第一篇：貴州省巧馬中學2011屆高三物理一輪復習教案：17.1.交流電的產生和變化規律

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交流電的產生和變化規律

一、教育目標

1．使學生了解交流電的產生原理。2．掌握交變電流的變化規律及表示方法。3．理解交變電流的瞬時值和最大值。

二、重點、難點、疑點及解決辦法 1．重點

交變電流產生的物理過程的分析及中性面的特點。2．難點

交變電流產生的物理過程的分析。3．疑點

當線圈處于中性面時磁通量最大，而感應電動勢為零。當線圈處于平行磁感線時，通過線圈的磁通量為零，而感應電動勢最大。即Φmin＝0εm有最大值Φmax＝BS。εmin=0的理解。

4．解決辦法

(1)通過對矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動一周的實物演示，立體圖結合側視圖的分析、特殊位置結合任一位置分析使學生了解交變電流的大小和方向是如何變化的。

(2)通過側視圖分析線圈運動方向與磁場方向B之間關系，利用導體切割磁場線方法來處理，使問題容易理解。

三、教具準備

手搖發電機模型、演示電流計、導線若干、教學掛圖、幻燈機、投影燈片。

四、教學步驟 1．引入新課

1831年法拉第發現了電磁感應現象，為人類進入電氣化時代打開了大門，今天我們使用的電燈，微波爐等家用電器的交流電是怎樣產生并且怎樣送到我們的家庭中來的呢？這就是我們這章的內容，先看第一節交流電的產生。

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請同學們根據電磁感應知識，自己設計一發電機模型，教師巡視教室一圈，將學生典型兩種畫法用幻燈片打出。請學生回答電路中為什么會有感應電流？

學生回答，①電路閉合②磁通量變化。

引導學生答出甲圖由于面積增大引起磁通量增加。乙圖是由于線圈平面與磁感線的夾角變化引起磁通量變化。

拿出手搖發電機模型，介紹主要部件，(對照乙圖)將發電機接演示用電流計緩慢轉動線框一周，讓學生觀察電流計指針偏轉情況(重復兩次)[學生] 指針左右擺動一次

這說明通過電流計的電流有何特點？ [學生]電流大小變化，方向變化

[教師] 連續3次緩慢轉動線框，請學生繼續觀察電流計指針偏轉情況。[學生] 連續左右擺動3次。

[教師]這反映在連續轉動線框過程中，通過電流計電流有何特點？ [學生]周期性變化

[教師]我們把這種強度、方向都隨時間作周期性變化的電流叫做交流電。練習(幻燈打出)1．下圖畫出了6種電流隨時間變化的圖象，這6個圖中的電流i都隨時間做周期性變化，其中屬于交變電流的是_____，屬于正弦式電流的是____。

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個別提問基礎上總結

(1)i-t圖中處于t軸上方表示什么意思？處于上下方線段表示有何不同？(2)如何體會周期性變化的含義？ 2．新課教學

那剛才矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動為什么可以產生交流電？產生的交流電又屬于哪種交流電呢(就剛才實物提問)？這節課我們就來解決這些問題。

線框勻速轉動過程中，哪些邊在切割磁感線？ ab邊、cd邊。

ab邊、cd邊其實在繞OO′做勻速圓周運動。

演示觀察何時電動勢最大？教師緩慢轉動線框，請學生發現指針偏轉最大時喊停。此時線圈平面與磁感線平行。

演示觀察何時電動勢最小？教師緩慢轉動線框，請學生發現指針偏轉最小時喊停。當線框平面垂直磁感線時，感應電動勢最小。

為了便于討論，我們來看掛圖(轉動一周五個特殊位置)。

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教師交代

1．磁場為勻強磁場

2．OO′與 ab邊、cd邊等距且ab＝cd＝l1 bc＝da＝l2

我們把與磁感線垂直的平面稱為中性面，線框處于中性面時通過的磁通量最大。為了能更方便地說明問題，我們將立體圖轉化為平面圖來分析，那如何轉化呢？

我們一起來看甲圖是如何轉化的，我們能看到的邊是ad邊，切割的兩條邊ab、cd可用點來表示。即為(甲)圖

切割邊ab、cd在圖中的運動方向呢？

ab邊、cd邊繞OO′作圓周運動，所以運動方向時刻與圓周半徑垂直。請同學們在(甲)圖上標上邊ab、cd此時運動方向。

請同學們完成其余四圖轉化工作及標上ab、cd在各圖中的切割方向。學生完成后，打出事先準備好的幻燈片進行校正。

我們現在來分析線框轉動一周過程中是如何產生交變電流的。

甲圖中的運動方向v平行于磁感應強度方向B，則各產生的感應電動勢多大？

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ab邊、cd邊產生感應電動勢均為零，則線框中總感應電動勢為零。同樣得出乙圖中eab＝Bl1 v由學生利用右手定則判斷出電流方向a→b ecd＝Bl1v 由學生利用右手定則判斷出電流方向盤c→d 線框由甲位置經t時間到某位置時，如

