最新新课标人教版高中物理选修3-1全套教案

高中物理选修3-1《2.8 多用电表》教案教学目标（一）知识与技能1．了解多用电表的性能，知道多用电表的原理。

2．掌握电阻档（欧姆表）的原理，即利用闭合电路欧姆定律方法测量电阻的阻值。

3．学会应用多用电表测量电压、电流和电阻。

（二）过程与方法1．通过对欧姆表原理的分析，提高学生综合应用知识解决问题的能力。

2．通过应用多用电表测量电阻和电压，培养学生的动手实践能力。

（三）情感、态度与价值观运用多用电表进行一定的探究活动，提高学生应用物理知识解决实际问题的能力。

教学重点难点重点欧姆表和多用电表的制作原理。

难点理解欧姆表和多用电表的制作原理。

教学方法探究、讲授、讨论、练习教学手段投影仪、多用电表（指针式、数字式）、小灯泡、电池、电键、导线（若干）、二极管教学过程（一）引入新课教师：我们已经学习过把电流表改装成电压表和量程较大的电流表的原理，下面请同学们画出改装的原理图。

学生：在练习本上画出改装的原理图。

学生代表到黑板上画。

师生互动：对学生画的改装原理图进行点评。

教师：能否将电流表改装成测量电阻的欧姆表呢？下面我们就来探究这方面的问题。

（二）进行新课1、欧姆表教师活动：（投影）教材例题1：教师引导学生分析、求解，对求解结果进行总结、点评。

教师：通过以上计算同学们有何启发？如何将电流表转换成直接测量电阻的仪表？谈谈你的设想。

学生讨论，代表发言：将电流表的“10mA ”刻度线标为“0Ω”，“5mA ”刻度线标为“150Ω”，其它电流刻度按)(1505.1Ω-=IR 的规律转为电阻的标度，这样，电流表就改装成了直接测电阻的仪器。

教师（总结）：（投影）教材图 2.8-2（如图所示）。

这就是一个最简单的欧姆表的电路原理图。

实际的欧姆表就是在这个原理的基础上制成的。

2、多用电表教师：将电压表、电流表、欧姆表组合在一起就成了多用电表。

（投影）教材图2.8-3和2.8-4（如图所示）。

图 2.8-3分别表示电流表、欧姆表、电压表的电路示意图。

高中物理选修 3-1全册学案目录1.1《电荷及电荷守恒》学案1.2《库仑定律》学案1.3《电场强度》学案1.4《电势能和电势》学案1.5《电势差》学案1.6《电势差与电场强度的关系》学案1.7《静电现象的应用》学案1.8《电容器和电容》学案1.9《带电粒子在电场中的运动》学案2.1《电源和电流》学案2.1《电源和电流》教案2.2《电动势》学案2.3《欧姆定律》学案2.4《串联电路和并联电路》学案2.5《焦耳定律》学案2.6《电阻定律》学案2.7《闭合电路的欧姆定律》学案2.8《多用电表》学案2.9《实验测定电池的电动势和内阻》学案2.10《逻辑电路》学案3.1《磁现象和磁场》学案3.2《磁感应强度》学案3.3《几种常见的磁场》学案3.4《磁场对通电导线的作用力》学案3.5《磁场对运动电荷的作用力》学案3.6《带电粒子在匀强磁场中的运动》学案电荷及守恒定律学案课前预习学案一、预习目标认识电荷，知道电荷守恒定律，了解点电荷、元电荷二、预习内容【问题 1】自然界存在几种电荷，它们之间的相互作用如何？【问题 2】摩擦可以产生静电，你能找出一两件通过摩擦带上电的物体吗？说说它们分别带的是正电还是负电？【问题 3】电荷的多少叫做电荷量，用表示。

在国际单位制中，电荷量的单位是，简称，用符号表示。

元电荷 e=【问题 4】甲、乙两同学各拿一带电小球做实验，不小心两小球接触了一下，结果两小球都没电了！电荷哪里去了呢？消失了？你能帮他们解释一下原因吗？【问题 5】想一想，在什么情况下带电体可以看成点电荷呢？三、提出疑惑课内探究学一、学习目标1．认识电荷，了解点电荷、元电荷、感应起电。

2．知道电荷守恒定律。

3．探究点电荷的相互作用规律，知道库仑定律二、学习过程【问题 1】①请你自制一个简易验电器。

器材准备：一小段金属丝，两条长约 2cm、宽约 4mm 的金属箔，一个带有塑料瓶盖的透明玻璃瓶。

②摩擦过的物体一定会带电吗？摩擦身边的物体，并用做好的验电器判定它们在摩擦后是否都带上了电。

高一物理选修3-1全套教案目录第一章静电场 (2)1.1电荷及其守恒定律 (2)1.2库仑定律 (5)1.3.1电场强度 (7)1.3.2专题：静电平衡 (11)1.4电势能电势 (14)1.5电势差 (16)1.6电势差与电势强度的关系 (18)1.7电容器与电容 (20)1.8带电粒子在电场中的运动 (22)第二章、恒定电流 (25)2.1、导体中的电场和电流（1课时） (25)2.2、电动势（1课时） (27)2.3、欧姆定律（2课时） (29)2.4、串联电路和并联电路（2课时） (31)2.5、焦耳定律（1课时） (33)第三章磁场教案 (35)3.1 磁现象和磁场（1课时） (35)3.2 、磁感应强度（1课时） (37)3.3 、几种常见的磁场（1.5课时） (39)3.4 、磁场对通电导线的作用力（1.5课时） (42)3.5、磁场对运动电荷的作用（1课时） (45)3.6、带电粒子在匀强磁场中的运动（2课时+1练习） (48)第一章静电场1.1电荷及其守恒定律教学三维目标（一）知识与技能1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念．2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开．3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．4．知道电荷守恒定律．5．知道什么是元电荷．（二）过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。

（三）情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质重点：电荷守恒定律难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。

教学过程：（一）引入新课：新的知识内容，新的学习起点．本章将学习静电学．将从物质的微观的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。

