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高三物理一輪復(fù)習(xí)詳情教案(通用10篇)
作為一位優(yōu)秀的人民教師,常常要寫一份優(yōu)秀的教案,編寫教案助于積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn),不斷提高教學(xué)質(zhì)量。教案要怎么寫呢?下面是小編為大家整理的高三物理一輪復(fù)習(xí)詳情教案,歡迎大家分享。
高三物理一輪復(fù)習(xí)詳情教案 1
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生了解自然界中水的分布狀況;
水與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活的密切關(guān)系;
水污染的后果及防止水體污染;
了解水的組成及物理性質(zhì)。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維及查閱媒體資料,獲取信息的能力。
情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生樹立節(jié)水觀念,增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí),為可持續(xù)發(fā)展做出自己的貢獻(xiàn)。
培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。
教學(xué)建議
本節(jié)內(nèi)容大致可以分為:水對(duì)人類的影響,水的物理性質(zhì)及水的組成,在處理這一節(jié)教材時(shí),要充分以日常生活中的常見事例作為研究的線索。有條件的學(xué)?梢栽谡n前布置研究課題,給學(xué)生一周的時(shí)間查找相關(guān)資料,特別是突出媒體信息量大的優(yōu)勢(shì),通過互聯(lián)網(wǎng)輸入關(guān)鍵字詞搜索相關(guān)信息,并要求學(xué)生對(duì)獲取的信息進(jìn)行加工,每2-3個(gè)學(xué)生為一個(gè)小組,通過課前準(zhǔn)備發(fā)表自己的見解,可以制作成powerpoint演示文稿或展板展示自己的研究成果。
通過這種組織形式可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,特別是展示成果,無論對(duì)哪類學(xué)生來說,只要付出勞動(dòng),都會(huì)有收獲,真正體現(xiàn)初中義務(wù)教育的全員性和教育的全過程性。特別對(duì)初中學(xué)生來說,強(qiáng)烈的表現(xiàn)欲望成為其學(xué)習(xí)過程的根本動(dòng)力。水資源的有限,人類對(duì)水的需求的日益增加,工業(yè)化進(jìn)程對(duì)水體的污染,對(duì)學(xué)生來說,有的可能了解很多,有的學(xué)生會(huì)一無所知,教師課堂上簡單的介紹對(duì)增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)來說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。讓學(xué)生親身去體驗(yàn)現(xiàn)實(shí)生活中,在我們生活中,水資源的浪費(fèi)、水質(zhì)的日益惡化等,使學(xué)生有一種危機(jī)感,自覺地從我做起是環(huán)保事業(yè)大眾化的具體體現(xiàn)。
水的組成是本節(jié)課的另一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容,它應(yīng)包含兩方面內(nèi)容:
1.水的宏觀組成,即:定性水的元素組成。
2.水的微觀構(gòu)成,即:定量。每個(gè)水分子所含原子的數(shù)目,從而得到水的分子式。這兩個(gè)過程應(yīng)有意識(shí)地加以區(qū)分,這樣有助于學(xué)生了解化學(xué)學(xué)科研究物質(zhì)組成的一般方法,為今后學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。電解水的實(shí)驗(yàn)是完成上述兩個(gè)任務(wù)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),可以結(jié)合有關(guān)物理知識(shí)介紹實(shí)驗(yàn)裝置,特別是電極的極性,兩極產(chǎn)生氣體的`體積,兩極產(chǎn)生氣體的性質(zhì),然后結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)幫助同學(xué)進(jìn)行推導(dǎo),從而得出結(jié)論。在這些過程中,應(yīng)注意嚴(yán)謹(jǐn)性。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
課題:水
重點(diǎn):水對(duì)人類的影響及水的組成
教學(xué)設(shè)計(jì)過程
本節(jié)課按一課時(shí)安排。但應(yīng)在上課前一周給學(xué)生布置任務(wù),由學(xué)生通過查閱文獻(xiàn),瀏覽相關(guān)網(wǎng)站,在充分準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行展示活動(dòng),可以由學(xué)生采用自由組合的形式分成若干小組,展示自己的學(xué)習(xí)成果。
1.課前任務(wù)布置:
(1)閱讀課文,思考下列問題,提出自己的見解:
、購耐鈱涌臻g看地球,看到地球表面大部分地區(qū)被水覆蓋著,是一個(gè)名符其實(shí)的水球,水資源如此豐富,為什么還要加以規(guī)劃和保護(hù)?
、谠谌粘I钪,我們身邊有浪費(fèi)水的現(xiàn)象嗎?結(jié)合自己的實(shí)際,我們生活中克服哪些不良行為,可以達(dá)到節(jié)約用水的目的?
、墼谖覀冎車,水資源保護(hù)的狀況好嗎?你認(rèn)為哪些行為會(huì)使水質(zhì)受到不良影響?
④從目前來看,淡水缺乏是一個(gè)全球性的問題,特別是有些地區(qū),干旱嚴(yán)重威脅著人類的生存,而地球上海水是豐富的,你有什么好設(shè)想,使海水得以充分利用?(必須是自己的設(shè)想,不一定正確,不必追求科學(xué)性,但需從可行性和經(jīng)濟(jì)角度出發(fā))。
⑤你認(rèn)為日常生活中改變?nèi)说哪男┥盍?xí)慣可以做到節(jié)省淡水?舉具體措施或歸納一些節(jié)水的小竅門。
(2)查閱相關(guān)網(wǎng)站,從網(wǎng)上獲取相關(guān)信息,結(jié)合自己的觀點(diǎn),對(duì)這些信息進(jìn)行加工,證明自己的觀點(diǎn)是正確的或措施是可實(shí)施的。
(3)2-3人一組(自由組合),將自己的學(xué)習(xí)成果制作成Powerpoint演示文稿或制作成小展板,供課堂交流用。
2.課前準(zhǔn)備工作:
教師課前可以將學(xué)生收集到的各種素材瀏覽,對(duì)觀點(diǎn)(或措施)相近的小組的方案加以整理,有助于討論進(jìn)行得全面。對(duì)有創(chuàng)意、有價(jià)值的的設(shè)想,不考慮其可行性或嚴(yán)謹(jǐn)性,充分發(fā)揮學(xué)生的想象力,使教學(xué)過程變得活潑。
3.課堂教學(xué):
分為兩個(gè)階段。
(1)教師將課題引入后,由學(xué)生將學(xué)習(xí)成果進(jìn)行展示,師生之間相互質(zhì)疑、相互釋疑,此過程大約用時(shí)25分鐘。教師可將已收集的資料片當(dāng)堂播放,加深學(xué)生對(duì)水資源保護(hù)、水資源合理開發(fā)利用的認(rèn)識(shí)。
(2)由教師以實(shí)驗(yàn)為突破口,演示電解水的實(shí)驗(yàn),根據(jù)電解過程中兩極產(chǎn)生氣體的性質(zhì)檢驗(yàn),得出水的元素組成,再根據(jù)氣體的體積、,兩種氣體的密度,推導(dǎo)水的組成。
(完成電解水的實(shí)驗(yàn)使用霍夫曼水電解器,若沒有,可根據(jù)教學(xué)參考書P89的裝置自行制作,所用試管選用帶刻度的,以便于尋找電解產(chǎn)物量的關(guān)系。為增強(qiáng)水的導(dǎo)電能力,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)在水中加少量稀硫酸,但這一點(diǎn)一定事先向?qū)W生做交待。避免與初中物理可的有關(guān)知識(shí)矛盾。)
4.課后小結(jié):
對(duì)本節(jié)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行小結(jié),簡要介紹建國以來興建的水利工程,將搜集到的圖片、視頻資料做展示,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行節(jié)約用水的教育。最后將制作精美的展板放于墻報(bào)展覽。
探究活動(dòng)
1.洗衣間內(nèi)自制節(jié)水裝置。
2.用簡單的易得的材料改造衛(wèi)生間抽水馬桶,使之節(jié)約用水。
3.廚房內(nèi)自制凈水裝置。
4.展開你豐富的想象,撰寫一篇題為《假如地球上沒有水,世界將……》
要求文體不限,語言流暢,想象豐富,字?jǐn)?shù)為800-1200字。
課后討論:
中國的“西部大開發(fā)”已經(jīng)啟動(dòng),為了避免“先污染后治理”的彎路,環(huán)保觀念和措施應(yīng)貫徹于西部開發(fā)的始終。請(qǐng)你根據(jù)課本知識(shí)談?wù)劊涸谖鞑块_發(fā)過程中,為避免水被污染應(yīng)注意哪些方面的問題?
高三物理一輪復(fù)習(xí)詳情教案 2
1、知識(shí)與技能
(1)通過實(shí)驗(yàn)了解光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。
(2)知道愛因斯坦光電效應(yīng)方程以及意義。
(3)了解康普頓效應(yīng),了解光子的動(dòng)量
2、過程與方法:
經(jīng)歷科學(xué)探究過程,認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義,嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問題,驗(yàn)證物理規(guī)律。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀:
領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧,發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲,樂于探究自然界的奧秘,能體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。
教學(xué)重點(diǎn):
光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律
教學(xué)難點(diǎn):
愛因斯坦光電效應(yīng)方程以及意義
教學(xué)方法:
教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生討論、交流。
教學(xué)用具:
投影片,多媒體輔助教學(xué)設(shè)備
(一)引入新課
回顧前面的學(xué)習(xí),總結(jié)人類對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)的發(fā)展過程?
