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文檔簡介

1、高二物理教案 第一節(jié)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用 教學(xué)目標 1, 懂得靜電感應(yīng)現(xiàn)象 , 知道靜電平穩(wěn)條件; 2, 懂得靜電屏蔽 重點難點 重點:靜電現(xiàn)象的應(yīng)用 難點:靜電感應(yīng)現(xiàn)象的說明 教具 高壓起電機,多媒體 教學(xué)過程 一,靜電平穩(wěn)的特點 1,處于靜電平穩(wěn)狀態(tài)下的導(dǎo)體,內(nèi)部的場強處處為零; 2,處于靜電平穩(wěn)狀態(tài)的整個導(dǎo)體是個等勢體,它的表面是個等勢面; 3,導(dǎo)體外表面處場強方向必跟該點的表面垂直; 地球是一個極大的導(dǎo)體, 可以認為處于靜電平穩(wěn)狀態(tài), 可以選大地做零電勢體的一個緣由; 二,閱讀課本明白本節(jié)內(nèi)容,并回答以下問題: 1,放電現(xiàn)象有哪些? 2,什么是火花放電?什么是接地放電? 3,尖端放電的原理是

2、什么? 所以它是一個等勢體; 這是我們 4,尖端放電的原理有何應(yīng)用?避雷針的進展歷史是怎樣的? 5,靜電有哪些應(yīng)用? 6, 哪些地方應(yīng)當防止靜電? 二,利用試驗和錄像教學(xué): 第 1 頁,共 56 頁高壓起電機,電荷分布演示器,靜電現(xiàn)象(包括靜電復(fù)印,靜電除塵,靜電噴漆錄象) 三,解決問題 1,火花放電和接地放電; 2,火花放電是指物體上積存了電荷,且放電時顯現(xiàn)火花的放電現(xiàn)象;接地放電是 指為了防止物體上過量積存電荷,而用導(dǎo)體與大地連接,把電荷接入大地進行時時放電 的現(xiàn)象; 3,尖端放電的原理:物體表面帶電密集的地方尖端,電場強度大,會把空氣分 子“撕裂”,變?yōu)殡x子,從而導(dǎo)電; 4,可以應(yīng)用到避

3、雷針上;避雷針的進展史介紹富蘭克林與國王的避雷針“尖端” 與“圓端”之爭; 5,靜電除塵,靜電復(fù)印,靜電噴漆; 6,靜電產(chǎn)生的火花能引起火災(zāi),如油罐,紡織廠,危險制品等地方都必需防止靜 電; 四,練習(xí) 1.如圖,在真空中有兩個點電荷 A 和 B ,電量分別為 Q 和 2Q,它們相距 L,假如在 兩點電荷連線的中點 O 有一個半徑為 r( 2r L)的空心金屬球,且球心位于 O 點,就球殼 上 的 感 應(yīng) 電 荷 在 O 點 處 的 場 強 大 小 方 向 作業(yè) 課后“問題與練習(xí) 靜電力 庫侖定律 第 2 頁,共 56 頁【教學(xué)目的】 ( 1)知道點電荷,體會科學(xué)爭辯中的理想模型方法; ( 2)

4、明白兩種電荷間的作用規(guī)律,把握庫侖定律的內(nèi)容及其應(yīng)用; 【教學(xué)重點】 把握真空中點電荷間作用力大小的運算及方向的判定 庫侖定律 【教學(xué)難點】 真空中點電荷間作用力為一對相互作用力,遵從牛頓第三定律 【教學(xué)媒體】 1, 演示試驗:有機玻璃棒,絲綢,碎紙片,毛皮,橡膠棒,鋁箔包好的草球,表面光滑潔 凈的絕緣導(dǎo)體,絕緣性好的絲線,絕緣性好的支架,鐵架臺; 2, 課件:庫侖扭秤試驗?zāi)M動畫; 【新課導(dǎo)入】 從上節(jié)課我們學(xué)習(xí)到同種電荷相吸引, 異種電荷相排斥, 這種靜電荷之間的相互作用叫 做靜電力;力有大小,方向和作用點三要素,我們今日就來具體學(xué)習(xí)一下靜電力的特點; 【新課內(nèi)容】 1. 靜電力的三要素的

5、探究 / 點電荷模型 圖 1 (1) 靜電力的作用點 作用在電荷上,假如電荷相對于物體不 能自由移動,就全部電荷受力的合力就是帶電體的受力(可視為作用 在物體的電荷中心上,怎么找電荷的中心呢? 假如形狀規(guī)章的物體所帶 電荷又是均勻分布的話,電荷中心可看作在物體的幾何中心上;如:右圖 1為一均勻帶電的環(huán)性物體,其電荷可看集中在圓心處) (2) (3) 靜電力的方向 沿著兩電荷的連線; 靜電力的大?。姾?A 對 B 與 B 對 A 的力等大反向,與所帶電荷多少 無 關(guān)) i. 猜想:可能與哪些因素有關(guān),說出估計的理由?(與電荷所帶電量有 關(guān),電量越大,力越大,理由 放電導(dǎo)致電量減小后,驗電器的金

6、 箔張角減小說明斥力減??; 也與電荷間的距離有關(guān), 帶電物體靠近時 第 3 頁,共 56 頁才能吸引輕小物體,離的遠時吸不起來) ii. 定性試驗: A 處,然后把鋁 如圖 2,先把表面光滑潔凈的絕緣導(dǎo)體放在 箔包好的草球系在絲線下, 分別用絲綢摩擦過的玻璃棒給導(dǎo)體和 草球帶上正電, 把草球先后掛在 P1,P2,P3 的位置,帶電小球受 到 A 的作用力的大小可以通過絲線對豎直方向的偏角大小顯示出來;觀看實 驗發(fā)覺帶電小球在 P1, P2,P3 各點受到的 A 的作用力依次減?。辉僭龃蠼z線 下端帶電小球的電量,觀看試驗發(fā)覺,在同一位置小球受到的 A 的作用力增大 了; 老師總結(jié): 該試驗說明白

7、電荷之間的相互作用力大小與電量的大小, 電荷 間距離的大小有關(guān),電量越大,距離越近,作用力就越大;反之電量越小,距 離越遠,作用力就越??;作用力的方向,可用同種電荷相斥,異種電荷相吸的 規(guī)律確定; 老師補充說明, 考慮到帶電體的受力是所帶電荷受力的合力的問題, 這個靜電力大小其實仍會與物體的體積,形狀,電荷分布有關(guān);因此,我們今 天只爭辯一個簡化的模型 點電荷; (回憶:質(zhì)點的概念,當物體的形狀與 兩物體間的距離相比可以忽視的時候, 可以忽視物體的形狀和大小, 將物體看 做質(zhì)點;) 板書: 1,當帶電體的尺寸與它們之間的距離相比可以忽視的時候,可以 將帶電體看作點電荷; 什么是點電荷?簡而言之

