本节课的设计遵循从具体到抽象的原则,适当运用多媒体辅助教学手段,借助实物模型,通过直观感知,操作确认,合情推理,归纳出直线与平面平行的判定定理,将合情推理与演绎推理有机结合,让学生在观察分析、自主探索、合作交流的过程中,揭示直线与平面平行的判定、理解数学的概念,领会数学的思想方法,养成积极主动、勇于探索、自主学习的学习方式,发展学生的空间观念和空间想象力,提高学生的数学逻辑思维能力。
任教的学生在年段属中上程度,学生学习兴趣较高,但学习立几所具备的语言表达及空间感与空间想象能力相对不足,学习方面有一定困难。
本节教材选自人教A版数学必修②第二章第一节课,本节内容在立几学习中起着承上启下的作用,具有重要的意义与地位。本节课是在前面已学空间点、线、面位置关系的基础作为学习的出发点,结合有关的实物模型,通过直观感知、操作确认(合情推理,不要求证明)归纳出直线与平面平行的判定定理。本节课的学习对培养学生空间感与逻辑推理能力起到重要作用,特别是对线线平行、面面平行的判定的学习作用重大。
6.均匀导电纸上放置两平行的长方形银条,如图所示,两银条上的A0和B0点连接电动势为6 V的电池,一理想的负接线柱接A0,正接线柱接一探针P.
(1)当P接于B1时,电压表的示数是多少?将P沿B1B2移动会观察到什么现象?
(2)若将探针沿A0B0的连线移动,并记录电压表的示数U与探针到A0的距离x的对应关系,实验数据如下表:
x(cm) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
U(V) |
0 |
0 |
0.75 |
1.50 |
2.25 |
3.00 |
3.75 |
4.50 |
5.25 |
6.00 |
6.00 |
①说出沿A0B0上U的变化,并作出图象.
②求出X的电场强度,并说明其方向.
解析:匀强电场中电势沿着电场线方向均匀变化.
答案:(1)6 V,电压表的示数保持不变.
(2)①电压表的示数U与探针到A0的距离x的关系图象如图所示.
②E=75 V/m,方向由B0指向A0.
5.在用电流场模拟静电场描绘电场中平面上的等势线的实验中,
(1)在下列所给出的器材中,应该选用的是 .(用器材前的字母表示).
A.6 V的交流电源
B.6 V的直流电源
C.100 V的直流电源
D.量程为0.5 V,零刻度在刻度盘中央的电压表
E.量程为300 μA,零刻度在刻度盘中央的电流表
(2)在实验过程中,要把复写纸、白纸铺放在木板上,它们的顺序(自上流下)是 , , .
(3)在实验中,按下开关,接通电路,若一个探针与基准点O接触,另一探针在基准点O的一侧找到实验所需要的两点a、b时(如图),则当此探针分别与a、b两点接触时,电表的指针应 .(填“左偏”“指零”或“右偏”)
(4)若所用的电流计电流从哪一接线柱流入,其指针就向哪一侧偏.在寻找基准点O的另一等势点c时,探针1与O点接触,另一探针Ⅱ与导电纸上c点接触,灵敏电流表的指针向负接线柱一侧偏转,为了尽快探测到新等势点,探针Ⅱ应c点逐渐向 移动.(填“左”或“右”)
答案:(1)BE (2)导电纸 复写纸 白纸 (3)指零 (4)左
4.在“用电流场模拟静电场描绘电场中等势线”的实验中,如图所示,图中所用的电表指针偏转方向与流入电流的关系是:当电流从正接线柱流入电表时,指针偏向正接线柱一侧.一位学生用这个电表探测基准点2两侧的等势点时,把接电表正接线柱的探针E1接触基准点2,把接电表负接线柱的探针E2接触纸上的某一点时,发现表的指针发生了偏转,为了探测到等势点,则( )
A.若电表指针偏向正接线柱一侧,E2应右移
B.若电表指针偏向正接线柱一侧,E2应左移
C.若电表指针偏向负接线柱一侧,E2应右移
D.若电表指针偏向负接线柱一侧,E2应左移
解析:因圆柱形电极A、B分别与电源的正负极相连,所以导电纸上由A到B电势逐渐降低,电表指针发生偏转,说明探针E1、E2所接触的两点电势不等,存在电势差.根据电表指针偏转方向与流入的电流方向可知:若指针偏向正接线柱一侧,说明探针E2接触点的电势较低,E2应左移;若指针偏向负接线柱一侧,说明探针E2接触点的电势较高,E2应右移.
答案:BC
3.在“用电流场模拟静电场描绘电场中的等势线”的实验中,图示的情况中可以实现的是( )
A.图甲中,圆柱形电极A、B均接电源正极,用以模拟等量正电荷的电场
B.图乙中,圆柱形电极A接电源正极,圆环形电极B接电源负极,用以模拟正点电荷的电场
C.图丙中,两平行的长方形电极分别接电源的正负极,用以模拟匀强电场
D.图丁中,圆柱形电极A接电源负极,用以模拟负点电荷的电场
解析:只要能够形成电流,就可以用恒定电流的电流场来模拟静电场,描绘等势线.
答案:BC
2.下列措施不会影响所描绘的等势线的形状的是( )
A.把直流电源的电压变为原来的两倍
B.把直流电源改为交流电源
C.把圆柱形电极改为长方形电极
D.把灵敏电流表换成内阻很大的电压表,利用电压表探测基准点的等势点
解析:等势线的形状是一定,不会因电源电压的变化而改变.
答案:AD
1.在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,为了确定等势点,下列电表中最好选用( )
A.量程为3 V,零刻度在刻度盘中央的电压表
B.量程为0.6 A,零刻度在刻度盘中央的电流表
C.量程为300 μA,零刻度在刻度盘中央的电流表
D.量程为300 μA,零刻度在刻度盘最左边的电流表
解析:电表的灵敏度越高,实验误差越小.
答案:C
13.(14分)图示为导轨式电磁炮实验装置示意图.两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间安放有一金属滑块(即实验用弹丸).滑块可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导轨保持良好接触.电源提供的强大电流从一根导轨流入,经过滑块,再从另一导轨流回电源.滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射.在发射过程中,该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场,方向垂直于纸面,其强度与电流的关系为B=kI,比例常量k=2.5×10-6 T/A.
已知两导轨内侧间距l=1.5 cm,滑块的质量m=30 g,滑块沿导轨滑行5 m后获得的发射速度v=3.0 km/s(此过程视为匀加速运动).
(1)求发射过程中电源提供的电流.
(2)若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能,则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大?
解析:(1)由匀加速直线运动公式得:
a==9×105 m/s2
由安培力公式和牛顿第二定律,有:
F=BIl=kI2l=ma
因此I==8.5×105 A.
(2)滑块获得的动能是电源输出能量的4%,即:
P·Δt×4%=mv2
发射过程中电源供电时间为:
Δt==×10-2 s
所需的电源输出功率为:
P==1.0×109 W
由功率P=IU,解得输出电压为:
U==1.2×103 V.
答案:(1)8.5×105 A (2)1.0×109 W 1.2×103 V
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