高二物理教案（锦集15篇）
【前言】每当我们准备上高二物理课时，为了更好地掌握知识，我们需要精心准备一份教案，那么，如何编写一份高二物理教案才能让学生们更好地理解和应用呢？以下是热心会员“fushuzhan”整理的高二物理教案（共15篇），以供借鉴。
1、教学目标
1、1知识与技能
（1）知道什么是等温变化；
（2）掌握玻意耳定律的内容和公式；知道定律的适用条件。
（3）理解等温变化的P—V图象与P—1/V图象的含义，增强运用图象表达物理规律的能力；
1、2过程与方法
带领学生经历探究等温变化规律的全过程，体验控制变量法以及实验中采集数据、处理数据的方法。
1、3情感、态度与价值观
让学生切身感受物理现象，注重物理表象的形成；用心感悟科学探索的基本思路，形成求实创新的科学作风。
2、教学难点和重点
重点：让学生经历探索未知规律的过程，掌握一定质量的气体在等温变化时压强与体积的关系，理解p—V图象的物理意义。
难点：学生实验方案的设计；数据处理。
3、教具：
塑料管，乒乓球、热水，气球、透明玻璃缸、抽气机，u型管，注射器，压力计。
4、设计思路
学生在初中时就已经有了固体、液体和气体的概念，生活中也有热胀冷缩的概念，但对于气体的三个状态参量之间有什么样的关系是不清楚的。新课程理念要求我们，课堂应该以学生为主体，强调学生的自主学习、合作学习，着重培养学生的创新思维能力和实证精神。这节课首先通过做简单的演示实验，让学生明白气体的质量、温度、体积和压强这几个物理量之间存在着密切的联系；然后与学生一道讨论实验方案，确定实验要点，接着师生一道实验操作，数据的处理，得出实验结论并深入讨论，最后简单应用等温变化规律解决实际问题。
5、教学流程：(略)
6、教学过程
课题引入
演示实验：变形的乒乓球在热水里恢复原状
乒乓球里封闭了一定质量的气体，当它的温度升高，气体的压强就随着增大，同时体积增大而恢复原状。由此知道气体的温度、体积、压强之间有相互制约的关系。本章我们研究气体各状态参量之间的关系。
对于气体来说，压强、体积、温度与质量之间存在着一定的关系。高中阶段通常就用压强、体积、温度描述气体的状态，叫做气体的三个状态参量。对于一定质量的气体当它的三个状态参量都不变时，我们就说气体处于某一确定的状态；当一个状态参量发生变化时，就会引起其他状态参量发生变化，我们就说气体发生了状态变化。这一章我们的主要任务就是研究气体状态变化的规律。
出示课题：第八章气体
师问：同时研究三个及三个以上物理量的关系，我们要用什么方法呢？请举例说明。
生：控制变量法
比如要研究压强与体积之间的关系，需要保持质量和温度不变，再如要研究气体压强与温度之间的关系，需要保持质量和体积不变。
师：我们这节课首先研究气体的压强和体积的变化关系。
我们把温度和质量不变时气体的压强随体积的变化关系叫做等温变化。
定义：
电势差是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。
电场中两点的电势之差叫电势差，依教材要求，电势差都取绝对值，知道了电势差的绝对值，要比较哪个点的电势高，需根据电场力对电荷做功的正负判断，或者是由这两点在电场线上的位置判断。
电流之所以能够在导线中流动，也是因为在电流中有着高电势和低电势之间的差别。这种差别叫电势差，也叫电压。换句话说。在电路中，任意两点之间的电位差称为这两点的电压。通常用字母V代表电压。
电源是给用电器两端提供电压的装置。
电压的大小可以用电压表（符号：V）测量。
串联电路电压规律：
串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压和。
公式：ΣU=U1+U2
并联电路电压规律：
并联电路各支路两端电压相等，且等于电源电压。
公式：ΣU=U1=U2
欧姆定律：U=IR（I为电流，R是电阻）但是这个公式只适用于纯电阻电路。
串联电压之关系，总压等于分压和，U=U1+U2.
并联电压之特点，支压都等电源压，U=U1=U2
本学期我担任高二两个班的物理教学工作，在教学过程中兢兢业业，以学生为本，因材施教，取得良好效果，现将本学期的教学工作总结如下：
1、教学内容和方法
本学学期的教学内容是高中物理选修3-23-5，内容多、知识点多，但对这两本书的知识点的要求和高一必修的两本书有较大不同，知识点多但对知识点的应用的要求并不高。结合课程标准，在教学过程调整了教学方法，重难点突出，有一些要求记忆的规律和公式强调学生掌握，使学生学习效率更高。
2、作业的布置和批改情况
除了布置课本上的作业，也经常布置优化设计上的题给学生做，但是优化设计上的后面都有答案，为减少学生作业抄袭的不良习惯，首先有选择性地布置难度不太大的题目，并鼓励学生独立完成后再对答案，并要求学生独自完成后用红笔改正，对不理解的题目作记号，学生作业交上后，可以看出抄袭的现象减少了很多，这样做取得较好的效果；在批改时，做到全批全改，并对学生的作业有一定的评价。
3、培优扶差工作
在所教的二个班中各挑选三10个左右物理成绩较好的学生，在适当时间对他们进行培优，培优的内容是当前所教的内容，但适当加深一点，经常做、讲一些与当前教学内容所相关的高考题，取得较好
效果；辅差方面，通过小测检查学生对基本知识的掌握情况，对没过关的同学另找时间对他们进行补缺补漏，再进行检测，直到他们掌握了知识。
4、反思教学中存在的问题
教学一段时期后，要进行教学反思。我每个班随机找15名学生进行研讨。让他们总结一下前一段学习中自己最成功的地方有哪些，不足的地方有哪些，老师应该继续提倡哪些，应该避免哪些，你对教学中有哪写建议，有很多学生都提出了自己的看法，本人也对教学过程中存在的问题进行总结，并逐步改进来适应学生。
5、注重培养学生的能力
物理教学的重要任务是培养学生的能力。培养能力需要一个潜移默化的过程，不能只靠机械地灌输，也不能急于求成，需要有正确的学习态度和良好的学习习惯以及严谨的学习作风。准确理解并掌握物理概念和物理规律，是培养能力的基础。课堂练习和作业中，力求做题规范化。重视物理概念和规律的应用，逐步学会运用物理知识解释生活中的物理现象，提高独立分析和解决实际问题的能力。
【学习目标】
l. 知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动．
2．知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上．
【学习重点】
1．什么是曲线运动．
2．物体做曲线运动的方向的确定．
3．物体做曲线运动的条件．
【学习难点】
物体做曲线运动的条件．
【学习过程】
1．什么是曲线的切线？ 阅读教材33页有关内容，明确切线的
概念。
如图1，A、B为曲线上两点，当B无限接近A时，直线AB叫做
曲线在A点的 A B 图
2．速度是矢量，既有大小，又有方向，那么速度的变化包含哪几层含义？
3．质点做曲线运动时，质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的。
4．曲线运动中，时刻在变化，所以曲线运动是运动，做曲线运动的物体运动状态不断发生变化。
5．如果物体所受的合外力跟其速度方向，物体就做直线运动。如果物体所受的合外力跟其速度方向，物体就做曲线运动。
【同步导学】
1．曲线运动的特点
⑴ 轨迹是一条曲线
⑵ 曲线运动速度的方向
① 质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是沿曲线的这一点的切线方向。
② 曲线运动的速度方向时刻改变。
⑶ 是变速运动，必有加速度
⑷ 合外力一定不为零（必受到外力作用）
例1 在砂轮上磨刀具时可以看到，刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线飞出，为什么由此推断出砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向沿砂轮的切线方向？
2．物体作曲线运动的条件
当物体所受的合力的方向与它的速度方向在同一直线时，物体做直线运动；当物体所
1 专心 爱心 用心
受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体就做曲线运动。
例2 关于曲线运动，下面说法正确的是（ ）
