人教版高中物理超導(dǎo)體教學(xué)設(shè)計范文
作為一名專為他人授業(yè)解惑的人民教師,常常要根據(jù)教學(xué)需要編寫教學(xué)設(shè)計,借助教學(xué)設(shè)計可以更大幅度地提高學(xué)生各方面的能力,從而使學(xué)生獲得良好的發(fā)展。那要怎么寫好教學(xué)設(shè)計呢?下面是小編為大家整理的人教版高中物理超導(dǎo)體教學(xué)設(shè)計范文,希望對大家有所幫助。
(一)教材:
人教社九年義務(wù)教育初中物理第二冊
(二)教學(xué)目的:
1、常識性了解什么叫超導(dǎo)現(xiàn)象,超導(dǎo)體和超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度。
2、常識性了解發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)體的意義。
3、常識性了解超導(dǎo)的歷史和最新發(fā)展。
(三)教具:
圓環(huán)形磁體四個,絕緣支座一個。
(四)教學(xué)過程:
1、復(fù)習(xí)
什么叫導(dǎo)體的電阻?導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)?
2、引入新課
金屬的電阻隨溫度的升高而增大,當(dāng)金屬的溫度降低時,它的電阻減小。1911年,荷蘭物理學(xué)家昂內(nèi)斯在測定水銀在低溫下的電阻值時發(fā)現(xiàn),當(dāng)溫度降到-269℃左右時,水銀的電阻變?yōu)榱,這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象。
3、進行新課(以講授的方式進行)
(1)超導(dǎo)
、俪瑢(dǎo)現(xiàn)象:當(dāng)溫度降到某一溫度時,金屬的電阻變?yōu)榱愕默F(xiàn)象。
、诔瑢(dǎo)體:能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的.物質(zhì),叫做超導(dǎo)體。(注意:不是所有物體都會發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象)
③超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度(又叫超導(dǎo)臨界溫度):物質(zhì)的電阻降到一定溫度時,才會出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象,物質(zhì)電阻變?yōu)榱愕臏囟冉凶龀瑢?dǎo)轉(zhuǎn)變溫度,用Tc表示。
幾種超導(dǎo)體的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度(Tc)。
鋁:-271.76℃。鉛:-265.97℃。錫:-269.43℃。水銀:-268.99℃。鎢:-273.14℃。
(2)超導(dǎo)體的應(yīng)用前景
因為超導(dǎo)體在很低的溫度下才會發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象,目前超導(dǎo)體還不能在常溫下應(yīng)用于實際生產(chǎn)和生活中,只應(yīng)用于科學(xué)實驗和高新技術(shù)中。如果能應(yīng)用于實際,會給人類帶來很大的好處。舉幾例如下:
①輸電導(dǎo)線利用超導(dǎo)體,可以大大降低輸電的電能損耗。
、谌绻寻l(fā)電機和電動機的線圈用超導(dǎo)體制成超導(dǎo)線圈,可以使發(fā)電機和電動機的質(zhì)量減小,功率增大,效率提高。
、劾贸瑢(dǎo)體可制造出磁懸浮列車,它的速度可達幾百千米每時。
講授磁懸浮現(xiàn)象可做圖11所示的實驗。其中A、B、c、D是圓環(huán)形磁體,它的上、下兩個平面分別是兩個磁極。使相鄰的兩個圓環(huán)的南極和南極相對,北極和北極相對。由于排斥力使B、c、D三個圓環(huán)懸浮在空中,這種現(xiàn)象叫磁懸浮。
在磁懸浮列車中,有超導(dǎo)體制成的超導(dǎo)線圈,當(dāng)發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象時,線圈中電流可以達到很大的程度,強大的電流產(chǎn)生很強的磁性。地上有用超導(dǎo)線圈鋪設(shè)的軌道,跟列車底部超導(dǎo)線圈相對,它們產(chǎn)生的磁性都很強,相互正對的一面磁極相同,在強大的磁力作用下,列車懸浮在空中,列車向前運行時不受地面的摩擦阻力,只受到較小的空氣阻力,就使列車的速度能提高很多倍。
可用有關(guān)影片資料或參觀科技館使學(xué)生獲得直觀的認(rèn)識。
(3)超導(dǎo)研究的歷史和發(fā)展前景
1911年,昂內(nèi)斯首先發(fā)現(xiàn)水銀的超導(dǎo)現(xiàn)象。
1911年~1986年3月經(jīng)過75年的努力,找到具有高轉(zhuǎn)變溫度的超導(dǎo)材料——鈮三鍺,Tc為-250℃。
1987年2月24日,我國宣布獲得Tc為~173℃以上的超導(dǎo)體。
19xxx,我國已找到Tc為-141℃的超導(dǎo)體材料。
目前,各國科學(xué)家還在繼續(xù)研究Tc值更高的超導(dǎo)體材料,以將超導(dǎo)應(yīng)用到生產(chǎn)和生活中去。
4、小結(jié)
超導(dǎo)的應(yīng)用具有誘人的前景,所以各國科學(xué)家不斷努力研究,取得了很大的進展,在這一領(lǐng)域中,我國科學(xué)家做出了很大的貢獻,走在世界的前列。這堂課我們初步了解了什么是超導(dǎo),在什么條件下才會出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象,它的應(yīng)用前景和發(fā)展情況。希望大家對這一領(lǐng)域發(fā)生興趣。
(五)說明:
1、“超導(dǎo)體”這節(jié)課內(nèi)容屬于常識性了解的知識。目的是使學(xué)生對“超導(dǎo)現(xiàn)象”這一科技領(lǐng)域中的最新研究情況和應(yīng)用前景有所了解。因此講授本課內(nèi)容不易過深,有的知識還要做到深入淺出。例如:輸電線路的電能損失,可以用挑一擔(dān)水作比喻,在路上灑的越多,挑回去的水就越少。
2、關(guān)于“磁懸浮”和磁懸浮列車,可以用掛圖,實驗講解,最好配合有關(guān)影片資料和參觀科技館里的磁懸浮列車的模型,以獲得較好的教學(xué)效果。
3、有關(guān)超導(dǎo)體方面的研究,將不斷會有所報道,講授時應(yīng)不斷補充有關(guān)內(nèi)容,使學(xué)生獲得最新的信息。
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