第二节水的电离和溶液的酸碱性
（第一课时水的电离）
[学习目标]
1、掌握水的电离和水的离子积常数。
2、掌握溶液的酸碱性与pH值的关系。
3、运用水的离子积常数计算溶液中的H+、OH-的浓度。
[知识回顾]
[新授课]
一、水的电离
1.水的电离
水是一种极弱的，能发生微弱的电离：，简写为：。
实验测得：室温下1LH2O (即55.6mol)中，只有1×10-7 mol的H2O电离。
故c(H+)= c(OH-)= 。与化学平衡一样，当电离平衡时，电离产物H+和OH-浓度之积与未电离的H2O
的浓度之比也是一个常数K
电离：K
电离
= 。
2.水的离子积
因为水的电离极其微弱，电离前后水的物质的量几乎不变，因此c(H2O)可以视为常数，因此其中常数K
电离
与常数c(H2O)的积为一新的常数，叫做水的离子积常数。简称水的，记作。K w可由实验测得，也可通过理论计算求得。
不同温度下水的离子积常数
t/℃0 10 20 25 40 50 90 100 Kw/10-140.134 0.292 0.681 1.01 2.92 5.47 38.0 55.0 由上表可看出，随着温度的升高，水的离子积。
一般在室温下，可忽略温度的影响，K w值为1.0×10-14，即K w= 。
注意：
①K w与温度有关，随着温度的升高而逐渐增大。25℃时K w= ，100℃时K w= 。
②K w=1.0×1 0-14不仅适用于纯水（或其他中性溶液），也适用于酸、碱、盐的稀
水溶液。
③在不同溶液中，c (H+)、c (OH-)可能不同，但任何溶液中由水电离出的c (H+)、
c(OH-)总是，K w = c(H+)·c(OH-)式中，c(H+)、c(OH-)均表
示。
④Kw是有单位的，其单位为mol2L-2(或写成（mol/L）2)，因其复杂通常省略。
3.影响水的电离平衡的因素
⑴促进水的电离的因素：H 2O H++OH-（正反应吸热）
①升高温度，平衡向方向移动，水的电离程度
变，c (H+) ，c (OH-) ，
K w 。
②加入活泼金属（如Na）
消耗水电出离的离子，水的电离平衡向方向移动，水的电离程
度变, K w 。
③加入NH4Cl、Na2CO3等能水解的盐,也能影响水的电离平衡，具体内容下节作
详细说明。
⑵抑制水的电离的因素
①加入酸（强、弱）
酸电离产生H+，使c（H+），c（OH-），水的电离平衡向
移动，水的电离程度变，水的电离, K w 。
②加入强酸的酸式盐（如NaHSO4）
酸式盐电离出H+，使c（H+），c（OH-），水的电离平衡向
移动，水的电离程度变，水的电离, Kw 。
③加入碱
碱电离出OH-，使c（OH-），c（H+），水的电离平衡向
移动，水的电离程度变，水的电离, K w 。
【推荐作业】
1.往纯水中加入下列物质，能使水的电离平衡发生移动的是（）
A.NaCl
B.NaOH
C.C2H5OH
D.CH3COOH
2.将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是（）
A. 水的离子积变大、pH值变小、呈酸性
B.水的离子积不变、pH值变小、呈中性
C. 水的离子积变小、pH值变大、呈碱性
D.水的离子积变大、pH值变小、呈中性
第二课时溶液的酸碱性与pH
【知识回顾】
1、水的电离方程式：
2、水的电离常数的表达式：
[新授课]
二、溶液的酸碱性与pH
（一）溶液显酸、碱性的本质
在酸、碱溶液中，水的电离平衡被破坏，但H+与OH-的关系仍符合乘积是。
当加酸时，水的电离平衡，c (H+) c (OH-)；当加碱时，道理也是如此，只是c (OH-) c (H+)。所以说，溶液酸、碱性的实质是溶液中的c (H+)和c (OH-)的相对大小问题。
（二）溶液酸碱性的表示方法-----pH
1.定义pH=
2.意义pH大小能能反映出溶液中c (H+)的大小，即能表示溶液的酸碱性强弱。常温下，pH﹤7，溶液呈，pH越，溶液的性越；pH每减小1个单位，c (H+)就增大倍。
pH﹥7，溶液呈，pH越，溶液的性越；
pH每增大1个单位，c (OH-)就增大倍。
3. pH的适用范围
当溶液的酸碱性用pH表示时，其c (H+)的大小范围一般为：
1.0×10-14 mol/L﹤c (H+)﹤1 mol/L,即pH范围为：
注意：当c (H+) ≥1 mol/L、c (OH-)≥1 mol/L时，一般不用pH表示溶液的酸碱性，用物质的量浓度直接表示溶液的酸碱性更方便。
4.溶液酸碱性的判断
①利用c (H+)和c (OH-)的相对大小判断
若c(H+)﹥c (OH-)，则溶液呈性；
若c (OH-)﹥c (H+)，则溶液呈性；
若c (H+)= c (OH-)，则溶液呈性。
②利用pH判断
常温下，若溶液的pH﹤7，则溶液呈性；若pH﹥7，则溶液呈性；若pH=7，则溶液呈性。
注意：①是无条件的，任何温度、浓度都适用
②是有条件的，适用温度为25℃。在100℃时Kw=1.0×10-12，
pH 为中性，pH 为碱性，pH 为酸性。
5．溶液pH的测定方法
(a) 酸碱指示剂（定性测量范围）
(b) pH试纸(定量粗略测量)
使用方法：直接把待测液滴在干燥的pH试纸上，跟标准比色卡相对比
注意：①不能用水润湿
②要放在玻璃片(或表面皿)上
③用玻璃棒蘸待测液滴于试纸上
(c) pH计(定量精确测量)
6. 有关溶液的pH值的几个注意问题：
①pH值是溶液酸碱性的量度。常温下，pH=7溶液呈中性；pH值减小，溶液的酸性增强；pH值增大，溶液的碱性增强。
②pH值范围在0-14之间。pH=0的溶液并非没有H+，而是c (H+)=1mol/L；
pH=14的溶液并非没有OH-，而是c (OH-)=1mol/L。
pH改变一个单位，c (H+)就改变10倍，即pH每增大一个单位，c (H+)就减小到原来的1/10；pH每减小一个单位，c (H+)就增大到原来的10倍。
②当c (H+)>1mol/L时，pH值为负数，当c (OH-)>1mol/L时，pH>14。
对于c (H+)或C(OH-)大于1mol/L的溶液，用pH值表示反而不方便，所以pH值仅适用于c (H+)或c (OH-)小于等于1mol/L的稀溶液。
④也可用pOH来表示溶液的酸碱性，pOH=-lgC(OH--)，因为C(H+)·C(OH-)=10-14，若两边均取负对数，得pH+pOH=14。
⑤可用 pH试纸来测定溶液的pH值。
方法：用洁净的干玻璃棒直接蘸取少许待测液，滴在pH试纸上，将pH试纸
显示的颜色随即（半分钟内）与标准比色卡对照，确定溶液的pH值。
（因为时间长了，试纸所显示的颜色会改变，致使测得的pH不准。）
（注意！！！不能将pH试纸先用水沾湿或用湿的玻璃棒，因为这样做，实际上已将溶液稀释，导致所测定的pH不准确）
（三）有关溶液pH的求算
pH= -lg c (H+)
1．强酸强碱溶液的pH求算
强酸c (H+)→pH
强碱c (OH-)→c (H+)→pH
2．强酸强碱混合求pH
强酸c 1: c (H +)1
强酸c 2: c (H +)2
强碱c 1: c (OH -)1
强碱c 2: c (OH -)2
3．强酸强碱混合
①强酸与强碱恰好完全反应溶液呈中性，pH=7
③ 酸过量，先求c (H +)余 ,再求pH
③碱过量，先求c (OH -)余，再求 c （H +）， 最后求pH
4．强酸（强碱）、弱酸（弱碱）加水稀释后的pH 的计算
① 把强酸溶液每稀释为原来的10倍，pH 将增大1，把强碱溶液每稀释为
原来的10倍，pH 将减小1。 若强酸pH=a ，加水稀释10n 倍，则pH=
若强碱pH=b ，加水稀释10n 倍，则pH=
② 把弱酸溶液每稀释为原来的10倍，pH 的增大值小于1，把弱碱溶液每稀释
为原来的10倍，pH 的减小值也小于1。
若弱酸pH=a ，加水稀释10n 倍，则pH
若弱碱pH=b ，加水稀释10n 倍，则pH
溶液酸碱性pH 计算经验规律
（a ）两强酸等体积混合 混合后的pH=小的+0.3
(b)两强碱等体积混合 混合后的pH=大的—0.3
(c)当按所给反应物质的量之比计算时，酸碱不论强弱，谁大谁过剩，溶液呈谁性。
（d ）酸碱等体积混合：
①pH = 2 某酸与pH = 12 某碱混合pH 难定
②pH = 4 某酸与pH = 10 NaOH 混合 pH≤7
③pH = 4 H 2SO 4与pH = 10 某碱混合pH≥7
④0.01mol/L pH = 2 一元酸与0.1mol/L pH = 12一元碱混合pH = 7
