人教版高中物理选修11全册教案

人教版高中物理选修1-1全册教案目录第一章第一节电荷库仑定律教学目标（一）知识与技能1．知道两种电荷及其相互作用．知道点电荷量的概念．2．了解静电现象及其产生原因；知道原子结构,掌握电荷守恒定律3．知道什么是元电荷．4．掌握库仑定律，要求知道知道点电荷模型，知道静电力常量，会用库仑定律的公式进行有关的计算．（二）过程与方法2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。3、类比质点理解点电荷，通过实验探究库仑定律并能灵活运用（三）情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质，认识理想化是研究自然科学常用的方法,培养科学素养，认识类比的方法在现实生活中有广泛的应用重点：电荷守恒定律，库仑定律和库仑力难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题，库仑定律的理解与应用。教具：丝绸，玻璃棒，毛皮，硬橡胶棒，绝缘金属球，静电感应导体，通草球，多媒体课件教学过程：第1节电荷库仑定律（第1课时）（一）引入新课：多媒体展示：闪电撕裂天空，雷霆震撼着大地。师：在这惊心动魄的自然现象背后，蕴藏着许多物理原理，吸引了不少科学家进行探究。在科学史上，从最早发现电现象，到认识闪电本质，经历了漫长的岁月，一些人还为此付出过惨痛的代价。下面请同学们认真阅读果本第2页“接引雷电下九天”这一节，了解我们人类对闪电的研究历史，并完成下述填空：电闪雷鸣是自然界常见的现象，蒙昧时期的人们认为那是“天神之火”，是天神对罪恶的惩罚，直到1752年，伟大的科学家___________冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验，把天电引了下来，发现天电和摩擦产生的电是一样的，才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。师强调：以美国科学家的富兰克林为代表的一些科学家冒着生命危险去捕捉闪电，证实了闪电与实验室中的电是相同的。雷电是怎样形成的？（大气中冷暖气流上下急剧翻滚，相互摩擦，云层就会积聚电荷，当电荷积累到一定程度，瞬间发生大规模的放电，就产生了雷电）物体带电是怎么回事？电荷有哪些特性？电荷间的相互作用遵从什么规律？人类应该怎样利用这些规律？这些问题正是本章要探究并做出解答的。师：本节课我们重点研究了解几种静电现象及其产生原因，电荷守恒定律（二）新课教学复习初中知识：师：根据初中自然的学习，用摩擦的方法可使物体带电，请举例说明。生：用摩擦的方法。如：用丝绸摩擦过的玻璃棒，玻璃棒带正电；用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，橡胶棒带负电。演示实验１：先用玻璃棒、橡胶棒靠近碎纸屑，看有什么现象？然后用绸子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡胶棒，再靠近碎纸屑看有什么现象？让学生分析两次实验现象的异同；并分析原因。教师总结：摩擦过的物体性质有了变化，带电了或者说带了电荷。带电后，能吸引轻小物体，而且带电越多，吸引力就越大，能够吸引轻小物体，我们说此时物体带了电。而用摩擦的方法使物体带电就叫做摩擦起电。人类从很早就认识了摩擦起电的现象，例如公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书中就写下了“顿牟掇芥”一语，指的是用玳琩的壳吸引轻小物体。后来人们认识到摩擦后的物体所带的电荷有两种：用丝绸摩擦过的玻璃棒的所带的电荷是一种，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是另一种。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。一、电荷：1、自然界中的两种电荷（富兰克林命名）①把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷．②把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷．2、电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．3、电荷量：电荷的多少叫做电荷量．符号：Q或q单位：库仑符号：C“做一做”验电器与静电计为了判断物体是否带电以及所带电荷的种类和多少，从18世纪起，人们经常使用一种叫验电器的简单装置：玻璃瓶内有两片金属箔，用金属丝挂在一条导体棒的下端，棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出（图甲）。如果把金属箔换成指针，并用金属做外壳，这样的验电器又叫静电计（图乙）问：是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时，金属箔片才开始张开？解释看到的现象？1、摩擦起电摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同．特别是离核较远的电子受到的束缚较小。当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体。实质：电子的转移．结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷．得到电子：带负电；失去电子：带正电问：摩擦起电有没有创造了电荷？生：没有，摩擦起电是带电粒子（如电子）从一个物体转移到另一个物体。师：很多物质都会由于摩擦而带电，是否还存在其它的使物体起电的方式？在学习新的起电方式之前，我们先来学习金属导体模型。金属导体模型也是一个物理模型P3（动画演示）自由电子：脱离原子核的束缚而在金属中自由活动。带正电的离子：失去电子的原子，都在自己的平衡位置上振动而不移动。2、感应起电【演示】取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，帖在下部的金属箔是闭合的。①把带正电荷的球C移近彼此接触的异体A，B(参见课本图1.1－1)．金属箔有什么变化？实验现象：可以看到A，B上的金属箔都张开了，表示A，B都带上了电荷．提出静电感应概念：（1）静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象。规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷（2）利用静电感应使物体带电，叫做感应起电．（3）提出问题：静电感应的原因？带领学生分析物质的微观分子结构，分析起电的本质原因：把带电的球C移近金属导体A和B时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。如上面的这个演示实验中，导体A和B带上了等量的异种电荷．【演示】②如果先把C移走，金属箔又有什么变化？实验现象：A和B上的金属箔就会闭合．③如果先把A和B分开，然后移开C，金属箔又有什么变化？实验现象：可以看到金属箔仍张开，表明A和B仍带有电荷；④如果再让A和B接触，金属箔又有什么变化？实验现象：金属箔就会闭合，表明他们就不再带电．这说明A和B分开后所带的是异种等量的电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和．问：感应起电有没有创造了电荷？生：没有。感应起电而是使物体中的正负电荷分开，是电荷从物体的一部分转移到另一部分。感应起电也不是创造了电荷。师：无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移，并不是创造电荷.得出电荷守恒定律．三、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分．师：电荷守恒定律是物理学中重要的基本定律之一。四、元电荷师：迄今为止，科学家实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量。质子、正电子所带的电荷量与它相同，但符号相反。人们把这个最小的电荷量叫做元电荷。元电荷：电子所带的电荷量，用e表示。e=1.60×10－19C注意：迄今为止，发现所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。（三）小结对本节内容做简要的小结●巩固练习1、关于元电荷的理解，下列说法正确的是（）A．元电荷就是电子B．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量C．元电荷就是质子D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍2、16C电量等于________元电荷．3、关于点电荷的说法，正确的是（）A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷C．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体可看成点电荷D．一切带电体都可以看成点电荷●作业第2课时教学过程：（一）复习上课时相关知识问：什么是元电荷？答：电子所带的电荷量，用e表示。e=1.60×10－19C。强调是一个电荷量，不是一个电荷。问：上一节学过起电的方式有哪些？答：摩擦起电、感应起电和接触起电。问：摩擦起电、感应起电和接触起电有没有违背电荷守恒定律？答：没有。问：通过初中的学习，我们知道：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。这说明电荷之间存在作用力，那么电荷之间的作用力大小与什么因素有关，有什么样的规律？生：……师：我们这节课就来研究这个问题。（二）新课教学第2节、库仑定律提出问题：电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？【演示】如图2，先把表面光滑洁净的绝缘导体放在A处，然后把铝箔包好的草球系在丝线下，分别用丝绸摩擦过的玻璃棒给导体和草球带上正电，把草球先后挂在P1、P2、P3的位置，带电小球受到A的作用力的大小可以通过丝线对竖直方向的偏角大小显示出来。观察实验发现带电小球在P1、P2、P3各点受到的A的作用力依次减小；再增大丝线下端带电小球的电量，观察实验发现，在同一位置小球受到的A的作用力增大了。提问四：电荷间作用力大小跟什么有关？答：与电荷间距离及电量多少有关，电荷的作用力随着距离的增大而减小，随着电量的增大而增大。带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向．【板书】：1、影响两电荷之间相互作用力的因素：1．距离．2．电量．师：电荷间的作用力随电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。这隐约使我们猜想：电荷间的作用力会不会与万有引力具有相似的形式呢？也就是说，带电体间的相互作用力，会不会与它们电荷量的乘积成正比，与它们间距离的二次方成反比？事实上，电荷间的作用力与引力的相似性早已此起当年一些研究者的注意，卡文迪许和普里斯特利等人都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。然而，他们也发现，引力与电荷间的力并非完全一样，而且我们上面的实验也仅仅是定性的，并不能证实我们的猜想。这一科学问题的解决是由法国学者库仑完成的。【板书】2、库仑定律（1785年，法国物理学家．库仑）启发与设问：18世纪法国物理学家库仑也研究了这个问题，他的猜想是库仑在前人研究的基础上，先后克服了，困难一：电荷量的测量问题和困难二：作用力的测量问题，用实验研究了电荷之间的作用力，证实了这个猜测，并提出了以下的规律：库仑定律：（库仑在前人工作的基础上通过实验研究确认）（1）内容表述：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比．作用力的方向在两个点电荷的连线上（2）公式：静电力常量k=9.0×109N·m2/C2适用条件：真空中，点电荷——理想化模型（3）电荷间这种相互作用叫做静电力或库仑力【介绍】（1）关于“点电荷”，应让学生理解这是相对而言的，只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略，带电体就可以看作点电荷．严格地说点电荷是一个理想模型，实际上是不存在的．这里可以引导学生回顾力学中的质点的概念．容易出现的错误是：只要体积小就能当点电荷，这一点在教学中应结合实例予以纠正．（2）要强调说明课本中表述的库仑定律只适用于真空，也可近似地用于气体介质，对其它介质对电荷间库仑力的影响不便向学生多作解释，只能简单地指出：为了排除其他介质的影响，将实验和定律约束在真空的条件下．静电力同样具有力的共性，遵循牛顿第三定律，遵循力的平行四边形定则．可以看出，万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力．其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计．【小结】对本节内容做简要的小结●巩固练习1．真空中有两个相同的带电金属小球A和B，相距为r，带电量分别为q和2q，它们之间相互作用力的大小为F．有一个不带电的金属球C，大小跟A、B相同，当C跟A、B小球各接触一次后拿开，再将A、B间距离变为2r，那么A、B间的作用力的大小可为：[]A．3F/64B．0C．3F/82 D．3F2．如图14－1所示，A、B、C三点在一条直线上，各点都有一个点电荷，它们所带电量相等．A、B两处为正电荷，C处为负电荷，且BC=2AB．那么A、B、C三个点电荷所受库仑力的大小之比为________．3．真空中有两个点电荷，分别带电q1=5×10-3C，q2=－2×10-2C，它们相距15cm，现引入第三个点电荷，它应带电量为________，放在4．把一电荷Q分为电量为q和(Q－q)的两部分，使它们相距一定距离，若想使它们有最大的斥力，则q和Q的关系是________．●作业

