选修3-1
第一章
1.5电势差教学设计
一【教材分析】
本节内容以电势的概念为起点，再次运用类比的方法，把电势差与高度差进行类比引入电势差的概念。同时，得出电势差与电势零点的选择无关。在物理学中，特别是在技术应用方面常用到的是电势差的概念，电势差往往比电势更有意义。
二【教学目标】
（一）知识与技能
理解电势差是描述电场的能的性质的物理量
知道电势差与电势零点的选取无关，熟练应用其概念及定义式进行相关的计算
知道电势与电势差的关系 ，
（二）过程与方法
培养学生的分析能力，抽象思维的能力，综合能力
（三）情感态度与价值观
通过对原有知识的加工，对新旧知识的类比、概括，培养学生知识自我更新的能力．
三【教学重点难点】
重点：电势差的概念；
静电力做功公式 的推导和该公式的具体应用。
难点：静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义。
四【 学情分析】
对电势差概念的引入，考虑到用电场力做功来引入比较具体，且可与力学中做功的概念直接联系起来，教学中采用类比的方法，类比于力学中重力做功，通过电场力作功来引入，以增强知识的可感知性，这有助于学生的理解．在学习电势差的表达式和定义式时，应该注意下标的使用规则和正负号表示的物理意义。所以，在教学过程中，从一个更高的全面的基准点对已学知识进行综合，加强学生自身知识的再更新能力。，这样使学生在已有知识中逐步理解，能帮助学生真正掌握电势差的概念。
五【教学方法】
推导公式法、讲授法
六【课前准备】
多媒体辅助教学设备或挂图
七【课时安排】一课时
八【教学过程】
教师活动 学生活动 设计意图
（一）预习检查★问题：电场的两个基本性质是什么？☆答：电场的两个基本性质：电场的力的性质（ ）电场的能的性质（电势能、电势、 ）在学习电势时，我们知道，选择不同的位置作为电势零点，电场中某点的电势的数值也会改变，那么，在物理学中，能不能找到一个更能反映电场的能的性质的物理量呢？ 倾听、回答 巩固知识点
（二）情景引入、展示目标重力做功有什么特点？?☆答：重力做功与路径无关，仅跟物体的重力，物体移动的两位置的高度差有关。对同一物体，两位置的高度差越大，重力做功就越多。只要高度差确定，移动同一物体重力做功就相同.?★问题：电场力做功具有什么特点呢？?☆答：电场力做功也与路径无关，仅跟电荷电量、电荷在电场中移动的两位置有关。▲结论：根据类比法，对于同一电荷，电场力对它所做的功，决定于两位置， 也为一恒量。（三）合作探究、精讲点播因此在物理学中，把这比值定义为电势差。1、定义：电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中，电场力做的功WAB与电荷量q的比值，叫A、B两点之间的电势差UAB。2、定义式： ★问题：这是采用什么方法定义的？☆答：比值定义法★问题：由什么决定？ 是否与 、q有关？☆答： 仅由电荷移动的两位置A、B决定，与所经路径， 、q均无关。这些也可由比值定义法定义概念的共性规律中得到.?▲教师：电势差 与q、 均无关，仅与电场中A、B两位置有关.故电势差反映了电场本身的性质.?3、物理意义：电势差反映了电场本身的性质.（4）单位：伏特 符号：V 1V=1J/C 倾听、思考、回答↓ 分析、思考 倾听、思考、理解、回答↓ 培养学生的分析能力↓ 培养思维、理解能力↓
●二、电势与电势差由 ；；；得 ▲电势差是电场中两点间的电势的差值 （ ）★问题：电势差的大小，与选取的参考点有关吗？☆答：类比于两位置的高度差与零位置选取无关，两点间的电势差也与零势差选取无关。★问题： 电势和电势差都是标量，他们的正负号表示什么含义呢？☆答：电势的正负表示该点比参考点的电势大或小；电势差的正负表示两点的电势的高低。 分析、回答 培养学生的思维能力和分析问题的能力
●三、功的计算由 得分析：应用 计算时，相关物理量用正、负值代入，其结果：＞0，电场力做正功， ＞0， ＞ ；＜0，电场力做负功， ＜0， ＜ 思考、分析 ↓ 培养学生的分析能力↓
（四）反思总结通过本节学习，主要学了以下几个问题：?1、电势差的概念采用比值定义法定义，与检验电荷q，电场力所做功无关，仅由电场本身的因素决定，故都表示电场本身的性质.?2、电势差类比于重力场中的高度差，这种类比方法是物理问题研究中常用的一种科学方法.?3、应用以下公式计算时注意：?（1） ，将WAB，q正、负号同代入.＞0，电场力做正功， ＞0， ＞ ；＜0，电场力做负功， ＜0， ＜ （2）当堂检测 ： 1、若带正电荷的小球只受到电场力作用，则它在电场中（ D ）A.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动；B.一定沿电场线由低电势处向高电势处运动；C.不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动；D.不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动。2、一个带正电的质点，电量q=2.0×10－9C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其他力作的功为6.0×10－5J，质点的动能增加了8.0×10－5J，则a、b两点间的电势差Ua－Ub为（ B ）A.3×104 V B.1×104VC.4×104 V D.7×104 V 倾听 巩固知识点
●五、练习作业 P21例题，P22-1、3
九．【板书设计】 第五节 电势差一、电势差（1）定义：电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中，电场力做的功WAB与电荷量q的比值，叫A、B两点之间的电势差UAB。（2）定义式： （3）物理意义：电势差反映了电场本身的性质.（4）单位：伏特 符号：V 1V=1J/C二、电势与电势差三、功的计算＞0，电场力做正功， ＞0， ＞ ；＜0，电场力做负功， ＜0， ＜ 十．【教学反思】1、在讲解电势差和电势的关系时还应该采用类比法（和高度，高度差相比），因怕学生混淆概念，没有敢讲，结果效果并不理想。2、电场力做功与电势能变化之间的关系，学生判断较熟练。
选修3-1第三章
3．5 磁场对运动电荷的作用
一、教材分析
洛仑兹力的方向是重点，实验结合理论探究洛仑兹力方向，再由安培力的表达式推导出洛仑兹力的表达式的过程是培养学生逻辑思维能力的好机会，一定要让全体学生都参与这一过程。
二、教学目标：
（一）知识与技能
1、理解洛伦兹力对粒子不做功.
2、理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，粒子在匀磁场中做匀速圆周运动.
3、会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式，并会用它们解答有关问题. 知道质谱仪的工作原理。
4、知道回旋加速器的基本构造、工作原理 、及用途 。
（二）过程与方法
通过综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场（电场、磁场）中的问题.
培养学生的分析推理能力.
（三）情感态度与价值观
通过对本节的学习，充分了解科技的巨大威力，体会科技的创新历程。
三、教学重点难点
重点：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式，并能用来分析有关问题.
难点：1.粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.
四、学情分析
本节是安培力的延续，又是后面学习带电体在磁场中运动的基础，还是力学分析中重要的一部分。学好本节，对以后力学综合中涉及洛伦兹力的分析，对利用功能关系解力学问题，有很大的帮助。
五、教学方法
实验观察法、逻辑推理法、讲解法
六、课前准备
1、学生的准备：认真预习课本及学案内容
2、教师的准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案
演示实验
七、课时安排：
1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
前面我们学习了磁场对电流的作用力，下面思考两个问题：
（1）如图，判定安培力的方向
若已知上图中：B=4.0×10-2 T，导线长L=10 cm，I=1 A。求：导线所受的安培力大小？
（2）电流是如何形成的？ 电荷的定向移动形成电流。
磁场对电流有力的作用，电流是由电荷的定向移动形成的，大家会想到什么？
这个力可能是作用在运动电荷上的，而安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现。
［演示实验］用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。如图3.5-1
说明电子射线管的原理：
从阴极发射出来电子，在阴阳两极间的高压作用下，使电子加速，形成电子束，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹。
实验现象：在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将蹄形磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。
分析得出结论：磁场对运动电荷有作用。
（三）合作探究、精讲点播
1、洛伦兹力的方向和大小
运动电荷在磁场中受到的作用力称为洛伦兹力。通电导线在磁场中所受安培力实际是洛伦兹力的宏观表现。
方向（左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向正电荷运动的方向，那么，大拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。
如果运动的是负电荷，则四指指向负电荷运动的反方向，那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。
思考：
1、试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向。
甲 乙 丙 丁
下面我们来讨论B、v、F三者方向间的相互关系。如图所示。
结论：F总垂直于B与v所在的平面。B与v可以垂直，可以不垂直。
洛伦兹力的大小
若有一段长度为L的通电导线，横截面积为S，单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速率为v，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中。
这段导体所受的安培力为 F安=BIL
电流强度I的微观表达式为 I=nqSv
这段导体中含有自由电荷数为 N=nLS。
安培力可以看作是作用在每个运动上的洛伦兹力F的合力，这段导体中含有的自由电荷数为nLS，所以每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为
当运动电荷的速度v方向与磁感应强度B的方向不垂直时，设夹角为θ，则电荷所受的洛伦兹力大小为
上式中各量的单位：
为牛（N），q为库伦（C），v为米/秒（m/s），B为特斯拉（T）
思考与讨论：
同学们讨论一下带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力对带电粒子是否做功？
教师引导学生分析得：
洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面即洛伦兹力垂直于速度方向，因此
洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，所以洛伦兹力对电荷不做功。
思考：
2、电子的速率v=3×106 m/s，垂直射入B=0.10 T的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？
3、、来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将_______
A．竖直向下沿直线射向地面 B．相对于预定地面向东偏转
C．相对于预定点稍向西偏转 D．相对于预定点稍向北偏转
2、电视显像管的工作原理
在图3.5－4中，如图所示：
（1）要是电子打在A点，偏转磁场应该沿什么方向？ 垂直纸面向外
（2）要是电子打在B点，偏转磁场应该沿什么方向？ 垂直纸面向里
（3）要是电子打从A点向B点逐渐移动，偏转磁场应该怎样变化？
先垂直纸面向外并逐渐减小，然后垂直纸面向里并逐渐增大。
学生阅读教材，进一步了解显像管的工作过程。
（四）反思总结、当堂检测
（五）发导学案、布置作业
完成P103“问题与练习”第1、2、5题。书面完成第3、4题。
九、板书设计
1、洛伦兹力的方向：左手定则
2、洛伦兹力的大小：
3、电视显像管的工作原理
十、教学反思
“思考与讨论”在课堂上可组织学生开展小组讨论，根据线索的实际情况灵活铺设台阶，让不同层次的学生在讨论中有比较深刻的感受，然后通过交流发言得出正确结论。选修3-1
第三章
3.3几种常见的磁场
一、教材分析
磁场的概念比较抽象，应对几种常见的磁场使学生加以了解认识，学好本节内容对后面的磁场力的分析至关重要。
二、教学目标
（一）知识与技能
1．知道什么叫磁感线。
2．知道几种常见的磁场（条形、蹄形，直线电流、环形电流、通电螺线管）及磁感线分布的情况
3．会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。
4．知道安培分子电流假说，并能解释有关现象
5．理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场
6．理解磁通量的概念并能进行有关计算
（二）过程与方法
通过实验和学生动手（运用安培定则）、类比的方法加深对本节基础知识的认识。
（三）情感态度与价值观
1.进一步培养学生的实验观察、分析的能力.
2.培养学生的空间想象能力.
三、教学重点难点
1．会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.
2．正确理解磁通量的概念并能进行有关计算
四、学情分析
磁场概念比较抽象，学生对此难以理解，但前面已经学习过了电场，可采用类比的方法引导学生学习。
五、教学方法
实验演示法，讲授法
六、课前准备：
演示磁感线用的磁铁及铁屑，演示用幻灯片
七、课时安排：1课时
八、教学过程：
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
要点：磁感应强度B的大小和方向。
［启发学生思考］电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢？
［学生答］磁场可以用磁感线形象地描述.----- 引入新课
（老师）类比电场线可以很好地描述电场强度的大小和方向，同样，也可以用磁感线来描述磁感应强度的大小和方向
（三）合作探究、精讲点播
【板书】1．磁感线
（1）磁感线的定义
在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致，这样的曲线叫做磁感线。
（2）特点：
A、磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，内部是从南极到北极.
B、每条磁感线都是闭合曲线，任意两条磁感线不相交。
C、磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向。
D、磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小
【演示】用铁屑模拟磁感线的形状，加深对磁感线的认识。同时与电场线加以类比。
【注意】①磁场中并没有磁感线客观存在，而是人们为了研究问题的方便而假想的。
②区别电场线和磁感线的不同之处：电场线是不闭合的，而磁感线则是闭合曲线。
2．几种常见的磁场
【演示】
①用铁屑模拟磁感线的演示实验，使学生直观地明确条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、通电环形电流、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁)各自的磁感线的分布情况(磁感线的走向及疏密分布)。
②用投影片逐一展示:条形磁铁（图1）、蹄形磁铁（图2）、通电直导线（图3）、通电环形电流（图4）、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁) （图5）、
（1）条形、蹄形磁铁，同名、异名磁极的磁场周围磁感线的分布情况（图1、图2）
（2）电流的磁场与安培定则
①直线电流周围的磁场
在引导学生分析归纳的基础上得出
a直线电流周围的磁感线：是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上.（图3）
b直线电流的方向和磁感线方向之间的关系可用安培定则（也叫右手螺旋定则）来判定：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.
②环形电流的磁场
a环形电流磁场的磁感线：是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形导线的中心轴线上，磁感线和环形导线的平面垂直（图4）。
［教师引导学生得］
b环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定：让右手弯曲的四指和和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向.
③通电螺线管的磁场.
a通电螺线管磁场的磁感线：和条形磁铁外部的磁感线相似，一端相当于南极，一端相当于北极；内部的磁感线和螺线管的轴线平行，方向由南极指向北极，并和外部的磁感线连接，形成一些环绕电流的闭合曲线（图5）
b通电螺线管的电流方向和它的磁感线方向之间的关系，也可用安培定则来判定：用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致，则大拇指所指的方向就是螺线管的北极（螺线管内部磁感线的方向）.
③电流磁场（和天然磁铁相比）的特点：磁场的有无可由通断电来控制；磁场的极性可以由电流方向变换；磁场的强弱可由电流的大小来控制。
【说明】由于后面的安培力、洛伦兹力、电磁感应与磁感应强度密切相关，几种常见磁场的磁感线的分布是一个非常基本的内容，不掌握好，对后面的学习有很大影响。
3．安培分子电流假说
（1）安培分子电流假说
对分子电流，结合环形电流产生的磁场的知识及安培定则，以便学生更容易理解“它的两侧相当于两个磁极”，这句话；并应强调“这两个磁极跟分子电流不可分割的联系在一起”，以便使他们了解磁极为什么不能以单独的N极或S极存在的道理。
（2）安培假说能够解释的一些问题
可以用回形针、酒精灯、条形磁铁、充磁机做好磁化和退磁的演示实验，加深学生的印象。举生活中的例子说明，比如磁卡不能与磁铁放在一起等等。
【说明】“假说”，是用来说明某种现象但未经实践证实的命题。在物理定律和理论的建立过程中，“假说”，常常起着很重要的作用，它是在一定的观察、实验的基础上概括和抽象出来的。安培分子电流的假说就是在奥斯特的实验的启发下，经过思维发展而产生出来的。
（3）磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的．
4．匀强磁场
（1）匀强磁场：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线。
（2）两种情形的匀强磁场：即距离很近的两个异名磁极之间除边缘部分以外的磁场；相隔一定距离的两个平行线圈(亥姆霍兹线圈)通电时，其中间区域的磁场P87图3.3-7，图3.3-8。
5.磁通量
（1）定义： 磁感应强度B与线圈面积S的乘积，叫穿过这个面的磁通量（是重要的基本概念）。
（2）表达式：φ=BS
【注意】①对于磁通量的计算要注意条件，即B是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁感应强度，S是线圈面积在与磁场方向垂直的平面上的投影面积。
②磁通量是标量，但有正、负之分，可举特例说明。
（3）单位：韦伯，简称韦，符号Wb 1Wb = 1T·m2
（4）磁感应强度的另一种定义（磁通密度）:即B =φ/S
上式表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，并且用Wb/m2做单位（磁感应强度的另一种单位）。所以：1T = 1 Wb/m2 = 1N/A·m
（三）小结：对本节各知识点做简要的小结。
（四）反思总结、当堂检测
1.如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右.试判定电源的正负极.
解析：小磁针N极的指向即为该处的磁场方向，所以在螺线管内部磁感线方向由a→b，根据安培定则可判定电流由c端流出，由d端流入，故c端为电源的正极，d端为负极.
注意：不要错误地认为螺线管b端吸引小磁针的N极，从而判定b端相当于条形磁铁的南极，关键是要分清螺线管内、外部磁感线的分布.
2.如图所示，当线圈中通以电流时，小磁针的北极指向读者.学生确定电流方向.
答案：电流方向为逆时针方向.
