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高中物理选修34全反射教案

高中物理选修34全反射教案
高中物理选修34全反射教案

13.2 全反射

【教学过程】

(一)引入新课

让学生甲到黑板前完成图1及图2两幅光路图(完整光路图)

图1 图2 (估计学生甲画图时会遗漏反射光线)

师:光在入射到空气和水的交界面处时,有没有全部进入水中继续传播呢?

生:有一部分被反射回去。

(学生甲补画上反射光线)

师:很好。甲同学正确地画出了光从空气进入水中时的折射角…

生:小于入射角。

师:光从水中进入空气时,折射角…

生:大于入射角。

师:对。那么如果两种介质是酒精和水呢?请乙同学到前面来完成光路图。

图3 图4 学生乙顺利完成两图。

(二)进行新课

1.光密介质和光疏介质

(1)给出光密介质和光疏介质概念。

(2)让学生指出图1中的光密介质和光疏介质,再指出图2中的光密介质和光疏介质。让学生自己体会出一种介质是光密介质还是光疏介质其实是相对的。

(3)(投影片出示填空题)

光从光疏介质进入光密介质,折射角________入射角;光从光密介质进入光疏介质,折射角________入射角。

(本题让学生共同回答)

2.全反射

(设置悬念,诱发疑问)

师:在图2和图3中,折射角都是大于入射角的。设想,当入射角慢慢增大时,折射角会先增大到90°,如果此时我们再增大入射角,会怎么样呢?

(这时可以让学生自发议论几分钟)

生甲:对着图2说,可能折射到水中吧?。

师:可能会出现图5这种情况吗?

(其余学生有的点头,有的犹疑)

生乙:应该没有了吧?

生丙:最好做实验看看。

师:好,那就让我们来做实验看看。

(1)出示实验器材,介绍实验。

师:半圆形玻璃砖可以绕其中心O 在竖直面内转动如图6所示,入射光方向不变始终正对O 点入射。

7

图8

(2)请学生画出图7中光线到达界面Ⅰ时的反射和折射

光路。

学生丙画出了图8中的光路图。

[教师点拨]入射点A 处曲面的法线是怎样的?想一想法

线的性质是什么?

生:和界面垂直。

师:如果界面是曲面呢?应和该处曲面的切面垂直,再启发学生想想圆上每一点的切线和该点半径的关系,学生悟出A 处的法线就是OA . 进而画出正

确的光路图如图9。

(3)让学生画出光线入

射到界面Ⅱ时的反射光路和

折射光路。

(学生顺利完成图10)

(4)观察实验 师:现在我们来研究光入射到界面Ⅱ时所发生的反射和折射现象。

转动玻璃砖,让光线在界面Ⅱ处的入射角渐增。

[问]你们看到了什么现象?

生甲:入射角增大,反射角和折射角都增大。

生乙:反射光越来越亮,折射光越来越暗。

继续转动玻璃砖,学生看到当折射角趋于90°时,折射光线已经看不见了,只剩下反射光线。继续转动玻璃砖,增大入射角,都只有反射光线。

(学生恍然大悟)

师:什么结果?

生:折射角达到90°时,折射光线没有了,只剩下反射光线。

师:这种现象就叫全反射。

3.发生全反射的条件

图 6

图9

图10

(1)临界角C

[要求学生根据看到的现象归纳]

(学生讨论思考)

生甲:入射角要大于某一个值。

师:对,我们把这“某一值”称为临界角,用字母C 表示。

重复实验至折射角恰等于90°时停止转动玻璃砖。让前面的学生读出此时的入射角即临界角C 约为42°左右。

师:后面的学生看不见读数,那我现在告诉你们这种玻璃的折射率n =1.5,请你们算出这种玻璃的临界角。(学生觉得无从下手)

[教师启发]想想当入射角等于临界角C 时,折射角多大? 学生领会,列出算式:οsin90

sin C =n 师:这样对吗?错在哪儿?

生甲:光不是从空气进入玻璃。

师:对了。你们自己改正过来。 学生列出正确计算式:οsin90sin C =n

1?sin C =n 1 代入n 算得结果与实验基本相符。

教师点明临界角的计算公式:sin C =n

1 (2)发生全反射的条件

师:毫无疑问,入射角大于等于临界角是条件之一,还有其他条件吗?

生乙:光从玻璃进入空气。

师:可以概括为…

生:光从光密介质进入光疏介质。

师:很好,记住,是两个条件,缺一不可。

[投影例题]教材74页。

师生一起分析解决问题。

4.全反射的应用——全反射棱镜和光导纤维

(1)学生阅读课本有关内容。

(2)教师补充介绍有关光纤通信的现状和前景。

(3)演示课本光纤实验,不过改用前面实验中

的激光束来做,效果很好。

(4)辅助练习[投影片]

如图11表示光在光导纤维中的传播情况,纤维

为圆柱形,由内芯和涂层两部分构成.内芯为玻璃,

折射率为n0;涂层为塑料,折射率为n1,且n1<n0.

