高中物理选修31集体备课教案副本Word文档下载推荐.docx

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教学过程设计

教学内容

设计意图

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】

1、电荷

（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释

构成物质的原子本身就是由带电微粒组成。

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3

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

比荷：

电子的电荷量e和电子的质量me的比值,为

C/㎏

【小结】对本节内容做简要的小结，让学生自主完成本节《红对勾》知识梳理。

●巩固练习：

本节《红对勾》师生互动例题学习、讲解

●作业

1．本节课后练习题．

2．本节《红对勾》课时作业1

1、两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识，这些在初中都已经讲过，本节重点是讲述静电感应现象．要做好演示实验，使学生清楚地知道什么是静电感应现象．在此基础上，使学生知道，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，使电荷从物体的一部分转移到另一部分．

2．在复习摩擦起电现象和讲述静电感应现象的基础上，说明起电的过程是使物体中正负电荷分开的过程，进而说明电荷守恒定律．

3．要求学生知道元电荷的概念，而密立根实验作为专题，有条件的可以组织学生观看。

第二节、库仑定律（1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．

3．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

（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．

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．

【例题1】：

试比较电子和质子间的静电引力和万有引力．已知电子的质量m1=9.10×

10-31kg，质子的质量m2=1.67×

10-27kg．电子和质子的电荷量都是1.60×

10-19C．

分析：

这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解．

解：

电子和质子间的静电引力和万有引力分别是

<

/PGN0074B.TXT/PGN>

可以看出，万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处；

它们的实质区别是：

首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力．其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计．

（三）

2．本节《红对勾》：

课后自主检测题

3．本节《红对勾》：

课时作业2

1．点电荷是一种理想化的物理模型，这一点应该使学生有明确的认识．

2．通过本书的例题，应该使学生明确地知道，在研究微观带电粒子的相互作用时为什么可以忽略万有引力不计．

3．在用库仑定律进行计算时，要用电荷量的绝对值代入公式进行计算，然后根据是同种电荷，还是异种电荷来判断电荷间的相互作用是引力还是斥力．

4．库仑扭秤的实验原理是选学内容，但考虑到库仑定律是基本物理定律，库仑扭秤的实验对检验库仑定律具有重要意义，所以希望教师介绍给学生，可利用模型或挂图来介绍．

2011年7月18日

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，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。

明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。

了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。

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．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。