（五）发导学案、布置作业
九、板书设计
磁感线：人为画出，可形象描述磁场
几种常见的磁场：安培定则：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。
匀强磁场：磁场中各处电场强度大小相等方向相同。其磁感线是一些间隔均匀的平行直线。
磁通量：B与S的乘积，单位是韦伯，也叫磁通密度。
十、教学反思
本节内容与本章第一节内容联系较大可先复习第一节知识后进入新课的学习，并在学习过程中加入对应习题。注重演示如演示磁感线用的磁铁及铁屑，演示用幻灯片等使学生具有形象感。选修3-1第三章
3.4 磁场对通电导线的作用力
一、教材分析
安培力的方向和大小是重点，弄清安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系是难点。安培力的方向一定与电流、磁感应强度方向垂直，但电流方向与磁感应强度的方向可以成任意角度；当电流方向与磁感应强度的方向垂直时，安培力最大。对此学生常常混淆
二、教学目标
（一）知识与技能
1、知道什么是安培力，会推导安培力公式F=BILsinθ。
2、知道左手定则的内容，并会用它判断安培力的方向。
3、了解磁电式电流表的工作原理。
（二）过程与方法
通过演示实验归纳、总结安培力的方向与电流、磁场方向的关系——左手定则。
（三）情感、态度与价值观
1、通过推导一般情况下安培力的公式F=BILsinθ，使学生形成认识事物规律要抓住一般性的科学方法。
2、通过了解磁电式电流表的工作原理，感受物理知识的相互联系。
三、教学重点难点
教学重点
安培力的大小计算和方向的判定。
教学难点
用左手定则判定安培力的方向。
四、学情分析
安培力的方向一定与电流、磁感应强度方向垂直，但电流方向与磁感应强度的方向可以成任意角度；当电流方向与磁感应强度的方向垂直时，安培力最大。对此学生常常混淆
五、教学方法
实验观察法、逻辑推理法、讲解法
六、课前准备
1、学生的准备：认真预习课本及学案内容
2、教师的准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案
演示实验：蹄形磁铁多个、导线和开关、电源、铁架台、两条平行通电直导线
七、课时安排：
1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标通过第二节的学习，我们已经初步了解磁场对通电导线的作用力。安培在这方面的研究做出了杰出的贡献，为了纪念他，人们把通电导线在磁场中所受的作用力叫做安培力。这节课我们对安培力作进一步的讨论。
（三）合作探究、精讲点播
1、安培力的方向
教师：安培力的方向与什么因素有关呢？
演示：如图所示，连接好电路。
演示实验：
（1）改变电流的方向 现象：导体向相反的方向运动。
（2）调换磁铁两极的位置来改变磁场方向 现象：导体又向相反的方向运动。
教师引导学生分析得出结论
（1）安培力的方向和磁场方向、电流方向有关系。
（2）安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。
左手定则
通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系，可以用左手定则来判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
例：判断下图中导线A所受磁场力的方向。
通电平行直导线间的作用力方向如何呢？
演示实验：
（1）电流的方向相同时 现象：两平行导线相互靠近。
（2）电流的方向相反时 现象：两平行导线相互远离。
引导学生利用已有的知识进行分析
如图，两根靠近的平行直导线通入方向相同的电流时，它们相互间的作用力的方向如何
说明：分析通电导线在磁场中的受力时，要先确定导线所在处的磁场方向，然后根据左手定则确定通电导线的受力方向。
例题2:下列四幅图中通电导体受力方向表示正确的是 ( )
2、安培力的大小
通过第二节课的学习，我们已经知道，垂直于磁场B放置的通电导线L，所通电流为I时，它在磁场中受到的安培力
F=BIL
当磁感应强度B的方向与导线平行时，导线受力为零。
问题：当磁感应强度B的方向与导线方向成夹角θ时，导线受的安培力多大呢？
教师投影图3.4-4，引导学生推导：
将磁感应强度B分解为与导线垂直的分量和与导线平行的分量，则，
因不产生安培力，导线所受安培力是产生的，故安培力计算的一般公式为：
3、磁电式电流表
中学实验室里使用的电流表是磁电式电流表，下面我们来学习磁电式电流表的工作原理。
（1）电流表主要由哪几部分组成的？
投影图3.4-5。
电流表由永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘等六部分组成。
（2）什么电流表可测出电流的强弱和方向？
磁场对电流的作用力和电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力越大，线圈和指针偏转的角度就越大，因此，根据指针偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。当线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变，所以，根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。
（3）电流表中磁场分布有何特点呢？为何要如此分布？
电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的。如图。
所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度。该磁场并非匀强磁场，但在以铁芯为中心的圆圈上，各点的磁感应强度B的大小是相等的。这样的磁场，可使线圈转动时，它的两个边所经过的位置磁场强弱都相同，从而使表盘的刻度均匀。
（4）磁电式仪表的优缺点是什么？
磁电式仪表的优点是灵敏度高，可以测出很弱的电流；缺点是绕制线圈的导线很细，允许通过的电流很弱（几十微安到几毫安）。如果通过的电流超过允许值，很容易把它烧坏。
（四）反思总结、当堂检测
（五）发导学案、布置作业
课堂训练
作业
1、课下阅读课本第98页，做一做《用小磁针估测磁感应强度》或《旋转的液体》小实验。
2、完成P99“问题与练习”第1、2、4题。书面完成第3题。
九、板书设计
1、安培力的方向 左手定则
2、安培力的的大小：
3、磁电式电流表
十、教学反思
空间想象能力对本节学习至关重要、要使学生能够看懂立体图，熟悉各种角度的侧视图、俯视图和剖面图，需要一定的巩固训练。
例题1画出图中第三者的方向选修3-1第三章
3.2磁感应强度教案
一、教材分析
磁感应强度是本章的重点内容，所以学好本节内容十分重要，首先要告诉学生一定要高度重视本节课内容的学习。
二、教学目标
（一）知识与技能
1、理解磁感应强度B的定义，知道B的单位是特斯拉。
2、会用磁感应强度的定义式进行有关计算。
3、会用公式F=BIL解答有关问题。
（二）过程与方法
1、知道物理中研究问题时常用的一种科学方法——控制变量法。
2、通过演示实验，分析总结，获取知识。
（三）情感、态度与价值观
学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的科学方法。
三、教学重点难点
学习重点：
磁感应强度的物理意义
学习难点：
磁感应强度概念的建立。
四、学情分析
学生通过日常生活经验对磁场强弱已具有一定的感性认识，且在研究电场时，已经学习确定了一个叫做电场强度的物理量，用来描述电场的强弱。与此对比类似引出表示磁场强度和方向的物理量。
五、教学方法
实验分析、讲授法
六、课前准备
1、学生的准备：认真预习课本及学案内容
2、教师的准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案
七、课时安排
1课时
八、教学过程
（一）用投影片出示本节学习目标.
（二）复习提问、引入新课
磁场不仅具有方向，而且也具有强弱，为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量.怎样的物理量能够起到这样的作用呢？紧接着教师提问以下问题.
1.用哪个物理量来描述电场的强弱和方向？
［学生答］用电场强度来描述电场的强弱和方向.
2.电场强度是如何定义的？其定义式是什么？
［学生答］电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与检验电荷量的比值来定义的，其定义式为E=.
过渡语：今天我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度.
（三）新课讲解-----第二节 、 磁感应强度
1．磁感应强度的方向
【演示】让小磁针处于条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时，小磁针的N极所指的方向不同，来认识磁场具有方向性，明确磁感应强度的方向的规定。
【板书】小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向
过渡语：能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢？
2．磁感应强度的大小
【演示1】用不同的条形磁铁所能吸起的铁钉的个数是不同的，说明磁场有强弱。
【演示2】探究影响通电导线受力的因素（如图）先介绍匀强磁场：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。
后定性演示（控制变量法）①保持通电导线的长度不变，改变电流的大小②保持电流不变，改变通电导线的长度。让学生观察导线受力情况。
【板书1】精确实验表明，通电导线和磁场方向垂直时，通电导线受力（磁场力）大小
写成等式为：F = BIL ①
式中B为比例系数。
注意：①B与导线的长度和电流的大小无关②在不同的磁场中B的值不同（即使同样的电流导线的受力也不样）
再用类比电场强度的定义方法，从而得出磁感应强度的定义式
【板书2】磁感应强度的大小（表征磁场强弱的物理量）
（1）定义： 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的力（安培力）F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。符号：B
说明：如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度。其中，I和导线长度L的乘积IL称电流元。
（2）定义式： ②
（3）单位：在国际单位制中是特斯特，简称特，符号T. 1T=N/A·m
（4）物理意义：磁感应强度B是表示磁场强弱的物理量.
对B的定义式的理解：
①要使学生了解比值F/IL是磁场中各点的位置函数。换句话说，在非匀强磁场中比值F/IL是因点而异的，也就是在磁场中某一确定位置处，无论怎样改变I和L，F都与IL的乘积大小成比例地变化，比值F/IL跟IL的乘积大小无关。因此，比值F/IL的大小反映了各不同位置处磁场的强弱程度，所以人们用它来定义磁场的磁感应强度。还应说明F是指通电导线电流方向跟所在处磁场方向垂直时的磁场力，此时通电导线受到的磁场力最大。
②有的学生往往单纯从数学角度出发，曲公式B= F/IL得出磁场中某点的B与F成正比，与IL成反比的错误结论。
③应强调说明对于确定的磁场中某一位置来说， B并不因探测电流和线段长短（电流元）的改变而改变，而是由磁场自身决定的；比值F/IL不变这一事实正反映了所量度位置的磁场强弱程度是一定的。
【例】磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为5×10-2 N，则这个位置的磁感应强度是多大？
解答：
介绍一些磁场的磁感应强度值。（P89表3。2-1）
（四）小结：可继续类比磁场与静电场，小结出以下两个方面：
一是电场力与磁场力在方向上是有差异的。电场力的方向总是与电场强度E的方向相同或相反；而磁场力的方向恒与磁感应强度B的方向垂直。
二是E和B在引入方法上也是有差异的。在电场强度E的引入中，考虑到的是电场中检验电荷所受的力F与检验电荷所带电量q之比；而在磁感应强度B的引入中，考虑的是磁场中检验电流元所受的力F与乘积IL之比。
九、板书设计
1.磁感应强度定义
2.定义式：B=
3.大小：B=（B⊥L）
4.方向：磁感应强度的方向与磁场方向相同
5.物理意义：磁感应强度是描述磁场力性质的物理量
形象表示——磁感线
十、教学反思
本节内容是本章的重点内容，所以学好本节内容十分重要。觉得类比教学可更多的交与学生进行类比，比较得出结论。选修3-1
第二章
2.8多用电表
一、教材分析
“多用电表”是人教版高中物理选修3-1第二章第八节的内容，它是电流表、电压表改装学完后，研究欧姆表的改装问题，又是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，学生通过本节课的学习，既能巩固电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义。。
二、教学目标
1、知识目标
(1)知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的，了解电流表(表头)的原理，知道什么是电流表满偏电流和满偏电压；
(2)理解表头改装成常用电压表和电流表的原理，会用万用表测量电路元件上的电压、电流、电阻等电学量；
(3)会用多用表判断二极管的质量和极性等；
(4) 会用多用表查找电路故障。
2、过程与方法
(1)通过多用电表原理的分析过程，认识物理学分析、研究实际问题的方法；；
(2)经历学会使用多用电表的探究过程，认识科学探究的意义，认识物理实验在物理学发展过程中的作用。
3、情感态度与价值观
通过本节课的教学活动，要培养学生的应用意识，培养学生尊重客观事实、理论联系实际、实事求是的科学态度和人生观。引导学生关心实际问题，获得成功的喜悦，立志于把所学物理知识应用到实际中去。还要引导学生养成良好的生活习惯，爱护器材，节约能源。
三、教学重点难点
重点：(1)将表头G改装成大量程电压表和电流表的原理，理解改装后电压表和电流表的量程的物理意义；(2)学会使用多用电表。
难点：(1)理解改装后电压表和电流表的量程的物理意义；(2)量程的选择。（3）欧姆表刻度的确定
四、学情分析
1．知识基础分析：
①掌握了闭合电路欧姆定律，并已熟练掌握了电路串并联的规律，会利用该定律列式求解相关问题。
②掌握了电流表改装成大量程电流表和电压表的原理和刻度方法。
2．学习能力分析：
①学生的观察、分析能力不断提高，能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。
②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。
五、教学方法
1．实验法：使用多用表
2．学案导学：见后面的学案。
3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习实验，初步把握多用表的原理和测量方法步骤。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。3．教学环境的设计和布置：两人一组，实验室内教学。
七、课时安排：1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
课件：动画展示多用电表是安培表、伏特表、欧姆表功能的三合一。
这节课我们将一起认识一种可以测量电流、电压以及电阻等电学量的仪表——万用电表。
（三）合作探究、精讲点播
1、多用电表的构造
（利用多媒体、实物演示，学生回答学案设置的对图填空题）
2、介绍多用电表电路
（一一对应构造各部分，多媒体展示，学生回答学案设置问题，教师指出万用表多用途的原理：接不同的端口，万用表接入不同电路，变成电压表、电流表、欧姆表可测电压、电流、电阻）
用白板擦做例子：多功能、每种功能用到板擦的一部分而已。
3电流表G(表头)的构造和工作原理
(利用多媒体图示简单介绍表头G的主要构造和工作原理、符号)
结合学生课前学习学案的情况，对满偏电流Ig、内阻Rg、满偏电压Ug进行说明
问题：满偏电流Ig、内阻Rg、满偏电压Ug三者之间有什么关系？
据部分电路欧姆定律可知：
Ug＝IgRg
指出：表头存在于各种仪表上，汽车的速度计、电量表、安培表、伏特表等。
用动画演示将表头改造成汽车速度计的动画，让学生体会。指出“三十六计之偷梁换柱”
问题：表头G的满偏电流Ig和满偏电压Ug一般都比较小（量程较小），能否把它改造成安培表和伏特表，请你设计电路。
（学生课前完成画在学案的方框内）
4、电压表和电流表
请设计好的学生画在黑板上，并讲解为什么这样就可以测量较大的电流了。
问题：表头原来的标签要不要改造？
点评，然后完成学案上的小结：
①把表头改装成电流表的方法：给表头并联一个适当的分流电阻。
②把表头改装成电流表的原理：并联电阻的分流作用。
提出课后探究问题：要使改造后的电流表量程更大，并联的电阻比原来要更大还是更小？
问题：可不可以用表头测电压？如果用表头测电压，能测量的电压最大值是多少？如果要把表头改造成一个能测较大电压的伏特表，该如何改造？
(2)把表头G改装成电压表V
学生完成学案任务。
教师总结。
情感价值观教育：
应积极动脑，努力把所学知识应用到实际中，为人类造福。
问题：对照万用电表的电路图，请学生说明，测电流转换开关接接哪个端口？测电压呢？课后思考：接1端口和2端口测电流，哪个量程大？3和4呢？
5、实验一：用万用电表的直流电流档测通过小灯泡的电流；
用万用电表的直流电压档测小灯泡两端的电压；
课件出示初中测小灯泡电流和电压的实物连接图，让学生依类比思路理解万用表电流档、电压档的使用。
让学生观察万用表，提问：
转换开关置于哪是测电流？电压？电阻？
安培表和伏特表在使用时让电流比正接线柱流入，从负接线柱流出，万用表的正、负接线柱在哪？
怎么改变量程？
读哪条刻度？
使用前如何调零？
安培表、伏特表测量时，指针在哪个位置读数比较准确？
学生动手实验。
6 、电阻档（欧姆表）的原理与刻度
万用电表还可以测电阻，究竟是什么原理呢？
投影：多用电表测量电阻的电路图
（档位开关接5端口，内有电源，注意电源正负极与红黑表笔的连接情况）
讲述原理：学生完成学案上问题：写出流过表头的电流与待测电阻的RX的关系表达式
指出，其原理是利用闭合电路的欧姆定律。
问题：欧姆表的“0”刻度在表盘的左边还是右边？
欧姆表的刻度均匀吗？
为什么要设置调零电阻？
实验二：测测滑动变阻器的电阻；
先纸上谈兵：（借练习讲解万用表欧姆档的用法）
学案上练习：
（1） 当指针位置如图中白三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________.
（2）当指针位置如图中白三角箭头所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么接下来的操作步骤应该依次为:①_________________,②_________________,③__________________.
（3）测量结束后应将选择开关拨到_________或者____________.
