高二文科物理1-1全一册教案（鲁科版）

第一章 静电与静电场 第1节 认识静电

教学目标

1．知道两种电荷及其相互作用．知道点电荷量的概念。

2．了解静电现象及其产生原因；知道原子结构,掌握电荷守恒定律。 3．知道什么是元电荷。 重难点：

重点：静电产生的三种方式及原理、电荷守恒定律及电量平分原则 难点：理解静电产生的本质——并没有创造电荷，而是电荷发生转移 教学过程： 一、电荷：

1、自然界中的两种电荷（富兰克林命名）

①把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷． ②把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷．

2、电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． 3、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 二、静电产生：

“做一做” 验电器与静电计：

为了判断物体是否带电以及所带电荷的种类和多少，从18世纪起，人们经常使用一种叫验电器的简单装置：玻璃瓶内有两片金属箔，用金属丝挂在一条导体棒的下端，棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出（图甲）。如果把金属箔换成指针，并用金属做外壳，这样的验电器又叫静电计（图乙）

问：是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时，金属箔片才开始张开？解释看到的现象？ 1、摩擦起电

摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同．特别是离核较远的电子受到的束缚较小。当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体。

1

实质：电子的转移．

结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷．得到电子：带负电；失去电子：带正电问：摩擦起电有没有创造了电荷？

生：没有，摩擦起电是带电粒子（如电子）从一个物体转移到另一个物体。

师：很多物质都会由于摩擦而带电，是否还存在其它的使物体起电的方式？在学习新的起电方式之前，我们先来学习金属导体模型。

自由电子：脱离原子核的束缚而在金属中自由活动。

带正电的离子：失去电子的原子，都在自己的平衡位置上振动而不移动。 2、感应起电

【演示】取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，帖在下部的金属箔是闭合的。

①把带正电荷的球C移近彼此接触的异体A，B金属箔有什么变化？

实验现象：可以看到A，B上的金属箔都张开了，表示A，B都带上了电荷．

提出静电感应概念：

（1）静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象。 规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷 （2）利用静电感应使物体带电，叫做感应起电． （3）提出问题：静电感应的原因？

带领学生分析物质的微观分子结构，分析起电的本质原因：把带电的球C移近金属导体A和B时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。如上面的这个演示实验中，导体A和B带上了等量的异种电荷．

问：感应起电有没有创造了电荷？

生：没有。感应起电而是使物体中的正负电荷分开，是电荷从物体的一部分转移到另一部分。感应起电也不是创造了电荷。

师：无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移，并不是创造电荷.

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得出电荷守恒定律：

三、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．

师：电荷守恒定律是物理学中重要的基本定律之一。

四、元电荷

师：迄今为止，科学家实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量。质子、正电子所带的电荷量与它相同，但符号相反。人们把这个最小的电荷量叫做元电荷。

元电荷：电子所带的电荷量，用e表示。e =1.60×10－19C

注意：迄今为止，发现所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。

五、小结

对本节内容做简要的小结 六、巩固练习

1、关于元电荷的理解，下列说法正确的是（ ） A．元电荷就是电子

B．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量 C．元电荷就是质子

D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍 2、16 C电量等于________元电荷．

3、关于点电荷的说法，正确的是（ ）

A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷 B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷

C．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体可看成点电荷

D．一切带电体都可以看成点电荷 七、板书设计：

§1.1 认识静电

1、电荷：

①自然界中的两种电荷

②电荷间的相互作用：同斥异吸

③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 2、静电产生： ①摩擦起电。

原因：电子的转移

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②接触带电。 ③感应起电。

3、电荷守恒定律：

4、元电荷：e =1.60×10－19C

第二节 电荷间的相互作用

教学目标：

1. 知道点电荷的概念

2. 知道点电荷间存在相互作用力，知道点电荷间相互的规律 3. 知道库仑定律的文字表述 重难点：

重点：能够正确判别点电荷，以及利用库仑定律计算真空中两点电荷的相互作用力

难点:点电荷与带电体的区别，库仑定律应用的条件 教学过程：

（一）复习上课时相关知识 问：什么是元电荷？

答：电子所带的电荷量，用e表示。e =1.60×10－19C。 （强调是一个电荷量，不是一个电荷。） 问：上一节学过起电的方式有哪些？ 答：摩擦起电、感应起电和接触起电。

问：摩擦起电、感应起电和接触起电有没有违背电荷守恒定律？ 答：没有。

问：通过初中的学习，我们知道：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。这说明电荷之间存在作用力，那么电荷之间的作用力大小与什么因素有关，有什么样的规律？ 生：??

师：我们这节课就来研究这个问题。 （二）新课教学

提出问题：电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？ 【演示】如图2，先把表面光滑洁净的绝缘导体放在A处，然后把铝箔包好的草球系在丝线下，分别用丝绸摩擦过的玻璃棒给导体和草球带上正电，把草球先后挂在P1、P2、P3的位置，带电小球受到A 的作用力的大小可

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以通过丝线对竖直方向的偏角大小显示出来。观察实验发现带电小球在P1、P2、P3 各点受到的A的作用力依次减小；再增大丝线下端带电小球的电量，观察实验发现，在同一位置小球受到的A的作用力增大了。

提问：电荷间作用力大小跟什么有关？

答：与电荷间距离及电量多少有关，电荷的作用力随着距离的增大而减小，随着电量的增大而增大。带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向．

