高中物理教案

高三物理教案：《靜電屏蔽》教學(xué)設(shè)計。

一、教學(xué)目標

1．了解導(dǎo)體導(dǎo)電機制、靜電平衡狀態(tài)、靜電感應(yīng)現(xiàn)象；

2．理解電場中處于靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點；

3．了解靜電屏蔽現(xiàn)象。

二、教學(xué)重點、難點

1．靜電場中靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特性，即其電荷分布、電場分布等，這是重點。

2．運用電場有關(guān)知識，分析、推理出實驗現(xiàn)象的成因，這是難點。

三、教學(xué)方法：實驗演示，計算機輔助教學(xué)

四、教 具：

1．演示靜電感應(yīng)：起電機，感應(yīng)電機（一對）、驗電球、驗電器（兩個），帶有絕緣支架金屬球一個。

2．法拉第圓筒演示靜電平衡導(dǎo)體，內(nèi)部無凈余電荷：法拉第圓筒，驗電器（一個），驗電球，起電機。

3．靜電屏蔽演示：金屬網(wǎng)罩（一個），帶絕緣支架金屬球，驗電器。

4．計算機、大屏幕，自制CAI課件

五、教學(xué)過程：

（一）復(fù)習(xí)提問

1．電場的重要性質(zhì)是什么？對放入其中的電荷有力的作用。

2．導(dǎo)體的重要特征（或說導(dǎo)體導(dǎo)電的原因）是什么？導(dǎo)體內(nèi)部有大量自由電荷。

3．把導(dǎo)體放入電場中，導(dǎo)體上的自由電荷處于電場中將受電場力作用，這時的導(dǎo)體與無電場時的導(dǎo)體相比有什么不同特征？

引導(dǎo)學(xué)生分析：

若是金屬導(dǎo)體，自由電子在電場力作用下將發(fā)生定向移動使兩端出現(xiàn)不同的電荷分布，從而引起導(dǎo)體的某些新的性質(zhì)。

（二）引入新課

實驗1 利用起電機使絕緣金屬球帶電，從而產(chǎn)生電場，把感應(yīng)起電機靠近A擺放，且接觸良好。

將不帶電驗電球A先與B接觸，再與驗電器金屬球D接觸，如此反復(fù)，可見D金屬箔張開。同樣，可讓A與C接觸，再與E接觸，反復(fù)幾次，可見E金屬箔也張開。

由此可知B、C兩端帶電。

此時，若將A上電荷放掉，讓A與C接觸后與D接觸，反復(fù)幾次，可見D金屬箔張角變小，可見B、C兩端電荷異號。

1．靜電感應(yīng)

（1）什么叫靜電感應(yīng)：放在靜電場中的導(dǎo)體，它的自由電荷受電場力作用，發(fā)生定向移動，從而重新分布，在其表面不同部分出現(xiàn)了正、負電荷的現(xiàn)象。

①可根據(jù)同性相斥、異性相吸，指出本實驗中距A近端（B端）有與A異號的電荷，距A遠端（C端）電荷與A同號。

實驗1中，可用A與B、C中部接觸的，再與驗電器接觸，驗電器金屬箔不張開，電荷分布在兩端。

②也可以分析距A遠近不同，電勢不同，而金屬導(dǎo)體中自由電子在電場力作用下由電勢低處運動至電勢高處。

例如：若A帶正電，距A較遠端的C端電勢比B端低，故電子向B端運動，B端帶負電荷。根據(jù)電荷守恒，C端帶正電荷。

同理可分析A帶負電荷時，感應(yīng)電機上電荷分布。

（2）感應(yīng)電荷

靜電感應(yīng)現(xiàn)象中，導(dǎo)體不同部分出現(xiàn)的凈電荷稱為感應(yīng)電荷。

靜電場中導(dǎo)體上自由電荷受電場力作用做定向移動會不會一直運動下去？

（3）靜電平衡狀態(tài)

導(dǎo)體置于電場中時，自由電荷受力，發(fā)生定向移動，從而重新分布。重新分布的電荷在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生一個與原電場反向的電場，阻礙電荷定向移動，直至最后無電荷定向移動為止，這時感應(yīng)電荷電場與原電場的合場強為零。

①什么是靜電平衡狀態(tài)：導(dǎo)體上處處無電荷定向移動的狀態(tài)。

②特征：導(dǎo)體內(nèi)部處處場強為零。

在這個特征基礎(chǔ)上進行推論，可得靜電場中導(dǎo)體的特點。

2．靜電場中導(dǎo)體的特點：處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體內(nèi)處處場強為零。

