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高中物理3-1目錄第一章靜電場(chǎng) 21.1電荷及其守恒定律 21.2庫(kù)侖定律 51.3.1電場(chǎng)強(qiáng)度 71.3.2專題:靜電平衡 111.4電勢(shì)能電勢(shì) 141.5電勢(shì)差 161.6電勢(shì)差與電勢(shì)強(qiáng)度的關(guān)系 181.7電容器與電容 201.8帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 22第二章、恒定電流 242.1、導(dǎo)體中的電場(chǎng)和電流(1課時(shí)) 242.2、電動(dòng)勢(shì)(1課時(shí)) 262.3、歐姆定律(2課時(shí)) 272.4、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路(2課時(shí)) 302.5、焦耳定律(1課時(shí)) 31第三章磁場(chǎng)教案 353.1磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)(1課時(shí)) 353.2、磁感應(yīng)強(qiáng)度(1課時(shí)) 373.3、幾種常見的磁場(chǎng)(1.5課時(shí)) 383.4、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力(1.5課時(shí)) 423.5、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用(1課時(shí)) 443.6、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(2課時(shí)+1練習(xí)) 47第一章靜電場(chǎng)1.1電荷及其守恒定律教學(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.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.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.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。(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)重點(diǎn):電荷守恒定律難點(diǎn):利用電荷守恒定律分析解決相關(guān)問(wèn)題摩擦起電和感應(yīng)起電的相關(guān)問(wèn)題。教學(xué)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)。【板書】第一章靜電場(chǎng)復(fù)習(xí)初中知識(shí):【板書】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為正電荷,用正數(shù)表示.把用毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒所帶的電荷稱為負(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】電荷(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.實(shí)質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移.結(jié)果:兩個(gè)相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷.(3)金屬導(dǎo)體模型也是一個(gè)物理模型P3用靜電感應(yīng)的方法也可以使物體帶電.【演示】: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).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.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,然后移開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.【板書】(4)、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.提出問(wèn)題:靜電感應(yīng)的原因?帶領(lǐng)學(xué)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(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(guò)來(lái),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。得出電荷守恒定律.【板書】2、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?!鹨龑?dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題與練習(xí)33.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,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=1.60×10-19C比荷:電子的電荷量e和電子的質(zhì)量me的比值,為C/㎏【小結(jié)】對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要的小結(jié)●鞏固練習(xí)1.關(guān)于元電荷的理解,下列說(shuō)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2.5個(gè)元電荷的電量是________,16C電量等于________元電荷.3.關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法,正確的是:[]A.只有體積很小的帶電體才能看成點(diǎn)電荷B.體積很大的帶電體一定不能看成點(diǎn)電荷C.當(dāng)兩個(gè)帶電體的大小及形狀對(duì)它們之間的相互作用力的影響可以忽略時(shí),這兩個(gè)帶電體可看成點(diǎn)電荷D.一切帶電體都可以看成點(diǎn)電荷●作業(yè)1.復(fù)習(xí)本節(jié)課文.2.思考與討論:引導(dǎo)學(xué)生完成課本P5問(wèn)題與練習(xí)1-4說(shuō)明:1、兩種電荷及其相互作用、電荷量的概念、摩擦起電的知識(shí),這些在初中都已經(jīng)講過(guò),本節(jié)重點(diǎn)是講述靜電感應(yīng)現(xiàn)象.要做好演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生清楚地知道什么是靜電感應(yīng)現(xiàn)象.在此基礎(chǔ)上,使學(xué)生知道,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,使電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分.本節(jié)只說(shuō)明靜電感應(yīng)現(xiàn)象。2.在復(fù)習(xí)摩擦起電現(xiàn)象和講述靜電感應(yīng)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,說(shuō)明起電的過(guò)程是使物體中正負(fù)電荷分開的過(guò)程,進(jìn)而說(shuō)明電荷守恒定律.3.要求學(xué)生知道元電荷的概念,而密立根實(shí)驗(yàn)作為專題,有條件的學(xué)??梢越M織學(xué)生選學(xué).教后記:學(xué)生對(duì)三種起電方式展開了激烈的討論,還例舉了生活中的靜電現(xiàn)象。對(duì)點(diǎn)電荷、元電荷、質(zhì)子電量、電子電量之間關(guān)系下節(jié)課還要復(fù)習(xí)。1.2庫(kù)侖定律教學(xué)三維目標(biāo)(一)知識(shí)與技能1.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.2.會(huì)用庫(kù)侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算.3.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重點(diǎn):掌握庫(kù)侖定律難點(diǎn):會(huì)用庫(kù)侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算教學(xué)過(guò)程:(一)復(fù)習(xí)上課時(shí)相關(guān)知識(shí)(二)新課教學(xué)【板書】第2節(jié)、庫(kù)侖定律提出問(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(參見課本圖1.2-1).【板書】:1、影響兩電荷之間相互作用力的因素:1.距離.2.