库仑定律-高中物理

库仑定律-高中物理
库仑定律-高中物理

库仑定律

我们知道电荷同性相吸异性相吸后,很自然就会思考电荷之间的作用力由什么因素决定?对于这个问题科学家库仑通过实验得出了一条重要定律。库仑1736年出生于法国南部一个富豪之家,一生在科学领域、社会领域积极进取,都取得了很大的成就。下面我们一起来探讨带电体之间的作用力与哪些因素有关。

我们先想办法对这问题进行分析,可以用一绝缘绳把带电小球悬挂起来,另找一个可移动位置和改变电量的带电体,我们来看实验演示。

实验演示很清晰说明带电体之间的作用力与电量有关,与间距有关,随间距增大而减小;随带电量的增大而增大!

接下来要定量地探究作用力与电量、间距的关系式怎么样?

我们先来看库仑当年用的方法,先来看库仑扭秤的构造,库仑扭秤关键的构造为三金属小球和金属丝悬挂的玻璃横杆,二小球在玻璃杆二端,一个用于带电另一用于平衡;还有一小球可带后放置于固定位置。

我们来看实验是如何操作的,使相互靠近的二球带上等量同种电荷,在静电力作用下玻璃杆发生偏转,用力缓慢旋转与悬丝连在一起的旋钮使玻璃棒回到原来位置,根据旋钮上指针相对刻度盘转过的角度可以确定二电荷排斥力的大小.多次成倍地改变两小球的带电或间距,就可以总结出作用力与电量、作用力与间距的关系,从而得出作用力的与电量间距的关系式!

用库仑扭秤法研究电荷之间的作用力需要知道金属悬丝扭力与扭转角之间的换算关系,比较复杂,有没有其它较简单方法来研究作用力与电量;作用力与间距之间的关系呢?我们来看这样一个装置,横杆可绕一轴无摩擦转动,杆的右端固定一个金属球,杆的左侧有一可移动的游码,以使杆可以保持水平,在横杆右端小球竖直上方放置一个能沿竖直滑轨移动的等大金属小球,两小球都不带电时杆左侧游码停在0刻度位置恰好能使横杆处于水平状态,二小球带上等量同种电荷时,相互排斥,横杆将向右倾斜,这时可以向左移动游码至合适位置使横杆重新水平静止。由杠杆平衡条件知横杆静止时游码的位置能表示带电小球之间的相互作用力。

我们分二步做这个实验。

第一步:让二小球带上等量同种电荷后,使可上下移动的小球置于5cm刻度处,移动游码设法使横杆水平,我们发现游码在3格刻度处横杆恰好水平静止,再把竖直滑道上小球移到2.5cm 刻度处,需再移动游码,我们发现移至12格刻度时横杆又水平静止,以上过程就能说明二带电小球距离变为2分之一时它们之间的作用力变为原来的4倍,可见作用力与间距的平方成反比!第二步:把滑道上小球固定在2.5cm刻度处,用一不带电的相同金属小球与滑道上带电小球接触,由电荷分布的对称性可知滑道上小球电量变为原来的二分之一,我们发现需要将游码移到6格刻度处使横杆水平静止!就是说滑道上小球电量减为一半时二

球之间的作用力也减为一半,如果再把栋杆上小球的电量也减为原来一半呢,它们之间的作用力会不肢再减少一半呢?请大家看实验操作,我们发现横杆上游码需移至3格刻度才能使横杆水平!以上二个步骤很清晰地证明了带电小球之间的作用力与它们的电量成积成正比;与它们间距的平方成反比!

总结成一个公式可列为:F=K*Q1Q2/r2,更精密的实验可测出系数K=9*109 N.m2/c2

同学们,我们最后总结一下,库仑定律可表述公式:F=K*Q1Q2/r2

掌握好库仑定律后,请同学们可以再思考这样一个问题,大家有无发现,电荷作用力的公式与万有引力公式惊人的相似?库仑扭秤也与卡文迪许扭秤很相似,为什么?我们能思考这个问题,将给我们以后的学习带来不少帮助!

高中库仑定律学案教案

高中库仑定律学案教案 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】

第二节 库仑定律 知识目标: 1.掌握库仑定律,知道点电荷的概念,并理解真空中的库仑定律. 2.会用库仑定律进行有关的计算. 能力目标: 1.渗透理想化方法,培养学生由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力. 2.渗透控制度量的科学研究方法 德育目标: 通过元电荷的教学,渗透物质无限可分的辩证唯物主义观点. 教学重点: 库仑定律和库仑力的教学. 教学难点: 关于库仑定律的教学 教学方法: 实验归纳法、讲授 库仑定律教学过程: 一、电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。 提问:那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢 结论、电荷之间存在着相互作用力,力的大小与电量的大小、电荷间距离的大小有关,电量越大,距离越近,作用力就越大;反之电量越小,距离越远,作用力就越小。作用力的方向,可用同种电荷相斥,异种电荷相吸的规律确定。 电荷间的作用力与它们带的电荷量以及距离有关,那么电荷之间相互作用力的大小会不会与万有引力的大小具有相似的形式呢 早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定性规律,定量讨论电荷间相互作用则是两千年后的法国物理学家库仑.库仑做了大量实验,于1785年得出了库仑定律. 二、库仑定律: 1.内容:真空中两个静止的点电荷的相互作用跟它们所带电量的乘积成正比,跟它们之间距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。 2.库仑定律表达式:22 1r Q Q K F 3.对库仑定律的理解: (1)库仑定律的适用条件:真空中,两个点电荷之间的相互作用。 a :不考虑大小和电荷的具体分布,可视为集中于一点的电荷. b :点电荷是一种理想化模型.