8、,帶電的質(zhì)點就是點電荷;點電荷的電量,位置可以 精確地確定下來;正像質(zhì)點是理想的模型一樣,點電荷也是理想化模型;真正的點 電荷是不存在的,但是,假如帶電體間的距離比它們的大小大得多,以致帶電體的 形狀和大小對相互作用力的影響可以忽視不計時,這樣的帶電體就可以看成點電 荷;均勻帶電球體或均勻帶電球殼也可看成一個處于該球球心, 帶電量與該球相同 的點電荷; iii. 如何設(shè)計試驗來查找關(guān)系式?(方法 把握變量) 先要保持帶電物體的電荷大小不變,轉(zhuǎn)變其距離,探究靜電力與距離的關(guān)系, 然后再保持兩物體間距不變,轉(zhuǎn)變電量,探究靜電力與電量大小的關(guān)系; 問題 1 如何測量靜電力的大???(可參考前面定性試驗

9、的方法,將帶電體 第 4 頁,共 56 頁用細絲線吊起來,就可從偏角的大小和重力的大小運算出電場力的大小;) 問題 2 如何轉(zhuǎn)變電量?(可反復(fù)用與 A 完全相同的不帶電金屬球來接觸 A , 使 A 的電量不斷減為原先的 1/2, 1/4 ; iv. 庫侖扭秤試驗:(參考人教社的課本內(nèi)容) 我國東漢時期就發(fā)覺了電荷, 并已定性把握了電荷間的相互作用的規(guī)律; 而進 一步將電荷間作用的規(guī)律具體化, 數(shù)量化的工作, 就是兩千年之后的法國物理學(xué)家 庫侖, 他用精確試驗爭辯了靜止的點電荷間的相互作用力; 于 1785 年發(fā)覺了后來用 他的名字命名的庫侖定律; 試參照卡文笛許扭秤,說出庫侖扭秤的試驗原理;

10、2. 庫侖定律 ( 1) 庫侖定律的內(nèi)容和意義: 庫侖試驗的結(jié)果是:在真空中兩個電荷間作用力跟它們的電量的乘積成正比, 跟它們間的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上,這就是庫侖定律; 如兩個點電荷 q1,q2 靜止于真空中, 距離為 r,如圖 3 所示, 就 q1 受到 q2 的作用 F12 力 為 板書: 2,庫侖定律 ( 1)真空中兩個點電荷的庫侖力(靜電力) q2 受到 q1 的作用力 F21 與 F 互為作用力與反作用 12 力,它們大小相等,方向相反,統(tǒng)稱靜電力,又叫庫 侖力; 如點電荷不是靜止的, 而是存在相對運動, 那么它們之間的作用力除了仍存在 靜電力之外,仍存在相互

11、作用的磁場力;關(guān)于磁場力的學(xué)問,今后將會學(xué)到; ( 2) 庫侖定律適用于真空中兩個點電荷之間的相互作用力; 板書:( 2)庫侖定律的適用條件:真空中,兩個點電荷之間的相互作用; 當帶電體大小和它們之間的距離相比可以忽視時, 可懂得為帶電體只為一點, 電荷 集中于該點, ,r 即為兩個帶電體之間距離;這時可用庫侖定率;當帶電體是均勻帶電 的球體時也可使用庫侖定律, r 可視為球心連線距離;不均勻就不能使用; 當帶電體大小與它們距離相比不行忽視時,電荷不能視為集中一點, r 不能確定, 不適用庫侖定律;這時要求兩帶電體間的相互作用,就要用到力的合成的方法; 例 1:手冊 P9/3:半徑為 R 的兩

12、個較大金屬球放在絕緣桌面上, 如兩球都帶等量同種電 荷 Q 時相互之間的靜電力為 F1,兩球帶等量異種電荷 Q 和 -Q 時相互作用的靜電力為 F2,就比較 F1 和 F2 的大小為: F1 F2; ( 3) 式中的 K 是特殊重要的物理常數(shù),叫做靜電力恒量,數(shù)值為 板書:( 3) K 9 2 2 9 10 Nm / C , 這個大小是用試驗方法確定的;其單位是由公式中的 F ,Q,r 的單位確定的,使用庫 侖定律運算時,各物理量的單位必需是: F:N,Q:C,r: m;假如兩個 1C 的點電荷 在真空中相距 1m 時產(chǎn)生的庫侖力是 910 9 N (大約一百萬噸的物體的重);(可見, 一方面

13、庫侖是很大的單位,梳子和頭發(fā)摩擦的帶電量只有不到 10-6C,但云層閃電前的 電量可達幾百庫侖,另一方面也說明靜電力比引力強大的多; ) ( 4) 公式運算時不要代入電量的符號, 由于運算出的正負只能代表靜電力是吸引仍 Q1Q2 是排斥,而不能揭示力的真正方向;而且公式 F K r 2, F 是 Q 1 對 Q2 的作用力,也 是 Q2 對 Q1 的作用力的大小,是一對作用力和反作用力,即大小相等方向相反;不能 懂得為 Q1 Q2,受的力也不等; 例 2:已知點電荷 A 電量是 B 點電荷的 2 倍,就 A 對 B 作用力大小跟 B 對 A 作用力的 比值為( C ) A.2:1 B.1:2

14、C.1:1 D. 不愿定 例 3: 兩個質(zhì)量都是 m 的小球,都用細線拴在同一點,兩細線長度相等,兩球都帶 上正電荷,但甲球電量比乙球多,平穩(wěn)時兩細線分別與豎直方向夾角為 1和 2,就 二者相比, 1 2;(答: =) 它與高一時學(xué)過的重力, 彈力,摩擦 ( 5) 庫侖力也稱為靜電力,它具有力的共性; 力是并列的;它具有力的一切性質(zhì),它是矢量,合成分解時遵從平行四邊形法就,與 其它的力平穩(wěn),使物體發(fā)生形變,產(chǎn)生加速度; 3. 庫侖定律與萬有引力定律的比較: 庫侖定律是電磁學(xué)的基本定律之一; 它的建立既是試驗體會的總結(jié), 也是理論爭辯 的成果; 特殊是力學(xué)中引力理論的進展, 為靜電學(xué)和靜磁學(xué)供應(yīng)

15、了理論武器, 使電磁學(xué) 少走了許多彎路, 直接形成了嚴密的定量規(guī)律; 但是假如不是先有萬有引力定律的發(fā)覺, 第 6 頁,共 56 頁單靠試驗具體數(shù)據(jù)的積存,不知要到何年才能得到嚴格的庫侖定律的表達式;實際上, 整個靜電學(xué)的進展,都是在借鑒和利用引力理論的已有成果的基礎(chǔ)上取得的; 我們將從下表中來系統(tǒng)的熟識這兩大定律的關(guān)系, 記憶,以便我們在今后的學(xué)習(xí)當中更好的運用; 增強我們對這兩大定律的熟識與 公式 萬有引力 庫侖力 F=Gm 1m2/r2F=Kq 1q2 /r2產(chǎn)生緣由 只要有質(zhì)量就有引力,因此稱 存在于電荷間, 不光有吸引也可能有 相互作用 為萬有引力 排斥 吸引力與它們質(zhì)量積成正比 庫

