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第一章 電流
第一節　電荷 庫侖定律
目標
（一）知識與技能
1．知道兩種電荷及其相互作用．知道點電荷量的概念．
2．了解靜電現象及其產生原因；知道原子結構,掌握電荷守恒定律
3．知道什么是元電荷．
4．掌握庫侖定律，要求知道知道點電荷模型，知道靜電力常量，會用庫侖定律的公式進行有關的計算．
（二）過程與方法
2、通過對原子核式結構的學習使學生明確摩擦起電和感應起電不是創造了電荷，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，電荷的代數和不變。
3、類比質點理解點電荷，通過實驗探究庫侖定律并能靈活運用
（三）情感態度與價值觀
通過對本節的學習培養學生從微觀的角度認識物體帶電的本質，認識理想化是研究自然科學常用的方法,培養科學素養，認識類比的方法在現實生活中有廣泛的應用
重點：電荷守恒定律，庫侖定律和庫侖力
教學難點：利用電荷守恒定律分析解決相關問題摩擦起電和感應起電的相關問題，庫侖定律的理解與應用。
教具：絲綢，玻璃棒，毛皮，硬橡膠棒，絕緣金屬球，靜電感應導體，通草球，多媒體課件
教學過程：
第1節　　電荷 庫侖定律（第1課時）
（一）引入新課：
多媒體展示：閃電撕裂天空，雷霆震撼著大地。
師：在這驚心動魄的自然現象背后，蘊藏著許多物理原理，吸引了不少科學家進行探究。在科學史上，從最早發現電現象，到認識閃電本質，經歷了漫長的歲月，一些人還為此付出過慘痛的代價。下面請同學們認真閱讀果本第2頁“接引雷電下九天”這一節，了解我們人類對閃電的研究歷史，并完成下述填空：
電閃雷鳴是自然界常見的現象，蒙昧時期的人們認為那是“天神之火”，是天神對罪惡的懲罰，直到1752年，偉大的科學家___________冒著生命危險在美國費城進行了著名的風箏實驗，把天電引了下來，發現天電和摩擦產生的電是一樣的，才使人類擺脫了對雷電現象的迷信。
師強調：以美國科學家的富蘭克林為代表的一些科學家冒著生命危險去捕捉閃電，證實了閃電與實驗室中的電是相同的。
雷電是怎樣形成的？（大氣中冷暖氣流上下急劇翻滾，相互摩擦，云層就會積聚電荷，當電荷積累到一定程度，瞬間發生大規模的放電，就產生了雷電）物體帶電是怎么回事？電荷有哪些特性？電荷間的相互作用遵從什么規律？人類應該怎樣利用這些規律？這些問題正是本章要探究并做出解答的。
師：本節課我們重點研究了解幾種靜電現象及其產生原因，電荷守恒定律
（二）新課教學
復習初中知識：
師：根據初中自然的學習，用摩擦的方法可使物體帶電，請舉例說明。
生：用摩擦的方法。如：用絲綢摩擦過的玻璃棒，玻璃棒帶正電；用毛皮摩擦過的硬橡膠棒，橡膠棒帶負電。
演示實驗１：先用玻璃棒、橡膠棒靠近碎紙屑，看有什么現象？然后用綢子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡膠棒，再靠近碎紙屑看有什么現象？讓學生分析兩次實驗現象的異同；并分析原因。
教師總結：摩擦過的物體性質有了變化，帶電了或者說帶了電荷。帶電后，能吸引輕小物體，而且帶電越多，吸引力就越大，能夠吸引輕小物體，我們說此時物體帶了電。而用摩擦的方法使物體帶電就叫做摩擦起電。
人類從很早就認識了摩擦起電的現象，例如公元1世紀，我國學者王充在《論衡》一書中就寫下了“頓牟掇芥”一語，指的是用玳?的殼吸引輕小物體。
后來人們認識到摩擦后的物體所帶的電荷有兩種：用絲綢摩擦過的玻璃棒的所帶的電荷是一種，用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷是另一種。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。
一、電荷：
1、自然界中的兩種電荷（富蘭克林命名）
①把用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷稱為正電荷．
②把用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷稱為負電荷．
2、電荷間的相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引．
3、電荷量：電荷的多少叫做電荷量．符號：Q或q 　　　單位：庫侖 符號：C
“做一做”　驗電器與靜電計
為了判斷物體是否帶電以及所帶電荷的種類和多少，從18世紀起，人們經常使用一種叫驗電器的簡單裝置：玻璃瓶內有兩片金屬箔，用金屬絲掛在一條導體棒的下端，棒的上端通過瓶塞從瓶口伸出（圖甲）。如果把金屬箔換成指針，并用金屬做外殼，這樣的驗電器又叫靜電計（圖乙）
問：是否只有當帶電體與導體棒的上端直接接觸時，金屬箔片才開始張開？解釋看到的現象？
　　1、摩擦起電
摩擦起電的原因：不同物質的原子核束縛電子的能力不同．特別是離核較遠的電子受到的束縛較小。當兩個物體互相摩擦時，一些束縛得不緊的電子往往從一個物體轉移到另一個物體。
實質：電子的轉移．
結果：兩個相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷．得到電子：帶負電；失去電子：帶正電問：摩擦起電有沒有創造了電荷？
生：沒有，摩擦起電是帶電粒子（如電子）從一個物體轉移到另一個物體。
師：很多物質都會由于摩擦而帶電，是否還存在其它的使物體起電的方式？在學習新的起電方式之前，我們先來學習金屬導體模型。
金屬導體模型也是一個物理模型P3（動畫演示）
自由電子：脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動。
帶正電的離子：失去電子的原子，都在自己的平衡位置上振動而不移動。
2、感應起電
【演示】取一對用絕緣柱支持的導體A和B，使它們彼此接觸。起初它們不帶電，帖在下部的金屬箔是閉合的。
①把帶正電荷的球C移近彼此接觸的異體A，B(參見課本圖1.1－1)．金屬箔有什么變化？
實驗現象：可以看到A，B上的金屬箔都張開了，表示A，B都帶上了電荷．　　　　　　
提出靜電感應概念：
（1）靜電感應：把電荷移近不帶電的導體，可以使導體帶電的現象。
規律：近端感應異種電荷，遠端感應同種電荷（2）利用靜電感應使物體帶電，叫做感應起電．
（3）提出問題：靜電感應的原因？
帶領學生分析物質的微觀分子結構，分析起電的本質原因：把帶電的球C移近金屬導體A和B時，由于同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，使導體靠近帶電體的一端帶異號電荷，遠離帶電體的一端帶同號電荷。如上面的這個演示實驗中，導體A和B帶上了等量的異種電荷．
【演示】
②如果先把C移走，金屬箔又有什么變化？ 實驗現象：A和B上的金屬箔就會閉合．
③如果先把A和B分開，然后移開C，金屬箔又有什么變化？
實驗現象：可以看到金屬箔仍張開，表明A和B仍帶有電荷；
④如果再讓A和B接觸，金屬箔又有什么變化？
實驗現象：金屬箔就會閉合，表明他們就不再帶電．這說明A和B分開后所帶的是異種等量的電荷，重新接觸后等量異種電荷發生中和．
問：感應起電有沒有創造了電荷？
生：沒有。感應起電而是使物體中的正負電荷分開，是電荷從物體的一部分轉移到另一部分。感應起電也不是創造了電荷。
師：無論是哪種起電方式,其本質都是將正、負電荷分開,使電荷發生轉移，并不是創造電荷.
得出電荷守恒定律．
三、電荷守恒定律：電荷既不能創造，也不能消滅，只能從一個物體轉移到另一個物體，或者從物體的一部分轉移到另一部分．
師：電荷守恒定律是物理學中重要的基本定律之一。
四、元電荷
　　師：迄今為止，科學家實驗發現的最小電荷量就是電子所帶的電荷量。質子、正電子所帶的電荷量與它相同，但符號相反。人們把這個最小的電荷量叫做元電荷。
元電荷：電子所帶的電荷量，用e表示。e =1.60×10－19C
注意：迄今為止，發現所有帶電體的電荷量或者等于e，或者等于e的整數倍。就是說，電荷量是不能連續變化的物理量。
鞏固練習
1、關于元電荷的理解，下列說法正確的是（　　　）
A．元電荷就是電子　　　　　　　　　　　　B．元電荷是表示跟電子所帶電量數值相等的電量
C．元電荷就是質子　　　　　　　　　　　　D．物體所帶的電量只能是元電荷的整數倍
2、16 C電量等于________元電荷．
3、關于點電荷的說法，正確的是（　　　）
A．只有體積很小的帶電體才能看成點電荷　　　　B．體積很大的帶電體一定不能看成點電荷
C．當兩個帶電體的大小及形狀對它們之間的相互作用力的影響可以忽略時，這兩個帶電體可看成點電荷
D．一切帶電體都可以看成點電荷
布置作業
課后練習1 2 3

