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人教版高中物理選修1-1全冊(cè)教案目錄第一章第一節(jié)電荷庫(kù)侖定律教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能1.知道兩種電荷及其相互作用.知道點(diǎn)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(kù)侖定律,要求知道知道點(diǎn)電荷模型,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.(二)過(guò)程與方法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。3、類(lèi)比質(zhì)點(diǎn)理解點(diǎn)電荷,通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究庫(kù)侖定律并能靈活運(yùn)用(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),認(rèn)識(shí)理想化是研究自然科學(xué)常用的方法,培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng),認(rèn)識(shí)類(lèi)比的方法在現(xiàn)實(shí)生活中有廣泛的應(yīng)用重點(diǎn):電荷守恒定律,庫(kù)侖定律和庫(kù)侖力難點(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,庫(kù)侖定律的理解與應(yīng)用。教具:絲綢,玻璃棒,毛皮,硬橡膠棒,絕緣金屬球,靜電感應(yīng)導(dǎo)體,通草球,多媒體課件教學(xué)過(guò)程:第1節(jié)電荷庫(kù)侖定律(第1課時(shí))(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(dòng)魄的自然現(xiàn)象背后,蘊(yùn)藏著許多物理原理,吸引了不少科學(xué)家進(jìn)行探究。在科學(xué)史上,從最早發(fā)現(xiàn)電現(xiàn)象,到認(rèn)識(shí)閃電本質(zhì),經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歲月,一些人還為此付出過(guò)慘痛的代價(jià)。下面請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真閱讀果本第2頁(yè)“接引雷電下九天”這一節(jié),了解我們?nèi)祟?lèi)對(duì)閃電的研究歷史,并完成下述填空:電閃雷鳴是自然界常見(jiàn)的現(xiàn)象,蒙昧?xí)r期的人們認(rèn)為那是“天神之火”,是天神對(duì)罪惡的懲罰,直到1752年,偉大的科學(xué)家___________冒著生命危險(xiǎn)在美國(guó)費(fèi)城進(jìn)行了著名的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn),把天電引了下來(lái),發(fā)現(xiàn)天電和摩擦產(chǎn)生的電是一樣的,才使人類(lèi)擺脫了對(duì)雷電現(xiàn)象的迷信。師強(qiáng)調(diào):以美國(guó)科學(xué)家的富蘭克林為代表的一些科學(xué)家冒著生命危險(xiǎn)去捕捉閃電,證實(shí)了閃電與實(shí)驗(yàn)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(huì)積聚電荷,當(dāng)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(lèi)應(yīng)該怎樣利用這些規(guī)律?這些問(wèn)題正是本章要探究并做出解答的。師:本節(jié)課我們重點(diǎn)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(xué)復(fù)習(xí)初中知識(shí):師:根據(jù)初中自然的學(xué)習(xí),用摩擦的方法可使物體帶電,請(qǐng)舉例說(shuō)明。生:用摩擦的方法。如:用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒,玻璃棒帶正電;用毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒,橡膠棒帶負(fù)電。演示實(shí)驗(yàn)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(xué)生分析兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的異同;并分析原因。教師總結(jié):摩擦過(guò)的物體性質(zhì)有了變化,帶電了或者說(shuō)帶了電荷。帶電后,能吸引輕小物體,而且?guī)щ娫蕉?,吸引力就越大,能夠吸引輕小物體,我們說(shuō)此時(shí)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(lèi)從很早就認(rèn)識(shí)了摩擦起電的現(xiàn)象,例如公元1世紀(jì),我國(guó)學(xué)者王充在《論衡》一書(shū)中就寫(xiě)下了“頓牟掇芥”一語(yǔ),指的是用玳琩的殼吸引輕小物體。后來(lái)人們認(rèn)識(shí)到摩擦后的物體所帶的電荷有兩種:用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒的所帶的電荷是一種,用毛皮摩擦過(guò)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(guò)的玻璃棒所帶的電荷稱(chēng)為正電荷.②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.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(hào):Q或q單位:庫(kù)侖符號(hào):C“做一做”驗(yàn)電器與靜電計(jì)為了判斷物體是否帶電以及所帶電荷的種類(lèi)和多少,從18世紀(jì)起,人們經(jīng)常使用一種叫驗(yàn)電器的簡(jiǎn)單裝置:玻璃瓶?jī)?nèi)有兩片金屬箔,用金屬絲掛在一條導(dǎo)體棒的下端,棒的上端通過(guò)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(yàn)電器又叫靜電計(jì)(圖乙)問(wèn):是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接接觸時(shí),金屬箔片才開(kāi)始張開(kāi)?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(yuǎn)的電子受到的束縛較小。當(dāng)兩個(gè)物體互相摩擦?xí)r,一些束縛得不緊的電子往往從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。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.得到電子:帶負(fù)電;失去電子:帶正電問(wèn):摩擦起電有沒(méi)有創(chuàng)造了電荷?生:沒(méi)有,摩擦起電是帶電粒子(如電子)從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。師:很多物質(zhì)都會(huì)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(xué)習(xí)新的起電方式之前,我們先來(lái)學(xué)習(xí)金屬導(dǎo)體模型。金屬導(dǎo)體模型也是一個(gè)物理模型P3(動(dòng)畫(huà)演示)自由電子:脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動(dòng)。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(dòng)而不移動(dòng)。2、感應(yīng)起電【演示】取一對(duì)用絕緣柱支持的導(dǎo)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(jiàn)課本圖1.1-1).金屬箔有什么變化?實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象: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.提出靜電感應(yīng)概念:(1)靜電感應(yīng):把電荷移近不帶電的導(dǎo)體,可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象。規(guī)律:近端感應(yīng)異種電荷,遠(yuǎn)端感應(yīng)同種電荷(2)利用靜電感應(yīng)使物體帶電,叫做感應(yīng)起電.(3)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)體靠近帶電體的一端帶異號(hào)電荷,遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同號(hào)電荷。如上面的這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)中,導(dǎo)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:A和B上的金屬箔就會(huì)閉合.③如果先把A和B分開(kāi),然后移開(kāi)C,金屬箔又有什么變化?實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:可以看到金屬箔仍張開(kāi),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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:金屬箔就會(huì)閉合,表明他們就不再帶電.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.問(wèn):感應(yīng)起電有沒(méi)有創(chuàng)造了電荷?生:沒(méi)有。感應(yīng)起電而是使物體中的正負(fù)電荷分開(kāi),是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。感應(yīng)起電也不是創(chuàng)造了電荷。師:無(wú)論是哪種起電方式,其本質(zhì)都是將正、負(fù)電荷分開(kāi),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(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.師:電荷守恒定律是物理學(xué)中重要的基本定律之一。四、元電荷師:迄今為止,科學(xué)家實(shí)驗(yàn)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(hào)相反。人們把這個(gè)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(shuō),電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。(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、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、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)第2課時(shí)教學(xué)過(guò)程:(一)復(fù)習(xí)上課時(shí)相關(guān)知識(shí)問(wèn):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(qiáng)調(diào)是一個(gè)電荷量,不是一個(gè)電荷。問(wèn):上一節(jié)學(xué)過(guò)起電的方式有哪些?答:摩擦起電、感應(yīng)起電和接觸起電。問(wèn):摩擦起電、感應(yīng)起電和接觸起電有沒(méi)有違背電荷守恒定律?答:沒(méi)有。問(wèn):通過(guò)初中的學(xué)習(xí),我們知道:同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。這說(shuō)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(guān),有什么樣的規(guī)律?生:……師:我們這節(jié)課就來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。(二)新課教學(xué)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】如圖2,先把表面光滑潔凈的絕緣導(dǎo)體放在A處,然后把鋁箔包好的草球系在絲線(xiàn)下,分別用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒給導(dǎo)體和草球帶上正電,把草球先后掛在P1、P2、P3的位置,帶電小球受到A的作用力的大小可以通過(guò)絲線(xiàn)對(duì)豎直方向的偏角大小顯示出來(lái)。觀察實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)帶電小球在P1、P2、P3各點(diǎn)受到的A的作用力依次減?。辉僭龃蠼z線(xiàn)下端帶電小球的電量,觀察實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在同一位置小球受到的A的作用力增大了。提問(wèn)四:電荷間作用力大小跟什么有關(guān)?答:與電荷間距離及電量多少有關(guān),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(shū)】: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(huì)不會(huì)與萬(wàn)有引力具有相似的形式呢?也就是說(shuō),帶電體間的相互作用力,會(huì)不會(huì)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(shí)上,電荷間的作用力與引力的相似性早已此起當(dāng)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(shí)驗(yàn)也僅僅是定性的,并不能證實(shí)我們的猜想。這一科學(xué)問(wèn)題的解決是由法國(guó)學(xué)者庫(kù)侖完成的?!景鍟?shū)】2、庫(kù)侖定律(1785年,法國(guó)物理學(xué)家.庫(kù)侖)啟發(fā)與設(shè)問(wèn):18世紀(jì)法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵鲆惭芯苛诉@個(gè)問(wèn)題,他的猜想是庫(kù)侖在前人研究的基礎(chǔ)上,先后克服了,困難一:電荷量的測(cè)量問(wèn)題和困難二:作用力的測(cè)量問(wèn)題,用實(shí)驗(yàn)研究了電荷之間的作用力,證實(shí)了這個(gè)猜測(cè),并提出了以下的規(guī)律:庫(kù)侖定律:(庫(kù)侖在前人工作的基礎(chǔ)上通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究確認(rèn))(1)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(gè)點(diǎn)電荷的連線(xiàn)上(2)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(3)電荷間這種相互作用叫做靜電力或庫(kù)侖力【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?zhuān)荒芎?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.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(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).【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.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(kāi),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(diǎn)在一條直線(xiàn)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_(kāi)_______.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_(kāi)_______,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(guān)系是________.●作業(yè)

