青島17中高考物理選修31靜電場模塊復(fù)習(xí)資料（全套）課件.ppt

高中物理選修3 1 靜電場 模塊復(fù)習(xí)青島十七中 第一章靜電場電荷及其守恒定律2庫侖定律電場強(qiáng)度電勢(shì)能和電勢(shì)電勢(shì)差電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系電容器與電容8帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng) 2007考試說明1物質(zhì)的電結(jié)構(gòu) 電荷守恒 2靜電現(xiàn)象的解釋 3點(diǎn)電荷 4庫侖定律 靜電場 電場強(qiáng)度 點(diǎn)電荷的電場 電場線 電勢(shì)能 電勢(shì) 電勢(shì)差 勻強(qiáng)電場中電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng) 示波管 常見電容器 電容器的電壓 電荷量和電容的關(guān)系 一教學(xué)的思考 1教學(xué)的難點(diǎn)2教學(xué)的重點(diǎn)3考試的熱點(diǎn)4個(gè)人的思考 電場力 電場強(qiáng)度 電場線 電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 電勢(shì) 電勢(shì)差 等勢(shì)面 電勢(shì)能 庫侖定律 電場 知識(shí)結(jié)構(gòu) 電容器與電容 帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng) 一 知識(shí)的類比 學(xué)習(xí)方法 二 方法的遷移 1 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn) 類平拋運(yùn)動(dòng) 2 將電場問題看作只是增加了電場力的力學(xué)問題 前面學(xué)習(xí)的物理規(guī)律 如 平衡條件 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 動(dòng)能定理等 均可在此使用 教學(xué)的時(shí)間安排 第一單元 從力的角度看電場 庫侖定律電場電場強(qiáng)度電場線 課時(shí)第二單元 從能的角度看電場 電場力做功電勢(shì)能電勢(shì)電勢(shì)差等勢(shì)面電勢(shì)與電場強(qiáng)度的關(guān)系 課時(shí)第三單元 綜合應(yīng)用 電容等相關(guān)器件帶電物的運(yùn)動(dòng)生產(chǎn)生活中的電場現(xiàn)象 課時(shí)第四教學(xué)環(huán)節(jié) 實(shí)驗(yàn)考試 課時(shí) 二 教學(xué)設(shè)計(jì)思路及教學(xué)建議 1 電荷及電荷守恒定律2 庫侖定律3 電場強(qiáng)度4 電勢(shì)能和電勢(shì)5 電勢(shì)差6 電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系7 電容器與電容8 帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng) 第一節(jié) 電荷及其守恒定律 1課時(shí) 教學(xué)目標(biāo) 一 知識(shí)與技能1 知道兩種電荷及其相互作用 知道電荷量的概念 2 知道摩擦起電和靜電感應(yīng)現(xiàn)象 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 3 知道電荷守恒定律 4 知道什么是元電荷 二 過程與方法通過對(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 但對(duì)一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng) 電荷的代數(shù)和不變 掌握起電的方法 三 情感態(tài)度與價(jià)值觀通過對(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)重點(diǎn) 電荷守恒定律難點(diǎn) 做好演示實(shí)驗(yàn) 利用電荷守恒定律分析解決相關(guān)問題摩擦起電和感應(yīng)起電的相關(guān)問題 a 電荷有兩類以及性質(zhì) 正電荷 負(fù)電荷 b 電荷之間的作用 a 摩擦起電 b 感應(yīng)起電 1有關(guān)電荷知識(shí)的回顧 2起電的方式 一 電荷 a 摩擦起電 復(fù)習(xí) 用絲綢摩擦過的玻璃棒之間相互排斥 用毛皮摩擦過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 自然界中的兩種電荷 正電荷和負(fù)電荷 把用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷稱為正電荷 用正數(shù)表示 把用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷稱為負(fù)電荷 用負(fù)數(shù)表示 結(jié)果 兩個(gè)相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷 電荷總量沒有變 原子的核式結(jié)構(gòu)及摩擦起電的微觀解釋構(gòu)成物質(zhì)的原子本身就是由帶電微粒組成 包括帶正電原子核 質(zhì)子和中子 和帶負(fù)電的核外電子 不同物質(zhì)的原子核束縛電子的能力不同 在摩擦過程中電子發(fā)生轉(zhuǎn)移 現(xiàn)象及解釋 把帶正電荷的球c移近彼此接觸的異體a b 金屬箔都張開了 表示a b都帶上了電荷 如果先把c移走 a和b上的金屬箔都會(huì)閉合 如果先把a(bǔ)和b分開 然后移開c 可以看到a和b仍帶有電荷 