2018届高中物理第一轮专题复习选修31全套学案21份人教课标版7精汇教案吐血.docx
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高一物理选修3-1全套教案目录第一章静电场1.1电荷及其守恒定律教学三维目标(一)知识与技能1.知道两种电荷及其相互作用.知道电量的概念.2.知道摩擦起电,知道摩擦起电不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开.3.知道静电感应现象,知道静电感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.4.知道电荷守恒定律.5.知道什么是元电荷.(二)过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.但对一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。
(三)情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质重点:电荷守恒定律难点:利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
教学过程:(一)引入新课:新的知识内容,新的学习起点.本章将学习静电学.将从物质的微观的角度认识物体带电的本质,电荷相互作用的基本规律,以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。
【板书】第一章静电场复习初中知识:【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质,这种现象叫摩擦起电,这样的物体就带了电.【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥,而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引,所以自然界存在两种电荷.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.【板书】自然界中的两种电荷正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷,用正数表示.把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷,用负数表示.电荷及其相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.(二)进行新课:第1节、电荷及其守恒定律【板书】电荷(1)原子的核式结构及摩擦起电的微观解释原子:包括原子核(质子和中子)和核外电子。
(2)摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.实质:电子的转移.结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.(3)金属导体模型也是一个物理模型P3用静电感应的方法也可以使物体带电.【演示】:把带正电荷的球C移近彼此接触的异体A,B(参见课本图1.1-1).可以看到A ,B 上的金属箔都张开了,表示A ,B 都带上了电荷.如果先把C 移走,A 和B 上的金属箔就会闭合.如果先把A 和B 分开,然后移开C ,可以看到A 和B 仍带有电荷;如果再让A 和B 接触,他们就不再带电.这说明A 和B 分开后所带的是异种等量的电荷,重新接触后等量异种电荷发生中和.【板书】(4)、静电感应:把电荷移近不带电的异体,可以使导体带电的现象。
高中物理选修3-1全套学案最新版-

高中物理选修 3-1全册学案目录1.1《电荷及电荷守恒》学案1.2《库仑定律》学案1.3《电场强度》学案1.4《电势能和电势》学案1.5《电势差》学案1.6《电势差与电场强度的关系》学案1.7《静电现象的应用》学案1.8《电容器和电容》学案1.9《带电粒子在电场中的运动》学案2.1《电源和电流》学案2.1《电源和电流》教案2.2《电动势》学案2.3《欧姆定律》学案2.4《串联电路和并联电路》学案2.5《焦耳定律》学案2.6《电阻定律》学案2.7《闭合电路的欧姆定律》学案2.8《多用电表》学案2.9《实验测定电池的电动势和内阻》学案2.10《逻辑电路》学案3.1《磁现象和磁场》学案3.2《磁感应强度》学案3.3《几种常见的磁场》学案3.4《磁场对通电导线的作用力》学案3.5《磁场对运动电荷的作用力》学案3.6《带电粒子在匀强磁场中的运动》学案电荷及守恒定律学案课前预习学案一、预习目标认识电荷,知道电荷守恒定律,了解点电荷、元电荷二、预习内容【问题 1】自然界存在几种电荷,它们之间的相互作用如何?【问题 2】摩擦可以产生静电,你能找出一两件通过摩擦带上电的物体吗?说说它们分别带的是正电还是负电?【问题 3】电荷的多少叫做电荷量,用表示。
在国际单位制中,电荷量的单位是,简称,用符号表示。
元电荷 e=【问题 4】甲、乙两同学各拿一带电小球做实验,不小心两小球接触了一下,结果两小球都没电了!电荷哪里去了呢?消失了?你能帮他们解释一下原因吗?【问题 5】想一想,在什么情况下带电体可以看成点电荷呢?三、提出疑惑课内探究学一、学习目标1.认识电荷,了解点电荷、元电荷、感应起电。
2.知道电荷守恒定律。
3.探究点电荷的相互作用规律,知道库仑定律二、学习过程【问题 1】①请你自制一个简易验电器。
器材准备:一小段金属丝,两条长约 2cm、宽约 4mm 的金属箔,一个带有塑料瓶盖的透明玻璃瓶。
②摩擦过的物体一定会带电吗?摩擦身边的物体,并用做好的验电器判定它们在摩擦后是否都带上了电。
全国人教版高中物理选修3-1教案

全国人教版高中物理选修3-1教案第一章静电场1.1电荷及其守恒定律教学三维目标(一)知识与技能1.知道两种电荷及其相互作用.知道电量的概念.2.知道摩擦起电,知道摩擦起电不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开.3.知道静电感应现象,知道静电感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.4.知道电荷守恒定律.5.知道什么是元电荷.(二)过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.但对一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。
(三)情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质重点:电荷守恒定律难点:利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
教学过程:(一)引入新课:新的知识内容,新的学习起点.本章将学习静电学.将从物质的微观的角度认识物体带电的本质,电荷相互作用的基本规律,以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。
【板书】第一章静电场复习初中知识:【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质,这种现象叫摩擦起电,这样的物体就带了电.【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥,而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引,所以自然界存在两种电荷.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.【板书】自然界中的两种电荷正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷,用正数表示.把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷,用负数表示.电荷及其相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.(二)进行新课:第1节、电荷及其守恒定律【板书】电荷(1)原子的核式结构及摩擦起电的微观解释原子:包括原子核(质子和中子)和核外电子。
(2)摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.实质:电子的转移.结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.(3)金属导体模型也是一个物理模型P3用静电感应的方法也可以使物体带电.【演示】:把带正电荷的球C移近彼此接触的异体A,B(参见课本图1.1-1).可以看到A,B上的金属箔都张开了,表示A ,B 都带上了电荷.如果先把C 移走,A 和B 上的金属箔就会闭合.如果先把A 和B 分开,然后移开C ,可以看到A 和B 仍带有电荷;如果再让A 和B 接触,他们就不再带电.这说明A 和B 分开后所带的是异种等量的电荷,重新接触后等量异种电荷发生中和.【板书】(4)、静电感应:把电荷移近不带电的异体,可以使导体带电的现象。