学生自主实验
教师点评学生实验中出现的问题，包括：
要断开原电路、换档调零、表笔握法等）
实验： 判断二极管的质量和极性
带问题自主探索进行实验：
二极管的有什么样的特性？
如何判断二极管正负极？
如何判断二极管的质量好坏？
学生回答做法。
我们平时用完手电筒后要不要关掉？现在我们不再使用万用电表了，也要把它关掉收好，怎么关掉它呢？（节能、环保教育）
以上我们使用万用表分别测量了电流、电压、电阻，万用电表还可以做很多事，请大家看下面这道题：
开放思考题：用多用电表查找电路故障
（投影题目，学生思考谈办法）
如图所示电路，闭合开关后灯泡不亮，请找出故障。
1、可能是什么原因？
2、如何利用多用电表找出哪部分发生了什么样的故障？你有几种办法？
（四）反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。（课堂实录）
（五）发导学案、布置预习。
九、板书设计
一、欧姆表的构造及工作原理
1. 表头定位：
将红黑表笔对接，即Rx=0时：I最大——满偏电流
Ig=ε/（Rg+R0+r）≈ε/（Rg+R0）
电阻R1，当I= 1/2 Ig 时：R= 2（Rg+R0）= R1+Rg+R0
所以，R1= Rg+R0 ——中值电阻（因为它在表盘的中央）
由这个结果可以看出，中值电阻就是该挡的内阻。
电阻R2，使得I2=1/4Ig, R=4R中 所以R2 =3R中=3（ Rg+R0）
电阻Rn，使得In=1/n Ig R=n R中 Rn=（n-1）R中
2、[例题]
3．档位：
二、使用方法：
1.表笔：红+黑—
2．机械调零
3.选挡调零
4．接入电阻
5．选挡
6．换挡要调零！
7.读数
8．使用完毕
十、教学反思
我认为教材通过例题的方式来讲欧姆表的原理，简单明了，学生易于接受。要求学生掌握：欧姆表的内部结构和刻度原理；熟悉多用电表的表头以及使用多用电表来测量交、直流电压，交、直流电流和电阻，并能用多用电表来探索黑箱中的电学元件。
欧姆表
①利用将电流表改装成电压表和大量程的电流表引导学生分析，能否将电流表改装成欧姆表。首先，电流表和电压表测量的是电压和电流，故改装时不需要提供新的电源，而欧姆表是用来测量电阻，故必须提供一个电源。其次，由闭合电路欧姆定律，在电路中的电流的大小与电阻又是一一对应关系，且R增大时，电流减小，故电流表的电流从满偏至零对应于电阻从零到无穷大，只要抓住该对应关系，即可将电流表改装成欧姆表。
②教材通过例题讲述欧姆表的原理，第一问的实质是使欧姆表调零，调零后，将电流表、电源和变阻器R1视为一个整体，电流表的内阻、电源的内阻、滑动变阻器R1看成一个电阻。第二问中的R2是外电阻，则利用闭合电路欧姆定律即可找到I与R的关系，变形即可得R与I的关系。
（2）多用电表
①首先对比电压表和欧姆表的内部结构，然后找到共同点：都是在电流表的基础上增加电路而实现新的功能。因此电流表是公共部分，要实现不同的功能只需要让电流表与不同的附加电路相连即可，利用一个选择开关即可实现。
②认识多用电表的外形图，由两部分构成，上半部分为表盘，要让学生掌握读数方法；下半部分是选择开关，即功能开关。
在整个教学过程中，学生反应积极、主动，思维紧跟老师走。但是还有些细节学生掌握的不够理想，例如：① 机械调零和欧姆调零有什么区别？②为什么在利用欧姆表测电阻时，每次的换档都要进行欧姆调零？对于这些问题，还有待下节课解决。
Ug
Ig
G
Ig
Rg
R
I
A
I
U
RA
IR
G
Ig
Rg
R
Ug
UR
U
V
Ig
U
RV
5
G
R1
R2
R5
R6
E,r
Rx
+
─
R
E, r
S选修3-1第一章
电场强度教案
一教材分析
电场、电场强度的概念是电学中最重要的概念之一，它的研究方法和定义方法也是物理学中比较常见的方法。本节内容表明电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质，它最基本的特征是对放入其中的电荷具有力的作用。正是利用电场的这一特性，我们通过研究试探电荷的所受静电力特点，引入了描述电场强弱的物理量─
二教学目标
（一）、知识与技能
1．粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。
2．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场是客观存在的一种特殊的形态。
3．理解电场强度的概念及其定义，会根据电场强度的定义进行有关的计算。知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的。
4．能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算。
5．知道场强的叠加原理，并能应用这一原理进行简单的计算。
（二）、过程与方法
1．经历“探究描述电场强弱的物理量”的过程，获得探究活动的体验。
2．领略通过电荷在电场中所受静电力研究电场、理想模型法、比值法、类比法等物理学研究方法。
（三）、情感态度与价值观
1．体验探究物理规律的艰辛与喜悦。
2．学习科学家严谨科学的态度。
三教学重难点
（一）教学重点
1．探究描述电场强弱的物理量。
2．理解电场、电场强度的概念，并会根据电场强度的定义进行有关的计算。
（二）教学难点
探究描述电场强弱的物理量。
四学情分析
本节内容对于学生来说是一陌生的内容，且比较抽象，学生学起来有一定的困难，教师应进行适当启发引导
五课前准备
学生准备展示预习情况，老师准备幻灯片，计算机，铜丝，塑料笔
六教学方法
以“电荷间相互作用如何发生”、“如何描述电场的强弱”两大问题为主线展开，具体操作思路是：1．学生自学电场，培养学生阅读、汲取信息的能力。
2．通过实验模拟和定量分析的方法探究描述电场强弱的物理量。
3．通过练习巩固加深对电场强度概念的理解，探讨点电荷的电场及场强叠加原理。
七课时安排：2课时
八教学过程
（一）、复习提问、新课导入（5分钟）
教师：上一节课我们学习了库仑定律，请同学们回忆一下：库仑定律的内容是什么？
学生回答：略
教师：我们不免会产生这样的疑问：
投影展示问题1：真空中？它们之间相隔一定的距离这种相互作用是如何产生的呢？难道能够不需介质超越空间？
投影展示“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片（1．2－1）。
教师：这幅图大家不陌生，那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一样，说明了什么？
学生回答：库仑力的大小与距离有关。
教师：其本质原因又是什么呢？（投影展示问题2）
教师：带着这两个疑问，本节课我们一齐来学习第三节电场强度。（板书课题）
（二）、新课教学（35分钟）
（一）电场
教师：请同学们带着以下问题自学“电场”内容。
（1）电荷间的相互作用是如何发生的？这一观点是谁提出来的？
2）请用自己的语言描述一下什么是电场？
（3）电场有什么本领？
学生自学，师板书“一、电场”。
学生回答：（1）略；
教师：法拉第同学们曾记否？
学生（集体）回答：电磁感应现象。
教师：法拉第是英国物理学家、化学家，对事物的本质有着非常敏锐的洞察力，在电学上有着突出的贡献。依据法拉第的观点，我们如何描述电荷A、B之间的作用力。
师生共析。
（2）略；
教师启发引导：场是“物质”──它和分子、原子组成的实物一样具有能量、质量和动量，电视机、收音机信号的发射与接受就是电磁场在空间的传播；“特殊”──看不见摸不着；“存在于电荷周围”并板书。
（电场是）存在于电荷周围的一种特殊的物质。
教师：场与实物是物质存在的两种不同形式。
（3）学生回答：对放入其中的电荷有静电力的作用。
（二）科学探究描述电场强弱的方法
教师：下面我们再来探讨第二个问题。
依次投影问题：①相同的小球在不同的位置所受作用力不一样，其本质原因是什么呢？（对照“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片说明）
学生回答：电场强弱不同。
②那么如何来描述电场的强弱呢？
教师启发：像速度、密度等寻找一个物理量来表示。
③如何来研究电场？
（学生思考）
教师启发引导：电场的本领是对场中的其他电荷具有作用力，这也是电场的最明显、最基本的特征之一。因此在研究电场的性质时，我们可以从静电力入手。（板书研究方法）
教师：对于像电场这样，看不见，摸不到，但又客观存在的物质，可以根据它表现出来的性质来研究它，这是物理学中常用的研究方法。
教师：还需要什么？
学生回答：电场及放入其中的电荷。
多媒体依次展示，教师简述：①“探究影响电荷间相互作用力的因素”中的试探电荷②场源电荷。
师生共析对试探电荷的要求。
教师：下面请同学们仔细观察模拟实验的动画演示，并描述你看到的现象说明了什么。多媒体动画模拟：①不同位置偏角不同；②增加试探电荷带电量偏角均增加。
学生回答：不同位置受力不同；同一位置试探电荷带电量增加，受力增大，但不同位置受力大小关系不变。
教师：下面我们再通过表格定量地来看一看：
将表格填完整，并分析、比较表格中的数据有什么特点和规律，看你能否得出如何来描述电场的强弱。多媒体展示表格，学生回答后依次填入：①F1、F2、F3及F1＜F2＜F3；②2F1、3F1、4F1、nF1等。
表一：（P1位置）
试探电荷 q 2q 3q 4q nq
静电力 F1 2F1 3F1 4F1 nF1
表二：（P2位置）
试探电荷 q 2q 3q 4q nq
静电力 F2 2F2 3F2 4F2 nF2
表三：（P3位置）
试探电荷 q 2q 3q 4q nq
静电力 F3 2F3 3F3 4F3 nF3
（学生思考并交流讨论）
学生回答：
（1）不同的电荷，即使在电场中的同一点，所受静电力也不同，因而不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱；
（2）电场中同一点，比值F/q是恒定的，与试探电荷的电荷量无关；（同一张表格）
（3）在电场中不同位置比值F/q不同。（三张表格比较）
师生共同小结：比值由电荷q在电场中的位置决定，与电荷q的电荷量大小无关，它才是反映电场性质的物理量。
教师：在物理学中我们定义放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度。并板书。
（三）电场强度
1．定义：
教师：以前我们还学过哪些物理量是用比值法来定义的？
学生回答：略。
教师：从它的定义，电场强度的单位是什么？
学生回答：N/C
教师介绍另一种单位并板书。
2．单位：N/C或V/m，1N/C＝1V/m
教师结合板画：在电场中不同位置，同种电荷受力方向不同，说明场强是矢量还是标量？
学生（集体）回答：矢量
教师结合板画：电场中同一点放入正电荷和负电荷受力方向不同，如何确定场强的方向呢？
教师：在物理学中作出了这样的规定。（板书）
3．方向：电场中某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。
教师：按照这个规定，如果放入电场中的是负电荷呢？
学生回答：与负电荷在电场中某点所受静电力的方向相反。
随堂练习1（见学案
九板书设计
一、电场
客观存在的一种特殊的物质形态
二、电场强度
1．定义：E＝F/q
2．单位：
3．方向：跟正电荷在该点所受静电力的方向相同
三、点电荷的电场
1．推导：
2．大小：
3．方向：
四、电场强度的叠加
十教学反思
探究描述电场强弱的物理量是本节课的重难点内容之一，应给学生充分的思考时间，并让学生相互交流讨论，教师还可进行适当启发引导。另外，探究时间很难控制，在内容处理上应做到详略得当，发挥学生的主动性，如对电场及练习题的处理，尽可能由学生完成。选修3-1
第二章
第一节《电源和电流》教学设计
一教材分析
学生在学习了第一单元的静电场，对电场力做功，电势能的变化已经有了已经有了较深刻的认识，此刻不失时机的引导学生认识恒定电场，是符合学生心里特点。教材首先利用学生已经学过的等势体上电荷的分布和转移情况，然后引导学生分析恒定电场形成的过程，并引出了电源和恒定电流的定义，和物理意义。教师引导学生分析思考，这样更能激发学生的求知欲和学习物理的兴趣。
二教学目标
1、知识与技能：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
2、过程与方法：在理解恒定电流的基础上，会灵活运用公式计算电流的大小。
3、情感与价值观：通过本节对电源、电流的学习，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题。
三、教学重点、难点
1、理解电源的形成过程及电流的产生。
2、会灵活运用公式计算电流的大小。
四 学情分析
恒定电流是研究电场的又一跨越，学生具备静电场的基础知识是学习恒定电场的基础和保证，学生参与了静电场的学习中，对电场研究有了重要性的一定认识，既充满期待，
但是静电场的电势能，电场力做功，让学生觉得知识有些凌乱，因此，课堂教学中，可以采用教师引导学生分析，学生主动思考，师生共同总结（最好是教师先听学生的总结，再加以点评，这样既能发散学生的思维，调动学生的积极性，活跃课堂气氛，又能减少学生学习物理的恐惧感。
五、教学方法
探究、讲授、讨论、练习
六、课前准备
投影片，多媒体辅助教学设备
七 课时：一课时
八、教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
预习检查、总结疑惑 人类通过对静电场的研究不仅获得了许多关于电现象的知识，而且形成了若干重要的电学概念和研究方法，成为电学理论的重要基础。 但是，无论在自然界还是生产和生活领域，更广泛存在着的是电荷流动所引起的效应。那么，电荷为什么会流动？电荷流动服从什么规律，产生哪些效应？这些效应对人类的生产、生活方式和社会进步又起着怎样的作用呢？过渡：这节课就来学习有关电流的知识。 倾听 倾听，思考 点名本节课的主题，激发学生激发学生学习物理的兴趣 让学生联系实际，想想电流在生产中的应用，并勾起学生对前面静电场知识的回忆。
情景引入、展示目标为什么雷鸣电闪时，强大的电流能使天空发出耀眼的强光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光？（三）合作探究、精讲点播【过渡】要回答这个问题，就要从电源的知识学起。（一）、电源（投影）教材图2.1－1，（如图所示） 分别带正、负电荷的A、B两个导体球，它们的周围存在电场。如果用一条导线R将它们连接起来，分析A、B周围的电场、A、B之间的电势差会发生什么变化？最后，A、B两个导体球会达到什么状态？R中出现了怎样的电流？（投影）教材图2.1－2，（如图所示） 提出问题：如果在AB之间接上一个装置P，它能把经过R流到A的电子取走，补充给B，使AB始终保持一定数量的正、负电荷，情况会怎样呢？【师生互动，建立起电源的概念。】板书：电源的定义【过渡】在有电源的电路中，导线内部的电场强度有何特点呢？（二）、导线中的电场（投影）教材图2.1－3，（如图所示） 【说明】图中各部分的意义，取出图中方框中的一小段导线及电场线放大后进行研究，如图2.1－4所示。 【说明】：教师要引导学生运用微元法和矢量叠加的方法，探究导线中电场的变化情况，分析出最终导线两侧积累的电荷将达到平衡状态，垂直于导线方向上电场的分量将减为零，导线内的电场线保持和导线平行。这里一定要强调，这是电源电场和导线两侧的电荷得电场共同叠加的结果。 【过渡】：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何特点，又如何描述呢？ （三）、恒定电流恒定电场中的电流是恒定不变的，称为恒定电流（为什么？）。电流的强弱就用电流这个物理量来描述。电流的定义：物理上把通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流。用I表示电流。【提问】电流的定义式是什么？ 【提问】回忆一下初中学过的知识，电流的单位有哪些？它们之间的关系是什么？ 【提问】1A的物理意义是什么？ ［投影］教材42页例题 【师生互动】：讨论，如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？【点评】：通过对结论的讨论，深化对物理概念和规律的理解。 （四）反思总结、当堂检测让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。布置作业 在教师的引导下，分析A、B周围的电场、A、B之间的电势差的变化情况。认识到，最终A、B两个导体球会达到静电平衡状态。理解导线R中的电流只能是瞬时的。 思考：电源P在把电子从A搬运到B的过程中，电子的电势能如何变化？电源发挥了怎样的作用？ 思考：在静电场中所学的电势、电势差及其与电场强度的关系等，在恒定电场中还是否适用呢？ 倾听、理解 倾听、思考 倾听、理解 倾听、理解 回答：I=回答：国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A。电流的常用单位还有毫安（mA）和微安（μA）。它们之间的关系 1mA=10-3A； 1μA=10-6A 回答：如果在1 s内通过导体横截面的电荷量是1 C，导体中的电流就是1 A。即1A=1 C/s 学生先自行推导，后倾听教师分析，做到理解题意， 认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。 通过现象对比，激发学生的求知欲。调动学生的学习积极性。 引导学生讨论、解释可能会产生的现象。培养、锻炼学生的思维能力。通过学生回答，发表见解，培养学生语言表达能力。 引导学生讨论导线中的电场将如何变化，最终又会达到怎样的状态。要把思维的过程展现给学生。 通过师生分析，建立起恒定电场的概念。引导学生理解电荷的“稳定分布”是一个动态平衡的过程，不是静止不变的。 教师引导学生分析题意，构建物理模型，培养学生分析问题解决问题的能力。 总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
九【板书设计】 课题1 电源和电流一、电源：使电路中保持连续的电流，能把电子从A搬运到B的装置P就是电源。二、恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。三、恒定电流：恒定电场中的电流是恒定不变的，称为恒定电流电流的定义：物理上把通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流。用I表示电流。电流的定义式：单位：安培（A）毫安（mA）和微安（μA）。它们之间的关系 1mA=10-3A； 1μA=10-6A1A的物理意义:如果在1 s内通过导体横截面的电荷量是1 C，导体中的电流就是
十【教学反思】
通过连接电路的操作性练习来认识电流与电路的关系,电源和用电器在电路中所起的作用。本着学生是学习的主体为指导原则，在学习的过程中采用实验法、观察法、分析归纳法、练习法等，培养学生的兴趣、观察能力、分析归纳能力、电学实验习惯，提高认识电路、连接电路、画电路图的能力。第二节、电动势教学设计
一教材分析
电动势的概念比较抽象，是教学中的一个难点。但学生对各种电源比较熟悉，所以本设计从介绍各种电源开始，明确本节课要研究电源的共同特性。通过对电路中产生持续稳定电流原因的探讨，使学生知道电源工作过程中电源内部存在非静电力的作用。在讨论非静电力做功将其他形式的能转化为电能的过程中引入电动势概念。在学习闭合电路的基础上介绍外电路和内电路、外电阻和内电阻，外电压和内电压的意义，通过演示实验让学生直观感受内电阻的存在。在闭合电路中能量转化的讨论中采用类比儿童乘坐滑梯的方法帮助学生理解。
二、教学目标
（一）知识与技能
理解电动势的的概念及定义式。知道电动势是表征电源特性的物理量。
2．从能量转化的角度理解电动势的物理意义。
（二）过程与方法
通过类比的方法使学生加深对电源及电动势概念的理解。
（三）情感态度与价值观
了解生活中电池，感受现代科技的不断进步
三、教学重点与难点：
重点：电动势的的概念
难点：对电源内部非静电力做功的理解
四学情分析、
通过复习静电力概念，明确静电力的作用效果，通过类比，分层次提出相应问题，通过师生互动式的分析讨论，逐步明确电路中形成持续电流的原因。利用多媒体动画形象地将形成电流和水流条件进行类比，通过非重力对水的作用和非静电力对电荷的作用进行类比中得出非静电力的概念。通过讨论不同电源把其他形式的能转化为电能的本领不同过程中逐步建立电动势的概念，并通过电动势和电压概念本质区别的讨论，加强对电动势概念的理解
五教学方法：实验，多媒体
六课前准备：实验教具
七课时安排：一课时
八教学过程：
（一）预习检查、总结疑惑
要点：电源、恒定电流的概念
（二）情景引入、展示目标
新课讲解-----第二节、电动势
〖问题〗1。在金属导体中电流的形成是什么？（自由电子）
2．在外电路中电流的方向？（从电源的正极流向负极）
3．电源是靠什么能力把负极的正电荷不断的搬运到正极以维持外电路中恒定的电流？
结合课本图2。2-1，讲述“非静电力”，
利用右图来类比，以帮助学生理解电路中的能量问题。当水由A池流入B池时，由于重力做功，水的重力势能减少，转化为其他式的能。而又由于A、B之间存在高度差，故欲使水能流回到A池，应克服重力做功，即需要提供一个外力来实现该过程。抽水机就是提供该外力的装置，使水克服重力做功，将其他形式的能转化为水的重力势能。重力做功、克服重力做功以及重力势能与其他形式的能之间的相互转化，学生易于理解和接受，在做此铺垫后，电源中的非静电力的存在及其作用也就易于理解了。
两者相比，重力相当于电场力，重力做功相当于电场力做功，重力势能相当于电势能，抽水机相当于电源。
（三）合作探究、精讲点播
1．电源（更深层的含义）
（1）电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。
（2）非静电力在电源中所起的作用：是把正电荷由负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，将其他形式的能转化为电势能。
【注意】在不同的电源中，是不同形式的能量转化为电能。
再与抽水机类比说明：在不同的电源中非静电力做功的本领不同---引出
2．电动势
（1）定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。
（2）定义式：E=W/q
（3）单位：伏（V）
（4）物理意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小。电动势越大，电路中每通过1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。
【注意】：① 电动势的大小由电源中非静电力的特性（电源本身）决定，跟电源的体积、外电路无关。
②电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。
③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
3．电源（池）的几个重要参数
①电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。
②内阻（r）:电源内部的电阻。
③容量：电池放电时能输出的总电荷量。其单位是：A·h，mA·h.