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

库仑定律 说课稿 教案 教学设计

库仑定律 本节分析 本章的核心是库仑定律,它既是电荷之间相互作用的基本规律,又是学习电场强度的基础.因此,在本节教学中对电荷之间的相互作用,不仅要求学生定性知道,而且通过库仑定律的教学还要求定量了解,但对库仑定律的解题应用,则只限于真空中两个点电荷之间相互作用的一些简单计算.库仑定律是静电学的第一个实验定律,是学习电场强度的基础.本节的教学内容主线有两条:知识层面上掌握真空中点电荷之间相互作用的规律即库仑定律;方法层面上研究多个变量之间关系的方法,间接测量一些不易测量的物理量的方法,及研究物理问题的其他基本方法. 学情分析 学生在高一已经学习了万有引力的基本知识,为过渡到本节的学习起着铺垫作用.上一节学生已经学习了电荷及电荷守恒定律,知道了使物体带电的几种方法,并且知道了在物体起电的过程中,系统的电荷是守恒的.同时,学生在初中也明确知道电荷之间是有相互作用的:同号电荷相互排斥,异号电荷相互吸引.高二的学生已具备了一定的探究能力、逻辑思维能力及推理演算能力.能在教师指导下通过观察、思考,发现一些问题和解决问题.教学目标 ●知识与技能 (1)掌握库仑定律,知道点电荷的概念,并知道库仑定律的适用条件. (2)运用库仑定律进行有关的计算. ●过程与方法 (1)渗透理想化方法,培养学生由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力. (2)渗透控制变量的科学研究方法. ●情感、态度与价值观 通过对本节学习,培养学生从微观的角度认识物体带电的本质,认识理想化是研究自然科学常用的方法,培养科学素养,认识类比的方法在现实生活中的广泛应用.教学重难点 ●重点:库仑定律及适用条件. ●难点:库仑定律的实验.

高中物理高一选修3-1《2.5焦耳定律》教学设计

2.5、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。

电荷库仑定律教学设计完整版

电荷库仑定律教学设计 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

《电荷库仑定律》教学设计 教材:人教版高中物理选修1-1第1章第1节 课题:电荷库仑定律 课时:2课时 一、教材分析 1.库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律,又是学习电场强度的基础,不仅要求学生定性知道,而且还要求定量了解和应用。 2.本节摩擦起电、两种电荷的相互作用、电荷量的概念初中已接触,已经有了一定的基础,在复习初中知识的基础上,应着重从原子结构的角度讲解物体带电的本质。 3.通过对使物体带电的方法接触起电、摩擦起电和感应起电的分析,让学生体会到使物体带电的实质是电子发生转移,从而打破了物体的电中性,失去电子的物体带上了正电荷,得到电子的物体带上了负电荷。过渡到电荷守恒定律,水到渠成,对高中学生而言很容易接受,进一步巩固守恒思想。 4.在分析思考的过程中学生体会到电荷守恒定律以及元电荷的概念。同时教学中渗透“透过现象看本质”的思想。 5.展示库仑定律的内容和库仑发现这一定律的过程,并强调该定律的条件和远大意义。 二、学情分析 学生在初中已经学习了电学的基本知识,为过渡到本节的学习起着铺垫作用,学生已具备了一定的探究能力、逻辑思维能力及推理演算能力。能在老师指导下通过观察、思考,发现一些问题和解决问题。因此有必要把初中学过的两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识复习一下。 三、教学方法分析及建议 1.在学生初中学习的基础上,可以通过演示实验或者媒体播放复习并巩固电荷的有关知识;先运用教材上给出的简单易行的实验,让学生观察摩擦后的塑料片之间的相互作用力,猜想作用力的大小跟哪些因素有关;然后通过实验定性验证猜想是否正确,并在这个基础上介绍库仑定律的发现过程。 2.讲解点电荷时,可以对照质点的概念进行讲解,要讲清点电荷是一种理想化的物理模型。 3.物理发展史上的重要概念及重大规律的建立都是经科学家艰辛的探索而完成的,都是对原有思维方式突破的结果,体现出了科学家的创造性。如何充分利用这宝贵的素材,需要教师创设问题情景对学生“诱思”、“导思”,在本节课中,对库仑定律得出过程进行了尝试。 4.利用“思考与讨论”的问题,比较库仑定律与万有引力定律的异同。 5.要做好演示实验,使学生清楚地知道什么是静电感应现象。在此基础上,使学生知道,感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开,使电荷从物体的一部分转移到另一部分,进一步说明电荷守恒定律。 四、教学目标 (一)知识与技能 1.了解人类对电现象的认识过程,体会人类探索自然规律的科学方法、科学态度和科学精神。 2.了解元电荷的大小,了解电荷守恒定律,知道摩擦起电和感应起电的实质不是创造电荷,而是电荷的转移。 3.理解库仑定律的含义和表达式,知道静电常量。了解库仑定律的适用条件,学习用库仑定律解决简单的问题。 4.渗透理想化思想,培养由实际问题进行简化抽象思维建立物理模型的能力。 (二)过程与方法 1.教师通过实验法、问题教学法启发学生理解抽象的电荷知识。