圖示，(幻燈片上)此時，ab、cd運動方向如何？v與B方向夾角如何？如何處理？

此時ab邊、cd邊運動方向與ad垂直 線框轉過的角度為ωt 將v分解

v1＝vsimωt v1⊥B v2＝vcosωt v2∥B Eab＝Bl1vsinωt a→b ecd＝Bl1vsinωt c→d 即線框中感應電動勢e＝2Bl1vsinωt a→b→c→d． 而后半周期學生較熟練，教師引導學生完成，應特別注意電流方向。最后師生共同總結

線框在勻強磁場中勻速轉動一周過程中。

①線框中電流按正弦規律變化，故稱正弦交變電流。e＝εmsinωt t＝0時線框處中性面時開始計時

②中性面特點 a．Φmax＝BS ε＝0 b．電流在此改變方向，線框轉動一周內電流方向改變兩次

③當S∥B時Φmin＝0，εm=2Bl1v 我們照明電路里的電流就是由這種發電機(實際結構比這個復雜)產生的交流電，通過實驗來觀察它的電壓隨時間變化圖象。

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教師將示波器提到講臺桌上，先向學生介紹其功能、用途。接著將市電接到示波器觀察圖象如何。按正弦規律變化表達式e＝εmsinωt伏。

將此電壓接到電阻為R電路中的電流圖象如何呢？由學生答出。閉合電路歐姆定律同樣適用純電阻的交流電路，但注意時刻的對應關系 練習：(幻燈打出)3．某一交變電流如圖示

(1)該圖表示線框在何處開始計時？(2)線框在哪些時刻處于中性面？

(3)ωtM·ωtN時線框分別處于與中性面夾角多大處？(4)對照實物或側視圖分析tM、tN時刻電流方向？

(5)說出e＝εmsinωt既表示電動勢大小，又表示方向理由？教師簡單就演示物介紹發電機的構造及分類。

最后介紹我國電力建設成就

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五、總結、擴展

(1)矩形線框在勻強磁場中勻速轉動，產生正弦交變電流。若從中性面開始計時則e＝εmsinωt i＝εm/Rsinωt εm＝2Bl1v 若開始就與中性面夾角=30°則公式、圖象又如何表示？(2)中性面的特點

①Φmax＝BS ε＝0 ②電流在此改變方向

(3)如何理解①Φmax＝BS εmin＝0 εmin＝0 εmax＝2Bl1v可否類比v-ts-t？斜率的含義從Φ-t圖斜率理解。

六、板書設計

1．產生原理

線框在勻強磁場中勻速轉動

2．過程分析

甲S⊥B Φmax＝BS εmin=0______中性面 乙S∥B Φmin=2Bl1v 電流方向a→b→c→d 甲→乙與中性面夾角ωt Φ= BSεωt e＝εmsinωt 電流方向a→b→c→d εmsinωt 3．規律

公式e＝εωmsinωt i＝εm/R sinωt

第二篇：貴州省巧馬中學2011屆高三物理一輪復習教案：17.4.變壓器

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變壓器

一、教育目標

1．了解變壓器的構造及工作原理。

2．掌握理想變壓器的電壓、電流與匝數間關系。3．掌握理想變壓器工作規律并能運用解決實際問題。

二、重點、難點、疑點及解決辦法 1．重點

變壓器工作原理及工作規律。2．難點

(1)理解副線圈兩端的電壓為交變電壓。(2)推導變壓器原副線圈電流與匝數關系。(3)掌握公式中各物理量所表示對象的含義。3．疑點

變壓器鐵心是否帶電即如何將電能從原線圈傳輸出到副線圈。4．解決辦法

(1)通過演示實驗來研究變壓器工作規律使學生能在實驗基礎上建立規律。(2)通過理想化模型建立及理論推導得出通過原副線圈電流與匝數間的關系。

(3)通過運用變壓器工作規律的公式來解題使學生從實踐中理解公式各物理量的含義。

三、教具準備

可拆式變壓器、投影交流電流表(2只)、投影交流電壓表(2只)、導線若干 學生電源、小電珠(5只、2.5V，0.3A)、電鍵(4只)

四、教學過程 1．引入新課

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幻燈打出一組數據

從以上表格可看到各類用電器額定工作電壓往往不同，可我們國家民用統一供電均為220V，那這些元件是如何正常工作的呢？

出示已拆錄音機，指出變壓器。

這就靠我們這節將要學習的變壓器來實現升壓、降壓，從而使我們各類用電器在供電電壓220V以下都能正常工作。

出示可拆式變壓器 2．講授新課

我們先來了解變壓器的構造，請同學觀察實物并回答變壓器由哪些部分組成。變壓器由一個閉合鐵心和兩個繞在鐵心上的線圈組成。

閉合鐵心是由極薄彼此絕緣的硅鋼片疊壓而成，(實物呈現，各組由前往后傳)現在我們用符號來表示變壓器。

強調線圈必須繞在鐵心

其中與電源連接叫原線圈，也叫初級線圈。另一個與負載連接叫副線圈，也叫次級線圈。接下來我們再來研究變壓器的工作原理。

原副線圈都是用絕緣導線繞成，原副線圈彼此間沒有直接關系。但閉合鐵芯使原副線圈發生了聯系。

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原線圈輸入交變電壓，則原線圈中就有交變電流，請同學們思考鐵芯閉合與沒有閉合兩種情況的磁感線分布圖。

