5．5 电能的输送
【教学目标】
（一）知识与技能
1．知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程。
2．知道降低输电损耗的两个途径。
3．了解电网供电的优点和意义。
（二）过程与方法
通过思考、讨论、阅读，培养学生阅读、分析、综合和应用能力
（三）情感、态度与价值观
1．培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。
2．介绍我国远距离输电概况，激发学生投身祖国建设的热情。
【教学重点】
找出影响远距离输电损失的因素，使学生理解高压输电可减少功率与电压损失。
【教学难点】
理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U和损失电压ΔU。
【教学方法】
自学讨论法、阅读法、讲解法。
【教学工具】
投影仪、投影片
【教学过程】
（一）引入新课
师：人们常把各种形式的能（如水流能、燃料化学能、核能）先转化为电能再进行传输，这是因为电能可以通过电网来传输，那么电能在由电厂传输给用户过程中要考虑什么问题？这节课我们就来学习远距离输电的知识，请同学们认真仔细地阅读教材，回答老师提出的下列问题（屏幕上打出）。
生：阅读并展开激烈的讨论。
（二）进行新课
1．降低输电损耗的两个途径 师：输送电能的基本要求是什么？
生：输送电能的基本要求是：可靠、保质、经济。可靠，是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。保质，就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。经济是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。
师：远距离大功率输电面临的困难是什么？ 生：在输电线上有功率损失。
师：输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？降低输电损耗的两个途径是什么？
生1：由于输电线有电阻，当有电流流过输电线时，有一部分电能转化为电热而损失掉了。这是输电线上功率损失的主要原因。
生2：设输电电流为I ，输电线的电阻为r ，则功率损失为ΔP =I 2
r.
生3：根据功率损失的表达式ΔP =I 2
r 可知，要减少输电线上的功率损失，有两种方法：其一是减小输电线的电阻；其二是减小输电电流。
师：如何减小输电线的电阻呢？ 生：根据电阻定律可知r =ρ
S
l
，要减小输电线的电阻r ，可采用下述方法： ①减小材料的电阻率ρ.银的电阻率最小，但价格昂贵，目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线.
②减小输电线的长度l 不可行，因为要保证输电距离.
③增加导线的横截面积，可适当增大横截面积．．．．．．。太粗不可能，既不经济又架设困难。 师：如何减小输电线中的电流呢？阅读并回答教材49页“思考与讨论”中的问题。 生：在输电功率一定的条件下，根据P =UI 可知，要减小输电线中的电流I ，必须提高输电电压U ，这就是采用高压输电的道理。
师：以上两个途径中，哪一个对于降低输电线路的损耗更有效？举例说明。
生：采用高压输电。在输电电流一定的情况下，线路电阻减为原来的一半，线路中损耗
的功率减为原来的
2
1
。在线路电阻一定的情况下，电压提高一倍，线路中的电流减为一半，而损耗的功率减为原来的4
1
。
师：大型发电机发出的电压不符合远距离输电的要求，怎么办？而到达目的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？
生：在发电机处用升压变压器升高电压，在用户处用降压变压器降低电压.
师：投影片展示我国远距离高压输电情况及远距离高压输电的原理。如下图所示。
设发电机的输出功率为P，则功率损失为ΔP=I22R
用户得到的功率为P用=P-ΔP.
输电线路上的电压损失为：ΔU=I2R，则U3=U2-ΔU.
师：目前，我国常用的远距离输电采用的电压有哪几种？
生：有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用500 kV的超高压，西北电网正在建设750kV的线路。
师：是不是输电电压越高越好？为什么？
生：不是。电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。实际输送电能时，要综合考虑，如输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等，要依照不同情况选择合适的输电电压。
2．电网供电
师：采用电网供电的优点是什么？
生：可以在能源产地使用大容量发电机组，降低一次能源的输送成本，获得最大的经济效益。同时，电网可以减少断电的风险，调剂不同地区电力供需平衡，保障供电质量。
3．例题精讲
（投影例题）
例某交流发电机输出功率为5×10.5 W，输出电压为U=1.0×10.3 V，假如输电线的总电阻R=10 Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U=380 V.
（1）画出输电线路的示意图（下图）。（标明各部分的符号）
（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（使用的变压器是理想变压
解析：引导学生画出电路。
引导学生写出各部分关系式
U ∶U 1=n 1∶n 2
I 2∶I 1=n 1∶n 2
U 2∶U 用=n 1′∶n 2′
I 3∶I 2=n 1′∶n 2′
U 1=U 损+U 2 P =P 损+P 用户 P 损=I 22·R
解：I 1=
U
P
=500 A P 损=5%P =5%×5×105 W=2.5×104 W P 损=I 22R
I 2=
R
P 损=50 A
I 3=
用户
用户U P =
用户
损U P P -=380
1075.45?
所以
10
1500501221===I I n n 1
25503801075.452321
=
??==''I I n n （三）课堂总结、点评
通过本节学习，主要学习以下问题：
1．降低输电损耗的两个途径：减小线路电阻和减小输电电流。减小输电电流是最有效的
远距离输电线路上，P 损=I 2
r=r
U 2
损，其中（I =
U
P 总）。采用高压输电可以达到减小输电电
流的目的。
2．电网供电的优点 （四）实例探究 1、高压输电的优点
【例1】远距离输送交变电流都采用高压输电。我国西北电网正在建设750kV 线路。采用高压输电的优点是 （ ）
A ．可节省输电线的铜材料
B ．可根据需要调节交流电的频率
C ．可减少输电线上的能量损耗
D ．可加快输电的速度
解析：远距离输电过程中，由于电流的热效应，输电线上发生热损耗，根据焦耳定律，损耗功率P 损=I 2
R =（U
P ）2
R ，式中P 为输电功率，U 为输电电压，R 为输电线电阻，在P 、R 不变时，P 损∝（
U 1）2
，所以采用高压输电可减少输电线上的能量损耗，当P 损、P 不变时，R ∝U 2
，又R =ρS l ，联立得输电线横截面积S ∝2U
l .采用高压输电，在损耗功率不变的情况下
可使输电线横截面积大大减小而节省输电线铜材料.选项A 、C 正确
点评：在远距离输送电能计算线路功率损耗时常用关系式P 损= I 线2
R 线计算.其原因是
I 线较易求出：I 线=P 送/U 送，而P 送=I 送U 送或P 损=U 线2/R 线则不常用，其原因是在一般条件下，U
线