库仑定律教案

库仑定律教案 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

《静电力库仑定律》教案 莆田十中吴珍发 【三维目标】 知识与技能: 1.知道点电荷的概念,理解并掌握库仑定律的含义及其表达式; 2.会用库仑定律进行有关的计算,培养学生运用定律解决实际问题能力; 3.知道库仑扭称的原理。 过程与方法: 1.通过学习库仑定律得出的过程,体验从猜想到验证、从定性到定量的科学探究过程,学会通过间接手段测量微小力的方法; 2.通过探究活动培养学生分析问题并利用有关物理知识解决物理问题的研究方法。 情感、态度和价值观: 1.通过对点电荷的研究,让学生感受物理学研究中建立理想模型的重要意义; 2.通过静电力和万有引力的类比,让学生体会到自然规律有其统一性和多样性。 【教学重点】 1.建立库仑定律的过程; 2.库仑定律的应用。 【教学难点】 库仑定律的实验验证过程,库仑定律的应用。 【教学方法】 实验探究法、交流讨论法,启发引导法 【教学过程和内容】 <引入新课>同学们,通过前面的学习,我们知道“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”,这让我们对电荷间作用力的方向有了一定的认识。我们把电荷间的作用力叫做静电力,那么静电力的大小满足什么规律呢?让我们一起进入本章第二节《库仑定律》的学习。 <库仑定律的发现> 活动一:思考与猜想 同学们,电荷间的作用力是通过带电体间的相互作用来表现的, 因此,我们应该研究带电体间的相互作用。可是,生活中带电体的大小和形状是多种多样的,这就给我们寻找静电力的规律带来了麻烦。 早在300多年以前,伟大的牛顿在研究万有引力的同时,就曾对带电纸片的运动进行研究,可是由于带电纸片太不规则,牛顿对静电力的研究并未成功。(问题1)大家对研究对象的选择有什么好的建议吗? 在静电学的研究中,我们经常使用的带电体是球体。 (问题2)带电体间的作用力(静电力)的大小与哪些因素有关呢? 请学生根据自己的生活经验大胆猜想。 <定性探究>电荷间的作用力与影响因素的关系

《库仑定律》教学设计教学提纲

《库仑定律》教学设 计

《库仑定律》教学设计 夏煜明 (一)教材分析: 库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律,又是库仑定律是学习电场强度和电势差概念的基础,也是本章重点,不仅要求学生定性知道,而且还要求定量了解和应用。对库仑定律的讲述,教材是从学生已有认识出发,采用了一个定性实验,进而得出结论。库仑定律是学习电场强度和电势差概念的基础,也是本章重点。展示库仑定律的内容和库仑发现这一定律的过程,并强调该定律的条件和意义。 (二)学情分析: 两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、起电的知识,万有引力定律和卡文迪许扭秤实验这些内容学生都已学过,本节重点是做好定性实验,使学生清楚知道实验探究过程。 (三)教学目标: 1、知识与技能: (1)了解定性实验探究与理论探究库伦定律建立的过程。 (2)库伦定律的内容及公式及适用条件,掌握库仑定律。 2、过程与方法 (1)通过定性实验,培养学生观察、总结的能力,了解库伦扭秤实验。 (2)通过点电荷模型的建立,感悟理想化模型的方法。 3、情感态度与价值观 (1)培养与他人交流合作的能力,提高理论与实践相结合的意识。 (2)了解人类对电荷间相互作用认识的历史过程,培养学生对科学的好奇心,体验探索自然规律的艰辛和喜悦。 (四)教学重点、难点: 教学重点:库仑定律及其理解与应用 教学难点:库仑定律的实验探究 教学难点的突破措施:定性实验探究与定量实验视频及理论探究相结合。(五)教学用具: 多媒体课件,毛皮,橡胶棒,气球,玻璃棒,丝绸,易拉罐,泡沫小球,铁架台。(六)教学过程: 引入新课 演示实验:让橡胶棒、玻璃棒摩擦起电,靠近易拉罐,会发生什么现象?

