第一篇:高二物理 選修3-1 第一章 靜電場 教案
高二物理 選修3-1 第一章 靜電場
1、電荷及其守恒定律
a、摩擦起電:
b、靜電感應(yīng):本質(zhì)都是微觀帶電粒子在在物體之間和物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移。
c、電荷守恒定律:大量事實表明,電荷既不會創(chuàng)生,也不會消滅,它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分;在轉(zhuǎn)移過程中,電荷的總量保持不變。
d、元電荷:電荷的多少叫電荷量;迄今為止,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的最小電荷量就是電子所帶的電荷量。人們把這個最小的電荷量叫做元電荷,用e表示,所有帶電體的電荷量都是e的整數(shù)倍,電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。e可取1.60×10-19C;電子的電荷量e與電子的質(zhì)量me之比,叫做電子的比荷。
2、庫侖定律
a、庫侖定律:真空中兩個靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。
F=kq1q2/r2
其中,靜電力常量 k=9.0×109Nm2/C2 b、電荷間這種相互作用力叫做靜電力或庫侖力。點(diǎn)電荷的理解。與萬有引力的區(qū)別。c、帶電金屬球接觸后等分電量;
3、電場強(qiáng)度
a、法拉第提出的觀點(diǎn):電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場,處在電場中的其他電荷受到的作用力就是這個電場給予的;
b、電場和磁場是一種客觀存在,并且是互相聯(lián)系的,統(tǒng)稱為電磁場;變化的電磁場以光速在空間傳播,它和實物一樣具有能量和動量,因而場和實物是物質(zhì)存在的兩種不同形式。只有在研究運(yùn)動的電荷,特別是運(yùn)動狀態(tài)迅速變化的電荷時,電磁場的實在性才凸顯出來。
c、靜止電荷產(chǎn)生的電場,稱為靜電場。
d、試探電荷在電場中某點(diǎn)受到的力F與試探電荷的電荷量q成正比,F(xiàn)=Eq,E是比例常數(shù),也即電場強(qiáng)度,反映電場在這點(diǎn)的性質(zhì),與q無關(guān)。
e、點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度計算與電場強(qiáng)度的疊加(電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度為各個點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和)
f、電場線可以形象地描述電場強(qiáng)度的大小和方向。電場線有以下幾個特點(diǎn):
①電場線從正電荷或無限遠(yuǎn)出發(fā),終止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電荷;
②電場線在電場中不相交;
③在同一幅圖中,電場強(qiáng)度較大的地方電場線較密,電場強(qiáng)度較小的地方較疏。
g、勻強(qiáng)電場:電場中各點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小相等,方向相同。
4、電勢能和電勢
a、在勻強(qiáng)電場中移動電荷時,靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān),與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān);這個結(jié)論在非勻強(qiáng)電場中也是適用的。
b、電荷在電場中也具有勢能,這種勢能叫做電勢能,記作Ep。可以類比重力勢能。c、靜電力做的功等于電勢能的減少量。WAB=EpA-EpB
d、電荷在某點(diǎn)的電勢能等于把它從這點(diǎn)移動到零勢能位置時靜電力做的功。
e、電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢能與它的電荷量的比值,叫做這一點(diǎn)的電勢,是個標(biāo)量。
φ=Ep/q f、沿著電場線方向電勢逐漸降低。
g、電場中電勢相同的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢面。電場線跟等勢面垂直,并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。
5、電勢差
a、電場中兩點(diǎn)間電勢的差值叫做電勢差,也叫電壓。UAB=φA-φB
6、電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系
a、勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢差等于電場強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場方向的距離的乘積;
UAB=Ed b、類比公式W=qU,W=Fd=qEd
7、靜電現(xiàn)象的應(yīng)用
a、處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,內(nèi)部的電場處處為0;
b、處于靜電平衡狀態(tài)的整個導(dǎo)體是個等勢體,它的表面是個等勢面。c、導(dǎo)體上電荷分布的特點(diǎn):
(1)導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷,電荷分布在導(dǎo)體的表面;