不易求出，且易把U 线和U 送相混淆而造成错误。 2、远距离输电的过程
【例2】某小型水电站发电机输出的电功率为100 kW ，输出电压 250 V ，现准备向远处
输电，所用输电线的总电阻为8 Ω，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%，用户获得220 V 电压.求应选用匝数比为多大的升压变压器和降压变压器？（理想变压器）
解析：画出高压输电线路图如图所示
R 出
：
设升压变压器原线圈电流为I 1，电压为U 1，有U 1=250 V ，
I 1=250
10103
1?=U P A=400 A. 升压变压器副线圈电流为I 2，当输电线上损失功率为输送功率的5%时，有 ΔP =I 22
r 线=5%P
I 2=
8
1010005.0%53
??=损
r P
A=25 A
因此升压变压器的匝数比
16
1400251221===I I n n 降压变压器副线圈中的电流为I 4，用户得到的功率P ′=P -ΔP =95%P 又P ′=U 4I 4
所以I 4=220
1010095.0%953
4??=
U P A=431.8 A. 而降压变压器原线圈电流I 3=I 2=25 A 所以，降压变压器匝数比
10
3
.17258.4313443=
==I I n n . 点评：解决传输电问题时，应注意:①根据输电情况画出传输电路图.②注意传输功率P ，线路损失功率ΔP 和用户得到功率P ′及传输电压、线路损失电压和用户得到电压的区别和联系，根据需要选用它们不同表示形式。
（五）巩固练习
1．交流输电线路中形成电压损失的主要原因是 （ ） A ．输电导线具有电阻 B ．输电导线具有容抗 C ．输电导线具有感抗 D ．以上说法均不正确 答案：ABC
2．交流输电线路中形成功率损失的主要原因 （ ） A ．一定是输电导线具有电阻 B ．一定是输电导线具有容抗 C ．一定是输电导线具有感抗 D ．以上说法均不正确 答案：A
点评：电能的主要损耗是电热。
3．在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是 （ ） A ．使输电线粗一些 B ．减短输电线长度 C ．减少通电时间
D ．采用高压输电
答案：D
点评：从造成电能损失的原因分析。
4．远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到原来的n 倍，则下列说法中正确的是 （ ）
A ．输电线上的电流变为原来的n 倍
B ．输电线上的电压损失变为原来的1/n 2
C ．输电线上的电功率损失变为原来的1/n
D ．若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度可变为原来的n 2
倍 解析：P =UI ，当U 变为n 倍时，I 变为原来的
n 1；电压降：ΔU =n
I
R 线； 电功率损失：P 损=（
n
I ）2
R 线 ① 输电线电阻R =ρS
l ，当l 变为n 2倍时，电阻增大n 2
倍，由①式知P 损不变。 答案：D
点评：输送功率不变，电流和电压成反比。
5．下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中，正确的是 （ ）
A ．因为热功率P =R
U 2
，所以应降低输送电压，增大输电导线电阻，才能减小输电导线上
的热损耗
B ．因为热功率P =IU ，所以应采用低电压、小电流输电，才能减小输电导线上的热损耗
C ．因为热功率P =I 2
R ，所以可采用减小输电线电阻或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热损耗
D ．以上说法均不正确
解析：不能盲目看公式，要注意其物理意义的表达，在求热损耗时：P 损=I
线
2R 线或用P 热
=U 线I 线，也可用P =R
U 2
，但U 必须为输电线两端的电压.
答案：C
点评：弄清P 热=I 2
R 中各量的含义。
6．发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至学校的输电导线的总电阻为R ，通过导线的电流为I ，学校得到的电压为U 2，则输电导线上损耗的功率可表示为 （ ）
A ．R
U 2
1
B ．R
U U 221)(- C ．I 2
R
D ．I （U 1-U 2）
答案：BCD
点评：弄清P 热=I 2
R 中各量的含义。
7．用U 1=U 和U 2=kU 两种电压来输送电能，若输送的功率相同，在输电线上损失的功率相同，导线的长度和材料也相同，则在两种情况下导线的横截面积S 1∶S 2为 （ ）
A ．k ∶1
B ．1∶k
C ．k 2
∶1
D ．1∶k 2
解析：输电电流：I =U P ，能量损失：P 损=I 2R =I 2
ρS l ，所以S =2
22U
P l P P l I 损损ρρ=所以：S ∝21U
，所以：S 1∶S 2=（kU ）2∶U 2=k 2
∶1. 答案：C
点评：输电线的电阻R =ρ
S
l 。
8．远距离输电时，输送电压为6000 V ，功率为500 kW ，这时，安装在输电线路起点和终点的电能表一昼夜里读数相差4800 kW ·h ，则输电效率为多大？输电导线的电阻为多少？
解析：由能的转化与守恒定律可知： η=
Pt Pt h kW 4800?- ×100%=（1-24
5004800
?）×100%=60%
因为：P 损=P ×40%，P 损=22
U
P ·r
所以：r =10
3
610
25102001036???? Ω≈28.8 Ω 点评：电能表的读数差值就是输电线上电能的损耗。
9．山区小水电站发电机的输出功率为100 kW ，输出电压为250 V ，从发电机到用户之间输电线的总电阻为8Ω，要使输电线上的功率损失为输出功率的5%，而用户得到的电压恰好为220 V.在发电机两端先用升压变压器升压，到用户再用降压变压器把电压降低，不考虑线圈的感抗和其他影响，求这两个变压器的匝数比n 1∶n 2和n 3∶n 4各是多少？
解析：升压变压器原线圈中的电流为I 1=
U P =250
100000 A=400 A ，输电线路的热损耗功率为P 损=5%P =5000 W ，则升压变压器副线圈中的电流为I 2=
R
P 损=
8
5000
A=25 A ， 故n 1∶n 2=I 2∶I 1=1∶16. 升压变压器副线圈两端电压为U 2=
1
2n n U 1=116
×250 V=4000 V ，降压变压器原线圈两端电压
应为U 3=U 2-IR =4000 V-25 A ×8 Ω=3800 V ，故对降压变压器n 3∶n 4=U 3∶U 4=3800∶220=190∶11
点评：画出一个输电线路草图，搞清输送功率、线路损耗功率，用户得到功率的关系；输电电压、损失电压、用户得到的电压等几个电压的关系是关键。 （六）课余作业
1．阅读教材“科学漫步”和“STS ”栏目中的文章。
2．书面完成P 48“问题与练习”第3、4、5、6题；思考并回答第1、2题。 资料袋
求解输电问题的思路
由于发电机本身的输出电压不可能提高，所以采用高压输电时，在发电站内需用升压变压器升压后再由输电线输出，到用电区再用降压变压器降到所需的电压，在解答有关远距离输电问题时，首先要将整个电路分成几段进行研究，找出跟各段电路相应的物理量；然后利用变压器工作原理和直流电路的基本定律分段列式，最后联立求解，进行计算.另外，还需注意以下几点：
（1）因为输电距离不变，所以输电线长度一定。
（2）发电机的输出功率通常认为是恒定的。
（3）输电导线上的电能损失往往要求不能超过某一规定值。
（4）记熟两个基本公式：