（1）處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，電荷只能分布在導(dǎo)體外表面上。

可采用反證法，若導(dǎo)體內(nèi)部有凈電荷，電荷周圍有電場，那么導(dǎo)體內(nèi)部電場強度將不為零，電荷將發(fā)生定向移動。

實驗2 法拉第圓筒實驗。

先用起電機使筒A帶電，至A中箔片張開為止，利用驗電球B可先從A外表面接觸，再與驗電器金屬球C接觸，反復(fù)幾次后，可明顯地看到C金屬箔張開，可說明A外表面有電荷。

若使B與A內(nèi)壁接觸后再與C接觸，則C金屬箔將不張開，可驗證A內(nèi)壁無電荷。

（2）處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體表面上任一點場強方向與該點表面垂直?？捎梅醋C法證明，若不垂直，沿表面有切向分量，電荷將發(fā)生定向移動。

（3）處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體是個等勢體，導(dǎo)體表面是等勢面，沿導(dǎo)體表面移動電荷，電場力與表面切向垂直，電場力做功為零。

所以? 電勢差為零，表面是等勢面。

內(nèi)部處處E=0，任兩點間移動電荷，電場力為零，任兩點等勢，所以是等勢體。

3．應(yīng)用（jz139.COM 迷你句子網(wǎng)）

（1）感應(yīng)起電（與摩擦起電比較）

使A帶電，B、C端將出現(xiàn)感應(yīng)電荷，把B、C分開，各自出現(xiàn)凈電荷，從而帶電。

（2）靜電屏蔽

實驗3

先使A帶電，然后移近驗電器B，由于靜電感應(yīng)，B的金屬箔片張開，若把B置于金屬網(wǎng)罩中，可發(fā)現(xiàn)B的金屬箔片不張開。

簡單分析：金屬網(wǎng)罩內(nèi)無電場。

任取一個導(dǎo)體殼，處于靜電場中，殼內(nèi)無電場。

反證法：若有電場，電場線發(fā)自殼壁，終止于殼壁，與殼是等勢體相矛盾，這樣的電場線不存在。

（三）例題精講、鞏固提高（見課件）

1．如圖所示，A帶正電，若導(dǎo)體C端接地，問B、C端各帶什么電荷？（B端帶負電荷，C端無凈電荷）

若此時斷開C與地的連線， B、C端帶什么電荷？（B端負電荷，C端無電荷）整個導(dǎo)體凈余什么電荷？（負電荷）

若B端接地，整個導(dǎo)體凈余什么電荷？（負電荷）

2．導(dǎo)體桿放于點電荷+Q附近達到靜電平衡后，求桿中距Q為r的一點Q的電場強度及桿上感應(yīng)電荷在a點產(chǎn)生的電場強度。

解：因為桿處于靜電平衡狀態(tài)，故Ea=0

a點場強由+Q產(chǎn)生的電場強度和感應(yīng)電荷電場合成。

EQ＋E感＝Ea＝0

（四）課件演示，課堂小結(jié)

1．靜電平衡狀態(tài)：導(dǎo)體中（包括表面）沒有電荷定向運動的狀態(tài)。

基本特征：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場強處處為零；電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。

注意：這里的“場強”，指的是合場強。

2．靜電屏蔽：導(dǎo)體殼可以使其內(nèi)部所包圍的區(qū)域不受外部電場的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。

（五）布置作業(yè)

1．復(fù)習(xí)本節(jié)課文。

2．思考一下靜電屏蔽有何應(yīng)用。

說明：

1．導(dǎo)體的靜電平衡條件是本節(jié)的重點，也是難點，在見解是可借助多媒體課件（或圖片）著重分析導(dǎo)體在電場中達到靜電平衡的過程，強調(diào)導(dǎo)體處于靜電平衡時，內(nèi)部場強處處為零，指的是感應(yīng)電荷的場強與外電場的場強疊加后，合場強為零，要使學(xué)生真正理解靜電平衡條件，必須使他們清楚地知道推理過程。

2．導(dǎo)體達到靜電平衡狀態(tài)時的電荷分布規(guī)律是在實驗的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，因此必須重視實驗，做好演示，使學(xué)生獲得感性認識，然后再從靜電平衡條件加以說明，讓學(xué)生在理論和實際的結(jié)合中理解知識。