(多媒體投影,見課件。)光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光是電磁波,光的偏振現(xiàn)象進(jìn)一步說明光還是橫波。19世紀(jì)60年代,麥克斯韋又從理論上確定了光的電磁波本質(zhì)。然而,出人意料的是,正當(dāng)人們以為光的波動(dòng)理論似乎非常完美的時(shí)候,又發(fā)現(xiàn)了用波動(dòng)說無法解釋的新現(xiàn)象——光電效應(yīng)現(xiàn)象。對(duì)這一現(xiàn)象及其他相關(guān)問題的研究,使得人們對(duì)光的又一本質(zhì)性認(rèn)識(shí)得到了發(fā)展。
(二)進(jìn)行新課
1。光電效應(yīng)
實(shí)驗(yàn)演示1:(課件輔助講述)用弧光燈照射擦得很亮的鋅板,(注意用導(dǎo)線與不帶電的驗(yàn)電器相連),使驗(yàn)電器張角增大到約為30度時(shí),再用與絲綢磨擦過的玻璃棒去靠近鋅板,則驗(yàn)電器的指針張角會(huì)變大。上述實(shí)驗(yàn)說明了什么?(表明鋅板在射線照射下失去電子而帶正電)
概念:在光(包括不可見光)的照射下,從物體發(fā)射電子的.現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)。發(fā)射出來的電子叫做光電子。
2。光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律
(1)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)
如圖所示,光線經(jīng)石英窗照在陰極上,便有電子逸出----光電子。光電子在電場(chǎng)作用下形成光電流。
概念:遏止電壓,將換向開關(guān)反接,電場(chǎng)反向,則光電子離開陰極后將受反向電場(chǎng)阻礙作用。當(dāng)K、A間加反向電壓,光電子克服電場(chǎng)力作功,當(dāng)電壓達(dá)到某一值Uc時(shí),光電流恰為0.Uc稱遏止電壓。
根據(jù)動(dòng)能定理,有:
(2)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律
、俟怆娏髋c光強(qiáng)的關(guān)系:飽和光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比。
、诮刂诡l率νc----極限頻率,對(duì)于每種金屬材料,都相應(yīng)的有一確定的截止頻率νc,當(dāng)入射光頻率ν>νc時(shí),電子才能逸出金屬表面;當(dāng)入射光頻率ν<νc時(shí),無論光強(qiáng)多大也無電子逸出金屬表面。
、酃怆娦(yīng)是瞬時(shí)的。從光開始照射到光電子逸出所需時(shí)間<10-9s。
3。光電效應(yīng)解釋中的疑難
經(jīng)典理論無法解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
經(jīng)典理論認(rèn)為,按照經(jīng)典電磁理論,入射光的光強(qiáng)越大,光波的電場(chǎng)強(qiáng)度的振幅也越大,作用在金屬中電子上的力也就越大,光電子逸出的能量也應(yīng)該越大。也就是說,光電子的能量應(yīng)該隨著光強(qiáng)度的增加而增大,不應(yīng)該與入射光的頻率有關(guān),更不應(yīng)該有什么截止頻率。
光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明:飽和電流不僅與光強(qiáng)有關(guān)而且與頻率有關(guān),光電子初動(dòng)能也與頻率有關(guān)。只要頻率高于極限頻率,即使光強(qiáng)很弱也有光電流;頻率低于極限頻率時(shí),無論光強(qiáng)再大也沒有光電流。
光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性。而經(jīng)典認(rèn)為光能量分布在波面上,吸收能量要時(shí)間,即需能量的積累過程。
為了解釋光電效應(yīng),愛因斯坦在能量子假說的基礎(chǔ)上提出光子理論,提出了光量子假設(shè)。
4。愛因斯坦的光量子假設(shè)
(1)內(nèi)容
光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)以能量為hν的微粒形式出現(xiàn),而且在空間傳播時(shí)也是如此。也就是說,頻率為ν的光是由大量能量為E=hν的光子組成的粒子流,這些光子沿光的傳播方向以光速c運(yùn)動(dòng)。
(2)愛因斯坦光電效應(yīng)方程
在光電效應(yīng)中金屬中的電子吸收了光子的能量,一部分消耗在電子逸出功W0,另一部分變?yōu)楣怆娮右莩龊蟮膭?dòng)能Ek。由能量守恒可得出:
W0為電子逸出金屬表面所需做的功,稱為逸出功。Wk為光電子的最大初動(dòng)能。
(3)愛因斯坦對(duì)光電效應(yīng)的解釋
①光強(qiáng)大,光子數(shù)多,釋放的光電子也多,所以光電流也大。
②電子只要吸收一個(gè)光子就可以從金屬表面逸出,所以不需時(shí)間的累積。
、蹚姆匠炭梢钥闯龉怆娮映鮿(dòng)能和照射光的頻率成線性關(guān)系
④從光電效應(yīng)方程中,當(dāng)初動(dòng)能為零時(shí),可得極限頻率:
愛因斯坦光子假說圓滿解釋了光電效應(yīng),但當(dāng)時(shí)并未被物理學(xué)家們廣泛承認(rèn),因?yàn)樗耆`背了光的波動(dòng)理論。
5。光電效應(yīng)理論的驗(yàn)證
美國物理學(xué)家密立根,花了十年時(shí)間做了“光電效應(yīng)”實(shí)驗(yàn),結(jié)果在1915年證實(shí)了愛因斯坦光電效應(yīng)方程,h的值與理論值完全一致,又一次證明了“光量子”理論的正確。
6。展示演示文稿資料:愛因斯坦和密立根
由于愛因斯坦提出的光子假說成功地說明了光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,榮獲1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
密立根由于研究基本電荷和光電效應(yīng),特別是通過著名的油滴實(shí)驗(yàn),證明電荷有最小單位。獲得1923年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
點(diǎn)評(píng):
應(yīng)用物理學(xué)家的歷史資料,不僅有真實(shí)感,增強(qiáng)了說服力,同時(shí)也能對(duì)學(xué)生進(jìn)行發(fā)放教育,有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神,激發(fā)學(xué)生的探索精神。
光電效應(yīng)在近代技術(shù)中的應(yīng)用
(1)光控繼電器
可以用于自動(dòng)控制,自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)跟蹤等。
(2)光電倍增管
可對(duì)微弱光線進(jìn)行放大,可使光電流放大105~108倍,靈敏度高,用在工程、天文、科研、軍事等方面。
高三物理一輪復(fù)習(xí)詳情教案 3
一、動(dòng)量
1、動(dòng)量:運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動(dòng)量是矢量,方向與速度方向相同;動(dòng)量的合成與分解,按平行四邊形法則、三角形法則.是狀態(tài)量;通常說物體的動(dòng)量是指運(yùn)動(dòng)物體某一時(shí)刻的動(dòng)量,計(jì)算物體此時(shí)的動(dòng)量應(yīng)取這一時(shí)刻的瞬時(shí)速度。是相對(duì)量;物體的動(dòng)量亦與參照物的選取有關(guān),常情況下,指相對(duì)地面的動(dòng)量。單位是kg
2、動(dòng)量和動(dòng)能的區(qū)別和聯(lián)系
①動(dòng)量的大小與速度大小成正比,動(dòng)能的大小與速度的大小平方成正比。即動(dòng)量相同而質(zhì)量不同的物體,其動(dòng)能不同;動(dòng)能相同而質(zhì)量不同的物體其動(dòng)量不同。
、趧(dòng)量是矢量,而動(dòng)能是標(biāo)量。因此,物體的動(dòng)量變化時(shí),其動(dòng)能不一定變化;而物體的動(dòng)能變化時(shí),其動(dòng)量一定變化。
、垡騽(dòng)量是矢量,故引起動(dòng)量變化的原因也是矢量,即物體受到外力的沖量;動(dòng)能是標(biāo)量,引起動(dòng)能變化的原因亦是標(biāo)量,即外力對(duì)物體做功。
、軇(dòng)量和動(dòng)能都與物體的質(zhì)量和速度有關(guān),兩者從不同的角度描述了運(yùn)動(dòng)物體的特性,且二者大小間存在關(guān)系式:P2=2mEk
3、動(dòng)量的變化及其計(jì)算方法
動(dòng)量的變化是指物體末態(tài)的動(dòng)量減去初態(tài)的動(dòng)量,是矢量,對(duì)應(yīng)于某一過程(或某一段時(shí)間),是一個(gè)非常重要的物理量,其計(jì)算方法:
(1)P=Pt一P0,主要計(jì)算P0、Pt在一條直線上的情況。
(2)利用動(dòng)量定理 P=Ft,通常用來解決P0、Pt;不在一條直線上或F為恒力的情況。
二、沖量
1、沖量:力和力的作用時(shí)間的乘積叫做該力的沖量是矢量,如果在力的作用時(shí)間內(nèi),力的方向不變,則力的方向就是沖量的方向;沖量的合成與分解,按平行四邊形法則與三角形法則,沖量不僅由力的決定,還由力的作用時(shí)間決定。而力和時(shí)間都跟參照物的選擇無關(guān),所以力的沖量也與參照物的選擇無關(guān)。單位是N
2、沖量的計(jì)算方法
(1)I=Ft.采用定義式直接計(jì)算、主要解決恒力的沖量計(jì)算問題。
(2)利用動(dòng)量定理 Ft=P.主要解決變力的沖量計(jì)算問題,但要注意上式中F為合外力(或某一方向上的合外力)。
三、動(dòng)量定理
1、動(dòng)量定理:物體受到合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化.Ft=mv/一mv或 Ft=p/-p;該定理由牛頓第二定律推導(dǎo)出來:(質(zhì)點(diǎn)m在短時(shí)間t內(nèi)受合力為F合,合力的沖量是F合質(zhì)點(diǎn)的初、未動(dòng)量是 mv0、mvt,動(dòng)量的變化量是P=(mv)=mvt-mv0.根據(jù)動(dòng)量定理得:F合=(mv)/t)
2.單位:牛秒與千克米/秒統(tǒng)一:l千克米/秒=1千克米/秒2秒=牛
3.理解:
(1)上式中F為研究對(duì)象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力。
(2)動(dòng)量定理中的沖量和動(dòng)量都是矢量。定理的表達(dá)式為一矢量式,等號(hào)的兩邊不但大小相同,而且方向相同,在高中階段,動(dòng)量定理的應(yīng)用只限于一維的情況。這時(shí)可規(guī)定一個(gè)正方向,注意力和速度的正負(fù),這樣就把大量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。
(3)動(dòng)量定理的研究對(duì)象一般是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)。求變力的沖量時(shí),可借助動(dòng)量定理求,不可直接用沖量定義式.
