下面是范文网小编整理的力的教案3篇(力的教学设计),供大家阅读。
力的教案1
【学习目标】洛伦兹力、圆周运动、圆心、半径、运动时间
【学习重点】 确定做匀速圆周运动的圆心
【知识要点】
一、基础知识:
1、洛仑兹力
叫洛仑兹力。通电导线所受到的安培力实际上是作用在运动电荷上的洛仑兹力的。
2、洛仑兹力的方向
用左手定则判定。应用左手定则要注意:
(1)判定负电荷运动所受洛仑兹力的方向,应使四指指向电荷运动的方向。
(2)洛仑兹力的方向总是既垂直于又垂直于,即总是垂直于所决定的平面。但在这个平面内电荷运动方向和磁场方向却不一定垂直,当电荷运动方向与磁场方向不垂直时,应用左手定则不可能使四指指向电荷运动方向的同时让磁感线垂直穿入手心,这时只要磁感线从手心穿入即可。
3、洛仑兹力的大小
f=,其中 是带电粒子的运动方向与磁场方向的夹角。
(1)当 =90°,即v的方向与B的方向垂直时,f=,这种情况下洛仑兹力。
(2)当 =0°,即v的方向与B的方向平行时,f=最小。
(3)当v=0,即电荷与磁场无相对运动时,f=,表明了一个重要结论:磁场只对相对于磁场运动的电荷有作用力,而对相对磁场静止的电荷没有作用力。
4、如何确立带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的圆心、半径及运动时间?
(1)圆心的确定。因为洛伦兹力f指向圆心,根据f⊥v,画出粒子运动轨迹上任意两点(一般是射入和射出磁场的两点)的f的方向,其延长线的交点即为圆心。
(2)半径的确定和计算。圆心找到以后,自然就有了半径(一般是利用粒子入、出磁场时的半径)。半径的计算一般是利用几何知识,常用解三角形的方法及圆心角等于圆弧上弦切角的两倍等知识。
(3)在磁场中运动时间的确定。利用圆心角与弦
切角的关系,或者是四边形内角和等于360°计算出圆
心角 的大小,由公式t= ×T可求出运动时间。
有时也用弧长与线速度的比。
如图所示,还应注意到:
①速度的偏向角 等于弧AB所对的圆心角 。
②偏向角 与弦切角 的关系为: <180°, =2 ; >180°, =360°-2 ;
(4)注意圆周运动中有关对称规律
如从同一直线边界射入的粒子,再从这一边射出时,速度与边界的夹角相等;在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,必沿径向射出。
【典型例题】
例1、图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B。一带电粒子从平板上狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域,最后到达平板上的P点。已知B、v以及P到O的距离l,不计重力,求此粒子的电荷e与质量m之比。
解析:粒子初速v垂直于磁场,粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圈周运动,设其半径为R,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律,
有Bqv=mv2/R
因粒子经O点时的速度垂直于OP,故OP是直径,l=2R
由此得
例2、一个负离子,质量为m,电量为q,以速率v垂直于屏S经小孔O射入有匀强磁场的真空室中,磁感应强度B的方向与离子运动方向垂直,并垂直于纸面向里,如图所示。如果离子进入磁场后经过时间t到达P点,则直线OP与离子入射方向之间的夹角 跟t的关系式如何?
解析:做出OP的中垂线与OS的交点即为离子做匀速圆周运动的圆心,轨迹如图示:
方法一:弧OP对应的圆心角 ①
周期T= ②
运动时间:t= ③
解得: ④
方法二:弧OP对应的圆心角 ⑤
半径为r,则qvB= ⑥
弧长:l=r ⑦
线速度:v= ⑧
解得: ⑨
例3、如图,在某装置中有一匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于Oxy所在的纸面向外。某时刻在x=l0、y=0处,一质子沿y轴的负方向进入磁场;同一时刻,在x=-l0、y=0处,一个 粒子进入磁场,速度方向与磁场垂直。不考虑质子与 粒子的相互作用。设质子的质量为m,电荷量为e。
(1)如果质子经过坐标原点O,它的速度为多大?
(2)如果 粒子与质子经最短时间在坐标原点相遇, 粒子的'速度应为何值?方向如何?
