第一篇：教案電場中的導(dǎo)體

第4節(jié)電場中的導(dǎo)體 開課教師：李斐

一、教學(xué)目標(biāo) 1．知識與能力：

（1）掌握場強疊加原理

（2）了解導(dǎo)體導(dǎo)電機制、靜電平衡狀態(tài)、靜電感應(yīng)現(xiàn)象；（3）理解電場中處于靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點；（4）了解靜電屏蔽現(xiàn)象。

（5）通過觀察演示實驗及對實驗現(xiàn)象的分析，引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識進行分析推理，培養(yǎng)學(xué)生分析推理能力。2．過程與方法：

（1）通過實驗探究，認(rèn)識科學(xué)探究的意義和基本過程．（2）讓學(xué)生在自主找規(guī)律的過程中體會到學(xué)習(xí)的樂趣． 3．情感態(tài)度價值觀：

物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的一門學(xué)科，通過物理實驗得到物理規(guī)律，這是進行物理研究的重要方法。

二、教學(xué)重點、難點

1．場強疊加原理、靜電場中靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特性，即其電荷分布、電場分布等，這是重點。

2．運用電場有關(guān)知識，分析、推理出實驗現(xiàn)象的成因，這是難點。

三、教學(xué)方法：

實驗演示，計算機輔助教學(xué)

四、教具：

1．演示靜電感應(yīng)：起電機（一臺）、驗電球、驗電器（一個），帶有絕緣支架金屬球一個。2．靜電屏蔽演示：金屬網(wǎng)罩（一個），帶絕緣支架金屬球，驗電器。4．計算機、大屏幕、自制CAI課件。

五、教學(xué)過程：

（一）導(dǎo)入新課

復(fù)習(xí)庫侖定律：真空中兩個點電荷之間的相互作用力F的大小，跟它們的電荷量Q1、Q2的乘積成正比，跟它們的距離r的二次方成反比；作用力的方向沿著它們的連線。

問：如果真空中存在A、B、C3個點電荷，那么其中某個點電荷A的受力情況怎樣？受到其他兩個點電荷的庫侖力，這兩個力不會互相影響.――獨立作用原理；而且這兩個力的合力滿足平行四邊形法則――矢量疊加原理。（演示flash動畫：兩個不在同一直線的庫侖力的合成）

（二）新課教學(xué)

上節(jié)課我們學(xué)過電場強度這概念，回憶一下我們是怎樣定義它的？ 將不同電量的試探電荷放入電場中同一點，我們將發(fā)現(xiàn)試探電荷所受的庫侖力大小和其電量的比值是個常數(shù)，這個常數(shù)就是電場強度即

（接上例）如果真空中存在A、B、C3個點電荷，通過上個例子我們已知A所受的合力為BC對它的矢量和，那么點電荷A處的場強？???..一．場強疊加原理（多個點電荷周圍電場場強分布情況的確定）1.獨立性原理 各個點電荷在場點均獨立產(chǎn)生電場——互不干擾 2.矢量疊加原理

電場中任一點的電場強度等于這幾個點電荷各自在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和?！獛缀委B加法

3.電場疊加遵從的法則平行四邊形法則（演示flash動畫）

例兩個相距很近的等量異種電荷組成的系統(tǒng)叫做電偶極子。如圖所示，P為電偶極子延長線上距其中點O為r的點，求P點處的電場強度。

解：P到－q和+q的距離分別為r+和r－，所以－q和+q在P點產(chǎn)生的場強大小分別為E-=

E+= 它們的場強為

二．靜電平衡與靜電屏蔽

（實驗1靜電感應(yīng)）搖動起電機。將一個鱷魚夾靠近驗電器，可觀察到金屬箔張開

1什么叫靜電感應(yīng)：放在靜電場中的導(dǎo)體，它的自由電荷受電場力作用，發(fā)生定向移動，從而重新分布，在其表面不同部分出現(xiàn)了正、負(fù)電荷的現(xiàn)象。

①本實驗中距A近端（B端）的電荷是正電荷還是負(fù)電荷？距A遠(yuǎn)端（C端）呢？根據(jù)同性相斥、異性相吸，指出本實驗中距A近端（B端）有與A異號的電荷，距A遠(yuǎn)端（C端）電荷與A同號。（2）感應(yīng)電荷

②什么是感應(yīng)電荷？靜電感應(yīng)現(xiàn)象中，導(dǎo)體不同部分出現(xiàn)的凈電荷稱為感應(yīng)電荷。③靜電場中導(dǎo)體上自由電荷受電場力作用做定向移動會不會一直運動下去？ 2．靜電平衡

導(dǎo)體置于電場中時，自由電荷受力，發(fā)生定向移動，從而重新分布。重新分布的電荷在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生一個與原電場反向的電場，阻礙電荷定向移動，直至最后無電荷定向移動為止，這時感應(yīng)電荷電場與原電場的合場強為零。（演示flash動畫：處于電場中導(dǎo)體的靜電感應(yīng)過程）