4.應(yīng)用動(dòng)量定理的思路:
(1)明確研究對(duì)象和受力的時(shí)間(明確質(zhì)量m和時(shí)間t);
(2)分析對(duì)象受力和對(duì)象初、末速度(明確沖量I合,和初、未動(dòng)量P0,Pt);
(3)規(guī)定正方向,目的是將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算;
(4)根據(jù)動(dòng)量定理列方程
(5)解方程。
四、動(dòng)量定理應(yīng)用的注意事項(xiàng)
1.動(dòng)量定理的研究對(duì)象是單個(gè)物體或可看作單個(gè)物體的系統(tǒng),當(dāng)研究對(duì)象為物體系時(shí),物體系的總動(dòng)量的增量等于相應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體系所受外力的合力的沖量,所謂物體系總動(dòng)量的`增量是指系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)的體動(dòng)量變化量的矢量和。而物體系所受的合外力的沖量是把系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體所受的一切外力的沖量的矢量和。
2.動(dòng)量定理公式中的F是研究對(duì)象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力。它可以是恒力,也可以是變力。當(dāng)合外力為變力時(shí)F則是合外力對(duì)作用時(shí)間的'平均值。
3.動(dòng)量定理公式中的(mv)是研究對(duì)象的動(dòng)量的增量,是過程終態(tài)的動(dòng)量減去過程始態(tài)的動(dòng)量(要考慮方向),切不能顛倒始、終態(tài)的順序。
4.動(dòng)量定理公式中的等號(hào)表明合外力的沖量與研究對(duì)象的動(dòng)量增量的數(shù)值相等,方向一致,單位相同。但考生不能認(rèn)為合外力的沖量就是動(dòng)量的增量,合外力的沖量是導(dǎo)致研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)改變的外因,而動(dòng)量的增量卻是研究對(duì)象受外部沖量作用后的必然結(jié)果。
5.用動(dòng)量定理解題,只能選取地球或相對(duì)地球做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體做參照物。忽視沖量和動(dòng)量的方向性,造成I與P正負(fù)取值的混亂,或忽視動(dòng)量的相對(duì)性,選取相對(duì)地球做變速運(yùn)動(dòng)的物體做參照物,是解題錯(cuò)誤的常見情況。
高三物理一輪復(fù)習(xí)詳情教案 4
核力與核能
三維教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)知道核力的概念、特點(diǎn)及自然界存在的四種基本相互作用;
(2)知道穩(wěn)定原子核中質(zhì)子與中子的比例隨著原子序數(shù)的增大而減;
(3)理解結(jié)合能的概念,知道核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損;
(4)知道愛因斯坦的質(zhì)能方程,理解質(zhì)量與能量的關(guān)系。
2、過程與方法
(1)會(huì)根據(jù)質(zhì)能方程和質(zhì)量虧損的概念計(jì)算核反應(yīng)中釋放的核能;
(2)培養(yǎng)學(xué)生的理解能力、推理能力、及數(shù)學(xué)計(jì)算能力。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)使學(xué)生樹立起實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)、科學(xué)理論對(duì)實(shí)踐有著指導(dǎo)和預(yù)見作用的能力;
(2)認(rèn)識(shí)開發(fā)和利用核能對(duì)解決人類能源危機(jī)的重要意義。
教學(xué)重點(diǎn):質(zhì)量虧損及愛因斯坦的質(zhì)能方程的理解。
教學(xué)難點(diǎn):結(jié)合能的概念、愛因斯坦的質(zhì)能方程、質(zhì)量與能量的關(guān)系。
教學(xué)方法:教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生討論、交流。
教學(xué)用具:多媒體教學(xué)設(shè)備一套:可供實(shí)物投影、放像、課件播放等。
(一)引入新課
提問1:氦原子核中有兩個(gè)質(zhì)子,質(zhì)子質(zhì)量為mp=1.67×10-27kg,帶電量為元電荷e=1.6×10-19C,原子核的直徑的數(shù)量級(jí)為10-15m,那么兩個(gè)質(zhì)子之間的庫侖斥力與萬有引力兩者相差多少倍?(兩者相差1036倍)
提問2:在原子核那樣狹小的空間里,帶正電的質(zhì)子之間的庫侖斥力為萬有引力的1036倍,那么質(zhì)子為什么能擠在一起而不飛散?會(huì)不會(huì)在原子核中有一種過去不知道的力,把核子束縛在一起了呢?今天就來學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容。
(二)進(jìn)行新課
1、核力與四種基本相互作用
提示:20世紀(jì)初人們只知道自然界存在著兩種力:一種是萬有引力,另一種是電磁力(庫侖力是一種電磁力)。在相同的距離上,這兩種力的強(qiáng)度差別很大。電磁力大約要比萬有引力強(qiáng)1036倍。
基于這兩種力的性質(zhì),原子核中的質(zhì)子要靠自身的引力來抗衡相互間的庫侖斥力是不可能的。核物理學(xué)家猜想,原子核里的核子間有第三種相互作用存在,即存在著一種核力,是核力把核子緊緊地束縛在核內(nèi),形成穩(wěn)定的原子核,后來的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了科學(xué)家的猜測(cè)。
提問
1:那么核力有怎樣特點(diǎn)呢?
(1)核力特點(diǎn):
第一、核力是強(qiáng)相互作用(強(qiáng)力)的一種表現(xiàn)。
第二、核力是短程力,作用范圍在1.5×10-15m之內(nèi)。
第三、核力存在于核子之間,每個(gè)核子只跟相鄰的核子發(fā)生核力作用,這種性質(zhì)稱為核力的飽和性。
總結(jié):除核力外,核物理學(xué)家還在原子核內(nèi)發(fā)現(xiàn)了自然界的第四種相互作用—弱相互作用(弱力),弱相互作用是引起原子核β衰變的原因,即引起中子轉(zhuǎn)變質(zhì)子的原因。弱相互作用也是短程力,其力程比強(qiáng)力更短,為10-18m,作用強(qiáng)度則比電磁力小。
(2)四種基本相互作用力:
弱力、強(qiáng)力、電磁力、引力和分別在不同的尺度上發(fā)揮作用:
①弱力(弱相互作用):弱相互作用是引起原子核β衰變的原因→短程力;
②強(qiáng)力(強(qiáng)相互作用):在原子核內(nèi),強(qiáng)力將核子束縛在一起→短程力;
③電磁力:電磁力在原子核外,電磁力使電子不脫離原子核而形成原子,使原了結(jié)合成分子,使分子結(jié)合成液體和固體→長程力;
、芤Γ阂χ饕诤暧^和宇觀尺度上“獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷”。是引力使行星繞著恒星轉(zhuǎn),并且聯(lián)系著星系團(tuán),決定著宇宙的現(xiàn)狀→長程力。
2、原子核中質(zhì)子與中子的比例
隨著原子序數(shù)的增加,穩(wěn)定原子核中的中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)。
思考:隨著原子序數(shù)的增加,穩(wěn)定原子核中的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)有怎樣的關(guān)系?(隨著原子序數(shù)的增加,較輕的原子核質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等,但對(duì)于較重的原子核中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù),越重的元素,兩者相差越多)
思考:為什么隨著原子序數(shù)的增加,穩(wěn)定原子核中的中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)?
