2018-2019学年高中创新设计物理教科版选修3-4学案：第1章 第3讲 简谐运动的图像和公式 Word版含解析-

第3讲 简谐运动的图像和公式

[目标定位] 1.知道所有简谐运动的图像都是正弦(或余弦)曲线.2.会根据简谐运动的图像找出物体振动的周期和振幅，并能分析有关问题.3.理解简谐运动的表达式，能从该表达式中获取振幅、周期(频率)、相位、初相等相关信息．

一、简谐运动的图像

1．坐标系的建立：以横坐标表示时间，纵坐标表示位移，描绘出简谐运动中振动物体离开平衡位置的位移x 随时间t 变化的图像，称为简谐运动的图像(或称振动图像)．

2．图像形状：严格的理论和实验都证明所有简谐运动的运动图像都是正弦(或余弦)曲线． 3. 由简谐运动图像，可找出物体振动的周期和振幅．

想一想 在描述简谐运动图像时，为什么能用薄板移动的距离表示时间？

答案 匀速拉动薄板时，薄板的位移与时间成正比，即x ＝vt ，因此，一定的位移就对应一定的时间，这样匀速拉动薄板时薄板移动的距离就能表示时间．

二、简谐运动的表达式

振动物体离开平衡位置的位移x 与时间t 的关系可用正弦函数(或余弦函数)来表示．即x ＝Asin(ωt ＋φ) 其中ω＝2πT ，f ＝1

T

，综合可得

x ＝Asin(2π

T

t ＋φ)＝Asin(2πft ＋φ)．

式中A 表示振动的振幅，T 和f 分别表示物体振动的周期和频率．物体在不同的初始位置开始振动，φ值不同．

三、简谐运动的相位、相位差 1．相位

在式x ＝Asin(2πft ＋φ)中，“2πft ＋φ”这个量叫做简谐运动的相位． t ＝0时的相位φ叫做初相位，简称初相． 2．相位差

指两振动的相位之差.

一、对简谐运动图像的认识 1．形状：正(余)弦曲线 2．物理意义

表示振动质点在不同时刻偏离平衡位置的位移，是位移随时间的变化规律． 3．获取信息

(1)简谐运动的振幅A 和周期T ，再根据f ＝1

T

求出频率．

(2)任意时刻质点的位移的大小和方向．如图1所示，质点在t 1、t 2时刻的位移分别为x 1和－x 2.

图1

(3)任意时刻质点的振动方向：看下一时刻质点的位置，如图2中a 点，下一时刻离平衡位置更远，故a 点对应的时刻质点向x 轴正方向振动．

图2

(4)判断质点的速度、加速度、位移的变化情况：若远离平衡位置，则速度越来越小，加速度、位移越来越大；若靠近平衡位置，则速度越来越大，加速度、位移越来越小．

注意：振动图像描述的是振动质点的位移随时间的变化关系，而非质点运动的轨迹．比如弹簧振子沿一直线做往复运动，其轨迹为一直线，而它的振动图像却是正弦曲线．

【例1】 (多选)如图3所示为某物体做简谐运动的图像，下列说法中正确的是( )

图3

A ．由P→Q，位移在增大

B ．由P→Q，速度在增大

C ．由M→N，位移先减小后增大

D ．由M→N，加速度先增大后减小

解析 由P→Q，位置坐标越来越大，质点远离平衡位置运动，位移在增大而速度在减小，选项A 正确，选项B 错误；由M→N，质点先向平衡位置运动，经平衡位置后又远离平衡位置，因此位移先减小后增大，由a ＝

F

m ＝－

kx

m 可知，加速度先减小后增大，选项C 正确，选项D 错误． 答案 AC

借题发挥 简谐运动图像的应用

(1)可以从图像中直接读出某时刻质点的位移大小和方向、速度方向、加速度方向、质点的最大位移． (2)可比较不同时刻质点位移的大小、速度的大小、加速度的大小．

(3)可以预测一段时间后质点位于平衡位置的正向或负向，质点位移的大小与方向，速度、加速度的大小和方向的变化趋势．

针对训练1 一质点做简谐运动的图像如图4所示，在前2 s 内具有最大负方向速度的时刻是( )

图4

A ．0.5 s

B ．1 s

C ．1.5 s

D ．2 s

解析 质点经过平衡位置时速度最大，速度方向也可以根据切线斜率的正、负来判断，也可以根据下一时刻位移的变化来判断，还可以根据简谐运动的过程来判断．

答案 B

二、简谐运动的表达式与相位、相位差

做简谐运动的物体位移x 随时间t 变化的表达式 x ＝Asin(2πft ＋φ)

1．由简谐运动的表达式我们可以直接读出振幅A 、频率f 和初相φ.可根据T ＝1

f 求周期，可以求某一时刻

质点的位移x.

2．关于两个相同频率的简谐运动的相位差Δφ＝φ2－φ1的理解 (1)取值范围：－π≤Δφ≤π.

(2)Δφ＝0，表明两振动步调完全相同，称为同相． Δφ＝π，表明两振动步调完全相反，称为反相． (3)Δφ>0，表示振动2比振动1超前． Δφ<0，表示振动2比振动1滞后．

【例2】 一个小球和轻质弹簧组成的系统按x 1＝5sin ?

?

?

??

8πt ＋π4cm 的规律振动． (1)求该振动的周期、频率、振幅和初相．

(2)另一简谐运动的表达式为x 2＝5sin ? ????8πt ＋54πcm ，求它们的相位差． 解析 (1)已知ω＝8π rad/s ，由ω＝

2πT 得T ＝14 s ，f ＝1T ＝4 Hz.A ＝5 cm ，φ1＝π4

. (2)由Δφ＝(ωt ＋φ2)－(ωt ＋φ1)＝φ2－φ1得，Δφ＝54π－π

4＝π.

答案 (1)14 s 4 Hz 5 cm π

4

(2)π

针对训练2 (多选)有两个简谐运动，其表达式分别是x 1＝4sin ? ????100πt ＋π3cm ，x 2＝5sin ? ????100πt ＋π6cm ，

下列说法正确的是( )

A ．它们的振幅相同

B ．它们的周期相同

C ．它们的相位差恒定

D ．它们的振动步调一致

解析 由简谐运动的公式可看出，振幅分别为4 cm 、5 cm ，故不同；ω都是100π rad/s ，所以周期(T ＝2π

ω)

都是

150 s ；由Δφ＝(100πt ＋π3)－(100πt ＋π6)＝π6得相位差(为π

6

)恒定；Δφ≠0，即振动步调不一致．

答案BC

简谐运动的图像

1．(多选)如图5所示是表示一质点做简谐运动的图像，下列说法正确的是( )

图5

A．t1时刻振子正通过平衡位置向上正方向运动

B．t2时刻振子的位移最大

C．t3时刻振子正通过平衡位置向上正方向运动

D．该图像是从平衡位置计时画出的

解析t1时刻振子正通过平衡位置向下负方向运动，选项A错误；t2时刻振子运动到负向最大位移处，选项B正确；t3时刻振子正通过平衡位置向上正方向运动，选项C正确；该图像是从正向最大位移处计时画出的，选项D错误．

答案BC

2．装有砂粒的试管竖直静立于水面，如图6所示，将管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动．若取竖直向上为正方向，则如图所示描述试管振动的图像中可能正确的是( )

图6

解析试管在竖直方向上做简谐运动，平衡位置是在重力与浮力相等的位置，开始时向上提起的距离，就是其偏离平衡位置的位移，为正向最大位移．故正确答案为D.

