【導(dǎo)讀】高一物理選修3-1教案。電荷及其守恒定律。1．知道兩種電荷及其相互作用．知道電量的概念．。（二）過(guò)程與方法。體中的電荷分開(kāi)．但對(duì)一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和不變。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀。通過(guò)對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)。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(chǎng)的基本性質(zhì)。正電荷和負(fù)電荷：把用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷稱為正電荷，把用毛皮摩擦過(guò)的硬橡。膠棒所帶的電荷稱為負(fù)電荷，用負(fù)數(shù)表示．。電荷及其相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引．

　　

【正文】 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(guò)原點(diǎn)的斜直線。即同一金屬導(dǎo)體的 UI圖象是一條過(guò)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(guò)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(guò)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(shuō)明： A、對(duì)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(cè)量電阻的方法 —— 伏安法。 C、電阻反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用 ③ 單位：歐姆，符號(hào)Ω，且 1Ω =1V／ A，常用單位：Ω、 kΩ 、 MΩ 換算關(guān)系： 1kΩ =103Ω 1MΩ =103KΩ （ 2）．歐姆定律 ①定律內(nèi)容： 導(dǎo)體中電流強(qiáng)度跟它兩端電壓成正比，跟它的電阻成反比。 ②公式： I=U/R ③適應(yīng)范圍：一是部分電路，二是金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液 導(dǎo)體的伏安特性曲線 （ 1）伏安特性曲線：用縱坐標(biāo)表示電流 I，橫坐標(biāo)表示電壓 U，這樣畫出的 IU圖象叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。 （ 2）線性元件和非線性元件 線性元件：伏安特性曲線是通過(guò)原點(diǎn)的直線的電學(xué)元件。 非線性元件：伏安特性曲線是曲線，即電流與電壓不成正比的電學(xué)元件。 分組實(shí)驗(yàn)：測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線（第 2課時(shí)） 按 P48實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行，電路改為分壓電路 分發(fā)方格紙，讓學(xué)生把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列表，并在坐標(biāo)紙中建立坐標(biāo)系后做出圖象 要求至少測(cè) 6個(gè)點(diǎn)以上 【說(shuō)一說(shuō)】 P48 （三）小結(jié)：對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要小結(jié) （四）鞏固新課： 復(fù)習(xí)課本內(nèi)容 完成 P48問(wèn)題與練習(xí)：作業(yè) 3，練習(xí) 2。 、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路（ 2 課時(shí)） 一、教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1．進(jìn)一步學(xué)習(xí)電路的串聯(lián)和并聯(lián)，理解串、并聯(lián)電路的電壓關(guān)系、電流關(guān)系和電阻關(guān)系，并能運(yùn)用其解決有關(guān)關(guān)問(wèn)題。 2．進(jìn)而利用電路的串、并聯(lián)規(guī)律分析電表改裝的原理。 （二）過(guò)程與方法 通過(guò)復(fù)習(xí) 、歸納、小結(jié)把知識(shí)系統(tǒng)化。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)在學(xué)習(xí)中靈活變通和運(yùn)用。 三、重點(diǎn)與難點(diǎn)： 重點(diǎn)： 教學(xué)重點(diǎn)是串、并聯(lián)電路的規(guī)律。 難點(diǎn)： 難點(diǎn)是電表的改裝。 四、教學(xué)過(guò)程： （ 一 ） 復(fù)習(xí)上課時(shí)內(nèi)容 要點(diǎn)：歐姆定律、電阻概念、導(dǎo)體的伏安特性曲線。 （二）新課講解 第四節(jié)、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 1．串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 先讓學(xué)生回憶初中有關(guān)這方面（ 串、并聯(lián)電路的規(guī)律 ）的問(wèn)題，然后 讓學(xué)生自學(xué)，在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生將串聯(lián)和并聯(lián)加以對(duì)比，學(xué)生容易理解和記憶。 老師點(diǎn)撥： 一是要 從理論上認(rèn)識(shí) 串、并聯(lián)電路的規(guī)律，二是過(guò)程分析的不同， 引入電勢(shì)來(lái)分析。從而讓學(xué)生體會(huì)到高中和初中的區(qū)別，也能讓學(xué)生易于理解和接受。 學(xué)生自己先推導(dǎo)有關(guān)結(jié)論，老師最后歸納小結(jié)得出結(jié)論：（并適當(dāng)拓展） （ 1） 串聯(lián)電路 ① 電路中各處的電流強(qiáng)度相等。 I=I1=I2=I3=? ② 電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和 U=U1+U2+U3+? ③ 串聯(lián)電路的總電阻，等于各個(gè)電阻之和。 R=R1+R2+R3+? ④ 電壓分配： U1/R1=U2/R2 U1/R1=U/R ⑤ n個(gè)相同電池（ E、 r）串聯(lián)： En = nE rn = nr （ 2）并聯(lián)電路 ① 并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等。 U=U1=U2=U3=? ② 電路中的總電流強(qiáng)度等于各支路電流強(qiáng)度之和。 I=I1+I2+I3+? ③ 并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)，等于各個(gè)電阻的倒數(shù)之和。 1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ 對(duì)兩個(gè)電阻并聯(lián)有： R=R1R2/（ R1+R2） ④ 電流分配： I1/I2=R1/R2 I1/I=R1/R ⑤ n個(gè)相同電池（ E、 r）并聯(lián)： En = E rn =r/n 再由學(xué)生討論下列問(wèn)題： ①幾個(gè)相同的電阻并聯(lián)，總電阻為一個(gè)電阻的幾分之 一； ②若不同的電阻并聯(lián)，總電阻小于其中最小的電阻； ③若某一支路的電阻增大，則總電阻也隨之增大； ④若并聯(lián)的支路增多時(shí)，總電阻將減小； ⑤當(dāng)一個(gè)大電阻與一個(gè)小電阻并聯(lián)時(shí)，總電阻接近小電阻。 另外應(yīng)讓學(xué)生明確 ：串聯(lián)和并聯(lián)的總電阻是串聯(lián)和并聯(lián)的等效電阻，電阻 R 的作用效果與R R2串聯(lián)使用或并聯(lián)使用時(shí)對(duì)電路的效果相同，如教材圖 2． 4— 3和 2． 4— 4所示。分析電路時(shí)要學(xué)會(huì)等效。 引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題與練習(xí)： 1題 第 1課 時(shí) 2．電壓表和電流表 串、并聯(lián)規(guī)律的應(yīng)用 常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表 G（表頭）改裝而成。 （ 1）表頭 G： 構(gòu)造（從電路的角度看）： 表頭就是一個(gè)電阻，同樣遵從歐姆定律，與其他電阻的不同僅在于通過(guò)表頭的電流是可以從刻度盤上讀出來(lái)的。 原理：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用 P98（為后續(xù)知識(shí)做準(zhǔn)備） （ 2） 描述表頭的三個(gè)特征量（三個(gè)重要參數(shù)）④ ①內(nèi)阻 Rg：表頭的內(nèi)阻。 ②滿偏電流 Ig：電表指針偏轉(zhuǎn)至最大角度時(shí)的電流（另介紹半偏電流） ③滿偏電壓 Ug：電表指針偏轉(zhuǎn)至最大角度時(shí)的電壓，與滿偏電流 Ig 的關(guān) 系 Ug=IgRg，因而若已知電表的內(nèi)阻 Rg，則根據(jù)歐姆定律可把相應(yīng)各點(diǎn)的電流值改寫成電壓值，即電流表也是電壓表，本質(zhì)上并無(wú)差別，只是刻度盤的刻度不同而已。 通過(guò)對(duì) P52的“思考與討論”加深這方面的認(rèn)識(shí)。 （ 3） 表頭的 改裝和擴(kuò)程（綜合運(yùn)用串、并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律） 關(guān)于電表的改裝 要抓住問(wèn)題的癥結(jié)所在，即表頭內(nèi)線圈容許通過(guò)的最大電流 (Ig)或允許加的最大電壓 (Ug)是有限制的。 讓學(xué)生討論，推導(dǎo)出有關(guān)的公式 ：要測(cè)量較大的電壓 (或電流 )怎么辦 ?通過(guò)分析，學(xué)生能提出利用電阻來(lái)分壓 (或分流 )。