(xué)中應(yīng)該充分應(yīng)用這些實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生全面認(rèn)識(shí)和對(duì)待事物的科學(xué)態(tài)度.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
一、引入：引導(dǎo)學(xué)生觀察發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和變壓器(可用事物或圖片)
提出問(wèn)題：為什么它們的鐵芯都不是整塊金屬，而是由許多相互絕緣的薄硅鋼片疊合而成?
引導(dǎo)學(xué)生看書(shū)回答，從而引出渦流的概念：什么是渦流?
把塊狀金屬放在變化的磁場(chǎng)中，或者讓它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬塊內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流在金屬塊內(nèi)自成閉合回路，很象水的旋渦，因此叫做渦流.
整塊金屬的電阻很小，所以渦流常常很大.
(使學(xué)生明確：渦流是整塊導(dǎo)體發(fā)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，同樣遵守電磁感應(yīng)定律.)
二、渦流在實(shí)際中的意義是什么?
⑴為什么電機(jī)和變壓器通常用相互絕緣的薄硅鋼片疊合而成，就可以減少渦流在造成的損失?
⑵利用渦流原理制成的冶煉金屬的高頻感應(yīng)爐有什么優(yōu)點(diǎn)?
電學(xué)測(cè)量?jī)x表如何利用渦流原理，方便觀察?
提出上述問(wèn)題后，讓學(xué)生看書(shū)、討論回答
三、作業(yè)：讓學(xué)生業(yè)余時(shí)間到物理實(shí)驗(yàn)室觀察電度表如何利用渦流，寫(xiě)出小文章進(jìn)行闡述.
功率教案篇2
教學(xué)準(zhǔn)備
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并熟練操作.
2.會(huì)運(yùn)用已學(xué)知識(shí)處理紙帶，求各點(diǎn)瞬時(shí)速度.
3.會(huì)用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜想.
4.巧用v—t圖象處理數(shù)據(jù)，觀察規(guī)律.
5.掌握畫(huà)圖象的一般方法，并能用簡(jiǎn)潔語(yǔ)言進(jìn)行闡述.
過(guò)程與方法
1.初步學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成某種規(guī)律的探究方法.
2.對(duì)打出的紙帶，會(huì)用近似的方法得出各點(diǎn)的瞬時(shí)速度.
3.初步學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行猜測(cè)、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法.
4.認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)化繁為簡(jiǎn)的工具作用，直觀地運(yùn)用物理圖象展現(xiàn)規(guī)律，驗(yàn)證規(guī)律.
5.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，進(jìn)一步熟練打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的應(yīng)用，體驗(yàn)瞬時(shí)速度的求解方法.
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生積極主動(dòng)思考問(wèn)題的習(xí)慣，并鍛煉其思考的全面性、準(zhǔn)確性與邏輯性.
2.通過(guò)對(duì)紙帶的處理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，能使學(xué)生靈活地運(yùn)用科學(xué)方法來(lái)研究問(wèn)題、解決問(wèn)題、提高創(chuàng)新意識(shí).
3.在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的猜測(cè)過(guò)程中，提高學(xué)生合作探究能力.
4.在對(duì)現(xiàn)象規(guī)律的語(yǔ)言闡述中，提高了學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力，還體現(xiàn)了各學(xué)科之間的系，可引申到各事物間的關(guān)聯(lián)性，使自己融入社會(huì).
5.通過(guò)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探索過(guò)程，體驗(yàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律探索的方法.
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
1.圖象法研究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.
2.對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的探究
教學(xué)難點(diǎn)
1.各點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算.
2.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究.
教學(xué)工具
多媒體、板書(shū)
教學(xué)過(guò)程
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.進(jìn)一步練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
2.利用v-t圖象處理數(shù)據(jù)，并據(jù)此判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)
3.能根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求加速度
二、實(shí)驗(yàn)器材
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車(chē)、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源.
三、實(shí)驗(yàn)原理
1.利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打紙帶的信息，代入計(jì)算式
即用以n點(diǎn)為中心的一小段位移的平均速度代替n點(diǎn)的瞬時(shí)速度.