第二節 電場
教學目標
（一）知識與技能
1．知道電荷間的相互作用是通過電場發生的，知道電場是客觀存在的一種特殊物質形態．
2．理解電場強度的概念及其定義式，會根據電場強度的定義式進行有關的計算，知道電場強度是矢量，知道電場強度的方向是怎樣規定的．
3．認識電場線和電場強度，懂得用電場線、電場強度描述電場，知道勻強電場
（二）過程與方法
通過分析在電場中的不同點，電場力F與電荷電量q的比例關系，使學生理解比值F/q反映的是電場的強弱，即電場強度的概念；知道電場疊加的一般方法。
（三）情感態度與價值觀
培養學生學會分析和處理電場問題的一般方法。
教學重點：電場強度的概念及其定義式
教學難點：對電場概念的理解、應用電場的疊加原理進行簡單的計算
教學過程　　　　　　　　　　　　　
（一）復習上課時相關知識
問：講出庫侖定律的內容及該定律的適用條件？
答：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力的大小跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比．作用力的方向在兩個點電荷的連線上。適用于真空中，點電荷
師：庫侖定律提示了電荷間的相互作用規律。兩個電荷不需相互接觸，就能產生相互作用，這種相互作用是靠什么傳遞的呢？
研究這個問題之前，我們先來回憶一下初中所學的磁體之間的相互作用。大家知道兩個磁體不需相互接觸，也能產生相互作用。誰能告訴大家，磁體間的相互是通過什么發生的？