提示:學(xué)生從電磁力和核力的作用范圍去考慮。
總結(jié):
若質(zhì)子與中子成對(duì)地人工構(gòu)建原子核,隨原子核的增大,核子間的距離增大,核力和電磁力都會(huì)減小,但核力減小得更快。所以當(dāng)原子核增大到一定程度時(shí),相距較遠(yuǎn)的質(zhì)子間的核力不足以平衡它們之間的庫侖力,這個(gè)原子核就不穩(wěn)定了;
若只增加中子,中子與其他核子沒有庫侖斥力,但有相互吸引的核力,所以有助于維系原子核的穩(wěn)定,所以穩(wěn)定的重原子核中子數(shù)要比質(zhì)子數(shù)多。
由于核力的作用范圍是有限的,以及核力的飽和性,若再增大原子核,一些核子間的'距離會(huì)大到其間恨本沒有核力的作用,這時(shí)候再增加中子,形成的核也一定是不穩(wěn)定的。因此只有200多種穩(wěn)定的原子核長久地留了下來。
3、結(jié)合能
由于核子間存在著強(qiáng)大的核力,原子核是一個(gè)堅(jiān)固的集合體。要把原子核拆散成核子,需要克服核力做巨大的功,或者需要巨大的能量。例如用強(qiáng)大的γ光子照射氘核,可以使它分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子。
從實(shí)驗(yàn)知道只有當(dāng)光子能量等于或大于2.22MeV時(shí),這個(gè)反應(yīng)才會(huì)發(fā)生。相反的過程一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核,要放出2.22MeV的能量。這表明要把原子核分開成核子要吸收能量,核子結(jié)合成原子核要放出能量,這個(gè)能量叫做原子核的結(jié)合能。
原子核越大,它的結(jié)合能越高,因此有意義的是它的結(jié)合能與核子數(shù)之比,稱做比結(jié)合能,也叫平均結(jié)合能。比結(jié)合能越大,表示原子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定。
那么如何求原子核的結(jié)合能呢?愛因斯坦從相對(duì)論得出了物體能量與它的質(zhì)量的關(guān)系,指出了求原子核的結(jié)合能的方法。
4、質(zhì)量虧損
科學(xué)家研究證明在核反應(yīng)中原子核的總質(zhì)量并不相等,例如精確計(jì)算表明:氘核的質(zhì)量比一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子的質(zhì)量之和要小一些,這種現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損,質(zhì)量虧損只有在核反應(yīng)中才能明顯的表現(xiàn)出來。
回顧質(zhì)量、能量的定義、單位,向?qū)W生指出質(zhì)量不是能量、能量也不是質(zhì)量,質(zhì)量不能轉(zhuǎn)化能量,能量也不能轉(zhuǎn)化質(zhì)量,質(zhì)量只是物體具有能量多少及能量轉(zhuǎn)變多少的一種量度。
高三物理一輪復(fù)習(xí)詳情教案 5
教學(xué)目標(biāo):
1、與技能:掌握運(yùn)用動(dòng)量守恒定律的一般步驟。
2、過程與:知道運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解決問題應(yīng)注意的問題,并知道運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解決有關(guān)問題的優(yōu)點(diǎn)。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀:學(xué)會(huì)用動(dòng)量守恒定律分析解決碰撞、爆炸等物體相互作用的問題,培養(yǎng)。
教學(xué)重點(diǎn):
運(yùn)用動(dòng)量守恒定律的一般步驟。
教學(xué)難點(diǎn):
動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用。
教學(xué)方法:
啟發(fā)、引導(dǎo),討論、交流。
教學(xué)用具:
投影片、多媒體輔助教學(xué)設(shè)備。
(一)引入新課
動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容是什么?分析動(dòng)量守恒定律成立條件有哪些?(①F合=0(嚴(yán)格條件)②F內(nèi) 遠(yuǎn)大于F外(近似條件,③某方向上合力為0,在這個(gè)方向上成立。)
(二)進(jìn)行新課
1、動(dòng)量守恒定律與牛頓運(yùn)動(dòng)定律
用牛頓定律自己推導(dǎo)出動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式。
(1)推導(dǎo)過程:
根據(jù)牛頓第二定律,碰撞過程中1、2兩球的加速度分別是:
根據(jù)牛頓第三定律,F(xiàn)1、F2等大反響,即 F1= - F2 所以:
碰撞時(shí)兩球間的作用時(shí)間極短,用 表示,則有:
代入 并整理得
這就是動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式。
(2)動(dòng)量守恒定律的重要意義
從現(xiàn)代物理學(xué)的理論高度來認(rèn)識(shí),動(dòng)量守恒定律是物理學(xué)中最基本的普適原理之一。(另一個(gè)最基本的普適原理就是能量守恒定律。)從科學(xué)實(shí)踐的角度來看,迄今為止,人們尚未發(fā)現(xiàn)動(dòng)量守恒定律有任何例外。相反,每當(dāng)在實(shí)驗(yàn)中觀察到似乎是違反動(dòng)量守恒定律的現(xiàn)象時(shí),物理學(xué)家們就會(huì)提出新的假設(shè)來補(bǔ)救,最后總是以有新的發(fā)現(xiàn)而勝利告終。例如靜止的原子核發(fā)生β衰變放出電子時(shí),按動(dòng)量守恒,反沖核應(yīng)該沿電子的反方向運(yùn)動(dòng)。但云室照片顯示,兩者徑跡不在一條直線上。為解釋這一反,F(xiàn)象,1930年泡利提出了中微子假說。由于中微子既不帶電又幾乎無質(zhì)量,在實(shí)驗(yàn)中極難測(cè)量,直到1956年人們才首次證明了中微子的存在。(20xx年綜合題23 ②就是根據(jù)這一事實(shí)設(shè)計(jì)的)。又如人們發(fā)現(xiàn),兩個(gè)運(yùn)動(dòng)著的帶電粒子在電磁相互作用下動(dòng)量似乎也是不守恒的。這時(shí)物理學(xué)家把動(dòng)量的概念推廣到了電磁場(chǎng),把電磁場(chǎng)的動(dòng)量也考慮進(jìn)去,總動(dòng)量就又守恒了。
2、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決問題的基本思路和一般方法
(1)分析題意,明確研究對(duì)象
在分析相互作用的物體總動(dòng)量是否守恒時(shí),通常把這些被研究的物體總稱為系統(tǒng),對(duì)于比較復(fù)雜的物理過程,要采用程序法對(duì)全過程進(jìn)行分段分析,要明確在哪些階段中,哪些物體發(fā)生相互作用,從而確定所研究的系統(tǒng)是由哪些物體組成的。
(2)要對(duì)各階段所選系統(tǒng)內(nèi)的'物體進(jìn)行受力分析
弄清哪些是系統(tǒng)內(nèi)部物體之間相互作用的內(nèi)力,哪些是系統(tǒng)外物體對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體作用的外力。在受力分析的基礎(chǔ)上根據(jù)動(dòng)量守恒定律條件,判斷能否應(yīng)用動(dòng)量守恒。
(3)明確所研究的相互作用過程,確定過程的始、末狀態(tài)
即系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體的初動(dòng)量和末動(dòng)量的量值或表達(dá)式。
注意:在研究地面上物體間相互作用的過程時(shí),各物體運(yùn)動(dòng)的速度均應(yīng)取地球?yàn)閰⒖枷怠?/p>
(4)確定好正方向建立動(dòng)量守恒方程求解。
3、動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用舉例
例2:如圖所示,在光滑水平面上有A、B兩輛小車,水平面的左側(cè)有一豎直墻,在小車B上坐著一個(gè)小孩,小孩與B車的總質(zhì)量是A車質(zhì)量的10倍。兩車開始都處于靜止?fàn)顟B(tài),小孩把A車以相對(duì)于地面的速度v推出,A車與墻壁碰后仍以原速率返回,小孩接到A車后,又把它以相對(duì)于地面的速度v推出。每次推出,A車相對(duì)于地面的速度都是v,方向向左。則小孩把A車推出幾次后,A車返回時(shí)小孩不能再接到A車?