答案 D

简谐运动的表达式

3．(多选)一弹簧振子A的位移x随时间t变化的关系式为x＝0.1sin 2.5πt，位移x的单位为m，时间t

的单位为s.则( )

A ．弹簧振子的振幅为0.2 m

B ．弹簧振子的周期为1.25 s

C ．在t ＝0.2 s 时，振子的运动速度为零

D ．若另一弹簧振子B 的位移y 随时间变化的关系式为x ＝0.2 sin ?

????2.5πt ＋

π4，则振动A 滞后B π4

解析 由振动方程为x ＝0.1sin 2.5πt ，可读出振幅A ＝0.1 m ，圆频率ω＝2.5π rad/s ，故周期T ＝

2π

ω＝

2π

2.5π

s ＝0.8 s ，故A 、B 错误；在t ＝0.2 s 时，振子的位移最大，故速度最小，为零，故C 正确；两振动的相位差Δφ＝φB －φA ＝

π4，即B 超前A π4，或说A 滞后B π

4

，选项D 正确． 答案 CD

4．(多选)物体A 做简谐运动的振动方程是x A ＝3sin ?

??

??

100t ＋π2 m ，物体B 做简谐运动的振动方程是x B ＝5sin ?

????100t ＋π6 m ．比较A 、B 的运动( )

A ．振幅是矢量，A 的振幅是6 m ，

B 的振幅是10 m B ．周期是标量，A 、B 周期相等，都为100 s

C ．A 振动的频率f A 等于B 振动的频率f B

D ．A 的相位始终超前B 的相位

π

3

解析 振幅是标量，A 、B 的振动范围分别是6 m 、10 m ，但振幅分别为3 m 、5 m ，A 错；A 、B 的周期均为T ＝2πω＝2π100 s ＝6.28×10－2 s ，B 错；因为T A ＝T B ，故f A ＝f B ，C 对；Δφ＝φA －φB ＝π3

，为定值，D 对．

答案 CD

题组一 简谐运动的图像

1．(多选)关于简谐运动的图像，下列说法中正确的是( ) A ．表示质点振动的轨迹是正弦或余弦曲线

B ．由图像可判断任一时刻质点相对平衡位置的位移大小与方向

C ．表示质点的位移随时间变化的规律

D ．由图像可判断任一时刻质点的速度方向

解析 振动图像表示位移随时间的变化规律，不是运动轨迹，A 错，C 对；由振动图像可判断质点位移和速度大小及方向，B 、D 对．

答案 BCD

2．(多选)如图1所示是一做简谐运动的物体的振动图像，下列说法正确的是( )

图1

A．振动周期是2×10－2 s

B．第2个10－2 s内物体的位移是－10 cm

C．物体的振动频率为25 Hz

D．物体的振幅是10 cm

解析振动周期是完成一次全振动所用的时间，在图像上是两相邻极大值间的距离，所以周期是4×10－2

s．又f＝1

T

，所以f＝25 Hz，则A项错误，C项正确；正、负最大值表示物体的振幅，所以振幅A＝10 cm，则D

项正确；第2个10－2 s的初位置是10 cm，末位置是0，根据位移的概念有x＝－10 cm，则B项正确．答案BCD

3．(多选)一质点做简谐运动的振动图像如图2所示，则该质点( )

图2

A．在0～0.01 s内，速度与加速度同向

B．在0.01～0.02 s内，速度与回复力同向

C．在0.025 s时，速度为正，加速度为正

D．在0.04 s时，速度最大，回复力为零

解析F、a与x始终反向，所以由x的正负就能确定a的正负．在图像上，图线各点切线的斜率表示该点的速度，由斜率的正负又可确定v的正负，由此判断A、C正确．

答案AC

4．如图3甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是( )

图3

A．在t＝0.2 s时，弹簧振子可能运动到B位置

B．在t＝0.1 s与t＝0.3 s两个时刻，弹簧振子的速度相同

C．从t＝0到t＝0.2 s的时间内，弹簧振子的动能持续地增大

D．在t＝0.2 s与t＝0.6 s两个时刻，弹簧振子的加速度相同

答案 A

5．如图4所示是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图像，下列有关该图像的说法不正确的是( )

图4

A ．该图像的坐标原点是建立在弹簧振子小球的平衡位置

B ．从图像可以看出小球在振动过程中是沿x 轴方向移动的

C ．为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，让底片沿x 轴方向匀速运动

D ．图像中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同

解析 该图像的坐标原点是建立在弹簧振子的平衡位置，小球的振动过程是沿x 轴方向移动的，故选项A 、B 正确；由获得图像的方法知，选项C 错误；频闪照相是在相同时间内留下的小球的像．因此小球的疏密显示了它的位置变化快慢，选项D 正确．

答案 C

6．一个弹簧振子沿x 轴做简谐运动，取平衡位置O 为x 轴坐标原点．从某时刻开始计时，经过四分之一周期，振子具有沿x 轴正方向的最大加速度．能正确反映振子位移x 与时间t 关系的图像是( )

解析 根据F ＝－kx 及牛顿第二定律得a ＝F m ＝－k

m x ，当振子具有沿x 轴正方向的最大加速度时，具有沿x

轴负方向的最大位移，故选项A 正确，选项B 、C 、D 错误．

答案 A

7．(多选)图5为甲、乙两单摆的振动图像，则( )

图5

A ．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比l 甲∶l 乙＝2∶1

B ．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比l 甲∶l 乙＝4∶1

C ．若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g 甲∶g 乙＝4∶1

D ．若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g 甲∶g 乙＝1∶4

解析 由图像可知T 甲∶T 乙＝2∶1，若两单摆在同一地点，则两摆长之比为l 甲∶l 乙＝4∶1；若两摆长相等，则所在星球的重力加速度之比为g 甲∶g 乙＝1∶4.

答案 BD

8．如图6甲、乙所示为一单摆及其振动图像，由图回答：

图6

(1)单摆的振幅为，频率为，摆长约为(保留一位有效数字)；图中所示周期内位移x 最大的时刻为． (2)若摆球从E 指向G 为正方向，α为最大摆角，则图像中O 、A 、B 、C 点分别对应单摆图中的点．一个周期内加速度为正且减小，并与速度同方向的时间范围是．势能增加且速度为正的时间范围是．

答案 (1)3 cm 0.5 Hz 1 m 0.5 s 末和1.5 s 末 (2)E 、G 、E 、F 1.5～2 s 0～0.5 s 题组二 简谐运动的表达式与相位、相位差

9．有一个弹簧振子，振幅为0.8 cm ，周期为0.5 s ，初始时具有负向最大加速度，则它的振动方程是( ) A ．x ＝8×10－3

sin ? ????4πt ＋π2

m

B ．x ＝8×10－3

sin ? ??

??4πt －π2

m

C ．x ＝8×10－1

sin ?

??

??πt ＋32

πm

D ．x ＝8×10－1

sin ? ????4π

t ＋π2m

解析 ω＝2πT ＝4π rad/s ，当t ＝0时，具有负向最大加速度，则x ＝A ，所以初相φ＝π

2，表达式为x

＝8×10－3

·sin ?

??

??

