高中音樂(lè)絲竹相和教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-02次聲波和超聲波。
俗話說(shuō),居安思危,思則有備,有備無(wú)患。高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)高中教師都不可缺少的。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非常活躍,讓高中教師能夠快速的解決各種教學(xué)問(wèn)題。我們要如何寫好一份值得稱贊的高中教案呢?以下是小編為大家收集的“次聲波和超聲波”供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
今天我們繼續(xù)來(lái)看機(jī)械波在日常生活、科學(xué)技術(shù)方面的一些應(yīng)用——
§10~7次聲波和超聲波
【教學(xué)目的】
1、知道什么是次聲波和超聲波
2、知道次聲波和超聲波的相關(guān)應(yīng)用
【教學(xué)重點(diǎn)】
次聲波和超聲波的劃分、它們?cè)诩夹g(shù)上的應(yīng)用
【教學(xué)難點(diǎn)】
超聲波應(yīng)用的相關(guān)原理
【教學(xué)方法】
閱讀法、分析法
【教具】
投影儀
【教學(xué)過(guò)程】
○、復(fù)習(xí)&引入
1、學(xué)生答問(wèn):什么是多普勒效應(yīng)??jī)深惗嗥绽招?yīng)的產(chǎn)生原因分別是什么?
2、學(xué)生答問(wèn):在海面上有一艘船,正迎著海浪傳播的方向航行,它的顛簸頻率會(huì)比它停著不動(dòng)時(shí)的顛簸頻率高還是低?
從人們接受聲波時(shí)的某些特殊情況出發(fā),我們知道了適應(yīng)所有機(jī)械波的多普勒效應(yīng)。今天,我們繼續(xù)介紹和聲波有著密切關(guān)系的——
一、次聲波和超聲波
1、次聲波:頻率低于20HZ的聲波。
2、超聲波:頻率高于20000HZ的聲波。
很顯然,次聲波和超聲波是聲波的“近親”,它們雖然不能被人耳感知,但卻可以通過(guò)特殊的儀器去發(fā)射和接受到。而且據(jù)我們所知,某些動(dòng)物也有發(fā)射和接受次聲或超聲波的能力。
二、次聲波和超聲波的應(yīng)用
1、次聲波的特點(diǎn)和應(yīng)用
產(chǎn)生:地震、火山爆發(fā)、風(fēng)暴、海浪沖擊、槍炮發(fā)射、熱核爆炸、動(dòng)物聯(lián)絡(luò)。
特點(diǎn):a、被大氣吸收的能量少、傳播距離遠(yuǎn)——1883年8月,難蘇門答臘島和爪哇島之間的克拉卡托火山爆發(fā),產(chǎn)生的次聲波饒地球3圈,歷時(shí)108小時(shí);1961年,蘇聯(lián)在北極圈內(nèi)新地島進(jìn)行核實(shí)驗(yàn)激起的次聲波饒地球35圈!b、穿透力強(qiáng)(7000Hz的普通聲波用一張紙即可以阻擋,但7Hz的次聲波可以穿透十幾米厚的鋼筋混凝土)。
應(yīng)用:研究自然次聲——預(yù)測(cè)自然災(zāi)害;測(cè)定人工產(chǎn)生的次聲——做大規(guī)模氣象預(yù)測(cè);研究人和動(dòng)物的次聲——了解人體或動(dòng)物器官的活動(dòng)情況;軍事應(yīng)用——次聲武器只對(duì)敵人的人員有傷害,不會(huì)對(duì)武器設(shè)備有任何影響(共振原理:4~8Hz的次聲能在人的腹腔里產(chǎn)生共振,可使心臟出現(xiàn)強(qiáng)烈共振和肺壁受損)。
不過(guò)從總體上來(lái)講,人們對(duì)次聲的研究還處于起步階段,被稱為聲波家族中的“小字輩”。
2、超聲波的特點(diǎn)和應(yīng)用
產(chǎn)生:某些動(dòng)物、儀器。
特點(diǎn):a、波長(zhǎng)短。大部分的超聲波波長(zhǎng)已經(jīng)接近無(wú)線電波,有的已經(jīng)接近可見(jiàn)光波。這使得超聲波的傳播基本接近直線,分辨率極高,可以用于各種信息探測(cè),并可以將超聲波“聚焦”后向凹透鏡一樣使用;b、功率大(振幅相同的1MHz的超聲波比1kHz的普通聲波能量大100萬(wàn)倍)??梢杂糜趥鬟f強(qiáng)大的能量;可以在液體中產(chǎn)生“空化現(xiàn)象”——當(dāng)超聲波作用于液體界質(zhì)時(shí),液體先是被撕裂成很多小空穴,然后這些小空穴又會(huì)瞬間閉合,在空穴閉合的過(guò)程中,產(chǎn)生高壓(幾千大氣壓)和高溫(幾千攝氏度)——空化可以用于清洗、粉碎、乳化和加速化學(xué)反應(yīng)等。
人們對(duì)超聲波的研究已經(jīng)非常重視,應(yīng)用方面也已滲入到了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、醫(yī)學(xué)以及航天和航空等領(lǐng)域,并取得了卓有成效的進(jìn)展。有人甚至認(rèn)為超聲波技術(shù)的研究可以和電子技術(shù)、信息技術(shù)和核子技術(shù)向媲美。
四、小結(jié)
本節(jié)我們學(xué)習(xí)了次聲波和超聲波的概念、特點(diǎn),和它們?cè)谏a(chǎn)生活、科學(xué)技術(shù)方面的一些應(yīng)用,從知識(shí)難度和深度方面來(lái)講,本節(jié)課基本沒(méi)有什么新東西,具體怎么應(yīng)用的原理也不要求同學(xué)們?nèi)フ莆?,主要是希望通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)知道一些常識(shí),了解一下物理知識(shí)和生活、生產(chǎn)、科技的聯(lián)系。懂得學(xué)習(xí)波動(dòng)知識(shí)的必要性。
關(guān)于次聲波和超聲波更深刻的知識(shí)內(nèi)容,以及它們和科學(xué)技術(shù)具體怎么結(jié)合的細(xì)節(jié)問(wèn)題,鑒于我們掌握的其它知識(shí)還非常有限,這里不做透徹地介紹,有興趣的同學(xué)可以通過(guò)其它途徑了解或更深入地去學(xué)習(xí)它們。
五、作業(yè)布置
閱讀教材;
《優(yōu)化設(shè)計(jì)》P52第1、2、3、4、5題,做在書上。
【板書設(shè)計(jì)】
注意“教學(xué)過(guò)程”的灰色部分,即是板書計(jì)劃。
【教后感】
偷了一次懶,急于迎接章末考試,將本節(jié)課基本上“上”成了一節(jié)閱讀課——大部分內(nèi)容留給學(xué)生課后閱讀。大部分的課堂時(shí)間則用于復(fù)習(xí)全章的知識(shí)和講《優(yōu)化設(shè)計(jì)》中“章末練習(xí)”的習(xí)題。所以本節(jié)沒(méi)有“教后感”。
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研究聲波的干涉
研究聲波的干涉
──學(xué)生研究性學(xué)習(xí)案例
浙江省寧波市鎮(zhèn)海煉化中學(xué)陳君達(dá)浙江省寧波市教研室李建明
