动量守恒教案

动量守恒教案 篇1

1、知识与技能

(1)通过实验了解光电效应的实验规律。

(2)知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。

(3)了解康普顿效应，了解光子的动量

2、过程与方法：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。

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：光电效应的实验规律

教学难点：爱因斯坦光电效应方程以及意义

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

回顾前面的学习，总结人类对光的本性的认识的发展过程?

(多媒体投影，见课件。)光的干涉、衍射现象说明光是电磁波，光的偏振现象进一步说明光还是横波。19世纪60年代，麦克斯韦又从理论上确定了光的电磁波本质。然而，出人意料的是，正当人们以为光的波动理论似乎非常完美的时候，又发现了用波动说无法解释的新现象——光电效应现象。对这一现象及其他相关问题的研究，使得人们对光的又一本质性认识得到了发展。

(二)进行新课

1、光电效应

实验演示1：(课件辅助讲述)用弧光灯照射擦得很亮的锌板，(注意用导线与不带电的验电器相连)，使验电器张角增大到约为30度时，再用与丝绸磨擦过的玻璃棒去靠近锌板，则验电器的指针张角会变大。上述实验说明了什么?(表明锌板在射线照射下失去电子而带正电)

概念：在光(包括不可见光)的照射下，从物体发射电子的现象叫做光电效应。发射出来的电子叫做光电子。

2、光电效应的实验规律

(1)光电效应实验

如图所示，光线经石英窗照在阴极上，便有电子逸出----光电子。光电子在电场作用下形成光电流。

概念：遏止电压，将换向开关反接，电场反向，则光电子离开阴极后将受反向电场阻碍作用。当K、A间加反向电压，光电子克服电场力作功，当电压达到某一值Uc时，光电流恰为0。Uc称遏止电压。

根据动能定理，有：

(2)光电效应实验规律

①光电流与光强的关系：饱和光电流强度与入射光强度成正比。

②截止频率νc----极限频率，对于每种金属材料，都相应的有一确定的截止频率νc，当入射光频率ν>νc时，电子才能逸出金属表面;当入射光频率ν<νc时，无论光强多大也无电子逸出金属表面。

③光电效应是瞬时的。从光开始照射到光电子逸出所需时间<10-9s。

3、光电效应解释中的疑难

经典理论无法解释光电效应的实验结果。

经典理论认为，按照经典电磁理论，入射光的光强越大，光波的电场强度的振幅也越大，作用在金属中电子上的力也就越大，光电子逸出的能量也应该越大。也就是说，光电子的能量应该随着光强度的增加而增大，不应该与入射光的频率有关，更不应该有什么截止频率。

光电效应实验表明：饱和电流不仅与光强有关而且与频率有关，光电子初动能也与频率有关。只要频率高于极限频率，即使光强很弱也有光电流;频率低于极限频率时，无论光强再大也没有光电流。

光电效应具有瞬时性。而经典认为光能量分布在波面上，吸收能量要时间，即需能量的积累过程。

为了解释光电效应，爱因斯坦在能量子假说的基础上提出光子理论，提出了光量子假设。

4、爱因斯坦的光量子假设

(1)内容

光不仅在发射和吸收时以能量为hν的微粒形式出现，而且在空间传播时也是如此。也就是说，频率为ν的光是由大量能量为E=hν的.光子组成的粒子流，这些光子沿光的传播方向以光速c运动。