第8节多用电表的原理1．了解欧姆表的原理，刻度方法，知道中值电阻的概念．2．知道多用电表的多种用途，了解其内部结构和外形结构．3．驾驭多用电表的读数方法和运用步骤．一、欧姆表1．内部构造：表头、电源和可变电阻三部分组成．2．原理：依据闭合电路欧姆定律制成，由电流表改装而成．3．测量原理：如图所示，当红、黑表笔间接入被测电阻R x时，通过表头的电流I＝Er＋R g＋R＋R x．变更R x，电流I随着变更，每个R x值都对应一个电流值，在刻度盘上干脆标出与I值对应的R x值，就可以从刻度盘上干脆读出被测电阻的阻值．4．内阻：将红、黑表笔短接，调整滑动变阻器使电流表达到满偏电流I g，依据闭合电路的欧姆定律，I g＝Er＋R g＋R，故欧姆表内电阻R内＝EI g＝r＋R g＋R．二、多用电表1．用途：共用一个表头，可分别测量电压、电流和电阻等物理量．2．最简洁的多用电表原理图：如图甲所示，当单刀多掷开关接通1时，可作为电流表运用，接通2时，可作为欧姆表运用，接通3时，可作为电压表运用．甲乙3．外形构造：如图乙所示，表的上半部分为表盘，下半部分是选择开关，开关四周标有测量功能区域及量程．运用前应当调整“指针定位螺丝”，使其指针指到零刻度．不运用的时候应当把选择开关旋转到OFF位置．判一判(1)当红、黑表笔短接时，调整调零电阻，使电流表指针满偏，在电流满偏处标电阻“0”．( )(2)多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的．( )(3)对于多用电表表盘上的刻度线，直流电流刻度线和直流电压刻度线都是匀称的，可以共用一刻度线，电阻刻度线是不匀称的，欧姆表指针偏转角越大，表明被测电阻越小．( )(4)用多用电表测电压U时电流从红表笔流入多用电表，测电阻R时电流从红表笔流出多用电表．( )(5)用多用电表无论是测电压、电流，还是测电阻，红表笔的电势都高于黑表笔的电势，且都是靠外部供应电流的．( )提示：(1)√(2)√(3)√(4)×(5)×做一做如图所示是欧姆表的工作原理图．(1)若表头的满偏电流为I g＝500 μA，干电池的电动势为1．5 V，把灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表电阻值填在下表中．电流刻度0 50 μA100 μA200 μA250 μA300 μA400 μA500 μA 电阻刻度∞0(2)这个欧姆表的总内阻为________Ω，表针偏转到满刻度的3时，待测电阻为________Ω．提示：(1)对应电流“0”刻度和满偏电流“500 μA”的电阻刻度分别为“∞”和“0”．由闭合电路的欧姆定律得，调零时：I g＝ER g＋r＋R0，所以欧姆表的总内阻R内＝R g＋r＋R0＝EI g ＝3 000 Ω．测量电阻R x时：I＝ER内＋R x，R x＝EI－R内，当I＝50 μA时，R x＝1．550×10－6Ω－3 000 Ω＝3×104Ω－3×103Ω＝2．7×104Ω．同理可求出电流为100 μA、200 μA、250 μA、300 μA、400 μA时，对应的电阻分别为：1．2×104Ω、4．5×103Ω、3×103Ω、2×103Ω、750 Ω．(2)当表针偏转到满刻度的13处时，R x ＝E I －R 内＝1．5500×10－63Ω－3 000 Ω＝6 000 Ω．答案：(1)2．7×104Ω 1．2×104Ω 4．5×103Ω 3×103Ω 2×103 Ω 750 Ω (2)3 000 6 000欧姆表的原理1．欧姆挡测电阻的原理如图所示(1)测量原理：闭合电路的欧姆定律．(2)欧姆表由电流表改装而成：通过表头的电流为I ＝ER x ＋R ＋R g ＋r，R x 与电流I 一一对应，故可以将表盘上的电流值改为电阻值，就可以从表盘上干脆读出电阻的数值，这样就制成了一个欧姆表．(3)欧姆表的内阻：式中R ＋R g ＋r 为欧姆表的内阻．(4)欧姆调零：式中R 为变阻器，也叫调零电阻．通过调整它，可以使欧姆表指针指向“0”位置．2．刻度标注 刻度 标注方法标注位置 “0” 红、黑表笔相接，调整调零旋钮，使指针满偏，被测电阻R x ＝0满偏电流I g 处 “∞” 红、黑表笔不接触，表头指针不偏转，被测电阻R x ＝∞电流为零处 中值电阻R x ＝r ＋R ＋R g刻度盘正中心“R x ”红、黑表笔接R x ，I x ＝E（r ＋R ＋R g ）＋R x ，R x 与I x 一一对应与R x 对应电流I x处1．若某欧姆表表头的满偏电流为5 mA ，内装一节干电池，电动势为1．5 V ，那么该欧姆表的内阻为________Ω．待测电阻接入红、黑两表笔之间时，指针指在刻度盘的中心，则待测电阻的阻值为________Ω．若指针指在满刻度的34处，则待测电阻的阻值为________Ω．解析：将红、黑表笔短接，调整调零电阻的阻值，当电流表指针满偏时I g ＝ER g ＋r ＋R 0，欧姆表的内阻R 内＝R g ＋r ＋R 0＝E I g ＝1．55×10－3Ω＝300 Ω．当电流为12I g 时，有12I g ＝E R 内＋R x 1，即R 内＋R x 1＝2EI g ＝600 Ω，故R x 1＝300 Ω．当电流为34I g 时，有34I g ＝E R 内＋R x 2，即R 内＋R x 2＝4E3I g ＝400 Ω，故R x 2＝100 Ω．答案：300 300 100 2．如图所示为多用电表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300 μA ，内阻R g＝100 Ω，调零电阻最大值R ＝50 k Ω，串联的固定电阻R 0＝500 Ω，电池电动势E ＝1．5 V ，用它测量电阻R x ，能精确测量的阻值范围是( )A ．30～80 ΩB ．3～8 k ΩC ．30～80 k ΩD ．300～800 k Ω解析：选B ．欧姆表的中值电阻旁边刻度最匀称，读数误差最小；欧姆表的中值电阻R中等于欧姆表的内电阻R 内，由闭合电路欧姆定律可知，满偏时：I g ＝E R 内，半偏时：12I g ＝ER 内＋R 中，联立解得：R 中＝R 内＝E I g ＝1．5300×10－6Ω＝5 000 Ω＝5 k Ω，欧姆表的中值电阻为5 k Ω，欧姆表能精确测量的阻值范围是：3～8 k Ω．多用电表的改装和运用如图所示，分别把电流表、欧姆表、电压表的电路示意图组合在一起，就是最简洁的多用电表的电路．1．电流表的改装原理：由同一表头并联不同电阻改装而成的量程不同的电流表．2．电压表的改装原理：由同一表头串联不同电阻改装而成的量程不同的电压表．3．欧姆表的改装原理：将对应R x的电流刻度值改为电阻值，即为欧姆表．4．电流进、出电表的流向(1)电流挡串联接入电路，电流从红表笔流进电表，从黑表笔流出；(2)电压挡并联接入电路，红表笔接高电势点，黑表笔接低电势点，电流仍旧是“红进、黑出”；(3)运用欧姆挡时，红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极，电流仍旧是“红进、黑出”．命题视角1 对多用电表改装原理的考查(多选)如图所示是简化的多用电表的电路图．转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R3＜R4，下面是几位同学对这一问题的争论，请你推断下列说法正确的是( )A．S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大B．S与3或4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大C．S与3或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大D．S与5连接时，多用电表就成了欧姆表[思路点拨] 电流表——表头并联电阻；电压表——表头串联电阻；欧姆表——必需有电源．[解析] S与1连接时，电阻R1起分流作用，S与2连接时，电阻R1＋R2起分流作用，所以S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，由于前者分流电阻较小，所以前者量程较大；S与3或4连接时，表头与分压电阻串联，多用电表就成了电压表，由于R3＜R4，所以前者量程较小；S与5连接时，多用电表就成了欧姆表，R6为欧姆挡调零电阻．综上所述，正确答案为A、D．