第二節(jié)電場(chǎng)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.認(rèn)識(shí)電場(chǎng)線(xiàn)和電場(chǎng)強(qiáng)度,懂得用電場(chǎng)線(xiàn)、電場(chǎng)強(qiáng)度描述電場(chǎng),知道勻強(qiáng)電場(chǎng)(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)程第一課時(shí)(一)復(fù)習(xí)上課時(shí)相關(guān)知識(shí)問(wèn):講出庫(kù)侖定律的內(nèi)容及該定律的適用條件?答:真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)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(gè)點(diǎn)電荷的連線(xiàn)上。適用于真空中,點(diǎn)電荷磁體A磁體B磁體A磁體B磁場(chǎng)研究這個(gè)問(wèn)題之前,我們先來(lái)回憶一下初中所學(xué)的磁體之間的相互作用。大家知道兩個(gè)磁體不需相互接觸,也能產(chǎn)生相互作用。誰(shuí)能告訴大家,磁體間的相互是通過(guò)什么發(fā)生的?生:磁體周?chē)幸环N物質(zhì)叫磁場(chǎng),磁體間是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用的。師:那么電荷周?chē)遣皇且灿蓄?lèi)似的情況呢?科學(xué)研究對(duì)這一類(lèi)似的猜想提供了有力的支持:電荷周?chē)_實(shí)也存在著一種物質(zhì),叫電場(chǎng)。電荷間的相互作用就是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的。(二)新課教學(xué)第2節(jié)電場(chǎng)一、電場(chǎng):(法拉第提出)1、電荷的周?chē)即嬖谥伤a(chǎn)生的電場(chǎng)。電場(chǎng)是一種物質(zhì)。(與磁場(chǎng)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(duì)電場(chǎng)中的電荷有力的作用,這個(gè)力叫電場(chǎng)力電荷A電荷B電荷A電荷B電場(chǎng)電荷A電荷B電場(chǎng)生: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.3、電荷間的相互作用力通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生師:在本章中,只討論靜止電荷產(chǎn)生的電場(chǎng),稱(chēng)為靜電場(chǎng)。4、靜電場(chǎng):靜止電荷產(chǎn)生的電場(chǎng).師:電場(chǎng)明顯特征之一是對(duì)場(chǎng)中其他電荷具有作用力,因此在研究電場(chǎng)的性質(zhì)時(shí),可以從研究電場(chǎng)的力的性質(zhì)入手。為了方便研究,我們需要引入幾個(gè)電荷概念:2、試探電荷和場(chǎng)源電荷(1)試探電荷又叫檢驗(yàn)電荷,它是電荷量和尺寸都充分小,以致可忽略原來(lái)電場(chǎng)的影響中,同時(shí)又能確切地反映它在電場(chǎng)中的位置。因此試探電荷可以看作是電荷量很小的點(diǎn)電荷,是一種理想化模型,(2)場(chǎng)源電荷也叫源電荷:產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷。假設(shè)我們所研究的電場(chǎng)是由點(diǎn)電荷+Q所產(chǎn)生的,則點(diǎn)電荷+Q就是場(chǎng)源電荷。下面把電荷量為+q的試探電荷分別放在電場(chǎng)中的A、B、C各處(設(shè)rA=3rC,rB=2rC),計(jì)算電場(chǎng)對(duì)+q的電場(chǎng)力FA,F(xiàn)B、FC??梢园l(fā)現(xiàn),同一試探電荷+q在電場(chǎng)中不同點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大小、方向各不相同,且FC>FB>FA,這能說(shuō)明什么問(wèn)題呢?引導(dǎo)學(xué)生答出:同一電荷在電場(chǎng)中不同的位置,所受的電場(chǎng)力大小、方向各不相同。表明電場(chǎng)中不同位置,強(qiáng)弱不同,方向不同。繼續(xù)引導(dǎo):用怎樣的量來(lái)表示電場(chǎng)中不同位置的電場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)力來(lái)表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱呢?生1:應(yīng)該可以吧。生2:不可以,對(duì)于電場(chǎng)中的同一位置,若放置一個(gè)電荷量較小的小電荷q,其受力就較小,如以此說(shuō)明電場(chǎng)中該點(diǎn)較弱,那么若在該位置放置一個(gè)電荷量較大的小電荷q1,其受力就會(huì)較大,那是否又可以說(shuō)電場(chǎng)中該點(diǎn)較強(qiáng),若可以的話(huà),豈不自相矛盾?生3:……圖2(此問(wèn)題,學(xué)生可能一下子無(wú)法回答,教師可引導(dǎo),請(qǐng)學(xué)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(chǎng)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(chǎng)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(dǎo):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(lái)看對(duì)比,在距場(chǎng)源Q為r處,分別放入電荷量不同的試探電荷q1、q2、……,由庫(kù)侖定律得F1=①,F(xiàn)2=②,……,F(xiàn)n=③,可見(jiàn)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(lái)表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱。前面學(xué)生2講得非常有道理。那么你們?cè)偎伎家幌?,我們?cè)撚迷鯓拥牧縼?lái)表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱?(目光詢(xún)問(wèn)學(xué)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(chǎng)本身變化了,而是不影響電場(chǎng)的試探電荷的電荷量。到底用什么辦法來(lái)衡量電場(chǎng)強(qiáng)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(diǎn)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(diǎn),我們把試探電荷放入在B點(diǎn),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(diǎn)位置不變,F(xiàn)與q的比值就不變。從上面分析看出:場(chǎng)源+Q固定,則由它產(chǎn)生的電場(chǎng)的空間分布也固定,對(duì)于場(chǎng)中某確定的點(diǎn),試探電荷受到的電場(chǎng)力F與試探電荷的電荷量q的比值F/q是一個(gè)不變的量,它僅與Q、r有關(guān),與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)?,F(xiàn)設(shè)=E;引入試探電荷q′,則試探電荷q′在該處所受到的電場(chǎng)力F=Eq,E大處,q′所受電場(chǎng)力F′也大;E小處,q′所受電場(chǎng)力F′也小,這說(shuō)明比值E可以反映電場(chǎng)某點(diǎn)的強(qiáng)弱。因此可以用這個(gè)比值反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱,即電場(chǎng)的力的性質(zhì),物理學(xué)上把它稱(chēng)為電場(chǎng)強(qiáng)度,簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)強(qiáng).二、電場(chǎng)強(qiáng)度(E):是一個(gè)描述電場(chǎng)強(qiáng)弱與方向的物理量。(1)定義:電場(chǎng)中某點(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(chēng)場(chǎng)強(qiáng).用E表示。定義式(大?。篍=F/q(適用于所有電場(chǎng))師:物理學(xué)中常常用比值定義物理量,用來(lái)表示研究對(duì)象的某種性質(zhì)。以往學(xué)習(xí)過(guò)的物質(zhì)的ρ=m/v;導(dǎo)體的電阻R=U/I;速度V=S/t等物理量都是用比值法來(lái)的定義的,它們有共同的特點(diǎn):凡是用比值法定義的物理量與比值中的幾個(gè)物理量無(wú)關(guān),則該比值就應(yīng)是反映了物質(zhì)的某種性質(zhì)。如場(chǎng)強(qiáng)E則是反映了電場(chǎng)的力的性質(zhì)。另外比值定義一個(gè)新的物理量的同時(shí),也就確定了這個(gè)新物理量與原有物理量之間的關(guān)系。(2)電場(chǎng)強(qiáng)度是由電場(chǎng)本身決定的,它跟電場(chǎng)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(chǎng)力均無(wú)關(guān)。它決定于電場(chǎng)的源電荷及空間位置。(3)單位:N/C;其物理意義是電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)值上等于單位電荷(1C)在那里所受的電場(chǎng)力的大?。岢鰡?wèn)題:電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,怎樣表示電場(chǎng)的方向呢?(4)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.例1如圖所示,Q為放在真空中的正點(diǎn)電荷,其電荷量為Q。求:(1)畫(huà)出A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向。(2)算出A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小。(給出Q、r)(請(qǐng)一名學(xué)生板演,其他學(xué)生自己做)教師講評(píng)并分析:(1)場(chǎng)強(qiáng)的大小與方向跟檢驗(yàn)電荷的有無(wú)、電量、電性沒(méi)有關(guān)系。(2)場(chǎng)強(qiáng)的大小只由場(chǎng)源電荷和場(chǎng)點(diǎn)到場(chǎng)源的距離來(lái)決定。(3)離場(chǎng)源電荷越近的點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)越大,離場(chǎng)源電荷越遠(yuǎn)的點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)越小。最后帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)出真空中點(diǎn)電荷周?chē)妶?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.三、(真空中)點(diǎn)電荷周?chē)碾妶?chǎng)1、大?。篍=kQ/r2(只適用于真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng))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).2、方向:以Q為中心做一球面。當(dāng)Q是正電荷,E的方向沿半徑向外;當(dāng)Q是負(fù)電荷,E的方向沿半徑向內(nèi)。組織學(xué)生討論與思考,由學(xué)生討論后歸納:(1)請(qǐng)比較公式E=和E=中的q與Q分別表示什么意義??jī)蓚€(gè)公式的適用條件有何不同?(2)根據(jù)公式E=可知,場(chǎng)點(diǎn)離場(chǎng)源電荷Q越近,該場(chǎng)點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)越大,當(dāng)r→0時(shí),E→∞,顯然這是不可能的,那么該如何理解這個(gè)問(wèn)題?師:在研究磁場(chǎng)時(shí),根據(jù)放在磁體周?chē)F屑的分布,可以畫(huà)出一條條曲線(xiàn)(磁感線(xiàn))形象地描述磁場(chǎng)。前面我們?cè)谘芯侩姾砷g的相互作用是通過(guò)什么發(fā)生的問(wèn)題時(shí)通過(guò)與磁體間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的相類(lèi)比,從而認(rèn)識(shí)到電荷的周?chē)嬖谟伤陨懋a(chǎn)生的電場(chǎng)。這個(gè)類(lèi)比的成功足以鼓舞我們對(duì)電場(chǎng)的研究也可以用類(lèi)似的方法。四、電場(chǎng)線(xiàn)(法拉第首先引入)1、在電場(chǎng)中畫(huà)出一些曲線(xiàn),使曲線(xiàn)上每一點(diǎn)的切線(xiàn)方向都跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致。這樣的曲線(xiàn)就叫做電場(chǎng)線(xiàn)。同樣做出規(guī)定:靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線(xiàn)從正電荷出發(fā),終止于負(fù)電荷或無(wú)窮遠(yuǎn);電場(chǎng)線(xiàn)的疏密程度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱。+QABC+QABC師:請(qǐng)每一組奇數(shù)排的同學(xué)往后轉(zhuǎn),與偶數(shù)排的同學(xué)組成一小組,展開(kāi)討論。2.電場(chǎng)線(xiàn)的建立1)單個(gè)正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn)討論過(guò)程中提醒:我們可以先從單個(gè)正點(diǎn)電荷開(kāi)始研究。(討論幾分鐘后)師:好,回到剛才的問(wèn)題上來(lái)(打下一張幻燈片)。師:虛線(xiàn)上A、B、C的場(chǎng)強(qiáng)方向朝哪里的呢?(打出方向)師:現(xiàn)在,我們要在這個(gè)電場(chǎng)中建立一條線(xiàn)——電場(chǎng)線(xiàn),它能表達(dá)出A、B、C三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)情況。那就要使它的切線(xiàn)方向與該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致,這樣的線(xiàn)不就是虛線(xiàn)本身嗎?(畫(huà)出實(shí)線(xiàn))當(dāng)然,為了表達(dá)切線(xiàn)的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向一致,還要給它加上箭頭,朝左還是朝右?對(duì),朝右(打出箭頭),這就是這個(gè)正點(diǎn)電荷的一條電場(chǎng)線(xiàn)了。為了表示各處的場(chǎng)強(qiáng)情況,我們應(yīng)該畫(huà)出一系列這樣的線(xiàn)條(依次打出另三條,同時(shí)打出另四條),即形成了點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn)。果真如此嗎?可以用實(shí)驗(yàn)來(lái)(稍停)——模擬。(模擬后)師:正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn)是這樣的,那負(fù)點(diǎn)電荷的呢?(稍停后,打出負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn))師問(wèn):為什么這里的箭頭是朝里的呢?生:可以在電場(chǎng)中引入一個(gè)正的試探電荷,其所受的電場(chǎng)力方向就向里,也就是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向要向里,這樣電場(chǎng)線(xiàn)的切線(xiàn)方向,在這里也就是電場(chǎng)線(xiàn)的方向就能表示出電場(chǎng)強(qiáng)度的方向了。2)等量異、同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn)師:從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)又怎么樣呢?師:請(qǐng)大家,看模擬實(shí)驗(yàn)。(模擬實(shí)驗(yàn)后):它是從正電荷出發(fā)終止于負(fù)點(diǎn)電荷。剛才,單個(gè)正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn)是從正電荷出發(fā)到無(wú)窮遠(yuǎn),單個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷是從無(wú)窮遠(yuǎn)到負(fù)電荷。師:等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn)(打出來(lái)),果真如此嗎?請(qǐng)看模擬。的確如此。師:這四種電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)的分布圖在課本第9頁(yè)中都有了,希望同學(xué)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(shí)際的情況是立體的,下面來(lái)看它們的三維情況(打出它們的立體動(dòng)畫(huà))。(在學(xué)生感嘆之時(shí))師:這就是對(duì)稱(chēng)之美,理性之美,物理之美。在這種美之下,電場(chǎng)線(xiàn)存在什么樣的特點(diǎn)呢?3、電場(chǎng)線(xiàn)特點(diǎn)(展開(kāi)第二次的討論)師:按剛才的做法,每一組的奇數(shù)排同學(xué)往后轉(zhuǎn),與后一排同學(xué)組成一個(gè)小組,展開(kāi)討論,歸納(用回顧磁感線(xiàn)來(lái)引導(dǎo))。生:電場(chǎng)線(xiàn)上每一點(diǎn)的切線(xiàn)方向與該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致(板書(shū))。生:電場(chǎng)線(xiàn)的疏密表示了電場(chǎng)的弱強(qiáng)(板書(shū))。師:靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線(xiàn)始于哪里,又到哪里去?生:如果是單個(gè)正點(diǎn)電荷的電場(chǎng),電場(chǎng)線(xiàn)要從正電荷出發(fā),到無(wú)窮遠(yuǎn);如果是單個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng),電場(chǎng)線(xiàn)則要從無(wú)窮遠(yuǎn)終止于負(fù)電荷。師:對(duì)。如果既有正點(diǎn)電荷,又有負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn)?(稍停頓)生:從正電荷終止于負(fù)電荷。師:且不閉合。小結(jié):靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線(xiàn)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。師:不同的電場(chǎng)線(xiàn)在電場(chǎng)中能否相交?請(qǐng)說(shuō)明理由。生:電場(chǎng)線(xiàn)不能相交圖6師:點(diǎn)電荷構(gòu)成的電場(chǎng)除了上述我們研究的上下、左右、前后都對(duì)稱(chēng)的,其實(shí)還有其他的電場(chǎng)。圖6圖44、其他電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)圖4(1)不全對(duì)稱(chēng)電場(chǎng)線(xiàn)師:我們看一下,不等量異種電荷左右就不對(duì)稱(chēng)了。所以電場(chǎng)的分布與場(chǎng)源的電量多少有很大的關(guān)系(用多媒體展示如圖4)。究竟有多大關(guān)系呢?(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)(線(xiàn))圖5實(shí)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(chǎng)線(xiàn)是一系列等間距的同方向的平行的有向直線(xiàn)。(用多媒體展示如圖5)。圖5師:這能說(shuō)明什么呢?生:說(shuō)明場(chǎng)強(qiáng)的大小相等,方向相同。師:也就是說(shuō),電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小相等、方向相同,這樣的電場(chǎng)叫做勻強(qiáng)電場(chǎng)(板書(shū))。根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)上述的特點(diǎn),還可以畫(huà)出點(diǎn)電荷與帶電平板所形成的電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)(用多媒體展示如圖6)。(三)想一想:1、點(diǎn)電荷+q放在A、B兩點(diǎn)上,所受的電場(chǎng)力FA大還是FB大呢?2、這一點(diǎn)電荷+q僅在電場(chǎng)力作用下由A點(diǎn)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),那么它將做什么運(yùn)動(dòng)呢?生:初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。師:運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線(xiàn)是不是重合的?生:重合。師:電場(chǎng)線(xiàn)是不是都與點(diǎn)電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡重合呢?3、如果電場(chǎng)線(xiàn)水平向右,且要考慮點(diǎn)電荷+q的重力mg,它又將做什么運(yùn)動(dòng)呢?它的運(yùn)動(dòng)軌跡又會(huì)怎么樣?師:點(diǎn)電荷所做的又是什么運(yùn)動(dòng)?生:勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。師:對(duì),也是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。那這時(shí)它的運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線(xiàn)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(xiàn),而電場(chǎng)線(xiàn)是水平的。師:可見(jiàn),電場(chǎng)線(xiàn)是不是運(yùn)動(dòng)軌跡呢?生:不是。師:當(dāng)然,假如點(diǎn)電荷q的初速度不同,所受的力不同,點(diǎn)電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡是不同的,但是這個(gè)電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)不會(huì)因?yàn)辄c(diǎn)電荷q的變化而變化。所以,電場(chǎng)線(xiàn)不是運(yùn)動(dòng)軌跡(板書(shū))。(四)本課小結(jié)1、本節(jié)課,我們學(xué)習(xí)了重要的科學(xué)研究方法:用比值法定義物理量E是用比值法來(lái)定義的,E=F/q,以往學(xué)習(xí)過(guò)的物質(zhì)的ρ=m/v;導(dǎo)體的電阻R=U/I;速度V=S/t等物理量都是用比值法來(lái)的定義的,它們有共同的特點(diǎn):凡是用比值法定義的物理量與比值中的幾個(gè)物理量無(wú)關(guān),若比值是恒量,則反映了物質(zhì)某種性質(zhì)。如場(chǎng)強(qiáng)E則是反映了電場(chǎng)的力的性質(zhì)。2、通過(guò)推導(dǎo)真空中正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算式,讓我們理解了決定場(chǎng)強(qiáng)大小的真正因素。3、我們從簡(jiǎn)單的正點(diǎn)電荷出發(fā),運(yùn)用我們的智慧,結(jié)合摸擬的實(shí)驗(yàn)方法,建立起了電場(chǎng)線(xiàn)。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(guò)討論和理性分析,我們還得出了電場(chǎng)線(xiàn)的特點(diǎn):1)疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小;2)切線(xiàn)方向與該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向一致;3)從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷;5、當(dāng)然,我們還要注意:電場(chǎng)線(xiàn)不閉合、不相交、不真實(shí)、不是軌跡。(四)板書(shū)設(shè)計(jì)第二節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度一、電場(chǎng):(法拉第提出)電荷的周?chē)即嬖谥伤a(chǎn)生的電場(chǎng)。是客觀存在的。1、電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的:電荷電場(chǎng)電荷2、基本性質(zhì):對(duì)場(chǎng)中的電荷有力的作用,這個(gè)力叫電場(chǎng)力。前面講過(guò)的庫(kù)侖力就是電場(chǎng)力。二、試探電荷和場(chǎng)源電荷1、試探電荷又叫檢驗(yàn)電荷,可以看作是電荷量很小的點(diǎn)電荷,是一種理想化模型,2、場(chǎng)源電荷也叫源電荷:產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷。三、電場(chǎng)強(qiáng)度:是一個(gè)描述電場(chǎng)強(qiáng)弱與方向的物理量,即是一個(gè)描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量。1、定義:電場(chǎng)中某點(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(chēng)場(chǎng)強(qiáng).用E表示。定義式:E=F/q適用于一切電場(chǎng)。2、電場(chǎng)強(qiáng)度是由電場(chǎng)本身決定的,跟電場(chǎng)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(chǎng)力均無(wú)關(guān)。它決定于電場(chǎng)的源電荷及空間位置。3、國(guó)際單位:牛/庫(kù)(N/C)4、矢量,規(guī)定場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)檎姾稍谠擖c(diǎn)所受電場(chǎng)力方向.5、電場(chǎng)力:F=Eq四、真空中點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算公式:E=kQ/r2,僅適用于真空中場(chǎng)源是點(diǎn)電荷的電場(chǎng)。五、電場(chǎng)線(xiàn):每一點(diǎn)的切線(xiàn)方向都跟場(chǎng)強(qiáng)方向一致性質(zhì):1、疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大??;2、切線(xiàn)方向與該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向一致;3、從正電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn)處)出發(fā)終止于負(fù)電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn)處),不閉合;4、不相交5、假想的,不真實(shí)的;六、勻強(qiáng)電場(chǎng):場(chǎng)強(qiáng)處處相同(五)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(lèi)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(六)作業(yè):(七)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?chē)鸵欢ù嬖谥妶?chǎng)B.電場(chǎng)是一種物質(zhì),它與其他物質(zhì)一樣,是不依賴(lài)我們的感覺(jué)而客觀存在的東西C.電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)而產(chǎn)生的,電場(chǎng)最基本的性質(zhì)是對(duì)處在它里面的電荷有力的作用2.下列說(shuō)法中正確的是:[BC]A.電場(chǎng)強(qiáng)度反映了電場(chǎng)的力的性質(zhì),因此場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力成正比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(xiàn)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(kāi)Q2,則Q1在B處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小是________N/C,方向是________.

