研究性实验：（1） 研究匀变速运动练习使用打点计时器:
1、构造：见教材。
2、操作要点：接50HZ，4---6伏的交流电 S1 S2 S3 S4
正确标取记：在纸带中间部分选5个点 。T 。T 。 T 。 T 。
3、重点：纸带的分析 0 1 2 3 4
a.判断物体运动情况：
在误差范围内：如果S1=S2=S3=。.。.。.，则物体作匀速直线运动。
如果？S1=？S2=？S3= 。.。.。.。=常数， 则物体作匀变速直线运动。
b.测定加速度：
公式法： 先求？S，再由？S= aT2求加速度。
图象法： 作v-t图，求a=直线的斜率
c.｛｝测定即时速度： V1=(S1+S2)/2T V2=(S2+S3)/2T
测定匀变速直线运动的加速度：
1、原理:：？S=aT2
2、实验条件：
a.合力恒定，细线与木板是平行的。
b.接50HZ，4-6伏交流电。
3、实验器材：电磁打点计时器、纸带、复写纸片、低压交流电源、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、导线、两根导线。
4、主要测量:
选择纸带，标出记数点，测出每个时间间隔内的位移S1、S2、S3 。。。。图中O是任一点。
5、数据处理: 0 1 2 3 4 5 6
根据测出的S1、S2、S3.。.。.。. 。S1 。S2 。 S3 。S4 。 S5 。 S6 。
用逐差法处理数据求出加速度：
S4-S1=3a1T2 ， S5-S2=3a2T2 ， S6-S3=3a3T2
a=(a1+a2+a3)/3=(S4+S5+S6- S1-S2-S3)/9T2
测匀变速运动的即时速度：（同上）
（2） 研究平抛运动
1、实验原理：
用一定的方法描出平抛小球在空中的轨迹曲线，再根据轨迹上某些点的位置坐标，由h=求出t，再由x=v0t求v0，并求v0的平均值。
2、实验器材：
木板，白纸，图钉，未端水平的斜槽，小球，刻度尺，附有小孔的卡片，重锤线。
3、实验条件：
a. 固定白纸的木板要竖直。
b. 斜槽未端的切线水平，在白纸上准确记下槽口位置。
c.小球每次从槽上同一位置由静止滑下。
（3） 研究弹力与形变关系
方法归纳：
（1）用悬挂砝码的方法给弹簧施加压力
（2）用列表法来记录和分析数据（如何设计实验记录表格）
（3）用图象法来分析实验数据关系
步骤：
1以力为纵坐标、弹簧伸长为横坐标建立坐标系
2根据所测数据在坐标纸上描点
3按照图中各点的分布和走向，尝试作出一条平滑的曲线（包括直线）
4以弹簧的伸重工业自变量，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，如不行则考虑二次函数，如看似象反比例函数，则变相关的量为倒数再研究一下是否为正比关系（图象是否可变为直线）----化曲为直的方法等。
5解释函数表达式中常数的意义。
2、注意事项：所加砝码不要过多(大)以免弹簧超出其弹性限度
一、内容
人教版普通高中课程标准试验教科书物理必修2第六章第4节《万有引力理论的成就》
二、教学分析
1、教材分析
本节课是《万有引力定律》之后的一节，内容是万有引力在天文学上的应用。教材主要安排了“科学真是迷人”、“计算天体质量”和“发现未知天体”三个标题性内容。学生通过这一节课的学习，一方面对万有引力的应用有所熟悉，另一方面通过卡文迪许“称量地球的质量”和海王星的发现，促进学生对物理学史的学习，并借此对学生进行情感、态度、价值观的学习。
2、教学过程概述
本节课从宇宙中具有共同特点的几幅图片入手，对万有引力提供天体圆周运动的向心力进行了复习引入万有引力在天体运动中有什么应用呢？接下来，通过“假设你成为了一名宇航员，驾驶宇宙飞船……发现前方未知天体”，围绕“你有什么办法可以测出该天体的质量吗”全面展开教学。密度的计算以及海王星的发现自然过渡和涉及。在教材的处理上，既立足于教材，但不被教科书所限制，除了介绍教科书中重要的基本内容外，关注科技新进展和我国天文观测技术的发展，时代气息浓厚，反映课改精神，着力于培养学生的科学素养。
三、教学目标
1、知识与技能
（1）通过 “计算天体质量”的学习，学会估算中数据的近似处理办法，学会运用万有引力定律计算天体的质量；
（2）通过“发现未知天体”，“成功预测彗星的回归”等内容的学习，了解万有引力定律在天文学上的重要应用。
2、过程与方法
运用万有引力定律计算天体质量，体验运用万有引力解决问题的基本思路和方法。