光从空气射入纤维与轴线成θ角.光线在内芯侧壁上发生多次全反射后至纤维的另一端射出。若内芯的折射率n0=1.5,涂层的折射率n1=1.2,求入射角θ最大不超过多少度光线才能在内芯壁上发生全反射。

高中物理选修3-5全套教案(人教版)

16.1 实验:探究碰撞中的不变量 ★新课标要求 (一)知识与技能 1、明确探究碰撞中的不变量的基本思路. 2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法. 3、掌握实验数据处理的方法. (二)过程与方法 1、学习根据实验要求,设计实验,完成某种规律的探究方法。 2、学习根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。 (三)情感、态度与价值观 1、通过对实验方案的设计,培养学生积极主动思考问题的习惯,并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。 2、通过对实验数据的记录与处理,培养学生实事求是的科学态度,能使学生灵活地运用科学方法来研究问题,解决问题,提高创新意识。 3、在对实验数据的猜测过程中,提高学生合作探究能力。 4、在对现象规律的语言阐述中,提高了学生的语言表达能力,还体现了各学科之间的联系,可引伸到各事物间的关联性,使自己溶入社会。 ★教学重点 碰撞中的不变量的探究 ★教学难点 实验数据的处理. ★教学方法 教师启发、引导,学生自主实验,讨论、交流学习成果。 ★教学用具: 投影片,多媒体辅助教学设备;完成该实验实验室提供的实验器材,如气垫导轨、滑块等 ★课时安排 1 课时 ★教学过程 (一)引入新课 课件演示:

(1)台球由于两球碰撞而改变运动状态。 (2)微观粒子之间由于相互碰撞而改变状态,甚至使得一种粒子转化为其他粒子. 师:碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象,两个物体发生碰撞后,速度都发生变化. 师:两个物体的质量比例不同时,它们的速度变化也不一样. 师:物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义,本节通过实验探究碰撞过程中的什么物理量保持不变(守恒). (二)进行新课 1.实验探究的基本思路 1.1 一维碰撞 师:我们只研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后仍沿同一直线运动. 这种碰撞叫做一维碰撞. 课件:碰撞演示 如图所示,A 、B 是悬挂起来的钢球,把小球A 拉起使其悬线与竖直线夹一角度a ,放开后A 球运动到最低点与B 球发生碰撞,碰后B 球摆幅为β角.如两球的质量m A =m B ,碰后A 球静止,B 球摆角β=α,这说明A 、B 两球碰后交换了速度; 如果m A >m B ,碰后A 、B 两球一起向右摆动; 如果m A

高中物理选修3-3知识点整理

选修3—3考点汇编 1、物质是由大量分子组成的 (1)单分子油膜法测量分子直径 (2)1mol 任何物质含有的微粒数相同2316.0210A N mol -=? (3)对微观量的估算 ①分子的两种模型:球形和立方体(固体液体通常看成球形,空气分子占据的空间看成立方体) ②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量:mol A M m N = b.分子体积:mol A V v N = c.分子数量:A A A A mol mol mol mol M v M v n N N N N M M V V ρρ= === 2、分子永不停息的做无规则的热运动(布朗运动 扩散现象) (1)扩散现象:不同物质能够彼此进入对方的现象,说明了物质分子在不停地运动,同时还说明分子 间有间隙,温度越高扩散越快 (2)布朗运动:它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动,是在显微镜下观察到的。 ①布朗运动的三个主要特点: 永不停息地无规则运动;颗粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显。 ②产生布朗运动的原因:它是由于液体分子无规则运动对 固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。 ③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动,布朗运 动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地

做无规则运动。 (3)热运动:分子的无规则运动与温度有关,简称热运动,温度越高,运动越剧烈 3、分子间的相互作用力 分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。但是分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些,如图1中两条虚线所示。分子间同时存在引力和斥力,两种力的合力又叫做分子力。在图1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力)随距离变化的情况。当两个分子间距在图象横坐标0r 距离时,分子间的引力与斥力平衡,分子间作用力为零,0r 的数量级为1010 -m ,相当于0r 位置叫做平衡位置。当分子距离的数量级大于 m 时,分子间的作用力变得十分微弱,可以忽略不 计了 4、温度 宏观上的温度表示物体的冷热程度,微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的标志。热力学温度与摄氏温度的关系:273.15T t K =+ 5、内能 ①分子势能 分子间存在着相互作用力,因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能。分子势能的大小与分子间距离有关,分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。(0r r =时分子势能最小) 当0r r >时,分子力为引力,当r 增大时,分子力做负功,分子势能增加 当0r r <时,分子力为斥力,当r 减少时,分子力做负功,分子是能增加 ②物体的内能 物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成,因此任何物体都是有内能的。(理想气体的内能只取决于温度) ③改变内能的方式

人教版高中物理选修3-4 全反射教案

人教版高中物理选修3-4 全反射教案 教学要求:1、全反射现象及其发生条件; 2、*临界角的计算; 3、全反射的应用。 重点和难点:全反射现象及其发生条件。理科综合可考虑全反射的应用。 教学用具:水槽、光源等。 教学过程: 一、光疏媒质与光密媒质 1、定义: 1)、光疏媒质:两种媒质中折射率较小的媒质叫做光疏媒质. 2)、光密媒质:两种媒质中折射率较大的媒质叫做光密媒质. 因V C n =,对光疏媒质,n 较小,V 较大. 对光密媒质,n 较大,V 较小.故也可以说,对于两种媒质,光在其中传播速度较大的是光疏媒质,光在其中传播速度较小的是光密媒质.反过来说,同一种光在光疏媒质中传播速度较大,在光密媒质中传播速度较小. 即: C n = 对光疏介质 n 较小 同一频率的光在其中传播的V 较大; 对光密介质 n 较大 同一频率的光在其中传播的V 较小。 2、理解: 1)、光疏媒质光密媒质是相对而言的.只有对给定的两种媒质才能谈光疏媒质与光密媒质.没有绝对的光密媒质. 如:水、玻璃和金刚石三种介质比较,n 水=1.33 n 玻璃=1.5~1.9 n 金刚石=2.42。 对水而言,玻璃是光密介质;但对金刚石而言,玻璃则是光疏介质。 2)、光疏媒质与光密媒质的界定是以折射率为依据的,与媒质的其它属性(如密度等)无关.例如:水和酒精,n 水=1.33<n 酒精=1.36,酒精相对于水而言是光密介质,但ρ水>ρ酒。 二、全反射: 1、全反射:当光从光密媒质进入光疏媒质时,折射角大于入射角.当入射角增大到某一 角度时,折射角等于900,此时,折射光完全消失入射光全部反回原来的媒质中,这种现象叫做 全反射. 2、临界角: 1)、定义:光从光密媒质射向光疏媒质时,折射角等于900时的入射角,叫做临界角.用字 母C 表示.临界角是指光由光密媒质射向光疏媒质时,发生全反射形象时的最小入射角,是发生全反射的临界状态.当光由光密媒质射入光疏媒质时: 若入射角i

