物理选修31教案.docx
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物理选修31教案
物理选修3-1教案
【篇一：
人教版高中物理选修3-1教案】
高一物理选修3-1教案
第一章静电场
1.1电荷及其守恒定律
一、教学三维目标
（一）知识与技能
1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念．
2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开．
3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．
4．知道电荷守恒定律．
知道什么是元电荷．
（二）过程与方法
1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷
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。
（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
二、教学重点：
电荷守恒定律
三、教学难点：
利用电荷守恒定律分析解决摩擦起电和感应起电的相关问题。
四、教学具体过程：
（一）引入新课：
新的知识内容，新的学习起点．本章将学习静电学．将从物质的微观的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。
【板书】第一章静电场
复习初中知识：
【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质，这种现象叫摩擦起电，这样的物体就带了电．
【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥，而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引，所以自然界存在两种电荷．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
【板书】自然界中的两种电荷
正电荷和负电荷：
把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示．
电荷及其相互作用：
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
（二）进行新课：
第1节、电荷及其守恒定律
【板书】
一、电荷
1、使物体带点的三种方式
摩擦起电
（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释
原子：
包括原子核（质子和中子）和核外电子
（2）摩擦起电的原因：
不同物质的原子核束缚电子的能力不同
（3）实质：
电子的转移（电子从一个物体转移到另一个物体）
（4）结果：
两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷
接触带电
（1）接触带电的原因：
一个物体带电时，电荷之间会相互排斥，如果接触另一个导体电
荷会转移到这个导体上，使物体带电
（2）实质：
电子的转移（电子从一个物体转移到另一个物体）
（3）结果：
接触带电两个物体最终的电量分配很复杂，但有一种情况能确定电荷量的分
配：
两个完全相同的导体球相互接触后把剩余电荷量平分
例：
1甲、乙两完全相同的金属球分别带+10c和-6c的电荷量，接触后均带+2c电荷量
2若两球分别带+10c和-10c电荷量，接触后都不带电，这种现象叫电荷的中和
感应起电
【演示】：
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）．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．如果先把c移走，a和b上的金属箔就会
闭合．如果先把a和b分开，然后移开c，可以看到a和b仍带有电荷；如果再让a和b接
触，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．
（1）感应起电的原因：
当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的
自由电荷便会趋向或远离带电体，使靠近带电体的一端带上异号电荷，远离带电体的一端带
同号电荷，这种现象叫静电感应，利用静电感应使金属导体带电的过程叫感应起电
（2）实质：
电子的转移（电子从物体的一部分转移到另一部分）
练习：
二、电荷守恒定律
内容：
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；在转移过程中，电荷的总量保持不变
另一种表述：
一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。
三、元电荷
电荷的多少叫做电荷量．符号：
q或q单位：
库仑符号：
c
元电荷:
电子所带的电荷量（最小的电荷量），用e表示.
注意：
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。
比荷（荷质比）：
电子的电荷量e和电子的质量me的比值,为
e?
1.76?
1011c/㎏
me
五、板书设计：
第一节电荷和电荷守恒定律
一、电荷：
正负
电荷及其相互作用：
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
使物体带点的三种方式：
摩擦起电接触带电感应起电
二、电荷守恒定律
内容：
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；在转移过程中，电荷的总量保持不变
另一种表述：
一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。
三、元电荷
电荷的多少叫做电荷量．符号：
q或q单位：
库仑符号：
c
元电荷:
电子所带的电荷量（最小的电荷量），用e表示.
