高中物理选修3大题

高中物理选修3大题（精选10篇）

高中物理选修3大题 篇1

高中物理选修3—1磁场 磁场·磁现象的电本质·教案

一、教学目标 1在物理知识方面要求 1了解磁现象的电本质2了解磁性材料及其应用。2通过对安培分子电流假说的讲述一方面要使学生了解科学假设的提出要有实验基础和指导思想另一方面也要使学生了解假说是科学发展的形式假说是否正确要看能否解释实验现象导出的结论是否符合实验结果。安培假说已经得到实验的证实假说上升为理论——安培分子电流理论。教学中要向学生渗透科学的研究方法。

二、教学重点 磁铁的磁场也是由运动电荷产生的。

三、教具 1演示软磁铁被磁化的实验 铁架台条形磁铁软铁棒大头针。2演示磁性材料的实验 电源通电螺线管可被轻绳吊起的小磁针塑料棒铜棒铅棒软铁棒硅钢棒扬声器磁电式仪表继电器变压器。

四、主要教学过程 一复习提问 1从上节课的学习我们知道了用几种方法可以产生磁场 回答磁铁能产生磁场电流也能产生磁场。2请学生在黑板上画出条形磁铁和通电螺线管周围的磁场。二引入新课及讲授新课 磁极和电流能够同样产生磁场通电螺线管和条形磁铁周围的磁场又是那么相似这些现象使我们想到磁极的磁场和电流的磁场是不是有相同的起源

高中物理选修3大题 篇2

一、混淆导体与超导体

【例1】如图1所示, 条形磁棒从左侧无穷远处沿圆环水平轴线垂直环平面匀速运动, 穿过圆环继续运动到右侧无穷远处.若圆环分别是金属导体和超导体, 在此两种情况下, 比较条形磁铁接近和远离圆环两阶段, 环内电流方向变化情况, 下列说法正确的是 ( )

A.前者环内电流方向改变, 后者环内电流方向不变

B.前者环内电流方向不变, 后者环内电流方向改变

C.前后两种情况下环内电流方向均不变

D.前后两种情况下环内电流方向均改变

【解析】若环是金属导体, 感应电动势产生的电能不断转变成焦耳热, 环中感应电流方向取决感应电动势方向, 条形磁铁运动穿过圆环前后, 环中电流方向随感应电动势方向的改变而改变.若环是超导体, 环不消耗电能, 条形磁铁在环左侧运动阶段, 感应电流的能量被储存在环中, 当条形磁铁运动到环右侧阶段, 感应电动势方向与电流方向相反, 将环中电能不断“取”出, 环中电流逐渐减弱但方向不变.超导体的一个基本特性, 就是电阻等于零, 电流通过它时, 不消耗能量.因此, 一旦一个超导环被激励了电流, 它就会永无止境的循环流动, 除非有反向激励电流去抵消它才会减少.

【答案】A

【点评】本题学生作答时容易混淆导体与超导体.对导体环来说, “阻碍”物体间的相对运动, 有来“拒”去“留”的现象, 磁铁中心通过环面时, 圆环相对磁场的运动方向与磁场平行, 导体不切割磁感线, 环中感应电动势为0.对超导体环来说, 当磁铁的中心通过超导体圆环时, 圆环中电流最大.

二、混淆电容、电阻和电源

【例2】 (2015· 平顶山一模) 在图2 中的甲、乙、丙中除导体棒ab可动外, 其余部分均固定不动.甲图中的电容器C原来不带电, 设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略, 导体棒和导轨间的摩擦也不计.图中装置均在水平面内, 且都处于方向垂直水平面 (即纸面) 向下的匀强磁场中, 导轨足够长, 今给导体棒ab一个向右的初速度v0, 导体棒的最终运动状态是 ( )

A.三种情况下, 导体棒ab最终都是匀速运动

B.图甲、丙中ab棒最终将以不同的速度做匀速运动;图乙中ab棒最终静止

C.图甲、丙中ab棒最终将以相同的速度做匀速运动

D.三种情况下, 导体棒ab最终均静止

【解析】题图甲中, 导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电, 当电容器C极板间电压与导体棒产生的感应电动势相等时, 电路中没有电流, ab棒向右做匀速运动;题图乙中, 导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流, 通过电阻R转化为内能, 当ab棒的动能全部转化为内能时, ab棒静止;题图丙中, 导体棒先受到向左的安培力作用做减速运动, 速度减为零后再在安培力作用下向左做加速运动, 当导体棒产生的感应电动势与电源的电动势相等时, 电路中没有电流, ab棒向左做匀速运动.所以B项正确.

【答案】B

【点评】本题容易混淆导体杆与电容、电阻和电源的不同组合.这种不同组合在选择和计算中都可以出现, 甚至还可以涉及各种图象, 如速度-时间图、加速度-时间图、电荷量-时间图等, 对于这些老师可以在分清本题之后引导学生勾画草图.在分清上述运动形式之后, 给导体杆加力, 若加的力恒定, 不同组合中导体杆的运动性质怎样?

三、混淆电流—时间图象与电压—时间图象

【例3】如图3 所示, 一个由导体做成的矩形线圈, 以恒定速率v运动, 从无场区进入匀强磁场区, 磁场宽度大于矩形线圈的宽度da, 然后出来, 若取逆时针方向的电流为正方向, 那么在下图中的哪一个图能正确地表示回路中电流对时间的函数关系 ( )

【解析】当线圈开始运动, 尚未进入磁场区时, 没有产生感应电流, 当ab边切割磁感线时产生的感应电动势为定值, 因此感应电流也为定值, 方向为逆时针 (正) .当cd边进入磁场时, ab和cd边产生的感应电动势互相抵消, 没有感应电流, 当线圈继续运动, 在磁场中只有cd边时, 感应电流是顺时针 (为负) , 数值与前者的等大, cd边离开磁场后, 线圈无感应电流, 所以C项正确.

【答案】C

【例4】如图4所示, A是一个边长为L的正方形导线框, 每边长电阻为r.现维持线框以恒定速度v沿x轴运动, 并穿过图中所示由虚线围成的匀强磁场区域.Ubc=φb-φc, 线框在图示位置的时刻作为计时的零点, 则b、c两点间的电势差随时间变化的图线应为 ( )

【解析】在线框进入磁场以前的运动过程, 即, Ubc=0;线框进入磁场的过程, 即, bc边切割磁感线, 其相当于电源部分, 其他三边相当于外电路, 根据右手定则可知, b端电势高于c端, 所以;线框完全进入磁场的运动过程, 即, Ubc=BLv;线框离开磁场的过程, , ad边切割磁感线, .综上分析, B项正确.

