高中牛頓第二定律教案
發(fā)表時間:2020-09-28第二章機械運動。
一、機械運動【教學目標】1.知道參照系的概念。知道對同一物體選擇不同的參照系時,觀察的結(jié)果可能不同,通常選擇參照系時要考慮研究問題的方便。
2.了解質(zhì)點的概念,知道它是一種科學抽象,知道物體在什么情況下可以看作質(zhì)點,知道這種科學抽象是一種普遍的研究方法。
3.理解位移的概念。
4.理解勻速運動、變速運動。
5.知道什么是位移-時間圖象。以及如何用圖象來表示位移和時間的關系。
【教學重點】質(zhì)點的概念,參照物【教學難點】理想化的模型——質(zhì)點的建立【教學過程】舉例物體的運動(可讓學生舉例)。說明運動的相對性引出課題。㈠機械運動機械運動:物體相對于其它物體的位置變化叫機械運動,簡稱運動。㈡參考系1.參考系:在描述一個物體的運動時,選來作為標準的另外的物體叫做參考系。2.運動具有相對性:選擇不同的參考系來觀察同一物體的運動,其觀察結(jié)果會有不同。3.比較兩物體的運動情況,只有選擇同一參考系,比較才能有意義。4.在沒有特別指明參考系時,通常是以地面為參考系。5.描述一個物體的運動時,參考系可以任意選取,但具體選取時對應物體運動的描述盡量簡潔、方便。㈢質(zhì)點1.質(zhì)點:用來代替物體的有質(zhì)量的點叫質(zhì)點。2.質(zhì)點的概念是一種科學的抽象,是一種理想化的模型。3.將物體看作質(zhì)點的條件:⑴運動物體的大小跟它在運動過程中所涉及的空間范圍相比很小時,可將物體作為質(zhì)點處理。例:在鐵路上長距離運動的火車,遠航的飛機、輪船、繞太陽運動的地球等。⑵運動物體上各個點的運動情況完全相同時(這種運動叫平動),可以拿物體上某一點的運動代替整個物體的運動,將物體可以看作質(zhì)點。例:沿斜面下滑的木塊。*說明:物體本身的尺寸大小不是能否看做質(zhì)點的標準?!纠?】在下列物體的運動中,可視作質(zhì)點的物體有()A.從北京開往廣州的嚴厲一列火車B.研究轉(zhuǎn)動的汽車輪胎C.研究繞地球運動時的航天飛機D.表演精彩芭蕾舞演員E.參加不米跑競賽的運動員F.在斜下推力的作用下,沿水平面一定到的箱子【解析】物體可簡化為質(zhì)點的條件時,在所研究的問題中,物體的體積和形狀應屬于無關因素或次要因素。A、C、E中物體本身大小比起它的運動軌跡長度或運動范圍來說微不足道,可以忽略其大小和形狀,故可以看作質(zhì)點。F中箱子作平動,也可以看作質(zhì)點,芭蕾舞演員的表演,有著不可忽略的旋轉(zhuǎn)動作,身體各部分運動情況不全相同,不能當作質(zhì)點。輪胎在轉(zhuǎn)動過程中,它的大小和形狀起主要作用,不能忽略,不能當作質(zhì)點。所以可看作質(zhì)點的是(A、C、E、F)
㈣時刻和時間間隔
1.時刻:是指某一瞬時,在表示時間的數(shù)軸上,用點來表示。2.時間間隔:是指兩時刻的間隔,在表示時間的數(shù)軸上用線段來表示,時間間隔簡稱時間。3.時間間隔的測量:在實驗室中常用秒表和打點計時器㈤位移和路程1.質(zhì)點的位置可用坐標表示,質(zhì)點的位置坐標由一個帶有正負號的數(shù)值完全確定。2.位移的引入:為表示質(zhì)點位置的變動⑴位移:由質(zhì)點的初位置指向末位置的有向線段⑵位移是矢量:大小為有向線段的長度,方向為有向線段的方向⑶位移用字母s表示,在國際單位制中,位移的單位是米(m)⑷質(zhì)點的位移與運動路徑無關,只與初位置、末位置有關。3.位移和路程不同⑴路程是質(zhì)點運動軌跡的長度,是標量。而位移是表示物體的位置變動,是矢量。⑵只有在質(zhì)點沿直線無往復運動時,路程才等于位移的大小。一般情況下,路程大于或等于位移的大小。【例2】如圖2-1-1所示,某同學沿平直路面由A點出發(fā),前進了100m到達斜面坡底端B點,又沿傾角為45°的斜坡,前進160m到達C點,求他的位移大小和路程?!窘馕觥课灰剖浅跷恢弥赶蚰┪恢玫挠邢蚓€段,初位置為A,末位置為C,所以位移大小即為AC線段的長度。
路程是指實際軌跡長度,所以路程等于AB+BC=260m
位移大?。?p>S=AC===241.29(m)所以人通過的路程為260m,位移大小為241.29m
【總結(jié)】運動相對性——參考系;代替物體有質(zhì)量的點——質(zhì)點;質(zhì)點位置變化——位移?!咀鳂I(yè)】課本P21練習一1~6
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第二章復習(二)
[教學目標]
