物理选修31 14节教案文档格式.docx
《物理选修31 14节教案文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理选修31 14节教案文档格式.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
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．
（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。
利用静电感应使物体带电，叫做感应起电．
提出问题：
静电感应的原因？
带领学生分析物质的微观分子结构，分析起电的本质原因：
把带电的球C移近金属导体A和B时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体上的自由电子被吸引过来，因此导体A和B带上了等量的异种电荷．感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，是电荷从物体的一部分转移到另一部分。
得出电荷守恒定律．
【板书】2、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．
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。
○引导学生分析问题与练习
蓝皮步步高P3
例1 关于摩擦起电现象，下列说法正确的是（ ）
A．摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生了电子和质子
B．两种不同材料的绝缘体相互摩擦后，同时带上等量异号电荷
C．摩擦起电，可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的
D．丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电
3．元电荷
电荷的多少叫做电荷量．符号：
Q或q单位：
库仑符号：
C
元电荷:
电子所带的电荷量，用e表示.
注意：
所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。
就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。
电荷量e的值：
e=1.60×
10-19C
黄皮步步高P103
1．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的（ ）
A．2.4×
10－19CB．－6.4×
10－19C
C．－1.6×
10－18CD．4.0×
10－17C
答案：
A
4．关于元电荷，下列说法中正确的是（ ）
A．元电荷实质上是指电子和质子本身
B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
C．元电荷的值通常取e＝1.60×
D．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的
BCD
第二节、库仑定律（2课时）
1．掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量．
2．会用库仑定律的公式进行有关的计算．知道库仑扭秤的实验原理．
通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得出库仑定律
培养学生的观察和探索能力
重点：
掌握库仑定律
难点：
会用库仑定律的公式进行有关的计算
库仑扭秤（模型或挂图）
讲授法讨论法演示法
第一课时
（一）复习上课时相关知识
（二）新课教学【板书】----第2节、库仑定律
电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？
带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向．使同学通过观察分析出结论（参见课本图1.2－1）．
【板书】：
1、影响两电荷之间相互作用力的因素：
1．距离．2．电量．
2、库仑定律
内容表述：
力的大小跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比．作用力的方向在两个点电荷的连线上
公式：
静电力常量k=9.0×
109N·
m2/C2
适用条件：
真空中，点电荷——理想化模型
【介绍】：
（1）．关于“点电荷”，应让学生理解这是相对而言的，只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略，带电体就可以看作点电荷．严格地说点电荷是一个理想模型，实际上是不存在的．这里可以引导学生回顾力学中的质点的概念．容易出现的错误是：
只要体积小就能当点电荷，这一点在教学中应结合实例予以纠正．
（2）．要强调说明课本中表述的库仑定律只适用于真空，也可近似地用于气体介质，对其它介质对电荷间库仑力的影响不便向学生多作解释，只能简单地指出：
为了排除其他介质的影响，将实验和定律约束在真空的条件下．
关于点电荷的理解（带电体的大小和形状对我们所研究的问题影响不大，则可以看作点电荷）
蓝皮步步高P5
1．对点电荷的理解，你认为正确的是（ ）
A．体积很大的带电体都不能看做点电荷
B．只要是体积很小的带电体就能看做点电荷
C．只要是均匀的球形带电体，不管球的大小，都能被看做点电荷
D．当两个带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体都能看做点电荷
D
蓝皮步步高P105
2．关于库仑定律，下列说法中正确的是（ ）
A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体
B．根据F＝k
，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大
C．若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力
D．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律
第二课时
扩展：
任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的．任意两点电荷之间的作用力都遵守库仑定律．用矢量求和法求合力．
利用微积分计算得：
带电小球可等效看成电量都集中在球心上的点电荷．
静电力同样具有力的共性，遵循牛顿第三定律，遵循力的平行四边形定则．
3、库仑扭秤实验（1785年，法国物理学家．库仑）
库仑扭秤（模型或挂图）介绍：
物理简史及库仑的实验技巧．
实验技巧：
（1）．小量放大．
（2）．电量的确定．
练习二、库仑定律的应用（F＝k
，只适用于点电荷）
蓝皮步步高P5自我检测区
2．两个分别带有电荷量为－Q和＋3Q的相同金属小球（均可视为点电荷）固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定，距离变为
，则两球间库仑力的大小为（ ）
A．
FB．
FC．
FD．12F
接触前两个点电荷之间的库仑力大小为F＝k
，
两个相同的金属小球各自带电，接触后再分开，其所带电荷量先中和后均分，所以两球分开后各自带电均为＋Q，距离又变为原来的
，故库仑力大小为F′＝k
，所以两球间库仑力的大小为
F
黄皮步步高P105
5．如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a和c带正电，b带负电，a所带的电荷量比b所带的电荷量小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是（ ）
A．F1B．F2C．F3D．F4
B
第三节、电场电场强度（2课时）
1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的．
2．理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算
3．能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算．知道电场的叠加原理
通过分析在电场中的不同点，电场力F与电荷电量q的比例关系，使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱，即电场强度的概念；
知道电场叠加的一般方法。
培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。
电场强度的概念及其定义式
对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算
讲授法讨论法练习法
教学过程
（一）引入新课
问题引入：
电荷间的相互作用力是怎样产生的？
（二）新课教学-----第3节电场电场强度
1、电场：
启发学生从哲学角度认识电场，理解电场的客观存在性，不以人的意识为转移，但能为人的意识所认识的物质属性．利用课本图14－5说明：
电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用．电荷A对电荷B的作用，实际上是电荷A的电场对电荷B的作用；
电荷B对电荷A的作用，实际上是电荷B的电场对电荷A的作用．
电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的，电荷的周围都存在电场.