16、侖力與它們的電量積成正比 相像 遵從牛頓第三定律 與距離的關(guān)系為平方反比 4. 庫侖定律的應(yīng)用 例 4:兩個完全相同的均勻帶電小球,分別帶電量 q 1=2C 正電荷, q2=4C 負電在真空中相距為 r 且靜止,相互作用的靜電力F; 荷, 為 ( 1)今將 q1, q2, r 都加倍,相互作用力如何變?(作用力不 變) ( 2)只轉(zhuǎn)變兩電荷電性,相互作用力如何變?(作用力不變) ( 3)只將 r 增大 4 倍,相互作用力如何(作用力變?yōu)?F 25,方向不變; ) 變? ( 4)將兩個小球接觸一下后,仍放回原處,相互作用力如何變?(接觸后電 量先中和, 后余外電量等分, 作用力大小變?yōu)?F 8,

17、方向由原先的吸引變?yōu)橥瞥猓?( 5)接上題,為使接觸后,靜電力大小不變應(yīng)如何放置兩球?(將帶電體間 距離變?yōu)?r8); 例 5:如以下圖,把質(zhì)量為 克的帶電小球 A 用絲線吊起,如將帶電量 為 410-8C的小球 B 靠近它, 當兩小球在同一高度時且相距 3cm,絲線與豎直 ; 方向夾角為 45 ,此時小球 B 受到庫侖力 F= ;小球 A 帶的電量 qA= 解析:依據(jù)題給的條件,可知小球 A 處于平穩(wěn)狀態(tài),分析小球 A 受 力情形如下圖所示;小球重力 mg;絲線拉力 T 和小球 B 對小球 A 的靜電 力 F 的合力為零; (物體的平穩(wěn)條件是關(guān)鍵) F mgtan 45 2 10 3 N q

18、 A qB 題中小球 A,B 都視為點電荷,它們之間相互吸引,其作用力大小 F K r 23 3 2 22 2 K K qA qqAB qB r 2 r 2 mgtmgg45tg4q5A qA = 212022 3 13010 9.09.10010414010 9 9 8 8 0.50.15010CC 8 8小球 B 受到庫侖力與小球 A 受到庫侖力為作用力和反作用力,所以小球 B 受到的庫侖 力大小為 210-3N;小球 A 與小球 B 相互吸引, B 帶正電, 小球 A 帶負電, 所以 qA=-0.5 10-8C(負號不行缺少) 例 6:兩個正電荷 q1 與 q2 電量都是 3C,靜止于真

19、空中, 相距 r=2m; ( 1)在它們的連線 AB 的中點 O 放入正電荷 Q,求 Q 受的靜電力; ( 2)在 O 點放入負電 荷 Q,求 Q 受的靜電力; (1)( 2)題電荷 Q 受力為 零; ) ( 3)在連線上 A 點的左C 點放上負點電q ,q 3 3=1C 且 AC=1m ,求q3 所受靜 側(cè) 荷 電力; 解 當一個點電荷受到幾個點電荷的靜電力作用時,可用力的獨立性原理求 解,即用庫侖定律運算每一個電荷的作用力,就像其他電荷不存在一樣,再求各力 的矢量和; ( 3) q 受引力 F 與引力 F ,方向均向右,合力為: 3 31 32 例 7:如上圖所示,等邊三角形 ABC,邊長

20、為 L,在頂點 A,B 處有等量異性點電 荷 QA,QB,QA =+Q,Q B=-Q ,求在頂點 C 處的點電荷 QC 所受的靜電力; 解析:分析 QC 受幾個力,確定各力大小和方向; 因 QB 的存在 QA 對 QC 的作用力,仍遵守庫侖定律嗎? QC 題目中沒有交待電性,解答時就需考慮兩種情形,即 QC 為正電, QC 為負電; 當 QC 為正電時,受力情形如中圖所示, QA,QB 對 QC 的作用力大小 和方向都不因其它電荷的存在而轉(zhuǎn)變,仍然遵守庫侖定律的規(guī)律; 第 8 頁,共 56 頁F A QA 對 QC 作用力: K Q AQC ,同性電荷相斥; QB 對 QC 作用力: F B

21、K QB QC , L2 L2異性電荷相吸; QA=Q B=Q FA=F B 依據(jù)平行四邊形法就, QC 受的力 F1 即為 FA,FB 的合力,依據(jù)幾何學(xué)問 QQC K 2可知, QC 受力的大小, F 1=F A=F B= L,方向為平行 AB 連線向右; QQC 當 QC 為負電時,如圖 3 所示; F2 K L 2方向平行 AB 連線向左; 從今題解答可知: 1靜電力合成分解時遵守平行四邊形法就; 2題中不交待電性時, 需依據(jù)題給的條件判定其電性,如不能判定電性,應(yīng)按兩種情形處理; 3 求靜電力時要 運算其大小仍要回答力的方向; 例 8:相距為 L 的點電荷 A,B 的帶電量分為 +4

22、Q 和 -Q,要 引進第三個點電荷 C,使三個點電荷在庫侖力作用下都能處于平 衡狀態(tài),試求 C 電荷的電量和放置的位置? 解析:如以下圖,第一分析點電荷 C 可能放置的位置,三個點電荷都處于平穩(wěn),彼 此之間作用力必需在一條直線上, C只能在 AB 準備的直線上,不能在直線之外;而可能 的區(qū)域有 3 個,一是 AB 間, A 與 B 帶異性電荷相互吸引, C 電荷必需與 A,B 均產(chǎn)生推 斥力,這不行能;二是在 BA 連線的延長線上,此時 C 離 A 近, A 帶電荷又多,不能同 時使 A , B 處于平穩(wěn);三是 AB 延長線,放 B 的右側(cè)能中意 A,B 同時處于平穩(wěn), C 同時 也平穩(wěn); 設(shè)

23、:點電荷 C 置于 B 的右側(cè)且距離 B 為 x,帶電荷為 q,就 K 4Q qK 4 Q Q (A 處于平穩(wěn)) 2 x L2 L K Q q K 4Q Q 2 x L2( B 處于平穩(wěn)) 解方程: q=4Q,x=L 此題的解答過程,要求同學(xué)能嫻熟使用庫侖定律,物體的平穩(wěn)條件;同時要求同學(xué)有比較 強的分析問題,解決問題的才能; 靜電現(xiàn)象及其微觀說明 第 9 頁,共 56 頁【教學(xué)目的】 (1)把握兩種電荷,明白摩擦起電和感應(yīng)起電,定性明白自然界僅有的兩種電荷間的作用 特點 (2)明白靜電現(xiàn)象及其在生產(chǎn)和生活中的運用 (3)明白電荷守恒規(guī)律;能用原子結(jié)構(gòu)和電荷守恒規(guī)律說明靜電現(xiàn)象 【教學(xué)重點】

