小學(xué)教案比的應(yīng)用
發(fā)表時(shí)間:2020-08-25離心現(xiàn)象及其應(yīng)用。
一、教學(xué)目標(biāo)1.知道什么是離心現(xiàn)象,知道物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件。2.能結(jié)合課本所分析的實(shí)際問(wèn)題,知道離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止。二、教學(xué)重點(diǎn)物體做離心運(yùn)動(dòng)所滿足的條件。三、教學(xué)難點(diǎn)對(duì)離心運(yùn)動(dòng)的理解及其實(shí)例的分析教學(xué)過(guò)程做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,它所受的合力恰提供了它所需要的向心力,如果提供它的外力消失或不足,則由于物體本身的慣性,物體將沿圓周的切線方向飛出或逐漸遠(yuǎn)離圓心,出現(xiàn)了物體遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)。(一)離心運(yùn)動(dòng)1.離心運(yùn)動(dòng):做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,在所受的合力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力的情況下,物體所做的逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)叫做離心運(yùn)動(dòng)。⑴離心運(yùn)動(dòng)是物體逐漸遠(yuǎn)離圓心的一種物理現(xiàn)象。⑵離心現(xiàn)象的本質(zhì)是物體慣性的表現(xiàn)⑶離心的條件:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體合外力消失或不足以提供所需的向心力。【演示】在離心機(jī)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放一個(gè)物體,當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速較小時(shí),物體隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起做圓周運(yùn)動(dòng),隨著轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速增加,當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到某一值時(shí),物體所受的最大靜摩擦力已不足以提供所需的向心力,物塊做離心運(yùn)動(dòng)。2.對(duì)離心運(yùn)動(dòng)的進(jìn)一步理解⑴做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),當(dāng)合外力消失時(shí),它就以這一時(shí)刻的線速度沿切線方向飛去。⑵做離心運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)是做半徑越來(lái)越大的運(yùn)動(dòng)或沿切線方向飛出的運(yùn)動(dòng),它不是沿半徑方向飛出。⑶做離心運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)不存在所謂的“離心力”作用,因?yàn)闆](méi)有任何物體提供這種力(不管是以是什么方式命名的力,只要是真實(shí)存在的,一定有施力物體)。⑷離心運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征是逐漸遠(yuǎn)離圓心運(yùn)動(dòng),動(dòng)力學(xué)特征是合外力消失或不足以提供所需要的向心力。(二)離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止1.離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用實(shí)例⑴離心干燥器⑵洗衣機(jī)的脫水筒⑶用離心機(jī)把體溫計(jì)的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)2.離心運(yùn)動(dòng)的防止實(shí)例⑴汽車(chē)拐彎時(shí)的限速⑵高速旋轉(zhuǎn)的飛輪、砂輪的限速【例1】汽車(chē)沿半徑為R的圓跑道勻速行駛,設(shè)跑道的路面是水平的,路面作用于車(chē)的最大靜摩擦力是車(chē)重的0.10倍,要使汽車(chē)不至于沖出圓跑道,車(chē)速最大不能超過(guò)多少?【解析】如果不考慮汽車(chē)行駛時(shí)所受的阻力,那么汽車(chē)在圓跑道勻速行駛時(shí),輪胎所受的靜摩擦力F(方向指向圓心)提供向心力。車(chē)速越大,所需向心力也越大,則靜摩擦力F也越大,但本題中的向心力不可能超過(guò)路面作用于車(chē)的最大靜摩擦力Fm,車(chē)重的0.10。設(shè)車(chē)速的最大值為vm,則汽車(chē)沿半徑為R的圓跑道勻速行駛時(shí)的速率不能超過(guò),不然會(huì)沖出圓跑道,因?yàn)檫@時(shí)最大靜摩擦力不足以提供汽車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力,汽車(chē)就脫離原來(lái)的圓跑道做離心運(yùn)動(dòng)了。
【例2】如圖5-7-1所示,把兩個(gè)完全相同的甲、乙兩物體放在水平轉(zhuǎn)盤(pán)上,甲離轉(zhuǎn)盤(pán)中心近些,當(dāng)逐漸增大轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速時(shí),哪個(gè)先滑離原來(lái)的位置?為什么?