3、情感、态度、价值观
（1）通过“发现未知天体”、“成功预测彗星的回归”的学习，体会科学定律在人类探索未知世界的作用；
（2）通过了解我国天文观测技术的发展，激发学习的兴趣，养成热爱科学的情感。
四、教学重点
1、中心天体质量的计算；
2、“称量地球的质量”和海王星的发现，加强物理学史的教学。
五、教学准备
实验器材、PPT课件等多媒体教学设备
六、教学过程
（一）、图片欣赏复习引入
通过几张宇宙图片的欣赏，学生体验宇宙中螺旋的共同特点，万有引力提供向心力是天体都遵循的规律。那么，万有引力定律在天体运动中还有哪些具体的应用呢？让我们一起进入本章《万有引力理论的成就》的学习。
（二）、创设情境 解决中心问题
情境创设：假如你成为了一名宇航员，驾驶宇宙飞船航行在宇宙深处，突然，前方一美丽的天体出现在你的面前。你先关闭了宇宙的发动机，然后飞船刚好绕美丽天体做了完美的圆周运动，绕行一周后，飞船就平稳的降落在了星球上。
合作讨论：你有什么办法可以测得这一神秘天体的质量吗？
（学生通过小组探究，教师巡回指导，形成自己本组的意见，由小组选出的代表来向全班展示自己思考的结果。）
小组代表讲解展示：
思路一：测出宇宙飞船绕行一周的时间和轨道半径，根据万有引力提供向心力，即：从而得出星球（中心天体）的质量。
思路二：根据宇航员降落在星球表面上后，重力近似等于万有引力，即： 得出在思路二完成之后，紧接着问题：如何测得星球表面的重力加速度g呢？
（学生讨论回答，现场教师展示借助小球的自由落体运动，通过现代技术“传感器”现场完成重力加速度的测量。）
设计说明：
1、通过“学生成为宇航员驾驶宇宙飞船发现未知天体”的情境创设，围绕”如何测得星球的质量？”这一中心问题展开学生的讨论活动，在让学生觉得有趣味的同时，通过小组讨论、合作学习来促使学生创造性的思考、解决本节课的中心问题。
2、多媒体和现代测量方法——传感器让学生感受技术带来的便捷。
（三）、物理学史 展现人文魅力
启示：一旦测出了引力常量G，那么就可以利用公式 得到地球的质量了。
1798年，卡文迪许通过自己设计的扭秤实验，成功得到了引力常量的值。因此卡文迪许把自己的实验说成是“称量地球的重量”，是不无道理的。
而正是这段故事，让一个外行人、著名文学家马克·吐温满怀激情的说：“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！”
（四）、课堂延伸——如何得到这一天体的密度？
设计说明：在这一问题中，老师提示了球体的体积公式，然后就把时间交给学生了。学生进行了积极的演算，可得到的答案有两种，一种是带有半径的，而另一种则是把半径约分掉的 。“为什么半径可以约掉呢？”这一问题又再一次促进了学生的思考。而这也保证了课堂的开放性。
（五）、发现未知天体
视频：“海王星的发现”，——展现科学发现的足迹，注重学生进行科学态度和情感。
诺贝尔物理学奖获得者、物理学家冯劳厄说：“没有任何东西像牛顿引力理论对行星轨道的计算那样，如此有力的树立起人们对年轻物理学的尊敬。从此以后，这门自然科学成了巨大的精神王国……”
（六）、课堂小结与反馈 简单回顾本节课的教学内容
七、板书设计：
第4节《万有引力理论的成就》
一、图片欣赏，引入新课
二、测中心天体的质量
三、卡文迪许——人文魅力
四、应用
1、测天体密度
2、发现未知天体
八、教学反思：
本节课在教学设计上创造性的使用教材，通过“学生成为宇航员驾驶宇宙飞船发现未知天体”的情境创设，让学生在极大的趣味中完成了本节中心内容的教学。学生的学习过程脉络清晰。物理学家的人文魅力学生也有一定的感知。
教学目标
（一）知识与技能
1、掌握楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流方向。
2、培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。
3、能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向
4、掌握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。
（二）过程与方法
1、通过实践活动，观察得到的实验现象，再通过分析论证，归纳总结得出结论。
