初三物理教案 半导体

2024-06-06

初三物理教案 半导体(通用14篇)

篇1:初三物理教案 半导体

初三物理教案 半导体

初三物理教案 半导体

教学目标

知识目标

了解半导体以及半导体在现代科学技术中的应用.能力目标

通过半导体知识的学习,扩展知识面.情感目标

知道半导体在现代科技中的重要性,树立科技强国的观念.教学建议

教材分析 教材从分析导体和绝缘体的区别入手,进一步引入另一种介乎导体和绝缘体之间的材料--半导体.接着分析了半导体的特点并提出问题.教材又结合实例,介绍几种半导体的特性,说明了半导体地重要性.教法建议

本节的教学要注重科技的联系,避免孤立的学习,要注意联系实际.可以提出问题学生自主学习,学生根据提出的问题,可以利用教材和教师提供的一些资料进行学习.也可以教师提出课题,学生查阅资料,从收集资料、信息的过程中学习,提高收集信息和处理信息的能力.教学设计方案

【教学过程设计】 方法

1、学生阅读教材,教师提供一些半导体的材料,教师提出一些问题,学生阅读时思考,例如:半导体和导体、绝缘体的有什么不同?你知道那些半导体元件?半导体都在哪些地方有应用?

方法

2、对于基础较好的班级,可以采用实验探究和信息学习的方法.实例如下

实验探究:可以组织学生小组,图书馆、互联网查阅有关半导体方面的资料,小组讨论,总结半导体和导体、绝缘体的区别.【板书设计】

1.半导体

概念

与导体、绝缘体的区别

2.半导体材料

3.半导体的电学性能 探究活动

【课题】探究二极管的特性

【组织形式】学习小组

【活动方式】查阅有关资料,总结、讨论

【活动内容】查找、总结

1、二极管的四个特性.2、判断二极管的方法.3、二极管的有关参数..

篇2:初三物理教案 半导体

【教学过程设计】

方法1、学生阅读教材,教师提供一些半导体的材料,教师提出一些问题,学生阅读时思考,例如:半导体和导体、绝缘体的`有什么不同?你知道那些半导体元件?半导体都在哪些地方有应用?

方法2、对于基础较好的班级,可以采用实验探究和信息学习的方法.实例如下

实验探究:可以组织学生小组,图书馆、互联网查阅有关半导体方面的资料,小组讨论,总结半导体和导体、绝缘体的区别.

【板书设计】

1.半导体

概念

与导体、绝缘体的区别

2.半导体材料

篇3:半导体物理启发式教学改革探讨

关键词:半导体物理,启发式教学,启发式问题

半导体物理是研究半导体原子状态和电子状态以及各种半导体器件内部电子过程的学科,是固体物理学的一个重要分支。研究半导体中的原子状态是以晶体结构学和点阵动力学为基础,主要研究半导体的晶体结构、晶体生长,以及晶体中的杂质和各种类型的缺陷。研究半导体中的电子状态是以固体电子论和能带理论为基础,主要研究半导体的电子状态,即能带结构、杂质和缺陷的影响、电子在外电场和外磁场作用下的输运过程、半导体的光电和热电效应、半导体的表面结构和性质、半导体与金属或不同类型半导体接触时界面的性质和所发生的过程、各种半导体器件的作用机理和制造工艺等[1-4]。

从上面的半导体物理研究内容可以看出,半导体物理是一门介于理论与实践之间的课,由于它的理论性,导致老师难教,学生难学。因此怎么教是一个非常值得探讨的问题。文献[5-6]提出了基于研究性学习的教学思想,培养学生的创新意识和科学工作能力,取得了一定的教学效果。文献[7]提出了采用多媒体、课堂互动、“头脑风暴”和课程实验结合的“形象化”的教学方法,激发了学生的学习兴趣,促使学生能更深刻地理解半导体物理理论。

本文首先分析半导体物理教学现状,然后提出两种启发式教学思路,并举例说明,最后总结启发式教学效果。

1 教学现状

1.1 教材难度较大

目前大多数院校选用的教材是电子工业出版社出版的刘恩科主编的《半导体物理学》,该书偏重于理论阐述和推导,需要学习者具有良好的数学和物理相关基础知识。但是,由于半导体物理课程比数学课程晚两个学期开课,到半导体物理开课的时候,大部分同学数学都忘得差不多;另外大部分学校微电子专业都取消了量子力学和固体物理课程,学生没有学习物理理论的前导知识,就直接进入半导体物理的学习。因此,加大老师了教学难度,同时也增加了学生的学习压力。

1.2 教学模式单一

目前半导体物理教学基本采用“老师讲学生听”的模式[8],由于半导体物理阐述的大部分都是微观物理结构、微观物理现象和微观物理理论推导,这些知识抽象枯燥,如果只是采取单纯的“老师讲学生听”模式,缺少老师和学生之间的互动,需要学生有比较好的想象力,因此无形中增加了学生的学习难度。另外一方面,长期采用这种教学方法,不利于带动学生的探索精神,学生获得的知识也仅限于课本知识,不利于学生创新能力的培养。

1.3 学生认识偏差

目前,高校工科学生中大多有重技术轻理论的思想,具体到微电子学专业的学生,重电路设计轻半导体物理及器件的研究[9]。这使学生学习半导体物理的积极性不高。如果学生的半导体物理及器件的理论知识的基础不扎实,会导致学生的电路设计尤其是模拟集成电路设计能力的停留在初步阶段,难以提高。

2 启发式教学思路

针对目前的教学现状,为了让学生能通过简单的问题启发明白半导体物理知识,因此本文提出以下两种启发式教学思路。第一种思路是从宏观现象中寻找与微观现象相匹配的例子引出问题,宏观现象都是现实生活中能够看到或感觉到的东西,以这样的例子来引出问题,让学生理解微观现象的难度大大降低;第二种思路是从电路的工作角度引出微观现象,电路的工作原理都是工科学生比较感兴趣的东西,如果能从电路的工作角度一环一环引出微观现象,让学生的学习兴趣一下提高不少,也培养了学生的思考精神。下面分别对这种两种教学思路举例说明。

2.1 从宏观现象中寻找与微观现象相匹配的例子引出问题

比如讲授能级分裂的时候,设置如下启发问题:

问题1:50个座位的教室能坐多少人?(提示:必须遵守一人一座的原则)

答:50人。

问题2:如果想在这个教室坐下100人怎么办?

