高中物理选修3-1恒定电流教案

高中物理选修3-1恒定电流教案（共11篇）

高中物理选修3-1恒定电流教案 篇1

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 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U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？（甲图）

1、误差来源：电压表的分流

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′ RVU2)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＝E

I1－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】

高中物理选修3-1恒定电流教案 篇2

一、同样电容器转动, 不一样的结果

【例1】如图1所示, 水平放置的平行金属板a、b分别与电源的两极相连, 带电液滴P在金属板a、b间保持静止, 现设法使P固定, 再使两金属板a、b分别绕中心点O、O′, 垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度α, 然后释放P, 则P在电场内将做 ( )

A.匀速直线运动

B.水平向右的匀加速直线运动

C.斜向右下方的匀加速直线运动

D.若断开电源, 保持平行金属板a、b的电量不变, 其他条件相同, 则P在电场内将做曲线运动

【解析】带电液滴P在金属板a、b间保持静止, 则电场力等于重力, 平行金属板a、b分别与电源的两极相连, 则平行金属板a、b的电压保持不变, 再使两金属板a、b分别绕中心点O、O′, 垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度α后, 电场强度变大, 方向斜向右上方, 电场力也变大, 方向斜向右上方, 但电场力在竖直方向的分力与重力相等, 水平方向上的分力使P做水平向右的匀加速直线运动;若断开电源, 保持平行金属板a、b的电量不变, 再使两金属板a、b分别绕中心点O、O′, 垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度后, 两金属板a、b的正对面积减小, 金属板上的面电荷荷密度增大, 电场强度变大, 方向斜向右上方, 电场力也变大, 方向斜向右上方, 但电场力与重力的合力恒定, 且初速度为零, 则P在电场内将做匀加速直线运动, 不可能做曲线运动.

【答案】B

【例2】 (2015· 新课标 Ⅱ卷) 如图2所示, 两平行的带电金属板水平放置.若在两板中间a点从静止释放一带电微粒, 微粒恰好保持静止状态.现将两板绕过a点的轴 (垂直于纸面) 逆时针旋转45°, 再由a点从静止释放一同样的微粒, 该微粒将 ( )

A.保持静止状态

B.向左上方做匀加速运动

C.向正下方做匀加速运动

D.向左下方做匀加速运动

【解析】现将两板绕过a点的轴 (垂直于纸面) 逆时针旋转时, 两板间的电场强度不变, 电场力也不变, 所以现将两板绕过a点的轴 (垂直于纸面) 逆时针旋转后, 带电微粒受两大小相等的力的作用, 合力方向向左下方, 故微粒将向左下方做匀加速运动, 故D项正确, A、B、C项错误.

【答案】D

点评:上述两题在教学实践中做了试验, 很多同学出现问题, 其根源就是混淆了两道题的旋转, 例1绕各自的轴旋转, 例2绕轴心旋转.可见, 在高考命题提倡能力为主.虽然情景看似见过, 但是细微处做了创新处理, 因此审题不慎导致错误.

例1中O板上下平行移动, 试分析粒子的运动情况, 若与二极管相连, 情况又将如何?

二、同求功率和效率, 不一样的结果

【例3】如图3所示, R1为定值电阻, R2为可变电阻, E为电源电动势, r为电源内电阻, 以下说法中正确的是 ()

A.当R2=R1+r时, R2上获得最大功率

B.当R2=R1+r时, R1上获得最大功率

C.当R2=0时, R1上获得最大功率

D.当R2=0时, 电源的输出功率最大

【解析】在讨论R2的电功率时, 可将R1视为电源内阻的一部分, 即将原电路等效为外电阻R2与电动势E、内阻为 (R1+r) 的电源 (等效电源) 连成的闭合电路如图4所示, R2的电功率是等效电源的输出功率, 显然当R2=R1+r时, R2获得的电功率最大, 选项A正确;在讨论R1的电功率时, 由及P1=I2R1可知R2=0时, R1获得的电功率最大, 故选项B错误, 选项C正确;在讨论电源的输出功率时, (R1+R2) 为外电阻, 内电阻r恒定, 由于题目没有给出R1和r的具体数值, 所以当R2=0时, 电源输出功率并不一定最大, 故选项D错误.

【答案】AC

【例4】如图5所示, 用甲、乙、丙三个电动势E相同而内电阻r不同的电源, 分别给定值电阻R供电.已知甲、乙、丙三个电源内阻的大小关系为r甲>r乙>r丙, 则将R先后接在这三个电源上时的情况相比, 下列说法中正确的是 ()

A.接在甲电源上时, 通过R的电流最大

B.接在丙电源上时, 通过R的电流最大

C.接在乙电源上时, 电阻R消耗的电功率最大

D.接在丙电源上时, 电阻R消耗的电功率最大

【解析】由全电路欧姆定律知, 结合题中条件r甲>r乙>r丙, 可知接内阻最小的电源通过R的电流最大, 故B项正确;电阻R消耗的功率, 由E、R相同, 当r最小时, 电阻R消耗的电功率最大, 故D项正确.

【答案】BD

点评:两道试题都是设问功率等, 但是例3是选电阻, 例4是选电源.电源恒定时, 当电路中的电流最大时定值电阻上消耗的功率最大, 对变阻器来说, 把滑动变阻器以外的电阻看作电源的内电阻, 此时的电路可等效成为一个新电源和滑动变阻器组成的新电路, 让变阻器阻值与新电源内阻相等时, 其消耗功率最大.而选电源时, 由上述解答看到, 电动势越大, 内阻越小, 导体消耗的功率越大.

电学中诸如此类的还有电表读数的变化、不同电表变化量的比较以及的比较和判断, 这些都是常考易错题.

