任教學科：高二物理11．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．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，庫侖定律和庫侖力課時安排2課時教具：絲綢，玻璃棒，毛皮，硬橡膠棒，絕緣金屬件多媒體展示：閃電撕裂天空，雷霆震撼著大地。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：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2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。中就寫下了“頓牟掇芥”一語，指的是用玳琩的殼吸引輕小物體。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。【演示】取一對用絕緣柱支持的導體A和B，使它們①把帶正電荷的球C移近彼此接觸的異體A，B(參見實驗現象：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：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上的金屬箔就會閉實驗現象：可以看到金屬箔仍張開，表明A和B仍帶有電荷；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．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。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。電荷量是不能連續變化的物理量。第2課時庫侖定律體放在A處，然后把鋁箔包好的草球系在絲線下，分別用絲綢摩擦過的玻璃棒給導體和草球帶上正34豎直方向的偏角大小顯示出來。觀察實驗發現帶電小球在P1、P2、P3各點受到的A的作用力依次減小；再增大絲線下端帶電小球的電量，觀察實驗發現，在同一位置小球受到的A的答：與電荷間距離及電量多少有關，電荷的作用力隨著距離的增大而減小，隨著電量的增大而增大。帶正電的物體和帶正電的小球之間的相互作用力的大小和方向．【板書】：1、影響兩電荷之間相互作用力的因素：1．距離．2．電量．師：電荷間的作用力隨電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而減小。這隱約使我們猜想：電荷間的作用力會不會與萬有引力具有相似的形式呢？也就是說，帶電體間的相互作用力，會不會與它們電荷量的乘積成正比，與它們間距離的二次方成反比？事實上，電荷間的作用力與引力的相似性早已此起當年一些研究者的注意，卡文迪許和普里斯特利等人都確信“平方反比”規律適用于電荷間的力。然而，他們也發現，引力與電荷間的力并非完全一樣，而且我們上面的實驗也僅僅是定性的，并不能證實我們的猜想。這一科學問題的解決是由法國學者庫侖完成的。【板書】2、庫侖定律（1785年，法國物理學家．庫侖）他的猜想是庫侖在前人研究的基礎上，先后克服了，困難一：電荷量的測量問題和困難二：作用力庫侖定律：（庫侖在前人工作的基礎上通過實驗研究確認） 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靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2適用條件：真空中，點電荷——理想化模型（3）電荷間這種相互作用叫做靜電力或庫侖力【教學后記】51．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。培養學生學會分析和處理電場問題的一般方法。重點：電場強度的概念及其定義式難點：對電場概念的理解、應用電場的疊加原理進行簡單的計算課時安排2課時教學過程第一課時（一）復習上課時相關知識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，就能產生相互作磁體A磁體A磁場磁體B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：（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間相電荷A電荷B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6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？（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后再做回答。）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。7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．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Fq受到的電場力F＝Eq，E大處，q′所受電這說明比值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。 上等于單位電荷（1C）在那里所受的電場力的大小．（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）（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。8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，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（2）根據公式E=kQ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。92．電場線的建立討論過程中提醒：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（依次打出果真如此嗎？可以用實驗來（稍停）——模擬。 ？（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2）等量異、同種點電荷的電場線師：請大家，看模擬實驗。 