1、高二物理教案選修1-1(2016-2017學(xué)年度 第1學(xué)期)任教學(xué)科:高二物理編寫時間:2016年9月第一章 電場 電流第一節(jié)電荷 庫侖定律教學(xué)目標(biāo)(一)知識與技能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掌握庫侖定律，要求知道知道點(diǎn)電荷模型，知道靜電力常量，會用庫侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計算(二)過程與方法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。3、類比質(zhì)點(diǎn)理解點(diǎn)電荷，通過實(shí)驗(yàn)探究庫侖定律并能靈活運(yùn)用(三)情感

2、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)，認(rèn)識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)識類比的方法在現(xiàn)實(shí)生活中有廣泛的應(yīng)用重點(diǎn):電荷守恒定律，庫侖定律和庫侖力難點(diǎn):利用電荷守恒定律分析解決相關(guān)問題摩擦起電和感應(yīng)起電的相關(guān)問題，庫侖定律的理解與應(yīng)用。課時安排 2課時教具: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)過程:第1節(jié)電荷 庫侖定律(一)引入新課:多媒體展示:閃電撕裂天空，雷霆震撼著大地。師:在這驚心動魄的自然現(xiàn)象背后，蘊(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)識閃電本質(zhì)，經(jīng)歷了漫

3、長的歲月，一些人還為此付出過慘痛的代價。下面請同學(xué)們認(rèn)真閱讀果本第2頁“接引雷電下九天”這一節(jié)，了解我們?nèi)祟悓﹂W電的研究歷史，并完成下述填空:電閃雷鳴是自然界常見的現(xiàn)象，蒙昧?xí)r期的人們認(rèn)為那是“天神之火”，是天神對罪惡的懲罰，直到1752年，偉大的科學(xué)家_冒著生命危險在美國費(fèi)城進(jìn)行了著名的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)，把天電引了下來，發(fā)現(xiàn)天電和摩擦產(chǎn)生的電是一樣的，才使人類擺脫了對雷電現(xiàn)象的迷信。師強(qiáng)調(diào):以美國科學(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

4、放電，就產(chǎn)生了雷電)物體帶電是怎么回事？電荷有哪些特性？電荷間的相互作用遵從什么規(guī)律？人類應(yīng)該怎樣利用這些規(guī)律？這些問題正是本章要探究并做出解答的。師:本節(jié)課我們重點(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: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，請舉例說明。生:用摩擦的方法。如:用絲綢摩擦過的玻璃棒，玻璃棒帶正電；用毛皮摩擦過的硬橡膠棒，橡膠棒帶負(fù)電。演示實(shí)驗(yàn):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):摩擦過的物體性質(zhì)有了變化，帶電

5、了或者說帶了電荷。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，我們說此時物體帶了電。而用摩擦的方法使物體帶電就叫做摩擦起電。人類從很早就認(rèn)識了摩擦起電的現(xiàn)象，例如公元1世紀(jì)，我國學(xué)者王充在論衡一書中就寫下了“頓牟掇芥”一語，指的是用玳琩的殼吸引輕小物體。后來人們認(rèn)識到摩擦后的物體所帶的電荷有兩種:用絲綢摩擦過的玻璃棒的所帶的電荷是一種，用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷是另一種。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。一、電荷:1、自然界中的兩種電荷(富蘭克林命名)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2、電荷間的相互作用:同

6、種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引3、電荷量:電荷的多少叫做電荷量符號:Q或q 單位:庫侖 符號:C“做一做”驗(yàn)電器與靜電計為了判斷物體是否帶電以及所帶電荷的種類和多少，從18世紀(jì)起，人們經(jīng)常使用一種叫驗(yàn)電器的簡單裝置:玻璃瓶內(nèi)有兩片金屬箔，用金屬絲掛在一條導(dǎo)體棒的下端，棒的上端通過瓶塞從瓶口伸出(圖甲)。如果把金屬箔換成指針，并用金屬做外殼，這樣的驗(yàn)電器又叫靜電計(圖乙)問:是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接接觸時，金屬箔片才開始張開？解釋看到的現(xiàn)象？二、起電的方式及原因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)兩個物體互相摩擦?xí)r，一些

7、束縛得不緊的電子往往從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。實(shí)質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移結(jié)果:兩個相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷得到電子:帶負(fù)電；失去電子:帶正電問:摩擦起電有沒有創(chuàng)造了電荷？生:沒有，摩擦起電是帶電粒子(如電子)從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。師:很多物質(zhì)都會由于摩擦而帶電，是否還存在其它的使物體起電的方式？在學(xué)習(xí)新的起電方式之前，我們先來學(xué)習(xí)金屬導(dǎo)體模型。金屬導(dǎo)體模型也是一個物理模型P3(動畫演示)自由電子:脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動。帶正電的離子:失去電子的原子，都在自己的平衡位置上振動而不移動。2、感應(yīng)起電【演示】取一對用絕緣柱支持的導(dǎo)體A和B，使它們彼此接觸。起初它們不帶電，帖在下部的