六、课后作业：
课后习题
七、教学辅助手段：
演示实验
八、课后反思：
1.2库仑定律
一、教学目标
（一）知识与技能
1．掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量
2．会用库仑定律的公式进行有关的计算．
3．知道库仑扭秤的实验原理．
（二）过程与方法
通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得出库仑定律
（三）情感态度与价值观
培养学生的观察和探索能力
二、教学重点：
库仑定律的理解
三、教学难点：
应用库仑定律公式进行有关的计算
四、教学具体过程：
（一）复习上节课知识
（二）新课教学提出问题：
电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？
【演示】：
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．使同学通过观察分析出结论（参见课本图1.2－1）．
影响两电荷之间相互作用力的因素：
（1）距离
（2）电量．
一、库仑定律
1、内容：
真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与他们的电荷量的乘积成正比，与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
2r
k的大小用实验方法测定
3、适用条件：
真空中，点电荷——理想化模型
【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
（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
二、库仑的实验
库仑扭秤实验（1785年，法国物理学家．库仑）
库仑扭秤（模型或挂图）介绍：
物理简史及库仑的实验技巧．
实验技巧：
（1）小量放大
（2）电量的确定
分析：
这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解．
解：
电子和质子间的静电引力和万有引力分别是
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．
【例题2】：
详见课本p9
五、板书设计：
第二节库仑定律
一、库仑定律
1、内容：
真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与他们的电荷量的乘积成正比，与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
2r
k的大小用实验方法测定
3、适用条件：
真空中，点电荷——理想化模型
二、库仑的实验
库仑扭秤实验（1785年，法国物理学家．库仑）
六、课后作业：
第9页1、2、3、4、5
七、教学辅助手段：
演示实验
八、教学反思：
【篇二：
高中物理选修3-1恒定电流教案】
第二章恒定电流
第10节实验：
测定电池的电动势和内阻
【课前准备】
【课型】新授课【课时】1课时
【教学三维目标】
（一）知识与技能
1.知道测定电源的电动势和内阻的实验原理，进一步感受电源路端电压随电流变化的关系.
2.掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法.
3.学会根据图象合理外推进行数据处理的方法.
（二）过程与方法
尝试分析电源电动势和内阻的测量误差，了解测量中减小误差的方法.
（三）情感态度与价值观
1.使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神.
2.培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣.【教学重点难点】
重点：
利用图线处理数据
难点：
如何利用图线得到结论以及实验误差的分析
【教学方法】实验、讲解、探究、讨论、分析
【教学过程】
【复习引入】
【问题】闭合电路的欧姆定律内容？
表达式？
【回答】闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路的欧姆定律，表达式：
e=u+ir
【问题】现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻，需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么？
新课教学
10实验：
测定电池的电动势和内阻
一、实验原理
【展示】
方法一、伏安法测电源电动势e,内电阻r
由闭合电路的欧姆定律e=u+ir得，用电压表路端电压u、电流表测电路中电流i,改变滑动变阻器
滑片的位置，测出两组u和i相应的数值便可得到，电源电动势e,内电阻r.
方法二、用电流表、电阻箱测电源电动势e,内电阻r
由闭合电路的欧姆定律e=ir+ir得，用电流表测出电路中的电流，调节电阻箱的旋钮，改变电路中的电阻，测出几组r和i相应的数值便可得到，电源电动势e,内电阻r.
方法二、用电流表、电阻箱测电源电动势e,内电阻r
由闭合电路的欧姆定律e?
u?
ur得，用电压表测出电阻箱两端的电压，调节电阻箱的旋钮，改r
变电路中的电阻，测出两组r和u相应的数值便可得到，电源电动势e,内电阻r.
【过渡】根据以上原理均可测得电源电动势e,内电阻r，以伏安法为例，具体测量
二、实验方法
实验目的：
伏安法测电源电动势e,内电阻r
实验原理：
e=u+ir
实验器材：
被测电池、电压表、电流表、滑动变阻器、电键、导线、坐标纸.
电路图
实验步骤：
（1）确定电流表、电压表的量程，按照电路原理图把器材连接好.
（2）把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端.
（3）闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电压表和电流表的读数，用同样方法测量并记录几组i、u值.
（4）断开电键，整理好器材.
（5）数据处理：
在坐标纸上作u－i图，求出e、r.