鞏固和應用本章知識。提高綜合分析能力和解決實際問題的能力。
[教學過程]
1.化學平衡常數(shù)K表示反應進行的程度
(1)K值越大,表示反應進行的程度越大,反應物轉(zhuǎn)化率也越大。
(2)K值不隨濃度的改變而改變,但隨著溫度的改變而改變。
2.化學平衡的移動
(1)勒沙持列原理:如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強和溫度等),平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動。其中包含:①影響平衡的因素只有濃度、壓強、溫度三種;②原理的適用范圍是只有一項條件變化的情況(溫度或壓強或一種物質(zhì)的濃度),當多項條件同時發(fā)生變化時,情況比較復雜;③平衡移動的結(jié)果只能減弱(不可能抵消)外界條件的變化。
(2)平衡移動就是一個“平衡狀態(tài)→不平衡狀態(tài)→新的平衡狀態(tài)”的過程。一定條件下的平衡體系,條件改變后,可能發(fā)生平衡移動。可總結(jié)如下:
(3)平衡移動與轉(zhuǎn)化率的變化:不要把平衡向正反應方向移動與反應物轉(zhuǎn)化率的增大等同起來。具體分析可參考下表:
反應實例
條件變化與平衡移動方向
達新平衡后轉(zhuǎn)化率變化
2SO2+O2
2SO3(氣)+熱
增大O2濃度,平衡正移
SO2的轉(zhuǎn)化率增大,O2的轉(zhuǎn)化率減小
增大SO3濃度,平衡逆移
從逆反應角度看,SO3的轉(zhuǎn)化率減小
升高溫度,平衡逆移
SO2、O2的轉(zhuǎn)化率都減小
增大壓強,平衡正移
SO2、O2的轉(zhuǎn)化率都增大
2NO2(氣)N2O4
體積不變時,無論是加入NO2或者加入N2O4
NO2的轉(zhuǎn)化率都增大(即新平衡中N2O4的含量都會增大)
2HIH2+I2(氣)
增大H2的濃度,平衡逆移
H2的轉(zhuǎn)化率減小,I2的轉(zhuǎn)化率增大
增大HI的濃度,平衡正移
HI的轉(zhuǎn)化率不變
增大壓強,平衡不移動
轉(zhuǎn)化率不變
例1在恒溫恒容的容器中進行反應H22H-Q,若反應物濃度由0.1mol·L-1降到0.06mol·L-1需20s,那么由0.06mol·L-1降到0.024mol·L-1,需反應的時間為()
(A)等于18s(B)等于12s(C)大于18s(D)小于18s
[思路分析]氫分子分解成氫原子的變化,同樣可以用化學反應速率規(guī)律進行分析研究。這道題無法準確計算,但可以根據(jù)化學反應速率知識用數(shù)學估算法快速解答。從0.1mol·L-1降到0.06mol·L-1需20s,這段時間內(nèi)的平均反應速率為
=0.002mol·L-1·s-1)
若由0.06mol/L降到0.024mol·L-1所需時間為t,由于起始濃度減小,反應速率減慢,必有:t=18(s)。
[答案]C。
例2為了進一步提高合成氨的生產(chǎn)效益,科研中最有開發(fā)價值的是()。
(A)尋求H2的新來源(B)研制耐高溫高壓的新材料合成塔
(C)研制低溫下活性較大的催化劑(D)研制高溫下活性較大的催化劑
[思路分析]合成氨反應:N2+3H22NH3+熱
大家知道,目前工業(yè)上采用的合成氨反應條件是高溫(500℃)、高壓(200~300atm)、催化劑。選擇500℃主要考慮到該溫度下催化劑活性最大,有利于合成氨反應保持足夠的反應速率,而從轉(zhuǎn)化率角度看,溫度越低越有利。選擇高壓有兩方面作用,一是提高反應速率、二是提高轉(zhuǎn)化率。所以從實際生產(chǎn)角度出發(fā),若能找到一種較低溫度下就具有催化活性的催化劑,既有利于提高轉(zhuǎn)化率,又可保持較大的反應速率,所以這是一個最有開發(fā)價值的科研方向。
[答案]C。
例3已知:氫氧化鈣在水中存在下列溶解平衡
Ca(OH)2(固)Ca2++2OH-
在火力發(fā)電廠燃燒煤的廢氣中往往含有SO2、O2、N2、CO2等。為了除去有害氣體SO2并變廢為寶,常常用粉末狀的碳酸鈣或熟石灰的懸濁液洗滌廢氣,反應產(chǎn)物為石膏。
(1)寫出上述兩個反應的化學反應方程式:
SO2和CaCO3懸濁液反應_____________________;
SO2和Ca(OH)2懸濁液反應_________________________。
(2)說明用熟石灰的懸濁液(而不用澄清石灰水)洗滌廢氣的理由:_______________。