高中物理选修32知识点详细汇总

电磁感应现象愣次定律 一、电磁感应 1.电磁感应现象 只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合回路中就有电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。 产生的电流叫做感应电流. 2.产生感应电流的条件:闭合回路中磁通量发生变化 3. 磁通量变化的常见情况(Φ改变的方式): ①线圈所围面积发生变化,闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动导致Φ变化;其实质也是B不变而S 增大或减小 ②线圈在磁场中转动导致Φ变化。线圈面积与磁感应强度二者之间夹角发生变化。如匀强磁场中转动的矩形线圈就是典型。 ③磁感应强度随时间(或位置)变化,磁感应强度是时间的函数;或闭合回路变化导致Φ变化 (Φ改变的结果):磁通量改变的最直接的结果是产生感应电动势,若线圈或线框是闭合的.则在线圈或线框中产生感应电流,因此产生感应电流的条件就是:穿过闭合回路的磁通量发生变化.4.产生感应电动势的条件: 无论回路是否闭合,只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生,产生感应电动势的那部分导体相当于电源. 电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,如果回路不闭合,则只能出现感应电动势, 而不会形成持续的电流.我们看变化是看回路中的磁通量变化,而不是看回路外面的磁通量变化 二、感应电流方向的判定 1.右手定则:伸开右手,使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,手 掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直,大拇指指向导线运动的方向, 四指所指的方向即 为感应电流方向(电源). 用右手定则时应注意: ①主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时,产生的感应电动势与感应电流的方向判定, ②右手定则仅在导体切割磁感线时使用,应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂直. ③当导体的运动方向与磁场方向不垂直时,拇指应指向切割磁感线的分速度方向. ④若形成闭合回路,四指指向感应电流方向;若未形成闭合回路,四指指向高电势. ⑤“因电而动”用左手定则.“因动而电”用右手定则. ⑥应用时要特别注意:四指指向是电源内部电流的方向(负→正).因而也是电势升高的方向;即:四指指向正极。 导体切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例,所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的一个特例.用右手定则能判定的,一定也能用楞次定律判定,只是对导体在磁场中切割磁感线而产生感应电流方向的判定用右手定则更为简便. 2.楞次定律 (1)楞次定律(判断感应电流方向):感应电流具有这样的方向,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化. (感应电流的) 磁场 (总是) 阻碍 (引起感应电流的磁通量的)变化原因产生结果;结果阻碍原因。 (定语) 主语 (状语) 谓语 (补语) 宾语 (2)对“阻碍”的理解注意“阻碍”不是阻止,这里是阻而未止。阻碍磁通量变化指: 磁通量增加时,阻碍增加(感应电流的磁场和原磁场方向相反,起抵消作用); 磁通量减少时,阻碍减少(感应电流的磁场和原磁场方向一致,起补偿作用),简称“增反减同”. (3)楞次定律另一种表达:感应电流的效果总是要阻碍 ...).产生感应电流的原因. (F安方向就起到阻 ..(.或反抗

高中物理选修3-5教案

目录 第十六章动量守恒定律 (2) 16.1 实验:探究碰撞中的不变量 (2) 16.2 动量守恒定律(一) (6) 16.3 动量守恒定律(二) (8) 16.4 碰撞 (12) 16.5 反冲运动火箭 (18) 16.6 用动量概念表示牛顿第二定律 (20) 第十七章波粒二象性 (23) 17.1 能量量子化:物理学的新纪元 (23) 17.2 科学的转折:光的粒子性 (26) 17.3 崭新的一页:粒子的波动性 (31) 17.4 概率波 (33) 17.5 不确定关系 (35) 第十八章原子结构 (38) 18.1 电子的发现 (38) 18.2 原子的核式结构模型 (41) 18.3 氢原子光谱 (44) 18.4 玻尔的原子模型 (46) 18.5 激光 (52) 第十九章原子核 (56) 19.1 原子核的组成 (56) 19.2 放射性元素的衰变 (59) 19.3 探测射线的方法 (62) 19.4 放射性的应用与防护 (64) 19.5 核力与结合能 (65) 19.6 重核的裂变 (68) 19.7 核聚变 (72) 19.8 粒子和宇宙 (74)

