动量守恒定律教案范文

2023-09-19

动量守恒定律教案范文第1篇

教学目标

知识与技能

1.了解万有引力定律得出的思路和过程,知道地球上的重物下落与天体运动的统一性。

2. 知道万有引力是一种存在于所有物体之间的吸引力,知道万有引力定律的适用范围。

3. 会用万有引力定律解决简单的引力计算问题,知道万有引力定律公式中r的物理意义,

了解引力常量G的测定在科学历史上的重大意义。

4. 了解万有引力定律发现的意义。

过程与方法

1.通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程,体会在科学规律发现过程中猜想与求证

的重要性。

2.体会推导过程中的数量关系.

情感、态度与价值观

1. 感受自然界任何物体间引力的关系,从而体会大自然的奥秘.

2. 通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程和卡文迪许测定万有引力常量的实验,让

学生体会科学家们勇于探索、永不知足的精神和发现真理的曲折与艰辛。

教学重点、难点

1.万有引力定律的推导过程,既是本节课的重点,又是学生理解的难点。

2.由于一般物体间的万有引力极小,学生对此缺乏感性认识。

教学方法

探究、讲授、讨论、练习

教 学 活 动

(一) 引入新课

复习回顾上节课的内容

如果行星的运动轨道是圆,则行星将作匀速圆周运动。根据匀速圆周运动的条件可知,行星必然要受到一个引力。牛顿认为这是太阳对行星的引力,那么,太阳对行星的引力F提供行星作匀速圆周运动所需的向心力。

学生活动: 推导得

将V=2r/T代入上式得

利用开普勒第三定律 代入上式

得到:

师生总结:由上式可得出结论:太阳对行星的引力跟行星的质量成正比,跟行星到太阳的距离的二次方成反比。即:F

教师:牛顿根据其第三定律:太阳吸引行星的力与行星吸引太阳的力是同性质的作用力,且大小相等。于是提出大胆的设想:既然这个引力与行星的质量成正比,也应跟太阳的质量M成正比。即:F

写成等式就是F=G (其中G为比例常数)

(二)进行新课

教师:牛顿得到这个规律以后是不是就停止思考了呢?假如你是牛顿,你又会想到什么呢? 学生回答基础上教师总结:

猜想一:既然行星与太阳之间的力遵从这个规律,那么其他天体之间的力是否也遵从这个规律呢?(比如说月球与地球之间)

师生: 因为其他天体的运动规律与之类似,根据前面的推导所以月球与地球之间的力,其他行星的卫星和该行星之间的力,都满足上面的规律,而且都是同一种性质的力。

教师:但是牛顿的思考还是没有停止。假如你是牛顿,你又会想到什么呢?

学生回答基础上教师总结:

猜想二:地球与月球之间的力,和地球与其周围物体之间的力是否遵从相同的规律?

教师:地球对月球的引力提供向心力,即F= =ma

地球对其周围物体的力,就是物体受到的重力,即F=mg 从以上推导可知:地球对月球的引力遵从以上规律,即F=G

那么,地球对其周围物体的力是否也满足以上规律呢?即F=G

此等式是否成立呢?

已知:地球半径R=6.37106m , 月球绕地球的轨道半径r=3.8108 m ,

月球绕地球的公转周期T=27.3天, 重力加速度g=9.8

(以上数据在当时都已经能够精确测量)

提问:同学们能否通过提供的数据验证关系式F=G 是否成立?

学生回答基础上教师总结:

假设此关系式成立,即F=G

可得: =ma=G F=mg=G

两式相比得: a/g=R2 / r2

但此等式是在以上假设成立的基础上得到的,反过来若能通过其他途径证明此等式成立,也就证明了前面的假设是成立的。代人数据计算:

a/g1/3600

R2 / r21/3600

即a/g=R2 / r2 成立,从而证明以上假设是成立的,说明地球与其周围物体之间的力也遵从相同的规律,即F=G

这就是牛顿当年所做的著名的月-地检验,结果证明他的猜想是正确的。从而验证了地面上的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力,遵守同样的规律。

教师:不过牛顿的思考还是没有停止,假如你是牛顿,此时你又会想到什么呢? 学生回答基础上教师总结:

猜想三:自然界中任何两个物体间的作用力是否都遵从相同的规律?