4πt ＋

π2m ，A 对． 答案 A

10．(多选)某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x ＝Asin π

4t ，则质点( )

A ．第1 s 末与第3 s 末的位移相同

B ．第1 s 末与第3 s 末的速度相同

C ．第3 s 末与第5 s 末的位移方向相同

D ．第3 s 末与第5 s 末的速度方向相同

解析 根据x ＝Asin π

4t 可求得该质点振动周期为T ＝ 8 s ，则该质点振动图像如图所示，图像的斜率为正

表示速度为正，反之为负，由图可以看出第1 s 末和第3 s 末的位移相同，但斜率一正一负，故速度方向相反，选项A 正确，B 错误；第3 s 末和第5 s 末的位移方向相反，但两点的斜率均为负，故速度方向相同，选项C 错误，D 正确．

答案 AD

11．(多选)一弹簧振子沿x 轴振动，振幅为4 cm ，振子的平衡位置位于x 轴上的O 点．图7甲中的a 、b 、

c 、

d 为四个不同的振动状态：黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向．图乙给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图像的是( )

图7

A ．若规定状态a 时t ＝0，则图像为①

B ．若规定状态b 时t ＝0，则图像为②

C ．若规定状态c 时t ＝0，则图像为③

D ．若规定状态d 时t ＝0，则图像为④

解析 若规定状态a 时t ＝0，振子从x ＝3 cm 处沿正方向运动，图像①符合，故选项A 正确；若规定状态b 时t ＝0，振子从x ＝2 cm 处沿负方向运动，图像②不符合，故选项B 错误；若规定状态c 时t ＝0，振子从x ＝－2 cm 处沿负方向运动，图像③不符合，故选项C 错误；若规定状态d 时t ＝0，振子从x ＝4 cm 处沿正方向运动，图像④符合，故选项D 正确．

答案 AD

12．如图8所示，一弹簧振子在M 、N 间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O 为平衡位置，MN ＝8 cm.从小球经过图中N 点时开始计时，到第一次经过O 点的时间为0.2 s ，则小球的振动周期为s ，振动方程为x ＝cm.

图8

解析 从N 点到O 点刚好为T 4，则有T 4＝0.2 s ，故T ＝0.8 s ；由于ω＝2πT ＝5π

2 rad/s ，而振幅为4 cm ，

从最大位移处开始振动，所以振动方程为x ＝4cos 5π

2

t cm.

答案 0.8 4cos

5π

2

t 13．如图9所示为A 、B 两个简谐运动的位移－时间图像．请根据图像写出：

图9

(1)A 的振幅是 cm ，周期是 s ；B 的振幅是cm ，周期是s. (2)这两个简谐运动的位移随时间变化的关系式； (3)在时间t ＝0.05 s 时两质点的位移分别是多少？

解析 (1)由图像知：A 的振幅是0.5 cm ，周期是0.4 s ；B 的振幅是0.2 cm ，周期是0.8 s. (2)由图像知：t ＝0时刻A 中振动的质点从平衡位置开始沿负方向振动，φA ＝π，由T A ＝0.4 s ，得ωA ＝

2π

T A

＝5π rad/s.则A 简谐运动的表达式为x A ＝0.5sin(5πt ＋π) cm.t ＝0时刻B 中振动的质点从平衡位置沿正方向已振动了14周期，φB ＝π2，由T B ＝0.8 s 得ωB ＝2πT B ＝2.5π，则B 简谐运动的表达式为x B ＝0.2sin ? ????2.5πt ＋π2cm.

(3)将t ＝0.05 s 分别代入两个表达式中得：x A ＝0.5sin(5π×0.05＋π) cm ＝－0.5×22 cm ＝－2

4

cm ，x B ＝0.2sin ?

????2.5π×0.05＋π2cm ＝0.2sin 58π cm.

答案 (1)0.5 0.4 0.2 0.8 (2)x A ＝0.5sin(5πt ＋π)cm ，x B ＝0.2sin ?

?

???2.5πt ＋π2cm (3)x A ＝－24

cm ，

x B ＝0.2sin 5

8

π cm.

14．有一弹簧振子在水平方向上的B 、C 之间做简谐运动，已知B 、C 间的距离为20 cm ，振子在2 s 内完成了10次全振动．若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t ＝0)，经过1

4

周期振子有正向最大加速度．

(1)求振子的振幅和周期；

(2)在图10中作出该振子的位移—时间图像；

图10

(3)写出振子的振动方程．

解析 (1)x BC ＝20 cm ，t ＝2 s ，n ＝10，由题意可知：A ＝

x BC 2＝20 cm 2＝10 cm ，T ＝t n ＝2 s

10

＝0.2 s. (2)由振子经过平衡位置开始计时经过1

4周期振子有正向最大加速度，可知振子此时在负方向最大位移处．所

以位移—时间图像如图所示．

(3)由A ＝10 cm ，T ＝0.2 s ，ω＝2π

T

＝10π rad/s ，故振子的振动方程为x ＝10sin(10πt ＋π)cm. 答案 (1)10 cm 0.2 s (2)见解析图

(3)x ＝10sin (10πt ＋π)cm

高中物理选修3-3知识点整理

选修3—3考点汇编 1、物质是由大量分子组成的 （1）单分子油膜法测量分子直径 （2）1mol 任何物质含有的微粒数相同2316.0210A N mol -=? （3）对微观量的估算 ①分子的两种模型：球形和立方体（固体液体通常看成球形，空气分子占据的空间看成立方体） ②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量：mol A M m N = b.分子体积：mol A V v N = c.分子数量：A A A A mol mol mol mol M v M v n N N N N M M V V ρρ= === 2、分子永不停息的做无规则的热运动（布朗运动 扩散现象） （1）扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象，说明了物质分子在不停地运动，同时还说明分子 间有间隙，温度越高扩散越快 （2）布朗运动：它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，是在显微镜下观察到的。 ①布朗运动的三个主要特点： 永不停息地无规则运动；颗粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显。 ②产生布朗运动的原因：它是由于液体分子无规则运动对 固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。 ③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动，布朗运 动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地

做无规则运动。 （3）热运动：分子的无规则运动与温度有关，简称热运动，温度越高，运动越剧烈 3、分子间的相互作用力 分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。但是分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些，如图1中两条虚线所示。分子间同时存在引力和斥力，两种力的合力又叫做分子力。在图1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力)随距离变化的情况。当两个分子间距在图象横坐标0r 距离时，分子间的引力与斥力平衡，分子间作用力为零，0r 的数量级为1010 -m ，相当于0r 位置叫做平衡位置。当分子距离的数量级大于 m 时，分子间的作用力变得十分微弱，可以忽略不 计了 4、温度 宏观上的温度表示物体的冷热程度，微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的标志。热力学温度与摄氏温度的关系：273.15T t K =+ 5、内能 ①分子势能 分子间存在着相互作用力，因此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。分子势能的大小与分子间距离有关，分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。（0r r =时分子势能最小） 当0r r >时，分子力为引力，当r 增大时，分子力做负功，分子势能增加 当0r r <时，分子力为斥力，当r 减少时，分子力做负功，分子是能增加 ②物体的内能 物体中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。一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成，因此任何物体都是有内能的。（理想气体的内能只取决于温度） ③改变内能的方式

高中物理新课程教学设计案例分析(一)

