【文章內(nèi)容簡介】 體 八、課后反思： 電勢差與電勢強度的關(guān)系 一、 教學(xué) 目標 （一）知識與技能 理解勻強電場中電勢差與電場強度的定性、定量關(guān)系 對于公式 要知道推導(dǎo)過程 能夠熟練應(yīng)用 解決有關(guān)問題 （二）過程與方法 通過對勻強電場中電勢差和電場強度的定性、定量關(guān)系的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問題的能力． （三）情感態(tài)度與價值觀 從不同角度認識電場、分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的探究精神，體會自然科學(xué)探究中的邏輯美． 二、 教學(xué)重點 理解 電勢差與電場強度的關(guān)系 三、教學(xué)難點 應(yīng)用 電場強度與電勢差的關(guān)系進 行計算 四、 教學(xué) 具體 過程 電勢差與電場強度關(guān)系 一、課題引入： 教師出示圖片： 講解：場強是跟電場對電荷的作用力相聯(lián)系的，電勢差是跟電場力移動電荷做功相聯(lián)系的．那么場強與電勢差有什么關(guān)系呢？我們以勻強電場場為例來研究． 問題 1：如圖所示勻強電場 E中，正電荷 q在電場力作 用下從 A點沿電場方向移動到 B點，已知 A B兩點之間的距離為 d，分析電場強度 E與電勢差 之間有什么關(guān)系？ AB間距離為 d，電勢差為 U ，場強為 E．把正電荷 q 從 A點移到 B時，電場力 所做的功為Eqd ．利用電勢差和功的關(guān)系，這個功又可求得為 qU ，比較這兩個式子，可 得 U=Ed，即： E=U/d 這就是說，在勻強電場中，沿場強方向的兩點間的電勢差 等于場強和這兩點間距離的乘積．如果不是沿場強方向的呢？（學(xué)生可以進行討論分析） 如圖所示（教師出示圖片）并講解 AD 兩點間電勢差仍為 U，設(shè) AD 間距離 s，與 AB 夾角 ，將正電荷從 A移動到 D，受電場力方向水平向右，與位移夾角 ，故電場力做功為 ， ，所以 ．利用電勢差和功的關(guān)系， ，比較這兩個式子可得 ． d 為 AB 兩點間距離，也是 AB所在等勢面間距離或者可以說是 AD兩點間距離 s在場強方向的投影． 關(guān)于公式 ，需要說明的是： U為兩點間電壓， E為場強， d為兩點間距離在場強方向的投影． 場強的另一個單位： V/m 所以 場強的兩個單位伏／米，牛／庫是相等的．注：此公式只適用于勻強場 五、板書設(shè)計 ： 第六節(jié) 電勢差與電場強度的關(guān)系 U=Ｅｄ勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點沿電場方向的乘積 六、課后作業(yè) ：第 23 頁 4 七、教學(xué)輔助手段 ： 圖表 八、課后反思： 靜電 現(xiàn)象的應(yīng)用 一、 三維 目標 知識與技能 1． 知道靜電感應(yīng)產(chǎn)生的原因，理解什么是靜電平衡狀態(tài) 2． 理解靜電平衡時，凈電荷只分布在導(dǎo)體表面且內(nèi)部場強處處為零 3． 知道靜電屏蔽及其應(yīng)用 過程與方法 體會靜電平衡的過程 情感態(tài)度與價值觀 聯(lián)系生活實際，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣 二、教學(xué) 重點 電場中導(dǎo)體的特點 三、教學(xué)難點 靜電平衡的狀態(tài) 【教 學(xué)方法】 推理歸納法、問題解決法、實驗法 【 教具準備 】 驗電器、法拉第圓筒、有絕緣柄的金屬球一個、金屬網(wǎng)罩、收音機、感應(yīng)起電機、導(dǎo)線若干 四、 教學(xué) 具體 過程 (一 )復(fù)習(xí)提問 什么是靜電感應(yīng)現(xiàn)象？ 靜電感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是什么？ 在靜電感應(yīng)時用手摸一下導(dǎo)體，再移走源電荷，則導(dǎo)體帶什么電？ 若將導(dǎo)體接地則情況如何？左端接地呢？ (二 )新課教學(xué) 一、靜電平衡狀態(tài)下 的導(dǎo)體 金屬導(dǎo)體的特征： 由做熱振動的正離子和做無規(guī)則熱運動的自由電子組成 靜電感應(yīng)現(xiàn)象 問題：在源電荷的電場中引入 金屬導(dǎo)體后會對空間各點的場強 有影響嗎？ 是什么作用使金屬內(nèi)的電子定向移動的？此移動一直進行嗎？ 金屬導(dǎo)體內(nèi)部有電場嗎？ 