研究性學(xué)習(xí)相對(duì)通常的課堂教學(xué)而言,有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì),它非常有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。如何指導(dǎo)學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)活動(dòng),這是一個(gè)全新的課題,也是當(dāng)前教改的熱點(diǎn),筆者也進(jìn)行了一些嘗試,現(xiàn)舉一個(gè)教學(xué)中的例子,希望能起到拋磚引玉的作用。
一、課題的提出
講授了聲波的知識(shí)后,陳明、密媛姍、何磊三位同學(xué)提出了一個(gè)很有意義的問(wèn)題:
陳明:老師,波的兩個(gè)基本特征是干涉和衍射現(xiàn)象。水波的干涉和衍射現(xiàn)象體現(xiàn)了波的這兩個(gè)特征,而作為機(jī)械波的聲波也應(yīng)該具有這兩個(gè)特點(diǎn),聲波的衍射現(xiàn)象非常明顯,而聲波的干涉現(xiàn)象卻比較難以觀察到。我們能否用實(shí)驗(yàn)的方法研究一下聲波的干涉現(xiàn)象?如果能用實(shí)驗(yàn)的方法觀察到聲波的干涉現(xiàn)象,那一定非常有趣和有意義!我們想做一下這方面的工作。
陳君達(dá)老師(以下簡(jiǎn)稱陳老師):課本沒(méi)有安排這方面的實(shí)驗(yàn),可能是因?yàn)檠菔具@個(gè)實(shí)驗(yàn)有難度。你們想做這個(gè)實(shí)驗(yàn),想法非常好,我們?nèi)χС?!你們需要什么器材,?shí)驗(yàn)室全部提供。同時(shí)為了加強(qiáng)研究力量,我們組成一個(gè)課題小組。
【教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)是學(xué)生獲得課題的源泉,教師在教學(xué)過(guò)程中,只要做有心人,根據(jù)學(xué)生提出的問(wèn)題,適時(shí)加以引導(dǎo),是誘發(fā)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的重要手段?!?/p>
二、課題小組成員
學(xué)校:浙江省鎮(zhèn)海煉化中學(xué);學(xué)生:高一(1)班陳明、密媛姍、何磊;指導(dǎo)教師:物理教師陳君達(dá),實(shí)驗(yàn)教師于龍夫。
【成立課題小組一方面有利于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神,另一方面也是為了更好發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性,一個(gè)好的團(tuán)隊(duì)往往就是一個(gè)非常好的創(chuàng)造集體。】
三、探索過(guò)程
1.第一套方案
陳老師:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)首先應(yīng)有一個(gè)大致方案或要點(diǎn),然后逐步實(shí)施,你們準(zhǔn)備怎么著手?
【教師有意識(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃砗蛯?shí)施方案?!?/p>
何磊:這個(gè)問(wèn)題我們?nèi)艘呀?jīng)討論過(guò)了,做這個(gè)實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵有兩點(diǎn):一是要找到相干波源;二是要找到顯示干涉的方法,因?yàn)槁暡ㄊ侵苯涌床坏降摹榇宋覀冇袀€(gè)初步方案:如圖1和圖2所示,實(shí)驗(yàn)裝置由發(fā)聲系統(tǒng)和探測(cè)系統(tǒng)兩部分組成。發(fā)聲系統(tǒng)由一個(gè)帶正弦波功率輸出的低頻信號(hào)發(fā)生器,兩個(gè)間距可調(diào)的同型號(hào)小揚(yáng)聲器(阻抗為8歐的玩具小喇叭),探測(cè)系統(tǒng)由動(dòng)圈話筒和一臺(tái)多功能錄音機(jī)組成。我們的設(shè)想是這樣的:低頻信號(hào)發(fā)生器推動(dòng)兩個(gè)揚(yáng)聲器發(fā)出兩列相干聲波,在空間形成穩(wěn)定的聲波干涉現(xiàn)象,這時(shí)用移動(dòng)話筒去探測(cè),在錄音機(jī)上應(yīng)該能聽到強(qiáng)弱變化明顯、有序的聲音。(次日)
陳老師:你們?cè)嚵藛幔?/p>
密媛姍:試過(guò)了,從錄音機(jī)上聽到的聲音強(qiáng)弱變化不明顯,也就是觀察不到明顯的干涉現(xiàn)象!
【這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在教師的意料之中,讓學(xué)生親手做一下印象更深刻,教學(xué)中有時(shí)失敗比成功更能獲得良好的效果!】
陳老師:你們分析過(guò)原因了嗎?
何磊:我們認(rèn)真分析過(guò)了,實(shí)驗(yàn)原理粗看起來(lái)十分完美,其實(shí)有重大漏洞:原來(lái)是錄音機(jī)發(fā)出的聲波與揚(yáng)聲器上發(fā)出的聲波相互干擾,影響了正常干涉的觀察。我們真是太粗心了!
陳老師:那么這個(gè)問(wèn)題你們是怎么解決的呢?
陳明:關(guān)鍵是要消除錄音機(jī)上發(fā)出的聲音的干擾,但要是錄音機(jī)不發(fā)出聲音的話,我們同時(shí)也就觀察(聽)不到聲波的干涉現(xiàn)象了,正當(dāng)我們陷入困境時(shí),實(shí)驗(yàn)室于老師為我們出了個(gè)主意:“示波器是用來(lái)觀察波形的常用設(shè)備,你們就用它來(lái)試一試吧!”在他的啟發(fā)下,我們又設(shè)計(jì)出了另一種實(shí)驗(yàn)方案。
【學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí),源于書本而高于書本,有時(shí)給予適當(dāng)?shù)膸椭潜仨毜?,但是有限度的,點(diǎn)到為止是一個(gè)原則。】
2.第二套方案
陳明:如圖3,我們把原來(lái)的探測(cè)系統(tǒng)改成話筒和音頻放大器及示波器組成。話筒將探測(cè)到的干涉信號(hào)通過(guò)音頻放大器放大后再用示波器顯示。
陳老師:具體試過(guò)了嗎?
密媛姍:我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里反復(fù)試驗(yàn)過(guò),但不很理想,話筒在空間不同位置探測(cè)時(shí),發(fā)現(xiàn)話筒放在有些區(qū)域時(shí)觀察到的現(xiàn)象與理論符合得很好,在振動(dòng)加強(qiáng)區(qū),觀察到的波形的波幅較大,振動(dòng)減弱區(qū),觀察到的波形的波幅較小;在有些區(qū)域波形波幅的變化比較無(wú)序,通過(guò)反復(fù)仔細(xì)的研究,我們發(fā)現(xiàn)話筒處在桌子附近或者在柜子、墻壁附近時(shí),波形的波幅變化特別無(wú)序(常會(huì)出現(xiàn)一些新的波峰)。
【透過(guò)現(xiàn)象看到本質(zhì),在這種手腦并用、觀察與思考同步進(jìn)行的活動(dòng)過(guò)程中,學(xué)生學(xué)習(xí)的智商得到有效開發(fā),情商不斷得到升華,這種教學(xué)效果在課堂中往往是無(wú)法得到的?!?/p>
陳老師:你們考慮過(guò)這是什么原因嗎?
