【導(dǎo)讀】高一物理選修3-1全套教案。電荷及其守恒定律。4．知道電荷守恒定律．。（二）過程與方法。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀。（一）引入新課：新的知識(shí)內(nèi)容，新的學(xué)習(xí)起點(diǎn)．本章將學(xué)習(xí)靜電學(xué)．將從物質(zhì)的微觀。的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)，電荷相互作用的基本規(guī)律，以及與靜止電荷相聯(lián)系的靜電場的。毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷稱為負(fù)電荷，用負(fù)數(shù)表示．。量異種電荷發(fā)生中和．。帶領(lǐng)學(xué)生分析物質(zhì)的微觀分子結(jié)構(gòu)，分析起電的本質(zhì)原因：把帶電的球C移近金屬導(dǎo)體。A和B時(shí)，由于同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，使導(dǎo)體上的自由電子被吸引過來，

　　

【正文】 （ 1）示波器：用來觀察電信號隨時(shí)間變化的電子儀器。其核心部分是示波管 （ 2）示波管的構(gòu)造：由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成（如圖）。 （ 3）原理：利用了電子的慣性小、熒光物質(zhì)的熒光特性和人的視覺暫留等，靈敏、直觀地顯示出電信號隨間變化的圖線。 ◎讓學(xué)生對 P35的【思考與討論】進(jìn)行討論。 （三）小結(jié)： 研究帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的兩條主要線索 帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)，是一個(gè)綜合電場力、電勢能的力學(xué)問題，研究的方法與質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)相同，它同樣遵循運(yùn)動(dòng)的合成與分解、力的獨(dú)立作用原理、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、 功能原理等力學(xué)規(guī)律．研究時(shí)，主要可以按以下兩條線索展開． （ 1）力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 —— 牛頓第二定律 根據(jù)帶電粒子受到的電場力，用牛頓第二定律找出加速度，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的速度、位移等．這條線索通常適用于恒力作用下做勻變速運(yùn)動(dòng)的情況． （ 2）功和能的關(guān)系 —— 動(dòng)能定 理 根據(jù)電場力對帶電粒子所做的功，引起帶電粒子的能量發(fā)生變化，利用動(dòng)能定理或從全過程中能量的轉(zhuǎn)化，研究帶電粒子的速度變化，經(jīng)歷的位移等．這條線索同樣也適用于不均勻的電場． 研究帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的兩類重要的思維技巧 （ 1）類比與等效 電場力和重力都是恒力，在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)可與重力作用下的運(yùn)動(dòng)類比．例如，垂直射入平行板電場中的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)可類比于平拋，帶電單擺在豎直方向勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)可等效于重力場強(qiáng)度 g值的變化等． （ 2）整體法 (全過程法 ) 電荷間的相互作用是成對出現(xiàn)的，把電荷系統(tǒng)的整體作為研究 對象，就可以不必考慮其間的相互作用． 電場力的功與重力的功一樣，都只與始末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)．它們分別引起電荷電勢能的變化和重力勢能的變化，從電荷運(yùn)動(dòng)的全過程中功能關(guān)系出發(fā) (尤其從靜止出發(fā)末速度為零的問題 )往往能迅速找到解題入口或簡化計(jì)算． （四）鞏固新課： 引導(dǎo)學(xué)生完成問題與練習(xí)。 4做練習(xí)。作業(yè)紙。 閱讀教材內(nèi)容，及 P3637的【科學(xué)足跡】、【科學(xué)漫步】 教后記 帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)是綜合性非常強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)，對力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系以及動(dòng)量、能量的觀點(diǎn)要求較 高，是高考的熱點(diǎn)之一，所以教學(xué)時(shí)要有一定的高度。 