高二物理传感器及其工作原理教案

高二物理传感器及其工

作原理教案

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泰兴市第三高级中学备课纸

2006 年月日

高中物理必备知识点传感器及其工作原理

第一节传感器及其工作原理1课时新授课 教学目标 1．知识与技能 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； 认识一些制作传感器的元器件，知道这些传感器的工作原理。 2．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。 3．情感、态度与价值观*Z*X*X*K]*科[来源:学体会传感器在生活、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。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。 教学重点 认识各种常见的传感器；了解光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件的工作原理。 教学难点 光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件的工作原理。 教学方法 实验法、观察法、归纳法。 教学手段 磁铁、干簧管、各种常见传感器、光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件、多用电表、热水、冷水、台灯、投影仪等 教学过程 一、引入新课 教师：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。．

教师提问：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。 教师介绍：数字化信息系统实验室（Digital Information System Laboratory，简称：DISLab） 就是由“传感器+数据采集器+实验软件包+计算机”构成的新型实验系统。该系统成功克服了传统物理实验仪器的诸多弊端，有力地支持了信息技术与物理教学的全面整合，在实验上收到了许多意想不到的成功。

人教版高中物理选修3-1第一章《电场》教案

选修3-1第一章电场 本章概述 本章是高中物理电磁学的起始章节，可以说本章将学生引入另一个新的学习领域；本章教学是整个电磁学教学的基础，对后续的电磁学的教学将产生深远的影响。 本章知识内容共有9节，大致分为三个单元。 第一单元包括第1，2节，既“电荷及其守恒定律”和“库仑定律”，是本章的基础。 第一单元包括第3、4、5、6节，分别是“电场强度”“电势能和电势”“电势差”“电势差与电场强度的关系”，是本章的核心内容。 第一单元包括第7、8、9节，既“静电现象的应用”“电容器的电容”“带电粒子在电场中的用”,是本章的综合应用。 本章的核心内容是电场的概念及描述电场性质的物理量。教材中从电荷在电场中受力入手，引入电场强度的概念，用来表示电场的强弱。通过静电力做功与重力做功类比法，得出电荷在电场中具有的物理量----电势能。 本章的知识特点：(1)新概念多且抽象不易直接感知；(2)综合性强、跨度大；(3)包含有丰富的物理思维方法。 本章的重点、难点：重点是基本概念、基本原理的理解。难点是本章知识的跨度与力学的综合应用。 本章的课标要求： 1．了解静电现象及其在生活和生产中的应用。用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。 2．知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。知道两个点电荷间相互作用的规律。通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。 3．了解静电场，初步了解场是物质存在的形式之一。理解电场强度。会用电场线描述电场。 4．知道电势能、电势，理解电势差。了解电势差与电场强度的关系。 5．观察常见电容器的构造，了解电容器的电容。举例说明电容器在技术中的应用。 6.带电粒子在匀强电场中的运动。 本章的知识版块及知识结构 静电基本现象→电场力的性质和能的性质→电场对电场中的物质的作用(电场对电荷的作用、电场对导体的作用、电场对电介质的作用) 本章知识结构图 学情分析 学生对电场知识类了解不多，初中教学中实验不全；回忆总结初中静电学知识参差不齐；学生正处在形象思维向抽象思维转变的关键时期，部分学生存在抽象思维障碍，尤其是空间思维障碍；物理学中的一些研究方法不了解；部分学生对电学知识不感兴趣，存恐惧感。 教学要求 1．加强演示实验和生活经验在教学中的形象思维支撑，促进学生获得正确的知识表象；

高二物理：电功和电功率(教案)

高中物理新课程标准教材 物理教案( 2019 — 2020学年度第二学期 ) 学校： 年级： 任课教师： 物理教案 / 高中物理 / 高二物理教案 编订：XX文讯教育机构

电功和电功率(教案) 教材简介:本教材主要用途为通过学习物理知识，可以让学生培养自己的逻辑思维能力,对事物的理解认识也会有一定的帮助，本教学设计资料适用于高中高二物理科目, 学习后学生能得到全面的发展和提高。本内容是按照教材的内容进行的编写，可以放心修改调整或直接进行教学使用。 教学目标 （一）知识目标 1、知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，做功的过程是电能转化为其他形式能量的过程。 2、理解电功、电功率的概念及表达式的物理意义并能用电功的公式进行有关的计算。 3、了解额定电压、额定功率、实际功率的意义。 4、知道电功率、热功率的联系和区别． （二）能力目标 1、通过灯泡工作功率的演示，培养学生观察能力和利用实验分析和处理实际问题的能力。 （三）情感目标 1、通过演示实验，加强学生对物理实验的重视，培养学生严谨求实的科学态度。 2、通过电能和其他能的转化和守恒规律的讲解进一步渗透辨论唯物主义观点的教育和节