密媛姍:我們分析過(guò)了,其原因主要是,周圍表面比較光滑的物體對(duì)聲波的反射比較強(qiáng),對(duì)揚(yáng)聲器發(fā)出的聲波具有很強(qiáng)的干擾作用,影響了對(duì)正常干涉現(xiàn)象的觀察。
陳老師:那么這個(gè)問(wèn)題你們?cè)趺唇鉀Q呢?
何磊:這個(gè)問(wèn)題我們也深入討論過(guò)了,做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要控制反射波,但要消除反射波是不可能的,因此我們遇到了很大的困難。
陳老師:要控制反射波,并不是要消滅反射波,只要把反射波的影響控制在很小的范圍之內(nèi),不影響觀察效果就可以了。再努力一下,希望就在眼前!
【關(guān)鍵時(shí)推學(xué)生一把!】
3.第三套方案(幾天后)
何磊:老師我們成功了!
陳老師:別急,慢慢說(shuō)!
何磊:起先我們是這樣考慮的,為了減小反射波.是否可用棉布把桌面或墻面遮擋起來(lái),或者把實(shí)驗(yàn)裝置放入類似蚊帳之類的空間內(nèi)做實(shí)驗(yàn),但由于一時(shí)材料準(zhǔn)備有困難,沒(méi)有馬上實(shí)施,后來(lái)我們?cè)谏象w育課時(shí),突然想到,操場(chǎng)不就是一個(gè)最佳的天然實(shí)驗(yàn)環(huán)境嗎!于是一個(gè)新方案產(chǎn)生了。新方案的實(shí)驗(yàn)器材與第二套方案完全相同,僅是改變一下實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所:我們把實(shí)驗(yàn)器材放到操場(chǎng)草坪的中央做實(shí)驗(yàn),因?yàn)椴賵?chǎng)很空曠,周圍建筑物對(duì)波的反射的影響比較小,同時(shí)草坪對(duì)反射波有良好吸收作用,這樣反射聲波的影響就可忽略,也就能順利觀察到清晰的聲波的干涉現(xiàn)象。
【一個(gè)頭腦有準(zhǔn)備的人隨時(shí)能產(chǎn)生創(chuàng)造的火花!教育的最大成功不在于教給學(xué)生多少知識(shí),而是要讓學(xué)生成為一個(gè)頭腦時(shí)刻有準(zhǔn)備的人!】
陳老師:你們講解一下實(shí)驗(yàn)過(guò)程好嗎?
何磊:我們已經(jīng)認(rèn)真試驗(yàn)過(guò)了。如圖4,把兩個(gè)小型揚(yáng)聲器S1和S2相距68厘米放置,用頻率為f=1000Hz的低頻信號(hào)發(fā)生器推動(dòng)它發(fā)出聲波(波長(zhǎng)為34厘米,這時(shí)揚(yáng)聲器之間的距離為2λ),這時(shí)我們用探測(cè)系統(tǒng)反復(fù)探測(cè),測(cè)出S1和S2之間共有五處振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)(如圖4中實(shí)線所示,其中兩處在S1和S2附近沒(méi)有畫出),四處振動(dòng)減弱區(qū)(如圖4中虛線所示)。保持S1和S2間距不變,改用f=1500K的聲波做實(shí)驗(yàn)(這時(shí)S1和S2之間距離為3λ),如圖5,我們探測(cè)到了七個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和六個(gè)振動(dòng)減弱區(qū)。改變S1和S2的距離及聲波的波長(zhǎng),同樣得到了類似的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常清晰和穩(wěn)定,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析得出的結(jié)論完全一致!
陳老師:你們做得很漂亮,祝賀你們?nèi)〉贸晒Γ?/p>
四、匯報(bào)總結(jié)
陳老師:通過(guò)這次研究活動(dòng),你們有什么感想?
陳明:有點(diǎn)成功的感覺(jué)。
何磊:做實(shí)驗(yàn)太有趣了!比做題有意思。
密媛姍:使我學(xué)會(huì)了思考,學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題,您常講的實(shí)驗(yàn)的精髓在于控制,現(xiàn)在我有點(diǎn)體會(huì)了!
【這次研究性學(xué)習(xí)活動(dòng),學(xué)生很有“物理味道”地圍繞“控制”展開探索研究,并初步領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)的精髓在于控制,這是非常難得的?!?/p>
陳老師:你們真棒!下面有兩個(gè)任務(wù),一是以小論文的形式把這次活動(dòng)的體會(huì)小結(jié)一下;二是明天你們向全班同學(xué)匯報(bào)演示一下你們的成果。
【以小論文形式總結(jié),利于培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力,總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn),為下一次活動(dòng)打下基礎(chǔ);匯報(bào)演示,可以起到示范和達(dá)到共鳴的效果,利于全體學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)活動(dòng),同時(shí)也是對(duì)學(xué)生的最好的鼓勵(lì)?!?/p>
次日課外活動(dòng)時(shí)間,三同學(xué)在操場(chǎng)上向全班同學(xué)演示了他們的成果。先是由密媛姍介紹實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程,包括失敗的教訓(xùn)和成功的經(jīng)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵之處。然后由何磊同學(xué)操作演示。演示前,為了使實(shí)驗(yàn)更形象,更生動(dòng),事前進(jìn)行了認(rèn)真的調(diào)試,并且很有創(chuàng)意地分別用紅色小旗和白色小旗在草坪上分別標(biāo)出了振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和振動(dòng)減弱區(qū)的位置。整個(gè)實(shí)驗(yàn)表演非常成功,充分展示了學(xué)生的聰明才智。
時(shí)間和位移學(xué)案和課件
物理必修1(人教版)
第二課時(shí)時(shí)間和位移
水平測(cè)試
1.(雙選)關(guān)于時(shí)刻和時(shí)間(時(shí)間間隔),下列說(shuō)法中正確的是()
時(shí)刻表示時(shí)間短,時(shí)間表示時(shí)間長(zhǎng)
B.時(shí)刻對(duì)應(yīng)位置,時(shí)間對(duì)應(yīng)位移
C.作息時(shí)間表上的數(shù)字表示時(shí)刻
D.1min只能分成60個(gè)時(shí)刻
答案:BC
2.關(guān)于位移與路程,下列說(shuō)法中正確的是()
A.在某一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移為零,則該物體一定是靜止的
B.在某一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的路程為零,則該物體一定是靜止的
C.在直線運(yùn)動(dòng)中,物體的位移大小一定等于其路程
D.在曲線運(yùn)動(dòng)中,物體的位移大小可能大于其路程
解析:物體從某位置出發(fā),經(jīng)一段時(shí)間又返回到該位置,此過(guò)程位移為零,但它運(yùn)動(dòng)了,A項(xiàng)錯(cuò).物體的運(yùn)動(dòng)路程為零,說(shuō)明它未動(dòng),反之物體若靜止不動(dòng),它的運(yùn)動(dòng)路程一定為零,B項(xiàng)對(duì).只有在單向直線運(yùn)動(dòng)中,物體的位移大小才等于路程,C項(xiàng)錯(cuò).曲線運(yùn)動(dòng)中,物體的位移大小一定小于路程,D項(xiàng)錯(cuò).