生：磁體周圍有一種物質叫磁場，磁體間是通過磁場發生相互作用的。
師：那么電荷周圍是不是也有類似的情況呢？科學研究對這一類似的猜想提供了有力的支持：電荷周圍確實也存在著一種物質，叫電場。電荷間的相互作用就是通過電場發生的。
（二）新課教學　　　　
第2節　電場
一、電場： （法拉第提出）
1、電荷的周圍都存在著由它產生的電場。電場是一種物質。（與磁場一樣都是物質的一種形態）
2、基本性質：能對電場中的電荷有力的作用，這個力叫電場力。前面所學的靜電力（庫侖力）就是一種電場力。
問題：下面請同學們以電荷A與電荷B間相互作用為例，說明電荷A是怎樣對電荷B施加力的作用的，電荷B又是怎樣對電荷A施加力的作用的？
生：電荷A和B是怎樣通過電場與其他電荷發生作用．電荷A對電荷B的作用，實際上是電荷A的電場對電荷B的作用；電荷B對電荷A的作用，實際上是電荷B的電場對電荷A的作用．


3、電荷間的相互作用力通過電場發生
師：在本章中，只討論靜止電荷產生的電場，稱為靜電場。
　　4、靜電場：靜止電荷產生的電場．
師：電場明顯特征之一是對場中其他電荷具有作用力，因此在研究電場的性質時，可以從研究電場的力的性質入手。
為了方便研究，我們需要引入幾個電荷概念：
2、試探電荷和場源電荷
（1）試探電荷又叫檢驗電荷，它是電荷量和尺寸都充分小，以致可忽略原來電場的影響中，同時又能確切地反映它在電場中的位置。因此試探電荷可以看作是電荷量很小的點電荷，是一種理想化模型，
（2）場源電荷也叫源電荷：產生電場的電荷。
假設我們所研究的電場是由點電荷＋Q所產生的，則點電荷＋Q就是場源電荷。下面把電荷量為＋q的試探電荷分別放在電場中的A、B、C各處（設rA=3rC，rB=2rC），計算電場對＋q的電場力FA，FB、FC　。
可以發現，同一試探電荷＋q在電場中不同點受到的電場力大小、方向各不相同，且FC＞FB＞FA，這能說明什么問題呢？
引導學生答出：同一電荷在電場中不同的位置，所受的電場力大小、方向各不相同。表明電場中不同位置，強弱不同，方向不同。
繼續引導：用怎樣的量來表示電場中不同位置的電場強弱與方向呢？剛才，試探電荷q在不同位置受力不同，那么是否可用電場力來表示電場的強弱呢？
生1：應該可以吧。
生2：不可以，對于電場中的同一位置，若放置一個電荷量較小的小電荷q，其受力就較小，如以此說明電場中該點較弱，那么若在該位置放置一個電荷量較大的小電荷q1，其受力就會較大，那是否又可以說電場中該點較強，若可以的話，豈不自相矛盾？
生3：……
（此問題，學生可能一下子無法回答，教師可引導，請學生先思考：若將電荷量為＋q的試探電荷1放在C處，所受到的電場力的大小為FC，將電荷量為＋10q的試探電荷2放在A處，所受到的電場力的大小為FA1，那么還存在FC＞FA1嗎？然后再做回答。）
繼續引導：如圖2，我們可以在同一位置A引入不同電荷量的試探電荷，受力又有何結果呢？大家來看對比，在距場源Q為r處，分別放入電荷量不同的試探電荷q1、q2、……，由庫侖定律得F1= ①，F2= ②，……，Fn= ③，可見同一位置不同電荷量的試探電荷受到的力是不等的。顯然不能用試探電荷受的力來表示電場的強弱。前面學生2講得非常有道理。那么你們再思考一下，我們該用怎樣的量來表示電場的強弱？（目光詢問學生）
師：是什么量使不同電荷量的試探電荷受到的力不等呢？
師生共同分析：顯然，不是電場本身變化了，而是不影響電場的試探電荷的電荷量。到底用什么辦法來衡量電場強弱呢？
大家注意觀察，①，②…③式中 = =…= =
　　看看上式，我們可發現只要A點位置不變，F與q的比值就不變．
若位置變了，那么F與q的比值變不變呢？
換到B點，我們把試探電荷放入在B點，看看：仍然有 = =…= = ， ，位置變了，那么F與q的比值也變了，但還是只要B點位置不變，F與q的比值就不變。
從上面分析看出：場源＋Q固定，則由它產生的電場的空間分布也固定，對于場中某確定的點，試探電荷受到的電場力F與試探電荷的電荷量q的比值F/q是一個不變的量，它僅與Q、r有關，與檢驗電荷無關。現設 ＝E；引入試探電荷q′，則試探電荷q′在該處所受到的電場力F＝Eq，E大處，q′所受電場力F′也大；E小處，q′所受電場力F′也小，這說明比值E可以反映電場某點的強弱。因此可以用這個比值反映電場的強弱，即電場的力的性質，物理學上把它稱為電場強度，簡稱場強．
二、電場強度(E)：是一個描述電場強弱與方向的物理量。
（1）定義：電場中某點的電荷受到的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點的電場強度，簡稱場強．用E表示。
定義式（大小）：E=F/q （適用于所有電場）
師：物理學中常常用比值定義物理量，用來表示研究對象的某種性質。以往學習過的物質的ρ=m / v ；導體的電阻R=U/I；速度V=S / t 等物理量都是用比值法來的定義的，它們有共同的特點：凡是用比值法定義的物理量與比值中的幾個物理量無關，則該比值就應是反映了物質的某種性質。如場強E則是反映了電場的力的性質。另外比值定義一個新的物理量的同時，也就確定了這個新物理量與原有物理量之間的關系。　　
　　（2）電場強度是由電場本身決定的，它跟電場中是否有試探電荷、試探電荷的電荷量以及試探電荷受到的電場力均無關。它決定于電場的源電荷及空間位置。
（3）單位：N/C ；其物理意義是電場中某點的電場強度數值上等于單位電荷（1C）在那里所受的電場力的大小．
提出問題：電場強度是矢量，怎樣表示電場的方向呢？
（4）方向性：物理學中規定，電場中某點的場強方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同．
指出：負電荷在電場中某點所受的電場力的方向跟該點的場強方向相反．
例1　如圖所示，Q為放在真空中的正點電荷，其電荷量為Q。
求：（1）畫出A、B兩點的場強方向。