24、感應(yīng)起電的方法和原理 /電荷守恒定律 【教學(xué)難點】 感應(yīng)起電的原理 運用電場有關(guān)學(xué)問,分析,推理出試驗現(xiàn)象的成因 【教學(xué)媒體】 試驗器材:有機玻璃棒,絲綢,碎紙片,毛皮,橡膠棒,驗電器, AB 筒,摩擦起電機 【教學(xué)支配】 【新課導(dǎo)入】 演示摩擦起電機的人造閃電 (激發(fā)同學(xué)的愛好) ,讓同學(xué)分析緣由; 這是一種靜電現(xiàn)象, 我們不少同學(xué)覺得電既神奇又危險, 對電存在許多錯誤的熟識, 甚至覺得帶電就不能碰; 其 實不然,播放視頻 靜電使長發(fā)飄起來;反之在某節(jié)目中主持人說電流電死人大約要 1A 左右,其實只要幾個 mA 就能電死人了; 所以作為現(xiàn)代生活在電器時代的我們更要好好學(xué)習(xí) 電學(xué);由于這不僅是

25、常識,仍是生存的才能; 人類從很早就熟識了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象, 例如我國在戰(zhàn)國末期就發(fā)覺了磁鐵礦有吸引鐵的 現(xiàn)象;在東漢初年就有帶電的琥珀吸引輕小物體的文字記載, 但是人類對電磁現(xiàn)象的系統(tǒng)研 究卻是在歐洲文藝復(fù)興之后才逐步開展起來的,到十九世紀才建立了完整的電磁理論; 電磁學(xué)及其應(yīng)用對人類的影響特殊巨大,在電磁學(xué)爭辯基礎(chǔ)上進展起來的電能生產(chǎn)和利用, 是歷史上的一次技術(shù)革命,是人類改造世界才能的飛躍,打開了電氣化時代的大門; 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),交通,通訊,國防,科學(xué)爭辯和日常生活都離不開電;在當前顯現(xiàn)的新技 術(shù)中,起帶頭作用的是在電磁學(xué)爭辯基礎(chǔ)上進展起來的微電子技術(shù)和電子運算機; 它們被廣 泛應(yīng)用于各種新

26、技術(shù)領(lǐng)域, 給人們的生產(chǎn)和生活帶來了深刻的變化; 為了正確地利用電, 就 第 10 頁,共 56 頁必需懂得電的學(xué)問;在中學(xué)我們學(xué)過一些電的學(xué)問,現(xiàn)在再進一步較深化地學(xué)習(xí); 【新課內(nèi)容】 二 爭辯兩種電荷及摩擦起電的成因(主要是回憶中學(xué)的學(xué)問) 1. 試驗一:用橡膠棒與毛皮摩擦后,放于碎紙片鄰近觀看橡膠棒吸引碎紙片情形; 提問一:為什么橡膠棒會吸引碎紙片? 答:橡膠棒與絲綢摩擦后就帶電了,帶電物體會吸引輕小物體; 如將橡膠棒摩擦過的毛皮靠近碎紙片,會顯現(xiàn)什么現(xiàn)象? 答:毛皮帶上正電,也會吸引輕小物體; 老師用試驗驗證同學(xué)的判定; 提問二: 留意觀看帶電橡膠棒吸引碎紙片情形, 會發(fā)覺被橡膠棒吸起

27、的紙片中, 較大的紙片 先落下來,這是為什么? 答:帶電體在空氣中不斷放電,使它帶電量不斷削減,因而吸引輕小物體的力也相應(yīng)減小, 所以較大紙片先落下來; 師:在中學(xué)的學(xué)習(xí)中,我們已經(jīng)知道,自然界存在兩種電荷,叫做正電荷與負電荷;用毛皮 摩擦橡膠棒,用絲綢摩擦有機玻璃棒后,橡膠棒帶負電,毛皮帶正電,有機玻璃棒帶正電, 絲綢帶負電;物體帶電后,能吸引輕小物體,而且?guī)щ娫蕉?吸引力就越大,這種摩擦起電 是怎么形成的呢? 答:物體是由帶正電的原子核和核外電子構(gòu)成的;摩擦使物體中的正負電荷分開; (不帶電 物體,正負電荷等量)失去一些電子的物體帶正電;得到一些電子的物體帶負電; 師:對,我們可以看到這又

28、是一個守恒的過程;即:電荷守恒:電荷不能制造,不能毀滅, 只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體, 或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分; 反之, 假如正電荷 和負電荷相接觸呢? 答:會中和;電量消逝; 師:很好,中和就是等量異種電荷相互抵消的現(xiàn)象; 師:電子帶有最小的負電荷,質(zhì)子帶有最小的正電荷,它們電量的確定值相等,一個電子電 量 10 19 C;任何帶電物體所帶電量要么等于電子 (或質(zhì)子) 電量,要么是它們的整數(shù)倍, 因此,把 第 11 頁,共 56 頁10 19 C 稱為基元電荷; 板書: 一,電荷與電量 1,自然界只存在兩種電荷,叫做正電荷與負電荷; 2,電荷守恒:電荷不能制造,不能毀滅,只能從一

29、個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或從物體的 一部分轉(zhuǎn)移到另一部分; 3,電荷的多少叫電量,電量的單位是庫侖;帶電體的電量 q=Ne(N 為整數(shù));10 19 C 稱為基元電荷; 三 爭辯兩種電荷間的相互作用及接觸起電; 提問三:除了吸引輕小物體外,仍可以用什么方法來檢驗物體是否帶電? 答:用驗電器; 將待檢驗物體接觸驗電器的金屬球,如驗電器的金屬箔片張開,就說明物體 帶電; 師:為什么帶電物體會使下方的金屬箔片張開呢? 答:兩箔片帶上了與接觸物體同種的電荷, 電荷間作用的規(guī)律是同種電荷相斥, 異種電荷相 吸;因而兩箔片相互排斥; 師:兩箔片為什么會帶上與接觸物體同種的電荷?能說明一下嗎? 答:驗電器的

30、金屬球與箔片都是金屬, 金屬具有大量自由電子, 帶負電的物體接觸金屬球時, 余外的電子彼此排斥, 跑到了離金屬球與箔片的表面上; 而帶正電的物體缺少電子, 箔片上 的電子將過來補充,導(dǎo)致箔片上也缺電子而帶正電; 師:所以用接觸的方法得到的是與原物體同種的電荷; 大家也可以用這樣的方法來說明中和 的現(xiàn)象;假如兩個一模一樣的金屬物質(zhì)相接觸,它們的電荷就要平均支配到兩個物體上去, 即 (式中 q 含正負號); 例 1:兩個完全一樣的絕緣金屬球, 帶多少電量?(都是 -Q/2 ) 例 2:有三個完全一樣的絕緣金屬球, A 帶電量 Q,B 帶電量 -2Q,將 AB 相觸后分開, AB 分 別 A 帶電量