约能源勤俭节约的优良传统。 3、通过灯泡实际功率的演示，对学生进行安全意识教育。 教学建议 1、在推导电功的公式时，应该注意讲清楚，在时间内，只是相当于把电荷由电路的一端移至另一端(两端的电压为 )，这与在真空中把某一电荷由某处移至另一处有区别，但效果是一样的，即所做的功相同。 2、可用类比的方法向学生说明：电场力对自由电行做功时，在真空中电势能转化为动能，这相当于物体在真空中自由下落时，重力势能转化为动能；在电阻元件中电势能转化为内能，这相当于物体在粘滞性较大的液体中匀速下落时，重力势能转化为内能。 3、教材只要求学生知道电功率和热功率的区别和联系，而不要求对这个问题作进一步讨论。 4、对于这两个导出式，要明确它的使用条件和适用范围，即：纯电阻电路。 教学设计方案 电功、电功率 一、教学目标 1、理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。

高二物理焦耳定律教案

高二物理焦耳定律教案文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）

焦耳定律【教学目标】 （一）知识与技能 1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功 的公式，能进行有关的计算。 2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。 3、知道电功率和热功率的区别和联系。 （二）过程与方法 通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。 （三）情感、态度与价值观 通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步掌握能量守恒定律的普遍性。 【教学重点】 电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。 【教学难点】 电功率和热功率的区别和联系。 【教学过程】 （一）复习 1.串并联电路的性质。 2.电流表的改装。 （二）进行新课

1、电功和电功率 教师：请同学们思考下列问题 （1）电场力的功的定义式是什么 （2）电流的定义式是什么 学生：（1）电场力的功的定义式W=qU q （2）电流的定义式I= t 教师：投影教材图（如图所示） 如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段 电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中 的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成 电流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少学生：在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。 教师：这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功 学生：在这一过程中，电场力做的功W=qU=IUt 教师：在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。 电功： （1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功. （2）定义式：W=UIT 教师：电功的定义式用语言如何表述

高中物理 焦耳定律教案

能正确地提出问题就是迈出了创新的第一步。 —— 李政道 1 第二章、恒定电流 第五节、焦耳定律（1课时） 一、教学目标 （一）知识与技能 1．理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。了解实际功率和额定功率。 2．了解电功和电热的关系。了解公式Q=I 2Rt （P=I 2R ）、Q=U 2t/R （P=U 2/R ）的适应条件。 3．知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。 4．能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。 （二）过程与方法 通过有关实例，让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。 （三）情感态度与价值观 通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。 三、重点与难点： 重点：区别并掌握电功和电热的计算。 难点：主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。 四、教学过程： （一）复习上课时内容 要点：串、并联电路的规律和欧姆定律及综合运用 。 提出问题，引入新课 1．通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功） 2．电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子：电能→机械能，如电动机。电能→内能，如电热器。电能→化学能，如电解槽。 本节课将重点研究电路中的能量问题。 （二）新课讲解-----第五节、焦耳定律

能正确地提出问题就是迈出了创新的第一步。 —— 李政道 2 1．电功和电功率 （1）．电功 定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。用W 表示。 实质：是能量守恒定律在电路中的体现。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。 【注意】功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能减少而转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少，这是电路中能量转化与守恒的关键。 在第一章里我们学过电场力对电荷的功，若电荷q 在电场力作用下从A 搬至B ，AB 两点间电势差为U AB ，则电场力做功W=qU AB 。 对于一段导体而言，两端电势差为U ，把电荷q 从一端搬至另一端，电场力的功W=qU ，在导体中形成电流，且q=It ，（在时间间隔t 内搬运的电量为q ，则通过导体截面电量为q ，I=q/t ），所以W=qU=IUt 。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。 表达式：W = Iut ① 【说明】：①表达式的物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两 端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。 ②适用条件：I 、U 不随时间变化——恒定电流。 单位：焦耳（J ）。1J=1V ·A ·s （2）电功率 ①定义：单位时间内电流所做的功 ②表达式：P=W/t=UI （对任何电路都适用）② 上式表明：电流在一段电路上做功的功率P ，和等于电流I 跟这段电路两端电压U 的乘积。 ③单位：为瓦特（W ）。1W=1J/s ④额定功率和实际功率 额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。 实际功率：用电器在实际电压下的功率。实际功率P 实=IU ，U 、I 分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。 这里应强调说明：推导过程中没用到任何特殊电路或用电器的性质，电功和电功率的表达式对任何电压、电流不随时间变化的电路都适用。再