(e) pH 减小一个单位，[H+]扩大为原来的10倍。
｝ c (H +)混= ｝ c (OH -)混
=
PH增大2个单位，[H+]减为原来的1/100
（f）稀释规律：分别加水稀释m倍时，溶液的物质的量的浓度均变为原来的1/m , 强酸中c（H+）变为原来的1/m ,但弱酸中c（H+）减小小于m倍，
故稀释后弱酸酸性强于强酸。
【推荐作业】
1.对室温下pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是（）
A.加适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大
B.使温度升高20℃后，两溶液的pH均不变
C.加水稀释2倍后，两溶液的pH均减小
D.加足量的锌充分反应后，两溶液产生的氢气一样多
2.60mL0.5mol/LNaOH溶液和40mL0.4mol/L硫酸相混合后，溶液的pH约为( )
A. 0.5
B. 1.7
C. 2
D. 13.2
3. 25℃时，某溶液中由水电离产生的c(H＋)和c(OH－)的乘积为1×10－18，则下列说法正确的是（）
A．该溶液的pH一定是9 B．该溶液的pH可能为5
C．该溶液的pH可能是7 D．不会有这样的溶液
4.室温下，在pH=12的某溶液中，由水电离出来的c(OH-)为（）
A. 1.0×10-7 mol·L-1
B.1.0×10-6 mol·L-1
C. 1.0×10-2 mol·L-1
D.1.0×10-12 mol·L-1
5. 25℃时，某溶液中，由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1，则该溶液的pH可能是（）
A. 12
B. 7
C. 6
D.2
6.下列叙述中，正确的是（）
A. 中和10 mL 0.1mol·L-1 醋酸与中和100 mL 0.01mol·L-1 的醋酸所需同种碱
溶液的量不同
B. 等体积pH=3的酸溶液pH=11的碱溶液相混合后，溶液的pH=7
C. 体积相等, pH相等的盐酸和硫酸溶液中, H+离子的物质的量相等
D. pH=3的甲酸溶液的[H+]与pH=11的氨水溶液的[OH- ]相等
7.在常温下，将pH＝8的NaOH溶液与pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH最接近于：（）
A．8.3 B．8.7 C．9 D．9.7
8. 有关pH计算结果一定正确的是()
①强酸pH＝a，加水稀释到10n倍，则pH＝a＋n
②弱酸pH＝a，加水稀释到10n倍，则pH ③强碱pH＝b，加水稀释到10n倍，则pH＝b－n ④弱碱pH＝b，加水稀释到10n倍，则pH>b－n(b－n>7) A．①②B．②③C．③④D．②④ 9．今有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸： （1）在同体积，同pH的三种酸中，分别加入足量的碳酸钠粉末，在相同条件下产生CO2的体积由大到小的顺序是____________ （2）在同体积、同浓度的三种酸中，分别加入足量的碳酸钠粉末，在相同条件下产生CO2的体积由大到小的顺序是_________。 （3）物质的量浓度为0.1 mol·L-1的三种酸溶液的pH由大到小的顺序是___________； 如果取等体积的0.1 mol·L-1的三种酸溶液，用0.1 mol·L-1的NaOH溶液中和，当恰好完全反应时，消耗NaOH溶液的体积由大到小的顺序是______________ （以上均用酸的序号填写）。 第三课时pH的应用 学习目标：酸碱中和滴定（强酸强碱） 学习重点、难点：酸碱中和滴定原理、操作及误差分析 三、pH的应用 （一）酸碱指示剂 1.酸碱指示剂：一般是有机酸或有机碱，它们可以在不同的酸碱性溶液中显示不同的颜色，可以借助其颜色的变化来指示溶液的pH 2.常用的酸碱指示剂及变化范围 指示剂pH变色范围酸色碱色 甲基橙 3.1→4.4 ( )pH﹤3.1 ( ) pH>4.4 ( ) 甲基红 4.4→6.2 ( )pH﹤4.4 ( ) pH>6.2 ( ) 石蕊 5.0→8.0 ( )pH﹤5.0 ( ) pH>8.0 ( ) 酚酞8.2→10.0 ( )pH﹤8.2 ( ) pH>10.0 ( ) （二）pH的应用： 1.人体健康 2.生活中 3.环保领域 4.农业生产 5.科学实验和工业生产 （三）酸碱中和滴定 1.概念 (1)定性分析和定量分析 当我们对物质进行研究时，常常需要鉴定物质是由哪些成分组成的，这在化学上叫做；若已知物质的组成成分，需要测定物质中各成分的含量，这在化学上叫做。 (2)酸碱中和滴定是指， 是中学化学中最重要的定量实验方法。 （3）原理：其实质为。 n元酸与n′元碱恰好完全中和时：nc酸V酸＝n′c碱V碱。如果用A代表一元酸， 用B代表一元碱，可以利用下列关系式来计算未知碱(或酸)的物质的量浓度： c B＝ （4）滴定过程中的pH变化及终点判断 酸碱滴定过程中，溶液的pH发生了很大的变化。 若用标准的强酸溶液滴定未知浓度的强碱溶液，则反应开始时溶液的pH很 （填“大”或“小”），随着强酸的滴入，溶液的pH逐渐；当二者恰好中和 时溶液的pH 7；当酸过量一滴时，溶液立即变为性。若用强碱滴定强酸则恰恰相反。 根据滴定过程中的pH变化及酸碱指示剂在酸性或碱性溶液中的颜色变化，只要选择合适的指示剂（滴定终点尽可能与变色范围一致），即可准确判断中和反应是否恰好进行。在实验室里选用的指示剂一般为，当用酸滴定碱时，恰好中和时颜色由色刚好褪去；当用碱滴定酸时，恰好中和时颜色由无色变为色。 （5）酸碱中和滴定的关键：准确测定参加反应的两种溶液的，以及准确判断中和反应。 指示剂的选用：选择指示剂时，一般要求变色明显（所以一般不选用），指示剂的变色范围与恰好中和时的pH要吻合。加入的量不易多，一般只能加 2~3滴。滴定时一般选用、作指示剂。 三、中和滴定的操作过程 1、药品： 2、仪器：酸式滴定管碱式滴定管铁架台烧杯锥形瓶 1.准备过程：滴定管查漏——水洗——润洗——注液——调液（读数并记录）——水洗锥形瓶 2.滴定操作过程： ①移液：移取25mL的NaOH溶液到锥形瓶 ②滴加指示剂：2—3滴、不可太多（最佳指示剂为甲基橙；也可用酚酞） ③开始滴定：锥形瓶移到管下，下垫一白纸；左手、右手、眼睛；滴速要先快后慢，当接近终点时，应一滴一摇。 操作时左手，右手， 眼睛。 （注意：眼睛始终注视锥形瓶内液体颜色变化，滴定中绝对禁止左手 离开活塞、眼睛看别的地方。） ④终点判断：当看到加入1滴盐酸后，溶液变色，静止半分钟颜色不变，说明已经达到滴定终点 ⑤读数并记录： ⑥重复实验2—3次： ⑦计算：C碱== C酸· V酸/ V碱（求实验的平均值） 移取待测溶液，加指示剂2～3滴，滴定，判断终点，读数，重复实验，计算。〖注意〗①一般锥形瓶盛放待测液不需用待测液润洗，有水不影响结果，若润洗瓶反而会结果偏。 ②滴定管（盛放标准液）一定要用标准液润洗，如不润洗，结果会偏。 ③滴定管（移液管）在量取待测液时要润洗，否则结果会偏。 （另：配制一定浓度溶液时，容量瓶不需用待配液润洗，否则浓度会偏高。）〖针对性训练〗 1、 （1）图I表示10mL量筒中液面的位置，A与B,B与C刻度间相差1mL, 如果刻度A为4，量简中液体的体积是________mL。 （2）图II表示50mL滴定管中液画的位置，如果液面处的读数是a ，则滴定管中液体的体积（填代号）______________。 A. 是amL B.是（50-a)mL C. 一定大于amL D.一定大于（50-a)mL 2、某学生中和滴定实验的过程如下： (a)取一支碱式滴定管，(b)用蒸馏水洗净，(c)加入待测的NaOH溶液，(d)记录液面刻度的读数，(e)用酸式滴定管精确放出一定量标准酸液，(f)置于未经标准酸液润洗的洁净锥形瓶中，(g)加入适量蒸馏水， (h)加入2滴酚酞试液，(i)开始滴定，边滴边摇荡， (j)边注视滴定管内液面变化， (k)当小心滴到溶液由无色变成粉红色时，即停止滴定。 (l)记录液面刻度的读数。 (m)根据滴定管的两次读数得出NaOH溶液的体积为22 mL。 指出上述实验过程中的错误之处(用编号表示) 。 3、下列实验中，直接采用沾有水滴的仪器，对实验结果没有影响的是( ) A.氨的喷泉实验：烧瓶 B.实验制取氧气：试管 C.中和滴定：锥形瓶 D.