作为优秀的教学工作者,在教学时能够胸有成竹,高中教师要准备好教案,这是老师职责的一部分。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来,减轻高中教师们在教学时的教学压力。那么如何写好我们的高中教案呢?下面是小编为大家整理的“电阻定律”,供大家参考,希望能帮助到有需要的朋友。
选修3-1
第二章
2.6电阻定律教案
一、教材分析
本节课是一节实验探究和理论探究课。从研究方法上讲,本节内容是体现和渗透物理学研究方法的经典案例。如何通过两种探究方案进一步培养学生探究能力,使学生逐渐掌握科学的探究方法,对学生今后的发展尤为重要。
二、教学目标
1、知识目标
①知道电阻定律及其表达式;
②了解导体电阻率的概念,知道常见金属导体电阻率的大小的排序;
③了解导体的电阻率与温度有关。
2、能力目标
①通过探究导体电阻与材料、长度及横截面积的定量关系,掌握科学的探究方法,体验科学的探究过程。
②学习实验数据的处理方法,发展思维能力。
3、情感、态度与价值观目标
①通过实验探究,培养实事求是、尊重客观规律的态度;
②通过小组交流与讨论,培养学生合作与交流的团队精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,养成在合成中既坚持原则又尊重他人的品质。
③通过对相关科技问题的讨论学习,增强将物理知识应用于实际的意识,加强对学生的人文教育。
三、教学重点难点
重点:探究电阻定律的定量关系是这节课的教学重点。
难点:如何设计合理可行的实验方案是本节课的难点。
关键:如何引导学生设计实验方案,如何引导学生建立理论分析的物理模型是关键。
四、学情分析
我将首先设置问题情境,引导学生猜想影响电阻的可能因素;然后通过学生自主探究和分组合作交流实验方案;最后师生共同交流归纳结论来突出教学的重点;
通过设置情境引导学生建立物理模型化解学生进行理论分析的难点;通过引导学生复习电阻串并联知识及控制变量法,充分运用学生已有知识分解实验探究的难点。
五、教学方法
本节课我将采用“导、探”式教学方法。“导”:即教师通过设置情境和问题,引导学生提出探究方案,发挥主导作用;“探”:即学生自主探究。
六、课前准备“220V,100W”和“220V,25W”的2只白炽灯泡
七、课时安排1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
(二)情景引入、展示目标
情境一:展示一组简单的串联电路,请学生思考导体的电阻可能与什么因素有关?
情境二:展示一组简单的并联电路,请学生思考导体的电阻可能与什么因素有关?
情境三:教师提供“220V,100W”和“220V,25W”的2只白炽灯泡,请学生观察。提出问题:
(1)计算2只灯泡的电阻;
(2)观察电阻和灯丝的长短、粗细有什么关系?
引出课题:导体的电阻和这些因素之间有什么样的定量关系呢?
(三)合作探究、精讲点播
1、实验探究
从复习控制变量法入手:
(1)怎样进行定量研究呢?这里涉及到一个物理量与多个物理量之间的定量关系的研究,类似的问题我们以前遇到过吗?引导学生回忆“控制变量法”。
(2)规划步骤:学生用“控制变量法”制定探究步骤
(3)制定方案、设计电路:先让学生制定如何探究的方案,再进一步由方案到实验的设计;同时,把学生制定的方案和设计的电路展示出来,再请学生评价哪个方案哪个电路优越?通过比较学生设计的电路,让学生充分发表见解。从而培养学生合作与交流的品质。
(4)实验与收集证据:各小组按照设计的实验方案,分组进行实验。要求设计实验表格、记录实验数据。让学生明确收集实验数据的重要性。从而培养学生实事求是的科学态度。
(5)分析与论证:让学生对数据分析处理并尝试对实验结果进行归纳。请各组的发言人总结汇报。让另外同学进行评判。从而增强了实验的可信度与说服力。
以上环节紧紧围绕“学生探索”展开课堂教学,把“探索”这一要素充分地体现出来了,从而培养了学生的科学探索能力。
2、理论探究
从建立物理模型入手:
(1)首先根据情境一和情境二中的物理图景,引导学生建立物理模型;
建立研究R与l关系的模型:一根长度为l,电阻为R的导体,可以看称是由n段长度同为l,电阻同为R1的导体串联而成;
你能得出R与L的关系吗?你能得出R与S的关系吗?
