说课稿

九年级物理电流磁场一等奖说课稿

2023-09-09 10:03:39

  九年级物理电流磁场一等奖说课稿

九年级物理电流磁场一等奖说课稿

1、九年级物理电流磁场一等奖说课稿

  作为一位无私奉献的人民教师,通常需要用到说课稿来辅助教学,说课稿有助于学生理解并掌握系统的知识。说课稿应该怎么写才好呢?下面是小编精心整理的九年级物理电流磁场说课稿,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

  一、对教材的分析

  本节课是在已有的电学知识和简单的磁现象知识基础上,将电和磁对立统一起来。本节课是初中物理电磁学部分的一个重点,也是可持续发展的物理学习的必要基础。

  本节课主要包括三个重要的知识点:通过奥斯特实验明确通电导线周围存在磁场;通电螺线管的磁场;安培定则,是一节内容较多、信息量较大的课。但是这节课的优点是知识结构上条理清晰、层次分明。

  本节课有两个实验,并且都有着直观的实验结果,相对较为生动,容易引发学生的学习积极性。

  二、对学生的分析

  初四学生是初中的毕业年级。学生的心智较为成熟,认知水平比起刚接触物理时有了很大提高,形象思维和抽象思维都与有了不同程度的发展,分析问题、解决问题的能力也更加进步。

  但是一分为二去看待,初四的学生往往是不爱发言,不主动表现自我,课堂气氛比起初一初二的学生沉闷。需要教师的积极、灵活的调动。

  三、教学理念:

  (1)实现教师、学生和教材的和谐发展。

  感动不了自己的演员就演不出感动观众的戏,同样感动不了自己的老师也感动不了自己的学生。教师不是千人一面,也都有自己各自的风格。教师的多样性会给学生新鲜的感觉,但是不管是什么风格的教师都要有自身的魅力。一个有魅力的教师首先要品德高尚、业务精通,钻研教材,学识广博,热爱学习和生活,喜欢和学生的交流和思想碰撞;如果能够做到这些,不管这位教师是慈爱的还是严肃的、是幽默的还是平易的,都会受到学生的欢迎。

  现在很多的教育者都能够意识到学生才是课堂的主体,学生才是课堂的主人。但是,落实到实际当中,很多学生依然还是学习的奴隶。为什么这样说呢?因为班级教学的模式依然还在,考试和作业的压力依然还在,老师的框框依然还在,学生被逼迫学习的往事记忆还在。如果老师一味做秀,强迫学生非要表现的很活跃,也是不现实的。那些有创造性的学生即便处在填鸭教学中,他们也是敢于发表自己见解的。那些不爱思考不爱表现的学生,即便处在民主的环境中,也不愿大胆提出自己的见解。这不是说课改无益,只是说明了个体之间是存在差异的。尊重人与人之间的差异,才是更好的尊重人性。因材施教才是为师的根本。

  教材作为一种学习的必要资源和导航,是人类很好的朋友。教材的结构和内容是经过很长时间的积累和实践证明科学有效的。“读书千遍,其意自现”虽是一句古话,但是在现代教育中也还是适用的。一些时髦的教育者常常让学生在网上查找资源,很少看到公开课中教师让学生看书。其实教师给学习必要的阅读指导恰好体现在对教材的阅读指导上。至于网上查找资料应该是雪中送炭而不是锦上添花的环节。尽管如此,根据不同班级不同学生的特点,教学过程的设计也可以不必完全遵照教材的设计。同时也要让学生敢于质疑教材,深入思考,不去尽信。

  有的教师常常觉得要好好珍惜课堂四十五分钟,一定要尽力多说一点,把自己知道的全都告诉给学生,这样心理才会塌实。学生探究一节课没探究出个结果来,有的老师就会想这节课上的失败了,还浪费了时间。其实,学生真的学会了多少和老师说了多少是不成正比的。结果并非不重要,但是过程永远是重于短期结果的。过程会有更长期的影响。

  另一种类型的教师会让学生做一切工作。整节课一直是学生在实验、学生在滔滔不绝侃侃而谈;教师成了大道具、大摆设,调整出一个最美丽的笑容站在一边。做为教育者都很明白这样的课,学生也不是主人,而是主演。这样的课很是热烈,但是不够和谐。

  教师、学生和教材的和谐发展十分必要。苛求结果不见得就会得到好的结果,和谐自然的课堂才是理想的课堂。

  (2)优化教学过程,用教学反馈调节课堂。

  结构决定功能。教师对课堂的设计是对教学结果的无形的力量。同一节课,同样的教学环节,将顺序调整就会有不同的教学效果,学生的反应可能就是截然不同的。本人曾经很精心地设计了一堂课,后来又听取老教师建议根据试讲的情况进行了修改,觉得设计的比较完美了。正式讲课那天,学生们很紧张,失去了往日的活跃。我依然按部就班着那套几经修改“比较完美”的教学过程,最后的效果是完全背离了我“快乐物理”的初衷。这节课的失败让我知道,最优化的教学过程指的就是获得最好教学效果的过程,最优化的教学过程体现的也许是教师的理性智慧但是更体现的是临时对教学过程的运筹帷幄。

  教学反馈是课堂教学里重要的一环。好比打铁,高温加热,然后锻打出一个需要的形状来,只有淬火才知道真成败。打铁不是打给围观的人看,而是真的要打出好铁器。及时的反馈,及时的评价,及时的纠错,这样才会让学生从一团混沌中拨云见日,同化知识,加深理解,联系生活,学会运用。

  (3)教学评价在课堂教学中的作用

  苏霍姆林斯基说过“每个学生都是一个独一无二的世界”。万物莫不相异。孔子对他的学生有这样的评价“柴也愚,参也鲁,师也辟,由也唁”。每个人都有自己的特点,也就有自己的长处。有的学生喜欢回答问题,有的学生喜欢做计算,有的学生擅长实验,有的学生擅长作图。抓住学生的闪光点,给以及时的鼓励。一个积极正面的评价,很可能就是一个重要的契机。

  (4)实验和教学媒体在物理课堂中的作用

  物理是一门以实验为基础的学科,很多结论的得来都是在实验的基础上。比如通电导线的周围有磁场,比如通电螺线管周围的磁场,都需要做实验。教学媒体如实物投影仪在物理课堂教学中也有重要的应用。比如通电螺线管的磁场,是用铁屑排步的形式给学生以直观的视觉效果的。如果没有实物投影仪,那么学生只能是到实验操作台参观一下(容易造成混乱),否则就看不清楚。所以实验和教学媒体都是教学的`得力助手。