牛顿在研究了这许多不同物体间的作用力都遵循上述引力规律之后。于是他大胆地把这一规律推广到自然界中任意两个物体间,于1687年正式发表了具有划时代意义的万有引力定律。

万有引力定律

①内容

自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。

②公式

如果用m1和m2表示两个物体的质量,用r表示它们的距离,那么万有引力定律可以用下面的公式来表示 (其中G为引力常量)

说明:1.G为引力常量,在SI制中,G=6.6710-11Nm2/kg2.

2.万有引力定律中的物体是指质点而言,不能随意应用于一般物体。

a.对于相距很远因而可以看作质点的物体,公式中的r 就是指两个质点间的距离;

b.对均匀的球体,可以看成是质量集中于球心上的质点,这是一种等效的简化处理方法。

教师:牛顿虽然得到了万有引力定律,但并没有很大的实际应用,因为当时他没有办法测定引力常量G的数值。直到一百多年后英国的另一位物理学家卡文迪许才用实验测定了G的数值。

利用多媒体演示说明卡文迪许的扭秤装置及其原理。

扭秤的主要部分是这样一个T字形轻而结实的框架,把这个T形架倒挂在一根石英丝下。若在T形架的两端施加两个大小相等、方向相反的力,石英丝就会扭转一个角度。力越大,扭转的角度也越大。反过来,如果测出T形架转过的角度,也就可以测出T形架两端所受力的大小。现在在T形架的两端各固定一个小球,再在每个小球的附近各放一个大球,大小两个球间的距离是可以较容易测定的。根据万有引力定律,大球会对小球产生引力,T形架会随之扭转,只要测出其扭转的角度,就可以测出引力的大小。当然由于引力很小,这个扭转的角度会很小。怎样才能把这个角度测出来呢?卡文迪许在T形架上装了一面小镜子,用一束光射向镜子,经镜子反射后的光射向远处的刻度尺,当镜子与T形架一起发生一个很小的转动时,刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样,就起到一个化小为大的效果,通过测定光斑的移动,测定了T形架在放置大球前后扭转的角度,从而测定了此时大球对小球的引力。卡文迪许用此扭秤验证了牛顿万有引力定律,并测定出万有引力恒量G的数值。这个数值与近代用更加科学的方法测定的数值是非常接近的。

卡文迪许测定的G值为6.75410-11 Nm2/kg2,现在公认的G值为6.6710-11 Nm2/kg2。由于万有引力恒量的数值非常小,所以一般质量的物体之间的万有引力是很小的,我们可以估算一下,两个质量50kg的同学相距0.5m时之间的万有引力有多大(可由学生回答:约6.6710-7N),这么小的力我们是根本感觉不到的。只有质量很大的物体对一般物体的引力我们才能感觉到,如地球对我们的引力大致就是我们的重力,月球对海洋的引力导致了潮汐现象。而天体之间的引力由于星球的质量很大,又是非常惊人的:如太阳对地球的引力达3.561022N。

动量守恒定律教案范文第2篇

教学目的:进一步深化对电阻概念的认识,掌握电阻率的物理意义。 教学过程: 复习引入:(1)欧姆定律是如何表述的?

(2)不同导体的电阻大小不同,那么,导体电阻的大小是由哪些因素决定的呢?

我们这堂课就来研究这个问题。

讲授新课:

演示实验:在如图所示的电路中,保持BC间的电压不变

① BC间接入同种材料制成的粗细相同,但长度不相同的导线。 现 象:导线越长,电路中电流越小。

计算表明:对同种材料制成的横截面积相同的导线,电阻大小

跟导线的长度成正比。

② BC间接入同种材料制成的长度相同,但粗细不相同的导线。 现 象:导线越粗,电路中的电流越大

计算表明:对同种材料制成的长度相同的导线,电阻大小跟导线的横截面种成反比。 即:导体的电阻跟它的长度成正比,跟它的横截面积成反比——这就是电阻定律。

R∝L/S

R=ρL/S„„„„„„(1)

(1)式中的ρ是个比例系数.当我们换用不同材料的导线重做上述实验时会发现:不同材料的ρ值是不相同的,可见, ρ是个与材料本身有关的物理量,它直接反映了材料导电性的好坏,我们把它叫做材料的电阻率. ρ=RS/L„„„„„„(2)

注意: ⑴电阻率ρ的单位由(2)式可知为:欧姆米(Ωm)各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为1米,横截面积为1平方米的导体的电阻. 但电阻率并不由R S和L决定. ⑵引导学生阅读P30表格 思考: ①哪些物质电阻率小,哪些物质电阻率大? 纯金属的电阻率小,合金的电阻率较大,橡胶的电阻率最大. ②电阻率相差悬殊各有什么用途? 电阻率小用作导电材料,电阻率大的用作绝缘材料.