A．物体运动状态改变着，它一定做曲线运动
B．物体做曲线运动，它的运动状态一定在改变
C．物体做曲线运动时，它的加速度的方向始终和速度的方向一致
D．物体做曲线运动时，它的加速度方向始终和所受到的合外力方向一致
3．关于物体做直线和曲线运动条件的进一步分析
① 物体不受力或合外力为零时，则物体静止或做匀速直线运动
② 合外力不为零，但合外力方向与速度方向在同一直线上，则物体做直线运动，当合外力为恒力时，物体将做匀变速直线运动（匀加速或匀减速直线运动），当合外力为变力时，物体做变加速直线运动。
③ 合外力不为零，且方向与速度方向不在同一直线上时，则物体做曲线运动；当合外力变化时，物体做变加速曲线运动，当合外力恒定时，物体做匀变速曲线运动。
例3．一质量为m的物体在一组共点恒力F1、F2、F3作用下而处于平衡状态，如撤去F1，试讨论物体运动情况怎样？
【巩固练习】
1．关于曲线运动速度的方向，下列说法中正确的是 ( )
A．在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变
B．质点做曲线运动时，速度方向是时刻改变的，它在某一点的瞬时速度的方向与这—点运动的轨迹垂直
C．曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲线上的这—点的切线方向
D．曲线运动中速度方向是不断改变的，但速度的大小保持不变
2．如图所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹（铅球视为质点），A、B、C为曲线上的三点，关于铅球在B点的速度方向，说法正确的是 ( )
A．为AB的方向 B．为BC的方向
C．为BD的方向 D．为BE的方向
3．物体做曲线运动的条件为 ( )
A．物体运动的初速度不为零 B．物体所受的合外力为变力
C．物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上
D．物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同—条直线上 （第2题）
专心 爱心 用心 2
A．变速运动—定是曲线运动 B．曲线运动—定是变速运动
C．速率不变的曲线运动是匀速运动 D．曲线运动也可以是速度不变的运动
5．做曲线运动的物体，在其轨迹上某一点的加速度方向 ( )
A．为通过该点的曲线的切线方向 B．与物体在这一点时所受的合外力方向垂直
C．与物体在这一点速度方向一致 D．与物体在这一点速度方向的夹角一定不为零
6．下面说法中正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体的速度方向必变化 B．速度变化的运动必是曲线运动
C．加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D．加速度变化的运动必定是曲线运动
7．一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（ ）
A．速度一定不断改变，加速度也一定不断改变； B．速度一定不断改变，加速度可以不变；
C．速度可以不变，加速度一定不断改变； D．速度可以不变，加速度也可以不变。
8．下列说法中正确的是（ ）
A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B．物体在变力作用下一定做曲线运动
C．物体在恒力或变力作用下都可能做曲线运动
D．做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向一定不在同一直线上
9．如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时突然使它所受的力方向改变而大小不变（即由F变为-F），在此力作用下物体以后的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A．物体不可能沿曲线Ba运动；
B．物体不可能沿曲线Bb运动；
C．物体不可能沿曲线Bc运动；
D．物体可能沿原曲线由B返回A。 b 10．一个做匀速直线运动的物体，突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时，物体运动为 ( )
A．继续做直线运动 B．一定做曲线运动
C．可能做直线运动，也可能做曲线运动 D．运动的形式不能确定
【教学目标与要求】一、知识目标
1、了解力矩和力偶的概念;理解力的平移原理;2、掌握力偶性质。二、能力目标
掌握力偶性质，培养分析问题和解决问题的能力。三、素质目标
1、了解力矩和力偶的概念，掌握力偶性质;
2、了解力的平移原理;并能解释生活和工程实际问题。四、教学要求
1、了解力矩和力偶的概念;
2、掌握力偶性质及力的平移原理、应用。【教学重点】
1、力矩和力偶的概念，力偶性质;2、力的平移原理、应用。
【难点分析】力偶性质、力的平移原理及应用
【教学方法】教学方法：讲练法、演示法、讨论法、归纳法。【教学安排】2学时(90分钟)
教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插讨论、讲授中穿插练习与设问，最后进行归纳。【教学过程】
★复习旧课(5分钟)约束类型
柔体约束光滑面约束
F
固定铰链约束活动铰链约束
★导入新课
实践中人们发现，单个力对刚体除了产生移动效应外，在一定条件下力对刚体还可以产生转动效应。★新课教学(80分钟)一、力矩1、力矩的概念
力的大小F与力臂d的乘积称为力矩。规定：力使物体绕矩心逆转为正;顺转负。要点:
☉力过矩心，力矩为零。☉力为零，力矩为零。
☉力沿力线在刚体内移动，力矩不变。2、合力矩定理
平面汇交力系的合力对于平面内任一点之矩等于所有各力对该点之矩的代数和。讨论：
根据合力矩定理推出：“力偶对任一点的矩等于零’,错在哪里?合力矩定理指出：“合力对点之矩等于各分力对同一点之矩的代数和”，因为“力偶无合力”，所以力偶对一点之矩必等于零。二、力偶1、力偶的概念
等值、反向的两个平行力构成力偶。2、力偶三要素
力偶矩的大小、转向、力偶作用面称为力偶三要素。说明：力、力偶为静力学两个基本物理量。3、力偶矩
规定：逆时针转向的力偶矩为正，顺转为负。4、力偶性质
☉力偶无矩心☉力偶无合力☉等效力偶可以互换讨论：
图中力的单位是N，长度单位是cm。试分析图示四个力偶，哪些是等效的?讨论：
力偶等效只要满足()
A、只满足力偶矩大小相等B、只满足力偶矩转向相同C、只满足力偶作用面相同D、力偶矩大小、转向、作用面均相等三、力的平移
把力F作用线向某点O平移时，须附加一个力偶，此附加力偶的矩等于原力F对点O的矩。F?FFOdAF??dOAm?FdOA要点：
☉力的平移原理只适用于刚体。
☉力的平移是指力在同一刚体上平移，不能移到另一刚体上。☉力的平移原理的逆定理亦成立。讨论：
攻丝时为什么不能单手施力?讨论
打乒乓球时为什么削球比平推更有威慑力讨论
★小结(5分钟)1、平面汇交力系的简化2、平面汇交力系的平衡3、力矩和力偶的概念4、力偶的特性
一、教学目标：
1、知道平抛运动的定义及物体做平抛运动的条件。
2、理解平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动。
3、掌握平抛运动的规律。
4、树立严谨，实事求是，理论联系实际的科学态度。
5、渗透物理学“建立理想化模型”、“化繁为简”“等效代替”等思想。
教学重难点
重点难点：
重点：平抛运动的规律。
难点：对平抛运动的两个分运动的理解。
教学过程
教学过程：
引入
通过柯受良飞越黄河精彩视频和生活中常见抛体运动的图片引入到抛体运动，在对抛体运动进行了解的基础上回忆以前学过的抛体运动;对抛体运动进行分类。由抛体运动引入平抛运动。
(一)知道什么样的运动是平抛运动?
1.定义：物体以一定的初速度水平方向上抛出，仅在重力作用下所做的运动，叫做平抛运动。
2.物体做平抛运动的条件
(1)有水平初速度，
(2)只受重力作用。
通过活动让学生理解平抛运动是一个理想化模型。
让学生体会研究问题时，要“抓住主要因素，忽略次要因素”的思想。
(二)实验探究平抛运动
问题1：平抛运动是怎样的运动?