[答案] AD命题视角2 对多用电表的运用规则考查(2024·徐州高二检测)如图所示，用多用电表测量直流电压U和测电阻R，若红表笔插入多用电表的正(＋)插孔，则( )A．前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表B．前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表C．前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表D．前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表[解析] 题图中所示是多用电表的示意图，无论是测电压U还是测电阻R，电流都是从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表，选项B正确．[答案] B命题视角3 多用电表在推断电路故障时的运用如图是某同学连接的试验实物图．闭合开关后A、B两灯都不亮．他采纳下列两种方法对故障缘由进行排查．(灯泡A、B的规格均为2．5 V、1 W，滑动变阻器为10 Ω、1 A)(1)应用多用电表的直流电压挡进行检查，那么选择开关应置于________挡．A．2．5 V B．10 VC．50 V D．250 V该同学的测试结果见表1，则在测试a、b间直流电压时，红表笔应当接触________．(选填“a”或“b”)测试点电压示数a、b 有示数b、d 有示数c、d 无示数d、f 有示数测量点表针偏转状况c、dd、ee、f表2依据测量结果，可以推断故障是 ( )A．灯A短路B．灯B短路C．c、d段断路D．d、f段断路(2)将开关断开，再选择欧姆挡测试，测量结果见表2，那么检查出的结果是( )A．灯A断路B．灯B断路C．灯A、B都断路D．d、e间导线断路[解析] (1)由实物图示可知，电源由4节干电池组成，电源电动势E＝6 V，用多用电表直流电压挡测量时，应选满偏电压为10 V的较合适．依据电流应从红表笔流入，黑表笔流出的原则，红表笔应连电源正极，即接a．可用解除法确定电路故障，接a、b时有示数，说明从电源正极到a处，电源负极至b处，无断路；b、d有示数，说明a与d之间未断路；c、d无示数，说明e、f、b间有断路；d、f有示数，说明f、b间无断路，故可确定断路在d、f间．另外不行能是A或B灯短路，因为一只灯短路，并不影响另一灯发光．(2)依据c、d，d、e，e、f间的示数，说明灯A、B均未断路，而d、e间电阻无穷大，说明d、e间断路．[答案] (1)B a D (2)D多用电表测量电流和电压是利用并联电阻分流和串联电阻分压原理，而测量电阻是利用闭合电路的欧姆定律．但不论测量哪个物理量，运用多用电表时，都要使电流从“＋”接线柱流入，“－”接线柱流出．运用时，红、黑表笔肯定要与电表的“＋”“－”插孔相对应，这种插法是不变的．【题组突破】1．如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线是好的．为了查出断的导线，某学生想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并视察多用电表指针指示的示数．在下列选项中，符合操作规程的是( )A．直流10 V挡B．直流0．5 A挡C ．直流2．5 V 挡D ．欧姆挡解析：选A ．因为被检测的电路为含电源电路，所以选用欧姆挡肯定不行以．由于电路中电源电动势为6 V ，所以选用直流2．5 V 挡也担心全．估测电路中电流，最大值可能为I max ＝65A ＝1．2 A ，所以选用直流0．5 A 挡也不对，只有选用直流10 V 挡．2．把一量程6 mA 、内阻100 Ω的电流表改装成欧姆表，电路如图所示，现备有如下器材： A ．电源E ＝3 V(内阻不计)； B ．变阻器0～100 Ω； C ．变阻器0～500 Ω； D ．红表笔； E ．黑表笔．(1)变阻器选用________．(2)红表笔接________端，黑表笔接________端．(3)电流表2 mA 刻度处换成电阻刻度，其电阻值应为________． 解析：(1)两表笔干脆接触时，调整变阻器的阻值使电流达到满偏I g ＝ER g ＋R 0，解得R 0＝400 Ω，故变阻器应选C ．(2)红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极，所以红表笔接N 端，黑表笔接M 端．(3)电流I ＝2 mA 时，有I ＝ER g ＋R 0＋R x，解得R x ＝1 000 Ω．答案：(1)C (2)N M (3)1 000 Ω[随堂检测]1．欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等串联而成的，有关欧姆表的运用和连接，下列叙述正确的是( )A ．测电阻前要使红、黑表笔相接，调整调零电阻，使表头的指针指最左端B ．红表笔与表内电池正极相连接，黑表笔与表内电池负极相连接C ．红表笔与表内电池负极相连接，黑表笔与表内电池正极相连接D ．测电阻时，表针偏转角度越大，待测电阻值越大解析：选C ．每次测量电阻之前都要进行电阻调零，使指针指向最右端电阻为零处，所以A错误．由欧姆表内部结构可知B错误，C正确．测电阻时，表针偏转角度越大，说明通过表头的电流越大，待测电阻值越小，故D错误．2．以下是欧姆表原理的电路示意图，正确的是( )解析：选C．选项B的欧姆表中没有可调电阻，B错；选项D电流表的负极接到了电源的正极，D错；红表笔应接电源的负极，黑表笔应接电源的正极，A错，C对．3．某照明电路出现故障，其电路如图甲所示，该电路用标称值12 V的蓄电池为电源，导线及其接触均完好．修理人员运用已调好的多用电表直流50 V挡检测故障．他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点．(1)断开开关，红表笔接a点时多用电表指示如图乙所示，读数为________V，说明________正常(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)．(2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表指示仍旧和图乙相同，可推断发生故障的器件是________(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)．解析：(1)多用电表直流50 V的量程读中间匀称部分，共50格每格1 V应当估读到0．1 V，指针在11～12之间，读数为11．5 V．开关断开，相当于电压表并联在蓄电池两端，读出了蓄电池的电压，故蓄电池是正常的．(2)两表笔接b、c之间，闭合开关后测试电压与接a、c间时相同，说明a、b之间是通路，b、c之间是断路，故障器件是小灯．答案：(1)11．5(11．2～11．8) 蓄电池(2)小灯4．(2024·宿州高二检测)一欧姆表中的干电池电动势为1．5 V，某同学把两表笔短接时，满偏电流为3．0 mA，接着，两支表笔与R＝500 Ω的电阻连接时，通过R的电流为多大？解析：设欧姆表内阻为R内，由闭合电路欧姆定律可得：E＝I g R内I＝ER＋R内联立并代入数据解得：I＝1．5 mA．答案：1．5 mA[课时作业] [学生用书P143(单独成册)] 一、单项选择题1．关于多用电表表盘上的刻度线，下列说法正确的是( ) A．电阻刻度是匀称的B．电阻刻度是不匀称的C．直流电流刻度线是不匀称的D．直流电压刻度线是不匀称的解析：选B．由I＝Er＋R＋R x，电流I与对应的待测电阻阻值R x不成正比，电阻的刻度线是不匀称的，刻度值越大处刻度线越密，故A错误，B正确；直流电流刻度线和直流电压刻度线都是匀称的，可以共用一刻度，故C、D错误．2．(2024·天门校级检测)如图所示，将一光敏电阻接入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照光敏电阻时，表针的偏角为θ1；用手掌拦住光线，表针的偏角为θ2，则可推断( ) A．θ1＞θ2B．θ1＝θ2C．θ1＜θ2D．不能确定解析：选A．有光时电阻小，则偏角大，无光时电阻大，则偏角小，则θ1＞θ2．3．甲、乙两同学运用欧姆挡测同一个电阻时，他们都把选择开关旋到“×100”挡，并能正确操作．他们发觉指针偏角太小，于是甲把选择开关旋到“×1 k”挡，乙把选择开关旋到“×10”挡，但乙重新调零，而甲没有重新调零，则以下说法正确的是( ) A．