2.用描點(diǎn)法作出小車(chē)的v-t圖象，根據(jù)圖象的形狀判斷小車(chē)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì).若所得圖象為一條傾斜直線則表明小車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng).
3.利用v-t圖象求出小車(chē)的加速度.
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.如圖所示，把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路.
2.把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，使細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上鉤碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把紙帶的一端固定在小車(chē)的后面.
3.把小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源后，釋放小車(chē)，讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一列小點(diǎn).
4.換上新的紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次.
5.增減所掛鉤碼，按以上步驟再做兩次實(shí)驗(yàn).
五、數(shù)據(jù)處理
1.表格法
(1)從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開(kāi)始一些比較密集的點(diǎn)，在后面便于測(cè)量的地方找一個(gè)點(diǎn)，作為計(jì)數(shù)始點(diǎn)，以后依次每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，并標(biāo)明0、1、2、3、4…測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離x，并記錄填入表中，如圖所示.
(2)分別計(jì)算出與所求點(diǎn)相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離Δx1、Δx2、Δx3…
(3)計(jì)算平均速度，用平均速度代替相關(guān)計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，填入上面的表格中.
(4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，分析速度隨時(shí)間怎么變化.
2.圖象法
(1)在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示速度，并根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn).
(2)畫(huà)一條直線，讓這條直線通過(guò)盡可能多的點(diǎn)，不在線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，偏差比較大的點(diǎn)忽略不計(jì)，如圖所示
(3)觀察所得到的直線，分析物體的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律.
(4)據(jù)所畫(huà)v-t圖象求出其斜率，就是小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度.
六、誤差分析
1.木板的粗糙程度不同，摩擦不均勻.
2.根據(jù)紙帶測(cè)量的位移有誤差，從而計(jì)算出的瞬時(shí)速度有誤差.
3.作v-t圖象時(shí)單位選擇不合適或人為作圖不準(zhǔn)確帶來(lái)誤差.
七、注意事項(xiàng)
1.開(kāi)始釋放小車(chē)時(shí)，應(yīng)使小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.
2.先接通電源，等打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車(chē).
3.打點(diǎn)完畢，立即斷開(kāi)電源.
4.選取一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，適當(dāng)舍棄點(diǎn)密集部分，適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)(注意計(jì)數(shù)點(diǎn)與計(jì)時(shí)點(diǎn)的區(qū)別)，弄清楚所選的時(shí)間間隔t等于多少秒.
5.要防止鉤碼落地，避免小車(chē)跟滑輪相碰，當(dāng)小車(chē)到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住.
6.要區(qū)分打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)和人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，一般在紙帶上每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即時(shí)間間隔為t=0.02×5s=0.1s.
7.在坐標(biāo)紙上畫(huà)v-t圖象時(shí)，注意坐標(biāo)軸單位長(zhǎng)度的選取，應(yīng)使圖象盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi).
功率教案篇3
萬(wàn)有引力與航天
(一)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
托勒密：地心說(shuō)
人類(lèi)對(duì)行 哥白尼：日心說(shuō)
星運(yùn)動(dòng)規(guī) 開(kāi)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(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)
萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容
萬(wàn)有引力定律 f=g
引力常數(shù)的測(cè)定
萬(wàn)有引力定律 稱(chēng)量地球質(zhì)量m=
萬(wàn)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(wàn)有引力定律來(lái)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(wú)關(guān)。
2 即算地球上空距地面h處的重力加速度g’。有萬(wàn)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(wàn)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(lái)自于中心天體的萬(wàn)有引力。因此萬(wàn)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(wàn)有引力定律和牛頓第二定律可得：g =mr ∴ .這實(shí)際上是開(kāi)普勒第三定律。它表明 是一個(gè)與行星無(wú)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(wèn)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(wàn)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(cè)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(jiǎn)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(duì)萬(wàn)有引力定律的理解
(1)萬(wàn)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(guó)物理學(xué)家卡文迪許用實(shí)驗(yàn)測(cè)得。
(4)適用條件：①萬(wàn)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(wàn)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(wú)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(wàn)有引力，然后求合力。(此方法僅給學(xué)生提供一種思路)
(5)萬(wàn)有引力具有以下三個(gè)特性：
①普遍性：萬(wàn)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(duì)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(wàn)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(wàn)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(wàn)有引力的說(shuō)法，正確的是：
a、地球?qū)ξ矬w的引力大于物體對(duì)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(wàn)有引力為f= 。
物體放在地心處，因r=0，所受引力無(wú)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(duì)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(duì)于萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式f= ，下列說(shuō)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(wàn)有引力趨于無(wú)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(wú)關(guān)。
d、m1、m2之間的萬(wàn)有引力總是大小相等，方向相反，是一對(duì)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(wèn)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(chēng)作中心天體，繞中心天體運(yùn)動(dòng)的天體稱(chēng)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(duì)運(yùn)動(dòng)天體的萬(wàn)有引力來(lái)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(guò)測(cè)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(wàn)有引力提供向心力,有 ,得
注意:用萬(wàn)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(duì)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(jiǎn)化為
規(guī)律總結(jié):
掌握測(cè)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(wàn)有引力來(lái)提供的.
