教案是教师对教学过程的预先规划,它能够帮助教师在教学中更好地把握教学进度和节奏。教案的编写需要灵活运用多种教学方法和手段。以下是一些典型的教案模板,可以帮助大家系统化地进行教学设计。
高二物理涡流教案篇一
1.电功是指__________的功,电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的________、电路中的________和________三者的乘积,表达式w=________.
2.电功率是指____________________________,p=________=________.
二、焦耳定律和热功率。
1.在一段只有电阻元件的纯电阻电路中,电场力所做的功w等于电流通过这段电路时发出的________,即q=w=__________,由欧姆定律u=ir,热量q=________,这就是焦耳定律.
2.一段电路因发热而消耗的功率p热=______,称为热功率.纯电阻电路上的热功率可表示为p热=__________.
3.如果不是纯电阻电路,电能除一部分转化为内能外,其他部分转化为机械能、化学能等,这时的电功仍然等于______,电阻上产生的热量仍为______,此时电功比电阻上产生的热量______.
三、闭合电路中的功率。
=u外i+u内i,反映了闭合电路中的能量转化关系.__________表示电源提供的电功率,________和________分别表示外电路和内电路上消耗的电功率.公式表明,电源提供的能量一部分消耗在______上,转化为其他形式的能量;另一部分消耗在________上,转化为内能.
2.电动势反映了电源把____________________转化为电能的能力.当电源流过单位电时,若电源电动势越大,则电源提供的__________越大,电源把其他形式的能转化为电能的能力越强.
[问题情境]。
1.电流做功的实质是什么?
2.设加在一段电路两端的电压为u,流过电路的电流为i,试推导电流做功的表达式.
[要点提炼]。
1.电功的计算式:______________.
2.电功率的计算式:____________.
二、焦耳定律和热功率。
[问题情境]。
1.什么样的电路是纯电阻电路?
2.电功和电热相等吗?
3.比较非纯电阻电路中电功与电热的关系.
[要点提炼]。
1.焦耳定律的表达式:____________.
2.电功与电热的关系:纯电阻电路中:________________,非纯电阻电路中:__________.
三、闭合电路中的功率。
[问题情境]。
1.闭合电路中电源电动势和内、外电压的关系是怎样的.
2.推导闭合电路中能量的转化关系并解释各项的物理意义.[。
[要点提炼]。
1.闭合电路中的能量转化关系:______________,对于纯电阻电路该式可写为______.
2.电动势反映了电源把________________转化为____________的能力.
[问题延伸]。
2.电源的效率如何计算?它与外电阻有怎样的关系?
例1有一个直流电动机,把它接入0.2v电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4a.若把它接入2v电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1a.
(1)求电动机正常工作时的输出功率.
(2)若在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率为多大?
变式训练1某吸尘器中的电动机线圈电阻为1,接在220v的直流电压下,工作电流为1a,则吸尘器消耗的电功率为________;发热损耗的功率为________;转化为机械能的功率为________.
例2。
图1。
如图1所示,线段a为某电源的u-i图线,线段b为某电阻r的u-i图线,由上述电源和电阻组成闭合电路时,则:
(1)电源的`输出功率p出是多大?
(2)电源内部损耗的电功率p内是多少?
变式训练2电路图如图2甲所示,图乙中的图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图象,滑动变阻器的最大阻值为15,定值电阻r0=3.
图2。
(1)当r为何值时,r0消耗的功率最大?最大值为多少?
(2)当r为何值时,电源的输出功率最大?最大值为多少?
思路点拨求解本题应把握以下三点:
(1)由u-i图象求电源的电动势和内阻.
(2)电路中的电流最大时,r0消耗的功率最大.
(3)利用电源有最大输出功率的条件,求电源的最大输出功率.
【即学即练】。
1.下列求解电热的公式中,对所有电路均适用的是。
a.q=uitb.q=i2rt。
c.q=u2rtd.w=pt。
2.一台电动机的输出功率是10kw,这表明该电动机工作时()。
a.每秒消耗10kw电能。
b.每秒对外做10kw功。
c.每秒消耗10kj电能。
d.每秒对外做10kj功。
3.电动机的电枢阻值为r,电动机正常工作时,两端的电压为u,通过的电流为i,工作时间为t,下列说法中正确的是()。
a.电动机消耗的电能为uit。
b.电动机消耗的电能为i2rt。
c.电动机线圈产生的热量为i2rt。
d.电动机线圈产生的热量为u2tr。
4.电源的电动势和内阻都保持一定,在外电路的电阻逐渐变小的过程中,下列说法错误的是()。
a.路端电压一定逐渐变小。
b.电源的输出功率一定逐渐变小。
c.电源内部消耗的电功率一定逐渐变大。
d.电源的输出电流一定变大。
参考答案。
课前自主学习。
一、
1.电流所做电压u电流i通电时间tuit。
2.单位时间内电流所做的功wtui。
二、
1.热量quiti2rt2.q/ti2r。
i2rt大。
三、
u外iu内i外电路内电路。
2.其他形式的能量电功率。
核心知识探究。
一、
[问题情境]。
1.因电流是自由电荷在电场力作用下定向移动形成的,电流做的功,实质上是电场力对自由电荷做功.
2.推导:t时间内流过电路的电荷总量q=it,电场力移动电荷做的功为w=qu,所以t时间内电流做功w=uit.
[要点提炼]。
1.w=uit2.p=ui。
二、
[问题情境]。
1.只含白炽灯、电炉等电热元件的电路是纯电阻电路.电流通过纯电阻电路做功时,电能全部转化为导体的内能.
2.在纯电阻电路中,两者相等;在非纯电阻电路中,两者不相等.
3.非纯电阻电路中,电能一部分转化为内能,其他部分转化为机械能、化学能等其他形式的能,这时电功仍然等于uit,电热仍为i2rt,此时电功大于电热.