答:只能加50个座位。

问题3:一个原子外围的一个电子轨道能容纳多少个电子?(提示:必须遵守一电子一轨道的原则——包里不相容原理)

答:一个电子。

问题4:两个原子挨在一起,他们外围的相同能量的电子轨道相交了,这个时候相当于两个电子在同一能量轨道上,如果还必须遵守一电子一轨道的原则,怎么办呢?

答:增加一条轨道,相当于一条轨道变成两条轨道。

问题5:如果N个原子挨在一起,如果还是按照一个电子一轨道的原则,那他们相同能量的电子轨道怎么办呢?

答:增加N-1条轨道,也就是相当于一条轨道变成N条轨道。

2.2 从电路的工作角度引出微观现象

比如讲授半导体掺杂前,可以设置如下启发问题:

问题1、电子设备是怎么工作的?

答:电流驱动的。

问题2、电流又是怎么形成的?

答:载流子的定向运动形成电路。

问题3、载流子怎么产生的?

答:通过本章节的学习,大家将会找到答案。

3 结束语

半导体物理是一门介于理论与实践之间的课,由于它的理论性,导致老师难教,学生难学。本文提出启发式教学方法,采取不断提问题的方法,问题一环扣一环,直到最后引出上课内容。通过在教学中采用启发式教学的效果看,对于复杂的微观问题,老师容易讲明白了,学生也容易听明白了。因此启发式教学一方面在没有降低知识难度的情况下降低了学习难度,另一方面提高了学生的学习兴趣,增强了学生的思考精神。

参考文献

[1]沈伟东,刘旭,朱勇,等.用透过率测试曲线确定半导体薄膜的光学常数和厚度[J].半导体学报,2005(2):335-340.

[2]唐莹,孙一翎,李万清.MATLAB在半导体课程教学中的应用[J].长春理工大学学报(高教版),2009(10):126-127.

[3]孙连亮,李树深,张荣,等.半导体物理研究新进展[J].半导体学报,2003(10):1115-1119.

[4]江锡顺.提高应用型本科院校半导体物理教学质量的方法研究[J].滁州学院学报,2011(5):110-111.

[5]王印月,赵猛.改革半导体课程教学融入研究性学习思想[J].高等理科教育,2003(1):71-73.

[6]张铭,王如志,汪浩,等.基于研究性学习的半导体物理课程教学改革[J].科教文汇(上旬刊),2011(7):47-48.

[7]王强.半导体物理的形象化教学[J].中国现代教育装备,2009(1):92-93.

[8]张健.浅析独立学院“半导体物理”的有效教学[J].科教文汇(下旬刊),2009(10):208.

篇4:《半导体物理学》课程教学探索

摘 要 《半导体物理学》课程是微电子专业教学中的重点课程,其具有理论性强、教学模式单一、教学内容更新慢等特点。针对这些特点,结合学校微电子专业建设课程的需要,本文对《半导体物理学》课程进行探索。

关键词 半导体物理学 课程探索

中图分类号:G642.421 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2016)02-0001-01

信息技术的基础是微电子技术,随着半导体和集成电路的迅猛发展,微电子技术已经渗透到电子信息学科的各个领域,电子、通信、控制等诸多学科都融合了微电子科学的基础知识。《半导体物理学》是微电子技术的理论基础,是电子科学与技术、微电子学等专业重要的专业基础课,其教学质量直接关系到后续课程的学习效果以及学生未来的就业和发展。但是,《半导体物理学》具有理论性强、教学模式单一、教学内容更新慢等特点,使得学生在学习过程中存在一定的难度。因此,本文从课堂教学实践出发,针对目前教学过程中存在的问题与不足,对微电子专业的《半导体物理学》课程进行探索。

一、教学内容的设置

重庆邮电大学采用的教材为电子工业出版社刘恩科主编的《半导体物理学》,该教材具有知识体系完善、涉及知识点多、理论推导复杂、学科交叉性强等特点,需要学生有扎实的固体物理、量子力学、统计物理以及数学物理方法等多门前置学科的基础知识。另外,我们开设的学生对象为微电子相近专业的学生,因而在课程内容设置时有必要考虑学生知识水平及其知识结构等问题。虽然微电子学相近专业开设了大学物理等课程,但是大部分专业未开设量子力学、固体物理及热力学统计物理等前置课程,学生缺少相应的背景知识。因此,我们在《半导体物理学》课程内容设置上,需要将部分量子力学、固体物理学及统计物理学等相关知识融合贯穿在教学中,避免学生在认识上产生跳跃。

从内容上,依据课程大纲《半导体物理学》主要分为两大部分,前半部分着重介绍半导体的电子状态及对应的能带结构,电子有效质量、杂质和缺陷能级、载流子的统计分布,半导体的导电性与非平衡载流子,在此基础上进一步阐述了费米能级、迁移率、非平衡载流子寿命等基本概念;后半部分对典型的半导体元器件及其性能进行了深入分析。基于以上分析,半导体物理课程对授课教师要求较高,需要教师采用多样化的教学手段,优化整合教学内容,注重理论推导与结论同相关电子元器件的实际相结合,使学生较好地理解并掌握相关知识。