答案:B
3.關(guān)于時(shí)刻和時(shí)間,下列說(shuō)法正確的是()
A.作息時(shí)間表上的數(shù)字均表示時(shí)間
B.1min只能分成60個(gè)時(shí)刻
C.手表上指針指示的是時(shí)間
D.“寧停三分,不搶一秒”指的是時(shí)間
解析:作息時(shí)間表上的數(shù)字表示的是起床、就餐、上下課的時(shí)刻,A項(xiàng)錯(cuò).1min能分成無(wú)數(shù)多個(gè)時(shí)刻,B項(xiàng)錯(cuò).手表上指針指示的是時(shí)刻,C項(xiàng)錯(cuò).“寧停三分,不搶一秒”指的是時(shí)間,D項(xiàng)對(duì).
答案:D
4.一列火車從上海開往北京,下列敘述中,指時(shí)間間隔的是()
A.火車在早晨6點(diǎn)10分從上海站出發(fā)
B.火車共運(yùn)行了12小時(shí)
C.火車在9點(diǎn)45分到達(dá)中途的南京站
D.火車在19點(diǎn)55分到達(dá)北京
解析:時(shí)刻對(duì)應(yīng)位置,時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)過(guò)程,出站、進(jìn)站對(duì)應(yīng)的是時(shí)刻,途中歷經(jīng)的是時(shí)間間隔,故B項(xiàng)正確,A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤.
答案:B
5.北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的核心部分是使電子加速的環(huán)形室.若一電子在環(huán)形室里沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)了3圈又回到原位置,則電子在此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中位移的最大值和路程的最大值分別為()
A.2πR,2πRB.2R,2R
C.2R,6πRD.2πR,2R
解析:路程是物體實(shí)際走過(guò)的軌跡長(zhǎng)度,3圈為6πR;位移的大小等于從初位置到末位置的有向線段的長(zhǎng)度,有向線段長(zhǎng)度的最大值為環(huán)形室的直徑長(zhǎng)度,即位移的最大值為2R.
答案:C
6.從5m高的樓上以某一速度豎直向下拋出的籃球,在與水平地面相碰后豎直彈起,上升到高2m處被樹杈卡?。谶@段過(guò)程中()
A.籃球的位移為3m,方向豎直向下,路程為7m
B.籃球的位移為7m,方向豎直向上,路程為7m
C.籃球的位移為3m,方向豎直向下,路程為3m
D.籃球的位移為7m,方向豎直向上,路程為3m
解析:位移為籃球從初位置指向末位置的有向線段,而路程為籃球運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,故A項(xiàng)正確.
答案:A
素能提高
7.如右圖所示,一物體沿三條不同的路徑由A運(yùn)動(dòng)到B,下列關(guān)于它們位移的說(shuō)法中正確的是()
A.沿Ⅰ較大
B.沿Ⅱ較大
C.沿Ⅲ較大
D.一樣大
答案:D
8.一操場(chǎng)跑道全長(zhǎng)400m,如圖所示,其中CD和FA為100m長(zhǎng)的直道,彎道ABC和DEF均為半圓形,長(zhǎng)度各為100m,一運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)開始起跑,沿彎道ABC和直線CD跑到D點(diǎn),求該運(yùn)動(dòng)員在這段時(shí)間內(nèi)的路程和位移的大?。?計(jì)算時(shí)位移大小保留兩位小數(shù))
解析:運(yùn)動(dòng)員從A經(jīng)B、C至D的路程為:
s=sABC+sCD=100m+100m=200m.
運(yùn)動(dòng)員從A經(jīng)BC至D的位移大小xAD=s2AC+s2CD.
設(shè)半圓的直徑為D,即sAC=D.
則12Dπ=100m.
故xAD=200π2+1002m=118.56m.
答案:見(jiàn)解析
時(shí)間和空間是否有限
物質(zhì)與時(shí)間和空間是密切相關(guān)而不可分割的統(tǒng)一體.宇宙是客觀存在的一切物體的總和.因此,我們所在宇宙誕生的同時(shí)才出現(xiàn)了時(shí)間和空間,或者說(shuō)此后時(shí)間和空間概念才有意義.
宇宙誕生在大約120億~150億年(根據(jù)2003年的數(shù)據(jù)為137億±2億年)前的一次“大爆炸”,從那時(shí)起,基本粒子到各個(gè)星系逐漸形成,直到在一個(gè)極普通的天體——地球上出現(xiàn)了有高度智慧的生命——人類.這就是宇宙演化到今天的大致過(guò)程.大爆炸至今的時(shí)間就是我們所在的宇宙年齡,各星系在運(yùn)動(dòng)中總體上都在相互遠(yuǎn)離,這反映了空間還在不斷膨脹.物質(zhì)的空間分布范圍,就決定了我們所在宇宙的尺度.然而,時(shí)間會(huì)不會(huì)有一個(gè)終點(diǎn)?空間會(huì)不會(huì)永遠(yuǎn)膨脹下去?這些“宇宙之謎”還有待人們繼續(xù)研究,也許解決這些問(wèn)題的科學(xué)家就在今天我們的同學(xué)中間.
這是通過(guò)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝到的距地球
約100億光年遙遠(yuǎn)的星系這是我們所能觀
察到的宇宙離我們最遠(yuǎn)的地方
東亞和西亞和封建國(guó)家
一名優(yōu)秀的教師就要對(duì)每一課堂負(fù)責(zé),作為高中教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來(lái),幫助高中教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。關(guān)于好的高中教案要怎么樣去寫呢?小編特地為大家精心收集和整理了“東亞和西亞和封建國(guó)家”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
東亞和西亞和封建國(guó)家
(一)教學(xué)目的:
1.基礎(chǔ)知識(shí)目標(biāo):
新羅統(tǒng)一朝鮮半島大部;李成桂建李朝并改國(guó)號(hào)朝鮮;大和統(tǒng)一日本;武士階層的形成和幕府統(tǒng)治的開始;奧斯曼土耳其的興起和擴(kuò)張
2.思想教育目標(biāo):
①新羅統(tǒng)一和李朝的建立,都促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)和文化的發(fā)展,中朝兩國(guó)有著悠久的友好關(guān)系。
②大化改新標(biāo)志著日本從奴隸社會(huì)向封建社會(huì)過(guò)渡;中國(guó)文化對(duì)日本文化產(chǎn)生了重大影響。
③奧斯曼土耳其普國(guó)是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的對(duì)外擴(kuò)張形成的;它對(duì)世界歷史產(chǎn)生了重大影響。
3.能力培養(yǎng)目標(biāo):
①通過(guò)新羅統(tǒng)一和朝鮮王朝的建立的教與學(xué)培養(yǎng)學(xué)生概括知識(shí)的能力。
②通過(guò)日本大化改新的背景、內(nèi)容和歷史意義的教與學(xué),培養(yǎng)學(xué)生評(píng)價(jià)重大歷史事件的能力。
(二)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):
1.重點(diǎn):
新羅統(tǒng)一朝鮮半島大部,日本大化改新的內(nèi)容和意義,奧斯曼土耳其的擴(kuò)張和拜占延帝國(guó)的滅亡。
2.難點(diǎn):
日本大化改新和日本社會(huì)性質(zhì)的變化
(三)教學(xué)時(shí)數(shù):1課時(shí)
(四)教學(xué)方法與手段:講述法
(五)教學(xué)過(guò)程:
[復(fù)習(xí)提問(wèn)]伊斯蘭教對(duì)阿拉伯的統(tǒng)一有什么作用?