金屬箔仍張開 如果再讓a和b接觸 金屬箔都會(huì)閉合 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 靜電感應(yīng) 把電荷移近不帶電的異體 可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象 利用靜電感應(yīng)使物體帶電 叫做感應(yīng)起電 b感應(yīng)起電 感應(yīng)起電的本質(zhì)原因 把帶電的球c移近金屬導(dǎo)體a和b時(shí) 由于同種電荷相互排斥 異種電荷相互吸引 使導(dǎo)體上的自由電子被吸引過來 因此導(dǎo)體a和b帶上了等量的異種電荷 感應(yīng)起電也不是創(chuàng)造了電荷 而是使物體中的正負(fù)電荷分開 是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分 電荷總量沒有變 3 起電的本質(zhì) 不是創(chuàng)造了電荷 而是使物體中的電荷分開 二 電荷守恒定律 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 另一種表述 一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng) 電荷的代數(shù)和總是保持不變 三 元電荷 電荷量 電荷的多少叫做電荷量 符號(hào) q或q單位 庫侖符號(hào) c 元電荷 電子所帶的電荷量 用e表示 是最小的電荷量 比荷 電子的電荷量e和電子的質(zhì)量me的比值 為c 密立根油滴法測定 e 1 60217733 10 19庫侖 c e 1 6 10 19庫侖 c 現(xiàn)代的一些認(rèn)識(shí) 夸克等 本題功能 物理學(xué)中一個(gè)常用的處理方法 利用情境的對(duì)稱性 也為下一節(jié) 庫侖的實(shí)驗(yàn) 做準(zhǔn)備 要明確條件 完全一樣的金屬球 介紹第三種起電方式 接觸起電 p5第3題3 有三個(gè)完全一樣的絕緣金屬球 a球帶的電荷量為q b c均不帶電 現(xiàn)要使b球帶的電荷量為3q 8 應(yīng)該怎么辦 第二節(jié) 庫侖定律 1課時(shí) 教學(xué)目標(biāo) 一 知識(shí)與技能1 掌握庫侖定律 要求知道點(diǎn)電荷的概念 理解庫侖定律的含義及其公式表達(dá) 知道靜電力常量 知道庫侖定律的適用條件 2 會(huì)用庫侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 3 了解庫侖扭秤的實(shí)驗(yàn)原理 二 過程與方法1 通過演示讓學(xué)生探究影響電荷間相互作用力的因素 并猜想關(guān)系2 從庫侖的探究過程中體會(huì)控制變量法和對(duì)稱法3 從點(diǎn)電荷體會(huì)理想化的研究方法 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重點(diǎn) 掌握庫侖定律難點(diǎn) 會(huì)用庫侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象猜想 力的大小與什么因素有關(guān) 會(huì)不會(huì)與萬有引力的大小具有相似的形式呢 即 1 問題的提出 2 庫侖扭秤實(shí)驗(yàn) 1 思想方法 控制變量法 對(duì)稱法 2 保持兩個(gè)小球帶電荷量不變 改變距離 探究發(fā)現(xiàn)力的大小跟它們的距離的二次方成反比 3 保持兩個(gè)小球距離不變 改變電荷量 探究發(fā)現(xiàn)力的大小跟兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量的乘積成正比 體會(huì)控制變量法 對(duì)稱法在科學(xué)研究中的作用 3 庫侖定律 靜電力常量 k 9 0 109n m2 c2 內(nèi)容表述 真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力的大小跟兩個(gè)點(diǎn)電荷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(gè)點(diǎn)電荷的連線上公式 適用條件 真空中 點(diǎn)電荷 點(diǎn)電荷 理想化模型 實(shí)際上是不存在的 但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 并非是體積小就能當(dāng)點(diǎn)電荷 理想化研究方法 例題2 試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力 已知電子的質(zhì)量m1 9 10 10 31kg 質(zhì)子的質(zhì)量m2 1 67 10 27kg 電子和質(zhì)子的電荷量都是1 60 10 19c 分析 這個(gè)問題不用分別計(jì)算電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力 而是列公式 化簡之后 再求解 解 電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力分別是 啟示與小結(jié) 可以看出 萬有引力公式和庫侖定律公式在表面上很相似 只有質(zhì)量和電荷量的區(qū)別 體現(xiàn)了科學(xué)的一種對(duì)稱美 它們的實(shí)質(zhì)區(qū)別是 首先萬有引力公式計(jì)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(jì)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(shí) 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(jì) 問題與練習(xí) 本題再一次用到對(duì)稱的研究方法 