【板书】：1、影响两电荷之间相互作用力的因素：1．距离．2．电量．

师：电荷间的作用力随电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。这隐约使我们猜想：电荷间的作用力会不会与万有引力具有相似的形式呢？也就是说，带电体间的相互作用力，会不会与它们电荷量的乘积成正比，与它们间距离的二次方成反比？

事实上，电荷间的作用力与引力的相似性早已此起当年一些研究者的注意，卡文迪许和普里斯特利等人都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。

然而，他们也发现，引力与电荷间的力并非完全一样，而且我们上面的实验也仅仅是定性的，并不能证实我们的猜想。这一科学问题的解决是由法国学者库仑完成的。

【板书】2、库仑定律（1785年，法国物理学家．库仑）

1F?Q,F ?2启发与设问： 18世纪法国物理学家库仑也研究了这个问题，他的猜想是

r库仑在前人研究的基础上，先后克服了，困难一：电荷量的测量问题和困难二：作用力的测量问题，用实验研究了电荷之间的作用力，证实了这个猜测，并提出了以下的规律：

库仑定律：（库仑在前人工作的基础上通过实验研究确认） （1）内容表述：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比．作用力的方向在两个点电荷的连线上

（2）公式：F?kq1q2 2r静电力常量k = 9.0×109N·m2/C2 适用条件：真空中，点电荷——理想化模型

（3）电荷间这种相互作用叫做静电力或库仑力

【介绍】（1）关于“点电荷”，应让学生理解这是相对而言的，只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略，带电体就可以看作点电荷．严格地说点电荷是一个理想模型，实际上是不存在的．这里可以引导学生回顾力学中

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的质点的概念．容易出现的错误是：只要体积小就能当点电荷，这一点在教学中应结合实例予以纠正．

（2）要强调说明课本中表述的库仑定律只适用于真空，也可近似地用于气体介质，对其它介质对电荷间库仑力的影响不便向学生多作解释，只能简单地指出：为了排除其他介质的影响，将实验和定律约束在真空的条件下．

静电力同样具有力的共性，遵循牛顿第三定律，遵循力的平行四边形定则． 可以看出，万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力．其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计．

【小结】对本节内容做简要的小结 ●巩固练习

1．真空中有两个相同的带电金属小球A和B，相距为r，带电量分别为q和2q，它们之间相互作用力的大小为F．有一个不带电的金属球C，大小跟A、B相同，当C跟A、B小球各接触一次后拿开，再将A、B间距离变为2r，那么A、B间的作用力的大小可为：[ ]

A．3F/64 B．0 C．3F/82 D．3F/16

2．如图14－1所示，A、B、C三点在一条直线上，各点都有一个点电荷，它们所带电量相等．A、B两处为正电荷，C处为负电荷，且BC=2AB．那么A、B、C三个点电荷所受库仑力的大小之比为________．

3．真空中有两个点电

荷，分别带电q1=5×10-3C，q2=

－2×10-2C，它们相距15cm，现引入第三个点电荷，它应带电量为________，放在________位置才能使三个点电荷都处于静止状态．

4．把一电荷Q分为电量为q和(Q－q)的两部分，使它们相距一定距离，若想使它们有最大的斥力，则q和Q的关系是________． ●板书设计：

§1.2 电荷间的相互作用

1、影响两电荷之间相互作用力的因素： ①距离。 ②电量。 2、库仑定律

（1）内容表述：

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（2）公式：F?kq1q2 2r静电力常量k = 9.0×109N·m2/C2 适用条件：真空中，点电荷——理想化模型 （3）电荷间这种相互作用叫做静电力或库仑力

第三节 电场及其描述

【教学目的】

1、了解电场,了解场是一种物质.场和实物是物质存在的不同形式.电场存在于电荷周围,电荷通过电场这种物质间接对另一电荷施加静电力的作用.

2、理解电场强度,会计算电场强度.理解其矢量性与叠加性,但不要求作复杂的叠加运算.

3、知道电场线的物理意义.会用电场线描述电场的强弱和方向,了解点电荷电场和匀强电场等几种电场线的分布特征. 【教学重点】

理解电场强度,会计算电场强度.理解其矢量性与叠加性,但不要求作复杂的叠加运算.知道电场线的物理意义.会用电场线描述电场的强弱和方向,了解点电荷电场和匀强电场等几种电场线的分布特征 【教学难点】

了解电场,了解场是一种物质.场和实物是物质存在的不同形式.电场存在于电荷周围,电荷通过电场这种物质间接对另一电荷施加静电力的作用 【新课导入】

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复习引入：弹力和摩擦力都需要直接接触．而重力（万有引力）则和电荷之间的作用力与磁体之间的作用力一样，都可以不通过接触产生．这种作用力是怎么从一个物体到另一个物体的呢？这在历史上有过长期的争论：一种观点认为这种作用力是超距作用，从一个物体到另一个物体是直接的不需要介质也不需要时间，这种方式可以表示为：电荷?电荷；另一种观点以在19世纪30年代法拉第为代表，认为这些力是通过一种叫＂场＂的媒介传递的．带电体或磁体周围产生了一种由电或磁产生的物质，法拉第把它们称为电场和磁场，（地球周围则形成引力场），场则对放入其中的某些物体（如电场对放入场中的电荷）产生作用力．这种作用方式可以表示为：电荷?电场?电荷；；好比是渔民撒开渔网，撞入网中的鱼就＂中招＂了． 【新课内容】 1、电场：

教师提问：如何判断超距作用和场这两种观点谁正确？

（学生讨论）如果超距作用是正确的，则这种电荷间的作用力与中间介质无关，且不需要时间．

教师指出：实际上法拉第通过实验发现电荷间的作用力与中间介质有关，不同的介质作用力不同．现代物理学还发现这种作用力从一个物体到另一个物体需要时间，这都证明了场的存在．＂场＂虽然不象实物，它看不见，摸不着，但是客观存在的．在后来的许多物理学家的研究下，发现场也与实物一样有质量和能量．电荷周围有电场，磁体周围有磁场，物体周围有引力场．因此我们现在学习电场的研究方法可以推广到磁场和引力场的研究中．

提问：我们怎样研究电场呢？比如：怎么知道某一空间(老师的讲台上)是否存在电场? 讨论：

方法一：检查周围是否有形成电场的电荷?

