歐姆定律教案高中
發(fā)表時(shí)間:2020-11-13電荷 庫(kù)侖定律。
俗話說(shuō),凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。作為教師就要早早地準(zhǔn)備好適合的教案課件。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非常活躍,幫助教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的教案呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來(lái)的《電荷 庫(kù)侖定律》,歡迎您閱讀和收藏,并分享給身邊的朋友!
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、知道兩種電荷,知道正負(fù)電荷的規(guī)定,知道電荷以及單位;
2、定性了解兩種電荷之間的作用規(guī)律;
3、掌握庫(kù)侖定律的內(nèi)容及其應(yīng)用;【wWw.zFw152.CoM 趣祝福】
能力目標(biāo)
1、通過(guò)對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的觀察概括出兩種電荷之間的作用規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生觀察、總結(jié)的能力;
2、知道人類對(duì)電荷間相互作用認(rèn)識(shí)的歷史過(guò)程,理解電荷的物理模型.
情感目標(biāo)
滲透物理方法的教育,運(yùn)用理想化模型的研究方法,突出主要因素、忽略次要因素,抽象出物理模型——點(diǎn)電荷,研究真空中靜止點(diǎn)電荷互相作用力問(wèn)題.
教學(xué)建議
重點(diǎn)難點(diǎn)分析
1、重點(diǎn)是使學(xué)生掌握真空中點(diǎn)電荷間作用力的大小的計(jì)算及方向的判定——庫(kù)侖定律.
2、真空中點(diǎn)電荷作用力為一對(duì)相互作用力,遵從牛頓第三定律,是本節(jié)難點(diǎn).
教法建議
一、講述電荷有關(guān)概念的教法建議
1、在學(xué)生初中學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,可以通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),或者動(dòng)畫媒體播放復(fù)習(xí)并鞏固電荷的有關(guān)知識(shí);
2、在講述時(shí),要講解要簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確,突出主要概念,同時(shí),節(jié)省時(shí)間給學(xué)生自己來(lái)學(xué)習(xí).
3、由于電荷的不可觀測(cè)性,講解時(shí),可以多利用媒體幫助學(xué)生對(duì)電荷的相互作用的理解和電荷物理模型的建立.
4、講解點(diǎn)電荷時(shí),可以對(duì)照質(zhì)點(diǎn)的概念進(jìn)行講解.
二、關(guān)于庫(kù)侖定律的教法建議
??本節(jié)內(nèi)容的核心是庫(kù)侖定律,他是靜電學(xué)的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律,是定量描述點(diǎn)電荷間的相互作用的關(guān)系的規(guī)律,是學(xué)習(xí)電場(chǎng)強(qiáng)度的基礎(chǔ).
1、對(duì)于電荷之間相互作用力的定量規(guī)律,可以讓學(xué)生先有一個(gè)定性的概念,可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓同學(xué)觀察討論并總結(jié).
2、對(duì)于庫(kù)侖定律需要強(qiáng)調(diào)的是:
(1)、書中的庫(kù)侖定律僅適用于計(jì)算在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷的相互作用力,在干燥的空氣中也近似成立,而在其它電介質(zhì)中使用該定律需要增加條件.
(2)由于庫(kù)侖定律只適用于計(jì)算真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷的相互作用力大小,因此在實(shí)驗(yàn)演示、給出點(diǎn)電荷的定義之后直接提出庫(kù)侖定律;
(3)、庫(kù)侖定律和萬(wàn)有引力定律之間的相似性可以讓同學(xué)們通過(guò)練習(xí)自己認(rèn)識(shí)對(duì)比并討論.
(4)、點(diǎn)電荷的電性有正負(fù)之分,但在計(jì)算靜電力的大小時(shí),可用所帶電量的絕對(duì)值進(jìn)行計(jì)算.根據(jù)電荷之間的電荷異同來(lái)判斷是吸引力還是斥力.
(5)、在兩點(diǎn)電荷之間距離接近為零時(shí),由于兩個(gè)點(diǎn)電荷已經(jīng)失去了點(diǎn)電荷的前提條件,因此不能根據(jù)庫(kù)侖定律得到庫(kù)倫力無(wú)窮大的結(jié)論.
(6)、當(dāng)一個(gè)點(diǎn)電荷受到多個(gè)點(diǎn)電荷的作用,可以根據(jù)力的獨(dú)立作用原理進(jìn)行力的合成分解并進(jìn)行矢量運(yùn)算.