31、 Q,BC 均不帶電, 怎樣能使 B 帶上 3Q/8 的 電 量?(先 AC 碰,然后 BC 碰,再 AB碰) 板書: 二,電荷的相互作用: 同種電荷相斥,異種電荷相吸; 三,起電方式:摩擦起電 接觸起電 感應(yīng)起電 四 爭辯靜電感應(yīng)現(xiàn)象和感應(yīng)起電 第 12 頁,共 56 頁提問:不用接觸,能否用一個帶電體 A 使另一個原本不帶電的物體 B 帶上電荷呢? 試驗方法一:使 A 帶電, B, C 端將顯現(xiàn)感應(yīng)電荷,把 電; B,C 分開,各自顯現(xiàn)凈電荷,從而帶 操作:利用起電機使絕緣金屬球帶電, 從而產(chǎn)生電場, 把感應(yīng)電機靠近 A 擺放,且接觸良好; 將不帶電驗電球 A 先與 B 接觸,再與驗電器金

32、屬球 D 接觸,如此反復(fù),可見 D 金屬箔張開; 同樣,可讓 A 與 C 接觸,再與 E 接觸,反復(fù)幾次,可 見 由此可知 B, C 兩端帶電; E 金屬箔也張開; 此時,如將 A 上電荷放掉,讓 A 與 C 接觸后與 D 接觸,反復(fù)幾次,可 見 D 金屬箔張角變小, 可見 B, C 兩端電荷異 號; 板書并說明: 四,靜電感應(yīng) (1)什么叫靜電感應(yīng):將不帶電的導(dǎo)體靠近帶電體時,其自由電荷發(fā)生帶電體電荷的作用 下,發(fā)生定向移動,從而重新分布,在其表面不同部分顯現(xiàn)了正,負電荷的現(xiàn)象; 分析試驗:可依據(jù)同性相斥,異性相吸,指出本試驗中距 A 近端( B 端)有與 A 異號的電荷,距 A 遠端( C

33、 端)電 荷 與 A 同號;播放課件靜電感應(yīng)現(xiàn)象的微觀說明 試驗方法二:如以下圖, A 帶正電,如感應(yīng)電機 C 端接地,問 B, C 端各帶什么電荷?( B 端帶負電荷, C 端無凈電荷) 如此時斷開 C 與地的連線, B,C 端帶什么電荷?( B 端負電荷, C 端無電荷)整個導(dǎo)體凈余 什么電荷?(負電荷) 如 B 端接地,整個導(dǎo)體凈余什么電荷?(負電荷) 老師試驗演示; (接地可用手接觸來代替) 歸納過程: 將不帶電導(dǎo)體 B 靠近帶電體 A; 用手輕觸 B(任憑哪一端) ; 將手移開; 挪開 A; B 上帶與 A 相反的電荷; 留意:操作次序不能反;關(guān)于手指觸碰哪一端的問題,可參考學(xué)習(xí)手冊

34、 P3/ 例 第 13 頁,共 56 頁例:學(xué)習(xí)手冊 P4/4 :驗電器早已帶正電,現(xiàn)將一導(dǎo)體球移近驗電器的小球,但不接觸,在 移動過程中箔片張角減小,就: ( D)(可能帶負電,也可能不帶電) A 球 P 確定帶正電 B 球 P 確定帶負電 C 球 P 確定不帶電 D 球 P 可能不帶電 例: 利用靜電感應(yīng)的學(xué)問說明帶電體為什么會吸引輕小物體? 仍與遠近有關(guān),越近作用力越大; ) 五 靜電的防護與利用(自學(xué)為主,課上閱讀歸納) 1. 利用 1 吸附功能;可用于除塵,噴涂等 2殺菌功能:處理種子,處理水, 3放電產(chǎn)生臭氧:強氧化劑,可殺菌 2.防止危害 放電導(dǎo)致火花,電擊等危害 預(yù)防方法 盡快

35、導(dǎo)走靜電(利用金屬或潮濕的空氣導(dǎo)電) 射線照射,使空氣電離導(dǎo)電 簡潔的規(guī)律電路 教學(xué)目標 (一)學(xué)問與技能 1,知道數(shù)字電路和模擬電路的概念,明白數(shù)字電路的優(yōu)點; (提示: 電荷作用力的大小 2,知道“與”門, “或”門,“非”門電路的特點,規(guī)律關(guān)系及表示法; 3,初步明白“與”門, “或”門,“非”門電路在實際問題中的應(yīng)用 (二)過程與方法 突出同學(xué)自主探究,溝通合作為主體的學(xué)習(xí)方式; (三)情感,態(tài)度與價值觀 1,感受數(shù)字技術(shù)對現(xiàn)代生活的巨大轉(zhuǎn)變; 2,體驗物理學(xué)問與實踐的緊密聯(lián)系; 教學(xué)重點 三種門電路的規(guī)律關(guān)系; 教學(xué)難點 第 14 頁,共 56 頁數(shù)字信號和數(shù)字電路的意義; 教學(xué)方法

36、 探究,講授,爭辯,練習(xí) 教學(xué)手段 聲光控感應(yīng)燈,投影儀,多媒體教學(xué)設(shè)備,三種門電路演示示教板,電壓表等 教學(xué)過程 (一)引入新課 ( 1)演示:一盞神奇的燈 接通電源,燈不亮; 有聲,燈不亮; 擋住光線,全場安靜,燈不亮; 擋住光線,拍手,燈亮; 點評:通過演示聲光控感應(yīng)燈,引發(fā)同學(xué)古怪心理和探究欲望; (2)老師簡介: 身邊的“數(shù)字”話題:數(shù)碼產(chǎn)品,數(shù)字電視, DIS 試驗,家電等; 這些電器中都包含了“智能”化規(guī)律關(guān)系,今日我們就來學(xué)習(xí)簡潔的規(guī)律電路; (二)進行新課 老師介紹: A ,數(shù)字信號與模擬信號 (1)數(shù)字信號在變化中只有兩個對立的狀態(tài): 續(xù)的; “有”,或者“沒有” ;而模擬

37、信號變化就是連 (2)調(diào)劑收音機的音量,聲音連續(xù)變化,聲音信號是“模擬”量; (3)圖示數(shù)字信號和模擬信息: 點評:引導(dǎo)同學(xué)明白數(shù)字信號和模擬信號的不同特點; B,數(shù)字電路 規(guī)律電路 門電路 數(shù)學(xué)信號的 0和 1好比是事物的 “是 ”與 “非”,而處理數(shù)字信號的電路稱數(shù)字電路,因此,數(shù) 字電路就有了判別 “是”與 “非 ”的規(guī)律功能; 下面我們將學(xué)習(xí)數(shù)字電路中最基本的規(guī)律電路 - 門電路; 1, “與 ”門 老師介紹:所謂“門” ,就是一種開關(guān),在確定條件下它答應(yīng)信號通過,假如條件不中意, 第 15 頁,共 56 頁信號就被阻擋在“門”外; 老師:(投影)教材圖 引導(dǎo)同學(xué)分析開關(guān) A , B

