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高一物理選修 3-1教案第一章靜電場(chǎng)1.1電荷及其守恒定律一、教學(xué)三維目標(biāo)(一)知識(shí)與技能1.知道兩種電荷及其相互作用.知道電量的概念.2.知道摩擦起電,知道摩擦起電不是創(chuàng)造了電荷,而是使物體中的正負(fù)電荷分開(kāi).3.知道靜電感應(yīng)現(xiàn)象,知道靜電感應(yīng)起電不是創(chuàng)造了電荷,而是使物體中的電荷分開(kāi).4.知道電荷守恒定律.5.知道什么是元電荷.(二)過(guò)程與方法1、通過(guò)對(duì)初中知識(shí)的復(fù)習(xí)使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)自然界中的兩種電荷2、通過(guò)對(duì)原子核式結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)使學(xué)生明確摩擦起電和感應(yīng)起電不是創(chuàng)造了電荷,而是使物體中的電荷分開(kāi).但對(duì)一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和不變。(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)二、教學(xué)重點(diǎn) :電荷守恒定律三、教學(xué)難點(diǎn) :利用電荷守恒定律分析解決摩擦起電和感應(yīng)起電的相關(guān)問(wèn)題。四、教學(xué)具體過(guò)程:(一)引入新課: 新的知識(shí)內(nèi)容,新的學(xué)習(xí)起點(diǎn).本章將學(xué)習(xí)靜電學(xué).將從物質(zhì)的微觀的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì), 電荷相互作用的基本規(guī)律, 以及與靜止電荷相聯(lián)系的靜電場(chǎng)的基本性質(zhì)?!景鍟?shū)】第一章 靜電場(chǎng)復(fù)習(xí)初中知識(shí):【演示】摩擦過(guò)的物體具有了吸引輕小物體的性質(zhì), 這種現(xiàn)象叫摩擦起電, 這樣的物體就帶了電.【演示】用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒之間相互排斥,用毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒之間也相互排斥,而玻璃棒和硬橡膠棒之間卻相互吸引, 所以自然界存在兩種電荷. 同種電荷相互排斥, 異種電荷相互吸引.【板書(shū)】自然界中的兩種電荷正電荷和負(fù)電荷: 把用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷稱(chēng)為正電荷, 把用毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒所帶的電荷稱(chēng)為負(fù)電荷,用負(fù)數(shù)表示.電荷及其相互作用:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.(二)進(jìn)行新課:第 1節(jié)、電荷及其守恒定律【板書(shū)】一、電荷、使物體帶點(diǎn)的三種方式摩擦起電(1)原子的核式結(jié)構(gòu)及摩擦起電的微觀解釋
原子:包括原子核(質(zhì)子和中子)和核外電子(2)摩擦起電的原因:不同物質(zhì)的原子核束縛電子的能力不同(3)實(shí)質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移(電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體)(4)結(jié)果:兩個(gè)相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷接觸帶電(1)接觸帶電的原因:一個(gè)物體帶電時(shí),電荷之間會(huì)相互排斥,如果接觸另一個(gè)導(dǎo)體電荷會(huì)轉(zhuǎn)移到這個(gè)導(dǎo)體上,使物體帶電(2)實(shí)質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移(電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體)(3)結(jié)果:接觸帶電兩個(gè)物體最終的電量分配很復(fù)雜, 但有一種情況能確定電荷量的分配:兩個(gè)完全相同的導(dǎo)體球相互接觸后把剩余電荷量平分例:1甲、乙兩完全相同的金屬球分別帶 +10C和-6C的電荷量,接觸后均帶+2C電荷量若兩球分別帶+10C和-10C電荷量,接觸后都不帶電,這種現(xiàn)象叫電荷的中和感應(yīng)起電【演示】:把帶正電荷的球C移近彼此接觸的異體A,B(參見(jiàn)課本圖1.1—1).可以看到A,B上的金屬箔都張開(kāi)了,表示A,B都帶上了電荷.如果先把C移走,A和B上的金屬箔就會(huì)閉合.如果先把A和B分開(kāi),然后移開(kāi)C,可以看到A和B仍帶有電荷;如果再讓A和B接觸,他們就不再帶電.這說(shuō)明A和B分開(kāi)后所帶的是異種等量的電荷, 重新接觸后等量異種電荷發(fā)生中和.(1)感應(yīng)起電的原因:當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí),由于電荷間相互吸引或排斥,導(dǎo)體中的自由電荷便會(huì)趨向或遠(yuǎn)離帶電體, 使靠近帶電體的一端帶上異號(hào)電荷, 遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同號(hào)電荷,這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng),利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過(guò)程叫感應(yīng)起電(2)實(shí)質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移(電子從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分)練習(xí):、電荷守恒定律內(nèi)容:電荷守恒定律:電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分;在轉(zhuǎn)移過(guò)程中,電荷的總量保持不變另一種表述:一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和總是保持不變。三、元電荷電荷的多少叫做電荷量.符號(hào): Q或q單位:庫(kù)侖符號(hào):C元電荷:電子所帶的電荷量(最小的電荷量),用e表示.注意:所有帶電體的電荷量或者等于 e,或者等于e的整數(shù)倍。就是說(shuō),電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。電荷量e的值:e=1.60x10-19c比荷(荷質(zhì)比):電子的電荷量 e和電子的質(zhì)量m的比值,為-e-=1.76M1011C/kgme五、板書(shū)設(shè)計(jì)第一節(jié)電荷和電荷守恒定律一、 電荷:正負(fù)電荷及其相互作用:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引使物體帶點(diǎn)的三種方式:摩擦起電 接觸帶電 感應(yīng)起電二、電荷守恒定律內(nèi)容:電荷守恒定律:電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分;在轉(zhuǎn)移過(guò)程中,電荷的總量保持不變另一種表述:一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和總是保持不變。三、元電荷電荷的多少叫做電荷量.符號(hào): Q或q單位:庫(kù)侖符號(hào):C元電荷:電子所帶的電荷量(最小的電荷量),用 e表示.電荷量e的值:e=1.60x10-19C六、課后作業(yè): 課后習(xí)題七、教學(xué)輔助手段: 演示實(shí)驗(yàn)八、課后反思:1.2庫(kù)侖定律一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能.掌握庫(kù)侖定律,要求知道點(diǎn)電荷的概念,理解庫(kù)侖定律的含義及其公式表達(dá),知道靜電力常量.會(huì)用庫(kù)侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算..知道庫(kù)侖扭秤的實(shí)驗(yàn)原理.(二)過(guò)程與方法通過(guò)演示讓學(xué)生探究影響電荷間相互作用力的因素,再得出庫(kù)侖定律(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生的觀察和探索能力二、教學(xué)重點(diǎn):庫(kù)侖定律的理解三、教學(xué)難點(diǎn):應(yīng)用庫(kù)侖定律公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算四、教學(xué)具體過(guò)程:(一)復(fù)習(xí)上節(jié)課知識(shí)(二)新課教學(xué)提出問(wèn)題:電荷之間的相互作用力跟什么因素有關(guān)?【演示】:帶正電的物體和帶正電的小球之間的相互作用力的大小和方向. 使同學(xué)通過(guò)觀察分析出結(jié)論(參見(jiàn)課本圖1.2—1).影響兩電荷之間相互作用力的因素:( 1)距離(2)電量.一、庫(kù)侖定律1、內(nèi)容:真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與他們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比.作用力的方向在兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線上2、表達(dá)式:F=kqq2 靜電力常量k=9.0x109NI-m2/C2rk的大小用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定3-適用條件:真空中,點(diǎn)電荷一一理想化模型【介紹】:(1)關(guān)于“點(diǎn)電荷”,應(yīng)讓學(xué)生理解這是相對(duì)而言的,只要帶電體本身的大小跟它們之間的距離相比可以忽略, 帶電體就可以看作點(diǎn)電荷. 嚴(yán)格地說(shuō)點(diǎn)電荷是一個(gè)理想模型,實(shí)際上是不存在的(2)要強(qiáng)調(diào)說(shuō)明課本中表述的庫(kù)侖定律只適用于真空,也可近似地用于氣體介質(zhì)二、庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn)庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)(1785年,法國(guó)物理學(xué)家.庫(kù)侖)庫(kù)侖扭秤(模型或掛圖)介紹:物理簡(jiǎn)史及庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn)技巧.實(shí)驗(yàn)技巧:(1)小量放大(2)電量的確定【例題1】:試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬(wàn)有引力. 已知電子的質(zhì)量mp9.1X10-31kg,質(zhì)子的質(zhì)量m2=1.67X10-27kg.電子和質(zhì)子的電荷量都是 1.60X10-19C.而是列公式,化簡(jiǎn)之后,分析:這個(gè)問(wèn)題不用分別計(jì)算電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬(wàn)有引力,
而是列公式,化簡(jiǎn)之后,再求解.Fi Fi kQiQ2一= F2Gm1,m2FiTOC\o"1-5"\h\zQ1Q2 mmFi=k——,己=G——,
r rFi 9.0X109X160X10X160X10 39-= jr 所 27=2.3X1039F2 6.67X10X9.10X10J31X167X靖7可以看出,萬(wàn)有引力公式和庫(kù)侖定律公式在表面上很相似,表述的都是力,這是相同之處;它們的實(shí)質(zhì)區(qū)別是:首先萬(wàn)有引力公式計(jì)算出的力只能是相互吸引的力, 絕沒(méi)有相排斥的力.其次,由計(jì)算結(jié)果看出,電子和質(zhì)子間的萬(wàn)有引力比它們之間的靜電引力小的很多, 因此在研究微觀帶電粒子間的相互作用時(shí),主要考慮靜電力,萬(wàn)有引力雖然存在,但相比之下非常小,所以可忽略不計(jì).【例題2]:詳見(jiàn)課本B五、板書(shū)設(shè)計(jì):第二節(jié)庫(kù)侖定律一、庫(kù)侖定律1、內(nèi)容:真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與他們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比.作用力的方向在兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線上2、表達(dá)式:F=卜呼靜電力常量k=9,0X109NI-R2/C2rk的大小用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定3、適用條件:真空中,點(diǎn)電荷一一理想化模型二、庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn)庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)(1785年,法國(guó)物理學(xué)家.庫(kù)侖)六、課后作業(yè):第9頁(yè)1、2、3、4、5七、教學(xué)輔助手段:演示實(shí)驗(yàn)八、教學(xué)反思:1.3電場(chǎng)強(qiáng)度-、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能1.知道電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的,知道電場(chǎng)是客觀存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài).2.理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其定義式,會(huì)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算,知道電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,知道電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的.3.