高中牛頓第二定律教案

第二節(jié)電勢(shì)與等勢(shì)面。

第二節(jié)電勢(shì)與等勢(shì)面

學(xué)習(xí)要求：
1、理解電勢(shì)的概念，知道電勢(shì)是描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量。
2、明確電勢(shì)能、電勢(shì)、靜電力的功、電勢(shì)能的關(guān)系。
3、了解電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系，了解等勢(shì)面的意義及與電場(chǎng)線的關(guān)系。
要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)：
一、電勢(shì)
1、定義：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的與它的的比值，叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)。用表示。量，只有，沒有，但有。
2、公式：（與試探電荷關(guān)）
3、單位：伏特（V）
4、電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系：電勢(shì)順線。（電場(chǎng)線指向電勢(shì)的方向）
5、零電勢(shì)位置的規(guī)定：電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)的數(shù)值與零電勢(shì)的選擇關(guān)，即電勢(shì)的數(shù)值決定于零電勢(shì)的選擇．（大地或無窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零）
二、等勢(shì)面
1、定義：電場(chǎng)中相等的點(diǎn)構(gòu)成的面
2、性質(zhì)：
①在同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等，所以在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力做功
②電場(chǎng)線跟等勢(shì)面，并且由電勢(shì)的等勢(shì)面指向電勢(shì)的等勢(shì)面。
③等勢(shì)面越，電場(chǎng)強(qiáng)度越
④等勢(shì)面不相，不相
3、等勢(shì)面的用途：由等勢(shì)面描繪電場(chǎng)線。
4、幾種電場(chǎng)的電場(chǎng)線及等勢(shì)面
注意：①等量同種電荷連線和中線上
連線上：中點(diǎn)電勢(shì)最小
中線上：由中點(diǎn)到無窮遠(yuǎn)電勢(shì)逐漸減小，無窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零。
②等量異種電荷連線上和中線上
連線上：由正電荷到負(fù)電荷電勢(shì)逐漸減小。
中線上：各點(diǎn)電勢(shì)相等且都等于零。
典型例題：
【例1】如圖所示，電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，則下列說法中正確的是（）
A、電勢(shì)φAφB場(chǎng)強(qiáng)EAEB
B、電勢(shì)φAφB場(chǎng)強(qiáng)EAEB
C、將+q由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功
D、將-q分別放在A、B兩點(diǎn)時(shí)具有電勢(shì)能EpAEpB
參考答案：BC
【例2】在電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上有A、B兩點(diǎn),如圖所示，若將電荷q1=-2.0×10-7C從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做了-4.0×10-4J的功。
(1)以B點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn)，φA等于多少?
(2)電場(chǎng)線的方向如何?
(3)如將電荷q2=+1.0×10-7C從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，φA等于多少?電場(chǎng)力做了多少功?

參考答案：
（1）φA=2000V
（2）A指向B
（3）φA=2000V，2.0×10-4J

【例3】關(guān)于等勢(shì)面，正確的說法是（）
A．電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作用，所以不做功
B．等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等
C．等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直
D．兩等勢(shì)面不能相交
參考答案：CD
【例4】如圖所示,水平固定的小圓盤A,帶電量為Q,電勢(shì)為零,從圓盤外O靜止釋放一質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球,由于電場(chǎng)力的作用,小球豎直上升的高度可達(dá)盤中心豎直線上的C點(diǎn),OC=h,又知道過豎直線上的b點(diǎn)時(shí),小球速度最大,則在Q所形成的電場(chǎng)中,可確定的物理量是（）
A.b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)B.c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
C.b點(diǎn)的電勢(shì)D.c點(diǎn)的電勢(shì)
參考答案：AD
【例5】孤立點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)面如圖所示中虛線所示，其電勢(shì)分別為1、2、3，A、B、C是某電場(chǎng)線與這簇等勢(shì)面的交點(diǎn)，且ab=bc.現(xiàn)將一正電荷由a移到b，電場(chǎng)力做正功W1；再由b移至C，電場(chǎng)力做正功W2.則（）
A.W1=W2，1＜2＜3
B.W1=W2，1＞2＞3
C.W1＞W(wǎng)2，1＞2＞3
D.W1＜W2，1＞2＞3
參考答案：C
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第二節(jié)電功率教案二

第二節(jié)電功率教案二

電功率

（一）教學(xué)目的

1．掌握電功率的概念：知道電功率的意義（反映電流做功的快慢）、定義（電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功）、公式（P=UI）和單位（瓦）；能綜合運(yùn)用已學(xué)知識(shí)計(jì)算用電器（只限于一個(gè)）的電功率問題。