3．靜電屏蔽現(xiàn)象在生產(chǎn)和生活中有很多應(yīng)用，講解時要結(jié)合實際才能使學(xué)生真正理解。

4．為了鞏固學(xué)到的知識，本節(jié)安排了兩個例題，可根據(jù)學(xué)生的實際情況進行分析講解，然后再讓學(xué)生做練習(xí)，最后對本節(jié)內(nèi)容作簡要小結(jié)，布置課后作業(yè)，作業(yè)內(nèi)容可根據(jù)情況自行安排。

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高三物理教案：《功率》教學(xué)設(shè)計

一位優(yōu)秀的教師不打無準備之仗，會提前做好準備，作為高中教師就要精心準備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容，幫助高中教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。那么，你知道高中教案要怎么寫呢？下面是小編為大家整理的“高三物理教案：《功率》教學(xué)設(shè)計”，希望能對您有所幫助，請收藏。

本文題目：高三物理教案：功率

6.2功率

設(shè)計人：宣金龍 審核： 上課時間： 編號：26

目標：了解功率的概念及功率的計算方法

重點：功率的的計算方法

難點：機車啟動問題的動態(tài)分析

【知識梳理與重難點分析】

1.功率的意義：功率是描述做功 的物理量。

2.功率的定義式：單位時間力所做的功。

3.功率的數(shù)學(xué)表達：

①定義式： ，所求出的功率是時間t內(nèi)的平均功率。

②瞬時功率的表達式：P=Fvcosθ，其中θ是 間的夾角。如果該式中的速度v是平均速度，此式中的功率為平均功率。

○3重力的功率可表示為PG=mgvy，即重力的瞬時功率等于重力和物體在該、時刻的豎直分速度之積。

4.汽車的兩種加速問題：

當(dāng)汽車從靜止開始沿水平面加速運動時， 有兩種不同的加速過程，但分析時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，隨著v的增大，F(xiàn)必將 ，a也必將 ，汽車做加速度不斷 的加速運動，直到F= ，a= ，這時v達到最大值 ?？梢姾愣üβ实募铀僖欢ú皇莿蚣铀佟?/p>

②恒定牽引力的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知，由于F恒定，所以a恒定，汽車做 運動，而隨著v的增大，P也將不斷增大，直到P達到額定功率Pm，功率不能再增大了。這時勻加速運動結(jié)束，其最大速度為 ，此后汽車要想繼續(xù)加速就只能做恒定功率的變加速運動。

注意：兩種加速運動過程的最大速度的區(qū)別。

【要點講練】

1、功率的理解及計算

例1. 豎直上拋一小球，小球又落回原處，已知空氣阻力的大小正比于小球的速度.下列說法正確的是( )

A、上升過程中克服重力做的功大于下降過程中重力做的功

B、上升過程中克服重力做的功小于下降過程中重力做的功

C、上升過程中克服重力做功的平均功率大于下降過程中重力的平均功率

D、上升過程中克服重力做功的平均功率小于下降過程中重力的平均功率

變式1 、，一質(zhì)量為m的物體，從傾角為θ的光滑斜面頂端由靜止下滑，開始下滑時離地面的高度為h，當(dāng)物體滑至斜面底端時重力的瞬時功率為( )

A、

B、

C、

D、

變式2 、用水平力拉一物體在水平地面上從靜止開始做勻加速運動,到

t1秒末撤去拉力F,物體做勻速運動,到t2秒末靜止.其速度圖象如圖所示,且 .若拉力F做的功為W,平均功率為P;物體在加速和減速過程中克服摩擦阻力做的功分別為W1和W2,它們在平均功率分別為P1和P2,則下列選項正確的是 ( )

A.W=W1+W2 B.W1=W2 C.P=P1+P2 D.P1=P2

變式3 、如圖所示為測定運動員體能的一種裝置,運動員質(zhì)量為m1,繩拴在腰間沿水平方向跨過滑輪(不計滑輪質(zhì)量及摩擦),下懸一質(zhì)量為m2的重物,人用力蹬傳送帶而人的重心不動,使傳送帶以速率v勻速向右運動.下面是人對傳送帶做功的四中說法,其中正確的是 ( )

A.人對傳送帶做功 B.人對傳送帶不做功

C.人對傳送帶做功的功率為m2gv D.人對傳送帶做功的功率為(m1+m2)gv

2.機車啟動問題的分析：

例題2.汽車發(fā)動機的額定功率為60kW，汽車質(zhì)量為5 t，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的0.1倍，g取10m/s2，問：

(1)汽車保持以額定功率從靜止起動后能達到的最大速度是多少?

