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高中物理优秀教案优秀9篇

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高中物理教学设计 篇一

一、背景和教学任务简介

动能定理是高中物理中十分重要的内容之一,是中学阶段处理功能问题使用频率最高的物理规律。而在动能定理的运用中要解决的主要问题有两个:一个是初状态、末状态的确定;一个是合外力所做的功的计算。本节课在上一节对《功和功率》复习课的基础上展开对《动能动能定理》 复习课的教学。希望通过师生对一些实际问题的共同讨论,使学生能根据题意,正确的确定初状态、末状态;在不同情形下用不同的方法计算合外力做功。希望使学生能加深对动能定理的理解,了解动能定理的一般解题规律,通过动能定理进一步加深功与能的关系的理解,让学生对功、能关系有比较全面、深刻的认识。

本节课的方法主要是在学生已有知识的基础上,通过学生讨论、教师点拨,然后归纳得出解决一些常见问题的方法,希望对提高学生的分析、理解能力有所帮助。

二、教学目标:

知识目标:

1、通过一个简单问题的引入让学生回忆动能和能定理的内容;

2、理解和应用动能定理,掌握动能定理表达式的正确书写。

3、分析得出应用动能定理解决问题的解题步骤。

4、能熟练应用动能定理解决一定的物理问题。

能力目标:

1、能根据功是动能变化的量度关系解决简单的力学问题。

2、理论联系实际,培养学生逻辑思维能力、分析、解决问题的能力;

情感目标: 通过动能定理的理解和解题应用,培养学生对物理复习课学习的兴趣,牢固树立能量观点,坚定高考必胜信念。

三、重点、难点分析

重点、

1、本节重点是对动能定理的理解与应用。

2、总功的分析与计算对学生来说始终是个难点,总功的符号书写也是学生出错率最多的地方,应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。

3、通过动能定理进一步复习,让学生学会正确熟练应用动能定理,掌握应用动能定理解题的步骤,这是本节的难点。

四、教学设计思路和教学流程教学设计思想:通过同学们每天都做的踢毽子游戏引入复习内容,然后通过一个热身训练让学生明确应用动能定理解题的步骤,同时教师把规范的解题步骤展示给学生,以便学生能逐渐掌握应用动能定理解题的正确书写。教学过程中始终贯彻“以学生为本”的教学理念,采用学生讨论、思考、信息获取、演算、总结及口头表述的方法,突出老师与学生教与学的相互性,力求改变老师一讲到底的传统上课方式,在课堂教学模式上有所突破,同时根据学生的认知过程强化双基教学,提高学生的分析问题基本能力。

教学流程是通过一个游戏活动引出动能和动能定理的复习内容。以受力分析为线索,通过师生对问题的共同讨论分析,最后由学生讨论、发言,总结出动能定理解题的一般步骤,并且通过巩固练习和思考提示学生进一步掌握应用动能定理解题的方法步骤。通过本节的复习,应使学生理解动能定理的内容,清楚动能定理的解题步骤,通过对比分析使学生体会到应用动能定理解题较牛顿运动定律与运动学公式解题的优点:即运用动能定理解题,由于不涉及物体运动过程中的加速度和时间,适合于恒力做功,也适合于变力做功,既适用于直线运动,也适用于曲线运动,因此用它来处理问题有时比较方便。从而使学生树立应用动能定理解题的更高(高端思维方式)、更快(加快解题速度)、更强(强化能量意识)的思想。

五、学习资源准备

教学课件,“五羊高考”复习资料

六、案例实录:

教学过程: 一)、新课引入(踢毽子游戏活动中有没有对毽子做功,如何求这个功) 学生讨论并回答:有做功,可以用动能定理求解做功

板书:动能定义和动能定理内容及公式

动能和动能定理的几点说明:

1、动能是标量,没有方向;动能也没有负值。

2、动能定理公式中的左边是合力做的功,右边是动能的变化。

3、动能变化一定是末动能减去初动能。

4、合力做功是物体受到的所有力做功的总和,而不是某一个力做的功。

二)、动能定理的热身训练(学生独立完成)展示几个学生的答案,最后教师展示规范解题步骤,通过学生对比讨论,总结出应用动能定理比动力学和运动学结合的方法解题的优势,从而树立能量思想;并总结出应用动能定理解题的一般步骤,

教师总结并课件展示:运用动能定理解题的步骤:

1、确定研究对象;

2、分清研究对象受力情况,研究各力做功,确定合力做的功;

3、分析选定阶段的初、末动能,确定动能增量;

4、运用动能定理求解

三)、动能定理应用之一:(学生做例1)通过该题的练习主要让学生明确研究对象的选取问题,特别是连接体问题,物体的受力、做功与动能的变化应具有同一性,不能张冠李戴相互混淆;

四)、动能定理应用之二:多过程问题(学生做例2)通过该题练习使学生进一步确定正确应用动能定理解题的方法步骤,特别是多过程问题如何选取研究过程至关重要;能全程的最好全程;然后通过变式训练2巩固全程思想,最终确定根深蒂固的能量观点;

教师课件展示多过程问题的解决办法,特别是全程法;

五)、动能定理应用之三:变力做功问题(学生独立完成训练3)请同学到黑板展示解题过程,检查学生掌握程度;

教师最后总结:通过以上练习我们认识到动能定理不管物体运动轨迹是直线还是曲线、不管受力是恒力还是变力都可以应用,没有任何使用条件的限制,因此我们要牢固树立能量意识。

新人教版高中物理教案 篇二

第二章 静电场

第1课时 库仑定律 电场强度

基础知识回顾

1、电荷、电荷守恒

⑴自然界中只存在两种电荷:正电荷、负电荷。使物体带电的方法有摩擦起电、接触起电、感应起电。 ⑵静电感应:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间的相互吸引或排斥,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷。

⑶电荷守恒:电荷即不会创生,也不会消失,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷总量保持不变。(一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变)

⑷元电荷:指一个电子或质子所带的电荷量,用e表示。e=1.6×10-19

2、库仑定律

⑴真空中两个点电荷之间相互作用的电场力,跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。即:Fkq1q2 其中k为静电力常量, k=9.0×10 9 Nm2/c2 2r

⑵成立条件

①真空中(空气中也近似成立),②点电荷,即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。(对带电均匀的球, r为球心间的距离)。