[要点提炼]。
1.q=i2rt2.w=qwq。
三、
[问题情境]。
1.e=u内+u外。
2.根据e=u内+u外可得ei=u内i+u外i,式中ei表示电源提供的电功率,u外i表示外电路上消耗的电功率;u内i表示内电路上消耗的电功率.
[要点提炼]。
=u内i+u外iei=i2r+i2r。
2.其他形式的能电能。
[问题延伸]。
1.电源的输出功率是指外电路消耗的功率.
当外电路为纯电阻电路时,
(1)电源的输出功率。
p出=i2r=e2r+r2r=e2rr-r2+4rr=e2r-r2r+4r,由此可知当r=r时,电源有最大输出功率p出max=e24r.
(2)p出与外电阻r的函数关系图象如图所示,从图中看出当rr时,若r增大,p出减小.对一个确定的电源,除r=r外,外电阻有两个值对应的输出功率相等,即(er1+r)2r1=(er2+r)2r2,化简后得到这两个阻值的关系为r1r2=r2.
2.=p出p=iuie=ue=irir+r=rr+r=11+rr,可见,外电阻r越大,电源的效率越高,当电源有最大输出功率时,=50%,此时电源的效率并不是最高.
解题方法探究。
例1(1)1.5w(2)8w。
当加电压为2v、电流为1a时,电动机正常工作,有机械能输出,此时电动机为非纯电阻电路,消耗的电能等于转化的机械能和内能之和.
转化的热功率为p热=i2r=0.5w。
总功率p总=ui=2w,则输出功率p出=p总-p热=1.5w.
(2)若在电动机正常工作时被卡住,电动机无机械能输出,看做纯电阻电路,此时的电热功率为:
p热=u2r=220.5w=8w.
变式训练1220w1w219w。
例2(1)4w(2)2w。
解析(1)根据题意,从图线a可读出。
e=3v,r=ei=36=0.5.
从图线b可读出r=ui=1.
由电源e=3v,r=0.5与电阻r=1组成的闭合电路中,i=er+r=31.5a=2a,则p出=i2r=4w.
(2)p内=i2r=2w.
变式训练2(1)010.9w。
(2)4.513.3w。
即学即练。
2.d[输出功率是指电动机单位时间内对外所做的功,d项正确.]。
[电动机为非纯电阻元件,由电功、电热的计算公式知a、c正确.]。
高二物理涡流教案篇二
知识目标。
1、知道回旋加速器的基本构造和加速原理.。
2、了解加速器的基本用途.。
能力目标。
情感目标。
本节重点是回旋加速器的加速原理.在通过前面带电粒子在磁场中的运动规律的学习,学生通过反复习电场的相关知识后在理解本节知识时比较容易,需要强调的是:
1、加速电场的平行极板接的是交变电压,且它的周期和粒子的运动周期相同.。
2、当粒子加速到接近光速时,加速粒子就不可能了.。
在讲解时,教师可以通过介绍中国高能粒子加速器——北京正负电子对撞机的开发以及研制过程,激发学生的民族自豪感,培养学生的爱国主义热情。
回旋加速器。
一、素质教育目标。
(一)知识教学点。
1、知道回旋加速器的基本构造和加速原理.。
2、了解加速器的基本用途.。
(二)能力训练点。
(三)德育渗透点。
(四)美育渗透点。
二、学法引导。
三、重点·难点·疑点及解决办法。
1、重点。
回旋加速器的加速原理.。
2、难点。
加速电场的`平行极板接的是交变电压,且它的周期和粒子的运动周期相同.。
3、疑点。
当粒子加速到接近光速时,加速粒子就不可能了.。
4、解决办法。
四、课时安排。
1课时。
五、教具学具准备。
回旋回速器挂图。
六、师生互动活动设计。
七、教学步骤。
(一)明确目标。
(略)。
(二)整体感知。
(三)重点、难点的学习与目标完成过程。
1、直线加速器。
我们知道电场可以对带电粒子加速,如果加速电压为。
u
带电粒子电量为。
q
.带电粒子从静止可加速到能量,由于电压的限制,所以一次加速后粒子获得的能量较小,如何获得较大的能量呢?(让学生充分讨论.)可采取多级加速的办法,经过几次加速后粒子的能量,所以直线加速器可使粒子获得足够大的能量.但它占地面积太大,能否既让带电粒子多次加速,获得较高能量,又尽可能减少占地面积呢?(让学生展开想象)。
2、回旋加速器。
等于多少呢?
(让学生回答)。
请同学们讨论:加速粒子的最终能量由哪些因素决定?
和加速器的半径.
请同学们课后思考,为什么带电粒子加速后的能量与加速电压无关呢?
3、回旋加速器和直线加速器的比较。
介绍我国正、负电子对撞机.。
(四)总结、扩展。
八、布置作业。
九、板书设计。
一、直线加速器。
1、单级加速。
2、多级加速。
二、回旋加速器。
1、交变的加速电压周期。
t
2、多次回旋加速后的能量。
三、直线加速器与回旋回速器比较。
高二物理涡流教案篇三
1、知识与技能。
(1)理解为什么电感对交变电流有阻碍作用;
(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的阻碍作用的大小。知道容抗与哪些因素有关。
2、过程与方法。
(1)培养学生独立思考的思维习惯;
(2)培养学生用学过的知识去理解、分析新问题的习惯。
3、情感、态度与价值观:培养学生有志于把所学的物理知识应用到实际中去的学习习惯。
电感、电容对交变电流的阻碍作用。感抗、容抗的物理意义。
感抗的概念及影响感抗大小的因素。容抗概念及影响容抗大小的因素。
实验法、阅读法、讲解法。
双刀双掷开关、学生用低压交直流电源、灯泡(6v、0.3a)、线圈(用变压器的副线圈)、电容器(103f、15v与200f、15v)2个、两个扼流圈、投影片、投影仪。
在直流电路中,影响电流跟电压关系的只有电阻。在交变电流路中,影响电流跟电压关系的,除了电阻外,还有电感和电容。电阻器、电感器、电容器是交变电流路中三种基本元件。这节课我们学习电感、电容对交变电流的影响。
1、电感对交变电流的阻碍作用。
演示:电阻、电感对交、直流的.影响。
[来源:]。
演示甲图,电键分别接到交、直流电源上,引导学生观察两次灯的亮度(灯的亮度相同。说明电阻对交流和直流的阻碍作用相同。)。
演示乙图,电键分别接到交、直流电源上,引导学生观察两次灯的亮度(电键接到直流上,亮度不变;接到交流上时,灯泡亮度变暗。说明线圈对直流电和交变电流的阻碍作用不同。)。
线圈对直流电的阻碍作用只是电阻;而对交变电流的阻碍作用除了电阻之外,还有电感。
问题1:为什么会产生这种现象呢?