第三節(jié) 電場電場強(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(qiáng)度的概念及其定義式 會(huì)根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 知道電場強(qiáng)度是矢量 知道電場強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的 3 能根據(jù)庫侖定律和電場強(qiáng)度的定義式推導(dǎo)點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計(jì)算式 并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 4 知道電場的疊加原理 并應(yīng)用這個(gè)原理進(jìn)行簡單的計(jì)算 二 過程與方法通過分析在電場中的不同點(diǎn) 電場力f與電荷電量q的比例關(guān)系 使學(xué)生理解比值f q反映的是電場的強(qiáng)弱 即電場強(qiáng)度的概念 體會(huì)用比值法定義物理量的方法 知道電場疊加的一般方法 三 情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)分析和處理電場問題的一般方法 重點(diǎn) 電場強(qiáng)度的概念及其定義式難點(diǎn) 對(duì)電場概念的理解 應(yīng)用電場的疊加原理進(jìn)行簡單的計(jì)算 一 電場的存在 a 力的作用媒介 電荷之間的相互作用是通過特殊形式的物質(zhì) 電場發(fā)生的 電荷的周圍都存在電場 b 電場的基本特征 引入電場中的任何帶電體都將受到電場力的作用 當(dāng)帶電體在電場中移動(dòng)時(shí) 電場力將對(duì)帶電體做功 這表示電場具有能量 可見 電場具有力和能的特征 c 電場的物質(zhì)性是客觀存在的 具有物質(zhì)的基本屬性 質(zhì)量和能量 它不同于生活中常見的物質(zhì) 看不見 摸不著 無法稱量 可以疊加 靜電場 靜止電荷產(chǎn)生的電場 二 電場強(qiáng)度 a 電場強(qiáng)度概念的提出 同一電荷q在電場中不同點(diǎn)受到的電場力的方向和大小一般不同 因此電場具有方向性以及各點(diǎn)強(qiáng)弱的不同 引出電場強(qiáng)度的概念來描述電場這種性質(zhì)的不同 b 檢查強(qiáng)度的方法 用同一檢驗(yàn)電荷q在電場中不同點(diǎn)受到的電場力的方向和大小不同 用來表示電場的強(qiáng)弱和方向的不同 c 電場強(qiáng)度的定義 雖然可用同一檢驗(yàn)電荷q在電場中各點(diǎn)所受電場力f的大小來比較各點(diǎn)的電場強(qiáng)弱 但是電場力f的大小還和電荷q的電量有關(guān) 所以不能直接用電場力的大小表電場的強(qiáng)弱 實(shí)驗(yàn)表明 在電場中的同一點(diǎn) 電場力f與電荷電量q成正比 比值f q由電荷q在電場中的位置所決定 跟電荷電量無關(guān) 是反映電場性質(zhì)的物理量 所以我們用這個(gè)比值f q來表示電場的強(qiáng)弱 4 決定因素 電場中某一點(diǎn)處的電場強(qiáng)度e是唯一的 它的大小和方向與放入該點(diǎn)電荷q無關(guān) 它決定于電場的源電荷及空間位置 電場中每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)著的電場強(qiáng)度與是否放入電荷無關(guān) 1 定義 電場中某一點(diǎn)的電荷受到的電場力f跟它的電荷量q的比值 叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度 簡稱場強(qiáng) 用e表示 2 公式 大小 e f q 適用于所有電場 單位 n c意義 3 方向性 電場強(qiáng)度是矢量物理學(xué)中規(guī)定 電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向跟正電荷在該點(diǎn)所受的電場力的方向相同 指出 負(fù)電荷在電場中某點(diǎn)所受的電場力的方向跟該點(diǎn)的場強(qiáng)方向相反 定義式和決定式 加速度的定義式與決定式電場強(qiáng)度的 電容 電勢(shì)電阻的 磁感強(qiáng)度 比值法 三 點(diǎn)電荷的電場 a真空中點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度的決定式 檢驗(yàn)電荷與產(chǎn)生電場的電荷 e f q和e kq r2 b點(diǎn)電荷電場的方向 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 c多個(gè)點(diǎn)電荷的電場的求解 某點(diǎn)的場強(qiáng)等于該點(diǎn)周圍各個(gè)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量和 等量同種和等量異種電荷電場的疊加問題是命題的熱點(diǎn)問題 引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo) 注意適用條件 組織學(xué)生討論課本中的 說一說 由學(xué)生討論后歸納 1 關(guān)于靜電平衡 導(dǎo)體不再有電荷的定向運(yùn)動(dòng) 2 靜電平衡后導(dǎo)體內(nèi)部電場的特點(diǎn) 處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體 內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零 注意 這時(shí)的場強(qiáng)是合場強(qiáng) 即外電場和感應(yīng)電場的疊加 