解析:①质子的运动轨迹如图示,其圆心在x= 处
其半径r1= ⑴
又r1= ⑵
⑶
②质子从x=l0处至达坐标原点O处的时间为
t= ⑷
又TH= ⑸
⑹
粒子的周期为 ⑺
⑻
两粒子的运动轨迹如图示
由几何关系得: ⑼
又 ⑽
解得:
与x轴正方向的夹角为 。
【达标训练】
1. 每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来,地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来,(如图,地球由西向东转,虚线表示地球自转轴,上方为地理北极),在地球磁场的作用下,它将(A)
A.向东偏转
B.向南偏转
C.向西偏转
D.向北偏转
2. 图为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹。室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直于纸面向里)。由此可知此粒子(A)
A.一定带正电
B.一定带负电
C.不带电
D.可能带正电,也可能带负电
3. 如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上,有两个质量和电量均相同的正、负离子,从O点以相同的速度射入磁场中,射入方向均与边界成 角。若不计重力,关于正、负离子在磁场中的运动,下列说法正确的是(B)
A.运动的轨道半径不相同
B.重新回到边界的速度大小和方向都相同
C.重新回到边界的位置与O点距离不相同
D.运动的时间相同
4. 如图,在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感强度的方向垂直于xOy平面向里,大小为B。现有一质量为m电量为q的带电粒子,在x轴上到原点的距离为x0的P点,以平行于y轴的初速度射入此磁场,在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场。不计重力的影响。由这些条件可知(D)
A.不能确定粒子通过y轴时的位置
B.不能确定粒子速度的大小
C.不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间
D.以上三个判断都不对
5. 一个质量为m、带电量为q的粒子,以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中,粒子经过一段时间,受到的冲量大小为mv,不计重力,则这段时间可能为(CD)
A.2 m/(qB)
B. m/(qB)
C. m/(3qB)
D.7 m/(3qB)
6. 质子( )和 粒子( )从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动,则这两粒子的动能之比Ek1:Ek2=,轨道半径之比r1:r2=,周期之比T1:T2=。
1:21: ;1:2
7. 如图所示,一电子以速度1.0×107m/s与x轴成30°的方向从原点出发,在垂直纸面向里的匀强磁场中运动,磁感应强度B=1T,那么圆运动的半径为m,经过时间s,第一次经过x轴。(电子质量m=9.1×10-31kg)5.69×10-5,5.95×10-12
8. 在图所示的各图中,匀强磁场的磁感应强度均为B,带电粒子的速率均为v、带电量均为q。试求出图中带电粒子所受洛仑兹力的大小。
F=qvBF= qvB0F=qvB
9. 如图所示一电子以速度v垂直射入磁感应强度为B,宽度为d的匀强磁场中,穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向夹角30°,则电子的质量是。
2qBd/v
力的教案2
教学目标:
1、知识目标:力的大小是可以测量的;弹簧测力计是利用弹簧“受力大,伸长长”的特征制成的;力的单位是“牛”。
2、能力目标:使用弹簧测力计测量力的大小;制作简易的橡皮筋测力计。
3、情感目标:树立细致、有步骤的工作态度。
教学重点:
了解弹簧测力计的工作原理,正确使用弹簧测力计测量力的大小。
教学难点:
使用弹簧测力计测量力的大小。
教学准备:
1、为小组准备:弹簧测力计、小物体若干、钩码一盒、实验报告单。
2、教师准备:拉力器、。
教学过程:
一、游戏引入,引出课题
老师请二位学生上来比一比谁的力气大
1、拉拉力器
(1)谁的气力大一些?你是怎么判断的?(生:弹簧的长度)
能准确测量力的大小吗?(生:不能)
(2)聪明的.人们利用弹簧发明了一种可以测量力的大小的工具——弹簧测力计
2、板书课题 测量力的大小
二、认识弹簧测力计
实验一:弹簧测力计的构造
1、 学生分组观察
2、 汇报交流,介绍各部分的作用特征
提环:当拉手用,方便提拉重物
指针:(在“0”刻度左右)指示弹簧伸长了多少,结合刻度板,指出力的大小
刻度板:标明力的刻度,方便读出力的大小
挂钩:挂测量的物体
弹簧:(弹簧测力计的主要部件)用伸缩的长短表示力的大小
实验二:弹簧测力计的原理
1、分别感受1牛、3牛、5牛的拉力分别有多大
2、慢慢地用力拉弹簧,增大拉力,看弹簧的长度有什么变化
3、慢慢减小拉力,看弹簧的长度又有什么变化
4、思考:弹簧测力计为什么能测量力的大小
学生汇报:用力大小与弹簧长度的联系,认识到测力计是利用弹簧“在弹性限度内,受力大,伸长长”的特性来测量力的大小的。
实验三:你还发现了什么
1、介绍力的单位:牛顿,简称“牛”,用字母N表示
2、左右对应的数值不一样(师:两边的数字有什么对应关系?)1牛≈100克力
3、生介绍一大格、一小格分别是几牛,最大测量值是多少
4、应用读数
三、使用弹簧测力计
实验四:使用弹簧测力计测量力的大小
1、师:同学们,使用弹簧测力计测重力时应注意什么?(生回答,师总结)
(1)拿起测力计,先检查指针是不是在“0”位置。
(2)读数时,视线与指针相平。
(3)测量的力不能超过测力计刻度标出的最大数量,因此要先估计重力大小。
2、生齐读,加深印象,提高操作的准确性
3、估力并使用弹簧测力计
要求:
(1)测量时,各小组分工要明确(一生估数,一生测量,一生读数,一生记录,完成表格。)
(2)先估计,再实测;在记录表中算出估计值和实测数两者相差多少,看哪组估计值和实测数相差最少。
物体的名称
估计重力的大小
实测重力的大小
估计和实测的差距
一盒橡皮泥
一辆小车
一个钩码
一个钢球
(3)小组测量并做好记录。
(4)学生交流汇报。
4、分析数据
小组
测量物体重力(N)
一盒橡皮泥
一辆小车
第一组
第二组
第三组
第四组
第五组
第六组
第七组
(1)师:为什么测量同一种物体时,各小组的数据会出现偏差呢?