【答案】B

【点评】例3、例4 都是导体框匀速进入磁场, 判断电磁感应现象中的图象问题都要涉及电流, 所以判断时简单套用误以为电压时间图为C, 另一个错误是判断例4时, 导体框全部进入磁场中, 磁通量不变, 误以为没有感应电流而得到感应电压为0的错误结论, 若导体框穿过双磁场时, 两边同时切割磁感线时电流要变化, 还有部分同学分不清电动势、路端电压, 导体两端电压出现问题.

四、混淆匀强磁场与辐向型磁场

【例5】如图5所示, 边长为L的正方形线圈abcd, 其匝数为n, 总电阻为r, 外电路的电阻为R, ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上, 磁场的磁感应强度为B, 若线圈从图示位置开始, 以角速度ω绕OO′轴匀速转动, 则以下判断中正确的是 ( )

A.闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e=nBL2ωsinωt

B.在时刻, 磁场穿过线圈的磁通量为零, 但此时磁通量随时间变化最快

C.从t=0时刻到时刻, 电阻R上产生的热量为

D.从t=0时刻到时刻, 通过R的电荷量

【解析】初始时刻, 线圈平面处在中性面, 穿过线圈的磁通量最大为, 线圈中的感应电动势为0, 即t=0时, e=0, 闭合电路中感应电动势的瞬时表达式, 选项A错误;在时刻, 感应电动势最大, 表示此时磁通量随时间变化最快, 磁场穿过线圈的磁通量为零, 选项B正确;, , 所以, 从t=0时刻到时刻, 电阻R上产生的热量为, 选项C正确;根据以及从t=0时刻到时刻, 磁场穿过线圈的磁通量, 可得, 此时间段内通过R的电荷量, 选项D正确.

【答案】BCD

【例6】有人设计了一个汽车“再生能源装置”原理简图如图6甲所示.当汽车减速时, 线圈受到辐向磁场的阻尼作用助汽车减速, 同时将产生的电能储存.图甲中, 线圈匝数为n, ab长度为L1, bc长度为L2.图乙是此装置的侧视图.切割处磁场的磁感应强度大小恒为B, 有理想边界的两个扇形磁场区边线夹角都是90°.某次测试时, 外力使线圈以角速度ω 逆时针匀速转动, 线圈中电流i随时间变化图象如图丙所示 (I为已知量) , 取ab边刚开始进入右侧的扇形磁场时刻t=0.不计线圈转轴处的摩擦, 则 ( )

A.线圈在图乙所示位置时, 线圈中电流方向为a→b→c→d→a

B.线圈在图乙所示位置时, 线圈产生电动势的大小为

C.外力做功的平均功率为

D.闭合电路的总电阻为

【解析】有两个边一直在均匀辐向磁场中做切割磁感线运动, 故根据切割公式, 有E=2nBL1v, 其中, 解得E=nBL1L2ω, 根据右手定则, 图乙中的线圈通过的电流方向为a→b→c→d→a, 故A项正确, B项错误;根据欧姆定律, 电流I=E/R, 解得.线圈转动一个周期时间内, 产生电流的时间是半周期, 故外力做功的平均功率, 解得P=, 故C、D项正确.

【答案】ACD

【点评】对于例5, 易将线圈全部处在磁场中替代本题中的线圈一半处在磁场中而出错;例6是辐向型磁场, 有同学会误以为是正弦式交流发电机又出错, 这样在遇到交流四值问题时要引发一系列错误, 所以上下比较有助于学生看清问题的表现, 理解问题的本质.

五、混淆原线圈中有阻和无阻

【例7】正弦交流电经过匝数比为的变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按如图7甲所示方式连接, R=10Ω.图乙是R两端电压U随时间变化的图象., 则下列说法中正确的是 ( )

A.通过R的电流iR随时间t变化的规律是

B.电流表A的读数为0.1A

C.电流表A的读数为

D.电压表的读数为、

【解析 】由图象知T =2×10-2s, f =50Hz, ω = 2πf = 100πrad/s, 故, A项正确;再根据知, I1有效值为0.1A, B项正确, C项错误;电压表读数应为副线圈电压有效值, , D项错误.

【答案】AB

【例8】 (2015· 全国新课标Ⅰ卷) 一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1, 在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻, 原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上, 如图8所示.设副线圈回路中电阻两端的电压为U, 原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k, 则 ( )

A.U=66V, k=1/9

B.U=22V, k=1/9

C.U=66V, k=1/3

D.U=22V, k=1/3

【解析】原、副线圈电压比等于匝数比, 根据副线圈负载电阻的电压U, 可知副线圈电压为3U, 线圈电流, 原、副线圈电流与匝数成反比, 所以原线圈电流, 那么原线圈输入电压, 整理得U=66V;原副线圈电阻消耗的功率根据P=I2R, 电阻相等, 电流之比为1∶3, 可以得功率比为1∶9, k=1/9.

【答案】A

【点评】两道题的差异是原线圈所在的电路, 一个无电阻, 一个有电阻, 不管怎样, 我们解答时只需一步一个脚印, 按照闭合电路的欧姆定律就可以分清, 但是, 在实际问题中, 有些同学审题不清, 急于求成反而弄巧成拙.

高中物理选修3大题 篇3

电能的输送是一个理论性和技术性都很复杂的系统工程，属于电力工程学科的一个分支。在高中仅仅对它做一个初步的了解，教学中要围绕输送电能“可靠”“保质”“经济”的基本要求展开。怎样减少电能的损失，怎样既“经济”又“保质”地将电能送到用户，输电电压不是越高越好这些问题是本课的教学重点。在本校的一次公开课上，我作了如下的处理：

二、案例描述：

师：从一段输电视频引入。板书：电能输送。同学们通过视频知道三峡电主要输往那些地方？

生：；输往华中、华东的上海、浙江、广东等地。

师：三峡电输往几千公里外的这些地方，电能在输送过程中我们要考虑那些问题？

生：能量损失，主要是导线上能量损失，电压不稳等。

师：同学们有很多疑问，今天我们就进入电能输送的学习，我们知道电能输送过程中有一部分能量转化为热能，白白损失掉。距离越长损失越大，如何减小这些损失是非常重要得。因些我提出这样一个问题，如何减小输电电线上的功率损失？我们一起来解决。现在请同学小组讨论。

生：讨论1分钟：板书：如何减小输电电线上的功率损失？

师：同学们讨论据焦耳定律Q＝I2Rt,得输电线上电功率损失ΔP＝？

生：ΔP＝I2R.

师：因此要减小输电线上电功率损失可行办法？

生：减小导线上的电阻或减小输电电流。

师：我们在高一学习过电阻R哪些因素决定？

生：有电阻率ρ、长度L、截面积S。

师：在输电的过程中这三个量是不是都可以改变？

生：导线的长度不能变的。

师：因此我们只能采用电阻率ρ小，截面积S大的材料。

师：哪些材料的电阻率比较小些？

生：铜、铝、银等

师：在生产生活中通常采用铝导线，因为铜的价格高，密度大在其他条件相同情况下铜、较重不易架设。同学们我们能不能仅通过增大截面积来减小功率损失的要求。我们来看一段资料。把功率200 kW电能用铝线（电阻率为2.9Χ10-8Ωm）送到10 km以外，要使功率损失为输送功率的10%，用110 V电压输电，导线横截面积多大？

师：大家知道这样大面积有多大呢？猜一猜有多大？S=96000 mm2.

