2010-2011学年度第一学期
第一章 电场 电流
第一章第1节 电荷 库仑定律
授课时间
第___周星期_____第____节
课型
新授课
主备课人
薛 亮
学习目标
1、了解人类对电现象的认识过程,体会人类探索自然规律的科学方法;
2、了解元电荷的大小,了解电荷守恒定律;
3、理解库仑定律的含义和表达式,知道静电力常量;
4、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;
重点难点
1、重点是使学生掌握真空中点电荷间作用力的大小的计算及方向的判定——库仑定律;
2、真空中点电荷作用力为一对相互作用力,遵从牛顿第三定律,是本节难点;
学习过程
与方法
1.自主学习:(阅读课文相关内容,回答以下问题)21世纪教育网
1、电荷间相互作用规律:
——同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2、思考:影响两电荷之间相互作用力的因素:
① ② ③
3、点电荷:
对点电荷的两点理解:
例1、下面关于点电荷的说法正确的是( )
A.只有体积很小的带电体才可看做点电荷;
B.只有做平动的带电体才可看做点电荷;21世纪教育网
C.一切带电体都可以看成点电荷; 21世纪教育网
D.点电荷所带电荷量可多可少;[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
2.精讲互动:(通过讲解,使同学们更容易理解新知识点)
一、点电荷间的相互作用规律
1、实验方法——控制变量法
2、实验现象:
3、实验结论——库仑定律:
说明:
1、电荷间的相互作用力:静电力或库仑力;
2、静电力常量——k=9.0×109N·m2/C2;
3、适用条件——①真空中 ②点电荷(在空气中也近似成立);
4、应用库仑定律,电荷量一般取绝对值,力的方向在其连线上可由电荷同性相斥、异性相吸的性质决定;
5、两个电荷之间的库仑力是作用力与反作用力的关系;
6、两个均匀带电球体相距较远时也可视为点电荷,此时r指两球体的球心距;
7、空间中有多个电荷时,某电荷所受的静电力是其他所有电荷单独对其作用的静电力的矢量和(力的合成).
讨论:能否由库仑定律表达式得出,当r→0时,F→∞的结论?
结果:
3.达标训练:(通过练习巩固知识,提高学习能力)
1、真空中有甲、乙两个点电荷,相距为r,它们间的静电力为F,若甲的电荷量变为原来的2倍,乙的电荷量变为原来的1/3,距离变为2r,则它们之间的静电力变为 ( )
A.3F/8 B.F/6
C.8F/3 D.2F/3
2、正点电荷A和B,带电量均为q,若在其连线的中点上置一点电荷C,使三者均静止,则点电荷C是 ( )
A.带正电,电量为q/4; B.带负电,电量为q/2;
C.带负电,电量为q/4; D.正负电均可,电量为q/4;
3、有三个完全相同的金属小球A、B、C,A带电量7Q,B带电量-Q,C不带电,将A、B固定,然后让C反复与A、B接触,最后移走C球。问A、B间的相互作用力变为原来的多少倍?
课堂小结
1、电荷之间相互作用规律:同性相斥,异性相吸,大小用库仑定律来计算;
2、点电荷作用力为一对相互作用力,遵循牛顿第三定律;
3、库仑定律的适用条件:真空中静止点电荷间的相互作用力(均匀带电体间、均匀带电球壳间也可);
作业布置
课本p6 :3 4 5
课后反思
第一章第2节 电 场
授课时间
第___周星期_____第____节
课型
新授课
主备课人
薛 亮
学习目标
1、通过实验,认识电场,了解场的概念的建立是人类对客观世界认识的一个重要进展,了解场这种物质存在的特点;
2、理解电场强度的概念。会用电场强度描述电场;
3、了解什么是电场线,会用电场线来描述电场的强弱和方向;
重点难点
1、重点是使学生理解电场强度的概念及掌握电场强度的计算方法.
2、电场强度是描述电场性质的物理量之一,这是难点.初学者容易把电场强度跟电场力混同起来
学习过程
与方法
1.自主学习:(阅读课文相关内容,回答以下问题)
1、复习库仑定律
在真空中两个点电荷的作用力跟它们的电量乘积成 ,跟它们的距离的平方成 ,作用力的方向在它们的连线上,这就是 .
2、电场:
?? 问:既然场是物质,为什么我们看不到呢?
???答:它是一种
1、实体(由分子组成):看的见,摸到着
2、场(形式):看不见,摸不着,不以人的感官意识为转移的客观存在;
电场的基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用,此力称 .
静电场:静止电荷产生的电场.
3、电场强度
定义:放入电场中某一点的电荷受到的 跟它的 的比值叫该点的 ,简称场强.
2.精讲互动:(通过讲解,使同学们更容易理解新知识点)
1、电场强度定义式:
F——电场力国际单位:牛(N)
q——电量国际单位:库(C)
E——电场强度国际单位:牛/库(N/C)
电场强度是矢量,规定场强方向为正电荷在该点所受电场力方向.电场中同一点,+q、-q受力方向不同,场强只能有一个方向,规定以+q的受力方向为正;
定义式:数值上等于的电荷受到的电场力对所有电场都成立
方向:正电荷受力方向
单位:牛/库()
决定因素:场电荷、场中位置
3.达标训练:(通过练习巩固知识,提高学习能力)
例、场电荷,是正点电荷;检验电荷,是负电荷,它们相距r=2m而静止且都在真空中,如图4所示.求:
(1)q受的电场力.
(2)q所在的B点的场强.
(3)只将q换为C的正点电荷,再求q’ 受力及B点的场强.
(4)将受力电荷拿去后再求B点场强.
课堂小结
通过本节课的学习,我们应该注意以下几点:
1、对于电场强度概念的理解注意:
(1)定义电场强度
大小:数值上等于的电荷受到的电场力对所有电场都成立
方向:与正电荷在该点受电场力方向相同
无论放正、负检验电荷,E的方向定义为+q受力方向,类似于电流方向定义为正电荷移动方向,无论是谁移动形成电流.
(2)电场强度为自身性质,与检验电荷无关.
2、我们研究的电荷均处于真空中,如处于空气中也可近似认为是在真空中
作业布置
课后3、4题
课后反思
授课时间
第___周星期_____第____节
课型
习题课
主备课人
薛 亮
学习目标
1、通过习题认识电场,了解场这种物质存在的特点;
2、理解电场强度的概念。会用电场强度描述电场;
3、认识电场线,会用电场线来描述电场的强弱和方向;
重点难点
1、通过习题使学生理解电场的概念;
2、理解掌握电场强度是描述电场性质;
学习过程
与方法
1.自主学习:
复习电场强度
1、电场强度定义式:
F——电场力国际单位:牛(N)
q——电量国际单位:库(C)
E——电场强度国际单位:牛/库(N/C)
电场强度是矢量,规定场强方向为正电荷在该点所受电场力方向.电场中同一点,+q、-q受力方向不同,场强只能有一个方向,规定以+q的受力方向为正.
单位:牛/库N/C
在真空中两个点电荷的作用力跟它们的电量乘积成 ,跟它们的距离的平方成 ,作用力的方向在它们的连线上,这就是 .
2、电场:
?? 问:既然场是物质,为什么我们看不到呢?
???答:它是一种
电场的基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用,此力称 .
静电场:静止电荷产生的电场.
2.精讲互动:
3、关于电场强度,下列说法正确的是( )
A. E=F/q,若q减半,则该处的场强变为原来的2倍;
B.E=kQ/r2中,E与Q成正比,而与r平方成反比;
C.在以一个点电荷为球心,r为半径的球面上,各点的场强均相同;
D.电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向;
2.如图1所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用EA、EB表示A、B两处的场强,则 ( )
A.A、B两处的场强方向相同;
B.因为A、B在一条电场上,且电场线是直线,所以EA=EB;
C.电场线从A指向B,所以EA>EB;
D.不知A、B附近电场线的分布情况,EA、EB的大小不能确定;
3.达标训练:
1、下列关于电场强度的叙述正确的是( )
A.电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力
B.电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比
C.电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向
D.电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关
2、电场强度的定义式为E=F/q ( )
A.该定义式只适用于点电荷产生的电场
B.F是检验电荷所受到的力,q是产生电场的电荷电量
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电场力大小与该点场强的大小成正比
3、关于电场线的说法,正确的是( )
A.电场线的方向,就是电荷受力的方向
B.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动
C.电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大
D.静电场的电场线不可能是闭合的
4、下列关于电场线的说法中正确是( )
A、电场线是从正电荷出发,终止于负电荷的曲线
B、一对正、负点电荷的电场线不相交,但两对正、负点电荷的电场线是可以相的
C、电场线是电场中实际存在的线
D、电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹。
5、关于电场线的说法,正确的是( )
A.电场线的方向,就是电荷受力的方向
B.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动
C.电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大
D.静电场的电场线不可能是闭合的
课堂小结
1.静电感应 。
2.静电平衡状态 。
3.处于静电平衡状态的导体的特点 ,
。
4.静电屏蔽 。
作业布置
课后反思
第一章第3节 生活中的静电现象
授课时间
第___周星期_____第____节
课型
新授课
主备课人
薛亮
学习目标
1、了解生活中常见的静电现象,能够用所学的知识解释简单的静电现象;
2、了解一些静电现象和霹雷方法,认识自然;
3、了解人类应用静电和防止静电的实例;
重点难点
1、用所学的知识解释简单的静电现象;
2、解人类应用静电和防止静电的实例;
学习过程
与方法
1.自主学习:(阅读课文相关内容,回答以下问题)
生活中常见的放电现象:_____ ___、___ _____;
2、避雷针利用______ __原理来避雷:带电云层靠近建筑物时,避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电,逐渐中和云中的电荷,使建筑物免遭雷击;
3、静电的应用和防止: , , ;
2.精讲互动:(通过讲解,使同学们更容易理解新知识点)
大家可能很想知道这其中的秘密,这其实就是静电现象,我们今天这节课就要来学习研究“静电的防止和应用”
静电现象存在于生活、生产中,是自然界中常见的现象。如用硬质橡胶的小梳梳干燥的头发,就能够看到头发相互张开的现象;若在一间黑暗的房间里梳头发,脱化纤衣服时,还可看到微小的火花,并且听见轻微的嚓嚓声。这些都是静电现象,那么上述的现象是如何产生的?
