高中物理教案：选修三

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玻尔的原子模型
★新课标要求
（一）知识与技能
1．了解玻尔原子理论的主要内容。
2．了解能级、能量量子化以及基态、激发态的概念。
（二）过程与方法
通过玻尔理论的学习，进一步了解氢光谱的产生。
（三）情感、态度与价值观
培养我们对科学的探究精神，养成独立自主、勇于创新的精神。
★教学重点
玻尔原子理论的基本假设
★教学难点
玻尔理论对氢光谱的解释。
★教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：
投影片，多媒体辅助教学设备
★课时安排
1 课时
★教学过程
（一）引入新课
复习提问：
1．α粒子散射实验的现象是什么？
2．原子核式结构学说的内容是什么？
3．卢瑟福原子核式结构学说与经典电磁理论的矛盾
教师：为了解决上述矛盾，丹麦物理学家玻尔，在1913年提出了自己的原子结构假说。
（二）进行新课
1．玻尔的原子理论
（1）能级（定态）假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。这些状态叫定态。（本假设是针对原子稳定性提出的）
（2）跃迁假设：原子从一种定态（设能量为En）跃迁到另一种定态（设能量为Em）时，它辐射（或吸收）一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即 （h为普朗克恒量）
（本假设针对线状谱提出）
（3）轨道量子化假设：原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。（针对原子核式模型提出，是能级假设的补充）
2.玻尔根据经典电磁理论和牛顿力学计算出氢原子的电子的各条可能轨道半径和电子在各条轨道上运动时的能量（包括动能和势能）公式：
轨道半径： n=1，2，3……
能 量： n=1，2，3……
式中r1、E1、分别代表第一条（即离核最近的）可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量，rn、En 分别代表第n条可能轨道的半径和电子在第n条轨道上运动时的能量，n是正整数，叫量子数。
3．氢原子的能级图
从玻尔的基本假设出发，运用经典电磁学和经典力学的理论，可以计算氢原子中电子的可能轨道半径和相应的能量。
（1）氢原子的大小：氢原子的电子的各条可能轨道的半径rn： rn=n2r1，
r1代表第一条（离核最近的一条）可能轨道的半径
r1=0.53×10-10 m
例：n=2， r2=2.12×10-10 m
（2）氢原子的能级：①原子在各个定 ( http: / / www.21cnjy.com )态时的能量值En称为原子的能级。它对应电子在各条可能轨道上运动时的能量En（包括动能和势能） En=E1/n2 n=1，2，3，······
E1代表电子在第一条可能轨道上运动时的能量
E1=-13.6eV
注意：计算能量时取离核无限远处的电势能为零，电子带负电，在正电荷的场中为负值，电子的动能为电势能绝对值的一半，总能量为负值。
例：n=2，E2=-3.4eV， n=3，E3=-1.51eV， n=4，E4=-0.85eV，……
氢原子的能级图如图所示。
( http: / / www.21cnjy.com )
4．玻尔理论对氢光谱的解释
（1）基态和激发态
基态：在正常状态下，原子处于最低能级，这时电子在离核最近的轨道上运动，这种定态，叫基态。
激发态：原子处于较高能级时，电子在离核较远的轨道上运动，这种定态，叫激发态。
（2）原子发光：原子从基态向激发态跃迁的 ( http: / / www.21cnjy.com )过程是吸收能量的过程。原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是辐射能量的过程，这个能量以光子的形式辐射出去，吸收或辐射的能量恰等于发生跃迁的两能级之差。
说明：氢原子中只有一个核外电 ( http: / / www.21cnjy.com )子，这个电子在某个时刻只能在某个可能轨道上，或者说在某个时间内，由某轨道跃迁到另一轨道——可能情况只有一种。可是，通常容器盛有的氢气，总是千千万万个原子在一起，这些原子核外电子跃迁时，就会有各种情况出现了。但是这些跃迁不外乎是能级图中表示出来的那些情况。
5．玻尔理论的局限性玻尔理论虽然 ( http: / / www.21cnjy.com )
玻尔理论虽然把量子理论引入原子领域，提出定态和跃迁概念，成功解释了氢原子光谱，但对多电子原子光谱无法解释，因为玻尔理论仍然以经典理论为基础。如粒子的观念和轨道。
量子化条件的引进没有适当的理论解释。
7．电子在某处单位体积内出现的概率——电子云
（课件演示）
（三）课堂练习
1．对玻尔理论的下列说法中，正确的是（ ACD ）
A．继承了卢瑟福的原子模型，但对原子能量和电子轨道引入了量子化假设
B．对经典电磁理论中关于“做加速运动的电荷要辐射电磁波”的观点表示赞同
C．用能量转化与守恒建立了原子发光频率与原子能量变化之间的定量关系
D．玻尔的两个公式是在他的理论基础上利用经典电磁理论和牛顿力学计算出来的
2．下面关于玻尔理论的解释中，不正确的说法是（ C ）
A．原子只能处于一系列不连续的状态中，每个状态都对应一定的能量
B．原子中，虽然核外电子不断做加速运动，但只要能量状态不改变，就不会向外辐射能量
C．原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定要辐射一定频率的光子
D．原子的每一个能量状态都对应一个电子轨道，并且这些轨道是不连续的
3．根据玻尔理论，氢原子中，量子数N越大，则下列说法中正确的是（ ACD ）
A．电子轨道半径越大 B．核外电子的速率越大
C．氢原子能级的能量越大 D．核外电子的电势能越大
4．根据玻尔的原子理论，原子中电子绕核运动的半径（ D ）
A．可以取任意值 B．可以在某一范围内取任意值
C．可以取一系列不连续的任意值
D．是一系列不连续的特定值
5．按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为rb的圆轨道上，已知ra>rb，则在此过程中（ C ）
A．原子要发出一系列频率的光子
B．原子要吸收一系列频率的光子
C．原子要发出某一频率的光子
D．原子要吸收某一频率的光子
（四）课堂小结
玻尔的原子模型是把卢瑟福的学说和量子 ( http: / / www.21cnjy.com )理论结合，以原子的稳定性和原子的明线光谱作为实验基础而提出的．认识玻尔理论的关键是从“不连续”的观点理解电子的可能轨道和能量状态．玻尔理论对氢光谱的解释是成功的，但对其他光谱的解释就出现了较大的困难，显然玻尔理论有一定的局限性。
（五）作业：课本P68问题与练习。
电子绕核运动（有加速度）
辐射电磁波 频率等于绕核运行的频率
能量减少、轨道半径减少 频率变化
电子沿螺旋线轨道落入原子核 原子光谱应为连续光谱
（矛盾：实际上是不连续的亮线）
原子是不稳定的
（矛盾：实际上原子是稳定的）动量和动量定理
复习精要
[P3.]一、动量概念及其理解
（1）定义：物体的质量及其运动速度的乘积称为该物体的动量p=mv
（2）特征： ①动量是状态量，它与某一时刻相关；
②动量是矢量，其方向与物体运动速度的方向相同。
（3）意义：速度从运动学角度量化了机械运动的状态,动量则从动力学角度量化了机械运动的状态。
[P4.]二、冲量概念及其理解
（1）定义：某个力与其作用时间的乘积称为该力的冲量I=F△t
（2）特征： ①冲量是过程量，它与某一段时间相关；
②冲量是矢量，对于恒力的冲量来说，其方向就是该力的方向。
（3）意义：冲量是力对时 ( http: / / www.21cnjy.com )间的累积效应。对于质量确定的物体来说，合外力决定着其速度将变多快；合外力的冲量将决定着其速度将变多少。对于质量不确定的物体来说，合外力决定着其动量将变多快；合外力的冲量将决定着其动量将变多少。
[P5.]三、关于冲量的计算
（1）恒力的冲量计算
恒力的冲量可直接根据定义式来计算，即用恒力F乘以其作用时间△t而得。
（2）方向恒定的变力的冲量计算。
如力F的方向恒定，而大小随时间变化的情况
如图—1所示，则该力在时间△t ( http: / / www.21cnjy.com )=t2-t1内的冲量大小在数值上就等于图11—1中阴影部分的“面积”。
（3）一般变力的冲量计算
在中学物理中，一般变力的冲量通常是借助于动量定理来计算的。
（4）合力的冲量计算
几个力的合力的冲量计算，既可以先算出各个分力的冲量后再求矢量和，又可以先算各个分力的合力再算合力的冲量。
[P6.]四、动量定理
（1）表述：物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化
I=ΔP
∑F·Δt = mv′- mv = Δp
（2）导出：动量定理实际上是在牛顿第二定律的基础上导出的，由牛顿第二定律
F=ma
两端同乘合外力F的作用时间△t，即可得
F△t=ma△t=m(v-v0)=mv-mv0
[7P.]（3）动量定理的意义：
①动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因，冲量是物体动量变化的量度。这里所说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量。
②动量定理给出了冲量（过程量）和动量变化（状态量）间的互求关系。
③实际上现代物理学把力定义为物体动量的变化率：
∑ F=Δp／Δt （这也是牛顿第二定律的动量形式）
④动量定理的表达式是矢量式。在一维的情况下，各个矢量必须以同一个规定的方向决定其正负。
[P8.]（4） 动量定理的特点：
①矢量性：合外力的冲量∑F·Δt与动量的变化量Δp均为矢量，规定正方向后，在一条直线上矢量运算变为代数运算；
②相等性：物体在时间Δt 内物体所受合外力的冲量等于物体在这段时间Δt 内动量的变化量；因而可以互求。
③独立性：某方向的冲量只改变该方向上物体的动量；
④广泛性：动量定理不仅适用于恒力,而 ( http: / / www.21cnjy.com )且也适用于随时间而变化的力.对于变力,动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值;不仅适用于单个物体,而且也适用于物体系统。
[P9.]（5）利用动量定理解题的步骤：
①明确研究对象和研究过程。研究对象 ( http: / / www.21cnjy.com )可以是一个物体，也可以是质点组。如果研究过程中的各个阶段物体的受力情况不同，要分别计算它们的冲量，并求它们的矢量和。
②进行受力分析。研究对象以外的物体施给研究对象的力为外力。所有外力之和为合外力。研究对象内部的相互作用力不影响系统的总动量，不包括在内。
③规定正方向。由于力、冲量、速度、动量都是矢量,所以列式前要先规定一个正方向,和这个方向一致的矢量为正,反之为负.
④写出确定研究对象的初、末动量和合外力的冲量（或各个外力的冲量的矢量和）。
注意要把v1和v2换成相对于同一惯性参照系的速度)；
⑤根据动量定理列式求解 ΣFt=mv2–mv1
[P10.]07学年度广东省重点中学12月 ( http: / / www.21cnjy.com )月考3．质量为m的钢球自高处落下，以速率v1碰地，竖直向上弹回，碰掸时间极短，离地的速率为v2。在碰撞过程中，地面对钢球冲量的方向和大小为（ D ）
A、向下，m(v1-v2) B、向下，m(v1+v2)
C、向上，m(v1-v2) D、向上，m(v1+v2)
[P11.]07届广东惠州 ( http: / / www.21cnjy.com )市第二次调研考试2．一辆空车和一辆满载货物的同型号的汽车，在同一路面上以相同的速度向同一方向行驶．紧急刹车后(即车轮不滚动只滑动)那么 (C D )
A．货车由于惯性大，滑行距离较大 B．货车由于受的摩擦力较大，滑行距离较小
C．两辆车滑行的距离相同 D．两辆车滑行的时间相同
[P12.]07年1月北京市崇文区期末统 ( http: / / www.21cnjy.com )一练习4．一个质量为0.3kg的小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小为4m/s。则碰撞前后墙对小球的冲量大小I及碰撞过程中墙对小球做的功W分别为（ A ）
A．I= 3kg·m/s W = －3J B．I= 0.6kg·m/s W = －3J
C．I= 3kg·m/s W = 7.8J D．I= 0.6kg·m/s W = 3J
[P13.]06年12月广州市 ( http: / / www.21cnjy.com )X科统考卷10．如图九甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为m1和m2的两物块相连接，并且静止在光滑的水平面上.现使m1瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为时间零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得 ( B C )
A．在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s且弹簧都是处于压缩状态
B．从t3到t4时刻弹簧由伸长状态逐渐恢复原长
C．两物体的质量之比为m1∶m2 = 1∶2
D．在t2时刻两物体的动量之比为P1∶P2 =1∶2
[P14.]07学年度广东省重点中学12月月考14．（14分）一质量为m的小球，以初速度v0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一倾角为30°的固定斜面上，并立即反方向弹回。已知反弹速度的大小是入射速度大小的，求在碰撞中斜面对小球的冲量大小
解．小球在碰撞斜面前做平抛运动.设刚要碰撞斜面时小球速度为v由题意，v的方向与竖直线的夹角为30°，且水平分量仍为0，如右图.由此得=20 ①
碰撞过程中，小球速度由变为反向的碰撞时间极短，
可不计重力的冲量，由动量定理，斜面对小球的冲量为
②
由①、②得 ③
[P15.]07年1月苏州市教学调研测试 ( http: / / www.21cnjy.com )４．如图所示，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上，顶端与竖直墙壁接触．现打开尾端阀门，气体往外喷出，设喷口面积为S，气体密度为 ，气体往外喷出的速度为v，则气体刚喷出时钢瓶顶端对竖直墙的作用力大小是（ D ）
A．S B．
C． D．2S
[P16.]2007年理综重庆卷 ( http: / / www.21cnjy.com )17.为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水上升了45 mm.查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为12 m/s.据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103 kg/m3) ( A )
A.0.15 Pa B.0.54 Pa
C.1.5 Pa D.5.4 Pa
[P17.]2007年全国卷Ⅱ16.如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道，圆心O在S的正上方。在O、P两点各有一质量为m的小物块a和b，从同时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑。以下说法正确的是（ A ）
　A. a比b先到达S，它们在S点的动量不相等
　B. a与b先到达S，它们在S点的动量不相
　C. a比b先到达S，它们在S点的动量相等
　D. b比a先到达S，它们在S点的动量相等
解：a做自由落体运动，ta＝,
b做变速圆周运动，当摆角很小时可视为振动处理，tc＝＝＝，
当摆角不是很小时，可以推知，时间tb不会比tc小，所以ta＜tb；
根据机械能守恒得知，a、b到达S的速度大小相等，但方向不同，动量mv大小相等，但方向不同，故A选项正确。
[P18.]2007年高考理综Ⅰ卷18．如图 ( http: / / www.21cnjy.com )所示，在倾角为300的足够长的斜面上有一质量为m的物体，它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按图（a）、（b）（c）、（d）所示的四种方式随时间变化（图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正）。
( http: / / www.21cnjy.com )
已知此物体在t=0时速度为 ( http: / / www.21cnjy.com )零，若用v1、v2 、v3 、v4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率，则这四个速率中最大的是（ C ）
A、v1 B、v2 C、v3 D、v4
解析：选向下为正方向,由动量定理分别得到
对于A图: mv1=0.5mg×2 -0.5mg ×1 +0.5mg ×3 = 2mg
对于B图: mv2=-0.5mg×1+0.5mg×1+0.5mg×3 = 1.5mg
对于C图: mv3=0.5mg×2 +0.5mg ×3 = 2.5mg
对于D图: mv4=0.5mg×2 -mg ×1 +0.5mg ×3 = 1.5mg
综合四个选项得到最大
图—1
－1
1
0
2
3
t1
t/s
t2
t3
t4
v/ms-1
m1
m2
乙
m1
m2
v
甲
图九
v0
30°
v
30°
Q
O
P
S《交变电流》教学设计
一、教学目标
1、知识与技能
（1）、会观察电流（或电压）的波形图，理解交变电流、直流的概念。
（2）、分析线圈转动一周中电动势和电流方向的变化，能对交变电流的产生有比较清楚的了解，具有运用基本原理解决新情况下问题的能力。
（3）、知道交变电流的变化规律及表示方法，知道交变电流的峰值、瞬时值及中性面的物理意义。
2、过程与方法
（1）、掌握描述物理量的三种基本方法（文字法、公式法、图象法）。
（2）培养学生空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力。
（3）培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。
3、情感、态度与价值观
通过实验观察，激发学习兴趣，培养良好的学习习惯，体会运用数学知识解决物理问题的重要性
二、教学重点：
1、中性面的特点；
2、正弦交变电流的产生原理；
3、正弦交变电流的变化规律、图象和三角函数表达式。
三、教学难点：
1、正弦交变电流的产生原理；
2、正弦交变电流的变化规律、图象和三角函数表达式。
四、教学方法：
演示法、分析法、归纳法。
五、教学工具：
手摇发电机、小灯泡、示教用的大电流计、多媒体
六、教学过程：
（一）复习引入新课
演示1：按图1连接电路，当开关闭合时，观察小灯泡的发光情况。
师：电路中的电流方向从哪里流向哪里？电流方向是否随时间改变？
师：电路中的电流大小是否随时间改变？
学生回忆恒定电流知识回答。
投影此电路的大致I-T图像：
图2
小结：（板书）大小和方向不随时间变化的电流叫做直流电,简称直流（DC）。
演示2：课本P31“做一做”
图3
实验现象说明了什么？
学生观察实验现象，回答出电路中的电流方向和大小在交替变化。引出课题------交变电流。
（板书课题）5.1交变电流
（二）讲授新课
（板书）1、交变电流
（板书）（1）交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，简称交流(AC)。
投影：课本P31“演示”比较学生电源交流档供给的电压（或电流）的随时间变化的波形。
只要电路中的电流、电压或电动势的大小和方向随时间变化就叫做交变电流。
师：为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生交变电流？
投影：多媒体演示交流发电机构造示意图。
教师出示演示交流发电机，引导学生（配合投影）观察它的主要构造。
定子：永久磁体（只画出两级）。
转子：线圈（只画出一匝）。
线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在 ( http: / / www.21cnjy.com )滑环L上；导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的链接。
工作原理：线圈做切割磁感线从而产生感应电动势。
师：用多媒体课件投影课本图5.1-3。当ABCD线圈在磁场中绕垂直磁场方向的OO′轴做逆时针转动时，哪些边切割磁感线产生感应电动势
生：AB和CD
师：为了能更方便地说明问题，我们将立体图转化为平面图来分析。如何由立体图画出平面图？
生：AB边垂直直面向内，只看到A端；CD边垂直直面向内，只看到D端。
师：在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？
生：根据楞次定律判定，B向A，整个线圈中的电流流向是DCBA。从E电刷流到外电路。
师：在线圈由丙转到丁的过程中，AB边电流向哪个方向流动？
生：根据楞次定律判定，A向B，整个线圈中的电流流向是ABCD。从F电刷流到外电路。
师：正因为这两种情况的交替出现，才在线圈中产生了交变电流。
师：当线圈转到什么位置时线圈中没有电流？磁通量和磁通量的变化率有什么特点？
生：甲和丙位置。磁通量最大；磁通量的变化率为零。
师：转到什么位置时线圈中的电流最大？磁通量和磁通量的变化率有什么特点？
生：乙和丁位置。磁通量为零；磁通量的变化率最大。
师：若以E流向L的电流为正，可否用描点作图法大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线？
生：在横坐标上标出线圈达到甲、乙、丙、丁四个位置对应的时刻，以及对应的值，用平滑曲线把各点连接起来。
师：当线圈转到什么位置时，产生的感应电动势最大
生：根据法拉第电磁感应定律，当线圈平面与 ( http: / / www.21cnjy.com )磁感线平行时（乙和丁），AB边与CD边的速度方向都跟磁感线方向垂直，即两边都垂直切割磁感线，此时产生感应电动势最大。
师：线圈转到什么位置时，产生的感应电动势最小
生：根据法拉第电磁感应定律，当线 ( http: / / www.21cnjy.com )圈平面跟磁感线垂直时（甲和丙），AB边和CD边的速度方向都跟磁感线平行，即不切割磁感线，此时感应电动势为零。
师：利用多媒体课件，投影出中性面概念：
(1)、概念：平面线圈垂直于磁感线时，平面线圈所处的位置即为中性面；
（2)、特点：通过线圈的磁通量最大，线圈各边都不切割磁感线，感应电动势为0；
（3）、通过以上分析过程得 ( http: / / www.21cnjy.com )出：线圈每次经过中性面电流表指针偏转方向改变一次，即：线圈每次经过中性面电流方向改变一次；因而线圈转动一周，线圈中的电流改变两次。
（板书）2、交变电流的变化规律
设线圈平面从中性面开始逆时针转动， ( http: / / www.21cnjy.com )角速度为ω，经过时间t，则线圈转过的角度θ为ωt，AB边的线速度v的方向跟磁感线方向间的夹角也等于ωt，如右图所示。设AB边长为L1，BC边长L2，磁感应强度为B。
师：这时AB边产生的感应电动势多大
生：根据法拉第电磁感应定律，eAB=BL1vsinωt = BL1·ωsinωt =BL1L2sinωt
师：由于CD边中产生的感应电动势跟AB边中产生的感应电动势大小相等，且又是串联在一起，那么整个线框中感应电动势多大
生：由电动势的串联规律，e=eAB+eCD=BL1L2ωsinωt
师：以上分析的是一匝线圈，若线圈有n匝时，相当于n个完全相同的电源串联，这时整个线圈的感应电动势是多少？
生：由电动势的串联规律，e=nBL1L2ωsinωt
师：根据法拉第电磁感应定律， ( http: / / www.21cnjy.com )当v与B垂直时，产生的感应电动势最大，即：Em=nBL1L2ω，叫做感应电动势的峰值；则上式可改为e= Em sinωt，叫做感应电动势的瞬时值。请同学们阅读教材，讲一讲感应电流的峰值和瞬时值？
生：根据闭合电路欧姆定律，感应电流的最大值Im=，感应电流的瞬时值i=Imsinωt。
师：电路的某一段上电压的瞬时值与峰值等于什么
生：根据部分电路欧姆定律，电压的最大值Um=ImR，电压的瞬时值u=Umsinωt。
（板书）电动势、电流与电压的最大值和瞬时值的数学表达式为：
最大值 ：Em=nBL1L2ω （1） Im= （2） Um=ImR （3）
瞬时值：e= Em sinωt（4） i=Imsinωt （5） u=Umsinωt （6）
师：从以上的电动势、电流和电压的瞬时值数学表达式中看，电动势、电流和电压的瞬时值与时间成正弦规律变化。
（用多媒体投影关系图像）
这种按正弦规律变化的交流电叫做正弦式交流电，简称正弦交流电。它是最简单、最基本的交流电，电力系统中多数用他。
在电子技术中也常遇到其它形式的交流电，如图：
交流电的种类：
(1)正弦交流电
(2)示波器中的锯齿波扫描电压
(3)电子计算机中的矩形脉冲
(4)激光通信中的尖脉冲
师：请同学们阅读P33“科学漫步”：交流发电机。分清：转子和定子；旋转电枢式发电机和旋转磁极式发电机。
师：交、直流电在生活中常见到，它们能相互转换吗？
生：能。如实验室的学生电源、各种用电器所配有的电源适配器等，都是把交流电转变成直流电的原件。
（三）课堂小结
1、什么是交流电？
2．从中性面开始计时，感应电动势瞬时值为什么？感应电动势的最大值为什么？
3．中性面有什么特点？
（四）课堂练习
1、下列表示交变电流的有（ ）
2、交流发电机在t时刻产生的电动势为e=Emsinωt，下列
措施中定能使其增大为原来的两倍的方法有（ ）
A、只使匝数n增大两倍
B、只使磁感应强度B增大两倍
C、只使线圈面积S增大两倍
D、只使时间t增大两倍
E、只使角速度ω增大两倍
3、一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动,线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示,正确的是（ ）
A.t1时刻通过线圈的磁通量为零
B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
C.t3时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
D.每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值最大
图1
图4
图5
图6
图8
图9《探究感应电流的产生条件》教案设计
一、教案背景1、面向学生：√中学 小学 2、学科：物理选修3-23、课时：1课时4、学生课前准备：（1）通过第一节已经对电磁学的发展历史已有简单了解（2）阅读课本第3页科学足迹《科学发现的启迪》（3）学生上网查阅资料自学：磁生电的探索和发现【百度搜索】http://gz2010./submission/wuli/4061490 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )【百度搜索】http://zhidao./question/91099095.html ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )
二、教学课题《探究感应电流 ( http: / / www.21cnjy.com )的产生条件》 本节课通过实验探究从而发现 “磁生电”中感应电流的产生条件----“闭合回路中磁通量发生变化”这一“深藏不露”的共性。通过本节课的学习使学生体悟到：在磁生电的发现过程，具有闪光思维的法拉第在做出伟大发现的过程中也受着历史局限性的束缚。科学家是伟大的，但并不是高不可攀的，他们的经历告诉了我们成功的经验，也告诉了我们不成功的经验；既告诉了我们成熟的想法，也告诉了我们不成熟的想法。在我们也经历了同样的探索过程之后，会引起这样一种信念：如果自己有这样的机会，也会成为一个发现者。
三、教材分析《探究电磁感应的产生条件》是高中物理新课程（选修3-2）第四章第二节的内容，是电磁学的核心内容之一，在高中物理中占有非常重要的地位。教材内容分析：本节内容揭示了电和磁的内在 ( http: / / www.21cnjy.com )联系，通过实验探究验证了“磁生电” 并归纳出磁生电的条件，在教材中起到了承前启后的作用，是学生今后学习法拉第电磁感应定律、楞次定律和交变电流产生的基础。本节教学目标1．知识和技能 （1）知道什么是电磁感应现象。 （2）会运用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流。 2．过程和方法 （1）体会科学探索的过程特征，领悟科学思维方法。 （2）通过实验探究，归纳概括出利用磁场产生电流的条件，培养学生的观察、操作、探究、概括能力。3．情感、态度和价值观 （1）通过本节课的学习，激发学生的求知欲望，培养他们严谨的科学态度。 （2）介绍法拉第不怕困难，顽强奋战十年，终于发现了电磁感应现象，感受法拉第勇于探索科学真理的科学精神。 （3）通过对物理学中简洁美的介绍赏析，培养学生欣赏物理学中美的情怀。 本节教学重点分析 　　①学生实验探究的过程。 　　②对产生感应电流条件的归纳总结。本节教学难点 　　①教师对学生探究式学习的操控。 　　②学生对实验现象的分析总结──磁通量的变化
四、教学方法1、通过演示实验2、教师创设物理情景，引导学生大胆猜测、设计实验；认真观察、积极思维。3、利用三个学生实验探究实验、进行分析论证，最后归纳总结出产生感应电流的条件。4、通过同学分组实验和讨论，调动学生学习的积极性，提高学生课堂学习的效率，培养学生间的协作精神。
五、教学准备：1、教学器材：铝管“电磁隧道”仪器，灵敏电流计，蹄形磁铁，线框，条形磁铁，大小螺线管各一个，电源，滑动变阻器，导线若干，电键。2、多媒体课件
六、教学过程【引入课题】老师演示“铝管隧道”实验，用 ( http: / / www.21cnjy.com )一个铁球和一个磁性球，在同一个管中演示他们下落的时间，发现铁球下落快，制造悬念，使学生产生疑问。为什么磁性小球会下落的慢呢？通过这一节课的学习，我们会揭开之一谜底。 【史料介绍】师：1820年奥斯特发现了 ( http: / / www.21cnjy.com )电流的磁效应，引起了科学界极大的震动。英国物理学家法拉第对这一发现非常敏感，他立刻意识到磁和电是相互联系的，也应该能相互转化。既然电能生磁；那么磁也一定能生成电。同学们，如果你是当年的法拉第，为了证明由磁能生电这一假想，你将做怎样的实验尝试呢？【提出问题—猜想假设】：师：“磁生电”， 磁指的是什么？电指的是什么？学生思考回答问题:师：大家可以再回想一下，前面学过的电路中形成电流的条件是什么？生：电源、通路 （闭合电路）师：而现在又是谁“生”电？即使生电，我们怎样才能“看见”？ 我们需要什么器材？怎样利用这些器材让磁去生电呢？大胆地猜一猜，动手做实验。 【介绍当年法拉第的实验猜想和装置】 ( http: / / www.21cnjy.com )结合学生的猜想实验，老师介绍1925年11 ( http: / / www.21cnjy.com )月28日法拉第的四个实验。重点分析介绍四组实验中都有两个回路，其中一个是产生磁场的，另一个是验证感应电流的。为后面设计电路埋下伏笔。师：当年法拉第认为如果有感应电流产生，那么电 ( http: / / www.21cnjy.com )流计的指针就应该始终指向某一个位置，就这样法拉第在之后的几年里一直未发现他想要的那种情况。但是在他的科学日记里一直有这样的实验结果记录：“不行”“毫无反应”“未显示作用”等；同时在他的日记里还有这样的文字“从普通的磁铁中获得电的希望，时时激励着我从实验上探求电流的感应效应。”对此他还进行了试验分析：如果说我的实验没有成功，那只能说我的实验还不够完善或者是还有一些隐蔽的细节没有被发现…… 同学们，现在的我们也有同样的信念：磁一定能生电！我们继续进行实验研究。【设计实验进行验证】：首先我们来完成以下几个问题：利用所提供的仪器,设计实验，连结实验电路. （老师展示同学连好的实验电路如下图） （探究实验一） （探究实验二）2、利用桌上仪器，连成电路，进行操作，让我来发现“磁生电”。 老师提示：连成电路需要注意的事项如实验前电键应该打开，滑动变阻器的触头应置于连入最大电阻的位置。【实验探究】师：在你的装置中在哪部分产生了电（电源部分）？在你操作中在什么时候产生？请以四人小组为单位进行实验、交流讨论，填写实验一、二的表格前两项。学生分组完成实验，填写表格并展示交流结果如下：探究实验一实验操作有无感应电流产生感应电流产生原因探究实验二：实验操作有无感应电流产生感应电流产生原因【分析论证】电流的产生是有什么引起的？并填写表格第三项老师引导分析：在产生感应电流的过程中，始终抓住一个“变”字分析。引导：电建开关瞬间,条形磁铁的插入拔出时,划 ( http: / / www.21cnjy.com )片移动时有感应电流产生；而插进和拔出后，电路稳定后没有感应电流；这个电流的产生好像是在变化中产生的呀！是什么变化导致电流的产生了呢？请学生思考并讨论。师：那是不是只有磁场变化才能产生感应电流呢？学生演示匀强磁场的部分导体切割磁感线而产生感应电流的实验。探究实验三师：在匀强磁场中切割的导体一定产生感应电 ( http: / / www.21cnjy.com )流吗？请同学们利用手边的仪器，做一做。再通过探究实验能否发现：匀强磁场中，线圈不平动切割磁感线而产生了感应电流？【学生展示小组实验设计】：【总结实验，得出结论】师：请各小组总结并填写在操作过程中产生感应电流的各种情况：【学生交流补充，老师板书总结】法拉第产生感应电流的情况：1、变化着的磁场 2、变化着的电流 3、运动恒定的电流 4、运动的磁场 5、在磁场中运动的导体师：看这几种情形它们有什么共同的特点呢？学生总结：探究实验一、二中线圈的回路面积S不变,当磁场B发生变化时有感应电流产生。探究实验三是磁场B不变而回路面积S变化，也有感应电流产生。师：我们物理讲究的是简单和朴实 ( http: / / www.21cnjy.com )之美，同学们在观察以上同学的总结，能不能找到一个物理量来同时反映B和S的变化呢？请同学们总结并叙述产生感应电流的条件。总结结论：只要闭合回路中的磁通量发生变化，就会有感应电流产生。【感受历史，增强自信，激发情感】老师结合法拉第发现磁生电的历史背景，进行情感态度和价值观及磁生电发现的历史意义的教育。下图为幻灯片：法拉第线圈：与160年后出现的现代变压器出奇的相似，现已成为著名的科学文物。这也说明科学是和谐的统一的。介绍磁生电的科学发展史：其实早在1825年，丹麦物理学家科拉顿做了这个实验。展示历史资料【百度搜索】电与磁——科拉顿跑失良机 法拉第巧获成功 http://www./qk/80547A/201007/35162666.html ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )1831年11月24日，法拉第 ( http: / / www.21cnjy.com )向皇家学会提交了一个报告，把这种现象定名为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应，只要穿过闭合电路的磁通量变化。法拉第的“磁生电”再次证明了科学的对称、统一美。他更加坚信自然现象是相互联系的，各种自然力是统一的，可以相互转化的。 【学以致用】一、判断当线圈按图一、图二所示方向转动时线圈中能否产生感应电流？二、下面同学讨论：要想使图三、图四线圈中有感应电流产生，应该如何操作呢？ ( http: / / www.21cnjy.com )【联系实际、拓展视野】1、探究实践：“摇绳能发电吗”？2、【百度搜索】卫星悬绳发电。http://zhidao./question/9126108.html ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )
七、教学反思本节内容的一个重要的特点是探究性强，通过设 ( http: / / www.21cnjy.com )计实验寻找感应电流，分析实验发现产生感应电流的条件，并分析论证总结归纳出结论，培养了学生探究能力。把课堂和百度查询 “磁生电的发现过程”的资料学习，使学生在发现过程中进一步体会到：科学就在我们每一个人身边，而我们每一个人都可以有同样的机会成为一个发现者。这正是一个很好的对学生人文思想和科学精神的熏陶的机会。在教学过程中我努力创造机 ( http: / / www.21cnjy.com )会，创设情景在教学环节进行师生、生生之间的交流与合作。通过老师及时的点拨引导，在同学之间互相补充、提练过程中，能使更多的同学参与到课堂上来，展示他们的闪光思维。在设计本节课时我有意挖掘教材的育人因 ( http: / / www.21cnjy.com )素，让学生从网上搜索磁生电的发现过程，立足学生的全面发展，解决全面育人问题：本节课的线索是沿着科学家走过的探索之路，把学生实验探究和法拉第的实验探究结合起来，交错并行。既体现了科学发现过程的平实和艰辛，又能使学生产生这样的共鸣：如果自己有这样的机会，也会成为一个发现者。当同学为自己的发现而感到欣喜的时候，再进一步对当时科学历史情境的再现，来显示这一伟大发现的历史意义，同时也揭示出科学和自然的和谐美对称美。通过在教学中渗透科学精神，使得三维目标得到充分融合和展现。对学生的正确的科学观和自然观的形成具有非常重要的物理意义。当然，这一节课也给我留下了一些问题： 探 ( http: / / www.21cnjy.com )究过程中，在课堂上也出现极少数学生不探究，而是只顾自己通过看书来应付老师的问题。如何扭转这些学生学习态度，调动基础差的普通班学生学习的积极性，如何设计这样差异性的课堂？如何同时面对这种多发性探究情形的出现，如何更好地调动学生积极的学习性，激活学生思维，促进学生主动学习，是值得我进一步思考和研究的问题。 本教案涉及到参考资料：【百度搜索】http://cz2010./submission/wuli/4088764 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 ) 【百度搜索】http://wenku./view/f855730bf78a6529647d53ab.html ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )描述交变电流的物理量
一、教材分析
1．要让学生知道，由于交变电流的 ( http: / / www.21cnjy.com )电压、电流等的大小和方向都随时间作周期性变化，就需要多一些物理量来描述它不同方面的特性．如：周期和频率表示交变电流周期性变化的快慢，最大值表明交变电流在变化过程中所能达到的最大数值，反映了交变电流的变化范围．
2．交变电流的有效值表示交变电流产生 ( http: / / www.21cnjy.com )的平均效果，是教学的重点，也是教学的难点．首先要使学生明白引入有效值的必要：由于交变电流的大小和方向随时间变化，它产生的效果也随时间而变化，而实用中常常只要知道它的平均效果就可以了．为此引入有效值的概念；进而让学生知道怎样衡量交变电流的平均效果，即用与交变电流有相同热效应的直流来表示交变电流的平均效果，从而明确有效值的物理意义．
3．要让学生知道，提到交变电流的电压、电流、电动势时，如果不加特别说明，通常指的都是交变电流的有效值，电表测量的数值，也都是有效值．
二、教学目标
1．知识与技能：
（1）理解什么是交变电流的最大值和有效值，知道它们之间的关系。
（2）理解交变电流的周期、频率以及它们之间的关系。知道我国生产和生活用电的周期（频率）的大小。
2．过程与方法：
能应用数学工具描述和分析处理物理问题。
3．情感、态度与价值观：
让学生了解多种电器铭牌，介绍现代科技的突飞猛进，激发学生的学习热情。
三、教学重点
交变电流有效值概念
四、教学难点
交流电有效值概念及计算
五、教学策略
正弦电流的有效值和最大值的关系，课本中 ( http: / / www.21cnjy.com )是直接给出的，不要求加以证明．但它十分有用，应要求学生记住．还要让学生明确地知道，这一关系只对正弦式电流成立，对其他波形的交变电流并不成立。
六、教学资源
1．演示器材：
2．课件：
3．音像文件：
4．图片资料：若干
5．多媒体教学设备一套
七、教学过程
凡在小事上对真理持轻率态度的人，在大事上也是不足信的。——爱因斯坦（美国）
（一）引入新课（复习引入）
交变电流的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，在线圈中产生正弦交变电流。
交变电流的变化规律：
方向变化规律：线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。
大小变化规律：
从中性面开始计时：
从垂直于中性面开始计时：
今天我们来学习描述交变电流的物理量。
（二）进行新课
【教师活动】1．周期和频率：
在手摇交流发电机中，线圈转动一周，电压、电流都完成一次周期性变化。
周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，用T表示，单位是s。
频率：交变电流在1s内完成周期性变化的次数，用f表示，单位是Hz。
关系： 线圈转动的角速度ω与频率的关系：
我国工农业生产和生活用的交变电流：周期是0．02s，频率是50Hz。在每秒钟内，电流的方向变化100次。
【教师活动】2．峰值和有效值：
峰值：交变电流的最大值（和）是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值。
可以用来表示交变电流的电流强弱或电压高低。
有效值：根据电流的热效应来规定：
使交流和恒定电流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同时间内产生的热量相等，就把这一恒定电流的数值叫做这个交流的有效值。
有效值与峰值的关系：
对于正弦式交变电流：
非正弦式交变电流的有效值，需按有效值的定义计算。
交流用电设备上所标的额定电压 ( http: / / www.21cnjy.com )和额定电流是有效值；交流电压表和交流电流表的示数是有效值；交变电流的数值在无特别说明时都是有效值（如照明电压220V和动力用电380V）。
计算交流电通过导体产生的热量、热功率及保险丝的熔断电流时为有效值；
电容器的耐压值要高于交变电压的最大值。
【教师活动】有效值与平均值的区别：
有效值是根据电流的热效应规定的；
平均值是交变电流的物理量（）对时间的平均值，，求得平均电动势就可求得平均电流和平均电压。
在计算交变电流通过导体产生热量、热功率时只能用交变电流的有效值，不能用平均值；
在计算通过导体的电荷量时，只能用交变电流的平均值，而不能用有效值。
【例1】如图所示的是表示一交变电流通过 ( http: / / www.21cnjy.com )阻值为10Ω的电阻R时随时间变化的图象，则该电流的有效值为 A，电阻R的热功率为 W，在一个周期内电流做功 J。
分析与解答：取一个周期T的时间：
交流电路中的电功率、电功是用电流和电流的有效值来
计算的，P=I2R=52×10W=250W，W=I2RT=52×10×0．02J=5J
电流的有效值根据电流的热效应来规定，与电流的方向无关，一般是以一个周期的时间来
确定有效值的。
【例2】如图所示（a）、（b）分别是正弦半波电压波形和正弦单向脉动电压波形，请分别求出它们的有效值。
( http: / / www.21cnjy.com )
分析与解答：若将半波交变电压加到电阻R两端，在一个周期内产生的焦耳热是全波交变电压的1/2，即
若将单向脉动电压加到电阻R两端，因电流的热效应与电流方向无关，所以其有效值跟
正弦交变电压的有效值相同，即。
【例3】如图表示一交流随时间变化的图像，求此交流的有效值。
分析与解答：
【例4】交流发电机矩形线圈的边长 ab=cd=40cm，bc=ad=20cm，共50匝，线圈电阻r=1 。线圈在B=0．2T的匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴OO’以 r/s的转速匀速转动，外接电阻R=9 。求：(1)电压表读数；(2)电阻R上的电功率。
分析与解答：（1）Em=NBSω=50×0．2×0．4×0．2××2π V=160 V
I= A=8 A
U=IR=72 V≈101．8V
（2）P=UI=72×8 W=1152 W
（三）本课小结：
本节课主要学习了以下几个问题：
（1）表征交变电流的几个物理量：周期、频率、最大值、有效值；
（2）交流电的周期与频率的关系：
正弦式交流电最大值与有效值的关系：,
（3）有效值和平均值的区别
八、教学评价
1．关于交变电流的几种说法正确的是
　 A．使用交变电流的电气设备上所标的电压电流值是指峰值
　 B．交流电流表和交流电压表测得的值是电路中的瞬时值
　 C．跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交流的有效值
　 D．通常照明电路的电压是220伏，指的是峰值。
2．一只矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势e＝10sin4πt (V) 则
A．交流的频率是4πHz
　 B．当t＝0时线圈平面跟磁感线垂直
　 C．当t＝0．5s时，e有最大值
　 D．交流的周期是0．5s　　　　　
3．一正弦式电流的有效值为3A，频率为50Hz，则此交流电路的瞬时值表达式可能是：
　 A．i＝3sin314t (A) 　　　B．i＝3sin314t (A)
　 C．i＝3sin50t (A) 　　 　D．I =3sin50t (A)
4．一根电阻丝接入100V的电 ( http: / / www.21cnjy.com )路中，在1min内产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦式电流路中在2min内产生的热量也为Q，则该交流电路中的电压峰值为
　 A．141．4V　　　B．100V　　　C．70．7V　　　D．50V
5．（08广东卷）小型交流发电机中，矩形金属 ( http: / / www.21cnjy.com )线圈在匀强磁场中匀速转动。产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个R＝10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是
A．交变电流的周期为0．125
B．交变电流的频率为8Hz
C．交变电流的有效值为A
D．交变电流的最大值为4A
6．如果把一个电容器接在日用照明220伏电压电路中，要保证它不被击穿，它的耐压值至少为____。
7．一只标有“220V 100W”的电炉，接入U＝156sin314t(V)的电路上问
　　(1) 与电炉串联的交流电流表、并联的交流电压表的读数各为多大？
　　(2) 电炉的实际功率多大。
8．有一电阻加在它两端的电压U＝282sin100πt(V)实际消耗的电功率200W，求通过该电阻的交变电流有效值和瞬时值。
1． C 2．BD 3、B 4．B 5．C
6．311v　
7．解：先求出156V的有效值U＝156 /≈110(V)，
即为交流电压表的读数。后求电炉的电阻R＝2202/100＝484Ω
　　 I＝U/R＝110/484＝0．227A 即 交流电流表的读数。
　　 根据P＝I2R＝0．2272×484≈25W 即电炉的实际功率。
8． 解：1)．先求交流电的有效值U＝ 根据I＝＝=1A
　 2)．后求出交流电压的峰值Im＝I＝A 则交变电流的瞬时值i＝sin100πt (A)www.
放射性元素的衰变
★新课标要求
（一）知识与技能
1、知道放射现象的实质是原子核的衰变
2、知道两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律
3、理解半衰期的概念
（二）过程与方法
1、能够熟练运用核衰变的规律写出核的衰变方程式
2、能够利用半衰期来进行简单计算（课后自学）
（三）情感、态度与价值观
通过传说的引入，对学生进行科学精神与唯物史观的教育，不断的设疑培养学生对科学孜孜不倦的追求，从而引领学生进入一个美妙的微观世界。
★教学重点
原子核的衰变规律及半衰期
★教学难点
半衰期描述的对象
★教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：
投影片，多媒体辅助教学设备
★课时安排
1 课时
★教学过程
（一）引入新课
教师：同学们有没有听说过点石成金的传说，或者将一种物质变成另一种物质。
学生讨论非常活跃，孙悟空，八仙，神仙；魔术，街头骗局。
点评：通过这样新颖的课题引入，给学生创设情景，能充分调动学生的积极性，挑起学生对未知知识的热情。
教师：刚才同学们讲的都很好，但都是假的。孙悟空，八仙，神仙：人物不存在。魔术，街头骗局：就是假的。
学生顿时安静，同时也心存疑惑：当然是假的，难道还有真的不成？
点评：对于学生来讲要使其相信科学 ( http: / / www.21cnjy.com )技术反对迷信，同时也要提高警惕小心上当受骗，提高学生自我保护意识。更加吊起了学生学习新知识的胃口，为新课教学的顺利进行奠定了基础。
教师：那有没有真的（科学的）能将一种物质变成另一种物质呢？
学生愕然。
点评：进一步吊起了学生学习新知识的胃口。
教师：有（大声，肯定地回答）
学生惊讶，议论纷纷。
点评：再一次吊起了学生学习新知识的胃口。
通过这样四次吊胃口，新课的成功将是必然。
教师：这就是我们今天要学习的放射性元素的衰变。
点评：及时推出课题。
（二）进行新课
1．原子核的衰变
教师：原子核放出α或β粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。我们把这种变化称为原子核的衰变。
学生豁然开朗：科学、真实的将一种物质变成另一种物质，原来就是原子核的衰变。
点评：及时给出问题的答案，学生并不会索然无味，相反会对原子核的衰变这一新知识产生浓厚的兴趣。
教师：铀238核放出一个α粒子后，核的质量数减少4，核电荷数减少2，变成新核-----钍234核。那这种放出α粒子的衰变叫做α衰变。
学生定有这样的想法：放出α粒子的衰变叫做α衰变。那放出β粒子的衰变叫做β衰变？
点评：这里一下子会出现了“α衰变”，“衰变方程式”两个新名词，教师要耐心的讲解，学生有插嘴的，如果正确要及时肯定并表扬。
教师：这个过程可以用衰变方程式来表示：23892U→23490Th+42He（一边说一边写，不要解释，要请学生来分析其中的奥秘）
学生定有这样的想法：衰变方程式和化学反应方程式、离子反应方程式有何联系与区别？
点评：理论基础：建构主义认为学习过程是学 ( http: / / www.21cnjy.com )生在一定条件下，对客观事物反映的过程。是一个主动建构过程，作为认识对象的知识并不像实物一样可以由教师简单地传递给学生，须由学生自己来建构，并纳入他自己原有的知识结构中，别人是无法替代的。在此要充分利用学生原有的知识基础即：化学反应方程式、离子反应方程式，来帮助学生自己来建构衰变方程式，并把它纳入自己原有的知识结构中去。
学生充分讨论：衰变方程式和化学反应方程式、离子反应方程式有何联系与区别，并由学生自己表述。
点评：可以让学生自己归纳总结，有不到之处教师再帮助总结。
教师：衰变方程式遵守的规律：
（1）质量数守恒
（2）核电荷数守恒
（进一步解释：守恒就是反应前后相等）
α衰变规律：AZX→A-4Z-2Y+42He
学生进一步理解两个守恒：
（1）质量数守恒
（2）核电荷数守恒
教师：钍234核也具有放射性，它能放出一个β粒子而变成23491Pa（镤），那它进行的是β衰变，请同学们写出钍234核的衰变方程式？
学生探究、练习写出钍234核的衰变方程式。
点评：写钍234核的衰变方程式是要求学生可以 ( http: / / www.21cnjy.com )查阅化学书后面的元素周期表，但不可以看物理教材。在此培养学生查阅质料的能力。学生在此会碰到β粒子的表示，教师要及时直接给出结论：β粒子用0-1e表示。
教师：钍234核的衰变方程式：
23490Th→23491Pa+0-1e
衰变前后核电荷数、质量数都守恒，新核的质量数不会改变但核电荷数应加1
β衰变规律：AZX→AZ+1Y+0-1e
学生再一次理解两个守恒：
（1）质量数守恒
（2）核电荷数守恒
点评：β衰变如果按衰变方程式的规律来写的话应该没有问题，但并不象α衰变那样容易理解，因为核电荷数要增加，学生会问为什么会增加？哪来的电子？
这里就顺理成章的来解释中子转化的过程。
教师：原子核内虽然没有电子，但核内的的质子和中子是可以相互转化的。当核内的中子转化为质子时同时要产生一个电子
10n→11H＋0-1e
这个电子从核内释放出来，就形成了β衰变。
可以看出新核少了一个中子，却增加了一个质子，并放出一个电子。
学生更进一步理解两个守恒：
（1）质量数守恒
（2）核电荷数守恒
教师：γ射线是由于原子核在发生α衰变和β衰变时原子核受激发而产生的光（能量）辐射，通常是伴随α射线和β射线而产生。γ射线的本质是能量。
学生理解γ射线的本质，不能单独发生。
2．半衰期
教师：阅读教材半衰期部分放射性元素的衰变的快慢有什么规律？用什么物理量描述？这种描述的对象是谁？
学生带着问题看书。
点评：培养学生自学能力、阅读能力、提炼有用信息的能力。
教师提供教材上的氡的衰变图的投影：
( http: / / www.21cnjy.com )
m/m0＝(1/2)n
学生交流阅读体会：
（1）氡每隔3.8天质量就减少一半。
（2）用半衰期来表示。
（3）大量的氡核。
点评：第三个问题：描述的对象是谁？这个问题学生比较难理解，需要教师做引导和类比。培养学生阅读图象的方法和能力。
教师：同学们的回答都很精彩（鼓励）
教师总结：
半衰期表示放射性元素的衰变的快慢
放射性元素的原子核，有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期
半衰期描述的对象是大量的原子核，不是个别原子核，这是一个统计规律。
学生进一步整理自己的阅读体会并形成自己的知识。
点评：教师做引导和类比可以从统计规律的角度出发。
例如：数学上的概率问题
（抛硬币）将1万枚硬币抛在地 ( http: / / www.21cnjy.com )上，那正反两面的个数大概为5000对5000，但就某个硬币来看要么是正面，要么是反面。这个事实告诉我们统计规律的对象仅仅对大量事实适用，对个别不适用。
教师：元素的半衰期反映的是原子核内部的性质，与原子所处的化学状态和外部条件无关。
简单介绍：
镭226→氡222的半衰期为1620年
铀238→钍234的半衰期为4.5亿年
学生对原子所处的化学状态和外部条件进行理解。
点评：一种元素的半衰期与这种元素是以单质形式还是以化合物形式存在，或者加压，增温均不会改变。
教师给出课堂巩固练习题
例1：配平下列衰变方程
23492U→23090Th+( 42He )
23490U→23491Pa+( 0-1e )
例2：钍232（23290Th）经过________次α衰变和________次β衰变，最后成为铅208（20882Pb）
学生独立分析：因为α衰变改变原子核的质量数而β衰变不能，所以应先从判断α衰变次数入手：
α衰变次数==6.
每经过1次α衰变，原子核失去2个基本电荷，那么，钍核经过6次α衰变后剩余的电荷数与铅核实际的电荷数之差，决定了β衰变次数：
β衰变次数==4
点评：这些课堂练习都很基本完全可以由学生自己讨论解决。
（三）课堂小结
教师引导学生自己进行总结。
学生总结，讨论。
本堂课研究了放射性元素的衰变，其实质是原子核发生衰变。衰变有二种：α衰变、β衰变。γ辐射伴随α衰变和β衰变而产生。
原子核衰变的快慢用半衰期表 ( http: / / www.21cnjy.com )示，它是放射性元素的原子核有半数发生衰变所用的时间，完全由原子核自身的性质决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关。
（四）作业：
布置学生课后看科学漫步
探究：如何利用放射性元素的衰变来测定古物的年代。
点评：留给学生课后思考和学习的空间。几种常见的磁场
一、教材分析
磁场的概念比较抽象，应对几种常见的磁场使学生加以了解认识，学好本节内容对后面的磁场力的分析至关重要。
二、教学目标
（一）知识与技能
1．知道什么叫磁感线。
2．知道几种常见的磁场（条形、蹄形，直线电流、环形电流、通电螺线管）及磁感线分布的情况
3．会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。
4．知道安培分子电流假说，并能解释有关现象
5．理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场
6．理解磁通量的概念并能进行有关计算
（二）过程与方法
通过实验和学生动手（运用安培定则）、类比的方法加深对本节基础知识的认识。
（三）情感态度与价值观
1.进一步培养学生的实验观察、分析的能力.
2.培养学生的空间想象能力.
三、教学重点难点
1．会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.
2．正确理解磁通量的概念并能进行有关计算
四、学情分析
磁场概念比较抽象，学生对此难以理解，但前面已经学习过了电场，可采用类比的方法引导学生学习。
五、教学方法
实验演示法，讲授法
六、课前准备：
演示磁感线用的磁铁及铁屑，演示用幻灯片
七、课时安排：1课时
八、教学过程：
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
要点：磁感应强度B的大小和方向。
［启发学生思考］电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢？
［学生答］磁场可以用磁感线形象地描述.----- 引入新课
（老师）类比电场线可以很好地描述电场强度的大小和方向，同样，也可以用磁感线来描述磁感应强度的大小和方向
（三）合作探究、精讲点播
【板书】1．磁感线
（1）磁感线的定义
在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致，这样的曲线叫做磁感线。
（2）特点：
A、磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，内部是从南极到北极.
B、每条磁感线都是闭合曲线，任意两条磁感线不相交。
C、磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向。
D、磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小
【演示】用铁屑模拟磁感线的形状，加深对磁感线的认识。同时与电场线加以类比。
【注意】①磁场中并没有磁感线客观存在，而是人们为了研究问题的方便而假想的。
②区别电场线和磁感线的不同之处：电场线是不闭合的，而磁感线则是闭合曲线。
2．几种常见的磁场
【演示】
①用铁屑模拟磁感线的演示实验，使 ( http: / / www.21cnjy.com )学生直观地明确条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、通电环形电流、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁)各自的磁感线的分布情况(磁感线的走向及疏密分布)。
②用投影片逐一展示:条形磁铁（图 ( http: / / www.21cnjy.com )1）、蹄形磁铁（图2）、通电直导线（图3）、通电环形电流（图4）、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁) （图5）、
（1）条形、蹄形磁铁，同名、异名磁极的磁场周围磁感线的分布情况（图1、图2）
（2）电流的磁场与安培定则
①直线电流周围的磁场
在引导学生分析归纳的基础上得出
a直线电流周围的磁感线：是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上.（图3）
b直线电流的方向和磁感线 ( http: / / www.21cnjy.com )方向之间的关系可用安培定则（也叫右手螺旋定则）来判定：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.
②环形电流的磁场
a环形电流磁场的磁感线：是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形导线的中心轴线上，磁感线和环形导线的平面垂直（图4）。
［教师引导学生得］
b环形电流的方向跟中心轴线上的 ( http: / / www.21cnjy.com )磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定：让右手弯曲的四指和和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向.
③通电螺线管的磁场.
a通电螺线管磁场的磁感线：和条 ( http: / / www.21cnjy.com )形磁铁外部的磁感线相似，一端相当于南极，一端相当于北极；内部的磁感线和螺线管的轴线平行，方向由南极指向北极，并和外部的磁感线连接，形成一些环绕电流的闭合曲线（图5）
b通电螺线管的电流方向和它的磁感线 ( http: / / www.21cnjy.com )方向之间的关系，也可用安培定则来判定：用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致，则大拇指所指的方向就是螺线管的北极（螺线管内部磁感线的方向）.
③电流磁场（和天然磁铁相比）的特点：磁场的有无可由通断电来控制；磁场的极性可以由电流方向变换；磁场的强弱可由电流的大小来控制。
【说明】由于后面的安培力、洛伦兹力、电磁 ( http: / / www.21cnjy.com )感应与磁感应强度密切相关，几种常见磁场的磁感线的分布是一个非常基本的内容，不掌握好，对后面的学习有很大影响。
3．安培分子电流假说
（1）安培分子电流假说
对分子电流，结合环形电流产生的磁 ( http: / / www.21cnjy.com )场的知识及安培定则，以便学生更容易理解“它的两侧相当于两个磁极”，这句话；并应强调“这两个磁极跟分子电流不可分割的联系在一起”，以便使他们了解磁极为什么不能以单独的N极或S极存在的道理。
（2）安培假说能够解释的一些问题
可以用回形针、酒精灯、条形磁铁、充磁机做好磁化和退磁的演示实验，加深学生的印象。举生活中的例子说明，比如磁卡不能与磁铁放在一起等等。
【说明】“假说”，是用来说明某种现象但 ( http: / / www.21cnjy.com )未经实践证实的命题。在物理定律和理论的建立过程中，“假说”，常常起着很重要的作用，它是在一定的观察、实验的基础上概括和抽象出来的。安培分子电流的假说就是在奥斯特的实验的启发下，经过思维发展而产生出来的。
（3）磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的．
4．匀强磁场
（1）匀强磁场：如果磁场的某一区域里， ( http: / / www.21cnjy.com )磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线。
（2）两种情形的匀强磁场： ( http: / / www.21cnjy.com )即距离很近的两个异名磁极之间除边缘部分以外的磁场；相隔一定距离的两个平行线圈(亥姆霍兹线圈)通电时，其中间区域的磁场P87图3.3-7，图3.3-8。
5.磁通量
（1）定义： 磁感应强度B与线圈面积S的乘积，叫穿过这个面的磁通量（是重要的基本概念）。
（2）表达式：φ=BS
【注意】①对于磁通量的计算要注意条件，即B是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁感应强度，S是线圈面积在与磁场方向垂直的平面上的投影面积。
②磁通量是标量，但有正、负之分，可举特例说明。
（3）单位：韦伯，简称韦，符号Wb 1Wb = 1T·m2
（4）磁感应强度的另一种定义（磁通密度）:即B =φ/S
上式表示磁感应强度等于穿 ( http: / / www.21cnjy.com )过单位面积的磁通量，并且用Wb/m2做单位（磁感应强度的另一种单位）。所以：1T = 1 Wb/m2 = 1N/A·m
（三）小结：对本节各知识点做简要的小结。
（四）反思总结、当堂检测
1.如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右.试判定电源的正负极.
解析：小磁针N极的指向即为该处的磁场方向 ( http: / / www.21cnjy.com )，所以在螺线管内部磁感线方向由a→b，根据安培定则可判定电流由c端流出，由d端流入，故c端为电源的正极，d端为负极.
注意：不要错误地认为螺线管b端吸引小磁针的N极，从而判定b端相当于条形磁铁的南极，关键是要分清螺线管内、外部磁感线的分布.
2.如图所示，当线圈中通以电流时，小磁针的北极指向读者.学生确定电流方向.
答案：电流方向为逆时针方向.
（五）发导学案、布置作业
九、板书设计
磁感线：人为画出，可形象描述磁场
几种常见的磁场：安培定则：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。
匀强磁场：磁场中各处电场强度大小相等方向相同。其磁感线是一些间隔均匀的平行直线。
磁通量：B与S的乘积，单位是韦伯，也叫磁通密度。
十、教学反思
本节内容与本章第一节内容联系较大可先复 ( http: / / www.21cnjy.com )习第一节知识后进入新课的学习，并在学习过程中加入对应习题。注重演示如演示磁感线用的磁铁及铁屑，演示用幻灯片等使学生具有形象感。www.
概率波
★新课标要求
（一）知识与技能
1．了解微粒说的基本观点及对光学现象的解释和所遇到的问题．
2．了解波动说的基本观点及对光学现象的解释和所遇到的问题．
3．了解事物的连续性与分立性是相对的，了解光既有波动性，又有粒子性．
4．了解光是一种概率波．
（二）过程与方法
1．领悟什么是概率波
2．了解物理学中物理模型的特点初步掌握科学抽象这种研究方法
3．通过数形结合的学习，认识数学工具在物理科学中的作用
（三）情感、态度与价值观
理解人类对光的本性的认识和研究经历了一 ( http: / / www.21cnjy.com )个十分漫长的过程，这一过程也是辩证发展的过程．根据事实建立学说，发展学说，或是决定学说的取舍，发现新的事实，再建立新的学说．人类就是这样通过光的行为，经过分析和研究，逐渐认识光的本性的．
★教学重点
人类对光的本性的认识的发展过程．
★教学难点
对量子化、波粒二象性、概率波等概念的理解
★教学方法
“创设情景，提出问题——观察思考，自主探索——讨论交流，总结归纳”为教学结构，采用“交流——互动”
★教学用具：
课件：PP演示文稿（科学家介绍，本节知识结构）。多媒体教学设备。
★课时安排
1 课时
★教学过程
（一）引入新课
课件播放：康普顿散射实验
讲述：康普顿效应是γ射线或X 射线打在物质上，与物质中原子的核外电子发生相互作用，作用后产生散射光子和反冲电子的效应。
学生：观看课件，同时思考讨论该实验反映了光的什么性，思考光是粒子还是波？
结论：康普顿效应进一步证实了光的粒子性。是验证光的波粒二象性的重要物理实验之一。
点评：创设新奇的教学情景引入新课，激发学生的认知和学习兴趣，培养他们对新的科学知识的了解和探究精神。
课件播放：光的衍射
讲述：光在传播中遇到障碍物会“绕行”
结论：光具有波动性
学生回忆：发生明显衍射现象的条件，分析讨论在平常不容易观察到明显衍射现象的原因，以及采用怎样的措施能够较为方便的观察到明显衍射现象？
点评：适时的反思小结为不仅有利于知识的联系和巩固，更有利于学生良好学习习惯的形成。
教师：在经典的物理学中，波 ( http: / / www.21cnjy.com )和粒子是两种不同的研究对象，具有非常不同的表现。那么对于光和电子、质子等粒子，这两种互不相容的属性又能“集于一身”呢？
（二）进行新课
1、光的波粒二象性
17世纪的微粒说和波动说是两种对立 ( http: / / www.21cnjy.com )的学说，都受到传统观念的影响，因为传统观念认为在宏观现象中波动性和粒子性是对立的。微观世界的某些属性与宏观世界不同，光子说没有否定波动性和光的电磁说，光子的能量与频率有关，频率是波的特征。
学生跟随老师的讲述对于原来所学的相关知识进行自主的回顾和归纳整理。
点评：对于已经学习过的知识可以穿插在平常的教学过程中时常进行温习反思和类比迁移，多次反复一定可以帮助学生更好的掌握和利用知识。
[问题]：在微观世界中，如何把波的图象与粒子的图象统一起来呢？
学生思考、讨论后给出一些答复，就各种答案加以分析提炼总结。
点评：给学生一定的自主学习的时间和空间效果比被动的接受知识要好，能够更加有效的培养他们的学习主动性和能动性。
2、光波是概率波
（1）光强
讲述：光的强度指单位时间内到达单位面积的光的能量，也就是明条纹处到达的光子多，暗条纹处到达的光子数少
（2）概率波
课件：伽尔顿板实验
实验一：用很弱的光做双缝干涉，暴光时间短，可看到胶片上出现一些无规则分布的点子。
实验二：暴光时间足够长，有大量光子通过狭缝，底片上出现了规则的干涉条纹。
学生认真观察课件，不放过课件演示过程中的每一个细节，同时对观察的认识意见做一些个别的讨论和交流。
点评：科学研究一定要有足够 ( http: / / www.21cnjy.com )的细心，课堂上的一些演示实验和课件展示的观察分析同样如此，往往一些关键的现象是稍纵即逝，学生在这方面习惯的养成对他们今后的学习生活和研究工作会有莫大的帮助。
讲述：
实验一说明：光表现出粒子性，也看到光子的运动与宏观现象中质点的运动不同，没有一定的轨道。单个光子通过双缝后的落点无法预测。
实验二说明：光的波动性是大量光子 ( http: / / www.21cnjy.com )表现出来的现象，在干涉条纹中，那些光波强的地方是光子到达机会多的地方或是到达几率大的地方，光波弱的地方是光子到达机会少的地方。光的波动性可看做是大量光子运动的规律。
观察实验思考：是否可以认为光子之间的相互作用使它表现出波动性？
学生持有不同的观点，有的认为是光子之间的相互作用使它表现出波动性，有的则认为不是光子之间的相互作用使它表现出波动性，各执己见，各抒己见。
点评：学生在学习过程中有疑问是好事，能够就相关的问题展开分析讨论更是他们有浓厚求知欲的体现，应予以鼓励和肯定。
讲述：实验说明：如果狭缝只能 ( http: / / www.21cnjy.com )让一个光子通过，得到的照片和上面相同，把一个缝挡住，光屏上不再出现干涉条纹，说明光的波动性不是光子之间相互作用引起的，是光子本身的一种属性。
3、光的波动性与粒子性是不同条件下的表现：
讲述：大量光子行为显示波动性；个别光子行为显示粒子性；
光的波长越长，波动性越强；光的波长越短，粒子性越强
学生在进一步的实验现象和理论知识的指引下，形成统一的观点：光的波动性不是光子之间相互作用引起的，是光子本身的一种属性。
点评：存疑——求解，人类社会的不断发展和科学技术的日益进步都是在这样的情景下取得。
例题：
已知每秒从太阳射到地球上垂直于太阳光的每平 ( http: / / www.21cnjy.com )方米截面上的辐射能为1.4×103J，其中可见光部分约占45%，假设认为可见光的波长均为0.55μm，太阳向各个方向的辐射是均匀的，日地之间距离为R=1.5×1011m，估算出太阳每秒辐射出的可见光的光子数。（保留两位有效数字）
学生通过运算得出相应的正确结果。
点评：理论联系实际，适量的实际操作可以进一步巩固和掌握所学理论知识。
（三）课堂小结
教师活动：光既具有波动性，又具有粒子性。
既不可把光看成宏观观念中的波，也不可把光看成宏观观念中的粒子。
学生在老师进行小结的同时可以同步把自己对于本节课的内容小结进行参照对比，查漏补缺。
点评：课堂小结有利于学生对当堂课的内容形成完善的知识框架，强化理解和把握一些知识重点和难点。
（四）作业：完成讲义相应练习
★教学体会
本节课主要了解概率波的概念。尽管比较抽象，但是我们老师把这堂课上的有声有色，收到较好的效果。本节课主要有以下几个特点：
1、充分利用多种教学素材（课件，图片等），创设生动的教学情景，使学生很快进入一种愿学、乐学的学习状态
2、贯彻《课程标准》“从生活走向 ( http: / / www.21cnjy.com )物理，从物理走向社会”的理念，选择典型例子，密切联系学生已经有的直接经验，变抽象为生动，有效的减低学习的难度。
3、采用环环相扣，层层深入的教学模式， ( http: / / www.21cnjy.com )把问题在情景中提出，给学生思考的空间和时间，使学生自主的对问题深入了解，全面认识，从而体会出基本的物理思考方法。导体的电阻
本节教材分析
一、三维目标
（一）知识与技能
（1）进一步深化对电阻的认识。
　　（2）理解和掌握电阻定律及电阻率的物理意义，并了解电阻率与温度有关。
　　（3）通过实验探究，培养学生实验能力；通过理论探究，培养学生逻辑推理能力。
（4）通过探究过程，培养学生获取知识、发展思维的能力。
（二）过程与方法
通过从猜想→研究方法→实验操作等一系列探究过程，使学生经历探究过程，了解科学研究的一般程序，体验“通过控制变量和对比、分析解决三个变量之间关系和数据处理等的科学研究方法”。
（三）情感、态度与价值观
（1）通过实验，领悟实事求是的理念，并在探究活动中培养合作精神。
（2）通过动手合作调动学生的学习主动性，培养他们的探究意识，激发学生学习的热情，体会研究的乐趣。
二、教学重点
电阻定律及利用电阻定律分析、解决有关的实际问题。
　　三、教学难点
利用实验，抽象概括出电阻定律是本节课教学的难点。
四、教学建议
　在本节课中，我们知道导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，怎样研究一个物理量与多个物理量之间的关系呢？研究的方法是采用控制变量法，这一点应该让学生深刻体会。在通过实验得到定律之后，还要强调，电阻率是表征导体本身材料性质的物理量，但并不是不变的，它和温度有关。建议本节教学中要突出实验，强调方法，采用实验法和讲授法相结合的教学方法，让学生参与从提出问题、分析问题到解决问题的全过程，逐步培养学生解决实际问题的能力。
新课导入设计
导入一
引入新课
教师：同学们在初中学过，电阻是导体本身的一种性质，导体电阻的大小决定于哪些因素？其定性关系是什么？
学生：导体电阻的大小决定于导体的长度、横截面积和材料。同种材料制成的导体，长度越长，横截面积越小，电阻越大。
教师：同学们在初中已经知道了导体的电阻与材料、长度、横截面积的定性关系，这节课让我们用实验定量地研究这个问题。
导入二
　复习提问：
1、导体的电阻与哪些因素有关？
2、我们有没有听说过半导体和超导体？你们知道它们有什么重要用途吗？
导入新课：
在初中我们已学过导体的电阻和导体的材料性质、长度、横截面积有关，侄是底是个什么关系呢？先通过实验来研究这个问题。物体是由大量分子组成的课时教学设计
年级组别 高二物理备课组 审阅（备课组长） 审阅（学科校长）
主备人 使用人 授课时间
课 题 物体是由大量分子组成的 课 型 新授课
课标要求 知道一般分子直径和质量的数量级；知道阿伏伽德罗常数的含义，记住这个常数的数值和单位；
教学目标 知识与技能 （1）知道一般分子直径和质量的数量级；（2）知道阿伏伽德罗常数的含义，记住这个常数的数值和单位；（3）知道用单分子油膜方法估算分子的直径。
能力目标 培养学生在物理学中的估算能力，会通过阿伏伽德罗常数估算固体和液体分子的质量、分子的体积（或直径）、分子数等微观量。
情感、态度与价值观 渗透物理学方法的教育。运用理想化方法，建立物质分子是球形体的模型，是为了简化计算，突出主要因素的理想化方法。
教学重点 使学生理解和学会用单分子油膜法估算分子大小（直径）的方法；运用阿伏伽德罗常数估算微观量（分子的体积、直径、分子数等）的方法。
教学难点 运用估算方法和建立理想模型方法研究固体、液体分子的体积、直径、分子数的重要意义
教学方法 1.讲授法 2. 实验法 3．学案导学 (2课时)
教学程序设计
教学过程及方法 环节一 明标自学
过程设计 二次备课
[导入]古代人类对物质的组成的思考：①公元前5世纪 ( http: / / www.21cnjy.com )，古希腊哲学家留基波和他的学生的争论：把一块金子切成两半，接着把其中一块金子再切成两半，这样继续下去，能分割到什么程度。要么这种分割能够永远继续下去；要么有一个限度，不能进一步分割了。也就是说，物质要么是连续的，可以无限分割下去；要么物质是由不可分的粒子构成的。在他们看来，第一种说法是荒谬的，因此，他们的结论是：物质是由小得不被察觉的“atomos”粒子（即原子）构成。②我国古代的一种说法：“一尺之椎，日取其半，万世不竭”——古代，人们对物质组成的认识更多的是体现了一种哲学思想。而在今天，我们则更多的建立在严密的实验基础上。[利用多媒体，逐张播放一片树叶被不断放大的图片]放大6倍时，可以看到清晰的叶脉；放大20000倍时，可以看到它是由细胞所组成的；放大到50000000倍时，就可以看到他的分子结构[提议学生想象] 一张光盘、一片陶瓷或一块布片不断放大的情景[展示图片] 扫瞄隧道显微镜下的硅片表面原子的图像[总结][板书] 物体是由大量分子所组成的[新课教学][过渡]上面分析知道：分子的体积是极其微小的,用肉眼和光学显微镜都不能看到;放大到几十亿倍的扫描隧道显微镜才能看到。既然分子小得看不见，那怎样能知道分子的大小呢？怎样测量呢？
教学过程及方法 环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展
过程设计 二次备课
1．分子的大小。（1）单分子油膜法是最粗略地说明分子大小的一种方法。将一滴体积已知的小油滴, 滴在水面上, ( http: / / www.21cnjy.com ) 在重力作用下尽可能的散开形成一层极薄的油膜, 此时油膜可看成单分子油膜,油膜的厚度看成是油酸分子的直径, 所以只要再测定出这层油膜的面积, 就可求出油分子直径的大小.[介绍演示]如果油在水面上尽 ( http: / / www.21cnjy.com )可能地散开，可认为在水面上形成单分子油膜，可以通过幻灯观察到，并且利用已制好的方格透明胶片盖在水面上，用于测定油膜面积。如图1所示。当然，这个实验要做些简化处理：(1)把分子看成一个个小球;(2)油分子一个紧挨一个整齐排列;(3)认为油膜厚度等于分子直径.[提问]已知一滴油的体积V和水面上油膜面积S，那么这种油分子的直径是多少？[学生回答]d=V/S[FLASH课件模拟演示] 油膜法测分子直径[在此基础上，进一步指出] ①介绍数量级这个数学名词， ( http: / / www.21cnjy.com )一些数据太大，或很小，为了书写方便，习惯上用科学记数法写成10的乘方数，如3×10-10m。我们把10的乘方数叫做数量级，那么1×10-10m和9×10-10m，数量级都是10-10m。②如果分子直径为d，油滴体积是V，油膜面积为S，则d=V/S，根据估算得出分子直径的数量级为10-10m。（2）利用扫描隧道显微镜测定分子的直径。（3）物理学中还有其他不 ( http: / / www.21cnjy.com )同方法来测量分子的大小，用不同方法测量出分子的大小并不完全相同，但是数量级是相同的。测量结果表明，一般分子直径的数量级是10-10m。例如水分子直径是4×10-10m，氢分子直径是2.3×10-10m。（4）指出认为分子是小球形是一种近似模型，是简化地处理问题，实际分子结构很复杂，但通过估算分子大小的数量级，对分子的大小有了较深入的认识。2．阿伏伽德罗常数[向学生提问]在化学课上学过的阿伏伽德罗常 ( http: / / www.21cnjy.com )数是什么意义？数值是多少？明确1mol物质中含有的微粒数（包括原子数、分子数、离子数……）都相同。此数叫阿伏伽德罗常数，可用符号NA表示此常数，NA=6.02×1023个/mol，粗略计算可用NA=6×1023个/mol。（阿伏伽德罗常数是一个基本常数，科学工作者不断用各种方法测量它，以期得到它精确的数值。）[再问学生]摩尔质量、摩尔体积的意义。[例题分析] 下列叙述中正确的是：（1）1cm3的氧气中所含有的氧分子数为6.02×1023个（2）1克氧气中所含有的氧分子数为6×1023个；（3）1升氧气中含氧分子数是6×1023个；（4）1摩氧气中所含有的氧分子数是6×10233．微观物理量的估算若已知阿伏伽德罗常数，可对液体、固体的分子大小进行估算。事先我们假定近似地认为液体和固体的分子是一个挨一个排列的（气体不能这样假设）。[例题分析] 水的分子量18，水的密度为103kg/m3,阿伏加德罗常数为NA=6.02×1023个/ mol，则：（1）水的摩尔质量M=__________（2）水的摩尔体积V=__________（3）一个水分子的质量m0 =_____（4）一个水分子的体积V0 =_____________（5）将水分子看作球体，分子直径d=_______________（6）10g水中含有的分子数目N=___________________[归纳总结] 以上计算分子的数量 ( http: / / www.21cnjy.com )、分子的直径，都需要借助于阿伏伽德罗常数。因此可以说，阿伏伽德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁。它把摩尔质量、摩尔体积等这些宏观量与分子质量、分子体积（直径）等这些微观量联系起来。阿伏伽德罗常数是自然科学的一个重要常数。现在测定它的精确值是NA=6.022045×1023/mol。
环节四 当堂检测
1、已知氢气的摩尔质量是2×10-3kg/mol,水的摩尔质量是1.8×10-2kg/mol,计算1个氢分子和水分子的质量。 2、若已知铁的原子量是56,铁的密度是7.8×103kg／m3,试求质量是1g的铁块中铁原子的数目(取1位有效数字)及一个铁原子的体积.3.将1cm3的油酸溶于酒精，制成 ( http: / / www.21cnjy.com )200 cm3的油酸酒精溶液，已知1cm3的溶液有50滴。现在取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶液溶于水，油酸在水面上形成以单分子薄层，已测出这一薄层的面积为0.2m2，由此估算油酸分子的大小。 4.已知金刚石的密度为ρ=3.5 ( http: / / www.21cnjy.com )×103kg/m3，现有一小块体积为4.0×10-8m3的金刚石，它含有多少个碳原子？假如金刚石中的碳原子是紧密地挨在一起的，试估算碳原子的直径。（保留两位有效数字）5.水的分子量是18，水的密度ρ=1.0 ( http: / / www.21cnjy.com )×103kg/m3，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1。在标准状况下，水蒸气的摩尔体积是22.4×10-3m3、mol，则水蒸气分子的平均间距大约是水分子直径的（ ）A、1倍 B、10倍. C、100倍 D、1000倍
课堂小结 1．物体是由体积很小的分子组成的。这一结论有坚实的实验基础。单分子油膜实验等实验是上述结论的有力依据。分子直径大约有10-10米的数量级。2．阿伏伽德罗常数是物理学中的一个重要常数，它的意义和常数数值应该记住。3．学会计算微观世界的物理量（如分子数目、分子质量、分子直径等）的一般方法。由于微观量是不能直接测量的，人们可以测定宏观物理量，用阿伏伽德罗常数作为桥梁，间接计算出微观量来。如分子质量m，可通过物质摩尔质量M和阿伏伽德罗常数NA，得到m=M/NA。通过物质摩尔质量M、密度ρ、阿伏伽德罗常数NA，计算出分子直径
课后作业 整理导学案
板书设计 物体是由大量分子所组成的1．分子的大小。根据估算得出分子直径的数量级为10-10m。2．阿伏伽德罗常数3．微观物理量的估算阿伏伽德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁
课堂反思功和内能
目标导航
1．知道什么是绝热过程。
2．从热力学的角度认识内能的概念。
3．理解做功与内能改变的数量关系。
4．知道内能和功的单位是相同的。
诱思导学
1．绝热过程：物质系统与外界没有热量交换的情况下进行的物理过程。
即系统不从外界吸收热量，也不向外界放出热量。
2．功与系统内能改变的关系。
做功可以改变系统的内能。
①外界对系统做功，系统的内能增加
在绝热过程中，内能的增量就等于外界对系统做的功
即ΔU=U2-U1=W
②系统对外界做功，系统的内能减少。
在绝热过程中，系统对外界做多少功，内能就减少多少
即W=-ΔU
3．功是系统内能转化的量度。
4．在国际单位制中，内能和功的单位都是焦耳( J )。
典例探究
例1 下列哪个实例说明做功改变了系统的内能
A.用热水袋取暖 B.用双手摩擦给手取暖
C.把手放在火炉旁取暖 D.用嘴对手呵气给手取暖
解析：双手摩擦做功，使手的内能增加，感到暖和；A、C、D都是通过热传递来改变系统的内能。选项B正确。
答案：B
友情提示：注意分清做功和热传递两个过程的不同
例2 一个系统内能增加了20J。如果系统与周围环境不发生热交换，周围环境需要对系统做多少功？
解析：由功与系统内能改变的关系，则W=ΔU=20J
答案：20J
友情提示：注意功与内能改变的关系。
课后问题与练习点击
1．解析：在分子动理论中，系统中所有分子热运动动能和分子间相互作用的分子势能的总和，叫做系统的内能；在热力学中，存在一个只与依赖于系统自身状态的物理量，由于这个物理量在两个状态之间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相联系，而功是能量转化的量度，我们把这个物理量称为系统的内能。
由于在绝热过程中对系统做功，系统的温度、 ( http: / / www.21cnjy.com )体积等状态就要发生变化，所有分子热运动的动能和分子间相互作用的分子势能就要发生变化，系统的内能就要发生变化，因此分子动理论是从微观的角度来定义内能，热力学是从宏观的角度来定义内能，但两者是一致的。
2．解析：如钻木取火；用铁锉来锉工件，工件和铁锉都会变热；用铁锤来打击铁块，铁锤和铁块都会变热等都说明做功可以改变系统的内能。
3．解析：在图10.1-2中，是机械能转化为内能；在图10.1-3中，是电能转化为内能。
4．解析：气体在真空中绝热膨胀时对外界不做功。
气体在空气中绝热膨胀时对外界做功。做功所需的能量来源于气体原来储存的内能
基础训练
1．下列实例中，属于做功来增加物体内能的是 （ ）
A.铁棒放在炉子里被烧红
B.锯条锯木头时会发热
C.古时候的猿人钻木取火
D.冬天在阳光下取暖
2．下列现象属于用做功的方法改变系统内能的是 （ ）
A.放在火炉边的物体温度升高了
B.把一杯热水放在冷水中冷却
C.用铁锤锻打工件，工件会发热
D.拉弯的弓把箭射出去
3．下列过程中，由于做功而使系统内能增加的是 （ ）
A.把铁丝反复弯曲，弯曲处温度升高
B.烧开水时，蒸汽将壶盖顶起
C.铁块在火炉中被加热
D.铁球从空中自由下落（不计空气阻力）
4．用下列方法改变物体的内能，属于做功方式的是　( )
A.搓搓手会感到手暖和些 B.汽油机气缸内被压缩的气体
C.车刀切下的炽热的铁屑 D.物体在阳光下被晒热
多维链接
1．用打气筒打气时，过一会筒壁会热起来，这是为什么？
解析：打气时活塞压缩空气做功，使筒内空气内能增加，温度升高；同时克服活塞与筒壁间的摩擦做功也使筒壁内能增加，温度升高。
2．焦耳与热力学
焦耳，英国物理学家。出身于曼彻斯特附近索尔福一个啤酒厂主家庭。青年时经常用业余时间进行有关电的、化学的相互作用和机械作用之间联系的实验，并得到化学家道尔顿的鼓励和支持。焦耳的贡献主要有三个方面。①首先研究了电流的热效应，指出导体中一定时间所生成的热量与导体的电阻及电流平方之积成正比。由于不久楞次也独立地发现了同样的规律，所以被称为焦耳——楞次定律②从1840~1879年用了近40年的时间钻研和测定了热量与机械功的当量关系，最后得到的热功当量数值是1卡=4.2焦耳。焦耳的实验工作以大量确凿的证据否定了热质说，为能量守恒与转化定律奠定了实验基础，因此焦耳是能量守恒与转化定律的发现者之一。③为了研究气体的内能，焦耳于1845年做了焦耳气体自由膨胀实验。发现一般气体的内能是温度和体积的函数，而理想气体的内能仅仅是温度的函数，与体积无关。为了纪念焦耳对科学发展的贡献，国际计量大会将能量、功、热量的单位命名为焦耳。
3.课本P62“做一做”
提示：研究对象是瓶内被封闭的气体；在瓶塞跳出的过程中，系统对外界做功；这个过程中系统的内能减少；从瓶塞跳出获得动能可以推断出它的内能减少。
1.解析：锯条锯木头与钻木取火时都会做功从而使物体的内能增加，故B、C正确。
答案：B、C
2.解析：用铁锤锻打工件，铁锤对工件做功，使它的内能增加，选C
答案：C
3.解析：选项B是系统对外界做功，内能减小，选项C是吸热使内能增加，而选项D内能不变。故选A。
答案：A
4.解析：选项D是吸热使内能增加，A、B、C正确。
答案：A、B、Cwww.
放射性的应用与防护
★新课标要求
（一）知识与技能
（1）知道什么是核反应，会写出人工转变方程。
（2）知道什么是放射性同位素，人造和天然放射性物质的主要不同点。
（3）了解放射性在生产和科学领域的应用。
（4）知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，了解防范放射线的措施，建立防范意识。
（二）过程与方法
渗透和安全地开发利用自然资源的教育。
（三）情感、态度与价值观
培养学生收集信息、应用已有知识、处理加工信息、探求新知识的能力。
★教学重点
人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律。
★教学难点
人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律
★教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：
1．挂图，实验器材模型，课件等。
2．多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。
★课时安排
1 课时
★教学过程
（一）引入新课
教师：前面已经学习了核反应的一种形式：衰 ( http: / / www.21cnjy.com )变。本节课我们要学习核反应的另一种形式：人工转变以及人工转变产生的放射性同位素的应用和核辐射的防护。
学生：回忆前面学习的衰变方程以及衰变过程中遵循的规律。同时学生说出三种衰变物质的性质。
点评：开门见山引入本节课的课题，这能很快让学生知道本节课要做的事情，符合这一部分内容的教学。
通过复习巩固前面的知识，对这一部分内容的教学是有帮助的，有利于学生对人工转变的理解。
（二）进行新课
1．核反应：原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程叫核反应。在核反应中质量数守恒、电荷数守恒。
人工转变核反应方程：
例：写出下列原子核人工转变的核反应方程。
（1）1123Na俘获1个α粒子后放出1个质子
（2）1327Al俘获1个α粒子后放出1个中子
（3）816O俘获1个中子后放出1个质子
（4）1430Si俘获1个质子后放出1个中子
学生：理解并记住核反应方程，通过方程理解核反应中遵循的规律。
点评：这部分主要为老师讲解，学生通过前面已学的知识来掌握新的知识。再通过例题进行巩固。
2．人工放射性同位素
（1）放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。放射性同位素有天然和人造两种，它们的化学性质相同。
（2）人工放射性同位素
Al He P
（3）人工放射性同位素的优点：放射强度容易控制；形状容易控制；半衰期短，废料容易处理。
（4）凡是用到射线时，都用人造放射性同位素
学生：从这部分开始主要为学生自习和上网查找资料，一方面要掌握书本的知识，另一方面要扩展自己的知识面，同时有问题的地方及时向老师提问，
点评：这一节大部分为陈述性的知识，教学难度 ( http: / / www.21cnjy.com )不大，学生很容易掌握，如果让学生自习并上网查相关资料，他们一样可以掌握的很好，同时还能扩展他们的知识面，更能激发学生学习的热情。
3．放射性同位素的应用：
（1）利用射线：
射线测厚装置
烟雾报警器
放射治疗
培育新品种，延长保质期
学生要能说出如何利用放射性物质的射线的。对于书本的几种事例要能够讲清楚工作的原理。对学生上网查找的有关射线的应用也要能说出原理。
点评：通过学生的自习与回答问题，培养学生搜索信息，加工信息的能力，同时培养学生的表达能力，规范应用物理术语的能力。
（2）作为示踪原子
棉花对磷肥的吸收
甲状腺疾病的诊断
学生要说出如何将放射性物质作为示踪原子的原理。
4．辐射与安全
学生通过看书与上网查找资料，了解放 ( http: / / www.21cnjy.com )射性辐射的用处以及危害，知道只要控制好辐射量，我们就可以利用它的射线，知道身边的一些放射性物质，以及如何防护一些有害的放射性物质。
点评：这部分内容同样通过学生的自主性学习获得知识，同时也让学生知道核辐射并不可怕，只要控制好量并注意防护，培养学生学科学，讲科学的意识。
（三）课堂小结
本节课的内容相对比较简单，通过 ( http: / / www.21cnjy.com )学生的自主学习学生要能够掌握核反应的概念以及核反应方程，两种放射性同位素的异同点以及人工放射性同位素的一些应用，并能从物理学的原理上进行解释，还要了解核辐射的应用和防护。惠更斯原理
学习目标：
1．知道什么是惠更斯原理．
2．知道波传播到两种介质交界面时，同时会发生反射和折射．
3．知道波发生反射现象时，反射角等于入射角．
4．知道反射波的频率、波速和波长与入射波相同．
5．知道折射波与入射波的频率相同，波速与波长不同．
6．理解波发生折射的原因是波在不同介质中速度不同．
学习重点和难点：
理解惠更斯原理以及波的反射和折射
新课学习：
一、波面和波线：
二、惠更斯原理：
惠更斯在1690年提出：_____________________________________
________________________________________________________________________________.
注意：惠更斯原理只能解释波的传播方向，不能解释波的强度，所以无法说明衍射现象与狭缝或障碍物的大小的关系。
三、波的反射
通过几个实例使同学们知道在日常生活中看到或听到的哪些现象是属于波的反射现象？
1．回声是声波的反射现象．原因是对着山崖或高墙说话，声波传到山崖或高墙时，会被反射回来继续传播．
2．夏日的雷声轰鸣不绝．原因是声波在云层界面多次反射．
3．在空房间里讲话感觉声音响．原因是：声波在普通房间里遇到墙壁，地面，天花板发生反射时，由于距离近，原声与回声几乎同时到达人耳．人耳只能分开相差0.1s以上的声音．所以，人在房间里讲话感觉声音比在野外大，而普通房间里的慢帐、地毯、衣物等会吸收声波，会影响室内的声响效果．
4．水波传到岸边也会发生反射现象．
由此可以知道： 波的反射是波遇到_________会返回来_____传播的现象．
看课本，请将图画出来，用到的相关知识：
【反射规律】：
(1)入射线、法线、反射线在同一平面内，入射角等于反射角．
(2)反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同．
四、波的折射：
波的折射：波从一种_____射入另一种_____时，_________发生改变的现象叫做波的折射．
看课本，请将图画出来，用到的相关知识：
【折射定律：】入射角的正弦与折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度与波在第二中介质中的速度之比．
反思小结：
《惠更斯原理过关检测卡》
1、惠更斯原理：
惠更斯在1690年提出：_____________________________________
________________________________________________________________________________.
2、波的反射是波遇到_________会返回来_____传播的现象．
3、波的折射：波从一种_____射入另一种_____时，_________发生改变的现象叫做波的折射．
波面：如图，点波源形成的波向周围传播，图示的_____是朝各个____传播的波峰(波谷)在同一时刻形成的，叫波面
波线：与波面____________叫波线，表示波的传播方向
波面
波峰
波线
波谷www.
电势差教学设计
一【教材分析】
本节内容以电势的概念为起点，再次运用类比的方 ( http: / / www.21cnjy.com )法，把电势差与高度差进行类比引入电势差的概念。同时，得出电势差与电势零点的选择无关。在物理学中，特别是在技术应用方面常用到的是电势差的概念，电势差往往比电势更有意义。
二【教学目标】
（一）知识与技能
理解电势差是描述电场的能的性质的物理量
知道电势差与电势零点的选取无关，熟练应用其概念及定义式进行相关的计算
知道电势与电势差的关系 ，
（二）过程与方法
培养学生的分析能力，抽象思维的能力，综合能力
（三）情感态度与价值观
　 通过对原有知识的加工，对新旧知识的类比、概括，培养学生知识自我更新的能力．
三【教学重点难点】
重点：电势差的概念；
静电力做功公式 的推导和该公式的具体应用。
难点：静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义。
四【 学情分析】
对电势差概念的引入，考虑到 ( http: / / www.21cnjy.com )用电场力做功来引入比较具体，且可与力学中做功的概念直接联系起来，教学中采用类比的方法，类比于力学中重力做功，通过电场力作功来引入，以增强知识的可感知性，这有助于学生的理解．在学习电势差的表达式和定义式时，应该注意下标的使用规则和正负号表示的物理意义。所以，在教学过程中，从一个更高的全面的基准点对已学知识进行综合，加强学生自身知识的再更新能力。，这样使学生在已有知识中逐步理解，能帮助学生真正掌握电势差的概念。
五【教学方法】
推导公式法、讲授法
六【课前准备】
多媒体辅助教学设备或挂图
七【课时安排】一课时