第二节电场教学目标（一）知识与技能1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质形态．2．理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的．3．认识电场线和电场强度，懂得用电场线、电场强度描述电场，知道匀强电场（二）过程与方法通过分析在电场中的不同点，电场力F与电荷电量q的比例关系，使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱，即电场强度的概念；知道电场叠加的一般方法。（三）情感态度与价值观培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。重点：电场强度的概念及其定义式难点：对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算教学过程第一课时（一）复习上课时相关知识问：讲出库仑定律的内容及该定律的适用条件？答：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比．作用力的方向在两个点电荷的连线上。适用于真空中，点电荷磁体A磁体B磁体A磁体B磁场研究这个问题之前，我们先来回忆一下初中所学的磁体之间的相互作用。大家知道两个磁体不需相互接触，也能产生相互作用。谁能告诉大家，磁体间的相互是通过什么发生的？生：磁体周围有一种物质叫磁场，磁体间是通过磁场发生相互作用的。师：那么电荷周围是不是也有类似的情况呢？科学研究对这一类似的猜想提供了有力的支持：电荷周围确实也存在着一种物质，叫电场。电荷间的相互作用就是通过电场发生的。（二）新课教学第2节电场一、电场：（法拉第提出）1、电荷的周围都存在着由它产生的电场。电场是一种物质。（与磁场一样都是物质的一种形态）电荷A电荷B2、基本性质：能对电场中的电荷有力的作用，这个力叫电场力电荷A电荷B电荷A电荷B电场电荷A电荷B电场生：电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用．电荷A对电荷B的作用，实际上是电荷A的电场对电荷B的作用；电荷B对电荷A的作用，实际上是电荷B的电场对电荷A的作用．3、电荷间的相互作用力通过电场发生师：在本章中，只讨论静止电荷产生的电场，称为静电场。4、静电场：静止电荷产生的电场．师：电场明显特征之一是对场中其他电荷具有作用力，因此在研究电场的性质时，可以从研究电场的力的性质入手。为了方便研究，我们需要引入几个电荷概念：2、试探电荷和场源电荷（1）试探电荷又叫检验电荷，它是电荷量和尺寸都充分小，以致可忽略原来电场的影响中，同时又能确切地反映它在电场中的位置。因此试探电荷可以看作是电荷量很小的点电荷，是一种理想化模型，（2）场源电荷也叫源电荷：产生电场的电荷。假设我们所研究的电场是由点电荷＋Q所产生的，则点电荷＋Q就是场源电荷。下面把电荷量为＋q的试探电荷分别放在电场中的A、B、C各处（设rA=3rC，rB=2rC），计算电场对＋q的电场力FA，FB、FC。可以发现，同一试探电荷＋q在电场中不同点受到的电场力大小、方向各不相同，且FC＞FB＞FA，这能说明什么问题呢？引导学生答出：同一电荷在电场中不同的位置，所受的电场力大小、方向各不相同。表明电场中不同位置，强弱不同，方向不同。继续引导：用怎样的量来表示电场中不同位置的电场强弱与方向呢？刚才，试探电荷q在不同位置受力不同，那么是否可用电场力来表示电场的强弱呢？生1：应该可以吧。生2：不可以，对于电场中的同一位置，若放置一个电荷量较小的小电荷q，其受力就较小，如以此说明电场中该点较弱，那么若在该位置放置一个电荷量较大的小电荷q1，其受力就会较大，那是否又可以说电场中该点较强，若可以的话，岂不自相矛盾？生3：……图2（此问题，学生可能一下子无法回答，教师可引导，请学生先思考：若将电荷量为＋q的试探电荷1放在C处，所受到的电场力的大小为FC，将电荷量为＋10q的试探电荷2放在A处，所受到的电场力的大小为FA1，那么还存在FC＞FA1吗？然后再做回答。）图2继续引导：如图2，我们可以在同一位置A引入不同电荷量的试探电荷，受力又有何结果呢？大家来看对比，在距场源Q为r处，分别放入电荷量不同的试探电荷q1、q2、……，由库仑定律得F1=①，F2=②，……，Fn=③，可见同一位置不同电荷量的试探电荷受到的力是不等的。显然不能用试探电荷受的力来表示电场的强弱。前面学生2讲得非常有道理。那么你们再思考一下，我们该用怎样的量来表示电场的强弱？（目光询问学生）师：是什么量使不同电荷量的试探电荷受到的力不等呢？师生共同分析：显然，不是电场本身变化了，而是不影响电场的试探电荷的电荷量。到底用什么办法来衡量电场强弱呢？大家注意观察，①，②…③式中==…==看看上式，我们可发现只要A点位置不变，F与q的比值就不变．若位置变了，那么F与q的比值变不变呢？换到B点，我们把试探电荷放入在B点，看看：仍然有==…==，，位置变了，那么F与q的比值也变了，但还是只要B点位置不变，F与q的比值就不变。从上面分析看出：场源＋Q固定，则由它产生的电场的空间分布也固定，对于场中某确定的点，试探电荷受到的电场力F与试探电荷的电荷量q的比值F/q是一个不变的量，它仅与Q、r有关，与检验电荷无关。现设＝E；引入试探电荷q′，则试探电荷q′在该处所受到的电场力F＝Eq，E大处，q′所受电场力F′也大；E小处，q′所受电场力F′也小，这说明比值E可以反映电场某点的强弱。因此可以用这个比值反映电场的强弱，即电场的力的性质，物理学上把它称为电场强度，简称场强．二、电场强度(E)：是一个描述电场强弱与方向的物理量。（1）定义：电场中某点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强．用E表示。定义式（大小）：E=F/q（适用于所有电场）师：物理学中常常用比值定义物理量，用来表示研究对象的某种性质。以往学习过的物质的ρ=m/v；导体的电阻R=U/I；速度V=S/t等物理量都是用比值法来的定义的，它们有共同的特点：凡是用比值法定义的物理量与比值中的几个物理量无关，则该比值就应是反映了物质的某种性质。如场强E则是反映了电场的力的性质。另外比值定义一个新的物理量的同时，也就确定了这个新物理量与原有物理量之间的关系。