第三節(jié)、生活中的靜電現(xiàn)象教學(xué)目標(biāo):1、了解生活中常見(jiàn)的靜電現(xiàn)象,能夠用所學(xué)的只是解釋簡(jiǎn)單的靜電現(xiàn)象。2、通過(guò)了解一些靜電現(xiàn)象和避雷方法,認(rèn)識(shí)人類(lèi)社會(huì)在發(fā)展過(guò)程中如何適應(yīng)自然,建立人類(lèi)必須與自然相互依存、和諧發(fā)展的認(rèn)識(shí)。3、了解人類(lèi)應(yīng)用靜電和防止靜電的事例。教學(xué)過(guò)程一、放電現(xiàn)象問(wèn):火花放電是最常見(jiàn)的放電現(xiàn)象.現(xiàn)實(shí)中放電現(xiàn)象呢?(①在干燥天氣的黑夜里脫去化纖衣服時(shí)會(huì)看到火花、聽(tīng)到僻啪聲②實(shí)驗(yàn)室中感應(yīng)起電機(jī)的兩個(gè)導(dǎo)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(jìn)行接地放電④運(yùn)輸汽油等易燃易爆物品的車(chē)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(shí)產(chǎn)生的火花引起爆炸⑤飛機(jī)輪胎用導(dǎo)電像膠制成,可以避免著陸時(shí)機(jī)身積累電荷)二、雷電和避雷說(shuō)明:云層之間或云層與地面之間發(fā)生強(qiáng)烈放電時(shí),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(dá)幾十萬(wàn)安培,會(huì)使建筑物嚴(yán)重?fù)p壞。說(shuō)明:雷電對(duì)人類(lèi)生活也會(huì)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(hù)地球上的生物免遭紫外線(xiàn)的傷害)