8、金屬箔是閉合的。把帶正電荷的球C移近彼此接觸的異體A，B(參見課本圖1.11)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，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電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同號電荷。如上面的這個演示實(shí)驗(yàn)中，導(dǎo)體A和B帶上了等量的異種電荷【

9、演示】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上的金屬箔就會閉合如果先把A和B分開，然后移開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，表明A和B仍帶有電荷；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:金屬箔就會閉合，表明他們就不再帶電這說明A和B分開后所帶的是異種等量的電荷，重新接觸后等量異種電荷發(fā)生中和問:感應(yīng)起電有沒有創(chuàng)造了電荷？生:沒有。感應(yīng)起電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。感應(yīng)起電也不是創(chuàng)造了電荷。上面我們學(xué)習(xí)了三種起電方式及起電的原因，我們思考一下，在起電過程中，有沒有創(chuàng)造了電荷？生:沒有。師:無論是哪種起電方式,其

10、本質(zhì)都是將正、負(fù)電荷分開,使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，并不是創(chuàng)造電荷. 得出電荷守恒定律三、電荷守恒定律:電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分師:電荷守恒定律是物理學(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，但符號相反。人們把這個最小的電荷量叫做元電荷。元電荷:電子所帶的電荷量，用e表示。e =1.601019C注意:迄今為止，發(fā)現(xiàn)所有帶電體的電荷量或者等于e，或者等于e的整數(shù)倍。就是說，電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。第2課時 庫侖定律提出問題:電荷之間的相互作用力

11、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下，分別用絲綢摩擦過的玻璃棒給導(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絲線對豎直方向的偏角大小顯示出來。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】:1

12、、影響兩電荷之間相互作用力的因素:1距離2電量師:電荷間的作用力隨電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而減小。這隱約使我們猜想:電荷間的作用力會不會與萬有引力具有相似的形式呢？也就是說，帶電體間的相互作用力，會不會與它們電荷量的乘積成正比，與它們間距離的二次方成反比？事實(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)問題的解決是由法國學(xué)者庫侖完成的。【板書】2、庫侖定律(1785年，法國物理學(xué)家?guī)靵?啟發(fā)與

13、設(shè)問: 18世紀(jì)法國物理學(xué)家?guī)靵鲆惭芯苛诉@個問題，他的猜想是庫侖在前人研究的基礎(chǔ)上，先后克服了，困難一:電荷量的測量問題和困難二:作用力的測量問題，用實(shí)驗(yàn)研究了電荷之間的作用力，證實(shí)了這個猜測，并提出了以下的規(guī)律:庫侖定律:(庫侖在前人工作的基礎(chǔ)上通過實(shí)驗(yàn)研究確認(rèn))(1)內(nèi)容表述:真空中兩個靜止點(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點(diǎn)電荷的連線上(2)公式:靜電力常量k = 9.0109Nm2/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侖力【教學(xué)后記】第二節(jié) 電場 教學(xué)目標(biāo)(一)知識與技能1知道電荷

14、間的相互作用是通過電場發(fā)生的，知道電場是客觀存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài)2理解電場強(qiáng)度的概念及其定義式，會根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)的計算，知道電場強(qiáng)度是矢量，知道電場強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的3認(rèn)識電場線和電場強(qiáng)度，懂得用電場線、電場強(qiáng)度描述電場，知道勻強(qiáng)電場(二)過程與方法 通過分析在電場中的不同點(diǎn)，電場力F與電荷電量q的比例關(guān)系，使學(xué)生理解比值F/q反映的是電場的強(qiáng)弱，即電場強(qiáng)度的概念；知道電場疊加的一般方法。 (三)情感態(tài)度與價值觀 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會分析和處理電場問題的一般方法。重點(diǎn):電場強(qiáng)度的概念及其定義式難點(diǎn):對電場概念的理解、應(yīng)用電場的疊加原理進(jìn)行簡單的計算課時安排 2課時教學(xué)過程第一課時(

15、一)復(fù)習(xí)上課時相關(guān)知識問:講出庫侖定律的內(nèi)容及該定律的適用條件？答:真空中兩個靜止點(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點(diǎn)電荷的連線上。適用于真空中，點(diǎn)電荷磁體A磁體B磁場師:庫侖定律提示了電荷間的相互作用規(guī)律。兩個電荷不需相互接觸，就能產(chǎn)生相互作用，這種相互作用是靠什么傳遞的呢？研究這個問題之前，我們先來回憶一下初中所學(xué)的磁體之間的相互作用。大家知道兩個磁體不需相互接觸，也能產(chǎn)生相互作用。誰能告訴大家，磁體間的相互是通過什么發(fā)生的？生:磁體周圍有一種物質(zhì)叫磁場，磁體間是通過磁場發(fā)生相互作用的。師:那么電荷周圍是不是也有類似的情況呢