2018届高中物理第一轮专题复习选修3-1全套学案(21份)-人教课标版7(精汇教案)

第课时 电场的力的性质导学目标.理解电场强度的概念.会分析计算在电场力作用下电荷的平衡及运动.会利用电场中的电场线分布分析问题.一、电场及电场强度[基础导引]判断下列说法是否正确:①电场强度反映了电场的力的性质,因此电场中某点的场强与试探电荷在该点所受的电场力成正比()②电场中某点的场强等于,但与试探电荷的受力大小及电荷量无关()③电场中某点的场强方向即试探电荷在该点的受力方向()④公式=和=对于任何静电场都是适用的()[知识梳理].静电场()电场是存在于电荷周围的一种,静电荷产生的电场叫静电场.()电荷间的相互作用是通过实现的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有..电场强度()物理意义:表示电场的和.()定义:电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的的比值叫做该点的电场强度.()定义式:=.()单位:或.()矢量性:电场强度是矢量,正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向,电场强度的叠加遵从定则..场强三个表达式的比较表达式比较===意义电场强度定义式真空中点电荷的电场强度决定式匀强电场中与关系式适用条件一切电场①真空;②点电荷匀强电场决定因素由电场本身决定,与无关由场源电荷和场源电荷到该点的距离共同决定由电场本身决定二、电场线[基础导引]图是等量同种电荷、等量异种电荷的电场线分布图,与′、与′关于连线上中点对称.试分析:连线上与′,中垂线上与′的场强关系.图[知识梳理].电场线的定义:为了直观形象地描述电场中各点电场强度的及,在电场中画出一系列的曲线,使曲线上各点的方向表示该点的电场强度方向,曲线的表示电场强度的大小..几种典型电场的电场线分布()正点电荷的电场如图甲所示:电场线由出发,到终止.()负点电荷的电场如图乙所示:电场线由出发,到终止.()匀强电场的电场线分布如图丙所示.特点:间隔相等的平行直线.()点电荷与带电金属板的电场线的分布如图丁所示.图()等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场两点电荷的连线及其中垂线上的电场分布及特点的比较如下:比较项目等量同种点电荷等量异种点电荷电场线图示连线中点处的场强为中垂线上最大连线上最小由沿中垂线向外场强的变化先后逐渐减小关于点对称的两点与′,与′场强的关系等大、反向、Error!:在点电荷电场中,以点电荷为球心的同一球面上各点的场强相同吗?图图考点一电场强度的计算与叠加考点解读电场叠加原理:多个点电荷在电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和,这种关系叫电场强度的叠加,电场强度的叠加遵从平行四边形定则.典例剖析例如图所示,位于正方形四个顶点处分别固定有点电荷、、、,四个点电荷的带电量均为,其中点电荷、带正电,点电荷、带负电,试确定过正方形中心并与正方形垂直的直线上到点距离为的点处的电场强度的大小和方向.思维突破电场强度是矢量,叠加时遵从平行四边形定则,分析电场叠加问题的一般步骤是:()确定要分析计算的位置;()分析该处存在的几个分电场,先计算出各个分电场电场强度的大小,判断其方向;()利用平行四边形定则作出矢量图,根据矢量图求解.跟踪训练(·陕西西安市质检)如图所示,一个绝缘圆环,当它的均匀带电且电荷量为时,圆心处的电场强度大小为.现使半圆均匀带电;而另一半圆均匀带电-.则圆心处的场强的大小和方向为() .,方向由指向.,方向由指向.,方向由指向.考点二电场线的分布特点及应用考点解读.特点()不闭合:电场线起始于正电荷(或无穷远处),终止于无穷远处(或负电荷),即电场线不能形成闭合曲线.()不中断、不相交:在没有电荷的空间,电场线不中断,两条电场线也不能相交.()不是电荷在电场中的运动轨迹:只有当电场线为直线、电荷初速度为零或初速度平行于电场线、电荷仅受电场力作用时,电荷的运动轨迹才与电场线重合..应用()表示场强的方向电场线上每一点的切线方向和该点的场强方向一致.()比较场强的大小电场线的疏密程度反映了场强的大小,即电场的强弱.同一电场中,电场线越密的地方场强越大,电场线越疏的地方场强越弱.()判断电势的高低在静电场中,顺着电场线的方向电势越来越低.特别提醒.电场线是人为引入的,不是客观存在的..虽然电场线是用来描述电场的强弱和方向的,但只根据一条电场线无法判断电场强弱和图图场源情况..沿电场线的方向电势虽然越来越低,但场强不一定越来越小.典例剖析例如图所示,实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹.粒子先经过点,再经过点.可以判定().粒子在点受到的电场力大于在点受到的电场力.点的电势高于点的电势.粒子带正电.粒子在点的动能大于在点的动能思维突破正确分析电场中的“拐弯现象”当带电粒子在电场中的运动轨迹是一条与电场线、等势线都不重合的曲线时,这种现象简称为“拐弯现象”,其实质为“运动与力”的关系.通常只有电场力,有时也有重力等.一般要综合性地运用“牛顿运动定律、功和能”的知识分析求解.()“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向),从二者的夹角情况来分析曲线运动的情景.()“三不知时要假设”——电荷的正负、场强的方向或等势面电势的高低、电荷运动的方向,是题意中相互制约的三个方面.若已知其中的任一个,可顺次向下分析判定各待求量;若三个都不知(三不知),则要用“假设法”分别讨论各种情况.有时各种情景的讨论结果是归一的.()一般为定性分析,有时涉及简单计算.跟踪训练(·新课标全国卷·)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)().带电体的力电综合问题的分析方法例如图所示,匀强电场方向与水平线间夹角θ=°,图图方向斜向右上方,电场强度为,质量为的小球带负电,以初速度开始运动,初速度方向与电场方向一致.()若小球的带电荷量为=,为使小球能做匀速直线运动,应对小球施加的恒力的大小和方向各如何?()若小球的带电荷量为=,为使小球能做直线运动,应对小球施加的最小恒力的大小和方向各如何?方法提炼.解答思路.运动情况反映受力情况()物体静止(保持):合=.()做直线运动①匀变速直线运动,合=.②变速直线运动:合≠,且合与速度方向总是一致.()曲线运动:合≠,合与速度方向不在一条直线上,且总指向运动轨迹曲线凹的一侧.()合与的夹角为α,加速运动:°≤α<°;减速运动:°<α≤°.()匀变速运动:合=恒量.跟踪训练质量为、电荷量为+的小球在点以初速度与水平方向成θ角射出,如图所示,如果在某方向加上一定大小的匀强电场后,能保证小球仍沿方向做直线运动,试求所加匀强电场的最小值,加了这个电场后,经多少时间速度变为零?组电场强度和电场的叠加.关于电场强度的概念,下列说法正确的是().由=可知,某电场的场强与成反比,与成正比.正负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关.电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷正负无关图图图.电场中某一点不放试探电荷时,该点场强等于零.在如图所示的四个电场中,均有相互对称分布的、两点,其中、两点电势和场强都相同的是()组带电粒子在电场中的运动.(·课标全国理综·)一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线从运动到,已知质点的速率是递减的.关于点电场强度的方向,下列图所示中可能正确的是(虚线是曲线在点的切线)().如图所示,虚线、、代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即=,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,、是这条轨迹上的两点,据此可知().三个等势面中,的电势最高.带电质点通过点时电势能较大.带电质点通过点时的动能较大.带电质点通过点时的加速度较大组力电综合问题.如图所示,两个带等量正电荷的小球、(可视为点电荷),被固定在光滑的绝缘水平面上.、是小球连线的中垂线上的两点,且=.现将一个电荷量很小的带负电的小球(可视为质点),由点静止释放,在小球向点运动的过程中,下列关于小球的速度、加速度的图象中,可能正确的是().如图所示,、、三个小球(可视为质点)的质量分别为、2m 、3m ,小球带负电,电荷量为,、两小球不带电,(不考虑小球间的电荷感应),不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在点,三个小球均处于竖直向上的匀强电场中,电场强度大小为.则以下说法正确的是()图图图图.静止时,、两小球间细线的拉力为+.静止时,、两小球间细线的拉力为-.剪断点与小球间细线瞬间,、两小球间细线的拉力为.剪断点与小球间细线瞬间,、两小球间细线的拉力为课时规范训练(限时:分钟)一、选择题.