电压关系：U升=U降+ΔU=I R线 +U降
能量关系：P出=P损+P降=I2R线+IU降=IU升
新课程高中物理演示实验7盘DVD 作者：专家团 出版社：电化教育电子音像出版社 出版日期：2009年出版 开本：0 册数：0 光盘数：7盘DVD 定价：210元 优惠价：178元 进入20世纪，书籍已成为传播知识、科学技术和保存文化的主要工具。随着科学技术日新月异地发展，传播知识信息手段，除了书籍、报刊外，其他工具也逐渐产生和发展起来。但书籍的作用，是其他传播工具或手段所不能代替的。在当代, 无论是中国，还是其他国家，书籍仍然是促进社会政治、经济、文化发展必不可少的重要传播工具。 详细介绍：
为了配合新课程、新教材的课堂教学需要，我社精心研制开发了本系列节目。本系列片中的实验严格按照新课标的要求，并参考人教版等主流版本教材内容框架的基础上设计开发的，因此实验覆盖全面、适用性强，适用于高中不同版本教材的教学需要。片中的大部分实验设计巧妙，追求超越与创新，不但强调现象的真实性、可视性，而且注重引发兴趣、启发思考，力求反映新课程的要求和当代科学成果，提升对知识、现象的理解。在实验的制作过程中，我们还使用了目前较为先进的视频技术手段和设备器材，通过特写、显微摄像、定格播放、控制播放速度等电视手法，使实验现象更为明显，可视性更强，超越了课堂现场实验演示的效果。 详细目录 第一盘 1、瞬时速度的测量 2、探究小车速度随时间变化的规律 3、自由落体运动的研究 4、用打点计时器研究自由落体运动 5、物体的微小形变 6、探究弹簧的弹力与形变量的关系 7、探究分力与合力的关系 8、研究静摩擦力与滑动摩擦力 第二盘
1、验证牛顿第一定律 2、探究加速度与力、质量的关系 3、研究作用力与反作用力的关系 第三盘 1、超重与失重 2、研究平抛运动的规律 3、验证机械能守恒定律 4、摩擦起电 5、接触起电 6、感应起电 7、法拉第圆筒实验 8、研究影响平行板电容器电容的因素 9、观察电容器的充电与放电过程 10、探究导体中电流与电压的关系 第四盘 1、伏安法测电阻 2、探究导体的电阻与导体长度、截面积的关系 3、描绘小灯泡伏安特性曲线 4、电压表内阻的测定 5、电流表的改装 6、探究电源输出电压与内电压的关系 第五盘 1、电源电动势与内阻的测定
16．1 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 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、滑块等 ★课时安排 1 课时 ★教学过程 （一）引入新课 课件演示：
（1）台球由于两球碰撞而改变运动状态。 （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． 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m A =m B ，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m A >m B ，碰后A 、B 两球一起向右摆动； 如果m A 高中物理实验教案集(全部学生实验18个) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 2 3 4 3、用图象表示速度 教师活动：引导学生思考怎样画出速度—时间图象，为什么要用平滑的曲线“拟合”。 学生活动：根据前面计算的瞬时速度，画出速度—时间图象，同组各成员之间再次比较运动的区别，感受不同的运动规律。体会交 流“拟合”的意义。 教师活动：聆听学生回答，点评。 （三）课堂总结、点评 1、打点计时器的原理构造（如图） 实验原理：（1）电磁打点计时器：它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器，当通过4—6V低压交流电时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便上下振动起来，位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点，这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列点，当交流电源频率为50Hz时，它每隔0.02s打一点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02s。 （2）电火花计时器：它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器。当接通220V交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当电源频率为50Hz时，它也是每隔0.02s 打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s。 电火花计时器工作时，纸带运动时受到的阻力小，比电磁打点计时器实验误差小。 打在纸带上的点，记录了纸带运动的时间，如果把纸带跟物体连在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。 2、实验器材 电磁打点计时器（或电火花计时器）及纸带、刻度尺、电源、导线等。 3、纸带分析物体的运动情况并能计算平均速度。 （1）在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s（电源频率为50Hz），所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小。 （2）根据v=△x/△t，求出在任意两点间的平均速度，这里△x可以用直尺测量出两点间的距离，△t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度。 4、粗略计算瞬时速度。 某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表 5 高考物理动能与动能定理试题经典及解析 一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1．如图所示，半径R =0.5 m 的光滑圆弧轨道的左端A 与圆心O 等高，B 为圆弧轨道的最低点，圆弧轨道的右端C 与一倾角θ=37°的粗糙斜面相切。一质量m =1kg 的小滑块从A 点正上方h =1 m 处的P 点由静止自由下落。已知滑块与粗糙斜面间的动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g =10 m/s 2。 (1)求滑块第一次运动到B 点时对轨道的压力。 (2)求滑块在粗糙斜面上向上滑行的最大距离。 (3)通过计算判断滑块从斜面上返回后能否滑出A 点。 【答案】(1)70N ； (2)1.2m ； (3)能滑出A 【解析】 【分析】 【详解】 (1)滑块从P 到B 的运动过程只有重力做功，故机械能守恒，则有 ()21 2 B mg h R mv += 那么，对滑块在B 点应用牛顿第二定律可得，轨道对滑块的支持力竖直向上，且 ()2 N 270N B mg h R mv F mg mg R R +=+=+= 故由牛顿第三定律可得：滑块第一次运动到B 点时对轨道的压力为70N ，方向竖直向下。 (2)设滑块在粗糙斜面上向上滑行的最大距离为L ，滑块运动过程只有重力、摩擦力做功，故由动能定理可得 cos37sin37cos370mg h R R L mgL μ+-?-?-?