物體在天體表面受到的重力也等于萬(wàn)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(lái)源于萬(wàn)有引力，即：
根據(jù)問(wèn)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(wàn)有引力等于重力，即
(3)利用萬(wàn)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(wàn)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(lái)計(jì)算。
?變式訓(xùn)練2〗人類(lèi)發(fā)射的空間探測(cè)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(cè)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(cè)器靠近行星表面飛行時(shí)，測(cè)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(duì)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(wèn)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(wàn)有引力提供，但由于地球自轉(zhuǎn)角速度不大，萬(wàn)有引力并沒(méi)有全部充當(dāng)向心力，向心力只占萬(wàn)有引力的一小部分，萬(wàn)有引力的另一分力是我們通常所說(shuō)的物體所受的重力(請(qǐng)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(wàn)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(duì)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(shuō)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(shuō)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(guó)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(guó)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(chē)起動(dòng)的兩種過(guò)程
一恒定的功率起動(dòng)
機(jī)車(chē)以恒定的功率起動(dòng)后，若運(yùn)動(dòng)過(guò)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(guò)程的簡(jiǎn)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(guò)程的v-t關(guān)系如圖所示
車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(guò)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(chē)的牽引力,而非車(chē)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(chē)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(chē)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(guò)程的末動(dòng)能2，ek1表示這個(gè)過(guò)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(duì)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(duì)物體做的總功多少來(lái)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(shuō)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(duì)與同一參考系的速度。
動(dòng)能定理的研究對(duì)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(guò)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(guò)程中包含幾個(gè)不同過(guò)程，應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)，可以分段考慮，也可以考慮全過(guò)程作為一整體來(lái)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(duì)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(duì)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(duì)物體所做的負(fù)功的絕對(duì)值;若Δek=0，表示合外力對(duì)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(jiǎn)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(wèn)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(wú)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(wú)方向性，無(wú)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(duì)象，明確它的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。
分析研究對(duì)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(guò)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(guò)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(guò)程的復(fù)雜變化，使處理問(wèn)題得到簡(jiǎn)化，應(yīng)用的基本思路如下：
選取研究對(duì)象-----物體系或物體。
根據(jù)研究對(duì)象所經(jīng)右的物理過(guò)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(duì)象在過(guò)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(shì)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(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無(wú)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)?？寄Ｐ鸵?guī)律示例總結(jié)
1. 機(jī)車(chē)起動(dòng)的兩種過(guò)程
(1)一恒定的功率起動(dòng)
機(jī)車(chē)以恒定的功率起動(dòng)后，若運(yùn)動(dòng)過(guò)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(guò)程的簡(jiǎn)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(guò)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(guò)程的關(guān)系可由右圖所示 vm
注意:中的僅是機(jī)車(chē)的牽引力,而非車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)的額定功率為p0=100kw,質(zhì)量為m=10×103,設(shè)阻力恒為車(chē)重的0..1倍,取
若汽車(chē)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(chē)加速度為少?③加速度a=5m/s2時(shí),汽車(chē)速度為多少?g=10m/s2
若汽車(chē)以的加速度a=0.5m/s2起動(dòng),求其勻加速運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間?