（2）电场强度是由电场本身决定的，它跟电场中是否有试探电荷、试探电荷的电荷量以及试探电荷受到的电场力均无关。它决定于电场的源电荷及空间位置。（3）单位：N/C；其物理意义是电场中某点的电场强度数值上等于单位电荷（1C）在那里所受的电场力的大小．提出问题：电场强度是矢量，怎样表示电场的方向呢？（4）方向性：物理学中规定，电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同．指出：负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反．例1如图所示，Q为放在真空中的正点电荷，其电荷量为Q。求：（1）画出A、B两点的场强方向。（2）算出A、B两点的场强大小。（给出Q、r）（请一名学生板演，其他学生自己做）教师讲评并分析：（1）场强的大小与方向跟检验电荷的有无、电量、电性没有关系。（2）场强的大小只由场源电荷和场点到场源的距离来决定。（3）离场源电荷越近的点场强越大，离场源电荷越远的点场强越小。最后带领学生总结出真空中点电荷周围电场的大小和方向．在此过程中注意引导学生总结公式E=F/q和E=kQ/r2的区别及联系．三、（真空中）点电荷周围的电场1、大小：E=kQ/r2（只适用于真空中点电荷的电场）说明：公式E=kQ/r2中的Q是场源电荷的电量，r是场中某点到场源电荷的距离．从而使学生理解：空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与检验电荷无关．2、方向：以Q为中心做一球面。当Q是正电荷，E的方向沿半径向外；当Q是负电荷，E的方向沿半径向内。组织学生讨论与思考，由学生讨论后归纳：（1）请比较公式E=和E=中的q与Q分别表示什么意义？两个公式的适用条件有何不同？（2）根据公式E=可知，场点离场源电荷Q越近，该场点处的场强越大，当r→0时，E→∞，显然这是不可能的，那么该如何理解这个问题？师：在研究磁场时，根据放在磁体周围铁屑的分布，可以画出一条条曲线（磁感线）形象地描述磁场。前面我们在研究电荷间的相互作用是通过什么发生的问题时通过与磁体间的相互作用是通过磁场发生的相类比，从而认识到电荷的周围存在由它自身产生的电场。这个类比的成功足以鼓舞我们对电场的研究也可以用类似的方法。四、电场线（法拉第首先引入）1、在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致。这样的曲线就叫做电场线。同样做出规定：静电场中的电场线从正电荷出发，终止于负电荷或无穷远；电场线的疏密程度表示电场的强弱。+QABC+QABC师：请每一组奇数排的同学往后转，与偶数排的同学组成一小组，展开讨论。2．电场线的建立1）单个正、负点电荷的电场线讨论过程中提醒：我们可以先从单个正点电荷开始研究。（讨论几分钟后）师：好，回到刚才的问题上来（打下一张幻灯片）。师：虚线上A、B、C的场强方向朝哪里的呢？（打出方向）师：现在，我们要在这个电场中建立一条线——电场线，它能表达出A、B、C三点的场强情况。那就要使它的切线方向与该点的场强方向一致，这样的线不就是虚线本身吗？（画出实线）当然，为了表达切线的方向与场强方向一致，还要给它加上箭头，朝左还是朝右？对，朝右（打出箭头），这就是这个正点电荷的一条电场线了。为了表示各处的场强情况，我们应该画出一系列这样的线条（依次打出另三条，同时打出另四条），即形成了点电荷的电场线。果真如此吗？可以用实验来（稍停）——模拟。（模拟后）师：正点电荷的电场线是这样的，那负点电荷的呢？（稍停后，打出负点电荷的电场线）师问：为什么这里的箭头是朝里的呢？生：可以在电场中引入一个正的试探电荷，其所受的电场力方向就向里，也就是电场强度的方向要向里，这样电场线的切线方向，在这里也就是电场线的方向就能表示出电场强度的方向了。2）等量异、同种点电荷的电场线师：从简单到复杂，等量异种点电荷的电场又怎么样呢？师：请大家，看模拟实验。（模拟实验后）：它是从正电荷出发终止于负点电荷。刚才，单个正点电荷的电场线是从正电荷出发到无穷远，单个负点电荷是从无穷远到负电荷。师：等量同种点电荷的电场线（打出来），果真如此吗？请看模拟。的确如此。师：这四种电场的电场线的分布图在课本第9页中都有了，希望同学们能把这几幅分布图都深深地烙在脑海里。但是，不要忘记，这是平面图，然而，实际的情况是立体的，下面来看它们的三维情况（打出它们的立体动画）。（在学生感叹之时）师：这就是对称之美，理性之美，物理之美。在这种美之下，电场线存在什么样的特点呢？3、电场线特点（展开第二次的讨论）师：按刚才的做法，每一组的奇数排同学往后转，与后一排同学组成一个小组，展开讨论，归纳（用回顾磁感线来引导）。生：电场线上每一点的切线方向与该点的场强方向一致（板书）。生：电场线的疏密表示了电场的弱强（板书）。师：静电场中的电场线始于哪里，又到哪里去？生：如果是单个正点电荷的电场，电场线要从正电荷出发，到无穷远；如果是单个负点电荷的电场，电场线则要从无穷远终止于负电荷。师：对。如果既有正点电荷，又有负点电荷的电场线？（稍停顿）生：从正电荷终止于负电荷。师：且不闭合。小结：静电场中电场线始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远。它不封闭。师：不同的电场线在电场中能否相交？请说明理由。生：电场线不能相交图6师：点电荷构成的电场除了上述我们研究的上下、左右、前后都对称的，其实还有其他的电场。图6图44、其他电场的电场线图4（1）不全对称电场线师：我们看一下，不等量异种电荷左右就不对称了。所以电场的分布与场源的电量多少有很大的关系（用多媒体展示如图4）。究竟有多大关系呢？（2）匀强电场（线）图5实际生活、生产中，两块靠近的有限平行带电板间除边缘外电场线是一系列等间距的同方向的平行的有向直线。（用多媒体展示如图5）。图5师：这能说明什么呢？生：说明场强的大小相等，方向相同。师：也就是说，电场中各点场强的大小相等、方向相同，这样的电场叫做匀强电场（板书）。根据电场线上述的特点，还可以画出点电荷与带电平板所形成的电场的电场线（用多媒体展示如图6）。（三）想一想：1、点电荷+q放在A、B两点上，所受的电场力FA大还是FB大呢？2、这一点电荷+q仅在电场力作用下由A点从静止开始运动，那么它将做什么运动呢？