如图所示为两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出).图中点为两点电荷连线的中点,为两点电荷连线的中垂线,为中垂线上的一点,电场线的分布关于左右对称.则下列说法中正确的是().这两点电荷一定是等量异种电荷.这两点电荷一定是等量同种电荷.、两点的电场强度一定相等.点的电场强度比点的电场强度小.(·上海单科·)电场线分布如图所示,电场中,两点的电场强度大小分别为和,电势分别为φ和φ,则().>,φ>φ.>,φ<φ.<,φ>φ.<,φ<φ.如图所示,在一真空区域中,、是圆的两条直径,在、两点上各放置电荷量为+和-的点电荷,设、两点的电场强度分别为、,电势分别为φ、φ,下列说法正确的是().与相同,φ与φ不相等.与不相同,φ与φ相等.与相同,φ与φ相等.与不相同,φ与φ不相等.如图所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,、是轨迹上的两点,若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用,根据此图可以作出的正确判断是().带电粒子所带电荷的正、负.带电粒子在、两点的受力方向.带电粒子在、两点的加速度何处较大.带电粒子在、两点的速度何处较大.有一负电荷自电场中的点自由释放,只受电场力作用,沿电场图图图图图图线运动到点,它运动的速度图象如图所示,则、所在电场区域的电场线分布可能是下图中的().如图所示,、为圆的两条互相垂直的直径,圆心为,将带有等量电荷的正、负点电荷放在圆周上,它们的位置关于对称.要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放置一个带适当电荷量的正点电荷+,则该点电荷+应放在().点.点.点.点.某静电场的电场线分布如图所示,图中、两点的电场强度的大小分别为和,电势分别为φ和φ,则().>,φ>φ.>,φ<φ.<,φ>φ.<,φ<φ.如图所示,两个带等量负电荷的小球、(可视为点电荷),被固定在光滑的绝缘水平面上,、是小球、的连线的水平中垂线上的两点,且=.现将一个电荷量很小的带正电的小球(可视为质点),由点静止释放,在小球向点的运动的过程中,关于小球的说法可能正确的是().速度先增大,再减小.电势能先增大,再减小.加速度先增大再减小,过点后,加速度先减小再增大.加速度先减小,再增大.(·重庆理综·)如图所示,电量为+和-的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有().体中心、各面中心和各边中点.体中心和各边中点.各面中心和各边中点.体中心和各面中心.如图所示,电荷均匀分布在半球面上,在这半球的中心处图图电场强度等于.两个平面通过同一条直径,夹角为α(α<Error!),从半球中分出这一部分球面,则剩余部分球面上(在“大瓣”上)的电荷(电荷分布不变)在处的电场强度().= Error!Error!.= αα.= Error!.= Error!二、非选择题.一根长为的丝线吊着一质量为,带电荷量为的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,丝线与竖直方向成°角,现突然将该电场方向变为竖直向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为, °=, °=),求:()匀强电场的电场强度的大小;()小球经过最低点时丝线的拉力..如图所示,一带电荷量为+、质量为的小物块处于一倾角为°的光滑斜面上,当整个装置置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止.重力加速度取, °=, °=.求:()水平向右的电场的电场强度;()若将电场强度减小为原来的,小物块的加速度是多大;()电场强度变化后小物块下滑距离时的动能.复习讲义基础再现一、基础导引①×②√③×④×知识梳理.()物质()电场力的作用.()强弱方向()电荷量()平行四边形二、基础导引甲:=′,方向相反;=′,方向相反乙:=′,方向相反;=′,方向相反丙:=′,方向相同;=′,方向相同知识梳理.强弱方向切线疏密.()正电荷无穷远()无穷远负电荷()零变大变小等大同向思考:大小相等,方向不同.课堂探究例场强为零例跟踪训练例()方向与水平线夹角°斜向右上方()Error!方向与水平线夹角°斜向左上方跟踪训练Error!Error!分组训练. .课时规范训练. . . . . . . .. . .()().()()0.3g()。
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(人教版)高中物理选修3-1(全册)精品配套学案汇总1 电源和电流学习目标1.了解电源的形成过程.2.掌握恒定电场和恒定电流的形成过程.自主探究1.电源是能把电路中的从正极搬到负极的装置.2.导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的,导线内的电场保持和平行.3.由分布的电荷所产生的稳定的电场,称为恒定电场.4.把、都不随时间变化的电流称为恒定电流.5.电流的程度用电流这个物理量表示;规定定向移动的方向为电流的方向;电流的单位是,符号是;公式为.合作探究【提出问题】问题1:电流形成的条件是什么?问题2:导体中产生电流的条件是什么?问题3:如何使电路中有持续电流?【要点提炼】一、电源1.要使电路中保持持续的电流,电路两端之间要有一定的.2.电源的作用:维持电路两端始终有一定的,使电路中保持.二、恒定电场问题:在有电源的电路中,导线内部的电场强度有什么特点呢?【要点提炼】1.由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场,称为.2.在恒定电场中,任何位置的电场强度都不随时间变化,所以它的基本性质与相同.在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系,在恒定电场中.【合作探究】问题:在恒定电场中自由电荷会受到电场力的作用,而发生定向运动,从而形成电流,恒定电场中的电流有什么特点呢?三、恒定电流问题:1.什么样的电流被称为恒定电流?2.我们用什么物理量来描述电流的强弱程度?【巩固练习1】1.关于电流的方向,下列叙述中正确的是()A.金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B.在电解质溶液中有自由的正离子和负离子,电流方向不能确定C.不论何种导体,电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D.电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同,有时与负电荷定向移动的方向相同2.电流方向与正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向.3.在金属导体中,若10 s内通过横截面的电荷量为10 C,则导体中的电流为.结论:电流等于通过导体横截面的与通过这些所用的比值.4.某电解槽横截面积为0.5 m2,若10 s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电荷量均为1 C,则电解液中的电流为.在电解液中,电荷量是通过截面的正、负离子电荷量绝对值的.【例题】有一条横截面积S=1 mm2的铜导线,通过的电流I=1 A.已知铜的密度ρ=8.9×103 kg/m3,铜的摩尔质量M=6.4×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数N A=6.02×1023 mol-1,电子的电荷量e=-1.6×10-19 C.求铜导线中自由电子定向移动的速率.【合作探究】问题:你认为计算出的电子定向运动速率与我们的生活经验是否相符?怎样解释?【巩固练习2】1.下列叙述中正确的有()A.导体中电荷运动就形成电流B.电流的单位是安C.电流是一个标量,其方向是没有意义的D.对于导体,如果两端电势差不为零,则电流一定不为零2.关于电流,下列说法正确的是()A.根据I=qt可知I与q成正比B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流C.电流有方向,是标量D.电流的单位“安培”不是国际单位制单位3.某电解质溶液,如果在1 s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过电解质溶液的电流是多大?课堂检测一、选择题1.关于电源的作用,下列说法正确的是()A.电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷B.电源的作用是能直接释放出电能C.电源的作用就是能保持导体两端的电压,使电路中有持续的电流D.电源的作用就是使自由电荷运动起来2.金属导体中有电流时,自由电子定向移动的速率为v1,电子热运动速率为v2,电流的传导速率为v3,则()A.v1最大B.v2最大C.v3最大D.无法确定3.