[導(dǎo)入新課]上節(jié)課,我們學(xué)習(xí)了阿拉伯帝國(guó)的有關(guān)內(nèi)容,領(lǐng)略了充滿神秘色彩的阿拉伯的歷史風(fēng)情,感受到了東方文明的悠久和燦爛。在亞洲的歷史舞臺(tái)上,西亞除阿拉伯外,還有對(duì)世界歷史發(fā)展產(chǎn)生過(guò)重大影響的奧斯曼土耳其;東亞除中國(guó)外,還有與中國(guó)聯(lián)系密切的朝鮮和日本。現(xiàn)在,我們就來(lái)學(xué)習(xí)……
[講授新課]
朝鮮是東方文明古國(guó)之一,具有悠久的歷史和古老的文化。自古以來(lái),中朝兩國(guó)人民唇齒相依,關(guān)系密切。下面我們就來(lái)探討一下朝鮮歷史的發(fā)展軌跡。
一、古代朝鮮(板書)
公元前后,居住在半島北部的高句麗人的原始公社制度瓦解,建立了奴隸制國(guó)家。后來(lái)居住在半島北部的韓人,在半島的西南部和東南部,先后建立了百濟(jì)和新羅兩個(gè)奴隸制國(guó)家。從此,在朝鮮半島上形成了三國(guó)鼎立的局面,史稱“三國(guó)時(shí)代”。幾百年里,隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展,封建的生產(chǎn)關(guān)系逐漸發(fā)展起來(lái)。7世紀(jì)時(shí),新羅聯(lián)合唐朝,先后滅掉了百濟(jì)、高句麗。676年,新羅統(tǒng)一了朝鮮半島大同江以南的地區(qū)。9世紀(jì)時(shí),新羅統(tǒng)治階級(jí)內(nèi)部爭(zhēng)權(quán)奪利,賦稅日益沉重,許多地方發(fā)生農(nóng)民起義。10世紀(jì),朝鮮半島重新形成了三國(guó)鼎立的局面,稱后三國(guó)。14世紀(jì)末,高麗大將李成桂廢掉高句麗國(guó)王自立為王,建立了朝鮮王朝,定都漢城,改國(guó)號(hào)為朝鮮。朝鮮王朝是朝鮮歷史上的最后一個(gè)王朝。1910年日本吞并朝鮮,結(jié)束了朝鮮王朝的統(tǒng)治。
古代朝鮮王朝在政權(quán)不斷更替的過(guò)程中,經(jīng)濟(jì)文化也得到了迅速的發(fā)展。課本小字部分作了介紹,同學(xué)課后閱讀。這一時(shí)期,朝鮮的文化之所以得到發(fā)展,原因主要有兩方面:一是新羅的統(tǒng)一為經(jīng)濟(jì)文化的發(fā)展提供了重要條件;二是外來(lái)文化尤其是中國(guó)文化的影響。
除朝鮮之外,與中國(guó)一衣帶水的近鄰日本的歷史發(fā)展也深受中國(guó)的影響。
二、古代日本:(板書)
日本是亞洲東北部的一個(gè)島國(guó),大量的舊石器時(shí)代的文物和很多新石器時(shí)代遺址的發(fā)現(xiàn),說(shuō)明在日本列島上很早就有人類居住。日本的古代居民除土著居民外,有一部分是從亞洲大陸移去的。遠(yuǎn)古時(shí)代的日本列島曾一線相連,它的南、北兩端與亞洲大陸接壤,一萬(wàn)五千年前才與大陸分離,這種地理?xiàng)l件有利于移民的遷徒。中國(guó)史書記載(秦始皇為求長(zhǎng)生不老之藥,曾派徐福率三千童男童女,并帶五谷、百工和生產(chǎn)工具等東渡日本。這一史實(shí)在日本史學(xué)界有不同看法,但在日本民間卻廣泛流傳至今,甚至將徐福神化,并經(jīng)常舉行祭祀活動(dòng)。這一切史實(shí)都說(shuō)明了中華文化對(duì)日本的影響。公元前3世紀(jì)到3世紀(jì)間,日本從中國(guó)、朝鮮傳入了青銅器、鐵器以及水稻種植和鑄造金屬的技術(shù),促進(jìn)了生產(chǎn)力的不斷發(fā)展,從而逐步完成了日本由原始社會(huì)向階級(jí)社會(huì)的過(guò)渡,1世紀(jì)前后,日本開始出現(xiàn)奴隸制國(guó)家。當(dāng)時(shí),日本列島上有100多個(gè)小國(guó),到曹魏時(shí),同中國(guó)通使交往的有30國(guó),其中最大的是邪馬臺(tái)國(guó)。3世紀(jì)時(shí),在日本洲中部出現(xiàn)了另一個(gè)強(qiáng)大的奴隸制國(guó)家,“大和”。
1.大和奴隸制國(guó)家(板書)
2世紀(jì)以后,大和成為中國(guó)文化輸入本洲的門戶,亞洲大陸移民也不斷移來(lái),促進(jìn)了當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的發(fā)展,大和憑借著自己強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)勢(shì)力不斷擴(kuò)張,到5世紀(jì),統(tǒng)一了日本。大和的最高統(tǒng)治者稱天皇。在孝德皇統(tǒng)治時(shí)期,日本實(shí)行了大化改新。
2.大化改新(板書)
①(板)
7世紀(jì)時(shí),日本奴隸社會(huì)的各種矛盾非常尖銳,政局混亂。一是階級(jí)矛盾尖銳,當(dāng)時(shí),人們的生活困苦,受到天皇和奴隸主的壓迫,人們反抗情緒強(qiáng)烈,階級(jí)矛盾不斷激化。二是統(tǒng)治階級(jí)內(nèi)部的矛盾尖銳,當(dāng)時(shí),天皇所能直接支配的只限于自己的領(lǐng)土和上面的居民。皇室和奴隸主貴族之間為了爭(zhēng)奪勞動(dòng)力和土地不斷進(jìn)行斗爭(zhēng)。這些矛盾、斗爭(zhēng)往往又因發(fā)生大災(zāi)荒而加劇,造成了社會(huì)動(dòng)亂,生產(chǎn)荒廢,日本奴隸社會(huì)面臨嚴(yán)重危機(jī)。日本社會(huì)的出路何在呢?日本皇帝和一部分留學(xué)中國(guó)的人,主張仿效唐朝的政治、經(jīng)濟(jì)制度,進(jìn)行改革,建立中央集權(quán)。645年,皇室和一部分要求改革的貴族發(fā)動(dòng)政變,殺死了掌權(quán)的守舊大臣蘇我入鹿,迫使皇極天皇退位,擁立孝德天皇,確立了改革派的統(tǒng)治。646年,孝德天皇頒布改新詔書,仿效中國(guó)隋唐制度進(jìn)行改革。孝德天皇的年號(hào)是大化,史稱大化改新,那么大化改新的主要內(nèi)容是哪些?(閱讀)
②內(nèi)容:(板書)
大化改新一方面圍繞土地問(wèn)題進(jìn)行改革,效仿隋唐的“均田制”實(shí)行“班田收授法”班,是分、賜的意思。它規(guī)定,土地屬于國(guó)家,國(guó)家每六年按人口把田地分配給農(nóng)民,田地不得買賣,受田者死后歸還。另一方面,改革行政制度,確立了中央集權(quán)的國(guó)家制度,加強(qiáng)了中央集權(quán)。
大化改革使日本社會(huì)的階級(jí)關(guān)系發(fā)生了變化。土地、人民收歸國(guó)有,成為“公地”、“公民”,天皇成為最高的土地所有者,貴族成為政府的官吏,職務(wù)不能世襲,他們的勢(shì)力受到了很大的打擊。同時(shí),由于實(shí)行了班田收授法,班田的農(nóng)民有了田園、宅地,可以使用山林、池沼,在經(jīng)濟(jì)上獲得了一定的獨(dú)立性,成為自由農(nóng)民。所以大化改新標(biāo)志著日本從奴隸社會(huì)向封建社會(huì)的過(guò)渡,這是其重要意義之所在。
3.意義:奴→封(板)