中和滴定：滴定管 四、中和滴定误差分析 下面是用标准酸滴定待测碱而引起的结果变化情况： 的影响 实验操作情况对c 碱 ①开始滴定时滴定管尖嘴处留有气泡偏 ②读数开始时仰视，终止时俯视偏 偏 ③到滴定终点时尚有一滴酸挂在滴定管尖嘴外而未滴入 锥瓶 ④洗净的酸管未用标准液润洗偏 ⑤洗净的锥瓶用待测碱润洗偏 ⑥不小心将标准液滴至锥瓶外偏 ⑦不小心将待测碱液溅至锥瓶外偏 ⑧滴定前向锥形瓶中加入10 mL蒸馏水，其余操作正常 【课后推荐作业】 1、刻度“0”在上方的用于测量液体体积的仪器是( ) A.滴定管 B.量筒 C.移液管 D.量杯 2、下列溶液一定是碱性的是( ) A.溶液中c(OH－)＞c(H＋) B.滴加甲基橙后溶液显红色 C.溶液中含有OH－ D.滴加甲基橙后溶液显黄色 3、中和滴定中，视线应注视( ) A.滴定管内液面变化 B.液滴滴出速度 C.滴定管刻度 D.锥形瓶中溶液颜色变化 4、要准确量取25.00 mL稀盐酸，可用的仪器是( ) A.25 mL移液管 B.25 mL量筒 C.25 mL酸式滴定管 D.25 mL碱式滴定管 5、中和滴定时，用于量取待测液体积的仪器是( ) A.胶头滴管 B.量筒 C.滴定管 D.移液管 6、进行中和滴定时，事先不应该用所盛溶液洗涤的仪器是( ) A.酸式滴定管 B.碱式滴定管 C.锥形瓶 D.移液管 7、用氢氧化钠溶液来滴定硫酸溶液，当达到滴定终点时，消耗氢氧化钠溶液的体积等于锥形瓶中硫酸溶液的体积，则说明( ) A.NaOH和H2SO4溶液的质量分数相等 B.NaOH和H2SO4溶液的物质的量浓度相等 C.NaOH的物质的量浓度等于H2SO4物质的量浓度的两倍 D.氢氧化钠溶液的pH和硫酸溶液的pH之和等于14 8.下列叙述仪器“0”刻度位置正确的是() A．在量筒的上端B．在滴定管的上端 C．在托盘天平标尺的正中D．在托盘天平标尺的右边 9. 下列实验操作不会引起误差的是() A．酸碱中和滴定时，用待测液润洗锥形瓶 B．酸碱中和滴定时，用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液 C．用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸溶液时，选用酚酞作指示剂， 实验时不小心多加了几滴 D．用标准盐酸测定未知浓度NaOH结束实验时，酸式滴定管尖嘴部分有气泡，开始实验时无气泡 10、某烧碱样品含有少量不与酸作用的杂质，为了滴定其纯度，进行以下滴定操作： A.在250 mL的容量瓶中配制250 mL烧碱溶液； B.用移液管移取25 mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴加几滴酚酞做指示剂； C.在天平上准确称取烧碱样品W g，在烧杯中用蒸馏水溶解； D.将物质的量浓度为c的标准硫酸溶液装入酸式滴定管。调整液面记下开始读数为V1mL； E.在锥形瓶下垫一张白纸，滴定至红色刚好消失为止，记下读数V2mL。 就此实验完成下列填空： (1)正确操作步骤的顺序是：(用编号字母填写) →→→D→。 (2)观察滴定管里液面的高度时应注意：。 (3)E步骤的操作中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是。 (4)D步骤的操作中液面应调节到，尖嘴部分应。 (5)某学生实验时把锥形瓶用烧碱样品洗涤，使测定的浓度偏高还是偏低? 原因是。(6)该烧碱样品纯度的计算式为。 《不等式的性质》学案 [学习目标] 1. 理解不等式的性质,掌握不等式的解法 2. 培养学生的数感，渗透数形结合的思想. [学习重点与难点] 重点:不等式的性质和解法. 难点:不等号方向的确定. [学习过程] 一.春耕（问题探知 发现规律） : 问题1 用”>””<” 填空并总结规律: 1)5>3 , 5+2 3+2, 5-2 3-2 2)-1<3, -1+2 3+2, -1-3 3-3 3)6>2, 6×5 2×5, 6×(-5) 2×(-5) 4)-2<3, (-2)×6 3×6, (-2)×(-6) 3×(-6) 由上面规律填空: (1)当不等式两边加上或减去同一个数(正数或负数)时,不等号的方向 ; (2)当不等式两边乘同一个正数时,不等号的方向 ;而乘同一个负数时,不等号的方向 . 不等式性质: (1)不等式两边加(或减)同一个数(或式子),不等号的方向 . (2)不等式两边乘(或除以)同一个 ,不等号的方向不变. (3)不等式来年改变乘(或除以)同一个 ,不等号的方向 二.夏耘（举例）: 例1 利用不等式的性质，填”>”,:<” (1)若a>b,则2a+1 2b+1; (2)若-1.25y<10,则y -8; (3)若a －4，－2. 5，0，1，2.5，3，3.2，4.8，8，12 2． 判断 （1）∵a < b ∴ a －b < b －b （2）∵a < b ∴ 33b a < （3）∵a < b ∴ －2a < －2b （4）∵－2a > 0 ∴ a > 0 （5）∵－a < 0 ∴ a < 3 3．填空 （1）∵ 2a > 3a ∴ a 是 数 （2）∵ 23a a < ∴ a 是 数 （3）∵ax < a 且 x > 1 ∴ a 是 数 4．根据下列已知条件，说出a 与b 的不等关系，并说明是根据不等式哪一条性质。 （1）a －3 > b －3 （2） 33b a < （3）－4a > －4b 5．直接想出不等式的解集，并在数轴上表示出来： （1）x ＋3 > 6 （2）2x < 8 （3）x －2 > 0 （4）-4x －2 > x ＋3 四.冬藏 错题回顾 7 静电现象的应用 [学科素养与目标要求] 物理观念：1.知道什么是静电平衡状态，能说出静电平衡状态下的导体特点.2.知道导体上电荷的分布特征，了解尖端放电、静电屏蔽现象及其成因. 科学探究：1.观察演示实验并对实验现象分析，体会运用所学知识进行分析推理的方法.2.查阅并搜集资料，了解静电屏蔽在技术和生活中的应用. 科学思维：会根据静电平衡条件求解感应电荷产生的场强. 一、静电平衡状态下导体的电场和电荷分布 1.静电平衡状态：导体中(包括表面上)没有电荷定向移动的状态. 2.静电平衡状态的特征： (1)处于静电平衡状态的导体，内部的电场处处为0. (2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直. (3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体的表面为等势面. 3.导体上电荷的分布： (1)导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的表面. (2)在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有电荷. 二、尖端放电和静电屏蔽 1.空气的电离：导体尖端电荷密度很大，附近的电场很强，强电场作用下的带电粒子剧烈运动，使分子中的正负电荷分离的现象. 2.尖端放电：与导体尖端异号的粒子，由于被吸引，而与尖端上电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象. 尖端放电的应用与防止： (1)应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施. (2)防止：高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失. 3.静电屏蔽：金属壳(网)内电场强度保持为0，外电场对壳(网)内的仪器不会产生影响的作用叫做静电屏蔽. 静电屏蔽的应用：电学仪器外面有金属壳、野外高压线上方还有两条导线与大地相连. 自感教学设计 情 感 与 价 值 观 1、对自感现象有发展性的认识，了解自感现象在实际生活中的应用，并对自感 现象的最新应用有一定认识； 2、自感是电磁感应现象的特例，使学生初步形成特殊现象中有它的普遍规律， 而普遍规律中包含了特殊现象的辩证唯物主义观点。 教 学 重 难 点 重 点 1、认识自感现象。 2、分析自感现象产生的原因及其特点 3、自感电动势、自感系数 难 点 1、判断自感电动势的方向 2、分析自感现象产生的原因 教 学 方 法 讲授法、实验演示法、实验探究法、 教 学 过 程 环 节 师生活动教法及媒体设计意图新 课 引 入 （1）、用线圈、两节电池组成的电池组、 电键开关和导线，按图1所示连接好电路， 请几个大胆的同学上来手牵手并抓住导 线，闭合开关后再断开开关，请同学们谈 谈开关闭合或断开后有什么感觉。 