(2)生提出可能:没调零;读数时没平视指针;弹簧测力计本身不准;测量物体本身存在偏差等。
四、总结全课,畅谈收获蒋绵绵——《测量力的大小》教案
小结:通过本节课的学习,你们小组最大的收获是什么?
你们表现最成功的地方是什么?
五、 布置作业
制作橡皮筋测力计
板书设计:
蒋绵绵——《测量力的大小》教案
测量力的大小
弹性限度内,
受力大,伸长长
蒋绵绵——《测量力的大小》教案弹簧 弹簧测力计
1N≈100克力
注意:调零、平视、估力
力的教案3
活动目标
1.初步懂得保护视力的重要性。
2.了解学习-些保护视力的有关常识,逐步养成好习惯。
活动准备
1.提供一本可供教师讲故事用的大图书《倒霉的大近视限》
2.提供做游戏用的眼罩。
3.“幼儿看电视时间”记录卡。
4.与幼儿共同制作保护视力安全图或“公约”图。
提供有关材料:现成的可剪剪贴贴的画片、作底版用的`旧挂历(反面)胶水、剪刀、彩色笔。水粉颜料等等。
活动流程
感知讨论 操作实践 强化巩固
1.引导幼儿感知、讨论有关“近视眼”的问题。
建议教师根据班级实际,循序渐进地开展以下-些活动。
活动-:在图书区内摆放一本自制的大图书《倒霉的大近视眼》,并提供录音,供幼儿阅读。
活动二:启发幼儿观察、了解周围一些“近视患者”的生活,学习和工作有哪些不方便,有哪些困难,以及形成“近视眼”的原因。
活动三:带领幼儿共同访问几位“近视患者”,或请他们来到幼儿园,讲讲自己的“苦恼”。
活动四:择时开展讨论活动:
设问:你周围有哪些人也是“倒霉的近视眼”?他们在生活、工作、学习时有哪些不方便?碰到过哪些不愉快的事?遇到哪些困难?“近视眼”不能干哪些工作,为什么?他们怎么会变成“近视眼”的?“近视眼”能不能从小预防?怎样预防?
2.以集体或分组的形式,开展操作实践活动。
活动一:《学学、做做》
结合-些用眼要求较高的活动,向幼儿介绍一些看书、写字、绘画剪纸等活动中保护视力的常识,幼儿在活动中进行实践。看书、书写或绘画时,要有正确的坐姿和握笔姿势,眼睛离视物30厘米左右。(可让幼儿坐在桌前学学、做做棗将胳膊肘撑在桌上,将小臂和手掌伸直,中指点到鼻尖或额头,即距离30厘米左右)。
不在过强、过弱的光线下看书、绘画或制作手工作品。(可与幼儿共同看一看、找一找,活动室的哪些部位光线过强。过弱,不宜开展上述活动)。
看书、书写及绘画等活动的时间,每次约30~45分钟,进行这些活动后,最好能向远处望一会儿。(教幼儿学习用定时器。闹钟,或看时钟来控制时间)。
不躺着、走着,或者在动荡的车厢里看书。(可演个小小哑剧)。
活动:《看电视和玩游戏机》。
在组织幼儿看电视、玩儿童电脑游戏机前介绍保护视力的常识,鼓励幼儿积极实践。尽可能坐在电视机的正前方,距离不小于2米。
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