高中物理焦耳定律

§5焦耳定律 【典型例题】 【例1】将A 、B 两个白炽灯接入电路,关于这两只灯泡的发光情况,正确的说法是( D ) A 、 若A 灯中的电流比 B 灯大,则A 灯一定比B 灯亮 B 、若A 灯两端的电压比B 灯大,则A 灯一定比B 灯亮 C 、若电流对A 灯做的功比B 灯多,则A 灯一定比B 灯亮 D 、若A 灯消耗的电功率比B 灯大,则A 灯一定比B 灯亮 【解析】白炽灯是利用电流的热效应工作的,而灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,只有通过灯泡的电流大,灯泡两端的电压大,不能得到灯泡实际功率大这一结论,电流做功多,同样不能确认实际功率大。 【答案】D 【例2】额定电压为220V 的电动机的线圈电阻为0.8Ω,正常工作时,电动机每秒放出的热量为为1280J ,则电动机正常工作时的电流强度为多大?每秒有多少焦的电能转化成机械能? 【解析】电动机电路为非纯电阻电路,输出电动机的电功率,一方面转化为机械功率输出,另一方面转化为线圈电阻的发热功率,正常工作时,通过线圈的电流即为正常工作电流,由焦耳定律Q= I 2Rt 得 1280=I 2×0.8×1 解得I=40A 由能量转化和守恒得P 输入=P 机+P 热 P 机=UI-I 2R=8800-1280=7520J 【例3】某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯,该扶梯在电压为380V 的电动机带动下以0.4m/s 的恒定速度向斜上方运动。电动机的最大输出功率为4.9kW ,不载人时测得电动机中的电流为5A ,若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同,则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数是多少?(设人的平均质量为60kg ,g =10m/s 2) 【解析】因为电动机有最大输出功率,这就决定了自动扶梯载人也有最大限额。从功率关系来看,电动机的输出功率,⑴提供扶梯自身运动所需功率;⑵转化为扶梯上的人以恒定速率向上所需的功率。 设:可同时乘载的最多人数为n 人,此时电动机处于最大输出功率状态,扶梯本身向上运动所需功率为:P 1=IU =5×380W =1900W =1.9kW 电动机的最大输出功率为P ,n 个人以恒定速率v =0.4m/s 随扶梯向上运动所需功率为:P 2=P -P 1=(4.9-1.9)kW =3.0kW 所以,载人的最多人数是:25214.01060100.3sin 32=????==θm gv P n 个 注意:扶梯对人的支持力竖直向上,而人的运动方向与水平面有一夹角θ,故克服重力的功率为θsin mgv P =,而不是mgv P = 【基础练习】 一、选择题: 1、在下列用电器中,那些属于纯电阻用电器:( ) A 、电扇和电吹风 B 、白炽灯、电烙铁和电热毯 C 、洗衣机和电冰箱 D 、电解槽

人教版高二物理教案全套

高二物理教案 第一节静电现象的应用 教学目标 1、理解静电感应现象,知道静电平衡条件; 2、理解静电屏蔽 重点难点 重点:静电现象的应用 难点:静电感应现象的解释 教具 高压起电机、多媒体 教学过程 一、静电平衡的特点 1、处于静电平衡状态下的导体,内部的场强处处为零。 2、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,它的表面是个等势面。 3、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。 地球是一个极大的导体,可以认为处于静电平衡状态,所以它是一个等势体。这是我们可以选大地做零电势体的一个原因。 二、阅读课本了解本节内容,并回答下列问题: 1、放电现象有哪些? 2、什么是火花放电?什么是接地放电? 3、尖端放电的原理是什么? 4、尖端放电的原理有何应用?避雷针的发展历史是怎样的? 5、静电有哪些应用? 6、哪些地方应该防止静电? 二、利用实验和录像教学:

高压起电机、电荷分布演示器、静电现象(包括静电复印、静电除尘、静电喷漆录象) 三、解决问题 1、火花放电和接地放电; 2、火花放电是指物体上积累了电荷,且放电时出现火花的放电现象;接地放电是 指为了防止物体上过量积累电荷,而用导体与大地连接,把电荷接入大地进行时时放电的现象; 3、尖端放电的原理:物体表面带电密集的地方—尖端,电场强度大,会把空气分 子“撕裂”,变为离子,从而导电; 4、可以应用到避雷针上;避雷针的发展史介绍富兰克林与国王的避雷针“尖端” 与“圆端”之争; 5、静电除尘,静电复印,静电喷漆; 6、静电产生的火花能引起火灾,如油罐、纺织厂、危险制品等地方都必须避免静 电; 四、练习 1.如图,在真空中有两个点电荷A和B,电量分别为-Q和+2Q,它们相距L,如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r(2r<L)的空心金属球,且球心位于O点,则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小________ 方向 _________. 作业 课后“问题与练习 1.2 静电力库仑定律