  (5)给学生以思想教育

  杨振宁教授曾经说过物理的极至是哲学。物理教材中渗透着许多辨证唯物主义思想,诸如世界是物质的,物质是发展变化的,事物之间是普遍联系的,运动和静止的相对性,以及实践的观点,真理的客观性,物质的可知性等。而这些深刻的思想并不是通过形象的描绘而是通过逻辑思维,通过推理,通过实验的出的。然后这些深刻的思想通过抽象、概括上升到理论。

  寻求科学之路是去粗取精去伪存真的过程,旨在揭示事物的本质和规律。同时,对科学的追求也唤起了人们的蒙昧,激发了人们的情感,使人更加高尚。如果教材中没有思想教育的因素也不必牵强附会画蛇添足。但是如果有思想教育的因素,教师就应该深层发掘,并且潜移默化润物无声地对学生进行思想道德教育。

  四、教学目标

  知识与技能:

  1.知道电流周围存在磁场

  2.知道通电螺线管对外相当于一个磁体

  3.会用安培定则确定相应磁体的磁极和螺线管的电流方向

  过程与方法:通过探究性实验的方法培养学生比较、分析、归纳的能力

  情感、态度价值观:

  培养学生的学习热情和实事求是的科学态度

  重点:

  1.奥斯特实验

  2.通电螺线管的磁场

  3.安培定则

  难点:安培定则的使用

  教具:实物投影仪、奥斯特实验器材、通电螺线管

  五、教学过程

  1)复习:

  1.电流的效应

  2.简单的磁现象

  2)新课

  实验1:使每个同学用一组实验器材:电源、小灯泡、导线、小磁针、磁铁来做实验。

  看看能得到什么样的结论

  学生发现:在磁体周围,小磁针发生偏转;

  在通电导线周围,小磁针也发生偏转。

  改变电流方向,小磁针反向偏转

  也就是说:通电导线周围有磁场。电流磁场的方向与电流方向有关。

  给学生讲述简单的物理学史

  在历史上,人们对电和磁现象的研究是分别进行的,认为电和磁互不相关。19世纪初,一些哲学家和科学家开始认为自然界各种现象之间相互有联系。丹麦物理学家奥斯特用实验的方法寻找电和磁之间的联系。起初他的实验都失败了。直到1820年4月,在课堂上演示实验时,终于发现通电导线周围磁针的偏转。他看到这个现象后,做过几十个不同实验,成为发现电和磁之间关系的第一个人被载入史册!今天所进行的实验正是当年奥斯特的实验,所以同学们非常了不起!

  奥斯特的发现激发了科学家的探索热情,他们让电流通过弯成各种形状的导线来研究电流的磁场。其中有一种是把导线绕成螺线管再通电。那么通电螺线管的磁场是什么样的呢?

  实验2:在螺线管的两段各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向,轻敲纸板,观察铁屑排列情况。改变电流方向,再观察一次。

  结论:通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样,通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极,它们的极性可以从实验中小磁针的指向来确定。通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。

  安培发现通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系可以用手来表示,这就是安培定则。

  你们也来试试,看看能不能找出这种方法!

  安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。

  3)反馈:

  4)想想议议:如果条形磁铁磁性减弱,你能用电流来使它加强吗?应该怎么办?

  5)小结

2、九年级物理电流磁场一等奖说课稿

  作为一名物理老师,我们知道怎么样书写教学时要使用的说课稿吗?以下是小编精心准备的九年级初中物理说课稿,大家可以参考以下内容哦!

  一、说教材:

  1、教材简析

  蒸发是常见的一种汽化方式。影响蒸发快慢的因素和蒸发吸热是解释许多现象的基础知识,在生活和生产中经常用到。学生对于蒸发现象很熟悉,因此,应充分利用学生已有的生活经验,结合适当的实验,让学生自己经过分析、比较得出结论,并注意引导学生把知识运用于实际中去。

  2、重点:通过探究活动切实认识到蒸发要吸热这一科学原理。

  难点:引导学生根据实验现象分析出蒸发要吸热的科学原理。

  二、教学目标:

  1、指导学生认识水在常温下会慢慢变成水蒸气的现象。

  2、让学生通过实验,观察蒸发现象,并分析出蒸发要吸收热量的科学原理。

  3、通过设计实验探究常温下水蒸发快慢与哪些因素有关;能举例说明蒸发在生活生产中的应用。

  4、培养学生的观察能力、实验能力、合作能力、绘图能力及分析图表的能力。

  三、说设计理念

  根据科学课程标准的要求,结合本节课的实际情况,改变过分强调知识传承的倾向,让学生经历科学探究过程,在探究过程中学习科学研究方法,培养学生的科学态度、探索精神、实践能力及创新意识。

  四、说教法

  根据以上设计理念,针对本节以实验为基础的特点,确定本节采用在教师指导下学生自主实验探究的方法进行教学。通过设疑激趣 引出课题——分组讨论 解决问题——猜想假设 ---------设计方案——实验验证 得出结论——教师点拨 解疑释惑——创意设计 应用实践——总结评估 交流感受——课后实验 ----巩固强化等一系列探究过程,让学生在自主科学探究的过程中找出规律,学习科学探究的方法,培养观察、实验能力。具体教法包括:提问法、谈话法、分组讨论法、实验法等。

  五、说学法

  为了激发学生自主学习的积极性,真正实现让学生成为学习的主人,针对本节内容和以上教法,学生主要为实验探究法和讨论归纳法。

  六、教学准备:温水、温度计、脱脂棉、纱布、秒表、酒精灯、蒸发皿、滴管等。

  七、教学过程:

  1、创设情景,激趣导入。

  ①课前教给学生表演小魔术“杯里的水哪去了”:三个相同的纸杯,在一个空杯里先倒入水,然后将这个杯里的'水分别倒入其余两个杯里(其中一个杯里塞有棉花,水倒进去后被棉花吸了),结果一个纸杯(空杯)里能倒出水来,另一个塞有棉花的纸杯则倒不出水来,学生会感到很奇怪,“水跑到哪里去”?揭开谜底,借此问学生,“如果把这块湿棉花放在空气中,会发生什么现象?(湿棉花会慢慢变干)

  【设计意图:创设问题情景,自然引出问题,激发学生探究的欲望。】

  ②在黑板上用毛笔蘸着水画“鱼”,让学生仔细观察看它有什么变化?(这使学生获得了充分的视觉体验,体现了科学的真实性。)

  ③学生观察。提问:“鱼”哪去了?你看到画“鱼”的水跑哪去了?闻到了吗?(由此使学生认识到水蒸气是气态的水,无色、无味的气体。蒸发就是水变成水蒸气的现象。)

  ④小结:水在常温状态下,慢慢变成水蒸气,飞散到空气中的现象,叫蒸发。(板书课题)并强调水是慢慢变成水蒸气的,而且水在任何温度下都能蒸发。

  【通过教师引导学生观察黑板上水迹慢慢消失的过程,使学生初步认识蒸发的现象。即:在观察中能够想到跑了的水飞到空气中,认识水是在平常的温度下,变成水蒸气跑的,从而为学生建立蒸发的概念。】

  2、感受蒸发,学习新知。

  ①自由谈:在日常生活中,你见到过哪些蒸发的现象?