(2)汽車在加速過程中，當(dāng)速度大小為4m/s時，加速度是多大?

例題3.汽車發(fā)動機的額定功率60千瓦，汽車的質(zhì)量5噸，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的0.1倍。問：

(1)汽車保持以額定功率從靜止起動后能達到的最大速度是多少?

(2)汽車從靜止開始，保持以0.5m/s2的加速度作勻加速運動，這一過程能維持多長時間?

變式4 、汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動機功率為P，牽引力為F0,t1時刻，司機減小了油門，使汽車的功率立即減小一半，并保持該功率繼續(xù)行駛，到t2時刻，汽車又恢復(fù)了勻速直線運動，能正確表示這一過程中汽車牽引力F和速度v隨時間t變化的圖象是 ( )

時間t(s) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

距離s(m) 10 32 63 103 151 207 270 339 413 491 571 650 730 810 891

變式5 、一位駕駛員啟動汽車后,從第4 s開始保持額定功率沿筆直的水平公路行駛,另一測量者用測距儀記錄了它啟動后t s內(nèi)行駛的距離s,如下表所示,試根據(jù)下表所提供的數(shù)據(jù)回答下列問題.

(1)汽車是變速運動還是勻速運動?簡述判斷的依據(jù).

(2)若汽車行駛的最大速度v0=40 m/s,所受阻力f與車速v成正比,汽車的額定功率為P0,請寫出用最大速度v0和額定功率P0表示的阻力f和車速v的關(guān)系式.

(3)若汽車的質(zhì)量m=1 500 kg,估算汽車發(fā)動機的額定功率P0.

變式6 、在傾角為 的斜坡公路上,一質(zhì)量m=10 t的卡車從坡底開始上坡,經(jīng)時間t=50 s,卡車的速度從v1=5 m/s均勻增加到v2=15 m/s.已知汽車在運動時受到的摩擦及空氣阻力恒為車重的k倍(k=0.05).sin = ,取g=10 m/s2,求：

(1)這段時間內(nèi)汽車發(fā)動機的平均功率;

(2)汽車發(fā)動機在30 s時的瞬時功率.

3、實際問題的分析：

例4.若某人的心臟每分鐘跳動75次，心臟收縮壓為135mmHg，收縮一次輸出的平均血量為70mL，計算心臟收縮時做功的平均功率多大?

變式7 、跳繩是一種健身運動。設(shè)某運動員的質(zhì)量是50千克，他一分鐘跳繩180次。假定在每次跳躍中，腳與地面的接觸時間占跳躍一次所需時間2/5，則該運動員跳繩時克服重力做功的平均功率是多少?

高三物理教案：《能源教案》教學(xué)設(shè)計

教案課件是老師需要精心準備的，規(guī)劃教案課件的時刻悄悄來臨了。只有規(guī)劃好教案課件工作計劃，才能規(guī)范的完成工作！你們了解多少教案課件范文呢？以下是小編收集整理的“高三物理教案：《能源教案》教學(xué)設(shè)計”，供您參考，希望能夠幫助到大家。

一、填空題

1.電子的發(fā)現(xiàn)把人們帶入了原子內(nèi)部的世界,________的發(fā)現(xiàn)把人們帶入了原子核內(nèi)部的世界。

2.利用放射線的________能力,可以用來檢查金屬內(nèi)部是否存在裂縫。

3.α粒子就是________原子的原子核,它是由________個質(zhì)子和________個中子組成的。

4.重的原子核分裂成幾個質(zhì)量較小的原子核的變化,叫做________,幾個輕的原子核聚合成一個質(zhì)量稍大的原子核的變化,叫做________。

5.太陽灶是將太陽能直接轉(zhuǎn)化成________能,硅光電池是將太陽能直接轉(zhuǎn)化成________能,綠色植物的光合作用是將太陽能轉(zhuǎn)化成________能。

6.太陽內(nèi)部進行著大規(guī)模的________變,釋放出的核能以________形式從太陽輻射出來。

二、選擇題

7.下面各組能源中都屬于常規(guī)能源的是 [ ]