日本在政治改革方面效法隋唐,在文化上也積極吸收文化的營(yíng)養(yǎng),在教育、宗教、建筑、美術(shù)、文學(xué)等方面,都受到中國(guó)影響。(讀60—61小字)(看圖)《屏風(fēng)仕女圖》所繪仕女體態(tài)豐滿,充分反映了受中國(guó)唐朝繪畫風(fēng)格的影響??蘸I瞄L(zhǎng)漢字書法,他的書法手跡《信風(fēng)帖》,神彩飛揚(yáng),筆力剛勁,揮灑自如,是書苑藝術(shù)中的珍品。這說(shuō)明了中國(guó)文化對(duì)日本文化的影響之大。也說(shuō)明了古代中國(guó)文化在世界文明史上占有重要地位,這是我們引為自豪的。
大化改新,促進(jìn)了生產(chǎn)的發(fā)展。生產(chǎn)的發(fā)展,促進(jìn)了很多豪強(qiáng)地主貴族通過(guò)各種方法獲得大量土地,建立起莊園。隨著封建兼并的進(jìn)行,到10世紀(jì)中期,農(nóng)村大批破產(chǎn),莊園數(shù)量越來(lái)越多。國(guó)家已無(wú)田可班,班田收授法被廢除。封建莊園經(jīng)濟(jì)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活中占有統(tǒng)治地位。各地的莊園主為了維護(hù)自己的統(tǒng)治,蓄養(yǎng)武士,作為私人武裝。武士有佩劍的權(quán)利,不從事生產(chǎn),平時(shí)進(jìn)行訓(xùn)練,一旦主人需要,就要為主人作戰(zhàn),甚至不惜犧牲生命。P61圖為武士披甲佩劍,躍馬持弓外出訓(xùn)練的場(chǎng)面。武士的力量不斷壯大,地位不斷提高,逐漸形成了一個(gè)特殊的武士階層,武士對(duì)日本政治產(chǎn)生了很大影響,終于導(dǎo)致了幕府統(tǒng)治的建立。
3.幕府統(tǒng)治的建立(板)
隨著武士力量的膨脹,形成了幾個(gè)大的武士集團(tuán),互爭(zhēng)權(quán)勢(shì)和領(lǐng)地。12世紀(jì)末,天皇封武士大頭領(lǐng)為征夷大將軍,簡(jiǎn)稱將軍。將軍的政廳叫幕府。從此,日本進(jìn)入了幕府統(tǒng)治時(shí)期。幕府依靠武士作為支柱,自己設(shè)置官吏,分掌行政、軍事、司法權(quán)力,還派人到首都京都監(jiān)視朝延。幕府實(shí)際上是朝延以外的政府,幕府將軍掌握了國(guó)家大權(quán),天皇成為傀儡,這種局面一直持續(xù)到19世紀(jì)中期明治維新前夕,持續(xù)將近700年的時(shí)間,幕府統(tǒng)治實(shí)質(zhì)上是軍事封建貴族專政。
在封建時(shí)代的亞洲,除了朝、日個(gè)封建國(guó)家外,還有奧斯曼土耳其帝國(guó),也對(duì)古代世界歷史的發(fā)展產(chǎn)生過(guò)重大影響。
三、奧斯曼土耳其的興起和擴(kuò)張(板書)
1.興起(板書)
奧斯曼土耳其的祖先是突厥族,約5世紀(jì),居住在天山和阿爾泰山一帶。6世紀(jì)中期,勢(shì)力強(qiáng)盛,成為橫亙亞洲北部的大國(guó)。隋朝時(shí)突厥分裂為東、西兩部分。唐朝時(shí),突厥族西遷,一支西遷到小亞細(xì)亞,建立了羅姆素丹國(guó);一支留在了中亞西亞,后來(lái)也西遷到小亞細(xì)亞,投奔了羅姆素丹國(guó),得到了一塊不大的封地。13世紀(jì)末,奧斯曼成為首領(lǐng),宣布獨(dú)立,建立了奧斯曼土耳其國(guó)。奧斯曼土耳其是個(gè)軍事封建國(guó)家,以伊斯蘭為國(guó)教。國(guó)家的首領(lǐng)稱為素丹,意思為“最有權(quán)威的人”,集政治、宗教大權(quán)于一身。
奧斯曼土耳其的軍事封建性與其土分封制度緊密相聯(lián)。素丹是全國(guó)最高的土地所有者,他把土地封給很多封建主,這些封建主必須率領(lǐng)武裝跟隨素丹外出征戰(zhàn)。圖中的土耳其戰(zhàn)士躍馬持弓,身背盾牌,正在前往戰(zhàn)場(chǎng)。奧是個(gè)極富軍事侵略性的國(guó)家。
2.?dāng)U張(板書)
(出示《奧……擴(kuò)張》)奧建國(guó)后,經(jīng)過(guò)幾十年的時(shí)間占領(lǐng)了整個(gè)小亞細(xì)亞,又逐漸滲入歐洲和巴爾干半島,威脅到已經(jīng)衰微的拜占延帝國(guó)。1453年,攻占拜占延帝國(guó)的首都君士坦丁堡,拜占延帝國(guó)滅亡。奧……以君士坦丁堡作為首都,改稱伊斯坦布爾,意為“伊斯蘭教的城市”。此后,繼續(xù)擴(kuò)張,到16世紀(jì),它的領(lǐng)土已從小亞細(xì)亞、巴爾干半島、黑海北岸,延伸到兩河流域,非洲北部從埃及到阿爾及利亞的廣大地區(qū),成為地跨亞、歐、非三洲的大帝國(guó)。17世紀(jì)時(shí),版圖達(dá)到最大規(guī)模(讀P62關(guān)于君士坦丁堡之戰(zhàn)的故事)
奧斯曼土耳其的征服對(duì)內(nèi)外都產(chǎn)生了嚴(yán)重的后果。征服的后果之一是,由于實(shí)行嚴(yán)厲的統(tǒng)治和殘酷剝削,使被征服地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到嚴(yán)重阻礙,被征服地區(qū)長(zhǎng)期處于落后狀態(tài),導(dǎo)致人民不斷掀起反抗斗爭(zhēng),土耳其的國(guó)力逐漸剝削,到了近代,它不但沒(méi)有力量發(fā)動(dòng)戰(zhàn)爭(zhēng),而且成為歐洲列強(qiáng)爭(zhēng)奪的對(duì)象。后果之二是,奧隨著在地中海東部霸權(quán)的確立,控制了西亞和里海的重要商路,向過(guò)境商人征收重稅,阻礙了東西方貿(mào)易的發(fā)展。
[鞏固小結(jié)]
封建時(shí)代的朝鮮、日本和奧,同中國(guó)一樣,豐富了世界古代歷史的內(nèi)容,這些國(guó)家在其發(fā)展的過(guò)程中,在不同時(shí)期和不同的程度上,深受中國(guó)政治經(jīng)濟(jì)文化的影響。646年,日本進(jìn)行了大化改新。676年,新羅統(tǒng)一朝鮮,之后逐步由奴隸社會(huì)過(guò)渡到封建社會(huì),它們比西方封建制度的確立要早得多,說(shuō)明亞洲在封建時(shí)代處于世界發(fā)展的前列,對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。奧斯曼土耳其的興衰過(guò)程,說(shuō)明僅靠軍事征服是難以維持國(guó)家和社會(huì)的強(qiáng)盛與發(fā)展的。
(六)板書設(shè)計(jì):
第十課東亞和西亞和封建國(guó)家
一、古代朝鮮676
二、古代日本
1.大和奴隸制國(guó)家
2.大化改新646
①
②
③意義:奴→封
三、奧……的興起:
1.興起
2.?dāng)U張
(七)作業(yè):大化改新的內(nèi)容及意義
互感和自感學(xué)案和課件及練習(xí)
作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者,在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹,準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生們有一個(gè)良好的課堂環(huán)境,幫助高中教師在教學(xué)期間更好的掌握節(jié)奏。怎么才能讓高中教案寫的更加全面呢?以下是小編收集整理的“互感和自感學(xué)案和課件及練習(xí)”,歡迎您參考,希望對(duì)您有所助益!