0③表中说明“几种材料在20C时的电阻率”,这意味着什么? 材料的电阻率跟温度有关系. 各种材料的电阻率都随温度而变化.a,金属的电阻率随温度的升高而增大,用这一特点可制成电阻温度计(金属铂).b,康铜,锰铜等合金的电阻率随温度变化很小,故常用来制成标准电阻.c,当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小到零,这种现象叫做超导现象,处于这种状态的物体叫做超导体. 综上所述可知:电阻率与材料种类和温度有关.(对某种材料而言,只有温度不变时ρ才是定值,故(1)式成立的条件是温度不变) 在温度不变时,导线的电阻跟它的长度成正比,跟它的横截面积成反比——这就是电阻定律。 巩固新课:

提出问题1:改变导体的电阻可以通过哪些途径?

回 答:改变电阻可以通过改变导体的长度,改变导体横截面积或是更换导体材料等途径。最简 单的方法是通过改变导体的长度来达到改变电阻的目的。(以P31(5)题为例介绍滑线变阻器的构造及工作原理)

提出问题2:有一个长方体的铜块,边长分别为4米,2米,1米(如图所示),求它的电阻是多大?(铜的

-8电阻率为1.7×10欧米). 通过本例注意: R=ρL/S 中S和L及在长度L中, 导体的粗细应该是均匀的.

提出问题3:一个标有“220V,60W”的白炽灯泡,加上的电压U是由0逐渐增大到220V,在此过程中,电压U和电流I的关系可用图线表示,在下图中的四个图线中,肯定不符合实际的是( ACD )

提出问题4:一根粗细均匀的电阻丝,当加2V电压时,通过的电流强度为4A。现把此电阻丝均匀拉长,然后加1V的电压,这时电流强度为0.5A.求此时电阻丝拉长后的长度应原来长度的几倍?(2倍)

-6提出问题5:一立方体金属块,每边长2cm,具有5×10欧的电阻,现在将其拉伸为100米长的均匀导线,求它的电阻? (125欧)

动量守恒定律教案范文第3篇

教学目标

知识与技能

1.了解万有引力定律得出的思路和过程,知道地球上的重物下落与天体运动的统一性。

2. 知道万有引力是一种存在于所有物体之间的吸引力,知道万有引力定律的适用范围。

3. 会用万有引力定律解决简单的引力计算问题,知道万有引力定律公式中r的物理意义,

了解引力常量G的测定在科学历史上的重大意义。

4. 了解万有引力定律发现的意义。

过程与方法

1.通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程,体会在科学规律发现过程中猜想与求证

的重要性。

2.体会推导过程中的数量关系.

情感、态度与价值观

1. 感受自然界任何物体间引力的关系,从而体会大自然的奥秘.

2. 通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程和卡文迪许测定万有引力常量的实验,让

学生体会科学家们勇于探索、永不知足的精神和发现真理的曲折与艰辛。

教学重点、难点

1.万有引力定律的推导过程,既是本节课的重点,又是学生理解的难点。

2.由于一般物体间的万有引力极小,学生对此缺乏感性认识。

教学方法

探究、讲授、讨论、练习

教 学 活 动

(一) 引入新课

复习回顾上节课的内容

如果行星的运动轨道是圆,则行星将作匀速圆周运动。根据匀速圆周运动的条件可知,行星必然要受到一个引力。牛顿认为这是太阳对行星的引力,那么,太阳对行星的引力F提供行星作匀速圆周运动所需的向心力。

学生活动: 推导得

将V=2r/T代入上式得

利用开普勒第三定律 代入上式

得到:

师生总结:由上式可得出结论:太阳对行星的引力跟行星的质量成正比,跟行星到太阳的距离的二次方成反比。即:F

教师:牛顿根据其第三定律:太阳吸引行星的力与行星吸引太阳的力是同性质的作用力,且大小相等。于是提出大胆的设想:既然这个引力与行星的质量成正比,也应跟太阳的质量M成正比。即:F