方法二：电场能够对处于场中的电荷施加力的作用。可利用电荷检验其是否受电场给的力来检查电场的存在。（如图1）拿一个带电体放入这个区间,看它是否受力产生状态变化.

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哪种方法更好呢？

通过讨论提出：由于带电体能吸引轻小物体，所以最好用来检验的带电体本身电量较小，我们称这种带电体为检验电荷或试探电荷。

(演示实验:用试探电荷检验电场是否存在。如图1所示，使有绝缘支柱的大金属球带电作为场源电荷，使丝线吊着的小铝箔球带少量电荷，用它代替检验电荷q。)

教师指出：这种力称为电场力．它与原来说的静电力、库仑力是一回事。原来我们说电荷q1对电荷q2产生静电力（或说库仑力）,现在应该怎么说? 回答：电荷q1产生电场,这个电场对电荷q2产生作用力。

电场对放入其中的带电体能产生电场力，这是电场的基本性质之一。所以我们可以选择一个带电量很小、线度也很小的试探电荷q，分别放入带电体Q所产生的电场中的不同位置，观察检验电荷q受到的电场力有何特点。 2、电场强度

教师归纳：要描述电场，需要找一个与检验电荷的电量无关而只由电场决定的物理量。电场对电荷的作用力与电场的性质和试探电荷都有关. 那我们用什么描述电场呢？如果不同试探电荷放在不同电场中受力,又怎么比较电场的强弱呢? 学生讨论（教师可提示类比功率或速度大小的比较)

教师：如果我们能够做更精确的实验，就会发现：在电场中同一点，电场力不仅随检验电荷的电量的减小而减小，随电场力的增大而增大，而且跟检验电荷的电量之

FA2FAnF????A?定值12qnq间存在定量关系。比如：在A点有q；在B点有FB2FBnF????B?定值2q2qnq

在电场中同一点，比值F／q是一个与检验电荷和电场力无关的量，而在电场中不同点，比值一般不同，因而比值反映电场的性质。所以我们可以用它来描述电场，并

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把它定义为电场强度。

板书：①定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力与它电量的比值，叫这一点的电场强度，简称场强。 ②符号：E ③定义公式：

E?Fq（E大小与q无关）；

公式表明电场中某点的场强在数值上等于单位电荷在该点受到的电场力。其中F为试探电荷q在场中某点受到的电场力，E为该点场强。注意，电场E不是电荷q产生的，所以E的大小与q无关。因此不能说E与q成反比，与F成正比。 单位：N／C

规定电场中某点场强的方向为正电荷在该点受到的电场力的方向。所以场强是矢量。 由于我们是从一般电场出发引入场强的定义的，所以

E?Fq适用于一切电场。

例1：如图3所示是某区域的电场线图，A、B、C是电场中的三点。说明哪点的场强最大？ 标出A、B、C三点的场强方向。

若在C点放一负电荷，标出负电荷受到的电场力的方向。

④真空中点电荷电场的场强

图4

图3

下面我们以一个特殊的电场——真空中点电荷产生的电场为例，分析场强的物理意义。

E?FQ?K2qr（r可取任意值），

几点注意：

E?KQr2是适用于点电荷在真空中的电场，但是决定式；而

E?Fq适用各种电场，

是定义式，而非决定式. 场强的大小与方向跟检验电荷的有无、电量、电性没有关系。

场强的大小只由场源电荷和场点到场源的距离来决定。离场源电荷越近的点场强越大，离场源电荷越远的点场强越小。

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雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备。

电磁波如果遇到尺寸明显大于波长的障碍物就要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特性工作的．波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，因此雷达用的是微波。 5、走进信息时代 （1）微波通信； （2）卫星通信； （3）光纤通信； （4）移动通信； （5）互联网通信；

6、传感器：能感受外界信息，并将其按一定的规律转换成电信号的器件或装置。 （1）分类： （2）敏感元件：

敏感元件是传感器的核心元件，是利用材料的某种敏感效应制成的。转换元件是传感器中能将敏感元件输出的，与被测物理量成一定关系的非电学信号转换成电信号的电子元件。转换电路的作用是将此电信号转换成易于传输或测量的电学量输出。

工业 （3）应用： 农业

生活

航空

六、课堂小结 七、板书设计

第六章 电磁波与信息时代

1、电磁波谱

2、无线电波的传播： 3、电视与雷达 4、通信 5、传感器

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3．情感、态度与价值观

（1）通过奥斯特的图片、事迹介绍，感悟奥斯特善于发现问题，勇于进行科学探索的精神；通过体验电和磁之间的联系，形成乐于探索自然界奥秘的习惯。 （2）了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响，加强爱国主义教育。