(2)在導(dǎo)體外表面,越尖銳的位置電荷的密度(單位面積的電荷量)越大,凹陷的位置幾乎沒有電荷。
d、尖端放電、靜電屏蔽的理解。
8、電容器的電容
C=Q/U
C= 電容單位法拉,簡稱法,符號F。接通電源時,U不變;斷開電源時,Q不變。
9、帶電粒子在電場中的運(yùn)動 a、帶電粒子的加速
b、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)
牛刀小試
1、關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電,以下說法正確的是()A.摩擦起電是因為電荷的轉(zhuǎn)移,感應(yīng)起電是因為產(chǎn)生電荷 B.摩擦起電是因為產(chǎn)生電荷,感應(yīng)起電是因為電荷的轉(zhuǎn)移 C.不論摩擦起電還是感應(yīng)起電都是電荷的轉(zhuǎn)移 D.以上說法均不正確
2、避雷針能起到避雷作用,其原理是()A.尖端放電 B.靜電屏蔽 C.摩擦起電 D.同種電荷相互排斥
3、真空中有兩個點(diǎn)電荷,它們間的靜電力為F,如果保持它們所帶的電量不變,將它們之間的距離增大為原來的2倍,它們之間作用力的大小等于()A.F B.2F C.F/2 D.F/4
4、電場強(qiáng)度的定義式E=F/q 可知,在電場中的同一點(diǎn)()A、電場強(qiáng)度E跟F成正比,跟q成反比
B、無論檢驗電荷所帶的電量如何變化,F(xiàn)/q始終不變 C、電荷在電場中某點(diǎn)所受的電場力大,該點(diǎn)的電場強(qiáng)度強(qiáng)。
D、一個不帶電的小球在P點(diǎn)受到的電場力為零,則P點(diǎn)的場強(qiáng)一定為零
5、關(guān)于于電場,下列敘述正確的是()
A.以點(diǎn)電荷為圓心,r為半徑的球面上,各點(diǎn)的場強(qiáng)都相同 B.正電荷周圍的電場一定比負(fù)電荷周圍的電場強(qiáng)
C.在電場中某點(diǎn)放入檢驗電荷q,該點(diǎn)的場強(qiáng)為E=F/q,取走q后,該點(diǎn)場強(qiáng)不變 D.電荷所受電場力大,該點(diǎn)電場強(qiáng)度一定很大
6、下圖所示為電場中的一條電場線,A、B為其上的兩點(diǎn),以下說法正確的是()A、EA與EB一定不等,φAB、EA與EB可能相等,φAC、EA與EB一定不等,φAD、EA與EB可能相等,φA
φB一定不等
φB可能相等 φB可能相等 φB一定不等
7、如圖所示,實線表示勻強(qiáng)電場的電場線.一個帶正電荷的粒子以某一速度射入勻強(qiáng)電場,只在電場力作用下,運(yùn)動的軌跡如圖中的虛線所示,a、b為軌跡上的兩點(diǎn).若a點(diǎn)電勢為φa,b點(diǎn)電勢為φb,則()A.場強(qiáng)方向一定向左,且電勢φa >φb B.場強(qiáng)方向一定向左,且電勢φa <φb C.場強(qiáng)方向一定向右,且電勢φa >φb D.場強(qiáng)方向一定向右,且電勢φa <φb
8、帶電粒子經(jīng)加速電場加速后垂直進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場,要使它離開偏轉(zhuǎn)電場時偏轉(zhuǎn)角增大,可采用的方法有()A.增加帶電粒子的電荷量 B.增加帶電粒子的質(zhì)量 C.增高加速電壓 D.增高偏轉(zhuǎn)電壓
9、兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置,構(gòu)成一平行板電容器,與它相連接的電路如圖所示。接通開關(guān)K,電源即給電容器充電,則()
A.保持K接通,減小兩極板間的距離,則兩極板間電場的電場強(qiáng)度減小 B.保持K接通,在兩極板間插入一塊介質(zhì),則極板上的電荷量增大 C.斷開K,減小兩極板間的距離,則兩極板間的電勢差減小 D.斷開K,在兩極板間插入一塊介質(zhì),則兩極板間的電勢差增大
10、用絲線吊一質(zhì)量為m,帶電量為-q的小球,置于水平方向的電場中,如圖所示,靜止時懸線與豎直方向夾角是300,則該電場的場強(qiáng)E=,方向為。
11、一個平行板電容器,電容為200pF,充電后兩板間電壓為100V,則電容 器的帶電量是_________,保持電容器與電源相連,將兩板間距離減半,則電容器的帶電________
12、水平放置的A、B兩平行金屬板相距h,上板A帶正電,現(xiàn)有質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球在B板下方距離為H處,以初速度v0豎直向上從B板小孔進(jìn)入板間電 場,欲使小球剛好打到A板,A、B間電勢差為多少?
13、在電場強(qiáng)度為E方向水平向右的勻強(qiáng)電場中,用一根長為L的絕緣細(xì)桿(質(zhì)量不計)固定一個質(zhì)量為m的電量為q帶正電的小球,細(xì)桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動?,F(xiàn)將桿從水平位置A輕輕釋放,在小球運(yùn)動到最低點(diǎn)B的過程中.求:(1)電場力對小球作多少功? 小球的電勢能如何變化?(2)A、B兩位置的電勢差多少?(3)小球到達(dá)B點(diǎn)時的速度多大?(4)在最低點(diǎn)時絕緣桿對小球的作用力?
14、如圖所示,水平放置的兩塊平行金屬板A、B之間有一勻強(qiáng)電場,一個帶正電的微粒P恰好能懸浮在板間處于靜止?fàn)顟B(tài):
(1)如果微粒P所帶電量為q,質(zhì)量為m,求板間的場強(qiáng)大小和方向?