當鐵芯閉合，原線圈產生的磁感線幾乎全部分布在鐵芯內部。當鐵芯不閉合副線圈通過的磁通量減少。由于原線圈中通的是交變電流，因而鐵芯中的磁通量是變化的，這樣副線圈兩端有電壓嗎？為什么 [演示]

因為通過副線圈的磁通量也發生變化 那副線圈兩端電壓U2變化嗎？為什么？

感應電動勢大小與磁通量變化快慢有關，那副線圈的磁通量變化均勻嗎？如果通過線圈的磁通量均勻變化時，線圈中產生的感應電動勢大小不變。副線圈中的磁通量做周期性變化，所以U2為交變電壓。

總結如下

～U1—～l1—～Φ—～U2

從能量角度看，顯然變壓器不能產生電能，它只是通過交變磁場傳輸電能。電能——磁場能——電能 變壓器能改變直流電壓嗎？為什么？ 不能。

可能有部分學生難以理解，可分析若為直流情況，鐵芯中有磁感線但鐵芯中的磁通量不變。即通過副線圈的磁通量不變。∴U2＝0 [演示] 按圖2原線圈接直流電壓10V，則請學生觀察伏特表的讀數。我們接下來討論副線圈兩端電壓U2與原線圈兩端電壓U1有什么關系？

(部分學生可能只認為與副線圈匝數n2有關)接下來，請大家來看演示實驗。拿出儀器逐個向學生介紹，并連接好電路如下。

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那如何來設計我們記錄的數據表格呢？ 在學生設計基礎上在黑板上作出表格如下

請兩位學生上臺來操作，大家積極參與讀數，共同完成以上表格。在此過程注意學生讀數是否準確(估讀問題)，并及時加以糾正。學生完成后，請兩位學生手摸鐵芯。

如何處理數據？引導學生觀察記錄數據，體會可能存在電壓與匝數成正比。

由計算結果能得出什么結論？

在實驗誤差范圍內，原副線圈的電壓與原副線圈的匝數成正比

磁感線分布原副線圈完全一致嗎？

有一部分磁感線從閉合鐵芯中漏失。使得副線圈磁感線分布疏于原線圈的磁感線分布。[演示]按圖4接好電路，請學生觀察鐵芯閉合時與鐵芯斷開時小電珠的亮度差別。鐵芯不閉合，燈明顯變暗。

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由上述可知，通過原線圈的電流不變，若副線圈通過的磁通量減少(漏磁)則副線圈兩端的電壓減少。

由于漏磁使得能量有損失。同時因為原副線圈的繞線有阻值，當電流流過時也有內能產生，使得電能損失。∴P入＞P輸

同時由于通過鐵芯的磁感線反復磁化時也產生焦耳熱(請加以證明)，組成變壓器鐵芯的硅鋼片不是一整塊，而是極薄的一片一片疊壓而成，就是為了減少這部分的內能損失。原副線圈有電阻通過電流時也會產生焦耳熱。所以P入＞P輸．

一只變壓器如果磁感線沒有漏失，線圈和鐵芯都不發熱，那么這只變壓器便是無電能損耗的理想變壓器。在這種情況下，變壓器輸出電功率必然等于輸入電功率。

即P入=P出

理想化是科學研究中常用的重要方法，其要領是“分清主次，抓住主要矛盾”。建立理想變壓器模型，不僅有理論上的意義，而且為提高實際變壓器效率指出了方向。

上臺板演，教師批改，注意規范問題。

解

設變壓器原副線圈匝數分別為n1 n2，端電壓為U1 U2，通過的電流為I1、I2 則：P入＝U1I1 P出=U2I2 又∵理想變壓器

∴P入＝P出 ∴U1I1＝U2I2

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變壓器工作時，通過原線圈和副線圈中的電流跟它們的匝數成反比當原副線圈匝數一定，原線圈電流隨副線圈電流增大怎么變化呢？我們來看以下演示實驗

實驗電路出示幻燈

其中n1＝1600匝，n2＝400匝

A．請學生觀察隨著K閉合的增加，觀察 的變化情況，并思考為什么？

幾乎不變。

隨著閉合的燈泡增多，副線圈所接的電阻變小，電壓不變，所以電流增大。或者

B．將副線圈的匝數改為200匝，請學生觀察燈的亮度，并說明為什么？ C．將原線圈的匝數改為800匝，請學生觀察燈的亮度，并說明為什么？ D．若A1允許通過電流為3安培，則副線圈至多可接幾盞小電珠？