2．理解額定電壓、額定功率和實(shí)際功率的意義以及它們之間的關(guān)系。

（二）教具

1．標(biāo)有不同額定電壓和不同功率的燈泡各一個(gè)。

2．45伏左右的電源一個(gè)。

3．安培計(jì)、伏特計(jì)、變阻器各一個(gè)。

4．燈座一個(gè)、導(dǎo)線若干。

（三）教學(xué)過程

1．復(fù)習(xí)提問

（1）電功大小與什么有關(guān)？電功的公式和單位是什么？（2）電力機(jī)車上的電動(dòng)機(jī)和電扇上的電動(dòng)機(jī)。哪個(gè)做的功多？

（引導(dǎo)學(xué)生如下回答：不能確定，因?yàn)槲锤嬖V各自做功的時(shí)間。在相同時(shí)間內(nèi)，肯定電力機(jī)車做的功比電扇大得多，但如果電力機(jī)車做功時(shí)間很短，電扇工作時(shí)間很長，那就不一定了。）

2．引入新課

由復(fù)習(xí)提問自然引入：電力機(jī)車和電扇的電動(dòng)機(jī)做功大小不好比較，那末它們做功究竟有什么不同呢？

（答：做功快慢不同，電力機(jī)車在單位時(shí)間做的功多，電扇在單位時(shí)間做的功少）

為表示電流做功的快慢，引人電功率的概念。

3．講授新課

（1）電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做電功率。

這個(gè)單位時(shí)間就是1秒鐘，如果通電時(shí)間為t秒，電流所做的功為W焦，則電功率是

P=W/t

∵W=UIt

∴P=UI

即電功率等于電壓與電流的乘積。

（2）電功率的單位。第一冊(cè)中學(xué)過功率的單位是瓦，即每秒鐘做功1焦其功率為1瓦。電功的單位也是焦，所以電功率的單位也是瓦。由P=UI可知：U的單位為伏，I的單位為安，P的單位就是瓦。（以上均采用邊講邊啟發(fā)的方式得出）

電功率的單位還有千瓦

1千瓦=1000瓦。

l焦=1瓦·l秒=1瓦·秒

如P取千瓦，t取小時(shí)為單位，則得一電功的新單位：千瓦時(shí)（kw·h）

1千瓦·時(shí)=1000瓦×3600秒=3.6×106瓦·秒

=3.6×106焦

聯(lián)系上節(jié)課講的電功單位“度”，可知

1千瓦·時(shí)=1度

注意：“度”是生活中的說法，今后一律用千瓦·時(shí)。（以上采用講授方式）

（3）例題《以下例題應(yīng)預(yù)先抄在小黑板上）。例①一只小燈泡所用的電壓是：3伏，通過的電流是0.3安。通電時(shí)間是100秒。求電流所做的功和燈泡的電功率。

解I：由W=UIt=3伏×0.5安×100秒=150焦。

P=W/t=150焦/100秒=1.5瓦。

解Ⅱ：由P=UI=3伏×0.5安=1.5瓦。

W＝P·t＝l.5瓦×100秒=150焦。

兩種解法是一樣的，但解Ⅱ在計(jì)算上簡(jiǎn)便些.

例②一只電阻絲，接在40伏電路中，通過的電流是安，電阻絲的電功率是多少瓦？如把它接在20伏的電路中，電阻絲的電功率又是多少？

解：接在40伏電路中的電功率

P=UI=40伏×5安=200瓦

接在20伏電路中的電功率

∵R=U／I=40伙/5安=8歐

I′=U／R=20伏／8歐=2.5安

∴P′=U′I′=20伏×2.5安=50瓦

可見:同一用電器（電阻不變）所加電壓減小到原來的1／2，則電功率減小到原來的1／4，即電功率與所加電壓的平方成正比。

（例①解后應(yīng)強(qiáng)調(diào)思路和方法，例②解后應(yīng)強(qiáng)調(diào)用電器的功率隨所加電壓的變化而變化）

（4）從例②中可以看出，同一個(gè)用電器在不同電壓下，電功率是不同的?？墒菫槭裁慈粘Ｊ褂玫挠秒娖鞫加幸欢ǖ墓β手的?？

（演示課本講述額定功率的實(shí)驗(yàn)。取一標(biāo)有電壓和功率的小燈泡，分別接在標(biāo)定電壓、高于標(biāo)定電壓、低于標(biāo)定電壓的電路中，觀察發(fā)光情況。最后接入220伏的照明電路中。燈泡澆毀）

所以我們說用電器的功率是多大時(shí)，必須指明電壓是多少。由于照明電路電壓都是200伏，所以我們說15瓦的電燈。1000瓦的路燈，40瓦的日光燈等等，都是指在220伏電壓時(shí)的功率。但在這些用電器上必須同時(shí)標(biāo)明電壓和功率。