分析:此題過程比較復(fù)雜,情景難以接受,所以在講解之前,教師應(yīng)多帶領(lǐng)學(xué)生分析物理過程,創(chuàng)設(shè)情景,降低理解難度。
解:取水平向右為正方向 高一,小孩第一次
推出A車時(shí):mBv1-mAv=0
即: v1=
第n次推出A車時(shí):mAv +mBvn-1=-mAv+mBvn
則: vn-vn-1= ,所以: vn=v1+(n-1)
當(dāng)vn≥v時(shí),再也接不到小車,由以上各式得n≥5.5 取n=6
點(diǎn)評(píng):關(guān)于n的取值也是應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)分析的問題,告誡學(xué)生不能盲目地對(duì)結(jié)果進(jìn)行“四舍五入”,一定要注意結(jié)論的物理意義。
高三物理一輪復(fù)習(xí)詳情教案 6
本章安排6課時(shí),每節(jié)安排1課時(shí)。
一、能源
本節(jié)教學(xué),應(yīng)抓住能源、常規(guī)能源、新能源三個(gè)概念和常規(guī)能源不能滿足當(dāng)今人類社會(huì)進(jìn)步的需求,這一問題展開。教學(xué)方式方法可采用閱讀、討論并配合講授進(jìn)行。課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)參見下面的方框圖。
二、原子核的組成
1.放射性現(xiàn)象
首先向?qū)W生介紹科學(xué)家在探索原子核的組成的過程中,曾經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)研究放射性元素放出的射線究竟是什么?接著介紹課本圖14-4的裝置以及實(shí)驗(yàn)中所看到的現(xiàn)象,進(jìn)而介紹課本上所講述的α射線、β射線、γ射線的性質(zhì)。
簡單介紹由于γ射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)很強(qiáng),因此在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及醫(yī)療方面都有一些應(yīng)用。
讓學(xué)生知道過量的射線照射對(duì)人體有傷害,在利用放射線時(shí)應(yīng)注意射線的防護(hù),以及防止放射性物質(zhì)泄漏,造成對(duì)環(huán)境的污染。
2.原子核的組成
這里用講授的方法,在分析課本圖實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,使學(xué)生知道放射現(xiàn)象告訴我們,小小的原子核也有內(nèi)部結(jié)構(gòu),因?yàn)榉派湫栽胤懦龅娜N射線只可能是從原子核里放出來的。
關(guān)于原子核的組成,主要使學(xué)生知道原子核是由質(zhì)子和中子組成的。質(zhì)子帶正電荷,電量跟電子電荷相等,質(zhì)子的質(zhì)量大約是電子的1836倍。中子不帶電,質(zhì)量跟質(zhì)子的質(zhì)量幾乎相同。
接著按照課本圖的示意圖,向?qū)W生介紹結(jié)構(gòu)比較簡單的氫、氦、鋰、鈹?shù)脑雍驮雍说慕Y(jié)構(gòu),使學(xué)生對(duì)原子和原子核的`組成有一個(gè)比較具體的了解。
三、核能
本節(jié)教學(xué)應(yīng)以講授為主。由于核能、裂變、聚變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、核反應(yīng)堆等概念均涉及到核反應(yīng)知識(shí),而學(xué)生頭腦里,這部分知識(shí)是一個(gè)空白,所以,講授過程中要貫徹通俗性原則,不引深,不拔高,盡可能地采取恰當(dāng)?shù)谋扔鱽韼椭鷮W(xué)生理解這些知識(shí)。
例如,教材中對(duì)裂變作了一個(gè)比喻,好比用火柴點(diǎn)燃木材,木材燃燒放出能量。這一比喻,不僅使學(xué)生對(duì)裂變形成初步認(rèn)識(shí),而且對(duì)認(rèn)識(shí)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)也有幫助。
聚變學(xué)生更難認(rèn)識(shí)。這里建議用濃硫酸與水結(jié)合釋放熱量的例子來比喻,可能會(huì)收到較好的效果。
總之,本節(jié)課教學(xué)應(yīng)達(dá)到三個(gè)目的。一是讓學(xué)生知道核能、裂變、聚變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的基本意思;二是讓學(xué)生知道原子內(nèi)部儲(chǔ)藏了巨大的能量;三是知道世界各國包括我國在內(nèi),正在加強(qiáng)研究開發(fā)和利用核能,并取得了可喜的進(jìn)展,激發(fā)學(xué)生去想象人類開發(fā)利用核能的美好前景。
四、核電站
本節(jié)教學(xué)要扣住兩個(gè)環(huán)節(jié),一是核電站的工作原理;一是核電站的特點(diǎn)或優(yōu)越性。通過本節(jié)教學(xué),使學(xué)生對(duì)核電站有初步的認(rèn)識(shí)。第一環(huán)節(jié),核電站的原理介紹,教師要充分應(yīng)用掛圖、模型,有條件的學(xué)校可放映核電站的幻燈片、錄像片或電影片配合教學(xué),使學(xué)生明白核電站是怎樣將核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,再把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的。第二環(huán)節(jié),組織好學(xué)生閱讀討論并概括出核電站用很少的核燃料可以產(chǎn)生大量的電能;可以大大減少燃料的運(yùn)輸量;適于缺少常規(guī)能源(化石燃料)的地區(qū)等主要的優(yōu)越性。
五、太陽能
本節(jié)教學(xué),建議采用自學(xué)指導(dǎo)的方法進(jìn)行。上課時(shí),教師可用幻燈或小黑板出示指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)的問題。接著讓學(xué)生帶著問題閱讀教材。最后要求學(xué)生回答問題,并且提出自己弄不明白或弄不懂的問題。配合教學(xué),可以放映教學(xué)錄像帶“太陽能”。
指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)的問題建議如下:
①人類直接利用太陽能有哪些重要意義?
②舉例說明,人類目前直接利用太陽能有哪些途徑?你是否有新的途徑提出來?
、垡笠(guī)模地開發(fā)和利用太陽能還存在哪些困難?人類要克服這些困難,必須依靠什么?
六、節(jié)能
本節(jié)教學(xué),建議采用問題討論的方式進(jìn)行。上課時(shí),教師首先出示需要討論的問題。接著要求學(xué)生閱讀教材內(nèi)容并分組討論,然后由小組代表匯報(bào)討論結(jié)果,最后教師對(duì)學(xué)生討論的結(jié)果作進(jìn)一步歸納,即為本節(jié)課的小結(jié)。
討論的問題建議如下:
①舉例說明什么是能源的利用率?
②提高能源的利用率、節(jié)約能源的根本措施是什么?
③人類從根本上解決能源問題的出路在哪里?
、苋绻咳四旯(jié)約用電1千瓦時(shí),那么,全國近12億人口節(jié)約用電,相當(dāng)多少噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的能量?(標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒值為2.93×107焦/千克)
。ㄓ(jì)算結(jié)果是相當(dāng)1.47×108千克,這個(gè)數(shù)字是可觀的。
高三物理一輪復(fù)習(xí)詳情教案 7
教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)了解康普頓效應(yīng),了解光子的動(dòng)量
(2)了解光既具有波動(dòng)性,又具有粒子性;
(3)知道實(shí)物粒子和光子一樣具有波粒二象性;
(4)了解光是一種概率波。
2、過程與方法:
(1)了解物理真知形成的歷史過程;
(2)了解物理學(xué)研究的基礎(chǔ)是實(shí)驗(yàn)事實(shí)以及實(shí)驗(yàn)對(duì)于物理研究的重要性;
(3)知道某一物質(zhì)在不同環(huán)境下所表現(xiàn)的不同規(guī)律特性。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀:
領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧,發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲,樂于探究自然界的奧秘,能體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。
教學(xué)重點(diǎn):
實(shí)物粒子和光子一樣具有波粒二象性
教學(xué)難點(diǎn):
實(shí)物粒子的波動(dòng)性的理解。
教學(xué)方法:
教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生討論、交流。
教學(xué)用具:
投影片,多媒體輔助教學(xué)設(shè)備
(一)引入新課
提問:前面我們學(xué)習(xí)了有關(guān)光的一些特性和相應(yīng)的事實(shí)表現(xiàn),那么我們究竟怎樣來認(rèn)識(shí)光的本質(zhì)和把握其特性呢?(光是一種物質(zhì),它既具有粒子性,又具有波動(dòng)性。在不同條件下表現(xiàn)出不同特性,分別舉出有關(guān)光的干涉衍射和光電效應(yīng)等實(shí)驗(yàn)事實(shí))。
我們不能片面地認(rèn)識(shí)事物,能舉出本學(xué)科或其他學(xué)科或生活中類似的事或物嗎?