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 電場線存在什么樣的特點呢？（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。生：從正電荷終止于負電荷。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（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？1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？它的運生：勻加速直線運動。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：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，1、本節課，我們學習了重要的科學研究方法：用比值法定義物理量速度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，若比值是恒量，則反映了物質某種性質。如場強E則是反映了電場的力的性質。2、通過推導真空中正點電荷產生的電場中某點場強大小的真正因素。3、我們從簡單的正點電荷出發，運用我們的智慧，結合摸擬的實驗方法，建立起了電場線。摸擬的方法也是我們化抽象為形象的一種重要方法。4、通過討論和理性分析，我們還得出了電場線的特點：1）疏密表示場強的大小；2）切線方向與該點的電場強度方3）從正電荷出發終止于負電荷；5、當然，我們還要注意：電場線不閉合、不相交、不真實、不是軌跡。：（1、電荷間的相互作用是通過電場發生的：電荷電場電荷2、基本性質：對場中的電荷有力的作用，這個力叫電場力。前面講過的庫侖力就是電二、試探電荷和場源電荷1、試探電荷又叫檢驗電荷，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。三、電場強度：是一個描述電場強弱與方向的物理量，即是一個描述電場的力的性質的物理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：E＝F/q適用于一切電場。2、電場強度是由電場本身決定的，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、國際單位：牛／庫（N／C）4、矢量，規定場強方向為正電荷在該點所受電場力方向．5、電場力：F=Eq四、真空中點電荷Q產生的電場的場強計算公式：E=kQ/r2，僅適用于真空中場源是點電五、電場線：每一點的切線方向都跟場強方向一致性質：1、疏密表示場強的大小；2、切線方向與該點的電場強度方向一致；第三節生活中的靜電現象教學三維目標1、知道生活中常見的靜電現象和現象發生的本質。2、理解尖端放電的機理，知道避雷針是怎樣防止雷擊的。了解靜電噴漆、靜電復印和嘗試運用物理原理和研究方法解決一些與生產和生活相關的實際問題，增強科學探究的重點：理解生活中常見的靜電現象的實質及意義。難點：掌握靜電現象發生的原理并嘗試解釋一些靜電現象在生產生活中的應用。回顧：電荷相互作用規律、靜電力、電場強度等概念，指出前面我們從力的性質研究電場提出問題：怎樣利用我們所學的知識為人類生產生活造福呢？引入新課。量積累（如油罐車）發生尖端放電會怎樣？[后果不堪設想][2]應用：油罐車上的放電導鏈[見下圖]起電機的導電桿放電雷電現象與油罐車放電相類比，引出：雷電的防止雷電現象：由于云層運動時積聚了大量的電荷，在碰到尖端建筑物或其他帶電云層時在瞬間就發生大規模的放電現象，造成對建筑物的破壞，這種現象就叫做雷電現象雷擊現象的防止：避雷針（三）小結：對本節內容要點進行概括。 接地放電、火花放電。2.避雷針是利用火花放電的原理工作的；而驗電器和靜電計的上端之所以做成球形是為了防止這一現象。 靜電噴漆、靜電復印。靜電除塵原理避雷針在避雷除塵后的煙囪排出水氣靜電復印的原理和工作圖靜電復印的原理和工作圖靜電噴漆原理教學三維目標2、理解電容器電容的概念及定義式，并能用來進行有關的計算；3、知道平行板電容器的電容與哪些因素有關；掌握平行板電容器的結構。結合實物觀察與演示，在計算過程中理解掌握電容器的相關概念、性質。體會電容器在實際生活中的廣泛應用，培養學生探究新事物的興趣。重點：掌握電容器的概念、定義式及電容器的構成。難點：電容器的電容的簡單計算要點：庫侖定律、電場強度、電源和電流。展示各種電容器.并做解釋:這是一種能容納電荷的容器,今天我們來學習它——電容器以及描述它容納電荷本領的物理量——電容（2）構造：任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導體作為極板，加上兩極板間的電介質就操作1：把電容器的一個極板與電池組的正極相連，另一個極板與負極相連，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。操作2：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.閃光燈，高壓圈、交流電路的支流整流等等。與水容器類比后得出。說明：對于給定電容器，相當于給定柱形水容定義：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（4）電容的物理意義:電容是表示電容器容納電荷本領的物理量，是由電容器本身的性質（由導體大小、形狀、相對位置及電介質）決定的,與電容器是不是帶電無關.3、常用電容器（結合課本介紹）A、電容器就是一種能夠儲存電荷的電學裝置B、電容器是由兩個相互平行的極板和加在極板中間的電介質構成的C、電容器工作時有充電和放電兩個過程，電容器的應用主要是利用這兩個過程來實現D、電容的常見單位是微法和皮法，符號是μF和pF2、電容器常見的應用，說法正確的是：A、照相機的閃光燈主要是利用電容器發電時產生的瞬間高壓來工作的B、除了應用在照相機上以外，電容器一般不會有什么用處C、在交流整流電路中，電容器也有它特殊的作用D、電容器根據電容值可以分為可變電容器和固定電容器A、電容就是描述電容器儲存電荷本領大小的物理量B、電容器的單位是法拉，簡稱法，符號是FC、實際上法拉在生活中很難用到，主要是實際的電容太大，而法拉這個單位太小D、電容器的電容和儲存不儲存電荷無關，只與自身的因素有關1．讓學生明確電源在直流電路中的作用，知道描述電流強弱程度的物理量---電流2．知道電流的計算公式并會做簡單的分析和計算。通過類比和分析使學生對電源的的概念、導線中的電場和恒定電流等方面的理解。