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1、重 慶 水 電 職 業(yè) 學(xué) 院 教 案授課日期2010年9月6日(第2周 星期一 第1次課)審查人簽名教學(xué)課題§3.1真空中的庫侖定律教學(xué)目的1、理解庫侖定律的內(nèi)容2、利用庫侖定律解決相關(guān)問題教學(xué)重點(diǎn)1、理解庫侖定律的內(nèi)容2、利用庫侖定律解決相關(guān)問題教學(xué)難點(diǎn)1、理解庫侖定律的內(nèi)容2、利用庫侖定律解決相關(guān)問題教學(xué)方法講授授課學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教具無教學(xué)內(nèi)容進(jìn)程(按以下五個(gè)環(huán)節(jié)的順序書寫)1、組織教學(xué)2、復(fù)習(xí)舊課引入新課3、講授新課4、鞏固新課(課堂小節(jié)與課堂練習(xí))5、布置作業(yè)組織教學(xué)1、環(huán)顧教室,示意同學(xué)們不要講話,提醒同學(xué)們,下面開始上課了。2、點(diǎn)名,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)課堂秩序的問題復(fù)習(xí)舊課強(qiáng)調(diào)上一
2、節(jié)課的情況,對(duì)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容作出要求和強(qiáng)調(diào)引入新課靜電現(xiàn)象與我們每個(gè)人擲緊替相連但人們往往只在看到耀眼的閃電對(duì),意識(shí)烈那是靜電現(xiàn)象,而忽略了我們每個(gè)人身邊聲坐的微小的靜電現(xiàn)象,更沒有注意世界上每物體包話我們自己都是由原子組成的,+而原予里菰就有質(zhì)子和電子本章我們即將探究的就是隧方面的問題,我們要學(xué)習(xí)靜電的櫥互作;甩規(guī)律及其基本性質(zhì),這些知識(shí)是整個(gè)電磁學(xué)的基礎(chǔ),融是今后學(xué)習(xí)電工學(xué)、電子學(xué)等課程的基礎(chǔ) 我們首先從真空中的庫侖定律開始,討論兩條點(diǎn)t電荷之間的相互作用規(guī)律,進(jìn)而引入電場(chǎng)的概念,為了進(jìn)一步了解電場(chǎng)這種特殊曲物。我僻從兩個(gè)方面進(jìn)行分析:一個(gè)是電場(chǎng)具有的力的質(zhì),引入電場(chǎng)強(qiáng)度的概念,并用電場(chǎng)
3、線來形象地描述這一性質(zhì);另一個(gè)是電場(chǎng)具有的能的性質(zhì),電勢(shì)的概念,并用等勢(shì)、筒淶描述這*性質(zhì)繹出勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系最后介紹靜電學(xué)的一個(gè)綜合應(yīng)用實(shí)例-電容器及其基本性質(zhì) §3.1真空中的庫侖定律一、點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷人們發(fā)現(xiàn),帶電體之間的相互作用力與帶電體攜帶的電荷量、帶電體的大小、形狀和間距等諸多因素都有關(guān)但是,當(dāng)帶電體的大小遠(yuǎn)小于它與其他帶電體的距離時(shí),其形狀和大小對(duì)相互作用力的影響可忽略不計(jì)為了研究問題方便,人們就把這種情況下的帶電體抽象為一個(gè)帶電的幾何點(diǎn)點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷與我們?cè)诹W(xué)中引入的點(diǎn)一樣,是一種理想化的實(shí)體模型這個(gè)模型忽略了帶電襻的大小、形狀等次要因素,突出了帶電體的
4、位置、電荷量這兩個(gè)起主導(dǎo)作用的因素二、庫侖定律 1、我們首先來觀察下面的實(shí)驗(yàn):把一個(gè)帶正電韻物體固定在A處,然后把一個(gè)拴在絲線下端的帶正電的小由于兩電荷是異種電荷,所以,它們之間的靜電力是引力,方向沿兩點(diǎn)電荷的連線,互指對(duì)方2、兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而有所改變因此,兩個(gè)或兩個(gè)以上點(diǎn)電荷對(duì)蓑可點(diǎn)電荷的作用力,等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對(duì)這個(gè)電荷的作用力的矢量和庫侖定律是電磁學(xué)的基本定律之一庫侖定律給出的雖然是點(diǎn)電荷間的靜電力,是,任一帶電體都可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的所以,如果知道帶電體上的電荷分布,根據(jù)庫侖定律和力的合成法則就可以求出帶電體間的靜電力的大小和方向三、例題小結(jié):作業(yè)
5、:教學(xué)后記:授課日期2010年9月8日(第1周 星期三第2次課)審查人簽名教學(xué)課題§3.2電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度教學(xué)目的1、理解電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度的定義2、針對(duì)電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算教學(xué)重點(diǎn)1、理解電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度的定義2、針對(duì)電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)1、理解電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度的定義2、針對(duì)電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算教學(xué)方法講授授課學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教具無教學(xué)內(nèi)容進(jìn)程(按以下五個(gè)環(huán)節(jié)的順序書寫)1、組織教學(xué)2、復(fù)習(xí)舊課引入新課3、講授新課4、鞏固新課(課堂小節(jié)與課堂練習(xí))5、布置作業(yè)組織教學(xué)1、環(huán)顧教室,示意同學(xué)們不要講話,提醒同學(xué)們,下面開始上課了。2、點(diǎn)名,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)課堂秩序的問題復(fù)習(xí)
6、舊課強(qiáng)調(diào)上一節(jié)課的情況,對(duì)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容作出要求和強(qiáng)調(diào)引入新課§3.2電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度一、電場(chǎng) 沒有人會(huì)否認(rèn)風(fēng)的存在吧?但是,大家能看得見風(fēng)嗎?看不見吧?那我們?yōu)槭裁炊颊J(rèn)為風(fēng)是存在的呢?那是因?yàn)槲覀兊难劬﹄m然不能直接看見風(fēng),但是我們的皮膚可以感覺到微微吹過的風(fēng),我們的耳朵也可以聽到風(fēng)聲,借助天空中飄動(dòng)的樹葉和沙塵,我們也能“看”到風(fēng) 與風(fēng)相類比,電場(chǎng)也是這樣一種存在于電荷周圍的特殊物質(zhì)雖然我們不能用眼直接看到,不能用手直接摸著,但我們可以借助其他一些手段,如在其中放入電荷會(huì)受到力的作用等,來證明它的確是客觀存在的1、我們把電荷間的相互作用力稱為電場(chǎng)力 任何電荷的周圍都存在著電場(chǎng)電荷間