電量.2、庫(kù)侖定律內(nèi)容表述: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:靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2適用條件:真空中,點(diǎn)電荷——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.這里可以引導(dǎo)學(xué)生回顧力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)的概念.容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤是:只要體積小就能當(dāng)點(diǎn)電荷,這一點(diǎn)在教學(xué)中應(yīng)結(jié)合實(shí)例予以糾正.(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),對(duì)其它介質(zhì)對(duì)電荷間庫(kù)侖力的影響不便向?qū)W生多作解釋,只能簡(jiǎn)單地指出:為了排除其他介質(zhì)的影響,將實(shí)驗(yàn)和定律約束在真空的條件下.?dāng)U展:任何一個(gè)帶電體都可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的.任意兩點(diǎn)電荷之間的作用力都遵守庫(kù)侖定律.用矢量求和法求合力.利用微積分計(jì)算得:帶電小球可等效看成電量都集中在球心上的點(diǎn)電荷.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.【板書】:3、庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)(1785年,法國(guó)物理學(xué)家.庫(kù)侖)【演示】: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(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.解:電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬(wàn)有引力分別是可以看出,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】:詳見課本P9【小結(jié)】對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要的小結(jié)(三)鞏固練習(xí)復(fù)習(xí)本節(jié)課文及閱讀科學(xué)漫步引導(dǎo)學(xué)生完成問(wèn)題與練習(xí),練習(xí)1、2、4,作業(yè)紙。參考題1.真空中有兩個(gè)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(gè)不帶電的金屬球C,大小跟A、B相同,當(dāng)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.3F/162.如圖14-1所示,A、B、C三點(diǎn)在一條直線上,各點(diǎn)都有一個(gè)點(diǎn)電荷,它們所帶電量相等.A、B兩處為正電荷,C處為負(fù)電荷,且BC=2AB.那么A、B、C三個(gè)點(diǎn)電荷所受庫(kù)侖力的大小之比為________.3.真空中有兩個(gè)點(diǎn)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(gè)點(diǎn)電荷,它應(yīng)帶電量為________,放在________位置才能使三個(gè)點(diǎn)電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài).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(guān)系是________.說(shuō)明:1.點(diǎn)電荷是一種理想化的物理模型,這一點(diǎn)應(yīng)該使學(xué)生有明確的認(rèn)識(shí).2.通過(guò)本書的例題,應(yīng)該使學(xué)生明確地知道,在研究微觀帶電粒子的相互作用時(shí)為什么可以忽略萬(wàn)有引力不計(jì).3.在用庫(kù)侖定律進(jìn)行計(jì)算時(shí),要用電荷量的絕對(duì)值代入公式進(jìn)行計(jì)算,然后根據(jù)是同種電荷,還是異種電荷來(lái)判斷電荷間的相互作用是引力還是斥力.4.庫(kù)侖扭秤的實(shí)驗(yàn)原理是選學(xué)內(nèi)容,但考慮到庫(kù)侖定律是基本物理定律,庫(kù)侖扭秤的實(shí)驗(yàn)對(duì)檢驗(yàn)庫(kù)侖定律具有重要意義,所以希望教師介紹給學(xué)生,可利用模型或掛圖來(lái)介紹.教后記:學(xué)生對(duì)點(diǎn)電荷的認(rèn)識(shí)不夠明確,沒有判斷意識(shí)。對(duì)庫(kù)侖扭秤的實(shí)驗(yàn)很感興趣,還能在生活中尋找將微小形變放大的例子。1.3.1電場(chǎng)強(qiáng)度教學(xué)三維目標(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.4.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.(二)過(guò)程與方法通過(guò)分析在電場(chǎng)中的不同點(diǎn),電場(chǎng)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(chǎng)的強(qiáng)弱,即電場(chǎng)強(qiáng)度的概念;知道電場(chǎng)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(chǎng)問(wèn)題的一般方法。重點(diǎn):電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其定義式難點(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)算教學(xué)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)第3節(jié)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度1、電場(chǎng):?jiǎn)l(fā)學(xué)生從哲學(xué)角度認(rèn)識(shí)電場(chǎng),理解電場(chǎng)的客觀存在性,不以人的意識(shí)為轉(zhuǎn)移,但能為人的意識(shí)所認(rèn)識(shí)的物質(zhì)屬性.利用課本圖14-5說(shuō)明:電荷A和B是怎樣通過(guò)電場(chǎng)與其他電荷發(fā)生作用.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)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,電荷的周圍都存在電場(chǎng).特殊性:不同于生活中常見的物質(zhì),看不見,摸不著,無(wú)法稱量,可以疊加.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.(2)基本性質(zhì):主要表現(xiàn)在以下幾方面①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)處受到的電場(chǎng)力的大小或方向都可能不一樣.②電場(chǎng)能使引入其中的導(dǎo)體產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象.③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,電場(chǎng)具有力和能的特征提出問(wèn)題:同一電荷q在電場(chǎng)中不同點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向和大小一般不同,這是什么因素造成的?引出電場(chǎng)強(qiáng)度的概念:因?yàn)殡妶?chǎng)具有方向性以及各點(diǎn)強(qiáng)弱不同,所以靠成同一電荷q在電場(chǎng)中不同點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向和大小不同,我們用電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向.2、電場(chǎng)強(qiáng)度(E):由圖1.2-1可知帶電金屬球周圍存在電場(chǎng)。且從小球受力情況可知,電場(chǎng)的強(qiáng)弱與小球帶電和位置有關(guān)。引出試探電荷和場(chǎng)源電荷(1)關(guān)于試探電荷和場(chǎng)源電荷-(詳見P12)指出:雖然可用同一電荷q在電場(chǎng)中各點(diǎn)所受電場(chǎng)力F的大小來(lái)比較各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)弱,但是電場(chǎng)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(chǎng)力的大小表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱.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.(2)電場(chǎng)強(qiáng)度①定義:電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(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)稱場(chǎng)強(qiáng).用E表示。公式(大小):E=F/q(適用于所有電場(chǎng))單位:N/C意義P13提出問(wèn)題:電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,怎樣表示電場(chǎng)的方向呢?②方向性:物理學(xué)中規(guī)定,電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向跟正電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向相同.指出:負(fù)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反.帶領(lǐng)學(xué)生討論真空中點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng),說(shuō)明研究方法:將檢驗(yàn)電荷放入點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)中某點(diǎn),判斷其所受的電場(chǎng)力的大小和方向,從而得出該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)..◎唯一性和固定性電場(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).帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)出真空中點(diǎn)電荷周圍電場(chǎng)的大小和方向.在此過(guò)程中注意引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)公式E=F/q和E=kQ/r2的區(qū)別及聯(lián)系.3、(真空中)點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加(1)點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)①大?。篍=kQ/r2(只適用于點(diǎn)電荷的電場(chǎng))②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.(參見課本圖14-7)說(shuō)明:公式E=kQ/r2中的Q是場(chǎng)源電荷的電量,r是場(chǎng)中某點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離.從而使學(xué)生理解:空間某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是由產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)源電荷和該點(diǎn)距場(chǎng)源電荷的距離決定的,與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān).提出問(wèn)題:如果空間中有幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在,此時(shí)各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是怎樣的呢?帶領(lǐng)學(xué)生由檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力具有的疊加性,分析出電場(chǎng)的疊加原理.(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理:某點(diǎn)的場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)的矢量和.先分析方法(P13-14)后舉例:先在同一直線再不在同一直線。例如:課本圖1.3-3中P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),等于+Q1在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E1和Q2在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E2的矢量和.從而使學(xué)生進(jìn)一步理解到,任何帶電體都可以看做是有許多點(diǎn)電荷組成的.利用點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算公式及疊加原理就可以計(jì)算出其周圍各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng).【例題】(課本P9例題演變)在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C,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Q1和Q2的電場(chǎng)在A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為E1和E2,它們大小相等,方向如圖所示,合場(chǎng)強(qiáng)E在E1和E2的夾角的平分線上,此平分線跟Q1和Q2的連線平行.解:E=E1cos60°+E2cos60°=2E1cos60°=2kQ1cos60°/r2代入數(shù)值得E=2.7×104N/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)度一樣即:E=kQ/r2◎組織學(xué)生討論課本中的【說(shuō)一說(shuō)】,由學(xué)生討論后歸納:(1)關(guān)于靜電平衡(2)靜電平衡后導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)的特點(diǎn):①處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零(注意:這時(shí)的場(chǎng)強(qiáng)是合場(chǎng)強(qiáng),即外電場(chǎng)和感應(yīng)電場(chǎng)的疊加)②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。4、電場(chǎng)線(1)電場(chǎng)線:電場(chǎng)線是畫在電場(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)電場(chǎng)線的基本性質(zhì)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)線的疏密反映電場(chǎng)強(qiáng)度的大小(疏弱密強(qiáng)).③靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線始于正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn),止于負(fù)電荷或無(wú)窮遠(yuǎn).它不封閉,也不在無(wú)電荷處中斷.④任意兩條電場(chǎng)線不會(huì)在無(wú)電荷處相交(包括相切)介紹各種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線的分布情況?!狙菔尽磕M電場(chǎng)線指出: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。5、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14.3-1.常見電場(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)聚狀等量同號(hào)電荷相斥狀等量異號(hào)電荷相吸狀勻強(qiáng)電場(chǎng)平行的、等間距的、同向的直線(三)【小結(jié)】對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要的小結(jié)◎鞏固練習(xí)1.下列說(shuō)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(chǎng)B.電場(chǎng)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2.下列說(shuō)法中正確的是:[BC]B.電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于F/q,但與檢驗(yàn)電荷的受力大小及帶電量無(wú)關(guān)C.電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向即檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的受力方向D.