高中物理新课程教学设计案例分析（一） 内容:选修3-1第三章《磁现象和磁场》(普通高中课程标准实验教科书) 教材分析 磁现象和磁场是新教材中磁场章节的第一节课，从整个章节的知识安排来看，本节是此章的知识预备阶段，是本章后期学习的基础，是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课，也是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要的一节课，为以后学习电磁感应等知识提供铺垫。整节课主要侧重要学生对生活中的一些磁现象的了解如我国古代在磁方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁场和其他天体的磁场（太阳、月亮等），故本节课首先应通过学生自己总结生活中与磁有关的现象。电流磁效应现象和磁场对通电导线作用的教育是学生树立起事物之间存在普遍联系观点的重要教学点，是学生在以后学习物理、研究物理问题中应有的一种思想和观点。 学生分析 磁场的基本知识在初中学习中已经有所接触，学生在生活中对磁现象的了解也有一定的基础。但磁之间的相互作用毕竟是抽象的，并且大部分学生可能知道电与磁的联系，但没有用一种普遍联系的观点去看电与磁的关系，也没有一种自主的能力去用物理的思想推理实验现象和理论的联系。学生对磁场在现实生活中的应用是比较感兴趣的，故通过多媒体手段让学生能了解地磁场、太阳的磁场和自然界的一些现象的联系（如黑子、极光等），满足学生渴望获取新知识的需求。 教学目标 一、知识与技能 1、让学生自己总结生活中与磁有关的现象，了解现实生活中的各种磁现象和应用，培养学生的总结、归纳能力。 2、通过实验了解磁与磁、磁与电的相互作用，掌握电流磁效应现象。使学生具有普遍联系事物的能力，培养观察实验能力和分析、推理等思维能力。 3、通过直观的多媒体手段让学生熟悉了解地磁场和其他天体的磁场及与之有关的自然现象。 二、过程与方法 1、让学生参与课前的准备工作，收集课外的各种磁有关的现象和应用。 2、在电流磁效应现象的教育中，本节课采用类似科学研究的方式，还原物理规律的发现过程，强调学生自主参与。 3、学生对物理现象进行分析、比较、归纳，采用老师与学生双向交流感知现象下的物理规律的普遍联系。 三、情感态度价值观 1、对奥斯特的电流磁效应现象的教育中，要让学生知道奥斯特的伟大在于揭示电和磁的联系，打开了科学中一个黑暗领域的大门。也让学生懂得看似简单的物理现象在它发现的最初过程中是如何的艰难。 2、通过知识的学习，培养学生学科学、爱科学、用科学的精神，树立起事物之间存在普遍联系的观点。通过学习中国古代对磁的应用，加强爱国主义教育。 3、强调学生通过自主参与类似科学研究的学习活动，获得亲身体验，产生积极情感。 重点难点 电流磁效应的研究是本节课的重点，也是难点 教学设计思想 1、这是磁场章节的第一节课，教学过程应重在显示学生对磁这一知识的了解和对磁知识的生活的体验。为此，本节课采用以问题为主线、实验为基础的教学策略。问题情景的创设，是思维的启动点和切入口，而实验是物理研究的理论支持。 2、电流磁效应的研究是本节课的重点，在设计中可让学生自己讨论研究的思想，在这基础上再提出奥斯特的实验及其研究过程中出现的困难。然后自然得过渡到磁场对电流的作用上来。 3、在天体磁场的教学中，本设计注意用多媒体手段，将大量的图片、影象资料传递给学生，让学生了解中国古代对地磁的应用及其它天体磁场的认识，提高课堂的趣味性和教学效果。 教学过程设计 一、课前调查、准备 教师提出问题：1、你对生活中有关磁的现象和应用了解多少，能否举出你所熟悉的一些现象和应用呢？ 任务：在课前请同学通过网络去获知磁有关的知识 二、实验演示，引入新课 1、利用磁钢堆硬币积木。

教科版高中物理选修3-1全册学案

第一章静电场 第1节电荷及其守恒定律 三种起电方式的区别和联系 摩擦起电感应起电接触起电 产生及条件两不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时带电导体和导体接触时现象 两物体带上等量异种电 荷 导体两端出现等量异种 电荷，且电性与原带电体 “近异远同” 导体上带上与带电体相 同电性的电荷原因 不同物质的原子核对核 外电子的束缚力不同而 发生电子转移 导体中的自由电子受到 带正(负)电物体吸引(排 斥)而靠近(远离) 电荷之间的相互排斥实质 电荷在物体之间和物体 内部的转移 接触起电的电荷分配原则 两个完全相同的金属球接触后电荷会重新进行分配，如图1－1－2所示． 电荷分配的原则是：两个完全相同的金属球带同种电荷接触后平分原来所带电荷量的总和；带异种电荷接触后先中和再平分． 图1－1－2 1.“中性”与“中和”之间有联系吗？ “中性”和“中和”是两个完全不同的概念，“中性”是指原子或者物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等，对外不显电性，表现为不带电的状态．可见，任何不带电的物体，实际上其中都带有等量的异种电荷；“中和”是指两个带等量异种电荷的物体，相互接触时，由于正负电荷间的吸引作用，电荷发生转移，最后都达到中性状态的一个过程． 2．电荷守恒定律的两种表述方式的区别是什么？ (1)两种表述：①电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷的总量保持不变．②一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的． (2)区别：第一种表述是对物体带电现象规律的总结，一个原来不带电的物体通过某种方法可以带电，原来带电的物体也可以使它失去电性(电的中和)，但其实质是电荷的转移，电荷的数量并没有减少．第二种表述则更具有广泛性，涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中

高中物理选修32知识点详细汇总

电磁感应现象愣次定律 一、电磁感应 1．电磁感应现象 只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。 产生的电流叫做感应电流． 2．产生感应电流的条件：闭合回路中磁通量发生变化 3. 磁通量变化的常见情况(Φ改变的方式)： ①线圈所围面积发生变化，闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动导致Φ变化;其实质也是B不变而S 增大或减小 ②线圈在磁场中转动导致Φ变化。线圈面积与磁感应强度二者之间夹角发生变化。如匀强磁场中转动的矩形线圈就是典型。 ③磁感应强度随时间(或位置)变化,磁感应强度是时间的函数；或闭合回路变化导致Φ变化 (Φ改变的结果):磁通量改变的最直接的结果是产生感应电动势,若线圈或线框是闭合的.则在线圈或线框中产生感应电流，因此产生感应电流的条件就是：穿过闭合回路的磁通量发生变化．4.产生感应电动势的条件: 无论回路是否闭合,只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生,产生感应电动势的那部分导体相当于电源. 电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,如果回路不闭合，则只能出现感应电动势， 而不会形成持续的电流．我们看变化是看回路中的磁通量变化，而不是看回路外面的磁通量变化 二、感应电流方向的判定 1.右手定则:伸开右手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，手 掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直，大拇指指向导线运动的方向, 四指所指的方向即 为感应电流方向(电源). 用右手定则时应注意： ①主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时，产生的感应电动势与感应电流的方向判定， ②右手定则仅在导体切割磁感线时使用，应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂直． ③当导体的运动方向与磁场方向不垂直时，拇指应指向切割磁感线的分速度方向． ④若形成闭合回路，四指指向感应电流方向；若未形成闭合回路，四指指向高电势． ⑤“因电而动”用左手定则．“因动而电”用右手定则． ⑥应用时要特别注意：四指指向是电源内部电流的方向(负→正)．因而也是电势升高的方向；即：四指指向正极。 导体切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例，所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的一个特例．用右手定则能判定的，一定也能用楞次定律判定，只是对导体在磁场中切割磁感线而产生感应电流方向的判定用右手定则更为简便． 2.楞次定律 (1)楞次定律(判断感应电流方向)：感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化． (感应电流的) 磁场 (总是) 阻碍 (引起感应电流的磁通量的)变化原因产生结果；结果阻碍原因。 (定语) 主语 (状语) 谓语 (补语) 宾语 (2)对“阻碍”的理解注意“阻碍”不是阻止，这里是阻而未止。阻碍磁通量变化指： 磁通量增加时，阻碍增加(感应电流的磁场和原磁场方向相反，起抵消作用)； 磁通量减少时，阻碍减少(感应电流的磁场和原磁场方向一致，起补偿作用)，简称“增反减同”． (3)楞次定律另一种表达：感应电流的效果总是要阻碍 ．．．)．产生感应电流的原因. (F安方向就起到阻 ．．(．或反抗