①什么是靜電平衡狀態(tài)：導(dǎo)體上處處無電荷定向移動的狀態(tài)。②導(dǎo)體內(nèi)部電場的特征是什么？導(dǎo)體內(nèi)部處處場強為零。

③那電荷分步在導(dǎo)體的什么位置上？電荷只能分布在導(dǎo)體外表面上。（演示flash動畫： 法拉第圓筒實驗。）

在這個特征基礎(chǔ)上進行推論，可得靜電場中導(dǎo)體的特點。（法拉第圓筒實驗。）

先用起電機使筒A帶電，至A中箔片張開為止，利用驗電球B可先從A外表面接觸，再與驗電器金屬球C接觸，反復(fù)幾次后，可明顯地看到C金屬箔張開，可說明A外表面有電荷。

若使B與A內(nèi)壁接觸后再與C接觸，則C金屬箔將不張開，可驗證A內(nèi)壁無電荷。

總結(jié)靜電場中導(dǎo)體的特點：處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體內(nèi)處處場強為零。處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，電荷只能分布在導(dǎo)體外表面上。3．靜電屏蔽 實驗2 先使A帶電，然后移近驗電器B，由于靜電感應(yīng)，B的金屬箔片張開，若把B置于金屬網(wǎng)罩中，可發(fā)現(xiàn)B的金屬箔片不張開。簡單分析：金屬網(wǎng)罩內(nèi)無電場。

任取一個導(dǎo)體殼，處于靜電場中，殼內(nèi)無電場。

(1)．靜電屏蔽：導(dǎo)體殼或金屬網(wǎng)罩（無論接地與否）可以把外部電場遮住，使其內(nèi)部不受外電場的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽．

(2)．解釋：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場強處處為零，將導(dǎo)體挖空，變成一個導(dǎo)體殼，殼內(nèi)的場強仍處處為零，金屬網(wǎng)罩可以起到導(dǎo)體殼的作用，所以能使導(dǎo)體殼內(nèi)或金屬網(wǎng)罩內(nèi)的區(qū)域不受外部電場的影響．（演示flash動畫）(3)．靜電屏蔽的應(yīng)用

①電學(xué)儀器和電子設(shè)備外面的金屬罩，通訊電纜外面包的一層鉛皮，可以防止外電場的干擾．

②電力工人高壓帶電作業(yè)，全身穿戴金屬絲網(wǎng)制成的衣、帽、手套、鞋，可以對人體起到靜電屏蔽作業(yè)，使人安全作業(yè)．

（三）例題（見課件）

1．如圖所示，A帶正電，若導(dǎo)體C端接地，問B、C端各帶什么電荷？（B端帶負(fù)電荷，C端無凈電荷）

若此時斷開C與地的連線，B、C端帶什么電荷？（B端負(fù)電荷，C端無電荷）整個導(dǎo)體凈余什么電荷？（負(fù)電荷）

若B端接地，整個導(dǎo)體凈余什么電荷？（負(fù)電荷）

（四）課件演示，課堂小結(jié)

1．場強疊加原理：如果有幾個點電荷同時存在，則電場中任一點的電場強度等于這幾個點電荷各自在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和

2．靜電平衡狀態(tài)：導(dǎo)體中（包括表面）沒有電荷定向運動的狀態(tài)。

基本特征：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場強處處為零；電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。注意：這里的“場強”，指的是合場強。

3．靜電屏蔽：導(dǎo)體殼可以使其內(nèi)部所包圍的區(qū)域不受外部電場的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。

（五）布置作業(yè) 1．復(fù)習(xí)本節(jié)課文。

第二篇：電場中的導(dǎo)體的教案示例.doc

學(xué)習(xí)資 料

靜電屏蔽

一、教學(xué)目標(biāo) 1．物理知識：

（1）了解導(dǎo)體導(dǎo)電機制、靜電平衡狀態(tài)、靜電感應(yīng)現(xiàn)象；（2）理解電場中處于靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點；（3）了解靜電屏蔽現(xiàn)象。

2．通過觀察演示實驗及對實驗現(xiàn)象的分析，引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識進行分析推理，培養(yǎng)學(xué)生分析推理能力。

二、重點、難點分析

1．靜電場中靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特性，即其電荷分布、電場分布、電勢等，這是重點。

2．運用電場有關(guān)知識，分析、推理出實驗現(xiàn)象的成因，這是難點。

三、教具

1．演示靜電感應(yīng)

起電機，感應(yīng)電機（一對）、驗電球、驗電器（兩個），帶有絕緣支架金屬球一個。

2．法拉第圓筒演示靜電平衡導(dǎo)體，內(nèi)部無凈余電荷 法拉第圓筒，驗電器（一個），驗電球，起電機。3．靜電屏蔽演示

金屬網(wǎng)罩（一個），帶絕緣支架金屬球，驗電器。

四、主要教學(xué)過程

（一）復(fù)習(xí)提問，引入新課

1．電場的重要性質(zhì)是什么？對放入其中的電荷有力的作用。

2．導(dǎo)體的重要特征（或說導(dǎo)體導(dǎo)電的原因）是什么？導(dǎo)體內(nèi)部有大量自由電荷。

3．把導(dǎo)體放入電場中，導(dǎo)體上的自由電荷處于電場中將受電場力作用，這時的導(dǎo)體與無電場時的導(dǎo)體相比有什么不同特征？

引導(dǎo)學(xué)生分析：

若是金屬導(dǎo)體，自由電子在電場力作用下將發(fā)