7、的相互作用力也是通過電場(chǎng)這種特殊物質(zhì)施加給對(duì)方的因此,我們把電荷間的相互作用力稱為電場(chǎng)力2、存在于靜止電荷周圍的電場(chǎng)稱為靜電場(chǎng), 存在于靜止電荷周圍的電場(chǎng)稱為靜電場(chǎng),若不特別聲明,本章內(nèi)我們所講的電場(chǎng)都是指靜電場(chǎng)二、電場(chǎng)強(qiáng)度 1、放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷所受到的電場(chǎng)力F跟它的電荷量9的比值叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放人其中的電荷有力的作用為了研究電場(chǎng)的性質(zhì),我們?cè)陔妶?chǎng)中放人一個(gè)電荷量和體積都充分小的點(diǎn)電荷檢驗(yàn)電荷來檢測(cè)檢驗(yàn)電荷的電荷量之所以要充分小,是為了防止它本身的電場(chǎng)會(huì)影響到原來要研究的電場(chǎng);體積要充分小,使得檢驗(yàn)電荷可以被看做質(zhì)點(diǎn)我們把電荷量為9的檢驗(yàn)電荷放在電荷量為Q的正電荷產(chǎn)
8、生的電場(chǎng)中,如圖33所示 實(shí)驗(yàn)表明,檢驗(yàn)電荷g在電場(chǎng)中的不同位置受到的電場(chǎng)力各不相同,在距Q近的A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大,在距Q遠(yuǎn)的B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力小這個(gè)現(xiàn)象說明在電場(chǎng)中的不同位置,電場(chǎng)的強(qiáng)弱程度不同所以,我們應(yīng)當(dāng)尋找一個(gè)合適的物理量來表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱程度 我們能否用檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受電場(chǎng)力的大小,來表示該點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱程度呢?在電場(chǎng)中的同一點(diǎn),電場(chǎng)的強(qiáng)弱程度應(yīng)是確定的,但不同的檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中的同一點(diǎn)受到的電場(chǎng)力不同,所以使我們不能夠用檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受電場(chǎng)力的大小來表示這一點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱程度,電場(chǎng)力是不能反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱程度的為了表示電場(chǎng)的這個(gè)性質(zhì),我們需要引入一個(gè)新的物理量 通過研究發(fā)現(xiàn),
9、雖然不同的檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中的同一點(diǎn)所受的電場(chǎng)力F各不相同,但是對(duì)于電場(chǎng)中的任一確定點(diǎn),檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力跟它的電荷量的比值是一個(gè)常量那么,我們是否可以用這個(gè)比值,來表示該點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱程度呢? 我們將同一個(gè)檢驗(yàn)電荷放在電場(chǎng)中不同的點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn):同一個(gè)檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中不同的點(diǎn)所受的電場(chǎng)力F跟它的電荷量的比值一般不相同在比值大的點(diǎn),檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力,大,說明該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng);在比值小的點(diǎn),檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力F小,說明該點(diǎn)的電場(chǎng)弱這個(gè)比值的大小可以反映電場(chǎng)中不同點(diǎn)的電場(chǎng)的強(qiáng)弱程度,因此,我們用這個(gè)比值來定義一個(gè)反映電場(chǎng)性質(zhì)的物理量電場(chǎng)強(qiáng)度放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷所受到的電場(chǎng)力F跟它的電荷量9的比
10、值叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度這種定義物理量的方法就是比值定義法用符號(hào)E表示電場(chǎng)強(qiáng)度,則有2、3、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度根據(jù)真空中的庫侖定律可知,在真空中某點(diǎn)電荷Q(場(chǎng)源電荷)形成的電場(chǎng)中,距Q為r的P點(diǎn),檢驗(yàn)電荷g受到的電場(chǎng)力為三、電場(chǎng)的疊加1、電場(chǎng)線2、電場(chǎng)線的示意圖:3、勻強(qiáng)電場(chǎng):小結(jié):作業(yè):教學(xué)后記:授課日期2010年9月13日(第3周 星期一第3次課)審查人簽名教學(xué)課題§3.3電勢(shì)能 電勢(shì) 電勢(shì)差教學(xué)目的1、理解電勢(shì)能 電勢(shì) 電勢(shì)差的定義2、針對(duì)電勢(shì)能 電勢(shì) 電勢(shì)差進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算教學(xué)重點(diǎn)1、理解電勢(shì)能 電勢(shì) 電勢(shì)差的定義2、針對(duì)電勢(shì)能 電勢(shì) 電勢(shì)差進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)1、理解電勢(shì)能 電勢(shì)
11、 電勢(shì)差的定義2、針對(duì)電勢(shì)能 電勢(shì) 電勢(shì)差進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算教學(xué)方法講授授課學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教具無教學(xué)內(nèi)容進(jìn)程(按以下五個(gè)環(huán)節(jié)的順序書寫)1、組織教學(xué)2、復(fù)習(xí)舊課引入新課3、講授新課4、鞏固新課(課堂小節(jié)與課堂練習(xí))5、布置作業(yè)組織教學(xué)1、環(huán)顧教室,示意同學(xué)們不要講話,提醒同學(xué)們,下面開始上課了。2、點(diǎn)名,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)課堂秩序的問題復(fù)習(xí)舊課強(qiáng)調(diào)上一節(jié)課的情況,對(duì)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容作出要求和強(qiáng)調(diào)引入新課§3.3電勢(shì)能 電勢(shì) 電勢(shì)差一、電勢(shì)能1、定義:物體由于受到電場(chǎng)力而具有的勢(shì)能2、電勢(shì)能是標(biāo)量二、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化1、2、電勢(shì):電場(chǎng)中某一點(diǎn)相對(duì)于其它點(diǎn)的勢(shì)能三、電勢(shì)差、電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)的電勢(shì)之
