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文檔簡介
人教版高中物理選修1-1全冊教案目錄第一章第一節(jié)電荷庫侖定律教學目標(一)知識與技能1.知道兩種電荷及其相互作用.知道點電荷量的概念.2.了解靜電現(xiàn)象及其產(chǎn)生原因;知道原子結(jié)構(gòu),掌握電荷守恒定律3.知道什么是元電荷.4.掌握庫侖定律,要求知道知道點電荷模型,知道靜電力常量,會用庫侖定律的公式進行有關的計算.(二)過程與方法2、通過對原子核式結(jié)構(gòu)的學習使學生明確摩擦起電和感應起電不是創(chuàng)造了電荷,而是使物體中的電荷分開.但對一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和不變。3、類比質(zhì)點理解點電荷,通過實驗探究庫侖定律并能靈活運用(三)情感態(tài)度與價值觀通過對本節(jié)的學習培養(yǎng)學生從微觀的角度認識物體帶電的本質(zhì),認識理想化是研究自然科學常用的方法,培養(yǎng)科學素養(yǎng),認識類比的方法在現(xiàn)實生活中有廣泛的應用重點:電荷守恒定律,庫侖定律和庫侖力難點:利用電荷守恒定律分析解決相關問題摩擦起電和感應起電的相關問題,庫侖定律的理解與應用。教具:絲綢,玻璃棒,毛皮,硬橡膠棒,絕緣金屬球,靜電感應導體,通草球,多媒體課件教學過程:第1節(jié)電荷庫侖定律(第1課時)(一)引入新課:多媒體展示:閃電撕裂天空,雷霆震撼著大地。師:在這驚心動魄的自然現(xiàn)象背后,蘊藏著許多物理原理,吸引了不少科學家進行探究。在科學史上,從最早發(fā)現(xiàn)電現(xiàn)象,到認識閃電本質(zhì),經(jīng)歷了漫長的歲月,一些人還為此付出過慘痛的代價。下面請同學們認真閱讀果本第2頁“接引雷電下九天”這一節(jié),了解我們?nèi)祟悓﹂W電的研究歷史,并完成下述填空:電閃雷鳴是自然界常見的現(xiàn)象,蒙昧時期的人們認為那是“天神之火”,是天神對罪惡的懲罰,直到1752年,偉大的科學家___________冒著生命危險在美國費城進行了著名的風箏實驗,把天電引了下來,發(fā)現(xiàn)天電和摩擦產(chǎn)生的電是一樣的,才使人類擺脫了對雷電現(xiàn)象的迷信。師強調(diào):以美國科學家的富蘭克林為代表的一些科學家冒著生命危險去捕捉閃電,證實了閃電與實驗室中的電是相同的。雷電是怎樣形成的?(大氣中冷暖氣流上下急劇翻滾,相互摩擦,云層就會積聚電荷,當電荷積累到一定程度,瞬間發(fā)生大規(guī)模的放電,就產(chǎn)生了雷電)物體帶電是怎么回事?電荷有哪些特性?電荷間的相互作用遵從什么規(guī)律?人類應該怎樣利用這些規(guī)律?這些問題正是本章要探究并做出解答的。師:本節(jié)課我們重點研究了解幾種靜電現(xiàn)象及其產(chǎn)生原因,電荷守恒定律(二)新課教學復習初中知識:師:根據(jù)初中自然的學習,用摩擦的方法可使物體帶電,請舉例說明。生:用摩擦的方法。如:用絲綢摩擦過的玻璃棒,玻璃棒帶正電;用毛皮摩擦過的硬橡膠棒,橡膠棒帶負電。演示實驗1:先用玻璃棒、橡膠棒靠近碎紙屑,看有什么現(xiàn)象?然后用綢子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡膠棒,再靠近碎紙屑看有什么現(xiàn)象?讓學生分析兩次實驗現(xiàn)象的異同;并分析原因。教師總結(jié):摩擦過的物體性質(zhì)有了變化,帶電了或者說帶了電荷。帶電后,能吸引輕小物體,而且?guī)щ娫蕉啵驮酱?,能夠吸引輕小物體,我們說此時物體帶了電。而用摩擦的方法使物體帶電就叫做摩擦起電。人類從很早就認識了摩擦起電的現(xiàn)象,例如公元1世紀,我國學者王充在《論衡》一書中就寫下了“頓牟掇芥”一語,指的是用玳琩的殼吸引輕小物體。后來人們認識到摩擦后的物體所帶的電荷有兩種:用絲綢摩擦過的玻璃棒的所帶的電荷是一種,用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷是另一種。同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。一、電荷:1、自然界中的兩種電荷(富蘭克林命名)①把用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷稱為正電荷.②把用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷稱為負電荷.2、電荷間的相互作用:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.3、電荷量:電荷的多少叫做電荷量.符號:Q或q單位:庫侖符號:C“做一做”驗電器與靜電計為了判斷物體是否帶電以及所帶電荷的種類和多少,從18世紀起,人們經(jīng)常使用一種叫驗電器的簡單裝置:玻璃瓶內(nèi)有兩片金屬箔,用金屬絲掛在一條導體棒的下端,棒的上端通過瓶塞從瓶口伸出(圖甲)。如果把金屬箔換成指針,并用金屬做外殼,這樣的驗電器又叫靜電計(圖乙)問:是否只有當帶電體與導體棒的上端直接接觸時,金屬箔片才開始張開?解釋看到的現(xiàn)象?1、摩擦起電摩擦起電的原因:不同物質(zhì)的原子核束縛電子的能力不同.特別是離核較遠的電子受到的束縛較小。當兩個物體互相摩擦時,一些束縛得不緊的電子往往從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。實質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移.結(jié)果:兩個相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷.得到電子:帶負電;失去電子:帶正電問:摩擦起電有沒有創(chuàng)造了電荷?生:沒有,摩擦起電是帶電粒子(如電子)從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。師:很多物質(zhì)都會由于摩擦而帶電,是否還存在其它的使物體起電的方式?在學習新的起電方式之前,我們先來學習金屬導體模型。金屬導體模型也是一個物理模型P3(動畫演示)自由電子:脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動。帶正電的離子:失去電子的原子,都在自己的平衡位置上振動而不移動。2、感應起電【演示】取一對用絕緣柱支持的導體A和B,使它們彼此接觸。起初它們不帶電,帖在下部的金屬箔是閉合的。①把帶正電荷的球C移近彼此接觸的異體A,B(參見課本圖1.1-1).金屬箔有什么變化?實驗現(xiàn)象:可以看到A,B上的金屬箔都張開了,表示A,B都帶上了電荷.提出靜電感應概念:(1)靜電感應:把電荷移近不帶電的導體,可以使導體帶電的現(xiàn)象。規(guī)律:近端感應異種電荷,遠端感應同種電荷(2)利用靜電感應使物體帶電,叫做感應起電.(3)提出問題:靜電感應的原因?帶領學生分析物質(zhì)的微觀分子結(jié)構(gòu),分析起電的本質(zhì)原因:把帶電的球C移近金屬導體A和B時,由于同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引,使導體靠近帶電體的一端帶異號電荷,遠離帶電體的一端帶同號電荷。如上面的這個演示實驗中,導體A和B帶上了等量的異種電荷.【演示】②如果先把C移走,金屬箔又有什么變化?實驗現(xiàn)象:A和B上的金屬箔就會閉合.③如果先把A和B分開,然后移開C,金屬箔又有什么變化?實驗現(xiàn)象:可以看到金屬箔仍張開,表明A和B仍帶有電荷;④如果再讓A和B接觸,金屬箔又有什么變化?實驗現(xiàn)象:金屬箔就會閉合,表明他們就不再帶電.這說明A和B分開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.問:感應起電有沒有創(chuàng)造了電荷?生:沒有。感應起電而是使物體中的正負電荷分開,是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。感應起電也不是創(chuàng)造了電荷。師:無論是哪種起電方式,其本質(zhì)都是將正、負電荷分開,使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移,并不是創(chuàng)造電荷.得出電荷守恒定律.三、電荷守恒定律:電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分.