  学 ②课件出示:洗澡后感觉发冷,问学问学生 “你们在夏天游过泳吗?为什么去游泳?当你从水中上来时,身上会有什么?你会有什么感觉?为什么呢?”(学生对这一问题的认识有一定难度)

  ③让学生亲自感受“水的蒸发”:将一只手完全伸进水槽,然后拿出来举起,闭上眼睛,仔细感觉两只手有什么不同?(学生能明显感觉到有水的手会“凉飕飕”)

  如果学生提出手感到凉是因为“水凉”,那就给每个组换温水,再次感受一下,这样,学生就会充分认识到手上有水会感到凉与“水温”没有关系。

  ④让学生畅所欲言,谈谈对“手为什么会觉得凉?”这一问题的看法,学生认识到手上有水就感到凉,水干了就不会凉了,可能与水在蒸发过程中要带走热量有关。

  ⑤设计实验验证猜想。

  【从学生生活经验入手,以常见的游泳后感觉冷的现象为主,并让学生亲身感受“手上有水会感到凉”,自然过渡到用人相当于温度计进行猜想“手从水中刚刚出来时为什么会感觉到冷?”的模拟实验,来帮助学生理解水蒸发会降低温度的科学知识,易于学生理解知识。】

  ⑥汇报实验方案,将温度计放入水中,读取水温,再拿出来观察温度计的温度会发生怎样的变化。教师这时提出“温度计从水中拿出后,液泡的水很少,蒸发现象不明显,怎样能使温度计液泡的水保留的多一些呢,”让学生想到并提出“用棉花或棉纱包住液泡,”这样温度计的液泡水就会多一些,蒸发现象就会明显。

  ⑦分组实验,实验前提出实验要求,并讲解折线统计图的绘制方法,让学生根据观察测得的数据完成实验折线统计图。

  【通过直观的统计图表不仅能帮助学生理解水蒸发时会降低温度的性质,还便于学生直观地看到温度的变化,为学生归纳实验结论服务。虽然学生的猜想可能会出现各种情况,但在学生猜想、制作、实验、汇报的学习方式中促使学生的思维活跃,激发学生深入研究的兴趣。】

  ⑧汇报实验结果,提问:通过观察这几张实验记录表你发现了什么?

  1)  温度计拿出水面温度下降了,说明了什么?

  2)  为什么温度会回升呢?

  3)  刚才的实验你明白了什么?

  ⑨分析实验现象,得出结论:温度计拿出水面后温度会下降,水在蒸发时要吸收周围的热量。【从统计图中,让学生谈发现的基础上,培养了学生的发现思维,在教师的引导下,不仅让学生认识到蒸发时会降低温度,而且让学生分析温度计的温度为什么会回升,使学生的思维再次提升,理解蒸发的概念。】

  ⑩生活中哪些地方利用了“蒸发吸热,降低温度”这一原理,先让学生说一说,课件展示发烧物理降温、在教室的地上洒水、夏天走在森林里会觉得很凉爽等。

  【密切联系生活,使学生能学会运用所学知识解决实际问题】

  3、大胆设想,探究加快蒸发的方法。

  ①比赛:看谁先让黑板上的水蒸发掉。让学生利用各种方法,比如扇风,将水抹开(增大面积)等。

  ②拿出湿衣服,让学生说出怎样晾衣服能干得快些?(太阳晒,风吹等)。学生对于“增大蒸发的表面积有可能想不到,现场找两名学生分别晾同一件衣服,看谁的晾法最好,让学生明白将衣服全部展开(增大蒸发的表面积)可以使衣服上的水蒸发得快一些。

  ③由以上两个活动总结出加快蒸发的方法:温度高、空气流动的快、蒸发表面积大。

  [对于进一步探究影响蒸发快慢的三个因素,将在第二课时进行]

  4、联系生活,实际运用。

  ①说出生活中哪些地方运用了蒸发快慢的知识,并以课件展示。

  ②蒸发有有利的一面,也有不利的一面,课件出示仙人掌和旱田。

  5、课堂小结,布置作业。

  ①小结。

  ②根据资料卡制作“晴雨计”。

  八、谈教学反思

  本节的内容,从知识上看并不难,但应给予足够重视,学生对于这部分知识有很丰富的生活经验,要充分利用,为此在课堂上做一些相关的实验是很有必要的。因为学生在平时有时观察不是很仔细,在课上有目的地指导学生观察、体会,最后得出结论,对于训练学生思维是大有好处的。

3、九年级物理电流磁场一等奖说课稿

  人教版九年级物理机械效率说课稿

  一、教材分析

  一) 教材所处地位和作用: 本节内容是《功和机械能》这一章节的重点内容,主要包括“有用功、额外功和总功;机械效率;实验探究斜面的机械效率”三大方面的内容,它是学生在学习了“功”和“功的原理”的基础上进行的,同时“有用功、额外功和总功;机械效率”这两大内容又是“实验探究斜面的机械效率”的基础;既是前面知识的延伸,又是功的知识在生活实际中广泛的应用。所以本节在本章教材中处于非常重要的地位,对学生今后参加社会实践具有非常重要的指导意义。

  二) 教材特点: 本节教材的编排从实际出发,利用插图,具有生动活泼的特点,有助于提高学生学习的兴趣,调动学生学习的积极性和主动性,可以充分体现学生的主体地位,遵循了学生由感性到理性,由简单到复杂的认识规律,锻炼了学生从分析物理现象中抽取物理规律的能力。

  三) 本节课要达到的教学目标: 知识与技能:

  1、能结合实例了解什么是有用功、额外功和总功;

  2、理解什么是机械效率,会计算机械效率。过程与方法:通过参与探究斜面机械效率的活动,学习根据实验数据分析、归纳简单的科学规律。情感态度与价值观:在实验中培养合作精神,养成事实求是、尊重实验结果的科学态度。

  四) 本节课的重难点: 教学重点:

  1.理解有用功、额外功和总功

  2.理解机械效率,会计算机械效率教学难点:探究斜面的机械效率及影响机械效率的因素。

  二、教学策略

  一) 学生状况分析: 九年级学生已经掌握了相当的物理知识、基本实验技能和物理研究方法,加之上节课已经学会了进行一些简单的功的计算,因此本节课对于有用功、额外功、总功和机械效率这两大部分内容的学习主要以实验演示、发现问题、分析问题、解决问题的模式进行,从学生已学知识出发,循序渐进,由浅入深的进行研究,力求每一位学生都能参与到其中,并体会到成功的喜悦,增强其学习物理的信心与兴趣。考虑到学生对实验探究类问题理解起来有一定的难度,因此在进行探究斜面机械效率的研究时,应对学生进行适当的引导,同时应组织学生团结协作,共同克服困难,共同完成探究活动。

  二) 教学方法选择: 我根据对教材、教参及课标的`理解,以“从生活走向物理,从物理走向社会”为出发点,以板书和实验探究为主,以多媒体教学为辅,现拟定如下教学方法:

  1、目标教学法:教学目标是课堂教学的出发点和归宿,我将依目标为向导,围绕教学目标展开教学。

  2、启发式教学法:我在课堂教学中充分创设情景,充分利用实验及多媒体启发学生思维,学生在现实情况中领悟物理现象,理解物理规律。

  3、讨论法:在教学过程中,充分发挥学生的主体能动作用,在恰当的时候每一位学生都能发表自己的见解。 4、实验探究法:主要以实验探究为主,教师适当引导为辅。旨在锻炼学生的科学探究能力,从自主探究的过程中掌握知识、发现规律。

  三) 学习方法指导: 本堂课我坚持教师是学生们学习的引导者,巧妙和高效的引导学生发现问题和解决问题,甚至教师要学会装“不懂”让学生教老师,体现学生在学习中的主体地位,培养自我学习和深刻的思辨能力。 1、少一些高难度的理论分析和复杂的多步骤计算,尽量把抽象的知识生活化和形象化,让学生通过生活来理解知识

  ,同时利用知识来解释、指导生产、生活。

  2、适当的梯度和坡度,照顾不同学习能力层次的同学,让所有同学都能够参与学习和思考,有收获。

  3、让学习走向生活,给学生预留一定的不同难度的课后实践探究问题,培养实践能力。

4、九年级物理下册《磁体与磁场》教学设计一等奖

  【教学目标】

  1、知道磁体与磁性的概念.

  2、知道磁极的概念及磁体指南北的性质.

  3、知道磁极间的相互作用.

  4、知道磁化的概念.

  5、知道磁体周围存在着磁场.

  6、知道磁场方向的规定.

  【教学重点】

  磁体的性质、磁体周围存在着磁场.

  【教学难点】

  磁场方向的判别.

  【教学程序】

  〖新课教学〗

  一、磁性及磁体

  实验演示

  1、磁性:能够吸引铁、钴、镍等物质的特性称为磁性,它是物质的一种属性.

  2、磁体:具有磁性的物体.

  3、磁极:

  (1)磁极:磁体中磁性最强的部分.

  (2)分类:南极(S极)、北极(N极)(磁体具有指南北的性质)

  任何一个磁体无论其大小、开关如何,都有两个磁极(N极和S极)

  (3)磁极间相互作用:同名相斥,异名相吸

  二、磁化

  实验演示

  定义:原来没有表现出磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化.

  三、磁场

  实验演示:用纸隔开磁体和大头针(硬币)时,观察到磁体对大头针(硬币)仍有作用.

  1、磁体周围存在着磁场

  活动:用小磁针探究磁体周围的磁场

  研究方法:磁场看不见、摸不着,我们可以根据它对放入其中的小磁针产生磁力的现象来认识它.

  2、磁场的`方向

  规定:小磁针静止时,N极所指的方向就是该点的磁场方向.

  四、磁性材料

  磁带、录像带、磁盘(U盘等存储器)、电冰箱门封条、商用磁卡

  〖小结〗

  磁性、磁体、磁极、磁化、磁场

  〖练习〗

  1、 有两根钢棒,一根有磁性,另一根无磁性,不用其他器材,请你判断哪根具有磁性.

  2、下列各种情况中,哪种情况可以确定钢棒原来是否有磁性?并说明理由。

  (1)将钢棒的一端接近磁针的南极,两者互相排斥。

  (2)将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引。

  (3)将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引,将钢棒的这一端接近磁针的南极,两者互相吸引。

  (4)将钢棒的一端接近磁针的南极,两者互相吸引。

  A.磁针甲 B.磁针乙 C.磁针丙 D.磁针丁

  4、在一个圆纸盒里有一个条形磁体,圆纸盒外放着一些小磁针,各磁针静止时N极的指向如右上图所示,请在圆纸盒里画出磁体并标明它的N、S极。

5、高中物理电流的磁场教案一等奖设计

  一、电流的磁效应

  说明:人类很早就留意到了电流的磁效应。例如:①一名英国商人发现,雷电过后,他的一箱新刀竟然带上了磁性②富兰克林也在实验中发现,在莱顿瓶放电后,附近的缝衣针被磁化了

  说明:那么电流和磁场之间有什么关系吗?19 世纪,随着对摩擦生热等现象认识的深人,人们逐步相信自然界各种运动之间存在着广泛联系。除了表面上的一些相似性之外,电和磁之间是否还存在着更深刻的联系?一些科学家相信.答案是肯定的,在实验中寻找这种联系,就成为他们的探索目标。后来,丹麦物理学家奥斯特首先获得成功。1820 年,奥斯特发现:把一根导线平行地放在磁针的上方,给导线通电时,磁针发生了偏转,就好像磁针受到磁铁的作用一样。这说明不仅磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场,这个现象称为电流的磁效应

  问:既然电流能够产生磁场,那么电流的方向和磁场的方向之间是否存在什么关系呢?