甲选挡正确，操作也正确B．乙选挡正确，而操作错误C．甲选挡错误，操作也错误D．乙选挡错误，而操作正确解析：选D．选择开关旋到“×100”挡，指针偏角太小，说明所测电阻阻值较大，所选量程太小，应选择较大的量程，重新选挡后要重新欧姆调零，故D正确，A、B、C错误．4．某个多用电表的表盘如图所示，若表头满偏电流为1 mA ，内阻为1 k Ω，所用电池的电动势为1．5 V ，内阻为0．5 Ω，运用“×1”欧姆挡，若把多用电表的红黑表笔短接时，表针恰好指在电流满刻度处．若A 、B 、C 、D 、E 平分表示刻度的那段圆弧AE ，则测电阻时，刻度D 处对应的电阻阻值是( )A ．1 500 ΩB ．1 000 ΩC ．500 ΩD ．0解析：选C ．欧姆表内阻：R ＝E I g ＝1．50．001 Ω＝1 500 Ω，刻度D 对应的阻值：R x ＝E I D－R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1．50．0014×3－1 500 Ω＝500 Ω． 5．(2024·南昌联考)如图所示的电路为欧姆表原理图，把欧姆表调零后测量一个阻值为R ＝10 Ω的电阻时，指针偏转至满刻度的35处，现测量一个电阻R x ，指针偏转至满刻度的15处，则电阻R x 的阻值为( )A ．4 ΩB ．20 ΩC ．30 ΩD ．60 Ω解析：选D ．设电动势为E ，内阻为R g ，满偏电流为I g ，欧姆表调零时：I g ＝E R g ，测一阻值为R ＝10 Ω的电阻时：35I g ＝E 10＋R g ，测一未知电阻时：15I g ＝E R x ＋R g，解得：R x ＝60 Ω． 6．一个用满偏电流为3 mA 的电流表改装成的欧姆表，调零后用它测量500 Ω的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间．如用它测量一个未知电阻时，指针指在1 mA 处，则被测电阻的阻值为( )A ．1 000 ΩB ．5 000 ΩC ．1 500 ΩD ．2 000 Ω解析：选A ．设欧姆表的内阻为R 内，由欧姆定律知：3×10－3 A ＝E R 内，1．5×10－3 A ＝E R 内＋500 Ω，所以R 内＝500 Ω，E ＝1．5 V ，又1×10－3 A ＝ER 内＋R x，所以R x ＝1 000 Ω． 二、多项选择题7．(2024·衡水中学高二月考)下列关于多用电表欧姆挡的说法中，正确的是( )A ．表盘刻度是不匀称的，从零刻度处起先，刻度值越小处，刻度越密B ．红表笔是与表内的电源的正极相连的C ．测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻D ．为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度旁边解析：选CD ．由多用电表欧姆挡的工作原理可知表盘刻度是不匀称的，且刻度值越大，刻度越密；红表笔是与电表内部电源的负极相连；在测量时肯定要先进行欧姆调零，再测量电阻，同时为了减小误差，要尽量使指针指在中间刻度旁边．8．(2024·丽水测试)如图所示为欧姆表的原理图，表头内阻为R g ，调零电阻接入电路中的电阻值为R ，电池的电动势为E ，内阻为r ，则下列说法中正确的是( )A ．它是依据闭合电路欧姆定律制成的B ．接表内电池负极的应是红表笔C ．电阻的“∞”刻度一般在刻度盘的右端D ．调零后刻度盘的中心刻度值是r ＋R g ＋R解析：选ABD ．其原理为闭合电路欧姆定律，故A 正确；接表内负极的是红表笔，故B 正确；欧姆表零刻度线在最右侧，最大刻度线在最左侧，C 错误；调零后刻度盘的中心刻度值是R g ＋r ＋R ，故D 正确．9．(2024·西城区测试)如图所示为一个多量程多用电表的简化电路图，单刀多掷开关S 可以与不同接点连接．下列说法不正确的是( )A ．当S 接1或2时为直流电流挡，接1时量程较小B ．当S 接1或2时为直流电压挡，接1时量程较大C ．当S 接3或4时为直流电流挡，接3时量程较大D ．当S 接5或6时为直流电压挡，接5时量程较小解析：选ABC ．当开关S 旋到位置1、2是电流表，接1时分流电阻小，则其分流大，则量程大，则A 、B 错误；接3或4为欧姆表，则C 错误；当开关S 转到5、6位置为电压表，串联电阻越大，则量程越大，则D 正确．三、非选择题10．(2024·枣庄校级考试)现有一多用电表，其欧姆挡的“0”刻度线与中值刻度线之间的刻度模糊，若用“×100”的欧姆挡，经调零后，规范测量某一待测电阻R ，指针所指的位置与“0”刻度线和中值刻度线间的夹角相等，如图所示，则该待测电阻R ＝________Ω．解析：欧姆表调零时，I g ＝E R 内，由图示欧姆表可知，中心刻度值为：15×100 Ω＝1 500 Ω，指针在中心刻度线时：12I g ＝E R 内＋1 500 Ω，欧姆表指针所指的位置与“0”刻度线和中值刻度线间的夹角相等，则电流：I ＝34I g ＝E R 内＋R，解得R ＝500 Ω． 答案：50011．如图所示为一简洁欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流I g ＝300 μA ，内阻R g ＝100 Ω，可变电阻R 的最大阻值为10 k Ω，电池的电动势E ＝1．5 V ，内阻r ＝0．5 Ω，图中与接线柱A 相连的表笔颜色应是________色，按正确运用方法测量电阻R x 的阻值时，指针指在刻度盘的正中心，则R x ＝________k Ω．若该欧姆表运用一段时间后，电池电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确运用方法再测上述R x ，其测量结果与原结果相比较________(填“变大”“变小”或“不变”)．解析：回路中电流方向满意红进黑出，所以与A 相连的表笔颜色是红色；当两表笔短接(即R x＝0)时，电流表应调至满偏电流I g，设此时欧姆表的内阻为R内，此时由关系I g＝ER内得R内＝EI g ＝5 kΩ；当指针指在刻度盘的正中心时I＝I g2，有I g2＝ER内＋R x，代入数据可得R x＝R内＝5 kΩ；当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆表得重新调零，由于满偏电流I g不变，由公式I g＝ER内，欧姆表内阻R内得调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由I＝ER内＋R x＝I g R内R内＋R x＝I g1＋R xR内，可知当R内变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了．答案：红 5 变大12．(2024·松江区联考)如图所示的电路，1、2、3、4、5、6为连接点的标号，在开关闭合后，发觉小灯泡不亮，现用多用电表检查电路故障，须要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点．(1)为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的状况下，应当选用多用电表的________挡，在连接点1、2同时断开的状况下，应当选用多用电表________挡．(2)在开关闭合状况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明______________可能有故障．(3)将小灯泡拆离电路，请在空白处补充完整用多用电表检测小灯泡是否有故障的详细步骤：旋转选择旋钮，使指针指到欧姆挡；解析：(1)在1、2两点接好的状况下，应当选用多用电表的电压挡，若选电流挡易造成表头烧坏、电源短路；若选欧姆挡则有可能造成短路、指针倒转．在1、2同时断开的状况下，应选用欧姆挡，干脆测量某段电路的电阻即可．(2)电压表示数接近电动势，只有一种可能，即电压表与灯泡串联接入电路，电压表内阻极大，分得大部分电压，说明开关或连接点5、6两点断路．(3)调到欧姆挡；将红黑表笔相接，进行欧姆挡调零；测量小灯泡的电阻，假如电阻无穷大，表明小灯泡有故障(灯丝断或灯座接触不良)．答案：(1)电压欧姆(2)开关或连接点5、6 (3)将红、黑表笔相接，进行欧姆挡调零；测量小灯泡的电阻，假如电阻无穷大，表明小灯泡有故障．。