二、教学方法与教学手段

为了让学生能较好地掌握《半导体物理学》中涉及的理论及模型,需要采用多样化的教学方法和手段。基于《半导体物理学》课程的特点,在传统黑板板书基础上,充分利用PPT、Flash等多媒体软件,实物模型等多种信息化教学手段,模拟微观过程,使教学信息具体化,逻辑思维形象化,增强教学的直观性和主动性,从而达到提高课堂教学质量的目的。

三、考核方式的改革

为了客观地评价教学效果和教学质量,改革考核方式是十分必要的。针对《半导体物理学》课程特点,对考核方式作如下尝试:(1)在授课过程中,针对课程的某些重点知识点,设计几个小题目,进行课堂讨论,从而增强学生上课积极性及独立思考能力;(2)学期末提交针对课程总结的课程论文,使学生在对课程有更深入了解的同时激发学生的创造积极性。

《半导体物理学》是微电子技术专业重要的专业基础课,为后续专业课程的学习打下理论基础。要实现《半导体物理学》这门课的全面深入的改革,还有待与同仁一道共同努力。

参考文献:

[1]汤乃云.微电子专业“半导体物理”教学改革的探索[J].中国电力教育,2012,(13).

[2]陈国英.《半导体器件物理基础》课程教学的思考[J].南京:电气电子教学学报,2007.

基金项目:(1)重庆市高等学校教学教改研究重点项目(编号:132014);(2)重庆市教育科学“十二五”规划课题(2014GX.006);(3)重庆邮电大学校级教育教学改革项目(适应行业和区域发展的集成电路工程大类专业创新人才培养模式研究,XJG1505;(4)重庆邮电大学宜伦学院微电子科学与工程专业实验班(2015YL-04).

篇5:高一物理半导体教案

教学目的:(1)掌握伏安法测电阻的原理,方法。

(2)了解欧姆表的基本构造,简单原理和测量电阻的方法。教 具:万用表一个,电阻若干

课时安排:伏安法1课时;欧姆表法1课时.教学过程:

引入新课:电阻值是导体的一个重要特性,测量导体的电阻值有很多用途,我们发展了许多测量电阻值的方法。现在只介绍其中的两种方法:伏安法和欧姆表法。

新课教学: 1.伏安法:(1)一般地说,一个物理量的定义就告诉了我们测量它的方法.伏安法测电阻是根据电阻的定义来的.设 问: 电阻是如何定义的?(要求学生回答R=U/I)说 明: 根据定义可知只要测出电阻两端的电压UR和通过电阻的电流IR就可以算出电阻值Rx=UR/IR..这种测量电阻的方法叫做伏安法.(注意:用符号UR,IR是为了准确表达电阻上的电压和电阻中通过的电流)(2)具体测量时应在待测电阻Rx上加一电压,再用伏特表,安培表测电压,电流.(引导学生画出图甲和图乙所示的两种测量电路)指 出:(甲)图叫安培表外接法,(乙)图叫安培表内接法。

说 明: 我们认为待测电阻值就等于电压表读数

与安培表读数之比.设 问:(甲)(乙)两图测量的电阻值相同吗? 引导学生讨论,总结讨论结果时明确下述问题.按照定义Rx=UR/IR 但实际上电压表,电流表都有一定的电阻.对(甲)图,伏特表指示的电压UV等于电阻两端的电压UR,即UV=UR.安培表指示的电流IA等于通过电阻和伏特表电流之和,即IA=IR+IV.故(甲)图测得的电阻值Rx甲=UV/IA=UR/(IR+IV)<待测电阻的真实值Rx=UR/IR

即RX甲<Rx.对(乙)图,伏特表指示的电压UV等于电阻和安培表的电压之和,即UV=UR+UA.安培表指示的电流等于通过电阻的电流,即IR=IA.故(乙)图测得的电阻值Rx乙=UV/IA=(UR+UA)/IR>电阻的真实值Rx

即Rx乙>Rx.设问(甲)(乙)两图的测量都有误差,为了减小误差我们应该选(甲)图还是选(乙)图的电路来测量呢? 要求学生根据上述思想得到结论: RX<<RV时:用(甲)图电路测量误差小,且总是偏小.RX>>RA时:用(乙)图电路测量误差小,且总是偏大.(3)例题分析: 设已知伏特表电阻RV=5000欧,安培表电阻RA=0.2000欧

①待测电阻RX约为几欧,应采用哪个电路图来测理电阻?(甲)如电压表示数为2.50伏,电流表示数为0.50安,则Rx的测量值是多少?(5.0欧)RX的准确值是多少?(5.01欧)②若待测电阻RX约为几百欧,应采用哪个电路图来测量?(乙)如电压表示数为16.0伏,安培表示数为0.080安.求RX的测量值和准确值(200欧;199.8欧)作

业:《高二物理》P62(1)(2)

2.欧姆表

提出:伏安法测电阻的缺点除了测量原理上带来的误差外,还要同时应用两个电表:电压表和安培表,也不方便.实际中常用欧姆表粗测电阻值.(1)欧姆表测电阻的原理:是闭合电路欧姆定律.如图所示:I=ε/(r+Rg+Rx).如已知电池电动势ε,内电阻r,电流表内阻Rg,则只要测电流I就可算出待测电阻值Rx.(2)欧姆表的基本构造: 如图所示:电池(ε,r)与电流表(Rg),可变电阻(R)串联.红表笔接电池负极 黑表笔通过R,Rg接电池正极.Ⅰ:红黑表笔短路时 Rx=0,调整R使电表满偏.Ig=ε/(Rg+r+R)电流表指针满偏时 表明Rx=0 我们把Rg+r+Rx叫欧姆表的中值电阻R内 Ⅱ:红黑表笔不接触时