(二)進(jìn)行新課
1、康普頓效應(yīng)
(1)光的散射:光在介質(zhì)中與物質(zhì)微粒相互作用,因而傳播方向發(fā)生改變,這種現(xiàn)象叫做光的散射。
(2)康普頓效應(yīng)
1923年康普頓在做 X 射線通過物質(zhì)散射的實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)散射線中除有與入射線波長相同的射線外,還有比入射線波長更長的射線,其波長的改變量與散射角有關(guān),而與入射線波長和散射物質(zhì)都無關(guān)。
(3)康普頓散射的實(shí)驗(yàn)裝置與規(guī)律:
按經(jīng)典電磁理論:如果入射X光是某種波長的電磁波,散射光的波長是不會(huì)改變的!散射中出現(xiàn) 的現(xiàn)象,稱為康普頓散射。
康普頓散射曲線的特點(diǎn):
、 除原波長 外出現(xiàn)了移向長波方向的新的散射波長
② 新波長 隨散射角的'增大而增大。波長的偏移為
波長的偏移只與散射角 有關(guān),而與散射物質(zhì)種類及入射的X射線的波長 無關(guān),= 0.0241=2.4110-3nm(實(shí)驗(yàn)值)
稱為電子的Compton波長
只有當(dāng)入射波長 與 可比擬時(shí),康普頓效應(yīng)才顯著,因此要用X射線才能觀察到康普頓散射,用可見光觀察不到康普頓散射。
(4)經(jīng)典電磁理論在解釋康普頓效應(yīng)時(shí)遇到的困難
、俑鶕(jù)經(jīng)典電磁波理論,當(dāng)電磁波通過物質(zhì)時(shí),物質(zhì)中帶電粒子將作受迫振動(dòng),其頻率等于入射光頻率,所以它所發(fā)射的散射光頻率應(yīng)等于入射光頻率。
、跓o法解釋波長改變和散射角的關(guān)系。
(5)光子理論對(duì)康普頓效應(yīng)的解釋
、偃艄庾雍屯鈱与娮酉嗯鲎,光子有一部分能量傳給電子,散射光子的能量減少,于是散射光的波長大于入射光的波長。
、谌艄庾雍褪`很緊的內(nèi)層電子相碰撞,光子將與整個(gè)原子交換能量,由于光子質(zhì)量遠(yuǎn)小于原子質(zhì)量,根據(jù)碰撞理論, 碰撞前后光子能量幾乎不變,波長不變。
、垡?yàn)榕鲎仓薪粨Q的能量和碰撞的角度有關(guān),所以波長改變和散射角有關(guān)。
(6)康普頓散射實(shí)驗(yàn)的意義
①有力地支持了愛因斯坦光量子假設(shè);
、谑状卧趯(shí)驗(yàn)上證實(shí)了光子具有動(dòng)量的假設(shè);③證實(shí)了在微觀世界的單個(gè)碰撞事件中,動(dòng)量和能量守恒定律仍然是成立的。
2、光的波粒二象性
講述光的波粒二象性,進(jìn)行歸納整理。
(1)我們所學(xué)的大量事實(shí)說明:光是一種波,同時(shí)也是一種粒子,光具有波粒二象性。光的分立性和連續(xù)性是相對(duì)的,是不同條件下的表現(xiàn),光子的行為服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律。
(2)光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的概率遵從波動(dòng)規(guī)律,物理學(xué)中把光波叫做概率波。
3、光的波動(dòng)性與粒子性是不同條件下的表現(xiàn):
大量光子行為顯示波動(dòng)性;個(gè)別光子行為顯示粒子性;光的波長越長,波動(dòng)性越強(qiáng);光的波長越短,粒子性越強(qiáng)。光的波動(dòng)性不是光子之間相互作用引起的,是光子本身的一種屬性。
例題:已知每秒從太陽射到地球上垂直于太陽光的每平方米截面上的輻射能為1.4103J,其中可見光部分約占45%,假設(shè)認(rèn)為可見光的波長均為0.55m,太陽向各個(gè)方向的輻射是均勻的,日地之間距離為R=1.51011m,估算出太陽每秒輻射出的可見光的光子數(shù)。(保留兩位有效數(shù)字)
高三物理一輪復(fù)習(xí)詳情教案 8
一、教學(xué)目標(biāo)
1.在物理知識(shí)方面要求:
。1)知道分子的動(dòng)能,分子的平均動(dòng)能,知道物體的溫度是分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志。
。2)知道分子的勢(shì)能跟物體的體積有關(guān),知道分子勢(shì)能隨分子間距離變化而變化的定性規(guī)律。
。3)知道什么是物體的內(nèi)能,物體的內(nèi)能與哪個(gè)宏觀量有關(guān),能區(qū)別物體的內(nèi)能和機(jī)械能。
。4)知道做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的,知道兩者的區(qū)別,了解熱功參量的意義。
2.在培養(yǎng)學(xué)生能力方面,這節(jié)課中要讓學(xué)生建立:分子動(dòng)能、分子平均動(dòng)能、分子勢(shì)能、物體內(nèi)能、熱量等五個(gè)以上物理概念,又要讓學(xué)生初步知道三個(gè)物理規(guī)律:溫度與分子平均動(dòng)能關(guān)系,分子勢(shì)能與分子間距離關(guān)系,做功與熱傳遞在改變物體內(nèi)能上的關(guān)系。因此,教學(xué)中著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律的理解能力。
3.滲透物理學(xué)方法的教育:在分子平均動(dòng)能與溫度關(guān)系的講授中,滲透統(tǒng)計(jì)的方法。在分子間勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系上和做功與熱傳遞關(guān)系上都要滲透歸納推理方法。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.教學(xué)重點(diǎn)是使學(xué)生掌握三個(gè)概念(分子平均動(dòng)能、分子勢(shì)能、物體內(nèi)能),掌握三個(gè)物理規(guī)律(溫度與分子平均動(dòng)能關(guān)系、分子勢(shì)能與分子之間距離關(guān)系、熱傳遞與功的關(guān)系)。
2.區(qū)分溫度、內(nèi)能、熱量三個(gè)物理量是教學(xué)上的一個(gè)難點(diǎn);分子勢(shì)能隨分子間距離變化的勢(shì)能曲線是教學(xué)上的另一難點(diǎn)。
三、教具
1.壓縮氣體做功,氣體內(nèi)能增加的演示實(shí)驗(yàn):
圓形玻璃筒、活塞、硝化棉。
2.幻燈及幻燈片,展示分子間勢(shì)能隨分子間距離變化而變化的曲線。
四、主要教學(xué)過程
(一)引入新課
我們知道做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物體具有機(jī)械能,那么熱現(xiàn)象發(fā)生過程中,也有相應(yīng)的能量變化。另一方面,我們又知道熱現(xiàn)象是大量分子做無規(guī)律熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。那么熱運(yùn)動(dòng)的能量與大量的無規(guī)律運(yùn)動(dòng)有什么關(guān)系呢?這是今天學(xué)習(xí)的問題。
。ǘ┙虒W(xué)過程的設(shè)計(jì)
1.分子的動(dòng)能、溫度
物體內(nèi)大量分子不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng),對(duì)于每個(gè)分子來說都有無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能。由于物體內(nèi)各個(gè)分子的速率大小不同,因此,各個(gè)分子的動(dòng)能大小不同。由于熱現(xiàn)象是大量分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,所以研究個(gè)別分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能是沒有意義的。而研究大量分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能,需要將所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的平均值求出來,這個(gè)平均值叫做分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能。
學(xué)習(xí)布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象時(shí),我們知道布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都與溫度有關(guān)系,溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越激烈,擴(kuò)散也加快。依照分子動(dòng)理論,這說明溫度升高后分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)加劇。用上述分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能來說明,就是溫度升高,分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大。如果溫度降低,說明分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小。因此從分子動(dòng)理論觀點(diǎn)來看,溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志!皹(biāo)志”的含義是指物體溫度升高或降低,表示了物體內(nèi)部大量分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大或減小。溫度不變,就表示了分子熱運(yùn)動(dòng)的'平均動(dòng)能不變。其他宏觀物理量如時(shí)間、質(zhì)量、物質(zhì)種類都不是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志。但是,溫度不是直接等于分子的平均動(dòng)能。
另一方面,溫度只與物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)意義上的平均動(dòng)能相對(duì)應(yīng),對(duì)于個(gè)別分子或幾十個(gè)、幾百個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能大小與溫度是沒有關(guān)系的。
我們知道,溫度這個(gè)物理量在宏觀上的意義是表示物體冷熱程度,而它又是大量分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能大小的標(biāo)志,這是溫度的微觀含義。
2.分子勢(shì)能
分子間存在著相互作用力,因此分子間具有由它們的相對(duì)位置決定的勢(shì)能,這就是分子勢(shì)能。
如果分子間距離約為10 -10 m數(shù)量級(jí)時(shí),分子的作用力的合力為零,此距離為r 0 。
當(dāng)分子距離小于r 0時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,要減小分子間的距離必須克服斥力做功,因此,分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大。這種情形與彈簧被壓縮時(shí)彈性勢(shì)能增大是相似的。如圖1中彈簧壓縮,彈性勢(shì)能E p增大。
如果分子間距離大于r 0時(shí),分子間的相互作用表現(xiàn)為引力,要增大分子間的距離必須克服引力做功,因此,分子勢(shì)能隨分子間的距離增大而增大。這種情況與彈簧被拉伸時(shí)彈性勢(shì)能增大是相似的。如圖1中彈簧拉伸,E p增大。
從以上兩種情況綜合分析,分子間距離以r 0為數(shù)值基準(zhǔn),r不論減小或增大,分子勢(shì)能都增大。所以說,分子在平衡位置處是分子勢(shì)能最低點(diǎn)。如果分子間距離是無限遠(yuǎn)時(shí),取分子勢(shì)能為零值,分子間距離從無限遠(yuǎn)逐漸減少至r 0以前過程,分子間的作用力表現(xiàn)為引力,而且距離減少,分子引力做正功,分子勢(shì)能不斷減小,其數(shù)值將比零還小為負(fù)值。當(dāng)分子間距離到達(dá)r 0以后再減小,分子作用力表現(xiàn)為斥力,在分子間距離減小過程中,克服斥力做功,使分子勢(shì)能增大。其數(shù)值將從負(fù)值逐漸變大至零,甚至為正值。分子勢(shì)能隨分子間距離r的變化情況可以在圖2的圖象中表現(xiàn)出來。從圖中看到分子間距離在r 0處,分子勢(shì)能最小。
既然分子勢(shì)能的大小與分子間距離有關(guān),那么在宏觀上什么物理量能反映分子勢(shì)能的大小變化情況呢?如果對(duì)于確定的物體,它的體積變化,直接反映了分子間的距離,也就反映了分子間的勢(shì)能變化。所以分子勢(shì)能的大小變化可通過宏觀量體積來反映。
3.物體的內(nèi)能
。1)物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和,叫做物體的內(nèi)能。一切物體都是由不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)并且相互作用著的分子組成,因此任何物體都是有內(nèi)能的。
提問學(xué)生:宏觀量中哪些物理量是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能和分子勢(shì)能的標(biāo)志?