(3)在英國進行的一個研究結(jié)果表明:高煙囪可以有效地降低地表面SO2的濃度。在二十世紀的60~70年代的十年間,由發(fā)電廠排放出的SO2增加了35%,但由于建造高煙囪的結(jié)果,地面SO2的濃度降低了30%之多。
請你從全球環(huán)境保護的角度,分析這種方法是否可取?________________。
[思路分析](1)題中告訴我們反應產(chǎn)物為“石膏”,所以要注意不能寫成產(chǎn)物是亞硫酸鈣的反應式。實際上,無論用碳酸鈣懸濁液還是熟石灰懸濁液,反應中應包含兩個過程:一是SO2與之反應生成亞硫酸鈣,再是亞硫酸鈣被氧氣氧化生成硫酸鈣。
(2)這里要注意,工業(yè)生產(chǎn)的實際是要吸收大量的SO2廢氣,而氫氧化鈣微溶于水,澄清石灰水中氫氧化鈣濃度小,不利于吸收大量的SO2。
(3)增加煙囪的高度,只能降低地表面的SO2的濃度,不能消除SO2。
[答案](1)反應式為:
2SO2+2CaCO3+O2+4H2O=2[CaSO4·2H2O]+CO2↑
2SO2+2Ca(OH)2+O2+2H2O=2[CaSO4·2H2O]
(2)氫氧化鈣微溶于水,澄清石灰水中氫氧化鈣濃度小,不利于吸收大量的SO2。用懸濁液來吸收,由于溶解平衡的移動,可以大量吸收SO2。
(3)不可取,因為SO2的排放總量沒有減少,所以進一步形成的酸雨仍會造成對全球環(huán)境的危害。
例4高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應之一如下:
FeO(固)+CO(氣)Fe(固)+CO2(氣)-Q。
其平衡常數(shù)可表示為K=[CO2]/[CO],已知1100℃時K=0.263?;瘜W平衡常數(shù)只與溫度有關,不隨濃度和壓強的變化而變化。
(1)溫度升高,化學平衡移動后達到新的平衡,高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值____,平衡常數(shù)K值_____(本小題空格均備選:增大、減小或不變)
(2)1100℃時測得高爐中c(CO2)=0.025mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1,在這種情況下,該反應是否處于化學平衡狀態(tài)____(選填“是”或“否”),此時,化學反應速率是υ正___υ逆(選填大于、小于或等于),其原因是___________。
[思路分析](1)反應的正方向是吸熱反應,升高溫度平衡向正反應方向移動,所以平衡常數(shù)K=[CO2]/[CO]要增大。
(2)平衡時,二氧化碳、一氧化碳的濃度比值等于平衡常數(shù),若比值不等于平衡溶液,就處于非平衡狀態(tài)。將c(CO2)=0.025mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1代入可得:
==0.250.263
所以此時不是平衡狀態(tài),為了使?jié)舛戎档扔谄胶獬?shù),二氧化碳濃度將增大,一氧化碳濃度將減小。所以,平衡將向正反應方向移動,正反應速率大于逆反應速率。
[答案](1)增大,增大;(2)否,大于,此時[CO2]/[CO]0.263,因溫度不變,K值不變,為增大[CO2]/[CO]比值,需υ正υ逆。
補充練習:
1.環(huán)境保護是我國的基本國策。在硝酸生產(chǎn)過程中,為消除對大氣的污染,并變廢為寶,常用于吸收尾氣中氮氧化物的是()。
(A)水(B)稀硫酸(C)活性炭(D)燒堿溶液
2.你認為減少酸雨產(chǎn)生的途徑可采取的措施是①少用煤作燃料②把工廠煙囪造高③燃料脫硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤開發(fā)新能源()。
(A)①②③(B)②③④⑤(C)①③⑤(D)①③④⑤
3.在合成氨生產(chǎn)過程中,為防止催化劑中毒用銅氨液法除去變換后的一氧化碳:
該吸收反應很難進行,則吸收反應的條件應為()。
(A)10000Kpa,-70℃(B)10000Kpa,10℃
(C)10000Kpa,80℃(D)10Kpa,80℃
4.在配制氰化鉀溶液時,有揮發(fā)性劇毒氫氰酸生成,為了阻止氫氰酸的生成可采用的最佳方法是()。
(A)低溫冷凍(B)加入氫氧化鉀(C)加入鹽酸(D)加熱
16.可逆反應2SO2(氣)+O2(氣)2SO3(氣)在向逆反應方向進行時,正反應速率和逆反應速率()。
(A)大于(B)小于(C)等于(D)不能肯定
5.下列反應A+B=C+D反應速率最大的一組是()。
(A)常溫下,20mL含A和B各0.001mol
(B)常溫下,100mL含A和B各0.01mol