3、對(duì)比萬(wàn)有引力常量測(cè)定的卡文迪許扭稱實(shí)驗(yàn),說(shuō)明庫(kù)侖扭稱實(shí)驗(yàn)的原理,介紹庫(kù)侖.幫助學(xué)生理解本節(jié)知識(shí).
第一節(jié)電荷庫(kù)侖定律
教學(xué)過(guò)程
一、新課引入
課題引入可以通過(guò)幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀察基本的電現(xiàn)象,下面提供幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)以供參考:
演示1:取兩片吹塑紙,將一片放在可以靈活轉(zhuǎn)動(dòng)的支座上,用另一片靠近它,讓學(xué)生觀察有什么現(xiàn)象,然后用手摩擦這兩片吹塑紙,再靠近,讓學(xué)生觀察發(fā)生的現(xiàn)象。(不用手摩擦?xí)r它們沒(méi)有作用,用手摩擦后它們互相排斥)
演示2:將一張薄紙,卷成筒狀,將下端撕開(kāi)成流蘇狀,用摩擦好的塑料制品去接觸,發(fā)現(xiàn)流蘇開(kāi)始振動(dòng),象一只會(huì)跳舞的章魚(yú);讓學(xué)生討論這些現(xiàn)象,運(yùn)用初中所學(xué)來(lái)分析;
二、講授新課
關(guān)于這部分教學(xué),在初中學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,完全可以由課堂學(xué)生自己實(shí)驗(yàn)來(lái)總結(jié)完成。
1、摩擦起電
學(xué)生實(shí)驗(yàn)1:先用玻璃棒、橡膠棒靠近碎紙屑,看有什么現(xiàn)象?然后用綢子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡膠棒,再靠近碎紙屑看有什么現(xiàn)象?讓學(xué)生分析兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的異同;并分析原因。
教師總結(jié):摩擦過(guò)的物體性質(zhì)有了變化,能夠吸引輕小物體,我們說(shuō)此時(shí)物體帶了電或者說(shuō)帶了電荷。而用摩擦的方法使物體帶電就叫做摩擦起電。
人類從很早就認(rèn)識(shí)了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象,例如我國(guó)在戰(zhàn)國(guó)末期就發(fā)現(xiàn)了磁鐵礦有吸引鐵的現(xiàn)象。在東漢初年就有了帶電的琥珀吸引輕小物體的文字記載,我國(guó)古代人民非常善于觀察,早在兩千多年前的西漢時(shí)期就有“玳瑁吸裙”的記載,玳瑁是一種美麗的龜殼,人們?cè)谟盟魇罪棔r(shí)無(wú)意中發(fā)現(xiàn)摩擦后的玳瑁會(huì)吸引衣服。讓學(xué)生討論在日常生活中見(jiàn)過(guò)類似的摩擦起電現(xiàn)象,學(xué)生舉例分析后可以布置課下作業(yè)。
2、兩種電荷
學(xué)生實(shí)驗(yàn)2:將學(xué)生分組。
實(shí)驗(yàn)器材有:
(1)、玻璃棒、橡膠棒各兩根;
(2)、毛皮、綢子各兩塊;
(3)、支架;
為了避免實(shí)驗(yàn)中電荷的流失,最好兩名同學(xué)同時(shí)進(jìn)行操作,
實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
(1)、兩位同學(xué)同時(shí)都用綢子摩擦玻璃棒,使它帶電,將一根放在支座上,注意:要記住哪端帶電,不要用手摸帶電的一端,用另一根玻璃棒的帶電端靠近這根玻璃棒的帶電端,觀察發(fā)生的現(xiàn)象;
(2)、用毛皮摩擦橡膠棒,重做剛才的實(shí)驗(yàn);
(3)、用綢子摩擦過(guò)的玻璃棒和用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒,做剛才的實(shí)驗(yàn)。
將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄下來(lái);教師通過(guò)媒體動(dòng)畫可控再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并將學(xué)生觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論總結(jié),引導(dǎo)學(xué)生分析這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中能發(fā)現(xiàn)什么?