然后提出：分壓 (或分 流 )電阻的阻值如何確定 ? 通過(guò)例 2的分析、講解使學(xué)生掌握計(jì)算分壓電阻和分流電阻的方法 最后引導(dǎo)學(xué)生自己歸納總結(jié)得出一般公式。 （三）小結(jié)：對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要小結(jié) （四）鞏固新課： 復(fù)習(xí)課本內(nèi)容 完成 P48問(wèn)題與練習(xí)：作業(yè) 5，練習(xí) 3。 、焦耳定律（ 1 課時(shí)） 一、教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1．理解電功、電功率的概念，公式的物理意義。了解實(shí)際功率和額定功率。 2．了解電功和電熱的關(guān)系。了解公式 Q=I2Rt（ P=I2R）、 Q=U2t/R（ P=U2/R）的適應(yīng)條件。 3．知道非純電阻電路中電能與其他形式能轉(zhuǎn)化關(guān)系，電功大于電熱。 4．能運(yùn)用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn)解決簡(jiǎn)單的含電動(dòng)機(jī)的非純電阻電路問(wèn)題。 （二）過(guò)程與方法 通過(guò)有關(guān)實(shí)例，讓學(xué)生理解電流做功的過(guò)程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)學(xué)習(xí)進(jìn)一步體會(huì)能量守恒定律的普遍性。 三、重點(diǎn)與難點(diǎn)： 重點(diǎn)： 區(qū)別并掌握電功和電熱的計(jì)算。 難點(diǎn)： 主要在學(xué)生對(duì)電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系缺乏感性認(rèn)識(shí)，接受起來(lái)比較困難。 四、教學(xué)過(guò)程： （ 一 ） 復(fù)習(xí)上課時(shí)內(nèi)容 要 點(diǎn)：串、并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律及綜合運(yùn)用 。 提出問(wèn)題，引入新課 1．通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，可知導(dǎo)體內(nèi)自由電荷在電場(chǎng)力作用下發(fā)生定向移動(dòng)，電場(chǎng)力對(duì)定向移動(dòng)的電荷做功嗎？（做功，而且做正功） 2．電場(chǎng)力做功將引起能量的轉(zhuǎn)化，電能轉(zhuǎn)化為其他形式能，舉出一些大家熟悉的例子：電能→機(jī)械能，如電動(dòng)機(jī)。電能→內(nèi)能，如電熱器。電能→化學(xué)能，如電解槽。 本節(jié)課將重點(diǎn)研究電路中的能量問(wèn)題。 （二）新課講解 第五節(jié)、焦耳定律 1．電功和電功率 （ 1）．電功 定義：電路中電場(chǎng)力對(duì)定向移動(dòng)的電荷所做的功，簡(jiǎn)稱電功，通常也說(shuō) 成是電流的功。用 W表示。 實(shí)質(zhì)：是能量守恒定律在電路中的體現(xiàn)。即 電流做功的過(guò)程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能量守恒，即有多少電能減少，就有多少其他形式的能增加。 【注意】功是能量轉(zhuǎn)化的量度，電流做了多少功，就有多少電能減少而轉(zhuǎn)化為其他形式的能，即 電功等于電路中電能的減少，這是電路中能量轉(zhuǎn)化與守恒的關(guān)鍵。 在第一章里我們學(xué)過(guò)電場(chǎng)力對(duì)電荷的功，若電荷 q在電場(chǎng)力作用下從 A搬至 B， AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差為 UAB，則電場(chǎng)力做功 W=qUAB。 對(duì)于一段導(dǎo)體而言，兩端電勢(shì)差為 U，把電荷 q從一端搬至另一端，電場(chǎng) 力的功 W=qU，在導(dǎo)體中形成電流，且 q=It，（在時(shí)間間隔 t內(nèi)搬運(yùn)的電量為 q，則通過(guò)導(dǎo)體截面電量為 q， I=q/t），所以 W=qU=IUt。這就是電路中電場(chǎng)力做功即電功的表達(dá)式。 表達(dá)式： W = Iut ① 【說(shuō)明】：①表達(dá)式的物理意義：電流在一段電路上的功，跟這段電路兩端電壓、電路中電流強(qiáng)度和通電時(shí)間成正比。 ②適用條件： I、 U不隨時(shí)間變化 —— 恒定電流。 單位：焦耳（ J）。 1J=1V A s （ 2）電功率 ①定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流所做的功 ②表達(dá)式： P=W/t=UI（ 對(duì)任何電路都適用 ） ② 上式表明：電 流在一段電路上做功的功率 P，和等于電流 I跟這段電路兩端電壓 U的乘積。 ③單位：為瓦特（ W）。 1W=1J/s ④額定功率和實(shí)際功率 額定功率 ：用電器正常工作時(shí)所需電壓叫額定電壓，在這個(gè)電壓下消耗的功率稱額定功率。 實(shí)際功率 ：用電器在實(shí)際電壓下的功率。