（演示）脸盆大小。这样的横截面积可行吗？

生：太粗，不可能，既不经济又架设困难.

师：现在我们知道用用常规的方法仅通过减小电阻不可行，你们想想还有没别的办法呢？

生A：用超导体，

生B：但平時情况做不到，但我们可减小输电电流。

师：同学回答的很好，我们知道输送功率P的大小是由输电任务决定的，不能任意变动，要保证输电功率不变，据P＝UI得，必须增大输电电压，才能实现要减小I。

板书：P＝UI得，增大输电电压。

同样是上面情景题，如果电压提高100倍，用11KV输电导线的截面积大约只需要多少？

生B：9.6mm2就可以了。

师：9.6mm2是可行，因此我们用增大电压达到减导线上的功率损失是可行。因此我们在生产生活中常用高压输电。刚才我们用理论证明远距离输电用高压输电是可行得，接下来我们用实验来证明一下。

师：大家看到实验板上有3个相同的小灯炮，第1个 灯炮离电源很近，它模拟的是近距离输电。第2、3个灯炮离电源很远它模拟是远距离输电。这3个灯炮的额定电压都是4V，电源我们在使用时也都使用交流4V，我们来看第1个实验的灯炮很亮，第2个实验的灯炮是亮了但光线比较微弱。接下来我们看第3个实验电源仍是交流4V，看第3个灯炮也很亮，与第2个对比一下。明显比第2个亮多了。

我们来看看第三个与第二个输电线路有何区别？

生：第三个线路有两个变压器。

师：因此我们可看到通过升压变压器升电压输电，可以减少功率损失，也可以减少电压的损失。我现在提个问题，有同学会想第3个电路为什么用两个变压器，我只要用一个变压器节省些。你们说行不行啊。

生：一起回答，会把电灯给烧掉，

师：我们通常电压升得很高输电，到了用户就要把电压降下来，用户才可以使用。

发电站发出的电通过一个升压变压器通过电线再通过降压变压器使用户得到，这便是一个最简单输电电线路。刚才是老师提出的问题：如何减少输电线上功率电能的损失，我们一起解决了这个问题。

例题：发电机的输出端电压为220V，输出功率为44KW，输电线总电阻为2Ω,如果用原、副线圈匝数比为1：10的升压变压器升压，经输电线后，再用原、副线圈匝数比为10：1的降压变压器降压后给用户供电。

（1）、画输电示意图

（2）、求用户得到的电压和功率？

师生共同讨论分析寻找规律：

输电电路中的基本关系

电压关系；＝， ＝，

功率关系：P1＝P2， P2－P3＝P损． P3＝P4。

输电电线的电流：I＝， I＝， ＝，＝.

电压损失：U损＝IR线＝U2－U3＝.

功率损失：P损＝U损·I＝I2R线＝.

输电效率：η＝×100%＝×100%

解：＝

I线=I2=I3= =

U线= I2R=20×2V=40V

U3=U2-U线=2200-40V=2160V

＝，

P损=I22R=202×2W=800W

P4=P3=P-P损=44000-800W=4320W

师：同学们这节课中你们还想知道些什么，你们能不能提出其他问题来呢？小组讨论一下将最想知道的问题呈现出来。

生；小组讨论（3分钟）

师：对同学们提出的问题进行整理，

1、输送电压是不是越高越好，是否还有别的输电方式。

2、电是从哪里来的，输电安全吗？是否还有别的输电方式。

3、我们输电电压最高是多少？导线最粗有多粗？整个输电过程是怎样的？……

分4个小组去解决这些问题，可以到微机室上网查找，到图书馆查找资料，到发电站和变电所等输电现场参观。……我们开交流会，对以上问题进行回答。

三、教学反思：

本节讨论分析在远距离输电过程中减少电能的损失的可行办法。得出通过升高输电电压，可以减少功率损失，也可以减少输电线上电压的损失。通过例题了解输电全过程，并画输电示意图。高压输电用户得到的电压和功率的求解。

本节课堂不局限于只是传授知识，而把生活知识带进课堂。在教学中，老师注意挖掘利用这方面资源，既让学生感到熟悉和亲切，从而乐于学习，也使课堂教学避免了从理论到理论。能使学生学习的快乐，不全部在于考试得了理想的分数，更在于把在课堂中学到的知识应用于生活实际，去解决了具体问题。老师有意识地让学生提出问题同时布置一些具有探究性质的作业，让学生们去微机室上网查找，到图书馆查找资料，发电站输电现场参观，很好的解决了学生自己提出的问题，并开展交流会。

高中物理选修3-5知识点总结 篇4

1、 动量守恒定律的条件:系统所受的总冲量为零(不受力、所受外力的矢量和为零或外力的作用远小于系统内物体间的相互作用力)，即系统所受外力的矢量和为零。(碰撞、爆炸、反冲)

注意:内力的冲量对系统动量是否守恒没有影响，但可改变系统内物体的动量。内力的冲量是系统内物体间动量传递的原因，而外力的冲量是改变系统总动量的原因。

2、动量守恒定律的表达式 m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/ (规定正方向) △p1=-△p2/

3、某一方向动量守恒的条件:系统所受外力矢量和不为零，但在某一方向上的力为零，则系统在这个方向上的动量守恒。必须注意区别总动量守恒与某一方向动量守恒。

4、碰撞

(1)完全非弹性碰撞:获得共同速度，动能损失最多动量守恒， ;

(2)弹性碰撞:动量守恒，碰撞前后动能相等;动量守恒， ;动能守恒， ;

特例1:A、B两物体发生弹性碰撞，设碰前A初速度为v0，B静止，则碰后速度 ，vB= .