人教版高中物理选修3-1第2章第5节焦耳定律

(精心整理,诚意制作) 1.下列关于电功率的说法中,正确的是( ) A.用电器的额定功率与用电器的实际电压和实际电流有关 B.用电器的实际功率取决于用电器的额定功率 C.白炽灯正常工作时,实际功率等于额定功率 D.电功率越小,则电流做功越少 解析:选C.用电器的额定功率是它正常工作时的功率,其值是由用电器本身的结构决定的,与实际电流和电压无关,故A错C对;而用电器实际功率是多大,是由加在它两端的电压和通过的电流决定的,故B错;电流做功的多少不仅与 功率的大小有关,还与时间有关,故D错. 2.(20xx年江苏常州高二检测)下列关于电功W和电热Q的说法正确的是( ) A.在任何电路中都有W=UIt、Q=I2Rt,且W=Q B.在任何电路中都有W=UIt、Q=I2Rt,但W不一定等于Q C.W=UIt、Q=I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立 D.W=UIt在任何电路中都成立,Q=I2Rt只在纯电阻电路中才成立 解析:选B.W=UIt、Q=I2Rt适用于一切电路,但在纯电阻电路中W=Q,在非纯电阻电路中W>Q,B对,A、C、D错. 3.有四盏灯,接入如图2-5-7所示的电路中.L1和L2都标有“220 V 100 W”,L3和L4都标有“220 V 40 W”.把电路接通后,最暗的灯将是( ) 图2-5-7 A.L1B.L2 C.L3D.L4 解析:选C.由P=U2 R 可知,R1=R2P3;对L1和L2,电阻相同,I L1>I L2,由P=I2R可知,P1>P2,故P3最小,L3最暗,C正确. 4.加在某电动机上的电压是U(V),电动机消耗的电功率为P(W),电动机线圈的电阻为r(Ω),则电动机线圈上消耗的电热功率为( )

高中物理选修1-1 1.1 电荷 库仑定律 教案

1.1电荷库仑定律教案 一、教学目标 1.知道在什么情况下带电体可看成是点电荷 2.了解电荷的相互作用,并能应用库仑定律解决一些简单的实际问题 3.知道元电荷是实验得出的最小电量,元电荷e=1.60×10-19C 二、重点、难点、疑点及解决办法 1.重点:库仑定律库仑力 2.难点:库仑定律的定性演示 3.疑点:静电力常量K的数值的确定 4.解决办法:讲清库仑定律及适用条件,说明库仑力符合力的特征,遵守牛顿第三定律,说清K的单位由公式中各量单位确定,其数值则由实验确定。为定性演示库仑定律,应使带电小球表面光滑,防止尖端放电,支架应选绝缘性能好的,空气要干燥(采用红外线灯照射空气)。 三、教具准备 玻璃棒,丝绸,系有丝线的包有铝箔的泡沫塑料小球,红外线灯,库仑扭秤模型或挂图。 四、学生活动设计本课学生活动主要集中体现在两处: 1.学生观察演示实验定性分析,两带电体间的作用力大小与距离及带电体的带电量有关。 2.应用库仑定律解决简单实际问题的练习。 五、教学步骤 (一)明确目标 经过本课的讲授使学生知道点电荷、元电荷、库仑力的概念,理解库仑定律及其适用的条件,并能解决一些简单的实际问题;培养学生对实际复杂问题进行简化、抽象的思维能力及如何建立物理模型,渗透物质可分的思想,适当介绍粒子研究的物理学进展。 (二)整体感知 库仑定律是本课的核心,是静电学中的重要知识,它既是电荷间相互作用的基本规律,又是学习电场强度的基础,也是今后学习氢原子结构模型的依据。

(三)重点、难点的学习与目标完成过程 1.创设情景 [提问]用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近包有铝箔的小球,会发生什么情况?让学生猜想,并要求说明理由。 2.实验探索 演示1 演示上述提问内容,结果先吸引,而铝箔与带电玻璃 棒接触后再排斥。这是由于两者接触后带有同种电荷的带电体 间发生相互排斥作用的缘故。 [引导]同种电荷相互排斥,异种电荷互相吸引。那么电荷间相互作用力的大小跟什么有关呢? 演示2 让带电玻璃棒在不同距离上靠近悬挂的带电小球,观察小球悬线偏离竖直方向的角度不同的情况,这说明了什么?启发学生回答。(说明电荷之间作用力随着距离的增大而减少。)为什么?启发学生分析小球的受力情况,当小球平衡时后它所受的电荷间的作用力F=mgtgα(如右图)玻璃棒距小球越远,偏角α越小,表示电荷间作用力越小。 演示3 固定玻璃棒位置,增加悬挂小球带电量,观察偏角α增大的现象。说明了什么?启发学生回答,说明电荷间的作用力随着电量的增大而增大。 3.教师归纳 出示扭秤模型或挂图,简述库仑利用扭秤研究点电荷间相互作用力的大小与电量和距离的关系及控制变量科学研究方法。介绍库仑的实验结论——库仑定律(用幻灯片投影显示)在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。 同时应指出 (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,带电体就可以看作是点电荷。严格意义上的点电荷只是一个理想化的物理模型,实际上是不存在的,类同于质点概念。库仑定律适用于真空中的点电荷。