特殊性：
不同于生活中常见的物质，看不见，摸不着，无法称量，可以叠加.
物质性：
是客观存在的，具有物质的基本属性——质量和能量.
蓝皮步步高P7
例1 下列说法正确的是（ ）
A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场
B．电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西
C．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用
D．电场是人为设想出来的，其实并不存在
ABC
同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同，这是什么因素造成的？
引出电场强度的概念：
因为电场具有方向性以及各点强弱不同，所以靠成同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同，我们用电场强度来表示电场的强弱和方向．
2、电场强度（E）：
由图1.2-1可知带电金属球周围存在电场。
且从小球受力情况可知，电场的强弱与小球带电和位置有关。
引出试探电荷和场源电荷----
（1）关于试探电荷和场源电荷-（详见P12）
检验电荷是一种理想化模型，它是电量很小的点电荷，将其放入电场后对原电场强度无影响
实验表明：
在电场中的同一点，电场力F与电荷电量q成正比，比值F/q由电荷q在电场中的位置所决定，跟电荷电量无关，是反映电场性质的物理量，所以我们用这个比值F/q来表示电场的强弱．
（2）电场强度
①定义：
电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强．用E表示。
公式（大小）：
E=F/q（适用于所有电场）
单位：
N/C意义P13
电场强度是矢量，怎样表示电场的方向呢？
②方向性：
物理学中规定，电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同．
指出：
负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反．
带领学生讨论真空中点电荷周围的电场，说明研究方法：
将检验电荷放入点电荷周围的电场中某点，判断其所受的电场力的大小和方向，从而得出该点场强．．
◎唯一性和固定性
电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点电荷q无关，它决定于电场的源电荷及空间位置，电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.
带领学生总结出真空中点电荷周围电场的大小和方向．在此过程中注意引导学生总结公式E=F/q和E=kQ/r2的区别及联系．
3、（真空中）点电荷周围的电场、电场强度的叠加
（1）点电荷周围的电场
①大小：
E=kQ/r2（只适用于点电荷的电场）
②方向：
如果是正电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q；
如果是负电荷：
E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q．（参见课本图14－7）
说明：
公式E=kQ/r2中的Q是场源电荷的电量，r是场中某点到场源电荷的距离．从而使学生理解：
空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与检验电荷无关．
如果空间中有几个点电荷同时存在，此时各点的场强是怎样的呢？
带领学生由检验电荷所受电场力具有的叠加性，分析出电场的叠加原理．
蓝皮步步高P7自我检测区
2．下列说法中正确的是（ ）
A．电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与试探电荷在该点所受的静电力成正比
B．场中某点的场强等于F/q，但与试探电荷的受力大小及电荷量无关
C．场中某点的场强方向是试探电荷在该点的受力方向
D．公式E＝F/q和E＝k
对于任何电场都是适用的
黄皮步步高P107
1．关于电场强度的定义式E＝F/q，下列说法正确的是（ ）
A．该定义式只适用于点电荷产生的电场
B．F是试探电荷所受到的力，q是产生电场的电荷的电荷量
C．场强的方向与F的方向相同
D．由该定义式可知，场中某点电荷所受的静电力大小与该点场强的大小成正比
（2）电场强度的叠加原理：
某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和．
先分析方法（P13-14）后举例：
先在同一直线再不在同一直线。
例如：
课本图1.3-3中P点的场强，等于＋Q1在该点产生的场强E1和Q2在该点产生的场强E2的矢量和．从而使学生进一步理解到，任何带电体都可以看做是有许多点电荷组成的．利用点电荷场强的计算公式及叠加原理就可以计算出其周围各点场强．
可以证明：
一个半径为R的均匀球体（或球壳）在外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，球外各点和电场强度一样即：
E=kQ/r2
◎组织学生讨论课本中的【说一说】，由学生讨论后归纳：
（1）关于静电平衡
（2）静电平衡后导体内部电场的特点：
①处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零（注意：
这时的场强是合场强，即外电场和感应电场的叠加）
②处于静电平衡状态的导体，电荷只分布在导体的外表面上。
4、电场线
（1）电场线：
电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。
（2）电场线的基本性质
①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.