根據(jù)學(xué)生的回答,引導(dǎo)到一個(gè)確定的物體,分子總數(shù)是固定的,那么這物體的內(nèi)能大小是由宏觀量——溫度和體積決定的。如果不是確定的物體,那么物體的內(nèi)能大小是由質(zhì)量、溫度、體積和物態(tài)來決定。
課堂討論題:下列各個(gè)實(shí)例中,比較物體的內(nèi)能大小,并說明理由。
、僖粔K鐵由15 ℃升高到55 ℃,比較內(nèi)能。
、谫|(zhì)量是1kg50 ℃的鐵塊與質(zhì)量是0.1kg50 ℃的鐵塊,比較內(nèi)能。
③質(zhì)量是1kg100 ℃的水與質(zhì)量是1kg100 ℃的水蒸氣,比較內(nèi)能。
。2)物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)著機(jī)械能,熱運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)著內(nèi)能。任何物體都具有內(nèi)能,同時(shí)還可以具有機(jī)械能。例如在空中飛行的炮彈,除了具有內(nèi)能,還具有機(jī)械能——?jiǎng)幽芎椭亓?shì)能。
提問學(xué)生:一輛汽車的車廂內(nèi)有一氣瓶氧氣,當(dāng)汽車以60km/h行駛起來后,氣瓶內(nèi)氧氣的內(nèi)能是否增加?
通過此問題,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢(shì)能之總和,而不是分子定向移動(dòng)的動(dòng)能。另一方面,物體機(jī)械能增加,內(nèi)能不一定增加。
4.物體的內(nèi)能改變的兩種方式
(1)列舉鋸木頭和用砂輪磨刀具,鋸條、木頭和刀具溫度升高,說明克服摩擦力做功,可以使物體的內(nèi)能增加。如果外力對(duì)物體做功全部用于物體內(nèi)能改變的情況下,外力做多少功,物體的內(nèi)能就改變多少。如果用W表示外界對(duì)物體做的功,用Δ E表示物體內(nèi)能的變化,那么有W= Δ E 。功的單位是焦耳,內(nèi)能的單位也是焦耳。
演示壓縮空氣,硝化棉燃燒。說明外力壓縮空氣過程,對(duì)氣體做功,使氣體的內(nèi)能增加,溫度升高到棉花的燃點(diǎn)而使其燃燒。
以上實(shí)例說明做功可以改變物體的內(nèi)能。
。2)在爐灶上燒熱水,火爐烤熱周圍物體,這些物體溫度升高內(nèi)能增加。這些實(shí)例說明依靠熱傳遞方式也可以使物體的內(nèi)能改變。物體吸收熱量,內(nèi)能增加。物體放出熱量,物體的內(nèi)能減少。如果傳遞給物體的熱量用Q表示,物體內(nèi)能的變化量是Δ E,那么,Q= Δ E 。
熱量的計(jì)算公式有:Q=mc Δ t,Q=ML,Q=m λ(后面的兩個(gè)公式分別是物質(zhì)熔解和汽化時(shí)熱量的計(jì)算式)。熱量的單位是焦耳,過去的單位是卡。
所以做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式。
。3)做功和熱傳遞對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的。
一杯水可以用加熱的方法(即熱傳遞方式)傳遞給它一定的熱量,使它從某一溫度升高到另一溫度。這過程中這杯水的內(nèi)能有一定量的變化。也可以采取做功的方式,比如用攪拌器在水中不斷攪拌,也可以使這杯水從相同的初溫度升高到同一高溫度,這樣,水的內(nèi)能會(huì)有相同的變化量。兩種方式不同,得到的結(jié)果是相同的。除非事先知道,否則我們無法區(qū)別是哪種方式使這杯水的內(nèi)能增加的。
因此,做功和熱傳遞對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的。
。4)雖然做功和熱傳遞對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的,但是這兩種方式的物理過程有本質(zhì)的區(qū)別。做功使物體內(nèi)能改變的過程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。而熱傳遞的過程只是物體之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移,沒有能量形式的轉(zhuǎn)化。
課上練習(xí):
1.判斷下面各結(jié)論是否正確?
(1)溫度高的物體,內(nèi)能不一定大。
。2)同樣質(zhì)量的水在100 ℃時(shí)的內(nèi)能比60 ℃時(shí)的內(nèi)能大。
。3)內(nèi)能大的物體,溫度一定高。
。4)內(nèi)能相同的物體,溫度一定相同。
。5)熱傳遞過程一定是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞熱量。
。6)溫度高的物體,含有的熱量多,或者說內(nèi)能大的物體含有的熱量多。
。7)摩擦鐵絲發(fā)熱,說明功可以轉(zhuǎn)化為熱量。
答案:(1)、(2)是對(duì)的。
2.在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,100 ℃的水吸收熱量變成同溫度的水蒸氣的過程,下面的說法是否正確?
。1)分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能不變,因而物體的內(nèi)能不變。
。2)分子的平均動(dòng)能增加,因而物體的內(nèi)能增加。
。3)所吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加量。
。4)分子的內(nèi)能不變。
答案:以上四個(gè)結(jié)論都不對(duì)。
。ㄈ┱n堂小結(jié)
。1)這節(jié)課上新建立了三個(gè)物理概念:分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能、分子勢(shì)能、內(nèi)能。要知道這三個(gè)概念的確切含義,更為重要的是能夠區(qū)分溫度、內(nèi)能、熱量,知道內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別和聯(lián)系。
。2)要掌握三個(gè)物理規(guī)律:分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能與溫度的關(guān)系、分子間的相互作用力與分子間距離的關(guān)系、做功與熱傳遞在使物體內(nèi)能改變上的關(guān)系。
。ㄋ模┱f明
這節(jié)課是概念性很強(qiáng)的課,又不是從物理實(shí)驗(yàn)或物理現(xiàn)象直接得出結(jié)論的課。對(duì)于概念要知道引入的目的、確切含義、與其他概念的區(qū)別和聯(lián)系。所以課上要講分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能、內(nèi)能、熱量等概念的意義,并且要通過實(shí)際例題,讓學(xué)生通過判斷、推理來加深對(duì)這些概念的認(rèn)識(shí)。
高三物理一輪復(fù)習(xí)詳情教案 9
、褰虒W(xué)目的:
、敝拦獾恼凵洮F(xiàn)象;知道光的折射規(guī)律;知道在折射中光路是可逆的;知道日常生活中由于光的折射而產(chǎn)生的一些現(xiàn)象。
、才囵B(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論的綜合能力。
⒊對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育。
、娼虒W(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):
重點(diǎn):光的折射現(xiàn)象。觀察、分析實(shí)驗(yàn),歸納出光的折射規(guī)律。
難點(diǎn):觀察、分析實(shí)驗(yàn),歸納出光的折射規(guī)律及在折射中光路中可逆的。
㈢教學(xué)儀器:
玻璃水缸、水、激光發(fā)射器、光具盤、玻璃磚、幾根鋼針、多媒體電腦及投影儀等。
、杞虒W(xué)過程:
一、課題引入:
我們都知道漁民捕魚有很多方法,如:用網(wǎng)網(wǎng)魚、用魚叉叉魚等。現(xiàn)在,我們也來體驗(yàn)一下漁民的生活,(出示塑料泡沫上畫有魚和玻璃水缸)進(jìn)行叉魚比賽。當(dāng)學(xué)生在比賽時(shí),發(fā)現(xiàn)鋼針都叉在魚的上方后,驚奇之余,告訴學(xué)生,要知道為什么,等我們學(xué)完光的折射后,就明白其中的道理了。從而引入課題。(電腦顯示標(biāo)題)
二、新課進(jìn)行:
1、光的折射:
平時(shí)我們看到裝水的玻璃杯中的吸管會(huì)在水面處彎折,也是這個(gè)道理(電腦顯示圖片)。讓我們?cè)賮碛^察另一個(gè)實(shí)驗(yàn),在玻璃水缸中插入一塊木板,用激光沿著木板,從空氣斜射到水面,問:可以看到什么現(xiàn)象?(可以看到光不再沿直線傳播而是在水面處改變方向進(jìn)入水中)再觀察光從空氣中斜射到玻璃中,問:要以看到什么現(xiàn)象?(同樣也可以看到光不再沿直線傳播而是在玻璃面處改變方向進(jìn)入玻璃中)
從實(shí)驗(yàn)中,我們看到光從空氣中斜射入水和玻璃中都能看到光在水面和玻璃面處改變傳播方向,而且實(shí)踐也證明其他介質(zhì)中也會(huì)發(fā)生同樣的現(xiàn)象。因此,我們把“光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向一般會(huì)發(fā)生變化!钡倪@種現(xiàn)象叫做光的折射。(板書用電腦顯示)
2、光的折射規(guī)律:
通過剛才的`實(shí)驗(yàn)教師把剛才光的折射現(xiàn)象用電腦顯示出光的折射光路圖。
從圖中介紹,什么是折射光線和折射角。為了防止學(xué)生把折射光線與界面夾角誤認(rèn)為折射角。所以,要特別指出:折射角是折射光線與法線的夾角。(并用電腦顯示)
下面我們來做個(gè)實(shí)驗(yàn)研究光從空氣射入玻璃有什么規(guī)律。要求學(xué)生要注意觀察,并用電腦顯示觀察目的:
、俟鈴哪囊环N介質(zhì)中射入哪一種介質(zhì)中的?是怎樣入射的?
