高二化学第十一章电场教材分析.ppt

第十一章电场教材分析 徐汇区教师进修学院张培荣2006 7 2 高二上册与老教材的主要区别 电路计算中没有电动势与闭合电路欧姆定律 增加了逻辑电路 磁场中没有F BIL 增加了直流电动机 电磁感应中没有 BLv 法拉第电磁感应定律和愣次定律 增加电能的输送 电磁波 拓展教材中增加了洛伦兹力 交流电 变压器 高二上册新课本的主要变化 建议周课时 第一学期 没有分科倾向的仍为4 0 有分科倾向的为3 2 第二学期为3 2或2 3 电场中没有库仑定律 去掉了电势 电势能 只剩下电场强度的概念和电场线 本学期安排 第十一章11课时 第十二章18课时 第十三章8课时第十四章14课时连单元测验及讲评共59课时 上半学期讲到二章 学年到第十四章讲完 关于知识点的教学 总的建议 本章知识点基本不补充 带电粒子运动不作统一要求 推荐参考书 高中物理教材全解高二上 科普出版社 联系人 冯步课课练高二第一学期 科技教育出版社 1 本章课程标准 1 本章课程标准 注 的内容最新教材中被安排在拓展教材中了 2 本章课时安排建议 建议10课时 1 A静电的测量 B电荷相互作用电场 2 B电荷相互作用电场 3 4 C场强 5 6 C电场线 7 8 9 C电势 电势能及电势差 小结 10 C电场力做功与电势差的关系 D静电的利用和防范 11 补充 场强与电势差的关系 指导思想 1 E U概念较抽象 电场线较直观 应注意利用电场线来贯穿和联系E U内容 2 经常注意知识结构的小结 使较散而多的知识系统化 3 加强和力学的联系 不断复习力学知识 关于教学目标 三维目标 一 知识与技能知识 知道 理解 掌握和应用 技能 初步学会 学会和独立设计 二 过程和方法感受 认识和运用 三 情感态度与价值观了解 体会 感受 激发和形成 知识与技能 理解真空中的库仑定律的条件和表达式 知道静电力常数 库仑定律 过程与方法 通过真空中的库仑定律与万有引力定律的比较 认识 类比 的方法 情感态度与价值观 通过真空中的库仑定律与万有引力定律的比较 感受科学的美感 重视概念规律建立过程的教学 二期课改的新理念就是要重过程而不是重结论 对物理概念 物理规律的深入理解是离不开概念和规律的建立过程的 A静电的测量 本节重点是电荷量和元电荷的概念 其余都是知识介绍性的 可很快带过 补充练习 1 2价负离子和3价正离子各带多少库仑电量 2 某物体带1C正电 它得还是失电子 多少电子 若带 5 10 9C 又如何 3 64g铜 29号元素 1mol 内有多少核外电子 多少自由电子 说明 1 宏观上电量是连续的 微观上电量是量子化的 2 得失电子只占很少一部分 B电荷的相互作用电场 第一课时 1 提出物理学研究方法 1 猜测 验证 相互作用力可能跟哪些因素有关 2 多因素问题处理方法 略去次要因素 剩下真空和点电荷 3 控制变量法 得出库仑定律 练习 离地1m高处有一个带1C正电的点电荷 要吸起地面上的带1C负电的点电荷 该点电荷重力为多大 体会在静电现象中库仑是一个很大的单位 通常带电量都只有10 8C左右 练习 半径为R 带电量为Q的均匀带电圆环对放在环心的电量为q的点电荷的库仑力多大 讨论 F kq2q2 r2中当r 0时F 对吗 为什么 进一步理解点电荷的概念 C电场的描述 第1课时 场强 一 电场 二 电场强度1 研究方法 1 用试验电荷去试探 试出的是什么电场 2 无法实验 为简化推理 Q简化为点电荷 2 探索过程 1 同一q放场中不同点 F大小方向各不相同 说明电场有一定分布 2 不同q放场中同一点 F也不同 说明F不能反映电场的固有特性 3 对场中同一点 F q为恒量 与q无关 仅决定于电场 反映电场的特性 不同点比值F q不同 F q大的地方电场就较强 4 可以证明 其它电荷的电场中F q仍与q无关 C电场的描述 第6课时 电势 二 电势1 研究方法 1 用q去试探 2 无法实验 为便于推理 Q简化成匀强电场 2 探索过程 1 同q放场中不同点 电势能大小各不相同 说明电场各处能的特性不同 2 不同q放场中同一点 电势能也不同 说明电势能不能反映电场固有特性 3 为简单起见 设为匀强电场 可知W q与q无关 对场中同一点为恒量 4 可以证明 其它电场中 W q仍与q无关 重视科学方法的教学 二期课改的新理念就是要重视过程和方法 本章中科学方法较多 1 库仑定律与万有引力定律类比 类比 2 电势能与重力势能的类比 3 电场强度与重力场强度的类比 4 电势与重力势的类比 微元法 1 半径为R 带电量为Q的均匀带电圆环对放在环心的电量为q的点电荷的库仑力多大 2 