(学生分析、议论)
这是由于摩擦产生的静电,积累到一定程度放电产生的光与声音,它在生产、生活上给人们带来很多麻烦,甚至造成危害。静电危害及防止(板书)
(举例说明静电的危害及防止方法)
1.印刷纸张间的摩擦起电,给印刷带来麻烦纸张粘页;潮湿的空气可使静电很快消失。
2.人造纤维服装,穿不了多大功夫就会蒙上一层灰尘,旋转的电风扇叶片没多久就有一层厚厚的尘埃,这是由于静电吸引尘埃的缘故。
3.人在地毯上行走,与地毯摩擦可产生1万多伏高压,当用手拉金属门手时会遭电击,可在地毯中夹入不锈钢丝将静电导入地下,效果很好。
4.飞机在飞行过程,油罐车在运输过程中由于与空气摩擦会产生静电。当飞机降落时,静电会击伤地勤人员;油罐车的静电积累到一定程度,放电会产生电火花,引起爆炸。油罐车靠拖在地上的铁链,飞机靠机轮上的搭地线把静电导入地下。
微小的静电放电能引起气体爆炸,造成的电击会使人产生麻的感觉或给人以强烈打击,极高压的静电会使人致命。
事物总是“一分为二”的,有不利的方面,也有可以利用的一面,静电虽然有许多危害,但也可以为物质文明和精神文明服务。目前静电的应用也很广泛。
静电的应用
1.静电除尘
原理介绍,然后模拟演示
演示2 用自制的静电除尘装置演示
消除点燃的蚊香产生的烟雾(如图)
静电的应用原理都是让带电的物质微粒在电场力作用下奔向并吸附到电极上。
2.静电植绒
3.静电喷涂
4.静电分选
5.静电复印
3.达标训练:(通过练习巩固知识,提高学习能力)
1.闪电是怎样产生的,有什么原理?
2打雷又是怎样产生的,什么原理?
3.闪电击穿空气的时候,为什么会有电火花呢?
4避雷针上的火光是怎样产生的?
课堂小结
通过本节课的学习,希望同学们了解:静电的应用都有:
1. 2.
3. 4.
5.
作业布置
课后习题1、2题
课后反思
第一章第4节 电容器
授课时间
第___周星期_____第____节
课型
新授课
主备课人
薛亮
学习目标
1、了解电容器的功能,电容器如何工作,知道常见的电容器有哪些;
2、了解不同的电容器电容量不同,知道决定电容器电容的因素;
重点难点
1、不同的电容器电容量不同和决定电容器电容的因素;
学习过程
与方法
1.自主学习:(阅读课文相关内容,回答以下问题)
电容器、电容
(1)电容器是___________的装置,__________是最早出现的电容器。
(2)平行板的容器
(3)电容描述的是________________________________________单位___________
(4)某电容器上标有“220V 300μF”,
300μF=____________F=___________pF
2.精讲互动:(通过讲解,使同学们更容易理解新知识点)
1、电容器
教师讲解:下面我们具体了解一下电容器的结构.
演示实验1:将一个纸制电容器轻轻展开,让学生观察元件结构,识别绝缘层和极板.
教师讲解:电容器中将两片锡箔纸作为电容器的两个极板,两个极板非常靠近,中间的绝缘层用薄绝缘纸充当,分别用两根导线连接两极.这就是电容器的结构.
我们首先将电荷充入电容器中,在使用时再将电荷放出,这两个过程叫做电容器的充电、放电过程.
2、电容
①定义:电容是描述电容器容纳电量特性的物理量.它的大小可用电容器一极的带电量与两极板电势差之比来量度.
②量度:
③单位:法拉(F)
常用单位有微法( F),皮法(pF)
3、平行板电容器的电容
电容器的电容是一个与与电量、电势差无关的物理量,它的大小是由电容器本身的结构决定的.那么电容器的电容跟电容器结构的哪些因素有关呢?
教师出示平行板电容器:现在我们研究平行板那电容器的电容跟哪些因素有关.
(l)构成:两块平行相互绝缘金属板.
①两极间距d; ②两极正对面积S.
(2)量度: ? Q是某一极板所带电量的绝对值.
③两极板间插入电介质时比不插入电介质时电容大.
电容公式:
为介电常数,k为静电力恒量.这里也可以用能的观点加以分析:电介质板插入过程中,由于束缚电荷与极板上电荷相互吸引力做功,电势能减少,故电势差降低.
4、出示常用的电容器(可以观看有关电容的视频)
(1)介绍固定电容器.
(2)介绍可变电容器.
(3)介绍击穿电压.
3.达标训练:(通过练习巩固知识,提高学习能力)
1、关于电容器的电容,下列说法正确的是 ( )
A、电容器所带的电荷越多,电容就越大;
B、电容器两极板间的电压越高,电容就越大;
C、电容器所带电荷增加一倍,电容就增加一倍;
D、电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量;
2、一平行板电容器,两板之间的距离d和两板面积S都可以调节,电容器两板与电池相连接,以Q表示电容器的电荷量,E表示两极板间的电场强度,则( )
A、当d增大、S不变时,则Q减小、E减小;
B、当S增大、d不变时,则Q增大、E增大;
C、当d减小、S增大时,则Q增大、E减小;
D、当S减小、d减小时,则Q不变、E不变;
课堂小结
通过电容器、电容这一节的学习,我们应该掌握:
(1)电容器是___________的装置,__________是最早出现的电容器。
(2)电容描述的是________________________________________
单位___________
(3)某电容器上标有
则电容器能承担的最大电压为: V
该电容器的电容为 F
作业布置
课后习题1、2、3题
课后反思
授课时间
第___周星期_____第____节
课型
习题课
主备课人
薛 亮
学习目标
1、通过习题理解电容器的功能、工作原理;
2、掌握不同的电容器电容量不同,通过电容器电容的决定式来判断电容的变化;
重点难点
通过决定电容器电容的因素来解决电容器的实际问题;
学习过程
与方法
1.自主学习:
1、复习电容器有关知识
①定义:电容是描述 特性的物理量.它的大小可用电容器一极的带电量与 之比来量度.
②单位:法拉(F) 常用单位有微法(μF),皮法(pF)
1F=___________μF=____________ pF
电容器的电容是一个与与电量、电势差无关的物理量,它的大小是由电容器本身的结构决定的.那么电容器的电容跟电容器结构的哪些因素有关呢?
教师出示平行板电容器:现在我们研究平行板那电容器的电容跟哪些因素有关.
(l)构成:两块平行相互绝缘金属板.
①两极间距d; ②两极正对面积S.
(2)量度: ? Q是某一极板所带电量的绝对值.
③两极板间插入电介质时比不插入电介质时电容大.
电容公式:
2.精讲互动:
1、常用的电容器
(1)固定电容器:
种类:
举例:
(2)可变电容器:
种类:
举例:
(3)电容器的击穿电压:
对“20V 300μF”进行说明
3.达标训练:
1、有一电容器,带电量为10-5C时,两板间的电压为200V,如果使它带的电量再增加10-6C.这时,它的电容是________法拉,两板间的电压是________V.
2、通常以地球的电势取作零电势,这是因为它的________很大,即使电量发生变化也不会引起电势发生明显的改变.
3、下列说法错误的有( )
A.给平行板电容器充电时,使一板带正电,另一板带等量负电,任何一板所带电量绝对值就是电容器所带的电量
B.由公式C=Q/U可知,电容器的电容随着带电量的增加而变大
C.电容器的电容与它是否带电无关
D.给平行板电容器带电Q后保持电量不变,使两板距离逐渐增大,则两板间的电压也随着增大,而两板间的电场强度则保持不变
4、某电容器的电容是3×10-5F,对该电容器,下列说法正确的是( )
A.为使它两极间的电压增加1V,所需的电量是3×10-5C
B.使电容器带1C的电量两极的电压为3×10-5V
C.该电容器能容纳的电量最多为3×10-5C
D.电容器两极间能承受的最大电压为3×10-5V
5、一平行板电容器两板之间的距离d和两板面积S都可以调节,电容器两板与电池连接,以Q表示电容器的电量,E表示两极间的电场强度,则( )
A.当d增大,S不变时,Q减小,E减小
B.当S增大,d不变时,Q增大,E增大
C.当d减小,S增大时,Q增大,E增大
D.当S减小,d减小时,Q不变,E不变
6、如图14-101所示的电路中,可变电容器C通过开关K和50KΩ的电阻R接到40V电源U上,可变电容器由5×10-11F变化到25×10-11F.当可变电容器调到最大时把S闭合.此时,可变电容器上贮存的电量为________C,当S断开,使可变电容器的电容量变到最小,这时极板间的电势差为________V,再一次把S闭合,可变电容器的电量变化了________C,然后使S仍旧闭合,使可变电容器的电容量以一定速度从小增加到最大,假定所需时间为0.5s,这一过程中回路中电流方向是 ________,大小为________A.
7、有两个平行板电容器,它们的电容之比为3∶2,两个电容器带电量之比为3∶1,如果有两个电子分别从两个电容器的负极板到达正极板,则这两个电子动能增量之比是( )
A.3∶1 B.2∶1 C.1∶3 D.1∶2
8、一空气平行板电容器的极板面积为S,相距为d,下板固定,上板接天平的一头.当电容器不带电时,天平刚好平衡,当电容器加上电量Q,则天平的另一头要加质量为m的砝码才能平衡.求电压U.
