高二物理库伦定律教案
库仑定律教案(9篇)

库仑定律教案(9篇)教学目标(一)学问与技能1.知道两种电荷及其相互作用.知道点电荷量的概念.2.了解静电现象及其产生缘由;知道原子构造,把握电荷守恒定律 3.知道什么是元电荷.4.把握库仑定律,要求知道知道点电荷模型,知道静电力常量,会用库仑定律的公式进展有关的计算.(二)过程与方法2、通过对原子核式构造的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是制造了电荷,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。
3、类比质点理解点电荷,通过试验探究库仑定律并能敏捷运用(三)情感态度与价值观通过对本节的学习培育学生从微观的角度熟悉物体带电的本质,熟悉抱负化是讨论自然科学常用的方法,培育科学素养,熟悉类比的方法在现实生活中有广泛的应用重点:电荷守恒定律,库仑定律和库仑力难点: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,库仑定律的理解与应用。
教具:丝绸,玻璃棒,毛皮,硬橡胶棒,绝缘金属球,静电感应导体,通草球,多媒体课件教学过程:第1节电荷库仑定律(第1课时)(一)引入新课:多媒体展现:闪电撕裂天空,雷霆震撼着大地。
师:在这惊心动魄的自然现象背后,隐藏着很多物理原理,吸引了不少科学家进展探究。
在科学史上,从最早发觉电现象,到熟悉闪电本质,经受了漫长的岁月,一些人还为此付出过惨痛的代价。
下面请同学们仔细阅读果本第2页“接引雷电下九天”这一节,了解我们人类对闪电的讨论历史,并完成下述填空:电闪雷鸣是自然界常见的现象,蒙昧时期的人们认为那是“天神之火”,是天神对罪恶的惩处,直到1752年,宏大的科学家___________冒着生命危急在美国费城进展了闻名的风筝试验,把天电引了下来,发觉天电和摩擦产生的电是一样的,才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。
师强调:以美国科学家的富兰克林为代表的一些科学家冒着生命危急去捕获闪电,证明了闪电与试验室中的电是一样的。
雷电是怎样形成的?(大气中冷暖气流上下急剧翻滚,相互摩擦,云层就会积聚电荷,当电荷积存到肯定程度,瞬间发生大规模的放电,就产生了雷电)物体带电是怎么回事?电荷有哪些特性?电荷间的相互作用遵从什么规律?人类应当怎样利用这些规律?这些问题正是本章要探究并做出解答的。
库仑定律教案

库仑定律教案【电费大战】库仑定律教案一、教学目标:1. 理解库仑定律的基本概念和表达方式;2. 能够应用库仑定律计算点电荷间的电力;3. 了解电场的概念和电场强度的计算方法。
二、教学内容:1. 库仑定律的基本概念;2. 库仑定律的表达方式;3. 库仑定律的应用;4. 电场的概念和电场强度的计算方法。
三、教学过程:1. 导入(10分钟)教师通过问题导入:在日常生活中,我们常常会碰到静电现象,例如摩擦之后发生的吸附现象,吹气球顶端会吸引小碎纸屑等等。
你有没有想过这些现象背后的原理是什么?请大家畅所欲言。
2. 理论讲解(15分钟)a. 教师给学生讲解库仑定律的基本概念:库仑定律是描述点电荷之间相互作用的规律。
点电荷之间的电力与它们之间的距离的平方成反比,与它们之间的电荷量的乘积成正比。
b. 老师介绍库仑定律的表达方式:F = k * |q1 * q2| / r^2,其中,F代表电力,k代表库仑常数,q1、q2代表电荷量,r代表点电荷之间的距离。
3. 计算练习(20分钟)a. 老师给学生出示几个具体的计算题目,引导学生运用库仑定律计算点电荷之间的电力。
b. 学生们进行计算练习,并相互讨论,解答问题。
4. 实验展示(15分钟)a. 老师引导学生进行实验:准备两个等量的小球,一个带正电,一个带负电,将它们放在一定距离内,并用一个金属导线将它们连接起来。
用一个小球靠近它们,然后观察实验现象。
b. 学生进行实验记录,并分析实验现象的原因。
5. 拓展活动(20分钟)a. 老师介绍电场的概念:电场是指电荷所建立的在空间中的力场,它对周围的带电粒子产生作用。
b. 老师给学生讲解电场强度的计算方法:电场强度E等于电场力F对试验电荷q的比值,即E = F / q。
c. 学生进行个人或小组拓展活动,调查和了解电场的应用。