=（） 所以 1.2m L = (3)对滑块从P 到第二次经过B 点的运动过程应用动能定理可得 ()21 2cos370.542 B mv mg h R mgL mg mgR μ'=+-?=> 所以，由滑块在光滑圆弧上运动机械能守恒可知：滑块从斜面上返回后能滑出A 点。 【点睛】 经典力学问题一般先对物体进行受力分析，求得合外力及运动过程做功情况，然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解。 教材演示实验汇编 1.探究作用力与反作用力关系的实验装置如图，将台秤放在水平工作台上， 台秤上放有一杯水，读出此时台秤示数为F1，弹簧测力计下用细线悬挂一个小 球，静止时测力计示数为F2 ；将小球浸没到水中，处于静止状态，此时台秤示 数为F3 ，测力计示数为F4。小球在水中所受浮力大小为，方向； 该浮力的反作用力大小为，方向；比较两者关系即可得到作 用力与反作用力的关系。 2.在探究共点力作用下物体的平衡条件的实验中，请将下列步骤补充完整： A.将一方形薄木板平放在桌面上，在板面上用图钉固定好白纸，将三个弹 簧测力计的挂钩用细线系在小铁环上，如图甲所示 B.先将其中两个测力计固定在图板上，再沿某一方向拉着第三个测力计。 当铁环时，分别记下测力计的示数F1、F2、F3和，并作出各个力的图示 C.按作出F1、F2的合力F12，如图乙所示。比较F12和，由此，找出三个力F1、F2、F3的关系。 3.（1）某同学在“探究弹力与弹簧伸长的关系”时，得出了弹簧受到的拉力与弹簧的长度的关系，如图所示．请回答下列问题： （1）这根弹簧的原长是cm． （2）弹簧在受到6N的拉力时，弹簧比原长伸长了cm，此时弹簧发 生了形变． （3）分析图象及有关数据，可以得出的结论是，用此弹簧制作的弹簧测力 计的测量范围是。 （2）在探究“弹簧的弹力与伸长的关系”实验中，通过在悬挂的弹簧下面加 挂钩码，逐渐使弹簧伸长，得到以下的数据．由数据在坐标中画出图象． 由此得到结论：． 弹簧的劲度系数k=N/m．（取两位有效数字） 钩码个数 1 2 3 4 5 6 弹簧弹力F（N）0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 弹簧伸长x（cm） 1.20 2.40 3.60 4.76 6.10 7.10 4.在“研究滑动摩擦力的大小”实验中，如图将一木块和木板叠放于水平桌面上，弹簧测力计一端固定，另一端与木块水平相连，用力拉木板，使之在桌面上滑动，读出弹簧测力计的示数。根据的条件，木块与木板间滑动摩擦力等于测力计示数。 在实验中通过在木块上添加钩码的方法，改变木块对木板的压力，并分别测出滑动摩擦力的大小；把木板换成玻璃板再重复上面实验。下表为某实验小组测得的实验数据： 高中物理必修2教案 第一章抛体运动 第一节什么是抛体运动 【教学目标】 知识与技能 1．知道曲线运动的方向，理解曲线运动的性质 2．知道曲线运动的条件，会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系 过程与方法 1.体验曲线运动与直线运动的区别 2.体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化 情感态度与价值观 能领会曲线运动的奇妙与和谐，培养对科学的好奇心和求知欲 【教学重点】 1.什么是曲线运动 2.物体做曲线运动方向的判定 3.物体做曲线运动的条件 【教学难点】 物体做曲线运动的条件 【教学课时】 1课时 【探究学习】 1、曲线运动：__________________________________________________________ 2、曲线运动速度的方向： 质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的方向。 3、曲线运动的条件： （1）时，物体做曲线运动。（2）运动速度方向与加速度的方向共线时，运动轨迹是___________ （3）运动速度方向与加速度的方向不共线，且合力为定值，运动为_________运动。（4）运动速度方向与加速度的方向不共线，且合力不为定值，运动为___________运动。 4、曲线运动的性质： （1）曲线运动中运动的方向时刻_______ （变、不变），质点在某一时刻（某一点）的速度方向是沿__________________________________________ ，并指向运动轨迹凹下的一侧。 （2）曲线运动一定是________ 运动，一定具有_________ 。 【课堂实录】 【引入新课】 生活中有很多运动情况，我们学习过各种直线运动，包括匀速直线运动，匀变速直线运动等，我们知道这几种运动的共同特点是物体运动方向不变。下面我们就来欣赏几组图片中的物体有什么特点（展示图片） 再看两个演示 第一， 自由释放一只较小的粉笔头 第二， 平行抛出一只相同大小的粉笔头 两只粉笔头的运动情况有什么不同？ 学生交流讨论。 结论：前者是直线运动，后者是曲线运动 在实际生活普遍发生的是曲线运动，那么什么是曲线运动？本节课我们就来学习这个问题。 新课讲解 一、曲线运动 1. 定义：运动的轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。 2. 举出曲线运动在生活中的实例。 问题：曲线运动中速度的方向是时刻改变的，怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢？ 引出下一问题。 二、曲线运动速度的方向 看图片：撑开带有水滴的雨伞绕柄旋转。 问题：水滴沿什么方向飞出？ 学生思考 结论：雨滴沿飞出时在那点的切线方向飞出。 如果球直线上的某处A 点的瞬时速度，可在离A 点不远处取一B 点，求AB 点的平均速度来近似表示A 点的瞬时速度，时间取得越短，这种近似越精确，如时间趋近于零，那么AB 见的平均速度即为A 点的瞬时速度。 结论：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。 实验:测定金属的电阻率 [教学目标] 一、知识目标 1、初步掌握伏安法测电阻的原理和方法,初步接触电路和器材的选择。 2、熟练掌握螺旋测微器的读数。 3、掌握测定金属电阻率的原理和方法。 二、能力目标 1、学会使用常用电学仪器及正确读数，学会根据原理电路连接实物电路，培养学生动手操作能力和运用理论知识解决实际问题的能力。 2、学会正确使用螺旋测微器。 ３、在实验过程中培养和提高整体学生的实验素质。 三、德育目标 1、建立融洽的师生关系,培养学生间相互协作的精神。 2、培养学生遵守纪律、爱护实验器材和设备的良好习惯，培养学生严紧求实的科学态度。 [教学重点］ (1）测定金属电阻率的原理； (２）螺旋测微器的使用和读数； (3)对学生实验过程的指导。 ［教学难点] (１）螺旋测微器的读数； （2）实验中的重要注意事项。 [教学方法］ 学生分组实验 [教具] 多媒体 [教学设计］ 实验:测定金属的电阻率 实验目的: 学会用伏安法测量电阻的阻值,测定金属的电阻率。 实验原理: 用刻度尺测一段金属导线的长度L ,用螺旋测微器测导线的直径d ,用伏安法测 导线的电阻R ,根据电阻定律,金属的电阻率ρ=RS /L =πd 2 R ／4L 实验器材： 金属丝、千分尺、安培表、伏特表、(3伏)电源、（20Ω)滑动变阻器、电键一个、导线几根 【点拨】被测金属丝要选用电阻率大的材料,如铁铬铝合金、镍铬合金等或300瓦电炉丝经细心理直后代用，直径０.4毫米左右，电阻5～10欧之间为宜，在此前提下,电源选３伏直流电源,安培表选0 ０．6安量程,伏特表选0 3伏档，滑动变阻器选0 ２0欧。 