通過對電源、電流的學習培養學生將物理知識應用于生活的生產實踐的意識，勇于探究與日常生活有關的物理學問題。重點：理解電源的形成過程及電流的產生。難點：電源作用的道理，電流的計算。【問題】如何使電路中有持續電流？（讓學生回答—電源）類比把電源的作用與抽水機進行類比）如圖2—1，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之間用一細管連起來，則水的作用下定向運動，從水池A運動到水池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瞬時水流。教師提問：怎攔才能使水管中有源源不斷的電流呢?讓學生回答：可在A、B之間連接一臺抽水機，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變為電能的裝置）結合課本圖1.5-4分析導線中的電場的分布情況。導線中的電場是兩部分電荷分布共同作用產生的結果，其一是電源正、負極產生的電場，可將該電場分解為兩個方向：沿導線方向的分量使自由電子沿流；垂直于導線方向的分量使自由電子向導線某一側聚集，從而使導線的兩側出現正、負凈電荷分布。其二是這些電荷分布產生附加電場，該電場將削弱電源兩極產生的垂直導線方向的電場，直到使導線中該方向合場強為零，而達到動態平衡狀態。此時導線內的電場線保持與導線平行，自由電子只存在定向移動。因為電荷的分布是穩定的，故稱恒定電場。恒定電場：由穩定分布的電荷所產生的穩定電場稱恒定電場。（2）電流的方向：規定為正電荷定向移動的方向。Qt①直流電：方向不隨時間而改變的電流。直流電分為恒定電流和脈動直流電兩類：其中大小和方向都不隨時間而改變的電流叫恒定電流；方向不隨時間改變而大小隨時間改變②交流電：方向和大小都隨時間做周期變化的電流。分析課本例題（詳見課本，這里略）電源將其他形式的能量轉化成電能本領大小（或叫做搬運電荷的能力的大小）就叫做電動勢，符號是E，單位是伏特，符號是V.C、電視遙控器中的7號干電池；D、手機中的鋰離子電池；[2]電流是怎樣形成的？（敘述其過程）6、預習下一節：電流的熱效應1．理解電功、電功率的概念，公式的物理意義。了解實際功率和額定功率。2．了解電功和電熱的關系。了解公式Q=I2Rt和P=I2R的應用。3．知道非純電阻電路中電能與其他形式能轉化關系，電功大于電熱。4．能運用能量轉化與守恒的觀點解決簡單的含電動機的非純電阻電路問題。通過有關實例，讓學生理解電流做功的過程就是電能轉化為其他形式能的過程。通過學習進一步體會能量守恒定律的普遍性。重點：區別并掌握電功和電熱的計算。難點：主要在學生對電路中的能量轉化關系缺乏感性認識，接受起來比較困難。（一）提出問題，引入新課1．通過前面的學習，可知導體內自由電荷在電場力作用下發生定向移動，電場力對定向移動的電荷做功嗎？（做功，而且做正功）電能→機械能，如電動機。電能→內能，如電熱器。電能→化學能，如電解槽。本節課將重點研究電路中的能量問題。（二）新課講解-----第五節、焦耳定律）．定義：電路中電場力對定向移動的電荷所做的功，簡稱電功，通常也說成是電流的功。用W表示。實質：是能量守恒定律在電路中的體現。即電流做功的過程就是電能轉化為其他形式能的過程，在轉化過程中，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】功是能量轉化的量度，電流做了多少功，就有多少電能減少而轉化為其他形式的能，即電功等于電路中電能的減少，這是電路中能量轉化與守恒的關鍵。額定功率：用電器正常工作時所需電壓叫額定電壓，在這個電壓下消耗的功率稱額定功器兩端實際電壓和通過用電器的實際電流。這個功率又叫做熱功率。電流在通過導體時，導體要發熱，電能轉化為內能。這就是電流的熱效應，描述它的英國物理學家焦耳，經過長期實驗研究后提出焦耳定律。2．焦耳定律——電流熱效應內容：電流通過導體產生的熱量，跟電流強度的平方、導體電阻和通電時間成正比。【說明】：該式子只對純電阻電路（只含白熾燈、電爐等電熱器的電路）中電流做功完全用五、課堂練習（1）一臺電阻為R=20Ω的電暖器在2分鐘內流過Q=1.2X103C的電量；2（1）了解指南針在遠洋航海中的作用，理解科學技術在社會發展中的作用。（2）知道磁感線，知道磁感線上任一點的切線方向就是該點的磁場方向。（3）知道條形磁鐵、蹄形磁鐵的磁場分布情況（4）了解地理南北極與地磁南北極并不重合，知道磁偏角。（1）學生能通過自學并結合網絡查詢對史料進行整理。（2）通過實驗與學生初中所學體驗獲得知識過程，與多媒體相結合給學生建立磁感線（3）從地球磁場進一步推廣到宇宙中磁現象，與現代科技相結合。（1）在學生中能讓學生體會到科學的美學思想。（2）通過文獻研究、網絡查詢能提高學生探究式學習的能力。（3）弘揚中華民族對世界文明的貢獻，增強學生民族自信心。（4）關心航海事業的發展，有將科學技術服務于人類的意識。（1）知道磁感線，知道磁感線上任一點的切線方向就是該點的磁場方向。（2）條形磁鐵、蹄形磁鐵的磁感線分布磁感線描述條形磁鐵、蹄形磁鐵的磁場分布情況。我國是最早發現磁現象、運用磁場的國家之一，指南針的發明為世界航海做出了貢獻。現在，磁已更廣泛地運用在我們的生活中。（如音響、電話機、磁卡、磁盤等等）我們在初中已學過兩個磁體相互接近時，它們之間就有相互作用：同名磁極相互排斥，磁性：物體吸引鐵、鈷、鎳等物質的基本性質。自然界中有許多物質呈現磁性，如錳、鉻、鋁、鉍、銅、銀等呈現磁性很弱，不為人們所注意。磁體：具有磁性的物體。人類最早發現的磁性物質是磁石：四氧化三鐵。磁極：磁體上磁性最強的部分。一個磁體有兩個磁極，當磁體在水平面內自由轉動時，磁極具有方向性，指向南的叫南極(S),指北的叫北極(N)。兩極總是“相伴而生”，不存在單獨的N、S極。磁化：使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫磁化，反過來，磁化后的物體失去磁性新課教學介紹我國古代對磁的認識（參考教參的介紹）請同學們自學鄭和下西洋和歐洲的遠洋探險[體會遠洋探險的艱辛，培養民族自豪感]在初中時我們已經知道，磁極之間的力，是通過一種場—磁場來傳遞的。磁體在空間產生磁場，磁場使磁體間不必接觸便能相互作用。演示：在展示臺上放一個獨立的小磁針，在地磁場中指向南、北兩向．把磁鐵拿近小磁針，發現小磁針的方向方向變化。在磁鐵的不同位置放上小磁針，靜止時小磁針的N極指向各不相同．說明：磁場具有方向性．規定：磁場中任一點，小磁針北極受力方向即小磁針靜止時N極所指方向，就是該點的磁用小磁針判斷某一點的磁場方向，不太方便，為了形象而方便地描述磁場，物理學中引入了磁感線來描述磁場的強度和方向。特點：1)假想的曲線。2)閉合，不相交。