師:電荷守恒定律是物理學中重要的基本定律之一。四、元電荷師:迄今為止,科學家實驗發(fā)現(xiàn)的最小電荷量就是電子所帶的電荷量。質(zhì)子、正電子所帶的電荷量與它相同,但符號相反。人們把這個最小的電荷量叫做元電荷。元電荷:電子所帶的電荷量,用e表示。e=1.60×10-19C注意:迄今為止,發(fā)現(xiàn)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,電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。(三)小結(jié)對本節(jié)內(nèi)容做簡要的小結(jié)●鞏固練習1、關于元電荷的理解,下列說法正確的是()A.元電荷就是電子B.元電荷是表示跟電子所帶電量數(shù)值相等的電量C.元電荷就是質(zhì)子D.物體所帶的電量只能是元電荷的整數(shù)倍2、16C電量等于________元電荷.3、關于點電荷的說法,正確的是()A.只有體積很小的帶電體才能看成點電荷B.體積很大的帶電體一定不能看成點電荷C.當兩個帶電體的大小及形狀對它們之間的相互作用力的影響可以忽略時,這兩個帶電體可看成點電荷D.一切帶電體都可以看成點電荷●作業(yè)第2課時教學過程:(一)復習上課時相關知識問:什么是元電荷?答:電子所帶的電荷量,用e表示。e=1.60×10-19C。強調(diào)是一個電荷量,不是一個電荷。問:上一節(jié)學過起電的方式有哪些?答:摩擦起電、感應起電和接觸起電。問:摩擦起電、感應起電和接觸起電有沒有違背電荷守恒定律?答:沒有。問:通過初中的學習,我們知道:同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。這說明電荷之間存在作用力,那么電荷之間的作用力大小與什么因素有關,有什么樣的規(guī)律?生:……師:我們這節(jié)課就來研究這個問題。(二)新課教學第2節(jié)、庫侖定律提出問題:電荷之間的相互作用力跟什么因素有關?【演示】如圖2,先把表面光滑潔凈的絕緣導體放在A處,然后把鋁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。觀察實驗發(fā)現(xiàn)帶電小球在P1、P2、P3各點受到的A的作用力依次減小;再增大絲線下端帶電小球的電量,觀察實驗發(fā)現(xiàn),在同一位置小球受到的A的作用力增大了。提問四:電荷間作用力大小跟什么有關?答:與電荷間距離及電量多少有關,電荷的作用力隨著距離的增大而減小,隨著電量的增大而增大。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.【板書】:1、影響兩電荷之間相互作用力的因素:1.距離.2.電量.師:電荷間的作用力隨電荷量的增大而增大,隨著距離的增大而減小。這隱約使我們猜想:電荷間的作用力會不會與萬有引力具有相似的形式呢?也就是說,帶電體間的相互作用力,會不會與它們電荷量的乘積成正比,與它們間距離的二次方成反比?事實上,電荷間的作用力與引力的相似性早已此起當年一些研究者的注意,卡文迪許和普里斯特利等人都確信“平方反比”規(guī)律適用于電荷間的力。然而,他們也發(fā)現(xiàn),引力與電荷間的力并非完全一樣,而且我們上面的實驗也僅僅是定性的,并不能證實我們的猜想。這一科學問題的解決是由法國學者庫侖完成的?!景鍟?、庫侖定律(1785年,法國物理學家.庫侖)啟發(fā)與設問:18世紀法國物理學家?guī)靵鲆惭芯苛诉@個問題,他的猜想是庫侖在前人研究的基礎上,先后克服了,困難一:電荷量的測量問題和困難二:作用力的測量問題,用實驗研究了電荷之間的作用力,證實了這個猜測,并提出了以下的規(guī)律:庫侖定律:(庫侖在前人工作的基礎上通過實驗研究確認)(1)內(nèi)容表述:真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力的大小跟它們的電荷量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比.作用力的方向在兩個點電荷的連線上(2)公式:靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2適用條件:真空中,點電荷——理想化模型(3)電荷間這種相互作用叫做靜電力或庫侖力【介紹】(1)關于“點電荷”,應讓學生理解這是相對而言的,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電荷.嚴格地說點電荷是一個理想模型,實際上是不存在的.這里可以引導學生回顧力學中的質(zhì)點的概念.容易出現(xiàn)的錯誤是:只要體積小就能當點電荷,這一點在教學中應結(jié)合實例予以糾正.(2)要強調(diào)說明課本中表述的庫侖定律只適用于真空,也可近似地用于氣體介質(zhì),對其它介質(zhì)對電荷間庫侖力的影響不便向?qū)W生多作解釋,只能簡單地指出:為了排除其他介質(zhì)的影響,將實驗和定律約束在真空的條件下.靜電力同樣具有力的共性,遵循牛頓第三定律,遵循力的平行四邊形定則.可以看出,萬有引力公式和庫侖定律公式在表面上很相似,表述的都是力,這是相同之處;它們的實質(zhì)區(qū)別是:首先萬有引力公式計算出的力只能是相互吸引的力,絕沒有相排斥的力.其次,由計算結(jié)果看出,電子和質(zhì)子間的萬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,主要考慮靜電力,萬有引力雖然存在,但相比之下非常小,所以可忽略不計.【小結(jié)】對本節(jié)內(nèi)容做簡要的小結(jié)●鞏固練習1.真空中有兩個相同的帶電金屬小球A和B,相距為r,帶電量分別為q和2q,它們之間相互作用力的大小為F.有一個不帶電的金屬球C,大小跟A、B相同,當C跟A、B小球各接觸一次后拿開,再將A、B間距離變?yōu)?r,那么A、B間的作用力的大小可為:[]A.3F/64B.0C.3F/82 D.3F2.如圖14-1所示,A、B、C三點在一條直線上,各點都有一個點電荷,它們所帶電量相等.A、B兩處為正電荷,C處為負電荷,且BC=2AB.那么A、B、C三個點電荷所受庫侖力的大小之比為________.3.真空中有兩個點電荷,分別帶電q1=5×10-3C,q2=-2×10-2C,它們相距15cm,現(xiàn)引入第三個點電荷,它應帶電量為________,放在4.把一電荷Q分為電量為q和(Q-q)的兩部分,使它們相距一定距離,若想使它們有最大的斥力,則q和Q的關系是________.●作業(yè)
第二節(jié)電場教學目標(一)知識與技能1.知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的,知道電場是客觀存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài).2.理解電場強度的概念及其定義式,會根據(jù)電場強度的定義式進行有關的計算,知道電場強度是矢量,知道電場強度的方向是怎樣規(guī)定的.3.認識電場線和電場強度,懂得用電場線、電場強度描述電場,知道勻強電場(二)過程與方法通過分析在電場中的不同點,電場力F與電荷電量q的比例關系,使學生理解比值F/q反映的是電場的強弱,即電場強度的概念;知道電場疊加的一般方法。(三)情感態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學生學會分析和處理電場問題的一般方法。重點:電場強度的概念及其定義式難點:對電場概念的理解、應用電場的疊加原理進行簡單的計算教學過程第一課時(一)復習上課時相關知識問:講出庫侖定律的內(nèi)容及該定律的適用條件?答:真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力的大小跟它們的電荷量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比.作用力的方向在兩個點電荷的連線上。適用于真空中,點電荷磁體A磁體B磁體A磁體B磁場研究這個問題之前,我們先來回憶一下初中所學的磁體之間的相互作用。大家知道兩個磁體不需相互接觸,也能產(chǎn)生相互作用。誰能告訴大家,磁體間的相互是通過什么發(fā)生的?生:磁體周圍有一種物質(zhì)叫磁場,磁體間是通過磁場發(fā)生相互作用的。師:那么電荷周圍是不是也有類似的情況呢?科學研究對這一類似的猜想提供了有力的支持:電荷周圍確實也存在著一種物質(zhì),叫電場。電荷間的相互作用就是通過電場發(fā)生的。(二)新課教學第2節(jié)電場一、電場:(法拉第提出)1、電荷的周圍都存在著由它產(chǎn)生的電場。