特例2:对于一维弹性碰撞，若两个物体质量相等，则碰撞后两个物体互换速度(即碰后A的速度等于碰前B的速度，碰后B的速度等于碰前A的速度)

(3)一般碰撞:有完整的压缩阶段，只有部分恢复阶段，动量守恒，动能减小。

5、人船模型--两个原来静止的物体(人和船)发生相互作用时，不受其它外力，对这两个物体组成的系统来说，动量守恒，且任一时刻的总动量均为零，由动量守恒定律，有mv = MV (注意:几何关系)

二、量子理论的建立 黑体和黑体辐射

1、量子理论的建立:19德国物理学家普朗克提出振动着的带电微粒的能量只能是某个最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的能量值ε叫做能量子ε= hν。h为普朗克常数(6.63×10-34J.S)

2、黑体:如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。

3、黑体辐射:黑体辐射的规律为:温度越高各种波长的辐射强度都增加，同时，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。(普朗克的能量子理论很好的解释了这一现象)

选修3-5物理知识点

一、光电效应 光子说 光电效应方程

1、光电效应(表明光子具有能量)

(1)光的电磁说使光的波动理论发展到相当完美的地步，但是它并不能解释光电效应的现象。在光(包括不可见光)的照射下从物体发射出电子的现象叫做光电效应，发射出来的电子叫光电子。(实验图在课本)

(2)光电效应的研究结果:

新教材:①存在饱和电流，这表明入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多;②存在遏止电压: ;③截止频率:光电子的能量与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关，当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应;④效应具有瞬时性:光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9s。

老教材:①任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能产生光电效应;低于这个频率的光不能产生光电效应;②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光频率的增大而增大;③入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9s;④当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比。

(3)光电管的玻璃泡的内半壁涂有碱金属作为阴极K(与电源负极相连)，是因为碱金属有较小的逸出功。

2、光子说:光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为hν。这些能量子被成为光子。

3、光电效应方程:EK = h - WO (掌握Ek/Uc-ν图象的物理意义)同时，h 截止 = WO(Ek是光电子的最大初动能;W是逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。)

二、康普顿效应(表明光子具有动量)

1、1918-1922年康普顿(美)在研究石墨对X射线的散射时发现:光子在介质中和物质微粒相互作用，可以使光的传播方向发生改变，这种现象叫光的散射。

2、在光的散射过程中，有些散射光的波长比入射光的波长略大，这种现象叫康普顿效应。

3、光子的动量: p=h/λ

三、光的波粒二象性 物质波 概率波 不确定关系

1、光的波粒二象性:干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波;光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子，由于光既有波动性，又有粒子性，只能认为光具有波粒二象性。但不可把光当成宏观观念中的波，也不可把光当成宏观观念中的粒子。少量的光子表现出粒子性，大量光子运动表现为波动性;光在传播时显示波动性，与物质发生作用时，往往显示粒子性;频率小波长大的波动性显著，频率大波长小的粒子性显著。(P41 电子干涉条纹对概率波的验证)

2、光子的能量E=hν，光子的动量p=h/λ表示式也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾:表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量--频率ν和波长λ。由以上两式和波速公式c=λν还可以得出:E = p c。

3、物质波:1924年德布罗意(法)提出，实物粒子和光子一样具有波动性，任何一个运动着的物体都有一种与之对应的波，波长λ=h / p，这种波叫物质波，也叫德布罗意波。(P38 电子的衍射图样;电子显微镜的分辨率为何远远高于光学显微镜)

4、概率波:从光子的概念上看，光波是一种概率波。

高中物理选修3大题 篇5

一教材分析

电动势的概念比较抽象，是教学中的一个难点。但学生对各种电源比较熟悉，所以本设计从介绍各种电源开始，明确本节课要研究电源的共同特性。通过对电路中产生持续稳定电流原因的探讨，使学生知道电源工作过程中电源内部存在非静电力的作用。在讨论非静电力做功将其他形式的能转化为电能的过程中引入电动势概念。在学习闭合电路的基础上介绍外电路和内电路、外电阻和内电阻，外电压和内电压的意义，通过演示实验让学生直观感受内电阻的存在。在闭合电路中能量转化的讨论中采用类比儿童乘坐滑梯的方法帮助学生理解。

二、教学目标

（一）知识与技能

1． 理解电动势的的概念及定义式。知道电动势是表征电源特性的物理量。2．从能量转化的角度理解电动势的物理意义。

（二）过程与方法

通过类比的方法使学生加深对电源及电动势概念的理解。

（三）情感态度与价值观

了解生活中电池，感受现代科技的不断进步

三、教学重点与难点： 重点：电动势的的概念

难点：对电源内部非静电力做功的理解 四学情分析、五教学方法：实验，多媒体 六课前准备：实验教具 七课时安排：一课时 八教学过程：

（一）预习检查、总结疑惑

要点：电源、恒定电流的概念

（二）情景引入、展示目标 新课讲解-----第二节、电动势

〖问题〗1。在金属导体中电流的形成是什么？（自由电子）

2．在外电路中电流的方向？（从电源的正极流向负极）

3．电源是靠什么能力把负极的正电荷不断的搬运到正极以维持外电路中恒定的电流？ 结合课本图2-1，讲述“非静电力”，利用右图来类比，以帮助学生理解电路中的能量问题。当水由A池流入B池时，由于重力做功，水的重力势能减少，转化为其他式的能。而又由于A、B之间存在高度差，故欲使水能流回到A池，应克服重力做功，即需要提供一个外力来实现该过程。抽水机就是提供该外力的装置，使水克服重力做功，将其他形式的能转化为水的重力势能。重力做功、克服重力做功以及重力势能与其他形式的能之间的相互转化，学生易于理解和接受，在做此铺垫后，电源中的非静电力的存在及其作用也就易于理解了。

两者相比，重力相当于电场力，重力做功相当于电场力做功，重力势能相当于电势能，抽水机相当于电源。

（三）合作探究、精讲点播 1．电源（更深层的含义）

（1）电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。

（2）非静电力在电源中所起的作用：是把正电荷由负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，将其他形式的能转化为电势能。

【注意】在不同的电源中，是不同形式的能量转化为电能。

再与抽水机类比说明：在不同的电源中非静电力做功的本领不同---引出 2．电动势

（1）定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。（2）定义式：E=W/q（3）单位：伏（V）

（4）物理意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小。电动势越大，电路中每通过1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。【注意】：① 电动势的大小由电源中非静电力的特性（电源本身）决定，跟电源的体积、外电路无关。

②电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。

3．电源（池）的几个重要参数

①电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。②内阻（r）:电源内部的电阻。

③容量：电池放电时能输出的总电荷量。其单位是：A·h，mA·h.【注意】：对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小。

（四）反思总结、在学习闭合电路的基础上介绍外电路和内电路、外电阻和内电阻，外电压和内电压的意义，通过演示实验让学生直观感受内电阻的存在。在闭合电路中能量转化的讨论中采用类比儿童乘坐滑梯的方法帮助学生理解。九板书设计 电动势