【解析】物體能否發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),在于物體所需要的向心力是否達(dá)到了轉(zhuǎn)臺(tái)和物體之間的最大靜摩擦力,超過(guò)了就會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。
乙先滑離原來(lái)的位置。放在水平轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)上的物體隨轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)有沿半徑滑離轉(zhuǎn)動(dòng)軸的趨勢(shì),它沒(méi)有滑離而繞轉(zhuǎn)軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng),是因?yàn)槲矬w與轉(zhuǎn)盤(pán)間的靜摩擦力F靜提供物體繞軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力,使它產(chǎn)生向心加速度。根據(jù)Fm=μ0FN,由于甲乙兩物體重量相等,兩處接觸面情況相同(即μ0相同),因此兩個(gè)物體與盤(pán)間最大靜摩擦力相等。由根據(jù)向心力公式,F(xiàn)n=mω2R,向心力Fn跟角速度ω2成正比,所以隨著轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速增大時(shí),物體所需向心力也逐漸增大,當(dāng)物體所需要的向心力超過(guò)最大靜摩擦力FN時(shí),物體就會(huì)滑動(dòng),由于甲乙處在同一轉(zhuǎn)盤(pán)上,角速度相同。但乙的半徑大,它所需要的向心力比甲大,所以當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速增大時(shí),乙先滑離原先位置。
從本題可以看出這樣一個(gè)結(jié)論,在同一轉(zhuǎn)臺(tái)上離轉(zhuǎn)軸越遠(yuǎn)的物體越容易滑動(dòng),與物體的質(zhì)量沒(méi)有關(guān)系。僅由物體的軌道半徑?jīng)Q定。
【小結(jié)】圓周運(yùn)動(dòng)的物體,所受的合外力F突然消失或不足以提供所需的向心力時(shí),物體就會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)。
【作業(yè)】略
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古人云,工欲善其事,必先利其器。準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助教師有計(jì)劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。那么如何寫(xiě)好我們的教案呢?下面是小編為大家整理的“高一物理教案:《離心現(xiàn)象及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)”,相信您能找到對(duì)自己有用的內(nèi)容。
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教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo):
1、知道離心運(yùn)動(dòng)及其產(chǎn)生的原因.
2、知道離心現(xiàn)象的一些應(yīng)用和可能帶來(lái)的危害.
能力目標(biāo):
1、培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力
情感目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生用理論解釋實(shí)際問(wèn)題的能力與習(xí)慣.
教學(xué)建議
教材分析
教材首先分析了離心現(xiàn)象發(fā)生的條件和離心運(yùn)動(dòng)的定義,接著從生產(chǎn)、生活的實(shí)際問(wèn)題中說(shuō)明離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和危害,充分體現(xiàn)了學(xué)以致用的思想.
教法建議
學(xué)習(xí)離心運(yùn)動(dòng)的概念時(shí),通過(guò)充分討論,讓學(xué)生明確幾點(diǎn):
第一:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,一旦失去向心力或向心力不足,都不能再滿足把物體約束在原來(lái)的圓周上運(yùn)動(dòng)的條件,這時(shí)會(huì)出現(xiàn)物體遠(yuǎn)離圓心而去的現(xiàn)象.
第二:可補(bǔ)充加上提供的向心力F大于物體所需向心力 時(shí),( ),表現(xiàn)為向心的趨勢(shì)(離圓心越來(lái)越近)這對(duì)學(xué)生全面理解“外力必須等于 時(shí),物體才可做勻速圓周運(yùn)動(dòng)”有好處.
第三:離心運(yùn)動(dòng)是物體具有慣性的表現(xiàn),而不是物體受到“離心力”作用的結(jié)果.有些學(xué)生可能提出,“離心力”的問(wèn)題,教師可以說(shuō)明那是在另一參照系(非慣性系)中引入的概念,在中學(xué)階段不予研究.