（2）算出A、B兩點的場強大小。（給出Q、r）
（請一名學生板演，其他學生自己做）
教師講評并分析：
（1）場強的大小與方向跟檢驗電荷的有無、電量、電性沒有關系。
（2）場強的大小只由場源電荷和場點到場源的距離來決定。
（3）離場源電荷越近的點場強越大，離場源電荷越遠的點場強越小。
最后帶領學生總結出真空中點電荷周圍電場的大小和方向．在此過程中注意引導學生總結公式E=F/q和E=kQ/r2的區別及聯系．
三、（真空中）點電荷周圍的電場
1、大小：E=kQ/r2 （只適用于真空中點電荷的電場）
說明：公式E=kQ/r2中的Q是場源電荷的電量，r是場中某點到場源電荷的距離．從而使學生理解：空間某點的場強是由產生電場的場源電荷和該點距場源電荷的距離決定的，與檢驗電荷無關．
2、方向：以Q為中心做一球面。當Q是正電荷，E的方向沿半徑向外；當Q是負電荷，E的方向沿半徑向內。
組織學生討論與思考，由學生討論后歸納：
（1）請比較公式E= 和 E= 中的q與Q分別表示什么意義？兩個公式的適用條件有何不同？
（2）根據公式E= 可知，場點離場源電荷Q越近，該場點處的場強越大，當r→0時，E→∞，顯然這是不可能的，那么該如何理解這個問題？
　師：在研究磁場時，根據放在磁體周圍鐵屑的分布，可以畫出一條條曲線（磁感線）形象地描述磁場。前面我們在研究電荷間的相互作用是通過什么發生的問題時通過與磁體間的相互作用是通過磁場發生的相類比，從而認識到電荷的周圍存在由它自身產生的電場。這個類比的成功足以鼓舞我們對電場的研究也可以用類似的方法。
四、電場線（法拉第首先引入）
1、在電場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟該點的場強方向一致。這樣的曲線就叫做電場線。
同樣做出規定：靜電場中的電場線從正電荷出發，終止于負電荷或無窮遠；電場線的疏密程度表示電場的強弱。
師：根據以上電場線的定義，請同學們討論下面的問題（打出問題）：該如何建立點電荷的電場線？
師：請每一組奇數排的同學往后轉，與偶數排的同學組成一小組，展開討論。
2．電場線的建立
1）單個正、負點電荷的電場線
討論過程中提醒：我們可以先從單個正點電荷開始研究。
（討論幾分鐘后）師：好，回到剛才的問題上來（打下一張幻燈片）。
師：虛線上A、B、C的場強方向朝哪里的呢？（打出方向）



師：現在，我們要在這個電場中建立一條線——電場線，它能表達出A、B、C三點的場強情況。那就要使它的切線方向與該點的場強方向一致，這樣的線不就是虛線本身嗎？（畫出實線）
當然，為了表達切線的方向與場強方向一致，還要給它加上箭頭，朝左還是朝右？對，朝右（打出箭頭），這就是這個正點電荷的一條電場線了。
為了表示各處的場強情況，我們應該畫出一系列這樣的線條（依次打出另三條，同時打出另四條），即形成了點電荷的電場線。
果真如此嗎？可以用實驗來（稍停）——模擬。
（模擬后）師：正點電荷的電場線是這樣的，那負點電荷的呢？（稍停后，打出負點電荷的電場線）
師問：為什么這里的箭頭是朝里的呢？
生：可以在電場中引入一個正的試探電荷，其所受的電場力方向就向里，也就是電場強度的方向要向里，這樣電場線的切線方向，在這里也就是電場線的方向就能表示出電場強度的方向了。
2）等量異、同種點電荷的電場線
師：從簡單到復雜，等量異種點電荷的電場又怎么樣呢？
師：請大家，看模擬實驗。
（模擬實驗后）：它是從正電荷出發終止于負點電荷。剛才，單個正點電荷的電場線是從正電荷出發到無窮遠，單個負點電荷是從無窮遠到負電荷。
師：等量同種點電荷的電場線（打出來），果真如此嗎？請看模擬。的確如此。
師：這四種電場的電場線的分布圖在課本第9頁中都有了，希望同學們能把這幾幅分布圖都深深地烙在腦海里。但是，不要忘記，這是平面圖，然而，實際的情況是立體的，下面來看它們的三維情況（打出它們的立體動畫）。
（在學生感嘆之時）師：這就是對稱之美，理性之美，物理之美。在這種美之下，電場線存在什么樣的特點呢？
3、電場線特點
（展開第二次的討論）師：按剛才的做法，每一組的奇數排同學往后轉，與后一排同學組成一個小組，展開討論，歸納（用回顧磁感線來引導）。
生：電場線上每一點的切線方向與該點的場強方向一致（板書）。
生：電場線的疏密表示了電場的弱強（板書）。
師：靜電場中的電場線始于哪里，又到哪里去？
生：如果是單個正點電荷的電場，電場線要從正電荷出發，到無窮遠；如果是單個負點電荷的電場，電場線則要從無窮遠終止于負電荷。
師：對。如果既有正點電荷，又有負點電荷的電場線？（稍停頓）
生：從正電荷終止于負電荷。
師：且不閉合。
小結：靜電場中電場線始于正電荷或無窮遠，止于負電荷或無窮遠。它不封閉。
師：不同的電場線在電場中能否相交？請說明理由。
生：電場線不能相交
師：點電荷構成的電場除了上述我們研究的上下、左右、前后都對稱的，其實還有其他的電場。
4、其他電場的電場線
（1）不全對稱電場線
師：我們看一下，不等量異種電荷左右就不對稱了。所以電場的分布與場源的電量多少有很大的關系（用多媒體展示如圖4）。　　　　究竟有多大關系呢？
（2）勻強電場（線）
實際生活、生產中，兩塊靠近的有限平行帶電板間除邊緣外電場線是一系列等間距的同方向的平行的有向直線。（用多媒體展示如圖5）。
師：這能說明什么呢？
生：說明場強的大小相等，方向相同。
師：也就是說，電場中各點場強的大小相等、方向相同，這樣的電場叫做勻強電場（板書）。
根據電場線上述的特點，還可以畫出點電荷與帶電平板所形成的電場的電場線（用多媒體展示如圖6）。
（三）想一想：
1、點電荷+q放在A、B兩點上，所受的電場力FA大還是FB大呢？