（出示各種用電器，讓學(xué)生認(rèn)明標(biāo)記）

不同廠家生產(chǎn)的用電器上的標(biāo)記大同小異，如40瓦電燈泡，標(biāo)記為“220伏40瓦”、“220V40W”、“PZ220梍40”等等。用電器上標(biāo)定的電壓和功率叫做額定電壓和額定功率。用電器只有在額定電壓下工作，其功率才是額定功率，只有在這種情況下使用，用電器工作才是正常的。例如電燈在額定電壓下正常發(fā)光，若電壓低于額定電壓，就發(fā)光暗淡，高于額定電壓就發(fā)光強(qiáng)烈，時(shí)間長了就容易燒壞，若遠(yuǎn)高于額定電壓，就立即燒毀；因此，使用用電器時(shí)，一定不要使電壓高于額準(zhǔn)電壓。

%額定電壓和額定功率是一切用電器的重要性能指標(biāo)，一般都標(biāo)在用電器上或使用說明書中。

（5）一些電器設(shè)備的功率。

（根據(jù)學(xué)生日常用到的電器設(shè)備舉例）

指出：

①家用電器的額定電壓均為220伏。

②小燈泡只標(biāo)有額定電壓如“1.5V”、“2.5V”、”3.8V”等。

最后指出：功率大說明單位時(shí)間做功多，功率表示了電電器做功本領(lǐng)的大小。如電爐1500瓦比500瓦發(fā)熱快，電燈100瓦瓦比40瓦發(fā)光強(qiáng)等。

4．鞏固練習(xí)

（l）本節(jié)課文中的例題（讓學(xué)生不看書，自己解出來，然后和課本解法對(duì)照）

（2）有一標(biāo)記為“12V3W”的燈泡，接在15伏電壓的電路中：①如果燈絲電阻不變，燈泡的功率是多少？②實(shí)際上燈絲電阻是隨溫度升高而增大的。設(shè)這時(shí)燈絲電阻是正常使用時(shí)電阻的1.2倍，燈泡的實(shí)際功率是多少？

解：①燈絲額定電流I=P/U=3瓦／2伏=0.25安

燈絲電阻R=U/I=12伏/0.25安=48歐

電壓為15伏時(shí)的電流

I1=15伏／48歐=5/16安

∴．功率P1=5／16安×5伏=4.7瓦

②燈絲實(shí)際電阻R′=l.2R=1.2×48歐=57.6歐

實(shí)際通過的電流

I2=15伏／57.6歐=0.26安

實(shí)際功率是P2=15伏×0.26安=3.9瓦

說朋：在功率的計(jì)算中一般不考慮電阻變化的影響。但在電燈的使用中，電壓不同燈泡的亮度不同，燈絲溫度差別較大，故電阻的變化亦較大。因此，使用電壓高下額定電壓時(shí)，實(shí)際功率低于計(jì)算值；反之，實(shí)際功率高于計(jì)算值。（本題第2問，也可改為定性說明題而不做計(jì)算，可視學(xué)生接受能力而定）

5．課外作業(yè)：本自習(xí)題一第2、3題。

6．板一書設(shè)計(jì)

電功率

定義：電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功。

公式：P=UI或P=W／t

單位：1瓦=1伏·安=1焦／秒

l千瓦=1000瓦

電功單位：1焦=1瓦·秒

1千瓦時(shí)=1000瓦×3600秒=3.6×106=1度。

額定電壓和額定功率。

（四）設(shè)想、體會(huì)

電功率是初中教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于內(nèi)容較多，計(jì)算較復(fù)雜，要安排三節(jié)課才能完成：這一節(jié)講電功率的意義、公式及額定功率的意義及其適用條件，后繼兩節(jié)課為實(shí)驗(yàn)和計(jì)算。三節(jié)課的知識(shí)內(nèi)涵和深度是相同的、只是從不同方面來加強(qiáng)和鞏固，使學(xué)生達(dá)到對(duì)電功率的理解和掌握。

這節(jié)課從實(shí)際的大小不同的電動(dòng)機(jī)，它們工作有什么不同引入新課，這樣既突出了電功率的意義，也突出了電功率和電功的區(qū)別。

在講過電功率的公式和單位后，沒有采用課本的例題，而另編了兩道較淺的例題：例①意在使學(xué)生理解電功率和電功都有兩個(gè)式子（P=W／t=IU，W=IUt=Pt）和兩種算法；例②意在使學(xué)生理解電功率大小隨所加電壓而變，為順利過渡到額定功率的討論提供預(yù)備知識(shí)。課本的例題是聯(lián)系實(shí)際照明電路的題，計(jì)算較復(fù)雜，題的內(nèi)容也統(tǒng)包含了這節(jié)課的全部知識(shí)，因此用作授完新課后的鞏固練習(xí)。這樣就使整堂課中的例題和練習(xí)，都不是無的放矢，而是為教學(xué)目的服務(wù)，與教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合，成為推進(jìn)教學(xué)的有力工具。