高二物理《焦耳定律》教学设计

《焦耳定律》 一、教学目标 （一）知识与技能 1．理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。了解实际功率和额定功率。 2．了解电功和电热的关系。了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的适应条件。 3．知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。 4．能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。 （二）过程与方法 通过有关实例，让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。（三）情感态度与价值观 通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。 三、重点与难点： 重点：区别并掌握电功和电热的计算。 难点：主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。 四、教学过程： （一）复习上课时内容 要点：串、并联电路的规律和欧姆定律及综合运用。 提出问题，引入新课 1．通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功） 2．电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子：电能→机械能，如电动机。电能→内能，如电热器。电能→化学能，如电解槽。 本节课将重点研究电路中的能量问题。 （二）新课讲解-----第五节、焦耳定律 1．电功和电功率 （1）．电功 定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。用W表示。 实质：是能量守恒定律在电路中的体现。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。 【注意】功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能减少而转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少，这是电路中能量转化与守恒的关键。 在第一章里我们学过电场力对电荷的功，若电荷q在电场力作用下从A搬至B，AB两点间电势差为U AB，则电场力做功W=qU AB。

高中物理《电容器的电容(9)》优质课教案、教学设计

第一章第8 节电容器的电容教学设计 一、教学目标 1.指导电容的观念，认识常见的电容器，通过实验感知电容器的充、放电现象。 2.理解电容的概念及定义方法，掌握电容的定义式，并会应用定义式进行简单的计算。 3.通过实验了解影响平行板电容器电容大小的因素，了解平行板电容器的电容公式。 二、教学重难点 重点：电容概念，定义式，平行板电容器电容公式。 难点：电容概念。 三、教学过程 （一）引课 1.播放视频《水球的爆炸过程》，提出问题：气球为什么会爆炸？引导“水压”。 2.往杯子里倒水，会有水压吗？“会！” 3.容器在储存水的时候，自然会产生水压，水压过大，容器会爆炸。 4.展示课题：电容器的电容 （二）电容器 1.了解电容器结构 （1）观察主板，展示电容实物。 （2）播放视频《拆解电容器》，了解电容器的内部结构。 （3）介绍平行板电容器结构。 2.电容器充放电 过渡：电容器作用是什么？ 【演示实验】电容器接交流电源，直接引线短接，观察“电火花”。 充电时，有短暂的充电电流，电容器极板带电，有正极板和负极板。极板所带电荷量，称为电容器的带电量。充电后，正负极板电荷由于相互吸引而保存下来，极板间存在匀强电场。能量以电场的形式储存起来。 放电时，正负电荷相互中和，有短暂放电电流。放电后，不存在电场，电场能转化为电能。 【学生分组活动】体验二极管的充电、放电。

Q 过渡：容器储存水后会有水压，那么电容器储存了电荷后，会有？ 【演示实验】测量电容器的电压，知道充电的电容器存在电势差。 3. 探究电容器电荷量与电压关系 猜测：电容器的电压和什么有关？对比水量与水压。 （1） 理论分析。电荷量越多，电场越强，根据 U=Ed ，两极板间电势差越大。 （2） 实验探究电荷量与电压关系。 问题：怎样知道电容器储存电荷的多少呢？若一个充电的电容器，连接完全相同不带电的电容器呢？电荷量应该等量平分，电荷量减少一半。如果电荷量与电压成正比，电压也应该减少为原来的一半。可以通过测量电压，间接论证。 方案：单刀双掷开关，先充电，后平分。 推广：利用等量平分原理，可以得到电荷量的 1/4、1/8，实现多次测量。 （三）电容 过渡：将电荷量与电压成正比写成等式，引入常数 C 。 1. 电荷量与电压比值的含义。单位电压储存的电荷量，反映了容纳电荷的本领。 2. 电容定义式， C = 。单位：法拉。 U 3. 对比水杯理解电容概念。单位水压时容纳的水量，类似于水量比高度，相当于杯底的底面积。 4. 讨论：容纳电荷的本领与储存的电荷。 5. 巩固练习 1：下列关于电容和电容器的说法正确是（ ） A. 电容器简称电容 B. 电容器 A 的电容比电容器 B 的大，说明 A 带的电荷量比 B 的多 C. 电容在数值上等于使两极板间的电势差为 1V 时电容器需要带的电荷量 D. 由公式 C=Q/U 知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比 答案 C