3、电场强度

⑴电场:带电体的周围存在着的一种特殊物质,它的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,这种力叫电场力。电荷间的相互作用就是通过电场发生作用的。电场还具有能的性质。

⑵电场强度E:反映电场强弱和方向的物理量,是矢量。

①定义:放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫该点的电场强度。即:EF

q单位:

②场强的方向:规定正电荷在电场中某点的受力方向为该点的场强方向。 (说明:电场中某点的场强与放入场中的试探电荷无关,而是由该点的位置和场源电何来决定。)

⑶点电荷的电场强度:E=kQ,其中Q为场源电荷,E为场中距Q为r的某点处的场强大小。对于求r2

均匀带电的球体或球壳外某点的场强时,r为该点到球心的距离。

⑷电场强度的叠加:当存在多个场源电荷时,电场中某点的场强为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。

⑸电场线:为形象描述电场而引入的假想曲线。

①电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷。

②电场线不相交,也不相切,更不能认为电场就是电荷在电场中的运动轨迹。

③同一幅图中,场强大的地方电场线较密,场强小的地方电场线较疏。

⑹匀强电场:电场中各点场强大小处处相等,方向相同,匀强电场的电场线是一些平行的等间距的平行线。

高中物理教学设计 篇三

教学目标

(一)知识与技能

1、掌握楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流方向。

2、培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。

3、能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向

4、掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。

(二)过程与方法

1、通过实践活动,观察得到的实验现象,再通过分析论证,归纳总结得出结论。

2、通过应用楞次定律判断感应电流的方向,培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。

(三)情感、态度与价值观

在本节课的学习中,同学们直接参与物理规律的发现过程,体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受,并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。

教学重点

1、楞次定律的获得及理解。

2、应用楞次定律判断感应电流的方向。

3、利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。

教学难点

楞次定律的理解及实际应用。

教学方法:

发现法,讲练结合法

教学用具:

干电池、灵敏电流表、外标有明确绕向的大线圈、条形磁铁、导线。

教学过程

(一)引入新课

教师:[演示]按下图将磁铁从线圈中插入和拔出,引导学生观察现象,提出:

①为什么在线圈内有电流?

②插入和拔出磁铁时,电流方向一样吗?为什么?

③怎样才能判断感应电流的方向呢?

本节我们就来学习感应电流方向的判断方法。

(二)进行新课

1、楞次定律

教师:让我们一起进行下面的实验。(利用CAI课件,屏幕上打出实验内容)

[实验目的]研究感应电流方向的判定规律。

[实验步骤]

(1)按右图连接电路,闭合开关,记录下G中流入电流方向与电流表G中指针偏转方向的关系。(如电流从左接线柱流入,指针向右偏还是向左偏?)

(2)记下线圈绕向,将线圈和灵敏电流计构成通路。

(3)把条形磁铁N极(或S极)向下插入线圈中,并从线圈中拔出,每次记下电流表中指针偏转方向,然后根据步骤(1)结论,判定出感应电流方向,从而可确定感应电流的磁场方向。

根据实验结果,填表:

磁铁运动情况N极下插N极上拔S极下插S极上拔磁铁产生磁场方向线圈磁通量变化感应电流磁场方向

教师:N极向下插入线圈中,磁铁在线圈中产生的磁场方向如何?

教师:再把该磁铁从线圈中拔出时,磁铁在线圈中产生的磁场方向如何?

教师:S极向下插入线圈中,情况怎样呢?

教师:再把S极从线圈中拔出时,情况如何?

教师:通过上面的实验,同学们发现了什么?

教师:刚才几位同学的说法都正确。物理学家楞次概括了各种实验结果,在1834年提出了感应电流方向的判定方法,这就是楞次定律。投影打出楞次定律的内容。

[投影]

感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,这就是楞次定律。

(师生共同活动:理解楞次定律的内涵)

(1)“阻碍”并不是“阻止”,一字之差,相去甚远。要知道原磁场是主动的,感应电流的磁场是被动的,原磁通仍要发生变化,感应电流的磁场只是起阻碍变化而已。

(2)楞次定律判断感应电流的方向具有普遍意义。

教师:楞次定律符合能量守恒。从上面的实验可以发现:感应电流在闭合电路中要消耗能量,在磁体靠近(或远离)线圈过程中,都要克服电磁力做功,克服电磁力做功的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程。

楞次定律也符合唯物辩证法。唯物辩证法认为:“矛盾是事物发展的动力”。电磁感应中,矛盾双方即条形磁铁的磁场(B原)和感应电流的磁场(B感),两者都处于同一线圈中,且感应电流的磁场总要阻碍原磁场的变化,形成既相互排斥又相互依赖的矛盾,在回路中对立统一,正是“阻碍”的形成产生了电磁感应现象。

2、楞次定律的应用

教师:[投影]应用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤:

(1)明确原磁场的方向。

(2)明确穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少。

(3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。

(4)利用安培定则确定感应电流的方向。

教师:下面让我们通过对例题的分析,熟悉应用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤,同时加深对楞次定律的理解。

高中物理教学设计 篇四

教材分析

本节重点讲述了人造卫星的发射原理,推导了第一宇宙速度,并介绍了第二、第三宇宙速度。人造卫星是万有引力定律在天文学上应用的一个非常重要实例,是人类征服自然的见证,体现了知识的力量,是学生学习了解现代科技知识的一个极好素材。教材不但介绍了人造卫星中一些基本理论,更是在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理方法。学生通过行星的运动一节已经知道了行星的运动规律,因此在分析人造卫星的运动学特点,和动力学特点可采取类比的方法,近而进一步理解应用万有引力定律分析天体运动的方法。因此,本节课是“万有引力定律与航天”中的重点内容,是学生进一步学习、研究、探索天体物理问题的理论基础。另外,学生通过对人类在宇宙航行领域中的伟大成就及我国在航天领域成就的了解,增强学生的民族自信心和自豪感。