(2)如果將另一點(diǎn)電荷-q放在電場中的M點(diǎn),它受到的電場力多大,方向如何?
14、如下圖所示,在豎直放置的足夠大的鉛屏A的右表面上貼 P,已知射線實質(zhì)為高速電子流,放射源
v0=1.0×107
m/s。足夠大的熒光屏 M與鉛屏A平行放置,相距d =2.0×10-2m,其間有水平向左的勻強(qiáng) 電場,電場強(qiáng)度大小E=2.5×104N/C。已知電子電量e=1.6×10-19C 電子質(zhì)量取m=9.0×10-31kg。
求:(1)電子到達(dá)熒光屏M上的動能。
(2)熒光屏上的發(fā)光面積。
15、如圖所示為真空示波管的示意圖,電子從燈絲K發(fā)出(初速度不計),經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速,從A板中心孔沿中心線KO射出,然后進(jìn)入由兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中(偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強(qiáng)電場),電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度與電場方向垂直,電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知M、N兩板間的電壓為U2,兩板間的距離為d,板長為L1,板右端到熒光屏的距離為L2,電子質(zhì)量為m,電荷量為e。求:(1)電子穿過A板時的速度大??;(2)電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量;(3)P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。
1、發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場的科學(xué)家是()A、洛侖茲
B、庫侖
C、法拉第D、奧斯特
2、帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場方向運(yùn)動時,會受到洛倫茲力的作用.下列表述正確的是()
3、樓道里,夜間只是偶爾有人經(jīng)過,電燈總是亮著會浪費(fèi)電能。科研人員利用光敏材料制成“光控開關(guān)”,天黑時自動閉合;天亮?xí)r自動斷開。利用聲敏材料制成“聲控開關(guān)”,當(dāng)有人走動發(fā)出聲音時,自動閉合;無人走動時,自動斷開。若將這兩個開關(guān)配合使用(如圖1),就可以使樓道燈變得“智能化”,這種“智能”電路正確的是()
4、一般家庭的衛(wèi)生間都要安裝照明燈和換氣扇。使用時,有時需要各自獨(dú)立工作,有時需要它們同時工作。評價下圖所示的電路,你認(rèn)為符合上述要求的是()
5、在做“探究串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律”的實驗時,有多個燈泡可供選擇,小明把兩只燈泡L1、L2串聯(lián)起來接到電源上,如圖所示:當(dāng)分別把電壓表連在圖中AB兩點(diǎn)、BC兩點(diǎn)及AC兩點(diǎn)時,閉合開關(guān)后測得的數(shù)據(jù)是:UAB= 0,UBC= 12V,UAC =12V,則故障可能是。故障排除后,實驗正常進(jìn)行,通過測量得到了兩組實驗數(shù)據(jù)如下表:分析兩組實驗數(shù)據(jù),可得出的結(jié)論:。
本實驗設(shè)計你認(rèn)為有什么不合理或可以改進(jìn)的地方嗎?若有,請加以說明(若是電路改進(jìn)則填寫在下邊虛線框內(nèi)).
第二篇:物理高二靜電場學(xué)案(學(xué)生)
高二預(yù)科講義
第一章 靜電場
一、電荷及其守恒定律
二、要點(diǎn)綜述
1.兩種電荷:
自然界只存在兩種電荷,即正電荷和負(fù)電荷,用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷是正電荷;用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷是負(fù)電荷.同種電荷互相排斥,異種電荷相互吸引.2.起電的三種方法:摩擦起電、感應(yīng)起電、接觸起電.①摩擦起電是由于相互摩擦的物體間的電子的得失而使物體分別帶上等量異種電荷.玻璃棒與絲綢摩擦?xí)r,由于玻璃棒容易失去電子而帶正電;硬橡膠棒與毛皮摩擦?xí)r,由于硬橡膠棒容易得到電子而帶負(fù)電.
②感應(yīng)起電是指利用靜電感應(yīng)使物體帶電的方式.例如圖1-1所示,將導(dǎo)體A、B接觸后去靠近帶電體C,由于靜電感應(yīng),導(dǎo)體A、B上分別帶上等量異種電荷,這時先把A、B分開,然后移去C,則A和B兩導(dǎo)體上分別帶上了等量異種電荷,如圖1-2所示.圖1-2 圖1-1
③接觸帶電,指一個不帶電的金屬導(dǎo)體跟另一個帶電的金屬導(dǎo)體接觸后分開,而使不帶電的導(dǎo)體帶上電荷的方式.例如,將一個帶電的金屬小球跟另一個完全相同的不帶電的金屬小球接觸后分開,它們平分了原來的帶電量而帶上等量同種電荷.