I=0指针不发生偏转,即指着电流表的零点.Rx=∞ Ⅲ:红黑表笔间接上待测电阻Rg时

电流I=ε/Rg+R+r+Rx 已知ε和R内,测出I就可算出Rx Rx改变,I随着改变.可见每一个Rx值都有一个对应的电 流值I.如果我们在刻度盘上直接标出与I对应的电阻Rx 的值,那么只要用红黑表笔分别接触待测电阻的两端,就可 以从表盘上直接读出它的阻值.说明:欧姆表的刻度值与伏特表和安培表不同.欧姆表是反刻 度的.指针满偏时Rx=0,指针不动时Rx=∞;欧姆表的刻度不 均匀.(3)使用方法: 选择合适档位: 根据Rx的估计值选择合档位使指针在中点附

篇6:半导体-初中物理教案学案

*第三节 半导体

(一)教材 人教社九年义务教育初中物理第二册(二)教学目的

1.常识性了解什么叫半导体和常见的半导体材料.

2.常识性了解半导体具有的三种特殊的电学性能.(三)教具

演示实验:四节干电池,量程是5毫安的电流表,锗晶体二极管(2AP型)一只,玻璃外壳的三极管(如3AX型)一只,开关一个,导线若干.(四)教学过程

1.复习

提问:(1)什么是导体,什么是绝缘体?

(2)怎样比较材料导电性能的好坏?

(比较长度、横截面积和温度都相同的情况下,不同材料制成导体的电阻大小.)2.引入新课

翻开课本看几种材料制成的长1米、横截面积1毫米2的导线在20℃时的电阻是10-1~10-2欧.举几个绝缘5的例子,长1米、横截面积是1毫米2的木材在20℃时的电阻约是10-14~1018欧,玻璃的电阻是1016~1020欧,橡胶的电阻是1018~1021欧.

由比较可见,在相同条件下,绝缘体的电阻比导体的电阻大十万亿(1013)倍以上.

3.进行新课

(1)什么叫半导体?

导电性能介于导体与绝缘体之间的材料,叫做半导体.

例如:锗、硅、砷化镓等.

半导体在科学技术,工农业生产和生活中有着广泛的应用.(例如:电视、半导体收音机、电子计算机等)这是什么原因呢?下面介绍它所具有的特殊的电学性能.

(2)半导体的一些电学特性

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①压敏性:有的半导体在受到压力后电阻发生较大的变化.

用途:制成压敏元件,接入电路,测出电流变化,以确定压力的变化.

②热敏性:有的半导体在受热后电阻随温度升高而迅速减小.

用途:制成热敏电阻,用来测量很小范围内的温度变化.

按图9连好电路,不要给学生画出电路图,告诉学生电路中的D中有半导体锗,让学生观察常温下电流表的示数(示数很小),再用手捏住D,或用点燃的火柴接近D,观察此时电流表示数(示数明显增大).

比较前后两次电流表示数,说明半导体的电阻随温度升高而减小.

③光敏性,有的半导体在光照下电阻大为减小.

用途:制成光敏电阻,用于对光照反映灵敏的自动控制设备中.

先做实验,电路图见图10.用四节干电池串联作电源.图中三极管用玻璃外壳的三极管(例如3AX81),把外壳上的漆刮去,将三极管的发射极e、集电极c连入电路中.

在没有光照时,观察电流表的示数(示数很小),再用手电筒光照到管内锗片(PN结上),观察电流表的示数变化(示数明显变大).

比较前后两次电流表示数,说明半导体受到光照后电阻将大大减小.

4.小结

这堂课讲授了什么是半导体,一些常见的半导体材料,半导体的三种电学特性,正是由于半导体具有许多特殊的电学性质,所以它有着广泛的应用.(五)说明

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1.半导体这一内容,只要求做到常识性了解,不要讲得过深过难.这一部分知识是科学常识,又将学习第十五章有用的电子元件做准备,所以虽然是选学内容,还是讲讲为好.

篇7:初三物理教案 半导体

肯定学生的想法,进一步引导、深化,还有没有更简便的实验方案呢?(提示:不要电阻的具体的值,只要知道电阻的比例。)

学生进一步讨论。画出实验电路。(投影学生所画的电路图)

篇8:初三物理浮力教案

一、 浮力:

1.定义:浸在液体(或气体)中的物体受到竖直向上的托力,这个力叫做浮力。

2.施力物体:液体(或气体)

3.方向:竖直向上。F浮= G-F拉

二、 阿基米德原理:

1.内容:浸在液体里的物体(或气体)受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体的重力。

2.公式:F浮=G排=ρ液gV排液

3.适用范围:液体和气体。

篇9:初三物理内能教案

【知识与技能】

知道内能的概念,能简单描述温度和内能的关系;知道改变内能的两种方式。

【过程与方法】

通过演示实验,培养观察和分析能力,并通过实验理解做功和内能之间的关系。

【情感态度与价值观】

通过分析、类比的方法研究问题,培养良好的科学态度和求实精神,激发主动学习的兴趣。

二、教学重难点

【重点】

对内能、热量概念的理解,对改变物体内能的方法的理解。

【难点】

内能概念的建立。

三、教学过程

环节一:导入新课

教师先给大家播放蒸汽机车工作的视频,并解释工作原理。引导学生思考为什么水蒸气可以带动火车前进,为了解释原因,进而引出课题《内能》。

环节二:新课讲授

(一)内能

教师提问:什么是动能?什么是势能?

学生回顾旧知,为内能概念的建立打下基础。

出示运动着的足球和弹簧被拉伸的图片,并提示构成物质的分子也在不停地做无规则的热运动,引出“分子动能”、“分子势能”,从而引导学生讨论得出内能的概念。

教师提问:回顾机械能的概念,思考内能和机械能有什么区别?内能的大小可能与什么因素有关,是什么关系?