教学设计(二)教学分析本节内容以比值法定义电势差的概念为起点，强化电势差与电场力做功和试探电荷无关，运用理论探究的方法，由电场力做功和电势能的关系导出电势差和电势的关系，从而得到电势差命名的由来。

在物理学中，特别是在技术应用方面常用到的是电势差的概念，电势差往往比电势更有意义。

引入电势差的概念，使求静电力做功的计算十分方便，不必考虑静电力的大小和电荷移动的路径，特别是对于静电力是变力时，就只能用W AB＝qU AB来计算。

教学目标1．运用类比值定义的方法，得到电势差的公式，让学生理解电势差的概念。

2．推导得出在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系，会应用静电力做功的公式进行相关的计算。

3．通过理论探究得到两点间电势差和电势的关系表达式，知道两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系，培养对比学习的学习方法，培养逻辑思维能力。

教学重点难点本节内容的重点是静电力做功公式U AB＝W ABq、W AB＝qU AB的理解和该公式的具体应用。

本节内容的难点是静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义。

教学方法与手段首先在学生已有的基础上引导学生为什么要提出电势差概念，运用比值法定义电势差引入概念的教学，以加深对该比值式的理解，并学会熟练应用静电力做功的公式进行相关的计算。

通过理论探究找到两点间电势差和电势的关系表达式，确定两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系，并能够理解电势差的数值与零势面的选取无关。