高中物理《电容器的电容(7)》优质课教案、教学设计

教学设计 【教学目标】 1、深入理解老王的“苦”与“善”，把握老王的性格特点。 2、体会作者的平等意识与人道主义精神，引导学生关爱普通人。 【教学重点】：理解“愧怍”隐藏的深刻含义。 【教学难点】：领会作者与人物的思想感情，联系身边的人，关注、关爱他人。 【教学过程】 一、导入： 人力车夫在中国是个古老的职业，他们是辛苦的，靠双脚丈量土地维持生活，有个诗人写了一首诗，是他们生活的真实写照： 人力车夫 文/ 雪山白莲 三个轮子， 承载着全家的嘱托， 车夫的背，压得微驼。 风里来，雨里去， 一次次颠簸之后， 熟记了城里的每一个坎坷。 夏天的汗滴， 已凝结成严冬的寒霜， 染得两鬓，一片斑白。 轮子始终在缓慢的旋转， 终点又成了起点， 怎么也量不尽眼前的路。 但车夫喜欢这样， 有路就意味着 ——有了生活的希望！

生活有时也很简单： 一口干涩的馒头， 一瓶浑浊的冷茶， 一抔(pōu)干燥的黄土， 就能给自己的灵魂， 带来永久的宁静。 我们今天要学习的课文里的主人公老王就是这样一个贫苦的人力车夫，他虽然生活在社会 的底层却有着金子般的心灵，下面就让我们跟随作者杨绛先生走近老王。（板书） 二、检查预习（给下面的字注音）： 伛攥惶恐荒僻塌败取缔骷髅翳滞笨愧怍 三、作者简介： 杨绛（1911 年7 月17 日—2016 年5 月25 日），本名杨季康，江苏无锡人，中国著名 女作家、文学翻译家和外国文学研究家、钱锺书夫人。 杨绛通晓英语、法语、西班牙语，由她翻译的《唐·吉诃德》被公认为最优秀的翻译佳作，到2014年已累计发行70 多万册；她早年创作的剧本《称心如意》，被搬上舞台长达六十多年，2014 年还 在公演；杨绛93 岁出版散文随笔《我们仨》，风靡海内外，再版达一百多万册，96 岁成出版哲理 散文集《走到人生边上》，102 岁出版250 万字的《杨绛文集》八卷。2016 年5 月25 日，杨绛逝世，享年105 岁。 钱钟书（1910—1998），江苏无锡人。学者，作家，著有小说《围城》和学术著作《谈艺录》《管锥编》等。 四、写作背景： 文章作于1984 年。这是一篇回忆性的散文，作者记叙了自己从前同老王交往中的几个片段，当时正是“文化大革命”时期，作者夫妇被认为是“反动学术权威”，但是，任何歪风邪气对老王都没 有丝毫影响，他照样尊重作者夫妇。由此与老王的交往深深的印刻在了作者的脑海之中…… 五、设疑自探： 请同学们出声朗读课文，思考下面的问题。（在文中找出相关语句标记出来） 1、老王的生活境况怎样? 2、文中记叙了与老王交往过程中的哪几件事？通过这些叙述与描写，你认为老王是一个怎样的人？

高二物理：2.5 焦耳定律教案

新修订高中阶段原创精品配套教材 2.5 焦耳定律 教材定制 / 提高课堂效率 /内容可修改 2.5 Joule's law 教师：风老师 风顺第二中学 编订：FoonShion教育

2.5 焦耳定律 高中物理课堂教学教案 2.5焦耳定律 年月日 课题 §2.5焦耳定律课型新授课 教学目标（一）知识与技能1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。3、知道电功率和热功率的区别和联系。（二）过程与方法通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。（三）情感、态度与价值观通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。教学重点、难点重点电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。难点电功率和热功率的区别和联系。教学方法等效法、类比法、比较法、实验法教学手段灯泡（36 v，18 w）、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影

片、玩具小电机教学活动（一）引入新课教师：用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况。学生：（1）电灯把电能转化成内能和光能；（2）电炉把电能转化成内能；（3）电动机把电能转化成机械能；（4）电解槽把电能转化成化学能。教师：用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢？本节课我们学习关于电功和电功率的知识。（二）进行新课1、电功和电功率教师：请同学们思考下列问题（1）电场力的功的定义式是什么? （2）电流的定义式是什么? 学生：（1）电场力的功的定义式w=qu （2）电流的定义式i= 教师：投影教材图2.5-1（如图所示）如图所示，一段电路两端的电压为u，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流i，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少? 学生：在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=it。教师：这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功？学生：在这一过程中，电场力做的功w=qu=iut 教师：在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。电功：（1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功. （2）