图1 闭合开关时学生不会有什么感觉，断开开 关时会有被电击的感觉。 （2）、根据学生疑问提出：为什么两节小 小的电池可以使同学受到电击？为什么是 在断开开关是感受到电击？ （3）、引导学生根据前面学过的电磁感应 现象来分析电路中的电流变化。并修正、 补充学生的回答，从而引出“自感现象” 的概念。 教法：互动实 验 媒体：演示课 件、实验器材 激发学生的好奇心， 引起学生对自感的 兴趣，引发学生思 考。从而引出“自感” 概念 新课教学1、学生自主探究自感现象。 （1）、提出问题：自感现象实际上是一种 电的现象，除了以身试电以外还有什么办 法可以直观的“感受到”自感现象呢？ （2）、由学生思考，回答。学生大概可以 提出用电流表和电压表测量的方法，或者 在电路中连接灯泡，观察灯泡亮度的方法， 还有同学会提出利用电流传感器来记录电 路中的电流变化（电流传感器、电压传感 器的使用在之前的课中已经掌握）。 2、电路中自感现象的探究。 （1）4至5个同学为一组，进行分组实验， 对自感现象进行探究，每一小组提供：电 流传感器一个，小灯泡两个（一样的），电 池组一个、滑动变阻器两个、发光二极管 两个、电键开关一个、线圈两个（匝数不 一样）、导线若干。各组同学们通过讨论， 做出猜想，设计一个简单的电路来“感受” 自感。设计好实验方案，预计实验结果， 然后进行实验，验证猜想。 预计的学生方案 方案一、 电路如图2-1，先 闭合开关，再断 开开关，可以看 到灯泡闪亮（灯 泡电阻大于线圈 电阻时）。说明断 电瞬间线圈中有自图2-1 感产生。 若学生实验时，选用的灯泡电阻小于线圈 电阻，就看不到灯 泡闪亮，那么可以 引导学生改进实 验电路，在灯泡支 路加一个电阻，如 图2-2。图2-2 方案二、 教法：讲授法、 实验探究法 媒体：课件演 示、实验器材 通过实验探究使学 生对本节课有更加 感性的认识，更直观 的理解，同时培养学 生思维能力，动手操 作能力，实验观察能 力。 6 互感和自感 目 标导航思维脉图 1.知道互感现象和自感现象都属 于电磁感应现象。(物理观念) 2.知道自感电动势对电流变化的 影响符合楞次定律。(物理观念) 3.知道自感电动势大小受到哪些 因素影响。(科学探究) 4.了解自感现象在生产生活中的 应用和怎样预防其带来的不利影 响。 (科学思维) 必备知识·自主学习 一、互感现象 二、自感现象 1.自感现象:一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场在它本 身激发出感应电动势的现象,产生的电动势叫作自感电动势。 2.通电自感和断电自感: 电路现象 自感电动势 的作用 通电 自感接通电源的瞬间,灯泡A1较慢地亮起来 阻碍电流 的增加 断电自感 断开开关的瞬间,灯泡A逐渐变暗。有时灯泡 A会闪亮一下,然后逐渐变暗 阻碍电流 的减小 3.自感系数: (1)自感电动势的大小:E=L,其中L是线圈的自感系数,简称自感或电感。 (2)单位:亨利,符号:H。常用的还有毫亨(mH)和微亨(μH)。换算关系是:1H=103mH=106μH。 (3)决定线圈自感系数大小的因素:线圈的大小、形状、圈数以及是否 有铁芯等。 三、自感现象中的能量转化 1.自感现象中的磁场能量: (1)线圈中电流从无到有时,磁场从无到有,电源的能量输送给磁场,储 存在磁场中。 (2)线圈中电流减小时,磁场中的能量释放出来转化为电能。 2. 电的“惯性”: 自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”。 (1)自感现象中,感应电动势一定和原电流方向相反。(×) (2)线圈中产生的自感电动势较大时,其自感系数一定较大。(×) (3)对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感电动势也较大。(√) (4)没有发生自感现象时,即使有磁场也不会储存能量。(×) 关键能力·合作学习 知识点一自感现象的产生与规律 1.自感现象的产生:当线圈中的电流变化时,产生的磁场及穿过自身的 磁通量随之变化,依据楞次定律,会在自身产生感应电动势,叫自感电 动势。 2.规律:自感现象也是电磁感应现象,也符合楞次定律,可表述为自感 电动势总要阻碍引起自感的原电流的变化。 (1)当原电流增加时,自感电动势阻碍原电流的增加,方向与原电流方 向相反。 (2)当原电流减小时,自感电动势阻碍原电流的减小,方向与原电流方 向相同。 (3)自感电动势总要阻碍引起自感的原电流的变化,但阻止不住,只是 变化得慢了。 收音机里的“磁性天线”怎样把广播电台的信号从一个线圈传到另一 个线圈? 七下数学全册导学案 课题：5.1.1 相交线 【学习目标】 1.了解两条直线相交所构成的角，理解并掌握对顶角、邻补角的概念和性质。 2.理解对顶角性质的推导过程，并会用这个性质进行简单的计算。 3.通过辨别对顶角与邻补角，培养识图的能力。 【学习重点】邻补角和对顶角的概念及对顶角相等的性质。 【学习难点】在较复杂的图形中准确辨认对顶角和邻补角。 【自主学习】 1.阅读课本P 1图片及文字，了解本章要学习哪些知识?应学会哪些数学方法?培养哪些良好习惯? , 2.准备一张纸片和一把剪刀，用剪刀将纸片剪开,观察剪纸过程,握紧把手时, 随着两个把手之间的角逐渐变小,剪刀两刀刃之间的角引发了什么变化? . 如果改变用力方向,将两个把手之间的角逐渐变大,剪刀两刀刃之间的角又发生什么了变化? . 3.如果把剪刀的构造看作是两条相交的直线, 剪纸过程就关系到两条相交直线所成的角 的问题, 阅读课本P 2内容,探讨两条相交线所成的角有哪些?各有什么特征? 【合作探究】 1.画直线AB 、CD 相交于点O,并说出图中4个角,两两相配共能组成几对角? 各对角的位 置关系如何?根据不同的位置怎么将它们分类? 例如: （1）∠AOC 和∠BOC 有一条公共边．．．．．OC ，它们的另一边互为 ，称这两个角互为 。用量角器量一量这两个角的度数，会发现它们的数量关系是 （2）∠AOC 和∠BOD （有或没有）公共边，但∠AOC 的两边分别是∠BOD 两边的 ，称这两个角互为 。用量角器量一量这两个角的度数，会发现它们的数量关系是 。 2.根据观察和度量完成下表: 两直线相交 所形成的角 分类 位置关系 数量关系 43 21O D C B A 3.用语言概括邻补角、对顶角概念. 的两个角叫邻补角。 的两个角叫对顶角。 4.探究对顶角性质. 在图1中,∠AOC 的邻补角有两个，是 和 ,根据“同角的补角相等”,可以得出 = ,而这两个角又是对顶角，由此得到对顶角性质:对顶角相等．．．．． . 注意：对顶角概念与对顶角性质不能混淆，对顶角的概念是确定两角的位置关系,对顶角 _O _D _C _B _A 高二新课电磁感应第16周六2006-12-15 §16.5自感现象 要点：知道什么是自感现象和自感电动势；知道自感系数L是表示线圈本身特征物理量,知道它的单位；知道自感现象利和弊以及对它们的利用和防止. 教学难点：分析自感现象； 课堂设计：本节课是电磁感应现象的一种特殊情形，做好实验，让学生从实验现象去抓本质，去总结出根据所学知识电磁感应定律分析自感电动势对电流的作用，通过 旧知识比较得出自感电动势的决定因素。 解决难点：以实验为基础，通过结合旧知识来理解。 培养能力：理解能力，分析综合能力，逻辑推理能力，空间想象能力 思想教育：尊重科学、尊重事实和精确细心的科学态度 学生现状：知道阻碍，但经常搞不清楚哪一个闭合回路。 课堂教具：自感现象示教板 一、引入 问：发生电磁感应的条件是什么? 答：穿过电路的磁通量Φ发生变化. 问：在图中（1）K接通瞬间,L2中有无I感? （2）A、B两点哪点电势高? （3）C、D两点哪点电势高? 学生讨论后总结： ΦA＞ΦB电源正极连的A点比B点电势高,线圈L2相当于瞬时电源, ΦC＞ΦD. 问：当K断开瞬间,L2中有无I感,此时C、D两点哪点电势高? 答：L2相当于瞬时电源ΦD＞ΦC. 问：将上图改为右图,当K接通、断开瞬间是否有电磁感应现象发生? 分析：L1、L2既是引起电磁感应现象的“原线圈”,又是产生感生电动势的“副线圈”所以这节课讲的是自感. 二、新课教学 【实验】演示通电自感现象,,画出电路图(如图所示),A1、A2是规格完全一 样的灯泡,闭合电键K,调变阻器的电阻,使A1、A2亮度相同，再调节R1使 两灯正常发光. 实验现象：K闭合时，发现A2正常发光，A1比A2 亮得晚。 