學(xué)生對于帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)的處理局限于記住偏轉(zhuǎn)量和偏轉(zhuǎn)角的公式，不能從力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系角度高層次的分析，這樣的能力可能要到高三一輪復(fù)習(xí)結(jié)束才能具備。 第二章、恒定電流 、導(dǎo)體中的電場和電流 （ 1 課時(shí)） 一、教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1．讓 學(xué)生明確電源在直流電路中的作用，理解導(dǎo)線中的恒定電場的建立 2． 知道恒定電流的概念和描述電流強(qiáng)弱程度的物理量 電流 3． 從微觀意義上看電流 的強(qiáng)弱與自由電子平均速 率的關(guān)系。 （二）過程與方法 通過類比和分析使學(xué)生對電源的的概念、導(dǎo)線中的電場和恒定電流等方面的理解。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過對電源、電流的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用于生活的生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí)，勇于探究與日常生活有關(guān)的物理學(xué)問題。 三、重點(diǎn)與難點(diǎn)： 重點(diǎn)： 理解電源的形成過程及電流的產(chǎn)生。 難點(diǎn)： 電源作用的道理，區(qū)分電子定向移動(dòng)的速率和在導(dǎo)線中建立電場的速率這兩個(gè)不同的概念。 四、教學(xué)過程 （一）先對本章的知識(shí)體系及意圖作簡要的概述 （二）新課講述 第一節(jié)、導(dǎo)體中的電場和電流 1．電源： 先分析課 本圖 2。 11 說明該 裝置只能產(chǎn)生瞬間電流（從電勢差入手） 【問題】如何使電路中有持續(xù)電流？（讓學(xué)生回答 — 電源） 類比：（ 把電源的作用與抽水機(jī)進(jìn)行類比 ） 如圖 2— 1，水池 A、 B 的水面有一定的高度差，若在 A、 B 之間用一細(xì)管連起來，則水在重力的作用下定向運(yùn)動(dòng)，從水池 A運(yùn)動(dòng)到水池 B。 A、 B之間的高度差很快消失，在這種情況下，水管中只可能有一個(gè)瞬時(shí)水流。 教師提問： 怎攔才能使水管中有源源不斷的電流呢 ? 讓學(xué)生回答： 可在 A、 B之間連接一臺(tái)抽水機(jī)，將水池 B 中的水抽到水池 A中，這樣可保持 A、 B之間的高度差，從而使水 管中有源源不斷的水流。 歸納： 電源就是把自由電子從正極搬遷到負(fù)極的裝置。（從能量的角度看， 電源是一種能 夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 ） 2．導(dǎo)線中的電場： 結(jié)合課本圖 2。 14分析 導(dǎo)線中的電場的分布情況。 導(dǎo)線中的電場是兩部分電荷分布共同作用產(chǎn)生的結(jié)果 ，其一是電源正、負(fù)極產(chǎn)生的電場，可將該電場分解為兩個(gè)方向：沿導(dǎo)線方向的分量使自由電子沿導(dǎo)線作定向移動(dòng)，形成電流；垂直于導(dǎo)線方向的分量使自由電子向?qū)Ь€某一側(cè)聚集，從而使導(dǎo)線的兩側(cè)出現(xiàn)正、負(fù)凈電荷分布。其二是這些電荷分布產(chǎn)生附加電場，該電場將削弱電源兩 極產(chǎn)生的垂直導(dǎo)線方向的電場，直到使導(dǎo)線中該方向合場強(qiáng)為零，而達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。此時(shí)導(dǎo)線內(nèi)的電場線保持與導(dǎo)線平行，自由電子只存在定向移動(dòng)。因?yàn)殡姾傻姆植际欠€(wěn)定的，故稱恒定電場。 通過“思考與討論”讓學(xué)生區(qū)分靜電平衡和動(dòng)態(tài)平衡。 恒定電場：由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定電場稱恒定電場。 3．電流 （標(biāo)量） （ 1）概念：電荷的定向移動(dòng)形成電流。 （ 2）電流的方向：規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向。 （ 3）定義：通過導(dǎo)體橫截面的電量跟通過這些電量所用的時(shí)間的比值。定義式： tQI? 電流的微 觀表示： 取一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體，兩端加一定的電壓，設(shè)導(dǎo)體中的自由電子沿導(dǎo)體定向移動(dòng)的速率為 v。