磁體外部：N→S磁體內部：S→N1)磁鐵周圍的磁場分布二、磁性的地球的磁場叫地磁場。地磁的北極在地理的南極附完全重合，所以磁針并非準確的指南或是指北，它們之間的夾角稱為磁偏角。課堂訓練1、指南針的廣泛應用，促進了A、人們對太陽磁場的認識B、航海事業的發展C、人們對地球磁場的認識D、對電流磁場的認識2、關于磁場的方向，下列敘述不正確的是A、磁感線上每一點的切線方向C、小磁針靜止時北極所指的方向D、小磁針北極受力的方向3、關于宇宙中的天體的磁場，下列說法正確的是A、宇宙中的許多天體都有與地球相似的磁場B、宇宙中的所有天體都有與地球相似的磁場C、指南針在任何天體上都能像在地球上一樣正常工作D、指南針在只有磁場類似于地球磁場的天體上正常工作4、如圖所示，把小磁針放在磁場中，磁場方向如圖中箭頭所示，說明小磁針將怎樣轉動以及5、下列關系磁場的說法中，正確的是A、磁場和電場一樣，是客觀存在的特殊物質B、磁場是為了解釋磁極間相互作用而人為規定的C、磁極與磁極間是直接發生作用的D、磁場只有在磁極與磁極、磁極與電流發生作用時才產第二節、電流的磁場知識與技能：1.知道電流周圍存在磁場2.知道通電螺線管對外相當于一個磁體3.會用安培定則確定相應磁體的磁極和螺線管的電流方向過程與方法：通過探究性實驗的方法培養學生比較、分析、歸納的能力情感、態度價值觀：培養學生的學習熱情和實事求是的科學態度2.通電螺線管的磁場3.安培定則教學難點：安培定則的使用教具：實物投影儀、奧斯特實驗器材、通電螺線管一、電流的磁效應說明：人類很早就留意到了電流的磁效應。例如：①一名英國商人發現，雷電過后，他的一箱新刀竟然帶上了磁性②富蘭克林也在實驗中發現，在萊頓瓶放電后，附近的縫衣針被磁化了說明：那么電流和磁場之間有什么關系嗎？19世紀，隨著對摩擦生熱等現象認識的深特發現：把一根導線平行地放在磁針的上方，給導線通電時，磁針發生了偏轉，就好像磁針受到磁鐵的作用一樣。這說明不僅磁鐵能產生磁場，電流也能產生磁場，這個現象稱為電流的磁效應演示實驗實驗儀器：直導線、硬紙板、細鐵屑、直流電源實驗過程：①使直導線穿過一塊硬紙板②給導線通電③在硬紙板上均勻地撒一層細鐵屑④輕敲硬紙板⑤觀察細鐵屑的排列情況，以得到電流的方向和磁場的方向之間的關系說明：以安培為代表的法國科學家經過長期實驗，總結了直線電流和磁場方向之間的關系，得出了安培定則，具體內容是：右手握住導線，伸直的拇指的方向代表電流的方向，那么彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環繞方向問：直線電流的磁場可以用什么圖形表示？（一系列的同心圓）問：這些同心圓有何特征？（內緊外松）演示實驗實驗儀器：環形導線、硬紙板、直流電源、細鐵屑實驗過程：①把環形導線穿過硬紙板②給導線通電③在硬紙板上均勻地撒一層細鐵屑④輕敲硬紙板⑤觀察細鐵屑的排列情況，以得到電流的方向和磁場的方向之間的關系說明：以安培為代表的法國科學家經過長期實驗，總結了環形電流和磁場方向之間的關系，右手握住環形導線．彎曲的四指所指的方向代表電流的方向，拇指所指的方向就是圓環中心周線上的磁感線的方向問：螺線管可以看成由多個環形導線組成，那通電螺線管的電流方向跟它的磁感線方向之間有怎樣的關系呢？（右手握住螺線管．彎曲的四指所指的方向代表電流的方向，拇指所指的方向就是螺線管內部磁感線的方向說明：通電螺線管外部的磁場與條形磁體十何判斷螺線管的N極？（拇指的指向是條形磁體的N極）第二節、電流的磁場一、電流的磁效應直線電流安培定則：右手握住導線，伸直的拇指的方向代表電流的方向，那么彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環繞方向環形電流右手握住環形導線,彎曲的四指所指的方向代表電流的方向，拇指所指的方向就是圓環中心周線上的磁感線的方向螺線管右手握住螺線管，彎曲的四指所指的方向代表電流的方向，拇指所指的方向就是螺線管內部磁感線的方向(一)知識與技能1、知道什么是安培力，掌握分析安培力的方法2、理解磁感應強度B的定義式物理意義，知道磁感應強度的單位是特斯拉。知道用磁感線的疏密程度可以形象地表示磁感應強度的大小。3、會用F=BIL進行安培力的簡單計算。4、了解電動機的工作原理。知道電動機在生產、生活中的應用。1、通過演示磁場對電流的作用的實驗，使學生進一步掌握控制變量法2、通過學習左手定則，理解磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的關系，培養學生空間想象能力生感受物理學家們的人格沒、情操美教學重點：磁感應強度的理解、安培力公式應用、左手定則的應用教學難點：磁感應強度的理解、左手定則的應用教具：電磁現象演示儀磁場不僅具有方向，而且也具有強弱，為表征磁場的強弱和方向就要引入一個物理量。我們聯想一下描述電場強度和方向的物理量——電場強度是怎樣定義的。它是通過將一檢驗電荷放在電場中分析電荷所受電場力與檢驗電荷電量的比值來定義的。用類似的方法可以定義描述磁場強弱和方向的物理量——磁感應強度。一、磁感應強度B在奧斯特發現電流產生磁場的二年后，安培通過實驗發現磁場對電流確有力的作用，我們把這種力稱為安培力。演示：在實驗中，電流方向與磁場方向垂直1)在同一位置，保持導線L不變，導體中I增大。現象：導線擺角增大說明：受到的安培力越大2)在同一位置，保持I不變，導線L變長（用多匝線圈代替）現象：導線擺角增大說明：受到的安培力越大精確的實驗表明：F∝L、F∝I,即F∝IL安培力的大小：F=BIL(B⊥I)BF1.磁感應強度：在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，所受的安培力F跟電流I和導線長度L的乘積IL的比值。2.定義式：B=F單位：T1T=1NILA·m在不同蹄形磁鐵的磁場中，將會發現：在同一磁場中，不管I、L怎樣改變，比值B總是確定的。但在不同的磁場中，B值一般是不同的。如同電場強度的定義式，E的大小由電場本身決定，與檢驗電荷無關；B也是由磁場本身決定，與放入的導線無關。在蹄形磁鐵中，磁鐵兩極的磁場強度可以看作處處相同，但并不是所有的磁場都是均勻分布的，一般離磁體越近，磁場的強度會增大。我們在研究非均勻分布的磁場時，可以想像把導線變得很短，B就是導線所在處的磁感應強度。3.B是矢量，某點磁場的方向就定義為該點的磁感應強度方向。在磁場中用磁感線可以表示磁感應強度的大小和方向。切線方向為B的方向，疏密程度反映B的大小。4.勻強磁場:B的大小和方向處處相同。產生方法：相距很近的兩異名磁極間的磁場、通電螺線管內部的磁場。（邊緣除外）二、安培力1.大小：F=BIL2.