一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,作为高中教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生更好的消化课堂内容,帮助高中教师提高自己的教学质量。那么,你知道高中教案要怎么写呢?下面是小编为大家整理的“高三物理教案:《功率》教学设计”,希望能对您有所帮助,请收藏。
本文题目:高三物理教案:功率
6.2功率
设计人:宣金龙 审核: 上课时间: 编号:26
目标:了解功率的概念及功率的计算方法
重点:功率的的计算方法
难点:机车启动问题的动态分析
【知识梳理与重难点分析】
1.功率的意义:功率是描述做功 的物理量。
2.功率的定义式:单位时间力所做的功。
3.功率的数学表达:
①定义式: ,所求出的功率是时间t内的平均功率。
②瞬时功率的表达式:P=Fvcosθ,其中θ是 间的夹角。如果该式中的速度v是平均速度,此式中的功率为平均功率。
○3重力的功率可表示为PG=mgvy,即重力的瞬时功率等于重力和物体在该、时刻的竖直分速度之积。
4.汽车的两种加速问题:
当汽车从静止开始沿水平面加速运动时, 有两种不同的加速过程,但分析时采用的基本公式都是P=Fv和F-f = ma。
①恒定功率的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知,由于P恒定,随着v的增大,F必将 ,a也必将 ,汽车做加速度不断 的加速运动,直到F= ,a= ,这时v达到最大值 。可见恒定功率的加速一定不是匀加速。
②恒定牵引力的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知,由于F恒定,所以a恒定,汽车做 运动,而随着v的增大,P也将不断增大,直到P达到额定功率Pm,功率不能再增大了。这时匀加速运动结束,其最大速度为 ,此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动。
注意:两种加速运动过程的最大速度的区别。
【要点讲练】
1、功率的理解及计算
例1. 竖直上抛一小球,小球又落回原处,已知空气阻力的大小正比于小球的速度.下列说法正确的是( )
A、上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功
B、上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功
C、上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率
D、上升过程中克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力的平均功率
变式1 、,一质量为m的物体,从倾角为θ的光滑斜面顶端由静止下滑,开始下滑时离地面的高度为h,当物体滑至斜面底端时重力的瞬时功率为( )
A、
B、
C、
D、
变式2 、用水平力拉一物体在水平地面上从静止开始做匀加速运动,到
t1秒末撤去拉力F,物体做匀速运动,到t2秒末静止.其速度图象如图所示,且 .若拉力F做的功为W,平均功率为P;物体在加速和减速过程中克服摩擦阻力做的功分别为W1和W2,它们在平均功率分别为P1和P2,则下列选项正确的是 ( )
A.W=W1+W2 B.W1=W2 C.P=P1+P2 D.P1=P2
变式3 、如图所示为测定运动员体能的一种装置,运动员质量为m1,绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮质量及摩擦),下悬一质量为m2的重物,人用力蹬传送带而人的重心不动,使传送带以速率v匀速向右运动.下面是人对传送带做功的四中说法,其中正确的是 ( )
A.人对传送带做功 B.人对传送带不做功
C.人对传送带做功的功率为m2gv D.人对传送带做功的功率为(m1+m2)gv
2.机车启动问题的分析:
例题2.汽车发动机的额定功率为60kW,汽车质量为5 t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,g取10m/s2,问:
(1)汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?
(2)汽车在加速过程中,当速度大小为4m/s时,加速度是多大?
例题3.汽车发动机的额定功率60千瓦,汽车的质量5吨,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍。问:
(1)汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?
(2)汽车从静止开始,保持以0.5m/s2的加速度作匀加速运动,这一过程能维持多长时间?
变式4 、汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P,牵引力为F0,t1时刻,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半,并保持该功率继续行驶,到t2时刻,汽车又恢复了匀速直线运动,能正确表示这一过程中汽车牵引力F和速度v随时间t变化的图象是 ( )
时间t(s) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
距离s(m) 10 32 63 103 151 207 270 339 413 491 571 650 730 810 891
变式5 、一位驾驶员启动汽车后,从第4 s开始保持额定功率沿笔直的水平公路行驶,另一测量者用测距仪记录了它启动后t s内行驶的距离s,如下表所示,试根据下表所提供的数据回答下列问题.
(1)汽车是变速运动还是匀速运动?简述判断的依据.
(2)若汽车行驶的最大速度v0=40 m/s,所受阻力f与车速v成正比,汽车的额定功率为P0,请写出用最大速度v0和额定功率P0表示的阻力f和车速v的关系式.
(3)若汽车的质量m=1 500 kg,估算汽车发动机的额定功率P0.
变式6 、在倾角为 的斜坡公路上,一质量m=10 t的卡车从坡底开始上坡,经时间t=50 s,卡车的速度从v1=5 m/s均匀增加到v2=15 m/s.已知汽车在运动时受到的摩擦及空气阻力恒为车重的k倍(k=0.05).sin = ,取g=10 m/s2,求:
(1)这段时间内汽车发动机的平均功率;
(2)汽车发动机在30 s时的瞬时功率.
3、实际问题的分析:
例4.若某人的心脏每分钟跳动75次,心脏收缩压为135mmHg,收缩一次输出的平均血量为70mL,计算心脏收缩时做功的平均功率多大?
变式7 、跳绳是一种健身运动。设某运动员的质量是50千克,他一分钟跳绳180次。假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间2/5,则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是多少?