最后鞏固練習(xí)中，提出了燈泡的功率隨電壓變化。而電壓變化又將引起燈絲溫度變化，從而引起燈絲電阻變化。電阻變化又影響實(shí)際功率的大小，這是一道聯(lián)系已學(xué)知識(shí)的擴(kuò)展加深的題。在教學(xué)中可視學(xué)生情況而定：如學(xué)生都是優(yōu)等生，可做定量計(jì)算。對(duì)一般學(xué)生可做定性說明。

這節(jié)課的難點(diǎn)是學(xué)生對(duì)額定電壓、額定功率與實(shí)際電壓、實(shí)際功率混淆不清，解題中需把電功率公式和歐姆定律公式反復(fù)運(yùn)用，更加造成了困難。解決這一困難，一是要把有標(biāo)記的燈泡接入不同電壓的演示實(shí)驗(yàn)做好，二是解題中要分步計(jì)算，把每一步的已知什么求什么講清楚。由于以后有一節(jié)課專門講計(jì)算，因此本節(jié)課的練習(xí)應(yīng)以直接用公式的簡(jiǎn)單計(jì)算為主。

注：本教案依據(jù)的教材是人教社初中物理課本第二冊(cè)第九章

第二節(jié)電功率 教案一

第二節(jié)電功率教案一

（一）教學(xué)目的

1．掌握電功率的概念（物理意義、定義、計(jì)算公式，單位）。

2．理解什么是額定電壓、額定功率。知道額定電壓、額定功率與實(shí)際電壓、實(shí)際功率的。別。

（二）教具

低壓電源，演示電流表、電壓表，標(biāo)有“3.8V”的小燈泡，開關(guān)、滑動(dòng)變阻器各一個(gè)，導(dǎo)線若干，“220V40W”白熾燈泡一只，畫上用電器銘牌的小黑板一塊，寫有例題、預(yù)習(xí)題的小黑板一塊。

（三）教學(xué)過程

1．復(fù)習(xí)，引入新課

問：（l）怎樣比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢？（物體在單位時(shí)間內(nèi)通過的路程棗速度。）

（2）怎樣比較力對(duì)物體做功的快慢？（物體在單位時(shí)間內(nèi)完成的功棗一功率。）

（3）怎樣比較電流做功的快慢？（掛出寫有例題的小黑板。）

例：電流通過洗衣機(jī)的電動(dòng)機(jī)，通電半小時(shí)做功180000焦；電流通過公共電車的電動(dòng)機(jī)，通電2秒鐘做功120000焦。問：①電流通過哪個(gè)電動(dòng)機(jī)做功多？（通過洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)）②電流通過哪個(gè)電動(dòng)機(jī)做功快呢？

告訴學(xué)生，電流做功的快做，僅從它做功的多少來考慮是不行的，必須看它們?cè)谙嗤臅r(shí)間里哪個(gè)做的功多，這就跟比較運(yùn)動(dòng)快慢和物體做功的快慢一樣。

分別計(jì)算出電流通過洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)、電車電動(dòng)機(jī)每秒鐘做的功：i00焦、60000焦。結(jié)論：電流通過電車的電動(dòng)機(jī)做功快。

指出：日常生活中，不僅要了解電流做功的多少，還需要知道電流做功的快慢。在物理學(xué)中是用“電功率”來表示電流做功的快慢。

2．進(jìn)行新課

（1）電功率（師生共同討論下列的內(nèi)容）

①定義：電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做電功率，用字母P來表示。

②意義：表示電流做功的快慢。

表明：電功率等于電壓與電流的乘積。（注意：上述兩個(gè)公式適用于任何電路）

④單位：瓦、千瓦。

1瓦=1焦／秒=1伏·安，

l千瓦=1000瓦。

⑤導(dǎo)出計(jì)算電功的另一公式W=Pt和電功的單位干瓦時(shí)。

W=Pt=l千瓦×I時(shí)=1千瓦時(shí)

=1000瓦×3600秒=3.6×106焦。

⑥例題（本節(jié)課本上的〔例題〕）：通過該例題的講評(píng)，向?qū)W生強(qiáng)調(diào)要正確使用W=Pt這個(gè)公式，注意公式中各量的單位。公式與單位：

W=PtW=Pt

焦瓦秒千瓦·時(shí)干瓦時(shí)

可再做一些W=Pt的口頭練習(xí)

（2）額定功率

手拿一個(gè)“220V40W”的燈泡提問：通常我們說這是一只4D瓦的燈泡，那是一把60瓦的電烙鐵，是什么意思？

①演示實(shí)驗(yàn)