(2)爱因斯坦光电效应方程

在光电效应中金属中的电子吸收了光子的能量，一部分消耗在电子逸出功W0，另一部分变为光电子逸出后的动能Ek。由能量守恒可得出：

W0为电子逸出金属表面所需做的功，称为逸出功。Wk为光电子的最大初动能。

(3)爱因斯坦对光电效应的解释

①光强大，光子数多，释放的光电子也多，所以光电流也大。

②电子只要吸收一个光子就可以从金属表面逸出，所以不需时间的累积。

③从方程可以看出光电子初动能和照射光的频率成线性关系

④从光电效应方程中，当初动能为零时，可得极限频率：

爱因斯坦光子假说圆满解释了光电效应，但当时并未被物理学家们广泛承认，因为它完全违背了光的波动理论。

5、光电效应理论的验证

美国物理学家密立根，花了十年时间做了“光电效应”实验，结果在1915年证实了爱因斯坦光电效应方程，h的值与理论值完全一致，又一次证明了“光量子”理论的正确。

6、展示演示文稿资料：爱因斯坦和密立根

由于爱因斯坦提出的光子假说成功地说明了光电效应的实验规律，荣获1921年诺贝尔物理学奖。

密立根由于研究基本电荷和光电效应，特别是通过著名的油滴实验，证明电荷有最小单位。获得1923年诺贝尔物理学奖。

点评：应用物理学家的历史资料，不仅有真实感，增强了说服力，同时也能对学生进行发放教育，有利于培养学生的科学态度和科学精神，激发学生的探索精神。

光电效应在近代技术中的应用

(1)光控继电器

可以用于自动控制，自动计数、自动报警、自动跟踪等。

(2)光电倍增管

可对微弱光线进行放大，可使光电流放大105~108倍，灵敏度高，用在工程、天文、科研、军事等方面。

动量守恒教案 篇2

一、教学目标

1．物理知识方面：

(1)理解匀速圆周运动是变速运动；

(2)掌握匀速圆周运动的线速度、角速度、周期的物理意义及它们间的数量关系；

(3)初步掌握向心力概念及计算公式。

2．通过匀速圆周运动、向心力概念的建立过程，培养学生观察能力、抽象概括和归纳推理能力。

3．渗透科学方法的教育。

二、重点、难点分析

向心力概念的建立及计算公式的得出是教学重点，也是难点。通过生活实例及实验加强感知，突破难点。

三、教具

1．转台、小伞；

2．细绳一端系一个小球(学生两人一组)；

3．向心力演示器。

四、主要教学过程

(一)引入新课

演示：将一粉笔头分别沿竖直向下、水平方向、斜向上抛出，观察运动轨迹。

复习提问：粉笔头做直线运动、曲线运动的条件是什么？

启发学生回答：速度方向与力的方向在同一条直线上，物体做直线运动；不在同一直线上，做曲线运动。

进一步提问：在曲线运动中，有一种特殊的运动形式，物体运动的轨迹是一个圆周或一段圆弧(用单摆演示)，称为圆周运动。请同学们列举实例。

(学生举例教师补充)

电扇、风车等转动时，上面各个点运动的轨迹是圆大到宇宙天体如月球绕地球的运动，小到微观世界电子绕原子核的运动，都可看做圆周运动，它是一种常见的运动形式。

提出问题：你在跑400米过弯道时身体为何要向弯道内侧微微倾斜？铁路和高速公路的转弯处以及赛车场的环形车道，为什么路面总是外侧高内侧低？可见，圆周运动知识在实际中是很有用的。

引入：物理中，研究问题的基本方法是从最简单的情况开始。

板书：匀速圆周运动

(二)教学过程设计

思考：什么样的圆周运动最简单？

引导学生回答：物体运动快慢不变。

板书：1．匀速圆周运动

物体在相等的时间里通过的圆弧长相等，如机械钟表针尖的运动。

思考：匀速周圆运动的一个显著特点是具有周期性。用什么物理量可以描述匀速圆周运动的快慢？

(学生自由发言)

板书：2．描述匀速圆周运动快慢的物理量恒量。

当t很短，s很短，即为某一时刻的瞬时速度。线速度其实就是物体做圆周运动的瞬时速度。当物体做匀速圆周运动时，各个时刻线速度大小相同，而方向时刻在改变。那么，线速度方向有何特点呢？

演示：水淋在小伞上，同时摇动转台。观察：水滴沿切线方向飞出。

思考：说明什么？

师生分析：飞出的水滴在离开伞的瞬间，由于惯性要保持原来的速度方向，因而表明了切线方向即为此时刻线速度的方向。

板书：方向：沿着圆周各点的切线方向。如图3。单位：rad/s。

(3)周期：质点沿圆周运动一周所用的时间。如：地球公转周期约365天，钟表秒针周期60s等，周期长，表示运动慢。(角速度、周期可由学生自己说出并看书完成)

板书：(师生共同完成)