教師總結(jié):在歷史上,人們用各種各樣的材料做了大量的實(shí)驗(yàn),人們發(fā)現(xiàn)帶電物體凡是跟綢子摩擦過(guò)的玻璃棒互相吸引的,必定跟毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒互相排斥;凡是跟毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒互相吸引的,必定跟綢子摩擦過(guò)的玻璃棒互相排斥。就是說(shuō)物體帶的電荷要么跟綢子摩擦過(guò)的玻璃棒所帶電荷相同,要么跟毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶電荷相同,沒(méi)有第三種可能,自然界中只有這樣兩種電荷,美國(guó)科學(xué)家富蘭克林對(duì)這兩種電荷做出規(guī)定:綢子摩擦過(guò)的玻璃棒所帶電荷叫做正電荷,毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶電荷叫做負(fù)電荷。
3、電荷之間的相互作用:
在先前實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,討論電荷之間的作用力與電荷之間距離的關(guān)系,可以參考媒體資源中:電荷之間距離與電量、電荷之間作用力的定性關(guān)系的媒體動(dòng)畫,定性介紹三個(gè)物理量之間的關(guān)系,在給出點(diǎn)電荷的定義之后直接引出庫(kù)侖定律的內(nèi)容。給出庫(kù)倫定律的公式:講解中的注意事項(xiàng)參考“有關(guān)庫(kù)倫定律的教學(xué)建議”。
三、典型例題講解:
四、課堂小結(jié):
1、電荷之間相互作用規(guī)律:同性相斥,異性相吸,大小用庫(kù)侖定律來(lái)計(jì)算。
2、點(diǎn)電荷作用力為一對(duì)相互作用力,遵循牛頓第三定律。
3、庫(kù)侖定律的適用條件:真空中靜止點(diǎn)電荷間的相互作用力(均勻帶電體間、均勻帶電球殼間也可)。
延伸閱讀
庫(kù)侖定律
學(xué)習(xí)內(nèi)容1.1電荷及其守恒定律1.2庫(kù)侖定律
學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道各種起電的方法及實(shí)質(zhì)
2.掌握電荷守恒定律的內(nèi)容
3.知道點(diǎn)電荷的概念和靜電力常數(shù)
4.知道庫(kù)侖定律,理解它的含義及其表達(dá)式
學(xué)習(xí)重、難點(diǎn)1、電荷守恒定律
2、庫(kù)侖定律
學(xué)法指導(dǎo)自主、合作、探究
知識(shí)鏈接
(1)電荷
1.兩種電荷
用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒帶,用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶。
2.兩種電荷間的相互作用
同種電荷相互,異種電荷相互。
3.三種帶電方式
(1)摩擦起電:正負(fù)電荷的分開(kāi)和轉(zhuǎn)移
(2)接觸起電:電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體
(3)感應(yīng)起電:電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分
電荷的分配:接觸起電時(shí),兩個(gè)物體最終的電荷的分配很復(fù)雜,大多靠實(shí)驗(yàn)才能確定,但有一種情況能確定電荷的分配,即兩個(gè)完全相同的導(dǎo)體球相互接觸后的情況。
①若為帶電導(dǎo)體球和不帶電導(dǎo)體球接觸,則電荷平分
接觸后再分開(kāi)
Q
②若兩個(gè)帶電導(dǎo)體球?yàn)橥N電荷,則總電荷平分
接觸后再分開(kāi)
2Q6Q4Q4Q
③若兩個(gè)帶電導(dǎo)體球?yàn)楫惙N電荷,則先中和再平分
接觸后再分開(kāi)
Q3QQQ
元電荷
叫做電荷量.電量的單位是,簡(jiǎn)稱,符號(hào)是.
電子所帶的電荷量最小,、所帶的電荷量與電子相同,人們把這個(gè)最小的電荷量叫做。
點(diǎn)電荷:帶電體的、對(duì)相互作用力的大小可以忽略,那么帶電體可以看作一個(gè)點(diǎn),所帶電荷稱為點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷是一種理想模型
學(xué)習(xí)過(guò)程用案人自我創(chuàng)新
【自主學(xué)習(xí)】
一、問(wèn)題:
1、電荷的相互增強(qiáng)、減弱和中和現(xiàn)象,是否是電荷消失?
2、物體顯中性,是否是物體中沒(méi)有電荷?
3、各種起電過(guò)程是否是創(chuàng)造了電荷?