学情分析

学生已掌握了运动的合成与分解、牛顿运动定律、圆周运动等章节的理论。并在本章之前学习了天体的运动,和万有引力定律的知识,能运用万有引力定律揭示一些天体运动的特点。学生可以类比行星运动的特点原理自己分析人造卫星的规律。另外学生也可以利用前面的知识和对宇宙奥秘的好奇心来探索人造卫星的发射及宇宙速度。学生可以通过联想上一章所学的对平抛物体的运动的处理方法来探究牛顿的思考,以地心为参考系平抛出去的物体从空间运动效果上可分解为指向地心的自由落体运动和绕地心的匀速圆周运动。而这两个分运动都是变速度运动,它们都需要一个指向地心的力来维持它们各自的运动状态。因此万有引力就有要改变两个运动状态的效果,即要既要产生自由落体加速度又要产生向加速度。当万有引力只能提供向心力时,自由落体加速度就变成零,这样平抛出去的物体就落不下来了,从而得到第一宇宙速度。再根据圆周运动和机械运动的知识可知道速度再大一些会做椭圆运动或摆脱地球对它的约束。这样,人们就可以到更远的地方去探索宇宙的奥秘了……

教学目标

知识与技能

1、了解人造卫星的有关知识

2、分析人造卫星的运动规律

3、掌握三个宇宙速度的物理意义,

4、会推导第一宇宙速度;

5、简单了解航天发展史;

6、能用所学知识求解卫星基本问题。

过程与方法

1、培养学生观察数据分析数据的能力;

2、培养学生科学推理、探索能力;

3、培养学生在处理实际问题时,如何 构建物理模型的能力;

4、学习科学的思维方法培养学生归纳、分析和推导及合理表达能力。

情感态度与价值观

介绍世界及我国航天事业的发展现状,激发学习科学,热爱科学的激情,增强民族自信心和自豪感。

教学重点

卫星运行的动力学特点规律,第一宇宙速度的推导。

教学难点:

1、卫星的运行速度与发射速度的区别;

2、第一宇宙速度是卫星发射的最小速度,是卫星运行的最大速度

教学过程

新课引入

教师:仰望星空,浩瀚的宇宙苍穹给人以无限遐想,千百年来,人类一直向往能插上翅膀飞出地球,去探索宇宙的奥秘,李白的“俱怀逸兴壮思飞,欲上青天揽明月”是怎样的一种豪情?到今天这一梦想实现了吗?

学生:实现了。(激起学生兴趣)

教师:世界上第一颗人造卫星的发射,揭开了人类探索宇宙的新篇章。

提问(1):

1、世界上第一颗人造卫星是哪一年由哪一国家发射的?

2、我国哪一年发射了自己的人造卫星?

3、迄今我国共发射了多少颗人造卫星?

教师:从1970年4月24日东方红一号的成功发射,到2007年10月24日嫦娥一号发射

我国发射人造卫星和其他探测器60多个,他们分别在通信,气象,探测,导航等多个领域发挥着重要作用。

引入新课。

一、人造卫星规律的探究

教师:现在我们地球上空有这么多卫星,他们运行的速度一样吗?他们是怎样被发射升空的今天我们就通过的学习来解决这一问题。

教师:这是我国目前发射的部分卫星的运行规律的数据。

提问观察数据思考:

1、不同卫星的其运行轨道相同吗?

2、不同的卫星运行时有什么规律?

3、你能试着用你学过的知识解释为什么有这样的规律吗?

卫星名称 卫星质量(kg) 轨道近地点(km) 轨道远地点(km) 运行周期(h)

返回型遥感卫星 2100 205 315 1、48

东方红2号甲通信卫星 441 35786 35863 23、9

东方红2号试验通信卫星 461 35469 35782 23、76

返回型遥感卫星 2100 175 400 1、5

风云1号A 750 900 901 1、7

巴达尔1 50 210 992 1、57

大气1号 873 900 1、712

学生:1、观察数据,发现规律。

2、合作交流,类比行星运动特点分析人造卫星的运行特点。

3、试着从力和运动的角度分析问题。

教师引导学生发现。

人造卫星运行特点运动学特点:(板书)

1、轨迹:椭圆 有的近似为圆

2、人造卫星的半径不同,其运行的周期也不同,而且半径越大,其周期越大。

3、类比行星运动分析原因,卫星围绕地球作匀速圆周运动,需要向心力。

地球和卫星之间的引力提供向心力。

4、学生自己应用前面万有引力知识分析

卫星与地球间的万有引力提供了向心力(板书)

(1)由 得 ,

∴r越大,v越小、

(2)由 得 ,

∴r越大, 越小、

(3)由 得 ,

∴r越大,T越大

教师小结:卫星绕地运转轨道半径越大,速度越小、角速度越小、周期越大;(板书)

演示课件:几颗不同轨道卫星同时绕地运行动画,从而直观判断以上变化关系

二、应用知识解决问题

教师:学习了卫星的相关知识,我判断一下下列几种轨道哪一种是可能的为什么?

思考问题1:

下图中,有三颗人造地球卫星围绕地球运动,它们运行的轨道

可能是 ,不可能是 。

学生:分组讨论阐述观点

教师:结合学生讨论引导学生从动力学角度解决问题。

卫星近似做匀速圆周运动,需要向心力,且向心力时刻指向圆心。所以地球与卫星之间指向地心的万有引力提供向心力,所以卫星作圆周运动的圆心应该是地心。

思考问题2:

如图所示,a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星,

1、试比较三颗卫星的线速度、角速度、加速度、周期,万有引力的关系。

2、如果c 的速度增加,能否与同轨道的b相撞。

三、卫星发射原理

教师:过渡:不同的轨道的卫星其速度不同,那人类是怎样将卫星发送到指定轨道上的呢?

介绍牛顿的卫星设想(FLASH)

教师引导:我们抛一物体怎样才能抛的远?

讨论:依据平抛运动学生知道:速度越大,越远,那速度足够大,又有什么现象?

学生探讨:统一结论:不落回地球。

教师总结:这时由于有引力在,卫星想落回地面,但有一定的速度又落不回地面就形成了卫星?

思考:物体需要多大的发射速度,才能刚好贴着地面转?

学生讨论

教师点拨:这时(r=R)

学生

得出第一宇宙速度7.9 km/s

四、宇宙速度

1、第一宇宙速度7.9 km/s

定义:人造卫星在地面附近绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度。

思考:发射什么样的卫星最容易?

统一结论:高轨道发射卫星比低轨道发射卫星困难,原因是高轨道发射卫星时火箭要克服地球对它的引力做更多的功。

以第一宇宙速度发射卫星时其刚好能在地球表面附近作匀速圆周运动;如果卫星的速度小于第一宇宙速度,卫星将落到地面而不能绕地球运转;

进入半径越大的轨道,所需要的发射V 越大。

思考:这与刚才得出的半径越大的轨道,所需要的 运行速度V 越小矛盾吗?