適用條件：1)通電導線與磁場方向垂直，即B⊥I2)勻強磁場或非勻強磁場中很短的通電導線說明：1)安培力與庫侖力的區別。電荷在電場中某一點受到的庫侖力是一定的，方向與該點的電場力方向要么相同，要么相反。電流在磁場受到的安培力與電流在磁場中2)公式中的L可以理解為有效的長度。（與B垂直為有效）當B∥I,L=0,F=0當B⊥I,FmaEQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up1(＝),ｘ)BIL當B與I成θ,L在與B垂直方向的投影為Lsinθ,F=BILsinθ例：磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導線，它的電流強度為2.5A,導線長1cm,它受到的安培力為5×10-2N,則這個位置的磁感應強度是多大？思考：若把通電導線中的電流增大到5A時，該點的磁感應強度是多大？安培力F是多大？思考：如果通電導線在磁場中某處不受磁場力，是否肯定這里沒有磁場？F⊥I同時F⊥B,F垂直B、I所在的平面。演示：將上面的實驗中，磁極方向改變，則導線運動的方向改變；將電流的方向改變，導線運動的方向也改變。說明：安培力的方向與磁場的方向、電流的方向有關。實驗表明：安培力的方向既跟磁場方向垂直，也跟電流方向垂直，也就是說，安培力的方向總是垂直磁感線和通電導線所在的平面。左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都跟手掌在一個平面內，把手放入磁場中，讓磁感線垂直手心，并使伸開的四指指向電流的方向，那么大拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向。例：判斷下列各圖中安培力的方向。思考：兩個通電的環形電流平行放置時，它們之間的安培力是否有更好的方法來判斷呢？小結：電流在磁場中的安培力可以用兩種方法判斷：1)通電直導線的受力一般用左手定則；2)環形電流、螺線管等效為小磁針，用磁針的N極指向為磁場方向來判斷。三、電動機在磁場中，通電線圈受到安培力的作用，發生扭轉。如果給線圈通以方向合適的電流，就可以使線圈轉動起來。我們使用的電動機就是利用安培力來工作的。現在，電動機廣泛應用在工廠、辦公室、家庭里。各種電動機都有定子和轉子。定子是電動機中固定不動的部分，可以是線圈，也可以是磁體；轉子是電動機中轉動的部分；線圈嵌在硅鋼片的槽中。直流電動機中還有電刷和整流子，可以將電流持續地提供給線圈，并適時地改變流入線圈的電流方向，它們能使轉子按一個方向持續地旋轉。直流電動機廣泛地使用在電動剃須刀、錄音機、錄像機、計算機、電動玩具、電力機車、電子鐘表上，大功率的直流電動機使用在電車、高速電梯上。作業：問題與練習1--41、道什么是洛侖茲力。知道影響洛侖茲力方向的因素。2、會用左手定則解答有關帶電粒子在磁場中運動方向的問題。3、了解電子束的磁偏轉原理及其在技術中的應用。由通過電流所受安培力推導出帶電粒子受磁場作用的洛倫茲力的過程，培養學生的遷移能力通過本節教學，培養學生進行“推理——假設——實驗驗證”的科學研究的方法論教育教學重點：左手定則的應用教學難點：左手定則的應用教具：電子射線管、電源、磁鐵。例：如圖所示，AB導體桿的兩端用細線懸掛于豎直向下的勻強磁場中。已知磁感應強度B=0.04T，導線長L=0.1m,問：2)若開關閉合，且電流I=1A,則通電直合與斷開思考：安培力產生的本質原因是什么呢？開關的閉合與斷開關系到導體桿是否受到安培力。開關的閉合與斷開到底有什么本質上的不同？開關閉合后，AB中有電流，電流的本質是定向移動的電荷。猜想：是不是運動電荷在磁場中會受到磁場力的作用，安培力是大量運動電荷所受到的磁場如何顯示帶電粒子的運動也是需要認真考慮的問題。介紹電子射線管原理：從陰極發射出來的電子，在陰陽兩極的高壓作用下，使電子加速，形成電子束，轟擊到長條形的熒光屏上激發出熒光，可以顯示電子束的演示：1)在沒有外磁場時，電子束沿直線運動。2)將蹄形磁鐵靠近電子射線管，發現電子束運動軌跡發生了彎曲。結論：磁場對運動電荷有力的作用。磁場對運動電荷有力的作用，這個力叫做洛侖茲力。一、洛侖茲力：運動電荷在磁場中受到的作用力。通電導線在磁場中受到的安培力是洛侖茲力的宏觀表現。思考：1)判定圖中導線受到的安培力方向？（向下）2)電流方向與電荷運動方向的關系？（正電荷運動方向與I一致，負電荷運動方向與I相反）3)安培力的方向與洛侖茲力方向的關系？（一致）4)電荷運動方向、磁場運動方向、洛侖茲力方向的關系？四指指向：與正電荷運動方向一致，與負電荷運動方向相反大拇指指向：洛侖茲力的方向。練習：判定圖中帶電粒子所受洛侖茲力的方向。1.已知一質子以5×107m/s的速度垂直射人B＝2T的勻強磁場中，求質子受2．依運動軌跡，判定圖中帶電粒子的電性。小結：安培力是洛侖茲力的宏觀表現，所以兩者在大小和方向上很大的聯系，洛侖茲力的大小和方向都可以通過安培力來推導。但兩者在受力物體上是有區別的。要注意洛侖茲力對微觀的粒子不做功，并不表示安培力對宏觀的導線不做功。作業：問題與練習1--32、了解磁性材料及其應用教學重點：磁化和退磁的概念教學難點：磁化和退磁的概念教具：多媒體一、磁化和退磁說明：縫衣針、螺絲刀等鋼鐵物體，與磁鐵接觸后就會顯示出磁性，我們把鋼性材料與磁鐵接觸后顯示出磁性的現象稱之為磁化說明：原來有磁性的物體，經過高溫、劇烈震動或者逐漸減弱的交變磁場的作用，就會失去磁性，這種現象叫做退磁說明：鐵、鈷、鎳以及它們的合金．還有一些氧化物，磁化后的磁性比其他物質強得多，這些物質叫做鐵磁性物質，也叫強磁性物質問：為什么鐵磁性物質磁化后能有很強的磁性？（鐵磁性物質的結構與其他物質有所不同，稱之為磁疇，磁化前，各個磁疇的磁化方向不同，雜亂無章地混在一起，各個磁疇的作用在宏觀上互相抵消，物體對外不顯磁性。磁化過程中，由于外磁場的影響，磁疇的磁化方向有規律地排列起來，使得磁場大大加強。這個過程就是磁化的過程，高溫下，會被破壞．在受到劇烈震動時，磁疇的排列會被打亂，這些悄況下材料都會產生退磁現象。有些鐵磁性材料，在外磁場撤去以后，各磁疇的方向仍能很好地保持一致，物體具有很強的剩磁．這樣的材料叫做硬磁性材料。有的鐵磁性材料，外磁場撤去以后，磁疇的磁化的方向又變得雜亂，物體沒有明顯的剩磁，這樣的材料叫做軟磁性材料。永磁體要有很強的剩磁，所以要用硬磁性材料制造．電磁鐵要在通電時有磁性，斷電時失去磁性，所以要用軟磁性材二、磁性材料的發展三、磁記錄四、地球磁場留下的記錄第五節、磁性材料一、磁化和退磁1、磁化：鋼性材料與磁鐵接觸后顯示出磁性的現象32、退磁：原來有磁性的物體，經過高溫、劇烈震動或者逐漸減弱的交變磁場的作用，就會失去磁性3、鐵磁性物質（強磁性物質）：鐵、鈷、鎳以及它們的合金．