第十六章动量守恒定律 新课标要求 1、内容标准 (1)探究物体弹性碰撞的一些特点,知道弹性碰撞和非弹性碰撞; (2)通过实验,理解动量和动量守恒定律,能用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题,知道动量守恒定律的普遍意义; 例1:火箭的发射利用了反冲现象。 例2:收集资料,了解中子是怎样发现的。讨论动量守恒定律在其中的作用。(3)通过物理学中的守恒定律,体会自然界的和谐与统一。 2、活动建议 16.1 实验:探究碰撞中的不变量 三维教学目标 1、知识与技能 (1)明确探究碰撞中的不变量的基本思路; (2)掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法; (3)掌握实验数据处理的方法。 2、过程与方法 (1)学习根据实验要求,设计实验,完成某种规律的探究方法; (2)学习根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。 3、情感、态度与价值观 (1)通过对实验方案的设计,培养学生积极主动思考问题的习惯,并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性; (2)通过对实验数据的记录与处理,培养学生实事求是的科学态度,能使学生灵活地运用科学方法来研究问题,解决问题,提高创新意识; (3)在对实验数据的猜测过程中,提高学生合作探究能力; (4)在对现象规律的语言阐述中,提高了学生的语言表达能力,还体现了各学科之间的联系,可引伸到各事物间的关联性,使自己溶入社会。 教学重点:碰撞中的不变量的探究。 教学难点:实验数据的处理。 教学方法:启发、引导,学生自主实验,讨论、交流学习成果。 教学用具:投影片,多媒体辅助教学设备;完成该实验实验室提供的实验器材,如气垫导轨、滑块等。 教学过程: 第一节探究碰撞中的不变量 (一)引入 演示: (1)台球由于两球碰撞而改变运动状态。 (2)微观粒子之间由于相互碰撞而改变状态,甚至使得一种粒子转化为其他粒子。 碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象,两个物体发生碰撞后,速度都发生变化。两个物体的质量比例不同时,它们的速度变化也不一样。物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义,本节通过实验探究碰撞过程中的什么物理量保持不变(守恒)。

高中物理选修3-3知识点归纳

选修3-3知识点归纳 2017-11-15 一、分子动理论 1、物体是由大量分子组成:阿伏伽德罗第一个认识到物体是由 分子组成的。 ①分子大小数量级10-10m ②A N M m 摩分子=(对固体液体气体) A N V V 摩分子=(对固体和液体) 摩摩物物V M V m ==ρ 2、油膜法估测分子的大小: ①S V d 纯油酸=,V 为纯油酸体积,而不能是油酸溶液体积。 ②实验的三个假设(或近似):分子呈球形;一个一个整齐地紧密排列;形成单分子层油膜。 3、分子热运动: ①物体内部大量分子的无规则运动称为热运动,在电子显微镜才能观察得到。 ②扩散现象和布朗运动证实分子永不停息作无规则运动,扩散现象还说明了分子间存在间隙。 ③布朗运动是固体小颗粒在液体或气体中的运动,反映了液体分子或气体分子无规则运动。颗粒越小、 温度越高,现象越明显。从阳光中看到教室中尘埃的运动不是布朗运动。 4、分子力: ①分子间同时存在引力和斥力,都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,斥力总比引力变化得快。 ②当r=r 0=10-10m 时,引力=斥力,分子力为零;当r>r 0,表现为引力;当r

高中物理选修3-4全套教案

高二物理选修3-4教案 11、1简谐运动 一、三维目标 知识与技能 1、了解什么是机械振动、简谐运动 2、正确理解简谐运动图象的物理含义,知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线过程与方法 通过观察演示实验,概括出机械振动的特征,培养学生的观察、概括能力 情感态度与价值观 让学生体验科学的神奇,实验的乐趣 二、教学重点 使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律 三、教学难点 偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆;在一次全振动中速度的变化 四、教学过程 引入:我们学习机械运动的规律,是从简单到复杂:匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动,今天学习一种更复杂的运动——简谐运动 1、机械振动 振动是自然界中普遍存在的一种运动形式,请举例说明什么样的运动就是振动 微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、声带的振动……这些物体的运动都是振动。请同学们观察几个振动的实验,注意边看边想:物体振动时有什么特征 [演示实验] (1)一端固定的钢板尺[见图1(a)] (2)单摆[见图1(b)] (3)弹簧振子[见图1(c)(d)] (4)穿在橡皮绳上的塑料球[见图1(e)]

提问:这些物体的运动各不相同:运动轨迹是直线的、曲线的;运动方向水平的、竖直的;物体各部分运动情况相同的、不同的……它们的运动有什么共同特征 归纳:物体振动时有一中心位置,物体(或物体的一部分)在中心位置两侧做往复运动,振动是机械振动的简称。 2、简谐运动 简谐运动是一种最简单、最基本的振动,我们以弹簧振子为例学习简谐运动 (1)弹簧振子 演示实验:气垫弹簧振子的振动 讨论:a.滑块的运动是平动,可以看作质点 b.弹簧的质量远远小于滑动的质量,可以忽略不计,一个轻质弹簧联接一个质点,弹簧的另一端固定,就构成了一个弹簧振子 c.没有气垫时,阻力太大,振子不振动;有了气垫时,阻力很小,振子振动。我们研究在没有阻力的理想条件下弹簧振子的运动。 (2)弹簧振子为什么会振动 物体做机械振动时,一定受到指向中心位置的力,这个力的作用总能使物体回到中心位置,这个力叫回复力,回复力是根据力的效果命名的,对于弹簧振子,它是弹力。 回复力可以是弹力,或其它的力,或几个力的合力,或某个力的分力,在O点,回复力是零,叫振动的平衡位置。 (3)简谐运动的特征 弹簧振子在振动过程中,回复力的大小和方向与振子偏离平衡位置的位移有直接关系。在研究机械振动时,我们把偏离平衡位置的位移简称为位移。 3、简谐运动的位移图象——振动图象 简谐运动的振动图象是一条什么形状的图线呢简谐运动的位移指的是什么位移(相对平衡位置的位移) 演示:当弹簧振子振动时,沿垂置于振动方向匀速拉动纸带,毛笔P 就在纸带上画出一条振动曲线 说明:匀速拉动纸带时,纸带移动的距离与时间成正比,纸带