公式E=F/q和E=kQ/r2對(duì)于任何靜電場(chǎng)都是適用的3.下列說(shuō)法中正確的是:[ACD]A.場(chǎng)強(qiáng)的定義式E=F/q中,F(xiàn)是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力,q是放入電場(chǎng)中的電荷的電量B.場(chǎng)強(qiáng)的定義式E=F/q中,F(xiàn)是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力,q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的電量C.在庫(kù)侖定律的表達(dá)式F=kq1q2/r2中kq2/r2是電荷q2產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電荷q1處的場(chǎng)強(qiáng)大小,此場(chǎng)對(duì)q1作用的電場(chǎng)力F=q1×kq2/r2,同樣kq1/r2是電荷q1產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電荷q2處的場(chǎng)強(qiáng)的大小,此場(chǎng)對(duì)q2作用的電場(chǎng)力F=q2×kq1/r2D.無(wú)論定義式E=F/q中的q值(不為零)如何變化,在電場(chǎng)中的同一點(diǎn),F(xiàn)與q的比值始終不變4.討論電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度的區(qū)別于聯(lián)系●作業(yè)復(fù)習(xí)本節(jié)課文1、思考課本P16問(wèn)題與練習(xí)第(1)、(3)、(4)、(5)、(7)題.2、作業(yè)紙.參考題在電場(chǎng)中某一點(diǎn),當(dāng)放入正電荷時(shí)受到的電場(chǎng)力向右,當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí)受到電場(chǎng)力向左,下列說(shuō)法正確的是:[]A.當(dāng)放入正電荷時(shí),該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)向右,當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí),該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)向左B.只有在該點(diǎn)放入電荷時(shí),該點(diǎn)才有場(chǎng)強(qiáng)C.該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定向右D.以上說(shuō)法均不正確真空中,兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷電量數(shù)值均為q,相距r.兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為:[]A.B.2kq/r2C.4k/r2 D.8kq/r23.真空中,A,B兩點(diǎn)上分別設(shè)置異種點(diǎn)電荷Q1、Q2,已知兩點(diǎn)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(chǎng)強(qiáng)大小是________N/C,方向是________;若移開Q2,則Q1在B處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小是________N/C,方向是________.說(shuō)明1.電場(chǎng)強(qiáng)度是表示電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量,因而在引入電場(chǎng)強(qiáng)度的概念時(shí),應(yīng)該使學(xué)生了解什么是電場(chǎng)的強(qiáng)弱,同一個(gè)電荷在電場(chǎng)中的不同點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的大小是不同的,所受電場(chǎng)力大的點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng).2.應(yīng)當(dāng)使學(xué)生理解為什么可以用比值F/q來(lái)表示電場(chǎng)強(qiáng)度,知道這個(gè)比值與電荷q無(wú)關(guān),是反映電場(chǎng)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(guò)的類似的定義方法,讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)電場(chǎng)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(chǎng)的疊加原理進(jìn)行計(jì)算時(shí)不應(yīng)過(guò)于復(fù)雜,一般只限于兩個(gè)電場(chǎng)疊加的情形.通過(guò)這種計(jì)算,使學(xué)生理解場(chǎng)強(qiáng)的矢量性5.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。教后記:對(duì)于兩個(gè)公式的理解以及電場(chǎng)強(qiáng)度的定義還存在問(wèn)題,要通過(guò)題目去強(qiáng)化。對(duì)于幾種典型問(wèn)題,學(xué)生死記答案,要讓他們養(yǎng)成分析題目的習(xí)慣。學(xué)生對(duì)于計(jì)算題過(guò)于依賴計(jì)算器,要讓他們養(yǎng)成手算習(xí)慣。

1.3.2專題:靜電平衡【教學(xué)三維目標(biāo)】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【重點(diǎn)難點(diǎn)】靜電平衡狀態(tài)電場(chǎng)中導(dǎo)體的特點(diǎn)【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)線若干【教學(xué)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?++--+++-若將導(dǎo)體接地則情況如何?左端接地呢?(二)新課教學(xué)一、電場(chǎng)中的導(dǎo)體金屬導(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)4、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn):⑴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)強(qiáng)為0)⑵導(dǎo)體中沒有自由電荷定向移動(dòng)⑶凈電荷分布在導(dǎo)體表面實(shí)驗(yàn)證明:法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)⑷導(dǎo)體表面附近電場(chǎng)線與表面垂直理論證明: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)+-+--+++-上圖空間實(shí)際電場(chǎng)分布,不會(huì)出現(xiàn)虛線電場(chǎng)線二、靜電屏蔽+_+___+++凈電荷只分布在外表面,內(nèi)表面不帶電,空腔內(nèi)沒有電場(chǎng)+靜電屏蔽+++外部電場(chǎng)對(duì)內(nèi)部?jī)x器沒有影響若將源電荷置于空腔內(nèi),則外對(duì)內(nèi)沒有影響,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(三)鞏固練習(xí)+A+ABCA.EA≠0,EB=0,EC=0B.EA≠0,EB≠0,EC=0C.EA≠0,EB≠0,EC≠0D.EA=0,EB≠0,EC=0例2:如圖所示,A、B是兩個(gè)架在絕緣支座上的金屬球,都不帶電,中間用導(dǎo)線連接,現(xiàn)用一帶正電的小球C靠近B,用手摸一下B球,再撤去導(dǎo)線,然后移走C球,則A、B帶電情況:AB+AB+CB.A球帶正電,B球不帶電C.A球不帶電,B球帶負(fù)電D.以上說(shuō)法都不正確+RLOq例3:長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒原來(lái)不帶電,現(xiàn)將一帶電荷量為q的正電荷放在距棒左端R處且與棒在一條線上,則棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小+RLOq(四)小結(jié)1、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體有什么特點(diǎn)?2、靜電屏蔽有哪幾種情況?有哪些應(yīng)用?【布置作業(yè)】【教后記】教材并沒有安排這一節(jié)的內(nèi)容,但在歷屆高考中都有體現(xiàn),所以對(duì)于這塊知識(shí)原則是講清基礎(chǔ)知識(shí),不追求深難偏。學(xué)生對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度大小,方向的判斷,導(dǎo)體內(nèi)部外部的區(qū)別存在問(wèn)題,準(zhǔn)備在作業(yè)紙上讓他們逐步解決問(wèn)題。