電場是一種物質(zhì)。(與磁場一樣都是物質(zhì)的一種形態(tài))電荷A電荷B2、基本性質(zhì):能對電場中的電荷有力的作用,這個力叫電場力電荷A電荷B電荷A電荷B電場電荷A電荷B電場生:電荷A和B是怎樣通過電場與其他電荷發(fā)生作用.電荷A對電荷B的作用,實際上是電荷A的電場對電荷B的作用;電荷B對電荷A的作用,實際上是電荷B的電場對電荷A的作用.3、電荷間的相互作用力通過電場發(fā)生師:在本章中,只討論靜止電荷產(chǎn)生的電場,稱為靜電場。4、靜電場:靜止電荷產(chǎn)生的電場.師:電場明顯特征之一是對場中其他電荷具有作用力,因此在研究電場的性質(zhì)時,可以從研究電場的力的性質(zhì)入手。為了方便研究,我們需要引入幾個電荷概念:2、試探電荷和場源電荷(1)試探電荷又叫檢驗電荷,它是電荷量和尺寸都充分小,以致可忽略原來電場的影響中,同時又能確切地反映它在電場中的位置。因此試探電荷可以看作是電荷量很小的點電荷,是一種理想化模型,(2)場源電荷也叫源電荷:產(chǎn)生電場的電荷。假設我們所研究的電場是由點電荷+Q所產(chǎn)生的,則點電荷+Q就是場源電荷。下面把電荷量為+q的試探電荷分別放在電場中的A、B、C各處(設rA=3rC,rB=2rC),計算電場對+q的電場力FA,F(xiàn)B、FC??梢园l(fā)現(xiàn),同一試探電荷+q在電場中不同點受到的電場力大小、方向各不相同,且FC>FB>FA,這能說明什么問題呢?引導學生答出:同一電荷在電場中不同的位置,所受的電場力大小、方向各不相同。表明電場中不同位置,強弱不同,方向不同。繼續(xù)引導:用怎樣的量來表示電場中不同位置的電場強弱與方向呢?剛才,試探電荷q在不同位置受力不同,那么是否可用電場力來表示電場的強弱呢?生1:應該可以吧。生2:不可以,對于電場中的同一位置,若放置一個電荷量較小的小電荷q,其受力就較小,如以此說明電場中該點較弱,那么若在該位置放置一個電荷量較大的小電荷q1,其受力就會較大,那是否又可以說電場中該點較強,若可以的話,豈不自相矛盾?生3:……圖2(此問題,學生可能一下子無法回答,教師可引導,請學生先思考:若將電荷量為+q的試探電荷1放在C處,所受到的電場力的大小為FC,將電荷量為+10q的試探電荷2放在A處,所受到的電場力的大小為FA1,那么還存在FC>FA1嗎?然后再做回答。)圖2繼續(xù)引導:如圖2,我們可以在同一位置A引入不同電荷量的試探電荷,受力又有何結(jié)果呢?大家來看對比,在距場源Q為r處,分別放入電荷量不同的試探電荷q1、q2、……,由庫侖定律得F1=①,F(xiàn)2=②,……,F(xiàn)n=③,可見同一位置不同電荷量的試探電荷受到的力是不等的。顯然不能用試探電荷受的力來表示電場的強弱。前面學生2講得非常有道理。那么你們再思考一下,我們該用怎樣的量來表示電場的強弱?(目光詢問學生)師:是什么量使不同電荷量的試探電荷受到的力不等呢?師生共同分析:顯然,不是電場本身變化了,而是不影響電場的試探電荷的電荷量。到底用什么辦法來衡量電場強弱呢?大家注意觀察,①,②…③式中==…==看看上式,我們可發(fā)現(xiàn)只要A點位置不變,F(xiàn)與q的比值就不變.若位置變了,那么F與q的比值變不變呢?換到B點,我們把試探電荷放入在B點,看看:仍然有==…==,,位置變了,那么F與q的比值也變了,但還是只要B點位置不變,F(xiàn)與q的比值就不變。從上面分析看出:場源+Q固定,則由它產(chǎn)生的電場的空間分布也固定,對于場中某確定的點,試探電荷受到的電場力F與試探電荷的電荷量q的比值F/q是一個不變的量,它僅與Q、r有關,與檢驗電荷無關。現(xiàn)設=E;引入試探電荷q′,則試探電荷q′在該處所受到的電場力F=Eq,E大處,q′所受電場力F′也大;E小處,q′所受電場力F′也小,這說明比值E可以反映電場某點的強弱。因此可以用這個比值反映電場的強弱,即電場的力的性質(zhì),物理學上把它稱為電場強度,簡稱場強.二、電場強度(E):是一個描述電場強弱與方向的物理量。(1)定義:電場中某點的電荷受到的電場力F跟它的電荷量q的比值,叫做該點的電場強度,簡稱場強.用E表示。定義式(大?。篍=F/q(適用于所有電場)師:物理學中常常用比值定義物理量,用來表示研究對象的某種性質(zhì)。以往學習過的物質(zhì)的ρ=m/v;導體的電阻R=U/I;速度V=S/t等物理量都是用比值法來的定義的,它們有共同的特點:凡是用比值法定義的物理量與比值中的幾個物理量無關,則該比值就應是反映了物質(zhì)的某種性質(zhì)。如場強E則是反映了電場的力的性質(zhì)。另外比值定義一個新的物理量的同時,也就確定了這個新物理量與原有物理量之間的關系。(2)電場強度是由電場本身決定的,它跟電場中是否有試探電荷、試探電荷的電荷量以及試探電荷受到的電場力均無關。它決定于電場的源電荷及空間位置。(3)單位:N/C;其物理意義是電場中某點的電場強度數(shù)值上等于單位電荷(1C)在那里所受的電場力的大?。岢鰡栴}:電場強度是矢量,怎樣表示電場的方向呢?(4)方向性:物理學中規(guī)定,電場中某點的場強方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同.指出:負電荷在電場中某點所受的電場力的方向跟該點的場強方向相反.例1如圖所示,Q為放在真空中的正點電荷,其電荷量為Q。求:(1)畫出A、B兩點的場強方向。(2)算出A、B兩點的場強大小。(給出Q、r)(請一名學生板演,其他學生自己做)教師講評并分析:(1)場強的大小與方向跟檢驗電荷的有無、電量、電性沒有關系。(2)場強的大小只由場源電荷和場點到場源的距離來決定。(3)離場源電荷越近的點場強越大,離場源電荷越遠的點場強越小。最后帶領學生總結(jié)出真空中點電荷周圍電場的大小和方向.在此過程中注意引導學生總結(jié)公式E=F/q和E=kQ/r2的區(qū)別及聯(lián)系.三、(真空中)點電荷周圍的電場1、大?。篍=kQ/r2(只適用于真空中點電荷的電場)說明:公式E=kQ/r2中的Q是場源電荷的電量,r是場中某點到場源電荷的距離.從而使學生理解:空間某點的場強是由產(chǎn)生電場的場源電荷和該點距場源電荷的距離決定的,與檢驗電荷無關.2、方向:以Q為中心做一球面。當Q是正電荷,E的方向沿半徑向外;當Q是負電荷,E的方向沿半徑向內(nèi)。組織學生討論與思考,由學生討論后歸納:(1)請比較公式E=和E=中的q與Q分別表示什么意義?兩個公式的適用條件有何不同?(2)根據(jù)公式E=可知,場點離場源電荷Q越近,該場點處的場強越大,當r→0時,E→∞,顯然這是不可能的,那么該如何理解這個問題?師:在研究磁場時,根據(jù)放在磁體周圍鐵屑的分布,可以畫出一條條曲線(磁感線)形象地描述磁場。前面我們在研究電荷間的相互作用是通過什么發(fā)生的問題時通過與磁體間的相互作用是通過磁場發(fā)生的相類比,從而認識到電荷的周圍存在由它自身產(chǎn)生的電場。這個類比的成功足以鼓舞我們對電場的研究也可以用類似的方法。四、電場線(法拉第首先引入)1、在電場中畫出一些曲線,使曲線上每一點的切線方向都跟該點的場強方向一致。這樣的曲線就叫做電場線。同樣做出規(guī)定:靜電場中的電場線從正電荷出發(fā),終止于負電荷或無窮遠;電場線的疏密程度表示電場的強弱。+QABC+QABC師:請每一組奇數(shù)排的同學往后轉(zhuǎn),與偶數(shù)排的同學組成一小組,展開討論。2.電場線的建立1)單個正、負點電荷的電場線討論過程中提醒:我們可以先從單個正點電荷開始研究。(討論幾分鐘后)師:好,回到剛才的問題上來(打下一張幻燈片)。師:虛線上A、B、C的場強方向朝哪里的呢?(打出方向)師:現(xiàn)在,我們要在這個電場中建立一條線——電場線,它能表達出A、B、C三點的場強情況。那就要使它的切線方向與該點的場強方向一致,這樣的線不就是虛線本身嗎?(畫出實線)當然,為了表達切線的方向與場強方向一致,還要給它加上箭頭,朝左還是朝右?對,朝右(打出箭頭),這就是這個正點電荷的一條電場線了。為了表示各處的場強情況,我們應該畫出一系列這樣的線條(依次打出另三條,同時打出另四條),即形成了點電荷的電場線。果真如此嗎?可以用實驗來(稍停)——模擬。(模擬后)師:正點電荷的電場線是這樣的,那負點電荷的呢?(稍停后,打出負點電荷的電場線)師問:為什么這里的箭頭是朝里的呢?生:可以在電場中引入一個正的試探電荷,其所受的電場力方向就向里,也就是電場強度的方向要向里,這樣電場線的切線方向,在這里也就是電場線的方向就能表示出電場強度的方向了。2)等量異、同種點電荷的電場線師:從簡單到復雜,等量異種點電荷的電場又怎么樣呢?師:請大家,看模擬實驗。(模擬實驗后):它是從正電荷出發(fā)終止于負點電荷。