生定向移動使兩端出現(xiàn)不同的電荷分布，從而引起 導(dǎo)體的某些新的性質(zhì)。

（二）教學(xué)過程設(shè)計

實驗1 利用起電機使絕緣金屬球帶電，從而產(chǎn)生電場，把感應(yīng)電機靠近A擺放，且接觸良好。

以上資料均從網(wǎng)絡(luò)收集而來

學(xué)習(xí)資 料

將不帶電驗電球A先與B接觸，再與驗電器金屬球D接觸，如此反復(fù)，可見D金屬箔張開。同樣，可讓A與C接觸，再與E接觸，反復(fù)幾次，可見E金屬箔也張開。

由此可知B、C兩端帶電。

此時，若將A上電荷放掉，讓A與C接觸后與D接觸，反復(fù)幾次，可見D金屬箔張角變小，可見B、C兩端電荷異號。

1．靜電感應(yīng)

（1）什么叫靜電感應(yīng)：放在靜電場中的導(dǎo)體，它的自由電荷受電場力作用，發(fā)生定向移動，從而重新分布，在其表面不同部分出現(xiàn)了正、負(fù)電荷的現(xiàn)象。

①可根據(jù)同性相斥、異性相吸，指出本實驗中距A近端（B端）有與A異號的電荷，距A遠(yuǎn)端（C端）電荷與A同號。

實驗1中，可用A與B、C中部接觸的，再與驗電器接觸，驗電器金屬箱不張開，電荷分布在兩端。

②也可以分析距A遠(yuǎn)近不同，電勢不同，而金屬導(dǎo)體中自由電子在電場力作用下由電勢低處運動至電勢高處。

例如：若A帶正電，距A較遠(yuǎn)端的C端電勢比B端低，故電子向B端運動，B端帶負(fù)電荷。根據(jù)電荷守恒，C端帶正電荷。

同理可分析A 帶負(fù)電荷時，感應(yīng)電機上電荷分布。（2）感應(yīng)電荷

靜電感應(yīng)現(xiàn)象中，導(dǎo)體不同部分出現(xiàn)的凈電荷稱為感應(yīng)電荷。

靜電場中導(dǎo)體上自由電荷受電場力作用做定向移動會不會一直運動下去？

（3）靜電平衡狀態(tài)

導(dǎo)體置于電場中時，自由電荷受力，發(fā)生定向移動，從而重新分布。重新分布的電荷在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生一個與原電場反向的電場，阻礙電荷定向移動，直至最后無電荷定向移動為止，這時感應(yīng)電荷電場與原電場的合場強為零。

①什么是靜電平衡狀態(tài)：導(dǎo)體上處處無電荷定向移動的狀態(tài)。②特征：導(dǎo)體內(nèi)部處處場強為零。

在這個特征基礎(chǔ)上進行推論，可得靜電場中導(dǎo)體的特點。

以上資料均從網(wǎng)絡(luò)收集而來

學(xué)習(xí)資 料

2．靜電場中導(dǎo)體的特點：處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體內(nèi)處處場強為零。（1）處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，電荷只能分布在導(dǎo)體外表面上?？刹捎梅醋C法，若導(dǎo)體內(nèi)部有凈電荷，電荷周圍有電場，那么導(dǎo)體內(nèi)部電場強度將不為零，電荷將發(fā)生定向移動。

實驗2 法拉第圓筒實驗。

先用起電機使筒A帶電，至A中箔片張開為止，利用驗電球B可先從A外表面接觸，再與驗電器金屬球C接觸，反復(fù)幾次后，可明顯地看到C金屬箔張開，可說明A外表面有電荷。

若使B與A內(nèi)壁接觸后再與C接觸，則C金屬箔將不張開，可驗證A內(nèi)壁無電荷。

（2）處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體表面上任一點場強方向與該點表面垂直?？捎梅醋C法證明，若不垂直，沿表面有切向分量電荷將發(fā)生定向移動。

（3）處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體是個等勢體，導(dǎo)體表面是等勢面，沿導(dǎo)體表面移動電荷，電場力與表面切向垂直，電場力做功為零。