12、差,叫做這兩點(diǎn)的電勢(shì)差,它就是人們常說的電壓,用符號(hào)U表示設(shè)A、曰兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為n和,則這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為電勢(shì)差的 電場(chǎng)零電勢(shì)點(diǎn)踐中常用四、電勢(shì)差跟電場(chǎng)力做功的關(guān)系:沿著電場(chǎng)線的方向,電勢(shì)越來越低電荷從電場(chǎng)中的一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力做的功,等于電荷的電荷量與這兩點(diǎn)間勢(shì)差的乘積知道了電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,就可以求出任意電荷在這兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力。小結(jié):作業(yè):教學(xué)后記:授課日期2010年9月15日(第4周 星期三第4次課)審查人簽名教學(xué)課題§3.4等勢(shì)面 勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系教學(xué)目的1、理解等勢(shì)面的定義2、理解勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系教學(xué)重點(diǎn)1、理解等勢(shì)面的定義2
13、、理解勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系教學(xué)難點(diǎn)1、理解等勢(shì)面的定義2、理解勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系教學(xué)方法講授授課學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教具無教學(xué)內(nèi)容進(jìn)程(按以下五個(gè)環(huán)節(jié)的順序書寫)1、組織教學(xué)2、復(fù)習(xí)舊課引入新課3、講授新課4、鞏固新課(課堂小節(jié)與課堂練習(xí))5、布置作業(yè)組織教學(xué)1、環(huán)顧教室,示意同學(xué)們不要講話,提醒同學(xué)們,下面開始上課了。2、點(diǎn)名,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)課堂秩序的問題復(fù)習(xí)舊課強(qiáng)調(diào)上一節(jié)課的情況,對(duì)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容作出要求和強(qiáng)調(diào)引入新課在地圖上,為了描述地形的高低,場(chǎng)用等勢(shì)面來描述§3.4等勢(shì)面 勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系一、等勢(shì)面同一等勢(shì)面上任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零,所以在同一
14、等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功表明當(dāng)電荷沿著等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力始終與電荷的位移方f罐蠢宣,可見電場(chǎng)線一定跟等勢(shì)面直,即由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面因而,我們可以演繹出:?jiǎn)蝹€(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的等勢(shì)面是隧點(diǎn)電荷為球心的一組球面,如圖319(a)所示;勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面是垂直于電線的一組平面,如圖319(b)所示圖中實(shí)線表示電場(chǎng)線j譴鯪裝殺等勢(shì)面這些等勢(shì)面是按相兩個(gè)等勢(shì)面的電勢(shì)差都相同的原則畫出來的電場(chǎng)線較密(電場(chǎng)較強(qiáng))的地方,等勢(shì)面也較密,見等勢(shì)面也能反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱,在實(shí)踐中,電勢(shì)比較容易測(cè)量,根據(jù)測(cè)量得到的電勢(shì),就可畫出等勢(shì)面,所以,人們常用等面來研究電場(chǎng),先測(cè)繪出等勢(shì)面的形狀和分布,再
15、根據(jù)電場(chǎng)線和等勢(shì)面處處垂直這一特點(diǎn),繪出電場(chǎng)線的形狀和分布.二、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度和這兩點(diǎn)間距離的乘辣把上式改寫成孽式說明,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿奄場(chǎng)強(qiáng)度方向單位距離上的龜勢(shì)差三、例題:小結(jié):作業(yè):教學(xué)后記:授課日期2010年9月19日(第5周 星期一第5次課)審查人簽名教學(xué)課題§3.5電容器和電容教學(xué)目的1、理解電容器和電容的概念2、掌握針對(duì)電容器和電容計(jì)算教學(xué)重點(diǎn)1、理解電容器和電容的概念2、掌握針對(duì)電容器和電容計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)1、理解電容器和電容的概念2、掌握針對(duì)電容器和電容計(jì)算教學(xué)方法講授授課學(xué)時(shí)2
16、學(xué)時(shí)教具無教學(xué)內(nèi)容進(jìn)程(按以下五個(gè)環(huán)節(jié)的順序書寫)1、組織教學(xué)2、復(fù)習(xí)舊課引入新課3、講授新課4、鞏固新課(課堂小節(jié)與課堂練習(xí))5、布置作業(yè)組織教學(xué)1、環(huán)顧教室,示意同學(xué)們不要講話,提醒同學(xué)們,下面開始上課了。2、點(diǎn)名,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)課堂秩序的問題復(fù)習(xí)舊課強(qiáng)調(diào)上一節(jié)課的情況,對(duì)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容作出要求和強(qiáng)調(diào)引入新課在日常生活中,我們常用杯子盛水:用瓷碗盛飯,用磲予盛菜等我們把這些盛物品的用具期稱為容器那么,大家知道用什么容器可以儲(chǔ)存電荷嗎? §3.5電容器和電容一、電容器1、人們把能容納電荷的器具叫做電容器人們把能容納電荷的器具叫做電容器世界上最早的電容器是荷蘭萊頓大學(xué)的爭(zhēng)學(xué)家發(fā)明的,它
17、是用一個(gè)盛有水的玻璃瓶制成的,所以人們把它叫做“萊頓瓶”經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)任何兩個(gè)彼此絕緣而又互相靠近的導(dǎo)體都可以看成是一個(gè)電容器,這兩個(gè)導(dǎo)體稱為電容器的兩個(gè)極兩個(gè)平行金屬板,就可以組成一個(gè)最簡(jiǎn)單的電容器,叫做平行板電窖器通常在電容器兩捌板間充以絕緣物質(zhì)(電介質(zhì))2、使電容器兩個(gè)極板分別帶上等量異種電荷的過程叫做充電使電容器兩個(gè)極板分別帶上等量異種電荷的過程叫做充電充電時(shí),把電容器的一個(gè)極板與電源的正極相連二、電容1、我們把電容器的所帶的荷量跟他兩極板間的差值的比值2、公式:3、平行板電容器的電容:平行板電容器的電容還跟極板間的電介質(zhì)有關(guān)如果我們保持兩極板所帶電荷量、距離及對(duì)面積都不改變,而在極板間