E．若A1改為同規格的小電珠，則當S1、S2、S3、S4均閉合且4只小電珠正常發光，則由A1所改的小電珠會燒毀嗎？為什么？

公式應用必須靈活，結合實際。一定要注意公式中各物理量的含義，不能張冠李戴。U1、U2指原副線圈兩端的電壓，I1、I2指通過原副線圈的電流強度。

斷開電源，將變壓器拆下，問剛才是哪個為原線圈，哪個作為副線圈。降壓變壓器，所以：n2＜n1。

可如何去判別匝數的多少？出示原副線圈實物。

降壓變壓器由于原副線圈的電阻不為零，所以總有電能損耗P損=I2R，降壓變壓器哪個通過線圈電流大？為什么？

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P入=P出

即 U1I1＝U2I

2∵U1＞U

1∴I1＜I2

副線圈的通過的電流大，則為了減少電能的損耗，所以必須減少線

徑相對小些(經濟，重量)。這樣高壓線圈匝數多，線徑小，低壓線圈電流大，匝數少，線徑大。將變壓器原副線圈非常和諧地繞在鐵芯上，非常美觀。反之則不符合物理規律，也不美觀。

五、總結、擴展

變壓器不是改變電功率大小的儀器。2．若副線圈為多個，上述的規律還成立嗎？

六、板書設計

變壓器

1．變壓器構造

2．理想變壓器工作原理

～U1→～I1→～Φ→～U2 電能→磁場能→電能 3．變壓器工作規律 P入=P出 U1I1＝U2I2

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n2＜n1降壓變壓器

n1＝n2

隔離變壓器

低壓線圈n小I大線徑粗

第三篇：貴州省巧馬中學2011屆高三物理一輪復習教案：07.3.功和能

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功和能

一、教學目標

1．在學習機械能守恒定律的基礎上，研究有重力、彈簧彈力以外其它力做功的情況，學習處理這類問題的方法。

2．對功和能及其關系的理解和認識是本章教學的重點內容，本節教學是本章教學內容的總結。通過本節教學使學生更加深入理解功和能的關系，明確物體機械能變化的規律，并能應用它處理有關問題。

3．通過本節教學，使學生能更加全面、深入認識功和能的關系，為學生今后能夠運用功和能的觀點分析熱學、電學知識，為學生更好理解自然界中另一重要規律——能的轉化和守恒定律打下基礎。

二、重點、難點分析

1．重點是使學生認識和理解物體機械能變化的規律，掌握應用這一規律解決問題的方法。在此基礎上，深入理解和認識功和能的關系。

2．本節教學實質是滲透功能原理的觀點，在教學中不必出現功能原理的名稱。功能原理內容與動能定理的區別和聯系是本節教學的難點，要解決這一難點問題，必須使學生對“功是能量轉化的量度”的認識，從籠統、膚淺地了解深入到十分明確認識“某種形式能的變化，用什么力做功去量度”。

3．對功、能概念及其關系的認識和理解，不僅是本節、本章教學的重點和難點，也是中學物理教學的重點和難點之一。通過本節教學應使學生認識到，在今后的學習中還將不斷對上述問題作進一步的分析和認識。

三、教具

投影儀、投影片等。

四、主要教學過程(一)引入新課

結合復習機械能守恒定律引入新課。提出問題：

1．機械能守恒定律的內容及物體機械能守恒的條件各是什么？ 評價學生回答后，教師進一步提問引導學生思考。

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2．如果有重力、彈簧彈力以外其它力對物體做功，物體的機械能如何變化？物體機械能的變化和哪些力做功有關呢？物體機械能變化的規律是什么呢？

教師提出問題之后引起學生的注意，并不要求學生回答。在此基礎上教師明確指出： 機械能守恒是有條件的。大量現象表明，許多物體的機械能是不守恒的。例如從車站開出的車輛、起飛或降落的飛機、打入木塊的子彈等等。

分析上述物體機械能不守恒的原因：從車站開出的車輛機械能增加，是由于牽引力(重力、彈力以外的力)對車輛做正功；射入木塊后子彈的機械能減少，是由于阻力對子彈做負功。重力和彈力以外的其它力對物體做功和物體機械能變化有什么關系，是本節要研究的中心問題。

(二)教學過程設計

提出問題：下面我們根據已掌握的動能定理和有關機械能的知識，分析物體機械能變化的規律。

1．物體機械能的變化

問題：質量m的小滑塊受平行斜面向上拉力F作用，沿斜面從高度h1上升到高度h2處，其速度由v1增大到v2，如圖所示，分析此過程中滑塊機械能的變化與各力做功的關系。

引導學生根據動能定理進一步分析、探討小滑塊機械能變化與做功的關系。歸納學生分析，明確：

選取斜面底端所在平面為參考平面。根據動能定理∑W＝ΔEk，有

由幾何關系，有sinθ·L＝h2-h1

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即FL-fL＝E2-E1＝ΔE 引導學生理解上式的物理意義。在學生回答的基礎上教師明確指出：