问题2:电感对交变电流阻碍作用的大小,用感抗来表示。感抗的大小与哪些因素有关?请同学们阅读教材后回答。
答:感抗决定于线圈的自感系数和交变电流的频率。线圈的自感系数越大,自感作用就越大,感抗就越大;交变电流的频率越高,电流变化越快,自感作用越大,感抗越大。
线圈在电子技术中有广泛应用,有两种扼流圈就是利用电感对交变电流的阻碍作用制成的。出示扼流圈,并介绍其构造和作用。
(1)低频扼流圈。
构造:线圈绕在闭合铁芯上,匝数多,自感系数很大。
作用:对低频交变电流有很大的阻碍作用。即通直流、阻交流。
(2)高频扼流圈。
构造:线圈绕在铁氧体芯上,线圈匝数少,自感系数小。
作用:对低频交变电流阻碍小,对高频交变电流阻碍大。即通低频、阻高频。
2、交变电流能够通过电容器。
演示:电容对交、直流的影响。实验电路如图所示:
开关s分别接到直流电源和交变电流源上,观察现象(接通直流电源,灯泡不亮;接通交变电流源,灯泡亮了说明了直流电不能够通过电容器,交变电流能够通过电容器。)。
电容器的两极板间是绝缘介质,为什么交变电流能够通过呢?用cai课件展示电容器接到交变电流源上,充、放电的动态过程。强调自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质,只是当电源电压升高时电容器充电,电荷向电容器的极板上集聚,形成充电电流;当电源电压降低时电容器放电,电荷从电容器的极板上放出,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。
3、电容器对交变电流的阻碍作用。
答:灯泡的亮度变亮了。说明电容器对交变电流也有阻碍作用。(的确是这样。物理上用容抗来表示电容器对交变电流阻碍作用的大小。)。
问题2:容抗跟哪些因素有关呢?请同学们阅读教材后回答。
答:容抗决定于电容器电容的大小和交变电流的频率。电容越大,在同样电压下电容器容纳电荷越多,因此充放电的电流越大,容抗就越小;交变电流的频率越高,充放电进行得越快,充放电电流越大,容抗越小。即电容器的电容越大,交变电流频率越高,容抗越小。
电容器具有通交流、隔直流通高频、阻低频的特点。
4、课堂总结、点评。
本节课主要学习了以下几个问题:
1、由于电感线圈中通过交变电流时产生自感电动势,阻碍电流变化,对交变电流有阻碍作用。电感对交变电流阻碍作用大小用感抗来表示。线圈自感系数越大,交变电流的频率越高,感抗越大,即线圈有通直流、阻交流或通低频,阻高频特征。
2、交变电流通过电容器过程,就是电容器充放电过程。由于电容器极板上积累电荷反抗自由电荷做定向移动,电容器对交变电流有阻碍作用。用容抗表示阻碍作用的大小。电容器的电容越大,交流的频率越高,容抗越小。故电容器在电路中有通交流、隔直流或通高频、阻低频特征。
5、实例探究。
电感对交变电流的影响。
【例1】如图所示电路中,l为电感线圈,r为灯泡,电流表内阻为零。电压表内阻无限大,交流电源的电压u=220sin10tv。若保持电压的有效值不变,只将电源频率改为25hz,下列说法中正确的是()。
1.电流表示数增大b.电压表示数减小c.灯泡变暗d.灯泡变亮。
电感和电容对交变电流的影响。
例2、图所示是电视机电源部分的滤波装置,当输入端输入含有直流成分、交流低频成分的电流后,能在输出端得到较稳定的直流电,试分析其工作原理及各电容和电感的作用。
6、巩固练习。
1、关于低频扼流圈,下列说法正确的是。
c.这种线圈的自感系数很大,对高频交流的阻碍作用比低频交流的阻碍作用更大。
2、在图所示电路中,u是有效值为200v的交流电源,c是电容器,r是电阻。关于交流电压表的示数,下列说法正确的是()。
a.等于220vb.大于220vc.小于220vd.等于零。
3、在图所示的电路中,a、b两端连接的交流电源既含高频交流,又含低频交流;l是一个25mh的高频扼流圈,c是一个100pf的电容器,r是负载电阻,下列说法中正确的是()。
a.l的作用是通低频,阻高频b.c的作用是通交流,隔直流。
高二物理涡流教案篇四
3、知道库仑扭称的原理。
2、通过探究活动培养学生观察现象、分析结果及结合数学知识解决物理问题的研究方法。
情感、态度和价值观:
1、通过对点电荷的研究,让学生感受物理学研究中建立理想模型的重要意义;
2、通过静电力和万有引力的类比,让学生体会到自然规律有其统一性和多样性。
1、建立库仑定律的过程;
2、库仑定律的应用。
库仑定律的实验验证过程。
实验探究法、交流讨论法。
引入新课同学们,通过前面的学习,我们知道“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”,这让我们对电荷间作用力的方向有了一定的认识。我们把电荷间的作用力叫做静电力,那么静电力的大小满足什么规律呢?让我们一起进入本章第二节《库仑定律》的学习。
活动一:思考与猜想。
同学们,电荷间的作用力是通过带电体间的相互作用来表现的,
因此,我们应该研究带电体间的相互作用。可是,生活中带电体的大小和形状是多种多样的,这就给我们寻找静电力的规律带来了麻烦。
早在300多年以前,伟大的牛顿在研究万有引力的同时,就曾对带电纸片的运动进行研究,可是由于带电纸片太不规则,牛顿对静电力的研究并未成功。
(问题1)大家对研究对象的选择有什么好的建议吗?