2、這一點電荷+q僅在電場力作用下由A點從靜止開始運動，那么它將做什么運動呢？
生：初速度為零的勻加速直線運動。
師：運動軌跡與電場線是不是重合的？
生：重合。
師：電場線是不是都與點電荷的運動軌跡重合呢？
3、如果電場線水平向右，且要考慮點電荷+q的重力mg，它又將做什么運動呢？它的運動軌跡又會怎么樣？
師：點電荷所做的又是什么運動？
生：勻加速直線運動。
師：對，也是初速度為零的勻加速直線運動。那這時它的運動軌跡與電場線是不是重合的？
生：不重合。
師：為什么呢？
生：由牛二得：是一條斜向右下方的直線，而電場線是水平的。
師：可見，電場線是不是運動軌跡呢？
生：不是。
師：當然，假如點電荷q的初速度不同，所受的力不同，點電荷的運動軌跡是不同的，但是這個電場的電場線不會因為點電荷q的變化而變化。所以，電場線不是運動軌跡（板書）。
課堂小結
第三節、生活中的靜電現象
教學目標：
1、了解生活中常見的靜電現象，能夠用所學的只是解釋簡單的靜電現象。
2、通過了解一些靜電現象和避雷方法，認識人類社會在發展過程中如何適應自然，建立人類必須與自然相互依存、和諧發展的認識。
3、了解人類應用靜電和防止靜電的事例。
教學重點：