剛才,單個正點電荷的電場線是從正電荷出發(fā)到無窮遠,單個負點電荷是從無窮遠到負電荷。師:等量同種點電荷的電場線(打出來),果真如此嗎?請看模擬。的確如此。師:這四種電場的電場線的分布圖在課本第9頁中都有了,希望同學們能把這幾幅分布圖都深深地烙在腦海里。但是,不要忘記,這是平面圖,然而,實際的情況是立體的,下面來看它們的三維情況(打出它們的立體動畫)。(在學生感嘆之時)師:這就是對稱之美,理性之美,物理之美。在這種美之下,電場線存在什么樣的特點呢?3、電場線特點(展開第二次的討論)師:按剛才的做法,每一組的奇數(shù)排同學往后轉(zhuǎn),與后一排同學組成一個小組,展開討論,歸納(用回顧磁感線來引導)。生:電場線上每一點的切線方向與該點的場強方向一致(板書)。生:電場線的疏密表示了電場的弱強(板書)。師:靜電場中的電場線始于哪里,又到哪里去?生:如果是單個正點電荷的電場,電場線要從正電荷出發(fā),到無窮遠;如果是單個負點電荷的電場,電場線則要從無窮遠終止于負電荷。師:對。如果既有正點電荷,又有負點電荷的電場線?(稍停頓)生:從正電荷終止于負電荷。師:且不閉合。小結(jié):靜電場中電場線始于正電荷或無窮遠,止于負電荷或無窮遠。它不封閉。師:不同的電場線在電場中能否相交?請說明理由。生:電場線不能相交圖6師:點電荷構(gòu)成的電場除了上述我們研究的上下、左右、前后都對稱的,其實還有其他的電場。圖6圖44、其他電場的電場線圖4(1)不全對稱電場線師:我們看一下,不等量異種電荷左右就不對稱了。所以電場的分布與場源的電量多少有很大的關系(用多媒體展示如圖4)。究竟有多大關系呢?(2)勻強電場(線)圖5實際生活、生產(chǎn)中,兩塊靠近的有限平行帶電板間除邊緣外電場線是一系列等間距的同方向的平行的有向直線。(用多媒體展示如圖5)。圖5師:這能說明什么呢?生:說明場強的大小相等,方向相同。師:也就是說,電場中各點場強的大小相等、方向相同,這樣的電場叫做勻強電場(板書)。根據(jù)電場線上述的特點,還可以畫出點電荷與帶電平板所形成的電場的電場線(用多媒體展示如圖6)。(三)想一想:1、點電荷+q放在A、B兩點上,所受的電場力FA大還是FB大呢?2、這一點電荷+q僅在電場力作用下由A點從靜止開始運動,那么它將做什么運動呢?生:初速度為零的勻加速直線運動。師:運動軌跡與電場線是不是重合的?生:重合。師:電場線是不是都與點電荷的運動軌跡重合呢?3、如果電場線水平向右,且要考慮點電荷+q的重力mg,它又將做什么運動呢?它的運動軌跡又會怎么樣?師:點電荷所做的又是什么運動?生:勻加速直線運動。師:對,也是初速度為零的勻加速直線運動。那這時它的運動軌跡與電場線是不是重合的?生:不重合。師:為什么呢?生:由牛二得:是一條斜向右下方的直線,而電場線是水平的。師:可見,電場線是不是運動軌跡呢?生:不是。師:當然,假如點電荷q的初速度不同,所受的力不同,點電荷的運動軌跡是不同的,但是這個電場的電場線不會因為點電荷q的變化而變化。所以,電場線不是運動軌跡(板書)。(四)本課小結(jié)1、本節(jié)課,我們學習了重要的科學研究方法:用比值法定義物理量E是用比值法來定義的,E=F/q,以往學習過的物質(zhì)的ρ=m/v;導體的電阻R=U/I;速度V=S/t等物理量都是用比值法來的定義的,它們有共同的特點:凡是用比值法定義的物理量與比值中的幾個物理量無關,若比值是恒量,則反映了物質(zhì)某種性質(zhì)。如場強E則是反映了電場的力的性質(zhì)。2、通過推導真空中正點電荷產(chǎn)生的電場中某點電場強度的計算式,讓我們理解了決定場強大小的真正因素。3、我們從簡單的正點電荷出發(fā),運用我們的智慧,結(jié)合摸擬的實驗方法,建立起了電場線。摸擬的方法也是我們化抽象為形象的一種重要方法。4、通過討論和理性分析,我們還得出了電場線的特點:1)疏密表示場強的大?。?)切線方向與該點的電場強度方向一致;3)從正電荷出發(fā)終止于負電荷;5、當然,我們還要注意:電場線不閉合、不相交、不真實、不是軌跡。(四)板書設計第二節(jié)電場強度一、電場:(法拉第提出)電荷的周圍都存在著由它產(chǎn)生的電場。是客觀存在的。1、電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的:電荷電場電荷2、基本性質(zhì):對場中的電荷有力的作用,這個力叫電場力。前面講過的庫侖力就是電場力。二、試探電荷和場源電荷1、試探電荷又叫檢驗電荷,可以看作是電荷量很小的點電荷,是一種理想化模型,2、場源電荷也叫源電荷:產(chǎn)生電場的電荷。三、電場強度:是一個描述電場強弱與方向的物理量,即是一個描述電場的力的性質(zhì)的物理量。1、定義:電場中某點的電荷受到的電場力F跟它的電荷量q的比值,叫做該點的電場強度,簡稱場強.用E表示。定義式:E=F/q適用于一切電場。2、電場強度是由電場本身決定的,跟電場中是否有試探電荷、試探電荷的電荷量以及試探電荷受到的電場力均無關。它決定于電場的源電荷及空間位置。3、國際單位:牛/庫(N/C)4、矢量,規(guī)定場強方向為正電荷在該點所受電場力方向.5、電場力:F=Eq四、真空中點電荷Q產(chǎn)生的電場的場強計算公式:E=kQ/r2,僅適用于真空中場源是點電荷的電場。五、電場線:每一點的切線方向都跟場強方向一致性質(zhì):1、疏密表示場強的大??;2、切線方向與該點的電場強度方向一致;3、從正電荷(或無窮遠處)出發(fā)終止于負電荷(或無窮遠處),不閉合;4、不相交5、假想的,不真實的;六、勻強電場:場強處處相同(五)說明1.電場強度是表示電場強弱的物理量,因而在引入電場強度的概念時,應該使學生了解什么是電場的強弱,同一個電荷在電場中的不同點受到的電場力的大小是不同的,所受電場力大的點,電場強.2.應當使學生理解為什么可以用比值F/q來表示電場強度,知道這個比值與電荷q無關,是反映電場性質(zhì)的物理量.用比值定義一個新的物理量是物理學中常用的方法,應結(jié)合學生前面學過的類似的定義方法,讓學生領會電場強度的定義.3.應當要求學生確切地理解E=F/q和E=kQ/r2這兩個公式的含義,以及它們的區(qū)別和聯(lián)系.4.應用電場的疊加原理進行計算時不應過于復雜,一般只限于兩個電場疊加的情形.通過這種計算,使學生理解場強的矢量性(六)作業(yè):(七)鞏固練習1.下列說法中正確的是:[ABC]A.只要有電荷存在,電荷周圍就一定存在著電場B.電場是一種物質(zhì),它與其他物質(zhì)一樣,是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西C.電荷間的相互作用是通過電場而產(chǎn)生的,電場最基本的性質(zhì)是對處在它里面的電荷有力的作用2.下列說法中正確的是:[BC]A.電場強度反映了電場的力的性質(zhì),因此場中某點的場強與檢驗電荷在該點所受的電場力成正比B.電場中某點的場強等于F/q,但與檢驗電荷的受力大小及帶電量無關C.電場中某點的場強方向即檢驗電荷在該點的受力方向D.公式E=F/q和E=kQ/r2對于任何靜電場都是適用的3.下列說法中正確的是:[ACD]A.場強的定義式E=F/q中,F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力,q是放入電場中的電荷的電量B.場強的定義式E=F/q中,F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力,q是產(chǎn)生電場的電荷的電量C.在庫侖定律的表達式F=kq1q2/r2中kq2/r2是電荷q2產(chǎn)生的電場在點電荷q1處的場強大小,此場對q1作用的電場力F=q1×kq2/r2,同樣kq1/r2是電荷q1產(chǎn)生的電場在點電荷q2處的場強的大小,此場對q2作用的電場力F=q2×kq1/r2D.無論定義式E=F/q中的q值(不為零)如何變化,在電場中的同一點,F(xiàn)與q的比值始終不變參考題在電場中某一點,當放入正電荷時受到的電場力向右,當放入負電荷時受到電場力向左,下列說法正確的是:[]A.當放入正電荷時,該點的場強向右,當放入負電荷時,該點的場強向左B.只有在該點放入電荷時,該點才有場強C.該點的場強方向一定向右D.以上說法均不正確真空中,兩個等量異種點電荷電量數(shù)值均為q,相距r.兩點電荷連線中點處的電場強度的大小為:[]A.B.2kq/r2C.4k/r2 D.8kq/r23.真空中,A,B兩點上分別設置異種點電荷Q1、Q2,已知兩點電荷間引力為10N,Q1=1.0×10-2C,Q2=2.0×10-2C.則Q2在A處產(chǎn)生的場強大小是________N/C,方向是________;若移開Q2,則Q1在B處產(chǎn)生的場強的大小是________N/C,方向是________.