建立研究R与S关系的模型:一根横截面积为S,电阻为R的导体,可以看称是由n条横截面积同为S1,电阻同为R1的导体并联而成;
在这里师生共同进行探索,思路如下:通过以上实验探究和理论分析,我们已经得出电阻与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比,即:;分析k的含义,引出电阻率的概念。
最后,得出电阻定律的表达式:
(四)反思总结、当堂检测
(五)发导学案、布置作业
九、板书设计
一、实验探究:
1、探究目的:探究导体电阻与其决定因素的定量关系。
2、探究内容:电阻与长度、横截面积和材料的定量关系。
3、探究方法:控制变量法
4、实验方案设计:
5、实验准备:
6、进行实验:
7、结论汇报:
二、理论探究:
1、分析导体电阻与它的长度的关系:
2、研究导体电阻与它的横截面积的关系:
三、电阻定律:
1、电阻定律内容:导体的电阻与它的长度成正比,与它的横截面积成反比。
2、公式:R=ρL/s
3、电阻率ρ
(1)反映了材料导电性能的好坏
(2)单位:Ω?m
十、教学反思
本教学设计采用“猜想—实验—归纳”的探究性教学模式,引导和鼓励学生围绕“探究导体电阻与导体长度、横截面积及材料的关系”,激发学生的探究热情和学习兴趣。课堂上有学生的个体学习、小组学习、合作探索、学生交流汇报、实验操作、师生交流等教学组织形式,扩大了单位时间内学生主动学习的空间,而且释放了每个学生的精神活动,充分体现了新课程倡导的“重视对学生进行自主探究和合作学习能力的培养”的理念主体地位,改变学生被动学习的方式。课后需要记录、总结学生反映情况,时间分配情况等。电阻定律 电阻率
教学目标
(一)知识目标
l、深化对电阻的认识,掌握电阻定律及电阻率的物理意义,并了解电阻率与温度的关系
2、知道半导体、超导体及其应用.
说明:电阻跟导体的材料、横截面积、长度之间的关系,初中已经定性地讲过.这里,要通过实验,在复习的基础上,引人电阻率的概念,得出电阻定律.
(二)能力目标
1、通过从猜想~研究方法~实验操作等一系列探索过程,使学生掌握如何获取知识,发展思维能力.
(三)情感目标
1、通过对各种材料电阻率的介绍,加强学生安全用电的意识.
2、通过我国对超导现象的研究介绍,激发学生爱国和奋发学习的精神.
教学建议
本节需要解决的重点问题是对于电阻定律的理解、掌握和应用电阻定律解决有关问题,由于前面学生有了部分电路欧姆定律的知识,常常会以为导体的电阻与导体两端的电压和电流有关,于是对于电阻理解会存在认识上的错误.因此在课堂上老师和学生一起探索(老师动手,学生观察),最后用科学的方法推导定律、得出结论,这样就可以加深学生对知识点的理解渗透.
注意强调电阻和电阻率都是由导体本身的性质决定,但是二者反映的物理问题不同,电阻反映的是导体对电流的阻碍作用,而电阻率反映的是导体导电性能的好坏.电阻大的导体其制作材料的电阻率并不一定大.
关于电阻定律的单位,可以让学生导出,这样可以调动学生的积极性
铜、铁、铝的电阻率讲课时要重点说明.
关于导体教学,最好以讲课、实验和阅读相结合的方式进行,可以安排一个演示实验,就是金属的电阻率和温度的关系,这个实验做起来很简单,现象也很明显,学生可以很直观的得出金属的电阻率随温度的升高而增大的关系.电阻率和温度有关,因此在电阻定律其那面要加上“温度不变”的条件.
关于电阻温度计、半导体和超导现象,可以事先组织学生查阅资料,自学以后在课堂上利用适当的时间进行交流讲演或者是直接在课堂上组织学生阅读自学.之后教师可以通过介绍我国关于超导的研究和发展情况,以提高学生的学习兴趣,激发他们努力学习,报销祖国的爱国热情.
教学设计方案
电阻定律
一、教学目标
1、掌握电阻定律及电阻率的物理意义,并了解电阻率与温度的关系
2、能用电阻定律解决有关电路的问题.