所以 電勢差為零，表面是等勢面。

內(nèi)部處處E=0，任兩點間移動電荷，電場力為零，任兩點等勢，所以是等勢體。

3．應(yīng)用

（1）感應(yīng)起電（與摩擦起電比較）

使A帶電，B、C端將出現(xiàn)感應(yīng)電荷，把B、C分開，各自出現(xiàn)凈電荷，從而帶電。

（2）靜電屏蔽 實驗3

先使A帶電，然后移近驗電器B，由于靜電感應(yīng)，B的金屬箔片張開，若把B置于金屬網(wǎng)罩中，可發(fā)現(xiàn)B的金屬箔片不張開。

簡單分析：金屬網(wǎng)罩內(nèi)無電場。

任取一個導(dǎo)體殼，處于靜電場中，殼內(nèi)無電場。

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學(xué)習(xí)資 料

反證法：若有電場，電場線發(fā)自殼壁，終止于殼壁，與殼是等勢體相矛盾，這樣的電場線不存在。

（三）復(fù)習(xí)鞏固

1．如圖所示，A帶正電，若感應(yīng)電機C端接地，問B、C端各帶什么電荷？（B端帶負(fù)電荷，C端無凈電荷）

若此時斷開 C與地的連線，B、C端帶什么電荷？（B端負(fù)電荷，C端無電荷）整個導(dǎo)體凈余什么電荷？（負(fù)電荷）

若B端接地，整個導(dǎo)體凈余什么電荷？（負(fù)電荷）2．導(dǎo)體桿放于點電荷+Q附近達(dá)到靜電平衡后，求桿中距Q為r 的一點Q的電場強度及桿上感應(yīng)電荷在a點產(chǎn)生的電場強度。

（解：因為桿處于靜電平衡狀態(tài)，故Ea=0 a點場強由+Q產(chǎn)生的電場強度和感應(yīng)電荷電場合成。

EQ＋E感=Ea=0

（北京二中 范京）

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第三篇：導(dǎo)體中的電場和電流教學(xué)設(shè)計

導(dǎo)體中的電場和電流教學(xué)設(shè)計 初陽學(xué)院綜合理科092班顧靜琰 教材分析

本節(jié)內(nèi)容選自人教版高中物理選修3-1第二章第一節(jié)。這節(jié)課的主要內(nèi)容是認(rèn)識電流及其在電路中的作用，了解恒定電場的建立以及知道恒定電流的概念和計算表達(dá)式。

本節(jié)內(nèi)容是建立在了解靜電場的基礎(chǔ)上展開。同時它是恒定電流一章的第一節(jié)，為電動勢、串并聯(lián)電路等內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。因此，在結(jié)構(gòu)上起到了承上啟下的作用。學(xué)情分析

教學(xué)對象是普通高中二年級的學(xué)生，已經(jīng)學(xué)習(xí)了靜電場的相關(guān)知識，知道電場強度、電勢差等概念。且這一時期學(xué)生的抽象思維和邏輯思維已經(jīng)較好建立。而且由于電路與生活息息相關(guān)，學(xué)生在比較容易接受和理解本節(jié)內(nèi)容。教學(xué)目標(biāo)

（一）知識與技能

1．明確電源在直流電路中的作用，理解導(dǎo)線中的恒定電場的建立。2．知道恒定電流的概念和描述電流強弱程度的物理量---電流。3．從微觀意義上理解電流的強弱與自由電子平均速率的關(guān)系。

（二）過程與方法

通過類比和分析的方法，加深對電源的的概念、導(dǎo)線中的電場和恒定電流等方面的理解。

（三）情感態(tài)度與價值觀 通過對電源、電流的學(xué)習(xí)培養(yǎng)將物理知識應(yīng)用于生活的生產(chǎn)實踐的意識，勇于探究與日常生活有關(guān)的物理學(xué)問題。教學(xué)重難點

重點：理解電源的形成過程及電流的產(chǎn)生。難點：電源作用的道理，區(qū)分電子定向移動的速率和在導(dǎo)線中建立電場的速率這兩個不同的概念。教法學(xué)法 類比法 教學(xué)教具

多媒體、板書、手電筒 教學(xué)過程

創(chuàng)設(shè)情境，引入新課 多媒體展示閃電的照片。

演示實驗：打開手電筒，使小燈泡持續(xù)發(fā)光。

提出問題：雷鳴電閃時，強大的電流使天空發(fā)出耀眼的閃光，而手電筒的小燈泡卻能持續(xù)發(fā)光。這是為什么？ 學(xué)生討論交流。新課教學(xué) 1.電源

帶領(lǐng)學(xué)生閱讀教材P41。

師：從圖中我們看到分別帶正、負(fù)電荷的A、B兩個導(dǎo)體球，它們的周圍存在電場。如果用一條導(dǎo)線R將它們連接起來，那么A、B周圍的電場、A、B之間的電勢差會發(fā)生什么變化？最后，A、B兩個導(dǎo)體球會達(dá)到什么狀態(tài)？R中出現(xiàn)了怎樣的電流？ 學(xué)生思考并且回答問題。

師：那么怎樣才能使電路中有持續(xù)的電流？ 多媒體展示抽水機工作簡易裝置。

水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之間用一細(xì)管連起來，則水在重力的作用下定向運動，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。