思考：物体做匀速圆周运动时，v、ω、T是否改变？(ω、T不变，v大小不变、方向变。)讲述：匀速周周运动是匀速率圆周运动的简称，它是一种变速运动。

提出问题：匀速圆周运动是一种曲线运动，由物体做曲线运动的条件可知，物体必定受到一个与它的速度方向不在同一条直线上的合外力作用，这个合外力的方向有何特点呢？

学生小实验(两人一组)：

线的一端系一小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动。小球质量很小(可用橡皮塞等替代)，甩动时线速度尽量大，小球重力与拉力相比可忽略，以保证拉线近似在水平方向。

观察并思考：

①小球受力？

②线的拉力方向有何特点？

③一旦线断或松手，结果如何？

(提问学生后板书并图示)

概括：要使物体做匀速圆周运动，必须使物体受到与速度方向垂直而指向圆心的力作用，故名向心力。

板书：3．向心力：物体做匀速圆周运动所需要的力。

提出问题：向心力的大小跟什么因素有关？

动量守恒教案 篇3

一、教学目标

知识与技能：

1、理解力的分解概念。

2、知道力的分解是合成的逆运算，并知道力的分解遵循平行四边形定则。

3、学会按力的实际作用效果分解力。

4、学会用力的分解知识解释一些简单的物理现象。

过程与方法：

1、通过生活情景的再现和实验模拟体会物理与实际生活的密切联系。

3、通过对力的实际作用效果的分析，理解按实际作用效果分解力的意义，并感受具体问题具体分析的方法。情感、态度与价值观：

1、通过联系生活实际情景，激发求知欲望和探究的兴趣。

2、通过对力的分解实际应用的分析与讨论，养成理论联系实际的自觉性，培养解决生活实际问题的能力。

二、教学重点难点

教学重点：理解力的分解的概念，利用平行四边形定则按力的作用效果进行力的分解。

教学难点：力的实际作用效果的分析。

三、教学过程

（一）引入：

1、观察一幅打夯的图片，分析为什么需要那么多人一起打夯。

2、模拟打夯，指出用多个力的共同作用来代替一个力的作用的实际意义，突出等效替代的思想。

3、引出力的分解的概念：把一个力分解成几个分力的方法叫力的分解。

（二）一个力可分解为几个力？

由打夯的例子可以看出一个力的作用可以分解为任意几个力，最简单的情况就是把一个力分解为两个力。

（三）一个力分解成两个力遵循什么规则？

力的分解是力的合成的逆运算，因此把一个力分解为两个分力也遵循平行四边形定则。

（四）力的分解实例分析

以一个力为对角线作平行四边形可以作出无数个平行四边形，因此把一个力分解为两个力有无数组解，但如果已知两个分力的方向，那力的分解就只有唯一解了。如何确定两个分力的方向呢？在解决实际问题时要根据力的实际作用效果确定分力的方向。

一、斜面上重力的分解

［演示］用薄塑料片做成斜面，将物块放在斜面上，斜面被压弯，同时物块沿斜面下滑．

［结论］重力G产生两个效果：使物体沿斜面下滑和压紧斜面．

［分析］重力的两个分力大小跟斜面的倾斜角有何关系？

［结论］通过作图和实验演示可看出倾角越大，下压分力越小而下滑分力越大。

［问题］游乐场的滑梯为什么倾角很大？山路为什么要修成盘山状？

［分析］斜面倾角越大，使物体下滑的力越大，物体越容易下滑，故公园滑梯倾角较大，但山路若直接从山脚往山顶修，则倾角太大，车辆上坡艰难而下坡又不安全，是不可行的，修成盘山状则可解决这个问题。