關(guān)于離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止,可引導(dǎo)同學(xué)討論完成.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
離心現(xiàn)象及其應(yīng)用
教學(xué)重點(diǎn):離心運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的條件
教學(xué)主要設(shè)計(jì):
一、離心運(yùn)動(dòng)
(一)討論:在光滑水平面上,用細(xì)繩系一個(gè)小球,使其在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng).若細(xì)繩突然斷了,小球?qū)⑷绾芜\(yùn)動(dòng)?若拉繩的力變小了,小球如何運(yùn)動(dòng)?若拉繩的力變大了,小球如何運(yùn)動(dòng)?
(二)展示“魔盤(pán)”娛樂(lè)設(shè)施的動(dòng)畫(huà)資料
討論:“魔盤(pán)”上的人所需向心力由什么力提供?為什么轉(zhuǎn)速一定時(shí),有的人能隨之一塊做圓周運(yùn)動(dòng),而有的人逐漸向邊緣滑去?
(三)用提供的力與需要的向心力的關(guān)系角度解釋上述現(xiàn)象,得到離心運(yùn)動(dòng)的條件和概念.(配合課件1)
二、離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止:
可提出一些問(wèn)題讓學(xué)生討論解決:如:
(1)洗衣機(jī)的脫水筒中的衣物上的水滴,在脫水筒工作時(shí),水滴需要的向心力由什么決定?提供的向心力由什么決定?什么情況下,水滴將被甩出?
(2)在公路轉(zhuǎn)彎處,為什么車(chē)輛行駛不允許超過(guò)規(guī)定的速度?
(3)為什么砂輪、飛輪等都不得超過(guò)允許的最大轉(zhuǎn)速?等等
探究活動(dòng)
觀察并思考:
1、汽車(chē)、自行車(chē)等在水平面上轉(zhuǎn)彎時(shí),為什么速度不能過(guò)大?
2、滑冰運(yùn)動(dòng)員及摩托車(chē)運(yùn)動(dòng)員在彎道處的姿勢(shì),并分析其受力情況?
《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用》教案設(shè)計(jì)
《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用》教案設(shè)計(jì)
【教學(xué)目的】
1.通過(guò)邏輯推理和對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察和分析,使學(xué)生在電磁感應(yīng)知識(shí)的基礎(chǔ)上理解自感現(xiàn)象的產(chǎn)生的它的規(guī)律,明確自感系數(shù)的意義和決定條件
2.通過(guò)對(duì)兩個(gè)自感實(shí)驗(yàn)的觀察和討論,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析推理能力
3.日光燈的原理
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
重點(diǎn):使學(xué)生在掌握了自感現(xiàn)象與電磁感應(yīng)現(xiàn)象統(tǒng)一性的基礎(chǔ)上,把握自感現(xiàn)象的特點(diǎn)。
難點(diǎn):斷電自感現(xiàn)象中,燈泡突然閃亮一下學(xué)生很難理解,是教學(xué)中的難點(diǎn)。
【教具】電源(6V)、導(dǎo)線、帶閉合鐵芯的線圈、電鍵、燈泡,相關(guān)的教學(xué)視頻等
【教學(xué)過(guò)程】
復(fù)習(xí)引入
師:上節(jié)課提到了幾種不同形式的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,你們認(rèn)為引起電磁感應(yīng)現(xiàn)象最重要的條件是什么?
生:穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化
師:對(duì)!不論采用什么方式,只要能使穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化,均能引起電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
(一)自感現(xiàn)象
1.揭示現(xiàn)象,提出問(wèn)題
[實(shí)驗(yàn)]:6V電源,A、B為裸露銅線,L為帶閉合鐵芯的線圈
提出問(wèn)題:在A、B觸點(diǎn)斷開(kāi)瞬間,A、B間的高壓從何而來(lái)?