告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯繜襞莸牧炼雀妷旱年P(guān)系。

介紹實(shí)驗(yàn)裝置，組成如圖1所示的電路。

讓學(xué)生觀察：兩表的示數(shù)和燈泡的亮度。

實(shí)驗(yàn)過程：a．閉合開關(guān)移動(dòng)滑片P使表的示數(shù)為2.5伏，

在下表中記錄U、I讀數(shù)和燈泡的亮度。

b．移動(dòng)滑片P，使表的示數(shù)為2伏，記錄。

C．移動(dòng)滑片P，使表的成數(shù)為2.8伏，記錄。

實(shí)驗(yàn)記錄

②師生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析討論并小結(jié)如下：

a．在不同的電壓下，同一個(gè)用電器的電功率不是一樣大，燈泡消耗的功率可由P=UI來計(jì)算。

b、燈泡的亮度由它實(shí)際消耗的電功率決定。燈泡越亮，表明其消耗的電功率越大。C．用電器正常工作時(shí)的電壓叫做額定電壓，用電器在額定電壓下的功率叫做額定功率，為了使用電器正常工作，應(yīng)使用電器在額定電壓下工作。

d．每個(gè)用電器的額定功率只有一個(gè)，而實(shí)際功率有許多個(gè)，我們平常說這是一個(gè)40瓦的燈泡，指的是這個(gè)燈泡的額定功率是40瓦。

e．根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知實(shí)際功率和額定功率的關(guān)系：

當(dāng)U實(shí)=U額時(shí)，P實(shí)=P額，用電器正常工作；

當(dāng)U實(shí)U額時(shí)，P實(shí)P額，用電器不能正常工作；

當(dāng)U實(shí)U額時(shí)，P實(shí)P額，用電器容易被燒壞。

③教師出示一個(gè)“220V40W”的燈泡和銘牌，讓學(xué)生觀察，然后掛出有銘牌的小黑板，介紹燈泡上的標(biāo)志和銘牌的意義。最后讓學(xué)生看書上的一些電器設(shè)備的功率。

3．小結(jié)：略。

4．布置作業(yè)：（1）課本本節(jié)的練習(xí)3、4。

（2）預(yù)習(xí)下節(jié)實(shí)驗(yàn)。（預(yù)習(xí)題抄在小黑板上。）

預(yù)習(xí)題：

1．實(shí)驗(yàn)的目的是什么？

2．必須測(cè)出哪些物理量？實(shí)驗(yàn)的原理是什么？

3．需要哪些實(shí)驗(yàn)器材？

4．實(shí)驗(yàn)中為什么要用滑動(dòng)變阻器？它和燈泡應(yīng)如何連接？

5．怎樣組成電路？請(qǐng)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。

6．怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。

7．在什么條件下測(cè)出的功率才是小燈泡的額定功率？

（四）說明

l、理解額定電壓、額定功率與實(shí)際電壓、實(shí)際功率的關(guān)系是本節(jié)課的難點(diǎn)。學(xué)生對(duì)這些不易分清，通過演示實(shí)驗(yàn)來講解，比較直觀，學(xué)生易于接受。在這里主要是講清概念，不要急于進(jìn)行較復(fù)雜的計(jì)算。

2．布置學(xué)生預(yù)習(xí)下節(jié)課的實(shí)驗(yàn)，一是為了復(fù)習(xí)鞏固電功率的概念，二是為下節(jié)課順利實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。

3．對(duì)于較好的學(xué)生可布置他們課后推導(dǎo)對(duì)純電阻電路適用的

注：本教案依據(jù)的教材是人教社初中物理課本第三冊(cè)第九章

第二節(jié)電阻的串聯(lián)教案二

第二節(jié)電阻的串聯(lián)教案二

(一)教學(xué)目的

1．通過實(shí)驗(yàn)和推導(dǎo)使學(xué)生理解串聯(lián)電路的等效電阻和計(jì)算公式。

2．復(fù)習(xí)鞏固串聯(lián)電路電流和電壓的特點(diǎn)。

3．會(huì)利用串聯(lián)電路特點(diǎn)的知識(shí)，解答和計(jì)算簡(jiǎn)單的電路問題。

(二)教具

學(xué)生實(shí)驗(yàn)：每組配備干電池三節(jié)，電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)各一只，定值電阻(2歐、4歐、5歐各一只)三個(gè)，導(dǎo)線若干。

(三)教學(xué)過程

1．引入新課

(1)閱讀本節(jié)課文前的問號(hào)中提出的問題，由此引出本節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

板書：〈第四節(jié)電阻的串聯(lián)〉

(2)問：什么叫串聯(lián)電路？畫出兩個(gè)定值電阻串聯(lián)的電路圖。(同學(xué)回答略，板演電路圖參見課本圖8—7)