【注意】：对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小。
（四）反思总结、
在学习闭合电路的基础上介绍外电路和内电路、外电阻和内电阻，外电压和内电压的意义，通过演示实验让学生直观感受内电阻的存在。在闭合电路中能量转化的讨论中采用类比儿童乘坐滑梯的方法帮助学生理解。
九板书设计
、板书设计
T-A．电动势
一、电荷定向移动的原因
1．静电力
2．非静电力
二、电动势（E）
1．表征了电源把其他能转化为电能的本领。
2．大小：等于电源开路时两极间的电压。
3．单位：伏特（V）
三、闭合电路
四、闭合电路中能量的转化
十教学反思
在学习闭合电路的基础上介绍外电路和内电路、外电阻和内电阻，外电压和内电压的意义，通过演示实验让学生直观感受内电阻的存在。在闭合电路中能量转化的讨论中采用类比儿童乘坐滑梯的方法帮助学生理解第八节、 电容器和电容教学设计
一、教材分析
《电容器、电容》是高考的热点，是电场一章的重点和难点，在教材中占有重要地位。它是学完匀强电场后的一个重要应用，也是后面学习交流电路（电感和电容对交流电的影响）和电子线路（电磁振荡）的预备知识，在教材中起承上启下的作用。
二、教学目标
1．知识目标
①知道什么是电容器以及常用的电容器。
②理解电容器的电容概念及其定义，并能用来进行有关的计算。
③知道公式及其含义，知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
④会对平行板电容器问题的动态分析。
2．能力目标
①知道利用比值法定义物理量。
②学会在实验中用控制变量法的实验方法，提高学生综合运用知识的能力。
3．情感目标
结合实际，激发学生学习物理的兴趣。
三、教学重难点
电容的定义和引入。
对平行板电容器的动态分析。
四、学情分析：
通过这一堂课的教学，让学生知道电容器的结构，明确电容器的作用，了解电容器的工作方式，重点掌握电容器的电容概念，知道它们与电量、电压无关。
五、教学方法
1、学案导学：见后面的学案。
2．启发式、探究式、类比法。
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习电容器的定义和电容器的充放电
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：1课时
八、教学过程：
(一)预习检查、总结疑惑
要点：场强、电势能、电势、电势差等。
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
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
（三）合作探究、精讲点拨。
1 电容器构造：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:
小结：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
3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=106F=1012pF
（4）电容的物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质（由导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的,与电容器是不是带电无关.
4行板电容器的电容
（1）[演示]感应起电机给静电计带电
说明:静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差.把它的金属球与一个导体相连,把它的金属外壳与另一个导体相连,从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差U.
现象:可以看到:
保持Q和d不变， S越小,静电计的偏转角度越大, U越大,电容C越小；
保持Q和S不变，d越大，偏转角度越小，C越小.
保持Q、d、S都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度并且减小,电势差U越小电容C增大.
（2）结论:平行板电容器的电容C与介电常数ε成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比.
平行板电容器的决定式：真空 介质
（四）反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
课堂练习：
1．关于电容器的充放电，下列说法中正确的是 ( )
A．充放电过程中外电路有瞬间电流
B．充放电过程中外电路有恒定电流
C．充电过程中电源提供的电能全部转化为内能
D．放电过程中电容器中的电场能逐渐减小
2．一平行板电容器始终与电池相连，现将一块均匀的电介质板插进电容器恰好充满两极板间的空间，与未插电介质时相比 ( )．
A．电容器所带的电荷量增大 B．电容器的电容增大
C．两极板间各处电场强度减小 D．两极板间的电势差减小
3．下列关于电容器的说法中，正确的是 ( )．
A．电容越大的电容器，带电荷量也一定越多
B．电容器不带电时，其电容为零
C．由C＝Q／U可知，C不变时，只要Q不断增加，则U可无限制地增大
D．电容器的电容跟它是否带电无关
4、常用电容器（结合课本介绍P30）
1.AD 2.AB 3.D
（五）发导学案、布置预习
九、板书设计
电容器和电容
（一）、电容器
１.定义：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，组成一个电容器。
２.电容器的充、放电
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
3. 单位 F（法）
4. 说明电容是反映了电容器储存电荷能力(储存能量能力)的物理量，其数值由电容器的构造决定，而与电容器带不带电或带多少电无关。就像水容器一样，它的容量与是否有水无关
（二）、平行板电容器的电容
（三）、常用电容器
十、教学反思：我深深地体会到，新一轮的课程改革，不是我们所想象的那么简单，只要按照课本给出的知识点，进行一些学生实验就可以了。新课程对教师提出了更高的要求，切实转变教育观念。教学中以人为本，不放过教学中的每一个可以利用的契机，有机地处理好“知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观”在整个教学活动中的关系，才能把新课程的精髓落实到课堂教学的实处。选修3-1
第二章
2.6电阻定律教案
一、教材分析
本节课是一节实验探究和理论探究课。从研究方法上讲，本节内容是体现和渗透物理学研究方法的经典案例。如何通过两种探究方案进一步培养学生探究能力，使学生逐渐掌握科学的探究方法，对学生今后的发展尤为重要。
二、教学目标
1、知识目标
①知道电阻定律及其表达式；
②了解导体电阻率的概念，知道常见金属导体电阻率的大小的排序；
③了解导体的电阻率与温度有关。
2、能力目标
①通过探究导体电阻与材料、长度及横截面积的定量关系，掌握科学的探究方法，体验科学的探究过程。
②学习实验数据的处理方法，发展思维能力。
3、情感、态度与价值观目标
①通过实验探究，培养实事求是、尊重客观规律的态度；
②通过小组交流与讨论，培养学生合作与交流的团队精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，养成在合成中既坚持原则又尊重他人的品质。
③通过对相关科技问题的讨论学习，增强将物理知识应用于实际的意识，加强对学生的人文教育。
三、教学重点难点
重点：探究电阻定律的定量关系是这节课的教学重点。
难点：如何设计合理可行的实验方案是本节课的难点。
关键：如何引导学生设计实验方案，如何引导学生建立理论分析的物理模型是关键。
四、学情分析
我将首先设置问题情境，引导学生猜想影响电阻的可能因素；然后通过学生自主探究和分组合作交流实验方案；最后师生共同交流归纳结论来突出教学的重点；
通过设置情境引导学生建立物理模型化解学生进行理论分析的难点；通过引导学生复习电阻串并联知识及控制变量法，充分运用学生已有知识分解实验探究的难点。
五、教学方法
本节课我将采用“导、探”式教学方法。“导”：即教师通过设置情境和问题，引导学生提出探究方案，发挥主导作用；“探”：即学生自主探究。
六、课前准备 “220V，100W”和 “220V，25W” 的2只白炽灯泡
七、课时安排 1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
情境一：展示一组简单的串联电路，请学生思考导体的电阻可能与什么因素有关？
情境二：展示一组简单的并联电路，请学生思考导体的电阻可能与什么因素有关？
情境三：教师提供“220V，100W”和 “220V，25W” 的2只白炽灯泡，请学生观察。提出问题：
（1）计算2只灯泡的电阻；
（2）观察电阻和灯丝的长短、粗细有什么关系？
引出课题：导体的电阻和这些因素之间有什么样的定量关系呢？
（三）合作探究、精讲点播
1、实验探究
从复习控制变量法入手：
（1）怎样进行定量研究呢？这里涉及到一个物理量与多个物理量之间的定量关系的研究，类似的问题我们以前遇到过吗？引导学生回忆“控制变量法”。
（2）规划步骤：学生用“控制变量法”制定探究步骤
（3）制定方案、设计电路：先让学生制定如何探究的方案，再进一步由方案到实验的设计；同时，把学生制定的方案和设计的电路展示出来，再请学生评价哪个方案哪个电路优越？通过比较学生设计的电路，让学生充分发表见解。从而培养学生合作与交流的品质。
（4）实验与收集证据：各小组按照设计的实验方案，分组进行实验。要求设计实验表格、记录实验数据。让学生明确收集实验数据的重要性。从而培养学生实事求是的科学态度。
（5）分析与论证：让学生对数据分析处理并尝试对实验结果进行归纳。请各组的发言人总结汇报。让另外同学进行评判。从而增强了实验的可信度与说服力。
以上环节紧紧围绕“学生探索”展开课堂教学，把“探索”这一要素充分地体现出来了，从而培养了学生的科学探索能力。
2、理论探究
从建立物理模型入手：
（1）首先根据情境一和情境二中的物理图景，引导学生建立物理模型；
建立研究R与l关系的模型：一根长度为l，电阻为R的导体，可以看称是由n段长度同为l，电阻同为R1的导体串联而成；
你能得出R与L的关系吗？ 你能得出R与S的关系吗？
建立研究R与S关系的模型：一根横截面积为S，电阻为R的导体，可以看称是由n条横截面积同为S1，电阻同为R1的导体并联而成；
在这里师生共同进行探索，思路如下：通过以上实验探究和理论分析，我们已经得出电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，即： ；分析k的含义，引出电阻率的概念。
最后，得出电阻定律的表达式：
（四）反思总结、当堂检测
（五）发导学案、布置作业
九、板书设计
一、 实验探究：
1、 探究目的：探究导体电阻与其决定因素的定量关系。
2、 探究内容：电阻与长度、横截面积和材料的定量关系。
3、 探究方法：控制变量法
4、 实验方案设计：
5、 实验准备：
6、 进行实验：
7、 结论汇报：
二、理论探究：
1、分析导体电阻与它的长度的关系：
2、研究导体电阻与它的横截面积的关系：
三、电阻定律：
1、电阻定律内容：导体的电阻与它的长度成正比，与它的横截面积成反比。
2、公式：R= ρL/s
3、电阻率ρ
(1)反映了材料导电性能的好坏
（2）单位：Ω m
十、教学反思
本教学设计采用“猜想—实验—归纳”的探究性教学模式，引导和鼓励学生围绕“探究导体电阻与导体长度、横截面积及材料的关系” ，激发学生的探究热情和学习兴趣。课堂上有学生的个体学习、小组学习、合作探索、学生交流汇报、实验操作、师生交流等教学组织形式，扩大了单位时间内学生主动学习的空间，而且释放了每个学生的精神活动，充分体现了新课程倡导的“重视对学生进行自主探究和合作学习能力的培养”的理念主体地位，改变学生被动学习的方式。课后需要记录、总结学生反映情况，时间分配情况等。选修3-1第三章
3.1磁现象和磁场
一、教材分析
磁现象和磁场是新教材中磁场章节的第一节课，从整个章节的知识安排来看，本节是此章的知识预备阶段，是本章后期学习的基础，是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课，也是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要的一节课，为以后学习电磁感应等知识提供铺垫。整节课主要侧重要学生对生活中的一些磁现象的了解如我国古代在磁方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁场和其他天体的磁场（太阳、月亮等），故本节课首先应通过学生自己总结生活中与磁有关的现象。电流磁效应现象和磁场对通电导线作用的教育是学生树立起事物之间存在普遍联系观点的重要教学点，是学生在以后学习物理、研究物理问题中应有的一种思想和观点。
二、教学目标
1、知识与技能
（1）让学生自己总结生活中与磁有关的现象，了解现实生活中的各种磁现象和应用，培养学生的总结、归纳能力。
（2）通过实验了解磁与磁、磁与电的相互作用，掌握电流磁效应现象。使学生具有普遍联系事物的能力，培养观察实验能力和分析、推理等思维能力。
(3)通过直观的多媒体手段让学生熟悉了解地磁场和其他天体的磁场及与之有关的自然现象
2、过程与方法
（1）、让学生参与课前的准备工作，收集课外的各种磁有关的现象和应用。
（2）、在电流磁效应现象的教育中，本节课采用类似科学研究的方式，还原物理规律的发现过程，强调学生自主参与。
（3）、学生对物理现象进行分析、比较、归纳，采用老师与学生双向交流感知现象下的物理规律的普遍联系。
3、情感态度价值观
（1）、对奥斯特的电流磁效应现象的教育中，要让学生知道奥斯特的伟大在于揭示电和磁的联系，打开了科学中一个黑暗领域的大门。也让学生懂得看似简单的物理现象在它发现的最初过程中是如何的艰难。
（2）、通过趣味实验的演示与参与激发学生的求知欲与创新欲。
（3）、让学生在实际生活的应用中体会科学知识的价值。
三、教学重点难点
教学重点：
1、让学生搜索日常生活中有关此现象的用品，及简单的应用原理
2、通过实验让学生进一步体会电流的磁效应及磁场概念
教学难点：
磁场的概念（磁场概念比较抽象）
四、学情分析
磁场的基本知识在初中学习中已经有所接触，学生在生活中对磁现象的了解也有一定的基础。但磁之间的相互作用毕竟是抽象的，并且大部分学生可能知道电与磁的联系，但没有用一种普遍联系的观点去看电与磁的关系，也没有一种自主的能力去用物理的思想推理实验现象和理论的联系。学生对磁场在现实生活中的应用是比较感兴趣的，故通过多媒体手段让学生能了解地磁场、太阳的磁场和自然界的一些现象的联系（如黑子、极光等），满足学生渴望获取新知识的需求。
五、教学方法：
1.趣味实验、图片展示、实物演示、分组讨论、实验演示
2.学案导学
六、课前准备：
1.条形磁铁、直导线、小磁针若干、投影仪
2.多媒体的准备：图片收集、生活拍摄
七、课时安排：
1课时
八、教学过程：
（一）引入：介绍生活中的有关磁现象及本章所要研究的内容。在本章，我们要学习磁现象、磁场的描述、磁场对电流的作用以及对运动电荷的作用，知识主线十分清晰。本章共二个单元。第一、二、三节为第一单元；第四~第六节为第二单元。
复习提问，引入新课
［问题］初中学过磁体有几个磁极？［学生答］磁体有两个磁极：南极、北极.
［问题］磁极间相互作用的规律是什么？［学生答］同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.
［问题］两个不直接接触的磁极之间是通过什么发生相互作用的？［学生答］磁场.
［过渡语］磁场我们在初中就有所了解，从今天我们要更加深入地学习它。
（二）新课讲解-----第一节、磁现象和磁场
1．磁现象
（1）通过介绍人们对磁现象的认识过程和我国古代对磁现象的研究、指南针的发明和作用来认识磁现象
（2）可以通过演示实验(磁极之间的相互作用、磁铁对铁钉的吸引)和生活生产中涉及的磁体(喇叭、磁盘、磁带、磁卡、门吸、电动机、电流表)来形象生动地认识磁现象。
【板书】磁性、磁体、磁极：能吸引铁质物体的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体磁体中磁性最强的区域叫磁极。
2．电流的磁效应
（1）介绍人类电现象和磁现象的过程。
（2）演示奥斯特实验：让学生直观认识电流的磁效应。做实验时可以分为四种情形观察并记录现象：水平电流在小磁针的正上方时，让电流分别由南向北流和由北向南流；水平电流在小磁针的正下方时，让电流分别由南向北和由北向南流。在认识电流的磁效应的同时，也为地磁场和通电直导线的磁场的教学埋下伏笔，也可以留下问题让学生思考。
了解电流的磁效应的发现过程，体现物理思想(电与磁有联系)和研究方法(奥斯特实
验)，认识到奥斯特实验在电磁学中的重要意义(打开了电磁学的大门)，为后来法拉第的研究工作(电能生磁、磁也可以生电)奠定了基础。
【板书1】磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.（与电荷类比）
【板书2】电流的磁效应：电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。
3．磁场
演示：磁场对电流的作用，电流与电流的作用，类比于库仑力和电场，形成磁场的概念，应说明磁场虽然看不见、摸不着，但是和电场一样都是客观存在的一种物质，我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场。
【板书1】磁场的概念：磁体周围存在的一种特殊物质（看不见摸不着，是物质存在的一种特殊形式）。
【板书2】.磁场的基本性质：对处于其中的磁极和电流有力的作用.
【板书3】磁场是媒介物：磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的。
4．地球的磁场
明白地理的南北极和地磁的南北极的区别，了解磁偏角，介绍沈括对磁偏角的研究。用一个条形磁铁来模拟地磁场，说明小磁针静止时为什么会指向地理的南北极。
【板书1】地球是一个巨大的磁体，地球周围存在磁场---地磁场。地球的地理两极与地磁两极不重合（地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近），其间存在磁偏角。
地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。
宇宙中的许多天体都有磁场。月球也有磁场。
九、板书设计
磁场：磁体周围存在的一种特殊物质（看不见摸不着，是物质存在的一种特殊形式）。
.磁场的基本性质：对处于其中的磁极和电流有力的作用.