学生结合教材:内能是不同于机械能的另一种形式的能。由分子热运动与温度有关,猜想温度可能与内能的大小有关,并且温度升高,内能增大。

(二)物体内能的改变

首先,列举生活中将烧热的工件在冷水中冷却的例子,讲解这个发生热传递的过程因为温度的改变,使物体的内能也发生了改变。

学生总结:热传递可以改变物体的内能。

及时深化:让学生列举生活中用热传递改变物体内能的例子帮助学生加深印象。之后,教师讲解热量的概念并指出,物体吸热和放热分别对物体的内能有怎样的影响。

其次,展示冬天搓手取暖和滑滑梯的图片,思考还有没有其他途径可以改变物体的内能。

演示实验: ①在配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,观察发生的现象;

②在烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,当瓶塞跳出时,观察瓶内发生的变化。

学生观察后总结: ①图片中说明摩擦生热,而这部分内能就是物体克服摩擦力做了功;

②实验一,发现棉花燃烧起来,因为活塞压缩气体做了功,增大了空气的内能;

③实验二,观察到了瓶内有“白气”产生,说明瓶内水蒸气液化放热形成小水滴。这个过程是因为气体膨胀对外做了功,降低了内能。

综合演示实验,教师指导学生得出结论:做功也可以改变物体的内能。

总结:改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。

环节三:拓展提升

结合本节课知识,用物体内能改变的方式说明“炙手可热”和“钻木取火”的含义。

环节四:小结作业

学生总结本节所学内容。课后查一查什么是温室效应,思考内能与人类生产生活的联系。

篇10:初三物理复习教案

[复习目标]

1、理解力臂的概念 2、理解杠杆的平衡条件

3、理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用 4、理解机械功的计算公式:W=FS

5、理解做功的两个必要因素 6、理解功率的概念

7、知道有用功和总功,知道机械效率

【重点与难点】

1、理解力臂的概念。

2、杠杆的平衡条件及应用

3、定滑轮、动滑轮及滑轮组的作用

4、功、功率的概念

5、机械效率—知道有用功、额外功、总功和机械效率

[课前准备]

1.自主复习杠杆的概念,会对常见生活用品中杠杆进行分类。

2.知道杠杆平衡条件及研究方法。

3.知道定滑轮、动滑轮及滑轮组的作用。

4.功、功率的概念。

5.知道有用功和总功,知道机械效率

[教学过程]

一、知识梳理

1. 简单机械

2. 功和功率

二、讲解练习

(一)作图题

1. 如图1所示,AO是一用来提升重物的杠杆,在图中画出F1和F2的力臂。

图1 图2 图3

2.画出使杠杆AB在图2所示位置静止时,所用最小力F的作用点和方向.

3.用滑轮组拉出陷人泥中的汽车.在图3中画出最省力的绳子绕法.

(二)计算题

4.如图所示是锅炉上的保险阀,当阀门受到的蒸汽压强超过安全值时,阀门被顶开,蒸汽跑出一部分,使锅炉内的蒸汽压强减小,已知杠杆重可以忽略不计,OA与AB长度的比值为1:3,阀门的面积是3cm2,要保持锅炉内、外气体的压强差是 ,试求应将质量为多大的重物挂在杠杆的B点?(g取10N/kg)

5.如图所示,轻质杠杆OA中点处挂一重G=60N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则F=_________N;保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中,力F将__________(填“变大”、“不变”或“变小”)。

6.重500N的物体,在100N的水平拉力作用下,沿水平地面以0.5m/s的速度匀速运动10s.在个过程中,重力所做的功是 J,拉力做的功是 J,拉力做功的功率是 w,物体受到的摩擦阻力是 N.

7. 某建筑工地用图中所示的滑轮组搬运建筑材料,若工人用200N的拉力F将建筑材料匀速吊起,滑轮组的机械效率为80%,则被吊起的建筑材料重___________N。

8. 李刚同学在实验室用图所示的滑轮组匀速提升重3N的钩码,他测得的拉力为1.25N,10s内弹簧测力计移动的距离为1m。在此过程中,拉力的功率是________W,该滑轮组的机械效率为_____________。

9.一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km,轿车上的速度表如图所示,在此过程中

⑴轿车速度为多少km/h? 合多少m/s?

⑵若轿车发动机的功率为40kW,则该车行驶中所受阻力多大?

该车发动机做的功是多大?

(三) 实验题

10.小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中,一起组装好如图所示的实验装置,他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。

(1)小红_________向上拉动弹簧测力计,使钩码升高,并由弹簧测力计读出拉力为0.5N;同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m,以上测量准确无误。其他被测物理量和计算的数据如下表:

(2)小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%,他们意识到出现了错误。请你帮助找出原因:_____________________。

(3)该滑轮组的机械效率实际为_____________。

(4)若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将___________(选填“变大”、“变小”、“不变”)。

三、课后练习

篇11:初三物理电压教案

探究活动【课题】查阅关于“列车速度”的资料【组织形式】学生小组【参考题材】

1.列车发展的历史,包括我国的发展史和世界的发展史. 2.各个阶段的列车的速度. 3.各个阶段的列车的形式(例如蒸气机到磁悬浮列车). 4.世界各地区对列车发展的贡献.

