【導(dǎo)讀】人教板—新課標(biāo)物理選修3—1教案-----第一章、靜電場。第一節(jié)、電荷及其守恒定律（1課時）。（一）知識與技能。1．知道兩種電荷及其相互作用．知道電量的概念．。4．知道電荷守恒定律．。（二）過程與方法。而是使物體中的電荷分開．但對一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和不變。靜電場的基本性質(zhì)。排斥，而玻璃棒和硬橡膠棒之間卻相互吸引，所以自然界存在兩種電荷．同種電荷相。用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．。構(gòu)成物質(zhì)的原子本身就是由帶電微粒組成。B．元電荷是表示跟電子所帶電量數(shù)值相等的電量。念．容易出現(xiàn)的錯誤是：只要體積小就能當(dāng)點(diǎn)

　　

【正文】 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 : 【 板書 】 充電 —— 帶電量 Q增加 ,板間電壓 U增加 ,板間場強(qiáng) 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(qiáng) E 減少 ,電場能 轉(zhuǎn)化為 電能 電容 與水容器類比后得出。 說明：對于給定電容器，相當(dāng)于給定柱形水容器， C（類比于橫截面積）不變。這是量度式，不是關(guān)系式。在 C 一定情況下， Q=CU， Q 正比于 U。 （ 1） 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。 （ 2） 公式：UQC? （ 3） 單位：法拉（ F）還有微法（ ? F）和皮法（ pF） 1F=106? F=1012pF （ 4）電容的物理意義 :電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，是由電容器本身的性質(zhì)（ 由導(dǎo)體大小、形狀、相對位置及電介質(zhì)）決定的 ,與電容器是不是帶電無關(guān) . 平行板電容器的電容 （ 1） [演示 ]感應(yīng)起電機(jī)給靜電計帶電 （詳參閱 P29圖 1。 74） 說明 :靜電計是在驗(yàn)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 : ①． 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 ； ②． 保持 Q 和 S 不變 ， d 越 大， 偏轉(zhuǎn)角度越 小， C 越 小 . ③． 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 （結(jié)合課本介紹 P30） （三）小結(jié)：對本節(jié)內(nèi)容要點(diǎn)進(jìn)行概括 （四）鞏固新課： 引導(dǎo)學(xué)生完成問題與練習(xí)。 閱讀教材內(nèi)容。 第八節(jié) 、帶電粒子在電場中的運(yùn)動 （ 2 課時） 教學(xué)目標(biāo) （一）知識與技能 1． 了解帶電粒子在電場中的運(yùn)動 —— 只受電場力，帶電粒子做勻變速運(yùn)動。 2． 重點(diǎn)掌握初速度與場強(qiáng)方向垂直的帶電粒子在電場中的運(yùn)動 (類平拋運(yùn)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(yùn)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(yùn)動。 （三）情感態(tài)度與價值觀 1． 滲透物理學(xué)方法的教育：運(yùn)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(shí)際應(yīng)用。 重點(diǎn)： 帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)規(guī)律 難點(diǎn)： 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題及應(yīng)用。 教學(xué)過程： （一）復(fù)習(xí)力學(xué)及本章前面相關(guān)知識 要點(diǎn)：動能定理、平拋運(yùn)動規(guī)律、牛頓定律、場強(qiáng)等。 （二）新課教學(xué) 1． 帶電粒子在 電 場中的運(yùn)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?fàn)顟B(tài)或勻速直 線運(yùn)動狀態(tài)。 例 ： 帶電粒子在電場中處于靜止?fàn)顟B(tài)，該粒子帶正電還是負(fù)電 ? 分析 ： 帶電粒子處于靜止 狀態(tài)， ∑F ＝ 0， mgqE? ，因?yàn)樗苤亓ωQ直向下，所以所受電場力必為豎直向上。又因?yàn)閳鰪?qiáng)方向豎直向下，所以帶電體帶負(fù)電。 ⑵． 若 ∑F≠0 （ 只受電場力 ）且與初速度方向在同一直線上，帶電粒子將做加速或減速直線運(yùn)動。 (變 速直線運(yùn)動 ) ◎ 打入正電荷（ 右圖 ），將做勻加速直線運(yùn)動。 設(shè) 電荷 所帶的電量為 q，板間場強(qiáng)為 E 電勢差為 U，板距為 d, 電荷 到達(dá)另一極板的速度為 v,則 電場力所做的功為： qELqUW ?? 粒子到達(dá)另一極板的動能為： 221 mvEk ? 由動能定理有： 221 mvqU? （ 或 221 mvqEL? 對恒力 ） ※若初速為 v0，則上列各式又應(yīng)怎么樣？讓學(xué)生討論并列出。 ◎ 若 打入 的是 負(fù)電荷 （初速為 v0），將做勻減速直線運(yùn)動 ，其運(yùn)動情況可能如何，請學(xué)生討論，并得出結(jié)論。 ◎ 請學(xué)生思考和討論課本 P33問題 分析講解例題 1。（詳見課本 P33） 【思考與討論】 若帶電粒子在電場中所受合力 ∑F≠0 ，且與初速度方向有夾角 (不等于0176。 ， 180176。) ， 則 帶電粒子將做 什么運(yùn)動？（ 曲線 運(yùn)動 ） 引出 2． 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)（ 不計重力， 且 初速度 v0⊥E ， 則 帶電粒子將在電場中做類平拋運(yùn)動 ） 復(fù)習(xí)：物體在只受重力的作用下，被水平拋出，在水平方向上不受力，將做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上只受重力，做初速度為零的自由落體運(yùn)動。物體的實(shí)際運(yùn)動為這兩種運(yùn)動的合運(yùn)動。 詳細(xì)分析講解例題 2。 解：粒子 v0在電場中做類平拋運(yùn)動 沿電場方向勻速運(yùn)動所以有： tvL 0? ① 電子射出電場時，在垂直于電場方向偏移的距離為： 221aty? ② 粒子在垂直于電場方向的加速度： mdeUmeEmFa ??? ③ 由 ①②③ 得： 2021 ??????????? vLmdeUy ④ 代入數(shù)據(jù)得： ?y m 即電子射出時沿垂直于板面方向偏離 電子射出電場時沿電場方向的速度不變?nèi)詾?v0， 而垂直于 電場方向的速度： 0vLmdeUatv ???? ⑤ 故電子離開電場時的偏轉(zhuǎn)角 ? 為：200tan mdveULvv ?? ?? ⑥ 代入數(shù)據(jù)得： ? =176。 【討論】：若這里的粒子不是電子，而是一般的帶電粒子，則需考慮重力，上列各式又需怎樣列？指導(dǎo)學(xué)生列出。 3．示波管的原理 （ 1）示波器：用來觀察電信號隨時間變化的電子儀器。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)動的兩條主要線索 帶電粒子在電場中的運(yùn)動，是一個綜合電場力、電勢能的力學(xué)問題，研究的方法與質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)相同，它同樣遵循運(yùn)動的合成與分解、力的獨(dú)立作用原理、牛頓運(yùn)動定律、動能定理、功能原理等力學(xué)規(guī)律．研究時，主要可以按以下兩條線索展開． （ 1） 力和運(yùn)動的關(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)動的情況． （ 2） 功和能的關(guān)系 —— 動能定 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)動可與重力作用下的運(yùn)動類比．例如，垂直射入平行板電場中的帶電粒子的運(yùn)動可類比于平拋，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) 5。 閱讀教材內(nèi)容，及 P3637的【科學(xué)足跡】、【科學(xué)漫步】