  演示实验

  实验仪器:直导线、硬纸板、细铁屑、直流电源

  实验过程:①使直导线穿过一块硬纸板

  ②给导线通电

  ③在硬纸板上均匀地撒一层细铁屑

  ④轻敲硬纸板

  ⑤观察细铁屑的排列情况,以得到电流的方向和磁场的方向之间的关系

  说明:以安培为代表的法国科学家经过长期实验,总结了直线电流和磁场方向之间的关系,得出了安培定则,具体内容是:右手握住导线,伸直的拇指的方向代表电流的方向,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向

  问:直线电流的磁场可以用什么图形表示?(一系列的同心圆)

  问:这些同心圆有何特征?(内紧外松)

  演示实验

  实验仪器:环形导线、硬纸板、直流电源、细铁屑

  实验过程:①把环形导线穿过硬纸板

  ②给导线通电

  ③在硬纸板上均匀地撒一层细铁屑

  ④轻敲硬纸板

  ⑤观察细铁屑的'排列情况,以得到电流的方向和磁场的方向之间的关系

  说明:以安培为代表的法国科学家经过长期实验,总结了环形电流和磁场方向之间的关系,右手握住环形导线.弯曲的四指所指的方向代表电流的方向,拇指所指的方向就是圆环中心周线上的磁感线的方向

  问:螺线管可以看成由多个环形导线组成,那通电螺线管的电流方向跟它的磁感线方向之间有怎样的关系呢?(右手握住螺线管.弯曲的四指所指的方向代表电流的方向,拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向

  说明:通电螺线管外部的磁场与条形磁体十分相似,如果把它看做一个条形磁体,那如何判断螺线管的N极?(拇指的指向是条形磁体的N 极)

6、高中探究磁场对电流的作用的物理教案一等奖

  第1节探究磁场对电流的作用

  课前预习

  一、安培力

  1.磁场对通电导线的作用力叫做___○1____.

  2.大小:(1)当导线与匀强磁场方向________○2_____时,安培力最大为F=_____○3_____.

  (2)当导线与匀强磁场方向_____○4________时,安培力最小为F=____○5______.

  (3) 当导线与匀强磁场方向斜交时,所受安培力介于___○6___和__○7______之间。

  3.方向:左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指__○8____,并且都跟手掌在___○9___,把手放入磁场中,让磁感线___○10____,并使伸开的四指指向 _○11___的方向,那么,拇指所指的方向,就是通电导线在磁场中的__○12___方向.

  二、磁电式电流表

  1.磁电式电流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____构成.

  2.蹄形磁铁的磁场的方向总是沿着径向均匀地分布的,在距轴线等距离处的磁感应强度的大小总是相等的,这样不管线圈转到什么位置,线圈平面总是跟它所在位置的磁感线平行,I与指针偏角θ成正比,I越大指针偏角越大,因而电流表可以量出电流I的大小,且刻度是均匀的,当线圈中的电流方向改变时,安培力的方向随着改变,指针偏转方向也随着改变,又可知道被测电流的方向。

  3、磁电式仪表的优点是____○18________,可以测很弱的电流,缺点是绕制线圈的导线很细,允许通过的电流很弱。

  课前预习答案

  ○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一个平面内○10垂直穿入手心○11电流○12受力○13蹄形磁铁 ○14 铁芯○15绕在线框上的线圈○16螺旋弹簧○17指针○18灵敏度高

  重难点解读

  一、 对安培力的认识

  1、 安培力的性质:

  安培力是磁场对电流的作用力,是一种性质力。

  2、 安培力的作用点:

  安培力是导体中通有电流而受到的力,与导体的中心位置无关,因此安培力的作用点在导体的几何中心上,这是因为电流始终流过导体的所有部分。

  3、安培力的方向:

  (1)安培力方向用左手定则判定:伸开左手,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流方向,那么大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中的受力方向。

  (2)F、B、I三者间方向关系:已知B、I的方向(B、I不平行时),可用左手定则确定F的唯一方向:F⊥B,F⊥I,则F垂直于B和I所构成的平面(如图所示),但已知F和B的方向,不能唯一确定I的方向。由于I可在图中平面α内与B成任意不为零的夹角。同理,已知F和I的方向也不能唯一确定B的方向。

  (3)用“同向电流相吸,反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)。只要两导线不是互相垂直的,都可以用“同向电流相吸,反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向;当两导线互相垂直时,用左手定则判定。

  4、安培力的大小:

  (1)安培力的计算公式:F=BILsinθ,θ为磁场B与直导体L之间的夹角。

  (2)当θ=90°时,导体与磁场垂直,安培力最大Fm=BIL;当θ=0°时,导体与磁场平行,安培力为零。

  (3)F=BILsinθ要求L上各点处磁感应强度相等,故该公式一般只适用于匀强磁场。

  (4)安培力大小的特点:①不仅与B、I、L有关,还与放置方式θ有关。②L是有效长度,不一定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度,所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0

  二、通电导线或线圈在安培力作用下的运动判断方法

  (1)电流元分析法:把整段电流等效为多段很小的直线电流元,先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向,从而判断出整段电流所受合力方向,最后确定运动方向.

  (2)特殊位置分析法:把通电导体转到一个便于分析的特殊位置后判断其安培力方向,从而确定运动方向.

  (3)等效法:环形电流可等效成小磁针,通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流,反过来等效也成立。

  (4)转换研究对象法:因为电流之间,电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律,这样,定性分析磁体在力的作用下如何运动的问题,可先分析电流在磁场中所受的安培力,然后由牛顿第三定律,再确定磁体所受作用力,从而确定磁体所受合力及运动方向.

  典题精讲

  题型一、安培力的方向

  例1、电视机显象管的偏转线圈示意图如右,即时电流方向如图所示。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转?

  解:画出偏转线圈内侧的电流,是左半线圈靠电子流的一侧为向里,右半线圈靠电子流的一侧为向外。电子流的等效电流方向是向里的,根据“同向电流互相吸引,反向电流互相排斥”,可判定电子流向左偏转。(本题用其它方法判断也行,但不如这个方法简洁)。

  答案:向左偏转

  规律总结:安培力方向的判定方法:

  (1)用左手定则。

  (2)用“同性相斥,异性相吸”(只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时)。

  (3)用“同向电流相吸,反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)。可以把条形磁铁等效为长直螺线管(不要把长直螺线管等效为条形磁铁)。

  题型二、安培力的大小

  例2、如图,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L,且 。流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力

  A. 方向沿纸面向上,大小为

  B. 方向沿纸面向上,大小为

  C. 方向沿纸面向下,大小为

  D. 方向沿纸面向下,大小为

  解析:该导线可以用a和d之间的直导线长为 来等效代替,根据 ,可知大小为 ,方向根据左手定则.A正确。

  答案:A

  规律总结:应用F=BILsinθ来计算时,F不仅与B、I、L有关,还与放置方式θ有关。L是有效长度,不一定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度,所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0

  题型三、通电导线或线圈在安培力作用下的运动

  例3、如图11-2-4条形磁铁放在粗糙水平面上,正中的正上方有一导线,通有图示方向的电流后,磁铁对水平面的压力将会__(增大、减小还是不变?)水平面对磁铁的摩擦力大小为__。

  解析:本题有多种分析方法。⑴画出通电导线中电流的磁场中通过两极的那条磁感线(如图中粗虚线所示),可看出两极受的磁场力的合力竖直向上。磁铁对水平面的压力减小,但不受摩擦力。⑵画出条形磁铁的磁感线中通过通电导线的那一条(如图中细虚线所示),可看出导线受到的安培力竖直向下,因此条形磁铁受的反作用力竖直向上。⑶把条形磁铁等效为通电螺线管,上方的电流是向里的,与通电导线中的电流是同向电流,所以互相吸引。

  答案:减小 零

  规律总结:分析通电导线或线圈在安培力作用下的运动常用方法:(1)电流元分析法,(2)特殊位置分析法, (3)等效法,(4)转换研究对象法

  题型四、安培力作用下的导体的平衡问题

  例4、 水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图8-1-32所示,问:

  (1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?