①汽車(chē)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(chē)速度v1=1m/s時(shí),汽車(chē)牽引力為f1
f1=v1==1×105n
汽車(chē)加速度為 a1
a1=(f1-0.1mg)/m=90m/s2
③汽車(chē)加速度a2=5m/s2時(shí),汽車(chē)牽引力為f2
f2-0.1mg=ma2 f2=6×104n
汽車(chē)速度v2=f2=1.67m/s
汽車(chē)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(zhǎng)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(chē)起動(dòng)過(guò)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(chē)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(chē)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(chē)和汽車(chē)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(chē)以勻加速起動(dòng)的過(guò)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(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kw,汽車(chē)質(zhì)量為5t,運(yùn)動(dòng)中所受阻力的大小恒為車(chē)重的0.1倍.
若汽車(chē)以恒定功率啟動(dòng)，汽車(chē)所能達(dá)到的速度是多少?當(dāng)汽車(chē)以5m/s時(shí)的加速度多大?
若汽車(chē)以恒定加速度0.5m/s2啟動(dòng)，則這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間?這一過(guò)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(duì)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(duì)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(wèn)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(wú)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(wú)方向性，無(wú)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(jiǎn)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(wèn)題，如變力做功過(guò)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(guò)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(lái)看：過(guò)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(lái)看：動(dòng)能的增加等于勢(shì)能的減少或動(dòng)能的減少等于勢(shì)能的增加，△ek=-△ep
從轉(zhuǎn)移的角度來(lái)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(shì)能參考面，而選用(2)式和(3)式時(shí)，可以不規(guī)定零勢(shì)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(zhǎng)的a點(diǎn)無(wú)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(guò)程中，正確的說(shuō)法有：
a、重物的重力勢(shì)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(shì)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
功率教案篇4
教學(xué)目標(biāo)：
1、知識(shí)與技能
(1)解釋速度的概念，能夠概括速度的定義、公式、符號(hào)、單位和物理意義。
(2)解釋平均速度、瞬時(shí)速度的定義并學(xué)會(huì)辨析。
(3)能夠說(shuō)出速率的概念并辨認(rèn)速度與速率。
2、過(guò)程與方法
(1)在概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)過(guò)程中形成全面、正確的關(guān)于速度的概念。
(2)通過(guò)平均速度引出瞬時(shí)速度的過(guò)程，鍛煉使用極限思維。
(3)通過(guò)對(duì)平均速度與瞬時(shí)速度、速度與速率的區(qū)別和分辨，學(xué)會(huì)運(yùn)用辨析的方法。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)對(duì)速度全面正確地解釋來(lái)積極培育自身科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。
(2)積極將自己的觀點(diǎn)及見(jiàn)解與老師、同學(xué)進(jìn)行交流。
(3)通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)嘗試體會(huì)物理學(xué)中蘊(yùn)含的對(duì)立統(tǒng)一。
課型：
新授課
課時(shí)：
第一課時(shí)