能根據(jù)庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式推導(dǎo)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式,并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算,知道電場(chǎng)的疊加原理,并應(yīng)用這個(gè)原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算.4.知道電場(chǎng)線的定義和特點(diǎn),會(huì)用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向(二)過(guò)程與方法體會(huì)研究電場(chǎng)性質(zhì)的方法,這一思想方法在以后學(xué)習(xí)磁場(chǎng)時(shí)也有重要應(yīng)用了解用電場(chǎng)線表示電場(chǎng)的方法(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀理解電場(chǎng)的物質(zhì)性,加深對(duì)世界物質(zhì)性的認(rèn)識(shí)探究各種電場(chǎng)線的分布,認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的多樣性二、教學(xué)重點(diǎn): 電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其定義式三、教學(xué)難點(diǎn): 對(duì)電場(chǎng)概念的理解、應(yīng)用電場(chǎng)的疊加原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算四、教學(xué)具體過(guò)程(一)引入新課問(wèn)題引入:電荷間的相互作用力是怎樣產(chǎn)生的?(二)新課教學(xué)一、電場(chǎng):利用課本圖14—5說(shuō)明:電荷A對(duì)電荷B的作用,實(shí)際上是電荷 A的電場(chǎng)對(duì)電荷B的作用;電荷B對(duì)電荷A的作用,實(shí)際上是電荷 B的電場(chǎng)對(duì)電荷A的作用.1、產(chǎn)生:電荷的周?chē)即嬖陔妶?chǎng)電荷之間的相互作用是通過(guò)特殊形式的物質(zhì)——電場(chǎng)發(fā)生的特殊性:不同于生活中常見(jiàn)的物質(zhì),看不見(jiàn),摸不著,無(wú)法稱(chēng)量,可以疊加 .物質(zhì)性:是客觀存在的2、基本性質(zhì):①對(duì)放入其中的電荷有力的作用引入電場(chǎng)中的任何帶電體都將受到電場(chǎng)力的作用, 且同一點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中不同點(diǎn)處受到的電TOC\o"1-5"\h\z場(chǎng)力的大小或方向都可能不一樣 .②有能的性質(zhì)當(dāng)帶電體在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力將對(duì)帶電體做功,這表示電場(chǎng)具有能量 .可見(jiàn),電場(chǎng)具有力和能的特征把電荷量為 q的電荷放在電場(chǎng)中靜電力為 F把電荷量為 2q的電荷放在電場(chǎng)中靜電力為 2F (放在同一位置)把電荷量為 3q的電荷放在電場(chǎng)中靜電力為 3F實(shí)驗(yàn)表明: 在電場(chǎng)中的同一點(diǎn), 電場(chǎng)力F與電荷電量 q成正比,比值F/q由電荷q在電場(chǎng)中的位置所決定, 跟電荷電量無(wú)關(guān), 是反映電場(chǎng)性質(zhì)的物理量, 所以我們用這個(gè)比值 F/q來(lái)表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱.二、、電場(chǎng)強(qiáng)度 (E):物理意義:描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量定義:電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受到的電場(chǎng)力 F跟它的電荷量 q的比值,叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)強(qiáng).用 E表示。(比值法)定義式: E=F/q(適用于所有電場(chǎng))量性:矢量方向:與正電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向相同; 與負(fù)電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向相反單位:N/CV/m電場(chǎng)中某一點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度 E是唯一的,它的大小和方向與放入該點(diǎn)電荷 q無(wú)關(guān),它決定于電場(chǎng)的源電荷及空間位置,電場(chǎng)中每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)著的電場(chǎng)強(qiáng)度與是否放入電荷無(wú)關(guān)三、(真空中)點(diǎn)電荷周?chē)碾妶?chǎng)1、定義大小:E=kQ/r2(只適用于點(diǎn)電荷的電場(chǎng))方向:如果是正電荷, E的方向就是沿著PQ的連線并背離Q如果是負(fù)電荷:E的方向就是沿著PQ的連線并指向Q2、E=F/q與E=kQ/r2的區(qū)另1JE=F/qE與q無(wú)關(guān)q拿走E存在E=kQ/r2 E與Q成正比Q拿走E沒(méi)有四、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的矢量和【例題】(課本P9例題演變)在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷 Q=+3.0X10-8C和Q=—3.0X10-8C,它們相距0.1m,求電場(chǎng)中A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng).A點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離相等, r=0.1m分析:點(diǎn)電荷Q和Q的電場(chǎng)在A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為Ei和E2,它們大小相等,方向如圖所示,合場(chǎng)強(qiáng)E在Ei和E的夾角的平分線上,此平分線跟 Q和Q的連線平行.解:E=Ecos60°+Ecos60°=2EiCOs60°=2kQcos60°/r2代入數(shù)值得E=2.7X104N/C可以證明:一個(gè)半徑為R的均勻球體(或球殼)在外部產(chǎn)生的電場(chǎng),與一個(gè)位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同,球外各點(diǎn)和電場(chǎng)強(qiáng)度一樣2即:E=kQ/r五、電場(chǎng)線----形象描述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向(人們假想的)1、定義:電場(chǎng)線是畫(huà)在電場(chǎng)中的一條條有方向的曲線,曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。2、特點(diǎn):①電場(chǎng)線上每點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向 ^②電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)出發(fā),終止于負(fù)電荷或無(wú)窮遠(yuǎn) ^③電場(chǎng)線的疏密反映電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。ㄊ枞趺軓?qiáng)).④任意兩條電場(chǎng)線不會(huì)在無(wú)電荷處相交 (包括相切),也不閉合3、幾種常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線電場(chǎng)電場(chǎng)線圖樣簡(jiǎn)要描述正點(diǎn)電荷發(fā)散狀負(fù)點(diǎn)電荷會(huì)聚狀等量問(wèn)號(hào)電荷a相斥狀等量異號(hào)電荷相吸狀R
勻強(qiáng)電場(chǎng)平行的、等間距的、同向的直線勻強(qiáng)電場(chǎng)平行的、等間距的、同向的直線結(jié)論:1等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中電場(chǎng)線分布①兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O處場(chǎng)強(qiáng)為0②兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O附近的電場(chǎng)線非常稀疏,但場(chǎng)強(qiáng)并不為零③從兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O沿中垂線到無(wú)限遠(yuǎn)處,電場(chǎng)先增大后減小2等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中電場(chǎng)線分布①兩點(diǎn)電荷連線上的各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向從正電荷指向負(fù)電荷,沿電場(chǎng)線場(chǎng)強(qiáng)先變小后增大②兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上電場(chǎng)線方向均相同(水平)③在中垂面(中垂線)上,與兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O等距離的各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等指出:電場(chǎng)線是為了形象描述電場(chǎng)而引入的,電場(chǎng)線不是實(shí)際存在的線。六、勻強(qiáng)電場(chǎng)1、定義:電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小相等、方向相同的電場(chǎng)就叫勻強(qiáng)電場(chǎng) ^2、勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線:是一組疏密程度相同 (等間距)的平行直線.例如,兩等大、正對(duì)且?guī)У攘慨惙N電荷的平行金屬板間的電場(chǎng)中,除邊緣附近外,就是勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖五、板書(shū)設(shè)計(jì):第三節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度一'、電場(chǎng)1、產(chǎn)生:電荷的周?chē)即嬖陔妶?chǎng)2、基本性質(zhì):①對(duì)放入其中的電荷有力的作用 ②有能的性質(zhì)二、、電場(chǎng)強(qiáng)度(E):.物理意義:描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量.定義:電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受到的電場(chǎng)力 F跟它的電荷量q的比值,叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)強(qiáng).用E表示。(比值法).定義式:E=F/q(適用于所有電場(chǎng)).量性:矢量方向:與正電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向相同; 與負(fù)電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向相反.單位:N/CV/m三、(真空中)點(diǎn)電荷周?chē)碾妶?chǎng)定義大?。篍=kQ/r2(只適用于點(diǎn)電荷的電場(chǎng))方向:如果是正電荷, E的方向就是沿著PQ的連線并背離Q如果是負(fù)電荷:E的方向就是沿著PQ的連線并指向Q四、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的矢量和五、電場(chǎng)線----形象描述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向(人們假想的)1、定義:電場(chǎng)線是畫(huà)在電場(chǎng)中的一條條有方向的曲線,曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。2、特點(diǎn):TOC\o"1-5"\h\z①電場(chǎng)線上每點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向 .②電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)出發(fā),終止于負(fù)電荷或無(wú)窮遠(yuǎn) .③電場(chǎng)線的疏密反映電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 (疏弱密強(qiáng) ).④任意兩條電場(chǎng)線不會(huì)在無(wú)電荷處相交 (包括相切 ),也不閉合六、勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小相等、方向相同的電場(chǎng)六、課后作業(yè): 第14頁(yè)1、2、3、4、5、6、7七、教學(xué)輔助手段: 多媒體八、課后反思:1.4電勢(shì)能和電勢(shì)一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能1、理解靜電力做功的特點(diǎn)、電勢(shì)能的概念、電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功的關(guān)系。2、理解電勢(shì)的概念,知道電勢(shì)是描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量。明確電勢(shì)能、電勢(shì)、靜電力的功、電勢(shì)能的關(guān)系。3、了解電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系,了解等勢(shì)面的意義及與電場(chǎng)線的關(guān)系。(二)過(guò)程與方法通過(guò)與前面知識(shí)的結(jié)合,理解電勢(shì)能與靜電力做的功的關(guān)系,從而更好的了解電勢(shì)能和電勢(shì)的概念。(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀嘗試運(yùn)用物理原理和研究方法解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題, 增強(qiáng)科學(xué)探究的價(jià)值觀。