演示實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)器材:驗(yàn)電器、安放在絕緣支架上的帶電導(dǎo)體、帶絕緣柄的驗(yàn)電球

實(shí)驗(yàn)過(guò)程:帶絕緣柄的驗(yàn)電球接觸帶電導(dǎo)體的A點(diǎn),然后跟驗(yàn)電器接觸,觀察驗(yàn)電器的指針偏角

帶絕緣柄的驗(yàn)電球接觸帶電導(dǎo)體的B點(diǎn),然后跟驗(yàn)電器接觸,觀察驗(yàn)電器的指針偏角

帶絕緣柄的驗(yàn)電球接觸帶電導(dǎo)體的C點(diǎn),然后跟驗(yàn)電器接觸,觀察驗(yàn)電器的指針偏角

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:驗(yàn)電球跟帶電體的A處接觸后,驗(yàn)電器的金屬箔張角較小;跟B處接觸后.驗(yàn)電器的金屬箔張角較大.跟尖端C處接觸后.驗(yàn)電器的金屬箔張角最大。

問(wèn):這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么問(wèn)題?(電荷在導(dǎo)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(shuō)明:導(dǎo)體尖銳部位的電荷特別密集.尖端附近的電場(chǎng)就特別強(qiáng).會(huì)放出電荷,這種現(xiàn)象我們稱(chēng)之為尖端放電

演示實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)儀器:金屬板M金屬板N、兩個(gè)等高的金屬柱A、B,A為尖頭、B為圓頭,直流電壓電源

實(shí)驗(yàn)過(guò)程:逐漸升高電源電壓,觀察哪個(gè)金屬柱先放電。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:金屬柱A先放電

說(shuō)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(shí),同號(hào)電荷受到排斥,流人大地,建筑物上留下了異號(hào)電荷。當(dāng)電荷積累到一定程度時(shí),會(huì)發(fā)生強(qiáng)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(yīng)電荷會(huì)通過(guò)針尖放出.逐漸中和云中的電荷,保護(hù)建筑物.使其免遭雷擊。

三、靜電的應(yīng)用和防止

說(shuō)明:靜電在工業(yè)和生活中有很重要的用途,有時(shí)又會(huì)帶來(lái)很多麻煩,需要防止

問(wèn):在許多場(chǎng)合都可以發(fā)現(xiàn)人們應(yīng)用靜電的例子,有哪些例子呢?(①靜電除塵②靜電噴漆③復(fù)印)

問(wèn):在許多場(chǎng)合都可以發(fā)現(xiàn)人們防止靜電的例子?(①實(shí)驗(yàn)室中感應(yīng)起電機(jī)的兩個(gè)導(dǎo)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(jìn)行接地放電③運(yùn)輸汽油等易燃易爆物品的車(chē)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(shí)產(chǎn)生的火花引起爆炸④飛機(jī)輪胎用導(dǎo)電像膠制成,可以避免著陸時(shí)機(jī)身積累電荷)板書(shū)設(shè)計(jì)

一、放電現(xiàn)象

二、雷電和避雷

1、電荷在導(dǎo)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(dǎo)體尖銳部位的電荷特別密集.尖端附近的電場(chǎng)就特別強(qiáng).會(huì)放出電荷

3、避雷針的原理就是尖端放電

三、靜電的應(yīng)用和防止

第四節(jié)、電容器教學(xué)目標(biāo):1、了解電容器的功能,電容器如何工作,知道常見(jiàn)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(xué)過(guò)程一、電容器

問(wèn):什么是電容器?(儲(chǔ)存電荷的裝置)

問(wèn):怎樣可以構(gòu)成一個(gè)電容器呢?(兩個(gè)彼此絕緣而又互相靠近的鋅體,都可以組成一個(gè)電容器;兩個(gè)正對(duì)的平行金屬板夾上一層絕緣物質(zhì),就形成一個(gè)最簡(jiǎn)單的電容器,這樣的電容器稱(chēng)之為平行板電容器,兩個(gè)金屬板是電容器的兩個(gè)極板,中間的絕緣物質(zhì)就稱(chēng)之為介質(zhì))

問(wèn):現(xiàn)實(shí)中哪些儀器會(huì)有電容器呢?(收音機(jī)、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)等各種電子設(shè)備都有電容器,把一個(gè)紙介質(zhì)電容器拆開(kāi)后就會(huì)看到它是由絕緣紙和金屬箔疊在一起卷成的)