高中物理《电容器》优质课教案、教学设计

第39 课时电容器(重点突破课) 一、电容器 1.组成：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成。 2.带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值。 3.电容器的充、放电 (1)充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能； (2)放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电能转化为其他形式的能。 二、电容 1.定义：电容器所带的电荷量与两个极板间的电势差的比值。 2.定义式：C＝。 3.单位：法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF)，1 F＝106 μF＝1012 pF。 4.意义：表示电容器容纳电荷本领的高低。 5.决定因素：由电容器本身物理条件(大小、形状、相对位置及电介质)决定，与电容器是否带电及电压无关。 三、平行板电容器的电容 1.决定因素：正对面积，介电常数，两板间的距离。 2.决定式：C＝。 [小题热身] 1.如图所示为某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系 图线，若将该电容器两端的电压从40 V 降低到36 V，对电容器来 说正确的是( ) A.是充电过程 B.是放电过程 C.该电容器的电容为5.0×10－2 F D.该电容器的电量变化量为0.20 C 解析：选B 由Q＝CU 知，U 降低，Q 减小，故为放电过程，A 错B 对；由C ＝＝F＝5×10－3 F，可知C 错；ΔQ＝CΔU＝5×10－3×4 C＝0.02 C，D 错。 2.有两个平行板电容器，它们的电容之比为5∶4，它们的带电荷量之比为5∶1，两极板间距离之比为4∶3，则两极板间电压之比和电场强度之比分别为( )

提能点 (一) 平行板电容器的动态分析 A．4∶1 1∶3 B．1∶4 3∶1 C．4∶1 3∶1 D．4∶1 4∶3 解析：选C 由U＝得：＝＝＝， 又由E＝＝得：＝＝＝， 所以选项C 正确。 3.一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是( ) A．C和U 均增大B．C增大，U减小 C．C减小，U增大D．C和U 均减小 解析：选B 由平行板电容器电容决定式C＝知，当插入电介质后，ε 变大，则在S、d 不变的情况下C 增大；由电容定义式C＝得U＝，又电荷量Q 不变，故两极板间的电势差U 减小，选项B 正确。 2.分析思路 [典例] (2016·天津高考)如图所示，平行板电容器带有等量异种电 荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极 板间有一固定在P 点的点电荷，以E 表示两板间的 电场强度，E p 表示点电荷在P 点的电势能，θ 表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则( ) A．θ增大，E增大B．θ增大，E p 不变 C．θ减小，E p 增大D．θ减小，E不变 [解析] 由题意可知平行板电容器的带电荷量Q 不变，当下极板不动，上极板向下移动一小段距离时，两极板间距d 减小，则电容C 变大，由U＝可知U 变小，

高二物理焦耳定律教案

2、5焦耳定律 【教学目标】 (一)知识与技能 1、理解电功得概念,知道电功就是指电场力对自由电荷所做得功,理解电功得公式,能进 行有关得计算。 2、理解电功率得概念与公式,能进行有关得计算。 3、知道电功率与热功率得区别与联系。 (二)过程与方法 通过推导电功得计算公式与焦耳定律,培养学生得分析、推理能力。 (三)情感、态度与价值观 通过电能与其她形式能量得转化与守恒,进一步掌握能量守恒定律得普遍性。 【教学重点】 电功、电功率得概念、公式;焦耳定律、电热功率得概念、公式。 【教学难点】 电功率与热功率得区别与联系。 【教学过程】 （一）复习 1.串并联电路得性质。 2.电流表得改装。 (二)进行新课 1、电功与电功率 教师:请同学们思考下列问题 (1)电场力得功得定义式就是什么? (2)电流得定义式就是什么? 学生:(1)电场力得功得定义式W=qU q (2)电流得定义式I= t 教师:投影教材图2、5-1(如图所示) 如图所示,一段电路两端得电压为U,由于这段电路两端有电 势差,电路中就有电场存在,电路中得自由电荷在电场力得作用 下发生定向移动,形成电流I,在时间t内通过这段电路上任一横 截面得电荷量q就是多少? 学生:在时间t内,通过这段电路上任一横截面得电荷量q=It。