八【教学过程】
教师活动 学生活动 设计意图
（一）预习检查★问题：电场的两个基本 ( http: / / www.21cnjy.com )性质是什么？☆答：电场的两个基本性质：电场的力的性质（ ）电场的能的性质（电势能、电势、 ）在学习电势时，我们知道，选择不同的位置作为电势零点，电场中某点的电势的数值也会改变，那么，在物理学中，能不能找到一个更能反映电场的能的性质的物理量呢？ 倾听、回答 巩固知识点
（二）情景引入、展示目标重力做功有什么特点？?☆答：重力做功与路径无关， ( http: / / www.21cnjy.com )仅跟物体的重力，物体移动的两位置的高度差有关。对同一物体，两位置的高度差越大，重力做功就越多。只要高度差确定，移动同一物体重力做功就相同.?★问题：电场力做功具有什么特点呢？?☆答：电场力做功也与路径无关，仅跟电荷电量、电荷在电场中移动的两位置有关。▲结论：根据类比法，对于同一电荷，电场力对它所做的功，决定于两位置， 也为一恒量。（三）合作探究、精讲点播因此在物理学中，把这比值定义为电势差。1、定义：电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中，电场力做的功WAB与电荷量q的比值，叫A、B两点之间的电势差UAB。2、定义式： ★问题：这是采用什么方法定义的？☆答：比值定义法★问题：由什么决定？ 是否与 、q有关？☆答： 仅由电荷移动的两位置A、B决定，与所经路径， 、q均无关。这些也可由比值定义法定义概念的共性规律中得到.?▲教师：电势差 与q、 均无关，仅与电场中A、B两位置有关.故电势差反映了电场本身的性质.?3、物理意义：电势差反映了电场本身的性质.（4）单位：伏特 符号：V 1V=1J/C 倾听、思考、回答↓ 分析、思考 倾听、思考、理解、回答↓ 培养学生的分析能力↓ 培养思维、理解能力↓
●二、电势与电势差由 ；；；得 ▲电势差是电场中两点间的电势的差值 （ ）★问题：电势差的大小，与选取的参考点有关吗？☆答：类比于两位置的高度差与零位置选取无关，两点间的电势差也与零势差选取无关。★问题： 电势和电势差都是标量，他们的正负号表示什么含义呢？☆答：电势的正负表示该点比参考点的电势大或小；电势差的正负表示两点的电势的高低。 分析、回答 培养学生的思维能力和分析问题的能力
●三、功的计算由 得分析：应用 计算时，相关物理量用正、负值代入，其结果：＞0，电场力做正功， ＞0， ＞ ；＜0，电场力做负功， ＜0， ＜ 思考、分析 ↓ 培养学生的分析能力↓
（四）反思总结通过本节学习，主要学了以下几个问题：?1、电势差的概念采用比值定义法定义，与检验电荷q，电场力所做功无关，仅由电场本身的因素决定，故都表示电场本身的性质.?2、电势差类比于重力场中的高度差，这种类比方法是物理问题研究中常用的一种科学方法.?3、应用以下公式计算时注意：?（1） ，将WAB，q正、负号同代入.＞0，电场力做正功， ＞0， ＞ ；＜0，电场力做负功， ＜0， ＜ （2）当堂检测 ： 1、若带正电荷的小球只受到电场力作用，则它在电场中（ D ）A.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动；B.一定沿电场线由低电势处向高电势处运动；C.不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动；D.不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动。2、一个带正电的质点，电量q=2. ( http: / / www.21cnjy.com )0×10－9C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其他力作的功为6.0×10－5J，质点的动能增加了8.0×10－5J，则a、b两点间的电势差Ua－Ub为（ B ）A.3×104 V　　　　　　　B.1×104VC.4×104 V　　　 　　 D.7×104 V 倾听 巩固知识点
●五、练习作业
九．【板书设计】 电势差一、电势差（1）定义：电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中，电场力做的功WAB与电荷量q的比值，叫A、B两点之间的电势差UAB。（2）定义式： （3）物理意义：电势差反映了电场本身的性质.（4）单位：伏特 符号：V 1V=1J/C二、电势与电势差三、功的计算＞0，电场力做正功， ＞0， ＞ ；＜0，电场力做负功， ＜0， ＜ 十．【教学反思】1、在讲解电势差和电势的关系时还应该采用类比法（和高度，高度差相比），因怕学生混淆概念，没有敢讲，结果效果并不理想。2、电场力做功与电势能变化之间的关系，学生判断较熟练。
楞次定律的教案
　
教学目的
1．掌握楞次定律，会应用楞次定律判定感应电流的方向。
2．通过观察实验现象，探索物理规律，培养学生观察、思考、归纳、总结的逻辑思维能力。
3．从能量守恒的角度理解电磁感应现象和楞次定律，进一步认识能的转化和守恒定律的普遍意义。
教学过程
复习提问
　
师：产生感应电流的条件是什么？
生：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。
师：(出示螺线管、大型演 ( http: / / www.21cnjy.com )示电流计和条形磁铁。)请同学们注意观察(见图1)，当我把条形磁铁插入螺线管，放在螺线管中不动和从螺线管中拔出时，在这三个过程中电流表的指针是否发生偏转，并解释偏转或不偏转的原因。
生：(略)
引入新课
　在刚才的实验中，我们看到 ( http: / / www.21cnjy.com )电流表的指针有时向左偏，有时向右偏。这表明在不同的情况下，感应电流的方向是不同的。那么，感应电流的方向遵循什么规律呢？
(板书课题)
一、感应电流的方向 楞次定律
[演示实验]
(1)交待线圈的绕线方向(板画)；
(2)用干电池确定电流表的指针偏转方向和电流方向的关系(板画)；
(3)把条形磁铁的N极向下插入线圈中，并从线圈中拔出；把条形磁铁的S极向下插入线圈中，并从线圈中拔出。
[投影]
[每次实验后都要求学生回答电流表指针的偏转方向和据此确定的感应电流的方向，并在相应的投影图形(见图2)上用箭头表示出来。]
为了找出规律，我们对实验 ( http: / / www.21cnjy.com )现象作进一步分析。由于磁铁的运动，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生了感应电流。感应电流又要产生磁场。这时线圈中同时存在两个磁场：磁铁的磁场和感应电流的磁场。我们先来研究一下，这两个磁场之间有什么联系。
师：请同学们讨论一下，根据刚才的实验结果来填以下表格，从中可找出什么规律？
[投影] N极插入 N极拔出 S极插入 S极拔出
原磁场方向B 向下 向下 向上 向上
原磁通变化 增加 减少 增加 减少
感应电流方向 逆时针 顺时针 顺时针 逆时针
感应电流磁场方向B1 向上 向下 向下 向上
B与B1方向关系 反 同 反 同
　
(学生讨论，教师巡视、启发，然后由学生填表格，总结规律。)
[投影] 结论：当磁通量φ增大时，B1与B2反向。当磁通量φ减小时，B1与B2同向。
师：两个磁场有时反向有时同向，它们之间有 ( http: / / www.21cnjy.com )什么内在的联系呢？当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反。这时感应电流的磁场对正在增大的磁通量起什么作用呢？
生：起抵消作用。
师：这时感应电流的磁场把正在增大的磁通量 ( http: / / www.21cnjy.com )抵消了一部分，也就是阻碍磁通量的增大。(在投影的结论第一行后面增加：“→阻碍磁通量φ增大”)反之，当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同。这时感应电流的磁场对正在减小的磁通量又起什么呢？
生：起补充作用。
师：确实如此。这时感应电流的磁 ( http: / / www.21cnjy.com )场对正在减小的磁通量加以补偿，也就是阻碍磁通量的减小。(在投影的结论第二行后面增加：“→阻碍磁通量φ减小。”)综上所述，这两个磁场的关系是：磁铁磁场的变化产生感应电流，而感应电流的磁场又阻碍引起感应电流的磁通量变化。(把投影中的“→阻碍磁通量φ增大”和“→阻碍磁通量φ减小”换成“阻碍磁通量φ变化”。)请一位同学把我们从实验中找出的规律完整地叙述一遍。
生：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
师：这条关于感应电流的规律最早是由德国物理学家楞次在150多年前发现的。所以叫做楞次定律。
(板书)1．楞决定律的内容：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
师：楞次定律阐明了“感应电流的磁场”和 ( http: / / www.21cnjy.com )“引起感应电流的磁场”这两个磁场的相互作用。我们能不能利用这一点来判定感应电流的方向呢？请同学们结合下面的例题讨论一下。
[投影] 在长直通电导线附近有一闭合线圈abcd，当直导线中的电流强度I逐渐减小时，试判断线圈中感应电流的方向。
(学生讨论。)
生：可以判断出感应电流的方向是：a→b→d→C。
师：我们能不能从解答上例的实践中，总结出用楞次定律判定感应电流方向的具体方法、步骤？
生：首先要确定穿过闭合电路的磁场 ( http: / / www.21cnjy.com )方向和磁通量是增大还是减小，然后就可确定感应电流的磁场方向，最后根据感应电流的磁场方向来判定感应电流的方向。
(板书)2．判定感应电流方向的步骤：
(l)确定引起感应电流的磁场方向和穿过闭合电路的磁通量的增减情况。
(2)确定感应电流的磁场方向。
(3)确定感应电流的方向。
[练习] 请同学们把书翻到课后练习题。
(请同学们当堂回答)略。
我们在初中学过用右手定则来判定感应电流的方向。下面，请大家看道例题，能不能分别用楞次定律和右手定则来判定感应电流的方向。
[投影]如图4所示，让闭合线圈abcd由位置I通过一个匀强磁场运动到位置Ⅱ，线圈在运动过程中，什么时候有感应电流产生？感应电流的方向如何？
生：在两段时间内有感应电流 ( http: / / www.21cnjy.com )产生：(1)从bd边进入磁场到线圈全部进入磁场的过程中有感应电流产生。用楞次定律判定，感应电流的磁场方向垂直纸面向外，感应电流的方向是从c→d→b→a→c。用右手定则判定，感应电流的方向也是c→d→b→a→c；(2)从bd边出磁场到线圈全部离开磁场的过程中也有感应电流产生。由楞次定律判定感应电流的方向是从d→c→a→b→d；用右手定则判定的感应电流的方向也是一样的。
师：用右手定则判定感应电流的方向跟用楞次 ( http: / / www.21cnjy.com )定律得出的结果是完全一致的。可以把右手定则看做是楞次定律的特殊情况。要判定导体作切割磁感线运动时所产生的感应电流的方向，用右手定则往往比用楞次定律简便。这两种方法都要掌握好。
3．电磁感应现象中能量的转化：
(1) 电磁感应现象是其他形式的能转化为电能的现象。
师：楞次定律表明感应电流总是在阻碍着它 ( http: / / www.21cnjy.com )自己的产生。因此为了得到感应电流就必须克服这种阻碍作用做功，使其他形式的能转化为电能。所以楞次定律跟能的转化和守恒定律是相符的。
(2) 楞次定律符合能的转化和守恒定律。
小 结
1．楞次定律是电磁感应现象中的重要规 ( http: / / www.21cnjy.com )律。要理解和掌握好楞次定律必须理解“阻碍”二字的意义。感应电流产生的效果总是在阻碍着它自己的产生。楞次定律是能的转化和守恒定律在电磁感应现象中的体现。
2．掌握好判定感应电流方向的方法。
布置作业
教材练习题。
教学说明
1．掌握和应用楞次定律的关键是理解定律中 ( http: / / www.21cnjy.com )“阻碍”二字的意义。这节课在分析实验现象，归纳楞次定律的过程中，要使学生搞清楚感应电流的磁场是怎样阻碍引起感应电流的磁通量的变化。在应用楞次定律解决实际问题的过程中再加深对这一点的理解。
2．这节课的难点是通过实验得到 ( http: / / www.21cnjy.com )楞次定律。在做好演示实验的基础上，引导学生从观察到的实验现象出发，先确定感应电流的方向，进而讨论两个磁场方向的关系，然后归纳总结出楞次定律。要注意启发学生积极思考，培养学生逻辑思维的能力。
3．为突出重点，这节课对“电磁感应 ( http: / / www.21cnjy.com )现象中的能量转化”只是通过解释实验现象作简要的说明。使学生初步了解可以从能量转化和守恒的角度来分析、研究电磁感应现象。在以后的习题课和复习课的教学中，还要帮助学生掌握这种方法。实验：探究碰撞中的不变量
★新课标要求
（一）知识与技能
1、明确探究碰撞中的不变量的基本思路．
2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法．
3、掌握实验数据处理的方法．
（二）过程与方法
1、学习根据实验要求，设计实验，完成某种规律的探究方法。
2、学习根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。
（三）情感、态度与价值观
1、通过对实验方案的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。
2、通过对实验数据的记录与处理，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题，解决问题，提高创新意识。
3、在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力。
4、在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的联系，可引伸到各事物间的关联性，使自己溶入社会。
★教学重点
碰撞中的不变量的探究
★教学难点
速度的测量方法、实验数据的处理．
★教学方法
教师启发、引导，学生自主实验，讨论、交流学习成果。
★教学用具：
投影片，多媒体辅助教学设备；完成该实验实验室提供的实验器材，如气垫导轨、滑块、打点计时器等
★课时安排
1 课时
★教学过程
（一）引入新课
课件（投影片）演示：
（1）台球由于两球碰撞而改变运动状态（不同号的台球运动状态不同）。
（2）微观粒子之间由于相互碰撞而改变状态，甚至使得一种粒子转化为其他粒子．
师：碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象，两个物体发生碰撞后，速度都发生变化．例：两节火车车厢之间的挂钩靠碰撞连接。
( http: / / www.21cnjy.com )
师：两个物体的质量比例不同时，它们的速度变化也不一样．
师：物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义，本节通过实验探究碰撞过程中的什么物理量保持不变（守恒）．
（二）进行新课
1．实验探究的基本思路
1．1 一维碰撞
师：我们只研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动．
这种碰撞叫做一维碰撞．
课件：碰撞演示
如图所示，A、B是悬挂起来 ( http: / / www.21cnjy.com )的钢球，把小球A拉起使其悬线与竖直线夹一角度a，放开后A球运动到最低点与B球发生碰撞，碰后B球摆幅为β角．如两球的质量mA=mB，碰后A球静止，B球摆角β=α，这说明A、B两球碰后交换了速度；
如果mA>mB，碰后A、B两球一起向右摆动；
如果mA师：以上现象可以说明什么问题？
结论：以上现象说明A、B两球碰撞后，速度发生了变化，当A、B两球的质量关系发生变化时，速度变化的情况也不同．
1．2 追寻不变量
师：在一维碰撞的情况下与物体运动有关的量只有物体的质量和物体的速度．
设两个物体的质量分别为m1、m2，碰撞前它们速度分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为、．
规定某一速度方向为正．
碰撞前后速度的变化和物体的质量m的关系，我们可以做如下猜测：
（1）
（2）
（3）
分析：
①碰撞前后物体质量不变，但质量并不描述物体的运动状态，不是我们追寻的“不变量”．
②必须在各种碰撞的情况下都不改变的量，才是我们追寻的不变量．
2．实验条件的保证、实验数据的测量
2．1 实验必须保证碰撞是一维的，即两个物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿同一直线运动;
2．2 用天平测量物体的质量；
2．3 测量两个物体在碰撞前后的速度．
师：测量物体的速度可以有哪些方法？
生：讨论。
总结：
速度的测量：可以充分利用所学的 ( http: / / www.21cnjy.com )运动学知识，如利用匀速运动、平抛运动，并借助于斜槽、气垫导轨、打点计时器和纸带等来达到实验目的和控制实验条件．
课件：参考案例―――一光电门测速原理
如图所示，图中滑块上红色部分为挡光板，挡光板有一定的宽度，设为L．气垫导轨上黄色框架上安装有光控开关，并与计时装置相连，构成光电计时装置．
当挡光板穿入时，将光挡住开始计时， ( http: / / www.21cnjy.com )穿过后不再挡光则停止计时，设记录的时间为t，则滑块相当于在L的位移上运动了时间t，所以滑块匀速运动的速度v=L/t．
课件：参考案例二―一―摆球测速原理
实验装置如图所示。
把两个小球用线悬起来，一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰。
可以测量小球被拉起的角度，从而算出落下时的速度；测量被撞小球摆起的角度，从而算出被撞后的速度。
也可以用贴胶布等方法增大两球碰撞时的能量损失。
课件：参考案例三――一打点计时器测速原理
将打点计时器固定在光滑桌面 ( http: / / www.21cnjy.com )的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面。让小车A运动，小车B静止。在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两个小车连接成一体（如上图）。通过纸带测出它们碰撞前后的速度。
实验分析：两个物体由静止弹开也是一种碰撞情况
课件：参考案例四――一平抛测速原理
实验装置如图所示。
把两块大小不同的木块用细线 ( http: / / www.21cnjy.com )连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧．将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，通过测量桌高和水平位移，可以算出抛出时的初速度。
3．实验方案一：
3．1 用气垫导轨作碰撞实验（如图所示）
实验记录及分析（a-1）
碰撞前 碰撞后
质量 m1=4 m2=4 m1=4 m2=4
速度 v1=9 v2=0 =3 =6
mv
mv2
v/m
实验记录及分析（a-2）
碰撞前 碰撞后
质量 m1=4 m2=2 m1=4 m2=2
速度 v1=9 v2=0 =4.5 =9
mv
mv2
v/m
实验记录及分析（a-3）
碰撞前 碰撞后
质量 m1=2 m2=4 m1=2 m2=4
速度 v1=6 v2=0 = -2 =4
mv
mv2
v/m
实验记录及分析（b）
碰撞前 碰撞后
质量 m1=4 m2=2 m1=4 m2=2
速度 v1=0 v2=0 = 2 = - 4
mv
mv2
v/m
实验记录及分析—（c）
碰撞前 碰撞后
质量 m1=4 m2=2 m1=4 m2=2
速度 v1=9 v2=0 =6 = 6
mv
mv2
v/m
（三）课堂小结
1．基本思路（一维碰撞）
与物体运动有关的物理量可能有哪些？
碰撞前后哪个物理量可能是不变的？
2．需要考虑的问题
碰撞必须包括各种情况的碰撞；
物体质量的测量（天平）；
碰撞前后物体速度的测量（利用光电门或打点计时器等）。
（四）作业：“问题与练习”1、2题
★教学体会
思维方法是解决问题的灵魂，是物理 ( http: / / www.21cnjy.com )教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。温度和温标课时教学设计
年级组别 高二物理备课组 审阅（备课组长） 审阅（学科校长）
主备人 使用人 授课时间
课 题 温度和温标 课 型 新授课
课标要求 了解系统的状态参量以及平衡态的概念。掌握热平衡的概念及热平衡定律;掌握温度与温标的定义以及热力学温度的表示。
教学目标 知识与技能 1．了解系统的状态参量以及平衡态的概念。2．掌握热平衡的概念及热平衡定律3．掌握温度与温标的定义以及热力学温度的表示。
能力目标 1、通过阅读、观察，知道温度计的原理、构造等，培养学生的阅读能力、语言表达能力。2、通过学习活动，培养学生设计实验、动手实验、观察实验的能力。培养学生的分析概括能力。3、通过阅读、讨论、交流、动手实验，使学生学会温度计的正确使用方法。
情感、态度与价值观 1、通过主动参与学习活动，激发学生学习物理的兴趣，引导学生主动关注周围世界，关注我国科学发展，激发学生的爱国主义情感。2、通过实验活动，培养学生的团队合作精神、实事求是的科学态度。3、通过实验探究培养学生勇于探索、勇于创新的精神。4、通过实验培养学生使用物理仪器测量的良好习惯。
教学重点 热平衡的定义及热平衡定律的内容。
教学难点 有关热力学温度的计算。注重理论联系实际，勤思考，多分析，养成良好的学习习惯。
教学方法 讲练法、举例法、阅读法（1课时）
教学程序设计
教学过程及方法 环节一 明标自学
过程设计 二次备课
阅读课本回答下列问题（1）什么是系统的状态参量？并举例说明。（2）举例说明，什么平衡态？(3） 什么是热平衡？（4）怎样理解"热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统"？（5）怎样判断"两个系统原来是处于热平衡的"？（6）热平衡定律的内容是什么？（7）温度是如何定义的？其物理意义是什么？（8）什么是温标？（9）如何来确定一个温标？并以"摄氏温标"的确定为例加以说明。（10）什么是热力学温标和热力学温度？热力学温度的单位是什么？热力学温度与摄氏温度的换算关系怎样？
教学过程及方法 环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展
过程设计 二次备课
（1）在物理学中，通常把所研究的 ( http: / / www.21cnjy.com )对象称为系统。为了描述系统的状态，需要用到一些物理量，例如，用体积描述它的几何性质，用压强描述力学性质，用温度描述热学性质……这些描述系统状态的物理量，叫做系统的状态参量。（2）要定量地描述系统的 ( http: / / www.21cnjy.com )状态往往很难，因为有时系统各部分的参量并不相同，而且可能正在变化。然而在没有外界影响的情况下，只要经过足够长的时间，系统内各部分的状态参量会达到稳定。举例说，把不同压强、不同温度的气体混在同一个容器中，如果容器和外界没有能量的交换，经过一段时间后，容器内各点的温度、压强就会变得一样。这种情况下我们说系统达到了平衡态，否则就是非平衡态。（3）对于两个相互作用的系统，如果 ( http: / / www.21cnjy.com )它们之间没有隔热材料，它们相互接触，或者通过导热性能很好的材料接触，这两个系统的状态参量将会互相影响而分别改变。最后，两个系统的状态参量不再变化，说明两个系统已经具有了某个"共同性质"，此时我们说两个系统达到了热平衡。（4）两个系统达到热平衡后再把它们分开，如果 ( http: / / www.21cnjy.com )分开后它们都不受外界影响，再把它们重新接触，它们的状态不会发生新的变化。因此，热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统。（5）只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化，我们就说这两个系统原来是处于热平衡的。（6）实验表明：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，这个结论称为热平衡定律。（7）两个系统处于热平衡时，它们具有一个 ( http: / / www.21cnjy.com )"共同性质"，我们就把表征这一"共同性质"的物理量定义为温度。也就是说，温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量，它的特征就是"一切达到热平衡的系统都具有相同的温度"。（8）如果要定量地描述温度，就必须有一套方法，这套方法就是温标。（9）确定一个温标时首先要 ( http: / / www.21cnjy.com )选择一种测温的物质，根据这种物质的某个特性来制造温度计。例如，可以根据水银的热膨胀来制造水银温度计，这时我们规定细管中水银柱的高度与温度的关系是线性关系；也可以根据铂的电阻随温度的变化来制造金属电阻温度计，这时我们现定铂的电阻与温度的关系是线性关系。同样的道理，还可以根据气体压强随温度的变化来制造气体温度计，根据不同导体因温差产生电动势的大小来制造热电偶温度计，等等。确定了测温物质和这种物质 ( http: / / www.21cnjy.com )用以测温的某种性质之后，还要确定温度的零点和分度的方法。例如，早期的摄氏温标规定，标准大气压下冰的熔点为0℃，水的沸点为100℃；并据此把玻璃管上0℃刻度与100℃刻度之间均匀分成100等份，每份算做1℃。（10）以-273.15 ( http: / / www.21cnjy.com )℃（在高中阶段可简单粗略地记成-273℃）作为零度的温标叫热力学温标，也叫绝对温标。用热力学温标表示的温度叫做热力学温度。它是国际单位制中七个基本物理量之一，用符号 T表示，单位是开尔文，简称开，符号为K。热力学温度与摄氏温度的换算关系是：T= t+273.15K
环节四 当堂检测
1．关于热力学温度和摄氏温度，以下说法正确的是（ ）A．热力学温度的单位"K"是国际单位制中的基本单位B．温度升高了1℃就是升高了1KC．1℃就是1 KD．0℃的温度可用热力学温度粗略地表示为273K2．（1）水的沸点是______℃=_________K；（2）绝对零度是______℃=_________K；（3）某人体温是36.5℃，也可以说体温为______K；此人体温升高1.5℃，也可以说体温升高了______K。（4）10℃=______K； 10K=______℃； 27℃=______K；27K=______℃； 273℃=______K； 273K=______℃；（5）若Δt=40℃，则ΔT=______K；若ΔT=25K，则Δt=______℃。参考答案：1．A BD 2．（1）100；373（2）－273.15；0 （3）36.5；309；310.5（4）283；－263；300；－246；546；0（5）40；25
课堂小结 本节课我们主要学习了：1．平衡态与状态参量。2．热平衡与温度的概念。3．温度计与温标。
课后作业 整理导学案
板书设计 1．平衡态与状态参量。2．热平衡与温度的概念。3．温度计与温标。
课堂反思液体课时教学设计
年级组别 高二物理组 审阅（备课组长） 审阅（学科校长）
主备人 使用人 授课时间
课 题 液体 课 型 新授课
课标要求 （1）认识与液体表面张力有关的现象（2）掌握液体表面张力产生的原因和方向（3）了解不同液体其表面张力的大小存在差异
教学目标 知识与能力 1、知道液体的宏观性质（具有一定的体积，不易压缩，有流动性），2、了解液体的微观结构：液体的微观粒子也在平衡位置附近做微小的振动，但液体分子没有固定不变的平衡位置3、能用分子动理论的观点初步说明液体表面张力现象．4、了解表面张力现象在实际中的应用，并能解释一些简单的自然现象．
过程与方法 1．运用能用分子动理论的观点初步说明液体表面张力现象． 2．理论联系实际，学习运用表面张力解释自然现象
情感、态度与价值观 通过对表面张力现象在实际中的应用，感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣
教学重点 液体的微观结构
教学难点 液体表面张力形成的原因
教学方法 “三学一教”四步教学法
教学程序设计
教学过程及方法 环节一 明标自学
过程设计 二次备课
引入新课 分子在不停的做无规则的运动，分子之间的的相互作用力使得分子聚集在一起，而分子的无规则运动又使它们分散开来，我们看到自然界中物质的三种状态：液态、气态和固态，便是由于分子的这两种作用而产生的三种不同的聚集状态。为了更好的研究微观分子的排布对物质宏观性质的影响，我们分别研究物质的固态、液态和气态——固体、液体和气体；前面，我们已经研究了固体，今天，我们来研究液体。自主学习预习课本，完成教辅用书P37基础知识梳理
教学过程及方法 环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展
过程设计 二次备课
1、对比液态、气态、固态研究液体的性质 问题：对比气体、固体，讨论液体与这两种物态的宏观性质具有哪些相似的特性？ 教师提示：宏观性质有形状、颜色、硬度、延展性等等。 总结： （1）、液体和气体没有一定的形状，是流动的。 （2）、液体和固体具有一定的体积；而气体的体积可以变化千万倍； (3）、液体和固体都很难被压缩；而气体可以很容易的被压缩； 教师讲解： 通过上面的研究，我们发现，液体的性质介于气体和固体之间，它与固体一样具有一 定的体积，不易压缩，同时，又像气体一样没有固定的形状，具有流动性。这些性质由它的微观结构决定的。下面，我们来对比一下分子的这三种聚集形式。 2、液体的微观结构 如果我们假设，固态时物质体积为1，液化后的体积大约为10，汽化后的体积则为 。 板书：固态（体积1）→液态（体积大约10）→气态（体积 ） 通过上面的对比，我们可以看出，液体分子的排布更接近固态，在宏观性质上表现出类似于固态的不可压缩性和体积不变性。 跟固体一样，液体分子间的排列也很紧密，分子间的作用力也比较强，在这种分子力的作用下，液体分子只在很小的区域内做有规则的排列，这种区域是不稳定的：边界、大小随时改变，液体就是由这种不稳定的小区域构成，而这些小区域又杂乱无章的排布着，使得液体表现出各向同性。非晶体的微观结构跟液体非常类似，可以看作是粘滞性极大的液体，所以严格说来，只有晶体才能叫做真正的固体。 教师讲解：由于液体分子排布这种特点，使得液体具有一些特有的物理性质。 3、液体的表面张力 教师出示媒体课件（表面张力的系列图片展示） 自然界的水、流动的水银，炽热的铁水等等都是物质的液态形式。在观察这些液态景观时，我们会注意到：荷叶上的小水滴和草上的露珠会呈球形，一滴汞能成为球形在玻璃板上滚动，这些现象的产生是什么原因呢？ 这些现象都与液体表面的性质有关。跟气体接触的液面薄层叫做表面层。下面我们通过实验来研究液体表面层的性质。 实验1： 将一个拴有松弛棉线的铁丝环浸入肥皂 ( http: / / www.21cnjy.com )水中再拿出来，使环上布满肥皂液膜，用烧热的针刺破棉线一侧的肥皂液膜。观察另一侧肥皂液膜的变化情况和棉线的形状。 学生观察并得出结论：环内棉线另一侧的肥皂液膜收缩，棉线变成张紧的弧形。 教师展示课件：表面张力实验的演示以及原理说明 实验表明，液体的表面层好像是绷紧的橡皮膜一样，具有收缩的趋势。 教师分析：
表面层里的分子要比液体内部稀疏一些（出示图片或者视频），在液体内部，分子间既存在引力，又存在斥力，引力和斥力的数量级相同，在通常的情况下可以认为它们之间的大小是相等的，而在表面层内，由于分子间距比较大，分子之间的作用力表现为引力，（如图所示）我们可以假想一个分界线 ，将液体表面分割成A、B两部分，由于表面分子之间的引力作用，A部分对B部分具有引力作用，使得 向A部分收缩，同样，B部分对A部分具有引力作用，使得 向B部分收缩，我们将液面各部分之间的相互吸引的力称作为表面张力，在表面张力的作用下液体表面形成一个“弹性薄膜”。 表面张力的作用使得液体表面具有收缩的趋势，在体积相等的各种形状的物体中，球形物体的表面积是最小的，所以露珠、水银、失重状态下的水滴等等呈现球形。 问题：请学生们分析下面这些现象，并解释产生的原因？ ( 1 )将分币轻轻地放在一碗水的水面上，为什么分币会浮在水面上不沉下去？ 这是由于表面张力使得液体表面形成 ( http: / / www.21cnjy.com )一个张紧的薄膜，当分币放置上后，使得液体表面发生形变，产生弹力，这样受力平衡，所以分币会浮在水面上不沉下去。处于表面层的液体分子，一方面受到上方气体分子作用，另一方面又受到下方液体分子作用。而液体分子比气体分子的作用强，所以，表面层分子排列比液体内部要稀疏些，分子间距离较液体内部也大一点.4、浸润和不浸润解释(1)、附着层内液体分子间的距离大于分子力平衡距离r0，附着层内分子间的作用表现为引力，附着层有收缩的趋势，这样液体与固体间表现为不浸润.(2)、附着层内液体分子间的距离小于分子力平衡距离r0，附着层内分子间的作用表现为斥力，附着层有收缩的趋势，这样液体与固体间表现为浸润.5、毛细现象解释 液体浸润管壁，液体边缘部分的表面张力如图，表面张力使管中的液体上升，当液体的重力跟表面张力相等时，液面稳定，管子越细，液柱上升的越高.6、液晶像液体一样具有流动性，而其化学性质与某些晶体相似，具有各项异性的物质叫液晶
教学过程及方法 环节四 当堂检测 二次备课
1．以下关于液体的说法正确是(　　)A．非晶体的结构跟液体非常类似，可以看作是粘滞性极大的液体B．液体的物理性质一般表现为各向同性C．液体的密度总是小于固体的密度D．所有的金属在常温下都是固体2．关于浸润与不浸润现象，下面的几种说法中正确的是(　　)A．水是浸润液体 B．水银是不浸润液体C．同一种液体对不同的固体，可能是浸润的，也可能是不浸润的D．只有浸润液体在细管中才会产生毛细现象3．下列说法正确的是(　　)A．液晶是晶体B．液晶是液体C．液晶是固体D．液晶既不是固体也不是液体4．下列说法正确的有(　　)A．表面张力的作用是使液体表面伸张B．表面张力的作用是使液体表面收缩C．有些小昆虫能在水面自由行走，这是由于有表面张力的缘故D．用滴管滴液滴，滴的液滴总是球形，这是由于表面张力的缘故5．下列现象中，是由于液体的表面张力造成的有(　　)A．船浮于水面上B．硬币或钢针浮于水面上C．肥皂泡呈球形D．游泳时弄湿了的头发沾在一起E．熔化的铁水注入内空且为球形的砂箱，冷却后铸成一个铁球F．脱湿衣服感觉很费劲G．绸布伞有缝隙但不漏雨水H．锋利的玻璃片，用酒精灯烧一定时间后变钝了
课堂小结 本节课，我们利用五个主要教学环节（观察 ( http: / / www.21cnjy.com )活动、实验探究活动、理论分析活动、知识巩固、知识拓展）来进行了对液体表面张力的学习，帮助同学们掌握了表面张力产生的原因及方向，了解不同液体表面张力的大小存在差异
课后作业 导学案
板书设计 1、对比液态、气态、固态研究液体的性质 2、液体的微观结构 3、液体的表面张力 4、浸润和不浸润解释5、毛细现象解释6、液晶：
课后反思安徽省合肥市第一六八中学2016届高三10月月考（第二次段考）英语试题www.
波的形成和传播
一、教学目标
1、知识目标：
①知道直线上机械波的形成过程
②知道什么是横波,波峰和波谷
③知道什么是纵波,密部和疏部
④知道“机械振动在介质中传播，形成机械波”，知道波在传播运动形式的同时也传递了能量
2、能力目标：
①培养学生进行科学探索的能力
②培养学生观察、分析和归纳的能力
③培养学生的空间想象能力和思维能力
二、教学重点、难点分析
机械波的形成过程及传播规律是本节课的重点，也是本节课的难点。
三、教学方法
实验探索和计算机辅助教学
四、教具
丝带、波动演示箱、水平悬挂的长弹簧、音叉
五、教学过程
（－）引入新课
［演示］抖动丝带的一端，产生一列凹凸相间的波在丝带上传播（激发兴趣，引出课题）
在这个简单的例子中，我们接触到一种广 ( http: / / www.21cnjy.com )泛存在的运动形式——波动，请同学们再举出几个有关波的例子。（学生举例，活跃气氛；让学生在大量生活实例中感触波的存在，增强感性认识。）
学生会列举水波、声波、无线电波、光波。教师启发，大家听说过地震吗？学生会想到地震波。
水波、声波、地震波都是机械波，无线电波、光波都是电磁波。这一章我们学习机械波的知识，以后还会学习电磁波的知识。
（二）进行新课
现在学习第一节，波的形成和传播。
【板书】一、波的形成和传播
［演示］拨动水平悬挂的柔软长弹簧一端，产生一列疏密相间的波沿弹簧传播；
［演示］敲击音叉，听到声音，这是声波在空气中传播（指明，虽然眼睛看不到波形，但它客观存在，也是疏密相间的波形）
师生共同分析，得出波产生的条件：①波源，②介质。（为研究波的形成奠定基础）
波是怎样形成的呢？为什么会有不同的波形？波传播的是什么呢？（设置疑问，激发学生的探究欲望）
【板书】实验探索
发放“探索波的形成和传播规律”的实验报告，进行实验探索并完成实验报告。
实验目的：探索波的形成原因和传播规律
实验（一），学生分组实验：每两人一条丝带（60cm左右），观察丝带上凹凸相间的波。
实验步骤：
（1）、将丝带一端用手指按在桌面上，手持另一端沿水平桌面抖动，在丝带上产生一列凹凸相间的波向另一端传播。
（2）、在丝带上每隔大约 ( http: / / www.21cnjy.com )2~3cm用墨水染上一个点，代表丝带上的质点。重复步骤（1）。观察丝带上的质点依次被带动着振动起来，振动沿丝带传播开去，在丝带上形成凹凸相间的波。
①思考：丝带的一端振动后，为什么后面的质点 ( http: / / www.21cnjy.com )能被带动着运动起来？_________________如果将丝带剪断，后面的质点还能运动吗？___________
②分析：丝带上凹凸相间的波形是怎样产生的？___________________（可以参阅课本第3页）
③观察丝带上的质点是否随波向远处迁移？__________
实验（二），观察波动演示器上凹凸相间的波：（因器材有限，可以教师操作，引导学生注意观察）
实验步骤：
（1）、逆时针转动摇柄，演示屏上的质点排成一条水平线。（表示各质点都处在平衡位置）
（2）、顺时针转动摇柄，各个质点依次振动起来。（注意观察各个质点振动的先后顺序）
现象：①后面的质点总比前面的质点开始振动的时刻_______，从总体上看形成凹凸相间的波。
②各质点的振动沿________方向，波的传播沿_______方向，质点振动方向与波的传播方向_______。
③质点是否沿波的传播方向迁移？_______
这种波叫做横波，在横波中凸起的最高处叫做波峰，凹下的最低处叫做波谷。
实验（三），观察弹簧上产生的疏密相间的波。
实验步骤：
（1）、拨动水平悬挂的柔软长弹簧一端，产生一列疏密相间的波沿弹簧传播。
（2）、在弹簧上某一位置系一根红布条，代表弹簧上的质点，重复步骤（1）。
①观察:：红布条是否随波迁移？________说明了什么？_____________
②分析：弹簧上疏密相间的波形是怎样产生的？____________________（类比丝带上波产生的分析方法，锻炼学生的知识迁移能力）
实验（四），观察波动演示器上疏密相间的波：
实验步骤：
（1）、逆时针转动摇柄，演示屏上的质点排成一条水平线。
（2）、顺时针转动摇柄，各个质点依次振动起来。
现象：①后面的质点总比前面的质点开始振动的时刻________，从总体上看形成疏密相间的波。
②各质点的振动沿________，波的传播沿_______方向，质点振动方向与波的传播方向_______。
③质点是否沿波的传播方向迁移？_______
这种波叫做纵波，在纵波中最密处叫做密部，最疏处叫做疏部。
分析实验得出结论：
①不论横波还是纵波，介质中各个质点发生振动并不随波迁移。因此，波传播的是_________________，而不是介质本身。
②波传来前，各个质点是静止的，波传来后开 ( http: / / www.21cnjy.com )始振动，说明他们获得了能量。这个能量是从波源通过前面的质点传来的。因此：波是传递_________的一种方式。
【板书】1、机械振动在介质中的传播，形成机械波。
2、机械波的分类：横波、纵波
3、波传播的是振动形式，是振动的能量。
（三）知识应用：
1、课本中提到地震波既有横波，又有纵波。 ( http: / / www.21cnjy.com )你能想象在某次地震时，位于震源正上方的建筑物，在纵波和横波分别传来时的振动情况吗？为什么？（从理性认识回到感性认识，实现认识的第二次飞跃）
2、本来是静止的质点，随着波的传来开始振动，有关这一现象的说法正确的有：
A、该现象表明质点获得了能量
B、质点振动的能量是从波源传来的
C、该质点从前面的质点获取能量，同时也将振动的能量向后传递
D、波是传递能量的一种方式
E、如果振源停止振动，在介质中传播的波也立即停止
F、介质质点做的是受迫振动
（四）布置作业：
1、书面作业：列举生活中常见 ( http: / / www.21cnjy.com )的有关机械波的例子（横波、纵波各一例）简述它们是如何形成的。（培养学生观察生活并用所学物理知识解决实际问题的能力和表达能力）
2、动脑作业：发生地震时，从地震源传出的地震波为什么能造成房屋倒塌、人员伤亡的事故？请用本节所学知识加以解释。（学以致用，巩固提高）日期 班级 授课教师
学科 物理 课时 1 课型 新授课
课题 电磁感应现象的两类情况
教学目标 1．了解感生电场，知道感生电动势产 ( http: / / www.21cnjy.com )生的原因。会判断感生电动势的方向。了解动生电动势的产生以及与洛伦兹力的关系。会判断动生电动势的方向，并会计算它的大小。 了解电磁感应规律的一般应用，会联系科技实例进行分析。
2. 通过探究感生电动势和动生电动势产生的原因，培养学生对知识的理解和逻辑推理能力。
3. 从电磁感应现象中我们找到产生感生电动势和动生电动势的个性与共性问题，培养学生对不同事物进行分析，找出共性与个性的辩证唯物主义思想
教学重点 感生电动势与动生电动势的概念
教学难点 感生电动势和动生电动势产生的原因。
项目及要求 项目：通过梳理已经学过的电磁感应知识，使用逻辑推理的方法，探究感生电动势和动生电动势产生的机理。 要求：1.理解两类电动势产生的机理； 2．学会判断两类电动势的方向； 3．知道产生两类电动势的“非静电力”的来源。
项目设置意图 通过完成此项目可使学生对学过的电磁 ( http: / / www.21cnjy.com )感应的知识做一个整合，在整合过程中理解电动势的产生机理，使得学生对自然规律的认知更深一步，同时可提升学生的逻辑推理能力。
教学过程（项目实施——交流展示——评价激励）
教师活动 学生活动
项目准备： 1.复习下列概念和规律（1）感应电动势（2）法拉第电磁感应定律（3）导体切割磁感线时的感应电动势（4）反电动势2.自主预习本节内容指导调控：一．感生电场1.如课本图4.5-1知，变化的磁场能在闭合导线环中产生感应电流，对应的就有感应电动势，就有电源，谁是电源？充当非静电力的是什么力 2.什么是感生电场？这个理论是谁提出的？3.感生电场与静电场是一回事吗？如不是一回事，有何区别？其作用是什么？4.如何判断感生电场的方向？为什么？5.什么是感生电动势？如何计算？二．动生电场导体切割磁感线时会产生感应电动 ( http: / / www.21cnjy.com )势，该电动势形成的原因是什么呢？导体切割磁感线产生的感应电动势与哪些因素有关？他是如何将其他形式的能转化为电能的？阅读教材“电磁感应现象中的洛伦兹力”，回答以下问题：6．自由电荷会随着导体棒运动,并因此受到洛伦兹力。导体中自由电荷的合运动在空间大致沿什么方向？为了方便，可以认为导体中的自由电荷是正电荷7．导体棒一直运动下去，自由电荷是否也会沿着导体棒一直运动下去 为什么 8．导体棒的哪端电势比较高 9．如果用导线把C、D两端连到磁场外的一个用电器上，导体棒中电流是沿什么方向的 10．这里谁相当于电源？哪端是电源的正极？非静电力是什么力？ 11．什么是动生电动势？如何计算？归纳总结：感生电动势与动生电动势的对比感生电动势动生电动势产生原因磁场的变化导体做切割磁感线运动移动电荷的非静电力感生电场对自由电荷的电场力导体中自由电荷所受洛伦兹力沿导体方向的分力回路中相当于电源的部分处于变化磁场中的线圈部分做切割磁感线运动的导体方向判断方法由楞次定律判断通常由右手定则判断，也可由楞次定律判断大小计算方法由E＝n计算通常由E＝Blvsinθ计算，也可由E＝n计算拓展提升： 要点一　感生电动势与动生电动势的理解1.对感生电场的理解19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在他的电磁理论中指出：变化的磁场能在周围空间激发电场，这种电场叫感生电场．(1)感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的．(2)感生电场的产生跟空间中是否存在闭合电路无关．(3)感生电场的方向根据闭合电路(或假想的闭合电路)中感应电流的方向确定．2.对动生电动势中电荷所受洛伦兹力的理解(1)运动导体中的自由电子，不仅随 ( http: / / www.21cnjy.com )导体以速度v运动，而且还沿导体以速度u做定向移动，如图所示．因此，导体中的电子的合速度v合等于v和u的矢量和，所以电子受到的洛伦兹力为F合＝ev合B，F合与合速度v合垂直．(2)从做功角度分析，由于F合与 ( http: / / www.21cnjy.com )v合垂直，它对电子不做功，更具体地说，F合的一个分量是F1＝evB，这个分力做功，产生动生电动势．F合的另一个分量是F2＝euB，阻碍导体运动，做负功．可以证明两个分力F1和F2所做功的代数和为零．结果仍然是洛伦兹力并不提供能量，而只是起传递能量的作用，即外力克服洛伦兹力的一个分力F2所做的功通过另一个分力F1转化为能量．要点二　电磁感应现象中的能量转化1.电磁感应现象中的能量转化方式(1)与感生电动势有关的电磁感应现象中，磁场能转化为电能，若电路是纯电阻电路，转化过来的电能将全部转化为电阻的内能．(2)与动生电动势有关的电磁感应现象中， ( http: / / www.21cnjy.com )通过克服安培力做功，把机械能或其他形式的能转化为电能．克服安培力做多少功，就产生多少电能．若电路是纯电阻电路，转化过来的电能也将全部转化为电阻的内能．2．求解电磁感应现象中能量守恒问题的一般思路(1)分析回路，分清电源和外电路．在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源，其余部分相当于外电路．(2)分析清楚有哪些力做功，明确有哪些形式的能量发生了转化．如：①有摩擦力做功，必有内能产生；②有重力做功，重力势能必然发生变化；③克服安培力做功，必然有其他形式的能转化为电能，并且克服安培力做多少功，就产生多少电能；④如果是安培力做正功，就是电能转化为其他形式的能．(3)列有关能量的关系式． 自主完成 1．电磁感应现象中的感生电场(1)感生电场：英国物理学家麦克 ( http: / / www.21cnjy.com )斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种_____，如果此空间存在闭合电路，导体中的自由电荷会在这种电场的作用下定向移动形成电流，这种电场称为_______电场．(2)感生电场的方向：遵守_____定律．2．电磁感应现象中的洛伦兹力(1)导体垂直于磁场运动，导体内部自由电荷随导体运动，自由电荷受洛伦兹力吗？_____．(2)洛伦兹力对该自由电荷做功吗？_______．(3)在洛伦兹力作用下，导体两端能出现电势差吗？______．(4)稳定后导体两端的电势差跟哪些因素有关？___________________________．
小组合作 探究一： 感生电场 ( http: / / www.21cnjy.com )2.变化的磁场会在周围空间激发一种电场，这种电场叫做感应电场。这是19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中提出的，3. 静止的电荷激发的电场叫 ( http: / / www.21cnjy.com )静电场，静电场的电场线是由正电荷发出，到负电荷终止，电场线不闭合，而感应电场是一种涡旋电场，电场线是封闭的。如图所示，如果空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流，或者说导体中产生感应电动势。感应电场是产生感应电流或感应电动势的原因5. 感应电场的方向也可以由楞次定律来判断。感应电流的方向与感应电场的方向相同。由感生电场产生的感应电动势 ( http: / / www.21cnjy.com )，变化的磁场在闭合导体所在的空间产生电场，导体内自由电荷在电场力作用下产生感应电流，或者说产生感应电动势。其中感应电场对电荷的作用力就相当于电源内部所谓的非静电力，对电荷产生作用。E＝NSΔB/Δt探究二： 动生电场 ( http: / / www.21cnjy.com )7. 导体在磁场中切割磁感线时， ( http: / / www.21cnjy.com )产生动生电动势，它是由导体中的自由电子受到洛伦兹力的作用而引起的。由于导体中的自由电子随导体一起以速度v运动，因此每个电子受到向上的洛伦兹力作用，大小为：F洛＝Bev。使导体上端出现过剩的负电荷，导体下端出现过剩的正电荷，结果使导体上端D的电势低于下端C的电势，出现由C指向D的静电场，此电场对电子的静电力F′的方向向下，与沿棒方向的洛伦兹力F方向相反，随着导体两端正负电荷的积累，电场不断增强，当作用在自由电子上的静电力与电子沿棒方向受到的洛伦兹力平衡时，DC两端产生一个稳定的电势差。 9.如果用另外的导线把CD两端连接 ( http: / / www.21cnjy.com )起来，由于C端的电势比D端的电势高，自由电子在静电力的作用下将在导线框中沿顺时针流动，形成逆时针方向的电流，如图乙所示，电荷的流动使CD两端积累的电荷不断减少，洛伦兹力又不断使自由电子从C端运动到D端从而在CD两端维持一个稳定的电动势11. （1）（由法拉第电磁感应定律推导）a ( http: / / www.21cnjy.com )b棒处于匀强磁场中，磁感应强度为B，垂直纸面向里，棒沿光滑导轨以速度v匀速向右滑动，已知导轨宽度为L，经过时间t由M运动到N，如图所示， 由法拉第电磁感应定律可得：E＝ΔΦ/Δt＝BS/t＝B·L·vt/t＝BLv 故动生电动势大小为E＝BLv。 （2）（由动生电动势与洛伦兹 ( http: / / www.21cnjy.com )力的关系推导）运动的导体CD就是一个电源，C端是电源的正极，D端是电源的负极，自由电子受洛伦兹力的作用，从C端搬运到D端，也可以看作是正电荷受洛伦兹力作用从D端搬运到C端，这里洛伦兹力的一个分力就相当于电源中的非静电力，根据电动势的定义，电动势等于单位正电荷从负极通过电源内部移动到电源的正极非静电力所做的功，作用在单位电荷上的洛伦兹力为：F＝F洛/e＝Bv 于是动生电动势就是：E＝FL＝BLv 上式与法拉第电磁感应定律得到的结果一致
交流展示 对感生电场的理解： 1、感生电 ( http: / / www.21cnjy.com )场是一种涡旋电场，电场线是闭合的。 2、感生电场的产生跟空间中是否存在闭合电路无关。 3、感生电场的方向根据闭合电路中感应电流的方向确定。 二．对动生电动势中电荷所受洛伦兹力的理解 运动导体中的自由电荷不仅随导体运动，而且还沿导体定向运动，如图所示，所以自由电荷所受的洛伦兹力就与合速度垂直。
巩固练习 1．某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是(　　)A．沿AB方向的磁场迅速减弱B．沿AB方向的磁场迅速增强C．沿BA方向的磁场迅速增强D．沿BA方向的磁场迅速减弱2．水平放置的金属框架cdef处于如图所示的 ( http: / / www.21cnjy.com )匀强磁场中，金属棒ab处于粗糙的框架上且接触良好，从某时刻开始，磁感应强度均匀增大，金属棒ab始终保持静止，则(　　)A．ab中电流增大，ab棒所受摩擦力增大B．ab中电流不变，ab棒所受摩擦力不变C．ab中电流不变，ab棒所受摩擦力增大D．ab中电流增大，ab棒所受摩擦力不变3．如图所示，金属杆ab以恒定的速率v在 ( http: / / www.21cnjy.com )光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路中总电阻为R(恒定不变)，整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述中正确的是(　　)A．ab杆中的电流与速率v成正比B．磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比C．电阻R上产生的电热功率与速率v的平方成正比D．外力对ab杆做功的功率与速率v的平方成正比4．如图所示，线圈内有理想边 ( http: / / www.21cnjy.com )界的磁场，当磁场均匀增加时，有一带电粒子静止于平行板(两板水平放置)电容器中间．若线圈的匝数为n，面积为S，平行板电容器的板间距离为d，粒子的质量为m，带电荷量为q，则磁感应强度的变化率为________．5．A、B两闭合线圈由同样导线绕成且均为10 ( http: / / www.21cnjy.com )匝，半径rA＝2rB，B内有如图所示的匀强磁场．若磁场均匀地减小，则A、B环中感应电动势之比EA∶EB＝________；产生的感应电流之比IA∶IB＝________.若磁场充满这两个圆环，则EA∶EB＝________；IA∶IB＝________.6．如图所示，一直导体棒质量为m、长 ( http: / / www.21cnjy.com )为l、电阻为r，其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出)；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面．开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v0.在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流I保持恒定．导体棒一直在磁场中运动．若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率．
作业布置 课后“问题与练习”1～4题项目纸的练习题
板书设计 课题 电磁感应现象的两类情况项目：通过梳理已经学过的电磁感应知识，使用逻辑推理的方法，探究感生电动势和动生电动势产生的机理。1．感应电场 定义：变化的磁场会在周围空间激发的电场 作用：产生感应电流或感应电动势 方向：由楞次定律来判断，与感应电流的方向相同。 2．感生电动势 (1)定义：由感生电场产生的感应电动势（由磁场的强弱变化引起）。。 感生电动势在电路中的作用就是充当电源，其电路是内电路，当它和外电路连接后就会对外电路供电。 （2）产生：变化的磁场在闭合导体 ( http: / / www.21cnjy.com )所在的空间产生电场，导体内自由电荷在电场力作用下产生感应电流，或者说产生感应电动势。其中感应电场对电荷的作用力就相当于电源内部所谓的非静电力，对电荷产生作用。 3．动生电动势 (1)定义：导体切割磁感线运动产生动生电动势。 (2)产生原因：见课本20页“思考与讨论” (3)动生电动势大小：大小：E＝BLv(B的方向与v的方向垂直)。
教学反思 本节课充分调动学生自主学习的积极性，让学生在一种积极快乐的气氛中学习知识，能过展示可以看出，本节课教学效果较好！www.
粒子和宇宙
★新课标要求
（一）知识与技能
1．了解构成物质的“基本粒子”及粒子物理的发展史
2．初步了解宇宙的演化过程及宇宙与粒子的和谐统一
（二）过程与方法
1．感知人类（科学家）探究宇宙奥秘的过程和方法
2．能够突破传统思维重新认识客观物质世界
（三）情感、态度与价值观
1．让学生真正感受到自然的和谐统一并深知创建和谐社会的必要性。
2．培养学生的科学探索精神。
★教学重点
了解构成物质的粒子和宇宙演化过程
★教学难点
各种微观粒子模型的理解
★教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：
1．Internet网络素材、报刊杂志、影视媒体等。
2．多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件（基于网络环境）播放等。
★课时安排
1 课时
★教学过程
（一）引入新课
教师：宇宙的起源一直是天文学中困难 ( http: / / www.21cnjy.com )而又有启发性的问题。宇宙学中大爆炸论的基本观点是宇宙正在膨胀，要了解宇宙更早期的情况，我们必须研究组成物质的基本粒子。
问题：现在我们所知的构成物体的最小微粒是什么？
学生：构成物体的最小微粒为“原子”（不可再分）。
点评：从宇宙的起源角度去引起对物质构的粒子的了解，激发学生的兴趣，积极回答。
教师：其实直到19世纪末，人们都认为原子是组 ( http: / / www.21cnjy.com )成物质不可分的最小微粒。20世纪初人们发现了电子，并认为原子并不是不可以再分，而且提出了原子结构模型的研究。
问题：现在我们认为原子是什么结构模型，由什么组成？
学生回忆并回答：现在我们认为原子是核式结构，说明原子可再分，原子核由质子与中子构成。
点评：引起学生回忆旧知识并巩固知识。
（二）进行新课
1．“基本”粒子 “不” 基本
教师：1897年汤姆生发现电 ( http: / / www.21cnjy.com )子，1911年卢瑟福提出原子的核式结构。继而我们发现了光子，并认为“光子、电子、质子、中子”是组成物质的不可再分的粒子，所以把它们叫“基本粒子”。那么随着科学技术的发展“它们”还是不是真正意义上的“基本”粒子呢？
学生思考并惊奇。
点评：因为学生所能了解的最小粒子只有这些，所以这节课引起了学生的兴趣。
（可以不按教材顺序介绍，接着介绍新粒子的发现）
2．发现新粒子
教师：20世纪30年代以来，人们对宇宙线的研究中发现了一些新的粒子。
请学生看教材（103页“发现新粒子”）
思考下面的问题：
（1）从宇宙线中发现了哪些粒子？这些粒子有什么特点？
（2）通过科学核物理实验又发现了哪些粒子？
（3）什么是反粒子？
（4）现在可以将粒子分为哪几类？
在老师的引导下学生带着问题阅读教材。
学生回答：
（1）1932年发现正电子；1937年发现μ子；1947年发现K介子与π介子
（2）实验中发现了许多反粒子，现在发现的粒子多达400多种。
（3）许多粒子都存在着质量与它相同而电荷及其他一些物理性质相反的粒子，叫做反粒子。
（4）按粒子与各种相互作用的关系，可分为三大类：强子、轻子和媒介子。
教师（讲授评析）：
强子：是参与强相互作用的粒子。 （强子又分为介子和重子）
轻子：轻子是不参与强相互作用的粒子。
媒介子：传递各种相互作用的粒子。
学生举例：
强子：质子、中子…
轻子：电子、电子中微子
媒介子：光子、胶子…
点评：激发学生了解相关知识，更进一步了解这个世界。比较三类粒子，让学生形成直观的认识，知道三类粒子的主要作用。
3．夸克模型
问：上述粒子是不是最小单位，有没有内部结构呢？
请学生看教材（第104页“夸克模型”）
学生：在老师的引导下学生带着问题阅读教材。
教师：1964年提出夸克模型，认为强子由更基本的成分组成，这种成分叫做夸克（quark）。夸克模型经过几十年的发展，已被多数物理学家接受。
那么，现代科学认为夸克有哪几种？有什么特征？
学生回答：
（1）上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克、顶夸克。
（2）夸克带电荷为元电荷的或倍
点评：提示学生现代科学不仅发现6种夸克而且发现了反夸克存在的证据。使学生知道知识的学习和科学的探究是无止境的。
教师（提示）：科学家们还未捕 ( http: / / www.21cnjy.com )捉到自由的夸克。夸克不能以自由的状态单个出现，这种性质称为夸克的“禁闭”。能否解放被禁闭的夸克，是物理学发展面临的一个重大课题。
夸克模型的提出是物理学发展中的一个重大突 ( http: / / www.21cnjy.com )破，它指出电子电荷不再是电荷的最小单元，即存在分数电荷。而另一方面也说明科学正由于一个一个的突破才使得科学得到进一步的发展。
例：已知π+介子、π-介子都是由一个夸克（夸克u或夸克d）和一个反夸克（反夸克或反夸克）组成的，它们的带电荷量如下表所示，表中e为元电荷。
π+ π- u d
带电量 +e -e
下列说法正确的是（ ）（2005全国）
A．π+由u和组成
B．π+由和d组成
C．π-由u和组成
D．π-由和d组成
解析：根据各种粒子带电情况，π的带应为u和d（“+”或“-”）所以选“AD”
归纳：基本粒子不基本（列出框架图）
点评：逐步突现物质世界的微观与宏观的和谐统一。
4．宇宙的演化、恒星的演化
前面我们提到要了解宇宙起 ( http: / / www.21cnjy.com )源需了解物质的组成的粒子，这是因为在物理学中研究微观世界的粒子物理、量子理论，与研究宇宙的理论竟然相互沟通、相互支撑。
阅读教材（第105页“宇宙演化”）并要求学生初步了解宇宙演化的发展过程。
点评：培养学生自学的习惯。学生简单了解宇宙演化和恒星演化过程。
教师：讲授“宇宙演化过程和恒星演化过程”：
宇宙大爆炸后，“粒子家族”（宇宙形成之初）：
10-44秒后，温度1032K，产生夸克、轻子、胶子等→
10-6秒后温度1013K，夸克构成了质子和中子等（强子时代）→
温度为1011K时，少量夸克，光子、大量中微子和电子存在（轻子时代）→
温度109K时进入核合成时代→
温度降到3000K时，电子与质子复合成氢原子→
冷却，出现了宇宙尘埃
密集尘埃→
星云团
开始发光→
一颗恒星诞生。
恒星收缩升温→
热核反应成氦→
氢大部分聚变为氦→
收缩→
氦聚合成碳→…
（类似）直到产生铁元素。
恒星最后的归宿：
恒星质量小于太阳1.4倍→白矮星
恒星质量是太阳1.4~2倍→中子性
恒星质量更大时(无法抵抗)→黑洞
教师：引导学生阅读课外材料“科学足迹”，课本第106页“华人科学家在粒子物理领域的杰出贡献”,了解科学发展史。
学生：了解华人对物理科学的贡献，增强学生的爱国主义热情和热爱科学的高尚的道德情操。
点评：激发学生的求知欲，让学生有一种探索科学奥秘的愿望。
5．课堂练习（可选为例题）
练习1、目前普遍认为，质子和 ( http: / / www.21cnjy.com )中子都由被称为μ夸克和d夸克的两类夸克组成，μ夸克带电量为2e/3，d夸克带电量为-e/3，e为元电荷，则下列论断可能的是（ ）
A．质子由1个μ夸克和1个d夸克组成，中子由1个μ夸克和2个d夸克组成
B．质子由2个μ夸克和1个d夸克组成，中子由1个μ夸克和2个d夸克组成
C．质子由1个μ夸克和2个d夸克组成，中子由2个μ夸克和1个d夸克组成
D．质子由2个μ夸克和1个d夸克组成，中子由1个μ夸克和1个d夸克组成
答案：B
练习2、介子衰变方程为：→π-+πo其中介子和π-介子带负的基元电荷，πo介子不带电，如图所示，一个介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧Ap，衰变后产生的π-介子的轨迹为圆弧pB,两轨迹在p点相切，它们半径Rk-与Rπ-之比为2：1（πo介子的轨迹未画出）由此可知π-的动量大小与πo的动量大小之比为（ ）
A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：6
答案：C
（三）课堂小结
1．知道组成物质的粒子的发展史
2．了解粒子的种类及特点。
3．知道宇宙演化和恒星的演化过程
4．理解物质世界粒子与宇宙的和谐统一。
学生：整理课堂笔记，进一步回忆巩固所学知识。
点评：要求学生梳理知识，进行课堂小结。
（四）作业：
（1）查找有关华人科学家在粒子物理领域的更多成果和事迹与其他同学交流。
（2）“问题与练习”中的1~2题。
★教学体会
粒子和宇宙是近现代物理学重要内容，让学生了解 ( http: / / www.21cnjy.com )人类对物质结构的认识过程从而进一步认识到物质世界的发展过程：粒子→宇宙。本节内容有很多知识相对抽象，课堂教学以讲授为主，并加以适当的补充介绍，使内容更象形象。一方面让学生了解科学知识，另一方面通过发展名的介绍（尤其是华人在粒子物理学方面的贡献）激发学生爱国主义的精神，培养学生热爱科学、热爱自然的高尚的道德情操，并鼓励他们为祖国、为科学而努力学习，争取更大贡献。
粒子
媒介子
轻子
（6种）
强子
参与强作用
光子（传递电磁相互作用）
胶子（传递强相互作用）
电子
电子中微子
μ子和μ子中微子
子和子中微子
质子
中子
介子
超子
上夸克
下夸克
奇夸克
粲夸克
底夸克
顶夸克
夸克电能的输送
教学目标
一、知识目标
1、知道“便于远距离输送”是电能的优点之一．知道输电的过程．了解远距离输电的原理．
2、理解各个物理量的概念及相互关系．
3、充分理解 ；； ； 中的物理量的对应关系．
4、知道什么是输电导线上的功率和电压损失和如何减少功率和电压损失.
5、理解为什么远距离输电要用高压.
二、能力目标
1、培养学生的阅读和自学能力．
2、通过例题板演使学生学会规范解题及解题后的思考．
3、通过远距离输电原理分析，具体计算及实验验证的过程，使学生学会分析解决实际问题的两种基本方法：理论分析、计算和实验．
三、情感目标
1、通过对我国远距离输电挂图展示，结合我 ( http: / / www.21cnjy.com )国行政村村村通电报导及个别违法分子偷盗电线造成严重后果的现象的介绍，教育学生爱护公共设施，做一个合格公民．
2、教育学生节约用电，养成勤俭节约的好习惯．
教学建议
教材分析及相应的教法建议
1、对于电路上的功率损失，可根据学生的实际情况，引导学生自己从已有的直流电路知识出发，进行分析，得出结论．
2、讲解电路上的电压损失，是本教材新 ( http: / / www.21cnjy.com )增加的．目的是希望学生对输电问题有更全面、更深人和更接近实际的认识，知道影响输电损失的因素不只一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面．但真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深人讨论输电中的这些实际问题，也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析．教学中要注意掌握好分寸．
3、学生常常容易将导线上的电压损失面 ( http: / / www.21cnjy.com ) 与输电电压混淆起来，甚至进而得出错误结论．可引导学生进行讨论，澄清认识．这里要注意，切不可单纯由教师讲解，而代替了学生的思考，否则会事倍功半，形快而实慢．
4、课本中讲了从减少损失考虑，要求提高输电电 ( http: / / www.21cnjy.com )压；又讲了并不是输电电压越高越好．希望帮助学生科学地、全面地认识问题，逐步树立正确地分析问题、认识问题的观点和方法．
教学重点、难点、疑点及解决办法
1、重点：（l）理论分析如何减少输电过程的电能损失．
（2）远距离输电的原理．
2、难点：远距离输电原理图的理解．
3、疑点： ；； ； 的对应关系理解．
4、解决办法
通过自学、教师讲解例题分析、实验演示来逐步突破重点、难点、疑点
教学设计方案
电能的输送
教学目的：
1、了解电能输送的过程．
2、知道高压输电的道理．
3、培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力．
教学重点：培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力．
教学难点 ：高压输电的道理．
教学用具：电能输送过程的挂图一幅（带有透明胶），小黑板一块（写好题目）．
教学过程 ：
一、引入新课
讲述：前面我们学习了电磁感应现象和发电机 ( http: / / www.21cnjy.com )，通过发电机我们可以大量地生产电能．比如，葛洲坝电站通过发电机把水的机械能为电能，发电功率可达271.5万千瓦，这么多的电能当然要输到用电的地方去，今天，我们就来学习输送电能的有关知识．
二、进行新课
1、输送电能的过程
提问：发电站发出的电能是怎样输送到远 ( http: / / www.21cnjy.com )方的呢？如：葛洲坝电站发出的电是怎样输到武汉、上海等地的呢？很多学生凭生活经验能回答：是通过电线输送的．在教师的启发下学生可以回答：是通过架设很高的、很粗的高压电线输送的．
出示：电能输送挂图，并结合学生生活经验作介绍．
板书：第三节 电能的输送
输送电能的过程：发电站→升压变压器→高压输电线→ 降压变压器→用电单位．）
2、远距离输电为什么要用高电压？
提问：为什么远距离输电要用高电压呢？学生思考片刻之后，教师说：这个实际问题就是我们今天要讨论的重点．
板书：（高压输电的道理）
分析讨论的思路是：输电→导线（电阻）→发热→损失电能→减小损失
讲解：输电要用导线，导线当然有 ( http: / / www.21cnjy.com )电阻，如果导线很短，电阻很小可忽略，而远距离输电时，导线很长，电阻大不能忽略．列举课本上的一组数据．电流通过很长的导线要发出大量的热，请学生计算：河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧，如果能的电流是1安，每秒钟导线发热多少？学生计算之后，教师讲述：这些热都散失到大气中，白白损失了电能．所以，输电时，必须减小导线发热损失．
3、提问：如何减小导线发热呢？
分析：由焦耳定律 ，减小发热 ,有以下三种方法：一是减小输电时间 ，二是减小输电线电阻 ，三是减小输电电流 ．
4、提问：哪种方法更有效？
第一种方法等于停电，没有实用价值．第二 ( http: / / www.21cnjy.com )种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难．适用的超导材料还没有研究出来．排除了前面两种方法，就只能考虑第三种方法了．从焦耳定律公式可以看出．第三种办法是很有效的：电流减小一半，损失的电能就降为原来的四分之一．通过后面的学习，我们将会看到这种办法了也是很有效的．
板书结论：（A：要减小电能的损失，必须减小输电电流．）
讲解：另一方面，输电就是要输送电能，输送的功率必须足够大，才有实际意义．
板书：（B：输电功率必须足够大．）
5、提问：怎样才能满足上述两个要求呢？
分析：根据公式 ，要使输电电流 减小，而输送功率 不变（足够大），就必须提高输电电压 ．
板书：（高压输电可以保证在输送功率不变，减小输电电流来减小输送电的电能损失．）
变压器能把交流电的电压升高（或降低）
讲解：在发电站都要安装用来升压的变压器，实现高压输电．但是我们用户使用的是低压电，所以在用户附近又要安装降压的变压器．
讨论：高压电输到用电区附近时，为什么要把电压降下来？（一是为了安全，二是用电器只能用低电压．）
板书：（3.变压器能把交流电的电压升高或降低）
三、引导学生看课本，了解我国输电电压，知道输送电能的优越性．
四、课堂小结：
输电过程、高压输电的道理．
五、作业 布置：
某电站发电功率约271.5 ( http: / / www.21cnjy.com )万千瓦，如果用1000伏的电压输电，输电电流是多少？如果输电电阻是200欧，每秒钟导线发热损失的电能是多少？如果采用100千伏的高压输电呢？
探究活动
考察附近的变电站，学习日常生活中的电学知识和用电常识．
了解变压器的工作原理
调查生活中的有关电压变换情况．
调查：
在电能的传输过程中，为了减 ( http: / / www.21cnjy.com )小能量损耗而采用提高电压的方法，可是在提高电压后相应的对一些设备的要求也会提高，请调查在高压输电和低压输电过程中的投入产出比．www.
单摆
一、教学目标
1．知识目标：
（1）知道什么是单摆；
（2）理解单摆振动的回复力来源及做简谐运动的条件；
（3）知道单摆的周期和什么有关，掌握单摆振动的周期公式，并能用公式解题。
2．能力目标：观察演示实验，概括出影响周期的因素，培养由实验现象得出物理结论的能力。
二、教学重点、难点分析
1．本课重点在于掌握好单摆的周期公式及其成立条件。
2．本课难点在于单摆回复力的分析。
三、教具:两个单摆（摆长相同，质量不同）
四、教学过程
（－）引入新课
在前面我们学习了弹簧振子，知道弹簧振子做简谐运动。那么：物体做简谐运动的条件是什么？
答：物体做机械振动，受到的回复力大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反。
今天我们学习另一种机械振动——单摆的运动
（二）进行新课
1、 阅读课本第167页到168页第一段，思考：什么是单摆？
答：一根细线上端固定，下端系着一个小球，如果悬挂小球的细线的伸长和质量可以忽略，细线的长度又比小球的直径大得多，这样的装置就叫单摆。
物理上的单摆，是在一个固定的 ( http: / / www.21cnjy.com )悬点下，用一根不可伸长的细绳，系住一个一定质量的质点，在竖直平面内摆动。所以，实际的单摆要求绳子轻而长，摆球要小而重。摆长指的是从悬点到摆球重心的距离。将摆球拉到某一高度由静止释放，单摆振动类似于钟摆振动。摆球静止时所处的位置就是单摆的平衡位置。
物体做机械振动，必然受到回复力的作用，弹簧振子的回复力由弹簧弹力提供，单摆同样做机械振动，思考：单摆的回复力由谁来提供，如何表示？
1）平衡位置　 当摆球静止在平衡位置O点时，细线竖直下垂，摆球所受重力G和悬线的拉力F平衡，O点就是摆球的平衡位置。
2）回复力　单摆的回复力F回=G1=mg sinθ，单摆的振动是不是简谐运动呢？
单摆受到的回复力F回=mg sinθ， ( http: / / www.21cnjy.com )如图：虽然随着单摆位移X增大，sinθ也增大，但是回复力F的大小并不是和位移成正比，单摆的振动不是简谐运动。但是，在θ值较小的情况下（一般取θ≤10°），在误差允许的范围内可以近似的认为 sinθ=X/ L，近似的有F= mg sinθ= ( mg /L )x = k x　（k=mg/L）,又回复力的方向始终指向O点，与位移方向相反，满足简谐运动的条件，即物体在大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反的回复力作用下的振动，F = - ( mg / L )x = - k x（k=mg/L）为简谐运动。所以，当θ≤10°时，单摆振动是简谐运动。
条件：摆角θ≤10°
位移大时，单摆的回复力大，位移小，回复力小，当单摆经过平衡位置时，单摆的位移为0，回复力也为0，思考：此时，单摆所受的合外力是否为0？
单摆此时做的是圆周运动，做圆周运动的物体受 ( http: / / www.21cnjy.com )向心力，单摆也不能例外，也受到向心力的作用（引导学生思考，单摆作圆周运动的向心力从何而来？）。在平衡位置，摆球受绳的拉力F和重力G的作用，绳的拉力大于重力G，它们的合力充当向心力。
所以，单摆经过平衡位置时，受到的回复力为0 ，但是所受的合外力不为0。
3．单摆的周期
我们知道做机械振动的物体都有振动周期，请思考：
单摆的周期受那些因素的影响呢？
生：可能和摆球质量、振幅、摆长有关。
单摆的周期是否和这些因素有关呢？下面我们用实验来证实我们的猜想
为了减小对实验的干扰，每次实验中我们只改变一个物理量，这种研究问题的方法就是——控制变量法。首先，我们研究摆球的质量对单摆周期的影响：
那么就先来看一下摆球质量不同，摆长和振幅相同，单摆振动周期是不是相同。
［演示1］将摆长相同，质量不同的摆球拉到同一高度释放。
现象：两摆球摆动是同步的，即说明单摆的周期与摆球质量无关，不会受影响。
这个实验主要是为研究属于简谐运动的单摆振动的周期，所以摆角不要超过10°。
接下来看一下振幅对周期的影响。
［演示2］摆角小于10°的情况下，把两个摆球从不同高度释放。（由一名学生来完成实验验证，教师加以指导）
现象：摆球同步振动，说明单摆振动的周期和振幅无关。
刚才做过的两个演示实验，证实了如果两个摆摆长相等，单摆振动周期和摆球质量、振幅无关。如果摆长L不等，改变了这个条件会不会影响周期？
［演示3］取摆长不同，两个摆球从某一高度同时释放，注意要θ≤10°。（由一名学生来完成实验验证，教师加以指导）
现象：两摆振动不同步，而且摆长越长，振动就越慢。这说明单摆振动和摆长有关。
具体有什么关系呢？荷兰物理学惠更斯研 ( http: / / www.21cnjy.com )究了单摆的振动，在大量可靠的实验基础上，经过一系列的理论推导和证明得到：单摆的周期和摆长l的平方根成正比，和重力加速度g的平方根成反比，
周期公式：
同时这个公式的提出，也是在单摆振动是简谐运动的前提下，条件：摆角θ≤10°
由周期公式我们看到T与两个因素有关，当g一定，T与成正比；当L一定，T与成反比；L，g都一定，T就一定了，对应每一个单摆有一个固有周期T，
（三）课堂小结：本节课主要讲了单摆振动的规律，只有在θ<10°时单摆振动才是简谐运动；单摆振动周期
例 1：已知某单摆的摆长为L，振动周期为T，试表示出单摆所在地的重力加速度g.
例 2：有两个单摆，甲摆振动了15次的同时，乙摆振动了5次，则甲乙两个摆的摆长之比为_________。
图２《传感器及其工作原理》教学设计
章 节题 目 传感器及其工作原理 课 时 1课时
课 型 新授课 授课时间
教学目标（知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观） 1．知识与技能：（1）了解什么是传感器，知道非电学量转化为电学量的技术意义。（2）知道光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件及其它们的工作原理。2．过程与方法：（1）通过对实验的观察、思考和探究，让学生在了解传感器、熟悉传感器工作原理。（2）经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的观察能力、实践能力和创新思维能力。3．情感态度与价值观：（1）体会传感器在生活、生产、科技领域的种种益处，激发学生的学习兴趣，拓展学生的知识视野，并加强物理与STS的联系。（2）通过动手实验，培养学生实事求是的科学态度、团队合作精神和创新意识。
教学重点 了解传感器、熟悉传感器工作原理。
教学难点 能初步分析并设计传感器的应用电路。
知识流程图
教学过程流程图
教 学 过 程
环节与任务 教 师 活 动 — 学 生 活 动
环节一：引入新课4分环节二：新课教学6分环节二：新课教学4分环节二：新课教学9分环节二：新课教学10分环节二：新课教学5分环节二：新课教学4分环节二：新课教学3分 能对话的智能娃娃多丽丝设疑:想知道其中的道理吗 让我们来共同学习：传感器及其工作原理。一．传感器：干簧管演示电路讨论与交流：人体对外界的感觉可分为哪几种？分别由什么器官承担？ 人体感觉感觉器官视觉眼睛听觉耳朵味觉舌头嗅觉鼻子触觉皮肤定义：现代技术中，指这样一类元件：它能像 ( http: / / www.21cnjy.com )人的感觉器官那样感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流、电阻等电学量，或转换为电路的通断。设问：将非电学物理量转换为电学物理量有什么技术意义呢？意义：可以很方便的进行测量、传输、处理和控制。应用：“例举我的一天”二．传感器的工作原理： ( http: / / www.21cnjy.com )三．常见的敏感元件：光控小夜灯演示（1）光敏电阻：分组实验 ( http: / / www.21cnjy.com )光照情况受光表面暴露遮盖受光表面电阻值的情况电阻小电阻大阅读教材53-54页的内容： 1.特点：光照越强，电阻越小。2.材料：一般为半导体。如：硫化镉3.导电原理：无光照时，载流子（自由电子和空穴）少，导电性能不好
随着光照的的增强，载流子增多，导电性变好。 4.作用：光照强弱 电阻5.应用：照相机、验钞机、光控开关、光电计数器、报警器 (2)金属热电阻和热敏电阻 分组实验：观察与思考:热敏电阻（半导体）不同温度的水凉水温水开水电阻值情况1.特点：金属热电阻温度升高电阻增大热 敏电阻温度升高电阻减小 2.异同点：金属热电阻化学稳定性好、测量范围大、但是灵敏度差。热 敏电阻化学稳定性差、测量范围小、但是灵敏度好。3.作用：温度 电阻4.应用：冰箱启动器、电饭锅、电阻温度计、报警器等例1：如图是一个温度传感器的原理示意 ( http: / / www.21cnjy.com )图，Rt是一个热敏电阻器（热敏电阻随温度的升高阻值而降低）。试说明传感器是如何把温度值转变为电信号的，电压表示数怎么变化？ 思考方向： 1．两电阻采取什么连接方式？2．电压表测的是哪个电阻的电压？延伸：如果将热敏电阻换成光敏电阻呢？练1. 如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻．此光电计数器的基本工作原理是（ ）A．当有光照射 R1时，信号处理系统获得高电压B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压C．信号处理系统每获得一次低电压就记数一次D．信号处理系统每获得一次高电压就记数一次 ( http: / / www.21cnjy.com )（3）霍尔元件：演示DES数字实验1.构造：在一个很小的矩形半导体（例如砷化铟）薄片上，制作4个电极E、F、M、N而成（如图7所示）。2.霍尔电压：霍尔元件是若在E ( http: / / www.21cnjy.com )、F间通入恒定的电流I，同时外加与薄片垂直的匀强磁场B，薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下发生偏转，使M、N间出现电压UH。3.作用：磁感应强度 电压 (4)电容传感器：课件演示位移 电容 ( 电容式传感器%20swf.swf ) 例2.设计题 ：用如图示的电磁继电器设计 ( http: / / www.21cnjy.com )一个由光敏电阻来控制路灯的实验电路。要求是：光暗时灯亮，光亮时灯灭。可供选择的器材如下：光敏电阻、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线。（如有需要可以自行添加所需器材）
课堂小结 传感器及其工作原理：强调 ( http: / / www.21cnjy.com )利用敏感元件将各种非电学量转换为电学量，一般分为两个层次：第一个层次，将各种非电学量转换为电压、电流、电阻、电容等等；第二个层次，再利用一定的电路，将电阻、电容（一般还包括电流）等等转换为电压，所以传感器一般给出的信号均为电压信号。
布置作业 1．观察与思考：日常生活中哪些地方用到了传感器，它们分别属于哪种类型的传感器，它们的工作原理如何？2．P56，思考与练习2题完成填表。
板书设计 传感器及其工作原理一．传感器 (1)光敏电阻 光照强弱 电阻二．工作原理 （2）金属热电阻和热敏电阻 温度 电阻非电学量 电学量 （3）霍尔元件 磁感应强度 电压 三．常见的敏感元件 （4）电容传感器 位移 电容
附录1
《传感器及其工作原理》学案
【学习目标】
（1）了解什么是传感器，知道非电学量转化为电学量的技术意义。
（2）知道光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件及其它们的工作原理。
（3）通过对实验的观察、思考和探究，了解传 ( http: / / www.21cnjy.com )感器、熟悉传感器工作原理的同时，经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的观察能力、实践能力和创新思维能力。
【学习重点】：了解传感器、熟悉传感器工作原理。
【学习难点】：能初步分析并设计传感器的应用电路。
【学习用具】：热敏电阻、万用表、烧杯等。
【学习过程】：
一.传感器：
定义：现代技术中，指这样一类元件：它 ( http: / / www.21cnjy.com )能像人的感觉器官那样感受诸如力、温度、光、声、化学成分等__________，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流、电阻等__________，或转换为__________。
二.工作原理：
三.常见的敏感元件
（1）光敏电阻:演示实验
光照情况 受光表面暴露 遮盖受光表面
电阻值的情况
1.特点：光照越强，电阻_______。
2.材料：一般为半导体。如：硫化镉
3.导电原理：无光照时，载流子（自由电子和空穴）少，导电性能不好
随着光照的的增强，载流子增多，导电性变好。
4.作用：_________ _________
5.应用：照相机、验钞机、光控开关、光电计数器、报警器
（2）金属热电阻和热敏电阻: 分组实验：观察与思考:热敏电阻（半导体）
不同温度的水 凉水 温水 开水
电阻值情况
1.特点：金属热电阻温度升高电阻_______
热 敏电阻温度升高电阻_______
2.异同点：金属热电阻化学稳定性好、测量范围大、但是灵敏度差。
热 敏电阻化学稳定性差、测量范围小、但是灵敏度好。
3.作用：_________ _________
4.应用：冰箱启动器、电饭锅、电阻温度计、报警器等
例1：如图是一个温度传感器的原理示意图 ( http: / / www.21cnjy.com )，Rt是一个热敏电阻器（热敏电阻随温度的升高阻值而降低）。试说明传感器是如何把温度值转变为电信号的，电压表示数怎么变化？
练1. 如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻．此光电计数器的基本工作原理是（ ）
A．当有光照射 R1时，信号处理系统获得高电压
B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压
C．信号处理系统每获得一次低电压就记数一次
D．信号处理系统每获得一次高电压就记数一次
（3）霍尔元件：
1.构造：在一个很小的矩形半导体（例如砷化铟）薄片上，制作4个电极E、F、M、N而成（如图7所示）。
2.霍尔电压：霍尔元件是若在E、F间通入 ( http: / / www.21cnjy.com )恒定的电流I，同时外加与薄片垂直的匀强磁场B，薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下发生偏转，使M、N间出现电压UH。
3.作用：_________ _________
(4)电容传感器：
_________ _________
例2设计题 ： 用如图示的电磁继电器设 ( http: / / www.21cnjy.com )计一个由光敏电阻来控制路灯的实验电路。要求是：光暗时灯亮，光亮时灯灭。可供选择的器材如下：光敏电阻、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线。
【学习心得】：
传感器的工作原理
传感器及其工作原理
传感器
常见的敏感元件
金属热电阻和热敏电阻
光敏电阻
霍尔元件
电容传感器
传感娃娃引入新课
传感器
布置作业
传感器的工作原理
课堂小结
常见的敏感元件
非电学量
敏感元件
转换电路
电学量www.
电势差和电场强度的关系 学案
课前预习学案
【预习目标】
（一）、知识与技能
1. 定性掌握电势差与场强的关系。
2. 定量掌握匀强场中电势差与场强的关系。
（二）、过程与方法
1．看前面知识结构图：复习巩固旧知识 引出新课通过知识网络图，更加牢固地掌握的已学知识更加牢固。
2．通过对电场力做功的两种不同方式的比较推导得出电势差与电场强度的关系
3．看图探讨得出一些常见结论（师生互动、探讨）
【预习内容】
一、[复习旧课]
1.电场的两大性质：
①力的性质： 。
②能的性质：电场可用 形象表示
还可用 形象表示
2.看知识结构图：复习巩固旧知识
( http: / / www.21cnjy.com )
二、[学习新课]：
1．电场力的性质：力和能是贯穿物理学的两 ( http: / / www.21cnjy.com )条主线，空间只要有电荷的存在，在它的周围就存在 （E是客观存在而又看不见摸不着的），电场有最基本的特性： 。可以通过电荷的受力去研究电场。
2．电场能的性质：电场力移动电荷对电荷做功。会导致电势能发生转化（因为功是能量转化的量度）做功的多少决定了能量转化的数量。
3、推导电场强度和电势差的关系
问题一：若沿场强方向移动电荷
如图：表示某一匀强电场的等势面和电 ( http: / / www.21cnjy.com )场线。沿场强方向把正电荷q由A点移动到B点 ，设A、B两点间的距离为d，电势差为U，场强为E。则电场力所做的功：
从力的角度： Ｗ= = ①
从能的角度： Ｗ= ②
由 ① ② 两式得: U = 　
结论：在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于
4、表达式：U = 或：E = （d为 ）
在匀强电场中，场强在数值上等于
5、注意：U = Ed和E = U/d的适用条件是：
6、单位关系：1V/m =1N/C
问题二：若不是沿场强方向移动电荷？
如图，在匀强电场E中，有相距为L的A、B两点，两点连线与场强方向成α角。则A、B两点间的电势差为U = EL，对不对？
[解析] ：（试着推导）
5、电势差和电场强度的关系的３种说法
（1）在匀强电场中两点间的电势差等于 ．
UAB = E d
（2）在匀强电场中电场强度的大小等于
E = UAB／d
（3）电场强度在数值上＝沿电场方向每单位距离上降低的电势．
看图讨论：得出一些结论 （互动、探讨）
问题三：电场中A、B两点的电势差UAB跟移动电荷的路径有关吗？
[说明]电场中两点间的电势差，
类同于重力场中两点间的高度差：
高度差Δh 跟物体运动的路径无关，　只与A、B的位置有关
6、电势差UAB 跟移动电荷的路径无关，只与A、B的位置有关。
问题四： 单位长度内，沿AB、 ABˊ 两个方向，哪个电势降落的快？
7、场强E的方向是 降落最快的方向。
应用：在匀强电场中，两条平行线段上相等距离的两点间的电势差 。
问题五：非匀强电场中，等差等势面之间的距离相等吗？
如点电荷的电场中的等势面
8、结论：等差等势面密处场强 ，等势面疏处场强 。
请定性地画出电势差相等的二个等势面。哪两个等势面是否在相邻等势面的中间
提出疑惑：
课内探究学案：
【学习目标】
1. 定性掌握电势差与场强的关系。
2. 定量掌握匀强场中电势差与场强的关系。
【学习过程】
1．电场力的性质：力和能是贯穿物理 ( http: / / www.21cnjy.com )学的两条主线，空间只要有电荷的存在，在它的周围就存在 （E是客观存在而又看不见摸不着的），电场有最基本的特性： 。可以通过电荷的受力去研究电场。
2．电场能的性质：电场力移动电荷对电荷做功。会导致电势能发生转化（因为功是能量转化的量度）做功的多少决定了能量转化的数量。
3、推导电场强度和电势差的关系
问题一：若沿场强方向移动电荷
如图：表示某一匀强电场的等势面和电场线。沿场 ( http: / / www.21cnjy.com )强方向把正电荷q由A点移动到B点 ，设A、B两点间的距离为d，电势差为U，场强为E。则电场力所做的功：
从力的角度： Ｗ= = ①
从能的角度： Ｗ= ②
由 ① ② 两式得: U = 　
结论：在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于
4、表达式：U = 或：E = （d为 ）
在匀强电场中，场强在数值上等于
5、注意：U = Ed和E = U/d的适用条件是：
6、单位关系：1V/m =1N/C
问题二：若不是沿场强方向移动电荷？
如图，在匀强电场E中，有相距为L的A、B两点，两点连线与场强方向成α角。则A、B两点间的电势差为U = EL，对不对？
[解析] ：（试着推导）
5、电势差和电场强度的关系的３种说法
（1）在匀强电场中两点间的电势差等于 ．
UAB = E d
（2）在匀强电场中电场强度的大小等于
E = UAB／d
（3）电场强度在数值上＝沿电场方向每单位距离上降低的电势．
看图讨论：得出一些结论 （互动、探讨）
问题三：电场中A、B两点的电势差UAB跟移动电荷的路径有关吗？
[说明]电场中两点间的电势差，
类同于重力场中两点间的高度差：
高度差Δh 跟物体运动的路径无关，　只与A、B的位置有关
6、电势差UAB 跟移动电荷的路径无关，只与A、B的位置有关。
问题四： 单位长度内，沿AB、 ABˊ 两个方向，哪个电势降落的快？
7、场强E的方向是 降落最快的方向。
应用：在匀强电场中，两条平行线段上相等距离的两点间的电势差 。
问题五：非匀强电场中，等差等势面之间的距离相等吗？
如点电荷的电场中的等势面
8、结论：等差等势面密处场强 ，等势面疏处场强 。
请定性地画出电势差相等的二个等势面。哪两个等势面是否在相邻等势面的中间
【反思总结】
讨论电势差和电场强度方向的关系时， ( http: / / www.21cnjy.com )为了便于学生接受，可以以生活实例让学生加强理解；在介绍平行板电容器实验装置时，应讲清静电计张角的大小为什么能够表示电容器两极板之间的电压大小；关于恒定电场，学生知道这些就足够了，不必分析导体内电荷分布的具体情况，也不必分析电荷分布达到平衡的过程。
【当堂检测：】
1．下列说法正确的是 （ ）
A．由公式U = Ed 得，在电场中两点间电势差等于场强与两点间距离的乘积
B．由公式E = U/d得，在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大，电场强度就越小
C．在匀强电场中，任两点间电势差等于场强和这两点间距离的乘积
D．公式U = Ed只适用匀强电场
2、如图，a、b、c是一条电场线上的 ( http: / / www.21cnjy.com )三个点，电场线的方向由a到c, a、b间的距离等于b、c间的距离。用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强。下列哪个正确？ （ ）
A.φa＞φb＞φc B. Ea＞Eb＞Ec
C.φa－φb=φb－φc D. Ea=Eb=Ec
3、在电场强度为600 N/ ( http: / / www.21cnjy.com )C的匀强电场中，A、B两点相距5 cm，若A、B两点连线是沿着电场方向时，则A、B两点的电势差是_____ V。若A、B两点连线与电场方向成60°时， 则A、B两点的电势差是________V；若A、B两点连线与电场方向垂直时，则A、B两点的电势差是_______V。
【课后练习与提高】
[练习1] 以下说法正确的是：
A、 匀强电场中各处的场强相等，电势也相等；( )
B、 场强为零的区域中，电势处处相同；
C、 沿电场线方向电场强度一定越来越小；
D、 电势降低的方向就是电场线的方向。
[练习2] 图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过a.b两点的等势面的电势分别为40V、20V，那么ab连线的中点的电势值为（　）
　A 等于30V
B 大于30V
C 小于30V
D 无法确定
巩固练习答案:1.D 2.B
课堂练习答案:1.B 2.C
A
B
E
A
B
E
α
L
B＇
A
B
E
A
B
E
α
L
B＇
a
b
c热力学第二定律课时教学设计
年级组别 高二物理组 审阅（备课组长） 审阅（学科校长）
主备人 使用人 授课时间
课 题 《热力学第二定律》 课 型 新授课
课标要求 1、能判断涉及热现象的宏观过程是具有方向性的；2、知道并理解热力学第二定律的两种经典表述；3、形成关于宏观热现象都具有不可逆性的概念；
教学目标 知识与能力 1、能判断涉及热现象的宏观 ( http: / / www.21cnjy.com )过程是具有方向性的；2、知道并理解热力学第二定律的两种经典表述；3、形成关于宏观热现象都具有不可逆性的概念；4、认识到热力学第一定律与热力学第二定律具有同样重要的意义。
过程与方法 分析各种热学现象的过程，归纳出现象背后的普遍规律──热力学第二定律。
情感、态度与价值观 1、体会科学发现的曲折性和必然性；2、体会热力学第二定律对于人类实践的指导意义
教学重点 热力学第二定律内容的理解。
教学难点 热力学第二定律的两种表述的理解。
教学方法 分析各种热学现象的过程，归纳出现象背后的普遍规律──热力学第二定律。
教学程序设计
教学过程及方法 环节一 明标自学
过程设计 二次备课
“明标自学”：1.了解热传递过程的方向性。2.知道热力学第二定律的两种不同的表述，以及这两种表述的物理实质。3.知道什么是第二类永动机，为什么第二类永动机不可能制成。
教学过程及方法 环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展
过程设计 二次备课
引入新课：【问题】我们在初中学过，当物体温度升高时，就要吸收热量；当物体温度降低时，就要放出热量。而且热量公式Q = cm△t，这里有一个有趣的问题：地球上有大量的海水,它的总质量约为1.4×1018 t , 如果这些海水的温度降低0.1oC,将要放出多少焦耳的热量 海水的比热容为C=4.2×103J/(kg·℃)。下面请大家计算一下。学生计算：Q = 4.2×103×1.4×1018×103×0.1 J = 5.8×1023J这相当于1800万个功率为100万千瓦的核电站一年的发电量。为什么人们不去研究这“新能源”呢？原来，这样做是不可能的，这涉及物理学的一个基本定律，这就是本节要讨论的热力学第二定律。一、热传递的方向性教师实验，点燃酒精灯，用 ( http: / / www.21cnjy.com )钳夹住事先准备好的铁块，在火焰上灼烧一段时间后，问学生现在如果用手摸会出现什么现象？下面把灼热的铁块放入冷水中，过一段时间，拿出铁块现在你们敢用手摸吗？通过这个实验说明什么问题？学生思考，教师给予启发学生答：热量从温度高的物体自发地传给温度低的物体再让学生列举一些这样的例子，例如：雪花落在手上就融化，挨着火炉就温暖等等。利用课本中“思考与讨论”开展小组讨论并进行对话交流。教师反问学生：有没有可能发生这样地现象，热量自发地从低温物体传给高温物体，使低温物体的温度越来越低，高温物体的温度越来越高。这里所说的“自发地”，指的是没有任何外界的影响或帮助。学生思考讨论一会后，有的同学可能产生疑问：电冰箱内部的温度比外部低，为什么致冷系统还能够不断地把冰箱内的热量传给外界的空气？事前我们让大家观察自家的电冰箱，请同学做简要的回答，教师进行点拨。然后，展示电冰箱模型给学生简要讲解(多媒体课件)。这是因为电冰箱消耗了电能， ( http: / / www.21cnjy.com )对致冷系统做了功。一旦切断电源，电冰箱就不能把其内部的热量传给外界的空气了。相反，外界的热量会自发地传给电冰箱，使其温度逐渐升高。【学生总结】热传导的方向性：两个温 ( http: / / www.21cnjy.com )度不同的物体相互接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体。要实现相反过程，必须借助外界的帮助，因而产生其他影响或引起其他变化。【板书】结论:热力学第二定律的一种表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。这是热力学第二定律的克劳修斯表述。老师讲解对定律的理解:这里阐述的是热传递的方向性.在这个表述中,“自发”二字指的是:当两个物体接触时,不需要任何第三者的介入、不会对任何第三者产生任何影响,热量就能从一个物体传向另一个物体.当两个温度不同的物体接触时,这个“自发”的方向是从高温物体指向低温物体的。教师指出：热力学第二定律的克劳修斯表述实质上就是：热传递过程是不可逆的。联系学生熟悉的，身边的生活现象，使知识的学习贴近学生的生活，使学生感受物理知识就在身边，存在于生活，强化学生的实践意识，使情感成为学习动力。通过师生的对话交流，在互动中实现思 ( http: / / www.21cnjy.com )维的碰撞，突出学生的学习过程，体现以学生为中心的原则，从自己的学习体验和感悟中获得知识，向学生学习活动要效益。热力学第二定律的克劳修斯表述中的“自发”是定律表述的关键词，教师要引导学生作深刻理解。【板书】二、热力学第二定律的另一种表述(第二类永动机)前面我们学习了第一类永动机，不能制成的原因是什么？（违背了能量守恒），什么是第二类永动机呢？分组合作学习，思考讨论下列问题：1.热机是一种把什么能转化成什么能的装置？ 2.热机的效率能否达到100%？ 3.第二类永动机模型 4.机械能和内能转化的方向性 然后由各小组代表回答，教师进行思路点拨1.热机是一种把内能转化成机械能的装置2.热机的效率不能达到100% 原因分析： 以内燃机为例，气缸中的气体得到燃烧时产生的热量为Q1，推动活塞做工W，然后排出废气，同时把热量Q2散发到大气中， 由能量守恒定律可知：Q1 = W + Q2 我们把热机做的功W和它从热源吸收的热量Q1的比值叫做热机的效率，用η表示 η=W / Q1 实际上热机不能把得到的全部内能转化为机械能，热机必须有热源和冷凝器，热机工作时，总要向冷凝器散热，不可避免的要由工作物质带走一部分热量Q2，所以有：Q1>W 因此，热机的效率不可能达到100%，汽车上的汽油机械效率只有20%～30%，蒸汽轮机的效率比较高，也只能达到60%，即使是理想热机，没有摩擦，也没有漏气等能量损失，它也不可能把吸收的热量百分之百的转化成机械能，总要有一部分散发到冷凝器中。师生总结:热力学第二定律的另一种表述: 【板书】不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功,而不产生其他影响。这是热力学第二定律的开尔文表述 (也称第二类永动机)。教师应该强调定律内容“而不产生其他影响”这个条件，举出“绝热膨胀”的例子加以说明。第二类永动机并不违反能量守恒定律，人们为了制造出第二类永动机作出了各种努力，但同制造第一类永动机一样，都失败了。为什么第二类永动机不可能制成呢？因为机械能和内能的转化过程具有方向性。机械能全部转化成内能，内能却不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化。再举实例，说明有些物理过程具有方向性。1.气体的扩散现象。2.书上连通器的小实验（气体向其中膨胀）。【板书】热力学第二定律的两种表述表述一：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化（按照热传递的方向性来表述的）表述二：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。也可表述为第二类永动机是不可能制成的。（机械能与内能转化具有方向性）这两种表述是等价的，可以从一种表述导出另一种表述，所以他们都称为热力学第二定律。热力学第二定律揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性。（自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性）。因此,对任何一类宏观自然过程进行方向的说明,都可以作为热力学第二定律的表述。如图中,盒子中间有一个挡板,左室为真空,右室有气体。撤去挡板后右室的气体自发地向左室扩散,而相反的过程不可能自发地进行。因此，热力学第二定律也可以表述为:气体向真空的自由彭胀是不可逆的。【注意】 ：不管如何表述，热力学第二定律的实质在于揭示了：一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。【本节小结】:回过头分析 ( http: / / www.21cnjy.com )引入的例子,学生应用热力学第二定律分析,老师点拨总结。进一步说明第二类永动机不能制成的,违背热力学第二定律。 【设计意图】：1.热力学第二定律的开尔文表述 ( http: / / www.21cnjy.com )比较抽象和难以理解，需要学生通过合作学习，在讨论和交流中认识规律，再通过教师的点拨指导才能更好的理解和掌握规律。2. 热力学第二定律是在大量实验事实的基础上总结出来的，教学过程要引导学生多运用实例来辅助理解。3. 分析引入的例子，学生应用热力学第二定律分析，师生共同小结本节内容，首尾呼应，学以致用
教学过程及方法 环节四 当堂检测 二次备课
1、热力学第二定律使人们认识到 ( http: / / www.21cnjy.com )，自然界中进行的涉及 现象的宏观过程都具有 性，例如机械能可以 转化为内能，但内能 全部转化成机械能，而不引起其他变化。2.热传导的规律为： （ ）A、热量总是从热量较多的物体传递给热量较少的物体B、热量总是从温度较高的物体传递给温度较低的物体 C、热量总是从内能较多的物体传递给内能较少的物体 D、热量总是从比热容较大的物体传递给比热容较小的物体3.根据热力学第二定律，下列判断正确的是（ ） A．电流的能不可能全部变为内能 B．在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变为电能 C．热机中，燃气内能不可能全部变为机械能 D．在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温度物体．4.第二类永动机不可以制成，是因为（ ） A．违背了能量的守恒定律 B．热量总是从高温物体传递到低温物体 C．机械能不能全部转变为内能 D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化
课堂小结 1.热力学第二定律的一种表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。这是热力学第二定律的克劳修斯表述。热力学第二定律的克劳修斯表述实质上就是：热传递过程是不可逆的。2.热力学第二定律的另一种表述: 不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功,而不产生其他影响。这是热力学第二定律的开尔文表述 (也称第二类永动机)
课后作业 p61问题与练习:1.2、3
板书设计 1、热传递的方向性;热力学第二定律的一种表 ( http: / / www.21cnjy.com )述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。这是热力学第二定律的克劳修斯表述。2.热力学第二定律的另一种表述(第二类永动机); 不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功,而不产生其他影响。这是热力学第二定律的开尔文表述 (也称第二类永动机)。
课后反思www.
激光
知识目标
　　1、了解什么是激光和激光的特性．
　　2、了解激光的应用．
能力目标
　　培养自主学习能力
情感目标
　　通过组织学生从不同的媒体中学习有关激光的知识同时，让学生了解我国的科学事业，培养学生的爱国热情．
教学过程
一、激光的特点
1、相干性好
2、平行度好
3、亮度高
二、激光的应用
1、利用单色性、相干性：拍频技术（可精密测定各种移动、转动和震动速度）、激光地震仪、精密导航、光纤通信、全息照片、工业探伤、激光全息摄影等
2、利用平行度好、亮度高：测距、激光雷达、读取vcd机、CD唱机、和计算机的光盘、切割金属、打孔 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_parent )、医学上切除肿瘤等
3、利用亮度高：军事上的激光炮弹、医疗上的激光手术等
三、全息照相
全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，它是利用参考光和物光发生干涉形成的。
高考资源网
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带电粒子在电场中的运动教学设计
一、教材分析
本专题是是历年高考的重点内容。本专题综合性 ( http: / / www.21cnjy.com )强，理论分析要求高，带电粒子的加速是电场的能的性质的应用；带电粒子的偏转则侧重于电场的力的性质，通过类比恒力作用下的曲线运动（平抛运动），理论上探究带电粒子在电场中偏转的规律。此外专题既包含了电场的基本性质，又要运用直线和曲线运动的规律，还涉及到能量的转化和守恒，有关类比和建模等科学方法的应用也比较典型。探究带电粒子的加速和偏转的规律，只要做好引导，学生自己是能够完成的，而且可以提高学生综合分析问题的能力。
二、教学目标：
（一）知识与技能
1、理解带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转方向的问题．
2、知道示波管的构造和基本原理．
（二）过程与方法
通过带电粒子在电场中加速、偏转过程分析，培养学生的分析、推理能力
（三）情感、态度与价值观
通过知识的应用，培养学生热爱科学的精神
三、教学重点难点
重点：带电粒子在匀强电场中的运动规律
难点：运用电学知识和力学知识综合处理偏转问题
四、学情分析
带电粒子在场中的运动（重力场、电场、磁场 ( http: / / www.21cnjy.com )）问题，由于涉及的知识点众多，要求的综合能力较高，因而是历年来高考的热点内容，这里需要将几个基本的运动，即直线运动中的加速、减速、往返运动，曲线运动中的平抛运动、圆周运动、匀速圆周运动进行综合巩固和加深，同时需要将力学基本定律，即牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律等进行综合运用。
五、教学方法
讲授法、归纳法、互动探究法
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习牛顿第二定律的内容是什么，能定理的表达式是什么，抛运动的相关知识点。
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、教具：多媒体课件
七、课时安排：1课时
八、学过程
(一)预习检查、总结疑惑
教师活动：引导学生复习回顾相关知识点
（1）牛顿第二定律的内容是什么
（2）动能定理的表达式是什么
（3）平抛运动的相关知识点。
（4）静电力做功的计算方法。
学生活动：结合自己的实际情况回顾复习。
师生互动强化认识：
（1）a=F合/m（注意是F合）
（2）W合=△Ek=mv2-mv02
（注意是合力做的功）
（3）平抛运动的相关知识
（4）W=F scosθ（恒力→匀强电场）
W=qU（任何电场）
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标
带电粒子在电场中受到电场力的作用会产生加速度，使其原有速度发生变化．在现代科学实验和技术设备中，常常利用电场来控制或改变带电粒子的运动。
具体应用有哪些呢 本节课我们来研究这个问题．以匀强电场为例。
（三）合作探究、精讲点拨
1、带电粒子的加速
教师活动：提出问题
要使带电粒子在电场中只被加速而不改变运动方向该怎么办
（相关知识链接：合外力与初速度 ( http: / / www.21cnjy.com )在一条直线上，改变速度的大小；合外力与初速度成90°，仅改变速度的方向；合外力与初速度成一定角度θ，既改变速度的大小又改变速度的方向）
学生探究活动：结合相关知识提出设计方案并互相讨论其可行性。
学生介绍自己的设计方案。
师生互动归纳：（教师要对学生进行激励评价）
方案1：v0=0，仅受电场力就会做加速运动，可达到目的。
方案2：v0≠0，仅受电场力，电场力的方向应同v0同向才能达到加速的目的。
教师投影：加速示意图．
学生探究活动：上面示意图中两电荷电性换一下能否达到加速的目的
（提示：从实际角度考虑，注意两边是金属板）
学生汇报探究结果：不可行，直接打在板上。
学生活动：结合图示动手推导，当v0=0时，带电粒子到达另一板的速度大小。
（教师抽查学生的结果展示、激励评价）
教师点拨拓展：
方法一：先求出带电粒子的加速度：
a=
再根据
vt2-v02=2ad
可求得当带电粒子从静止开始被加速时获得的速度为：
vt=
方法二：由W=qU及动能定理：
W=△Ek=mv2-0
得：
qU=mv2
到达另一板时的速度为：
v=.
深入探究：
（1）结合牛顿第二定律及动能定理中做功条件（W=Fscosθ恒力 W=Uq 任何电场）讨论各方法的实用性。
（2）若初速度为v0（不等于零），推导最终的速度表达式。
学生活动：思考讨论，列式推导
（教师抽查学生探究结果并展示）
教师点拨拓展：
（1）推导：设初速为v0，末速为v，则据动能定理得
qU=mv2-mv02
所以 v=
（v0=0时，v=）
方法渗透：理解运动规律，学会求解方法，不去死记结论。
（2）方法一：必须在匀强电场中使用（F=qE，F为恒力，E恒定）
方法二：由于非匀强电场中，公式W=qU同样适用，故后一种可行性更高，应用程度更高。
实例探究：课本例题1
第一步：学生独立推导。
第二步：对照课本解析归纳方法。
第三步：教师强调注意事项。（计算先推导最终表达式，再统一代入数值运算，统一单位后不用每个量都写，只在最终结果标出即可）
过渡：如果带电粒子在电场中的加速度方向不在同一条直线上，带电粒子的运动情况又如何呢 下面我们通过一种较特殊的情况来研究。
2、带电粒子的偏转
教师投影：如图所示，电子以初速度v0垂直于电场线射入匀强电场中．
问题讨论：
（1）分析带电粒子的受力情况。
（2）你认为这种情况同哪种运动类似，这种运动的研究方法是什么
（3）你能类比得到带电粒子在电场中运动的研究方法吗
学生活动：讨论并回答上述问题：
（1）关于带电粒子的受力，学生的争论焦点可能在是否考虑重力上。
教师应及时引导：对于基本粒子，如电子、质子、α粒子等，由于质量m很小，所以重力比电场力小得多，重力可忽略不计。
对于带电的尘埃、液滴、小球等，m较大，重力一般不能忽略。
（2）带电粒子以初速度v0垂直于电 ( http: / / www.21cnjy.com )场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向成90°角的作用而做匀变速曲线运动，类似于力学中的平抛运动，平抛运动的研究方法是运动的合成和分解。
（3）带电粒子垂直进入电场中的运动也可采用运动的合成和分解的方法进行。
CAI课件分解展示：
（1）带电粒子在垂直于电场线方向上不受任何力，做匀速直线运动。
（2）在平行于电场线方向上，受到电场力的作用做初速为零的匀加速直线运动。
深入探究：如右图所示，设电荷带电荷量为q，平行板长为L，两板间距为d，电势差为U，初速为v0．
试求：
（1）带电粒子在电场中运动的时问
（2）粒子运动的加速度。
（3）粒子受力情况分析。
（4）粒子在射出电场时竖直方向上的偏转距离。
（5）粒子在离开电场时竖直方向的分速度。
（6）粒子在离开电场时的速度大小。
（7）粒子在离开电场时的偏转角度θ。
[学生活动：结合所学知识，自主分析推导。
（教师抽查学生活动结果并展示，教师激励评价）
投影示范解析：
解：由于带电粒子在电场中运动受力仅有电场力（与初速度垂直且恒定），不考虑重力，故带电粒子做类平抛运动。
粒子在电场中的运动时间 t=
加速度 a==qU/md
竖直方向的偏转距离：
y=at2=
粒子离开电场时竖直方向的速度为
v1=at=
速度为： v=
粒子离开电场时的偏转角度θ为：
tanθ=
拓展：若带电粒子的初速v0是在电场的电势差U1下加速而来的（从零开始），那么上面的结果又如何呢 （y，θ）
学生探究活动：动手推导、互动检查。
（教师抽查学生推导结果并展示：
结论：
y=
θ=arctan
与q、m无关。
3、示波管的原理
出示示波器，教师演示操作
①光屏上的亮斑及变化。
②扫描及变化。
③竖直方向的偏移并调节使之变化。
④机内提供的正弦电压观察及变化的观察。
学生活动：观察示波器的现象。
阅读课本相关内容探究原因。
教师点拨拓展，师生互动探究：
多媒体展示：示波器的核心部分是示波管，由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。
投影：示波管原理图：
电子枪中的灯丝K发射电子，经加速电场加速后，得到的速度为：
v0=
如果在偏转电极 上加电压电子在偏转电极 的电场中发生偏转．离开偏转电极 后沿直线前进，打在荧光屏上的亮斑在竖直方向发生偏移．其偏移量 为=y+Ltanθ
因为y= tan
所以=·U+L·
=·U=（L+）tanθ
如果U=Umax sinωt则=max·sinωt
学生活动：结合推导分析教师演示现象。
（四）反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
1．带电粒子的加速
(1)动力学分析：带电粒子沿与 ( http: / / www.21cnjy.com )电场线平行方向进入电场，受到的电场力与运动方向在同一直线上，做加(减)速直线运动，如果是匀强电场，则做匀加(减)速运动．
(2)功能关系分析：粒子只受电场力作用，动能变化量等于电势能的变化量．
(初速度为零)； 此式适用于一切电场．
2．带电粒子的偏转
(1)动力学分析：带电粒子以速度v0 ( http: / / www.21cnjy.com )垂直于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电场中，受到恒定的与初速度方向成900角的电场力作用而做匀变速曲线运动 (类平抛运动)．
(2)运动的分析方法(看成类平抛运动)：
①沿初速度方向做速度为v0的匀速直线运动．
②沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动．
（五）发导学案、布置预习。
1、书面完成 “问题与练习”第3、4、5题；思考并回答第1、2题。
2、课下阅读课本“科学足迹”和“科学漫步”中的两篇文章。
九板书设计
带电粒子在电场中的运动
(一)、带电粒子的加速
由W=qU及动能定理：
W=△Ek=mv2-0
得：
qU=mv2
到达另一板时的速度为：
v=
设初速为v0，末速为v，则据动能定理得
qU=mv2-mv02
所以 v=
（v0=0时，v=）
（二）、带电粒子的偏转
y=at2=
tanθ=
（三）、示波管的原理
十、教学反思
本节内容是关于带电粒子在匀强电场中 ( http: / / www.21cnjy.com )的运动情况，是电学和力学知识的综合， 带电粒子在电场中的运动，常见的有加速、减速、偏转、圆运动等等，规律跟力学是相同的，只是在分析物体受力时，注意分析电场力，同时注意：为了方便问题的研究，对于微观粒子的电荷，因为重力非常小，我们可以忽略不计．对于示波管，实际就是带电粒子在电场中的加速偏转问题的实际应用．
θ分子间的作用力课时教学设计
年级组别 高二物理备课组 审阅（备课组长） 审阅（学科校长）
主备人 使用人 授课时间
课 题 分子间的作用力 课 型 新授课
课标要求 (1)知道分子间存在空隙；且同时存在着引力和斥力，实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力。(2)能用分子力解释日常生活中一些常见的现象。
教学目标 知识与技能 (1)知道分子间存在空隙；且同时存在着引力和斥力，实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力。(2)了解分子力为零时，分子间距离r0的数量级。(3)知道分子间的距离r＜r0时，实际表现的分子力为斥力，这个斥力随r的减小而迅速增大。(4)知道分子间的距离r＞r0时，实际表现的分子力为引力，这个引力随r的增大而减小。(5)了解r增大到什么数量级时，分子引力已很微弱，可忽略不计。(6)物理离不开生活，能用分子力解释日常生活中一些常见的现象。
能力目标 注重理论联系实际，勤思考，多分析，养成良好的学习习惯。
情感、态度与价值观 渗透物理学方法的教育。运用理想化方法，建立模型，简化计算和观察法在物理学中的重要性。
教学重点 分子间的作用力和分子间作用力的变化
教学难点 用分子动理论解释有关现象
教学方法 讨论探究法、分析法、归纳法。（2课时）
教学程序设计
教学过程及方法 环节一 明标自学
过程设计 二次备课
我们把一碗黄豆和一碗绿豆倒 ( http: / / www.21cnjy.com )在一个比较多盆里，搅和以后在分装在两个碗里，看看会出现什么情况？为什么？ 我们去一瓶酒精和一瓶矿泉水，然后把 ( http: / / www.21cnjy.com )它们倒进同一个比较大的容器里，之后再分装回刚才的两个瓶子里，看看有会出现什么情况？ 这个实验说明了什么？ 再来观察教材3页图7.1-3照片中的阴影部分表示什么？ 一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红 ( http: / / www.21cnjy.com )棕色二氧化氮气体的广口瓶上，中间用玻璃板隔开。然后抽去玻璃板，过一段时间可以发现，红棕色的二氧化氮气体运动到上面的瓶中去了，是上面的瓶中的气体运动变成了淡红棕色；上面的无色气体运动到下面去了，使下面的气体颜色变淡。最后发现两种气体混合在一起，上下两瓶气体的颜色变得均匀一致。这个实验说明了什么？ 酱油腌制过的鸡蛋可以变色，这说明 ，否则鸡蛋不会变色扩散现象和布朗运动不但说明 ，同时也说明 ，否则分子便不能运动了。【导读】仔细研读教材第8页，完成下列任务【导思】1、分子间虽然有空隙， ( http: / / www.21cnjy.com )大量分子却能聚集在一起形成固体或液体，说明 ；用力拉伸物体，物体内要产生反抗拉伸的力，就是因为 。【做一做】找两块纯净的铅压紧，之后我们要再把它们拉开可就相当困难了，这是为什么？2、分子间有引力，但分子间还是有空隙，说明他们没有能紧紧吸在一起，这说明 。 用力压缩物体，我们会感受到物体内要产生反抗压缩的力（弹力），这就是物体内 的宏观表现。3、研究表明，分子间同时存在着 ，他们的大小都跟分子间的距离有关。研读教材之后，请你把分子间的作用力与距离的关系图画在右面的虚线框里。【热点问题】①知道分子间的距离r＜r0时，实际表现的分子力为斥力，此斥力随r的减小而迅速增大；②知道分子间的距离r＞r0时，实际表现的分子力为引力，此引力随r的增大而减小。分子动理论的内容： ； 5、热学研究的两个方面是：一方面-----------；另一方面 6、统计规律的含义：7、举一些生活中的实例，说明统计规律的普遍性
教学过程及方法 环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展
过程设计 二次备课
1．分子之间有空隙扩散现象和布朗运动都表明分子永不停息地做无规则运动，同时也反映了分子间有空隙，否则分子便不能运动了。另外，以下事实也可以说明分子间是有空隙的。(1) 水和酒精混合后的总体积小于两者原来体积之和，说明液体分子之间有空隙。 (2) 气体很容易被压缩，说明气体分子间有空隙。(3)物体的热胀冷缩现象正是由于物体分子间的空隙增大或缩小而造成的，这是气体、液体和固体所共有的现象。还有很多例子，此处不再一一列举。说明：我们在前面估测分子大小 ( http: / / www.21cnjy.com )时，常常把固体或液体分子看做是一个挨一个紧密排列的，没有考虑分子之间的空隙。其实，那只是为了研究方便而假设的一种理想化的模型，真实的分子间是有空隙的。2．分子间的作用力深入的研究表明，两个相近的分子之 ( http: / / www.21cnjy.com )间同时存在着引力和斥力，实际表现出来的分子力即为两者的合力。为了便于理解，分子间作用力的合力可以用弹簧连接着的两个小球间的作用力来模拟：拉伸时表现为引力，压缩时表现为斥力。它们随分子间距离变化的情况可用图7．3–1表示。（１）分子间作用力的变化分子间引力和斥力的大小都跟分子间的距离有关：当分子间距离时(约为)，分子间的引力和斥力相互平衡，此时分子间的作用力为零。②当分子之间距离时，随着分子之间距离的减小引力和斥力同时增大，但斥力增大得更快一些，故斥力大于引力，此时分子之间的作用力表现为斥力(此时引力仍然存在)。③当分子之间距离时，随着分子之间距离的增大引力和斥力同时减小，但斥力减小得更快一些，故引力大于斥力，此时分子之间的作用力表现为引力(此时斥力仍然存在)。可见，分子之间的引力和斥力总是同时存在的，且当分子之间距离变化时，引力和斥力同时发生变化，只是斥力变化要更快一些。（２）解释现象 根据所学分子力的有关知识，结合 ( http: / / www.21cnjy.com )实际，勤于观察、善于思考，能解释一些实际现象。如固、液体难以被压缩，玻璃破碎难以复原，再如高温铸造、电焊、和面、胶粘物块等等，生活中这样的例子枚不胜举。３．分子动理论主要内容：物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在着引力和斥力。
环节四 当堂检测
例１　关于分子间的相互作用力的以下说法中，正确的是( )A．当分子间的距离r＝r0时，分子力为零，说明此时分子间不存在作用力B．当r＞r0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大，但引力比斥力增加得快，故分子力表现为引力C． r＜r0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大，但斥力比引力增加得快，故分子力表现为斥力D．当分子间的距离r＞10-9m时，分子间的作用力可以忽略不计答案：D。例２　两个分子从靠近的不能再近的位置开始，使 ( http: / / www.21cnjy.com )二者之间的距离逐渐增大，直到大于分子直径的10倍以上，这一过程中关于分子间的相互作用力的下述说法中正确的是（AD）A．分子间的引力和斥力都在减小B．分子间的斥力在减小，引力在增大C．分子间的作用力在逐渐减小D．分子间的作用力，先减小后增大，再减小到零一、选择题1．分子间相互作用力由两部分F引和F斥组成，则错误的是( )A．F引和F斥同时存在B．F引和F斥都随分子间距增大而减小C．分子力指F引和F斥的合力D．随分子间距增大，F斥减小，F引增大2．关于分子间相互作用力，以下说法正确的是( )A．分子间的相互作用力是由组成分子的原子内部的带电粒子间的相互作用而引起的B．温度越高，分子间的相互作用力就越大C．分子力实质上就是分子间的万有引力D．分子引力不等于分子斥力时，违背了牛顿第三定律3．有两个分子，设想它们之间相隔10 ( http: / / www.21cnjy.com )倍直径以上的距离，逐渐被压缩到不能再靠近的距离，在这过程中，下面关于分子力变化的说法正确的是( )A．分子间的斥力增大，引力变小B．分子间的斥力变小，引力变大C．分子间的斥力和引力都变大，只不过斥力比引力变大的快D．当分子间距离r＝r0时，引力和斥力均为零4．下面证明分子间存在引力和斥力的实验，哪个是错误的( )A．两块铅块压紧以后能连成一块，说明分子间存在引力B．一般固体、液体很难压缩，说明分子间存在着相互排斥力C．拉断一根绳子需要一定大小的拉力，说明分子间存在相互引力D．碎玻璃不能拼在一块，是由于分子间存在斥力5．下列现象可以说明分子之间有引力的是( )A．水和酒精混合后的体积小于两者原来体积之和B．用粉笔写字在黑板上留下字迹C．正、负电荷相互吸引 D．磁体吸引附近的小铁钉6．分子间同时存在引力和斥力，下列说法正确的是( )A．固体分子间的吸引力总是大于排斥力B．气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于吸引力C．分子间的吸引力和排斥力都随分子间距离的增大而减小D．分子间吸引力随分子间距离的增大而增大，而排斥力随距离的增大而减小7．把两块纯净的铅压紧后，它们会合成一块，而两块光滑的玻璃紧贴在一起，却不能合在一起，其原因是( )A．两块玻璃分子间距离太大 B．玻璃分子间不存在相互作用力C．铅分子运动较快 D．玻璃分子运动较缓慢88．两个分子甲和乙相距较远(此时它们分子之间的作用力可忽略)，设甲固定不动，乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的整个过程中，正确的是( )A．分子力总是对乙做正功 B．乙总是克服分子力做功C．先是乙克服分子力做功，然后分子力对乙做功D．先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功9．液体和固体很难被压缩，这是因为( )A．分子间斥力随分子间距离减小而剧增B．分子在不停地做无规则运动C．分子间没有空隙D．压缩时温度升高，产生膨胀
课堂小结 我们用事实说明了分子间是有空隙的。当分子间距离为时，分子力为零，但分子间仍然有引力和斥力，两者合力是零。分子力属于短程力。分子之间的作用力只存在于相近的分子之间，当分子之间的距离超过分子直径的10倍时，分子之间的作用力已经变得十分微弱，可以忽略不计了。
课后作业 整理导学案
板书设计 分子的热运动１．扩散现象2．布朗运动3．热运动及其特点
课堂反思
7．3–1多用电表的原理
授课年级 高二 课题 多用电表的原理 课程类型 新授课
课程导学目标 目标解读 1.了解欧姆表的内部结构和刻度特点。2.通过对欧姆表的讨论,进一步提高应用闭合电路的欧姆定律分析问题的能力,知道欧姆表测量电阻的原理。3.理解多用电表的基本结构,知道多用电表的测量功能。
学法指导
课程导学建议 重点难点 欧姆表和多用电表的制作原理。理解欧姆表和多用电表的制作原理。
教学建议 (1)通过实例分析,引导学生明确欧姆表的工作原理、内部结构。(2)多用电表是电流表、电压表、欧姆表共用 ( http: / / www.21cnjy.com )—个表头的较复杂的电表,通过引导学生把—个复杂电路分解成几个基本部分来认识多用电表。教学中要做好铺垫,以帮助学生理解。(3)让学生进行实际操作,学会正确测量电流、电压、电阻的方法,理解欧姆表的刻度的特点,掌握各种电表的读数方法。
课前准备 为每个小组准备一个多用电表
导 学 过 程 设 计
程序设计 学习内容 教师行为 学生行为 媒体运用
新课导入 创设情境 家电维修的师傅经常只利用一台 ( http: / / www.21cnjy.com )多用电表便能查出家电出现的多种故障,如电视机无图像、无声音,收音机收不到电台信号,洗衣机不转,等。多用电表可以进行哪些测量呢 带着这些问题我们一起学习本节课的内容。
第一层级 研读教材 确保每一位学生处于预习状态，要求在教材上划出重难点。 通读教材，作必要的标注，梳理出本节内容的大致知识体系。 PPT课件呈现学习目标
完成学案 巡视学生自主学习的进展，学生填写学案的情况。 尽可能多得独立完成学案内容，至少完成第一层级的内容。
结对交流 指导、倾听部分学生的交流，初步得出学生预习的效果情况。 就学案中教材诠释交流的内容与结对学习的同学交流。
第二层级(小组讨论小组展示补充质疑教师点评) 主题1：探究电流表能否改装为欧姆表 (1)电流表表头指针指0,此处所标电阻刻度值为∞。(2)电流刻度按R=(-150) Ω的规律转换为电阻的标度。注意让学生观察、思考，刻度转换注意小组讨论的效果。要充分利用学生教学生的作用。 研究本节教材中的例题,结合相关内容与图示(保持题中可变电阻R1=142 Ω不变),讨论下列问题。(1)若将A、B断路(即A、B间电阻无穷大),则电流表指针指向多少刻度的位置 此处所标电阻刻度值为多大 (2)如何将一个0~10 mA表盘的电流表转换成直接测量电阻的仪表。 实验板书口头表述
主题2：欧姆表原理 学生对欧姆表测电阻的完整电路要做到心中有数。教师要多注意学生有没有画电路图分析。 阅读教材相关内容并参考教材,回答下列问题。(1)欧姆表内部由哪些主要元件构成 它与电流表、电压表相比多出了哪个重要元件 (2)简述欧姆表测量原理,欧姆表的刻度是均匀的吗 为什么 板书口头表述
主题3：认识多用电表 学生能知道选择开关调到各位置有什么功能基本上就可以了，具体测量范围的大小可以不作要求。教师可以将多用电表的后盖打开给学生看看。 如图多量程多用电表 ( http: / / www.21cnjy.com )(1)选择开关 ( http: / / www.21cnjy.com )调到3或4位置上,把待测电阻接在A、B表笔之间测其电阻,电流是从哪个表笔流入 (2)为了保证表头中指针的偏转方向不变,用多用电表测量电压、电流时,应该把哪支表笔接在待测电路中电势较高的位置、把哪支表笔接在待测电路中电势较低的位置 实验口头表述
第三层级 基本检测 根据具体情况与部分同学交流,掌握学生的能力情况. 全体学生独立思考，独立完成，小组同学都完成后可交流讨论。 PPT课件
技能拓展 视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求 教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成 PPT课件
记录要点 教师可在学生完成后作点评 学生在相应的位置做笔记。 PPT课件
第四层级 知识总结 教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。 学生就本节所学做一个自我总结，之后可小组交流讨论。 PPT课件呈现
感悟收获 注意有代表性的收集一些学生的体会，以便有针对性地调整教学方法。 根据自己的感受如实填写。根据自己的思考找出解决方案。
课外拓展 多用电表的其他功能（测电流、电压和电阻之外的功能） PPT课件
板书设计 多用电表的原理
多用电表
欧姆表原理：闭合电路欧姆定律
构造：表盘、选择开关、指针定位螺丝、欧姆调零旋钮
功能：测电压、测电流、测电阻、测其他www.
动量守恒定律
★新课标要求
（一）知识与技能
理解动量的确切含义和表达式，会计算一维情况下的动量变化；
理解动量守恒定律的确切含义和表达式，知道定律的适用条件和适用范围；
（二）过程与方法
在理解动量守恒定律的确切含义的基础上正确区分内力和外力；
灵活运用动量守恒定律的不同表达式；
（三）情感、态度与价值观
培养逻辑思维能力，会应用动量守恒定律分析计算有关问题；
★教学重点
动量的概念和动量守恒定律的表达式
★教学难点
动量的变化和动量守恒的条件．
★教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：
投影片，多媒体辅助教学设备
★课时安排
1 课时
★教学过程
（一）引入新课
上节课的探究使我们看到，不论哪一种形式的碰撞，碰撞前后mυ的矢量和保持不变，因此mυ很可能具有特别的物理意义。
（二）进行新课
1．动量（momentum）及其变化
（1）动量的定义：物体的质量与速度的乘积，称为(物体的)动量。记为p=mv. 单位：kg·m/s读作“千克米每秒”。
理解要点：
①状态量：动量包含了“参与运动的物质”与“运动速度”两方面的信息，反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态，具有瞬时性。
师：大家知道，速度也是个状 ( http: / / www.21cnjy.com )态量，但它是个运动学概念，只反映运动的快慢和方向，而运动，归根结底是物质的运动，没有了物质便没有运动.显然地，动量包含了“参与运动的物质”和“运动速度”两方面的信息，更能从本质上揭示物体的运动状态，是一个动力学概念.
②相对性：这是由于速度与参考系的选择有关，通常以地球（即地面）为参考系。
③矢量性：动量的方向与速度方向一致。运算遵循矢量运算法则（平行四边形定则）。
师：综上所述：我们用动量来描述运动物 ( http: / / www.21cnjy.com )体所能产生的机械效果强弱以及这个效果发生的方向，动量的大小等于质量和速度的乘积，动量的方向与速度方向一致。
【例1（投影）】
关于动量的概念，下列说法正确的是;( )
A．动量大的物体惯性一定大
B．动量大的物体运动一定快
C．动量相同的物体运动方向一定相同
D．动量相同的物体速度小的惯性大
[解析] 物体的动量是由速度和质量两 ( http: / / www.21cnjy.com )个因素决定的。动量大的物体质量不一定大，惯性也不一定大，A错；同样，动量大的物体速度也不一定大，B也错；动量相同指动量的大小和方向均相同，而动量的方向就是物体运动的方向，故动量相同的物体运动方向一定相同，C对；动量相同的物体，速度小的质量大，惯性大，D也对。
[答案] CD
[点评] 动量是状态量，求动量时必须明确是哪一物体在哪一状态的动量。动量是矢量，它的方向与瞬时速度的方向相同
（2）动量的变化量：
定义：若运动物体在某一过程的始、末动量分别为p和p′，则称：△p= p′－p为物体在该过程中的动量变化。
强调指出：动量变化△p是矢量。方向与速度变化量△v相同。
一维情况下：Δp=mΔυ= mυ2- mυ1 矢量差
【例2（投影）】
一个质量是0.1kg的钢球 ( http: / / www.21cnjy.com )，以6m/s的速度水平向右运动，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，碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？
【学生讨论，自己完成。老师重点引导学生分析题意，分析物理情景，规范答题过程，详细过程见教材，解答略】
2．系统 内力和外力
【学生阅读讨论，什么是系统？什么是内力和外力？】
（1）系统：相互作用的物体组成系统。
（2）内力：系统内物体相互间的作用力
（3）外力：外物对系统内物体的作用力
〖教师对上述概念给予足够的解释，引发学生思考和讨论，加强理解〗
分析上节课两球碰撞得出的结论的条件：
两球碰撞时除了它们相互间的作用力（ ( http: / / www.21cnjy.com )系统的内力）外，还受到各自的重力和支持力的作用，使它们彼此平衡。气垫导轨与两滑块间的摩擦可以不计，所以说m1和m2系统不受外力，或说它们所受的合外力为零。
注意：内力和外力随系统的变化而变化。
3．动量守恒定律（law of conservation of momentum）
（1）内容：一个系统不受外力或者所受外力的和为零，这个系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。
（2）适用条件：系统不受外力或者所受外力的和为零
（3）公式：p1/+p2/=p1+p2即m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′
或Δp1=-Δp2或Δp总=0
（4）注意点：
① 研究对象：几个相互作用的物体组成的系统（如：碰撞）。
② 矢量性：以上表达式是矢量表达式，列式前应先规定正方向；
③ 同一性（即所用速度都是相对同一参考系、同一时刻而言的）
④ 条件：系统不受外力，或受合外力为0。要正确区分内力和外力；
条件的延伸：a.当F内＞＞F外时，系统动量可视为守恒；（如爆炸问题。）
b.若系统受到的合外力不为零，但在某个方向上的合外力为零，则这个方向的动量守恒。
例如：如图所示，斜面体A的质量为M，把它置于 ( http: / / www.21cnjy.com )光滑的水平面上，一质量为m的滑块B从斜面体A的顶部由静止滑下，与斜面体分离后以速度v在光滑的水平面上运动，在这一现象中，物块B沿斜面体A下滑时，A与B间的作用力(弹力和可能的摩擦力)都是内力，这些力不予考虑。但物块B还受到重力作用，这个力是A、B系统以外的物体的作用，是外力；物体A也受到重力和水平面的支持力作用，这两个力也不平衡(A受到重力、水平面支持力和B对它的弹力在竖直方向平衡)，故系统的合外力不为零。但系统在水平方向没有受到外力作用，因而在水平方向可应用动量守恒，当滑块在水平地面上向左运动时，斜面体将会向右运动，而且它们运动时的动量大小相等、方向相反，其总动量还是零。
（注重动量守恒定律与机械能守恒定律适用条件的区别）
【例3（投影）】在光滑水平面上A ( http: / / www.21cnjy.com )、B两小车中间有一弹簧，如图所示。用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态。将两小车及弹簧看做一个系统，下列说法中正确的是( )
A．两手同时放开后，系统总动量始终为零
B．先放开左手，再放开右手后，动量不守恒
C．先放开左手，再放开右手后，总动量向左
D．无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零
[解析] 在两手同时放 ( http: / / www.21cnjy.com )开后，水平方向无外力作用，只有弹簧的弹力(内力)，故动量守恒，即系统的总动量始终为零，A对；先放开左手，再放开右手后，是指两手对系统都无作用力之后的那一段时间，系统所受合外力也为零，即动量是守恒的，B错；先放开左手，系统就在右手作用下，产生向左的冲量，故有向左的动量，再放开右手后，系统的动量仍守恒，即此后的总动量向左，C对；其实，无论何时放开手，只要是两手都放开就满足动量守恒的条件，即系统的总动量保持不变。若同时放开，那么放手后系统的总动量就等于放手前的总动量，即为零；若两手先后放开，那么两手都放开后的总动量就与放开最后一只手后系统所具有的总动量相等，既不为零，D对。
[答案] ACD
[点评] 动量守恒定律都有一定的使用范围，在应用这一定律时，必修明确它的使用条件。
思考与讨论：
如图所示，子弹打进与固定于墙壁的 ( http: / / www.21cnjy.com )弹簧相连的木块，此系统从子弹开始入射木块到弹簧压缩到最短的过程中，子弹与木块作为一个系统动量是否守恒？说明理由。
分析：此题重在引导学生针对不同的对象（系统），对应不同的过程中，受力情况不同，总动量可能变化，可能守恒。
〖通过此题，让学生明白：在学习物 ( http: / / www.21cnjy.com )理的过程中，重要的一项基本功是正确恰当地选取研究对象、研究过程，根据实际情况选用对应的物理规律，不能生搬硬套。〗
（三）课堂小结
教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。
（四）作业：“问题与练习”2、3、4题
课后补充练习
1．一爆竹在空中的水平速度为υ，若由于 ( http: / / www.21cnjy.com )爆炸分裂成两块，质量分别为m1和m2，其中质量为m1的碎块以υ1速度向相反的方向运动，求另一块碎片的速度。
2．小车质量为200kg，车上有一质量为5 ( http: / / www.21cnjy.com )0kg的人。小车以5m/s的速度向东匀速行使，人以1m/s的速度向后跳离车子，求：人离开后车的速度。（5.6m/s）
3．质量为30kg的小孩以8m/s的水平速度跳上一辆静止在水平轨道上的平板车，已知平板车的质量为90kg，求小孩跳上车后他们共同的速度。
解：取小孩和平板车作为系统，由于整个系统所受合外为为零，所以系统动量守恒。
规定小孩初速度方向为正，则：
相互作用前：v1=8m/s，v2=0，
设小孩跳上车后他们共同的速度速度为v′，由动量守恒定律得
m1v1=(m1+m2) v′
解得 v′==2m/s，
数值大于零，表明速度方向与所取正方向一致。
A
B波长 频率和波速
教学目标?
一、知识目标?
1.理解波长、频率和波速的物理意义.?
2.理解波长、频率和波速之间的关系.?
二、能力目标?
1.能够在波的图象中找到波长.?
2.学会运用波长、频率和波速之间的关系进行计算和分析问题.?
三、德育目标?
通过对波的多解性问题的讨论，使学生知道解决问题时要全面分析.?
教学重点?
1.知道在波的图象中求波长.?
2.理解波长、频率和波速的物理意义以及它们之间的关系.?
3.学会用波长、频率和波速之间的关系进行计算和分析问题.?
教学难点?
用波长、频率和波速之间的关系求解波的多解问题.?
教学方法?
实验、讨论、讲解、练习、电教法.?
教学过程?
首先出示本节课的学习目标：?
1.知道波长、频率的含义.?
2.知道如何由质点的振动情况，波的传播情况确定波长.?
3.掌握波长、频率和波速的关系式，并能应用解答有关问题.?
4.知道波速由介质本身决定.?
一、引入?
1.出示思考题：?
①什么叫质点振动的周期？?
②什么是质点振动的频率？?
③机械波形成时，波源处质点的振动为什么会引起后边的质点振动？?
二、新课教学?
(一)波长：?
展示下列过程：
注意：在制作时，把1和13做 ( http: / / www.21cnjy.com )成相同颜色的，例如红色，把7做成另一种颜色的，为了能够使学生正确理解波长的概念，制作时，可多展示一些质点，例如可展示到形成二个或三个完整波形的所有质点.?
下边我们以形成两个完整波形的质点进行说明：?
1.分别观察质点1的起振方向如何？?
2.当质点1振动T, ,T,T,T,T,T,2T时，质点1的振动形式传到了哪些质点？
3.仔细观察质点1和质点13、质点25的振动状态(包括速度的方向及位移)，有什么关系？
学生观察后，讨论总结，得到：?
1.中质点1的起振方向向上；
2.经过T，质点的振动形式传到了质点4，经传到了质点7，经T传到了质点10，经T传到了质点13；?
3.质点1、13、25的速度方向及相对各自平衡位置的位移总是相等的.?
［教师讲解］?
在波的传播过程中，有一些质点，在振动中的任何时刻，对平衡位置的位移大小和方向都是相等的.?
［板书］在波动中，对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离，叫做波长.
通常用λ来表示波长.?
如图所示：?
1.ah、hm、cj、gl、bi间的距离为多大？?
2.am间距离是一个波长吗？?
3.bd间距离是一个波长吗？?
［师生总结］?
1.相距一个(或整数)个波长的质点的振动位移有什么关系？它们的振动速度的大小和方向有什么关系？?
→相距一个(或整数个)波长的两个质点的 ( http: / / www.21cnjy.com )振动位移在任何时刻都相等，而且振动速度的大小和方向也相同，也就是说：相距一个(或整数个)波长的两个质点在任何时刻振动状态都相同.?
2.对于横波，相邻的波峰与波峰或波谷与波谷之间的距离和波长之间有什么关系.?
→对于横波，相邻的两个波峰或相邻的两个波谷之间的距离等于波长.?
3.对于纵波，相邻的两个密部中央或相邻的两个疏部中央之间的距离与波长之间有什么关系.?
→对于纵波，相邻的两个密部中央或相邻的两个疏部中央之间的距离等于一个波长.?
［关于波长的强化训练］?
下图所示是一列简谐波在某一时刻的波形图象，下列说法中正确的是?
A.质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同的?
B.质点B、F在振动过程中位移总是相等的?
C.质点D、H的平衡位置间的距离是一个波长?
D.质点A、I在振动过程中位移总是相同的，它们的平衡位置间的距离是一个波长.?
(二)频率?
在波动中，各个质点的周期和频率有什么关系？与波源的周期和频率有什么关系？?
在课本图10—5中，质点1产生的振动，经过多长时间传到质点13？?
质点1与质点13之间的距离与波长有什么关系？?
［推理归纳］?
由上述思考题，我们可以得到：?
1.波的周期和频率也就是波源的周期和频率、波源做一次全振动，在介质中正好形成一个完整的波形，所以波的频率反映了每秒内形成完全波的个数.?
2.在一个周期的时间内，振动在介质中传播一个波长.?
3.在n个周期的时间内，振动在介质中传播的距离等于n个波长.?
［分析］?
由于在n个周期的时间内， 振动在介质内传播的距离等于n个波长.?
所以波的传播速度为:.?
(三)波速?
1.教师：振动在介质中传播的速度，叫做波速.?
2.总结波速的求解公式：?
3.阅读课文，回答下列问题：?
①波的频率与什么有关？?
②波速与什么有关？?
③波速与质点的振动速度有什么不同？?
4.学生讨论后，回答，教师总结：?
①波的频率仅由波源决定，与介质无关.?
②波速仅由介质性质决定，与波的频率、质点的振幅无关.?
③波速与质点振动速度的区别.?
波速是振动形式匀速传播出去的 ( http: / / www.21cnjy.com )速度，始终沿着波的传播方向，在同一介质中大小保持不变；?质点振动速度是质点在平衡位置附近做振动的速度，大小、方向均随时间改变.?
三、小结?
四、作业?www.
焦耳定律
一、教材分析
焦耳定律是重要的物理定律，它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，本节在电学中是重要的概念之一。
二、教学目标
（一）知识与技能
1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。
2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。
3、知道电功率和热功率的区别和联系。
（二）过程与方法
通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。
（三）情感、态度与价值观
通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。
三、教学重点难点
【教学重点】电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。
【教学难点】电功率和热功率的区别和联系。
四、学情分析
学生学好这节知识是非常必要的， A ( http: / / www.21cnjy.com ).重点：理解电功和电功率和焦耳定律。B.难点：帮助学生认识电流做功和电流通过导体产生热量之间的区别和联系是本节的教学难点，防止学生乱套用公式。C.关键：本节的教学关键是做好通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验。在得出了焦耳定律以后介绍焦耳定律公式及其在生活、生产上的应用
五、教学方法
等效法、类比法、比较法、实验法
六、课前准备
灯泡（36 V，18 W）、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影片、玩具小电机
七、课时安排
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
教师：用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况。
学生：（1）电灯把电能转化成内能和光能；
（2）电炉把电能转化成内能；
（3）电动机把电能转化成机械能；
（4）电解槽把电能转化成化学能。
教师：用电器把电能转化成其他形式 ( http: / / www.21cnjy.com )能的过程，就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢？本节课我们学习关于电功和电功率的知识。
（三）合作探究、精讲点播
1、电功和电功率
教师：请同学们思考下列问题
（1）电场力的功的定义式是什么
（2）电流的定义式是什么
学生：（1）电场力的功的定义式W=qU
（2）电流的定义式I=
教师：投影教材图2.5-1（如图所示）
如图所示，一段电路两端的电压为U，由于 ( http: / / www.21cnjy.com )这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少
学生：在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。
教师：这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功？
学生：在这一过程中，电场力做的功W=qU=IUt
教师：在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。
电功：
（1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功.
（2）定义式：W=UIT
教师：电功的定义式用语言如何表述？
学生：电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U，电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。
教师：请同学们说出电功的单位有哪些？
学生：（1）在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J.
（2）电功的常用单位有：千瓦时，俗称“度”，符号是kW·h.
教师：1 kW·h的物理意义是什么？1 kW·h等于多少焦？
学生：1 kW·h表示功率为1 kW的用电器正常工作1 h所消耗的电能。
1 kW·h=1000 W×3600 s=3.6×106 J
说明：使用电功的定义式计算时，要注意电压U的单位用V，电流I的单位用A，通电时间t的单位用s，求出的电功W的单位就是J。
教师：在相同的时间里，电流通过不同用电器所做的功一般不同。例如，在相同时间里，
电流通过电力机车的电动机所做的功要 ( http: / / www.21cnjy.com )显著大于通过电风扇的电动机所做的功。电流做功不仅有多少，而且还有快慢，为了描述电流做功的快慢，引入电功率的概念。
（1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P表示电功率。
（2）定义式：P==IU
（3）单位：瓦（W）、千瓦（kW）
［说明］电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快，但做功不一定多；电流做功慢，但做功不一定少。
教师：在力学中我们讲功率时有平均功率和瞬时功率之分，电功率有无平均功率和瞬时功率之分呢？
学生分组讨论。
师生共同总结：
（1）利用P=计算出的功率是时间t内的平均功率。
（2）利用P=IU计算时，若U是某一时刻的电压，I是这一时刻的电流，则P=IU就是该时刻的瞬时功率。
教师：为什么课本没提这一点呢？
学生讨论，教师启发、引导：
这一章我们研究的是恒定电流，用电器的 ( http: / / www.21cnjy.com )构造一定，通过的电流为恒定电流，则用电器两端的电压必是定值，所以U和I的乘积P不随时间变化，也就是说瞬时功率与平均功率总是相等的，故没有必要分什么平均功率和瞬时功率了。
［说明］利用电功率的公式P=IU计算时，电压U的单位用V，电流I的单位用A，电功率P的单位就是W。
2、焦耳定律
教师：电流做功，消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能，于是导体发热。
设在一段电路中只有纯电阻元件，其电阻为R，通过的电流为I，试计算在时间t内电流通过此电阻产生的热量Q。
学生：求解产生的热量Q。
解：据欧姆定律加在电阻元件两端的电压U=IR
在时间t内电场力对电阻元件所做的功为W=IUt=I2Rt
由于电路中只有纯电阻元件，故电流所做的功W等于电热Q。
产生的热量为
Q=I2Rt
教师指出：这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的，叫焦耳定律，同学们在初中已经学过了。
学生活动：总结热功率的定义、定义式及单位。
热功率：
（1）定义：单位时间内发热的功率叫做热功率。
（2）定义式：P热==I2R
（3）单位：瓦（W）
［演示实验］研究电功率与热功率的区别和联系。
（投影）实验电路图和实验内容：
取一个玩具小电机，其内阻R=1.0 Ω，把它接在如图所示的电路中。
（1）先夹住电动机轴，闭合电键，电机不 ( http: / / www.21cnjy.com )转。调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为0.50 V，记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。
（2）再松开夹子，使小电 ( http: / / www.21cnjy.com )机转动，调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为2.0 V（此电压为小电机的额定电压），记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。
［实验结果］
（1）电机不转时，U=0.50 V，I=0.50 A，
P电=UI=0.50×0.50 W=0.25 W
P热=I2R=0.502×1.0 W=0.25 W
P电=P热
（2）电机转动时，U=2.0 V，I=0.40 A，
P电=UI=2.0×0.40 W=0.80 W
P热=I2R=0.402×1.0 W=0.16 W
P电＞P热
学生：分组讨论上述实验结果，总结电功率与热功率的区别和联系。
师生共同活动：总结：
（1）电功率与热功率的区别
电功率是指输入某段电路的全部功率或在这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压U和通过的电流I的乘积。
热功率是在某段电路上因发热而消耗的功率，决定于通过这段电路的电流的平方I2和电阻R的乘积。
（2）电功率与热功率的联系
若在电路中只有电阻元件时，电功率与热功率数值相等。即P热=P电
教师指出：上述实验中，电机不转时，小电机就相当于纯电阻。
若电路中有电动机或电解槽时，电路消耗的电功率绝大部分转化为机械能或化学能，只有一少部分转化为内能，这时电功率大于热功率，即P电＞P热。
教师指出：上述实验中，电机转动时，电机消耗的电功率，其中有一部分转化为机械能，有一部分转化为内能，故P电＞P热。
教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
（四）反思总结、当堂检测
（五）发导学案、布置作业
课后作业： 2、3、4、5
九、板书设计
1、电功和电功率
（1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功.
（2）定义式：W=UIT
2、焦耳定律
（1）定义：单位时间内发热的功率叫做热功率。
（2）定义式：P热==I2R
（3）单位：瓦（W）
十、教学反思
教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。
（四）实例探究
☆求两点间的电势差
【例1】不考虑温度对电阻的影响，对一个“220V，40W”的灯泡，下列说法正确的是
A.接在110 V的电路上时的功率为20 W
B.接在110 V的电路上时的功率为10 W
C.接在440 V的电路上时的功率为160W
D.接在220 V的电路上时的功率为40 W
解析：正确选项为BD。
（法一）由得灯泡的电阻Ω＝1210Ω
∴电压为110V时， W=10 W
电压为440V时，超过灯炮的额定电压一倍，故灯泡烧坏，P=0.
（法二）由。可知R一定时，P∝U2，
∴当U=110V=，P=P额/4=10 W
说明：灯泡是我们常用的用电器，解题 ( http: / / www.21cnjy.com )时一般不考虑温度对其电阻的影响。用电器的标称值，指其额定值，即用电器在正常工作时的电压、功率以及电流值，由P额=U额·I额可知，P、U、I有同时达到、同时超过、同时不满足的特点。
【例2】一直流电动机线圈 ( http: / / www.21cnjy.com )内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为0.3A。松开转轴，在线圈两端加电压为2 V时，电流为0.8 A，电动机正常工作。求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少 电动机的机械功率是多少
( http: / / www.21cnjy.com )【例3】潮汐发电是利用涨落潮的水位差来工作的，潮差越大，海水流量越大，发电功率也越大。我国潮汐能的可供开发的总装机量为3.6×１０7 kW。1980年8月，在浙江江厦建成第一座潮汐电站，装机量为3×103 kW，平均年发电量为1.7×107 kW·h，其规模居世界第二位。
试根据上文中给出的数据，计算我国建造的江厦潮汐电站平均每天满负荷工作几
小时
（2）设江厦潮汐电站涨潮和落潮时的平均潮差为6 m，计算每次涨潮时流量是多大 （设潮汐电站的总能量转换效率为50%）
解析：（1）江厦潮汐电站功率为3×103 kW，年发电量为1.07×１０7 kW·h，由公式W=Pt可算出每天满负荷工作的时间为
s=9.8 h
（2）由文中给出数据及每天涨、落潮的次数可知，平均每次的发电量为
J
因为
所以每次涨潮的平均流量为
m3/次
说明：本题涉及到潮汐这种自然现象，涨潮和落潮时均有水流的机械能转化为电能。
【例4】如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r=0.6Ω，R=10Ω，U=160 V，电压表的读数为110 V，求
（1）通过电动机的电流是多少？
（2）输入到电动机的电功率是多少？
（3）在电动机中发热的功率是多少？
（4）电动机工作1 h所产生的热量是多少？
( http: / / www.21cnjy.com )时，不能用电动机两端的电压除以电动机的内阻。
通过计算发现，电动机消耗的电功率远大于电动机的热功率。www.
全反射
教学课题 全反射 备课时间
教学课型 新课 课时 1 课时 授课时间
教学目标 知识目标 (1)理解光的全反射现象；(2)掌握临界角的概念和发生全反射的条件；(3)了解全反射现象的应用．
能力目标 通过观察演示实验，理解光的全反射 ( http: / / www.21cnjy.com )现象，概括出发生全反射的条件，培养学生的观察、概括能力；通过观察演示实验引起学生思维海洋中的波澜，培养学生透过现象分析本质的方法、能力．
德育目标 渗透学生爱科学的教育，培养学生 ( http: / / www.21cnjy.com )学科学、爱科学、用科学的习惯，生活中的物理现象很多，能否用科学的理论来解释它，更科学的应用生活中常见的仪器、物品．
教学重点 重点是掌握临界角的概念和发生全反射的 ( http: / / www.21cnjy.com )条件，折射角等于90°时的入射角叫做临界角，当光线从光密介质射到它与光疏介质的界面上时，如果入射角等于或大于临界角就发生全反射现象．
教学难点 全反射的应用，对全反射现象的解释．光 ( http: / / www.21cnjy.com )导纤维、自行车的尾灯是利用了全反射现象制成的；海市蜃楼、沙漠里的蜃景也是由于全反射的原因而呈现的自然现象．
教学方法 引导探究
教学手段 实验与计算机相结合
教学用具 1．全反射现象演示仪，接线板，烟雾发生器，火柴，产生烟雾的烟雾源，半圆柱透明玻璃(半圆柱透镜)，弯曲的细玻璃棒(或光导纤维)．2．烧杯，水，蜡烛，火柴，试管夹、镀铬的光亮铁球(可夹在试管夹上)．3．自行车尾灯(破碎且内部较完整)．4．直尺．
教学环节
导 言 演示Ⅰ将光亮铁球出示给学生看，在阳光下很刺眼 ( http: / / www.21cnjy.com )，将光亮铁球夹在试管夹上，放在点燃蜡烛上熏黑，将试管夹和铁球置于烛焰的内焰进行熏制，一定要全部熏黑，再让学生观察．然后将熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中，现象发生了，放在水中的铁球变得比在阳光下更亮．好奇的学生误认为是水泡掉了铁球上黑色物，当老师把试管夹从水中取出时，发现熏黑的铁球依然如故，再将其再放入水中时，出现的现象和前述一样，学生大惑不解，让学生带着这个疑问开始学习新的知识——全反射现象．
新课教学 1．全反射现象．光传播到两种介质的界面上时，通常要同时 ( http: / / www.21cnjy.com )发生反射和折射现象，若满足了某种条件，光线不再发生折射现象，而全部返回到原介质中传播的现象叫全反射现象．那么满足什么条件就可以产生全反射现象呢？2．发生全反射现象的条件．(1)光密介质和光疏介质．对于两种介质来说，光在其中传播 ( http: / / www.21cnjy.com )速度较小的介质，即绝对折射率较大的介质，叫光密介质，而光在其中传播速度较大的介质，即绝对折射率较小的介质叫光疏介质，光疏介质和光密介质是相对的．例如：水、空气和玻璃三种物质相比较，水对空气来说是光密介质，而水对玻璃来说是光疏介质，根据折射定律可知，光线由光疏介质射入光密介质时(例如由空气射入水)，折射角小于入射角；光线由光密介质射入光疏介质(例如由水射入空气)，折射角大于入射角．既然光线由光密介质射入光疏介质时，折射角 ( http: / / www.21cnjy.com )大于入射角，由此可以预料，当入射角增大到一定程度时，折射角就会增大到90°，如果入射角再增大，会出现什么情况呢？演示Ⅱ将半圆柱透镜的半圆一侧靠近激光光源一 ( http: / / www.21cnjy.com )侧，使直平面垂直光源与半圆柱透镜中心的连线，点燃烟雾发生器中的烟雾源置于激光演示仪中，将接线板接通电源，打开激光器的开关．一束激光垂直于半圆柱透镜的直平面入射，让学生观察．我们研究光从半圆柱透镜射出的光线的偏折情况，此时入射角0°，折射角亦为零度，即沿直线透出，当入射角增大一些时，此时，会有微弱的反射光线和较强的折射光线，同时可观察出反射角等于入射角，折射角大于入射角，随着入射角的逐渐增大，反射光线就越来越强，而折射光线越来越弱，当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线．这种现象叫做全反射．(2)临界角C．折射角等于9 ( http: / / www.21cnjy.com )0°时的入射角叫做临界角，用符号C表示．光从折射率为n的某种介质射到空气(或真空)时的临界角C就是折射角等于90°时的入射角，根据折射定律可得： ( http: / / www.21cnjy.com )(3)发生全反射的条件．①光从光密介质进入光疏介质；②入射角等于或大于临界角．3．对全反射现象的解释．(1)引入新课的演示实验Ⅰ．被蜡烛熏黑的光 ( http: / / www.21cnjy.com )亮铁球外表面附着一层未燃烧完全的碳蜡混和物，对水来说是不浸润的，当该球从空气进入水中时，在其外表面上会形成一层很薄的空气膜，当有光线透过水照射到水和空气界面上时，会发生全反射现象，而正对小球看过去会出现一些较暗的区域，这是入射角小于临界角的区域，明白了这个道理再来看这个实验，学生会有另一番感受．(2)让学生观察自行车尾灯．用灯光 ( http: / / www.21cnjy.com )来照射尾灯时，尾灯很亮，也是利用全反射现象制成的仪器．在讲完全反射棱镜再来体会它的原理就更清楚了．可先让学生观察自行车尾灯内部的结构，回想在夜间看到的现象．引导学生注意生活中的物理现象，用科学知识来解释它，从而更好的利用它们为人类服务．(3)用激光演示仪的激光光源演示光导纤维传播光的现象，或用弯曲的细玻璃棒进行演示，配合作图来解释现象：从细玻璃棒一端射进棒内的光线，在棒的内壁多次发生全反射，沿着锯齿形路线由棒的另一端传了出来，玻璃棒就像一个能传光的管子一样．实际用的光导纤维是非常细的特 ( http: / / www.21cnjy.com )制玻璃丝，直径只有几μm到100μm左右，而且是由内心和外套两层组成的，光线在内心外套的界面上发生全反射，如果把光导纤维聚集成束，使其两端纤维排列的相对位置相同，这样的纤维就可以传递图像．(4)让学生阅读大气中的光现象——蒙气差，海市蜃楼，沙漠里的蜃景．
小 结 1．全反射现象是非常重要的光学现象之一 ( http: / / www.21cnjy.com )，产生全反射现象的条件是：①光从光密介质射到它与光疏介质的界面上，②入射角等于或大于临界角．这两个条件都是必要条件，两个条件都满足就组成了发生全反射的充要条件．2．全反射的应用在实际生活中是非常多的．在 ( http: / / www.21cnjy.com )用全反射的知识解释时，特别要注意是否满足两个条件．回答这类问题要注意逻辑推理，一般是依据条件要叙述清楚，根据要给充分，结论要简明．3．为了给后面全反射棱镜的学习打基础．临界角是几何光学中一个非常重要的概念，但在高中阶段不深入讨论临界的情况．《划时代的发现》
一、课时安排
1课时
二、教材分析
1820年奥斯特发现电流的 ( http: / / www.21cnjy.com )磁效应，使整个科学界受到了极大的震动，这一发现揭示了长期以来认为性质不同的电现象与磁现象之间的联系，法拉第赞扬道：“它突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。” 法拉第坚信：磁与电之间也应该有类似的“感应”。 法拉第于1821年提出“由磁产生电”的大胆设想，并开始了十年艰苦的探索。 在这十年中，他失败了，再探索，再失败，再探索．．．．终于于1831年取得了成功！法拉第发现的电磁感应使人们对电和磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生，为电磁学的发展作出了重大贡献。因此这节课是在课堂教学中对学生进行科学方法和科学精神教育的好素材。
三、教学目标
（一）知识与技能
1.学习电流的磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史；
2.学习电磁感应、感应电流的定义，理解产生感应电流的条件。
（二）过程与方法
1.通过阅读使学生掌握自然现象之间是相互联系和相互转化的；
2.通过学习了解科学家们在探究过程中的失败和贡献，从中学习科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。
（三）情感、态度与价值观
1.领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。
2.以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。
四、教学重难点
1.教学重点：体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神。
2. 教学难点：感悟科学发展的历程，体验科学家的科学探究方法与研究思路。
五、教学方法
1．讲授法：教师讲授奥斯特发现电磁感应现象的历史背景；
2．问题探究法：教师组织有效的问题引导学生探究；
六、教学过程
（一）请你回忆
1.在初中物理学习中，你做过的哪些实验说明电现象与磁现象之间是有联系的？
2.通过初中物理的学习，你认为电路中产生感应电流的条件是什么？
（二）探究新知
（1）奥斯特梦圆“电生磁”
（课件演示电流的磁效应）
学生活动：在以下问题的引导下，请你阅读教材中有关奥斯特发现电流磁效应的内容，思考并回答：
问题1：奥斯特寻找电与磁的联系之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？
（①19世纪20年代之前 ( http: / / www.21cnjy.com )，电和磁的研究始终独立地发展着。②18世纪中叶，人们发现雷电能使刀叉、钢针磁化等现象，但包括库仑在内的众多物理学家仍然认为电和磁是互不相关的。③18世纪末，人们开始思考不同自然现象之间的联系。哲学家康德提出了各种自然现象之间相互联系和相互转化的思想。④奥斯特坚信电与磁之间可能存在着某种联系。）
问题2：奥斯特在什么思想的启发下，发现了电流的磁效应的？
（哲学家康德提出了各种自然现象之间相互联系和相互转化的思想。）
问题3：1803年奥斯特总结了一句话内容是什么？
（“人们的物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及人们所知道的任何其他现象的零散的罗列，人们将把整个宇宙容纳在一个体系中。” ）
问题4：1820年4月，奥斯特意外发现了什么？
（奥斯特在1820年4月的一 ( http: / / www.21cnjy.com )次演讲中，碰巧在南北方向的导线下面放置了一枚小磁针。当电源接通时，小磁针发生了转动。说明电流对小磁针产生了作用，证明电流在其周围产生了磁场。这就是发现电流磁效应的过程。）
问题5：电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。
（电流磁效应的发现揭示了电 ( http: / / www.21cnjy.com )现象和磁现象之间存在的某种联系。奥斯特的思维和实践突破了人类对电与磁认识的局限性。电流磁效应的发现引发了科学认识领域的思考，推动了电磁学的发展。）
（2）法拉第心系“磁生电”
（课件演示电磁感应现象）
学生活动：引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容，并回答以下问题：
问题1：奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的思考？法拉第持怎样的观点？
（引发了对称性的思考：既然电流能够引起磁针的 ( http: / / www.21cnjy.com )运动，那么为什么不能用磁铁使导线中产生电流呢？法拉第认为，既然奥斯特的实验表明有电流就会有磁场，那么有了磁场就一定会有电流。）
问题2：法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？
（法拉第的研究并不是一帆风顺的。经 ( http: / / www.21cnjy.com )历了好多次失败，但法拉第始终没有放弃。直到 1831年8月29日，他苦苦寻找了10年之久的“磁生电“的效应终于被发现了。）
问题3：法拉第在1822年12月、1825年11月、1828年4月作过三次集中的实验研究均以失败告终，失败的原因是什么？
（法拉第认为，既然奥斯特的实验表明有电流就有磁场，那么有了磁场就应该有电流。他在实验中用的都是恒定电流产生的磁场。）
问题4：史料记载“1831年8月29日这一天 ( http: / / www.21cnjy.com )，法拉第在接通电池的一刹那，偶然看到检流计指针动了一下，接着便回到了原位，然后就一直停住不动……”法拉第因此发现了电磁感应现象。又有史料记载“瑞士物理学家科拉顿设计了一个利用磁铁在闭合线圈中获取电流的实验：将一块磁铁在螺线管中移动，使导线中产生感应电流。为了排除磁铁移动对检流计指针偏转的影响，他把检流计放到隔壁房间中去，用长导线把检流计和螺线管连接起来。实验开始了，科拉顿把磁铁插到线圈中去以后，就跑到隔壁房间中去，但他十分痛心地看到检流计的小磁针静止在原位。”科拉顿没能发现电磁感应现象，请你分析一下，科拉顿没能看到电磁感应现象的原因是什么？
（因为电磁感应现象是在变化或运动的过程中出现的，当科拉顿赶到隔壁房间去时，检流计指针针已经动过了，所以他没能看到电磁感应现象。）
问题5：法拉第经过10年的努力终 ( http: / / www.21cnjy.com )于发现了利用磁场产生电流的途径，认识到必须在变化、运动的过程中才能利用磁场产生电流。法拉第当时归纳出五种情形，请说出这五种情形各是什么？
（变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。它们都与变化和运动有关。）
问题6：什么是电磁感应？什么是感应电流？
（利用磁场产生电流的现象，叫电磁感应现象。所获得的电流叫感应电流，也叫感生电流。）
问题7：通过学习你从奥斯特、法拉第等科学家身上学到了什么？
（坚定信念和执著追求，正确的指导思想，勇敢地面对失败，成功属于坚持不懈的有心人，不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。）
（三）拓展知识
学生活动：请你阅读教材栏目“科学足迹”，体会科学家们不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志，学习科学家们的人格魅力。
（四）活学活用
1.奥斯特实验要有明显的效果，通电导线必须____________放置。
2.1831年8月29日， ( http: / / www.21cnjy.com )____________发现了电磁现象；把两个线圈绕在同一个铁环上，一个绕圈接到____________，另一个线圈接入____________，在给一个线圈____________或____________的瞬间，发现了另一个线圈中也出现了____________.
3.恒定的匀强磁场中有一个圆形闭合线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，穿过线圈的磁通量发生了变化（ ）
A.线圈沿自身所在的平面做匀速运动；B.线圈沿自身所在的平面做加速运动；
C.线圈绕任一直径做匀速转动； D.线圈绕任一直径做变速转动。
（五）课堂小结
学生活动：请你小结本节课的内容
七、板书设计
八、教学反思
本课的教学，把科学史与学生现实相结合，以科 ( http: / / www.21cnjy.com )学家研究时的迷失与最后的成功为主线，以物理知识及其历史进程中所蕴含的科学思维方法为基础，运用科学史情景进行探究教学，借鉴历史的发现过程，采用教师讲授科学家的艰辛和引导阅读教材或者史料以及活动相结合的形式，以问题为主线，以“问题解决”为基石，使学生在解决问题的过程中掌握知识，形成自主学习能力。把教师讲授知识变为学生自主探究学习，让学生感悟科学发展的历程，体验他们研究的思路与方法，培养学生的科学方法和科学精神。
划时代的发现
感应电流
奥斯特梦圆 “电生磁”
法拉第心系“磁生电”
电磁感应现象
法拉第的发现
电流磁效应发现的意义
电流磁效应
奥斯特的意外发现
哲学思想对人们认识的指导《法拉第电磁感应定律》教学设计
　　一、设计思想