二、教學(xué)重點(diǎn):理解掌握電勢(shì)能、電勢(shì)、等勢(shì)面的概念及意義。三、教學(xué)難點(diǎn):掌握電勢(shì)能與做功的關(guān)系,并能用此解決相關(guān)問(wèn)題。四、教學(xué)具體過(guò)程:(一)復(fù)習(xí)前面相關(guān)知識(shí).靜電力、電場(chǎng)強(qiáng)度概念,指出前面我們從力的性質(zhì)研究電場(chǎng),從本節(jié)起將從能量的角度研究電場(chǎng)。.復(fù)習(xí)功和能量的關(guān)系。從靜電力做功使試探電荷獲得動(dòng)能入手,提出問(wèn)題:是什么能轉(zhuǎn)化為試探電荷的動(dòng)能?引入新課。(二)進(jìn)行新課.靜電力做功的特點(diǎn)結(jié)合課本圖1。4-1(右圖)分析試探電荷q在場(chǎng)弓雖為E的均強(qiáng)電場(chǎng)中沿不同路徑從 A運(yùn)動(dòng)到B電場(chǎng)力做功的情況。 q沿直線從A至IBq沿折線從A至ijM再?gòu)腗到Bq沿任意曲線線A到B 奴仆 ):結(jié)果都一樣即:W=qEAM=qELABCOSy【結(jié)論】:在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,靜電力移動(dòng)電荷所做的功,只與始末兩點(diǎn)的位置有關(guān),而與電荷的運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。這一結(jié)論不僅適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)而是適用于任何電場(chǎng)與重力做功類(lèi)比,(移動(dòng)物體時(shí)重力做的功與路徑無(wú)關(guān),物體處在地面附近的某一位置具有的能量叫重力勢(shì)能,移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做的功與移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān), 電荷在電場(chǎng)中也具有勢(shì)能, 叫電勢(shì)能)引出:.電勢(shì)能靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系:①電場(chǎng)力做正功,電荷的電勢(shì)能減?。浑妶?chǎng)力做負(fù)功,電荷的電勢(shì)能增加②電場(chǎng)力力做多少功,電勢(shì)能就變化多少,在只受電場(chǎng)力作用下,電勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化,而它們的總量保持不變。靜電力做的功等于電勢(shì)能的變化量。寫(xiě)成式子為: WAB=epa-epb通過(guò)以上分析,只能看到靜電力做功只能決定電勢(shì)能的變化量, 要確定電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能的數(shù)值,必須規(guī)定零勢(shì)能點(diǎn)。關(guān)于電勢(shì)能零點(diǎn)的規(guī)定: P19(大地或無(wú)窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零)所以:電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能, 等于靜電力把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零電勢(shì)能位置時(shí)電場(chǎng)力所有做的功。如上式若取B為電勢(shì)能零點(diǎn),則A點(diǎn)的電勢(shì)能為:Epa=Wab=qELAB.電勢(shì)通過(guò)研究電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)能與它的電荷量的比值得出。(1)物理意義:描述電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量(2)定義:電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值, 叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)。用邛表示。標(biāo)量,只有大小,沒(méi)有方向,但有正負(fù)。Ep(3)定義式:中=」(與試探電荷無(wú)關(guān))q(4)量性:標(biāo)量(有大小無(wú)方向)(5)單位:伏特(V)(6)電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系:電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低最快的方向(7)電勢(shì)性質(zhì):相對(duì)性 確定某點(diǎn)的電勢(shì),先規(guī)定零勢(shì)能點(diǎn)零(大地或無(wú)窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零)固定性 與檢驗(yàn)電荷是否有無(wú)、大小無(wú)關(guān),由電場(chǎng)本身決定.等勢(shì)面⑴.定義:電場(chǎng)中電勢(shì)相等的各點(diǎn)構(gòu)成的面⑵.等勢(shì)面的特點(diǎn):①在同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等,所以在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力不做功②電場(chǎng)線跟等勢(shì)面一定垂直,并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。③等勢(shì)面越密,電場(chǎng)強(qiáng)度越大④等勢(shì)面不相交,不相切⑶等勢(shì)面的用途:由等勢(shì)面描繪電場(chǎng)線。⑷幾種電場(chǎng)的電場(chǎng)線及等勢(shì)面注意:①等量同種電荷連線和中線上連線上:中點(diǎn)電勢(shì)最小中線上:由中點(diǎn)到無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)逐漸減小,無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零。②等量異種電荷連線上和中線上連線上:由正電荷到負(fù)電荷電勢(shì)逐漸減小。中線上:各點(diǎn)電勢(shì)相等且都等于零。五、板書(shū)設(shè)計(jì):第四節(jié)電勢(shì)能和電勢(shì).靜電力做功的特點(diǎn):在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,靜電力移動(dòng)電荷所做的功,只與始末兩點(diǎn)的位置有關(guān),而與電荷的運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。.電勢(shì)能靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系: WAB=EPA-EPB①電場(chǎng)力做正功,電荷的電勢(shì)能減?。浑妶?chǎng)力做負(fù)功,電荷的電勢(shì)能增加②電場(chǎng)力力做多少功,電勢(shì)能就變化多少,在只受電場(chǎng)力作用下,電勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化,而它們的總量保持不變.電勢(shì)(1)物理意義:描述電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量(2)定義:電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值, 叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)。用邛表示。標(biāo)量,只有大小,沒(méi)有方向,但有正負(fù)。(3)定義式:華=且(與試探電荷無(wú)關(guān))4)量性:標(biāo)量(有大小無(wú)方向)5)單位:伏特( V)6)電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系:電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低最快的方向7)電勢(shì)性質(zhì):相對(duì)性 確定某點(diǎn)的電勢(shì),先規(guī)定零勢(shì)能點(diǎn)零(大地或無(wú)窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零)固定性 與檢驗(yàn)電荷是否有無(wú)、大小無(wú)關(guān),由電場(chǎng)本身決定4.等勢(shì)面⑴.定義:電場(chǎng)中電勢(shì)相等的各點(diǎn)構(gòu)成的面⑵.等勢(shì)面的特點(diǎn):①在同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等,所以在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力不做功②電場(chǎng)線跟等勢(shì)面一定垂直,并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。③等勢(shì)面越密,電場(chǎng)強(qiáng)度越大④等勢(shì)面不相交,不相切六、課后作業(yè) :第19頁(yè)1、2、3、4、5、6、7七、教學(xué)輔助手段: 多媒體八、教學(xué)反思:1.5電勢(shì)差一、教學(xué)目標(biāo):(一)知識(shí)與技能1、理解電勢(shì)差的概念2、會(huì)計(jì)算點(diǎn)電荷在電場(chǎng)力作用下,從電場(chǎng)中一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力所做的功;(二)過(guò)程與方法知道電勢(shì)和電勢(shì)差的關(guān)系;(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生概括、歸納、類(lèi)比的能力和抽象思維能力。二、教學(xué)重點(diǎn):電勢(shì)差的概念,電勢(shì)能的改變與電場(chǎng)力做功的關(guān)系,電功計(jì)算三、教學(xué)難點(diǎn):電勢(shì)差的定義(比值)及“在電場(chǎng)中電場(chǎng)力對(duì)電荷做功引起電荷的電勢(shì)能的減少”的認(rèn)識(shí)。四、教學(xué)具體過(guò)程:選擇不同的位置為電勢(shì)零點(diǎn), 某點(diǎn)的電勢(shì)也會(huì)隨之改變, 但電場(chǎng)中某兩點(diǎn)間的電勢(shì)的差值卻保持不變電勢(shì)差:(又叫電壓,絕對(duì)的,與零勢(shì)能面的選取無(wú)關(guān))(1)定義:電荷q在電場(chǎng)力作用下由A點(diǎn)移到另一點(diǎn)B的過(guò)程中,電場(chǎng)力做的功WB與電荷量q的比值,叫AB兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差Ub。(電勢(shì)差表征電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量,由電場(chǎng)本身性質(zhì)決定)(2)UAB=*A—*B Uab>0,*A>'b;Uab〈0,*a〈*b(3)量性:標(biāo)量(4)單位:伏特符號(hào):V(5)電勢(shì)差與靜電力做功之間的關(guān)系:,, Wab 一 ,一Uab一(既適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)又適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng))q進(jìn)行計(jì)算時(shí),相關(guān)物理量用正負(fù)值代入應(yīng)用 Wab=qUAB計(jì)算時(shí),相關(guān)物理量用正、負(fù)值代入,其結(jié)果:Wab>0,電場(chǎng)力做正功;Wab〈0,電場(chǎng)力做負(fù)功五、板書(shū)設(shè)計(jì):第五節(jié)電勢(shì)差電勢(shì)差:(又叫電壓,絕對(duì)的,與零勢(shì)能面的選取無(wú)關(guān))(1)定義:電荷q在電場(chǎng)力作用下由A點(diǎn)移到另一點(diǎn)B的過(guò)程中,電場(chǎng)力做的功WB與電荷量q的比值,叫A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差Ub。(電勢(shì)差表征電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量,由電場(chǎng)本身性質(zhì)決定)(2)UAB=*A—*B Uab>°,*A>'b;Uab<0,*a<*b(3)量性:標(biāo)量(4)單位:伏特符號(hào):V(5)電勢(shì)差與靜電力做功之間的關(guān)系:Uab=WAB(既適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)又適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng))q進(jìn)行計(jì)算時(shí),相關(guān)物理量用正負(fù)值代入應(yīng)用 Wab=qUAB計(jì)算時(shí),相關(guān)物理量用正、負(fù)值代入,其結(jié)果:WAB>0,電場(chǎng)力做正功;WAB<0,電場(chǎng)力做負(fù)功六、課后作業(yè):1、2、3七、教學(xué)輔助手段:多媒體八、課后反思:電勢(shì)差與電勢(shì)強(qiáng)度的關(guān)系一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能1、理解勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的定性、定量關(guān)系2、對(duì)于公式U= 要知道推導(dǎo)過(guò)程2、能夠熟練應(yīng)用U二胡解決有關(guān)問(wèn)題(二)過(guò)程與方法通過(guò)對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的定性、 定量關(guān)系的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問(wèn)題的能力.(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀從不同角度認(rèn)識(shí)電場(chǎng)、分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系, 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的探究精神,體會(huì)自然科學(xué)探究中的邏輯美.二、教學(xué)重點(diǎn)理解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系