在示波管中,电子枪2 s内发射了6×1013个电子,则示波管中电流的大小为()A.4.8×10-6 AB.3×10-13 AC.9.6×10-6 AD.3×10-6 A4.有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体,甲的横截面积是乙的两倍,而单位时间内通过导体横截面的电荷量乙是甲的两倍,以下说法中正确的是()A.通过甲、乙两导体的电流相同B.通过乙导体的电流是通过甲导体电流的两倍C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体中的两倍D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等5.某正负电子对撞机的储存环是长为240 m的近似圆形轨道,当环中的电流为10 mA时,若电子的速率为十分之一光速,则在整个环中运行的电子数目为()A.5.0×1011B.5.0×1019C.1.0×1013D.1.0×1036.如图所示,一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,每米电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速率为v的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为()A.vqB.C.qvSD.7.如图所示,电解池内有一价的电解液,t时间内通过溶液内截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下解释中正确的是()A.正离子定向移动形成电流方向从A→B,负离子定向移动形成电流方向从B→AB.溶液内正负离子向相反方向移动,电流抵消C.溶液内电流方向从A→B,电流I=D.溶液内电流方向A→B,电流I=8.来自质子源的质子(初速度为零),经一直线加速器加速,形成电流为I的细柱形质子流.已知质子源与靶间的距离为d,质子电荷量为e,假定分布在质子源到靶之间的加速电场是匀强电场,质子到达靶时的速度为v,则质子源与靶间的质子数为()A. B. C. D.9.铜的原子量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,现有一根横截面为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子定向移动的平均速率为()A.光速cB.C.D.二、计算题10.在金属导体中,若10 s内通过横截面的电荷量为10 C,则导体中的电流为多少?11.导线中的电流是1 A,导线的横截面积为1 mm2.(1)在1 s内,有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e=1.6×10-19 C)?(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子)?(3)自由电子沿导线移动1 m,平均要多少时间?12.已知电子的电荷量为e,质量为m,氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r 的匀速圆周运动,则电子运动形成的等效电流大小为多少?2 电动势学习目标1.理解电动势的概念,掌握电动势的定义式.2.了解电源内部能量的转化过程,加强对学生科学素质的培养.自主探究1.电源之所以能维持外电路中稳定的电流,是因为它有能力把来到极的正电荷经过电源部不断地搬运到极.2.在电源内要使正电荷向正极移动,就一定要有力作用于电荷才行.在这个过程中,电源使电荷的电势能.3.在电池中,非静电力是,它使能转化为能;在发电机中,非静电力是,它使能转化为能.从能量转化的角度看,电源是通过力做功把能转化为能的装置.4.电动势的定义:在电源内部,非静电力所做的功W与被移送的电荷量q的比值叫做电源的电动势,即E= ,其单位是.电动势在数值上等于非静电力把C 的电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.5.电动势由电源中的特性决定,跟电源的体积,也跟外电路.电源内部也是由导体组成的,所以也有电阻,这个电阻叫做电源的.合作探究【提出问题】问题1:图甲中是什么力把水从低水位处搬运到高水位处的?问题2:图乙中电源内部是什么力把正电荷从负极搬运到正极的呢?【思考讨论】电源P在把正电荷从负极搬运到正极的过程中,正电荷的电势能如何变化?从另一个角度看,电源又发挥了怎样的作用?【要点提炼】一、电源1.电源是通过力做功把其他形式的能转化为能的装置.2.非静电力在电源中所起的作用:.【巩固练习1】下列关于电源的说法中正确的是()A.在外电路和电源内部,正电荷都受到静电力的作用,所以能不断地定向移动形成电流B.静电力与非静电力都可以使电荷移动,所以本质上都是使电荷的电势能减少C.在电源内部,正电荷能从负极移动到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D.静电力移动电荷做功电势能减少,非静电力移动电荷做功电势能增加【思考讨论】资料1.某种干电池非静电力把1 C正电荷在电源内从负极移送到正极时做1.5 J的功,把1.5 J化学能转化成1.5 J的电势能.2.某种纽扣电池非静电力做功把1 C正电荷在电源内从负极移送到正极时做3.0 J的功,把3.0 J化学能转化成3.0 J的电势能.3.某种蓄电池非静电力把1 C正电荷在电源内从负极移送到正极时做6.0 J的功,把6.0 J化学能转化成6.0 J的电势能.问题1:在不同的电源中非静电力做功的本领是否相同?问题2:怎样衡量电源非静电力做功的本领?【要点提炼】二、电动势1.定义:.2.定义式:.3.单位:.4.物理意义:.【巩固练习2】1.下列关于电源的说法中,正确的是()A.电源向外提供的电能越多,表示电动势越大B.电动势表示电源将单位正电荷从负极移送到正极时非静电力所做的功C.电源的电动势与外电路有关D.在电源内正电荷从负极到正极电势升高2.关于电源的电动势,下列说法正确的是()A.电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量B.电动势在数值上等于电路中通过1 C的电荷量时电源提供的能量C.电源的电动势跟电源的体积有关,跟外电路也有关D.电动势有方向,因此电动势是矢量3.铅蓄电池的电动势为2 V,这表示()A.电路中每通过1 C的电荷量,电源就把2 J的化学能转化为电能B.铅蓄电池两极间的电压为2 VC.铅蓄电池在1 s内将2 J的化学能转化为电能D.铅蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节普通干电池(电动势为1.5 V)的大【自主学习】电源还有哪些重要参量?【要点提炼】三、电源的几个重要参数1.电动势:取决于,与电池的大小无关.2.内阻(r):.【思考讨论】问题:电压与电动势有什么区别和联系?【巩固练习3】将电动势为3.0 V的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为2.4 V,当电路中有6 C 的电荷流过时,求:(1)有多少其他形式的能转化为电能?(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能?(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能?课堂检测1.对于电动势的定义式E=的理解,正确的是()A.E与W成正比B.E与q成反比C.E的大小与W、q无关D.W表示非静电力2.关于电源的电动势,下列说法中正确的是()A.同一电源接入不同的电路,电动势就会发生变化B.1号干电池比7号干电池的体积大,但电动势相同C.电动势、电压和电势差虽名称不同,但物理意义相同,所以单位也相同D.电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领,电源把其他形式的能转化为电能越多,电动势就越大3.手电筒的两节干电池,已经用了较长时间,灯泡发出很微弱的光,把电池取出来,用电压表测电压,电压表示数接近3 V,再把它们作为一个台式电子钟的电源,电子钟能正常工作,则下列说法正确的是()①这两节干电池的电动势减少了很多②这两节干电池的内阻增大了很多③这台电子钟的额定电压一定比手电筒小灯泡的额定电压小④这台电子钟的正常工作电流一定比小灯泡正常工作电流小A.①②B.①③C.②④D.③④4.一台发电机用0.5 A的电流向外输电,在1 min内将180 J的机械能转化为电能,则发电机的电动势为()A.6 VB.360 VC.120 VD.12 V5.单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周,在内外电路中释放的总能量决定于()A.电源的电动势B.通过电源的电流C.路端电压的大小D.内、外电阻之和6.太阳能电池已经越来越多地应用于我们的生活中,有些太阳帽前安装的小风扇就是靠太阳能电池供电的.可以测得某太阳能电池可产生0.6 V的电动势,这表示()A.电路中每通过1 C电荷量,太阳能电池把0.6 J的太阳能转变为电能B.无论接不接入外电路,太阳能电池两极间的电压都为0.6 VC.