二、電荷守恒定律
表述一:電荷既不會(huì),也不會(huì),它只能從一個(gè)物體到另一個(gè)物體,或者從物體的一部分到另一部分;在轉(zhuǎn)移過(guò)程中,電荷的總量保持。
表述二:一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng),電荷的保持不變。
三、電子的電荷量e與電子的質(zhì)量me之比,叫做電子的。
四、庫(kù)侖定律
影響電荷間相互作用力的因素有、。
真空中兩個(gè)靜止之間的作用力跟它們的的乘積成正比,跟它們間的的二次方成反比,作用力的方向在它們的。這就是庫(kù)侖定律。
公式:
F:庫(kù)侖力Q1Q2:點(diǎn)電荷的電量r:點(diǎn)電荷間的距離靜電力常量:K=9.0×109Nm/C2
對(duì)庫(kù)侖定律的應(yīng)用說(shuō)明:
(1)適用條件:真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷
(2)用公式計(jì)算庫(kù)侖力的大小時(shí)電量取絕對(duì)值,再用同種電荷相斥,異種電荷相吸確定作用力的方向。
(3)注意單位的統(tǒng)一。
【例題解析】
例一:將一根用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒靠近一個(gè)小通草球(質(zhì)量很小)時(shí)()
A.如果小球被吸引,小球必帶負(fù)電
B.如果小球被吸引,小球必帶正電
C.如果小球被排斥,小球必帶負(fù)電
D.如果小球被排斥,小球必帶正電
例二:帶電荷量分別為4q和-6q的兩個(gè)相同的金屬小球保持一定的距離(比小球的直徑大得多),相互作用的靜電力為F;若將它們接觸后分開(kāi),并再放回原處,它們的相互作用力為()
A.24FB.25FC.F/24D.25F/24
例三:真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1和Q2,相距18cm,已知Q1是正電荷,其電荷量為1.8×10-12C,它們之間的引力大小為F=1.0×l0-12N,求Q2的電荷量及帶電性質(zhì)。
例四:真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷,它們固定在邊長(zhǎng)50cm的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,每個(gè)點(diǎn)電荷都是+2×10-6C,求它們各自所受的庫(kù)侖力。
達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.關(guān)于元電荷的理解,下列說(shuō)法正確的是()
A.元電荷就是電子
B.元電荷是表示跟電子所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量
C.元電荷就是質(zhì)子
D.物體所帶的電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍
2.對(duì)點(diǎn)電荷的理解,你認(rèn)為正確的是()
A.體積很大的帶電體都不能看作點(diǎn)電荷
B.只有體積很小的帶電體才能看作點(diǎn)電荷
C.只要是均勻的球形帶電體,不管球的大小,都能被看作點(diǎn)電荷
D.當(dāng)兩個(gè)帶電體的形狀對(duì)它們的相互作用力的影響可忽略時(shí),這兩個(gè)帶電體都能看作點(diǎn)電荷
3.兩點(diǎn)電荷相距為d,相互作用力為F;保持兩點(diǎn)電荷電荷量不變,改變它們之間的距離,使之相互作用力的大小變?yōu)?F,則兩電荷之間的距離應(yīng)變?yōu)椋ǎ?br>
A.4dB.2dC.d/2D.d/4
4.如圖所示,兩個(gè)互相接觸的導(dǎo)體A和B,靠近帶正電的導(dǎo)體球C放置,三者均有絕緣支架,若先將C移走,再把A、B分開(kāi),則A電,B電,若先將A、B分開(kāi),再移走C,則A電,B電。
5.真空中兩個(gè)相同的金屬小球,電荷量分別為+1.6×10-8C和+4.8×10-8C,相距r時(shí)相互作用力為0.3N,現(xiàn)將兩球接觸后再放在相距r的兩點(diǎn),則它們之間相互作用力為多大?
6.如圖所示,q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷,已知q1與q2之間的距離為l1=l,q2和q3之間的距離為l2=l,且每個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài)。
(1)若q2為正電荷,則q1為電荷,q3為電荷。
(2)q1、q2、q3三者電荷量大小之比是::
§8.2庫(kù)侖定律
§8.2庫(kù)侖定律
第2課時(shí)
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能:
1.掌握庫(kù)侖定律,知道點(diǎn)電荷的概念,并理解真空中的庫(kù)侖定律.
2.會(huì)用庫(kù)侖定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算.
過(guò)程與方法:
1.滲透理想化方法,培養(yǎng)學(xué)生由實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)化抽象建立物理模型的能力.
2.滲透控制度量的科學(xué)研究方法
情感態(tài)度與價(jià)值觀:
通過(guò)元電荷的教學(xué),滲透物質(zhì)無(wú)限可分的辯證唯物主義觀點(diǎn).
教學(xué)重點(diǎn):
庫(kù)侖定律和庫(kù)侖力的教學(xué).
教學(xué)難點(diǎn):
庫(kù)侖定律的教學(xué)
教學(xué)過(guò)程:
一、課前導(dǎo)學(xué)
1、電荷間的相互作用:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
2、課本1.2-1實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電荷之間的相互作用力和什么因素有關(guān)?
3、庫(kù)侖定律的內(nèi)容,表達(dá)式是什么?
4、靜電力概念與靜電力恒量的數(shù)值
二、質(zhì)疑討論
1、庫(kù)侖扭稱實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思想:
2、庫(kù)侖定律的適用條件.