课堂小结
1、常用公式掌握:
2、解题方法总结:
作业布置
课后反思
第一章第5节 电流和电源
授课时间
第___周星期_____第____节
课型
新授课
主备课人
薛亮
学习目标
1、了解电流的微观表达式和定义式,知道电流的方向是如何规定的;
2、了解电源的发明对人类的生活产生的影响;
3、了解电源在电路中的作用,电动势的概念和单位,常见电池电动势的大小;
重点难点
1、电动势的概念,以及各种电池的电动势大小;
2、电流的微观机理及其定义式;
学习过程
与方法
1.自主学习:(阅读课文相关内容,回答以下问题)
1、_____ ___于1800年春发明了能够提供持续电流的“电堆”——最早的直流电源。他的发明为科学家们由静电转入电流的研究创造了条件,揭开了电力应用的新篇章。
电流
(1)电流的概念:电荷的___________形成电流。
(2)电流产生条件:_______________。电源在电路中的作用是保持导体上的_____,使导体中有持续的_______。
(3)电流的方向:规定________________为电流的方向。在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动方向________。
(4)电流——描述电流_____的物理量。
定义:通过导线某横截面的电荷量与所用时间的比值
公式:_______单位:________简称___,符号___,常用单位mA和μA。单位换算关系:______ _______、_________ _____________
电源和电动势
电动势是用来描述 本身性质的物理量。符号E,单位__ ____。
电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的____ __。
精讲互动:(通过讲解,使同学们更容易理解新知识点)
一、电流的形成与方向
电路中的电流形成原因是电荷定向移动。在金属导体中,是电子发生定向移动形成了电流,电流的方向与电子运动的方向相反。
在电路中电流从电源的正极流向电源的负极
二、电流的大小、单位
电流我们看不见、摸不着,但是我们可以从水流的情境想象电流的情境。当你打开两个自来水龙头,一般会看到两管中水流的强弱是不相的,在相同的时间里,哪个水龙头从管口流的水量多,就说这个水流强。
【实验】使用同一只灯泡来做两次亮度不同的演示,分别用一节和两节干电池作为电源。--由此我们可以想象到导体中通过的电流强弱也会不相同。灯泡越亮,通过的电流越大。
因此需要一个描述电流强度的物理量——电流强度,简称电流,用字母I表示,它的单位是安培,简称安,符号为A;更小的单位为毫安和微安,符号分别为mA和μA。
换算关系:1A=103mA,1mA=103μA
练习: 3安=______毫安=_______微安;
? 15毫安=______微安=______安;
???? 400微安=______毫安=______安。
三、电流的测量
不同的电路和用电器中的电流的大小是不同的,怎样测量电流呢?--使用电流表
1、电流表的符号:-A-
2、使用电流表时都有哪些要求?
3、接入电路前应该注意
(1)一定要检查指针是否对准零刻度线,
(2)正确选择量程。
(3)估测待测电路的电流强度。
3.达标训练:(通过练习巩固知识,提高学习能力)
1、某电池电动势为1.5V,如果不考虑它内部的电阻,当把它的两极与150Ω的电阻连在一起时,16秒内有_______C的电荷定向移动通过电阻的 横截面,相当于____________个电子通过该截面。
2、如右图所示的稳恒电路中, R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3Ω那么通过电阻R1、R2、R3的电流强度之比I1:I2:I3 为( )
A.1:2:3 B.3:2:1
C.2:1:3 D.3:1:2
课堂小结
本节课我们学习了电流、电源和电动势:
1、电流的概念:电荷的___________形成电流。电流产生条件:_______________。
2、电源在电路中的作用是保持导体上的_____,使导体中有持续的_______。
3、电流的方向:规定________________为电流的方向。在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动方向________。
4、电动势是用来描述 本身性质的物理量。符号E,单位__ ____。
5、电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的____ __。
作业布置
1.完成想想议议
课后反思
授课时间
第___周星期_____第____节
课型
新授课
主备课人
薛亮
学习目标
1、掌握电流的概念,掌握其定义式,能够判断电流的方向;
2、理解电动势的概念和单位,会用有关知识和公式计算电池电动势的大小
重点难点
1、电动势的概念的理解,以及计算电源电动势大小;
2、电流的微观机理及其定义式的应用;
学习过程
与方法
1.自主学习:(阅读课文相关内容,回答以下问题)
1、电流
(1)电流的概念:电荷的___________形成电流。
(2)电流产生条件:_______________。电源在电路中的作用是保持导体上的_____,使导体中有持续的_______。
(3)电流的方向:规定________________为电流的方向。在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动方向________。
(4)电流——描述电流_____的物理量。
定义:通过导线某横截面的电荷量与所用时间的比值
公式:_______单位:________简称___,符号___,常用单位mA和μA。单位换算关系:______ _______、_________ _____________
电源和电动势
电动势是用来描述 本身性质的物理量。符号E,单位__ ____。
电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的____ __。
2.精讲互动:(通过讲解,使同学们更容易理解新知识点)
1、电流大小为什么会减小?
定义:单位时间内通过横截面的电量作为电流的定义。
老师补充:①电流方向为正电荷流向(类比电场强度方向的定义),且为标量。特别举例说明电解液中有正负电荷共同反向运动参与导电时候,电流的计算应当两电量的绝对值相加即可。
②电流的单位为C/s=A,可以其利用除虫所学习的焦耳定律以及W=qU两公式进行说明。
③公式本身是一个比值定义,对于比值定义是高中的最常见的定义方式之一,区别其中的含义。
学生从电流定义的角度说明,电流的减小在于单位时间内流过横截面的电量减小,同时指出两端电势差减小,电场强度在减弱。
2、怎样 才能使电流维持大小不变?
例题:电荷量为q、定向移动速率为v,导体横截面积为s、导体每单位体积内的自由电子数为n。则t时间内通过导体横截面的电荷量Q=?电流I=?
老师学生共同分析:利用公式分析在时间t内通过一个横截面的净电荷量为nsvtq由此容易得到电流为I=nqSv,老师指出这是电流的决定式,与导线的横截面积和内部自由电荷的定向移动速率成比例。
3.达标训练:(通过练习巩固知识,提高学习能力)
1、下列关于电流的说法中,正确的是( )
A.只要导体中有电荷运动,就有电流;
B.导体中没有电流时,导体内的电荷是静止的;
C.导体中的电流一定是自由电子定向移动形成的;
D.电流可能是由正电荷或负电荷的定向移动形成的;
2、关于导体中的电场,下列说法中正确的是:( )
A.它是由电源两极在空间直接形成的;
B.它是导线上的堆积电荷所形成的;
C.导线内的电场线最终和导线平行;
D.它的分布随着电荷的移动而随时间变化;
3、一个电子绕氢原子核以半径为r做匀速圆周运动,其等效电流为多少?(已知电子质量为m,带电量为e)
解:
课堂小结
本节课进一步学习了电流、电源和电动势:从四个方面再次回顾这一节的知识点。
1.电流三效应(磁,热和化学)
2.发生两机理(力与能)
3.强弱两领域(定义式和决定式,宏观和微观)
4.区分三速率(定向移动、热运动和传导速率)
作业布置
课后练习1,2两题
课后反思
授课时间
第___周星期_____第____节
课型
习题课
主备课人
薛 亮
学习目标
1、了解电流的微观和定义式,知道电流的方向是如何规定的;
2、了解电源的发明对人类的生活产生的影响;
3、了解电源在电路中的作用,电动势的概念和单位,常见电池电动势的大小;
重点难点
1、电动势的概念,以及各种电池的电动势大小;
2、电流的微观机理及其定义式;
学习过程
与方法
1.自主学习:
复习电源和电流的基础知识:
1、电流
(1)电流的概念:电荷的___________形成电流。
(2)电流产生条件:_______________。电源在电路中的作用是保持导体上的_____,使导体中有持续的_______。
(3)电流的方向:规定________________为电流的方向。在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动方向________。
(4)电流——描述电流_____的物理量。
定义:通过导线某横截面的电荷量与所用时间的比值
公式:_______单位:________简称___,符号___,常用单位mA和μA。单位换算关系:______ _______、_________ _____________
电源和电动势
电动势是用来描述 本身性质的物理量。符号E,单位__ ____。
电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的____ __。
2.精讲互动:
一、电流
因此需要一个描述电流强度的物理量——电流强度,简称电流,用字母I表示,它的单位是安培,简称安,符号为A;更小的单位为毫安和微安,符号分别为mA和μA。
换算关系:1A=103mA,1mA=103μA
【练习】3安=______毫安=_______微安;
?15毫安=______微安=______安;
???? 400微安=______毫安=______安。
二、电流测量的方法
1、电流表的符号:-A-
2、使用电流表时都有哪些要求?答:
3、接入电路前应该注意
(1)一定要检查指针是否对准零刻度线,
(2)正确选择量程。
(3)估测待测电路的电流强度。
达标训练:
1、下列叙述中,产生电流的条件是?(???? )
A.有自由电子
B.导体两端存在电势差
C.任何物体两端存在电压
D.导体两端有恒定电压
2、下列说法中正确的有??(???? )
A.导体中电荷运动就形成了电流
B.电流强度的单位是安培
C.电流强度有方向,它是一个矢量
D.一切导体,只要其两端电势差为零,则电流强度就为零
3、对电流概念的正确理解是??(???? )
A.通过导体的横截面的电量越多,电流越大
B.导体的横截面越大,电流越大
C.单位时间内通过导体横截面的电量越大,电流越大
D.导体中的自由电荷越多,电流越大
4、某电池电动势为1.5V,如果不考虑它内部的电阻,当把它的两极与150Ω的电阻连在一起时,16秒内有_______C的电荷定向移动通过电阻的 横截面,相当于____________个电子通过该截面。
5、如右图所示的稳恒电路中, R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3Ω那么通过电阻R1、R2、R3的电流强度之比I1:I2:I3 为( )
A.1:2:3 B.3:2:1
C.2:1:3 D.3:1:2
课堂小结
本节课我们学习了电流、电源和电动势:
电流的概念:电荷的___________形成电流。电流产生条件:_______________。
电源在电路中的作用是保持导体上的_____,使导体中有持续的_______。
电流的方向:规定________________为电流的方向。在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动方向________。
电动势是用来描述 本身性质的物理量。符号E,单位__ ____。
电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的____ __。
作业布置
课后反思
第一章第6节 电流的热效应
授课时间
第___周星期_____第____节
课型
新授课
主备课人
薛亮
学习目标
1、用实验探究电流通过导体时,电能转化为导体的内能与那些因素有关;
2、了解电流热效应跟那些因素有关,理解并能够用焦耳定律解决实际问题;
3、了解生活中应用焦耳定律的实例,了解节约电能的一些方法;
重点难点
1、通过实验方法研究导体通电时发热与导体的电阻之间的关系;
2、应用焦耳定律解决一般的电学问题;
学习过程
与方法
1.自主学习:(阅读课文相关内容,回答以下问题)
1、电流的热效应——焦耳定律
(1)内容:电流通过导体产生的热量,跟电流的二次方,导体的电阻、通过的时间成正比。
(2)公式:______________
2、以美国发明家_________和英国化学家_________为代表的一批发明家,发明和改进了电灯,改变了人类日出而作、日没而息的生活习惯。
2.精讲互动:(通过讲解,使同学们更容易理解新知识点)
一、演示实验
1、问:该实验的目的是什么?(研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关)
2、问:该实验的原理是什么?观察什么?向学生讲述:当电流通过电阻丝A、B、C时,电流产生的热量就使三个瓶中的煤油温度升高、体积膨胀,瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多,液面就会上升得越高。我们可以通过三个管中液面上升的高度比较电流产生的热量。
3、问:比较A、B两瓶,什么相同?(I、t相同),什么不同?(R不同,RA>RB;玻璃管中煤油上升的高度不同,hA>hB)说明什么?