16、？科學(xué)研究對這一類似的猜想提供了有力的支持:電荷周圍確實(shí)也存在著一種物質(zhì)，叫電場。電荷間的相互作用就是通過電場發(fā)生的。 (二)新課教學(xué)第2節(jié)電場一、電場: (法拉第提出)1、電荷的周圍都存在著由它產(chǎn)生的電場。電場是一種物質(zhì)。(與磁場一樣都是物質(zhì)的一種形態(tài))2、基本性質(zhì):能對電場中的電荷有力的作用，這個力叫電場力。前面所學(xué)的靜電力(庫侖力)就是一種電場力。電荷A電荷B電場電荷A電荷B問題:下面請同學(xué)們以電荷A與電荷B間相互作用為例，說明電荷A是怎樣對電荷B施加力的作用的，電荷B又是怎樣對電荷A施加力的作用的？生:電荷A和B是怎樣通過電場與其他電荷發(fā)生作用電荷A對電荷B的作用，實(shí)際上是電荷A的電場

17、對電荷B的作用；電荷B對電荷A的作用，實(shí)際上是電荷B的電場對電荷A的作用3、電荷間的相互作用力通過電場發(fā)生師:在本章中，只討論靜止電荷產(chǎn)生的電場，稱為靜電場。4、靜電場:靜止電荷產(chǎn)生的電場師:電場明顯特征之一是對場中其他電荷具有作用力，因此在研究電場的性質(zhì)時，可以從研究電場的力的性質(zhì)入手。為了方便研究，我們需要引入幾個電荷概念:2、試探電荷和場源電荷(1)試探電荷又叫檢驗(yàn)電荷，它是電荷量和尺寸都充分小，以致可忽略原來電場的影響中，同時又能確切地反映它在電場中的位置。因此試探電荷可以看作是電荷量很小的點(diǎn)電荷，是一種理想化模型，(2)場源電荷也叫源電荷:產(chǎn)生電場的電荷。假設(shè)我們所研究的電場是由點(diǎn)電

18、荷Q所產(chǎn)生的，則點(diǎn)電荷Q就是場源電荷。下面把電荷量為q的試探電荷分別放在電場中的A、B、C各處(設(shè)rA=3rC，rB=2rC)，計算電場對q的電場力FA，F(xiàn)B、FC?？梢园l(fā)現(xiàn)，同一試探電荷q在電場中不同點(diǎn)受到的電場力大小、方向各不相同，且FCFBFA，這能說明什么問題呢？引導(dǎo)學(xué)生答出:同一電荷在電場中不同的位置，所受的電場力大小、方向各不相同。表明電場中不同位置，強(qiáng)弱不同，方向不同。繼續(xù)引導(dǎo):用怎樣的量來表示電場中不同位置的電場強(qiáng)弱與方向呢？剛才，試探電荷q在不同位置受力不同，那么是否可用電場力來表示電場的強(qiáng)弱呢？生1:應(yīng)該可以吧。生2:不可以，對于電場中的同一位置，若放置一個電荷量較小的小電

19、荷q，其受力就較小，如以此說明電場中該點(diǎn)較弱，那么若在該位置放置一個電荷量較大的小電荷q1，其受力就會較大，那是否又可以說電場中該點(diǎn)較強(qiáng)，若可以的話，豈不自相矛盾？生3:圖2(此問題，學(xué)生可能一下子無法回答，教師可引導(dǎo)，請學(xué)生先思考:若將電荷量為q的試探電荷1放在C處，所受到的電場力的大小為FC，將電荷量為10q的試探電荷2放在A處，所受到的電場力的大小為FA1，那么還存在FCFA1嗎？然后再做回答。)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？大家來看對比，在距場源Q為r處，分別放入電荷量不同的試探電荷q1、q2、，由庫侖定律得F1=，F(xiàn)2=，F(xiàn)n=，可

20、見同一位置不同電荷量的試探電荷受到的力是不等的。顯然不能用試探電荷受的力來表示電場的強(qiáng)弱。前面學(xué)生2講得非常有道理。那么你們再思考一下，我們該用怎樣的量來表示電場的強(qiáng)弱？(目光詢問學(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，不是電場本身變化了，而是不影響電場的試探電荷的電荷量。到底用什么辦法來衡量電場強(qiáng)弱呢？大家注意觀察，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?nèi)粑恢米兞?，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

21、:場源Q固定，則由它產(chǎn)生的電場的空間分布也固定，對于場中某確定的點(diǎn)，試探電荷受到的電場力F與試探電荷的電荷量q的比值F/q是一個不變的量，它僅與Q、r有關(guān)，與檢驗(yàn)電荷無關(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力FEq，E大處，q所受電場力F也大；E小處，q所受電場力F也小，這說明比值E可以反映電場某點(diǎn)的強(qiáng)弱。因此可以用這個比值反映電場的強(qiáng)弱，即電場的力的性質(zhì)，物理學(xué)上把它稱為電場強(qiáng)度，簡稱場強(qiáng)二、電場強(qiáng)度(E):是一個描述電場強(qiáng)弱與方向的物理量。(1)定義:電場中某點(diǎn)的電荷受到的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度，簡稱場強(qiáng)用E表示。定義式(大小):E=F/q (

