第三节 生活中的静电现象
教学三维目标
(一)知识与技能
1、知道生活中常见的静电现象和现象发生的本质。
2、理解尖端放电的机理,知道避雷针是怎样防止雷击的。了解静电喷漆、静电复印和静电除尘的原理。
(二)过程与方法
通过与前面知识的结合,理解静电现象发生的本质,从而更好的了解静电的应用和危害。 (三)情感态度与价值观
尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题,增强科学探究的价值观。
重点:理解生活中常见的静电现象的实质及意义。
难点:掌握静电现象发生的原理并尝试解释一些静电现象在生产生活中的应用。 教学过程:
(一)复习前面相关知识
回顾:电荷相互作用规律、静电力、电场强度等概念,指出前面我们从力的性质研究电场 提出问题:怎样利用我们所学的知识为人类生产生活造福呢?引入新课。
(二)进行新课 1.尖端放电和防止
[1]结合课本图1.3-1(右图)分析起电机导电杆之间的电荷是怎样发生放电的?
为什么会在导电杆的两个小球上积聚大量的电荷? 【应用提示】:在生产和生活中,如果有些物体上电荷大量积累(如油罐车)发生尖端放电会怎样?[后果不堪设想]
[2]应用:油罐车上的放电导链[见下图]
起电机的导电杆放电
雷电现象
与油罐车放电相类比,引出:雷电的防止 2.雷电的防止 雷电现象:由于云层运动时积聚了大量的电荷,在碰到尖端建筑物或其他带电云层时在瞬间就发生大规模的放电现象,造成对建筑物的破坏,这种现象就叫做雷电现象
雷击现象的防止:避雷针
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2、静电吸引轻小物体的性质应用 [1]静电除尘; [2]静电喷漆; [3]静电除尘;
(三)小结:对本节内容要点进行概括。 1.生活中常见的放电方式有: 接地放电 、 火花放电 。
2.避雷针是利用 火花放电 的原理工作的; 而验电器和静电计的上端之所以做成球形是 为了防止这一现象。
3.静电利用的三个典型事例是: 静电除尘 、 静电喷漆 、 静电复印 。
避雷针在避雷
静电除尘原理
除尘后的烟囱排出水气
静电复印的原理和工作图
静电喷漆原理
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第四节 电容器
教学三维目标
(一)知识与技能
1、知道什么是电容器及常见的电容器;
2、理解电容器电容的概念及定义式,并能用来进行有关的计算;
3、知道平行板电容器的电容与哪些因素有关;掌握平行板电容器的结构。 (二)过程与方法
结合实物观察与演示,在计算过程中理解掌握电容器的相关概念、性质。 (三)情感态度与价值观
体会电容器在实际生活中的广泛应用,培养学生探究新事物的兴趣。 重点:掌握电容器的概念、定义式及电容器的构成。 难点:电容器的电容的简单计算 教学过程:
(一)复习前面相关知识
要点:库仑定律、电场强度、电源和电流。 (二)新课教学:
展示各种电容器.并做解释:这是一种能容纳电荷的容器,今天我们来学习它——电容器以及描述它容纳电荷本领的物理量——电容 1、电容器
(1)定义:电容器是储存电荷的装置。
(2)构造:任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体作为极板,加上两极板间的电介质就构成了一个电容器。
(2)电容器的充电、放电
操作1:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。这个过程叫做充电。
操作2:把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电. 2、电容器的应用实例
闪光灯,高压圈、交流电路的支流整流等等。 3、电容
与水容器类比后得出。说明:对于给定电容器,相当于给定柱形水容器,C(类比于横截面积)不变。这是量度式,不是关系式。在C一定情况下,Q=CU,Q正比于U。
定义:电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值,叫做电容器的电容。 公式:C?Q U单位:法拉(F)还有微法(?F)和皮法(pF) 1F=10-6?F=10-12pF
(4)电容的物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,是由电容器本身的性质(由导体大小、形状、相对位置及电介质)决定的,与电容器是不是带电无关.
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3、常用电容器(结合课本介绍)
(三)课堂练习
1、下列关于电容器的说法正确的是:
A、电容器就是一种能够储存电荷的电学装置
B、电容器是由两个相互平行的极板和加在极板中间的电介质构成的
C、电容器工作时有充电和放电两个过程,电容器的应用主要是利用这两个过程来实现 D、电容的常见单位是微法和皮法,符号是μF和pF 2、电容器常见的应用,说法正确的是:
A、照相机的闪光灯主要是利用电容器发电时产生的瞬间高压来工作的 B、除了应用在照相机上以外,电容器一般不会有什么用处 C、在交流整流电路中,电容器也有它特殊的作用
D、电容器根据电容值可以分为可变电容器和固定电容器 3、关于电容,下列说法错误的是:
A、电容就是描述电容器储存电荷本领大小的物理量 B、电容器的单位是法拉,简称法,符号是F
C、实际上法拉在生活中很难用到,主要是实际的电容太大,而法拉这个单位太小 D、电容器的电容和储存不储存电荷无关,只与自身的因素有关
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第五节、电源和电流
一、教学目标
(一)知识与技能
1.让学生明确电源在直流电路中的作用,知道描述电流强弱程度的物理量---电流 2.知道电流的计算公式并会做简单的分析和计算。 (二)过程与方法
通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。 (三)情感态度与价值观
通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识,勇于探究与日常生活有关的物理学问题。 三、重点与难点:
重点:理解电源的形成过程及电流的产生。 难点:电源作用的道理,电流的计算。 四、教学过程 1.电源:
【问题】如何使电路中有持续电流?(让学生回答—电源) 类比:(把电源的作用与抽水机进行类比)如图2—1,水池A、B的水面有一定的高度差,若在A、B之间用一细管连起来,则水在重力的作用下定向运动,从水池A运动到水池B。A、B之间的高度差很快消失,在这种情况下,水管中只可能有一个瞬时水流。 教师提问:怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢? 让学生回答:可在A、B之间连接一台抽水机,将水池B
中的水抽到水池A中,这样可保持A、B之间的高度差,从而使水管中有源源不断的水流。 归纳:电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。(从能量的角度看,电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置) 2.导线中的电场:
结合课本图1.5-4分析导线中的电场的分布情况。
导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果,其一是电源正、负极产生的电场,可将该电场分解为两个方向:沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动,形成电流;垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集,从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。其二是这些电荷分布产生附加电场,该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场,直到使导线中该方向合场强为零,而达到动态平衡状态。此时导线内的电场线保持与导线平行,自由电子只存在定向移动。因为电荷的分布是稳定的,故称恒定电场。
恒定电场:由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。 3.电流(标量)
(1)概念:电荷的定向移动形成电流。
(2)电流的方向:规定为正电荷定向移动的方向。
(3)定义:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。定义式:I?3
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Q t(4)单位:安培(A),1 A =10mA = 10μA (5)电流的种类
① 直流电:方向不随时间而改变的电流。直流电分为恒定电流和脉动直流电两类:其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流;方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。
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