3.電荷守恒定律:電荷既不能創(chuàng)造也不能消失,只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分.從物體帶電的各種方式不難看出,它們都不是創(chuàng)造了電荷,只是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到了另一個物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到了物體的另一部分.摩擦起電、感應(yīng)起電和電荷中和現(xiàn)象的本質(zhì)都只是電荷的轉(zhuǎn)移.4.物體帶電的實質(zhì):物質(zhì)是由原子組成的,原子是由帶正電的原子核和帶負(fù)電的核外電子組成的.物體失去電子則帶正電,得到電子則帶負(fù)電。物體帶電的實質(zhì)就是電子的得失.5.電量、元電荷
電荷的多少叫電量,電量的國際單位是庫侖(C)
-19電量為1.6×10C的電荷叫元電荷,也叫基本電荷.自然界的物體所帶電量都是元電荷電量的整數(shù)倍.課堂同步
1.電荷 電荷守恒:自然界中只存在兩種電荷: 電荷和 電荷.電荷間的作用規(guī)律是:同種電荷相互,異種電荷相互.物體所帶電荷的多少叫.2.靜電感應(yīng):把電荷移近不帶電的導(dǎo)體,可以使,這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng).利用靜電感應(yīng)使物體帶電叫 起電.3.電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,只能從一個物體 到另一物體,或者從物體的一部分 到另一部分.
4.元電荷:e=,所有帶電體的電荷量是.-95.用毛皮摩擦橡膠棒時,橡膠棒帶 電荷,毛皮帶 電荷.當(dāng)橡膠棒帶有2.7×10庫侖的電量時,電荷量為-191.6 ×10庫侖的電子有 個從 移到 上.6.已知驗電器帶負(fù)電,把帶負(fù)電的物體移近它,并用手指與驗電器上的小球接觸一下,然后移去帶電體,這驗電器將()
A.帶正電
B.帶負(fù)電
C.中性
D.以上三種都有可能
7.關(guān)于元電荷的理解,下列說法正確的是()
第三篇:高二物理選修3-1閉合電路歐姆定律精品教案
第二章
恒定電流
2.7 閉合電路歐姆定律
教材分析
閉合電路的歐姆定律在體現(xiàn)功能關(guān)系上是一個很好的素材,因此幫助學(xué)生理解電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是本節(jié)的關(guān)鍵。外部電路從電勢降低的角度學(xué)生是容易理解的,但在內(nèi)部電路,一定要讓學(xué)生理解電源內(nèi)部反應(yīng)層的作用,把其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能,電勢要增加。學(xué)情分析
學(xué)生已經(jīng)從做工的角度認(rèn)識了電動勢的概念,本節(jié)依照通過功能關(guān)系的分析建立閉合電路的歐姆定律是可行的。如果學(xué)生能嫻熟的從功和能的角度分析物理過程,對于解決物理問題是有好處的。新課標(biāo)要求
(一)知識與技能
1、能夠推導(dǎo)出閉合電路歐姆定律及其公式,知道電源的電動勢等于內(nèi)、外電路上電勢降落之和。
2、理解路端電壓與負(fù)載的關(guān)系,知道這種關(guān)系的公式表達(dá)和圖線表達(dá),并能用來分析、計算有關(guān)問題。
3、掌握電源斷路和短路兩種特殊情況下的特點(diǎn)。知道電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。
4、熟練應(yīng)用閉合電路歐姆定律解決有關(guān)的電路問題。
5、理解閉合電路的功率表達(dá)式,知道閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化。
(二)過程與方法
1、通過演示路端電壓與負(fù)載的關(guān)系實驗,培養(yǎng)學(xué)生利用“實驗研究,得出結(jié)論”的探究物理規(guī)律的科學(xué)思路和方法。
2、通過利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識解決實際問題的能力。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
通過本節(jié)課教學(xué),加強(qiáng)對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng),通過探究物理規(guī)律培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。教學(xué)重點(diǎn)
1、推導(dǎo)閉合電路歐姆定律,應(yīng)用定律進(jìn)行有關(guān)討論。
2、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系 ★教學(xué)難點(diǎn)
路端電壓與負(fù)載的關(guān)系 教學(xué)方法
演示實驗,討論、講解 教學(xué)用具:
滑動變阻器、電壓表、電流表、電鍵、導(dǎo)線若干、投影儀、多媒體電腦 教學(xué)過程
(一)引入新課
教師:前邊我們知道電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。只有用導(dǎo)線將電源、用電器連成閉合電路,電路中才有電流。那么電路中的電流大小與哪些因素有關(guān)?電源提供的電能是如何在閉合電路中分配的呢?今天我們就學(xué)習(xí)這方面的知識。
(二)進(jìn)行新課
1、閉合電路歐姆定律
教師:(投影)教材圖2.7-1(如圖所示)
教師:閉合電路是由哪幾部分組成的? 學(xué)生:內(nèi)電路和外電路。
教師:在外電路中,沿電流方向,電勢如何變化?為什么?