写成等式就是F=G (其中G为比例常数)

(二)进行新课

教师:牛顿得到这个规律以后是不是就停止思考了呢?假如你是牛顿,你又会想到什么呢? 学生回答基础上教师总结:

猜想一:既然行星与太阳之间的力遵从这个规律,那么其他天体之间的力是否也遵从这个规律呢?(比如说月球与地球之间)

师生: 因为其他天体的运动规律与之类似,根据前面的推导所以月球与地球之间的力,其他行星的卫星和该行星之间的力,都满足上面的规律,而且都是同一种性质的力。

教师:但是牛顿的思考还是没有停止。假如你是牛顿,你又会想到什么呢?

学生回答基础上教师总结:

猜想二:地球与月球之间的力,和地球与其周围物体之间的力是否遵从相同的规律?

教师:地球对月球的引力提供向心力,即F= =ma

地球对其周围物体的力,就是物体受到的重力,即F=mg 从以上推导可知:地球对月球的引力遵从以上规律,即F=G

那么,地球对其周围物体的力是否也满足以上规律呢?即F=G

此等式是否成立呢?

已知:地球半径R=6.37106m , 月球绕地球的轨道半径r=3.8108 m ,

月球绕地球的公转周期T=27.3天, 重力加速度g=9.8

(以上数据在当时都已经能够精确测量)

提问:同学们能否通过提供的数据验证关系式F=G 是否成立?

学生回答基础上教师总结:

假设此关系式成立,即F=G

可得: =ma=G F=mg=G

两式相比得: a/g=R2 / r2

但此等式是在以上假设成立的基础上得到的,反过来若能通过其他途径证明此等式成立,也就证明了前面的假设是成立的。代人数据计算:

a/g1/3600

R2 / r21/3600

即a/g=R2 / r2 成立,从而证明以上假设是成立的,说明地球与其周围物体之间的力也遵从相同的规律,即F=G

这就是牛顿当年所做的著名的月-地检验,结果证明他的猜想是正确的。从而验证了地面上的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力,遵守同样的规律。

教师:不过牛顿的思考还是没有停止,假如你是牛顿,此时你又会想到什么呢? 学生回答基础上教师总结:

猜想三:自然界中任何两个物体间的作用力是否都遵从相同的规律?

牛顿在研究了这许多不同物体间的作用力都遵循上述引力规律之后。于是他大胆地把这一规律推广到自然界中任意两个物体间,于1687年正式发表了具有划时代意义的万有引力定律。

万有引力定律

①内容

自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。

②公式

如果用m1和m2表示两个物体的质量,用r表示它们的距离,那么万有引力定律可以用下面的公式来表示 (其中G为引力常量)

说明:1.G为引力常量,在SI制中,G=6.6710-11Nm2/kg2.

2.万有引力定律中的物体是指质点而言,不能随意应用于一般物体。

a.对于相距很远因而可以看作质点的物体,公式中的r 就是指两个质点间的距离;

b.对均匀的球体,可以看成是质量集中于球心上的质点,这是一种等效的简化处理方法。

教师:牛顿虽然得到了万有引力定律,但并没有很大的实际应用,因为当时他没有办法测定引力常量G的数值。直到一百多年后英国的另一位物理学家卡文迪许才用实验测定了G的数值。

利用多媒体演示说明卡文迪许的扭秤装置及其原理。

扭秤的主要部分是这样一个T字形轻而结实的框架,把这个T形架倒挂在一根石英丝下。若在T形架的两端施加两个大小相等、方向相反的力,石英丝就会扭转一个角度。力越大,扭转的角度也越大。反过来,如果测出T形架转过的角度,也就可以测出T形架两端所受力的大小。现在在T形架的两端各固定一个小球,再在每个小球的附近各放一个大球,大小两个球间的距离是可以较容易测定的。根据万有引力定律,大球会对小球产生引力,T形架会随之扭转,只要测出其扭转的角度,就可以测出引力的大小。当然由于引力很小,这个扭转的角度会很小。怎样才能把这个角度测出来呢?卡文迪许在T形架上装了一面小镜子,用一束光射向镜子,经镜子反射后的光射向远处的刻度尺,当镜子与T形架一起发生一个很小的转动时,刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样,就起到一个化小为大的效果,通过测定光斑的移动,测定了T形架在放置大球前后扭转的角度,从而测定了此时大球对小球的引力。卡文迪许用此扭秤验证了牛顿万有引力定律,并测定出万有引力恒量G的数值。这个数值与近代用更加科学的方法测定的数值是非常接近的。

