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文檔簡介

高一物理選修 3-1教案第一章靜電場1.1電荷及其守恒定律一、教學(xué)三維目標(biāo)(一)知識與技能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)過程與方法1、通過對初中知識的復(fù)習(xí)使學(xué)生進一步認(rèn)識自然界中的兩種電荷2、通過對原子核式結(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.但對一個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)度與價值觀通過對本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識物體帶電的本質(zhì)二、教學(xué)重點 :電荷守恒定律三、教學(xué)難點 :利用電荷守恒定律分析解決摩擦起電和感應(yīng)起電的相關(guān)問題。四、教學(xué)具體過程:(一)引入新課: 新的知識內(nèi)容,新的學(xué)習(xí)起點.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)系的靜電場的基本性質(zhì)?!景鍟康谝徽?靜電場復(fù)習(xí)初中知識:【演示】摩擦過的物體具有了吸引輕小物體的性質(zhì), 這種現(xiàn)象叫摩擦起電, 這樣的物體就帶了電.【演示】用絲綢摩擦過的玻璃棒之間相互排斥,用毛皮摩擦過的硬橡膠棒之間也相互排斥,而玻璃棒和硬橡膠棒之間卻相互吸引, 所以自然界存在兩種電荷. 同種電荷相互排斥, 異種電荷相互吸引.【板書】自然界中的兩種電荷正電荷和負(fù)電荷: 把用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷稱為正電荷, 把用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷稱為負(fù)電荷,用負(fù)數(shù)表示.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)進行新課:第 1節(jié)、電荷及其守恒定律【板書】一、電荷、使物體帶點的三種方式摩擦起電(1)原子的核式結(jié)構(gòu)及摩擦起電的微觀解釋

原子:包括原子核(質(zhì)子和中子)和核外電子(2)摩擦起電的原因:不同物質(zhì)的原子核束縛電子的能力不同(3)實質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移(電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體)(4)結(jié)果:兩個相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷接觸帶電(1)接觸帶電的原因:一個物體帶電時,電荷之間會相互排斥,如果接觸另一個導(dǎo)體電荷會轉(zhuǎn)移到這個導(dǎo)體上,使物體帶電(2)實質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移(電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體)(3)結(jié)果:接觸帶電兩個物體最終的電量分配很復(fù)雜, 但有一種情況能確定電荷量的分配:兩個完全相同的導(dǎo)體球相互接觸后把剩余電荷量平分例:1甲、乙兩完全相同的金屬球分別帶 +10C和-6C的電荷量,接觸后均帶+2C電荷量若兩球分別帶+10C和-10C電荷量,接觸后都不帶電,這種現(xiàn)象叫電荷的中和感應(yīng)起電【演示】:把帶正電荷的球C移近彼此接觸的異體A,B(參見課本圖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.(1)感應(yīng)起電的原因:當(dāng)一個帶電體靠近導(dǎo)體時,由于電荷間相互吸引或排斥,導(dǎo)體中的自由電荷便會趨向或遠(yuǎn)離帶電體, 使靠近帶電體的一端帶上異號電荷, 遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同號電荷,這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng),利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過程叫感應(yīng)起電(2)實質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移(電子從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分)練習(xí):、電荷守恒定律內(nèi)容:電荷守恒定律:電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分;在轉(zhuǎn)移過程中,電荷的總量保持不變另一種表述:一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和總是保持不變。三、元電荷電荷的多少叫做電荷量.符號: Q或q單位:庫侖符號:C元電荷:電子所帶的電荷量(最小的電荷量),用e表示.注意:所有帶電體的電荷量或者等于 e,或者等于e的整數(shù)倍。就是說,電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。電荷量e的值:e=1.60x10-19c比荷(荷質(zhì)比):電子的電荷量 e和電子的質(zhì)量m的比值,為-e-=1.76M1011C/kgme五、板書設(shè)計第一節(jié)電荷和電荷守恒定律一、 電荷:正負(fù)電荷及其相互作用:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引使物體帶點的三種方式:摩擦起電 接觸帶電 感應(yīng)起電二、電荷守恒定律內(nèi)容:電荷守恒定律:電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分;在轉(zhuǎn)移過程中,電荷的總量保持不變另一種表述:一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和總是保持不變。三、元電荷電荷的多少叫做電荷量.符號: Q或q單位:庫侖符號:C元電荷:電子所帶的電荷量(最小的電荷量),用 e表示.電荷量e的值:e=1.60x10-19C六、課后作業(yè): 課后習(xí)題七、教學(xué)輔助手段: 演示實驗八、課后反思:1.2庫侖定律一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識與技能.掌握庫侖定律,要求知道點電荷的概念,理解庫侖定律的含義及其公式表達(dá),知道靜電力常量.會用庫侖定律的公式進行有關(guān)的計算..知道庫侖扭秤的實驗原理.(二)過程與方法通過演示讓學(xué)生探究影響電荷間相互作用力的因素,再得出庫侖定律(三)情感態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學(xué)生的觀察和探索能力二、教學(xué)重點:庫侖定律的理解三、教學(xué)難點:應(yīng)用庫侖定律公式進行有關(guān)的計算四、教學(xué)具體過程:(一)復(fù)習(xí)上節(jié)課知識(二)新課教學(xué)提出問題: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)通過觀察分析出結(jié)論(參見課本圖1.2—1).影響兩電荷之間相互作用力的因素:( 1)距離(2)電量.一、庫侖定律1、內(nèi)容:真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力,與他們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比.作用力的方向在兩個點電荷的連線上2、表達(dá)式:F=kqq2 靜電力常量k=9.0x109NI-m2/C2rk的大小用實驗方法測定3-適用條件:真空中,點電荷一一理想化模型【介紹】:(1)關(guān)于“點電荷”,應(yīng)讓學(xué)生理解這是相對而言的,只要帶電體本身的大小跟它們之間的距離相比可以忽略, 帶電體就可以看作點電荷. 嚴(yán)格地說點電荷是一個理想模型,實際上是不存在的(2)要強調(diào)說明課本中表述的庫侖定律只適用于真空,也可近似地用于氣體介質(zhì)二、庫侖的實驗庫侖扭秤實驗(1785年,法國物理學(xué)家.庫侖)庫侖扭秤(模型或掛圖)介紹:物理簡史及庫侖的實驗技巧.實驗技巧:(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有引力. 已知電子的質(zhì)量mp9.1X10-31kg,質(zhì)子的質(zhì)量m2=1.67X10-27kg.電子和質(zhì)子的電荷量都是 1.60X10-19C.而是列公式,化簡之后,分析:這個問題不用分別計算電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力,