  (2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?

  解析:从b向a看侧视图如图所示.

  (1)水平方向:F=FAsin θ①

  竖直方向:FN+FAcos θ=mg②

  又 FA=BIL=BERL③

  联立①②③得:FN=mg-BLEcos θR,F=BLEsin θR.

  (2)使ab棒受支持力为零,且让磁场最小,可知安培力竖直向上.则有FA=mg

  Bmin=mgREL,根据左手定则判定磁场方向水平向右.

  答案:(1)mg-BLEcos θR BLEsin θR (2)mgREL 方向水平向右

  规律总结:对于这类问题的求解思路:

  (1)若是立体图,则必须先将立体图转化为平面图

  (2)对物体受力分析,要注意安培力方向的确定

  (3)根据平衡条件或物体的运动状态列出方程

  (4)解方程求解并验证结果

  巩固拓展

  1. 如图,长为 的直导线拆成边长相等,夹角为 的 形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为 ,当在该导线中通以电流强度为 的电流时,该 形通电导线受到的安培力大小为

  (A)0 (B)0.5 (C) (D)

  答案:C

  解析:导线有效长度为2lsin30°=l,所以该V形通电导线收到的安培力大小为 。选C。

  本题考查安培力大小的计算。

  2..一段长0.2 m,通过2.5 A电流的直导线,关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况,正确的是(  )

  A.如果B=2 T,F一定是1 N

  B.如果F=0,B也一定为零

  C.如果B=4 T,F有可能是1 N

  D.如果F有最大值时,通电导线一定与B平行

  答案:C

  解析:当导线与磁场方向垂直放置时,F=BIL,力最大,当导线与磁场方向平行放置时,F=0,当导线与磁场方向成任意其他角度放置时,0<F<BIL,A、D两项不正确,C项正确;磁感应强度是磁场本身的性质,与受力F无关,B不正确.

  3. 首先对电磁作用力进行研究的是法国科学家安培.如图所示的装置,可以探究影响安培力大小的因素,实验中如果想增大导体棒AB摆动的幅度,可能的操作是(  )

  A.把磁铁的N极和S极换过来

  B.减小通过导体棒的电流强度I

  C.把接入电路的导线从②、③两条换成①、④两条

  D.更换磁性较小的磁铁

  答案:C

  解析:安培力的大小与磁场强弱成正比,与电流强度成正比,与导线的长度成正比,C正确.

  4. 一条形磁铁放在水平桌面上,它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒,图中只画出此棒的截面图,并标出此棒中的电流是流向纸内的,在通电的一瞬间可能产生的情况是(  )

  A.磁铁对桌面的压力减小

  B.磁铁对桌面的压力增大

  C.磁铁受到向右的摩擦力

  D.磁铁受到向左的摩擦力

  答案:AD

  解析:如右图所示.对导体棒,通电后,由左手定则,导体棒受到斜向左下方的安培力,由牛顿第三定律可得,磁铁受到导体棒的作用力应斜向右上方,所以在通电的一瞬时,磁铁对桌面的压力减小,磁铁受到向左的摩擦力,因此A、D正确.

  5..质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的平行导轨上,导轨宽度为d,杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ.有电流时ab恰好在导轨上静止,如图右所示.,下图是沿b→a方向观察时的四个平面图,标出了四种不同的匀强磁场方向,其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是

  A.①② B.③④ C.①③ D.②④

  答案: A

  解析: ①中通电导体杆受到水平向右的安培力,细杆所受的摩擦力可能为零.②中导电细杆受到竖直向上的安培力,摩擦力可能为零.③中导电细杆受到竖直向下的安培力,摩擦力不可能为零.④中导电细杆受到水平向左的安培力,摩擦力不可能为零.故①②正确,选A.

  6.如图所示,两根无限长的平行导线a和b水平放置,两导线中通以方向相反、大小不等的恒定电流,且Ia>Ib.当加一个垂直于a、b所在平面的匀强磁场B时;导线a恰好不再受安培力的作用.则与加磁场B以前相比较(  )

  A.b也恰好不再受安培力的作用

  B.b受的安培力小于原来安培力的'2倍,方向竖直向上

  C.b受的安培力等于原来安培力的2倍,方向竖直向下

  D.b受的安培力小于原来安培力的大小,方向竖直向下

  答案:D

  解析:当a不受安培力时,Ib产生的磁场与所加磁场在a处叠加后的磁感应强度为零,此时判断所加磁场垂直纸面向外,因Ia>Ib,所以在b处叠加后的磁场垂直纸面向里,b受安培力向下,且比原来小.故选项D正确.

  7. 如图所示,在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c,各导线中的电流大小相同,其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外,b导线电流方向垂直纸面向内.每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用,则关于每根导线所受安培力的合力,以下说法中正确的是(  )

  A.导线a所受合力方向水平向右

  B.导线c所受合力方向水平向右

  C.导线c所受合力方向水平向左

  D.导线b所受合力方向水平向左

  答案:B

  解析:首先用安培定则判定导线所在处的磁场方向,要注意是合磁场的方向,然后用左手定则判定导线的受力方向.可以确定B是正确的.

  8.如图所示,在空间有三根相同的导线,相互间的距离相等,各通以大小和方向都相同的电流.除了相互作用的磁场力外,其他作用力都可忽略,则它们的运动情况是______.

  答案: 两两相互吸引,相聚到三角形的中心

  解析:根据通电直导线周围磁场的特点,由安培定则可判断出,它们之间存在吸引力.

  9.如图所示,长为L、质量为m的两导体棒a、b,a被置在光滑斜面上,b固定在距a为x距离的同一水平面处,且a、b水平平行,设θ=45°,a、b均通以大小为I的同向平行电流时,a恰能在斜面上保持静止.则b的电流在a处所产生的磁场的磁感应强度B的大小为 .