還有一些氧化物，磁化后的磁性比較強4、磁化和退磁解釋：物質是由原子構成的，原子是由原子核和電子構成，電子繞核旋轉，這就相當于一個小磁體，稱之為磁疇，磁化前，各個磁疇的磁化方向不同，雜亂無章地混在一起，各個磁疇的作用在宏觀上互相抵消，物體對外不顯磁性。磁化過程中，由于外磁場的影響，磁疇的磁化方向有規律地排列起來，使得磁場大大加強。這個過程就是磁化的過程，高溫下，磁性材料的磁疇會被破壞．在受到劇烈震動時，磁疇的排列會被打亂，這些悄況下材料都會產生退磁現象5、硬磁性材料：磁化后撤去外磁場，物體具有很強的剩磁軟磁性材料：磁化后磁疇的磁化的方向又變得雜亂，物體沒有明顯的剩磁二、磁性材料的發展三、磁記錄四、地球磁場留下的記錄1、收集有關物理學史資料，了解電磁感應現象發現過程，體會人類探索自然規律的科學方法、科學態度和科學精神2、知道磁通量，會比較“穿過不同閉合電路磁通量”的大小3、通過實驗，了解感應電流的產生條件過程與方法通過試驗的觀察和分析，培養學生運用所學知識，分析問題、解決問題的能力。情感態度與價值觀使學生認識：“從個性中發現共性，再從共性中理解個性，從現象認識本質以及事物有普遍聯系”的辯證唯物主義觀點。教學重點：感應電流的產生條件教學難點：磁通量的理解教具：磁鐵、螺線管、電流表、學生電源、電鍵、滑動變阻器、小螺線管A、大螺線管B一、劃時代的發現說明：1820年奧斯特發現了電流磁效應，說明電流能夠產生磁場，人們很自然地思考，能不能根據磁來產生電呢，為此很多科學家做出了很多的嘗試，其中最著名的科學家就是法拉第，他進行了長達10年的艱苦探索。最初，法拉第認為．很強的磁鐵或很強的電流可能會在鄰近的閉合導線中感應出電流。他做了多次嘗試，經歷了一次次失敗，都沒有得到預想的結果。但是，法拉第堅信：電與磁有聯系，電流能產生磁場，磁場也就一定能產生電流。在這些信念的支持下，1831年他終于發現了電磁感應現象：把兩個線圈繞在一個鐵環上，一個線圈接電源，另一個線圈接“電流表”，當給一個線圈通電或斷電的瞬間，在另一個線圈上二、電磁感應現象問：什么是電磁感應現象？（閉合電路的一部分在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產三、電磁感應的產生條件說明：在什么條件下能夠產生電磁感應？要產生感應電流的前提條件線圈當然要是閉合線那還有什么條件呢？請看下面的實驗說明：為了說明產生電磁感應的條件．要用到一個物理盤－－磁通量。什么是磁通量？我們用“穿過一個閉合電路的磁感線的多少”來形象地理解：“穿過這個閉合電路的磁通量”思考與討論：P47、思考與討論磁通量發生變化演示實臉實驗儀器：磁鐵、螺線管、電流表實驗過程：①將螺線管和電流表連接②N極插入線圈的過程中，觀察指針有沒有偏轉N極從線圈中抽出的過程中，觀察指針有沒有偏轉？如何偏轉？問：N極在插入線圈的過程中，磁通量是否發生變化？（變化）N極停在線圈中，磁通量是否發生變化？（不變化）N極從線圈中抽出的過程中，磁通量是否發生變化？（變化）S極在插入線圈的過程中，磁通量是否發生變化？（變化）S極停在線圈中，磁通量是否發生變化？（不變化）S極從線圈中抽出的過程中，磁通量是否發生變化？（變化）演示實臉實驗儀器：學生電源、電鍵、滑動變阻器、小螺線管A、大螺線管B、電流表電鍵、滑動變阻器、小螺線管A連接開關總是閉合的，滑動變限器也不動，觀察指針有沒有偏轉？如何偏轉？開關總是閉含的，但迅速移動滑動變阻器的滑片，觀察指針有沒有偏轉？如何（產生感應電流的條件是①閉合線圈②磁通量發生變化。大量實驗事實表明：只要穿過閉合電路的磁通，發生變化．閉合電路中就有感應電流產生）2、了解什么是磁通量以及磁通量的變化量和磁通量的變化率。3、在實驗基礎上，了解法拉第電磁感應定律內容及數學表達式，學會用該定律分析與解決4、培養類比推理和通過觀察、實驗、歸納尋找物理規律的能力。過程與方法通過推導到線切割磁感線時的感應電動勢公式E=nΔΦ,掌握運用理論知識探究問題情感態度與價值觀從不同物理現象中抽象出個性與共性問題，培養學生對不同事物進行分析，找出共性與個性的辯證唯物主義思想了解法拉第探索科學的方法，學習他的執著的科學探究精神教學重點：法拉第電磁感應定律教學難點：磁通量的理解教具：磁鐵、螺線管、電流表、學生電源、電鍵、滑動變阻器、小螺線管A、大螺線管B一、感應電動勢說明：既然在閉合電路中產生了感應電流，這個電路中就一定有電動勢。我們把電磁感應現象中產生的電動勢叫做感應電動勢。在閉合電路里，產生感應電動勢的那部分導體相當十電源。在同一個電路中，感應電動勢越大，感應電流越大。那么，感應電動勢的大小跟什么因素有關呢？請看實驗在圖3.1-2中，使導體捧以不同的速度切割磁感線，硯察電流表指針偏轉的幅度。實驗結論：在導線切割磁感線的過程中，切割速度越大，感應電動勢越大實驗結論：在磁鐵插入和從線圈中拔出的過程中，插入和拔出的速度越大，感應電動勢越大說明：導體捧以較大的速度切割磁感線，和磁體以較大的速使線圈中的磁通量發生變化，且磁通量變化的速度比較大說明：許多實驗都表明，感應電動勢的大小跟磁通變化的快慢有關。我們用磁通量的變化率來描述磁通量變化的快慢，它是磁通量的變化量跟產生這個變化所用時間的比值。問：如果時刻t1的磁通量是Φ1，時刻t2的磁通量變為Φ2。量是什么？(△Φ=Φ2-Φ1）；磁通量的變化率應該表示為什么？【△Φ/t=(Φ2-Φ1)/t】二、法拉第電磁感應定律說明：精確的實驗表明：電路中感應電動勢的大小．跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。這就是法拉第電磁感應定律問：該定律的數學表達式是什么？（E=△Φ/△t）？（？（說明：現在我們來探究一下多匝線圈的感應電動勢，首先想一想．線圈的匝數與感應電動勢可能有什么關系。一個閉合電路可以看做由1個線圈組成。如果線圈是多匝的，由于每一匝線圈中都會產生感應電功勢，在多匝線圈上產生的感應電動勢要比l匝線圈產生的感應電動勢大。我們仍然用前面的實臉裝置來研究．但這次選用匝數不同的兩個線圈。演示實驗實驗過程：實驗時把條形磁鐵插入一個10匝的線圈和從這個線圈中抽出，然后以相同的速度插入另一個匝數為100的線圈和從這個線圈抽出，比較電流表指針的偏轉情況。實驗結論：匝數越多，感應電動勢越大說明：精確的實驗告訴我們，在n匝線圈組成的電路上，產生的感應電動勢是E=n△Φ/△t說明：在實際工作中，為了獲得較大的感應電動勢，常常采用幾百匝甚至幾千匝的線圈。轉化為電能）電池能量轉化情況如何？（化學能轉變成了電能）說明：法拉第電磁感應定律進一步揭示了電與磁的相互聯系，同時也告訴我們：電能的產生一定是以消耗其他形式的能量為代價的。