2.分析現(xiàn)象,建立概念
在上圖所示的電路中,當(dāng)電鍵搭接后,線圈中存在穩(wěn)定的電流I,線圈內(nèi)部鐵心中存在很強(qiáng)的磁場(chǎng),穿過(guò)線圈的磁通量很大;在電鍵斷開(kāi)瞬間,在很短的時(shí)間內(nèi),線圈中的電流迅速減小到零,穿過(guò)線圈的磁通量也迅速減小到零,磁通量的變化量雖然不是很大。但由于時(shí)間很短,在電鍵由接通至斷開(kāi)瞬間,對(duì)于線圈來(lái)說(shuō),在線圈上產(chǎn)生了很高的感生電動(dòng)勢(shì),這就是引起試驗(yàn)學(xué)生強(qiáng)烈觸電感覺(jué)的高壓的來(lái)源。
上述現(xiàn)象屬于一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,其中穿過(guò)電路磁通量的變化是由于通過(guò)導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而引起的。
這種由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,叫做自感現(xiàn)象。在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),叫做自感電動(dòng)勢(shì)。
3.演示現(xiàn)象,強(qiáng)化概念
總結(jié)1:電路接通時(shí),電流由零開(kāi)始增加,L支路中感應(yīng)電流方向與原來(lái)電流方向相反,阻礙電流的增加,即推遲了電流達(dá)到正常值的時(shí)間(見(jiàn)上左圖)。啟發(fā)學(xué)生說(shuō)出這時(shí)L相當(dāng)于瞬時(shí)電源(將原電流方向及自感電流的方向在圖中標(biāo)出)
問(wèn):如果不斷地用手按動(dòng)S,會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?
(燈1始終達(dá)不到正常發(fā)光亮度)加快按動(dòng)頻率,又有什么現(xiàn)象?(燈1逐漸變得更暗)思考這是什么原因?
總結(jié)2:S斷開(kāi),電源切斷,但燈不僅不立刻熄滅,反而產(chǎn)生了更強(qiáng)的延時(shí)電流,這是為什么?提醒學(xué)生,這時(shí)一定又出現(xiàn)了新電源,這個(gè)電源在哪里?電動(dòng)勢(shì)的方向如何?
S斷開(kāi)時(shí),線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),方向與原來(lái)電流方向相同,阻礙電流的減小。L相當(dāng)一瞬時(shí)電源,此電源與燈A形成回路(在圖中畫(huà)出電流方向),故燈A還有一段時(shí)間的持續(xù)電流。燈A比原來(lái)更亮地一閃,說(shuō)明這瞬間電流比原來(lái)電流大。顯然這是由L產(chǎn)生的。原來(lái)L支路中電流iL比A支路中電流iA大很多(如上右圖),S斷開(kāi)時(shí),iA立即減為零,而iL由原原值逐漸減為零,推遲了減到零的時(shí)間,可見(jiàn)在一段時(shí)間內(nèi),流過(guò)A的電流還大于原來(lái)的電流iA,故而發(fā)出更亮的光。
自感電動(dòng)勢(shì)的方向總是阻礙原來(lái)電流的變化。
自感現(xiàn)象既然也是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象,當(dāng)然仍然遵守楞次定律,即自感電動(dòng)勢(shì)的方向總是阻礙原來(lái)電流的變化。
4.觀看視頻,強(qiáng)化理解
通過(guò)觀看實(shí)驗(yàn)視頻讓學(xué)生理解通電及斷電自感中電路電流的變化情況,加深對(duì)自感現(xiàn)象的理解。
5.自感系數(shù)
演示“千人震”實(shí)驗(yàn),折掉鐵芯,觸電感覺(jué)消失,說(shuō)明線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)還與線圈本身有關(guān)。
(1)自感系數(shù)反映了線圈對(duì)電流變化阻礙作用的大小,不同線圈,自感系數(shù)不同,它由線圈本身決定(S、n、密集、鐵心)
(2)單位:享利
(3)大?。?br>
(二)日光燈的主要組成
日光燈主要由燈管、鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器組成。