问题2：怎样分解平抛运动?
探究一：平抛运动的水平分运动是什么样的运动?(学生演示，提醒注意观察实验现象)
【演示实验】同时释放两个相同小球，其中一个小球从高处做平抛运动，另一个小球从较低的地方同时开始做匀速直线运动。
现象：在初速度相同的情况下，两个小球都会撞在一起(学生回答)
结论：平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动(师生共同总结)
探究二：平抛运动的竖直分运动是什么样的运动?(分组探究，提醒：a小球是带有小孔的小球;b装置靠近水槽;c观察两小球落到水槽中的情况)
【分组实验】用小锤打击弹性金属片时，前方小球向水平方向飞出，做平抛运动，而同时后方小球被释放，做自由落体运动。
现象：两小球球同时落地。(学生回答)
结论：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动(师生共同总结)
电场线
1、电场线：为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线，曲线的疏密程度表示场强的大小，曲线上某点的切线方向表示场强的方向。
2、电场线的特征
(1)电场线密的地方场强强，电场线疏的地方场强弱。
(2)静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的正电荷(或负电荷)的电场线止无穷远处点。
(3)电场线不会相交，也不会相切。
(4)电场线是假想的，实际电场中并不存在。
(5)电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系。
3、几种典型电场的电场线
(1)正、负点电荷的电场中电场线的分布
特点：
①离点电荷越近，电场线越密，场强越大。
②e以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。
(2)等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
特点：
①沿点电荷的连线，场强先变小后变大。
②e两点电荷连线中垂面(中垂线)上，场强方向均相同，且总与中垂面(中垂线)垂直。
③在中垂面(中垂线)上，与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等。
(3)等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况特点：
①两点电荷连线中点O处场强为0。
②两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为0。
③两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏。
(4)匀强电场
特点：
①两点电荷连线中点O处场强为0。
②两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为0。
③两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏。
(4)匀强电场
特点：
①匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是平行等距同向的直线。
②e电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线平行。
牛顿第一定律
定义：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
惯性
1、定义：物体具有的保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。
2、惯性是物体的固有属性，惯性不是一种力。任何物体在任何情况下都具有惯性。
3、惯性的大小只由物体本身的特征决定，与外界因素无关。
4、惯性是不能被克服的，但可以利用惯性做事或防止惯性的不良影响。
5、不要把惯性概念与惯性定律相混淆。惯性是万物皆有的保持原运动状态的一种属性，惯性定律则是物体不受外力作用时的运动定律。
运动状态
1、运动状态指的是物体的速度
速度是是矢量，速度不变则运动状态不变，速度改变运动状态也就改变了，所以运动状态不断改变的物体总有加速度。
2、力是使物体产生加速度的原因
3、质量是物体惯性大小的量度
⑴课题：高二物理：第一章静电场
⑵授课教师：黎亭
⑶课时：2小时
⑷学生现状分析：现物理水平为60分左右，属于中下水平。补课安排：复习讲解高二知识，抓基础知识为切入点，后继强化。
（5）教学内容
高二物理上册第一章第一节与第二节
第一节电荷及其守恒定律
本节从物质微观结构的角度认识物体带电的本质，使物体带电的方法。给学生渗透看问题要透过现象看本质的思想。摩擦起电、两种电荷的相互作用、电荷量的概念初中已接触，电荷守恒定律对学生而言不难接受，在此从原子结构的基础上做本质上分析，使学生体会对物理螺旋式学习的过程。本节关键是做好实验，从微观分析产生这种现象的原因。有了使物体带电的理解，电荷守恒定律便水到渠成，进一步巩固高中的守恒思想。培养学生透过现象看本质的科学习惯。通过阅读材料，展示物理学发展中充满睿智和灵气的科学思维，弘扬前辈物理学家探寻真理的坚强意志和科学精神。
【教学预设】
使用幻灯片时充分利用它的高效同时，尽量保留黑板的功能始终展示本节课的知识框架。
在条件允许的情况下努力使实验简化，给学生传递这样一个信息──善于从简单中捕捉精彩瞬间，从日常生活中发现和体验科学（阅读材料）。
练习题设计力求有针对性、导向性、层次性。
【教学目标】
（一）知识与技能
知道两种电荷及其相互作用。
知道三种使物体带电的方法及带电本质。
知道电荷守恒定律。
知道什么是元电荷、比荷、电荷量、静电感应的概念。
（二）过程与方法
物理学螺旋式递进的学习方法。
由现象到本质分析问题的方法。
（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—透过现象看本质。
科学家科学思维和科学精神的渗透─—课后阅读材料。
【教学重、难点】
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。
【教学过程】
引入新课：今天开始我们进入物理学另一个丰富多彩，更有趣的殿堂，电和磁的世界。高中的电学知识大致可分为电场的电路，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
【板书】一、电荷（复习初中知识）
1．两种电荷：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。
2．电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
3．使物体带电的方法：
摩擦起电──学生自学P2后解释摩擦起电的原因，培养学生理解能力和语言表达能力。为电荷守恒定律做铺垫。
演示摩擦起电，用验电器检验是否带电，让学生分析使金属箔片张开的原因过渡到接触起电。
接触起电──电荷从一个物体转移到另一个物体上仔细观察从靠近到接触过程中还有哪些现象？──靠近未接触时箔片张开张开意味着箔片带电？看来还有其他方式使物体带电？其带电本质是什么？──设置悬念。
自学P3第二段后，回答自由电子和离子的概念及各自的运动特点。解释观察到的现象。
再演示，靠近（不接触）后再远离，箔片又闭合，即不带电，有没有办法远离后箔片仍带电？
提供器材，鼓励学生到时讲台演示。得出静电感应和感应起电。
静电感应和感应起电──电荷从物体的一部分转移到另一部分。
通过对三种起电方式本质的分析，让学生思考满足共同的规律是什么？得出电荷守恒定律。
学生自学教材，掌握电荷守恒定律的内容，电荷量、元电荷、比荷的概念。
【板书】
二、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。
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。
【板书】
三、几个基本概念
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。
元电荷──电子所带的电荷量，用e表示，e=1．60×10C。
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。电荷量是不能连续变化的物理量。最早由美国物理学家密立根测得
比荷──电荷的电荷量q与其质量m的比值q/m，符号：C/㎏。
静电感应和感应起电──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，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离一端带同号电荷。这种现象叫做静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。
课堂训练：见附件
知识目标：
1、了解万有引力定律得出的思路和过程。
2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律。
3、知道任何物体间都存在着万有引力，且遵守相同的规律
能力目标：
1、培养学生研究问题时，抓住主要矛盾，简化问题，建立理想模型的处理问题的能力。
2、训练学生透过现象(行星的运动)看本质(受万有引力的作用)的判断、推理能力
德育目标：
1、通过牛顿在前人的基础上发现万有引力定律的思考过程，说明科学研究的长期性，连续性及艰巨性，渗透科学发现的方育。
2、培养学生的猜想、归纳、联想、直觉思维能力。
教学重难点
教学重点：
月——地检验的推倒过程
教学难点：
任何两个物体间都存在万有引力
教学过程
(一)引入：
太阳对行星的引力是行星做圆周运动的向心力，这个力使行星不能飞离太阳;地面上的物体被抛出后总要落到地面上;是什么使得物体离不开地球呢?是否是由于地球对物体的引力造成的呢?