（3）通过磁现象的应用的学习，培养将科学服务于人类的意识。

【教学重点】

认识电流的磁效应，通电螺线管外部磁场分布，通电螺线管极性与电流方向的关系。 【教学难点】

探究通电螺线管的磁场极性与电流方向的关系并总结得出简单的判断方法。 【教学过程】

一、创设情景，引入新课（创设情境，激发学生实验兴趣和求知欲）

教师：上课之前，老师先给大家表演一个魔术──纸盒吸铁，然后提问学生：此盒中可能是什么？你猜想的依据是什么？

教师断开开关，再去接触铁屑，由不能吸引铁屑引起学生思维冲突，此时教师将纸盒打开，让学生明白，刚才产生的磁可能跟电有关。

二、探究新课，释疑解惑（经历科学探究过程，获得相关知识和积极的情感体验） 1．探究奥斯特实验──通电导体周围有磁场 教师提问：我们怎样判断一个物体是否具有磁性呢？

学生回答：看他能否吸引铁屑。利用磁体间的相互作用来检验。 教师：一个电池能吸引铁屑吗？我们怎样做才有可能产生磁呢？ 学生回答：要有电流??要形成一个电路，电路闭合才有电流。

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教师：我们可以设计一个什么样的实验来检验你的猜想？ 教师：根据学生所述对该实验进行演示。 学生实验，并将观察到的现象向全班交流。

2、安培右手螺旋定则

教师：伟大的物理学家安培通过实践发现在我们的右手上找到了规律，人们为了纪念他，把他总结的规律规定为安培定则下面我们来一起学习一下吧！

安培定则：右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极。并教会学生安培定则歌：右手握住螺线管，四指顺着电流转，拇指指向N极端。出示投影，让学生熟记安培定则歌。 3、中国古代的磁应用

阅读课本P40，教师介绍指南针在航海等领域的作用，并教会学生做简易指南针。 4、记录与磁

教师：差不多有电的地方就有磁，变压器（电磁感应），喇叭，磁悬浮列车，粒子加速器，电视显像管里控制电子束偏转的装置，电动机，发电机，通讯的电磁波（光波也是），话筒，电磁继电器......总的概括一下主要就是利用电生磁，在让两个显示磁性的东西相互作用，或者是用电磁感应产生电，再利用电来作一些控制，总之就是电磁，磁电之间转化来转化去的相互作用。 问题：那么用磁记录的原理是什么呢？

录制时，磁带通过一块电磁铁——录制磁头，磁头产生的磁场随声音或影像信号而改变。当磁带以恒定的速度通过磁头时，变化的磁场将磁带上的磁粉层磁化，于是在磁带上就记录下与声音和影像相应的磁信号。

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播放录制内容时，磁带再次通过相同的磁头，磁带上磁性颗粒的排列方式使通过磁头的电流与录制时的电流一致。

磁的新用途：

磁被广泛应用于现代科学技术中, 磁签到卡、磁信用卡、磁防盗卡、磁卡式车票,各类电表,磨床吸盘,恒磁和电磁起重吊头,物理探矿设备,电子计算机以及种类繁多的发电机,电动机等等,都要应用各种各样磁性材料.磁悬浮列车已在一些国家中问世,由于它减少了车轮和地面之间的撞击,因而行驶平稳,无空气污染。 5、交通与磁

磁悬浮列车有常导电磁铁吸引方式和超导电磁铁相斥方式两种形式。

常导电磁铁吸引式是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁的导轨间保持10～15mm的间隙，并使导轨钢板的吸引力与车辆所受的重力平衡，从而使车体悬浮于导轨上运行；

超导电磁铁相斥式是根据磁铁同极相斥的原理，利用车上超导电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间产生的相斥力使车体悬浮。

举例：磁性材料的应用——发电机、电动机、电冰箱中的密封磁条、微波炉中的磁控管、吸收外泄微波的吸波材料、收音机和电视机中的磁元件等。

三、交流小结、随堂练习、总结评估（帮助巩固知识，让物理走向应用、走向社会） 1．今天你学到了哪些知识？你有哪些新的体会。 2．布置作业：

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【板书设计】

§2.3-§2.4 电生磁的探索及价值 磁的应用及意义

1、电流的磁效应

（1）通电导体周围存在磁场。 （2）磁场的方向跟电流的方向有关。 2、通电螺线管的磁场

（1）通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。

（2）通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。当电流的方向变化时，通

电螺线管的极性也发生改变。

（3）安培定则歌──右手握住螺线管，四指顺着电流转，拇指指向 N 极端。 3、中国古代的磁应用 4、记录与磁 5、交通与磁

第三章 打开电磁学的大门 第1节 磁场中的通电导线

一、知识与技能

⒈通过实验，认识到通电导线在磁场中受到力的作用，这种力就叫安培力。 ⒉知道影响安培力大小和方向的因素；知道左手定则和安培力大小的计算公式。 ⒊用左手定则判断安培力的方向，能计算在匀强磁场中，当通电导线所受安培力的大小。通过安培力了解磁感应强度的比值定义法。 二、过程与方法

⒈经历科学探究的过程，培养分析解决问题的能力。

⒉使用控制变量法来研究安培力的大小与什么有关，学习使用等效替代法来测量不能直接测量的安培力。

⒊尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产、生活相关的实际问题如电机的转动和磁电式电表的原理。