高二物理人教版选修3-112库仑定律12库仑定律教案68

选修3-1 第一章静电场教案精选 课题§1.2库仑定律课型新授课(1课时) 教学目标知识与技能 1、掌握库仑定律,知道点电荷的概念,并理解真空中的库仑定律. 2、会用库仑定律进行有关的计算. 过程与方法 1、渗透理想化方法,培养学生由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力. 2、渗透控制度量的科学研究方法 情感、态度与价值观 通过元电荷的教学,渗透物质无限可分的辩证唯物主义观点. 教学重点、难点教学重点: 库仑定律和库仑力的教学. 教学难点: 关于库仑定律的教学 教 学 方 法 探究、讲授、讨论、练习 教 学 手 段演示实验、多媒体课件

教学活动 一、库仑定律: 1、电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。 提问:那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢? 结论、电荷之间存在着相互作用力,力的大小与电量的大小、电荷间距离的大小 有关,电量越大,距离越近,作用力就越大;反之电量越小,距离越远,作用力就越 小。作用力的方向,可用同种电荷相斥,异种电荷相吸的规律确定。 2、库仑定律:内容:真空中两个静止的点电荷的相互作用跟它们所带电量的乘 积成正比,跟它们之间距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。 3、库仑定律表达式: 2 2 1 r Q Q K F 4、对库仑定律的理解: (1)库仑定律的适用条件:真空中,两个点电荷之间的相互作用。 a:不考虑大小和电荷的具体分布,可视为集中于一点的电荷. b:点电荷是一种理想化模型. c:介绍把带电体处理为点电荷的条件. d:库仑定律给出的虽是点电荷间的静电力,但是任一带电体都可看成是由许多 点电荷组成的,据库仑定律和力的合成法则就可以求出带电体间的静电力大小和方 向. (2)K:静电力恒量。重要的物理常数K=9.0×109Nm2/C2,其大小是用实验方法确 定 的。其单位是由公式中的F、Q、r的单位确定的,使用库仑定律计算时,各物理量的 单位必须是:F:N、Q:C、r:m。 (3)关于点电荷之间相互作用是引力还是斥力的表示方法,使用公式计算时,点 电 荷电量用绝对值代入公式进行计算,然后根据同性电荷相斥、异性电荷相吸判断方向 学生活动

高中物理 五、焦耳定律

五、焦耳定律 1.通过电阻R 的电流强度为I 时,在时间t 内产生的热量为Q ,若电阻为2R ,电流强度 为I/2时,则在时间t 内产生的热量为( ) A .4Q B .2Q C .21Q D .4 1Q 2.下列求解电热的公式中,对所有电路均适用的是( ) A .Q =UIt B .Q =I 2 Rt C .Q =R U 2 t D .W =Pt 3.一台电动机的输出功率是10kW ,这表明该电动机工作时( ). A .每秒消耗10kw 电能 B .每秒对外做10kw 功 C .每秒消耗10kJ 电能 D .每秒对外做10kJ 功 4.电动机的电枢阻值为R ,电动机正常工作时,两端的电压为U ,通过的电流为I ,工 作时间为t ,下列说法中正确的是( ). A .电动机消耗的电能为UIt B .电动机消耗的电能为I 2Rt C .电动机线圈产生的热量为I 2Rt D .电动机线圈产生的热量为U 2t /R 5.一台电动机的电阻为4Ω,在220V 的额定电压下运行时,发热消耗的电功率为400W . 若电动机工作5min ,则电流做功________J . 6.一个用电器上标有“2kΩ,20W ”,允许加在这个用电器两端的最大电压为________V , 这个用电器允许通过的最大电流为________A .当这个用电器两端加上20V 电压时,它实际 消耗电流功率为________W . 7.两个标有"100Ω,4W ”、“90Ω,10W "字样的电阻,当它们串联时允许加的最大总 电压是________V ,并联时允许通过的最大总电流是________A . 8.一台电动机额定电压为220 V ,线圈电阻R=0.5 Ω,电动机正常工作时通过电动机线 圈的电流为4 A ,电动机正常工作10 min ,求 (1)消耗的电能. (2)产生的热量. (3)输出的机械能.