二、直角支架所受拉力的分解

［实验模拟］同学甲用一手撑腰，同学乙用力向下拉甲同学的肘部，让同学谈体会，即分析向下拉肘部的力产生的作用效果。

［实验演示］在支架上挂一重物，观察橡皮膜的变化，分析重物对支架的拉力产生的作用效果。

［分析］支架所受拉力一方面挤压水平杆，另一方面拉伸倾斜杆。

［分解］按效果分解拉力并作出平行四边形法。

三、劈木柴刀背上力的分解

［观察图片］为什么一斧头下去，木桩被劈开了？作用在斧头上的力实际产生了什么效果？

［小实验］同学甲双手合十，同学乙用一只手试图从甲的两手中间劈下去，体会手上的感觉。

［分析］乙同学的手向两侧挤压甲同学的两只手，因此刀背上的力的作用效果也是使得刀的两个侧面去挤压木柴。

［分解］按力的作用效果分解刀背上的力，作出平行四边形，并比较分力与合力的大小关系。

［思考］由生活经验可知砍柴的刀越锋利越容易把柴劈开，为什么？分析分力大小跟分力夹角的关系。

［体验］通过小实验体会在合力一定的情况下，分力大小随其夹角变化而变化的规律：

○用一根羊绒线，中间吊一个砝码，观察当抓住线的两手距离不断增大时线有何变化。

○用两个弹簧秤共同拉一个砝码，拉的夹角逐渐增大，观察弹簧秤示数的变化。

［规律总结］在合力一定的情况下，对称分布的两个分力的夹角越大，分力越大。

［应用］

○如何把陷进泥潭的汽车拉出来？

○如何移动一只很重的箱子？

（五）小结：

1、知道什么叫力的分解

2、知道力的分解遵循平行四边形定则

3、掌握在解决实际问题时按力的实际作用效果分解的方法。

动量守恒教案 篇4

1、研究带电物体在电场中运动的两条主要途径

带电物体在电场中的运动,是一个综合力和能量的力学问题,研究的方法与质点动力学相同(仅仅增加了电场力),它同样遵循运动的合成与分解、力的独立作用原理、牛顿运动定律、动能定理、功能原理等力学规律.研究时,主要可以按以下两条途径分析:

(1)力和运动的关系--牛顿第二定律

根据带电物体受到的电场力和其它力,用牛顿第二定律求出加速度,结合运动学公式确定带电物体的速度、位移等.这条线索通常适用于恒力作用下做匀变速运动的情况.

(2)功和能的关系--动能定理

根据电场力对带电物体所做的功,引起带电物体的能量发生变化,利用动能定理或从全过程中能量的`转化,研究带电物体的速度变化,经历的位移等.这条线索同样也适用于不均匀的电场.

2、研究带电物体在电场中运动的两类重要方法

(1)类比与等效

电场力和重力都是恒力,在电场力作用下的运动可与重力作用下的运动类比.例如,垂直射入平行板电场中的带电物体的运动可类比于平抛,带电单摆在竖直方向匀强电场中的运动可等效于重力场强度g值的变化等.

(2)整体法(全过程法)

电荷间的相互作用是成对出现的,把电荷系统的整体作为研究对象,就可以不必考虑其间的相互作用.

电场力的功与重力的功一样,都只与始末位置有关,与路径无关.它们分别引起电荷电势能的变化和重力势能的变化,从电荷运动的全过程中功能关系出发(尤其从静止出发末速度为零的问题)往往能迅速找到解题切入点或简化计算

动量守恒教案 篇5

教学目标

1、知道两列频率相同的波才能发生干涉现象；知道干涉现象的特点。

2、知道现象是特殊条件下的叠加现象，知道干涉现象是波特有的现象。

3、通过观察波的独立前进，波的叠加和水现象，认识条件及干涉现象的特征。

教学建议

本节重点是对干涉概念的理解和产生稳定干涉条件的应用。学习中要注意两列波的波峰、波峰相遇处是振动最强的地方，波谷、波谷相遇处也是振动最强的地方；而波峰、波谷或波谷、波峰相遇处则是振动最弱的地方。干涉的图样是稳定的，振动加强的地方永远加强，振动减弱的地方永远减弱。

为什么频率不同的两列波相遇，不发生干涉现象?

因为频率不同的两列波相遇，叠加区各点的合振动的振幅，有时是两个振动的振幅之和，有时是两个振动的振幅之差，没有振动总是得到加强或总是减弱的区域，这样的两个波源不能产生稳定的干涉现象，不能形成稳定干涉图样。而是波叠加中的一个特例，即产生稳定的干涉图样.

请教师阅读下表：

项目

备注

概念

频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动始终加强，某些区域的振动始终减弱，并且振动的加强区和减弱区相互间隔的现象是波特有的现象。

产生稳定干涉条件

(1)两列波的频率相同；

(2)振动情况相同.