師：怎攔才能使水管中有源源不斷的水流呢? 生：利用抽氣機使水不斷抽到高處，保持A、B之間的高度差，從而使水管中有源源不斷的水流。

多媒體展示剛才的導(dǎo)體球A、B裝置。

師：很好，那么通過類比法，怎樣才能使電路中有持續(xù)的電流呢? 生：在A、B兩個導(dǎo)體中間增加一個和抽水機類似的裝置，使兩端的電荷保持和原來一樣。師：對，能把電子從A搬到B的裝置P就是電源。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(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。2.恒定電場

結(jié)合課本圖2.1-3分析導(dǎo)線中的電場的分布情況。

將電源正負(fù)極產(chǎn)生的電場對導(dǎo)線中某電子的作用力分解為平行和垂直導(dǎo)線的分力。垂直的分力使電子在導(dǎo)線一側(cè)堆積，造成導(dǎo)線兩側(cè)出現(xiàn)電勢差，此電場與電源正負(fù)極產(chǎn)生的電場相互疊加，會發(fā)現(xiàn)總電場線的方向更接近于和導(dǎo)線平行。如果不平行，那么電子將繼續(xù)運動直至達(dá)到平衡。

所以A、B周圍空間的電場是由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成的。盡管這些電荷也在運動，但有的流走了，另外的又來補充，所以電荷的分布是穩(wěn)定的，不隨時間變化，電場的分布也不會隨時間變化。這種由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定電場稱為恒定電場。3.恒定電流

（1）概念：電荷的定向移動形成電流。

（2）電流的方向：規(guī)定為正電荷定向移動的方向。

注意：電流是標(biāo)量，它的運算法則不是平行四邊形法則，是代數(shù)和。

（3）大?。和ㄟ^導(dǎo)體橫截面的電量跟通過這些電量所用的時間的比值。定義式：(4)單位：安培，A。（5）電流的微觀表示： 取一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體，兩端加一定的電壓，設(shè)導(dǎo)體中的自由電子沿導(dǎo)體定向移動的速率為v。設(shè)想在導(dǎo)體中取兩個橫截面B和C，橫截面積為S，導(dǎo)體中每單位體積中的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷帶的電量為q，則t時間內(nèi)通過橫截面C的電量Q是多少？電流I為多少？---教師引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)，得到公式Q=nV=nvtSq以及 I=Q/t=nvqS。

師：I=Q/t=nvqS就是電流的微觀表示式，表示電流與單位體積內(nèi)電荷的數(shù)目，移動速率，導(dǎo)體橫截面以及電荷量有關(guān)。（6）電流的分類

①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的電流叫脈動直流電。

②交流電：方向和大小都隨時間做周期變化的電流。4.課堂檢測與評價

練習(xí)

1、下列敘述正確的是（）

A．導(dǎo)體中電荷運動就形成電流

B．電流的單位安培，是國際單位制的基本單位之一

C．因為電流強度有方向，所以電流強度是矢量

D．在電解液中，由于是正負(fù)電荷定向移動形成的電流，所以電流有兩個方向

練習(xí)2：原子中的電子繞原子核的運動可以等效為環(huán)形電流。設(shè)氫原子的電子以速率v在半徑為r的圓周軌道上繞核運動，電子的電荷量為e，等效電流有多大？

練習(xí)

3、某電解池中，若在2 s內(nèi)各有個二價正離子和個一價負(fù)離子通過某截面，那么通過這個截面的電流是（）．

A．O

B．0.8 A

C．1.6 A

D．3.2 A 練習(xí)

4、有一橫截面積為s的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流強度為I；設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個自由電子，電子的電量為e，此電子的定向移動速率為v，在Δt時間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)可表示為（）

A．nvs Δt

B．nv·Δt

C．

D． 5.布置作業(yè)，鞏固升華

完成P43問題與練習(xí)：1、2、3。板書設(shè)計

§2.1導(dǎo)體中的電場和電流

一、電源

1.概念：能把電子從A搬到B的裝置P就是電源

二、恒定電場

1.概念：由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定電場

三、恒定電流

1.概念：電荷的定向移動形成電流 2.方向：規(guī)定為正電荷定向移動的方向 3.大小：

4.單位：安培，A 5.微觀解釋

6.電流的分類：直流電

第四篇：電場教案

電場和電場強度教案

一、教學(xué)目標(biāo)

1.知識目標(biāo):(1)通過本節(jié)課的復(fù)習(xí),進一步加深對電場概念的理解,使學(xué)生明確場的特點,描寫場的方法,并能在頭腦中建立起場的模型和圖象。

(2)加深理解場電荷、檢驗電荷的概念,深刻理解和掌握電場強度的概念。

(3)能夠運用點電荷的電場強度公式進行簡單運算。

(4)進一步理解和掌握電場的疊加原理, 算簡單的點電荷組產(chǎn)生的電場

2.能力目標(biāo): 能夠運用所學(xué)概念、公式進行簡單運算,形成一定的解題能力。

二、教學(xué)重點、難點

1.進一步深刻理解電場和電場強度的概念是本節(jié)課的重點。

2.熟練應(yīng)用電場強度的概念、場的疊加原理解決有關(guān)問題是本節(jié)的難點。

三、教學(xué)過程:(一)復(fù)習(xí)1.什么是電場?電場最基本的特性是什么? 2.用什么物理量來描述電場的強弱?是怎樣定義的?是矢量還是標(biāo)量? 3.電場強度的方向是怎樣規(guī)定的?計算公式你知道有幾個?應(yīng)用時需要注意什么? 4.什么是電場的疊加原理? 引導(dǎo)學(xué)生回答: 1.電場的概念:(1)電場是存在于電荷周圍空間里的一種特殊物質(zhì)。