篇12:初三物理实验教案

在教学第三章第一节《运动与静止》时,我用较大的字体板书简写了课题《动与静》,流畅与缓慢相间(刻意示范),转身问一学生:“你看到了什么?”生答:“字写的很优美!”我还是表扬了学生“谢谢你的赞美”,示意坐下,再无二话,因为这不是我要的答案。再问一个学生,答曰:“写字的动作很潇洒。”我笑笑——“动作”二字来了,期望值在慢慢靠近,期间有些学生在瞅课本,即刻问之,答曰:“手在运动,黑板在静止。”掌声响起来了,然后我补充说,学习和观察有时是一瞬间的,不一定是苦思冥想的,获得掌声的同学善于学习,因为他瞅了一眼教材,但是他的说法是有问题的,学习了本节课,同学们就学会了物理观察与表达。

我的反思:1.人文观察与科学观察仅是习惯、思路与目光的倾向,科学观察也要从成长环境、学习环境与生活环境中养成。2.物理实验是顺其自然的,也是随时随地的。

二、活用身边物,少讲有奇效

在用学案学习完参照物和怎样描述运动与静止后,对曲线运动和直线运动的概念教学直接用实验整合过程,用两节粉笔头在多媒体强光背景下,食指和拇指同处夹住自由释放,一次性观察了直线运动与相对静止。掌心共放两节粉笔头斜向上同时抛出(注意动作的协调)一次性观察了曲线运动与相对静止。同时多媒体强光在屏幕上形成的随动阴影给善于多方观察的学生留下的物理信息不就更多了吗?

三、用学生所带物品,让学生自己动手

在学习第三章第二节《探究——比较物体运动的快慢》的物理量速度时,实验场地就在教室,让学生们明白电子表的计时功能,运动的物体就让学生承担,运动的距离就是教室的前后墙壁间距。我们教师的地砖间距刚好每块一米,行走测时不成问题。奔跑时可以让学生来回折返测时间,同一学生做,不同的学生做,测时多人测等,广泛的获取数据。控制变量的数据与不控制变量的数据比较与计算让学生彻底理解v=s/t的物理意义。

反思: ①在亲身体验中学习物理。 ②计时员和运动物(学生)要根据平时观察恰当搭配。

四、手机潜水,一举多得

在学习第四章第一节《声音的产生与传播》这节课时,我给学生做了这样一个实验,用约半米高的透明塑料桶盛满水,把自己的手机用塑料袋密切封闭,让其下沉到水底。打开彩铃光声功能,告诉学生我的电话号码,让学生现在可以给我打电话,当彩铃响起时,全班同学不仅听到了声音,还看到了水面的起伏振动。发声体在振动,介质(水)也在振动,清水时,学生看不到彩铃的光线效果,我在水中洒了一些粉笔末,侧面的学生都能看到光影的闪烁了。他们很兴奋,我给他们开玩笑——这叫水中卡厅。“谁打通了我的电话?”立即表扬:“你下手很快。相信疏散演练时,你一定是高手”。

五、巧用烧杯做光折射实验

大烧杯与激光笔(三只),薄壁烧杯装满水,水面斜进、垂直进;侧面直进折射和凸透镜汇聚一次搞定,非常清楚。

六、圆筒茶叶罐,巧妙做实验

在探究影响动能大小的因素实验中,我用茶叶桶做小车:讲义夹搭斜面,讲桌做平面,粉笔盒做被推动物体,讲桌边标画推动的距离,罐中装粉笔改变质量。简单而明了的把实验探究课程做清楚了,达到了手中无仪器,实验满桌串的奇效。

七、探究导电性,亲切又育人

倒序讲课,突出电阻,在探究导电性时,就用电阻说话。把灵敏电流计机械调零示数左端“0”位。采用大刻度盘,认清+-接线柱,用一节旧电池做实验,准备食盐、食用碱、醋各一包,从学生手中要钢尺、塑料尺、衣服等;另外准备湿树枝,电工用具等随意做;然后用固体食用盐、碱做实验看导电性,再配水溶液。最后用自来水、人体做实验,让学生连入实验电路,还可以让两个学生串并联看出电流大小变化,很有意思。开放的课题:饿了!给人通电?电能能否直接给人体使用,终生课题。很有思考和探究的余地!学好物理课不难,走进厨房做饭,厨房就是离学生最近的实验室。

八、模拟海上打捞与中考实验总复习备考提练

海上打捞(填满表1)

集中了:浮力、滑轮组、械杆、电动机的综合装配

涉及了:弹簧秤、电流表、电压表、秒表、刻度尺的使用

应用了:力、运动、功、功率、效率……物理量的测定与计算

落实了:一个接近实验的综合应用

过程与方法:一表揽尽中考核心

九、蒸汽炮弹(填满表2)

集中了:质量的测量,重力的大小和方向,生活中的热机,能的转化,功能关系,热机效率;

涉及了:天平、刻度尺、重锤线、热值表;

深化成:功是能量转化的量度;

探究出:外燃机被淘汰的原因及意义。

学生用品:教材(热值表使用),秒表(配备),计算器、草纸。

优点:课题新颖;实验的整体综合性很好;实验设计充分全面体现了实验教学中的重点和难点;准备充分,搭配严密周详;表格设计的通透性体现了学习进程的渐进性;充分展示了传统教学在短时间里怎样复习实验课;模拟炮弹的随机性提出了物理实验的探究性;随机填表与计算也让学生动起来。

缺点:仅限教学演示与讲解;学习方式单一(听和看),学生参与性不能体现。

篇13:初三物理下册核能教案

新课程标准强调:物理基础教育课程改革要重视科学精神和人文精神的渗透,让学生通过物理知识的学习懂得科技和社会发展的影响,培养学生热爱科学,崇尚科学的精神,要有独立思索和自主探索的精神,从而培养崇高的人格,自觉地为人类的文明和社会的进步而奉献,这一阐述明确地指出:物理知识的学习,不仅要强调科学基础知识的学习,更要强调人文教育。初中物理《核能》一节,对学生的知识掌握要求较低,均为“了解”层次。教师可以在该节课程中通过大量的史料使学生了解核能的研究、开发和利用的历史过程,使学生初步认识科学对于人类生活的影响,科学能够造福于人类,同时也可能给人类造成伤害;通过介绍居里夫人、爱因斯坦等一批物理学家们的工作、情感使学生受到多方面的人文精神教育;通过我国物理学家钱三强和邓稼先的事迹使学生受到爱国主义精神的教育;介绍当前以美国、俄国为首的几个核大国拥有的核力量增强学生的忧患意识。本节教学应以讲授为主,甚至可以是讲座的方式进行教学。由于核能、裂变、聚变、链式反应等概念均涉及到核反应知识,学生对这部分知识理解起来会感到吃力,讲授过程中要贯彻通俗性原则,不宜过深,尽可能讲得通俗易懂。因此,笔者认为,《核能》一节只需要学生粗浅的了解核能的相关知识,重点却是使学生受到多方面的人文精神的教育。