而是列公式,化簡之后,再求解.Fi Fi kQiQ2一= F2Gm1,m2FiTOC\o"1-5"\h\zQ1Q2 mmFi=k——,己=G——,

r rFi 9.0X109X160X10X160X10 39-= jr 所 27=2.3X1039F2 6.67X10X9.10X10J31X167X靖7可以看出,萬有引力公式和庫侖定律公式在表面上很相似,表述的都是力,這是相同之處;它們的實質(zhì)區(qū)別是:首先萬有引力公式計算出的力只能是相互吸引的力, 絕沒有相排斥的力.其次,由計算結(jié)果看出,電子和質(zhì)子間的萬有引力比它們之間的靜電引力小的很多, 因此在研究微觀帶電粒子間的相互作用時,主要考慮靜電力,萬有引力雖然存在,但相比之下非常小,所以可忽略不計.【例題2]:詳見課本B五、板書設(shè)計:第二節(jié)庫侖定律一、庫侖定律1、內(nèi)容:真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力,與他們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比.作用力的方向在兩個點電荷的連線上2、表達(dá)式:F=卜呼靜電力常量k=9,0X109NI-R2/C2rk的大小用實驗方法測定3、適用條件:真空中,點電荷一一理想化模型二、庫侖的實驗庫侖扭秤實驗(1785年,法國物理學(xué)家.庫侖)六、課后作業(yè):第9頁1、2、3、4、5七、教學(xué)輔助手段:演示實驗八、教學(xué)反思:1.3電場強度-、教學(xué)目標(biāo)(一)知識與技能1.知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的,知道電場是客觀存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài).2.理解電場強度的概念及其定義式,會根據(jù)電場強度的定義式進行有關(guān)的計算,知道電場強度是矢量,知道電場強度的方向是怎樣規(guī)定的.3.能根據(jù)庫侖定律和電場強度的定義式推導(dǎo)點電荷場強的計算式,并能用此公式進行有關(guān)的計算,知道電場的疊加原理,并應(yīng)用這個原理進行簡單的計算.4.知道電場線的定義和特點,會用電場線描述電場強度的大小和方向(二)過程與方法體會研究電場性質(zhì)的方法,這一思想方法在以后學(xué)習(xí)磁場時也有重要應(yīng)用了解用電場線表示電場的方法(三)情感態(tài)度與價值觀理解電場的物質(zhì)性,加深對世界物質(zhì)性的認(rèn)識探究各種電場線的分布,認(rèn)識物質(zhì)世界的多樣性二、教學(xué)重點: 電場強度的概念及其定義式三、教學(xué)難點: 對電場概念的理解、應(yīng)用電場的疊加原理進行簡單的計算四、教學(xué)具體過程(一)引入新課問題引入:電荷間的相互作用力是怎樣產(chǎn)生的?(二)新課教學(xué)一、電場:利用課本圖14—5說明:電荷A對電荷B的作用,實際上是電荷 A的電場對電荷B的作用;電荷B對電荷A的作用,實際上是電荷 B的電場對電荷A的作用.1、產(chǎn)生:電荷的周圍都存在電場電荷之間的相互作用是通過特殊形式的物質(zhì)——電場發(fā)生的特殊性:不同于生活中常見的物質(zhì),看不見,摸不著,無法稱量,可以疊加 .物質(zhì)性:是客觀存在的2、基本性質(zhì):①對放入其中的電荷有力的作用引入電場中的任何帶電體都將受到電場力的作用, 且同一點電荷在電場中不同點處受到的電TOC\o"1-5"\h\z場力的大小或方向都可能不一樣 .②有能的性質(zhì)當(dāng)帶電體在電場中移動時,電場力將對帶電體做功,這表示電場具有能量 .可見,電場具有力和能的特征把電荷量為 q的電荷放在電場中靜電力為 F把電荷量為 2q的電荷放在電場中靜電力為 2F (放在同一位置)把電荷量為 3q的電荷放在電場中靜電力為 3F實驗表明: 在電場中的同一點, 電場力F與電荷電量 q成正比,比值F/q由電荷q在電場中的位置所決定, 跟電荷電量無關(guān), 是反映電場性質(zhì)的物理量, 所以我們用這個比值 F/q來表示電場的強弱.二、、電場強度 (E):物理意義:描述電場強弱的物理量定義:電荷在電場中某點所受到的電場力 F跟它的電荷量 q的比值,叫做該點的電場強度,簡稱場強.用 E表示。(比值法)定義式: E=F/q(適用于所有電場)量性:矢量方向:與正電荷在該點所受的電場力的方向相同; 與負(fù)電荷在該點所受的電場力的方向相反單位:N/CV/m電場中某一點處的電場強度 E是唯一的,它的大小和方向與放入該點電荷 q無關(guān),它決定于電場的源電荷及空間位置,電場中每一點對應(yīng)著的電場強度與是否放入電荷無關(guān)三、(真空中)點電荷周圍的電場1、定義大小:E=kQ/r2(只適用于點電荷的電場)方向:如果是正電荷, E的方向就是沿著PQ的連線并背離Q如果是負(fù)電荷:E的方向就是沿著PQ的連線并指向Q2、E=F/q與E=kQ/r2的區(qū)另1JE=F/qE與q無關(guān)q拿走E存在E=kQ/r2 E與Q成正比Q拿走E沒有四、電場強度的疊加電場中某點的電場場強為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場場強的矢量和【例題】(課本P9例題演變)在真空中有兩個點電荷 Q=+3.0X10-8C和Q=—3.0X10-8C,它們相距0.1m,求電場中A點的場強.A點與兩個點電荷的距離相等, r=0.1m分析:點電荷Q和Q的電場在A點的場強分別為Ei和E2,它們大小相等,方向如圖所示,合場強E在Ei和E的夾角的平分線上,此平分線跟 Q和Q的連線平行.解:E=Ecos60°+Ecos60°=2EiCOs60°=2kQcos60°/r2代入數(shù)值得E=2.7X104N/C可以證明:一個半徑為R的均勻球體(或球殼)在外部產(chǎn)生的電場,與一個位于球心的、電荷量相等的點電荷產(chǎn)生的電場相同,球外各點和電場強度一樣2即:E=kQ/r五、電場線----形象描述電場強度的大小和方向(人們假想的)1、定義:電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線,曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度的方向。2、特點:①電場線上每點的切線方向就是該點電場強度的方向 ^②電場線從正電荷或無窮遠(yuǎn)出發(fā),終止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn) ^③電場線的疏密反映電場強度的大?。ㄊ枞趺軓姡?④任意兩條電場線不會在無電荷處相交 (包括相切),也不閉合3、幾種常見電場的電場線電場電場線圖樣簡要描述正點電荷發(fā)散狀負(fù)點電荷會聚狀等量問號電荷a相斥狀等量異號電荷相吸狀R