高中物理选修3-2《划时代的发现》公开课教学设计

课题：4．1划时代的发现 （人教新课标选修3-2） 教材分析 《划时代的发现》是普通高中课程标准实验教科书《物理》（选修3—2）中的第四章第一节内容，本节主要介绍了电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史，提供了丰富、生动的历史资料，目的是要激发学生的兴趣，引起学生的思考，使学生获得更大的拓展空间。本节的重点是电流磁效应和电磁感应现象的发现过程，在教学中要让学生认识到科学家的研究不是凭空产生的，例如奥斯特研究电流磁效应受到康德等哲学家的“各种自然现象之间相互联系和相互转化”这一思想的影响。法拉第研究磁生电是受到了奥斯特和对称性思想的影响。在他们认定目标后都是经历无数次失败之后才取得成功。因此，在本节课的学习过程中应着重让学生体会到奥斯特、法拉第的科学思想、科学信念和科学态度，从而启迪学生形成正确的科学观，培养其勇于探索科学的精神。 学情分析 通过对选修3-1磁场内容的学习，学生已经熟知电流的磁效应，掌握了通电导体周围磁场分布特点及方向的判断，并能灵活运用相关规律分析通电导体在磁场中的受力及运动，对电与磁之间的联系有了初步的认知，但学生对电流磁效应的发现的历史背景及历程并不熟悉，尤其这其中蕴含的物理文化知之甚少。此外，学生在初中物理部分已经学习过了电磁感应现象，知道导体棒在磁场中做切割磁感线运动闭合回路中会产生感应电流，学生对电磁感应现象发现的历史历程还是比较陌生，对相关的物理学史了解较少，但学生对这些现象发现的历程细节充满着浓厚兴趣，期待着机会去领略感受其中物理文化精髓。本节课正是基于学生的这些学情进行教学设计展开物理教学。 三维教学目标 ◆知识与技能 （1）知道电流磁效应和电磁感应现象发现的过程，并了解相关的物理学史。 （2）知道电磁感应、感应电流的定义。 ◆过程与方法 （1）领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。 （2）经历电磁感应现象发现过程中失败实验的探究体验过程，领悟科学探究的方法和艰难历程。 （3）通过对电磁统一历程的学习和感受，体会物理学简单、和谐、对称、统一之美。 ◆情感态度与价值观 （1）领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。 (1)通过对法拉第科学探索精神的学习，启迪学生形成正确科学观和世界观。 (2)通过探究活动，使学生逐步养成严谨的科学态度和合作精神 教学重点与难点 重点 电流磁效应和电磁感应现象的发现过程。

全套下载(共15份145页)人教版高中物理选修3-3教学案全集(含全套练习)

（共15套145页）人教版高中物理选修3-3教学案全集（含全册练习）

第1节 气体的等温变化 1.一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强与体积变化时的关系，叫做气体的等温变化. 2．玻意耳定律：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p 与体积V 成反比，即pV ＝C . 3．等温线：在p -V 图像中，用来表示温度不变时，压强和体积关系的图像，它们是一些双曲线. 在p -1V 图像中，等温线是倾斜直线.

一、探究气体等温变化的规律 1．状态参量 研究气体性质时，常用气体的温度、体积、压强来描述气体的状态. 2．实验探究

二、玻意耳定律 1．内容 一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比. 2．公式 pV＝C或p1V1＝p2V2. 3．条件 气体的质量一定，温度不变. 4．气体等温变化的p -V图像 气体的压强p随体积V的变化关系如图8-1-1所示，图线的形状为双曲线，它描述的是温度不变时的p -V关系，称为等温线. 一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的. 图8-1-1 1．自主思考——判一判

(1)一定质量的气体压强跟体积成反比. (×) (2)一定质量的气体压强跟体积成正比. (×) (3)一定质量的气体在温度不变时，压强跟体积成反比. (√) (4)在探究气体压强、体积、温度三个状态参量之间关系时采用控制变量法. (√) (5)玻意耳定律适用于质量不变、温度变化的气体. (×) (6)在公式pV ＝C 中，C 是一个与气体无关的参量. (×) 2．合作探究——议一议 (1)用注射器对封闭气体进行等温变化的实验时，在改变封闭气体的体积时为什么要缓慢进行？ 提示：该实验的条件是气体的质量一定，温度不变，体积变化时封闭气体自身的温度会发生变化，为保证温度不变，应给封闭气体以足够的时间进行热交换，以保证气体的温度不变. (2)玻意耳定律成立的条件是气体的温度不太低、压强不太大，那么为什么在压强很大、温度很低的情况下玻意耳定律就不成立了呢？ 提示：①在气体的温度不太低、压强不太大时，气体分子之间的距离很大，气体分子之间除碰撞外可以认为无作用力，并且气体分子本身的大小也可以忽略不计，这样由玻意耳定律计算得到的结果与实际的实验结果基本吻合，玻意耳定律成立. ②当压强很大、温度很低时，气体分子之间的距离很小，此时气体分子之间的分子力引起的效果就比较明显，同时气体分子本身占据的体积也不能忽略，并且压强越大，温度越低，由玻意耳定律计算得到的结果与实际的实验结果之间差别越大，因此在温度很低、压强很大的情况下玻意耳定律也就不成立了. (3)如图8-1-2所示，p -1 V 图像是一条过原点的直线，更能直观描述压强与体积的关系， 为什么直线在原点附近要画成虚线？

高中物理选修3-3知识点归纳

选修3-3知识点归纳 2017-11-15 一、分子动理论 1、物体是由大量分子组成：阿伏伽德罗第一个认识到物体是由 分子组成的。 ①分子大小数量级10-10m ②A N M m 摩分子=(对固体液体气体) A N V V 摩分子=(对固体和液体) 摩摩物物V M V m ==ρ 2、油膜法估测分子的大小： ①S V d 纯油酸=，V 为纯油酸体积，而不能是油酸溶液体积。 ②实验的三个假设（或近似）：分子呈球形；一个一个整齐地紧密排列；形成单分子层油膜。 3、分子热运动： ①物体内部大量分子的无规则运动称为热运动，在电子显微镜才能观察得到。 ②扩散现象和布朗运动证实分子永不停息作无规则运动，扩散现象还说明了分子间存在间隙。 ③布朗运动是固体小颗粒在液体或气体中的运动，反映了液体分子或气体分子无规则运动。颗粒越小、 温度越高，现象越明显。从阳光中看到教室中尘埃的运动不是布朗运动。 4、分子力： ①分子间同时存在引力和斥力，都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，斥力总比引力变化得快。 ②当r=r 0=10-10m 时，引力=斥力，分子力为零；当r>r 0，表现为引力；当r