(C)常溫下,0.1mol/L的A和B溶液各10mL混合
(D)標準狀況下,0.1mol/L的A和B溶液各20mL混合
6.若在透明的圓筒中裝入NO2,迅速壓縮,就其發(fā)生變化來說,下列說法正確的是()。
(A)顏色變深(B)顏色變淺
(C)顏色不變(D)先變深后慢慢變淺
7.如圖所示,表示反應:
X(氣)+Y(氣)2Z(氣)+Q(Q0)平衡移動的情況。圖中時間t2與t3間曲線變化的影響因素是()。
(A)增大壓強
(B)降溫(C)增大Z的濃度(D)增大Y的濃度
8.一定條件下,在密閉容器里進行如下可逆反應:
S2Cl2(橙黃色液體)+Cl2(氣)2SCl2(鮮紅色液體)+61.16kJ。下列說法正確的是()。
(A)單位時間里生成nmolS2Cl2的同時也生成nmolCl2
(B)達到平衡時,若升高溫度,壓強不變,反應混合溶液顏色變淺
(C)達到平衡時,單位時間里消耗
(D)其它條件不變,增加氯氣,平衡向正反應方向移動,氯氣的轉(zhuǎn)化率一定升高
9.接觸法制硫酸中,進入接觸室的氣體組成為(體積):SO27%,O211%,N282%。在一定條件下達到平衡時,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為77%,則平衡時氣體總體積是反應前的()。
(A)38.5%(B)77%(C)6.4%(D)97.3%
10.把氮氣和氫氣以1:1物質(zhì)的量比混勻后分成四等份,分別同時充入A、B、C、D四種裝有催化劑的真空密閉容器中(容器的容積固定),在保持相同溫度的條件下,四個容器中的合成氨反應相繼達到化學平衡狀態(tài)。分析表中實驗數(shù)據(jù)后回答問題(用A、B、C、D填寫):
容器代號
A
B
C
D
平衡時混合物的平均分子相對質(zhì)量
16
17
平衡時N2的轉(zhuǎn)化率
20%
平衡時H2的轉(zhuǎn)化率
30%
(1)都達到平衡時,_____容器中NH3的物質(zhì)的量所占比例最大。
(2)達到平衡所需時間最長的容器代號是________。
(3)四個容器容積由小到大的排列次序是_______。
11.在一定條件下,NO2和SO2很容易發(fā)生反應生成NO和SO3氣體,該反應為不可逆反應?,F(xiàn)將NO和SO2的混合氣體通入容積為100mL的密閉容器中,充滿后用帶有導管的塞子密封,再向其中通入氧氣,使發(fā)生反應(忽略NO2與N2O4的轉(zhuǎn)化式。
(1)欲保持容器中壓強不變,則通入氧氣的體積V(mL)的大小范圍應為______________。
(2)若要使最后容器中只含有NO2和SO3兩種氣體,則需通入氧氣的體積是_______mL。
(3)若向容器中通入40mL氧氣后才出現(xiàn)紅棕色,且不再褪色,則原混合氣體中NO的體積為________________________mL。
12.在物理和化學中,有些原理、定律具有相似性。如物理中有機械守恒定律,化學中有質(zhì)量守恒定律。比較它們有助于我們的學習。
(1)1834年,物理學家楞次(1804~1865)概括了各種實驗結(jié)果,得到如下結(jié)論:感應電流具有這樣的方向,就是感應電流的磁場總要阻礙引起電流的磁通量的變化。這就是楞次定律。
請寫出與楞次定律相似的化學原理或定律:____________,其內(nèi)容是:_____________。該原理在______________等工業(yè)生產(chǎn)中有重要應用。
(2)在物理學的勻變速直線運動中常用圖來分析速度、時間和位移的關系。時間
A(氣)+2B(氣)3C(氣)
其中B物質(zhì)的正反應速率、逆反應速率隨時間變化的關系如圖乙所示,則圖乙中陰影部分的面積可表示_____________________________。
補充練習答案:
1D,2C,3B,4B,5C,6D,7BD,8A,9D,
10.(1)A,(2)C,(3)ADBC。
11.(1)0V50mL。(2)50。(3)20。
12.(1)勒沙特列原理(或平衡移動原理);如果改變影響平衡的一個條件,平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動;合成氨。
(2)圖乙中的陰影部分可表示“B物質(zhì)的量濃度的減少值”。第二章 堿金屬
教、學法指導
1.主要內(nèi)容:
①堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特點,堿金屬原子的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關系。