6. 作业布置(5分钟)a. 老师布置作业:完成课堂练习的未完成部分,并预习下一课的内容。
b. 布置完成时间。
高中物理库仑定律教案

高中物理库仑定律教案
目标:学生能够理解库仑定律并能够应用它来解决问题。
教学目标:
1. 了解库仑定律的基本概念和公式。
2. 理解库仑定律的物理意义。
3. 能够应用库仑定律解决相关问题。
教学重点和难点:
重点:库仑定律的公式和物理意义。
难点:能够灵活运用库仑定律解决问题。
教学资源:教科书、教学PPT、实验器材。
教学过程:
一、导入(5分钟)
老师用一个实例引出库仑定律的概念,并提问学生对库仑定律有何了解。
二、概念讲解(15分钟)
1. 介绍库仑定律的历史背景和基本概念。
2. 讲解库仑定律的公式:F=k|q1*q2|/r^2。
3. 解释库仑定律的物理意义:两个点电荷之间的静电力与它们之间的距离的平方成反比,与它们的电量的乘积成正比。
三、案例分析(20分钟)
利用案例让学生进行计算,解释库仑定律的应用。
四、实验演示(15分钟)
进行库仑定律实验演示,让学生观察和实验操作,进一步理解库仑定律的原理和应用。
五、讨论总结(10分钟)
让学生总结库仑定律的概念和应用,并提出问题让学生回答。
六、作业布置(5分钟)
布置相关练习题作业,巩固学生对库仑定律的理解和应用。
教学反思:
教师要注重引导学生主动探究,培养学生的科学思维和动手能力,促进学生的自主学习和合作学习。
同时要加强实验教学,提高学生的实践能力和科学素养。
高中物理库仑定律教案

高中物理库仑定律教案第一章:库仑定律的发现1.1 介绍库仑定律的背景和意义1.2 回顾静电力和电荷的概念1.3 介绍库仑的生平和对电磁学的贡献1.4 探讨库仑定律的实验基础和验证方法第二章:库仑定律的数学表达2.1 引入库仑定律的数学公式2.2 解释电荷量、距离和力之间的关系2.3 探讨库仑定律的适用范围和条件2.4 举例说明库仑定律在实际问题中的应用第三章:库仑定律的验证实验3.1 介绍库仑扭秤实验的原理和操作方法3.2 讲解实验步骤和注意事项3.3 分析实验结果和数据处理3.4 探讨实验中可能出现的误差和解决方法第四章:库仑定律的推导和证明4.1 引入库仑定律的推导过程4.2 解释电场和电势的概念4.3 探讨库仑定律与电场强度和电势差的关系4.4 讲解库仑定律的证明方法和数学推导过程第五章:库仑定律的应用5.1 介绍库仑定律在静电力计算中的应用5.2 探讨库仑定律在电荷分布和电场计算中的应用5.3 分析库仑定律在电磁场问题和电磁波传播中的应用5.4 举例说明库仑定律在其他领域中的应用和意义第六章:库仑定律与电磁学的关系6.1 回顾电磁学的基本概念和原理6.2 探讨库仑定律与电场、磁场之间的关系6.3 分析库仑定律在电磁场问题中的应用6.4 举例说明库仑定律在电磁学问题中的重要性第七章:库仑定律的拓展应用7.1 介绍库仑定律在原子和分子结构中的应用7.2 探讨库仑定律在材料科学和固体物理中的应用7.3 分析库仑定律在等离子体物理学和天体物理学中的应用7.4 举例说明库仑定律在其他科学领域的应用和意义第八章:库仑定律的实验设计8.1 介绍库仑定律实验设计的基本原则和方法8.2 讲解库仑扭秤实验的设计和实施步骤8.3 探讨库仑定律实验中可能遇到的问题和解决方法8.4 分析库仑定律实验结果的准确性和可靠性第九章:库仑定律在实际问题中的应用9.1 介绍库仑定律在电子学和电气工程中的应用9.2 探讨库仑定律在电力系统和能源传输中的应用9.3 分析库仑定律在通信技术和雷达系统中的应用9.4 举例说明库仑定律在其他技术和工程领域的应用和意义10.1 回顾库仑定律的重要性和意义10.3 评价学生的学习情况和理解程度10.4 提出进一步学习的建议和参考资料重点和难点解析重点环节1:库仑定律的数学表达解析:库仑定律的数学表达是理解库仑定律的关键,学生需要掌握电荷量、距离和力之间的关系,并了解库仑定律的适用范围和条件。
《库仑定律》教案

《库仑定律》教案【7篇】《库仑定律》教案篇一一、任务分析本节课使用的课本是人民教育出版社出版的高中物理选修3-1。
本节课的内容是第一章其次节库仑定律。
本节内容的核心是库仑定律,它是静电学的第一个试验定律,是学习电场强度的根底,是电磁学的根本定律,也是物理学的根本定律之一。