卡文迪许测定的G值为6.75410-11 Nm2/kg2,现在公认的G值为6.6710-11 Nm2/kg2。由于万有引力恒量的数值非常小,所以一般质量的物体之间的万有引力是很小的,我们可以估算一下,两个质量50kg的同学相距0.5m时之间的万有引力有多大(可由学生回答:约6.6710-7N),这么小的力我们是根本感觉不到的。只有质量很大的物体对一般物体的引力我们才能感觉到,如地球对我们的引力大致就是我们的重力,月球对海洋的引力导致了潮汐现象。而天体之间的引力由于星球的质量很大,又是非常惊人的:如太阳对地球的引力达3.561022N。

动量守恒定律教案范文第4篇

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。 2.能力目标:

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。

3.物理学方法教育目标:

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。

二、重点、难点分析

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。

2.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。

三、教学方法

教师讲解,课件演示,指导学生看书

四、教具

计算机、大屏幕、自制多媒体课件

五、教学过程 (-)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

2 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2.6×10J的热量,内能增加了4.2×10J.外界对气体做了多少功?

由(1)式得 W=ΔU-Q =4.2×10J-2.6×10J =1.6×10J 外界对气体做的功是1.6×10J. 思考与讨论

上题中,如果气体吸收的热量仍为2.6×10J,但是内能只增加了1.6×10J,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。

5

555555

5一般情况下,如果物体跟外界同时发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。

4 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,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,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5.0×10J/(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

2 5 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,20Mv280%50%24℃ 得出t2cm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。只能说做功与热传递在使物体内能改变上是等效的。

(三)课堂小结

热力学第一定律表示的是功、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。

(四)说明

热力学第一定律和能量守恒定律是学生进入高中物理阶段后,第一次完整、细致地学习。此定律对今后学习物理是很重要的一个理论铺垫。教学上要重视,课堂上讲解要细致和透彻。

(五)布置作业

复习本节内容,完成练习六。

6

课后思考与讨论

有人设计了这样一台“永动机”:距地面一定高度架设一个水槽,水从槽底的管中流出,冲击一个水轮机,水轮机的轴上安装一个抽水机和一个砂轮.他指望抽水机把地面水槽里的水抽上去,这样循环不已,机器不停地转动,就可以永久地用砂轮磨制工件做功了(下图).

请你分析一下,高处水槽中水的势能共转变成哪几种形式的能,说明这个机器是否能够永远运动下去. 阅读材料

高空的气温为什么低

研究大气现象时常常用到热力学第一定律.通常把温度、压强相同的一部分空气作为研究的对象,叫做气团,直径上千米.由于气团很大,边缘部分和外界的热交换对整个气团没有明显的影响,即(1)式中Q=0,所以气团的内能的增减只等于外界对它做功或它对外界做功的多少:

ΔU=W 阳光烤暖了大地,地面又使得下层的气团温度升高,密度减小,因而上升.上升时气团膨胀,推挤周围的空气,对外做功,因此内能减小,温度降低.所以,越 7 高的地方,空气的温度越低.对于干燥的空气,大约每升高1km温度降低7℃(图10-13).

动量守恒定律教案范文第5篇

运动合成与分解及平抛运动

一、选择题

1、关于物体的运动,下列说法中正确的是(

) A.物体做曲线运动时,它所受的合力一定不为零 B.做曲线运动的物体,有可能处于平衡状态 C.做匀速圆周运动的物体,速度一定不变

D.做曲线运动的物体,所受的合外力的方向有可能与速度方向在一条直线上

2、下面说法中正确的是

(

)

A.速度变化的运动必定是曲线运动 B.加速度恒定的运动不可能是曲线运动 C.加速度变化的运动必定是曲线运动 D.做曲线运动的物体速度方向一定变化

3、一质点做曲线运动,速率逐渐减小.关于它在运动过程中P点时的速度v和加速度a的方向,下列描述准确的图是(

)

A.

B. C.

D.

- 1

A.