A.煤、石油和潮汐能。

B.天然氣、水能及地?zé)崮堋?/p>

C.核能、太陽能及水能。

D.煤、石油及天然氣。

8.原子彈和核電站的根本區(qū)別是 [ ]

A.原子彈利用核裂變,核電站利用核聚變。

B.原子彈利用核聚變,核電站利用核裂變。

C.原子彈對裂變的鏈式反應(yīng)不加控制,核電站控制裂變的鏈式反應(yīng)速度。

D.原子彈對聚變的鏈式反應(yīng)不加控制,核電站控制聚變的鏈式反應(yīng)速度。

9.十分巨大的新能源是 [ ]

A.核能和太陽能。 B.化石燃料與水能。

C.核能和潮汐能。 D.太陽能與地?zé)崮堋?/p>

三、計算題

10.地球表面所受太陽輻射熱為75600J/dm2,陽光經(jīng)過一個直徑為1m的太陽灶曲面,20min能接受多少太陽能?它相當(dāng)于完全燃燒多少干木柴所產(chǎn)生的熱量?

單元練習(xí)C組答案

1.放射性現(xiàn)象 2.穿透 3.氫,2,2

4.裂變,聚變 5.內(nèi),電,化學(xué) 6.聚,電磁波

7.D 8.C 9.A

10.1.18×106,0.1kg。

高三物理教案：《核聚變》教學(xué)設(shè)計

三維教學(xué)目標

1、知識與技能

(1)了解聚變反應(yīng)的特點及其條件;

(2)了解可控?zé)岷朔磻?yīng)及其研究和發(fā)展;

(3)知道輕核的聚變能夠釋放出很多的能量,如果能加以控制將為人類提供廣闊的能源前景。

2、過程與方法：通過讓學(xué)生自己閱讀課本，培養(yǎng)他們歸納與概括知識的能力和提出問題的能力

3、情感、態(tài)度與價值觀

(1)通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生進一步認識導(dǎo)科學(xué)技術(shù)的重要性，更加熱愛科學(xué)、勇于獻身科學(xué);

(2)認識核能的和平利用能為人類造福，但若用于戰(zhàn)爭目的將給人類帶來災(zāi)難，希望同學(xué)們努力學(xué)習(xí)，為人類早日和平利用核聚變能而作出自己的努力。

教學(xué)重點:聚變核反應(yīng)的特點。聚變反應(yīng)的條件。

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：可供實物投影、放像、課件播放等。

(一)引入新課

1967年6月17日，我國第一顆氫彈爆炸成功。從第一顆原子彈爆炸成功到第一顆氫彈爆炸成功，我國僅用了兩年零八個月。前蘇聯(lián)用了四年，美國用了7年。氫彈爆炸釋放核能是通過輕核的聚變來實現(xiàn)的。這節(jié)課我們就來研究聚變的問題。

(二)進行新課

1、聚變及其條件

提問：什么叫輕核的聚變?(兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，這樣的反應(yīng)叫做聚變)

提問：為什么輕核的聚變反應(yīng)能夠比重核的裂變反應(yīng)釋放更多的核能?(因為較輕的原子核比較重的原子核核子的平均質(zhì)量更大，聚變成質(zhì)量較大的原子核能產(chǎn)生更多的質(zhì)量虧損，所以平均每個核子釋放的能量就更大)

歸納補充：

(1)氫的聚變反應(yīng)：

21H+21H→31He+11H+4 MeV、 21H+31H→42He+10n+17.6 MeV

(2)釋放能量：

ΔE=Δmc2=17.6 MeV，平均每個核子釋放能量3 MeV以上，約為裂變反應(yīng)釋放能量的3～4倍

提問：請同學(xué)們試從微觀和宏觀兩個角度說明核聚變發(fā)生的條件?

結(jié)論：

微觀上：參與反應(yīng)的原子核必須接近到原子核大小的尺寸范圍，即10-15 m，要使原子核接近到這種程度，必須使它們具有很大的動能以克服原子核之間巨大的庫侖斥力。

宏觀上：要使原子核具有如此大的動能，就要把它加熱到幾百萬攝氏度的高溫。

聚變反應(yīng)一旦發(fā)生，就不再需要外界給它能量，靠自身產(chǎn)生的熱就可以維持反應(yīng)持續(xù)進行下去，在短時間釋放巨大的能量，這就是聚變引起的核爆炸。

說明：

(1)熱核反應(yīng)在宇宙中時時刻刻地進行著，太陽和很多恒星的內(nèi)部溫度高達107 K以上，因而在那里進行著激烈的熱核反應(yīng)，不斷向外界釋放著巨大的能量。太陽每秒釋放的能量約為3.8×1026 J，地球只接受了其中的二十億分之一。太陽在“核燃燒”的過程中“體重”不斷減輕。它每秒有7億噸原子核參與碰撞，轉(zhuǎn)化為能量的物質(zhì)是400萬噸?？茖W(xué)家估計，太陽的這種“核燃燒”還能維持90億~100億年。當(dāng)然，與人類歷史相比，這個時間很長很長!