高中物理选修3-2知识点总结

高中物理选修3-2知识点总结 第四章 电磁感应 1.两个人物:a.法拉第:磁生电 b.奥斯特:电生磁 2.感应电流的产生条件:a.闭合电路 b.磁通量发生变化 注意:①产生感应电动势的条件是只具备b ②产生感应电动势的那部分导体相当于电源 ③电源内部的电流从负极流向正极 3.感应电流方向的判定: (1)方法一:右手定则 (2)方法二:楞次定律:(理解四种阻碍) ①阻碍原磁通量的变化(增反减同) ②阻碍导体间的相对运动(来拒去留) ③阻碍原电流的变化(增反减同) ④面积有扩大与缩小的趋势(增缩减扩) 4.感应电动势大小的计算: (1)法拉第电磁感应定律: A 、内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 B 、表达式:t n E ??=φ (2)磁通量发生变化情况 ①B 不变,S 变,S B ?=?φ ②S 不变,B 变,BS ?=?φ ③B 和S 同时变,12φφφ-=? (3)计算感应电动势的公式 ①求平均值:t n E ??=φ ②求瞬时值:BLv E =(导线切割类) ③导体棒绕某端点旋转:ω22 1BL E = 5.感应电流的计算: 瞬时电流:总 总R BLv R E I = = (瞬时切割) 6.安培力的计算: 瞬时值:r R v L B BIL F +==22 7.通过截面的电荷量:r R n t I q +?= ?=φ 注意:求电荷量只能用平均值,而不能用瞬时值 8.自感: (1)定义:是指由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。 (2)决定因素:线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,它的自感系数就越大。另外,有铁芯的线圈自感系数比没有铁芯时大得多。 (3)类型:通电自感和断电自感 (4)单位:亨利(H )、毫亨(mH)、微亨(H μ) (5)涡流及其应用 ①定义:变压器在工作时,除了在原副线圈中产生感应电动势外,变化的磁通量也会在哎铁芯中产生感应电流。一般来说,只要空间里有变化的磁通量,其中的导体中就会产生感应电流,我们把这种感应电流叫做涡流 ②应用:a.电磁炉b.金属探测器,飞机场火车站安全检查、扫雷、探矿 接通电源的瞬间,灯泡A 1较慢地亮起来。 断开开关的瞬间,灯 泡A 逐渐变暗。

物理选修3-4人教新课标13.6、7、8光的偏振、全反射、激光教案

教学课题 光的偏振、全反射、激光备课时间教学课型新课课时 1 课时授课时间 教学目标知识目标(1)理解光的全反射现象; (2)掌握临界角的概念和发生全反射的条件; (3)了解全反射现象的应用. 能力目标通过观察演示实验,理解光的全反射现象,概括出发生全反射的条件,培养学生的观察、概括能力;通过观察演示实验引起学生思维海洋中的波澜,培养学生透过现象分 析本质的方法、能力. 德育目标渗透学生爱科学的教育,培养学生学、爱科学、用科学的习惯,生活中的物理现象很多,能否用科学的理论来解释它,更科学的应用生活中常见的仪器、物品. 教学重点重点是掌握临界角的概念和发生全反射的条件,折射角等于90°时的入射角叫做临界角,当光线从光密介质射到它与光疏介质的界面上时,如果入射角等于或大于临界角就发生全反射现象. 教学难点全反射的应用,对全反射现象的解释.光导纤维、自行车的尾灯是利用了全反射现象制成的;海市蜃楼、沙漠里的蜃景也是由于全反射的原因而呈现的自然现象. 教学方法引导探究 教学手段实验与计算机相结合 教学用具 1.全反射现象演示仪,接线板,烟雾发生器,火柴,产生烟雾的烟雾源,半圆柱透明玻璃(半圆柱透镜),弯曲的细玻璃棒(或光导纤维). 2.烧杯,水,蜡烛,火柴,试管夹、镀铬的光亮铁球(可夹在试管夹上). 3.自行车尾灯(破碎且内部较完整). 4.直尺. 教学环节 导言 演示Ⅰ将光亮铁球出示给学生看,在阳光下很刺眼,将光亮铁球夹在试管夹上,放在点燃蜡烛上熏黑,将试管夹和铁球置于烛焰的内焰进行熏制,一定要全部熏黑,再让学生观察.然后将熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中,现象发生了,放在水中的铁球变得比在阳光下更亮.好奇的学生误认为是水泡掉了铁球上黑色物,当老师把试管夹从水中取出时,发现熏黑的铁球依然如故,再将其再放入水中时,出现的现象和前述一样,学生大惑不解,让学生带着这个疑问开始学习新的知识——全反射现象. 新课教学 1.全反射现象. 光传播到两种介质的界面上时,通常要同时发生反射和折射现象,若满足了某种条件,光线不再发生折射现象,而全部返回到原介质中传播的现象叫全反射现象. 那么满足什么条件就可以产生全反射现象呢? 2.发生全反射现象的条件. (1)光密介质和光疏介质. 对于两种介质来说,光在其中传播速度较小的介质,即绝对折射率较大的介质,叫光密介质,而光在其中传播速度较大的介质,即绝对折射率较小的介质叫光疏介质,光疏介质和光密介质是相对的.例如:水、空气和玻璃三种物质相比较,水对空气来说是光密介质,而水对玻璃来说是光疏介质,根据折射定律可知,光线由光疏介质射入光密介质时(例如由空气射入水),折射角小于入射角;光线由光密介质射入光疏介质(例如由水射入空气),折射角大于入射角. 既然光线由光密介质射入光疏介质时,折射角大于入射角,由此可以预料,当入射角增大到一定程度时,折射角就会增大到90°,如果入射角再增大,会出现什么情况呢? 演示Ⅱ将半圆柱透镜的半圆一侧靠近激光光源一侧,使直平面垂直光源与半圆柱透镜中心的连线,点燃烟雾发生器中的烟雾源置于激光演示仪中,将接线板接通电源,打开激光器的开关.一束激光垂直于半圆柱透镜的直平面入射,让学生观察.我们研究光从半圆柱透镜射出的光线的偏折情况,此时入射角0°,折射角亦为零度,即沿直线透出,当入射角增大一些时,此时,会有微弱的反射光线和较强的折射光线,同时可观察出反射角等于入射角,折射角大于入射角,随着入射角的逐渐增大,反射光线就越来越强,而折射光线越来越弱,当入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时,折射光线完全消失,只剩下反射光线.这种现象叫做全反射. (2)临界角C.折射角等于90°时的入射角叫做临界角,用符号C表示.光从折射率为n的某种介质射到空气(或真空)时的临界角C就是折射角等于90°时的入射角,根据折射定律可得: (3)发生全反射的条件. ①光从光密介质进入光疏介质;

