高中物理教案及课堂练习

高中物理教案及课堂练习电势差与电场强度的关系学案1.6电势差与电场强度的关系学案8（人教版选修3-1）【学习目标】1、理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系．2、对于公式要知道推导过程．3、能够熟练应用解决有关问题．【学习重点】理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。【学习难点】掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题【知识梳理】1．电场强度和电势差分别从力和能的角度描述了电场，它们分别与电荷在电场中受的电场力和电荷在电场中的能相联系。我们已经知道电场力做功WAB=UABq，这个公式适用于一切电场。如果在匀强电场中移动电荷，电场力做功还可以用公式WAB=Fd=Eqd计算。比较上述两式得：UAB=Ed。此式只适用于匀强电场。上式告诉我们：在匀强电场中，沿电场线方向的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。在国际单位制中，场强的单位是N/C或V/m。2．由E=U/d可知，在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。据此，场强的方向就是电场中电势降落最快的方向。3．在非匀强电场中，E=U/d可以理解为E=ΔU/Δd，由此可见电场强度就是电势对空间位置的变化率。也就是说电势随空间位置变化越快的地方电场强度越大。这类似于重力场中，地势随位置变化越快的地方越陡峭。【典型例题】【例题1】如图图1-6-3所示，在匀强电场中，同一条电场线上有A、B两点，它们之间的距离为6?，现测得UAB=150V。求：⑴电场强度E的大小和方向；⑵电场中A、C两点相距14?，A、C两点的连线与电强方向成600角，则C、A两点的电势差UCA为多大？解⑴Ｅ＝Ｕ/ｄ=150/0.06=2.5×103（V/m）UAB=150V＞0，则φA＞φB，沿电场线方向电势降低，故场强方向向右。UCA=UCA’（AA’为等势面）UA’C=Ed’=E×ACcos600=2.5×103×0.14×=1.75×102（V）所以UCA=－1.75×102（V）1．下列说法正确的是()A．匀强电场中各处场强相等，电势也相等B．等势体各点电势相等，场强也相等C．沿电场线方向电势一定越越低D．电势降低的方向就是电场线的方向2．下列关于匀强电场中场强和电势差的关系，正确的说法是()A．在相同距离上的两点，电势差大的其场强也必定大B．场强在数值上等于每单位距离上的电势降落C．沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降落必定相等D．电势降低的方向必定是电场强度的方向3．下图中，A、B、C是匀强电场中的三个点，各点电势φA＝10V、φB＝2V、φC＝6V，A、B、C三点在同一平面上，下列各图中电场强度的方向表示正确的是(4．如图4所示，匀强电场场强E＝100V/m，A、B两点相距10cm，A、B连线与电场线夹角为60°，则UBA之值为()A．－10VB．10VC．－5VD．－53V答案1．答案C2.答案C3.答案D4.答案C分子热运动第十一章分子热运动能量守恒我们通常把中学物理知识分为五大块：力学、热学、电磁学、光学和原子物理。随着第十章的结束，我们就完成了力学的新课学习。热学包括第十一、第十二两章内容，从知识份量上来，远远少于力学。事实上，中学热学知识的深度也远远小于力学，如果把大学（普通）物理的深度比做十分，中学的力学可能已经到了五至六分，而热学则不到一分，可以说只是了解一些皮毛而已。这是因为热学的研究需要深入微观空间，不象力学一样直观、表象，所以要常常用到一些特殊的方法，涉及的数学工具也比较深奥。这就意味着，知识内容虽少，理解的难度依然存在，不能认为就很轻松。在学习方向方面，我们不是重在定量的训练（过去的教材中关于气体知识的运算量较大，从本届起也砍掉了），而是要定性地建立一些有用的观念（如守恒的观念、统计的观念、熵增大的观念等），为高一级学校的学习做好思想方面的准备。从两个章节的授课安排来看，下一章主要是阅读知识，相对的重点落在第十一章。第十一章分三个单元：分子动理论（第1~3节）、内能介绍（第4节）、热力学两个定律（第5、6、7节）。热学的知识和其它领域相对独立，但仍然和我们的生产生活、科学技术密切相关，希望大家给予一定的重视。11~1物体是由大量分子组成的【目的】1、知道物体是由大量分子组成的，知道分子的模型、大小、质量2、知道用油膜法测定分子大小的原理3、理解阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁，并会用阿伏加德罗常数进行相关的计算【重点】知道物体是由大量分子组成的，知道分子的模型、大小、质量【教学难点】结合阿伏加德罗常数对分子大小、质量进行计算时，分子的排列模式处理（是球形还是立方体）【教具】投影仪、扫描隧道显微镜拍摄的石墨照片、电子显微镜拍摄的硅原子照片【教学过程】○、引入看到今天的标题，我们就会想到化学中关于物质组成的知识。