3、庫(kù)侖定律研究的過(guò)程
小結(jié):庫(kù)侖定律:
(1)內(nèi)容:真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷間的相互作用力跟它們所帶電量的乘積成正比,跟它們之間距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。
(2)表達(dá)式:
(3)理解:
①庫(kù)侖定律的適用條件:真空中,兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用。
a:不考慮大小和電荷的具體分布,可視為集中于一點(diǎn)的電荷.
b:點(diǎn)電荷是一種理想化模型.
c:介紹把帶電體處理為點(diǎn)電荷的條件.
d:庫(kù)侖定律給出的雖是點(diǎn)電荷間的靜電力,但是任一帶電體都可看成是由許多點(diǎn)電荷組成的,據(jù)庫(kù)侖定律和力的合成法則就可以求出帶電體間的靜電力大小和方向.
②K:靜電力恒量。重要的物理常數(shù)K=9.0×109Nm2/C2,其大小是用實(shí)驗(yàn)方法確定的。其單位是由公式中的F、Q、r的單位確定的,使用庫(kù)侖定律計(jì)算時(shí),各物理量的單位必須是:F:N、Q:C、r:m。
③關(guān)于點(diǎn)電荷之間相互作用是引力還是斥力的表示方法,使用公式計(jì)算時(shí),點(diǎn)電荷電量用絕對(duì)值代入公式進(jìn)行計(jì)算,然后根據(jù)同性電荷相斥、異性電荷相吸判斷方向即可。
④庫(kù)侖力也稱為靜電力,它具有力的共性。它與高一時(shí)學(xué)過(guò)的重力,彈力,摩擦力是并列的。它具有力的一切性質(zhì),它是矢量,合成分解時(shí)遵從平行四邊形法則,與其它的力平衡,使物體發(fā)生形變,產(chǎn)生加速度。
⑤,F是Q1與Q2之間的相互作用力,F(xiàn)是Q1對(duì)Q2的作用力,也是Q2對(duì)Q1的作用力的大小,是一對(duì)作用力和反作用力,即大小相等方向相反。不能理解為Q1Q2,受的力也不等。
(6)庫(kù)侖定律的研究過(guò)程
1.提出假設(shè)
2.做出假說(shuō)
3.實(shí)驗(yàn)探究:
(1)實(shí)驗(yàn)構(gòu)思
(2)實(shí)驗(yàn)方案
(3)對(duì)假說(shuō)進(jìn)行修正和推廣
4.思考:(1)庫(kù)侖通過(guò)什么方法比較力的大?。?br> (2)庫(kù)侖通過(guò)什么方法比較電荷量的大???
5.研究方法:控制變量法.
實(shí)驗(yàn)方案:a.q1、q2一定時(shí),探究F與r的關(guān)系結(jié)論:F∝1/r2
b.r一定時(shí),探究F與的q1、q2關(guān)系結(jié)論:即F∝q1q2
6.思想方法:
(1)微小量放大思想
(2)電荷均分原理
三、反饋矯正
完成課本例題1和例題2.
四、鞏固遷移
1、下列說(shuō)法中正確的是:()
A.點(diǎn)電荷是一種理想模型,真正的點(diǎn)電荷是不存在的.
B.點(diǎn)電荷就是體積和帶電量都很小的帶電體
C.根據(jù)可知,當(dāng)r趨近于0時(shí),F趨近于∞
D.一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形狀和大小對(duì)所研究的問(wèn)題的影響是否可以忽略不計(jì).
2、兩個(gè)半徑為0.3m的金屬球,球心相距1.0m放置,當(dāng)他們都帶1.5×105C的正電時(shí),相互作用力為F1,當(dāng)它們分別帶+1.5×105C和1.5×105C的電量時(shí),相互作用力為F2,則()
A.F1=F2B.F1<F2C.F1>F2D.無(wú)法判斷
3、在氫原子中,已知電子的質(zhì)量m1=9.10×10-31kg,質(zhì)子的質(zhì)量m2=1.67×10-27kg,它們之間的距離為5.3×10-11m(結(jié)果保留一位有效數(shù)值)
(1)它們之間的萬(wàn)有引力?
(2)質(zhì)子對(duì)電子的的引力為多少?
(3)電子對(duì)質(zhì)子的庫(kù)侖力?
(4)電子繞質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的向心力由誰(shuí)提供?
(5)在電子、質(zhì)子連線的垂直平分線上放一電子,與質(zhì)子、電子構(gòu)成等邊三角形,求此時(shí)質(zhì)子受到的合力?