在静电学的研究中,我们经常使用的带电体是球体。
(问题2)带电体间的作用力(静电力)的大小与哪些因素有关呢?
请学生根据自己的生活经验大胆猜想。
定性探究电荷间的作用力与影响因素的关系。
实验表明:电荷间的作用力f随电荷量q的增大而增大;随距离r的增大而减小。
(提示)我们的研究到这里是否可以结束了?为什么?
这只是定性研究,应该进一步深入得到更准确的定量关系。
(问题3)静电力f与r,q之间可能存在什么样的定量关系?
你觉得哪种可能更大?为什么?(引导学生与万有引力类比)。
活动二:设计与验证。
实验方法。
(问题4)研究f与r、q的定量关系应该采用什么方法?
控制变量法——(1)保持q不变,验证f与r2的反比关系;
(2)保持r不变,验证f与q的正比关系。
实验可行性讨论、
困难一:f的测量(在这里f是一个很小的力,不能用弹簧测力计直接测量,你有什么办法可以实现对f大小的间接测量吗?)。
困难二:q的测量(我们现在并不知道准确测定带电小球所带的电量的方法,要研究f与q的定量关系,你有什么好的想法吗?)。
(思维启发)有这样一个事实:两个相同的金属小球,一个带电、一个不带电,互相接触后,它们对相隔同样距离的第三个带电小球的作用力相等。
——这说明了什么?(说明球接触后等分了电荷)。
(追问)现在,你有什么想法了吗?
实验具体操作定量验证。
实验结论:两个点电荷间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比。
得出库仑定律同学们,我们一起用了大约20分钟得到的这个结论,其实在物理学发展史上,数位伟大的科学家用了近30年的时间得到的并以法国物理学家库仑的名字来命名的库仑定律。
读过牛顿著作的人都可能推想到:凡是表现这种特性的相互作用都应服从平方反比定律。这似乎用类比推理的方法就可以得到电荷间作用力的规律。正是这样的类比,让电磁学少走了许多弯路,形成了严密的定量规律。马克·吐温曾说“科学真是迷人,根据零星的事实,增添一点猜想,竟能赢得那么多的收获!”。科学家以广博的知识和深刻的洞察力为基础进行的猜想,才是最具有创造力的思维活动。
然而,英国物理史学家丹皮尔也说“自然如不能被目证那就不能被征服!”
1785年库仑在前人工作的基础上,用自己设计的扭称精确验证得到了库仑定律。(库仑扭称实验的介绍:这个实验的设计相当巧妙。把微小力放大为力矩,将直接测量转换为间接测量,从而得到静电力的作用规律——库仑定律。)。
1.内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
2.数学表达式:
(说明),叫做静电力常量。
3.适用条件:(1)真空中(一般情况下,在空气中也近似适用);
(2)静止的;(3)点电荷。
(强调)库仑定律的公式与万有引力的公式在形式上尽管很相似,但仍是性质不同的两种力。我们来看下面的题目:
例题1:(通过定量计算,让学生明确对于微观带电粒子,因为静电力远远大于万有引力,所以我们往往忽略万有引力。)。
(过渡)两个点电荷的静电力我们会求解了,可如果存在三个电荷呢?
(承前启后)两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。因此,多个点电荷对同一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。
例题2:(多个点电荷对同一点电荷作用力的叠加问题。一方面巩固库仑定律,另一方面,也为下一节电场强度的叠加做铺垫。)。
(拓展说明)库仑定律是电磁学的基本定律之一。虽然给出的是点电荷间的静电力,但是任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的.。所以,如果知道了带电体的电荷分布,就可以根据库仑定律和平行四边形定则求出带电体间静电力的大小和方向了。而这正是库仑定律的普遍意义。
本堂小结(略)。
1、课本第8页的“科学漫步”栏目,介绍的是静电力的应用。你还能了解更多的应用吗?
2、万有引力与库仑定律有相似的数学表达式,这似乎在预示着自然界的和谐统一。课后请同学查阅资料,了解自然界中的“四种基本相互作用”及统一场理论。
高二物理涡流教案篇五
1、了解电感对电流的作用特点。
2、了解电容对电流的作用特点。
电感和电容对交变电流的作用特点。
电感和电容对交变电流的作用特点。
启发式综合教学法
小灯泡、线圈(有铁芯)、电容器、交流电源、直流电源。
一、引入:
在直流电流电路中,电压、电流和电阻的关系遵从欧姆定律,在交流电路中,如果电路中只有电阻,例如白炽灯、电炉等,实验和理论分析都表明,欧姆定律仍适用。但是如果电路中包括电感、电容,情况就要复杂了。
二、讲授新课:
1、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。
引导学生得出结论: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?
引导学生解释原因: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。
实验和理论分析都表明: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。
应用:日光灯镇流器是绕在铁芯上的线圈,自感系数很大。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。
2、交变电流能够通过电容
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。
引导学生分析原因:直流不能通过电容器是容易理解的,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。
学生思考:
原因:与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板,电源中的交变电流能够通过这个“电容器”。虽然这一点“漏电”一般不会造成人身危险,只是为了在机身和外壳间真的发生漏电时确保安全,电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地。
3、电容不仅存在于成形的电容器中,也存在于电路的导线、无件、机壳间。有时候这种电容的影响是很大的,当交变电流的频率很高时更是这样。同样,感也不仅存在于线圈中,长距离输电线的电感和电容都很大,它们造成的电压损失常常比电阻造成的还要大。
总结:
电容:通高频,阻低频。
电感:通低频,阻高频。
高二物理涡流教案篇六
声波能离开空气在真空中传播吗?为什么?