勻強電場平行的、等間距的、同向的直線勻強電場平行的、等間距的、同向的直線結(jié)論:1等量同種點電荷形成的電場中電場線分布①兩點電荷連線中點O處場強為0②兩點電荷連線中點O附近的電場線非常稀疏,但場強并不為零③從兩點電荷連線中點O沿中垂線到無限遠(yuǎn)處,電場先增大后減小2等量異種點電荷形成的電場中電場線分布①兩點電荷連線上的各點場強方向從正電荷指向負(fù)電荷,沿電場線場強先變小后增大②兩點電荷連線的中垂線上電場線方向均相同(水平)③在中垂面(中垂線)上,與兩點電荷連線的中點O等距離的各點場強大小相等指出:電場線是為了形象描述電場而引入的,電場線不是實際存在的線。六、勻強電場1、定義:電場中各點場強的大小相等、方向相同的電場就叫勻強電場 ^2、勻強電場的電場線:是一組疏密程度相同 (等間距)的平行直線.例如,兩等大、正對且?guī)У攘慨惙N電荷的平行金屬板間的電場中,除邊緣附近外,就是勻強電場,如圖五、板書設(shè)計:第三節(jié)電場強度一'、電場1、產(chǎn)生:電荷的周圍都存在電場2、基本性質(zhì):①對放入其中的電荷有力的作用 ②有能的性質(zhì)二、、電場強度(E):.物理意義:描述電場強弱的物理量.定義:電荷在電場中某點所受到的電場力 F跟它的電荷量q的比值,叫做該點的電場強度,簡稱場強.用E表示。(比值法).定義式:E=F/q(適用于所有電場).量性:矢量方向:與正電荷在該點所受的電場力的方向相同; 與負(fù)電荷在該點所受的電場力的方向相反.單位:N/CV/m三、(真空中)點電荷周圍的電場定義大?。篍=kQ/r2(只適用于點電荷的電場)方向:如果是正電荷, E的方向就是沿著PQ的連線并背離Q如果是負(fù)電荷:E的方向就是沿著PQ的連線并指向Q四、電場強度的疊加電場中某點的電場場強為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場場強的矢量和五、電場線----形象描述電場強度的大小和方向(人們假想的)1、定義:電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線,曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度的方向。2、特點:TOC\o"1-5"\h\z①電場線上每點的切線方向就是該點電場強度的方向 .②電場線從正電荷或無窮遠(yuǎn)出發(fā),終止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn) .③電場線的疏密反映電場強度的大小 (疏弱密強 ).④任意兩條電場線不會在無電荷處相交 (包括相切 ),也不閉合六、勻強電場電場中各點場強的大小相等、方向相同的電場六、課后作業(yè): 第14頁1、2、3、4、5、6、7七、教學(xué)輔助手段: 多媒體八、課后反思:1.4電勢能和電勢一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識與技能1、理解靜電力做功的特點、電勢能的概念、電勢能與電場力做功的關(guān)系。2、理解電勢的概念,知道電勢是描述電場的能的性質(zhì)的物理量。明確電勢能、電勢、靜電力的功、電勢能的關(guān)系。3、了解電勢與電場線的關(guān)系,了解等勢面的意義及與電場線的關(guān)系。(二)過程與方法通過與前面知識的結(jié)合,理解電勢能與靜電力做的功的關(guān)系,從而更好的了解電勢能和電勢的概念。(三)情感態(tài)度與價值觀嘗試運用物理原理和研究方法解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實際問題, 增強科學(xué)探究的價值觀。二、教學(xué)重點:理解掌握電勢能、電勢、等勢面的概念及意義。三、教學(xué)難點:掌握電勢能與做功的關(guān)系,并能用此解決相關(guān)問題。四、教學(xué)具體過程:(一)復(fù)習(xí)前面相關(guān)知識.靜電力、電場強度概念,指出前面我們從力的性質(zhì)研究電場,從本節(jié)起將從能量的角度研究電場。.復(fù)習(xí)功和能量的關(guān)系。從靜電力做功使試探電荷獲得動能入手,提出問題:是什么能轉(zhuǎn)化為試探電荷的動能?引入新課。(二)進行新課.靜電力做功的特點結(jié)合課本圖1。4-1(右圖)分析試探電荷q在場弓雖為E的均強電場中沿不同路徑從 A運動到B電場力做功的情況。 q沿直線從A至IBq沿折線從A至ijM再從M到Bq沿任意曲線線A到B 奴仆 ):結(jié)果都一樣即:W=qEAM=qELABCOSy【結(jié)論】:在勻強電場中,靜電力移動電荷所做的功,只與始末兩點的位置有關(guān),而與電荷的運動路徑無關(guān)。這一結(jié)論不僅適用于勻強電場而是適用于任何電場與重力做功類比,(移動物體時重力做的功與路徑無關(guān),物體處在地面附近的某一位置具有的能量叫重力勢能,移動電荷時靜電力做的功與移動的路徑無關(guān), 電荷在電場中也具有勢能, 叫電勢能)引出:.電勢能靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系:①電場力做正功,電荷的電勢能減??;電場力做負(fù)功,電荷的電勢能增加②電場力力做多少功,電勢能就變化多少,在只受電場力作用下,電勢能與動能相互轉(zhuǎn)化,而它們的總量保持不變。靜電力做的功等于電勢能的變化量。寫成式子為: WAB=epa-epb通過以上分析,只能看到靜電力做功只能決定電勢能的變化量, 要確定電場中某點的電勢能的數(shù)值,必須規(guī)定零勢能點。關(guān)于電勢能零點的規(guī)定: P19(大地或無窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零)所以:電荷在電場中某點的電勢能, 等于靜電力把它從該點移動到零電勢能位置時電場力所有做的功。如上式若取B為電勢能零點,則A點的電勢能為:Epa=Wab=qELAB.電勢通過研究電荷在電場中電勢能與它的電荷量的比值得出。(1)物理意義:描述電場能的性質(zhì)的物理量(2)定義:電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值, 叫做這一點的電勢。用邛表示。標(biāo)量,只有大小,沒有方向,但有正負(fù)。Ep(3)定義式:中=」(與試探電荷無關(guān))q(4)量性:標(biāo)量(有大小無方向)(5)單位:伏特(V)(6)電勢與電場線的關(guān)系:電場線指向電勢降低最快的方向(7)電勢性質(zhì):相對性 確定某點的電勢,先規(guī)定零勢能點零(大地或無窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零)固定性 與檢驗電荷是否有無、大小無關(guān),由電場本身決定.等勢面⑴.定義:電場中電勢相等的各點構(gòu)成的面⑵.等勢面的特點:①在同一等勢面上各點電勢相等,所以在同一等勢面上移動電荷,電場力不做功②電場線跟等勢面一定垂直,并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。③等勢面越密,電場強度越大④等勢面不相交,不相切⑶等勢面的用途:由等勢面描繪電場線。⑷幾種電場的電場線及等勢面注意:①等量同種電荷連線和中線上連線上:中點電勢最小中線上:由中點到無窮遠(yuǎn)電勢逐漸減小,無窮遠(yuǎn)電勢為零。②等量異種電荷連線上和中線上連線上:由正電荷到負(fù)電荷電勢逐漸減小。中線上:各點電勢相等且都等于零。五、板書設(shè)計:第四節(jié)電勢能和電勢.靜電力做功的特點:在勻強電場中,靜電力移動電荷所做的功,只與始末兩點的位置有關(guān),而與電荷的運動路徑無關(guān)。.電勢能靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系: WAB=EPA-EPB①電場力做正功,電荷的電勢能減小;電場力做負(fù)功,電荷的電勢能增加②電場力力做多少功,電勢能就變化多少,在只受電場力作用下,電勢能與動能相互轉(zhuǎn)化,而它們的總量保持不變.電勢(1)物理意義:描述電場能的性質(zhì)的物理量(2)定義:電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值, 叫做這一點的電勢。用邛表示。標(biāo)量,只有大小,沒有方向,但有正負(fù)。(3)定義式:華=且(與試探電荷無關(guān))4)量性:標(biāo)量(有大小無方向)5)單位:伏特( V)6)電勢與電場線的關(guān)系:電場線指向電勢降低最快的方向7)電勢性質(zhì):相對性 確定某點的電勢,先規(guī)定零勢能點零(大地或無窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零)固定性 與檢驗電荷是否有無、大小無關(guān),由電場本身決定4.等勢面⑴.定義:電場中電勢相等的各點構(gòu)成的面⑵.等勢面的特點:①在同一等勢面上各點電勢相等,所以在同一等勢面上移動電荷,電場力不做功②電場線跟等勢面一定垂直,并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。③等勢面越密,電場強度越大④等勢面不相交,不相切六、課后作業(yè) :第19頁1、2、3、4、5、6、7七、教學(xué)輔助手段: 多媒體八、教學(xué)反思:1.5電勢差一、教學(xué)目標(biāo):(一)知識與技能1、理解電勢差的概念2、會計算點電荷在電場力作用下,從電場中一點移動到另一點時電場力所做的功;(二)過程與方法知道電勢和電勢差的關(guān)系;(三)情感態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學(xué)生概括、歸納、類比的能力和抽象思維能力。二、教學(xué)重點:電勢差的概念,電勢能的改變與電場力做功的關(guān)系,電功計算三、教學(xué)難點:電勢差的定義(比值)及“在電場中電場力對電荷做功引起電荷的電勢能的減少”的認(rèn)識。四、教學(xué)具體過程:選擇不同的位置為電勢零點, 某點的電勢也會隨之改變, 但電場中某兩點間的電勢的差值卻保持不變電勢差:(又叫電壓,絕對的,與零勢能面的選取無關(guān))(1)定義:電荷q在電場力作用下由A點移到另一點B的過程中,電場力做的功WB與電荷量q的比值,叫AB兩點之間的電勢差Ub。(電勢差表征電場能的性質(zhì)的物理量,由電場本身性質(zhì)決定)(2)UAB=*A—*B Uab>0,*A>'b;Uab〈0,*a〈*b(3)量性:標(biāo)量(4)單位:伏特符號:V(5)電勢差與靜電力做功之間的關(guān)系:,, Wab 一 ,一Uab一(既適用于勻強電場又適用于非勻強電場)q進行計算時,相關(guān)物理量用正負(fù)值代入應(yīng)用 Wab=qUAB計算時,相關(guān)物理量用正、負(fù)值代入,其結(jié)果:Wab>0,電場力做正功;Wab〈0,電場力做負(fù)功五、板書設(shè)計:第五節(jié)電勢差電勢差:(又叫電壓,絕對的,與零勢能面的選取無關(guān))(1)定義:電荷q在電場力作用下由A點移到另一點B的過程中,電場力做的功WB與電荷量q的比值,叫A、B兩點之間的電勢差Ub。(電勢差表征電場能的性質(zhì)的物理量,由電場本身性質(zhì)決定)(2)UAB=*A—*B Uab>°,*A>'b;Uab<0,*a<*b(3)量性:標(biāo)量(4)單位:伏特符號:V(5)電勢差與靜電力做功之間的關(guān)系:Uab=WAB(既適用于勻強電場又適用于非勻強電場)q進行計算時,相關(guān)物理量用正負(fù)值代入應(yīng)用 Wab=qUAB計算時,相關(guān)物理量用正、負(fù)值代入,其結(jié)果:WAB>0,電場力做正功;WAB<0,電場力做負(fù)功六、課后作業(yè):1、2、3七、教學(xué)輔助手段:多媒體八、課后反思:電勢差與電勢強度的關(guān)系一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識與技能1、理解勻強電場中電勢差與電場強度的定性、定量關(guān)系2、對于公式U= 要知道推導(dǎo)過程2、能夠熟練應(yīng)用U二胡解決有關(guān)問題(二)過程與方法通過對勻強電場中電勢差和電場強度的定性、 定量關(guān)系的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問題的能力.(三)情感態(tài)度與價值觀從不同角度認(rèn)識電場、分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系, 培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的探究精神,體會自然科學(xué)探究中的邏輯美.二、教學(xué)重點理解電勢差與電場強度的關(guān)系