22、適用于所有電場)師:物理學(xué)中常常用比值定義物理量，用來表示研究對象的某種性質(zhì)。以往學(xué)習(xí)過的物質(zhì)的=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物理量無關(guān)，則該比值就應(yīng)是反映了物質(zhì)的某種性質(zhì)。如場強(qiáng)E則是反映了電場的力的性質(zhì)。另外比值定義一個新的物理量的同時，也就確定了這個新物理量與原有物理量之間的關(guān)系。(2)電場強(qiáng)度是由電場本身決定的，它跟電場中是否有試探電荷、試探電荷的電荷量以及試探電荷受到的電場力均無關(guān)。它決定于電場的源電荷及空間位置。(3)單位:N/C ；其物理意義是電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度數(shù)

23、值上等于單位電荷(1C)在那里所受的電場力的大小提出問題:電場強(qiáng)度是矢量，怎樣表示電場的方向呢？(4)方向性:物理學(xué)中規(guī)定，電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向跟正電荷在該點(diǎn)所受的電場力的方向相同指出:負(fù)電荷在電場中某點(diǎn)所受的電場力的方向跟該點(diǎn)的場強(qiáng)方向相反例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)畫出A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向。(2)算出A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小。(給出Q、r)(請一名學(xué)生板演，其他學(xué)生自己做)教師講評并分析:(1)場強(qiáng)的大小與方向跟檢驗(yàn)電荷的有無、電量、電性沒有關(guān)系。(2)場強(qiáng)的大小只由場源電荷和場點(diǎn)到場源的距離來決定。(3)離場源電荷越近的點(diǎn)場強(qiáng)越大，離場源電荷越遠(yuǎn)的點(diǎn)場強(qiáng)越

24、小。最后帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)出真空中點(diǎn)電荷周圍電場的大小和方向在此過程中注意引導(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)電荷周圍的電場1、大小:E=kQ/r2 (只適用于真空中點(diǎn)電荷的電場)說明:公式E=kQ/r2中的Q是場源電荷的電量，r是場中某點(diǎn)到場源電荷的距離從而使學(xué)生理解:空間某點(diǎn)的場強(qiáng)是由產(chǎn)生電場的場源電荷和該點(diǎn)距場源電荷的距離決定的，與檢驗(yàn)電荷無關(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)請比較公式E= 和 E=中的q與Q分別表示什么意義？兩個公式的適用條件有何不同

25、？(2)根據(jù)公式E=可知，場點(diǎn)離場源電荷Q越近，該場點(diǎn)處的場強(qiáng)越大，當(dāng)r0時，E，顯然這是不可能的，那么該如何理解這個問題？師:在研究磁場時，根據(jù)放在磁體周圍鐵屑的分布，可以畫出一條條曲線(磁感線)形象地描述磁場。前面我們在研究電荷間的相互作用是通過什么發(fā)生的問題時通過與磁體間的相互作用是通過磁場發(fā)生的相類比，從而認(rèn)識到電荷的周圍存在由它自身產(chǎn)生的電場。這個類比的成功足以鼓舞我們對電場的研究也可以用類似的方法。四、電場線(法拉第首先引入)1、在電場中畫出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致。這樣的曲線就叫做電場線。同樣做出規(guī)定:靜電場中的電場線從正電荷出發(fā)，終止于負(fù)電荷或無

26、窮遠(yuǎn)；電場線的疏密程度表示電場的強(qiáng)弱。+QABC師:根據(jù)以上電場線的定義，請同學(xué)們討論下面的問題(打出問題):該如何建立點(diǎn)電荷的電場線？師:請每一組奇數(shù)排的同學(xué)往后轉(zhuǎn)，與偶數(shù)排的同學(xué)組成一小組，展開討論。2電場線的建立1)單個正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場線討論過程中提醒:我們可以先從單個正點(diǎn)電荷開始研究。(討論幾分鐘后)師:好，回到剛才的問題上來(打下一張幻燈片)。師:虛線上A、B、C的場強(qiáng)方向朝哪里的呢？(打出方向)師:現(xiàn)在，我們要在這個電場中建立一條線電場線，它能表達(dá)出A、B、C三點(diǎn)的場強(qiáng)情況。那就要使它的切線方向與該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致，這樣的線不就是虛線本身嗎？(畫出實(shí)線)當(dāng)然，為了表達(dá)切線的方向與

27、場強(qiáng)方向一致，還要給它加上箭頭，朝左還是朝右？對，朝右(打出箭頭)，這就是這個正點(diǎn)電荷的一條電場線了。為了表示各處的場強(qiáng)情況，我們應(yīng)該畫出一系列這樣的線條(依次打出另三條，同時打出另四條)，即形成了點(diǎn)電荷的電場線。果真如此嗎？可以用實(shí)驗(yàn)來(稍停)模擬。(模擬后)師:正點(diǎn)電荷的電場線是這樣的，那負(fù)點(diǎn)電荷的呢？(稍停后，打出負(fù)點(diǎn)電荷的電場線)師問:為什么這里的箭頭是朝里的呢？生:可以在電場中引入一個正的試探電荷，其所受的電場力方向就向里，也就是電場強(qiáng)度的方向要向里，這樣電場線的切線方向，在這里也就是電場線的方向就能表示出電場強(qiáng)度的方向了。2)等量異、同種點(diǎn)電荷的電場線師:從簡單到復(fù)雜，等量異種點(diǎn)電