若真是这样，物体离地面越远，其受到地球的引力就应该越小，可是地面上的物体距地面很远时受到地球的引力似乎没有明显减小。如果物体延伸到月球那里，物体也会像月球那样围绕地球运动。地球对月球的引力，地球对地面上的物体的引力，太阳对行星的引力，是同一种力。你是这样认为的吗?
(二)新课教学：
一.牛顿发现万有引力定律的过程
(引导学生阅读教材找出发现万有引力定律的思路)
假想，理论推导，实验检验
(1)牛顿对引力的思考
牛顿看到了苹果落地发现了万有引力，这只是一种传说。但是，他对天体和地球的引力确实作过深入的思考。牛顿经过长期观察研究，产生如下的假想：太阳、行星以及离我们很远的恒星，不管彼此相距多远，都是互相吸引着，其引力随距离的增大而减小，地球和其他行星绕太阳转，就是靠劂的引力维持。同样，地球不仅吸引地面上和表面附近的物体，而且也可以吸引很远的物体(如月亮)，其引力也是随距离的增大而减弱。牛顿进一步猜想，宇宙间任何物体间都存在吸引力，这些力具有相同的本质，遵循同样的力学规律，其大小都与两者间距离的平方成反比。
(2)牛顿对定律的推导
首先，要证明太阳的引力与距离平方成反比，牛顿凭着他对于数学和物理学证明的惊人创造才能，大胆地将自己从地面上物体运动中总结出来的运动定律，应用到天体的运动上，结合开普勒行星运动定律，从理论上推导出太阳对行星的引力F与距离r的平方成反比，还证明引力跟太阳质量M和行星质量m的乘积成正比，牛顿再研究了卫星的运动，结论是：
它们间的引力也是与行星和卫星质量的乘积成正比，与两者距离的平方成反比。
(3)。牛顿对定律的检验
以上结论是否正确，还需经过实验检验。牛顿根据观测结果，凭借理想实验巧妙地解决了这一难题。
牛顿设想，某物体在地球表面时，其重力加速度为g，若将它放到月球轨道上，让它绕地球运动时，其向心加速度为a。如果物体在地球上受到的重力F1，和在月球轨道上运行时受到的作用力F2，都是来自地球的吸引力，其大小与距离的平方成反比，那么，a和g之间应有如下关系：
已知月心和地心的距离r月地是地球半径r地的60倍，得。
从动力学角度得出的这一结果，与前面用运动学公式算出的数据完全一致，
牛顿证实了关于地球和物体间、各天体之间的引力都属于同一种性质力，都遵循同样的力学规律的假想是正确的。牛顿把这种引力规律做了合理的推广，在1687年发表了万有引力定律。可以用下表来表达牛顿推证万有引力定律的思路。
(引导学生根据问题看书，教师引导总结)
(1)什么是万有引力?并举出实例。
(2)万有引力定律怎样反映物体之间相互作用的规律?其数学表达式如何?
(3)万有引力定律的适用条件是什么?
二.万有引力定律
1、内容:自然界中任何两个物体都是互相吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比;引力的方向沿着二者的连线。
2.公式：
3.各物理量的含义及单位：
F为两个物体间的引力，单位：N.
m1、m2分别表示两个物体的质量，单位：kg
r为它们间的距离，单位：m
G为万有引力常量：G=×10-11N·m2/kg2，单位：N·m2/kg2.
4.万有引力定律的理解
①万有引力F是因为相互作用的物体有质量而产生的引力，与初中学习的电荷间的引力、磁极间的引力不同。
强调说明：
A.万有引力的普遍性.万有引力不仅存在于星球间，任何客观存在的有质量的物体间都存在这种相互吸引的力.
B.万有引力的相互性.两个物体相互作用的引力是一对相互作用的作用力与反作用力，它们大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上.
C.万有引力的宏观性.在通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间，它的存在才有实际的物理意义.
D.万有引力的独立性.两物体间的万有引力只与它们本身的质量有关，而与所在空间的性质无关，也与周围有无其他物体无关.
②r为两个物体间距离：
A、若物体可以视为质点，r是两个质点间的距离。
B、若是规则形状的均匀物体相距较近，则应把r理解为它们的几何中心的距离。
C、若物体不能视为质点，则可把每一个物体视为若干个质点的集合，然后按万有引力定律求出各质点间的引力，再按矢量法求它们的合力。
③G为万有引力常量，在数值上等于质量都是1kg的两物体相距1m时的相互作用的引力
随堂练习：
1、探究：叫两名学生上讲台做两个游戏：一个是两人靠拢后离开三次以上，二个是叫两人设法跳起来停在空中看是否能做到。然后设问：既然自然界中任何两个物体间都有万有引力，那么在日常生活中，我们各自之间或人与物体之间，为什么都对这种作用没有任何感觉呢?
具体计算：地面上两个50kg的质点，相距1m远时它们间的万有引力多大?已知地球的质量约为×1024kg，地球半径为×106m，则这个物体和地球之间的万有引力又是多大?(F1=×10-7N，F2=493N)
(学生计算后回答)
本题点评：由此可见通常物体间的万有引力极小，一般不易感觉到。而物体与天体间的万有引力(如人与地球)就不能忽略了。
2、要使两物体间万有引力减小到原来的1/4,可采用的方法是()
A.使两物体的质量各减少一半,距离保持不变
B.使两物体间距离增至原来的2倍,质量不变
C.使其中一个物体质量减为原来的1/4,距离不变
D.使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的1/4
答案：ABC
3.设地球表面重力加速度为，物体在距离地心4R(R是地球的半径)处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则为()
///16
提示：两处的加速度各由何力而产生?满足何规律?
答案：D
三.引力恒量的测定
牛顿发现了万有引力定律，却没有给出引力恒量的数值。由于一般物体间的`引力非常小，用实验测定极其困难。直到一百多年之后，才由英国的卡文迪许用精巧的扭秤测出。
(1)用扭秤测定引力恒量的方法
卡文迪许解决问题的思路是：将不易观察的微小变化量，转化为容易观察的显著变化量，再根据显著变化量与微小量的关系，算出微小变化量。
问：卡文迪许扭秤实验中如何实现这一转化?
测引力(极小)转化为测引力矩，再转化为测石英丝扭转角度，最后转化为光点在刻度尺上移动的距离(较大)。根据预先求出的石英丝扭转力矩跟扭转角度的关系，可以证明出扭转力矩，进而求得引力，确定引力恒量的值。
卡文迪许在测定引力恒量的同时，也证明了万有引力定律的正确性。
(四)、小结
本节课重点学习了万有引力定律的内容、表达式、理解以及简单的应用重点理解定律的普遍性、普适性，对万有引力的性质有深层的认识
对万有引力定律的理解应注意以下几点：
(1)万有引力的普遍性。它存在于宇宙中任何有质量的物体之间，不管它们之间是否还有其他作用力。
(2)万有引力恒量的普适性。它是一个仅和m、r、F单位选择有关，而与物体性质无关的恒量。
(3)两物体间的引力，是一对作用力和反作用力。
(4)万有力定律只适用于质点和质量分布均匀球体间的相互作用。
课后习题
课本71页：2、3
板书
万有引力定律
1、万有引力定律的推导：
2、万有引力定律
①内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。
②公式：
G是引力常量，r为它们间的距离
③各物理量的含义及单位：
④万有引力定律发现的重要意义：
3.引力恒量的测定
4.万有引力定律的理解
①万有引力F是因为相互作用的物体有质量而产生的引力，与初中学习的电荷间的引力、磁极间的引力不同。
强调说明：
A.万有引力的普遍性.万有引力不仅存在于星球间，任何客观存在的有质量的物体间都存在这种相互吸引的力.
B.万有引力的相互性.两个物体相互作用的引力是一对相互作用的作用力与反作用力，它们大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上.