三、教學(xué)難點應(yīng)用電場強度與電勢差的關(guān)系進行計算四、教學(xué)具體過程電勢差與電場強度關(guān)系一、課題引入:教師出示圖片:串訪強度■■串訪強度■■講解:場強是跟電場對電荷的作用力相聯(lián)系的, 電勢差是跟電場力移動電荷做功相聯(lián)系的. 那么場強與電勢差有什么關(guān)系呢?我們以勻強電場場為例來研究.問題1:如圖所示勻強電場E中,正電荷q在電場力作用下從A點沿電場方向移動到B點,已知AB兩點之間的距離為d,分析電場強度E與電勢差之間有什么關(guān)系?AB間距離為d,電勢差為U,場強為E.把正電荷q從A點移到B時,電場力所做的功為Eqd.利用電勢差和功的關(guān)系,這個功又可求得為 qU,比較這兩個式子,可得U=Ed,即:E=U/d這就是說,在勻強電場中,沿場強方向的兩點間的電勢差等于場強和這兩點間距離的乘積. 如果不是沿場強方向的呢?(學(xué)生可以進行討論分析)如圖所示(教師出示圖片)并講解 AD兩點間電勢差仍為U,設(shè)AD間距離s,與AB夾角,將正電荷從A移動到D,受電場力方向水平向右,與位移夾角 ,故電場力做功為,,所以.利用電勢差和功的關(guān)系, ,比較這兩個式子可得.d為AB兩點間距離,也是AB所在等勢面間距離或者可以說是AD兩點間距離s在場強方向的投影.關(guān)于公式,需要說明的是:1、U為兩點間電壓,E為場強,d為兩點間距離在場強方向的投影.2、場強的另一個單位: V/m所以場強的兩個單位伏/米,牛/庫是相等的.注:此公式只適用于勻強場五、板書設(shè)計:第六節(jié)電勢差與電場強度的關(guān)系U=Ed勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點沿電場方向的乘積六、課后作業(yè):第23頁1、2、3、4七、教學(xué)輔助手段:圖表八、課后反思:靜電現(xiàn)象的應(yīng)用一、三維目標(biāo)知識與技能1.知道靜電感應(yīng)產(chǎn)生的原因,理解什么是靜電平衡狀態(tài)2.理解靜電平衡時,凈電荷只分布在導(dǎo)體表面且內(nèi)部場強處處為零3.知道靜電屏蔽及其應(yīng)用過程與方法體會靜電平衡的過程情感態(tài)度與價值觀聯(lián)系生活實際,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣二、教學(xué)重點電場中導(dǎo)體的特點三、教學(xué)難點靜電平衡的狀態(tài)【教學(xué)方法】推理歸納法、問題解決法、實驗法【教具準(zhǔn)備】

驗電器、法拉第圓筒、有絕緣柄的金屬球一個、金屬網(wǎng)罩、收音機、感應(yīng)起電機、導(dǎo)線若1四、教學(xué)具體過程(一)復(fù)習(xí)提問1、什么是靜電感應(yīng)現(xiàn)象?2、靜電感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是什么?3、在靜電感應(yīng)時用手摸一下導(dǎo)體,再移走源電荷,則導(dǎo)體帶什么電?+++O+++若將導(dǎo)體接地則情況如何?左端接地呢?(二)新課教學(xué)一、靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體1、金屬導(dǎo)體的特征:由做熱振動的正離子和做無規(guī)則熱運動的自由電子組成2、靜電感應(yīng)現(xiàn)象問題:在源電荷的電場中引入金屬導(dǎo)體后會對空間各點的場強有影響嗎?是什么作用使金屬內(nèi)的電子定向移動的?此移動一直進行嗎?金屬導(dǎo)體內(nèi)部有電場嗎?答:使空間電場重新分布源電荷的電場使導(dǎo)體內(nèi)部自由電子定向移動靜電平衡狀態(tài):導(dǎo)體(包括表面)中沒有電荷定向移動時的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)3、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點:問題:在源電荷的電場中引入金屬導(dǎo)體后會對空間各點的場強有影響嗎?是什么作用使金屬內(nèi)的電子定向移動的?此移動一直進行嗎?金屬導(dǎo)體內(nèi)部有電場嗎?答:使空間電場重新分布源電荷的電場使導(dǎo)體內(nèi)部自由電子定向移動靜電平衡狀態(tài):導(dǎo)體(包括表面)中沒有電荷定向移動時的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)3、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點:⑴處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體,內(nèi)部場強處處為零(不為0則自由電子將繼續(xù)移動直至合場弓雖為0)(2)處于靜電平衡狀態(tài)的整個導(dǎo)體是個等勢體,它的表面是個等勢面4、導(dǎo)體上電荷的分部(1)導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷,凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面理論證明:中性導(dǎo)體帶電后,由于同種電荷相互排斥,凈電荷只能分布在表面實驗證明:法拉第圓筒實驗反證法:若內(nèi)部有自由電荷,則內(nèi)部場強不為 0,導(dǎo)體就不是處于靜電平衡狀態(tài)(2)在導(dǎo)體表面越尖銳的位置,電荷的密度越大5、靜電平衡時導(dǎo)體周圍電場分布:

上圖空間實際電場分布,不會出現(xiàn)虛線電場線、尖端放電應(yīng)用避雷針、靜電屏蔽1、空腔導(dǎo)體的特點:1、空腔導(dǎo)體的特點: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2、靜電屏蔽外部電場對內(nèi)部儀器沒有影響(外屏蔽) 若將源電荷置于空腔內(nèi),則外對內(nèi)沒有影響,但內(nèi)對外有影響實驗演示:將收音機置于金屬網(wǎng)罩內(nèi)則聲音大小減小若將球殼接地,則內(nèi)外各不影響(全屏蔽)應(yīng)用:電學(xué)儀器和電子設(shè)備外面套有金屬罩通信電纜版面包一層鉛皮高壓帶電作業(yè)人員穿金屬網(wǎng)衣通訊工具在鋼筋結(jié)構(gòu)房屋中接收信號弱五、板書設(shè)計:第七節(jié)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用一、靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體1、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點:⑴處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體,內(nèi)部場強處處為零2)處于靜電平衡狀態(tài)的整個導(dǎo)體是個等勢體,它的表面是個等勢面2、導(dǎo)體上電荷的分部1)導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷,凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面2)在導(dǎo)體表面越尖銳的位置,電荷的密度越大二、尖端放電應(yīng)用避雷針三、靜電屏蔽六、課后作業(yè): 課后習(xí)題七、教學(xué)輔助手段: 多媒體八、教學(xué)反思:電容器的電容一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識與技能、知道什么是電容器及常見的電容器;2、知道電場能的概念,知道電容器充電和放電時的能量轉(zhuǎn)換;3、理解電容器電容的概念及定義式,并能用來進行有關(guān)的計算;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用其討論有關(guān)問題。(二)過程與方法結(jié)合實物觀察與演示,在計算過程中理解掌握電容器的相關(guān)概念、性質(zhì)。(三)情感態(tài)度與價值觀體會電容器在實際生活中的廣泛應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生探究新事物的興趣。二、教學(xué)重點: 掌握電容器的概念、定義式及平行板電容器的電容。三、教學(xué)難點 :電容器的電容的計算與應(yīng)用四、教學(xué)具體過程:電容器是一種重要的電學(xué)元件, 有廣泛應(yīng)用, 任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體都可以看成一個電容器。1、平行板電容器(1)組成:在兩個相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質(zhì)(電介質(zhì))(2)帶電特點:兩板帶等量異號電荷(3)板間電場:板間形成勻強電場