　　法拉第电磁感应定律是电磁学的核 ( http: / / www.21cnjy.com )心内容。从知识发展来看，它既与电场、磁场和稳恒电流有紧密联系，又是后面学习交流电、电磁振荡和电磁波的基础。它既是本章的教学重点，也是教学难点。

　　在学习本节内容之前，学生已 ( http: / / www.21cnjy.com )经掌握了恒定电流、电磁感应现象和磁通量的相关知识，并且也知道了变化量和变化率的概念。学生已经具备了很强的实验操作能力，而且本节课的实验也是上节课所演示过的，只不过研究的侧重点不同。因此，有条件的学校可将本节课的演示实验改为学生分组实验。另外，学生对物理学的研究方法已有较为深刻的认识，在自主学习、合作探究等方面的能力有了较高的水平。

　　本节课的重点法拉第电磁感应定律的建立过程，设计中采用了让学生自己设计方案，自己动手做实验，思考讨论，教师引导找出规律的方法，使学生能够深刻理解法拉第电磁感应定律的建立过程。对于公式，让学生自己根据法拉第电磁感应定律，动手推导，使学生深刻理解。

　　本节课的难点是对、、物理意义的理解，在难点的突破上，采用了类比的方法。把、、、E和υ、Δυ、、a类比起来，使学生更容易理解、、和E之间的联系。

　　二、教学目标

　　（一）知识和能力目标

　　1．知道感应电动势的概念，会区分Φ、ΔΦ、的物理意义。

　　2．理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式，并能应用解答有关问题。

　　3．知道公式的推导过程及适用条件，并能应用解答有关问题。

　　4．通过学生对实验的操作、观察、分析，找出规律，培养学生的动手操作能力，观察、分析、总结规律的能力。

　　（二）过程与方法目标

　　1．教师通过类比法引入感应电动势，通过演示实验，指导学生观察分析，总结规律。

　　2．学生积极思考认真比较，理解感应电动势的存在，通过观察实验现象的分析讨论，总结影响感应电动势大小的因素。

　　（三）情感、态度、价值观目标

　　1．通过学生之间的讨论、交流与协作探究，培养学生之间的团队合作精神。

　　2．让学生在探究过程中体验解决问题的成功喜悦，增进学生学习物理的情感。

　　三、教学重点

　　法拉第电磁感应定律的建立过程以及对公式Ｅ＝、的理解。

　　四、教学难点

　　对Φ、ΔΦ、物理意义的理解。

　　五、教学准备

　　准备实验仪器：电流计、蹄形磁铁、螺线管、铁芯、学生电源、变阻器、开关、导线若干。（若为分组实验，应准备若干组器材）

　　六、教学过程

　　（一）引入新课

　　教师和学生一起回顾第一 ( http: / / www.21cnjy.com )节中的三个实验。在这三个实验中，闭合电路中都产生了感应电流，则电路中必须要有电源，电源提供了电动势，从而产生电流。在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。那么感应电动势的大小跟哪些因素有关呢？本节课我们就来共同研究这个问题。

　　（二）讲授新课

　　＊ 感应电动势

　　电源能够产生电动势，那么在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。

　　学生思考讨论：如下图所示的三个实验中，分别是哪部分相当于电源？

　　
图1　　　　　　　　　　　　　　图2　　　　　　　　　　　　　　图3

　　图1中电源是导体棒AB，图2中电源是螺线管B，图3中电源也是螺线管B。

　　学生思考讨论：产生感应电流的闭合电路断开，还有没有感应电动势？

　　引导学生：电路断开就相当于接入一个阻值无穷大的电阻，电流为零，但是依然有电动势。

　　教师总结：可见，感应电动势才是电磁感应现象的本质，电磁感应现象重要的是看感应电动势的有无。

　　下面我们就来共同研究感应电动势的大小跟哪些因素有关。

　　学生探究活动：如何通过上图所示的三个实验来研究影响感应电动势的大小因素呢？

　　引导学生：对于闭合电路电阻是一定的 ( http: / / www.21cnjy.com )，可以通过电流表指针偏转的角度大小来确定电路中感应电流的大小，从而确定感应电动势的大小。如何改变电路中电流的大小？

　　学生设计的可能方案如下：

　　1．如图1所示电路，通过改变导体棒做切割磁感线运动的速度大小，来研究影响感应电动势大小的因素。

　　2．如图2所示电路，通过改变条形磁铁插入和拔出螺线管的速度大小，来研究影响感应电动势大小的因素。

　　3．如图3所示电路，通过改变滑动变阻器滑片移动的速度大小，来研究影响感应电动势大小的因素。

　　安排学生分组实验（为了节 ( http: / / www.21cnjy.com )省时间，可将学生分为三大组，每一大组只做上述方案中的一个实验，每一大组适当的分为几个小组。做完实验后由各组长上报实验结果，然后由教师在提炼总结）。

　　结论：1．感应电动势的大小，与导体棒切割磁感线的速度大小有关。速度越大，产生的感应电动势越大。

　　2．感应电动势的大小，与条形磁铁插入或拔出螺线管的速度大小有关，速度越大，产生的感应电动势越大。

　　3．感应电动势的大小，与滑动变阻器滑片移动的速度大小有关。速度越大，产生的感应电动势越大。

　　学生思考讨论：认真分析三个实验及其结论，找出共同的规律。

　　引导学生：产生感应电流的条件是： ( http: / / www.21cnjy.com )穿过闭合电路的磁通量发生变化。对于图1所示实验，磁场的磁感应强度不变，通过导体棒做切割磁感线的运动，改变了闭合电路的面积，从而改变穿过该电路的磁通量，从而产生了感应电动势。导体棒运动越快，则回路面积变化也越快，使得磁通量的变化越快，而电流表指针偏转角度越大，说明感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有关。磁通量变化越快，感应电动势越大。

　　让学生自己分析另外两个实验，总结结论

　　共同规律：感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有关。

　　磁通量的变化快慢如何表示呢？（从数学角度定量的表示）

　　设时刻t1时穿过闭合电路的磁通量为Φ1，时刻t2时穿过闭合电路的磁通量为Φ2，则在时间Δt＝t2－t1内磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1，磁通量的变化快慢可以用单位时间内磁通量的变化量来表示，也叫磁通量的变化率。（对于Φ、ΔΦ、和E，学生很难理解它们之间的关系的，教师可将Φ、ΔΦ、、E和υ、Δυ、、a类比起来，学生较容易接受。）

　　＊ 法拉第电磁感应定律

　　1．内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。

　　2．表达式：Ｅ∝

　　写成等式形式，乘上比例系数k

　　即Ｅ＝k

　　3．单位：E（V），Φ（Wb），t（s）

　　上式中的常数k等于多少呢？ ( http: / / www.21cnjy.com )请同学们证明1V＝1Wb／s，则k＝1（提示学生注意证明1V＝1Wb／s，实际上是证明V＝Wb／s，在证明的过程中注意导出单位是如何定义的，要把对应的公式联系起来，这个证明对学生来说，难度较大，教师可根据情况适当提示）。

　　k=1，则可把上表达式写成E=。

　　学生思考讨论：上面讨论的是闭合电 ( http: / / www.21cnjy.com )路由单匝线圈构成的，设闭合电路是一个n匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量的变化率都相同，那么整个线圈中的感应电动势又如何表示？

　　n匝线圈可以看成是由n个单匝线圈串联而成，因此整个线圈中的感应电动势是单匝线圈的n倍，即E=n。

　　＊ 导体棒切割磁感线的感应电动势

　　学生思考讨论：如图所示把矩形线框a ( http: / / www.21cnjy.com )bcd放在磁感应强度为B的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直。设线框可动部分ab的长度是Ｌ，以速度υ向右运动，产生的感应电动势怎么表示？

　
图4 图5

　　在Δt时间内可动部分由原来的位置ab移到a1b1，这时线框的面积变化量，穿过闭合电路的磁通量的变化量，代入公式中，得到。

　　对于上式的成立有什么条件限制吗？（引导学生分析所设的物理过程的特殊性）

　　上述物理过程所设磁场 ( http: / / www.21cnjy.com )为匀强磁场，另外不难看出，磁感应强度方向、导体棒放置的方向和导体棒的运动方向是相互垂直的。所以其成立的条件是：⑴匀强磁场；⑵B、L、υ相互垂直。

　　学生思考讨论：通常我们还会 ( http: / / www.21cnjy.com )遇到如上图5所示，导体棒垂直纸面放置，磁场竖直向下，导体棒运动方向与导体棒本身垂直，但与磁场方向有夹角θ。此时产生的感应电动势又如何表示呢？

　　我们知道，只有在导体 ( http: / / www.21cnjy.com )棒做切割磁感线运动时，才产生感应电动势，若导体棒平行磁感线运动，则不能产生感应电动势。所以可将其速度分解为垂直磁感线的分量υ1＝υsinθ和平行磁感线的分量υ2＝υcosθ，后者不切割磁感线，不产生感应电动势。前者切割磁感线，产生的感应电动势为Ｅ＝BLυ1＝BLυsinθ。

　　可见，导体棒切割磁感线时产生的感应电动势 ( http: / / www.21cnjy.com )的大小，跟磁感应强度B、导线长度L、运动速度υ以及运动方向和磁感线方向的夹角θ的正弦sinθ成正比。