18、插人電介質(zhì),如圖3”所示由靜電計(jì)可看出,電勢(shì)差減小,這表示電容增大電容器極板間充滿某種電介質(zhì)時(shí)電容增大的倍數(shù),叫做這種電介質(zhì)的相對(duì)介電常量比小結(jié):作業(yè):教學(xué)后記:授課日期2010年9月20日(第5周 星期三第6次課)審查人簽名教學(xué)課題§3.6靜電技術(shù)的應(yīng)用和靜電危害教學(xué)目的1、理解靜電的概念2、掌握靜電技術(shù)的應(yīng)用和靜電危害教學(xué)重點(diǎn)1、理解靜電的概念2、掌握靜電技術(shù)的應(yīng)用和靜電危害教學(xué)難點(diǎn)1、理解靜電的概念2、掌握靜電技術(shù)的應(yīng)用和靜電危害教學(xué)方法講授授課學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教具無教學(xué)內(nèi)容進(jìn)程(按以下五個(gè)環(huán)節(jié)的順序書寫)1、組織教學(xué)2、復(fù)習(xí)舊課引入新課3、講授新課4、鞏固新課(課堂小節(jié)與課堂練習(xí))
19、5、布置作業(yè)組織教學(xué)1、環(huán)顧教室,示意同學(xué)們不要講話,提醒同學(xué)們,下面開始上課了。2、點(diǎn)名,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)課堂秩序的問題復(fù)習(xí)舊課強(qiáng)調(diào)上一節(jié)課的情況,對(duì)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容作出要求和強(qiáng)調(diào)引入新課靜電現(xiàn)象與人類生產(chǎn)、生活密切聯(lián)系只有了解孚靜電的性質(zhì),才能更好地利用它來為人類造福,防止它產(chǎn)生危害你知道生產(chǎn)和生活中我們應(yīng)了哪些靜電技術(shù)嗎?靜電又能產(chǎn)生哪些危害呢?我們應(yīng)該怎樣預(yù)防呢?§3.6靜電技術(shù)的應(yīng)用和靜電危害一、靜電的應(yīng)用在靜電場(chǎng)中的帶電微粒,受到電場(chǎng)力的作用后要做定向運(yùn)動(dòng)這種性質(zhì)被廣泛地應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、國(guó)防建設(shè)、季口日:常生褥,中二、靜電除塵 以煤為燃料的工廠、電站,每天排出的煙塵
20、帶走大量的煤粉,不僅浪費(fèi)燃料,而且造成嚴(yán)重的環(huán)境污染利用圖3130所示的靜電除塵器可以消除煙氣中的煤粉?除塵器由金屬管;A,和懸在管中的金屬絲B組成,A接到高壓電源的正極,B接到高壓電源的負(fù)極A、B之間有很強(qiáng)的電場(chǎng),而且距B越近,電場(chǎng)越強(qiáng)盡附近的空氣分子被強(qiáng)電場(chǎng)電離為電子和正離子正離子被吸引到B上后,得到電景又還原成空氣分子電子在趨向正極A的過程中,遇到煙氣中的煤粉,使煤粉帶負(fù)電,吸附到正極A上,排出的煙氣就成為清潔的了靜電除塵也可用于粉塵較多的其他場(chǎng)所,以除去空氣中對(duì)人們有害的微粒靜電除塵還可用來回收物資,如回收水泥粉塵等另外,靜電還廣泛地應(yīng)用于靜電噴涂、靜電植絨、靜電復(fù)印等方面設(shè)法使油漆的
21、微粒帶電,在電場(chǎng)力的作用下,油漆微粒飛向作為電極的工件,并沉積在工件表面上,完成油漆工件的任務(wù)這就是靜電噴涂使絨毛圈330帶電,可以把絨毛植在涂有黏著劑的紡織物上,形成像刺繡似的紡織品這就是靜電植絨三、靜電危害的防止摩擦產(chǎn)生的靜電,在生產(chǎn)、生活中會(huì)給人們帶來很多麻煩,甚至造成危害 印刷廠里,紙頁之間的摩擦起電,會(huì)使紙頁粘在一起,給印刷帶來麻煩印染廠里,棉紗、毛線、人造纖維上的靜電,會(huì)吸引空氣中的塵埃,使印染質(zhì)量下降在制藥生產(chǎn)中,由于靜電吸引塵埃,會(huì)使藥品達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的純度在電子計(jì)算機(jī)的機(jī)房中,人體帶電可能妨礙電子計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行在家庭中,帶靜電很多的人從電視機(jī)旁走過,會(huì)給電視的圖像和聲音帶來干擾
22、靜電荷積累到一定程度,會(huì)產(chǎn)生火花放電在地毯上行走的人,與地毯摩擦而帶的電如果足夠多,他伸手去拉金屬門把手時(shí),手與金屬把手間會(huì)產(chǎn)生火花放電,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使他痙攣在空氣中飛行的飛機(jī),與空氣摩擦而帶的電在著陸過程中如果沒有導(dǎo)走i地勤人員接近機(jī)身時(shí),人與飛機(jī)間會(huì)產(chǎn)生火花放電,嚴(yán)重時(shí)能將人擊倒靜電對(duì)現(xiàn)代高精密度、高靈敏度的電子設(shè)備頗有影響帶靜電很多的人甚至可以使那些靈敏、脆弱、小巧玲瓏的電子器件因火花放電而被擊穿,毀壞一部電子儀器靜電鯫最大危害是電火花,它能點(diǎn)燃某些易燃物質(zhì)而引起爆炸例如,專門用來裝汽油或柴油等液體燃料的卡車,在灌油、運(yùn)輸過程中,燃油與油罐摩擦、撞擊而產(chǎn)生的靜電如果沒有被及時(shí)導(dǎo)走,積累到一定
23、程度就會(huì)產(chǎn)生電火花.小結(jié):作業(yè):教學(xué)后記:授課日期2010年9月25日(第六周 星期四第7次課)審查人簽名教學(xué)課題習(xí)題課教學(xué)目的評(píng)講作業(yè)教學(xué)重點(diǎn)評(píng)講作業(yè)教學(xué)難點(diǎn)評(píng)講作業(yè)教學(xué)方法講授授課學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教具無教學(xué)內(nèi)容進(jìn)程(按以下五個(gè)環(huán)節(jié)的順序書寫)1、組織教學(xué)2、復(fù)習(xí)舊課引入新課3、講授新課4、鞏固新課(課堂小節(jié)與課堂練習(xí))5、布置作業(yè)授課日期2010年9月27日(第六周 星期一第8次課)審查人簽名教學(xué)課題電阻定律 超導(dǎo)教學(xué)目的1、理解電阻定的原理2、了解超導(dǎo)教學(xué)重點(diǎn)理解電阻定的原理教學(xué)難點(diǎn)理解電阻定的原理教學(xué)方法講授授課學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教具無教學(xué)內(nèi)容進(jìn)程(按以下五個(gè)環(huán)節(jié)的順序書寫)1、組織教學(xué)2、復(fù)習(xí)舊課
24、引入新課3、講授新課4、鞏固新課(課堂小節(jié)與課堂練習(xí))5、布置作業(yè)組織教學(xué)1、環(huán)顧教室,示意同學(xué)們不要講話,提醒同學(xué)們,下面開始上課了。2、點(diǎn)名,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)課堂秩序的問題復(fù)習(xí)舊課強(qiáng)調(diào)上一節(jié)課的情況,對(duì)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容作出要求和強(qiáng)調(diào)引入新課在初中我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過直流電的初步知識(shí),對(duì)電流、電壓、電阻等概念和部分電路的歐姆定律等規(guī)律有了初步了解本章我們將在以前所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上,以恒定電流為中心,進(jìn)一步分析討論電路中影響電流大小的各種因素 我們首先通過實(shí)驗(yàn)研究,歸納出電阻定律,加深對(duì)電阻概念的理解接著引入了電功、電功率等概念,并通過實(shí)驗(yàn)歸納出了焦耳定律,加深對(duì)電流做功的了解然后討論電路中電阻的不同的連接