在半径为R 带电量为Q的均匀带电圆环上截取长为L L R 的一小段 该段电荷对环心的点电荷的库仑力多大 关于正负号的处理 矢量式计算一律不带正负号 标量式计算一律带正负号 W qU可以带正负号也可以不带正负号 注意与力学的综合 本章很多地方可以与力学知识综合 这是复习力学且提高学生综合分析能力的好机会 B电荷相互作用电场 第2课时 例1 三个点电荷放在边长为a的等边三角形的三个顶点 如图 求上面一个点电荷所受库仑力 例2 两个固定点电荷相距为a 电量分别为 4q和 q 现放入另一点电荷 Q 应放在何处会平衡 例3 如图两点电荷恰处于同一高度而平衡 求绝缘绳与竖直方向间的夹角 B电荷相互作用电场 第2课时 练习 1 电量为 Q的点电荷正上方有一竖直绝缘细杆 杆上套有一质量为m 电量为 q的小圆环 求环处于何处时恰平衡 2 电量为 4q的点电荷固定于绝缘光滑细杆的左端 在环上离它为L处套有一个质量为m 电量为 q的小环 静止起释放小环 求 1 刚释放时小环的加速度 2 运动过程中加速度和速度如何变化 C电场的描述 第4课时 小结 1 空间有一匀强电场 场强大小为E 104N C 方向竖直向下 1 一带电粒子电量q 10 8C 质量为m 10 5kg 求其受到的重力 电场力和其运动的加速度 2 若场强增为原来的两倍 加速度又多大 3 若场中有一电子 求其受到的重力 电场力和其运动的加速度 2 空间有一水平向右的匀强电场 场强为E 104N C 一质量为m 10 3kg的小球用绝缘线悬挂 平衡时线与竖直方向成30 角 求小球所带电量 小球得到还是失去电子 多少电子 3 电场强度方向如图 场强为E 带电量都为q的异号电荷连线平行于场强方向 相距为r时恰平衡 1 若将它们的电量减半 仍要平衡 则距离应为多大 2 若场强减半 仍要平衡 则距离应为多大 注意知识的比较与总结 本章很多知识是相近的 必须及时进行比较 本章知识比较抽象 必须不断加以总结和归纳 且可以培养学生总结归纳的能力 比较 1 场强与电场力的比较 2 E F q和E kQ r2的比较 例 在点电荷Q右方距离10cm处的A点处放q 5 10 9C时 受到电场力为F 10 3N 方向向左 求 1 该点的电场强度及Q的电量 2 若换放q 5 10 9C时 F和E又如何 3 若拿去q 则E F又如何 4 原来q电荷在Q处产生的电场强度多大 比较 3 电势和电势能的区别 4 和E的区别 归纳 1 电场力做功正 负的判断方法 1 看F与s的夹角 大于90 时为正 小于90 时为负 2 与静止起释放后运动方向一致的为正 2 电势能增减的判断方法 1 与电场力做功的关系 2 静止起释放后向电势能小的方向运动 3 电场力做功的计算方法 W qU Ep qEdcos 小结 知识结构 库仑定律 5 电场概念分析思路 电场 是非思考题 1 沿电场线方向场强逐渐减小 2 沿电场线方向电荷具有的电势能逐渐减小 3 场强较大的地方电荷具有的电势能也较大 4 匀强电场中 相距较远的两点间电势差也较大 E U d d为沿E方向的距离 5 只受电场力作用时 电荷总是向电势较低处运动的 6 只受电场力作用时 电荷总是向电势能较小处运动的 7 只受电场力作用时 静止开始运动的电荷总是向电势能较小处运动的 关于探究活动 要研究以下几个问题 1 哪些问题适合课内探究 2 该问题探究的重点环节 提出问题 作出假设 制定计划 使用工具和搜集证据 处理数据和解释问题 表达与交流 是什么 3 探究过程怎么组织 库仑定律 提出问题 电荷间的相互作用力与哪些因素有关 制定计划 选择测量仪器 设计实验方案 解决静电力的间接测量 控制变量法 使用工具和搜集证据 实际操作 作出假设 猜想 处理数据和解释问题 由现象得出定性结果 表达与交流 归纳结论 场强中的探究就没意义了 只能得出有分布 无法得出F q是定值 关于学生活动 二期课改的一个重点就是要强化学生的亲身体验 大家谈 培养学生表述 交流的能力 自主活动 培养学生观察 分析 比较和估算的能力 STS 培养学生解决实际问题的能力 关于情景的创设 情景的创设不仅要能引起学生的学习兴趣 更重要的是要能引起学生探究的积极性 全章引入的雅各布天梯 P1 能提高兴趣 D静电的利用与防范 P22图11 22能提高兴趣 B电荷的相互作用电场图11 12 能提高兴趣 但不能引起对定量研究的积极性 C电场的描述是主要内容 但教材没有提供好的情景 第十二章电路及其应用教材分析 关于知识点的教学 总的建议 本章知识点补充电动势和闭合电路欧姆定律 1 本章课程标准 2 本章课时安排建议 建议18课时 1 电流 欧姆定律2 