生：初速度为零的匀加速直线运动。师：运动轨迹与电场线是不是重合的？生：重合。师：电场线是不是都与点电荷的运动轨迹重合呢？3、如果电场线水平向右，且要考虑点电荷+q的重力mg，它又将做什么运动呢？它的运动轨迹又会怎么样？师：点电荷所做的又是什么运动？生：匀加速直线运动。师：对，也是初速度为零的匀加速直线运动。那这时它的运动轨迹与电场线是不是重合的？生：不重合。师：为什么呢？生：由牛二得：是一条斜向右下方的直线，而电场线是水平的。师：可见，电场线是不是运动轨迹呢？生：不是。师：当然，假如点电荷q的初速度不同，所受的力不同，点电荷的运动轨迹是不同的，但是这个电场的电场线不会因为点电荷q的变化而变化。所以，电场线不是运动轨迹（板书）。（四）本课小结1、本节课，我们学习了重要的科学研究方法：用比值法定义物理量E是用比值法来定义的，E=F/q，以往学习过的物质的ρ=m/v；导体的电阻R=U/I；速度V=S/t等物理量都是用比值法来的定义的，它们有共同的特点：凡是用比值法定义的物理量与比值中的几个物理量无关，若比值是恒量，则反映了物质某种性质。如场强E则是反映了电场的力的性质。2、通过推导真空中正点电荷产生的电场中某点电场强度的计算式，让我们理解了决定场强大小的真正因素。3、我们从简单的正点电荷出发，运用我们的智慧，结合摸拟的实验方法，建立起了电场线。摸拟的方法也是我们化抽象为形象的一种重要方法。4、通过讨论和理性分析，我们还得出了电场线的特点：1）疏密表示场强的大小；2）切线方向与该点的电场强度方向一致；3）从正电荷出发终止于负电荷；5、当然，我们还要注意：电场线不闭合、不相交、不真实、不是轨迹。（四）板书设计第二节电场强度一、电场：（法拉第提出）电荷的周围都存在着由它产生的电场。是客观存在的。1、电荷间的相互作用是通过电场发生的：电荷电场电荷2、基本性质：对场中的电荷有力的作用，这个力叫电场力。前面讲过的库仑力就是电场力。二、试探电荷和场源电荷1、试探电荷又叫检验电荷，可以看作是电荷量很小的点电荷，是一种理想化模型，2、场源电荷也叫源电荷：产生电场的电荷。三、电场强度：是一个描述电场强弱与方向的物理量，即是一个描述电场的力的性质的物理量。1、定义：电场中某点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强．用E表示。定义式：E＝F/q适用于一切电场。2、电场强度是由电场本身决定的，跟电场中是否有试探电荷、试探电荷的电荷量以及试探电荷受到的电场力均无关。它决定于电场的源电荷及空间位置。3、国际单位：牛／库（N／C）4、矢量，规定场强方向为正电荷在该点所受电场力方向．5、电场力：F=Eq四、真空中点电荷Q产生的电场的场强计算公式：E=kQ/r2，仅适用于真空中场源是点电荷的电场。五、电场线：每一点的切线方向都跟场强方向一致性质：1、疏密表示场强的大小；2、切线方向与该点的电场强度方向一致；3、从正电荷（或无穷远处）出发终止于负电荷（或无穷远处），不闭合；4、不相交5、假想的，不真实的；六、匀强电场：场强处处相同（五）说明1．电场强度是表示电场强弱的物理量，因而在引入电场强度的概念时，应该使学生了解什么是电场的强弱，同一个电荷在电场中的不同点受到的电场力的大小是不同的，所受电场力大的点，电场强．2．应当使学生理解为什么可以用比值F/q来表示电场强度，知道这个比值与电荷q无关，是反映电场性质的物理量．用比值定义一个新的物理量是物理学中常用的方法，应结合学生前面学过的类似的定义方法，让学生领会电场强度的定义．3．应当要求学生确切地理解E=F/q和E=kQ/r2这两个公式的含义，以及它们的区别和联系．4．应用电场的叠加原理进行计算时不应过于复杂，一般只限于两个电场叠加的情形．通过这种计算，使学生理解场强的矢量性（六）作业：（七）巩固练习1．下列说法中正确的是：[ABC]A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B．电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用2．下列说法中正确的是：[BC]A．电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B．电场中某点的场强等于F/q，但与检验电荷的受力大小及带电量无关C．电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向D．公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的3．下列说法中正确的是：[ACD]A．场强的定义式E=F/q中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电量B．场强的定义式E=F/q中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量C．在库仑定律的表达式F=kq1q2/r2中kq2/r2是电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，此场对q1作用的电场力F=q1×kq2/r2，同样kq1/r2是电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强的大小，此场对q2作用的电场力F=q2×kq1/r2D．无论定义式E=F/q中的q值(不为零)如何变化，在电场中的同一点，F与q的比值始终不变参考题在电场中某一点，当放入正电荷时受到的电场力向右，当放入负电荷时受到电场力向左，下列说法正确的是：[]A．当放入正电荷时，该点的场强向右，当放入负电荷时，该点的场强向左B．只有在该点放入电荷时，该点才有场强C．该点的场强方向一定向右D．以上说法均不正确真空中，两个等量异种点电荷电量数值均为q，相距r．两点电荷连线中点处的电场强度的大小为：[]A．B．2kq/r2C．4k/r2 D．8kq/r23．真空中，A，B两点上分别设置异种点电荷Q1、Q2，已知两点电荷间引力为10N，Q1=1.0×10-2C，Q2=2.0×10-2C．则Q2在A处产生的场强大小是________N/C，方向是________；若移开Q2，则Q1在B处产生的场强的大小是________N/C，方向是________．