處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體 電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上 四 電場線 電場線 電場線是畫在電場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)的電場強(qiáng)度的方向 電場線的基本性質(zhì) 電場線上每點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向 電場線的疏密反映電場強(qiáng)度的大小 疏弱密強(qiáng) 靜電場中電場線始于正電荷或無窮遠(yuǎn) 止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn) 它不封閉 也不在無電荷處中斷 任意兩條電場線不會(huì)在無電荷處相交 電場線是為了形象描述電場而引入的假想的線 不是實(shí)際存在的線 5 勻強(qiáng)電場 1 定義 電場中各點(diǎn)場強(qiáng)的大小相等 方向相同的電場就叫勻強(qiáng)電場 2 勻強(qiáng)電場的電場線 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中 除邊緣附近外 就是勻強(qiáng)電場 如右圖所示 常見電場的電場線 說明1 電場強(qiáng)度是表示電場強(qiáng)弱的物理量 因而在引入電場強(qiáng)度的概念時(shí) 應(yīng)該使學(xué)生了解什么是電場的強(qiáng)弱 同一個(gè)電荷在電場中的不同點(diǎn)受到的電場力的大小是不同的 所受電場力大的點(diǎn) 電場強(qiáng) 2 應(yīng)當(dāng)使學(xué)生理解為什么可以用比值f q來表示電場強(qiáng)度 知道這個(gè)比值與電荷q無關(guān) 是反映電場性質(zhì)的物理量 用比值定義一個(gè)新的物理量是物理學(xué)中常用的方法 應(yīng)結(jié)合學(xué)生前面學(xué)過的類似的定義方法 讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)電場強(qiáng)度的定義 3 應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生確切地理解e f q和e kq r2這兩個(gè)公式的含義 以及它們的區(qū)別和聯(lián)系 4 應(yīng)用電場的疊加原理進(jìn)行計(jì)算時(shí)不應(yīng)過于復(fù)雜 一般只限于兩個(gè)電場疊加的情形 通過這種計(jì)算 使學(xué)生理解場強(qiáng)的矢量性5 電場線是為了形象描述電場而引入的 電場線不是實(shí)際存在的線 習(xí)題課 1庫侖規(guī)律的理解與簡單應(yīng)用2電場的概念辨析3簡單的電場強(qiáng)度的求解 包括場強(qiáng)的疊加 4綜合應(yīng)用 a 簡單的平衡b 牛頓規(guī)律的應(yīng)用c 簡單的曲線運(yùn)動(dòng)等 第四節(jié)電勢(shì)能 電勢(shì) 2課時(shí) 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)是描述電場的能的性質(zhì)的物理量 了解電勢(shì)與電場線的關(guān)系 了解等勢(shì)面的意義及與電場線的關(guān)系 二 過程與方法1 通過與前面知識(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 2 進(jìn)一步體會(huì)用比值法來定義物理量的方法 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)際問題 增強(qiáng)科學(xué)探究的價(jià)值觀 重點(diǎn) 理解掌握電勢(shì)能 電勢(shì) 等勢(shì)面的概念及意義 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)問題 一 電場力做功的特點(diǎn) 結(jié)合課本圖1 4 1 右圖 分析試探電荷q在場強(qiáng)為e的均強(qiáng)電場中沿不同路徑從a運(yùn)動(dòng)到b電場力做功的情況 1 q沿直線從a到b 2 q沿折線從a到m 再從m到b 3 q沿任意曲線線a到b結(jié)果都一樣即 w qelam qelabcos 結(jié)論 在任何電場中 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)路徑無關(guān) 與重力做功類比 引出 電勢(shì)能 引入新課 從靜電力做功使試探電荷獲得動(dòng)能入手 提出問題 是什么能轉(zhuǎn)化為試探電荷的動(dòng)能 二 電勢(shì)能 1 電勢(shì)能 由于移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做功與移動(dòng)的路徑無關(guān) 電荷在電場中也具有由位置決定的勢(shì)能 這種勢(shì)能叫做電勢(shì)能 2 靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系 靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量 寫成式子為 注意 電場力做正功 電荷的電勢(shì)能減小 電場力做負(fù)功 電荷的電勢(shì)能增加 電場力力做多少功 電勢(shì)能就變化多少 在只受電場力作用下 電勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化 而它們的總量保持不變 求電荷在電場中某點(diǎn)具有的電勢(shì)能電荷在電場中某一點(diǎn)a具有的電勢(shì)能ep等于將該點(diǎn)電荷由a點(diǎn)移到電勢(shì)零點(diǎn)電場力所做的功w的 