1.4電勢(shì)能電勢(shì)教學(xué)三維目標(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。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(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。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(wèn)題。教學(xué)過(guò)程:(一)復(fù)習(xí)前面相關(guān)知識(shí)2.復(fù)習(xí)功和能量的關(guān)系。(二)進(jìn)行新課1.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)強(qiáng)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到Bq沿折線從A到M、再?gòu)腗到Bq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(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)。與重力做功類比,引出:2.電勢(shì)能電勢(shì)能:由于移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做功與移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān),電荷在電場(chǎng)中也具有勢(shì)能,這種勢(shì)能叫做電勢(shì)能。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)能的變化量。寫成式子為:注意: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。③.在正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中正電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為正,負(fù)電荷在任一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為負(fù)。在負(fù)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中正電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為負(fù),負(fù)電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為正。④.求電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的電勢(shì)能電荷在電場(chǎng)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(chǎng)力所做的功W的。即EP=W⑤.求電荷在電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)具有的電勢(shì)能高低⑥電勢(shì)能零點(diǎn)的規(guī)定若要確定電荷在電場(chǎng)中的電勢(shì)能,應(yīng)先規(guī)定電場(chǎng)中電勢(shì)能的零位置。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:舉例分析:對(duì)圖1。4-1中的各量附與一定的數(shù)值,后讓學(xué)生計(jì)算。(1課時(shí))3.電勢(shì)表征電場(chǎng)性質(zhì)的重要物理量度通過(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。參閱P20圖1。4--3(1)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(wú)關(guān))(3)單位:伏特(V)(4)電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系:電勢(shì)順線降低。(電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低的方向)(5)零電勢(shì)位置的規(guī)定:電場(chǎng)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(wú)窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零)◎讓學(xué)生思考和討論P(yáng)21問(wèn)題?!蛞龑?dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題與練習(xí)3、44.等勢(shì)面⑴.定義:電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面⑵.等勢(shì)面的性質(zhì):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。◎引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題與練習(xí)7。(三)小結(jié):對(duì)本節(jié)內(nèi)容要點(diǎn)進(jìn)行概括。(四)鞏固新課1.引導(dǎo)學(xué)生完成問(wèn)題與練習(xí)其他題目。2.閱讀教材內(nèi)容教后記:1、2、學(xué)生對(duì)于電勢(shì)和電勢(shì)能的相對(duì)性的理解有障礙。1.5電勢(shì)差教學(xué)三維目標(biāo):(一)知識(shí)與技能理解電勢(shì)差的概念;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、類比的能力和抽象思維能力。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):1、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。2、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)。教學(xué)過(guò)程:一、新課教學(xué):1、電勢(shì)差:(又叫電壓)(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WAB與電荷量q的比值,叫A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差UAB。(2)定義式:(3)單位:伏特符號(hào):V1V=1J/C(4)物理意義:電勢(shì)差的值即為電場(chǎng)力作用下兩點(diǎn)間移動(dòng)一庫(kù)侖的正電荷電場(chǎng)力做的功。例如:UAB=10V,移動(dòng)1庫(kù)侖正電荷電場(chǎng)力做功為10J,移動(dòng)1庫(kù)侖負(fù)電荷電場(chǎng)力做功-10J。 2、電勢(shì)與電勢(shì)差的比較:(1)電勢(shì)差是電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)的差值,(2)電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)的大小,與選取的參考點(diǎn)有關(guān);電勢(shì)差的大小,與選取的參考點(diǎn)無(wú)關(guān)。(3)電勢(shì)和電勢(shì)差都是標(biāo)量,單位都是伏特,都有正負(fù)值;電勢(shì)的正負(fù)表示該點(diǎn)比參考點(diǎn)的電勢(shì)大或小;電勢(shì)差的正負(fù)表示兩點(diǎn)的電勢(shì)的高低。3、應(yīng)用計(jì)算時(shí),相關(guān)物理量用正、負(fù)值代入,其結(jié)果:>0,電場(chǎng)力做正功;<0,電場(chǎng)力做負(fù)功;>0,>;<0,< 二、典型例題分析:【例1】教材P24頁(yè)例1【例2】將一個(gè)電量為-2×10-9C的點(diǎn)電荷從電場(chǎng)中的N點(diǎn)移到M點(diǎn),需克服電場(chǎng)力做功1.4×10-8J,N、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UNM為多少?若將該電荷從M移到N,電場(chǎng)力做什么功?UMN為多少?【解析】(1)WNM=-1.4×10-8J,(2)WMN=1.4×10-8J,說(shuō)明:應(yīng)用計(jì)算時(shí),注意各物理量用正負(fù)值代入?!纠?】