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？（①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②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③很多房屋顶上装有避雷针是为了进行接地放电④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⑤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？（①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

②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？（①静电除尘②静电喷漆③复印）

问：在许多场合都可以发现人们防止静电的例子?(①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②很多房屋顶上装有避雷针是为了进行接地放电③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④飞机轮胎用导电像胶制成，可以避免着陆时机身积累电荷)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

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，C＝Q/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C＝εS/(4πkd)，其中ε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μF、皮法pF）它们的换算关系是什么？（IμF=10－6F

1pF=10－12F）

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

IμF=10－6F

1pF=10－12

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？（①自由电荷②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，I＝Q/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μA

1μA=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）第五节、电流和电源

板书设计

一、电流

1、电荷的定向移动形成电流

条件：①自由电荷

②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

I＝Q/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μA

1μA=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

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。教学过程：一、电阻和电流的热效应

问：①白炽灯通电以后，一会儿热得烫手②电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭③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：①阻值不同的电阻丝A、B②两烧瓶质量完全相等的煤油③两支温度计④电源⑤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？（①电流②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叫做热功率

问：热功率的公式是什么？（P＝Q/t＝I2R）

问：国际单位制中热功率的单位是什么？（瓦特，简称瓦，符号是W）

问：电动机的能量转化情况如何呢？（电能转化成机械能和内能，这时电功率大于热功率）

电流通过白炽灯泡时能量转化情况如何呢？（电能几乎全部转化成内能，这时电功率等于热功率）

板书设计

一、电阻和电流的热效应

1、焦耳定律：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

Q=I2Rt

2、热功率：单位时间消耗的电能

P＝Q/t＝I2R

单位：瓦特，简称瓦，符号是w

第二章磁场第一节指南针与远洋航海学习目标1、了解指南针在远洋航海中的作用，理解科学技术在社会发展中的作用。了解磁学基础知识。2、知道磁感线，知道磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向。3、了解磁感线描述条形磁铁、蹄形磁铁的磁场分布情况。4、了解地理南北极与地磁南北极反向并且不重合，知道磁偏角。教学难点和重点磁感线的理解及如何用磁感线表示磁场方向。用磁感线描述条形磁铁、蹄形磁铁的磁场分布情况。教学方法：启发式归纳总结教学过程：1远洋航海（1）郑和的“宝船”是如何实现导航的？（2）近代欧洲的远洋探险又是利用什么进行导航的？哥伦布在其远航中有什么重大发现？（3）从这两个事例，你能得出什么结论？一磁场和磁感线1相互作用2．画出：条形磁体和蹄行磁体的磁感线3.静电场的电场线与磁感线的异同电场线磁感线1．电场线从出发，终止于，电场线是的曲线。1．在磁体外部，磁感线是从极指向极，内部是从极出发从极进去，磁感线是的曲线。