④．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

⑤．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。

⑥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：

举例分析：

对图1。

4-1中的各量附与一定的数值，后让学生计算。

（1课时）

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

（1）定义：

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。

◎引导学生分析问题与练习7。

（四）

课时作业4

达到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。

理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。

了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系目标。

让学生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。

第五节、电势差（1课时）

理解掌握电势差的概念、定义式与应用

结合电势、电势能、静电力做功，通过对比让学生深入理解电势差及其之间的关系

培养学生对比的学习方法，培养学生的逻辑能力

理解掌握电势差的概念、定义式。

根据电势差的定义式进行有关计算。

讲授法练习法

教学过程：

（一）复习上课时知识

要点：

1、静电力做功与电势能的关系。

2、电势概念。

-----后引入新课

（二）新课教学-----第5节、电势差

通过对重力场中的高度、高度差和电场中的电势、电势的差值进行类比，并结合P18图1、4-1分析得出：

1、电势差

电场中两点间电势的差值，也叫电压。

（2）公式：

或

①

所以有：

=-

②

电势差也是标量，可正，可负。

2、静电力做功与电势差的关系

电荷Q在电场中从A移动到B时，静电力做的功WAB等于电荷在A、B两点的电势能之差。

推导：

③

即：

电场中A、B两点间的电势差等于电场力做的功与试探电荷Q的比值。

电场中A、B两点间的电势差跟移动电荷的路径无关，只与AB位置有关

分析P24例题（这里略）

先引导学生画示意图。

后解之。

并对A、C间的电势差的计算过程做补充说明。

课时作业5

结合电势、电势能、静电力做功，通过对比让学生深入理解电势差及其之间的关系。

让学生理解掌握电势差的概念、定义式与应用。

培养学生对比的学习方法，培养学生的逻辑能力。

第六节、电势差与电场强度的关系（1课时）

掌握电势差与电场强度的关系

通过对电场力做功的两种不同方式的比较推导得出电势差与电场强度的关系

1、习感知科学的价值和应用

2、培养对科学的兴趣、坚定学习思考探索的的信念

匀强电场中电势差与电场强度的关系

电势差与电场强度的关系在实际问题中应用。

讲授法讨论法练习法

电场强度、电势差的概念

问题：

既然电场强度、电势差都可以描述电场，那么两者有何关系？

--引入新课

（二）新课教学---第6节、电势差与电场强度的关系

结合图1、6—1及电场力做功的两种不同途径推导，再引导学生比较得出：

匀强电场中电势差与电场强度的关系：

即：

匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乖积

◎引导学生思考讨论P26问题

电势差与电场强度的关系也可以写做：

它的意义为：

在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场线方向的距离的比值。

◎引导学生思考讨论P27问题

（1）上式的适用条件：

匀强电场；

（2）d为匀强电场中两点沿电场线方向的距离（等势面间的距离）。

（3）电场强度与电势无直接关系

①．电场强度为零的地方电势不一定为零，电势为不为零取决于电势零点。

如：

处于静电平衡的导体内部场强为零，电势相等，是一个等势体，若不选它为电势零点，导体上电势就不为零。

若选它为电势零点，则导体电势就为零。

（结合说一说）

②．电势为零的地方电场强度不一定为零。

点电荷产生的电场中某点定为电势零点，但该点电场强度不为零，无穷远处场强和电势都可认为是零。

③．电场强度相等的地方电势不一定相等，如在匀强电场中场强相等，但各点电势不等。

而处于静电平衡的导体内部场强为零，处处相等，电势也相等。

④．电势相等的地方电场强度不一定相等。

如在等量的异种电荷的电场中，两电荷连线的中垂面是一个等势面，但场强不相等。

而处于静电平衡的导体内部场强为零，处处相等，电势也相等

课时作业6

通过对电场力做功的两种不同方式的比较推导得出电势差与电场强度的关系。

培养对科学的兴趣、坚定学习思考探索的的信念练习感知科学的价值和应用。

2011年7月20日

第八节、电容器与电容（1课时）

1、知道什么是电容器及常见的电容器；

2、知道电场能的概念，知道电容器充电和放电时的能量转换；

3、理解电容器电容的概念及定义式，并能用来进行有关的计算；

4、知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，有什么关系；

掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题。

结合实物观察与演示，在计算过程中理解掌握电容器的相关概念、性质

体会电容器在实际生活中的广泛应用，培养学生探究新事物的兴趣。

掌握电容器的概念、定义式及平行板电容器的电容。

电容器的电容的计算与应用

教具准备：

常见的电容器示教板,带电羽的平行板电容器,静电计,介质板,感应起电机,导线

讨论法演示法

场强、电势能、电势、电势差等。

（二）新课教学----第八节、电容器与电容

展示各种电容器.并做解释:

这是一种能容纳电荷的容器,今天我们来学习它——电容器以及描述它容纳电荷本领的物理量——电容

1、电容器

（1）构造：

任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。

（2）电容器的充电、放电

操作：

把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。

这个过程叫做充电。

现象：

从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。

充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能.

操作:

把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电.

现象:

从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流.放电后,两极板间不存在电场,电场能转化为其他形式的能量.

提问:

电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?

待学生讨论后总结如下:

【板书】充电——带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加,电能转化为电场能

放电——带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能

2、电容

与水容器类比后得出。

说明：

对于给定电容器，相当于给定柱形水容器，C（类比于横截面积）不变。

这是量度式，不是关系式。

在C一定情况下，Q=CU，Q正比于U。

（1）定义：

电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容。

（2）公式：

（3）单位：

法拉（F）还有微法（

F）和皮法（pF）1F=10-6