三、教學(xué)難點(diǎn)應(yīng)用電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算四、教學(xué)具體過(guò)程電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系一、課題引入:教師出示圖片:串訪強(qiáng)度■■串訪強(qiáng)度■■講解:場(chǎng)強(qiáng)是跟電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力相聯(lián)系的, 電勢(shì)差是跟電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做功相聯(lián)系的. 那么場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差有什么關(guān)系呢?我們以勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)為例來(lái)研究.問(wèn)題1:如圖所示勻強(qiáng)電場(chǎng)E中,正電荷q在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)沿電場(chǎng)方向移動(dòng)到B點(diǎn),已知AB兩點(diǎn)之間的距離為d,分析電場(chǎng)強(qiáng)度E與電勢(shì)差之間有什么關(guān)系?AB間距離為d,電勢(shì)差為U,場(chǎng)強(qiáng)為E.把正電荷q從A點(diǎn)移到B時(shí),電場(chǎng)力所做的功為Eqd.利用電勢(shì)差和功的關(guān)系,這個(gè)功又可求得為 qU,比較這兩個(gè)式子,可得U=Ed,即:E=U/d這就是說(shuō),在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積. 如果不是沿場(chǎng)強(qiáng)方向的呢?(學(xué)生可以進(jìn)行討論分析)如圖所示(教師出示圖片)并講解 AD兩點(diǎn)間電勢(shì)差仍為U,設(shè)AD間距離s,與AB夾角,將正電荷從A移動(dòng)到D,受電場(chǎng)力方向水平向右,與位移夾角 ,故電場(chǎng)力做功為,,所以.利用電勢(shì)差和功的關(guān)系, ,比較這兩個(gè)式子可得.d為AB兩點(diǎn)間距離,也是AB所在等勢(shì)面間距離或者可以說(shuō)是AD兩點(diǎn)間距離s在場(chǎng)強(qiáng)方向的投影.關(guān)于公式,需要說(shuō)明的是:1、U為兩點(diǎn)間電壓,E為場(chǎng)強(qiáng),d為兩點(diǎn)間距離在場(chǎng)強(qiáng)方向的投影.2、場(chǎng)強(qiáng)的另一個(gè)單位: V/m所以場(chǎng)強(qiáng)的兩個(gè)單位伏/米,牛/庫(kù)是相等的.注:此公式只適用于勻強(qiáng)場(chǎng)五、板書(shū)設(shè)計(jì):第六節(jié)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系U=Ed勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的乘積六、課后作業(yè):第23頁(yè)1、2、3、4七、教學(xué)輔助手段:圖表八、課后反思:靜電現(xiàn)象的應(yīng)用一、三維目標(biāo)知識(shí)與技能1.知道靜電感應(yīng)產(chǎn)生的原因,理解什么是靜電平衡狀態(tài)2.理解靜電平衡時(shí),凈電荷只分布在導(dǎo)體表面且內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零3.知道靜電屏蔽及其應(yīng)用過(guò)程與方法體會(huì)靜電平衡的過(guò)程情感態(tài)度與價(jià)值觀聯(lián)系生活實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣二、教學(xué)重點(diǎn)電場(chǎng)中導(dǎo)體的特點(diǎn)三、教學(xué)難點(diǎn)靜電平衡的狀態(tài)【教學(xué)方法】推理歸納法、問(wèn)題解決法、實(shí)驗(yàn)法【教具準(zhǔn)備】
驗(yàn)電器、法拉第圓筒、有絕緣柄的金屬球一個(gè)、金屬網(wǎng)罩、收音機(jī)、感應(yīng)起電機(jī)、導(dǎo)線若1四、教學(xué)具體過(guò)程(一)復(fù)習(xí)提問(wèn)1、什么是靜電感應(yīng)現(xiàn)象?2、靜電感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是什么?3、在靜電感應(yīng)時(shí)用手摸一下導(dǎo)體,再移走源電荷,則導(dǎo)體帶什么電?+++O+++若將導(dǎo)體接地則情況如何?左端接地呢?(二)新課教學(xué)一、靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體1、金屬導(dǎo)體的特征:由做熱振動(dòng)的正離子和做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的自由電子組成2、靜電感應(yīng)現(xiàn)象問(wèn)題:在源電荷的電場(chǎng)中引入金屬導(dǎo)體后會(huì)對(duì)空間各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)有影響嗎?是什么作用使金屬內(nèi)的電子定向移動(dòng)的?此移動(dòng)一直進(jìn)行嗎?金屬導(dǎo)體內(nèi)部有電場(chǎng)嗎?答:使空間電場(chǎng)重新分布源電荷的電場(chǎng)使導(dǎo)體內(nèi)部自由電子定向移動(dòng)靜電平衡狀態(tài):導(dǎo)體(包括表面)中沒(méi)有電荷定向移動(dòng)時(shí)的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)3、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn):?jiǎn)栴}:在源電荷的電場(chǎng)中引入金屬導(dǎo)體后會(huì)對(duì)空間各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)有影響嗎?是什么作用使金屬內(nèi)的電子定向移動(dòng)的?此移動(dòng)一直進(jìn)行嗎?金屬導(dǎo)體內(nèi)部有電場(chǎng)嗎?答:使空間電場(chǎng)重新分布源電荷的電場(chǎng)使導(dǎo)體內(nèi)部自由電子定向移動(dòng)靜電平衡狀態(tài):導(dǎo)體(包括表面)中沒(méi)有電荷定向移動(dòng)時(shí)的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)3、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn):⑴處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體,內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零(不為0則自由電子將繼續(xù)移動(dòng)直至合場(chǎng)弓雖為0)(2)處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體,它的表面是個(gè)等勢(shì)面4、導(dǎo)體上電荷的分部(1)導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有電荷,凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面理論證明:中性導(dǎo)體帶電后,由于同種電荷相互排斥,凈電荷只能分布在表面實(shí)驗(yàn)證明:法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)反證法:若內(nèi)部有自由電荷,則內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)不為 0,導(dǎo)體就不是處于靜電平衡狀態(tài)(2)在導(dǎo)體表面越尖銳的位置,電荷的密度越大5、靜電平衡時(shí)導(dǎo)體周?chē)妶?chǎng)分布:
上圖空間實(shí)際電場(chǎng)分布,不會(huì)出現(xiàn)虛線電場(chǎng)線、尖端放電應(yīng)用避雷針、靜電屏蔽1、空腔導(dǎo)體的特點(diǎn):1、空腔導(dǎo)體的特點(diǎn):凈電荷只分布在外表面,內(nèi)表面不帶電,空腔內(nèi)沒(méi)有電場(chǎng)2、靜電屏蔽外部電場(chǎng)對(duì)內(nèi)部?jī)x器沒(méi)有影響(外屏蔽) 若將源電荷置于空腔內(nèi),則外對(duì)內(nèi)沒(méi)有影響,但內(nèi)對(duì)外有影響實(shí)驗(yàn)演示:將收音機(jī)置于金屬網(wǎng)罩內(nèi)則聲音大小減小若將球殼接地,則內(nèi)外各不影響(全屏蔽)應(yīng)用:電學(xué)儀器和電子設(shè)備外面套有金屬罩通信電纜版面包一層鉛皮高壓帶電作業(yè)人員穿金屬網(wǎng)衣通訊工具在鋼筋結(jié)構(gòu)房屋中接收信號(hào)弱五、板書(shū)設(shè)計(jì):第七節(jié)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用一、靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體1、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn):⑴處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體,內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零2)處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體,它的表面是個(gè)等勢(shì)面2、導(dǎo)體上電荷的分部1)導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有電荷,凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面2)在導(dǎo)體表面越尖銳的位置,電荷的密度越大二、尖端放電應(yīng)用避雷針三、靜電屏蔽六、課后作業(yè): 課后習(xí)題七、教學(xué)輔助手段: 多媒體八、教學(xué)反思:電容器的電容一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能、知道什么是電容器及常見(jiàn)的電容器;2、知道電場(chǎng)能的概念,知道電容器充電和放電時(shí)的能量轉(zhuǎn)換;3、理解電容器電容的概念及定義式,并能用來(lái)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算;4、知道平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān),有什么關(guān)系;掌握平行板電容器的決定式并能運(yùn)用其討論有關(guān)問(wèn)題。(二)過(guò)程與方法結(jié)合實(shí)物觀察與演示,在計(jì)算過(guò)程中理解掌握電容器的相關(guān)概念、性質(zhì)。(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀體會(huì)電容器在實(shí)際生活中的廣泛應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生探究新事物的興趣。二、教學(xué)重點(diǎn): 掌握電容器的概念、定義式及平行板電容器的電容。三、教學(xué)難點(diǎn) :電容器的電容的計(jì)算與應(yīng)用四、教學(xué)具體過(guò)程:電容器是一種重要的電學(xué)元件, 有廣泛應(yīng)用, 任何兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體都可以看成一個(gè)電容器。1、平行板電容器(1)組成:在兩個(gè)相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質(zhì)(電介質(zhì))(2)帶電特點(diǎn):兩板帶等量異號(hào)電荷(3)板間電場(chǎng):板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)
(4)電容器的充電與放電過(guò)程另一個(gè)極板與負(fù)極相連,兩個(gè)極板上就分充電后,切斷與電源的聯(lián)系,兩個(gè)極板間有(電容器)中,稱(chēng)為電場(chǎng)能另一個(gè)極板與負(fù)極相連,兩個(gè)極板上就分充電后,切斷與電源的聯(lián)系,兩個(gè)極板間有(電容器)中,稱(chēng)為電場(chǎng)能.現(xiàn)象:從靈敏電流計(jì)可以觀察到短暫的充電電流。電場(chǎng)存在,充電過(guò)程中由電源獲得的電能貯存在電場(chǎng)操作:把充電后的電容器的兩個(gè)極板接通,兩極板上的電荷互相中和,電容器就不帶電了,這個(gè)過(guò)程叫放電.現(xiàn)象:從靈敏電流計(jì)可以觀察到短暫的放電電流 .放電后,兩極板間不存在電場(chǎng),電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量.提問(wèn):電容器在充、放電的過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是什么 ?待學(xué)生討論后總結(jié)如下:充電一一帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場(chǎng)強(qiáng)E增加,電能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能放電——帶電量Q減少,板間電壓U減少,板間場(chǎng)強(qiáng)E減少,電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能2、電容(1)物理意義:表征電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量(2)定義:電容器所帶的電量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差 U的比值,叫做電容器的電容。(3)定義式:Cq—(比值法,Q單個(gè)極板所帶電量的絕對(duì)值)UC由電容器本身決定的,與QU無(wú)關(guān)(4)單位:法拉(F)還有微法(」F)和皮法(pF)1F=10-6」F=10-12pF3、平行板電容器的電容(1)[演示]感應(yīng)起電機(jī)給靜電計(jì)帶電(詳參閱 P29圖1。