选修1-11.3-1.6教案.doc

第三节、生活中的静电现象教学目标：1、了解生活中常见的静电现象，能够用所学的只是解释简单的静电现象。2、通过了解一些静电现象和避雷方法，认识人类社会在发展过程中如何适应自然，建立人类必须与自然相互依存、和谐发展的认识。3、了解人类应用静电和防止静电的事例。教学重点：教学难点：教学方法：教学过程一、放电现象问：火花放电是最常见的放电现象现实中放电现象呢？（在干燥天气的黑夜里脱去化纤衣服时会看到火花、听到僻啪声实验室中感应起电机的两个导电杆之间也能发生火花放电很多房屋顶上装有避雷针是为了进行接地放电运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖着，这样可以把电荷引入大地，避免放电时产生的火花引起爆炸飞机轮胎用导电像胶制成，可以避免着陆时机身积累电荷)二、雷电和避雷说明：云层之间或云层与地面之间发生强烈放电时，能产生耀眼的闪光和巨响，这就是闪电和雷鸣。闪电的电流可以高达几 十万安培，会使建筑物严重损坏。说明：雷电对人类生活也会产生益处，有哪些益处呢？（闪电产生的高温促使空气中的氧和氮化合成氮氧化物，随雨水降至地面，成为天然的氮肥 闪电产生的臭氧留在大气层中，能保护地球上的生物免遭紫外线的伤害）演示实验：实验器材：验电器、安放在绝缘支架上的带电导体、带绝缘柄的验电球实验过程：带绝缘柄的验电球接触带电导体的A点，然后跟验电器接触，观察验电器的指针偏角带绝缘柄的验电球接触带电导体的B点，然后跟验电器接触，观察验电器的指针偏角带绝缘柄的验电球接触带电导体的C点，然后跟验电器接触，观察验电器的指针偏角实验现象：验电球跟带电体的A 处接触后，验电器的金属箔张角较小；跟B 处接触后验电器的金属箔张角较大跟尖端C 处接触后验电器的金属箔张角最大。问：这个实验说明了什么问题？（电荷在导体表面的分布是不均匀的：突出的位黄电荷比较密集平坦的位置，电荷比较稀疏）说明：导体尖锐部位的电荷特别密集尖端附近的电场就特别强会放出电荷，这种现象我们称之为尖端放电演示实验： 实验仪器：金属板M金属板N 、两个等高的金属柱A、B ，A 为尖头、B 为圆头，直流电压电源 实验过程：逐渐升高电源电压，观察哪个金属柱先放电。 实验现象：金属柱A先放电 说明：1753年，富兰克林发明了避雷针，避雷针的原理就是尖端放电。带电云层靠近建筑物时，同号电荷受到排斥，流人大地，建筑物上留下了异号电荷。当电荷积累到一定程度时，会发生强烈放电现象可能产生雷击。如果建筑物安装了避示针，在避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放出逐渐中和云中的电荷，保护建筑物使其免遭雷击。三、静电的应用和防止说明：静电在工业和生活中有很重要的用途，有时又会带来很多麻烦，需要防止问：在许多场合都可以发现人们应用静电的例子，有哪些例子呢？静电除尘 静电喷漆 复印问：在许多场合都可以发现人们防止静电的例子?实验室中感应起电机的两个导电杆之间也能发生火花放电；很多房屋顶上装有避雷针是为了进行接地放电；运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖着，这样可以把电荷引入大地，避免放电时产生的火花引起爆炸；飞机轮胎用导电像胶制成，可以避免着陆时机身积累电荷课堂练习：1为了防止静电的危害，应尽快把产生的静电导走，下面措施中不是防止静电危害的是（ ）A油 灌车后面装一条拖地的铁链 B电工钳柄上套有绝缘的胶套C飞机轮胎上装搭地线 D印刷车间中保持适当的湿度2遭遇雷雨天气，应谨防雷电。下面哪些做法是正确的（ ）A.外出时，可以在孤立的高大建筑物和大树下避雨B.如果是在旷野，应立即蹲下，以免成为雷电的袭击目标C.遭遇雷雨天气也可以在户外打手机D.在室内，如果听到打雷，应马上关上门窗，以防雷电进屋3下列关于静电除尘的说法中正确的是（ ）A.进入除尘器后，烟雾中的颗粒 被强电场电离而带正电，颗粒向电源负极运动B.除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动C.烟雾颗粒带电后，受到竖直向下的电场力而向下运动D.烟雾中的颗粒 被强电场粉碎成更小的颗粒，排到大气中人眼看不到4避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是（ ）A.云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地B.避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷C.云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地 D.