說(shuō)明:把電容器的一個(gè)極板與電池組的正極相連.另一個(gè)極板與電池組的負(fù)極相連.就能使兩個(gè)極板分別帶上等量異種電荷,這個(gè)過(guò)程叫做電容器的充電,充電后的電容器兩個(gè)極板上.分別帶有等量異號(hào)電荷,由于兩極板相對(duì)且靠得很近,正負(fù)電荷互相吸引,電容器就是以這種方式儲(chǔ)存電荷。

問(wèn):電容器有何應(yīng)用呢?(以照相機(jī)為例,照相機(jī)的閃光燈,在不到0.001s的短暫時(shí)間內(nèi)發(fā)出強(qiáng)烈閃光,瞬時(shí)電流很大,各種電池都不能承受。在實(shí)際中,常常用電容器幫助閃光燈實(shí)現(xiàn)它的功能。拍照前先用較長(zhǎng)的時(shí)間給電容器充電,拍照時(shí)觸發(fā)閃光燈,使電容器通過(guò)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(zhǔn)備)

二、電容器的電容

說(shuō)明:電容器帶電時(shí)兩個(gè)極板間有電壓,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在一定的電壓下,不同電容器的極板上儲(chǔ)存的電荷有多有少,也就是電容器的儲(chǔ)存能力有大有小,我們把容器的儲(chǔ)存能力稱(chēng)之為電容,因此可以稱(chēng)電容有大有小。

問(wèn):那電容如何定義呢?(我們把電荷Q和電壓U的比值稱(chēng)之為電容C,C=Q/U)

問(wèn):國(guó)際單位制中電容的單位是什么?(法拉

簡(jiǎn)稱(chēng)法

符號(hào)F)

說(shuō)明:實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),平行板電容器極板的正對(duì)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(huì)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(duì)面積,k靜電力常數(shù),d為平行板電容器之間的距離。

問(wèn):還有哪些常用單位呢?(微法μF、皮法pF)它們的換算關(guān)系是什么?(IμF=10-6F

1pF=10-12F)

板書(shū)設(shè)計(jì)

一、電容器

1、電容器:儲(chǔ)存電荷的裝置

兩個(gè)彼此絕緣而又互相靠近的鋅體,都可以組成一個(gè)電容器

二、電容器的電容

1、電容:電容器的儲(chǔ)存能力

2、單位:法拉

簡(jiǎn)稱(chēng)法

符號(hào)F

IμF=10-6F

1pF=10-12

第五節(jié)、電流和電源教學(xué)目標(biāo):1、了解電流的微觀機(jī)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(duì)人類(lèi)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(dòng)勢(shì)的概念和單位。了解常見(jiàn)電池電動(dòng)勢(shì)的大小。教學(xué)過(guò)程一、電流

問(wèn):怎樣才能產(chǎn)生電流?(電荷的定向移動(dòng))

問(wèn):產(chǎn)生電流需要有什么樣的條件呢?(①自由電荷②導(dǎo)體兩端有電壓)

說(shuō)明:金屬中的自由電子,酸、堿、鹽水溶液中的正、負(fù)離子,都是自由電荷,干電池、蓄電池、發(fā)電機(jī)等電源,它們?cè)陔娐分械淖饔檬潜3謱?dǎo)體上的電壓。

問(wèn):如何規(guī)定電流的方向?(規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍?/p>

問(wèn):金屬中自由電荷是電子,那么金屬中的電流方向和電子運(yùn)動(dòng)的方向有何關(guān)系?(相反)

問(wèn):導(dǎo)體中電流的流向如何?(在電源外部電流從正極流向負(fù)極,在內(nèi)部是由負(fù)極流向正極)

問(wèn):電流有強(qiáng)弱的不同,如何比較電流的強(qiáng)弱?(用通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量Q與所用時(shí)間t的比值來(lái)描述電流的強(qiáng)弱)

說(shuō)明:我們把通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量Q與所用時(shí)間t的比值定義為電流,用I表示,I=Q/t

問(wèn):在國(guó)際單位制中,電流的單位是什么?(安培

簡(jiǎn)稱(chēng)安,符號(hào)A)

問(wèn):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(dòng)勢(shì)

說(shuō)明:一個(gè)閉合電路由電源、用電器和導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)構(gòu)成,

問(wèn):那么電源的作用是什么呢?(使導(dǎo)體兩端建立電場(chǎng),電場(chǎng)力使導(dǎo)體中的自由電荷做定向運(yùn)動(dòng),形成持續(xù)的電流)

說(shuō)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(shí),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(xué)中用電動(dòng)勢(shì)來(lái)描述,符號(hào)是E,電源的電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓,電動(dòng)勢(shì)的單位與電壓的單位相同,也是伏特。

問(wèn):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(xué)電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,太陽(yáng)電池把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能)第五節(jié)、電流和電源

板書(shū)設(shè)計(jì)

一、電流

1、電荷的定向移動(dòng)形成電流

條件:①自由電荷

②導(dǎo)體兩端有電壓2、規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?/p>

3、電流流向:電源外部正極流向負(fù)極,內(nèi)部負(fù)極流向正極

4、電流:通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量Q與所用時(shí)間t的比值

I=Q/t

國(guó)際單位:安培

簡(jiǎn)稱(chēng)安,符號(hào)A

常用單位:毫安mA

1mA=10-3A

微安μA

1μA=10-6A

二、電源和電動(dòng)勢(shì)

1、電動(dòng)勢(shì)E:電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓

電動(dòng)勢(shì)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(yīng)教學(xué)目標(biāo):1、用實(shí)驗(yàn)探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí),電能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的內(nèi)能與哪些因素有關(guān),重點(diǎn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究方法研究導(dǎo)體通電時(shí)發(fā)熱與導(dǎo)體的電子之間的關(guān)系。2、了解電流熱效應(yīng)跟哪些因素有關(guān),理解并能夠用焦耳定律解決一些實(shí)際問(wèn)題。3、了解生活中應(yīng)用焦耳定律的例子,了解節(jié)約電能的一些方法。教學(xué)過(guò)程:一、電阻和電流的熱效應(yīng)

問(wèn):①白熾燈通電以后,一會(huì)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(guò)導(dǎo)體時(shí)能使導(dǎo)體的溫度升高在這些過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化情況如何?(電能變成內(nèi)能)

說(shuō)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(yīng)

說(shuō)明:導(dǎo)體通電時(shí)發(fā)熱的多少與哪些因素有關(guān)呢?請(qǐng)看下面的演示實(shí)驗(yàn)

演示實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)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(jì)④電源⑤導(dǎo)線(xiàn)

實(shí)驗(yàn)過(guò)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(lái),通過(guò)變阻器和開(kāi)關(guān)接到電源上

2、測(cè)量?jī)蔁棵河偷某跏紲囟炔⒆鲇涗?/p>

3、閉合開(kāi)關(guān),過(guò)幾分仲后再測(cè)煤油的溫度并做記錄,同時(shí)記下這次通電的時(shí)間,比較兩燒瓶煤油的溫度

實(shí)驗(yàn)結(jié)果:金屬絲產(chǎn)生的熱量跟金屬絲的阻值成正比

問(wèn):除此以外,電流的熱效應(yīng)跟哪些因素有關(guān)呢?(①電流②時(shí)間)

說(shuō)明:英國(guó)物理學(xué)家焦耳通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電流發(fā)熱具有下述規(guī)律:電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方、導(dǎo)體的電阻、通電時(shí)間成正比這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律

問(wèn):如果用Q表示熱量,用I表示電流,R表示導(dǎo)體的電阻,t表示通電的時(shí)間,如何表示焦耳定律?(Q=I2Rt)

說(shuō)明:我們把電熱器在單位時(shí)間消耗的電能叫做熱功率

問(wèn):熱功率的公式是什么?(P=Q/t=I2R)

問(wèn):國(guó)際單位制中熱功率的單位是什么?(瓦特,簡(jiǎn)稱(chēng)瓦,符號(hào)是W)

問(wèn):電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化情況如何呢?(電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能和內(nèi)能,這時(shí)電功率大于熱功率)

電流通過(guò)白熾燈泡時(shí)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(shí)電功率等于熱功率)

板書(shū)設(shè)計(jì)

一、電阻和電流的熱效應(yīng)

1、焦耳定律:電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方、導(dǎo)體的電阻、通電時(shí)間成正比

Q=I2Rt

2、熱功率:?jiǎn)挝粫r(shí)間消耗的電能

P=Q/t=I2R

單位:瓦特,簡(jiǎn)稱(chēng)瓦,符號(hào)是w

第二章磁場(chǎng)第一節(jié)指南針與遠(yuǎn)洋航海學(xué)習(xí)目標(biāo)1、了解指南針在遠(yuǎn)洋航海中的作用,理解科學(xué)技術(shù)在社會(huì)發(fā)展中的作用。了解磁學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。2、知道磁感線(xiàn),知道磁感線(xiàn)上任一點(diǎn)的切線(xiàn)方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。3、了解磁感線(xiàn)描述條形磁鐵、蹄形磁鐵的磁場(chǎng)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(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)磁感線(xiàn)的理解及如何用磁感線(xiàn)表示磁場(chǎng)方向。用磁感線(xiàn)描述條形磁鐵、蹄形磁鐵的磁場(chǎng)分布情況。教學(xué)方法:?jiǎn)l(fā)式歸納總結(jié)教學(xué)過(guò)程:1遠(yuǎn)洋航海(1)鄭和的“寶船”是如何實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航的?(2)近代歐洲的遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)又是利用什么進(jìn)行導(dǎo)航的?哥倫布在其遠(yuǎn)航中有什么重大發(fā)現(xiàn)?(3)從這兩個(gè)事例,你能得出什么結(jié)論?一磁場(chǎng)和磁感線(xiàn)1相互作用2.畫(huà)出:條形磁體和蹄行磁體的磁感線(xiàn)3.靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)與磁感線(xiàn)的異同電場(chǎng)線(xiàn)磁感線(xiàn)1.電場(chǎng)線(xiàn)從出發(fā),終止于,電場(chǎng)線(xiàn)是的曲線(xiàn)。1.在磁體外部,磁感線(xiàn)是從極指向極,內(nèi)部是從極出發(fā)從極進(jìn)去,磁感線(xiàn)是的曲線(xiàn)。