讨论:

人造卫星的发射速度与运行速度是两个不同的概念。

(1)发射速度

所谓发射速度是指被发射物在地面附近离开发射装置时的初速度,并且一旦发射后就再无能量补充,被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度,进入运动轨道。要发射一颗人造地球卫星,发射速度不能小于第一宇宙速度。若发射速度等于第一宇宙速度,卫星只能“贴着”地面近地运行。如果要使人造卫星在距地面较高的轨道上运行,就必须使发射速度大于第一宇宙速度。

(2)运行速度:是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度。当卫星“贴着”地面运行时,运行速度等于第一宇宙速度。根据 可知,人造卫星距地面越高(即轨道半径r越大),运行速度越小。实际上,由于人造卫星的轨道半径都大于地球半径,所以卫星的实际运行速度一定小于发射速度。

(板书)运行速度 指卫星在稳定的轨道上绕地球转动的线速度

发射速度 指被发射物体离开地面时的水平初速度

类比得出:

(板书)2、第二宇宙速度(脱离速度):

①意义:使卫星挣脱地球的引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度。

②如果人造天体的速度大于11、2km/s而小于16、7km/s,则它的运行轨道相对于太阳将是椭圆,太阳就成为该椭圆轨道的一个焦点。

(板书)3、第三宇宙速度(逃逸速度):

①意义:使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。

②如果人造天体具有这样的速度并沿着地球绕太阳的公转方向发射时,就可以摆脱地球和太阳引力的束缚而邀游太空了。

这个速度目前能做到吗?教师介绍以第三速度发射的探测器,先驱者一号。

教师小结:只有你想不到的,没有你做不到的。

随着科学技术的发展,我们探测太空的脚步会越走越快,越走越远。也许有一天我们也能到其它星球旅游定居。

但是今天我们就必须掌握一些必备知识。也就是我们这节课的重点。

分层练习:

C类

1、关于第一宇宙速度,下面说法:①它是人造卫星绕地球飞行的最小速度;②它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最小速度;③它是人造卫星绕地球飞行的最大速度;④它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最大速度。以上说法中正确的有( )

A、①② B、②③ C、①④ D、③④

B类

2、对于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星,下列说法正确的是( )

A、人造地球卫星的实际绕行速率一定大于7、9km/s

B、从卫星上释放的物体将作平抛运动

C、在卫星上可以用天平称物体的质量

D、我国第一颗人造地球卫星(周期是6、84×103s)离地面高度比地球同步卫星离地面高度小

A类

3、三颗人造地球卫星A、B、C在同一平面内沿不同的轨道绕地球做匀速圆周运动,且绕行方向相同,已知RA<RB<RC 。若在某一时刻,它们正好运行到同一条直线上,如图所示。那么再经过卫星A的四分之一周期时,卫星A、B、C的位置可能是( )

高中物理教案 篇五

一、知识与技能

1.粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。

2.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是客观存在的一种特殊的形态。

3.理解电场强度的概念及其定义,会根据电场强度的定义进行有关的计算。知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的。

4.能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算。

5.知道场强的叠加原理,并能应用这一原理进行简单的计算。

二、过程与方法

1.经历“探究描述电场强弱的物理量”的过程,获得探究活动的体验。

2.领略通过电荷在电场中所受静电力研究电场、理想模型法、比值法、类比法等物理学研究方法。

三、情感态度与价值观

1.体验探究物理规律的艰辛与喜悦。

2.学习科学家严谨科学的态度。

【教学重点】

1.探究描述电场强弱的物理量。

2.理解电场、电场强度的概念,并会根据电场强度的定义进行有关的计算。

【教学难点】

探究描述电场强弱的物理量。

【教学用具】多媒体课件

【设计思路】

以“电荷间相互作用如何发生”、“如何描述电场的强弱”两大问题为主线展开,具体操作思路是:

1.学生自学电场,培养学生阅读、汲取信息的能力。

2.通过实验模拟和定量分析的方法探究描述电场强弱的物理量。

3.通过练习巩固加深对电场强度概念的理解,探讨点电荷的电场及场强叠加原理。

【教学设计】

一、复习提问、新课导入(5分钟)

教师:上一节课我们学习了库仑定律,请同学们回忆一下:库仑定律的内容是什么?

学生回答:略

教师:我们不免会产生这样的疑问:

投影展示问题1:真空中?它们之间相隔一定的距离这种相互作用是如何产生的呢?难道能够不需介质超越空间?

投影展示“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片(1.2-1)。

教师:这幅图大家不陌生,那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一样,说明了什么?

学生回答:库仑力的大小与距离有关。

教师:其本质原因又是什么呢?(投影展示问题2)

教师:带着这两个疑问,本节课我们一齐来学习第三节电场强度。(板书课题)

二、新课教学(35分钟)

(一)电场

教师:请同学们带着以下问题自学“电场”内容。

(1)电荷间的相互作用是如何发生的?这一观点是谁提出来的?

(2)请用自己的语言描述一下什么是电场?

(3)电场有什么本领?

学生自学,师板书“一、电场”。

学生回答:(1)略;

教师:法拉第同学们曾记否?

学生(集体)回答:电磁感应现象。

教师:法拉第是英国物理学家、化学家,对事物的本质有着非常敏锐的洞察力,在电学上有着突出的贡献。依据法拉第的观点,我们如何描述电荷A、B之间的作用力。

师生共析。

(2)略;

教师启发引导:场是“物质”──它和分子、原子组成的实物一样具有能量、质量和动量,电视机、收音机信号的发射与接受就是电磁场在空间的传播;“特殊”──看不见、摸不着;“存在于电荷周围”并板书。

(电场是)存在于电荷周围的一种特殊的物质。

教师:场与实物是物质存在的两种不同形式。

(3)学生回答:对放入其中的电荷有静电力的作用。

(二)科学探究描述电场强弱的方法

教师:下面我们再来探讨第二个问题。

依次投影问题:①相同的小球在不同的位置所受作用力不一样,其本质原因是什么呢?(对照“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片说明)

学生回答:电场强弱不同。

②那么如何来描述电场的强弱呢?

教师启发:像速度、密度等寻找一个物理量来表示。

③如何来研究电场?

(学生思考)

教师启发引导:电场的本领是对场中的其他电荷具有作用力,这也是电场的最明显、最基本的特征之一。因此在研究电场的性质时,我们可以从静电力入手。(板书研究方法)

教师:对于像电场这样,看不见,摸不到,但又客观存在的物质,可以根据它表现出来的性质来研究它,这是物理学中常用的研究方法。

教师:还需要什么?