让学生了解声波有次声波、声波、超声波,它们是按频率划分的.了解它的利用和危害.
阅读下列表:
与介质、温度有关,标准状况下,空气中声速为332m/s,运算时常取340m/s
声波的波长范围
1.7cm――17cm
人耳能听到的声波频率范围
20hz――20000hz
高二物理涡流教案篇七
3、理解在同一等势面上移动电荷时电场力不做功.。
培养学生对知识的类比能力,以及对问题的分析、推理能力等等.。
本节课的重点是理解在同一等势面上移动电荷时,电场力不做功这一特点.。
对于电场线与等势面的关系需要把握:
(1)电场线与等势面垂直;
(2)电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面.。
一、课程设计。
1、复习上一节的内容,让学生总结上一节的主要内容.。
2、引入新课。
教师出示图片:
提出问题1:在点电荷形成电场中有。
a
b
c
三点,若将单位正电荷由。
a
点移动到。
c
点做功为;把单位正电荷由。
b
点移动到。
c
点做功为,如果,则。
a
b
两点有什么关系?单位正电荷从。
a
点移动到。
b
点时,电场力做功情况怎样?
学生分析,教师总结:
a
b
两点的.电势相同.单位正电荷从。
a
点移动到。
b
点时,电场力不做功.。
下面,我们从几个方面认识等势面:
(1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷,电场力不做功.。
(2)等势面一定跟电场线垂直,即跟场强的方向垂直.。
(4)几种典型场的等势面.。
教师出示媒体课件:点电荷的等势面演示:
有关图片可以参考媒体资料.。
(5)处于静电平衡状态的导体是一个等势体,它的表面是一个等势面.。
3、例题讲解练习(参考典型例题)。
4、教师总结:
(2)有关等势面的认识需要注意:
a、在同一等势面上移动点电荷,电场力不做功;
b、电场线与等势面垂直;
c、处于静电平衡状态的导体是等势体,导体表面是等势面;
高二物理涡流教案篇八
充分运用多媒体的视听优势,全方位、多角度展示这个运动的世界:人在林道上行走;汽车在公路上奔驰;飞机在天空中翱翔;小鸟在树林中飞翔;月球绕地球转动;地球绕太阳转动;整个宇宙的成千上万个星系都在运动。
让学生体验到我们生活的宇宙每时每刻都在运动,我们就生活在运动的世界里。
这里让学生再列举自己认识的一些运动现象,结合多媒体展示和学生举例自己得出:世界是运动的。
二、人文视野中的运动世界。
在人类历史的长河中,人们总是不断地用不同的方式感知和描述这个运动的世界:诗人用语言的韵律和意境赞美运动;画家用形态和色彩描绘运动;音乐家用旋律和节奏表现运动。
充分鼓励学生说出描述运动的诗词、音乐、绘画、词汇等。
例如在诗词方面举出他们学过或看过的各种诗句。教师可依据学生说出的一些诗句用多媒体展示出来(如绝句·登天门山等)。
在音乐和绘画方面学生可能举出得少些,教师可用多媒体展示:古曲《流水》、梵高的《星夜》、毕加索的《沐浴的玩球者》或祖国的传统国画等。鼓励学生用语言描述音乐和绘画所表现出的运动情景。
在词汇方面学生可以说出“上升、下落、跑步、转动、飞奔”等。
教师活动:展示诗词、音乐、绘画等,引导学生用不同的情感去体验运动的各种形式。
学生活动:讨论和交流,说出描述运动的`诗词、词汇等,能说出古曲《流水》中是如何描述运动的,能描述绘画中表现运动的各种方式。
三、科学视野中的运动世界。
科学家又是如何来描述这个运动的世界的呢?
科学家用特定的概念、数学工具及实验方法来描述与研究运动。
同学们,你们对科学上所说的运动是如何认为的呢?
学生活动:讨论交流,发表自己的观点。最后能说出物体位置的改变就称为运动。
教师指出:物理学中所说的机械运动(mechanicalmotion)是指一个物体相对于另一个物体位置的改变。
这里说的另一个物体,即事先选定的标准物体,叫做参照物(referenceobject)。
然后引导学生说出如果一个物体相对于参照物位置没有发生改变,则称这个物体是静止(rest)的。用多媒体展示动画:一女孩站在树的对面静止不动或从同学身旁飞驰而过的火车等。
引导学生说出:从女孩这方面来看,树木和她自己的位置关系没有改变。(可再展示运动和静止的概念)。
引导学生说出:看来说一个物体是运动还是静止的是相对于选定的参照物来说的,物体相对于参照物的位置改变了就说这个物体是运动的;反之,就是静止的。
因此,我们描述物体运动或静止时都要特别说明是以什么为参照物,选择的参照物不同,结论常常会不一样。
高二物理涡流教案篇九
2.会用库仑定律进行有关的计算;。
3.知道库仑扭称的原理。
2.通过探究活动培养学生观察现象、分析结果及结合数学知识解决物理问题的研究方法。
情感、态度和价值观:
1.通过对点电荷的研究,让学生感受物理学研究中建立理想模型的重要意义;。
2.通过静电力和万有引力的类比,让学生体会到自然规律有其统一性和多样性。
1.建立库仑定律的过程;。
2.库仑定律的应用。
库仑定律的实验验证过程。
实验探究法、交流讨论法。
引入新课同学们,通过前面的学习,我们知道“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”,这让我们对电荷间作用力的方向有了一定的认识。我们把电荷间的作用力叫做静电力,那么静电力的大小满足什么规律呢?让我们一起进入本章第二节《库仑定律》的学习。
库仑定律的发现。
活动一:思考与猜想。
同学们,电荷间的作用力是通过带电体间的相互作用来表现的,因此,我们应该研究带电体间的相互作用。可是,生活中带电体的大小和形状是多种多样的,这就给我们寻找静电力的规律带来了麻烦。
早在300多年以前,伟大的牛顿在研究万有引力的同时,就曾对带电纸片的运动进行研究,可是由于带电纸片太不规则,牛顿对静电力的研究并未成功。
(问题1)大家对研究对象的选择有什么好的建议吗?