(1)有重力、彈簧彈力以外的其它力對物體做功，是使物體機械能發生變化的原因；(2)重力和彈簧彈力以外其它力對物體所做功的代數和，等于物體機械能的變化量。這是物體機械能變化所遵循的基本規律。

2．對物體機械能變化規律的進一步認識

(1)物體機械能變化規律可以用公式表示為W外＝E2-E1或W外＝ΔE 其中W外表示除重力、彈簧彈力以外其它力做功的代數和，E1、E2分別表示物體初、末狀態的機械能，ΔE表示物體機械能變化量。

(2)對W外＝E2-E1進一步分析可知：

(i)當W外＞0時，E2＞E1，物體機械能增加；當W外＜0時，E2＜E1，物體機械能減少。(ii)若W外＝0，則E2＝E1，即物體機械能守恒。由此可以看出，W外＝E2-E1是包含了機械能守恒定律在內的、更加普遍的功和能關系的表達式。

(3)重力、彈簧彈力以外其它力做功的過程，其實質是其它形式的能與機械能相互轉化的過程。

例1．質量4.0×103kg的汽車開上一山坡。汽車沿山坡每前進100m，其高度升高2m。上坡時汽車速度為5m/s，沿山坡行駛500m后速度變為10m/s。已知車行駛中所受阻力大小是車重的0.01倍，試求：(1)此過程中汽車所受牽引力做功多少？(2)汽車所受平均牽引力多大？取g＝10m/s2。本題要求用物體機械能變化規律求解。

引導學生思考與分析：

(1)如何依據W外＝E2-E1求解本題？應用該規律求解問題時應注意哪些問題？(2)用W外＝E2-E1求解本題，與應用動能定理∑W＝Ek2-Ek1有什么區別？ 歸納學生分析的結果，教師明確給出例題求解的主要過程：

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取汽車開始時所在位置為參考平面，應用物體機械能變化規律W外＝E2-E1解題時，要著重分析清楚重力、彈力以外其它力對物體所做的功，以及此過程中物體機械能的變化。這既是應用此規律解題的基本要求，也是與應用動能定理解題的重要區別。

例2．將一個小物體以100J的初動能從地面豎直向上拋出。物體向上運動經過某一位置P時，它的動能減少了80J，此時其重力勢能增加了60J。已知物體在運動中所受空氣阻力大小不變，求小物體返回地面時動能多大？

引導學生分析思考：

(1)運動過程中(包括上升和下落)，什么力對小物體做功？做正功還是做負功？能否知道這些力對物體所做功的比例關系？

(2)小物體動能、重力勢能以及機械能變化的關系如何？每一種形式能量的變化，應該用什么力所做的功量度？

歸納學生分析的結果，教師明確指出：(1)運動過程中重力和阻力對小物體做功。

(2)小物體動能變化用重力、阻力做功的代數和量度；重力勢能的變化用重力做功量度；機械能的變化用阻力做功量度。

(3)由于重力和阻力大小不變，在某一過程中各力做功的比例關系可以通過相應能量的變化求出。

(4)根據物體的機械能E＝Ek+Ep，可以知道經過P點時，物體動能變化量大小ΔEk＝80J，機械能變化量大小ΔE＝20J。

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例題求解主要過程：

上升到最高點時，物體機械能損失量為

由于物體所受阻力大小不變，下落過程中物體損失的機械能與上升過程相同，因此下落返回地面時，物體的動能大小為

E′k＝Ek0-2ΔE′＝50J 本例題小結：

通過本例題分析，應該對功和能量變化有更具體的認識，同時應注意學習綜合運用動能定理和物體機械能變化規律解決問題的方法。

思考題(留給學生課后練習)：

(1)運動中物體所受阻力是其重力的幾分之幾？

(2)物體經過P點后還能上升多高？是前一段高度的幾分之幾？

五、課堂小結

本小結既是本節課的第3項內容，也是本章的小結。3．功和能

(1)功和能是不同的物理量。能是表征物理運動狀態的物理量，物體運動狀態發生變化，物體運動形式發生變化，物體的能都相應隨之變化；做功是使物體能量發生變化的一種方式，物體能量的變化可以用相應的力做功量度。

(2)力對物體做功使物體能量發生變化，不能理解為功變成能，而是通過力做功的過程，使物體之間發生能量的傳遞與轉化。

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(3)力做功可以使物體間發生能的傳遞與轉化，但能的總量是保持不變的。自然界中，物體的能量在傳遞、轉化過程中總是遵循能量守恒這一基本規律的。