三、同样粒子的偏转, 不一样的结果

【例5】如图6所示, A、B为两块足够大的相距为d的平行金属板, 接在电压为U的电源上.在A板的中央P点放置一个电子发射源, 可以向各个方向释放电子.设电子的质量为m、电荷量为e, 射出的初速度为v.求电子打在B板上的区域面积? (不计电子的重力)

【解析】打在最边缘的电子, 其初速度方向平行于金属板, 在电场中做类平抛运动如图7所示,

在垂直于电场方向做匀速运动, 即

在平行电场方向做初速度为零的匀加速运动, 即

电子在平行电场方向上的加速度

电子打在B板上的区域面积

由①②③④式得

【答案】

【例6】如图8所示, 在竖直放置的金属板M上放一个放射源C, 可向纸面内各个方向射出速率均为v的α 粒子, P是与金属板M平行的足够大的荧光屏, 到M的距离为d.现在P与金属板M间加上垂直纸面的匀强磁场, 调整磁感应强度的大小, 恰使沿M板向上射出的α 粒子刚好垂直打在荧光屏上.若α粒子的质量为m, 电荷量为2e.则 ( )

A.磁场方向垂直纸面向里, 磁感应强度B的大小为

B.磁场方向垂直纸面向外, 磁感应强度B的大小为

C.在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为2d

D.在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为4d

【解析】α粒子带正电, 由左手定则可知, 磁场方向垂直纸面向外, α粒子的轨道半径为d, 由得:, 故B项正确;亮斑区的上边界是沿M板向上射出的α粒子, 经1/4圆弧到达的a点;亮斑区的下边界是垂直M板射出的α粒子, 经1/4圆弧轨迹与屏相切的b点, 如图9所示, 所以亮斑区的长度为2d, C选项正确.

【答案】BC

点评:例5、例6 都是偏转问题, 但是前者是电偏转, 解决方法是分解思想, 后者是磁偏转, 解决步骤为画轨迹、找圆心、列公式等.从解答中看到电偏转中粒子运动打到板上的极值是对称性的, 而磁偏转中粒子达到板上的边界时是不对称的.所以分清本质, 不要胡乱套用.

四、同样电容器转动, 不一样的结果

【例7】如图10所示, 长方体容器的三条棱的长度分别为a、b、h, 容器内装有NaCl溶液, 单位体积内钠离子数为n, 容器的左、右两壁为导体板, 将它们分别接在电源的正、负极上, 电路中形成的电流为I, 整个装置处于垂直于前后表面的磁感应强度为B的匀强磁场中, 则液体的上、下两表面间的电势差为 ( )

【解析】在电场力作用下正负电荷都聚集在上表面, 所以液体的上、下两表面间的电势差为0.

【答案】A

【例8】 (2015·琼海一模) 在某次发射科学实验卫星“双星”中, 放置了一种磁强计, 用于测定地磁场的磁感应强度.磁强计的原理如图11所示, 电路中有一段金属导体, 它的横截面是宽为a、高为b的长方形, 放在沿y轴正方向的匀强磁场中, 导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流.已知金属导体单位体积中的自由电子数为n, 电子电荷量为e.金属导电过程中, 自由电子做定向移动可视为匀速运动.测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U.则下列说法正确的是 ( )

A.电流方向沿x轴正方向, 正电荷受力方向指向前侧面, 因此前侧面电势较高

B.电流方向沿x轴正方向, 电子受力方向指向前侧面, 因此后侧面电势较高

C.磁感应强度的大小为

D.磁感应强度的大小为

【解析】金属导体中有自由电子.当电流形成时, 金属导体内的自由电子逆着电流的方向做定向移动.在磁场中受到洛伦兹力作用的是自由电子.由左手定则可知, 自由电子受到的洛伦兹力沿z轴正方向, 自由电子向前侧面偏转, 故后侧面电势较高, A项错误, B项正确;设自由电子匀速运动的速度为v, 则由电流的微观表达式有I=neabv, 金属导体前后两个侧面间的电场强度, 达到稳定状态时, 自由电子所受洛伦兹力与电场力平衡, 则有:evB=eE, 解得磁感应强度的大小为:, C项正确, D项错误.

【答案】BC

高中物理选修3-1恒定电流教案 篇3

【教学目标】

理解磁感应强度的定义，知道磁感应强度的单位。会用磁感应强度的定义式进行有关计算。

知道用磁感线的疏密程度可以形象地表示磁感应强度的大小。知道什么叫匀强磁场，知道匀强磁场的磁感线分布。知道什么是安培力，会用公式F=BIL解答有关问题。知道左手定则的内容，并会用它解答有关问题。【教学重点】 磁感应强度概念。安培力公式。左手定则

【教学难点】

磁感应强度的概念。【教学进程】

第一课时

一、引入新课

磁场不仅具有方向，而且也具有强弱。为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量。怎样的物理量能够起到这样的作用呢？ 用电场强度的定义来类比。

二、进行新课

一、磁感应强度

实验1：通电导线在磁场中受到磁场力作用 我们把这种力称为安培力。为了简便起见，我们研究导线方向与磁场垂直时，安培力的大小跟什么有关。实验2：研究安培力与其他物理量的关系 板书：

1、（1）电流不变，改变导线长度，实验表明F∝L（2）导线长度不变，改变电流，实验表明F∝I 归纳得出F∝IL F=BIL B=FIL 比较E=FFq与B=IL，在磁场中不同点与同一点的特点及此比值大小的意义，得出可以用B表示磁场强弱的物理量。

2、磁感应强度的定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培用心

爱心

专心

力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值。如导线很短，B就是导线所在处的磁感应强度。

3、单位：在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，国际符号是T。

问：1T是如何定义的？

4、矢量性：磁感应强度是矢量，把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向。

与电场线对比，在磁场中用磁感线可以表示磁感应强度的大小和方向。

二、匀强磁场

1、特点：B的大小和方向处处相同。

2、产生方法：相距很近的两异名磁极间的磁场，通电螺线管内部的磁场，除边缘部分外，都可认为是匀强磁场。

有了磁感应强度，我们就可以更好地研究通电导线所受的安培力。

三、安培力

1、安培力的大小：F=BIL 适用条件：（1）通电导线与磁场方向垂直；（2）匀强磁场。

练习1：在某匀强磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5A，导线长1cm，它受到的安培力为0.05N，则这个位置的磁感应强度是多大？