2、通过应用楞次定律判断感应电流的方向，培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。
（三）情感、态度与价值观
在本节课的学习中，同学们直接参与物理规律的发现过程，体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受，并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。
教学重点
1、楞次定律的获得及理解。
2、应用楞次定律判断感应电流的方向。
3、利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。
教学难点
楞次定律的理解及实际应用。
教学方法：
发现法，讲练结合法
教学用具：
干电池、灵敏电流表、外标有明确绕向的大线圈、条形磁铁、导线。
教学过程
（一）引入新课
教师：［演示］按下图将磁铁从线圈中插入和拔出，引导学生观察现象，提出：
①为什么在线圈内有电流？
②插入和拔出磁铁时，电流方向一样吗？为什么？
③怎样才能判断感应电流的方向呢？
本节我们就来学习感应电流方向的判断方法。
（二）进行新课
1、楞次定律
教师：让我们一起进行下面的实验。（利用CAI课件，屏幕上打出实验内容）
［实验目的］研究感应电流方向的判定规律。
［实验步骤］
（1）按右图连接电路，闭合开关，记录下G中流入电流方向与电流表G中指针偏转方向的关系。（如电流从左接线柱流入，指针向右偏还是向左偏？）
（2）记下线圈绕向，将线圈和灵敏电流计构成通路。
（3）把条形磁铁N极（或S极）向下插入线圈中，并从线圈中拔出，每次记下电流表中指针偏转方向，然后根据步骤（1）结论，判定出感应电流方向，从而可确定感应电流的磁场方向。
根据实验结果，填表：
磁铁运动情况N极下插N极上拔S极下插S极上拔磁铁产生磁场方向线圈磁通量变化感应电流磁场方向
教师：N极向下插入线圈中，磁铁在线圈中产生的磁场方向如何？
教师：再把该磁铁从线圈中拔出时，磁铁在线圈中产生的磁场方向如何？
教师：S极向下插入线圈中，情况怎样呢？
教师：再把S极从线圈中拔出时，情况如何？
教师：通过上面的实验，同学们发现了什么？
教师：刚才几位同学的说法都正确。物理学家楞次概括了各种实验结果，在1834年提出了感应电流方向的判定方法，这就是楞次定律。投影打出楞次定律的内容。
［投影］
感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，这就是楞次定律。
（师生共同活动：理解楞次定律的内涵）
（1）“阻碍”并不是“阻止”，一字之差，相去甚远。要知道原磁场是主动的，感应电流的磁场是被动的，原磁通仍要发生变化，感应电流的磁场只是起阻碍变化而已。
（2）楞次定律判断感应电流的方向具有普遍意义。
教师：楞次定律符合能量守恒。从上面的实验可以发现：感应电流在闭合电路中要消耗能量，在磁体靠近（或远离）线圈过程中，都要克服电磁力做功，克服电磁力做功的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程。
楞次定律也符合唯物辩证法。唯物辩证法认为：“矛盾是事物发展的动力”。电磁感应中，矛盾双方即条形磁铁的磁场（B原）和感应电流的磁场（B感），两者都处于同一线圈中，且感应电流的磁场总要阻碍原磁场的变化，形成既相互排斥又相互依赖的矛盾，在回路中对立统一，正是“阻碍”的形成产生了电磁感应现象。
2、楞次定律的应用
教师：［投影］应用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤：
（1）明确原磁场的方向。
（2）明确穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少。
（3）根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。
（4）利用安培定则确定感应电流的方向。
教师：下面让我们通过对例题的分析，熟悉应用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤，同时加深对楞次定律的理解。
教学目标：
（一）：知识与技能：
1、知道力的分解的含义。并能够根据力的效果分解力