25、方式對(duì)電流的大小的影響,加深對(duì)電阻的串聯(lián)、并聯(lián)規(guī)律的認(rèn)識(shí)然后,引入電動(dòng)勢(shì)的概念,了解電源的作用最后,把以上各部分知識(shí)綜合起來,研究整個(gè)電路中的電流的變化規(guī)律,演繹出全電路歐姆定律 通過本章的學(xué)習(xí),希望同學(xué)們:(1)了解超導(dǎo)的主要性質(zhì)和特點(diǎn),理解電功、電功率、電動(dòng)勢(shì)、端電壓等概念,理解電阻定律、焦耳定律、全電路歐姆定律、端電壓與負(fù)載電阻的關(guān)系,重點(diǎn)掌握串聯(lián)電路的分壓作用和并聯(lián)電路的分流作用(2)本章是全書的重點(diǎn)內(nèi)容,涉及規(guī)律較多,概念較難理解,電路復(fù)雜多變,同學(xué)們要勤于練習(xí),加深對(duì)基本概念和規(guī)律的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)自己對(duì)較復(fù)雜姆物理問題進(jìn)行具體分析,正確運(yùn)用等效的方法進(jìn)行合理簡(jiǎn)化的能力(3)要注意學(xué)習(xí)本
26、章知識(shí)中蘊(yùn)涵著的大量的科學(xué)方法,如在分析串、并聯(lián)電路和進(jìn)行電表改裝時(shí),要學(xué)會(huì)運(yùn)用等效的方法解決問題;通過歸納電阻定律、焦耳定律的過程,加深對(duì)控制變量實(shí)驗(yàn)方法的理解;通過學(xué)習(xí)全電路歐姆定律的推導(dǎo)過程,學(xué)會(huì)利翎能量守恒的思想和數(shù)學(xué)方法分析問題和解決問題通過本章的學(xué)習(xí),還要著重練習(xí)運(yùn)用分析與綜合相結(jié)合的方法解決實(shí)際問題 我們家中要安裝空調(diào)時(shí),可能需要為它裝配一條專用電線商店里有銅線,有鋁線;有粗的,有細(xì)的,如圖41所示選購什么樣的電線才合適呢? 電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),當(dāng)導(dǎo)體中有電流時(shí),做定向移動(dòng)的電荷要頻繁地與周圍的離子、原子發(fā)生碰撞而受到阻礙作用電阻就是反映導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的物理量,不同的導(dǎo)
27、體電阻是不同的那么,電阻的大小是由導(dǎo)體的哪些因素決定的呢?1、 電阻定律 由于電阻是在導(dǎo)體中產(chǎn)生的,我們猜想它可能與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、形狀、粗細(xì)、材料、溫度等因素有關(guān),通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),導(dǎo)體的電阻跟它的長(zhǎng)度、橫截面積、材料及溫度有關(guān),而與其他的因素?zé)o關(guān)因此,我們可以采取控制變量的實(shí)驗(yàn)方法來對(duì)它們進(jìn)行定量研究 首先,我們采用材料相同、粗細(xì)相同但長(zhǎng)短不同的導(dǎo)體,在同樣的溫度條件下測(cè)量它們的電阻,研究電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體的電阻與它的長(zhǎng)度成正比,如果用R表示導(dǎo)體的電阻,用Z表示它的長(zhǎng)度,則可寫成因此我們可以演繹出如下結(jié)論:假設(shè)我們用某種材料做成1 I'D-長(zhǎng)、1 m2粗的導(dǎo)體的電阻為R,則
28、2 m長(zhǎng)、1 m2粗的這種導(dǎo)體的電阻為p·2; 3 m長(zhǎng)、1 m2粗的這種導(dǎo)體的電阻為p·3; 菇m長(zhǎng)、1 m2粗的這種導(dǎo)體的電阻為p·戈 其次,我們采用材料相同、長(zhǎng)短相同但粗細(xì)不同的導(dǎo)體,在同樣的溫度條件下測(cè)量它們的電阻,研究電阻與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體的電阻與它的橫截面積成反比,如果用R表示導(dǎo)體的電阻,用s表示它的橫截面積,則可寫成 R。c÷幾種常用材料在20時(shí)的電阻率可以看出,金屬和合金的電阻率都很小;而電木、橡膠的電阻率都很大使用時(shí),可以根據(jù)需要,參照電阻率表選取合適的材料例如,在輸電、用電線路中,為了減小電阻就要選用銅、鋁材料做導(dǎo)線;而
29、在用電器和電工用具的絕緣部分又要選用電木、橡膠等材料制作 各種材料的電阻率都隨溫度而變化純金屬的電阻率隨溫度的升高而增大電阻溫度計(jì)就是利用金屬的這種特性制成的,可以用來測(cè)量很高的溫度精密的電阻溫度計(jì)是用鉑做的,已知鉑絲的電阻隨溫度的變化情況,測(cè)出鉑絲的電阻就可以知道溫度有些合金如錳銅和康銅合金,電阻率幾乎不受溫度變化的影響,常用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻 例題 一條康銅絲,橫截面積|s=020 mm2,長(zhǎng)z=244 m,在它的兩端加上電壓u:o60 v時(shí),通過它的電流,=010 A,求這種康銅絲的電阻率 分析本題要求電阻率p,我們首先應(yīng)聯(lián)想到包含這個(gè)物理量的公式:電阻定律R=p÷,由此公式可知,
30、必須知道R,z,Js,才能求出p題目中現(xiàn)已知道了兩個(gè)物理量s,z,所以,要首先求出電阻R才可解決問題,電阻R可以利用題目中給出的電壓u和電流,運(yùn)用歐姆定律求出解題時(shí),按分析順序倒推回去即可 說明本題我們運(yùn)用的解題方法叫分析法分析法解題的思路是從待求量人手,根據(jù)題意和已知條件,選定計(jì)算待求量的公式(原始公式),公式中往往仍含有若干未知量,再根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及狀態(tài)的變化和有關(guān)物理規(guī)律寫出這些未知量的計(jì)算公式,直到完全與已知量掛起鉤來這種解題方法也叫倒推法 這種解題方法比較容易掌握,就像順藤摸瓜,是初學(xué)者的一種主要的解題方法 超導(dǎo) 1911年,荷蘭科學(xué)家昂內(nèi)斯用液氦冷卻水銀,當(dāng)溫度下降到42 K時(shí)
31、發(fā)現(xiàn)水銀的電阻完全消失,這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)電性具有超導(dǎo)電性的材料叫做超導(dǎo)體1933年,邁斯納和奧克森菲爾德兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn),如果把超導(dǎo)體放在磁場(chǎng)中冷卻,則在材料電阻消失的同時(shí),磁感應(yīng)線將從超導(dǎo)體中排出,不能通過超導(dǎo)體,這種現(xiàn)象稱為抗磁性圖42中上面懸浮的物體是磁鐵,下面的是超導(dǎo)體 超導(dǎo)電性和抗磁性是超導(dǎo)體的兩個(gè)重要特性使超導(dǎo)體電阻為零的溫度,叫超導(dǎo)的臨界溫度經(jīng)過科學(xué)家們數(shù)十年的努力,超導(dǎo)材料的磁電障礙已被跨越,下一個(gè)難關(guān)是突破溫度障礙,即尋求高溫超導(dǎo)材料小結(jié):作業(yè):教學(xué)后記:授課日期2010年10月11日(第七周 星期三第9次課)審查人簽名教學(xué)課題電功 電功率 焦耳定律教學(xué)目的1、理解電功 電功率