引导学生回答:在通电电流和通电时间相同的条件下,电阻越大,电流产生的热量越多。
4、问:比较B、C两瓶,同上问(略)。
引导学生回答:在电阻和通电时间相同的条件下,电流越大,电流产生的热量越多,教师指出;进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比。
5、问:上述实验中,若通电时间越长,瓶中煤油上升得将会怎样?(学生答;越高)引导学生回答:在通电电流和电阻相同的条件下,通电时间越长,电流产生的热量越多。(2)师生共同归纳,教师指出,英国物理学家焦耳通过大量的实验,总结出焦耳定律。
①内容:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
②公式:Q梍I2Rt。③单位:
I一安,R一欧,t一秒,Q一焦。注意:焦耳定律是实验定律,在此可向学生讲一些焦耳的故事,以激发学生勤奋学习,不怕困难,勇于攀登的精神。
二、根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律。若电流做的功全部用来产生热量即
Q梍W,又∵W=UIt,根据欧姆定律U=IR,∴Q=W=UIt=I2Rt
三、例题:
例2:某导体的电阻是2欧。当1安的电流通过时,l分钟产生的热量是多少焦?
例3:一只“220V45W”的电烙铁,在额定电压下使用,每分钟产生的热量是多少?你能用几种方法解此题?
3.达标训练:(通过练习巩固知识,提高学习能力)
1、通过电阻R的电流强度为I时,在t时间内产生的热量为Q,若电阻为2R,电流强度为I/2,则在时间t内产生的热量为 ( )
A.4Q B.2Q C.Q/2 D.Q/4
2、把四个完全相同的电阻A、B、C、D串连后接入电路,消耗的总功率为P,把它们并联后接入该电路,则消耗的总功率为 ( )
A.P B.4P C.8P D.16P
课堂小结
通过本节课的学习:电流通过电阻丝时产生的热量与导体本身的_____________、通过导体的____________以及通电时间有关。导体的___________越大、通过导体的_________越大、通电时间越长,电流通过导体时产生的热量越多。
作业布置
课后习题1、2题
课后反思
第一章复习课
授课时间
第 周星期 第_ _节
课型
复习课
主备课人
薛 亮
学习目标
1、理解电场强度的概念。会用电场强度描述电场;
2、了解不同的电容器电容量不同,知道决定电容器电容的因素;
3、了解电源在电路中的作用,电动势的概念和单位,常见电池电动势的大小
4、用实验探究电流通过导体时,电能转化为导体的内能与那些因素有关;
重点难点
1、不同的电容器电容量不同和决定电容器电容的因素;
2、电动势的概念,以及各种电池的电动势大小;
3、电流的微观机理及其定义式;
学习过程
与方法
1.自主学习:(回忆本章学过的知识点,填写以下填空题)
1、在真空中两个点电荷的作用力跟它们的电量乘积成 ,跟它们的距离的平方成 ,作用力的方向在它们的连线上,这就是 .
2、定义:放入电场中某一点的电荷受到的 跟它的 的比值叫该点的 ,简称场强.
3、电容器、电容
(1)电容器是___________的装置,__________是最早出现的电容器。
(2)平行板的容器
(3)电容描述的是________________________________________单位___________
(4)某电容器上标有“220V 300μF”,
300μF=____________F=___________pF
4、电流的形成与方向
电路中的电流形成原因是电荷定向移动。在金属导体中,是电子发生定向移动形成了电流,电流的方向与电子运动的方向相反。
在电路中电流从电源的正极流向电源的负极
2.精讲互动:(通过例题讲解,使同学们更理解容易错解的知识点)
例、如右图所示的稳恒电路中, R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3Ω那么通过电阻R1、R2、R3的电流强度之比I1:I2:I3 为( )
A.1:2:3
B.3:2:1
C.2:1:3
D.3:1:2
3.达标训练:(通过练习巩固本章知识点,提高学习和解决问题的能力)
1、下列关于电场强度的叙述正确的是( )
A.电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力
B.电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比
C.电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向
D.电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关
2、电场强度的定义式为E=F/q ( )
A.该定义式只适用于点电荷产生的电场
B.F是检验电荷所受到的力,q是产生电场的电荷电量
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电场力大小与该点场强的大小成正比
3、关于电容器的电容,下列说法正确的是 ( )
A、电容器所带的电荷越多,电容就越大
B、电容器两极板间的电压越高,电容就越大
C、电容器所带电荷增加一倍,电容就增加一倍
D、电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量
4、一平行板电容器,两板之间的距离d和两板面积S都可以调节,电容器两板与电池相连接,以Q表示电容器的电荷量,E表示两极板间的电场强度,则
A、当d增大、S不变时,则Q减小、E减小
B、当S增大、d不变时,则Q增大、E增大
C、当d减小、S增大时,则Q增大、E减小
D、当S减小、d减小时,则Q不变、E不变
5、通过电阻R的电流强度为I时,在t时间内产生的热量为Q,若电阻为2R,电流强度为I/2,则在时间t内产生的热量为 ( )
A.4Q B.2Q C.Q/2 D.Q/4
6、把四个完全相同的电阻A、B、C、D串连后接入电路,消耗的总功率为P,把它们并联后接入该电路,则消耗的总功率为 ( )
A.P B.4P C.8P D.16P
课堂小结
通过本章的学习,我们学习了:电荷、库仑定律、电场、生活中的静电现象、电容器、电流和电源和电流和热效应等知识,使同学们对电学的基础有了初步的了解,希望在以后的学习和生活中,大家都能运用学过的知识解决实际生活中遇到的问题。
作业布置
课后反思
第二章 磁场
第二章第1节 指南针与远洋航海
授课时间
第___周星期_____第____节
课型
新授课
主备课人
薛 亮
学习目标
1、了解指南针在远洋航海中的作用;
2、知道磁感线,会判断磁场方向;
3、了解地理南北极与地磁南北极反向并且不重合,知道磁偏角;
重点难点
1、条形磁铁、蹄形磁铁的磁场分布情况;
2、磁偏角的解释和磁感线的描述;
学习过程
与方法
1.自主学习:
磁场、磁感线、地磁场、电流的磁场
(1)1820年,丹麦物理学家__________用实验展示了电与磁的联系,说明了电与磁之间存在着相互作用,这对电与磁研究的深入发展具有划时代的意义,也预示了电力应用的可能性。
(2)磁体和_______的周围都存在着磁场,磁场对________和电流都有力的作用.磁场具有方向性,规定在磁场中任一点,小磁针_______的受力方向为该点的磁场方向.也就是小磁针_______时_______所指的方向。
(3)磁感线可以形象地描述磁场的分布。磁感线的_______反映磁场的强弱。
(4)描述磁场用磁感线。磁感线是指在磁场中引入的一系列曲线,其上每一点的______方向表示该点的磁场方向,也是小磁针静止时____的指向.
磁感线在磁铁外部由____极到_____极,在磁铁内部由____极到_____极,构成一闭合的曲线。磁感线越密处磁场越____,磁感线越疏处磁场越____.
(5)地球的地理两极与地磁两极并不完全重合,其间有一个交角,叫做_______。
2.精讲互动:
电流磁场的方向
判断直线电流的磁场具体做法是右手握住_______,让伸直的拇指的方向与_______一致,那么,弯曲的四指所指的方向就是_______的环绕方向。
判断通电螺线管的磁场具体做法是右手握住_______,让弯曲的四指所指的方向跟_______一致,拇指所指的方向就是螺线管______________的方向。
3.达标训练:
1、下列关于地磁场的描述中正确的是:( )
指南针总是指向南北,是因为受到地磁场的作用
观察发现地磁场的南北极和地理上的南北极并不重合
赤道上空的磁感线由北指南
地球南、北极的磁感线和海平面平行
2、关于磁感线和电场线,下列说法中正确的是( )
A、磁感线是闭合曲线,而静电场线不是闭合曲线
B、磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线
C、磁感线起始于N极,终止于S极;电场线起始于正电荷,终止于负电荷
D、磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向
3、关于磁感应强度和磁感线,下列说法中错误的是( )
A、磁感线上某点的切线方向就是该点的磁感线强度的方向
B、磁感线的疏密表示磁感应强度的大小
C、匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行
D、磁感就强度是只有大小、没有方向的标量
4、大致画出图中各电流的磁场磁感线的分布情况
课堂小结
指南针与远洋航海,我们知道了:磁感线在磁铁外部由____极到_____极,在磁铁内部由____极到_____极,构成一闭合的曲线。磁感线越密处磁场越____,磁感线越疏处磁场越____.地球的地理两极与地磁两极并不完全重合,其间有一个交角,叫做_______。
作业布置
(1)动手作业:自制指南针,并为自己所做指南针做一个标度盘。
(2)课外资料查询:现代远洋军舰是如何定位的?