答：使空間電場重新分布 源電荷的電場使導(dǎo)體內(nèi)部自由電子定向移動 靜電平衡狀態(tài)： 導(dǎo)體（包括表面）中沒有電荷定向移動時的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài) 靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點： ⑴ 處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體， 內(nèi)部場強處處為零（不為 0 則自由電子 將繼續(xù)移動直至合場強為 0） （ 2）處于靜電平衡狀態(tài)的整個導(dǎo)體是個等勢體，它的表面是個等勢面 導(dǎo)體上電荷的分部 （ 1）導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面 理 論證明：中性導(dǎo)體帶電后，由于同種電荷相互排斥，凈電荷只能分布在表面 實驗證明： 法拉第圓筒實驗 反證法：若內(nèi)部有自由電荷，則內(nèi)部場強不為 0，導(dǎo)體就不是處于靜電平衡狀態(tài) （ 2）在導(dǎo)體表面越尖銳的位置，電荷的密度越大 靜電平衡時導(dǎo)體周圍電場分布： + － － ＋ ＋ ＋ － + － － ＋ ＋ ＋ － + － － ＋ ＋ ＋ － 上圖空間實際電場分布，不會出現(xiàn)虛線電場線 二、尖端放電 應(yīng)用避雷針 三 、靜電屏蔽 空腔導(dǎo)體的特點： 凈電荷只分布在外表面，內(nèi)表面不帶電，空腔內(nèi)沒有電場 靜電屏蔽 外部電場對內(nèi)部儀器沒有影響 （外屏蔽） 若將源電荷置于空腔內(nèi)，則外對內(nèi)沒有影響，但內(nèi)對外有影響 實驗演示：將收音機置于金屬網(wǎng)罩內(nèi)則聲音大小減小 若將球殼接地，則內(nèi)外各不影響 （全 屏蔽） 應(yīng)用 ： 電學(xué)儀器和電子設(shè)備外面套有金屬罩 通信電纜版面包一層鉛皮 高壓帶電作業(yè)人員穿金屬網(wǎng)衣 通訊工具在鋼筋結(jié)構(gòu)房屋中接收信號弱 五、板書設(shè)計 ： 第七節(jié) 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用 一、靜電平衡狀態(tài)下 的導(dǎo)體 靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點： ⑴ 處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體，內(nèi)部場強處處為零 + ＿ ＿ ＿ ＋ ＋ ＋ + + + （ 2）處于靜電平衡狀態(tài)的整個導(dǎo)體是個等勢體，它的表面是個等勢面 導(dǎo)體上電荷的分部 （ 1）導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面 （ 2）在導(dǎo)體表面越尖銳的位置，電荷的密度越大 二、尖端放電 應(yīng)用避雷針 三 、靜電屏蔽 六、課后作業(yè) ： 課后習(xí)題 七、教學(xué)輔助手段： 多媒體 八、教學(xué)反思 ： 電容器 的 電容 一、教學(xué) 目標 （一）知識與技能 知道什么是電容器及常見的電容器； 知道電場能的概念，知道電容器充電和放電時的能量轉(zhuǎn)換； 理解電容器電容 的概念及定義式，并能用來進行有關(guān)的計算 ； 知道平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)，有什么關(guān)系；掌握平行板電容器的決定式并能運用其討論有關(guān)問題。 （二）過程與方法 結(jié)合實物觀察與演示，在計算過程中理解掌握電容器的相關(guān)概念、性質(zhì)。 （三）情感 態(tài)度與價值觀 體會電容器在實際生活中的廣泛應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生探究新事物的興趣。 二、教學(xué) 重點： 掌握電容器的概念、定義式及平行板電容器的電容。 三、教學(xué) 難點 ：電容器的電容的計算與應(yīng)用 四、 教學(xué) 具體 過程： 電容器是一種重要的電學(xué)元件，有廣泛應(yīng)用， 任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體都可以看成一個電容器。 平行板 電容器 （ 1） 組成 ：在兩個相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質(zhì)（電介質(zhì)） （ 2）帶電特點：兩板帶等量異號電荷 （ 3）板間電場：板間形成勻強電場 （ 4）電容器的充電與 放電 過程 操作： 把電容器的一個極板與 電池組的正極相連，另一個極板與負極相連，兩個極板上就分別帶上了等量的異種電荷。這個過程叫做充電。 現(xiàn)象：從靈敏電流計可以觀察到短暫的充電電流。充電后 ,切斷與電源的聯(lián)系 ,兩個極板間有電場存在 ,充電過程中由電源獲得的電能貯存在電場 （電容器） 中 ,稱為電場能 . 操作： 把充電后的電容器的兩個極板接通 ,兩極板上的電荷互相中和 ,電容器就不帶電了 ,這個過程叫放電 . 現(xiàn)象： 從靈敏電流計可以觀察到短暫的放電電流 .放電后 ,兩極板間不存在電場 ,電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 . 