一、电荷定向移动的原因 1．静电力

化学作用（干电池）2．非静电力光作用（光电池）

电磁作用（发电机）

二、电动势（E）

1．表征了电源把其他能转化为电能的本领。2．大小：等于电源开路时两极间的电压。3．单位：伏特（V）

外电路—外电阻—外电压

三、闭合电路

内电路—内电阻—内电压

四、闭合电路中能量的转化 十教学反思

高中物理选修3大题 篇6

【教学目标】

1、了解热传导过程的方向。

2、了解什么是第二类永动机，为什么第二类永动机不可能制成。

3、了解热力学第二定律的两种不同的表述以及这两种表述的物理实质。

4、指导学生分析事例，培养学生分析问题和理论联系实际的能力 【重点、难点分析】

1、热力学第二定律表述的物理实质

2、自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 【课时安排】 一课时 【课前准备】

一盆凉水，准备一个酒精灯和一个铁块，铁钳 【教学设计】

引入新课

我们在初中学过，当物体温度升高时，就要吸收热量；当物体温度降低时，就要放出热量。而且热量公式Q = cm△t，这里有一个有趣的问题：地球上有大量的海水,它的总质量约为1.4×10t , 如果这些海水的温度降低0.1C,将要放出多少焦耳的热量?海水的比热容为C=4.2×10J/(kg·℃)。下面请大家计算一下。

学生计算：Q = 4.2×10×1.4×10×10×0.1 = 5.8×10J 这相当于1800万个功率为100万千瓦的核电站一年的发电量。为什么人们不去研究这“新能源”呢？原来，这样做是不可能的，这涉及物理学的一个基本定律，这就是本节要讨论的热力学第二定律。

【板书】 第六节 热力学第二定律

【板书】

一、热传导的方向性

教师实验，点燃酒精灯，用钳夹住事先准备好的铁块，在火焰上灼烧一段时间后，问学生现在用手摸会出现什么现象？下面把灼热的铁块放入冷水中，过一段时间，拿出铁块现在你们敢用手摸吗？通过这个实验说明什么问题？

学生思考，教师给予启发

学生答：热量从温度高的物体自发地传给温度低的物体 再让学生列举一些这样的例子

例如：雪花落在手上就融化，挨着火炉就温暖等等

318

323318

o

用心 爱心 专心 1 教师反问学生：大家是否想过热量为什么不会自发地从低温物体传给高温物体，使低温物体的温度越来越低，高温物体的温度越来越高。这里所说的“自发地”，指的是没有任何外界的影响或帮助。学生思考讨论一会后，有的同学可能产生疑问：电冰箱内部的温度比外部低，为什么致冷系统还能够不断地把冰箱内的热量传给外界的空气？

展示电冰箱模型给学生请同学做简要的回答，教师进行点拨。

这是因为电冰箱消耗了电能，对致冷系统做了功。一旦切断电源，电冰箱就不能把其内部的热量传给外界的空气了。相反，外界的热量会自发地传给电冰箱，使其温度逐渐升高。

学生总结：

热传导的方向性：两个温度不同的物体相互接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体。要实现相反过程，必须借助外界的帮助，因而产生其他影响或引起其他变化。

再举实例，说明有些物理过程具有方向性

1、气体的扩散现象

2、书上连通器的小实验（气体向外膨胀）

【板书】

二、机械能和内能转化的方向性

机械能全部转化成内能，内能却不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化 【板书】

三、热机：1热机是一种把热（内）能转化成机械能的装置？

学生回忆初中所学过的内燃机的工作过程思考：

1、热机是一种把什么能转化成什么能的装置？

2、热机的效率能否达到100%？

然后由各小组代表回答，教师进行思路点拨

1、热机是一种把内能转化成机械能的装置

2、热机的效率不能达到100% 原因分析：

以内燃机为例，气缸中的气体得到燃烧时产生的热量为Q1，推动活塞做工W，然后排出废气，同时把热量Q2散发到大气中，由能量守恒定律可知：Q1 = W + Q2

我们把热机做的功W和它从热源吸收的热量Q1的比值叫做热机的效率，用 表示 η=W / Q1

实际上热机不能把得到的全部内能转化为机械能，热机必须有热源和冷凝器，热机工作时，总要向冷凝器散热，不可避免的要由工作物质带走一部分热量Q2，所以有： Q1>W 因此，热机的效率不可能达到100%，汽车上的汽油机械效率只有20%～30%，蒸汽轮机的用心 爱心 专心 2 效率比较高，也只能达到60%，即使是理想热机，没有摩擦，也没有漏气等能量损失，它也不可能把吸收的热量百分之百的转化成机械能，总要有一部分散发到冷凝器中。

【思考题】：

1、根据以上的热机工作图，我们应该采取怎样的措施来提高燃料的利用效率。

2、通过对以上知识的学习你有什么体会？（按客观规律办事，科学实践要有正确的理论指导）

【板书】

四、第二类永动机

什么是第二类永动机呢？

能从单一热源吸收热量，然后全部用来做功，而不引起其他变化的机器，称为第二类永动机。

第二类永动机并不违反能量守恒定律，人们为了制造出第二类永动机作出了各种努力，但同制造第一类永动机一样，都失败了。

为什么第二类永动机不可能制成呢？ 因为机械能和内能的转化过程具有方向性。【板书】

五、热力学第二定律 【板书】热力学第二定律的两种表述

表述一：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化。(克劳修斯表述)（按照热传递的方向性来表述的）

表述二：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。也可表述为第二类永动机是不可能制成的。（开尔文表述）

（机械能与内能转化具有方向性）

这两种表述是等价的，可以从一种表述导出另一种表述，所以他们都称为热力学第二定律。

热力学第二定律揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性。（自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性）

五、结：（学生进行总结）【随堂练习】

1、热力学第二定律使人们认识到，自然界中进行的涉及 现象的宏观过程都具有 性，例如机械能可以 转化为内能，但内能 全部转化成机械能，而不引起

用心 爱心 专心 3 其他变化。

2、热传导的规律为：（）

A、热量总是从热量较多的物体传递给热量较少的物体 B、热量总是从温度较高的物体传递给温度较低的物体 C、热量总是从内能较多的物体传递给内能较少的物体 D、热量总是从比热容较大的物体传递给比热容较小的物体 思考题：

一种冷暖两用型空调铭牌标注有如下指标：输入功率1KW，制冷能力1.2×10KJ/h，制热能力1.3×10 KJ/h。这样，该空调在制热时，每消耗1J电能，将放出3J多热量，是指标注错误还是能量不守恒呢？ 4

高中物理选修3大题 篇7

1.化繁为简, 引导学生脉络化学习

选修模块里知识点繁多、涉及的知识面广, 因此教师有必要对其进行梳理, 弄清楚其中的脉络, 并根据物理教学进度和流程进行取舍和分配, 既要凸显主干, 又要保留必要的“枝叶”, 从而达到化繁为简的效果, 让选修模块的补充、巩固和拓展作用得以有效发挥。

如在物理课堂教学实践中, 可以将选修模块按照其内容目标指向, 大致分为“知识拓展”“职业技能”“兴趣特长”“社会实践”四大部分, 依照这一基础分类, 结合学生的兴趣倾向和自我发展趋势进行有针对性的学习指导。教师还可以组织学生进行自我归纳与分类, 梳理选修内容的脉络, 通常可围绕知识点来展开, 例如分别以“热”“光”“力”“电”“原子物理”等为线索, 帮助学生明晰选修方向, 并根据必修内容的学习情况进行查漏补缺式的自我巩固和加强。