练习2：接上题，如果把通电导线中的电流强度增大到5A，则这一点的磁感应强度是多大？安培力F是多大？

2、安培力的方向

实验3：演示课本图15-2实验，改变电流方向、磁场方向。对现象分析、归纳。

左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。练习3：判断下图中导线A所受磁场力的方向。

用心

爱心

专心 2

三、本课小结

四、布置作业

1、练习二（1）（3）（6）（7）

2、课课练 课时2

第二课时 引入新课

利用前面所学知识来研究有关安培力的方向判断和大小计算问题

二、进行新课

一、通电导线在磁场中的运动

演示实验一：如图所示，两根靠近的直导线（1）如果通以方向相同的电流时，它们相互间作用力的方向如何？（2）如果通以方向相反的电流时，它们相互间作用力的方向如何？

例1：请大家利用上节课所学的知识来分析上述现象 分组讨论1：如图所示，AB直导线固定不动，另一直导线CD在AB上方，靠近AB且与AB异面垂直，并可自由运动，当两直导线上通以如图所示的电流时，直导线CD将如何运动？

分组讨论2：试讨论下图中两通电圆环的相互作用力并说出它们的运动情况？

练习1：如图所示，把一根柔软的弹簧竖直地悬挂起来，使它的下端刚刚跟导电液体接触。给弹簧通入电流，会发生什么现象？请解释所发生的现象。

通电导线在磁场中的平衡问题

演示实验二：如图所示，水平放置的两根光滑平行金属轨道，上面放一均匀金属棒，如果在金属棒所在位置加一个竖直方向的匀强磁场，则该金属用心

爱心

专心 棒将向哪运动？ 解释上述现象：

问：若要使该金属棒对轨道的压力为零，则该匀强磁场的方向如何？

例2：如上图所示，金属棒质量为m,电阻为R，轨道间距为d,电阻不计，金属棒处在磁感应强度大小为B，方向沿水平方向垂直与金属棒的匀强磁场中，电源内阻不计。试求：（1）流过金属棒的电流？（2）电源的电动势？

例3：如图所示，导体棒ab质量为m,电阻为R，静止于光滑倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，倾角为β，导体棒处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，电源内阻不计。试讨论：（1）当磁感应强度方向为竖直方向时，求电源的电动势；（2）当磁感应强度方向垂直于导轨面时，求电源的电动势；（3）当磁感应强度方向为水平方向时，求电源的电动势。

练习2：如图所示，在各图中的导线ab长为L,通以电流均为I，匀强磁场的磁感应强度大小均为B，在甲、丙图中B方向竖直向上，在乙图中B方向垂直轨道平面向上，在丁图中B方向与轨道平面成α角且垂直ab棒斜向上，轨道间距均为d，在甲、丁图中轨道均水平放置，在乙、丙图中轨道平面与水平面夹角均为β角。写出各图中导线ab所受安培力的大小并画出各平面图的安培力方向。

用心

爱心

专心 用心

爱心专心5

课堂小结 课后作业

高中物理选修3-1恒定电流教案 篇4

（一）内容及解析

1、内容：本节主要介绍电势差的基本知识。

2、解析：这一节主要使学生知道电势差是指两点的电压，与零电势的选择无关，电势就是该点与标准位置的电势差。电势差的定义公式U=W/q变化式可求电功W=U.q。

（二）目标及其解析

1、知道电势差和电势是从电场力做功和电场能量来描述电场的物理量。

2、会用电势的差值表示电势差，会运用公式W=U.q计算电功以及比较电场中各点电势高低

（三）教学问题诊断分析

1、学生在学习知识过程中，电势是学生的难点。

2、电势差和电场力做功的关系，电势的高低判断也要反复练习。

（四）、教学支持条件分析

为了加强学生对这部分知识的学习，帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍，本节课要对电势、电势差进行反复讲解练习。

（五）、教学过程设计

1、教学基本流程

复习电场强度→电势→电势差→练习、小结

2、教学情景

问题1电场中的电势差，类似于重力场中的什么量？

设计意图：最大电势差和重力势能可于类比

问题2电势差的大小怎么算？他的值可否为负值，它是标量还是矢量？

设计意图：知道电势差是标量

问题3电场力做功与什么有关？怎么计算？选取影响电势差吗？

设计意图：会计算电场力做功

问题4零电势是怎么规定的？零电势的选取影响电势差吗？ 设计意图：电势差与零电势选取无关 【例1】 课本21页【例题】.【变式】课本22页问题与练习第1题.【例2】在某电场中的A、B间移动电量为q的电荷时，电荷的电势能变化E跟电荷电量q的比值为5.0V，如果在A、B间移动电量为2q的电荷时，AB两点间电势差为多少？如果没有在AB间移动电荷，这时A、B间电势差为多少？

【解析】有同学可能错误地认为⑴AB两点间电势差2.5V⑵AB间电势差0V 产生错误的原因是没有真正理解电势能和电势差这两个不同概念的物理意义，错误地把电势差定义式UAB=E理解为电场中两点的电势差与被移动电量成反比。又因为电势差在数值上等q于移动单位电量（1C）电荷时电势能的改变量，所以移动2C电量电荷时U变为2.5V。其次错误地认为如果在AB间没有电荷移动，则无电势能的改变（E0）故AB间电势差为零，必须指出电场中两点的电势差反映电场本身的属性只要存在电场，沿电场线方向的两点间便存在电势差，这与在两点间是否移动电荷，以及电荷的电量大小无关。所以题目中两种种情况电势差均为5.0V。

【例3】如图所示，点电荷Q形成电场，现把一个q＝－2.0×10C试探电荷由无穷远处分别移到电场中的A、B、C三点，电场力做正功还是负功？若移动电荷分别做功为6.0×10J、4.0×10J、1.0×10J，以无穷远处为零电势点，这三点的电势分别为多少？若选择B点为零电势点，这三点的电势又分别为多少？ 【解析】⑴负电荷受到的电场力方向与位移方向一致，故电场力做正功

WA6.0107⑵设无穷远处与A点的电势差为UA，则有UA==-30V q2108而UA=A=-30V由题意=0 所以A=30V 同理可得B=20V C=5V ⑶因为UAB=A-B=（30-20）V=10V 若B=0，则A=UAB=10V，同理C=-15V 【例4】如图所示，在场强为E的匀强电场中，一电子（电量为e，质量为m）从电场中的A点沿电场线方向以速度v0运动，到达B点是时速度为零，求：