B. C. D.

11、如图所示,倾角为θ的斜面长为L,在顶端水平抛出一小球,小球刚好落在斜面的底端,那么,小球初速度v0的大小为(

)

A.

12、将一个物体以 B.的速度从

C. D.

的高度水平抛出,落地时它的速度方向与水平地面的夹) 角为(不计空气阻力,取A. B. C. D.

13、关于平抛运动,下列说法中正确的是

A.平抛运动是匀速直线运动 B.平抛运动不是匀变速运动

C.平抛运动是匀变速曲线运动 D.做平抛运动的物体,最后落地时的速度方向一定竖直向下

14、如图所示,P是水平地面上的一点,A,B、C、D在一条竖直线上,且AB=BC=CD.从A、B、C三点分别水平抛出一个物体,这三个物体都落在水平地面上的P点.则三个物体抛出时的速度大小之比vA:vB:vC为(

)

闽侯二中物理周练习2016 04 28

A.::

B.1::

C.1:2:3 D.1:1:1 二多项选择

22、如图所示,一小球以Vo=10m/s的速度水平抛出,在落地之前经过空中A、B两点,在A点小球速度方向与水平方向的夹角为30°,在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°,(空气阻力忽略不计,g取10m/s),以下判断正确的是(

)

A.小球通过A、B两点间用时B.小球通过A、B两点间用时

C.A、B两点间的高度差为h=l0m D.A、B两点间的高度差为h=m

23、 将物体以v0的速度水平抛出,物体下落过程中所受空气阻力忽略不计。当其竖直分位移与水平分位移大小相等时,下列说法中正确的是

A. 物体的竖直分速度与水平分速度大小相等

B. 物体的瞬时速度大小为v0

- 5

18、如图所示,在距地面高为H=45m处,某时刻将一小球A以初速度v0=40m/s水平抛出,与此同时,在A的正下方有一物块B也以相同的初速度沿水平地面同方向滑出,B与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.4,A、B均可视为质点,空气阻力不计,求: (1)A球落地时的速度大小; (2)A球落地时,A、B之间的距离。

19、如图所示,水平台面AB距地面的高度h=0.80m.有一滑块从A点以v0 =6.0m/s的初速度在台面上做匀变速直线运动,滑块与平台间的动摩擦因数μ=0.25.滑块运动到平台边缘的B点后水平飞出.已知AB=2.2m。不计空气阻力,g取10m/s,求:

(1)滑块从B点飞出时的速度大小

(2)滑块落地点到平台边缘的水平距离

闽侯二中物理周练习2016 04 28

参考答案

一、选择题

1、A

2、D

3、解:A、由图示可知,加速度方向与速度方向夹角小于90度,物体做加速运动,故A错误; B、由图示可知,加速度的方向不能是沿曲线的切线方向,故B错误;

C、由图示可知,加速度方向与速度方向夹角大于90度,物体做减速运动,故C正确; D、由图示可知,速度方向应该是沿曲线的切线方向,故D错误; 故选:C.

4、D

5、解:船参与了两个分运动,沿船头指向的分运动和顺水流而下的分运动,其中,合速度v合方向已知,大小未知,顺水流而下的分运动v水速度的大小和方向都已知,沿船头指向的分运动的速度v船大小和方向都未知,合速度与分速度遵循平行四边形定则(或三角形定则),如图

当v合与v船垂直时,v船最小,由几何关系得到v船的最小值为

- 9

(2)物体从抛出到撞斜面发生的位移的大小S是

5m.

16、答案:(1)3 m/s(2)1.2 m(3)2.4 s 解析:(1)由题意可知:小球落到斜面上并沿斜面下滑,说明此时小球速度方向与斜面平行,否则小球会弹起,所以vy=v0tan 53°

v=2gh代入数据,得vy=4 m/s,v0=3 m/s。

(2)由vy=gt1得t1=0.4 s x=v0t1=3×0.4 m=1.2 m。

(3)小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度a==8 m/s

2初速度v=代入数据, =5 m/s =vt2+at

解得t2=2 s或t2′=-s(不合题意舍去)

所以t=t1+t2=2.4 s。

闽侯二中物理周练习2016 04 28

17、

解:(1)把滑雪爱好者着地时的速度vt分解为如图所示的v0、v┴两个分量

由 h=gt 2得:t=则 v┴=gt=5m/s v0=v┴tan45°=5m/s =0.5s 着地点到平台边缘的水平距离:x=v0t=2.5m (2)滑雪者在平台上滑动时,受到滑动摩擦力作用而减速度,由动能定理:

得:v=7m/s,即滑雪者的初速度为7m/s.