2.因生制宜, 促进学生差异化发展

学生的学习主体地位决定了物理教学中所有的教学策略、教学手段都要围绕着学生的学习来选择和设计, 都要贴合学生的真实学习需求。对不同学生的学情, 物理选修模块教学也应当提出不同的学习目标和学习要求, 比如有的学生可以偏重其中的物理学发展史学习, 而适当地削弱那些琐碎复杂的概念和公式的学习;有的学生的学习则需要进一步凸显选修模块的专业性和方向性, 补充更充实的探究内容, 加强物理与数学之间的紧密联系等。

如选修模块中的最后一个内容为动量和动量定理, 这部分内容对于力学的学习具有相当明显的促进作用, 但是在经过高中物理必修1和高中物理必修2的学习后, 关于力学的知识内容已经相当饱和了, 因此教师可以对部分学有余力且对力学有探究兴趣的学生进行提前渗透, 帮助他们进一步加深对核心概念和定理的理解。而“振动和波”以及“原子物理和量子论”方面的内容, 则较适合有强烈好奇心和求知欲的学生进行独立阅读和探索。

3.自主选择, 推动学生主动性参与

选修模块的学习具有鲜明的自主性和个性化特征, 应当允许学生根据自身兴趣、特长和情感倾向选择学习内容。在非智力因素的驱动下, 他们能大大激活自身潜能, 从被动接受转变为主动获取。教师可以借鉴大学的课程设置, 提供菜单式的选修内容列表供学生选择, 使选修模块教学在彰显学生自主性的同时, 引导学生结合客观需求来开展学习以获得切实的收益。

例如, 根据学生的喜好和关注点的不同, 可以将热学、光学和原子物理学等选修内容进行分布式教学, 高一的学生可以选修光学, 高三的学生也可以选修热学, 不做强制性要求, 可根据他们的选修内容进行恰当的管理。

4.灵活配置, 提升学生拓展性思维

选修模块的学习内容蕴含拓展性, 其中有最新的物理前沿知识, 有探究性的学习内容以及对大学物理知识的初步了解等。这些选修内容对于那些在这方面有学习需求的学生而言, 是重要的学习资源。因此, 教师要围绕选修模块, 以合理配置网络资源、采用多媒体手段及开展竞赛评比等方式, 引导学生进行更为深入的物理学习探究, 让他们的主动创新和个体智慧得到最大化的发挥。

例如, 选修模块中关于电磁学的内容涉及较为广泛, 包括了电场、电路、电磁感应、磁场、传感器以及交变电流等, 甚至还有通过以振动和波为线索将电磁学与力学、光学交融在一起的选修内容。教师灵活地将其重新整合, 穿插渗透到各个相关的必修内容板块中去, 从而能降低学生物理学习中综合计算的要求, 使得他们的基础更扎实、知识更灵活、理解更深刻。

高中物理选修3大题 篇8

一、教材分析

1.库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律，又是学习电场强度的基础

不仅要求学生定性知道，而且还要求定量了解和应用。

2、展示库仑定律的内容和库仑发现这一定律的过程，并强调该定律的条件

和远大意义。

二 教学目标

（一）知识与技能

1理解库仑定律的含义和表达式，知道静电常量。了解库仑定律的适用条件，学习用库仑定律解决简单的问题。

2．渗透理想化思想，培养由实际问题进行简化抽象思维建立物理模型的力。

（二）过程与方法

通过认识科学家在了解自然的过程中常用的科学方法，培养学生善用类比方法、理想化方法、实验方法等物理学习方法。

（三）情感态度与价值观

通过对库仑定律探究过程的讨论，使学生掌握科学的探究方法，激发学生对科学的热

三、教学重难点

（一）重点

对库仑定律的理解

（二）难点

对库仑定律发现过程的探讨。

四、学情分析

学生在高一已经学习了万有引力的基本知识，为过渡到本节的学习起着铺垫作用，学生已具备了一定的探究能力、逻辑思维能力及推理演算能力。能在老师指导下通过观察、思考，发现一些问题和解决问题

五、课前准备

学生准备展示学案上预习的情况，老师准备必要的课件

六、教学方法

比较库仑定律与万有引力定律的异同。

七、课时安排 1课时

八、教学过程

1．教师演示1．1-6的实验。

2．学生注意观察小球偏角的变化以及引起这一变化的原因。

3．通过对实验现象的定性分析得到：电荷之间的作用力随电荷量的增大而增大，随距离的增大而减小。

4．法国物理学家库仑，用实验研究了电荷间相互作用的电力，这就是库仑定律。

内容：真空中的两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

表达式：5．介绍点电荷：

①不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷。②点电荷是一种理想化模型。

③介绍把带电体处理为点电荷的条件：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时。

6．任意带电体所受的力可以看作是多个点电荷所受力的合力。7．库仑定律与万有引力定律（计算下题）

试比较电子和质子间的静电引力和万有引力。已知电子的质量m1=9．10×10kg，质子的质量m2=1．67×10kg，电子和质子的电荷量都是1．60×10C。

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：-27

31，k叫静电力常量，k=9×10 N·m/C。

922

（回答“思考与讨论”）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。

九、板书设计 1库仑定律

a．内容：真空中的两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。b．表达式：2．点电荷

a．不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷。b．点电荷是一种理想化模型。

c．介绍把带电体处理为点电荷的条件：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时。

十、教学反思

1为突破重难点应讲清库仑定律及适用条件，说明库仑力符合力的特征，遵守牛顿第三定律。2为定性演示库仑定律，应使带电小球表面光滑，防止尖端放电，支架应选绝缘性能好的，空气要干燥。

高中物理选修3大题 篇9

第一节 电场力做功与电势能

1.静电场和重力场的作用特点是一样的。一个物体在重力场的不同高度具有不同的重力势能，同样的，一个电荷在电力场的不同电势中具有不同的电势能。物体在同一个重力场的相同高度的中具有同样的重力势能，把这些同样高度的点叫做等高面，物体在等高面上移动时重力不做功；电荷在同一个电力场的同样电势点上具有同样的电势能，把这些电势相同的点叫做等势面，电荷在等势面上移动时静电力不做功。

2.电场力做功和重力做功类似，电场力做了多少功，那么电荷的电势能就减少了多少：WAB=EpA-EpB =-ΔEp；正电荷顺着电场线方向运动电势能减少，负电荷顺着电场线方向运动电势能增加。