28、荷的電場又怎么樣呢？師:請大家，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，單個正點(diǎn)電荷的電場線是從正電荷出發(fā)到無窮遠(yuǎn)，單個負(fù)點(diǎn)電荷是從無窮遠(yuǎn)到負(fù)電荷。師:等量同種點(diǎn)電荷的電場線(打出來)，果真如此嗎？請看模擬。的確如此。師:這四種電場的電場線的分布圖在課本第9頁中都有了，希望同學(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，下面來看它們的三維情況(打出它們的立體動畫)。(在學(xué)生感嘆之時)師:這就是對稱之美，理性之美，物理之美。在這種美之下，電場線存在什么樣的特點(diǎn)呢？3、電場線特點(diǎn)(展開第二次的討論)師:按剛才的做法，每一組的

29、奇數(shù)排同學(xué)往后轉(zhuǎn)，與后一排同學(xué)組成一個小組，展開討論，歸納(用回顧磁感線來引導(dǎo))。生:電場線上每一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致(板書)。生:電場線的疏密表示了電場的弱強(qiáng)(板書)。師:靜電場中的電場線始于哪里，又到哪里去？ 生:如果是單個正點(diǎn)電荷的電場，電場線要從正電荷出發(fā)，到無窮遠(yuǎn)；如果是單個負(fù)點(diǎn)電荷的電場，電場線則要從無窮遠(yuǎn)終止于負(fù)電荷。師:對。如果既有正點(diǎn)電荷，又有負(fù)點(diǎn)電荷的電場線？(稍停頓)生:從正電荷終止于負(fù)電荷。師:且不閉合。小結(jié):靜電場中電場線始于正電荷或無窮遠(yuǎn)，止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)。它不封閉。師:不同的電場線在電場中能否相交？請說明理由。生:電場線不能相交圖6師:點(diǎn)電荷構(gòu)成的電

30、場除了上述我們研究的上下、左右、前后都對稱的，其實(shí)還有其他的電場。4、其他電場的電場線圖4(1)不全對稱電場線師:我們看一下，不等量異種電荷左右就不對稱了。所以電場的分布與場源的電量多少有很大的關(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(線)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線是一系列等間距的同方向的平行的有向直線。(用多媒體展示如圖5)。師:這能說明什么呢？生:說明場強(qiáng)的大小相等，方向相同。師:也就是說，電場中各點(diǎn)場強(qiáng)的大小相等、方向相同，這樣的電場叫做勻強(qiáng)電場(板書)。根據(jù)電場線上述的特點(diǎn)，還可以畫出點(diǎn)電荷與帶電平板所形成的電場的電場線(用多媒體

31、展示如圖6)。(三)想一想:1、點(diǎn)電荷+q放在A、B兩點(diǎn)上，所受的電場力FA大還是FB大呢？2、這一點(diǎn)電荷+q僅在電場力作用下由A點(diǎn)從靜止開始運(yùn)動，那么它將做什么運(yùn)動呢？生:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。師:運(yùn)動軌跡與電場線是不是重合的？生:重合。師:電場線是不是都與點(diǎn)電荷的運(yùn)動軌跡重合呢？3、如果電場線水平向右，且要考慮點(diǎn)電荷+q的重力mg，它又將做什么運(yùn)動呢？它的運(yùn)動軌跡又會怎么樣？師:點(diǎn)電荷所做的又是什么運(yùn)動？生:勻加速直線運(yùn)動。師:對，也是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。那這時它的運(yùn)動軌跡與電場線是不是重合的？生:不重合。師:為什么呢？生:由牛二得:是一條斜向右下方的直線，而電場線是水平的。

32、師:可見，電場線是不是運(yùn)動軌跡呢？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)動軌跡是不同的，但是這個電場的電場線不會因?yàn)辄c(diǎn)電荷q的變化而變化。所以，電場線不是運(yùn)動軌跡(板書)。(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是用比值法來定義的，E=F/q ，以往學(xué)習(xí)過的物質(zhì)的=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物理量無關(guān)，若比值是恒量，則反映了物質(zhì)某種性質(zhì)。如場強(qiáng)E則是反映了電場的力的性質(zhì)。2、通過推導(dǎo)真空中正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中某

33、點(diǎn)電場強(qiáng)度的計算式，讓我們理解了決定場強(qiáng)大小的真正因素。3、我們從簡單的正點(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，建立起了電場線。摸擬的方法也是我們化抽象為形象的一種重要方法。4、通過討論和理性分析，我們還得出了電場線的特點(diǎn):1)疏密表示場強(qiáng)的大??； 2)切線方向與該點(diǎn)的電場強(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:電場線不閉合、不相交、不真實(shí)、不是軌跡。 第二節(jié)電場強(qiáng)度一、電場:(法拉第提出)電荷的周圍都存在著由它產(chǎn)生的電場。是客觀存在的。1、電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的:電荷 電場 電荷2、基本性質(zhì):對場中的電荷有力的作用，這個力叫電場力。前面講過