篇14:初三物理下册核能教案

创设情景

引入新课1.你知道广岛吗?1945年8月6日,美国为了尽快结束第二次世界大战,促使日本投降,向日本广岛投下第一颗原子弹。瞬间,该城大部分被摧毁,成千上万的人被还原成基本粒子,比灰飞烟灭还彻底。出示原子弹爆炸后浓烟笼罩广岛上空的图片。你知道为什么原子弹的威力这么大吗?你想知道它的原理吗?学习了本节知识后你就会明白了!

原子弹为什么会具有这么大的威力呢?因为它们都利用了核能。我们知道化学能是在原子发生变化时放出的能量,而核能是在原子核发生变化时放出的能量。利用图片等历史资料引入新课,引起学生的兴趣。

内容一,核能的认识和探究过程:

1.原子、原子核:一切物质是由分子组成的,分子又由原子组成,而原子由质子、中子、电子三种粒子组成。质子带正电荷,电子带负电荷,中子不带电。质子和中子的质量比电子大得多,处于原子中心,构成非常小的原子核。在化学反应中,原子由于发生电子的得失,使组成物质的分子发生改变,组成物质的原子核没有变化,因此组成物质的元素也没有改变。质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起,因此原子核十分牢固,在发现放射性现象之前,人们通常认为原子核是不会发生变化的。

2,原子核的放射性: 18,法国物理学家贝克勒尔在研究铀盐的实验中,首先发现了铀原子核的天然放射性。这一发现意义深远,由此打开了原子核物理学的大门。18,居里夫妇发现新的放射性元素84号,比铀强四百倍,居里夫人建议以她的祖国波兰的名字构造新元素的名称钋。19卢瑟福提出射线是原子发生改变的伴生物。

3.裂变和聚变: 19,爱因斯坦提出著名的质能方程式E=mc2,E表示能量,m代表质量,而c则表示光速。19—19,卢瑟福和查德威克发现了多种元素的核反应现象,例如:氮原子在α粒子的轰击下转变成氧原子和氢原子,这就是聚变反应。1939年,费米首次用中子轰击较大的原子核,使它变成两个中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量,称为原子核的裂变。

无论是聚变反应,还是裂变反应,都会引起原子核的质量亏损,减少的质量就遵照爱因斯坦的质能方程转变成了能量。(当时谁都不知道有核反应现象,这个方程式却被他写出来了,真是不可思议)梳理核能的认识与研究过程,了解科学家们的贡献,感受科学家的人格魅力

感受物理学史上的神奇,增强学生对爱因斯坦的崇敬

二,原子核的裂变反应

1.链式反应: U235的裂变反应方程式:

这样,一个中子轰击铀核裂变的时候要放出三个中子,这些中子又可引起其它的铀235核裂变,就可使裂变反应不断进行下去,这种反应叫做链式反应

1946-1948年我国物理学家钱三强何泽慧夫妇从实验中观察到铀核的3分裂和4分裂现象。

1936年毕业于清华大学。1937年赴法国留学,师从居里夫妇(居里夫人的女儿女婿)。1940年获法国国家博士学位,1946年获法国科学院亨利-德巴微物理学奖金。曾任法国国家科学研究中心研究员、研究导师。1948年回国后历任清华大学物理系教授,中国科学院近代物理研究所副所长、所长,中国科学院学术秘书处秘书长,核工业部副部长,中国科学院副院长兼浙江大学校长,中国原子能事业的主要奠基人,被誉为“中国原子能科学之父”、“中国两弹之父”。与钱学森、钱伟长被周合称为“三钱”。

2,核电站的原理:加以控制的链式反应,能够使核能和平利用。例如:课本图19.2-5为核电站的核反应堆中发生的链式反应,就是可加控制的链式反应。

1千克的铀全部裂变释放出吨的煤完全燃烧释放的能量。

核电站的能量转化:核能 内能 机械能 电能

核电站的核心设备是核反应堆,在里面发生可控核裂变反应,产生的热让水吸收,形成高温高压水蒸气--;我国已经建成生产的核电站有两座:秦山核电站与大亚湾核电站。(图片展示)目前我国核电装机容量还很小,还没有百分比。近期,我国开工建设的核电站至少有3座。

[试讨论]:核电站的优点和缺点。学生看不懂方程式,但只要稍作解释就可以了,并说明初中阶段不作要求,高中才要求记忆和理解。

介绍我国科学家的贡献,增强自豪感。

这个方面的内容是必须掌握的。了解国情现状。

可以视时间的安排情况,可长可短。

内容3,原子弹的研制过程和威力

当制造原子弹的理论成熟后,为防止德国法西斯率先掌握原子弹带来严重后果,1939年8月由物理学家A.爱因斯坦写信给美国第32届总统F.D.罗斯福,建议研制原子弹,才引起美国政府的注意。但开始只拨给经费6000美元,直到1941年12月日本袭击珍珠港后,才扩大规模,到1942年8月发展成代号为“曼哈顿工程区”的庞大计划,直接动用的人力约60万人,投资20多亿美元。到第二次世界大战即将结束时制成 3颗原子弹,使美国成为第一个拥有原子弹的国家。