⑴A、B两点间电势差UAB为多少？哪点电势高？ ⑵电子从A点运动到B点所用时间为多少？

⑶A、B两点间距离为多大？

【解析】⑴电子在电场中只受电场力，电场力做功，由动能定理得 WAB=121212mvBmvAmv0 222A、B两点的电势差UAB=WABq12mv02mv02

e2e因为UAB＞0，所以A＞B即A点电势高

⑵以v0为正方向，从A至B设运动时间为t，由动量定理得-Eet=0-mv0 t=⑶设A、B两点的距离为s，由动能定理得

2mv012-Ees=-mv0 故 s=

22Eemv0 Ee(六)、目标检测

1.将电量为6×10C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做了3×10J的功，则该电荷在此过程中电势能 了 J；再将该电荷从B点移到C点，电场力做了1.2×10J的功，则A、C间的电势差UAC=.2．如图所示，带电粒子的质量为m，所带电荷量为q，仅在电场力 作用下以恒定的速率v沿一圆弧从A运动到B，粒子速度方向转 过角θ.设AB弧长为L，则B处的电场强度的大小为，A、B两点的电势差UAB=.3.如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为l的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为，将一电量为q的正电荷从A点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1= ；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2= ；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功W3=。由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是。设计意图：检测目标完成情况

配餐作业

从下列三组题中任意选择两组题完成，建议选择AB或BC A组题

1、关于电势差和电场力做功的说法中，正确的是（）

5-5

-9 A、2×10V B、1×10V C、4×10V D、2×10V 设计意图：提高学生对基础知识的学习

C组题

1、将一正电荷从无穷远处移向电场中M点，电场力做功为6.0×10J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做功为7.0×10J，则M、N两点的电势m、n有如

-9-4444下关系（）

A、m＜n＜0 B、n＞m＞0 C、n＜m＜0 D、m＞n＞0

2、两带电小球的电荷量分别为+q和-q，固定在一长度为L的绝缘细杆的两端，置于电场强度为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示，若此杆绕过O点垂直于杆的轴线转过180°，则在转动过程中电场力做的功为（）

A、0 B、qEL C、2 qEL D、qEL 设计意图：提高部分学生的的能力

高中物理选修3-1知识点 篇5

(一)导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力所做的功称为电功。适用于一切电路.包括纯电阻和非纯电阻电路。

1、纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件。

2、非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路。

在国际单位制中电功的单位是焦(J)，常用单位有千瓦时(kW·h)。

1kW·h=3.6×106J

(二)电功率是描述电流做功快慢的物理量。

额定功率：是指用电器在额定电压下工作时消耗的功率，铭牌上所标称的功率。

实际功率：是指用电器在实际电压下工作时消耗的功率。

用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率。

二、焦耳定律和热功率

(一)焦耳定律：电流流过导体时，导体上产生的热量Q=I 2Rt

此式也适用于任何电路，包括电动机等非纯电阻发热的计算.产生电热的过程，是电流做功，把电能转化为内能的过程。

(二)热功率：单位时间内导体的发热功率叫做热功率。

高中物理选修3-1恒定电流教案 篇6

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探究洛伦兹力

★新课标要求

（一）知识与技能

1、知道什么是洛伦兹力。

2、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。

3、知道洛伦兹力大小的推理过程。

4、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算。

5、理解洛伦兹力对电荷不做功。

6、了解电视机显像管的工作原理。

（二）过程与方法

通过洛伦兹力大小的推导过程进一步培养学生的分析推理能力。

（三）情感、态度与价值观

让学生认真体会科学研究最基本的思维方法：“推理—假设—实验验证”

★教学重点

1、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。

2、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算。

★教学难点

1、理解洛伦兹力对运动电荷不做功。

2、洛伦兹力方向的判断。

★教学方法

实验观察法、讲述法、分析推理法

★教学用具：

电子射线管、电源、磁铁、投影仪、投影片

★教学过程

（一）引入新课 教师：（复习提问）前面我们学习了磁场对电流的作用力，下面思考两个问题：（1）如图，判定安培力的方向

学生上黑板做，解答如下：

若已知上图中：B=4.0×10-2 T，导线长L=10 cm，I=1 A。求：导线所受的安培力大小？ 学生解答：

F=BIL=4×10-2 T×1 A×0.1 m=4×10-3 N 版权所有@高考资源网

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学生解答：

甲中正电荷所受的洛伦兹力方向向上； 乙中负电荷所受的洛伦兹力方向向上；

丙中正电荷所受的洛伦兹力方向垂直于纸面指向纸内； 丁中负电荷所受的洛伦兹力的方向垂直于纸面指向纸外

教师：下面我们来讨论B、v、F三者方向间的相互关系。如图所示。

学生：F总垂直于B与v所在的平面。B与v可以垂直，可以不垂直。教师：现在我们来研究洛伦兹力的大小。

若有一段长度为L的通电导线，横截面积为S，单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速率为v，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中。

教师：这段导体所受的安培力为多大？ 学生：F安=BIL

教师：电流强度I的微观表达式是什么？ 学生：I的微观表达式为I=nqSv

教师：这段导体中含有多少自由电荷数？ 学生：这段导体中含有的电荷数为nLS。

教师：每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大？ 学生：安培力可以看作是作用在每个运动上的洛伦兹力F的合力，这段导体中含有的自由电荷数为nLS，所以

F洛F安nLSBILnqvSLBqvB nLSnLS教师：当运动电荷的速度v方向与磁感应强度B的方向不垂直时，设夹角为θ，则电荷所受的洛伦兹力大小为多大？

学生：F洛qvBsin

教师指出：上式中各量的单位：F洛为牛（N），q为库伦（C），v为米/秒（m/s），B为特斯拉（T）

思考与讨论：同学们讨论一下带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力对带电粒子是否做功？说明理由。

教师引导学生分析得：

洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面即洛伦兹力垂直于速度方向，因此，洛伦兹力只 版权所有@高考资源网

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B+vE

A．若电子从右向左飞入，电子也沿直线运动 B．若电子从右向左飞入，电子将向上偏转 C．若电子从右向左飞入，电子将向下偏转 D．若电子从左向右飞入，电子也沿直线运动