②堿金屬元素制法、用途、存在與堿金屬元素性質(zhì)的關系。
③堿金屬元素性質(zhì)的相似性和遞變性,堿金屬元素單質(zhì)和重要化合物性質(zhì)、制法、用途及焰色反應。
2.學習重點:
鈉的化學性質(zhì)和堿金屬元素性質(zhì)比較。
考點與命題
鈉是典型的活潑金屬,其化合物Na202、NaOH、Na2C03、NaHC03分別作為過氧化物、強堿、強堿弱酸鹽、酸式鹽的代表,在無機化學中都有非常重要的地位,因而都成為命題的重點物質(zhì),它們是物質(zhì)推斷、鑒別及有關實驗、計算的常見物質(zhì)。近幾年的高考命題主要側(cè)重于三方面:一是鈉及其化合物的性質(zhì)推斷;二是堿金屬元素性質(zhì);三是有關鈉及其化合物的計算。后者主要出現(xiàn)在選擇題中。
第一節(jié)鈉
1.鈉的性質(zhì)
金屬鈉很軟,用刀切開可以看到它具有銀白色的金屬光澤,是熱和電的良導體;它的密度為0.97g/cm3,比水的密度還??;而且熔點(97.8℃)、沸點(882.9℃)都較低。
(1)跟氧氣反應:
與空氣接觸緩慢氧化:4Na+02=2Na20
在空氣(或氧氣)中燃燒:2Na+02?Na202(黃色火焰)以上反應說明Na202比Na20穩(wěn)定。
(2)在氯氣中燃燒:2Na+Cl2=NaCl(白煙)
(3)鈉與硫混合研磨即生成Na2S2Na+S=Na2S
(4)鈉與水反應,可見到下列現(xiàn)象:
①鈉投入水中并浮在水面上--密度小于水。②鈉立即跟水反應,并放出熱量,發(fā)出嘶嘶響聲,產(chǎn)生氣體。③同時鈉熔成一個閃亮的小球并在水面上向各方向迅速游動最后消失——熔點低。④反應后的水溶液使酚酞變紅——與水反應生成NaOH。
(5)鈉與酸反應:鈉與酸的反應比水反應更激烈,極易爆炸,要特別小心。
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2.鈉的存放和取用
少量金屬鈉可保存在煤油里,大量的金屬鈉則存人在鐵筒中用石蠟密封。取用時一般先用鑷子把鈉從煤油中夾出來,并用濾紙把表面的煤油吸干,然后用小刀切下綠豆大小的一塊再做有關實驗。
3.鈉的存在與用途
自然界中鈉只能以化合態(tài)的形態(tài)存在,主要以氯化鈉的形式存在。鈉是一種強還原劑,工業(yè)上用它還原金屬鈦、鋯、鈮等;另外鈉和鉀的合金在常溫下呈液態(tài),是原子反應堆的導熱劑;鈉也可用于制高壓鈉燈。
鈉與鹽溶液的反應(實質(zhì)上是先與水反應生成NaOH,NaOH再與鹽反應):
①與CuS04溶液反應
2Na+2H20=Na0H+H2↑(1)
CuS04+2NaOH=Na2S04+Cu(OH)2(2)
合并(1)(2)得
2Na+2H20+CuS04=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑
②與FeCl3溶液反應
6Na+6H20+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑
注意:鈉和鹽溶液反應,不能置換出鹽中的金屬,這是因為金屬陽離子在水中一般是以水合離子形式存在,即金屬離子周圍有一定數(shù)目的水分子包圍著,不能和鈉直接接觸。
典型例題解析
例1將4.6g鈉與1.6g硫粉迅速混合起來,并放在石棉網(wǎng)上加熱,反應后生成的固體是()
A.黃色固體混合物D.硫粉與硫化鈉
C.過氧化鈉與硫化鈉D.氧化鈉與硫化鈉
[解析]在加熱條件下,鈉既能與硫化合生成Na2S,也能與空氣中的氧氣反應生成Na202,而鈉又是過量的,所以除生成Na2S外還有Na202生成,故答案為A、C。
[答案]AC
下列滅火劑能用于撲滅金屬鈉著火的是()
A.干冰B.黃沙
C.干粉(含NaHC03)滅火劑D.泡沫滅火劑
[解析]由于鈉的化學性質(zhì)非?;顫?,能與多種物質(zhì)起反應。高溫下可與C02反應,故A項是不正確的。C項中NaHC03受熱既生成水也產(chǎn)生C02,D項中有水等,這些物質(zhì)都與鈉反應,故C、D兩項也不正確。
[答案]B
第二章平面向量
第二章平面向量
本章內(nèi)容介紹
向量這一概念是由物理學和工程技術(shù)抽象出來的,是近代數(shù)學中重要和基本的數(shù)學概念之一,有深刻的幾何背景,是解決幾何問題的有力工具.向量概念引入后,全等和平行(平移)、相似、垂直、勾股定理就可轉(zhuǎn)化為向量的加(減)法、數(shù)乘向量、數(shù)量積運算,從而把圖形的基本性質(zhì)轉(zhuǎn)化為向量的運算體系.