教师:这相当于在时间t 内将这些电荷q 由这段电路得一端移到另一端。在这个过程中,电场力做了多少功？ 学生:在这一过程中,电场力做得功W =qU =IUt 教师:在这段电路中电场力所做得功,也就就是通常所说得电流所做得功,简称电功。 电功: (1)定义:在一段电路中电场力所做得功,就就是电流所做得功,简称电功、 (2)定义式:W =UIT 教师:电功得定义式用语言如何表述？ 学生:电流在一段电路上所做得功等于这段电路两端得电压U ,电路中得电流I 与通电时间t 三者得乘积。 教师:请同学们说出电功得单位有哪些？ 学生:(1)在国际单位制中,电功得单位就是焦耳,简称焦,符号就是J 、 (2)电功得常用单位有:千瓦时,俗称“度”,符号就是kW ·h 、 说明:使用电功得定义式计算时,要注意电压U 得单位用V,电流I 得单位用A,通电时间t 得单位用s,求出得电功W 得单位就就是J 。 教师:在相同得时间里,电流通过不同用电器所做得功一般不同。例如,在相同时间里,电流通过电力机车得电动机所做得功要显著大于通过电风扇得电动机所做得功。电流做功不仅有多少,而且还有快慢,为了描述电流做功得快慢,引入电功率得概念。 (1)定义:单位时间内电流所做得功叫做电功率。用P 表示电功率。 (2)定义式:P =t W =IU (3)单位:瓦(W)、千瓦(kW) ［说明］电流做功得“快慢”与电流做功得“多少”不同。电流做功快,但做功不一定多;电流做功慢,但做功不一定少。 2、焦耳定律 教师:电流做功,消耗得就是电能。电能转化为什么形式得能与电路中得电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能．．．．．．． ,于就是导体发热。 设在一段电路中只有纯电阻元件,其电阻为R ,通过得电流为I ,试计算在时间t 内电流通过此电阻产生得热量Q 。 学生:求解产生得热量Q 。 解:据欧姆定律加在电阻元件两端得电压U =IR 在时间t 内电场力对电阻元件所做得功为W =IUt =I 2 Rt 由于电路中只有纯电阻元件,故电流所做得功W 等于电热Q 。 产生得热量为

高中物理《电容器在交流电路中的作用》教案教科版选修3_2

电容器在交变电流的作用 ●教学目标 一、知识目标 1.知道交变电流能通过电容器，知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用. 2.知道用容抗来表示电容对交变电流的阻碍作用的大小，知道容抗与哪些因素有关. 二、能力目标 1.培养学生独立思考的思维习惯. 2.培养学生用学过的知识去理解、分析新问题。 三、德育目标 培养学生有志于把所学的物理知识应用到实际中去的学习习惯。 ●教学重点 1.电容对交变电流的阻碍作用。 2.容抗的物理意义。 ●教学难点 容抗概念及影响容抗大小的因素. ●教学方法 演示实验+阅读+讲解 ●教学用具 电容器（“103μF、15 V”与“200μF、15 V”）2个、两个扼流圈、投影片、投影仪。 课时安排 1课时 ●教学过程 电容对交变电流的影响 （1）交变电流能“通过”电容器 实验：把白炽灯和电容器串联起来分别接在交流和直流 电路里，引导学生观察现象。 提出问题： ①由此现象说明电容器对电流有什么影响？②交变电流是怎样“通过”电容器的呢 观察现象： 接通直流电源，灯泡不亮，接通交流电源，灯泡能够发光 思考讨论： 电容器对直流电来说是断路的，而对交变电流来说不再是断路的了。 （2）交变电流“通过”电容器的原理 交变电流在一个周期内,电容器的冲放电过程A、B、C、D

引导归纳： 电容器通过充电和放电电路中就有了电流，表现为交流通过了电路 在交变电流的每一个周期内，电容器冲放电两次形成的冲放电电流方向改变两次 当电压升高时，电荷向电容器的极板上聚集，形成充电电流；当电压降低时，电荷离开极板，形成放电电流．电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交流“通过”了电容器． ［演示二］演示实验，电路如图所示. 观察实验现象：开关打到直流电上，灯泡不亮，开关打到交流电上，灯泡亮了. 结论：直流电不能通过电容器，交流电能够通过电容器. ［师问］电容器的两极板间是绝缘介质，为什么交流电能够通过呢？ 用CAI课件展示电容器接到交流电源上，充电、放电的动态过程.强调自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质，当电容器接交变电源上时，正极板上的电子向负极板上流，使两极板上聚集电荷增加，形成充电电流.当电源电压降低时，负极板上的电子通过电源流向正极板，两极板上的电荷中和掉一部分，形成放电电流. ［演示］：将“1000μF,15 V”的电容器去掉，观察灯泡的亮度. 现象：灯泡比原来电路中接电容器时变亮. 说明：电容器对交变电流也有阻碍作用 容抗XC：表示电容器对交流电的阻碍作用大小，如同用电阻表示电阻器对电流阻碍作用大小，感抗表示线圈对交流电阻碍作用大小，单位都为：欧姆（Ω） 教师指出：容抗产生原因为“电容器极板上电荷的积累对电荷定向运动阻碍”. ［师问］那么容抗跟什么因素有关？ 学生：阅读教材内容. ［演示］将电路中的“1000μF”电容换成“200μF”电容器. 观察现象：灯泡比原来“接1000 μF”电容器时暗. 说明：容抗和电容器的电容值大小有关. 实验表明：电容器的电容大小和交变电流的频率决定容抗.电容越大，在同样电压下电容器容纳电荷越多，因此充放电的电流越大，容抗就越小.交流电的频率越高，充放电就进行得越快，充放电流越大，容抗越小.即电容器的电容越大，交变电流频率越高，容抗越小.电容器具有“通交流，隔直流”“通高频，阻低频”特点. 例题：如图所示电路中，如果交流电的频率增大，三盏电灯的亮度将如何改变?为什么? 解析：当交变电流的频率增大时，线圈对交变电流的阻碍作用增大，通过灯泡L1的电流将因此而减小，所以灯泡的L1亮度将变暗；而电容对交变电流的阻碍作用则随交变电流频率的增大而减小，即流过灯泡L2的电流增大，所以灯泡L2的亮度将变亮.由于电阻的大小与交变电流的频率无关，流过灯泡L3的电流不变，因此其亮度也不变， 板书设计 电容对交变电流的影响 （1）交变电流能“通过”电容器 （2）交变电流“通过”电容器的原理 （3）电容器对交变电流的阻碍作用 ①容抗 表示电容对交变电流的阻碍作用 ②容抗的大小：