太阳能电池在1 s内将0.6 J的太阳能转变为电能D.太阳能电池将太阳能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)将化学能转化为电能的本领小7.电池容量就是电池放电时输出的总电荷量,某蓄电池标有“15 A·h”的字样,则表示()A.该电池在工作1 h后达到的电流为15 AB.该电池在工作15 h后达到的电流为15 AC.电池以1.5 A的电流工作,可用10 hD.电池以15 A的电流工作,可用15 h8.一个数码相机中用的锂电池的电压为3.6 V,容量为1 000 mA·h(相当于用1 000 mA 的电流释放可放电1 h,用500 mA的电流释放可放电2 h,以此类推).当关闭液晶屏时可拍摄照片400张左右,则每拍一张照片所消耗的电能约为 J;当打开液晶屏时可拍摄照片150张左右,则每拍一张照片液晶屏消耗的电能约为 J.9.电动势为20 V的电源向外供电,已知它在1 min时间内移送120 C的电荷量,则:(1)这个回路中的电流是多大?(2)电源产生了多少电能?10.铅蓄电池的电动势为2 V,一节干电池的电动势为1.5 V,将铅蓄电池和干电池分别接入电路,两个电路中的电流分别为0.1 A和0.2 A.试求两个电路都工作20 s,电源所消耗的化学能分别为多少?哪一个把化学能转化为电能的本领更大?3 欧姆定律学习目标1.进一步体会用比值定义物理量的方法,知道什么是电阻以及电阻的单位.2.理解并掌握欧姆定律,并能用来解决有关电路的问题.3.通过测绘小灯泡伏安特性曲线的实验,掌握用分压电路改变电压的基本技能.4.知道伏安特性曲线、线性元件和非线性元件,学会一般元件伏安特性曲线的测绘方法.自主探究一、探究导体中的电流规律对同一导体,电流跟导体两端的电压的关系是.二、实验准备(1)实验器材:、、、、、和导线若干.(2)实验原理:.合作探究一、实验探究1.电路图如图所示.2.数据记录:U/VI/A3.实验结论:.二、新课学习1.电阻(1)定义:.(2)定义式:.(3)单位:.(4)物理意义:.2.欧姆定律(1)内容:.(2)表达式:.(3)单位:.(4)适用条件:.3.导体的伏安特性曲线:4.线性元件与非线性元件的区别:.三、实例探究若加在某导体两端的电压变为原来的,导体中的电流减小了0.4 A,如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流多大?四、巩固练习一金属导体,两端加上U1=10 V的电压时电流I1=0.5 A,两端加上U2=30 V的电压时导体中电流I2多大?若导体两端不加电压,则导体的电阻多大?课堂检测1.根据欧姆定律,下列说法中正确的是()A.从关系式U=IR可知,导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定B.从关系式R=可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比C.从关系式I=可知,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比D.从关系式R=可知,对一个确定的导体来说,所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值2.鸟落在110 KV的高压输电线上,虽然通电的高压线是祼露的电线,但鸟仍然安然无恙,这是因为()A.鸟有耐高压的天性B.鸟脚是干燥的,所以鸟体不导电C.鸟两脚间的电压几乎为零D.鸟体电阻极大,所以无电流通过3.如图所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知错误的是()A.导体的电阻是25 ΩB.导体的电阻是0.04 ΩC.当导体两端的电压是10 V时,通过导体的电流是0.4 AD.当通过导体的电流是0.1 A时,导体两端的电压是2.5 V4.某同学在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,得到如下一组U和I的数据,数据如下表:编号 1 2 3 4 5 6 7 8U/V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00I/A 0.020.060.100.140.170.190.200.200 0 0 0 0 0 0 5发光情不亮微亮逐渐变亮正常发光况(1)在图中画出I-U图线.(2)从图线上可以看出,当小灯泡的电功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是.(3)这表明导体的电阻随着温度的升高而.4 串联电路和并联电路学习目标1.掌握串联电路和并联电路的连接方式,理解串、并联电路的电流和电压规律.2.掌握电阻串、并联的计算规律和特殊结论.3.了解电流表(表头)的参数,知道满偏电流和满偏电压.4.理解表头改装成常用电压表和大量程电流表的原理,会用欧姆定律求分压电阻和分流电阻的阻值.自主探究1.串、并联电路的电流规律(1)串联电路各处的电流,即.(2)并联电路的总电流等于各支路电流之,即.2.串、并联电路的电压规律(1)串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之,即.(2)并联电路的总电压与各支路的电压,即.3.串、并联电路的电阻规律(1)串联电路总电阻等于各部分电路电阻之,即.(2)并联电路总电阻的等于各支路电阻的之和,即.(3)n个相同的电阻R0并联,R总= ;电阻总是越串越,越并越,并联电阻总阻值任意支路阻值;混联电路中,某电阻增大,总阻值,反之亦然.4.电压表和电流表(1)电流表G(表头)的主要参数有、、.(2)小量程电流表改装成电压表:联一个阻值较大的电阻.(3)小量程电流表改装成大量程电流表:联一个阻值较小的电阻.思考讨论一、串、并联电路的电流【合作探究】恒定电流电路中各处电荷分布,要使串联电路中各处的电荷分布保持不变,那么在相同时间内通过0、1、2、3各点的电荷量必然.要使并联电路中各处的电荷分布保持不变,只有在相同时间内流过干路0点的电荷量等于进入各支路1、2、3各点的电荷量之和,即并联电路的总电流等于各支路电流.【归纳总结】1.串联电路各处的电流,用公式表示为.2.并联电路的总电流等于各支路电流,用公式表示为.二、串、并联电路的电压【思考讨论】如图用φ0、φ1、φ2、φ3分别表示电路中0、1、2、3各点的电势,用U01、U12、U23、U03分别表示0与1、1与2、2与3、0与3的电势差,根据电势差的特点,可分析得到U01+U12+U23= .如图,若不考虑导线电阻,则1、2、3点电势差为,即它们具有的电势,同理,4、5、6点也具有的电势,用U1、U2、U3代表三个电阻两端的电势差,即有U1U2U3U.【归纳总结】1.串联电路两端的总电压等于各部分电路电压,用公式表示为.2.并联电路的总电压与各支路的电压,用公式表示为.三、串、并联电路的电阻【思考讨论】1.串联电路总电阻等于各部分电路电阻,用公式表示为.2.并联电路总电阻的等于各支路电阻的之和,用公式表示为.【思维拓展】(1)n个相同的电阻R0并联,总电阻等于多少?(2)若干不同电阻并联,总电阻与其中最小的电阻的大小关系如何?(3)混联电路中,某个电阻增大,总阻值如何变化?四、电压表和电流表【自主学习】1.认识小量程电流表G(表头)的特点和参数(1)满偏电流I g:表头的线圈准许通过的电流,也是表头指针偏转到刻度时的电流,叫表头的满偏电流,用I g表示.(2)表头的内阻R g:表头的电阻叫做表头的内阻,用R g表示.(3)表头的满偏电压U g:表头通过电流时,加在它两端的电压叫满偏电压,用U g表示.【思考讨论】1.小量程电流表G可以测电压吗?2.如何将小量程电流表G改装成电压表?请画出你设计的电路图.3.如何将小量程电流表G改装成大量程电流表?请画出你设计的电路图.【巩固练习1】有一个电流表G,内阻R g=10 Ω,满偏电流I g=3 mA.要把它改装为量程为0~3 V的电压表,要串联多大的电阻?改装后的电压表内阻多大?【巩固练习2】有一个电流表G,内阻R g=30 Ω,满偏电流I g=1 mA.要把它改装为量程为0~0.6 A的电流表,要并联多大的电阻?改装后的电流表内阻多大?【思维拓展】1.改装后电压表、电流表的量程与分压、分流电阻的大小有什么关系?2.改装后的电流表表盘刻度还是均匀的吗?怎样改写表盘?3.你能利用单刀双置开关,设计一个既可以用来测电流,又可以用来测电压的多用电表吗?课堂检测1.如图R2=R4,电压表V1的示数为70 V,电压表V2的示数为50 V,则A与B间的电压为()A.140 VB.120 VC.100 VD.无法计算2.四个相同的灯泡按如图所示连接,关于四个灯泡的亮度,下列结论中正确的是()A.A灯、B灯一样亮,C灯次之,D灯最暗B.A灯最亮、C灯次之,B与D灯最暗且亮度相同C.A灯最亮、B与C灯一样亮,D灯最暗D.A与B灯一样亮,C与D灯一样亮,但比A与B灯暗些3.三个电阻R1、R2、R3按如图所示连接,已知R1>R2>R3,则下列电阻最小的是()A.A与B两点间B.B与C两点间C.A与C两点间D.无法判断4.用如图所示的电路测量待测电阻R x的阻值时,下列关于由电表产生误差的说法中正确的是()A.由于电压表的分流作用,使电阻的测量值小于真实值B.