解析：若电子从右向左飞入，电场力向上，洛伦兹力也向上，所以上偏，B正确；若电子从左向右飞入，电场力向上，洛伦兹力向下。由题意，对正电荷qE=Bqv，与q无关，所以对电子二者也相等，所以电子从左向右飞，做匀速直线运动.答案：BD 【例4】一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒子沿中轴线方向射入（若不计重力影响），粒子将在管中

A．做圆周运动

B．沿轴线来回运动 C．做匀加速直线运动

D．做匀速直线运动

解析：通电长螺线管内部的磁场方向始终与中轴线平行，带电粒子沿磁场方向运动时，不受洛伦兹力，所以一直保持原运动状态不变，正确答案是D。

答案：D ★教学体会

思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。

高中物理选修3-1恒定电流教案 篇7

班级________

姓名________ 等第_________ 【教学目标】

磁感应强度概念的建立 【教学内容】

一、预习作业 磁感应强度：

(1)引入目的：用来描述磁场的(2)方向：物理学中把小磁针静止时

极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称为

的方向．

(3)大小：由

决定．

二、典型例题

1．有关磁感应强度的方向，下列说法正确的是

（）

A．B的方向就是小磁针N极所指的方向

B．B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致

C．B的方向就是通电导线的受力方向

D．B的方向就是该处磁场的方向

2.⑴磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为5×10-2 N，则这个位置的磁感应强度是多大？

⑵接上题，如果把通电导线中的电流强度增大到5A时，这一点的磁感应强度应是多大？

⑶如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否肯定这里没有磁场.三、随堂练习

1．对磁感应强度的理解有如下几种说法，其中正确的是（）A．磁感应强度和磁场力F成正比，和检验电流元IL之乘积成反比 B．在检验电流元不受磁场力处，磁感应强度必为零

C．磁感应强度的方向也就是检验电流元所受磁场力的方向

D．磁场中各点磁感应强度大小和方向是一定的，与检验电流元IL无关

2．在纸面上有一个等边三角形ABC，在B、C顶点处都通有相同电流的两根长直导线，导线垂直于纸面放置，电流方向如图3-2-2所示，每根通电导线在三角形的A点产生的磁感应强度大小为B，则三角形A点的磁感应强度大小为

.方向为

.若C点处的电流方向反向，则A点处的磁感应强度大小为，方向为

.图3-2-2

四、课堂总结

【巩固练习】

一、选择题

1．下列说法中正确的是

（）

A．电荷在某处不受电场力的作用,则该处的电场强度为零

B．一小段通电导线在某处不受安培力的作用,则该处磁感应强度一定为零 C．把一个试探电荷放在电场中的某点,它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱 D．把一小段通电导线放在磁场中某处,所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱

2．下列关干磁感应强度大小的说法中正确的（）A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 B．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大

C．放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同

D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关 3．下列关于磁感应强度的方向的说法中.正确的是

（）A．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向 B．小磁针N极受磁力的方向就是该处磁感应强度的方向

C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向 D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向 4．磁感应强度单位是特斯拉，1特斯拉相当于（）A．1kg/A·s2

B． 1kg·m/A·s2

C．1kg·m2/s2

D． 1kg·m2/A·s2 5.在磁感应强度的定义式B中，有关各物理量间的关系，下列说法中正确的是（）

A.B由F、I和L决定

B.F由B、I和L决定 C.I由B、F和L决定

D.L由B、F和I决定 6.A有一小段通电导体，长为1cm，电流为5A，把它置入磁场中某点，受到的磁场力为0.1N，则该点的磁感应强度B一定是

（）A.B=2 T

B.B≤2T

C.B≥2T

D.以上情况都有可能

7.在同一平面内放置六根通电导线，通以相等的电流，方向如图所示，则在a、b、c、d四个面积相等的正方形区域中，磁场最强且磁感线指向纸外的区域是（）A．a区

B．b区

C．c区

D．d区

二、填空题

8．在赤道上，地球磁场磁感应强度的大小是0.5×10－4T，则沿东西方向、长为20m，通有由西向东30A电流的水平导线，受地磁场作用力的大小为。

9．一根导线长0．2m，通以3A的电流，在磁场中某处受到的最大的磁场力是6×10－2N，则该处的磁感应强度B的大小是

T．如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的B的大小是

高中物理选修3-1恒定电流教案 篇8

教学过程： 【引 例】

1、确定函数yx24x3在哪个区间内是增函数？在哪个区间内是减函数？ 解：yx24x3(x2)21，在(,2)上是减函数，在(2,)上是增函数。问：

1、为什么yx24x3在(,2)上是减函数，在(2,)上是增函数？

2、研究函数的单调区间你有哪些方法？

都是反映函数随自（1）观察图象的变化趋势；（函数的图象必须能画出的）

变量的变化情况。（2）利用函数单调性的定义。（复习一下函数单调性的定义）

322、确定函数f(x)=2x－6x+7在哪个区间内是增函数？哪个区间内是减函数？

（1）能画出函数的图象吗？那如何解决？试一试。提问一个学生：解决了吗？到哪一步解决不了？（产生认知冲突）

（2）（多媒体放映）

【发现问题】定义是解决单调性最根本的工具，但有时很麻烦，甚至解决不了。尤其是在不

32知道函数的图象的时候，如函数f(x)=2x－6x+7，这就需要我们寻求一个新的方法来解决。

（研究的必要性）事实上用定义研究函数yx24x3的单调区间也不容易。【探 究】

我们知道函数的图象能直观的反映函数的变化情况，下面通过函数的图象规律来研究。

32问：如何入手？（图象）从函数f(x)=2x－6x+7的图象吗？

1、研究二次函数yx4x3的图象；（1）（2）（3）（4）（5）学生自己画图研究探索。

提问：以前我们是通过二次函数图象的哪些特征来研究它的单调性的？（开口方向，对称轴）既然要寻求一个新的办法，显然要换个角度分析。

提示：我们最近研究的哪个知识（通过图象的哪个量）能反映函数的变化规律？ 学生继续探索，得出初步规律。几何画板演示，共同探究。得到这个二次函数图象的切线斜率的变化与单调性的关系。（学生总结）： ①该函数在区间(,2)上单调递减，切线斜率小于0，即其导数为负； 在区间(2,)上单调递增，切线斜率大于0，即其导数为正；