只要有電荷存在,電荷周圍就存在著電場。

。(2)電場的基本性質(zhì):電場對放在其中的電荷有力的作用。

(這種力叫電場力)2.電場強度:(1)用電場強度來描述。定義:物理學(xué)中把放入電場中某一點的檢驗電荷受到的電場力與它的電量的比值叫做這一點的電場強度。簡稱場強。

(2)定義式:(適用于任何電場)(3)E的方向: E和力F一樣,也是矢量。我們規(guī)定電場中某點的場強方向與正電荷在該點所受電場力的方向相同,那么負(fù)電荷所受電場力的方向與電場強度方向相反。4)E的單位:在國際單位制中E的單位: 牛/庫(N/C)(5)E的物理意義: ①描述某點電場的強弱和方向,是描述電場力的性質(zhì)的物理量,是矢量。

②某點的場強E的大小和方向取決于電場,與檢驗電荷的正負(fù)、電量及受到的電場力F無關(guān)。

③ 只能用來量度電場強弱,而不能決定電場強弱。

④ 為定義式,適用于一切電場

3.點電荷電場的場強: a、表達(dá)式:(此式為決定式,只適用于真空中點電荷的電場)b、方向:若Q為正電荷,E的方向背離Q,若Q為負(fù)電荷,E的方向指向Q。

c、幾個點電荷同時存在的空間的電場疊加(場的疊加原理)如果一個電場由n個點電荷共同激發(fā)時,那么電場中任一點的總場強將等于n個點電荷在該點各自產(chǎn)生場強的矢量和。

(應(yīng)用平行四邊形法則)

4、電場力F:(1)概念:電場力是電荷在電場中受到電場的作用力。

(2)關(guān)系:電荷在電場中某點所受到的電場力F由電荷所帶電量q與電場在該點的電場強度E兩因素決定。即: ①大小:F=qE(電場力的決定式,F和q、E都有關(guān))②方向:正電荷受電場力方向與E相同,負(fù)電荷受電場力方向與E相反。

5、電場強度E和電場力F是兩個不同概念

注意點:

1、對象不同

2、決定因素不同

3、方向不一定相同

4、單位不同

(二)進行新課2.例題精講

【例1】帶電小球A、C相距30cm,均帶正電.當(dāng)一個帶有負(fù)電的小球B放在A、C間連線的直線上,且B、C相距20cm時,可使C恰受電場力平衡.A、B、C均可看成點電荷.①A、B所帶電量應(yīng)滿足什么關(guān)系? ②如果要求A、B、C三球所受電場力同時平衡,它們的電量應(yīng)滿足什么關(guān)系? 學(xué)生讀題、思考,找學(xué)生說出解決方法.通過對此題的分析和求解,可以加深對場強概念和場強疊加的理解.學(xué)生一般從受力平衡的角度進行分析,利用庫侖定律求解.在學(xué)生解題的基礎(chǔ)上做以下分析.分析與解: ①C處于平衡狀態(tài),實際上是要求C處在A、B形成的電場中的電場強度為零的地方.既然C所在處的合場強為零,那么,C所帶電量的正或負(fù)、電量的多或少均對其平衡無影②再以A或B帶電小球為研究對象,利用上面的方法分析和解決.答案:①qA∶qB=9∶4,②qA∶qB∶qC=9∶4∶36.【例2】如圖所示,半經(jīng)為r的硬橡膠圓環(huán)上帶有均勻分布的正電荷,其單位長度上的帶電量為q,現(xiàn)截去環(huán)上一小段AB,AB長為(<<),則剩余部分在圓環(huán)中心處O點產(chǎn)生的場強多大?方向如何? 通過本題的求解,使學(xué)生加強對電場場強疊加的應(yīng)用能力和加深對疊加的理解.分析與解: 解法之一,利用圓環(huán)的對稱性,可以得出這樣的結(jié)果,即圓環(huán)上的任意一小段在圓心處所產(chǎn)生的電場場強,都與相對應(yīng)的一小段產(chǎn)生的場強大小相等,方向相反,相互疊加后為零.由于AB段被截掉,所以,本來與AB相對稱的那一小段所產(chǎn)生的場強就成為了整個圓環(huán)產(chǎn)生的電場的合場強。因題目中有條件 << ,所以這一小段可以當(dāng)成點電荷,利用點電荷的場強公式可求出答案.解法之二,將AB段看成是一小段帶正電和一小段帶負(fù)電的圓環(huán)疊放,這樣仍與題目的條件相符.而帶正電的小段將圓環(huán)補齊,整個帶電圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的電場的場強為零;帶負(fù)電的一小段在圓心處產(chǎn)生的場強可利用點電荷的場強公式求出,這就是題目所要求的答案.答案: ,方向指向AB 練習(xí):如圖所示,等邊三角形ABC的邊長為a,在它的頂點B、C上各有電量為Q(>0)的點電荷.試求三角形中心處場強E的大小和方向.學(xué)生自己練習(xí)求解,以鞏固概念.通過此題的求解,進一步鞏固對場強矢量性的認(rèn)識和場強疊加理解.3.課堂練習(xí)