C.万有引力的宏观性.在通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间，它的存在才有实际的物理意义.
D.万有引力的独立性.两物体间的万有引力只与它们本身的质量有关，而与所在空间的性质无关，也与周围有无其他物体无关.
②r为两个物体间距离：
A、若物体可以视为质点，r是两个质点间的距离。
B、若是规则形状的均匀物体相距较近，则应把r理解为它们的几何中心的距离。
C、若物体不能视为质点，则可把每一个物体视为若干个质点的集合，然后按万有引力定律求出各质点间的引力，再按矢量法求它们的合力。
③G为万有引力常量，在数值上等于质量都是1kg的两物体相距1m时的相互作用的引力。
第1节《划时代的发现》
一、教材分析
《划时代的发现》是人教版高中物理3-4第四章第一节，本节是让学生体会科学家的思考、研究时的迷失与最后成功，本节是过程与方法、情感、态度与价值观教育的难得素材
二、教学目标
1.知识与技能
(1)知道奥斯特实验、电磁感应现象，
(2)了解电生磁和磁生电的发现过程，
(3)知道电磁感应和感应电流的定义。
2.过程与方法
(1)通过阅读使学生掌握自然现象之间是相互联系和相互转化的;
(2)通过学习了解科学家们在探究过程中的失败和贡献，从中学习科学探究的方法和思想。
(3)领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性
3.情感、态度与价值观
(1)通过学习阅读培养学生正确的探究自然规律的科学态度和科学精神;
(2)领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。
(3)以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。
三、教学重点难点
重点：探索电磁感应现象的历史背景;
难点：体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神
四、学情分析
我们的学生属于平行分班，没有实验班，学生已有的知识和实验水平有差距。本节课学生认识到探索电磁感应现象的历史背景是关键。
五、教学方法
1.讲授法：讲授科学家的艰辛
2. 实验法：学生自己体会奥斯特实验
3.学案导学：见后面的学案。
4.新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑情境导入、展示目标合作探究、精讲点拨反思总结、当堂检测发导学案、布置预习
六、课前准备
1.学生的学习准备：预习划时代的发现，初步了解物理学史。分小组6台奥斯特实验装置。
2.教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。3.教学环境的设计和布置：分小组合作学习，分6个学习小组。
七、课时安排：1课时
八、教学过程
(一)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。
(二)情景导入、展示目标。
(三)合作探究、精讲点拨。
探究一：奥斯特梦圆电生磁------电流的磁效应
引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题，引导学生思考并回答：
(1)是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景?
(2)奥斯特的研究是一帆风顺的吗?奥斯特面对失败是怎样做的?
(3)奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的?用学过的知识如何解释?
(4)电流磁效应的发现有何意义?谈谈自己的感受。
学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。
教师教学素材：
到18世纪末，人们开始思考不同自然现象之间的联系，例如：摩擦生热表明了机械运动向热运动转化，而蒸汽机则实现了热运动向机械运动的转化，于是，一些独具慧眼的哲学家如康德等提出了各种自然现象之间的相互联系和转化的思想。由于受康德哲学与谢林等自然哲学家的哲学思想的影响，坚信自然力是可以相互转化的，长期探索电与磁之间的联系。1803年奥斯特指出：物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的各种现象的零散的罗列，我们将把整个宇宙纳在一个体系中。在此思想的指导下，1820年4月奥斯特发现了电流对磁针的作用，即电流的磁效应。同年7月21日奥斯特又以
《关于磁针上电冲突作用的实验》为题发表了他的发现。这篇短短的论文使欧洲物理学界产生了极大震动，导致了大批实验成果的出现，由此开辟了物理学的新领域──电磁学。1820年因电流磁效应这一杰出发现获英国皇家学会科普利奖章。1829年起任哥本哈根工学院院长。
探究二：法拉第心系磁生电------电磁感应现象
引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题，引导学生思考并回答：
(1)奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考?法拉第持怎样的观点?
(2)法拉第的研究是一帆风顺的吗?法拉第面对失败是怎样做的?
(3)法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么?
(4)法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的?之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的秘诀是什么?
(5)从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么?谈谈自己的体会。
学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。
教师教学素材：
1820年奥斯特发现电流的磁效应，受到科学界的关注，促进了科学的发展。1821年英国《哲学年鉴》的主编约请戴维撰写一篇文章，评述奥斯特发现以来电磁学实验的理论发展概况。戴维把这一工作交给了法拉第。法拉第在收集资料的过程中，对电磁现象的研究产生了极大的热情，并开始转向电磁学的研究。他仔细地分析了电流的磁效应等现象，认为既然电流能产生磁，磁能否产生电呢?1822年他在日记中写下了自己的思想：磁能转化成电。
他在这方面进行了系统的研究。起初，他试图用强磁铁靠近闭合导线或用强电流使另一闭合导线中产生电流，做了大量的实验，都失败了。经过历时十年的失败、再试验，直到1831年8月29日才取得成功。他接连又做了几十个这类实验。1831年11月24日的论文中，他把产生感应电流的情况概括成五类：变化着的电流;变化着的磁场;运动的恒定电流;运动的磁场;在磁场中运动的导体。他指出：感应电流与原电流的变化有关，而不是与原电流本身有关。他将这一现象与导体上的静电感应类比，把它取名为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。为了解释电磁感应现象，法拉第曾提出过电张力的概念。后来在考虑了电磁感应的各种情况后，认为可以把感应电流的产生归因于导体切割磁力线。在电磁感应现象发现二十年后，直到1851年才得出了电磁感应定律。经过大量实验后，他终于实现了磁生电的夙愿，宣告了电气时代的到来。