一個(gè)電荷量為1×10-5C的電荷,從電場(chǎng)外某點(diǎn)移到電場(chǎng)內(nèi)的一點(diǎn)A時(shí),克服電場(chǎng)力做功0.006J,則A點(diǎn)的電勢(shì)為600V;如果此電荷從電場(chǎng)外移到電場(chǎng)內(nèi)的另一點(diǎn)B時(shí),電場(chǎng)力做功0.002J,則B點(diǎn)的電勢(shì)為200V,UAB=400V;若有另一電荷量為0.2C的負(fù)電荷從A移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,大小為80J。 三、課堂小結(jié): 1、電勢(shì)差和電勢(shì)的概念; 2、電勢(shì)差和電勢(shì)的區(qū)別; 3、應(yīng)用計(jì)算時(shí)的注意事項(xiàng)。四、隨堂精練:1、若帶正電荷的小球只受到電場(chǎng)力作用,則它在電場(chǎng)中()A、一定沿電場(chǎng)線由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng);B、一定沿電場(chǎng)線由低電勢(shì)處向高電勢(shì)處運(yùn)動(dòng);C、不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng),但一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng);D、不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng),也不一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)。2、一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn),電量q=2.0×10-9C,在靜電場(chǎng)中由a點(diǎn)移到b點(diǎn),在這過(guò)程中,除電場(chǎng)力外,其他力作的功為6.0×10-5J,質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.0×10-5J,則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Ua-Ub為()A、3×104VB、1×104VC、4×104VD、7×104V 參考答案: 1、D;2、B教后記:在講解電勢(shì)差和電勢(shì)的關(guān)系時(shí)還應(yīng)該采用類比法(和高度,高度差相比),因怕學(xué)生混淆概念,沒有敢講,結(jié)果效果并不理想。在電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化的關(guān)系講解上給了學(xué)生一些有用的結(jié)論,學(xué)生判斷較熟練。

1.6電勢(shì)差與電勢(shì)強(qiáng)度的關(guān)系教學(xué)三維目標(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.對(duì)于公式要知道推導(dǎo)過(guò)程.2、能夠熟練應(yīng)用解決有關(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.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)分析

前面幾節(jié)的內(nèi)容是研究描述電場(chǎng)的各個(gè)物理量,本節(jié)內(nèi)容是研究電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,注意電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)力的性質(zhì),電勢(shì)是描述電場(chǎng)能的性質(zhì)、電勢(shì)差是跟電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做功相互聯(lián)系(如下圖),電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系、電場(chǎng)力與電勢(shì)能的變化之間的關(guān)系,這兩個(gè)關(guān)系之間的內(nèi)部邏輯.教師在講解時(shí)需要把握其內(nèi)部聯(lián)系.教法建議本節(jié)課是通過(guò)分析推理得出勻強(qiáng)電場(chǎng)的電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系的,教學(xué)中重視啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想,分析物理量之間的關(guān)系,要使學(xué)生不僅知道結(jié)論,并會(huì)推導(dǎo)得出結(jié)論,在一定的條件下正確應(yīng)用結(jié)論.教學(xué)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: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,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.利用電勢(shì)差和功的關(guān)系,這個(gè)功又可求得為,比較這兩個(gè)式子,可得,即: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)場(chǎng)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、由,得,可得場(chǎng)強(qiáng)的另一個(gè)單位:.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).二、例題講解(具體內(nèi)容參考典型例題資料)三、教師總結(jié):場(chǎng)強(qiáng)表示單位電量的電荷所受的電場(chǎng)力,而電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差表示單位電量的電荷在這兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力所做功的大小,由于力和功是互相聯(lián)系的,所以場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差之間存在著必然的聯(lián)系.在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系要復(fù)雜的多,但是電場(chǎng)中兩點(diǎn)間距離越小時(shí)的電勢(shì)差越大,則該處場(chǎng)強(qiáng)就越大.只能是定性判斷教后記:這節(jié)課的重點(diǎn)就在公式的理解,特別是在d不在場(chǎng)強(qiáng)方向時(shí)如何處理。在講解時(shí)特別要把握好電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化之間的關(guān)系,這兩個(gè)關(guān)系之間的內(nèi)部邏輯,但也不要指望學(xué)生在一節(jié)課就解決所有問(wèn)題。

1.7電容器與電容教學(xué)三維目標(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(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。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)用教學(xué)過(guò)程:(一)復(fù)習(xí)前面相關(guān)知識(shí)要點(diǎn):場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)能、電勢(shì)、電勢(shì)差等。(二)新課教學(xué):第七節(jié)、電容器與電容展示各種電容器.并做解釋:這是一種能容納電荷的容器,今天我們來(lái)學(xué)習(xí)它——電容器以及描述它容納電荷本領(lǐng)的物理量——電容1、電容器(1)構(gòu)造: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。(2)電容器的充電、放電操作: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(guò)程叫做充電。現(xiàn)象:從靈敏電流計(jì)可以觀察到短暫的充電電流。充電后,切斷與電源的聯(lián)系,兩個(gè)極板間有電場(chǎng)存在,充電過(guò)程中由電源獲得的電能貯存在電場(chǎng)中,稱為電場(chǎng)能.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:【板書】充電——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、電容與水容器類比后得出。說(shuō)明:對(duì)于給定電容器,相當(dāng)于給定柱形水容器,C(類比于橫截面積)不變。這是量度式,不是關(guān)系式。在C一定情況下,Q=CU,Q正比于U。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。公式:?jiǎn)挝唬悍ɡ‵)還有微法(F)和皮法(pF)1F=10-6F=10-12pF(4)電容的物理意義: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(wú)關(guān).3、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越小;保持Q和S不變,d越大,偏轉(zhuǎn)角度越小,C越小.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.(2)結(jié)論:平行板電容器的電容C與介電常數(shù)ε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)4、常用電容器(結(jié)合課本介紹P30)(三)小結(jié):對(duì)本節(jié)內(nèi)容要點(diǎn)進(jìn)行概括(四)鞏固新課:1、引導(dǎo)學(xué)生完成問(wèn)題與練習(xí)。2、閱讀教材內(nèi)容。3、作業(yè)紙教后記:1、電容的物理意義的理解在上課前就意識(shí)到是個(gè)難點(diǎn),所以采用了類比法,幾次使用類比法的效果都是比較理想的。2、對(duì)于電容變化引起的電壓帶電量電場(chǎng)強(qiáng)度的變化因使用的公式較多,學(xué)生掌握還有個(gè)過(guò)程。