即ep w 類比于重力勢(shì)能 有正負(fù)無方向 電勢(shì) 表征電場性質(zhì)的重要物理量度 通過研究電荷在電場中電勢(shì)能與它的電荷量的比值得出 類比電場強(qiáng)度的定義 1 定義 電荷在電場中某一點(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) 用表示 標(biāo)量 只有大小 沒有方向 但有正負(fù) 2 公式 與試探電荷無關(guān) 3 單位 伏特 v 4 電勢(shì)與電場線的關(guān)系 電勢(shì)順線降低 電場線指向電勢(shì)降低最快的方向 5 零電勢(shì)位置的規(guī)定 電場中某一點(diǎn)的電勢(shì)的數(shù)值與零電勢(shì)的選擇有關(guān) 即電勢(shì)的數(shù)值決定于零電勢(shì)的選擇 大地或無窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零 三 電勢(shì) 四 等勢(shì)面 定義 電場中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面 等勢(shì)面的性質(zhì) 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 電場力不做功 電場線跟等勢(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 等勢(shì)面越密 電場強(qiáng)度越大 等勢(shì)面不相交 不相切 幾種電場的電場線及等勢(shì)面 課本21頁 說明 這里討論等勢(shì)面與電場線的關(guān)系時(shí)用到了反證法 反證法是科學(xué)研究中重要的邏輯方法 在日常生活中也常用到 第五節(jié) 電勢(shì)差 1課時(shí) 教學(xué)目標(biāo) 一 知識(shí)與技能理解掌握電勢(shì)差的概念 定義式與應(yīng)用 二 過程與方法結(jié)合電勢(shì) 電勢(shì)能 靜電力做功 通過對(duì)比讓學(xué)生深入理解電勢(shì)差及其之間的關(guān)系 三 情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生對(duì)比的學(xué)習(xí)方法 培養(yǎng)學(xué)生的邏輯能力重點(diǎn) 理解掌握電勢(shì)差的概念 定義式 難點(diǎn) 根據(jù)電勢(shì)差的定義式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算 通過對(duì)重力場中的高度 高度差和電場中的電勢(shì) 電勢(shì)的差值進(jìn)行類比 引出電勢(shì)差 1 定義 電場中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值 也叫電壓 用表示 或注意 電勢(shì)差也是標(biāo)量 可正 可負(fù) 一 電勢(shì)差 電荷q在電場中從a移動(dòng)到b時(shí) 靜電力做的功wab等于電荷在a b兩點(diǎn)的電勢(shì)能之差 推導(dǎo) 所以有 或即 電場中a b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場力做的功與試探電荷q的比值 注意 電場中a b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差跟移動(dòng)電荷的路徑無關(guān) 只與ab位置有關(guān) 二 靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系 問題與練習(xí)p25第2題2 在研究微觀粒子時(shí)常用電子伏特 ev 作做能量的單位 1ev等于一個(gè)電子經(jīng)過1v電壓加速后所增加的動(dòng)能 請(qǐng)推導(dǎo)電子伏特與焦耳的換算關(guān)系 這個(gè)值1 6 10 19讓學(xué)生在腦子中記一記 常用到 p24例題先引導(dǎo)學(xué)生畫示意圖 后解答 引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的作圖分析的習(xí)慣 第六節(jié) 電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 1課時(shí) 教學(xué)目標(biāo) 一 知識(shí)與技能1 掌握電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系2 初步了解電場強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系 二 過程與方法通過對(duì)電場力做功的兩種不同方式的比較推導(dǎo)得出電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 三 態(tài)度與價(jià)值觀1 感知科學(xué)的價(jià)值和應(yīng)用2 培養(yǎng)對(duì)科學(xué)的興趣 堅(jiān)定學(xué)習(xí)思考探索的的信念重點(diǎn) 勻強(qiáng)電場中電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系難點(diǎn) 電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系在實(shí)際問題中應(yīng)用 引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合圖1 6 1用電場力做功的兩種不同途徑求出電場力做的功 再引導(dǎo)學(xué)生比較得出 勻強(qiáng)電場中電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 