第三節(jié)、生活中的靜電現(xiàn)象教學目標:1、了解生活中常見的靜電現(xiàn)象,能夠用所學的只是解釋簡單的靜電現(xiàn)象。2、通過了解一些靜電現(xiàn)象和避雷方法,認識人類社會在發(fā)展過程中如何適應自然,建立人類必須與自然相互依存、和諧發(fā)展的認識。3、了解人類應用靜電和防止靜電的事例。教學過程一、放電現(xiàn)象問:火花放電是最常見的放電現(xiàn)象.現(xiàn)實中放電現(xiàn)象呢?(①在干燥天氣的黑夜里脫去化纖衣服時會看到火花、聽到僻啪聲②實驗室中感應起電機的兩個導電桿之間也能發(fā)生火花放電③很多房屋頂上裝有避雷針是為了進行接地放電④運輸汽油等易燃易爆物品的車輛總有一條鐵鏈拖著,這樣可以把電荷引入大地,避免放電時產(chǎn)生的火花引起爆炸⑤飛機輪胎用導電像膠制成,可以避免著陸時機身積累電荷)二、雷電和避雷說明:云層之間或云層與地面之間發(fā)生強烈放電時,能產(chǎn)生耀眼的閃光和巨響,這就是閃電和雷鳴。閃電的電流可以高達幾十萬安培,會使建筑物嚴重損壞。說明:雷電對人類生活也會產(chǎn)生益處,有哪些益處呢?(①閃電產(chǎn)生的高溫促使空氣中的氧和氮化合成氮氧化物,隨雨水降至地面,成為天然的氮肥
②閃電產(chǎn)生的臭氧留在大氣層中,能保護地球上的生物免遭紫外線的傷害)
演示實驗:
實驗器材:驗電器、安放在絕緣支架上的帶電導體、帶絕緣柄的驗電球
實驗過程:帶絕緣柄的驗電球接觸帶電導體的A點,然后跟驗電器接觸,觀察驗電器的指針偏角
帶絕緣柄的驗電球接觸帶電導體的B點,然后跟驗電器接觸,觀察驗電器的指針偏角
帶絕緣柄的驗電球接觸帶電導體的C點,然后跟驗電器接觸,觀察驗電器的指針偏角
實驗現(xiàn)象:驗電球跟帶電體的A處接觸后,驗電器的金屬箔張角較??;跟B處接觸后.驗電器的金屬箔張角較大.跟尖端C處接觸后.驗電器的金屬箔張角最大。
問:這個實驗說明了什么問題?(電荷在導體表面的分布是不均勻的:突出的位黃.電荷比較密集.平坦的位置,電荷比較稀疏)
說明:導體尖銳部位的電荷特別密集.尖端附近的電場就特別強.會放出電荷,這種現(xiàn)象我們稱之為尖端放電
演示實驗:
實驗儀器:金屬板M金屬板N、兩個等高的金屬柱A、B,A為尖頭、B為圓頭,直流電壓電源
實驗過程:逐漸升高電源電壓,觀察哪個金屬柱先放電。
實驗現(xiàn)象:金屬柱A先放電
說明:1753年,富蘭克林發(fā)明了避雷針,避雷針的原理就是尖端放電。帶電云層靠近建筑物時,同號電荷受到排斥,流人大地,建筑物上留下了異號電荷。當電荷積累到一定程度時,會發(fā)生強烈放電現(xiàn)象.可能產(chǎn)生雷擊。如果建筑物安裝了避示針,在避雷針上產(chǎn)生的感應電荷會通過針尖放出.逐漸中和云中的電荷,保護建筑物.使其免遭雷擊。
三、靜電的應用和防止
說明:靜電在工業(yè)和生活中有很重要的用途,有時又會帶來很多麻煩,需要防止
問:在許多場合都可以發(fā)現(xiàn)人們應用靜電的例子,有哪些例子呢?(①靜電除塵②靜電噴漆③復?。?/p>
問:在許多場合都可以發(fā)現(xiàn)人們防止靜電的例子?(①實驗室中感應起電機的兩個導電桿之間也能發(fā)生火花放電②很多房屋頂上裝有避雷針是為了進行接地放電③運輸汽油等易燃易爆物品的車輛總有一條鐵鏈拖著,這樣可以把電荷引入大地,避免放電時產(chǎn)生的火花引起爆炸④飛機輪胎用導電像膠制成,可以避免著陸時機身積累電荷)板書設計
一、放電現(xiàn)象
二、雷電和避雷
1、電荷在導體表面的分布是不均勻的:突出的位黃.電荷比較密集.平坦的位置,電荷比較稀疏
2、尖端放電:導體尖銳部位的電荷特別密集.尖端附近的電場就特別強.會放出電荷
3、避雷針的原理就是尖端放電
三、靜電的應用和防止
第四節(jié)、電容器教學目標:1、了解電容器的功能,電容器如何工作,知道常見的電容器有哪些。2、了解不同的電容器電容量不同,知道決定電容器電容的因素。教學過程一、電容器
問:什么是電容器?(儲存電荷的裝置)
問:怎樣可以構(gòu)成一個電容器呢?(兩個彼此絕緣而又互相靠近的鋅體,都可以組成一個電容器;兩個正對的平行金屬板夾上一層絕緣物質(zhì),就形成一個最簡單的電容器,這樣的電容器稱之為平行板電容器,兩個金屬板是電容器的兩個極板,中間的絕緣物質(zhì)就稱之為介質(zhì))
問:現(xiàn)實中哪些儀器會有電容器呢?(收音機、電視機、計算機等各種電子設備都有電容器,把一個紙介質(zhì)電容器拆開后就會看到它是由絕緣紙和金屬箔疊在一起卷成的)
說明:把電容器的一個極板與電池組的正極相連.另一個極板與電池組的負極相連.就能使兩個極板分別帶上等量異種電荷,這個過程叫做電容器的充電,充電后的電容器兩個極板上.分別帶有等量異號電荷,由于兩極板相對且靠得很近,正負電荷互相吸引,電容器就是以這種方式儲存電荷。
問:電容器有何應用呢?(以照相機為例,照相機的閃光燈,在不到0.001s的短暫時間內(nèi)發(fā)出強烈閃光,瞬時電流很大,各種電池都不能承受。在實際中,常常用電容器幫助閃光燈實現(xiàn)它的功能。拍照前先用較長的時間給電容器充電,拍照時觸發(fā)閃光燈,使電容器通過燈管放電,發(fā)出耀眼的白光,然后電源又給電容器充電,為下次閃光做準備)
二、電容器的電容
說明:電容器帶電時兩個極板間有電壓,實驗發(fā)現(xiàn),在一定的電壓下,不同電容器的極板上儲存的電荷有多有少,也就是電容器的儲存能力有大有小,我們把容器的儲存能力稱之為電容,因此可以稱電容有大有小。
問:那電容如何定義呢?(我們把電荷Q和電壓U的比值稱之為電容C,C=Q/U)
問:國際單位制中電容的單位是什么?(法拉
簡稱法
符號F)
說明:實驗發(fā)現(xiàn),平行板電容器極板的正對面積越大、極板間的距離越近,電容器的電容就越大。極板間電介質(zhì)的性質(zhì)也會影響電容器的電容。因此平行板電容器的電容公式為C=εS/(4πkd),其中ε為電介質(zhì)的介電常數(shù),S為平行板電容器的正對面積,k靜電力常數(shù),d為平行板電容器之間的距離。
問:還有哪些常用單位呢?(微法μF、皮法pF)它們的換算關系是什么?(IμF=10-6F
1pF=10-12F)
板書設計
一、電容器
1、電容器:儲存電荷的裝置
兩個彼此絕緣而又互相靠近的鋅體,都可以組成一個電容器
二、電容器的電容
1、電容:電容器的儲存能力
2、單位:法拉
簡稱法
符號F
IμF=10-6F
1pF=10-12
第五節(jié)、電流和電源教學目標:1、了解電流的微觀機理及其定義式,知道電流的方向是如何規(guī)定的。2、了解電源的發(fā)明對人類的生活產(chǎn)生的巨大的影響。3、了解電源在電路中的作用。了解電動勢的概念和單位。了解常見電池電動勢的大小。教學過程一、電流
問:怎樣才能產(chǎn)生電流?(電荷的定向移動)
問:產(chǎn)生電流需要有什么樣的條件呢?(①自由電荷②導體兩端有電壓)
說明:金屬中的自由電子,酸、堿、鹽水溶液中的正、負離子,都是自由電荷,干電池、蓄電池、發(fā)電機等電源,它們在電路中的作用是保持導體上的電壓。
問:如何規(guī)定電流的方向?(規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向)
問:金屬中自由電荷是電子,那么金屬中的電流方向和電子運動的方向有何關系?(相反)
問:導體中電流的流向如何?(在電源外部電流從正極流向負極,在內(nèi)部是由負極流向正極)
問:電流有強弱的不同,如何比較電流的強弱?(用通過導線橫截面的電荷量Q與所用時間t的比值來描述電流的強弱)
說明:我們把通過導線橫截面的電荷量Q與所用時間t的比值定義為電流,用I表示,I=Q/t
問:在國際單位制中,電流的單位是什么?(安培
簡稱安,符號A)
問:還有什么常用單位?(毫安mA
1mA=10-3A
微安μA
1μA=10-6A)
二、電源和電動勢
說明:一個閉合電路由電源、用電器和導線、開關構(gòu)成,
問:那么電源的作用是什么呢?(使導體兩端建立電場,電場力使導體中的自由電荷做定向運動,形成持續(xù)的電流)
說明:生活中有各種各樣的電源,不同的電源,兩極間電壓的大小不一樣。不接用電器時,常用干電池兩極間的電壓大約是l.5V,鉛蓄電池兩極間的電壓大約是2V。電源兩極間電壓的大小是由電源本身的性質(zhì)決定的.電源的這種特性,物理學中用電動勢來描述,符號是E,電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓,電動勢的單位與電壓的單位相同,也是伏特。
問:從能量轉(zhuǎn)化的角度看,電源的作用是什么?(把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能,化學電池把化學能轉(zhuǎn)化為電能,發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化為電能,太陽電池把太陽能轉(zhuǎn)化為電能)第五節(jié)、電流和電源
板書設計
一、電流
1、電荷的定向移動形成電流