第六節(jié)互感和自感學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
(1)、知道互感現(xiàn)象和互感電動(dòng)勢(shì)。
(2)、知道自感現(xiàn)象和自感電動(dòng)勢(shì)。
(3)、知道自感系數(shù)。
(4)、了解日光燈的工作原理
(5)、會(huì)靈活運(yùn)用公式求感生電動(dòng)勢(shì)
(6)、會(huì)利用自感現(xiàn)象和互感現(xiàn)象解釋相關(guān)問(wèn)題
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及特點(diǎn)。
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】運(yùn)用自感知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。
【學(xué)習(xí)方法】討論法、探究法、實(shí)驗(yàn)法
【學(xué)習(xí)用具】
變壓器原理說(shuō)明器(用400匝線圈)、3.8V0.3A燈泡兩只、滑動(dòng)變阻器、電源(3V)、導(dǎo)線、開關(guān),日光燈組件,
【學(xué)習(xí)過(guò)程】
一、復(fù)習(xí)舊課,引入新課
1、引起電磁感應(yīng)現(xiàn)象最重要的條件是什么?
2、楞次定律的內(nèi)容是什么?
二、新課學(xué)習(xí)
問(wèn)題:在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線圈并沒(méi)有用導(dǎo)線連接,當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí),在另一個(gè)線圈中為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢?
(一)互感現(xiàn)象
兩個(gè)線圈之間并沒(méi)有導(dǎo)線相連,但當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí),它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這種現(xiàn)象叫做,這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做。
利用互感現(xiàn)象可以把由一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈。變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的。如下圖所示。
在電力工程中和電子電路中,互感現(xiàn)象有時(shí)會(huì)影響電路的正常工作,這時(shí)要設(shè)法電路間的互感現(xiàn)象。例如在電路板的刻制時(shí)就要設(shè)法減小電路間的現(xiàn)象。
(二)、自感現(xiàn)象
1、動(dòng)手做一做
實(shí)驗(yàn)1:斷電自感現(xiàn)象。學(xué)生幾人一組作實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。接通電路,燈泡正常發(fā)光后,迅速斷開開關(guān),可以看到燈泡閃亮一下再逐漸熄滅。
問(wèn)1:燈泡閃亮一下,說(shuō)明了什么問(wèn)題?
問(wèn)2:在開關(guān)斷開這一瞬間,增大的電壓從哪里來(lái)的。
實(shí)驗(yàn)2:將與燈泡并聯(lián)的線圈取掉。再演示上述實(shí)驗(yàn),這時(shí)燈泡不再閃亮。
問(wèn)3:線圈本身并不是電源,它又是如何提供高電壓的呢?
2、分析現(xiàn)象,建立概念
⑴討論:相互討論。出示實(shí)驗(yàn)電路圖,運(yùn)用已學(xué)過(guò)的電磁感應(yīng)的知識(shí)來(lái)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
②問(wèn):這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,線圈也發(fā)生了電磁感應(yīng)。那么是什么原因引起線圈發(fā)生電磁感應(yīng)呢?
問(wèn)1:開關(guān)接通時(shí),線圈中有沒(méi)有電流?
問(wèn)2:有電流通過(guò)線圈時(shí),線圈會(huì)不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)?根據(jù)是什么?
問(wèn)3:既然線圈產(chǎn)生了磁場(chǎng),那么就有磁感線穿過(guò)線圈,線穿過(guò)線圈的磁胎量就不等于0。開關(guān)斷開后,線圈中還有磁通量嗎?
問(wèn)4:所以,在開關(guān)斷開這一過(guò)程中,穿過(guò)線圈的磁通量變了嗎?如何變化?
問(wèn)5:穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生了變化,會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?
⑵討論小結(jié):
⑶建立概念:上述現(xiàn)象屬于一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,發(fā)生電磁感應(yīng)的原因是由于通過(guò)導(dǎo)體的電流發(fā)生變化而引起磁通量變化。這種電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為。
自感現(xiàn)象:由于發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
自感電動(dòng)勢(shì):在現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
練習(xí):在實(shí)驗(yàn)中,若線圈L的電阻RL與燈泡A的電阻RA相等,則電鍵斷開前后通過(guò)線圈的電流隨時(shí)間的變化圖像為圖,通過(guò)燈泡的電流隨時(shí)間的變化圖像為圖;若RL遠(yuǎn)小于RA,則電鍵斷開前后通過(guò)線圈的電流隨時(shí)間的變化圖像為圖,通過(guò)燈泡的電流圖像為圖。
答案:A;C;B;D
3、演示實(shí)驗(yàn),強(qiáng)化概念
實(shí)驗(yàn)3:演示通電自感現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)電路如圖。
開關(guān)接通時(shí),可以看到,燈泡2立即正常發(fā)光,而燈泡1是逐漸亮起來(lái)的。
問(wèn):為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?
問(wèn):為什么自感電動(dòng)勢(shì)不是使燈泡1突然變得很亮,而是使它慢慢變亮呢?