教案课件是老师需要精心准备的,规划教案课件的时刻悄悄来临了。只有规划好教案课件工作计划,才能规范的完成工作!你们了解多少教案课件范文呢?以下是小编收集整理的“高三物理教案:《能源教案》教学设计”,供您参考,希望能够帮助到大家。
一、填空题
1.电子的发现把人们带入了原子内部的世界,________的发现把人们带入了原子核内部的世界。
2.利用放射线的________能力,可以用来检查金属内部是否存在裂缝。
3.α粒子就是________原子的原子核,它是由________个质子和________个中子组成的。
4.重的原子核分裂成几个质量较小的原子核的变化,叫做________,几个轻的原子核聚合成一个质量稍大的原子核的变化,叫做________。
5.太阳灶是将太阳能直接转化成________能,硅光电池是将太阳能直接转化成________能,绿色植物的光合作用是将太阳能转化成________能。
6.太阳内部进行着大规模的________变,释放出的核能以________形式从太阳辐射出来。
二、选择题
7.下面各组能源中都属于常规能源的是 [ ]
A.煤、石油和潮汐能。
B.天然气、水能及地热能。
C.核能、太阳能及水能。
D.煤、石油及天然气。
8.原子弹和核电站的根本区别是 [ ]
A.原子弹利用核裂变,核电站利用核聚变。
B.原子弹利用核聚变,核电站利用核裂变。
C.原子弹对裂变的链式反应不加控制,核电站控制裂变的链式反应速度。
D.原子弹对聚变的链式反应不加控制,核电站控制聚变的链式反应速度。
9.十分巨大的新能源是 [ ]
A.核能和太阳能。 B.化石燃料与水能。
C.核能和潮汐能。 D.太阳能与地热能。
三、计算题
10.地球表面所受太阳辐射热为75600J/dm2,阳光经过一个直径为1m的太阳灶曲面,20min能接受多少太阳能?它相当于完全燃烧多少干木柴所产生的热量?
单元练习C组答案
1.放射性现象 2.穿透 3.氢,2,2
4.裂变,聚变 5.内,电,化学 6.聚,电磁波
7.D 8.C 9.A
10.1.18×106,0.1kg。
【考点自清】
受力分析是高中物理的基础,它贯穿于力学、电磁学等各部分.正确地对研究对象进行受力分析是解决问题的关键。若受力分析出错,则"满盘皆输"。受力分析单独考查的也有,但更多的是结合其他知识解决综合性问题。
一、受力分析
1、概念
把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来,并画出物体所受的力的示意图,这个过程就是受力分析。
2、受力分析的重要依据
①从力的概念判断,寻找对应的施力物体;
②从力的性质判断,寻找产生各性质力的原因;
③从力的效果判断,寻找是否改变物体的形状或改变物体的运动状态(即是否产生加速度)(是静止、匀速还是变速运动)。
3、受力分析一般顺序
一般先分析场力(重力、电场力、磁场力);然后分析弹力,环绕物体一周,找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象是否有弹力作用;最后分析摩擦力,对凡有弹力作用的地方逐一进行分析。
二、受力分析常用的方法
1、整体法与隔离法
整体法、隔离法在受力分析时要灵活选用:
(1)当所涉及的物理问题是整体与外界作用时,应用整体分析法,可使问题简单明了,而不必考虑内力的作用。
(2)当涉及的物理问题是物体间的作用时,要应用隔离分析法,这时系统中物体间相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。
2、假设法
在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其作出存在或不存在的情况假设,然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在。
三、受力分析的步骤
(1)明确研究对象--即确定受力分析的物体,研究对象可以是单个物体,也可以是多个物体的组合.
(2)隔离物体分析--将研究对象从周围物体中隔离出来,进而分析周围有哪些物体对它施加了力的作用.
(3)画出受力示意图--边分析边将力画在示意图上,准确标出各力的方向.
(4)检查画出的每一个力能否找到它的施力物体,检查分析结果能否使研究对象处于题目所给运动状态,否则,必然发生了漏力、多力等错误。
四、受力分析要注意的问题
受力分析就是指把指定物体(研究对象)在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力图.受力分析时要注意以下五个问题:
(1)研究对象的受力图,通常只画出根据性质命名的力,不要把按效果分解的力或合成的力分析进去。受力图完成后再进行力的合成和分解,以免造成混乱。
(2)区分内力和外力:对几个物体组成的系统进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现;当把其中的某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成外力,要画在受力图上。
(3)防止"添力":找出各力的施力物体,若没有施力物体,则该力一定不存在。为避免多力,应注意
①分析出的所有力都应找到施力物体;
②不能把研究对象对其他物体的作用力也分析进去;
③不能同时考虑合力和分力.
(4)防止"漏力":严格按照重力、弹力、摩擦力、其他力的步骤进行分析是防止"漏力"的有效办法。为避免漏力,应做到:
①养成"一重二弹三摩四其他"的顺序分析受力的习惯;
②分析是弹力、摩擦力这些接触力时,按一定的绕向围绕研究对象,对接触面逐一分析.
(5)受力分析还要密切注意物体的运动状态,运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力的有无及方向。
康普顿效应
三维教学目标
1、知识与技能
(1)了解康普顿效应,了解光子的动量
(2)了解光既具有波动性,又具有粒子性;
(3)知道实物粒子和光子一样具有波粒二象性;
(4)了解光是一种概率波。
2、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。
3、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:实物粒子和光子一样具有波粒二象性
教学难点:实物粒子的波动性的理解。
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
(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?(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,分别举出有关光的干涉衍射和光电效应等实验事实)。
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?
(二)进行新课
1、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:
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。
2、光的波粒二象性
讲述光的波粒二象性,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。
3、光的波动性与粒子性是不同条件下的表现:
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。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。
例题:已知每秒从太阳射到地球上垂直于太阳光的每平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)
文章来源:http://m.jab88.com/j/105689.html
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