教學難點：

教學方法：
教學過程
一、放電現象
問：火花放電是最常見的放電現象．現實中放電現象呢？（①在干燥天氣的黑夜里脫去化纖衣服時會看到火花、聽到僻啪聲②實驗室中感應起電機的兩個導電桿之間也能發生火花放電③很多房屋頂上裝有避雷針是為了進行接地放電④運輸汽油等易燃易爆物品的車輛總有一條鐵鏈拖著，這樣可以把電荷引入大地，避免放電時產生的火花引起爆炸⑤飛機輪胎用導電像膠制成，可以避免著陸時機身積累電荷)
二、雷電和避雷
說明：云層之間或云層與地面之間發生強烈放電時，能產生耀眼的閃光和巨響，這就是閃電和雷鳴。閃電的電流可以高達幾 十萬安培，會使建筑物嚴重損壞。
說明：雷電對人類生活也會產生益處，有哪些益處呢？（①閃電產生的高溫促使空氣中的氧和氮化合成氮氧化物，隨雨水降至地面，成為天然的氮肥 ②閃電產生的臭氧留在大氣層中，能保護地球上的生物免遭紫外線的傷害）
演示實驗：
實驗器材：驗電器、安放在絕緣支架上的帶電導體、帶絕緣柄的驗電球
實驗過程：帶絕緣柄的驗電球接觸帶電導體的A點，然后跟驗電器接觸，觀察驗電器的指針偏角
帶絕緣柄的驗電球接觸帶電導體的B點，然后跟驗電器接觸，觀察驗電器的指針偏角
帶絕緣柄的驗電球接觸帶電導體的C點，然后跟驗電器接觸，觀察驗電器的指針偏角
實驗現象：驗電球跟帶電體的A 處接觸后，驗電器的金屬箔張角較小；跟B 處接觸后．驗電器的金屬箔張角較大．跟尖端C 處接觸后．驗電器的金屬箔張角最大。
問：這個實驗說明了什么問題？（電荷在導體表面的分布是不均勻的：突出的位黃．電荷比較密集．平坦的位置，電荷比較稀疏）
說明：導體尖銳部位的電荷特別密集．尖端附近的電場就特別強．會放出電荷，這種現象我們稱之為尖端放電
演示實驗：
實驗儀器：金屬板M金屬板N 、兩個等高的金屬柱A、B ，A 為尖頭、B 為圓頭，直流電壓電源
實驗過程：逐漸升高電源電壓，觀察哪個金屬柱先放電。
實驗現象：金屬柱A先放電
說明：1753年，富蘭克林發明了避雷針，避雷針的原理就是尖端放電。帶電云層靠近建筑物時，同號電荷受到排斥，流人大地，建筑物上留下了異號電荷。當電荷積累到一定程度時，會發生強烈放電現象．可能產生雷擊。如果建筑物安裝了避示針，在避雷針上產生的感應電荷會通過針尖放出．逐漸中和云中的電荷，保護建筑物．使其免遭雷擊。
三、靜電的應用和防止
說明：靜電在工業和生活中有很重要的用途，有時又會帶來很多麻煩，需要防止
問：在許多場合都可以發現人們應用靜電的例子，有哪些例子呢？
①靜電除塵 ②靜電噴漆 ③復印
問：在許多場合都可以發現人們防止靜電的例子?
①實驗室中感應起電機的兩個導電桿之間也能發生火花放電；
②很多房屋頂上裝有避雷針是為了進行接地放電；
③運輸汽油等易燃易爆物品的車輛總有一條鐵鏈拖著，這樣可以把電荷引入大地，避免放電時產生的火花引起爆炸；
④飛機輪胎用導電像膠制成，可以避免著陸時機身積累電荷
課堂練習：
1．為了防止靜電的危害，應盡快把產生的靜電導走，下面措施中不是防止靜電危害的是（ ）
A．油 灌車后面裝一條拖地的鐵鏈 B．電工鉗柄上套有絕緣的膠套
C．飛機輪胎上裝搭地線 D．印刷車間中保持適當的濕度
2．遭遇雷雨天氣， 應謹防雷電。下面哪些做法是正確的（ ）
A.外出時，可以在孤立的高大建筑物和大樹下避雨
B.如果是在 曠野，應立即蹲下，以免成為雷電的襲擊目標
C.遭遇雷雨天氣也可以在戶外打手機
D.在室內，如果聽到打雷，應馬上關上門窗，以防雷電進屋
3．下列關于靜電除塵的說法中正確的是（ ）
A.進入除塵器后，煙霧中的顆粒 被強電場電離而帶正電，顆粒向電源負極運動
B.除塵器中的空氣被電離，煙霧顆粒吸附電子而帶負電，顆粒向電源正極運動
C.煙霧顆粒帶電后，受到豎直向下的電場力而向下運動
D.煙霧中的顆粒 被強電場粉碎成更小的顆粒，排到大氣中人眼看不到
4．避雷針能夠避免建筑物被雷擊的原因是（ ）
A.云層中帶的電荷被避雷針通過導線導入大地
B.避雷針的尖端向云層放電，中和了云層中的電荷
C.云層與避雷針發生摩擦，避雷針上產生的電荷被導入大地 D.以上說法都不對
板書設計：
一、放電現象
二、雷電和避雷
1、電荷在導體表面的分布是不均勻的：突出的位黃．電荷比較密集．平坦的位置，電荷比較稀疏
2、尖端放電：導體尖銳部位的電荷特別密集．尖端附近的電場就特別強．會放出電荷
3、避雷針的原理就是尖端放電
三、靜電的應用和防止
課堂小結：



布置作業：

課后反思：
第四節、電容器
教學目標：
1、了解電容器的功能，電容器如何工作，知道常見的電容器有哪些。
2、了解不同的電容器電容量不同，知道決定電容器電容的因素。
教學重點：