磁场是媒介物：磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的。
地球的磁场：
地球是一个巨大的磁体，地球周围存在磁场---地磁场。地球的地理两极与地磁两极不重合（地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近），其间存在磁偏角。
十、教学反思
反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。选修3-1
第二章
2.3欧姆定律”教学设计
一 教材分析
欧姆定律是电学中的基本定律，是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是本章的重点。本次课的逻辑性、理论性很强，重点是学生要通过自己的实验得出欧姆定律，最关键的是两个方面：一个是实验方法，另一个就是欧姆定律。欧姆定律的含义主要是学生在实验的过程中逐渐理解，而且定律的形式很简单，所以是重点而不是难点。学生对实验方法的掌握既是重点也是难点，这个实验难度比较大，主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大，学生出现错误的可能性也比较大，所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助，所以这次课采用启发式综合教学法。
二教学目标
知识与技能
①使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。
②通过实验认识电流、电压和电阻的关系。
③会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。
过程与方法
①根据已有的知识猜测未知的知识。
②经历欧姆定律的发现过程并掌握实验的思路、方法。
③能对自己的实验结果进行评估，找到成功和失败的原因。
情感、态度与价值观
①让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测。
②培养学生大胆猜想，小心求证，形成严谨的科学精神。
三教学重点与难点 重点：掌握实验方法；理解欧姆定律。难点：设计实验过程；实验数据的分析；实验结果的评估。四学情分析在技能方面是练习用电压表测电压，在知识方面是研究串、并联电路中的电压关系。这是一节探索性实验课，让学生自主实验、观察记录，自行分析，归纳总结得出结论。学生对探索性实验有浓厚的兴趣，这种方式能激发学生的创造性思维活动有利于提高认知能力和实验能力，但由于学生的探究能力尚不够成熟，引导培养学生探究能力是本节课的难点五教学方法 启发式综合教学法。六课前准备 教具：投影仪、投影片。 学具：电源、开关、导线、定值电阻（5Ω、10Ω）、滑动变阻器、电压表和电流表。七课时安排 一课时八教学过程 教师活动学生活动说明（（一）预习检查、总结疑惑 ①我们学过的电学部分的物理量有哪些？②他们之间有联系吗？③一段导体两端的电压越高，通过它的电流如何变化？当导体的电阻越大，通过它的电流如何变化？学生以举手的形式回答问题，并将自己的想法写在学案上。这部分问题学生以前已经有了感性的认识，大部分学生回答得很正确，即使有少数同学回答错误也没有关系，学生之间会进行纠正。（二）情景引入、展示目标提问：电压增大，电流也随着增大，但是你知道电流增大了多少吗？让学生猜测电流I、电压U、电阻R之间的关系式学生大胆猜想。不论对错，教师都应认真对待，但应该注意：猜想不是瞎猜、乱猜，不是公式越多越好，应该引导学生在原有知识的基础上有根据，符合逻辑进行猜想。同时可将所有学生的猜想写在黑板上，这对其他的同学有启发作用。（三）合作探究、精讲点播一、设计实验让学生阐述自己进行实验的初步构想。①器材。②电路。③操作。对学生的实验方法提出异议，促使学生思索实验的改进。锁定实验方案，板书合理的器材选择、电路图、数据记录方法、操作过程。学生按照学案的过程，补充实验器材，画电路图，并且简单陈述自己的实验操作过程。学生根据老师提出的异议，讨论实验的改进方案，并修正器材、电路图、操作方法。设计实验部分是一个难点，教师要进行引导，不要轻易否定学生的想法，在设计过程中教师可以提出启发性的问题，让学生自我发现问题。二、进行实验教师巡视指导，帮助困难学生。学生以小组为单位进行实验。实验数据之间的关系非常明显，要让学生从分析数据的过程中感受欧姆定律发现的逻辑过程，传授学生控制变量法。三、分析论证传授学生观察数据的方法，投影问题，让学生通过观察数据找到问题的答案，最终得到结论。学生根据教师投影出的问题观察数据，在回答问题的过程中发现规律。四、评估交流让学生讨论在实验中遇到的问题以及自己对问题的看法和解决办法，教师引领回答几个大家普遍遇到的问题。学生小组内讨论。使学生意识到共同讨论可以发现自己的不足，借鉴别人的经验。（四）反思总结、当堂检测 扩展记录表格，让学生补充。投影一道与生活有关的题目。学生补充表格。学生在作业本上完成。这个练习很简单，但能使学生沿着前面的思维惯性走下去，强化学生对欧姆定律的认识。这一道练习主要是让学生了解欧姆定律在生活中的应用。课堂小结让学生归纳这节课学到的知识，回顾实验的设计和操作过程，既强化了知识又锻炼了学生归纳整理知识的能力。学生归纳。让学生意识到课堂回顾的重要性，并培养学生归纳整理的能力，对提高学生的自学能力有重要的作用。
九板书设计
已学的电学物理量：电流I、电压U、电阻R。
猜测三者之间的关系：I＝UR、I＝U／R、I＝U－R、……
实验所需器材：电源、开关、导线、电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
实验电路图：见图－10
记录表格：
结论：（欧姆定律）
十教学反思
学生对实验方法的掌握既是重点也是难点，这个实验难度比较大，主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大，学生出现错误的可能性也比较大，所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助，所以这次课采用启发式综合的教学方法。选修3-1第一章
1.2库仑定律教案
教材分析
1.库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律，又是学习电场强度的基础
不仅要求学生定性知道，而且还要求定量了解和应用。
2、展示库仑定律的内容和库仑发现这一定律的过程，并强调该定律的条件
和远大意义。
二 教学目标
（一）知识与技能
1理解库仑定律的含义和表达式，知道静电常量。了解库仑定律的适用条件，学习用库仑定律解决简单的问题。
2．渗透理想化思想，培养由实际问题进行简化抽象思维建立物理模型的力。
（二）过程与方法
通过认识科学家在了解自然的过程中常用的科学方法，培养学生善用类比方法、理想化方法、实验方法等物理学习方法。（三）情感态度与价值观
通过对库仑定律探究过程的讨论，使学生掌握科学的探究方法，激发学生对科学的热
三、教学重难点
（一）重点
对库仑定律的理解
（二）难点
对库仑定律发现过程的探讨。
四、学情分析
学生在高一已经学习了万有引力的基本知识，为过渡到本节的学习起着铺垫作用，学生已具备了一定的探究能力、逻辑思维能力及推理演算能力。能在老师指导下通过观察、思考，发现一些问题和解决问题
五、课前准备
学生准备展示学案上预习的情况，老师准备必要的课件
六、教学方法
比较库仑定律与万有引力定律的异同。
七、课时安排 1课时
八、教学过程
1．教师演示1．1-6的实验。
2．学生注意观察小球偏角的变化以及引起这一变化的原因。
3．通过对实验现象的定性分析得到：电荷之间的作用力随电荷量的增大而增大，随距离的增大而减小。
4．法国物理学家库仑，用实验研究了电荷间相互作用的电力，这就是库仑定律。
内容：真空中的两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
表达式： ，k叫静电力常量，k=9×109 N·m2/C2。
5．介绍点电荷：
①不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷。
②点电荷是一种理想化模型。
③介绍把带电体处理为点电荷的条件：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时。
6．任意带电体所受的力可以看作是多个点电荷所受力的合力。
7．库仑定律与万有引力定律（计算下题）
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：
（回答“思考与讨论”）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。
九、板书设计
1库仑定律
a．内容：真空中的两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
b．表达式：
2．点电荷
a．不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷。
b．点电荷是一种理想化模型。
c．介绍把带电体处理为点电荷的条件：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时。
十、教学反思
1为突破重难点应讲清库仑定律及适用条件，说明库仑力符合力的特征，遵守牛顿第三定律。
2为定性演示库仑定律，应使带电小球表面光滑，防止尖端放电，支架应选绝缘性能好的，空气要干燥。
3说清K的单位由公式中各量单位确定，其数值则由实验确定。选修3-1 第二章
2.10简单的逻辑电路教案
教材分析
课程标准的要求是“通过实验，观察门电路的基本作用。初步了解逻辑电路的基本原理以及在自动控制中的应用。”从中可以看出：第一、这里的要求很低；第二、学习逻辑电路必须做实验。
二 、教学目标
1．知识与技能
（1）知道三种门电路的逻辑关系、符号及真值表；
（2）会用真值表表示一些简单的逻辑关系；
（3）会分析、设计一些简单的逻辑电路。
2．过程与方法
（1）通过实例与实验，理解“与”、“或”、“非”逻辑电路中结果与条件的逻辑关系；
（2）通过简单的逻辑电路设计，体会逻辑电路在生活中的意义。
3．情感态度与价值观
（1）感受数字技术对现代生活的巨大改变，关注我国集成电路以及元器件研究的发展情况；
（2）体验物理知识与实践的紧密联系；
（3）学生在自主探究、交流合作中获得知识，体会学习的快乐。
三、教学重点 难点
重点：三种门电路的真值表及符号。
难点：数字电路的意义。
四、学情分析
学生刚学完稳恒电流及复杂电路分析，对电势等概念比较清晰，但分析复杂电路的水平有限，加上教材中本节属于对稳恒电流的补充，对后面的传感器知识起引领。故准备重点讲解“与”门、“或”门以及“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。
五、教学方法
实验法、讨论法
六、课前准备
门电路演示板、多媒体课件
七、课时安排 1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
讲解：楼道自动控制灯。
①白天，灯不亮。
②没有声音，灯不亮。
③通电，夜晚，拍手，灯亮。
师：像这样，现在很多电器中都包含了“智能”化逻辑关系，实现这些逻辑功能离不开数字信号。
请同学们举例。
生：遥控器、机器人等。
师介绍：
①模拟信号：连续变化的电压信号。②数字信号：只有两个对立的状态，高电平“1”，低电平“0”。
数字信号的“0”和“1”好比事件的“是”与“非”，而处理数字信号的电路——数字电路，就有了辨别“是”、“非”的逻辑功能。
这节课我们学习数字电路中最基本的逻辑电路——门电路。
（三）合作探究、精讲点播
1．“与”门
师：门是一种条件开关，只有当输入信号满足一定条件时，门才能被打开，才有输出信号。
<自主活动>：
某财务室的门上有两把锁，如何才能打开大门？在这个事件中体现怎么样的逻辑关系呢？
（1）投影：
引导学生分析开关A、B对电路的控制作用，体会“与”逻辑关系。
(当两个条件都满足时，结果才会成立)
（2）思考与讨论，让学生体会生活中的“与”逻辑关系。
师：具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路，简称“与”门。
（3）引导学生把图2．10-2结果与条件的关系用表格表示。
引导学生：把开关接通定义为“1”，断开定义为“0”；灯亮定义为“1”，灯熄定义为“0”，用数字语言描述上表：
师：这是“与”门的真值表，图2．10-2中A、B是有逻辑关系的机械开关，实用的门电路则是半导体材料制成的。
（4）“与”门的符号 （5）演示“与”门电路。
2．“或”门
<自主活动>：
新学期开学了，芜湖十二中416寝室的6名同学都到宿管办报到，宿管办的老师分别发给他们每人一把钥匙，方便他们单独出入，大家谈谈在这个事件中体现怎么样的逻辑关系呢？
投影：
引导学生分析开关A、B对电路的控制作用，体会“或”逻辑关系(在几个控制条件中，只要有一个条件得到满足，结果就会发生)
（2）思考与讨论，让学生体会生活中的“或”逻辑关系。
师：具有“或”逻辑关系的电路称为“或”门电路，简称“或”门。
（3）引导学生把图2．10-6结果与条件的关系用表格表示。
引导学生：把开关接通定义为“1”，断开定义为“0”；灯亮定义为“1”，灯熄定义为“0”，用数字语言描述上表：
师：这是“或”门的真值表。
（4）“或”门的符号。（5）演示“或”门电路。
3．“非”门
（1）投影：分析开关A、B对电路的控制作用 （2）非门真值表： （3）非门符号：
（三）实例探究
师：介绍集成电路的优点。让学生了解几个“或”门的集成电路和几个“非”门的集成电路的外引线图。
例1、如图，一个火警报警装置的逻辑电路图。Rt是一个热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，R是一个阻值较小的分压电阻。
（1）要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起。在图中虚线处应接入怎样的元件？
（2）为什么温度高时电铃会被接通？
（3）为了提高该电路的灵敏度，即报警稳定调的稍底些，R的值应大一些还是小一些？
例2、由某门电路构成的一简单控制电路如图，其中r为光敏电阻，光照时电阻很小，R为变阻器，L为小灯泡。其工作情况是：当光敏电阻受到光照时，小灯L不亮，不受光照时，小灯L亮。
①请在电路中虚线框内画出该门电路符号； ②该门电路是 。
教师引导学生完成对例题的分析和求解，通过实例分析加深对所学知识的理解。
（四）反思总结、当堂检测 作业
1、思考并回答P81“问题与练习”中的题目。
2、课下阅读课本80页“科学漫步”中的文章《集成电路》。
（五）发导学案、布置作业
1.阅读科学漫步──集成电路。
2.处理课后问题与练习。
九、板书设计
含义
“门”电路 真值表
符号 科学探究1
含义
简单的逻辑电路 “或”电路 真值表 科学探究2 实际应用
符号
含义 科学探究3
“非”电路 真值表
符号
十、教学反思
这里的内容也是为选修3-2中传感器的教学做准备的。3-2里关于传感器的学生实验，多数都要借助逻辑电路才能完成。实际上，也只有做过3-2中关于传感器的实验后才能学好逻辑电路的知识。
悟理第七节静电现象的应用教学设计
第七节静电现象的应用
一、教材分析
1、本课题设计的另一思路旨在让学生认真讨论，积极参与，体验探索自然规律的艰辛和喜悦，培养学生学习物理的兴趣，这也是新课改的重要内容。
2、本节教学设计的过程为：首先学生活动：对不带电的金属导体放入电场中发生静电现象的讨论；然后学生归纳，教师总结得出静电平衡状态下导体的特点，最后通过两道例题巩固加深理解。
二、教学目标：
1、掌握归纳、演绎推理的方法，训练学生的推理能力，亲身感受知识的建立过程。
2、通过概念建立、规律的得出培养学生认真严谨的科学态度和探究创造的心理品质。
3、通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论，了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡的导体的特征。
三、重点和难点：
重点：掌握静电平衡的概念，理解导体处于静电平衡状态的特征是本节的重点
难点：应用静电平衡的知识，理解静电平衡的特征，认识导体的电荷分布特点是本节的难点。
四、学情分析
《静电现象的应用》是本章的难点内容，概念规律非常抽象。学生只有在老师的指导下参与探究全过程，才能深刻理解电平衡状态下导体的特点、规律，克服思维定势的负移和主观臆断的不良倾向，培养学生认真严谨的科学探究品质。
五教学方法：教师的引导，学生的讨论、评议；再加动画演示和实验演示加深体会。
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习初步把握静电感应现象和静电平衡状态下导体
场强的特点
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
提问：1．电场的重要性质是什么？
2．金属导体的微观结构如何？自由电子会怎样移动？
（二）情景导入、展示目标。
把金属导体放入电场中，导体上会出现怎样的现象？
（三）合作探究、精讲点拨：
一、静电感应现象及静电平衡
1：现象的解释
画图阐述：在电场中的导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电荷的现象叫做静电感应。
2：静电平衡状态按照课本画图
提问：1．电子的聚集会出现怎样的结果？
提问：2电子是否会永远这样定向运动下去？
画图阐述：当导体内的自由电子不再发生定向移动时，导体达到静电平衡状态
提问：3最终会出现怎样的现象？
教师借助于多媒体进行动画演示，
3：静电平衡的条件
通过学生们互相讨论积极回答：
4：静电平衡状态下导体
（1）场强的特点的特点
教师不再通过提问的方式来解决问题，而是放开手脚让学生自由讨论发挥，但提示学生可以先从导体中的场强这个方面去思考。
（当学生回答内部场强的特点时，教师顺水推舟提出导体外部场强的特点）
提问1：导体外部场强为什么有这样的特点？提示学生可以用反证法
（2）电势的特点 引导学生看课本书第19页图1.4-5中乙图，一头大一头小的导体在靠近导体的一些等势面为什么形状很接近导体的形状？
提问2：除了正面解释之外，能否用反证法证明
阐述：地球是个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体，这是我们可以把大地选做零电势体的一个原因。
巩固练习
例1：如图，长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为q的点电荷放在距棒左端为R的某点.当达到静电平衡时，棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强的大小为多大
（3）电荷分布的特点
演示课本25页的法拉第圆筒实验
提问1：由实验现象能得到什么结论？为什么？
提问2：带电导体的电荷是否均匀分布在导体的外表面？
再次引导学生看课本书第19页图1.4-5中乙图，一头大一头小的导体电荷在外表面分布的情况
动画演示尖端放电的实验
阐述：静电平衡时，电荷只分布在导体的外表面，内部没有电荷；在导体表面，越尖锐的的位置，电荷的密度越大，凹陷的位置几乎没有电荷
巩固练习
例2：如图所示，把一个带正电的小球放人原来不带电的金属空腔球壳内，小球带不带电？
（四）反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
（五）发导学案、布置预习。
课后思考：为什么验电器的顶部是金属小球而不是针状导体？
九板书设计
（一）、静电平衡的特点：E内＝E0－E′＝0
1、导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。
导体表面，越尖锐的位置，电荷密度越大。
2、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面。（地球是个等势体）
3、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直
（二）、静电现象及其应用
1、尖端放电现象
导体尖端的电荷密度很大，附近的电场特别强，它会导致一个重要的后果，就是尖端放电。
2、静电现象的其他应用
1．静电除尘
2．静电植绒
3．静电喷涂
4．静电分选
5．静电复印
十、教学反思
本节是这一章的难点，内容抽象、深奥，并且要很好的体现新课程理念，上好本堂课就显得比较困难，所以必须注意下面几点：
1、改变传统的填鸭式教学模式或教师提问题、学生回答问题的单一做法。教师可创设情景，让学生发现问题，更主动的提出问题，解决问题。所以教师在组织和引导学生研究的过程中要及时组织学生评价，从而提高学生的思维品质和课堂效率。
2、要引导全体学生积极参与教学活动，亲身体验探究、思考和研究的全过程，让学生通过这些过程开阔视野，激发学生的求异心理取向，从而激发学生的潜能。真正落实三维课程目标。
3、在学生自由讨论和探究时，要认真听取每一位同学的观点肯定他们的成功之处和指出不足之处，让学生感到有成就感，既活跃了课堂气氛，又符合成功教育的要求。选修3-1第三章
3.6带电粒子在匀强磁场中的运动
一、教材分析
本节课的内容是高考的热点之一，不仅要求学生有很强的分析力和运动关系的能力，还要求学生有一定的平面几何的知识，在教学中要多给学生思考的时间
二、教学目标
（一）知识与技能
1、理解洛伦兹力对粒子不做功。
2、理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。
3、会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式，知道它们与哪些因素有关。
4、了解回旋加速器的工作原理。
（二）过程与方法
通过带电粒子在匀强磁场中的受力分析，灵活解决有关磁场的问题。
（三）情感、态度与价值观
通过本节知识的学习，充分了解科技的巨大威力，体会科技的创新与应用历程。
三、教学重点难点
教学重点
带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹
教学难点
带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹
四、学情分析
本节教材的内容属于洛仑兹力知识的应用，采用先实验探究，再理论分析与推导的方法。先实验观察再理论论证比较符合一般学生的认知过程，也可降低学习的难度。
五、教学方法
实验观察法、讲述法、分析推理法
六、课前准备
1、学生的准备：认真预习课本及学案内容
2、教师的准备：洛伦兹力演示仪、电源、多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案
七、课时安排：
1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
提问：（1）什么是洛伦兹力？
（2）带电粒子在磁场中是否一定受洛伦兹力？
（3）带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场时会做什么运动呢？
（三）合作探究、精讲点播
1、带电粒子在匀强磁场中的运动
介绍洛伦兹力演示仪。如图所示。
引导学生预测电子束的运动情况。
（1）不加磁场时，电子束的径迹；
（2）加垂直纸面向外的磁场时，电子束的径迹；
（3）保持出射电子的速度不变，增大或减小磁感应强度，电子束的径迹；
（4）保持磁感应强度不变，增大或减小出射电子的速度，电子束的径迹。
教师演示，学生观察实验，验证自己的预测是否正确。
实验现象：在暗室中可以清楚地看到，在没有磁场作用时，电子的径迹是直线；在管外加上匀强磁场（这个磁场是由两个平行的通电环形线圈产生的），电子的径迹变弯曲成圆形。磁场越强，径迹的半径越小；电子的出射速度越大，径迹的半径越大。
引导学生分析：当带电粒子的初速度方向与磁场方向垂直时，电子受到垂直于速度方向的洛伦兹力的作用，洛伦兹力只能改变速度的方向，不能改变速度的大小。因此，洛伦兹力对粒子不做功，不能改变粒子的能量。洛伦兹力对带电粒子的作用正好起到了向心力的作用。所以，当带电粒子的初速度方向与磁场方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。
思考与讨论：
带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其轨道半径r和周期T为多大呢？
出示投影片，引导学生推导：
一带电量为q，质量为m ，速度为v的带电粒子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，其半径r和周期T为多大？如图所示。
粒子做匀速圆周运动所需的向心力F=m是由粒子所受的洛伦兹力提供的，所以
qvB=m
由此得出 r= ①
周期T= 代入①式得 T= ②
由①式可知，粒子速度越大，轨迹半径越大；磁场越强，轨迹半径越小，这与演示实验观察的结果是一致的。
由②式可知，粒子运动的周期与粒子的速度大小无关。磁场越强，周期越短。
介绍带电粒子在汽泡室运动的径迹照片，让学生了解物理学中研究带电粒子运动的方法。
教师引导学生对结果进行讨论，让学生了解有关质谱仪的知识。让学生了解质谱仪在科学研究中的作用。
2、回旋加速器
引导学生阅读教材有关内容，了解各种加速器的发展历程，体会回旋加速器的优越性。
课件演示，回旋加速器的工作原理，根据情况先由学生讲解后老师再总结。
在讲解回旋加速器工作原理时应使学生明白下面两个问题：
（1）在狭缝A′A′与AA之间，有方向不断做周期变化的电场，其作用是当粒子经过狭缝时，电源恰好提供正向电压，使粒子在电场中加速。狭缝的两侧是匀强磁场，其作用是当被加速后的粒子射入磁场后，做圆运动，经半个圆周又回到狭缝处，使之射入电场再次加速。
（2）粒子在磁场中做圆周运动的半径与速率成正比，随着每次加速，半径不断增大，而粒子运动的周期与半径、速率无关，所以每隔相相同的时间（半个周期）回到狭缝处，只要电源以相同的周期变化其方向，就可使粒子每到狭缝处刚好得到正向电压而加速。
当堂练习
【例1】一个负离子，质量为m，电量大小为q，以速率v垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中，如图所示。磁感应强度B的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于图中纸面向里。
（1）求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离。
（2）如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P，证明：直线OP与离子入射方向之间的夹角θ跟t的关系是。
【例2】如图所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力），从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出，∠AOB=120°，则该带电粒子在磁场中运动的时间为_______
A．2πr/3v0 B．2πr/3v0
C．πr/3v0 D．πr/3v0
【例3】电子自静止开始经M、N板间（两板间的电压为u）的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示。求匀强磁场的磁感应强度。（已知电子的质量为m，电量为e）
（四）反思总结、当堂检测
见学案
（五）发导学案、布置作业
完成P108“问题与练习”第1、2、5题。书面完成第3、4题。
九、板书设计
1、带电粒子在匀强磁场中的运动：
当带电粒子的初速度方向与磁场方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。
轨道半径 r= ①
周期 T= ②
2、回旋加速器
十、教学反思
本节课的重点是在让学生理解带电粒子垂直进入匀强磁场后，洛伦兹力总与速度垂直不做功的特点，从受力分析得到运动方程，从而得到半径和周期公式。让学生自己分析探究带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动，推导粒子运动的轨道半径和周期公式，与此同时培养学生的类比模型和转移模型的能力。选修3-1
第二章
2.5焦耳定律
一、教材分析
焦耳定律是重要的物理定律，它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，本节在电学中是重要的概念之一。
二、教学目标
（一）知识与技能
1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。
2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。
3、知道电功率和热功率的区别和联系。
（二）过程与方法
通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。
（三）情感、态度与价值观
通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。
三、教学重点难点
【教学重点】电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。
【教学难点】电功率和热功率的区别和联系。
四、学情分析
学生学好这节知识是非常必要的， A.重点：理解电功和电功率和焦耳定律。B.难点：帮助学生认识电流做功和电流通过导体产生热量之间的区别和联系是本节的教学难点，防止学生乱套用公式。C.关键：本节的教学关键是做好通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验。在得出了焦耳定律以后介绍焦耳定律公式及其在生活、生产上的应用
五、教学方法
等效法、类比法、比较法、实验法
六、课前准备
灯泡（36 V，18 W）、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影片、玩具小电机
七、课时安排
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
教师：用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况。
学生：（1）电灯把电能转化成内能和光能；
（2）电炉把电能转化成内能；
（3）电动机把电能转化成机械能；
（4）电解槽把电能转化成化学能。
教师：用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢？本节课我们学习关于电功和电功率的知识。
（三）合作探究、精讲点播
1、电功和电功率
教师：请同学们思考下列问题
（1）电场力的功的定义式是什么
（2）电流的定义式是什么
学生：（1）电场力的功的定义式W=qU
（2）电流的定义式I=
教师：投影教材图2.5-1（如图所示）
如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少
学生：在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。
教师：这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功？
学生：在这一过程中，电场力做的功W=qU=IUt
教师：在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。
电功：
（1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功.