分別將燈管、鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器的實(shí)物模型展示在投影儀上,對(duì)其結(jié)構(gòu)及其原理進(jìn)行講解。
教師出示碎日光燈,如圖,向?qū)W生介紹燈管的構(gòu)造及發(fā)光原理。
教師講解:燈管內(nèi)充有微量的惰性氣體(如:氬)和稀薄的汞蒸氣,兩個(gè)燈絲之間的氣體導(dǎo)電時(shí)發(fā)出紫外線,使涂在管壁上的熒光粉發(fā)出柔和的可見(jiàn)光。
教師說(shuō)明:①管內(nèi)所充氣體不同、管壁所涂的熒光粉不同,發(fā)光的顏色就不同;②日光燈開(kāi)始點(diǎn)燃時(shí),要激發(fā)汞蒸氣導(dǎo)電需要一個(gè)高出電源電壓很多的電壓,而正常發(fā)光時(shí),燈管的電阻變得很小(因?yàn)闅怏w導(dǎo)電的電阻小),只允許通過(guò)不大的電流,這時(shí)要求加在燈管上的電壓低于電源電壓。(通過(guò)觀看實(shí)驗(yàn)視頻讓學(xué)生直觀的了解)
教師出示拆開(kāi)的鎮(zhèn)流器,如圖,向?qū)W生介紹鎮(zhèn)流器的構(gòu)造——是一個(gè)帶鐵芯的線圈,自感系數(shù)很大。
教師出示拆開(kāi)的起動(dòng)器,如圖,要求學(xué)生觀察并總結(jié)啟動(dòng)器的主要構(gòu)造:
啟動(dòng)器主要是一個(gè)充有氖氣的小玻璃泡,里面裝有兩個(gè)電極,一個(gè)是靜觸片,一個(gè)是由兩個(gè)膨脹系數(shù)不同的金屬制成的U形動(dòng)觸片。
教師演示雙金屬片受熱彎曲的實(shí)驗(yàn),同時(shí)講述溫度升高時(shí),動(dòng)觸片與靜觸片接通的原理。
平常動(dòng)觸片與靜觸片之間不接觸,有小縫隙,雙金屬片受熱時(shí),兩金屬片膨脹程度不同,下層的膨脹大一些,使U形動(dòng)觸片稍伸開(kāi)一點(diǎn),與靜觸片接觸。
教師說(shuō)明:?jiǎn)?dòng)器中與動(dòng)、靜觸片并接的電容器只是起一個(gè)使動(dòng)、靜觸片在分離時(shí)不產(chǎn)生火花,以免燒壞觸點(diǎn)。即使沒(méi)有電容器,啟動(dòng)器也能工作。
(三)電路連接
教師利用投影儀出示日光燈的電路連接圖。如圖。
(四)日光燈的工作過(guò)程
引導(dǎo)學(xué)生分析并掌握日光燈工作的全過(guò)程。
1.K閉合,啟動(dòng)器的動(dòng)、靜觸片先接通,后分離。
K閉合時(shí),電源將電壓加在起動(dòng)器兩極間,使氖氣放電發(fā)出輝光,輝光產(chǎn)生熱量使U形動(dòng)觸片膨脹伸長(zhǎng),與靜觸片接通。于是在鎮(zhèn)流器線圈和燈管的燈絲間有電流通過(guò)。電路接通后,起動(dòng)器的氖氣停止放電,U形動(dòng)觸片冷卻收縮,兩觸片分離,電路自動(dòng)斷開(kāi)。
2.啟動(dòng)器的動(dòng)、靜觸片分離的瞬間,鎮(zhèn)流器由于自感產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)高壓并與電源電壓一起加在燈管的兩燈絲間,使燈管中的汞蒸氣導(dǎo)電,氣體導(dǎo)電時(shí)發(fā)出的紫外線,使涂在管壁的熒光粉發(fā)出柔和的可見(jiàn)光。
3.日光燈啟動(dòng)后,鎮(zhèn)流器由于自感作用使加在燈管上的電壓低于電源電壓,使燈管正常工作。
日光燈點(diǎn)燃后,只允許通過(guò)不大的電流。由于燈管正常工作時(shí),因?yàn)槭菤怏w導(dǎo)電,電阻小,故要求加在燈管兩端的電壓不能太大(低于電源電壓220V)。日光燈用交變電源供電,正常工作時(shí),在鎮(zhèn)流器中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流變化,鎮(zhèn)流器等效于一個(gè)大電阻并與一個(gè)小電阻(燈管)串聯(lián)在220V的電源電壓兩端,使燈管兩端所加的電壓較小而正常工作。
教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)鎮(zhèn)流器在日光燈工作過(guò)程中的作用:
(1)啟動(dòng)時(shí),產(chǎn)生瞬時(shí)高壓。(2)正常工作時(shí),降壓限流。
要求學(xué)生思考下面的問(wèn)題并作出回答。
問(wèn)題1.日光燈的可見(jiàn)光是誰(shuí)發(fā)出呢?是不是汞蒸氣發(fā)出?