3、知道半导体、超导体及其应用.
二、重点、难点
电阻定律是本节的重点内容;电阻率对学生来说比较抽象,是教学中的难点.
三、教具
电压表,电流表,直流电源,滑动变阻器,酒精灯,电阻丝(一根),自制电阻丝示教板.
说明:电阻丝示教板上,有电阻丝A,电阻丝B,其中B对折,其长度是A的两倍,电阻丝C是与A相同且等长的两根电阻丝并联而成.
四、主要教学过程
(一)提出问题,引入新课
1、为了改变电路中的电流,应该如何操作?
根据欧姆定律可知,只要增加导体两端的电压或降低倒导体的电阻即可.
2、给定一个导体,如何测量它的电阻?(学生自己设计电路)
从上述问题可以看出,导体的电阻与两端的电压以及通过导体的电流无关,那么导体的电阻与导体的哪些因素有关呢?
(二)新课教学
1、探索定律——电阻定律
(1)影响电阻的因素可能有哪些呢:(材料、长度、横截面积、温度……)
(2)解决办法——控制变量法
(3)演示实验(思路)
A、引导学生设计实验电路图(教师投影打出)
B、出示电阻定律示教板、说明板上的几种金属材料
C、引导学生连接电路,并说明注意事项
D、依次对三种金属材料的电阻进行测量
E、对数据进行分析
a)定性观察——R与材料、长度、横接面积有关
b)定理推导
教学设计方案
电阻定律
一、教学目标
1、掌握电阻定律及电阻率的物理意义,并了解电阻率与温度的关系
2、能用电阻定律解决有关电路的问题.
3、知道半导体、超导体及其应用.
二、重点、难点
电阻定律是本节的重点内容;电阻率对学生来说比较抽象,是教学中的难点.
三、教具
电压表,电流表,直流电源,滑动变阻器,酒精灯,电阻丝(一根),自制电阻丝示教板.
说明:电阻丝示教板上,有电阻丝A,电阻丝B,其中B对折,其长度是A的两倍,电阻丝C是与A相同且等长的两根电阻丝并联而成.
四、主要教学过程
(一)提出问题,引入新课
1、为了改变电路中的电流,应该如何操作?
根据欧姆定律可知,只要增加导体两端的电压或降低倒导体的电阻即可.
2、给定一个导体,如何测量它的电阻?(学生自己设计电路)
从上述问题可以看出,导体的电阻与两端的电压以及通过导体的电流无关,那么导体的电阻与导体的哪些因素有关呢?
(二)新课教学
1、探索定律——电阻定律
(1)影响电阻的因素可能有哪些呢:(材料、长度、横截面积、温度……)
(2)解决办法——控制变量法
(3)演示实验(思路)
A、引导学生设计实验电路图(教师投影打出)
B、出示电阻定律示教板、说明板上的几种金属材料
C、引导学生连接电路,并说明注意事项
D、依次对三种金属材料的电阻进行测量
E、对数据进行分析
a)定性观察——R与材料、长度、横接面积有关
b)定理推导
(3)实施过程
按如图(b)所示电路,依次将A、B、C三段电阻丝分别接入电路中,利用测出三段电阻丝电阻,并加以比较.
应指出:B电阻丝长度是A的2倍,测出电阻也约为A的2倍.
说明:
①,C电阻丝与A等长,为了改变横截面积,C的两根电阻丝并排连入电路中,相当于横截面积增加1倍,测出电阻比A电阻小,约为A电阻的一半.
②可以写成,其中对同一材料导体.不变,不同材料导体.不同.反映了材料导电性质,称作电阻率,用表示.
③电阻率,这提供了一种测量的方法.
当㎡,m时,在数值上等于.
强调:的大小由导体材料决定.
的大小与温度有关,一般随温度升高而增大.
实验3:把单独一根电阻丝接入前图所示电路中,测出电阻来,用酒精灯加热.再看电压表、电流表读数,可以计算出电阻,从而判断电阻增大了.
④总结:电阻定律
导体电阻跟它长度成正比,跟它的横截面积成反比.
(三)复习巩固
导体两端电压不变,导体电阻率,长,横截面积,问经过秒后,通过导体任一截面的电量.