由于电流表的分压作用,使电阻的测量值小于真实值C.电压表的内电阻越大,测量越精确D.电流表的内电阻越大,测量越精确5.用如图所示的电路测量待测电阻R x的阻值时,下列关于由电表产生误差的说法中正确的是()A.电压表的内电阻越小,测量越精确B.电流表的内电阻越小,测量越精确C.电压表的读数大于R x两端真实电压,R x的测量值大于真实值D.由于电流表的分流作用,使R x的测量值小于真实值6.有两个经过精确校准的电压表V1和V2,当用它们分别来测量图中的电阻R0两端的电压时,示数依次为15.3 V和15.8 V,那么在未接上电压表时,R0两端的电压应该是()A.大于15.8 VB.小于15.6 VC.在15.3 V和15.8 V之间D.无法确定7.一个电流表的满偏电压为U g,内电阻为R g,要把它改装成量程为nU g的电压表,应在电流表上()A.串联一个nR g的电阻B.并联一个nR g的电阻C.串联一个(n-1)R g的电阻D.并联一个(n-1)R g的电阻8.如图所示,R1=10 Ω,R2=120 Ω,当A与B两端接100 V电源时,C与D两端所接电压表的示数为80 V,则电阻R= Ω.如果将100 V的电源改接在C与D两端,电压表接在A与B两端,则电压表的示数为V.9.如图所示,滑动变阻器R1=200 Ω,R2=300 Ω,A、B两端所加的电压U=10 V,调节滑动片P,在R2两端可获得的电压范围是多少?若用导线将C、D连接起来,再调节滑动片P,在R2两端可获得的电压范围又是多少?10.如图,已知R1=30 Ω,U=9 V,当滑动变阻器R2的滑片P恰好在滑动变阻器中点时,电流表的示数为0.2 A.求:(1)每分钟通过R1的电荷量;(2)滑动变阻器R2的最大阻值;(3)滑动变阻器可调节的电流范围.11.在如图所示的电路中,小量程电流表的内阻R g=100 Ω,满偏电流I g=1 mA,R1=900 Ω,R2=Ω.(1)当S1和S2均断开时,改装所成的表是什么表?量程为多大?(2)当S1和S2均闭合时,改装所成的表是什么表?量程为多大?5 焦耳定律学习目标1.理解电功、电功率的概念、公式的物理意义;了解实际功率和额定功率.2.知道电功和电热的关系;理解公式Q=I2Rt(P=I2R)、Q=t(P=)的适用条件.3.知道非纯电阻电路中电能与其他形式能的转化关系,电功大于电热.4.能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题.自主探究1.所谓电流做功,实质上是导体中的对自由电荷的在做功.2.电流在一段电路中所做的功等于这段电路、电路中的、三者的乘积,即W= .3.单位时间内电流所做的功叫做电功率.电流在一段电路上做功的功率P等于与这段电路的乘积,即P= .4.电流通过纯电阻电路做功时,电能全部转化为.5.电热Q= ,热功率P= .6.若电路中有电动机或电解槽,电能除转化为内能外,还转化为或,它们之间遵从能量守恒定律.合作探究一、电功和电功率【归纳总结】1.电功(1)定义:.(2)表达式:.即一段电路上的电功就等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积.(3)单位:焦耳,符号为J.2.电功率(1)定义:.(2)表达式:P==IU.(3)单位:瓦特,符号W.(4)物理意义:.(5)串联电路中:由P=I2R知==…=I2,电阻越大,功率越大;。
高中物理选修3-1全套教案设计

高中物理选修3-1全套教案目录第一章静电场....................................................... 错误!未定义书签。
1.1电荷及其守恒定律............................................ 错误!未定义书签。
1.2库仑定律 (4)1.3.1电场强度 (6)1.3.2专题:静电平衡 (11)1.4电势能电势 (14)1.5电势差 (16)1.6电势差与电势强度的关系 (18)1.7电容器与电容 (20)1.8带电粒子在电场中的运动 (22)第二章、恒定电流 (25)2.1、导体中的电场和电流(1课时) (25)2.2、电动势(1课时) (27)2.3、欧姆定律(2课时) (29)2.4、串联电路和并联电路(2课时) (31)2.5、焦耳定律(1课时) (33)第三章磁场教案 (35)3.1 磁现象和磁场(1课时) (35)3.2 、磁感应强度(1课时) (37)3.3 、几种常见的磁场(1.5课时) (39)3.4 、磁场对通电导线的作用力(1.5课时) (42)3.5、磁场对运动电荷的作用(1课时) (45)3.6、带电粒子在匀强磁场中的运动(2课时+1练习) (47)认识静电教学目标1.知道两种电荷及其相互作用.知道电量的概念.2.知道摩擦起电,知道摩擦起电不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开.3.知道静电感应现象,知道静电感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.4.知道电荷守恒定律.5.知道什么是元电荷.重点:电荷守恒定律难点:利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
教学过程:一、复习初中知识:【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质,这种现象叫摩擦起电,这样的物体就带了电.【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥,而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引,所以自然界存在两种电荷.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引. 正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷,用正数表示.把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷,用负数表示. 电荷及其相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.二、进行新课:(1)原子:包括原子核(质子和中子)和核外电子。
人教版高中物理选修3-1教案全册共15页word资料

电势能电势和电势差1.静电力做功的特点结合(右图)分析试探电荷q 在场强为E 的均强电场中沿不同路径从A 运动到B 电场力做功的情况。
q 沿直线从A 到Bq 沿折线从A 到M 、再从M 到B q 沿任意曲线线A 到B结果都一样即:W=qEL AM =qEL AB cos θ 【结论】:在任何电场中,静电力移动电荷所做的功,只与始末两点的位置有关,而与电荷的运动路径无关。
2.电势能电势能:由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做电势能。
可用E P 表示。
静电力做的功等于电势能的减少量。
写成式子为:PB PA E E W AB -=注意:①.电场力做正功,电荷的电势能减小;电场力做负功,电荷的电势能增加 ②在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正,负电荷在任一点具有的电势能都为负。
在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负,负电荷在任意一点具有的电势能都为正。
③求电荷在电场中某点具有的电势能电荷在电场中某一点A 具有的电势能E P 等于将该点电荷由A 点移到电势零点电场力所做的功W 的。
即E P =W AB④求电荷在电场中A 、B 两点具有的电势能高低将电荷由A 点移到B 点根据电场力做功情况判断,电场力做正功,电势能减小,电荷在A 点电势能大于在B 点的电势能,反之电场力做负功,电势能增加,电荷在B 点的电势能小于在B 点的电势能。
⑤电势能零点的规定 :若要确定电荷在电场中的电势能,应先规定电场中电势能的零位置。
⑥零势能面的选择:通常把电荷离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。
所以:电荷在电场中某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所有做的功。
如上式若取B 为电势能零点,则A 点的电势能为:AB AB PA qEL W E == 3.电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能P E 与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势。