今天，我們使用的電能從各種形式的能轉化而來：風力發電，是把空氣流動的動能轉化為電能．水力發電，是利用水的機械能帶動發電機來發各種獲得大規模電能的實用方案，都是以法拉第電磁感應定律為理論基礎的，不同的只是如何來推動發電機而已。第二節、法拉第電磁感應定律一、感應電動勢1、感應電動勢：電磁感應現象中產生的電動勢2、實驗表明：感應電動勢的大小跟磁通變化的快慢有關。3、時刻t1的磁通量是Φ1，時刻t2的磁通量變為Φ2磁通量的變化量：△Φ=Φ2-Φ1磁通量的變化率：△Φ/t=(Φ2-Φ1)/(t2－t1)二、法拉第電磁感應定律1、法拉第電磁感應定律：電路中感應電動勢的大小．跟穿過這一電路的磁通量的變化率成2、單匝：E=△Φ/△tn匝：E=n△Φ/△t3、發電：其他形式的能轉化為電能原理：法拉第電磁感應定律2、定性了解交流的變化規律及其圖像表示和主要特征物理量。3、知道交流能通過電容器的原因，了解交流這一特性在電子技術中的應用。技術與社會生活之間的密切關系。過程和方法1、培養學生閱讀、理解及自學能力．2、培養學生將知識進行類比、遷移的能力．3、使學生理解如何建立新的物理概念而培養學生處理解決新問題能力．4、培養學生應用數學工具處理解決物理問題的能力．5、訓練學生由特殊到一般的歸納、演繹思維能力．情感、態度、價值觀1、由用電器銘牌，可介紹我國近幾年的經濟騰飛，激發學生愛國精神和為建設祖國發奮學2、讓學生體會對稱美．教學重點：交變電流的產生和變化規律．教學難點：表征的物理量和交流電有效值.教具：交流發電機、電燈、電流表、示波器、小燈泡、導線、學生電源一、交流發電機說明：交流發電機是由定子和轉子構成，有的發電機的磁體轉動，線圈不動；有的發電機的磁體轉動，線圈不動。問：無論是線圈轉動，還是磁體轉動，轉子的作用是什么？（轉子的轉動使得穿過線圈的磁通量發生變化)演示實驗實驗儀器：交流發電機、電燈、電流表實驗過程：將交流發電機、電燈、電流表連接成電路，搖動交流發電機，觀察電燈的亮度有實驗結果：電燈的亮度忽明忽暗，電流表的指針忽左忽右實驗結論：發電機發出的電流大小和方向都在不斷變化，大小、方向隨時間做周期性變化的電流叫做交變電流，簡稱交流。各種電池供給的電流只沿一個方向流動，叫做直流二、交流的變化規律實驗儀器：示波器、小燈泡、導線、學生電源實驗過程：將示波器和燈泡并聯接入電路中，用示波器演示加在燈泡兩端的電壓實驗現象：顯示的電壓圖象為正弦曲線說明：嚴格的數學分析表明，電網中的交變電流，它的電流、電壓隨時間按正弦函數的規律變化，這樣的電流稱之為正弦式電流問：如何表示正弦式電流在某一時刻的電流、電壓？（i=Imsinωtu=Umsinωt）說明：Im、Um分別是電流和電壓的最大值，叫做交流的峰值說明：交變電流的大小和方向在不斷地變化，我們把交流完成一次周期性變化所用的時間叫做交流的周期，通常用T表示，它的單位是秒。交流在1s內發生周期性變化的次數，叫做交流的頗率通常用f表示，它的單位是赫茲，簡稱赫，符號是Hz。？（說明：我國使用的交變電流，頻率是50Hz三、交流的有效值說明：交變電流有電壓最大值和電流最大值，但如果按照峰值來標志交流的大小，存在許多不合理的因素。例如，在計算用電量時，如果用峰值計算，所得結果必然超過實際用電的數值。因此在描述交流的電壓、電流時，要找一個合理的數值，這就是交流電壓、電流的有效問：如何求交流電壓、電流的有效值呢？（交流的有效值，是根據電流的熱效應規定的：把交流和直流分別通過相同的電阻，如果在相等的時間里它們產生的熱t相等，我們就把這個直流電壓、電流的數值稱做交流電壓、電流的有效值）說明：經過實驗和理論分析表明有效值和最大值之間存在著這樣的關系：Ie=Im/√2Ue=Um/√2其中Ue、Ie分別代表交流電壓、電流的有效值說明：在各種使用交變電流的電器設備上，所標注的額定電壓、額定電流值，都是交流的有四、交流能夠通過電容器說明：當電容器上兩端連接直流電源時，正負電荷聚集在極板上，不能移動，因此電路中不會形成長時間的電流，因此我們說電容器具有隔直流的特點說明：但當電容器兩端連接上交流電壓后，當電壓升高時，正負電荷在電容器兩塊極板上聚集，當電壓降低時，正負電荷從電容器兩塊極板上釋放，因此能夠形成較長時間的電流，我們稱電容器具有通交流的特點。說明：總而言之，電容器具有隔直通交的特點，注意電容器接交流電時，電荷實際上并沒有越過兩極板間的介質。板書設計第三節、交變電流一、交流發電機1、交變電流：大小和方向都在不斷變化的電流2、直流電流：方向不變的電流稱之為直流二、交流的變化規律1、正弦式電流：電流、電壓隨時間按正弦函數的規律變化的電流i=Imsinωtu=UmsinωtIm、Um分別是電流和電壓的最大值2、周期T：交流完成一次周期性變化所用的時間單位：秒頻率f：交流在1s內發生周期性變化的次數單位：赫茲符號：Hz三、交流的有效值1、把交流和直流分別通過相同的電阻，如果在相等的時間里它們產生的熱量相等，我們就把這個直流電壓、電流的數值稱做交流電壓、電流的有效值2、有效值和最大值之間的關系：Ie=Im/√2Ue四、交流能夠通過電容器1、電容器特點：隔直通交2、注意：電容器接交流電時，電荷實際上并沒有越過兩極板間的介質1、了解變壓器的構造，知道變壓器為什么能夠改變交流的電壓。2、由實驗探究總結變壓器原、副線圈的電壓與兩個線圈匝數的關系。4、體驗科學探究過程，培養實驗設計與分析論證能力。過程與方法⑴做好教材中“思考與討論”的演示實驗，同時進一步補充兩個小實驗：變壓器升壓和降壓的效果⑵通過觀察和分析，讓學生明確變壓器的基本結構和工作原理⑶通過實驗，探究變壓器電壓與匝數的關系⑷總結歸納，得出結論情感態度與價值觀⑴通過教師的引導及對問題探究中的相互交流、討論，促進師生之間、生生之間的合作互動，使學生實現知識和能力的協調發展。⑵通過一定數量的科學探究，學生經歷與科學研究工作相近或相似的過程，從中獲取知識和技能，體驗其中的樂趣和曲折，感悟科學思想，培育科學精神。教學重點：變壓器原、副線圈的電壓與兩個線圈匝數的關系教學難點：實驗探究教具：變壓器、學生電源、燈泡而家里使用的電壓是220V，地鐵機車的電壓是750V……遠距離送過來的電壓太高，不能直接使用，要在變電站把電壓降低才能送給用戶說明：因此在輸電過程中，各種變壓器發揮著極其重要的作用。變壓器是電氣化社會不可或缺的重要設備。我們身邊有形形色色的變壓器一、變壓器的結構說明：變壓器是由鐵芯和繞在鐵芯上的線圈組成的。變壓器的一個線圈跟前一級電路連接，叫做原線圈，也叫初級線圈．