學(xué)生:沿電流方向電勢降低。因為正電荷的移動方向就是電流方向,在外電路中,正電荷受靜電力作用,從高電勢向低電勢運(yùn)動。
教師:在內(nèi)電路中,沿電流方向,電勢如何變化?為什么?
學(xué)生(代表):沿電流方向電勢升高。因為電源內(nèi)部,非靜電力將正電荷從電勢低處移到電勢高處。
教師:這個同學(xué)說得確切嗎?
學(xué)生討論:如果電源是一節(jié)干電池,在電源的正負(fù)極附近存在著化學(xué)反應(yīng)層,反應(yīng)層中非靜電力(化學(xué)作用)把正電荷從電勢低處移到電勢高處,在這兩個反應(yīng)層中,沿電流方向電勢升高。在正負(fù)極之間,電源的內(nèi)阻中也有電流,沿電流方向電勢降低。
教師:(投影)教材圖2.7-2(如圖所示)內(nèi)、外電路的電勢變化。
教師:引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)閉合電路的歐姆定律??砂匆韵滤悸愤M(jìn)行:
設(shè)電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,外電路電阻為R,閉合電路的電流為I,(1)寫出在t時間內(nèi),外電路中消耗的電能E外的表達(dá)式;
2、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系
教師:對給定的電源,E、r均為定值,外電阻變化時,電路中的電流如何變化? 學(xué)生:據(jù)I=E可知,R增大時I減??;R減小時I增大。R?r教師:外電阻增大時,路端電壓如何變化? 學(xué)生:有人說變大,有人說變小。
教師:實踐是檢驗真理的惟一標(biāo)準(zhǔn),讓我們一起來做下面的實驗。演示實驗:探討路端電壓隨外電阻變化的規(guī)律。(1)投影實驗電路圖如圖所示。
(2)按電路圖連接電路。
(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器,改變外電路的電阻,觀察路端電壓怎樣隨電流(或外電阻)而改變。
學(xué)生:總結(jié)實驗結(jié)論:
當(dāng)外電阻增大時,電流減小,路端電壓增大;當(dāng)外電阻減小時,電流增大,路端電壓減小。
教師:下面用前面學(xué)過的知識討論它們之間的關(guān)系。路端電壓與電流的關(guān)系式是什么? 學(xué)生:U=E-Ir
教師:就某個電源來說,電動勢E和內(nèi)阻r是一定的。當(dāng)R增大時,由I?減小,由U=E-Ir,路端電壓增大。反之,當(dāng)R減小時,由I?路端電壓減小。
6當(dāng)滑動觸頭P由I向b滑動的過程中,燈泡L的亮度變化情況是_______ A.逐漸變亮 B.逐漸變暗 C.先變亮后變暗 D.先變暗后變亮
解析:燈泡的亮度由燈的實際功率大小決定.電燈燈絲電阻不變,研究通過燈絲電流的大小可知燈的亮度.電源電動勢E和內(nèi)阻r不變,通過燈泡電流由外電路總電阻決定。外電阻是由滑動變阻器連入電路部分的電阻決定的,當(dāng)滑動觸頭由a向b滑動過程中,滑動變阻器連入電路部分的電阻增大,總電阻增大,總電流I=
E減少,燈泡的實際功率PL=I2RL減小,燈泡變暗。
R總?r綜上所述,選項B正確。
☆閉合電路歐姆定律的定量應(yīng)用
【例2】 如圖所示電路中,R1=0.8Ω,R3=6Ω,滑動變阻器的全值電阻R2=12 Ω,電源電動勢E=6 V,內(nèi)阻r=0.2 Ω,當(dāng)滑動變阻器的滑片在變阻器中央位置時,閉合開關(guān)S,電路中的電流表和電壓表的讀數(shù)各是多少?