高中物理新课程教学设计案例

新课程学科课堂有效教学研究 《楞次定律－感应电流的方向》教学设计方案 一.教学设计 1.三维教学目标 (1）知识与技能 a）通过实验探究得出感应电流与磁通量变化的关系，并会叙述楞次定律的内容。 ｂ）通过实验过程的回放分析,体会楞次定律内容中“阻碍”二字的含义，感受“磁通量变化”的方式和途径。 c）通过实验现象的直观比较，进一步明确感应电流产生的过程仍能遵循能量转化和守恒定律 （2)过程与方法 ａ）观察实验,体验电磁感应现象中感应电流存在方向问题。 ｂ）尝试用所学的知识,设计感应电流方向的指示方案，并动手实验操作。 c)关注实验现象的个性，找出实验现象的共性，并总结出规律，培养学生抽象思维能力和创新思维能力。 （3)情感态度价值观 热情：在实验设计,操作过程中逐步积蓄探究热情,培养学生勇于探究的精神； 参与：养成主动参与科学研究的良好学习习惯； 交流：在自由开放平等的探究交流空间，能互相配合,互相鼓励，友好评价,和谐相处。 哲学思考:能够用因果关系和矛盾论的辨正观点认识楞次定律; 2．教材分析 （１)法拉第电磁感应定律和楞次定律是电磁学中的重要定律，一个判定感应电动势的大小,一个判定感应电流的方向，二者前后关联，映衬了电磁感应现象规律的多样性和复杂性。 (2)无论是前一节的法拉第电磁感应定律还是本节的楞次定律,首先它们都是电磁感应这一事物本身属性的一个放映，客观存在且发展变化。既然是放映事物本质的规律，在物理学中称为定律,从新课程标准来看,是体现“过程与方法”这一具体课程目标的最佳切入点。(3）教材指明了教学的方向,让学生经历科学探究过程,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。但在探究的细节和过程上,留给了教师和学生广阔的思考设计空间，有助与激发新思维,发现新方法,提出新问题,得出新结论,体现新课程。 (４）从教材内容来看,楞次定律将学生知识范围内有关“场”的概念从“静态场”过渡到“动态场”，而且它涉及的物理量多,关系复杂,为教学带来了很大的难度。 （５)楞次定律是电磁学的一个重要规律，对学生而言是以后分析和解决电磁学问题的理

高中物理选修3-4全册导学案

选修3-4全册教学学案 选修3-4_11.1简谐振动 【学习目标】 1.认识弹簧振子并能判断出振动的平衡位置。 2.理解简谐运动的位移-时间图像是一条正（余）弦曲线，知道简谐运动图 像的意义。 3.能够根据简谐运动图像弄清楚各时刻质点的位移、速度和加速度的方向 和大小规律。 【自主学习】 1.弹簧振子 (1).组成：由______和________组成的系统叫弹簧振子，它是一个理想化 的模型（为什么？）。 (2).平衡位置：振子__________时的位置。 (3).机械振动：振子在______位置附近的________运动，简称________。 2.简谐运动及其图像 (1).简谐运动：质点的位移与时间的关系遵从___________规律，即它的振 动图像（x-t 图像）是一条________曲线。简谐运动是最简单、最基本的振动， 弹簧振子的运动就是__________。 (2).简谐运动的图像 ①坐标系的建立：在简谐运动的图像中，以横坐标表示______,以纵坐标表 示振子离开平衡位置的_________。 ②物理意义：表示振动物体的_______随_______的变化规律。 重点知识或易混知识 问题1.根据对平衡位置的理解,判断正误并举例说明 ① 在弹簧振子中弹簧处于原长时的状态为平衡状态。 ② 在弹簧振子中物块速度为零时的状态为平衡状态。 ③在弹簧振子中合外力为零时的状态为平衡状态。 问题2.振动图像的理解,结合判断正误 ① 如右图所示正弦曲线为质点的运动轨迹。 ② 如右图，3s 内的位移为x 1大小为cm cm 10910322=+。 ③ 如右图，3s 内的位移为x 2 大小为10cm 。 ④ 如右图，1.5s 时的速度方向为曲线上该点的切线方向。 ⑤ 0.5s 和1.5s 时的位移相同，速度也相同。 ⑥ 0.5s 和3.5s 时的位移相反，速度相反。 X X 1

高中物理选修3-2知识点总结

高中物理选修3-2知识点总结 第四章 电磁感应 1.两个人物：a.法拉第：磁生电 b.奥斯特：电生磁 2.感应电流的产生条件:a.闭合电路 b.磁通量发生变化 注意：①产生感应电动势的条件是只具备b ②产生感应电动势的那部分导体相当于电源 ③电源内部的电流从负极流向正极 3.感应电流方向的判定： （1）方法一：右手定则 （2）方法二：楞次定律：（理解四种阻碍） ①阻碍原磁通量的变化（增反减同） ②阻碍导体间的相对运动（来拒去留） ③阻碍原电流的变化（增反减同） ④面积有扩大与缩小的趋势（增缩减扩） 4.感应电动势大小的计算： （1）法拉第电磁感应定律： A 、内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 B 、表达式：t n E ??=φ （2）磁通量发生变化情况 ①B 不变，S 变，S B ?=?φ ②S 不变，B 变，BS ?=?φ ③B 和S 同时变，12φφφ-=? （3）计算感应电动势的公式 ①求平均值：t n E ??=φ ②求瞬时值：BLv E =(导线切割类） ③导体棒绕某端点旋转：ω22 1BL E = 5.感应电流的计算： 瞬时电流：总 总R BLv R E I = = （瞬时切割） 6.安培力的计算： 瞬时值：r R v L B BIL F +==22 7.通过截面的电荷量：r R n t I q +?= ?=φ 注意：求电荷量只能用平均值，而不能用瞬时值 8.自感： （1）定义：是指由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。 （2）决定因素：线圈越长，单位长度上的匝数越多，截面积越大，它的自感系数就越大。另外，有铁芯的线圈自感系数比没有铁芯时大得多。 （3）类型：通电自感和断电自感 （4）单位：亨利（H ）、毫亨（mH)、微亨（H μ） （5）涡流及其应用 ①定义：变压器在工作时，除了在原副线圈中产生感应电动势外，变化的磁通量也会在哎铁芯中产生感应电流。一般来说，只要空间里有变化的磁通量，其中的导体中就会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做涡流 ②应用：a.电磁炉b.金属探测器，飞机场火车站安全检查、扫雷、探矿 接通电源的瞬间，灯泡A 1较慢地亮起来。 断开开关的瞬间，灯 泡A 逐渐变暗。