4、綜合因素,講解規(guī)律
在自感現(xiàn)象中,自感電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生是由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生了變化而引起的,而自感電動(dòng)勢(shì)卻總是阻礙導(dǎo)體中原來(lái)電流的變化的。
特點(diǎn):自感電動(dòng)勢(shì)總是導(dǎo)體中原來(lái)電流的的。
具體而言:①如果導(dǎo)體中原來(lái)的電流是增大的,自感電動(dòng)勢(shì)就要阻礙原來(lái)電流的增大。
I原↑,則ε自(I自)與I原相反
②如果導(dǎo)體中原來(lái)的電流是減小的,自感電動(dòng)勢(shì)就要阻礙原來(lái)電流的減小。
I原↓,則ε自(I自)與I原相同
5、分析實(shí)驗(yàn),深化理解
①實(shí)驗(yàn)1稱為斷電自感現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)2稱為通電自感現(xiàn)象。那么,在實(shí)驗(yàn)1中電路接通的瞬間,線圈是否發(fā)生自感?在實(shí)驗(yàn)2中,把開關(guān)斷開時(shí),線圈是否發(fā)生自感現(xiàn)象呢?
②實(shí)驗(yàn)2中,如果以很快的頻率反復(fù)打開、閉合開關(guān),會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢?
③實(shí)驗(yàn)1中開關(guān)斷開了,電源已不再給燈泡提供電能了,燈還閃亮一下。這些能量是哪里來(lái)的呢?是憑空產(chǎn)生了能量嗎?
練習(xí):實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電鍵閉合后,通過(guò)燈泡1的電流隨時(shí)間變化的圖像為圖;通過(guò)燈泡2的電流隨時(shí)間變化的圖像為圖。
答案:C;A
(二)、自感系數(shù)
問(wèn):感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟什么因素有關(guān)?
自感電動(dòng)勢(shì)的大小跟其它感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小一樣,跟穿過(guò)線圈的磁通量的變化快慢有關(guān)。而在自感現(xiàn)象中,穿過(guò)線圈的磁通量是由電流引起的,故自感電動(dòng)勢(shì)的大小跟導(dǎo)體中電流變化的快慢有關(guān)。
(閱讀教材)
理論分析表明:
E=。
L稱為線圈的自感系數(shù),簡(jiǎn)稱自感或。自感表示線圈產(chǎn)生本領(lǐng)大小的物理量。L的大小跟線圈的形狀、長(zhǎng)短、匝數(shù)、有無(wú)鐵芯有關(guān)。
單位:亨利(H)
1H=mH=μH
(三)、自感現(xiàn)象的應(yīng)用——日光燈的原理
日光燈就是利用自感現(xiàn)象的例子。燈管的兩端各有一個(gè)燈絲,燈管內(nèi)充有微量的氬和稀薄的天然汞蒸汽,燈管內(nèi)壁涂有熒光物質(zhì)。當(dāng)燈管內(nèi)的氣體被擊穿而導(dǎo)電時(shí),燈管兩端的燈絲就會(huì)釋放出大量的電子,這些電子與汞原子碰撞而放出紫外線,涂在燈管內(nèi)的熒光物質(zhì)在紫外線的照射下發(fā)出可見(jiàn)光,根據(jù)不同的需要充以不同的氣體,并在管的內(nèi)壁上涂上不同的熒光物質(zhì),就可制造出不同顏色的日光燈了。
日光燈的電路圖如下圖所示:
其中:?jiǎn)?dòng)器的作用是當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)電源把電壓加在啟動(dòng)器兩極間,使氖氣放電發(fā)出輝光,輝光產(chǎn)生的熱量使U形觸片膨脹伸長(zhǎng)接觸靜片而電路導(dǎo)通,于是鎮(zhèn)流器中的線圈和燈管中的燈絲就有電流通過(guò),電路接通后,啟動(dòng)器中的氖氣停止放電,U形觸片冷卻收縮,電路斷開,鎮(zhèn)流器線圈因自感產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)高壓,這個(gè)高壓加上電源兩端的電壓一起加在燈管的兩端,使水銀蒸汽開始放電導(dǎo)通,使日光燈發(fā)光。在啟動(dòng)器兩觸片間還并聯(lián)了一個(gè)電容,它的作用是在動(dòng)靜觸片分離時(shí)避免產(chǎn)生火花而燒毀,沒(méi)有電容器,啟動(dòng)器也能正常工作,日光燈啟動(dòng)后,啟動(dòng)器就不需要了。
鎮(zhèn)流器就是一個(gè)自感系數(shù)很大的線圈,在日光燈點(diǎn)燃時(shí),利用自感現(xiàn)象,產(chǎn)生瞬時(shí)高壓,在日光燈正常發(fā)光時(shí),利用自感現(xiàn)象起降壓限流的作用。
(四)磁場(chǎng)中的能量
開關(guān)閉合時(shí)線圈中有電流,電流產(chǎn)生磁場(chǎng),能量?jī)?chǔ)存在磁場(chǎng)中,開關(guān)斷開時(shí),線圈作用相當(dāng)于電源,把磁場(chǎng)中的能量轉(zhuǎn)化成。
【課堂練習(xí)】
例1、關(guān)于自感現(xiàn)象,正確的說(shuō)法是:
A、感應(yīng)電流一定和原電流方向相反;
B、線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)較大的其自感系數(shù)一定較大;
C、對(duì)于同一線圈,當(dāng)電流變化越大時(shí),線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)也越大;
D、自感電動(dòng)總是阻礙原來(lái)電流變化的。
解:D。
例2、如圖所示,兩個(gè)電阻的阻值都是R,多匝線圈的電阻和電源內(nèi)阻均可忽略不計(jì)。電鍵S原來(lái)斷開,此時(shí)電路中的電流為I0=ε/2R?,F(xiàn)將S閉合,于是線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),此自感電動(dòng)勢(shì)的作用是:
A、使電路的電流減小,最后由I0將小到0;
B、有阻礙電流增大的作用,最后電流小于I0;
C、有阻礙電流增大的作用,因而電流總保持不變;
D、有阻礙電流增大的作用,但電流還是增大,最后等于I0。
解:D。
說(shuō)明:要深刻理解“阻礙”的意思。阻礙并不等于“阻止”。當(dāng)原電流增大時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)要阻礙電流的增大,但電流最后還是要增大的,只不過(guò)增大得慢些(如通電自感實(shí)驗(yàn)中所見(jiàn));當(dāng)原電流減小時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)要阻礙電流的減小,但電流最后還是要減小的,只不過(guò)減小得慢些(如斷電自感實(shí)驗(yàn)中所見(jiàn))。自感電動(dòng)勢(shì)的作用只不過(guò)是起一個(gè)“延時(shí)”作用。
例3、如圖所示的電路中,L是一帶鐵芯的線圈,R為電阻。兩條支路的直流電阻相等。那么在接通和斷開電鍵的瞬間,兩電流表的讀數(shù)I1、I2的大小關(guān)系是:
A、接通時(shí)I1I2,斷開時(shí)I1I2;B、接通時(shí)I1I2,斷開時(shí)I1=I2;
C、接通時(shí)I1I2,斷開時(shí)I1I2;D、接通時(shí)I1=I2,斷開時(shí)I1I2。
解:B。
【學(xué)習(xí)小結(jié)】