(完整)人教版高中物理选修3-1:《库仑定律》教案【1】

库仑定律 【教学结构】 本章教材的特点:[: ⒈教材内容比较抽象,学生接受、理解比较困难。 ⒉物理概念,物理规律多,关系复杂,学生很难掌握知识的内在联系,形成知识系统。 ⒊与力学、运动学知识联系多,对学生基础知识要求高。 一、正、负电荷,电荷守恒 ⒈同性电荷互相推斥,异性电荷互相吸引。 ⒉中和:等量异种电荷相互抵消的现象。 ⒊物体带电:使物体中的正负电荷分开过程。(不带电物体,正负电荷等量) 带正电:物体失去一些电子带正电。] 带负电:物体得到一些电子带负电。 ⒋电荷守恒:电荷不能创造,不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另 一部分。 二、库仑定律,本章教材重点内容之一。 ⒈实验:学生动手做摩擦起电实验;演示实验:同性电荷相推斥,异性电荷相吸引。(注意学生的感性知识) ⒉F K Q Q r =12 2 (1)库仑定律的适用条件:真空中,两个点电荷之间的相互作用。点电荷:带电体大小和它们之间的距离相比可以忽略。理解为带电体只为一点,电荷集中于该点,r即为两个带电体之间距离。当带电体大小与它们距离相比不可忽略时,电荷不能视为集中一点,r不能确定,不适用库仑定律。 (2)K:静电力恒量。重要的物理常数K=9.0×109Nm2/C2,其大小是用实验方法确定的。其单位是由公式中的F、Q、r的单位确定的,使用库仑定律计算时,各物理量的单位必须是:F:N、Q:C、r:m。 (3)关于点电荷之间相互作用是引力还是斥力的表示方法,使用公式计算时,点电荷电量用绝对值代入公式进行计算,然后根据同性电荷相斥、异性电荷相吸判断方向即可。 (4)库仑力也称为静电力,它具有力的共性。它与高一时学过的重力,弹力,摩擦力是并列的。它具有力的一切性质,它是矢量,合成分解时遵从平行四边形法则,与其它的力平衡,使物体发生形变,产生加速度。 (5) F K Q Q r =12 2 ,F是Q1与Q2之间的相互作用力,F是Q1对Q2的作用力,也是Q2对Q1的作用力的大小,是一 对作用力和反作用力,即大小相等方向相反。不能理解为Q1≠Q2,受的力也不等。【解题点要】

高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案:焦耳定律

5 焦耳定律 教学设计(一) 整体设计 教学分析 学生在初中已经接触过焦耳定律的内容,为本节课的学习打下了一定的基础,但高中阶段将从电场力做功及能量转化和守恒等角度来研究焦耳定律,这对学生的学习提出了更高的要求。本节课所涉及的能量观点,是研究电学问题和其他物理问题的重要方法。另外,这一节的内容在实际中有广泛而重要的运用,不但是学习后续知识的基础,而且是学习电工的基础。所以,本节课不但是物理知识的传授课,更是物理方法和思想的渗透课。在教学中应该充分联系实际,以便巩固和加深对基本知识的理解,掌握实际问题中的原理。 教学目标 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。 4.通过推导电功的计算公式和焦耳定律,培养分析、推理能力。 5.通过电能与其他形式能量的转化和守恒,进一步培养辩证唯物主义的观点。 教学重点难点 电功和电热的计算是本节课的教学重点,围绕这个教学重点,具体实施教学时,会出现这样几个教学难点:电流做功的表达式的推导,纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别。 教学方法与手段 1.采用问题解决式,引导学生联系前面电场力的知识,推导电流做功的表达式。 2.密切联系实际,通过实例分析让学生明确各种电能与其他形式的能的转化情况。 3.进行演示实验,让学生明确纯电阻电路与非纯电阻电路在能量转化时的区别。 课前准备 教学媒体 投影仪、多媒体课件、滑动变阻器、小电风扇、电压表、电流表、电源、电键、导线。 知识准备 电场力对运动电荷做功的求法、欧姆定律。 教学过程 导入新课 [事件1] 教学任务:创设情境,导入新课。 师生活动: 问题导入: 问题1:用电器通电后,可以将电能转化为其他形式的能量,请同学们列举生活中常用的用电器,说明其能量的转化情况。 参考示例:电灯把电能转化为内能和光能;电炉把电能转化为内能;电动机把电能转化为机械能;电解槽把电能转化为化学能。用电器把电能转化为其他形式能的过程,就是电流做功的过程。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,遵循能量守恒,即有多少电能减少,就有多少其他形式的能增加。

高中物理12库仑定律教学设计新人教版

选修3-1 1.2 库仑定律教学设计 知识目标: 1.掌握库仑定律,知道点电荷的概念,并理解真空中的库仑定律. 2.会用库仑定律进行有关的计算. 能力目标: 1.渗透理想化方法,培养学生由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力. 2.渗透控制度量的科学研究方法 德育目标: 通过元电荷的教学,渗透物质无限可分的辩证唯物主义观点. 教学重点: 库仑定律和库仑力的教学. 教学难点: 关于库仑定律的教学 教学方法: 实验归纳法、讲授[] 库仑定律教学过程: 一、电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。 提问:那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢? 结论、电荷之间存在着相互作用力,力的大小与电量的大小、电荷间距离的大小有关,电量越大,距离越近,作用力就越大;反之电量越小,距离越远,作用力就越小。作用力的方向,可用同种电荷相斥,异种电荷相吸的规律确定。 电荷间的作用力与它们带的电荷量以及距离有关,那么电荷之间相互作用力的大小会不会与万有引力的大小具有相似的形式呢? 早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定性规律,定量讨论电荷间相互作用则是两千年后的法国物理学家库仑.库仑做了大量实验,于1785年得出了库仑定律. 二、库仑定律: 1.内容:真空中两个静止的点电荷的相互作用跟它们所带电量的乘积成正比,跟它们之间距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。 2.库仑定律表达式: 2 2 1 r Q Q K F 3.对库仑定律的理解: 库仑定律的适用条件:真空中,两个点电荷之间的相互作用。 a:不考虑大小和电荷的具体分布,可视为集中于一点的电荷. b:点电荷是一种理想化模型. c:介绍把带电体处理为点电荷的条件. d:库仑定律给出的虽是点电荷间的静电力,但是任一带电体都可看成是由许多点电荷组成