六、說明

本節內容的處理應根據學生具體情況而定，學生基礎較好，可介紹較多內容；學生基礎較差，不一定要求應用物體機械能變化規律解題，只需對功和能關系有初步了解即可。

第四篇：貴州省巧馬中學2011屆高三物理一輪復習教案：14.2.并聯電路

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并聯電路

一、教育目標

1．理解并聯電路的特點。

2．掌握并聯電路中電阻、電壓、電流和功率分配的關系。3．分析解決簡單的混聯電路問題。（二、重點、難點、疑點及解決辦法 1．重點

并聯電路的基本特點。2．難點

并聯電路的重要性質。3．疑點

并聯電阻越多電阻越小。4．解決辦法

通過電流與水流進行類比突破上述疑點。

三、教具準備 學生每兩人一組

每組“3V、3W”“3V、6W”小燈泡各2個、電鍵、滑動變阻器、學生電源電壓表、電流表各一只。

教師器材同上。

四、教學步驟 1．引入新課

將“3V 3W”和“3V 6W”燈泡串聯起來，兩端加上6V電壓，會出現什么情況呢？學生可能回答：都能正常發光或一個亮一個較暗。

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演示上述實驗。

觀察現象“3V 3W”的燈泡閃一下就燒壞了。分析現象

幻燈顯示

P1=I2R1=1.52×3=6.75W＞3W 可見，要使“3V 3W”和“3V 6W”同時正常發光，直接用串聯起來是行不通的，同學們家里有許多家用電器，它們的額定電壓相同，而功率不同，它們大都是采用并聯接法。

2．新課教學

什么是并聯電路？試將桌子上的兩只燈泡、滑動變阻器、電鍵及電源組成并聯電路。學生動手組裝。

先畫電路圖，再進行組裝和調試。電鍵要斷開，滑動變阻器處于最大值。并聯電路的電流、電壓，各有什么特點呢？

試通過實驗進行探討。指導學生①如何測電壓、電流。②如何處理實驗數據。

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結果①并聯電路中各支路兩端的電壓相等。②并聯電路的總電流等于各支路的電流之和。下面我們根據這兩個基本特點著重研究三個問題。A．并聯電路的總電阻

以3個電阻并聯成的電路為例

設A、B兩端電壓為U，根據歐姆定律，有

設總電流為I，則I=U/R并 由I=I1+I2+I3得

即并聯電路總電阻的倒數，等于各個支路的電阻倒數之和。①如果幾個電阻并聯，每個電阻均為R，則R并=R/n．

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②若兩個已知電阻R1、R2并聯，則R并=R1R2/R1+R2．

③由于1/R并＞1/Rn，R并＜Rn，表明并聯電阻的總電阻比任何一條支路的電阻都小。好比水從高向低處流，如果它們支流越多，也就越容易。對于并聯電路來說，并聯電阻越多，電流越容易流過，表現出阻礙電流性質越弱，電阻也就越小。

接下來，我們研究第二個問題。B．并聯電路的電流分配。

可見，通過各支路的電流強度跟它們電阻成反比，在并聯電路中電阻大的支路電流強度小，電阻小的支路電流強度大。

練習①若R1∶R2∶R3=1∶2∶3則I1∶I2∶I3=？（6∶3∶2）②若R1∶R2∶R3=3∶5∶7則I1∶I2∶I3=？（35∶21∶15）C．并聯電路的功率分配 ∵p=UI=U2/R

例1 試比較兩條相同的電阻R1=R2，串聯在220V電壓的線路中跟并聯在220V線路中消耗的總功率，若不考慮電阻隨溫度而變化，兩種情況下消耗的總功率之比等于多少？

解

因為串聯總電阻（R串=2R）是并聯時總電阻（R并=R/2）的4

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設計小實驗

分別標有“3V 3W”和“3V 6W”的兩個小燈泡，現想把它們連接在220伏電壓的線路中使用。為使它們都能在額定電壓和額定功率下正常工作，請設計出連接方法，畫出電路圖，并用實物連接好。讓幾個學生公布各自結果，評出最佳方案。可能的設計方案有：

通過比較，第二種連接方法是最佳的，這時并聯的滑動電阻器起著分流的作用。3．課堂小結

（1）并聯電路基本特點 ①U1=U2=U3=?=Un

②I=I1+I2+I3+?+In（2）并聯電路的重要性質：

五、總結、擴展

電路的并聯接法在電路連接中有著廣泛的應用，并聯的電阻起著分流的作用，并聯電路的基本特點和重要性質是研究較復雜電路的重要基礎。

六、板書設計

并聯電路

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一、并聯電路的基本特點 1．U1=U2=U3=?=Un

2．I=I1+I2+I3+?+In

二、并聯電阻的重要性質

并聯電路起分流作用

第五篇：貴州省巧馬中學2011屆高三物理一輪復習教案：11.4.物體的內能 改變內能的兩種

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物體的內能 改變內能的兩種

一、教學目標

1．在物理知識方面要求：

（1）知道分子的動能，分子的平均動能，知道物體的溫度是分子平均動能大小的標志。（2）知道分子的勢能跟物體的體積有關，知道分子勢能隨分子間距離變化而變化的定性規律。