另一個線圈跟下一級電路連接，叫做副線圈，也叫次級線圈二、變壓器為什么能改變電壓演示實驗實驗儀器：變壓器、學生電源、燈泡①一個線圈連接學生電源的交流輸出端，另一個線圈連接小燈泡的兩端，閉合學生電源的開關，會看到小燈泡發光②改變學生電源的電壓，重復以上實驗③原線圈與副線圈對調，重復以上實驗④換用其他線圈，重復以上實驗燈泡的亮度發生變化問：小燈泡沒有直接跟電源連接，為什么能發光？（變壓器的原理是電磁感應定律，原線圈中通過電流時，鐵芯中產生磁場，由于交變電流的大小和方向都在不斷變化，鐵芯中磁場的強弱和方向也都在不斷變化。副線圈與原線圈是套在同一個鐵芯上的，通過副線圈的磁場也在不斷變化，于是就在副線圈內產生了感應電動勢。線圈的各匝導線之間是相互串聯的，每匝的感應電動勢加在一起，就是整個線圈的感應電動勢。因此，在同一個鐵芯上，哪個線圈的匝數多，哪個線圈的電壓就高）？（？（板書設計第四節、變壓器1、升壓、降壓需要變壓器一、變壓器的結構1、變壓器是由鐵芯和繞在鐵芯上的線圈組成的。2、原線圈（初級線圈）：變壓器跟前一級電路連接的一個線圈副線圈（次級線圈）：跟下一級電路連接的另一個線圈二、變壓器為什么能改變電壓1、變壓器原理：電磁感應定律原線圈中通過電流時，鐵芯中產生磁場，由于交變電流的大小和方向都在不斷變化，鐵芯中磁場的強弱和方向也都在不斷變化。副線圈與原線圈是套在同一個鐵芯上的，通過副線圈的磁場也在不斷變化，于是就在副線圈內產生了感應電動勢。線圈的各匝導線之間是相互哪個線圈的匝數多，哪個線圈的電壓就高43、了解電網在能源利用上的作用，認識科學技術對人類生活的深遠影響。過程與方法通過學習，培養學生閱讀、分析、綜合和運用能力。情感態度與價值觀1、培養學生遇到問題要認真、全面分析的科學態度。2、介紹我國遠距離輸電概況，激發學生投身祖國建設的熱情。教學重點：找出影響遠距離輸電損失的因素，使學生理解高壓輸電可以減少P與U的損失。教學難點：理解高壓輸電的原理，區別導線上的輸電電壓U和損失電壓ΔU。教具：多媒體二、如果需要用實驗說明問題時，可以選擇下列儀器：遠距離輸電模型課后“問題與練習”課堂后記1、了解什么是自感現象、自感系數和渦流，知道影響自感系數大小的因素。2、了解自感現象的利用和危害的防止。3、初步了解日光燈、電磁爐等家用電器工作的自感原理。4、利用對自感現象的想象培養想象能力，體驗將物理知識應用于生活的過程。5、體會科技成果對生活的廣泛影響，培養對渦流現象的廣泛、神奇的應用產生興趣。過程與方法1、引導學生從事物的共性中發掘新的個性，從發生電磁感應現象的條件和有關電磁感應的規律，提出自感現象，并推出關于自感的規律2、會用自感知識分析、解決一些簡單問題，并了解自感現象的利弊以及對它們的防止和利用．情感態度與價值觀培養學生的自主學習的能力，通過對已學知識的理解實現知識的自我更新以適應社會對人才的要求．教學難點：通電自感和斷電自感現象的理解教具：燈泡、線圈、學生電源一、學習新知識提問復習2、自感現象演示2（圖36-3）-自感電動勢阻礙電流的減小。自感作用：電路中的自感作用是阻礙電流變化。演示講解自感（系數）：匝數越多，自感系數越大；加如鐵芯，自感系數增大。作用：有阻礙交流的作用實例：變壓器（即互感器）、日光燈電子鎮流器個例分析危害：城市無軌電車弓型拾電器電弧火花-燒蝕開關、危及行人。4、渦流及其應用演示-設問-探究-釋疑現象阻尼擺概念及成因：空間磁通量變化，空間中的導體就會感應出電流，即渦流。變壓器硅鋼片設計原理：---解釋：為什么變壓器要有冷卻裝置？危害：使得變壓器及電機鐵芯內感應渦流，發熱，影響絕緣性能乃至導致火災事故。防止辦法：鐵芯分片組疊，并彼此絕緣。二、鞏固新知識1、小結：自感-渦流-現象-規律-應用2、閱課文：P78-813、練習：（課本）P81—1、2（講）、3（提示：自感系數因素）、4（啟發分析）、5（啟發講述）電磁爐是應用電磁感應原理對食品進行加熱的。電磁爐的爐面是耐熱陶瓷板，交變電流令鍋底迅速發熱，達到加熱食品的目的。電磁爐加熱原理如圖所示，灶臺臺面是一塊高強度、耐沖擊的陶瓷平板（結晶玻璃），臺面下邊裝有高頻感應加熱線圈（即勵磁線圈）、高頻電力轉換裝置及相應的控制系統，臺面的上面放有平底烹飪鍋。其工作過程如下：電流電壓經過整流器轉換為直流電，又經高頻電力轉換裝置使直流電生高頻交變磁場。其磁力線穿透灶臺的陶瓷臺板而作用于金屬鍋。在烹飪鍋體內因電磁感應就有強大的渦流產生。渦流克服鍋體的內阻流動時完成電能向熱能的轉換，所產生的焦耳熱概述電磁灶是應用電磁感應原理進行加熱工作的，是現代家庭烹飪食物的先進電子炊具。它使用起來非常方便，可用來進行煮、炸、煎、蒸、炒等各種烹調操作。特點：效率高、體積小、重量輕、噪音小、省電節能、不污染環境、安全衛生，烹飪時加熱均勻、能較好地保持電磁爐按感應線圈中的電流頻率分為低頻和高頻兩大類，相比較高頻電磁灶受熱效率按樣式分類，可以分以下三種。臺式電磁爐：分為單頭和雙頭兩種，具有擺放方便、可移動性強等優點。因為價格低較埋入式電磁爐：是將整個電磁爐放入櫥柜面內，然后在臺面上挖個洞，使灶面與櫥柜臺面成一個平面。業內專家認為這種安裝方法只求美觀，但不科學，很大一部分消費群體把電磁爐當做火鍋，埋入式炒菜并不方便。嵌入式電磁爐：可適應不同鍋具的需要，不再對鍋具有特殊要求。他們用來給手機充電的充電器，在電源插孔出插的時間長了，要發熱，就有渦流起的作用。3、渦流，渦流，就是旋渦一樣的電流。1、理解麥克斯韋電磁場理論的兩個支柱：變化的磁場產生電場、變化的電場產生磁場。了解變化的電場和磁場相互聯系形成同一的電磁場。3、了解麥克斯韋電磁場理論以及赫茲實驗在物理學發展中的貢獻。體會兩位過程與方法通過對科學家發現電磁波的過程的介紹，了解科學探究的過程（提出猜想――實驗驗證――理論推廣），掌握科學探究的方法（理論和實踐相結合）。情感態度與價值觀理論與實踐相結合，理論源于實踐，又對實踐具有指導作用。同時通過了解麥克斯韋、赫茲對電磁波的探索，激發學生對科學探索的神往。教學重點：麥克斯韋電磁場理論教學難點：變化的電場和磁場相互聯系形成同一的電磁場教具：多媒體一、偉大的預言說明：法拉第發現電磁感應現象那年，麥克斯韋在蘇格蘭愛丁堡附近誕生，從小就表現出了驚人的數學和物理天賦，他從小熱愛科學，喜歡思考讀了法拉第的著作，法拉第關于“場”和“力線”的思想深深吸引了麥克斯韋，但麥克斯韋也發現了法拉第定性描述的弱點，那就是不能定量的描述電場廬的科學家決定用他的數學才能來彌補。1860年初秋，麥克斯韋特意去拜訪法拉第，兩人雖然在年齡上相差四十歲，在性情、愛好、特長方面也迥然各異，可是對物質世界的看法卻產生了共鳴。法拉第鼓勵麥克斯韋：“你不應停留在數學解釋我的觀點”，而應該突破它。說明：麥克斯韋學習了庫侖、安培、奧斯特、法拉第、亨利的研究成果，結合了自己的創造性工作，最終建立了經典電磁場理論。說明：法拉第電磁感應定律告訴我們：閉合線圈中的磁通量發生變化就能產生感應電流，我們知道電荷的定向移動形