实验步骤 （１)用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取 平均值D 求出其横截面积S =πD 2 /4. (2）将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度米尺测量接入电路的金属丝长度Ｌ,测三次，求出平均值Ｌ。 (3)根据所选测量仪器和选择电路的原则画好电路图1，然后依电路图按顺序给实物连线并将滑动变阻器的阻值调到最大。 点拨：为避免接线交叉和正负极性接错，接线顺序应遵循:电源正极→电键(断开状态)→滑动变阻器→用电器→安培表正极→安培表负极→电源负极，最后将伏特表并接在待测电路的两端，即先接干路，后接支路。 （4）检查线路无误后闭合电键,调节滑动变阻器读出几组Ｉ、U 值,分别计算电阻Ｒ再求平均值,设计表格把多次测量的D 、L 、U 、I 记下来。 【点拨】测量时通过金属丝的电流应控制在１.０0A 以下,本实验由于安培表量程0~0.6０A ，每次通电时间应尽量短(以能读取电表数据为准）,读数完毕立即断开电键S,防止温度升高使金属丝长度和电阻率发生明显变化。 计算时,务必算出每次的电阻值再求平均值，不能先分别求电压U 和电流Ｉ 的平 图1 1.回顾知识引出新内容，使学生对其产生兴趣。 师：前几节课我们学习了功、重力势能、弹性势能。而且我们知道了力对物体做功的时候总是对应于某种能量的变化。那么重力做功的时候对应于何种能量的变化呢？ 生：重力势能的变化。 师：弹簧弹力做功的时候对应于何种能量的变化呢？ 生：弹簧的弹性势能的变化。 【通过提问题的方式能够引导学生回想前面的知识，并且对功和能之间的关系进行潜意识的思考。这对下面的推导演绎动能和动能定理有很大的帮助。】 师：对，重力做功对应于重力势能的变化，弹簧的弹力做功对应于弹簧弹性势能的变化。重力势能和弹性势能是我们前面所学的两种能量的存在形式。今天我们就来学习一个物体由于运动而具有的能——动能。 【由于初中已经对动能有了感性的认识，而感性的认识是形成物理概念的基础。将学过的东西再次学习是从感性认识升华到理性认识的过程。】 师：我们在研究重力势能的时候是从什么地方开始入手分析的呢？ 生：是从重力做功开始研究的。 师：从重力势能的研究中，我们得到了什么启发来研究动能呢？ 生：也从力做功研究动能。 师：行得通吗？能不能，只有我们大胆尝试后才能知道。下面我们就从力做功来开始研究动能。 2.构建知识平台，铺设探究之路。 师：首先我们设计如下的物理模型： 一质量为m 的物体在水平面上受到方向与运动方向相同的恒力F 的作用下发生了一段位移。速度也由原来的变为求力F 对物体做功的表达式。 【建立适当的物理模型是得出正确结论的保证。】 生： 师：我们根据牛顿第二定律可知F=ma 。那么位移又等于什么呢？我们一起来分析一下。大家看F 是恒力，有时在水平面上作直线运动。那么这是一个什么样的运动？ 生：匀变速直线运动 师：对，是我们熟悉的匀变速直线运动。那么我们就可以根据来求出等于什么？ 生： 师：好，我们知道了F 和，那么代入即可的到F 对物体做的功的表达式： 【引导学生利用运动学公式得出，使学生掌握用演绎推理的方法得出动能表达式的物理学研究方法。将新知识的学习与旧知识联系起来，在进一步完善学生知识结构的同时，发展学生的知识迁移能力。】 3.分析论证 师：观察这个式子中有两个这种形式的量。再看这个量在过程结束与开始时的差正好是力F 对物体做的功。在此过程中物体除了动能是否还有另一种能量的变化啊？ 生：没有出现别的能量的变化。 师：那么是不是我们要探究的动能呢？似乎是，但不敢肯定。那么大家回想一下上节课我们得出的一个结论：当物体的初速度为零时合外力对物体做的功与物体的末速度的平方成正比。由此我们能否肯定就是动能的表达式啊？ 生：能肯定。 【分析和论证是这节教学需要突出的探究要素。和学生一起讨论分析得出结论。在这一过程中，培养学生的分析论证能力。】 动能、动能定理练习 1、下列关于动能的说法中，正确的是( )A、动能的大小由物体的质量和速率决定，与物体的运动方向无关 B、物体以相同的速率分别做匀速直线运动和匀速圆周运动时，其动能不同.因为它在这两种情况下所受的合力不同、运动性质也不同 C、物体做平抛运动时，其动能在水平方向的分量不变，在竖直方向的分量增大 D、物体所受的合外力越大，其动能就越大 2、一质量为2kg的滑块，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力.经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m/s.在这段时间里水平力做的功为( ) A、0 B、8J C、16J D、32J 3、质量不等但有相同动能的两物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止，则( ) A、质量大的物体滑行距离小 B、它们滑行的距离一样大 C、质量大的物体滑行时间短 D、它们克服摩擦力所做的功一样多 4、一辆汽车从静止开始做加速直线运动，运动过程中汽车牵引力的功率保持恒定，所受的阻力不变，行驶2min速度达到10m/s.那么该列车在这段时间内行的距离( ) A、一定大于600m B、一定小于600m C、一定等于600m D、可能等于1200m 5、质量为1.0kg的物体，以某初速度在水平面上滑行，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化的情况如下图所示，则下列判断正确的是(g=10m/s2)( ) A、物体与水平面间的动摩擦因数为0.30 B、物体与水平面间的动摩擦因数为0.25 C、物体滑行的总时间是2.0s D、物体滑行的总时间是4.0s 6、一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后，返回到斜面底端，已知小物块的初动能为E，它返回斜面底端的速度大小为υ，克服摩擦阻力做功为E/2.若小物块冲上斜面的初动能变为2E，则有( ) A、返回斜面底端的动能为E B、返回斜面底端时的动能为3E/2 C、返回斜面底端的速度大小为2υ D、返回斜面底端的速度大小为2υ 7、以初速度v0急速竖直上抛一个质量为m的小球，小球运动过程中所受阻力f大小不变，上升最大高度为h，则抛出过程中，人手对小球做的功（） A. 1 20 2 mv B. mgh C. 1 20 2 mv mgh + D. mgh fh + 8、如图所示，AB为1/4圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R，一质量为m的物 体，与两个轨道间的动摩擦因数都为μ，当它由轨道顶端A从静止开始下落，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为 A. 1 2 μmgR B. 1 2 mgR C. mgR D. () 1-μmgR 9、质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上，若物体受水平力F的作用从静止起通过位移s时的动能为 E1，当物体受水平力2F作用，从静止开始通过相同位移s，它的动能为E2，则： A、E2＝E1 B、E2＝2E1 C、E2＞2E1 D、E1＜E2＜2E1 10．质量为m，速度为V的子弹射入木块，能进入S米。若要射进3S深，子弹的初速度应为原来的（设子弹在木块中的阻力不变）( ) h/2 h 图5-17 物理必修2教案 第一章第一节什么是抛体运动 一、【教学目标】 知识与技能 1．知道曲线运动的方向，理解曲线运动的性质 2．