（2）定义式：W=UIT
教师：电功的定义式用语言如何表述？
学生：电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U，电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。
教师：请同学们说出电功的单位有哪些？
学生：（1）在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J.
（2）电功的常用单位有：千瓦时，俗称“度”，符号是kW·h.
教师：1 kW·h的物理意义是什么？1 kW·h等于多少焦？
学生：1 kW·h表示功率为1 kW的用电器正常工作1 h所消耗的电能。
1 kW·h=1000 W×3600 s=3.6×106 J
说明：使用电功的定义式计算时，要注意电压U的单位用V，电流I的单位用A，通电时间t的单位用s，求出的电功W的单位就是J。
教师：在相同的时间里，电流通过不同用电器所做的功一般不同。例如，在相同时间里，
电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。电流做功不仅有多少，而且还有快慢，为了描述电流做功的快慢，引入电功率的概念。
（1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P表示电功率。
（2）定义式：P==IU
（3）单位：瓦（W）、千瓦（kW）
［说明］电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快，但做功不一定多；电流做功慢，但做功不一定少。
教师：在力学中我们讲功率时有平均功率和瞬时功率之分，电功率有无平均功率和瞬时功率之分呢？
学生分组讨论。
师生共同总结：
（1）利用P=计算出的功率是时间t内的平均功率。
（2）利用P=IU计算时，若U是某一时刻的电压，I是这一时刻的电流，则P=IU就是该时刻的瞬时功率。
教师：为什么课本没提这一点呢？
学生讨论，教师启发、引导：
这一章我们研究的是恒定电流，用电器的构造一定，通过的电流为恒定电流，则用电器两端的电压必是定值，所以U和I的乘积P不随时间变化，也就是说瞬时功率与平均功率总是相等的，故没有必要分什么平均功率和瞬时功率了。
［说明］利用电功率的公式P=IU计算时，电压U的单位用V，电流I的单位用A，电功率P的单位就是W。
2、焦耳定律
教师：电流做功，消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能，于是导体发热。
设在一段电路中只有纯电阻元件，其电阻为R，通过的电流为I，试计算在时间t内电流通过此电阻产生的热量Q。
学生：求解产生的热量Q。
解：据欧姆定律加在电阻元件两端的电压U=IR
在时间t内电场力对电阻元件所做的功为W=IUt=I2Rt
由于电路中只有纯电阻元件，故电流所做的功W等于电热Q。
产生的热量为
Q=I2Rt
教师指出：这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的，叫焦耳定律，同学们在初中已经学过了。
学生活动：总结热功率的定义、定义式及单位。
热功率：
（1）定义：单位时间内发热的功率叫做热功率。
（2）定义式：P热==I2R
（3）单位：瓦（W）
［演示实验］研究电功率与热功率的区别和联系。
（投影）实验电路图和实验内容：
取一个玩具小电机，其内阻R=1.0 Ω，把它接在如图所示的电路中。
（1）先夹住电动机轴，闭合电键，电机不转。调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为0.50 V，记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。
（2）再松开夹子，使小电机转动，调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为2.0 V（此电压为小电机的额定电压），记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。
［实验结果］
（1）电机不转时，U=0.50 V，I=0.50 A，
P电=UI=0.50×0.50 W=0.25 W
P热=I2R=0.502×1.0 W=0.25 W
P电=P热
（2）电机转动时，U=2.0 V，I=0.40 A，
P电=UI=2.0×0.40 W=0.80 W
P热=I2R=0.402×1.0 W=0.16 W
P电＞P热
学生：分组讨论上述实验结果，总结电功率与热功率的区别和联系。
师生共同活动：总结：
（1）电功率与热功率的区别
电功率是指输入某段电路的全部功率或在这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压U和通过的电流I的乘积。
热功率是在某段电路上因发热而消耗的功率，决定于通过这段电路的电流的平方I2和电阻R的乘积。
（2）电功率与热功率的联系
若在电路中只有电阻元件时，电功率与热功率数值相等。即P热=P电
教师指出：上述实验中，电机不转时，小电机就相当于纯电阻。
若电路中有电动机或电解槽时，电路消耗的电功率绝大部分转化为机械能或化学能，只有一少部分转化为内能，这时电功率大于热功率，即P电＞P热。
教师指出：上述实验中，电机转动时，电机消耗的电功率，其中有一部分转化为机械能，有一部分转化为内能，故P电＞P热。
教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
（四）反思总结、当堂检测
（五）发导学案、布置作业
课后作业：P57 问题与练习2、3、4、5
九、板书设计
1、电功和电功率
（1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功.
（2）定义式：W=UIT
2、焦耳定律
（1）定义：单位时间内发热的功率叫做热功率。
（2）定义式：P热==I2R
（3）单位：瓦（W）
十、教学反思
教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。
（四）实例探究
☆求两点间的电势差
【例1】不考虑温度对电阻的影响，对一个“220V，40W”的灯泡，下列说法正确的是
A.接在110 V的电路上时的功率为20 W
B.接在110 V的电路上时的功率为10 W
C.接在440 V的电路上时的功率为160W
D.接在220 V的电路上时的功率为40 W
解析：正确选项为BD。
（法一）由得灯泡的电阻Ω＝1210Ω
∴电压为110V时， W=10 W
电压为440V时，超过灯炮的额定电压一倍，故灯泡烧坏，P=0.
（法二）由。可知R一定时，P∝U2，
∴当U=110V=，P=P额/4=10 W
说明：灯泡是我们常用的用电器，解题时一般不考虑温度对其电阻的影响。用电器的标称值，指其额定值，即用电器在正常工作时的电压、功率以及电流值，由P额=U额·I额可知，P、U、I有同时达到、同时超过、同时不满足的特点。
【例2】一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为0.3A。松开转轴，在线圈两端加电压为2 V时，电流为0.8 A，电动机正常工作。求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少 电动机的机械功率是多少
【例3】潮汐发电是利用涨落潮的水位差来工作的，潮差越大，海水流量越大，发电功率也越大。我国潮汐能的可供开发的总装机量为3.6×１０7 kW。1980年8月，在浙江江厦建成第一座潮汐电站，装机量为3×103 kW，平均年发电量为1.7×107 kW·h，其规模居世界第二位。
试根据上文中给出的数据，计算我国建造的江厦潮汐电站平均每天满负荷工作几
小时
（2）设江厦潮汐电站涨潮和落潮时的平均潮差为6 m，计算每次涨潮时流量是多大 （设潮汐电站的总能量转换效率为50%）
解析：（1）江厦潮汐电站功率为3×103 kW，年发电量为1.07×１０7 kW·h，由公式W=Pt可算出每天满负荷工作的时间为
s=9.8 h
（2）由文中给出数据及每天涨、落潮的次数可知，平均每次的发电量为
J
因为
所以每次涨潮的平均流量为
m3/次
说明：本题涉及到潮汐这种自然现象，涨潮和落潮时均有水流的机械能转化为电能。
【例4】如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r=0.6Ω，R=10Ω，U=160 V，电压表的读数为110 V，求
（1）通过电动机的电流是多少？
（2）输入到电动机的电功率是多少？
（3）在电动机中发热的功率是多少？
（4）电动机工作1 h所产生的热量是多少？
时，不能用电动机两端的电压除以电动机的内阻。
通过计算发现，电动机消耗的电功率远大于电动机的热功率。第九节、带电粒子在电场中的运动教学设计
一、教材分析
本专题是是历年高考的重点内容。本专题综合性强，理论分析要求高，带电粒子的加速是电场的能的性质的应用；带电粒子的偏转则侧重于电场的力的性质，通过类比恒力作用下的曲线运动（平抛运动），理论上探究带电粒子在电场中偏转的规律。此外专题既包含了电场的基本性质，又要运用直线和曲线运动的规律，还涉及到能量的转化和守恒，有关类比和建模等科学方法的应用也比较典型。探究带电粒子的加速和偏转的规律，只要做好引导，学生自己是能够完成的，而且可以提高学生综合分析问题的能力。
二、教学目标：
（一）知识与技能
1、理解带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转方向的问题．
2、知道示波管的构造和基本原理．
（二）过程与方法
通过带电粒子在电场中加速、偏转过程分析，培养学生的分析、推理能力
（三）情感、态度与价值观
通过知识的应用，培养学生热爱科学的精神
三、教学重点难点
重点：带电粒子在匀强电场中的运动规律
难点：运用电学知识和力学知识综合处理偏转问题
四、学情分析
带电粒子在场中的运动（重力场、电场、磁场）问题，由于涉及的知识点众多，要求的综合能力较高，因而是历年来高考的热点内容，这里需要将几个基本的运动，即直线运动中的加速、减速、往返运动，曲线运动中的平抛运动、圆周运动、匀速圆周运动进行综合巩固和加深，同时需要将力学基本定律，即牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律等进行综合运用。
五、教学方法
讲授法、归纳法、互动探究法
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习牛顿第二定律的内容是什么，能定理的表达式是什么，抛运动的相关知识点。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案
3、教具：多媒体课件
七、课时安排：1课时
八、学过程
(一)预习检查、总结疑惑
教师活动：引导学生复习回顾相关知识点
（1）牛顿第二定律的内容是什么
（2）动能定理的表达式是什么
（3）平抛运动的相关知识点。
（4）静电力做功的计算方法。
学生活动：结合自己的实际情况回顾复习。
师生互动强化认识：
（1）a=F合/m（注意是F合）
（2）W合=△Ek=mv2-mv02
（注意是合力做的功）
（3）平抛运动的相关知识
（4）W=F scosθ（恒力→匀强电场）
W=qU（任何电场）
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标
带电粒子在电场中受到电场力的作用会产生加速度，使其原有速度发生变化．在现代科学实验和技术设备中，常常利用电场来控制或改变带电粒子的运动。
具体应用有哪些呢 本节课我们来研究这个问题．以匀强电场为例。
（三）合作探究、精讲点拨
1、带电粒子的加速
教师活动：提出问题
要使带电粒子在电场中只被加速而不改变运动方向该怎么办
（相关知识链接：合外力与初速度在一条直线上，改变速度的大小；合外力与初速度成90°，仅改变速度的方向；合外力与初速度成一定角度θ，既改变速度的大小又改变速度的方向）
学生探究活动：结合相关知识提出设计方案并互相讨论其可行性。
学生介绍自己的设计方案。
师生互动归纳：（教师要对学生进行激励评价）
方案1：v0=0，仅受电场力就会做加速运动，可达到目的。
方案2：v0≠0，仅受电场力，电场力的方向应同v0同向才能达到加速的目的。
教师投影：加速示意图．
学生探究活动：上面示意图中两电荷电性换一下能否达到加速的目的
（提示：从实际角度考虑，注意两边是金属板）
学生汇报探究结果：不可行，直接打在板上。
学生活动：结合图示动手推导，当v0=0时，带电粒子到达另一板的速度大小。
（教师抽查学生的结果展示、激励评价）
教师点拨拓展：
方法一：先求出带电粒子的加速度：
a=
再根据
vt2-v02=2ad
可求得当带电粒子从静止开始被加速时获得的速度为：
vt=
方法二：由W=qU及动能定理：
W=△Ek=mv2-0
得：
qU=mv2
到达另一板时的速度为：
v=.