　　（三）课堂小结

　　通过本节课的学习，同学们要掌握计算感应电动势大小的方法，理解公式和的意义。但是电流也是有方向的，电流的方向又如何确定呢？这将是下节课要学习的内容。www.
多普勒效应
本节教材分析：
多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产 ( http: / / www.21cnjy.com )生的现象.这比波动现象又复杂了一些.本节以声波为例介绍多普勒效应，原因是声波比较常见，易于为学生接受.
本节教学中应注意：
1.只要求对多普勒效应做定性的分析说明.使学生对多普勒效应有初步的了解，教学中注意不要引申.
2.教学时为理解多普勒效应，必须使学生知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别.教学中可多举一些例子，结合学生的实际进行讲解.
3.多普勒效应在现代生产和生活中有广泛的应用，除了课本中提到的，还可根据实际情况补充介绍一些应用实例，以开阔眼界和引起兴趣.
教学目标：
1.知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别.
2.知道什么是多普勒效应，知道它是在波源和观察者之间有相对运动时产生的现象.
3.了解多普勒效应的一些应用.
教学重点：
1.知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别.
2.知道什么是多普勒效应，知道它是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象.
3.了解多普勒效应的一些应用.
教学难点：波源的频率与观察者接收到的频率的区别.
教学方法：讲练法、阅读法、分析法.
教学用具：课件
教学过程
一、引入
［视频］汽车、飞机经过时的声音.
注意提醒学生听声音的区别.
［学生叙述听到的声音情况］
［教师］同是汽笛发声，为什么会产生两种不同的现象呢？本节课我们就来研究这种现象.
［板书］多普勒效应
二、新课教学
多普勒效应的实例
当波源和观察者之间有相对运动时，观察者会感到频率发生变化的现象，叫多普勒效应。
这一效应是奥地利物理学家多普勒在1842年首先发现的，所以称为多普勒效应。
多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象.
(二)多普勒效应的解释
1. 波源的频率与观察者接收到的频率
⑴波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数。这时因为声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数。
⑵观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数。
2．多普勒效应的产生
⑴当波源和观察者相对于介质都不动时，观察者接收到波的频率等于波源的频率。
⑵波源相对于介质不动，当 ( http: / / www.21cnjy.com )观察者朝着波源运动时，观察者接收到的频率增大；当观察者远离波源时，观察者接收到的频率减小。当观察者的速度与波速相等时接收不到波，此时接收到的频率变为零。
⑶观察者相对于介质不动，当波源接近观察者时，观察者接收到的频率增大；波源远离观察者时，观察者接收到的频率减小。
小结并板书：当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；如果二者远离，观察者接收到的频率减小。
强调：在多普勒效应中，波源的频率是不变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者感到频率发生了变化。
3．用CAI课件分别展示观察者远离波源，靠近波源的情况.
(三)多普勒效应的应用
1.［教师讲］
不仅是机械波，以后要学到的电磁波和光波，也会发生多普勒效应.
板书：多普勒效应是波动过程共有的特征.
2.［学生阅读课文最后一段］
3.学生总结多普勒效应的应用：?
①有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声判断火车的运动方向和快慢.
②有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远去.
③交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，接收到的频率发生变化，由此可指示汽车的速度.
④由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远天体相对于地球的运动速度.
三、小结
四、板书设计
五、作业：阅读课文内容
多普勒效应
现象：观察者接收到的频率与波源频率不同的现象，叫做多普勒效应.
波源与观察者相互接近，观察者接收到的频率增大.
波源与观察者远离，观察者接收到的频率减小.
①判断火车运动快慢和方向
②判断汽车速度
③判断遥远天体相对于地球的运动速度
规律
应用www.
光的衍射
教学要求：
1、知道光的衍射现象
2．知道产生光的衍射现象的条件：障碍物或孔、缝的大小比光的波长小或与波长相仿时，才能观察到明显的衍射现象．
3．知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似．
重点和难点：产生光的衍射现象的条件
课时：1课时
基本教学过程
光的干涉现象反映了光的波动性 ( http: / / www.21cnjy.com )，而波动性的另一特征是波的衍射现象，光是否具有衍射现象呢？如果有衍射现象，为什么在日常生活中我们没有观察到光的衍射现象呢？
水波、声波都会发生衍射现象，它们发生衍射的现象特征是什么？
一切波都能发生衍射，通过衍射把能量传到阴影区域，能够发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多．（播放视频）
一、光的衍射
1、光的衍射：光离开直线路径绕过障碍物阴影里去的现象叫做光的衍射现象。
2、明显衍射的条件：障碍物或狭缝的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。
3、物理意义：光的衍射现象证明光是一种波。
二、单缝衍射条纹的特征
1、中央亮纹宽而亮．
2、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗．
单缝衍射规律：
1、波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大．
2、单缝不变时，光波波长大的（红光）中央亮纹越宽，条纹间隔越大．
3、白炽灯的单缝衍射条纹为中央亮条纹为白色，两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，内侧为紫色．
泊松亮斑：
不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的物体 ( http: / / www.21cnjy.com )都能使光发生衍射，以至使影的轮廓模糊不清，其原因是光通过物体的边缘而发生衍射的结果．历史上曾有一个著名的衍射图样——泊松亮斑．
三、衍射光栅
衍射光栅是由许多等宽的狭缝等距离的排列起来形成的光学仪器。可分为透射光栅和反射光栅。
干涉条纹与衍射条纹的区别：
干涉：等距的明暗相间的条纹，亮条纹的亮度向两边减弱较慢。
衍射：中央有一条较宽亮条纹，两边是对称明暗相间的条纹，亮条纹的亮度向两边减弱得很快。
光的衍射现象说明光的直线传播是有条件的，只有在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，光才可以看作是沿直线传播的。
四、练习
例1：关于光的衍射现象，下面说法正确的是
A、红光的单缝衍射图样是红黑相间的直条纹
B、白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹
C、光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射
D、光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在光的衍射
例2：用平行的单色光垂直照射到中央有孔的不透明圆板，当孔逐渐减小时,在圆板后面的屏上可以看到什么现象？
例3：下面四种现象中，哪些不是光的衍射现象造成的
A．通过游标卡尺观测两卡脚间狭缝中发光的日光灯管，会看到平行的彩色条纹
B．不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑
C．太阳光照射下，架在空中的电线在地面上不会留下影子
D．用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环
说明：
1．课本只要求学生初步了 ( http: / / www.21cnjy.com )解光的衍射现象，不做理论讨论，因此与机械波类比和观察实验现象是十分重要的．首先，要结合机械波的衍射，使学生明确光产生衍射的条件．
2．除了演示实验外，要尽可能 ( http: / / www.21cnjy.com )多地让学生自己动手做实验进行观察．包括节后的“做一做”，以及观察小孔衍射（在铝箔或胶片上打出尺寸不同的小孔，以小电珠作光源，距光源lm～2m，眼睛靠近小孔观察光通过小孔的衍射花样棗彩色圆环）．还可让学生通过羽毛、纱巾观看发光的灯丝门4见到的彩色花样可不作解释）等等，以补学生对这一现象的不熟悉和帮助学生理解．
3．在本节后的阅读材料中提到泊松亮 ( http: / / www.21cnjy.com )斑——油松原以为这下子可以驳倒菲涅尔的波动理论了，可事与愿违，菲涅尔和阿拉果接受了泊松的挑战，用实验验证了这个理论结论，实验却成了波动理论极其精彩的实证，菲涅尔为此获得了科学奖金（1819年）．这个科学小故事告诉我们，在科学研究上必须重视理论的指导作用和实践的检验作用；作为科研工作者，必须有坚定的自信心和踏实勤奋的工作态度．今天的学习，在掌握知识的同时，也应培养自己这方面的好品质、好作风．
4．应该让学生了解，光的直进，是几何光学的基础，光的衍射现象并没有完全否定光的直进，而是指出了光的直进的适用范围或者说它的局限性．www.
静电现象的应用教学设计
一、教材分析
1、本课题设计的另一思路旨在让学生认真讨论，积极参与，体验探索自然规律的艰辛和喜悦，培养学生学习物理的兴趣，这也是新课改的重要内容。
2、本节教学设计的过程为： ( http: / / www.21cnjy.com )首先学生活动：对不带电的金属导体放入电场中发生静电现象的讨论；然后学生归纳，教师总结得出静电平衡状态下导体的特点，最后通过两道例题巩固加深理解。
二、教学目标：
1、掌握归纳、演绎推理的方法，训练学生的推理能力，亲身感受知识的建立过程。
2、通过概念建立、规律的得出培养学生认真严谨的科学态度和探究创造的心理品质。
3、通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论，了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡的导体的特征。
三、重点和难点：
重点：掌握静电平衡的概念，理解导体处于静电平衡状态的特征是本节的重点
难点：应用静电平衡的知识，理解静电平衡的特征，认识导体的电荷分布特点是本节的难点。
四、学情分析
《静电现象的应用》是本章的 ( http: / / www.21cnjy.com )难点内容，概念规律非常抽象。学生只有在老师的指导下参与探究全过程，才能深刻理解电平衡状态下导体的特点、规律，克服思维定势的负移和主观臆断的不良倾向，培养学生认真严谨的科学探究品质。
五教学方法：教师的引导，学生的讨论、评议；再加动画演示和实验演示加深体会。
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习初步把握静电感应现象和静电平衡状态下导体
场强的特点
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。
七、课时安排：1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
提问：1．电场的重要性质是什么？
2．金属导体的微观结构如何？自由电子会怎样移动？
（二）情景导入、展示目标。
把金属导体放入电场中，导体上会出现怎样的现象？
（三）合作探究、精讲点拨：
一、静电感应现象及静电平衡
1：现象的解释
画图阐述：在电场中的导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电荷的现象叫做静电感应。
2：静电平衡状态按照课本画图
提问：1．电子的聚集会出现怎样的结果？
提问：2电子是否会永远这样定向运动下去？
画图阐述：当导体内的自由电子不再发生定向移动时，导体达到静电平衡状态
提问：3最终会出现怎样的现象？
教师借助于多媒体进行动画演示，
3：静电平衡的条件
通过学生们互相讨论积极回答：
4：静电平衡状态下导体
（1）场强的特点的特点
教师不再通过提问的方式来解决问题，而是放开手脚让学生自由讨论发挥，但提示学生可以先从导体中的场强这个方面去思考。
（当学生回答内部场强的特点时，教师顺水推舟提出导体外部场强的特点）
提问1：导体外部场强为什么有这样的特点？提示学生可以用反证法
（2）电势的特点 引导学生看课本书第19页图1.4-5中乙图，一头大一头小的导体在靠近导体的一些等势面为什么形状很接近导体的形状？
提问2：除了正面解释之外，能否用反证法证明
阐述：地球是个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体，这是我们可以把大地选做零电势体的一个原因。
巩固练习
例1：如图，长为L的导体 ( http: / / www.21cnjy.com )棒原来不带电，现将一带电量为q的点电荷放在距棒左端为R的某点.当达到静电平衡时，棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强的大小为多大
（3）电荷分布的特点
演示课本25页的法拉第圆筒实验
提问1：由实验现象能得到什么结论？为什么？
提问2：带电导体的电荷是否均匀分布在导体的外表面？
再次引导学生看课本书第19页图1.4-5中乙图，一头大一头小的导体电荷在外表面分布的情况
动画演示尖端放电的实验
阐述：静电平衡时，电荷只分布在导体的外表面，内部没有电荷；在导体表面，越尖锐的的位置，电荷的密度越大，凹陷的位置几乎没有电荷
巩固练习
例2：如图所示，把一个带正电的小球放人原来不带电的金属空腔球壳内，小球带不带电？
（四）反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
（五）发导学案、布置预习。
课后思考：为什么验电器的顶部是金属小球而不是针状导体？
九板书设计
（一）、静电平衡的特点：E内＝E0－E′＝0
1、导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。
导体表面，越尖锐的位置，电荷密度越大。
2、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面。（地球是个等势体）
3、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直
（二）、静电现象及其应用
1、尖端放电现象
导体尖端的电荷密度很大，附近的电场特别强，它会导致一个重要的后果，就是尖端放电。
2、静电现象的其他应用
1．静电除尘
2．静电植绒
3．静电喷涂
4．静电分选
5．静电复印
十、教学反思
本节是这一章的难点，内容抽象、深奥，并且要很好的体现新课程理念，上好本堂课就显得比较困难，所以必须注意下面几点：
1、改变传统的填鸭式教学 ( http: / / www.21cnjy.com )模式或教师提问题、学生回答问题的单一做法。教师可创设情景，让学生发现问题，更主动的提出问题，解决问题。所以教师在组织和引导学生研究的过程中要及时组织学生评价，从而提高学生的思维品质和课堂效率。
2、要引导全体学生积极参与教学活动，亲身体验 ( http: / / www.21cnjy.com )探究、思考和研究的全过程，让学生通过这些过程开阔视野，激发学生的求异心理取向，从而激发学生的潜能。真正落实三维课程目标。
3、在学生自由讨论和探究时，要认真听 ( http: / / www.21cnjy.com )取每一位同学的观点肯定他们的成功之处和指出不足之处，让学生感到有成就感，既活跃了课堂气氛，又符合成功教育的要求。电磁波的发射和接收
教学目的：通过演示和讲解，让学生理解电磁场的理论。了解电磁波的产生，掌握电磁波的传播公式及接收。
准备知识：
1、分析闭合电路中电流的形成：
2、感应电流的产生：
、
3、一个变化的磁场中放一个闭合线圈 ( http: / / www.21cnjy.com )会产生感应电流，这是一种电磁感应现象。麦克斯韦研究了这种现象，认为若电路闭合就会有感应电流；若电路不闭合，则会产生感应电场；这个电场驱使导体中电子的运动，从而产生了感应电流。
麦克斯韦把这种情况的分析推广到不存在闭合电路的情形，他认为在变化的磁场周围产生电场，是一种普遍现象，跟闭合电路是否存在无关。
二、新课知识：
1、变化的磁场产生电场。
2、麦克斯韦研究了电现象和磁现象，他预言既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也能产生磁场。变化的电场产生磁场
3、分析 ①恒定的电场周围无磁场，恒定的磁场周围无电场。
②均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，均匀变化
的磁场周围产生恒定的电场。
③周期性变化的电场周围存在同周期的磁场，周期
性变化的磁场在周围产生同周期的电场。
4、电磁场的形成：变化的电场和变化的磁场是相互联系着的一个不可分割的统一体，这就是电磁场。
麦克斯韦预言：这种电磁场由发生区域向无限远处的空间传播就形成了电磁波。且在真空中电磁波的传播速度跟光速相等。
麦克斯韦的预言最后由物理学家赫子证实了电磁波的存在，并进一步分析电磁波在真空中的传播速度
为C=3.00×108m/s 电磁波的波长由V=λf得到
f=C/λ
5、无线电波：无线电技术中使用的 ( http: / / www.21cnjy.com )电磁波叫做无线电波。无线电波的波长从几毫米到几十千米。通常根据波长或频率把无线电波分成几个波段————长波、中波、中短波、短波、微波。
6.无线电波的接收
（1）电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强的现象。
（2）调谐电路
（3）检波：从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号。
例题分析：
例题1、LC回路的频率为100赫兹，电容为0 ( http: / / www.21cnjy.com ).1微法.求电感是多大 ( 25H )如果LC回路的频率为1000赫兹,电容不变,电感又是多大 ( 250H )
例题2、一台收音机的接收频率范围从f1= ( http: / / www.21cnjy.com )2.2MHz到f=22MHz；设这台收音机能接收的相应波长范围从λ1到λ2，调谐电容器的相应电容量变化范围从C1到C2，那么波长之比为
λ1：λ2=（10：1）, 电容之比为C1：C2=（100：1）
B
M
A B热力学第一定律 能量守恒定律课时教学设计
年级组别 高二物理组 审阅（备课组长） 审阅（学科校长）
主备人 使用人 授课时间
课 题 热力学第一定律 能量守恒定律 课 型 新授课
课标要求 （1）理解和掌握物体跟外界做功和热传递的过程中W、Q、ΔU的物理意义。（2）理解热力学第一定律ΔU =W+Q 3）理解“永动机”不能实现的原理。
教ulihua ( http: / / www.21cnjy.com )学目标 知识与能力 在培养学生能力方面，这节课中要让学生 ( http: / / www.21cnjy.com )理解热力学第一定律ΔU =W+Q，并会用ΔU =W+Q分析和计算问题，培养学生利用所学知识解决实际问题的能力。
过程与方法 在培养学生能力方面，这节课中要让学生理解热力学第一定律ΔU =W+Q，并会用ΔU =W+Q分析和计算问题，培养学生利用所学知识解决实际问题的能力。
情感、态度与价值观 能量守恒定律是自然科学的基本定律之一，应用能量守恒的观点来分析物理现象、解决物理问题是很重要的物理思维方法。
教学重点 1．重点内容是热力学第一定律和能量守恒定律，强调能量守恒定律是自然科学中最基本的定律。学会运用热力学第一定律和能量守恒定律分析、计算一些物理习题。
教学难点 运用能的转化和守恒定律对具体的自然现象进行分析，说明能是怎样转化的，对学生来说是有难度的。
教学方法 教师讲解，课件演示，指导学生看书
教学程序设计
教学过程及方法 环节一 明标自学
过程设计 二次备课
“明标自学”：1．知识目标：（1）理解和掌握物体跟外界做功和热传递的过程中W、Q、ΔU的物理意义。（2）会确定的W、Q、ΔU正负号。（3）理解热力学第一定律ΔU =W+Q（4）会用ΔU =W+Q分析和计算问题。（4）理解能量守恒定律，能列举出能量守恒定律的实例；（5）理解“永动机”不能实现的原理。
教学过程及方法 环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展
过程设计 二次备课
（－）引入新课上节课我们学习了改变内能的两种方式，做功和热传递，那么它们之间有什么数量关系呢？以前我们还学习过电能、化学能等各种形式的能，它们在转化过程中遵守什么规律呢？这节课我们就来研究这些问题。【板书】第六节 热力学第一定律 能量守恒定律（二）进行新课【板书】一、做功W、热传递Q、内能变化ΔU的物理意义1．做功：做功使物体内能发生变化，实质是能量的转化，是一种形式的能量向另一种形式的能转化。功是能量转化的量度。2．热传递：是能量的转移，内能由一个物体传递给给另一个物体，传递的能量用Q表示。3．内能的改变：是物体内所有分子动能和势能之和发生了变化，宏观表现在温度和体积上的变化。【板书】二、W、Q、ΔU正负号的确定1．W，外界对物体做功，W取正值；物体对外界做功，W取负值。2．Q，物体吸热，Q取正值；物体放热，Q取负值。3，ΔU，物体内能增加，ΔU取正值；物体减少，ΔU取负值。【板书】三、W、Q、ΔU之间的关系一个物体，如果它既没有吸收热量也没有放出热量，那么，外界对它做多少功，它的内能就增加多少．一个物体，如果它既没有对外做功，也没有其他物体对它做功，那么，它从外界吸收多少热量，它的内能就增加多少．如果外界既向物体传热又对物体做功，那么物体 ( http: / / www.21cnjy.com )内能的增加量就等于物体吸收的热量和外界对物体做的功之和．用ΔU表示物体内能的增加量，用Q表示物体吸收的热量，用W表示外界对物体做的功，那么ΔU=Q+W这个式子所表示的，内能的变化量跟功、热量的定量关系，在物理学中叫做热力学第一定律．【例题】 　一定量的气体从外界吸收了2.6×105J的热量，内能增加了4.2×105J．外界对气体做了多少功？解　 由(1)式得W=ΔU－Q=4.2×105J－2.6×105J=1.6×105J外界对气体做的功是1.6×105J．思考与讨论上题中，如果气体吸收的热量 ( http: / / www.21cnjy.com )仍为2.6×105J，但是内能只增加了1.6×105J，计算结果W将为负值．怎样解释这个结果？一般地讲，ΔU、Q、W的正值和负值各代表什么物理意义？【板书】四、能量守恒定律【课件演示】让学生先看几个能量转化的例子（增强感性认识）1．机械能与内能转化过程中能量守恒（1）运动的汽车紧急刹车，汽车最终停下来。这过程中汽车的动能（机械能）转化为轮胎和路面的内能（假定这过程没有与周围物体有热交换，既不散热也不吸热）。摩擦力做了多少功，内能就增加多少。公式W=ΔE表示了做功与内能变化的关系，这公式也反映出做功过程中，机械能的损失数量恰好等于物体内能增加的数量。（2）把一铁块放入盛有水的 ( http: / / www.21cnjy.com )烧杯中，用酒精灯加热烧杯内水，直至水沸腾。在这一过程中，铁块从周围水中吸收了热量使它温度升高，内能增加。这过程中水的一部分内能通过热量传递使铁块内能增加。铁块吸收多少热量，它内能就增加多少。公式Q=ΔE表示吸收的热量与内能变化量的关系，也反映出铁块增加的内能数量与水转移给铁块的内能数量相等。一般情况下，如果物体跟外界同时发 ( http: / / www.21cnjy.com )生做功和热传递过程，那么，外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q，等于物体内能的增加ΔE，即W+Q=ΔE上式所表示的是功、热量和内能之间变化的定量关系，同时它也反映了一个物体的内能增加量等于物体的机械能减少量和另外物体内能减少量（内能转移量）之和。进而说明，内能和机械能转化过程中能量是守恒的。2．其他形式的能也可以和内能相互转化（1）介绍其他形式能：我们学习过机 ( http: / / www.21cnjy.com )械运动有机械能，热运动有内能，实际上自然界存在着许多不同形式的运动，每种运动都有一种对应的能量，如电能、磁能、光能、化学能、原子能等。（2）不仅机械能和内能可以相互转化，其他形式能也可以和内能相互转化，举例说明：（同时放映幻灯片）① 电炉取暖：电能→内能② 煤燃烧：化学能→内能③ 炽热灯灯丝发光：内能→光能（3）其他形式的能彼此之间都可以相互转化。画出图表让学生回答分析：3．能量守恒定律大量事实证明：各种形式的能都可以相互转化，并且在转化过程中守恒。能量既不会凭空产生，也不会凭空 ( http: / / www.21cnjy.com )消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体；在转化和转移过程中其总量不变．这就是能量守恒定律。在学习力学知识时，学习了机械能守恒定律。机械 ( http: / / www.21cnjy.com )能守恒定律是有条件限制的定律，而且实际现象中是不可能实现的。而能量守恒定律是存在于普遍自然现象中的自然规律。这规律对物理学各个领域的研究，如力学、电学、热学、光学等都有指导意义。它也对化学、生物学等自然科学的研究都有指导作用。4．永动机不可能制成历史上不少人希望设计一种机器， ( http: / / www.21cnjy.com )这种机器不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功。这种机器被称为永动机。虽然很多人，进行了很多尝试和各种努力，但无一例外地以失败告终。失败的原因是设计者完全违背了能的转化和守恒定律，任何机器运行时其能量只能从一种形式转化为另一种形式。如果它对外做功必然消耗能量，不消耗能量就无法对外做功，因而永动机是永远不可能制造成功的。5．运用能的转化和守恒定律进行物理计算例题：用铁锤打击铁钉，设打击时有80％的机械能转化为内能，内能的50％用来使铁钉的温度升高。问打击20次后，铁钉的温度升高多少摄氏度？已知铁锤的质量为1.2kg，铁锤打击铁钉时的速度是10m/s，铁钉质量是40g，铁的比热是5.0×102J/（kg·℃）。首先让学生分析铁锤打击铁钉的过程中能量的转化。归纳学生回答结果，指出铁锤打击铁钉时，铁锤的一部分动能转化为内能，而且内能中的一半被铁钉吸收，使它的温度升高。如果用ΔE表示铁钉的内能增加量，铁锤和铁钉的质量分别用M和m表示，铁锤打击铁钉时的速度用v表示。依据能的转化和守恒定律，有铁钉的内能增加量不能直接计算铁钉的温度，我们把机械能转化为内能的数量等效为以热传递方式完成的，因此等效为计算打击过程中铁钉吸收多少热量，这热量就是铁钉的内能增加量。因此有Q=cmΔt上式中c为铁钉的比热，Δt表示铁钉的温度升高量。将上面两个公式联立，得出℃经计算得出铁钉温度升高24℃。在这个物理计算过程中突出体现了如何应用能的转化和守恒定律这一基本原理。应该注意，有的同学把上述题目中铁锤打击铁钉过程中的能量转化，说成“铁锤做功转化为热量”是不正确的。只能说做功与热递在使物体内能改变上是等效的。
教学过程及方法 环节四 当堂检测 二次备课
新科标自主学习与测评. ( http: / / www.21cnjy.com ) P54-----随堂练习.1---2---3---4.
课堂小结 热力学第一定律表示的是功 ( http: / / www.21cnjy.com )、热量和内能之间变化的定量关系；自然界各种形式的能存在着相互转化过程，转化过程中总量是守恒的。能量守恒定律是自然界最基本的物理定律。同学们要会分析一些自然现象中能是怎样转化的。应该知道，根据能量守恒定律，永动机是不可能制造成功的。通过课上的例题计算，学会运用能的转化和守恒定律解决物理问题的方法。
课后作业 复习本节内容，完成练习第56---57页.
板书设计 1）会确定的W、Q、ΔU正负号。（2）理解热力学第一定律ΔU =W+Q（3）会用ΔU =W+Q分析和计算问题.
课后反思粒子的波动性
★新课标要求
（一）知识与技能
1．了解光既具有波动性，又具有粒子性。
2．知道实物粒子和光子一样具有波粒二象性。
3．知道德布罗意波的波长和粒子动量关系。
（二）过程与方法
1．了解物理真知形成的历史过程。
2．了解物理学研究的基础是实验事实以及实验对于物理研究的重要性。
3．知道某一物质在不同环境下所表现的不同规律特性。
（三）情感、态度与价值观
1．通过学生阅读和教师介绍讲解，使学生了解科学真知的得到并非一蹴而就，需要经过一个较长的历史发展过程，不断得到纠正与修正。
2．通过相关理论的实验验证，使学生逐步形成严谨求实的科学态度。
3．通过了解电子衍射实验，使学生了解创造条件来进行有关物理实验的方法。
★教学重点
实物粒子和光子一样具有波粒二象性，德布罗意波长和粒子动量关系。
★教学难点 实物粒子的波动性的理解。
★教学方法 学生阅读－讨论交流－教师讲解－归纳总结
★教学用具：
课件：PP演示文稿（科学家介绍，本节知识结构）。多媒体教学设备。
★课时安排 1 课时
★教学过程
（一）引入新课
提问：前面我们学习了有关光的一些特性和相应的事实表现，那么我们究竟怎样来认识光的本质和把握其特性呢？请同时举出相应的事实基础。
学生阅读课本、思考后回答：光是一种物质，它既 ( http: / / www.21cnjy.com )具有粒子性，又具有波动性。在不同条件下表现出不同特性。（分别举出有关光的干涉衍射和光电效应等实验事实）。
点评：让学生阅读课本内容结合前面所学知识进行归纳总结，形成正确观点。
教师：原来我们不能片面地认识事物，能举出本学科或其他学科或生活中类似的事或物吗？
学生举例说明：例如哲学中对事物的辨正观点等。
点评：培养学生对事物或规律的全面把握，并与与其他学科进行横向渗透联系。
（二）进行新课
1、光的波粒二象性
教师：讲述光的波粒二象性。
在学生的辨析说明下进行归纳整理。
（1）我们所学的大量事实说明：光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性。
光的分立性和连续性是相对的，是不同条件下的表现，光子的行为服从统计规律。
（2）光子在空间各点出现的概率遵从波动规律，物理学中把光波叫做概率波。
点评：通过学生归纳总结形成结论，教师再进行讲解，学生容易接受。充分注重知识的学生自主形成过程。
2、光子的能量与频率以及动量与波长的关系。
让学生找到更多的关系公式：＝
提问：受此启发，人们想到：同样作为物质的实物粒子(如电子、原子、分子等)是否也具有波动性呢？
学生阅读课本“粒子的波动性”。
点评：让学生带着问题阅读，提高阅读的效率，培养学生从课文材料中提取有关信息的能力。
3、粒子的波动性
提问：谁大胆地将光的波粒二象性推广到实物粒子？只是因为他大胆吗？
学生回答：法国科学家德布罗意考虑到普朗克能量子和爱因斯坦光子理论的成功，大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子。
展示演示文稿资料：有关德布罗意。
点评：使学生了解对知识理论的推广和假设并不是一味 的凭空猜想，而是有一定的理论或事实基础。
（1）德布罗意波
实物粒子也具有波动性，这种波称之为物质波，也叫德布罗意波。
（2）物质波波长
＝
提问：各物理量的意义？
学生回答：为德布罗意波长，h为普朗克常量，p为粒子动量。
点评：对物理原理公式的理解关键在于对各物理量意义的理解。
讲述：当时这一观点超出了人们的想象，不被人们所接受，历史上类似的事例我们还知道那些？
学生回答：伽利略的两个铁球同时落地等。
点评：使学生了解正确的知识理论往往并不是一提出就能被大家所接受的。
教师：让学生带着问题阅读课本有关内容，为什么德布罗意波观点很难通过实验验证？又是在怎样的条件下使实物粒子的波动性得到了验证？
4．物质波的实验验证
提问：粒子波动性难以得到验证的原因？
学生阅读教材后回答：宏观物体的波长比微观粒 ( http: / / www.21cnjy.com )子的波长小得多，这在生活中很难找到能发生衍射的障碍物，所以我们并不认为它有波动性．作为微观粒子的电子，其德布罗意波波长为10－10m数量级，找与之相匹配的障碍物也非易事．
点评：让学生知受实际条件的限制而使很多理论在开始都处于假设阶段，不易被人们接受。
例题：某电视显像管中电子的运动速度是4.0×107m/s；质量为10g的一颗子弹的运动速度是200m/s．分别计算它们的德布罗意波长．
引导学生分析，学生解答：根据公式计算得1.8×10-11m和3.3×10-34m
点评：通过具体计算使学生对实物粒子的德布罗意波长有感性认识，进一步理解实物粒子波动性验证的困难。
说明：由计算结果知，通常生活中观察不到实物波动特性征的原因。
展示演示文稿资料：电子波动性的发现者———戴维森和小汤姆逊
（电子波动性的发现,使得 ( http: / / www.21cnjy.com )德布罗意由于提出实物粒子具有波动性这一假设得以证实,并因此而获得1929年诺贝尔物理学奖.而戴维森和小汤姆逊由于发现了电子的波动性也同获1937年诺贝尔物理学奖）
学生阅读有关物理学历史资料，了解物理学有关知识的形成建立和发展的真是过程。
点评：应用物理学家的历史资料，不仅有真 ( http: / / www.21cnjy.com )实感，增强了说服力，同时也能对学生进行发放教育，有利于培养学生的科学态度和科学精神，激发学生的探索精神。
教师：讲述电子衍射实验：1927年，两位美国物理学家使电子束投射到镍的晶体上，得到了电子束的衍射图案．从而证实了德布罗意的假设。
学生了解更具体的相关历史资料。
点评：增加真实感，使学生初步体会如何创造条件进行科学实验探索，体会其中的奇妙之处。
讲述：除了电子以外，后来还陆续证实了质子、中子以及原子、分子的波动性。
点评：引用更多实验事实来增强对理论的证明。
提问：衍射现象对高分辨率的显微镜有影响否？如何改进？
学生阅读课本材料：显微镜的分辨本领。
点评：对所学知识进行拓展，加强对实际生产生活应用的联系。
（三）课堂小结
教师活动：本节课我们学习了光 ( http: / / www.21cnjy.com )的本质，即光是一种物质，它既具有粒子性，又具有波动性。在不同条件下表现出不同特性。注意对光的本质的全面把握。学习了得到实验事实验证的实物粒子波动性，其对应的波称之为物质波，注意掌握物质波的计算公式。
点评：反思小节为学生提供本节内容的主要知识框架，有利于学生对所学知识的及时巩固和知识重点的把握。
（四）作业：
复习本节教材
思考教材第43页“问题与练习”中各题，预做回答。
点评：加深对课堂所学知识的理解和掌握，联系实际对所学内容进行应用。
★教学体会
本节课作为近代物理部分内容， ( http: / / www.21cnjy.com )比较抽象，学生没有生活经验和感观认识，也没有演示实验可以做，在课堂上注意以学生为主导，通过补充的一些史料，加深学生感受，让学生阅读思考后归纳得出结论，同样能收到好的效果。
（1）在有关事实和已知观点基础下，归纳光的本性，培养学生注意全面把握物理规律和全面把握物理规律的能力。
（2）课本材料和补充的史料让学生先行阅读 ( http: / / www.21cnjy.com )，通过思考、辨析后归纳得出正确结论，比教师一人讲解更具有真实感和说服力。同时也培养了学生阅读材料提取有关信息的能力。
（3）对于难以理解的粒子的波动性，并 ( http: / / www.21cnjy.com )且实际条件不允许进行实验验证，必须充分展示真实的历史资料，加强说服力。同时通过对历史上创造条件进行实验验证的方法学习，使学生初步体会如何创造条件进行科学实验探索，体会其中的奇妙之处，增强进行科学探索的兴趣。物态变化中的能量交换课时教学设计
年级组别 高二物理组 审阅（备课组长） 审阅（学科校长）
主备人 使用人 授课时间
课 题 物态变化中的能量交换 课 型 新授课
课标要求 了解晶体的熔化热，知道不同晶体有不同的熔化热；了解液体的汽化热，了解液体变为气体吸收热量是为了克服分子引力做功和克服外界气压做功。
教学目标 知识与能力 1．知道熔化和熔化热、汽化和汽化热的概念。2．会用熔化热和汽化热处理有关问题。3．体会能的转化与守恒在物态变化中的应用。
过程与方法 1．通过实验增加感性知识2．通过大量的生活中的实例，帮助学生理解
情感、态度与价值观 运用所学的物理知识尝试思考一些与生产和生活相关的问题，体会所学的知识的实用性，加强以生活的热爱。
教学重点 1.知道熔化和熔化热、汽化和汽化热的概念2.会用熔化热和汽化热处理有关问题。
教学难点 熔化热、汽化热吸收的热量从克服分子力做功来解释
教学方法 教师演示实验、启发、引导，学生讨论、交流
教学程序设计
教学过程及方法 环节一 明标自学
过程设计 二次备课
（一）引入新课物质的气态、液态、固态在一定的条件下可以相互转变。在转变的过程中会发生能量的交换，在初中学过的“蒸发吸热”“液化放热”“熔化吸热”“凝固吸热”指的就是能量交换。 （二）自学预习课本，并且完成教辅用书P41基础知识梳理
教学过程及方法 环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展
过程设计 二次备课
一、熔化热（1）熔化：物质从固态变成液态的过程叫熔化；而从液态变成固态的过程叫凝固。（2）熔化热：某种晶体熔化过程中所需的能量(Q)与其质量(m)之比叫做这种晶体的熔化热。用λ表示晶体的熔化热，则λ=Q/m ，在国际单位中熔化热的单位是焦尔/千克（J/Kg）。①晶体在熔化过程中吸收热量增大分子势能，破坏晶体结构，变为液态。所以熔化热与晶体的质量无关，只取决于晶体的种类。②一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等。③非晶体在熔化过程中温度不断变化，所以非晶体没有确定的熔化热。2．汽化热（1）汽化：物质从液态变成气态的过程叫汽化；而从气态变成液态的过程叫液化。（2）汽化热：某种液体汽化成同温度的气体时所需要的能量（Q）与其质量(m)之比叫这种物质在这一温度下的汽化热。用L表示汽化热，则L=Q/m ，在国际单位制中汽化热的单位是焦尔/千克（J/Kg）。①液体的汽化热与液体的物质种类、液体的温度、外界压强均有关。②一定质量的物质，在一定的温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等。特别提示：①液体的汽化热与液体的物质种类、液体的温度、外界压强均有关。②一定质量的物质，在一定的温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等。
教学过程及方法 环节四 当堂检测 二次备课
1．对于晶体来说，在熔化过程中，外界供给 ( http: / / www.21cnjy.com )晶体的能量，是用来破坏晶体的分子结构，增加分子间 的 能，所以温度 2．温度都是0oC水和冰混合时，以下说法正 ( http: / / www.21cnjy.com )确的是 （ ）A．冰将熔化成水 B．水将凝固成冰C．如果水比冰多的话，冰熔化；如果冰比水多的话，水结冰D．都不变，冰水共存3．质量相同，温度都是0oC的水和冰的内能相比较正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　（　 　 ）A．水的内能多，因为水凝结成冰时要放出热量，内能减少B．冰的内能多，因为冰的密度比水的小，水凝结成冰时，体积是增大的，分子的势能是增大的C．它们的内能是相等的，因为它们的温度相等D．无法比较，因为它们的体积不一样4．晶体在熔化过程中所吸收的热量，将主要用于 （ ）A．增加分子的动能B．增加分子的势能C．既增加分子的动能，也增加分子的势能D．既不增加分子的动能，也不增加分子的势能5．铜制量热器小筒的质量是m1=160克，装入m2=200克t1=20℃的水，向水里放进m3=30克t2=0℃的冰，冰完全熔化后水的温度是多少摄氏度？［铜的比热C铜=3.9×102J／（Kg．K）,冰的熔化热取λ=3.35×105 J/Kg］
课堂小结 本节课从要物态变化过程中，物质分子间相互作用力做功的情况，来分析物态就化的的能量的交换。具体分析了晶体与非晶体的熔化、液体的汽化过程中的能量交换情况，定性的掌握从分子动理论的角度分析物态变化中的能量交换
课后作业 导学案
板书设计 1.熔化热（1）熔化：物 ( http: / / www.21cnjy.com )质从固态变成液态的过程叫熔化；而从液态变成固态的过程叫凝固。（2）熔化热：某种晶体熔化过程中所需的能量(Q)与其质量(m)之比叫做这种晶体的熔化热。用λ表示晶体的熔化热，则λ=Q/m ，在国际单位中熔化热的单位是焦尔/千克（J/Kg）。2．汽化热（1）汽化：物质从液态变成气态的过程叫汽化；而从气态变成液态的过程叫液化。（2）汽化热：某种液体汽化成同温度的气体时所需要的能量（Q）与其质量(m)之比叫这种物质在这一温度下的汽化热。用L表示汽化热，则L=Q/m ，在国际单位制中汽化热的单位是焦尔/千克（J/Kg）。
课后反思电容器的电容
（一）内容及解析
1、内容：本节主要介绍电容器和电容的基本知识。
2、解析：通过这一堂课的教学， ( http: / / www.21cnjy.com )让学生知道电容器的结构，明确电容器的作用，了解电容器的工作方式，重点掌握电容器的电容概念，知道它们与电量、电压无关。
（二）目标及其解析
1.知道什么是电容器以及常用的电容器。
2.理解电容器的电容概念及其定义，并能用来进行有关的计算。
3.知道公式及其含义，知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
4.会对平行板电容器问题的动态分析。
（三）教学问题诊断分析
讨论电容器电容的变化，再来确定电容器所带电量和两极板的电压变化是学生比较难的地方。
（四）、教学支持条件分析
启发式、探究式、类比法。
（五）、教学过程设计
1、教学基本流程
展示各种电容器.并做解释:这是一种能容纳电荷的容器,今天我们来学习它——电容器以及描述它容纳电荷本领的物理量——电容
2、教学情景
例1：有一充电的平行板电容器，两 ( http: / / www.21cnjy.com )板间电压为3 V，使它的电荷量减少3×l0-4C，于是电容器两极板间的电压降低1/3，此电容器的电容量 μF，电容器原来的带电荷量是 C，若把电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容量是 μF．
例2：当一个电容器所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U，如果所带电荷量增大为2Q，则 ( )
A．电容器的电容增大为原来的2倍，两极板间电势差保持不变
B．电容器的电容减小为原来的1／2倍，两极板间电势差保持不变
C．电容器的电容保持不变，两极板间电势差增大为原来的2倍
D．电容器的电容保持不变，两极板间电势差减少为原来的1／2倍
点评：电容器的电容是用比值法定义的，本章 ( http: / / www.21cnjy.com )中学过的用比值法定义的物理量还有：电场强度、电势差，以前学过的用比值法定义的物理量有：压强、密度等．从中了解在物理学中是怎样来表征事物的某一特性或属性的．
例3 (2000年全国高考试题) 对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是( )
A．将两极板的间距加大，电容将增大
B．将两极扳平行错开，使正对面积减小，电容将减小
C．在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大
D．在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大
点评： 这是一道关于电容器的电容的基 ( http: / / www.21cnjy.com )本题，电容器的电容是由本身的结构来决定的．空气的介电常数接近于1，其它各种绝缘体的介电常数都大于1，所以空气电容中插入任何绝缘体，其电容都增大．
例4连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时，则（ ）
A．电容器的电容C变大
B．电容器极板的带电荷量Q变大
C．电容器两极板间的电势差U变大
D．电容器两极板间的电场强度E变大
例5 如图所示，两板间距为d ( http: / / www.21cnjy.com )的平行板电容器与一电源连接，开关S闭合，电容器两板间的一质量为m，带电荷量为q的微粒静止不动，下列各叙述中正确的是 （ ）
A．微粒带的是正电
B．电源电动势的大小等于
C．断开开关S，微粒将向下做加速运动
D．保持开关S闭合，把电容器两极板距离增大，将向下做加速运动
例6(1997年上海市高考试题) ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N，今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上)，空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，若保持两极板间的电压不变，则 （ ）
A．把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回
B．把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
C．把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回
D．把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
（六）目标检测
1．两个相距很近的平行金属板中间夹 ( http: / / www.21cnjy.com )上一层绝缘物质，就组成一个最简单的电容器，叫做___________．实际上，任何两个__________________ 又_______________ 的导体，都可以看成一个电容器．
2．电容器________________与电容器________________的比值，叫做电容器的电容．表达式C＝ ，国际单位制中单位__________，简称____________ ，符号________________．
常用较小单位 lμF＝________F，l pF＝________F．电容是表示电容器____ ____ 的物理量．
3．平行板电容器极板正对面积为S， ( http: / / www.21cnjy.com )极板间距为d，当两极板间是真空时，电容C _________，当两极板间充满相对介电常数为εr，的电介质时，电容C ________________．
4．常用电容器从构造上看，可分为________________和________________ 两类．常用的固定电容器有______________和_________________ ．
设计意图：检测目标完成情况
A组题
1．下列关于电容器和电容的说法中，正确的是 ( )
A．根据C=Q／U可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比
B．对于确定的电容器，其所带的电荷量与两板间的电压(小于击穿电压且不为零)成正比
C．无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零)，它所带的电荷量与电压比值恒定不变
D．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两板上的电压无关
2．如图1—7—5所示，在开关S闭合时，质量为m的带电液滴处于静止状态，那么，下列判断正确的是 ( )
A．开关S断开，极板上电荷量将减小，电压降低
B．开关S断开，极板间距离减小，则极板上电荷量减小
C．开关S断开．极板间距离减小，则极板间的电压减小
D．开关S断开，极板间距离减小，则带电液滴向下运动
设计意图：对学生进行基础知识练习
B组题
3．如图l—7—6中，是描述电容C、带电荷量Q、电势差U之间的相互关系的图线，对于给定的电容器，关系正确的是 ( )
4．电容器A的电容比电容器B的电容大，这表明 ( )
A．A所带的电荷量比B多
B．A比B有更大的容纳电荷的本领
C．A的体积比B大
D．两电容器的电压都改变1 V时，A的电荷量改变比B的大
5．如图1—7—7所示，先接通S ( http: / / www.21cnjy.com )使电容器充电，然后断开S．当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q、电容C、两板间电势差U，电容器两极板间场强E的变化情况是 ( )
A．Q变小，C不变，U不变，E变小
B．Q变小， C变小，U不变，E不变
C．Q不变，C变小，U变大，E不变
D．Q不变，C变小，U变小，E变小
6．平行金属板A、B组成的电 ( http: / / www.21cnjy.com )容器，充电后与静电计相连，如图1—7—8，要使静电计指针张角变大．下列措施中可行的是 ( )
A．A板向上移动
B．B板向右移动
C．A、B之间插入电介质
D．使两板带的电荷量减小
设计意图：提高学生应用知识的能力
C组题
7．如图1—7—9所示，A、 ( http: / / www.21cnjy.com )B是平行板电容器的两个极板，B板接地，A板带有电荷量+Q，板间电场中有一固定点P，若将B板固定，A板下移一些；或者将A板固定，B板上移一些，在这两种情况下，以下说法中正确的是 ( )
A．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变
B．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高
C．B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低
D．B板上移时，P点的电场强度减小，P点电势降低
8．一个平行板电容器，当其电荷量 ( http: / / www.21cnjy.com )增加ΔQ＝1.0×10-6C时，两板间的电压升高ΔU＝10 V，则此电容器的电容C＝ F．若两板间电压为35 V，此时电容器的带电荷量Q＝ C.
9．平行板电容器两板间距为4cm，带电5.0 ( http: / / www.21cnjy.com )×10-8C，板间电场强度为4.5×104N／C，则其电容C＝ F，若保持其他条件不变而使两板正对面积减为原来的1/4，则其电容变为 ．
10．如图l—7—10所示，平行放置的金屑板A、B组成一只平行板电容器，对以下两种情况：
(1)保持开关S闭合，使A板向右平移错开一些；
(2)S闭合后再断开，然后使A板向上平移拉开些．
讨论电容器两扳间的电势差U、电荷量Q、板间场强E的变化情况．
11．如图1—7—11中．下列几种电路情况中有无电流 若有电流，电阻R上电流方向如何
①合上开关S瞬间；
②合上S后又将电容器C的两板距离增大．
设计意图：提高部分学生的的能力
教学反思：我深深地体会到，新一 ( http: / / www.21cnjy.com )轮的课程改革，不是我们所想象的那么简单，只要按照课本给出的知识点，进行一些学生实验就可以了。新课程对教师提出了更高的要求，切实转变教育观念。教学中以人为本，不放过教学中的每一个可以利用的契机，有机地处理好“知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观”在整个教学活动中的关系，才能把新课程的精髓落实到课堂教学的实处。
K
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P
M
N
B
A
图1—7—5
图l—7—6
图l—7—7
图l—7—8
图l—7—10
图l—7—11www.
原子的核式结构模型
（一）知识与技能
1．了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据。
2．知道粒子散射实验的实验方法和实验现象，及原子核式结构模型的主要内容。
（二）过程与方法
1．通过对粒子散射实验结果的讨论与交流，培养学生对现象的分析中归纳中得出结论的逻辑推理能力。
2．通过核式结构模型的建立，体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用。
3．了解研究微观现象。
（三）情感、态度与价值观
1．通过对原子模型演变的历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科学的科学精神。
2．通过对原子结构的认识的不断 ( http: / / www.21cnjy.com )深入，使学生认识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的，领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义。
★教学重点
1．引导学生小组自主思考讨论在于对粒子散射实验的结果分析从而否定葡萄干布丁模型，得出原子的核式结构；
2．在教学中渗透和让学生体会物理学研究方法，渗透三个物理学方法：模型方法，黑箱方法和微观粒子的碰撞方法；
★教学难点
引导学生小组自主思考讨论在于对ɑ粒子散射实验的结果分析从而否定葡萄干布丁模型，得出原子的核式结构
★教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：
投影片，多媒体辅助教学设备
★课时安排
1 课时
★教学过程
（一）引入新课
讲述：汤姆生发现电子，根据原子呈电中性，提出了原子的葡萄干布丁模型。
学生活动：师生共同得出汤姆生的原子葡萄干布丁模型。
点评：用动画展示原子葡萄干布丁模型。
（二）进行新课
1．粒子散射实验原理、装置
（1）粒子散射实验原理：
汤姆生提出的葡萄干布丁原子模型是否对呢？
原子的结构非常紧密，用一般的方法是无法探测它的内部结构的，要认识原子的结构，需要用高速粒子对它进行轰击。而粒子具有足够的能量，可以接近原子中心。它还可以使荧光屏物质发光。如果粒子与其他粒子发生相互作用，改变了运动方向，荧光屏就能够显示出它的方向变化。研究高速的粒子穿过原子的散射情况，是研究原子结构的有效手段。
学生：体会粒子散射实验中用到科学方法；渗透科学精神（勇于攀登科学高峰，不怕苦、不怕累的精神）的教育。
教师指出：研究原子内部结构要用到的方法：黑箱法、微观粒子碰撞方法。
（2）粒子散射实验装置
粒子散射实验的装置，主要由放射源、金箔、荧光屏、望远镜和转动圆盘几部分组成。粒子散射实验在课堂上无法直接演示，希望借助多媒体系统，利用动画向学生模拟实验的装置、过程和现象，使学生获得直观的切身体验，留下深刻的印象。通过多媒体重点指出，荧光屏和望远镜能够围绕金箔在一个圆周上运动，从而可以观察到穿透金箔后偏转角度不同的粒子。并且要让学生了解，这种观察是非常艰苦细致的工作，所用的时间也是相当长的。
动画展示粒子散射实验装置动画展示实验中，通过显微镜观察到的现象
（3）实验的观察结果
必须向学生明确：入射的粒子分为三部分。大部分沿原来的方向前进，少数发生了较大偏转，极少数发生大角度偏转。
提问学生，师生共同用科学语言表述实验结果。
2．原子的核式结构的提出
（1）投影出三个问题让 ( http: / / www.21cnjy.com )学生先自己思考，然后以四人小组讨论。其中第1、2个问题学生基本上能讨论出，第三个问题，通过师生共同分析，然后让学生小组讨论，进行逻辑推理得出原子的结构。
三个问题是：用汤姆生的葡萄干布丁模型能否解释ɑ 粒子大角度散射？请同学们根据以下三方面去考虑：
（1）粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的？
（2）按照葡萄干布丁模型，粒子在原子附近或穿越原子内部后有没有可能发生大角度偏转？
（3）你认为原子中的正电荷应如何分布，才有可能造成ɑ粒子的大角度偏转？为什么？
学生小组讨论、小组间互相提问，解答。
（2）教师小结：
对于问题1、2：
按照葡萄干布丁模型，①碰撞前后，质量大的粒子速度几乎不变。只可能是电子的速度发生大的改变，因此不可能出现反弹的现象，即使是非对心碰撞，也不会有大角散射。
②对于粒子在原子附近时由于原子呈中性，与ɑ粒子之间没有或很小的库仑力的作用，正电荷在原子内部均匀的分布，粒子穿过原子时，由于原子两侧正电荷将对它的斥力有相当大一部分互相抵消，使粒子偏转的力不会很大，所以粒子大角度散射说明葡萄干布丁模型不符合原子结构的实际情况。
师生互动，学生小组讨论，学生分析推理得到卢瑟福的原子结构模型。
对于问题3：
先通过课件师生分析，然后小组讨论，推理分析得到卢瑟福的原子结构模型。教师起引导和组织作用。
教师小结：实验中发现极少数 ( http: / / www.21cnjy.com )ɑ粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回来，表明这些ɑ粒子在原子中某个地方受到了质量、电量均比它本身大得多的物体的作用，可见原子中的正电荷、质量应都集中在一个中心上。
①绝大多数粒子不偏移→原子内部绝大部分是“空”的。
②少数粒子发生较大偏转→原子内部有“核”存在。
③极少数粒子被弹回　　表明：作用力很大；质量很大；电量集中。
点评：教师进行科学研究方法教育：模型法
（实验现象）、→（分析推理）→（构造模型）
（通过汤姆生的原子结构模型到卢瑟福的原子的核式结构模型的建立，既渗透科学探究的因素教学，又进行了模型法的教学，并将卢瑟福的原子的核式结构模型与行星结构相类比，指出大自然的和谐统一的美，渗透哲学教育。通过学生对这三个问题的讨论与交流，顺理成章地否定了葡萄干布丁模型，并开始建立新的模型。希望这一部分由学生自己完成，教师总结，总结时，突出汤姆生原子模型与粒子散射实验之间的矛盾，可以将粒子分别穿过葡萄干布丁模型和核式结构模型的不同现象用动画模拟，形成强烈的对比，突破难点）
联想在以前的学习中有哪些进行了模型法的教学，在哪些方面的研究中可以应用模型法来研究。
得到卢瑟福的原子的核式结构模型后再展示立体动画粒子散射模型，使学生有更清晰的直观形象、生动的认识。
3．原子核的电荷与大小
关于原子的大小应该让学生有 ( http: / / www.21cnjy.com )个数量级的概念，即原子的半径在10-10m左右，原子核的大小在10-15～10-14m左右．原子核的半径只相当于原子半径的万分之一，体积只相当于原子体积的万亿分之一。为了加深学生的印象，可举一些较形象的比喻或按比例画些示意图，同时通过表格展示，对比。
半 径 大 小 （数量级） 类 比
原子 10-10m 足球场
原子核 10-15m~10-14m 一枚硬币
（三）课堂小结
教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。
（四）作业：课本P55第1、3、4题
★教学体会
本节课在未准备前，本人开始和大部分的老师一样，均认为该课很容易上，也没什么多少内容可教学，作为上公开课不合适；因为传统的教学中，只是告诉学生汤姆生的葡萄干布丁模型，粒子散射实验，卢瑟福的原子核式结构模型，一节课15分钟就可以讲完了。
传统的教学中只是“授人以鱼，并未授人以渔”，学生并不知道卢瑟福的粒子散射实验为什么要这样做，并没有学会卢瑟福通过推理分析得出原子的核式结构模型的科学方法，可以说，这节课最精华的所在：科学研究方法如模型法、黑箱法、微观粒子碰撞法，学生并没有从中体会到，是舍本求末的教学法。
本节课最大的成功之处有：
（1）通过动画展示了卢瑟福的粒子散射实验，突破了传统教学中本实验不够条件做，只能通过图片介绍的不足；使难的知识变得更形象生动，更容易。
（2）通过让学生小组讨论 ( http: / / www.21cnjy.com )三个问题：有关用汤姆生的葡萄干布丁模型能否解释ɑ粒子散射实验现象，一步一步得出卢瑟福的原子核式结构模型，从而利于提高学生的逻辑推理能力，观察能力，有利用培养学生勇于攀登科学高峰，不怕苦、不怕累的科学精神。
（3）使学生通过本课的学 ( http: / / www.21cnjy.com )习，体会并掌握到研究原子内部结构（未知世界）的三种方法：模型法、黑箱法、微观粒子碰撞法，充分体现了新课程中“授人以鱼，不如授人以渔”的基本思想。
（4）探索在扩招情况下，进行教学有效性的策 ( http: / / www.21cnjy.com )略研究，是本节课的试验主题之一，也是我校开展的一个重要课题；本节课在有些学生的能力要求太高的地方，采用小步跑的方法，将难点的梯度设置为几个台阶，如三个问题的回答讨论，就采用这一方法，从而有利于提高学生的学习兴趣和保持学习物理的积极性，使学生不断获得成就感，在小组中体会到自己的重要性和学会在小组学习中进行协作团结。
（5）在教学中虽然不能进行真实的实验，但同样处处渗透着新课程理念的科学探究思想；
例如：根据原子里面的结构是怎样的？（提出问题）──电子的发现──原子呈电中性──汤姆生因此提出葡萄干布丁模型（猜想与假设）──是否正确？可以解释一些实验现象，有其一定的正确性──但无法解释粒子散射实验（进一步实验验证）──根据ɑ粒子散射实验现象──在原有葡萄干布丁模型基础上进行修正，卢瑟福提出新的原子的核式结构──建立新的理论（新的猜想与假设）──进一步的实验验证──电子云
教学之中要注意的地方和教学中的火花：
在学习的回答三个问题中， ( http: / / www.21cnjy.com )教师要灵活地处理学生问到的问题，不要回避问题，这些问题有的也许是思想的火花，有的是学生理解中的误区，教师要能及时发现问题，而这些就更要求新课程下的教师要更具有较高的研究水平，要进一步提高教师的备课水平和质量，要能及时引导学生如何去分析问题和进行研究，而不是单一提供现成的答案；
例如：（1）学生可能在分析问题同时，粒子能将电子打出，那么在屏上就能看到的是电子的亮点，这样打在屏上的亮点就不一定是散射后粒子。教师可以引导学生分析：粒子打出电子后，根据碰撞的相关知识可知，粒子的速度几乎不变；又由于电子的质量很小，粒子的质量较大，当电子碰撞到屏上时，能量较小，体积较小，不易观察到，从屏上观察到的应该是粒子。
附1：学情分析
1．学生的认识水平
我校从去年扩招后，由原来的6个 ( http: / / www.21cnjy.com )班扩招到16个班，而广州市的其他学校也在扩招，明显感到学生的整体素质及物理基础在下降，因此根据现有学生的具体情况设计教案、一步步设计难度梯度，进行教学有效性的策略研究成为我校的重点课题。
为了使教学更具有代表性，所教教学班为物理选修普通班，学生的逻辑思维能力一般，但对物理有较大的兴趣。
2．可能存在的学习困难
估计学生利用ɑ粒子散射实验现象进行 ( http: / / www.21cnjy.com )讨论和通过观察实验现象推理出卢瑟福的原子的结构模型会有一定的困难；对提出的3个问题，前二个问题放手让学生进行小组讨论，对于问题3采用先让学生猜想，师生共同分析实验现象，然后再放手让学生小组讨论出原子的结构。
附2：教学主线设计
附3：教学媒体设计
教师演示实验：
介绍ɑ粒子散射实验的实验原理、装置、现象由于中学阶段没有条件进行实验，采用动画模拟的方法。
多媒体的应用的设计：
由网上下载2个相关的flash小课件，再将其有机地、无缝地插到自制PPT课件，只使用网上小课件的一小部分对自己有用的部分www.
核聚变
★新课标要求
（一）知识与技能
1．了解聚变反应的特点及其条件.
2．了解可控热核反应及其研究和发展.
3．知道轻核的聚变能够释放出很多的能量,如果能加以控制将为人类提供广阔的能源前景。
（二）过程与方法
通过让学生自己阅读课本，培养他们归纳与概括知识的能力和提出问题的能力
（三）情感、态度与价值观
1．通过学习，使学生进一步认识导科学技术的重要性，更加热爱科学、勇于献身科学。
2．认识核能的和平利用能为人类造福，但若用于战争目的将给人类带来灾难，希望同学们努力学习，为人类早日和平利用核聚变能而作出自己的努力。
★教学重点
聚变核反应的特点。
★教学难点
聚变反应的条件。
★教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：
多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。
★课时安排
1 课时
★教学过程
（一）引入新课
教师：1967年6月17日，我国第一颗 ( http: / / www.21cnjy.com )氢弹爆炸成功。从第一颗原子弹爆炸成功到第一颗氢弹爆炸成功，我国仅用了两年零八个月。前苏联用了四年，美国用了7年。氢弹爆炸释放核能是通过轻核的聚变来实现的。这节课我们就来研究聚变的问题.
学生：学生认真仔细地听课
点评：通过介绍我国第一氢弹爆炸，激发同学们的爱国热情。
（二）进行新课
1．聚变及其条件
提问：请同学们阅读课本第一段，回答什么叫轻核的聚变？
学生仔细阅读课文
学生回答：两个轻核结合成质量较大的核，这样的反应叫做聚变。
投影材料一：核聚变发展的历史进程［1］
提问：请同学们再看看比结合能曲线（图19.5-3），想一想为什么轻核的聚变反应能够比重核的裂变反应释放更多的核能？
让学生了解聚变的发展历史进程。
学生思考并分组讨论、归纳总结。
学生回答：因为较轻的原子核比较重的原子核核子的平均质量更大，聚变成质量较大的原子核能产生更多的质量亏损，所以平均每个核子释放的能量就更大
点评：学生阅读课本，回答问题，有助于培养学生的自学能力。
教师归纳补充：
（1）氢的聚变反应：
21H+21H→31He+11H+4 MeV、
21H+31H→42He+10n+17.6 MeV
（2）释放能量：ΔE＝Δmc2＝17.6 MeV，平均每个核子释放能量3 MeV以上，约为裂变反应释放能量的3～4倍
提问：请同学们试从微观和宏观两个角度说明核聚变发生的条件？
学生阅读教材，分析思考、归纳总结并分组讨论。
得出结论
微观上：参与反应的原子核必须接近到 ( http: / / www.21cnjy.com )原子核大小的尺寸范围，即10-15 m，要使原子核接近到这种程度，必须使它们具有很大的动能以克服原子核之间巨大的库仑斥力。
宏观上：要使原子核具有如此大的动能，就要把它加热到几百万摄氏度的高温。
点评：从宏观和微观两个角度来考虑核聚变的条件，有助于加深理解。
教师说强调：聚变反应一旦发生，就不 ( http: / / www.21cnjy.com )再需要外界给它能量，靠自身产生的热就可以维持反应持续进行下去，在短时间释放巨大的能量，这就是聚变引起的核爆炸。
教师补充说明：
（1）热核反应在宇宙中时 ( http: / / www.21cnjy.com )时刻刻地进行着，太阳和很多恒星的内部温度高达107 K以上，因而在那里进行着激烈的热核反应，不断向外界释放着巨大的能量。太阳每秒释放的能量约为3.8×1026 J，地球只接受了其中的二十亿分之一。太阳在“核燃烧”的过程中“体重”不断减轻。它每秒有７亿吨原子核参与碰撞，转化为能量的物质是400万吨。科学家估计，太阳的这种“核燃烧”还能维持90亿~100亿年。当然，与人类历史相比，这个时间很长很长！
教师：希望同学们课后查阅资料，了解更多的太阳能有关方面的知识及其应用。
（2）上世纪四十年代，人们利用核聚变反 ( http: / / www.21cnjy.com )应制成了用于战争的氢弹，氢弹是利用热核反应制造的一种在规模杀伤武器，在其中进行的是不可控热核反应，它的威力是原子弹的十几倍。
提问：氢弹爆炸原理是什么？
学生阅读教材：课本图19.7-1是氢弹原理图，它需要用原子炸药来引爆，以获得热核反应所需要的高温，而这些原子炸药又要用普通炸药来点燃。
［教师点拨］
［录像］氢弹的构造简介及其爆炸情况。
根据你收集的资料，还能通过什么方法实现核聚变？
学生回答：日英开发出激光核聚变新方法、有人提出利用电解重水的方法实现低温核聚变。
点评：学生自学看书，自己归纳总结，
有助于培养学生分析问题、解决问题的能力，逐步提高学生的归纳总结能力。
2．可控热核反应
（1）聚变与裂变相比有很多优点
提问：目前，人们还不能控制 ( http: / / www.21cnjy.com )核聚变的速度，但科学家们正在努力研究和尝试可控热核反应，以使核聚变造福于人类。我国在这方面的研究和实验也处于世界领先水平。请同学们自学教材，了解聚变与裂变相比有哪些优点？
投影材料二[2]：可控热核反应发展进程
例：一个氘核和一个氚核发生聚变，其核反应方 ( http: / / www.21cnjy.com )程是21H+31H→42He+10n，其中氘核的质量：mD=2.014 102 u、氚核的质量：mT=3.016 050 u、氦核的质量：mα=4.002 603 u、中子的质量：mn=1.008 665 u、1u=1.660 6×10-27kg，e = 1.602 2×10-19C，请同学们求出该核反应所释放出来的能量。
学生计算：
根据质能方程，释放出的能量为：
教师点拔：平均每个核子放出的能量约为3.3MeV，而铀核裂变时平均每个核子释放的能量约为1MeV。
总结：聚变与裂变相比，这是优点之一，即轻核聚变产能效率高。
教师点拔：常见的聚变反应 ( http: / / www.21cnjy.com )：21H+21H→31He+11H+4MeV、 21H+31H→42He+10n+17.6 MeV。在这两个反应中，前一反应的材料是氘，后一反应的材料是氘和氚，而氚又是前一反应的产物，所以氘是实现这两个反应的原始材料，而氘是重水的组成部分，在覆盖地球表面三分之二的海水中是取之不尽的。从这个意义上讲，轻核聚变是能源危机的终结者。
总结：聚变与裂变相比，这是优点之二，即 ( http: / / www.21cnjy.com )地球上聚变燃料的储量丰富。如1L海水中大约有0.03g氘，如果发生聚变，放出的能量相当于燃烧300L汽油。
聚变与裂变相比，优点之三，是轻核聚变反应更为安全、清洁。
实现核聚变需要高温，一旦出现故障，高温不能维 ( http: / / www.21cnjy.com )持，反应就自动终止了。另外，氘和氚聚就反应中产生的氦是没有放射性的，放射性废物主要是泄漏的氚以及聚变时高速中子、质子与其他物质反应而生成的放射性物质，比裂就所生成的废物的数量少，容易处理。
（2）我国在可控热核反应方面的研究和实验发展情况。
EAST全超导托卡马克实 ( http: / / www.21cnjy.com )验装置以探索无限而清洁的核聚变能源为目标，这个装置也被通称为“人造太阳”，能够像太阳一样给人类提供无限清洁的能源。目前，由中科院等离子体物理研究所设计制造的EAST全超导非圆截面托卡马克实验装置大部件已安装完毕，进入抽真空降温试验阶段。我国的科学家就率先建成了世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置，模拟太阳产生能量。
点评：通过了解我国在可控热核反应方面的成就，激发学生的爱国热情和献身科学的能力。
（三）课堂小结
本节主要研究了聚变核反应的特点和条件，聚变 ( http: / / www.21cnjy.com )反应要比裂变反应释放更多的能量，但它发生的条件是要达到几百万度的高温，因而聚变反应也叫热核反应.可控热核反应的研究和实验将为人类和平利用核能开发新的途径。
（四）作业：
完成课后练习
★教学体会
本节课虽然教学要求不高，但却 ( http: / / www.21cnjy.com )是开展中学科技教育活动的生动内容。然而课本的编写，却限于篇幅等因素的影响，存在正如爱因斯坦所说的问题：“科学结论几乎是以完成的形式出现在读者面前，读者学生体验不到探索和发现的喜悦，感觉不到思想形成的生动过程也很难达到清楚地解释全部过程。”
在课堂教学过程中，结合内容的讲授 ( http: / / www.21cnjy.com )，以史为鉴，虽着墨不多，却寓意深远，本材料正是以此为设计思想的：沿着科学家的足迹，剖析科学家的思维，领略科学家的创造；激发同学们的兴趣，培养同学们的能力，陶冶同学们的情操。
附：
[1]投影材料一
时间 人物 事件
20年代 阿斯顿 指出：中等大小的原子核结合最紧密，核裂变或轻核聚变都会放出能量，核聚变放出的能量比裂变大许多
1920年 爱丁顿 猜测：太阳的能量来自亚原子粒子的相互作用
1926年 爱丁顿 指出：太阳总体积具有2000万度的高温和极高的密度。
1929年 罗素 指出：太阳总体积的60％是氢气，如果太阳的能量真是依靠核反应的话，那么这种核反应只能是氢气的聚变。
1938年 贝 特 证明：太阳的能量确实是靠氢气的聚变来维持的。
[2]投影材料二
事件 人物 事件
1933年 科学家们 在实验室中首次观测到核聚变就是氘的聚变
1934年 卢瑟福 用氘核去轰击氘靶产生了氚，发现氚聚变温度比氘更低。
1942年 特勒 在探索制造原子弹的各种途径的讨论中提出了一个可怕的问题。
1944年 费米 用氢的同位素氖和氛做燃料，只需五千万度就可以发生核聚变。
1945年 美国 原子弹研制成功后，人们立即觉察到，可以利用裂变反应所产生的超高温来实现核聚变反应，这就是氢弹的原理。www.
电势能和电势
一【教材分析】
本节内容为物理选修3－1中第一章静电场中 ( http: / / www.21cnjy.com )第四节的教学内容，它处在电场强度之后，位于电势差之前，起到承上启下的作用。它是课程教学中利用物理思维方法较多的一堂课，尤其是用类比的方法达到对新知识的探究，同时让学生就具体的物理知识迁 移埋下思维铺垫。教材从电场对电荷做功的角度出发，推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关。进而指出这个结论对非匀强电场也是适用的，并与重力势能类比，说明电荷在电场中也是具有电势能。电场力做功的过程就是电势能的变化量，而不能决定电荷在电场中某点的电势能的数值，因此有必要规定电势能零点。对学生能力的提高和对知识的迁移、灵活运用给予了思维上的指导作用。
二【教学目标】
1．知识与技能
·理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。
·理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。
·明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。
·了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。
2．过程与方法
·通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做的功的关系，从而更好的了解电势能和电势的概念。
·培养对知识的类比能力，以及对问题的分析、推理能力。
·通过学生的理论探究，培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。
3．情感、态度与价值观
·尝试运用物理原理和研究方法 ( http: / / www.21cnjy.com )解决一些与生产、生活相关的实际问题，增强科学 探究的价值观。利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣，培养学生灵活运用知识和对科学的求知欲。
·利用等势面图象的对称美，形态美以获得美的享受、美的愉悦，自己画图，在学习知识的同时提高对美的感受力和鉴别力。
·在研究问题时，要培养突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法。
三【教学重点和难点】
1．重点
·理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
2．难点
·掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。
四【学情分析】
通过对必修内容的学习，学生对功的计算，重力做 ( http: / / www.21cnjy.com )功的特点，重力做功与重力势能变化的关系，能量守恒定律等内容已相当熟悉，具备了学习本节内容的知识前提，但建立起电势能的概念对学生来说相对比较困难的，因为电场的概念特别抽象，特别是从力与能量两条线上同时研究电场，让学生感到有点“力不从心” ，知识迁移及灵活运用是学生学习过程中要跨越的一个台阶
五【教学方法】 理论、类比探究、分析归纳、讨论分析、应用举例、体验探究
六【课前准备】 挂图
七【课时安排】 2课时
八【教学过程】
（一）预习检查、总结疑惑
1．静电力，电场强度概念，指出前面我们从力的性质研究电场，从本节起将从能量的角度研究电场。
2．复习功和能量的关系：如图所示从静电场中静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：是什么转化为试探电荷的动能？
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（二）情景引入、展示目标。
第四节、电势能和电势
一、静电力做功的特点
让试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点运动到B点，我们来计算这几种情况下静电力对电荷所做的功。
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W＝F|AB|＝qE|AB| W＝F|AB|cosθ＝qE|AB| W＝W1+W2+W3+……
其中F＝qE|AM|
分析三种情况下的做功的数据结果， ( http: / / www.21cnjy.com )结合具体的问题情景，从中找到共同点和不同点，联系前面所学的知识，归纳得出相关的物理知识。从中发现问题和知识结论。
结论：静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关，与电荷经过的路径无关。
拓展：该特点对于非匀强电场中也是成立的。
二、电势能
寻找类比点：力做功只与物体位置有关，而与运动路径无关的事例在物理中有哪些呢？属于什么能？
（移动物体时重力做的功与路径无关同一物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能。）
思考：静电力做功也与路径无关，是否隶属势能？我们可以给它一个物理名称吗？
1．电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能我们叫做电势能。电势能用Ep表示。
【思考与讨论】 如果做功与路径有关，那能否建立电势能的概念呢？
2．讨论：静电力做功与电势能变化的关系
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通过知识的类比，让学生能从中感受到新知识的得出也可以通过已有获取。
静电力做的功等于电势能的变化。
功是能量变化的量度。
电场力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而他们总量保持不变。
WAB＝－（EpB－EpA）＝EpA－EP
【思考讨论】对不同的电荷从A运动到B的过程中，电势能的变化情况：
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正电荷从A运动到B做正功，即有WAB>0，则EpA>EpB，电势能减少。
●正电荷顺着电场线的方向其电势能逐渐减少。
负电荷从A运动到B做正功，即有WAB<0，则EpA>EpB，电势能增加。
●负电荷顺着电场线的方向其电势能逐渐降低。
对此分析得出：电势能为系统所有，与重力势能相类似。
3．求电荷在某点处具有的电势能
问题讨论：在上面讨论的问题中，请分析求出A点的电势能为多少？
学生思考后无法直接求出，不妨就此激励学生，并提出类比方法。
类比分析：如何求出A点的重力势能呢？进而联系到电势能的求法。
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则 EpA＝WAB （以B为电势能零点）
电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置撕所做的功。
4．零势能面的选择
通常把电荷离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。
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拓展：求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低。
将电荷由A点移动到B点，根据静电力做功情况判断。
若静电力做功为正功，电势能减少，电荷在A点电势能大于在B点的电势能。反之静电力做负功，电势能增加，电荷在A点电势能小于在B点的电势能
弄清正、负电荷在电场中电势能的不同特点，判断其做功特点再进行判断。
通过对不同内容的拓展，引导学生能通过 ( http: / / www.21cnjy.com )自己对不同事例的分析，知道对问题考虑的全面性有所了解，同时能正确认识到在分析问题时还应该思考问题的不同侧面，达到对问题的全面解决。提高思维的深度和发散能力，达到对物理学习全面化的探究要求。
三、电势
我们通过静电力的研究认识了电场强度，现在要通过电势能的研究来认识另一个物理量──电势。它同样是表征电场性质的重要物理量度。
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通过类比可见，若用左图中的Ep/m，或右图中的Ep/q，它们的值是相同的。
如何来表征这个相同的量呢？
让学生很快能想到用比值定义法来定义物理量，对知识活学活用。
上面讨论的是特殊情况，下面我们来讨论一般情况：（如图）
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EpA＝qE场Lcosθ
可见，EpA与q成正比，即电势能跟电荷量的比值EpA/q都是相同的。对电场中不同位置，由于L与θ可以不同，所以这个比值一般是不同的。
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，是由电场中这点的位置决定的，跟试探电荷本身无关。
得出结论后，引导学生类比电场的得来过程，提出新的物理量──电势。
1．定义：电荷在电场中某一点的电势能与他的电荷量的比值，叫做这一点的电势。用φ表示。 表达式：φ＝Ep/q （与试探电荷无关）
2．电势是标量，它只有大小没有方向，但有正负。
3．单位：伏特（V） 1V＝1J/C
物理意义：电荷量为1C的电荷在该点的电势能是1J，则该点的电势就是1V。
以上结论由学生得出，自己能用所学知识进行简单的描叙，培养相关应用归纳知识的能力。
（三）合作探究、精讲点播思索：
如何来判断电势的高低呢？
让学生明白：根据静电力做功的正负，判断电势能的变化，进而判定电势的高低。现通过具体情景来进行分析。
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4．电场线指向电势降低的方向。
电势顺线降低；顺着电场线方向，电势越来越低。
与电势能相似，我们知道Ep有零势能面，因此电势也具有相对性。
引导学生得出：应该先规定电场中某处的电势为零，然后才能确定电场中其他各点的电势。
5．零电势位置的规定：电 ( http: / / www.21cnjy.com )场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择。因此电势有正负之分，是由于其零电势的选择决定。
通常以大地或无穷远默认为零。
与零电势能的位置规定是否有相似之处呢？
与知识进行类比，从前面的结论中领会到知识的相通性，能对知识进行类比应用。
（四）反思总结、当堂检测
【思考与讨论】参看书上的问题进行思考与讨论，然后思考若是q当做负电荷来进行研究，其结果是否一样呢？
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四、等势面
在地理课上常用等高线来表示地势的高低。今天我们学习了电势的知识后，那我们可以用什么来表示电势的高低呢？
学生：在电场中常用等势面来表示电势的高低。
1．等势面：电场中电势相同的各点构成的面。
【体验性实践】寻找等势面：找正点电荷和带电平行金属板中的等势面。
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通过体验性实践活动，让学生明白到如何去寻找等势面，达到对后续结论探究创设前置氛围。
观看挂图，从中寻找不同电场中等势面的不同和相同点，进行合理猜想。
2．等势面与电场线的关系
⑴在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，静电力不做功。
WAB＝EpA－EPb＝qφA－qφB＝0
讨论：什么情况下会出现力做功为零的情况？
引导分析得出：F⊥v
⑵电场线跟等势面一定垂直，即跟电场强度的方向垂直。
引导学生用反证法达到证明的目的，加深对知识点的应用。
而沿着电场线的方向，电势越来越低。
归纳总结可得出：电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
若两个相邻的等势面间的电势之差是相等的，则能得到书上图1．4－5的图形。观看图形或挂图，结合电场线的特点，可得出结论。
⑶等势面越密，电场强度越大。
⑷等势面不相交、不相切。
3．应用等势面：由等势面描绘电场线
方法：先测绘出等势面的形状和分布，再根据电场线与等势面的关系，绘出电场线的分布，于是我们就知道电场的情况了。
【体验性实验】测绘两个异种点电荷的静电场分布。
加强体验性实验的教学，让学生形成深刻印象，达到对知识应用能力的提高。
九【板书设计】
电势能和电势一、静电力做功的特点结论：静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关，与电荷经过的路径无关。二、电势能1．电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能我们叫做电势能。电势能用Ep表示。2．讨论：静电力做功与电势能变化的关系WAB＝ －（EpB－EpA）＝EpA－EPB3．求电荷在某点处具有的电势能4．零势能面的选择三、电势1．定义：φ＝EP/q2．电势是标量，它只有大小没有方向，但有正负。3．电场线指向电势降低的方向。电势顺线降低；顺着电场线方向，电势越来越低。4．零电势位置的规定。四、等势面1．等势面：电场中电势相同的各点构成的面。2．等势面与电场线的关系3．应用等势面：由等势面描绘电场线【体验性实验】测绘两个异种点电荷的静电场。
十【教学反思】
通过实践教学，重在让学生有 ( http: / / www.21cnjy.com )对比的观点去学习物理知识。课中多次用到类比的物理思想，让学生对知识有更多的牵连，能对前面的知识达到灵活的应用，牵带多种方法学习物理知识，同时也反映出了选修3－1的设计思想。气体的等温变化课时教学设计
年级组别 高二物理组 审阅（备课组长） 审阅（学科校长）
主备人 使用人 授课时间
课 题 气体的等温变化 课 型 新授课
课标要求 题知道什么是等温变化,掌握玻意耳定律的内容公式理解等温变化的P-V图象的物理意义
教学目标 知识与能力 、题知道什么是等温变化,掌握玻意耳定律的内容公式理解等温变化的P-V图象的物理意义会用玻意耳定律分析研究有关的问
过程与方法 、通过对等温过程的实验探究,培养学生的观察、分析能力和从实验中得出物理规律的能力强化控制变量的科学方法的应用
情感、态度与价值观 认识玻意耳定律在社会生活中的意义。激发学生参与探究活动的热情，培养学生在探究活动中的合作精神。
教学重点 通过实验探究使学生知道并掌握一定质量的气体在等温变化时压强与体积的关系，理解P-V图象的物理意义。
教学难点 确定密闭气体的压强；探索气体压强与气体体积关系的实验；如何引导学生处理数据寻找P与V的规律。
教学方法 引导发现法和实验探究法相结合
教学程序设计
教学过程及方法 环节一 明标自学
过程设计 二次备课
“明标自学”：新课导入师：这节课我们一起来学习《气 ( http: / / www.21cnjy.com )体的等温变化》，在学习这节课之前，请同学们做个小游戏，游戏的名字叫“比比谁的力气大”，通常来讲男女同学比较，谁的力气大？ 生：男生师：我这里有两个气球，请一位男同学和一位女 ( http: / / www.21cnjy.com )同学比赛，看谁的力气大，能把气球吹大吹破？（男同学的气球塞进一只瓶子，吹气口反扣在瓶子口上）哪位男同学自告奋勇？哪位女同学敢于上台挑战？生：吹气球（女生气球吹破，男生涨的面红耳赤，气球却不破）师：请问这位同学，为什么你的气球吹不大呢？师：瓶内的气体压强对你把气球吹大有没有影响？ 生;有师：在这个过程中气球与瓶之间气体的体积变小了，你却吹不动了，这说明了什么问题？ 生：气体体积变小了，压强边大了师：好，谢谢你的合作，请回
教学过程及方法 环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展
过程设计 二次备课
师：物理学中研究气体性质时 ( http: / / www.21cnjy.com )，常用气体的三个参量来描述，请同学们根据刚才的游戏以及生活中的一些事例猜想一下，可能是哪三个参量？ 生：p、V、T师：很好，当气体状态发生变化时，通常这三个参 ( http: / / www.21cnjy.com )量也要发生变化，要用实验的方法同时研究这三个量之间的变化关系比较困难，那么我们该怎么办呢？ 生：控制变量研究。师：下面我们就研究一定质量的气体，控制其温度不变，探究压强与体积的关系。（出示课题：气体的等温变化）猜想与假设师：根据刚才几个情景的观察分析，你对压强与体积关系有何猜测？生：可能p越大，V越小，p与V成反比师：同学们猜的对不对需要实验来验证。师：讲解实验原理及注意事项实验验证、数据处理师：随机抽取学生实验数据，输入计算机处理，得到图象师：得到的是什么图象？生：双曲线师：可以肯定的是一定是曲线，但一定是双曲线吗？生 不一定师：从图象中容易发现规律吗？ 生：不易。师：那我们该怎么办呢？ 生：化曲为直师：如何才能化曲为直呢？师：计算机处理得到图象，从图象中你能得到什么结论？生：师：从而也说明了上述曲线为双曲线（板书：画出图象）四．分析论证总结规律师：这就是玻意耳定律投影：1.文字表述：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强P与体积V成反比，即：师：若写成等式呢？投影：或师：对于温度不同，质量相同的同一种气体，C的数值是否相同？生；不同师：上面我们得到的双曲线它描述的是温度不变时的p-V关系，因此称为等温线，我们如何根据等温线比较一定质量的气体的温度高低？ 投影图象并请两位同学分别从控制p和控制V分析。生：求出，画出图
教学过程及方法 环节四 当堂检测 二次备课
“当堂检测”：1有一 ( http: / / www.21cnjy.com )池塘水深5m，大气压强,一个气泡体积为2cm3，从水底升到水面，求：气泡到达水面的体积为多少？（设从水底到水面整个过程中温度不变）（找2位同学爬黑板，最后教师点评步骤并展示标准答案）2观察和思考：让学生观察下图水底的鱼吐气泡的图片，有没有违反物理规律的地方。 ( http: / / www.21cnjy.com ) 。
课堂小结 1一定质量理想气体当温度不变的情况下；压强与体积成反比。2；玻意耳气体试验定律；可用P-V图像表示。
课后作业 课本第20页练习第1.；2。题
板书设计 玻意耳定律； 条件： 2 内容； 3 表达式： 4． P-V图像。
课后反思www.
不确定性关系
教学目标
知识目标
1．知道位置和动量的不确定关系．
2．了解时间和动量的不确定关系．
能力目标 培养学生的观察、分析能力。
德育目标 培养学生严谨的科学态度，正确地获取知识的方法。
教学难点 如何理解位置和动量的不确定关系．
教学方法 启发式综合教学法
导 入 新 课
在经典力学中，粒子（质点）的运动状态用位置 ( http: / / www.21cnjy.com )坐标和动量来描述，而且这两个量都 可以同时准确地予以测定。然而，对于具有二象性的微观粒子来说，是否也能用确定的坐标和确定的动量来描述呢？下面我们以电子通过单缝衍射为例来进行讨论。
一、电子衍射中的不确定度
下面以单缝衍射为例来进行研究，设有一束电子沿Oy轴射向AB屏上的狭缝，缝宽为a，于是，在照相底片CD上，可以观察到衍射图样.
如果我们能用坐标x和动量p来描述这电子的运 ( http: / / www.21cnjy.com )动状态，那么，我们不禁要问：一个电子通过狭缝的瞬时，它是从缝上哪一点通过的呢？也就是说，电子通过狭缝的瞬时，其坐标x为多少？显然，这一问题我们无法准确地回答，因为该电子究竟在缝上哪一点通过，我们是无法确定的，即我们不能准确地确定该电子通过狭缝时的坐标．
然而，该电子确实是通过了狭缝，因此，我们可以认为电子在Ox轴上的坐标的不确定范围为 Δx＝ a．
在同一瞬时，由于衍射的缘故，电子动量的方向有了改变，由图可以看到，如果只考虑一级衍射图样，则电子被限制在一级最小的衍射角范围内，有sinφ＝λ/a＝λ/Δx．因此，电子动量在Ox轴上的分量的不确定范围为Δpx＝psinφ＝p，由德布罗意公式λ＝上式可写为Δpx＝，即ΔxΔpx＝h式中Δx是在Ox轴上电子位置的不确定范围，Δpx是在Ox轴上电子动量的不确定范围．如果把衍射图样的次级也考虑在内，一般说来应为ΔxΔp≥，这个关系叫做不确定关系，它不仅适用于电子，也适用于其他微观粒子，不确定关系表明：对于微观粒子不能同时用确定的位置和确定的动量来描述，不确定关系是德国理论物理学家海森伯于1927年提出的．
二、不确定关系：ΔxΔp≥
1、不确定关系的物理意义：
微观粒子的坐标测得愈准确( x 0) ，动量就愈不准确( px ) ；
微观粒子的动量测得愈准确( px 0) ，坐标就愈不准确( x ) 。
但这里要注意，不确定关系
不是说微观粒子的坐标测不准；
也不是说微观粒子的动量测不准；
更不是说微观粒子的坐标和动量都测不准；
而是说微观粒子的坐标和动量不能同时测准。
正如我们在经典力学中所知道的，对于宏观粒 ( http: / / www.21cnjy.com )子，它在任意时刻的位置和动量都可同时确定，而对微观粒子来说，同时确定其位置和动量是没有意义的．这是因为Δx和Δp都不可能同时为零．当欲精确地确定粒子的位置(即Δx→0)时，其动量必然更不精确( 即px→∞)；反之亦然．微观粒子的这个特性是由于它既具有粒子性，也同时具有波动性的缘故．
2、微观本质：是微观粒子的波粒二象性及粒子空间分布遵从统计规律的必然结果。
为什么微观粒子的坐标和动量不能同时测准
这是因为微观粒子的坐标和动量本来就不同时具有确定量。
这本质上是微观粒子具有波粒二象性的必然反映。
由上讨论可知，不确定关系是自然界的一条客观规律,不是测量技术和主观能力的问题。
3、许多相同粒子在相同条件下实验,粒子在同一时刻并不处在同一位置。
4、用单个粒子重复,粒子也不在同一位置出现。
5、如果粒子的尺寸和动量远大于各自的不确定量，R >> x, p >> p
微观粒子的位置和动量近似认为确定.看成经典粒子.若已知粒子运动范围为L,
而
也可用L>> 代替 R >>x 作为判断依据.
三、能量与时间的不确定关系：ΔEΔt≥
［例1］一颗质量为10 g的子弹，具有200 m·s－1的速率，动量的不确定量为0．01%,我们确定该子弹的位置时，有多大的不确定量？
解析：子弹的动量为p＝mv＝0．01×200 kg·m·s－1＝2 kg·m·s－1
动量的不确定量为Δp＝0.01%×p＝1.0×10－4×2 kg·m·s－1＝2×10－4 kg·m·s－1
由不确定关系式，得子弹位置的不确定范围为
这个不确定范围是微不足道的，可见，不确定关系对宏观物体来说实际是不起作用的．
［例2］一电子具有200 m·s－1的速率，动量的不确定范围为0.01%，我们确定该电子的位置时，有多大的不确定范围？
解析：电子的动量为p＝mv＝9.1×10－31×200 kg·m·s－1＝1.8×10－28 kg·m·s－1
动量的不确定范围为Δp＝0.01%×p＝1.0×10－4×1.8×10－28 kg·m·s－1＝1.8×10－32 kg·m·s－1
由不确定关系式，得电子位置的不确定范围为
我们知道原子大小的数量级为10－10 m，电子则更小，在这种情况下，电子位置的不确定范围比电子本身的大小要大几亿倍以上．
从以上的讨论中可以看到，对于低速 ( http: / / www.21cnjy.com )运动的宏观粒子，用经典力学来描述它的运动规律是足够准确的，但对于微观粒子的运动规律，就不能用经典力学来描述它了．不确定原理对任何物体都成立，但因为h是一个极小的量，其数量级是10－34，所以，对宏观尺度的物体，不确定范围小得可以忽略不计了．在德布罗意假设的基础上，薛定谔、海森伯等人又进一步建立了量子力学．量子力学能较好地反映微观粒子的运动规律．
四、物理模型与物理现象（简略介绍）通电导线在磁场中受到的力
一、教材分析
安培力的方向和大小是重点，弄清安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系是难点。安培力的方向一定与电流、磁感应强度方向垂直，但电流方向与磁感应强度的方向可以成任意角度；当电流方向与磁感应强度的方向垂直时，安培力最大。对此学生常常混淆
二、教学目标
（一）知识与技能
1、知道什么是安培力，会推导安培力公式F=BILsinθ。
2、知道左手定则的内容，并会用它判断安培力的方向。
3、了解磁电式电流表的工作原理。
（二）过程与方法
通过演示实验归纳、总结安培力的方向与电流、磁场方向的关系——左手定则。
（三）情感、态度与价值观
1、通过推导一般情况下安培力的公式F=BILsinθ，使学生形成认识事物规律要抓住一般性的科学方法。
2、通过了解磁电式电流表的工作原理，感受物理知识的相互联系。
三、教学重点难点
教学重点
安培力的大小计算和方向的判定。
教学难点
用左手定则判定安培力的方向。
( http: / / www.21cnjy.com )五、教学方法
实验观察法、逻辑推理法、讲解法
六、课前准备
1、学生的准备：认真预习课本及学案内容
2、教师的准备：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
演示实验：蹄形磁铁多个、导线和开关、电源、铁架台、两条平行通电直导线
七、课时安排：
1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标通过第二节的学习， ( http: / / www.21cnjy.com )我们已经初步了解磁场对通电导线的作用力。安培在这方面的研究做出了杰出的贡献，为了纪念他，人们把通电导线在磁场中所受的作用力叫做安培力。这节课我们对安培力作进一步的讨论。
（三）合作探究、精讲点播
1、安培力的方向
教师：安培力的方向与什么因素有关呢？
演示：如图所示，连接好电路。
演示实验：
（1）改变电流的方向 现象：导体向相反的方向运动。
（2）调换磁铁两极的位置来改变磁场方向 现象：导体又向相反的方向运动。
教师引导学生分析得出结论
（1）安培力的方向和磁场方向、电流方向有关系。
（2）安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。
左手定则
通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系，可以用左手定则来判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
例：判断下图中导线A所受磁场力的方向。
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通电平行直导线间的作用力方向如何呢？
演示实验：
（1）电流的方向相同时 现象：两平行导线相互靠近。
（2）电流的方向相反时 现象：两平行导线相互远离。
引导学生利用已有的知识进行分析
如图，两根靠近的平行直导线通入方向相同的电流时，它们相互间的作用力的方向如何
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说明：分析通电导线在磁场中的受力时，要先确定导线所在处的磁场方向，然后根据左手定则确定通电导线的受力方向。
例题2:下列四幅图中通电导体受力方向表示正确的是 ( )
2、安培力的大小
通过第二节课的学习，我们已经知道，垂直于磁场B放置的通电导线L，所通电流为I时，它在磁场中受到的安培力F=BIL
当磁感应强度B的方向与导线平行时，导线受力为零。
问题：当磁感应强度B的方向与导线方向成夹角θ时，导线受的安培力多大呢？
教师投影图3.4-4，引导学生推导：
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将磁感应强度B分解为与导线垂直的分量和与导线平行的分量，则，
因不产生安培力，导线所受安培力是产生的，故安培力计算的一般公式为：
3、磁电式电流表
中学实验室里使用的电流表是磁电式电流表，下面我们来学习磁电式电流表的工作原理。
（1）电流表主要由哪几部分组成的？
投影图3.4-5。
电流表由永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘等六部分组成。
（2）什么电流表可测出电流的强弱和方向？
磁场对电流的作用力和电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力越大，线圈和指针偏转的角度就越大，因此，根据指针偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。当线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变，所以，根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。
（3）电流表中磁场分布有何特点呢？为何要如此分布？
电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的。如图。
所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度。该磁场并非匀强磁场，但在以铁芯为中心的圆圈上，各点的磁感应强度B的大小是相等的。这样的磁场，可使线圈转动时，它的两个边所经过的位置磁场强弱都相同，从而使表盘的刻度均匀。
（4）磁电式仪表的优缺点是什么？
磁电式仪表的优点是灵敏度高，可以测出很弱的电流；缺点是绕制线圈的导线很细，允许通过的电流很弱（几十微安到几毫安）。如果通过的电流超过允许值，很容易把它烧坏。
（四）反思总结、当堂检测
（五）发导学案、布置作业
课堂训练
作业
1、课下做一做《用小磁针估测磁感应强度》或《旋转的液体》小实验。
2、完成 “问题与练习”第1、2、4题。书面完成第3题。
九、板书设计
1、安培力的方向 左手定则
2、安培力的的大小：
3、磁电式电流表
十、教学反思
空间想象能力对本节学习至关重要、要使学生能够看懂立体图，熟悉各种角度的侧视图、俯视图和剖面图，需要一定的巩固训练。
例题1画出图中第三者的方向简谐运动
教学目的
（1）了解什么是机械振动、简谐运动
（2）正确理解简谐运动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。
2．能力培养 通过观察演示实验，概括出机械振动的特征，培养学生的观察、概括能力
教学重点：使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律
教学难点：偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆；在一次全振动中速度的变化
课型：启发式的讲授课
教具：钢板尺、铁架台、单摆、竖直弹簧振子、皮筋球、气垫弹簧振子、微型气源
教学过程（教学方法）
教学内容
[引入]我们学习机械运动的规律，是从简单到复杂：匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动，今天学习一种更复杂的运动——简谐运动。
1．机械振动
振动是自然界中普遍存在的一种运动形式，请举例说明什么样的运动就是振动？
[讲授]微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的 ( http: / / www.21cnjy.com )摆动、声带的振动……这些物体的运动都是振动。请同学们观察几个振动的实验，注意边看边想：物体振动时有什么特征？
[演示实验]（1）一端固定的钢板尺[见图1（a）]（2）单摆[见图1（b）]
（3）弹簧振子[见图1（c）（d）] （4）穿在橡皮绳上的塑料球[见图1（e）]
( http: / / www.21cnjy.com )
{提问}这些物体的运动各不相 ( http: / / www.21cnjy.com )同：运动轨迹是直线的、曲线的；运动方向水平的、竖直的；物体各部分运动情况相同的、不同的……它们的运动有什么共同特征？
{归纳}物体振动时有一中心位置，物体（或物体的一部分）在中心位置两侧做往复运动，振动是机械振动的简称。
2．简谐运动
简谐运动是一种最简单、最基本的振动，我们以弹簧振子为例学习简谐运动。
（1）弹簧振子
演示实验：气垫弹簧振子的振动
[讨论] a．滑块的运动是平动，可以看作质点
b．弹簧的质量远远小于滑动的质量，可以忽略不计,一个轻质弹簧联接一个质点，弹簧的另一端固定，就构成了一个弹簧振子
c．没有气垫时，阻力太大，振子不振动；有了气垫时，阻力很小，振子振动。我们研究在没有阻力的理想条件下弹簧振子的运动。
（2）弹簧振子为什么会振动？
物体做机械振动时，一定受到指 ( http: / / www.21cnjy.com )向中心位置的力，这个力的作用总能使物体回到中心位置，这个力叫回复力，回复力是根据力的效果命名的，对于弹簧振子，它是弹力。
回复力可以是弹力，或其它的力，或几个力的合力，或某个力的分力。
在O点，回复力是零，叫振动的平衡位置。
（3）简谐运动的特征
弹簧振子在振动过程中，回复力的大小和方向与振子偏离平衡位置的位移有直接关系。在研究机械振动时，我们把偏离平衡位置的位移简称为位移。
3、简谐运动的位移图象——振动图象
简谐运动的振动图象是一条什么形状的图线呢？简谐运动的位移指的是什么位移？（相对平衡位置的位移）
【演示】当弹簧振子振动时，沿垂置于振动方向匀速拉动纸带，毛笔P就在纸带上画出一条振动曲线。
说明：匀速拉动纸带时，纸带移动 ( http: / / www.21cnjy.com )的距离与时间成正比，纸带拉动一定的距离对应振子振动一定的时间，因此纸带的运动方向可以代表时间轴的方向，纸带运动的距离就可以代表时间。
介绍这种记录振动方法的实际应用例子：心电图仪、地震仪。
理论和实验都证明：（1）简谐运动的振动图象都是正弦或余弦曲线。
让学生思考后回答：振动图象在什么情况下是正弦，什么情况下是余弦？（由开始计时的位置决定）
小结：
作业: 1、必作部分2．完成第5页第（3）题磁现象和磁场
一、教材分析
磁现象和磁场是新教材中磁场章节的第一节 ( http: / / www.21cnjy.com )课，从整个章节的知识安排来看，本节是此章的知识预备阶段，是本章后期学习的基础，是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课，也是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要的一节课，为以后学习电磁感应等知识提供铺垫。整节课主要侧重要学生对生活中的一些磁现象的了解如我国古代在磁方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁场和其他天体的磁场（太阳、月亮等），故本节课首先应通过学生自己总结生活中与磁有关的现象。电流磁效应现象和磁场对通电导线作用的教育是学生树立起事物之间存在普遍联系观点的重要教学点，是学生在以后学习物理、研究物理问题中应有的一种思想和观点。
二、教学目标
1、知识与技能
（1）让学生自己总结生活中与磁有关的现象，了解现实生活中的各种磁现象和应用，培养学生的总结、归纳能力。
（2）通过实验了解磁与磁、磁与电的相互作用，掌握电流磁效应现象。使学生具有普遍联系事物的能力，培养观察实验能力和分析、推理等思维能力。
(3)通过直观的多媒体手段让学生熟悉了解地磁场和其他天体的磁场及与之有关的自然现象
2、过程与方法
（1）、让学生参与课前的准备工作，收集课外的各种磁有关的现象和应用。
（2）、在电流磁效应现象的教育中，本节课采用类似科学研究的方式，还原物理规律的发现过程，强调学生自主参与。
（3）、学生对物理现象进行分析、比较、归纳，采用老师与学生双向交流感知现象下的物理规律的普遍联系。
3、情感态度价值观
（1）、对奥斯特的电流磁效应现象的 ( http: / / www.21cnjy.com )教育中，要让学生知道奥斯特的伟大在于揭示电和磁的联系，打开了科学中一个黑暗领域的大门。也让学生懂得看似简单的物理现象在它发现的最初过程中是如何的艰难。
（2）、通过趣味实验的演示与参与激发学生的求知欲与创新欲。
（3）、让学生在实际生活的应用中体会科学知识的价值。
三、教学重点难点
教学重点：
1、让学生搜索日常生活中有关此现象的用品，及简单的应用原理
2、通过实验让学生进一步体会电流的磁效应及磁场概念
教学难点：
磁场的概念（磁场概念比较抽象）
四、学情分析
磁场的基本知识在初中学习中已经有所接触， ( http: / / www.21cnjy.com )学生在生活中对磁现象的了解也有一定的基础。但磁之间的相互作用毕竟是抽象的，并且大部分学生可能知道电与磁的联系，但没有用一种普遍联系的观点去看电与磁的关系，也没有一种自主的能力去用物理的思想推理实验现象和理论的联系。学生对磁场在现实生活中的应用是比较感兴趣的，故通过多媒体手段让学生能了解地磁场、太阳的磁场和自然界的一些现象的联系（如黑子、极光等），满足学生渴望获取新知识的需求。
五、教学方法：
1.趣味实验、图片展示、实物演示、分组讨论、实验演示
2.学案导学
六、课前准备：
1.条形磁铁、直导线、小磁针若干、投影仪
2.多媒体的准备：图片收集、生活拍摄
七、课时安排：
1课时
八、教学过程：
（一）引入：介绍生活中的有 ( http: / / www.21cnjy.com )关磁现象及本章所要研究的内容。在本章，我们要学习磁现象、磁场的描述、磁场对电流的作用以及对运动电荷的作用，知识主线十分清晰。本章共二个单元。第一、二、三节为第一单元；第四~第六节为第二单元。
复习提问，引入新课
［问题］初中学过磁体有几个磁极？［学生答］磁体有两个磁极：南极、北极.
［问题］磁极间相互作用的规律是什么？［学生答］同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.
［问题］两个不直接接触的磁极之间是通过什么发生相互作用的？［学生答］磁场.
［过渡语］磁场我们在初中就有所了解，从今天我们要更加深入地学习它。
（二）新课讲解-----第一节、磁现象和磁场
1．磁现象
（1）通过介绍人们对磁现象的认识过程和我国古代对磁现象的研究、指南针的发明和作用来认识磁现象
（2）可以通过演示实验(磁极之 ( http: / / www.21cnjy.com )间的相互作用、磁铁对铁钉的吸引)和生活生产中涉及的磁体(喇叭、磁盘、磁带、磁卡、门吸、电动机、电流表)来形象生动地认识磁现象。
【板书】磁性、磁体、磁极：能吸引铁质物体的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体磁体中磁性最强的区域叫磁极。
2．电流的磁效应
（1）介绍人类电现象和磁现象的过程。
（2）演示奥斯特实验：让 ( http: / / www.21cnjy.com )学生直观认识电流的磁效应。做实验时可以分为四种情形观察并记录现象：水平电流在小磁针的正上方时，让电流分别由南向北流和由北向南流；水平电流在小磁针的正下方时，让电流分别由南向北和由北向南流。在认识电流的磁效应的同时，也为地磁场和通电直导线的磁场的教学埋下伏笔，也可以留下问题让学生思考。
了解电流的磁效应的发现过程，体现物理思想(电与磁有联系)和研究方法(奥斯特实
验)，认识到奥斯特实验在电磁学中的重要意义(打开了电磁学的大门)，为后来法拉第的研究工作(电能生磁、磁也可以生电)奠定了基础。
【板书1】磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.（与电荷类比）
【板书2】电流的磁效应：电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。
3．磁场
演示：磁场对电流的作用，电流与电流的 ( http: / / www.21cnjy.com )作用，类比于库仑力和电场，形成磁场的概念，应说明磁场虽然看不见、摸不着，但是和电场一样都是客观存在的一种物质，我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场。
【板书1】磁场的概念：磁体周围存在的一种特殊物质（看不见摸不着，是物质存在的一种特殊形式）。
【板书2】.磁场的基本性质：对处于其中的磁极和电流有力的作用.
【板书3】磁场是媒介物：磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的。
4．地球的磁场
明白地理的南北极和地磁的南北极的 ( http: / / www.21cnjy.com )区别，了解磁偏角，介绍沈括对磁偏角的研究。用一个条形磁铁来模拟地磁场，说明小磁针静止时为什么会指向地理的南北极。
【板书1】地球是一个巨大的磁体，地球周 ( http: / / www.21cnjy.com )围存在磁场---地磁场。地球的地理两极与地磁两极不重合（地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近），其间存在磁偏角。
地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。
宇宙中的许多天体都有磁场。月球也有磁场。
九、板书设计
磁场：磁体周围存在的一种特殊物质（看不见摸不着，是物质存在的一种特殊形式）。
.磁场的基本性质：对处于其中的磁极和电流有力的作用.
磁场是媒介物：磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的。
地球的磁场：
地球是一个巨大的磁体，地球周围存 ( http: / / www.21cnjy.com )在磁场---地磁场。地球的地理两极与地磁两极不重合（地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近），其间存在磁偏角。
十、教学反思
反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。www.
《电源和电流》