库仑定律说明了带电体相互作用的规律,为整个电磁学奠定了根底,因此在本章中具有很重要的地位。
在学习本节课的内容之前,学生已经具有质点的抱负化模型的思维方法,知道两轻质小带电体因相互作用而吸引或排斥。
育才中学是一所扶贫寄宿制学校,学生大多数来自宁南山区。
他们缺乏自主动手力量,合作探究的意识,沟通评估的习惯。
因此,在教学中教师要适时的鼓舞和引导。
本节课的教学内容的主线有两条,第一条为学问层面上的,首先通过“演示”栏目中“探究影响电荷间相互作用力的因素”的定性试验导入。
在此根底上,展现库仑定律建立的历史背景。
把握真空中点电荷之间相互作用的规律即库仑定律;其次条为方法层面上的,即讨论多个量之间关系的方法,间接测量一些不易测量的物理量的方法,及讨论物理问题的其他根本方法。
体会掌握变量法、抱负模型法、类比法在物理学中的重要性。
二、教学目标1、学问与技能(1)了解电荷间的相互作用力规律,把握库仑定律的内容及其应用。
(2)通过演示试验,先定性了解电荷间的相互作用力,进而明确库仑定律及适用条件。
2、过程与方法,情感、态度与价值观(1)通过观看演示试验,概括出电荷间的作用规律。
培育学生观看、分析、概括力量。
(2)通过静电力与万有引力的比照,体会自然规律的多样性与统一性。
(3)体会讨论物理问题的一些常用方法,如掌握变量法、抱负模型法、类比法等。
三、重点和难点重点:电荷间相互作用力与距离、电荷量的关系。
难点:库仑定律的内容、适用条件就应用。
四、教学资源1、视频片段:库仑扭秤2、演示试验:探究影响电荷间相互作用力的因素的试验3、课件:PPT幻灯片五、设计思路依据新课程改革的理念与目标,要求重视发挥学生学习的主体性,在学习过程中丰富学生的体验,让学生在教师的指导下亲自去观看、试验、分析、归纳、应用等,在参加体验的根底上学习学问与方法,培育科学精神和科学态度。
《库仑定律》教学设计(通用8篇)

《库仑定律》教学设计《库仑定律》教学设计(通用8篇)作为一位杰出的老师,常常要根据教学需要编写教学设计,教学设计要遵循教学过程的基本规律,选择教学目标,以解决教什么的问题。
那要怎么写好教学设计呢?下面是小编为大家整理的《库仑定律》教学设计,希望对大家有所帮助。
《库仑定律》教学设计篇1【课题】人教版《普通高中课程标准实验教科书物理(选修3—1)》第一章第二节《库仑定律》【课时】1学时【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;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观察现象、分析结果及结合数学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。
【教学方法】实验探究法、交流讨论法。
【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。
库仑定律教案
库仑定律教案课时:一节课教学目标:1. 理解库仑定律的基本概念和公式;2. 能够运用库仑定律计算电荷之间的相互作用力;3. 建立正确的科学实验观念和实验方法。
教学重点:1. 掌握库仑定律的公式及其在计算电荷之间的相互作用力中的应用;2. 建立正确的实验观念和实验方法。
教学难点:1. 运用库仑定律解决电荷之间相互作用的实际问题;2. 发展学生科学实验能力。
教学准备:1. 实验器材:电荷计、电荷发生器、导线等;2. 实验材料:金属导体球、带有绝缘杆的金属导体球等。
教学过程:步骤1:导入与激发学生兴趣(5分钟)教师通过给学生出示两个带有电荷的金属导体球,引导学生观察、思考,提问:"当这两个导体球靠近时,你们有什么观察到的现象?"学生回答后,教师进一步引导学生思考:"你们有什么猜测这种现象的原因?"学生回答。
步骤2:讲解库仑定律(15分钟)教师通过简洁明了的语言和图片向学生讲解库仑定律的概念和公式,并强调电荷与电荷之间的相互作用力与电荷间距的关系。
步骤3:示范与实验探究(20分钟)1. 教师示范用电荷计测量两个金属导体球上的电荷量,并记录下来;2. 教师通过改变两个金属导体球的距离,实验测量他们之间的作用力;3. 教师引导学生思考实验测量结果与库仑定律之间的关系。
步骤4:练习与巩固(15分钟)教师发放练习题,让学生运用库仑定律计算不同电荷之间的作用力,并督促学生互相纠正。