让学生明白为什么要学，怎样学，学了有什么用，以此来突破教学的难点。

教学媒体多媒体课件、实物投影仪。

知识准备复习电场力做功和电势能的关系式，电势和电势能关系式。

复习高度和高度差的概念、高度差和零势点的选取无关。

学生活动设计电势差、电势能概念抽象，本课采用类比方法。

学生活动主要安排讨论、思考，要求学生能用准确的语言来表述定义的形式和归纳的过程。

导入新课[事件1]教学任务：复习旧知，导入新课师生活动：【导入新课】物体在重力作用下从高处向低处移动时，重力做功，对于同一个物体，高度差越大，重力做功越多。

2 库仑定律[学科素养与目标要求]物理观念：1.知道点电荷的概念.2.理解库仑定律的内容、公式及适用条件．科学探究：经验探究试验过程，得出电荷间作用力与电荷量及电荷间距离的定性关系． 科学思维：1.通过抽象概括建立点电荷这种志向化模型.2.进一步了解限制变量法在试验中的作用.3.会用库仑定律进行有关的计算．一、探究影响电荷间相互作用力的因素 1．试验现象：(如图1所示)图1(1)小球带电荷量确定时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度越小． (2)小球处于同一位置时，小球所带的电荷量越大，丝线偏离竖直方向的角度越大． 2．试验结论：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小． 二、库仑定律1．点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形态、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽视时，带电体可以看做点电荷． 2．库仑定律(1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上． (2)公式：F ＝kq 1q 2r2，其中k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，叫做静电力常量． (3)适用条件：①在真空中；②点电荷． 3．库仑的试验(1)库仑扭秤试验是通过悬丝扭转角度比较静电力F 大小的．试验结果发觉静电力F 与距离r 的二次方成反比．(2)库仑在试验中为探讨F 与q 的关系，采纳的是用两个完全相同的金属小球接触，电荷量平分的方法，发觉F 与q 1和q 2的乘积成正比．1．推断下列说法的正误．(1)探究电荷间的作用力与某一因素的关系时，必需采纳限制变量法．(√) (2)只有电荷量很小的带电体才能看成点电荷．(×)(3)当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷．(√) (4)若点电荷q 1的电荷量大于q 2的电荷量，则q 1对q 2的静电力大于q 2对q 1的静电力．(×) 2．真空中两个点电荷，它们之间的静电力为F ，假如将两个点电荷的距离增大为原来的4倍，电荷量都增大为原来的2倍．它们之间静电力的大小变为原来的________倍． 答案 14一、库仑定律的理解与应用 1．点电荷(1)点电荷是只有电荷量，没有大小、形态的志向化模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在．(2)带电体能否看成点电荷视详细问题而定，不能单凭它的大小和形态下结论．假如带电体的大小比带电体间的距离小得多，则带电体的大小及形态就可以忽视，此时带电体就可以看成点电荷． 2．库仑定律(1)库仑定律只适用于真空中点电荷之间的相互作用，一般没有特别说明的状况下，都可按真空来处理．(2)当r →0时，电荷不能再看成点电荷，库仑定律不再适用．(3)两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律．不要认为电荷量大的电荷对电荷量小的电荷作用力大．(4)两个规则的带电球体相距比较近时，电荷的分布会发生变更，库仑定律不再适用． 例1 下列说法中正确的是( ) A ．点电荷就是体积小的带电体B ．带电荷量少的带电体确定可以视为点电荷C ．大小和形态对作用力的影响可忽视的带电体可以视为点电荷D ．依据库仑定律表达式F ＝k q 1q 2r 2，当两电荷之间的距离r →0时，两电荷之间的库仑力F →∞ 答案 C解析 点电荷不能理解为体积很小的带电体，也不能理解为电荷量很少的带电体．同一带电体，如要探讨它与离它较近的电荷间的作用力时，就不能看成点电荷，而探讨它与离它很远的电荷间的作用力时，就可以看做点电荷，带电体能否看成点电荷，要依详细状况而定，A 、B 错误，C 正确．两电荷距离r →0时，不能看做点电荷，库仑定律不再适用，D 错误． 例2 甲、乙两导体球，甲球带有4.8×10－16C 的正电荷，乙球带有3.2×10－16C 的负电荷，放在真空中相距为10 cm 的地方，甲、乙两球的半径均远小于10 cm.(结果保留三位有效数字) (1)试求两球之间的静电力，并说明是引力还是斥力？(2)假如两个导体球完全相同，接触后放回原处，两球之间的作用力如何？ (3)将两个体积不同的导体球相互接触后再放回原处，还能求出其作用力吗？ 答案 (1)1.38×10－19N 引力 (2)5.76×10－21N 斥力 (3)不能解析 (1)因为两球的半径都远小于10 cm ，因此可以作为两个点电荷考虑．由库仑定律有F ＝k |q 1q 2|r2＝9.0×109×4.8×10－16×3.2×10－160.12 N≈1.38×10－19N ．两球带异种电荷，它们之间的作用力是引力．(2)假如两个导体球完全相同，则接触后电荷量先中和后平分，每个小球的带电荷量为q 1′＝q 2′＝4.8×10－16－3.2×10－162C ＝8×10－17C ，两个电荷之间的斥力为F 1＝kq 1′q 2′r 2＝5.76×10－21N.(3)由于两球不同，分开后安排电荷的电荷量将不相等，因而无法知道电荷量的大小，也无法求出两球间的作用力．点拨：用公式计算库仑力大小时，不必将表示电荷q 1、q 2的带电性质的正、负号代入公式中，只将其电荷量的确定值代入即可；力的方向再依据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引加以判别． 二、库仑力的叠加1．对于三个或三个以上的点电荷，其中每一个点电荷所受的库仑力，等于其余全部点电荷单独对它作用产生的库仑力的矢量和．2．电荷间的单独作用符合库仑定律，求各库仑力的矢量和时应用平行四边形定则． 例3 如图2所示，分别在A 、B 两点放置点电荷Q 1＝＋2×10－14C 和Q 2＝－2×10－14C ．在AB 的垂直平分线上有一点C ，且AB ＝AC ＝BC ＝6×10－2 m ．假如有一电子静止放在C 点处，则它所受的库仑力的大小和方向如何？图2答案 见解析解析 电子带负电荷，在C 点同时受A 、B 两点电荷的作用力F A 、F B ，如图所示．由库仑定律F ＝k q 1q 2r2得F A ＝k Q 1e r2＝9.0×109×2×10－14×1.6×10－19(6×10－2)2N＝8.0×10－21N ，同理可得：F B ＝8.0×10－21N.由矢量的平行四边形定则和几何学问得静止放在C 点的电子受到的库仑力F ＝F A ＝F B ＝8.0×10－21N ，方向平行于AB 连线由B 指向A .针对训练 (2024·德州市期末)如图3所示，三个固定的带电小球a 、b 和c ，相互间的距离分别为ab ＝8 cm 、ac ＝6 cm 、bc ＝10 cm ，小球c 所受库仑力合力的方向平行于ab 的连线斜向下．关于小球a 、b 的电性及所带电荷量比值的确定值n ，下列说法正确的是( )图3A ．同号电荷，n ＝925B ．同号电荷，n ＝27125C ．异号电荷，n ＝925D ．异号电荷，n ＝27125答案 D解析 由题意知∠b ＝37°，∠a ＝90°，由小球c 所受库仑力合力的方向知a 、b 带异号电荷，小球a 、b 对小球c 的作用力如图所示．F a ＝kq a q cr 2ac ①F a ＝kq a q cr ac2①F b ＝kq b q cr bc2②由①②③得：n ＝q a q b ＝27125，选项D 正确．1．(对点电荷的理解)(多选)下列说法中正确的是( ) A ．点电荷是一种志向化模型，真正的点电荷是不存在的 B ．点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体C ．两带电荷量分别为Q 1、Q 2的球体间的作用力在任何状况下都可用公式F ＝kQ 1Q 2r 2计算 D ．一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形态和大小对所探讨问题的影响是否可以忽视不计 答案 AD解析 点电荷是一种志向化模型，实际中并不存在．一个带电体能否看成点电荷不是看其大小，而是应详细问题详细分析，是看它的形态和大小对所探讨问题的影响能否忽视不计，A 、D 对．2．(库仑定律的理解)(2024·南平市检测)关于库仑定律，下列说法正确的是( ) A ．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积最小的带电体 B ．