設(shè)想在導(dǎo)體中取兩個(gè)橫截面 B和 C，橫截面積為 S，導(dǎo)體中每單位體積中的自由電荷數(shù)為 n，每個(gè)自由電荷帶的電量為 q，則 t時(shí)間內(nèi)通過橫截面 C的電量 Q是多少？電流 I為多少？ 引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo) 老師歸納： Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS 這就是電流的微觀表示式。 （ 4）單位：安培（ A）， 1 A =103mA = 106181。A （ 5）電流的種類 ① 直流電：方向不隨時(shí)間而改變的電流。直流電分為恒定電流和脈動(dòng)直 流電兩類：其中大小和方向都不隨時(shí)間而改變的電流叫恒定電流；方向不隨時(shí)間改變而大小隨時(shí)間改變的電流叫脈動(dòng)直流電。 ② 交流電：方向和大小都隨時(shí)間做周期變化的電流。 【問題】如何用圖象表示 直流電和交流電？ 分析課本例題（詳見課本，這里略） 通過例題分析讓學(xué)生把電流與導(dǎo)線內(nèi)自由電子的定向移動(dòng)的速率聯(lián)系起來，同時(shí)說明定向移動(dòng)的速率和在導(dǎo)線中建立電場的速率是兩個(gè)不同的概念。 （三）小結(jié)：對本節(jié)內(nèi)容做簡要小結(jié) （四）鞏固新課： 復(fù)習(xí)課本內(nèi)容 完成 P43問題與練習(xí)：作業(yè) 2，練習(xí) 3。 、電動(dòng)勢（ 1 課時(shí)） 一、教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1． 理解電動(dòng)勢的的概念及定義式。知道電動(dòng)勢是表征電源特性的物理量。 2．從能量轉(zhuǎn)化的角度理解電動(dòng)勢的物理意義。 （二）過程與方法 通過類比的方法使學(xué)生加深對電源及電動(dòng)勢概念的理解。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 了解生活中電池，感受現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步 二、重點(diǎn)與難點(diǎn)： 重點(diǎn)： 電動(dòng)勢的的概念 難點(diǎn)： 對電源內(nèi)部非靜電力做功的理解 三、教學(xué)過程： （ 一 ） 復(fù)習(xí)上課時(shí)內(nèi)容 要點(diǎn)：電源、恒定電流的概念 （二）新課講解 第二節(jié)、電動(dòng)勢 〖問題〗 1。在金屬導(dǎo)體中電流的形成是什么？（自由電子） 2．在外電路中電流的方向？（從電源的正極流向負(fù)極） 3．電源是靠什么能力把負(fù)極的正電荷不斷的搬運(yùn)到正極以維持外電路中恒定的電流？ 結(jié)合課本圖 2。 21，講述 “非靜電力”， 利用右圖來類比，以幫助學(xué)生理解電路中的能量問題。當(dāng)水由 A池流入 B池時(shí)，由于重力做功，水的重力勢能減少，轉(zhuǎn)化為其他式的能。而又由于 A、 B 之間存在高度差，故欲使水能流回到 A 池，應(yīng)克服重力做功，即需要提供一個(gè)外力來實(shí)現(xiàn)該過程 。抽水機(jī)就是提供該外 力的裝置，使水克服重力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為水的重力勢能。重力做功、克服重力做功以及重力勢能與其他形式的能之間的相互轉(zhuǎn)化，學(xué)生易于理解和接受，在做此鋪墊后，電源中的非靜電力的存在及其作用也就易于理解了。 兩者相比，重力相當(dāng)于電場力，重力做功相當(dāng)于電場力做功，重力勢能相當(dāng)于電勢能，抽水機(jī)相當(dāng)于電源。從而引出 — 1．電源 （更深層的含義） （ 1）電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置。 （ 2） 非靜電力在電源中所起的作用：是把正電荷由負(fù)極搬運(yùn)到正極，同時(shí)在該過程中非靜電力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化 為電勢能。 【注意】在不同的電源中，是不同形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。 再與抽水機(jī)類比說明：在不同的電源中非靜電力做功的本領(lǐng)不同 引出 2． 電動(dòng)勢 （ 1）定義：在電源內(nèi)部，非靜電力所做的功 W與被移送的電荷 q的比值叫電源的 電動(dòng)勢。 （ 2）定義式 ： E=W/q （ 3）單位：伏（ V） （ 4） 物理意義：表示電源把其它形式的能（ 非靜電力做功 ）轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小。電動(dòng)勢越大，電路中每通過 1C電量時(shí)，電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的數(shù)值就越多。 