作为19世纪伟大实验物理学家的法拉第。他并不满足于现象的发现，还力求探索现象后面隐藏着的本质;他既十分重视实验研究，又格外重视理论思维的作用。1832年3月12日他写给皇家学会一封信，信封上写有现在应当收藏在皇家学会档案馆里的一些新观点。那时的法拉第已经孕育着电磁波的存在以及光是一种电磁振动的杰出思想，尽管还带有一定的模糊性。为解释电磁感应现象，他提出电致紧张态与磁力线等新概念，同时对当时盛行的超距作用说产生了强烈的怀疑：一个物体可以穿过真空超距地作用于另一个物体，不要任何一种东西的中间参与，就把作用和力从一个物体传递到另一个物体，这种说法对我来说，尤其荒谬。凡是在哲学方面有思考能力的人，决不会陷人这种谬论之中。他开始向长期盘踞在物理学阵地的超距说宣战。与此同时，他还向另一种形而上学观点──流体说进行挑战。1833年，他总结了前人与自己的大量研究成果，证实当时所知摩擦电、伏打电、电磁感应电、温差电和动物电等五种不同来源的电的同一性。他力图解释电流的本质，导致他研究电流通过酸、碱、盐溶液，结果在1833～1834年发现电解定律，开创了电化学这一新的学科领域。他所创造的大量术语沿用至今。电解定律除本身的意义外，也是电的分立性的重要论据。
1837年他发现电介质对静电过程的影响，提出了以近距邻接作用为基础的静电感应理论。不久以后，他又发现了抗磁性。在这些研究工作的基础上，他形成了电和磁作用通过中间介质、从一个物体传到另一个物体的思想。于是，介质成了场的场所，场这个概念正是来源于法拉第。正如爱因斯坦所说，引入场的概念，是法拉第的最富有独创性的思想，是牛顿以来最重要的发现。牛顿及其他学者的空间，被视作物体与电荷的容器;而法拉第的空间，是现象的容器，它参与了现象。所以说法拉第是电磁场学说的创始人。他的深邃的物理思想，强烈地吸引了年轻的麦克斯韦。麦克斯韦认为，法拉第的电磁场理论比当时流行的超距作用电动力学更为合理，他正是抱着用严格的物理语言来表述法拉第理论的决心闯入电磁学领域的。
法拉第坚信：物质的力借以表现出的各种形式，都有一个共同的起源，这一思想指导着法拉第探寻光与电磁之间的联系。1822年，他曾使光沿电流方向通过电解波，试图发现偏振面的变化，没有成功。这种思想是如此强烈，执着的追求使他终于在1845年发现强磁场使偏振光的偏振面发生旋转。他的晚年，尽管健康状况恶化，仍从事广泛的研究。他曾分析研究电缆中电报信号迟滞的原因，研制照明灯与航标灯。他的成就来源于勤奋，他的主要著作《日记》由则汇编而成;《电学实验研究》有3362节之多。
他生活简朴，不尚华贵，以致有人到皇家学院实验室作实验时错把他当作守门的老头。1857年，皇家学会学术委员会一致决议聘请他担任皇家学会会长。对这一荣誉职务他再三拒绝。他说：我是一个普通人。如果我接受皇家学会希望加在我身上的荣誉，那么我就不能保证自己的诚实和正直，连一年也保证不了。同样的理由，他谢绝了皇家学院的院长职务。当英王室准备授予他爵士称号时，他多次婉言谢绝说：法拉第出身平民，不想变成贵族。他的好友对此作了很好的解释：在他的眼中看去，宫廷的华丽，和布来屯(Brighton)高原上面的雷雨比较起来，算得什么;皇家的一切器具，和落日比较起来，又算得什么?其所以说雷雨和落日，是因为这些现象在他的心里，都可以挑起一种狂喜。在他这种人的心胸中，那些世俗的荣华快乐，当然没有价值了。一方面可以得到十五万镑的财产，一方面是完全没有报酬的学问，要在这两者之间去选择一种。他却选定了第二种，遂穷困以终。这就是这位铁匠的儿子、订书匠学徒的郑重选择。1867年8月25日逝世，墓碑上照他的遗愿只刻有他的名字和出生年月。
后世的人们，选择了法拉作为电容的国际单位，以纪念这位物理学大师。
科拉顿的失败
1820年，奥斯特的磁效应发表后，在科学界引起极大反响，科学家想既然电能生磁，反过来磁也能生电。可以说，想实现磁生电是当时许多科学家的愿望，例如，安培、科拉顿等人都曾为之努力过，但是都失败了。在这个问题上，最遗憾的莫过于科拉顿。
1825年，科拉顿做了这样一个实验，他将一个磁铁插入连有灵敏电流计的螺旋线圈，来观察在线圈中是否有电流产生。但是在实验时，科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响，他通过很长的导线把接在螺旋线圈上的灵敏电流计放到另一间房里他想，反正产生的电流应该是稳定的(当时科学界都认为利用磁场产生的电应该是稳定的)，插入磁铁后，如果有电流，跑到另一间房里观察也来得及就这样，科拉顿开始了实验。然而，无论他跑得多快，他看到的电流计指针都是指在0刻度的位置。
科拉顿失败了。科拉顿的这个失败，是一个什么样的失败呢?后人有各种各样的议论。
有人说这是一次成功的失败。因为科拉顿的实验装置设计得完全正确，如果磁铁磁性足够强，导线电阻不大，电流计十分灵敏，那么在科拉顿将磁铁插入螺旋线圈时，电流计的指针确实是摆动了的。也就是说，电磁感应的实验是成功了，只不过科拉顿没有看见，他跑得还是太慢，连电流计指针往回摆也没看见，有人说，这是一次遗憾的失败。因为科拉顿如果有个助手在另外那间房里，或者科拉顿就把电流计放在同一间房里看得见的地方，那么成功的桂冠肯定是属于科拉顿的。
有人说，这是一次真正的失败。因为科拉顿没能转变思想，没有从稳态的猜想转变到暂态的考虑上来，所以他想不到请个助手帮一下忙、或者把电流计拿到同一间房里来。事实也正是如此，法拉第总结了别人和他自己以前失败的教训，他决定不再固守稳态的猜想，终于在1831年8月，观察到了电磁感应现象。科拉顿只能留下永远的遗憾。
例1：发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是(C)
A.安培 B.赫兹 C.法拉第 D.麦克斯韦
例2：发现电流磁效应现象的科学家是奥斯特，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是安培，发现电磁感应现象的科学家是法拉第，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是库仑。
例3：下列现象中属于电磁感应现象的是(B)
A.磁场对电流产生力的作用 B.变化的磁场使闭合电路中产生电流
C.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化 D.电流周围产生磁场
(四)反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
设计意图：引导学生认识探索电磁感应现象的历史背景并体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神。
(五)发导学案、布置预习。
在下一节课我们一起来学习探究电磁感应的条件。这节课后大家可以先预习这一部分，着重分析科学家是如何设计实验，如何得出恰当的结论的。并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。
九、板书设计
一、奥斯特梦圆电生磁------电流的磁效应
二、法拉第心系磁生电------电磁感应现象
十、教学反思
学生对于课外知识很感兴趣，有些同学有一定的知识基础，也能提出一些有建设性的问题，激发了他们学物理的兴趣。通过这节课的学习我了解到，学生对物理学的发展非常感兴趣，所以在以后的教学中我们应该多介绍一些这样的知识，来丰富学生的知识面，扩宽学生的视野。
在后面的教学过程中会继续研究本节课，争取设计的更科学，更有利于学生的学习，也希望大家提出宝贵意见，共同完善，共同进步!
一、教学目标
1.知识目标:
(1)通过本节课的复习,进一步加深对电场概念的理解,使学生明确场的特点,描写场的方法,并能在头脑中建立起场的模型和图象。
(2)加深理解场电荷、检验电荷的概念,深刻理解和掌握电场强度的概念。
(3)能够运用点电荷的电场强度公式进行简单运算。
(4)进一步理解和掌握电场的叠加原理,会计算简单的点电荷组产生的电场。
2.能力目标:
能够运用所学概念、公式进行简单运算,形成一定的解题能力。
二、教学重点、难点
1.进一步深刻理解电场和电场强度的概念是本节课的重点。
2.熟练应用电场强度的概念、场的叠加原理解决有关问题是本节的难点。
三、教学方法:
讲练结合,启发式教学
四、教具:
幻灯片,上节课所用的课件
五、教学过程:
(一)复习提问
1.什么是电场?电场最基本的特性是什么?
2.用什么物理量来描述电场的强弱?是怎样定义的?是矢量还是标量?
3.电场强度的方向是怎样规定的?计算公式你知道有几个?应用时需要注意什么?
4.什么是电场的叠加原理?