問(wèn)題2.日光燈為什么能節(jié)電?
學(xué)生回答:
1.汞蒸氣導(dǎo)電時(shí)發(fā)出紫外線,使涂在管壁上的熒光粉發(fā)出柔和的可見(jiàn)光。不是汞蒸氣發(fā)出。
2.日光燈由于靠離子導(dǎo)電,電阻很小,故電流的熱效應(yīng)很小,這樣日光燈能節(jié)約電能。
五、小結(jié)
●自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因--由于通過(guò)導(dǎo)體本身電流的變化;自感電動(dòng)勢(shì)的作用--阻礙導(dǎo)體中原來(lái)電流的變化。
●自感系數(shù)的決定因素和單位。
●日光燈的結(jié)構(gòu)和工作原理。
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學(xué)習(xí)內(nèi)容1.7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用
學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道什么是靜電平衡狀態(tài),
2.知道處于靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特征。
3.知道靜電的應(yīng)用與防止。
學(xué)習(xí)重、難點(diǎn)靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體特征
學(xué)法指導(dǎo)自主、合作、探究
知識(shí)鏈接1.電場(chǎng)的強(qiáng)弱用來(lái)描述,此物理量為量;定義式為
,單位是:。
2.電場(chǎng)的疊加原理:。
學(xué)習(xí)過(guò)程用案人自我創(chuàng)新
【自主學(xué)習(xí)】
1.靜電感應(yīng)現(xiàn)象是指:
。
2.靜電平衡狀態(tài)是指:
。
3.靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特征
⑴處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體,內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)。
⑵處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體,表面上任一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向與該點(diǎn)表面
,表面場(chǎng)強(qiáng)為零。
⑶處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體是個(gè)體,其表面是個(gè)面。
4.靜電平衡時(shí),導(dǎo)體上的電荷分布有以下兩個(gè)特點(diǎn):
⑴導(dǎo)體內(nèi)部:。
⑵在導(dǎo)體表面:。
5.靜電的防止與應(yīng)用
⑴尖端放電
⑵靜電屏蔽
⑶靜電除塵
【例題與練習(xí)】
1.如圖所示,接地的金屬板右側(cè)有固定的點(diǎn)電荷+Q,a、b點(diǎn)是金屬板右側(cè)表面的兩點(diǎn),其中a到+Q的距離較小,下列說(shuō)法正確的是()
A.由于靜電感應(yīng),金屬板右側(cè)表面帶負(fù)電,左側(cè)表面帶正電。
B.由于靜電感應(yīng),金屬板右側(cè)表面帶負(fù)電,左側(cè)表面不帶電。
C.整個(gè)導(dǎo)體,包括表面上的a、b點(diǎn),是一個(gè)等勢(shì)體,且電勢(shì)等于零
D.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零,且a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同.但a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)要強(qiáng)(大)一些.
2.一金屬球,原來(lái)不帶電,現(xiàn)沿球的直徑的延長(zhǎng)線放置一均勻的帶電細(xì)桿MN,如圖所示,金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在球內(nèi)直徑a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Eb、Ec,三者相比()
A.Ea最大
B.Eb最大
C.Ec最大
D.Ea=Eb=Ec
3.驗(yàn)電器放在絕緣桌面上,先給A球帶上些負(fù)電荷q,與A球連為一體的金屬桿B下端的兩錫箔張開(kāi)一定角度,如圖13-4-3所示.當(dāng)帶正電的玻璃棒c從遠(yuǎn)處逐漸向A靠近過(guò)程中,會(huì)看到下列現(xiàn)象:先是兩錫箔的張角逐漸減小,直至閉合,此后兩錫箔重又張開(kāi),張角逐漸增大.請(qǐng)解釋這一現(xiàn)象.