电阻定律 3 电功电功率4 串联电路 5 并联电路6 7 混联电路 8 电路分析9 含电表的电路 10 电动势11 14 闭合电路欧姆定律 15 DIS测小灯泡电阻16 欧姆表 17 简单逻辑电路18 模块机器人 指导思想 1 能熟练计算 内容直观易懂 应一步到位 2 混联电路要大量补充 难度逐渐加大 3 加强实验 都是基本仪器使用和基本实验方法 4 复习旧知识的同时应解决各种小难点 5 简单电路计算中强化比例法 关于串联电路的教学 串联电路初中已学过 所以要在课内解决两个问题 一是比例法解题 二是解释常见的一些小难点 1 串联电路的基本特点是什么 I1 I2 I U1 U2 U 1 由此得出 判断依据 I 电流依次流过每个电阻 II 电势依次降低 2 测量I时 A表必须串入电路 由于A表串入 电路中R变了 I也变了 故有误差 为减小误差 要RA很小 一般只有0 1 以下 2 串联电路重要特性有哪些 1 R R1 R2 证明思路 根据电阻的定义R U I 其中R1不变 R2增大时R总如何变化 2 U R 电压分配 应用 1 滑线变阻器的两种接法 2 R和 串联时 UR IR U 练习 将10 电阻与V表串联在6V电路上 求V表示数 灯1和灯2串联在电路上 若灯1断路后 灯1和灯2两端电压分别为多大 3 P R 功率分配 P P1 P2 指实际功率还是额定功率电热丝发热为什么导线不发热 电饭煲等插头有时会发烫 为什么 例1 两种解法 常规思路和比例法 强调比例法 分压作用 若改为U总 30V又如何 例2 常规思路解法 额定值意义 降压作用 求分压电阻的额定功率 例3 R1 R2和R3串联 接在245V电压的电路中 流过的电流为5A R3上的功率为100W 且R1 2R2 求 R1 R2 R3 P1 P2 教学说明 思路一 常规思路 思路二 列U方程 例4 110V 40W 和 110V 60W 能否串联在220V线路上 为什么 如果都是 110V 40W 呢 如果 220V 40W 和 220V 60W 串联在220V电路中消耗的实际功率各是多少 比例法求解 例5 100 10W 和 200 2W 串联后总功率多大 例6 如图所示 当用电器R直接接在恒压电源旁AB时 消耗的电功率为P1 当将此用电器换接在离电源较远的CD处时 消耗的电功率为P2 则此时电路中消耗的总功率多大 输电线上消耗的电功率多大 教学说明 用比例法解 关于比例的教学 要使学生掌握比例法解题的方法 例 两个灯泡分别标有 110V100W 和 110V25W 串联后接在110V电路上 不考虑温度对电阻的影响 求两灯的实际功率 选择比例对象 选择比例关系式 R1 R2 P2额 P1额 1 4 1 灯1与灯2比 P U2 R 2 灯1与灯2串联时比 U IR U1 U2 R1 R2 1 4 3 灯1串联时与灯1单独接110V比 P U2 R P1 P1额 U12 U2 12 52 P1 100 25 4W P2 4P1 16W 关于混联电路的教学 识别电路的连接可用等电势法 电路中的电流表看成短路 电压表看成断路 例3 如图电路中 R1 2 R2 4 R3 3 R4 6 R5 8 电路两端电压为U 24V 求电流表和电压表的示数 高 低 高 中 例3 如图电路中 R1 2 R2 4 R3 3 R4 6 R5 8 电路两端电压为U 24V 求电流表和电压表的示数 高 低 高 中 6 2 8 3A 1A 6V 18V 关于电路变化的分析 除常规方法外还常用等效电源法 I E R r U E Ir 例1 如图电路 当滑动变阻器滑臂向右滑动时 讨论各电表示数的变化 R I E R r U E Ir 例1 如图电路 当滑动变阻器滑臂向右滑动时 讨论各电表示数的变化 R I E R r U E Ir 例1 如图电路 当滑动变阻器滑臂向右滑动时 讨论各电表示数的变化 R 关于电路计算的思路 电路计算变化很多 但第一步往往是方法唯一的 所以要抓住第一步的思路分析 1 闭合电路欧姆定律 已知E R r 2 某段电路先算 I R U P已知两个 3 内电路先算 I r U内 P内已知两个 4 等效电源法5 比例法 已知条件很少 涉及两种情况 6 方程组法 已知两种情况的条件求Er 7 电流 电压方程法 关于图线的教学 主要是定值电阻和电源的U I图线 要学会从图线获得信息 根据图线进行有关非线性电路的分析 两个灯泡分别标有 110V100W 和 110V25W 串联后接在110V电路上 若两灯的电流 电压曲线如图所示 它们的实际功率又分别多大 1 电阻的伏安特性曲线 如图所示 用一个定值电阻R和两个相