在静电学的研究中,我们经常使用的带电体是球体。
(问题2)带电体间的作用力(静电力)的大小与哪些因素有关呢?
请学生根据自己的生活经验大胆猜想。
定性探究电荷间的作用力与影响因素的关系。
实验表明:电荷间的作用力f随电荷量q的增大而增大;随距离r的增大而减小。
(提示)我们的研究到这里是否可以结束了?为什么?
这只是定性研究,应该进一步深入得到更准确的定量关系。
(问题3)静电力f与r,q之间可能存在什么样的定量关系?
你觉得哪种可能更大?为什么?(引导学生与万有引力类比)。
活动二:设计与验证。
实验方法。
(问题4)研究f与r、q的定量关系应该采用什么方法?
控制变量法——。
(1)保持q不变,验证f与r2的反比关系;。
(2)保持r不变,验证f与q的正比关系。
实验可行性讨论.
困难一:f的测量(在这里f是一个很小的力,不能用弹簧测力计直接测量,你有什么办法可以实现对f大小的间接测量吗?)。
困难二:q的测量(我们现在并不知道准确测定带电小球所带的电量的方法,要研究f与q的定量关系,你有什么好的想法吗?)。
(思维启发)有这样一个事实:两个相同的金属小球,一个带电、一个不带电,互相接触后,它们对相隔同样距离的第三个带电小球的作用力相等。
——这说明了什么?(说明球接触后等分了电荷)。
(追问)现在,你有什么想法了吗?
实验具体操作定量验证。
实验结论:两个点电荷间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比。
得出库仑定律同学们,我们一起用了大约20分钟得到的这个结论,其实在物理学发展,数位伟大的科学家用了近30年的时间得到的并以法国物理学家库仑的名字来命名的`库仑定律。
启示一:类比猜想的价值。
读过牛顿著作的人都可能推想到:凡是表现这种特性的相互作用都应服从平方反比定律。这似乎用类比推理的方法就可以得到电荷间作用力的规律。正是这样的类比,让电磁学少走了许多弯路,形成了严密的定量规律。马克·吐温曾说“科学真是迷人,根据零星的事实,增添一点猜想,竟能赢得那么多的收获!”。科学家以广博的知识和深刻的洞察力为基础进行的猜想,才是有创造力的思维活动。
然而,英国物理史学家丹皮尔也说“自然如不能被目证那就不能被征服!”
启示二:实验的精妙。
1785年库仑在前人工作的基础上,用自己设计的扭称精确验证得到了库仑定律。(库仑扭称实验的介绍:这个实验的设计相当巧妙。把微小力放大为力矩,将直接测量转换为间接测量,从而得到静电力的作用规律——库仑定律。)。
讲解库仑定律。
1.内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
2.数学表达式:
(说明),叫做静电力常量。
3.适用条件:
(1)真空中(一般情况下,在空气中也近似适用);。
(2)静止的;(。
3)点电荷。
(强调)库仑定律的公式与万有引力的公式在形式上尽管很相似,但仍是性质不同的两种力。我们来看下面的题目:
达标训练。
例题1:(通过定量计算,让学生明确对于微观带电粒子,因为静电力远远大于万有引力,所以我们往往忽略万有引力。)。
(过渡)两个点电荷的静电力我们会求解了,可如果存在三个电荷呢?
(承前启后)两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。因此,多个点电荷对同一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。
例题2:(多个点电荷对同一点电荷作用力的叠加问题。一方面巩固库仑定律,另一方面,也为下一节电场强度的叠加做铺垫。)。
高二物理涡流教案篇十
一、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。
二、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。
三、教学难点:传输电路中电功率转化及电损耗的计算。
四、教学方法:讨论,讲解。
五、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,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转化为电能,发电功率可达271.5万千瓦,这么多的电能当然要输送到用电的地方去,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。
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,如果输电线的电流是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,必须要尽量减小导线发热损失。
提问:如何减小导线发热呢?
分析:由焦耳定律q=i2rt,减小发热q有以下三种方法:一是减小输电时间t,二是减小输电线电阻r,三是减小输电电流i。
提问:第一种方法等于停电,没有实际价值。第二种方法从材料、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也是可行的。
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。)。
提问:怎样才能满足上述两个要求呢?
分析:根据公式p=ui,要使输电电流i减小,而输送功率p不变(足够大),就必须提高输电电压u。
知识目标。
1、知道产生的条件;。
3、掌握动摩擦因数,会在具体问题中计算滑动,掌握判定方向的方法;。
4、知道影响动摩擦因数的因素;。
能力目标。
1、通过观察演示实验,概括出产生的条件以及的特点,培养学生的观察、概括能力.通过静与滑动的区别对比,培养学生的分析综合能力.
情感目标。
渗透物理方法的教育在分析物体所受时,突出主要矛盾,忽略次要因素及无关因素,总结出产生的条件和规律.
教学建议。
一、基本知识技能:
3、两个物体间的滑动的大小跟这两个物体接触面间的压力大小成正比.
4、动摩擦因数的大小跟相互接触的两个物体的材料有关.
5、的方向与接触面相切,并且跟物体相对运动或相对运动趋势相反.
6、静存在值——静.
二、重点难点分析:
1、本节课的内容分滑动和静两部分.重点是产生的条件、特性和规律,通过演示实验得出关系.
2、难点是在理解滑动计算公式时,尤其是理解水平面上运动物体受到的时,学生往往直接将重力大小认为是压力大小,而没有分析具体情况.