②折射光線、入射光線與法線在位置上有什么關(guān)系?
、廴肷浣呛驼凵浣堑拇笮£P(guān)系?
d、當(dāng)入射角變化時(shí),折射角是如何變化的?先讓學(xué)生觀察一下整個(gè)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)過程,然后讓學(xué)生回答出部分問題后,教師:為更好地研究光的折射規(guī)律,我們來認(rèn)真分析整個(gè)實(shí)驗(yàn)。并出示以下表格:
邊實(shí)驗(yàn)邊讓學(xué)生填寫表格,表格完成后分析表格和利用電腦動(dòng)畫來總結(jié)規(guī)律。得出:光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時(shí),折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi);折射光線和入射光線分居法線兩側(cè);折射角小于入射角;入射角增大時(shí),折射角也隨著增大;當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí),傳播方向不改變。(用電腦顯示出)
從表格中我們也可以看出,在折射中,光路也中可逆的。(用電腦顯示出,并加以動(dòng)畫顯示。)
3、用光的折射來解釋眼睛受騙的問題
現(xiàn)在,我們來解釋剛才在叉魚比賽中,為什么我們同學(xué)會(huì)叉在魚的上方。原來魚從水中發(fā)出的光線,由水進(jìn)入空氣時(shí),會(huì)在水面發(fā)年折射,折射角大于入射角,折射光線進(jìn)入人眼,人眼逆著折射光線的方向看去,覺得這些光線好像是從它們的反向延長線的交點(diǎn)魚像發(fā)出來的,魚像是魚的虛像,魚像比魚位置高。所以剛才比賽的同學(xué)會(huì)叉在魚的上方。(利用電腦演示加以解釋)
利用電腦播放視頻材料:放在杯底剛好看不見的硬幣,加上水后又會(huì)看得見。要求學(xué)生利所學(xué)的知識(shí)加以回答,最后強(qiáng)調(diào)看見的硬幣是硬幣的虛像。
4、課堂練習(xí)
。1)光從空氣行政村射入水中時(shí),折射角()入射角。
(2)池水看起來比實(shí)際的淺,這是由于光從水中射入空氣時(shí)發(fā)生()造成的。
。3)畫出圖中折射光線的大致方向。
三、小結(jié)
1、光的折射:光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向一般會(huì)發(fā)生變化,這現(xiàn)象叫做光的折射。
2、光的折射規(guī)律:
內(nèi)容:光從空氣斜射入水或其它介質(zhì)中,折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi);折射光線和入射光線分居法線兩側(cè);折射角小于入射角;入射角增大時(shí),折射角也隨著增大;當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí),傳播方向不改變;在折射中光路也是可逆的。
注意:弄清一點(diǎn)、二角、三線的涵義。
高三物理一輪復(fù)習(xí)詳情教案 10
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、了解棱鏡在改變光的傳播方向上的作用,知道棱鏡是利用光的折射定律控制光路的光學(xué)元件一。
2、理解全反射棱鏡產(chǎn)生全反射的原理,知道全反射棱鏡的應(yīng)用。
3、知道各種色光在真空中的速度相同,在其他介質(zhì)中速度不同,因而對(duì)同一介質(zhì)的折射率不同。
4、知道色散現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,知道紅光的折射率最小,紫光的折射率最大。
能力目標(biāo)
理解棱鏡對(duì)光的偏折作用,對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行處理。
理解不同色光通過棱鏡的色散現(xiàn)象,分析相關(guān)現(xiàn)象。
情感目標(biāo)
1、對(duì)比全反射棱鏡和平面鏡對(duì)光路的控制作用的不同效果,讓學(xué)生學(xué)會(huì)選擇更合理的工具來解決問題。
2、由光的色散現(xiàn)象這一知識(shí)點(diǎn),啟發(fā)學(xué)生思考不同的色光疊加的效果。
教學(xué)建議
1、要讓學(xué)生會(huì)根據(jù)折射定律定性畫出通過棱鏡的光線、能夠通過作圖體會(huì)棱鏡控制光法的特點(diǎn):“光線向底而偏折”、要正確地、靈活地找到頂角和底面。
2、要讓學(xué)生知道全反射棱鏡控制光路的特點(diǎn)、并讓學(xué)生了解全反射棱鏡與平面餅在改變光路上效果是相同的,但利用平面鏡反射時(shí),玻璃表面和鍍層表面都要產(chǎn)生反射,并在鍍層面會(huì)有一定的光能被吸收、所以實(shí)際中全反射棱鏡優(yōu)于平面鏡。
3、關(guān)于光的色散現(xiàn)象可以先通過演示實(shí)驗(yàn),如讓白光通過三棱鏡在屏上或白墻上觀察到彩色的光帶而看到色散現(xiàn)象,再通過分析說明各種顏色的光偏向角不同反映了玻璃對(duì)各種色光的折射率不同,從而得出不同顏色的光在玻璃中的傳播速度不同。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
棱鏡
。ㄒ唬┮胄抡n
根據(jù)光的折射現(xiàn)象以及光的可逆性原理分析光線通過三棱鏡后將發(fā)生偏折現(xiàn)象,并通過演示實(shí)驗(yàn)觀察光路(利用激光演示器)做好演示實(shí)驗(yàn):光通過三棱鏡后的光路(盡量演示各種可能出現(xiàn)的情況)
。ǘ┙虒W(xué)過程
1、介紹三棱鏡
棱鏡:光學(xué)上用核截面為三角形的透明體叫做三棱鏡,光密媒質(zhì)的棱鏡放在光疏媒質(zhì)中(通常在空氣中),入射到棱鏡側(cè)面的光線經(jīng)棱鏡折射后向棱鏡底面偏折。
A、三棱鏡是利用光的折射控制光路的光學(xué)元件,隔著三棱鏡能看到物體的虛像。虛像的位置比物體的實(shí)際位置向頂角方向偏移,但是沒有必要去追究是放大還是縮小的像。
B、光從棱鏡的'一個(gè)側(cè)面射入,從另一個(gè)側(cè)面射出,出射光線將向底面(第三個(gè)側(cè)面)偏折,偏折角的大小與棱鏡的折射率,棱鏡的頂角和入射角有關(guān)。
C、若三棱鏡的介質(zhì)相對(duì)于周圍介質(zhì)是光流介質(zhì),則透過棱鏡看物體,看到的虛像向底邊偏移;出射光線較之入射光線向頂角偏折。
2、全反射棱鏡
截面為等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡。全反射棱鏡在光學(xué)儀器中被用來改變光路。
A、玻璃的折射率在1、5~1、9之間,相對(duì)于空氣來講,玻璃的臨界角在30°~42°之間。
B、光從空氣垂直射入全反射棱鏡的直角側(cè)面上,經(jīng)過棱鏡一次全反射,將改變光路90°,光垂直射入全反射棱鏡的斜側(cè)面上,經(jīng)棱鏡兩次全反射,將改變光路180°。
3、光的色散
白光通過三棱鏡折射后被分解為由紅,橙,黃,綠,藍(lán),靛,紫組成的彩色光譜,這就是光的色散。
A、光的色散現(xiàn)象表明:白光是由各種單色光組成的復(fù)色光;同一種介質(zhì)對(duì)不同色光的折射率不同;不同色光在同一介質(zhì)中傳播的速度不同。
B、復(fù)色光通過平行透明板(玻璃磚),也能發(fā)生色散現(xiàn)象。
探究活動(dòng)
1、利用三棱鏡自制潛望鏡,并與利用平面鏡制作的潛望鏡進(jìn)行效果對(duì)比。
2、動(dòng)手做一做光的色散實(shí)驗(yàn),看看會(huì)有什么現(xiàn)象?
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