32、 焦耳定律的原理2、會(huì)計(jì)算電功 電功率 焦耳定律教學(xué)重點(diǎn)1、理解電功 電功率 焦耳定律的原理2、會(huì)計(jì)算電功 電功率 焦耳定律教學(xué)難點(diǎn)1、理解電功 電功率 焦耳定律的原理2、會(huì)計(jì)算電功 電功率 焦耳定律教學(xué)方法講授授課學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教具無教學(xué)內(nèi)容進(jìn)程(按以下五個(gè)環(huán)節(jié)的順序書寫)1、組織教學(xué)2、復(fù)習(xí)舊課引入新課3、講授新課4、鞏固新課(課堂小節(jié)與課堂練習(xí))5、布置作業(yè)組織教學(xué)1、環(huán)顧教室,示意同學(xué)們不要講話,提醒同學(xué)們,下面開始上課了。2、點(diǎn)名,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)課堂秩序的問題復(fù)習(xí)舊課強(qiáng)調(diào)上一節(jié)課的情況,對(duì)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容作出要求和強(qiáng)調(diào)引入新課我們已經(jīng)知道,功是能量轉(zhuǎn)化的量度,電流做功的過程實(shí)際上就是電能轉(zhuǎn)化
33、成其他形式能的過程例如,電流通過電爐時(shí),電能轉(zhuǎn)化為熱力學(xué)能;電流通過電動(dòng)機(jī)時(shí),絕大部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,小部分電能轉(zhuǎn)化為熱力學(xué)能;電流通過電解槽時(shí),電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和熱力學(xué)能電流做功消耗的電能是由電源供給的電流流過電路時(shí)做了多少功,電源就提供了多少電能所以,本節(jié)開始提到的電表顯示的就是我們家庭消耗的電能 電功率為了表示電流通過某段電路做功的快慢程度,我們用比值定義法定義一個(gè)新的物理量電流所做的功跟完成這些功所用時(shí)間的比值叫做電功率,通常用P表示即 將肜=跳代入上式,可得P=眥可見,一段電路上的電功率等于這段電路兩端的電壓和電路中的電流的乘積 在國(guó)際單位制中,電功率的單位是w(瓦): 1 W=1
34、 Js=1 V·A 一般用電器銘牌上標(biāo)明的電功率和電壓,是它的額定功率和額定電壓,如圖45所示用電器只有以額定電壓工作時(shí)才能達(dá)到額定功率如果把用電器接到高于它的額定電壓的電路上,用電器消耗的電功率會(huì)超過它的額定功率,就有被燒壞的危險(xiǎn);而接到低于它的額定電壓的電路上,它消耗的實(shí)際功率就比額定功率小所以,在把用電器接人電路之前,必須注意電路實(shí)際電壓與用電器的額定電壓是否一致 焦耳定律 電流通過導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體要發(fā)熱,這就是電流的熱效應(yīng)英國(guó)物理學(xué)家焦耳(18181889)通過控制變量的實(shí)驗(yàn)方法,總結(jié)出電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系 焦耳先后用等長(zhǎng)而粗細(xì)不同的銅絲、鐵絲等金
35、屬導(dǎo)線,通以一定強(qiáng)度的電流,測(cè)量放出的熱量得到的一系列結(jié)果證實(shí):“當(dāng)一種已知量的電流在已知時(shí)間內(nèi)通過一金屬導(dǎo)體時(shí),無論該金屬導(dǎo)體的長(zhǎng)度、粗細(xì)、形狀或種類如何,其放出的熱量總是與它的電阻成正比例” 接著焦耳又讓不同強(qiáng)度的電流通過同一銅絲線圈,測(cè)量放出的不同熱量,從而又得到:“當(dāng)電流沿金屬導(dǎo)體傳遞時(shí),其在某一已知時(shí)間內(nèi)所放出的熱量,與電流的平方成正比” 最后焦耳讓相同強(qiáng)度的電流通過同一銅絲線圈,隨通電的時(shí)間的不同,測(cè)量放出的熱量,結(jié)J果又得到:“當(dāng)電流以一定的強(qiáng)度在同一金屬導(dǎo)體中傳遞時(shí),其放出的熱量與通電時(shí)間成正比”人們通過這個(gè)控制變量的實(shí)驗(yàn)歸納出這樣的結(jié)論:電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量,等于電流的平
36、方、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間三者的乘積這就是焦耳定律 上式中,Q表示熱 如果電路中只含有電阻,即純電阻電路,由于u=腡,因此,Q=,2m=咖這就是說,電流所做的功拋跟它所產(chǎn)生的熱量,2m是相等的 如果不是純電阻電路,電路中還包括電動(dòng)機(jī)、電解槽等用電器,那么,電能除有一部分轉(zhuǎn)化為熱力學(xué)能外,還要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和化學(xué)能這時(shí)電功仍然等于UIt,產(chǎn)生的熱量仍然等于但是,電流所做的功不等于它所產(chǎn)生的熱量,而是大于它所產(chǎn)生的熱量在這種情況下,就不能再用,2m或告來計(jì)算電功 例題1 有一個(gè)額定值為“l(fā) kw,220 V”的電爐,正常工作時(shí)的工作電流是多大?如果不考慮溫度對(duì)電阻的影響,把它接在110 V的電壓上,它
37、消耗的功率將是多少? 分析通常題目中給定一個(gè)已知額定功率、額定電壓的用電器,實(shí)際上它若不在額定電壓下工作,就不能消耗額定功率,當(dāng)然通過它的電流也不是額定電流,但它的電阻值是固定的我們可以根據(jù)額定功率、額定電壓計(jì)算出它的電阻值,然后把它當(dāng)作一個(gè)純電阻進(jìn)行計(jì)算 本題中已知電爐的額定功率、額定電壓,可以由電功率的定義式求解正常工作時(shí)的電流如果把電爐接在110 V的電壓上,就應(yīng)先計(jì)算它的電阻值,然后計(jì)算它消耗的實(shí)際功率 解根據(jù)電功率公式可得正常工作時(shí)的工作電流為小結(jié):作業(yè):教學(xué)后記:授課日期2010年10月13日(第八周 星期一第10次課)審查人簽名教學(xué)課題串聯(lián)電路的分壓作用教學(xué)目的理解串聯(lián)電路的分壓
38、原理教學(xué)重點(diǎn)理解串聯(lián)電路的分壓原理教學(xué)難點(diǎn)理解串聯(lián)電路的分壓原理教學(xué)方法講授授課學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教具無教學(xué)內(nèi)容進(jìn)程(按以下五個(gè)環(huán)節(jié)的順序書寫)1、組織教學(xué)2、復(fù)習(xí)舊課引入新課3、講授新課4、鞏固新課(課堂小節(jié)與課堂練習(xí))5、布置作業(yè)利用歐姆定律,可以由上面的兩個(gè)公式演繹出串聯(lián)電路的幾個(gè)重要性質(zhì) 1串聯(lián)電路的總電阻 如果把串聯(lián)電路中的n個(gè)電阻用一個(gè)電阻R來代替,并使得在相同的電壓下,通過電路的電流跟原來相同那么,我們就把電阻R叫做串聯(lián)電路的等效電阻或總電阻如圖46所示 把式(46)中的兩個(gè)公式相除,可以得到 有幾個(gè)電阻串聯(lián),則 尺=RI+R2+尺。 即,串聯(lián)電路的總電阻等于各個(gè)電阻之和 電阻串聯(lián),相當(dāng)