②电场线的疏密反映电场强度的大小（疏弱密强）.
③静电场中电场线始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远.它不封闭，也不在无电荷处中断.
④任意两条电场线不会在无电荷处相交（包括相切）
介绍各种点电荷电场线的分布情况。
【演示】模拟电场线
电场线是为了形象描述电场而引入的，电场线不是实际存在的线。
5、匀强电场
（1）定义：
电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场.
（2）匀强电场的电场线：
是一组疏密程度相同（等间距）的平行直线.例如，两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中，除边缘附近外，就是匀强电场.如图
常见电场的电场线
电场
电场线图样
简要描述
正点电荷
发散状
负点电荷
会聚状
等量同号电荷
相斥状
等量异号电荷
相吸状
匀强电场
平行的、等间距的、同向的直线
黄皮步步高P108
9．如图所示，实线是电场线，方向已标明，虚线ab是某一带电粒子（不计重力）在电场中的运动轨迹，则根据以上条件可以作出正确判断的是
（ ）
A．粒子带正电荷
B．静电力的方向
C．a、b两点的速度大小关系
D．a、b两点的加速度大小关系
集体备课记录表
第四节电势能、电势（2课时）
1、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。
2、理解电势的概念，明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。
通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做的功的关系，从而更好的了解电势能和电势的概念
尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题，增强科学探究的价值观。
理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。
讲授法、练习法、
（一）复习前面相关知识
1．静电力、电场强度概念，指出前面我们从力的性质研究电场，从本节起将从能量的角度研究电场。
2．复习功和能量的关系。
从静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：
是什么能转化为试探电荷的动能？
引入新课。
（二）进行新课
1．静电力做功的特点
结合课本图1。
4-1（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。
（1）q沿直线从A到B
（2）q沿折线从A到M、再从M到B
（3）q沿任意曲线线A到B
结果都一样即：
W=qELAM=qELABcos
【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。
与重力做功类比，引出：
2．电势能
（1）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。
（2）静电力做功与电势能变化的关系：
静电力做的功等于电势能的变化量。
写成式子为：
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．电场力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而它们的总量保持不变。
③．电荷在电场中某一点A具有的电势能EP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EP=W
④．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。
关于电势能零点的规定：
P19（大地或无穷远默认为零）
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：
蓝皮步步高P11
例2在电场中把一个电荷量为6×
10－6C的负电荷从A点移到B点，克服静电力做功3×
10－5J，则电荷从A到B的过程中，电势能变化了多少？
是增加还是减少？
若规定B点的电势能为零，则电荷在A点的电势能为多大？
电荷克服静电力做功，即静电力做负功，有WAB＝－3×
10－5J．
由WAB＝EpA－EpB知，电势能变化了3×
10－5J；
由于静电力做负功，则电势能增加．
若EpB＝0，则由WAB＝EpA－EpB得EpA＝－3×
10－5J.
答案 3×
10－5J 增加 －3×
10－5J
3．电势---表征电场性质的重要物理量度
通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。
参阅P20图1。
4--3
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。
用
表示。
标量，只有大小，没有方向，但有正负。
（2）公式：
（与试探电荷无关）
（3）单位：
伏特（V）
（4）电势与电场线的关系：
电势顺线降低。
（电场线指向电势降低的方向）
（5）零电势位置的规定：
电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择．（大地或无穷远默认为零）
◎让学生思考和讨论P21问题。
◎引导学生分析问题与练习3、4
4．等势面
⑴．定义：
电场中电势相等的点构成的面
⑵．等势面的性质：
①．在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，电场力不做功
②．电场线跟等势面一定垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
③．等势面越密，电场强度越大
④．等势面不相交，不相切
⑶．等势面的用途：
由等势面描绘电场线。
⑷．几种电场的电场线及等势面
①等量同种电荷连线和中线上
连线上：
中点电势最小
中线上：
由中点到无穷远电势逐渐减小，无穷远电势为零。
②等量异种电荷连线上和中线上
由正电荷到负电荷电势逐渐减小。
各点电势相等且都等于零。
黄皮步步高P111
2．下列说法中正确的是（ ）
A．沿电场线的方向，电场强度一定越来越小
B．沿电场线的方向，电势一定越来越低
C．沿电场线方向移动电荷，电势能逐渐减小
D．在静电力作用下，正电荷一定从电势高处向电势低处移动
7．如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，则（ ）
A．A点场强小于B点场强
B．A点场强方向指向x轴负方向
C．A点场强大于B点场强
D．A点电势高于B点电势
AD
升级会员 