  答案:

  解析: 由安培定则和左手定则可判知导体棒a的受力如图,由力的平衡得方程:

  mgsin45°=Fcos45°,即

  mg=F=BIL 可得B= .

  10.一劲度系数为k的轻质弹簧,下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd.bc边长为l.线框的下半部处在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与线框平面垂直.在下图中,垂直于纸面向里,线框中通以电流I,方向如图所示.开始时线框处于平衡状态,令磁场反向,磁感强度的大小仍为B,线框达到新的平衡.在此过程中线框位移的大小Δx______,方向______.

  答案: ;位移的方向向下

  解析:设线圈的质量为m,当通以图示电流时,弹簧的伸长量为x1,线框处于平衡状态,所以kx1=mg-nBIl.当电流反向时,线框达到新的平衡,弹簧的伸长量为x2,由平衡条件可知

  kx2=mg+nBIl.

  所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl

  所以Δx=

  电流反向后,弹簧的伸长是x2>x1,位移的方向应向下.

7、八年级物理《磁场与电容》教案一等奖

  教学目标

  1.了解电容器的连接形式,理解电容器串、并联时总电容与分电容、总电压与分电压、总电量与分电量等物理量的关系。

  2.能理解电容器串、并联时等效电容量减小或增大的根本原因。

  3.电容器混联时,能理顺求解思路,会正确选取电容器的耐压值。

  教学重点

  1.电容器的连接形式。

  2.电容器串、并联时总电容与分电容、总电压与分电压、总电量与分电量等物理量的关系。

  3.电容器串、并联时等效电容量减小或增大的根本原因。

  4.电容器混联时电容、电压、电量的关系。

  教学难点

  1. 电容器串、并联时总电容与分电容、总电压与分电压、总电量与分电量等物理量的关系。

  2.电容器串、并联时等效电容量减小或增大的根本原因。

  3.电容器混联时电容、电压、电量的关系。

  教学手段

  利用多媒体讲解电容器的串并联关系,通过做练习题加深对电容器串并联特点、混联时的计算等方面的理解。

  教学条件

  电容器

  课外作业

  总结电容器的串并联与电阻的串并联的异同点。

  检查方法

  随堂提问

  德育点

  有容乃大,博大胸怀,串联分压

  任务引入

  通过讲解电容器在实际使用时,常常把几个电容器组合起来使用用以满足电路所需要的电容值或耐压值引入新课。

  教学过程

  不同的连接方式,可以得到不同的等效电容量。我们知道,决定电容器电容量大小的因素有 S、d 和 ε。把电容器进行串、并联的时候,总电容量会发生怎样的变化呢?

  一、电容器的串联

  定义:将几个电容器的极板依次首尾相连、中间无分支的连接方式,叫做电容器的串联。

  特点:

  1.串联电容器时,每个电容器所带电量都是Q,串联电容器组的总电量也是Q,即

  教学设计——2.2.3认识电容器的连接关系

  2.串联电容器的总电压等于各电容器端电压之和,即

  教学设计——2.2.3认识电容器的`连接关系

  注意:串联电容器时,电容器实际分配的电压与其电容量成反比,若只有两只电容器,则每只电容器上分配的电压为:

  教学设计——2.2.3认识电容器的连接关系     教学设计——2.2.3认识电容器的连接关系

  3.串联电容器的等效电容量(总电容)的倒数等于各电容器的电容量的倒数之和,

  即:

  教学设计——2.2.3认识电容器的连接关系

  当两个电容器串联时,其等效电容量为:

  教学设计——2.2.3认识电容器的连接关系

  若有n只相同容量的电容串联,且容量都是C0,则等效电容量为:

  教学设计——2.2.3认识电容器的连接关系

  结论:电容器串联之后,等效电容小于每个电容器的电容,这是因为串联后的电容器相当于加大了两极板间的距离,使总电容量减小。

  【例 2.7】  现有两只电容器,其中一只电容器的电容量 C1 = 60 μF,额定工作电压为 50 V,另一只电容器的电容量 C2 = 40 μF,额定工作电压为 50 V,若将这两个电容器串联起来,接在 100 V 的直流电源上,问每只电容器上的电压是多少?这样使用是否安全?

  解析过程略。

  二、电容器的并联

  定义:将几只电容器的一个极板连接在一起,另一个极板也连接在一起的连接方式,称为电容器的并联。

  特点:

  1.电容器并联后,电源要给每个电容器充电,使每个电容器的极板上都带有电荷。因此,总电荷量等于每个电容器上电荷量之和,即:

  教学设计——2.2.3认识电容器的连接关系

  2. 电容器并联时,每个电容器的两个极板都是与电源直接相连的,所以每个电容器两端承受的电压都相等,并且都等于电源电压,即:

  教学设计——2.2.3认识电容器的连接关系

  3.并联后的等效电容量教学设计——2.2.3认识电容器的连接关系等于各个电容器的电容量之和,即:

  教学设计——2.2.3认识电容器的连接关系

  结论:电容器并联之后,等效电容大于每个电容器的电容,这是因为并联后的电容器相当于加大了两极板的正对面积,使总电容量增大。

  【例 2.8】  电容器 C1 = 0.004 μF,耐压值为 120 V,电容器 C2 = 6 000 pF,耐压值为 200 V,现将它们并联使用,试求:它们的等效电容量;它们的耐压值;若将它们接入电压为 100 V 的电路中,每个电容器所带的电荷量和总电荷量是多少?

  解析过程略。

  注意:在应用电容器并联增大电容量时,任一电容器的耐压值都不能低于外加工作电压,否则该电容器会被击穿。所以,并联电容器组的耐压值应取电容器中耐压值小的那一电压值。

  三、电容器的混联

  定义:三个或三个以上的电容器进行连接时,既有串联又有并联的连接方式,叫做电容器的混联。

  【例 2.9】   如图 2-63 所示,C1 = 120 μF,C2 = 40 μF,C3 = 80 μF,电容器 C1、C2 的耐压为 50 V,电容器 C3 的耐压为 60 V,试求:等效电容量;最大安全工作电压。

  解析过程略。

  任务小结

  回顾本次任务所学知识,强调本节课的重点与难点,加深理解与记忆。

  学习评价

  让同学独立完成学后测评试题,检验同学掌握情况,并计入平时成绩。

  课后作业

  1.简述电容器串联的特点。

  2.简述电容器并联的特点。

  3.说一说电容器串联和并联后总电容量变化的根本原因。

  教学后记

  1.首先组织学生复习电容的决定性因素,知道电容大小与电容的正对面积和距离有关,并复习电阻大小与哪些因素有关,电阻串联和并联后的变化。

  2.串联电路根据电荷量量相等和分压推导电容的计算公式,并联电路则根据电压相等和电荷分配推导并联等效电容的计算公式,推导过程比较顺利。但是学生的数学基础实在太差了,等效代换、等式约分这些初一甚至小学就掌握的技能都很生疏,只好把电工上成数学了。老师引导着做完了串联电路,然后学生自己再推导一次,效果好了些。然后并联的推导基本由学生自己完成。