2.正電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到電場(chǎng)力的方向與該點(diǎn)的電場(chǎng)方向,也與該點(diǎn)所在電場(chǎng)線(xiàn)的方向一致。

2.小磁針在磁場(chǎng)中靜止時(shí)極的指向或極的受力方向與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致,也與該點(diǎn)所在磁感線(xiàn)的方向一致。相同點(diǎn)1.電場(chǎng)線(xiàn)和磁場(chǎng)線(xiàn)都相交。2.線(xiàn)上某點(diǎn)的都表示該處的場(chǎng)的方向。3.線(xiàn)的疏密都表示場(chǎng)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?cè)谖恢蒙嫌惺裁搓P(guān)系?2、什么叫磁偏角?它的發(fā)現(xiàn)有什么重大意義?3、太陽(yáng)、月球和火星也產(chǎn)生磁場(chǎng)嗎?和地磁場(chǎng)一樣嗎?地磁場(chǎng):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(zhǔn)確的指南或是指北,它們之間的夾角稱(chēng)為磁偏角。課堂練習(xí)1.關(guān)于磁感線(xiàn)的下列說(shuō)法中,正確的是()A.磁感線(xiàn)是真實(shí)存在于磁場(chǎng)中的有方向的曲線(xiàn)B.磁感線(xiàn)上任一點(diǎn)的切線(xiàn)方向,都跟該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向相同C.磁鐵的磁感線(xiàn)從磁鐵的北極出發(fā),終止于磁鐵的南極D.磁感線(xiàn)有可能出現(xiàn)相交的情況2.磁感線(xiàn)上某點(diǎn)的切線(xiàn)方向表示()A.該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向B.小磁針在該點(diǎn)的受力方向C.小磁針靜止時(shí)N極在該點(diǎn)的指向D.小磁針靜止時(shí)S極在該點(diǎn)的指向3.對(duì)磁感線(xiàn)的認(rèn)識(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.磁感線(xiàn)總是從磁體的北極出發(fā),終止于磁體的南極B.磁感線(xiàn)上某點(diǎn)的切線(xiàn)方向與放在該點(diǎn)小磁針南極的受力方向相同C.磁感線(xiàn)的疏密可以反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱D.磁感線(xiàn)是磁場(chǎng)中客觀存在的線(xiàn)4.下列說(shuō)法正確的是()A.磁極間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的B.磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣不是客觀存在的C.磁感線(xiàn)是實(shí)際存在的線(xiàn),可由實(shí)驗(yàn)得到D.磁感線(xiàn)類(lèi)似于電場(chǎng)線(xiàn),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(chǎng)(類(lèi)似電場(chǎng))1、產(chǎn)生:磁體和電流周?chē)即嬖诖艌?chǎng)。2、基本性質(zhì):對(duì)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(shí)北極所指的方向,就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。二、磁感線(xiàn)1、作用:切線(xiàn)方向表示磁場(chǎng)方向;疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱。2、特點(diǎn):不相交的閉合曲線(xiàn)。注:四個(gè)方向的統(tǒng)一:磁場(chǎng)的方向;小磁針靜止時(shí)N極指向;N極的受力方向;磁感線(xiàn)上某點(diǎn)的切線(xiàn)方向三、地磁場(chǎng):1、地磁場(chǎng)的分布大致上就像一個(gè)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(diǎn)不同,且在緩慢變化。布置作業(yè)第二節(jié)電流的磁場(chǎng)教學(xué)目的1.知道電流周?chē)嬖谥艌?chǎng)。2.知道通電螺線(xiàn)管外部的磁場(chǎng)與條形磁鐵相似。3.會(huì)用安培定則判定相應(yīng)磁體的磁極和通電螺線(xiàn)管的電流方向。教具一根硬直導(dǎo)線(xiàn),干電池2~4節(jié),小磁針,鐵屑,螺線(xiàn)管,開(kāi)關(guān),導(dǎo)線(xiàn)若干。教學(xué)過(guò)程1.復(fù)習(xí)提問(wèn),引入新課重做第二節(jié)課本上的圖11�7的演示實(shí)驗(yàn),提問(wèn):當(dāng)把小磁針?lè)旁跅l形磁體的周?chē)鷷r(shí),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?yàn)榇朋w周?chē)嬖谥艌?chǎng),小磁針受到磁場(chǎng)的磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。)進(jìn)一步提問(wèn)引入新課小磁針只有放在磁體周?chē)艜?huì)受到磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎?也就是說(shuō),只有磁體周?chē)嬖谥艌?chǎng)嗎?其他物質(zhì)能不能產(chǎn)生磁場(chǎng)呢?這就是我們本節(jié)課要探索的內(nèi)容。2.進(jìn)行新課(1)演示奧斯特實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電流周?chē)嬖谥艌?chǎng)演示實(shí)驗(yàn):將一根與電源、開(kāi)關(guān)相連接的直導(dǎo)線(xiàn)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(dǎo)線(xiàn)的上方和下方,請(qǐng)同學(xué)們觀察直導(dǎo)線(xiàn)通、斷電時(shí)小磁針的偏轉(zhuǎn)情況。提問(wèn):觀察到什么現(xiàn)象?(觀察到通電時(shí)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),斷電時(shí)小磁針又回到原來(lái)的位置。)進(jìn)一步提問(wèn):通過(guò)這個(gè)現(xiàn)象可以得出什么結(jié)論呢?師生討論:通電后導(dǎo)體周?chē)男〈裴槹l(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明通電后導(dǎo)體周?chē)目臻g對(duì)小磁針產(chǎn)生磁力的作用,由此我們可以得出:通電導(dǎo)線(xiàn)和磁體一樣,周?chē)泊嬖谥艌?chǎng)。教師指出:以上實(shí)驗(yàn)是丹麥的科學(xué)家?jiàn)W斯特首先發(fā)現(xiàn)的,此實(shí)驗(yàn)又叫做奧斯特實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明,除了磁體周?chē)嬖谥艌?chǎng)外,電流的周?chē)泊嬖谥艌?chǎng),即電流的磁場(chǎng),本節(jié)課我們就主要研究電流的磁場(chǎng)。板書(shū):第四節(jié)電流的磁場(chǎng)一、奧斯特實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)表明:通電導(dǎo)線(xiàn)和磁體一樣,周?chē)嬖谥艌?chǎng)。提問(wèn):我們知道,磁場(chǎng)是有方向的,那么電流周?chē)拇艌?chǎng)方向是怎樣的呢?它與電流的方向有沒(méi)有關(guān)系呢?重做上面的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)同學(xué)們觀察當(dāng)電流的方向改變時(shí),小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是否發(fā)生變化。提問(wèn):同學(xué)們觀察到什么現(xiàn)象?這說(shuō)明什么?(觀察到當(dāng)電流的方向變化時(shí),小磁針N極偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變化,說(shuō)明電流的磁場(chǎng)方向也發(fā)生變化。)板書(shū):2.電流的磁場(chǎng)方向跟電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時(shí),磁場(chǎng)的方向也發(fā)生變化。提問(wèn):奧斯特實(shí)驗(yàn)在我們現(xiàn)在看來(lái)是非常簡(jiǎn)單的,但在當(dāng)時(shí)這一重大發(fā)現(xiàn)卻轟動(dòng)了科學(xué)界,這是為什么呢?學(xué)生看書(shū)討論后回答:因?yàn)樗沂玖穗姮F(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(shuō)明表面上互不相關(guān)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(dòng)了電磁學(xué)的研究和發(fā)展。(2)研究通電螺線(xiàn)管周?chē)拇艌?chǎng)奧斯特實(shí)驗(yàn)用的是一根直導(dǎo)線(xiàn),后來(lái)科學(xué)家們又把導(dǎo)線(xiàn)彎成各種形狀,通電后研究電流的磁場(chǎng),其中有一種在后來(lái)的生產(chǎn)實(shí)際中用途最大,那就是將導(dǎo)線(xiàn)彎成螺線(xiàn)管再通電。那么,通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)是什么樣的呢?請(qǐng)同學(xué)們觀察下面的實(shí)驗(yàn):演示實(shí)驗(yàn):按課本圖11�13那樣在紙板上均勻地撒些鐵屑,給螺線(xiàn)管通電,輕敲紙板,請(qǐng)同學(xué)們觀察鐵屑的分布情況,并與條形磁體周?chē)蔫F屑分布情況對(duì)比。提問(wèn):同學(xué)們觀察到什么現(xiàn)象?學(xué)生回答后,教師板書(shū):二、通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)1.通電螺線(xiàn)管外部的磁場(chǎng)和條形磁體的磁場(chǎng)一樣。提問(wèn):怎樣判斷通電螺線(xiàn)管兩端的極性呢?它的極性與電流的方向有沒(méi)有關(guān)系呢?演示實(shí)驗(yàn):將小磁針?lè)旁诼菥€(xiàn)管的兩端,通電后,請(qǐng)同學(xué)們觀察小磁針的N極指向,從而引導(dǎo)學(xué)生判別出通電螺線(xiàn)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(méi)有變化,從而說(shuō)明通電螺線(xiàn)管的極性與電流的方向有關(guān)。引導(dǎo)學(xué)生討論后,教師板書(shū):2.通電螺線(xiàn)管兩端的極性跟螺線(xiàn)管中電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時(shí),通電螺線(xiàn)管的磁性也發(fā)生改變。提問(wèn):采用什么辦法可以很簡(jiǎn)便地判定通電螺線(xiàn)管的磁性與電流方向的關(guān)系呢?同學(xué)們看書(shū)、討論,弄清安培定則的作用和判定方法。板書(shū):三、安培定則1.作用:可以判定通電螺線(xiàn)管的磁性與電流方向的關(guān)系。2.判定方法:用右手握住螺線(xiàn)管,讓四指彎向螺線(xiàn)管中電流的方向,則大拇指所指的那端就是螺線(xiàn)管的北極。教師演示具體的判定方法。練習(xí):如附圖所示的幾個(gè)通電螺線(xiàn)管,用安培定則判定它們的電流方向。可以引導(dǎo)學(xué)生分別按上圖將導(dǎo)線(xiàn)在鉛筆上繞成螺線(xiàn)管,先用安培定則判定出兩端的極性,再弄清螺線(xiàn)管中電流的指向。通過(guò)以上練習(xí),強(qiáng)調(diào):螺線(xiàn)管的繞制方向不同,螺線(xiàn)管中電流的方向也不同。課堂練習(xí)一、填充題1.電流具有磁效應(yīng),證明______和______之間是有聯(lián)系的。2.直線(xiàn)電流周?chē)拇鸥袘?yīng)線(xiàn)在與導(dǎo)線(xiàn)______的平面上,它們是一些以導(dǎo)線(xiàn)上各點(diǎn)為圓心的______。3.直線(xiàn)電流的磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)線(xiàn)方向與______方向有關(guān),當(dāng)______反向時(shí),磁感應(yīng)線(xiàn)也反向。4.從磁感應(yīng)線(xiàn)的分布可以看出:通電螺線(xiàn)管對(duì)外相當(dāng)于一個(gè)_____磁鐵,它也有______、______兩個(gè)磁極。5.通電螺線(xiàn)管中電流的方向與螺線(xiàn)管兩端極性的關(guān)系,可以用______定則來(lái)判定,判定時(shí)大拇指所指的那一端就是通電螺線(xiàn)管的______極。二、是非題1.奧斯特的實(shí)驗(yàn)表明通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)嬖诖艌?chǎng)。()2.通電螺線(xiàn)管的磁感應(yīng)線(xiàn)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(chǎng)方向之間關(guān)系的一項(xiàng)定則。()4.直線(xiàn)電流周?chē)拇鸥袘?yīng)線(xiàn)不存在南、北極。()5.判斷電流周?chē)拇鸥袘?yīng)線(xiàn)方向應(yīng)該用左手。()三、選擇題1.根據(jù)磁感應(yīng)線(xiàn)方向的規(guī)定可以知道,小磁針北極在某點(diǎn)所受的磁力方向與該點(diǎn)的磁感應(yīng)線(xiàn)方向()