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第四章电磁感应 划时代的发现 教学目标 (一)知识与技能 1.知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。 2.知道电磁感应、感应电流的定义。 (二)过程与方法 领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。 (三)情感、态度与价值观 1.领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。 2.以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。 教学重点 知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。 教学难点 领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。教学方法 教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。 教学手段 计算机、投影仪、录像片 教学过程 一、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应 引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题,引导学

生思考并回答: (1)是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的在这之前,科学研究领域存在怎样的历史背景 (2)奥斯特的研究是一帆风顺的吗奥斯特面对失败是怎样做的 (3)奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的用学过的知识如何解释 (4)电流磁效应的发现有何意义谈谈自己的感受。 学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象 教师活动:引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题,引导学生思考并回答: (1)奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考法拉第持怎样的观点 (2)法拉第的研究是一帆风顺的吗法拉第面对失败是怎样做的 (3)法拉第做了大量实验都是以失败告终,失败的原因是什么 (4)法拉第经历了多次失败后,终于发现了电磁感应现象,他 发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的之后他又做了大量的实 验都取得了成功,他认为成功的“秘诀”是什么 (5)从法拉第探索电磁感应现象的历程中,你学到了什么谈谈 自己的体会。 学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。 三、科学的足迹 1、科学家的启迪教材P3 2、伟大的科学家法拉第教材P4 四、实例探究 【例1】发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是(C)

高中物理选修32知识点详细讲解版

第一章电磁感应知识点总结 一、电磁感应现象 1、电磁感应现象与感应电流 . (1)利用磁场产生电流的现象,叫做电磁感应现象。 (2)由电磁感应现象产生的电流,叫做感应电流。 二、产生感应电流的条件 1、产生感应电流的条件:闭合电路 .......。 ....中磁通量发生变化 2、产生感应电流的方法 . (1)磁铁运动。 (2)闭合电路一部分运动。 (3)磁场强度B变化或有效面积S变化。 注:第(1)(2)种方法产生的电流叫“动生电流”,第(3)种方法产生的电流叫“感生电流”。不管是动生电流还是感生电流,我们都统称为“感应电流”。 3、对“磁通量变化”需注意的两点 . (1)磁通量有正负之分,求磁通量时要按代数和(标量计算法则)的方法求总的磁通量(穿过平面的磁感线的净条数)。 (2)“运动不一定切割,切割不一定生电”。导体切割磁感线,不是在导体中产生感应电流的充要条件,归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。 4、分析是否产生感应电流的思路方法 . (1)判断是否产生感应电流,关键是抓住两个条件: ①回路是闭合导体回路。 ②穿过闭合回路的磁通量发生变化。 注意:第②点强调的是磁通量“变化”,如果穿过闭合导体回路的磁通量很大但不变化,那么不论低通量有多大,也不会产生感应电流。 (2)分析磁通量是否变化时,既要弄清楚磁场的磁感线分布,又要注意引起磁通量变化的三种情况: ①穿过闭合回路的磁场的磁感应强度B发生变化。②闭合回路的面积S发生变化。 ③磁感应强度B和面积S的夹角发生变化。 三、感应电流的方向 1、楞次定律. (1)内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 ①凡是由磁通量的增加引起的感应电流,它所激发的磁场阻碍原来磁通量的增加。 ②凡是由磁通量的减少引起的感应电流,它所激发的磁场阻碍原来磁通量的减少。 (2)楞次定律的因果关系: 闭合导体电路中磁通量的变化是产生感应电流的原因,而感应电流的磁场的出现是感应电流存在的结果,简要地说,只有当闭合电路中的磁通量发生变化时,才会有感应电流的磁场出现。 (3)“阻碍”的含义 . ①“阻碍”可能是“反抗”,也可能是“补偿”. 当引起感应电流的磁通量(原磁通量)增加时,感应电流的磁场就与原磁场的方向相反,感应电流的磁场“反抗”原磁通量的增加;当原磁通量减少时,感应电流的磁场就与原磁场的方向相同,感应电流的磁场“补偿”原磁通量的减少。(“增反减同”) ②“阻碍”不等于“阻止”,而是“延缓”. 感应电流的磁场不能阻止原磁通量的变化,只是延缓了原磁通量的变化。当由于原磁通量的增加引