條件:①自由電荷
②導體兩端有電壓2、規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向
3、電流流向:電源外部正極流向負極,內(nèi)部負極流向正極
4、電流:通過導線橫截面的電荷量Q與所用時間t的比值
I=Q/t
國際單位:安培
簡稱安,符號A
常用單位:毫安mA
1mA=10-3A
微安μA
1μA=10-6A
二、電源和電動勢
1、電動勢E:電源沒有接入電路時兩極間的電壓
電動勢由電源本身的性質(zhì)決定的
2、單位:伏特
第六節(jié)、電流的熱效應教學目標:1、用實驗探究電流通過導體時,電能轉(zhuǎn)化為導體的內(nèi)能與哪些因素有關,重點通過實驗研究方法研究導體通電時發(fā)熱與導體的電子之間的關系。2、了解電流熱效應跟哪些因素有關,理解并能夠用焦耳定律解決一些實際問題。3、了解生活中應用焦耳定律的例子,了解節(jié)約電能的一些方法。教學過程:一、電阻和電流的熱效應
問:①白熾燈通電以后,一會兒熱得燙手②電飯鍋通電以后能把生米煮成熟飯③電流通過導體時能使導體的溫度升高在這些過程中能量轉(zhuǎn)化情況如何?(電能變成內(nèi)能)
說明:電流能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為內(nèi)能這就是電流的熱效應
說明:導體通電時發(fā)熱的多少與哪些因素有關呢?請看下面的演示實驗
演示實驗:
實驗器材:①阻值不同的電阻絲A、B②兩燒瓶質(zhì)量完全相等的煤油③兩支溫度計④電源⑤導線
實驗過程:
1、阻值不同的電阻絲A、B分別浸在質(zhì)量完全相等的煤油里,兩者串聯(lián)起來,通過變阻器和開關接到電源上
2、測量兩燒瓶煤油的初始溫度并做記錄
3、閉合開關,過幾分仲后再測煤油的溫度并做記錄,同時記下這次通電的時間,比較兩燒瓶煤油的溫度
實驗結(jié)果:金屬絲產(chǎn)生的熱量跟金屬絲的阻值成正比
問:除此以外,電流的熱效應跟哪些因素有關呢?(①電流②時間)
說明:英國物理學家焦耳通過一系列實驗發(fā)現(xiàn)電流發(fā)熱具有下述規(guī)律:電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方、導體的電阻、通電時間成正比這個規(guī)律叫做焦耳定律
問:如果用Q表示熱量,用I表示電流,R表示導體的電阻,t表示通電的時間,如何表示焦耳定律?(Q=I2Rt)
說明:我們把電熱器在單位時間消耗的電能叫做熱功率
問:熱功率的公式是什么?(P=Q/t=I2R)
問:國際單位制中熱功率的單位是什么?(瓦特,簡稱瓦,符號是W)
問:電動機的能量轉(zhuǎn)化情況如何呢?(電能轉(zhuǎn)化成機械能和內(nèi)能,這時電功率大于熱功率)
電流通過白熾燈泡時能量轉(zhuǎn)化情況如何呢?(電能幾乎全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,這時電功率等于熱功率)
板書設計
一、電阻和電流的熱效應
1、焦耳定律:電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方、導體的電阻、通電時間成正比
Q=I2Rt
2、熱功率:單位時間消耗的電能
P=Q/t=I2R
單位:瓦特,簡稱瓦,符號是w
第二章磁場第一節(jié)指南針與遠洋航海學習目標1、了解指南針在遠洋航海中的作用,理解科學技術(shù)在社會發(fā)展中的作用。了解磁學基礎知識。2、知道磁感線,知道磁感線上任一點的切線方向就是該點的磁場方向。3、了解磁感線描述條形磁鐵、蹄形磁鐵的磁場分布情況。4、了解地理南北極與地磁南北極反向并且不重合,知道磁偏角。教學難點和重點磁感線的理解及如何用磁感線表示磁場方向。用磁感線描述條形磁鐵、蹄形磁鐵的磁場分布情況。教學方法:啟發(fā)式歸納總結(jié)教學過程:1遠洋航海(1)鄭和的“寶船”是如何實現(xiàn)導航的?(2)近代歐洲的遠洋探險又是利用什么進行導航的?哥倫布在其遠航中有什么重大發(fā)現(xiàn)?(3)從這兩個事例,你能得出什么結(jié)論?一磁場和磁感線1相互作用2.畫出:條形磁體和蹄行磁體的磁感線3.靜電場的電場線與磁感線的異同電場線磁感線1.電場線從出發(fā),終止于,電場線是的曲線。1.在磁體外部,磁感線是從極指向極,內(nèi)部是從極出發(fā)從極進去,磁感線是的曲線。
2.正電荷在電場中某點受到電場力的方向與該點的電場方向,也與該點所在電場線的方向一致。
2.小磁針在磁場中靜止時極的指向或極的受力方向與該點的磁場方向一致,也與該點所在磁感線的方向一致。相同點1.電場線和磁場線都相交。2.線上某點的都表示該處的場的方向。3.線的疏密都表示場的。二磁性的地球【閱讀并思考】1、地理南北極與地磁南北極是完全重合的嗎?他們在位置上有什么關系?2、什么叫磁偏角?它的發(fā)現(xiàn)有什么重大意義?3、太陽、月球和火星也產(chǎn)生磁場嗎?和地磁場一樣嗎?地磁場:地磁的北極在地理的南極附近,地磁的南極在地理的北極附近,但兩者并不完全重合,所以磁針并非準確的指南或是指北,它們之間的夾角稱為磁偏角。課堂練習1.關于磁感線的下列說法中,正確的是()A.磁感線是真實存在于磁場中的有方向的曲線B.磁感線上任一點的切線方向,都跟該點磁場的方向相同C.磁鐵的磁感線從磁鐵的北極出發(fā),終止于磁鐵的南極D.磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況2.磁感線上某點的切線方向表示()A.該點磁場的方向B.小磁針在該點的受力方向C.小磁針靜止時N極在該點的指向D.小磁針靜止時S極在該點的指向3.對磁感線的認識,下列說法正確的是()A.磁感線總是從磁體的北極出發(fā),終止于磁體的南極B.磁感線上某點的切線方向與放在該點小磁針南極的受力方向相同C.磁感線的疏密可以反映磁場的強弱D.磁感線是磁場中客觀存在的線4.下列說法正確的是()A.磁極間的相互作用是通過磁場發(fā)生的B.磁場和電場一樣不是客觀存在的C.磁感線是實際存在的線,可由實驗得到D.磁感線類似于電場線,它總是從磁體的N極出發(fā)終止于S極課后反思與小結(jié)一、磁場(類似電場)1、產(chǎn)生:磁體和電流周圍都存在磁場。2、基本性質(zhì):對放入其中的磁體和電流有力的作用。3、方向:小磁針北極受力的方向,即小磁針靜止時北極所指的方向,就是那一點的磁場方向。二、磁感線1、作用:切線方向表示磁場方向;疏密表示磁場強弱。2、特點:不相交的閉合曲線。注:四個方向的統(tǒng)一:磁場的方向;小磁針靜止時N極指向;N極的受力方向;磁感線上某點的切線方向三、地磁場:1、地磁場的分布大致上就像一個條形磁體。2、磁偏角:地理兩極與地磁兩極間的夾角。磁偏角在地球上不同地點不同,且在緩慢變化。布置作業(yè)第二節(jié)電流的磁場教學目的1.知道電流周圍存在著磁場。2.知道通電螺線管外部的磁場與條形磁鐵相似。3.會用安培定則判定相應磁體的磁極和通電螺線管的電流方向。教具一根硬直導線,干電池2~4節(jié),小磁針,鐵屑,螺線管,開關,導線若干。教學過程1.復習提問,引入新課重做第二節(jié)課本上的圖117的演示實驗,提問:當把小磁針放在條形磁體的周圍時,觀察到什么現(xiàn)象?其原因是什么?(觀察到小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。因為磁體周圍存在著磁場,小磁針受到磁場的磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。)進一步提問引入新課小磁針只有放在磁體周圍才會受到磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎?也就是說,只有磁體周圍存在著磁場嗎?其他物質(zhì)能不能產(chǎn)生磁場呢?這就是我們本節(jié)課要探索的內(nèi)容。2.進行新課(1)演示奧斯特實驗說明電流周圍存在著磁場演示實驗:將一根與電源、開關相連接的直導線用架子架高,沿南北方向水平放置。將小磁針平行地放在直導線的上方和下方,請同學們觀察直導線通、斷電時小磁針的偏轉(zhuǎn)情況。提問:觀察到什么現(xiàn)象?(觀察到通電時小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),斷電時小磁針又回到原來的位置。)進一步提問:通過這個現(xiàn)象可以得出什么結(jié)論呢?師生討論:通電后導體周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明通電后導體周圍的空間對小磁針產(chǎn)生磁力的作用,由此我們可以得出:通電導線和磁體一樣,周圍也存在著磁場。教師指出:以上實驗是丹麥的科學家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)的,此實驗又叫做奧斯特實驗。這個實驗表明,除了磁體周圍存在著磁場外,電流的周圍也存在著磁場,即電流的磁場,本節(jié)課我們就主要研究電流的磁場。