8、八年级物理《磁场与电容》教案一等奖

  教学目标

  1.了解电容器的连接形式,理解电容器串、并联时总电容与分电容、总电压与分电压、总电量与分电量等物理量的关系。

  2.能理解电容器串、并联时等效电容量减小或增大的根本原因。

  3.电容器混联时,能理顺求解思路,会正确选取电容器的耐压值。

  教学重点

  1.电容器的连接形式。

  2.电容器串、并联时总电容与分电容、总电压与分电压、总电量与分电量等物理量的关系。

  3.电容器串、并联时等效电容量减小或增大的根本原因。

  4.电容器混联时电容、电压、电量的关系。

  教学难点

  1. 电容器串、并联时总电容与分电容、总电压与分电压、总电量与分电量等物理量的关系。

  2.电容器串、并联时等效电容量减小或增大的根本原因。

  3.电容器混联时电容、电压、电量的关系。

  教学手段

  利用多媒体讲解电容器的串并联关系,通过做练习题加深对电容器串并联特点、混联时的计算等方面的理解。

  教学条件

  电容器

  课外作业

  总结电容器的串并联与电阻的串并联的异同点。

  检查方法

  随堂提问

  德育点

  有容乃大,博大胸怀,串联分压

  任务引入

  通过讲解电容器在实际使用时,常常把几个电容器组合起来使用用以满足电路所需要的电容值或耐压值引入新课。

  教学过程

  不同的连接方式,可以得到不同的等效电容量。我们知道,决定电容器电容量大小的因素有 S、d 和 ε。把电容器进行串、并联的时候,总电容量会发生怎样的变化呢?

  一、电容器的串联

  定义:将几个电容器的极板依次首尾相连、中间无分支的连接方式,叫做电容器的串联。

  特点:

  1.串联电容器时,每个电容器所带电量都是Q,串联电容器组的总电量也是Q,即

  教学设计——2.2.3认识电容器的连接关系

  2.串联电容器的总电压等于各电容器端电压之和,即

  教学设计——2.2.3认识电容器的`连接关系

  注意:串联电容器时,电容器实际分配的电压与其电容量成反比,若只有两只电容器,则每只电容器上分配的电压为:

  教学设计——2.2.3认识电容器的连接关系     教学设计——2.2.3认识电容器的连接关系

  3.串联电容器的等效电容量(总电容)的倒数等于各电容器的电容量的倒数之和,

  即:

  教学设计——2.2.3认识电容器的连接关系

  当两个电容器串联时,其等效电容量为:

  教学设计——2.2.3认识电容器的连接关系

  若有n只相同容量的电容串联,且容量都是C0,则等效电容量为:

  教学设计——2.2.3认识电容器的连接关系

  结论:电容器串联之后,等效电容小于每个电容器的电容,这是因为串联后的电容器相当于加大了两极板间的距离,使总电容量减小。

  【例 2.7】  现有两只电容器,其中一只电容器的电容量 C1 = 60 μF,额定工作电压为 50 V,另一只电容器的电容量 C2 = 40 μF,额定工作电压为 50 V,若将这两个电容器串联起来,接在 100 V 的直流电源上,问每只电容器上的电压是多少?这样使用是否安全?

  解析过程略。

  二、电容器的并联

  定义:将几只电容器的一个极板连接在一起,另一个极板也连接在一起的连接方式,称为电容器的并联。

  特点:

  1.电容器并联后,电源要给每个电容器充电,使每个电容器的极板上都带有电荷。因此,总电荷量等于每个电容器上电荷量之和,即:

  教学设计——2.2.3认识电容器的连接关系

  2. 电容器并联时,每个电容器的两个极板都是与电源直接相连的,所以每个电容器两端承受的电压都相等,并且都等于电源电压,即:

  教学设计——2.2.3认识电容器的连接关系

  3.并联后的等效电容量教学设计——2.2.3认识电容器的连接关系等于各个电容器的电容量之和,即:

  教学设计——2.2.3认识电容器的连接关系

  结论:电容器并联之后,等效电容大于每个电容器的电容,这是因为并联后的电容器相当于加大了两极板的正对面积,使总电容量增大。

  【例 2.8】  电容器 C1 = 0.004 μF,耐压值为 120 V,电容器 C2 = 6 000 pF,耐压值为 200 V,现将它们并联使用,试求:它们的等效电容量;它们的耐压值;若将它们接入电压为 100 V 的电路中,每个电容器所带的电荷量和总电荷量是多少?

  解析过程略。

  注意:在应用电容器并联增大电容量时,任一电容器的耐压值都不能低于外加工作电压,否则该电容器会被击穿。所以,并联电容器组的耐压值应取电容器中耐压值小的那一电压值。

  三、电容器的混联

  定义:三个或三个以上的电容器进行连接时,既有串联又有并联的连接方式,叫做电容器的混联。

  【例 2.9】   如图 2-63 所示,C1 = 120 μF,C2 = 40 μF,C3 = 80 μF,电容器 C1、C2 的耐压为 50 V,电容器 C3 的耐压为 60 V,试求:等效电容量;最大安全工作电压。

  解析过程略。

  任务小结

  回顾本次任务所学知识,强调本节课的重点与难点,加深理解与记忆。

  学习评价

  让同学独立完成学后测评试题,检验同学掌握情况,并计入平时成绩。

  课后作业

  1.简述电容器串联的特点。

  2.简述电容器并联的特点。

  3.说一说电容器串联和并联后总电容量变化的根本原因。

  教学后记

  1.首先组织学生复习电容的决定性因素,知道电容大小与电容的正对面积和距离有关,并复习电阻大小与哪些因素有关,电阻串联和并联后的变化。

  2.串联电路根据电荷量量相等和分压推导电容的计算公式,并联电路则根据电压相等和电荷分配推导并联等效电容的计算公式,推导过程比较顺利。但是学生的数学基础实在太差了,等效代换、等式约分这些初一甚至小学就掌握的技能都很生疏,只好把电工上成数学了。老师引导着做完了串联电路,然后学生自己再推导一次,效果好了些。然后并联的推导基本由学生自己完成。

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