1、 高中物理-《电容器和电容》 题目:电容器和电容 内容: 电容器 电容器(capacitor)是一种重要的电学元件,有广泛的应用。在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质——电介质(空气也是一种电介质),就组成一个最简单的电容器,叫做平行板电容器。这两个金属板叫做电容器的极板。实际上,任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,都可以看成一个电容器。 如图l.8-l,把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板将分别带上等量的异号电荷,这个过程叫做充电。从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。充电后,切断与电源的联系,两个极板上的电荷由于互相吸引而保存下来,两极板间有电场存在。充电过程中由电源获得的电能储存在电容器中。 如图l.8-2,用导线把充电后的电容器的两极板接通,两极板上的电荷中和.电容器又不带电了,这个过程叫做放电。从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流。放电后,两极板间不再有电场,电场能转化为其他形式的能量。 电容 充电后电容器的两极板间有电势差,这个电势差跟电容器所带的电荷量有关。实验表明,一个电容器所带的电荷量Q与电容器两极间的电势差U成正比,比值是一个常量。 不同的电容器,这个比值一般是不同的,可见,这个比值表征了电容器储存电荷的特性。 电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值,叫做电容器的电容(capacitance)。用C表示电容,则有 上式表示,电容器的电容在数值上等于使两极板间的电势差为lV时电容器需要带的电荷量,需要电荷量多,表示电容器的电容大。这类似于用不同的容器装水(图1.8-3),要使容器中的水深都为lcm,横截面积大的容器需要的水多。可见,电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量。 在国际单位制中,电容的单位是法拉(farad),简称法,符号是F。如果一个电容器带lC的电量时,两极板间的电势差是lV,这个电容器的电容就是lF。实际中常用的单位还有微法(uF)和皮法(pF),它们与法拉的关系是: 平行板电容器的电容平行板电容器是最简单的,也是最基本的电容器,几乎所有电容器都是平行板电容器的变形,所以我们先研究影响平行板电容器电容的因素。 基本要求: (1)在十分钟内完成试讲; (2)要有适当板书; (3)注意试讲过程中要有师生提问互动环节。 答辩题目:上课时,你发现有名学生不认真听课,还在书上画漫画。此时你会如何处理? 简答题 1分
2、 题目:磁场对通电导线作用力 内容: 基本要求: (1)在十分钟内完成试讲; (2)如果试讲内容有实验,则要描述具体实验过程; (2)要有适当板书; (3)要有提问互动环节。 答辩题目:请简要说明洛伦兹力和安培力的区别和联系。 简答题 1分
3、 题目:电势差 内容: 用不同的位置作为测量高度的起点,同一地方的高度的数值就不相同,但两个地方的高度差却保持不变。同样的道理,选择不同的位置作为电势零点,电场中某点电势的数值也会改变,但电场中某两点间的电势的差值却保持不变。正是因为这个缘故,在物理学中,电势的差值往往比电势更重要。 电场中两点间电势的差值叫做电势差(electric potential difference),也叫电压(voltage)。设电场中A点的电势为φA,B点的电势为φB,则它们之间的电势差可以表示成: 也可以表示成: 显然: 电势差可以是正值,也可以是负值。例如,当A点电势比B点高时,UAB为正值,UBA则为负值。 电荷q在电场中从A移动到B时,静电力做的功WAB等于电荷在A、B两点的电势能之差。由此可以导出静电力做的功与电势差的关系: 即 或 因此,知道了电场中两点的电势差,就可以很方便地计算在这两点间移动电荷时静电力做的功,而不必考虑静电力和电荷移动的路径。 基本要求: (1)在十分钟内完成试讲; (2)要有适当板书; (3)试讲过程要求有启发性提问及物理推导过程。 答辩题目: .1.怎样判断电男高低?【专业知识类】 .2.什么情况下电荷会沿着电场线运动?【专业知识类】 .3.电势差的正负的含义是什么?【专业知识类】 简答题 1分
4、 题目:法拉第电磁感应定律 基本要求: (1)在十分钟内完成试讲; (2)要有提问互动环节; (3)要有适当板书。 答辩题目: .1.如何判断电路中相当于电源部分导体正负极。【专业知识类】 .2.简要介绍本节课的课堂结构。【教学设计问题】 简答题 1分
5、 题目:牛顿第三定律 内容: 大量事实表明:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。这就是牛顿第三定律(Newton third law)。 在生活和生产中牛顿第三定律的例子是很多的。划船时桨向后推水,水就向前推桨,从而将船推向前进。与此类似,轮船的螺旋案旋转时也是向后推水,水同时给蝶旋桨一个反作用力,推动轮船前进。汽车的发动机驱动车轮转动,由于轮胎和地面间的摩擦,车轮向后推地面,地面给车轮一个向前的反作用力,使汽车前进。汽车受到的牵引力就是这样产生的。若把驱动轮架空,不让它跟地面接触,这时车轮虽然转动,但车轮不推地面,地面也就不产生向前推车的力,汽车就不会前进。陷在泥泞中的汽车,尽管车轮飞转,车也不能前进,就是这个道理。为了避免这类问题,多数越野车可以按需要分别由前轮或后轮驱动。 基本要求: (1)在十分钟内完成试讲,如果试讲内容有实验,则要描述具体实验过程。 (2)教学过程中要求联系实际生活,加深学生对作用力与反作用力的理解。 (3)要有适当板书。 (3)要有提问互动环节。 答辩题目: .1.牛顿第三定律与牛顿第一、第二定律之间有什么联系,对学生之后的学习有什么作用?【专业知识类】 .2.牛顿第三定律有没有适用范围。【专业知识类】 简答题 1分