高中物理新课程课堂教学设计

高中物理新课程课堂教学设计 北京第九十四中学高一物理组李兆锋执笔 2008年 3月 【课题】教科版《物理1》第一章运动的描述第8节匀变速直线运动规律的应用 【《课标》研读】 1．《课标》原文 （一）运动的描述 （3）经历匀变速直线运动的实验研究过程，理解位移、速度和加速度，了解匀变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用。 （4）能用公式和图像描述匀变速直线运动，体会数学在研究物理问题中的重要性。 2．《课标》研读 知识性行为动词2个；技能性行为动词1个；体验性行为动词3个。由此不难看出，新课程在重视知识的同时，更加强调学生的体验过程。 【教材分析】 教材中安排了两个活动一个讨论交流，即：活动1“飞机跑道的设计”；活动2“飞机制动系统的设计”；讨论交流“一起交通事故的分析”。“设计”两个字反映出编者意在把学生放在自主学习的位置，活动中要求学生“1.画出设计分析草图；2.写出设计依据的公式； 3.算出你的结果”。也适合对学生进行过程和方法的训练，如果在加上“ 4.拿你的设计方案和同学交流”，就多了一个探究要素。因此，这节课不应该是一节普通的习题课，而应该是一节应用规律解决实际问题的探究课。 考虑到活动1和活动2本身构成了一个有机整体以及学生的实际情况，教学设计中将讨论交流“一起交通事故的分析”等内容作为后续课程，旨在突出重点，分散难点。 【设计思路】 本节的内容是应用匀变速直线运动的规律探究和解决实际问题。教材给出的实例比较典型，但是略显平淡。为此，我们在教学中特别选择了当年震惊世界的“协和飞机失事”事件为线索，设置问题情境，以激发学生的探究兴趣和热情。通过独立思考、交流讨论，让学生体会应用物理规律解决实际问题的过程和方法。教学过程中力求体现新课程的教学理念，落实三维目标。 【教学目标】 （一）知识与技能 1.在匀变速直线运动规律的应用中深化对规律的理解和认识。 2.尝试运用物理知识解决生活中的实际问题。 （二）过程与方法 1.在探究活动中体会用匀变速直线运动规律解决问题的一般过程和方法。 2.使学生在对设计结果的分析、论证和交流中，尝试经过思考发表自己的见解。（三）情感、态度与价值观 1.通过创设真实的、富有震撼力的问题情境，激发学生探究问题的热情。 2.在解决问题的过程中，使学生进一步领会养成良好学习习惯的重要性。 3.通过“协和飞机失事”原因的分析，使学生领悟细节决定成败，提高责任意识。

高中高一物理《力》教案模板

高中高一物理《力》教案模板 高一物理《力》教案模板 教学目标 基本知识目标 1、知道力是物体间的相互作用，在具体问题中能够区分施力物体和受力物体； 2、知道力既有大小，又有方向，是一矢量，在解决具体问题时能够画出力的图示和力的示意图； 3、知道力的两种不同的分类； 能力目标 通过本节课的学习，了解对某个力进行分析的线索和方法． 情感目标 在讲解这部分内容时，要逐步深入，帮助学生在初中知识学习的基础上，适应高中物理的学习． 教学建议 一、基本知识技能 1、理解力的概念： 力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的．力不仅有大小还有方向，大小、方向、作用点是力的三要素． 2、力的图示与力的示意图： 3、要会从性质和效果两个方面区分力．

二、教学重点难点分析 （一）、对于力是一个物体对另一个物体的作用，要准确把握这一概念，需要注意三点： 1、力的物质性（力不能脱离物体而存在）； 2、力的相互性； 3、力的矢量性； （二）、力的图示是本节的难点． （三）、力的分类需要注意的是： 1、两种分类； 2、性质不同的力效果可以相同，效果相同的力性质可以不同． 教法建议： 一、关于讲解“什么是力”的教法建议 力是普遍存在的，但力又是抽象的，力无法直接“看到”，只能通过力的效果间接地“看到”力的存在．有些情况下，力的效果也很难用眼直接观察到，只能凭我们去观察、分析力的效果才能认识力的存在．在讲解时，可以让学生注意身边的事情，想一下力的作用效果。对一些不易观察的力的作用效果，能否找到办法观察到． 二、关于讲解力的图示的教法建议 力的图示是物理学中的一种语言，是矢量的表示方法，能科学形象的对矢量进行表述，所以教学中要让学生很快的熟悉用图示的方法

新人教版高中物理选修3-2全册导学案

新人教版高中物理选修全册导学案

目录 第四章第1节划时代的发现导 第四章第2节探究电磁感应的产生条件 第四章第3节楞次定律 第四章第4节《法拉第电磁感应定律》 第四章第5节《电磁感应规律的应用》 第四章第5节《电磁感应规律的应用》 第四章第6节《互感与自感》 第四章第6节《互感与自感》 第四章第7节《涡流电磁阻尼和电磁驱动》 第四章第《涡流电磁阻尼和电磁驱动》 第五章第1节交变电流 第五章第2节描述交变电流物理量 第五章第3节《电感和电容对交变电流的影响》第五章第4节变压器 第五章第5节《电能的输送》 第六章第1节传感器及其工作原理 第六章第2节传感器的应用（一） 第六章第3节传感器的应用（二） 第六章第4节传感器的应用实验

选修3-2第四章电磁感应 第1节《划时代的发现》 课前预习学案 一、预习目标 预习奥斯特梦圆“电生磁”；法拉第心系“磁生电”，初步了解物理学中奥斯特和法拉第的贡献。 二、预习内容 奥斯特梦圆“电生磁”标题和法拉第心系“磁生电”标题。 问题1：奥斯特在什么思想的启发下，发现了电流的磁效应的？ 问题2：奥斯特发现了电流的磁效应，能说明他是一个“幸运儿”吗？是偶然还是必然？ 问题3：1803年奥斯特总结了一句话内容是什么？ 问题4：法拉第在了奥斯特的电流磁效应的基础上，思考对称性原理，从而得出了什么样的结论？ 问题5：其他很多科学家例如安培，科拉顿等物理学家也做过磁生电的试验，可他们都没有成功，他们问题出现在那里？ 问题6：法拉第经过无数次试验，经历10年的时间，终于领悟到了什么？ 问题7：什么是电磁感应？什么是感应电流？ 问题8：通过学习你从奥斯特、法拉第等科学家身上学到了什么？ 问题9：通过查阅资料，了解法拉第的生平，详细写出法拉第一生中的伟大成就和伟大发现。 三、提出疑惑

高中物理选修32知识点详细讲解版

第一章电磁感应知识点总结 一、电磁感应现象 1、电磁感应现象与感应电流 . （1）利用磁场产生电流的现象，叫做电磁感应现象。 （2）由电磁感应现象产生的电流，叫做感应电流。 二、产生感应电流的条件 1、产生感应电流的条件：闭合电路 ．．．．．．．。 ．．．．中磁通量发生变化 2、产生感应电流的方法 . （1）磁铁运动。 （2）闭合电路一部分运动。 （3）磁场强度B变化或有效面积S变化。 注：第（1）（2）种方法产生的电流叫“动生电流”，第（3）种方法产生的电流叫“感生电流”。不管是动生电流还是感生电流，我们都统称为“感应电流”。 3、对“磁通量变化”需注意的两点 . （1）磁通量有正负之分，求磁通量时要按代数和（标量计算法则）的方法求总的磁通量（穿过平面的磁感线的净条数）。 （2）“运动不一定切割，切割不一定生电”。导体切割磁感线，不是在导体中产生感应电流的充要条件，归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。 4、分析是否产生感应电流的思路方法 . （1）判断是否产生感应电流，关键是抓住两个条件： ①回路是闭合导体回路。 ②穿过闭合回路的磁通量发生变化。 注意：第②点强调的是磁通量“变化”，如果穿过闭合导体回路的磁通量很大但不变化，那么不论低通量有多大，也不会产生感应电流。 （2）分析磁通量是否变化时，既要弄清楚磁场的磁感线分布，又要注意引起磁通量变化的三种情况： ①穿过闭合回路的磁场的磁感应强度B发生变化。②闭合回路的面积S发生变化。 ③磁感应强度B和面积S的夹角发生变化。 三、感应电流的方向 1、楞次定律. （1）内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 ①凡是由磁通量的增加引起的感应电流，它所激发的磁场阻碍原来磁通量的增加。 ②凡是由磁通量的减少引起的感应电流，它所激发的磁场阻碍原来磁通量的减少。 （2）楞次定律的因果关系： 闭合导体电路中磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的磁场的出现是感应电流存在的结果，简要地说，只有当闭合电路中的磁通量发生变化时，才会有感应电流的磁场出现。 （3）“阻碍”的含义 . ①“阻碍”可能是“反抗”，也可能是“补偿”. 当引起感应电流的磁通量（原磁通量）增加时，感应电流的磁场就与原磁场的方向相反，感应电流的磁场“反抗”原磁通量的增加；当原磁通量减少时，感应电流的磁场就与原磁场的方向相同，感应电流的磁场“补偿”原磁通量的减少。（“增反减同”） ②“阻碍”不等于“阻止”，而是“延缓”. 感应电流的磁场不能阻止原磁通量的变化，只是延缓了原磁通量的变化。当由于原磁通量的增加引