R22?R?6?6Ω+0.8Ω=3.8Ω 解析:外電路的總電阻為R=1R26?6R3?2R3?根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,電路中的總電流為 I=E6? A=1.5 A R?r3.8?0.2即電流表A1的讀數(shù)為1.5 A 對于R2與R3組成的并聯(lián)電路,根據(jù)部分電路歐姆定律,并聯(lián)部分的電壓為
R22=1.5×3 V=4.5 V U2=I·R并=I·RR3?22R3?即電壓表V2的讀數(shù)為4.5 V 對于含有R2的支路,根據(jù)部分電路歐姆定律,通過R2的電流為 I2=U24.5 A=0.75 A ?R2/26即電流表A2的讀數(shù)為0.75 A 電壓表V1測量電源的路端電壓,根據(jù)E=U外+U內(nèi)得 U1=E-Ir=6 V-1.5×0.2 V=5.7 V 即電壓表V1的讀數(shù)為5.7 V.點(diǎn)評:
1.電路中的電流表、電壓表均視為理想電表(題中特別指出的除外),即電流表內(nèi)阻視為零,電壓表內(nèi)阻視為無窮大。
2.解答閉合電路問題的一般步驟:
(1)首先要認(rèn)清外電路上各元件的串并聯(lián)關(guān)系,必要時,應(yīng)進(jìn)行電路變換,畫出等效電路圖。
(2)解題關(guān)鍵是求總電流I,求總電流的具體方法是:若已知內(nèi)、外電路上所有電阻的阻值和電源電動勢,可用全電路歐姆定律(I=
E)直接求出I;若內(nèi)外電路上有多個電阻R?r值未知,可利用某一部分電路的已知電流和電壓求總電流I;當(dāng)以上兩種方法都行不通時,可以應(yīng)用聯(lián)立方程求出I。
(3)求出總電流后,再根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)或部分電路歐姆定律求各部分電路的電壓和電流?!镎n余作業(yè)
第四篇:物理選修3-1靜電場和恒定電流課后反思
高二物理選修3-1第一章教學(xué)反思
一、簡述
本教學(xué)反思普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱結(jié)合教學(xué)反饋進(jìn)行分析和反思。首先將該課程標(biāo)準(zhǔn)實驗版對高考理科物理要考查的主要能力解讀如下:
1.理解能力:
理解物理概念、物理規(guī)律的確切含義,理解物理規(guī)律的適用條件以及它們在簡單情況下的應(yīng)用;能夠清楚地認(rèn)識概念和規(guī)律的表達(dá)形式(包括文字表述和數(shù)學(xué)表達(dá));能夠鑒別關(guān)于概念和規(guī)律的似是而非的說法;理解相關(guān)知識的區(qū)別和聯(lián)系。
2.推理能力:
能夠根據(jù)已知的知識和物理事實、條件,對物理問題進(jìn)行邏輯推理和論證,得出正確的結(jié)論或做出正確的判斷,并能把推理過程正確地表達(dá)出來。
3.分析綜合能力:
能夠獨(dú)立地對所遇到的問題進(jìn)行具體分析、研究,弄清其中的物理狀態(tài)、物理過程和物理情境,找出起重要作用的因素及有關(guān)條件;能夠把一個復(fù)雜問題分解為若干較簡單的問題,找出它們之間的聯(lián)系;能夠提出解決問題的方法,運(yùn)用物理知識綜合解決所遇到的問題。
4.應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力:
能夠根據(jù)具體問題列出物理量之間的關(guān)系式,進(jìn)行推導(dǎo)和求解,并根據(jù)結(jié)果得出物理結(jié)論;能運(yùn)用幾何圖形、函數(shù)圖像進(jìn)行表達(dá)、分析。
5.實驗?zāi)芰Γ?/p>
能獨(dú)立地完成實驗,能明確實驗?zāi)康?,能理解實驗原理和方法,能控制實驗條件,會使用儀器,會觀察、分析實驗現(xiàn)象,會記錄、處理實驗數(shù)據(jù),并得出結(jié)論,對結(jié)論進(jìn)行分析和評價;能發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,并制訂解決方案;能運(yùn)用已學(xué)過的物理理論、實驗方法和實驗儀器去處理問題,包括簡單的設(shè)計性實驗。
對于選修3-1第一章靜電場,在高考的時候正好形成了一個版塊中的一項主題即電學(xué)→電場。在電場這個主題中考查的內(nèi)容為:
I級要求:物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)、電荷守恒;靜電現(xiàn)象的解釋;點(diǎn)電荷;靜電場;電場線;電勢能、電勢;勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系;示波管;常見電容器;電容器的電壓、電荷量和電容的關(guān)系。