一教材分析
学生在学习了第一单元的静电 ( http: / / www.21cnjy.com )场，对电场力做功，电势能的变化已经有了已经有了较深刻的认识，此刻不失时机的引导学生认识恒定电场，是符合学生心里特点。教材首先利用学生已经学过的等势体上电荷的分布和转移情况，然后引导学生分析恒定电场形成的过程，并引出了电源和恒定电流的定义，和物理意义。教师引导学生分析思考，这样更能激发学生的求知欲和学习物理的兴趣。
二教学目标
1、知识与技能：①了解电源的形成过程。②掌握恒定电场和恒定电流的形成过程
2、过程与方法：在理解恒定电流的基础上，会灵活运用公式计算电流的大小。
3、情感与价值观：通过本节对电源、电流的学习，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题。
三、教学重点、难点
1、理解电源的形成过程及电流的产生。
2、会灵活运用公式计算电流的大小。
四 学情分析
恒定电流是研究电场 ( http: / / www.21cnjy.com )的又一跨越，学生具备静电场的基础知识是学习恒定电场的基础和保证，学生参与了静电场的学习中，对电场研究有了重要性的一定认识，既充满期待，
但是静电场的电势能，电场力做功，让学 ( http: / / www.21cnjy.com )生觉得知识有些凌乱，因此，课堂教学中，可以采用教师引导学生分析，学生主动思考，师生共同总结（最好是教师先听学生的总结，再加以点评，这样既能发散学生的思维，调动学生的积极性，活跃课堂气氛，又能减少学生学习物理的恐惧感。
五、教学方法
探究、讲授、讨论、练习
六、课前准备
投影片，多媒体辅助教学设备
七 课时：一课时
八、教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
预习检查、总结疑惑 人类通过对静电场的研究不仅获得了许多关于电现象的知识，而且形成了若干重要的电学概念和研究方法，成为电学理论的重要基础。 但是，无论在自然界还是生产和生活领域，更 ( http: / / www.21cnjy.com )广泛存在着的是电荷流动所引起的效应。那么，电荷为什么会流动？电荷流动服从什么规律，产生哪些效应？这些效应对人类的生产、生活方式和社会进步又起着怎样的作用呢？过渡：这节课就来学习有关电流的知识。 倾听 倾听，思考 点名本节课的主题，激发学生激发学生学习物理的兴趣 让学生联系实际，想想电流在生产中的应用，并勾起学生对前面静电场知识的回忆。
情景引入、展示目标为什么雷鸣电闪时，强大的电流能使天空发出耀眼的强光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光？（三）合作探究、精讲点播【过渡】要回答这个问题，就要从电源的知识学起。（一）、电源（投影）教材图2.1－1，（如图所示） ( http: / / www.21cnjy.com ) 分别带正、负电荷的A、B两个导体球 ( http: / / www.21cnjy.com )，它们的周围存在电场。如果用一条导线R将它们连接起来，分析A、B周围的电场、A、B之间的电势差会发生什么变化？最后，A、B两个导体球会达到什么状态？R中出现了怎样的电流？（投影）教材图2.1－2，（如图所示） ( http: / / www.21cnjy.com )提出问题：如果在AB之间接上一个装置P，它能把经过R流到A的电子取走，补充给B，使AB始终保持一定数量的正、负电荷，情况会怎样呢？【师生互动，建立起电源的概念。】板书：电源的定义【过渡】在有电源的电路中，导线内部的电场强度有何特点呢？（二）、导线中的电场（投影）教材图2.1－3，（如图所示） ( http: / / www.21cnjy.com )【说明】图中各部分的意义，取出图中方框中的一小段导线及电场线放大后进行研究，如图2.1－4所示。 ( http: / / www.21cnjy.com )【说明】：教师要引导学生运用微元法和矢量叠加的方法，探究导线中电场的变化情况，分析出最终导线两侧积累的电荷将达到平衡状态，垂直于导线方向上电场的分量将减为零，导线内的电场线保持和导线平行。这里一定要强调，这是电源电场和导线两侧的电荷得电场共同叠加的结果。 【过渡】：在恒定电场中自由电荷会受到电场力的作用，而发生定向运动，从而形成电流，恒定电场中的电流有何特点，又如何描述呢？ （三）、恒定电流恒定电场中的电流是恒定不变的，称为恒定电流（为什么？）。电流的强弱就用电流这个物理量来描述。电流的定义：物理上把通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流。用I表示电流。【提问】电流的定义式是什么？ 【提问】回忆一下初中学过的知识，电流的单位有哪些？它们之间的关系是什么？ 【提问】1A的物理意义是什么？ ［投影］教材42页例题 ( http: / / www.21cnjy.com )【师生互动】：讨论，如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？【点评】：通过对结论的讨论，深化对物理概念和规律的理解。 （四）反思总结、当堂检测让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。布置作业 在教师的引导下，分析A、B周围的电 ( http: / / www.21cnjy.com )场、A、B之间的电势差的变化情况。认识到，最终A、B两个导体球会达到静电平衡状态。理解导线R中的电流只能是瞬时的。 思考：电源P在把电子从A搬运到B的过程中，电子的电势能如何变化？电源发挥了怎样的作用？ 思考：在静电场中所学的电势、电势差及其与电场强度的关系等，在恒定电场中还是否适用呢？ 倾听、理解 倾听、思考 倾听、理解 倾听、理解 回答：I=回答：国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A。电流的常用单位还有毫安（mA）和微安（μA）。它们之间的关系 1mA=10-3A； 1μA=10-6A 回答：如果在1 s内通过导体横截面的电荷量是1 C，导体中的电流就是1 A。即1A=1 C/s 学生先自行推导，后倾听教师分析，做到理解题意， 认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。 通过现象对比，激发学生的求知欲。调动学生的学习积极性。 引导学生讨论、解释可能会产生的现象。培养、锻炼学生的思维能力。通过学生回答，发表见解，培养学生语言表达能力。 引导学生讨论导线中的电场将如何变化，最终又会达到怎样的状态。要把思维的过程展现给学生。 通过师生分析，建立起恒定电场的概念。引导学生理解电荷的“稳定分布”是一个动态平衡的过程，不是静止不变的。 教师引导学生分析题意，构建物理模型，培养学生分析问题解决问题的能力。 总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
九【板书设计】 电源和电流一、电源：使电路中保持连续的电流，能把电子从A搬运到B的装置P就是电源。二、恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。三、恒定电流：恒定电场中的电流是恒定不变的，称为恒定电流电流的定义：物理上把通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流。用I表示电流。电流的定义式：单位：安培（A）毫安（mA）和微安（μA）。它们之间的关系 1mA=10-3A； 1μA=10-6A1A的物理意义:如果在1 s内通过导体横截面的电荷量是1 C，导体中的电流就是
十【教学反思】
通过连接电路的操作性练习来认 ( http: / / www.21cnjy.com )识电流与电路的关系,电源和用电器在电路中所起的作用。本着学生是学习的主体为指导原则，在学习的过程中采用实验法、观察法、分析归纳法、练习法等，培养学生的兴趣、观察能力、分析归纳能力、电学实验习惯，提高认识电路、连接电路、画电路图的能力。www.
简谐运动的回复力和能量
一、教学目的
1．掌握简谐运动的定义；了解简谐运动的运动特征；掌握简谐运动的动力学公式；了解简谐运动的能量变化规律。
2．引导学生通过实验观察，概括简谐运动的运动特征和简谐运动的能量变化规律，培养归纳总结能力。
3．结合旧知识进行分析，推理而掌握新知识，以培养其观察和逻辑思维能力。
二、教学难点
1．重点是简谐运动的定义；
2．难点是简谐运动的动力学分析和能量分析。
三、教具：弹簧振子，挂图。
四、主要教学过程
（一）引入新课
提问1：什么是机械振动？
答：物体在平衡位置附近做往复运动叫机械振动。
提问2：振子做什么运动？
日常生活中经常会遇到机械振动的情况： ( http: / / www.21cnjy.com )机器的振动，桥梁的振动，树枝的振动，乐器的发声，它们的振动比较复杂，但这些复杂的振动都是由简单的振动的组成的，因此，我们的研究仍从最简单、最基本的机械振动开始。刚才演示的就是一种最简单、最基本的机械振动，叫做简谐运动。
提问3：过去我们研究自由落体等匀变速直线运动是从哪几个角度进行研究的？
今天，我们仍要从运动学（位移、速度、加速度）研究简谐运动的运动性质；从动力学（力和运动的关系）研究简谐运动的特征，再研究能量变化的情况。
（二）新课教学
（第二次演示竖直方向的弹簧振子）
提问4：大家应明确观察什么？（物体）
提问5：上述四个物理量中，哪个比较容易观察？
提问6：做简谐运动的物体受的是恒力还是变力？力的大小、方向如何变？
小结：简谐运动的受力特点：回复力的大小与位移成正比，回复力的方向指向平衡位置
提问7：简谐运动是不是匀变速运动？
小结：简谐运动是变速运动，但不是匀变速运动。加速度最大时，速度等于零；速度最大时，加速度等于零。
提问8：从简谐运动的运动特点，我们来看它在运动过程中能量如何变化？让我们再来观察。
提问9：振动前为什么必须将振子先拉离平衡位置？（外力对系统做功）
提问10：在A点，振子的动能多大？系统有势能吗？
提问11：在O点，振子的动能多大？系统有势能吗？
提问12：在D点，振子的动能多大？系统有势能吗？
提问13：在B，C点，振子有动能吗？系统有势能吗？
小结：简谐运动过程是一个动能和势能的相互转化过程。
（三）总结：
（四）布置作业：内能课时教学设计
年级组别 高二物理备课组 审阅（备课组长） 审阅（学科校长）
主备人 使用人 授课时间
课 题 内能 课 型 新授课
课标要求 知道温度是分子热运动平均动能的标志 知道分子势能跟物体体积有关 知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关
教学目标 知识与技能 1、知道分子热运动动能跟温度有关。知道温度是分子热运动平均动能的标志2、知道什么是分子势能，改变分子间的距离必须克服分子力做功。知道分子势能跟物体体积有关 3、知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关4、能够区别内能和机械能
能力目标 1、通过阅读书本关于内能知识的介绍，培养学生的阅读能力、语言表达能力。2、通过阅读、讨论、交流、动手实验，使学生学会分析分子势能的变化
情感、态度与价值观 1、通过主动参与学习活动，激发学生学习物理的兴趣，2、通过实验活动，培养学生的团队合作精神、实事求是的科学态度。
教学重点 理解分子势能随分子间距离变化的势能曲线
教学难点 理解分子势能随分子间距离变化的势能曲线
教学方法 自主学习，合作完成、教师讲解
教学程序设计
教学过程及方法 环节一 明标自学
过程设计 二次备课
导读】阅读教材P14-16，完成下列任务分子的动能是指 物体中热运动的速率大小不一，在热现象的 ，我 ( http: / / www.21cnjy.com )们关心的是组成系统的大量分子整体表现出来的热学性质，因而重要的不是系统中某个分子的动能大小，而是所有分子的动能的平均值。这个平均值叫做 3、扩散现象和布朗运动表明，温度升高时， ，因而可以得出结论：一种物质温度升高时分子热运动的平均动能 。物质的 是分子热运动的 标志。4、回顾必修2中学过的势能概念： 5、分子间存在着分子力，而且分子之间一定的距离，因此分子组成的系统也具有 6、当分子间的力对分子做正功时，分子势能 ，当分子间的力对分子做负功，或说克服分子力做功时，分子势能 。7、当分子间的距离为r0时，合力为0。当r＞r0时合力表现为引力，这时要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此分子势能随分子间的距离增大而 。当分子间的距离r＜r0时合力表现为斥力，这时要减小分子间的距离，必须克服 做功，因此随着分子间距离的减小分子势能 。【小结】分子势能在分子间处于什么位置时分子势能最小？ 8、 叫做物体的内能。组成任何物体的分子都在做着无规则的热运动，所以 。决定物体内能的因素是：9、谈谈你对内能和机械能的区别
教学过程及方法 环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展
过程设计 二次备课
1．分子动能。（1）组成物质的分子总在不停地运动着，所以运动着的分子具有动能，叫做分子动能。（2）启发性提问：根据你对布朗运动实验的观察，分子运动有什么样的特点？应答：分子运动是杂乱无章的，在同一时刻，同一物体内的分子运动方向不相同，分子的运动速率也不相同。教师分析分子速率分布特点 ( http: / / www.21cnjy.com )——在同一时刻有的分子速率大，有的分子速率小，从大量分子总体来看，速率很大和速率很小的分子是少数，大多数分子是中等大小的速率。教帅进一步指出：由于分子速率不同，所以每 ( http: / / www.21cnjy.com )个分子的动能也不同。对于热现象的研究来说，每个分子的动能是毫无意义的，而有意义的是物体内所有分子动能的平均值，此平均值叫做分子的平均动能。（3）要学生讨论研究。用分子动理论的观点，分析冷、热水的区别。讨论结论应是：组成冷、热水的大量分子的速率各不相同，则其动能也各不相同，但就冷水总体来说分子的平均动能小于热水的分子平均动能。教师指出：由此可见，温度是物体分子平均动能的标志。2．分子势能。（1）根据复习提问的回答（地 ( http: / / www.21cnjy.com )面上的物体与地球之间有相互作用力；发生了形变的弹簧各部分间存在着相互作用力，因此在它们的相对位置发生变化时，它们之间便具有势能）说明分子间也存在着相互作用力，所以分子也具有由它们相对位置所决定的能，称之为分子势能。（2）分子势能与分子间距离的关系。提问：分子力与分子间距离有什么关系？应答：当r=r0 时，F=0，r＜r0时，F为斥力，r＞r0时，F为引力。教师指出：由于分子间既有引力又有斥力，好象弹簧形变有伸长或压缩两种情况，因此分子势能与分子间距离也分两种情况。①当r＞r0 时，F为引力，分子势能随着r的增大而增加。此种情况与弹簧被拉长弹性势能的增加很相似。②当r环节四 当堂检测
气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的（ ）A、温度和体积.B、体积和压强C、温度和压强 D、压强和温度【典例1】当物体的温度升高时，下列说法中正确的是（ ）A、每个分子的温度都升高 B、每个分子的热运动都加剧C、每个分子的动能都增大 D、物体分子的平均动能增大.【导练1】对于200C的水和200C的水银，下列说法正确的是（ ）A、两种物体的分子平均动能相同.B、水银分子的平均动能比水分子的大C、两种物体分子的平均速率相同D、水银分子的平均速率比水分子的平均速率小.【典例2】设r=r0时分子间作用力为零，则在一个分子从远处以某一动能向另一个分子靠近的过程中，下列说法正确的是（ ）A、r＞r0时，分子力做正功，动能不断增大，势能减小.B、r=r0时，动能最大，势能最小.C、r＜r0时，分子力做负功，动能减小，势能增大.D、以上均不对【导练2】下列说法正确的是（ ）A、温度低的物体内能小B、温度低的物体分子运动的平均速率小C、物体做加速运动是速度越来越大，物体内的分子平均动能也越来越大D、物体体积改变，内能可能不变.【导练3】关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）A、水分子的内能比冰分子的内能大B、物体所处的位置越高分子势能越大C、一定质量的00C的水结成的00C冰，内能一定减少.D、相同质量的两个同种物体，运动物体的内能一定大于静止物体的内能堂练习：如图33－3为一分子势能随距离变化的图线，从图中分析可得到（ B ） A．r1处为分子的平衡位置； B．r2处为分子的平衡位置； C．r→∞处，分子间的势能为最小值，分子间无相互作用力； D．若r＜r1, r越小，分子间势能越大，分子间仅有斥力存在. （4）学生讨论题：①静止在光滑水平地面上的木箱具有什么能？若木箱沿光滑水平地面加速运动，木箱具有什么能？此时木箱的内能与静止时相比较变化了没有？②质量相等而温度不相等的两杯水，哪一杯水具有较大的内能？温度相同而质量不等的两杯水，哪一杯水具有较大的内能？
课堂小结 本节课我们主要学习了：1．分子动能2．分子势能3.物体的内能。尤其注意分子势能的分析和内能的宏观衡量标准
课后作业 整理导学案
板书设计 1．分子动能2．分子势能。3.物体的内能。
课堂反思www.
原子核的组成
第一课时
一、教学目标
1．在物理知识方面要求．
(1)了解原子核的人工转变．了解它的方法和物理过程．
(2)了解质子和中子是如何被发现的．
(3)会写核反应方程式．
(4)了解原子核的组成，知道核子和同位素的概念．
2．掌握利用能量和动量守恒的思想来分析核反应过程．从而培养学生运用已知规律来分析和解决问题的能力．
3．通过发现质子和中子的历史过程，使学生认识通过物理实验研究和探索微观结构的研究方法及体会科学研究的艰巨性和严谨性．
二、重点、难点分析
1．重点是使学生了解原子核的人工转变和原子核的组成．在原子核的人工转变中发现了质子和中子，它是确定原子核组成的实验基础．
2．用已经学过的能量和动量守恒以及有关的知识来分析核反应过程，是本节的难点．
三、教具
1．分析卢瑟福做的“α粒子轰击氮原子核的实验”．
2．讲解约里奥·居里和伊丽芙·居里夫妇做的“用来自铍的射线去轰击石蜡的实验”．
用投影幻灯、投影片．
四、主要教学过程
(一)引入新课
复习提问：
1．什么是天然放射现象？天然放射性元素放射出哪几种射线？这些射线的成分是什么？
天然放射现象说明原子核存在着复杂的内部结构，为了了解原子核的组成，人们开始寻找研究原子核组成的有效方法，那就是原子核的人工转变．
(二)教学过程设计
1．质子的发现．
(1)原子核的人工转变．
是指为了了解原子核的组成，人们 ( http: / / www.21cnjy.com )有目的的用高速粒子去轰击某些元素的原子核，通过对核反应过程及其产生的新粒子的研究，了解原子核的内部结构和粒子的本质及特点．
(2)α粒子轰击氮原子核的实验．
1919年，卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验，第一次实现了原子核的人工转变，有了很重要的发现．
实验装置如图1所示(用投影幻灯打出装置的 ( http: / / www.21cnjy.com )示意图)，容器C中放有放射性物质A，从A射出的α粒子射到铝箔F上，适当选取铝箔的厚度，使α粒子恰好被它完全吸收而不能透过，在F后面放一荧光屏S，用显微镜M观察荧光屏．
实验现象：当在荧光屏上恰好观察不到闪光后，通过阀门T往容器C里通入氮气，此时卢瑟福从荧光屏S上又观察到了闪光．
实验结论：实验表明，闪光一定是α粒子击中氮核后产生的新粒子透过铝箔引起的．
(3)质子的发现．
讨论提问：引导学生用已经学过的知识分析怎样知道新粒子的性质．
①若想知道新粒子的性质，必须测出粒子的什么有关物理量？
归纳得到：测出粒子的电性、电量、质量和速度等．
②用什么方法可以知道新粒子的电性？
归纳得到：可将粒子引入电场或磁场中，观察粒子的偏转轨迹．
如图2所示，在匀强电场中粒子的轨道是抛物线，若粒子向下偏转，说明粒子带正电；若向上偏转，说明粒子带负电．
如图3所示，在匀强磁场中粒子的轨道是圆，若粒子向上做圆运动，说明粒子带正电，若粒子向下做圆运动，说明粒子带负电．
实验证明：这个新粒子带正电．
③用什么方法可测出粒子的速度？
归纳得到：使粒子通过一个正交的电磁场，如图4所示，调节B或E的值，使粒子在正交场中，沿入射方向做匀速直线运动，则可知此时
实验说明：这个新粒子速度很大，有很强的穿透能力．
归纳得到：使粒子通过匀强电场，根据粒子的偏转量y求出．或使粒子在匀强磁场中做圆周运动，根据半径R求．
如图5，在匀强电场中，粒子的偏转量为y：
U为两极板间电压，则可测出荷质比为：

如图6，在匀强磁场中，粒子做圆运动的半经为R．
结论：通过对新粒子的研究与测定，确定它就是氢原子核，又叫质
(4)对核反应过程的研究．
这个质子是α粒子从氮核中直接打出的，还是α粒子打进氮核后形成的复核发生衰变时放出的呢？
分析：若质子是α粒子从氮核 ( http: / / www.21cnjy.com )中直接打出来的，如图7中甲图，碰撞过程中应有四条径迹；若α粒子打进氮核后形成一个复核，这个复核立即衰变后放出一个质子，碰撞过程中应如图7中乙图所示，有三条径迹．
为弄清这个问题，英国物理学家布拉凯特在充满氮 ( http: / / www.21cnjy.com )的云室里做了α粒子轰击氮核的实验，并拍摄了两万多张云室的照片，终于从40多万条α粒子径迹中发现有8条产生了分叉(见课本上图)，分析可知有三条径迹，分叉后的细长径迹是质子的径迹，另一条短粗的径迹是新生核的径迹，α粒子的径迹在跟核碰撞后不再出现，因此这个核反应过程中α粒子打进氮核后形成复核，复核衰变后放出质子．从质量数守恒和电量数守恒可知，其反应方程式为
从布拉凯特的实验中，可知40多万条径迹中只有8条分叉，可见科学研究工作的艰巨性，并且可以看到科学实验的重要作用．
5．结论．
后来人们用同样的方法使氟、钠、铝等发生了类似的转变，都产生了质子．
由于各种原子核里都能打出质子来，可见质子是原子核的组成部分．
(三)课堂小结
1．原子核的人工转变是研究原子核内部结构的重要方法．
2．为了了解原子核的内部结构，卢瑟福首先做α粒子轰击氮核的实验．即用高能粒子轰击原子核是实现原子核人工转变的基本方法．
3．用α粒子轰击原子核的核反应过程是α粒子先与被轰击的原子核形成新的不稳定的复核，然后复核立即衰变放出质子并形成新核．
4．质子是原子核的组成部分．
(四)作业
1．练习二(1)．
方程式．

第二课时

(一)引入新课
复习提问：
1．卢瑟福通过什么实验产生了质子？试写出这个实验的核反应方程式．
质子的发现引导人们更进一步去研究原子核的内部结构，10多年后，科学家经过深入研究发现了原子核中另一种新的基本粒子——中子．
(二)教学过程设计
1．中子的发现．
(1)卢瑟福的假说．
质子发现后，有人提出原子核可能是 ( http: / / www.21cnjy.com )由带正电的质子组成的．但这设想在解释除氢原子核外的其他原子核时遇到了困难，大多数原子核的电荷数与质量数不相等，如铀238的电荷数为92，若都由质子组成，其质量数也应是92，而除质子外剩下146的质量数是什么呢？
1920年，根据以上分析，卢瑟福曾预言：可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在，他把它叫做中子．
(2)约里奥·居里夫妇的实验．
1930年发现，用钋(Po)放出的α粒子轰 ( http: / / www.21cnjy.com )击铍(Be)时产生一种射线，这种射线贯穿能力极强，能穿透十几厘米厚的铅板，当时人们已知的射线中只有γ射线能穿透铅板，所以认为这种射线为γ射线．
1932年约里奥·居里夫妇用这种射线 ( http: / / www.21cnjy.com )去轰击石蜡(含有大量氢原子)，竟从石蜡中打出质子，如图8(用投影幻灯片打出)，由于被打出质子能量很大，与γ射线的能量不符合，但这射线究竟是什么？约里奥·居里夫妇没有得出最后的结论．
(3)查德威克实验．
1932年英国物理学家查德威克仔细 ( http: / / www.21cnjy.com )研究了这种射线，发现它是中性粒子流，在磁场中不偏转，它的速度不到光速的十分之一，因此排除了它是γ射线的可能．
后查德威克用这种射线轰击氢原子和氮原子，结果打击了一些氢核(质子)和氮核，并测量出被打出的氢核和氮核的速度，由此推算出这种射线的质量．
测量结果表明，被打出的原子核的速度是不同 ( http: / / www.21cnjy.com )的，如被打出的氢核的速度有大有小，查德威克认为其中速度最大的氢核是由于未知射线中的粒子与它正碰的结果，其他速度较小的是由于斜碰的结果．
(4)中子的发现．
分析：查德威克认为它们之间的碰撞是弹性正碰 ( http: / / www.21cnjy.com )；设未知粒子质量为m，速度为v，氢核的质量为mH，最大速度为 v′H，并认为氢核在打出前为静止的，那么根据动量守恒和能量守恒可知：
mv=mv′+mH·v′H， (1)
其中v′是碰撞后未知粒子的速度，由此可得：
同样可求出未知射线与氮原子碰撞后，打出的氮核的速度
查德威克在实验中测得氢核的最大速度为v′H=3.3×109cm/s，氮核的最大速度为
v′N=4.7×108cm/s．
将速度的最大值代入方程(6)，可得：
可得：m=1.15mH．
查德威克还用别的物质代替氢和氮重做这个实验，可得到同样的结果．
后来更精确实验测出，此粒子质量非常接近 ( http: / / www.21cnjy.com )于质子质量，只比后者大千分之一多(此粒子质量是 1.674920×10-27kg，质子质量是1.672614×10-27kg)．
查德威克发现的这种与质子质量差不多的粒子，由于不带电，所以
发现中子的核反应方程式为
实验证实，从许多原子核里都能打出中子，可见中子也是原子核的组成部分．
中子的发现是物理学发展史上的一件大事，由于中 ( http: / / www.21cnjy.com )子不带电，所以更容易接近或打进原子核．不少科学家用中子轰击原子核，进一步揭示了物质的微观结构，对近代物理学的发展起了很大作用．
由此也可看出科学的预言和假说的重要作用 ( http: / / www.21cnjy.com )，它可引导人们发现新的事实和规律．中子的发现的历史事实也使我们明确，在科学研究中要时刻保持严谨的态度，否则会像约里奥．居里夫妇一样与中子这样重要的发现失之交臂．由于发现了中子，查德威克获得1935年诺贝尔物理学奖．中子的发现是科学假设和理论推证相结合的产物，也是查德威克与许多物理学家共同努力的结果．查德威克事后说：“先进的科学知识通常是很多人劳动的成果．”
2．原子核的组成．
中子发现后，原子核是由质子和中子组成的看法很快得到了公认．
质子和中子统称为核子，质子带一个单位正电荷，质量数为1；中子不带电，质量数也是1．
在核中：电荷数=质子数=核外电子数．
质量数=质子数+中子数．
14，所以中子数为14-7=7，则氮核是由7个质子和7个中子组成的．
同位素：具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称同位素．如
在天然放射现象中，放射出的三种射线：α粒子是氦核，它是由2个质子和2个中子结合在一起从核中发射出来的，其核反应方程式为
β粒子是电子，这是由中子转化为质子和电子，其核反应方程式为
γ射线是由光子组成，后面会讲到．
(三)课堂小结
1．在原子核由质子组成的说法遇到困难时，卢瑟福预言：原子核中可能存在着与质子质量差不多的不带电粒子，称为中子．
2．查德威克通过对许多实 ( http: / / www.21cnjy.com )验的分析，并运用动量守恒和能量守恒的规律，测量并计算出被一些人误认为γ射线的粒子的电性和质量，从而发现了质量与质子差不多，不带电的中性粒子——中子．
3．原子核是由质子和中子组成的．它的电荷数等于质子数，它的质量数等于质子数加中子数．
4．了解同位素的意义．知道天然放射现象中α粒子和β粒子的形成及核反应方程式．
(四)复习提问
2．一个中子以速度v0与一静止的原子核作正面弹性碰撞，原子核的质量为A，则该原子核得到的能量E2与中子的起始能量E0之比为
(1)证明上述关系式．
根据弹性碰撞的规律可列出动量守恒和动能守恒的方程：若中子质量为m0．原子核质量为mA=Am0．
(1)m0v0=m0v′+mAv， (1)
(2)因为A=12，则可求www.
串联电路和并联电路
一、教材分析
这节课在本章及整个电学部分都具有重要地位 ( http: / / www.21cnjy.com )，它是进一步学习电学其它物理概念的基础，是掌握电学中的物理规律、认识电学中的物理现象必不可少的知识；
二、教学目标
（一）知识与技能
1．进一步学习电路的串联和并联，理解串、并联电路的电压关系、电流关系和电阻关系，并能运用其解决有关关问题。
2．进而利用电路的串、并联规律分析电表改装的原理。
（二）过程与方法
通过复习、归纳、小结把知识系统化。
（三）情感态度与价值观
通过学习，学会在学习中灵活变通和运用
三、教学重点难点重点：
重点：是串、并联电路的规律。
难点：难点是电表的改装。
四、学情分析
本节课在初中已有串并联电路的基础上进一步归 ( http: / / www.21cnjy.com )纳总结出：串联电路和并联电路的电流特点、电压特点，并进一步推出串联电路和并联电路中电子阻的计算方法。本节的重点应是串、并联电路规律的应用。
五、教学方法
分析、观察、总结
七、课时安排
1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
复习上课时内容
（三）合作探究、精讲点播
1．串联电路和并联电路
先让学生回忆初中有关这方面（串、并联电路的规律）的问题，然后让学生自学，在此基础上，让学生将串联和并联加以对比，学生容易理解和记忆。
老师点拨：一是要从理论上认识串、并联 ( http: / / www.21cnjy.com )电路的规律，二是过程分析的不同，引入电势来分析。从而让学生体会到高中和初中的区别，也能让学生易于理解和接受。
学生自己先推导有关结论，老师最后归纳小结得出结论：（并适当拓展）
（1） 串联电路
①电路中各处的电流强度相等。I=I1=I2=I3=…
②电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和U=U1+U2+U3+…
③串联电路的总电阻，等于各个电阻之和。R=R1+R2+R3+…
④电压分配：U1/R1=U2/R2 U1/R1=U/R
⑤n个相同电池（E、r）串联：En = nE rn = nr
（2）并联电路
①并联电路中各支路两端的电压相等。U=U1=U2=U3=…
②电路中的总电流强度等于各支路电流强度之和。I=I1+I2+I3+…
③并联电路总电阻的倒数，等于各个电阻的倒数之和。
1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ 对两个电阻并联有：R=R1R2/（R1+R2）
④电流分配：I1/I2=R1/R2 I1/I=R1/R
⑤n个相同电池（E、r）并联：En = E rn =r/n
再由学生讨论下列问题：
①几个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的几分之一；
②若不同的电阻并联，总电阻小于其中最小的电阻；
③若某一支路的电阻增大，则总电阻也随之增大；
④若并联的支路增多时，总电阻将减小；
⑤当一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻。
2．怎样判断串联电路和并联电路？
串联电路和并联电路是电路连接的两种基本形式．判断某一电路中的用电器是串联还是并联，要抓住串联电路和并联电路的基本特征．具体方法是：
(1)定义法：分析电路中用电器的连接方法，逐个顺次连接起来的是串联；并列连接在电路两点间的是并联．
(2)电流法：凡是同一股电 ( http: / / www.21cnjy.com )流依次流经几个用电器，就一定是串联．电流在某点分支，即一股电流(干路电路)分成几股电流(支路电流)，再在某点处汇成一股电流，这几股电流流过的用电器是并联．
(3)开路法：串联的几个用电器中任何一 ( http: / / www.21cnjy.com )个用电器开路，其他用电器就没有电流通过，并联的几个用电器中任何一个用电器开路，其他用电器仍有电流通过，用电器互不影响．
3．电压表和电流表 ----串、并联规律的应用
常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G（表头）改装而成。
（1）表头G：
构造（从电路的角度看）：表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律，与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。
原理：磁场对通电导线的作用P98（为后续知识做准备）
（2）描述表头的三个特征量（三个重要参数）④
①内阻Rg：表头的内阻。
②满偏电流Ig：电表指针偏转至最大角度时的电流（另介绍半偏电流）
③满偏电压Ug：电表指针偏转至最大 ( http: / / www.21cnjy.com )角度时的电压，与满偏电流Ig的关系Ug=IgRg，因而若已知电表的内阻Rg，则根据欧姆定律可把相应各点的电流值改写成电压值，即电流表也是电压表，本质上并无差别，只是刻度盘的刻度不同而已。
通过对P52的“思考与讨论”加深这方面的认识。
（3）表头的改装和扩程（综合运用串、并联电路的规律和欧姆定律）
关于电表的改装要抓住问题的症结所在，即表头内线圈容许通过的最大电流(Ig)或允许加的最大电压(Ug)是有限制的。
让学生讨论，推导出有关的公式：要测 ( http: / / www.21cnjy.com )量较大的电压(或电流)怎么办 通过分析，学生能提出利用电阻来分压(或分流)。然后提出：分压(或分流)电阻的阻值如何确定
通过例1、2的分析、讲解使学生掌握计算分压电阻和分流电阻的方法---最后引导学生自己归纳总结得出一般公式。
（四）反思总结、当堂检测
（五）发导学案、布置作业
1、复习课本内容
2、完成P48问题与练习：作业4、5，练习2、3。
九、板书设计
1．串联电路和并联电路
2．怎样判断串联电路和并联电路
3．电压表和电流表 -
十、教学反思
应让学生明确：串联和并联的总电阻是串联和并联 ( http: / / www.21cnjy.com )的等效电阻，电阻R的作用效果与R1、R2串联使用或并联使用时对电路的效果相同，如教材图2．4—3和2．4—4所示。分析电路时要学会等效。www.
碰撞
★新课标要求
（一）知识与技能
1．认识弹性碰撞与非弹性碰撞，认识对心碰撞与非对心碰撞
2．了解微粒的散射
（二）过程与方法
通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否，体会动量守恒定律、机械能守恒定律的应用。
（三）情感、态度与价值观
感受不同碰撞的区别，培养学生勇于探索的精神。
★教学重点
用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题
★教学难点
对各种碰撞问题的理解．
★教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：
投影片，多媒体辅助教学设备
★课时安排
1 课时
★教学过程
（一）引入新课
碰撞过程是物体之间相互作用时间非常短暂的一种特殊过程，因而碰撞具有如下特点：
1．碰撞过程中动量守恒．
提问：守恒的原因是什么？（因相互作用时间短暂，因此一般满足F内>>F外的条件）
2．碰撞过程中，物体没有宏观的位移，但每个物体的速度可在短暂的时间内发生改变．
3．碰撞过程中，系统的总动能只能不变或减少，不可能增加．
提问：碰撞中，总动能减少最多的情况是什么？（在发生完全非弹性碰撞时总动能减少最多）
熟练掌握碰撞的特点，并解决实际的物理问题，是学习动量守恒定律的基本要求．
（二）进行新课
1．展示投影片1，内容如下：
如图所示，质量为M的重锤 ( http: / / www.21cnjy.com )自h高度由静止开始下落，砸到质量为m的木楔上没有弹起，二者一起向下运动．设地层给它们的平均阻力为F，则木楔可进入的深度L是多少？
组织学生认真读题，并给三分钟时间思考．
（1）提问学生解题方法，可能出现的错误是：认为过程中只有地层阻力F做负功使机械能损失，因而解之为
Mg（h+L）+mgL-FL=0．
将此结论写在黑板上，然后再组织学生分析物理过程．
（2）引导学生回答并归纳：第一阶段 ( http: / / www.21cnjy.com )，M做自由落体运动机械能守恒．m不动，直到M开始接触m为止．再下面一个阶段，M与m以共同速度开始向地层内运动．阻力F做负功，系统机械能损失．
提问：第一阶段结束时，M有速度，，而m速度为零。下一阶段开始时，M与m就具有共同速度，即m的速度不为零了，这种变化是如何实现的呢？
引导学生分析出来，在上述前后 ( http: / / www.21cnjy.com )两个阶段中间，还有一个短暂的阶段，在这个阶段中，M和m发生了完全非弹性碰撞，这个阶段中，机械能（动能）是有损失的．
（3）让学生独立地写出完整的方程组．
第一阶段，对重锤有：
第二阶段，对重锤及木楔有
Mv+0=（M+m）．
第三阶段，对重锤及木楔有
（4）小结：在这类问题中，没有出现碰撞两个字，碰撞过程是隐含在整个物理过程之中的，在做题中，要认真分析物理过程，发掘隐含的碰撞问题．
2．展示投影片2，其内容如下：
如图所示，在光滑水平地面上，质量为M的 ( http: / / www.21cnjy.com )滑块上用轻杆及轻绳悬吊质量为m的小球，此装置一起以速度v0向右滑动．另一质量也为M的滑块静止于上述装置的右侧．当两滑块相撞后，便粘在一起向右运动，则小球此时的运动速度是多少？
组织学生认真读题，并给三分钟思考时间．
（1）提问学生解答方案，可能出现的错误有：在碰撞过程中水平动量守恒，设碰后共同速度为v，则有
（M+m）v0+0＝（2M+m）v．
解得，小球速度
（2）教师明确表示此种解法是错误的，提醒学生注意碰撞的特点：即宏观没有位移，速度发生变化，然后要求学生们寻找错误的原因．
（3）总结归纳学生的解答，明确以下的研究方法：
①碰撞之前滑块与小球做匀速直线运动，悬线处于竖直方向．
②两个滑块碰撞时间极其短暂，碰撞前、后瞬间相比，滑块及小球的宏观位置都没有发生改变，因此悬线仍保持竖直方向．
③碰撞前后悬线都保持竖直方向，因此碰撞过程中，悬线不可能给小球以水平方向的作用力，因此小球的水平速度不变．
④结论是：小球未参与滑块之间的完全非弹性碰撞，小球的速度保持为v0．
（4）小结：由于碰撞中宏观无位移，所以在有些问题中，不是所有物体都参与了碰撞过程，在遇到具体问题时一定要注意分析与区别．
3．展示投影片3，其内容如下：
在光滑水平面上，有A、B两个小球向右沿同一直 ( http: / / www.21cnjy.com )线运动，取向右为正，两球的动量分别是pA=5kgm/s，pB=7kgm/s，如图所示．若能发生正碰，则碰后两球的动量增量△pA、△pB可能是 （ ）
A．△pA=-3kgm/s；△pB =3kgm/s
B．△pA=3kgm/s；△pB =3kgm/s
C．△pA=-10kgm/s；△pB =10kgm/s
D．△pA=3kgm/s；△pB =-3kgm/s
组织学生认真审题．
（1）提问：解决此类问题的依据是什么？
在学生回答的基础上总结归纳为：
①系统动量守恒；②系统的总动能不能增加；③ ( http: / / www.21cnjy.com )系统总能量的减少量不能大于发生完全非弹性碰撞时的能量减少量；④碰撞中每个物体动量的增量方向一定与受力方向相同；⑤如碰撞后向同方向运动，则后面物体的速度不能大于前面物体的速度．
（2）提问：题目仅给出两球的动量，如何比较碰撞过程中的能量变化？
帮助学生回忆的关系。
（3）提问：题目没有直接给出两球的质量关系，如何找到质量关系？
要求学生认真读题，挖掘隐含的质量关系，即A追上B并相碰撞，
所以，，即 ，
（4）最后得到正确答案为A．
4．展示投影片4，其内容如下：
如图所示，质量为m的小球被长为L的 ( http: / / www.21cnjy.com )轻绳拴住，轻绳的一端固定在O点，将小球拉到绳子拉直并与水平面成θ角的位置上，将小球由静止释放，则小球经过最低点时的即时速度是多大？
组织学生认真读题，并给三分钟思考时间．
（1）提问学生解答方法，可能出现的错误有：认为轻绳的拉力不做功，因此过程中机械能守恒，以最低点为重力势能的零点，有
得
（2）引导学生分析物理过程．
第一阶段，小球做自由落体运动，直到轻绳位于水平面以下，与水平面成θ角的位置处为止．在这一阶段，小球只受重力作用，机械能守恒成立．
下一阶段，轻绳绷直，拉住小球做竖直面上的圆周运动，直到小球来到最低点，在此过程中，轻绳拉力不做功，机械能守恒成立．
提问：在第一阶段终止的时刻，小球的瞬时速度是什么方向？在下一阶段初始的时刻，小球的瞬时速度是什么方向？
在学生找到这两个速度方向的不同后，要求学生解释其原因，总结归纳学生的解释，明确以下观点：
在第一阶段终止时刻，小球的速度 ( http: / / www.21cnjy.com )竖直向下，既有沿下一步圆周运动轨道切线方向（即与轻绳相垂直的方向）的分量，又有沿轨道半径方向（即沿轻绳方向）的分量．在轻绳绷直的一瞬间，轻绳给小球一个很大的冲量，使小球沿绳方向的动量减小到零，此过程很类似于悬挂轻绳的物体（例如天花板）与小球在沿绳的方向上发生了完全非弹性碰撞，由于天花板的质量无限大（相对小球），因此碰后共同速度趋向于零．在这个过程中，小球沿绳方向分速度所对应的一份动能全部损失了．因此，整个运动过程按机械能守恒来处理就是错误的．
（3）要求学生重新写出正确的方程组．
．
解得
（4）小结：很多实际问题都可以类比为碰撞，建立合理的碰撞模型可以很简洁直观地解决问题．下面继续看例题．
5．展示投影片5，其内容如下：
如图所示，质量分别为mA和mB的 ( http: / / www.21cnjy.com )滑块之间用轻质弹簧相连，水平地面光滑．mA、mB原来静止，在瞬间给mB一很大的冲量，使mB获得初速度v0，则在以后的运动中，弹簧的最大势能是多少？
在学生认真读题后，教师引导学生讨论．
（1）mA、mB与弹簧所 ( http: / / www.21cnjy.com )构成的系统在下一步运动过程中能否类比为一个mA、mB发生碰撞的模型？（因系统水平方向动量守恒，所以可类比为碰撞模型）
（2）当弹性势能最大时，系统相当于发生了什么样的碰撞？（势能最大，动能损失就最大，因此可建立完全非弹性碰撞模型）
经过讨论，得到正确结论以后，要求学生据此而正确解答问题，得
到结果为
（三）课堂小结
教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。
（四）作业
“问题与练习”1～5题
★教学体会
思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的 ( http: / / www.21cnjy.com )根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。
★教学资料
一维弹性碰撞的普适性结论
新课标人教版选修3-5第15页讨论了 ( http: / / www.21cnjy.com )一维弹性碰撞中的一种特殊情况（运动的物体撞击静止的物体），本文旨在在此基础之上讨论一般性情况，从而总结出普遍适用的一般性结论。
在一光滑水平面上有两个质量分别为、的刚性小球A和B，以初速度、运动，若它们能发生碰撞（为一维弹性碰撞），碰撞后它们的速度分别为和。我们的任务是得出用、、、表达和的公式。
、、、是以地面为参考系的，将A和B看作系统。
由碰撞过程中系统动量守恒，有 ①
有弹性碰撞中没有机械能损失，有 ②
由①得
由②得
将上两式左右相比，可得
即或 ③
碰撞前B相对于A的速度为，碰撞后B相对于A的速度为，同理碰撞前A相对于B的速度为，碰撞后A相对于B的速度为，故③式为或，其物理意义是：
碰撞后B相对于A的速度与碰撞前B相对于A的速度大小相等，方向相反；
碰撞后A相对于B的速度与碰撞前A相对于B的速度大小相等，方向相反；
故有
[结论1]对于一维弹性碰撞，若以其中某物体为参考系，则另一物体碰撞前后速度大小不变，方向相反（即以原速率弹回）。
联立①②两式，解得
④
⑤
下面我们对几种情况下这两个式子的结果做些分析。
●若，即两个物体质量相等
， ，表示碰后A的速度变为，B的速度变为 。
故有
[结论2] 对于一维弹性碰撞，若两 ( http: / / www.21cnjy.com )个物体质量相等，则碰撞后两个物体互换速度（即碰后A的速度等于碰前B的速度，碰后B的速度等于碰前A的速度）。
●若，即A的质量远大于B的质量
这时，，。根据④、⑤两式，
有 ，
表示质量很大的物体A（相对于B而言）碰撞前后速度保持不变。 ⑥
●若，即A的质量远小于B的质量
这时，，。根据④、⑤两式，
有 ，
表示质量很大的物体B（相对于A而言）碰撞前后速度保持不变。 ⑦
综合⑥⑦，可知：
[结论3] 对于一维弹性碰撞，若其中某物体的质量远大于另一物体的质量，则质量大的物体碰撞前后速度保持不变。
至于质量小的物体碰后速度如何，可结合[结论1]和[结论3]得出。
以为例，由[结论3]可知，由[结论1]可知，即，将代入，可得，与上述所得一致。
以上结论就是关于一维弹性碰撞的三个普适性结论。
[练习]如图所示，乒乓球质量为m，弹性钢 ( http: / / www.21cnjy.com )球质量为M（M>>m），它们一起自高度h高处自由下落，不计空气阻力，设地面上铺有弹性钢板，球与钢板之间的碰撞及乒乓球与钢球之间的碰撞均为弹性碰撞，试计算钢球着地后乒乓球能够上升的最大高度。
解析：
乒乓球和弹性钢球自状态1自由下落，至弹性钢球刚着地（状态2）时，两者速度相等
则
弹性钢球跟弹性钢板碰撞后瞬间（状态3），弹性钢球速率仍为v，方向变为竖直向上
紧接着，弹性钢球与乒乓球碰，碰后瞬间（状态4）乒乓球速率变为v′
由[结论3]可知，弹性钢球与乒乓球碰后弹性钢球速度保持不变（速率仍为v，方向为竖直向上）；
由[结论1]可知，弹性钢球与乒乓球碰前 ( http: / / www.21cnjy.com )瞬间（状态3）乒乓球相对于弹性钢球的速度为2v，方向为竖直向下，弹性钢球与乒乓球碰后瞬间（状态4）乒乓球相对于弹性钢球的速度为2v，方向为竖直向上。
则v′=3v
由得传感器及其工作原理
内容及其解析：
传感器应用在生活中的各个方面，人类已进入电气化和计算机时代，许多信息都需要转化为电学量来处理。
分析传感器应用的这些实例，目的在于认识传感器在工作过程中起了怎样的作用，并不要求学生记住。
二、目标及其解析
1、了解传感器应用的一般模式；
2、理解电子秤、话筒、电熨斗的工作原理。
3、会设计简单的有关传感器应用的控制电路
三、问题诊断分析
教科书使用了大 ( http: / / www.21cnjy.com )量的图片，有实物图、原理图、结构图、电路图等，并且把它们与文字结合起来进行说明。许多学生对这部分内容不熟悉，需要加以引导。教学中，努力让学生体验传感器与现代生活和科技的密切关系。
四、教学支持条件分析
课前，可布置学生收集家庭中所能找到的传感器。例如：电饭煲、电熨斗、电冰箱、各种遥控、手机说明书。
五、教学过程设计
传感器的应用
班级： 姓名： 课时：2课时
一、学习目标
1、了解传感器应用的一般模式；
2、理解电子秤、话筒、电熨斗的工作原理。
3、会设计简单的有关传感器应用的控制电路。
二、学习重点、难点
重、难点：各种传感器的应用原理及结构。
三、问题与例题
问题1、传感器应用的一般模式：（阅读教材开头几段，然后合上书，在练习本上画出传感器应用的一般模式示意图。）
问题2、几个传感器应用的实例。
（1）力传感器的应用——电子秤
1、电子秤使用的测力装置是什么？它是由什么元件组成的？
装置:力传感器 元件:金属梁和应变片
2、简述力传感器的工作原理。
两个应变片的形变引起电阻变化致使两个应变片的电压差变化
3、应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？
形变转化为电压
例题1、用如图所示的装置可以测量汽 ( http: / / www.21cnjy.com )车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度．该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器．用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后．汽车静止时，传感器a、b在的示数均为 10 N（取g=10 m／s2）．
（1）若传感器a的示数为 14 N、b的示数为6.0 N，求此时汽车的加速度大小和方向．
（2）当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数为零．
分析：传感器上所显示出的力的大小，即弹簧对传感器的压力，据牛顿第三定律知，此即为弹簧上的弹力大小，亦即该弹簧对滑块的弹力大小．
解：（1）如图所示，依题意：左侧弹簧对滑块向右的推力 F1=14N，右侧弹簧对滑块的向左的推力 F2=6.0 N．
滑块所受合力产生加速度a1，根据牛顿第二定律有
得4 m/s2
a1与F1同方向，即向前（向右）．
（2）a传感器的读数恰为零，即左侧弹簧的弹力，因两弹簧相同，左弹簧伸长多少，右弹簧就缩短多少，所以右弹簧的弹力变为N。滑块所受合力产生加速度，由牛顿第二定律得，a2=10m/s2，方向向左．
（2）温度传感器的应用——电熨斗
电熨斗结构图（如图所示）
( http: / / www.21cnjy.com )
思考与讨论：
（1）常温下，上、下触点应是接触的还是分离的？当温度过高时，双金属片将怎样起作用？
常温下，上、下触点应是接触 ( http: / / www.21cnjy.com )的，但温度过高时，由于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属膨胀大，下部金属膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，从而切断电源，停止加热．温度降低后，双金属片恢复原状，重新接通电路加热，这样循环进行，起到自动控制温度的作用．
（2）熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度，这是如何使用调温旋钮来实现的？
熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温 ( http: / / www.21cnjy.com )度，此时可通过调温旋钮调节升降螺丝，升降螺丝带动弹性钢片升降，从而改变触点接触的难易，达到控制在不同温度的目的．
例2、在家用电热灭蚊器中，电热部分主要元件是PTC 元件，PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率随温度t的变化关系如图所示，由于这种特性，PTC元件具有发热、保温双重功能．对此，以下判断正确的是（ ）
①通电后，其电功率先增大，后减小 ②通电 ( http: / / www.21cnjy.com )后，其电功率先减小，后增大 ③当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1不变 ④当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1和t2之间的某一值不变
A．①③ B．②③ C．②④ D．①④
分析：当电热灭蚊器温度由0升到t1的过程中，电阻器的电阻率随温度升高而减小，其电阻R随之减小，由于加在灭蚊器上的电压U保持不变，灭蚊器的热功率P随之增大，当t=t1时，P=P1达到最大．当温度由t1升高到t2的过程中增大，R增大，P减小；而温度越高，其与外界环境温度的差别也就越大，高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率P′也就越大；因此在这之间的某一温度t3会有P=P3= P′，即电热功率P减小到等于散热功率时，即达到保温；当tP′，使温度自动升高到t3；当t>t3，P电饭锅中的温度传感器主要元件是________，它的特点是：常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引，但是上升到约103℃时，就失去了磁性，不能被磁体吸引了．这个温度在物理学中称为该材料的“________”或“居里点”．感温铁氧体是用______、______和__________混合烧结而成的．
答案：1.电阻应变片；电阻；形变；电压；力传感器2．控制电路的通断；膨胀系数3．感温铁氧体；居里温度4．氧化锰、氧化锌、氧化铁粉末
（3）、光传感器的应用——火灾报警器
1、结构图 （课本59叶）
2、工作原理：在没有发生火灾时，光电三极管收 ( http: / / www.21cnjy.com )不到LED发出的光，呈现高电阻状态。当发生火灾时，产生大量烟雾，烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小。与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报。
例题3、如图(1)所示为一测量硫化镉光敏电 ( http: / / www.21cnjy.com )阻特性的实验电路，电源电压恒定，电流表内阻不计，开关闭合后，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡发光逐渐增强，测得流过电阻的电流和光强的关系曲线如图(2)所示，试根据这一特性设计一个自动光控电路．
解析：由光敏电阻的特性曲线可以看出，当入射光增强时，光敏电阻的阻值减小，流过光敏电阻的电流增大．根据题意设计一个路灯自动控制电路如图所示．
控制过程是：当有光照时，光电流经过放大器输 ( http: / / www.21cnjy.com )出一个较大的电流，驱动电磁继电器吸合使两个常闭触点断开，当无光照时，光电流减小，放大器输出电流减小，电磁继电器释放衔铁，使两个常闭触点闭合，控制路灯电路接通，路灯开始工作．
目标检测
1．电子秤使用的是(　　)
A．超声波传感器　　　　B．温度传感器
C．压力传感器 D．红外线传感器
2．下列器件不是应用温度传感器的是(　　)
A．电熨斗 B．话筒
C．电饭锅 D．测温仪
3．关于电饭锅的说法正确的是(　　)
A．电饭锅中的温度传感器其主要元件是氧化铁
B．铁氧体在常温下具有铁磁性，温度很高时失去铁磁性
C．用电饭锅烧水，水开时能自动断电
D．用电饭锅煮饭时，若温控开关自动断电后，它不能自动复位
4．传感器是一种采集信息的重要 ( http: / / www.21cnjy.com )器件．下图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路，当待测压力作用于可动膜片电极上时，以下说法正确的是(　　)
( http: / / www.21cnjy.com )
①若F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流
②若F向上压膜片电极，电路中有从b到a的电流
③若F向上压膜片电极，电路中不会出现电流
④若电流表有示数，则说明压力F发生变化
⑤若电流表有示数，则说明压力F不会发生变化
A．②④　　　 B．①④　　
C．③⑤　　　 D．①⑤
配餐作业
1．关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是(　　)
A．应变片是由导体材料制成
B．当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小
C．传感器输出的是应变片上的电压
D．外力越大，输出的电压差值也越大
2．将万用表的选择开关置于欧姆档，再将电表 ( http: / / www.21cnjy.com )的两支表笔分别与光敏电阻Rg的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央，若用不透光的黑纸将Rg包裹起来，表针将向________(填“左”或“右”)转动，若用手电筒光照射Rg，表针将向________(填“左”或“右”)转动．
( http: / / www.21cnjy.com )
3．按下图所示连接好电路，合上S ( http: / / www.21cnjy.com )，发现小灯泡不亮，原因是____________；用电吹风对热敏电阻吹一会儿，会发现小灯泡____________，原因是____________；停止吹风，会发现____________；把热敏电阻放入冷水中会发现____________．
4．如图所示是电饭煲的电路图，S ( http: / / www.21cnjy.com )1是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点(103℃)时，会自动断开．S2是一个自动控温开关，当温度低于70℃时，会自动闭合；温度高于80℃时，会自动断开．红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯．分流电阻R1＝R2＝500Ω，加热电阻丝R3＝50 Ω，两灯电阻不计．
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)分析电饭煲的工作原理；
(2)计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比．
六、课堂小结
本节课主要学习了以下几个问题：
力传感器的应用——电子秤
传感器的应用 温度传感器的应用——电熨斗、电饭煲
光传感器的应用——火灾报警器
力传感器是把力信号转换成电信号；光传感器是把光信号转换为电信号，而温度传感器往往是用来进行自动控制．
七、课后小结
传感器气体热现象的微观意义课时教学设计
年级组别 高二物理组 审阅（备课组长） 审阅（学科校长）
主备人 使用人 授课时间
课 题 气体热现象的微观意义 课 型 新授课
课标要求 1．知道气体分子运动的特点。2．能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，并能知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。
教学目标 知识与能力 1．知道气体分子运动的特点。2．能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，并能知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。3．能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。
过程与方法 通过让学生用气体分子动理论解释有关的宏观物理现象，培养学生的微观想像能力和逻辑推理能力，并渗透“统计物理”的思维方法。
情感、态度与价值观 通过对宏观物理现象与微观粒子运动规律的分析，对学生渗透“透过现象看本质”的哲学思维方法
教学重点 气体分子运动的特点和气体压强的微观意义
教学难点 气体压强的微观意义
教学方法 引导发现法和实验探究法相结合 讲授法、阅读法.
教学程序设计
教学过程及方法 环节一 明标自学
过程设计 二次备课
“明标自学”：新课导入1.分子动理 ( http: / / www.21cnjy.com )论的基本内容是什么？2.气体分子的运动是怎样的？气体所遵循的宏观规律和气体的微观结构有何关系？本节我们就研究气体分子微观模型，用气体分子动理论解释气体的实验定律。
教学过程及方法 环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展
过程设计 二次备课
一、投掷硬币实验学生实验：统计项目统计对象总共投币次数4枚硬币中正面朝上的硬币枚数01234我的实验数据10我所在小组的数据我所在大组的数据全班的数据实验表明：个别事物的出现具有偶然的因素，但大量事物出现的机会，却遵从一定的统计规律。二、气体分子运动的特点1.气体间的距离较大，分子间的 ( http: / / www.21cnjy.com )相互作用力十分微弱，可以认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受其他力作用，每个分子都可以在空间自由移动，一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。2.分子间的碰撞频繁，这些碰撞及气体分子与 ( http: / / www.21cnjy.com )器壁的碰撞都可看成是完全弹性碰撞。气体通过这种碰撞可传递能量，其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的，这就是杂乱无章的气体分子热运动。3.从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等，因此对大量分子而言，在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。4.大量气体分子的速率是按一定规律分布，呈“中间多，两头少”的分布规律，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均速率会增大。5.理想气体的热力学温度T与分子的平均动能成正比，即T =a 式中a是比例常数。此式说明，温度是分子平均动能的标志。三、气体压强的微观意义模拟情景：雨滴打在伞面上使伞面受到冲击力，雨滴动能越大，雨滴越密集，产生的压力就越大。【视频演示】雨滴撞击伞面【实验演示】滚珠撞击电子秤实验总结结论：从微观角度来看，气 ( http: / / www.21cnjy.com )体压强的大小与两个因素有关，一是气体分子的平均动能，二是分子的密集程度。前者决定温度，后者决定体积。所以：气体压强与温度和体积有关。四、对气体实验定律的微观解释1.用气体分子动理论解释玻意耳定律：一定质量（m）的理想气体，其分子总数（ ( http: / / www.21cnjy.com )N）是一个定值，当温度（T）保持不变时，则分子的平均速率（v）也保持不变，当其体积（V）增大几倍时，则单位体积内的分子数（n）变为原来的几分之一，因此气体的压强也减为原来的几分之一；反之若体积减小为原来的几分之一，则压强增大几倍，即压强与体积成反比。这就是玻意耳定律。书面符号简易表述方式：总结：基本思维方法是：依据描述气体状 ( http: / / www.21cnjy.com )态的宏观物理量（m、p、V、T）与表示气体分子运动状态的微观物理量（N、n、v）间的相关关系，从气体实验定律成立的条件所述的宏观物理量（如m一定和T不变）推出相关不变的微观物理量（如N一定和v不变），再根据宏观自变量（如V）的变化推出有关的微观量（如n）的变化，再依据推出的有关微观量（如v和n）的变与不变的情况推出宏观因变量（如p）的变化情况，结论是否与实验定律的结论相吻合。若吻合则实验定律得到了微观解释。2.用分子动力论解释查理定律：一定质量（m）的气体的总分子数（N）是一 ( http: / / www.21cnjy.com )定的，体积（V）保持不变时，其单位体积内的分子数（n）也保持不变，当温度（T）升高时，其分子运动的平均速率（v）也增大，则气体压强（p）也增大；反之当温度（T）降低时，气体压强（p）也减小。这与查理定律的结论一致。用符号简易表示为：3.用气体分子动理论解释盖·吕萨克定律：一定质量（m）的理想气体的 ( http: / / www.21cnjy.com )总分子数（N）是一定的，要保持压强（p）不变，当温度（T）升高时，全体分子运动的平均速率v会增加，那么单位体积内的分子数（n）一定要减小（否则压强不可能不变），因此气体体积（V）一定增大；反之当温度降低时，同理可推出气体体积一定减小。这与盖·吕萨克定律的结论是一致的。用符号简易表示为：能力创新思维例1．一位同学用橡皮帽堵住了注射器前端的小孔 ( http: / / www.21cnjy.com ),用活塞封闭了一部分空气在注射器中,他把注射器竖直放入热水中(如图所示) ,发现注射器的活塞向上升起.试用分子动理论解释这个现象.拓展：用分子动理论，解释气体压强、温 ( http: / / www.21cnjy.com )度和体积的关系这类问题，要抓住压强的微观解释，从压强的微观解释入手。压强是单位时间内撞击单位面积容器壁的分子对容器壁的总冲力，分子的平均冲力的宏观表现是由温度，分子的密集程度由质量和体积决定。这样就建立了宏观与微观的联系。例2：对于一定量的理想气体,下列四个论述中正确的是 ( )A.当分子热运动变剧烈时,压强必变大B.当分子热运动变剧烈时,压强可以不变C.当分子间的平均距离变大时,压强必变小D. 当分子间的平均距离变大时,压强必变小 本题的正确选项是B.拓展 对于一定质量的气体来说，下列说法正确的是 （ ）A．若保持体积不变而温度升高，则压强一定增大B．若保持压强不变而体积减小，则温度一定升高C．若将该气体密闭在绝热容器里，则压缩气体时气体的温度一定升高D．可以在体积、温度、压强这三个物理量中只改变一个 答案：AC拓展 下列情况可能发生的是 （ ）A．气体体积增大，压强减小，温度不变B．气体体积增大，压强增大，温度降低C．绝热容器中的气体被压缩后温度不变D．绝热容器中的气体膨胀后温度降低解析：答案为：AD例3：如图所示，一定质量的理想气体由状态A经过图所示过程变到状态B，在此过程中气体的密度（ ）A．一直变小 B．一直变大C．先变小后变大 D．先变大后变小解析：题干所给的是一定质量的理想气 ( http: / / www.21cnjy.com )体由状态A变化到状态B所经历的过程在p－T图上得到的过程曲线。由图像可知，在变化过程中，气体的压强一直变小，而温度一直变大。对于一定质量的理想气体，压强变小时，体积可能变大；温度升高时，体积也可能变大。当压强变小、温度升高两个因素同时存在时，体积只能变大。质量一定的理想气体在体积变大时密度变小。所以选项A正确。拓展：一定质量的理想气体，在经过等压膨胀、等容降温、等压压缩、等容升温四个过程后回到初始状态，它是吸热还是放热？
等压膨胀：气体压强为p1，体积增大了ΔV1，则W1＝－p1ΔV1；等容降温：体积不变，所以W2＝0。等压压缩：气体压强为p2，体积减小了ΔV2，则W3＝p2ΔV2。等容升温：体积不变，所以W4＝0。外界对气体做的总功为W＝W1+W2+W3+W4=－p1ΔV1＋p2ΔV2由于p1>p2，ΔV1＝ΔV2，所以W<0，代入ΔU＝W+Q得Q>0，即气体吸热。解法二：用图线直观地反应气体的状态变化。对本题作p－V图线如图所示，气体从A状态经过一个循环回到状态A。由p－V图线可以看出，在等温膨胀过程A－B中，气体对外做的功等于矩形ABFE的面积；在等压压缩过程C－D中，外界对气体所做的功等于矩形CDEF的面积。整个循环气体对外做的功等于矩形ABCD的面积。气体内能不变，对外做功，必然吸热。而且气体所吸收的热量也等于矩形ABCD的面积
教学过程及方法 环节四 当堂检测 二次备课
“当堂检测”：1．气体比固体、液体容易 ( http: / / www.21cnjy.com )被压缩，是因为 （ ）A．气体分子之间有很大的空隙B．气体分子之间有相互作用的引力C．气体分子的体积比固体、液体的分子小D．气体分子比固体、液体的分子有弹性2．密封在容器中的气体的压强（ ）A．是由气体受到重力所产生的B．是由气体分子间的相互作用力（吸引和排斥）产生的C．是大量气体分子频繁地碰撞器壁所产生的D．当容器自由下落时将减小为零3．一定质量的气体,在压强不变的条件下,体积增大.则气体分子的平均动能( )A.增大 B.减少C.不变 D.条件不足,无法判断4．关于理想气体的下列说法中正确的是 ( )A．温度升高,气体分子的平均动能增大B．温度相同时,各种气体分子的平均速率都相同C．温度相同时,各种气体分子的平均平动动能相同D．温度升高时,气体分子的平均动量减小
课堂小结 1．知道气体分子运动的特点。2．能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，并能知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。3．能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。
课后作业 课后练习1．从分子运动论的观点来看，气体的压 ( http: / / www.21cnjy.com )强是气体中大量分子对器壁的 而形成的，它决定于气体分子 的剧烈程度与 内的气体分子数.2．一定质量的理想气体，经历等温压缩时，气 ( http: / / www.21cnjy.com )体压强增大，从分子运动论的观点来分析，这是因为：（1）__ _______ ，（2）______ _____。3．给自行车胎打气，使其达到所需要的压强，问在夏天和冬天，打入胎内的空气的质量是否相同 为什么 4．如果一个容器内空气十分稀 ( http: / / www.21cnjy.com )薄，以至于每立方米体积中只有几万或几十万个气体分子，则器壁受到气体的压强 （ ）A．将很小，且时大时小部均匀 B．将很小，但仍然是均匀的C．将很大，且时大时小部均匀 D．将很大，但仍然是均匀的5．如图所示，两个完全相同的圆柱形容器，甲中装满水，然后加上密封盖；乙中封闭了一定质量的气体，问：（1）两容器内侧壁上受到的压强大小有什么因素决定？（2）若让两个容器同时做自由落体运动，容器侧壁上受到的压强将怎样变化？6．汽车长时间高速行驶，轮胎温度很高，这种情况下容易爆胎。试用气体分子动理论来解释这个现象。
板书设计 气体分子运动的特点;自由性;无序性;规律性.
课后反思实验：用双缝干涉测光的波长
(一)目的
了解光波产生稳定的干涉现象的条件；观察双缝干涉图样；测定单色光的波长。
(二)原理
据双缝干涉条纹间距得，波长。已知双缝间距d，再测出双缝到屏的距离L和条纹间距Δx，就可以求得光波的波长。
(三)器材
实验装置采用双缝干涉仪，它由各部分光学元件在光具座上组成，如图实1所示，各部分元件包括光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏。
(四)步骤
1.将光源和遮光筒安装在光具座上,调整光源的位置,使光源发出的光能平行地进入遮光筒并照亮光屏.
2.放置单缝和双缝,使缝相互平行,调整各部件的间距,观察白光的双缝干涉图样.
3.在光源和单缝间放置滤光片,使单一颜色的光通过后观察单色光的双缝干涉图样.
4.用米尺测出双缝到光屏的距离L,用测量头测出相邻的两条亮(或暗)条纹间的距离Δx.
5.利用表达式,求单色光的波长.
6.换用不同颜色的滤光片,观察干涉图样的异同,并求出相应的波长.
(五)注意事项
1.放置单缝和双缝时,必须使缝平行,并且双缝和单缝间的距离约为5~10cm.
2.要保证光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒和光屏的中心在同一条轴线上。
3.测量头的中心刻线要对应着亮(或暗)条纹的中心.
4.为减小实验误差,先测出n条亮(或暗)条纹中心间的距离a,则相邻两条亮(或暗)条纹间的距离.
(六)例题
例1.（1）如图实2所示，在“用双缝干 ( http: / / www.21cnjy.com )涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为①光源、②______、③______、④______、⑤遮光筒、⑥光屏。对于某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取____________或_____________的方法。
（2）如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件
是 （填数字代号）；
（3）转动测量头的手轮，使分划板中 ( http: / / www.21cnjy.com )心刻线对准第1条亮纹，读下手轮的读数如图实3所示。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读下手轮的读数如图实4所示。则：条纹的间距是 mm ；
（4）如果已经量得双缝的间距是0.30mm 、双缝和光屏之间的距离是900mm ，则待测光的波长是 m （取三位有效数字）。
第（1）问是考查基本常识。②滤光 ( http: / / www.21cnjy.com )片、③单缝、④双缝。第（2）问则在教材的基础上有所深化。滤光片②是为了产生单色光，单缝③是为了产生相同频率的光射向双缝④，双缝④将一束单色光分为两束频率相同的相干光束，它们的设置都是为了满足干涉的条件。而激光本身已经具备很好的相干性，所以②③这两个部件的设置就都没有必要了。第（3）问考螺旋测微器的读数，第一个是0.045mm ，第二个是14.535mm ，它们的差值是14.490mm ，中间跨越了10－1 = 9个条纹间距，所以条纹间距是
第（4）考本实验的原理
(七)习题
1.在光的干涉实验中，如果两条狭缝间的距离增加一倍，光的波长减半，则相邻两暗条纹间的距离是原来的（ ）
A.4倍 B.0.5倍 C.0.25倍 D.不变
2.在双缝干涉实验中，用黄光得到一个干涉图样，若要使其干涉条纹间的距离变宽，可以采取的办法是（ ）
A.换用绿色的滤光片 B.换用红色的滤光片
C.使光源发出的光更强一些 D.使光屏向双缝靠拢一些
3.某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功.若他在此基础上对仪器的安装作如下改动，但还能使实验成功的是（ ）
A.将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许，其他不动
B.将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动
C.将单缝向双缝移动少许，其他不动
D.将单缝与双缝的位置互换，其他不动
4.在双缝干涉实验中,用白炽灯做光源在屏上出现了彩色干涉条纹,若用红色和绿色玻璃片各挡住一条缝,则屏上会出现( )
A.红色干涉条纹 B. 绿色干涉条纹
C. 红绿相间的干涉条纹 D.无干涉条纹
5.分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验,在屏上得到相邻的明条纹的距离分别为Δx1和Δx2,则( )
A. Δx1<Δx2
B. Δx1>Δx2
C.若双缝间距离d减小,而其他条件保持不变,则 Δx1增大
D. 若双缝间距离d减小,而其他条件保持不变,则 Δx1不变
6．双缝干涉实验装置如图实 5所示， ( http: / / www.21cnjy.com )红光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝S的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。则下列说法正确的是（ ）
A．若只减小两条狭缝S1、S2之间的距离，条纹间距将增大
B．若只减小两条狭缝与屏之间的距离，条纹间距将增大
C．若只在两条狭缝与屏之间插入一块与屏平行的平板玻璃砖，条纹间距将增大
D．若只把用红光照射改为用绿光照射，条纹间距将增大
7.利用图实 6中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法,其中正确的是( )
A.将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄
B.将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
D.换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄
E.去掉滤光片后，干涉现象消失
8.某同学利用双缝干涉实验装置测定红光 ( http: / / www.21cnjy.com )的波长，已知双缝间距d= 0.20mm，双缝到屏的距离L=700mm，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图实 7所示，此时的示数为 mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第五亮条纹的中心对齐，测出第五亮条纹与第一亮条纹的中心线间距离为9.240mm。由以上数据可求得该红光的波长为 m（保留两位有效数字）。
9.某同学在《测定光波的波长》实验中，实 ( http: / / www.21cnjy.com )验装置如图实 8所示。使用的双缝间距为0.025cm。实验时，首先调节 和 的中心使之位于遮光筒的中心轴线上，并使 和 竖直且互相平行。当屏上出现了干涉图样后，通过测微目镜（与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500mm）观察第一条亮纹的位置如左图所示，第五条亮纹位置如右图所示，测出双缝与屏的距离为50.00cm，则待测光的波长λ= nm。
10.现有毛玻璃屏A、双缝B、白 ( http: / / www.21cnjy.com )光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图 9中图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。
⑴将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_________、A。
⑵本实验的步骤有：
①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；
③用米尺测量双缝到屏的距离；
④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。
在操作步骤②时还应注意___________________和___________________。
⑶将测量头的分划板中心刻线与某 ( http: / / www.21cnjy.com )条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm。
⑷已知双缝间距d为2.0× ( http: / / www.21cnjy.com )10-4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式λ=________，求得所测红光波长为__________nm。
（5）一下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离
A．增大单缝和双缝之间的距离
B．增大双缝和光屏之间的距离
C．将红色滤光片改为绿色滤光片
D．增大双缝之间的距离
参考答案：
1. C 2. B 3. ABC 4. D 5.BC
6 A 7. ABD 8. 2.430 ，
9.单缝屏；双缝屏；单缝屏；双缝屏；594.0。
10⑴E D B ⑵单缝和双缝间距5cm~10cm，使单缝与双缝相互平行
⑶13.870 2.310 ⑷ ，6.6×102 （5） B
光源
滤光片
单缝
双缝
遮光筒
屏
图实1
图实 2
图实3
图实4
屏
P
P1
S1
S2
S
图实 5
白炽灯
滤光片
单缝
双缝
遮光筒
屏
图实 6
0
40
45
35
0
mm
图 7
单缝
双缝
遮光筒
屏
光源
滤光片
图实 8
遮光筒
图1
图2
0
35
30
10
40
35
图3
图实 9www.
波的图像
一、教学目标
1、知识目标：
①知道波的图象，知道横、纵坐标各表示什么物理量，知道什么是简谐波。
②知道什么是波的图象，能在简谐波的图象中读出质点振动的振幅。
③根据某一时刻的波的图象和波的传播方向，能画出下一时刻和前一时刻的波的图象，并能指出图象中各个质点在该时刻的振动方向。
④了解波的图象的物理意义，能区别简谐波与简谐运动两者的图象。
2、能力目标：能够利用波的图象解决实际问题。
二、教学重点、难点：波的图象的物理意义。
三、教学方法：实验演示
四、教 具：波动演示仪，
五、教学过程：
（一）引入新课
通过上节课的学习，我们知道了什么是机械波，同时认识了波的形成和传播过程。
我们还清楚，图象是描述物理过程、物理 ( http: / / www.21cnjy.com )现象和反映物理规律的一种简单、直观的方法，如物体的运动图象、简谐运动的图象等。同样，波的运动情况及传播过程也可以用图象直观的表示出来。这就是波的图象。
（二）进行新课
【板书】一、什么是波的图象
振动质点在某一时刻的位置连成的一条曲线，叫波的图象。
这就是质点振动方向和波的传播方向之间的关系问题。
【板书】二、振动方向和波的传播方向的关系
【例题1】一列横波在某一时刻的波形图如图10-1所示。若此时刻质点a的振动方向向下，则波向什么方向传播？
( http: / / www.21cnjy.com )
分析：取和a相邻的两个点b、c。若 ( http: / / www.21cnjy.com )a点此时刻向下振动，则b点应是带动a点振动的，c点应是在a点带动下振动的。所以b点先振动，其次是a、c两点。因此，波是向左传播的。
【板书】三、波的图象变化情况
确定波的图象变化的情况有两种方法：一是描点作图法，二是图象平移作图法。（这一节课我们重点学习前一种方法）
【板书】1、描点作图法
【例题3】某一简谐波在t=0时刻的波形图如图10-2中的实线所示。若波向右传播，画出T/4后和T/4前两个时刻的波的图象。
( http: / / www.21cnjy.com )
分析：根据t=o时刻波的图象 ( http: / / www.21cnjy.com )及传播方向，可知此时刻A、B、C、D、E、F各质点在该时刻的振动方向，由各个质点的振动方向可确定出经T/4后各个质点所在的位置，将这些点所在位置用平滑曲线连接起来，便可得到经T/4后时刻的波的图象。如图10-2中虚线所示。
若波向左传播，同样道理可以画出从t=o时刻开始的T/4后和T/4前两个时刻的波的图象。
下面请同学们在练习本上画出波向左传播，从t ( http: / / www.21cnjy.com )=0时刻开始的T/4后和T/4前两个时刻的波的图象。（可以请两个学生到黑板上练习，及时发现问题，进行针对性讲评）
【板书】2、图象平移作图法
从波的图象中的波形曲线我们看到，波的图象和振动图象从图线形状看，可以完全相同，但两种图象有着本质的区别。
【板书】四、波的图象与振动图象的区别
【板书】1、两种图象横、纵坐标的意义不同。
波的图象横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置，振动图象横坐标t表示该质点振动的时间。
【板书】2、两种图象描述的对象不同
波的图象描述的是某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，振动图象描述的是某一质点在不同时刻偏离平衡位置的位移。
【板书】3、两种图象相邻两个正向（或负向）位移最大值之间的距离含义不同。
波的图象中相邻两个正向（ ( http: / / www.21cnjy.com )或负向）位移最大值之间的距离表示波在一个周期内传播的距离，振动图象中相邻两个正向（或负向）位移最大值之间的距离表示振动的周期。
（三）巩固练习
1、一列横波在某一时刻的波形 ( http: / / www.21cnjy.com )如图10-4所示，若质点O此时向上运动，则波的传播方向 ；若波向左传播，则此时振动方向向下的质点有
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
2、如图10-5所示是一列横波在t=o时刻的波形图。若波向左传播，用“描点法”作出3T/4前时刻的波形图。
（四）作业
1、复习本节课文内容。
2、教材练习一第（1）—（3）题。热和内能
一、教材分析
本节讲述另一类热力学过程——热传 ( http: / / www.21cnjy.com )递过程以及热传递与改变内能的关系。首先介绍热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。进而分析系统在单纯的热传递过程中系统内能的变化，自然引出热量与系统内能概念的区别与联系，最后研究做功与热传递在改变系统内能上的异同。
二、教学目标
知识与技能
1．了解热传递的三种方式。
2．知道热传递是改变系统内能的一种方式。
3．能区分热量与内能的概念。
4．知道热传递与做功对改变系统的内能是有区别的
过程与方法
能举例说明热传递能够改变系统内能
情感、态度与价值观
了解感受能量的转移，增强我们学习物理、探索自然的兴趣。
三、教学重点难点
重点：热传递对内能的改变。
难点：热量与内能的区别
四、学情分析
本节内容稍简单，易于学生接受。
五、教学方法
自主学习、讨论、讲解
六、课前准备
铁丝、布、酒精灯
七、课时安排1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
基础知识提问：
1、焦耳的两个实验说明了什么？
2、什么是内能？内能于什么有关？
（二）情景引入、展示目标
想一想，使一段铁丝的温度升高有哪些方法？
回答：将铁丝来回多次弯折，用布摩擦，将铁丝放在火上烧，与高温物体接触……
教师：可以通过做功改变物体内能，今天我们来学习改变物体内能的另一种方式——热传递。
（三）合作探究、精讲点播
教师：引导学生阅读教材62页有关内容，思考并回答问题。
（1）什么是热传递？
（2）热传递有几种方式？举例说明。
（3）热传递过程的实质是什么？
1．热传递
（1）热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，叫做热传递。
（2）热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射。
（3）热传递的实质：能量的转移
①热传导：不借助于物质的宏观移动，而靠分 ( http: / / www.21cnjy.com )子、原子等粒子的热运动，使能量由高温物体（或物体的高温部分）向低温物体（或物体的低温部分）传递的过程，这种过程在气体、液体和固体中都能发生。
②热对流：流体依靠宏观流动而实现热传递的过程 ( http: / / www.21cnjy.com )，在对流过程中伴随着大量分子的定向运动。热对流又分自然对流和强迫对流。自然对流——当流体内部存在温度梯度，进而出现密度梯度时，高温处流体的密度—般小于低温处（水在0～4oC 时的反常膨胀现象除外），这时如果流体的密度由小到大对应空间位置的由低到高，在重力作用下，流体便开始作宏观的定向流动，密度小处温度较高的流体向上运动，而温度低处密度较大的流体填充过来，行成了流体的对流，从而使能量从高温处向低温处传递。强迫对流——靠外来的作用使流体在高温处与低温处之间作循环流动而传递热量的过程，例如制冷系统内工作物质的循环流动就是靠压缩机的工作强迫实现的。
③热辐射：不依赖于物质的接触而由热源自身的 ( http: / / www.21cnjy.com )温度作用借助电磁波传递能量的方式。温度的高低决定着辐射的强弱。温度较低时，主要以不可见的红外线进行辐射，温度较高时，热辐射最强的成分在可见光区。如太阳就是通过热辐射的形式将热经宇宙空间传给地球的。
2．热和内能
对于一个热力学系统，单纯地对系统传热也能改变系统的热力学状态。
热量是在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。
当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时，内能的增加量等于外界对系统传递的热量Q，即。
引导学生阅读教材63页有关内容，思考并回答问题。
（1）怎样理解热量？能否说某一物体具有多少热量？为什么？
（2）传递的热量与内能改变满足什么关系
（3）做功和热传递都能改变物体的内能。做功和热传递在改变内能，有何不同？
回答：
（1）热量表征物体间内能转移的多少。只有在改变物体内能的过程中，说热量才有意义。所以，不能说物体含有多少热量。
（2）传递的热量与内能改变的关系
①在单纯热传递中，系统从外界吸收多少热量，系统的内能就增加多少。即ΔU= Q吸
②在单纯热传递中，系统向外界放出多少热量，系统的内能就减少多少。即Q放= -ΔU
（3）热传递，是物体间内能的转移。即内 ( http: / / www.21cnjy.com )能从物体的一部分传到另一部分，或从一个物体传递给另一物体。做功，是物体的内能与其他形式能量的转化。如内能与机械能、内能与电能等发生转化。
典例例题
例1 如果铁丝的温度升高了，则（ ）
A.铁丝一定吸收了热量 B.铁丝一定放出了热量
C.外界可能对铁丝做功 D.外界一定对铁丝做功
解析：做功和热传递对改变物体的内能是等效的，温度升高可能是做功，也可能是热传递。故C正确。
答案：C
友情提示：铁丝的温度升高从结果我们无法判断是哪种方式改变了内能，因为做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
例2 下列关于热量的说法，正确的是 （ ）
A.温度高的物体含有的热量多
B.内能多的物体含有的热量多
C.热量、功和内能的单位相同
D.热量和功都是过程量，而内能是一个状态量
解析：热量和功都是过程量，而 ( http: / / www.21cnjy.com )内能是一个状态量，所以不能说温度高的物体含有的热量多，内能多的物体含有的热量多；热量、功和内能的单位相同都是焦耳。选C、D
答案：C、D
友情提示：注意区分状态量与过程量的不同特点
课后练习1、（1）内能增加（2）内能减少
课后练习2、铅的比热是0.13×103J/kg℃
设增加的内能为ΔU
　　　ΔEk=mv2-0 ①
ΔU=　ΔEk×80℅＝c m Δt ②
①②联立并代入数值得：Δt=123℃
（四）反思总结、当堂检测
（五）发导学案、布置作业
九、板书设计
1．热传递
（1）热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，叫做热传递。
（2）热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射。
（3）热传递的实质：能量的转移
2．热和内能
（1）热量表征物体间内能转移的多少。只有在改变物体内能的过程中，说热量才有意义。所以，不能说物体含有多少热量。
（2）传递的热量与内能改变的关系ΔU= Q
①在单纯热传递中，系统从外界吸收多少热量，系统的内能就增加多少。
②在单纯热传递中，系统向外界放出多少热量，系统的内能就减少多少。
（3）热传递，是物体间内能的转移。即内能从物体的一部分传到另一部分，或从一个物体传递给另一物体。
做功，是物体的内能与其他形式能量的转化。
十、教学反思
本节还需加强学生的能量的观点，使学生能从不同的角度认识物理现象，解感受能量的转移，增强我们学习物理、探索自然的兴趣。
第2节 热和内能学案
课前预习学案
一、预习目标
1．了解热传递的三种方式。
2．知道热传递是改变系统内能的一种方式。
二、预习内容
引入：想一想，使一段铁丝的温度升高有哪些方法？
1、阅读教材62页有关内容，思考并回答问题。
（1）什么是热传递？
（2）热传递有几种方式？举例说明。
（3）热传递过程的实质是什么？
2、学生阅读教材63页有关内容，思考并回答问题。
（1）怎样理解热量？能否说某一物体具有多少热量？为什么？
（2）传递的热量与内能改变满足什么关系
三、提出疑惑
课内探究学案
一、学习目标
1、能区分热量与内能的概念。
2、知道热传递与做功对改变系统的内能是有区别的
二、学习过程
1、做功和热传递都能改变物体的内能。做功和热传递在改变内能，有何不同？
2、例1 如果铁丝的温度升高了，则（ ）
A.铁丝一定吸收了热量 B.铁丝一定放出了热量
C.外界可能对铁丝做功 D.外界一定对铁丝做功例
2 下列关于热量的说法，正确的是 （ ）
A.温度高的物体含有的热量多
B.内能多的物体含有的热量多
C.热量、功和内能的单位相同
D.热量和功都是过程量，而内能是一个状态量
解析：热量和功都是过程量，而内 ( http: / / www.21cnjy.com )能是一个状态量，所以不能说温度高的物体含有的热量多，内能多的物体含有的热量多；热量、功和内能的单位相同都是焦耳。选C、D
解析：做功和热传递对改变物体的内能是等效的，温度升高可能是做功，也可能是热传递。故C正确。
三、反思总结
四、当堂检测
1．下列现象中，哪些是通过热传递的方式改变物体内能的 （ ）
A.打开电灯开关，灯丝的温度升高，内能增加
B.夏天喝冰镇汽水来解暑
C.冬天搓搓手，会感觉到手变得暖和起来
D.太阳能热水器在阳光照射下，水的温度逐渐升高
2．对于热量、功、内能三个量，下列说法中正确的是 （ ）A.热量、功、内能三个量的物理意义是等同的
B.热量和功二者可作为物体内能的量度
C.热量、功和内能的国际单位都相同
D.热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的
3．下列关于热传递的说法中，正确的是（ ）A．热量是从含热量较多的物体传给含热量较少的物体
B．热量是从温度较高的物体传给温度较低的物体
C．热量是从内能较多的物体传给内能较少的物体
D．热量是从比热容大的物体传给比热容小的物体
4.有关物体的内能，以下说法中正确的是（ ）
A．1g温度为0℃水的内能比1g温度为0℃冰的内能大
B．电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过热传递方式实现的
C．气体膨胀，它的内能一定减少
D．橡皮筋被拉伸时，分子间势能增加
5.下列说法中正确的是（ ）A．做功和 ( http: / / www.21cnjy.com )热传递是改变物体内能的两种本质不同的物理过程：做功使物体的内能改变，是其他形式的能和内能之间的转化；热传递则不同，它是物体内能的转移
B．外界对物体做功，物体的内能一定增大
C．物体向外界放热，物体的内能一定增大
D．热量是在热传递中，从一个物体向另一个物体或物体的一部分向另一部分转移的内能的多少
课后练习与提高
1．若A、B两物体之间没有热传递，正确的解释是 　　　（　　　）
A.两物体所包含的热量相等
B.两物体的内能相等
C.两物体的温度相等
D.两物体没有接触，且都处在真空中
2．做功和热传递的共同点是 　　　　　　　　　　　　　（　　　　）
A.都能使系统增加热量 　　　　B.都能使系统温度升高
C.都能使系统内能改变 　　　　D.都能使系统比热增大
3.关于热传递的下述说法中正确的是　　　　　　　　　　（　　　　）
A.热量总是从内能大的物体传给内能小的物体
B.热量总是从分子平均动能大的物体传给分子平均动能小的物体
C.热传递的实质是物体之间内能的转移而能的形式不发生变化
D.只有通过热传递的方式，才能使物体的温度发生变化
4.一物体先后经几个不同的物理过程，其温度均从ｔ1升高到ｔ 2，则在这些过程中 　　　　　　　　　　　　　　（　 　　）
A．物体一定从外界吸收热量
B．物体与外界交换的热量都相等
C．外界对物体所做的功均相等
D．物体内所有分子动能的平均值之增量都相等
5.从100 ｍ高空由静止开始下落的 ( http: / / www.21cnjy.com )水滴，在下落的整个过程中，假定有50%的动能转化为水滴的内能，则水滴温度升高 ℃.
6.关于物体的内能，下列说法中正确的是
A．相同质量的两种物体，升高相同的温度，内能增量一定相同
B．一定量0℃的水结成0℃的冰，内能一定减小
C．一定量气体克服外界压力膨胀，但不吸热也不放热，内能一定减小
D．一定量气体吸收热量而保持体积不变，内能可能减小
7.关于热量、温度的下列说法正确的是 （　　　）
A.热量是热传递过程中，物体间内能的转移量；温度是物体分子平均动能大小的量度
B.在绝热容器中，放入两个温度不等的物体，则高温物体放出温度，低温物体吸收温度，直到两个物体温度相等
C.高温物体内能多，低温物体内能少
D.两个质量和比热都相等的物体，若吸收相等的热量，则温度相等
参考答案
当堂检测
1、BD
2.CD
3.B
4.AD
5.AD
课后练习与提高
1．C 2．BC 3．BC 4．D 5．0.12 6．BC 7．A自感和互感的教学设计
一、教材分析
自感和互感现象是 ( http: / / www.21cnjy.com )在学生学习了电磁感应现象、楞次定律和法拉第电磁感应定律后编排的，是电磁感应的一个特例，显然，对自感现象的研究，既是对电磁感应知识的巩固、应用、深化与提高，又为以后学习交流电、电磁波等知识奠定了基础。此外，自感和互感现象的知识与人们日常生活、生产技术有着密切的关系，因此，学习该部分知识有着重要的现实意义。但在自感和互感教学中，由于自感和互感的教学要求不高（有关其应用，在变压器中会有讨论），只要求知道自感和互感现象的产生，以及自感和互感现在在电工技术和电子技术中有广泛的应用。因此该部分知识只做简单的说明，是学生对此有点兴趣，了解并能解释一些简单的现象就可以了。
二、教学目标分析
结合新课标的要求和教材的内容，本节课主要是通过现象引导学生建立概念，并能够对现象进行分析、解释，因此，本节课的教学目标制定如下：
1．知识与技能
1）知道互感与自感现象都是常见的电磁感应现象。
2）知道自感电动势的大小由什么因素决定，并理解自感电动势的作用，能解释相关现象。
3）知道自感系数的单位、决定因素。
4）能够通过电磁感应知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题
2.过程与方法
1）通过对两个自感实验的观察和讨论，培养学生的观察、分析和推理能力。
2）通过小组合作学习之后，请学生展示同组弄清的问题，在学生讲解的过程中教师点评、纠错。达到生生互动、师生互动的目的。
3.情感态度与价值观
通过学生的合作、展示。增强学生的逻辑推理能力、语言表达能力。提到学生学习物理的兴趣，增加学习信心。
三、教学重点和难点
教学重点：1.引导学生运用所学知识分析自感电动势产生的原因特点
2．自感电动势的作用
教学难点：自感现象产生的原因分析
四、教学方法
以学生自主学习、讨论为基础、解决问题为主线、学生展示为中心、师生互动为目的的新课改模式。
五、教学用具
自感演示仪一套，导线若干；
六、教学过程
（一）导入新课
我们昨天自主学习了自感和互感。知道自感和互感是电磁感应的一个特例，下面我们结合同学们反馈的问题共同完成本节内容。
（二）新课讲授
问题一：解释法拉第线圈实验中的电磁感应现象。
教学方式：学生上讲台展示（生生互动、师生互动）
师生共同学习以下内容：
1.互感现象
1）定义：当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。
2）使用方法：①绕在同一铁芯上的两个线圈之间
②任何两个相互靠近的电路之间
3）利用互感现象可以能量由一个线圈传递到另一个线圈，主要应用在变压器上
问题二：此4.6-2实验中：A1、A2 使用规格完全一样的灯泡，
先闭合开关S，调节变阻器 R 和 R1 ，使A1、A2亮度相同且正常发光。然后断开开关S。重新闭合S，观察到什么现象？
注意观察：在开关再次闭合的过程中两个灯泡的发光情况
现象：灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来
思考1：为什么会出现这样的现象呢？
解释：电路接通时，电流由零开始增加 ( http: / / www.21cnjy.com )，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。
2.自感现象
1）定义：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。自感现象中产生的电动势叫自感电动势。
2）自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化
“阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用，即符合楞次定律，可以用楞次定律解释
问题三：演示实验2：如下图
接通电路，待灯泡A正常发光。然后断开电路，观察到什么现象？
现象：S断开时，A 灯突然闪亮一下才熄灭。
思考2：为什么会出现这样的现象呢？
解释：开关断开后，流过线圈的电流减小，
电流产生的磁场也随之变弱，穿 ( http: / / www.21cnjy.com )过线圈的磁通量减小，线圈中将产生自感电流。由楞次定律可以判断出自感电流的方向与原电流方向一致。线圈和灯泡构成一个回路，故灯泡逐渐熄灭，直到电能消耗完。
结论：自感电流方向与原电流的方向关系：（增反减同）即，当原电流增大时，自感电流与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电流与原电流方向相同
思考与讨论：P23
电流变化率、磁通量的变化率、自感电动势之间的关系：
同一线圈中：电流变化快,穿过线圈的磁通量变 ( http: / / www.21cnjy.com )化快，线圈中产生的自感电动势就大；电流变化慢,穿过线圈的磁通量变化慢，线圈中产生的自感电动势就小.
不同线圈中：电流变化快慢一样,自感电动势不同 （自感系数）
3.自感系数
1）定义：自感电动势的大小跟线圈中电流变化的快慢有关，即跟线圈中电流强度的变化率成正比，其比例系数就叫自感系数，用L表示。
2）公式：
3）影响自感系数大小的因素：线圈的大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关
4）单位：亨利，简称亨，符号：H，常用还有毫亨mH，微亨μH
5）物理意义：反应了线圈自身的性质
4.磁场的能量
思考3：在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。
解释：开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁场，能量储存在磁场中。开关断开时，线圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。
思考4：线圈如何体现电的“惯性”？
解释：当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零
思考5：电的“惯性”大小与哪些因素有关？
解释：电的“惯性”大小决定于线圈的自感系数
（三）随堂练习
1.右图中，电阻R的电阻值和电感L ( http: / / www.21cnjy.com )的自感系数都很大，但L的直流电阻值很小，A1、A2是两个规格相同的灯泡。则当电键S闭合瞬间， 比 先亮，最后 比 亮 。
2.如图所示的电路中，S1和S2是两个相 ( http: / / www.21cnjy.com )同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同。在电键接通和断开时，灯泡S1和S2亮暗的顺序是
A. 接通时S1先达最亮，断开时S1后灭
B. 接通时S2先达最亮，断开时S2后灭
C. 接通时S1先达最亮，断开时S2后灭
D. 接通时S2先达最亮，断开时S1后灭
（四）课堂小结
1、当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。互感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。
2、由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。
3、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。
（1）自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化。
（2）自感电动势大小：
4、自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁心有关
5、磁场具有能量
（五）布置作业
P25课后问题与练习2、3外力作用下的振动
新课标要求
（一）知识与技能
1、知道什么是阻尼振动；知道在什么情况下可以把实际发生的振动看作简谐运动。
2、知道什么叫驱动力，什么叫受迫振动，能举出受迫振动的实例。
3、知道受迫振动的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关。
4、知道什么是共振以及发生共振的条件。
（二）过程与方法
1、通过演示实验，了解阻尼振动的特点，明确受迫振动的频率决定于驱动力的频率。
2、通过分析实际例子，得到什么是受迫振动和共振现象，培养学生理论联系实际的能力。
（三）情感、态度与价值观
1、振动有多种不同类型说明各种运动形式都是普遍性下的特殊性的具体体现。
2、通过共振产生条件的教学，认识内因和外因的关系。
教学重点
受迫振动的概念以及共振及产生共振的条件。
教学难点
共振及产生共振的条件。
教学方法
观察、对比、讨论、阅读、实验演示、多媒体展示。
教学用具：
单摆、受迫振动演示仪、共振演示仪、两个相同的带有共鸣箱的音叉、橡皮槌、CAI课件
教学过程
（一）引入新课
教师：通过前面的学习，我们知道做简谐运 ( http: / / www.21cnjy.com )动的物体都要受到回复力的作用。回复力是振动系统内部的相互作用，是内力。如果振动系统不受外力的作用。此时的振动叫固有振动，其振动频率叫做固有频率。而实际的振动系统不可避免地要受到摩擦阻力和其他因素的影响，系统的机械能要不断损耗，在这种情况下，它将怎样运动呢？本节课我们来学习这方面的问题。
（二）进行新课
1．阻尼振动
前面我们研究了简谐运动中能量的 ( http: / / www.21cnjy.com )转化，对简谐运动而言，当供给振动系统一定的能量使它开始振动后，由于机械能守恒，它就以一定的振幅永不停息地振动下去，简谐运动是一种理想化的振动。下面我们来观察两个实际振动：
演示：①实际的单摆发生的振动；②敲击音叉后音叉的振动。
现象：单摆和音叉的振幅越来越小，最后停下来。
解释：在单摆和音叉的振动过程中，不可 ( http: / / www.21cnjy.com )避免地要克服摩擦及其他阻力做功，系统的机械能就要损耗，振动的振幅就会逐渐减小，机械能耗尽之时，振动就会停下来了。
①阻尼振动：振幅逐渐减小的振动，叫做阻尼振动。
所谓“阻尼”是指消耗系统 ( http: / / www.21cnjy.com )能量的因素，它主要分两类：一类是摩擦阻尼，例如单摆运动时的空气阻力等；另一类是辐射阻尼，例如音叉发声时，一部分机械能随声波辐射到周围空间，导致音叉振幅减小。
由于振动系统受到摩擦和其他阻力 ( http: / / www.21cnjy.com )，即受到阻尼作用，系统的机械能随着时间而减少，同时振幅也逐渐减小。阻尼越小，振幅减小得越慢。阻尼过大时，系统将不能发生振动。
当阻尼很小时，在一段不太长的时间内，看不出振幅有明显的减小，就可以把它作为理想振动来处理。
②阻尼振动的图象：
（要求学生画出上述单摆和音叉的运动图象，在实物投影仪上展示，并给予讲评）
2．受迫振动
演示：用如图所示的实验装置，向下拉一下振子，观察它的振动情况。
现象：振子做的是阻尼振动，振动一段时间后停止振动。
演示：请一位同学匀速转动把手，观察振动物体的振动情况。
现象：现在振子能够持续地振动下去。
分析：使振子能够持续振动下去的原因，是把手给了振动系统一个周期性的外力的作用，外力对系统做功，补偿系统的能量损耗。
（1）驱动力：使系统持续地振动下去的外力，叫驱动力。
（2）受迫振动：物体在外界驱动力作用下所做的振动叫受迫振动。
要想使物体能持续地振动下去，必须给振动系统施加一个周期性的驱动力作用。
受迫振动实例：发动机正在运转时汽车本身的振动；正在发声的扬声器纸盒的振动；飞机从房屋上飞过时窗玻璃的振动；我们听到声音时耳膜的振动等。
（多媒体展示几个受迫振动的实例）
①电磁打点计时器的振针；②工作时缝 ( http: / / www.21cnjy.com )纫机的振针；③扬声器的纸盒；④跳水比赛时，人在跳板上走过时，跳板的振动；⑤机器底座在机器运转时发生的振动。
（3）受迫振动的特点
做简谐运动的弹簧振子和单摆在振动时，按振动系 ( http: / / www.21cnjy.com )统的固有周期和固有频率振动。通过刚才的学习，我们知道物体在周期性的驱动力作用下所做的振动叫受迫振动；那么周期性作用的驱动力的频率、受迫振动的频率、系统的固有频率之间有什么关系呢
演示：用前面的装置实验。用不同的转速匀速地转动把手，观察振子的振动快慢情况。
现象：当把手转速小时，振子振动较慢；当把手转速大时，振子振动较快。物体做受迫振动时，振动物体振动的快慢随驱动力的周期而变化。
总结：①物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率；②受迫振动的频率跟物体的固有频率没有关系。
3．共振
（1）共振摆实验
受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关，但是如果驱动力的频率接近或等于物体的固有频率时又会发生什么现象呢
演示：（共振演示仪）在一根张紧的绳上挂了几个摆，其中A、B、C的摆长相等。先让A摆摆动，观察在摆动稳定后的现象。
现象：A摆动起来后，B、C、D、E也随之摆动，但是它们摆动的振幅不同，A、B、C摆动的振幅差不多，而D摆动的振幅最小。
分析：A、B、C摆长相同，据和得到，A、B、C三摆的固有频率相同。D摆的摆长与A摆相差最多，两者的固有频率相差最大。A摆振动后通过张紧的绳子给其它各摆施加驱动力，使B、C、D、E各摆做受迫振动，它们振动的频率都等于A摆的固有频率。
结论：驱动力的频率f等于振动物体的固有频率f′时，振幅最大；驱动力的频率f跟固有频率f′相差越大，振幅越小。
（2）共振
驱动力频率接近物体的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。
（3）发生共振的条件
驱动力频率与物体的固有频率相等或接近。
（4）共振曲线
通过上述实验我们知道，受迫振动的振幅A与驱 ( http: / / www.21cnjy.com )动力的频率f及振动物体的固有频率f＇之间的关系有关，它们之间的这种关系可用图象来表示，这个图象叫共振曲线，如图：
纵轴：表示受迫振动的振幅。
横轴：表示驱动力的频率。
特点：当驱动力频率等于物体固有频率时，物体振动的振幅最大；驱动力频率与固有频率相差越大，物体的振幅越小。
（5）共振的实例：声音的共鸣
演示：两个频率相同的带有共鸣箱的音叉，放在实 ( http: / / www.21cnjy.com )验台上。先用小槌打击音叉A的叉股，使它发声，过一会儿，用手按住音叉A的叉股，使A停止发声，观察发生的现象。
现象：可以听到没被敲打的音叉B发出了声音。
演示：在其中的一只音叉的叉股上套上一个套管，重新做上面的实验，观察发生的现象。
现象：音叉B下再发出声音了。
分析：音叉A的叉股被敲时发生振动 ( http: / / www.21cnjy.com )，在空气中激起声波，声波传到音叉B，给音叉B以周期性的驱动力。第一次实验时，A、B的固有频率相同，符合产生共振的条件，于是B的振幅最大，就可以听到B发出的声音；第二次实验时，由于给B的音叉套上了套管，使A、B的固有频率不再相同，此时B不能产生共振，发出的声音很小，甚至听不到。
声音的共振现象叫共鸣。共鸣箱所起的作用是使音叉的声音加强。
（6）共振的应用和防止
①利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于物体的固有频率
实例：共振筛、音箱、小提琴与二胡等乐器设置共鸣箱、建筑工地上浇铸混凝土时使用的振捣器、跳水运动员做起跳动作的“颠板”过程等。
②防止共振时，应使驱动力的频率与振动物体的固有频率不同，而且相差越大越好
实例：火车过桥时要放慢速度、军队过桥时用便步行走、轮船航行时要看波浪的打击方向而改变轮船的航向和速度、机器运转时为了防止共振要调节转速等。
巩固练习
①火车在铁轨上匀速行驶，每根 ( http: / / www.21cnjy.com )铁轨长12.5cm，某旅客在小桌上放了一杯水，杯中水晃动的固有频率是2Hz，当火车行驶速度是多少km/h时，杯中水的晃动最厉害
（参考答案：90km/h）
②家用洗衣机的甩干机关闭后转速逐渐减小为零的过程中，会发现有一小段时间洗衣机抖动得最厉害。这一现象应如何解释
（参考答案：洗衣机的固有频率f ( http: / / www.21cnjy.com )０小于甩干机的正常转速n，关机后，驱动力频率即甩干机转速由n减为0的过程中总有某一时刻等于f０，于是发生共振，使洗衣机抖动最厉害）
③一只酒杯，用手指弹一下发出清 ( http: / / www.21cnjy.com )脆的声音，测得其振动的固有频率为300Hz，将它放在两只大功率的音箱中间，调整音箱发音的频率，能使酒杯碎掉，这是______现象，这时音箱所发出声音的频率为______Hz．
（参考答案：共振；300）
④如图所示，两个质量分别为M和m的小球悬挂在同一根细绳上，先让M摆动，经一段时间系统达到稳定后，下面说法中正确的是（ ABCD ）
A．无论M和m的大小关系如何，m和M的周期都相等
B．无论m和M的关系如何，当两个摆的摆长相等时，m摆的振幅最大
C．悬挂M的细绳长度变化时，m摆的振幅也发生变化
D．当两个摆长相等时，m摆的振幅可以超过M摆的振幅
⑤A、B两弹簧振子，A固有频率为f，B固有频率为4f，若它们均在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动，则（ B ）
A．A的振幅较大，振动频率为f B．B的振幅较大，振动频率为3f
C．A的振幅较大，振动频率为3f D．B的振幅较大，振动频率为4f
⑥某振动系统的固有频率f1，该振动系统在频率为f2的驱动力作用下做受迫振动，系统的振动频率为（ B ）
A．f1 B．f2 C．f1+f2 D．（f１+f2）/2
⑦下列说法中正确的是（ ACD ）
A．实际的自由振动必然是阻尼振动
B．在外力作用下的振动是受迫振动
C．阻尼振动的振幅越来越小
D．受迫振动稳定后的频率与自身物理条件无关
⑧如图为一单摆的共振曲线，则该单摆的摆长约为多少 共振时单摆的振幅多大 共振时摆球的最大加速度和最大速度大小各为多少
（参考答案：摆长：L＝1m；共振时的振幅为A＝8 cm；共振时的最大加速度为0.08m/s2，最大速度为0.28 m/s）
（三）课堂总结、点评
1．实际的振动系统由于受到外界阻尼 ( http: / / www.21cnjy.com )作用，振动系统的机械能逐渐减小，振幅逐渐减小，这种振动叫阻尼振动，实际的振动系统如果没有能量补充都是阻尼振动，简谐运动只是一种理想的模型。
2．物体在外界驱动力作用下所做的振动叫受迫振动。受迫振动的频率取决于驱动力的频率；
3．共振是受迫振动的特殊情况，当驱动力的频率接近或等于物体固有频率时，受迫振动振幅最大的现象，叫做共振。
课余作业
完成P22 “问题与练习”的题目。课下阅读P20“科学漫步”中的材料。
教学体会
思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本； ( http: / / www.21cnjy.com )亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。
附：教材分析
简谐运动是一种理想化模型，实际中发 ( http: / / www.21cnjy.com )生的振动都要受到阻尼的作用，如果阻尼很小，振动物体受到的回复力大小与位移成正比，方向与位移相反，则物体的运动可以看作是简谐运动，这种将实际问题理想化的方法，应注意让学生理会。
本节从功能关系、动力学、运动学等多角度来研究受迫振动及其特例──共振现象。
在教学中应该充分发挥实验的作用，使学生理解物体在做受迫振动时其频率跟驱动力频率的关系，以及受迫振动的频率与物体固有频率接近时振动的特点。
另外，在本节的教学中应注意多举一些共振在实际中的应用以及避免共振的做法，培养学生理论联系实际的能力和习惯。
x
t
O
A
B
C
D
E
O
f
f＇
A
受迫振动的振幅
O
f/Hz
0.5
A/cm
8www.
闭合电路的欧姆定律
一、教材分析
本节首先介绍了电动 ( http: / / www.21cnjy.com )势的概念，再引入外电路、内电路以及各自的电阻等基本概念，从而得出了闭合电路的欧姆定律，根据闭合电路的欧姆定律得到了路端电压与负载之间的关系，最后又从能量的角度分析了闭合电路的功率。教学的重点应该在闭合电路的欧姆定律；路端电压与负载的关系以及闭合电路中的功率的计算，特别是闭合电路只能适用于纯电阻电路，对有电动机等存在的非纯电阻电路的处理问题要详细介绍。
二、教学目标
（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 ( http: / / www.21cnjy.com )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，熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。
4、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。
三、教学重点难点
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
四、学情分析
1．知识基础分析：
　　①初中掌握了欧姆定律，会利用该定律列式求解相关问题。
　　②掌握了电场力做功的计算方法。
　　2．学习能力分析：
　　①学生的观察、分析能力不断提高，能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。
　　②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。
五、教学方法
实验演示，讨论，举例
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习学案。
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。七、课时安排：1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
实验演示
（三）合作探究、精讲点播
1、电动势
(1)电源：电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置。
(2)电动势：电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
2、闭合电路欧姆定律
(1)内电路和外电路
①内电路：电源内部的电路，叫内电路。如发电机的线圈、电池内的溶液等。
②外电路：电源外部的电路，叫外电路。包括用电器、导线等。
(2)内电阻和外电阻
①内电阻：内电路的电阻，通常称为电源的内阻。
②外电阻：外电路的总电阻。
(3)电源的电动势与内、外电路中的电势降落关系
①外电路的电势降落与内电路的电势降落
a．外电路的电势降落U外
在外电路中，电流由电势高的一端流向电势低的一端，在外电阻上沿电流方向有电势降落，用U外表示。
b．内电路的电势降落U内
在电源的内电阻上也胡电势降落，用U内表示。
②电源的电动势与内、外电路中的电势降落关系
在闭合电路中，电源的电动势E等于内外电路上的电势降落U内、U外之和。
E＝U外＋U内
(4)闭合电路欧姆定律
①内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比，这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。
②公式：I＝
③适用条件：外电路是纯电阻的电路。
3、路端电压跟负载的关系
(1)路端电压：外电路的电势降落，也就是外电路两端的电压，通常叫做路端电压。
(2)路端电压跟负载的关系
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。
定性分析
R↑→I(＝)↓→Ir↓→U(＝E－Ir)↑
R↓→I(＝)↑→Ir↑→U(＝E－Ir)↓
特例：
外电路断路：R↑→I↓→Ir↓→U＝E。
外电路短路：R↓→I(＝)↑→Ir (＝E)↑→U＝0。
图象描述
路端电压U与电流I的关系图象是一条向下倾斜的直线。U—I图象如图所示。
直线与纵轴的交点表示电源的电动势E，直线的斜率的绝对值表示电源的内阻。
4、闭合电路中的功率
(1)闭合电路中的能量转化
qE＝qU外＋qU内
在某段时间内，电能提供的电能等于内、外电路消耗的电能的总和。
电源的电动势又可理解为在电源内部移送1C电量时，电源提供的电能。
(2)闭合电路中的功率
EI＝U外I＋U内I
EI＝I2R＋I2r
说明了电源提供的电能只有一部分消耗在外电路上，转化为其他形式的能，另一部分消耗在内阻上，转化为内能。
(3)电源提供的电功率
电源提供的电功率，又称之为电源的总功率。
P＝EI＝
R↑→P↓，R→∞时，P＝0。
R↓→P↑，R→0时，Pm＝。
(4)外电路消耗的电功率
外电路上消耗的电功率，又称之为电源的输出功率。
P＝U外I
定性分析
I＝
U外＝E－Ir＝
从这两个式子可知，R很大或R很小时，电源的输出功率均不是最大。
定量分析
P外＝U外I＝＝EQ \F(E2,)
所以，当R＝r时，电源的输出功率为最大，P外max＝。
图象表述：
( http: / / www.21cnjy.com )
从P－R图象中可知，当电源的输出功 ( http: / / www.21cnjy.com )率小于最大输出功率时，对应有两个外电阻R1、R2时电源的输出功率相等。可以证明，R1、R2和r必须满足：r＝。
(5)内电路消耗的电功率
内电路消耗的电功率是指电源内电阻发热的功率。
P内＝U内I＝
R↑→P内↓，R↓→P内↑。
(6)电源的效率
电源的输出功率与总功率的比值。
η＝＝
当外电阻R越大时，电源的效率越高。当电源的输出功率最大时，η＝50%。
（四）反思总结、当堂检测
本节课主要是介绍了电动势，闭合电路的欧姆定律，路端电压与电流（外电阻）关系以及闭合电路的功率四个主要部分。
电动势：电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压；
闭合电路欧姆定律公式；闭合电路中的功率的计算公式要熟练掌握。
（五）发导学案、布置作业
九、板书设计
1、电动势
2、闭合电路欧姆定律
3、路端电压跟负载的关系
4、闭合电路中的功率
十、教学反思：
本节课重在内外电阻、电压分析，功率、效率计算。
E r
E
U
Ir
R
I
∞热力学第二定律的微观解释课时教学设计
年级组别 高二物理组 审阅（备课组长） 审阅（学科校长）
主备人 使用人 授课时间
课 题 热力学第二定律的微观解释 课 型 新授课
课标要求 了解有序和无序是相对的；知道宏观态与微观态，知道宏观态对应的微观态的数目和无序程度的对应关系；知道熵的概念，知道熵是描述系统无序程度的物理量，了解熵增加原理，知道它是热力学第二定律的另一种表述，能用熵增加原理解释生活中的一些现象。
教学目标 知识与能力 1、知道有序和无序，宏观态和微观态的概念2、知道熵的概念，知道任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少
过程与方法 学会通过现象总结规律的科学方法知道熵的概念，知道任何自然过程中一个孤立系统的总熵不会减少
情感、态度与价值观 培养分析、归纳、综合能力
教学重点 热力学第二定律的微观解释
教学难点 熵的概念
教学方法 “三学一教”四步教学法
教学程序设计
教学过程及方法 环节一 明标自学
过程设计 二次备课
自主学习，完成下列题目：1、有序和无序 ( http: / / www.21cnjy.com )，宏观态和微观态一切自然过程总是沿着分子热运动的--------的方向进行。熵在任何自然过程中一个孤立系统的--------不会减少。3 热力学第二定律的微观解释从微观的角度看，热力学第二定律是一个--------规律；一个孤立系统总是从熵--------的状态向熵--------的状态发展，而熵较大代表着较为--------，所以自发的宏观过程总量向--------更大的方向发展。
教学过程及方法 环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展
过程设计 二次备课
宏观态和微观态当我们以系统 ( http: / / www.21cnjy.com )的分子数分布而不区分 ( http: / / www.21cnjy.com )具体的分子来描写的系统状态叫热力学系统的宏观态；如果使用分子数分布并且区分具体的分子来描写的系统状态叫热力学系统的微观态。在热力学系统中，由于存在大量粒子的无规则运 ( http: / / www.21cnjy.com )动 ，任一时刻各个粒子处于何种运动状态完全是偶然的，而且又都随时间无规则地变化。系统中各个粒子运动状态的每一种分布，都代表系统的一个微观态，系统的微观态的数目是大量的，在任意时刻系统随机地处于其中任意一个微观态。热力学第二定律的微观意义一个箱子被挡板分为左、右两室，假设左室气体只有A、B、C、D4个分子组成，另室为真空，撤去挡板后，气体由左向右扩散，由于各个微观态出现的概率是一样的，从宏观上看，我们看到“左2右2”这种均匀分布的可能性最大，而分子重新集中在一个室中，另一个室变成真空的可能性小。而实际上，气体系统中分子个数相当多，因此，撤去挡板后实际上我们只能看到气体向真实中扩散，而不可能观察到气体分子重新聚集在一室的现象。从无序的角度上看，热力学系统是由大量作无序 ( http: / / www.21cnjy.com )运动的分子组成的，因为任何热力学过程都伴随着分子的无序运动状态的变化，当撤去挡板的一瞬间，分子仍聚集在左室，对于左右两室这一整体来讲，这显然是一种高度有序的分布，当气体分子自由扩散后，气体系统就变得无序了，因此，气体的自由扩散过程是沿着无序性增大的方向进行的，因此，一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。熵对于由大量分子构成的系统而言，宏观态 ( http: / / www.21cnjy.com )包含的微观态数目往往很大，这不利于实际计算。为此，玻耳兹曼引进了熵的概念，并定义系统的熵为s∝klnΩ,后来普朗克把它写成s=klnΩ，式中k叫做玻耳兹曼常数，s 为系统的熵，Ω为一个宏观状态所对应的微观状态数目。引入熵后，关于自然过程的方 ( http: / / www.21cnjy.com )向性就可以表述为：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小，从微观角度看，热力学的第二定律是一个统计规律：一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，而熵值较大代表着较为无序，所以自发的宏观过程总是向无序度更大的方向发展。因此热力学第二定律也叫做熵增加原理。学生间互相讨论：1 在热力学中，熵是一个系统的无序性的量度，在不可逆过程中，熵总是增加的，这个规律对动植物的生长和进化是否适用？ 一杯热水置于空气中，它总是冷却到与周围环境相同的温度，因为处于比周围温度高或低的几率都较小，而与周围环境同温度的平衡态是几率最大状态，但是这杯水的熵却减小了，这与熵增加原理相矛盾吗？
教学过程及方法 环节四 当堂检测 二次备课
1．下列说法，正确的是(　　)A．机械能和内能之间的转化是可逆的B．气体向真空的自由膨胀是可逆的C．如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说明这个“宏观态”是比较有序的D．如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说明这个“宏观态”是比较无序的2．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是(　　)A．温度升高，分子的平均动能增大，每次碰撞对容器壁的作用力增大，压强一定增大B．体积减小，单位体积内的分子数增多，气体的内能一定增大C．绝热压缩一定质量的理想气体时，外界对气体做功，内能增加，压强一定增大D．一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，熵减小3．下列关于熵的说法中正确的是(　　)A．熵值越大，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高B．熵值越小，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高C．熵值越大，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序D．熵值越小，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序4．下列关于熵的有关说法错误的是(　　)A．熵是系统内分子运动无序性的量度B．在自然过程中熵总是增加的C．热力学第二定律也叫做熵减小原理D．熵值越大代表越无序5．下列说法正确的是(　　)A．如果大量分子的集合从A分布进入B分布的概率大于从B分布进入A分布的概率，则B分布更无序B．如果大量分子的集合从A分布进入B分布的概率大于从B分布进入A分布，则A分布更无序C．大量分子的集合能自发地从A分布进入B分布，则该过程是可逆的D．大量分子的集合能自发地从A分布进入B分布，则该过程是不可逆的
课堂小结 1、有序和无序 宏观态和微观态2、熵的概念3、热力学第二定律的微观解释
课后作业 导学案
板书设计 1、有序和无序2、宏观态和微观态3、热力学第二定律的微观意义4、熵及熵增加原理
课后反思电荷及其守恒定律
一、教材分析
本节从物质微观结构的角度认识物体带电的本 ( http: / / www.21cnjy.com )质，使物体带电的方法。给学生渗透看问题要透过现象看本质的思想。摩擦起电、两种电荷的相互作用、电荷量的概念初中已接触，电荷守恒定律对学生而言不难接受，在此从原子结构的基础上做本质上分析，使学生体会对物理螺旋式学习的过程
二、教学目标
（一）知识与技能
1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念．
2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开．
3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．
4．知道电荷守恒定律．
5．知道什么是元电荷．
（二）过程与方法
1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷
2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体
中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。
（三）情感态度与价值观
通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质
三、教学重点难点
重点：电荷守恒定律