實(shí)際功率 P 實(shí) =IU， U、 I分別為用電器兩端實(shí)際電壓和通過(guò)用電器的實(shí)際電流。 這里應(yīng)強(qiáng)調(diào)說(shuō)明 ：推導(dǎo)過(guò)程中沒(méi)用到任何特殊電路或用電器的性質(zhì)，電功和電功率的表達(dá)式對(duì)任何電壓、電流不隨時(shí)間變化的電路都適用。再者，這里 W=IUt是電場(chǎng)力做功，是消耗的總電能，也是電能所轉(zhuǎn)化的 其他形式能量的總和。 電流在通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體要發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。這就是電流的熱效應(yīng)，描述它的定量規(guī)律是焦耳定律。 學(xué)生一般認(rèn)為， W=IUt，又由歐姆定律， U=IR，所以得出 W=I2Rt，電流做這么多功，放出熱量 Q=W=I2Rt。這里有一個(gè)錯(cuò)誤，可讓學(xué)生思考并找出來(lái)。 錯(cuò)在 Q=W，何以見(jiàn)得電流做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能增量？有無(wú)可能同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式能？ 英國(guó)物理學(xué)家焦耳，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)研究后提出焦耳定律。 2．焦耳定律 —— 電流熱效應(yīng) （ 1）焦耳定律 內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流強(qiáng)度的平方、導(dǎo)體電阻和通電時(shí) 間成正比。 表達(dá)式： Q=I2Rt ③ 【說(shuō)明】：對(duì)純電阻電路（只含白熾燈、電爐等電熱器的電路）中電流做功完全用于產(chǎn)生熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能， 故電功 W等于電熱 Q； 這時(shí) W= Q=UIt=I2Rt （ 2）熱功率 ： 單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量。即 P=Q/t=I2R ④ 【注意】 ②和④都是電流的功率的表達(dá)式，但物理意義不同。②對(duì)所有的電路都適用，而④式只適用于純電阻電路，對(duì)非純電阻電路（含有電動(dòng)機(jī)、電解槽的電路）不適用。 關(guān)于非純電阻電路中的能量轉(zhuǎn)化，電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能等。這時(shí) W 》 Q。 即 W=Q+E 其它 或 P =P 熱 + P 其它 、 UI = I2R + P 其它 引導(dǎo)學(xué)生分析 P56例題（從能量轉(zhuǎn)化和守恒入手）如圖 再增補(bǔ)兩個(gè)問(wèn)題（ 1）電動(dòng)機(jī)的效率。（ 2）若由于某種原因電動(dòng)機(jī)被卡住，這時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的功率為多少？ 最后通過(guò)“思考與討論”以加深認(rèn)識(shí)。注意， 在非純電阻電路中，歐姆定律已不適用。 （三）小結(jié)：對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要小結(jié)。并 比較 UIt 和 I2Rt 的區(qū)別和聯(lián)系，從能的轉(zhuǎn)化與守恒的角度解釋純電阻電路和非純電阻電路中電功和電熱的關(guān)系。在純電阻電路中，電能全部轉(zhuǎn)化為電熱，故電功 W等于電熱 Q；在 非純電阻電路中，電能的一部分轉(zhuǎn)化為電熱，另一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能 (如機(jī)械能、化學(xué)能 )，故電功 W大于電熱 Q。 （四）鞏固新課： 復(fù)習(xí)課本內(nèi)容 完成 P57問(wèn)題與練習(xí)：作業(yè) 4，練習(xí) 5。建議在對(duì) 1的證明后，把相應(yīng)的結(jié)論歸入串、并聯(lián)電路的規(guī)律中。 補(bǔ)充練習(xí)：某一用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置如上圖所示，重物質(zhì)量 m=50kg，電源提供恒定電壓 U=110V，不計(jì)各處摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v=／ s的恒定速度向上提升重物時(shí)，電路中電流強(qiáng)度 I=5A，求電動(dòng)機(jī)線圈電阻 R（ g=10m／ s2）。（ 4Ω） 第三章 磁場(chǎng) 教案 磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)（ 1 課時(shí)） 一．教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1．了解磁現(xiàn)象，知道磁性、磁極的概念。 2．知道電流的磁效應(yīng)、磁極間的相互作