II級要求:庫倫定律;電場強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場強(qiáng);電勢差;帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動。(對I、II級要求的含義:I.對所列知識要知道其內(nèi)容及含義,并能在有關(guān)問題中識別和直接使用。與課程標(biāo)準(zhǔn)中的“了解”和“認(rèn)識”相當(dāng)。II.對所列知識要理解其確切含義及與其他知識的聯(lián)系,能夠進(jìn)行敘述和解釋,并能在實際問題的分析、綜合、推理和判斷等過程中運(yùn)用。與課程標(biāo)準(zhǔn)中的“理解”和“應(yīng)用”相當(dāng)。)
二、對電場高考考查內(nèi)容結(jié)合教學(xué)反饋的詳細(xì)分析
兩個定律:電荷守恒定律和庫倫定律在教學(xué)反饋中基本達(dá)到高考要求。
問題:
①電荷守恒定律在解釋物體帶電和起電過程的運(yùn)用。②庫倫定律的使用范圍,點(diǎn)電荷的理解等。③多個點(diǎn)電荷對同一點(diǎn)電荷的庫倫力的計算。解決方案:
①對于電荷守恒定律的運(yùn)用,在教學(xué)過程中需思路清晰、過渡緩一些讓學(xué)生能夠有足夠的思考和感知時間;
②對于庫倫定律的使用范圍以典型的例題作為講解重點(diǎn),讓學(xué)生意識到這些問題的存在; ③對于庫倫力的疊加結(jié)合物理的思想(化繁為簡)和力的合成相關(guān)知識講解(等效效果的深入理解)。
六個概念:電場強(qiáng)度、電勢能、電勢、電勢差、電場線、等勢面
這一部分內(nèi)容的教學(xué)難度較大,學(xué)生容易混淆,因此在實際教學(xué)反饋中表現(xiàn)出這些知識基本能達(dá)到高考的I級要求,少數(shù)同學(xué)能夠全部達(dá)到要求。問題:
①電場強(qiáng)度概念的建立以及表達(dá)式中各個符號的物理含義,學(xué)生存在問題較大的是方向的判斷。②電勢能和電勢差在解決帶電粒子運(yùn)動問題中的應(yīng)用。③電場線和等勢面在實際問題中的綜合運(yùn)用。解決方案:
①在概念建立的過程中一定注意思路清晰和推導(dǎo)過程的嚴(yán)謹(jǐn)性,例如建立電場強(qiáng)度概念的時候結(jié)合重力的相關(guān)知識分析來研究電場強(qiáng)度概念的建立。
②對于之后的概念的建立注意利用從能量角度去分析和研究,從而在學(xué)生的思維中建立能量觀念的優(yōu)點(diǎn)。讓學(xué)生學(xué)會從能量的角度去思考一些物理問題。
③對于電場線和等勢面得讓學(xué)生明確其是為了形象地表現(xiàn)電場強(qiáng)度和電場中的電勢的特點(diǎn)而提出的,進(jìn)而教會學(xué)生怎么去運(yùn)用它們解決實際問題。
帶電粒子在電場中的情況:平衡、加速、偏轉(zhuǎn)
對于以上問題由于綜合性較強(qiáng)學(xué)生的掌握難度偏大,學(xué)生能力達(dá)標(biāo)情況欠佳,基本達(dá)不到II級要求。問題:
①在平衡中常常出現(xiàn)基本的受力分析和力的合成以及動態(tài)分析等問題。②在偏轉(zhuǎn)問題中出現(xiàn)過程的對應(yīng)性不夠容易少分析等。解決方案:
①強(qiáng)化受力分析過程,基本作用力的概念強(qiáng)化,幾何和計算能力的提升。
②對示波器原理的分析一定讓學(xué)生自己動手掌握,注意這一類題主要以學(xué)生自主教師控制引導(dǎo)。
三種應(yīng)用:電場中的導(dǎo)體(靜電平衡)、電容器、示波器
在這一部分的知識學(xué)生普遍感覺難度大,因此想要達(dá)到高考要求的標(biāo)準(zhǔn)還得花更多的時間。
問題:
①導(dǎo)體的靜電平衡問題的處理,出現(xiàn)電荷分布的確定問題、導(dǎo)體內(nèi)部電場強(qiáng)度問題等。②電容器問題在處理的時候?qū)W生的習(xí)慣不好進(jìn)而出現(xiàn)難以判斷等問題。③示波器問題由于學(xué)生在前面處理帶電粒子的偏轉(zhuǎn)時就存在一定的問題,而現(xiàn)在這類問題又將難度升高了進(jìn)而學(xué)生容易忽視帶電粒子從偏轉(zhuǎn)電場到熒光屏過程的運(yùn)動。解決方案:
①對于靜電平衡問題利用實驗和習(xí)題進(jìn)行鞏固和理解。②電容器注意控制學(xué)生的解題思路的建立和規(guī)范。
③示波器問題注意學(xué)生解題過程中將其整個過程怎么劃分以及處理的時候的細(xì)節(jié)問題。
第五篇:高二物理選修3-1典型例題
典型例題
例1關(guān)于電場線,下述說法中正確的是:
A.電場線是客觀存在的B.電場線與電荷運(yùn)動的軌跡是一致的.
C.電場線上某點(diǎn)的切線方向與與電荷在該點(diǎn)受力方向可以不同.
D.沿電場線方向,場強(qiáng)一定越來越大.
解析:電場線不是客觀存在的,是為了形象描述電場的假想線,A選項是錯的.B選項也是錯的,靜止開始運(yùn)動的電荷所受電場力方向應(yīng)是該點(diǎn)切線方向,下一時刻位置應(yīng)沿切線方向上,可能在電場線上,也可能不在電場線上,軌跡可能與電場線不一致.何況電荷可以有初速度,運(yùn)動軌跡與初速度大小方向有關(guān),可能軌跡很多,而電場線是一定的.正電荷在電場中受的電場力方向與該點(diǎn)切線方向相同,而負(fù)電荷所受電場力與該點(diǎn)切線方向相反,選項C是正確的.場強(qiáng)大小與場強(qiáng)的方向無關(guān),與電場線方向無關(guān),D選項是錯的.