问：为什么会出现这样的情况呢？ 分析：电路接通时,电流由0开始增加,穿过L的磁通量随着增加,L支路中产生E感的方向与原来电流方向相反,阻碍电流增加,即推迟了电流达正常值的时间. 【实验】做16-33实验,画出出电路图,如图所示,演示断电自感. 演示过程，引导学生观察现象. 实验现象：K断开时,A灯突然闪亮一下后才熄灭. 问：为什么A灯不立刻熄灭? 让学生讨论,可以提醒学生这时出现了新电源,电源在哪里?电动势方向又如 何? 2021人教版选修《互感和自感》word学案 学习目标 1．明白什么是互感现象和自感现象。 2．明白自感系数是表示线圈本身特点的物理量，明白它的单位及其大小的决定因素。 3. 通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的缘故及磁场的能量转化问题。 4．认识互感和自感是电磁感应现象的特例，感悟专门现象中有它的普遍规律，而普遍规律中包含了专门现象的辩证唯物主义观点。 情境导入： 在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中什么缘故会产生感应电动势呢？ 当电路自身的电流发生变化时，会可不能产生感应电动势呢？ 问题： 1、什么是互感现象?什么是自感现象?产生的本质相同吗？ 2、演示通电自感现象： 画出电路图（如图所示），A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭 合电键S，调剂变阻器R，使A1、A2亮度相同，再调剂R1，使两灯 正常发光，然后断开开关S。重新闭合S，观看到什么现象？什么 缘故A1比A2亮得晚一些？试用所学知识（楞次定律）加以分析说 明。 3、演示断电自感现象： 画出电路图（如图所示）接通电路，待灯泡A正常发光。然后断开 电路，观看到什么现象？什么缘故A灯不赶忙熄灭？ 4、自感电动势的大小决定于哪些因素呢？请同学们阅读教材内容。然后用自己的语言加以概括. 5、在断电自感的实验中，什么缘故开关断开后，灯泡的发光会连续一段时刻？甚至会比原先更亮？试从能量的角度加以讨论。 自我小结： 自我检测： 1、所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都专门小，接通S，使电路达到稳固，灯泡D发光。则（） A．在电路甲中，断开S，D将逐步变暗 B．在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后慢慢变暗 C．在电路乙中，断开S，D将慢慢变暗 D．在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后慢慢变暗 2、如图所示，自感线圈的自感系数专门大，电阻为零。电键K 原先是合上的，在K断开后，分析： （1）若R1＞R2，灯泡的亮度如何样变化？ （2）若R1＜R2，灯泡的亮度如何样变化？ 3、如图所示电路，线圈L电阻不计，则（） A、S闭合瞬时，A板带正电，B板带负电 B、S保持闭合，A板带正电，B板带负电 C、S断开瞬时，B板带正电，A板带负电 D、由于线圈电阻不计，电容被短路，上述三种情形电容器两板都不带电 《自感现象及其应用》教学设计 广州市花都区实验中学物理科陈丽华 ★新课标要求 （一）知识与技能 1．知道什么是自感现象。 2．知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。 3．知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。 4．能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。 （二）过程与方法 1．通过对两个自感实验的观察和讨论，培养学生的观察能力和分析推理能力。 2．通过自感现象的利弊学习，培养学生客观全面认识问题的能力。 （三）情感、态度与价值观 自感是电磁感应现象的特例，使学生初步形成特殊现象中有它的普遍规律，而普遍规律中包含了特殊现象的辩证唯物主义观点。 ★教学重点 1．自感现象。 2．自感系数。 ★教学难点 分析自感现象。 ★教学方法 通过演示实验，引导学生观察现象、分析实验 ★教学用具： 自感现象示教板，CAI课件。 ★教学过程 （一）引入新课 教师：在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ 学生：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生. 教师：引起回路磁通量变化的原因有哪些？ 学生：磁场的变化；回路面积的变化；电流的变化引起磁场的变化等。 教师：这里有两个问题需要我们去思考： （1）在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？ （2）当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？ 本节课我们学习这方面的知识。 （二）进行新课 1、自感现象 教师：当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？下面我们首先来观察演示实验。 ［实验1］演示通电自感现象。 教师：出示示教板，画出电路图（如图所示），A 、A2是规 格完全一样的灯泡。闭合电键S，调节变阻器R，使A1、A2亮 度相同，再调节R1，使两灯正常发光，然后断开开关S。重新 闭合S，观察到什么现象？（实验反复几次） 学生：跟变阻器串联的灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串 联的灯泡A1逐渐亮起来。 教师：为什么A1比A2亮得晚一些？试用所学知识（楞次定 律）加以分析说明。 学生：分组讨论（可以提醒学生这时出现了新电源，电源在哪里？电动势方向又如何？）师生共同活动：电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。 ［实验2］演示断电自感。 教师：出示示教板，画出电路图（如图所示）接通电路，待灯泡A 正常发光。然后断开电路，观察到什么现象？ 学生：S断开时，A灯突然闪亮一下才熄灭。 教师：为什么A灯不立刻熄灭？ 学生：分组讨论（可以提醒学生这时出现了新电源，电源在哪里？ 电动势方向又如何？） 师生共同活动：当S断开时，L中的电流突然减弱，穿过L的磁通量逐渐减少，L中产生感应电动势，方向与原电流方向相同，阻碍原电流减小。L相当于一个电源，此时L与A构成闭合回路，故A中还有一段持续电流。灯A闪亮一下，说明流过A的电流比原电流大。 教师：用多媒体课件在屏幕上打出i—t变化图，如下图所示. （师生共同活动：总结上述两个实验得出结论） 导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现 高中物理人教版选修3-1第一章第7节静电现象的应用同步练习 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共20题；共46分) 1. （2分） (2017高二上·汕头期中) 两个大小材质完全相同的金属小球a、b，带电荷量分别为+3q和﹣q，两小球接触后分开，小球带电量为（） A . a为+3q，b为﹣q B . a为﹣q，b为+3q C . a为+2q，b为﹣2q D . a为+q，b为+q 2. （2分）阴极射线管电视机的玻璃荧光屏表面经常有许多灰尘，这主要是因为（） A . 灰尘的自然堆积 B . 玻璃有较强的吸附灰尘的能力 C . 电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘 D . 电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘 3. （3分） (2017高二上·宣化期中) 下列说法不正确的是（） A . 避雷针利用针尖放电原理来避雷电 B . 油罐车下拖一条铁链是利用静电 C . 摩擦起电和感应起电的实质是一样的，都是使电子发生转移 D . 静电除尘的基本原理是空气分子被强电场电离，粉尘吸附了电子而带负电，在电场力的作用下飞向筒壁，最后在重力的作用下落在筒底 4. （2分） (2017高二上·广州期中) 化纤衣服很容易沾上灰尘，这是因为它（） A . 容易积累静电荷 B . 具有一定的粘性 C . 