(4)電容器的充電與放電過程另一個極板與負(fù)極相連,兩個極板上就分充電后,切斷與電源的聯(lián)系,兩個極板間有(電容器)中,稱為電場能另一個極板與負(fù)極相連,兩個極板上就分充電后,切斷與電源的聯(lián)系,兩個極板間有(電容器)中,稱為電場能.現(xiàn)象:從靈敏電流計可以觀察到短暫的充電電流。電場存在,充電過程中由電源獲得的電能貯存在電場操作:把充電后的電容器的兩個極板接通,兩極板上的電荷互相中和,電容器就不帶電了,這個過程叫放電.現(xiàn)象:從靈敏電流計可以觀察到短暫的放電電流 .放電后,兩極板間不存在電場,電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量.提問:電容器在充、放電的過程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是什么 ?待學(xué)生討論后總結(jié)如下:充電一一帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場強E增加,電能轉(zhuǎn)化為電場能放電——帶電量Q減少,板間電壓U減少,板間場強E減少,電場能轉(zhuǎn)化為電能2、電容(1)物理意義:表征電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量(2)定義:電容器所帶的電量Q與電容器兩極板間的電勢差 U的比值,叫做電容器的電容。(3)定義式:Cq—(比值法,Q單個極板所帶電量的絕對值)UC由電容器本身決定的,與QU無關(guān)(4)單位:法拉(F)還有微法(」F)和皮法(pF)1F=10-6」F=10-12pF3、平行板電容器的電容(1)[演示]感應(yīng)起電機給靜電計帶電(詳參閱 P29圖1。7-4)說明:靜電計是在驗電器的基礎(chǔ)上制成的 ,用來測量電勢差.把它的金屬球與一個導(dǎo)體相連 ,把它的金屬外殼與另一個導(dǎo)體相連,從指針的偏轉(zhuǎn)角度可以量出兩個導(dǎo)體之間的電勢差 U.現(xiàn)象:可以看到:保持Q和d不變,S越小,靜電計的偏轉(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。d、S都不變,在兩極板間插入電介質(zhì)板,靜電計的偏轉(zhuǎn)角度并且減小,電勢差U越小電容C增大.(2)結(jié)論:平行板電容器的電容C與介電常數(shù)e成正比,跟正對面積S成正比,跟極板間的距離d成反比.平行板電容器的決定式:真空 c=—S— 介質(zhì)C=^rS-4二kd 4二kd4、常用電容器固定電容器 可變電容器五、板書設(shè)計:第八節(jié)電容器的電容1、平行板電容器(1)組成:在兩個相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質(zhì)(電介質(zhì))(2)帶電特點:兩板帶等量異號電荷(3)板間電場:板間形成勻強電場(4)電容器的充電與放電過程2、電容(1)物理意義:表征電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量(2)定義:電容器所帶的電量Q與電容器兩極板間的電勢差 U的比值,叫做電容器的電容。(3)定義式:C=—(比值法,Q單個極板所帶電量的絕對值)UC由電容器本身決定的,與。U無關(guān)(4)單位:法拉(F)還有微法(」F)和皮法(pF)1F=10-6」F=10-12pF3、平行板電容器的電容4二kd4、常用電容器六、課后習(xí)題:第32頁1、2、3、4七、教學(xué)輔助手段:多媒體八、課后反饋:1.8帶電粒子在電場中的運動一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識與技能-了解帶電粒子在電場中的運動一一只受電場力,帶電粒子做勻變速運動。.重點掌握初速度與場強方向垂直的帶電粒子在電場中的運動 (類平拋運動)。.知道示波管的主要構(gòu)造和工作原理。(二)過程與方法培養(yǎng)學(xué)生綜合運用力學(xué)和電學(xué)的知識分析解決帶電粒子在電場中的運動。(三)情感態(tài)度與價值觀.滲透物理學(xué)方法的教育:運用理想化方法,突出主要因素,忽略次要因素,不計粒子重力。.培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力,體會物理知識的實際應(yīng)用。二、教學(xué)重點:帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)規(guī)律三、教學(xué)難點:帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題及應(yīng)用。四、教學(xué)具體過程:(一)復(fù)習(xí)力學(xué)及本章前面相關(guān)知識要點:動能定理、平拋運動規(guī)律、牛頓定律、場強等。(二)新課教學(xué)1.帶電粒子在電場中的運動情況(平衡、加速和減速)⑴.若帶電粒子在電場中所受合力為零時,即匯f=0時,粒子將保持靜止?fàn)顟B(tài)十十十一二二TOC\o"1-5"\h\z或勻速直線運動狀態(tài)。 工例:帶電粒子在電場中處于靜止?fàn)顟B(tài),該粒子帶正電還是負(fù)電 ? .卜”分析:帶電粒子處于靜止?fàn)顟B(tài),匯F=0,qE=mg,因為所受重力豎直向下, ----所以所受電場力必為豎直向上。又因為場強方向豎直向下,所以帶電體帶負(fù)電。

⑵.若匯FW0(只受電場力)且與初速度方向在同一直線上,帶電粒子將做加速或減速直線1-運動。(變速直線運動)1-◎打入正電荷(右圖),將做勻加速直線運動。設(shè)電荷所帶的電量為q,板間場強為E電勢差為U,板距為d,電荷到達(dá)另一極板的速度為v,則電場力所做的功為:W=qU=qEL粒子到達(dá)另一極板的動能為: Ek=-1mv2由動能定理有:qU=gmv2(或qEL=gmv2對恒力)※若初速為v0,則上列各式又應(yīng)怎么樣?讓學(xué)生討論并列出?!蛉舸蛉氲氖秦?fù)電荷(初速為 vo),將做勻減速直線運動,其運動情況可能如何,請學(xué)生討論,并得出結(jié)論。請學(xué)生思考和討論課本P33問題分析講解例題1。(詳見課本P33)【思考與討論】若帶電粒子在電場中所受合力匯Fw0,且與初速度方向有夾角 (不等于0180。),則帶電粒子將做什么運動?(曲線運動) ---引出.帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)(不計重力,且初速度 v0±E,則帶電粒子將在電場中做類平拋運動)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,將做勻速直線運動,在豎直方向上只受重力,做初速度為零的自由落體運動。物體的實際運動為這兩種運動的合運動。解:粒子v。在電場中做類平拋運動沿電場方向勻速運動所以有: L=v0t ①電子射出電場時,在垂直于電場方向偏移的距離為:y="2at2 ②v_=atv_=ateU_L

mdv0粒子在垂直于電場方向的加速度: a=FmTOC\o"1-5"\h\z由①②③得:y=1,eU1L) ④2mdV0電子射出電場時沿電場方向的速度不變?nèi)詾橄虻乃俣龋汗孰娮与x開電場時的偏轉(zhuǎn)角日為:tan0=vl-=-eUL^ ⑥v mdv0L/2tan==y/x? x=L/2【討論】:請同學(xué)們討論先加速再偏轉(zhuǎn),求粒子的側(cè)位移與偏轉(zhuǎn)角.示波管的原理(1)示波器:用來觀察電信號隨時間變化的電子儀器。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隨間變化的圖線。五、板書設(shè)計:第九節(jié) 帶電粒子在電場中的運動1、帶電粒子的加速qU=gmv22、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)TOC\o"1-5"\h\z沿電場方向勻速運動所以有: L=v0t ①電子射出電場時,在垂直于電場方向偏移的距離為: y=5at2 ②粒子在垂直于電場方向的加速度: a=Fm由①②③得:y=-eU) ④2mdVo電子射出電場時沿電場方向的速度不變?nèi)詾橄虻乃俣龋篹UL 小vI=at=—— ⑤一mdv0故電子離開電場時的偏轉(zhuǎn)角a為:tane=U=旦與 ⑥v0 mdv0tan==y/x1 x=L/23、示波器的原理六、課后作業(yè): 第39頁1、2、3、4、5七、教學(xué)輔助手段:演示實驗八、課后反思:第二章、恒定電流導(dǎo)體中的電場和電流(1課時)一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識與技能.讓學(xué)生明確電源在直流電路中的作用,理解導(dǎo)線中的恒定電場的建立.知道恒定電流的概念和描述電流強弱程度的物理量 ---電流.從微觀意義上看電流的強弱與自由電子平均速率的關(guān)系。(二)過程與方法通過類比和分析使學(xué)生對電源的的概念、導(dǎo)線中的電場和恒定電流等方面的理解。(三)情感態(tài)度與價值觀通過對電源、電流的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生將物理知識應(yīng)用于生活的生產(chǎn)實踐的意識,勇于探究與日常生活有關(guān)的物理學(xué)問題。三、重點與難點:重點:理解電源的形成過程及電流的產(chǎn)生。難點:電源作用的道理,區(qū)分電子定向移動的速率和在導(dǎo)線中建立電場的速率這兩個不同的概念。四、教學(xué)過程(一)先對本章的知識體系及意圖作簡要的概述(二)新課講述----第一節(jié)、導(dǎo)體中的電場和電流.電源:先分析課本圖2。1-1 說明該裝置只能產(chǎn)生瞬間電流(從電勢差入手)【問題】如何使電路中有持續(xù)電流?(讓學(xué)生回答一電源)水池4類比:(把電源的作用與抽水機進行類比)如圖2—1,水池AB的水面有一定的高度差,若在A、B之間用一細(xì)管連起來,則水在重力的作用下定向運動,從水池A運動到水池BoA、B之間的高度差很快消失,在這種情況下,水管中只可能有一個瞬時水流。水池4教師提問: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之間連接一臺抽水機,將水池B中的水抽到水池A中,這樣可保持A、B之間的高度差,從而使水管中有源源不斷的水流。歸納:電源就是把自由電子從正極搬遷到負(fù)極的裝置。 (從能量的角度看,電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 ).導(dǎo)線中的電場:結(jié)合課本圖2。1-4分析導(dǎo)線中的電場的分布情況。導(dǎo)線中的電場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,可將該電場分解為兩個方向: 沿導(dǎo)線方向的分量使自由電子沿導(dǎo)線作定向移動, 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, 該電場將削弱電源兩極產(chǎn)生的垂直導(dǎo)線方向的電場, 直到使導(dǎo)線中該方向合場強為零,而達(dá)到動態(tài)平衡狀態(tài)。此時導(dǎo)線內(nèi)的電場線保持與導(dǎo)線平行, 自由電子只存在定向移動。因為電荷的分布是穩(wěn)定的,故稱恒定電場。通過“思考與討論”讓學(xué)生區(qū)分靜電平衡和動態(tài)平衡。恒定電場:由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定電場稱恒定電場。.電流(標(biāo)量)(1)概念:電荷的定向移動形成電流。(2)電流的方向:規(guī)定為正電荷定向移動的方向。(3)定義:通過導(dǎo)體橫截面的電量跟通過這些電量所用的時間的比值。定義式: I=Qt電流的微觀表示:取一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體,兩端加一定的電壓,設(shè)導(dǎo)體中的自由電子沿導(dǎo)體定向移動的速率為v。設(shè)想在導(dǎo)體中取兩個橫截面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,每個自由電荷帶的電量為q,則t時間內(nèi)通過橫截面C的電量Q是多少?電流I為多少?---引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)老師歸納:Q=nV=nvtSqI=Q/t=nvqS 這就是電流的微觀表示式。(4)單位:安培(A),1A=103mA=106dA(5)電流的種類直流電:方向不隨時間而改變的電流。直流電分為恒定電流和脈動直流電兩類:其中大小和方向都不隨時間而改變的電流叫恒定電流;方向不隨時間改變而大小隨時間改變的電流叫脈動直流電。交流電:方向和大小都隨時間做周期變化的電流?!締栴}】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的速率聯(lián)系起來, 同時說明定向移動的速率和在導(dǎo)線中建立電場的速率是兩個不同的概念。(三)小結(jié):對本節(jié)內(nèi)容做簡要小結(jié)(四)鞏固新課:1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容2 、完成P43問題與練習(xí):作業(yè)1、2,練習(xí)3。2.2、電動勢( 1課時)一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識與技能理解電動勢的的概念及定義式。知道電動勢是表征電源特性的物理量。2.從能量轉(zhuǎn)化的角度理解電動勢的物理意義。(二)過程與方法通過類比的方法使學(xué)生加深對電源及電動勢概念的理解。(三)情感態(tài)度與價值觀了解生活中電池,感受現(xiàn)代科技的不斷進步二、重點與難點:重點: 電動勢的的概念難點: 對電源內(nèi)部非靜電力做功的理解三、教學(xué)過程:一)復(fù)習(xí)上課時內(nèi)容要點:電源、恒定電流的概念 第二節(jié)、電動勢