結(jié)論一 勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場方向的距離的乘積 即 結(jié)論二 在勻強(qiáng)電場中 電場強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與兩點(diǎn)沿電場線方向的距離的比值 即 適用條件 勻強(qiáng)電場 歸納總結(jié)一 電場強(qiáng)度與電勢(shì)無直接關(guān)系 而是與電勢(shì)的變化相聯(lián)系 并舉例說明 電場強(qiáng)度為零的地方電勢(shì)不一定為零 電勢(shì)為不為零取決于電勢(shì)零點(diǎn) 電勢(shì)為零的地方電場強(qiáng)度不一定為零 電場強(qiáng)度相等的地方電勢(shì)不一定相等 電勢(shì)相等的地方電場強(qiáng)度不一定相等 歸納總結(jié)二 并引導(dǎo)學(xué)生概括場強(qiáng)三個(gè)公式e f q e kq r2和e uab d 對(duì)比其適用條件 強(qiáng)調(diào)d是沿電場方向的距離 問題和練習(xí) 圖1 6 4是初中地理中的等高線圖 圖中數(shù)字的單位是米 小山坡的左邊a和右邊b哪一邊的地勢(shì)更陡些 如果把一個(gè)球分別從山坡左右兩邊滾下 不考慮摩擦 哪邊的加速度更大 現(xiàn)在把圖1 6 4看成一個(gè)描述電勢(shì)高低的等勢(shì)線圖 圖中的單位是伏特 a和b哪一邊電勢(shì)降落得快 哪一邊的電場強(qiáng)度大 根據(jù)兩者的對(duì)比談?wù)勀愕捏w會(huì) 科學(xué)方法 類比 習(xí)題課 1電勢(shì)能 電勢(shì) 電勢(shì)差電場強(qiáng)度的概念辨析2電場力的功與電勢(shì)差關(guān)系的理解和應(yīng)用3電勢(shì)差與電場強(qiáng)度關(guān)系的理解和應(yīng)用4簡單綜合應(yīng)用a 電場中簡單的直線運(yùn)動(dòng)問題b 電場中簡單的功能關(guān)系問題 第七節(jié) 電容器與電容 1課時(shí) 教學(xué)目標(biāo) 一 知識(shí)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(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)問題 二 過程與方法結(jié)合實(shí)物觀察與演示 在討論與計(jì)算過程中理解掌握電容器的相關(guān)概念 性質(zhì) 進(jìn)一步體會(huì)用比值法來定義物理量的方法 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 重點(diǎn) 掌握電容器的概念 定義式及平行板電容器的電容 難點(diǎn) 電容器的電容的計(jì)算與應(yīng)用 一 電容器 電容器的結(jié)構(gòu) 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 電容器的充電 放電 把電容器的一個(gè)極板與電池組的正極相連 另一個(gè)極板與負(fù)極相連 兩個(gè)極板上就分別帶上了等量的異種電荷 這個(gè)過程叫做充電 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)過程叫放電 內(nèi)部能量 充電后 切斷與電源的聯(lián)系 兩個(gè)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 放電后 兩極板間不存在電場 電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 歸納 充電 帶電量q增加 板間電壓u增加 板間場強(qiáng)e增加 電能轉(zhuǎn)化為電場能放電 帶電量q減少 板間電壓u減少 板間場強(qiáng)e減少 電場能轉(zhuǎn)化為電能 二 電容 類比 2 與儲(chǔ)水容器類比 對(duì)于給定電容器 相對(duì)于給定柱形水容器 c 類比于橫截面積 不變 u 類比于水的深度 q 類比于儲(chǔ)水的體積 在c一定情況下 q cu q正比于u q u是一個(gè)常量 4 電容的定義 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 5 電容的定義式 6 單位 數(shù)量級(jí)的名稱 法拉 f 還有微法 f 和皮法 pf 1f 10 6f 10 12pf 7 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(duì)位置及電介質(zhì) 決定的 與電容器是不是帶電無關(guān) 電容器的定義式不是決定式 電容大小與電容器的帶電量和兩極間電壓大小無關(guān) 1 電容的引入 討論充電后的電容器q與u的比值q u的意義 三 平行板電容器的電容 1 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越小 2 保持q和s不變 d越大 偏轉(zhuǎn)角度越小 c越小 3 保持q 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 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(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 真空介質(zhì) 靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的 用來測量電勢(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 四 常用電容器 鋁質(zhì)電解電容器 聚苯乙烯電