7-4)說(shuō)明:靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的 ,用來(lái)測(cè)量電勢(shì)差.把它的金屬球與一個(gè)導(dǎo)體相連 ,把它的金屬外殼與另一個(gè)導(dǎo)體相連,從指針的偏轉(zhuǎn)角度可以量出兩個(gè)導(dǎo)體之間的電勢(shì)差 U.現(xiàn)象:可以看到:保持Q和d不變,S越小,靜電計(jì)的偏轉(zhuǎn)角度越大,U越大,電容C越??;保持Q和S不變,d越大,偏轉(zhuǎn)角度越小, C越小.保持。d、S都不變,在兩極板間插入電介質(zhì)板,靜電計(jì)的偏轉(zhuǎn)角度并且減小,電勢(shì)差U越小電容C增大.(2)結(jié)論:平行板電容器的電容C與介電常數(shù)e成正比,跟正對(duì)面積S成正比,跟極板間的距離d成反比.平行板電容器的決定式:真空 c=—S— 介質(zhì)C=^rS-4二kd 4二kd4、常用電容器固定電容器 可變電容器五、板書(shū)設(shè)計(jì):第八節(jié)電容器的電容1、平行板電容器(1)組成:在兩個(gè)相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質(zhì)(電介質(zhì))(2)帶電特點(diǎn):兩板帶等量異號(hào)電荷(3)板間電場(chǎng):板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)(4)電容器的充電與放電過(guò)程2、電容(1)物理意義:表征電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量(2)定義:電容器所帶的電量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差 U的比值,叫做電容器的電容。(3)定義式:C=—(比值法,Q單個(gè)極板所帶電量的絕對(duì)值)UC由電容器本身決定的,與。U無(wú)關(guān)(4)單位:法拉(F)還有微法(」F)和皮法(pF)1F=10-6」F=10-12pF3、平行板電容器的電容4二kd4、常用電容器六、課后習(xí)題:第32頁(yè)1、2、3、4七、教學(xué)輔助手段:多媒體八、課后反饋:1.8帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能-了解帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一一只受電場(chǎng)力,帶電粒子做勻變速運(yùn)動(dòng)。.重點(diǎn)掌握初速度與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直的帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) (類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng))。.知道示波管的主要構(gòu)造和工作原理。(二)過(guò)程與方法培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用力學(xué)和電學(xué)的知識(shí)分析解決帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀.滲透物理學(xué)方法的教育:運(yùn)用理想化方法,突出主要因素,忽略次要因素,不計(jì)粒子重力。.培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力,體會(huì)物理知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。二、教學(xué)重點(diǎn):帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)規(guī)律三、教學(xué)難點(diǎn):帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題及應(yīng)用。四、教學(xué)具體過(guò)程:(一)復(fù)習(xí)力學(xué)及本章前面相關(guān)知識(shí)要點(diǎn):動(dòng)能定理、平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、牛頓定律、場(chǎng)強(qiáng)等。(二)新課教學(xué)1.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況(平衡、加速和減速)⑴.若帶電粒子在電場(chǎng)中所受合力為零時(shí),即匯f=0時(shí),粒子將保持靜止?fàn)顟B(tài)十十十一二二TOC\o"1-5"\h\z或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 工例:帶電粒子在電場(chǎng)中處于靜止?fàn)顟B(tài),該粒子帶正電還是負(fù)電 ? .卜”分析:帶電粒子處于靜止?fàn)顟B(tài),匯F=0,qE=mg,因?yàn)樗苤亓ωQ直向下, ----所以所受電場(chǎng)力必為豎直向上。又因?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向豎直向下,所以帶電體帶負(fù)電。
⑵.若匯FW0(只受電場(chǎng)力)且與初速度方向在同一直線上,帶電粒子將做加速或減速直線1-運(yùn)動(dòng)。(變速直線運(yùn)動(dòng))1-◎打入正電荷(右圖),將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)電荷所帶的電量為q,板間場(chǎng)強(qiáng)為E電勢(shì)差為U,板距為d,電荷到達(dá)另一極板的速度為v,則電場(chǎng)力所做的功為:W=qU=qEL粒子到達(dá)另一極板的動(dòng)能為: Ek=-1mv2由動(dòng)能定理有:qU=gmv2(或qEL=gmv2對(duì)恒力)※若初速為v0,則上列各式又應(yīng)怎么樣?讓學(xué)生討論并列出?!蛉舸蛉氲氖秦?fù)電荷(初速為 vo),將做勻減速直線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)情況可能如何,請(qǐng)學(xué)生討論,并得出結(jié)論。請(qǐng)學(xué)生思考和討論課本P33問(wèn)題分析講解例題1。(詳見(jiàn)課本P33)【思考與討論】若帶電粒子在電場(chǎng)中所受合力匯Fw0,且與初速度方向有夾角 (不等于0180。),則帶電粒子將做什么運(yùn)動(dòng)?(曲線運(yùn)動(dòng)) ---引出.帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)(不計(jì)重力,且初速度 v0±E,則帶電粒子將在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng))復(fù)習(xí):物體在只受重力的作用下,被水平拋出,在水平方向上不受力,將做勻速直線運(yùn)動(dòng),在豎直方向上只受重力,做初速度為零的自由落體運(yùn)動(dòng)。物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為這兩種運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。解:粒子v。在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)沿電場(chǎng)方向勻速運(yùn)動(dòng)所以有: L=v0t ①電子射出電場(chǎng)時(shí),在垂直于電場(chǎng)方向偏移的距離為:y="2at2 ②v_=atv_=ateU_L
mdv0粒子在垂直于電場(chǎng)方向的加速度: a=FmTOC\o"1-5"\h\z由①②③得:y=1,eU1L) ④2mdV0電子射出電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向的速度不變?nèi)詾橄虻乃俣龋汗孰娮与x開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角日為:tan0=vl-=-eUL^ ⑥v mdv0L/2tan==y/x? x=L/2【討論】:請(qǐng)同學(xué)們討論先加速再偏轉(zhuǎn),求粒子的側(cè)位移與偏轉(zhuǎn)角.示波管的原理(1)示波器:用來(lái)觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化的電子儀器。其核心部分是示波管(2)示波管的構(gòu)造:由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成(如圖)。(3)原理:利用了電子的慣性小、熒光物質(zhì)的熒光特性和人的視覺(jué)暫留等,靈敏、直觀地顯示出電信號(hào)隨間變化的圖線。五、板書(shū)設(shè)計(jì):第九節(jié) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1、帶電粒子的加速qU=gmv22、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)TOC\o"1-5"\h\z沿電場(chǎng)方向勻速運(yùn)動(dòng)所以有: L=v0t ①電子射出電場(chǎng)時(shí),在垂直于電場(chǎng)方向偏移的距離為: y=5at2 ②粒子在垂直于電場(chǎng)方向的加速度: a=Fm由①②③得:y=-eU) ④2mdVo電子射出電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向的速度不變?nèi)詾橄虻乃俣龋篹UL 小vI=at=—— ⑤一mdv0故電子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角a為:tane=U=旦與 ⑥v0 mdv0tan==y/x1 x=L/23、示波器的原理六、課后作業(yè): 第39頁(yè)1、2、3、4、5七、教學(xué)輔助手段:演示實(shí)驗(yàn)八、課后反思:第二章、恒定電流導(dǎo)體中的電場(chǎng)和電流(1課時(shí))一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能.讓學(xué)生明確電源在直流電路中的作用,理解導(dǎo)線中的恒定電場(chǎng)的建立.知道恒定電流的概念和描述電流強(qiáng)弱程度的物理量 ---電流.從微觀意義上看電流的強(qiáng)弱與自由電子平均速率的關(guān)系。(二)過(guò)程與方法通過(guò)類(lèi)比和分析使學(xué)生對(duì)電源的的概念、導(dǎo)線中的電場(chǎng)和恒定電流等方面的理解。(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)對(duì)電源、電流的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用于生活的生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí),勇于探究與日常生活有關(guān)的物理學(xué)問(wèn)題。三、重點(diǎn)與難點(diǎn):重點(diǎn):理解電源的形成過(guò)程及電流的產(chǎn)生。難點(diǎn):電源作用的道理,區(qū)分電子定向移動(dòng)的速率和在導(dǎo)線中建立電場(chǎng)的速率這兩個(gè)不同的概念。四、教學(xué)過(guò)程(一)先對(duì)本章的知識(shí)體系及意圖作簡(jiǎn)要的概述(二)新課講述----第一節(jié)、導(dǎo)體中的電場(chǎng)和電流.電源:先分析課本圖2。1-1 說(shuō)明該裝置只能產(chǎn)生瞬間電流(從電勢(shì)差入手)【問(wèn)題】如何使電路中有持續(xù)電流?(讓學(xué)生回答一電源)水池4類(lèi)比:(把電源的作用與抽水機(jī)進(jìn)行類(lèi)比)如圖2—1,水池AB的水面有一定的高度差,若在A、B之間用一細(xì)管連起來(lái),則水在重力的作用下定向運(yùn)動(dòng),從水池A運(yùn)動(dòng)到水池BoA、B之間的高度差很快消失,在這種情況下,水管中只可能有一個(gè)瞬時(shí)水流。水池4教師提問(wèn):怎攔才能使水管中有源源不斷的電流呢 ?讓學(xué)生回答:可在A、B之間連接一臺(tái)抽水機(jī),將水池B中的水抽到水池A中,這樣可保持A、B之間的高度差,從而使水管中有源源不斷的水流。歸納:電源就是把自由電子從正極搬遷到負(fù)極的裝置。 (從能量的角度看,電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 ).導(dǎo)線中的電場(chǎng):結(jié)合課本圖2。1-4分析導(dǎo)線中的電場(chǎng)的分布情況。導(dǎo)線中的電場(chǎng)是兩部分電荷分布共同作用產(chǎn)生的結(jié)果 ,其一是電源正、負(fù)極產(chǎn)生的電場(chǎng),可將該電場(chǎng)分解為兩個(gè)方向: 沿導(dǎo)線方向的分量使自由電子沿導(dǎo)線作定向移動(dòng), 形成電流;垂直于導(dǎo)線方向的分量使自由電子向?qū)Ь€某一側(cè)聚集, 從而使導(dǎo)線的兩側(cè)出現(xiàn)正、 負(fù)凈電荷分布。其二是這些電荷分布產(chǎn)生附加電場(chǎng), 該電場(chǎng)將削弱電源兩極產(chǎn)生的垂直導(dǎo)線方向的電場(chǎng), 直到使導(dǎo)線中該方向合場(chǎng)強(qiáng)為零,而達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。此時(shí)導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)線保持與導(dǎo)線平行, 自由電子只存在定向移動(dòng)。因?yàn)殡姾傻姆植际欠€(wěn)定的,故稱(chēng)恒定電場(chǎng)。通過(guò)“思考與討論”讓學(xué)生區(qū)分靜電平衡和動(dòng)態(tài)平衡。恒定電場(chǎng):由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定電場(chǎng)稱(chēng)恒定電場(chǎng)。.電流(標(biāo)量)(1)概念:電荷的定向移動(dòng)形成電流。(2)電流的方向:規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向。(3)定義:通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量跟通過(guò)這些電量所用的時(shí)間的比值。定義式: I=Qt電流的微觀表示:取一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體,兩端加一定的電壓,設(shè)導(dǎo)體中的自由電子沿導(dǎo)體定向移動(dòng)的速率為v。設(shè)想在導(dǎo)體中取兩個(gè)橫截面B和C,橫截面積為S,導(dǎo)體中每單位體積中的自由電荷數(shù)為 n,每個(gè)自由電荷帶的電量為q,則t時(shí)間內(nèi)通過(guò)橫截面C的電量Q是多少?