步骤5:拓展与应用(10分钟)教师给出两个具有不同电荷的金属导体球,在黑板上给出两个电荷量和球的距离,让学生计算它们之间的作用力,并根据计算结果判断它们之间的相互作用力是吸引还是排斥。
步骤6:归纳与总结(5分钟)教师指导学生回顾所学内容,并引导学生对库仑定律进行总结。
教学反思:通过本节课的教学,学生能够了解并掌握了库仑定律的基本概念和公式,并能够运用库仑定律计算电荷之间的相互作用力。
同时,通过实验的方式,学生能够进一步巩固和应用所学内容,培养了学生的实验能力和科学思维能力。
库仑定律的物理教案
库仑定律的物理教案一、教学目标1. 让学生了解库仑定律的背景和意义。
2. 让学生掌握库仑定律的数学表达式和适用条件。
3. 培养学生运用库仑定律解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 库仑定律的发现过程:介绍库仑定律的发现背景,如静电力、电荷等。
2. 库仑定律的数学表达式:F=kq1q2/r^2,其中F表示静电力,k表示库仑常数,q1和q2表示两个电荷量,r表示两个电荷之间的距离。
3. 库仑定律的适用条件:真空中的点电荷,电荷量不变,距离不变。
4. 库仑定律的应用:举例说明库仑定律在实际问题中的应用,如电荷间的相互作用、电场分布等。
三、教学重点与难点1. 教学重点:库仑定律的数学表达式和适用条件。
2. 教学难点:库仑定律的推导过程和实际应用。
四、教学方法1. 讲授法:讲解库仑定律的发现过程、数学表达式和适用条件。
2. 案例分析法:分析实际问题,展示库仑定律的应用。
3. 互动讨论法:引导学生提问、思考,解答学生的疑问。
五、教学准备1. 教学课件:制作库仑定律的相关课件,包括图片、公式、案例等。
2. 教学器材:准备实验器材,如电荷、导线、电压表等,用于演示实验。
3. 教学资源:搜集相关的实际问题,用于课堂讨论。
六、教学过程1. 引入新课:通过回顾电荷和静电力的概念,引导学生思考电荷之间相互作用力的规律。
2. 讲解库仑定律:介绍库仑定律的发现过程,讲解数学表达式和适用条件。
3. 演示实验:利用实验器材进行演示,让学生直观地感受库仑定律的应用。
4. 案例分析:分析实际问题,运用库仑定律进行解答。
5. 互动环节:引导学生提问、思考,解答学生的疑问。
6. 总结与复习:对本节课的内容进行总结,布置课后作业。
七、课后作业1. 复习库仑定律的数学表达式和适用条件。
2. 运用库仑定律解决课后习题,如计算两个电荷之间的相互作用力。
3. 思考库仑定律在现实生活中的应用,如静电现象、电子设备等。
八、教学反思在课后,教师应反思本节课的教学效果,包括学生的课堂表现、教学内容的掌握程度等。
1.2库仑定律+教学设计2024-2025学年高二上学期物理教科版(2019)必修第三册 (1)
第2节库仑定律一、教材分析本节的核心是库仑定律,它是静电学的第一个实验定律,是学习电场强度的基础。
本节的教学内容的主线有两条,第一条为知识层面上的,掌握真空中点电荷之间相互作用的规律即库仑定律;第二条为方法层面上的,即如何研究多个变量之间关系的方法,如何间接测量一些不易测量物理量,如何研究物理问题的基本方法。
二、学情分析学生已经掌握电荷的基本知识,但对于电荷间的作用力、库仑定律等高中内容尚不了解,需要进行适当引导。
三、课前预习1.探究电荷间作用力的大小跟距离的关系:保持电荷的电荷量不变,距离增大时,作用力________;距离减小时,作用力________.:保持两个电荷之间的距离不变,电荷量增大时,作用力________;电荷量减小时,作用力________.2.静电力:________间的相互作用力,也叫________.它的大小与带电体的________及________有关.3.点电荷:自身的___________比相互之间的距离__________的带电体.4.库仑定律:真空中的两个点电荷之间的相互作用力的大小,与它们电荷量的乘积成____________,与它们距离的二次方成________,作用力的方向在它们的________.库仑定律的公式F=________,式中k叫做静电力常量,k的数值是________四、教学目标1、知道点电荷理想模型,知道两个点电荷间相互作用的规律、理解库仑定律的含义。
2、能应用库仑定律的公式进行有关的计算,体会探究库仑定律过程中的科学思想和方法。