课后反思
第二章第2节 电流的磁场
授课时间
第___周星期_____第____节
课型
新授课
主备课人
薛 亮
学习目标
1.知道电流周围存在着磁场。
2.知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似。
重点难点
通电螺线管的磁场与条形磁铁的相似和不同;
学习过程
与方法
1.自主学习:
复习:请画出下列磁体的磁感线,并标明磁场方向
学习新知识:
请观察讲台上的小铁钉,并思考:
①小铁钉现在有磁性吗?如何证明?
②如何使铁钉有磁性?
还可以有另一种方式使它有磁性,请看……
通过这个小实验我们可以得出:
探究通电直导线周围的磁场
请仔细观察实验、并将相应的现象记录:
1、当接通电路时,小磁针 (偏转/不偏转)。
2、改变直导线中的电流方向,小磁针的偏转方向 (改变/不改变)。
2.精讲互动:
一、奥斯特实验
1.实验表明:通电导线和磁体一样,周围存在着磁场。
提问:我们知道,磁场是有方向的,那么电流周围的磁场方向是怎样的呢?它与电流的方向有没有关系呢?
提问:同学们观察到什么现象?这说明什么?
(观察到当电流的方向变化时,小磁针N极偏转方向也发生变化,说明电流的磁场方向也发生变化。)
2.电流的磁场方向跟电流的方向有关。当电流的方向变化时,磁场的方向也发生变化。
提问:奥斯特实验在我们现在看来是非常简单的,但在当时这一重大发现却轰动了科学界,这是为什么呢?
学生看书讨论后回答:
因为它揭示了电现象和磁现象不是各自孤立的,而是紧密联系的,从而说明表面上互不相关的自然现象之间是相互联系的,这一发现,有力推动了电磁学的研究和发展。
(2)研究通电螺线管周围的磁场
奥斯特实验用的是一根直导线,后来科学家们又把导线弯成各种形状,通电后研究电流的磁场,其中有一种在后来的生产实际中用途最大,那就是将导线弯成螺线管再通电。
二、通电螺线管的磁场
1.通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。
提问:怎样判断通电螺线管两端的极性呢?它的极性与电流的方向有没有关系呢?
演示实验:将小磁针放在螺线管的两端,通电后,请同学们观察小磁针的N极指向,从而引导学生判别出通电螺线管的N、S极。
再改变电流的方向,观察小磁针的N极指向有没有变化,从而说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
2.通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。当电流的方向变化时,通电螺线管的磁性也发生改变。
提问:采用什么办法可以很简便地判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系呢?同学们看书、讨论,弄清安培定则的作用和判定方法。
3.达标训练:
1、对于磁性材料的认识,下列说法中正确的是 ( ) ( )
A.具有磁性的材料才能称磁性材料
B.能够被强烈磁化的材料称为磁性材料
C.磁化后剩磁强的材料称为磁性材料
D.以上说法都不对
2、磁铁的磁场和电流的磁场有相同的来源,都是由 产生的,磁现象的电本质就是所有磁现象归结为 之间通过 发生相互作用。
课堂小结
通过本节课的学习,总结:
1、我们利用奥斯特实验,知道了通电导线和磁体一样,周围存在着 。电流的磁场方向跟 有关。当电流的方向变化时,磁场的方向也发生变化。
2、通电螺线管外部的磁场和 的磁场一样。
作业布置
1、完成课本上的“想想议议”。
2、课后练习题2、3题
课后反思
授课时间
第___周星期_____第____节
课型
习题课
主备课人
薛 亮
学习目标
1.知道电流周围存在着磁场的磁感线分布;
2.利用通电螺线管外部的磁场,分析问题解决实际题目;
重点难点
会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向;
学习过程
与方法
1.自主学习:
自主学习练习题:
1、丹麦物理学家奥特斯发现 ( ).
A.电流具有热效应 B.电流周围存在磁场
C.电磁感应现象 D.通电导体在磁场中受力的作用
2、通电螺线管两端的极性取决于 ( )
A.电流的强弱 B电流的方向 C.线圈的匝数 D.以上三个因素
3、标出下列各图中通电螺线管的N极和S极,并回答下列问题.
(1)通电螺线管外部的磁场和__________的磁场一样;
(2)通电螺线管两端的极性跟__________方向有关,可以用__________来判定.其方法是:用___________(左/右)手握住通电螺线管,让__________的方向与电流方向一致,那么大拇指所指的那端就是螺线管的_________极.
2.精讲互动:
一、安培定则
1.作用:可以判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系。
2.判定方法:用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
教师演示具体的判定方法。
二、 例题解析
例1、垂直磁场方向放入匀强磁场的通电导线长L=1cm,通电电流强度I=10A,若它所受的磁场力F=5N,求(1)该磁场的磁感应强度B是多少?(2)若导线平行磁场方向。
答:因通电导线垂直磁场方向放入匀强磁场,所以根据磁感应强度的定义式
例2、若上题中通电导线平行磁场方向放入该磁场中,那么磁场的磁感应强度是多大?通电导线受到的磁场力是多少?
答:当电流仍为I=10A,L‖B时,该处磁感应强度不变,仍为B=0.5T,而通电导线所受磁场力F为零。
例3.两根平行输电线,其上的电流反向,试画出它们之间的相互作用力。
分析:如图5所示,A、B两根输电线,电流方向相反。通电导线B处在通电导线A产生的磁场中,受到A产生的磁场的磁场力作用;通电导线A处在通电导线B产生的磁场中,受到B产生的磁场的磁场力作用。我们可以先用安培定则确定通电导线B在导线A处的磁场方向BB,再用左手定则确定通电导线A受到的磁场力FA的方向;同理,再用安培定则先确定通电导线A在导线B处的磁场方向BA,再用左手定则确定通电导线B受到的磁场力FB的方向。经分析得出反向电流的两根平行导线间存在的相互作用力是斥力。
完成上述分析,可以让同学在课堂作业本上画出电流方向相同的平行导线间的相互作用力,自己得出同向电流的两根平行导线间存在的相互作用是引力。
3.达标训练:
1、对于磁性材料的认识,下列说法中正确的是 ( ) ( )
A.具有磁性的材料才能称磁性材料
B.能够被强烈磁化的材料称为磁性材料
C.磁化后剩磁强的材料称为磁性材料
D.以上说法都不对
2、磁铁的磁场和电流的磁场有相同的来源,都是由 产生的,磁现象的电本质就是所有磁现象归结为 之间通过 发生相互作用。
3、垂直磁场方向放入匀强磁场的通电导线长L=1cm,通电电流强度I=10A,若它所受的磁场力F=5N,则该磁场的磁感应强度B是
课堂小结
1.当通电直导线垂直磁场方向放入磁场中时受到磁场的安培力最大,F=BIL;当通电直导线平行磁场方向放入磁场中时受到磁场的安培力为零。
2.当通电直导线在磁场中,导线与磁场方向间的夹角为θ时,通电导线受到磁场的安培力F=ILBsinθ。
3.磁场对通电直导线的安培力的方向,用左手定则来判断。
作业布置
课后反思
第二章第3节 磁场对通电导线的作用
授课时间
第___周星期_____第____节
课型
新授课
主备课人
薛 亮
学习目标
?1、知道什么是安培力,知道电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力为零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受安培力的大小F=BIL?;电流方向与磁场方向夹角为θ时,安培力F=BILsinθ。
2、会用左手定则熟练地判定安培力的方向。
3、知道电流表的基本构造,知道电流表测电流大小和方向的基本原理,了解电流表的基本特点。
重点难点
1、掌握左手定则。
2、理解磁场对电流的作用大小的决定因素,掌握电流与磁场夹角为θ时,安培力大小为F=BILsinθ。、对左手定则的理解及其实际应用
学习过程
与方法
1.自主学习:
教师演示:大家观看电动机模型,它主要由一个永久磁铁和一个线圈组成,下面我给电动机通电,大家注意观察。
现象:电动机模型通电,线圈转动
教师演示:下面改变电流方向,大家再认真观察。
现象: 。线圈转动方向改变
设问:为什么电流方向发生变化线圈的转动方向也会发生变化呢?学完这节课的内容,大家就能解释了。在前面的学习中我们已知道,磁场对通电导线有力的作用,这个力就是安培力。
问:哪个同学能回答一下安培力的大小及其适用条件?
适用条件:1、 ???2、
2.精讲互动:
1、安培力的大小:
问:我们知道导线与磁场垂直时F=BIL,那么大家有没有想过其他情况下导线所受安培力又如何呢?
归纳总结:1、当I ︿ B, F=BIL
2、当I // B, F=0
3、当I与B有夹角(时,F=BIL sin(,(此时可将B分解成与导线垂直的分量B⊥和与导线平行的分量B∥ ,其中B⊥=Bsinθ,B∥=Bcosθ,而B∥不产生安培力,导线所受安培力只是B⊥产生的,因此可得F=BILsinθ)
2、安培力的方向:
安培力是矢量,不仅有大小,也有方向,其大小我们已经认识了,下面我们来了解一下它的方向。
问:你们认为导线所受安培力应该与何因素有关?
学生讨论思考后回答:应该与磁场方向和电流方向有关。
下面大家两个人一组进行实验,按照自己设计探究方案探究通电导线所受安培力的方向,并归纳总结其规律。
请两位同学上来为其他同学演示其探究方案,并归纳总结
演示实验时,教师可提醒其应注意一下两个问题:
① 改变磁场方向,观察受力方向是否改变。
② 改变导线中电流的方向,观察受力方向是否改变。
学生归纳总结:
小结:左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内。让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时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。
引入例子:以课室一墙角为例,形象说明磁场方向、电流方向和导线受力方向的关系。
练习:左手定则的应用:
练习小结:从上面的练习中我们知道,电流方向、磁场方向和安培力方向三者只要任意知道其中两个,第三个物理量的方向可用左手定则判断出来。
思考讨论:
下面大家解释一下为什么电动机的电流方向发生变化,线圈运动方向也跟着发生变化?