(1)下列說法中正確的是

A.只要有電荷存在,電荷周圍就一定存在著電場。B.電場是一種物質(zhì),它與其他物質(zhì)一樣,是不依賴于我們的感覺而客觀存在的。

C.電荷間的相互作用是通過電場而產(chǎn)生的。

D.電場最基本的性質(zhì)是對處在它里面的電荷有力的作用。

(2)下列說法中正確的是

A.電場強度反映了電場的力的性質(zhì),因此場中某點的場強與檢驗電荷在該點所受的電場力成正比。

B.場中某點的場強等于 ,但與檢驗電荷的受力及帶電量無關(guān)。

C.場中某點的場強方向即檢驗電荷在該點的受力方向。

D.公式 和 對于任何靜電場都是適用的(3)下列說法中正確的是

A.場強的定義式 中,F是放入電場中的電荷所受的力,q是放入電場中的電荷的電量。

B.場強的定義式 中,F是放入電場中的電荷所受的力,q是產(chǎn)生電場的電荷的電量。

C.在庫侖定律的表達(dá)式 中, 是點電荷Q2產(chǎn)生的電場在Q1處的場強的大小。

D.無論定義式

中的q值如何變化,在電場中的同一點,F與q的比值始終不變。

(4)討論電場力與電場強度的區(qū)別。

物理量

比較內(nèi)容 電場力 電場強度

區(qū) 別 物理意義 電荷在電場中所受的力 反映電場的力的屬性

決定因素 由電荷和電場共同決定 僅由電場自身決定

大小 F=qE E=F/q 方向 正電荷受力與E同向

負(fù)電荷受力與E同向 規(guī)定E的方向為正電荷在該點的受力方向 單位 N N/C或V/m 聯(lián)系 F=qE(普遍適用)(三)小結(jié)與反饋練習(xí):(1)不能說成E正比于F,或E正比于1/q。

(2)檢驗電荷q在周圍是否產(chǎn)生電場?該電場對電源電荷Q有無作用?若有,作用力大小為多大?該點的場強又為多大?(3)在求電場強度時,不但要計算E的大小,還需強調(diào)E的方向。四)作業(yè)布置: 1.為了確定電場中P點的電場強度大小,用細(xì)絲線懸掛一個帶負(fù)電荷的小球去探測。當(dāng)球在P點靜止后,測出懸線與豎直方向夾角為37°。已知P點場強方向在水平方向上,小球重力為4.0×10-3N。所帶電量為0.01C,取Sin37°=0.6,則P點的電場強度大小是多少? 2.真空中,A、B兩點上分別放置異種點電荷Q1、Q2,已知兩點電荷間引力為1N,Q1=1×10-5C,Q2=-1×10-6C。移開Q1,則Q2在A處產(chǎn)生的場強大小是___________N/C,方向是___________;若移開Q2,則Q1在B處產(chǎn)生的場強大小是____________N/C,方向是___________ 3.在x軸上有兩個點電荷,一個帶正電Q1,一個帶負(fù)電-Q2,且Q1=2Q2.用E1和E2分別表示兩個電荷所產(chǎn)生的場強的大小,則在X軸上 [ ] A.E1=E2之點只有一處,該處合場強為0 B.E1=E2之點共有兩處:一處合場強為0,另一處合場強為2E2 C.E1=E2之點共有三處:其中兩處合場強為0,另一處合場強為2E2 D.E1=E2之點共有三處:其中一處合場強為0,另兩處合場強為2E2 說明:學(xué)習(xí)本節(jié)課需要注意的問題 1.場強是表示電場強弱的物理量,因而在引入電場強度的概念時,應(yīng)該使學(xué)生了解什么是電場的強弱,同一個電荷在電場中的不同點受到的電場力的大小是不同的,所受電場力大的點,電場強。

2.應(yīng)當(dāng)使學(xué)生理解為什么可以用比值F/q來表示電場強度,知道這個比值與電荷q無關(guān),是反映電場性質(zhì)的物理量。

比值定義一個新的物理量是物理學(xué)中常用的方法,應(yīng)結(jié)合學(xué)生前面學(xué)過的類似的定義方法,讓學(xué)生領(lǐng)會電場強度的定義