深入探究：
（1）结合牛顿第二定律及动能定理中做功条件（W=Fscosθ恒力 W=Uq 任何电场）讨论各方法的实用性。
（2）若初速度为v0（不等于零），推导最终的速度表达式。
学生活动：思考讨论，列式推导
（教师抽查学生探究结果并展示）
教师点拨拓展：
（1）推导：设初速为v0，末速为v，则据动能定理得
qU=mv2-mv02
所以 v=
（v0=0时，v=）
方法渗透：理解运动规律，学会求解方法，不去死记结论。
（2）方法一：必须在匀强电场中使用（F=qE，F为恒力，E恒定）
方法二：由于非匀强电场中，公式W=qU同样适用，故后一种可行性更高，应用程度更高。
实例探究：课本例题1
第一步：学生独立推导。
第二步：对照课本解析归纳方法。
第三步：教师强调注意事项。（计算先推导最终表达式，再统一代入数值运算，统一单位后不用每个量都写，只在最终结果标出即可）
过渡：如果带电粒子在电场中的加速度方向不在同一条直线上，带电粒子的运动情况又如何呢 下面我们通过一种较特殊的情况来研究。
2、带电粒子的偏转
教师投影：如图所示，电子以初速度v0垂直于电场线射入匀强电场中．
问题讨论：
（1）分析带电粒子的受力情况。
（2）你认为这种情况同哪种运动类似，这种运动的研究方法是什么
（3）你能类比得到带电粒子在电场中运动的研究方法吗
学生活动：讨论并回答上述问题：
（1）关于带电粒子的受力，学生的争论焦点可能在是否考虑重力上。
教师应及时引导：对于基本粒子，如电子、质子、α粒子等，由于质量m很小，所以重力比电场力小得多，重力可忽略不计。
对于带电的尘埃、液滴、小球等，m较大，重力一般不能忽略。
（2）带电粒子以初速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向成90°角的作用而做匀变速曲线运动，类似于力学中的平抛运动，平抛运动的研究方法是运动的合成和分解。
（3）带电粒子垂直进入电场中的运动也可采用运动的合成和分解的方法进行。
CAI课件分解展示：
（1）带电粒子在垂直于电场线方向上不受任何力，做匀速直线运动。
（2）在平行于电场线方向上，受到电场力的作用做初速为零的匀加速直线运动。
深入探究：如右图所示，设电荷带电荷量为q，平行板长为L，两板间距为d，电势差为U，初速为v0．
试求：
（1）带电粒子在电场中运动的时问
（2）粒子运动的加速度。
（3）粒子受力情况分析。
（4）粒子在射出电场时竖直方向上的偏转距离。
（5）粒子在离开电场时竖直方向的分速度。
（6）粒子在离开电场时的速度大小。
（7）粒子在离开电场时的偏转角度θ。
[学生活动：结合所学知识，自主分析推导。
（教师抽查学生活动结果并展示，教师激励评价）
投影示范解析：
解：由于带电粒子在电场中运动受力仅有电场力（与初速度垂直且恒定），不考虑重力，故带电粒子做类平抛运动。
粒子在电场中的运动时间 t=
加速度 a==qU/md
竖直方向的偏转距离：
y=at2=
粒子离开电场时竖直方向的速度为
v1=at=
速度为： v=
粒子离开电场时的偏转角度θ为：
tanθ=
拓展：若带电粒子的初速v0是在电场的电势差U1下加速而来的（从零开始），那么上面的结果又如何呢 （y，θ）
学生探究活动：动手推导、互动检查。
（教师抽查学生推导结果并展示：
结论：
y=
θ=arctan
与q、m无关。
3、示波管的原理
出示示波器，教师演示操作
①光屏上的亮斑及变化。
②扫描及变化。
③竖直方向的偏移并调节使之变化。
④机内提供的正弦电压观察及变化的观察。
学生活动：观察示波器的现象。
阅读课本相关内容探究原因。
教师点拨拓展，师生互动探究：
多媒体展示：示波器的核心部分是示波管，由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。
投影：示波管原理图：
电子枪中的灯丝K发射电子，经加速电场加速后，得到的速度为：
v0=
如果在偏转电极 上加电压电子在偏转电极 的电场中发生偏转．离开偏转电极 后沿直线前进，打在荧光屏上的亮斑在竖直方向发生偏移．其偏移量 为=y+Ltanθ
因为y= tan
所以=·U+L·
=·U=（L+）tanθ
如果U=Umax sinωt则=max·sinωt
学生活动：结合推导分析教师演示现象。
（四）反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
1．带电粒子的加速
(1)动力学分析：带电粒子沿与电场线平行方向进入电场，受到的电场力与运动方向在同一直线上，做加(减)速直线运动，如果是匀强电场，则做匀加(减)速运动．
(2)功能关系分析：粒子只受电场力作用，动能变化量等于电势能的变化量．
(初速度为零)； 此式适用于一切电场．
2．带电粒子的偏转
(1)动力学分析：带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电场中，受到恒定的与初速度方向成900角的电场力作用而做匀变速曲线运动 (类平抛运动)．
(2)运动的分析方法(看成类平抛运动)：
①沿初速度方向做速度为v0的匀速直线运动．
②沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动．
（五）发导学案、布置预习。
1、书面完成 “问题与练习”第3、4、5题；思考并回答第1、2题。
2、课下阅读课本“科学足迹”和“科学漫步”中的两篇文章。
九板书设计
带电粒子在电场中的运动
(一)、带电粒子的加速
由W=qU及动能定理：
W=△Ek=mv2-0
得：
qU=mv2
到达另一板时的速度为：
v=
设初速为v0，末速为v，则据动能定理得
qU=mv2-mv02
所以 v=
（v0=0时，v=）
（二）、带电粒子的偏转
y=at2=
tanθ=
（三）、示波管的原理
十、教学反思
本节内容是关于带电粒子在匀强电场中的运动情况，是电学和力学知识的综合， 带电粒子在电场中的运动，常见的有加速、减速、偏转、圆运动等等，规律跟力学是相同的，只是在分析物体受力时，注意分析电场力，同时注意：为了方便问题的研究，对于微观粒子的电荷，因为重力非常小，我们可以忽略不计．对于示波管，实际就是带电粒子在电场中的加速偏转问题的实际应用．
θ选修3-1
第二章
2.7闭合电路的欧姆定律
一、教材分析
本节首先介绍了电动势的概念，再引入外电路、内电路以及各自的电阻等基本概念，从而得出了闭合电路的欧姆定律，根据闭合电路的欧姆定律得到了路端电压与负载之间的关系，最后又从能量的角度分析了闭合电路的功率。教学的重点应该在闭合电路的欧姆定律；路端电压与负载的关系以及闭合电路中的功率的计算，特别是闭合电路只能适用于纯电阻电路，对有电动机等存在的非纯电阻电路的处理问题要详细介绍。
二、教学目标
（一）知识与技能
1、能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式，知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。
2、理解路端电压与负载的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。
3、掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。
4、理解闭合电路的功率表达式，知道闭合电路中能量的转化。
（二）过程与方法
1、通过演示路端电压与负载的关系实验，培养学生利用“实验研究，得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法。
2、通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
（三）情感、态度与价值观
通过本节课教学，加强对学生科学素质的培养，通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。
三、教学重点难点
教学重点
1、推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行有关讨论。
2、路端电压与负载的关系
教学难点
路端电压与负载的关系
四、学情分析
1．知识基础分析：
①初中掌握了欧姆定律，会利用该定律列式求解相关问题。
②掌握了电场力做功的计算方法。
2．学习能力分析：
①学生的观察、分析能力不断提高，能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。
②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。
五、教学方法
实验演示，讨论，举例
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习学案。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。七、课时安排：1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
实验演示
（三）合作探究、精讲点播
1、电动势
(1)电源：电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置。
(2)电动势：电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
2、闭合电路欧姆定律
(1)内电路和外电路
①内电路：电源内部的电路，叫内电路。如发电机的线圈、电池内的溶液等。
②外电路：电源外部的电路，叫外电路。包括用电器、导线等。
(2)内电阻和外电阻
①内电阻：内电路的电阻，通常称为电源的内阻。
②外电阻：外电路的总电阻。
(3)电源的电动势与内、外电路中的电势降落关系
①外电路的电势降落与内电路的电势降落
a．外电路的电势降落U外
在外电路中，电流由电势高的一端流向电势低的一端，在外电阻上沿电流方向有电势降落，用U外表示。
b．内电路的电势降落U内
在电源的内电阻上也胡电势降落，用U内表示。
②电源的电动势与内、外电路中的电势降落关系
在闭合电路中，电源的电动势E等于内外电路上的电势降落U内、U外之和。
E＝U外＋U内
(4)闭合电路欧姆定律
①内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比，这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。
②公式：I＝
③适用条件：外电路是纯电阻的电路。
3、路端电压跟负载的关系
(1)路端电压：外电路的电势降落，也就是外电路两端的电压，通常叫做路端电压。
(2)路端电压跟负载的关系
当外电阻增大时，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小时，电流增大，路端电压减小。
定性分析
R↑→I(＝)↓→Ir↓→U(＝E－Ir)↑
R↓→I(＝)↑→Ir↑→U(＝E－Ir)↓
特例：
外电路断路：R↑→I↓→Ir↓→U＝E。
外电路短路：R↓→I(＝)↑→Ir (＝E)↑→U＝0。
图象描述
路端电压U与电流I的关系图象是一条向下倾斜的直线。U—I图象如图所示。
直线与纵轴的交点表示电源的电动势E，直线的斜率的绝对值表示电源的内阻。
4、闭合电路中的功率
(1)闭合电路中的能量转化
qE＝qU外＋qU内
在某段时间内，电能提供的电能等于内、外电路消耗的电能的总和。
电源的电动势又可理解为在电源内部移送1C电量时，电源提供的电能。
(2)闭合电路中的功率
EI＝U外I＋U内I
EI＝I2R＋I2r
说明了电源提供的电能只有一部分消耗在外电路上，转化为其他形式的能，另一部分消耗在内阻上，转化为内能。
(3)电源提供的电功率
电源提供的电功率，又称之为电源的总功率。
P＝EI＝
R↑→P↓，R→∞时，P＝0。
R↓→P↑，R→0时，Pm＝。
(4)外电路消耗的电功率
外电路上消耗的电功率，又称之为电源的输出功率。
P＝U外I
定性分析
I＝
U外＝E－Ir＝
从这两个式子可知，R很大或R很小时，电源的输出功率均不是最大。
定量分析
P外＝U外I＝＝EQ \F(E2,)
所以，当R＝r时，电源的输出功率为最大，P外max＝。
图象表述：
从P－R图象中可知，当电源的输出功率小于最大输出功率时，对应有两个外电阻R1、R2时电源的输出功率相等。可以证明，R1、R2和r必须满足：r＝。
(5)内电路消耗的电功率
内电路消耗的电功率是指电源内电阻发热的功率。
P内＝U内I＝
R↑→P内↓，R↓→P内↑。
(6)电源的效率
电源的输出功率与总功率的比值。
η＝＝
当外电阻R越大时，电源的效率越高。当电源的输出功率最大时，η＝50%。
（四）反思总结、当堂检测
本节课主要是介绍了电动势，闭合电路的欧姆定律，路端电压与电流（外电阻）关系以及闭合电路的功率四个主要部分。
电动势：电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压；
闭合电路欧姆定律公式；闭合电路中的功率的计算公式要熟练掌握。
（五）发导学案、布置作业
九、板书设计
1、电动势
2、闭合电路欧姆定律
3、路端电压跟负载的关系
4、闭合电路中的功率
十、教学反思：
本节课重在内外电阻、电压分析，功率、效率计算。
E r
E
U
Ir
R
I
∞
0
0
0
U
U
r＝0
I
O
E
U内＝I1r
U＝I1R选修3-1
第二章
2.4串联电路和并联电路
一、教材分析
这节课在本章及整个电学部分都具有重要地位，它是进一步学习电学其它物理概念的基础，是掌握电学中的物理规律、认识电学中的物理现象必不可少的知识；
二、教学目标
（一）知识与技能
1．进一步学习电路的串联和并联，理解串、并联电路的电压关系、电流关系和电阻关系，并能运用其解决有关关问题。
2．进而利用电路的串、并联规律分析电表改装的原理。
（二）过程与方法
通过复习、归纳、小结把知识系统化。
（三）情感态度与价值观
通过学习，学会在学习中灵活变通和运用
三、教学重点难点重点：
重点：是串、并联电路的规律。
难点：难点是电表的改装。
四、学情分析
本节课在初中已有串并联电路的基础上进一步归纳总结出：串联电路和并联电路的电流特点、电压特点，并进一步推出串联电路和并联电路中电子阻的计算方法。本节的重点应是串、并联电路规律的应用。
五、教学方法
分析、观察、总结
七、课时安排
1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
复习上课时内容
（三）合作探究、精讲点播
1．串联电路和并联电路
先让学生回忆初中有关这方面（串、并联电路的规律）的问题，然后让学生自学，在此基础上，让学生将串联和并联加以对比，学生容易理解和记忆。
老师点拨：一是要从理论上认识串、并联电路的规律，二是过程分析的不同，引入电势来分析。从而让学生体会到高中和初中的区别，也能让学生易于理解和接受。
学生自己先推导有关结论，老师最后归纳小结得出结论：（并适当拓展）
（1） 串联电路
①电路中各处的电流强度相等。I=I1=I2=I3=…
②电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和U=U1+U2+U3+…
③串联电路的总电阻，等于各个电阻之和。R=R1+R2+R3+…
④电压分配：U1/R1=U2/R2 U1/R1=U/R
⑤n个相同电池（E、r）串联：En = nE rn = nr
（2）并联电路
①并联电路中各支路两端的电压相等。U=U1=U2=U3=…
②电路中的总电流强度等于各支路电流强度之和。I=I1+I2+I3+…
③并联电路总电阻的倒数，等于各个电阻的倒数之和。
1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ 对两个电阻并联有：R=R1R2/（R1+R2）
④电流分配：I1/I2=R1/R2 I1/I=R1/R
⑤n个相同电池（E、r）并联：En = E rn =r/n
再由学生讨论下列问题：
①几个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的几分之一；
②若不同的电阻并联，总电阻小于其中最小的电阻；
③若某一支路的电阻增大，则总电阻也随之增大；
④若并联的支路增多时，总电阻将减小；
⑤当一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻。
2．怎样判断串联电路和并联电路？
串联电路和并联电路是电路连接的两种基本形式．判断某一电路中的用电器是串联还是并联，要抓住串联电路和并联电路的基本特征．具体方法是：
(1)定义法：分析电路中用电器的连接方法，逐个顺次连接起来的是串联；并列连接在电路两点间的是并联．
(2)电流法：凡是同一股电流依次流经几个用电器，就一定是串联．电流在某点分支，即一股电流(干路电路)分成几股电流(支路电流)，再在某点处汇成一股电流，这几股电流流过的用电器是并联．
(3)开路法：串联的几个用电器中任何一个用电器开路，其他用电器就没有电流通过，并联的几个用电器中任何一个用电器开路，其他用电器仍有电流通过，用电器互不影响．
3．电压表和电流表 ----串、并联规律的应用
常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G（表头）改装而成。
（1）表头G：
构造（从电路的角度看）：表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律，与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。
原理：磁场对通电导线的作用P98（为后续知识做准备）
（2）描述表头的三个特征量（三个重要参数）④
①内阻Rg：表头的内阻。
②满偏电流Ig：电表指针偏转至最大角度时的电流（另介绍半偏电流）
③满偏电压Ug：电表指针偏转至最大角度时的电压，与满偏电流Ig的关系Ug=IgRg，因而若已知电表的内阻Rg，则根据欧姆定律可把相应各点的电流值改写成电压值，即电流表也是电压表，本质上并无差别，只是刻度盘的刻度不同而已。
通过对P52的“思考与讨论”加深这方面的认识。
（3）表头的改装和扩程（综合运用串、并联电路的规律和欧姆定律）
关于电表的改装要抓住问题的症结所在，即表头内线圈容许通过的最大电流(Ig)或允许加的最大电压(Ug)是有限制的。
让学生讨论，推导出有关的公式：要测量较大的电压(或电流)怎么办 通过分析，学生能提出利用电阻来分压(或分流)。然后提出：分压(或分流)电阻的阻值如何确定
通过例1、2的分析、讲解使学生掌握计算分压电阻和分流电阻的方法---最后引导学生自己归纳总结得出一般公式。
（四）反思总结、当堂检测
（五）发导学案、布置作业
1、复习课本内容
2、完成P48问题与练习：作业4、5，练习2、3。
九、板书设计
1．串联电路和并联电路
2．怎样判断串联电路和并联电路
3．电压表和电流表 -
十、教学反思
应让学生明确：串联和并联的总电阻是串联和并联的等效电阻，电阻R的作用效果与R1、R2串联使用或并联使用时对电路的效果相同，如教材图2．4—3和2．4—4所示。分析电路时要学会等效。选修3-1
第一章
1.4电势能、电势
一【教材分析】
本节内容为物理选修3－1中第一章静电场中第四节的教学内容，它处在电场强度之后，位于电势差之前，起到承上启下的作用。它是课程教学中利用物理思维方法较多的一堂课，尤其是用类比的方法达到对新知识的探究，同时让学生就具体的物理知识迁 移埋下思维铺垫。教材从电场对电荷做功的角度出发，推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关。进而指出这个结论对非匀强电场也是适用的，并与重力势能类比，说明电荷在电场中也是具有电势能。电场力做功的过程就是电势能的变化量，而不能决定电荷在电场中某点的电势能的数值，因此有必要规定电势能零点。对学生能力的提高和对知识的迁移、灵活运用给予了思维上的指导作用。
二【教学目标】
1．知识与技能
·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。
·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。
2．过程与方法
·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。
·培养对知识的类比能力，以及对问题的分析、推理能力。
·通过学生的理论探究，培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。
3．情感、态度与价值观
·尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产、生活相关的实际问题，增强科学 探究的价值观。利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣，培养学生灵活运用知识和对科学的求知欲。
·利用等势面图象的对称美，形态美以获得美的享受、美的愉悦，自己画图，在学习知识的同时提高对美的感受力和鉴别力。
·在研究问题时，要培养突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法。
三【教学重点和难点】
1．重点
·理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
2．难点
·掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。
四【学情分析】
通过对必修内容的学习，学生对功的计算，重力做功的特点，重力做功与重力势能变化的关系，能量守恒定律等内容已相当熟悉，具备了学习本节内容的知识前提，但建立起电势能的概念对学生来说相对比较困难的，因为电场的概念特别抽象，特别是从力与能量两条线上同时研究电场，让学生感到有点“力不从心” ，知识迁移及灵活运用是学生学习过程中要跨越的一个台阶
五【教学方法】 理论、类比探究、分析归纳、讨论分析、应用举例、体验探究
六【课前准备】 挂图
七【课时安排】 2课时
八【教学过程】
（一）预习检查、总结疑惑
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：如图所示从静电场中静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：是什么转化为试探电荷的动能？
（二）情景引入、展示目标。
第四节、电势能和电势
一、静电力做功的特点
让试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点运动到B点，我们来计算这几种情况下静电力对电荷所做的功。
W＝F|AB|＝qE|AB| W＝F|AB|cosθ＝qE|AB| W＝W1+W2+W3+……
其中F＝qE|AM|
分析三种情况下的做功的数据结果，结合具体的问题情景，从中找到共同点和不同点，联系前面所学的知识，归纳得出相关的物理知识。从中发现问题和知识结论。
结论：静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关，与电荷经过的路径无关。
拓展：该特点对于非匀强电场中也是成立的。
二、电势能
寻找类比点：力做功只与物体位置有关，而与运动路径无关的事例在物理中有哪些呢？属于什么能？
（移动物体时重力做的功与路径无关同一物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能。）
思考：静电力做功也与路径无关，是否隶属势能？我们可以给它一个物理名称吗？
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，这种势能我们叫做电势能。电势能用Ep表示。