注意事项
1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选大些（选用已使用过一段时间的干电池）；
2．在实验中不要将i调得过大，每次读完u和i的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时老化现象严重，使得e和r明显变化．
3．测出不少于6组i、u数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，类似于逐差法，要将测出的i、u数据中，第1和第4组为一组，第2和第5组为一组，第3和第6组为一组，分别解出e、r值再求平均．
4．干电池内阻较小时，u的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现如图（甲）所示的状况，使下部大面积空间得不到利用．为此，可使纵坐标不从零开始而是根据测得的数据从某一恰当值开始（横坐标i必须从零开始），如图（乙）所示，并且把纵坐标的比例放大，可使结果的误差减小．此时图线与横轴交点不表示短路电流而图线与纵轴的截距仍为电动势．要在直线上任取两个相距较远的点，用r＝?
u，计算出电池的内阻r
.?
i
三、数据处理
实验数据的处理是本实验中的一个难点.原则上，利用两组数据便可得到结果，但这样做误差会比较大，为此，可以多测几组求平均，也可以将数据描在图上，利用图线解决问题
.
图线的纵坐标是路端电压u，横坐标是电流i，实验中至少得到5组以上实验数据，画在图上拟合出一条直线.要求：
使多数点落在直线上，并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等，这样，可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度.
将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就是电源电动势e.横轴截距点（路端电压u=0）意味着短路情况，它的数值就是短路电流e.r
说明：
①两个截距点均是无法用实验实际测到的，是利用得到的图线向两侧合理外推得到的.
②由于r一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小.为了使测量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始（横坐标i必须从零开始），这时图线在纵轴上的截距仍为电源电动势,而图线在横轴上的截距不再是短路电流，电源内阻r由求得，计算r时选?
i
取直线上相距较远的两点求得.
【拓展】作u—i图象的几个原则：
（1）适当选择横坐标、纵坐标的单位的比例和坐标起点.坐标的起点不一定通过零点，图线在坐标系中应尽可能占有较大的空间，不要使图线偏于一边或一角.标度能反映读数的准确程度，坐标的最小分格至少与实验数据中最后一位准确数字相当.
（2）描绘图线时，应尽可能使实验数据点通过或均匀地分布在光滑图线的两侧.对于个别离图线较远的点，误差很大，应舍弃.
误差分析
【问题】选用电路图时，有甲乙两种电路图，原则上也是可以的，那么我们在做实验时是否两个都可以，还是哪一个更好？
为什么？
2、测量值与真实值比较：
设电动势为e′，内电阻为r′；
e′＝u1?
（i1?
u1）r′rv
u2）r′rve′＝u2?
（i2?
解得：
e?
i1u2－i2u1r?
r?
）（1＋）＝e（1＋）i1－i2rvrv
r?
＝u2－u1r?
r?
1＋）＝r（1＋）i1－i2rvrv
由此可知测量值e、r均比真实值偏小，但r′＜＜rv，故误差很小。
适宜测小内阻电源（乙图）1、误差来源:
电流表分压
2、测量值与真实值比较
e?
＝u1＋i（1r?
＋ra）
e?
＝u2＋i（2r?
＋ra）解得e?
＝i1u2－i2u1＝ei1－i2r?
＝u2－u1－ra＝r－rai1－i2
由此可知测量电动势不存在系统误差，但内电阻测量值r比真实值多了电流表的内阻ra。
由于内电阻本身很小，这种方法测出的内电阻相对误差很大，因此我们选用图甲的接法来测量电源电动势和内电阻，但是如果题目仅要求测电源电动势则应选用图乙接法为宜。
注意事项：
（1）使用内阻大些（用过一段时间）的干电池，在实验中不要将i调得过大，每次读完u、i读数立即断电，以免于电池在大电流放电时极化现象过重，e、r明显变化
（2）测量误差：
e、r测量值均小于真实值。
（3）电流不能过大，一般小于0.5a。
【课堂小结】
通过本节课的学习，我们知道了伏安法测量电池电动势和内阻的的实验原理，e=u+ir，e=ir+i，e?
u?