板書:第四節(jié)電流的磁場一、奧斯特實驗1.實驗表明:通電導線和磁體一樣,周圍存在著磁場。提問:我們知道,磁場是有方向的,那么電流周圍的磁場方向是怎樣的呢?它與電流的方向有沒有關系呢?重做上面的實驗,請同學們觀察當電流的方向改變時,小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是否發(fā)生變化。提問:同學們觀察到什么現(xiàn)象?這說明什么?(觀察到當電流的方向變化時,小磁針N極偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變化,說明電流的磁場方向也發(fā)生變化。)板書:2.電流的磁場方向跟電流的方向有關。當電流的方向變化時,磁場的方向也發(fā)生變化。提問:奧斯特實驗在我們現(xiàn)在看來是非常簡單的,但在當時這一重大發(fā)現(xiàn)卻轟動了科學界,這是為什么呢?學生看書討論后回答:因為它揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象不是各自孤立的,而是緊密聯(lián)系的,從而說明表面上互不相關的自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的,這一發(fā)現(xiàn),有力推動了電磁學的研究和發(fā)展。(2)研究通電螺線管周圍的磁場奧斯特實驗用的是一根直導線,后來科學家們又把導線彎成各種形狀,通電后研究電流的磁場,其中有一種在后來的生產(chǎn)實際中用途最大,那就是將導線彎成螺線管再通電。那么,通電螺線管的磁場是什么樣的呢?請同學們觀察下面的實驗:演示實驗:按課本圖1113那樣在紙板上均勻地撒些鐵屑,給螺線管通電,輕敲紙板,請同學們觀察鐵屑的分布情況,并與條形磁體周圍的鐵屑分布情況對比。提問:同學們觀察到什么現(xiàn)象?學生回答后,教師板書:二、通電螺線管的磁場1.通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣。提問:怎樣判斷通電螺線管兩端的極性呢?它的極性與電流的方向有沒有關系呢?演示實驗:將小磁針放在螺線管的兩端,通電后,請同學們觀察小磁針的N極指向,從而引導學生判別出通電螺線管的N、S極。再改變電流的方向,觀察小磁針的N極指向有沒有變化,從而說明通電螺線管的極性與電流的方向有關。引導學生討論后,教師板書:2.通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關。當電流的方向變化時,通電螺線管的磁性也發(fā)生改變。提問:采用什么辦法可以很簡便地判定通電螺線管的磁性與電流方向的關系呢?同學們看書、討論,弄清安培定則的作用和判定方法。板書:三、安培定則1.作用:可以判定通電螺線管的磁性與電流方向的關系。2.判定方法:用右手握住螺線管,讓四指彎向螺線管中電流的方向,則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。教師演示具體的判定方法。練習:如附圖所示的幾個通電螺線管,用安培定則判定它們的電流方向。可以引導學生分別按上圖將導線在鉛筆上繞成螺線管,先用安培定則判定出兩端的極性,再弄清螺線管中電流的指向。通過以上練習,強調(diào):螺線管的繞制方向不同,螺線管中電流的方向也不同。課堂練習一、填充題1.電流具有磁效應,證明______和______之間是有聯(lián)系的。2.直線電流周圍的磁感應線在與導線______的平面上,它們是一些以導線上各點為圓心的______。3.直線電流的磁場中,磁感應線方向與______方向有關,當______反向時,磁感應線也反向。4.從磁感應線的分布可以看出:通電螺線管對外相當于一個_____磁鐵,它也有______、______兩個磁極。5.通電螺線管中電流的方向與螺線管兩端極性的關系,可以用______定則來判定,判定時大拇指所指的那一端就是通電螺線管的______極。二、是非題1.奧斯特的實驗表明通電導線周圍存在磁場。()2.通電螺線管的磁感應線是從N極流向S極。()3.右手螺旋定則是判定電流方向和磁場方向之間關系的一項定則。()4.直線電流周圍的磁感應線不存在南、北極。()5.判斷電流周圍的磁感應線方向應該用左手。()三、選擇題1.根據(jù)磁感應線方向的規(guī)定可以知道,小磁針北極在某點所受的磁力方向與該點的磁感應線方向()
A.平行;B.垂直;C.相同;D.相反。2.奧斯特實驗證明了()
A.磁極之間的相互作用規(guī)律;B.地球是一個巨大的磁體;
C.電流周圍存在著磁場;D.電流周圍存在著磁感應線。課堂小結(jié)一、電流的磁效應:二、電流磁場的方向:由安培定則(也叫右手螺旋定則)確定三、安培定則:內(nèi)容分三種不同情況。1、直線電流:2、環(huán)形電流:3、通電螺線管:布置作業(yè)課后反思:第三節(jié)磁場對通電導體的作用教學目的1.知道什么是安培力。知道勻強磁場中影響通電導線所受安培力大小和方向的因素。2.理解磁感應強度的定義式和物理意義。知道磁感應強度的單位:特斯拉(T)。3.知道用磁感線的疏密程度可以形象地描繪磁感強度的大小。4.會用公式F=ILB進行安培力的簡單計算。5.了解電動機的工作原理。知道電動機在生產(chǎn)生活中的應用。教學難點和重點1、安培力及其公式2、磁感應強度的定義及理解教學方法教練結(jié)合啟發(fā)式教學過程一、安培力
說明:既然通電導線能產(chǎn)生磁場,它本身也相當于一個磁體,那么通電導線在磁場中是否受到力的作用呢?我們通過實驗來研究。
演示實驗
實驗儀器:一條直導線、磁場、電源
實驗步驟:①將導線放入磁場中,使導線方向和磁場方向相垂直
②給導線通電
③觀察導線運動狀態(tài)
實驗現(xiàn)象:導線由靜止運動起來
實驗結(jié)論:通電導體在磁場中受到力的作用
說明:磁場對通電導線的作用力稱為安培力
說明:把一段通電直導線放在磁場里,當導線方向與磁場方向垂直時,它所受的安培力最大.當導線方向與磁場方向一致時,導線不受安培力.當導線方向與磁場方向斜交時,所受安培力介于最大值和0之間。我們只研究導線所受安培力最大的情形。演示實驗:實驗儀器:三塊相同的蹄形磁鐵、一根直導線、直流電源、支架
實驗步驟:①保持電流大小不變,分別接通“2、3”和“l(fā)、4’可以改變導線通電部分的長度,觀察擺角的變化
實驗現(xiàn)象:保持電流大小不變,長度越大,擺角越大
實驗結(jié)論:安培力跟長度的大小成正比
②保特導線通電部分的長度不變,改變電流
實驗現(xiàn)象:保持長度大小不變,電流越大,擺角越大
實驗結(jié)論:安培力跟電流的大小成正比
實驗結(jié)論:安培力跟電流和長度的乘積成正比
說明:用公式表示就是F=BIL,式中B是比例系數(shù)。
二、磁感應強度
說明:對于不同的磁場,F(xiàn)=BIL都成立,但在強弱不同的磁場中,比例系數(shù)B是不一樣的。B反映了磁場的強弱,叫做磁感應強度。即B=F/IL
問:磁感應強度是什么性質(zhì)的物理量?(磁感應強度是個矢量,它不僅有大小,還有方向。小磁針的N極在磁場中某點受力的方向,就是這點磁感應強度的方向。過去所說的磁場的方向?qū)嶋H上就是磁感應強度的方向)
問:磁感應強度的大小由誰決定?(由磁場本身的性質(zhì)決定)
問:磁感應強度的單位是什么?(特斯拉,簡稱特,符號T
)
三、安培力的方向
問:在前面的實驗中,如果調(diào)換磁鐵兩極的位置而使磁場的方向改變,則導線受力的方向就相反。這說明了什么?(安培的方向跟磁感應強度的方向有關)
問:在前面的實驗中,這保持磁場的方向不變而電流方向改變時,導線的受力方向也相反。這說明了什么?(安培的方向跟電流的方向有關)
說明:由上面的分析可知,安培力的方向跟磁場方向和電流方向有關
說明:分析大量的實驗結(jié)果后可以發(fā)現(xiàn),安培力的方向既跟磁感應強度的方向垂直,又跟電流方向垂直.左手定則:伸開左手.使拇指跟其余四指垂直.并且都跟手掌在同一個平面內(nèi),讓磁感線穿入手心.并使四指指向電流的方向.那么.拇指所指的方向就是通電導線所受安培力的方向。
四、電動機
思考與討論P40
問:如果放在磁場中的不是一段通電的導線.而是一個通電的矩形線圈,會發(fā)生什么現(xiàn)象?(ab邊垂直直面向外運動,cd邊垂直直面向里運動,這個線圈發(fā)生旋轉(zhuǎn))
閱讀電動機這一節(jié)