若、不变,导体材料也不变,要让通过导体横截面的电量加倍,可采用什么办法?
若、及导体体积都不变,导体材料给定,要让通过导体截面的电量加倍,可采用什么办法?
探究活动
1、讨论:如何测定液体的电阻率?
2、实验设计:测定水的电阻率。
3、数据处理:选定某种金属导体,描绘起电阻率与温度之间的关系曲线。
高二物理焦耳定律教案
古人云,工欲善其事,必先利其器。教师在教学前就要准备好教案,做好充分的准备。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收,帮助教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。教案的内容要写些什么更好呢?下面是由小编为大家整理的“高二物理焦耳定律教案”,供您参考,希望能够帮助到大家。
2.5焦耳定律
【教学目标】
(一)知识与技能
1、理解电功的概念,知道电功是指电场力对自由电荷所做的功,理解电功的公式,能进行有关的计算。
2、理解电功率的概念和公式,能进行有关的计算。
3、知道电功率和热功率的区别和联系。
(二)过程与方法
通过推导电功的计算公式和焦耳定律,培养学生的分析、推理能力。
(三)情感、态度与价值观
通过电能与其他形式能量的转化和守恒,进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。
【教学重点】电功、电功率的概念、公式;焦耳定律、电热功率的概念、公式。
【教学难点】电功率和热功率的区别和联系。
【教学方法】等效法、类比法、比较法、实验法
【教学仪器】灯泡(36V,18W)、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影片、玩具小电机
【教学过程】
(一)引入新课
教师:用电器通电后,可以将电能转化成其他形式的能量,请同学们列举生活中常用的用电器,并说明其能量的转化情况。
学生:(1)电灯把电能转化成内能和光能;
(2)电炉把电能转化成内能;
(3)电动机把电能转化成机械能;
(4)电解槽把电能转化成化学能。
教师:用电器把电能转化成其他形式能的过程,就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢?本节课我们学习关于电功和电功率的知识。
(二)进行新课
1、电功和电功率
教师:请同学们思考下列问题
(1)电场力的功的定义式是什么?
(2)电流的定义式是什么?
学生:(1)电场力的功的定义式W=qU
(2)电流的定义式I=
教师:投影教材图2.5-1(如图所示)
如图所示,一段电路两端的电压为U,由于这段电路两端有电势差,电路中就有电场存在,电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动,形成电流I,在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少?
学生:在时间t内,通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。
教师:这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中,电场力做了多少功?
学生:在这一过程中,电场力做的功W=qU=IUt
教师:在这段电路中电场力所做的功,也就是通常所说的电流所做的功,简称电功。
电功:
(1)定义:在一段电路中电场力所做的功,就是电流所做的功,简称电功.
(2)定义式:W=UIT
教师:电功的定义式用语言如何表述?
学生:电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U,电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。
教师:请同学们说出电功的单位有哪些?
学生:(1)在国际单位制中,电功的单位是焦耳,简称焦,符号是J.
(2)电功的常用单位有:千瓦时,俗称“度”,符号是kWh.
教师:1kWh的物理意义是什么?1kWh等于多少焦?
学生:1kWh表示功率为1kW的用电器正常工作1h所消耗的电能。
1kWh=1000W×3600s=3.6×106J
说明:使用电功的定义式计算时,要注意电压U的单位用V,电流I的单位用A,通电时间t的单位用s,求出的电功W的单位就是J。
教师:在相同的时间里,电流通过不同用电器所做的功一般不同。例如,在相同时间里,电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。电流做功不仅有多少,而且还有快慢,为了描述电流做功的快慢,引入电功率的概念。
(1)定义:单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P表示电功率。
(2)定义式:P==IU
(3)单位:瓦(W)、千瓦(kW)
[说明]电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快,但做功不一定多;电流做功慢,但做功不一定少。
教师:在力学中我们讲功率时有平均功率和瞬时功率之分,电功率有无平均功率和瞬时功率之分呢?
学生分组讨论。
师生共同总结:
(1)利用P=计算出的功率是时间t内的平均功率。
(2)利用P=IU计算时,若U是某一时刻的电压,I是这一时刻的电流,则P=IU就是该时刻的瞬时功率。
教师:为什么课本没提这一点呢?