答:(1)滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是2.5m;(2)滑雪者的初速度为7m/s.2.5m,7m/s

18、(1)50m/s

(6分) (2)18m

(6分)

19、解:(1)由牛顿第二定律

μ m g = m a

- 13 -

运动学公式

vt -v0 = -2 a x

(2分) 解得滑块从B点飞出时的速度大小 v t = 5.0 m/s (2分)

2

2 (2) 由平抛运动公式

x = vt t

(2分)

解得滑块落地点到平台边缘的水平距离 x = 2.0 m

(2分)

三、实验,探究题

20、1.0

21、①2

②-10,-1.25

③2.5

四、多项选择

22、AD

动量守恒定律教案范文第6篇

本人曾多次作为“考生”参加过面试。近年来,又多次作为“考官”参加面试工作,总结其中的经验,觉得面试要想获得高分,必须掌握一些诀窍。

一要研究题型。目前,在机关事业单位公开招考录用工作人员或竞争上岗的面试工作中,主要采取结构化面试的形式,通过一问一答的方式来考察考生的政策理论水平、组织策划能力、领导协调能力、应变能力、语言表达能力、逻辑思维能力、社会感知能力以及仪表、气质等方面的情况。结构化面试最大的特点就是在一次面试中测试内容、评分标准是确定不变的。因此,考生在面试之前,如果能够根据上述测评内容,有针对性地做好准备,梳理出答题思路,答起题来就会得心应手。

二要沉着自信。客观地讲,能入围参加面试者皆非等闲之辈,但面试的结果是只有少数人入选。面对如此激烈的竞争压力,谁有信心,能正常对待,正常发挥,就有可能取得成功。因此,在面试过程中,考生一定要调整好心态,让自己充满信心。树立信心的方法很多,不同的人可以采取不同的方法。如可采取与考官平等对话法。这种方法要求考生在与考官交谈时,目光要平视,学会用眼睛和考官交流。

三要审清题意。面试中,考生对面试题的意思不理解或理解不全面是常有的事。遇到生疏的题目,不必惊慌失措,也不必想当然地去理解问题进而贸然作答。无言以对得不到分,答非所问也必然收获不大。因此,答题前一定要审清题意,抓住要点,理出思路后再作回答。但也不要思考太久,毕竟结构化面试的答题时间有一定的限制,思考太久会给人留下磨磨蹭蹭的坏印象,而且会使后面的答题时间显得紧张。审清题意的最好办法是在心里将题目默默地复述一遍,找出题目中的关键词进行分析,然后作答,这样不仅能给自己一个思考的时间,而且还能显示自身沉稳的个性。

四要赋予情感。面试的过程也是演讲的过程,考生如果表情过于严肃,或讲话有气无力,语速过慢,即使语言内容组织得不错,也很难获得高分。相反,考生如果能够在面试中倾注自己的真情实感,以情引情、以情激情,通过自己的激情演讲,唤起考官的情感共鸣,回答得即使与答题要点有些出入,也会获得较高分数。面试赋予情感的有效做法:一是声音要洪亮,语调变化应抑扬顿挫、富有韵味,切忌平铺直叙,平平淡淡,让人听后昏昏欲睡;二是坐姿要好,腰正背直,切忌低头念经,抓耳挠腮,坐立不安。

五要话题新颖。在结构化面试中,报考同一职位的考生所回答的问题往往相同,面对的考官也一样。在众多考生中要想引起考官的注意,就要敢于和善于讲新话。而且面试中一般有规定,若有独到见解可给予高分。因此,考生只有独辟蹊径,讲出新意,才能给考官“技高一筹”的感觉。

六要思路清晰。考生在面试中要想得高分,讲话还须层次分明,条理清晰。例如:多用一些首先、其次、再次或第

一、第

二、第三等词语,这样不但层次分明,且能显示出应试者思路清晰。谨防不分层次,语无伦次地乱讲一通,听得考官一头雾水。另外,答题思路要开阔,注意先概括几点,然后逐步展开论述。论述的面越广,答中要点的机会就越多,切忌在某一点上喋喋不休。

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