問:電動機的原理是什么?(線圈在磁場中受到安培力的作用,適時改變電流的方向使線圈不斷朝同一方向轉(zhuǎn)動)課堂練習例題1:如圖所示,已知B=4.0×10-2T,導線長L=10cm,I=1A。求:通電導線所受的安培力大???例題2.下列說法正確的是()A.磁場中某處磁感強度的大小,等于長為L,通以電流I的一小段導線放在該處時所受磁場力F與乘積IL的比值.B.一小段通電導線放在某處如不受磁場力作用,則該處的磁感應強度為零.C.因為B=F/IL,所以磁場中某處磁感應強度的大小與放在該處的導線所受磁場力F的大小成正比,與IL的大小成反比.D.磁場中某處磁感應強度的大小與放在磁場中的通電導線長度、電流大小及所受磁場力的大小均無關.例題3畫出以下各圖中通電導線受到的安培力的方向布置作業(yè)第四節(jié)磁場對運動電荷的作用教學目的1.通過實驗掌握左手定則,并能熟練地用左手定則判斷磁場對運動電荷的作用力——洛侖茲力的方向。2.理解安培力是洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)。3.根據(jù)磁場對電流的作用和電流強度的知識推導洛侖茲力的公式f=Bqv,并掌握該公式的適用條件。重點、難點分析1.重點是洛侖茲力方向的判斷方法左手定則和洛侖茲力大小計算公式的推導和應用。2.因電荷有正、負兩種,在用左手定則判斷不同的電荷受到的洛侖茲力方向時,要強調(diào)四指所指方向應是正電荷的運動方向或負電荷運動的反方向。教具感應圈、低壓直流電荷(學生電源或蓄電池)、陰極射線管,蹄形永久磁鐵、導線若干。教學過程(一)引入新課1.設問:我們已經(jīng)掌握了磁場對電流存在力的作用、安培力的產(chǎn)生條件和計算方法,那么磁場對運動電荷是否也有力的作用呢?回答:有。2.實驗:演示電子束在磁場中的偏轉(zhuǎn),讓同學注意當改變磁場方向時,電子束的偏轉(zhuǎn)方向也隨之改變。(二)教學過程設計1.洛侖茲力(板書)通過上述實驗,讓學生思考:電子束在磁場中偏轉(zhuǎn)的實驗現(xiàn)象揭示了什么?定義:磁場對運動電荷存在著力的作用,我們把它稱做洛侖茲力。2.洛侖茲力產(chǎn)生的條件(板書)通過實驗,師生共同得出。結(jié)論:電荷電量q≠0,電荷運動速度v≠0,磁場相對運動電荷速度的垂直分量B⊥≠0,三個條件必須同時具備。在這里教師進一步強調(diào),當運動電荷垂直進入磁場時受到磁場力的作用最大,教材只要求學生掌握這種情況。3.洛侖茲力方向的判斷:(板書)進一步觀察電子束垂直進入磁場時的偏轉(zhuǎn),并改變磁場方向。在黑板上作圖表示,讓同學找出一種判斷方法。也可聯(lián)系安培力方向的判斷推理確定洛侖茲力方向的判斷方法——左手定則。V結(jié)論:洛侖茲力的方向判斷也遵循左手定則。VSNSNV4.顯象管的工作原理1.電子束是怎樣實現(xiàn)偏轉(zhuǎn)的?2.如圖所示:(1)要使電子束打在A點,偏轉(zhuǎn)磁場應該沿什么方向?(2)要使電子束打在B點,偏轉(zhuǎn)磁場應該沿什么方向?(3)要使電子束打在熒光屏上的位置由中心O逐漸向A點移動,偏轉(zhuǎn)磁場強弱應該怎樣變化?課堂練習關于帶電粒子所受洛倫茲力F和磁感應強度B及粒子速度v三者之間的關系,下列說法中正確的是A.F、B、v三者必定均保持垂直B.F必定垂直于B、v,但B不一定垂直于vC.B必定垂直于F、v,但F不一定垂直于vD.v必定垂直于F、B,但F不一定垂直于B課堂小結(jié)安培力是洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)。當運動電荷q以速度v垂直進入磁感應強度為B的磁場中,它受到的洛侖茲力f=Bqv。洛侖茲力的方向由左手定則來判斷。當電荷運動速度平行于磁場方向進入磁場中,電荷不受洛侖茲力作用。板書設計
一、洛侖茲力
1、洛侖茲力:磁場對運動電荷力的作用
2、洛侖茲力和安培力是微觀和宏觀的關系
二、洛侖茲力的方向
1、判斷洛侖茲力的方向:伸開左手.使拇指跟其余四指垂直.并且都跟手掌在同一個平面內(nèi),讓磁感線穿入手心.并使四指指向正電荷的運動方向(負電荷的運動方向的反方向).那么.拇指所指的方向就是通電導線所受安培力的方向
三、電子束的磁偏轉(zhuǎn)
磁場的強弱和電子的速度都能影響圓的半徑
四、顯像管的工作原理
原理:磁場對運動電荷的偏轉(zhuǎn)作用布置作業(yè)課后反思第五節(jié)磁性材料學習目標1、知道磁化、退磁現(xiàn)象,知道什么是鐵磁性物質(zhì)、硬磁性材料和軟磁性材料。2、理解鐵磁性材料磁化過程。3、知道磁記錄的過程。4、了解磁現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)中的應用及與磁相關的現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展。5、探究鐵磁性物質(zhì)磁化和退磁的方法。自主學習【問題1】舉例說明什么是磁化、退磁、鐵磁性物質(zhì)、硬磁性材料和軟磁性材料?【問題2】使物體帶磁和退磁的方法有哪些?為了保護磁卡或帶有磁條的存折上的信息,我們該怎樣做?【問題3】在現(xiàn)代科學技術(shù)中怎樣獲得永磁性材料?【問題4】磁記錄的應用有哪些?試用信用卡購物說明磁記錄?!締栴}5】合作探究【問題1】實驗探究將螺絲刀的刀口在條形磁鐵的一段擦拭幾次,再靠近曲別針或小螺絲,有何現(xiàn)象發(fā)生?為什么鐵磁性物質(zhì)磁化后能有很強的磁性?永磁體和電磁鐵分別要用什么材料制造?NNS圖2.5-1【問題2】實驗探究用條形磁鐵、曲別針、細線、鐵架臺(含鐵夾)、蠟燭、火柴、方木塊等按如圖2.5-1所示那樣,使系在細線下端的曲別針被磁鐵吸引在空中。在曲別針的下方放上點然的蠟燭,給曲別針加熱,過一會兒會有什么現(xiàn)象發(fā)生?為什么?【問題3】實驗探究用磁帶錄音機錄下某同學唱的一段歌,談談錄音的原理。聽剛才錄制的效果,說說放音的原理,討論影響錄音效果的因素。再將一段磁帶拉出,用強磁鐵在磁帶上輕擦幾次后聽聽所錄的聲音,有什么發(fā)現(xiàn)?為什么?【問題4】以下用途的物體應該用硬磁性材料還是軟磁性材料?錄音機磁頭線圈的的鐵芯錄音、錄象磁帶上的磁性材料電腦用的磁盤電鈴上的電磁鐵鐵芯【問題5】生產(chǎn)和生活中哪些地方利用了磁性材料?請舉例說明。NSNS圖2.5-21.磁鐵的磁極吸引著兩根鐵絲,兩根鐵絲下端相互排斥,如圖2.5-2所示,這是因為鐵絲被磁鐵后,遠離磁極的一端的極性是(填“相同”或“相反”)的而相互排斥。NS圖2.5-32NS圖2.5-33.一塊磁鐵從高出掉到地上,雖然沒有斷,但磁性變?nèi)趿?,這是因為()A.磁鐵被磁化了B.磁鐵因劇烈震動而退磁了C.磁鐵是非磁性物質(zhì)D.磁鐵是軟磁性材料4.把金屬棒的一端靠近小磁針的北極時,若相互吸引,則該金屬棒()A.一定是永磁體B.一定不是永磁體C.一定是鐵、鈷、鎳類物質(zhì)做成的D.可能是磁體,也可能不是磁體5.下列說法正確的是()A.只有鐵和鐵的合金可以被磁鐵吸引B.只要是鐵磁性材料總是有磁性的C.制造永久磁鐵應當用硬磁性材料D.錄音機磁頭線圈的鐵芯應當用硬性材料6.把一根條形磁鐵從中間切斷,我們將得到()A.一段只有N極,另一段只有S極的兩塊磁鐵B.兩段均無磁性的鐵塊C.兩段均有N極和S極的磁鐵D.兩段磁極無法確定的磁極7.鴿子為什么會送信?談談你的看法。布置作業(yè)
第一節(jié)、電磁感應現(xiàn)象教學目標:1、收集有關物理學史資料,了解電磁感應現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)過程,體會人類探索自然規(guī)律的科學方法、科學態(tài)度和科學精神2、知道磁通量,會比較“穿過不同閉合電路磁通量”的大小3、通過實驗,了解感應電流的產(chǎn)生條件教學過程:一、劃時代的發(fā)現(xiàn)說明:1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應,說明電流能夠產(chǎn)生磁場,人們很自然地思考,能不能根據(jù)磁來產(chǎn)生電呢,為此很多科學家做出了很多的嘗試,其中最著名的科學家就是法拉第,他進行了長達10年的艱苦探索。最初,法拉第認為.很強的磁鐵或很強的電流可能會在鄰近的閉合導線中感應出電流。他做了多次嘗試,經(jīng)歷了一次次失敗,都沒有得到預想的結(jié)果。但是,法拉第堅信:電與磁有聯(lián)系,電流能產(chǎn)生磁場,磁場也就一定能產(chǎn)生電流。在這些信念的支持下,1831年他終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象:把兩個線圈繞在一個鐵環(huán)上,一個線圈接電源,另一個線圈接“電流表”,當給一個線圈通電或斷電的瞬間,在另一個線圈上出現(xiàn)了電流。二、電磁感應現(xiàn)象問:什么是電磁感應現(xiàn)象?(閉合電路的一部分在磁場中做切割磁感線運動時,導體中就產(chǎn)生電流)三、電磁感應的產(chǎn)生條件說明:在什么條件下能夠產(chǎn)生電磁感應?要產(chǎn)生感應電流的前提條件線圈當然要是閉合線圈,
那還有什么條件呢?請看下面的實驗說明:為了說明產(chǎn)生電磁感應的條件.要用到一個物理盤--磁通量。什么是磁通量?我們可以
用“穿過一個閉合電路的磁感線的多少”來形象地理解:“穿過這個閉合電路的磁通量”思考與討論:P55、思考與討論
磁通量發(fā)生變化
演示實臉
實驗儀器:磁鐵、螺線管、電流表實驗
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