学生回答:电场及放入其中的电荷。

多媒体依次展示,教师简述:①“探究影响电荷间相互作用力的因素”中的试探电荷;②场源电荷。

师生共析对试探电荷的要求。

教师:下面请同学们仔细观察模拟实验的动画演示,并描述你看到的现象说明了什么。多媒体动画模拟:①不同位置偏角不同;②增加试探电荷带电量偏角均增加。

学生回答:不同位置受力不同;同一位置试探电荷带电量增加,受力增大,但不同位置受力大小关系不变。

教师:下面我们再通过表格定量地来看一看:

将表格填完整,并分析、比较表格中的数据有什么特点和规律,看你能否得出如何来描述电场的强弱。多媒体展示表格,学生回答后依次填入:①F1、F2、F3及F1<F2<F3;②2F1、3F1、4F1、nF1等。

表一:(P1位置)

试探电荷 q 2q 3q 4q nq

静电力 F1 2F1 3F1 4F1 nF1

表二:(P2位置)

试探电荷 q 2q 3q 4q nq

静电力 F2 2F2 3F2 4F2 nF2

表三:(P3位置)

试探电荷 q 2q 3q 4q nq

静电力 F3 2F3 3F3 4F3 nF3

(学生思考并交流讨论)

学生回答:

(1)不同的电荷,即使在电场中的同一点,所受静电力也不同,因而不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱;

(2)电场中同一点,比值F/q是恒定的,与试探电荷的电荷量无关;(同一张表格)

(3)在电场中不同位置比值F/q不同。(三张表格比较)

师生共同小结:比值由电荷q在电场中的位置决定,与电荷q的电荷量大小无关,它才是反映电场性质的物理量。

教师:在物理学中我们定义放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度。并板书。

(三)电场强度

1.定义:

教师:以前我们还学过哪些物理量是用比值法来定义的?

学生回答:略。

教师:从它的定义,电场强度的单位是什么?

学生回答:N/C

教师介绍另一种单位并板书。

2.单位:N/C或V/m,1N/C=1V/m

教师结合板画:在电场中不同位置,同种电荷受力方向不同,说明场强是矢量还是标量?

学生(集体)回答:矢量

教师结合板画:电场中同一点放入正电荷和负电荷受力方向不同,如何确定场强的方向呢?

教师:在物理学中作出了这样的规定。(板书)

3.方向:电场中某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。

教师:按照这个规定,如果放入电场中的是负电荷呢?

学生回答:与负电荷在电场中某点所受静电力的方向相反。

投影练习:

练习1(加深对场强的理解,探讨点电荷的场强大小与方向)

点电荷是最简单的场源电荷。设一个点电荷的电荷量为+Q,与之相距为r的A点放一试探电荷,所带电荷量为+q。

(1)试用所学的知识推导A点的场强的大小,并确定场强的方向;

(2)若所放试探电荷为-2q,结果如何?

(3)如果移走所放的试探电荷呢?

(请两位同学板演前两问后,共同完成第三问)

师生共同归纳总结:

1.点电荷电场的场强大小与方向。(多媒体动画演示方向的确定方法)

2.电场强度是描述电场(力的)性质的物理量,在静电场中,它不随时间改变。电场中某点的场强完全由电场本身决定,与是否放入电荷,放入电荷的电荷量、电性无关!

辨析 和 的关系,强调 的适用条件。

练习2(探讨场强的叠加,巩固对场强的理解及公式的灵活运用,加强计算能力培养)

如图所示,真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C,它们相距0.1m,A点与两个点电荷的距离r相等,r=0.1m。求:

(1)电场中A点的场强;

(2)在A点放入电量q=-1×10-6C,求它受的电场力。

教师:题中场源电荷不止一个,如何来确定电场中某点的场强?

学生:平行四边形定则

(请两位同学板演)

教师:根据场强的叠加原理对于一个比较大的不能看成点电荷的带电物体产生电场的场强如何确定?

学生思考后回答:无限等分成若干个点电荷。

教师:根据以上方法,同学们设想一下一个半径为R的均匀带电球体(或球壳)外部产生电场的场强,如何求解?

学生思考后回答:等效成电荷量集中于球心的点电荷。

三、小结(多媒体依次投影,并简述)

通过本节课的学习,我们知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质,它最基本的特征是对放入其中的电荷具有力的作用。正是利用电场的这一特性,我们通过研究试探电荷的所受静电力特点,引入了描述电场强弱的物理量──电场强度。电场强度是用比值法定义的,它是矢量,有方向。

电场、电场强度的概念是电学中最重要的概念之一,它的研究方法和定义方法也是物理学中比较常见的方法。

四、板书设计

一、电场

客观存在的一种特殊的物质形态

二、电场强度

1.定义:E=F/q

2.单位:

3.方向:跟正电荷在该点所受静电力的方向相同

三、点电荷的电场

1.推导:

2.大小:

3.方向:

四、电场强度的叠加

五、布置作业

教材P16-171、2、7

思考题:

完成课本P173,比较电场强度E=F/q与重力加速度g=G/m有什么相同点和不同点

六、教学反思

探究描述电场强弱的物理量是本节课的重难点内容之一,应给学生充分的思考时间,并让学生相互交流讨论,教师还可进行适当启发引导。另外,探究时间很难控制,在内容处理上应做到详略得当,发挥学生的主动性,如对电场及练习题的处理,尽可能由学生完成。

高中物理教案 篇六

【学习目标】

l. 知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动.

2.知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上.

【学习重点】

1.什么是曲线运动.

2.物体做曲线运动的方向的确定.

3.物体做曲线运动的条件.

【学习难点】

物体做曲线运动的条件.

【学习过程】

1.什么是曲线的切线? 阅读教材33页有关内容,明确切线的

概念。

如图1,A、B为曲线上两点,当B无限接近A时,直线AB叫做

曲线在A点的__________ A B 图

2.速度是矢量,既有大小,又有方向,那么速度的变化包含哪几层含义?