學(xué)情分析：
一般而言，高一學(xué)生在經(jīng)歷了初中階段的學(xué)習(xí)后，思維能力得到了較好的發(fā)展，抽象邏輯思維逐漸取代形象思維占據(jù)主要地位、學(xué)生的一般特征主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：
(1)學(xué)生能夠按照探究性學(xué)習(xí)的過(guò)程利用假設(shè)思維進(jìn)行學(xué)習(xí);
(2)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中自我調(diào)控能力得到了進(jìn)一步加強(qiáng)，學(xué)習(xí)過(guò)程更加具有目的性;
(3)在某種程度下學(xué)生思維不再是“抱殘守缺”，而是較為容易接受新事物;
(4)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)由興趣支撐逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橛梢庵局?，學(xué)習(xí)的目的性更加明確;
(5)學(xué)生之間的交流對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)具有一定的影響、
關(guān)于“速度”的學(xué)習(xí)，學(xué)生在初中階段科學(xué)學(xué)科中所接受的定義是，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程、這與高中對(duì)于“速度”的定義截然不同，學(xué)生雖然通過(guò)初中階段的學(xué)習(xí)具備了一定的基礎(chǔ)，但這個(gè)基礎(chǔ)里大部分仍然是迷思概念、如何將初中階段所接受到的關(guān)于“速度”的迷思概念轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)概念，達(dá)到一個(gè)新的認(rèn)知平衡是本節(jié)課的一條主線、同時(shí)也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到學(xué)生在初中階段的學(xué)習(xí)以及前面關(guān)于“位移”、“路程”的學(xué)習(xí)為本節(jié)課奠定了一個(gè)很好的基礎(chǔ)。
本節(jié)課可能存在的問(wèn)題有兩個(gè)，一是學(xué)生根據(jù)初中階段的學(xué)習(xí)積累對(duì)于“速度”難以產(chǎn)生正確、客觀的認(rèn)識(shí)，其中所存在的迷思概念需要在教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行轉(zhuǎn)變;二是學(xué)生對(duì)于“平均速度”、“瞬時(shí)速度”兩個(gè)概念可能會(huì)有所混淆，教師應(yīng)該利用課堂呈現(xiàn)的問(wèn)題情境引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效區(qū)分。
教學(xué)重點(diǎn)：
速度的概念，由平均速度通過(guò)極限的思維方法引出瞬時(shí)速度。
教學(xué)難點(diǎn)：
對(duì)瞬時(shí)速度的理解，怎樣由平均速度引出瞬時(shí)速度。
教學(xué)方法：
問(wèn)題情境引入、探測(cè)已有概念、產(chǎn)生認(rèn)知沖突、解構(gòu)迷思概念和建構(gòu)科學(xué)概念、形成新的認(rèn)知平衡。
教學(xué)過(guò)程：
引入：速度的二段式測(cè)驗(yàn)3道題，情境引入，激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生沖突。
(一)速度
“速度”的引入：運(yùn)動(dòng)會(huì)上，要比較哪位運(yùn)動(dòng)員跑得快，可以用什么方法?通過(guò)相同的位移比較時(shí)間的長(zhǎng)短。若運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是相等的，我們可以根據(jù)位移的大小來(lái)比較。如果運(yùn)動(dòng)的位移、所用的時(shí)間都不一樣，又如何比較呢?
在物理學(xué)中，我們引入速度這個(gè)物理量來(lái)描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢。
1、定義：位移Δx與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間Δt的比值(比值定義法)。
描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。
2、國(guó)際單位：m/s或m·s—1，其他單位：km/h等
3、速度是矢量，方向與運(yùn)動(dòng)方向相同。
在勻速直線運(yùn)動(dòng)中，速度保持不變。如果物體做變速直線運(yùn)動(dòng)，速度的大小不斷改變，根據(jù)求得的則表示物體在Δt時(shí)間內(nèi)的.平均快慢程度，稱(chēng)為平均速度。
(二)平均速度和瞬時(shí)速度
1、平均速度
⑴公式：
⑵平均速度是矢量，方向即位移的方向。
對(duì)于變速直線運(yùn)動(dòng)，各段的平均速度一般并不相同，求平均速度必須指明“哪段時(shí)間”或“哪段位移”。
⑶求平均速度必須指明“哪段時(shí)間”或“哪段位移”。
過(guò)渡：平均速度只能粗略的描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢，為了精確地描述做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)的快慢，我們可以將時(shí)間Δt取得非常小，接近于零，這是求得的速度值就應(yīng)該是物體在這一瞬時(shí)的速度，稱(chēng)為瞬時(shí)速度。