知道曲线运动的条件，会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系 过程与方法 1.体验曲线运动与直线运动的区别 2.体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化 情感态度与价值观 能领会曲线运动的奇妙与和谐，培养对科学的好奇心和求知欲 二、【教学重点】 1.什么是曲线运动 2.物体做曲线运动方向的判定 3.物体做曲线运动的条件 三、【教学难点】 物体做曲线运动的条件 四、【教学课时】 1课时 五、【探究学习】 1、曲线运动：__________________________________________________________ 2、曲线运动速度的方向： 质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的方向。 3、曲线运动的条件： （1）时，物体做曲线运动。（2）运动速度方向与加速度的方向共线时，运动轨迹是___________ （3）运动速度方向与加速度的方向不共线，且合力为定值，运动为_________运动。（4）运动速度方向与加速度的方向不共线，且合力不为定值，运动为___________运动。 4、曲线运动的性质： （1）曲线运动中运动的方向时刻_______ （变、不变），质点在某一时刻（某一点）的速度方向是沿__________________________________________ ，并指向运动轨迹凹下的一侧。 （2）曲线运动一定是________ 运动，一定具有_________ 。 【课堂实录】 【引入新课】 生活中有很多运动情况，我们学习过各种直线运动，包括匀速直线运动，匀变速直线运动等，我们知道这几种运动的共同特点是物体运动方向不变。下面我们就来欣赏几组图片中的物体有什么特点（展示图片） 再看两个演示 第一， 自由释放一只较小的粉笔头 第二， 平行抛出一只相同大小的粉笔头 两只粉笔头的运动情况有什么不同？ 学生交流讨论。 结论：前者是直线运动，后者是曲线运动 在实际生活普遍发生的是曲线运动，那么什么是曲线运动？本节课我们就来学习这个问题。 新课讲解 一、曲线运动 1. 定义：运动的轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。 2. 举出曲线运动在生活中的实例。 问题：曲线运动中速度的方向是时刻改变的，怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢？ 引出下一问题。 二、曲线运动速度的方向 看图片：撑开带有水滴的雨伞绕柄旋转。 问题：水滴沿什么方向飞出？ 学生思考 结论：雨滴沿飞出时在那点的切线方向飞出。 如果球直线上的某处A 点的瞬时速度，可在离A 点不远处取一B 点，求AB 点的平均速度来近似表示A 点的瞬时速度，时间取得越短，这种近似越精确，如时间趋近于零，那么AB 见的平均速度即为A 点的瞬时速度。 结论：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。 三、物体做曲线运动的条件 新课标高中物理 实验教学教案资料汇总 隆回一中物理组周宝 物理实验的目的与要求 1、实验目的 (1)教会学生用实验研究物理现象与规律，包括： A.正确选择实验方法与实验器材。 B.学会控制实验条件。 C.知道如何实验、判断结果的可靠程度。 (2)帮助学生理解和掌握有关课程容和重要的物理概念，以形成物理思想， 培养解决物理问题的能力 (3)通过实验培养掌握基本物理量的测量方法，以培养实验技能。 (4)培养学生严谨的实验态度、科学的实验方法及良好的实验习惯。 2、做好实验的基本要求 (1)实验前必须做好如下准备： ①明确实验目的，弄懂实验原理 ②了解仪器性能，熟悉操作步骤 ③设计记录表格，掌握注意事项 (2)实验中必须手脑并用，做到心到、眼到、手到。 ①仔细调整实验装置，正确使用实验仪器 ②保证满足实验条件，注意规实验操作 ③认真观察实验现象，客观记录实验数据 (3)实验后必须对数据进行处理： ①尊重实验客观事实，正确分析记录数据 ②合理做出实验结论，独立完成实验报告 常用基本仪器的使用与读数 物理《考试说明》中要求学生熟练掌握的基本仪器有13种，除打点计时器和滑动变阻器不需要读数外，其余11种都涉及到读数问题。 （一）测量仪器使用常规 对于测量仪器的使用，首先要了解测量仪器的量程、精度、使用注意事项和读数方法。 1．关于量程问题：这是保护测量仪器的一项重要参数，特别是天平、弹簧秤、温度计、电流表、电压表和多用电表等，超量程使用会损坏仪器，所以实验时要根据实验的具体情况选择量程适当的仪器。在使用电流表、电压表时，选用量程过大的仪器，采集的实验数据过小，会造成相对误差较大，应选择使测量值位于电表量程的1/3以 功、动能和动能定理复习课教案 授课班级k一5 授课老师杨再英 ★学情分析 随着对物理学习的深入，学生刚入学时对物理的新鲜感正被逐渐繁难的物理知识带来的压力所取代，许多学生学习劲头有所下降，出现了一个低谷。他们对于物理学的基本轮廓及研究过程和方法可以说是空的，特别是学生的思维能力还停留在以记忆为主的模式上，想让他们在短时间内入门较为困难，因此在教学中要充分调动学生学生的积极性，加强学习方法论引导，逐步培养学生自主学习的能力，特别是物理学中的基本概念老师更加应该注重方法加以引导理解。另外在物理的课堂教学中应加强作业及解题格式的规范，还应该在教学中漫漫渗透物理思维方法的培养。 ★复习要求 1、掌握动能的表达式。 2、掌握动能定理的表达式。 3、理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题。 ★过程与方法 分析解决问题理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。 ★情感、态度与价值观 通过运用动能定理分析解决问题，感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣。 ★教学重点 动能定理及其应用。 ★教学难点 对动能定理的理解和应用。 ★教学过程 （一）引入课题 教师活动：通过新课的探究，我们已经知道了力对物体所做的功与速度变化的关系，也知道物体的动能应该怎样表达，力对物体所做的功与物体的动能之间关系这 节课我们就来复习这些问题。 （二）进行复习课 教师活动：物体由于运动而具有的能叫动能，还知道动能表达式吗？ 学生活动：思考后回答22 1mv E k = 教师活动：动能是矢量还是标量？国际单位制中，动能的单位是什么？ 教师活动： 提出问题： 1970年我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为173kg ，运动速度为7200m/s ，它的动能是多大？ 学生活动：回答问题，并计算卫星的动能。 点评：通过计算卫星的动能，增强学生的感性认识。同时让学生感受到动能这个概念在生活、科研中的实际应用。促进学生对物理学的学习兴趣。 2、动能定理 教师活动：直接给出动能定理的表达式： 有了动能的表达式后，前面我们推出的21222 121mv mv W -=，就可以写成 12k k E E W -= 其中2k E 表示一个过程的末动能2221mv ，1k E 表示一个过程的初动能212 1mv 。 上式表明，力在一个过程中对物体所作的功，等于物体在这个过程中动能的 变化。这个结论，叫做动能定理。 提出问题：（1）如果物体受到几个力的作用，动能定理中的W 表示什么意义？ 结合生活实际，举例说明。