電流I為多少?---引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)老師歸納:Q=nV=nvtSqI=Q/t=nvqS 這就是電流的微觀表示式。(4)單位:安培(A),1A=103mA=106dA(5)電流的種類(lèi)直流電:方向不隨時(shí)間而改變的電流。直流電分為恒定電流和脈動(dòng)直流電兩類(lèi):其中大小和方向都不隨時(shí)間而改變的電流叫恒定電流;方向不隨時(shí)間改變而大小隨時(shí)間改變的電流叫脈動(dòng)直流電。交流電:方向和大小都隨時(shí)間做周期變化的電流。【問(wèn)題】如何用圖象表示直流電和交流電?分析課本例題(詳見(jiàn)課本,這里略)通過(guò)例題分析讓學(xué)生把電流與導(dǎo)線內(nèi)自由電子的定向移動(dòng)的速率聯(lián)系起來(lái), 同時(shí)說(shuō)明定向移動(dòng)的速率和在導(dǎo)線中建立電場(chǎng)的速率是兩個(gè)不同的概念。(三)小結(jié):對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要小結(jié)(四)鞏固新課:1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容2 、完成P43問(wèn)題與練習(xí):作業(yè)1、2,練習(xí)3。2.2、電動(dòng)勢(shì)( 1課時(shí))一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能理解電動(dòng)勢(shì)的的概念及定義式。知道電動(dòng)勢(shì)是表征電源特性的物理量。2.從能量轉(zhuǎn)化的角度理解電動(dòng)勢(shì)的物理意義。(二)過(guò)程與方法通過(guò)類(lèi)比的方法使學(xué)生加深對(duì)電源及電動(dòng)勢(shì)概念的理解。(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀了解生活中電池,感受現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步二、重點(diǎn)與難點(diǎn):重點(diǎn): 電動(dòng)勢(shì)的的概念難點(diǎn): 對(duì)電源內(nèi)部非靜電力做功的理解三、教學(xué)過(guò)程:一)復(fù)習(xí)上課時(shí)內(nèi)容要點(diǎn):電源、恒定電流的概念 第二節(jié)、電動(dòng)勢(shì)
R問(wèn)題11。在金屬導(dǎo)體中電流的形成是什么?(自由電子).在外電路中電流的方向?(從電源的正極流向負(fù)極).電源是靠什么能力把負(fù)極的正電荷不斷的搬運(yùn)到正極以維持外電路中恒定的電流?結(jié)合課本圖2。2-1,講述“非靜電力”利用右圖來(lái)類(lèi)比,以幫助學(xué)生理解電路中的能量問(wèn)題。 當(dāng)水由A池流入B池時(shí),由于重力做功,水的重力勢(shì)能減少,轉(zhuǎn)化為其他式的能。而又由于AB之間存在高度差,故欲使水能流回到 A池,應(yīng)克服重力做功,即需要提供一個(gè)外力來(lái)實(shí)現(xiàn)該過(guò)程。抽水機(jī)就是提供該外力的裝置, 使水力做功以及重力勢(shì)能與其他形式的能之間的相互轉(zhuǎn)化,學(xué)生易于理解和接受,在做此鋪墊后,電克服重力做功,將其他形式的能轉(zhuǎn)化為水的重力勢(shì)能。 重力做功、克服重源中的非靜電力的存在及其作用也就易于理解了。力做功以及重力勢(shì)能與其他形式的能之間的相互轉(zhuǎn)化,學(xué)生易于理解和接受,在做此鋪墊后,電兩者相比,重力相當(dāng)于電場(chǎng)力,重力做功相當(dāng)于電場(chǎng)力做功,重力勢(shì)能相當(dāng)于電勢(shì)能,抽水機(jī)相當(dāng)于電源。從而引出一.電源(更深層的含義)(1)電源是通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置。(2)非靜電力在電源中所起的作用:是把正電荷由負(fù)極搬運(yùn)到正極,同時(shí)在該過(guò)程中非靜電力做功,將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能?!咀⒁狻吭诓煌碾娫粗?,是不同形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。再與抽水機(jī)類(lèi)比說(shuō)明:在不同的電源中非靜電力做功的本領(lǐng)不同 ---引出.電動(dòng)勢(shì)(1)定義:在電源內(nèi)部,非靜電力所做的功 W與被移送的電荷q的比值叫電源的電動(dòng)勢(shì)。(2)定義式:E=W/q(3)單位:伏(V(4)物理意義:表示電源把其它形式的能(非靜電力做功)轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小。電動(dòng)勢(shì)越大,電路中每通過(guò)1C電量時(shí),電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的數(shù)值就越多?!咀⒁狻浚孩匐妱?dòng)勢(shì)的大小由電源中非靜電力的特性(電源本身)決定,跟電源的體積、外電路無(wú)關(guān)。②電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源沒(méi)有接入電路時(shí),電源兩極間的電壓。③電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把 1C電量的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。.電源(池)的幾個(gè)重要參數(shù)①電動(dòng)勢(shì):它取決于電池的正負(fù)極材料及電解液的化學(xué)性質(zhì),與電池的大小無(wú)關(guān)。②內(nèi)阻(r):電源內(nèi)部的電阻。③容量:電池放電時(shí)能輸出的總電荷量。其單位是:A-h,mA-h.【注意】:對(duì)同一種電池來(lái)說(shuō),體積越大,容量越大,內(nèi)阻越小。(三)小結(jié):對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要小結(jié)(四)鞏固新課:1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容2 、完成P46"問(wèn)題與練習(xí)”:練習(xí)1-33.調(diào)查常用可充電電池:、教學(xué)目標(biāo)建議全班分成若干個(gè)小組,對(duì)可充電電池進(jìn)行調(diào)查,寫(xiě)出調(diào)查報(bào)告,然后在全班交流和評(píng)比。2.3、歐姆定律( 2課時(shí))(一)知識(shí)與技能1、理解電阻的概念,明確導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身的特性所決定2、要求學(xué)生理解歐姆定律,并能用來(lái)解決有關(guān)電路的問(wèn)題3、知道導(dǎo)體的伏安特性曲線,知道什么是線性元件和非線性元件(二)過(guò)程與方法教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)?shù)叵驅(qū)W生滲透一些研究物理的科學(xué)方法和分析的正確思路如通過(guò)探索性實(shí)驗(yàn)去認(rèn)識(shí)物理量之問(wèn)的制約關(guān)系,用圖象和圖表的方法來(lái)處理數(shù)據(jù)、總結(jié)規(guī)律,以及利用比值來(lái)定義物理量的方法等。(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀本節(jié)知識(shí)在實(shí)際中有廣泛的應(yīng)用,通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際的能力二、重點(diǎn):正確理解歐姆定律及其適應(yīng)條件三、難點(diǎn):對(duì)電阻的定義白理解,對(duì)I-U圖象的理解四、教具:電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、電阻、導(dǎo)線、電池組、小燈泡等五、教學(xué)過(guò)程:(一)復(fù)習(xí)上課時(shí)內(nèi)容要點(diǎn):電動(dòng)勢(shì)概念,電源的三個(gè)重要參數(shù)(二)新課講解-----第三節(jié)、歐姆定律問(wèn)題:電流強(qiáng)度與電壓究竟有什么關(guān)系?這可利用實(shí)驗(yàn)來(lái)研究。1、歐姆定律演示:如圖,方法按P46演示方案進(jìn)行U/VI/A閉合S后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭,記下觸頭在不同位置時(shí)電壓表和電流表讀數(shù)。電壓表測(cè)得的是導(dǎo)體R兩端電壓,電流表測(cè)得的是通過(guò)導(dǎo)體的電流,記錄在下面表格中。U/VI/A把所得數(shù)據(jù)描繪在U-I直角坐標(biāo)系中,確定U和I之間的函數(shù)關(guān)系。分析:這些點(diǎn)所在的圖線包不包括原點(diǎn)?包括,因?yàn)楫?dāng)U=0時(shí),1=0。這些點(diǎn)所在圖線是一條什么圖線?過(guò)原點(diǎn)的斜直線。 即同一金屬導(dǎo)體的U-I圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線。把R換成與之不同的把R換成與之不同的結(jié)論:同一導(dǎo)體,不管電流、電壓怎么樣變化,電壓跟電流的比值是一個(gè)常數(shù)。這個(gè)比值的物理意義就是導(dǎo)體的電阻。 引出——1)、導(dǎo)體的電阻①定義:導(dǎo)體兩端電壓與通過(guò)導(dǎo)體電流的比值,叫做這段導(dǎo)體的電阻。②公式: R=U/I(定義式)說(shuō)明:A、對(duì)于給定導(dǎo)體,R一定,不存在R與U成正比,與I成反比的關(guān)系,R只跟導(dǎo)體本身的性質(zhì)有關(guān)B-這個(gè)式子(定義)給出了測(cè)量電阻的方法一一伏安法。C、電阻反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用③單位:歐姆,符號(hào)q,且ia=iv。A,常用單位:◎、ka、Ma換算關(guān)系:1ka=103a 1MQ=103KQ(2).歐姆定律①定律內(nèi)容:導(dǎo)體中電流強(qiáng)度跟它兩端電壓成正比,跟它的電阻成反比。②公式: I=U/R③適應(yīng)范圍:一是部分電路,二是金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液2、導(dǎo)體的伏安特性曲線(1)伏安特性曲線:用縱坐標(biāo)表示電流I,橫坐標(biāo)表示電壓U,這樣畫(huà)出的I-U圖象叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。(2)線性元件和非線性元件線性元件:伏安特性曲線是通過(guò)原點(diǎn)的直線的電學(xué)元件。非線性元件:伏安特性曲線是曲線,即電流與電壓不成正比的電學(xué)元件。3、分組實(shí)驗(yàn):測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線(第 2課時(shí))按P48實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行,電路改為分壓電路分發(fā)方格紙,讓學(xué)生把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列表,并在坐標(biāo)紙中建立坐標(biāo)系后做出圖象要求至少測(cè) 6個(gè)點(diǎn)以上【說(shuō)一說(shuō)】 P48(三)小結(jié):對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要小結(jié)1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容2、完成P48問(wèn)題與練習(xí):作業(yè) 1、3,練習(xí) 2。
串聯(lián)電路和并聯(lián)電路( 2課時(shí))一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能.進(jìn)一步學(xué)習(xí)電路的串聯(lián)和并聯(lián),理解串、并聯(lián)電路的電壓關(guān)系、電流關(guān)系和電阻關(guān)系,并能運(yùn)用其解決有關(guān)關(guān)問(wèn)題。2.進(jìn)而利用電路的串、并聯(lián)規(guī)律分析電表改裝的原理。(二)過(guò)程與方法通過(guò)復(fù)習(xí)、歸納、小結(jié)把知識(shí)系統(tǒng)化。(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)學(xué)習(xí),學(xué)會(huì)在學(xué)習(xí)中靈活變通和運(yùn)用。三、重點(diǎn)與難點(diǎn):重點(diǎn): 教學(xué)重點(diǎn)是串、并聯(lián)電路的規(guī)律。難點(diǎn): 難點(diǎn)是電表的改裝。四、教學(xué)過(guò)程:(一)復(fù)習(xí)上課時(shí)內(nèi)容要點(diǎn):歐姆定律、電阻概念、導(dǎo)體的伏安特性曲線。(二)新課講解 第四節(jié)、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路先讓學(xué)生回憶初中有關(guān)這方面(串、并聯(lián)電路的規(guī)律)的問(wèn)題,然后讓學(xué)生自學(xué),在此基礎(chǔ)上,讓學(xué)生將串聯(lián)和并聯(lián)加以對(duì)比,學(xué)生容易理解和記憶。老師點(diǎn)撥: 一是要從理論上認(rèn)識(shí)串、并聯(lián)電路的規(guī)律,二是過(guò)程分析的不同,引入電勢(shì)來(lái)分析。從而讓學(xué)生體會(huì)到高中和初中的區(qū)別,也能讓學(xué)生易于理解和接受。學(xué)生自己先推導(dǎo)有關(guān)結(jié)論,老師最后歸納小結(jié)得出結(jié)論:(并適當(dāng)拓展)(1)串聯(lián)電路①電路中各處的電流強(qiáng)度相等。 I=I1=I2=I3h-②電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和 U=U+U+U+…③串聯(lián)電路的總電阻,等于各個(gè)電阻之和。 R=FR+F2+R3+④電壓分配: U1/R1=U2/R2U1/R1=U/R⑤n個(gè)相同電池(E、r)串聯(lián):En=nErn=nrU=U=L2=U=U=U=L2=U=并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等。電路中的總電流強(qiáng)度等于各支路電流強(qiáng)度之和。 