难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
四、学情分析
本节关键是做好实验，从微观分析产生这种现 ( http: / / www.21cnjy.com )象的原因。有了使物体带电的理解，电荷守恒定律便水到渠成，进一步巩固高中的守恒思想。培养学生透过现象看本质的科学习惯。通过阅读材料，展示物理学发展中充满睿智和灵气的科学思维，弘扬前辈物理学家探寻真理的坚强意志和科学精神
五、教学方法
使用幻灯片时充分利用它的高效同时，尽量保留黑板的功能始终展示本节课的知识框架。
在条件允许的情况下努力使实验简化，给学生传递这样一个信息──善于从简单中捕捉精
彩瞬间，从日常生活中发现和体验科学（阅读材料）。
练习题设计力求有针对性、导向性、层次性
六、课前准备
毛皮橡胶，玻璃验电器
七、课时安排
1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
今天开始我们进入物理学另一个丰富多彩，更有趣的殿堂，电和磁的世界。高中的电
学知识大致可分为电场的电路，本章将学习静电学，将从物质的微观的角度认识物体
带电的本质，电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。
（三）合作探究、精讲点播
1．两种电荷：正电荷和负电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷
，用正数表示。把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示。
2．电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
3．使物体带电的方法：
摩擦起电──学生自学P2后解释摩擦起电的原因，培养学生理解能力和语言表达
能力。为电荷守恒定律做铺垫。
演示摩擦起电，用验电器检验是否带电，让学生分析使金属箔片张开的原因过渡
到接触起电。
接触起电──电荷从一个物体转移到另一个物体上
仔细观察从靠近到接触过程中还有哪些现象？──靠近未接触时箔片张开
张开意味着箔片带电？看来还有其他方式使物体带电？其带电本质是什么？──
设置悬念。
自学P3第二段后，回答自由电子和离子的概念及各自的运动特点。解释观察到
的现象。
再演示，靠近（不接触）后再远离，箔片又闭合，即不带电，有没有办法远离后
箔片仍带电？
提供器材，鼓励学生到时讲台演示。得出静电感应和感应起电。
静电感应和感应起电──电荷从物体的一部分转移到另一部分。
通过对三种起电方式本质的分析，让学生思考满足共同的规律是什么？得出电
荷守恒定律。
学生自学教材，掌握电荷守恒定律的内容，电荷量、元电荷、比荷的概念。
【板书】二、电荷守恒定律：
电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物
体的一部分转移到另一部分。
一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。
【板书】三、几个基本概念
电荷量──电荷的多少叫做电荷量。符号：Q 或q 单位：库仑 符号：C。
元电荷──电子所带的电荷量，用e表示，e =1．60×10-19C。
注意：所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。电荷量是不能连
续变化的物理量。最早由美国物理学家密立根测得
比荷──电荷的电荷量q与其质量m的比值q/m，符号：C/㎏。