39、于導(dǎo)體的長(zhǎng)度增大,由電阻定律可知,串聯(lián)后的總電阻增加 2串聯(lián)電路的電壓分配 在串聯(lián)電路中, 這表明,串聯(lián)電路中各個(gè)電阻兩端的電壓跟它的電阻值成正比即電阻的阻值越大,電阻兩端的電壓也越大 3串聯(lián)電路的功率分配 根據(jù)P=,2R,每個(gè)電阻所消耗的功率 上式表明,串聯(lián)電路中各個(gè)電阻所消耗的功率與它的電阻值成正比 串聯(lián)電路的分壓作用 在串聯(lián)電路中,總電壓被分配到各個(gè)電阻上阻值大的電阻分得的電壓大;阻值小的電阻分得的電壓小所以串聯(lián)電路又叫做分壓電路,串聯(lián)電路的這種作用叫做分壓作用分壓電路在生產(chǎn)、生活、科技和實(shí)驗(yàn)中有廣泛的用途 現(xiàn)在當(dāng)你碰到本節(jié)開頭的情況時(shí),知道該怎么辦了吧? 如圖47所示,是用滑動(dòng)變阻器接
40、成的分壓器,它可以得到一定數(shù)值范圍內(nèi)連續(xù)變化的電壓圖中,滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)固定端A、B接在電源上,其中一個(gè)固定端和滑動(dòng)片P跟用電器或工作電路的c、D兩端相連電學(xué)儀表中常應(yīng)用串聯(lián)電路的分壓作用來擴(kuò)大電壓表的量程通常,電壓表都是利用電流表改裝的,由于電流表本身的電阻很小,所能承受的電壓也很小,無法直接測(cè)量較大的電壓,必須進(jìn)行改裝后才能擴(kuò)大它的量程怎么改裝呢?根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理,我們?cè)陔娏鞅砩洗?lián)一個(gè)分壓電阻,讓這個(gè)電阻分擔(dān)一部分電壓,這樣,電流表和分壓電阻一起就成為一個(gè)能夠測(cè)量較大電壓的電壓表了 如圖48所示,電流表的電阻為R。,指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流(又叫滿偏電流)為,。,電流表所能承受的
41、電壓為u。,要把它改裝成量程為u的電壓表,應(yīng)串聯(lián)多大的分壓電阻? 我們?cè)O(shè)需要串聯(lián)的分壓電阻為R,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用,列方程圖48 U=U。+UR=Jg(Rg+R)則可解出分壓電阻等。 我們用一個(gè)小量程的電壓表(或電流表)與一個(gè)阻值適當(dāng)?shù)碾娮璐?lián)后,改裝成的電壓表(圖48中虛線所圍部分)等效于一個(gè)大量程的電壓表,它們?cè)跍y(cè)量電壓方面是等效的 例題1 一個(gè)量程為10 V,內(nèi)阻為50 kQ的電壓表,要把它的量程擴(kuò)大到50 V,應(yīng)該串聯(lián)一個(gè)多大的電阻? 分析 首先,我們由電壓表的量程u。及其內(nèi)阻R。,運(yùn)用歐姆定律,可計(jì)算出通過電壓表的滿偏電流,。,這個(gè)電流就是通過分壓電阻的電流然后由電壓表的量程u。
42、和要改裝的電壓表的量程u相比較,可求得分壓電阻必須分擔(dān)的電壓u。然后結(jié)合分壓電阻的電流,v,再運(yùn)用歐姆定律就可以求出分壓電阻的大小 解根據(jù)歐姆定律,電壓表滿偏時(shí)的電流值,為 設(shè)應(yīng)串聯(lián)的電阻為R,由串聯(lián)電路的分壓作用可知,該電阻應(yīng)分擔(dān)的電壓值是 再根據(jù)歐姆定律,可得分壓電阻的阻值 說明 本題運(yùn)用的方法叫綜合法綜合法解題的思路是從已知量人手,根據(jù)題意建立起已知量與未知量之間的關(guān)系式對(duì)于比較復(fù)雜的問題,已知量與未知量之間很難找到一個(gè)直接的關(guān)系式這時(shí)就要根據(jù)題目給出的物理變化的每一步驟,選擇一些適當(dāng)?shù)闹虚g量和中間關(guān)系式,逐步完成從已知量向未知量的過渡 綜合法要求解題者在解題過程中時(shí)刻要明確解題目標(biāo),始
43、終向著這個(gè)目標(biāo)思考、探索,做到胸有成竹這個(gè)方法對(duì)解題者的要求較高,需要經(jīng)過長(zhǎng)期的訓(xùn)練才能掌握:小結(jié) 作業(yè):教學(xué)后記:授課日期2010年10月18日(第八周 星期三第11次課)審查人簽名教學(xué)課題并聯(lián)電路的分流作用教學(xué)目的理解并聯(lián)電路的分流原理教學(xué)重點(diǎn)理解并聯(lián)電路的分流原理教學(xué)難點(diǎn)理解并聯(lián)電路的分流原理教學(xué)方法講授授課學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教具無教學(xué)內(nèi)容進(jìn)程(按以下五個(gè)環(huán)節(jié)的順序書寫)1、組織教學(xué)2、復(fù)習(xí)舊課引入新課3、講授新課4、鞏固新課(課堂小節(jié)與課堂練習(xí))5、布置作業(yè)當(dāng)一條大河的上游地區(qū)連降大雨,河水水位長(zhǎng)時(shí)間超過警戒水位,河堤隨時(shí)都有決口的危險(xiǎn)時(shí),人們往往采取分洪的措施,讓河水從另一條河道流出,以減輕
44、主河道的泄洪壓力當(dāng)一條電路上的電流過大,用電器承受不了時(shí),人們也常常采用分流的辦法來解決這個(gè)問題 并聯(lián)電路把幾個(gè)電阻的一端連在一起,另一端也連在一起并接到電源上,這樣組成的電路叫做并聯(lián)電路,如圖410所示 圈410 通過實(shí)驗(yàn)我們可以歸納出并聯(lián)電路的基本特點(diǎn)是:總電壓與各支路兩端的電壓相等;電路中的總電流等于各支路的電流之和 由上面的兩個(gè)公式,利用歐姆定律,經(jīng)過數(shù)學(xué)推導(dǎo),可以演繹出并聯(lián)電路的幾個(gè)重要性質(zhì) 1并聯(lián)電路的總電阻 如果把并聯(lián)電路中的n個(gè)電阻用一個(gè)電阻R來代替,并把它連在兩個(gè)公共接點(diǎn)上,在相同的電壓下,通過主電路的電流跟原來的相同那么,我們就把電阻R叫做并聯(lián)電路的等效電阻或總電阻如圖41
45、0所示 這就是說,并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù),等于各個(gè)電阻的倒數(shù)之和電阻并聯(lián),相當(dāng)于把導(dǎo)體的橫截面積增大,由電阻定律可知,并聯(lián)后的總電阻減小2并聯(lián)電路的電流分配 在并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓相等,根據(jù)歐姆定律, 這表明,并聯(lián)電路中,通過各電阻的電流與它的電阻值成反比即電阻的阻值越大,通過它的電流越小 3并聯(lián)電路的功率分配 也就是說,并聯(lián)電路中,各個(gè)電阻消耗的功率與它的阻值成反比EgN雕Jtft值越大,消耗的功率反而越小 并聯(lián)電路的分流作用 正像在串聯(lián)電路中各個(gè)串聯(lián)電阻可以分擔(dān)一部分電壓一樣,在并聯(lián)電路中各個(gè)并聯(lián)電阻可以分擔(dān)一部分電流并聯(lián)電阻的這種作用叫做分流作用,作這種用途的電阻又叫分流電阻并聯(lián)
46、電路分流作,El雕Jll途很多例如,當(dāng)電路中的電流超過某元件或用電器所允許通過的電流時(shí),就可以給它并聯(lián)一個(gè)阻值適當(dāng)?shù)姆至麟娮枰詼p少通過它的電流 電流表量程的擴(kuò)大就是并聯(lián)電路的分流作用的應(yīng)用實(shí)例之一電流表能夠測(cè)量的電流一般很小(不超過毫安級(jí))為了擴(kuò)大它的量程,以達(dá)到可以測(cè)量較大電流的目的,就要給電流表并聯(lián)一個(gè)阻值較小的分流電阻,這樣,就可以把電流表改裝成較大量程的電流表了 為改裝后所能測(cè)量的電流。為電流表的滿偏電流,尺。為電流表的電阻,尺為分流電阻,根據(jù)并聯(lián)電路的性質(zhì), 我們用一個(gè)小量程的電流表與一個(gè)阻值適當(dāng)?shù)碾娮璨⒙?lián)后就等效于一個(gè)大量程的電流表,如圖411中虛線框內(nèi)部分所示改裝后的電流表與大量