向量是溝通代數(shù)、幾何與三角函數(shù)的一種工具,有著極其豐富的實際背景.在本章中,學生將了解向量豐富的實際背景,理解平面向量及其運算的意義,學習平面向量的線性運算、平面向量的基本定理及坐標表示、平面向量的數(shù)量積、平面向量應用五部分內(nèi)容.能用向量語言和方法表述和解決數(shù)學和物理中的一些問題.
本節(jié)從物理上的力和位移出發(fā),抽象出向量的概念,并說明了向量與數(shù)量的區(qū)別,然后介紹了向量的一些基本概念.(讓學生對整章有個初步的、全面的了解.)
第1課時
§2.1平面向量的實際背景及基本概念
教學目標:
1.了解向量的實際背景,理解平面向量的概念和向量的幾何表示;掌握向量的模、零向量、單位向量、平行向量、相等向量、共線向量等概念;并會區(qū)分平行向量、相等向量和共線向量.
2.通過對向量的學習,使學生初步認識現(xiàn)實生活中的向量和數(shù)量的本質(zhì)區(qū)別.
3.通過學生對向量與數(shù)量的識別能力的訓練,培養(yǎng)學生認識客觀事物的數(shù)學本質(zhì)的能力.
教學重點:理解并掌握向量、零向量、單位向量、相等向量、共線向量的概念,會表示向量.
教學難點:平行向量、相等向量和共線向量的區(qū)別和聯(lián)系.
學法:本節(jié)是本章的入門課,概念較多,但難度不大.學生可根據(jù)在原有的位移、力等物理概念來學習向量的概念,結(jié)合圖形實物區(qū)分平行向量、相等向量、共線向量等概念.
教具:多媒體或?qū)嵨锿队皟x,尺規(guī)
授課類型:新授課
教學思路:
一、情景設置:
如圖,老鼠由A向西北逃竄,貓在B處向東追去,設問:貓能否追到老鼠?(畫圖)
結(jié)論:貓的速度再快也沒用,因為方向錯了.
分析:老鼠逃竄的路線AC、貓追逐的路線BD實際上都是有方向、有長短的量.
引言:請同學指出哪些量既有大小又有方向?哪些量只有大小沒有方向?
二、新課學習:
(一)向量的概念:我們把既有大小又有方向的量叫向量
(二)請同學閱讀課本后回答:(可制作成幻燈片)
1、數(shù)量與向量有何區(qū)別?
2、如何表示向量?
3、有向線段和線段有何區(qū)別和聯(lián)系?分別可以表示向量的什么?
4、長度為零的向量叫什么向量?長度為1的向量叫什么向量?
5、滿足什么條件的兩個向量是相等向量?單位向量是相等向量嗎?
6、有一組向量,它們的方向相同或相反,這組向量有什么關系?
7、如果把一組平行向量的起點全部移到一點O,這是它們是不是平行向量?這時各向量的終點之間有什么關系?
(三)探究學習
1、數(shù)量與向量的區(qū)別:
數(shù)量只有大小,是一個代數(shù)量,可以進行代數(shù)運算、比較大?。?br>
向量有方向,大小,雙重性,不能比較大小.
2.向量的表示方法:
①用有向線段表示;
②用字母a、b
(黑體,印刷用)等表示;
③用有向線段的起點與終點字母:;
④向量的大小――長度稱為向量的模,記作||.
3.有向線段:具有方向的線段就叫做有向線段,三個要素:起點、方向、長度.
向量與有向線段的區(qū)別:
(1)向量只有大小和方向兩個要素,與起點無關,只要大小和方向相同,則這兩個向量就是相同的向量;
(2)有向線段有起點、大小和方向三個要素,起點不同,盡管大小和方向相同,也是不同的有向線段.