2．正电荷在电场中某点受到电场力的方向与该点的电场方向，也与该点所在电场线的方向一致。

2．小磁针在磁场中静止时极的指向或极的受力方向与该点的磁场方向一致，也与该点所在磁感线的方向一致。相同点1．电场线和磁场线都相交。2．线上某点的都表示该处的场的方向。3．线的疏密都表示场的。二磁性的地球【阅读并思考】1、地理南北极与地磁南北极是完全重合的吗？他们在位置上有什么关系？2、什么叫磁偏角？它的发现有什么重大意义？3、太阳、月球和火星也产生磁场吗？和地磁场一样吗？地磁场：地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，但两者并不完全重合，所以磁针并非准确的指南或是指北，它们之间的夹角称为磁偏角。课堂练习1．关于磁感线的下列说法中，正确的是（）Ａ．磁感线是真实存在于磁场中的有方向的曲线Ｂ．磁感线上任一点的切线方向，都跟该点磁场的方向相同Ｃ．磁铁的磁感线从磁铁的北极出发，终止于磁铁的南极Ｄ．磁感线有可能出现相交的情况2．磁感线上某点的切线方向表示（）A．该点磁场的方向B.小磁针在该点的受力方向C．小磁针静止时N极在该点的指向D.小磁针静止时S极在该点的指向3．对磁感线的认识，下列说法正确的是（）A．磁感线总是从磁体的北极出发，终止于磁体的南极B．磁感线上某点的切线方向与放在该点小磁针南极的受力方向相同C．磁感线的疏密可以反映磁场的强弱D．磁感线是磁场中客观存在的线4．下列说法正确的是()A．磁极间的相互作用是通过磁场发生的B．磁场和电场一样不是客观存在的C．磁感线是实际存在的线，可由实验得到D．磁感线类似于电场线，它总是从磁体的Ｎ极出发终止于Ｓ极课后反思与小结一、磁场（类似电场）1、产生：磁体和电流周围都存在磁场。2、基本性质：对放入其中的磁体和电流有力的作用。3、方向：小磁针北极受力的方向，即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向。二、磁感线1、作用：切线方向表示磁场方向；疏密表示磁场强弱。2、特点：不相交的闭合曲线。注：四个方向的统一：磁场的方向；小磁针静止时N极指向；N极的受力方向；磁感线上某点的切线方向三、地磁场：1、地磁场的分布大致上就像一个条形磁体。2、磁偏角：地理两极与地磁两极间的夹角。磁偏角在地球上不同地点不同，且在缓慢变化。布置作业第二节电流的磁场教学目的1．知道电流周围存在着磁场。2．知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似。3．会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。教具一根硬直导线，干电池2～4节，小磁针，铁屑，螺线管，开关，导线若干。教学过程1．复习提问，引入新课重做第二节课本上的图11�7的演示实验，提问：当把小磁针放在条形磁体的周围时，观察到什么现象？其原因是什么？（观察到小磁针发生偏转。因为磁体周围存在着磁场，小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转。）进一步提问引入新课小磁针只有放在磁体周围才会受到磁力作用而发生偏转吗？也就是说，只有磁体周围存在着磁场吗？其他物质能不能产生磁场呢？这就是我们本节课要探索的内容。2．进行新课(1)演示奥斯特实验说明电流周围存在着磁场演示实验：将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高，沿南北方向水平放置。将小磁针平行地放在直导线的上方和下方，请同学们观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况。提问：观察到什么现象？（观察到通电时小磁针发生偏转，断电时小磁针又回到原来的位置。）进一步提问：通过这个现象可以得出什么结论呢？师生讨论：通电后导体周围的小磁针发生偏转，说明通电后导体周围的空间对小磁针产生磁力的作用，由此我们可以得出：通电导线和磁体一样，周围也存在着磁场。教师指出：以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发现的，此实验又叫做奥斯特实验。这个实验表明，除了磁体周围存在着磁场外，电流的周围也存在着磁场，即电流的磁场，本节课我们就主要研究电流的磁场。板书：第四节电流的磁场一、奥斯特实验1．实验表明：通电导线和磁体一样，周围存在着磁场。提问：我们知道，磁场是有方向的，那么电流周围的磁场方向是怎样的呢？它与电流的方向有没有关系呢？重做上面的实验，请同学们观察当电流的方向改变时，小磁针N极的偏转方向是否发生变化。提问：同学们观察到什么现象？这说明什么？（观察到当电流的方向变化时，小磁针N极偏转方向也发生变化，说明电流的磁场方向也发生变化。）板书：2．电流的磁场方向跟电流的方向有关。当电流的方向变化时，磁场的方向也发生变化。提问：奥斯特实验在我们现在看来是非常简单的，但在当时这一重大发现却轰动了科学界，这是为什么呢？学生看书讨论后回答：因为它揭示了电现象和磁现象不是各自孤立的，而是紧密联系的，从而说明表面上互不相关的自然现象之间是相互联系的，这一发现，有力推动了电磁学的研究和发展。(2)研究通电螺线管周围的磁场奥斯特实验用的是一根直导线，后来科学家们又把导线弯成各种形状，通电后研究电流的磁场，其中有一种在后来的生产实际中用途最大，那就是将导线弯成螺线管再通电。那么，通电螺线管的磁场是什么样的呢？请同学们观察下面的实验：演示实验：按课本图11�13那样在纸板上均匀地撒些铁屑，给螺线管通电，轻敲纸板，请同学们观察铁屑的分布情况，并与条形磁体周围的铁屑分布情况对比。提问：同学们观察到什么现象？学生回答后，教师板书：二、通电螺线管的磁场1．通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。提问：怎样判断通电螺线管两端的极性呢？它的极性与电流的方向有没有关系呢？演示实验：将小磁针放在螺线管的两端，通电后，请同学们观察小磁针的N极指向，从而引导学生判别出通电螺线管的N、S极。再改变电流的方向，观察小磁针的N极指向有没有变化，从而说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。引导学生讨论后，教师板书：2．通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。当电流的方向变化时，通电螺线管的磁性也发生改变。提问：采用什么办法可以很简便地判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系呢？同学们看书、讨论，弄清安培定则的作用和判定方法。板书：三、安培定则1．作用：可以判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系。2．判定方法：用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。教师演示具体的判定方法。练习：如附图所示的几个通电螺线管，用安培定则判定它们的电流方向。可以引导学生分别按上图将导线在铅笔上绕成螺线管，先用安培定则判定出两端的极性，再弄清螺线管中电流的指向。通过以上练习，强调：螺线管的绕制方向不同，螺线管中电流的方向也不同。课堂练习一、填充题1．电流具有磁效应，证明______和______之间是有联系的。2．直线电流周围的磁感应线在与导线______的平面上，它们是一些以导线上各点为圆心的______。3．直线电流的磁场中，磁感应线方向与______方向有关，当______反向时，磁感应线也反向。4．从磁感应线的分布可以看出：通电螺线管对外相当于一个_____磁铁，它也有______、______两个磁极。5．通电螺线管中电流的方向与螺线管两端极性的关系，可以用______定则来判定，判定时大拇指所指的那一端就是通电螺线管的______极。二、是非题1．奥斯特的实验表明通电导线周围存在磁场。()2．通电螺线管的磁感应线是从N极流向S极。()3．右手螺旋定则是判定电流方向和磁场方向之间关系的一项定则。()4．直线电流周围的磁感应线不存在南、北极。()5．判断电流周围的磁感应线方向应该用左手。()三、选择题1．根据磁感应线方向的规定可以知道，小磁针北极在某点所受的磁力方向与该点的磁感应线方向（）