(2)上世紀四十年代，人們利用核聚變反應(yīng)制成了用于戰(zhàn)爭的氫彈，氫彈是利用熱核反應(yīng)制造的一種在規(guī)模殺傷武器，在其中進行的是不可控?zé)岷朔磻?yīng)，它的威力是原子彈的十幾倍。

提問：氫彈爆炸原理是什么?

閱讀教材：課本圖19.7-1是氫彈原理圖，它需要用原子炸藥來引爆，以獲得熱核反應(yīng)所需要的高溫，而這些原子炸藥又要用普通炸藥來點燃。

2、可控?zé)岷朔磻?yīng)

(1)聚變與裂變相比有很多優(yōu)點

提問：目前，人們還不能控制核聚變的速度，但科學(xué)家們正在努力研究和嘗試可控?zé)岷朔磻?yīng)，以使核聚變造福于人類。我國在這方面的研究和實驗也處于世界領(lǐng)先水平。請同學(xué)們自學(xué)教材，了解聚變與裂變相比有哪些優(yōu)點?

可控?zé)岷朔磻?yīng)發(fā)展進程：

例1：一個氘核和一個氚核發(fā)生聚變，其核反應(yīng)方程是21H+31H→42He+10n，其中氘核的質(zhì)量：mD=2.014 102 u、氚核的質(zhì)量：mT=3.016 050 u、氦核的質(zhì)量：mα=4.002 603 u、中子的質(zhì)量：mn=1.008 665 u、1u=1.660 6×10-27kg，e = 1.602 2×10-19C，請同學(xué)們求出該核反應(yīng)所釋放出來的能量。

根據(jù)質(zhì)能方程，釋放出的能量為：

平均每個核子放出的能量約為3.3MeV，而鈾核裂變時平均每個核子釋放的能量約為1MeV。

總結(jié)：聚變與裂變相比，這是優(yōu)點之一，即輕核聚變產(chǎn)能效率高。

常見的聚變反應(yīng)：21H+21H→31He+11H+4MeV、 21H+31H→42He+10n+17.6 MeV。在這兩個反應(yīng)中，前一反應(yīng)的材料是氘，后一反應(yīng)的材料是氘和氚，而氚又是前一反應(yīng)的產(chǎn)物，所以氘是實現(xiàn)這兩個反應(yīng)的原始材料，而氘是重水的組成部分，在覆蓋地球表面三分之二的海水中是取之不盡的。從這個意義上講，輕核聚變是能源危機的終結(jié)者。

總結(jié)：聚變與裂變相比，這是優(yōu)點之二，即地球上聚變?nèi)剂系膬α控S富。

如1L海水中大約有0.03g氘，如果發(fā)生聚變，放出的能量相當(dāng)于燃燒300L汽油。

總結(jié)：聚變與裂變相比，優(yōu)點之三，是輕核聚變反應(yīng)更為安全、清潔。

實現(xiàn)核聚變需要高溫，一旦出現(xiàn)故障，高溫不能維持，反應(yīng)就自動終止了。另外，氘和氚聚就反應(yīng)中產(chǎn)生的氦是沒有放射性的，放射性廢物主要是泄漏的氚以及聚變時高速中子、質(zhì)子與其他物質(zhì)反應(yīng)而生成的放射性物質(zhì)，比裂就所生成的廢物的數(shù)量少，容易處理。

(2)我國在可控?zé)岷朔磻?yīng)方面的研究和實驗發(fā)展情況。

EAST全超導(dǎo)托卡馬克實驗裝置以探索無限而清潔的核聚變能源為目標，這個裝置也被通稱為“人造太陽”，能夠像太陽一樣給人類提供無限清潔的能源。目前，由中科院等離子體物理研究所設(shè)計制造的EAST全超導(dǎo)非圓截面托卡馬克實驗裝置大部件已安裝完畢，進入抽真空降溫試驗階段。我國的科學(xué)家就率先建成了世界上第一個全超導(dǎo)核聚變“人造太陽”實驗裝置，模擬太陽產(chǎn)生能量。