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三、情感态度与价值观

⒈通过对电磁关系的学习，领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，热于探索自然界的奥秘

⒉体会物理知识运用的价值，逐渐提高发现日常生活中与物理有关问题的意识。 四、教学重难点

重点：使学生掌握电流在匀强磁场中所受安培力大小的决定因素、计算公式以及安培力方向的判定；使学生熟练的利用三视图来分析磁场、电流以及安培力之间的关系。并能扩展到线框受力。

难点：在掌握磁感应强度定义的基础上，掌握磁场对电流作用的计算方法，并能熟练地运用左手定则判断通电导线受到的磁场力的方向 五、教学过程设计 ㈠复习提问

⑴将粉笔放置在蹄形磁铁两极之间，粉笔受力吗？如果把粉笔换成是小磁针呢？ 粉笔不受力。小磁针受力（磁体→磁场→磁体）

⑵我们上一章学过的奥斯特的实验我们看到了什么现象呢？为什么？

看到了小磁针发生了偏转。因为通电导线产生的磁场对它施的力。[来源:学科网] （电流→磁场→磁体）

⑶既然通电导线周围存在的磁场对小磁针有力的作用，那么小磁针也会产生磁场，小磁针的磁场对通电导线是否也有力的作用呢？（磁体→磁场→电流？）[来源:学#科#网Z#X#X#K] ㈡新课教学

1、安培力的定义及力的作用点：[来源:Z#xx#k.Com]

讲述：在上个世纪，许多物理学家就提出通电导体在磁场里是否受力的问题，并着手研究。其中安培也在进行这方面的研究，并且他提出了两个思考： （1）磁场对通电导线是否有力的作用。 （2）通电导线之间是否有力的作用。

在这节课，我们就用老师带来的这套仪器来亲自动手研究，看看能发现什么规律。展示器材，介绍各个部分，并在黑板上画出实物图。

发现什么现象？说明了什么？（变换磁铁的方向再做一次，使学生看到导体向相反的方向运动这一现象）[来源:学科网ZXXK]

导体动起来了。导体从静止变成运动，运动状态改变，说明通电导体受到力的作用。 是谁给通电导体施加了力呢？这个力的受力物体是电流还是导体？（学生思考） 演示：（1）切断电流，导体虽在磁场中，却不动。（2）去掉磁场再通电流，导体也不动。

（启发学生认识到是磁体周围的磁场给了电流以力的作用）

我们把磁场对电流的这一作用力称为安培力。

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因此，我们知道了磁场不仅能对放入磁场中的磁体有力的作用，对放入其中的电流也有力的作用。大家说一说，力有哪三个要索？大小、方向、作用点。

现在我们已经知道受力体是导线中的电流，也就是说画安培力的示意图时，力的作用点要画在电流上（导线的中心上），接下来我们再来研究一下力的方向。 2、安培力的方向：如何判断安培力的方向呢？

人们通过大量的实验研究 ，一个规律 —— 左手定则。

左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且跟手掌在同一个平面内 ， 把左手放入磁场中 ， 让磁感线垂直穿入手心 ， 并使伸开的四指指向电流方向 ， 那么 ， 拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的受力方向。 ●巩固练习

3、安培力的大小：

讲述：通过实验我们发现，当放入磁性强弱不同的磁铁，或者使用数目不同的电池，或者改变磁场中导线的长度时，导线偏转的角度不同，这样我们可以得到什么结论呢？[来源:学科网ZXXK]

电流所受的安培力大小跟磁感应强度、电流大小以及磁场中垂直磁场方向导线的长度有关。

在匀强磁场中，当通电导线与磁场方向垂直时，安培力的大小等于电流、磁感应强度和导线长度的乘积： F=BIL在式中，F的单位为牛顿（N），I的单位为安培（A），B的单位为特斯拉（T），L的单位为米（m）。

●为什么要加一个垂直于磁场放置的限制呢？如果导线与磁场不垂直会怎样？定性实验——发现不垂直时导线受力比较小。因此影响安培力大小的因素不仅有电流大小I，磁场强弱B和导线长度L，还有电流与磁场的夹角θ。 当θ=90o时，即电流与磁场垂直时，安培力最大，为F=BIL； 当θ=0o时，即电流与磁场平行时，安培力最小，为F=0； 当0o<θ<90o时，即电流与磁场互成角度时，安培力介于零与最大之间，为0

请大家思考一下，怎样计算这时的安培力的大小呢？（学生讨论）

可运用分解的方法，将磁感应强度分解到电流方向和与电流垂直的方向上。或将导线射影到与磁场垂直的方向上。得到为F=BILsinθ。 4、引出矩形通电线圈在磁场中的运动

将通电导线放磁场中会受到安培力的作用，如果现在将一根通电长导线拗成一个矩形线圈，将这个线圈放入磁场中那么哪些边会受到安培力？如右图（学生讨论得出结论——线圈在磁场中，线圈将绕O－O/ 轴转动。（可配合线圈实物说明）

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正是因为线圈的两边是反向电流，使它们在同一磁场中所受磁场力方向相反。使得线圈转了起来。大家可以想一想，利用线圈的这个特性，我们可以做什么用途？ 5磁电式电流表的工作原理：

在前面我们学习过电压表电流表的改装和多用电表的内部结构，知道它们有一个共同的部件——表头，也就是电流计。

我们来看看表头的内部结构（P53图3-10），这里面在圆弧状的磁极之间有个圆柱体铁心。通过磁化，形成了一个轴向辐射磁场，以铁心为中心，有个矩形线圈。线圈平面与磁场方向平行。当线圈中有电流流过的时候。线圈中与磁场垂直的两条边会受反向力而使线圈旋转。旋转角度与电流大小成正比。所以通过线圈的电流越大，线圈两条边受到的安培力也就越大，指针转过的角度也就越大。 6、电动机旋转的奥秘