R問題11。在金屬導(dǎo)體中電流的形成是什么?(自由電子).在外電路中電流的方向?(從電源的正極流向負(fù)極).電源是靠什么能力把負(fù)極的正電荷不斷的搬運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”利用右圖來類比,以幫助學(xué)生理解電路中的能量問題。 當(dāng)水由A池流入B池時,由于重力做功,水的重力勢能減少,轉(zhuǎn)化為其他式的能。而又由于AB之間存在高度差,故欲使水能流回到 A池,應(yīng)克服重力做功,即需要提供一個外力來實現(xiàn)該過程。抽水機就是提供該外力的裝置, 使水力做功以及重力勢能與其他形式的能之間的相互轉(zhuǎn)化,學(xué)生易于理解和接受,在做此鋪墊后,電克服重力做功,將其他形式的能轉(zhuǎn)化為水的重力勢能。 重力做功、克服重源中的非靜電力的存在及其作用也就易于理解了。力做功以及重力勢能與其他形式的能之間的相互轉(zhuǎn)化,學(xué)生易于理解和接受,在做此鋪墊后,電兩者相比,重力相當(dāng)于電場力,重力做功相當(dāng)于電場力做功,重力勢能相當(dāng)于電勢能,抽水機相當(dāng)于電源。從而引出一.電源(更深層的含義)(1)電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置。(2)非靜電力在電源中所起的作用:是把正電荷由負(fù)極搬運到正極,同時在該過程中非靜電力做功,將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能?!咀⒁狻吭诓煌碾娫粗?,是不同形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。再與抽水機類比說明:在不同的電源中非靜電力做功的本領(lǐng)不同 ---引出.電動勢(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勢。(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。電動勢越大,電路中每通過1C電量時,電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的數(shù)值就越多。【注意】:①電動勢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、外電路無關(guān)。②電動勢在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時,電源兩極間的電壓。③電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把 1C電量的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。.電源(池)的幾個重要參數(shù)①電動勢:它取決于電池的正負(fù)極材料及電解液的化學(xué)性質(zhì),與電池的大小無關(guān)。②內(nèi)阻(r):電源內(nèi)部的電阻。③容量:電池放電時能輸出的總電荷量。其單位是:A-h,mA-h.【注意】:對同一種電池來說,體積越大,容量越大,內(nèi)阻越小。(三)小結(jié):對本節(jié)內(nèi)容做簡要小結(jié)(四)鞏固新課:1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容2 、完成P46"問題與練習(xí)”:練習(xí)1-33.調(diào)查常用可充電電池:、教學(xué)目標(biāo)建議全班分成若干個小組,對可充電電池進行調(diào)查,寫出調(diào)查報告,然后在全班交流和評比。2.3、歐姆定律( 2課時)(一)知識與技能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,并能用來解決有關(guān)電路的問題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探索性實驗去認(rèn)識物理量之問的制約關(guān)系,用圖象和圖表的方法來處理數(shù)據(jù)、總結(jié)規(guī)律,以及利用比值來定義物理量的方法等。(三)情感態(tài)度與價值觀本節(jié)知識在實際中有廣泛的應(yīng)用,通過本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實際的能力二、重點:正確理解歐姆定律及其適應(yīng)條件三、難點:對電阻的定義白理解,對I-U圖象的理解四、教具:電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)、電阻、導(dǎo)線、電池組、小燈泡等五、教學(xué)過程:(一)復(fù)習(xí)上課時內(nèi)容要點:電動勢概念,電源的三個重要參數(shù)(二)新課講解-----第三節(jié)、歐姆定律問題:電流強度與電壓究竟有什么關(guān)系?這可利用實驗來研究。1、歐姆定律演示:如圖,方法按P46演示方案進行U/VI/A閉合S后,移動滑動變阻器觸頭,記下觸頭在不同位置時電壓表和電流表讀數(shù)。電壓表測得的是導(dǎo)體R兩端電壓,電流表測得的是通過導(dǎo)體的電流,記錄在下面表格中。U/VI/A把所得數(shù)據(jù)描繪在U-I直角坐標(biāo)系中,確定U和I之間的函數(shù)關(guān)系。分析:這些點所在的圖線包不包括原點?包括,因為當(dāng)U=0時,1=0。這些點所在圖線是一條什么圖線?過原點的斜直線。 即同一金屬導(dǎo)體的U-I圖象是一條過原點的直線。把R換成與之不同的把R換成與之不同的結(jié)論:同一導(dǎo)體,不管電流、電壓怎么樣變化,電壓跟電流的比值是一個常數(shù)。這個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)說明:A、對于給定導(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-這個式子(定義)給出了測量電阻的方法一一伏安法。C、電阻反映導(dǎo)體對電流的阻礙作用③單位:歐姆,符號q,且ia=iv。A,常用單位:◎、ka、Ma換算關(guān)系:1ka=103a 1MQ=103KQ(2).歐姆定律①定律內(nèi)容:導(dǎo)體中電流強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原點的直線的電學(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、分組實驗:測繪小燈泡的伏安特性曲線(第 2課時)按P48實驗要求進行,電路改為分壓電路分發(fā)方格紙,讓學(xué)生把實驗數(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 6個點以上【說一說】 P48(三)小結(jié):對本節(jié)內(nèi)容做簡要小結(jié)1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容2、完成P48問題與練習(xí):作業(yè) 1、3,練習(xí) 2。