（3）知道什么是物體的內能，物體的內能與哪個宏觀量有關，能區別物體的內能和機械能。

（4）知道做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的，知道兩者的區別，了解熱功參量的意義。

2．在培養學生能力方面，這節課中要讓學生建立：分子動能、分子平均動能、分子勢能、物體內能、熱量等五個以上物理概念，又要讓學生初步知道三個物理規律：溫度與分子平均動能關系，分子勢能與分子間距離關系，做功與熱傳遞在改變物體內能上的關系。因此，教學中著重培養學生對物理概念和規律的理解能力。

3．滲透物理學方法的教育：在分子平均動能與溫度關系的講授中，滲透統計的方法。在分子間勢能與分子間距離的關系上和做功與熱傳遞關系上都要滲透歸納推理方法。

二、重點、難點分析

1．教學重點是使學生掌握三個概念（分子平均動能、分子勢能、物體內能），掌握三個物理規律（溫度與分子平均動能關系、分子勢能與分子之間距離關系、熱傳遞與功的關系）。2．區分溫度、內能、熱量三個物理量是教學上的一個難點；分子勢能隨分子間距離變化的勢能曲線是教學上的另一難點。

三、教具

1．壓縮氣體做功，氣體內能增加的演示實驗： 圓形玻璃筒、活塞、硝化棉。

2．幻燈及幻燈片，展示分子間勢能隨分子間距離變化而變化的曲線。

四、主要教學過程

（一）引入新課

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我們知道做機械運動的物體具有機械能，那么熱現象發生過程中，也有相應的能量變化。另一方面，我們又知道熱現象是大量分子做無規律熱運動產生的。那么熱運動的能量與大量的無規律運動有什么關系呢？這是今天學習的問題。

（二）教學過程的設計 1．分子的動能、溫度

物體內大量分子不停息地做無規則熱運動，對于每個分子來說都有無規則運動的動能。由于物體內各個分子的速率大小不同，因此，各個分子的動能大小不同。由于熱現象是大量分子無規則運動的結果，所以研究個別分子運動的動能是沒有意義的。而研究大量分子熱運動的動能，需要將所有分子熱運動動能的平均值求出來，這個平均值叫做分子熱運動的平均動能。

學習布朗運動和擴散現象時，我們知道布朗運動和擴散現象都與溫度有關系，溫度越高，布朗運動越激烈，擴散也加快。依照分子動理論，這說明溫度升高后分子無規則運動加劇。用上述分子熱運動的平均動能來說明，就是溫度升高，分子熱運動的平均動能增大。如果溫度降低，說明分子熱運動的平均動能減小。因此從分子動理論觀點來看，溫度是物體分子熱運動的平均動能的標志。“標志”的含義是指物體溫度升高或降低，表示了物體內部大量分子熱運動的平均動能增大或減小。溫度不變，就表示了分子熱運動的平均動能不變。其他宏觀物理量如時間、質量、物質種類都不是分子熱運動平均動能的標志。但是，溫度不是直接等于分子的平均動能。

另一方面，溫度只與物體內大量分子熱運動的統計意義上的平均動能相對應，對于個別分子或幾十個、幾百個分子熱運動的動能大小與溫度是沒有關系的。

我們知道，溫度這個物理量在宏觀上的意義是表示物體冷熱程度，而它又是大量分子熱運動平均動能大小的標志，這是溫度的微觀含義。

2．分子勢能

分子間存在著相互作用力，因此分子間具有由它們的相對位置決定的勢能，這就是分子勢能。

如果分子間距離約為10-10m數量級時，分子的作用力的合力為零，此距離為r0。

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當分子距離小于r0時，分子間的作用力表現為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的減小而增大。這種情形與彈簧被壓縮時彈性勢能增大是相似的。如圖1中彈簧壓縮，彈性勢能Ep增大。

如果分子間距離大于r0時，分子間的相互作用表現為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢能隨分子間的距離增大而增大。這種情況與彈簧被拉伸時彈性勢能增大是相似的。如圖1中彈簧拉伸，Ep增大。

從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數值基準，r不論減小或增大，分子勢能都增大。所以說，分子在平衡位置處是分子勢能最低點。如果分子間距離是無限遠時，取分子勢能為零值，分子間距離從無限遠逐漸減少至r0以前過程，分子間的作用力表現為引力，而且距離減少，分子引力做正功，分子勢能不斷減小，其數值將比零還小為負值。當分子間距離到達r0以后再減小，分子作用力表現為斥力，在分子間距離減小過程中，克服斥力做功，使分子勢能增大。其數值將從負值逐漸變大至零，甚至為正值。分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在圖2的圖象中表現出來。從圖中看到分子間距離在r0處，分子勢能最小。

既然分子勢能的大小與分子間距離有關，那么在宏觀上什么物理量能反映分子勢能的大小變化情況呢？如果對于確定的物體，它的體積變化，直接反映了分子間的距離，也就反映了分子間的勢能變化。所以分子勢能的大小變化可通過宏觀量體積來反映。

3．物體的內能

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（1）物體中所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內能。一切物體都是由不停地做無規則熱運動并且相互作用著的分子組成，因此任何物體都是有內能的。