（2）动能定理，我们实在物体受恒力作用且作直 线运动的情况下推出的。动能定理是否可以应用于变力作功或物体作曲线运 动的情况，该怎样理解？ 教师活动：投影例题引导学生一起分析、解决。 学生活动：学生讲解自己的解答，并相互讨论；教师帮助学生总结用动能定理解题的要 点、步骤，体会应用动能定理解题的优越性。 1、动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿 定律方便. 2、用动能定理解题，必须明确初末动能，要分析受力及外力做的总功. 3、要注意：当合力对物体做正功时，末动能大于初动能，动能增加；当合 力对物体做负功时，末动能小于初动能，动能减小。 点评：通过分析实例，培养学生进行情景分析，加深对规律的理解能力，加强物理与生活实践的联系。 ★课堂总结、点评 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。 高中物理动能与动能定理练习题及答案一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1．如图所示，圆弧轨道AB是在竖直平面内的1 4 圆周，B点离地面的高度h=0.8m，该处切 线是水平的，一质量为m=200g的小球（可视为质点）自A点由静止开始沿轨道下滑（不计小球与轨道间的摩擦及空气阻力），小球从B点水平飞出，最后落到水平地面上的D 点．已知小物块落地点D到C点的距离为x=4m，重力加速度为g=10m/s2．求： （1）圆弧轨道的半径 （2）小球滑到B点时对轨道的压力． 【答案】（1）圆弧轨道的半径是5m． （2）小球滑到B点时对轨道的压力为6N，方向竖直向下． 【解析】 （1）小球由B到D做平抛运动，有：h=1 2 gt2 x=v B t 解得： 10 410/ 220.8 B g v x m s h ==?= ? A到B过程，由动能定理得：mgR=1 2 mv B2-0 解得轨道半径R=5m （2）在B点，由向心力公式得： 2 B v N mg m R -= 解得：N=6N 根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力N=N=6N，方向竖直向下 点睛：解决本题的关键要分析小球的运动过程，把握每个过程和状态的物理规律，掌握圆周运动靠径向的合力提供向心力，运用运动的分解法进行研究平抛运动． 2．如图所示，在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道，水平轨道的PQ段长度为，上面铺设特殊材料，小物块与其动摩擦因数为，轨道其它部分摩擦不计。水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于原长状态。可视为质点的质量的小物块从轨道右侧A点以初速度冲上轨道，通过圆形轨道，水平轨道 后压缩弹簧，并被弹簧以原速率弹回，取，求： （1）弹簧获得的最大弹性势能； （2）小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能； （3）当R满足什么条件时，小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离轨道。 【答案】（1）10.5J（2）3J（3）0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m 【解析】 【详解】 （1）当弹簧被压缩到最短时，其弹性势能最大。从A到压缩弹簧至最短的过程中，由动 能定理得：?μmgl+W弹＝0?m v02 由功能关系：W弹=-△E p=-E p 解得 E p=10.5J； （2）小物块从开始运动到第一次被弹回圆形轨道最低点的过程中，由动能定理得 ?2μmgl＝E k?m v02 解得 E k=3J； （3）小物块第一次返回后进入圆形轨道的运动，有以下两种情况： ①小球能够绕圆轨道做完整的圆周运动，此时设小球最高点速度为v2，由动能定理得 ?2mgR＝m v22?E k 小物块能够经过最高点的条件m≥mg，解得R≤0.12m ②小物块不能够绕圆轨道做圆周运动，为了不让其脱离轨道，小物块至多只能到达与圆心 等高的位置，即m v12≤mgR，解得R≥0.3m； 设第一次自A点经过圆形轨道最高点时，速度为v1，由动能定理得： ?2mgR＝m v12-m v02 且需要满足m≥mg，解得R≤0.72m， 综合以上考虑，R需要满足的条件为：0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m。 【点睛】 解决本题的关键是分析清楚小物块的运动情况，把握隐含的临界条件，运用动能定理时要注意灵活选择研究的过程。 高中物理第二册教案全集 目录 第八章动量 (5) 8．1冲量和动量 (5) 8．2 动量定理（2课时） (8) 8．3动量守恒定律 (16) 实验一：验证碰撞中的动量守恒 (19) 8．4 动量守恒定律的应用（2课时） (22) 8．5 反冲运动火箭 (28) 全章复习课 (29) 第九章机械振动 (35) 9．1 简谐运动 (35) 9．2 振幅、周期和频率 (38) 9．3 简谐运动的图象 (41) 9．4 单摆（2课时） (47) 实验三、用单摆测定重力加速度 (54) 9．6 简谐运动的能量阻尼振动 (58) 9．7 受迫振动共振 (62) 全章习题课(共2课时) (66) 第十章机械波 (71) 10．1 波的形成和传播 (71) 10．2 波的图象 (74) 10．3 波长、频率和波速（2课时） (78) 10．4 波的衍射 (86) 10．5 波的干涉 (89) 10．7 多普勒效应 (94) 机械波习题课（2课时） (99) 第十一章分子运动能量守恒 (106) 11．1 物体是由大量分子组成的 (106) 11．3 分子间的相互作用力 (115) 11．4 物体的内能热量 (119) 11．5 热力学第一定律能量守恒定律 (123) 11．6 热力学第二定律 (127) 实验四用油膜法估测分子的大小 (131) 全章复习课 (134) 第十二章固体、液体和气体性质 (139) 12．8 气体的压强 (139) 12．9 气体的压强、体积、温度间的关系 (140) 第十三章电场 (141) 13．1 电荷库仑定律 (141) 13．2 电场电场强度（2课时） (147) 13．3 电场线 (159) 13．4 静电屏蔽 (164) 13．5 电势差电势（2课时） (169) 13．6 等势面 (177) 13．7 电势差与电场强度的关系 (179) 实验五用描迹法画出电场中平面上的等势线 (181) 13．8电容器的电容 (186) 13．9 带电粒子在匀强电场中的运动（2课时） (195) 全章复习课（2课时） (203) 第十四章恒定电流 (212) 14．1 欧姆定律 (212) 14．2 电阻定律电阻率 (217) 实验六描绘小灯泡的伏安特性曲线 (220) 14．3 半导体及其应用 (223) 14．4 超导及其应用 (225) 14．5 电功和电功率 (226) 14．6闭合电路欧姆定律（2课时） (231) 14．7 电压表和电流表伏安法测电阻 (238) 高中物理实验教学案例 物理实验教学案例 一、案例研究的背景和目的 本案例的研究将结合本校的实际情况，体现时代发展对 中学物理实验教学的要求。其中以中学物理教学大纲为准绳， 以新课改的高中物理教材中的演示实验、学生实验为基础， 坚持理论与实验相结合的原则，灵活贯彻学以致用、实事求 是、因材施教、突出个性的教学方法，使学生通过实验获得 物理学基础知识，形成基本的物理学观点，初步掌握研究自 然科学的方法之一——实验法，为学生的终生学习和工作奠 定良好的基础。 