其实，不仅是电表，我们在生活中也离不开安培力。当我们夏天开风扇，洗完头开电吹风，洗衣服用洗衣机时都要用到安培力，这就是电动机。也就是常说的电机。谁能说说电动机的原理？

学生讨论，分析。——估计学生会套用磁电式电流表的结构原理。

教师可以提出进一步的分析？——电表要稳定时才能测量，所以加入了产生扭转力矩的游丝。电机则要持续运转，所以不会加游丝。没有了阻力，电机会不会就一直这么顺着安培力转动下去呢？

分析表明，当线圈在磁场中在安培力作用下转过半圈后受力方向相反，线圈将减速旋转到停止，然后反转。如图。这显然不符合电机的要求。 提问：该如何克服这个难题，让一个线圈沿一个方向一直转动下去？

如上图，如果我们能在线圈转过与磁场方向垂直的位置后，如果改变线圈电流方向，线圈就可以沿一个方向一直运动下去。介绍电刷与换向器的作用[来源:学科网ZXXK] 要注意的是，电机运动的机械能不是凭空产生的，而是要靠消耗电能为前提的。即电动机是将电能转化为机械能的用电器。通电导线，通电线圈在磁场中的运动都是由电能转化为动能。[来源:学+科+网] 六、课堂小结 七、板书设计

§3.1磁场中的通电导线

1、安培力的定义及力的作用点： 2、安培力的方向：

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左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且跟手掌在同一个平面内 ， 把左手放入磁场中 ， 让磁感线垂直穿入手心 ， 并使伸开的四指指向电流方向 ， 那么 ， 拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的受力方向。 3、安培力的大小：F=BIL（F=BILsinθ） 4、磁电式电流表的工作原理： 电刷 5、电动机

换向器

第2节 磁场中的运动电荷 第3节 洛伦兹力的应用

一、知识与技能

⒈通过实验认识洛仑兹力，知道什么叫做洛仑兹力；通过实验了解到洛仑兹力的方向与哪些因素有关，会用左手定则判定洛仑兹力的方向。

⒉知道当v与B垂直时，运动电荷受到的洛仑兹力最大，F=qvB；当v与B平行时，运动电荷受到的洛仑兹力最小为零；会在v与B互成角度时利用分解求洛仑兹力的大小。

⒊了解洛仑兹力的相关应用。 二、过程与方法

⒈经历科学探究的过程，培养分析解决问题的能力。

⒉使用控制变量法来研究洛仑兹力的大小与什么有关，学习使用等效替代法来测量不能直接测量的洛仑兹力。

⒊尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产、生活相关的实际问题如显像管、极光的解释等

三、情感态度与价值观

⒈通过对电磁关系的学习，领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，热于探索自然界的奥秘

⒉体会物理知识运用的价值，逐渐提高发现日常生活中与物理有关问题的意识。 四、教学重难点

重点：使学生掌握运动电荷在磁场中所受洛仑兹力大小的决定因素、计算公式以及方向的判定

难点：能熟练地运用左手定则判断运动电荷（尤其是负电荷）受到的洛仑兹力的方向。

五、教学过程设计 【复习引入】

1、左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且跟手掌在同一个平面

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内 ， 把左手放入磁场中 ， 让磁感线垂直穿入手心 ， 并使伸开的四指指向电流方向 ， 那么 ， 拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的受力方向。 2、安培力大小的计算：F=BIL（F=BILsinθ） 3、复习上节课所讲内容(能够产生磁场的物质，磁场能对哪些场中的物体产生力的作磁体——外部磁场N到S，内部S到N 磁体——受力方向：N极受力沿磁场方向 大小：不明） 磁场 通电导线——受力方向：左手定则 （安培力） 大小F=IBLsinθ（θ为B和I之间的夹角） 通电导线——磁场用右手螺旋定则判定 运动电荷——磁场用右手螺旋定则判定 用) 4、既然通电导线的实质是运动的电荷。那么通电导线的受力也就就意味着运动电荷在磁场中会受到磁场力的作用，我们把这种力叫做洛仑兹力。（补充板书：磁场→运动电荷——受力方向/大小） 【新课内容】 1、洛伦兹力的方向

用左手定则判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指 垂直 ，且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线 垂直穿入 手心，四指指向 正电荷运动 的方向，那么，拇指所指的方向就是正电荷所受 洛伦兹力 的方向. 思考：

若运动电荷为负电荷,四指指向负电荷运动的 反方向 ，拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。

2、洛仑兹力的大小。请大家猜想洛仑兹力的大小与哪些因素有关？要说出理由。（引导学生从安培力的大小中思考。[来源:学科网ZXXK]

分析出：（1）当电荷运动方向与磁场平行时，不受洛仑兹力。垂直时受力最大。

（2）电荷电量越大，运动速度越快，相当于电流越大，所以受力也越大。 （3）磁场越强，受力越大。[来源:Z。xx。k.Com] 公式：F=qvB。

强调F=qvB只能用于速度与磁场垂直的情况。[来源:Z§xx§k.Com] 3、生活中的洛仑兹力： （1）极光：来源:学科网] （2）显象管：

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（3）磁流体发电机 （4）回旋加速器 六、课堂小结 七、板书设计