具有大量的微孔 D . 质地柔软 5. （2分）请用学过的物理知识判断，下列说法正确的是（） A . 四种基本相互作用是指：重力、弹力、电场力、磁场力 B . 地面上的物体具有的重力势能是和地球共有的 C . 高压带电作业时，电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 D . 通电导线在磁场中受安培力越大，该处磁感应强度越大 6. （2分）(2017·南通模拟) 如图所示，运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地上，这样做的目的是（） A . 发出声音，引起路人注意 B . 减缓车速，保证行车安全 C . 把静电引入大地，避免因放电引起爆炸 D . 与地面发生摩擦，在运输车上积累电荷 7. （2分） (2017高二下·玉田期末) 如图，一个枕形导体AB原来不带电．将它放在一个负点电荷的电场中，点电荷的电量为Q，与AB中心O点的距离为R．由于静电感应，在导体A、B两端分别出现感应电荷．当达到静电平衡时（） A . 导体A端电势高于B端电势 1.5自感现象与日光灯 编写人：高有富审核人：审批人： 班组姓名组评：师评： 【学习目标】 1、理解自感现象和自感电动势。阅读教材P29—P30 2、知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位。阅读教材P30 3、知道影响自感系数的因素。 4、了解日光灯的基本结构和原理。阅读教材P27 5、了解互感现象。阅读教材P27 【学习指导】， 1．自感现象：由于导体本身电流发生而产生的电磁感应现象叫自感现象． 2．自感电动势的方向：根据楞次定律判定． 自感电动势总要阻碍导体中电流的，当导体中的电流增大时，自感电动势与原电流方向；当导体中的电流减小时，自感电动势与原电流方向． 3．自感现象的应用——日光灯原理 (1)日光灯的电路图：主要由灯管、和启动器组成． (2)启动器的作用：自动开关的作用 (3)镇流器有两个作用：起动时，通过启动器的通断，在镇流器中产生，从而激发日光灯管内的气体导电．正常工作时，镇流器的线圈产生自感电动势，阻碍电流的变化，这时镇流器就起着的作用，保证日光灯的正常工作．★★★★ 【预习检测】★1．下列关于自感现象的说法中，正确的是（） A．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象 B．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反 C．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关 D．加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大 ★★2．如图所示，L为一个自感系数大的自感线圈，开关闭合 后，小灯能正常发光，那么闭合开关和断开开关的瞬间，能观察到 的现象分别是（） A．小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭 B．小灯立即亮，小灯立即熄灭 C．小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭 D．小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭 ★★3.关于自感现象,下列说法中正确的是( ) (A)感应电流不一定和原电流方向相反 (B)线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大 (C)对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感系数也较大 2018年新人教版 七年级数学下册 导学案 目录 第五章相交线与平行线........................................ 错误!未定义书签。 课题：相交线............................................. 错误!未定义书签。 课题：垂线............................................... 错误!未定义书签。 课题：同位角、内错角、同旁内角........................... 错误!未定义书签。 课题：平行线............................................. 错误!未定义书签。 课题：平行线的判定....................................... 错误!未定义书签。 课题：平行线的性质....................................... 错误!未定义书签。 课题：平行线的判定及性质习题课............................ 错误!未定义书签。 课题：命题、定理.......................................... 错误!未定义书签。 课题：平移................................................ 错误!未定义书签。 课题：相交线与平行线全章复习.............................. 错误!未定义书签。第六章实数.................................................. 错误!未定义书签。 课题：平方根（第1课时）................................. 错误!未定义书签。 课题：平方根（第2课时）................................. 错误!未定义书签。 课题：平方根（第3课时）................................. 错误!未定义书签。 课题：立方根（第1课时）................................. 错误!未定义书签。 课题：立方根（第2课时）................................. 错误!未定义书签。 课题：实数（第1课时）.................................. 错误!未定义书签。 课题：实数（第2课时）.................................. 错误!未定义书签。 课题：实数复习（一）..................................... 错误!未定义书签。 课题：实数复习（二）..................................... 错误!未定义书签。第七章平面直角坐标系........................................ 错误!未定义书签。 课题：有序数对........................................... 错误!未定义书签。 静电现象的应用 知识点一：静电平衡的特点 (1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，达到静电平衡时，自由电荷不再发生定向移动． (2)静电平衡状态导体的特征 ①处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零． （即：外电场E 与导体两端的感应电荷产生的附加电场E ′的合场强为零，E ′＝－E .） ②处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近任一点场强方向与该点的所在表面垂直． ③静电平衡状态下的导体是个等势体，表面是等势面 ④处于静电平衡状态的导体内部没有净电荷，净电荷只能分布在导体外表面上． 题型一：对静电平衡的理解 练习1．对于处在静电平衡状态的导体，以下说法中正确的是(D ) A ．导体内部既无正电荷，又无负电荷 B ．导体内部和外表面处的电场均为零 C ．导体处于静电平衡时，导体表面的电荷代数和为零 D ．导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果 题型二： 感应电荷产生的场强的计算 求解此类问题时应当明确以下两点： (1)处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，其实质是合场强为零． (2)比较感应电荷产生的附加电场的大小、方向时，应以产生外加电场的电荷为研究对象． 