教法建议。
一、讲解有关概念的教法建议。
介绍滑动和静时,从基本的事实出发,利用二力平衡的知识使学生接受的存在.由于的内容是本节的难点,所以在讲解时不要求“一步到位”,关于的概念可以通过实验、学生讨论来理解.
1、可以让学生找出生活和生产中利用的例子;。
2、让学生思考讨论,如:
(1)、一定都是阻力;。
(2)、静止的物体一定受到静;。
(3)、运动的物体不可能受到静;。
主要强调:是接触力,是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势的,但不一定阻碍物体的运动,即在运动中也可以充当动力,如传送带的例子.
二、有关讲解的大小与什么因素有关的教法建议。
1、滑动的大小,跟相互接触物体材料及其表面的光滑程度有关;跟物体间的正压力有关;但和接触面积大小无关.注意正压力的解释.
2、滑动的大小可以用公式:,动摩擦因数跟两物体表面的关系,并不是表面越光滑,动摩擦因数越小.实际上,当两物体表面很粗糙时,由于接触面上交错齿合,会使动摩擦因数很大;对于非常光滑的表面,尤其是非常清洁的表面,由于分子力起主要作用,所以动摩擦因数更大,表面越光洁,动摩擦因数越大.但在力学中,常称“物体表面是光滑的”这是忽略物体之间的的一种提法,实际上是一种理想化模型,与上面叙述毫无关系.
3、动摩擦因数()是一个无单位的物理量,它能直接影响物体的运动状态和受力情况.
4、静的大小,随外力的增加而增加,并等于外力的大小.但静不能无限度的增大,而有一个值,当外力超过这个值时,物体就要开始滑动,这个限度的静叫做静().实验证明,静由公式所决定,叫做静摩擦因数,为物体所受的正压力.的大小变化随着外力的变化关系如图:滑动的大小小于静,但一般情况下认为两者相等.
高二物理涡流教案篇十一
1、内能:物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
2、动能:由于分子在不停地做着无规则热运动而具有的动能。它与物体的温度有关(温度是分子平均动能的标志)。
3、势能: 分子间存在相互作用力,分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能。它和物体的体积有关。
4、内能:与物体的温度和体积有关。
根据讨论结果,小结:通常情况下,对固体或液体,由于体积变化不明显,主要是通过温度的变化来判断内能是否改变。
1、提出问题、讨论。
问:如何改变物体的内能呢?(可以改变物体的温度或体积。)
把准备好的钢丝拿出来,想办法让你手中的钢丝的内能增加。
2、寻找解决问题的办法。
讨论:有的想到摩擦,有的想到折,有的想到敲打,有的想到用钢锯锯,有的想到烧,有的想到晒,有的想到烤,有的想到烫、冰等等。一边想办法,一边体验内能是不是已经增加了。
把摩擦、折、敲打、锯写在一起,把烧、晒、烤、烫、冻或者冰写在一起。
3、知识的提练。
答:可以分为做功和热传递两类。其中,摩擦、折、敲打、锯是属于做功,烧、晒、烤、烫、冰属于热传递。
演示课本38页的实验。(慢慢地压缩看能不能使棉花燃烧起来。)
问:刚才两次实验,为什么会出现结果的不同?
答:动作快,时间短,气体没有来得及与外界进行热交换,其温度会突然升高,至乙醚的着火点,它便燃烧起来。而动作慢时,时间较长,气体与外界有较长的时间进行热交换,它的温度就不会升高太多,达不到乙醚的着火点,则不燃烧。
阅读课本39页实验,分析气体对外做功的情况。
问:同学们还能不能从生活中找出一些通过做功改变物体内能的例子呢?
答:柴油机工作中的压缩冲程;给自行车打气时,气筒壁会发热;锯木头,锯条会很烫;冬天,手冷时,两手互相搓一搓;古人钻木取火等等。
再来体验一下,热传递改变内能的情况。给大家一段细铁棒和酒精灯,演示。学生上台做实验。把用热传递改变内能的方法和体会告诉其他同学。
引导学生从生活中再找出一些通过热传递改变内能的例子。
板书:改变物体内能的物理过程有两种:做功和热传递。
4、新知识的深入探讨。
内能改变的量度
师:如何量度物体内能的改变多少呢?请大家带着问题阅读课本39页5、6两段,然后归纳出来。
高二物理涡流教案篇十二
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: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。加速度时,速度等于零;速度时,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:
高二物理涡流教案篇十三
1、使学生知到什么是多普勒效应。
2、使学生能用所学知识解释多普勒效应。
教学建议。
因多普勒效应和此声波、超声波两节的内容少,建议用一个课时.用实验让学生了解多普勒效应,会解释多普勒效应.在媒体资料中提供了,旋转的录音机发出的声波所表现的多普勒效应,教师可以适当应用。
教学设计示例。
教学重点:声波的概念和形成声波的条件。
教学难点:解释生活中的现象。
教学仪器:音叉、录音机。
教学方法:自学。
教学过程:
一、阅读课文。
请学生阅读课本的第21页——24页的内容.。
二、应用。
问题1:什么是多普勒效应?(由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象,叫做多普勒效应.)。
问题2:能现场做实验吗?请学生讨论发表观点.。
演示实验。
1、用音叉在学生耳朵边运动.。
2、用录音机在教室边放音乐,边运动.。
问题3:人的耳朵能听到任何频率的声音吗?(不能)。
问题4:怎样划分呢?(频率低于20hz的属于次声波,频率高于__0hz的属于超声波,人耳大约能听到20hz——__0hz的声波.)。
问题5:次声波有什么用途呢?(次声波的衍射能力强,可以探知几千米以外的核试验.)。
问题6:超声波有什么用途呢?(声纳、b超等)。
探究活动。
在生活中寻找多普勒效应。
知识目标。
1、知道光在同一种均匀媒质中是沿直线传播的.。
2、知道光的直线传播的一些典型事例(如小孔成像、日月蚀等).。
3、记住光在真空中的传播速度.不要求知道光速的测量方法.。
能力目标。
1、能根据光的直线传播原理找出本影和半影,能解决日月蚀问题.。
2、会使用光的直线传播性质解释有关光现象如:影子的形成.。
情感目标。
3、利用几何知识解决光学问题,学会知识的迁移和变通.。
教学建议。
本节内容是在初中学习的基础上进一步加深和拓宽.。
重点掌握以下几部分知识点:
1、光沿直线传播的条件:光在同种均匀介质中沿直线传播.。
讲解时能说明光沿直线传播的实例有:小孔成像,本影和半影等都能证明光沿直线传播.。
2、光源:能够发光的物体.是把其它形式的能转化为光能的装置.。
4、光束:有一定关系的一些光线的集合称为光束。
5、介质(媒质)、光在其中传播的物质、但要注意:光传播时并不需要介质.。
如图所示两个或几个光源,在不透明的物体后面能造成本影和半影区域.。
9、光速:通常光在真空中的速度为c=3.00×108m/s.。
注意:光在介质中的传播的速度都将小于该值。
一、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。
二、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。
三、教学难点:传输电路中电功率转化及电损耗的计算。
四、教学方法:讨论,讲解。
五、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,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转化为电能,发电功率可达271.5万千瓦,这么多的电能当然要输送到用电的地方去,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。
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,如果输电线的电流是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,必须要尽量减小导线发热损失。
提问:如何减小导线发热呢?