34、的庫侖力就是電場力。二、試探電荷和場源電荷1、試探電荷又叫檢驗(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、場源電荷也叫源電荷:產(chǎn)生電場的電荷。三、電場強(qiáng)度:是一個描述電場強(qiáng)弱與方向的物理量，即是一個描述電場的力的性質(zhì)的物理量。1、定義:電場中某點(diǎn)的電荷受到的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度，簡稱場強(qiáng)用E表示。定義式:EF/q適用于一切電場。2、電場強(qiáng)度是由電場本身決定的，跟電場中是否有試探電荷、試探電荷的電荷量以及試探電荷受到的電場力均無關(guān)。它決定于電場的源電荷及空間位置。3、國際單位:牛庫(NC)4、矢量，規(guī)定場強(qiáng)方向?yàn)檎姾稍谠擖c(diǎn)所受電場力方向5、電場力:F=

35、Eq四、真空中點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場的場強(qiáng)計算公式:E=kQ/r2 ，僅適用于真空中場源是點(diǎn)電荷的電場。五、電場線:每一點(diǎn)的切線方向都跟場強(qiáng)方向一致性質(zhì):1、疏密表示場強(qiáng)的大??； 2、切線方向與該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向一致； 3、從正電荷(或無窮遠(yuǎn)處)出發(fā)終止于負(fù)電荷(或無窮遠(yuǎn)處)，不閉合； 4、不相交 5、假想的，不真實(shí)的；課堂后記:第三節(jié) 生活中的靜電現(xiàn)象教學(xué)三維目標(biāo)(一)知識與技能1、知道生活中常見的靜電現(xiàn)象和現(xiàn)象發(fā)生的本質(zhì)。2、理解尖端放電的機(jī)理，知道避雷針是怎樣防止雷擊的。了解靜電噴漆、靜電復(fù)印和靜電除塵的原理。(二)過程與方法通過與前面知識的結(jié)合，理解靜電現(xiàn)象發(fā)生的本質(zhì)，從而更好的了解靜電的

36、應(yīng)用和危害。(三)情感態(tài)度與價值觀嘗試運(yùn)用物理原理和研究方法解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問題，增強(qiáng)科學(xué)探究的價值觀。重點(diǎn):理解生活中常見的靜電現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)及意義。難點(diǎn):掌握靜電現(xiàn)象發(fā)生的原理并嘗試解釋一些靜電現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。教學(xué)過程:(一)復(fù)習(xí)前面相關(guān)知識回顧:電荷相互作用規(guī)律、靜電力、電場強(qiáng)度等概念，指出前面我們從力的性質(zhì)研究電場提出問題:怎樣利用我們所學(xué)的知識為人類生產(chǎn)生活造福呢？引入新課。(二)進(jìn)行新課起電機(jī)的導(dǎo)電桿放電1尖端放電和防止1結(jié)合課本圖1.3-1(右圖)分析起電機(jī)導(dǎo)電桿之間的電荷是怎樣發(fā)生放電的？為什么會在導(dǎo)電桿的兩個小球上積聚大量的電荷？【應(yīng)用提示】:在生產(chǎn)和生活中

37、，如果有些物體上電荷大量積累(如油罐車)發(fā)生尖端放電會怎樣？后果不堪設(shè)想2應(yīng)用:油罐車上的放電導(dǎo)鏈見下圖雷電現(xiàn)象與油罐車放電相類比，引出:雷電的防止2雷電的防止雷電現(xiàn)象:由于云層運(yùn)動時積聚了大量的電荷，在碰到尖端建筑物或其他帶電云層時在瞬間就發(fā)生大規(guī)模的放電現(xiàn)象，造成對建筑物的破壞，這種現(xiàn)象就叫做雷電現(xiàn)象雷擊現(xiàn)象的防止:避雷針避雷針在避雷2、靜電吸引輕小物體的性質(zhì)應(yīng)用1靜電除塵；2靜電噴漆；3靜電除塵；(三)小結(jié):對本節(jié)內(nèi)容要點(diǎn)進(jìn)行概括。1.生活中常見的放電方式有: 接地放電 、 火花放電 。2.避雷針是利用 火花放電 的原理工作的；而驗(yàn)電器和靜電計的上端之所以做成球形是為了防止這一現(xiàn)象。3.