教學難點：

教學方法：

教學過程：
一、電容器
問：什么是電容器？（儲存電荷的裝置）
問：怎樣可以構成一個電容器呢？（兩個彼此絕緣而又互相靠近的鋅體，都可以組成一個電容器；兩個正對的平行金屬板夾上一層絕緣物質，就形成一個最簡單的電容器，這樣的電容器稱之為平行板電容器，兩個金屬板是電容器的兩個極板，中間的絕緣物質就稱之為介質）
問：現實中哪些儀器會有電容器呢？（收音機、電視機、計算機等各種電子設備都有電容器，把一個紙介質電容器拆開后就會看到它是由絕緣紙和金屬箔疊在一起卷成的）
說明：把電容器的一個極板與電池組的正極相連．另一個極板與電池組的負極相連．就能使兩個極板分別帶上等量異種電荷，這個過程叫做電容器的充電，充電后的電容器兩個極板上．分別帶有等量異號電荷，由于兩極板相對且靠得很近，正負電荷互相吸引，電容器就是以這種方式儲存電荷。
問：電容器有何應用呢？（以照相機為例，照相機的閃光燈，在不到0.001s的短暫時間內發出強烈閃光，瞬時電流很大，各種電池都不能承受。在實際中，常常用電容器幫助閃光燈實現它的功能。拍照前先用較長的時間給電容器充電，拍照時觸發閃光燈，使電容器通過燈管放電，發出耀眼的白光，然后電源又給電容器充電，為下次閃光做準備）
二、電容器的電容
說明：電容器帶電時兩個極板間有電壓，實驗發現，在一定的電壓下，不同電容器的極板上儲存的電荷有多有少，也就是電容器的儲存能力有大有小，我們把容器的儲存能力稱之為電容，因此可以稱電容有大有小。
問：那電容如何定義呢？（我們把電荷Q和電壓U的比值稱之為電容C，C＝Q/U）
問：國際單位制中電容的單位是什么？（法拉 簡稱法 符號F ）
說明：實驗發現，平行板電容器極板的正對面積越大、極板間的距離越近，電容器的電容就越大。極板間電介質的性質也會影響電容器的電容。因此平行板電容器的電容公式為C＝εS/(4πkd)，其中ε為電介質的介電常數，S為平行板電容器的正對面積，k靜電力常數，d為平行板電容器之間的距離。
問：還有哪些常用單位呢？（微法μF 、皮法pF ）它們的換算關系是什么？（I μF= 10 －6F
1 pF = 10－12F ）
課堂練習：
1．下列關于電容器的說法中，正確的是 ( )
A．電容越大的電容器，帶電荷量也一定越多 B．電容器不帶電時，其電容為零
C．兩個電容器的帶電荷量相等時，兩板間電勢差較大的電容器的電容較大
D．電容器的電容跟它是否帶電無關
2．電容器是將電能暫時存 儲的一種電學元件，關于平行板電容器的電容，下列說法真確的是 ( )
A．電容器所帶的電荷量越多，電容就越大 B．電容器兩極板間的電壓越高，電容就越
C．電容器正對面積增大，電容就越大 D．電容器兩極板間距離增大，電容就越大
3．關于電容器的充放電，下列說法中正確的是 ( )
A．充放電過程中外電路有瞬間電流 B．充放電過程中外電路有恒定電流
C．充電過程中電源提供的電能全部轉化為內能 D．放電過程中電容器中的電場能逐漸增大
4. 兩個彼此絕緣、相互平行靠近水平放置的金屬板組成一個平行板電容器，該電容器跟一個 電源相連接，如圖所示。開關s接A時，電容器被充電，兩極板間形成一個勻強電場，有一個帶電的塵粒P在兩極板間處于靜止狀態，則以下判斷正確的是 （ ）
A．勻強電場的方向豎直向下 B．帶電塵粒帶負電
C．若開關s接到B，則電容器放電，兩極板上的電荷中和，電容器的電容減小
D．若開關s接到B，塵粒將豎直下落
板書設計：
一、電容器
1、電容器：儲存電荷的裝置
兩個彼此絕緣而又互相靠近的鋅體，都可以組成一個電容器
二、電容器的電容
1、電容：電容器的儲存能力
2、單位：法拉 簡稱法 符號F I μF= 10 －6F 1 pF = 10－12F
3、平行板電容器的電容公式：C＝εS/(4πkd)， ε：電介質的介電常數，S：平行板電容器的正對面積 k：靜電力常數 d：平行板電容器之間的距離
課堂小結：

布置作業：2 3

第五節、電流和電源
教學目標：
1、了解電流的微觀機理及其定義式，知道電流的方向是如何規定的。
2、了解電源的發明對人類的生活產生的巨大的影響。
3、了解電源在電路中的作用。了解電動勢的概念和單位。了解常見電池電動勢的大小。
教學重點：

教學難點：

教學方法：
教學過程：
一、電流
問：怎樣才能產生電流？（電荷的定向移動）
問：產生電流需要有什么樣的條件呢？（①自由電荷②導體兩端有電壓）
說明：金屬中的自由電子，酸、堿、鹽水溶液中的正、負離子，都是自由電荷，干電池、蓄電池、發電機等電源，它們在電路中的作用是保持導體上的電壓。
問：如何規定電流的方向？（規定正電荷定向移動的方向為電流的方向）
問：金屬中自由電荷是電子，那么金屬中的電流方向和電子運動的方向有何關系？（相反）
問：導體中電流的流向如何？（在電源外部電流從正極流向負極，在內部是由負極流向正極）
問：電流有強弱的不同，如何比較電流的強弱？(用通過導線橫截面的電荷量Q 與所用時間t的比值來描述電流的強弱)
說明：我們把通過導線橫截面的電荷量Q 與所用時間t的比值定義為電流，用I表示，I＝Q/t
問：在國際單位制中，電流的單位是什么？（安培 簡稱安，符號A ）
問：還有什么常用單位？（毫安mA 1mA=10-3A 微安 μA 1μA=10-6A ）
二、電源和電動勢
說明：一個閉合電路由電源、用電器和導線、開關構成，
問：那么電源的作用是什么呢？（使導體兩端建立電場，電場力使導體中的自由電荷做定向運動，形成持續的電流）
說明：生活中有各種各樣的電源，不同的電源，兩極間電壓的大小不一樣。不接用電器時，常用干電池兩極間的電壓大約是l.5V ，鉛蓄電池兩極間的電壓大約是2V 。電源兩極間電壓的大小是由電源本身的性質決定的．電源的這種特性，物理學中用電動勢來描述，符號是E ，電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，電動勢的單位與電壓的單位相同，也是伏特。
問：從能量轉化的角度看，電源的作用是什么？（把其他形式的能轉化為電能，化學電池把化學能轉化為電能，發電機把機械能轉化為電能，太陽電池把太陽能轉化為電能）
課堂練習：
1、關于電流強度正確的是（ ）
A.根據I=q / t可知I與q成正比
B.如果在任何相等的時間內通過導體橫 截面積的電量相等，則導體中的電流是恒定電流
C.電流有方向，電流強度是標量 D.電流強度的單位“安培”不是國際單位制
2、下列關于電流方向的說法中，不正確的是（ ）
A．電流的方向就是自由電荷定向移動的方向
B．電流的方向就是正電荷定向移動的方向
C．在金屬導體中，電流的方向與自由電子定向移動的方向相反
D．在電解液中，電流的方向與正離子定向移動的方向相同
3、一電子沿圓周順時針高速轉動，周期為10-10s，則等效電流大小為 A，方向為＿＿＿方向（填順時針或逆時針 ）。
4、干電池是將 能轉化為 能，發電機是將 能轉化為 能，太陽能電池是將 能轉化為 能，鉛蓄電池是將 能轉化為 能。
5、某電池電動勢為1.5V，如果不考慮它內部的電阻，當把它的兩極與150Ω的電阻連在一起時，16秒內有多少庫侖的電荷定向移動通過電阻的橫截面？
板書設計：
第五節、電流和電源
一、電流
1、電荷的定向移動形成電流
條件：①自由電荷 ②導體兩端有電壓
2、規定正電荷定向移動的方向為電流的方向
3、電流流向：電源外部正極流向負極，內部負極流向正極
4、電流：通過導線橫截面的電荷量Q 與所用時間t的比值 I＝Q/t
國際單位：安培 簡稱安，符號A
常用單位：毫安mA 1mA=10-3A 微安 μA 1μA=10-6A
二、電源和電動勢
1、電動勢E ：電源沒有接入電路時兩極間的電壓
電動勢由電源本身的性質決定的
2、單位：伏特
課堂小結