I=I1+I2+I3+…并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù),等于各個(gè)電阻的倒數(shù)之和。1/R=1/R 1+1/R2+1/R3+ 對(duì)兩個(gè)電阻并聯(lián)有: R=R1R2/(R1+R2)電流分配: I1/I2=R1/R2I1/I=R1/Rn個(gè)相同電池( E、r)并聯(lián): En=Ern=r/n再由學(xué)生討論下列問(wèn)題:①幾個(gè)相同的電阻并聯(lián),總電阻為一個(gè)電阻的幾分之一;②若不同的電阻并聯(lián),總電阻小于其中最小的電阻;③若某一支路的電阻增大,則總電阻也隨之增大;④若并聯(lián)的支路增多時(shí),總電阻將減??;⑤當(dāng)一個(gè)大電阻與一個(gè)小電阻并聯(lián)時(shí),總電阻接近小電阻。另外應(yīng)讓學(xué)生明確 :串聯(lián)和并聯(lián)的總電阻是串聯(lián)和并聯(lián)的等效電阻,電阻 R的作用效果與R、R串聯(lián)使用或并聯(lián)使用時(shí)對(duì)電路的效果相同,如教材圖 2.4—3和2.4—4所示。分析電路時(shí)要學(xué)會(huì)等效。引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題與練習(xí): 1題 第1課時(shí)2.電壓表和電流表 串、并聯(lián)規(guī)律的應(yīng)用常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表 G(表頭)改裝而成。(1)表頭 G:構(gòu)造(從電路的角度看) :表頭就是一個(gè)電阻,同樣遵從歐姆定律,與其他電阻的不同僅在于通過(guò)表頭的電流是可以從刻度盤(pán)上讀出來(lái)的。原理:磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用 P98(為后續(xù)知識(shí)做準(zhǔn)備)(2)描述表頭的三個(gè)特征量(三個(gè)重要參數(shù))④①內(nèi)阻Rg:表頭的內(nèi)阻。②滿偏電流 Ig:電表指針偏轉(zhuǎn)至最大角度時(shí)的電流(另介紹半偏電流)③滿偏電壓Ug:電表指針偏轉(zhuǎn)至最大角度日^的電壓,與滿偏電流 Ig的關(guān)系Ug=IgRg,因而若已知電表的內(nèi)阻Rg,則根據(jù)歐姆定律可把相應(yīng)各點(diǎn)的電流值改寫(xiě)成電壓值,即電流表也是電壓表,本質(zhì)上并無(wú)差別,只是刻度盤(pán)的刻度不同而已。通過(guò)對(duì)P52的“思考與討論”加深這方面的認(rèn)識(shí)。(3)表頭的改裝和擴(kuò)程(綜合運(yùn)用串、并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律)關(guān)于電表的改裝 要抓住問(wèn)題的癥結(jié)所在,即表頭內(nèi)線圈容許通過(guò)的最大電流 (Ig)或允許加的最大電壓 (Ug)是有限制的。讓學(xué)生討論,推導(dǎo)出有關(guān)的公式 :要測(cè)量較大的電壓 (或電流)怎么辦 ?通過(guò)分析,學(xué)生能提出利用電阻來(lái)分壓 (或分流)。然后提出:分壓 (或分流)電阻的阻值如何確定 ?通過(guò)例 1、2的分析、講解使學(xué)生掌握計(jì)算分壓電阻和分流電阻的方法 ---最后引導(dǎo)學(xué)生自己歸納總結(jié)得出一般公式。(三)小結(jié):對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要小結(jié)(四)鞏固新課: 1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容2 、完成P48問(wèn)題與練習(xí):作業(yè)4、5,練習(xí)2、3。2.5、焦耳定律( 1課時(shí))一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能1.理解電功、電功率的概念,公式的物理意義。了解實(shí)際功率和額定功率。2.了解電功和電熱的關(guān)系。了解公式 Q=I2Rt(P=I2R)、Q=Ut/R(P=U/R)的適應(yīng)條件。3.知道非純電阻電路中電能與其他形式能轉(zhuǎn)化關(guān)系,電功大于電熱。4.能運(yùn)用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn)解決簡(jiǎn)單的含電動(dòng)機(jī)的非純電阻電路問(wèn)題。(二)過(guò)程與方法通過(guò)有關(guān)實(shí)例,讓學(xué)生理解電流做功的過(guò)程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程。(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)學(xué)習(xí)進(jìn)一步體會(huì)能量守恒定律的普遍性。三、重點(diǎn)與難點(diǎn):重點(diǎn): 區(qū)別并掌握電功和電熱的計(jì)算。難點(diǎn): 主要在學(xué)生對(duì)電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系缺乏感性認(rèn)識(shí),接受起來(lái)比較困難。四、教學(xué)過(guò)程:(一)復(fù)習(xí)上課時(shí)內(nèi)容要點(diǎn):串、并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律及綜合運(yùn)用 。提出問(wèn)題,引入新課1.通過(guò)前面的學(xué)習(xí),可知導(dǎo)體內(nèi)自由電荷在電場(chǎng)力作用下發(fā)生定向移動(dòng),電場(chǎng)力對(duì)定向移動(dòng)的電荷做功嗎?(做功,而且做正功)2.電場(chǎng)力做功將引起能量的轉(zhuǎn)化,電能轉(zhuǎn)化為其他形式能,舉出一些大家熟悉的例子:電能—機(jī)械能,如電動(dòng)機(jī)。電能f內(nèi)能,如電熱器。電能f化學(xué)能,如電解槽。本節(jié)課將重點(diǎn)研究電路中的能量問(wèn)題。(二)新課講解 第五節(jié)、焦耳定律1.電功和電功率(1).電功定義:電路中電場(chǎng)力對(duì)定向移動(dòng)的電荷所做的功,簡(jiǎn)稱(chēng)電功,通常也說(shuō)成是電流的功。用 W表示。實(shí)質(zhì):是能量守恒定律在電路中的體現(xiàn)。即電流做功的過(guò)程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程,在轉(zhuǎn)化過(guò)程中,能量守恒,即有多少電能減少,就有多少其他形式的能增加。【注意】功是能量轉(zhuǎn)化的量度,電流做了多少功,就有多少電能減少而轉(zhuǎn)化為其他形式的能,即電功等于電路中電能的減少,這是電路中能量轉(zhuǎn)化與守恒的關(guān)鍵。在第一章里我們學(xué)過(guò)電場(chǎng)力對(duì)電荷的功,若電荷 q在電場(chǎng)力作用下從A搬至B,AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差為UAb,則電場(chǎng)力做功W=qUo對(duì)于一段導(dǎo)體而言,兩端電勢(shì)差為 UI,把電荷q從一端搬至另一端,電場(chǎng)力的功 W=qU在導(dǎo)體中形成電流, 且q=It,(在時(shí)間間隔 t內(nèi)搬運(yùn)的電量為 q,則通過(guò)導(dǎo)體截面電量為 q,I=q/t),所以W=qU=IUt這就是電路中電場(chǎng)力做功即電功的表達(dá)式。表達(dá)式: W=Iut①【說(shuō)明】:①表達(dá)式的物理意義:電流在一段電路上的功,跟這段電路兩端電壓、電路中電流強(qiáng)度和通電時(shí)間成正比。②適用條件: I、U不隨時(shí)間變化——恒定電流。單位:焦耳(J)。1J=1V-A-s(2)電功率①定義:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流所做的功②表達(dá)式: P=W/t=UI(對(duì)任何電路都適用 )②上式表明:電流在一段電路上做功的功率 P,和等于電流I跟這段電路兩端電壓U的乘積。③單位:為瓦特(W。1W=1J/s④額定功率和實(shí)際功率額定功率 :用電器正常工作時(shí)所需電壓叫額定電壓,在這個(gè)電壓下消耗的功率稱(chēng)額定功率。實(shí)際功率 :用電器在實(shí)際電壓下的功率。實(shí)際功率 P實(shí)=IU,U、I分別為用電器兩端實(shí)際電壓和通過(guò)用電器的實(shí)際電流。這里應(yīng)強(qiáng)調(diào)說(shuō)明 :推導(dǎo)過(guò)程中沒(méi)用到任何特殊電路或用電器的性質(zhì),電功和電功率的表達(dá)式對(duì)任何電壓、電流不隨時(shí)間變化的電路都適用。再者,這里 W=IUt是電場(chǎng)力做功,是消耗的總電能,也是電能所轉(zhuǎn)化的其他形式能量的總和。電流在通過(guò)導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體要發(fā)熱,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。這就是電流的熱效應(yīng),描述它的定量規(guī)律是焦耳定律。學(xué)生一般認(rèn)為,W=IUt,又由歐姆定律,U=IR,所以得出W=I2Rt,電流做這么多功,放出熱量Q=W=2Rt。這里有一個(gè)錯(cuò)誤,可讓學(xué)生思考并找出來(lái)。錯(cuò)在Q=W何以見(jiàn)得電流做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能增量?有無(wú)可能同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式能?英國(guó)物理學(xué)家焦耳,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)研究后提出焦耳定律。
2—焦耳定律一一電流熱效應(yīng)(1)焦耳定律內(nèi)容:電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,跟電流強(qiáng)度的平方、導(dǎo)體電阻和通電時(shí)間成正比。表達(dá)式: Q=I2Rt ③【說(shuō)明】:對(duì)純電阻電路(只含白熾燈、電爐等電熱器的電路)中電流做功完全用于產(chǎn)生熱,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故電功W等于電熱Q;這時(shí)W=Q=UIt=I2Rt(2)熱功率:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量。即 P=Q/t=I2R④【注意】②和④都是電流的功率的表達(dá)式,但物理意義不同。②對(duì)所有的電路都適用,而④式只適用于純電阻電路,對(duì)非純電阻電路(含有電動(dòng)機(jī)、電解槽的電路)不適用。關(guān)于非純電阻電路中的能量轉(zhuǎn)化,電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外,還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能等。這時(shí)W?Q。即W=Q+E或P=P熱+P其它、UI=12R+P其它引導(dǎo)學(xué)生分析P56例題(從能量轉(zhuǎn)化和守恒入手)如圖TOC\o"1-5"\h\z再增補(bǔ)兩個(gè)問(wèn)題(1)電動(dòng)機(jī)的效率。(2)若由于某種原因電動(dòng)機(jī)被卡 工…住,這時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的功率為多少? .⑨最后通過(guò)“思考與討論”以加深認(rèn)識(shí)。注意,在非純電阻電路中,歐姆 Lu定律已不適用。(三)小結(jié):對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要小結(jié)。并比較UIt和I2Rt的區(qū)別和聯(lián)系,從能的轉(zhuǎn)化與守恒的角度解釋純電阻電路和非純電阻電路中電功和電熱的關(guān)系。 在純電阻電路中,電能全部轉(zhuǎn)化為電熱,故電功W等于電熱Q在非純電阻電路中,電能的一部分轉(zhuǎn)化為電熱,另一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能(如機(jī)械能、化學(xué)能),故電功W故于電熱Q(四)鞏固新課:1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容的證明后,把相應(yīng)的結(jié)論2、完成P57問(wèn)題與練習(xí):作業(yè)2、4,練習(xí)1、3、5。建議在對(duì)1歸入串、并聯(lián)電路的規(guī)律中。的證明后,把相應(yīng)的結(jié)論補(bǔ)充練習(xí):某一用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置如上圖所示,重物質(zhì)量m=50kg,電源提供ff定電壓U=110V不計(jì)各處摩擦,當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物時(shí),電路中電流強(qiáng)度I=5A,求電動(dòng)機(jī)線圈電阻R(g=10m/s2)。(4Q)第三章磁場(chǎng)教案磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)(1課時(shí))一.教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能.了解磁現(xiàn)象,知道磁性、磁極的概念。.知道電流的磁效應(yīng)、磁極間的相互作用。.知道磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用的 .知道地球具有磁性。(二)過(guò)程與方法利用類(lèi)比法、實(shí)驗(yàn)法、比較法使學(xué)生通過(guò)對(duì)磁場(chǎng)的客觀認(rèn)識(shí)去理解磁場(chǎng)的客觀實(shí)在性。(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)類(lèi)比的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,體現(xiàn)磁現(xiàn)象的廣泛性二.重點(diǎn)與難點(diǎn):重點(diǎn): 電流的磁效應(yīng)和磁場(chǎng)概念的形成難點(diǎn): 磁現(xiàn)象的應(yīng)用三、教具 :多媒體、條形磁鐵、直導(dǎo)線、小磁針若干、投影儀四、教學(xué)過(guò)程:(一)引入:介紹生活中的有關(guān)磁現(xiàn)象及本章所要研究的內(nèi)容。 