学生讨论,教师启发、引导:
这一章我们研究的是恒定电流,用电器的构造一定,通过的电流为恒定电流,则用电器两端的电压必是定值,所以U和I的乘积P不随时间变化,也就是说瞬时功率与平均功率总是相等的,故没有必要分什么平均功率和瞬时功率了。
[说明]利用电功率的公式P=IU计算时,电压U的单位用V,电流I的单位用A,电功率P的单位就是W。
2、焦耳定律
教师:电流做功,消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能,于是导体发热。
设在一段电路中只有纯电阻元件,其电阻为R,通过的电流为I,试计算在时间t内电流通过此电阻产生的热量Q。
学生:求解产生的热量Q。
解:据欧姆定律加在电阻元件两端的电压U=IR
在时间t内电场力对电阻元件所做的功为W=IUt=I2Rt
由于电路中只有纯电阻元件,故电流所做的功W等于电热Q。
产生的热量为
Q=I2Rt
教师指出:这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的,叫焦耳定律,同学们在初中已经学过了。
学生活动:总结热功率的定义、定义式及单位。
热功率:
(1)定义:单位时间内发热的功率叫做热功率。
(2)定义式:P热==I2R
(3)单位:瓦(W)
[演示实验]研究电功率与热功率的区别和联系。
(投影)实验电路图和实验内容:
取一个玩具小电机,其内阻R=1.0Ω,把它接在如图所示的电路中。
(1)先夹住电动机轴,闭合电键,电机不转。调整滑动变阻器的阻值,使电压表的示数为0.50V,记下电流表的示数,算出小电机消耗的电功率和热功率,并加以比较。
(2)再松开夹子,使小电机转动,调整滑动变阻器的阻值,使电压表的示数为2.0V(此电压为小电机的额定电压),记下电流表的示数,算出小电机消耗的电功率和热功率,并加以比较。
[实验结果]
(1)电机不转时,U=0.50V,I=0.50A,
P电=UI=0.50×0.50W=0.25W
P热=I2R=0.502×1.0W=0.25W
P电=P热
(2)电机转动时,U=2.0V,I=0.40A,
P电=UI=2.0×0.40W=0.80W
P热=I2R=0.402×1.0W=0.16W
P电>P热
学生:分组讨论上述实验结果,总结电功率与热功率的区别和联系。
师生共同活动:总结:
(1)电功率与热功率的区别
电功率是指输入某段电路的全部功率或在这段电路上消耗的全部电功率,决定于这段电路两端电压U和通过的电流I的乘积。
热功率是在某段电路上因发热而消耗的功率,决定于通过这段电路的电流的平方I2和电阻R的乘积。
(2)电功率与热功率的联系
若在电路中只有电阻元件时,电功率与热功率数值相等。即P热=P电
教师指出:上述实验中,电机不转时,小电机就相当于纯电阻。
若电路中有电动机或电解槽时,电路消耗的电功率绝大部分转化为机械能或化学能,只有一少部分转化为内能,这时电功率大于热功率,即P电>P热。
教师指出:上述实验中,电机转动时,电机消耗的电功率,其中有一部分转化为机械能,有一部分转化为内能,故P电>P热。
(三)课堂总结、点评
教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。
教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。
(四)实例探究
☆求两点间的电势差
【例1】不考虑温度对电阻的影响,对一个“220V,40W”的灯泡,下列说法正确的是
A.接在110V的电路上时的功率为20W
B.接在110V的电路上时的功率为10W
C.接在440V的电路上时的功率为160W
D.接在220V的电路上时的功率为40W
解析:正确选项为BD。
(法一)由得灯泡的电阻Ω=1210Ω
∴电压为110V时,W=10W
电压为440V时,超过灯炮的额定电压一倍,故灯泡烧坏,P=0.
(法二)由。可知R一定时,P∝U2,
∴当U=110V=,P=P额/4=10W
说明:灯泡是我们常用的用电器,解题时一般不考虑温度对其电阻的影响。用电器的标称值,指其额定值,即用电器在正常工作时的电压、功率以及电流值,由P额=U额I额可知,P、U、I有同时达到、同时超过、同时不满足的特点。
【例2】一直流电动机线圈内阻一定,用手握住转轴使其不能转动,在线圈两端加电压为0.3V,电流为0.3A。松开转轴,在线圈两端加电压为2V时,电流为0.8A,电动机正常工作。求该电动机正常工作时,输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多少?