圖13-4-3
4.l如圖13-4-4所示,金屬球殼的內(nèi)外表面分別用C、D表示,B球與金屬球殼內(nèi)表面緊密接觸.金屬小球A原來(lái)帶正電,金屬球殼與金屬小球B原來(lái)不帶電,當(dāng)用一根導(dǎo)線將A、B兩球連接時(shí),以下判斷中正確的是().
A.A與B帶正電,C帶負(fù)電,D帶正電
B.D帶正電,A帶正電,B與C不帶電
C.只有A帶電,其他均不帶電
D.A帶正電,D帶負(fù)電,B與C不帶電
達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.如圖13-4-6所示,在真空中把一絕緣導(dǎo)體向帶負(fù)電的小球Q緩慢地靠近(不相碰),下列說(shuō)法中正確的是().
A.B端的感應(yīng)電荷越來(lái)越多
B.導(dǎo)體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越大
C.導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)恒大于在N點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)
D.導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等
2.如圖13-4-7所示,把原來(lái)不帶電的金屬殼B的外表面接地,將一帶正電的小球A從小孔中放入球殼,但不與B發(fā)生接觸,達(dá)到靜電平衡后,則()
A.B的空腔內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度為零
B.B不帶電
C.B的內(nèi)外表面電勢(shì)相等
B.B帶負(fù)電
3.如圖所示,空腔帶電導(dǎo)體內(nèi)壁與驗(yàn)電器導(dǎo)體球相連,則下列說(shuō)法中正確的是()
A.驗(yàn)電器的金屬箔片不張開(kāi)
B.驗(yàn)電器的金屬箔片張開(kāi)
C.驗(yàn)電器的金屬箔片可能張開(kāi)
D.驗(yàn)電器的金屬箔片可能不張開(kāi)
4.如圖所示,接地的金屬球A的半徑為R,球外點(diǎn)電荷的電量為Q,到球心的距離為r,該點(diǎn)電荷的電場(chǎng)在球心的場(chǎng)強(qiáng)等于()
A.
B.
C.0
D.
5.如圖所示為靜電除塵示意圖,在M、N兩點(diǎn)間加高壓電源時(shí),金屬管內(nèi)空氣電離,電離的電子在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng),遇到煙氣中的煤粉,使煤粉帶負(fù)電荷,因而煤粉被
吸附到管壁上,排出的煙就清潔了,就此示意圖,下列說(shuō)法正確的是()
A.N接電源的正極
B.M接電源的正極
c.電場(chǎng)強(qiáng)度EM>EN
D.電場(chǎng)強(qiáng)度EM<EN。
5.(思考題)
.一半徑為R的絕緣殼均勻地帶有電荷量為+Q的電荷,另一電荷量為+q的點(diǎn)電荷放在球心O上,由于對(duì)稱性,點(diǎn)電荷受力為零,現(xiàn)在球殼上挖去半徑為r(r《R)的一個(gè)小圓孔,則此時(shí)置于球心的點(diǎn)電荷所受力的大小為方向?yàn)?br>
靜電現(xiàn)象及其微觀解釋
俗話說(shuō),居安思危,思則有備,有備無(wú)患。作為教師準(zhǔn)備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時(shí)充分理解所教內(nèi)容,幫助教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。那么怎么才能寫(xiě)出優(yōu)秀的教案呢?急您所急,小編為朋友們了收集和編輯了“靜電現(xiàn)象及其微觀解釋”,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
第1節(jié)靜電現(xiàn)象及其微觀解釋
學(xué)習(xí)目標(biāo):
(1)掌握兩種電荷,了解摩擦起電和感應(yīng)起電,定性了解自然界僅有的兩種電荷間的作用特點(diǎn)
(2)了解靜電現(xiàn)象及其在生產(chǎn)和生活中的運(yùn)用
(3)了解電荷守恒規(guī)律。能用原子結(jié)構(gòu)和電荷守恒規(guī)律解釋靜電現(xiàn)象
學(xué)習(xí)重點(diǎn):
感應(yīng)起電的方法和原理/電荷守恒定律
學(xué)習(xí)過(guò)程
1.用橡膠棒與毛皮摩擦后,放于碎紙片附近會(huì)發(fā)現(xiàn)橡膠棒吸引碎紙片情況。
提問(wèn)一:為什么橡膠棒會(huì)吸引碎紙片?