在本章,我們要學(xué)習(xí)磁現(xiàn)象、磁場(chǎng)的描述、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用以及對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用,知識(shí)主線十分清晰。本章共二個(gè)單元。第一、二、三節(jié)為第一單元;第四 ~第六節(jié)為第二單元。復(fù)習(xí)提問(wèn),引入新課[問(wèn)題]初中學(xué)過(guò)磁體有幾個(gè)磁極?[學(xué)生答]磁體有兩個(gè)磁極:南極、北極 .[問(wèn)題] 磁極間相互作用的規(guī)律是什么? [學(xué)生答] 同名磁極相互排斥, 異名磁極相互吸引[問(wèn)題]兩個(gè)不直接接觸的磁極之間是通過(guò)什么發(fā)生相互作用的?[學(xué)生答]磁場(chǎng) .[過(guò)渡語(yǔ)]磁場(chǎng)我們?cè)诔踔芯陀兴私?,從今天我們要更加深入地學(xué)習(xí)它。(二)新課講解 第一節(jié)、磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)1.磁現(xiàn)象(1)通過(guò)介紹人們對(duì)磁現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)過(guò)程和我國(guó)古代對(duì)磁現(xiàn)象的研究、指南針的發(fā)明和作用來(lái)認(rèn)識(shí)磁現(xiàn)象(2)可以通過(guò)演示實(shí)驗(yàn) (磁極之間的相互作用、磁鐵對(duì)鐵釘?shù)奈?)和生活生產(chǎn)中涉及的磁體(喇叭、磁盤(pán)、磁帶、磁卡、門(mén)吸、電動(dòng)機(jī)、電流表 )來(lái)形象生動(dòng)地認(rèn)識(shí)磁現(xiàn)象。【板書(shū)】磁性、磁體、磁極:能吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)叫磁性。具有磁性的物體叫磁體,磁體中磁性最強(qiáng)的區(qū)域叫磁極。2.電流的磁效應(yīng)(1)介紹人類(lèi)認(rèn)識(shí)電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的過(guò)程。(2)演示奧斯特實(shí)驗(yàn):讓學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)。做實(shí)驗(yàn)時(shí)可以分為四種情形觀察并記錄現(xiàn)象: 水平電流在小磁針的正上方時(shí), 讓電流分別由南向北流和由北向南流; 水平電流在小磁針的正下方時(shí), 讓電流分別由南向北和由北向南流。 在認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)的同時(shí), 也為地磁場(chǎng)和通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)的教學(xué)埋下伏筆,也可以留下問(wèn)題讓學(xué)生思考。了解電流的磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,體現(xiàn)物理思想 (電與磁有聯(lián)系 )和研究方法 (奧斯特實(shí)驗(yàn)),認(rèn)識(shí)到奧斯特實(shí)驗(yàn)在電磁學(xué)中的重要意義 (打開(kāi)了電磁學(xué)的大門(mén) ),為后來(lái)法拉第的研究工作(電能生磁、磁也可以生電 )奠定了基礎(chǔ)?!景鍟?shū)1】磁極間的相互作用規(guī)律:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引 .(與電荷類(lèi)比)【板書(shū) 2】電流的磁效應(yīng):電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)導(dǎo)體周?chē)嬖诖艌?chǎng)的現(xiàn)象 (奧斯特實(shí)驗(yàn) )。3.磁場(chǎng)演示:磁場(chǎng)對(duì)電流的作用,電流與電流的作用,類(lèi)比于庫(kù)侖力和電場(chǎng),形成磁場(chǎng)的概念,應(yīng)說(shuō)明磁場(chǎng)雖然看不見(jiàn)、 摸不著, 但是和電場(chǎng)一樣都是客觀存在的一種物質(zhì), 我們可以通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)磁體或電流的作用而認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)。【板書(shū)1】磁場(chǎng)的概念:磁體周?chē)嬖诘囊环N特殊物質(zhì)(看不見(jiàn)摸不著,是物質(zhì)存在的一種特殊形式)?!景鍟?shū)2】.磁場(chǎng)的基本性質(zhì):對(duì)處于其中白^磁極和電流有力的作用 ^【板書(shū)3】磁場(chǎng)是媒介物:磁極間、電流間、磁極與電流間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。磁體卜.磁場(chǎng)卜4.磁性的地球明白地理的南北極和地磁的南北極的區(qū)別, 了解磁偏角,介紹沈括對(duì)磁偏角的研究。用一個(gè)條形磁鐵來(lái)模擬地磁場(chǎng),說(shuō)明小磁針靜止時(shí)為什么會(huì)指向地理的南北極?!景鍟?shū)1】地球是一個(gè)巨大的磁體,地球周?chē)嬖诖艌?chǎng) ---地磁場(chǎng)。地球的地理兩極與地磁兩極不重合(地磁的N極在地理的南極附近,地磁的 S極在地理的北極附近),其間存在磁偏角。地磁體周?chē)拇艌?chǎng)分布情況和條形磁鐵周?chē)拇艌?chǎng)分布情況相似。宇宙中的許多天體都有磁場(chǎng)。月球也有磁場(chǎng)。(三)對(duì)本節(jié)知識(shí)做簡(jiǎn)要的小結(jié)(四)鞏固新課:1。讓學(xué)生復(fù)習(xí)課本內(nèi)容。2。指導(dǎo)學(xué)生閱讀STS3。完成問(wèn)題與練習(xí)(作練習(xí))3.2磁感應(yīng)強(qiáng)度( 3.2磁感應(yīng)強(qiáng)度( 1課時(shí))一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能1.理解和掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小、單位。2.能用磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。(二)過(guò)程與方法通過(guò)觀察、類(lèi)比(與電場(chǎng)強(qiáng)度的定義的類(lèi)比)使學(xué)生理解和掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念,為學(xué)生形成物理概念奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生探究物理現(xiàn)象的興趣,提高綜合學(xué)習(xí)能力 。二、重點(diǎn)與難點(diǎn):磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的建立是本節(jié)的重點(diǎn)(仍至本章的重點(diǎn)) ,也是本節(jié)的難點(diǎn),通過(guò)與電場(chǎng)強(qiáng)度的定義的類(lèi)比和演示實(shí)驗(yàn)來(lái)突破難點(diǎn)三、教具 :蹄形磁鐵,低壓電源,多媒體等。四、教學(xué)過(guò)程:(一)復(fù)習(xí)上課時(shí)知識(shí)后引入要點(diǎn):磁場(chǎng)的概念。 提問(wèn)、引入新課:磁場(chǎng)不僅具有方向,而且也具有強(qiáng)弱,為表征磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向就要引入一個(gè)物理量 .怎樣的物理量能夠起到這樣的作用呢? (緊接著教師提問(wèn)以下問(wèn)題 .).哪個(gè)物理量來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向?[學(xué)生答]用電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向 .2.電場(chǎng)強(qiáng)度是如何定義的?其定義式是什么?[學(xué)生答] 電場(chǎng)強(qiáng)度是通過(guò)將一檢驗(yàn)電荷放在電場(chǎng)中分析電荷所受的電場(chǎng)力與檢驗(yàn)電荷量的比值來(lái)定義的,其定義式為 E=F/q過(guò)渡語(yǔ):今天我們用相類(lèi)似的方法來(lái)學(xué)習(xí)描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量——磁感應(yīng)強(qiáng)度.(二)新課講解 第二節(jié)、磁感應(yīng)強(qiáng)度.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向【演示】讓小磁針處于條形磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)和豎直方向通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)中的各個(gè)點(diǎn)時(shí),小磁針的 N極所指的方向不同,來(lái)認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)具有方向性,明確磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的規(guī)定。【板書(shū)】小磁針靜止時(shí) N極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向過(guò)渡語(yǔ):能不能用很小一段通電導(dǎo)體來(lái)檢驗(yàn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱呢?2.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小【演示 1】用不同的條形磁鐵所能吸起的鐵釘?shù)膫€(gè)數(shù)是不同的,說(shuō)明磁場(chǎng)有強(qiáng)弱。【演示 2】探究影響通電導(dǎo)線受力的因素(如圖)先介紹勻強(qiáng)磁場(chǎng): 如果磁場(chǎng)的某一區(qū)域里, 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同, 這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。后定性演示(控制變量法)①保持通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度不變,改變電流的大?、诒3蛛娏鞑蛔儯?/p>
改變通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度。讓學(xué)生觀察導(dǎo)線受力情況?!景鍟?shū)1】精確實(shí)驗(yàn)表明,通電導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向垂直時(shí),通電導(dǎo)線受力(磁場(chǎng)力)大小 F廣IL寫(xiě)成等式為:F=BIL ①式中B為比例系數(shù)。注意:①B與導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流的大小無(wú)關(guān)②在不同的磁場(chǎng)中 B的值不同(即使同樣的電流導(dǎo)線的受力也不樣)再用類(lèi)比電場(chǎng)強(qiáng)度的定義方法,從而得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式【板書(shū)2】磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小(表征磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量)(1)定義:在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線,所受的力(安培力) F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。符號(hào):B說(shuō)明:如果導(dǎo)線很短很短, B就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。其中,I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL稱(chēng)電流兀。(2)定義式:B=— ②IL(3)單位:在國(guó)際單位制中是特斯特,簡(jiǎn)稱(chēng)特,符號(hào)T.1T=N/A?m(4)物理意義:磁感應(yīng)強(qiáng)度B是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量.對(duì)B的定義式的理解:①要使學(xué)生了解比值F/IL是磁場(chǎng)中各點(diǎn)的位置函數(shù)。換句話說(shuō),在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中比值 F/IL是因點(diǎn)而異的,也就是在磁場(chǎng)中某一確定位置處, 無(wú)論怎樣改變I和L,F都與IL的乘積大小成比例地變化,比值F/IL跟IL的乘積大小無(wú)關(guān)。因此,比值F/IL的大小反映了各不同位置處磁場(chǎng)的強(qiáng)弱程度,所以人們用它來(lái)定義磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。 還應(yīng)說(shuō)明F是指通電導(dǎo)線電流方向跟所在處磁場(chǎng)方向垂直時(shí)的磁場(chǎng)力,此時(shí)通電導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力最大。②有的學(xué)生往往單純從數(shù)學(xué)角度出發(fā),曲公式 B=F/IL得出磁場(chǎng)中某點(diǎn)的B與F成正比,與IL成反比的錯(cuò)誤結(jié)論。③應(yīng)強(qiáng)調(diào)說(shuō)明對(duì)于確定的磁場(chǎng)中某一位置來(lái)說(shuō), B并不因探測(cè)電流和線段長(zhǎng)短(電流元)的改變而改變,而是由磁場(chǎng)自身決定的;比值F/IL不變這一事實(shí)正反映了所量度位置的磁場(chǎng)強(qiáng)弱程度是一定的?!纠看艌?chǎng)中放一根與磁場(chǎng)方向垂直的通電導(dǎo)線,它的電流強(qiáng)度是 2.5A,導(dǎo)線長(zhǎng)1cm,它受到的安培力為5X10-2N,則這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大?解答:
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