(3)問：串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)是什么？舉例說明。

學(xué)生回答，教師小結(jié)，在板演電路圖上標(biāo)出I1、I2和I。

板書：〈1．串聯(lián)電路中各處的電流相等。I1=I2=I。〉

(4)問：串聯(lián)電路的總電壓(U)與分電壓(U1、U2)的關(guān)系是什么？舉例說明。

學(xué)生回答，教師小結(jié)，在板演電路圖上標(biāo)出U1、U2和U。

板書：〈2．串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端電壓之和。U=U1+U2?！?/p>

(5)幾個(gè)已知阻值的電阻串聯(lián)后，總電阻和各電阻之間有什么關(guān)系？這是本節(jié)課學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。

2．進(jìn)行新課

(1)實(shí)驗(yàn)：測(cè)R1和R2(R3)串聯(lián)的總電阻。

問：實(shí)驗(yàn)的方法和原理是什么？

答：用伏安法測(cè)電阻。只要用電壓表測(cè)出R1和R2串聯(lián)電阻兩端的總電壓和用電流表測(cè)出通過串聯(lián)電阻的電流，就可以根據(jù)歐姆定律算出R1和R2串聯(lián)后的總電阻。

要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)兩個(gè)定值電阻(R1=2歐、R2=4歐)串聯(lián)總電阻的實(shí)驗(yàn)電路。如課本圖8—5所示。

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

①按伏安法測(cè)電阻的要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

②測(cè)出R1(2歐)和R2(4歐)串聯(lián)后的總電阻R。

③將Rl和R3串聯(lián)，測(cè)出串聯(lián)后的總電阻R’。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填在課文中的結(jié)論處。

討論實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出：R=R1+R2，R抇=R1+R3。實(shí)驗(yàn)表明：串聯(lián)電路的總電阻。等于各串聯(lián)電阻之和。

(2)理論推導(dǎo)串聯(lián)電路總電阻計(jì)算公式：上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論也可以利用

歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)，從理論上推導(dǎo)得出。結(jié)合

R1、R2的串聯(lián)電路圖(課本圖8—6)講解。

鵢板書：〈設(shè)：串聯(lián)電阻的阻值為Rl、R2，串聯(lián)后的總電阻為R。

根據(jù)歐姆定律，可得：U=IR，Ul=I1Rl，U2=I2R2。

由于U=U1+U2，

因此IR=I1R1十I2R2，

因?yàn)榇?lián)電路中各處電流相等，I=I1=I2

所以R=R1+R2。〉

請(qǐng)學(xué)生敘述R=R1+R2的物理意義。

解答本節(jié)課文前問號(hào)中提出的問題。

指出：把幾個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)起來，相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度，所以總電阻比任何一個(gè)導(dǎo)體的電阻都大，總電阻也叫串聯(lián)電路的等效電阻。

板書：〈3．串聯(lián)電路的總電阻，等于各串聯(lián)電阻之和。R=R1+R2。〉

口頭練習(xí):

①把20歐的電阻R1和15歐的電阻R2串聯(lián)起來，串聯(lián)后的總電阻R是多大？(答：35歐)

②兩只電阻串聯(lián)后的總電阻是1千歐，已知其中一只電阻阻值是700歐，另一只電阻是多少歐？(答：300歐。)

(3)練習(xí)

例題l：

出示課本中的例題1投影幻燈片(或小黑板)。學(xué)生讀題并根據(jù)題意畫出電路圖(如課本圖8—7)。標(biāo)出已知量的符號(hào)和數(shù)值以及未知量的符號(hào)。請(qǐng)一名學(xué)生板演，教師講評(píng)。

討論解題思路，鼓勵(lì)學(xué)生積極回答。

小結(jié)：注意審題，弄清已知和所求。明確電路特點(diǎn)，利用歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)求解。本題R1、R2串聯(lián)，所以I=I1=I2。因U1、U2不知，故不能求出I1或I2。但串聯(lián)電路的總電壓知道，總電阻R可由R1+R2

板書：〈例題1：

已知：U=6伏，Rl=5歐，R2=15歐。

求:I。

解:Rl和R2串聯(lián)，

R=R1+R2=5歐十15歐=20歐。

答：這個(gè)串聯(lián)電路中的電流是0.3安?！?/p>

例題2：

出示課本中例題2的投影片，學(xué)生讀題，畫電路圖(要求同例題1)．

討論解題思路：鼓勵(lì)學(xué)生積極參與。

①問：此題中要使小燈泡正常發(fā)光，串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)電阻的意義是什么？

答：小燈泡正常發(fā)光的電壓是2.5伏，如果將其直接連到6伏的電源上，小燈泡中電流過大，燈絲將被燒毀。給小燈泡串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)電阻R2，由于串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路電壓之和，即U=Ul+U2。串聯(lián)的電阻R2可分去一部分電壓。R2阻值只要選取合適，就可使小燈泡兩端的電壓為2.5伏，正常發(fā)光。