3.质点做曲线运动时,质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的____________。

4.曲线运动中,_________时刻在变化,所以曲线运动是__________运动,做曲线运动的物体运动状态不断发生变化。

5.如果物体所受的合外力跟其速度方向____________,物体就做直线运动。如果物体所受的合外力跟其速度方向__________________,物体就做曲线运动。

【同步导学】

1.曲线运动的特点

⑴ 轨迹是一条曲线

⑵ 曲线运动速度的方向

① 质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是沿曲线的这一点的切线方向。

② 曲线运动的速度方向时刻改变。

⑶ 是变速运动,必有加速度

⑷ 合外力一定不为零(必受到外力作用)

例1 在砂轮上磨刀具时可以看到,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线飞出,为什么由此推断出砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向沿砂轮的切线方向?

2.物体作曲线运动的条件

当物体所受的合力的方向与它的速度方向在同一直线时,物体做直线运动;当物体所

1 专心 爱心 用心

受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动。

例2 关于曲线运动,下面说法正确的是( )

A.物体运动状态改变着,它一定做曲线运动

B.物体做曲线运动,它的运动状态一定在改变

C.物体做曲线运动时,它的加速度的方向始终和速度的方向一致

D.物体做曲线运动时,它的加速度方向始终和所受到的合外力方向一致

3.关于物体做直线和曲线运动条件的进一步分析

① 物体不受力或合外力为零时,则物体静止或做匀速直线运动

② 合外力不为零,但合外力方向与速度方向在同一直线上,则物体做直线运动,当合外力为恒力时,物体将做匀变速直线运动(匀加速或匀减速直线运动),当合外力为变力时,物体做变加速直线运动。

③ 合外力不为零,且方向与速度方向不在同一直线上时,则物体做曲线运动;当合外力变化时,物体做变加速曲线运动,当合外力恒定时,物体做匀变速曲线运动。

例3.一质量为m的物体在一组共点恒力F1、F2、F3作用下而处于平衡状态,如撤去F1,试讨论物体运动情况怎样?

【巩固练习】

1.关于曲线运动速度的方向,下列说法中正确的是 ( )

A.在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变

B.质点做曲线运动时,速度方向是时刻改变的,它在某一点的瞬时速度的方向与这—点运动的轨迹垂直

C.曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲线上的这—点的切线方向

D.曲线运动中速度方向是不断改变的,但速度的大小保持不变

2.如图所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点),A、B、C为曲线上的三点,关于铅球在B点的速度方向,说法正确的是 ( )

A.为AB的方向 B.为BC的方向

C.为BD的方向 D.为BE的方向

3.物体做曲线运动的条件为 ( )

A.物体运动的初速度不为零 B.物体所受的合外力为变力

C.物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上

D.物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同—条直线上 (第2题)

专心 爱心 用心 2

A.变速运动—定是曲线运动 B.曲线运动—定是变速运动

C.速率不变的曲线运动是匀速运动 D.曲线运动也可以是速度不变的运动

5.做曲线运动的物体,在其轨迹上某一点的加速度方向 ( )

A.为通过该点的曲线的切线方向 B.与物体在这一点时所受的合外力方向垂直

C.与物体在这一点速度方向一致 D.与物体在这一点速度方向的夹角一定不为零

6.下面说法中正确的是( )

A.做曲线运动的物体的速度方向必变化 B.速度变化的运动必是曲线运动

C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D.加速度变化的运动必定是曲线运动

7.一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内( )

A.速度一定不断改变,加速度也一定不断改变; B.速度一定不断改变,加速度可以不变;

C.速度可以不变,加速度一定不断改变; D.速度可以不变,加速度也可以不变。

8.下列说法中正确的是( )

A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B.物体在变力作用下一定做曲线运动

C.物体在恒力或变力作用下都可能做曲线运动

D.做曲线运动的物体,其速度方向与加速度方向一定不在同一直线上

9.如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它所受的力方向改变而大小不变(即由F变为-F),在此力作用下物体以后的运动情况,下列说法正确的是( )

A.物体不可能沿曲线Ba运动;

B.物体不可能沿曲线Bb运动;

C.物体不可能沿曲线Bc运动;

D.物体可能沿原曲线由B返回A。 b 10.一个做匀速直线运动的物体,突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时,物体运动为 ( )

A.继续做直线运动 B.一定做曲线运动

C.可能做直线运动,也可能做曲线运动 D.运动的形式不能确定

高中物理教案 篇七

课 题:碰撞

教学目标:

1、使学生了解碰撞的特点,物体间相互作用时间短,而物体间相互作用力很大。

2、理解弹性碰撞和非弹性碰撞,了解正碰、斜碰及广义碰撞散射的概念。

3、初步学会用动量守恒定律解决一维碰撞问题。

重点:

强性碰撞和非弹性碰撞

难点:

动量守恒定律的应用

教学过程:

1、碰撞的特点:

物体间互相作用时间短,互相作用力很大。

2、弹性碰撞:

碰撞过程中,不仅动量守恒、机械能也守恒,碰撞前后系统动能之和不变

3、非弹性碰撞

碰撞过程中,仅动量守恒、机械能减少,碰撞后系统动能和小于碰撞前系统动能和,若系统结合成一个整体,则机械能损失最大。

4、对心碰撞和非对心碰撞

5、广义碰撞散射

6、例题

例1、在气垫导轨上,一个质量为600g的滑块以15cm/s的速度与另一个质量为400g、速度为10cm/s方向相反的滑块迎面相撞,碰撞后两个滑块并在一起,求碰撞后的滑块的速度大小和方向。

例2、质量为m速度为υ的A球跟质量为3m静止的B球发生正碰。碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此,碰撞后B球的速度允许有不同的值。请你论证:碰撞后B球的速度可能是以下值吗?