解析:电动机不转动时,其消耗的电功全部转化为内能,故可视为纯电阻电路,由欧姆定律得电动机线圈内阻:
电动机转动时,消耗的电能转化为内能和机械能,其输入的电功率为
P入=I1U1=0.8×2W=1.6W
电动机的机械功率
P机=P入-I12r=1.6-0.82×1W=0.96W
说明:在非纯电阻电路里,要注意区别电功和电热,注意应用能量守恒定律。①电热Q=I2Rt。②电动机消耗的电能也就是电流的功W=Iut。③由能量守恒得W=Q+E,E为其他形式的能,这里是机械能;④对电动机来说,输入的功率P入=IU;发热的功率P热=I2R;输出的功率,即机械功率P机=P入-P热=UI-I2R。
【例3】潮汐发电是利用涨落潮的水位差来工作的,潮差越大,海水流量越大,发电功率也越大。我国潮汐能的可供开发的总装机量为3.6×107kW。1980年8月,在浙江江厦建成第一座潮汐电站,装机量为3×103kW,平均年发电量为1.7×107kWh,其规模居世界第二位。
(1)试根据上文中给出的数据,计算我国建造的江厦潮汐电站平均每天满负荷工作几小时?
(2)设江厦潮汐电站涨潮和落潮时的平均潮差为6m,计算每次涨潮时流量是多大?(设潮汐电站的总能量转换效率为50%)
解析:(1)江厦潮汐电站功率为3×103kW,年发电量为1.07×107kWh,由公式W=Pt可算出每天满负荷工作的时间为
s=9.8h
(2)由文中给出数据及每天涨、落潮的次数可知,平均每次的发电量为
J
因为
所以每次涨潮的平均流量为
m3/次
说明:本题涉及到潮汐这种自然现象,涨潮和落潮时均有水流的机械能转化为电能。
【例4】有一提升重物用的直流电动机,内阻r=0.6Ω,R=10Ω,U=160V,电压表的读数为110V,求
(1)通过电动机的电流是多少?
(2)输入到电动机的电功率是多少?
(3)在电动机中发热的功率是多少?
(4)电动机工作1h所产生的热量是多少?
解析:(1)设电动机两端的电压为U1,电阻R两端的电压为U2,则
U1=110V,U2=U-U1=(160-110)V=50V
通过电动机的电流为I,则I==A=5A
(2)输入到电功机的电功率P电,P电=U1I=110×5W=550W
(3)在电动机中发热的功率P热,P热=I2r=52×0.6W=15W
(4)电动机工作1h所产生的热量Q,Q=I2rt=52×0.6×3600J=54000J
说明:电动机是非线性元件,欧姆定律对电动机不适用了,所以计算通过电动机的电流时,不能用电动机两端的电压除以电动机的内阻。
通过计算发现,电动机消耗的电功率远大于电动机的热功率。
高二物理库仑定律教案
一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,教师要准备好教案为之后的教学做准备。教案可以让学生更好的消化课堂内容,帮助教师更好的完成实现教学目标。那么如何写好我们的教案呢?以下是小编为大家精心整理的“高二物理库仑定律教案”,希望对您的工作和生活有所帮助。
第二节库仑定律
知识目标:
1.掌握库仑定律,知道点电荷的概念,并理解真空中的库仑定律.
2.会用库仑定律进行有关的计算.
能力目标:
1.渗透理想化方法,培养学生由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力.
2.渗透控制度量的科学研究方法
德育目标:
通过元电荷的教学,渗透物质无限可分的辩证唯物主义观点.
教学重点:
库仑定律和库仑力的教学.
教学难点:
关于库仑定律的教学
教学方法:
实验归纳法、讲授
库仑定律教学过程:
一、电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
提问:那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢?
结论、电荷之间存在着相互作用力,力的大小与电量的大小、电荷间距离的大小有关,电量越大,距离越近,作用力就越大;反之电量越小,距离越远,作用力就越小。作用力的方向,可用同种电荷相斥,异种电荷相吸的规律确定。
电荷间的作用力与它们带的电荷量以及距离有关,那么电荷之间相互作用力的大小会不会与万有引力的大小具有相似的形式呢?