1.8帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教學(xué)三維目標(biāo)(一)知識(shí)與技能1.了解帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)——只受電場(chǎng)力,帶電粒子做勻變速運(yùn)動(dòng)。2.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)(類平拋運(yùn)動(dòng))。3.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1.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。2.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。重點(diǎn):帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)規(guī)律難點(diǎn):帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題及應(yīng)用。教學(xué)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∑F=0時(shí),粒子將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。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?分析:帶電粒子處于靜止?fàn)顟B(tài),∑F=0,,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∑F≠0(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運(yùn)動(dòng)。(變速直線運(yùn)動(dòng))◎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:粒子到達(dá)另一極板的動(dòng)能為:由動(dòng)能定理有:(或?qū)懔Γ舫跛贋関0,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v0),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。(詳見課本P33)【思考與討論】若帶電粒子在電場(chǎng)中所受合力∑F≠0,且與初速度方向有夾角(不等于0°,180°),則帶電粒子將做什么運(yùn)動(dòng)?(曲線運(yùn)動(dòng))引出2.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)。詳細(xì)分析講解例題2。解:粒子v0在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)沿電場(chǎng)方向勻速運(yùn)動(dòng)所以有: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:②粒子在垂直于電場(chǎng)方向的加速度:③由①②③得:④代入數(shù)據(jù)得:m即電子射出時(shí)沿垂直于板面方向偏離0.36m電子射出電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向的速度不變?nèi)詾関0,而垂直于電場(chǎng)方向的速度:⑤故電子離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角為:⑥代入數(shù)據(jù)得:=6.8°【討論】:若這里的粒子不是電子,而是一般的帶電粒子,則需考慮重力,上列各式又需怎樣列?指導(dǎo)學(xué)生列出。3.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暫留等,靈敏、直觀地顯示出電信號(hào)隨間變化的圖線?!蜃寣W(xué)生對(duì)P35的【思考與討論】進(jìn)行討論。(三)小結(jié):1、研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的兩條主要線索帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),是一個(gè)綜合電場(chǎng)力、電勢(shì)能的力學(xué)問(wèn)題,研究的方法與質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)相同,它同樣遵循運(yùn)動(dòng)的合成與分解、力的獨(dú)立作用原理、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、功能原理等力學(xué)規(guī)律.研究時(shí),主要可以按以下兩條線索展開.(1)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系——牛頓第二定律根據(jù)帶電粒子受到的電場(chǎng)力,用牛頓第二定律找出加速度,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的速度、位移等.這條線索通常適用于恒力作用下做勻變速運(yùn)動(dòng)的情況.(2)功和能的關(guān)系——?jiǎng)幽芏ɡ砀鶕?jù)電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子所做的功,引起帶電粒子的能量發(fā)生變化,利用動(dòng)能定理或從全過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化,研究帶電粒子的速度變化,經(jīng)歷的位移等.這條線索同樣也適用于不均勻的電場(chǎng).2、研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的兩類重要的思維技巧(1)類比與等效電場(chǎng)力和重力都是恒力,在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)可與重力作用下的運(yùn)動(dòng)類比.例如,垂直射入平行板電場(chǎng)中的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)可類比于平拋,帶電單擺在豎直方向勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)可等效于重力場(chǎng)強(qiáng)度g值的變化等.(2)整體法(全過(guò)程法)電荷間的相互作用是成對(duì)出現(xiàn)的,把電荷系統(tǒng)的整體作為研究對(duì)象,就可以不必考慮其間的相互作用.電場(chǎng)力的功與重力的功一樣,都只與始末位置有關(guān),與路徑無(wú)關(guān).它們分別引起電荷電勢(shì)能的變化和重力勢(shì)能的變化,從電荷運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中功能關(guān)系出發(fā)(尤其從靜止出發(fā)末速度為零的問(wèn)題)往往能迅速找到解題入口或簡(jiǎn)化計(jì)算.(四)鞏固新課:1、引導(dǎo)學(xué)生完成問(wèn)題與練習(xí)。1、3、4做練習(xí)。作業(yè)紙。2、閱讀教材內(nèi)容,及P36-37的【科學(xué)足跡】、【科學(xué)漫步】 教后記1、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是綜合性非常強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn),對(duì)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系以及動(dòng)量、能量的觀點(diǎn)要求較高,是高考的熱點(diǎn)之一,所以教學(xué)時(shí)要有一定的高度。