小結(jié):
(1)電荷間相互作用規(guī)律:同性相斥,異性相吸,大小用庫(kù)侖定律計(jì)算
(2)電荷間作用力為一對(duì)相互作用力,遵循牛頓第三定律。
(3)庫(kù)侖定律適用條件:真空中靜止點(diǎn)電荷間的相互作用力(均勻帶電球體間、均勻帶電球殼間也可)。
《庫(kù)侖定律》學(xué)案
一般給學(xué)生們上課之前,老師就早早地準(zhǔn)備好了教案課件,規(guī)劃教案課件的時(shí)刻悄悄來(lái)臨了。在寫好了教案課件計(jì)劃后,這樣我們接下來(lái)的工作才會(huì)更加好!你們會(huì)寫多少教案課件范文呢?小編特地為您收集整理“《庫(kù)侖定律》學(xué)案”,希望對(duì)您的工作和生活有所幫助。
《庫(kù)侖定律》學(xué)案
【課題】人教版《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理(選修3-1)》第一章第二節(jié)《庫(kù)侖定律》
【課時(shí)】1學(xué)時(shí)
【三維目標(biāo)】
知識(shí)與技能:
1.知道點(diǎn)電荷的概念,理解并掌握庫(kù)侖定律的含義及其表達(dá)式;
2.會(huì)用庫(kù)侖定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算;
3.知道庫(kù)侖扭稱的原理。
過(guò)程與方法:
1.通過(guò)學(xué)習(xí)庫(kù)侖定律得出的過(guò)程,體驗(yàn)從猜想到驗(yàn)證、從定性到定量的科學(xué)探究過(guò)程,學(xué)會(huì)通過(guò)間接手段測(cè)量微小力的方法;
2.通過(guò)探究活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析結(jié)果及結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的研究方法。
情感、態(tài)度和價(jià)值觀:
1.通過(guò)對(duì)點(diǎn)電荷的研究,讓學(xué)生感受物理學(xué)研究中建立理想模型的重要意義;
2.通過(guò)靜電力和萬(wàn)有引力的類比,讓學(xué)生體會(huì)到自然規(guī)律有其統(tǒng)一性和多樣性。
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.建立庫(kù)侖定律的過(guò)程;
2.庫(kù)侖定律的應(yīng)用。
【教學(xué)難點(diǎn)】
庫(kù)侖定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程。
【教學(xué)方法】
實(shí)驗(yàn)探究法、交流討論法。
【教學(xué)過(guò)程和內(nèi)容】
引入新課同學(xué)們,通過(guò)前面的學(xué)習(xí),我們知道“同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引”,這讓我們對(duì)電荷間作用力的方向有了一定的認(rèn)識(shí)。我們把電荷間的作用力叫做靜電力,那么靜電力的大小滿足什么規(guī)律呢?讓我們一起進(jìn)入本章第二節(jié)《庫(kù)侖定律》的學(xué)習(xí)。
庫(kù)侖定律的發(fā)現(xiàn)
活動(dòng)一:思考與猜想
同學(xué)們,電荷間的作用力是通過(guò)帶電體間的相互作用來(lái)表現(xiàn)的,
因此,我們應(yīng)該研究帶電體間的相互作用。可是,生活中帶電體的大小和形狀是多種多樣的,這就給我們尋找靜電力的規(guī)律帶來(lái)了麻煩。
早在300多年以前,偉大的牛頓在研究萬(wàn)有引力的同時(shí),就曾對(duì)帶電紙片的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究,可是由于帶電紙片太不規(guī)則,牛頓對(duì)靜電力的研究并未成功。
(問(wèn)題1)大家對(duì)研究對(duì)象的選擇有什么好的建議嗎?
在靜電學(xué)的研究中,我們經(jīng)常使用的帶電體是球體。
(問(wèn)題2)帶電體間的作用力(靜電力)的大小與哪些因素有關(guān)呢?
請(qǐng)學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)大膽猜想。
定性探究電荷間的作用力與影響因素的關(guān)系
實(shí)驗(yàn)表明:電荷間的作用力F隨電荷量q的增大而增大;隨距離r的增大而減小。
(提示)我們的研究到這里是否可以結(jié)束了?為什么?
這只是定性研究,應(yīng)該進(jìn)一步深入得到更準(zhǔn)確的定量關(guān)系。
(問(wèn)題3)靜電力F與r,q之間可能存在什么樣的定量關(guān)系?
你覺(jué)得哪種可能更大?為什么?(引導(dǎo)學(xué)生與萬(wàn)有引力類比)
活動(dòng)二:設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
實(shí)驗(yàn)方法
(問(wèn)題4)研究F與r、q的定量關(guān)系應(yīng)該采用什么方法?