引导学生回答:
1.电场的概念:
(1)电场是存在于电荷周围空间里的一种特殊物质。
只要有电荷存在,电荷周围就存在着电场。
(2)电场的基本性质:电场对放在其中的电荷有力的作用。
(这种力叫电场力)
2.电场强度:
(1)用电场强度来描述。定义:物理学中把放入电场中某一点的检验电荷受到的电场力与它的电量的比值叫做这一点的电场强度。简称场强。
(2)定义式:
(适用于任何电场)
(3)E的方向:
E和力F一样,也是矢量。我们规定电场中某点的场强方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同,那么负电荷所受电场力的方向与电场强度方向相反。
(4)E的单位:在国际单位制中E的单位:牛/库(N/C)
(5)E的物理意义:
①描述某点电场的强弱和方向,是描述电场力的性质的物理量,是矢量。
②某点的场强E的大小和方向取决于电场,与检验电荷的正负、电量及受到的电场力F无关。
③只能用来量度电场强弱,而不能决定电场强弱。
④为定义式,适用于一切电场
3.点电荷电场的场强:
a、表达式:(此式为决定式,只适用于真空中点电荷的电场)
b、方向:若Q为正电荷,E的方向背离Q,若Q为负电荷,E的方向指向Q。
c、几个点电荷同时存在的空间的电场叠加(场的叠加原理)
如果一个电场由n个点电荷共同激发时,那么电场中任一点的总场强将等于n个点电荷在该点各自产生场强的矢量和。
(应用平行四边形法则)
4、电场力F:
(1)概念:电场力是电荷在电场中受到电场的作用力。
(2)关系:电荷在电场中某点所受到的电场力F由电荷所带电量q与电场在该点的电场强度E两因素决定。即:
①大小:F=qE(电场力的决定式,F和q、E都有关)
②方向:正电荷受电场力方向与E相同,负电荷受电场力方向与E相反。
5、电场强度E和电场力F是两个不同概念
注意点:
1、对象不同
2、决定因素不同
3、方向不一定相同
4、单位不同
(二)进行新课
1.作业讲评
根据上节课学生作业中出现的问题进行适当评析。
2.例题精讲
【例1】带电小球A、C相距30cm,均带正电.当一个带有负电的小球B放在A、C间连线的直线上,且B、C相距20cm时,可使C恰受电场力平衡.A、B、C均可看成点电荷.
①A、B所带电量应满足什么关系?
②如果要求A、B、C三球所受电场力同时平衡,它们的电量应满足什么关系?
学生读题、思考,找学生说出解决方法.
通过对此题的分析和求解,可以加深对场强概念和场强叠加的理解.学生一般从受力平衡的角度进行分析,利用库仑定律求解.在学生解题的基础上做以下分析.
分析与解:
①C处于平衡状态,实际上是要求C处在A、B形成的电场中的电场强度为零的地方.
既然C所在处的合场强为零,那么,C所带电量的正或负、电量的多或少均对其平衡无影响.
②再以A或B带电小球为研究对象,利用上面的方法分析和解决.
答案:①qA∶qB=9∶4,②qA∶qB∶qC=9∶4∶36.
【例2】如图所示,半经为r的硬橡胶圆环上带有均匀分布的正电荷,其单位长度上的带电量为q,现截去环上一小段AB,AB长为(<<),则剩余部分在圆环中心处O点产生的场强多大?方向如何?
学生思考、讨论,可以请学生谈他们的认识与理解.
通过本题的求解,使学生加强对电场场强叠加的应用能力和加深对叠加的理解.
分析与解:
解法之一,利用圆环的对称性,可以得出这样的结果,即圆环上的任意一小段在圆心处所产生的电场场强,都与相对应的一小段产生的场强大小相等,方向相反,相互叠加后为零.由于AB段被截掉,所以,本来与AB相对称的那一小段所产生的场强就成为了整个圆环产生的电场的合场强。因题目中有条件<<,所以这一小段可以当成点电荷,利用点电荷的场强公式可求出答案.
解法之二,将AB段看成是一小段带正电和一小段带负电的圆环叠放,这样仍与题目的条件相符.而带正电的小段将圆环补齐,整个带电圆环在圆心处产生的电场的场强为零;带负电的一小段在圆心处产生的场强可利用点电荷的场强公式求出,这就是题目所要求的答案.
答案:方向指向AB
练习:如图所示,等边三角形ABC的边长为a,在它的顶点B、C上各有电量为Q(>0)的点电荷.试求三角形中心处场强E的大小和方向.
学生自己练习求解,以巩固概念.
通过此题的求解,进一步巩固对场强矢量性的认识和场强叠加理解.
3.课堂练习
(1)下列说法中正确的是
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,是不依赖于我们的感觉而客观存在的。
C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的。
D.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
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.场中某点的场强等于,但与检验电荷的受力及带电量无关。
C.场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向。
D.公式和对于任何静电场都是适用的
(3)下列说法中正确的是
A.场强的定义式中,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中,是点电荷Q2产生的电场在Q1处的场强的大小。
D.无论定义式
中的q值如何变化,在电场中的同一点,F与q的比值始终不变。
(4)讨论电场力与电场强度的区别。
物理量
比较内容电场力电场强度
区别物理意义电荷在电场中所受的力反映电场的力的属性
决定因素由电荷和电场共同决定仅由电场自身决定
大小F=qEE=F/q
方向正电荷受力与E同向
负电荷受力与E同向规定E的方向为正电荷在该点的受力方向
单位NN/C或V/m
联系F=qE(普遍适用)
(三)小结与反馈练习:
(1)不能说成E正比于F,或E正比于1/q。
(2)检验电荷q在周围是否产生电场?该电场对电源电荷Q有无作用?若有,作用力大小为多大?该点的场强又为多大?
(3)在求电场强度时,不但要计算E的大小,还需强调E的方向。
(四)作业布置:
1.为了确定电场中P点的电场强度大小,用细丝线悬挂一个带负电荷的小球去探测。当球在P点静止后,测出悬线与竖直方向夹角为37°。已知P点场强方向在水平方向上,小球重力为×10-3N。所带电量为,取Sin37°=,则P点的电场强度大小是多少?
2.真空中,A、B两点上分别放置异种点电荷Q1、Q2,已知两点电荷间引力为1N,Q1=1×10-5C,Q2=-1×10-6C。移开Q1,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处产生的场强大小是N/C,方向是
3.在x轴上有两个点电荷,一个带正电Q1,一个带负电-Q2,且Q1=2Q2.用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小,则在X轴上[]
=E2之点只有一处,该处合场强为0
=E2之点共有两处:一处合场强为0,另一处合场强为2E2
=E2之点共有三处:其中两处合场强为0,另一处合场强为2E2
=E2之点共有三处:其中一处合场强为0,另两处合场强为2E2
说明:学习本节课需要注意的问题
1.场强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。
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
本文题目：高二物理教案：互感与自感
课前预习学案
一、预习目标
1.知道什么是互感现象和自感现象。
2.知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。
二、预习内容
(一)自感现象
1、自感电动势总要阻碍导体中 ，当导体中的电流在增大时，自感电动势与原电流方向 ，当导体中的电流在减小时，自感电动势与电流方向 。注意：阻碍不是阻止，电流还是在变化的。
2、线圈的自感系数与线圈的 、 、 等因素有关。线圈越粗、越长、匝数越密，它的自感系数就越 。除此之外，线圈加入铁芯后，其自感系数就会 。
3、自感系数的单位： ，有1mH = H,1H = H。
4、感电动势的大小：与线圈中的电流强度的变化率成正比。★
(二)自感现象的应用
1、有利应用：a、日光灯的镇流器；b、电磁波的发射。
2、有害避免：a、拉闸产生的电弧；b、双线绕法制造精密电阻。
3、日光灯原理(学生阅读课本)
(1)日光灯构造：
(2)日光灯工作原理：
(三)互感现象、互感器
1、互感现象现象应用了 原理。
2、互感器有 ， 。
课内探究学案
一、学习目标
1.知道什么是互感现象和自感现象。
2.知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。
3.知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。
4.能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。
二、学习过程
(一)复习旧课，引入新课
1、引起电磁感应现象的最重要的条件是什么？
2、楞次定律的内容是什么？
(二)新课学习
1、互感现象
问题1：在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？
2、自感现象
问题2：当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？
[实验1]演示通电自感现象。
画出电路图(如图所示)，A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合电键S，调节变阻器R，使A1、A2亮度相同，再调节R1，使两灯正常发光，然后断开开关S。重新闭合S，观察到什么现象？(实验反复几次)
现象：
问题3：为什么A1比A2亮得晚一些？试用所学知识(楞次定律)加以分析说明。
[实验2]演示断电自感。
画出电路图(如图所示)接通电路，待灯泡A正常发光。然后断开电路，观察到什么现象？
现象：
问题4：为什么A灯不立刻熄灭？
3.自感系数