A.平行;B.垂直;C.相同;D.相反。2.奧斯特實(shí)驗(yàn)證明了()

A.磁極之間的相互作用規(guī)律;B.地球是一個(gè)巨大的磁體;

C.電流周?chē)嬖谥艌?chǎng);D.電流周?chē)嬖谥鸥袘?yīng)線(xiàn)。課堂小結(jié)一、電流的磁效應(yīng):二、電流磁場(chǎng)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(xiàn)電流:2、環(huán)形電流:3、通電螺線(xiàn)管:布置作業(yè)課后反思:第三節(jié)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用教學(xué)目的1.知道什么是安培力。知道勻強(qiáng)磁場(chǎng)中影響通電導(dǎo)線(xiàn)所受安培力大小和方向的因素。2.理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式和物理意義。知道磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位:特斯拉(T)。3.知道用磁感線(xiàn)的疏密程度可以形象地描繪磁感強(qiáng)度的大小。4.會(huì)用公式F=ILB進(jìn)行安培力的簡(jiǎn)單計(jì)算。5.了解電動(dòng)機(jī)的工作原理。知道電動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)1、安培力及其公式2、磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義及理解教學(xué)方法教練結(jié)合啟發(fā)式教學(xué)過(guò)程一、安培力

說(shuō)明:既然通電導(dǎo)線(xiàn)能產(chǎn)生磁場(chǎng),它本身也相當(dāng)于一個(gè)磁體,那么通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中是否受到力的作用呢?我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究。

演示實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)儀器:一條直導(dǎo)線(xiàn)、磁場(chǎng)、電源

實(shí)驗(yàn)步驟:①將導(dǎo)線(xiàn)放入磁場(chǎng)中,使導(dǎo)線(xiàn)方向和磁場(chǎng)方向相垂直

②給導(dǎo)線(xiàn)通電

③觀察導(dǎo)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:導(dǎo)線(xiàn)由靜止運(yùn)動(dòng)起來(lái)

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用

說(shuō)明:磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用力稱(chēng)為安培力

說(shuō)明:把一段通電直導(dǎo)線(xiàn)放在磁場(chǎng)里,當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),它所受的安培力最大.當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)方向與磁場(chǎng)方向一致時(shí),導(dǎo)線(xiàn)不受安培力.當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)方向與磁場(chǎng)方向斜交時(shí),所受安培力介于最大值和0之間。我們只研究導(dǎo)線(xiàn)所受安培力最大的情形。演示實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)儀器:三塊相同的蹄形磁鐵、一根直導(dǎo)線(xiàn)、直流電源、支架

實(shí)驗(yàn)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(dǎo)線(xiàn)通電部分的長(zhǎng)度,觀察擺角的變化

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:保持電流大小不變,長(zhǎng)度越大,擺角越大

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:安培力跟長(zhǎng)度的大小成正比

②保特導(dǎo)線(xiàn)通電部分的長(zhǎng)度不變,改變電流

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:保持長(zhǎng)度大小不變,電流越大,擺角越大

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:安培力跟電流的大小成正比

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:安培力跟電流和長(zhǎng)度的乘積成正比

說(shuō)明:用公式表示就是F=BIL,式中B是比例系數(shù)。

二、磁感應(yīng)強(qiáng)度

說(shuō)明:對(duì)于不同的磁場(chǎng),F(xiàn)=BIL都成立,但在強(qiáng)弱不同的磁場(chǎng)中,比例系數(shù)B是不一樣的。B反映了磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度。即B=F/IL

問(wèn):磁感應(yīng)強(qiáng)度是什么性質(zhì)的物理量?(磁感應(yīng)強(qiáng)度是個(gè)矢量,它不僅有大小,還有方向。小磁針的N極在磁場(chǎng)中某點(diǎn)受力的方向,就是這點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。過(guò)去所說(shuō)的磁場(chǎng)的方向?qū)嶋H上就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向)

問(wèn):磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小由誰(shuí)決定?(由磁場(chǎng)本身的性質(zhì)決定)

問(wèn):磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是什么?(特斯拉,簡(jiǎn)稱(chēng)特,符號(hào)T

三、安培力的方向

問(wèn):在前面的實(shí)驗(yàn)中,如果調(diào)換磁鐵兩極的位置而使磁場(chǎng)的方向改變,則導(dǎo)線(xiàn)受力的方向就相反。這說(shuō)明了什么?(安培的方向跟磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向有關(guān))

問(wèn):在前面的實(shí)驗(yàn)中,這保持磁場(chǎng)的方向不變而電流方向改變時(shí),導(dǎo)線(xiàn)的受力方向也相反。這說(shuō)明了什么?(安培的方向跟電流的方向有關(guān))

說(shuō)明:由上面的分析可知,安培力的方向跟磁場(chǎng)方向和電流方向有關(guān)

說(shuō)明:分析大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果后可以發(fā)現(xiàn),安培力的方向既跟磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直,又跟電流方向垂直.左手定則:伸開(kāi)左手.使拇指跟其余四指垂直.并且都跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi),讓磁感線(xiàn)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(dǎo)線(xiàn)所受安培力的方向。

四、電動(dòng)機(jī)

思考與討論P(yáng)40

問(wèn):如果放在磁場(chǎng)中的不是一段通電的導(dǎo)線(xiàn).而是一個(gè)通電的矩形線(xiàn)圈,會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?(ab邊垂直直面向外運(yùn)動(dòng),cd邊垂直直面向里運(yùn)動(dòng),這個(gè)線(xiàn)圈發(fā)生旋轉(zhuǎn))

閱讀電動(dòng)機(jī)這一節(jié)