新人教版选修3-1高中物理库仑定律教案

库仑定律 教学目标 (一)知识与技能 1.掌握库仑定律,要求知道点电荷的概念,理解库仑定律的含义及其公式表达,知道静电力常量. 2.会用库仑定律的公式进行有关的计算. 3.知道库仑扭秤的实验原理. (二)过程与方法 通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素,再得出库仑定律 (三)情感态度与价值观 培养学生的观察和探索能力 重点:掌握库仑定律 难点:会用库仑定律的公式进行有关的计算 教具:库仑扭秤(模型或挂图). 教学过程:(一)复习上课时相关知识 (二)新课教学【板书】----第2节、库仑定律 提出问题:电荷之间的相互作用力跟什么因素有关? 【演示】: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.使同学通过观察分析出结论(参见课本图1.2-1). 【板书】: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 内容表述:力的大小跟两个点电荷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

公式:22 1r q q k F 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 【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. 扩展:任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的.任意两点电荷之间的作用力都遵守库仑定律.用矢量求和法求合力. 利用微积分计算得:带电小球可等效看成电量都集中在球心上的点电荷. 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. 【板书】:3、库仑扭秤实验(1785年,法国物理学家.库仑) 【演示】:库仑扭秤(模型或挂图)介绍:物理简史及库仑的实验技巧. 实验技巧:(1).小量放大.(2).电量的确定. 【例题1】:试比较电子和质子间的静电引力和万有引力.已知电子的质量m1=9.10×10-31kg ,质子的质量m2=1.67×10-27kg .电子和质子的电荷量都是 1.60×10-19C . 分析:这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力,而是列公式,化简之后,再求解. 解:电子和质子间的静电引力和万有引力分别是

2020高中物理焦耳定律教案

2020高中物理焦耳定律教案 焦耳定律规定:电流通过导体所产生的热量和导体的电阻成正比,和通过导体的电流的平方成正比,和通电时间成正比。接下来是小编为大家整理的2020高中物理焦耳定律教案,希望大家喜欢! 2020高中物理焦耳定律教案一 教学目标 知识目标 1.知道电流的热效应. 2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用. 能力目标 知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法. 情感目标 通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学,勇于克服困难的信念. 教学建议 教材分析 教材从实验出发定性研究了电热与电流、电阻和时间的关系,这样做的好处是体现物理研究问题的方法,在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法,避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难.在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识. 做好实验是本节课的关键. 教法建议 本节课题主题突出,就是研究电热问题.可以从电流通过导体产生热量入手,可以举例也可以让学生通过实验亲身体验.然后进入定性实验. 对焦耳定律内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解,可以通过一些简单的数据帮助他们理解.推导中应注意条件的交代.定律内容清楚后,反过来解决课本中在课前的问题. 教学设计方案 提问: 灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡,有什么感觉?为什么?

电风扇使用一段时间后,用手触摸电动机部分有什么感觉?为什么? 学生回答:发烫.是电流的热效应. 引入新课 演示实验: 1、 介绍如图9-7的实验装置,在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各装一根电阻丝,甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大,串联起来,通电后电流通过电阻丝产生的热量使 煤油的温度升高,体积膨胀,煤油在玻璃管里会上升,电流产生的热量越多,煤油上 升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况,就可以比较电流产生的热量. 2、 三种情况: 第一次实验:两个电阻串联它们的电流相等,加热的时间相同,甲瓶相对乙瓶中 的电阻较大,甲瓶中的煤油上升得高.表明:电阻越大,电流产生的热量越多. 第二次实验:在两玻璃管中的液柱降回来的高度后,调节滑动变阻器,加大电流,重做实验,让通电的时间与前次相同,两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度, 第二交煤油上升的高,表明:电流越大,电流产生的热量越多. 第三次实验:如果加长通电的时间,瓶中煤油上升越高,表明:通电时间越长, 电流产生的热量越多. (2)焦耳定律 英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定电流通过导体产生 的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比.跟通电时间成正比,这个规律叫 做焦耳定律. 焦耳定律可以用下面的公式 表示:Q=I2Rt 公式中的电流I的单位要用安培(A),电阻R的单位要用欧姆,通过的时间t的单 位要用秒这样,热量Q的单位就是焦耳(j). 例题一根60Ω的电阻丝接在36V的电流上,在5min内共产生多少热量. 2020高中物理焦耳定律教案二 核心素养

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