【思考与讨论】 如果做功与路径有关，那能否建立电势能的概念呢？
2．讨论：静电力做功与电势能变化的关系
通过知识的类比，让学生能从中感受到新知识的得出也可以通过已有获取。
静电力做的功等于电势能的变化。
功是能量变化的量度。
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，而他们总量保持不变。
WAB＝－（EpB－EpA）＝EpA－EP
【思考讨论】对不同的电荷从A运动到B的过程中，电势能的变化情况：
正电荷从A运动到B做正功，即有WAB>0，则EpA>EpB，电势能减少。
●正电荷顺着电场线的方向其电势能逐渐减少。
负电荷从A运动到B做正功，即有WAB<0，则EpA>EpB，电势能增加。
●负电荷顺着电场线的方向其电势能逐渐降低。
对此分析得出：电势能为系统所有，与重力势能相类似。
3．求电荷在某点处具有的电势能
问题讨论：在上面讨论的问题中，请分析求出A点的电势能为多少？
学生思考后无法直接求出，不妨就此激励学生，并提出类比方法。
类比分析：如何求出A点的重力势能呢？进而联系到电势能的求法。
则 EpA＝WAB （以B为电势能零点）
电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置撕所做的功。
4．零势能面的选择
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。
拓展：求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低。
将电荷由A点移动到B点，根据静电力做功情况判断。
若静电力做功为正功，电势能减少，电荷在A点电势能大于在B点的电势能。反之静电力做负功，电势能增加，电荷在A点电势能小于在B点的电势能
弄清正、负电荷在电场中电势能的不同特点，判断其做功特点再进行判断。
通过对不同内容的拓展，引导学生能通过自己对不同事例的分析，知道对问题考虑的全面性有所了解，同时能正确认识到在分析问题时还应该思考问题的不同侧面，达到对问题的全面解决。提高思维的深度和发散能力，达到对物理学习全面化的探究要求。
三、电势
我们通过静电力的研究认识了电场强度，现在要通过电势能的研究来认识另一个物理量──电势。它同样是表征电场性质的重要物理量度。
通过类比可见，若用左图中的Ep/m，或右图中的Ep/q，它们的值是相同的。
如何来表征这个相同的量呢？
让学生很快能想到用比值定义法来定义物理量，对知识活学活用。
上面讨论的是特殊情况，下面我们来讨论一般情况：（如图）
EpA＝qE场Lcosθ
可见，EpA与q成正比，即电势能跟电荷量的比值EpA/q都是相同的。对电场中不同位置，由于L与θ可以不同，所以这个比值一般是不同的。
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，是由电场中这点的位置决定的，跟试探电荷本身无关。
得出结论后，引导学生类比电场的得来过程，提出新的物理量──电势。
1．定义：电荷在电场中某一点的电势能与他的电荷量的比值，叫做这一点的电势。用φ表示。 表达式：φ＝Ep/q （与试探电荷无关）
2．电势是标量，它只有大小没有方向，但有正负。
3．单位：伏特（V） 1V＝1J/C
物理意义：电荷量为1C的电荷在该点的电势能是1J，则该点的电势就是1V。
以上结论由学生得出，自己能用所学知识进行简单的描叙，培养相关应用归纳知识的能力。
（三）合作探究、精讲点播思索：
如何来判断电势的高低呢？
让学生明白：根据静电力做功的正负，判断电势能的变化，进而判定电势的高低。现通过具体情景来进行分析。
4．电场线指向电势降低的方向。
电势顺线降低；顺着电场线方向，电势越来越低。
与电势能相似，我们知道Ep有零势能面，因此电势也具有相对性。
引导学生得出：应该先规定电场中某处的电势为零，然后才能确定电场中其他各点的电势。
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。因此电势有正负之分，是由于其零电势的选择决定。
通常以大地或无穷远默认为零。
与零电势能的位置规定是否有相似之处呢？
与知识进行类比，从前面的结论中领会到知识的相通性，能对知识进行类比应用。
（四）反思总结、当堂检测
【思考与讨论】参看书上的问题进行思考与讨论，然后思考若是q当做负电荷来进行研究，其结果是否一样呢？
四、等势面
在地理课上常用等高线来表示地势的高低。今天我们学习了电势的知识后，那我们可以用什么来表示电势的高低呢？
学生：在电场中常用等势面来表示电势的高低。
1．等势面：电场中电势相同的各点构成的面。
【体验性实践】寻找等势面：找正点电荷和带电平行金属板中的等势面。
通过体验性实践活动，让学生明白到如何去寻找等势面，达到对后续结论探究创设前置氛围。
观看挂图，从中寻找不同电场中等势面的不同和相同点，进行合理猜想。
2．等势面与电场线的关系
⑴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，静电力不做功。
WAB＝EpA－EPb＝qφA－qφB＝0
讨论：什么情况下会出现力做功为零的情况？
引导分析得出：F⊥v
⑵电场线跟等势面一定垂直，即跟电场强度的方向垂直。
引导学生用反证法达到证明的目的，加深对知识点的应用。
而沿着电场线的方向，电势越来越低。
归纳总结可得出：电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
若两个相邻的等势面间的电势之差是相等的，则能得到书上图1．4－5的图形。观看图形或挂图，结合电场线的特点，可得出结论。
⑶等势面越密，电场强度越大。
⑷等势面不相交、不相切。
3．应用等势面：由等势面描绘电场线
方法：先测绘出等势面的形状和分布，再根据电场线与等势面的关系，绘出电场线的分布，于是我们就知道电场的情况了。
【体验性实验】测绘两个异种点电荷的静电场分布。
加强体验性实验的教学，让学生形成深刻印象，达到对知识应用能力的提高。
九【板书设计】
第四节、电势能和电势一、静电力做功的特点结论：静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关，与电荷经过的路径无关。二、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，这种势能我们叫做电势能。电势能用Ep表示。2．讨论：静电力做功与电势能变化的关系WAB＝ －（EpB－EpA）＝EpA－EPB3．求电荷在某点处具有的电势能4．零势能面的选择三、电势1．定义：φ＝EP/q2．电势是标量，它只有大小没有方向，但有正负。3．电场线指向电势降低的方向。电势顺线降低；顺着电场线方向，电势越来越低。4．零电势位置的规定。四、等势面1．等势面：电场中电势相同的各点构成的面。2．等势面与电场线的关系3．应用等势面：由等势面描绘电场线【体验性实验】测绘两个异种点电荷的静电场。
十【教学反思】
通过实践教学，重在让学生有对比的观点去学习物理知识。课中多次用到类比的物理思想，让学生对知识有更多的牵连，能对前面的知识达到灵活的应用，牵带多种方法学习物理知识，同时也反映出了选修3－1的设计思想。选修3-1
第二章
2.9 实验：测定电池的电动势和内阻
一、教材分析
“实验：测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修3-1第二章第九节的内容，它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，学生通过本节课的学习，既能巩固电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义。。
二、教学目标
一、知识与技能
1、理解闭合电路欧姆定律内容
2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理，体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。
3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。
4、使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。
二、过程与方法
1、体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。
2、学会利用图线处理数据的方法。
三、情感态度与价值观
使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神，培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。
三、教学重点难点
重点：利用图线处理数据
难点：如何利用图线得到结论以及实验误差的分析
四、学情分析
1．知识基础分析：
①掌握了闭合电路欧姆定律，会利用该定律列式求解相关问题。
②掌握了电流表、电压表的使用方法。
2．学习能力分析：
①学生的观察、分析能力不断提高，能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。
②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。
五、教学方法
实验法，讲解法
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习学案。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。3．教学环境的设计和布置：两人一组，实验室内教学。
七、课时安排：1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
回顾上节所学内容，引入新内容
教师： 上堂课我们学习了闭合电路的欧姆定律，那么此定律文字怎么述？公式怎么写？
学生： 闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路的欧姆定律。
提出问题：现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻，你需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么？
学生讨论后，得到的大致答案为：由前面的闭合电路欧姆定律I=E/（r+R）可知E=I（R＋r），或E=U＋Ir，只需测出几组相应的数值便可得到，可以采用以下的电路图：
这几种方法均可测量，今天我们这节课选择用测量的这一种。
（三）合作探究、精讲点播
1.实验原理：闭合电路欧姆定律E=U＋Ir
2.实验器材：
学生回答： 测路端电压； 测干路电流，即过电源的电流。需测量的是一节干电池，电动势约为1.5V，内电阻大约为零点几欧。
电流表、电压表及滑动变阻器的规格要根据实验的具体需要来确定，看看我们用到的电路图里面、各需测的是什么？
提出问题：选用电路图时，还可将接在外面，原则上也是可以的，那么我们在做实验时是否两个都可以，还是哪一个更好？为什么？
学生回答：两种方式测量都会带来误差。
采用图1 示数准确 示数偏小
采用图2 示数准确 示数偏小
选用哪种方式，要根据实际测量的需要确定，现在要想测出电源的内阻，如果采用图2方式，最后得到的结果相当于电源内阻与电流表内阻的总和，而两者相差又不太多，这样一来误差就会比较大，所以应采用图1的电路图。明确各仪器的规格：
电流表0～0.6A量程，电压表0～3V量程。
滑动变阻器0～50Ω。
此外，开关一个，导线若干。
3.数据处理：
原则上，利用两组数据便可得到结果，但这样做误差会比较大，为此，我们可以多测几组求平均，也可以将数据描在图上，利用图线解决问题。
明确：
①图线的纵坐标是路端电压，它反映的是：当电流I增大时，路端电压U将随之减小，U与I成线性关系，U=E—Ir。也就是说它所反映的是电源的性质，所以也叫电源的外特性曲线。
②电阻的伏安特性曲线中，U与I成正比，前提是R保持一定，而这里的U－I图线中，E、r不变，外电阻R改变，正是R的变化，才有I和U的变化。
实验中至少得到5组数据，画在图上拟合出一条直线。要求：使多数点落在直线上，并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等，这样，可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度。
讨论：将图线延长，与横纵轴的交点各代表什么情况？
归纳：将图线两侧延长，分别交轴与A、B点。
A点意味着开路情况，它的纵轴截距就是电源电动势E。
说明：
①A、B两点均是无法用实验实际测到的，是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。
②由于r一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，计算r时选取直线上相距较远的两点求得。
4.误差分析：
实验中的误差属于系统误差，请同学们进一步讨论，得到的数值是偏大还是偏小？（提示：利用图线及合理的推理）
可以请几位同学发言，最后得到结论。
因为 电压表的分流作用
所以 I真=I测＋Iv
即 （I真—I测）↑，
反映在图线上：
当 U=0时，Iv→0 I→I真
故 r真＞r测 E真＞E测
5.布置作业：
认真看书，写好实验报告。
（四）反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。（课堂实录）
（五）发导学案、布置预习。
九、板书设计
一、实验原理：
二、实验步骤：
三、数据处理：
计算：
图像：
四、误差分析：
十、教学反思：本节课重在数据处理、误差分析。选修3-1第一章
1.1电荷及其守恒定律
一、教材分析
本节从物质微观结构的角度认识物体带电的本质，使物体带电的方法。给学生渗透看问题要透过现象看本质的思想。摩擦起电、两种电荷的相互作用、电荷量的概念初中已接触，电荷守恒定律对学生而言不难接受，在此从原子结构的基础上做本质上分析，使学生体会对物理螺旋式学习的过程
二、教学目标
（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
三、教学重点难点
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。
四、学情分析
本节关键是做好实验，从微观分析产生这种现象的原因。有了使物体带电的理解，电荷守恒定律便水到渠成，进一步巩固高中的守恒思想。培养学生透过现象看本质的科学习惯。通过阅读材料，展示物理学发展中充满睿智和灵气的科学思维，弘扬前辈物理学家探寻真理的坚强意志和科学精神
五、教学方法
使用幻灯片时充分利用它的高效同时，尽量保留黑板的功能始终展示本节课的知识框架。
在条件允许的情况下努力使实验简化，给学生传递这样一个信息──善于从简单中捕捉精
彩瞬间，从日常生活中发现和体验科学（阅读材料）。
练习题设计力求有针对性、导向性、层次性
六、课前准备
毛皮橡胶，玻璃验电器
七、课时安排
1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
今天开始我们进入物理学另一个丰富多彩，更有趣的殿堂，电和磁的世界。高中的电
学知识大致可分为电场的电路，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。
（三）合作探究、精讲点播
1．两种电荷：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。
2．电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
3．使物体带电的方法：
摩擦起电──学生自学P2后解释摩擦起电的原因，培养学生理解能力和语言表达
能力。为电荷守恒定律做铺垫。
演示摩擦起电，用验电器检验是否带电，让学生分析使金属箔片张开的原因过渡
到接触起电。
接触起电──电荷从一个物体转移到另一个物体上
仔细观察从靠近到接触过程中还有哪些现象？──靠近未接触时箔片张开
张开意味着箔片带电？看来还有其他方式使物体带电？其带电本质是什么？──
设置悬念。
自学P3第二段后，回答自由电子和离子的概念及各自的运动特点。解释观察到
的现象。
再演示，靠近（不接触）后再远离，箔片又闭合，即不带电，有没有办法远离后
箔片仍带电？
提供器材，鼓励学生到时讲台演示。得出静电感应和感应起电。
静电感应和感应起电──电荷从物体的一部分转移到另一部分。
通过对三种起电方式本质的分析，让学生思考满足共同的规律是什么？得出电
荷守恒定律。
学生自学教材，掌握电荷守恒定律的内容，电荷量、元电荷、比荷的概念。
【板书】二、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。
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。
【板书】三、几个基本概念
电荷量──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，e =1．60×10-19C。
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。电荷量是不能连
续变化的物理量。最早由美国物理学家密立根测得
比荷──电荷的电荷量q与其质量m的比值q/m，符号：C/㎏。
静电感应和感应起电──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，使导体靠近带电体的一端带异
号电荷，远离一端带同号电荷。这种现象叫做静电感应。利用静电感应使金属
导体带电的过程叫做感应起电。
（四）反思总结、当堂检测
（五）发导学案、布置作业
九、板书设计
一、电荷1．两种电荷：
2．电荷及其相互作用
3．使物体带电的方法：
二、电荷守恒定律
电荷量 元电荷 比荷
十、教学反思
本课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习容，找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等，最后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。选修3-1
第一章
1.6电势差与电场强度的关系
一【教材分析】
本节内容主要是研究电势差与电场强度之间的关系，虽然前者是标量，后者是矢量，但通过静电力做功在两者之间建立了联系。本节内容的重点是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乘积。
二【教学目标】
1、知识与技能
定性把握电势差与电场强度的关系，理解匀强电场中电势差与电场强度的定量关系。
2、过程与方法
通过对匀强电场中电势差和电场强度的定性、定量关系的学习，培养学生的分析、解决问题的能力．
3、情感态度与价值观
从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系，培养对物理学科的兴趣、坚定思考探索物理的的信念，领略物理方法的奥妙，体会物理科学的力量。
三【重点、难点】
重点：匀强电场中电势差与电场强度的关系
难点： 对公式 U=E d中d的理解及公式的正确运用
(d为沿场强方向两点所在等势面的距离)
四【学情分析】
电场强度和电势都是描述电场性质的物理量，两者从不同的角度对电场性质进行描述。对于这节课的讲解，只要求让学生定性了解电势差与电场强度的关系就可以了。对于匀强电场，在讲授时，只要求学生了解它们的定量关系式，即在匀强电场中推导出电场强度与电势差的关系公式，并通过公式变形，用比值的方法指出电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。通过分析，培养学生的分析能力。
五【教学方法】
讲授法、推理法、归纳法
六【课前准备】
多媒体辅助教学设备、练习资料
七【课时安排】一课时
八教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
★问题：
电场的两个基本性质是什么？
☆答：电场的两个基本性质：
电场的力的性质（ ）
（二）情景引入、展示目标
电场的能的性质（电势能、电势、 、电势差 ）
电势
↓
电场强度E → ？→ 电势差（）
↓ ↓
电场力（）→ 电势能的变化等于电场力
所做的功（）
电场强度描述电场的力的性质，而电势描述电场的能的性质，且电势差跟电场力做功相联系，那么电场强度E和电势差U又有什么关系呢？
倾听、思考、
回答
培养学生的思维能力、
【新课教学】：
●一、电场强度与电势差的关系
通过匀强电场的例子来推算U和E之间的关系。
如图所示：表示某一匀强电场的等势面和电场线。沿场强方向把正电荷q由A点移动到B点 ，设A、B两点间的距离为d，电势差为U，场强为E。
★问题：电场力所做的功是多少？
分析：
由功的定义和电场强度的定义可知：
W=Fd=qEd
由电势差定义可知
综合上式得到
U=Ed
（三）合作探究、精讲点播
☆结论：匀强电场中两点之间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。
1、表达式：U=Ed
U为两点间电压，E为场强，d为两点间距离在场强方向的投影．
2、适用条件：匀强电场
3、公式变形：
在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。
但此公式不是U=Ed简单的变形，它的物理意义是：电场强度的大小等于两点间的电势差与这两点间沿电场方向的距离的比值。这一比值在非匀强电场中也适用，它表示两点间的平均电场强度。
思考、分析、
推导、回答
培养学生的思维能力、分析解决问题的能力
●二、电场强度三个公式的区别
公式
含义
适用条件
电场强度的定义式
任意电场
是真空中点电荷电场的场强计算公式
真空中点电荷电场
是匀强电场的场强的计算公式 （d为沿场强方向的距离）
匀强电场
倾听、回答
巩固知识点，培养总结归纳的能力
（四）反思总结
1、在匀强电场中，电势差和电场强度的关系为：
UAB = E d 或 E = UAB／d
注意：（d为沿场强方向上的距离）
2、电场强度三个公式的区别
发学案布置作业作业
P23-1、2 ；P24-3、4 ； 资料
九【板书设计】
第六节 电势差与电场强度的关系
电势
↓
电场强度E → ？→ 电势差（）
↓ ↓
电场力（）→ 电势能的变化等于电场力
所做的功（）
电势
↓
电场强度E → ？→ 电势差（）
↓ ↓
电场力（）→ 电势能的变化等于电场力
所做的功（）
电势
↓
电场强度E → ？→ 电势差（）
↓ ↓
电场力（）→ 电势能的变化等于电场力
所做的功（）
电势
↓
电场强度E → ？→ 电势差（）
↓ ↓
电场力（）→ 电势能的变化等于电场力
所做的功（）
电势
↓
电场强度E → ？→ 电势差（）
↓ ↓
电场力（）→ 电势能的变化等于电场力
所做的功（）
一、电场强度与电势差的关系
1、表达式：U=Ed
U为两点间电压，E为场强，d为两点间距离在场强方向的投影．
2、适用条件：匀强电场
3、公式变形：
二、电场强度三个公式的区别
十【教学反思】讨论电势差和电场强度方向的关系时，为了便于学生接受，可以以生活实例让学生加强理解；在介绍平行板电容器实验装置时，应讲清静电计张角的大小为什么能够表示电容器两极板之间的电压大小；关于恒定电场，学生知道这些就足够了，不必分析导体内电荷分布的具体情况，也不必分析电荷分布达到平衡的过程。