1945你年,日本侵略军受到中国人民长期抗战的有力打击长崎力大大削弱。美、英在太平洋地区的进攻,又几乎全部摧毁日本海军,海上封锁使日本国内的物资供应极为匮泛。在日本失败已成定局的情况下,美国仍于8月6日、9日先后在日本的广岛和长崎投下了仅有的两颗原子弹。

当人类终于掌握了具有毁灭全人类的能力的时候,爱因斯坦显得十分忧虑和沮丧。著名人像摄影家哈尔斯曼在给爱因斯坦拍摄肖像时的叙述:突然,爱因斯坦抬起头来。他讲到,他为自己创立的公式感到绝望;他给罗斯福总统的信,导致了原子弹的试验成功;他的科学研究成果,造成了那么多人的死亡。爱因斯坦问:“你知不知道,美国声称他们现在要在苏联投原子弹,要赶在苏联制造出更先进的原子弹之前先下手?” 爱因斯坦沉默了,他的眼睛充满了悲哀,还有疑问和责备。这一刻的景象几乎使我惊呆了,我极力控制着自己,按下了快门。爱因斯坦抬起头来,我问他:“所以,你从不相信会有和平?”“从不!”他回答说,“只要有人类存在,就会有战争。”

当前,世界核大国拥有的核武器的威力足以毁灭地球一万次,

启发学生思考,美国是否真的有必要投放这两颗原子弹吗?

内容4. 我国原子弹的研制过程:

你知道我们国家第一颗原子弹是在什么时间、什么地点爆炸成功的吗?

[来源:Zxxk.Co新中国成立后,为了打破核垄断,抵制核讹诈,我国科技工作者自力更生、发奋图强,从1961年起在极其艰苦的条件下进行核武器的研制,在党中央的亲切关怀下,全国一盘棋,用了短短4年时间就完成了研制工作,并于1964年10月16日在新疆罗布泊沙漠腹地成功地爆炸了第一颗原子弹。

]播放录像:我国第一颗原子弹爆炸的实况。这是我国第一颗原子弹试爆的实况,其威力超过了第二次世界大战期间美国在日本广岛上空爆炸的原子弹。

紧接着于1967年6月17日又成功地爆炸了第一颗氢弹,完成了其他国家要十几年或几十年才能做完的工作。这是我国试爆第一颗氢弹的情况,与原子弹相比,氢弹所用的燃料更少,而威力则比原子弹大很多。

那么氢弹又是怎么回事呢?增强学生的爱国主义精神,加强学生的国防意识,促进学生树立学习科学以报效祖国的愿望。

用我国科学家们的优秀品质感染学生。

承上启下,过渡到下一个方面的内容。

适当介绍氢弹的构造

开个玩笑:现在大家都知道了原子弹和氢弹的结构了,不准私自在家里偷偷制造,已经发现,坚决没收。

三.核聚变反应--热核反应

除了裂变外,如果将质量很小的原子核,例如氘核(由一个质子和一个中子构成)与氚核(由一个质子和两个中子构成),在超高温下结合成氦核,会释放出更大的核能,这就是聚变,有时也把聚变称为热核反应。

典型的核聚变反应:一个氘核和一个氚核结合成一个氦核

发生的条件:超高温,因此也叫热核反应

在太阳内部,氢核在极高温度下聚变成氦核,在这过程中释放出28MeV的能量。太阳正是靠这种反应以惊人的巨大功率,向宇宙空间辐射能量的。

大量氢核的聚变,可以在瞬间释放出惊人的能量。氢弹就是利用此原理制成的。

我国制造的第一个氢弹模型

氢弹的威力更加强大,可以在一瞬间毁灭几十个城市,其威力不可估量。1961年10月30日早上,重26吨的“大伊万”氢弹被装进了1架图-95战略轰炸机。飞机从距离试验场1000公里以外的摩尔曼斯克奥列尼机场起飞。上午11时32分,“大伊万”在试验场上空爆炸。图-95以最快的速度离开了投弹地点,并在爆炸前飞出了250公里,可是爆炸产生的剧烈的冲击波来势更快,巨大的轰炸机被一会儿抛上一会儿抛下,像在惊涛骇浪中一般。其身后形成了一个新地岛居民乃至世界上所有生命谁也未曾见过的恐怖万分的蘑菇火云,迅速膨胀并盘旋上升。热核反应所产生的电磁扰动3次传遍全球,通红的蘑菇云高达70公里。 世界上至今为止最剧烈的一次核爆炸产生!

四,核能的危机和曙光:

我们也可以从氢弹的试制成功看到,科学技术进步能够快速推动人类文明,也能够毁灭人类的一切文明!它始终是悬在我们头上的“双刃式”“达摩斯剑”。我们关注科学技术进步的同时,也应当同样关切人类自身的命运。如果物质的文明受制于没有科学、没有道义、没有理性的政治团体和组织,人类社会将是灾难深重的,绝非仅仅如人民处于水深火热之中一般境地可言。这同样是我们热爱科学的人们需要严肃讨论而不可回避的一个现实性历史性话题!我们确实面临一种人类能不能再进行下去的危机,这也自然包括每一个中国人未来的切身命运!

世界各国的物理学家正在合作研究实现受控核聚变反应,前景极其诱人。不仅因为核聚变能放出巨大的能量,而且由于核聚变所需的原料——氘可以从海水中提取。经过计算,1升海水中提取出的氘进行核聚变放出的能量相当于300升汽油燃烧释放的能量。全世界的海水几乎是“取之不尽”的,因此受控核聚变的研究成功将使人类摆脱能源危机的困扰。

据说,中国与法国合作研究受控核聚变反应已经取得突破性进展。科学的探索期待着你的参与,相信在不久的将来会取得根本上的成功。详实的资料。

认识到科学要被正义的人们掌握。

美好的前景依赖于我们对科学掌握的程度。

核反应:裂变反应,聚变反应

核电站的能量转化:简单梳理

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