(1)0.6υ(2)0.4υ(3)0.2υ。

7、小结:略

8、学生作业P19 ③⑤

高中物理教学设计 篇八

物理教学是科学过程在教学上的一种特殊形式,如何在建构物理知识的同时,发展学生的探究能力,改变传统物理课重理论、轻实践,重动脑、轻动手,重知识、轻能力的教学局面,是当前物理教学改革的一个重要方向。

按学生主动性程度划分,物理教学的开展有三种形式:教师演示,学生模仿探究;教师引导,学生探究;教师提示点拨,学生自主探究。这三种形式中,学生探究的主动性、主体性与创造性程度不相同。物理教学中具体采用哪一种形式,一方面要看学生的技能、能力水平,另一方面还要看客观条件(如时间、实验设备)情况。但是不管哪一种探究,都要做好如下设计工作。

1、设计好认知措施

建构主义特别强调新旧知识、经验之间的对接、整合,实现有效的同化和有准备的顺应,达到认知的进步与发展,因此,任课教师非常有必 www.cha www.chayi5.com yi5.com要在课前对学生关于新知识的适应情况作全面调研。在传统教学中,这一点往往被忽视。那么,究竟作哪些调研呢?笔者认为,主要有两方面:一是哪些新知识可以通过同化进行认知,要调研学生新旧知识间的差距或台阶,是否具有表象基础、是否学过类似的方法,数学知识是否具备等方面。如由速度概念来建立对加速度的理解,前者表示位置变化的快慢,后者表示速度变化的快慢,这里方法相同,容易迁移,但后者物理意义更难以理解;磁场概念可以运用电场的表象同化来建立,但要注意它们有区别。二是哪些知识必须运用顺应,这是我们常常所说的难点。一般地,新旧知识在方法、表述上相差太大的,或者本身无法被同化时,则要通过顺应让学生接受,如电磁感应现象,初中是闭合回路的一部分导体“切割磁感线”,高中描述为“穿过闭合回路的磁通量的变化”,这两种表述差别较大,需要顺应学习。除了新知识的认知调查外,问题解决方面的情况也应作好相应准备。

2、设计好教学环境及素材

教学环境设计包括内外环境设计,内环境是指学生积极的学习心态,外环境包括物理环境和人际环境。物理环境的设计已经又很多这方面的成果,这里不再多谈。人际环境中要特别设计学生和学生合作、交流和讨论活动,以及教师与学生之间创建民主氛围的措施设计。比如一堂课中哪些环节设计为小组合作完成任务,哪些环节设计为集体讨论或分组讨论,是否设计交流探究成果的环节,等等。这些环节都是基于人际环境来开展的。对于民主氛围设计的措施,可以从总体上安排,如教师控制提问几个问题和多长时间,教师引导探究为多长时间,学生自主与合作探究多长时间,在课前都应做好设计,临场可以有所调整,但不应超过上限时间。对于激发学生积极心态的设计,必须有具体的措施,如明确新知识的重要性及对于后续学习甚至个人理想实现的意义,可以介绍知识在生产生活中的应用、科学人文等,也通过插播课堂录像片段或课件来实现。

3、设计好教学目标

设计教学目标要考虑来自两个方面的要求,一是课题的内容具有的教育教学功能,二是学生在此学习阶段的可接受性;前者反映了目标设计的内容要求,后者反映了目标设计的主体要求。就某一课题而言,这两方面相互作用而可能达到的认知、技能与能力、态度等的最近发展水平都应该成为课题教学目标。为了让学生有效地建构知识和发展能力,应该根据物理知识特点和学习条件,分辨出课题内容的主(要)目标和次(要)目标,主目标的实现是该课题教学的主要任务,次目标可以考虑在完成主目标的基础上有意识地延展任务来完成。例如,在课题的探究教学中,要探究的知识的结论获得和探究能力的发展这两个目标一般都是主目标,而培养兴趣等目标可以在引入课题和结果的运用等环节通过激发好奇心和动机来达成,通过发挥学生在探究过程中的首创精神来实现创新意识与创新能力目标等等。实际上,也有很多情况是完成主目标的同时也完成了次目标,例如科学态度的养成与发展。

4、设计好教学模块、环节

一般地说,课堂教学过程是由主目标指导下的若干环节组成,这些环节具有特定活动和完成特定功能。为了完成特定功能,必须设计每一环节活动及其措施。有些环节是物理教学常用的,如实验操作环节,它们一般使用的程序和方法变化不大,具有较稳定的结构,把这样的环节称为模块较合适;还有些环节是根据需要课堂上教师临时增加的,可以称为临时环节。因此,教学设计可以分为模块设计和临时环节设计。模块设计主要考虑它的功能、程序、所用方法、可能的难点及措施等,临时环节着重考虑其功能。物理教学中,模块通常有课题引入、实验设计、实验操作、数据分析处理、结论应用等;临时环节如知识铺垫性环节。在某一堂课中,该组合哪些模块和环节,各自占用时间多少要根据具体情况断定。一般地,模块可以主要在课前设计,临时环节可根据需要临时增加,次数不宜多,时间不宜长。如高中“电磁感应现象”的教学设计,“条形磁铁插入闭合线圈实验,及以通电螺线管代替条形磁铁的实验”可设计为模块,教师上课时发现“初中的部分导体切割磁感线实验”学生忘了,可以临时复习这个实验内容和结果,这就是临时环节。

5、设计好教学思维

总体上讲,课堂教学思维有发散思维和辐合思维两类。教学主线一般由教师来驾御,以某一问题作为立足点,启发学生思维发散,同样以某一结论的得出作为归宿,使学生思维辐合。思维散而不收,则显得凌乱,缺乏目的性;思维收而不散,则显呆板,缺乏灵活性,这些都影响物理知识的有效构建。思维发散与辐合的这种辨证统一关系,存在于物理教学的各个环节,教学设计应予以重视。当然,教学中也存在分析思维(逻辑推理)和直觉思维的成分,设计时也应该关注。

在求异中思维发散,在目标指引中思维辐合,这是教学思维设计的基本原则。物理教学思维设计,应使学生在学习中能够将内部思维与外部行为自然地结合起来,在操作中充分感知、识记、领会物理现象;通过理性思考和数据分析,把握物理客体及其运动变化的规律性。同时,还让学生在迷惑或困境中不断地发现、提出问题,触发解决问题的欲望,有所发现有所创新,以及亲自体验成功与失败,科学的思想、方法和历程。

高中物理教案 篇九

知识目标

1、了解什么是能源,了解什么是常规能源,了解常规能源的储备与人类需求间的矛盾

2、了解常规能源的使用与环境污染的关系。了解哪些能源是清洁能源,哪些能源可再生。

能力目标

培养学生通过分析日常生活现象提高概括物理规律的能力

情感目标

通过第二类永动机无法制成的讲解,使学生进一步认识到人类改造自然时必须遵从自然规律,违反自然规律将一事无成

通过介绍开发新能源的重要性,激励学生认真学习,提高为人类美好未来努力学习的觉悟

新课教学

师:在日常生活和各种产业中我们都要消耗能量。另外,自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,而产生的能量耗散问题,使得能源问题成为当今世界的一个重要的问题。本节课我们就来学习能源。