§3.2 磁场中的运动电荷 §3.3 洛伦兹力的应用

1、洛伦兹力的方向：用左手定则判定 2、洛仑兹力的大小：F=qvB 3、生活中的洛仑兹力：

（1）极光：来源:学科网] （2）显象管：

（3）磁流体发电机 （4）回旋加速器

第四章 揭开电磁关系的奥秘 第1节 磁生电的探索 第2节 电磁感应定律及其应用

一、知识与技能

（1）知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史； （2）知道电磁感应、感应电流的定义。 （3）知道产生感应电流的条件；

（4）理解感应电动势的概念，明确感应电动势的作用。

（5）知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能与磁通量的变化相区别。 （6）理解感应电动势的大小与磁通变化率的关系，掌握法拉第电磁感应定律及应用。 （7）知道公式E=BLvsinθ是如何推导出的，知道它只适用于导体切割磁感线运动的情况。会用它解答有关的问题。 二、过程与方法：

（1）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。

（2）通过法拉第电磁感应定律的建立，进一步揭示电与磁的关系。 三、情感、态度与价值观

（1）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；

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所示。

设发电机的输出功率为P，则功率损失为 ΔP=I22R

用户得到的功率为P用=P-ΔP.

输电线路上的电压损失为：ΔU=I2R，则U3=U2-ΔU.

问题9：目前，我国常用的远距离输电采用的电压有哪几种？ 问题10：是不是输电电压越高越好？为什么？ 问题11：采用电网供电的优点是什么？ 4、电能的利用：广泛利用

发电→输电→变电→配电 5、麦克斯韦的预言：

（1）变化的磁场产生电场；

（2）变化的电场产生磁场，均匀变化的电场相当于恒定电流，会产生恒定的磁场，不均匀变化的电场相当于变化的电流，会产生变化的磁场；

（3）变化的电场和变化的磁场交替产生，形成统一的电磁场，由电磁场的传播形成的波叫做电磁波；

（4）电磁波的传播速度为3×108m/s，光也是一种电磁波。 六、课堂小结 七、板书设计

§4.3 电能的生产与利用 §4.4 电和磁的完美统一

1、电能的生产：

2、电能的输送：高压交流输电 P损=I2R

3、降低输电损耗的两个途径：①减小输电线电阻（超导体） ②升压减流 4、麦克斯韦电磁场理论

第五章 家用电器与日常生活

一、知识与技能

（1）了解家庭用电电路的特点，能识别电路连接方式；

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（2）理解串联和并联的特点，能进行有关电路的分析和计算； （3）了解用电安全常识，具有安全用电的意识。 （4）知道麦克斯韦的电磁场理论； 二、过程与方法：

学会简单的判定电路故障原因和进行简单电路的维修。 三、情感、态度与价值观

了解节约用电的途径，增强节约用电的社会意识。 四、教学重难点

重点：理解串联和并联的特点，能进行有关电路的分析和计算是本节的重点。 五、教学过程： （一）引入新课：

提问：请同学们举出几样家用电器。 （二）进行新课

1、几个相关物理量：

（1）电压：U，单位，伏特（V） （2）电流：I，单位，安培（A） （3）电功：W，单位，焦耳（J） （4）电功率：P，单位，瓦特(W) 2、电器的技术参数：标在铭牌上。

（1）额定电压：电器正常工作时的电压（22OV，中国的电器）； （2）额定电流：电器正常工作时的电流； （3）额定功率：电器正常工作时的功率；

3、电路的构成：电源、开关、导线和用电器构成了电路。 （1）电路的连接：各种用电器之间的连接方式主要有两种。

（2）串联电路

提问：什么是串联电路？——把导体（电阻）一个一个的依次连接起来，就组成串联电路（用串糖葫芦做比方）。板画三个不同阻值的电阻、电源、开关，要求学生在黑板上连线成串联电路，并照此连接实物。显然，电流是各串联用电器中相同的量。

I=I1=I2=I3=—— U=U1+U2+U3+——

重要推论1：R=R1+R2+R3+——；这里的R是总电阻，即用一个电阻代替刚才的三个串联电阻，效果要相同。

重要推论2：由于电流强度处处相同，则I=U/R= U1/R1= U2/R2=——；可推出电压与电阻呈正比。即串联电路中大电阻得大电压，小电阻得小电压。

重要推论3：P=IU= I（U1+U2+U3+——）=IU1+IU2+IU3+——=P1+P2+P3+——；串联电路总功率等于各部分功率之和；同时P=I2R可推出P/R= P1/R1= P2/R2= P3/R3=——=I2，说明电功率与电阻成正比。

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对于串联电路来说，串的用电器越多，阻值越大，电路中的电流就越小，因此每一个用电器的功率都减小，电路的总功率也减小。而且，电路中只要有一个地方断了或用电器烧坏了，所有的用电器就都不能使用了。——因为没有电流流过。一定要把断掉的地方接好。这显然不是我们家用电路的特点。

（3）并联电路

提问：什么是并联电路？——把各导体（电阻）的两端分别接到一起，再接入电路构成并联电路。

U=U1=U2=U3=—— I=I1+I2+I3+——

重要推论1：1/R=1/R1+1/R2+1/R3+——；这里的R是总电阻，即用一个电阻代替刚才的三个串联电阻，效果要相同。

重要推论2：由于各支路电压相同，则U=IR=I1R1= I2R2=——；可推出电流与电阻成反比。即并联电路中大电阻得小电流，小电阻得大电流。

重要推论3：P=IU= U（I1+I2+I3+——）=I1U+I2U+I3U+——=P1+P2+P3+——；并联电路总功率仍等于各部分功率之和；同时P=U2R可推出PR= P1R1= P2R2= P3R3=——=U2，说明电功率与电阻成反比。