提問學生：宏觀量中哪些物理量是分子熱運動的平均動能和分子勢能的標志？ 根據學生的回答，引導到一個確定的物體，分子總數是固定的，那么這物體的內能大小是由宏觀量——溫度和體積決定的。如果不是確定的物體，那么物體的內能大小是由質量、溫度、體積和物態來決定。

課堂討論題：下列各個實例中，比較物體的內能大小，并說明理由。①一塊鐵由15℃升高到55℃，比較內能。

②質量是1kg50℃的鐵塊與質量是0.1kg50℃的鐵塊，比較內能。③質量是1kg100℃的水與質量是1kg100℃的水蒸氣，比較內能。

（2）物體機械運動對應著機械能，熱運動對應著內能。任何物體都具有內能，同時還可以具有機械能。例如在空中飛行的炮彈，除了具有內能，還具有機械能——動能和重力勢能。提問學生：一輛汽車的車廂內有一氣瓶氧氣，當汽車以 60km/h行駛起來后，氣瓶內氧氣的內能是否增加？

通過此問題，讓學生認識內能是所有分子熱運動動能和分子勢能之總和，而不是分子定向移動的動能。另一方面，物體機械能增加，內能不一定增加。

4．物體的內能改變的兩種方式

（1）列舉鋸木頭和用砂輪磨刀具，鋸條、木頭和刀具溫度升高，說明克服摩擦力做功，可以使物體的內能增加。如果外力對物體做功全部用于物體內能改變的情況下，外力做多少功，物體的內能就改變多少。如果用W表示外界對物體做的功，用ΔE表示物體內能的變化，那么有W=ΔE。功的單位是焦耳，內能的單位也是焦耳。

演示壓縮空氣，硝化棉燃燒。說明外力壓縮空氣過程，對氣體做功，使氣體的內能增加，溫度升高到棉花的燃點而使其燃燒。

以上實例說明做功可以改變物體的內能。

（2）在爐灶上燒熱水，火爐烤熱周圍物體，這些物體溫度升高內能增加。這些實例說明依靠熱傳遞方式也可以使物體的內能改變。物體吸收熱量，內能增加。物體放出熱量，物體的內能減少。如果傳遞給物體的熱量用Q表示，物體內能的變化量是ΔE，那么，Q=ΔE。熱量的計算公式有：Q=mcΔt，Q=ML，Q=mλ（后面的兩個公式分別是物質熔解和汽化時熱量的計算式）。熱量的單位是焦耳，過去的單位是卡。

所以做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種方式。

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（3）做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的。

一杯水可以用加熱的方法（即熱傳遞方式）傳遞給它一定的熱量，使它從某一溫度升高到另一溫度。這過程中這杯水的內能有一定量的變化。也可以采取做功的方式，比如用攪拌器在水中不斷攪拌，也可以使這杯水從相同的初溫度升高到同一高溫度，這樣，水的內能會有相同的變化量。兩種方式不同，得到的結果是相同的。除非事先知道，否則我們無法區別是哪種方式使這杯水的內能增加的。

因此，做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的。

（4）雖然做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的，但是這兩種方式的物理過程有本質的區別。做功使物體內能改變的過程是機械能轉化為內能的過程。而熱傳遞的過程只是物體之間內能的轉移，沒有能量形式的轉化。

課上練習：

1．判斷下面各結論是否正確？（1）溫度高的物體，內能不一定大。

（2）同樣質量的水在100℃時的內能比60℃時的內能大。（3）內能大的物體，溫度一定高。（4）內能相同的物體，溫度一定相同。

（5）熱傳遞過程一定是從內能大的物體向內能小的物體傳遞熱量。（6）溫度高的物體，含有的熱量多，或者說內能大的物體含有的熱量多。（7）摩擦鐵絲發熱，說明功可以轉化為熱量。答案：（1）、（2）是對的。

2．在標準大氣壓下，100℃的水吸收熱量變成同溫度的水蒸氣的過程，下面的說法是否正確？

（1）分子熱運動的平均動能不變，因而物體的內能不變。（2）分子的平均動能增加，因而物體的內能增加。（3）所吸收的熱量等于物體內能的增加量。（4）分子的內能不變。答案：以上四個結論都不對。

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五、課堂小結

（1）這節課上新建立了三個物理概念：分子熱運動的平均動能、分子勢能、內能。要知道這三個概念的確切含義，更為重要的是能夠區分溫度、內能、熱量，知道內能與機械能的區別和聯系。

（2）要掌握三個物理規律：分子熱運動的平均動能與溫度的關系、分子間的相互作用力與分子間距離的關系、做功與熱傳遞在使物體內能改變上的關系。

六、說明

這節課是概念性很強的課，又不是從物理實驗或物理現象直接得出結論的課。對于概念要知道引入的目的、確切含義、與其他概念的區別和聯系。所以課上要講分子熱運動平均動能、內能、熱量等概念的意義，并且要通過實際例題，讓學生通過判斷、推理來加深對這些概念的認識。