3.达标训练:
1、将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中,电流与磁场的方向如图所示,已知磁感应强度为1T。试求出下列图中导线受安培力的大小和方向。
课堂小结
通过本节课的学习,我们知道了一般情况下安培力大小的求法以及方向的判断——左手定则,并且简单了解了磁电式电流表的结构和工作原理,知道在以后使用电流表时注意不要超过其量程。
作业布置
课后练习第1题
课后反思
授课时间
第___周星期_____第____节
课型
习题课
主备课人
薛 亮
学习目标
?1、通过安培力公式F=BILsinθ,能够解决一些简单的计算问题;
2、熟练运用左手定则判定安培力的方向。
3、会用电流表测电流大小和判断电流的方向,了解电流表的基本特点。
重点难点
1、掌握左手定则。
2、安培力大小为F=BILsinθ。、对左手定则的理解及其实际应用
学习过程
与方法
1.自主学习:
1、通电导线在磁场中受到的力称为__________;
2、把一段通电直导线放在磁场里,当电流方向与磁场方向_________时,电流所受的安培力最大,等于_________;当电流方向与磁场方向_______时,导线受安培力最小,等于零.一般情况下,电流受到的安培力介于零和最大值之间;
3、通电导线在磁场中受到的安培力大小,既跟导线的长度L成正比,又跟导线中的电流I成正比,用公式表示就是_________ ___;
4、上式中的_____是比例系数,它反映了_____________________,叫做______________,即____________.在国际单位制中,它的单位是_________,符号______;
5、磁感应强度是个_________,它不仅有大小,还有方向.可以用____________来形象的描绘磁感应强度的大小. ____________________________的方向,就是这点磁感应强度的方向;
6、左手定则:
;
7、电动机的主要结构是_______和________.电动机是利用________来工作的;
2.精讲互动:
例1、如图所示,把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以移动,当导线通过图示方向电流I时,导线的运动情况时(从上往下看)
A、顺时针方向转动,同时下降????????????B、顺时针方向转动,同时上升
C、逆时针方向转动,同时下降????????????D、逆时针方向转动,同时上升
解:(1)电流元法:把直线电流等效为OA、OB两段电流元,蹄形磁铁磁感线分布以及两段电流元受安培力方向如图所示,可见,导线将逆时针转动。
(2)特殊值法:用导线转过?的特殊位置来分析,判断安培力方向向下,故导线在逆时针转动的同时向下运动,所以C答案正确。
例2、如图所示,把轻质导线圈挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面,当线圈内通过如图所示的电流时,线圈将怎样运动?
解:(1)等效法:把环形电流等效成如图所示的条形磁铁,可见两条形磁铁只是相互吸引而没有转动。
(2)利用已知的结论法:把环形电流等效成如图所示的小磁针,容易得出线圈向磁铁移动。
3.达标训练:
1、把一段通电直导线放在磁场里,当电流方向与磁场方向_________时,电流所受的安培力最大,等于_________;当电流方向与磁场方向_______时,导线受安培力最小,等于零.一般情况下,电流受到的安培力介于零和最大值之间.
2、通电导线在磁场中受到的安培力大小,既跟导线的长度L成正比,又跟导线中的电流I成正比,用公式表示就是___ ______.式中的_____是比例系数,它反映了_____________________,叫做______________,即____________
3、安培的分子环流假设,可用来解释( )
A.两通电导体间有相互作用的原因
B.通电线圈产生磁场的原因
C.永久磁铁产生磁场的原因
D.铁质类物体被磁化而具有磁性的原因
4、关于磁场和磁感线的描述,正确的说法有( )
A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种物质 B.磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向
C.磁感线总是从磁铁的北极出发,到南极终止
D.磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线,没有细铁屑的地方就没有磁感线
5、一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方,并与磁针指向平行,能使磁针的S极转向纸内,如图1所示,那么这束带电粒子可能是( )
A.向右飞行的正离子束 B.向左飞行的正离子束
C.向右飞行的负离子束 D.问左飞行的负离子束
6、磁场中某点的磁感应强度的方向( )
A.放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向
B.放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向
C.放在该点的小磁针静止时N极所指的方向
D.通过该点磁场线的切线方向
课堂小结
通过本节课学习和上面的练习中我们知道:
电流方向、磁场方向和安培力方向三者只要任意知道其中两个,第三个物理量的方向可用左手定则判断出来。
思考讨论:
下面大家解释一下为什么电动机的电流方向发生变化,线圈运动方向也跟着发生变化?
作业布置
课后反思
第二章第4节 磁场对运动电荷的作用
授课时间
第___周星期_____第____节
课型
新授课
主备课人
薛 亮
学习目标
1、知道什么是洛伦兹力。知道影响洛伦兹力方向的因素;
2、会用左手定则解答有关带电粒子在磁场中运动方向的问题;
3、了解电子束的磁偏转原理及在技术中的应用;
重点难点
运用左手定则判断带电粒子在磁场中运动方向
学习过程
与方法
1.自主学习:
1、前面我们学习了磁场对通电导线有力的作用,若导线无电流,安培力为零。由此我们就会想到:磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷上的力的宏观表现,也就是说磁场对运动电荷可能有力的作用。
2、实验验证
从演示实验中可以观察到:阴极射线(电子流)在磁场中发生偏转,即实验证明了磁场对运动电荷有力的作用,这一力称为洛仑兹力.
2.精讲互动:
一、磁场对运动电荷的作用力——洛仑兹力
二、洛仑兹力的方向——左手定则
根据左手定则确定安培力方向的办法,迁移到用左手定则判定洛仑兹力的方向,特别要注意四指应指向正电荷的运动方向;若为负电荷,则四指指向运动的反方向,带电粒子在磁场中运动过程中,洛仑兹力方向始终与运动方向垂直.
问:洛仑兹力会改变带电粒子速度大小吗?
讨论:洛仑兹力对带电粒子是否做功?
三、洛仑兹力的大小
根据通电导线所受安培力的大小,结合导体中电流的微观表达式,让学生推导出:当带电粒子垂直于磁场的方向上运动时所受洛仑兹力大小,当带电粒子平行磁场方向运动时,不受洛仑兹力.带电粒子在磁场中运动所受的洛仑兹力的大小和方向都与其运动状态有关.
四、洛仑兹力的特点
1、洛仑兹力对运动电荷不做功,不会改变电荷运动的速率。
2、洛仑兹力的大小和方向都与带电粒子运动状态有关.
3.达标训练:
1、阴极射线是从阴极射线管发出的高速运动的粒子流,这些微观粒子是 ,若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直纸面向里的磁场,阴极射线将 (填“向下”, “向上”,“向里”或“向外”)偏转。
2、一个带正电荷的小球沿水平光滑绝缘的桌面向右运动,速度的方向垂直于一个水平方向的匀强磁场,如图所示,飞离桌边后落到地板上,设其飞行时间为t1,水平射程为S1,着地速度为v1。撤去磁场,其余条件都不变,小球飞行时间为t2,水平射程为S2,着地速度为v2,则( )
A、 S1>S2 B、t1>t2
C、v1和v2大小相等 D、 v1和v2方向相同
3、如图3为某粒子穿过铅板前后的轨迹,室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直于纸面向里),由此可知此粒子 ( )
A.一定带负电 B、一定带正电
C.不带电 D、可能带正电,也可能带负电
4、关于安培力和洛伦兹力,下面说法正确的是:( )
A.洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力
B.安培力和洛伦兹力,其本质都是磁场对运动电荷的作用力
C.安培力和洛伦兹力,二者是等价的
D.安培力对通电导体能做功,但洛伦兹力对运动电荷不能做功
5、一根长为L的绝缘轻线,一端固定在O点,另一端系一质量为m、电量为q的带正电小球,使小球由右图中的A点由静止开始释放。已知匀强磁场沿水平方向,且垂直于水平线OA,磁感应强度为B,当小球摆到最低点P时,轻线所受拉力大小为?
课堂小结
本节课我们学习了洛仑兹力的概念.我们知道带电粒子平行磁场运动或静止时,都不受磁场力的作用,带电粒子垂直磁场运动时,所受洛仑兹力的大小,方向和磁场方向、运动方向互相街.可用左手定则判断(举例练习用左手定则判断洛仑兹力的方向.
作业布置
课后习题1、2、3题
课后反思
授课时间
第___周星期_____第____节
课型
习题课
主备课人
薛 亮
学习目标
1、通过实验掌握左手定则,并能熟练地用左手定则判断磁场对运动电荷的作用力——洛仑兹力的方向。
2、理解安培力是洛仑兹力的宏观表现。
3、根据磁场对电流的作用和电流强度的知识推导洛仑兹力的公式f=Bqv,并掌握该公式的适用条件。
重点难点
1、重点是洛仑兹力方向的判断方法左手定则和洛仑兹力大小计算公式的推导和应用;
2、熟练地应用公式f=Bqv进行洛仑兹力大小的计算;
学习过程
与方法
1.自主学习:
1、如图所示,运动电荷电量为q=2×10-8C,电性图中标明,运动速度v=4×103m/s,匀强磁场磁感应强度为B=0.5T,求电荷受到的洛仑兹力的大小和方向。
让六位同学上黑板上每人演算一小题,写出公式计算洛仑兹力的大小,并标明电荷受力方向。
2.当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管,若不计重力,则( )
A.带电粒子速度大小改变;
B.带电粒子速度方向改变;
C.带电粒子速度大小不变;
D.带电粒子速度方向不变。
2.精讲互动:
例题讲解:
例1、一个带正电荷的小球沿水平光滑绝缘的桌面向右运动,速度的方向垂直于一个水平方向的匀强磁场,如图所示,飞离桌边后落到地板上,设其飞行时间为t1,水平射程为S1,着地速度为v1。撤去磁场,其余条件都不变,小球飞行时间为t2,水平射程为S2,着地速度为v2,则( )
A、 S1>S2 B、t1>t2
C、v1和v2大小相等 D、 v1和v2方向相同
例2、关于安培力和洛伦兹力,下面说法正确的是:( )
A.洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力
B.安培力和洛伦兹力,其本质都是磁场对运动电荷的作用力
C.安培力和洛伦兹力,二者是等价的
D.安培力对通电导体能做功,但洛伦兹力对运动电荷不能做功
例3、一根长为L的绝缘轻线,一端固定在O点,另一端系一质量为m、电量为q的带正电小球,使小球由右图中的A点由静止开始释放。已知匀强磁场沿水平方向,且垂直于水平线OA,磁感应强度为B,当小球摆到最低点P时,轻线所受拉力大小为?