第五篇：《導(dǎo)體和絕緣體》教案

《簡單電路》教案

一、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識與技能

1、能分別舉例說明有的材料容易導(dǎo)電，有的材料不容易導(dǎo)電。

2、能用自己的話解釋導(dǎo)體和絕緣體的概念。

（二）過程與方法

1、能根據(jù)生活經(jīng)驗區(qū)分各種材料是否能導(dǎo)電。

2、能用實驗的方法驗證各種材料是否導(dǎo)電。

（三）情感態(tài)度與價值觀

1、愿意把自己知道的減少噪聲的辦法與同學(xué)交流，體會合作的愉快。

2、愿意把自己知道的區(qū)別導(dǎo)體和絕緣體的方法及安全用電的方法與其他同學(xué)交流。

二、教學(xué)重點

有的材料容易導(dǎo)電，有的材料不容易導(dǎo)電。

三、教學(xué)難點

有的材料容易導(dǎo)電，有的材料不容易導(dǎo)電。

四、課時安排

1課時

五、教學(xué)準(zhǔn)備

驗電器兩個，橡膠棒、玻璃棒、帶絕緣柄的金屬棒各一根，毛皮一塊，干電池一節(jié)，小燈泡、開關(guān)各一個，金屬夾兩個，導(dǎo)體、絕緣體示教板、導(dǎo)線幾根，磁性黑板一塊。

六、教學(xué)過程

1.引入新課

電路中是否有了電源，合上開關(guān)，電路中就一定有電流呢？

實驗：取兩個相同的驗電器A和B，用毛皮摩擦過橡膠棒接觸驗電器A，使A帶上電，B不帶電。用玻璃棒連接驗電器A和B，結(jié)果B的金屬箔片并不張開。表明沒有電荷傳到B上。換用帶絕緣柄的金屬棒連接A和B，B的金屬箔片張開，表明此時有電荷通過金屬棒傳向B。這個實驗說明，有的物體能夠傳導(dǎo)電荷，有的物體不能傳導(dǎo)電荷。

由實驗結(jié)果可知，接入銅絲、鋁絲等物質(zhì)，小燈泡發(fā)光，說阻電荷能夠通過這些物質(zhì)，它們能夠?qū)щ?；接入橡膠、塑料等物質(zhì)小燈泡不發(fā)光，說明電荷不能通過這些物質(zhì)，它們不導(dǎo)電。

2.進行新課（l）導(dǎo)體

能夠?qū)щ姷奈矬w叫導(dǎo)體。如金屬、大地、石墨以及酸、堿、鹽的水溶液都是導(dǎo)體。當(dāng)電路中有了電源，還必須用導(dǎo)體（導(dǎo)線）把電源和小燈泡連接起來，合上開關(guān)后，電路中才會有電流通過，小燈泡才能發(fā)光。

（2）絕緣體

不容易導(dǎo)電的物體叫絕緣體，如橡膠、玻璃、陶瓷、塑料、油等都是絕緣體。觀察：一段導(dǎo)線，看看電線心是用什么材料做的？電線的外皮又是用什么材料做的？說一說這樣做的道理。

（3）導(dǎo)體和絕緣體的應(yīng)用

①指導(dǎo)同學(xué)看課本中“絕緣體應(yīng)用的幾個實例”的圖。②請同學(xué)們舉出幾個日常生活中見過的導(dǎo)體和絕緣體的實例。（4）導(dǎo)體容易導(dǎo)電的原因 以鋁原子為例：

①鋁原子核內(nèi)有13個單位的正電荷，核外有13個電子按2n2排列；最外層軌道有3個電子，它們繞核高速運轉(zhuǎn)。

②由于最外層的3個電子離校較遠(yuǎn)，它們很容易因某種原因而脫離原子核的束縛。③脫離了原子核束縛的電子在原子間做無規(guī)則的運動，叫做自由電子。在金屬導(dǎo)體中存在著大量的自由電子。

在酸、堿、鹽的溶液中也存在著能自由移動的電荷，叫做正、負(fù)離子。在絕緣體里，電荷幾乎都被束縛在原子的范圍內(nèi)，不能自由移動。

由此可知，任何物體里都存在正負(fù)電荷，導(dǎo)體容易導(dǎo)電，是因為導(dǎo)體里有大量的自由電荷，絕緣體不容易導(dǎo)電，是絕緣體里幾乎沒有可以自由移動的電荷。

3.小結(jié)：

這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了導(dǎo)體和絕緣體的知識，通過實驗和討論，知道了什么是導(dǎo)體，什么是絕緣體，明白了導(dǎo)體能夠?qū)щ姾徒^緣體不能夠?qū)щ姷脑颉：玫膶?dǎo)體和絕緣體都是重要的電工材料。但是導(dǎo)體和絕緣體之間沒有嚴(yán)格的界限，本來是很好的絕緣體在一定的條件下也會

轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體。因此我們在平時接觸開關(guān)等元件上的絕緣體時，也不能粗心大意。

4.布置作業(yè) 思考題

1.用什么方法可以檢驗一個物體是導(dǎo)體還是絕緣體？

2.為什么用摩擦的方法可以使拿在手中的膠木棒帶電，卻不能使拿在手中的金屬棒帶電？

怎樣才能使拿在手中的金屬棒帶電？