产生的原因

波叠加的结果

教学设计

示例教学重点：

波的叠加及发生的条件。教学难点：对稳定的图样的理解。教学方法：实验讨论法教学仪器：水槽演示仪，长条橡胶管，计算机多媒体新课引入：问题1：上节课我们研究了波的衍射现象，什么是波的衍射现象呢？（波绕过障碍物的现象）问题2：发生明显的衍射现象的条件是什么？（障碍物或孔的大小比波长小，或者与波长相差不多）这节课我们研究现象，如果同时投入两个小石子，形成了两列波，当它们相遇在一起时又会怎样?请学生注意观察演示实验。

一、观察现象：

①在水槽演示仪上有两个振源的条件下，单独使用其中的一个振源，水波按该振源的振动方式向外传播；再单独使用另一个振源，水波按该振源的振动方式向外传播。现象结论：每一个波源都按其自己的方式，在介质中产生振动，并能使介质将这种振动向外传播

②找两个同学拉着一条长绳，让他们同时分别抖动一下绳的端点，则会从两端各产生一个波包向对方传播。当两个波包在中间相遇时，形状发生变化，相遇后又各自传播。（由于这种现象一瞬间完成，学生看不清楚，教师可用计算机多媒体演示）现象结论：波相遇时，发生叠加。以后仍按原来的方式传播，是独立的。

1.波的叠加：在前面的现象的观察的基础上，向学生说明什么是波的叠加。教师板书：两列波相遇时，在波的重叠区域，任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和。

结合图下图解释此结论。

解释时可以这样说：在介质中选一点为研究对象，在某一时刻，当波源l的振动传播到点时，若恰好是波峰，则引起点向上振动；同时，波源2的振动也传播到了点，若恰好也是波峰，则也会引起点向上振动；这时，点的振动就是两个向上的振动的叠加，点的振动被加强了。(当然，在某一时刻，当波源1的振动传播到点时，若恰好是波谷，则引起户点向下振动；同时，波源2的振动传播到了点时，若恰好也是波谷，则也会引起点向下振动；这时，点的振动就是两个向下的振动的叠加，点的振动还是被加强了。)用以上的分析，说明什么是振动加强的区域。

波源l经过半周期后，传播到P点的振动变为波谷，就会使P点的振动向下，但此时波源2传过来的振动不一定是波谷(因为两波源的周期可能不同)，所以，此时P点的振动可能被减弱，也可能是被加强的。(让学生来说明原因)

问题：如果希望P点的振动总能被加强，应有什么条件?如果在介质中有另一质点Q，希望Q点的振动总能被减弱，应有什么条件?

总结：波源1和波源2的周期应相同。

观察现象：

③水槽中的水。对水波干涉图样的解释中，特别要强调两列水波的频率是相同的，所以产生了在水面上有些点的振动加强，而另一些点的振动减弱的现象，加强和减弱的点的分布是稳定的。

详细解释教材中给出的插图，如下图所示。在解释和说明中，特别应强调的几点是：

①此图是某时刻两列波传播的情况；

②两列波的频率(波长)相等；

③当两列波的波峰在某点相遇时，这点的振动位移是正的最大值，过半周期后，这点就是波谷和波谷相遇，则这点的振动位移是负的最大值；

④振动加强的点的振动总是加强的，振动减弱的点的振动总是减弱的。

让学生思考和讨论，并在分析的基础上，给出干涉的定义：

（教师板书）频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔，这种现象叫，形成的图样叫做图样。

请学生反复观察水槽中的水，分清哪些区域为振动加强的区域，哪些区域为振动减弱的区域。

最后应帮助学生分析清楚：介质中某点的振动加强，是指这个质点以较大的振幅振动；而某点的振动减弱，是指这个质点以较小的振幅振动，这与只有一个波源的振动在介质中传播时，各质点均按此波源的振动方式振动是不同的。

问题：任何两列波进行叠加都可以产生干涉现象吗？（不可以）为什么？（干涉是一种特殊的叠加。任何两列波都可以进行叠加，但只有两列频率相同）

总结：干涉是波特有的现象。

二、应用

请学生思考和讨论在我们生活中是否遇到过现象，举例说明：

例1、水现象。

例2、声现象。

三、课堂小结

动量守恒教案 篇6

相对论指出，物体的能量(E)和质量(m)之间存在着密切的关系，即E=mc2式中，c为真空中的光速。爱因斯坦质能方程表明：物体所具有的能量跟它的质量成正比。由于c2这个数值十分巨大，因而物体的.能量是十分可观的。