高中物理 2.5《焦耳定律》教案(4) 新人教版选修3-1

第五节、焦耳定律（1课时） 一、教学目标 （一）知识与技能 1．理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。了解实际功率和额定功率。 2．了解电功和电热的关系。了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的适应条件。 3．知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。 4．能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。 （二）过程与方法 通过有关实例，让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过 程。 （三）情感态度与价值观 通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。 三、重点与难点： 重点：区别并掌握电功和电热的计算。 难点：主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。 四、教学过程： （一）复习上课时内容 要点：串、并联电路的规律和欧姆定律及综合运用。 提出问题，引入新课 1．通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功） 2．电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子：电能→机械能，如电动机。电能→内能，如电热器。电能→化学能，如电解槽。 本节课将重点研究电路中的能量问题。 （二）新课讲解-----第五节、焦耳定律 1．电功和电功率 （1）．电功 定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。用W表示。 实质：是能量守恒定律在电路中的体现。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。 【注意】功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能减少而转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少，这是电路中能量转化与守恒的关键。 在第一章里我们学过电场力对电荷的功，若电荷q在电场力作用下从A搬至B，AB两点间电势差为U AB，则电场力做功W=qU AB。 对于一段导体而言，两端电势差为U，把电荷q从一端搬至另一端，电场力的功W=qU，在导体中形成电流，且q=It，（在时间间隔t内搬运的电量为q，则通过导体截面电量为q，I=q/t），所以W=qU=IUt。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。 表达式：W = Iut ① 【说明】：①表达式的物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。 ②适用条件：I、U不随时间变化——恒定电流。 单位：焦耳（J）。1J=1V·A·s （2）电功率

《电容器电容》高中物理选修说课稿

《电容器电容》高中物理选修说课稿 在教学工作者开展教学活动前，时常需要用到说课稿，编写说课稿是提高业务素质的有效途径。优秀的说课稿都具备一些什么特点呢？下面是帮大家的《电容器电容》高中物理选修说课稿，仅供参考，大家一起来看看吧。 1、教材地位与作用 《电容器、电容》是高考的热点，是电场一章的重点和难点，在教材中占有重要地位。 它是学完匀强电场后的一个重要应用，也是后面交流电路(电感和电容对交流电的影响)和电子线路(电磁振荡)的预备知识，在教材中起承上启下的作用。 2、教学目标 从知识上要求学生了解电容器的构造、作用，明确电容器的两种工作方式，掌握电容的概念，并会用它们解决简单的问题。培养观察、分析、推理、空间想象、动手、语言表达等多种能力 3、重点与难点

根据教学大纲、教学参考书确定电容公式的建立、理解与应用为本节的重点。根据所教学生的实际情况及所用的教材确定冲、放电的过程的建立为难点。 新教材中《电容器、电容》一节把电容器的概念和平行板电容器两部分内容编排在一起，形成两个重点,课堂容量大，难点集中，考虑到学生的实际情况(基础差、能力低、空间想象能力差、注意力不集中的特点)在尊重教材，又不拘泥于教材的原则下,大胆进行改革，把教材的地二部分内容《平行板电容器》放到了下一节进行，从而使本节内容紧凑、容量适中、难点分散重点突出。 对电容器带电量与两极间电压成正比这一结论，教材是直接硬灌给学生的，不宜于学生接受，我从网上下载了冲放电模拟演示实验，弥补了教材的不足，让学生通过描点，画线，亲自探索出电量与电压的关系，顺其自然引入电容的概念，从而掌握比值法定义物理量的'方法，不仅易于消化，而且调动了学生的积极性，巩固了重点突破了难点。 对电容器的冲放电过程教材说的过于简单，加上内容抽象，微观运动又无法演示，学生接受困难;而这部分内容又是后面学习电磁振