②串聯(lián)的電阻R2，其阻值如何計(jì)算？

教師引導(dǎo)，學(xué)生敘述，分步板書(參見課本例題2的解)。

本題另解：

板書：〈Rl和R2串聯(lián)，

由于：I1=I2，

口頭練習(xí)：串聯(lián)的兩個(gè)電阻之比是1∶3，串聯(lián)電阻上的電壓之比是多少？(答：l∶3。)

串聯(lián)電路有分壓作用，根據(jù)上述分壓公式可求解例題2中R2的阻值。學(xué)生敘述，教師板演。

板書：〈解：R1、R2串聯(lián)，

由于：U2=U－Ul

答：要使小燈泡正常發(fā)光，需要串聯(lián)一個(gè)阻值約為11.6歐的電阻。〉

想想看，本題是否還有別的解法，課后請(qǐng)你試試看。

3．小結(jié)

串聯(lián)電路中電流、電壓和電阻的特點(diǎn)。

4．布置作業(yè)

本節(jié)后的練習(xí)：1、2、3。

(四)說明

1．本節(jié)測(cè)串聯(lián)電路總電阻的實(shí)驗(yàn)，由于學(xué)生已學(xué)習(xí)了伏安法測(cè)電阻的知識(shí)，一般掌握較好，故實(shí)驗(yàn)前有關(guān)要求的敘述可從簡(jiǎn)。但在實(shí)驗(yàn)中教師要加強(qiáng)巡■指導(dǎo)。

2．從實(shí)驗(yàn)測(cè)出串聯(lián)電阻的總電阻和運(yùn)用歐姆定律推導(dǎo)出的結(jié)果一致。在此應(yīng)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐和理論的統(tǒng)一。在推導(dǎo)串聯(lián)電阻總電阻公式時(shí)，應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力。

3．解答簡(jiǎn)單的串聯(lián)電路計(jì)算問題時(shí)要著重在解題思路及良好的解題習(xí)慣的培養(yǎng)上下功夫。

注：本教案依據(jù)的教材是人教社初中物理第二冊(cè)。

第1節(jié)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能

第1節(jié)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能

基礎(chǔ)知識(shí)
1.電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)
在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力做的功與路徑，只與有關(guān)。
在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做的功為W＝，其中d為的位移。
2.電勢(shì)能
（1）概念：電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能等于把電荷從這點(diǎn)移到選定的參考點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功。
（2）電勢(shì)能是的，電勢(shì)能的大小與所選的零電勢(shì)能點(diǎn)有關(guān)。
（3）電場(chǎng)力做功與電荷電勢(shì)能變化的關(guān)系：電場(chǎng)力做正功時(shí)，電荷的電勢(shì)能；電場(chǎng)力做負(fù)功時(shí)，電荷的電勢(shì)能。電場(chǎng)力對(duì)電荷做的功量度了電荷電勢(shì)能的減少量，所以電場(chǎng)力的功是電荷電勢(shì)能改變的量度。
方法點(diǎn)撥
1.請(qǐng)你談?wù)勲妱?shì)能的大小、正負(fù)的判定方法