38、靜電利用的三個典型事例是: 靜電除塵 、 靜電噴漆 、 靜電復(fù)印 。靜電除塵原理除塵后的煙囪排出水氣 靜電噴漆原理靜電復(fù)印的原理和工作圖課堂后記:第四節(jié) 電容器教學(xué)三維目標(biāo)(一)知識與技能1、知道什么是電容器及常見的電容器；2、理解電容器電容的概念及定義式，并能用來進(jìn)行有關(guān)的計算；3、知道平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)；掌握平行板電容器的結(jié)構(gòu)。(二)過程與方法結(jié)合實(shí)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(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、定義式及電容器的構(gòu)成。 難點(diǎn):電容器的電容的簡單計算教學(xué)過程:(

39、一)復(fù)習(xí)前面相關(guān)知識要點(diǎn):庫侖定律、電場強(qiáng)度、電源和電流。 (二)新課教學(xué):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)定義:電容器是儲存電荷的裝置。(2)構(gòu)造:任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體作為極板，加上兩極板間的電介質(zhì)就構(gòu)成了一個電容器。(2)電容器的充電、放電操作1:把電容器的一個極板與電池組的正極相連，另一個極板與負(fù)極相連，兩個極板上就分別帶上了等量的異種電荷。這個過程叫做充電。操作2: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.2、電容器的應(yīng)用實(shí)例閃光燈，高

40、壓圈、交流電路的支流整流等等。3、電容與水容器類比后得出。說明:對于給定電容器，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差U的比值，叫做電容器的電容。公式:單位:法拉(F)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、相對位置及電介質(zhì))決定的,與電容器是不是帶電無關(guān).3、常用電容器(結(jié)合課本介紹)(三)課堂練習(xí)1、下列關(guān)于電容器的說法正確的是:A、電容器就是一種能夠

41、儲存電荷的電學(xué)裝置B、電容器是由兩個相互平行的極板和加在極板中間的電介質(zhì)構(gòu)成的C、電容器工作時有充電和放電兩個過程，電容器的應(yīng)用主要是利用這兩個過程來實(shí)現(xiàn)D、電容的常見單位是微法和皮法，符號是F和pF2、電容器常見的應(yīng)用，說法正確的是:A、照相機(jī)的閃光燈主要是利用電容器發(fā)電時產(chǎn)生的瞬間高壓來工作的B、除了應(yīng)用在照相機(jī)上以外，電容器一般不會有什么用處C、在交流整流電路中，電容器也有它特殊的作用D、電容器根據(jù)電容值可以分為可變電容器和固定電容器3、關(guān)于電容，下列說法錯誤的是:A、電容就是描述電容器儲存電荷本領(lǐng)大小的物理量B、電容器的單位是法拉，簡稱法，符號是FC、實(shí)際上法拉在生活中很難用到，主要是

42、實(shí)際的電容太大，而法拉這個單位太小D、電容器的電容和儲存不儲存電荷無關(guān)，只與自身的因素有關(guān)課堂后記:第五節(jié)、電源和電流一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識與技能1讓學(xué)生明確電源在直流電路中的作用，知道描述電流強(qiáng)弱程度的物理量-電流2知道電流的計算公式并會做簡單的分析和計算。(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(shí)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(diǎn)與難點(diǎn):重點(diǎn):理解電源的形成過程及電流的產(chǎn)生。難點(diǎn):電源作用的道理，電流的計算。四、教學(xué)過程1電源:【問題】如何使電

43、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21，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，則水在重力的作用下定向運(yùn)動，從水池A運(yùn)動到水池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瞬時水流。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(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:結(jié)合課本圖1.5-4分析

44、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(qiáng)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?yàn)殡姾傻姆植际欠€(wěn)定的，故稱恒定電場。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。3電流(標(biāo)量)(1)概念:電荷的定向移動形成電流。(2

45、)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:(4)單位:安培(A)，1 A =103mA = 106A(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。分析課本例題(詳見課本，這里略)4、電動勢:電源將其他形式的能量轉(zhuǎn)化成電能本領(lǐng)大小(或叫做搬運(yùn)電荷的能力的大小)就叫做電動勢，符號是E，單位是伏特，符號是V.5、課堂作業(yè):1你能說說他們的電動勢

46、么？A、電子手表的鉛鋅電池； B、電子玩具的5號干電池； C、電視遙控器中的7號干電池； D、手機(jī)中的鋰離子電池； E、電動車上的電源； F、摩托車打火器電源；2電流是怎樣形成的？(敘述其過程)3各種各樣的電源:6、預(yù)習(xí)下一節(jié):電流的熱效應(yīng)課堂后記:第六節(jié)、電流的熱效應(yīng)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(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和P=I2R的應(yīng)用。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)解決簡單的含電動機(jī)的非純電阻電路問題。(二)過程與方法通過有關(guān)實(shí)例，讓學(xué)生理解電流做

47、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(jìn)一步體會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算。難點(diǎn):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)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(jī)械能，如電動機(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題。(二)新課講解-第五節(jié)、焦耳定律1電功和電功率(1

48、)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(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。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(shí)際功率:電熱器等用電器在實(shí)際電壓下的功率。實(shí)際功率P實(shí)=I2R，U、I分別為用電器兩端實(shí)際電壓和通過用電器的實(shí)際電流。這個功率又叫做

49、熱功率。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。英國物理學(xué)家焦耳，經(jīng)過長期實(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)體電阻和通電時間成正比。表達(dá)式:Q=I2Rt 【說明】:該式子只對純電阻電路(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)能使用。； (2)熱功率:單位時間內(nèi)的發(fā)熱量。即P=Q/t=I2R 。五、課堂練習(xí)1、根據(jù)焦耳定律計算:(1)一臺電阻為R=20的電暖器在2分鐘內(nèi)流過Q=1.2X103C的電量；(2)一盞功率為200W的白熾燈泡在1