高二物理焦耳定律教案

2.5焦耳定律 【教学目标】 （一）知识与技能 1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能 进行有关的计算。 2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。 3、知道电功率和热功率的区别和联系。 （二）过程与方法 通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。 （三）情感、态度与价值观 通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步掌握能量守恒定律的普遍性。 【教学重点】 电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。 【教学难点】 电功率和热功率的区别和联系。 【教学过程】 （一）复习 1.串并联电路的性质。 2.电流表的改装。 （二）进行新课 1、电功和电功率 教师：请同学们思考下列问题 （1）电场力的功的定义式是什么? （2）电流的定义式是什么? 学生：（1）电场力的功的定义式W=qU q （2）电流的定义式I= t 教师：投影教材图2.5-1（如图所示） 如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有 电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作

用下发生定向移动，形成电流I ，在时间t 内通过这段电路上任一横截面的电荷量q 是多少? 学生：在时间t 内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q =It 。 教师：这相当于在时间t 内将这些电荷q 由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功？ 学生：在这一过程中，电场力做的功W =qU =IUt 教师：在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。 电功： （1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功. （2）定义式：W =UIT 教师：电功的定义式用语言如何表述？ 学生：电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U ，电路中的电流I 和通电时间t 三者的乘积。 教师：请同学们说出电功的单位有哪些？ 学生：（1）在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J. （2）电功的常用单位有：千瓦时，俗称“度”，符号是kW ·h. 说明：使用电功的定义式计算时，要注意电压U 的单位用V ，电流I 的单位用A ，通电时间t 的单位用s ，求出的电功W 的单位就是J 。 教师：在相同的时间里，电流通过不同用电器所做的功一般不同。例如，在相同时间里，电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。电流做功不仅有多少，而且还有快慢，为了描述电流做功的快慢，引入电功率的概念。 （1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P 表示电功率。 （2）定义式：P =t W =IU （3）单位：瓦（W ）、千瓦（kW ） ［说明］电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快，但做功不一定多；电流做功慢，但做功不一定少。 2、焦耳定律 教师：电流做功，消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能．．．．．．． ，于是导体发热。 设在一段电路中只有纯电阻元件，其电阻为R ，通过的电流为I ，试计算在时间t 内电

《焦耳定律》的学习教学设计课题.doc

《焦耳定律》教学设计 一、教学目标： 1、知识和技能目标：知道电流的热效应，理解焦耳定律的内容、公式及其运用，知道 电热器的原理及构造。 2、过程与方法目标：要求学生能从感知事物→提出问题→自己设计→动手动脑探究科 学规律中体会科学研究的方法，学会科学探究、知识迁移的方法，培养学生的科学研究的能力。 3、情感态度与价值观目标：激发和培养学生的科学探究与创新的思想和精神，培养学 生的辩证唯物主义精神，渗透实事求是和科学献身教育，激励学生努力学习。 二、教学重点与难点 如何引导学生进行科学探究；如何使学生在科学探究中掌握科学研究的方法，培养科 学研究的能力。 三、教法与学法 将学生分组，以小组为单位进行教师引导下的科学探究，加强组内同学间的合作、讨 论和交流，加强师生间相互反馈，以问题和小组交流贯穿教学的始终，不断提出新问题，不断解决新问题。开学时就将学生 4 人一组分组，分组时男女生分开后，自由组合，便于讨论 与交流，随着学习的深入，可适当调整小组成员，每个组至少有一个好的同学能起到小老师 的作用，带领小组同学开展自主式学习。 四、教具与学具 学生用：铁架台、学生电源、大号试管和温度计各三支、导线若干、量筒、煤油、电 阻丝（ 5、 10、 10 欧各一根，教师课前用电炉丝截取并焊好导线）。每小组一套。 教师用：与学生的基本相同，温度计改用数字的，另加各种电热器（电炉、电饭锅、 白炽灯、电风扇等）、多媒体课件及教学平台。 五、探究实验：研究通电导体产生的热量跟电流、电阻和时间的关系。 六、教学活动实录（部分）： （一）导入新课 师：（教师出示电饭锅，白炽灯、电风扇）这几种电器各有什么功能？ 生：煮饭、照明、吹风。 师：这些电器虽然功能不同，有没有共同点？ （学生小组讨论，请三位同学上来各拿一个电器，同时通电实验 1 分钟，并请他们触摸电器和 电扇的电动机部分） （凡教师提出问题，教师留有一定的时间，让学生同桌或四人小组讨论） 生：它们工作时都会发热。 师：对！电流通过任何电器或导体，电器和导体都会发热，这种现象叫电流热效应。（教师