串聯(lián)電路和并聯(lián)電路( 2課時)一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識與技能.進一步學(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,并能運用其解決有關(guān)關(guān)問題。2.進而利用電路的串、并聯(lián)規(guī)律分析電表改裝的原理。(二)過程與方法通過復(fù)習(xí)、歸納、小結(jié)把知識系統(tǒng)化。(三)情感態(tài)度與價值觀通過學(xué)習(xí),學(xué)會在學(xué)習(xí)中靈活變通和運用。三、重點與難點:重點: 教學(xué)重點是串、并聯(lián)電路的規(guī)律。難點: 難點是電表的改裝。四、教學(xué)過程:(一)復(fù)習(xí)上課時內(nèi)容要點:歐姆定律、電阻概念、導(dǎo)體的伏安特性曲線。(二)新課講解 第四節(jié)、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路先讓學(xué)生回憶初中有關(guān)這方面(串、并聯(lián)電路的規(guī)律)的問題,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)加以對比,學(xué)生容易理解和記憶。老師點撥: 一是要從理論上認(rèn)識串、并聯(lián)電路的規(guī)律,二是過程分析的不同,引入電勢來分析。從而讓學(xué)生體會到高中和初中的區(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度相等。 I=I1=I2=I3h-②電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和 U=U+U+U+…③串聯(lián)電路的總電阻,等于各個電阻之和。 R=FR+F2+R3+④電壓分配: U1/R1=U2/R2U1/R1=U/R⑤n個相同電池(E、r)串聯(lián):En=nErn=nrU=U=L2=U=U=U=L2=U=并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等。電路中的總電流強度等于各支路電流強度之和。 I=I1+I2+I3+…并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù),等于各個電阻的倒數(shù)之和。1/R=1/R 1+1/R2+1/R3+ 對兩個電阻并聯(lián)有: R=R1R2/(R1+R2)電流分配: I1/I2=R1/R2I1/I=R1/Rn個相同電池( E、r)并聯(lián): En=Ern=r/n再由學(xué)生討論下列問題:①幾個相同的電阻并聯(lián),總電阻為一個電阻的幾分之一;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,總電阻將減??;⑤當(dāng)一個大電阻與一個小電阻并聯(lián)時,總電阻接近小電阻。另外應(yīng)讓學(xué)生明確 :串聯(lián)和并聯(lián)的總電阻是串聯(lián)和并聯(lián)的等效電阻,電阻 R的作用效果與R、R串聯(lián)使用或并聯(lián)使用時對電路的效果相同,如教材圖 2.4—3和2.4—4所示。分析電路時要學(xué)會等效。引導(dǎo)學(xué)生分析問題與練習(xí): 1題 第1課時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) :表頭就是一個電阻,同樣遵從歐姆定律,與其他電阻的不同僅在于通過表頭的電流是可以從刻度盤上讀出來的。原理:磁場對通電導(dǎo)線的作用 P98(為后續(xù)知識做準(zhǔn)備)(2)描述表頭的三個特征量(三個重要參數(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)至最大角度時的電流(另介紹半偏電流)③滿偏電壓Ug:電表指針偏轉(zhuǎn)至最大角度日^的電壓,與滿偏電流 Ig的關(guān)系Ug=IgRg,因而若已知電表的內(nèi)阻Rg,則根據(jù)歐姆定律可把相應(yīng)各點的電流值改寫成電壓值,即電流表也是電壓表,本質(zhì)上并無差別,只是刻度盤的刻度不同而已。通過對P52的“思考與討論”加深這方面的認(rèn)識。(3)表頭的改裝和擴程(綜合運用串、并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律)關(guān)于電表的改裝 要抓住問題的癥結(jié)所在,即表頭內(nèi)線圈容許通過的最大電流 (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 :要測量較大的電壓 (或電流)怎么辦 ?通過分析,學(xué)生能提出利用電阻來分壓 (或分流)。然后提出:分壓 (或分流)電阻的阻值如何確定 ?通過例 1、2的分析、講解使學(xué)生掌握計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):對本節(jié)內(nèi)容做簡要小結(jié)(四)鞏固新課: 1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容2 、完成P48問題與練習(xí):作業(yè)4、5,練習(xí)2、3。2.5、焦耳定律( 1課時)一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識與技能1.理解電功、電功率的概念,公式的物理意義。了解實際功率和額定功率。2.了解電功和電熱的關(guān)系。了解公式 Q=I2Rt(P=I2R)、Q=Ut/R(P=U/R)的適應(yīng)條件。3.知道非純電阻電路中電能與其他形式能轉(zhuǎn)化關(guān)系,電功大于電熱。4.能運用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點解決簡單的含電動機的非純電阻電路問題。(二)過程與方法通過有關(guān)實例,讓學(xué)生理解電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。(三)情感態(tài)度與價值觀通過學(xué)習(xí)進一步體會能量守恒定律的普遍性。三、重點與難點:重點: 區(qū)別并掌握電功和電熱的計算。難點: 主要在學(xué)生對電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系缺乏感性認(rèn)識,接受起來比較困難。四、教學(xué)過程:(一)復(fù)習(xí)上課時內(nèi)容要點:串、并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律及綜合運用 。提出問題,引入新課1.通過前面的學(xué)習(xí),可知導(dǎo)體內(nèi)自由電荷在電場力作用下發(fā)生定向移動,電場力對定向移動的電荷做功嗎?(做功,而且做正功)2.電場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—機械能,如電動機。電能f內(nèi)能,如電熱器。電能f化學(xué)能,如電解槽。本節(jié)課將重點研究電路中的能量問題。(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:電路中電場力對定向移動的電荷所做的功,簡稱電功,通常也說成是電流的功。用 W表示。實質(zhì):是能量守恒定律在電路中的體現(xiàn)。即電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程,在轉(zhuǎn)化過程中,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)過電場力對電荷的功,若電荷 q在電場力作用下從A搬至B,AB兩點間電勢差為UAb,則電場力做功W=qUo對于一段導(dǎo)體而言,兩端電勢差為 UI,把電荷q從一端搬至另一端,電場力的功 W=qU在導(dǎo)體中形成電流, 且q=It,(在時間間隔 t內(nèi)搬運的電量為 q,則通過導(dǎo)體截面電量為 q,I=q/t),所以W=qU=IUt這就是電路中電場力做功即電功的表達(dá)式。表達(dá)式: W=Iut①【說明】: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、電路中電流強度和通電時間成正比。②適用條件: I、U不隨時間變化——恒定電流。單位:焦耳(J)。1J=1V-A-s(2)電功率①定義:單位時間內(nèi)電流所做的功②表達(dá)式: P=W/t=UI(對任何電路都適用 )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額定功率和實際功率額定功率 :用電器正常工作時所需電壓叫額定電壓,在這個電壓下消耗的功率稱額定功率。實際功率 :用電器在實際電壓下的功率。實際功率 P實=IU,U、I分別為用電器兩端實際電壓和通過用電器的實際電流。這里應(yīng)強調(diào)說明 :推導(dǎo)過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)式對任何電壓、電流不隨時間變化的電路都適用。再者,這里 W=IUt是電場力做功,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。電流在通過導(dǎo)體時,導(dǎo)體要發(fā)熱,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。這就是電流的熱效應(yīng),描述它的定量規(guī)律是焦耳定律。學(xué)生一般認(rèn)為,W=IUt,又由歐姆定律,U=IR,所以得出W=I2Rt,電流做這么多功,放出熱量Q=W=2Rt。這里有一個錯誤,可讓學(xué)生思考并找出來。錯在Q=W何以見得電流做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能增量?有無可能同時轉(zhuǎn)化為其他形式能?英國物理學(xué)家焦耳,經(jīng)過長期實驗研究后提出焦耳定律。