五、教学重点难点重点1.点电荷模型的物理意义及建立点电荷模型的条件。
2.库仑定律及库仑定律的适用条件,应用库仑定律计算点电荷之间的相互作用力。
难点1.库仑定律及库仑定律的适用条件。
2.通过叠加的物理思想,计算带电体之间的相互作用力。
六、教学准备多媒体课件、静电力演示器材、有关库仑定律建立的历史背景资料七、教学过程(一)导入新课电荷间存在相互作用,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
《库仑定律》高中物理教案
《库仑定律》高中物理教案一、教学目标1.知识与技能:o掌握库仑定律的内容、表达式和适用范围。
o理解库仑定律与电荷间相互作用力的关系。
o能够应用库仑定律解决简单的静电学问题。
2.过程与方法:o通过实验观察电荷间相互作用力的大小与距离、电荷量的关系。
o培养学生实验操作和数据分析的能力。
o引导学生通过科学探究的方法,理解库仑定律的形成过程。
3.情感态度与价值观:o激发学生对物理学的兴趣和好奇心。
o培养学生的科学探究精神和团队合作能力。
二、教学重点与难点1.教学重点:库仑定律的内容、表达式及其应用。
2.教学难点:库仑定律的实验验证及适用条件的理解。
三、教学准备1.实验器材:库仑扭秤、带电小球、绝缘细线等。
2.多媒体课件:包含库仑定律的相关内容、实验演示视频、例题解析等。
四、教学过程1.导入新课o回顾电荷的概念和电荷间的相互作用,引出库仑定律的探究。
o简要介绍法国物理学家库仑及其对电荷间相互作用力的研究。
2.新课内容讲解o库仑定律的内容:真空中两个静止点电荷之间的作用力与它们的电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
o库仑定律的表达式:F = k * (q1 * q2) / r^2,其中F为作用力,k为静电力常量,q1和q2为两个点电荷的电荷量,r为它们之间的距离。
o适用范围:库仑定律仅适用于真空中静止的点电荷。
3.实验探究o演示库仑扭秤实验,让学生观察电荷间相互作用力的大小与距离、电荷量的关系。
o引导学生分析实验数据,验证库仑定律的正确性。
4.课堂练习与讨论o出示相关练习题,让学生运用库仑定律进行计算和问题解决。
o讨论库仑定律在日常生活中的应用,如静电除尘、静电喷涂等。
5.课堂小结o总结本节课的主要内容,强调库仑定律在静电学中的重要性。
o提醒学生注意库仑定律的适用范围和限制条件。
6.布置作业o要求学生完成相关练习题,巩固所学知识。
o鼓励学生查阅资料,了解库仑定律的历史背景和应用实例,下节课分享交流。
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库仑定律教案枣庄二中宋庆华一、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,不仅要求学生定性的知道,而且还要求定量的了解和应用。
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,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、学情分析学生在上一节的学习中掌握了电荷之间存在相互作用力,且同性相斥,异性相吸。
掌握了电荷守恒定律,并会简单的运用。
在力学的学习中,学会了处理共点力作用下物体的平衡,并会通过偏转角度的变化判断受力的变化,初步掌握了研究多个变量之间关系的常用方法—控制变量法。
学生的观察水平不断的提高,能够初步地、独立发现事物的本质及各个主要细节,发现事物的因果关系。
具有初步的归纳重点,抓住问题本质的能力。
已经初步具备了基本地实验操作和实验观察能力。
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)体验探究自然规律的艰辛与喜悦;培养学生热爱科学的,探究物理的兴趣。
(2)培养学生“发现问题,提出假设,并用实验来验证”的探究物理规律的科学方法与思路。
(3)通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性与统一性。