【注意】： ① 電動(dòng)勢的大小由電源中非靜電力的特性（ 電源本身 ）決定，跟電源 的體積、外電路無關(guān)。 ②電動(dòng)勢在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)，電源兩極間的電壓。 ③電動(dòng)勢在數(shù)值上等于 非靜電力 把 1C電量的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。 3．電源（池）的幾個(gè)重要參數(shù) ① 電動(dòng)勢：它取決于電池的正負(fù)極材料及電解液的化學(xué)性質(zhì)，與電池的大小無關(guān)。 ② 內(nèi)阻（ r） :電源內(nèi)部的電阻。 ③ 容量：電池放電時(shí)能輸出的總電荷量。其單位是： A h， mA h. 【注意】：對同一種電池來說，體積越大，容量越大，內(nèi)阻越小。 （三）小結(jié)：對本節(jié)內(nèi)容做簡要小結(jié) （四）鞏固新課： 復(fù)習(xí)課本內(nèi)容 完成 P46“問題與練習(xí)”：練習(xí) 13 3．調(diào)查常用可充電電池： 建議全班分成若干個(gè)小組，對可充電電池進(jìn)行調(diào)查，寫出調(diào)查報(bào)告，然后在全班交流和評比。 、歐姆定律（ 2 課時(shí)） 一、教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 理解電阻的概念，明確導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身的特性所決定 要求學(xué)生理解歐姆定律，并能用來解決有關(guān)電路的問題 知道導(dǎo)體的伏安特性曲線，知道什么是線性元件和非線性元件 （二）過程與方法 教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)?shù)叵驅(qū)W生滲透一些研究 物理的科學(xué)方法和分析的正確思路如通過探索性實(shí)驗(yàn)去認(rèn)識(shí)物理量之問的制約關(guān)系，用圖象和圖表的方法來處理數(shù)據(jù)、總結(jié)規(guī)律，以及利用比值來定義物理量的方法等。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 本節(jié)知識(shí)在實(shí)際中有廣泛的應(yīng)用，通過本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際的能力 二、重點(diǎn)： 正確 理解歐姆定律及其適應(yīng)條件 三、難點(diǎn)： 對 電阻的定義的理解，對 IU圖象的理解 四、教具 ：電流表、電壓表 、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電阻、導(dǎo)線、電池組、小燈泡等 五、教學(xué)過程： （ 一 ） 復(fù)習(xí)上課時(shí)內(nèi)容 要點(diǎn)：電動(dòng)勢概念，電源的三個(gè)重要參數(shù) （ 二）新課講解 第三節(jié)、歐姆定律 問題：電流強(qiáng)度與電壓究竟有什么關(guān)系？這可利用實(shí)驗(yàn)來研究。 歐姆定律 演示：如圖，方法按 P46演示方案進(jìn)行 閉合 S后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭，記下觸頭在不同位置時(shí)電壓表和電流表讀數(shù)。電壓表測得的是導(dǎo)體 R兩端電壓，電流表測得的是通過導(dǎo)體 R的電流，記錄在下面表格中。 U/V I/A 把所得數(shù)據(jù)描繪在 UI直角坐標(biāo)系中，確定 U和 I之間的函數(shù)關(guān)系。 分析：這些點(diǎn)所在的圖線包不包括原點(diǎn)？包括，因?yàn)楫?dāng) U=0時(shí)， I=0。這些點(diǎn)所在圖線 是一條什么圖線？過原點(diǎn)的斜直線。即同一金屬導(dǎo)體的 UI圖象是一條過原點(diǎn)的直線。 把 R換成與之不同的 R，重復(fù)前面步驟，可得另一條不同的但過原點(diǎn)的斜直線。 結(jié)論：同一導(dǎo)體，不管電流、電壓怎么樣變化，電壓跟電流的比值是一個(gè)常數(shù)。這個(gè)比值的物理意義就是導(dǎo)體的電阻。 引出 （ 1）、導(dǎo)體的電阻 ①定義：導(dǎo)體兩端電壓與通過導(dǎo)體電流的比值，叫做這段導(dǎo)體的電阻。 ②公式： R=U/I（定義式） 說明： A、對于給定導(dǎo)體， R一定，不存在 R與 U成正比，與 I成反比的關(guān)系， R只跟導(dǎo)體本身的性質(zhì)有關(guān) B、這個(gè)式子（定義） 給出了測量電阻的方法 —— 伏安法。 C、電阻反映導(dǎo)體對電流的阻礙作用 ③ 單位：歐姆，符號Ω，且 1Ω =1V／ A，常用單位：Ω、 kΩ 、 MΩ 換算關(guān)系： 1kΩ =103Ω