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高一物理选修3-1教案第一章静电场1.1电荷及其守恒定律一、教学三维目标(一)知识与技能1.知道两种电荷及其相互作用.知道电量的概念.2.知道摩擦起电,知道摩擦起电不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开.3.知道静电感应现象,知道静电感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.4.知道电荷守恒定律.5.知道什么是元电荷.(二)过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.但对一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。
(三)情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质二、教学重点:电荷守恒定律三、教学难点:利用电荷守恒定律分析解决摩擦起电和感应起电的相关问题。
四、教学具体过程:(一)引入新课:新的知识内容,新的学习起点.本章将学习静电学.将从物质的微观的角度认识物体带电的本质,电荷相互作用的基本规律,以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。
【板书】第一章静电场复习初中知识:【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质,这种现象叫摩擦起电,这样的物体就带了电.【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥,而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引,所以自然界存在两种电荷.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.【板书】自然界中的两种电荷正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷,把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷,用负数表示.电荷及其相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.(二)进行新课:第1节、电荷及其守恒定律【板书】一、电荷1、使物体带点的三种方式摩擦起电(1)原子的核式结构及摩擦起电的微观解释原子:包括原子核(质子和中子)和核外电子(2)摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同(3)实质:电子的转移(电子从一个物体转移到另一个物体)(4)结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷接触带电(1) 接触带电的原因:一个物体带电时,电荷之间会相互排斥,如果接触另一个导体电荷会转移到这个导体上,使物体带电(2) 实质:电子的转移(电子从一个物体转移到另一个物体)(3) 结果:接触带电两个物体最终的电量分配很复杂,但有一种情况能确定电荷量的分配:两个完全相同的导体球相互接触后把剩余电荷量平分例:1甲、乙两完全相同的金属球分别带+10C 和-6C 的电荷量,接触后均带+2C 电荷量2若两球分别带+10C 和-10C 电荷量,接触后都不带电,这种现象叫电荷的中和感应起电【演示】:把带正电荷的球C 移近彼此接触的异体A ,B(参见课本图1.1-1).可以看到A ,B 上的金属箔都张开了,表示A ,B 都带上了电荷.如果先把C 移走,A 和B 上的金属箔就会闭合.如果先把A 和B 分开,然后移开C ,可以看到A 和B 仍带有电荷;如果再让A 和B 接触,他们就不再带电.这说明A 和B 分开后所带的是异种等量的电荷,重新接触后等量异种电荷发生中和.(1)感应起电的原因:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使靠近带电体的一端带上异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷,这种现象叫静电感应,利用静电感应使金属导体带电的过程叫感应起电(2)实质:电子的转移(电子从物体的一部分转移到另一部分)练习:二、电荷守恒定律内容:电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变另一种表述:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变。
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第课时电场的力的性质导学目标 .理解电场强度的概念.会分析计算在电场力作用下电荷的平衡及运动.会利用电场中的电场线分布分析问题.一、电场及电场强度[基础导引 ]判断下列说法是否正确:①电场强度反映了电场的力的性质,因此电场中某点的场强与试探电荷在该点所受的电场力成正比 ()②电场中某点的场强等于,但与试探电荷的受力大小及电荷量无关()③电场中某点的场强方向即试探电荷在该点的受力方向()④公式=和=对于任何静电场都是适用的()[知识梳理 ].静电场() 电场是存在于电荷周围的一种,静电荷产生的电场叫静电场.() 电荷间的相互作用是通过实现的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有..电场强度() 物理意义:表示电场的和.() 定义:电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的的比值叫做该点的电场强度.() 定义式:= .() 单位:或 .() 矢量性:电场强度是矢量,正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向,电场强度的叠加遵从定则..场强三个表达式的比较表达式===比较意义电场强度定义式真空中点电荷的匀强电场中与关电场强度决定式系式适用条件一切电场①真空;匀强电场②点电荷由电场本身决定,由场源电荷和场决定因素源电荷到该点的由电场本身决定与无关距离共同决定二、电场线[基础导引 ]图是等量同种电荷、等量异种电荷的电场线分布图,与′、与′关于连线上中点对称.试分析:连线上与′,中垂线上与′的场强关系.图[知识梳理 ].电场线的定义:为了直观形象地描述电场中各点电场强度的及,在电场中画出一系列的曲线,使曲线上各点的方向表示该点的电场强度方向,曲线的表示电场强度的大小..几种典型电场的电场线分布() 正点电荷的电场如图甲所示:电场线由出发,到终止.() 负点电荷的电场如图乙所示:电场线由出发,到终止.() 匀强电场的电场线分布如图丙所示.特点:间隔相等的平行直线.() 点电荷与带电金属板的电场线的分布如图丁所示.图() 等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场两点电荷的连线及其中垂线上的电场分布及特点的比较如下:比较项目等量同种点电荷等量异种点电荷电场线图示中垂线上最大连线中点处的场强为连线上最小由沿中垂线向外场强的变化先后逐渐减小关于点对称的两点与′,与′场等大、反向、强的关系:在点电荷电场中,以点电荷为球心的同一球面上各点的场强相同吗?考点一电场强度的计算与叠加考点解读电场叠加原理:多个点电荷在电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和,这种关系叫电场强度的叠加,电场强度的叠加遵从平行四边形定则.典例剖析例如图所示,位于正方形四个顶点处分别固定有点电荷、、、,四个点电荷的带电量均为,其中点电荷、带正电,点电荷、带负电,试确定过正方形中心并与正方形垂直的直线上到点距离为的点处的电场强度的大小和方向.思维突破电场强度是矢量,叠加时遵从平行四边形定则,分析电场叠加问题的一般步骤是:图() 确定要分析计算的位置;() 分析该处存在的几个分电场,先计算出各个分电场电场强度的大小,判断其方向;() 利用平行四边形定则作出矢量图,根据矢量图求解.跟踪训练 ( ·陕西西安市质检 )如图所示,一个绝缘圆环,当它的均匀带电且电荷量为时,圆心处的电场强度大小为.现使半圆均匀带电;而另一半圆均匀带电-.则圆心处的场强的大小和方向为()图.,方向由指向.,方向由指向.,方向由指向.考点二电场线的分布特点及应用考点解读.特点() 不闭合:电场线起始于正电荷 (或无穷远处 ),终止于无穷远处 ( 或负电荷 ),即电场线不能形成闭合曲线.() 不中断、不相交:在没有电荷的空间,电场线不中断,两条电场线也不能相交.() 不是电荷在电场中的运动轨迹:只有当电场线为直线、电荷初速度为零或初速度平行于电场线、电荷仅受电场力作用时,电荷的运动轨迹才与电场线重合..应用() 表示场强的方向电场线上每一点的切线方向和该点的场强方向一致.() 比较场强的大小电场线的疏密程度反映了场强的大小,即电场的强弱.同一电场中,电场线越密的地方场强越大,电场线越疏的地方场强越弱.() 判断电势的高低在静电场中,顺着电场线的方向电势越来越低.特别提醒 .电场线是人为引入的,不是客观存在的..虽然电场线是用来描述电场的强弱和方向的,但只根据一条电场线无法判断电场强弱和场源情况..沿电场线的方向电势虽然越来越低,但场强不一定越来越小.典例剖析例如图所示,实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹.粒子先经过点,再经过点.可以判定().粒子在点受到的电场力大于在点受到的电场力.点的电势高于点的电势图.粒子带正电.粒子在点的动能大于在点的动能思维突破正确分析电场中的“拐弯现象”当带电粒子在电场中的运动轨迹是一条与电场线、等势线都不重合的曲线时,这种现象简称为“ 拐弯现象” ,其实质为“ 运动与力” 的关系.通常只有电场力,有时也有重力等.一般要综合性地运用“牛顿运动定律、功和能” 的知识分析求解.() “运动与力两线法” ——画出“速度线” (运动轨迹在初始位置的切线 )与“力线” (在初始位置电场线的切线方向 ),从二者的夹角情况来分析曲线运动的情景.() “三不知时要假设” ——电荷的正负、场强的方向或等势面电势的高低、电荷运动的方向,是题意中相互制约的三个方面.若已知其中的任一个,可顺次向下分析判定各待求量;若三个都不知(三不知 ),则要用“假设法”分别讨论各种情况.有时各种情景的讨论结果是归一的.() 一般为定性分析,有时涉及简单计算.跟踪训练 ( ·新课标全国卷·)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,是(忽略重力和空气阻力 )()图下列幅图中可能正确的.带电体的力电综合问题的分析方法例如图所示,匀强电场方向与水平线间夹角θ=°,方向斜向右上方,电场强度为,质量为的小球带负电,以初速度开始运动,初速度方向与电场方向一致.() 若小球的带电荷量为=,为使小球能做匀速直线运动,应对小球施加的恒力的大小和方向各如何?图() 若小球的带电荷量为=,为使小球能做直线运动,应对小球施加的最小恒力的大小和方向各如何?方法提炼.解答思路.运动情况反映受力情况() 物体静止 (保持 ):合=.() 做直线运动①匀变速直线运动,合=.② 变速直线运动:合≠,且合与速度方向总是一致.() 曲线运动:合≠,合与速度方向不在一条直线上,且总指向运动轨迹曲线凹的一侧. ()合与的夹角为α,加速运动:°≤ α<°;减速运动:°<α≤ °.() 匀变速运动:=恒量.合跟踪训练质量为、电荷量为+的小球在点以初速度与水平方向成θ角射出,如图所示,如果在某方向加上一定大小的匀强电场后,能保证小球仍沿方向做直线运动,试求所加匀强电场的最小图值,加了这个电场后,经多少时间速度变为零?组电场强度和电场的叠加.关于电场强度的概念,下列说法正确的是().由=可知,某电场的场强与成反比,与成正比.正负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关.电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷正负无关.电场中某一点不放试探电荷时,该点场强等于零.在如图所示的四个电场中,均有相互对称分布的、两点,其中、两点电势和场强都相同的是 ()组带电粒子在电场中的运动.( ·课标全国理综·)一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线从运动到,已知质点的速率是递减的.关于点电场强度的方向,下列图所示中可能正确的是(虚线是曲线在点的切线 )().如图所示,虚线、、代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即=,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,、是这条轨迹上的两点,据此可知 ().三个等势面中,的电势最高.带电质点通过点时电势能较大.带电质点通过点时的动能较大.带电质点通过点时的加速度较大组力电综合问题.如图所示,两个带等量正电荷的小球、(可视为点电荷 ),被固定在光滑的绝缘水平面上.、是小球连线的中垂线上的两点,且= .现将一个电荷量很小的带负电的小球(可视为质点 ),由点静止释放,在小球向点运动的过程中,下列关于小球的速度、加速度的图象中,可能正确的是().如图所示,、、三个小球 (可视为质点 )的质量分别为、2m、3m,小球带负电,电荷量为,、两小球不带电,(不考虑小球间的电荷感应 ),不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在点,三个小球均处于竖直向上的匀强电场中,电场强度大小为.则以下说法正确的是 ().静止时,、两小球间细线的拉力为+图图图.静止时,、两小球间细线的拉力为-.剪断点与小球间细线瞬间,、两小球间细线的拉力为.剪断点与小球间细线瞬间,、两小球间细线的拉力为课时规范训练(限时:分钟 )一、选择题.如图所示为两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出 ).图中点为两点电荷连线的中点,为两点电荷连线的中垂线,为中垂线上的一点,电场线的分布关于左右对称.则下列说法中正确的是 ().这两点电荷一定是等量异种电荷.这两点电荷一定是等量同种电荷.、两点的电场强度一定相等.点的电场强度比点的电场强度小.( ·上海单科·)电场线分布如图所示,电场中,两点的电场强度大小分别为和,电势分别为φ和φ,则 ().>,φ>φ.>,φ<φ.<,φ>φ.<,φ<φ.如图所示,在一真空区域中,、是圆的两条直径,在、两点上各放置电荷量为+和-的点电荷,设、两点的电场强度分别为、,电势分别为φ、φ,下列说法正确的是 ().与相同,φ与φ不相等.与不相同,φ与φ相等.与相同,φ与φ相等.与不相同,φ与φ不相等.如图所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,、是轨迹上的两点,若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用,根据此图可以作出的正确判断是().带电粒子所带电荷的正、负.带电粒子在、两点的受力方向.带电粒子在、两点的加速度何处较大.带电粒子在、两点的速度何处较大.有一负电荷自电场中的点自由释放,只受电场力作用,沿电场线运动到点,它运动的速度图象如图所示,则、所在电图图图图场区域的电场线分布可能是下图中的().如图所示,、为圆的两条互相垂直的直径,圆心为,将带有等量电荷的正、负点电荷放在圆周上,它们的位置关于对称.要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放置一个带适当电荷量的正点电荷+,则该点电荷+应放在().点.点.点.点.某静电场的电场线分布如图所示,图中、两点的电场强度的大小分别为和,电势分别为φ和φ,则 ().>,φ>φ.>,φ<φ.<,φ>φ.<,φ<φ.如图所示,两个带等量负电荷的小球、(可视为点电荷 ),被固定在光滑的绝缘水平面上,、是小球、的连线的水平中垂线上的两点,且= .现将一个电荷量很小的带正电的小球(可视为质点 ),由点静止释放,在小球向点的运动的过程中,关于小球的说法可能正确的是().速度先增大,再减小.电势能先增大,再减小.加速度先增大再减小,过点后,加速度先减小再增大.加速度先减小,再增大.( ·重庆理综·)如图所示,电量为+和-的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有().体中心、各面中心和各边中点.体中心和各边中点.各面中心和各边中点.体中心和各面中心.如图所示,电荷均匀分布在半球面上,在这半球的中心处电场强度等于.两个平面通过同一条直径,夹角为α(α<),从图图图图图图半球中分出这一部分球面,则剩余部分球面上 (在“大瓣”上 )的电荷(电荷分布不变 )在处的电场强度 () .=.=αα.=.=二、非选择题.一根长为的丝线吊着一质量为,带电荷量为的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,丝线与竖直方向成°角,现突然将该电场方向变为竖直向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响 (重力加速度为,°=,°= ),求:()匀强电场的电场强度的大小;图()小球经过最低点时丝线的拉力..如图所示,一带电荷量为+、质量为的小物块处于一倾角为°的光滑斜面上,当整个装置置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止.重力加速度取,°=图,°=.求:()水平向右的电场的电场强度;()若将电场强度减小为原来的,小物块的加速度是多大;()电场强度变化后小物块下滑距离时的动能.复习讲义基础再现一、基础导引①×②√③×④×知识梳理 .()物质 ()电场力的作用.() 强弱方向 ()电荷量 ()平行四边形二、基础导引甲:=′,方向相反;=′,方向相反乙:=′,方向相反;=′,方向相反丙:=′,方向相同;=′,方向相同知识梳理 .强弱方向切线疏密 .()正电荷无穷远 ()无穷远负电荷 ()零变大变小等大同向思考:大小相等,方向不同.课堂探究例场强为零例跟踪训练例() 方向与水平线夹角°斜向右上方() 方向与水平线夹角°斜向左上方跟踪训练θ)θ)分组训练..课时规范训练...........()().()()0.3 g()生活不是等待风暴过去,而是学会在雨中翩翩起舞,不要去考虑自己能够走多快,只要知道自己在不断努力向前就行,路对了,成功就不远了。