四、教学重点和难点教学重点: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、起电机、验电器,带绝缘柄的金属小球,毛皮,橡胶棒,气球,易拉罐,用金属薄纸包裹的泡沫小球,铁架台。
六、教学过程引入新课演示实验:让气球摩擦起电,将气球靠近易拉罐,会发生什么现象?(易拉罐被气球吸引滚动起来了。
)既然电荷之间存在相互作用,那么电荷之间相互作用力的大小与什么因素有关呢?新课教学:(一)探究电荷间作用力的决定因素电荷间相互作用力可能与哪些因素有关?(1) 你认为实验应采取什么方法?控制变量法。
(2) 你想选取什么形状的带电体?给出立方体,圆柱体,球形带电体让学生选择。
(3) 这种作用力的大小可以通过什么方法直观的显示出来?学生:比较悬线偏角的大小。
(4) 你想选取哪些实验器材?球形导体,两个自制的带细线的用香烟金属纸包裹的泡沫小球,铁架台,感应起电机,橡胶棒,毛皮,(5) 实验前先思考:可用什么方法改变带电体的电荷量?(6) 实验探究步骤:引导学生得出实验的具体步骤细线吊一个小球A(带电),另一个带同种电的小球B,A球受力平衡时,细线偏离竖直方向一个角度θ.①保持距离r一定,研究相互作用力F与距离r的关系.先让塑料球带电,后给球形导体带电并逐渐增加电量,观察偏角;②保持电量q一定,研究相互作用力F与电荷量Q的关系.将球形导体逐渐靠近减小距离,观察偏角。
学生实验、观察记录并得出结论:先画受力图,如果B对A的力是水平的,则F电=mgtanθ,如果θ越大,则F电越大,这样可以通过θ的变化来判断F电的变化。
定性实验结论:距离r一定,电量q增加,偏角变大,作用力F电越大:电量q一定,距离r越小,偏角越大,作用力F电越大。
实验条件:保持实验环境的干燥和无流动的空气播放配套课件(二)定量实验探究,结合物理学史,得出库仑定律:提出问题:带电体间的作用力与距离及电荷量有怎样的定量关系呢?定性实验探究结论:间距增大,作用力减小;电荷量增大,作用力增大。
请同学们想一下,我们以前有没有遇到过类似的物理规律呢?提示:如果把上面结论中的电荷量换成质量呢?1、分析问题:万有引力的变化规律与电荷间的作用力变化规律有很大的相似性,这就使我们联想到,既然在变化规律上具有相似性,那么表达公式也应该是类似的,。
下面请同学们根据万有引力定律的公式,大胆地猜想一下电荷间作用力的公式。
2、提出猜想(类比):我们这样猜想的公式是否正确呢?要想验证我们的想法,需要进行实验探究,我们仍然用控制变量法进行探究。
3、定量探究三者的关系:教师提出库仑在探究三者之间的定量关系时遇到的三大困难:① 带电体间作用力小,没有足够精密的测量仪器;怎样确定带电体间的作用力的数量 关系?② 没有电量的单位,无法比较电荷的多少;怎样确定电荷量的数量关系?③ 带电体上电荷分布不清楚,难测电荷间距离。
怎样测定电荷间的距离?引导学生用类比的方法得出三大困难的对策:卡文地许扭称实验——库仑扭称实验,对称性——等分电荷法,质点——点电荷①放大思想:力很小,但力的作用效果(使悬丝扭转)可以比较明显。
②转化思想:力的大小正比于悬丝扭转角,通过测定悬丝扭转角度倍数关系即可得到力的倍数关系。
③均分思想:带电为Q 的金属小球与完全相同的不带电金属小球相碰分开,每小球带电Q/2,同理可得Q/4、Q/8、Q/16等等电量的倍数关系(电荷在两个相同金属球之间等量分配)。
课件演示电荷在相同的两个金属球间的等量分配.④理想化模型思想:把带电金属小球看作点电荷(理想化模型)利用刻度尺间接测量距离。
点电荷:当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的形状大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体可以看做带电的点,叫点电荷。
它是一个理想化模型,实际上点电荷不存在。
(与“质点”进行比较)4、引导学生观看库仑扭秤的实验视频与库仑当时的数据,总结规律。
(观看视频)库仑扭称实验,库伦在艰苦的条件下,联想到万有引力定律和卡文地许扭称实验,利用巧妙的库伦扭秤装置和方法,发现了库伦规律。
通过刚才的展示过程让学生了解库仑探究的过程、思路、方法。
你能用自己的语言总结出规律吗?学生:电荷间相互作用力与电荷间距离成平方反比关系,与电荷电量乘积成正比。
介绍:库仑扭称实验只能定量测出同种电荷间相互作用力,库仑还利用电单摆实验定量测出异种电荷间作用力大小。