若將橡膠棒摩擦過(guò)的毛皮靠近碎紙片,會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?
提問(wèn)二:注意觀察帶電橡膠棒吸引碎紙片情況,會(huì)發(fā)現(xiàn)被橡膠棒吸起的紙片中,較大的紙片先落下來(lái),這是為什么?
提問(wèn)三:這種摩擦起電是怎么形成的呢?
提問(wèn)四:電荷守恒定律的內(nèi)容是什么?
e=1.6×10-19C。任何帶電物體所帶電量要么等于電子(或質(zhì)子)電量,要么是它們的整數(shù)倍,因此,把1.6×10-19C稱為基元電荷。
知識(shí)小結(jié):
1、自然界只存在兩種電荷,叫做與。
2、電荷守恒:電荷不能創(chuàng)造,不能消滅,只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。
3、電荷的多少叫電量,電量的單位是。帶電體的電量q=Ne(N為整數(shù))。e=1.6×10-19C稱為基。
2.研究?jī)煞N電荷間的相互作用及接觸起電。
提問(wèn):除了吸引輕小物體外,還可以用什么方法來(lái)檢驗(yàn)物體是否帶電?
例1:兩個(gè)完全一樣的絕緣金屬球,A帶電量Q,B帶電量-2Q,將AB相觸后分開(kāi),AB分別帶多少電量?
答案:(-Q/2)
例2:有三個(gè)完全一樣的絕緣金屬球,A帶電量Q,BC均不帶電,怎樣能使B帶上3Q/8的電量?
答案:(先AC碰,然后BC碰,再AB碰)
小結(jié):
二、電荷的相互作用:同種電荷,異種電荷。
三、起電方式:①②③
3.研究靜電感應(yīng)現(xiàn)象和感應(yīng)起電
提問(wèn):不用接觸,能否用一個(gè)帶電體A使另一個(gè)原本不帶電的物體B帶上電荷呢?
4.靜電感應(yīng)
(1)什么叫靜電感應(yīng)?
例題:如圖所示,A帶正電,若感應(yīng)電機(jī)C端接地,問(wèn)B、C端各帶什么電荷?
答案:(B端帶負(fù)電荷,C端無(wú)凈電荷)
若此時(shí)斷開(kāi)C與地的連線,B、C端帶什么電荷?
答案:(B端負(fù)電荷,C端無(wú)電荷)
整個(gè)導(dǎo)體凈余什么電荷?
答案:(負(fù)電荷)
若B端接地,整個(gè)導(dǎo)體凈余什么電荷?
答案:(負(fù)電荷)
例:驗(yàn)電器早已帶正電,現(xiàn)將一導(dǎo)體球移近驗(yàn)電器的小球,但不接觸,在移動(dòng)過(guò)程中箔片張角減小,則:
A球P一定帶正電
B球P一定帶負(fù)電
C球P一定不帶電
D球P可能不帶電
答案:(D)(可能帶負(fù)電,也可能不帶電)
5.靜電的防護(hù)與利用(自學(xué)為主,課上閱讀歸納)
1.利用
1)吸附功能;可用于除塵、噴涂等
2)殺菌功能:處理種子,處理水,
3)放電產(chǎn)生臭氧:強(qiáng)氧化劑,可殺菌
2.防止危害——放電導(dǎo)致火花,電擊等危害
預(yù)防方法——盡快導(dǎo)走靜電(利用金屬或潮濕的空氣導(dǎo)電)
——α射線照射,使空氣電離導(dǎo)電