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联系已学知识，可以解决这个问题。 对应问题1. 第三边c 是确定的，如何利用条件求之？ 首先用正弦定理试求，发现因A 、B 均未知，所以较难求边c 。 由于涉及边长问题，从而可以考虑用向量来研究这个问题。 A 如图，设CB a =，CA b =，AB c =，那么c a b =-，则 b c ()() 2 22 2 2c c c a b a b a a b b a b a b a b =?=--=?+?-?=+-? C a 从而2222cos c a b ab C =+-，同理可证2222cos a b c bc A =+-，2222cos b a c ac B =+- 于是得到以下定理 余弦定理：三角形中任何一边的平方等于其他两边的平方的和减去这两边与它们的夹角的余弦的积的两倍。即2222cos a b c bc A =+-；2222cos b a c ac B =+-；2222cos c a b ab C =+- 教学情境二 对余弦定理的理解、定理的推论 对应问题2 公式有什么特点？能够解决什么问题？ 等式为二次齐次形式，左边的边对应右边的角。主要作用是已知三角形的两边及夹角求对边。 对应问题3 从方程的角度看已知其中三个量，可以求出第四个量，能否由三边求出一角？ 从余弦定理，又可得到以下推论：（由学生推出）

222cos 2+-= b c a A bc ； 222cos 2+-=a c b B ac ； 222 cos 2+-=b a c C ba [理解定理]余弦定理及其推论的基本作用为： ①已知三角形的任意两边及它们的夹角求第三边； ②已知三角形的三条边求三个角。 思考：勾股定理指出了直角三角形中三边平方之间的关系，余弦定理则指出了一般三角形中三边平方之间的关系，如何看这两个定理之间的关系？ （由学生总结）若?ABC 中，C=90，则cos 0=C ，这时222=+c a b 由此可知余弦定理是勾股定理的推广，勾股定理是余弦定理的特例。 教学情境三 例题与课堂练习 例题．在?ABC 中，已知=a c 060=B ，求b 及A ⑴解：2222cos =+-b a c ac B =222+-?cos 045=2121)+-=8 ∴=b 求A 可以利用余弦定理，也可以利用正弦定理： ⑵解法一：∵cos 2221,22+-=b c a A bc ∴0 60.=A 解法二：∵0sin sin sin45a A B b = 又 a ＜c ，即00＜A ＜090, ∴0 60. =A 评述：解法二应注意确定A 的取值范围。 课堂练习 在?ABC 中，若222a b c bc =++，求角A （答案：A=120°） 教学情境四 课堂小结 （1）余弦定理是任何三角形边角之间存在的共同规律，勾股定理是余弦定理的特例； （2）余弦定理的应用范围：①．已知三边求三角；②．已知两边及它们的夹角，求第三边。 （3）正、余弦定理从数量关系的角度解释了三角形全等，已知边角求做三角形两类问题，使其化为可以计算的公式。 习题设计 1． 在?ABC 中，a=3,b=4,?=∠60C ,求c 边的长。 2． 在?ABC 中，a=3,b=5，c=7,求此三角形的最大角的度数。 3． 若sin :sin :sin 5:7:8A B C =,求此三角形的最大角与最小角的和的大小。 4． △ABC 中，若() 222tan a c b B +-=，求角B 的大小。 5．?ABC 的三内角,,A B C 所对边的长分别为,,a b c 设向量(,)p a c b =+,(,)q b a c a =--,若//p q ,求角C 的大小） （本案例由河北师大附中 刘建良设计，由汉沽五中 纪昌武 在目标设计和习题设计方面略作改动） 编写要求： 1、页面设置：A4，上、下、左、右边距都为2cm ；教学课题：小四宋体加粗；问题设计：课本上没有的有价值的情境、问题、例题、习题用五号黑体字，并简要说明设计意图。其他都用五号宋体。“目标设计、情境设计、问题设计、习题设计”要加粗。 2、目标设计主要写知识目标的设计。目标要具体明确、具有可操作性、可测性。

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高中物理教学设计模板 高中物理的教学方式对于学生们而言影响十分的大，那么高中物理的教学设计到底应该怎么开展呢?下面是小编推荐给大家的高中物理教学设计模板，希望大家有所收获。 篇一：高中物理教学设计模板 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?关于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

高中物理选修3-2知识点汇总

第一章电磁感应 1．磁通量 穿过某一面积的磁感线条数；标量，但有正负；Φ=BS·sinθ；单位Wb，1Wb=1T·m2。 2．电磁感应现象 利用磁场产生电流的现象；产生的电流叫感应电流，产生的电动势叫感应电动势；产生的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化。 3．感生电场 变化的磁场在周围激发的电场。 4．感应电动势 分为感生电动势和动生电动势；由感生电场产生的感应电动势称为感生电动势，由于导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势；产生感应电动势的导体相当于电源。 5．楞次定律 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化；判定感应电流和感应电动势方向的一般方法；适用于各种情况的电磁感应现象。 6．右手定则 让磁感线垂直穿过手心，大拇指指向导体做切割磁感线运动的方向，四指的指向就是导体内部产生的感应电流或感应电动势的方向；仅适用导体切割磁感线的情况。 7．法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率

成正比；E=n t? ?Φ。 8．动生电动势的计算 法拉第电磁感应定律特殊情况；E=Blv·sinθ。 9．互感 两个相互靠近的线圈中，有一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感生电动势，这种现象叫做互感，这种电动势叫做互感电动势；变压器的原理。10．自感 由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。11．自感电动势 由于自感而产生的感应电动势；自感电动势阻碍导体自身电流的变化；大小正比于电流的变化率；E=L t I ? ?；日光灯的应用。12．自感系数 上式中的比例系数L叫做自感系数；简称自感或电感；正比于线圈的长度、横截面积、匝数；有铁芯比没有时要大得多。13．涡流 线圈中的电流变化时，在附近导体中产生的感应电流，这种电流在导体内自成闭合回路，很像水的漩涡，因此称作涡电流，简称涡流。 第二章直流电路 1．电流 电荷的定向移动；单位是安，符号A；规定正电荷定向移动的 方向为正方向；宏观定义I= t q；微观解释I=neSv，n为单位体积