2—焦耳定律一一電流熱效應(yīng)(1)焦耳定律內(nèi)容:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,跟電流強度的平方、導(dǎo)體電阻和通電時間成正比。表達(dá)式: Q=I2Rt ③【說明】:對純電阻電路(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W=Q=UIt=I2Rt(2)熱功率:單位時間內(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對所有的電路都適用,而④式只適用于純電阻電路,對非純電阻電路(含有電動機、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)化為機械能、化學(xué)能等。這時W?Q。即W=Q+E或P=P熱+P其它、UI=12R+P其它引導(dǎo)學(xué)生分析P56例題(從能量轉(zhuǎn)化和守恒入手)如圖TOC\o"1-5"\h\z再增補兩個問題(1)電動機的效率。(2)若由于某種原因電動機被卡 工…住,這時電動機消耗的功率為多少? .⑨最后通過“思考與討論”以加深認(rèn)識。注意,在非純電阻電路中,歐姆 Lu定律已不適用。(三)小結(jié):對本節(jié)內(nèi)容做簡要小結(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(如機械能、化學(xué)能),故電功W故于電熱Q(四)鞏固新課:1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容的證明后,把相應(yīng)的結(jié)論2、完成P57問題與練習(xí):作業(yè)2、4,練習(xí)1、3、5。建議在對1歸入串、并聯(lián)電路的規(guī)律中。的證明后,把相應(yīng)的結(jié)論補充練習(xí):某一用直流電動機提升重物的裝置如上圖所示,重物質(zhì)量m=50kg,電源提供ff定電壓U=110V不計各處摩擦,當(dāng)電動機以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物時,電路中電流強度I=5A,求電動機線圈電阻R(g=10m/s2)。(4Q)第三章磁場教案磁現(xiàn)象和磁場(1課時)一.教學(xué)目標(biāo)(一)知識與技能.了解磁現(xiàn)象,知道磁性、磁極的概念。.知道電流的磁效應(yīng)、磁極間的相互作用。.知道磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都是通過磁場發(fā)生相互作用的 .知道地球具有磁性。(二)過程與方法利用類比法、實驗法、比較法使學(xué)生通過對磁場的客觀認(rèn)識去理解磁場的客觀實在性。(三)情感態(tài)度與價值觀通過類比的學(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.重點與難點:重點: 電流的磁效應(yīng)和磁場概念的形成難點: 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、磁場的描述、磁場對電流的作用以及對運動電荷的作用,知識主線十分清晰。本章共二個單元。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,引入新課[問題]初中學(xué)過磁體有幾個磁極?[學(xué)生答]磁體有兩個磁極:南極、北極 .[問題] 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[問題]兩個不直接接觸的磁極之間是通過什么發(fā)生相互作用的?[學(xué)生答]磁場 .[過渡語]磁場我們在初中就有所了解,從今天我們要更加深入地學(xué)習(xí)它。(二)新課講解 第一節(jié)、磁現(xiàn)象和磁場1.磁現(xiàn)象(1)通過介紹人們對磁現(xiàn)象的認(rèn)識過程和我國古代對磁現(xiàn)象的研究、指南針的發(fā)明和作用來認(rèn)識磁現(xiàn)象(2)可以通過演示實驗 (磁極之間的相互作用、磁鐵對鐵釘?shù)奈?)和生活生產(chǎn)中涉及的磁體(喇叭、磁盤、磁帶、磁卡、門吸、電動機、電流表 )來形象生動地認(rèn)識磁現(xiàn)象?!景鍟看判?、磁體、磁極:能吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)叫磁性。具有磁性的物體叫磁體,磁體中磁性最強的區(qū)域叫磁極。2.電流的磁效應(yīng)(1)介紹人類認(rèn)識電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的過程。(2)演示奧斯特實驗:讓學(xué)生直觀認(rèn)識電流的磁效應(yīng)。做實驗時可以分為四種情形觀察并記錄現(xiàn)象: 水平電流在小磁針的正上方時, 讓電流分別由南向北流和由北向南流; 水平電流在小磁針的正下方時, 讓電流分別由南向北和由北向南流。 在認(rèn)識電流的磁效應(yīng)的同時, 也為地磁場和通電直導(dǎo)線的磁場的教學(xué)埋下伏筆,也可以留下問題讓學(xué)生思考。了解電流的磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過程,體現(xiàn)物理思想 (電與磁有聯(lián)系 )和研究方法 (奧斯特實驗),認(rèn)識到奧斯特實驗在電磁學(xué)中的重要意義 (打開了電磁學(xué)的大門 ),為后來法拉第的研究工作(電能生磁、磁也可以生電 )奠定了基礎(chǔ)?!景鍟?】磁極間的相互作用規(guī)律:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引 .(與電荷類比)【板書 2】電流的磁效應(yīng):電流通過導(dǎo)體時導(dǎo)體周圍存在磁場的現(xiàn)象 (奧斯特實驗 )。3.磁場演示:磁場對電流的作用,電流與電流的作用,類比于庫侖力和電場,形成磁場的概念,應(yīng)說明磁場雖然看不見、 摸不著, 但是和電場一樣都是客觀存在的一種物質(zhì), 我們可以通過磁場對磁體或電流的作用而認(rèn)識磁場?!景鍟?】磁場的概念:磁體周圍存在的一種特殊物質(zhì)(看不見摸不著,是物質(zhì)存在的一種特殊形式)。【板書2】.磁場的基本性質(zhì):對處于其中白^磁極和電流有力的作用 ^【板書3】磁場是媒介物:磁極間、電流間、磁極與電流間的相互作用是通過磁場發(fā)生的。磁體卜.磁場卜4.磁性的地球明白地理的南北極和地磁的南北極的區(qū)別, 了解磁偏角,介紹沈括對磁偏角的研究。用一個條形磁鐵來模擬地磁場,說明小磁針靜止時為什么會指向地理的南北極?!景鍟?】地球是一個巨大的磁體,地球周圍存在磁場 ---地磁場。地球的地理兩極與地磁兩極不重合(地磁的N極在地理的南極附近,地磁的 S極在地理的北極附近),其間存在磁偏角。地磁體周圍的磁場分布情況和條形磁鐵周圍的磁場分布情況相似。宇宙中的許多天體都有磁場。月球也有磁場。(三)對本節(jié)知識做簡要的小結(jié)(四)鞏固新課:1。讓學(xué)生復(fù)習(xí)課本內(nèi)容。2。指導(dǎo)學(xué)生閱讀STS3。完成問題與練習(xí)(作練習(xí))3.2磁感應(yīng)強度( 3.2磁感應(yīng)強度( 1課時)一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識與技能1.理解和掌握磁感應(yīng)強度的方向和大小、單位。2.能用磁感應(yīng)強度的定義式進行有關(guān)計算。(二)過程與方法通過觀察、類比(與電場強度的定義的類比)使學(xué)生理解和掌握磁感應(yīng)強度的概念,為學(xué)生形成物理概念奠定了堅實的基礎(chǔ)。(三)情感態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學(xué)生探究物理現(xiàn)象的興趣,提高綜合學(xué)習(xí)能力 。二、重點與難點:磁感應(yīng)強度概念的建立是本節(jié)的重點(仍至本章的重點) ,也是本節(jié)的難點,通過與電場強度的定義的類比和演示實驗來突破難點三、教具 :蹄形磁鐵,低壓電源,多媒體等。四、教學(xué)過程:(一)復(fù)習(xí)上課時知識后引入要點:磁場的概念。 提問、引入新課:磁場不僅具有方向,而且也具有強弱,為表征磁場的強弱和方向就要引入一個物理量 .怎樣的物理量能夠起到這樣的作用呢? (緊接著教師提問以下問題 .).哪個物理量來描述電場的強弱和方向?[學(xué)生答]用電場強度來描述電場的強弱和方向 .2.電場強度是如何定義的?其定義式是什么?[學(xué)生答] 電場強度是通過將一檢驗電荷放在電場中分析電荷所受的電場力與檢驗電荷量的比值來定義的,其定義式為 E=F/q過渡語:今天我們用相類似的方法來學(xué)習(xí)描述磁場強弱和方向的物理量——磁感應(yīng)強度.(二)新課講解 第二節(jié)、磁感應(yīng)強度.磁感應(yīng)強度的方向【演示】讓小磁針處于條形磁鐵產(chǎn)生的磁場和豎直方向通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中的各個點時,小磁針的 N極所指的方向不同,來認(rèn)識磁場具有方向性,明確磁感應(yīng)強度的方向的規(guī)定。【板書】小磁針靜止時 N極所指的方向規(guī)定為該點的磁感應(yīng)強度方向過渡語:能不能用很小一段通電導(dǎo)體來檢驗磁場的強弱呢?2.磁感應(yīng)強度的大小【演示 1】用不同的條形磁鐵所能吸起的鐵釘?shù)膫€數(shù)是不同的,說明磁場有強弱?!狙菔?2】探究影響通電導(dǎo)線受力的因素(如圖)先介紹勻強磁場: 如果磁場的某一區(qū)域里, 磁感應(yīng)強度的大小和方向處處相同, 這個區(qū)域的磁場叫勻強磁場。后定性演示(控制變量法)①保持通電導(dǎo)線的長度不變,改變電流的大?、诒3蛛娏鞑蛔?,

改變通電導(dǎo)線的長度。讓學(xué)生觀察導(dǎo)線受力情況?!景鍟?】精確實驗表明,通電導(dǎo)線和磁場方向垂直時,通電導(dǎo)線受力(磁場力)大小 F廣IL寫成等式為:F=BIL ①式中B為比例系數(shù)。注意:①B與導(dǎo)線的長度和電流的大小無關(guān)②在不同的磁場中 B的值不同(即使同樣的電流導(dǎo)線的受力也不樣)再用類比電場強度的定義方法,從而得出磁感應(yīng)強度的定義式【板書2】磁感應(yīng)強度的大?。ū碚鞔艌鰪娙醯奈锢砹浚?)定義:在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線,所受的力(安培力) F跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強度。符號:B說明:如果導(dǎo)線很短很短, B就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強度。其中,I和導(dǎo)線長度L的乘積IL稱電流兀。(2)定義式:B=— ②IL(3)單位:在國際單位制中是特斯特,簡稱特,符號T.1T=N/A?m(4)物理意義:磁感應(yīng)強度B是表示磁場強弱的物理量.對B的定義式的理解:①要使學(xué)生了解比值F/IL是磁場中各點的位置函數(shù)。換句話說,在非勻強磁場中比值 F/IL是因點而異的,也就是在磁場中某一確定位置處, 無論怎樣改變I和L,F都與IL的乘積大小成比例地變化,比值F/IL跟IL的乘積大小無關(guān)。因此,比值F/IL的大小反映了各不同位置處磁場的強弱程度,所以人們用它來定義磁場的磁感應(yīng)強度。 還應(yīng)說明F是指通電導(dǎo)線電流方向跟所在處磁場方向垂直時的磁場力,此時通電導(dǎo)線受到的磁場力最大。②有的學(xué)生往往單純從數(shù)學(xué)角度出發(fā),曲公式 B=F/IL得出磁場中某點的B與F成正比,與IL成反比的錯誤結(jié)論。③應(yīng)強調(diào)說明對于確定的磁場中某一位置來說, B并不因探測電流和線段長短(電流元)的改變而改變,而是由磁場自身決定的;比值F/IL不變這一事實正反映了所量度位置的磁場強弱程度是一定的?!纠看艌鲋蟹乓桓c磁場方向垂直的通電導(dǎo)線,它的電流強度是 2.5A,導(dǎo)線長1cm,它受到的安培力為5X10-2N,則這個位置的磁感應(yīng)強度是多大?解答:

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