注：切线斜率等于0，即其导数为0；如何理解？

②就此函数而言这种规律是否一致？是否其它函数也有这样的规律呢？

2、先看一次函数图象；

3、再看两个我们熟悉的函数图象。（验证）（1）观察三次函数yx的图象；（几何画板演示）

（2）观察某个函数的图象。（几何画板演示）

指出：我们发现函数的单调性与导数的符号有密切的关系。这节课我们就来学习如何用导数

专心

爱心

用心

∴y=x－9x+24x的单调增区间是(4，+∞)和(－∞，2)令3(x－2)(x－4)＜0，解得2＜x＜4 32.∴y=x－9x+24x的单调减区间是(2，4)322(2)解：y′=(3x－x)′=3－3x=－3(x－1)=－3(x+1)(x－1)令－3(x+1)(x－1)＞0，解得－1＜x＜1.3∴y=3x－x的单调增区间是(－1，1).令－3(x+1)(x－1)＜0，解得x＞1或x＜－1.3∴y=3x－x的单调减区间是(－∞，－1)和(1，+∞)

2、设yf(x)是函数yf(x)的导数, yf(x)的 图象如图所示, 则yf(x)的图象最有可能是()32小结：重点是抓住导函数的图象与原函数的图象从哪里发生联系？ 【课堂小结】

1.函数导数与单调性的关系:若函数y=f(x)在某个区间内可导, ′如果f(x)>0, 则f(x)为增函数;如果f′(x)<0, 则f(x)为减函数.2.本节课中,用导数去研究函数的单调性是中心,能灵活应用导数解题是目的,另外应注意数形结合在解题中的应用.3.掌握研究数学问题的一般方法:从特殊到一般,从简单到复杂.【思考题】

32对于函数f(x)=2x－6x+7 思考

1、能不能画出该函数的草图？ 思考2、2x76x在区间（0，2）内有几个解？ 【课后作业】 3课本p42习题2.4 1,2

专心

爱心

高中物理选修3-1恒定电流教案 篇9

知识改变命运，学习成就未来

线圈中感应电流的方向 沿着a→b→c→d→a方向流动的。

当ab边向左、cd边向右运动时，线圈中感应电流的方向如何? 感应电流是沿着d→c→b→a→d方向流动的。

线圈平面与磁感线平行时，ab边与cd边线速度方向都跟磁感线方向垂直，即两边都垂直切割磁感线，此时产生感应电动势最大。

问题2线圈转到什么位置时，产生的感应电动势最小？ 答：当线圈平面跟磁感线垂直时，ab边和cd边线速度方向都跟磁感线平行，即不切割磁感线，此时感应电动势为零。中性面概念：

（1）中性面——线框平面与磁感线垂直的位置。（2）线圈处于中性面位置时，穿过线圈Φ最大，但

ΔΔt

=0。

（3）线圈越过中性面，线圈中I感方向要改变。线圈转一周，感应电流方向改变两次。

2、交变电流的变化规律

设线圈平面从中性面开始转动，角速度是ω。经过时间t，线圈转过的角度是ωt，ab边的线速度v的方向跟磁感线方向间的夹角也等于ωt，如右图所示。设ab边长为L1，bc边长L2，磁感应强度为B，这时ab边产生的感应电动势多大？

eab=BL1vsinωt = BL1·L22ωsinωt =

12BL1L2sinωt

问：此时整个线框中感应电动势多大？

e=eab+ecd=BL1L2ωsinωt

若线圈有N匝时，相当于N个完全相同的电源串联，e=NBL1L2ωsinωt，令Em=NBL1L2ω，叫做感应电动势的峰值，e叫做感应电动势的瞬时值。

根据部分电路欧姆定律，电压的最大值Um=ImR，电压的瞬时值U=Umsinωt。

电动势、电流与电压的瞬时值与时间的关系可以用正弦曲线来表示，如下图所示：

3、实例探究

交变电流的图象、交变电流的产生过程

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知识改变命运，学习成就未来

例

1、一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示。下面说法中正确的是（）

A.t1时刻通过线圈的磁通量为零 B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大

C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大

D.每当e转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大 交变电流的变化规律

例

2、在匀强磁场中有一矩形线圈，从中性面开始绕垂直于磁感线的轴以角速度ω匀速转动时，产生的交变电动势可以表示为e=Emsinωt。现在把线圈的转速增为原来的2倍，试分析并写出现在的交变电动势的峰值、交变电动势的瞬时值表达式，画出与其相对应的交变电动势随时间变化的图象。分析物理图象的要点：

一看：看“轴”、看“线”、看“斜率”、看“点”、看“截距”、看“面积”、看“拐点”，并理解其物理意义。

二变：掌握“图与图”“图与式”和“图与物”之间的变通关系。三判：在此基础上进行正确的分析和判断。

4、综合应用

例

3、如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=2 T，匝数n=6的矩形线圈abcd绕中心轴OO′匀速转动，角速度ω=200 rad/s。已知ab=0。1 m，bc=0.2 m，线圈的总电阻R=40Ω，试求：（1）感应电动势的最大值，感应电流的最大值；

（2）设时间t=0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；

（3）画出感应电流的瞬时值i随ωt变化的图象；

（4）当ωt=30°时，穿过线圈的磁通量和线圈中的电流的瞬时值各是多大？（5）线圈从图示位置转过

π2的过程中，感应电动势的平均值是多大？

高中物理选修3-1恒定电流教案 篇10

三维目标

知识与技能

1.让学生掌握带电粒子在电场中做匀变速直线运动一类问题的解题技巧； 2.让学生掌握带电粒子在电场中发生偏转时的基本规律；

3.让学生掌握带电粒子在电场中发生偏转一类问题的基本解题技巧； 4.让学生掌握示波管的基本原理。过程与方法

1.由一般的匀变速直线运动过渡到带电粒子在电场中的匀变速直线运动，让学生学会知识的迁移；

2.由一般的平抛运动过渡到一般的类平抛运动，再过渡到带电粒子在偏转电场中的类平抛运动，让学生掌握知识迁移的方法。情感、态度和价值观

通过一般匀变速直线运动与带电粒子在电场中的匀变速直线运动的联系，以及一般平抛运动与一般类平抛运动、带电粒子在偏转电场中的类平抛运动的联系，揭示世界是普遍联系在一起的唯物主义哲学观点。教学重点