布置作業：1 2


第六節、電流的熱效應
教學目標：
1、用實驗探究電流通過導體時，電能轉化為導體的內能與哪些因素有關，重點通過實驗研究方法研究導體通電時發熱與導體的電子之間的關系。
2、了解電流熱效應跟哪些因素有關，理解并能夠用焦耳定律解決一些實際問題。
3、了解生活中應用焦耳定律的例子，了解節約電能的一些方法。
教學重點：

教學難點：

教學方法：
教學過程：
電阻和電流的熱效應
問：①白熾燈通電以后，一會兒熱得燙手②電飯鍋通電以后能把生米煮成熟飯③電流通過導體時能使導體的溫度升高在這些過程中能量轉化情況如何？（電能變成內能）
說明：電流能夠將電能轉化為內能這就是電流的熱效應
說明：導體通電時發熱的多少與哪些因素有關呢？請看下面的演示實驗
演示實驗：
實驗器材：①阻值不同的電阻絲A 、B②兩燒瓶質量完全相等的煤油③兩支溫度計④電源⑤導線
實驗過程：
1、阻值不同的電阻絲A 、B分別浸在質量完全相等的煤油里，兩者串聯起來，通過變阻器和開關接到電源上
2 、測量 兩燒瓶煤油的初始溫度并做記錄
3 、閉合開關，過幾分仲后再測煤油的溫度并做記錄，同時記下這次通電的時間，比較兩燒瓶煤油的溫度
實驗結果：金屬絲產生的熱量跟金屬絲的阻值成正比
問：除此以外，電流的熱效應跟哪些因素有關呢？（①電流②時間）
說明：英國物理學家焦耳通過一系列實驗發現電流發熱具有下述規律：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方、導體的電阻、通電時間成正比這個規律叫做焦耳定律
問：如果用Q 表示熱量，用I 表示電流，R 表示導體的電阻，t 表示通電的時間，如何表示焦耳定律？（Q = I2Rt ）
說明：我們把電熱器在單位時間消耗的電能叫做熱功率
問：熱功率的公式是什么？（P＝Q/t＝I2R）
問：國際單位制中熱功率的單位是什么？（瓦特，簡稱瓦，符號是W）
問：電動機的能量轉化情況如何呢？（電能轉化成機械能和內能，這時電功率大于熱功率）
電流通過白熾燈泡時能量轉化情況如何呢？（電能幾乎全部轉化成內能，這時電功率等于熱功率）
課堂練習：
1．下列計算熱量的公式中哪一個是焦耳定律的普遍適用公式（ ）
A．Q=UIt B．Q= C．Q=I2Rt D．上面三個都是

2．電爐絲壞了，去掉一半后仍接在原電源上，在相同時間內產生的熱量與原來產生的熱量之比為（ ）
A．1:2 B．2:1 C．4:1 D．1:4
3. 某電熱器的電阻是10Ω，把它接在某電源上5min產生3.0×105J的熱量,則電源電壓是為多少？


4．右圖中A、B、C、D 是四個裝有等量、等溫的水的相同容器，容器中分別放入電阻絲Ra、Rb、Rc、Rd ，且Ra=Rc＜Rb=Rd 。使用相同電壓的電源對水加熱，則經過相同的時間，四個容器水溫從高到低的順序是___________________________________。



5. 一個“220V 1000W”的電熱器，在額定電壓下通電15min，產生的熱量是多少焦？若家用電能表上標有“3000 r/kwh”的字樣，則在這段時間內電能表的轉盤轉過了多少 轉？


板書設計
第六節、電流的熱效應
電阻和電流的熱效應
1、焦耳定律：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方、導體的電阻、通電時間成正比 Q = I2Rt
2、熱功率：單位時間消耗的電能
P＝Q/t＝I2R
單位：瓦特，簡稱瓦，符號是w
課堂小結：

布置作業：

課后反思：

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相關閱讀：電流和電源