二、案例过程的总结及认识 1.建议增加演示实验，优化实验过程要持久地保持学生学习物理的兴趣，光靠课本上的演示实验是不够的，应充 分挖掘身边现有器材甚至是很不起眼的器材，结合特定的物 理情境(如新课引入、巩固概念规律、评讲习题等)，增加实验的趣味性、直观性、新颖性、科学性，激发学生的好奇心 和求知欲，引发学生思维，引导学生发现问题，解决问题。 教材有一些内容或实验只作为“做一做”或课外实验来处 理，实际上，很多内容都可以通过仪器和方法的改进来优化 为演示实验。比如在“超重和失重”一节中，课后的“做 一做”就可以改进为演示实验。找一个用过的易拉罐、金属 罐头盒或塑料瓶，在靠近底部的侧面打一个洞，用手指按住洞，在里面装上水。移开手指，水就从洞中射出来。如果放 开手，让罐子自由落下，在下落过程中，水将不再从洞中射出。 对于演示超重失重现象还可以做如下的改进： (1)在易拉罐底部开一个出水孔(开得小一点)，在罐中水位较低时，由于表面张力的作用，水不从小孔流出。若使 罐子突然向上加速运动，水就会从孔中喷出，由此可以说明 超重现象。 (2)用透明的塑料可乐瓶，里面装入大半瓶水，盖上瓶塞，由于重力的作用，空气在水面的上方，水面是平的。将 塑料瓶向上抛出，可以看到，瓶中的空气在水中形成了一个 或几个大小不同的空气泡，呈球形。 (3)在悬挂的木板上放一块砖，在砖和木板之间放一条 纸带。静止时抽动纸带，由于有比较大的压力而使纸带断裂。如果剪断吊砖的悬挂线，而使砖块和木板自由下落(下方放置减撞垫)，则抓住纸带的手可以不费力地把纸带完好地抽出。教材的有些章节对于公式或定律的导出几乎是灌输式的，在这种地方，我们完全有必要加入一些形象而又简单的 演示实验来说明定律或公式得出的原因或用以说明验证。 2.变部分演示实验为学生实验，培养学生创新的能力 把演示实验改为学生实验，让学生去做、去观察、去想、去 动能和动能定理 一、要求与目标： 1、 理解动能的的概念，会用动能的定义进行计算。 2、 理解动能定理，知道动能定理的适用条件，会用动能定理进行计算。 3、 理解动能定理的推导过程。 4、 会用动能定理解决力学问题，知道用动能定理解题的步骤。 二、重点与难点： 1、动能的概念；动能定理及其应用。 2、对动能定理的理解。 三教学过程： （一）①请同学们欣赏几个课件，这些课件有什么共同特点呢？ 学生的回答是：这些物体均在运动， ②哪这些物体具有能吗？ 归纳：我们把这些运动物体具有的能叫物体的“动能” ③哪么物体的动能与哪些因素有关呢？ 例题1、如图有一质量为m 的物体放在粗糙的水平面上，物体在运动过程中受到的摩擦力为f ，当物体受到恒力F （F ＞f ）作用从速度V 0增加到V 时，物体运动合力做功为多大？ 解：物体运动中的加速度为： m f F a -= 由运动学公式得到as V V 22 02+= 代入得到：m s f F V V )(22 02-=- 整理得到：s f F mV mV )(21212 02-=- 我们将：2 2 1mV =E k ，叫物体的动能。s f F )(-=W 合，叫合外力做功。 （二）、认识动能：E K =2 2 1mV 动能不仅与物体的质量有关，还与物体的速度平方有关； 它是一个标量，仅有大小而没有方向。如一个物体以4m/s 速度从A 点运动过后又以4m/s 的速度返回A 点，两次过A 点时物体的动能大小相等。 动能的单位是：“J ” 有：1kg.m 2/s 2=1J 例题1、改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生改变，在下列情况下，汽车的动能各是原来的几倍。 A 、质量不变，速度增大为原来的2倍； B 、速度不变，质量增大为原来的2倍； C 、质量减半，速度增大到原来的4倍； D 、速度减半，质量增大到原来的4倍。 （三）动能定理： 1、 在物理上我们将 s f F mV mV )(2 1 21202-=- 叫动能定理，它反映的是物体合外力做 动能定理练习 巩固基础 一、不定项选择题（每小题至少有一个选项） 1．下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系,下列说法中正确的是（ ） A ．如果物体所受合外力为零，则合外力对物体所的功一定为零； B ．如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零； C ．物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化； D ．物体的动能不变，所受合力一定为零。 2．下列说法正确的是（ ） A ．某过程中外力的总功等于各力做功的代数之和； B ．外力对物体做的总功等于物体动能的变化； C ．在物体动能不变的过程中，动能定理不适用； D ．动能定理只适用于物体受恒力作用而做加速运动的过程。 3．在光滑的地板上，用水平拉力分别使两个物体由静止获得相同的动能，那么可以肯定（ ） A ．水平拉力相等 B ．两物块质量相等 C ．两物块速度变化相等 D ．水平拉力对两物块做功相等 4．质点在恒力作用下从静止开始做直线运动，则此质点任一时刻的动能（ ） A ．与它通过的位移s 成正比 B ．与它通过的位移s 的平方成正比 C ．与它运动的时间t 成正比 D ．与它运动的时间的平方成正比 5．一子弹以水平速度v 射入一树干中，射入深度为s ，设子弹在树中运动所受的摩擦阻力是恒定的，那么子弹以v /2的速度射入此树干中，射入深度为（ ） A ．s B ．s/2 C ．2/s D ．s/4 6．两个物体A 、B 的质量之比m A ∶m B =2∶1，二者动能相同，它们和水平桌面的动摩擦因数相同，则二者在桌面上滑行到停止所经过的距离之比为（ ） A ．s A ∶s B =2∶1 B ．s A ∶s B =1∶2 C ．s A ∶s B =4∶1 D ．s A ∶s B =1∶4 7．质量为m 的金属块，当初速度为v 0时，在水平桌面上滑行的最大距离为L ，如果将金属块的质量增加到2m ，初速度增大到2v 0，在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为（ ） A ．L B ．2L C ．4L D ．0.5L 8．一个人站在阳台上，从阳台边缘以相同的速率v 0，分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力，则比较三球落地时的动能（ ） A ．上抛球最大 B ．下抛球最大 C ．平抛球最大 D ．三球一样大 9．在离地面高为h 处竖直上抛一质量为m 的物块，抛出时的速度为v 0，当它落到地面时速度为v ，用g 表示重力加速度，则此过程中物块克服空气阻力所做的功等于（ ） A ．2022121mv mv mgh -- B ．mgh mv mv --2022 121 C ．2202121mv mv mgh -+ D ．2022121mv mv mgh -- 10．水平抛出一物体，物体落地时速度的方向与水平面的夹角为θ，取地面为参考平面，则物体刚被抛出时，其重力势能与动能之比为（ ） A ．sin 2θ B ．cos 2θ C ．tan 2θ D ．cot 2θ 11．将质量为1kg 的物体以20m /s 的速度竖直向上抛出。当物体落回原处的速率为16m/s 。在此过程中物体克服阻力所做的功大小为（ ） A ．200J B ．128J C ．72J D ．0J高中物理实验教案集(全部学生实验18个)
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