高三物理教案：《受力分析》教學(xué)設(shè)計

【考點自清】

受力分析是高中物理的基礎(chǔ),它貫穿于力學(xué)、電磁學(xué)等各部分.正確地對研究對象進行受力分析是解決問題的關(guān)鍵。若受力分析出錯,則"滿盤皆輸"。受力分析單獨考查的也有,但更多的是結(jié)合其他知識解決綜合性問題。

一、受力分析

1、概念

把研究對象(指定物體)在指定的物理環(huán)境中受到的所有力都分析出來,并畫出物體所受的力的示意圖,這個過程就是受力分析。

2、受力分析的重要依據(jù)

①從力的概念判斷,尋找對應(yīng)的施力物體;

②從力的性質(zhì)判斷,尋找產(chǎn)生各性質(zhì)力的原因;

③從力的效果判斷,尋找是否改變物體的形狀或改變物體的運動狀態(tài)(即是否產(chǎn)生加速度)(是靜止、勻速還是變速運動)。

3、受力分析一般順序

一般先分析場力(重力、電場力、磁場力);然后分析彈力,環(huán)繞物體一周,找出跟研究對象接觸的物體,并逐個分析這些物體對研究對象是否有彈力作用;最后分析摩擦力,對凡有彈力作用的地方逐一進行分析。

二、受力分析常用的方法

1、整體法與隔離法

整體法、隔離法在受力分析時要靈活選用:

(1)當(dāng)所涉及的物理問題是整體與外界作用時,應(yīng)用整體分析法,可使問題簡單明了,而不必考慮內(nèi)力的作用。

(2)當(dāng)涉及的物理問題是物體間的作用時,要應(yīng)用隔離分析法,這時系統(tǒng)中物體間相互作用的內(nèi)力就會變?yōu)楦鱾€獨立物體的外力。

2、假設(shè)法

在受力分析時,若不能確定某力是否存在,可先對其作出存在或不存在的情況假設(shè),然后再就該力存在與否對物體運動狀態(tài)影響的不同來判斷該力是否存在。

三、受力分析的步驟

(1)明確研究對象--即確定受力分析的物體,研究對象可以是單個物體,也可以是多個物體的組合.

(2)隔離物體分析--將研究對象從周圍物體中隔離出來,進而分析周圍有哪些物體對它施加了力的作用.

(3)畫出受力示意圖--邊分析邊將力畫在示意圖上,準確標出各力的方向.

(4)檢查畫出的每一個力能否找到它的施力物體,檢查分析結(jié)果能否使研究對象處于題目所給運動狀態(tài),否則,必然發(fā)生了漏力、多力等錯誤。

四、受力分析要注意的問題

受力分析就是指把指定物體(研究對象)在特定的物理情景中所受到的所有外力找出來,并畫出受力圖.受力分析時要注意以下五個問題:

(1)研究對象的受力圖,通常只畫出根據(jù)性質(zhì)命名的力,不要把按效果分解的力或合成的力分析進去。受力圖完成后再進行力的合成和分解,以免造成混亂。

(2)區(qū)分內(nèi)力和外力:對幾個物體組成的系統(tǒng)進行受力分析時,這幾個物體間的作用力為內(nèi)力,不能在受力圖中出現(xiàn);當(dāng)把其中的某一物體單獨隔離分析時,原來的內(nèi)力變成外力,要畫在受力圖上。

(3)防止"添力":找出各力的施力物體,若沒有施力物體,則該力一定不存在。為避免多力,應(yīng)注意

①分析出的所有力都應(yīng)找到施力物體;

②不能把研究對象對其他物體的作用力也分析進去;

③不能同時考慮合力和分力.

(4)防止"漏力":嚴格按照重力、彈力、摩擦力、其他力的步驟進行分析是防止"漏力"的有效辦法。為避免漏力,應(yīng)做到:

①養(yǎng)成"一重二彈三摩四其他"的順序分析受力的習(xí)慣;

②分析是彈力、摩擦力這些接觸力時,按一定的繞向圍繞研究對象,對接觸面逐一分析.

(5)受力分析還要密切注意物體的運動狀態(tài),運用平衡條件或牛頓運動定律判定未知力的有無及方向。