2、學(xué)生對(duì)于帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的處理局限于記住偏轉(zhuǎn)量和偏轉(zhuǎn)角的公式,不能從力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系角度高層次的分析,這樣的能力可能要到高三一輪復(fù)習(xí)結(jié)束才能具備。第二章、恒定電流2.1、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1.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2.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3.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1.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—電源)類比:(把電源的作用與抽水機(jī)進(jìn)行類比)如圖2—1,水池A、B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B。A、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。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)2.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)稱恒定電場(chǎng)。3.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: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=106μA(5)電流的種類①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: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。②交流電:方向和大小都隨時(shí)間做周期變化的電流?!締?wèn)題】如何用圖象表示直流電和交流電?分析課本例題(詳見課本,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(二)新課講解第二節(jié)、電動(dòng)勢(shì)〖問(wèn)題〗1。在金屬導(dǎo)體中電流的形成是什么?(自由電子) 2.在外電路中電流的方向?(從電源的正極流向負(fù)極) 3.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A、B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,電源中的非靜電力的存在及其作用也就易于理解了。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—1.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碾娫粗校遣煌问降哪芰哭D(zhuǎn)化為電能。再與抽水機(jī)類比說(shuō)明:在不同的電源中非靜電力做功的本領(lǐng)不同引出2.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。3.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: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、教學(xué)目標(biāo)(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)電阻的定義的理解,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 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R的電流,記錄在下面表格中。U/V

I/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),I=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R,重復(fù)前面步驟,可得另一條不同的但過(guò)原點(diǎn)的斜直線。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——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)Ω,且1Ω=1V/A,常用單位:Ω、kΩ

、MΩ換算關(guān)系:1kΩ=103Ω

1MΩ=103KΩ(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)(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)1、3,練習(xí)2。2.4、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1.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1.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=I3=…②電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和U=U1+U2+U3+…③串聯(lián)電路的總電阻,等于各個(gè)電阻之和。R=R1+R2+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=nr(2)并聯(lián)電路并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等。U=U1=U2=U3=…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/R1+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/R⑤n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R1、R2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)至最大角度時(shí)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=U2t/R(P=U2/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→內(nèi)能,如電熱器。電能→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?!咀⒁狻抗κ悄芰哭D(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=qUAB。對(duì)于一段導(dǎo)體而言,兩端電勢(shì)差為U,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=I2Rt。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——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=I2Rt③【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其它或P=P熱+P其它、UI=I2R+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)被卡住,這時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的功率為多少?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大于電熱Q。(四)鞏固新課:1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容 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的證明后,把相應(yīng)的結(jié)論歸入串、并聯(lián)電路的規(guī)律中。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,電源提供恒定電壓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)。(4Ω)第三章磁場(chǎng)教案3.1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1.了解磁現(xiàn)象,知道磁性、磁極的概念。2.知道電流的磁效應(yīng)、磁極間的相互作用。3.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私猓瑥慕裉煳覀円由钊氲貙W(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

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