提問： 電容器在充、放電的過程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是什么 ?待 學(xué)生 討論后總結(jié)如下 : 充電 —— 帶電量 Q增加 ,板間電壓 U增加 ,板間場強 E增加 , 電能轉(zhuǎn)化為電場能 放電 —— 帶電量 Q減少 ,板間電壓 U減少 ,板間場強 E減少 ,電場能 轉(zhuǎn)化為 電能 電容 （ 1）物理意義：表征電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量 （ 2） 定義：電容器所帶的電量 Q與電容器兩極板間的電勢差 U的比值，叫做電容器的電容。 （ 3）定義 式： UQC? （比值法， Q單個極板所帶電量的絕對值） C由電容器本身 決定的 ,與 Q、 U無關(guān) （ 4） 單位：法拉（ F）還有微法（ ? F）和皮法（ pF） 1F=106? F=1012pF 平行板電容器的電容 （ 1） [演示 ]感應(yīng)起電機給靜電計帶電 （詳參閱 P29圖 1。 74） 說明 :靜電計是在驗電器的基礎(chǔ)上制成的 ,用來測量電勢差 .把它的金屬球與一個導(dǎo)體相連 ,把它的金屬外殼與另一個導(dǎo)體相連 ,從指針的偏轉(zhuǎn)角度可以量出兩個導(dǎo)體之間的電勢差 U. 現(xiàn)象 :可以看到 : 保持 Q和 d不變 ， S越 小 ,靜電計的偏轉(zhuǎn)角度越 大 , U越 大 ,電容 C越 小 ； 保持 Q和 S不變 ， d越 大， 偏轉(zhuǎn)角度越 小， C越 小 . 保持 Q、 d、 S都不變 ,在兩極板間插入電介質(zhì)板 ,靜電計的偏轉(zhuǎn)角度 并且減 小 ,電勢差 U 越小電容 C增 大 . （ 2）結(jié)論 :平行板電容器的電容 C與介電常數(shù) ε 成正比 ,跟正對面積 S成正比 ,跟極板間的距離 d成反比 . 平行板電容器的決定式：真空 kdSC ?4? 介質(zhì) kdSC r??4? 常用電容器 固定電容器 可變電容器 五、板書設(shè)計 : 第八節(jié) 電容器的電容 平行板電容器 （ 1） 組成 ：在兩個相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質(zhì)（電介質(zhì)） （ 2）帶電特點：兩板帶等量異號電荷 （ 3）板間電場：板間形成勻強電場 （ 4）電容器的充電與 放電 過程 電容 （ 1）物理意義：表征電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量 （ 2） 定義：電容器所帶的電量 Q與電容器兩極板間的電勢差 U的比值，叫做電容器的電容。 （ 3）定義 式：UQC?（比值法， Q單個極板所帶電量的絕對值） C由電容器本身 決定的 ,與 Q、 U無關(guān) （ 4） 單位：法拉（ F）還有微法（ ? F）和皮法（ pF） 1F=106? F=1012pF 平行板電容器的電容 kdSC r??4? 常用電容器 六、課后習(xí)題 ： 第 32頁 4 七、教學(xué)輔助手段 ： 多媒體 八、課后反饋： 帶電粒子在電場中的運動 一、 教學(xué) 目標 （一）知識與技能 1．了解帶電粒子在電場中的運動 —— 只受電場力，帶電粒子做勻變速運動。 2．重點掌握初速度與場強方向垂直的帶電 粒子在電場中的運動 (類平拋運動 )。 3．知道示波管的主要構(gòu)造和工作原理。 （二）過程與方法 培養(yǎng)學(xué)生綜合運用力學(xué)和電學(xué)的知識分析解決帶電粒子在電場中的運動。 （三）情感態(tài)度與價值觀 1． 滲透物理學(xué)方法的教育：運用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，不計粒子重力。 2．培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力，體會物理知識的實際應(yīng)用。 二、教學(xué) 重點： 帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)規(guī)律 三、教學(xué) 難點： 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題及應(yīng)用。 四、 教學(xué) 具體 過程： （一）復(fù)習(xí)力學(xué)及本章前面相關(guān)知識 要點：動能定理、平拋運動規(guī)律、牛 頓定律、場強等。 （二）新課教學(xué) 1．帶電粒子在 電 場中的運動情況（ 平衡、加速和減速 ） ⑴． 若帶電粒子在電場中所受合力為零時，即 ∑F ＝ 0時，粒子將保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。 例 ： 帶電粒子在電場中處于靜止狀態(tài)，該粒子帶正電還是負電 ? 分析 ： 帶電粒子處于靜止狀態(tài)， ∑F ＝ 0， mgqE? ，因為所受重力豎直向下，所以所受電場力必為豎直向上。又因為場強方向豎直向下，所以帶電體帶負電。 ⑵． 若 ∑F≠0 （ 只受電場力