问题5：自感电动势的大小决定于哪些因素呢？请同学们阅读教材内容。然后用自己的语言加以概括，并回答有关问题。
问题6：自感电动势的大小决定于哪些因素？
4.磁场的能量
问题7：在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。
学生分组讨论：
师生共同得出结论：
(三)实例探究
自感现象的分析与判断
【例1】如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光。则 ( )
A.在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗
B.在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗
C.在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗
D.在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗
【例2】如图所示，自感线圈的自感系数很大，电阻为零。电键K原来是合上的，在K断开后，分析：
(1)若R1R2，灯泡的亮度怎样变化？
(2)若R1
(四)反思总结：
(五)当堂检测
1、无线电技术的发展，极大地方便了人们的生活。在无线电技术中常有这样的要求：一个线圈中电流变化时对另一个线圈中的电流影响最小，如图所示，两个线圈安装位置最符合该要求的是( )
A.① B.② C.③ D.④
2、如图所示电路，线圈L电阻不计，则 ( )
A、S闭合瞬间，A板带正电，B板带负电
B、S保持闭合，A板带正电，B板带负电
C、S断开瞬间，B板带正电，A板带负电
D、由于线圈电阻不计，电容被短路，上述三种情况电容器两板都不带电
3、在下图电压互感器的接线图中，接线正确的是( )
高二物理教案：互感与自感答案：
课后练习与提高
1.下列关于自感现象的说法中，正确的是 ( )
A.自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象
B.线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反
C.线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关
D.加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大
2.关于线圈的自感系数，下面说法正确的是 ( )
A.线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大
B.线圈中电流等于零时，自感系数也等于零
C.线圈中电流变化越快，自感系数越大
D.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定
3.如图所示，L为一个自感系数大的自感线圈，开关闭合后，小灯能正常发光，那么闭合开关和断开开关的瞬间，能观察到的现象分别是 ( )
A.小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭
B.小灯立即亮，小灯立即熄灭
C.小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
D.小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
4.如图所示是一演示实验的电路图。图中L是一带铁芯的线圈，A是一灯泡。起初，开关处于闭合状态，电路是接通的。现将开关断开，则在开关断开的瞬间，通过灯泡A的电流方向是从端经灯泡到端。这个实验是用来演示现象的。
5.如图所示的电路中，灯泡A1、A2的规格完全相同，自感线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是 ( )
A.当接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后A2比A1亮
B.当接通电路时，A1和A2始终一样亮
C.当断开电路时，A1和A2都过一会儿熄灭
D.当断开电路时，A2立即熄灭，A1过一会儿熄灭
6.如图所示电路中，A1、A2是两只相同的电流表，电感线
圈L的直流电阻与电阻R阻值相等。下面判断正确的是 ( )
A.开关S接通的瞬间，电流表A1的读数大于A2的读数
B.开关S接通的瞬间，电流表A1的读数小于A2的读数
C.开关S接通电路稳定后再断开的瞬间，电流表A1的读数大于A2的读数
D.开关S接通电路稳定后再断开的瞬间，电流表A1数等于A2的读数
7.如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，D1和D2是两个相同的灯泡，若将电键S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开电键S，则 ( )
A.电键S闭合时，灯泡D1、D2同时亮，然后D1会变暗直到不亮，D2更亮
B.电键S闭合时，灯泡D1很亮，D2逐渐变亮，最后一样亮
C.电键S断开时，灯泡D2随之熄灭，而D1会亮一下后才熄灭
D.电键S断开时，灯泡D1随之熄灭，而D2会更亮后一下才熄灭
高二物理教案：互感与自感答案： a
1、牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。
（1）运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持。
（2）定律说明了任何物体都有惯性。
（3）不受力的物体是不存在的。牛顿第一定律不能用实验直接验证。但是建立在大量实验现象的基础之上，通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种新方法：通过观察大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从大量现象中寻找事物的规律。
（4）牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。
2、惯性：物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。
（1）惯性是物体的固有属性，即一切物体都有惯性，与物体的受力情况及运动状态无关。因此说，人们只能“利用”惯性而不能“克服”惯性。
（2）质量是物体惯性大小的量度。
3、牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同，表达式F?合？=ma
（1）牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系，即知道了力，可根据牛顿第二定律，分析出物体的运动规律；反过来，知道了运动，可根据牛顿第二定律研究其受力情况，为设计运动，控制运动提供了理论基础。
（2）对牛顿第二定律的数学表达式F?合？=ma，F?合？是力，ma是力的作用效果，特别要注意不能把ma看作是力。
（3）牛顿第二定律揭示的是力的瞬间效果。即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系，力变加速度就变，力撤除加速度就为零，注意力的瞬间效果是加速度而不是速度。
（4）牛顿第二定律F?合？=ma，F合是矢量，ma也是矢量，且ma与F?合？的方向总是一致的。F合？可以进行合成与分解，ma也可以进行合成与分解。
4、牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。
（1）牛顿第三运动定律指出了两物体之间的作用是相互的，因而力总是成对出现的，它们总是同时产生，同时消失。
（2）作用力和反作用力总是同种性质的力。
（3）作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各产生其效果，不可叠加。
5、牛顿运动定律的适用范围：宏观低速的物体和在惯性系中。
6、超重和失重
（1）超重：物体有向上的加速度称物体处于超重。处于超重的物体对支持面的压力F?N?（或对悬挂物的拉力）大于物体的重力mg，即F?N?=mg+ma.
（2）失重：物体有向下的加速度称物体处于失重。处于失重的物体对支持面的压力FN（或对悬挂物的拉力）小于物体的重力mg.即FN=mg-ma.当a=g时F?N?=0，物体处于完全失重。
（3）对超重和失重的理解应当注意的问题
不管物体处于失重状态还是超重状态，物体本身的重力并没有改变，只是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）不等于物体本身的重力。
超重或失重现象与物体的速度无关，只决定于加速度的方向。“加速上升”和“减速下降”都是超重；“加速下降”和“减速上升”都是失重。
在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等。
7、处理连接题问题----通常是用整体法求加速度，用隔离法求力。
1、理解振幅、周期和频率的概念，知道全振动的含义。
2、了解初相位和相位差的概念，理解相位的物理意义。
3、了解简谐运动位移方程中各量的物理意义，能依据振动方程描绘振动图象。
4、理解简谐运动图象的物理意义，会根据振动图象判断振幅、周期和频率等。
重点难点：对简谐运动的振幅、周期、频率、全振动等概念的理解，相位的物理意义。
教学建议：本节课以弹簧振子为例，在观察其振动过程中位移变化的周期性、振动快慢的特点时，引入描绘简谐运动的物理量(振幅、周期和频率)，再通过单摆实验引出相位的概念，最后对比前一节得出的图象和数学表达式，进一步体会这些物理量的含义。本节要特别注意相位的概念。
导入新课：你有喜欢的歌手吗？我们常常在听歌时会评价，歌手韩红的音域宽广，音色嘹亮圆润；歌手王心凌的声音甜美；歌手李宇春的音色沙哑，独具个性……但同样的歌曲由大多数普通人唱出来，却常常显得干巴且单调，为什么呢？这些是由音色决定的，而音色又与频率等有关。