2、通过实验探究，理解力的分解，会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。
3、培养观察、实验能力；以及利用身边材料自己制作实验器材的能力
（二）过程与方法：
1、通过经历力的分解概念和规律的学习过程，了解物理学的研究方法，认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学研究过程中的作用。
2、通过经历力的分解科学探究过程，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
1、培养学生实事求是的科学态度。
2、通过学习，了解物理规律与数学规律之间存在和谐美，领略自然界的奇妙与和谐。
3、发展对科学的好奇心与求知欲，培养主动与他人合作的精神，能将自己的见解与他人交流的愿望，培养团队精神。
设计意图
为什么要实施力的分解？如何依据力的作用效果实施分解？这既是本课节教学的内容，更是该课节教学的重心！很多交换四认为只要教会学生正交分解就可以了，而根据力的效果分解没有必要，所以觉得这一节根本不需要教。其实本节内容是一个很好的科学探究的材料。本人对这节课的设计思路如下：受伽利略对自由落体运动的研究的启发，按照伽利略探究的思路：“猜想――验证”，本节课主要通过学生的猜想――实验探究得出力的分解遵循平行四边形定则，让学生通过实验自己探究出把一个理分解应该根据力的效果来分解。同时物理是一门实验学科，本节课通过自己挖掘生活中的很多材料，设计了一些很有趣而且效果非常好实验让学生动手做，亲身去体验和发现力的分解应该根据什么来分解。同时也让学生了解到做实验并不是一定要有专门的实验室，实验的条件完全可以自己去创造，从而激发学生做实验的兴趣。
教学流程
一、通过一个有趣的实验引入新课：激发学生的兴趣
【实验】“四两拨千斤”
（两位大力气男同学分别用双手拉住绳子两端，一位女生在绳子中间只用小手一拉就把两位男生拉动了）
二、通过演示实验引入“力的分解”的概念
【演示实验】在墙上固定一个松紧绳（带有两个细绳套），教师用一个力把它拉到一个确定点，然后请两个学生合作把它拉到确定点。
得出“力的分解”的定义
三、探究“力的分解”方法：
探究一：力的分解遵循什么定则？
结合伽利略探究的思路：
问题-猜想-逻辑（数学）推理-实验验证-合理外推-得出结论
请学生猜想
请学生逻辑推理：力的分解是力的合成的逆运算，所以它们遵从同样的规律
请学生实验验证（思考：如何验证？）
利用上面的演示实验的器材，请一位同学用一个绳套把结点拉到一定点O，记下力的大小和方向；而另一位同学用两个力把结点也拉到O，记下力的大小和方向。从而验证平行四边形定则。
得出结论：力的分解遵循平行四边形定则
探究二：在实际问题中，一个已知力究竟要怎样分解？
请学生思考：一个力可以分解成怎样的两个力？分解的结果是否唯一？有多少种可能性？（根据一条对角线可以做无数个平行四边形，所以有无数解）
请学生思考：那在实际问题中，一个已知力究竟要怎样分解呢？
通过课堂一开始的实验启发学生：为什么一个人可以拉动两个人，她的一个力从效果上来说可以分解成两个沿着绳子的拉力从而把两个人拉动。因此我们在实际问题中应该根据力的效果来分解已知力。
探究三：如何确定一个力产生的实际效果？
实例1、在斜面上的物块所受的重力的分解
学生猜想：斜面上物体的重力会有哪些效果？
实验验证：用海绵铺在斜面上和挡板侧面，把比较重的物块压在上面可以明显看到海绵发生的形变，这就是重力作用的效果
根据实验知道力的作用效果就可以确定两个分力的方向。
根据平行四边形定则通过计算可以求出两个分力的大小
总结：力分解的步骤：
1、分析力的作用效果；
2、据力的作用效果定分力的方向；（画两个分力的方向）
3、用平行四边形定则定分力的大小；（把力F作为对角线，画平行四边形得分力）
拓展引申：为什么高大的桥要建造引桥，为什么公园的溜溜板要倾角很大？
实例2、三角支架上的力的分解
学生猜想：物体对绳的拉力会有什么效果？
实验一：用橡皮筋、铅笔、绳套、钩码为器材做学生实验自己体会（学生每人一套器材，人人动手实验）
实验二：两名同学相互合作，一人一手叉腰，另一同学在肘部用力下拉去体会力的效果，然后两人互换
实验三：观看视频（在支架与竖直墙相连处用橡皮膜展示力的效果）
拓展引申：如果上方细绳与水平杆的夹角变小，两个分力大小如何变？