练习2:长为l 的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为＋q 的点电荷放在距棒左端R 处，如图1－7－ 3所示．当棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点处产生的电场 强度大小等于________，方向 ________. 【答案】 kq R ＋ L 2 2 向 左 练习3:.图中接地金属球A 的半径为R ，球外点电荷的电荷量为Q ，到球心的距离为r 。静电平衡后感应电荷在球心处产生的电场强度大小为( D ) A ．k －k B ．k ＋ C ．0 D ．k 题型三：感应电场电场线的确定 练习4．如图所示，一个方形的金属盒原来不带电，现将一个带电荷量为＋Q 的点电荷放在盒左边附 近，达到静电平衡后，盒上的感应电荷在盒子 内部产生的电场分布情况正确的是( ) 【答案】 C 题型四：静电平衡的导体的电势分布 自感现象教学设计-人教课标版(优秀教案) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 自感现象 要点：知道什么是自感现象和自感电动势；知道自感系数是表示线圈本身特征物理量,知道它的单位；知道自感现象利和弊以及对它们的利用和防 止. 教学难点：分析自感现象； 课堂设计：本节课是电磁感应现象的一种特殊情形，做好实验，让学生从实验现象去抓本质，去总结出根据所学知识电磁感应定律分析自感电动 势对电流的作用，通过旧知识比较得出自感电动势的决定因素。 解决难点：以实验为基础，通过结合旧知识来理解。 培养能力：理解能力，分析综合能力，逻辑推理能力，空间想象能力 思想教育：尊重科学、尊重事实和精确细心的科学态度 学生现状：知道阻碍，但经常搞不清楚哪一个闭合回路。 课堂教具：自感现象示教板 一、引入 问：发生电磁感应的条件是什么? 答：穿过电路的磁通量Φ发生变化. 问：在图中（）接通瞬间中有无感 （）、两点哪点电势高? （）、两点哪点电势高? 学生讨论后总结： Φ＞Φ电源正极连的点比点电势高,线圈相当于瞬时电源, Φ＞Φ. 问：当断开瞬间中有无感,此时、两点哪点电势高? 答：相当于瞬时电源Φ＞Φ. 问：将上图改为右图,当接通、断开瞬间是否有电磁感应现象发生? 分析：、既是引起电磁感应现象的“原线圈”,又是产生感生电动势的“副线圈”所以这节课讲的是自感. 二、新课教学 【实验】演示通电自感现象,,画出电路图(如图所示)、是规格完 全一样的灯泡,闭合电键,调变阻器的电阻,使、亮度相同，再调节使两灯正常发光. 实验现象：闭合时，发现正常发光，比亮得晚。 问：为什么会出现这样的情况呢？ 分析：电路接通时,电流由开始增加,穿过的磁通量随着增加支路中产生感的方向与原来电流方向相反,阻碍电流增加,即推迟了电流达正常值的时间. 【实验】做实验,画出出电路图,如图所示,演示断电自感. 演示过程，引导学生观察现象. 实验现象：断开时灯突然闪亮一下后才熄灭. 问：为什么灯不立刻熄灭? 让学生讨论,可以提醒学生这时出现了新电源,电源在哪里电动势 方向又如何 第一章 电磁感应（四）电磁感应规律的应用(2)(第五、六节) 【自主学习】 学习目标 1.能综合应用楞次定律和法拉第电磁感应定律解决电磁感应中的图象问题. 2.掌握电磁感应中动力学问题的分析方法. 3.能解决电磁感应中的动力学与能量结合的综合问题． 4.会分析自感现象及日光灯工作原理。 一、 自主学习 1．感应电流的方向一般是利用楞次定律或右手定则进行判断；闭合电路中产生的感应电动势E ＝n ΔΦ Δt 或E ＝BLv. 2．垂直于匀强磁场放置、长为L 的直导线通过电流I 时，它所受的安培力F ＝BIL ，安培力方向的判断用左手定则． 3．牛顿第二定律：F ＝ma ，它揭示了力与运动的关系． 当加速度a 与速度v 方向相同时，速度增大，反之速度减小．当加速度a 为零时，物体做匀速直线运动． 4．电磁感应现象中产生的电能是通过克服安培力做功转化而来的. 二、 要点透析 要点一 电磁感应中的图象问题 1．对于图象问题，搞清物理量之间的函数关系、变化范围、初始条件、斜率的物理意义等，往往是解题的关键． 2．解决图象问题的一般步骤 (1)明确图象的种类，是B －t 图象还是Φ－t 图象，或者E －t 图象、I －t 图象等． (2)分析电磁感应的具体过程． (3)用右手定则或楞次定律确定感应电流的方向． (4)用法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦ Δt 或E ＝BLv 求感应电动势的大小． (5)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式． (6)根据函数关系画图象或判断图象，注意分析斜率的意义及变化． 问题一 匀强磁场的磁感应强度B ＝0.2 T ，磁场宽度l ＝4 m ，一正方形金属框边长ad ＝l′＝1 m ，每边的电阻r ＝0.2 Ω，金属框以v ＝10 m/s 的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图所示．求： (1)画出金属框穿过磁场区的过程中，各阶段的等效电路图． (2)画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的i －t 图线；(要求写出作图依据) 课 前 先学案 课题：5.1.1 相交线 【学习目标】 1.了解两条直线相交所构成的角，理解并掌握对顶角、邻补角的概念和性质。 2.理解对顶角性质的推导过程，并会用这个性质进行简单的计算。 3.通过辨别对顶角与邻补角，培养识图的能力。 【学习重点】邻补角和对顶角的概念及对顶角相等的性质。 【学习难点】在较复杂的图形中准确辨认对顶角和邻补角。 【自主学习】 1.阅读课本P 1图片及文字，了解本章要学习哪些知识?应学会哪些数学方法?培养哪些良好习惯? , 2.准备一张纸片和一把剪刀，用剪刀将纸片剪开,观察剪纸过程,握紧把手时, 随着两个 把手之间的角逐渐变小,剪刀两刀刃之间的角引发了什么变化? . 如果改变用力方向,将两个把手之间的角逐渐变大,剪刀两刀刃之间的角又发生什么了变化? . 3.如果把剪刀的构造看作是两条相交的直线, 剪纸过程就关系到两条相交直线所成的角 的问题, 阅读课本P 2内容,探讨两条相交线所成的角有哪些?各有什么特征? 【合作探究】 1.画直线AB 、CD 相交于点O,并说出图中4个角,两两相配共能组成几对角? 各对角的位 置关系如何?根据不同的位置怎么将它们分类? 例如: （1）∠AOC 和∠BOC 有一条公共边．．．．．OC ，它们的另一边互为 ，称这两个角互 为 。用量角器量一量这两个角的度数，会发现它们的数量关系是 （2）∠AOC 和∠BOD （有或没有）公共边，但∠AOC 的两边分别是∠BOD 两边的 ，称这两个角互为 。用量角器量一量这两个角的度数，会发现它们的数量关系是 。 2.根据观察和度量完成下表: 两直线相交 所形成的角 分类 位置关系 数量关系 43 21O D C B A 3.用语言概括邻补角、对顶角概念. 的两个角叫邻补角。 的两个角叫对顶角。 4.探究对顶角性质. 在图1中,∠AOC 的邻补角有两个，是 和 ,根据“同角的补角相等”,可以得出 = ,而这两个角又是对顶角，由此得到对顶角性质:对顶角相等．．．．． . 注意：对顶角概念与对顶角性质不能混淆，对顶角的概念是确定两角的位置关系,对顶角 _O _D _C _B _A 静电现象的应用 教材分析 本节教材是电场知识的应用。静电平衡状态及静电平衡下的导体的特点及导体上电荷的分布情况是本节的重点。教学中要重视两方面的处理：一是重视推理的过程，教学中务必使学生清楚地知道推理过程，这样才能做到不仅知道结论，而且知道这个结论是怎样得来的，以加深理解；二是重视实验和动画演示，使学生在理论和实际的结合中理解知识。 对静电屏蔽的讲解，同样需要使学生在理论和实际的结合中理解知识。在使学生理解把导体挖空这个推理过程的同时要做好实验，让学生清楚地看到静电屏蔽现象。 学情分析 学生已经学习了电场的基本知识，了解了电场的力的性质和能的性质，具备了学习本节内容的知识基础。同时学生在日常生活中也了解一些关于静电现象应用的实例。