ur，实验步骤及注意事项，实验数据的处理方法，以及误差的来源.r
【布置作业】
课本p71-72，问题与练习1,2,3
【板书设计】
【篇三：
人教版高中物理选修3-1第一章教案】
第一章、静电场
第一节、电荷及其守恒定律
教学目标
（一）知识与技能
1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念．
2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开．
3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．
4．知道电荷守恒定律．
5．知道什么是元电荷．
（二）过程与方法
1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷
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。
（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
重点：
电荷守恒定律
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。
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。
教学过程：
（一）引入新课：
新的知识内容，新的学习起点．本章将学习静电学．将从物质的微观的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。
【板书】第一章静电场
复习初中知识：
【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质，这种现象叫摩擦起电，这样的物体就带了电．
【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥，而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引，所以自然界存在两种电荷．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．【板书】自然界中的两种电荷
正电荷和负电荷：
把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，用正数表示．把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示．电荷及其相互作用：
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
（二）进行新课：
第1节、电荷及其守恒定律
【板书】
1、
（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释
构成物质的原子本身就是由带电微粒组成。
原子：
包括原子核（质子和中子）和核外电子。
（2）摩擦起电的原因：
不同物质的原子核束缚电子的能力不同．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．
（3）金属导体模型也是一个物理模型p3
用静电感应的方法也可以使物体带电．
【演示】：
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）．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．如果先把c移走，a和b上的金属箔就会闭合．如果先把a和b分开，然后移开c，可以看到a和b仍带有电荷；如果再让a和b接触，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．
【板书】（4）、静电感应：
把电荷移近不带电的异体，可以使导体带电的现象。
利用静电感应使物体带电，叫做感应起电．
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，使导体上的自由电子被吸引过来，因此导体a和b带上了等量的异种电荷．感应起电也不是创造了电荷，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。
得出电荷守恒定律．
【板书】2、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．另一种表述：
一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。
○引导学生分析问题与练习3
3．元电荷
电荷的多少叫做电荷量．符号：
q或q单位：
库仑符号：
c
元电荷:
电子所带的电荷量，用e表示.注意：
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。
比荷：
电子的电荷量e和电子的质量me
e的比值,为?
1.76?
1011
【小结】对本节内容做简要的小结mc/㎏
e
●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
2．5个元电荷的电量是________，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
1．复习本节课文．
2．思考与讨论：
引导学生完成课本p5问题与练习1-4
说明：
1、两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识，这些在初中都已经讲过，本节重点是讲述静电感应现象．要做好演示实验，使学生清楚地知道什么是静电感应现象．在此基础上，使学生知道，感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，使电荷从物体的一部分转移到另一部分．本节只说明静电感应现象。
2．在复习摩擦起电现象和讲述静电感应现象的基础上，说明起电的过程是使物体中正负电荷分开的过程，进而说明电荷守恒定律．
3．要求学生知道元电荷的概念，而密立根实验作为专题，有条件的学校可以组织学生选学．
第二节、库仑定律
教学目标
（一）知识与技能
1．掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量．
2．会用库仑定律的公式进行有关的计算．
3．知道库仑扭秤的实验原理．
（二）过程与方法
通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得出库仑定律
（三）情感态度与价值观
培养学生的观察和探索能力
重点：
掌握库仑定律
难点：
会用库仑定律的公式进行有关的计算
教具：
库仑扭秤（模型或挂图）．
教学过程：
（一）复习上课时相关知识
（二）新课教学【板书】----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】：
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．使同学通过观察分析出结论（参见课本图1.2－1）．
【板书】：
1、影响两电荷之间相互作用力的因素：
1．距离．2．电量．
2、库仑定律内容表述：
力的大小跟两个点电荷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
公式：
f?
kq1q2
r2
【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．
扩展：
任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的．任意两点电荷之间的作用力都遵守库仑定律．用矢量求和法求合力．
利用微积分计算得：
带电小球可等效看成电量都集中在球心上的点电荷．
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．
【板书】：
3、库仑扭秤实验（1785年，法国物理学家．库仑）
【演示】：
库仑扭秤（模型或挂图）介绍：
物理简史及库仑的实验技巧．
实验技巧：
（1）．小量放大．
（2）．电量的确定．
分析：
这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解．
解：
电子和质子间的静电引力和万有引力分别是
fkq1q2m1m2f1kq1q2
1=r2，f2=gr2，f=
f
【例题2】：
详见课本p9
【小结】对本节内容做简要的小结
（三
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