实验验证：（自制教具：用一个拐杖，没有拐的一端系上很宽的橡皮筋，同时那一端掉着一个3千克的铅球，有拐的一端让学生顶在腰间，慢慢减小橡皮筋与拐杖之间的夹角，会发现学生手臂上越来越吃力，同时腰间感觉越来越难受，）请一位同学做演示实验去体会。
探究四：合力一定，两个分力随它们之间的夹角变化如何变化？
学生猜想：
实验验证：用一根绳中间吊一铅球，然后把两个绳的端点距离逐渐拉大，最后会发现绳子拉断，说明分力是逐渐变大的。请学生上讲台亲自实践，其他同学观察分析。
请同学解释一开始的实验，为什么“四两可以拨千斤”？
拓展引申：请同学们思考，我们自己可不可以自制一个专门用来测绳子能承受的最大拉力的一个仪器呢？应该如何制造？
课后探究：一个已知力分解成两个力，在一定条件下分解结果有多少种？
教学反思：
执教完该课节后感到最大的成功就是如何围绕体验性探究实验做好了精心的设计，不仅有利于学习任务的推进，更主要是对教学重点和难点的分化起到了有效的化解。这就让学生明白实验对物理的重要性，同时也知道要自己创造条件去探究物理世界中很多未知的奇妙的东西。真正明白了物理就在生活中，这对学生的终身发展是非常有益的。觉得不足之处在于由于受上课时间的限制，这些实验都是老师课前准备好的，如果能够让学生自己去思考设计，亲历那设计的过程，这样就更加有意义，对学生的终身发展更加有益。
第二章 静电场
第1课时 库仑定律 电场强度
基础知识回顾
1、电荷、电荷守恒
⑴自然界中只存在两种电荷：正电荷、负电荷。使物体带电的方法有摩擦起电、接触起电、感应起电。 ⑵静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间的相互吸引或排斥，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。
⑶电荷守恒：电荷即不会创生，也不会消失，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷总量保持不变。（一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变）
⑷元电荷：指一个电子或质子所带的电荷量，用e表示。e=1.6×10-19
2、库仑定律
⑴真空中两个点电荷之间相互作用的电场力，跟它们电荷量的乘积成正比，跟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。即：Fkq1q2 其中k为静电力常量， k=9.0×10 9 Nm2/c2 2r
⑵成立条件
①真空中（空气中也近似成立），②点电荷，即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。（对带电均匀的球， r为球心间的距离）。
3、电场强度
⑴电场：带电体的周围存在着的一种特殊物质，它的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。电荷间的相互作用就是通过电场发生作用的。电场还具有能的性质。
⑵电场强度E：反映电场强弱和方向的物理量，是矢量。
①定义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫该点的电场强度。即：EF
q单位：
②场强的方向：规定正电荷在电场中某点的受力方向为该点的场强方向。 （说明：电场中某点的场强与放入场中的试探电荷无关，而是由该点的位置和场源电何来决定。）
⑶点电荷的电场强度：E=kQ，其中Q为场源电荷，E为场中距Q为r的某点处的场强大小。对于求r2
均匀带电的球体或球壳外某点的场强时，r为该点到球心的距离。
⑷电场强度的叠加：当存在多个场源电荷时，电场中某点的场强为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
⑸电场线：为形象描述电场而引入的假想曲线。
①电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷。
②电场线不相交，也不相切，更不能认为电场就是电荷在电场中的运动轨迹。
③同一幅图中，场强大的地方电场线较密，场强小的地方电场线较疏。
⑹匀强电场：电场中各点场强大小处处相等，方向相同，匀强电场的电场线是一些平行的等间距的平行线。
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