4、零向量、單位向量概念:
①長度為0的向量叫零向量,記作0.0的方向是任意的.
注意0與0的含義與書寫區(qū)別.
②長度為1個單位長度的向量,叫單位向量.
說明:零向量、單位向量的定義都只是限制了大小.
5、平行向量定義:
①方向相同或相反的非零向量叫平行向量;②我們規(guī)定0與任一向量平行.
說明:(1)綜合①、②才是平行向量的完整定義;(2)向量a、b、c平行,記作a∥b∥c.
6、相等向量定義:
長度相等且方向相同的向量叫相等向量.
說明:(1)向量a與b相等,記作a=b;(2)零向量與零向量相等;
(3)任意兩個相等的非零向量,都可用同一條有向線段來表示,并且與有向線段的起點無關.
7、共線向量與平行向量關系:
平行向量就是共線向量,這是因為任一組平行向量都可移到同一直線上(與有向線段的起點無關).
說明:(1)平行向量可以在同一直線上,要區(qū)別于兩平行線的位置關系;(2)共線向量可以相互平行,要區(qū)別于在同一直線上的線段的位置關系.
(四)理解和鞏固:
例1書本86頁例1.
例2判斷:
(1)平行向量是否一定方向相同?(不一定)
(2)不相等的向量是否一定不平行?(不一定)
(3)與零向量相等的向量必定是什么向量?(零向量)
(4)與任意向量都平行的向量是什么向量?(零向量)
(5)若兩個向量在同一直線上,則這兩個向量一定是什么向量?(平行向量)
(6)兩個非零向量相等的當且僅當什么?(長度相等且方向相同)
(7)共線向量一定在同一直線上嗎?(不一定)
例3下列命題正確的是()?
A.a與b共線,b與c共線,則a與c也共線?
B.任意兩個相等的非零向量的始點與終點是一平行四邊形的四頂點?
C.向量a與b不共線,則a與b都是非零向量?
D.有相同起點的兩個非零向量不平行
解:由于零向量與任一向量都共線,所以A不正確;由于數(shù)學中研究的向量是自由向量,所以兩個相等的非零向量可以在同一直線上,而此時就構(gòu)不成四邊形,根本不可能是一個平行四邊形的四個頂點,所以B不正確;向量的平行只要方向相同或相反即可,與起點是否相同無關,所以D不正確;對于C,其條件以否定形式給出,所以可從其逆否命題來入手考慮,假若a與b不都是非零向量,即a與b至少有一個是零向量,而由零向量與任一向量都共線,可有a與b共線,不符合已知條件,所以有a與b都是非零向量,所以應選C.
例4如圖,設O是正六邊形ABCDEF的中心,分別寫出圖中與向量、、相等的向量.
變式一:與向量長度相等的向量有多少個?(11個)
變式二:是否存在與向量長度相等、方向相反的向量?(存在)
變式三:與向量共線的向量有哪些?()
課堂練習:
1.判斷下列命題是否正確,若不正確,請簡述理由.?
①向量與是共線向量,則A、B、C、D四點必在一直線上;?
②單位向量都相等;?
③任一向量與它的相反向量不相等;?
④四邊形ABCD是平行四邊形當且僅當=
⑤一個向量方向不確定當且僅當模為0;?
⑥共線的向量,若起點不同,則終點一定不同.
解:①不正確.共線向量即平行向量,只要求方向相同或相反即可,并不要求兩個向量、在同一直線上.
②不正確.單位向量模均相等且為1,但方向并不確定.
③不正確.零向量的相反向量仍是零向量,但零向量與零向量是相等的.④、⑤正確.⑥不正確.如圖與共線,雖起點不同,但其終點卻相同.
2.書本88頁練習
三、小結(jié):
1、描述向量的兩個指標:模和方向.
2、平行向量不是平面幾何中的平行線段的簡單類比.
3、向量的圖示,要標上箭頭和始點、終點.
第二章磁場(復習學案)
一名優(yōu)秀的教師在教學方面無論做什么事都有計劃和準備,作為教師準備好教案是必不可少的一步。教案可以讓講的知識能夠輕松被學生吸收,有效的提高課堂的教學效率。你知道怎么寫具體的教案內(nèi)容嗎?急您所急,小編為朋友們了收集和編輯了“第二章磁場(復習學案)”,相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。
第二章磁場(復習學案)
第一節(jié)指南針與遠洋航海
第二節(jié)電流的磁場
例1、把一條導線(南北方向)平行地放在小磁針的上方,給導線中通入電流。問將發(fā)生什么現(xiàn)象?