問(wèn):電動(dòng)機(jī)的原理是什么?(線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中受到安培力的作用,適時(shí)改變電流的方向使線(xiàn)圈不斷朝同一方向轉(zhuǎn)動(dòng))課堂練習(xí)例題1:如圖所示,已知B=4.0×10-2T,導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)L=10cm,I=1A。求:通電導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力大?。坷}2.下列說(shuō)法正確的是()A.磁場(chǎng)中某處磁感強(qiáng)度的大小,等于長(zhǎng)為L(zhǎng),通以電流I的一小段導(dǎo)線(xiàn)放在該處時(shí)所受磁場(chǎng)力F與乘積IL的比值.B.一小段通電導(dǎo)線(xiàn)放在某處如不受磁場(chǎng)力作用,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零.C.因?yàn)锽=F/IL,所以磁場(chǎng)中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與放在該處的導(dǎo)線(xiàn)所受磁場(chǎng)力F的大小成正比,與IL的大小成反比.D.磁場(chǎng)中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度、電流大小及所受磁場(chǎng)力的大小均無(wú)關(guān).例題3畫(huà)出以下各圖中通電導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力的方向布置作業(yè)第四節(jié)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用教學(xué)目的1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握左手定則,并能熟練地用左手定則判斷磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)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(chǎng)對(duì)電流的作用和電流強(qiáng)度的知識(shí)推導(dǎo)洛侖茲力的公式f=Bqv,并掌握該公式的適用條件。重點(diǎn)、難點(diǎn)分析1.重點(diǎn)是洛侖茲力方向的判斷方法左手定則和洛侖茲力大小計(jì)算公式的推導(dǎo)和應(yīng)用。2.因電荷有正、負(fù)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(shí),要強(qiáng)調(diào)四指所指方向應(yīng)是正電荷的運(yùn)動(dòng)方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向。教具感應(yīng)圈、低壓直流電荷(學(xué)生電源或蓄電池)、陰極射線(xiàn)管,蹄形永久磁鐵、導(dǎo)線(xiàn)若干。教學(xué)過(guò)程(一)引入新課1.設(shè)問(wèn):我們已經(jīng)掌握了磁場(chǎng)對(duì)電流存在力的作用、安培力的產(chǎn)生條件和計(jì)算方法,那么磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷是否也有力的作用呢?回答:有。2.實(shí)驗(yàn):演示電子束在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn),讓同學(xué)注意當(dāng)改變磁場(chǎng)方向時(shí),電子束的偏轉(zhuǎn)方向也隨之改變。(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.洛侖茲力(板書(shū))通過(guò)上述實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生思考:電子束在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象揭示了什么?定義:磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷存在著力的作用,我們把它稱(chēng)做洛侖茲力。2.洛侖茲力產(chǎn)生的條件(板書(shū))通過(guò)實(shí)驗(yàn),師生共同得出。結(jié)論:電荷電量q≠0,電荷運(yùn)動(dòng)速度v≠0,磁場(chǎng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷速度的垂直分量B⊥≠0,三個(gè)條件必須同時(shí)具備。在這里教師進(jìn)一步強(qiáng)調(diào),當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷垂直進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到磁場(chǎng)力的作用最大,教材只要求學(xué)生掌握這種情況。3.洛侖茲力方向的判斷:(板書(shū))進(jìn)一步觀察電子束垂直進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn),并改變磁場(chǎng)方向。在黑板上作圖表示,讓同學(xué)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(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)的?2.如圖所示:(1)要使電子束打在A點(diǎn),偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向?(2)要使電子束打在B點(diǎn),偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)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(diǎn)移動(dòng),偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)弱應(yīng)該怎樣變化?課堂練習(xí)關(guān)于帶電粒子所受洛倫茲力F和磁感應(yīng)強(qiáng)度B及粒子速度v三者之間的關(guān)系,下列說(shuō)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(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷q以速度v垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中,它受到的洛侖茲力f=Bqv。洛侖茲力的方向由左手定則來(lái)判斷。當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)速度平行于磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng)中,電荷不受洛侖茲力作用。板書(shū)設(shè)計(jì)

一、洛侖茲力

1、洛侖茲力:磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷力的作用

2、洛侖茲力和安培力是微觀和宏觀的關(guān)系

二、洛侖茲力的方向

1、判斷洛侖茲力的方向:伸開(kāi)左手.使拇指跟其余四指垂直.并且都跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi),讓磁感線(xiàn)穿入手心.并使四指指向正電荷的運(yùn)動(dòng)方向(負(fù)電荷的運(yùn)動(dòng)方向的反方向).那么.拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線(xiàn)所受安培力的方向

三、電子束的磁偏轉(zhuǎn)

磁場(chǎng)的強(qiáng)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(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)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(xué)習(xí)目標(biāo)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(guò)程。3、知道磁記錄的過(guò)程。4、了解磁現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用及與磁相關(guān)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(xué)習(xí)【問(wèn)題1】舉例說(shuō)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(wèn)題2】使物體帶磁和退磁的方法有哪些?為了保護(hù)磁卡或帶有磁條的存折上的信息,我們?cè)撛鯓幼??【?wèn)題3】在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中怎樣獲得永磁性材料?【問(wèn)題4】磁記錄的應(yīng)用有哪些?試用信用卡購(gòu)物說(shuō)明磁記錄?!締?wèn)題5】合作探究【問(wèn)題1】實(shí)驗(yàn)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(qiáng)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(wèn)題2】實(shí)驗(yàn)探究用條形磁鐵、曲別針、細(xì)線(xiàn)、鐵架臺(tái)(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(xì)線(xiàn)下端的曲別針被磁鐵吸引在空中。在曲別針的下方放上點(diǎn)然的蠟燭,給曲別針加熱,過(guò)一會(huì)兒會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生?為什么?【問(wèn)題3】實(shí)驗(yàn)探究用磁帶錄音機(jī)錄下某同學(xué)唱的一段歌,談?wù)勪浺舻脑?。?tīng)剛才錄制的效果,說(shuō)說(shuō)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(qiáng)磁鐵在磁帶上輕擦幾次后聽(tīng)聽(tīng)所錄的聲音,有什么發(fā)現(xiàn)?為什么?【問(wèn)題4】以下用途的物體應(yīng)該用硬磁性材料還是軟磁性材料?錄音機(jī)磁頭線(xiàn)圈的的鐵芯錄音、錄象磁帶上的磁性材料電腦用的磁盤(pán)電鈴上的電磁鐵鐵芯【問(wèn)題5】生產(chǎn)和生活中哪些地方利用了磁性材料?請(qǐng)舉例說(shuō)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?yàn)殍F絲被磁鐵后,遠(yuǎn)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(méi)有斷,但磁性變?nèi)趿?,這是因?yàn)椋ǎ〢.磁鐵被磁化了B.磁鐵因劇烈震動(dòng)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(shí),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(lèi)物質(zhì)做成的D.可能是磁體,也可能不是磁體5.下列說(shuō)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(yīng)當(dāng)用硬磁性材料D.錄音機(jī)磁頭線(xiàn)圈的鐵芯應(yīng)當(dāng)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(wú)磁性的鐵塊C.兩段均有N極和S極的磁鐵D.兩段磁極無(wú)法確定的磁極7.鴿子為什么會(huì)送信?談?wù)勀愕目捶ā2贾米鳂I(yè)

第一節(jié)、電磁感應(yīng)現(xiàn)象教學(xué)目標(biāo):1、收集有關(guān)物理學(xué)史資料,了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)過(guò)程,體會(huì)人類(lèi)探索自然規(guī)律的科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神2、知道磁通量,會(huì)比較“穿過(guò)不同閉合電路磁通量”的大小3、通過(guò)實(shí)驗(yàn),了解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件教學(xué)過(guò)程:一、劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明:1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng),說(shuō)明電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng),人們很自然地思考,能不能根據(jù)磁來(lái)產(chǎn)生電呢,為此很多科學(xué)家做出了很多的嘗試,其中最著名的科學(xué)家就是法拉第,他進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)10年的艱苦探索。最初,法拉第認(rèn)為.很強(qiáng)的磁鐵或很強(qiáng)的電流可能會(huì)在鄰近的閉合導(dǎo)線(xiàn)中感應(yīng)出電流。他做了多次嘗試,經(jīng)歷了一次次失敗,都沒(méi)有得到預(yù)想的結(jié)果。但是,法拉第堅(jiān)信:電與磁有聯(lián)系,電流能產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)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(yīng)現(xiàn)象:把兩個(gè)線(xiàn)圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上,一個(gè)線(xiàn)圈接電源,另一個(gè)線(xiàn)圈接“電流表”,當(dāng)給一個(gè)線(xiàn)圈通電或斷電的瞬間,在另一個(gè)線(xiàn)圈上出現(xiàn)了電流。二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象問(wèn):什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象?(閉合電路的一部分在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流)三、電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件說(shuō)明:在什么條件下能夠產(chǎn)生電磁感應(yīng)?要產(chǎn)生感應(yīng)電流的前提條件線(xiàn)圈當(dāng)然要是閉合線(xiàn)圈,

那還有什么條件呢?請(qǐng)看下面的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明:為了說(shuō)明產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件.要用到一個(gè)物理盤(pán)--磁通量。什么是磁通量?我們可以

用“穿過(guò)一個(gè)閉合電路的磁感線(xiàn)的多少”來(lái)形象地理解:“穿過(guò)這個(gè)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(shí)臉

實(shí)驗(yàn)儀器:磁鐵、螺線(xiàn)管、電流表實(shí)驗(yàn)

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