以上说法都不对板书设计：一、放电现象二、雷电和避雷1、电荷在导体表面的分布是不均匀的：突出的位黄电荷比较密集平坦的位置，电荷比较稀疏2、尖端放电：导体尖锐部位的电荷特别密集尖端附近的电场就特别强会放出电荷3、避雷针的原理就是尖端放电三、静电的应用和防止课堂小结：布置作业：课后反思：第四节、电容器教学目标：1、了解电容器的功能，电容器如何工作，知道常见的电容器有哪些。2、了解不同的电容器电容量不同，知道决定电容器电容的因素。教学重点：教学难点：教学方法：教学过程：一、电容器问：什么是电容器？（储存电荷的装置）问：怎样可以构成一个电容器呢？（两个彼此绝缘而又互相靠近的锌体，都可以组成一个电容器；两个正对的平行金属板夹上一层绝缘物质，就形成一个最简单的电容器，这样的电容器称之为平行板电容器，两个金属板是电容器的两个极板，中间的绝缘物质就称之为介质）问：现实中哪些仪器会有电容器呢？（收音机、电视机、计算机等各种电子设备都有电容器，把一个纸介质电容器拆开后就会看到它是由绝缘纸和金属箔叠在一起卷成的）说明：把电容器的一个极板与电池组的正极相连另一个极板与电池组的负极相连就能使两个极板分别带上等量异种电荷，这个过程叫做电容器的充电，充电后的电容器两个极板上分别带有等量异号电荷，由于两极板相对且靠得很近，正负电荷互相吸引，电容器就是以这种方式储存电荷。问：电容器有何应用呢？（以照相机为例，照相机的闪光灯，在不到0.001s的短暂时间内发出强烈闪光，瞬时电流很大，各种电池都不能承受。在实际中，常常用电容器帮助闪光灯实现它的功能。拍照前先用较长的时间给电容器充电，拍照时触发闪光灯，使电容器通过灯管放电，发出耀眼的白光，然后电源又给电容器充电，为下次闪光做准备）二、电容器的电容说明：电容器带电时两个极板间有电压，实验发现，在一定的电压下，不同电容器的极板上储存的电荷有多有少，也就是电容器的储存能力有大有小，我们把容器的储存能力称之为电容，因此可以称电容有大有小。问：那电容如何定义呢？（我们把电荷Q和电压U的比值称之为电容C，CQ/U）问：国际单位制中电容的单位是什么？（法拉 简称法 符号F ）说明：实验发现，平行板电容器极板的正对面积越大、极板间的距离越近，电容器的电容就越大。极板间电介质的性质也会影响电容器的电容。因此平行板电容器的电容公式为CS/(4kd)，其中为电介质的介电常数，S为平行板电容器的正对面积，k静电力常数，d为平行板电容器之间的距离。问：还有哪些常用单位呢？（微法F 、皮法pF ）它们的换算关系是什么？（I F= 10 6F 1 pF = 1012F ）课堂练习：1下列关于电容器的说法中，正确的是 ( ) A电容越大的电容器，带电荷量也一定越多 B电容器不带电时，其电容为零C两个电容器的带电荷量相等时，两板间电势差较大的电容器的电容较大D电容器的电容跟它是否带电无关2电容器是将电能暂时存储的一种电学元件，关于平行板电容器的电容，下列说法真确的是 ( )A电容器所带的电荷量越多，电容就越大 B电容器两极板间的电压越高，电容就越C电容器正对面积增大，电容就越大 D电容器两极板间距离增大，电容就越大3关于电容器的充放电，下列说法中正确的是 ( )A充放电过程中外电路有瞬间电流 B充放电过程中外电路有恒定电流C充电过程中电源提供的电能全部转化为内能 D放电过程中电容器中的电场能逐渐增大4. 两个彼此绝缘、相互平行靠近水平放置的金属板组成一个平行板电容器，该电容器跟一个电源相连接，如图所示。开关s接A时，电容器被充电，两极板间形成一个匀强电场，有一个带电的尘粒P在两极板间处于静止状态，则以下判断正确的是 （ ）A匀强电场的方向竖直向下 B带电尘粒带负电C若开关s接到B，则电容器放电，两极板上的电荷中和，电容器的电容减小D若开关s接到B，尘粒将竖直下落 板书设计：一、电容器1、电容器：储存电荷的装置 两个彼此绝缘而又互相靠近的锌体，都可以组成一个电容器二、电容器的电容1、电容：电容器的储存能力2、单位：法拉 简称法 符号F I F= 10 6F 1 pF = 1012F 3、平行板电容器的电容公式：CS/(4kd)， ：电介质的介电常数，S：平行板电容器的正对面积 k：静电力常数 d：平行板电容器之间的距离课堂小结：布置作业：2 3第五节、电流和电源教学目标：1、了解电流的微观机理及其定义式，知道电流的方向是如何规定的。2、了解电源的发明对人类的生活产生的巨大的影响。3、了解电源在电路中的作用。了解电动势的概念和单位。了解常见电池电动势的大小。教学重点：教学难点：教学方法：教学过程：一、电流问：怎样才能产生电流？（电荷的定向移动）问：产生电流需要有什么样的条件呢？（自由电荷导体两端有电压）说明：金属中的自由电子，酸、碱、盐水溶液中的正、负离子，都是自由电荷，干电池、蓄电池、发电机等电源，它们在电路中的作用是保持导体上的电压。问：如何规定电流的方向？（规定正电荷定向移动的方向为电流的方向）问：金属中自由电荷是电子，那么金属中的电流方向和电子运动的方向有何关系？