38、對電路的把握作用;體會“與”規(guī)律關(guān)系; 摸索與爭辯:談?wù)勆钪心男┦吕磉_了“與”規(guī)律關(guān)系; 老師指出:具有“與”規(guī)律關(guān)系的電路稱為“與”門電路,簡稱“與”門; 符號: ; (1)“與”規(guī)律關(guān)系的數(shù)學(xué)表達,查找 “與 ”電路的真值表 把開關(guān)接通定義為 1,斷開定義為 0,燈泡亮為 1,熄為 0,圖 的情形可以用表 2 的 數(shù)學(xué)語言來描述;這種表格稱為真值表; 投影: (2)總結(jié) “與 ”規(guī)律關(guān)系:有兩個把握條件作用會產(chǎn)生一個結(jié)果,當兩個條件都中意時,結(jié) 果才會成立,這種關(guān)系稱為 “與 ”規(guī)律關(guān)系; 點評:讓同學(xué)懂得數(shù)字信號“與”規(guī)律關(guān)系間的聯(lián)系,對“與”規(guī)律關(guān)系的仔細分析,懂得 記住“與”規(guī)律

39、的真值表; (3)演示 “與 ”門電路試驗,如圖 ; 第 16 頁,共 56 頁通過示范性的操作演示講解,懂得“與”門電路實現(xiàn)“與”關(guān)系處理的電路原理,為下階段 探究“或”關(guān)系及“或”電路作預(yù)備; (4)聲,光控感應(yīng)燈的再爭辯: 2,“或”門 鎖門方式的爭辯,引入“或”門:家中的門鎖能用“與”的關(guān)系嗎? 同學(xué)爭辯:不能用“與”的關(guān)系; 老師:(投影)教材圖 引導(dǎo)同學(xué)分析開關(guān) A , B 對電路的把握作用;體會“或”規(guī)律關(guān)系; 老師指出:具有“或”規(guī)律關(guān)系的電路稱為“或”門電路,簡稱“或”門; 符號: ; (1)“或”規(guī)律關(guān)系的數(shù)學(xué)表達,查找 “或 ”電路的真值表 把開關(guān)接通定義為 1,斷開定義

40、為 0,燈泡亮為 1,熄為 0,將表 3 制成表 4;表 4 就是反映 “或”門輸入輸出關(guān)系的真值表; 投影: (2)總結(jié) “或 ”規(guī)律關(guān)系:在幾個把握條件中,只要有一個條件得到中意,結(jié)果就會發(fā)生; 第 17 頁,共 56 頁這種關(guān)系稱為 “或 ”規(guī)律關(guān)系; 點評:讓同學(xué)懂得數(shù)字信號“或”規(guī)律關(guān)系間的聯(lián)系,對“或”規(guī)律關(guān)系的仔細分析,懂得 記住“或”規(guī)律的真值表; (3)演示 “或 ”門電路試驗,如圖 ; 點評:通過示范性的操作演示講解,懂得“或”門電路實現(xiàn)“或”關(guān)系處理的電路原理,為 下階段探究“非”關(guān)系及“非”電路作預(yù)備; 3,“非”門 老師:(投影)教材圖 引導(dǎo)同學(xué)分析開關(guān) A 對電路的

41、把握作用;體會“非”規(guī)律關(guān)系; 老師:仍然把開關(guān)接通定義為 1,斷開定義為 0,燈泡亮為 1,熄為 0,請同學(xué)們自己探究輸 入與輸出間的關(guān)系;說明什么是“非”規(guī)律; 同學(xué):爭辯,得出結(jié)論:輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)成相反的規(guī)律關(guān)系,叫做“非”規(guī)律; 老師指出:具有“非”規(guī)律關(guān)系的電路稱為“非”門電路,簡稱“非”門; 符號: ; 老師:請同學(xué)們自己畫出“非”門的真值表;如下表; 老師:介紹集成電路的優(yōu)點;讓同學(xué)明白幾個“或”門的集成電路和幾個“非”門的集成電 路的外引線圖; 投影: 第 18 頁,共 56 頁演示 “非 ”門電路試驗,結(jié)果如圖 ; (三)實例探究 投影: 老師引導(dǎo)同學(xué)完成對例題的分析和求

42、解,通過實例分析加深對所學(xué)學(xué)問的懂得; 第 19 頁,共 56 頁課 題 閉合電路的歐姆定律 課 型 新授課 (一)學(xué)問與技能 1,能夠推導(dǎo)出閉合電路歐姆定律及其公式, 知道電源的電動勢等于內(nèi), 外電路上電勢降落之 和; 2,懂得路端電壓與負載的關(guān)系,知道這種關(guān)系的公式表達和圖線表達,并能用來分析,運算 有關(guān)問題; 教 3,把握電源斷路和短路兩種特殊情形下的特點; 知道電源的電動勢等于電源沒有接入電路時 兩極間的電壓; 學(xué) 目 標 4,嫻熟應(yīng)用閉合電路歐姆定律解決有關(guān)的電路問題; 5,懂得閉合電路的功率表達式,知道閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化; (二)過程與方法 1,通過演示路端電壓與負載的關(guān)系試驗,

43、培養(yǎng)同學(xué)利用“試驗爭辯,得出結(jié)論”的探究物理 規(guī)律的科學(xué)思路和方法; 2,通過利用閉合電路歐姆定律解決一些簡潔的實際問題, 題的才能; (三)情感,態(tài)度與價值觀 培養(yǎng)同學(xué)運用物理學(xué)問解決實際問 通過本節(jié)課教學(xué),加強對同學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng),通過探究物理規(guī)律培養(yǎng)同學(xué)的創(chuàng)新精神 和實踐才能; 難 教 重點 1,推導(dǎo)閉合電路歐姆定律,應(yīng)用定律進行有關(guān)爭辯; 學(xué) 2,路端電壓與負載的關(guān)系 點 重 點 難點 路端電壓與負載的關(guān)系 方 教 演示試驗,爭辯,講解 法 學(xué) 第 20 頁,共 56 頁教 學(xué) 滑動變阻器,電壓表,電流表,電鍵,導(dǎo)線如干,投影儀,多媒體電腦 手 段 第 21 頁,共 56 頁教學(xué)活動

44、學(xué) 生 活 動 (一)引入新課 老師:前邊我們知道 電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 ; 只有用導(dǎo)線將電源,用電器連成閉合電路,電路中才有電流;那么電路中的電流大小 與哪些因素有關(guān)?電源供應(yīng)的電能是如何在閉合電路中支配的呢?今日我們就學(xué)習(xí) 這方面的學(xué)問; (二)進行新課 1,閉合電路歐姆定律 老師:(投影)教材圖 (如以下圖) 老師:閉合電路是由哪幾部分組成的? 同學(xué):內(nèi)電路和外電路; 老師:在外電路中,沿電流方向,電勢如何變化?為什么? 同學(xué):沿電流方向電勢降低; 由于正電荷的移動方向就是電流方向, 正電荷受靜電力作用,從高電勢向低電勢運動; 老師:在內(nèi)電路中,沿電流方向,