6、 题目:变压器 内容: 变压器的原理变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的(图5.4-2)。一个线圈与交流电源连接,叫做原线圈(primary coil),也叫初级线圈:另一个线圈与负载连接,叫做副线圈(secondary coil),也叫次级线圈。 互感现象是变压器工作的基础。电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场,由于电流的大小、方向在不断变化,铁芯中的磁场也在不断变化。变化的磁场在副线圈中产生感应电动势,所以尽管两个线圈之间没有导线相连,副线圈也能够输出电流。在输入电压一定时,原线圈、副线圈取不同的匝数,副线圈输出的电压也不一样,变压器由此得名。 基本要求: (1)在十分钟内完成试讲,结合互感现象说明变压器的工作原理。 (2)要有适当板书; (3)要有师生提问互动环节。 答辩题目: .1.请谈谈对互感现象的理解?【专业知识类】 .2.变压器在远距离输电中起什么作用?【专业知识类】 简答题 1分
7、 题目:重力势能 内容: 基本要求: (1)在十分钟内完成试讲。 (2)要有适当板书 (3)试讲过程中注意结合生活实际。 答辩题目:你认为本节课的难点在哪里? 简答题 1分
8、 题目:焦耳定律 内容: 焦耳定律电流做功时消耗的是电能。究竟电能会转化为哪种形式的能,要看电路中具有哪种类型的元件。 电流通过白炽灯、电炉等电热元件做功时,电能全部转化为导体的内能。电流在这段电路中做的功W等于这段电路发出的热量Q,即 由欧姆定律 代入上式后可得热量Q的表达式 即电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻及通电时间成正比。 这个关系最初是焦耳用实验直接得到的,我们把它叫做焦耳定律(Joule law) 单位时间内的发热量通常称为热功率,。由上式可得热功率P的表达式 基本要求: (1)在十分钟内完成试讲; (2)要有适当板书; (3)要有提问互动环节。 (4)请根据所学知识说明P=UI和P=I^2R的物理意义。 答辩题目:本节课的重难点是什么,你是如何突破的? 简答题 1分
9、 题目:向心加速度 内容: 根据牛顿第二定律可知,做匀连圆周运动的物体,在向心力的作用下,必然要产生一个向心加速度(centripetal acceleration),它的方向与向心力的方向相同,总是指向圈心,它的大小为,即 或 如果线速度的单位是米每秒(m/s)[或角速度的单位是狐度每秒(rad/s)],园周半径的单位是未(m),那么向心加速度的单位就是术每二次方秒(m/s2). 对于某一做匀速圆周运动的物体来说,质量m以及圆周半径r、线速度v和角速度w的大小一定时,向心力和向心加速度的大小不变,但向心力和向心加速度的方向却时刻在改变,所以匀速圆周运动是加速度的方向不断改变的变加速运动。 向心力和向心加速度的公式虽然是从匀速圆周运动得出的,但是也适用于一般的圆周运动,当速度的大小发生变化时,向心力和向心加速度的大小也必定同步发生变化,利用公式求质点在圆周的某一点时的向心力和向心加速度的大小,必须用该点的瞬时速度值。 基本要求: 讲授10分钟,有适当的板书,讲清楚向心加速度的作用; 答辩题目: .1.圆周运动的合力一定指向圆心吗? .2.本节课教学目标是什么? 简答题 1分
10、 题目:静摩擦力 内容: 静摩擦力如图3.3-1甲,小孩轻推箱子,箱子有相对地面运动的趋势,但他没有推动,箱子与地面仍然保持相对静止。根据初中所学的二力平衡的知识,这时一定有一个力与推力平衡。这个力与小孩对箱子的推力大小相等、方向相反。这个力就是箱子与地面之间的摩擦力①。由于这时两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动,所以这时的摩擦力叫做静摩探力(static frictional force)。静摩擦力的方向总是沿着接触面②,并且跟物体相对运动趋势的方向相反。 小孩用更大的力推,箱子还是不动(图3.3-1乙)。同样根据二力平衡的知识,这时箱子与地面间的静摩擦力还跟推力大小相等。只要箱子与地面间没有产生相对运动,静摩擦力的大小就随着推力的增大而增大,并与推力保持大小相等。 把木块放在水平长木板上,用弹费测力计沿水平方向拉木块。在拉力F增大到一定位之前,木块不会运动。 演示 在弹英测力计的指针下轻塞一个小纸固,它可以随指针移动,并作为指针到达最大位置的标记(图3.3-2)。继续用力,当拉力达到某一数值时木块开始移动,此时拉力会突然变小。 如果用力的传感器代错弹景测力计做这个实验,能够在计算机屏界上直接得到拉力变化的图线。 基本要求: (1)请在10分钟内完成试讲内容。 (2)要求适当板书。 (3)试讲过程要注意引导。 答辩题目: .1.静摩擦力做不做功? .2.静摩擦力一定是阻力吗? 简答题 1分
11、 题目:物重与物体下落快慢 内容: 我们来做一个简单的实验,如图3一26示,一手拿小纸片。另一手拿硬币。双手举至相同高度,然后同时松手。看看纸片与硬币谁先落地。将纸片捏成纸团,结果又怎样?为什么硬币比纸片先落地?为什么纸片捏成纸闭后,下落快些?你能说出原因吗?再用其他物品试试,你能由此得出什么结论? 下面我们通过实验来找找原因 基本要求: (1)请在10分钟内完成试讲内容。 (2)要求适当板书。 (3)注意结合生活实际。 答辩题目: .1.重力加速度为什么随纬度升高而增大,随着高度的增大而减小? .2.在教学中你是如何帮助学生克服“重的物体下落快”这个思维定势的? 简答题 1分
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