2、瞬時(shí)速度
⑴定義：物體在某一時(shí)刻(或某一瞬間)的速度。
⑵瞬時(shí)速度簡(jiǎn)稱(chēng)速度，方向?yàn)槲矬w的運(yùn)動(dòng)方向。
在日常生活中，人們對(duì)“速度”這一概念并不一定明確指出是“平均速度”還是“瞬時(shí)速度”，我們應(yīng)根據(jù)上下文去判斷?！捌骄俣取睂?duì)應(yīng)的是一段時(shí)間，“瞬時(shí)速度”對(duì)應(yīng)的是某一時(shí)刻。
3、瞬時(shí)速率：瞬時(shí)速度的大小，簡(jiǎn)稱(chēng)速率。
例：課本p16汽車(chē)速度計(jì)上指針?biāo)傅目潭仁瞧?chē)的瞬時(shí)速率。
(三)平均速率：物體運(yùn)動(dòng)的路程與所用時(shí)間的比值。
與“平均速度的大小”完全不同。
功率教案篇5
一、基本說(shuō)明
1、本教學(xué)設(shè)計(jì)參與人員基本信息作者
2、教學(xué)內(nèi)容
1)所用教材出版單位：人民教育出版社
2)年級(jí)或模塊：九年級(jí)
3)所屬的章節(jié)：第十六章第三節(jié)
4)教學(xué)時(shí)間45分鐘
二、教學(xué)設(shè)計(jì)
1、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能：了解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種屬性;會(huì)查比熱容表。
過(guò)程與方法：通過(guò)探究，比較不同物質(zhì)的吸熱能力;嘗試用比熱容解釋簡(jiǎn)單的自然現(xiàn)象。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀：利用探究學(xué)習(xí)，培養(yǎng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。
2、內(nèi)容分析
教材是在學(xué)生學(xué)習(xí)了熱傳遞、熱量知識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究物體溫度升高時(shí)吸收熱量多少與哪些因素有關(guān)，從而提出了比熱容的概念，它是本章的重點(diǎn)知識(shí)。本節(jié)教材是從學(xué)生的日常生活常識(shí)出發(fā)提出問(wèn)題，經(jīng)過(guò)探究活動(dòng)得出結(jié)論，并應(yīng)用探究所得解決實(shí)際問(wèn)題，新教材更為關(guān)注的是學(xué)生的生活體驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)探究。本課時(shí)教學(xué)內(nèi)容主要是比熱容的概念的建立，這是下節(jié)課進(jìn)行熱量計(jì)算的基礎(chǔ)。應(yīng)把探究不同物質(zhì)的吸熱能力，作為本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。由于比熱容的概念內(nèi)涵較深、外延較廣，涉及熱量、溫度變化、質(zhì)量三重概念間的關(guān)系，學(xué)生往往難以理解，所以對(duì)比熱容概念的理解，以及應(yīng)用比熱容的知識(shí)來(lái)解釋自然現(xiàn)象、解決實(shí)際問(wèn)題，則是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。
3、學(xué)情分析
從學(xué)生角度看，學(xué)生已基本掌握探究的程序，基本掌握了控制變量、轉(zhuǎn)換、比值定義等方法的運(yùn)用，本節(jié)的探究活動(dòng)教材采用的是一種部分探究方式，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，讓學(xué)生在探究活動(dòng)中切實(shí)體驗(yàn)物質(zhì)的熱屬性，以加深學(xué)生對(duì)比熱容概念的理解。
4、設(shè)計(jì)思路
主要采用科學(xué)探究等方法開(kāi)展本節(jié)教學(xué)，探究中用到了控制變量法、轉(zhuǎn)換法，給比
熱容下定義時(shí)，用到比值定義法、類(lèi)比法。探究活動(dòng)中，要充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立尋找解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題的辦法，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)課本提供的探究方案進(jìn)行大膽的改進(jìn)，以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，在探究中受到科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的熏陶，體驗(yàn)成功的愉悅。為幫助學(xué)生理解比熱容的概念，努力使本節(jié)的教學(xué)活動(dòng)源于生活，服務(wù)于生活，幫助學(xué)生構(gòu)建“身邊的物理”，從而順利突破教學(xué)難點(diǎn)。
三、教學(xué)過(guò)程
導(dǎo)入新課
方案一：多媒體展示：炎熱夏季的一天傍晚，甲、乙兩人在湖邊游玩，為了納涼問(wèn)題兩人發(fā)生激烈爭(zhēng)執(zhí)，甲主張劃船到湖中去，乙則認(rèn)為在岸上散步更涼爽，你認(rèn)為誰(shuí)的意見(jiàn)對(duì)?
學(xué)生思考、猜想、討論并發(fā)表自己的觀點(diǎn)：可能岸上、湖中、兩者一樣三者觀點(diǎn)都有，到底哪種觀點(diǎn)對(duì)呢 ?從而引入新課。
方案二：
出示圖片，夏天，岸上的沙子被曬得很燙，而海水卻很涼，你有這種感覺(jué)嗎?你想不想知道為什么?