45、電勢如何變化?為什么? 在外電路中, 同學(xué)(代表) :沿電流方向電勢上升;由于電源內(nèi)部,非靜電力將正電荷從電勢 低處移到電勢高處; 老師:這個同學(xué)說得精確嗎? 同學(xué)爭辯:假如電源是一節(jié)干電池,在電源的正負極鄰近存在著化學(xué)反應(yīng)層,反 應(yīng)層中非靜電力 (化學(xué)作用) 把正電荷從電勢低處移到電勢高處, 在這兩個反應(yīng)層中, 沿電流方向電勢上升; 在正負極之間, 電源的內(nèi)阻中也有電流, 沿電流方向電勢降低; 老師:(投影)教材圖 (如以下圖)內(nèi),外電路的電勢變化; 老師:引導(dǎo)同學(xué)推導(dǎo)閉合電路的歐姆定律;可按以下思路進行: 設(shè)電源電動勢為 E,內(nèi)阻為 r,外電路電阻為 R,閉合電路的電流為 I, 第 22

46、頁,共 56 頁( 1)寫出在 t 時間內(nèi),外電路中消耗的電能 E 外 的表達式; ( 2)寫出在 t 時間內(nèi),內(nèi)電路中消耗的電能 E 內(nèi) 的表達式; ( 3)寫出在 t 時間內(nèi),電源中非靜電力做的功 W 的表達式; 同學(xué):( 1)E 外 =I 2Rt ( 2) E 內(nèi)=I2 rt ( 3) W=Eq=EIt 依據(jù)能量守恒定律, W= E 外 +E 內(nèi) 即 EIt =I2Rt+ I 2rt 整理得: E =IR+ Ir 或者 I E r R 老師(幫忙總結(jié)) :這就是閉合電路的歐姆定律; (1)內(nèi)容:閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比,跟內(nèi),外電路的電阻之 和成反比,這個結(jié)論叫做閉合電路的歐

47、姆定律; (2)公式: I= RE r(3)適用條件:外電路是純電阻的電路; 依據(jù)歐姆定律,外電路兩端的電勢降落為 路的電勢降落為 U 內(nèi) =Ir,代入 E =IR+ Ir 得 U 外 =IR,習(xí)慣上成為路端電壓,內(nèi)電 E U 外 U 內(nèi) 該式說明,電動勢等于內(nèi)外電路電勢降落之和; 2,路端電壓與負載的關(guān)系 老師: 對給定的電源, E,r 均為定值, 外電阻變化時,電路中的電流如何變化? 同學(xué):據(jù) I= RE r可知, R 增大時 I 減??; R 減小時 I 增大; 老師:外電阻增大時,路端電壓如何變化? 同學(xué):有人說變大,有人說變??; 老師:實踐是檢驗真理的惟一標準,讓我們一起來做下面的試驗

48、; 演示試驗:探討路端電壓隨外電阻變化的規(guī)律; (1)投影試驗電路圖如以下圖; 第 23 頁,共 56 頁(2)按電路圖連接電路; (3)調(diào)劑滑動變阻器,轉(zhuǎn)變外電路的電阻,觀看路端電壓怎樣隨電流(或外電 阻)而轉(zhuǎn)變; 同學(xué):總結(jié)試驗結(jié)論: 當外電阻增大時,電流減小,路端電壓增大;當外電阻減小時,電流增大,路端 電壓減小; 老師: 下面用前面學(xué)過的學(xué)問爭辯它們之間的關(guān)系; 什么? 同學(xué): U=E-Ir 路端電壓與電流的關(guān)系式是 E 老師:就某個電源來說, 電動勢 E 和內(nèi)阻 r 是確定的; 當 R 增大時, 由 I RrE 得, I 減小, 由 U =E-Ir ,路端電壓增大; 反之, 當 R

49、減小時, 由 I 得, I 增大, R r 由 U=E-Ir ,路端電壓減??; 拓展:爭辯兩種特殊情形: 老師:剛才我們爭辯了路端電壓跟外電阻的關(guān)系, 當外電阻等于零時,會發(fā)生什么現(xiàn)象? 同學(xué):發(fā)生短路現(xiàn)象; 老師:發(fā)生上述現(xiàn)象時,電流有多大? 請同學(xué)們摸索: 在閉合電路中, 同學(xué):當發(fā)生短路時,外電阻 R=0, U 外=0, U 內(nèi)=E=Ir ,故短路電流 I= E ; r老師:一般情形下,電源內(nèi)阻很小,像鉛蓄電池的內(nèi)阻只有 0.005 0.1 , 干電池的內(nèi)阻通常也不到 1 ,所以短路時電流很大, 很大的電流會造成什么后果? 同學(xué):可能燒壞電源,甚至引起火災(zāi); 老師:實際中, 要防止短路現(xiàn)

50、象的發(fā)生; 當外電阻很大時, 又會發(fā)生什么現(xiàn)象呢? 同學(xué):斷路;斷路時,外電阻 R,電流 I=0, U 內(nèi) =0, U 外 =E; 老師:電壓表測電動勢就是利用了這一原理; 3,閉合電路歐姆定律的應(yīng)用(投影) 第 24 頁,共 56 頁老師引導(dǎo)同學(xué)分析解決例題; 爭辯:電源的 U I 圖象 老師: 依據(jù) U =E-Ir ,利用數(shù)學(xué)學(xué)問可以知道路端電壓 學(xué)們能否作出 UI 圖象呢? 同學(xué):路端電壓 U 與電流 I 的關(guān)系圖象是一條向 下傾斜的直線; 投影: UI 圖象如以下圖; 老師:從圖象可以看出路端電壓與電流的關(guān)系是 什么? 同學(xué): U 隨著 I 的增大而減小 . U 是電流 I 的一次函數(shù)

51、, 同 老師:直線與縱軸的交點表示的物理意義是什么?直線的斜率呢? 同學(xué):直線與縱軸的交點表示電源的電動勢 內(nèi)阻; (三)課堂總結(jié),點評 E,直線的斜率的確定值表示電源的 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),主要學(xué)習(xí)了以下幾個問題: 1,電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓;電源電動勢等于閉合 電路內(nèi),外電阻上的電勢降落 U 內(nèi) 和 U 外 之和,即 E=U 內(nèi) +U 外; 2,閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容及公式; 3,路端電壓隨著外電阻的增大而增大,隨著外電阻的減小而減?。?4,路端電壓與電流的關(guān)系式為 U =E-Ir ,其 U I 圖線是一條傾斜的直線; (四)實例探究 第 25 頁,共 56 頁電路

52、結(jié)構(gòu)變化問題的爭辯 【例 1】在如以下圖的電路中, R1=10 ,R2 =20 ,滑動變阻器 R 的阻值為 050 ,當滑動觸頭 P 由 I 向 b 滑動的過程中,燈泡 L 的亮度變化情形是 A. 逐步變亮 B.逐步變暗 C.先 變亮后變暗 D. 先變暗后變亮 解析:燈泡的亮度由燈的實際功率大小準備 .電燈燈絲 電阻不變,爭辯通過燈絲電流的大小可知燈的亮度 . 電源電動勢 E 和內(nèi)阻 r 不變, 通過燈泡電流由外電路總電阻準備; 外電阻是由滑 動變阻器連入電路部分的電阻準備的, 當滑動觸頭由 a 向 b 滑動過程中, 滑動變阻器 連入電路部分的電阻增大,總電阻增大,總電流 I= E r削減,燈