对于并联电路来说，并的用电器越多，电路中的电流就越大，电路的总功率增大。若是有一支电路断开，其他电路还能正常工作。所以家用电路都采用并联。 4、家庭电路：（此部分内容参书本P101—102）——采用自学模式

阅读书本P101—102讨论几个问题：

保险丝（熔丝）是如何保护电路的？能否在找不到熔丝的情况下，用熔点较高的铜丝来代替熔丝？为什么？

5、家庭用电故障：

（1）按发生故障的部分分：线路故障和用电器故障。 （2）按故障的性质分：短路、断路和漏电。

特征：

短路——用电器直接被短接，用电器不工作，且电路中阻值小，电流过大，熔丝总是熔断或空气开关一直跳闸。应排除故障后再接通开关。

断路——用电器不工作，该线路没有电流。一般都是电线接头断裂或接触不良等原因，也可能电线中路烧断。可用测电笔逐渐检查断路位置。测电笔会亮，说明此处与火线相接，不会亮，说明此处已经与火线断开。

漏电——是生活中最常见的电路问题。大功率电器的金属外壳必须接地。因为在电器工作时，外壳一定有静电感应出现，如果不接地会积累大量的静电，对人很危险。有的家庭没有接地线，直接将三插头改为两插，容易引起漏电电击。另外，电线的外壳破损、电器外壳与内部电路间的绝缘被破坏等都会引起漏电。为避免漏

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电事故，家里最好要安装漏电保护器。

6、家庭安全用电与节能：——自行阅读书P104~105内容 归纳几条： （1）触电的危险取决于触电时间和电流大小、电流流经的部位（人体皮肤潮湿程度）、电压大小。归根到底是人体能承受的电流大小。 （2）一定要了解书中的几项安全用电的常识。

（3）福建虽然是水电大省，但由于闽江的水能季节性明显，地域分布窄，所以存在电能的不均衡，从平均来说，能量还是很紧张的。所以还是要有节能意识。

7、几种电路元件：

（1）电阻器：即电阻；

（2）电容器：储存电荷的装置； （3）电感器： 六、课堂小结 七、板书设计

第五章 家用电器与日常生活

1、几个相关物理量：

（1）电压：U，单位，伏特（V） （2）电流：I，单位，安培（A） （3）电功：W，单位，焦耳（J） （4）电功率：P，单位，瓦特(W) 2、电器的技术参数：

3、电路的构成：电源、开关、导线和用电器构成了电路。

（1）电路的连接：各种用电器之间的连接方式主要有两种——串联和并联。

（2）串联电路：

I=I1=I2=I3=—— U=U1+U2+U3+—— （3）并联电路

U=U1=U2=U3=—— I=I1+I2+I3+——

4、家庭电路：熔丝（保险丝） 5、家庭用电故障排查：

（1）按发生故障的部分分：线路故障和用电器故障。 （2）按故障的性质分：短路、断路和漏电。 6、家庭安全用电与节能： 7、几种电路元件：

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第六章 电磁波与信息时代

一、知识与技能

（1）知道电磁波的分类及无线电波的波长范围； （2）知道无线电波的三种传播方式；

（3）了解光信号和电信号的转换过程，了解电视信号的录制、发射和接收过程，了解雷达的定位原理。

（4）知道电磁波在信息社会的作用； （5）知道传感器及其应用。 二、过程与方法：

通过对电磁波的技术应用的了解，体会它们对人们生活方式所带来的影响。 三、情感、态度与价值观

关注电磁技术的应用对人类现代生活带来的正面和负面影响，能对电磁技术与社会协调发展发表自己的观点，形成正确的科学观。 四、教学重难点

重点：通过对电磁波的技术应用的了解，体会它们对人们生活方式所带来的影响。 五、教学过程： （一）引入新课：

从互联网对人们生活的影响谈起，激发学生学习兴趣。 （二）进行新课 1、电磁波谱

（1）波长和频率

（2）电磁波分类：γ 射线、x 射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波（波长由小到大排列）

2、无线电波的传播：

（1）地波：沿地球表面传播；

（2）天波：靠大气电离层的反射传播； （3）空间波：沿直线传播。 3、电视（简单介绍） （1）电视的历史 （2）电视的录制

（3）信号的调制与发射 （4）电视信号的接收 4、雷达

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雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备。

电磁波如果遇到尺寸明显大于波长的障碍物就要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特性工作的．波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，因此雷达用的是微波。 5、走进信息时代 （1）微波通信； （2）卫星通信； （3）光纤通信； （4）移动通信； （5）互联网通信；

6、传感器：能感受外界信息，并将其按一定的规律转换成电信号的器件或装置。 （1）分类： （2）敏感元件：

敏感元件是传感器的核心元件，是利用材料的某种敏感效应制成的。转换元件是传感器中能将敏感元件输出的，与被测物理量成一定关系的非电学信号转换成电信号的电子元件。转换电路的作用是将此电信号转换成易于传输或测量的电学量输出。

工业 （3）应用： 农业

生活

航空

六、课堂小结 七、板书设计

第六章 电磁波与信息时代

1、电磁波谱

2、无线电波的传播： 3、电视与雷达 4、通信 5、传感器

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/xkkf.html