一、能源:凡是能提供可利用能量的物质和自然过程。

1、常规能源:煤、石油、天然气等。常规能源的储藏是有限的。

问:常规的能源使用带来了那些负面影响呢?(①温室效应②酸雨③化学烟雾④放射性污染)(1)温室效应:温室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳)含量增大而形成的。石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳。

(2)酸雨:大气中酸性污染物质,如二氧化硫等物质会使雨水中的酸度升高,形成“酸雨”。煤炭中含有较多的硫,燃烧时产生二氧化硫等物质。

(3)光化学烟雾:氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈紫外线照射后产生的二次污染物质。主要成分是臭氧。

另外常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种污染。

常规能源的大量消耗所带来的环境污染即损害人体健康,又影响动植物的生长,破坏经济资源,损坏建筑物及文物古迹,严重时可改变大气的性质,使生态受到破坏。

二、开发新能源:绿色能源的开发与利用

绿色能源:在释放能量或能量转化过程中对环境不造成污染的能源叫绿色能源。

问:可以开发那些清洁相对无污染的能源呢?(①太阳能②风能③生物质能④核能⑤水能)

世界上石油储量最大的中东地区一直是发达国家关注的焦点,外交、军事莫不围绕着这片从地表上看毫无魅力的区域打转。世界警察(美国)和他的随从们最愿意去管中东的事情:两次海湾战争、伊拉克战争等等…说明能量消耗巨大的富国们对石油的心痛程度。

令以一方面,“替代品”——新能源的研发、形式层出不穷。

1、水能:水作为能量的载体,被太阳能驱动地球上三栖(水、陆、空)循环。地表水的流动时,在落差大、流量大的地区,形成可利用的水能资源。目前世界上水力发电还处于起步阶段。

2、海洋能:由于地球受月球和太阳引力的周期性不均衡,海水发生非气候性的涨潮和落潮现象,形成潮汐。潮汐蕴含着巨大能量,既可以用来推动机械装置,又可以用来发电。

此外,由于海水表层和深层间的存在很大的温差,利用这种温差也可以发电(*因为水的沸点与气压有关,如果建造一个装置,用抽真空的方法使表层的海水在20摄氏度时汽化,并推动汽轮机,再将深层的冷水提上来使蒸汽冷却,如此周而复始,就可以发电了。除这种方法外,还可以用低沸点的流体如丙烷和氨来作为热机的工作介质)。法国已经建成了世界上第一座温差发电站,发电容量为14,000kW。

3、风能:利用风的机械能发电,风能是一种重要的自然能源。据有关专家估算,在全球边界层内的总能量为1.3×1015瓦,一年中约为1.4×1016千瓦时电力的能量,相当于目前全世界 每年所燃烧能量的3000倍。其中1/10为可取用的极限量。

风能的优点是:总能量巨大,利用简单、无污染、可再生。缺点是:能量密度低(当流速同为3米/秒时,风力的能量密度仅为水力的1/1000)、不稳定性大,连续性、可靠性差,时空分布不均匀。

4、沼气:利用厌氧微生物在密闭条件下分解(废弃)有机物,产生沼气,沼气具有很高的热值,燃烧后生成二氧化碳和水,不污染空气,不危害农作物和人畜健康。生成沼气的原料本身就是各种废弃物,生产过程可以减少(有机物)垃圾的数量。

在农村到处可以看到许多生物质的废弃物,如人畜粪便、秸秆、杂草和不能食用的果蔬,等等。将这些废弃物收集起来,经过细菌发酵可以产生沼气,用沼气做燃料和照明,也可以发电。

5、太阳能:太阳能是一种可广泛利用的清洁能源。我们目前的利用方式主要是两种——

一是将阳光聚焦,将光能转化为热能(传说阿基米德就曾经利用聚光镜反射阳光,烧毁了来犯的敌舰)。在日照充分的地方,人们在生产和生活中已大量使用太阳灶、干燥器和太阳能热水器(太阳能热水器的构造要简单的多。因为不需要它产生太高的温度。在大多数情况下,可以将太阳能热水器的集热器制成箱式、蛇型管式、直管式、平板式或枕式,通过管道与水源和储水箱相连。太阳能热水器在我国北方比较常见)。

二是将太阳能转化为化学能,再用化学能发电。比较常见的光电池是硅电池(它能将13%-20%的日光能转化为电能)。许多电子计算器和其他小型电子仪器现在已经采用太阳能电池供电,人造卫星和宇宙飞船更是主要依靠太阳能电池来提供电力。

但是阳光在达到地面以前要经过大气的反射、散射和吸收,能量损失较大,加上阴天、昼夜变化和雨雪等降水过程的影响,目前地面上利用日光发电受到一定限制。

无论是生物质能、风能,还是水力、温差和潮汐能,归根结底都是太阳能的转化形式。即使矿物燃料,也是通过生物的化石形式保存下来的亿万年以前的太阳能。

6、地热能:用地热采暖、将地热用于农业、水产养殖业、工业生产等,在全世界范围内受到关注。(从直接利用地热的规模来说,最常用的是地热水淋浴,占总利用量的1/3以上,其次是地热水养殖和种植约占20%,地热采暖约占13%,地热能工业利用约占2%)。

利用地热能,占地很少,无废渣、粉尘污染,用后的弃(尾)水既可综合利用,又可回注到地下储层,达到增加压力、保护储层、保护地热资源的双重目的。*据美国地热资源委员会(GRC) 1990年的调查,世界上18个国家有地热发电,总装机容量5827.55兆瓦,装机容量在100兆瓦以上的国家有美国、菲律宾、墨西哥、意大利、新西兰、日本和印尼。我国的地热资 源也很丰富,但开发利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省区。除以上利用外,从热水中还可提取盐类、有益化学组分和硫磺等。

7、核能:铀在自然界中有三种放射性同位素:U235、U238、U234 ,在衰变过程中放出热量。在军事上铀主要用来制造核武器和核动力燃料。铀的和平用途十分广泛,其中最主要的是用作核电反应堆的燃料。

由于核电具有发电成本低、对环境污染小和安全等优点,世界各国,尤其是工业发达的国家和地区都大力发展核电,估计到20xx年核电将达到世界总发电量的25%左右。我国已建成秦山、大亚湾核电站,目前还有多处正在筹建。

大自然赐给人类的绿色能源储量丰富,只要我们科学开发,合理利用,必将对人类做出前所未有的贡献。

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