让学生体会库仑定律的完美。
(三)库仑定律:1、内容:真空中两个点电荷间的作用力大小与两电荷量的乘积成正比,与电荷间的距离平方成反比;方向在它们的连线上。
这个规律叫做库仑定律。
电荷间这种相互作用的电力叫做静电力或库仑力。
2、公式:221r Q Q kF3、说明:①k 为静电力常量, k=9.0×109N.m 2/C 2, 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 。
②库仑定律的适用条件:真空中,两个点电荷之间的相互作用。
让学生回答实际带电体可以看成点电荷的条件。
思考:当r 趋向于0时,F 趋向于无穷大吗?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。
④F是Q1与Q2之间的相互作用力,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。
⑤库仑力(静电力)是性质力,与重力,弹力,摩擦力是并列的。
任意带电体可以看成是由许多点电荷组成的,所以,知道带电体上的电荷分布,根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的大小和方向。
(四)库仑定律与万有引力定律的比较例题1:已知氢核(质子)的质量m2=1.67×10-27 kg,电子的质量m1=9.1×10-31kg,电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C,在氢原子内电子与质子间的最短距离为5.3×10-11m。
试比较氢原子中氢核和电子之间的库伦力和万有引力。
(课件播放解题过程)小结:库仑定律在应用时,可以不代入电性符号,直接代入绝对值,最后判定方向;计算说明万有引力远远小于库仑力,以后在研究微观带电粒子的相互作用力时,通常可以忽略万有引力。
讨论:比较库仑定律和万有引力定律(相似点与不同点),你会有什么样的感想?如何认识自然规律的多样性与统一性?(五)静电力的叠加对于两个以上的点电荷,其中每一个点电荷所受的总的静电力,等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和。
例题2:真空中有三个点电荷,它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷都是+2×10-6C,求他们各自所受的库仑力。
(课件播放解题过程)小结:选择研究对象,画出受力图,由库伦定律和平行四边形定则求解。
七、当堂达标:1、关于点电荷的说法,正确的是( )A、只有体积很小的带电体,才能作为点电荷B、体积很大的带电体一定不能看作点电荷C、点电荷一定是电量很小的电荷D、体积很大的带电体只要距离满足一定条件也可以看成点电荷2、库仑定律公式中静电力常数k的大小为_______________.在国际单位制中k的单位是________.3、库仑定律的适用范围是()A、真空中两个带电球体间的相互作用B、真空中任意带电体间的相互作用C、真空中两个点电荷间的相互作用D、真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离,则可应用库仑定律4、两个点电荷相距为r,相互作用力为F,则()A、电荷量不变,距离加倍时,作用力变为F/4B、其中一个点电荷的电荷量和两点电荷之间的距离都减半时,作用力不变C、每个点电荷的电荷量和两个点电荷间的距离都增加相同的倍数时,作用力不变D、将其中一个点电荷的电荷量取走一部分给另一个点电荷,两者的距离不变,作用力可能不变5、真空中有两个点电荷A、B.其带电量qA=2qB,当二者相距0.01m时,相互作用力为1.8×10-2N,则其带电量分别为qA=_____,qB=_____.6、真空中有三个同种的点电荷,它们固定在一条直线上,如图所示,它们的电荷量均为4.0×10-12C ,求Q2受到静电力的大小和方向。
八、教学反思:九、教学的资源:物理选修3-1 物理课程标准 物理教学参考书 物理优秀教案选十、参考答案:1、 D2、 在真空中两个1C 的点电荷相距1m 时的相互作用力.N ·m 2/C 23、 CD4、 ACD5、 2×108C ,1×108C6、 111.110-⨯N ,方向向右。