但由于本节内容较抽象，学生的感性认识较少，一些结论也较难理解，学生对静电现象的认识往往只停留在表面，会给本节内容的学习带来一定的影响。 设计思路 《静电现象的应用》是本章的难点内容，概念规律非常抽象。学生只有在老师的指导下参与探究全过程，才能深刻理解电平衡状态下导体的特点、规律。克服思维定势的负迁移和主观臆断的不良倾向，培养学生认真严谨的科学探究品质。 本课题设计的另一思路旨在让学生认真讨论，积极参与，体验探索自然规律的艰辛和喜悦。培养学生学习物理的兴趣。这也是新课改的重要内容。 本节教学设计的过程为：首先学生活动，对不带电的金属导体放入电场中发生静电现象的讨论；然后学生归纳，教师总结得出静电平衡状态下导体的特点。最后通过例题巩固加深理解。 三维目标 知识与技能 1．知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态； 2．理解静电平衡时，净电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零； 3．知道尖端放电、静电屏蔽及其应用。 过程与方法 1．培养学生的观察能力，逻辑推理的能力，分析问题的能力； 2．掌握分析和综合等思维方法。 情感态度与价值观 1．使学生在理解知识、获取知识的同时体会到了理论联系实际的意义； 2．渗透具体问题具体分析的方法。 教学重点 静电平衡导体的场强和静电荷分布的特点。 教学难点 电场中导体的特点。 教学方法 推理归纳法、问题解决法、实验法。 教具准备 验电器、法拉第圆筒、有绝缘柄的金属球一个、金属网罩、收音机、感应起电机、导线若干。视频资料，多媒体设备。 教学过程 ［新课导入］ 问题：什么是静电感应现象？ 将不带电的导体靠近带电体时，导体上就带电了，靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷，这种现象叫做静电感应现象。 问题：静电感应现象的实质是什么？ 静电感应现象的实质是在电场力的作用下电荷的重新分布。 问题：在静电感应时用手摸一下导体，再移走源电荷，则导体带什么电？若将导体接地则情况如何？左端接地呢？ 16.5 自感公开课教案 一、教学目标 (一)知识目标 1．了解自感现象及自感现象产生的原因 2．知道自感现象中的一个重要概念——自感系数，了解影响其大小的因素。 3．了解在日常生活和生产技术中有关自感现象的应用情况 (二)能力目标 1．通过分析实验电路，培养学生运用已学的物理知识，对实验结果进行预测的能力，同时提高学生分析物理问题的能力 2．利用直观地演示实验，培养学生敏锐的观察能力和推理能力。 (三)德育渗透点 1．简单介绍美国物理学家亨利由学徒到美国科学院第一任院长的有关事迹，教育学生学习他善于自学，勇于钻研的精神，合理安排课外时间，形成良好的学习习惯，以便提高自身的自学能力。 2．进行物理学方法的教育实验——理论——再实验 二、重点、难点 1．重点:自感现象及自感系数 2．难点: (1)自感现象产生的原因分析 (2)断电自感的演示实验中灯光的闪亮现象解释 三、课时安排 1 课时 四、教具 通电自感演示装置、断电自感演示装置、幻灯片 五、教学过程 (一)引入新课 产生电磁感应现象的条件是什么？ 请学生回答，穿过回路中的磁通量发生变化才能产生电磁感应现象。 在前面的学习中，电磁感应现象中的磁通量变化是怎样发生的？ 请学生回答，在导体切割磁感线运动的过程中，磁场没有变化，但回路的面积发生变化，从而导致磁通量变化。在条形磁铁插入或拔出线圈的过程中，是外加磁场变化而导致线圈的磁通量变化。在利用原副线圈的实验中，是通过改变原线圈中电流的大小，从而导致副线圈中的外加磁场发生变化，引起磁通量变化。 除上述这三种情形外，还有没有其他情形引起回路磁通量发生变化，从而产生电磁感应现象呢？ (二)进行新课 由电流的磁效应可知，线圈通电后周围就有磁场产生，电流变化，则磁场也变化，那么对于这个线圈自身来说，穿过它的磁通量在此过程中也发生了变化，是否此时也会出现电磁感应现象呢？我们通过实验来解决这个问题。 如图所示电路图 说明：当S闭合瞬间，线圈L中的电流从无到有发生变化，线圈自身的磁场也从无到有发生变化，结果，线圈L自身的磁通量发生变化，如果灯1和灯2规格相同，且都能正常发光，那么，闭合S瞬间，会有什么现象呢？引导学生先作预测，然后进行演示实验。首先，闭合开关S，调节变阻器R和R1使两灯正常发光，然后，断开开关S。最后，又重新闭合开关S(重复上述操作)。 请学生观察现象：在闭合天关S的瞬间，灯2立刻正常发光。 而灯1却是逐渐从暗到明，要比灯2迟一段时间才正常发光。 第7节静电现象的应用 1．了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡状态的导体的特性。 2．了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点。 3．了解尖端放电和静电屏蔽现象。 一、静电平衡状态下导体的电场 1．静电感应现象：把导体放入电场，导体内的□01自由电荷在电场力作用下定向移动，而使导体两端出现□02等量异号电荷的现象。 2．静电平衡状态：导体在电场中发生静电感应现象，感应电荷的电场与原 电场叠加，使导体内部各点的合电场□03等于零，导体内的自由电子不再□04发生定向移动的状态。 3．静电平衡状态下导体的特征 (1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强□05处处为零。 (2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面□06垂直。 (3)处于静电平衡状态的整个导体是个□07等势体，导体的表面是个□08等势面。 二、静电平衡导体上电荷的分布 1．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的□01外表面。 2．在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的□02密度越大，凹陷的位置□03几乎没有电荷。 三、尖端放电和静电屏蔽 尖端放电静电屏蔽 原理 导体尖端的强电场使附近的空气 □01电离，电离后的带□02异种电荷 的离子与尖端的电荷□03中和，相当 当金属壳达到静电平衡时，壳内电 场处处为□040，因而金属外壳会对 其□05内部起保护作用，使它不受 于导体从尖端失去电荷 □06外部电场的影响 续表 尖端放电静电屏蔽 应用或防止应用：□07避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施 防止：高压设备中导体的表面尽量□08 光滑，以减少电能 的损失 应用：电学仪器外面有金属壳，以使壳 外电场对壳内仪器不会产生影响；野外 高压线上方还有两条导线与大地相连， 形成一个稀疏的金属“网”，把高压线 屏蔽起来，免遭雷击 家用电视机、收音机外壳的制作材料为何一般是塑料，而不用金属？ 提示：若用金属制作家用电视机、收音机外壳，用电器的金属外壳就形成静电屏蔽，电磁信号就难以被电视机、收音机这类电磁波接收器接收，电视机、收音机就不能正常工作。 (1)处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为零。() (2)静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，导体的电势也为零。() (3)因为外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的合电场为0，所以处于静电平衡的导体内部电场处处为0。() (4)避雷针能避免建筑物被雷击是因为云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地。() (5)用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，则验电器箔片能张开。() 提示：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)× 课堂任务静电平衡状态下导体的电场 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。【七年级数学下册】《不等式的性质》学案(无答案) 新人教版
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