高中物理选修3-4全反射教案

13.2 全反射 【教学过程】 (一)引入新课 让学生甲到黑板前完成图1及图2两幅光路图(完整光路图) 图1 图2 (估计学生甲画图时会遗漏反射光线) 师:光在入射到空气和水的交界面处时,有没有全部进入水中继续传播呢? 生:有一部分被反射回去。 (学生甲补画上反射光线) 师:很好。甲同学正确地画出了光从空气进入水中时的折射角… 生:小于入射角。 师:光从水中进入空气时,折射角… 生:大于入射角。 师:对。那么如果两种介质是酒精和水呢?请乙同学到前面来完成光路图。 图3 图4 学生乙顺利完成两图。 (二)进行新课

1.光密介质和光疏介质 (1)给出光密介质和光疏介质概念。 (2)让学生指出图1中的光密介质和光疏介质,再指出图2中的光密介质和光疏介质。让学生自己体会出一种介质是光密介质还是光疏介质其实是相对的。 (3)(投影片出示填空题) 光从光疏介质进入光密介质,折射角________入射角;光从光密介质进入光疏介质,折射角________入射角。 (本题让学生共同回答) 2.全反射 (设置悬念,诱发疑问) 师:在图2和图3中,折射角都是大于入射角的。设想,当入射角慢慢增大时,折射角会先增大到90°,如果此时我们再增大入射角,会怎么样呢? (这时可以让学生自发议论几分钟) 生甲:对着图2说,可能折射到水中吧?。 师:可能会出现图5这种情况吗? (其余学生有的点头,有的犹疑) 生乙:应该没有了吧? 生丙:最好做实验看看。 师:好,那就让我们来做实验看看。 (1)出示实验器材,介绍实验。 师:半圆形玻璃砖可以绕其中心O在竖直面内转动如图6所示,入射光方向不变始终正对O点入射。 图 7 图8

高中物理选修3-4全套教案(人教版)

高二物理选修3-4教案 郑伟文 11.1简谐运动 教学目的 (1)了解什么是机械振动、简谐运动 (2)正确理解简谐运动图象的物理含义,知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。 2.能力培养通过观察演示实验,概括出机械振动的特征,培养学生的观察、概括能力 教学重点:使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律 教学难点:偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆;在一次全振动中速度的变化 课型:启发式的讲授课 教具:钢板尺、铁架台、单摆、竖直弹簧振子、皮筋球、气垫弹簧振子、微型气源 教学过程(教学方法) 教学内容 [引入]我们学习机械运动的规律,是从简单到复杂:匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动,今天学习一种更复杂的运动——简谐运动。 1.机械振动 振动是自然界中普遍存在的一种运动形式,请举例说明什么样的运动就是振动? [讲授]微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、声带的振动……这些物体的运动都是振动。请同学们观察几个振动的实验,注意边看边想:物体振动时有什么特征? [演示实验](1)一端固定的钢板尺[见图1(a)](2)单摆[见图1(b)] (3)弹簧振子[见图1(c)(d)] (4)穿在橡皮绳上的塑料球[见图1(e)] {提问}这些物体的运动各不相同:运动轨迹是直线的、曲线的;运动方向水平的、竖直的;物体各部分运动情况相同的、不同的……它们的运动有什么共同特征? {归纳}物体振动时有一中心位置,物体(或物体的一部分)在中心位置两侧做往复运动,振动是机械振动的简称。 2.简谐运动 简谐运动是一种最简单、最基本的振动,我们以弹簧振子为例学习简谐运动。

高中物理选修3-2知识点汇总

第一章电磁感应 1.磁通量 穿过某一面积的磁感线条数;标量,但有正负;Φ=BS·sinθ;单位Wb,1Wb=1T·m2。 2.电磁感应现象 利用磁场产生电流的现象;产生的电流叫感应电流,产生的电动势叫感应电动势;产生的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化。 3.感生电场 变化的磁场在周围激发的电场。 4.感应电动势 分为感生电动势和动生电动势;由感生电场产生的感应电动势称为感生电动势,由于导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势;产生感应电动势的导体相当于电源。 5.楞次定律 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化;判定感应电流和感应电动势方向的一般方法;适用于各种情况的电磁感应现象。 6.右手定则 让磁感线垂直穿过手心,大拇指指向导体做切割磁感线运动的方向,四指的指向就是导体内部产生的感应电流或感应电动势的方向;仅适用导体切割磁感线的情况。 7.法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率

成正比;E=n t? ?Φ。 8.动生电动势的计算 法拉第电磁感应定律特殊情况;E=Blv·sinθ。 9.互感 两个相互靠近的线圈中,有一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感生电动势,这种现象叫做互感,这种电动势叫做互感电动势;变压器的原理。10.自感 由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。11.自感电动势 由于自感而产生的感应电动势;自感电动势阻碍导体自身电流的变化;大小正比于电流的变化率;E=L t I ? ?;日光灯的应用。12.自感系数 上式中的比例系数L叫做自感系数;简称自感或电感;正比于线圈的长度、横截面积、匝数;有铁芯比没有时要大得多。13.涡流 线圈中的电流变化时,在附近导体中产生的感应电流,这种电流在导体内自成闭合回路,很像水的漩涡,因此称作涡电流,简称涡流。 第二章直流电路 1.电流 电荷的定向移动;单位是安,符号A;规定正电荷定向移动的 方向为正方向;宏观定义I= t q;微观解释I=neSv,n为单位体积