1.带电粒子在电场中的匀变速直线运动； 2.带电粒子在电场中的偏转——类平抛运动。教学难点

带电粒子在电场中的偏转——类平抛运动 教学方法

讲解、提问、类比、练习课时安排

1课时 教学过程 【新课导入】

师：高一时，我们学习了匀变速直线运动和平抛运动。匀变速直线运动是受到一个方向与速度方向在一条直线上的恒力，但不确定恒力是什么力；平抛运动是受到一个方向与速度方向垂直的重力，这个重力也是恒力。那么，今天，我想问一下大家，匀变速直线运动中的恒力，能不能是什么具体的力，比如说匀强电场的电场力；平抛运动中重力，能不能改成其他的力，比如说改成匀强电场的电场力？ 生：（思考）

师：这就是我们今天要讲的《带电粒子在电场中的运动》。【板书】

第九节

带电粒子在电场中的运动 【新课教学】

师：首先，告诉大家一个常识，就是基本带电粒子在一般情况下所受的重力远远小于它所受的静电力，所以，对于基本带电粒子在电场中运动的问题，一般忽略其重力，只考虑它所受的电场力。下面大家看下面几个问题：

例

1、一个质量为m的小球，在光滑的水平桌面上，受一恒力F作用，从静止开始运动，前进距离d，求其末速度为多大？

例

2、如图所示，在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压U，两板间距d，两板间有一个带正电荷q的带电粒子，质量为m，它在电场力的作用下，由静止开始从正极板向负极板运动，到达负极板时的速度有多大？（不考虑带电粒子的重力）

师：大家看这两个问题，首先分析一下，这两个问题中质点所受到的力是否具有相同的特征？ 如果具有相同的特征，他们相同的特征是什么？

生甲：具有相同的特征，他们相同的特征是都受到大小方向都不变的恒力。

师：再分析一下，这两个问题中质点的运动特征是否相同？如果相同，那么他们都属于哪一类型的运动？

生乙：运动特征相同，他们都是初速度为零的匀加速直线运动。师：既然如此，那么，这两个问题能不能用同一种方法解决呢？ 生丙：可以用同一种方法解决。

师：请用同一种方法——动能定理的方法解决。生丁：总功w=Fd，动能增量为Δ

=

1m2-0,依据动能定理，有w=Δ,所以Fd=

1m2-0,所以v=.对于第二个问题，F=Eq,且E=,所以F=,代入v的结果中，最终v=.师：所以这两个问题是相通的，同时可以看出，具有相同特征的问题可以用相同或相类似的方法解决。当然，第二个问题也有自己的特点，那就是这个问题中的功也可以直接求出为w=qU,再利用w=Δ和Δ=

1m2-0可得qU=

1m2,所以v=.师：所以，带电粒子在电场中的做匀变速直线运动的问题，完全可以用常规的匀变速直线运动问题的解决方法来解决，只要注意：（1）F=Eq；（2）E=；(3)w=qU.【板书】

一． 带电粒子在电场中做匀变速直线运动

1.用常规的匀变速直线运动问题的解决方法来解决，注意：

（1）F=Eq；（2）E=；(3)w=qU.2.v=.师：下面，我们再看这三个问题： 例3.一物块，质量为m，以初速（1）下落高度h为多少？（2）落地时竖直分速度

为多大？

平抛，落地时，水平射程为L,求：

（3）末速度方向与初速度方向间的速度偏转角的正切为什么？ 例4.一物块，质量为m，在光滑水平面上以初速运动到桌边时，向东前进了L,求：（1）向南前进的距离h为多少？（2）到桌边时向南的分速度

为多大？

向东前进，与此同时受一向南的恒力F,（3）末速度方向与初速度方向间的速度偏转角的正切为什么？ 例5.一质子，质量为m，电量为q以初速

从平行板电容器中央水平射入，平行板长为L,两板间电压为U,板间距为d.求：

（1）质子射出两板间时，沿电场方向的偏移量h为多少？（2）射出时质子沿电场方向的分速度

为多大？

（3）射出时末速度方向与初速度方向间的速度偏转角的正切为什么？ 师：大家看这三个问题，首先分析一下，这三个问题中质点所受到的力是否具有相同的特征？如果具有相同的特征，他们相同的特征是什么？

生甲：具有相同的特征，他们相同的特征是都受到大小方向都不变的恒力，且恒力方向都与初速度方向相垂直。

师：再分析一下，这三个问题中质点的运动特征是否相同？如果相同，那么他们都属于哪一类型的运动？

生乙：运动特征相同，他们都是平抛运动或与平抛运动具有相同特征的运动。

师：这种运动特征与平抛运动相同的运动我们一般称为类平抛运动，所以，带电粒子在电场中的偏转运动的一种是类平抛运动。

师：那么，根据前面的结论，这三题的解法应是相同的或相似的。师：根据平抛运动的知识，他们相同或相似的解法是什么？

生甲：在第一题中，t=，h=

1g，所以h=2；=gt，所以=g；=，所以，；对于第二题，加速度不再是特殊的g，而是普通的a，且a=，所以只需要将上一题中的g全部换成就行了。即：h=，=，=；第三题中，与第代入第二题的结果中二题不同的是力F为电场力Eq，而E=，所以力F=，只需将F=就可以了，即：h=，=，=.师：下面我们总结一下这里可以得出的结论：

（1）带电粒子以垂直与匀强电场的初速度

射入匀强电场中的偏转运动是类平抛运动，可以用与平抛运动相似的规律和方法解题。注意，相当于平抛运动中重力的是匀强电场的电场力，相当于重力加速度g的加速度是由匀强电场的电场力产生的加速度a=