47、程的電流表在測(cè)量電流方面是等效的 例題1 電阻R。=1 000 Q,滿偏電流lg=100斗A的電流表要改裝成量程為1 A的電流表,需要并聯(lián)多大的分流電阻? 分析要把量程為100斗A的微安表改裝成量程為1 A的電流表,需要進(jìn)行分流,分流就要利用并聯(lián)電路本題已知電流表滿偏時(shí)的電流。和擴(kuò)大量程后的電流,那么,通過分流電阻的小結(jié):作業(yè):教學(xué)后記:授課日期2010年10月20日(第八周 星期三第12次課)審查人簽名教學(xué)課題電動(dòng)勢(shì)教學(xué)目的理解電動(dòng)勢(shì)的分流原理及概念教學(xué)重點(diǎn)理解電動(dòng)勢(shì)的分流原理及概念教學(xué)難點(diǎn)理解電動(dòng)勢(shì)的分流原理及概念教學(xué)方法講授授課學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教具無教學(xué)內(nèi)容進(jìn)程(按以下五個(gè)環(huán)節(jié)的順序書寫)1、
48、組織教學(xué)2、復(fù)習(xí)舊課引入新課3、講授新課4、鞏固新課(課堂小節(jié)與課堂練習(xí))5、布置作業(yè)我們?cè)谏痰曛薪?jīng)常會(huì)看到各種各樣的電池,如圖415所示,有的標(biāo)有15 V,也有的標(biāo)有3 V,6 V或9 V,等等你知道這些數(shù)值說明了電池的什么性質(zhì)嗎? 閃電發(fā)生時(shí),強(qiáng)大的電流使天空發(fā)生耀眼的閃光,但它只能持續(xù)很短的時(shí)間,而手電筒中的小燈泡在按下開關(guān)后,卻能長(zhǎng)時(shí)間地發(fā)光這是為什么? 要使導(dǎo)體中有電流持續(xù)通過,必須使導(dǎo)體的兩端保持一定的電壓電路中的電源就是起這種作用的電動(dòng)勢(shì) 在如圖416所示電路中,虛線框內(nèi)的是電源,R是用電器,ARB電路因在電源之外而稱為外電路,電源內(nèi)部的電路稱為內(nèi)電路電源有兩個(gè)極,其中電勢(shì)較高的
49、極叫正極,電勢(shì)較低的極叫負(fù)極電路接通后,正電荷從電勢(shì)較高的正極經(jīng)外電路向電勢(shì)較低的負(fù)極移動(dòng),到達(dá)負(fù)極后與負(fù)極上的負(fù)電荷中和,因此,正、負(fù)極上的正、負(fù)電荷同時(shí)減少如果不及時(shí)把正電荷從負(fù)極移到正極,電路兩端的電壓將逐漸變?yōu)榱?,電路中的電流將停止電源的作用就是將到達(dá)負(fù)極的正電荷送回正極然而這個(gè)任務(wù)不可能由靜電力來完成在靜電力作用圖416下,正電荷從高電勢(shì)的正極向低電勢(shì)的負(fù)極移動(dòng)這里我們可以把電流與水流相類比,我們都知道從山頂流下來的水不會(huì)憑借自身重力再流到山頂,而要通過水泵被抽上山頂所以,電源就必須能夠提供除靜電力以外的其他種類的力,稱為非靜電力,把正電荷從負(fù)極送到正極,維持正、負(fù)極間有一定的電壓,
50、從而維持電路中的電流非靜電力是由電源的種類決定的,不同種類的電源,形成非靜電力的原因不同,如化學(xué)電池中的非靜電力來源于化學(xué)作用,發(fā)電機(jī)中的非靜電力則來自電磁作用電源中的非靜電力將正電荷q從電源負(fù)極經(jīng)內(nèi)電路移送到正極,要反抗電場(chǎng)力做功,電荷的電勢(shì)能將增大,這實(shí)際上是將其他形式的能(如化學(xué)電池中的化學(xué)能,發(fā)電機(jī)中的機(jī)械能等)轉(zhuǎn)化為電能的過程非靜電力做多少功,被移送的電荷就獲得多少電能因此,也可以說電源就是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,電池、發(fā)電機(jī)就是最常見的電源 為了表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小,我們?cè)倮帽戎刀x法引入一個(gè)新的物理量人們把非靜電力移送正電荷從電源負(fù)極經(jīng)內(nèi)電路到正極
51、做的功形韭跟被移送的電荷量q的比值,叫做電源的電動(dòng)勢(shì),用E表示 非靜電力把單位正電荷從電源負(fù)極經(jīng)內(nèi)電路移送到正極做的功越多,電源的電動(dòng)勢(shì)越大電動(dòng)勢(shì)的大小是由電源本身的構(gòu)造決定的,與非靜電力做功形非及移送電荷g無關(guān) 形非和q的sI單位分別為J和c,E的sI單位跟電壓的相同,都是V 為了研究問題的方便,我們規(guī)定由電源負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部到正極的方向(即電勢(shì)升高的方向)為電動(dòng)勢(shì)的正方向跟電流一樣,電動(dòng)勢(shì)雖然有方向,卻不是矢量,而是標(biāo)量 通常可認(rèn)為每個(gè)電源都有確定的電動(dòng)勢(shì),例如,干電池的電動(dòng)勢(shì)為15 V,鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為2 V,大型發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)可達(dá)幾十千伏電動(dòng)勢(shì)僅由電源本身的性質(zhì)決定,跟外電路的情況無關(guān)
52、電動(dòng)勢(shì)與電壓是兩個(gè)不同的概念,但是如果電源沒有跟用電器相連,用電壓表直接測(cè)得它兩端的電壓,可認(rèn)為其數(shù)值就是電源的電動(dòng)勢(shì)的大小前常用的電池有以下幾種: 干電池最普通的干電池是碳鋅電池它的負(fù)極是一個(gè)鋅或鋅合金的圓筒,正極是圓筒中央的碳棒,碳棒和鋅筒之間填充的是糊狀的電解質(zhì),如圖417所示碳鋅電池的電動(dòng)勢(shì)在15 V左右 目前廣泛使用的另一種干電池是堿性電池它的形狀、電動(dòng)勢(shì)與碳鋅電 圖4J7池一樣,但是使用堿性電解質(zhì),化學(xué)反應(yīng)中會(huì)釋放更多能量,電池容量比碳鋅電池大 鋅汞電池鋅汞電池的電解質(zhì)是氫氧化鉀,負(fù)極是氯化鋅,正極是氧化汞它的體積很小,制成紐扣形或圓筒形,如圖418所示這種電池的電動(dòng)勢(shì)一般為135
53、 V,非常穩(wěn)定,能在較高溫度下使用,常用做電子儀表、手表的電源,缺點(diǎn)是含汞,會(huì)污染環(huán)境現(xiàn)在這種電池正逐步被其他類型的電池所代替 鉛蓄電池 蓄電池是可充電的化學(xué)電池,通過充電將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能貯存起來,使用時(shí)再將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茚尫懦鰜黼娊庖菏橇蛩?,電極是鉛板,其表面覆蓋著硫酸鉛鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)約為2 V,可以反復(fù)使用,一般充放電數(shù)百次才報(bào)廢廣泛應(yīng)用于汽車、摩托車等車輛中圖419所示的電瓶就是由鉛蓄電池組成 鋰電池鋰電池由鈷酸鋰做正極,碳材料做負(fù)極,正負(fù)極之間是充滿電解質(zhì)的隔膜,鋰離子在電解質(zhì)中運(yùn)動(dòng)因電極材料不同,電動(dòng)勢(shì)為3 V或36 V不等鋰電池是目前常用蓄電池中能小結(jié):作業(yè):教學(xué)后記:授課日期2010年10月25日(第九周 星期一第13次課)審查人簽名教學(xué)課題全電路的歐姆定律教學(xué)目的理解全電路的歐姆定律教學(xué)重點(diǎn)理解全電路的歐姆定律教學(xué)難點(diǎn)理解全電路的歐姆定律教學(xué)方法講授授課學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教具無教學(xué)內(nèi)容進(jìn)程(按以下五個(gè)環(huán)節(jié)的順序書寫)1、組織教學(xué)2、復(fù)習(xí)舊課引
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