教科版高中物理选修3-4:《光的全反射》教案-新版

4.3《光的全反射》教案 教学目标 一、知识目标 1. 知道什么是光疏介质,什么是光密介质. 2. 理解光的全反射. 3. 理解临界角的概念,能判断是否发生全反射,并能解决有关的问题. 4. 知道光导纤维及其应用. 二、能力目标 1. 会定性画出光疏介质进入光密介质或从光密介质进入光疏介质时的光路图. 2. 会判断是否发生全反射并画出相应的光路图. 3. 会用全反射解释相关的现象. 4. 会计算各种介质的临界角. 三、德育目标 1. 体会本节实验中“让入射光正对半圆形玻璃砖中心从曲面入射”是在设计实验时设计者为突出主要矛盾而控制实验条件达到略去次要矛盾的高明做法. 2. 通过对蜃景现象的学习再次明确一切迷信或神话只不过是在人们未能明了科学真相时才托付于自然力的一种做法. ?教学重点全反射条件,临界角概念及应用. ?教学难点临界角概念、临界条件时的光路图及解题. ?教学方法本节课主要采用实验观察、猜想、印证、归纳的方法得出全反射现象的发生条件、临界角概念等,对阅读材料“蜃景”补充了录像资料或CAI 课件,使其有更生动的感性认识. ?教学用具 光学演示仪(由激光发生器、带量角度的竖直面板、半圆形玻璃砖等组合)?教学过程

、引入新课 让学生甲到黑板前完成以下两幅光路图(完整光路图) (学生甲画图时遗漏了反射光线) [教师]光在入射到空气和水的交界面处时,有没有全部进入水中继续传播呢? [学生]有一部分被反射回去. (学生甲补画上反射光线) [教师]很好.甲同学正确地画出了光从空气进入水中时的折射角?[学生齐答]小于入射角. [教师]光从水中进入空气时,折射角? [学生齐答]大于入射角. [教师]对.那么如果两种介质是酒精和水呢? 二、新课教学 (一)光密介质和光疏介质 1. 给出光密介质和光疏介质概念. 2. 让学生自己体会一种介质是光密介质还是光疏介质其实是相对的. 3. _____________________________________ 光从光疏介质进入光密介质,折射角 ____________________________________________ 入射角;光从光密介质进入 光疏介质,折射角 ________ 入射角. (本题让学生共同回答) (二)全反射 (设置悬念,诱发疑问) [教师]在课本P70图4-3-1 中,折射角都是大于入射角的设想,当入射角慢慢增大时,折射角会先增大到90°,如果此时我们再增大入射角,会怎么样呢? 这时可以让学生自发议论几分钟)

人教版高中物理选修3-5教案

物理选修3-5教案 第十六章动量和动量守恒定律 16.1 动量守恒定律(一) 1.动量及其变化 (1)动量的定义:物体的质量与速度的乘积,称为(物体的)动量。记为p=mv. 单位:kg·m/s 读作“千克米每秒”。 ①矢量性:动量的方向与速度方向一致。 动量的大小等于质量和速度的乘积,动量的方向与速度方向一致。 (2)动量的变化量: 定义:若运动物体在某一过程的始、末动量分别为p和p′,则称:△p= p′-p为物体在该过程中的动量变化。 强调指出:动量变化△p是矢量。方向与速度变化量△v相同。 一维情况下:Δp=mΔυ= mυ2- mΔυ1矢量差 2.系统内力和外力 (1)系统:相互作用的物体组成系统。 (2)内力:系统内物体相互间的作用力 (3)外力:外物对系统内物体的作用力 3.动量守恒定律 (1)内容:一个系统不受外力或者所受外力的和为零,这个系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。公式:m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′ (2)注意点: ①研究对象:几个相互作用的物体组成的系统(如:碰撞)。 ②矢量性:以上表达式是矢量表达式,列式前应先规定正方向; ③同一性(即所用速度都是相对同一参考系、同一时刻而言的)

④ 条件:系统不受外力,或受合外力为0。要正确区分内力和外力;当F 内>>F 外时, 系统动量可视为守恒; 16.2动量守恒定律(二) 1.分析动量守恒定律成立条件有: 答:①F 合=0(严格条件) ②F 内 远大于F 外(近似条件) ③某方向上合力为0,在这个方向上成立。 221 12211v m v m v m v m '+'=+ 这就是动量守恒定律的表达式。 2.应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法 (1)分析题意,明确研究对象。在分析相互作用的物体总动量是否守恒时,通常把这些 被研究的物体总称为系统.对于比较复杂的物理过程,要采用程序法对全过程进行分段分析,要明确在哪些阶段中,哪些物体发生相互作用,从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的。 (2)要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析,弄清哪些是系统内部物体之间相互作 用的内力,哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力。在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件,判断能否应用动量守恒。 (3)明确所研究的相互作用过程,确定过程的始、末状态,即系统内各个物体的初动量 和末动量的量值或表达式。 注意:在研究地面上物体间相互作用的过程时,各物体运动的速度均应取地球为参考系。 例1、(2001年高考试题)质量为M 的小船以速度v 0行驶,船上有两个质量皆为m 的小 孩a 和b ,分别静止站在船头和船尾.现在小孩a 沿水平方向以速率v (相对于静止水面)向前跃入水中,然后小孩b 沿水平方向以同一速率v (相对于静止水面)向后跃入水中.求小孩b 跃出后小船的速度.

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