A．平行；B．垂直；C．相同；D．相反。2．奥斯特实验证明了（）

A．磁极之间的相互作用规律；B．地球是一个巨大的磁体；

C．电流周围存在着磁场；D．电流周围存在着磁感应线。课堂小结一、电流的磁效应:二、电流磁场的方向:由安培定则（也叫右手螺旋定则）确定三、安培定则：内容分三种不同情况。1、直线电流：2、环形电流:3、通电螺线管：布置作业课后反思：第三节磁场对通电导体的作用教学目的1.知道什么是安培力。知道匀强磁场中影响通电导线所受安培力大小和方向的因素。2.理解磁感应强度的定义式和物理意义。知道磁感应强度的单位：特斯拉（T）。3.知道用磁感线的疏密程度可以形象地描绘磁感强度的大小。4.会用公式F=ILB进行安培力的简单计算。5.了解电动机的工作原理。知道电动机在生产生活中的应用。教学难点和重点1、安培力及其公式2、磁感应强度的定义及理解教学方法教练结合启发式教学过程一、安培力

说明：既然通电导线能产生磁场，它本身也相当于一个磁体，那么通电导线在磁场中是否受到力的作用呢？我们通过实验来研究。

演示实验

实验仪器：一条直导线、磁场、电源

实验步骤：①将导线放入磁场中，使导线方向和磁场方向相垂直

②给导线通电

③观察导线运动状态

实验现象：导线由静止运动起来

实验结论：通电导体在磁场中受到力的作用

说明：磁场对通电导线的作用力称为安培力

说明：把一段通电直导线放在磁场里，当导线方向与磁场方向垂直时，它所受的安培力最大．当导线方向与磁场方向一致时，导线不受安培力．当导线方向与磁场方向斜交时，所受安培力介于最大值和0之间。我们只研究导线所受安培力最大的情形。演示实验：实验仪器：三块相同的蹄形磁铁、一根直导线、直流电源、支架

实验步骤：①保持电流大小不变，分别接通“2、3”和“l、4’可以改变导线通电部分的长度，观察摆角的变化

实验现象：保持电流大小不变，长度越大，摆角越大

实验结论：安培力跟长度的大小成正比

②保特导线通电部分的长度不变，改变电流

实验现象：保持长度大小不变，电流越大，摆角越大

实验结论：安培力跟电流的大小成正比

实验结论：安培力跟电流和长度的乘积成正比

说明：用公式表示就是F=BIL，式中B是比例系数。

二、磁感应强度

说明：对于不同的磁场，F=BIL都成立，但在强弱不同的磁场中，比例系数B是不一样的。B反映了磁场的强弱，叫做磁感应强度。即B＝F/IL

问：磁感应强度是什么性质的物理量？（磁感应强度是个矢量，它不仅有大小，还有方向。小磁针的N极在磁场中某点受力的方向，就是这点磁感应强度的方向。过去所说的磁场的方向实际上就是磁感应强度的方向）

问：磁感应强度的大小由谁决定？（由磁场本身的性质决定）

问：磁感应强度的单位是什么？（特斯拉，简称特，符号T

）

三、安培力的方向

问：在前面的实验中，如果调换磁铁两极的位置而使磁场的方向改变，则导线受力的方向就相反。这说明了什么？（安培的方向跟磁感应强度的方向有关）

问：在前面的实验中，这保持磁场的方向不变而电流方向改变时，导线的受力方向也相反。这说明了什么？（安培的方向跟电流的方向有关）

说明：由上面的分析可知，安培力的方向跟磁场方向和电流方向有关

说明：分析大量的实验结果后可以发现，安培力的方向既跟磁感应强度的方向垂直，又跟电流方向垂直．左手定则：伸开左手．使拇指跟其余四指垂直．并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线穿入手心．并使四指指向电流的方向．那么．拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。

四、电动机

思考与讨论P40

问：如果放在磁场中的不是一段通电的导线．而是一个通电的矩形线圈，会发生什么现象？（ab边垂直直面向外运动，cd边垂直直面向里运动，这个线圈发生旋转）

阅读电动机这一节

问：电动机的原理是什么？（线圈在磁场中受到安培力的作用，适时改变电流的方向使线圈不断朝同一方向转动）课堂练习例题1：如图所示，已知B=4.0×10-2T，导线长L=10cm，I=1A。求：通电导线所受的安培力大小？例题2．下列说法正确的是（）A．磁场中某处磁感强度的大小，等于长为L，通以电流I的一小段导线放在该处时所受磁场力F与乘积IL的比值．B．一小段通电导线放在某处如不受磁场力作用，则该处的磁感应强度为零．C．因为B＝F/IL，所以磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力F的大小成正比，与IL的大小成反比．D．磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中的通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关．例题3画出以下各图中通电导线受到的安培力的方向布置作业第四节磁场对运动电荷的作用教学目的1．通过实验掌握左手定则，并能熟练地用左手定则判断磁场对运动电荷的作用力——洛仑兹力的方向。2．理解安培力是洛仑兹力的宏观表现。3．根据磁场对电流的作用和电流强度的知识推导洛仑兹力的公式f=Bqv，并掌握该公式的适用条件。重点、难点分析1．重点是洛仑兹力方向的判断方法左手定则和洛仑兹力大小计算公式的推导和应用。2．因电荷有正、负两种，在用左手定则判断不同的电荷受到的洛仑兹力方向时，要强调四指所指方向应是正电荷的运动方向或负电荷运动的反方向。教具感应圈、低压直流电荷（学生电源或蓄电池）、阴极射线管，蹄形永久磁铁、导线若干。教学过程（一）引入新课1．设问：我们已经掌握了磁场对电流存在力的作用、安培力的产生条件和计算方法，那么磁场对运动电荷是否也有力的作用呢？回答：有。2．实验：演示电子束在磁场中的偏转，让同学注意当改变磁场方向时，电子束的偏转方向也随之改变。（二）教学过程设计1．洛仑兹力（板书）通过上述实验，让学生思考：电子束在磁场中偏转的实验现象揭示了什么？定义：磁场对运动电荷存在着力的作用，我们把它称做洛仑兹力。2．洛仑兹力产生的条件（板书）通过实验，师生共同得出。结论：电荷电量q≠0，电荷运动速度v≠0，磁场相对运动电荷速度的垂直分量B⊥≠0，三个条件必须同时具备。在这里教师进一步强调，当运动电荷垂直进入磁场时受到磁场力的作用最大，教材只要求学生掌握这种情况。3．洛仑兹力方向的判断：（板书）进一步观察电子束垂直进入磁场时的偏转，并改变磁场方向。在黑板上作图表示，让同学找出一种判断方法。也可联系安培力方向的判断推理确定洛仑兹力方向的判断方法——左手定则。V结论：洛仑兹力的方向判断也遵循左手定则。VSNSNV4.显象管的工作原理1.电子束是怎样实现偏转的？2.如图所示：(1)要使电子束打在A点，偏转磁场应该沿什么方向？(2)要使电子束打在B点，偏转磁场应该沿什么方向？(3)要使电子束打在荧光屏上的位置由中心O逐渐向A点移动，偏转磁场强弱应该怎样变化？课堂练习关于带电粒子所受洛伦兹力F和磁感应强度B及粒子速度v三者之间的关系，下列说法中正确的是A．F、B、v三者必定均保持垂直B．F必定垂直于B、v，但B不一定垂直于vC．B必定垂直于F、v，但F不一定垂直于vD．v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B课堂小结安培力是洛仑兹力的宏观表现。当运动电荷q以速度v垂直进入磁感应强度为B的磁场中，它受到的洛仑兹力f=Bqv。洛仑兹力的方向由左手定则来判断。当电荷运动速度平行于磁场方向进入磁场中，电荷不受洛仑兹力作用。板书设计