依据F ＝kq 1q 2r 2，当两个带电体间的距离趋近于零时，库仑力将趋向无穷大 C ．带电荷量分别为Q 和3Q 的点电荷A 、B 相互作用时，B 受到的静电力是A 受到的静电力的3倍D ．库仑定律的适用条件是：真空和静止点电荷 答案 D解析 假如带电体的形态、大小以及电荷分布对所探讨问题的影响可以忽视不计，则可将它看做点电荷，故A 错误．两个带电体间的距离趋近于零时，带电体已经不能看成点电荷了，F ＝kq 1q 2r 2不再适用，故B 错误．依据牛顿第三定律得：B 受到的静电力和A 受到的静电力大小相等，故C 错误．库仑定律的适用条件是：真空和静止点电荷，故D 正确．3．(库仑定律的应用)真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A 和B (可视为点电荷)，分别固定在两处，它们之间的静电力为F .用一个不带电的同样金属球C 先后与A 、B 球接触，然后移开球C ，此时A 、B 球间的静电力为( )A.F 3B.F 4C.3F 8D.F 2答案 C解析 假设金属小球A 、B 起先时带电荷量为Q ，A 、B 小球间距为r ，则小球A 、B 间库仑力F ＝k Q 2r 2，C 与A 球接触分开后：Q A ′＝12Q ，Q C ＝12Q ，然后C 球与B 球接触再分开，Q B ′＝Q C ′＝Q ＋Q22＝34Q ，则A 、B 间库仑力F ′＝k Q A ′Q B ′r 2＝k 12Q ·34Qr 2＝38k Q 2r 2＝38F . 4．(库仑力的叠加)如图4所示，等边三角形ABC ，边长为L ，在顶点A 、B 处有等量同种点电荷Q A 、Q B ，Q A ＝Q B ＝＋Q ，求在顶点C 处带电荷量为Q C 的正点电荷所受的静电力．图4答案3kQQ CL 2，方向为与AB 连线垂直向上 解析 正点电荷Q C 在C 点的受力状况如图所示，Q A 、Q B 对Q C 的作用力大小和方向都不因其他电荷的存在而变更，仍旧遵循库仑定律．Q A 对Q C 的作用力：F A ＝k Q A Q CL 2，沿AC 的延长线方向．Q B 对Q C 的作用力：F B ＝kQ B Q CL 2，沿BC 的延长线方向．因为Q A ＝Q B ＝＋Q ，所以F A ＝F B ， 则Q C 所受合力的大小：F ＝3F A ＝3kQQ CL 2，方向为与AB 连线垂直向上.一、选择题考点一 对库仑定律的理解1．(多选)对于库仑定律，下列说法正确的是( )A ．凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力，就可以运用公式F ＝k q 1q 2r 2B ．两个带电小球即使相距特别近，也能用库仑定律C ．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小确定相等D ．当两个半径为r 的带电金属球中心相距为2r 时，对于它们之间的作用力大小，只取决于它们各自所带的电荷量多少 答案 AC解析 由库仑定律的应用条件可知，A 选项正确；两带电小球距离特别近时，带电小球不能视为点电荷，库仑定律不再适用，故B 选项错误；由牛顿第三定律可知，相互作用的两个点电荷之间的作用力总是大小相等的，故C 选项正确；当带电小球之间的距离较近时，不能看成点电荷，它们之间的作用力不仅跟距离有关，还跟带电体所带电荷电性及电荷量有关系，故D 选项错误．2.如图1所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以确定( )图1A ．两球都带正电B ．两球都带负电C ．大球受到的静电力大于小球受到的静电力D ．两球受到的静电力大小相等 答案 D解析 两个带电球之间存在着排斥力，故两球带同号电荷，可能都带正电，也可能都带负电，故A 、B 项均错；由牛顿第三定律知，两球受到的静电力大小相等，故C 项错，D 项对． 考点二 库仑定律的简洁应用3．(2024·东北师大附中高二期中)两个点电荷所带电荷量分别为2Q 和4Q .在真空中相距为r ，它们之间的静电力为F .现把它们的电荷量各减小一半，距离减小为r4.则它们间的静电力为( )A ．4FB ．2F C.12F D.14F答案 A解析 由库仑定律可得原来两点电荷之间的静电力为：F ＝k2Q ·4Qr 2，把它们的电荷量各减小一半，距离减小为r4，变更之后它们之间的静电力为：F ′＝k Q ·2Q (r 4)2＝k 32Q 2r2＝4F ，故A 正确，B 、C 、D 错误．4．(2024·人大附中高二期中)使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上－3Q 和＋5Q 的电荷后，将它们固定在相距为a 的两点，它们之间库仑力的大小为F 1，现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a 的两点，它们之间库仑力的大小为F 2，则F 1与F 2之比为( )A ．2∶1 B．4∶1 C．16∶1 D．60∶1 答案 D解析 起先时F 1＝k 5Q ·3Q a 2＝k 15Q 2a 2，接触后，两球都带正电Q ，F 2＝k Q ·Q 4a 2＝k Q 24a 2，所以F 1∶F 2＝60∶1，故D 正确． 考点三 库仑力的叠加5．如图2所示，在一条直线上的三点分别放置Q A ＝＋3×10－9C 、Q B ＝－4×10－9C 、Q C ＝＋3×10－9C 的A 、B 、C 点电荷，则作用在点电荷A 上的库仑力的大小为( )图2A ．9.9×10－4N B ．9.9×10－3N C ．1.17×10－4 N D ．2.7×10－4N答案 A解析 A 受到B 、C 点电荷的库仑力如图所示，依据库仑定律有F BA ＝k |Q B |Q A r BA 2＝9×109×4×10－9×3×10－90.012N ＝1.08×10－3NF CA ＝kQ C Q A r CA 2＝9×109×3×10－9×3×10－90.032N ＝9×10－5N 规定沿这条直线由A 指向C 为正方向，则点电荷A 受到的合力大小为F A ＝F BA －F CA ＝(1.08×10－3－9×10－5) N＝9.9×10－4N ，故选项A 正确．6.如图3所示，直角三角形ABC 中∠B ＝30°，点电荷A 、B 所带电荷量分别为Q A 、Q B ，测得在C 处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB 向左，则下列说法正确的是( )图3A ．A 带正电，Q A ∶QB ＝1∶8 B ．A 带负电，Q A ∶Q B ＝1∶8C ．A 带正电，Q A ∶Q B ＝1∶4D ．A 带负电，Q A ∶Q B ＝1∶4 答案 B解析 要使C 处的正点电荷所受静电力方向平行于AB 向左，该正点电荷所受力的状况应如图所示，所以A 带负电，B 带正电．设AC 间的距离为L ，则BC 间的距离为2L .F B sin 30°＝F A ，即kQ B Q C (2L )2·sin 30°＝kQ A Q CL 2解得Q A Q B ＝18，故选项B 正确．二、非选择题7.(2024·潍坊市期末)如图4所示，△abc 处在真空中，边长分别为ab ＝5 cm ，bc ＝3 cm ，ca ＝4 cm.三个带电小球固定在a 、b 、c 三点，电荷量分别为q a ＝6.4×10－12C ，q b ＝－2.7×10－12C ，q c ＝1.6×10－12C ．已知静电力常量k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，求c 点小球所受库仑力的大小及方向．图4答案 7.2×10－11N ，方向平行于ab 连线向右解析 如图所示，由几何关系知，ac ⊥bc ，△abc 为直角三角形．a 、b 两电荷对c 球的库仑力分别为F ac ＝k q a q cr ac 2＝5.76×10－11 NF bc ＝k|q b |q c r bc2＝4.32×10－11N 由平行四边形定则得：F ＝F ac 2＋F bc 2＝7.2×10－11 NF bcF＝0.6，由几何关系知c 点小球所受库仑力方向平行于ab 连线向右． 8.如图5所示，半径为R 的绝缘球壳上电荷匀称分布，带电荷量为＋Q ，另一电荷量为＋q 的点电荷放在球心O 上，由于对称性，点电荷受力为零．现在球壳上挖去半径为r (r ≪R )的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受静电力的大小为多少？方向如何？(已知静电力常量为k )图5答案 kqQr 24R4 由球心指向小圆孔中心解析 在球壳上与小圆孔相对应的小圆面B 的电荷量q ′＝πr 24πR 2Q ＝r24R2Q .依据库仑定律，它对置于球心的点电荷＋q 的作用力大小F ＝k q ′q R 2＝k r 24R 2QqR 2＝kqQr 24R4，其方向由小圆孔中心指向球心，依据力的合成可知，剩余球壳对置于球心的点电荷的作用力，即此时置于球心的点电荷所受的静电力F ′＝F ＝kqQr 24R4，方向由球心指向小圆孔中心．- 11 -。