静电感应和感应起电──当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排
斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异
号电荷，远离一端带同号电荷。这种现象叫做静电感应。利用静电感应使金属
导体带电的过程叫做感应起电。
（四）反思总结、当堂检测
（五）发导学案、布置作业
九、板书设计
一、电荷1．两种电荷：
2．电荷及其相互作用
3．使物体带电的方法：
二、电荷守恒定律
电荷量 元电荷 　比荷
十、教学反思
本课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习容 ( http: / / www.21cnjy.com )，找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等，最后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。www.
核力与结合能
三维教学目标
1、知识与技能
（1）知道核力的概念、特点及自然界存在的四种基本相互作用；
（2）知道稳定原子核中质子与中子的比例随着原子序数的增大而减小；
（3）理解结合能的概念，知道核反应中的质量亏损；
（4）知道爱因斯坦的质能方程，理解质量与能量的关系。
2、过程与方法
（1）会根据质能方程和质量亏损的概念计算核反应中释放的核能；
（2）培养学生的理解能力、推理能力、及数学计算能力。
3、情感、态度与价值观
（1）使学生树立起实践是检验真理的标准、科学理论对实践有着指导和预见作用的能力；
（2）认识开发和利用核能对解决人类能源危机的重要意义。
教学重点：质量亏损及爱因斯坦的质能方程的理解。
教学难点：结合能的概念、爱因斯坦的质能方程、质量与能量的关系。
教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。
教学用具：多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。
教学过程：
核力与结合能
（一）引入新课
提问1：氦原子核中有两个质子，质子质 ( http: / / www.21cnjy.com )量为mp=1.67×10-27kg，带电量为元电荷e=1.6×10-19C，原子核的直径的数量级为10-15m，那么两个质子之间的库仑斥力与万有引力两者相差多少倍 （两者相差1036倍）
提问2：在原子核那样狭小的空间里 ( http: / / www.21cnjy.com )，带正电的质子之间的库仑斥力为万有引力的1036倍，那么质子为什么能挤在一起而不飞散？会不会在原子核中有一种过去不知道的力，把核子束缚在一起了呢？今天就来学习这方面的内容。
（二）进行新课
1、核力与四种基本相互作用
提示：20世纪初人们只知道自然界存 ( http: / / www.21cnjy.com )在着两种力：一种是万有引力，另一种是电磁力(库仑力是一种电磁力)。在相同的距离上，这两种力的强度差别很大。电磁力大约要比万有引力强1036倍。
基于这两种力的性质，原子核中的质子要 ( http: / / www.21cnjy.com )靠自身的引力来抗衡相互间的库仑斥力是不可能的。核物理学家猜想，原子核里的核子间有第三种相互作用存在，即存在着一种核力，是核力把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核，后来的实验证实了科学家的猜测。
提问1：那么核力有怎样特点呢？
（1）核力特点：
第一、核力是强相互作用(强力)的一种表现。
第二、核力是短程力，作用范围在1.5×10-15 m之内。
第三、核力存在于核子之间，每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性。
总结：除核力外，核物理学家还在原子核内发 ( http: / / www.21cnjy.com )现了自然界的第四种相互作用—弱相互作用(弱力)，弱相互作用是引起原子核β衰变的原因，即引起中子转变质子的原因。弱相互作用也是短程力，其力程比强力更短，为10-18m，作用强度则比电磁力小。
（2）四种基本相互作用力：
弱力、强力、电磁力、引力和分别在不同的尺度上发挥作用：
①弱力（弱相互作用）：弱相互作用是引起原子核β衰变的原因→短程力；
②强力（强相互作用）：在原子核内，强力将核子束缚在一起→短程力；
③电磁力：电磁力在原子核外，电磁力使电子不脱离原子核而形成原子，使原了结合成分子，使分子结合成液 体和固体→长程力；
④引力：引力主要在宏观和宇观尺度上“独领风骚”。是引力使行星绕着恒星转，并且联系着星系团，决定着宇宙的现状→长程力 。
2、原子核中质子与中子的比例
随着原子序数的增加，稳定原子核中的中子数大于质子数。
思考：随着原子序数的增加，稳定原子核中 ( http: / / www.21cnjy.com )的质子数和中子数有怎样的关系？（随着原子序数的增加，较轻的原子核质子数与中子数大致相等，但对于较重的原子核中子数大于质子数，越重的元素，两者相差越多）
思考：为什么随着原子序数的增加，稳定原子核中的中子数大于质子数？
提示：学生从电磁力和核力的作用范围去考虑。
总结：
若质子与中子成对地人工构建原子 ( http: / / www.21cnjy.com )核，随原子核的增大，核子间的距离增大，核力和电磁力都会减小，但核力减小得更快。所以当原子核增大到一定程度时，相距较远的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力，这个原子核就不稳定了；
若只增加中子，中子与其他核子没有库仑斥力，但有相互吸引的核力，所以有助于维系原子核的稳定，所以稳定的重原子核中子数要比质子数多。
由于核力的作用范围是有限的， ( http: / / www.21cnjy.com )以及核力的饱和性，若再增大原子核，一些核子间的距离会大到其间恨本没有核力的作用，这时候再增加中子，形成的核也一定是不稳定的。因此只有200多种稳定的原子核长久地留了下来。
3、结合能
由于核子间存在着强大的核 ( http: / / www.21cnjy.com )力，原子核是一个坚固的集合体。要把原子核拆散成核子，需要克服核力做巨大的功，或者需要巨大的能量。例如用强大的γ光子照射氘核，可以使它分解为一个质子和一个中子。
从实验知道只有当光子能量等于或大于2. ( http: / / www.21cnjy.com )22MeV时，这个反应才会发生。相反的过程一个质子和一个中子结合成氘核，要放出2.22MeV的能量。这表明要把原子核分开成核子要吸收能量，核子结合成原子核要放出能量，这个能量叫做原子核的结合能。
原子核越大，它的结合能越高，因此 ( http: / / www.21cnjy.com )有意义的是它的结合能与核子数之比，称做比结合能，也叫平均结合能。比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定。
那么如何求原子核的结合能呢？爱因斯坦从相对论得出了物体能量与它的质量的关系，指出了求原子核的结合能的方法。
4、质量亏损
（1）质量亏损
科学家研究证明在核反应 ( http: / / www.21cnjy.com )中原子核的总质量并不相等，例如精确计算表明：氘核的质量比一个中子和一个质子的质量之和要小一些，这种现象叫做质量亏损，质量亏损只有在核反应中才能明显的表现出来。
回顾质量、能量的定义、 ( http: / / www.21cnjy.com )单位，向学生指出质量不是能量、能量也不是质量，质量不能转化能量，能量也不能转化质量，质量只是物体具有能量多少及能量转变多少的一种量度。
（2）爱因斯坦质能方程： E＝mc2
相对论指出，物体的能量（E）和质量（ ( http: / / www.21cnjy.com )m）之间存在着密切的关系，即E＝mc2式中， c为真空中的光速。爱因斯坦质能方程表明：物体所具有的能量跟它的质量成正比。由于c2这个数值十分巨大，因而物体的能量是十分可观的。
（3）核反应中由于质量亏损而释放的能量：△E=△m c2
物体贮藏着巨大的能量是 ( http: / / www.21cnjy.com )不容置疑的，但是如何使这样巨大的能量释放出来？从爱因斯坦质能方程同样可以得出，物体的能量变化△E与物体的质量变化△m的关系：△E=Δmc2
单个的质子、中子的 ( http: / / www.21cnjy.com )质量已经精确测定。用质谱仪或其他仪器测定某种原子核的质量，与同等数量的质子、中子的质量之和相比较，看一看两条途径得到的质量之差，就能推知原子核的结合能。
说明：
①物体的质量包括静止质量和运动质量，质量亏损指的是静止质量的减少，减少的静止质量转化为和辐射能量有关的运动质量。
②质量亏损并不是这部分质量消失或转变为能量，只是静止质量的减少。
③在核反应中仍然遵守质量守恒定律、能量守恒定律。
④质量只是物体具有能量多少及能量转变多少的一种量度。
阅读原子核的比结合能，指 ( http: / / www.21cnjy.com )出中等大小的核的比结合能最大(平均每个核子的质量亏损最大)，这些核最稳定。另一方面如果使较重的核分裂成中等大小的核，或者把较小的核合并成中等大小的核，核子的比结合能都会增加，这样可以释放能量供人使用。
巩固练习
已知：1个质子的质量mp=1.0 ( http: / / www.21cnjy.com )07 277u，1个中子的质量mn=1.008 665u.氦核的质量为4.001 509 u. 这里u表示原子质量单位，1 u=1.660 566×10-27 kg. 由上述数值，计算2个质子和2个中子结合成氦核时释放的能量。（28.3MeV）理想气体的状态方程课时教学设计
年级组别 高二物理组 审阅（备课组长） 审阅（学科校长）
主备人 使用人 授课时间
课 题 理想气体的状态方程 课 型 新授课
课标要求 ．掌握理想气体状态方程的内容及表达式。2．知道理想气体状态方程的使用条件。
教学目标 知识与能力 ．掌握理想气体状态方程的内容及表达式。2．知道理想气体状态方程的使用条件。3．会用理想气体状态方程进行简单的运算。
过程与方法 推导理想气体状态方程培养学生利用所学知识解决实际问题的能力
情感、态度与价值观 理想气体是学生遇到的又一个理想化模型，正确建立模型，对于学好物理是非常重要的，因此注意对学生进行物理建模方面的教育
教学重点 1．掌握理想气体状态方程的内容及表达式。知道理想气体状态方程的使用条件。2．正确选取热学研究对象，抓住气体的初、末状态，正确确定气体的状态参量，从而应用理想气体状态方程求解有关问题。
教学难点 应用理想气体状态方程求解有关问题
教学方法 启发、讲授、实验探究
教学程序设计
教学过程及方法 环节一 明标自学
过程设计 二次备课
“明标自学”：复习预习引入.前面我们已经学习了三个气体实验定律，玻意耳定律、查理定律、盖－吕萨克定律。这三个定律分别描述了怎样的规律？说出它们的公式。2.以上三个定律讨论的都是一个参量变化时另外两个参量的关系。那么，当气体的p、V、T三个参量都变化时，它们的关系如何呢？
教学过程及方法 环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展
过程设计 二次备课
一、理想气体问题：以下是一定质量的空气在温度不变时，体积随常压和非常压变化的实验数据：压强（p）（atm）空气体积V（L）pV值( 1×1.013×105PaL)110020050010001.0000.9730/1001.0100/2001.3400/5001.9920/10001.0000.97301.01001.34001.9920问题分析：（1）从表中发现了什么规律？?在压强不太大的情况下，实验结果跟实验定律——玻意耳定律基本吻合，而在压强较大时，玻意耳定律则完全不适用了。（2）为什么在压强较大时，玻意耳定律不成立呢？如果温度太低，查理定律是否也不成立呢？分子本身有体积，但在气体状态下分子的体积相对于分子间的空隙很小，可以忽略不计。分子间有相互作用的引力和斥力，但分子力相对于分子的弹性碰撞时的冲力很小，也可以忽略。一定质量的气体，在温度不变时，如果压强 ( http: / / www.21cnjy.com )不太大，气体分子自身体积可忽略，玻意耳定律成立，但在压强足够大时，气体体积足够小而分子本身不能压缩，分子体积显然不能忽略，这样，玻意耳定律也就不成立了。一定质量的气体，在体积不变时，如果温度足够低，分子动能非常小，与碰撞时的冲力相比，分子间分子力不能忽略，因此查理定律亦不成立了。总结规律：设想有这样的气体，气体分子本 ( http: / / www.21cnjy.com )身体积完全可以忽略，分子间的作用力完全等于零，也就是说，气体严格遵守实验定律。这样的气体就叫做理想气体。a.实际的气体，在温度不太低、压强不太大时，可以近似为理想气体。b.理想气体是一个理想化模型，实际气体在压强不太大、温度不太低的情况下可以看作是理想气体．二、理想气体的状态方程情景设置：理想气体状态方程是根据气体 ( http: / / www.21cnjy.com )实验定律推导得到的。如图所示，一定质量的理想气体由状态1（T1、p1、v1）变化到状态2（T2、p2、v2），各状态参量变化有什么样的变化呢？我们可以假设先让气体由状态1（T1、p1、v1）经等温变化到状态c（T1、pc、v2），再经过等容变化到状态2（T2、p2、v2）。推导过程：状态A→状态B，等温变化，由玻意耳定律：状态B→状态C，等容变化，由查理定律：两式消去，得又 ，代入上式得上式即为状态A的三个参量pA、VA、TA与状态C的三个参量pC、VC、TC的关系。总结规律：（1）内容：一定质 ( http: / / www.21cnjy.com )量的理想气体，在状态发生变化时，它的压强P和体积V的乘积与热力学温度T的比值保持不变，总等于一个常量。这个规律叫做一定质量的理想气体状态方程。（2）公式：设一定质量的理想气体从状态1（p1、V1、T1）变到状态2（p2、V2、T2）则有表达式： 或= 恒量适用条件：①一定质量的理想气体；②一定质量的实际气体在压强不太高，温度不太低的情况下也可使用。能力创新思维例1．某个汽缸中有活塞封闭了一定质量的空气，它从状态A变化到状态B,其压强p和温度T的关系如图所示，则它的体积 （ ）A．增大 B.减小C.保持不变 D.无法判断解析：根据理想气体状态方程恒量，由图可知，气体从A变化到B的过程中温度T保持不变,压强p增大,则体积v一定变小。本题正确选项是:B.拓展：物理学中可以用图象来 ( http: / / www.21cnjy.com )分析研究物理过程中物理量的变化关系,也可以用图象来描述物理量的变化关系,也就是说图象可以作为一种表达方式,本题中的图象给了我们气体状态变化的信息,要学会从图中寻找已知条件，然后根据理想气体状态方程作出判断。如图，图线1、2描述了一定质量的气体分别保持体积v1、v2不变，压强与温度变化的情况。试比较气体体积v1、v2的大小。解析：由图线可以看到，气 ( http: / / www.21cnjy.com )体分别做等容变化，也就是说，一条图线的每一点气体的体积是相等的，我们可以在图上画一条等压线，比较v1、v2的大小，只要比较a、b的体积，气体状态从a变到b，气体压强不变，温度升高，则体积增大，所以v1TC，所以：TC 教学过程及方法 环节四 当堂检测 二次备课
“当堂检测”：课堂练习1．封闭气 ( http: / / www.21cnjy.com )体在体积膨胀时，它的温度将 （ ） A．一定升高 B．一定降低C．可能升高也可能降低 D．可能保持不变2．如图所示,A、B两点代表一定质量理想气体的两个不同的状态,状态A的温度为TA,状态B的温度为TB,由图可知 ( )A．TB=2TA B．TB=4TAC．TB=6TA D．TB=8TA3．一定质量的理想气体处于某一初始状 ( http: / / www.21cnjy.com )态，若要使它经历两个状态变化过程，压强仍回到初始的数值，则下列过程中，可以采用 ( ) A．先经等容降温，再经等温压缩 B．先等容降温，再等温膨胀 C．先等容升温，再等温膨胀 D．先等温膨胀，再等容升温 4．对于一定质量的气体，下列说法正确的是 ( ) A．无论温度如何变化，压强/密度=常量 B．在恒定温度下，压强/密度=常量 C．在恒定温度下，压强×密度=常量 D．当温度保持恒定时，压强与密度无关 。
课堂小结 1.掌握理想气体状态方程的内容及表达式。2．知道理想气体状态方程的使用条件。3．会用理想气体状态方程进行简单的运算
课后作业 1．如图所示，A、B两容器容积相 ( http: / / www.21cnjy.com )等，用粗细均匀的细玻璃管相连，两容器内装有不同气体，细管中央有一段水银柱，在两边气体作用下保持平衡时，A中气体的温度为0℃，B中气体温度为20℃。如果将它们的温度都降低10℃，则水银柱将( ) A．向A移动 B．向B移动 C．不动 D．不能确定 2．如图所示的绝热容器内装有某种理想气体，一无摩擦透热活塞将容器分成两部分，初始状态时A、B两部分气体温度分别为TA=127℃，TB＝207℃，两部分气体体积VB=2VA，经过足够长时间后，当活塞达到稳定后，两部分气体的体积之比为多少？3．在《验证玻-马定律》的实验中，有两组同 ( http: / / www.21cnjy.com )学发现p-1/v图线偏离了理论曲线，其图线如图所示，则出现甲组这种偏离的原因可能是什么？出现乙组情况的原因可能是什么？
板书设计 气体状态方程； 1.条件： 2 内容； 3 表达式：
课后反思波的衍射和波的干涉
一、教学目标
1．在物理知识方面的要求：
(1)知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件。
(2)知道波的干涉现象是特殊条件下的叠加现象；知道两列频率相同的波才能发生干涉现象；知道衍射现象的特点。
(3)知道衍射和干涉现象是波动特有的现象。
2．通过观察水波的衍射现象，认识衍射现象的特征。通过观察波的独立前进，波的叠加和水波的干涉现象，认识波的干涉条件及干涉现象的特征。
二、重点、难点分析
1．重点是波的衍射、波的叠加及发生波的干涉的条件。
2．难点是对稳定的波的干涉图样的理解。
三、教具
水槽演示仪，长条橡胶管，投影仪。
四、主要教学过程
(一)引入新课
我们向平静的湖面上投入一个小 ( http: / / www.21cnjy.com )石子，可以看到石子激起的水波形成圆形的波纹，并向周围传播。当波纹遇到障碍物后会怎样？如果同时投入两个小石子，形成了两列波，当它们相遇在一起时又会怎样？本节课就要通过对现象的观察，对以上现象进行初步解释。
(二)教学过程设计
主要思想是：遵照教材的编写意图，按“观察现象，归纳特征，而后得出结论”的大顺序进行教学。观察中注意引导，分析中注意启发。
1．波的衍射
(1)波的衍射现象
首先观察水槽中水波的传播：圆形的水波向外扩散，越来越大。
然后，在水槽中放入一个不大的障碍屏，观察水波绕过障碍屏传播的情况。由此给出波的衍射定义。
波绕过障碍物的现象，叫做波的衍射。
再引导学生观察：在水槽中放入一个有孔的障碍屏，水波通过孔后也会发生衍射现象。
看教材中的插图，解释“绕过障碍物”的含义。
(2)发生明显波的衍射的条件
在前面观察的基础上，引导学生进行下面 ( http: / / www.21cnjy.com )的观察：①在不改变波源的条件下，将障碍屏的孔由较大逐渐变小。可以看到波的衍射现象越来越明显。由此得出结论：障碍物越小，衍射现象越明显。②可能的话，在不改变障碍孔的条件下，使水波的波长逐渐变大或逐渐变小。可以看到，当波长越小时，波的衍射现象越明显。由此指出：当障碍物的大小与波长相差不多时，波的衍射现象较明显。
发生明显衍射的条件是：障碍物或孔的大小比波长小，或者与波长相差不多。
最后告诉学生：波的衍射现象是波所特有的现象。
在生活中，可遇到的波的衍射现象有：声音传播中的“隔墙有耳”现象；在房间中可以接收到收音机和电视信号，是电磁波的衍射现象。
2．波的干涉
观察现象①：在水槽演示仪上有 ( http: / / www.21cnjy.com )两个振源的条件下，单独使用其中的一个振源，水波按照该振源的振动方式向外传播；再单独使用另一个振源，水波按照该振源的振动方式向外传播。现象的结论：每一个波源都按其自己的方式，在介质中产生振动，并能使介质将这种振动向外传播。
观察现象②：找两个同学拉着 ( http: / / www.21cnjy.com )一条长橡皮管，让他们同时分别抖动一下橡皮管的端点，则会从两端各产生一个波包向对方传播。当两个波包在中间相遇时，形状发生变化，相遇后又各自传播。现象的结论：波相遇时，发生叠加。以后仍按原来的方式传播。
(l)波的叠加
在观察前面现象的基础上，向学生说明什么是波的叠加。
两列波相遇时，在波的重叠区域，任何一个质点的总位移，都等于两列波分别引起的位移的矢量和。
( http: / / www.21cnjy.com )
结合图1，解释此结论。
解释时可以这样说：在介质中选一点P为研究 ( http: / / www.21cnjy.com )对象，在某一时刻，当波源1的振动传播到P点时，若恰好是波峰，则引起P点向上振动；同时，波源2的振动也传播到了P点，若恰好也是波峰，则也会引起P点向上振动；这时，P点的振动就是两个向上的振动的叠加，P点的振动被加强了。(当然，在某一时刻，当波源1的振动传播到P点时，若恰好是波谷，则引起P点向下振动；同时，波源2的振动传播到了P点时，若恰好也是波谷，则也会引起P点向下振动；这时，P点的振动就是两个向下的振动的叠加，P点的振动还是被加强了。)用以上的分析，说明什么是振动被加强。
波源1经过半周期后，传播到P点 ( http: / / www.21cnjy.com )的振动变为波谷，就会使P点的振动向下，但此时波源2传过来的振动不一定是波谷(因为两波源的周期可能不同)，所以，此时P点的振动可能被减弱，也可能是被加强的。(让学生来说明原因)
提问：如果希望P点的振动总能被加强，应有什么条件？
提问：如果在介质中有另一质点Q，希望Q点的振动总能被减弱，应有什么条件？
结论：波源1和波源2的周期应相同。
(2)波的干涉
观察现象③：水槽中的水波的干涉。 ( http: / / www.21cnjy.com )对水波干涉图样的解释中，特别要强调两列水波的频率是相同的，所以产生了在水面上有些点的振动加强，而另一些点的振动减弱的现象，加强和减弱的点的分布是稳定的。
详细解释教材中给出的插图，如图2所示。在解释 ( http: / / www.21cnjy.com )和说明中，特别应强调的几点是：①此图是某时刻两列波传播的情况；②两列波的频率(波长)相等；③当两列波的波峰在某点相遇时，这点的振动位移是正的最大值，过半周期后，这点就是波谷和波谷相遇，则这点的振动位移是负的最大值；④振动加强的点的振动总是加强的，振动减弱的点的振动总是减弱的。
在以上分析的基础上，给出干涉的定义：频率相同 ( http: / / www.21cnjy.com )的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔，这种现象叫波的干涉，形成的图样叫做波的干涉图样。
反复观察水槽中的水波的干涉，分清哪些区域为振动加强的区域，哪些区域为振动减弱的区域。
( http: / / www.21cnjy.com )
最后应帮助学生分析清楚：介质中某 ( http: / / www.21cnjy.com )点的振动加强，是指这个质点以较大的振幅振动；而某点的振动减弱，是指这个质点以较小的振幅振动，这与只有一个波源的振动在介质中传播时，各质点均按此波源的振动方式振动是不同的。
(3)波的干涉与叠加的关系
有了前面的基础，可以启发学生说一说干涉与叠加的关系。
帮助学生认识：干涉是一种特殊的叠加。任何两列波都可以进行叠加，但只有两列频率相同的波的叠加，才有可能形成干涉。
最后指出：干涉是波特有的现象。
(三)课堂小结
今天，我们学习了波特有的现象：波的衍射和波的干涉。请同学再表达一下：什么叫波的衍射？什么叫波的干涉？什么条件下可能发生波的干涉？
课后的任务是认真阅读课本。
五、说明
教学中，教师应知道：(1)“障碍物或孔的大小 ( http: / / www.21cnjy.com )比波长小，或者与波长相差不多”是产生明显衍射现象的条件，而不是产生衍射现象的条件。波遇到障碍物就会发生衍射，只是在上述的条件下可以明显观察到。(2)波的干涉的条件是：同一类的两列波，频率(波长)相同，相差恒定，在同一平面内振动。当它们发生叠加时，会出现干涉现象，由于课本中没有提出相和相差的概念，并且只讨论一维的振动情况，所以，教学中只强调“频率相同”的条件就可以了。更多的时间，应放在认识干涉与一般叠加相比的特殊之处上。简谐运动的描述
新课标要求
（一）知识与技能
1、知道振幅、周期和频率的概念，知道全振动的含义。
2、了解初相和相位差的概念，理解相位的物理意义。
3、了解简谐运动位移方程中各量的物理意义，能依据振动方程描绘振动图象。
（二）过程与方法
1、在学习振幅、周期和频率的过程中，培养学生的观察能力和解决实际问题的能力。
2、学会从相位的角度分析和比较两个简谐运动。
（三）情感、态度与价值观
1、每种运动都要选取能反映其本身特点的物理量来描述，使学生知道不同性质的运动包含各自不同的特殊矛盾。
2、通过对两个简谐运动的超前和滞后的比较，学会用相对的方法来分析问题。
教学重点
简谐运动的振幅、周期和频率的概念；相位的物理意义。
教学难点
1、振幅和位移的联系和区别、周期和频率的联系和区别。
2、对全振动概念的理解，对振动的快慢和振动物体运动的快慢的理解。
3、相位的物理意义。
教学方法
分析类比法、讲解法、实验探索法、多媒体教学。
教学用具：
CAI课件、劲度系数不同的弹簧、质量不同的小球、秒表、铁架台、音叉、橡皮槌；两个相同的单摆、投影片。
教学过程
（一）引入新课
教师：描述匀速直线运动的物理量有位 ( http: / / www.21cnjy.com )移、时间和速度；描述匀变速直线运动的物理量有时间、速度和加速度；描述匀速圆周运动的物体时，引入了周期、频率、角速度等能反映其本身特点的物理量。
上节课我们学习了简谐运动，简谐运动也是 ( http: / / www.21cnjy.com )一种往复性的运动，所以研究简谐运动时我们也有必要像匀速圆周运动一样引入周期、频率等能反映其本身特点的物理量。本节课我们就来学习描述简谐运动的几个物理量。
（二）进行新课
1．振幅
如果我们要乘车，我想大家都愿意坐小汽车，而不坐拖拉机，因为拖拉机比小汽车颠簸得厉害。
演示：在铁架台上悬挂一竖直方向的弹簧振子，分别把振子从平衡位置向下拉不同的距离，让振子振动。
现象：①两种情况下，弹簧振子振动的范围大小不同；②振子振动的强弱不同。
在物理学中，我们用振幅来描述物体的振动强弱。
（1）物理意义：振幅是描述振动强弱的物理量。
将音叉的下部与讲桌接触，用橡皮槌敲打音叉，一次轻敲，一次重敲，听它发出的声音的强弱，比较后，加深对振幅的理解。
（2）定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅。
（3）单位：在国际单位制中，振幅的单位是米（m）。
（4）振幅和位移的区别
①振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离；而位移是振动物体所在位置与平衡位置之间的距离。
②对于一个给定的振动，振子的位移是时刻变化的，但振幅是不变的。
③位移是矢量，振幅是标量。
④振幅等于最大位移的数值。
2、周期和频率
（1）全振动
（用多媒体展示一次全振动的四个阶段）
从O点开始，一次全振动的完整过程为 ( http: / / www.21cnjy.com )：O→A→O→A′→O。从A点开始，一次全振动的完整过程为：A→O→A′→O→A。从A＇点开始，一次全振动的完整过程为：A′→O→A→O→A′。
在判断是否为一次全振动时不仅要看是 ( http: / / www.21cnjy.com )否回到了原位置，而且到达该位置的振动状态（速度）也必须相同，才能说完成了一次全振动。只有物体振动状态再次恢复到与起始时刻完全相同时，物体才完成一次全振动。
振动物体以相同的速度相继通过同一位置所经历的过程，也就是连续的两次位置和振动状态都相同时所经历的过程，叫做一次全振动。
一次全振动是简谐运动的最小运动单元，振子的运动过程就是这一单元运动的不断重复。
（2）周期和频率
演示：在两个劲度系数不同的弹簧下挂两个质量相同的小球，让这两个弹簧振子以相同的振幅振动，观察到振子振动的快慢不同。
为了描述简谐运动的快慢，引入了周期和频率。
①周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需的时间，叫做振动的周期，单位：s。
②频率：单位时间内完成的全振动的次数，叫频率，单位：Hz，1Hz=1 s－1。
③周期和频率之间的关系：T=
④研究弹簧振子的周期
问题：猜想弹簧振子的振动周期可能由哪些因素决定
演示：两个不同的弹簧振子（弹簧不同，振子小球质量也不同），学生观察到：两个弹簧振子的振动不同步，说明它们的周期不相等。
猜想：影响弹簧振子周期的因素可能有：振幅、振子的质量、弹簧的劲度系数。
注意事项：
a．介绍秒表的正确读数及使用方法。
b．应选择振子经过平衡位置的时刻作为开始计时的时刻。
c．振动周期的求解方法：T= ，t表示发生n次全振动所用的总时间。
d．给学生发秒表，全班同学同时测讲台上演示的弹簧振子的振动周期。
实验验证：弹簧一端固定，另一端系着小球，让小球在竖直方向上振动。
实验一：用同一弹簧振子，质量不变，振幅较小与较大时，测出振动的周期T1和T1′，并进行比较。
结论：弹簧振子的振动周期与振幅大小无关。
实验二：用同一弹簧，拴上质量较小和较大的小球，在振幅相同时，分别测出振动的周期T2和T2′，并进行比较。
结论：弹簧振子的振动周期与振子的质量有关，质量较小时，周期较小。
实验三：保持小球的质量和振幅不变，换用劲度系数不同的弹簧，测出振动的周期T3和T3′，并进行比较。
结论：弹簧振子的振动周期与弹簧的劲度系数有关，劲度系数较大时，周期较小。
通过上述实验，我们得到：弹簧振子的周期由振动系统本身的质量和劲度系数决定，而与振幅无关。
（简谐运动的周期公式T=2πEQ \R()，式中m为振子的质量，k为比例常数）
⑤固有周期和固有频率
对一个确定的振动系统，振动的周期和频率只与振动系统本身有关，所以把周期和频率叫做固有周期和固有频率。
3．相位
（观察和比较两个摆长相等的单摆做简谐运动的情形）
演示：将并列悬挂的两个等长的单摆（它们的振动周期和频率相同），向同一侧拉起相同的很小的偏角同时释放，让它们做简谐运动。
现象：两个简谐运动在同一方向同时达到位移的最大值，也同时同方向经过平衡位置，两者振动的步调一致。
对于同时释放的这两个等长单摆，我们说它们的相位相同。
演示：将两个单摆拉向同一侧拉起相同 ( http: / / www.21cnjy.com )的很小的偏角，但不同时释放，先把第一个放开，当它运动到平衡位置时再放开第二个，让两者相差1/4周期，让它们做简谐运动。
现象：两者振动的步调不再一致了， ( http: / / www.21cnjy.com )当第一个到达另一侧的最高点时，第二个小球又回到平衡位置，而当第二个摆球到达另一方的最高点时，第一个小球又已经返回平衡位置了。与第一个相比，第二个总是滞后1/4周期，或者说总是滞后1/4全振动。
对于不同时释放的这两个等长单摆，我们说它们的相位不相同。
要详尽地描述简谐运动，只有周期（或频率）和振幅是不够的，在物理学中我们用不同的相位来描述简谐运动在一个全振动中所处的不同阶段。
相位是表示物体振动步调的物理量，用相位来描述简谐运动在一个全振动中所处的阶段。
4．简谐运动的表达式
（1）简谐运动的振动方程
既然简谐运动的位移和时间的关系可以用正弦曲线 ( http: / / www.21cnjy.com )或余弦曲线来表示，那么若以x代表质点对于平衡位置的位移，t代表时间，根据三角函数知识，x和t的函数关系可以写成
x=Asin（ωt+）
公式中的A代表振动的振幅，ω叫做圆频率，它与频率f之间的关系为：ω=2πf；公式中的（ωt+）表示简谐运动的相位，t=0时的相位叫做初相位，简称初相。
（2）两个同频率简谐运动的相位差
设两个简谐运动的频率相同，则据ω=2πf，得到它们的圆频率相同，设它们的初相分别为1和2，它们的相位差就是
（ωt+2）－（ωt+）=2－1
讨论：
①一个物体运动时其相位变化多少就意味着完成了一次全振动
（相位每增加2π就意味着发生了一次全振动）
②甲和乙两个简谐运动的相位差为3π/2，意味着什么
（甲和乙两个简谐运动的相位差为3π/2，意味着乙总是比甲滞后3/2个周期或3/2次全振动）
（3）相位的应用
【例题1】两个简谐振动分别为
x1=4asin（4πbt+π）
和 x2=2asin（4πbt+π）
求它们的振幅之比、各自的频率，以及它们的相位差。
解析：据x=Asin（ωt+）得到：A1=4a，A2=2a。
又ω=4πb及ω=2πf得：f=2b
它们的相位差是：
【例题2】如图所示是A、B两个弹簧振子的振动图象，求它们的相位差。
解析：这两个振动的周期相同，所以它们有确定的相位差，从图中可以看出，B的振动比A滞后1/4周期，所以两者的相位差是
Δ=
巩固练习：某简谐运动的位移与时间关系为：x=0.1sin（100πt+）cm，由此可知该振动的振幅是______cm，频率是 Hz，t=0时刻振动物体的位移与规定正方向______（填“相同”或“相反”），t=时刻振动物体的位移与规定正方向______（填“相同”或“相反”）。
（参考答案： 0.1；50；相同；相反）
（三）课堂总结、点评
本节课学习了描述振动的物理量——振幅、周期、频率和相位。
当振动物体以相同的速度相继通过同一位置 ( http: / / www.21cnjy.com )所经历的过程就是一次全振动，一次全振动是简谐运动的最小运动单元，振子的运动过程就是这一单元运动的不断重复。振幅是描述振动强弱的物理量；周期和频率都是用来表示振动快慢的物理量。
相位是表示振动步调的物理量，用来描述在一个周期内振动物体所处的不同运动状态。用三角函数式来表示简谐运动，其表达式为：x=Asin（ωt+），其中x代表质点对于平衡位置的位移，t代表时间，ω叫做圆频率，ωt+表示简谐运动的相位。
两个具有相同圆频率ω的简谐运动，它们的相位差是：
（ωt+2）－（ωt+）=2－1
教学体会
思维方法是解决问题的灵魂，是 ( http: / / www.21cnjy.com )物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。
附：教材分析
本节学习了描述简谐运动的几个物理量，是进一步认识简谐运动的基础课，同时也为后续课程交流电、电磁振荡等知识的学习打下基础。
由于相位的概念比较抽象，在教学中，能让学生理 ( http: / / www.21cnjy.com )解相位的物理意义，识别位移方程中各量的含义就可以了.对于基础较好的学生，教师也可以介绍参考圆的方法，以帮助学生更深入地理解相位的概念。
O
A
A′
t/s
x/cm
O
A
0.2
0.4
0.5运动电荷在磁场中受到的力
一、教学目标
（一）知识与技能
1、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的方向.
2、知道洛伦兹力大小的推理过程.
3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算.
4、了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断.理解洛伦兹力对电荷不做功.
5、了解电视显像管的工作原理
（二）过程与方法
通过观察，形成洛伦兹力的概念，同时明确洛伦 ( http: / / www.21cnjy.com )兹力与安培力的关系(微观与宏观)，洛伦兹力的方向也可以用左手定则判断。通过思考与讨论，推导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsinθ。最后了解洛伦兹力的一个应用——电视显像管中的磁偏转。
（三）情感态度与价值观
进一步学会观察、分析、推理，培养科学思维和研究方法。认真体会科学研究最基本的思维方法:“推理—假设—实验验证”。
二、教学重点与难点
重点：1.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向.
2.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算.
这一节承上(安培力)启下(带电粒子在磁场中的运动)，是本章的重点
难点：1.洛伦兹力对带电粒子不做功.
洛伦兹力方向的判断.
三、教学用具
电子射线管、高压电源、磁铁、多媒体
四、课时安排
1课时
五、教学过程：
复习引入
前面我们学习了磁场对电流的作用力，下面思考两个问题：
1.如图判定安培力的方向（让学生上黑板做）
若已知上图中：B=4.0×10-2 T，导线长L=10 cm，I=1 A.求：导线所受的安培力大小？
［学生解答］
解：F=BIL=4×10-2 T×1 A×0.1 m=4×10-3 N
答：导线受的安培力大小为4×10-3 N.
2.什么是电流？
［学生答］电荷的定向移动形成电流.
［教师讲述］磁场对电流有力的作用 ( http: / / www.21cnjy.com )，电流是由电荷的定向移动形成的，我们会想到：这个力可能是作用在运动电荷上的，而安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现.
［演示实验］观察磁场阴极射线在磁场中的偏转（100页图3。5--1）
［教师］说明电子射线管的原理：
说明阴极射线是灯丝加热放出电子，电子在加速 ( http: / / www.21cnjy.com )电场的作用下高速运动而形成的电子流，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹，磁铁是用来在阴极射线周围产生磁场的，还应明确磁场的方向。
［实验结果］在没有外磁场时，电子束沿直线运动，蹄形磁铁靠近电子射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。学生用左手定则判断电子束弯曲方向。
［学生分析得出结论］磁场对运动电荷有作用.------引出新课
（二）新课讲解
1、洛伦兹力的方向和大小
（1）、洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的作用力.
通电导线在磁场中所受安培力是洛伦兹力的宏观表现.
【说明】可以根据磁场对电流有作用力而对未通电的导线没有作用力，引导学生提出猜想：磁场对电流作用力的实质是磁场对运动电荷的作用力。
［过渡语］运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用，那么洛伦兹力的方向如何判断呢？
［问题］如图
判定安培力方向.（上图甲中安培力方向为垂直电流方向向上，乙图安培力方向为垂直电流方向向下）
②.电流方向和电荷运动方向的关系.（电流方向和正电荷运动方向相同，和负电荷运动方向相反）
③.F安的方向和洛伦兹力方向关系.（F安的方向和正电荷所受的洛伦兹力的方向相同，和负电荷所受的洛伦兹力的方向相反.）
④.电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向的关系.（学生分析总结）
（2）、洛伦兹力方向的判断——左手定则
伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同 ( http: / / www.21cnjy.com )一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，若四指指向正电荷运动的方向，那么拇指所受的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向；若四指指向是电荷运动的反方向，那么拇指所指的正方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向.
【要使学生明确】：正电荷运动方向应与左 ( http: / / www.21cnjy.com )手四指指向一致，负电荷运动方向则应与左手四指指向相反(先确定负电荷形成电流的方向，再用左手定则判定)。
［投影出示练习题］----“问题与练习”1
试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向.
［学生解答］
甲中正电荷所受的洛伦兹力方向向上.
乙中正电荷所受的洛伦兹力方向向下.
丙中正电荷所受的洛伦兹力方向垂直于纸面指向读者.
丁中正电荷所受的洛伦兹力的方向垂直于纸面指向纸里
（3）、洛伦兹力的大小
现在我们来研究一下洛伦兹力的大小. 通过 ( http: / / www.21cnjy.com )“思考与讨论”，来推导公式F=qvBsinθ时，应先建立物理模型(教材图3．5—3)，再循序渐进有条理地推导，这一个过程可放手让学生完成，体现学习的自主性。
也可以通过下面的命题引导学生一一回答。
设有一段长度为L的通电导线，横 ( http: / / www.21cnjy.com )截面积为S，导线每单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速率为v，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中.
［问题］这段导线中电流I的微观表达式是多少？让学生推导后回答。
［学生答］I的微观表达式为I=nqSv
［问题］这段导体所受的安培力为多大？［学生答］F安=BIL
［问题］这段导体中含有多少自由电荷数？
［学生答］这段导体中含有的电荷数为nLS.
［问题］每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大？
［学生答］安培力可以看作是作用在 ( http: / / www.21cnjy.com )每个运动上的洛伦兹力F的合力，这段导体中含有的自由电荷数为nLS,所以 F= F安/nLS = BIL/nLS = nqvSLB/nLS =qvB
洛伦兹力的计算公式
（1）当粒子运动方向与磁感应强度垂直时（v┴B） F = qvB
（2）当粒子运动方向与磁感应强度方向成θ时（v∥B） F = qvBsinθ
上两式各量的单位：
F为牛（N），q为库伦（C）， v为米/秒（m/s）, B为特斯拉（T）
最后，通过“思考与讨论”，说明由洛伦兹力所引起的带电粒子运动的方向总是与洛伦兹力的方向相垂直的，所以它对运动的带电粒子总是不做功的。
2.电视显像管的工作原理
（1）原理 ：应用电子束磁偏转的道理
（2）构造 ：由电子枪（阴极）、偏转线圈、荧光屏等组成（介绍各部分的作用102页）
在条件允许的情况下，可以让学生观察显像管的实 ( http: / / www.21cnjy.com )物，认清偏转线圈的位置、形状，然后运用安培定则和左手定则说明从电子枪射出的电子束是怎样在洛伦兹力的作用下发生偏转的。
再通过“思考与讨论”（ 103页），让学生弄清相关问题。进而介绍电视技术中的扫描现象。
最后让学生回忆 “示波管的原理”，通过对比看看二者的差异。
对本节内容做简要小结
（四）巩固新课
（1）复习本节内容
（2）完成“问题与练习” 4、5练习
板书设计
洛伦兹力
1、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力
安培力是洛伦兹力的宏观表现
2、洛伦兹力的方向：左手定则
F ⊥ v F ⊥ B
3、洛伦兹力大小： F洛=qVBsinθ
V⊥B F洛=qVB
V∥B F洛= 0
4、特点：洛伦兹力只改变力的方向，不改变力的大小，洛伦兹力对运动电荷不做功
二．电视显像管的工作原理
1.原理
2.构造
教学反思
本节课利用阴极射线在磁场中 ( http: / / www.21cnjy.com )的偏转演示实验来引入新课，新奇的实验现象极大地吸引了学生的兴趣，明显的实验现象使学生很容易总结出磁场对运动电荷有力的作用。通过电荷的定向运动形成电流，推导出伦兹力与安培力的关系(微观与宏观)，由此可以到处洛伦兹力的大小和方向。最后了解洛伦兹力的一个应用——电视显像管中的磁偏转，这种与生活联系紧密的物理知识，能激发学生对物理学科的热爱，培养学生利用所学物理知识解释生活中的现象，体现从物理走向生活的教学理念。www.
氢原子光谱
★新课标要求
（一）知识与技能
1．了解光谱的定义和分类。
2．了解氢原子光谱的实验规律，知道巴耳末系。
3．了解经典原子理论的困难。
（二）过程与方法
通过本节的学习，感受科学发展与进步的坎坷。
（三）情感、态度与价值观
培养我们探究科学、认识科学的能力，提高自主学习的意识。
★教学重点
氢原子光谱的实验规律
★教学难点
经典理论的困难
★教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：
投影片，多媒体辅助教学设备
★课时安排
1 课时
★教学过程
（一）引入新课
讲述： 粒子散射实验使人们认识到原子具有核式结构，但电子在核外如何运动呢？它的能量怎样变化呢？通过这节课的学习我们就来进一步了解有关的实验事实。
（二）进行新课
1．光谱（结合课件展示）
早在17世纪，牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现象，并把实验中得到的彩色光带叫做光谱。
（如图所示）
讲述：
光谱是电磁辐射（不论是在可见光区域还是在不可见光区域）的波长成分和强度分布的记录。有时只是波长成分的记录。
（1）发射光谱
物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。
发射光谱可分为两类：连续光谱和明线光谱。
引导学生阅读教材，回答什么是连续光谱和明线光谱？
学生回答：连续分布的包含有从红光到紫 ( http: / / www.21cnjy.com )光各种色光的光谱叫做连续光谱。只含有一些不连续的亮线的光谱叫做明线光谱。明线光谱中的亮线叫谱线，各条谱线对应不同波长的光。
教师讲述：炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续光谱。例如白炽灯丝发出的光、烛焰、炽热的钢水发出的光都形成连续光谱。如图所示。
稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱 ( http: / / www.21cnjy.com )是明线光谱。明线光谱是由游离状态的原子发射的，所以也叫原子的光谱。实践证明，原子不同，发射的明线光谱也不同，每种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光，因此明线光谱的谱线也叫原子的特征谱线。如图所示。
（2）吸收光谱
教师：高温物体发出的白光（其中包含 ( http: / / www.21cnjy.com )连续分布的一切波长的光）通过物质时，某些波长的光被物质吸收后产生的光谱，叫做吸收光谱。各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种原子的原子的发射光谱中的一条明线相对应。这表明，低温气体原子吸收的光，恰好就是这种原子在高温时发出的光。因此吸收光谱中的暗谱线，也是原子的特征谱线。太阳的光谱是吸收光谱。如图所示。
课件展示，氢、钠的光谱、太阳光谱
投影各种光谱的特点及成因知识结构图：
( http: / / www.21cnjy.com )
（3）光谱分析
由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定的化学组成。这种方法叫做光谱分析。
原子光谱的不连续性反映出原子结构的不连续性，所以光谱分析也可以用于探索原子的结构。
2．氢原子光谱的实验规律
教师讲述：氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
引导学生阅读教材61页有关内容。
（课件展示）
( http: / / www.21cnjy.com )
3．卢瑟福原子核式模型的困难
教师：（讲述）卢瑟福原子核式模型无法解释氢原子光谱的规律。
引导学生阅读教材62页有关内容。
教师总结：按经典理论电子绕核旋转，作加速运动，电子将不断向四周辐射电磁波，它的能量不断减小，从而将逐渐靠近原子核，最后落入原子核中。
轨道及转动频率不断变化，辐射电 ( http: / / www.21cnjy.com )磁波频率也是连续的， 原子光谱应是连续的光谱。实验表明原子相当稳定，这一结论与实验不符。实验测得原子光谱是不连续的谱线。
（三）课堂小结
教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。
（四）作业：课本P62第1、3、4题www.
光的粒子性
★新课标要求
（一）知识与技能
1．通过实验了解光电效应的实验规律。
2．知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。
3．了解康普顿效应，了解光子的动量
（二）过程与方法
经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。
（三）情感、态度与价值观
领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
★教学重点
光电效应的实验规律
★教学难点
爱因斯坦光电效应方程以及意义
★教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：
投影片，多媒体辅助教学设备
★课时安排
2 课时
★教学过程
（一）引入新课
提问：回顾前面的学习，总结人类对光的本性的认识的发展过程？
（多媒体投影，见课件。）
学生回顾、思考，并回答。
教师倾听、点评。
光的干涉、衍射现象说明光是电磁波，光的 ( http: / / www.21cnjy.com )偏振现象进一步说明光还是横波。19世纪60年代，麦克斯韦又从理论上确定了光的电磁波本质。然而，出人意料的是，正当人们以为光的波动理论似乎非常完美的时候，又发现了用波动说无法解释的新现象——光电效应现象。对这一现象及其他相关问题的研究，使得人们对光的又一本质性认识得到了发展。
（二）进行新课
1．光电效应
教师：实验演示。（课件辅助讲述）
用弧光灯照射擦得很亮的锌板， ( http: / / www.21cnjy.com )(注意用导线与不带电的验电器相连），使验电 器张角增大到约为 30度时，再用与丝绸磨擦过的玻璃棒去靠近锌板，则验电器的指针张角会变大。
学生：认真观察实验。
教师提问：上述实验说明了什么？
学生：表明锌板在射线照射下失去电子而带正电。
概念：在光(包括不可见光)的照射下，从物体发射电子的现象叫做光电效应。发射出来的电子叫做光电子。
2．光电效应的实验规律
（1）光电效应实验
如图所示，光线经石英窗照在阴极上，便有电子逸出----光电子。
光电子在电场作用下形成光电流。
概念：遏止电压
将换向开关反接，电场反向，则光电子离开阴极后将受反向电场阻碍作用。
当 K、A 间加反向电压，光电子克服电场力作功，当电压达到某一值 Uc 时，光电流恰为0。 Uc称遏止电压。
根据动能定理，有
（2）光电效应实验规律
① 光电流与光强的关系
饱和光电流强度与入射光强度成正比。
② 截止频率νc ----极限频率
对于每种金属材料，都相应的有一确定的截止频率νc 。
当入射光频率ν>νc 时，电子才能逸出金属表面；
当入射光频率ν <νc时，无论光强多大也无电子逸出金属表面。
③ 光电效应是瞬时的。从光开始照射到光电子逸出所需时间<10-9s。
3．光电效应解释中的疑难
经典理论无法解释光电效应的实验结果。
经典理论认为，按照经典电磁理 ( http: / / www.21cnjy.com )论，入射光的光强越大，光波的电场强度的振幅也越大，作用在金属中电子上的力也就越大，光电子逸出的能量也应该越大。也就是说，光电子的能量应该随着光强度的增加而增大，不应该与入射光的频率有关，更不应该有什么截止频率。
光电效应实验表明：饱和电流不 ( http: / / www.21cnjy.com )仅与光强有关而且与频率有关，光电子初动能也与频率有关。只要频率高于极限频率，即使光强很弱也有光电流；频率低于极限频率时，无论光强再大也没有光电流。
光电效应具有瞬时性。而经典认为光能量分布在波面上，吸收能量要时间，即需能量的积累过程。
为了解释光电效应，爱因斯坦在能量子假说的基础上提出光子理论，提出了光量子假设。
4．爱因斯坦的光量子假设
（1）内容
光不仅在发射和吸收时以能量为hν的 ( http: / / www.21cnjy.com )微粒形式出现，而且在空间传播时也是如此。也就是说，频率为ν 的光是由大量能量为 E =hν的光子组成的粒子流，这些光子沿光的传播方向以光速 c 运动。
（2）爱因斯坦光电效应方程
在光电效应中金属中的电子吸收了光子的能量，一部分消耗在电子逸出功W0，另一部分变为光电子逸出后的动能 Ek 。由能量守恒可得出：
W0为电子逸出金属表面所需做的功，称为逸出功
Wk为光电子的最大初动能。
（3）爱因斯坦对光电效应的解释：
①光强大，光子数多，释放的光电子也多，所以光电流也大。
②电子只要吸收一个光子就可以从金属表面逸出，所以不需时间的累积。
③从方程可以看出光电子初动能和照射光的频率成线性关系
④从光电效应方程中，当初动能为零时，可得极限频率：
爱因斯坦光子假说圆满解释了光电效应，但当时并未被物理学家们广泛承认，因为它完全违背了光的波动理论。
5．光电效应理论的验证
美国物理学家密立根，花了十年时间 ( http: / / www.21cnjy.com )做了“光电效应”实验，结果在1915年证实了爱因斯坦光电效应方程，h 的值与理论值完全一致，又一次证明了“光量子”理论的正确。
展示演示文稿资料：爱因斯坦和密立根
由于爱因斯坦提出的光子假说成功地说明了光电效应的实验规律，荣获1921年诺贝尔物理学奖。
密立根由于研究基本电荷和光电效应，特别是通过著名的油滴实验，证明电荷有最小单位。获得1923年诺贝尔物理学奖。
点评：应用物理学家的历史资料，不仅有真实感， ( http: / / www.21cnjy.com )增强了说服力，同时也能对学生进行发放教育，有利于培养学生的科学态度和科学精神，激发学生的探索精神。
例题 （教材36页）
学生通过运算得出相应的正确结果。
点评：理论联系实际，适量的练习题可以进一步巩固和掌握所学理论知识。
6．光电效应在近代技术中的应用
（1）光控继电器
可以用于自动控制，自动计数、自动报警、自动跟踪等。
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（2）光电倍增管
可对微弱光线进行放大，可使光电流放大105~108倍，灵敏度高，用在工程、天文、科研、军事等方面。
( http: / / www.21cnjy.com )
7．康普顿效应
（1）光的散射
光在介质中与物质微粒相互作用，因而传播方向发生改变，这种现象叫做光的散射。
（2）康普顿效应
1923年康普顿在做 X 射线通过物质散射的 ( http: / / www.21cnjy.com )实验时，发现散射线中除有与入射线波长相同的射线外，还有比入射线波长更长的射线，其波长的改变量与散射角有关，而与入射线波长 和散射物质都无关。
（3）康普顿散射的实验装置与规律：
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按经典电磁理论：如果入射X光是某种波长的电磁波，散射光的波长是不会改变的！
散射中出现的现象，称为康普顿散射。
康普顿散射曲线的特点：
① 除原波长外出现了移向长波方向的新的散射波长
② 新波长随散射角的增大而增大。
波长的偏移为
波长的偏移只与散射角有关，而与散射物质种类及入射的X射线的波长无关，
= 0.0241 =2.41×10-3nm（实验值）
称为电子的Compton波长
只有当入射波长与可比拟时，康普顿效应才显著，因此要用X射线才能观察到康普顿散射，用可见光观察不到康普顿散射。
（4）经典电磁理论在解释康普顿效应时遇到的困难
①根据经典电磁波理论，当电磁波通过物质时，物质中带电粒子将作受迫振动，其频率等于入射光频率，所以它所发射的散射光频率应等于入射光频率。
②无法解释波长改变和散射角的关系。
（5）光子理论对康普顿效应的解释
①若光子和外层电子相碰撞，光子有一部分能量传给电子，散射光子的能量减少，于是散射光的波长大于入射光的波长。
②若光子和束缚很紧的内层电子相碰 ( http: / / www.21cnjy.com )撞，光子将与整个原子交换能量，由于光子质量远小于原子质量，根据碰撞理论， 碰撞前后光子能量几乎不变，波长不变。
③因为碰撞中交换的能量和碰撞的角度有关，所以波长改变和散射角有关。
（6）康普顿散射实验的意义
①有力地支持了爱因斯坦“光量子”假设；
②首次在实验上证实了“光子具有动量”的假设；
③证实了在微观世界的单个碰撞事件中，动量和能量守恒定律仍然是成立的。
展示演示文稿资料：康普顿
康普顿的成功也不是一帆风顺的，在他早期的 ( http: / / www.21cnjy.com )几篇论文中，一直认为散射光频率的改变是由于“混进来了某种荧光辐射”；在计算中起先只考虑能量守恒，后来才认识到还要用动量守恒。
康普顿于1927年获诺贝尔物理奖。
展示演示文稿资料：吴有训对研究康普顿效应的贡献
1923年，吴有训参加了发现康普顿效应的研究工作.
1925—1926年，吴有训用银的X射线(=5.62nm) 为入射线，以15种轻重不同的元素为散射物质，在同一散射角( )测量各种波长的散射光强度，作了大量X射线散射实验。对证实康普顿效应作出了重要贡献。
点评：应用物理学家的历史资料，不 ( http: / / www.21cnjy.com )仅有真实感，增强了说服力，同时也能对学生进行发放教育，有利于培养学生的科学态度和科学精神，激发学生的探索精神。
（7）光子的能量和动量
说明：动量能量是描述粒子的，频率和波长则是用来描述波的
（三）课堂小结
教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。
（四）作业：“问题与练习”1～6题。
★教学体会
思维方法是解决问题的灵魂，是物理 ( http: / / www.21cnjy.com )教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。变压器
使用时间：
【学习目标】]
知道变压器的构造，能说出变压器的工作原理。
能根据变压器的工作原理推导变压器的电压与匝数的关系。
知道什么是理想变压器，会推导理想变压器的电流与匝数的关系。
理解变压器工作时的制约关系，并会解决相关问题。
【学习重点】
电压关系，电流关系及功率关系的理解与应用
【学习过程】
变压器
1.变压器的构造: 原线圈 、副线圈 、铁芯 2．电路图中符号
二、变压器的工作原理
阅读课本P41，要求能用自己的话说出变压器的工作原理。
1、 是变压器工作的基础。
2、铁芯的作用：使绝大部分磁感线集中在铁芯内部，提高变压器的效率。
三、理想变压器的规律
1、理想变压器特点：（1）变压器铁芯内无漏磁（2）原、副线圈不计内阻
2、电压关系
（1）无论副线圈一端空载还是有负载都适用
（2）输出电压U2由输入电压U1和原、副线圈的匝数比共同决定。
若n 1＞n2，则U1＞U2为降压变压器
若n1＜n2， 则U1＜U2为升压变压器
3、功率关系P入=P出
补充：一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流关系
（1）电压关系：
（2）电流关系
根据P入=P出，I1U1=I2U2+I3U3 I1n1=I2n2+I3n3
四、U、I、P的决定关系
1、电压制约关系：
U2=
电流制约关系：
3、功率关系：
输入功率P1由输出功率P2决定，用多少电能就输入多少电能
若副线圈空载，输出电流为零，输出功率为零，则输入电流为零，输入功率也为零
五、理想变压器动态分析问题：
（1）先要由U1/U2=n1/n2，判断U2变化情况
（2）判断负载电阻变大或变小
（3）由欧姆定律确定副线圈中的电流I2的变化情况
（4）最后由P入=P出判断原线圈中电流I1的变化情况
例1：一台变压器原线圈输入380V ( http: / / www.21cnjy.com )电压后，副线圈输出电压为19V，若副线圈增加150匝，输出电压增加到38V，则变压器原线圈的匝数为多少匝？
例2、如图27—3所示，理 ( http: / / www.21cnjy.com )想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=4∶1，当导线AB在匀强磁场中作匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数为12mA，则电流表2的示数为（ ）
A．3mA
B．48mA
C．与R的阻值有关
D．0
例3.如图所示理想变压器原、副线 ( http: / / www.21cnjy.com )圈的匝数比为N1：N2=2：1，原线圈接220 V交流电源，副线圈接额定功率为 20 W的灯泡 L，灯泡正常发光．当电源电压降为180 V时，求：
（1）灯泡实际消耗的功率？
（2）此时灯泡中的电流是多少？
例4. 如图所示的理想变压器,输入电压U1 ( http: / / www.21cnjy.com )=220伏，各线圈匝数之比n1 :n2: n3=10:5:1。R2=110欧, 测得通过R3的电流I3 =2A。求：流经电阻R2及初级线圈中的电流强度I2 和I1 各为多少？
例5.如图所示，一个理想变压器（可 ( http: / / www.21cnjy.com )视为理想变压器）的原线圈接在220V的市电上，向额定电压为1.80×104V的霓虹灯供电，使它正常发光，为了安全，需要原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12mA时，溶丝便熔断.
(1)溶丝的熔断电流是多大？
(2)当副线圈电路中电流为10mA时，变压器的输入功率是多大？
【当堂检测】
1.对于理想变压器下，下列说法中正确的是 ( )
A.原线圈的输入功率，随副线圈输出功率增大而增大
B.原线圈的输入电流随副线圈输出电流的减小而增大
C.原线圈的电压，不随副线圈输出电流变化而变化
D.当副线圈电流为零时，原线圈电压为零
2.如图所示，理想变压器的输入端电压 ( http: / / www.21cnjy.com ) u=311 sin100 πt(V) ，原副线圈的匝数之比为:n1 :n2=10:1 ；若图中电流表读数为 2 A ，则 ( )
A.电压表读数为 220 V B.电压表读数为 22 V
C.变压器输出功率为 44 W D.变压器输入功率为 440 W
3.如图所示， M 为理想变压器，电源电压不变，当变阻器的滑动头 P 向上移动时，读数发生变化的电表是 ( )
A.A1 B.A2 C.V1 D.V2
4.如图所示，一理想变压器初次级线圈的匝数比为3:1，次级接三个相同的灯泡，均能正常发光，初级线圈中串有一个相同的灯泡L，则 ( )
A.灯L也能正常发光 B.灯L比另三灯都暗
C.灯L将会被烧坏 D.不能确定
5.如图所示，某理想变压器的原副线圈的匝数均 ( http: / / www.21cnjy.com )可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电，在其他条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使 ( )
A.原线圈匝数n1增加 B.副线圈匝数n2增加
C.负载电阻R的阻值增大 D.负载电阻R的阻值减小
6.一个理想变压器，原线圈和副线圈 ( http: / / www.21cnjy.com )的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2，I1和I2，P1和P2，已知n1＞n2，则（ ）
A.U1＞U2，P1＜P2 B.P1=P2，I1＜I2 C.I1＜I2，U1＞U2 D.P1＞P2，I1＞I2
7.如图所示为两个互感器 ( http: / / www.21cnjy.com )，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100，电流比为10，电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则 ( )
A.a为电流表，b为电压表 B.a为电压表，b为电流表
C.线路输送电功率是2200W D.线路输送电功率是2.2×106W
8.有一台理想变压器，原副线圈的匝数之比为n1:n2=2:1，原线圈上交流电源的电压u=220sin100（πt），Q为保险丝，其额定电流为1A，R为负载电阻，如图所示，变压器正常工作时R的阻值 ( )
A.不能低于55Ω B.不能高于55Ω
C.不能低于77Ω D.不能高于77Ω
9.将输入电压为220V、输出 ( http: / / www.21cnjy.com )电压为6V的理想变压器改绕成输出电压为30V的变压器，副线圈原来是30匝，原线圈匝数不变，则副线圈新增绕的匝数为 ( )
A.120匝 B.150匝 C.180匝 D.220匝
10.如图所示，理想变压器初、次级线圈的 ( http: / / www.21cnjy.com )匝数之比n1:n2=2:1，且分别接有完全相同的纯电阻，电源的电压为U，则次级线圈的输出电压为 ( )
A. B. C. D.
11.如图所示，为一理想变压器，S为单 ( http: / / www.21cnjy.com )刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流，则 ( )
A.保持U1及P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大
B.保持P的位置及U1不变，S由b合到a时，R消耗的功率增小
C.保持U1不变，S合在a处时，使P上滑，I1将增大
D.保持P的位置不变，S合到a处时，若U1增大，I1将增大
12．钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。图（a）中电流表的读数为1.2A 。图（b）中用同一电缆线绕了3匝，则
A.这种电流表能测直流电流，图（b）的读数为2.4A
B.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4A
C.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6A
D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图 （b）的读数为3.6A
13.理想变压器原线圈接交变电压，副线圈 ( http: / / www.21cnjy.com )由粗、细环如图所示方式连接，已知细环电阻是粗环电阻的2倍，当细环套在铁芯上时,a.b两点的电压为1.2 V.现图示连接处a、b两点的电压为多少 V.
14．图为汽油机点火装置。蓄电池提供的是恒定直流，问：为什么在开关由闭合变为断开瞬间，能用变压器得到点火所需的高电压呢？
15．为了安全，机床上照明用 ( http: / / www.21cnjy.com )的电压是36V，这个电压是把220V的电压降压后得到的，如果变压器的原线圈是1100匝，副线圈是多少匝？用这台变压器给40W的灯泡供电，原副线圈的电流各是多少？
16.要设计一变压器，这个变压器在一口 ( http: / / www.21cnjy.com )字形铁芯上绕三个线圈，甲为初级线圈，接在U1=220V照明电路上，乙和丙为次级线圈，要求乙输出电压U2=36V，额定输出功率P2=100W；要求丙输出电压U2=6.0V，额定输出率为P3=10W，已知乙线圈需绕n2=180匝，则:(1)甲线需绕匝数n1为多少？(2)当乙、丙两个次级线圈都满负荷工作时，不考虑变压器能量的损耗，甲线圈内通过的电流I1为多少？(3)考虑到线圈中电流的大小，实际绕制三个线圈的导线，按从粗到细的顺序是怎样的
【课堂小结】
题9图
图（a）
A
铁芯
图（b）固体课时教学设计
年级组别 高二物理组 审阅（备课组长） 审阅（学科校长）
主备人 使用人 授课时间
课 题 固体 课 型 新授课
课标要求 1．知道固体可分为晶体和非晶体。了解固体材料在生活、生产、科学研究等方面的应用。2．知道晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别，知道晶体可分为单晶体和多晶体，了解晶体的微观结构。
教学目标 知识与能力 知道固体分为晶体和非晶体两类，知道晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别。知道晶体分为单晶体和多晶体。
过程与方法 在对固体的研究中，讲述固体从古代到现代的应用，激发学生学习兴趣
情感、态度与价值观 通过学习，了解固体材料在生活、生产、科学研究方面的应用
教学重点 晶体、非晶体、单晶体和多晶体的区别和物理性质
教学难点 能用晶体的空间点阵说明其物理性质的各向异性。
教学方法 教师演示实验、启发、引导，学生讨论、交流
教学程序设计
教学过程及方法 环节一 明标自学
过程设计 二次备课
1、 称为晶体； 称非晶体。2、常见的晶体有：常见的非晶体有：3、预习课本，完成下表4、组成晶体的微观粒子按 在空间整齐地排列，微粒的热运动表现为 。
教学过程及方法 环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展
过程设计 二次备课
1．晶体和非晶体　　固体可分为晶体和非晶体两大类例如各种金属、食盐、明矾、云母、硫酸铜、雪花、方解石、石英等都是晶体；玻璃、松香、沥青、蜂蜡、橡胶、塑料等都是非晶体。一、晶体与非晶体的区别主要表现在：（1）晶体具有天然的规则的几何形状，而非晶体无此特点。例如：食盐粒都是正方体，硫酸铜也是正方体，雪花都是六角形的、明矾外形的八面体，水晶石为六面棱柱。（2）晶体在不同方向上物理性质不同，而非晶体各方向上物理性质相同。例如，将石蜡均匀涂在云母片上和玻璃 ( http: / / www.21cnjy.com )板上，用烧红的钢针接触没有涂蜡的另一面。会看到云母上的石蜡熔化后的部分为椭圆形，玻璃板的导热性各方向相同，参看课本P33上的图9.1-5。又如，硫酸铜具有单向导电性，方解石发生双折射现象，也表明它们分别在电学性质、光学性质上各方向不同。又如，晶体有一定的熔点，而非晶体是 ( http: / / www.21cnjy.com )缓慢变为液体的过程，无熔点。有无一定的熔点是宏观上区分晶体和非晶体的重要依据，当不能从外形及各向异性来鉴别是否是晶体时，只有根据有无一定熔点才能作出准确判断。 注意：并不是每种晶体在各种物理性质上都会表现出各向异性二、晶体又可分为单晶体和多晶体上述的两条晶体的特点一般说是单晶体的特点，多晶体中小晶粒的排列无规则、杂乱无章，各向异性的物理性质无从显示出来。三、多晶体与非晶体的区别：多晶体与非晶体相同点：无规则的几何外形同，物理性质各向同性多晶体与非晶体不相同点：（1）组成晶体的晶粒却有规则的几何形状，这是多晶体与非晶体在内部结构上的区别。（2）多晶体具有一定的熔点，而非晶体没有 2、晶体的微观结构单晶体和非晶体性质上的不同，可以从它们的微观结构不同做出说明。组成单晶体的微粒（分子、原子或离子）在空间是按照一定的规律排列的。彼此相隔一定的距离排列成整齐的行列。通常把这样的微观结构称为空间点阵。例如食盐的空间点阵如下图所示，这正是盐粒不管大小都是正方体的原因所在。方解石对光产生双折射现象的原因，是因为它在各个方向上的折射率不同所致。云母片各方向上导热性质不同，是由其空间点阵决定的。晶体的宏观性质是由晶体的微观结构决定的，可以通过晶体的微体结构初步解释晶体外形的规则性和物理性质的各向异性教学中几个注意的问题：（1）同一物质的微粒能够形成不同的空间结构，即物质的同分异构体，对碳的不同空间结构来说明这一点看课本P34上图9.1-7 的图片：石墨和金刚石的微观结构。（2）晶体的微观结构模型并不代表晶体的真实情况，它只是组成晶体的物质微粒有规则排列的示意图。（3）要认识到物质是晶体还是非晶体并不是绝对的，以便扩大学生的眼界，避免出现片面的绝对化的错误认识。
教学过程及方法 环节四 当堂检测 二次备课
1．2008年北京奥运会的 ( http: / / www.21cnjy.com )国家游泳中心——水立方，像一个透明的水蓝色的“冰块”，透过它，游泳中心内部设施尽收眼底。这种独特的感觉就源于建筑外墙采用了一种叫做ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚物)的膜材料，这种膜材料属于非晶体，那么它具有的特性是 （ ）A．在物理性质上具有各向同性 B．在物理性质上具有各向异性 c．具有一定的熔点 D．没有一定的熔点2．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是 ( ) A．晶体和非晶体都有固定的熔点 B．晶体有固定熔点而非晶体没有固定的熔点 C．所有晶体都是各向异性的 D．多晶体没有规则的几何形状3．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ） A．所有的晶体都表现为各向异性 B．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体 C．大块塑料粉碎成形状相同的颗粒，每个颗粒即为一个单晶体 D．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点4．石墨和金刚石，性质有很大差异，是由于 （ ） A．石墨是各向异性的，而金刚石是各向同性的 B．它们的化学成分不同 C．它们都是各向同性的D．组成它们的物质微粒按不同的规则排列5．下列说法正确的是 ()A．一种物质可以形成晶体，也可以形成非晶体B．一种物质已形成晶体，还可转化为非晶体C．一种物质已形成非晶体，还可以转化为晶体 D．晶体和非晶体是不可能转化的6．云母薄片和玻璃薄片的一个表面分别涂一层很薄的石蜡。然后用烧热的钢针去接触云母薄片和玻璃薄片的反面，石蜡熔化，那么 （ ）A．熔化的石蜡呈圆形的是玻璃薄片 B．熔化的石蜡呈现圆形的是云母薄片C．实验说明玻璃薄片各向同性是非晶体D．实验说明云母薄片各向同性是晶体
课堂小结 (1)本节课讲解了晶体、非晶体、多晶体的之间的区别。(2)我们从微观的结构模型解释晶体的各向异性的属性。
课后作业 导学案
板书设计 分类比较晶体非晶体单晶体多晶体外形有确定形状无确定形状无确定形状熔点有有无物理性质各向异性各向同性各向同性形成与转化晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化典型物质石英、云母、明矾、食盐等玻璃、蜂蜡、松香等
课后反思www.
能量量子化
★新课标要求
（一）知识与技能
1．了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射
2．了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系
3．了解能量子的概念
（二）过程与方法
了解微观世界中的量子化现象。比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。
（三）情感、态度与价值观
领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
★教学重点
能量子的概念
★教学难点
黑体辐射的实验规律
★教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：
投影片，多媒体辅助教学设备
★课时安排
1 课时
★教学过程
（一）引入新课
教师：介绍能量量子化发现的背景：（多媒体投影，见课件。）
19世纪末页，牛顿定律在各个领 ( http: / / www.21cnjy.com )域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。在电磁学方面，建立了一个能推断一切电磁现象的 Maxwell方程。另外还找到了力、电、光、声----等都遵循的规律---能量转化与守恒定律。当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。他们认为物理学已经发展到头了。
1900年，在英国皇家学会的新年庆 ( http: / / www.21cnjy.com )祝会上，著名物理学家开尔文作了展望新世纪的发言：“科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。”
也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在实验数据的小数点后面在加几位罢了！
但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到：
“但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云，----”
这两朵乌云是指什么呢？
一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关。
然而， 事隔不到一年（190 ( http: / / www.21cnjy.com )0年底），就从第一朵乌云中降生了量子论，紧接着（1905年）从第二朵乌云中降生了相对论。经典物理学的大厦被彻底动摇，物理学发展到了一个更为辽阔的领域。正可谓“山重水复疑无路， 柳暗花明又一村”。
点出课题：我们这节课就来体验物理学新纪元的到来――能量量子化的发现
（二）进行新课
1．黑体与黑体辐射
教师：在了解什么是黑体与黑体辐射之前，请同学们先阅读教材，了解一下什么是热辐射。
学生：阅读教材关于热辐射的描述。
教师：通过课件展示，加深学生对热辐射的理解。并通过课件展示，使学生进一步了解热辐射的特点，为黑体概念的提出准备知识。
（1）热辐射现象
固体或液体，在任何温度下都在发射各种波长的电磁波，这种由于物体中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。
所辐射电磁波的特征与温度有关。
例如：铁块 温度↑
从看不出发光到暗红到橙色到黄白色
从能量转化的角度来认识，是热能转化为电磁能的过程。
（2）黑体
教师：除了热辐射之外，物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。不同的物体吸收和反射电磁波的能力是不一样的。
概念：能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物体，称为绝对黑体，简称黑体。
教师：课件展示黑体模型。
不透明的材料制成带小孔的的空腔，可近似看作黑体。如图所示。
研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础。
2．黑体辐射的实验规律
教师：引导学生阅读教材“黑体辐射的实验规律”，接合课件展示，讲解黑体辐射的实验规律。如图所示。
黑体热辐射的强度与波长的关系：随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
教师：提出问题，设置疑问。怎样解释黑体辐射的实验规律呢？
在新的理论诞生之前，人们很自然 ( http: / / www.21cnjy.com )地要依据热力学和电磁学规律来解释。德国物理学家维恩和英国物理学家瑞利分别提出了辐射强度按波长分布的理论公式。结果导致理论与实验规律不符，甚至得出了非常荒谬的结论，当时被称为“紫外灾难”。
课件展示：瑞利--金斯线。见课件。
3．能量子：超越牛顿的发现
教师：利用已有的理论解释黑体辐射的规律，导致了荒谬的结果。必然会促使人们去发现新的理论。这就是能量子概念。
1900年，德国物理学家普朗克提出 ( http: / / www.21cnjy.com )能量量子化假说：辐射黑体分子、原子的振动可看作谐振子，这些谐振子可以发射和吸收辐射能。但是这些谐振子只能处于某些分立的状态，在这些状态中，谐振子的能量并不象经典物理学所允许的可具有任意值。相应的能量是某一最小能量ε（称为能量子）的整数倍，即：ε， 1ε，2ε，3ε，... nε，n为正整数，称为量子数。
对于频率为ν的谐振子最小能量为
这个最小能量值，就叫做能量子
课件展示：普朗克的能量子假说和黑体辐射公式
（1）黑体辐射公式1900.10.19 普朗克在德国物理学会会议上提出一个黑体辐射公式
普朗克后来又为这种与经典物理格格不入 ( http: / / www.21cnjy.com )的观念深感不安，只是在经过十多年的努力证明任何复归于经典物理的企图都以失败而告终之后，他才坚定地相信h的引入确实反映了新理论的本质。
1918年普朗克荣获了诺贝尔物理学奖。
他的墓碑上只刻着他的姓名和
黑体辐射的研究卓有成效地展现在人们的眼 ( http: / / www.21cnjy.com )前，紫外灾难的疑点找到了，为人类解决了一大难题。使热爱科学的人们又一次倍感欣慰，但真理与谬误之争就此平息了吗？
没有。
物理难题：1888年，霍瓦( ( http: / / www.21cnjy.com )Hallwachs)发现一个带负电的金属板被紫外光照射会放电。近10年以后，1897年，汤姆孙发现了电子 ，此时，人们认识到那就是从金属表面射出的电子，后来，这些电子被称作光电子(photoelectron)，相应的效应叫做光电效应。人们本着对光的完美理论（光的波动性、电磁理论）进行解释会出现什么结果？明天，我们就继续学习“科学的转折：光的粒子性”
（三）课堂小结
教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。
（四）作业：“问题与练习”1、2、3题
★教学体会
思维方法是解决问题的灵魂，是物 ( http: / / www.21cnjy.com )理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。
黑体模型
0 1 2 3 4 5 6
(μm)
1700K
1500K
λ
1300K
1100K
实验结果气体的等容变化和等压变化课时教学设计
年级组别 高二物理组 审阅（备课组长） 审阅（学科校长）
主备人 使用人 授课时间
课 题 气体的等容变化和等压变化 课 型 新授课
课标要求 1.知道什么是等容变化、等压变化。2、掌握的查理定律，盖·吕萨克定律内容和公式表达。3、理解p-T图上等容变化的图线及物理意义和V-T图上等压变化的图线及物理意义
教学目标 知识与能力 1、知道什么是等容变化、等压变化。2、掌握的查理定律，盖·吕萨克定律内容和公式表达。3、理解p-T图上等容变化的图线及物理意义和V-T图上等压变化的图线及物理意义。4、会用查理定律、盖·吕萨克定律解决有关问题。
过程与方法 培养学生用数学的语言描述物理规律的能力。
情感、态度与价值观 通过应用气体变化规律解决实际中的问题培养学生思考问题的全面性
教学重点 对气体查理定律，盖·吕萨克定律的理解，并解决生活中的问题
教学难点 对于图像含义的理解和气体变化的问题的解题基本思路
教学方法 讲述法、分析推理法。
教学程序设计
教学过程及方法 环节一 明标自学
过程设计 二次备课
“明标自学”：（－）引入新课（复习引入）前面我们学习玻意耳定律,知道 ( http: / / www.21cnjy.com )一定质量的气体，在保持温度不变的情况下，压强与体积成正比.那么在体积保持不变时压强和温度什么关系 在压强不变时体积和温度什么关系 今天我们在来学习两个定律.一、查理定律(1)内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强P与热力学温度T成正比.(2)公式：P∝T设一定质量的某种气体，由压强P1、温度T1的状态，保持体积不变的变化，变到压强P2、温度T2的另一种状态，则有＝ 或者 ＝.(3)适用条件：①气体的质量一定②气体的体积不变③压强不太大，温度不太低
教学过程及方法 环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展
过程设计 二次备课
例1．一定质量的气体保持体积不变，在0℃时压强为p0，在27℃时压强为p，则当气体从27℃升高到28℃时，增加的压强为A.1/273 p0 B.1/273p C.1/300p0 D.1/300p（4）.等容过程及P-T图像(1)等容过程：一定质量的气体在体积保持不变时所发生的状态变化过程.(2)P-T图像上的等容线①P-T图中的等容线是一条延长线通过原点的倾斜直线.②斜率K＝＝C(恒量)与气体体积有关.体积越大，斜率越小.如图所示，4条等容线的关系为V1＞V2＞V3＞V4. ( http: / / www.21cnjy.com )例2. 一定质量的理想气体的P—t图象，如图8.2—4所示，在状态A到状态B的过程中，体积：A.一定不变 B.一定减小 C.一定增加 D.不能判定怎样变化二、盖·吕萨克定律(1)内容：一定质量的气体，在压强保持不变时，体积和热力学温度成正比.(2)公式设一定质量的某种气体，由体积V1、温度T1的状态，保持压强不变，变化到体积V2、温度T2的另一种状态，则有 ＝ 或者 ＝.(3)适用条件①气体的质量一定②气体的压强不变③压强不太大，温度不太低（4）.等压过程及V-T图像 (1)等压过程：一定质量的气体在压强保持不变时所发生的状态变化过程(2)V-T图像上的等压线①V-T图像中的等压线是一条延长线通过原点的倾斜直线②斜率K＝＝C(恒量)与气体压强有关，压强越大，斜率越小.如图13.2-3所示P1＞P2＞P3＞P4. ( http: / / www.21cnjy.com )例题 例3 、书本第25页例题（略）例4 如下图所示，在球 ( http: / / www.21cnjy.com )形容器内充有一定质量的理想气体，当大气压强是760mmHg，气体温度是27℃时，从接在容器下端U形管水银压强计可以确定气体的压强是 mmHg.如果大气压强保持不变，而气体的温度升高到47℃时，气体的压强将变为 mmHg，压强计左侧管内水银面D将 (填“上升”或“下降”) mmHg(假设压强计细管的容积很小，球形容器的热膨也很小都可以不考虑). ( http: / / www.21cnjy.com )解析 题目中“假设压强计细管的容积 ( http: / / www.21cnjy.com )很小，球形容器的热膨胀也很小都可以不考虑”是一个隐含条件，说明球形容器内气体发生的是等容变化过程，可利用查理定律求解.解答 在压强计左管中取与右管上端水银面等高的液片为研究对象，由压强平衡得 P0＝P1+Ph1 ∴P1＝P0-Ph1＝600mmHg.以球形容器内封闭气体为研究对象，气体作等容变化，根据查理定律有＝. ∴ P2＝P1＝×600mmHg＝640mmHg由于外界大气压不变，而P2＞P1 ( http: / / www.21cnjy.com ),故水银面将下降.设温度升高后，水银面高度差为h2,则 P2＝P0-Ph2 Ph2＝P0-P2＝120mmHg.h2＝120mm,则水银面D下降高度 L＝Δh＝(h1-h2)＝(160-120)mm)＝20mm.
教学过程及方法 环节四 当堂检测 二次备课
“当堂检测”：1．如图，是 ( http: / / www.21cnjy.com )一定质量的气体从状态A经B到状态C的V—T图象，由图象可知（ ）A．PA＞PB B．PC＜PBC．PA＞PC D．PC＞PB2．如图是一定质量的气体从状态A经B到状态C的P—T图象，由图象可知（ ）A．VA＝VB B．VB＝VC C．VB＜VC D．VA＞VC3．设大气压强保持不变，当室温由6℃升高到27℃时，室内的空气将减少 %。4．在密闭容器中，当气体的温度升高1K时，气体的压强比原来增加了0.4%，则容器中气体原来的温度为 。5．一定质量的气体，在体积 ( http: / / www.21cnjy.com )不变的情况下，温度由0℃升高到10℃时，其压强的增量为△P1，当它由100℃升高到110℃时，其压强的增量为△P2，则△P1与△P2之比是 。6．一个密闭的钢管内装有空气，在温度为20℃时，压强为1atm，若温度上升到80℃，管内空气的压强为（ ）A．4atm B．1atm/4 C．1.2atm D．5atm/6
课堂小结 1 、气体的等容变化，查理定律2、等容线3 、气体的等压变化，盖·吕萨克定律4 、等压线
课后作业 1．如图所示，竖直放置，粗细均匀， ( http: / / www.21cnjy.com )两端封闭的玻璃管中有一段水银，将空气隔成A、B两部分，若使管内两部分气体的温度同时升高相同的温度，则管内的水银柱将向哪个方向移动？2．使一定质量的理想气体按图中箭头所示的顺序变化，图线BC是一段以纵、横轴为渐近线的双曲线。1）已知气体在状态A的温度TA=300K，求气体在状态B、C、D的温度各是多少？2）将上述状态变化过程在图乙中画出，图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向，说明每段图线各表示什么过程？
板书设计 查理定律;盖-吕萨克定律.； 1.条件： 2 内容； 3 表达式： 4．图像。
课后反思
V
O
T
A
B
C
P
O
T
A
B
C
A
B
h
20
P/atm
V/L
2
4
40
10
30
0
A
B
C
D
10
40
V/L
T/K
300
600
0
20
30
50
甲
乙光的偏振
教学目标：
一．知识目标：
1． 知道振动中的偏振现象，知道只有横波才有偏振现象
2． 知道偏振光和自然光的区别，知道光的偏振说明光是横波
二．能力目标：
1． 学习科学研究的思维方法，体会科学发展的严密性。
2． 培养学生为问题设计实验、通过实验现象总结结论的能力。
三．情感目标：
1.培养良好的物理实验习惯，学会用理论指导实践，用实验来验证理论．
2.知道在学习物理的过程中，做好实验的重要性．
教学重难点　　
重点：
1.使学生了解偏振现象及运用光的偏振知识来解释一些常见的光学现象　　
2.知道只有横波才有偏振现象，知道光有偏振现象所以光是一种横波　　
难点：
通过两个演示实验让学生接受光有偏振现象， ( http: / / www.21cnjy.com )因为偏振是学生接触的一个新概念，所以做好两个演示实验并通过设疑如何引导学生思考，讨论,类比，推理，判断得到结论是本节教学的关键和突破口　
教学方法：
教学是教师教学生学的双边活动，教师在课前 ( http: / / www.21cnjy.com )必须对学生有一定了解。高二学生已经具有一定的抽象思维能力，但光的偏振现象对他们来说是完全陌生而又抽象的，而机械波的偏振现象相对形象些。故要本着由浅入深，新旧联系，全面系统的原则去讲课，先做好机械波模拟实验，使学生认识机械波的偏振，进而认识偏振是横波特有的现象作为知识铺垫后然后再做光的偏振实验，在分析光的偏振实验时，要引导学生理解实验的设计思路且与机械波实验相类比。由于光的偏振现象的抽象性及学生的抽象思维能力有限，所以在教学中主要采用教师设疑，学生探讨的教学模式，让学生观察、思考、讨论，充分发表意见，这样既有利于突出重点，化解难点，又充分发挥了学生的主体性。　　
教具：激光源、偏振片、powerpoint课件、flash课件
教学过程：
一．新课引入：
师：通过前面几节课的学习，我们 ( http: / / www.21cnjy.com )对于光的本性的认识逐步加深，我们知道了光能够产生干涉和衍射现象，而这正好说明了光应该是一种波。而波有横波和纵波之分，由此，我们必然会想到光究竟是横波还是纵波？我们又该如何去判断和验证？
一条竹竿横着进教室进不了，给学生设下悬念 　（学生演示）
二、新课教学：
首先我们来回忆一下横波和纵波。
问题一：请同学回答一下横波和纵波有什么区别？
生：质点的振动方向和传播方向如果平行则为纵波；振动方向和传播方向垂直的则是横波。
师：很好。我们从传播方向上可以区别它们。那如果有一列波，我们肉眼观察不到它的振动情况，
问题二：比如说光波，我们该如何来判断它究竟属于横波还是纵波？（让学生思考，同桌讨论，并视情况决定是否提问。）
师：光我们是可以常见的，但是 ( http: / / www.21cnjy.com )它属于横波还是纵波我们好象没有办法判断。现在我提供一种判断横波和纵波的方法，请同学们看看能不能在这个基础上也设计一个判断光是横波还是纵波的方法。
（课件1的演示，纵波能够通过，而横波必须在特定情况下才能够通过）
问题三：好，现在就请同学们帮我设计一个能够判断光是横波还是纵波的实验。
（让学生回答，筛选出合适的方案）
师：这个方案不错，不过我们还得再仔细考虑一个 ( http: / / www.21cnjy.com )问题：那就是这个狭缝的宽度大概有多少？我们不难想象，如果缝很宽，那不管怎么转动光还是可以穿过来的，因此，缝的宽度要小于光波的振幅。好象很不容易做到。幸好科技发达，这个问题科学家已经问我们解决了。
取出偏振片给学生观察，并且说明该偏振片可以看 ( http: / / www.21cnjy.com )成由很多细小的狭缝组成。演示1：让学生观察黑板上的字：将一个偏振片覆盖在上面，转动，看看字迹是否会消失。 演示2：让一束电筒光束通过偏振片，让学生观察当偏振片转动时透过偏振片的光线是否会消失。
问题四：请同学们根据刚才的现象作出判断。
生：经过偏振片后的光线亮度不变，所以判断出光应该是纵波。
师：不错，这个实验现象很明白的告诉 ( http: / / www.21cnjy.com )了我们，光应该是属于纵波。很长一段时间来，科学家们也认为光应该是纵波。但是无意中的一些实验发现了一些无法解释的现象。下面我们就来看究竟是什么现象。
我们来观察这样的现象：
1．让激光通过偏振片，看激光束亮度的变化。
2． 让两块偏振片相交转动，让学生观察黑板上的字有没有变化，让手电筒光束通过两块偏振片，转动偏振片，看透过的光束亮度有否变化？
师：如何解释这样的现象？光究竟是不是纵波？（设问）
总结：光如果是纵波，那这样的现象是无法解释的；那如果是横波，是怎样的横波呢？如何来解释看起来似乎前后矛盾的结果？
经过科学家的不懈努力，终于解决了这个问题，并且确定了光应该是横波。
也说明有些光有特定的振动方向，有些光各个方向的振动情况相同
（向学生说明自然光、偏振光）
定义：
偏振光：在垂直于传播方向的平面上只沿着一个特定的方向振动的光
自然光：与传播方向垂直的各个方向振动的光波强度都相同，这样的光称之为自然光。（太阳、电灯等直接发出的光）
偏 振：横波只沿着某一个特定的方向振动，称为波的偏振。
师：我们常见的光，除了太阳、灯泡等直接发出的光为自然光外，其他大多数反射光、折射光都属于偏振光。
下面就请同学们一起来看横波的解释。
（演示flash 课件2，）
下面我们小结一下刚才的实验和结论
光的偏振现象并不罕见．除了从 ( http: / / www.21cnjy.com )光源（如太阳、电灯等）直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是偏振光．自然光射到两种介质的界面上，如果光入射的方向合适，使反射光与折射光之间的夹角恰好是90°，这时，反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向互相垂直．
师：光的偏振现象有很多应用：
1． 如果要拍摄玻璃橱窗里 ( http: / / www.21cnjy.com )的陈列物或者水面之下的物体，或者远处的建筑物天空等物体，由于光的反射或者空气的散射，不容易拍摄清楚；而如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，那就可以减弱反射而使拍摄的景物清晰。
2． 立体电影就是应用偏振的原理来观察的。
《立体电影》的故事
两个人去看一部新的立体电影，电影一开始就是令人紧张的滑行轨道车场面。电影刚放映，其中的一个人的脸就变成了浅绿色。　　
“对不起，”他对他的同伴说，“我得离开这儿。我觉得恶心。”
“你能不能坐下，别像一个小孩子！”同伴要求说，“这只是一部电影。”
一分钟后轨道车呼啸着滑下一个陡坡，第一个人呻吟着说：“我想呼吸一些新鲜空气。”
“坐下，”他的朋友小声说，“你太使我难堪了，这是一部电影。”
几秒钟后那人脸色灰白站了起来。“我的上帝，”他说，“我不能呆在这儿了，我一定得离开。”
“听着，”他的同伴吼叫着，“你能不能坐下，要不我们都得从这玩意儿里摔出去，去见上帝！”
这个故事无非就是告诉我们立体电影非常逼真， ( http: / / www.21cnjy.com )那它究竟是用的什么原理呢？立体电影是用两个镜头如人眼那样从两个不同方向同时拍摄下景物的像，制成电影胶片。在放映时，通过两个放映机，把用两个摄影机拍下的两组胶片同步放映，使这略有差别的两幅图像重叠在银幕上。这时如果用眼睛直接观看，看到的画面是模糊不清的，要看到立体电影，就要在每架电影机前装一块偏振片，它的作用相当于起偏器。从两架放映机射出的光，通过偏振片后，就成了偏振光。左右两架放映机前的偏振片的偏振化方向互相垂直，因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众处，偏振光方向不改变。观众用上述的偏振眼镜观看，每只眼睛只看到相应的偏振光图象，即左眼只能看到左机映出的画面，右眼只能看到右机映出的画面，这样就会像直接观看那样产生立体感觉。这就是立体电影的原理。
当然，实际放映立体电影是用一个镜头，两套图象交替地印在同一电影胶片上，还需要一套复杂的装置，这里就不涉及了。
3、光的偏振其实是一个非常 ( http: / / www.21cnjy.com )有趣的现象，我们用的计算器上的液晶显示屏也用到了光的偏振原理。光的偏振这部分内容如果深入下去其实还有很多值得研究的地方，但我们中学里不再要求深入，点到为止。如果有兴趣的同学将来可以再去搞研究。
4、汽车车灯和前窗挡风玻璃都是偏振片偏振方向相同，且与水平方向成450.
5、据科学家研究，蜜蜂通过观察光的偏振来确定方向。
三、归纳小结：
一、光的偏振态
自然光、线偏振光、部分偏振光
二、线偏振光的获得
偏振片法、反射和折射法
三、偏振光的应用实例
照相、立体电影、汽车车灯、液晶显示、生物视觉等等
四、布置作业：
五、板书设计：
一、光的偏振态
自然光、线偏振光、部分偏振光
二、线偏振光的获得
偏振片法、反射和折射法
三、偏振光的应用实例
照相、立体电影、汽车车灯、液晶显示、生物视觉等等
教学反思：www.
探测射线的方法
三维教学目标
1、知识与技能
（1）知道放射线的粒子与其他物质作用时产生的一些现象；
（2）知道用肉眼不能直接看到的放射线可以用适当的仪器探测到；
（3）了解云室、气泡室和计数器的简单构造和基本原理。
2、过程与方法
（1）能分析探测射线过程中的现象；
（2）培养学生运用已知结论正确类比推理的能力。
3、情感、态度与价值观
（1）培养学生认真严谨的科学分析问题的品质；
（2）从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点；
（3）培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。
教学重点：根据探测器探测到的现象分析、探知各种运动粒子。
教学难点
（1）探测器的结构与基本原理。
（2）如何观察实验现象,并根据实验现象，分析粒子的带电、动量、能量等特性，从而判断是何种射线，区分射线的本质是何种粒子。
教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。
教学用具：
（1）挂图，实验器材模型，课件等；
（2）多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。
教学过程：
第三节 探测射线的方法
（一）引入新课
提问：前面我们学习了天然放射现象，知道了三种射线的本质。α、β、γ射线的本质是什么？各有那些特征？
通过学生回忆三种放射线的 ( http: / / www.21cnjy.com )本质以及三种粒子的基本特征，既用引导新课，也为后分析探测器探测到的现象提供理论依据。放射线是看不见的，我们是如何探知放射线的存在的呢？这节课，我们来学习几种常用的探测射线的方法。
（二）进行新课
阅读教材83页的第一部分，思 ( http: / / www.21cnjy.com )考并讨论：放射线虽然看不见，但我们根据什么来探知放射线的存在呢？（根据放射线的粒子与其他物质作用时产生的一些现象来探知放射线的存在）这些现象主要有哪些呢？
（使气体电离，这些离子可使过饱和汽产生云雾或使过热液体产生气泡；使照相底片感光；使荧光物质产生荧光）
学习三种核物理研究中常用的探测射线的方法。
1、威耳逊云室
阅读教材“威耳逊云室”部分的内容，并组织学生对课文内容进行讨论。
提问：
（1）构造是什么？
（2）基本原理是什么？
（3）怎样才能观察到射线的径迹？
威耳逊云室主要部分是一个 ( http: / / www.21cnjy.com )圆筒状容器，下部是一个可以上下移动的活塞，上盖是透明的，可以通过它来观察和拍摄粒子运动的径迹，室内由光源通过旁边的窗子照明。少量放射性物质（放射源）放在室内侧壁附近（或放在室外，让放射线从侧壁的窗口射入）
实验时，先往云室里加少 ( http: / / www.21cnjy.com )量的酒精，使室内充满酒精的饱和蒸气，然后使活塞迅速向下运动，室内气体由于迅速膨胀，温度降低，酒精蒸气达到过饱和状态，这时如果有射线粒子从室内气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴，这些雾滴沿射线经过的路线排列，于是就显示出了射线的径迹。
说明：这种云室是英国物理学家威耳逊（1869～1959）在1912年发明的，故叫做威耳逊云室。
在云室看到的只是成串的小液滴，它 ( http: / / www.21cnjy.com )描述的是射线粒子运动的径迹，而不是射线本身。观察α、β射线在云室中的径迹，比较两种径迹的特点，并分析其原因。
提示：α粒子的质量比较大， ( http: / / www.21cnjy.com )在气体中飞行不易改变方向，并且电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的径迹直而粗。β粒子的质量小，跟气体碰撞时容易改变方向，并且电离本领小，沿途产生的离子少，所以它在云室中的径迹比较细，且常常发生弯曲。γ粒子的电离本领更小，一般看不到它的径迹。
点评：我们根据径迹的长短和粗细，可以知道粒 ( http: / / www.21cnjy.com )子的性质，把云室放在磁场中，从带电粒子运动轨迹的弯曲方向，可以知道粒子所带电荷的正负；根据径迹的曲率半径的大小，还可以知道粒子的动量的大小。
例1：在云室中，为什么α粒子显示的径迹直而粗、β粒子显示的径迹细而曲？
提示：因为α粒子带电量多，它的电离本领强 ( http: / / www.21cnjy.com )，穿越云室时，在1cm路程上能使气体分子产生104对离子，过饱和酒精蒸汽凝结在这些离子上，形成很粗的径迹.且由于α粒子质量大，穿越云室时不易改变方向，所以显示的径迹很直。
β粒子带电量少，电离本领较小，在1cm路程上仅产生几百对离子，且β粒子质量小，容易改变运动状态，所以显示的径迹细而弯曲。
2、气泡室
学生阅读课文，学习气泡室的基本原理。
提问：比较气泡室的原理同云室的原理。
控制气泡室内液体的温度和压强，使室 ( http: / / www.21cnjy.com )内温度略低于液体的沸点，当气泡室内压强降低时，液体的沸点变低，因此液体过热，在通过室内射线粒子周围就有气泡形成，气泡室在观察比较稀少的碰撞事件时是有很大优点的。液体中原子挤得很紧，可以发生比气体中多得多的核碰撞，而我们将有比用云室好得多的机会来摄取所寻找的事件。
3、盖革— 弥勒计数器
阅读教材“盖革—弥勒计数器”部分的内容，并组织学生对课文内容进行讨论。
提问：
（1）盖革— 弥勒计数管的构造如何？
管外面是一根玻璃管，里 ( http: / / www.21cnjy.com )面是一个接在电源负极的导电圆筒，筒的中间有一条接正极的金属丝，管中装有低压的惰性气体（如氩、氖等，压强约为10kPa～20kPa）和少量的酒精蒸气或溴蒸气，在金属丝和圆筒两极间加上一定的电压（约1000V），这个电压稍低于管内气体的电离电压。
（2）盖革— 弥勒计数管的基本原理是什么？
盖革管的原理是某种射线粒子进入管 ( http: / / www.21cnjy.com )内时，它使管内的气体电离，产生的电子在电场中被加速，能量越来越大，电子跟管中的气体分子碰撞时，又使气体分子电离，产生电子……这样，一个射线粒子进入管中后可以产生大量电子。这些电子到达阳极，阳离子到达阴极，在外电路中就产生一次脉冲放电，利用电子仪器可以把放电次数记录下来。
（3）G—M计数器的特点是什么？
①G－M计数器放大倍数很大，非常灵敏，用它来检测放射性是很方便的。
②G－M计数器只能用来计数，而不能区分射线的种类。
③G－M计数器不适合于极快速的计数。
④G－M计数器较适合于对β、γ粒子进行计数。
另外，还有如闪烁计数器、乳胶照相、火 ( http: / / www.21cnjy.com )花室和半导体探测器等探测器装置，利用这些装置能更精确地测定粒子的各种性质，感兴趣的同学可以查找这方面的资料阅读。随着科学技术的发展，探测射线的手段不断改进，近年来，由于探测仪器大都和电子计算机直接连接，实现了对实验全过程电子计算机控制、计算、数据处理，已经使实验方法高度自动化。光的颜色 色散
学习要求
知道什么是色散现象
观察薄膜干涉现象，知道薄膜干涉能产生色散，并能利用它来解释生活中相关的现象
知道棱镜折射能产生色散。认识对同一介质，不同颜色的光折射率不同
学习重难点
薄膜干涉的色散的理解
棱镜折射的色散
学习过程
第一课时
光的颜色 色散
【回忆】在双缝干涉中，各种颜色的单色光都会发生干涉，但条纹间的距离不一样。由
知条纹间的距离与光波的波长成正比，由此可知：不同颜色的光，_______不同。
【演示】白光的双缝干涉实验
( http: / / www.21cnjy.com )
光的色散：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散
讨论：为什么中间是白色光，两侧是彩色光？
各色光的颜色是由频率决定的，光有一种介质进入另一种介质，不变的是频率，故光的颜色不会随介质的改变而改变。
（不同的人对颜色的感觉不完全一样，光的频 ( http: / / www.21cnjy.com )率是客观存在的。人眼的视网膜上有两种感光细胞，一种叫视杆细胞，它对光非常敏感，但不能区分不同波长（频率）的光；另一种叫视锥细胞，它对光的敏感度不如视杆细胞，但能区分不同波长（频率）的光，人眼依靠视锥细胞分辨颜色。）
光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其波长的有序排列即为光谱。
薄膜干涉中的色散
【提出问题】肥皂泡、雨后公路积水上漂浮的油膜是彩色的。这现象是怎样形成的？
【演示】
( http: / / www.21cnjy.com )
现象：灯焰的像是液膜前后两个面反射的光形成的。来自两个面的反射光相互叠加，发生干涉。
薄膜干涉中相干光的获得
光照射到薄膜上，在薄膜的前后两个面________的光是由同一个实际的光源分解而成，它们具有相同的_______，恒定的________。
薄膜干涉的原理
光照到厚度不同的薄膜上时， ( http: / / www.21cnjy.com )在薄膜的不同位置，前后两个面的_____光的______差不同，在某些位置两列波叠加后相互加强（光程差是半波长的偶数倍），于是出现_________；在另一些位置，两列波相遇后被相互削弱（光程差是半波长的奇数倍），于是出现__________。
注意：不同波长的光在做薄膜干涉时，前后两面反射的光将在不同的位置相互加强，从肥皂膜上看到的亮条纹的位置也会不同。
在白光下观察肥皂泡，白光中不同波长的光（即不同颜色的光）经前后表面反射后，在不同的位置加强，所以看起来是彩色的。
应用：
①照相机、望远镜的镜头表面常镀一层透光的 ( http: / / www.21cnjy.com )膜，膜的上表面与玻璃表面反射的光发生干涉。（由于只有一定波长（一定颜色）的光干涉时才会相互加强，所以镀膜镜头看起来是有颜色的。镀膜厚度不同，镜头的颜色也不一样。）
②利用光的干涉检查平整度
衍射中的色散
如果用白光做单缝衍射实验，得到的条纹是彩色的。
原因：因为白光中包含了各种颜色的光，衍射时不同色光亮条纹的位置不同，各种色光被区分开。
折射时的色散
分析折射时的色散
( http: / / www.21cnjy.com )
光通过三棱镜后将向底面偏折（根据折射定律分析）
不同的色光经棱镜后偏折的角度不相同。红光偏折最小，紫光偏折最大。这样，白光经三棱镜后被分解为各种颜色的色光，发生了色散。
说明：透明物质对于波长λ不同的光的折射率n不一样，λ越小（f越大），n越大。
由折射率n与波速v的关系知：在同一种物质中，不同波长的光波的传播速度不一样，波长越短（频率越大），波速越慢。
光的颜色由频率决定。光从一种介质进入另一种介质时，频率不变。则,由此可以判定有关色光在介质中的传播速度、波长、入射线与折射线偏折程度等问题。
课堂探究题
在用白光做双缝干涉实验时，除了中心的一个亮条纹外，在其他各级亮条纹中，红色为什么总是在最外侧？
无色的肥皂液，吹出的肥皂泡为什么是彩色的？
凸透镜的弯曲表面是个球面， ( http: / / www.21cnjy.com )球面的半径叫做这个曲面的曲率半径。把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方射入，从上往下看凸透镜，可以看到亮暗相间的圆环状条纹。这个现象是牛顿首先发现的，这些环状条纹叫做牛顿环，它是两个玻璃表面之间的空气膜引起的薄膜干涉造成的。如果换一个表面曲率半径更大的凸透镜，观察到的圆环半径是更大还是更小？如果改用波长更长的单色光照射，观察到的圆环半径是变大还是变小？
描绘地势高低可以用等高线，描绘静电场 ( http: / / www.21cnjy.com )可以用等势线，薄膜干涉条纹实际上是等厚线，同一干涉条纹上各个地方薄膜的厚度是相等的。观察到了干涉条纹的形状，就等于知道了等厚线的走向，因而不难判断被检测平面的凹下或凸出的位置。（1）为什么薄膜干涉条纹是等厚线？ （2）当单色光源的波长是λ时，相邻两亮条纹中心处薄膜的厚度差是多少？
图中，a是一束白光，射向半圆玻璃砖的圆心O，折射后发生了色散。折射后哪一侧是红光？哪一侧是紫光？请在甲、乙图中标明。
( http: / / www.21cnjy.com )课后练习
1、下列现象属于薄膜干涉的有: （ ）
A.在水面上的油膜呈现的彩色花纹; B.雨后天空中呈现的彩虹;
C.阳光下通过三棱镜得到的彩色条纹 D.肥皂泡上呈现的彩色环纹。
2、用单色光照射肥皂薄膜:（ ）
A.看到的干涉图样是明暗相间的条纹;
B.从光源发出的光与肥皂膜表面反射的光发生干涉,形成干涉图样。
C.一束入射光从薄膜的前表面和后表面分别反射出来,形成两列波,这两列波频率相同,所以可以产生干涉;
D.若改用白光照射则看不到干涉条纹。
3. 如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置 ( http: / / www.21cnjy.com )，P是附有肥皂膜的铁丝圈，S是一点燃的酒精灯。往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图象应是下图中的（ ）
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
4、如下左图是用干涉法检查某 ( http: / / www.21cnjy.com )种厚玻璃的上表面是否平的装置，所用单色光是用普通光源加滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是由哪两个表面反射的光叠加而成的( )
A．a的上表面和b的下表面 B．a的上表面和b的上表面
C．a的下表面和b的上表面 D．a的下表面和b的下表面
　 ( http: / / www.21cnjy.com )
5、劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如上 ( http: / / www.21cnjy.com )右图所示。将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图2所示。干涉条纹有如下特点：⑴任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；⑵任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图1装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹将（ ）
A.变疏 B.变密 C.不变 D.消失
第二课时
现象：白光的干涉条纹是______
原因：白光是有多种色光组成。发生干涉时由于不同颜色的条纹间距间距不同，白光被分解了。
实验现象：组成白光的各种色光，对三棱镜的入射角都相同，但出射时各色光偏折角度不同。
原因：由于棱镜对于不同的色光的折射率不同造成。红光偏折最小，表明棱镜材料对于红光的折射率最小；紫光的偏折大，表明棱镜对于蓝光的折射率较大相对论简介
教学目的：
了解相对论的诞生及发展历程
了解时间和空间的相对性
了解狭义相对论和广义相对论的内容
教学重点：时间和空间的相对性、狭义相对论和广义相对论
教学难点：时间和空间的相对性
教学过程：
狭义相对论的基本假设
牛顿力学是在研究宏观物体的低速（与 ( http: / / www.21cnjy.com )光速相比）运动时总结出来的.对于微观粒子，牛顿力学并不适用，在这一章中我们还将看到，对于高速运动，即使是宏观物体，牛顿力学也不适用.
19世纪后半叶，关于电磁场 ( http: / / www.21cnjy.com )的研究不断深入，人们认识到了光的电磁本质.我们已经知道，电磁波是以巨大的速度传播的，因此在电磁场的研究中不断遇到一些矛盾，这些矛盾导致了相对论的出现.
相对论不仅给出了物体在高速运动时所遵循的规律，而且改变了我们对于时间和空间的认识，它的建立在物理学和哲学的发展史上树立了一座重要的里程碑.
经典的相对性原理
如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系叫做惯性系，相对一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系.
我们引用伽利略的一段话，生动地描述 ( http: / / www.21cnjy.com )了一艘平稳行驶的大船里发生的事情.“船停着不动时，你留神观察，小虫都以等速向各方向飞行，鱼向各个方向随意游动，水滴滴进下面的罐中；你把任何东西扔给你的朋友时，只要距离相等，向这一方向不比向另一方向用更多的力.你双脚齐跳，无论向哪个方向跳过的距离都相同.当你仔细观察这些事情之后，再使船以任何速度前进，只要运动是匀速的，也不忽左忽右地摆动，你将发现，所有上述现象丝毫没有变化.你也无法从其中任何一个现象来确定，船是在运动还是停着不动”通过这段描述以及日常经验，人们很容易相信这样一个论述：力学规律在任何惯性系中都是相同的.这个论述叫做伽利略相对性原理.相对性原理可以有不同的表述.例如还可以表述为：在一个惯性参考系内进行任何力学实验都不能判断它是否在相对于另一个惯性参考系做匀速直线运动；或者说，任何惯性系都是平权的.
在不同的参考系中观察，物 ( http: / / www.21cnjy.com )体的运动情况可能不同，例如在一个参考系中物体是静止的，在另一个参考系中看，它可能是运动的，在不同的参考系中它们运动的速度和方向也可能不同.但是，它们在不同的惯性系中遵从的力学规律是一样的，例如遵从同样的牛顿运动定律、同样的运动合成法则……
光速引起的困难
自从麦克斯韦预言了光的电 ( http: / / www.21cnjy.com )磁本质以及电磁波的速度以后，物理学家们就在思考，这个速度是对哪一个参考系说的？如果存在一个特殊的参考系O，光对这个参考系的速度是c，另一个参考系O′以速度v沿光传播的方向相对参考系O运动，那么在O′中观测到的光速就应该是c-v，如果参考系O′逆着光的传播方向运动，在参考系O′中观测到的光速就应该是c+v.
由于一般物体的运动速度比光速小得多，c+v ( http: / / www.21cnjy.com )和c-v与光速c的差别很小，在19世纪的技术条件下很难直接测量，于是物理学家们设计了许多巧妙的实验，力图测出不同参考系中光速的差别.最著名的一个实验是美籍物理学家麦克尔逊设计的.他把一束光分成互相垂直的两束，一束的传播方向和地球运动的方向一致，另一束和地球运动的方向垂直，然后使它们发生干涉，如果不同方向上的光速有微小的差别，当两束光互相置换时干涉条纹就会发生变化.由于地球在宇宙中运动的速度很大，希望它对光速能有较大的影响.但是，这个实验和其他实验都表明，不论光源和观察者做怎样的相对运动，光速都是相同的.这些否定的结果使当时的物理学家感到震惊，因为它和传统的观念，例如速度合成的法则，是矛盾的.
狭义相对论的两个假设
上面的矛盾使我们面临一个困难的选择 ( http: / / www.21cnjy.com )：要么放弃麦克斯韦的电磁理论，要么否定特殊参考系的存在.爱因斯坦选择了后者.他认为，既然在不同的惯性系中力学规律都一样，我们会很自然地想到，电磁规律在不同的惯性系中也是一样的，也就是说，并不存在某一个特殊参考系（例如地球参考系、太阳参考系，或者所谓的以太……）爱因斯坦把伽利略的相对性原理推广到电磁规律和一切其他物理规律，成为他的第一个假设：
在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的.这个假设通常称为爱因斯坦相对性原理.
另一条假设是：
真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动没有关系.这个假设通常叫做光速不变原理.
　这两个假设似乎是麦克尔逊实验的直接结 ( http: / / www.21cnjy.com )论，为什么还要叫做假设？这是因为，虽然实验表明了假设所说的内容，但这终归是有限的几次实验.只有在从这两个假设出发，经过逻辑推理（包括数学推导）所得出的大量结论都与事实相符时，它们才能成为真正意义上的原理.
同时的相对性
作为相对论的两个假设的直接推论，现在讨论“同时”的相对性，以体会相对论描述的世界和我们日常的经验有多大的差别.
我们研究两个“事件”的同时性.在这里，“事件”可以指一个光子与观测仪器的碰撞，也可以指闪电对地面的打击，还可以指一个婴儿的诞生……
假设一列很长的火车在沿平直 ( http: / / www.21cnjy.com )轨道飞快地匀速行驶.车厢中央有一个光源发出了一个闪光，闪光照到了车厢的前壁和后壁，这是两个事件.车上的观察者认为两个事件是同时的.在他看来这很好解释，因为车厢是个惯性系，光向前、后传播的速度相同，光源又在车厢的中央，闪光当然会同时到达前后两壁（图甲）.
车下的观察者则不以为然. ( http: / / www.21cnjy.com )他观测到，闪光先到达后壁，后到达前壁.他的解释是：地面也是一个惯性系，闪光向前、后传播的速度对地面也是相同的，但是在闪光飞向两壁的过程中，车厢向前行进了一段距离，所以向前的光传播的路程长些，到达前壁的时刻也就晚些（图乙），这两个事件不同时.
在经典物理学家的头脑中，如果两个事件在一个参考系中看来是同时的，在另一个参考系中看来一定也是同时的，这一点似乎天经地义，无需讨论.但是，如果接受了爱因斯坦的两个假设，我们自然会得出“同时是相对的”这样一个结论.为什么在日常生活中没有人觉察到这种相对性？原来，火车运动的速度远远小于光速，光从车厢中央传播到前后两壁的短暂时间内，火车前进不了多大距离，因此地面观察者不会发现闪光到达前壁、后壁的时间差.
时间和空间的相对性
　时间间隔的相对性
经典物理学认为，某两个事件 ( http: / / www.21cnjy.com )，在不同的惯性系中观察，它们发生的时间差，也就是它们的时间间隔，总是相同的.但是，从狭义相对论的两个基本假设出发，我们会看到，时间间隔是相对的.
还以高速火车为例，假设车厢地 ( http: / / www.21cnjy.com )板上有一个光源，发出一个闪光.对于车上的人来说，闪光到达光源正上方h高处的小镜后被反射，回到光源的位置（如图甲），往返所用的时间为△t′.
对于地面的观察者来说，情况有所 ( http: / / www.21cnjy.com )不同.从地面上看，在光的传播过程中，火车向前运动了一段距离，因此被小镜反射后又被光源接收的闪光是沿路径AMB传播的光（图乙）.如果火车的速度为v，地面观察者测得的闪光从出发到返回光源所用时间记为△t，那么应用勾股定理可得
这又是一个令人吃惊的结论：关于闪光从光 ( http: / / www.21cnjy.com )源出发， 经小镜反射后又回到光源所经历的时间，地面上的人和车上的人测量的结果不一样，地面上的人认为这个时间长些.
更严格的推导表明，（1） ( http: / / www.21cnjy.com )式具有普遍意义，它意味着，从地面上观察，火车上的时间进程变慢了，由于火车在运动，车上的一切物理、化学过程和生命过程都变慢了：时钟走得慢了，化学反应慢了，甚至人的新陈代谢也变慢了……可是车上的人自己没有这种感觉，他们反而认为地面上的时间进程比火车上的慢，因为他们看到，地面正以同样的速度朝相反的方向运动！
式又一次生动地展示了时间的相对性.
长度的相对性
　 在这一小节中我们将要说明，高速火车上的一个杆，当它的方向和运动方向平行时，地面上的人测得的杆长要小于火车上的人测得的杆长！
假设一个杆沿着车厢运动的方向固定在 ( http: / / www.21cnjy.com )火车上，和车一起运动.在火车上的人看来，杆是静止的.他利用固定在火车上的坐标轴，测出杆两端的位置坐标，坐标之差就是他测出的杆长L′.地面上的人要利用固定在地面上的坐标轴，测出杆两端的位置坐标，坐标之差就是他测出的杆长L.可是，对于地面上的人，杆是运动的，要使这种测量有意义，他必须同时测出杆两端的位置坐标；如果在某一时刻测出杆一端的位置坐标，在另一时刻测出另一端的位置坐标，坐标之差就不能代表杆长了.
　火车上的人和地面上的人 ( http: / / www.21cnjy.com )各自用上述方法测量随车运动的杆长，结果发现，L′＞L.他们两人的测量都是符合测量要求的，但测量结果不同，这跟同时的相对性有关.地面上的人认s为同时的两个事件（同时对A、B两端读数），火车上的人认为不是同时的.火车上的人认为，地面上的人对B端的读数早些，对A端的读数迟些，在这个时间内杆向前运动了一段距离，因而地面上的人测得的杆长比较短.
（2）式具有普遍意义，也就是说，一个杆， ( http: / / www.21cnjy.com )当它沿着自身的方向相对于测量者运动时，测得的长度比它静止时的长度小，速度越大，差别也越大.这就是我们所说的空间的相对性.当杆沿着垂直于自身的方向运动时，测得的长度和静止时一样.
可以想像这样一幅图景：一列火车以接近光 ( http: / / www.21cnjy.com )的速度从我们身边飞驶而过，我们感到车厢变短了，车窗变窄了……火车越快，这个现象越明显，但是车厢和车窗的高度都没有变化.车上的人有什么感觉呢？他认为车上的一切都和往常一样，因为他和火车是相对静止的.但是，他却认为地面上的景象有些异常：沿线的电线杆的距离变短了，面对铁路线的正方形布告牌由于宽度变小而高度未变竟成了窄而高的矩形……
时空相对性的实验验证
　从（l）、（2）两式可以看到，只 ( http: / / www.21cnjy.com )有当两个参考系的相对速度可与光速相比时，时间与空间的相对性才比较明显.目前的技术还不能使宏观物体达到这样的速度，但是随着对微观粒子研究的不断深入，人们发现，许多情况下粒子的速度会达到光速的90％以上，时空的相对性应该是不可忽略的.事实正是如此.时至今日，不但狭义相对论的所有结论已经完全得到证实，实际上它已经成为微观粒子研究的基础之一.
时空相对性的最早证据跟宇宙 ( http: / / www.21cnjy.com )线的观测有关（1941年）.宇宙线是来自太阳和宇宙深处的高能粒子流，它和高层大气作用，又产生多种粒子，叫做次级宇宙线，它们统称宇宙线.次级宇宙线中有一种粒子叫做μ子，寿命不长，只有3.0μs，超过这个时间后大多数μ子就衰变为别的粒子了.宇宙线中μ子的速度约为0.99c，所以在它的寿命之内，运动的距离只有约890m.μ子生成的高度在100km以上，这样说来宇宙线中的μ子不可能到达地面.但在实际上，地面观测到的宇宙线中有许多μ子，这只能用相对论来解释.
我们说μ子的寿命为3.0μs，这是在与它相 ( http: / / www.21cnjy.com )对静止的参考系中说的.从地面参考系看，μ子在以接近光速的速度运动，根据（l）式，它的寿命比3.0μs长得多，在这样长的时间内，许多μ子可以飞到地面.
如果观察者和μ子一起运动，这个 ( http: / / www.21cnjy.com )现象也好解释.这位观察者看到，μ子的寿命仍是3.0μs，但是大地正向他扑面而来，因此大气层的厚度不是100km，由于长度的相对性，在他看来大气层比100km薄得多，许多μ子在衰变为其他粒子之前可以飞过这样的距离.
相对论的第一次宏观验证是在1971年进行 ( http: / / www.21cnjy.com )的.当时把铯原子钟放在喷气式飞机上作环球飞行，然后与地面上的基准钟对照.实验结果与理论预言符合得很好.
相对论的时空观
　什么是时间？什么是空间？时间和空 ( http: / / www.21cnjy.com )间有什么性质？经典物理学对这些问题并没有正面回答.但是从它对问题的处理上，我们体会到，经典物理学认为空间好像一个大盒子（一个没有边界的盒子），它是物质运动的场所.至于某一时刻在某一空间区域是否有物质存在，物质在做什么样的运动，这些对于空间本身没有影响，就像盒子里是否装了东西对于盒子的性质没有影响一样.时间与此相似，它在一分一秒地流逝，与物质的运动无关.换句话说，经典物理学认为空间和时间是脱离物质而存在的，是绝对的，空间与时间之间也是没有联系的.
相对论则认为有物质才有空间和时间，空 ( http: / / www.21cnjy.com )间和时间与物质的运动状态有关.前面已经看到，在一个确定的参考系中观察，运动物体的长度（空间距离）和它上面物理过程的快慢（时间进程）都跟物体的运动状态有关.
我们生活在低速运动的世界里，因此自然而然地接 ( http: / / www.21cnjy.com )受了经典的时空观，过去谁都未曾有意识地考虑过空间与时间的性质.只有当新的实验事实引出的结论与传统观念不一致时，人们才回过头来认真思考过去对于空间和时间的认识.科学的发展和人对于自然界的认识就是这样一步一步地前进的.新科学没有全盘否定经典物理学，经典物理学建立在实验的基础上，它的结论又受到无数次实践的检验.虽然相对论更具有普遍性，但是经典物理学作为它在低速运动时的特例，在自己的适用范围内还将继续发挥作用.
狭义相对论的其他三个结论
我们不做推导而直接引入狭义相对论的三个重要结论.
相对论速度叠加公式
仍以高速火车为例.设车对地面的速度为v，车上的人以速度u′沿着火车前进的方向相对火车运动，那么他相对地面的速度u为
如果车上人的运动方向与火车的运动方向相反，则u′取负值.这两个速度的方向垂直或成其他角度时，（1）式不适用，这种情况不做讨论.
按照经典的时空观，u=u′+v.而从（1 ( http: / / www.21cnjy.com )）式来看，实际上人对地面的速度u比u′与v之和要小，不过只有在u′和v的大小可以与c相比时才会观察到这个差别.
从（1）式还可以看出，如 ( http: / / www.21cnjy.com )果u′和v都很大，例如十分接近光速，它们的合速度也不会超过光速，也就是说，光速是速度的极限.此外，当u′=c时，不论v取什么值，总有u=c，这表明，从不同参考系中观察，光速都是相同的，这和相对论的第二个假设一致.
相对论质量
按照牛顿力学，物体的质量是不变的，因 ( http: / / www.21cnjy.com )此一定的力作用在物体上，产生的加速度也是一定的，这样，经过足够长的时间以后物体就可以达到任意大的速度.但是相对论的速度叠加公式告诉我们，物体的运动速度不能无限增加.这个矛盾启发我们思考：物体的质量是否随物体的速度而增大？严格的论证证实了这一点.实际上，物体以速度v运动时的质量m和它静止时的质量m0之间有如下关系：
微观粒子的运动速度很高，它的质量明显地大 ( http: / / www.21cnjy.com )于静止质量，这个现象必须考虑.例如，回旋加速器中被加速的粒子，在速度增大后质量增大，因此做圆周运动的周期变大，它的运动与加在D形盒上的交变电压不再同步，所以回旋加速器中粒子的能量受到了限制.
质能方程
相对论另一个重要结论就是大家已经学过的爱因斯坦质能方程：E = mc2 （3）
它表达了物体的质量和它所具有的能量的关系.物体运动时的能量E和静时有以下近似关系
于是知道：
这就是过去熟悉的动能表达式.这个结果又一次让我们看到，牛顿力学是相对论力学在v<　
　　电磁波的发现、电磁振荡
教学目的：了解电磁振荡产生的过程。
教学过程：
学习电磁振荡和电磁波的重要性。
无线电广播是利用电磁波传播的，电视广播也 ( http: / / www.21cnjy.com )是利用电磁波传播的，导弹，人造地球卫星的控制以及宇宙飞船跟地面的通信联系都是利用电磁波。那么，电磁波是什么呢？它是怎样产生的，有些什么性质以及怎样利用它来传递各种信号呢？这一章就要研究这些问题。要了解电磁波，首先就要了解什么是电磁振荡，我们就从电磁振荡开始学习。
新课内容：
1、实验右图所示。将电键K扳到1，给电容器充电，然后
将电键扳到2，此时可以见到G表的指针来回摆动。
2、总结：能产生大小和方向都都作周期发生变化的电流叫
振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。
其中最简单的振荡电路叫LC回路。
3、振荡电流是一种交变电流，是一种频率很高的交变电流，它无法用线圈在磁场中转动产生，只能是由振荡电路产生。
4、那么振荡电路中的交变电流有一些什么样的性质：
（1）介绍振荡电路中交变电流的一些重要性质：
对应的电流图象
i
0 T / t
对应电容器所带的电量q
q
0
T / t
（2）电路分析：
甲图： 电场能达到最大，磁场能为零，电路感应电流i=0
甲→乙： 电场能↓，磁场能↑，电路中电流i↑，电路中电场能向磁场能转化，叫放电过程。
乙图： 磁场能达到最大，电场能为零，电路中电流I达到最大。
乙→丙： 电场能↑，磁场能↓，电路中电流i↓，电路中电场能向磁场能转化，叫充电过程。
丙图： 电场能达到最大（与甲图的电场反向），磁场能为零，电路中电流为零。
丙→丁： 电场能↓，磁场能↑，电路中电流i↑，电路中电场能向磁场能转化，叫放电过程。
丁图： 磁场能达到最大，电场能为零，回路中电流达到最大（方向与原方向相反），
丁→戊：电场能↑，磁场能↓，电路中电流i↓，电路中电场能向磁场能转化，叫充电过程。
戊与甲是重合的，从而振荡电路完成了一个周期。
综述：
充电完毕（充电开始）：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流i=0。
放电完毕（放电开始）：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大。
充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量在增加。从能量看：磁场能在向电场能转化。
放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少。从能量看：电场能在向磁场能转化。
归纳：在振荡电路中产生振荡电流的过 ( http: / / www.21cnjy.com )程中，电容器极板上的电荷，通过线圈的电流，以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化，这种现象叫电磁振荡。
例题1、在LC振荡电路中，某时刻若磁场B正在增加，
则电容器处于（放）电状态, 电场能正在（减小）
磁场能正在（增加） 能量转变状态为（电场能正在
向磁场能转化）电容器上板带（正）电。
例题2、在LC的回路中，电流i——t的关系如图所示，
①若规定逆时针方向为电流的正方向，说明t 0时刻电路中
能量变化情况，及电场能、磁场能、充放电等情况。
②下列分析情况正确的是：（D）
A、t1时刻电路的磁场能正在减小。 B、t1→t2时间电路中的电量正在不断减少。
C、t2→t3时间电容器正在充电。 D、t4时刻电容中的电场能最大。
5、阻尼振荡与无阻尼振荡。
（1）阻尼振荡：在振荡电路中由于能量被逐渐消耗，振荡电路中的电流要逐渐减小，直到最后停下来。
（2）无阻尼振荡：在电磁振荡的 ( http: / / www.21cnjy.com )电路中，如果没有能量损失，振荡应该永远地持续下去， 电路中振荡电流的振幅应该永远保持不变，这种振荡叫无阻尼振荡
1 K 2
ε C L
G
—
甲 乙 丙 丁 戊
B
a b
C
i
t
0 t1 t0 t2 t3 t4磁感应强度
一、教材分析
磁感应强度是本章的重点内容，所以学好本节内容十分重要，首先要告诉学生一定要高度重视本节课内容的学习。
二、教学目标（一）知识与技能
1、理解磁感应强度B的定义，知道B的单位是特斯拉。
2、会用磁感应强度的定义式进行有关计算。
3、会用公式F=BIL解答有关问题。
（二）过程与方法
1、知道物理中研究问题时常用的一种科学方法——控制变量法。
2、通过演示实验，分析总结，获取知识。
（三）情感、态度与价值观
学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的科学方法。
三、教学重点难点
学习重点：
磁感应强度的物理意义
学习难点：
磁感应强度概念的建立。
四、学情分析
学生通过日常生活经验对磁场强弱已具有一 ( http: / / www.21cnjy.com )定的感性认识，且在研究电场时，已经学习确定了一个叫做电场强度的物理量，用来描述电场的强弱。与此对比类似引出表示磁场强度和方向的物理量。
五、教学方法
实验分析、讲授法
六、课前准备
1、学生的准备：认真预习课本及学案内容
2、教师的准备：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
七、课时安排
1课时
八、教学过程
（一）用投影片出示本节学习目标.
（二）复习提问、引入新课
磁场不仅具有方向，而且也具有强弱，为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量.怎样的物理量能够起到这样的作用呢？紧接着教师提问以下问题.
1.用哪个物理量来描述电场的强弱和方向？
［学生答］用电场强度来描述电场的强弱和方向.
2.电场强度是如何定义的？其定义式是什么？
［学生答］电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与检验电荷量的比值来定义的，其定义式为E=.
过渡语：今天我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度.
（三）新课讲解-----第二节 、 磁感应强度
1．磁感应强度的方向
【演示】让小磁针处于 ( http: / / www.21cnjy.com )条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时，小磁针的N极所指的方向不同，来认识磁场具有方向性，明确磁感应强度的方向的规定。
【板书】小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向
过渡语：能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢？
2．磁感应强度的大小
【演示1】用不同的条形磁铁所能吸起的铁钉的个数是不同的，说明磁场有强弱。
【演示2】探究影响通电导 ( http: / / www.21cnjy.com )线受力的因素（如图）先介绍匀强磁场：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。
后定性演示（控制变量法）①保持通电导线的长度不变，改变电流的大小②保持电流不变，改变通电导线的长度。让学生观察导线受力情况。
【板书1】精确实验表明，通电导线和磁场方向垂直时，通电导线受力（磁场力）大小
写成等式为：F = BIL ①
式中B为比例系数。
注意：①B与导线的长度和电流的大小无关②在不同的磁场中B的值不同（即使同样的电流导线的受力也不样）
再用类比电场强度的定义方法，从而得出磁感应强度的定义式
【板书2】磁感应强度的大小（表征磁场强弱的物理量）
（1）定义： 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的力（安培力）F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。符号：B
说明：如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度。其中，I和导线长度L的乘积IL称电流元。
（2）定义式： ②
（3）单位：在国际单位制中是特斯特，简称特，符号T. 1T=N/A·m
（4）物理意义：磁感应强度B是表示磁场强弱的物理量.
对B的定义式的理解：
①要使学生了解比值F/I ( http: / / www.21cnjy.com )L是磁场中各点的位置函数。换句话说，在非匀强磁场中比值F/IL是因点而异的，也就是在磁场中某一确定位置处，无论怎样改变I和L，F都与IL的乘积大小成比例地变化，比值F/IL跟IL的乘积大小无关。因此，比值F/IL的大小反映了各不同位置处磁场的强弱程度，所以人们用它来定义磁场的磁感应强度。还应说明F是指通电导线电流方向跟所在处磁场方向垂直时的磁场力，此时通电导线受到的磁场力最大。
②有的学生往往单纯从数学角度出发，曲公式B= F/IL得出磁场中某点的B与F成正比，与IL成反比的错误结论。
③应强调说明对于确定的磁场中某一位置 ( http: / / www.21cnjy.com )来说， B并不因探测电流和线段长短（电流元）的改变而改变，而是由磁场自身决定的；比值F/IL不变这一事实正反映了所量度位置的磁场强弱程度是一定的。
【例】磁场中放一根与磁场方向垂直的通电 ( http: / / www.21cnjy.com )导线，它的电流强度是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为5×10-2 N，则这个位置的磁感应强度是多大？
解答：
介绍一些磁场的磁感应强度值。（P89表3。2-1）
（四）小结：可继续类比磁场与静电场，小结出以下两个方面：
一是电场力与磁场力在方向上是有差异的。电场力的方向总是与电场强度E的方向相同或相反；而磁场力的方向恒与磁感应强度B的方向垂直。
二是E和B在引入方法上也是有差异的。在电场强 ( http: / / www.21cnjy.com )度E的引入中，考虑到的是电场中检验电荷所受的力F与检验电荷所带电量q之比；而在磁感应强度B的引入中，考虑的是磁场中检验电流元所受的力F与乘积IL之比。
九、板书设计
1.磁感应强度定义
2.定义式：B=
3.大小：B=（B⊥L）
4.方向：磁感应强度的方向与磁场方向相同
5.物理意义：磁感应强度是描述磁场力性质的物理量
形象表示——磁感线
十、教学反思
本节内容是本章的重点内容，所以学好本节内容十分重要。觉得类比教学可更多的交与学生进行类比，比较得出结论。分子的热运动课时教学设计
年级组别 高二物理备课组 审阅（备课组长） 审阅（学科校长）
主备人 使用人 授课时间
课 题 分子的热运动 课 型 新授课
课标要求 知道什么是布朗运动，理解布朗运动产生的原因；知道什么是热运动及决定热运动激烈程度的因素。
教学目标 知识与技能 (1)了解扩散现象是由于分子的热运动产生的。(2)知道什么是布朗运动，理解布朗运动产生的原因。(3)知道什么是热运动及决定热运动激烈程度的因素。
能力目标 注重理论联系实际，勤观察、多思考，养成良好的学习习惯。
情感、态度与价值观 渗透物理学方法的教育。运用理想化方法，建立模型，简化计算和观察法在物理学中的重要性。
教学重点 知道什么是布朗运动，理解布朗运动产生的原因。
教学难点 理解布朗运动产生的原因
教学方法 1.讲授法 2. 实验法 3．学案导学 (2课时)
教学程序设计
教学过程及方法 环节一 明标自学
过程设计 二次备课
【导读】仔细研读教材，完成下列任务1、扩散现象是指 2、举例说面扩散现象在科技中的应用3、扩散现象说明了 4、教材第6页实验图7.2-4是在用 观察 5、图7.2-5反映的是在 （显微镜还是肉眼）下看到的 ，从这个结果看出 6、关于这种运动的原因，布朗起初的猜想是 ，后来呢？ 7、布朗运动与温度的关系是 8、什么是布朗运动？ 9、布朗运动时怎样产生的？ 10、我们虽然无法直接看见分子的无规则运动，悬浮微粒的无规则运动并不是 ，但微粒运动的无规则性， 的无规则性。
教学过程及方法 环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展
过程设计 二次备课
１．扩散现象扩散现象是指当两种物质相接触时，物质分子可以彼此进入对方的现象。例如：某些物质的气味可以传得很远，又如堆在墙角的煤可以深入到墙壁中去。说明：①物质处于固态、液态和气态时均能发生扩散现象，只是气态物质的扩散现象最显著，处于固态时扩散现象非常不明显。②在两种物质一定的前提下，扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著。这表明温度越高，分子运动得越剧烈。③扩散现象发生的显著程度 ( http: / / www.21cnjy.com )还受到“已进入对方”的分子浓度的限制，当进入对方的分子浓度较低时，扩散现象较为显著；当进入对方的分子浓度较高时，扩散现象发生得就较缓慢。2．布朗运动悬浮在液体中的固体微粒不停地做无规则运动，称为布朗运动。说明：①布郎运动是悬浮的固体微粒的运动，不是单个分子的运动，但是布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动。②固体微粒的运动是极不规则的 ( http: / / www.21cnjy.com )，课本中画出的图７．２—５并非固体微粒的运动轨迹，而是每隔30s微粒位置的连线。即使在这30s内，分子的运动也是极不规则的。③做布朗运动的固体颗粒非常的小，肉眼是看不到的，人们必须借助显微镜才能观察到。④影响布朗运动的因素。布朗运动是大量液体分子对固体微粒撞击的集体 ( http: / / www.21cnjy.com )行为的结果。影响布郎运动的因素有二：即颗粒的大小和液体温度的高低，具体解释如下：布朗运动在相同温度下，悬浮颗粒越小，它的线度越小，表面积亦小，在某一瞬间跟它相撞的分子数越少，颗粒受到来自各方向的冲击力越不平衡；另外，颗粒线度越小，它的体积和质量比表面积减少得更快，因冲击力引起的加速度更大；因此悬浮颗粒越小，布朗运动就越显著。相同的颗粒悬浮在同种液体 ( http: / / www.21cnjy.com )中，液体温度升高，分子运动的平均速率大，对悬浮颗粒的撞击作用也越大，颗粒受到来自各方向的冲击力越不平衡，由冲击力引起的加速度更大，所以温度越高，布朗运动就越显著。3．热运动及其特点分子的无规则运动，称为热运动。所谓分子的“无规则运动”，是指由于分子 ( http: / / www.21cnjy.com )之间的相互碰撞，每个分子的运动速度无论是方向还是大小都在不断地变化。标准状况下，一个空气分子在1 s内与其他空气分子的碰撞达到65亿次之多。所以大量分子的运动是十分混乱的、无规则的。说明：①无规则不是毫无规律。 ( http: / / www.21cnjy.com )在任一时刻，物体内既具有速率大的分子，也具有速率小的分子。速率很大和速率很小的分子的个数所占的比例相对较少，大多数分子的速率和某一平均速率相差很小。通常所说分子运动的速率，均指它们的平均速率而言。②分子的平均速率是很大的，且和物体的温度以及分子的种类有关。通常情况下，气体分子热运动的平均速率的数量级为。例１　在有关布朗运动的说法中，正确的是( BC )A．液体的温度越低，布朗运动越显著 B．液体的温度越高，布朗运动越显著C．悬浮微粒越小，布朗运动越显著 D．悬浮微粒越大，布朗运动越显著例２　关于布朗运动的正确说法是(B、D )A．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也可以叫做热运动B．布朗运动反映了分子的热运动C．在室内看到的尘埃不停地运动是布朗运动D．室内尘埃的运动是空气分子碰撞尘埃造成的现象
环节四 当堂检测
1．扩散现象说明了( ) A．气体没有固定的形状和体积 B．分子之间相互排斥 C．分子在不停地运动着 D．不同分子之间可以相互转变 ２．关于布朗运动，下列说法中正确的是 ( )A．布朗运动就是分子的运动 B．布朗运动是组成固体微粒的分子无规则的反映 C．布朗运动是液体分子无规则运动的反映 D．观察时间越长，布朗运动越显著 ３．关于布朗运动的剧烈程度，下面说法中正确的是 ( )A．固体微粒越大，布朗运动越显著 B．液体的温度越高，布朗运动越显著 C．与固体微粒相碰撞的液体分子数目越多，布朗运动越显著 D．与固体微粒相碰撞的液体分子数目越少，布朗运动越显著 ４．关于布朗运动和扩散现象，下列说法正确的是 ( )A．布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体中发生 B．布朗运动和扩散现象都是分子的运动 C．布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显 D．布朗运动和扩散现象都是热运动５．如图7．2–1所示，是观察布朗运动中，每隔10 s记录一次小颗粒所在位置的连线，有关折线的说法中正确的是 ( )A．是液体分子运动的轨迹 B．是小颗粒运动的轨迹 C．表示小颗粒在做极短促的、无定向的跳动 D．观察时间内小颗粒的实际运动比图示更复杂 ６．关于布朗运动，下列说法正确的是（ ）A．布朗运动反映了分子运动，布朗运动停止了，分子运动也会暂时停止B．固体微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部分子是做不停的无规则的运动C．布朗运动是无规则的，说明大量液体分子的运动也是无规则的D．布朗运动的无规则性是由于温度，压强无规则的不断变化而引起的７．在长期放着煤的墙角处，地面和墙角有相当厚的一层染上黑色，这说明( )A．分子是在不停的运动 B．煤是由大量分子组成的C．分子间没有空隙 D．分子运动有时会停止８．关于布朗运动，以下说法正确的是( )A．布朗运动是指液体分子的无规则运动B．布朗运动产生的原因是液体分子对小颗粒的吸引力不平衡引起的C．布朗运动产生的原因是液体分子对小颗粒碰撞时产生的作用力不平衡引起D．在悬浮颗粒大小不变的情况下，温度越低，液体分子无规则运动越激烈９．下面所列举的现象，不能说明分子是不断运动着的是( )A．将香水瓶盖打开以后能闻到香味B．汽车开过后，公路上尘土飞扬C．洒在地上的水，过一段时间就干了D．悬浮在水中的花粉做无规则运动１０．较大的颗粒不做布朗运动是因为 A．液体分子停止运动 B．液体温度太低 C．跟颗粒碰撞的分子数较多，各方向的撞击作用趋于相互平衡，而且分子冲击力很难改变大颗粒的运动状态 D． 以上说法都不正
课堂小结 弄清什么是布朗运动、布朗运动的特点以及布朗运动产生的条件和原因，是分析判断问题的关键。扩散是分子无规则运动的直接证据布朗运动这是间接证据
课后作业 整理导学案
板书设计 第2节分子的热运动１．扩散现象2．布朗运动3．热运动及其特点
课堂反思实验：测定电池的电动势和内阻
授课年级 高二 课题 实验：测定电池的电动势和内阻 课程类型 新授课
课程导学目标 目标解读 1.知道测量电源电动势和内阻的实验原理,进一步感受电源路端电压随电流变化的关系。2.学会根据图象合理外推进行数据处理的方法。3.尝试分析电源电动势和内阻的测量中的误差,了解测量中减小误差的方法。4.培养仔细观察、真实记录实验数据等良好的实验习惯和实事求是的品质。
学法指导 实验最好用旧电池，实验前设计好记录数据的表格，测定过程要相互合作。
课程导学建议 重点难点 测量电池电动势和内阻的方法及利用图象处理数据。如何利用图象得到结论以及对实验误差的分析。
教学建议 (1)教材中提供了三种实验方法供教学中选择,但实验原理大致相同,教学中可以就第一种方法进行详细分析,其余的可以让学生课后进行思考。(2)要让学生理清测量电动势和内阻的思 ( http: / / www.21cnjy.com )维线索。通过“实验:测定电池的电动势和内阻”这节课的学习,学生可以更灵活地运用闭合电路欧姆定律,再一次熟悉用图象处理数据的方法,还可以得到电学实验中许多操作技能的训练。(3)本节教学的目的不只是教给学生—种测量电动势的方法,重要的是通过实验更好地理解电动势这一概念。
课前准备 实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键、导线，水果电池等。
导 学 过 程 设 计
程序设计 学习内容 教师行为 学生行为 媒体运用
新课导入 创设情境 我们的生活中几乎离不开电池,电池已经成为 ( http: / / www.21cnjy.com )人们的亲密伙伴。电池的电动势和内阻是电池的两个最重要的参数。根据我们掌握的闭合电路的欧姆定律来设计电路,就能测量出电池的电动势和内阻。这正是本节课要探究的问题。
第一层级 研读教材 确保每一位学生处于预习状态，要求在教材上划出重难点。 通读教材，作必要的标注，梳理出本节内容的大致知识体系。 PPT课件呈现学习目标
完成学案 巡视学生自主学习的进展，学生填写学案的情况。 尽可能多得独立完成学案内容，至少完成第一层级的内容。
结对交流 指导、倾听部分学生的交流，初步得出学生预习的效果情况。 就学案中教材诠释交流的内容与结对学习的同学交流。
第二层级(小组讨论小组展示补充质疑教师点评) 主题1：实验原理 闭合电路欧姆定律有多种形式，学生要能灵活选择。学生展示可以板书形式，并由其他学生来补充。教师最后可总结各种情况。 阅读教材中“实验原理”标题下面的内容,回答下列问题。(1)讨论根据闭合电路欧姆定律如何求一个电源的电动势和内阻。(2)如何测出一节干电池的电动势和内阻 需要什么仪器,采用什么样的电路图 原理是什么 实验口头表述
主题2：实验方法 教师可以演示用水果做电池。实验步骤:①按原理 ( http: / / www.21cnjy.com )图连接电路;②滑动变阻器的滑动片移到一端;③调节滑动变阻器,记录电流表和电压表的示数;④用同样的方法,测量几组U、I数值并记录下来;⑤断开开关,整理好器材;⑥根据数据求得E、r。 阅读教材中“实验方法”标题下面的内容 ( http: / / www.21cnjy.com ),回答下列问题。(1)教材中介绍用水果电池做实验,这样选择的优点是什么 如果实验中用干电池来代替水果电池,是选择新一些的电池好还是旧一些的电池好 为什么 实验中应注意什么问题 (2)简要写出实验步骤。 实验口头表述
主题3：实验数据处理 (1)解方程组求解E和r虽然简单,但误差较大,一般不用。(2)画好U-I图象，理解其物理意义，充分利用坐标纸，注意小组要合作分工。(3)此图线与纵轴的交点仍为电池的电动势,但图线与横轴的交点不再是短路电流。展示要用投影仪进行。 阅读教材中“数据处理”相关内容,回答下列问题。(1)利用解方程组的方法求解E和r有什么优点和缺点 (2)电池的U-I图象的截距、斜率分别表示什么物理量 (3)画U-I图象时,纵轴可以不从零开始,如图所示。通过此图如何得出E和r ( http: / / www.21cnjy.com ) 板书口头表述
第三层级 基本检测 根据具体情况与部分同学交流,掌握学生的能力情况. 全体学生独立思考，独立完成，小组同学都完成后可交流讨论。 PPT课件
技能拓展 视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求 教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成 PPT课件
记录要点 教师可在学生完成后作点评 学生在相应的位置做笔记。 PPT课件
第四层级 知识总结 教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。 学生就本节所学做一个自我总结，之后可小组交流讨论。 PPT课件呈现
感悟收获 注意有代表性的收集一些学生的体会，以便有针对性地调整教学方法。 根据自己的感受如实填写。根据自己的思考找出解决方案。
课外拓展 测量电源电动势和内阻的误差分析 PPT课件
板书设计 实验：测定电池的电动势和内阻
测电池的
电动势和内阻
数据处理
实验原理：闭合电路欧姆定律
实验仪器及电路
解方程组
图象法
E=U+Ir
E=IR+Ir
E=U+Irwww.
库仑定律教案
教材分析
1.库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律，又是学习电场强度的基础
不仅要求学生定性知道，而且还要求定量了解和应用。
2、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
和远大意义。
二 教学目标
（一）知识与技能
1理解库仑定律的含义和表达式，知道静电常量。了解库仑定律的适用条件，学习用库仑定律解决简单的问题。
2．渗透理想化思想，培养由实际问题进行简化抽象思维建立物理模型的力。
（二）过程与方法
通过认识科学家在了解自然的过程中常用的科学方法，培养学生善用类比方法、理想化方法、实验方法等物理学习方法。（三）情感态度与价值观
通过对库仑定律探究过程的讨论，使学生掌握科学的探究方法，激发学生对科学的热
三、教学重难点
（一）重点
对库仑定律的理解
（二）难点
对库仑定律发现过程的探讨。
四、学情分析
学生在高一已经学习了万有引力的基本知识 ( http: / / www.21cnjy.com )，为过渡到本节的学习起着铺垫作用，学生已具备了一定的探究能力、逻辑思维能力及推理演算能力。能在老师指导下通过观察、思考，发现一些问题和解决问题
五、课前准备
学生准备展示学案上预习的情况，老师准备必要的课件
六、教学方法
比较库仑定律与万有引力定律的异同。
七、课时安排 1课时
八、教学过程
1．教师演示1．1-6的实验。
2．学生注意观察小球偏角的变化以及引起这一变化的原因。
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3．通过对实验现象的定性分析得到：电荷之间的作用力随电荷量的增大而增大，随距离的增大而减小。
4．法国物理学家库仑，用实验研究了电荷间相互作用的电力，这就是库仑定律。
内容：真空中的两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
　　表达式： ，k叫静电力常量，k=9×109 N·m2/C2。
5．介绍点电荷：
①不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷。
②点电荷是一种理想化模型。
③介绍把带电体处理为点电荷的条件：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时。
6．任意带电体所受的力可以看作是多个点电荷所受力的合力。
7．库仑定律与万有引力定律（计算下题）
试比较电子和质子间的静电引力和 ( http: / / www.21cnjy.com )万有引力。已知电子的质量m1=9．10×10-31kg，质子的质量m2=1．67×10-27kg，电子和质子的电荷量都是1．60×10-19C。
分析：这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解。
解：电子和质子间的静电引力和万有引力分别是：
　　 ( http: / / www.21cnjy.com )

　　（回答“思考与讨论”）可 ( http: / / www.21cnjy.com )以看出：万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力。其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计。
九、板书设计
1库仑定律
a．内容：真空中的两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
b．表达式：
2．点电荷
a．不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷。
b．点电荷是一种理想化模型。
c．介绍把带电体处理为点电荷的条件：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时。
十、教学反思
1为突破重难点应讲清库仑定律及适用条件，说明库仑力符合力的特征，遵守牛顿第三定律。
2为定性演示库仑定律，应使带电小球表面光滑，防止尖端放电，支架应选绝缘性能好的，空气要干燥。
3说清K的单位由公式中各量单位确定，其数值则由实验确定。简单的逻辑电路
授课年级 高二 课题 简单的逻辑电路 课程类型 新授课
课程导学目标 目标解读 1.初步了解简单的逻辑电路及表示符号。2.通过实验,理解“与”“或”和“非”逻辑电路中结果与条件的逻辑关系。3.知道真值表,会用真值表来表示一些简单的逻辑关系。4.通过简单的逻辑电路的设计,体会逻辑电路在现实生活中的意义。5.初步了解集成电路,关注我国集成电路的发展情况。
学法指导 “与”门、“或”门、“非”门三种逻辑电路就是能实现三种逻辑关系的电路，电路具体是怎样的不必追究。
课程导学建议 重点难点 三种门电路的逻辑关系以及逻辑电路的简单应用。
教学建议 通过演示实验让学生知道逻辑关系可以通 ( http: / / www.21cnjy.com )过电路来实现,从而引入门电路。结合生活实例介绍“与”门、“或”门、“非”门三种逻辑电路的逻辑关系,并在此基础上介绍这三种逻辑关系的真值表。引导学生通过教材的科学漫步,以及网络查询,了解门电路的应用情况,开阔学生的视野。
课前准备 实验器材准备：“与”门、“或”门、“非”门三种逻辑电路
导 学 过 程 设 计
程序设计 学习内容 教师行为 学生行为 媒体运用
新课导入 创设情境 目前,电子计算机以及与电子计算机密 ( http: / / www.21cnjy.com )切相关的自动控制技术已经深入到人类生活、生产的方方面面。在工厂一些危险、繁重的环节中,电子计算机控制的机器人已经取代了人从事生产;在商场,电子计算机在商品的进货、管理、销售等方面发挥着越来越重要的作用。计算机的核心是由什么构成的呢 这里面有什么逻辑关系呢 通过这节课的学习我们将明白其中的道理。
第一层级 研读教材 确保每一位学生处于预习状态，要求在教材上划出重难点。 通读教材，作必要的标注，梳理出本节内容的大致知识体系。 PPT课件呈现学习目标
完成学案 巡视学生自主学习的进展，学生填写学案的情况。 尽可能多得独立完成学案内容，至少完成第一层级的内容。
结对交流 指导、倾听部分学生的交流,初步得出学生预习的效果情况 就学案中教材诠释交流的内容与结对学习的同学交流。
第二层级(小组讨论小组展示补充质疑教师点评) 主题1：“与”门电路 只要能理解“与”门电路逻辑关系即可，教师可以多举一些事例说明。真值表和符号要能对应起来. 阅读教材中“‘与’门”内容：(1)商品房楼道中的路灯什么条件下才会发光 此种“条件”与“结果”之间的关系是什么逻辑关系 (2)数字“1”来表示声控、光控开关的接通,数字“0”来表示断开,路灯接通为“1”,断开为“0”,试完成以下状态表和真值表: PPT课件口头表述
主题2：“或”门电路 学生如果能根据事例能对应上“或”门的逻辑关系,并能比较清晰地说出来就很不错了.另外,真值表和符号要能对应起来. 阅读教材中“‘或’门”标 ( http: / / www.21cnjy.com )题下的内容,回答下列问题。(1)业务员去供货商处提货,但必须先支付货款,他可以用现金支付或者用银联卡支付,也可用支票支付。那么支付方式与提货之间是什么逻辑关系 (2)我国动车实行实名制售票,可以凭身份证上车,也可凭车票上车。现在有一个验证机和一个验票机,试为进站口设计一个逻辑电路来控制栏杆的开、关。 PPT课件口头表述
主题3：“非”门电路 图中R1、R2为分压电阻,以使门电路获得合适的电压,J是应急灯开关控制继电器,可能都要具体分析一下.否则学生看不懂. 阅读教材中“‘非’门”内容：(1)十字路口的红绿灯之间的关系是什么逻辑关系 (2)图中R1、R2为分压电阻,以使门电路获得合适的电压,J是应急灯开关控制继电器,请在虚线框内填入需要的门电路符号。 ( http: / / www.21cnjy.com ) PPT课件口头表述
第三层级 基本检测 根据具体情况与部分同学交流,掌握学生的能力情况. 全体学生独立思考，独立完成，小组同学都完成后可交流讨论。 PPT课件
技能拓展 视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求 教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成 PPT课件
记录要点 教师可在学生完成后作点评 学生在相应的位置做笔记。 PPT课件
第四层级 知识总结 教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。 学生就本节所学做一个自我总结，之后可小组交流讨论。 PPT课件呈现
感悟收获 注意有代表性的收集一些学生的体会，以便有针对性地调整教学方法。 根据自己的感受如实填写。根据自己的思考找出解决方案。
课外拓展 介绍集成电路相关知识 PPT课件
板书设计 简单的逻辑电路
基本
门电路
“非”门，符号 ，
“与”门，符号 ，
“或”门，符号 ，
逻辑关系：全“1”出“1”，见“0”出“0”
逻辑关系：见“1”出“1”，全“0”出“0”
逻辑关系：见“0”出“1”，见“1”出“0”核裂变
三维教学目标
1、知识与技能
（1）知道核裂变的概念，知道重核裂变中能释放出巨大的能量；
（2）知道什么是链式反应；
（3）会计算重核裂变过程中释放出的能量；
（4）知道什么是核反应堆。了解常用裂变反应堆的类型，了解核电站及核能发电的优缺点。
2、过程与方法
（1）通过对核子平均质量与原子序数关系的理解，培养学生的逻辑推理能力及应用教学图像处理物理问题的能力；
（2）通过让学生自己阅读课本，查阅资料，培养学生归纳与概括知识的能力和提出问题的能力。
3、情感、态度与价值观
（1）激发学生热爱科学、探求真理的激情，树立实事求是的科学态度，培养学生基本的科学素养，通过核能的利用，思考科学与社会的关系；
（2）通过教学，让学生认识到和平利用核能及开发新能源的重要性；
（3）确立世界是物质的，物质是运动变化的，而变化过程必然遵循能量守恒的观点。
教学重点：链式反应及其释放核能的计算；重核裂变的核反应方程式的书写。
教学难点：通过核子平均质量与原子序数的关系，推理得出由质量数较大的原子核分裂成质量数较小的原子核释放能量这一结论。
教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。
教学用具：多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。
（一）引入新课
大家都知道在第二次世界大战即将结束的时候，美国于1945年8月6日、9日先后在日本的广岛、长崎上空投下了两颗原子弹，刹那间，这两座曾经十分美丽的城市变成一片废墟。大家还知道目前世界上有少数国家建成了许多核电站，我国也相继建成了浙江秦山核电站和广东大亚湾核电站等。我想，现在大家一定想知道原子弹爆炸及核发电的原理，那么，我们这节课就来学习裂变，通过学习，大家就会对上述问题有初步的了解。
（二）进行新课
1、核裂变（fission）
提问：核裂变的特点是什么？（重核分裂成质量较小的核的反应，称为裂变）
总结：重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应，称为裂变。
提问：是不是所有的核裂变都能放出核能？（只有核子平均质量减小的核反应才能放出核能）
总结：不是所有的核反应都能放出核能，有的核反应，反应后生成物的质量比反应前的质量大，这样的核反应不放出能量，反而在反应过程中要吸收大量的能量。只有重核裂变和轻核聚变能放出大量的能量。
2、铀核的裂变
（1）铀核的裂变的一种典型反应。
提问：铀核的裂变的产物是多样的，最典型的一种核反应方程式是什么样的？
（2）链式反应：
提问：链式反应〔chain r ( http: / / www.21cnjy.com )eaction〕是怎样进行的？（这种由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应）
（3）临界体积（临界质量）：
提问：什么是临界体积（临界质量）？（通常把裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量）
（4）裂变反应中的能量的计算。
裂变前的质量：
kg， kg
裂变后的质量：
kg，kg，kg，
学生计算：质量亏损：
kg，
J=201MeV
总结：由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应。裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积。铀核裂变的产物不同，释放的能量也不同。
3、核电站
提问：核核反应堆各组成部分在核反应中起什么作用？
学生回答：铀棒由浓缩铀制成，作为核燃料。
学生回答：控制棒由镉做成，用来控制反应速度。
学生回答：减速剂由石墨、重水或普通水（有时叫轻水）做成，用来跟快中子碰撞，使快中子能量减少，变成慢中子，以便让U235俘获。
学生回答：冷却剂由水或液态的金属钠等流体做成，在反应堆内外循环流动，把反应堆内的热量传输出，确保反应堆的安全。
学生回答：水泥防护层用来屏蔽裂变产物放出的各种射线，防止核辐射。
提问：核能发电的优点、缺点？
优点：①污染小；②可采储量大；③比较经济。
缺点：①一旦核泄漏会造成严重的核污染；②核废料处理困难。
点评：学生用自己的语言叙述，基本正确即可。
补充：了解常用裂变反应堆的类型：秦山二期、大亚湾二期是压水堆，秦山三期是沸水堆。
例题1、下列核反应中，表示核裂变的是（ ）
A、 B、
C、 D、
分析：核反应中有四种不同类型的核反应，它们分别是衰变、人工转变、重核裂变、轻核聚变。其中衰变中有衰变、衰变等。
是衰变， 是衰变，是人工转变，只的C选项是重核裂变。
解：表示核裂变的是C
例题2、秦山核电站第一期工程装机容量为30万kW，如果1g铀235完全裂变时产生的能量为8.21010 J，并且假定产生的能量都变成了电能，那么，每年要消耗多少铀235 （一年按365天计算）
学生回答：
解：核电站每天的发电量为W=Pt=3×108×24×3600 J=2.592×1013 J，每年的发电量W总=365W=9.46×1015 J而1 g铀完全裂变时产生的能量为：8.2×1010 J 所以，每年消耗的铀的量为：
点评：培养学生推理及公式演算的能力。注意速度单位的换算，运算过程中带单位运算。适当进行爱国主义教育。能源与可持续发展课时教学设计
年级组别 高二物理组 审阅（备课组长） 审阅（学科校长）
主备人 使用人 授课时间
课 题 能源与可持续发展 课 型 新授课
课标要求 了解什么是能量耗散，增强环保意识和可持续发展意识
教学目标 知识与能力 1、了解什么是能源，了解什么是常规能源，了解常规能源的储备与人类需求间的矛盾2、了解常规能源的使用与环境污染的关系　　3、了解哪些能源是清洁能源，哪些能源可再生。4、要求就能源与环境问题开展研究性学习。
过程与方法 从日常生活现象了解能源，了解常规能源的储量与人类需求的关系
情感、态度与价值观 知道能源和可持续发展的关系，培养学生探究知识的欲望和学习兴趣
教学重点 常规能源与新能源，能源与环境。
教学难点 能源的开发和利用与环境的关系
教学方法 学生课堂自学结合讨论归纳
教学程序设计
教学过程及方法 环节一 明标自学
过程设计 二次备课
一、引入新课能源和环境是两个全球所关 ( http: / / www.21cnjy.com )注的问题，能源是现代社会生活的重要物质基础，而常规能源的有限储藏量与人类的需求存在矛盾，同时大量消耗常规能源带来了环境问题，正确地协调和解决这一矛盾和问题是生活在地球上每一个人的职责二、预习课本，完成教辅用书P55基础知识梳理.
教学过程及方法 环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展
过程设计 二次备课
一、能源１、常规能源与新能源；　　常规能源有：煤、石油、天然气等新能源有：风能、潮汐能、太阳能、原子能、沼气等。　　２、常规能源的储备与利用间的关系：　　３、常规能源的利用与环境污染　　环境污染的种类：大气污染、水污染、噪声污染具体有：温室效应、酸雨、光化学污染　　４、环境污染的防止二、研究性学习课题　 　总课题：能源与环境子课题：1、研究“温室效应”的形成（起因、结果）与防止。　　 2、简易太阳灶的制作。　　 3、家用太阳能热水器的工作原理。4、煤和石油中的化学能从何而来？三、能源与环境保护教育能源与环境人类的生活离不开能源。如果没有能源，人就得吃生米、生菜、生肉，这对原始人来说，可以，对现代人来说，那不可想像。要把饭菜烧熟，就得能源。照明需要能源，坐汽车、火车、轮船、飞机也需要能源，炼钢炼铁、开动机器都得有能源。
　　人类能源的总来源是太阳。这就是说，不仅风能、水力能、海浪能、生物质能、太阳能等自然能源来自太阳，就是矿物燃料煤、石油、天然气也来自太阳。以上这些属于一次能源，由一次能源生产的电力属于二次能源。
　　目前在人类能源当中挑大梁的一次能源是煤、石油、天然气这些矿物燃料。矿物燃料的大量使用，给环境带来十分广泛的影响：
　　矿物燃料的开采要毁掉一些土地，有时不可避免地要占用一部分农田。矿物燃料的运输也会带来环境问题，如海上石油运输，经常发生事故，泄漏的原油污染大片海域；就是不发生事故，压舱水的排放也常常在小范围内使海域受到污染。矿物燃料的燃烧，对环境产生的影响最大。其中硫氧化物、氮氧化物等各种有害气体污染空气，已经使人们难以忍受，因为矿物燃料的燃烧总是要排放出非常多的二氧化碳，甚至达到改变空气成分的比例的程度，使地球的气温升高，这已经成了全世界格外关注、十分头疼的一个环境问题。
　　怎样才能减少因能源使用而带来的环境影响呢
　　首先，要节约能源。减少全人类的能源消耗，才能减少二氧化碳的排放。这是从环境保护的角度说，节约能源势在必行。另一方面，能源本身也存在着危机。据勘察，地球上可供开采的石油有816亿吨，天然气495亿吨，煤10万亿吨。现在全世界每年的能源总消耗量大体上是95亿吨标准煤，其中主要的是石油、天然气和煤，分别占45%、19%、25%，此外，还有7%的水电，3%的核能。按照目前的消费状况，石油将在三四十年内采完，煤炭虽多，也只能开采250年左右。以后，随着科技水平的提高，这些矿物能源的储量也可能提高，但是，不管怎么说，地壳运动给我们预备下的矿物燃料总是有数的，我们用一点就少一点，不悠着点儿用，恐怕是要被动的。
　　其次，要利用高科技，开发新能源。目前原子能发电已进入实用阶段，受控热核聚变的探索也在步步前进，有望加入人类能源的行列。
　　再次，要积极利用自然能。其中包括，直接利用太阳能，太阳能发电、风力发电、海浪，潮汐发电、水力发电等。这些能源的使用，基本上对环境没有污染，因此被人们称作“清洁能源”。
　　还有，还必须治理矿物能源燃烧产生的污染物。
　　最后一点必须说明的是，要注意解决广大农村的能源问题。全世界的广大农村，能源相当缺乏。全球大约有15亿农村人口用不上煤、石油、天然气这些矿物燃料，他们只能砍柴烧，或烧牛羊粪或烧作物秸秆。有的农民要花费很大精力去剥树皮、砍灌木、铲草根、拣牛粪。这样做的结果，毁掉了很多树木，破坏了绿色植被，对生态环境也是一种巨大的破坏。由于全世界每年要烧掉4亿吨以上的牛粪和秸秆，使越来越贫瘠的土壤丧失了很多有机物还田的机会。不解决这些农民的能源问题，他们的生存环境就会更加恶化，他们也难以摆脱贫困的境地。人类优先开发的五种新能源在即将过去的20世纪中，人类使用的能源主要有三种，就是原油、天然气和煤炭。而根据国际能源机构的统计，假使按目前的势头发展下去，不加节制，那么，地球上这三种能源能供人类开采的年限，分别只有40年、50年和240年了。四五十年。从人类历史的角度来看，实在是非常非常的短促；试想一下，对于今于20来岁的年轻人来说，到他们六七十岁的时候，如果地球上已经没有原油和天然气可用，我们能不为此感到惊愕吗？所以，开发新能源，替代上述三种传统能源，迅速地逐年降低它们的消耗量，已经成为人类发展中的紧迫课题，核能在今后一段时期内还将有所发展，但是核电站的最大使用期只有25-30年，核电站的建造、拆除和安全防护费用也相对不低，过多地建设核电站是否明智可取，还有待今后实践和历史来检验。那么，人类将向何处寻找新能源呢？先进国家的能源专家认为，太阳能、风能、地热能、波浪能和氢能这五种新能源，在今后将肯定会优先获得开发利用。太阳能　太阳能利用的形式很多，例如太阳能集热为建筑供暖、供热水，用太阳能电池驱动交通工具和其它动力装置，等等，这些都属于太阳能小型、分散的利用形式。太阳能大型、集中和利用形式，则是太空发电。在距地面三万多公里高空的同步卫星上，太阳能电池每天24小时均可发电，而且效率高达地面的10倍。太空电能可以通知过对人体无害的微波向地面输送。风能　风能利用技术的不断革新，使这种丰富的无污染能源正重放异彩。据估计，二三十年内，风力发电量将要占欧共体电占全国总电力的30%左右。地热能　目前世界上已有近二百座地热发电站投入了运行，装机容量数百万千瓦。研究表明，地热能的蕴藏量相当于地球煤炭储量热能的1.7亿倍，可供人类消耗几百亿年，真可谓取之不尽、用之不竭，今后将优先利用开发。波浪能　主要的开发形式是海洋潮汐发电。80年代中期挪威成功地建成一座小型潮汐发电站，让涨潮的海小冲进有一定高度的贮水池，池水下溢即可发电。已经在设计的单座潮汐电站，其它发电量可供一个30万人口的城市使用。氢能　氢是宇宙中含量最丰富的元素之一，就可经提取出无穷无尽的氢。氢运输方便，用作燃料不会污染环境，重量又轻，优点很多。前苏联试用氢为“图-155”型飞机的燃料已经初步得成功，各国正积极试验用氢作为汽车的燃料。氢无疑也是人类未来要优先利用的能源之一。
教学过程及方法 环节四 当堂检测 二次备课
1．煤、石油、天然气等燃 ( http: / / www.21cnjy.com )料的　　　　能，通过燃烧转化为　　　能；这种能可以直接供给生产、生活的需要，也可以通过内燃机、汽轮机转化为　　　　　　　　能．还可以进一步转化为 　　能，然后被利用．2．下列不属于新能源的是 （ ） a.太阳能 b.核能 c.风能 d.石油3．下列属于可再生能源的是 （ ）a.电能 b.水流能、风能 c.煤炭d.核能、太阳能4．下列说法中正确的应是 A.热力学第一定律和热力学第二定律是相辅相成缺一不可的．B.热力学第二定律的两种表述是等效的c.能量耗散说明能量是不守恒的d.热量不能自发地从低温物体传到高温物体5．消耗石油和煤炭给环境带来的主要问题是 （　 　）a.运输过程中的泄漏b.机械运动过程中的噪音c.燃烧时消耗的氧气d.燃烧时产生的二氧化碳
课堂小结 常规能源储存量有限，在利用过程中会带来环境污染，新能源的开发和利用成为当务之急
课后作业 导学案
板书设计 能源和可持续发展能量耗散能量品质降低能源与环境能源的种类环境问题
课后反思www.
电子的发现
★新课标要求
（一）知识与技能
1．了解阴极射线及电子发现的过程
2．知道汤姆孙研究阴极射线发现电子的实验及理论推导
（二）过程与方法
培养学生对问题的分析和解决能力，初步了解原子不是最小不可分割的粒子。
（三）情感、态度与价值观
理解人类对原子的认识和研究经历了 ( http: / / www.21cnjy.com )一个十分漫长的过程，这一过程也是辩证发展的过程．根据事实建立学说，发展学说，或是决定学说的取舍，发现新的事实，再建立新的学说．人类就是这样通过光的行为，经过分析和研究，逐渐认识原子的。
★教学重点
阴极射线的研究
★教学难点
汤姆孙发现电子的理论推导
★教学方法
实验演示和启发式综合教学法
★教学用具：
投影片，多媒体辅助教学设备
★课时安排
1 课时
★教学过程
（一）引入新课
教师：很早以来，人们一直认为构成物 ( http: / / www.21cnjy.com )质的最小粒子是原子，原子是一种不可再分割的粒子。这种认识一直统治了人类思想近两千年。直到19世纪末，科学家对实验中的阴极射线深入研究时，发现了电子，使人类对微观世界有了新的认识。电子的发现是19世纪末、20世纪初物理学三大发现之一。
（二）进行新课
1．阴极射线
讲述：气体分子在高压电场下可以发生电离，使本来不带电的空气分子变成具有等量正、负电荷的带电粒子，使不导电的空气变成导体。
设疑：是什么原因让空气分子变成带电粒子的？带电粒子从何而来的？
科学家在研究气体导电时发现了辉光放电现象。
史料：1858年德国物理学家 ( http: / / www.21cnjy.com )普吕克尔较早发现了气体导电时的辉光放电现象。德国物理学家戈德斯坦研究辉光放电现象时认为这是从阴极发出的某种射线引起的。所以他把这种未知射线称之为阴极射线。
对于阴极射线的本质，有大量的科学家作出大量的科学研究，主要形成了两种观点。
（1）电磁波说：代表人物，赫兹。认为这种射线的本质是一种电磁波的传播过程。
（2）粒子说：代表人物，汤姆孙。认为这种射线的本质是一种高速粒子流。
思考：你能否设计一个实验来进行阴极射线的研究，能通过实验现象来说明这种射线是一种电磁波还是一种高速粒子流。
如果出现什么样的现象就可以认为这是一种电磁波，如果出现其他什么样的现象就可以认为这是一种高速粒子流，并能否测定这是一种什么粒子。
2．汤姆孙的研究
英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子。
实验装置如图所示，
从高压电场的阴极发出的阴极射线，穿过C1C2后沿直线打在荧光屏A＇上。
（1）当在平行极板上加一如图所示的电场，发现阴极射线打在荧光屏上的位置向下偏，则可判定，阴极射线带有负电荷。
（2）为使阴极射线不发生偏转，则请思考可在平行极板区域采取什么措施。
在平行极板区域加一磁场，且磁场方向必须垂直纸面向外。当满足条件
时，则阴极射线不发生偏转。
则：
（3）根据带电的阴极射线在电场中的运动情况可知，其速度偏转角为：
又因为：
且
则：
根据已知量，可求出阴极射线的比荷。
思考：利用磁场使带电的阴极射线发生偏转，能否根据磁场的特点和带电粒子在磁场中的运动规律来计算阴极射线的比荷？
汤姆孙发现，用不同材料的阴极和 ( http: / / www.21cnjy.com )不同的方法做实验，所得比荷的数值是相等的。这说明，这种粒子是构成各种物质的共有成分。并由实验测得的阴极射线粒子的比荷是氢离子比荷的近两千倍。若这种粒子的电荷量与氢离子的电荷量机同，则其质量约为氢离子质量的近两千分之一。汤姆孙后续的实验粗略测出了这种粒子的电荷量确实与氢离子的电荷量差别不大，证明了汤姆孙的猜测是正确的。汤姆生把新发现的这种粒子称之为电子。
电子的电荷量 e＝1.60217733×10－19C
第一次较为精确测量出电子电荷量的是美国物理学家密立根利用油滴实验测量出的。
密立根通过实验还发现，电荷具有量子化的特征。即任何电荷只能是e的整数倍。
电子的质量 m＝9.1093897×10－31kg
阅读书本材料：P55科学足迹
【课堂例题】
例题1、一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方，放一通电直导线AB时，发现射线径迹向下偏，则：（ ）
A．导线中的电流由A流向B
B．导线中的电流由B流向A
C．若要使电子束的径迹往上偏，可以通过改变AB中的电流方向来实现
D．电子束的径迹与AB中的电流方向无关
例题2、有一电子（电荷量为e） ( http: / / www.21cnjy.com )经电压为U0的电场加速后，进入两块间距为d，电压为U的平行金属板间，若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场，求：
（1）金属板AB的长度
（2）电子穿出电场时的动能
（三）课堂小结
科学家在对阴极射线的研究中发现了电 ( http: / / www.21cnjy.com )子，使人们对微观世界的认识进入了一个新的时代，电子的发现是19世纪末物理学史上的三大发现之一。在物理学的发展中具有比较重要的作用。了解科学家是如何发现电子的，应用了哪些研究方法，对我们学好物理有重要的帮助作用。
（四）作业：完成问题与练习。
★教学体会
思维方法是解决问题的灵魂 ( http: / / www.21cnjy.com )，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。
C
C1
C2