50、50s內(nèi)有Q=3.0X102C的電荷通過燈絲，求它的電阻R；第二章 磁場第一節(jié) 指南針與遠(yuǎn)洋航海教學(xué)目標(biāo)1. 知識目標(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)在社會發(fā)展中的作用。(2)知道磁感線，知道磁感線上任一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場方向。(3)知道條形磁鐵、蹄形磁鐵的磁場分布情況(4)了解地理南北極與地磁南北極并不重合，知道磁偏角。2. 過程與方法:(1)學(xué)生能通過自學(xué)并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)查詢對史料進(jìn)行整理。(2)通過實(shí)驗(yàn)與學(xué)生初中所學(xué)體驗(yàn)獲得知識過程，與多媒體相結(jié)合給學(xué)生建立磁感線空間立體模型。(3)從地球磁場進(jìn)一步推廣到宇宙中磁現(xiàn)象，與現(xiàn)代科技相結(jié)合。3. 情感態(tài)度與價值觀:(1)在

51、學(xué)生中能讓學(xué)生體會到科學(xué)的美學(xué)思想。(2)通過文獻(xiàn)研究、網(wǎng)絡(luò)查詢能提高學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的能力。(3)弘揚(yáng)中華民族對世界文明的貢獻(xiàn)，增強(qiáng)學(xué)生民族自信心。(4)關(guān)心航海事業(yè)的發(fā)展，有將科學(xué)技術(shù)服務(wù)于人類的意識。教學(xué)重點(diǎn)(1)知道磁感線，知道磁感線上任一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場方向。(2)條形磁鐵、蹄形磁鐵的磁感線分布教學(xué)難點(diǎn)磁感線描述條形磁鐵、蹄形磁鐵的磁場分布情況。引入我國是最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象、運(yùn)用磁場的國家之一，指南針的發(fā)明為世界航海做出了貢獻(xiàn)?，F(xiàn)在，磁已更廣泛地運(yùn)用在我們的生活中。(如音響、電話機(jī)、磁卡、磁盤等等)我們在初中已學(xué)過兩個磁體相互接近時，它們之間就有相互作用:同名磁極相互排斥，異名磁

52、極相互吸引。復(fù)習(xí)幾個概念:磁性:物體吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的基本性質(zhì)。自然界中有許多物質(zhì)呈現(xiàn)磁性，如錳、鉻、鋁、鉍、銅、銀等呈現(xiàn)磁性很弱，不為人們所注意。磁體:具有磁性的物體。人類最早發(fā)現(xiàn)的磁性物質(zhì)是磁石:四氧化三鐵。磁極:磁體上磁性最強(qiáng)的部分。一個磁體有兩個磁極，當(dāng)磁體在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動時，磁極具有方向性，指向南的叫南極()，指北的叫北極()。兩極總是“相伴而生”，不存在單獨(dú)的、極。磁化:使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫磁化，反過來，磁化后的物體失去磁性的過程叫退磁。新課教學(xué)介紹我國古代對磁的認(rèn)識(參考教參的介紹)請同學(xué)們自學(xué)鄭和下西洋和歐洲的遠(yuǎn)洋探險體會遠(yuǎn)洋探險的艱辛，培養(yǎng)民族自豪感一、

53、磁場在初中時我們已經(jīng)知道，磁極之間的力，是通過一種場磁場來傳遞的。磁體在空間產(chǎn)生磁場，磁場使磁體間不必接觸便能相互作用。演示:在展示臺上放一個獨(dú)立的小磁針，在地磁場中指向南、北兩向把磁鐵拿近小磁針，發(fā)現(xiàn)小磁針的方向方向變化。在磁鐵的不同位置放上小磁針，靜止時小磁針的N極指向各不相同說明:磁場具有方向性規(guī)定:磁場中任一點(diǎn)，小磁針北極受力方向即小磁針靜止時極所指方向，就是該點(diǎn)的磁場方向。用小磁針判斷某一點(diǎn)的磁場方向，不太方便，為了形象而方便地描述磁場，物理學(xué)中引入了磁感線來描述磁場的強(qiáng)度和方向。磁感線:某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向。(即小磁針極指向)疏密程度表示磁場的強(qiáng)弱。特點(diǎn):)假想的曲線。)閉合，不相交。磁體外部:磁體內(nèi)部:磁場的分布)磁鐵周圍的磁場分布二、磁性的地球地球是一個巨大的磁體，地球周圍空間存在的磁場叫地磁場。地磁的北極在地理的南極附近，地磁的南極在地理的北極附近，但兩者并不完全重合，所以磁針并非準(zhǔn)確的指南或是指北，它們之間的夾角稱為磁偏角。課堂訓(xùn)練1、指南針的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了A、人們對太陽磁場的認(rèn)識B、航海事業(yè)