3.达标训练:
1、如图所示,有四种粒子:电子、质子、中子和α粒子(氦原子核)以相同的速度由同一点垂直于磁力线射入同一匀强磁场中。它们在磁场中形成四条轨迹,其中质子的轨迹为__________________。
2、如图所示,三个质子1、2、3分别以大小相等的速度经过平板MN上的小孔O射入匀强磁场。磁场方向垂直纸面向里,整个装置放在真空中,这三个质子打到平板MN上的位置到小孔O的距离分别是s1、s2、s3。则( )
A.s1>s2>s3 B.s1<s2<s3
C.s1=s2<s3 D.s1=s3<s2
3、如图所示的区域内,充满了向里的匀强磁场,现有一对正负电子以相同的速率沿着与x轴正方向成30o夹角的方向垂直地射入匀强磁场中,则正、负电子在磁场中运动的时间之比是________________。
课堂小结
1、本节教材的重点是洛仑兹力产生的条件,洛仑兹力的大小和方向,难点是公式f=Bqv的推导,为突出重点和难点,该节内容不涉及带电粒子在磁场中的运动轨迹等问题。
2、当电荷运动速率方向与磁场方向垂直时,电荷受洛仑兹力最大,f=Bqv;当电荷运动方向与磁场方向一致时,电荷受洛仑兹力最小,等于零。所以教案中只推导出θ=90°时的洛仑兹力f=Bqv。
作业布置
课后反思
第二章第5节 磁性材料
授课时间
第___周星期_____第____节
课型
新授课
主备课人
薛 亮
学习目标
1、知道安培的分子电流假说;
2、知道电和磁是相互联系的;
3、了解磁性材料及其应用;
重点难点
重点:磁铁的磁场也是由运动电荷产生的;
难点:安培分子电流假说的理解;
学习过程
与方法
1.自主学习:
1、复习上节内容,并提出问题
从上节课的学习中,我们发现磁体和电流这两种完全不同的物质周围空间都存在着磁场,且通电螺旋管周围的磁感线分布和条形磁铁非常相似,这说明了什么问题?
电与磁之间一定有某种联系,磁体和电流的磁场本质上有可能存在相同的起源问题.
2、阅读课文,请学生回答:
(1)什么是硬磁性材料?什么时候用硬磁性材料?
(2)什么是软磁性材料?什么时候用软磁性材料?
2.精讲互动:
1、安培的分子电流假说
身体中的电流是由大量的自由电子的定向移动而形成的,而电流的周围又有磁场,所以电流的磁场应该是由于电荷的运动产生的.那么,磁铁的磁场是否也是由电荷的运动产生的?
安培提出在磁铁中分子、原子存在着一种环形电流——分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体.
??? 磁铁的分子电流的取向大致相同时,对外显磁性;磁铁的分子电流取向杂乱无章时,对外不显磁性.
2、假说的验证
(1)能解释实验现象
现象一:软铁棒被磁化.演示:软铁棒未被磁化前无磁性;磁化后有磁性,能吸引大头针.
现象二:磁铁受到猛烈的敲击会失去磁性.
演示:猛击磁铁,观察小磁针偏转情况.
(2)近代的原子结构理论证实了分子电流的存在.
根据物质的微观结构理论,微粒原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电,核外电子带负电,电子在库仑力的作用下,绕核高速旋转,形成分子电流.
3、磁现象的电本质
科学假说在人们认识自然奥秘中有着重要的作用,是人们研究科学发展的一种重要方式,经过实验验证后的假说就升华为理论,即安培分子电流理论.从该理论中,我们可以清楚地看到磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的.
4、磁性材料
(1)不同的物质磁化程度不同
演示:通电螺线管上方悬挂小磁针,先在螺线管中先后插入塑料棒、铜棒、铝棒,观察磁针偏转情况.再分别插入软铁棒、变压器铁芯,观察磁钉偏转情况.
大多数物质对磁场的影响很小,只有少数几种物质如铁、镍、钴及一些合金等才能对磁场有很大的影响,能使磁场增强几千倍,甚至上百万倍,这些材料叫铁磁性材料.
3.达标训练:
1、安培的分子环流假设,可用来解释( )
A.两通电导体间有相互作用的原因
B.通电线圈产生磁场的原因?
C.永久磁铁产生磁场的原因?
D.铁质类物体被磁化而具有磁性的原因?
2、如图1所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则( )?
A.磁铁对桌面压力减小,不受桌面的摩擦力作用?
B.磁铁对桌面压力减小,受到桌面的摩擦力作用?
C.磁铁对桌面压力增大,不受桌面的摩擦力作用?
D.磁铁对桌面压力增大,受到桌面的摩擦力作用?
3、如图所示,光滑的水平桌面上放着两个完全相同的环形金属圈,原来均静止、且彼此绝缘。当一条形磁铁的N极由上向它们运动时,a、b两线圈将( )
(A)均静止不动;? (B)彼此靠近; (C)相互远
课堂小结
本节课我们学习了安培分子电流假说,使我们认识到磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的.电与磁的统一是一个非常重要的思想,这个思想引导奥斯特发现了电流的磁效应,引导法拉第发现了电磁感应现象,最后引导麦克斯建立了统一的电磁场理论.注意:不要把一切磁场都看作是由电荷的运动产生的.因为变化的电场也会产生磁场.另外注意和化学中极性分子知识相结合编写理化综合题考察学生的综合应试能力.
作业布置
课后习题1、2题
课后反思
第二章复习课
授课时间
第 周星期 第_ _节
课型
复习课
主备课人
薛 亮
学习目标
1、通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似,会判断通电螺线管内外小磁针南极的指向;
2、安培力的大小:F=BILsinθ,安培力的方向:左手定则判定;
3、会用左手定则洛伦兹力的方向,根据公式解答有关带电粒子在磁场中运动方向的问题;
4、理解安培的分子电流假说,了解磁性材料及其应用;
重点难点
1、理解磁场对电流的作用大小的决定因素,掌握电流与磁场夹角为θ时,安培力大小为F=BILsinθ。、对左手定则的理解及其实际应用
2、理解安培的分子电流假说;
学习过程
与方法
1.自主学习:
1、通电螺线管的磁场
通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。通电螺线管两端的极性跟螺线管中 的方向有关。当电流的方向变化时, 的磁性也发生改变。
2、磁场对通电导线有力的作用,这个力就是安培力。
问:安培力的大小及其适用条件?
适用条件:1、 ???2、
3、洛仑兹力的特点
1、洛仑兹力对运动 不做功,不会改变电荷运动的速率。
2、洛仑兹力的 和 都与带电粒子运动状态有关.
4、(1)什么是硬磁性材料?什么时候用硬磁性材料?
(2)什么是软磁性材料?什么时候用软磁性材料?
2.精讲互动:
1、基本性质:对放入其中的磁极、电流有力的作用。
?? 磁极间、电流间的作用通过磁场产生,磁场是客观存在的一种特殊形态的物质。
2、方向:放入其中小磁针N极的受力方向(静止时N极的指向)
???????? 放入其中小磁针S极的受力的反方向(静止时S极的反指向)
3、磁感线:形象描述磁场强弱和方向的假想的曲线。
?? 磁体外部:N极到S极;磁体内部:S极到N极。
?? 磁感线上某点的切线方向为该点的磁场方向;磁感线的疏密表示磁场的强弱。
4、安培定则:(右手四指为环绕方向,大拇指为单独走向)
3.达标训练:
1、对于磁性材料的认识,下列说法中正确的是 ( ) ( )
A.具有磁性的材料才能称磁性材料
B.能够被强烈磁化的材料称为磁性材料
C.磁化后剩磁强的材料称为磁性材料
D.以上说法都不对
2、阴极射线是从阴极射线管发出的高速运动的粒子流,这些微观粒子是 ,若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直纸面向里的磁场,阴极射线将 (填“向下”, “向上”,“向里”或“向外”)偏转。
3、如图3为某粒子穿过铅板前后的轨迹,室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直于纸面向里),由此可知此粒子 ( )
A.一定带负电
B、一定带正电
C.不带电
D、可能带正电,也可能带负电
4、关于安培力和洛伦兹力,下面说法正确的是:( )
A.洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力
B.安培力和洛伦兹力,其本质都是磁场对运动电荷的作用力
C.安培力和洛伦兹力,二者是等价的
D.安培力对通电导体能做功,但洛伦兹力对运动电荷不能做功
5、一个带正电荷的小球沿水平光滑绝缘的桌面向右运动,速度的方向垂直于一个水平方向的匀强磁场,如图所示,飞离桌边后落到地板上,设其飞行时间为t1,水平射程为S1,着地速度为v1。撤去磁场,其余条件都不变,小球飞行时间为t2,水平射程为S2,着地速度为v2,则( )
A、 S1>S2
B、t1>t2
C、v1和v2大小相等
D、 v1和v2方向相同
6、关于磁感线的描述,下列说法中正确的是( )
A.磁场之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种物质;
B.磁感线可以形象的表现磁场的强弱和方向;
C.磁感线总是从磁铁的北极出发到南极终止;
D.磁感线就是在磁铁周围形成的曲线,所以是真实存在的;
课堂小结
本章我们学习了磁场的有关知识,电流产生的磁场用 来判断,可以用它来解决小磁针的南极指向问题;重点学习了带电粒子和通电导线在磁场中的受力和运动,它们分别受到了 力和 力;对磁性材料的了解,使我们能解释一些生活现象。
作业布置
课后反思
第三章 电磁感应
第三章第1节 电磁感应现象
授课时间
第 周星期 第_ _节
课型
新授课
主备课人
薛 亮
学习目标
1.知道磁通量定义,知道Φ=BS的适用条件,会用这一公式进行计算.