3.在计算关联系统的运动状态变化时，如果并未具体描述运动/受力的末状态，那么应该从受力等角度分析最终运动/受力的状态，而不是想当然的得出最终状态并直接进行计算，这是未经认真思考最容易犯的错，将导致计算方向和结果完全错误。例如某个在电力场中的关联系统，最终平衡状态还受到电场力的作用，绝不能仅仅考虑重力。

4.什么是匀强电场，即电场强度处处相等的电场，在其中的电荷受恒力。若电荷在电场中仅受电场力的作用下做匀变速直线运动，说明电荷受到的力为恒力，也就是电场强度处处相等，说明这是一个匀强电场。

5.由于电势不像高度那么直观，所以在判断电势能是否增加或者减少的时候，可以通过判断电场力对电荷做正功还是负功来决定。如果电场力对电荷做正功，那么电荷的电势能就减少，也就是电荷从电势高的位置往电势低的位置运动了，对负电荷则反之。这是求解电势/电势能变化问题的最基本方法。

第二节 电势与等势面

1.电势的定义是电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势，用φ表示，定义式可以有正负。

2.电势高低的判断方法。第一，电场线法：顺着电场线方向电势越来越低，若规定无穷远处电势为零，那么正电荷产生的电场中电势为正值，负电荷产生的电场中各点电势为负值。越靠近正电荷的地方电势越高，越靠近负电荷的地方电势越低。第二，电势和电势能的关系判断法：先由电场力做功情况判断电势能变化，再由电势和电势能之间的关系判断电势的升降情况。3.正电荷在电势越高的地方电势能越高；而负电荷则相反，在电势越高的地方，电势能越低。

4.电势和电场强度的大小不存在任何关系，电势大场强不一定大，场强大电势不一样大。电势为零场强不一定为零，场强为零电势不一定为零。比如说，在匀强电场中，电场强度处处相当，但是电势能却有所不同，对于参考点，电势能可以为零，但是场强显然不为零。另外，对于非匀强电场，场强为零的地方，电势能也不一定为零。至于电势能大小，这还与电荷的正负有关。5.如果题目中提到质子，那么就是正电荷，反之，如果题目中提到“电子”那么就默认为负电荷，这也是一个题给隐藏信息，需要注意。

6.P67例2变式迁移，3种解法，让学生能理解做功与电势变化的变化。

E

。电势是标量，没有方向，只有大小，q第三节 电势差与电场力做功

1.电势差UAB指的是A点的电势减去B点的电势，这和其他矢量的末量减去初量不同。UAB/q=WAB，也就是说W=qU。可见，电场中A、B两点间移动电荷q的过程中，电场力做的功W等于电荷量q和这两点之间的电势差UAB的乘积。电势差可以理解为高度差，其距离必须是沿着电场线方向上的距离。2.W=qEd，同时W=qU，所以可以得出U=Ed，也就是说，对于匀强电场，E=U/d。3.无论是否匀强电场都可以使用W=qU来计算做功，而W=Fd仅仅针对匀强电场。

4.U=Ed仅能用来计算匀强电场，非匀强电场虽然不能计算具体大小，但是可以定性判断两点电势差。

5.计算电场强度有3个公式，包括E=F/q（适用于一切电场），E=kQ/r2（仅适用于真空中且场源电荷Q是点电荷），E=U/d（仅适用于匀强电场）。要注意区别。

6.带电粒子以速度V0垂直射入匀强电场，沿着电场线的方向做匀加速直线运动，而垂直电场线或者说初速度的方向继续做匀速直线运动，类似于平抛运动。沿着电场线方向的这个运动称为偏转。偏移距离Y=qUL2/2mdV02，偏向角为tanφ=qUL/md V02，射出电场瞬间速度V的反向延长线与V0延长线的交点在L/2处。

7.带点粒子经电场U1加速后垂直射入另外一个匀强电场U2的运动规律为，偏向角tanφ=qU2L/2mdV02=U2L/2dU1，也就是说，任何同电性的粒子在同一加速电场加速下，射入同一偏转电场，偏移距离及偏向角都是相同的，和粒子的质量以及电荷量无关。

8.示波器的工作原理就是利用带电粒子在电场中的加速（加速电场）及偏转（偏转电场）。

9.基本粒子如电子质子离子等一般不考虑重力，但是不能忽略质量。带电粒子例如液滴、油滴、尘埃等，除非有明确说明或者暗示，不能忽略重力。10.关于重力场和静电场的比较，有助于学生的理解（P85）。

第四节 电容器电容

1.两个彼此绝缘相互靠近的导体都构成电容器，在某种电容器充电的过程中，随着两极板上分别充等量异种电荷量Q的增加，两极板间的电势差U增大，Q/U的比值不变；当极板上电荷量Q减少时，U也与Q同比例减小，因此，Q/U的比值也不变。我们把这个比值称为该电容器的电容，用符号C表示，单位为法拉，简称法，符号F。

2.虽然电容计算公式C=Q/U，但是C与Q或者U都无关，是个常数。3.C=εS/4πkd，其中ε是介质的相对介电常数，k为静电力常数，S为电容器正对面积，d为极板间距离。

4.电场力做功W=qU，电容器电容计算C=Q/U，注意q与Q不同，q是带电粒子的电荷量，而Q是电容器任意一个极板所带电荷量的绝对值。

5.平行板电容器的场强只与电荷量及面积有关。因为E=U/d=Q/Cd=4πkQ/S，也就是和距离d是没有关系的，无论如何变化距离，只要电荷量不变，那么场强就不变。

高中物理选修3大题 篇10

《6.1 传感器及其工作》是新人教版高中物理选修3-2第六章第一节的教学内容，主要学习一些简单传感器，以介绍为主，课程内容比较简单。二．【教学目标】

一、知识与技能：（1）、了解什么是传感器，知道非电学量转化为电学量的技术意义；（2）、知道传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件及其它们的工作原理。（3）、了解传感器的应用。

二、过程与方法：

通过对实验的观察、思考和探究，让学生在了解传感器、熟悉传感器工作原理的同时，经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的观察能力、实践能力和创新思维能力。

三、情感、态度与价值观：（1）、体会传感器在生活、生产、科技领域的种种益处，激发学生的学习兴趣，拓展学生的知识视野，并加强物理与STS的联系。（2）、通过动手实验，培养学生实事求是的科学态度、团队合作精神和创新意识。三．【教学重点】：理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理。【教学难点】：分析并设计传感器的应用电路。四．学情分析：

从上世纪八十年代起，国际上出现了“传感器热”，传感器在当今科技发展中有着十分重要的地位。本课的设计思路是通过对实验的观察、思考和探究，了解什么是传感器，传感器是如何将非电学量转换成电学量的，传感器在生产、生活中有哪些具体应用，为学生利用传感器制作简单的自控装置作一铺垫。学生对传感器了解较少，教学时力避深奥的理论，侧重于联系实际，让学生感受传感器的巨大作用，进而提高学生的学习兴趣，培养学生热爱科学的情感和崇尚科学的精神。五．【教学方法】：实验、探究、讨论 六．【教学用具】：干簧管，磁铁，光敏电阻、热敏电阻演示仪、传感器简单应用实验盒、万用表。七．【课时安排】1课时 八．【教学过程】 预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性