推進(jìn)新課
一)探究物質(zhì)的吸、放熱性能
探究不同物質(zhì)的吸、放熱性能是初中物理中比較困難的實(shí)驗(yàn)之一，設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)操作的難度較大，需要注意及時(shí)指導(dǎo)和協(xié)助學(xué)生，以保證每組學(xué)生都觀察到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得到較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下面對(duì)探究的各個(gè)環(huán)節(jié)加以具體說(shuō)明。
(1)提出問(wèn)題
從生活中學(xué)生已經(jīng)意識(shí)到不同物質(zhì)的吸、放熱性能不同，這里還要把這個(gè)比較籠統(tǒng)的問(wèn)題描述為明確具體的可驗(yàn)證的物理問(wèn)題。教師可以予以引導(dǎo)：如果上面兩幅圖中都是水或都是砂子，質(zhì)量相同，升高的溫度也相等，顯然，它們吸收的熱量必定相等。那么，不同物質(zhì)(如水和砂子)，在質(zhì)量相同、升高的溫度相等時(shí)，它們吸收的熱量也相等嗎?
這已經(jīng)是一個(gè)可驗(yàn)證的問(wèn)題，其中包含限制條件，如質(zhì)量相等、升高的溫度相等、不同物質(zhì)等，這些都可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)技術(shù)條件予以控制和測(cè)量，為下面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)提供了基礎(chǔ)。
(2)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
要比較不同物質(zhì)的吸熱性能，需要取質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，使其升高相等的溫度，比較各自吸收熱量的多少。這僅僅是一個(gè)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃而已，還要具體設(shè)計(jì)怎樣 實(shí)現(xiàn)這些要求。具體做法是：不同物質(zhì)選擇水和砂子;質(zhì)量相等要用天平稱(chēng) 量;升高的溫度通過(guò)溫度計(jì)測(cè)量出來(lái);水和砂子吸收熱量的多少通過(guò)加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)判斷，因此要用兩個(gè)相同的加熱源(如相同的酒精燈，但從安全性考慮，盡量不要用通常的“熱得快”等電加熱器)。另外，裝水和砂子的燒杯規(guī)格要相同，要保證除了水和砂子不同之外，其他條件都相同。通過(guò)觀察水和砂子升高同樣溫度吸收熱量是否相等來(lái)驗(yàn)證其吸熱性能是否相同。
此外，砂子需要不停攪拌，否則會(huì)受熱不均勻。實(shí)驗(yàn)中也可選用水和煤油(或酒精、色拉油)對(duì)比進(jìn)行研究，可以省去攪拌的麻煩。 但煤油、酒精和色拉油均屬易燃品 ，實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要注意安全。由此看來(lái)，本實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是有一定難度的。
記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格可以直接采用教材上的，也可根據(jù)需要自行設(shè)計(jì)。不管采用哪種，教師都應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生弄清表格中各行各列表示的含義，包括其中的單位等，這是以后閱讀、使用和設(shè)計(jì)表格必備的知識(shí)。
實(shí)驗(yàn)的步驟要讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)，以鍛煉他們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和語(yǔ)言表達(dá)的能力。茲舉一例，僅供參考：①按照?qǐng)D16.3-1和圖16.3-2所示，用鐵架臺(tái)、酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯、溫度計(jì)等組裝兩套器材;②用天平分別稱(chēng)取100 g水和砂子，分別倒入兩個(gè)燒杯中;③記錄水和 砂子開(kāi)始時(shí)的溫度;④同時(shí)對(duì)水和砂子加熱，記錄在加熱1 min、2 min、3 min……時(shí)水和砂子各自升高的溫度。