控制變量法——(1)保持q不變,驗(yàn)證F與r2的反比關(guān)系;
(2)保持r不變,驗(yàn)證F與q的正比關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)可行性討論.
困難一:F的測(cè)量(在這里F是一個(gè)很小的力,不能用彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)量,你有什么辦法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)F大小的間接測(cè)量嗎?)
困難二:q的測(cè)量(我們現(xiàn)在并不知道準(zhǔn)確測(cè)定帶電小球所帶的電量的方法,要研究F與q的定量關(guān)系,你有什么好的想法嗎?)
(思維啟發(fā))有這樣一個(gè)事實(shí):兩個(gè)相同的金屬小球,一個(gè)帶電、一個(gè)不帶電,互相接觸后,它們對(duì)相隔同樣距離的第三個(gè)帶電小球的作用力相等。
——這說(shuō)明了什么?(說(shuō)明球接觸后等分了電荷)
(追問(wèn))現(xiàn)在,你有什么想法了嗎?
實(shí)驗(yàn)具體操作定量驗(yàn)證
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們距離的二次方成反比。
得出庫(kù)侖定律同學(xué)們,我們一起用了大約20分鐘得到的這個(gè)結(jié)論,其實(shí)在物理學(xué)發(fā)展史上,數(shù)位偉大的科學(xué)家用了近30年的時(shí)間得到的并以法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵龅拿謥?lái)命名的庫(kù)侖定律。
啟示一:類比猜想的價(jià)值
讀過(guò)牛頓著作的人都可能推想到:凡是表現(xiàn)這種特性的相互作用都應(yīng)服從平方反比定律。這似乎用類比推理的方法就可以得到電荷間作用力的規(guī)律。正是這樣的類比,讓電磁學(xué)少走了許多彎路,形成了嚴(yán)密的定量規(guī)律。馬克·吐溫曾說(shuō)“科學(xué)真是迷人,根據(jù)零星的事實(shí),增添一點(diǎn)猜想,竟能贏得那么多的收獲!”。科學(xué)家以廣博的知識(shí)和深刻的洞察力為基礎(chǔ)進(jìn)行的猜想,才是最具有創(chuàng)造力的思維活動(dòng)。
然而,英國(guó)物理史學(xué)家丹皮爾也說(shuō)“自然如不能被目證那就不能被征服!”
啟示二:實(shí)驗(yàn)的精妙
1785年庫(kù)侖在前人工作的基礎(chǔ)上,用自己設(shè)計(jì)的扭稱精確驗(yàn)證得到了庫(kù)侖定律。(庫(kù)侖扭稱實(shí)驗(yàn)的介紹:這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)相當(dāng)巧妙。把微小力放大為力矩,將直接測(cè)量轉(zhuǎn)換為間接測(cè)量,從而得到靜電力的作用規(guī)律——庫(kù)侖定律。)
講解庫(kù)侖定律
1.內(nèi)容:真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。
2.?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式:
(說(shuō)明),叫做靜電力常量。
3.適用條件:(1)真空中(一般情況下,在空氣中也近似適用);
(2)靜止的;(3)點(diǎn)電荷。
(強(qiáng)調(diào))庫(kù)侖定律的公式與萬(wàn)有引力的公式在形式上盡管很相似,但仍是性質(zhì)不同的兩種力。我們來(lái)看下面的題目:
達(dá)標(biāo)訓(xùn)練
例題1:(通過(guò)定量計(jì)算,讓學(xué)生明確對(duì)于微觀帶電粒子,因?yàn)殪o電力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于萬(wàn)有引力,所以我們往往忽略萬(wàn)有引力。)
(過(guò)渡)兩個(gè)點(diǎn)電荷的靜電力我們會(huì)求解了,可如果存在三個(gè)電荷呢?
(承前啟后)兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而有所改變。因此,多個(gè)點(diǎn)電荷對(duì)同一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對(duì)這個(gè)點(diǎn)電荷的作用力的矢量和。
例題2:(多個(gè)點(diǎn)電荷對(duì)同一點(diǎn)電荷作用力的疊加問(wèn)題。一方面鞏固庫(kù)侖定律,另一方面,也為下一節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加做鋪墊。)
(拓展說(shuō)明)庫(kù)侖定律是電磁學(xué)的基本定律之一。雖然給出的是點(diǎn)電荷間的靜電力,但是任何一個(gè)帶電體都可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的。所以,如果知道了帶電體的電荷分布,就可以根據(jù)庫(kù)侖定律和平行四邊形定則求出帶電體間靜電力的大小和方向了。而這正是庫(kù)侖定律的普遍意義。
本堂小結(jié)(略)
課外拓展
1.課本第8頁(yè)的“科學(xué)漫步”欄目,介紹的是靜電力的應(yīng)用。你還能了解更多的應(yīng)用嗎?