一、洛仑兹力

1、洛仑兹力：磁场对运动电荷力的作用

2、洛仑兹力和安培力是微观和宏观的关系

二、洛仑兹力的方向

1、判断洛仑兹力的方向：伸开左手．使拇指跟其余四指垂直．并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线穿入手心．并使四指指向正电荷的运动方向(负电荷的运动方向的反方向)．那么．拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向

三、电子束的磁偏转

磁场的强弱和电子的速度都能影响圆的半径

四、显像管的工作原理

原理：磁场对运动电荷的偏转作用布置作业课后反思第五节磁性材料学习目标1、知道磁化、退磁现象，知道什么是铁磁性物质、硬磁性材料和软磁性材料。2、理解铁磁性材料磁化过程。3、知道磁记录的过程。4、了解磁现象在生活和生产中的应用及与磁相关的现代技术的发展。5、探究铁磁性物质磁化和退磁的方法。自主学习【问题1】举例说明什么是磁化、退磁、铁磁性物质、硬磁性材料和软磁性材料？【问题2】使物体带磁和退磁的方法有哪些？为了保护磁卡或带有磁条的存折上的信息，我们该怎样做？【问题3】在现代科学技术中怎样获得永磁性材料？【问题4】磁记录的应用有哪些？试用信用卡购物说明磁记录。【问题5】合作探究【问题1】实验探究将螺丝刀的刀口在条形磁铁的一段擦拭几次，再靠近曲别针或小螺丝，有何现象发生？为什么铁磁性物质磁化后能有很强的磁性？永磁体和电磁铁分别要用什么材料制造？NNS图2.5-1【问题2】实验探究用条形磁铁、曲别针、细线、铁架台（含铁夹）、蜡烛、火柴、方木块等按如图2.5-1所示那样，使系在细线下端的曲别针被磁铁吸引在空中。在曲别针的下方放上点然的蜡烛，给曲别针加热，过一会儿会有什么现象发生？为什么？【问题3】实验探究用磁带录音机录下某同学唱的一段歌，谈谈录音的原理。听刚才录制的效果，说说放音的原理，讨论影响录音效果的因素。再将一段磁带拉出，用强磁铁在磁带上轻擦几次后听听所录的声音，有什么发现？为什么？【问题4】以下用途的物体应该用硬磁性材料还是软磁性材料？录音机磁头线圈的的铁芯录音、录象磁带上的磁性材料电脑用的磁盘电铃上的电磁铁铁芯【问题5】生产和生活中哪些地方利用了磁性材料？请举例说明。NSNS图2.5-21．磁铁的磁极吸引着两根铁丝，两根铁丝下端相互排斥，如图2.5-2所示，这是因为铁丝被磁铁后，远离磁极的一端的极性是（填“相同”或“相反”）的而相互排斥。NS图2.5-32NS图2.5-33．一块磁铁从高出掉到地上，虽然没有断，但磁性变弱了，这是因为（）A．磁铁被磁化了B．磁铁因剧烈震动而退磁了C．磁铁是非磁性物质D．磁铁是软磁性材料4．把金属棒的一端靠近小磁针的北极时，若相互吸引，则该金属棒（）A．一定是永磁体B．一定不是永磁体C．一定是铁、钴、镍类物质做成的D．可能是磁体，也可能不是磁体5．下列说法正确的是（）A．只有铁和铁的合金可以被磁铁吸引B．只要是铁磁性材料总是有磁性的C．制造永久磁铁应当用硬磁性材料D．录音机磁头线圈的铁芯应当用硬性材料6．把一根条形磁铁从中间切断，我们将得到（）A．一段只有N极，另一段只有S极的两块磁铁B．两段均无磁性的铁块C．两段均有N极和S极的磁铁D．两段磁极无法确定的磁极7．鸽子为什么会送信？谈谈你的看法。布置作业

第一节、电磁感应现象教学目标：1、收集有关物理学史资料，了解电磁感应现象发现过程，体会人类探索自然规律的科学方法、科学态度和科学精神2、知道磁通量，会比较“穿过不同闭合电路磁通量”的大小3、通过实验，了解感应电流的产生条件教学过程：一、划时代的发现说明：1820年奥斯特发现了电流磁效应，说明电流能够产生磁场，人们很自然地思考，能不能根据磁来产生电呢，为此很多科学家做出了很多的尝试，其中最著名的科学家就是法拉第，他进行了长达10年的艰苦探索。最初，法拉第认为．很强的磁铁或很强的电流可能会在邻近的闭合导线中感应出电流。他做了多次尝试，经历了一次次失败，都没有得到预想的结果。但是，法拉第坚信：电与磁有联系，电流能产生磁场，磁场也就一定能产生电流。在这些信念的支持下，1831年他终于发现了电磁感应现象：把两个线圈绕在一个铁环上，一个线圈接电源，另一个线圈接“电流表”，当给一个线圈通电或断电的瞬间，在另一个线圈上出现了电流。二、电磁感应现象问：什么是电磁感应现象？（闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流）三、电磁感应的产生条件说明：在什么条件下能够产生电磁感应？要产生感应电流的前提条件线圈当然要是闭合线圈，

那还有什么条件呢？请看下面的实验说明：为了说明产生电磁感应的条件．要用到一个物理盘－－磁通量。什么是磁通量？我们可以

用“穿过一个闭合电路的磁感线的多少”来形象地理解：“穿过这个闭合电路的磁通量”思考与讨论：P55、思考与讨论

磁通量发生变化

演示实脸

实验仪器：磁铁、螺线管、电流表实验