（相反）问：导体中电流的流向如何？（在电源外部电流从正极流向负极，在内部是由负极流向正极）问：电流有强弱的不同，如何比较电流的强弱？(用通过导线横截面的电荷量Q 与所用时间t的比值来描述电流的强弱)说明：我们把通过导线横截面的电荷量Q 与所用时间t的比值定义为电流，用I表示，IQ/t问：在国际单位制中，电流的单位是什么？（安培 简称安，符号A ）问：还有什么常用单位？（毫安mA 1mA=10-3A 微安 A 1A=10-6A ） 二、电源和电动势说明：一个闭合电路由电源、用电器和导线、开关构成，问：那么电源的作用是什么呢？（使导体两端建立电场，电场力使导体中的自由电荷做定向运动，形成持续的电流）说明：生活中有各种各样的电源，不同的电源，两极间电压的大小不一样。不接用电器时，常用干电池两极间的电压大约是l.5V ，铅蓄电池两极间的电压大约是2V 。电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定的电源的这种特性，物理学中用电动势来描述，符号是E ，电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，电动势的单位与电压的单位相同，也是伏特。问：从能量转化的角度看，电源的作用是什么？（把其他形式的能转化为电能，化学电池把化学能转化为电能，发电机把机械能转化为电能，太阳电池把太阳能转化为电能）课堂练习：1、关于电流强度正确的是（ ）A.根据I=q / t可知I与q成正比B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面积的电量相等，则导体中的电流是恒定电流C.电流有方向，电流强度是标量 D.电流强度的单位“安培”不是国际单位制2、下列关于电流方向的说法中，不正确的是（ ）A电流的方向就是自由电荷定向移动的方向B电流的方向就是正电荷定向移动的方向C在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反D在电解液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同3、一电子沿圆周顺时针高速转动，周期为10-10s，则等效电流大小为 A，方向为方向（填顺时针或逆时针）。4、干电池是将 能转化为 能，发电机是将 能转化为 能，太阳能电池是将 能转化为 能，铅蓄电池是将 能转化为 能。5、某电池电动势为1.5V，如果不考虑它内部的电阻，当把它的两极与150的电阻连在一起时，16秒内有多少库仑的电荷定向移动通过电阻的横截面？板书设计：第五节、电流和电源一、电流1、电荷的定向移动形成电流 条件：自由电荷 导体两端有电压2、规定正电荷定向移动的方向为电流的方向3、电流流向：电源外部正极流向负极，内部负极流向正极4、电流：通过导线横截面的电荷量Q 与所用时间t的比值 IQ/t 国际单位：安培 简称安，符号A 常用单位：毫安mA 1mA=10-3A 微安 A 1A=10-6A 二、电源和电动势1、电动势E ：电源没有接入电路时两极间的电压 电动势由电源本身的性质决定的2、单位：伏特课堂小结布置作业：1 2第六节、电流的热效应教学目标：1、用实验探究电流通过导体时，电能转化为导体的内能与哪些因素有关，重点通过实验研究方法研究导体通电时发热与导体的电子之间的关系。2、了解电流热效应跟哪些因素有关，理解并能够用焦耳定律解决一些实际问题。3、了解生活中应用焦耳定律的例子，了解节约电能的一些方法。教学重点：教学难点：教学方法：教学过程：电阻和电流的热效应问：白炽灯通电以后，一会儿热得烫手电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭电流通过导体时能使导体的温度升高在这些过程中能量转化情况如何？（电能变成内能）说明：电流能够将电能转化为内能这就是电流的热效应说明：导体通电时发热的多少与哪些因素有关呢？请看下面的演示实验演示实验：实验器材：阻值不同的电阻丝A 、B两烧瓶质量完全相等的煤油两支温度计电源导线实验过程：1、阻值不同的电阻丝A 、B分别浸在质量完全相等的煤油里，两者串联起来，通过变阻器和开关接到电源上2 、测量 两烧瓶煤油的初始温度并做记录3 、闭合开关，过几分仲后再测煤油的温度并做记录，同时记下这次通电的时间，比较两烧瓶煤油的温度实验结果：金属丝产生的热量跟金属丝的阻值成正比问：除此以外，电流的热效应跟哪些因素有关呢？（电流时间） 说明：英国物理学家焦耳通过一系列实验发现电流发热具有下述规律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比这个规律叫做焦耳定律问：如果用Q 表示热量，用I 表示电流，R 表示导体的电阻，t 表示通电的时间，如何表示焦耳定律？（Q = I2Rt ）说明：我们把电热器在单位时间消耗的电能