2.知道什么是电磁感应现象.
重点难点
电磁感应现象的产生及其条件的归纳——磁通量改变.
学习过程
与方法
1.自主学习:
一、阅读课文内容,回答以下问题:
l、_________________________现象叫电磁感应,
2、产生感应电流的条件:a)____________;b)___________
3、磁通量发生变化的因素有:________;__________;_________.
“科学技术是第一生产力.”在漫漫的人类历史长河中,随着科学技术的进步,一些重大发现和发明的问世,极大地解放了生产力,推动了人类社会的发展,特别是我们刚刚跨过的二十世纪,更是科学技术飞速发展的时期.经济建设离不开能源,人类发明也离不开能源,而最好的能源是电能,可以说人类离不开电.饮水思源,我们忘不了为发现和使用电能做出卓越贡献的科学家——法拉第.
1820年奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第由此受到启发,开始研究由磁生电的探索,经过十年坚持不懈的努力,于1831年发现了由磁生电的条件和规律,开辟了人类的电气化时代.
本节课我们就来学习电磁感应现象的知识
2.精讲互动:
磁通量
用磁通量概括电磁感应规律,有必要先介绍磁通量的概念:
设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,磁场的磁感应强度为B,平面的面积为S,如图所示,物理上把磁感应强度B与面积S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量.通常用Φ表示磁通量,则 Φ=BS
如果平面跟磁场方向不垂直,如何计算磁通量呢?
我们可以作出它在垂直于磁场方向上的投影平面,从下图可以看出穿过斜面和投影面的磁感线条数相等,即磁通量相等.故
Φ=BScosθ
磁通量的单位是如何定义的?
在国际单位制中,B的单位是T,S的单位是m2,Φ的单位是Wb.
1 Wb=1T·m2=1 V·s
2.电磁感应现象
3.达标训练:
1、关于产生感应电流的条件,以下说法中错误的是( )
A.闭合电路在磁场中运动,闭合电路中就一定会有感应电流
B.闭合电路在磁场中作切割磁感线运动,闭合电路中一定会有感应电流
C.穿过闭合电路的磁通为零的瞬间,闭合电路中一定不会产生感应电流
D.无论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化,闭合电路中一定会有感应电流
2、垂直恒定的匀强磁场方向放置一个闭合圆线圈,能使线圈中产生感应电流的运动是( )
A.线圈沿自身所在的平面匀速运动
B.线圈沿自身所在的平面加速运动
C.线圈绕任意一条直径匀速转动
D.线圈绕任意一条直径变速转动
课堂小结
本节课主要学习了以下几个问题:
1、为了研究电磁感应,引入了磁通量;
2、感应电流产生的两个条件:
(1)闭合电路;
(2)磁通量发生变化;
3、电磁感应现象中能量保持守恒;
作业布置
1、阅读“法拉第关于电磁感应现象的实验”.
2、课后习题
课后反思
授课时间
第 周星期 第_ _节
课型
新授课
主备课人
薛 亮
学习目标
1、理解“不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流.”
2、知道电磁感应现象中能量守恒定律的运用.
重点难点
电磁感应现象的产生及其条件的归纳——磁通量改变.
学习过程
与方法
1.自主学习:
一、复习课文内容,回答以下问题:
l、_________________________现象叫电磁感应,
2、产生感应电流的条件:a)____________;b)___________
3、磁通量发生变化的因素有:________;__________;_________.
二、电磁感应现象中关于能量守恒定律的应用有哪些?请举例说明
答:
2.精讲互动:
1、电磁感应现象
问:在什么条件下才能产生电磁感应现象呢?
答:
2、电磁感应现象中的能量转化
问:在电磁感应现象中能量守恒吗?
答:能量守恒定律是一个普遍适用的定律,同样适用于电磁感应现象.
问:既然能量守恒,那么能量是如何转化的呢?
在实验1中,外力移动导体AB时做了功,消耗了 ,转化为
在实验2中,外力移动磁铁做了功,也消耗了 ,转化为
在实验3中,也是 转化为 .
3.达标训练:
1、关于产生感应电流的下列说法中,正确的是( )
A.导体在磁场中运动时,导体中一定有感应电流产生
B.导体在磁场中切割磁感线运动时,导体中一定有感应电流产生
C.只要穿过电路中的磁通量发生变化,电路中就一定有感应电流产生
D.只要穿过闭合电路中的磁通量发生变化,电路中就一定有感应电流产生
2、紧挨一根长直通电导线放着一个矩形线框abcd,线框和长直导线绝缘且同在一个平面内,如下图所示.在下列情况下,线框中可产生感应电流的是( )
A.线框以通电直导线为轴旋转
B.线框以cd边为轴旋转
C.线框向右方向做平动
D.线框向上做平动
3、用一根软导线围成闭合的长方形线框,放置在方向向外的匀强磁场中,如下图所示,按下列情况变化能产生感应电流的是( )
A.用力把线框变成一个正方形的过程中
B.用力把线框拉成一条直线的过程中
C.在磁感线改变方向的过程中
D.整个磁场向左平移的过程中
4、电路如下图所示,在下列几种情况下,在闭合电路Q中有感应电流产生的是 ( )
A.开关在接通电路的瞬间
B.在开关断开的瞬间
C.开关合上后,可变电阻滑动头滑动时
D.开关合上后,可变电阻滑动头不滑动时
5、如图5所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A,下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是( )
A.线圈中通以恒定的电流
B.通电时,使变阻器的滑片P作匀速移动
C.通电时,使变阻器的滑片P作加速移动
D.将电键突然断开的瞬间
课堂小结
本节课主要学习了以下几个问题:
1、磁通量:
2、感应电流产生的两个条件:
(1)
(2)
3、电磁感应现象:
作业布置
课后练习3、4题
阅读课后课外知识;
课后反思
第三章第2节 法拉第电磁感应定律
授课时间
第 周星期 第_ _节
课型
新授课
主备课人
薛 亮
学习目标
1、知道决定感应电动势大小的因素;
2、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能对“磁通量的变化量”、“磁通量的变化率”进行区别”;
3、理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式;
重点难点
1、电磁感应与电路规律的综合应用
2、电磁感应与电路规律的综合应用
学习过程
与方法
1.自主学习:
一、阅读课文,回答以下问题:
1、要使闭合电路中有电流必须具备什么条件?
如果电路不是闭合的,电路中没有电流,电源的电动势是否还存在呢?
在电磁感应现象里,既然闭合电路里有感应电流,那么这个电路中也必定有电动势,在电磁感应现象里产生的电动势叫做感应电动势,产生感应电动势的那部分导体就相当于电源.
2.精讲互动:
1、引导学生找出图中相当于电源的那部分导体?
答:
2、在电磁感应现象里,如果电路是闭合的,电路中就有感应电流,感应电流的强弱决定于感应电动势的大小和电路的电阻.如果电路是断开的,电路中就没有感应电流,但感应电动势仍然存在.那么感应电动势的大小跟哪些因素有关呢?今天我们就来研究这个问题.
实验部分示例:
分析:磁铁相对于线圈运动得越快—电流计指针偏转角度越大---感应电流越大---表明感应电动势越大.
磁铁相对于线圈运动得越快,即穿过线圈的磁能通量变化越快---表明:感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关.
演示实验:如图所示——导体切割磁力线产生感应电动势的实验示意.
分析:导体切割磁感线的速度越大—电流计指针偏转角度越大—感应电流越大---表明感应电动势越大.
导体切割磁感线的速度越大,即穿过线圈的磁通量变化越快---表明:感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关.
3.达标训练:
1、如图所示,MN、PQ为两平行金属导轨,M、P间连有一阻值为R的电阻,导轨处于匀强磁场中,磁感应强度为B,磁场方向与导轨所在平面垂直,图中磁场垂直纸面向里.有一金属圆环沿两导轨滑动,速度为v,与导轨接触良好,圆环的直径d与两导轨间的距离相等.设金属环与导轨的电阻均可忽略,当金属环向右做匀速运动时
A.有感应电流通过电阻R,大小为
B.有感应电流通过电阻R,大小为
C.有感应电流通过电阻R,大小为
D.没有感应电流通过电阻R
2、在方向水平的、磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中,有两根竖直放置的导体轨道cd、e f,其宽度为1 m,其下端与电动势为12 V、内电阻为1 Ω的电源相接,质量为0.1 kg的金属棒MN的两端套在导轨上可沿导轨无摩擦地滑动,如图所示,除电源内阻外,其他一切电阻不计,g=10 m/s2,从S闭合直到金属棒做匀速直线运动的过程中
A.电源所做的功等于金属棒重力势能的增加
B.电源所做的功等于电源内阻产生的焦耳热
C.匀速运动时速度为20 m/s
D.匀速运动时电路中的电流强度大小是2 A
课堂小结
电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了 、 现象之间的相互联系和转化,对其本质的深入研究所揭示的电、磁场之间的联系,对 电磁场理论的建立具有重大意义。
因磁通量变化产生 的现象,闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的 时,导体中就会产生 ,这种现象叫电磁感应。
作业布置
课后练习1、2、3题
课后反思
授课时间
第 周星期 第_ _节
课型
习题课
主备课人
薛 亮
学习目标
1、理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式;
2、掌握法拉第电磁感应定律,及各种情况下感应电动势的计算;
重点难点
1、电磁感应与电路规律的综合应用
2、电磁感应与电路规律的综合应用
学习过程
与方法
1.自主学习:
一、复习上节课学习的内容,回答以下问题:
1、电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了 、 现象之间的相互联系和转化,对其本质的深入研究所揭示的电、磁场之间的联系,对 电磁场理论的建立具有重大意义。
2、因磁通量变化产生 的现象,闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的 时,导体中就会产生 ,这种现象叫电磁感应。
2.精讲?