Y
A
S



磁场
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D
S
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电场强度教案
一教材分析
电场、电场强度的概念是电学中最重要的概念 ( http: / / www.21cnjy.com )之一，它的研究方法和定义方法也是物理学中比较常见的方法。本节内容表明电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质，它最基本的特征是对放入其中的电荷具有力的作用。正是利用电场的这一特性，我们通过研究试探电荷的所受静电力特点，引入了描述电场强弱的物理量─
二教学目标
（一）、知识与技能
1．粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。
2．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场是客观存在的一种特殊的形态。
3．理解电场强度的概念及其定义，会根据电场强度的定义进行有关的计算。知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的。
4．能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算。
5．知道场强的叠加原理，并能应用这一原理进行简单的计算。
（二）、过程与方法
1．经历“探究描述电场强弱的物理量”的过程，获得探究活动的体验。
2．领略通过电荷在电场中所受静电力研究电场、理想模型法、比值法、类比法等物理学研究方法。
（三）、情感态度与价值观
1．体验探究物理规律的艰辛与喜悦。
2．学习科学家严谨科学的态度。
三教学重难点
（一）教学重点
1．探究描述电场强弱的物理量。
2．理解电场、电场强度的概念，并会根据电场强度的定义进行有关的计算。
（二）教学难点
探究描述电场强弱的物理量。
四学情分析
本节内容对于学生来说是一陌生的内容，且比较抽象，学生学起来有一定的困难，教师应进行适当启发引导
五课前准备
学生准备展示预习情况，老师准备幻灯片，计算机，铜丝，塑料笔
六教学方法
以“电荷间相互作用如何发生”、“如何描述电场的强弱”两大问题为主线展开，具体操作思路是：1．学生自学电场，培养学生阅读、汲取信息的能力。
2．通过实验模拟和定量分析的方法探究描述电场强弱的物理量。
3．通过练习巩固加深对电场强度概念的理解，探讨点电荷的电场及场强叠加原理。
七课时安排：2课时
八教学过程
（一）、复习提问、新课导入（5分钟）
教师：上一节课我们学习了库仑定律，请同学们回忆一下：库仑定律的内容是什么？
学生回答：略
教师：我们不免会产生这样的疑问：
投影展示问题1：真空中？它们之间相隔一定的距离这种相互作用是如何产生的呢？难道能够不需介质超越空间？
投影展示“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片（1．2－1）。
( http: / / www.21cnjy.com )
教师：这幅图大家不陌生，那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一样，说明了什么？
学生回答：库仑力的大小与距离有关。
教师：其本质原因又是什么呢？（投影展示问题2）
教师：带着这两个疑问，本节课我们一齐来学习第三节电场强度。（板书课题）
（二）、新课教学（35分钟）
（一）电场
教师：请同学们带着以下问题自学“电场”内容。
（1）电荷间的相互作用是如何发生的？这一观点是谁提出来的？
2）请用自己的语言描述一下什么是电场？
（3）电场有什么本领？
学生自学，师板书“一、电场”。
学生回答：（1）略；
教师：法拉第同学们曾记否？
学生（集体）回答：电磁感应现象。
教师：法拉第是英国物理学家、化 ( http: / / www.21cnjy.com )学家，对事物的本质有着非常敏锐的洞察力，在电学上有着突出的贡献。依据法拉第的观点，我们如何描述电荷A、B之间的作用力。
师生共析。
（2）略；
教师启发引导：场是“物质”──它 ( http: / / www.21cnjy.com )和分子、原子组成的实物一样具有能量、质量和动量，电视机、收音机信号的发射与接受就是电磁场在空间的传播；“特殊”──看不见摸不着；“存在于电荷周围”并板书。
（电场是）存在于电荷周围的一种特殊的物质。
教师：场与实物是物质存在的两种不同形式。
（3）学生回答：对放入其中的电荷有静电力的作用。
（二）科学探究描述电场强弱的方法
教师：下面我们再来探讨第二个问题。
依次投影问题：①相同的小球在不同的位置所受作用力不一样，其本质原因是什么呢？（对照“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片说明）
学生回答：电场强弱不同。
②那么如何来描述电场的强弱呢？
教师启发：像速度、密度等寻找一个物理量来表示。
③如何来研究电场？
（学生思考）
教师启发引导：电场的本领 ( http: / / www.21cnjy.com )是对场中的其他电荷具有作用力，这也是电场的最明显、最基本的特征之一。因此在研究电场的性质时，我们可以从静电力入手。（板书研究方法）
教师：对于像电场这样，看不见，摸不到，但又客观存在的物质，可以根据它表现出来的性质来研究它，这是物理学中常用的研究方法。
教师：还需要什么？
学生回答：电场及放入其中的电荷。
多媒体依次展示，教师简述：①“探究影响电荷间相互作用力的因素”中的试探电荷②场源电荷。
师生共析对试探电荷的要求。
教师：下面请同学们仔细观察模拟实验的 ( http: / / www.21cnjy.com )动画演示，并描述你看到的现象说明了什么。多媒体动画模拟：①不同位置偏角不同；②增加试探电荷带电量偏角均增加。
学生回答：不同位置受力不同；同一位置试探电荷带电量增加，受力增大，但不同位置受力大小关系不变。
教师：下面我们再通过表格定量地来看一看：
将表格填完整，并分析、比较表格中的数据有什么 ( http: / / www.21cnjy.com )特点和规律，看你能否得出如何来描述电场的强弱。多媒体展示表格，学生回答后依次填入：①F1、F2、F3及F1＜F2＜F3；②2F1、3F1、4F1、nF1等。
表一：（P1位置）
试探电荷 q 2q 3q 4q nq
静电力 F1 2F1 3F1 4F1 nF1
表二：（P2位置）
试探电荷 q 2q 3q 4q nq
静电力 F2 2F2 3F2 4F2 nF2
表三：（P3位置）
试探电荷 q 2q 3q 4q nq
静电力 F3 2F3 3F3 4F3 nF3
（学生思考并交流讨论）
学生回答：
（1）不同的电荷，即使在电场中的同一点，所受静电力也不同，因而不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱；
（2）电场中同一点，比值F/q是恒定的，与试探电荷的电荷量无关；（同一张表格）
（3）在电场中不同位置比值F/q不同。（三张表格比较）
师生共同小结：比值由电荷q在电场中的位置决定，与电荷q的电荷量大小无关，它才是反映电场性质的物理量。
教师：在物理学中我们定义放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度。并板书。
（三）电场强度
1．定义：
教师：以前我们还学过哪些物理量是用比值法来定义的？
学生回答：略。
教师：从它的定义，电场强度的单位是什么？
学生回答：N/C
教师介绍另一种单位并板书。
2．单位：N/C或V/m，1N/C＝1V/m
教师结合板画：在电场中不同位置，同种电荷受力方向不同，说明场强是矢量还是标量？
学生（集体）回答：矢量
教师结合板画：电场中同一点放入正电荷和负电荷受力方向不同，如何确定场强的方向呢？
教师：在物理学中作出了这样的规定。（板书）
3．方向：电场中某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。
教师：按照这个规定，如果放入电场中的是负电荷呢？
学生回答：与负电荷在电场中某点所受静电力的方向相反。
随堂练习1（见学案
九板书设计
一、电场
客观存在的一种特殊的物质形态
二、电场强度
1．定义：E＝F/q
2．单位：
3．方向：跟正电荷在该点所受静电力的方向相同
三、点电荷的电场
1．推导：
2．大小：
3．方向：
四、电场强度的叠加
十教学反思
探究描述电场强弱的物理量是本节课的重 ( http: / / www.21cnjy.com )难点内容之一，应给学生充分的思考时间，并让学生相互交流讨论，教师还可进行适当启发引导。另外，探究时间很难控制，在内容处理上应做到详略得当，发挥学生的主动性，如对电场及练习题的处理，尽可能由学生完成。课题名称涡流、电磁阻尼和电磁驱动
上课日期： 月 日 星期
时间段落 第1段 7 分钟
教学目标 复习回顾
内容模块 【问题】通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功）【问题】功和能的关系是什么？电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，引导学生举出实际例子：电能→机械能，如电动机。电能→内能，如电热器。电能→化学能，
教学过程与方法 老师引导、提问学生在教师缄默的情境下学生自主学习活动时间 4 分钟。
时间段落 第2段 12 分钟
教学目标 1、实验演示，明白什么是涡流现象2、总结归纳涡流的成因
内容模块 ［演示1］涡流生热实验。在可拆变压器的一字铁下面加一块厚约2 mm ( http: / / www.21cnjy.com )的铁板，铁板垂直于铁芯里磁感线的方向。在原线圈接交流电。几分钟后，让学生摸摸铁芯和铁板，比较它们的温度，报告给全班同学。1、么铁芯和铁板会发热呢？原来在铁芯和铁板中有涡流产生。安排学生阅读教材，了解什么叫涡流？当线圈中的电流发生变化时，这个线圈附近的导体中就会产生感应电流。这种电流看起来很像水的旋涡，所以叫做涡流。分析：如图所示，线圈接入反复变化的电 ( http: / / www.21cnjy.com )流，某段时间内，若电流变大，则其磁场变强，根据麦克斯韦理论，变化的磁场激发出感生电场。导体可以看作是由许多闭合线圈组成的，在感生电场作用下，这些线圈中产生了感生电动势，从而产生涡旋状的感应电流。由于导体存在电阻，当电流在导体中流动时，就会产生电热，这就是涡流的热效应。教师：为什么铁板的温度比铁芯高？为什么铁芯用薄片叠合而成了吗？因为铁板中的涡流很强，会产生大量的热。而铁芯中的涡流被限制在狭窄的薄片之内，回路的电阻很大，涡流大为减弱，涡流产生的热量也减少。为了减少涡流损失的电能，同时也保护铁芯不被烧坏。
教学过程与方法 教师演示实验学生回答问题在教师缄默的情境下学生自主学习活动时间 6 分钟。
时间段落 第3段 13 分钟
教学目标 学生通过阅读把握电磁阻尼
内容模块 1、我们看教材30页上的“思考与讨论”，分组讨论，然后发表自己的见解。导体在磁场中运动时，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。［演示］电磁阻尼。按照教材“做一做”中叙述的内容，演示电表指针在偏转过程中受到的电磁阻尼现象。［演示］如图所示，弹簧下端悬挂一根磁铁，将磁 ( http: / / www.21cnjy.com )铁托起到某高度后释放，磁铁能振动较长时间才停下来。如果在磁铁下端放一固定线圈，磁铁会很快停下来。上述现象说明了什么？当磁铁穿过固定的闭合线圈 ( http: / / www.21cnjy.com )时，在闭合线圈中会产生感应电流，感应电流的磁场会阻碍磁铁和线圈靠近或离开，也就是磁铁振动时除了空气阻力外，还有线圈的磁场力作为阻力，安培阻力较相对较大，因而磁铁会很快停下来。
教学过程与方法 学生：阅读教材后，发表自己的看法。师生共同活动，得出电磁阻尼的概念：在教师缄默的情境下学生自主学习活动时间 6 分钟。
时间段落 第4段 13 分钟
教学目标 学生通过阅读把握电磁驱动
内容模块 1、电流不仅会对导体产生阻尼作用，有时还会产生驱动作用。［演示］电磁驱动。演示教材31页的演示实验。引导学生观察并解释实验现象。磁场相对于导体运动时，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种现象称为电磁驱动。2、感应电动机就是应用电磁驱动的原理工作的。简要介绍交流感应电动机的工作过程。
教学过程与方法 1、学生阅读教材2、教师分析讲解 在教师缄默的情境下学生自主学习活动时间 7 分钟。
课后反思www.
反冲运动 火箭
教学目标：
一、知识目标：
1、知道什么是反冲运动，能举出几个反冲运动的实例；
2、知道火箭的飞行原理和主要用途。
二、能力目标：
1、结合实际例子，理解什么是反冲运动；
2、能结合动量守恒定律对反冲现象做出解释；
3、进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力
三、德育目标：
1、通过实验，分析得到什么是反冲运动，培养学生善于从实验中总结规律和热心科学研究的兴趣、勇于探索的品质。
2、通过介绍我国成功地研制和发射长征系 ( http: / / www.21cnjy.com )列火箭的事实，结合我国古代对于火箭的发明和我国的现代火箭技术已跨入世界先进先烈，激发学生热爱社会主义的情感。
教学重点：
1、知道什么是反冲。
2、应用动量守恒定律正确处理喷气式飞机、火箭一类问题。
教学难点：
如何应用动量守恒定律分析、解决反冲运动。
教学方法：
1、通过观察演示实验，总结归纳得到什么是反冲运动。
2、结合实例运用动量守恒定律解释反冲运动。
教学用具：
反冲小车、玻璃棒、气球、酒精、反冲塑料瓶等
课时安排：
1课时
教学步骤：
导入新课 [演示]拿一个气球，给它充足气，然后松手，观察现象。
[学生描述现象]释放气球后，气球内的气体向后喷出，气球向相反的方向飞出。
[教师]在日常生活中，类似于气球这样的运动很多，本节课我们就来研究这种。
新课教学：
（一）反冲运动 火箭
1、教师分析气球所做的运动
给气球内吹足气，捏紧出气孔，此时气球和其 ( http: / / www.21cnjy.com )中的气体作为一个整体处于静止状态。松开出气孔时，气球中的气体向后喷出，气体具有能量，此时气体和气球之间产生相互作用，气球就向前冲出。
2、学生举例：你能举出哪些物体的运动类似于气球所作的运动？
学生：节日燃放的礼花。喷气式飞机。反击式水轮机。火箭等做的运动。
3、同学们概括一下上述运动的特点，教师结合学生的叙述总结得到：
某个物体向某一方向高速喷射出大量的液体，气体或弹射出一个小物体，从而使物体本身获得一反向速度的现象，叫反冲运动
4、分析气球。火箭等所做的反冲运动，得到：
在反冲现象中，系统所受的合外力一般不为零；
但是反冲运动中如果属于内力远大于外力的情况，可以认为反冲运动中系统动量守恒。
（二）学生课堂用自己的装置演示反冲运动。
1、学生做准备：拿出自己的在课下所做的反冲运动演示装置。
2、学生代表介绍实验装置，并演示。
学生甲：
装置：在玻璃板上放一辆小车，小车上用透明胶带粘中一块浸有酒
精的棉花。
实验做法：点燃浸有酒精的棉花，管中的酒精蒸气将橡皮塞冲出，同时看到小车沿相反方向运动。
学生乙：
装置：二个空摩丝瓶，在它们的底部用大号缝衣 ( http: / / www.21cnjy.com )针各钻一个小洞，这样做成二个简易的火箭筒，在铁支架的立柱端装上顶轴，在放置臂的两侧各装一只箭筒，再把旋转系统放在顶轴上，往火箭筒内各注入约4mL的酒精，并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。点燃酒精棉球，片刻火箭筒内的酒精蒸气从尾孔中喷出，并被点燃，这时可以看到火箭旋转起来。
学生丙：用可乐瓶做一个水火箭，方 ( http: / / www.21cnjy.com )法是用一段吸管和透明胶带在瓶上固定一个导向管，瓶口塞 一橡皮塞，在橡皮塞上钻一孔，在塞上固定一只自行车车胎上的进气阀门，并在气门芯内装上小橡皮管，在瓶中先注入约1/3体积的水，用橡皮塞把瓶口塞严，将尼龙线穿过可乐瓶上的导向管，使线的一端拴在门的上框上，另一端拴在板凳腿上，要使线拉直，将瓶的进气阀与打气筒相接，向筒内打气到一定程度时，瓶塞脱开，水从瓶口喷出，瓶向反方向飞去。
过渡引言：同学们通过自己设计的实验装置得到并演示了什么是反冲运动，那么反冲运动在实际生活中有什么应用呢？下边我们来探讨这个问题。
（三）反冲运动的应用和防止
1、学生阅读课文有关内容。
2、学生回答反冲运动应用和防止的实例。
学生：反冲有广泛的应用：灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等都是反冲的重要应用。
学生：用枪射击时，要用肩部抵住枪身，这是防止或减少反冲影响的实例。
3、用多媒体展示学生所举例子。
4、要求学生结合多媒体展示的物理情景对几个物理过程中反
冲的应用和防止做出解释说明：
①对于灌溉喷水器，当水从弯管的喷嘴喷出时，弯管因反冲而旋转，可以自动地改变喷水的方向。
②对于反击式水轮机：当水从转轮的叶片中流出时，转轴由于反冲而旋转带动发电机发电。
③对于喷气式飞机和火箭，它们靠尾部喷出气流的反冲作用而获得很大的速度。
④用枪射击时，子弹向前飞去枪身向后发生反冲，枪身的反冲会影响射击的准确性，所以用步枪时我们要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响。
教师：通过我们对几个实例的分析，明确了反冲既有有利的一面，同时也有不利的一面，在看待事物时我们要学会用一分为二的观点。
我们知道：反冲现象的一个重要应用是火箭，下边我们一认识火箭：
（四）火箭：
1、演示：把一个废旧白炽灯泡敲碎取出里面的一根细玻璃管，往细玻璃管装由火柴刮下的药粉，把细管放在支架上，用火柴或其他办法给细管加热。
现象：当管内的药粉点燃时，生成的燃气从细口迅速喷出，细管便向相反方向飞去。教师讲述：上述装置就是火箭的原理模型。
2、多媒体演示古代火箭，现代火箭的用途及多级火箭的工作过程，同时学生边看边阅读课文。
3、用实物投影仪出示阅读思考题：
①介绍一下我国古代的火箭。？
②现代的火箭与古代火箭有什么相同和不同之处？
③现代火箭主要用途是什么？
④现代火箭为什么要采用多级结构？
4、学生解答上述问题：
①我国古代的火箭是这样的：
在箭上扎一个火药筒，火药筒的前端是封闭的，火药点燃后生成的燃气以很大速度向后喷出，火箭由于反冲而向前运动。
②现代火箭与古代火箭原理相同，都是利用反冲现象来工作的。
但现代火箭较古代火箭结构复 ( http: / / www.21cnjy.com )杂得多，现代火箭主要由壳体和燃料两大部分组成，壳体是圆筒形的，前端是封闭的尖端，后端有尾喷管，燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出，火箭就向前飞去。
③现代火箭主要用来发射探测仪器、常规弹头或核弹头，人造卫星或宇宙飞船，即利用火箭作为运载工具。
④在现代技术条件下，一级火箭的最终速度还达不到发射人造卫星所需要的速度，发射卫星时要使用多级火箭。
用CAI课件展示多级火箭的工作过程：
多级火箭由章单级火箭组成，发射时先点燃第一级火箭，燃料
用完工以后，空壳自动脱落，然后下一级火箭开始工作。
教师介绍：多级火箭能及时把空壳抛掉，使 ( http: / / www.21cnjy.com )火箭的总质量减少，因而能够达到很高的温度，可用来完成洲际导弹，人造卫星、宇宙飞船等的发射工作，但火箭的级数不是越多越好，级数越多，构造越复杂，工作的可靠性越差，目前多级火箭一般都是三级火箭。
那么火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么有关系呢？
5、出示下列问题：
火箭发射前的总质量为M、燃料燃尽后的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v1，燃料燃尽后火箭的飞行速度v为多大？
[学生分析并解答]：
解：在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以动量守恒。
发射前的总动量为0，发射后的总动量为（M-m）v-mv1（以火箭的速度方向为正方向）
则：（M-m）v-mv1=0
师生分析得到：燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比M/m决定。
巩固训练 水平方向射击的大炮，炮身重45 ( http: / / www.21cnjy.com )0kg，炮弹射击速度是450m/s，射击后炮身后退的距离是45cm，则炮受地面的平均阻力是多大？
小　　结 1、当物体的一部分以一定的速 ( http: / / www.21cnjy.com )度离开物体时，剩余部分将获得一个反向冲量而向相反方向运动，这种向相反方向的运动，通常叫做反冲运动。
2、对于反冲运动，所遵循的规律是动是守恒定律，在具体的计算中必须严格按动量守恒定律的解题步骤来进行。
3、反冲运动不仅存在于宏观低速物体间，也存在于微观高速物体。电感和电容对交变电流的影响
一、内容及其解析：
　 本节课要学的内容电感和电容对交变电流的影响。指的电感和电容如何影响交变电流及影响程度与那些因素有关？
二、目标及其解析
1、理解为什么电感对交变电流 ( http: / / www.21cnjy.com )有阻碍作用．
2、知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小，知道感抗与哪些因素有关．
3、知道交变电流能通过电容器．知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用．
4、知道用容抗来表示电容对交变电流阻碍作用的大小，知道容抗与哪些因素有关．
三、问题诊断分析
本节教学突出交变电流与恒定电流的区别，这有利于加深学生对交变电流特点的认识，而关于感抗和容抗的问题，这里不必要进行深入的讨论。
四、教学支持条件分析
　在本节课的教学中要注意适当复习或回忆已学过的有关知识，尽可能让学生通过独立思考、同伴交流的学习方式进行学习。
五、教学过程设计
电感和电容对交变电流的影响
班级： 姓名： 课时：2
教学目标
1、理解为什么电感对交变电流有阻碍作用 ( http: / / www.21cnjy.com )．
2、知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小，知道感抗与哪些因素有关．
3、知道交变电流能通过电容器．知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用．
4、知道用容抗来表示电容对交变电流阻碍作用的大小，知道容抗与哪些因素有关．
学习的重、难点
重点：电感和电容对交变电流的作用特点．
难点：电感和电容对交变电流的作用特点．
三、要点导学
1、电感和电容对交变电流的影响
（1）电感对交变电流的阻碍作 ( http: / / www.21cnjy.com )用：电感对交变电流的阻碍作用的大小用感抗表示。线圈的自感系数越大、交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越大，感抗也越大。
（2）电容器对交变电流的阻碍作 ( http: / / www.21cnjy.com )用：电容对交变电流的阻碍作用的大小用容抗表示。电容器的电容越大、交变电流的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用就越小，容抗也越小。这些都表明交变电流能通过电容器。
2、在交变电流电路中，如果把电感的作用概括为“通直流，阻交流；通低频，阻高频。”则对电容的作用可概括为：通交流，隔直流；通高频，阻低频。
四、问题与例题
问题一、电感对交变电流的作用：
实验：把一线圈与小灯泡串联后先后接到直流电源和交流电源上，观察现象：
现象：接直流的亮些，接交流的暗些．
得出结论：接交流的电路中电流小，间接表明电感对交流有阻碍作用．
为什么电感对交流有阻碍作用？
交流通过线圈时，电流时刻在改变．由于线圈的自感作用，必然要产生感应电动势，阻碍电流的变化，这样就形成了对电流的阻碍作用．
．
电感器在电路中的作用：通 ( http: / / www.21cnjy.com )直流，阻交流；通低频，阻高频。“通直流，阻交流”这是对两种不同类型的电流而言的，因为（恒定）直流电的电流不变化，不能引起自感现象，交流电的电流时刻改变，必有自感电动势产生来阻碍电流的变化。“通低频，阻高频”这是对不同频率的交流而言的，因为交变电流的频率越高，电流变化越快，自感作用越强，感抗也就越大。
影响电感器对交变电流阻碍作用大小的因 ( http: / / www.21cnjy.com )素：感抗的大小与线圈的自感系数和交流电的频率。（线圈的自感系数越大、交流的频率越高，线圈对交流的阻碍作用就越大即感抗大）
应用：扼流圈
扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的电感线圈。分低频扼流圈和高频扼流圈两类：
低频扼流圈
构造：线圈绕在铁芯上，匝数多，自感系数大，电阻较小
作用：通直流，阻交流
高频扼流圈
构造：线圈绕在铁氧体上，匝数少，自感系数小（铁芯易磁化使自感系数增大，铁氧体不易磁化，自感系数很小）
作用：通低频，阻高频
例：日光灯镇流器是绕在铁芯上的线圈，自感系 ( http: / / www.21cnjy.com )数很大．日光灯起动后灯管两端所需的电压低于220V，灯管和镇流器串联起来接到电源上，得用镇流器对交流的阻碍作用，就能保护灯管不致因电压过高而损坏．
变式训练：一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，如图所示．一块铁插进线圈之后，该灯将：（ ）
　　 A．变亮　 　 B．变暗　 　
C．对灯没影响 D．无法判断
问题二、交变电流能够通过电容器
实验：把白炽灯和电容器串联起来分别接在交流和直流电路里．
现象：接通直流电源，灯泡不亮，接通交流电源，灯泡能够发光．
结论：直流不能通过电容器．交流能通过交流电．
为什么直流不能通过电容器．交流能通过交流电
直流不能通过电容器是容易理解的 ( http: / / www.21cnjy.com )，因为电容器的两个极板被绝缘介质隔开了．电容器接到交流电源时，实际上自由电荷也没有通过两极间的绝缘介质，只是由于两极板间的电压在变化，当电压升高时，电荷向电容器的极板上聚集，形成充电电流；当电压降低时，电荷离开极板，形成放电电流．电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交流“通过”了电容器．
电容器对交变电流的阻碍作用
原理：当电源电压推动电路中形成电流的自由电 ( http: / / www.21cnjy.com )荷向某一方向做定向移动的时候，电容器两极板上积累的电荷要反抗自由电荷向这个方向做定向移动，因此交流电路的电容对交变电流有阻碍作用。
影响电容器对交变电流阻碍作用大小的因素：电容器的电容和交流的频率。
频率一定，则电容器充（放）电时间 ( http: / / www.21cnjy.com )一定，又因电压一定，根据Q=CU可知，C大的电容充入（或放出）的电量多，因此充电（或放电）的的速率就大，所以电流也就越大，容抗越小；而C一定时，电容器充入（或放出）的电量一定，频率越高，电容器充（放）电的时间越短，充电（或放电）的速率越大，容抗也越小。
电容器在电路中的作用：通交流，隔直流；通高频，阻低频。
有直信号和交流信号，如图 ( http: / / www.21cnjy.com )1所示，该电路就起到“隔直流，通交流”的作用；在电子技术中，从某一装置输出的电流常常既有高频成分，又有低频成分，若在下一级电路的输入端并联一个电容器，就可只把低频成分的交流信号输送到下一级装置，如图2所示，具有这种“通高频，阻低频”用途的电容器叫高频旁路电容器。
例：如图4所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光，以下说法正确的是
A．把电介质插入电容器，灯泡变亮
B．增大电容器两极板间的距离，灯泡变亮
C．减小电容器两极板间的正对面积，灯泡变暗
D．使交变电流频率减小，灯泡变暗　　　　　
【解析】把电介质插入电容器，电容增大，电容器 ( http: / / www.21cnjy.com )对交变电流阻碍作用变小，所以灯泡变亮，故A正确。增大电容器两极板间的距离，电容变小，电容器对交变电流阻碍作用变大，所以灯泡变暗故B错。减小电容器两极板间的正对面积，电容变小灯泡变暗正确，故C正确。交变电流频率减小，电容器对交变电流阻碍作用增大，灯泡变暗，故D正确。
目标检测
试比较电阻、电感和电容在交流电路中的作用有何不同？
2、如图5－3－1所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小（如：L＝1mH，C＝200pF），此电路的作用是：（ ）　
A．阻直流通交流，输出交流
B．阻交流通直流，输出直流
C．阻低频通高频，输出高频交流
D．阻高频通低频，输出低频交流和直流
( http: / / www.21cnjy.com )
3、如图5-3-2所示电源交流电频率增大，则
A.电容器电容增大 B.电容器容抗增大
C.电路中电流增大 D.电路中电流减小
配餐作业 A组
1.A关于电感对交变电流的影响，下列说法中正确的是
A.电感不能通直流电流，只能通交变电流
B.电感对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同
C.同一只电感线圈对频率低的交变电流的阻碍较小
D.同一只电感线圈对频率高的交变电流的阻碍较小.
2.如图所示，白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端，当交变电源的频率增加时
A.电容器电容增大 B.电容器电容减小
C.电灯变暗 D.电灯变亮
B组
3.如图所示，开关S与直流恒定电源接通时，L1、L2两灯泡的亮度相同，若将S与交变电源
接通
A.L1和L2两灯泡亮度仍相同
B.L1比L2更亮些
C.L1比L2更暗些
D.若交变电源电压的有效值与直流电压相同，两灯与原来一样亮
4.如图所示，L1、L2为两个相同的灯泡， ( http: / / www.21cnjy.com )开关S接通恒定直流电源时，灯泡L1发光，L2不亮，后将S与有效值和直流电压相同的交变电源接通，这时
A，L2比L1更亮些 B.L2比L1更暗些
C.L2仍然不亮 D．L2可能和L1一样亮
C组
如图所示的电路，电源电压U=20sin31 ( http: / / www.21cnjy.com )4t(V)，设二极管正向电阻为零，反向电阻为无限大，负载R=20omega，若其中一个二极管断路，求R中消耗的功率。
六、本课小结
1、电感器对交变电流的阻碍作用
（1）　原理：将交变电流通入电 ( http: / / www.21cnjy.com )感线圈，由于线圈中的电流大小和方向都时刻变化，根据电磁感应原理，电感线圈中必产生自感电动势，以阻碍电流的变化，因此交流电路的电感线圈对交变电流有阻碍作用。
⑵　影响电感器对交变电流阻碍作用大小的因素：感抗的大小与线圈的自感系数和交流电的频率。
电感器在电路中的作用：通直流，阻交流；通低频，阻高频。
应用：扼流圈
电容器对交变电流的阻碍作用
⑴　原理：当电源电压推动电路中 ( http: / / www.21cnjy.com )形成电流的自由电荷向某一方向做定向移动的时候，电容器两极板上积累的电荷要反抗自由电荷向这个方向做定向移动，因此交流电路的电容对交变电流有阻碍作用。
⑵　影响电容器对交变电流阻碍作用大小的因素：电容器的电容和交流的频率。
七、课后反思　传感器的应用实例
教学分析　　　　　
传感器在实际应用中，大多情况是用来 ( http: / / www.21cnjy.com )完成一定控制任务的，本节使用常见的少量电子元器件，组装实用的光控开关和温度报警电路。目的是使学生动手体会传感器的应用，培养组装和调试电子电路的能力。本实验可行性强，电路简单，容易操作，元件可以反复使用。实验使用的元器件符合现在市场发展水平，教学理念先进，用集成数字电路实现控制功能。能够帮助学生了解现在电子行业的发展层次，加强理论联系实际，树立学以致用的教育理念。
教学目标　　　　　
1．识别各种晶体管、逻辑集成电路块、集成电路实验板，知道各种元器件的性能和引脚关系。
2．了解光控开关电路及控制原理，会组装光控开关。
3．了解温度报警器及控制原理，会组装温度报警器。
4．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。
5．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。
教学重点难点　　　
1．传感器的应用实例。
2．由门电路控制的传感器的工作原理。
教学方法与手段　　
PPT课件；演示实验；讲授。
教学媒体　　　　　
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。
知识准备　　　　　
介绍发光二极管、74LS14集成电路块、集成电路实验板(面包板)等元件的功能和作用，以及如何识别这些元件的外部引脚。
导入新课　　　　　
[事件1]
教学任务：创设情景，导入新课。
问题展示：上节课我们学习了温度传感器、光传感器及其工作原理。请大家回忆一下我们学了哪些具体的温度、光传感器。
思考并回答：电饭锅、测温仪、鼠标器、火灾报警器。
导入新课　　　　　
随着人们生活水平的提高，传感器在工 ( http: / / www.21cnjy.com )农业生产中的应用越来越广泛，如走廊里的声、光控开关，温度报警器，孵小鸡用的恒温箱，路灯的自动控制，银行门口的自动门等，都用到了传感器。传感器的工作离不开电子电路，传感器只是把非电学量转换成电学量，对电学量的放大、处理均是通过电子元件组成的电路来完成的。
这节课我们就来动手组装光控开关或温度报警器。
推进新课　　　　　
[事件2]
教学任务：相关元件的作用功能及其工作原理。
师生活动：
在我们学习这些知识之前，先要学习一些相关的元件的作用、功能及其工作原理。
1.发光二极管
发光二极管
发光二极管简称为LED，如下图所 ( http: / / www.21cnjy.com )示。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入N区的空穴和由N区注入P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。
[演示]
实验
检测发光二极管
按照图1连接电路使发光二极 ( http: / / www.21cnjy.com )管工作，电源为3 V的电池组，串联的限流电阻R可取220 Ω或270 Ω，接通开关，二极管就会发光，这时通过它的电流约为几毫安。如果将电源改为1.5 V，二极管就不发光了，因为这类发光二极管正向导通电压大于1.8 V。
　　　　
　　　　　发光二极管的工作电路　　用欧姆表检测发光二极管
观察与描述：学生观察实验，逐一描述实验现象，其他学生补充和修正。
思考：正向导通电压是多少？实验中为何要串联一电阻R
学生预测：正向导通电压大于1.8 V，普通发 ( http: / / www.21cnjy.com )光二极管工作电流只需要几毫安，最大不得超过10 mA。过大的电流会损坏发光二极管，因此，在使用时必须串联合适的限流电阻R。
总结：(1)二极管具有单向导电性。
(2)发光二极管除了具有单向导电 ( http: / / www.21cnjy.com )性外，导电时还能发光，普通发光二极管使用磷化镓或磷砷化镓等半导体材料制成，直接将电能转化为光能，该类发光二极管工作电流只需要几毫安，最大不得超过10 mA，正向导通电压大于1.8 V。
随堂练习1：①普通二极管具有导电 ( http: / / www.21cnjy.com )性，在电子电路中有多种运用，在用多用电表欧姆挡测量二极管的正向导通电阻时，黑表笔应接二极管的极，若发现阻值较大，则与黑表笔接触的是二极管的极。
②发光二极管除了具有单向导电性外，导电时还能发光，用磷化镓或磷砷化镓等半导体材料制成，直接将能转化为能。
答案：①单向　阳　阴　②电　光
2．晶体三极管
晶体三极管是电子电路的核心元件，具有电流放大作用。其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化。
三极管是在一块半导体基片 ( http: / / www.21cnjy.com )上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，如下图所示，从三个区引出相应的电极，分别为基极b发射极e和集电极c。
发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区 ( http: / / www.21cnjy.com )和基区之间的PN结叫集电极。基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区“发射”的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里；NPN型三极管发射区“发射”的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。
总结：(1)三极管具有电流放大作用。
(2)晶体三极管能够将微弱的信号放大，三极管的三个极分别是发射极e，基极b和集电极c。
(3)传感器输出的电流和电压很小，用一个三极管可以放大几十倍或几百倍，三极管的放大作用表现为基极b的电流对集电极c的电流起了控制作用。
随堂练习2：①晶体三极管能够把微弱的信号。常用的三极管是用和制成的，它有三个极，分别为、、。
②传感器输出的电流或电压很，用一个三极管可以放大几十倍以至上百倍。三极管的放大作用表现为的电流对的电流起了控制作用。
2．逻辑电路
逻辑电路是以二进制为原理、实现 ( http: / / www.21cnjy.com )数字信号逻辑运算和操作的电路。分组合逻辑电路和时序逻辑电路。前者的逻辑功能与时间无关，即不具记忆和存储功能，后者的操作按时间程序进行。由于只分高、低电平，抗干扰力强，精度和保密性佳。广泛应用于计算机、数字控制、通信、自动化和仪表等方面。逻辑门电路包括与门，或门，非门。
(1)与门：只要一个输入端输入为0，则输出端一定是0，只有当所有输入端输入都同为1时，输出才是1。
(2)或门：只要一个输入端输入为1，则输出一定是1，反之，只有当所有输入端都为0时，输出端才是0。
(3)非门：当输入为0时，输出总是1；当输入为1时，输出反而是0，非门电路也称反相器。
(4)斯密特电路
斯密特触发器是特殊的非门电路，当加在它的输 ( http: / / www.21cnjy.com )入端A的电压逐渐上升到某个值1.6 V时，输出端Y会突然从高电平调到低电平0.25 V，而当输入端A的电压下降到另一个值0.8 V的时候，Y会从低电平跳到高电平3.4 V。斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号，而这正是进行光控所需要的。对于斯密特触发器的性能描述，可用下图所示的图象来描述。
随堂练习3：试判断下列各是什么门电路的真值表？各有何特点？
输入 输出
A B Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
(与)__门　　　　
输入 输出
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
(或)__门　　　　
输入 输出
A Y
0 1
1 0
__(非)__门
3．集成电路实验板
教师介绍：
实验板由塑料制成，上下两面的结构 ( http: / / www.21cnjy.com )如下图所示。板的上面有许多整齐排列的小插孔，分布在凹槽的两侧，每个孔内都有一个用来夹持元件引线的铜爪，它们由若干条形铜片按一定的规律连接起来，揭去板的下面的塑料膜，就能看清楚。其中标有X的一行小孔是用整条铜片连通的，通常用来连接电源的正极，标有Y的一行小孔也是用整条铜片连通的，通常用来连接电源的负极(接地端)。其余的孔则是每五个为一组纵向连通，例如第一列的A、B、C、D、E五个孔连通，F、G、H、I、J五个孔连通。
使用实验板时，集成电路要跨在凹槽 ( http: / / www.21cnjy.com )之上，让它两侧的引脚分别插入E、F等孔。其余的元件按照电路的结构插入合适的孔中，并且让应该连接在一起的引脚插入同一组的五个孔就可以了，不需要焊接，也不需要接线柱。
[事件3]
教学任务：实验1——光控开关
师生活动：
甲
问题展示：(PPT投影)如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com )光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，RG为光敏电阻，R1的最大电阻为51 kΩ，R2为330 kΩ，试分析其工作原理。
思考并讨论：电路由哪几部分组成？
学生回答：斯密特触发器、光敏电阻、发光二极管LED模仿路灯、滑线变阻器、定值电阻。
思考并分析：组装电路图应注意些什么？
交流结果：①图甲中的接地符号表示电路的公共端，并非与大地连接。5 V电源的负极是与接地端连接的。
②在电子技术中，习惯上常用“电平”来描述逻辑电路的输入端和输出端的状态。其实，电平值就是某个端点与“地”之间的电压。
③因为控制门电路的逻辑状态 ( http: / / www.21cnjy.com )的物理量是输入端的电平，而不是电流或电阻，所以要将电阻R1与光敏电阻RG组成串联分压电路，把光敏电阻因光照而发生的电阻的变化，转化为电压的变化，加到非门的输入端A。
④控制灯的亮、灭需要的是一种跳变的开关量，而光敏电阻输出的是连续变化的模拟量，所以要使用触发器把模拟信号转换为数字信号。
⑤R2是发光二极管的限流电阻，使通过它的电流不超过10 mA。
思考并讨论：电流是怎样流动的？
预测：学生难回答，感到困惑。(此电路含有门电路，表示的是逻辑关系，这部分与学生原有的认知相冲突，教师作讲解)
教师讲解：图甲是对电路的简化画 ( http: / / www.21cnjy.com )法。甲图实际上各个支路的电流都构成了回路。可用下图表示，在集成块中，既流过了它本身的工作电流，又流过了通过发光二极管的电流，都从标有“GND”的引脚汇集流出，回到电源。
教师提问：请同学们试着分析一下光控电路的工作原理。
原理分析：白天，光强度较大，光敏电阻 ( http: / / www.21cnjy.com )RG电阻值较小，加在斯密特触发器A端的电压较低，则输出端Y输出高电平，发光二极管LED不导通；当天色暗到一定程度时，RG的阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端A的电压上升到某个值(1.6 V)，输出端Y突然从高电平跳到低电平，则发光二极管LED导通发光(相当于路灯亮了)，这样就达到了使路灯天明熄灭，天暗自动开启的目的。
互助合作：学生分小组根据电路图连接实物图。(培养学生的动手能力，教师巡回指导)
功能预测：连接完毕后，教师可让学生自行检测其作品是否能实现预期功能。
思考讨论：要想在天色更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些还是调小些？为什么？
交流结果：应该把R1的阻值调大些，这样要使斯密特触发器的输入端A电压达到某个值(如1.6 V)，就需要RG的阻值达到更大，即天色更暗。
实验验证：学生再次动手做实验，验证分析的结果。(体验成功的喜悦)
思维拓展：(PPT投影)在下图中，用白炽灯模仿路灯，为何要用到继电器？
分析交流：由于集成电路允许通过的电流较小，要用白炽灯泡模仿路灯，就要使用继电器来启闭工作电路。
提出问题：J是什么？Ja是什么？
学生预测：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”。
深入探究：(PPT投影)如下图所示电磁继电器工作电路，图中虚线框内即为电磁继电器，D为动触点，E为静触点。试分析电磁继电器的工作原理。
学生分析：当线圈A中通电时，铁芯中产生磁场， ( http: / / www.21cnjy.com )吸引衔铁B向下运动，从而带动触点D向下与E接触，将工作电路接通；当线圈A中电流为零时，电磁铁失去磁性，衔铁B在弹簧作用下拉起，带动触点D与E分离，自动切断工作电路。
问题拓展：说明控制电路的工作原理。
学生分析：天较亮时，光敏电阻 ( http: / / www.21cnjy.com )RG阻值较小，斯密特触发器输入端A电势较低，则输出端Y输出高电平，线圈中无电流，工作电路不通；天较暗时，光敏电阻RG电阻增大，斯密特触发器输入端A电势升高，当升高到一定值，输出端Y由高电平突然跳到低电平，有电流通过线圈A，电磁继电器工作，接通工作电路，使路灯自动开启；天明后，RG阻值减小，斯密特触发器输入端A电势逐渐降低，降到一定值，输出端Y突然由低电平跳到高电平，则线圈A不再有电流，则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭。
[事件4]
教学任务：实验2——温度报警器(热敏电阻式报警器)
师生活动：
创设问题：上一节我们学习了火灾报警 ( http: / / www.21cnjy.com )器，它是利用烟雾对光的散射作用，使火灾发出的光引起光敏电阻的阻值变化，从而达到报警目的的。这种设计其敏感性是否值得怀疑，你想过吗？既然发生火灾时，环境温度要升高，我们能不能用温度传感器来做成火灾报警器呢？
学生预测：小组分工、讨论并交流结果。
交流结果：(PPT投影)温度报警器的工作电路，如图所示。
思考讨论：电路由哪几部分组成？
学生回答：斯密特触发器、热敏电阻、蜂鸣器、变阻器、定值电阻。
教师提问：请同学们试着分析一下温度报警器的工作原理。
原理分析：常温下，调整R1 ( http: / / www.21cnjy.com )的阻值使斯密特触发器的输入端A处于低电平，则输出端Y处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻RT阻值减小，斯密特触发器输入端A电势升高，当达到某一值(高电平)，其输出端由高电平调到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声，R1的阻值不同，则报警器温度不同。
互助合作：学生分小组根据电路图连接实物图如图所示。
功能预测：连接完毕后，教师可让学生自行检测其作品是否能实现预期功能。(教师巡回指导)
思考讨论：要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，应该把R1的阻值调大些还是调小些？为什么？
交流结果：应该减小R1的阻值。R1阻值越小，要使斯密特触发器输入端达到高电平，则热敏电阻阻值要求越小，即温度越高。
实验验证：学生再次动手验证分析的结果。(体验成功的喜悦)
[事件5]
教学任务：学以致用，解决实际问题。
师生活动：
实例探究：(PPT投影)现有热敏电阻 ( http: / / www.21cnjy.com )、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和若干导线，如下图所示，试设计一个控温电路，要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又自动断电，画出电路图，说明工作原理。
解析：(PPT投影)
(1)电路图如下图所示：热敏电阻R1与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路。
(2)工作过程，闭合S，当温度 ( http: / / www.21cnjy.com )低于设计值时，热敏电阻阻值大，通过电磁继电器的电流不能使它工作，K接通电炉丝加热，当温度达到设计值时，热敏电阻减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，K断开，电炉丝断电，停止加热，当温度低于设计值，又重复前述过程。
课堂小结　　　　　
[事件6]
教学任务：(PPT投影)引导学生小结本节课的学习活动。
　　布置作业　　　　　
1．复习本节教材。
2．完成课本课后问题与练习。
3　传感器的应用实例
1．二极管的特点和作用：单向导电性，发光二极管不但能单向导电，还能发光。
2．三极管的特点和作用：能放大微弱的电流。
3．斯密特触发器的特点和作用：触发器其实由6个非门电路组成。
4．斯密特触发器的应用：光控电路，温度报警器。
实验参考资料
1．微型电位器(可调电阻器)
教科书图6.59照片中的电阻器，就 ( http: / / www.21cnjy.com )是一种微型电位器，可以插在面包板上使用。它有三个引脚，两侧的引脚接到电阻体(附着在绝缘物上的圆弧形碳膜)的两端，中央的引脚接到滑动片上，用小螺丝刀旋动圆形金属片中间的一字形窄孔，就可以改变滑动片在电阻体上接触的位置，从而改变中央与任意一侧这两个引脚之间的电阻值。
2．蜂鸣器(微型直流音响器)
实验2中使用的蜂鸣器其实是一种微型直流音响 ( http: / / www.21cnjy.com )器。它的外形如图1所示，黑色的塑料外壳很小巧，直径只有十几毫米，高度在十毫米左右。顶部开圆孔使声音传出，底部有两根引脚连接电源，其中长脚要接电源的正极。YMD12095Ⅰ型自带音源，接通电源时，就会发出连续的声音，频率约2 000 Hz。它的发生器相当于一个动圈式耳机，由装在音响器内部的集成音频振荡和放大电路来驱动。它的工作电压分为1.5、3、6、9、12 V五种，本实验可以选用3 V或6 V的。
图1
　　
图2
3．微型电磁继电器
实验1的图6.42中，使用了微型电 ( http: / / www.21cnjy.com )磁继电器。实验选用的是型号为JRC21F或(HRS1HS)的，它的引脚的直径和间距适合插在面包板上。工作电压分几种，本实验选用5 V的。这种继电器是密封的，内部电磁铁的线圈电阻约为120 Ω，工作电流约为40 mA，并且具有一组转换型触点，触点允许通过的最大直流电流为1 A。外形和引脚的功能如上图2所示，引脚2、5间为线圈，1与6在内部接通，4、6间为常开型触点，1、3间为常闭型触点，实验时要照此连接。带电粒子在匀强磁场中的运动
一、教材分析
本节课的内容是高考的热点之一，不仅要求学生有很强的分析力和运动关系的能力，还要求学生有一定的平面几何的知识，在教学中要多给学生思考的时间
二、教学目标
（一）知识与技能
1、理解洛伦兹力对粒子不做功。
2、理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。
3、会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式，知道它们与哪些因素有关。
4、了解回旋加速器的工作原理。
（二）过程与方法
通过带电粒子在匀强磁场中的受力分析，灵活解决有关磁场的问题。
（三）情感、态度与价值观
通过本节知识的学习，充分了解科技的巨大威力，体会科技的创新与应用历程。
三、教学重点难点
教学重点
带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹
教学难点
带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹
四、学情分析
本节教材的内容属于洛仑兹力知 ( http: / / www.21cnjy.com )识的应用，采用先实验探究，再理论分析与推导的方法。先实验观察再理论论证比较符合一般学生的认知过程，也可降低学习的难度。
五、教学方法
实验观察法、讲述法、分析推理法
六、课前准备
1、学生的准备：认真预习课本及学案内容
2、教师的准备：洛伦兹力演示仪、电源、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
七、课时安排：
1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
提问：（1）什么是洛伦兹力？
（2）带电粒子在磁场中是否一定受洛伦兹力？
（3）带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场时会做什么运动呢？
（三）合作探究、精讲点播
1、带电粒子在匀强磁场中的运动
介绍洛伦兹力演示仪。如图所示。
引导学生预测电子束的运动情况。
（1）不加磁场时，电子束的径迹；
（2）加垂直纸面向外的磁场时，电子束的径迹；
（3）保持出射电子的速度不变，增大或减小磁感应强度，电子束的径迹；
（4）保持磁感应强度不变，增大或减小出射电子的速度，电子束的径迹。
教师演示，学生观察实验，验证自己的预测是否正确。
实验现象：在暗室中可以清楚地看 ( http: / / www.21cnjy.com )到，在没有磁场作用时，电子的径迹是直线；在管外加上匀强磁场（这个磁场是由两个平行的通电环形线圈产生的），电子的径迹变弯曲成圆形。磁场越强，径迹的半径越小；电子的出射速度越大，径迹的半径越大。
引导学生分析：当带电粒子的初速度方向 ( http: / / www.21cnjy.com )与磁场方向垂直时，电子受到垂直于速度方向的洛伦兹力的作用，洛伦兹力只能改变速度的方向，不能改变速度的大小。因此，洛伦兹力对粒子不做功，不能改变粒子的能量。洛伦兹力对带电粒子的作用正好起到了向心力的作用。所以，当带电粒子的初速度方向与磁场方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。
思考与讨论：
带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其轨道半径r和周期T为多大呢？
出示投影片，引导学生推导：
一带电量为q，质量为m ，速度为v的带电粒子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，其半径r和周期T为多大？如图所示。
粒子做匀速圆周运动所需的向心力F=m是由粒子所受的洛伦兹力提供的，所以
qvB=m
由此得出 r= ①
周期T= 代入①式得 T= ②
由①式可知，粒子速度越大，轨迹半径越大；磁场越强，轨迹半径越小，这与演示实验观察的结果是一致的。
由②式可知，粒子运动的周期与粒子的速度大小无关。磁场越强，周期越短。
介绍带电粒子在汽泡室运动的径迹照片，让学生了解物理学中研究带电粒子运动的方法。
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教师引导学生对结果进行讨论，让学生了解有关质谱仪的知识。让学生了解质谱仪在科学研究中的作用。
2、回旋加速器
引导学生阅读教材有关内容，了解各种加速器的发展历程，体会回旋加速器的优越性。
课件演示，回旋加速器的工作原理，根据情况先由学生讲解后老师再总结。
在讲解回旋加速器工作原理时应使学生明白下面两个问题：
（1）在狭缝A′A′与AA之间，有 ( http: / / www.21cnjy.com )方向不断做周期变化的电场，其作用是当粒子经过狭缝时，电源恰好提供正向电压，使粒子在电场中加速。狭缝的两侧是匀强磁场，其作用是当被加速后的粒子射入磁场后，做圆运动，经半个圆周又回到狭缝处，使之射入电场再次加速。
（2）粒子在磁场中做圆周运动的半径与速率成 ( http: / / www.21cnjy.com )正比，随着每次加速，半径不断增大，而粒子运动的周期与半径、速率无关，所以每隔相相同的时间（半个周期）回到狭缝处，只要电源以相同的周期变化其方向，就可使粒子每到狭缝处刚好得到正向电压而加速。
当堂练习
【例1】一个负离子，质量为m，电量 ( http: / / www.21cnjy.com )大小为q，以速率v垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中，如图所示。磁感应强度B的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于图中纸面向里。
（1）求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离。
（2）如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P，证明：直线OP与离子入射方向之间的夹角θ跟t的关系是。
【例2】如图所示，半径为r的圆形空间内 ( http: / / www.21cnjy.com )，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力），从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出，∠AOB=120°，则该带电粒子在磁场中运动的时间为_______
A．2πr/3v0 B．2πr/3v0
C．πr/3v0 D．πr/3v0
【例3】电子自静止开始经M、N板 ( http: / / www.21cnjy.com )间（两板间的电压为u）的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示。求匀强磁场的磁感应强度。（已知电子的质量为m，电量为e）
（四）反思总结、当堂检测
见学案
（五）发导学案、布置作业
完成P108“问题与练习”第1、2、5题。书面完成第3、4题。
九、板书设计
1、带电粒子在匀强磁场中的运动：
当带电粒子的初速度方向与磁场方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。
轨道半径 r= ①
周期 T= ②
2、回旋加速器
十、教学反思
本节课的重点是在让学生理解带电粒子垂 ( http: / / www.21cnjy.com )直进入匀强磁场后，洛伦兹力总与速度垂直不做功的特点，从受力分析得到运动方程，从而得到半径和周期公式。让学生自己分析探究带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动，推导粒子运动的轨道半径和周期公式，与此同时培养学生的类比模型和转移模型的能力。www.
实验：练习使用多用电表
授课年级 高二 课题 实验：练习使用多用电表 课程类型 新授课
课程导学目标 目标解读 1.通过观察了解多用电表的结构和测量功能,会根据测量需要正确选择挡位。2.通过实验操作学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。养成良好的多用电表使用习惯。3.会用多用电表测量二极管的正反向电阻,并据此判断二极管的正、负极,会用多用电表探索简单黑箱中的电学元件。
学法指导 练习使用多用电表，不但是要会用，同时也要培养良好的实验习惯。
课程导学建议 重点难点 伏安法测量中的误差分析和欧姆表测电阻时的挡位选择。用多用电表的欧姆挡测电阻时的调零和挡位的选择。
教学建议 (1)在学生动手实验之前,可以让学生观 ( http: / / www.21cnjy.com )察多用电表,说一说多用电表有哪些测量功能,要实现其测量功能,应如何选择挡位选择开关,在刻度盘上相应的刻度位置在哪里。(2)实验1和实验2中,用多用电表测量小 ( http: / / www.21cnjy.com )灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,要求学生会选择合适的量程,会在刻度盘上找到对应的刻度,会准确读数。(3)要让学生知道用多用电表测量定 ( http: / / www.21cnjy.com )值电阻过程中,应选择适当倍率的欧姆挡使测量时表针指示在刻度盘的中间区域。每一次测量电阻,或换用不同倍率的欧姆挡,都要进行电阻调零。(4)要让学生知道用多用电表测量二极管的正反向电阻过程中,二极管有单向导电性,电流从正极流入时电阻较小,电流从负极流入时,电阻较大。
课前准备 实验器材：多用电表、电阻、二极管、小灯泡、电源、导线等。
导 学 过 程 设 计
程序设计 学习内容 教师行为 学生行为 媒体运用
新课导入 创设情境 多用电表主要用来测量电压、电流和电阻等,那么测量电路的电压、电流和电阻时,该如何正确使用多用电表呢
第一层级 研读教材 确保每一位学生处于预习状态，要求在教材上划出重难点。 通读教材，作必要的标注，梳理出本节内容的大致知识体系。 PPT课件呈现学习目标
完成学案 巡视学生自主学习的进展，学生填写学案的情况。 尽可能多得独立完成学案内容，至少完成第一层级的内容。
结对交流 指导、倾听部分学生的交流，初步得出学生预习的效果情况。 就学案中教材诠释交流的内容与结对学习的同学交流。
第二层级(小组讨论小组展示补充质疑教师点评) 主题1：观察多用电表的刻度盘 观察多用电表的刻度盘的过程也是讨论问题的过程。学生展示补充辩论要有的放矢。 (1)观察多用电表的结构,其表面分为上、下两部分,上半部分为表盘,共有三条刻度线。这三条刻度线的意义分别是什么 每条刻度的特点分别是什么 (2)选择开关所指的位置的意义分别是什么 实验观察口头表述
主题2：多用电表的使用 (1)表的盘面上的“+”“-”插孔表示直流电流挡、直流电压挡的正、负接线柱。(2)如何更换挡位能更精确地测量电阻 学生要明白道理，还要正确操作。(3)机械调零、选挡、欧姆调零、测量示数、选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡这些顺序要正确。 阅读教材中使用多用电表的相关内容,回答下列问题。(1)在使用多用电表测直流电压和直流电流时应如何插表笔 电流怎样流进、流出 测电阻时电流怎样流进、流出 (2)测量电阻时用×100挡位，结果指针偏角太小,如何更换挡位能更精确地测量电阻？(3)在使用多用电表测电阻时,应按什么样的步骤操作 实验操作口头表述
主题3：多用电表的读数 多用电表的读数先要确定功能，再确定量程或挡位，最后是确定读数。 多用电表的表盘中间的是直流电流、直流 ( http: / / www.21cnjy.com )电压和交流电流的公用刻度,其刻度是均匀的,对应的三行数值,最大示数分别为10、50、250。如果使用交流电压和直流电压的500 V量程应该怎样读数 实验观察口头表述
主题4：研究二极管的单向导电性 先做实验，后下结论。 阅读教材中“测量二极管的正反向电阻”部分的内容,回答下列问题。什么是二极管的单向导电性 怎样判断二极管的正、负极 实验口头表述
第三层级 基本检测 根据具体情况与部分同学交流,掌握学生的能力情况. 全体学生独立思考，独立完成，小组同学都完成后可交流讨论。 PPT课件
技能拓展 视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求 教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成 PPT课件
记录要点 教师可在学生完成后作点评 学生在相应的位置做笔记。 PPT课件
第四层级 知识总结 教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。 学生就本节所学做一个自我总结，之后可小组交流讨论。 PPT课件呈现
感悟收获 注意有代表性的收集一些学生的体会，以便有针对性地调整教学方法。 根据自己的感受如实填写。根据自己的思考找出解决方案。
课外拓展 利用多用电表探索黑箱以及检查电路故障 PPT课件
板书设计 实验：练习使用多用电表 SHAPE \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www.21cnjy.com"电磁波与信息化社会，电磁波谱
教学目的：
1、了解光信号和电信号的转换过程，了解电视信号的录制、发射和接收过程，了解雷达的定位原理
教学重点：电磁波在信息社会的作用
教学难点：电磁波在信息社会的作用
教学过程：
一、电视和雷达
⒈电视
⑴电视的历史
1927年，美国人研制出最早的电视机。1928年，美国通用公司生产出第一台电视机。
1925年，美国开始试验发射一些电视 ( http: / / www.21cnjy.com )图像，不仅小，而且模糊不清。1927年，纽约州斯克内克塔迪一家老资格的无线电台开始每周三次进行试验性广播。1939年，全国广播公司在纽约市试验广播。
美国最早的电视机，荧光屏是圆形的，只有5 ( http: / / www.21cnjy.com )-9英寸大，差不多要坐在电视机跟前才能看清。但是，电视很快以惊人的速度冲进了美国人的家庭（第二次世界大战中，电视的发展一度陷入停顿。1947年美国家庭中约有1．4万台电视机，1949年达到近100万台。1955年，将近3000万台，1960年，达6000万台，于1951年问世的彩色电视机以及大屏幕电视机也进入美国人家庭。目前美国约有l．2l亿台电视机，平均不到两个人就有一台电视机）。
中国最早的电视诞生在1958年3月17日。
这天晚上，我国电视广播中心在北京第一次试播电视节目，国营天津无线电厂（后改为天津通信广播公司）研制的中国第一台电视接收机实地接收试验成功。
这台被誉为“华夏第一屏”的北京牌8 ( http: / / www.21cnjy.com )20型35cm电子管黑白电视机，如今摆在天津通信广播公司的产品陈列室里。我国在1958年以前还没有电视广播，国内不能生产电视机。1957年4月，第二机械工业部第十局把研制电视接收机的任务交给国营天津无线电厂，厂领导立即组织试制小组，黄仕机同志主持设计。当年，试制组多数成员只有20岁上下，他们对电视这门综合电、磁、声、光的新技术极其生疏，没有见过电视机，参考资料也很少，通过对资料、国外样机、样件的研究，他们根据当时国内元器件生产能力和工艺加工水平，制定了“电视接收和调频接收两用、通道和扫描分开供电、采用国产电子管器件”的电视机设计方案。
我国第一台电视机的试制成功，填补了我国电视机生产的空白，是我国电视机生产史的起点，今天我国已成为世界电视机生产大国。
⑵电视的录制
电视在电视发射端，由摄像管（图18-14）摄取景物并将景物反射的光转换为电信号。
摄像镜头把被摄景物的像投射在摄像管 ( http: / / www.21cnjy.com )的屏上，电子枪发出的电子束对屏上的图像进行扫描。扫描的路线如图所示，从a开始，逐行进行，直到b。电子束把一幅图像按照各点的明暗情况，逐点变为强弱不同的信号电流。天线则把带有图像信号的电磁波发射出去。
扫描行数：普通清晰度电视（L ( http: / / www.21cnjy.com )DTV——Low Definition Television的简称）200-300线，标准清晰度电视（SDTV）500-600线，高清晰度电视（HDTV）1000线以上。
⑶信号的调制与发射
调制过程见图18-17甲图。请注意 ( http: / / www.21cnjy.com )，摄象机无法在屏幕上显现声音信号，因此，这里还有一个同步录音后，将声波（机械波）转换成点信号的过程。最后，图象（电）信息和声音（电）信息都要同时调制在高频载波中去。
摄像机在一秒内传送25张画面，这些画面都要 ( http: / / www.21cnjy.com )通过发射设备发射出去。电视接收机也以相同的速率在荧光屏上显现这些画面。由于画面更换迅速，眼睛又有视觉暂留现象，所以我们感觉到的是连续的活动景像。
⑷电视信号的接收
在电视接收端，天线收到电磁波后产 ( http: / / www.21cnjy.com )生感应电流，经过调谐、解调等处理，将得到的图像信号送到显像管（图18-16），还原成景物的像。显像管里的电子枪发射的电子束也在荧光屏上扫描，扫描的方式和步调与摄像管的扫描同步。同时，显像管电子枪发射电子束的强弱受图像信号的控制，这样在荧光屏上便出现了与摄像屏上相同的像。电视机天线接收到的电磁波除了载有图像信号外，还有伴音信号。伴音信号经解调取出后送到扬声器。
电视技术还广泛应用在工业、交通、文化教育、国防和科学研究等各个方面。
现代化的办公室常常用到传 ( http: / / www.21cnjy.com )真机。电视传递的是活动的图像，而传真传递的是静止的图像，如图表、书信、照片等。传真的原理和电视相似，也是把图像逐点变成电信号，然后通过电话线或其他途经传送出去。
介绍：数字电视和等离子电视
数字电视是电视数字化和网络化后的产物。相对于 ( http: / / www.21cnjy.com )传统的模拟电视，它可以同时传输和接收多路视频信号和其他数字化信息，同时令信息数字化存储以便观众随时调用。其图像水平清晰度达到１２００线以上，声音质量也非常高。与传统的模拟电视相比，数字电视的优点体现在：第一，提高了频率资源的利用率。利用数字压缩技术可以在一个标准有线电视模拟频道中传输4—10套电视节目。第二，提高电视信号的传输和接收质量，可以保证用户接收到和前端播出效果基本相同的电视信号。第三，可以提供数据广播。第四，逐步改变观众传统的收视习惯，由被动收看到准视频点播（NVOD）收看，以至下一步的收看真正的视频点播(VOD)。频率资源的增加有利于节目数量的增加和频道的专业化，可满足不同观众群体的需要。我国将在2008年全面推进数字高清晰度电视，2010年基本实现数字化，2015年停止模拟信号的播出。观众家里只要能够收看有线电视，那么，再接上一个机顶盒就可以收看丰富多彩的数字电视了。
等离子电视（PDM——Plasma Dis ( http: / / www.21cnjy.com )play Monitor的简称）: 等离子（PDP）是指通过在两张薄玻璃板之间充填混合气体，施加电压使之产生离子气体，然后使等离子气体放电并与基板中的荧光体发生反应，从而产生彩色影像的电视产品。它以等离子管作为发光元件，大量的等离子管排列在一起构成屏幕，每个等离子对应的每个小室内都充有氖氙气体，在等离子管电极间加上高压后，封在两层玻璃之间的等离子管小室中的气体会产生紫外光，并激发平板显示屏上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光。每个等离子管作为一个像素，由这些像素的明暗和颜色变化组合使之产生各种灰度和色彩的图像，类似显像管发光。等离子电视又被称做“壁挂式电视”，不受磁力和磁场影响，具有机身纤薄、重量轻、屏幕大、色彩鲜艳、画面清晰、亮度高、失真度小、视觉感受舒适、节省空间等优点。目前，常见的等离子电视有42、52、60寸。
⒉雷达
雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备。
电磁波如果遇到尺寸明显大于 ( http: / / www.21cnjy.com )波长的障碍物就要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特性工作的．波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，因此雷达用的是微波。
雷达的天线可以转动。它向 ( http: / / www.21cnjy.com )一定的方向发射不连续的无线电波（叫做脉冲）。每次发射的时间不超过1ms，两次发射的时间间隔约为这个时间的100倍。这样，发射出去的无线电波遇到障碍物后返回时，可以在这个时间间隔内被天线接收。测出从发射无线电波到收到反射波的时间，就可以求得障碍物的距离，再根据发射电波的方向和仰角，便能确定障碍物的位置了。
实际上，障碍物的距离等情况是由 ( http: / / www.21cnjy.com )雷达的指示器直接显示出来的。当雷达向目标发射无线电波时，在指示器的荧光屏上呈现一个尖形脉冲；在收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现第二个尖形脉冲，如图所示。根据两个脉冲的间隔可以直接从荧光屏上的刻度读出障碍物的距离．现代雷达往往和计算机相连，直接对数据进行处理。
利用雷达可以探测飞机、舰艇、导弹等军事目 ( http: / / www.21cnjy.com )标，还可以用来为飞机、船只导航。在天文学上可以用雷达研究飞近地球的小行星、慧星等天体，气象台则用雷达探测台风、雷雨云。www.
欧姆定律
一　教材分析
　　欧姆定律是电学中的基本定律，是进一步学习 ( http: / / www.21cnjy.com )电学知识和分析电路的基础，是本章的重点。本次课的逻辑性、理论性很强，重点是学生要通过自己的实验得出欧姆定律，最关键的是两个方面：一个是实验方法，另一个就是欧姆定律。欧姆定律的含义主要是学生在实验的过程中逐渐理解，而且定律的形式很简单，所以是重点而不是难点。学生对实验方法的掌握既是重点也是难点，这个实验难度比较大，主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大，学生出现错误的可能性也比较大，所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助，所以这次课采用启发式综合教学法。
二教学目标
　知识与技能
　　①使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。
　　②通过实验认识电流、电压和电阻的关系。
　　③会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。
　　过程与方法
　　①根据已有的知识猜测未知的知识。
　　②经历欧姆定律的发现过程并掌握实验的思路、方法。
　　③能对自己的实验结果进行评估，找到成功和失败的原因。
　　情感、态度与价值观
　　①让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测。
　　②培养学生大胆猜想，小心求证，形成严谨的科学精神。
三教学重点与难点　　重点：掌握实验方法；理解欧姆定律。难点：设计实验过程；实验数据的分析；实验结果的评估。四学情分析在技能方面是练习用电压表测电 ( http: / / www.21cnjy.com )压，在知识方面是研究串、并联电路中的电压关系。这是一节探索性实验课，让学生自主实验、观察记录，自行分析，归纳总结得出结论。学生对探索性实验有浓厚的兴趣，这种方式能激发学生的创造性思维活动有利于提高认知能力和实验能力，但由于学生的探究能力尚不够成熟，引导培养学生探究能力是本节课的难点五教学方法　　启发式综合教学法。六课前准备　　教具：投影仪、投影片。　　学具：电源、开关、导线、定值电阻（5Ω、10Ω）、滑动变阻器、电压表和电流表。七课时安排　一课时八教学过程　教师活动学生活动说明（（一）预习检查、总结疑惑 ①我们学过的电学部分的物理量有哪些？②他们之间有联系吗？③一段导体两端的电压越高，通过它的电流如何变化？当导体的电阻越大，通过它的电流如何变化？学生以举手的形式回答问题，并将自己的想法写在学案上。这部分问题学生以前已经有了感性的认识，大部分学生回答得很正确，即使有少数同学回答错误也没有关系，学生之间会进行纠正。（二）情景引入、展示目标提问：电压增大，电流也随着增大，但是你知道电流增大了多少吗？让学生猜测电流I、电压U、电阻R之间的关系式学生大胆猜想。不论对错，教师都应认真对待，但应 ( http: / / www.21cnjy.com )该注意：猜想不是瞎猜、乱猜，不是公式越多越好，应该引导学生在原有知识的基础上有根据，符合逻辑进行猜想。同时可将所有学生的猜想写在黑板上，这对其他的同学有启发作用。（三）合作探究、精讲点播一、设计实验让学生阐述自己进行实验的初步构想。①器材。②电路。③操作。对学生的实验方法提出异议，促使学生思索实验的改进。锁定实验方案，板书合理的器材选择、电路图、数据记录方法、操作过程。学生按照学案的过程，补充实验器材，画电路图，并且简单陈述自己的实验操作过程。学生根据老师提出的异议，讨论实验的改进方案，并修正器材、电路图、操作方法。设计实验部分是一个难点，教师要进行引导，不要轻易否定学生的想法，在设计过程中教师可以提出启发性的问题，让学生自我发现问题。二、进行实验教师巡视指导，帮助困难学生。学生以小组为单位进行实验。实验数据之间的关系非常明显，要让学生从分析数据的过程中感受欧姆定律发现的逻辑过程，传授学生控制变量法。三、分析论证传授学生观察数据的方法，投影问题，让学生通过观察数据找到问题的答案，最终得到结论。学生根据教师投影出的问题观察数据，在回答问题的过程中发现规律。四、评估交流让学生讨论在实验中遇到的问题以及自己对问题的看法和解决办法，教师引领回答几个大家普遍遇到的问题。学生小组内讨论。使学生意识到共同讨论可以发现自己的不足，借鉴别人的经验。（四）反思总结、当堂检测 扩展记录表格，让学生补充。投影一道与生活有关的题目。学生补充表格。学生在作业本上完成。这个练习很简单，但能使学生沿着前面的思维惯性走下去，强化学生对欧姆定律的认识。这一道练习主要是让学生了解欧姆定律在生活中的应用。课堂小结让学生归纳这节课学到的知识，回顾实验的设计和操作过程，既强化了知识又锻炼了学生归纳整理知识的能力。学生归纳。让学生意识到课堂回顾的重要性，并培养学生归纳整理的能力，对提高学生的自学能力有重要的作用。
九板书设计
　　已学的电学物理量：电流I、电压U、电阻R。
　　猜测三者之间的关系：I＝UR、I＝U／R、I＝U－R、……
　　实验所需器材：电源、开关、导线、电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
　　实验电路图：见图－10
( http: / / www.21cnjy.com )
　　记录表格：
( http: / / www.21cnjy.com )
结论：（欧姆定律）
十教学反思
学生对实验方法的掌握既是重点也是难点，这个 ( http: / / www.21cnjy.com )实验难度比较大，主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大，学生出现错误的可能性也比较大，所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助，所以这次课采用启发式综合的教学方法。www.
光的干涉
一、教学目标
1、知识与技能
（1）认识光的干涉现象及产生光干涉的条件．
（2）理解光的干涉条纹形成原理，认识干涉条纹的特征．
2、过程与方法
（1）通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力．
（2）通过观察实验培养学生观察、表述物理现象，概括其规律特征的能力，学生亲自做实验培养学生动手的实践能力．
二、教学重点与难点分析：
（1）波的干涉条件，相干光源．
（2）如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，怎么会出现时间上是稳定的，空间上存在着
（3）加强区和减弱区并且互相间隔，如何理解“加强”和“减弱”．
三、教学过程：
1、从红光到紫光频率是如何变化的？频率由谁决定？
（1）从红光到紫光的频率关系为： υ紫>………> υ红
（2）频率由光源决定与传播介质无关。（由光源的发光方式决定）
2、在真空中，从红光到紫光波长是如何变化的？
3、任一单色光从真空进入某一介质时，波长、光速、频率各如何变化？
（1）当光从真空进入介质或从一种介质进入另一种介质时，频率不发生变化。即光的的颜色不发生改变。
（2）当光从真空进入介质后，传播速度将变小
（当光从一种介质进入另一种介质后，又如何判断传播速度的变化？）
（3）
（当光从一种介质进入另一种介质后，又如何判断波长的变化？）
例1、已知介质对某单色光的临界角为θ，则(　　)
A.该介质对此单色光的折射率等于1/si ( http: / / www.21cnjy.com )nθ
B.此单色光在该介质中的传播速度等于csinθ倍(c是真空中的光速)
C.此单色光在该介质中的波长是在真空中的波长的sinθ倍
D.此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的1/sinθ倍
4、在同一介质中，从红光到紫光波长、速度大小间的关系如何？
（1）在同一种介质中，频率小的传播速度大
（2）在同一种介质中，频率小的波长大（这一点与真空中的规律一样）
5、产生稳定干涉现象的条件是什么？
频率相同、振动方向相同、相差保持恒定。
6、日常生活中为何不易看到光的干涉现象？对机 ( http: / / www.21cnjy.com )
对机械波来说容易满足相干条件，对光来讲就困难的多。这与光源的发光机理有关。利用普通光源获得相关光的方法是把一列光波设法分成两部分进行叠加发生干涉。
7、杨氏双缝干涉图样的特 ( http: / / www.21cnjy.com )点有那些？
（1）单色光为等间隔明暗相间的条纹。（明暗条纹的宽度相同）
（2）相同双缝时，频率越大纹越窄。
（3）白光干涉图样为彩色，中央亮纹为白色。
注意；与单缝衍射图样进行对比。
8、如何解释白光杨氏双缝干涉图样是彩色的这一现象？（如何解释紫光的杨氏双缝干涉条纹比红光窄这一现象？
例1、用红光做双缝干涉实验，在屏上观 ( http: / / www.21cnjy.com )察到干涉条纹.在其他条件不变的情况下，改用紫光做实验，则干涉条纹间距将变_____，如果改用白光做实验，在屏上将出现_____色条纹.
例2、用单色光做双缝干涉实验，下列说法中正确的是(　　)
A.相邻干涉条纹之间的距离相等
B.中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍
C.屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间距增大
D.在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距
10、薄膜干涉是指哪两列光波 ( http: / / www.21cnjy.com )的叠加？
薄膜上下表面的反射光。干涉条纹出现在被照面上
11、如何理解等厚干涉的“厚”字？
（1）由于膜很薄所以上下表面叠加反射光的光程差为所在处膜厚的2倍。
（2）厚度相同各点光程差相同，干涉纹的亮度相同。（同一条纹下方膜的厚度相同）
（3）在膜的一个表面为平面的前提下，如果纹是等间隔直纹，说明膜的另一表面是平面；如果局部出现弯曲，说明弯曲处面不平。
例1、如图4-4所示，竖直的肥皂液膜的横截面，右侧受到一束平行光的照射，关于肥皂液膜产生干涉条纹的说法正确的是(　　)
A.在右侧观察到的干涉条纹是由光线在肥皂液薄膜
左右两个表面反射的两列波迭加生成的
( http: / / www.21cnjy.com )B.在左侧也能观察到类似的条纹
C.观察到的条纹可能是黑白相间的也可能是色彩相间的
D.观察到的条纹可能是水平的也可能是竖直的
12、为什么照相机的镜头常呈淡紫色或蓝色？
为了增加通光量，在镜头上镀上了增透 ( http: / / www.21cnjy.com )膜的缘故。
因为人的视觉最敏感的色光为绿光，所以增透膜的厚度为绿光的1/4。以增大绿光的透射强度。
因为红光与紫光反射强度大，所以镜头的颜色常呈淡紫色或蓝色。
例1、市场上有种灯具俗称“ ( http: / / www.21cnjy.com )冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处.这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀了一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线.以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为(　　)
A. λ/8 B. λ/4 C. λ/4 D.λwww.
光的反射和折射
教学课题 光的反射和折射 备课时间
教学课型 新课 课时 1 课时 授课时间 1
教学目标 知识目标 (1)了解介质的折射率与光速的关系；(2)掌握光的折射定律；(3)掌握介质的折射率的概念．
能力目标 通过观察演示实验，使学生 ( http: / / www.21cnjy.com )了解到光在两种介质界面上发生的现象(反射和折射)，观察反射光线、折射光线随入射角的变化而变化，培养学生的观察、概括能力，通过相关物理量变化规律的学习，培养学生分析、推理能力．
德育目标 渗透物理研究和学习的科学态度的教育．实 ( http: / / www.21cnjy.com )验的客观性与人的观察的主观性的矛盾应如何解决，人的直接观察与用仪器探测是有差别的，我们应用科学的态度看待用仪器探测的结果．
教学重点 重点是光的折射定律、折射率．折射率是反映介质光学性质的物理量，由介质来决定．
教学难点 难点是光的折射定律和折射率的应用．通过问题的分析解决加深对折射率概念的理解，学会解决问题的方法．
教学方法 引导探究
教学手段 实验
教学用具 1.光的折射演示器．附件：接线板、火柴、烟雾发生器及烟雾源、半圆柱透明玻璃．2．直尺，计算器．
教学环节
导 言 我们在初中已学过光的折射规 ( http: / / www.21cnjy.com )律：折射光线跟入射光线和法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居在法线的两侧；当光从空气斜射入水或玻璃中时，折射角小于入射角；当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角．初中学的光的折射规律只是定性地描述了光的折射现象，而我们今天要定量地进行研究．
新课教学 演示：将光的激光演示仪接通电 ( http: / / www.21cnjy.com )源，暂不打开开关，将烟雾发生器点燃置入光的折射演示器中，将半圆柱透明玻璃放入对应的位置．打开开关，将激光管点燃，让一束激光照在半圆柱透明玻璃的平面上，让光线垂直于平面过圆心入射(沿法线入射)，观察折射情况：a．角度，b．明暗程度与入射光线进行对比．然后改变入射角进行记录，再次观察能量改变的情况．最后进行概括、归纳、小结．1．在两种介质的分界面上入射光线、反射光线、折射光线的能量分配．我们可以得出结论：随入射角的增大，反射光线的能量比例逐渐增加，而折射光线的能量比例逐渐减小．2．经历了近1500年才得到完善的定律．(1)历史发展：公元2世纪古希腊天文学家托勒密通过实验得到：A．折射光线跟入射光线和法线在同一平面内；B．折射光线和入射光线分居在法线的两侧；C．折射角正比于入射角．德国物理学家开普勒也做了研究．(2)折射定律：最终在1621年，由荷兰数学家斯涅耳找到了入射角和折射角之间的关系．将一组测量数据抄写在黑板上让学生进行计算(用计算器)，光线从空气射入某种玻璃．入射角i(°)折射角r(°)i/rsini/sinr106.71.501.492013.31.501.493019.61.531.494025.21.591.515030.71.631.506035.11.671.517038.61.811.508040.61.971.51 通过分析表中数据可以得出结论：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．如果用n来表示这个比例常数，就有这就是光的折射定律，也叫斯涅耳定律．演示：如果使光线逆着原来的折射光线到界面上 ( http: / / www.21cnjy.com )，折射光线就逆着原来的入射光线射出，这就是说，在折射现象中光路也是可逆的．(在反射现象中，光路是可逆的)3．折射率n．光从一种介质射入另一种介质时， ( http: / / www.21cnjy.com )虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数n，但是对不同的介质来说，这个常数n是不同的．这个常数n跟介质有关系，是一个反映介质的光学性质的物理量，我们把它叫做介质的折射率．i是光线在真空中与法线之间的夹角．r是光线在介质中与法线之间的夹角．光从真 ( http: / / www.21cnjy.com )空射入某种介质时的折射率，叫做该种介质的绝对折射率，也简称为某种介质的折射率．相对折射率在高中不作要求．又因为空气的绝对折射率为1.00028，在近似计算中认为空气和真空相同，故有时光从空气射入某种介质时的折射率当作绝对折射率进行计算．(2)折射率的定义式为量度式．折射率无单位，任何介质的折射率不4．介质的折射率与光速的关系．理论和实验的研究都证明：某种介质的折射率，等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度之比．例1 光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s，当光线以30°入射角，由该介质射入空气时，折射角为多少？解：由介质的折射率与光速的关系得又根据介质折射率的定义式得r为在空气中光线、法线间的夹角即为所求．i为在介质中光线与法线间的夹角30°．由(1)、(2)两式解得：所以r=45°．练习：这种玻璃中传播的速度之比是多少？9∶8．(2)光线由空气射入某种介质，折射光线与反射光线恰好垂直，已知入射角是53°，则这种介质可能是什么？水．(3)一束宽度为10 cm的平行光束，以 60°的入射角从空气射入折射17.3cm．(三)课堂小结饱和汽和饱和汽压课时教学设计
年级组别 高二物理组 审阅（备课组长） 审阅（学科校长）
主备人 使用人 授课时间
课 题 饱和汽和饱和汽压 课 型 新授课
课标要求 了解汽化的两种方式：蒸发和沸腾；知道饱和 ( http: / / www.21cnjy.com )汽、未饱和汽和饱和汽压这些概念的含义，知道饱和汽是一种动态平衡的蒸汽；了解绝对湿度、相对湿度概念的含义以及它对人的生活和植物的生长等方面的影响；了解湿度的测量工具——湿度计。
教学目标 知识与能力 1．知道汽化及汽化的两种方式和其特点。2．理解饱和汽与饱和汽压，能从分子动理论的角度解释有关现象。3．理解空气的绝对湿度和相对湿度，并能进行简单计算。4．了解湿度计的原理。
过程与方法 通过大量的生活中的实例，帮助学生理解
情感、态度与价值观 运用所学的物理知识尝试思考一些与生产和生活相关的问题，体会物理知识的实用性
教学重点 理解饱和汽与饱和汽压，能从分子动理论的角度解释有关现象。
教学难点 理解空气的绝对湿度和相对湿度，并能进行简单计算。
教学方法 “三学一教”四步教学法
教学程序设计
教学过程及方法 环节一 明标自学
过程设计 二次备课
预习课本，完成下列填空。1．饱和汽与饱和汽压（1）饱和汽：___________________________的蒸气叫做饱和汽。此时相同时间内回到水中的分子数_________从水面飞出去的分子数。（2）饱和汽压：在一定温度下，饱和汽的 ( http: / / www.21cnjy.com )分子数密度一定，饱和汽的压强也是一定的，这个压强叫这种液体的饱和汽压。饱和汽压只指此蒸气的分气压，与其他气体压强____关。2．影响饱和汽压大小因素（1）在相同温度下，不同种类液体饱和汽压一般不同。（2）同一种液体的饱和汽压随液体温度升高而________。（3）同一种液体，在一定温度下，其饱和汽压与饱和汽所占的体积______关。（4）饱和汽压与饱和汽中是否含有其他气体以及含量的多少都没有关系。3．空气的湿度（1）绝对湿度p(Pa)：空气中含有的水汽的压强。（1）相对湿度B：某温度时空气的绝对湿度（p）跟同一温度下水的饱和汽压（p’）的百分比，即相对湿度B=______________，它反映了空气中的水汽离饱和的远近程度。（2）湿度计：干湿泡湿度计、毛发湿度计、传感器湿度计
教学过程及方法 环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展
过程设计 二次备课
1．汽化：物质从液态变成气态的过程叫做汽化。汽化有两种方式：蒸发和沸腾。2．饱和汽与饱和汽压（1）饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽。没有达到饱和状态的蒸汽叫做未饱和汽。（2）饱和汽压：在一定温度下，饱和汽的压强一定，叫做饱和汽压。未饱和汽的压强小于饱和汽压。提示：A:饱和汽压只是指空气中这种液体蒸汽的分气压，与其他气体的压强无关。B:饱和汽压与温度和物质种类有关。3．空气的湿度（1）空气的绝对湿度：用空气中所含水蒸气的压强来表示的湿度叫做空气的绝对湿度。（2）空气的相对湿度：空气中水蒸气的压强（P1）与同一温度时水的饱和汽压(PS)的比值叫做空气的相对湿度。即空气的相对湿度(B)为： B=(P1/PS)×100% 友情提示：空气的湿度是表示空气潮湿程度的物理量，但影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素，不是空气中水蒸气的绝对数量，而是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距。所以与绝对湿度相比，相对湿度能更有效的描述空气的潮湿程度。4．湿度计过去常用的湿度计有干湿泡湿度计和毛发湿度计，现代湿度计多使用传感器测量湿度。
教学过程及方法 环节四 当堂检测 二次备课
1、下面几种现象，属于蒸发 ( http: / / www.21cnjy.com )现象的是（ ）A．在寒冷的冬天，冰冻的湿衣服会慢慢变干　　B．擦在皮肤上的酒精很快变干C．用久的灯炮钨丝变细　　　D．烧水时从壶喷出“白气”2、下列现象或事例不可能存在的是（ ）A．80°C的水正在沸腾　　　　　　　　B．温度达到水的沸点100°C，而不沸腾C．沥青加热到一定温度时才能熔解　　D．温度升高到0°C的冰而不熔解3、一个玻璃瓶中装有半瓶液体，拧紧瓶盖经一段时间后，则（ ） A．不再有液体分子飞出液面 B．停止蒸发C．蒸发仍进行D．在相同时间内从液体里飞出的分子数等于返回液体的分数，液体和汽达到了动态平衡4、在相对湿度相同的情况下，比较可得（ ）A．冬天的绝对湿度大B．夏天的绝对湿度大C．冬天的绝对湿度小D．夏天的绝对湿度小5、关于干湿泡温度计，下列说法正确的是（ ）A．湿泡所显示温度正常都高于干泡显示温度B．干泡所示温度正常都是高于湿泡所显示温度C．在同等温度下，干湿泡温度差别越大，说明该环境越干燥D．在同等温度下，干湿泡温度差别越大，说明该环境越潮湿。
课堂小结 本节讲解的知识，是对初中学过的物态变化知识的扩展和延伸，与生产、科研和日常生活实际有着密切的联系。
课后作业 导学案
板书设计 1．汽化：汽化有两种方式：2．饱和汽与饱和汽压（1）饱和汽：（2）饱和汽压：3．空气的湿度（1）空气的绝对湿度：（2）空气的相对湿度：4．湿度计
课后反思