本題答案應(yīng)是:C.
例2正電荷q在電場力作用下由 向Q做加速運(yùn)動,而且加速度越來越大,那么可以斷定,它所在的電場是下圖中的哪一個:
()
解析:帶電體在電場中做加速運(yùn)動,其電場力方向與加速度方向相同,加速度越來越大電荷所受電場力應(yīng)越來越大,電量不變,電場力,應(yīng)是E越來越大.電場線描述電場強(qiáng)度分布的方法是,電場線密度越大,表示場強(qiáng)越大,沿PQ方向.電場線密度增大的情況才符合題的條件,應(yīng)選D.
例3用細(xì)線將一質(zhì)量為m,電荷量為q的小球懸掛在天花板的下面,沒空氣中存在有沿水平方向的勻強(qiáng)電場,當(dāng)小球靜止時把細(xì)線燒斷,小球?qū)⒆觯ǎ?/p>
A.自由落體運(yùn)動
B.曲線運(yùn)動
C.沿懸線的延長線的勻加速運(yùn)動
D.變加速直線運(yùn)動
【解析】燒斷細(xì)線前,小球受豎直向下的重力G,水平方向的電場力F和懸線的拉力T,并處于平衡狀態(tài),現(xiàn)燒斷細(xì)線,拉力T消失,而重力G和電場力F都沒有變化,G和F的合力為恒力,方向沿懸線的延長線方向,所以小球做初速為零的勻加速直線運(yùn)動.
帶電小球的勻強(qiáng)電場中所受的電場力在運(yùn)動過程中保持不變,初速為零的物體開始運(yùn)動的方向必沿合外力方向.
正確選項為C.
例4質(zhì)量為m,電荷量為+q的小球,用一根絕緣細(xì)線懸于O點(diǎn).開始時,它在A、B之間來回擺動,OA、OB與豎直方向OC的夾角均為,如圖所示.
(1)如果當(dāng)它擺動到B點(diǎn)時突然施加一豎直向上的,大小為E=mg/q的勻強(qiáng)電場,則此時線中拉力T1=_________.
(2)如果這一電場是在小球從A點(diǎn)擺到最低點(diǎn)C時突然加上去的,則當(dāng)小球運(yùn)動到B點(diǎn)時線中的拉力T2=________.
【解析】(1)因為勻強(qiáng)電場的方向豎直向上,所以電場力,電場力和重力相平衡,小球到B點(diǎn)時速度為零,因此突
然加上電場后使小球在B點(diǎn)保持靜止,懸線中的張力T1=0.
(2)小球經(jīng)C點(diǎn)時具有一定的運(yùn)動速度,突然加上電場,小球所受的合力即為細(xì)線對它的拉力,小球以O(shè)為圓心做勻速圓周運(yùn)動,小球到達(dá)C時的速率可由機(jī)械能守恒定律得到.
小球到B點(diǎn)時,vB= vC,由牛頓第二定律得 .物體的運(yùn)動情況由初始條件和受力情況共同決定,盡管加上勻強(qiáng)電場后,電場力總與重力相平衡,但加上勻強(qiáng)電場時小球的速度不同(即初始條件不同),所以運(yùn)動的情況也不相同.
例5如圖所示MN是電場中的一條電場線,一電子從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)速度在不斷地增大,則下列結(jié)論正確的是:
A.該電場是勻強(qiáng)電場.
B.該電場線的方向由N指向M.
C.電子在a處的加速度小于在b處的加速度.
D.因為電子從a到b的軌跡跟MN重合,所以電場線實際上就是帶電粒子在電場中的運(yùn)動軌跡.
【解析】僅從一根直的電場線不能判斷出該電場是否為勻強(qiáng)電場,因為無法確定電場線的疏密程度,該電場可能是勻強(qiáng)電場,可能是正的點(diǎn)電荷形成的電場,也可能是負(fù)的點(diǎn)電荷形成的電場,因此不能比較電子在a、b兩處所受電場力的大小,即不能比較加速度的大小,但電子從a到b做的是加速運(yùn)動,表明它所受的電場力方向由M指向見由于負(fù)電荷所受的電場力方向跟場強(qiáng)方向相反,所以電場線的方向由N指向M,電場線是為了形象地描述電場而假想的曲線,帶電粒子的運(yùn)動軌跡是真實存在的曲線,兩者的重合是在特定條件下才成立的,在一般情況下兩者并不重合.例如氫原子的核外電子繞核做勻速圓周運(yùn)動時,軌跡跟原子核(質(zhì)子)產(chǎn)生電場的電場線垂直.
正確選項為B.