例2、如圖所示,在通有恒定電流的螺線管內(nèi)有一點P,過P點的磁感線方向一定是:()
A.從螺線管的N極指向S極;
B.放在P點的小磁針S極受力的方向;
C.靜止在P點的小磁針N極指的方向;
一、選擇題
1、首先發(fā)現(xiàn)電流磁效應的科學家是()
A.安培B.奧斯特C.庫侖D.麥克斯韋
2、正在通電的條形電磁鐵的鐵心突然斷成兩截,則兩截鐵心將()
A.互相吸引.B.互相排斥.C.不發(fā)生相互作用.D.無法判斷.
3、如圖,一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過磁針上方時,磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn),這一束帶電粒子可能是()
A.向右飛行的正離子.B.向左飛行的正離子.
C.向右飛行的負離子.D.向左飛行的負離子.
1、如圖所示,環(huán)形導線的A、B處另用導線與直導線ab相連,圖中標出了環(huán)形電流磁場的方向,則C和D接電源正極的是______,放在ab下方的小磁針的________極轉(zhuǎn)向紙外.
2、如圖所示所在通電螺絲管內(nèi)部中間的小磁針,靜止時N極指向右端,則電源的c端為________極,螺線管的a端為_________極.
3、如圖所示,可以自由轉(zhuǎn)動的小磁針靜止不動時,靠近螺線管的是小磁針_________極,若將小磁針放到該通電螺線管內(nèi)部,小磁針指向與圖示位置時的指向相___________(填“同”或“反”).
3、在下面如圖所示的各圖中畫出導線中通電電流方向或通電導線周圍磁感線的方向.其中(a)、(b)為平面圖,(c)、(d)為立體圖.
第三節(jié)磁場對通電導線的作用
1.下列說法正確的是()
A.磁場中某處磁感強度的大小,等于長為L,通以電流I的一小段導線放在該處時所受磁場力F與乘積IL的比值.
B.一小段通電導線放在某處如不受磁場力作用,則該處的磁感應強度為零.
C.因為B=F/IL,所以磁場中某處磁感應強度的大小與放在該處的導線所受磁場力F的大小成正比,與IL的大小成反比.
D.磁場中某處磁感應強度的大小與放在磁場中的通電導線長度、電流大小及所受磁場力的大小均無關.
2.兩條導線AB和CD互相垂直,如圖所示,其中的AB固定,CD可自由活動,兩者相隔一小段距離,當兩條導線分別通以圖示方向的電流時,垂直紙面向里看導線CD將()
A.順時針方向轉(zhuǎn)動,同時靠近AB.
B.逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時靠近AB.
C.順時外方向轉(zhuǎn)動,同時遠離AB.
D.逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時遠離AB.
5.如圖所示,一根有質(zhì)量的金屬棒MN,兩端用細軟導線連接后懸掛于a、b兩點.棒的中部處于方向垂直紙面向里的句強磁場中,棒中通有電流,方向從M流向N,此時是線上有拉力.為了使拉力等于零,可以:()
A.適當減小感應強度.
B.使磁場反向.
C.適當增大電流強度.
D.使電流反向.
1、通電導體在磁場中要________的作用,它受力的方向跟________方向和________方向有關,而且這個力的方向既跟________方向垂直,又跟________方向垂直.
第四節(jié)磁場對運動電荷的作用
第五節(jié)、磁性材料
典型例題
例1、運動電荷在磁場中受到的作用力,叫做。
例2、試判斷下圖中所示的帶電粒子剛進入磁場時所受的洛倫茲力的方向.
基礎練習
一、選擇題
1、如圖中表示磁場B,正電荷運動方向和磁場對電荷作用力F的相互關系圖,這四個圖中畫得正確的圖是(其中B、F、V兩兩垂直)()
2、下列說法正確的是()
A.運動電荷在磁感應強度不為零的地方,一定受到洛倫茲力作用.
B.運動電荷在某處不受洛倫茲力作用,則該處的磁感應強度一定為零.
C.洛倫茲力即不能改變帶電粒子的動能,也不能改變帶電粒子的動量.
D.洛倫茲力對帶電粒子永不做功.
3、一束電子從上向下運動,在地球磁場的作用下,它將:()
A.向東偏轉(zhuǎn).B.向西偏轉(zhuǎn).
C.向南偏轉(zhuǎn).D.向北偏轉(zhuǎn).
5、把磁鐵靠近鐵棒,鐵棒會被磁化,這是由于:()
A.鐵棒兩端出現(xiàn)電荷
B.鐵棒受到磁鐵的吸引力
C.鐵棒內(nèi)的分子電流取向雜亂無章造成的
D.鐵棒內(nèi)的分子電流取向大致相同造成的