本實(shí)驗(yàn)的操作具有一定難度，需要同組學(xué)生互相配合，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不要過(guò)于追求完美，只要能得出定性結(jié)論即可。
(3)分析與論證
學(xué)生實(shí)驗(yàn)取得數(shù)據(jù)后，教師可引導(dǎo)學(xué)生比較、分析：質(zhì)量相同的水和砂子，升高相同溫度時(shí)，加熱的時(shí)間長(zhǎng)短是否相同?這說(shuō)明了什么?從而引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。在描述結(jié)論時(shí)，初學(xué)的學(xué)生不一定能做到簡(jiǎn)潔而準(zhǔn)確，只要能大致地將問(wèn)題表達(dá)清楚，就應(yīng)該予以肯定和鼓勵(lì)。但教師一定要規(guī)范描述到“在質(zhì)量相等、升高的溫度相同的情況下，不同物質(zhì)吸收的熱量不相等，水吸收的熱量比砂子吸收的熱量多”。
二)比熱容
比熱容的定義可以直接給出，但教師要引領(lǐng)學(xué)生解析其中的關(guān)鍵詞及其含義。如為什么要限定“單位質(zhì)量”“溫度升高1 ℃”，這是因?yàn)楸葻崛菔且詿崃縼?lái)定義的，而熱量跟物體的質(zhì)量和升高的溫度都有關(guān)。比熱容是初中物理出現(xiàn)的一個(gè)由兩個(gè)以上物理量來(lái)定義的物理概念，教師對(duì)概念的表述與單位的教學(xué)都要充分估計(jì)學(xué)生認(rèn)知的困難，把鋪墊和引導(dǎo)做得細(xì)一些。
對(duì)于比熱容的單位，要結(jié)合閱讀數(shù)據(jù)表“一些物質(zhì)的比熱容”，明確其含義。因?yàn)闊崃坑?jì)算公式課標(biāo)沒(méi)有要求，教學(xué)不必要補(bǔ)充傳統(tǒng)教材中的吸熱公式和放熱公式，不引入相關(guān)計(jì)算，而是把重點(diǎn)放在理解比熱容的物理意義上。
通過(guò)閱讀數(shù)據(jù)表，要求學(xué)生知道水的比熱容，會(huì)利用水的比熱容較大的特點(diǎn)解釋有關(guān)現(xiàn)象。這里可以設(shè)計(jì)學(xué)生討論交流活動(dòng)：日常生活中為什么常用熱水來(lái)取暖?汽車(chē)中為什么用水來(lái)做冷卻劑?這些問(wèn)題對(duì)于初中學(xué)生來(lái)說(shuō)是具有一定難度的。為了突破難點(diǎn)，教師應(yīng)先讓學(xué)生充分思考交流，然后匯報(bào)辨析，教師梳理總結(jié)。對(duì)于水的比熱容較大，教師在總結(jié)時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生明確其兩方面的含義：質(zhì)量相同、升高溫度也相同時(shí)，水比其他物質(zhì)吸收的熱量多，所以用來(lái)作發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑;質(zhì)量相同、降低的溫度也相同時(shí)，水比其他物質(zhì)放出的熱量多，所以冬季常用熱水來(lái)取暖。
三)熱量的計(jì)算
展示問(wèn)題1：①1 kg水溫度升高1 ℃吸收的熱量是多少?
學(xué)生很容易即可得出：吸收的熱量q1=4.2×103 j。
展示問(wèn)題2：2 kg水溫度升高1 ℃吸收的熱量是多少?
學(xué)生討論得出：吸收的熱量q2=2×4.2×103 j=8.4×103 j。
展示問(wèn)題3：2 kg水溫度升高50 ℃吸收的熱量是多少?
學(xué)生討論得出：吸收的熱量q3=50×8.4×103 j=4.2×105 j。
展示問(wèn)題4：物質(zhì)吸收熱量的多少與其質(zhì)量、溫度變化、比熱容成什么關(guān)系?
學(xué)生討論得出：物體吸收的熱量與質(zhì)量成正比，與升高的溫度成正比，與物質(zhì)的比熱容成正比，計(jì)算公式：q吸=cm(t-t0)。
學(xué)生自己推導(dǎo)得出：物體放出熱量計(jì)算公式：q放=cm(t0-t)。
四)課堂小結(jié)
1.引導(dǎo)學(xué)生回顧一個(gè)完整的探究應(yīng)包括哪些過(guò)程。
2.比熱容的概念、單位及物理意義。
3.q吸=cm(t-t0)。
4.q放=cm(t0-t)。