分析:由焦耳定律q=i2rt,减小发热q有以下三种方法:一是减小输电时间t,二是减小输电线电阻r,三是减小输电电流i。
提问:第一种方法等于停电,没有实际价值。第二种方法从材料、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也是可行的。
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。)。
提问:怎样才能满足上述两个要求呢?
分析:根据公式p=ui,要使输电电流i减小,而输送功率p不变(足够大),就必须提高输电电压u。
一、知识目标。
1、知道变压器的构造.知道变压器是用来改变交流电压的装置.
2、理解互感现象,理解变压器的工作原理.
3、掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题.
4、理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系,能应用它分析解决基本问题.
5、理解变压器的输入功率等于输出功率.能用变压器的功率关系解决简单的变压器的电流关系问题.
6、理解在远距离输电时,利用变压器可以大大降低传输线路的电能消耗的原因.
7、知道课本中介绍的几种常见的变压器.
二、能力目标。
1、通过观察演示实验,培养学生物理观察能力和正确读数的习惯.
2、从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力.
3、从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义.
三、情感目标。
1、通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的__、统一美.
2、让学生充分体会能量守恒定律的普遍__及辩__统一思想.
3、培养学生尊重事实,实事求是的科学精神和科学态度.
教学建议。
教材分析及相应的教法建议。
1、在学习本章之前,首先应明确的是,变压器是用来改变交变电流电压的.变压器不能改变恒定电流的电压.互感现象是变压器工作的基础.让学生在学习电磁感应的基础上理解互感现象.这里的关键是明白原线圈和副线圈有共同的铁芯,穿过它们的磁通量和磁通量的变化时刻都是相同的.因而,其中的感应电动势之比只与匝数有关.这样原、副线圈的匝数不同,就可以改变电压了.
2、在分析变压器的原理时,课本中提到了次级线圈对于负载来讲,相当于一个交流电源一般情况下,忽略变压器的磁漏,认为穿过原线圈每一匝的磁通量与穿过副线圈的磁通量总是相等的.这两个条件,都是理想变压器的工作原理的内容.利用课本中的这些内容,教师在课堂上,首先可以帮助学生分析变压器原理,原线圈上加上交变流电后,铁心中产生交变磁通量;在副线圈中产生交变电动势,则副线圈相当于交流电源对外供电.在这个过程中,如果从能量角度分析,可以看成是电能(原线圈中的交变电流)转换成磁场能(铁心中的变化磁场),磁场能又转换成电能(副线圈对外输出电流).所以,变压器是一个传递能量的装置.如果不计它的损失,则变压器在工作中只传递能量不消耗能量.
要使学生明白,理想变压器是忽略了变压器中的能量损耗,它的输出功率与输入功率相等,这样才得出原、副线圈的电压、电流与匝数的关系式.在解决有两个副线圈的变压器的问题时,这一点尤其重要.当然,在初学时,有两个副线圈的变压器的问题,不做统一要求,不必急于去分析这类问题.对于学有余力的学生,可引导他们进行分析讨论.
3、学生对变压器原理和变压器中原、副线圈的电压、电流的关系常有一些似是而非的模糊认识,引导学生认真讨论章后习题,对学生澄清认识会有所帮助.
4、变压器的电压公式是直接给出的.课本中利用原、副线圈的匝数关系,说明了什么是升压变压器和什么是降压变压器,这也是为了帮助学生能记住电压关系公式.利用变压器的输出功率和输人功率相等的关系,得到了i1i2=u1u2.建议教师做好用输出负载调节输入功率的演示实验.引导学生注意观察,当负载端接入的灯泡逐渐增多时,原、副线圈上的电压基本上不发生变化,原线圈中的电流逐渐增大,副线圈中的电流也逐渐增大.
6、电能的输送,定__地说明了在远距离输送电能时,采用变压器进行高压输电可以大大减少输电线路上的电能损失.这里重点描述了输电线上的电流大小与造成的电热损失的关系,教师应帮助学生分析,理解采用高压输电的必要__.
教学重点、难点、疑点及解决办法。
1、重点:变压器工作原理及工作规律.
2、难点:
(l)理解副线圈两端的电压为交变电压.
(2)推导变压器原副线圈电流与匝数关系.
(3)掌握公式中各物理量所表示对象的含义.
3、疑点:变压器铁心是否带电即如何将电能从原线圈传输出到副线圈.
4、解决办法:
(l)通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律.
(2)通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电流与匝数间的关系.
(3)通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义。
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