=

=

；

quL2（2）在电场力方向的偏移量为h= 22mdv（3）末速度在电场力方向的分量为=；

（4）末速度与初速度方向的夹角的正切为【板书】

二． 带电粒子在电场中的偏转 1.带电粒子以垂直与匀强电场的初速度

=.射入匀强电场中的偏转运动是类平抛运动，可以用与平抛运动相似的规律和方法解题，注意，相当于平抛运动中重力的是匀强电场的电场力，相当于重力加速度g的加速度是由匀强电场的电场力产生的加速度a=

=

=

；

quL22.在电场力方向的偏移量为h= 22mdv3.末速度在电场力方向的分量为=；

4.末速度与初速度方向的夹角的正切为=.师：从前面这两大类问题的解题规律和技巧的得到过程，可以看出：这个世界有很多东西是普遍联系在一起的。那么刚才这些规律有什么运用呢？ 师：建立在带电粒子在电场中的匀变速直线运动和带电粒子在电场中的偏转这两类问题为基础的原理上的一种实验仪器是示波管或称示波器。这是这些规律的一种运用。下面我们来看看它。

师：如图甲，是示波器的原理图。

师：在电子枪中，是一个加速电场，即让电子以为零的初速做匀加速直线运动，从而进入偏转电极之间时有一个初速.而X-和Y-两个偏转电极中，实际上是水平方向和竖直方向两个偏转电场，可以让电子在其中发生水平方向和竖直方向的偏转，也就是做水平方向和竖直方向的类平抛运动。如果，没有两个偏转电场，则电子将沿直线打到荧光屏上的中心O点。当有X-方向的偏转电场时，且X-电极接正向电压，由于X高电势，电子将向X方

电极接负向电压，由于方向偏移。当有Y-高电向偏移，打在荧光屏上的位置就会向X方向偏移；如果X-势，电子将向电场时，且Y-方向偏移，打在荧光屏上的位置就会向

方向的偏转电极接正向电压，由于Y高电势，电子将向Y方向偏移，打在荧光屏上的电极接负向电压，由于

高电势，电子将向

方向偏移，位置就会向Y方向偏移；如果Y-打在荧光屏上的位置就会向

方向偏移。电子打在哪个地方，那个地方就会出现一个亮斑。所以电子打在荧光屏上的位置发生移动，亮斑就会相应的移动，从而形成相应的图像。师：示波器上一般有两个信号输入端口，一个X-如上图中的丙所示；另一个是Y-输入，一般接仪器自身锯齿状扫描电压，输入，一般外接要显示波形的信号源电压，比如要显示正弦交流电的波形，就接正弦交流电压，如上图中的乙所示。

师：下面我们用描点作图法解说一下正弦交流电压波形是如何显示出来的。师：（用描点作图法，在黑板上描点作图，解释示波器如何显示正弦交流电压波形。）【板书】

三． 示波器的原理 师：（带领学生回顾本节重点）布置作业

课本问题与练习第1、2、3、4题 板书设计

第九节

带电粒子在电场中的运动

一．带电粒子在电场中做匀变速直线运动

1.用常规的匀变速直线运动问题的解决方法来解决，注意：

（1）F=Eq；（2）E=；(3)w=qU.2.v=.二．带电粒子在电场中的偏转 1.带电粒子以垂直与匀强电场的初速度

射入匀强电场中的偏转运动是类平抛运动，可以用与平抛运动相似的规律和方法解题，注意，相当于平抛运动中重力的是匀强电场的电场力，相当于重力加速度g的加速度是由匀强电场的电场力产生的加速度a=

=

=

；

quL22.在电场力方向的偏移量为h=

2mdv23.末速度在电场力方向的分量为=；

4.末速度与初速度方向的夹角的正切为三．示波器的原理

高中物理选修3-1恒定电流教案 篇11

教学要求: 理解数系的扩充是与生活密切相关的，明白复数及其相关概念。

教学重点：复数及其相关概念，能区分虚数与纯虚数，明白各数系的关系。教学难点：复数及其相关概念的理解 教学过程：

一、复习准备：

1.提问：N、Z、Q、R分别代表什么？它们的如何发展得来的？

（让学生感受数系的发展与生活是密切相关的）

2．判断下列方程在实数集中的解的个数（引导学生回顾根的个数与的关系）：（1）x23x40

（2）x24x50

（3）x22x10

（4）x210 3.人类总是想使自己遇到的一切都能有合理的解释，不想得到“无解”的答案。

讨论：若给方程x210一个解i，则这个解i要满足什么条件？i是否在实数集中？

实数a与i相乘、相加的结果应如何？

二、讲授新课：

1.教学复数的概念：

①定义复数：形如abi的数叫做复数，通常记为zabi（复数的代数形式），其中i叫虚数单位，a叫实部，b叫虚部，数集Cabi|a,bR叫做复数集。

出示例1：下列数是否是复数，试找出它们各自的实部和虚部。

23i,84i,83i,6,i,29i,7i,0

规定：abicdiac且b=d，强调：两复数不能比较大小，只有等与不等。

②讨论：复数的代数形式中规定a,bR，a,b取何值时，它为实数？数集与实数集有何关系？ ③定义虚数：abi,(b0)叫做虚数，bi,(b0)叫做纯虚数。

实数(b=0)④ 数集的关系：复数Z一般虚数(b0,a0)

虚数(b0)纯虚数(b0,a0)上述例1中，根据定义判断哪些是实数、虚数、纯虚数？ 2.出示例题2：P62

（引导学生根据实数、虚数、纯虚数的定义去分析讨论）

练习：已知复数abi与3(4k)i相等，且abi的实部、虚部分别是方程x24x30的两根，试求：a,b,k的值。（讨论3(4k)i中，k取何值时是实数？）小结：复数、虚数、纯虚数的概念及它们之间的关系及两复数相等的充要条件。

三、巩固练习：

1．指出下列复数哪些是实数、虚数、纯虚数，是虚数的找出其实部与虚部。23i,84i,80i,6,i,29i21,7i,0

32．判断① 两复数，若虚部都是3，则实部大的那个复数较大。

② 复平面内，所有纯虚数都落在虚轴上，所有虚轴上的点都是纯虚数。3若(3x2y)(5xy)i172i，则x,y的值是？

4．．已知i是虚数单位，复数Zm2(1i)m(23i)4(2i)，当m取何实数时，z是：（1）实数

（2）虚数

（3）纯虚数