2.對(duì)電勢(shì)能的進(jìn)一步了解
（1）電勢(shì)能由電場(chǎng)和電荷共同決定，屬于電場(chǎng)和電荷系統(tǒng)所共有的，我們常習(xí)慣說成電場(chǎng)中的電荷所具有的。
（2）電勢(shì)能是一個(gè)相對(duì)量，其數(shù)值與零電勢(shì)能的選擇有關(guān)，因此確定電荷的電勢(shì)能首先確定參考點(diǎn)，也就是零電勢(shì)能位置。
（3）電勢(shì)能是標(biāo)量，有正負(fù)，但無方向。電勢(shì)能的正負(fù)僅表示大小，正值表示高于零電勢(shì)能，負(fù)值表示低于零電勢(shì)能。
疑難辨析
1.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系
（1）電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化相聯(lián)系。
電場(chǎng)力做功一定伴隨著電勢(shì)能的變化；電勢(shì)能的變化只有通過電場(chǎng)力做功才能實(shí)現(xiàn)。
（2）電場(chǎng)力做功的值等于電勢(shì)能的變化量的值。
電場(chǎng)力做正功W，電勢(shì)能一定減少W；電場(chǎng)力做負(fù)功W，電勢(shì)能一定增加W。
2.易錯(cuò)易混點(diǎn)
（1）在電場(chǎng)中的同一點(diǎn)，正、負(fù)電荷所具有的電勢(shì)能正、負(fù)號(hào)正好相反。
（2）電荷在移動(dòng)過程中電場(chǎng)力做功為零，那么電荷的電勢(shì)能一定沒有變化。
典型例題
例1.如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有相距為l的A、B兩點(diǎn)，連線AB與電場(chǎng)線的夾角為θ，將一電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)。若沿直線AB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做的功W1＝__________；若沿路徑ACB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做的功W2＝__________；若沿曲線ADB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做的功W3＝__________。由此可知，電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)是__________。
解析：由功的定義式W=Fxcosθ可得，電場(chǎng)力所做的功等于電場(chǎng)力與電荷在電場(chǎng)力方向的分位移xcosθ的乘積。由圖可以看出無論電荷沿哪個(gè)路徑移動(dòng)，電場(chǎng)力的方向總是水平向左的，電場(chǎng)力方向的分位移都是，所以電場(chǎng)力做的功都是，即電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)是與路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)。
答案：；；；與路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)。
例2.在場(chǎng)強(qiáng)為4×105V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一質(zhì)子從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，如圖所示。已知AB間的距離為20cm，AB連線與電場(chǎng)線方向成30°夾角，求電場(chǎng)力做的功以及質(zhì)子電勢(shì)能的變化。
解析：質(zhì)子從A到B電場(chǎng)力做正功，所做的功與質(zhì)子所經(jīng)過的路徑無關(guān)，可由功的公式W=Fxcosθ求解。
電場(chǎng)力對(duì)質(zhì)子做的功為：
質(zhì)子的電勢(shì)能減少了
答案：；減少了
例3.在場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的物體以某一初速度沿電場(chǎng)反方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為0.8qE/m，物體運(yùn)動(dòng)s距離時(shí)速度變?yōu)榱?，則（）
A.物體克服電場(chǎng)力做功qEs
B.物體的電勢(shì)能減少了0.8qEs
C.物體的電勢(shì)能增加了qEs
D.物體的動(dòng)能減少了0.8qEs
解析：由加速度大小可知，帶電體除受電場(chǎng)力作用外，還受其他力的作用，由功能關(guān)系可知，物體克服電場(chǎng)做功為。由功能關(guān)系可知，動(dòng)能的減少量為。
答案：ACD
例4.圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是某一帶電粒子通過該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可做出正確判斷的是（）
A.帶電粒子所帶電荷的符號(hào)
B.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向
C.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大
D.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能何處較大
解析：由運(yùn)動(dòng)軌跡可以判斷出，帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過程中受到靜電引力作用，在a、b兩點(diǎn)的受力方向分別沿過該點(diǎn)的電場(chǎng)線指向產(chǎn)生電場(chǎng)的源電荷，故B正確。帶電粒子在由a運(yùn)動(dòng)到b的過程中，由于只受電場(chǎng)力的作用，且電場(chǎng)力對(duì)粒子做負(fù)功，則帶電粒子在b處速度較小，故C正確。由于電場(chǎng)力在粒子由a運(yùn)動(dòng)到b的過程中對(duì)粒子做負(fù)功，則粒子在b處電勢(shì)能較大，故D正確。在不知電場(chǎng)線方向的前提下，無法判斷帶電粒子所帶電荷的符號(hào)，故A不正確。
答案：BCD
反饋測(cè)試
自主遷移1：某電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn)，如果將一個(gè)正電荷從a沿直線移到b，電場(chǎng)力做了W的正功，那么以下說法正確的是（）
A.將該電荷從a沿某曲線移動(dòng)到b，電場(chǎng)力做的功必大于W
B.將該電荷從b移到a，電場(chǎng)力將做等大的負(fù)功
C.電場(chǎng)線的方向一定是由a到b的直線
D.電場(chǎng)線的方向一定是由b到a的直線
自主遷移2：兩帶電小球，電荷量分別為+q和-q，固定在一長度為l的絕緣桿兩端，置于電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，桿與場(chǎng)強(qiáng)方向平行，其位置如圖所示，若此桿繞過O點(diǎn)垂直于桿的軸轉(zhuǎn)過180°，則在此過程中電場(chǎng)力做功為（）

A.0B.qElC.2qElD.
自主遷移3：a、b為電場(chǎng)中的兩個(gè)點(diǎn)，如果把的負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)該電荷做了的正功，則該電荷的電勢(shì)能（）
A.增加了B.增加了
C.減少了D.減少了
自主遷移4：一負(fù)電荷僅受電場(chǎng)力的作用，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，在此過程中該電荷做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度EA、EB及該電荷在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能、之間的關(guān)系為（）
A.B.C.D.
自主遷移5：一帶電油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線所示，電場(chǎng)方向豎直向下。若不計(jì)空氣阻力，則此帶電油滴從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中，能量變化情況為（）

A.動(dòng)能減小B.電勢(shì)能增加
C.動(dòng)能和電勢(shì)能之和減小D.重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和增加
答案：1.B2.C3.C4.AD5.C