早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定性规律,定量讨论电荷间相互作用则是两千年后的法国物理学家库仑.库仑做了大量实验,于1785年得出了库仑定律.
二、库仑定律:
1.内容:真空中两个静止的点电荷的相互作用跟它们所带电量的乘积成正比,跟它们之间距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
2.库仑定律表达式:
3.对库仑定律的理解:
(1)库仑定律的适用条件:真空中,两个点电荷之间的相互作用。
a:不考虑大小和电荷的具体分布,可视为集中于一点的电荷.
b:点电荷是一种理想化模型.
c:介绍把带电体处理为点电荷的条件.
d:库仑定律给出的虽是点电荷间的静电力,但是任一带电体都可看成是由许多点电荷组成的,据库仑定律和力的合成法则就可以求出带电体间的静电力大小和方向.
(2)K:静电力恒量。重要的物理常数K=9.0×109Nm2/C2,其大小是用实验方法确定
的。其单位是由公式中的F、Q、r的单位确定的,使用库仑定律计算时,各物理量的单位必须是:F:N、Q:C、r:m。
(3)关于点电荷之间相互作用是引力还是斥力的表示方法,使用公式计算时,点电
荷电量用绝对值代入公式进行计算,然后根据同性电荷相斥、异性电荷相吸判断方向即可。
(4)库仑力也称为静电力,它具有力的共性。它与高一时学过的重力,弹力,摩
擦力是并列的。它具有力的一切性质,它是矢量,合成分解时遵从平行四边形法则,与其它的力平衡,使物体发生形变,产生加速度。若点电荷不是静止的,而是存在相对运动,那么它们之间的作用力除了仍存在静电力之外,还存在相互作用的磁场力。
(5),F是Q1与Q2之间的相互作用力,F是Q1对Q2的作用力,也是Q2对Q1的作用力的大小,是一对作用力和反作用力,即大小相等方向相反。不能理解为Q1Q2,受的力也不等。
三、库仑研究定律的过程
1.提出假设
2.做出假说
3.实验探究:
(1)实验构思
(2)实验方案
(3)对假说进行进行修正和推广
4.思考:(1)库仑通过什么方法比较力的大小?
(2)库仑通过什么方法比较电荷量的大小?
5.研究方法:控制变量法.
实验方案:
a.q1、q2一定时,探究F与r的关系
结论:F∝1/r2
b.r一定时,探究F与的q1、q2关系
结论:即F∝q1q2
6.思想方法:
(1)小量放大思想
(2)电荷均分原理
四、库仑定律的应用
完成课本例题1和例题2.
五、课堂训练:
1、下列说法中正确的是:(AD)
A.点电荷是一种理想模型,真正的点电荷是
不存在的.
B.点电荷就是体积和带电量都很小的带电体
C.根据可知,当r趋近于0时,F趋近于∞
D.一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形状和大小对所研
究的问题的影响是否可以忽略不计.
2、两个半径为0.3m的金属球,球心相距1.0m放置,当他们都带1.5×105C的正电时,相互作用力为F1,当它们分别带+1.5×105C和1.5×105C的电量时,相互作用力为F2,则()
A.F1=F2B.F1<F2C.F1>F2D.无法判断
3、已知电子的质量m1=9.10×10-31kg,质子的质量m2=1.67×10-27kg,它们之间的距离为5.3×10-11m(结果保留一位有效数值)
(1)它们之间的万有引力?
(2)异种电荷相互吸引质子给电子的的引力为多少?
(3)电子给质子的库仑力?
(4)电子绕质子运动的向心力由谁提供?
(5)在电子、质子连线的垂直平分线上放一电子,与质子、电子构成等边三角形,求此时质子受到的合力?
答案:F引=3.6×10-47NF电=8.2×10-8NF电=8.2×10-8NF合=14.2×10-8N
六、小结:
(1)电荷间相互作用规律:同性相斥,异性相吸,大小用库仑定
(2)电荷间作用力为一对相互作用力,遵循牛顿第三定律。
(3)库仑定律适用条件:真空中静止点电荷间的相互作用力(均匀带电球体间、均匀带电球壳间也可)。
文章来源:http://m.jab88.com/j/39103.html
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