一、引入新课：

今天我们生活中常用的电视、空调的遥控器是如何实现远距离操纵的？楼梯上的电灯如何能人来就开，人走就熄的？工业生产中所用的自动报警器、恒温烘箱是如何工作的？“非典”病毒肆虐华夏大地时，机场、车站、港口又是如何实现快速而准确的体温检测的？所有这些，都离不开一个核心，那就是本堂课将要学习的传感器。

二、新课教学 1．什么是传感器

演示实验1：如图1所示，小盒子的侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关，当把磁铁放到盒子上面，灯泡就会发光，把磁铁移开，灯泡熄灭。

提问：盒子里有怎样的装置，才能实现这样的控制？ 学生猜测：盒子里有弹性铁质开关。

师生探究：打开盒子，用实物投影仪展示盒内的电路图（图2），了解元件“干簧管”的结构。探明原因：当磁体靠近干簧管时，两个由软磁性材料制成的簧片因磁化而相互吸引，电路导通，干簧管起到了开关的作用。

教师点拨：这个装置反过来还可以让我们通过灯泡的发光情况，感知干簧管周围是否存在着磁场。

演示实验2：教师出示一只音乐茶杯，茶杯平放桌上时，无声无息，提起茶杯，茶杯边播放悦耳的音乐，边闪烁着五彩的光芒。

教师提问：音乐茶杯的工作开关又在哪里？开启的条件是什么？ 学生猜测：在茶杯底部，所受压力发生改变。

实验探究：提起茶杯，用手压杯的底部，音乐并没有停止。学生猜测：是由于光照强度的改变。

实验探究：用书挡住底部（不与底部接触），音乐停止，可见音乐茶杯受光照强度的控制。师生总结：现代技术中，我们可以利用一些元件设计电路，它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。我们把这种元件叫做传感器。它的优点是：把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。教师提问：实验1中的干簧管是怎样的传感器，实验2音乐茶杯中所用的元件又是怎样的传感器？ 学生回答：干簧管是一个能感受磁场的传感器，音乐茶杯中所用的元件是能感受光照强度的传感器。

传感器的工作原理如下图所示：

2、认识一些制作传感器的元器件（1）探究光敏电阻的特性

学生实验1：学生五人一组，用万用电表的欧姆挡测量一只光敏电阻的阻值，实验分别在暗环境和强光照射下进行。

①、将光敏电阻与万用表的欧姆档按右图所示连成电路

②、将光敏电阻受光面置于有光线照射的地方，观察万用表的读数，把光敏电阻的阻值填入现表中。

光敏电阻光照情况

较亮

稍暗

较暗

黑暗

光敏电阻的阻值（Ω）

③、用黑纸片将光敏电阻的透光窗口的遮住，移动黑纸片，使光敏电阻受到的光线出现较亮、稍暗、较暗、黑暗几种情况，观察几种情况下光敏电阻的阻值变化，并把相应的阻值填入下表。

④、结论：光敏电阻在暗环境下电阻值很大，强光照射下电阻值很小。师生总结：光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。

简单介绍：光敏电阻在光照射下电阻变化的原因。有些物质，例如硫化镉，是一种半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好。（2）探究金属热电阻和热敏电阻的特性

提问：金属导体的导电性能与温度有关吗？关系如何？ 回答：金属导体的电阻随温度的升高而增大，如白炽灯钨丝的电阻在正常工作情况下比常温下的电阻大得多。

演示实验4：如图6所示，AB间接有一段钨丝（从旧日光灯管中取出），闭合开关，灯泡正常发光，当用打火机给钨丝加热时，灯泡亮度明显变暗。学生探究：钨丝的电阻随温度的升高而增大。

师生总结：用金属丝可以制作温度传感器，称为热电阻。如前面已经学过的用金属铂可制作精密的电阻温度计。

学生实验2：学生五人一组，探究热敏电阻的阻值大小与温度的关系。实验器材：NTC热敏电阻，万用表，温度计，水杯，凉水和热水。

实验方案：按照如图所示的电路将热敏电阻接入电路，将万用表选择开关置于欧姆档，用温度计测量温度，用万用表测量不同温度下的电阻。实验步骤：

①、按上述电路连接电路

②、取半杯热水，将热敏电阻及温度计放入热水中 ③、同时测量并记录水温和电阻值

④、倒入少许冷水，改变杯中的水温，在同时测量水温和电阻值，填入下表： 实验数据： 次数 2 3 4 5

温度（℃）

电阻（Ω）

实验结论：热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，且阻值随温度变化非常明显。师生总结：半导体热敏电阻也可以用作温度传感器。师生总结比较：金属热电阻与热敏电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，金属热电阻的化学稳定性好，测温范围大，但灵敏度较差。（3）霍尔元件

教师介绍：霍尔元件是在一个很小的矩形半导体（例如砷化铟）薄片上，制作4个电极E、F、M、N而成（如图7所示）。若在E、F间通入恒定的电流I，同时外加与薄片垂直的匀强磁场B，薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下发生偏转，使M、N间出现电压U。

师生讨论：霍尔元件的上的电压U与电流I、磁感应强度B的关系，设霍尔元件长为a，宽为b，厚为d，则当薄片中载流子达到稳定状态时，即，又因，所以，即（为霍尔系数）。因此，我们就可以根据电压U的变化得知磁感应强度的变化。

师生共析：霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量。【课堂总结】

传感器是指一些能把光、力、温度、磁感应强度等非电学量转化为电学量或转换为电路的通断的元器件，它在生活、生产和科技领域有着非常广泛的应用。日本把传感器技术列为上世纪八十年代十大技术之首，美国把传感器技术列为九十年代的关键技术，而我国有关传感器的研究和应用正方兴未艾„„ 【布置作业】

1．观察与思考：日常生活中哪些地方用到了传感器，它们分别属于哪种类型的传感器，它们的工作原理如何？

2．实验设计：用热敏电阻、继电器等器材设计一个火警报警器。3.P55，思考与练习2题完成填表。九．【板书设计】

第一节：传感器及其工作原理

传感器：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断的元件。

传感器的优点：把非电学量转换为电学量，很方便地进行测量、传输、处理和控制。传感器的工作原理：

认识一些制作传感器的元器件

(1)、光敏电阻：光敏电阻在暗环境下电阻值很大，强光照射下电阻值很小。作用：光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。（2）、热敏电阻：热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，且阻值随温度变化非常明显。作用：半导体热敏电阻也可以用作温度传感器。（3）、霍尔元件：霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量。十．【教学反思】