事实上，今天的课差不多就是这部分知识的复习，只是某些素材和研究的途径略有不同。一、分子的大小人们在认识物质组成方面的历史，我们已经知道得比较多了，这里不在赘述。设问：什么是分子？学生：分子是物质保持化学性质的最小单位，它可以包括单个或多个原子。我们下面从物理学的角度介绍一下人们认识分子组成的典型事实——1、相关事实扫描隧道显微镜观察（教材彩图2）→根据放大率反推分子大小*电子显微镜（照片）→根据放大率反推分子大小单分子油膜法a、原理…，以油酸分子呈立方体排列“估算”→关系：d=b、操作：油酸→稀释→滴入→酒精溶解→撒石膏粉（或痱子粉）取膜→面积计算例题：将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的的油酸酒精溶液。已知1cm3溶液有50滴，现取其1滴，将它滴在水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层。现已测得这个薄层的面积为0.2m2，试由此估算油酸分子的直径。解：d===5×10-10m答：略。用不同的途径测量，发现不同的分子，其大小虽然各不相同，但它们的数量级是相同的——2、分子的大小：10-10m数量级10-10m在波动光学中也称之为1埃（），它是纳米的十分之一。过渡：分子的线度是如此之小，那么组成物体的分子个数必然是巨大的。分子的线度和组成物体的分子个数除了实验测量之外，还有没有理论的方法寻求呢？二、阿伏加德罗常数（化学知识复习）一摩尔的任何物质都含有相同的…1、阿伏加德罗常数：1mol的任何物质所含的粒子数，即：NA=6.02×1023mol－1（精确值为6.0221367×1023mol－1）显然，有了阿伏加德罗常数、摩尔质量，我们就能将宏观量和微观量联系起来进行计算。阿伏加德罗常数是联系宏观世界和微观世界的重要纽带。2、分子大小和质量的计算当然，在计算方面，除了重复化学科目已经做过的一些处理外，还有一个分子怎么排布的问题。有关这方面的详细知识，在下一章会具体介绍。今天，我们会用到一些相对“模糊”的处理。具体怎么个模糊法，看下面的例题——例题：已知金刚石的密度=3.5×103kg/m3，碳的摩尔质量为12×10-3kg/mol。现有一块体积V=5.7×10-8m3的金刚石，它含有多少个碳原子？如果认为碳原子是紧密地排列在一起的，试求碳原子的直径。解：第一问很常规，属化学知识复习。N=nNA=NA==×6.02×1023=1.00×1022解第二问，可以先求每个碳原子所占据的空间v======5.70×10-30m3如果认为碳原子呈立方体排列，碳原子的直径d==1.79×10-10m如果认为碳原子呈球形排列，则v=π（）3，故，碳原子的直径d==2.22×10-10m这两种算法导致的结果差异较大，第二种看起来似乎更精确，但只要稍做思考，就会发现这样的问题：如果把每个分子所占的空间作为每个分子的体积，那么，分子之间的间隙不是不存在了吗？。所以，第一种算法事实上更为符合事实。从本题的第一问可以看到，57mm3的钻石（相当于钻戒上的一颗小钻石）所含的碳原子居然有1022个！这个数字是庞大的，也就是说，物体是由大量分子组成的。建立起这样的观念非常重要。第二问则告诉我们，遇到分子间距和质量的问题，除了化学的知识复习之外，还要进行物理的思考…三、小结本节我们学习了两部分内容…。知识的重点还在对化学知识的复习，建立起“物体是由大量分子组成的”这样的观念。在分子的排布方面，我们可以相机行事，具体问题具体分析。分子所占的空间和分子本身的大小是有差距的，这样的情形在气体中将会更加明显。四、作业布置教材P71第（1）（2）（3）（4）题，上作业本《优化设计》P58第1、2、3、4、5、6题，做在书上【板书设计】注意“教学过程”的灰色部分，即是板书计划。【教后感】分量非常合适，计划贯彻也很到位。主要还是备课细致，每个环节都想到了。具体教学的过程中，非常理智，语言都差不多按教案设计的内容“发言”，完全没有随意性。要说缺点，教学过程平淡了一些，差了一点激情。此外，关于分子排布和分子之间有间隙的问题，没有作业题照应，巩固就成了问题。狭义相对论的其他结论学案班级________姓名_________层次____人教版物理选修3-4学案：15、3狭义相对论的其他结论编写人：审核：高二物理组寄语：梦想决定现实。但，当梦想只是梦想，现实就是另一种现实！学习目标：1．运动速度的相对论变换2．相对论质量3．质能方程学习重点：三个公式学习难点：三个公式课前预习课前预习本节教材学习过程A一、相对论的速度变换公式通过狭义相对论两个原理的学习，知道光对任何物体的运动速度都一样，物体运动的极限速度都不可能越过真空中的光速。在