53、泡的實際功率 R 總 PL=I2RL 減小,燈泡變暗;綜上所述,選項 B 正確; 閉合電路歐姆定律的定量應(yīng)用 【例 2】 如以下圖電路中, R1, R3=6,滑動變阻器的全值電阻 R2=12 , 電源電動勢 E=6 V ,內(nèi)阻 r=0.2 ,當滑動變阻器的滑片在變阻器中心位置時,閉合開 關(guān) S,電路中的電流表和電壓表的讀數(shù)各是多少 .66 解析:外電路的總電阻為 R= R3R2 R 12 R2 R3662 依據(jù)閉合電路歐姆定律可知,電路中的總電流為 I= RE r6 A 即電流表 A 1 的讀數(shù)為 A 對于 R2 與 R3 組成的并聯(lián)電路,依據(jù)部分電路歐姆定律,并聯(lián)部分的電壓為 U2=I R

54、并=I R3R2 3 V 2 R2 R3 2即電壓表 V 2 的讀數(shù)為 V 對于含有 R2 的支路,依據(jù)部分電路歐姆定律,通過 R2 的電流為 I 2= U 2 6 A R2 / 2 第 26 頁,共 56 頁即電流表 A 2 的讀數(shù)為 A 電壓表 V 1 測量電源的路端電壓,依據(jù) E=U 外+U 內(nèi) 得 U1=E-Ir =6 V 即電壓表 V 1 的讀數(shù)為 V. 點評: 1.電路中的電流表,電壓表均視為理想電表(題中特殊指出的除外) ,即電流表 內(nèi)阻視為零,電壓表內(nèi)阻視為無窮大; 2.解答閉合電路問題的一般步驟: (1)第一要認清外電路上各元件的串并聯(lián)關(guān)系,必要時,應(yīng)進行電路變換,畫 出等效

55、電路圖; (2)解題關(guān)鍵是求總電流 I,求總電流的具體方法是:如已知內(nèi),外電路上全部 電阻的阻值和電源電動勢,可用全電路歐姆定律( I= E )直接求出 I;如內(nèi)外電 R r 路上有多個電阻值未知,可利用某一部分電路的已知電流和電壓求總電流 I;當以上 兩種方法都行不通時,可以應(yīng)用聯(lián)立方程求出 I ; (3)求出總電流后,再依據(jù)串,并聯(lián)電路的特點或部分電路歐姆定律求各部分 電路的電壓和電流; 第 27 頁,共 56 頁1.8 電容器的電容 三維教學(xué)目標 1,學(xué)問與技能 (1)知道什么是電容器及常見的電容器; (2)知道電場能的概念,知道電容器充電和放電時的能量轉(zhuǎn)換; (3)懂得電容器電容的概念

56、及定義式,并能進行有關(guān)的運算; (4)知道平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān),把握平行板電容器的準備式并能運用其討 論有關(guān)問題; 2,過程與方法: 結(jié)合實物觀看與演示,在運算過程中懂得把握電容器的相關(guān)概念,性質(zhì); 3,情感態(tài)度與價值觀: 體會電容器在實際生活中的廣泛應(yīng)用, 培養(yǎng)同學(xué)探究新事物的愛好; 教學(xué)重點: 把握電容器的概念,定義式及平行板電容器的電容; 教學(xué)難點 :電容器的電容的運算與應(yīng)用; 教學(xué)過程: 第 8 節(jié) 電容器的電容 (一)復(fù)習(xí)前面相關(guān)學(xué)問 要點:場強,電勢能,電勢,電勢差等; (二)新課教學(xué) 呈現(xiàn)各種電容器,并做說明 : 這是一種能容納電荷的容器,今日學(xué)習(xí)電容器以及描述它 容

57、納電荷本領(lǐng)的物理量電容; 1,電容器 (1)構(gòu)造:任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體都可以看成一個電容器; (2)電容器的充電,放電 充電操作: 把電容器的一個極板與電池組的正極相連, 就分別帶上了等量的異種電荷;這個過程叫做充電; 充電現(xiàn)象: 從靈敏電流計可以觀看到短暫的充電電流; 另一個極板與負極相連, 兩個極板上 充電后, 切斷與電源的聯(lián)系, 兩個極 板間有電場存在,充電過程中由電源獲得的電能貯存在電場中,稱為 電場能 ; 放電操作: 把充電后的電容器的兩個極板接通, 兩極板上的電荷相互中和, 電容器就不帶電 了,這個過程叫放電; 放電現(xiàn)象: 從靈敏電流計可以觀看到短暫的放電電流; 能轉(zhuǎn)化

58、為其他形式的能量; 提問: 電容器在充,放電的過程中能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是什么 放電后, 兩極板間不存在電場,電場 .待同學(xué)爭辯后總結(jié)如下: 充電帶電量 Q 增加,板間電U 增加,板間場強 E 增加,電能轉(zhuǎn)化為電場能; 放電帶電量 壓 U 削減,板間場強 E 削減,電場能轉(zhuǎn)化為電能; 2,電容 Q 削減,板間電壓 與水容器類比后得出: 對于給定電容器, 相當于給定柱形水容器; C 類比于橫截面積 S; 在 C確定情形下, Q 正比于 U;Q=CU,這是量度式,不是關(guān)系 式; (1)定義: 電容器所帶的電量 Q 與電容器兩極板間的電勢 差 Q (2)公式: C UU 的比值, 叫做電容器的電 容; 第

59、28 頁,共 56 頁(3)單位:法拉( F),仍有微法( -6 F),皮法( pF) 1F=10 -12 F=10 pF (4)物理意義:電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量,是由電容器本身的性質(zhì)(由導(dǎo) 體大小,形狀,相對位置及電介質(zhì))準備的,與電容器是不是帶電無關(guān); 3,平行板電容器的電容 (1)爭辯平行板電容器電容大小的因素(詳參閱 P30 圖 ) 說明 :通過觀看指針的偏轉(zhuǎn)角度大小可以估量兩個平行板之間的電勢差 U; 現(xiàn)象 : 可以看到: (1)保持 Q 和 d 不變, S 越小,靜電計的偏轉(zhuǎn)角度越 U 越大,電容 C 越?。?(2)保持 大, U 越大,電容 C 越??; (3)保持

60、Q 和 S 不變, d 越大,靜電計的偏轉(zhuǎn)角度越Q,d,S 都不變,在兩極板間插入電介質(zhì),靜電計的偏轉(zhuǎn)角度減小, 大, U 越小,電 容 C 增大; 結(jié)論 : 平行板電容器的電容 C 與介電常數(shù) 成正比, 跟正對面積 S 成正比, 跟極板間的距離 d 成反比; 平行板電容器的準備式:真空中: CS 介質(zhì)中: CrS 4 kd 4 kd 4,常用電容器(結(jié)合課本介紹 P31) 5,對本節(jié)內(nèi)容要點進行概括 6,作業(yè)鞏固新課: 1,完成 練習(xí) P32. 1 , 2, 3 教后記: 1,電容的物理意義的懂得在上課前就意識到是個難點,所以接受了類比法,幾次使用類比 法的成效都是比較理想的; 2,對于電容

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