2.萬(wàn)有引力與庫(kù)侖定律有相似的數(shù)學(xué)表達(dá)式,這似乎在預(yù)示著自然界的和諧統(tǒng)一。課后請(qǐng)同學(xué)查閱資料,了解自然界中的“四種基本相互作用”及統(tǒng)一場(chǎng)理論。
1.2庫(kù)侖定律
一名愛(ài)崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,教師要準(zhǔn)備好教案,這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生更容易聽(tīng)懂所講的內(nèi)容,使教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。寫好一份優(yōu)質(zhì)的教案要怎么做呢?小編經(jīng)過(guò)搜集和處理,為您提供1.2庫(kù)侖定律,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
1.2庫(kù)侖定律
教學(xué)三維目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.掌握庫(kù)侖定律,要求知道點(diǎn)電荷的概念,理解庫(kù)侖定律的含義及其公式表達(dá),知道靜電力常量.
2.會(huì)用庫(kù)侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算.
3.知道庫(kù)侖扭秤的實(shí)驗(yàn)原理.
(二)過(guò)程與方法
通過(guò)演示讓學(xué)生探究影響電荷間相互作用力的因素,再得出庫(kù)侖定律
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
培養(yǎng)學(xué)生的觀察和探索能力
重點(diǎn):掌握庫(kù)侖定律
難點(diǎn):會(huì)用庫(kù)侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算
教學(xué)過(guò)程:
(一)復(fù)習(xí)上課時(shí)相關(guān)知識(shí)
(二)新課教學(xué)【板書】----第2節(jié)、庫(kù)侖定律
提出問(wèn)題:電荷之間的相互作用力跟什么因素有關(guān)?
【演示】:帶正電的物體和帶正電的小球之間的相互作用力的大小和方向.使同學(xué)通過(guò)觀察分析出結(jié)論(參見(jiàn)課本圖1.2-1).
【板書】:1、影響兩電荷之間相互作用力的因素:1.距離.2.電量.
2、庫(kù)侖定律
內(nèi)容表述:力的大小跟兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比.作用力的方向在兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線上
公式:3F/64B.0C.3F/82D.3F/16
2.如圖14-1所示,A、B、C三點(diǎn)在一條直線上,各點(diǎn)都有一個(gè)點(diǎn)電荷,它們所帶電量相等.A、B兩處為正電荷,C處為負(fù)電荷,且BC=2AB.那么A、B、C三個(gè)點(diǎn)電荷所受庫(kù)侖力的大小之比為_(kāi)_______.
3.真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷,分別帶電q1=5×10-3C,q2=-2×10-2C,它們相距15cm,現(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷,它應(yīng)帶電量為_(kāi)_______,放在________位置才能使三個(gè)點(diǎn)電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài).
4.把一電荷Q分為電量為q和(Q-q)的兩部分,使它們相距一定距離,若想使它們有最大的斥力,則q和Q的關(guān)系是________.
說(shuō)明:
1.點(diǎn)電荷是一種理想化的物理模型,這一點(diǎn)應(yīng)該使學(xué)生有明確的認(rèn)識(shí).
2.通過(guò)本書的例題,應(yīng)該使學(xué)生明確地知道,在研究微觀帶電粒子的相互作用時(shí)為什么可以忽略萬(wàn)有引力不計(jì).
3.在用庫(kù)侖定律進(jìn)行計(jì)算時(shí),要用電荷量的絕對(duì)值代入公式進(jìn)行計(jì)算,然后根據(jù)是同種電荷,還是異種電荷來(lái)判斷電荷間的相互作用是引力還是斥力.
4.庫(kù)侖扭秤的實(shí)驗(yàn)原理是選學(xué)內(nèi)容,但考慮到庫(kù)侖定律是基本物理定律,庫(kù)侖扭秤的實(shí)驗(yàn)對(duì)檢驗(yàn)庫(kù)侖定律具有重要意義,所以希望教師介紹給學(xué)生,可利用模型或掛圖來(lái)介紹.
教后記:
1、學(xué)生對(duì)點(diǎn)電荷的認(rèn)識(shí)不夠明確,沒(méi)有判斷意識(shí)。
對(duì)庫(kù)侖扭秤的實(shí)驗(yàn)很感興趣,還能在生活中尋找將微小形變放大的例子。