选修3-1物理教案【篇一：人教版高中物理选修3-1教案】高一物理选修3-1教案第一章静电场1.1电荷及其守恒定律一、教学三维目标（一）知识与技能1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念．2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开．3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．4．知道电荷守恒定律．5．知道什么是元电荷．（二）过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。

（三）情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质二、教学重点：电荷守恒定律三、教学难点：利用电荷守恒定律分析解决摩擦起电和感应起电的相关问题。

四、教学具体过程：（一）引入新课：新的知识内容，新的学习起点．本章将学习静电学．将从物质的微观的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。

【板书】第一章静电场复习初中知识：【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质，这种现象叫摩擦起电，这样的物体就带了电．【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥，而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引，所以自然界存在两种电荷．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．【板书】自然界中的两种电荷正电荷和负电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示．电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．（二）进行新课：第1节、电荷及其守恒定律【板书】一、电荷1、使物体带点的三种方式摩擦起电（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子（2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同（3）实质：电子的转移（电子从一个物体转移到另一个物体）（4）结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷接触带电（1）接触带电的原因：一个物体带电时，电荷之间会相互排斥，如果接触另一个导体电荷会转移到这个导体上，使物体带电（2）实质：电子的转移（电子从一个物体转移到另一个物体）（3）结果：接触带电两个物体最终的电量分配很复杂，但有一种情况能确定电荷量的分配：两个完全相同的导体球相互接触后把剩余电荷量平分例：1甲、乙两完全相同的金属球分别带+10c和-6c的电荷量，接触后均带+2c电荷量2若两球分别带+10c和-10c电荷量，接触后都不带电，这种现象叫电荷的中和感应起电【演示】：把带正电荷的球c移近彼此接触的异体a，b(参见课本图1.1－1)．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．如果先把c移走，a和b上的金属箔就会闭合．如果先把a和b分开，然后移开c，可以看到a和b仍带有电荷；如果再让a和b接触，他们就不再带电．这说明a和b分开后所带的是异种等量的电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和．（1）感应起电的原因：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使靠近带电体的一端带上异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷，这种现象叫静电感应，利用静电感应使金属导体带电的过程叫感应起电（2）实质：电子的转移（电子从物体的一部分转移到另一部分）练习：二、电荷守恒定律内容：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；在转移过程中，电荷的总量保持不变另一种表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。

2 磁感应强度教学设计(一)整体设计教学分析磁感应强度是磁场一章的重要概念，在本节课的学习中，学生再次体会用比值定义物理量的方法，而且由于定义磁感应强度涉及的物理量有三个：磁场对导线的作用力、电流、导线长度，还要注意定义的条件：导线和磁场垂直，所以难度更大，教学要求更高。

教学目标1．理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。

2．能用磁感应强度的定义式进行有关计算。

3．通过观察、类比(与电场强度的定义的类比)，使学生理解和掌握磁感应强度的概念。

4．培养学生探究物理现象的兴趣，提高综合学习能力。

教学重点难点磁感应强度概念的建立是本节的重点(也是本章的重点)，同时也是本节的难点。

通过与电场强度的定义的类比，以实验为基础通过理论推导说明磁场对电流元的力跟电流和导线长度的关系，并进一步引入磁感应强度的定义，从而突破难点。

教学方法与手段首先通过实验让学生观察了解磁场对电流的作用力与磁场强弱、电流大小、导线长度和导线与磁场的夹角都有关系，然后利用理论推导得出当导线跟磁场垂直时，磁场对电流的作用力跟电流成正比，跟导线长度成正比。

在此基础上引入磁感应强度的定义。

教学中在教师的启发和引导下，学生通过实验探究、理论探究，在他们相互合作、共同探讨的过程中，观察现象，得出结论，给出定义，完成这节课的学习。

课前准备教学媒体电磁铁、蹄形磁铁、导体棒、电源、导线等多媒体课件、实物投影仪。

知识准备复习磁场的概念、电场强度的定义方法等。

教学过程导入新课[事件1]教学任务：演示实验，导入新课师生活动：PPT展示巨大的电磁铁起重机吊起重物的图片，利用磁场的一些有趣图片等，激发学生的兴趣、求知欲。

【演示】学生观察实验现象：把一段通电导体棒放在电磁铁产生的磁场中，改变电磁铁中的电流，可以看到，同一通电导体棒受力不同，引导学生在观察现象的基础上思考：这一现象说明了什么问题？结论：实验现象说明两种情况中磁场强弱不同。

问题：怎样表示磁场强弱？引入新课：为了表征磁场的强弱和方向，我们引入一个新的物理量：磁感应强度。

高中物理教学选修3-1一、教学任务及对象1、教学任务本教学设计针对的是高中物理选修3-1的内容，这部分内容主要包括电磁学基础知识、电路分析以及电磁波初步等内容。

在教学过程中，将重点讲解电磁现象的基本规律，使学生掌握电磁学的基本概念、基本原理和基本方法。

同时，通过实际案例分析，培养学生的科学思维能力和问题解决能力，激发学生对物理学科的兴趣。

2、教学对象本教学设计的对象为高中二年级学生，他们在经过一年多的物理学习后，已具备一定的物理基础和实验操作能力。

然而，由于物理学科本身具有较强的抽象性和逻辑性，部分学生可能在学习过程中存在一定的困难。

因此，在教学过程中，需要关注学生的个体差异，因材施教，使每位学生都能在原有基础上得到提高。

同时，注重培养学生的团队合作意识和沟通能力，提高他们的综合素质。

在教学过程中，将充分考虑到学生的认知水平、学习兴趣和实际需求，采用多种教学策略，激发学生的学习积极性，使他们主动参与到课堂教学中。

通过师生互动、生生互动，促进学生思维能力的提升，培养他们解决实际问题的能力。

总之，本教学设计旨在帮助学生在掌握物理知识的同时，提高自身的综合素质，为未来的学习和生活打下坚实基础。

二、教学目标1、知识与技能（1）掌握电磁学的基本概念，如电荷、电场、磁场、电磁感应等，理解相关物理量的定义、性质和单位。

（2）学会运用电磁学基本定律，如库仑定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律等，解决实际问题。

（3）掌握电路分析的基本方法，如串联、并联、混联电路的特点和计算方法，能分析简单电路的工作原理。

（4）了解电磁波的基本特性，如传播速度、波长、频率等，认识电磁波在日常生活和科技领域中的应用。

（5）提高实验操作能力，能正确使用电磁学实验器材，进行实验操作和数据处理。

2、过程与方法（1）通过自主探究、小组合作等方式，培养学生的科学探究能力，提高解决问题的策略和方法。

（2）运用比较、分析、归纳等思维方法，使学生能够从具体实例中提炼出物理规律，形成知识体系。