第12章第01节电荷教案02 人教版

第12章第01节电荷教案02 人教版

电荷间的相互作用 ‎ 学习目的及达标方法选择：‎ 知识要点 学习水平 达标方法选择 预期达标 识记 理解 运用 点电荷 ‎√‎ ‎√‎ 课堂演绎 ‎95%‎ 库仑定律的内容及公式 ‎√‎ ‎√‎ ‎√‎ 观察→思维→综合→结论 ‎90%‎ 静电力常量物理意义、单位 ‎√‎ ‎√‎ 教师讲解 ‎95%‎ 库仑定律计算 ‎√‎ ‎√‎ 教师讲解，学生反馈 ‎90%‎ 教学目的：‎ l、点电荷的物理意义．‎ ‎2、理解库仑定律，并能应用解决简单问题。‎ ‎3、知道静电力常量k的物理意义和数值、单位。‎ 教学准备：‎ 多媒体课件、幻灯片、库仑扭秤模型 教学过程：‎ 一、知识回顾 ‎[演示1]播放录像：摩擦起电 提出问题：摩擦起电的原因？如何判断物体是否带电？‎ ‎[演示2] 电脑模拟电荷间的相互作用 二、新课教学：‎ ‎1、电荷 带电体的形状、大小对相互作用力的大小可以忽略，那么带电体可以看作一个点，所带电荷称为点电荷。点电荷是一种理想模型。‎ 元电荷 任何带电粒子，所带的电荷等于电子或质子的电量的整数倍，或者与它们相等，因此q=1.60×10-19C称为元电荷。‎ ‎2、库仑定律 ‎[演示3]让带电小球靠近悬挂在丝线的带电小球，观察在不同距离时小球偏转角度。‎ 问：这说明什么？‎ 启发学生回答：带电体之间的作用力的大小用跟带电体间的距离有关。‎ 问：若以悬挂的小球作为研究对象，它受到几个力？平衡时它受到电荷间作用力跟那些因素有关？‎ 启发学生回答：F=mg tgα。，带电体间距离越小，偏角α越大，这表明电荷间作用力越大。‎ ‎[演示4]带电量不同的小球靠近悬挂丝线的带电小球，观察小球的偏角的变化关系。‎ 讨论得到：带电体间作用力还跟带电体所带电量有关。‎ ‎（教师讲述）‎ 出示库仑扭秤模型，简单介绍法国物理学家库仑利用扭秤研究电荷间相互作用力的大小跟电量和距离的关系所用控制变量的科学方法。‎ 实验结论，真空中的库仑定律。‎ 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。这就是库仑定律：‎ F=KQ1Q2/r2‎ F：库仑力 Q1Q2：点电荷的电量 r：点电荷间的距离 静电力：k=9.0×10-12C 教师指出。‎ ‎（1）点电荷是一种理想模型，库仑定律只适用于带电体可以看成点电荷的情况。‎ ‎（2）点电荷间库仑力的作用方向在两个点电荷的连线上。‎ 例题：‎ ‎1、在真空中有两个相距0.18m的点电荷，Q1电量为十1.8×10-12C。两个点电荷间的静电力F=1.0×10-12N，求Q2所带的电量及带电性质？‎ 根据库仑定律 F=KQ1Q2/r2‎ Q=Fr2/kQ2=1.0×10-12×0.182/(9×109×1.8×10-12)C ‎=2.0×10-12C ‎2、两个点电荷所带的电量分别为q和2q，相距为S，问第三个电荷放在何处时受力平衡？解：设第三个电荷距q为x，电量为Q，‎ 据平衡条件和库仑定律 kqQ/x=k2qQ/(s-x)2‎ x2+3sx=s2‎ ‎(x+s)=2s2‎ x=0.41s 三、课堂练习：‎ l、两个完全相同的金属球A和B，带异号不等量电荷，相隔一定距离，库仑力为F，把两球相互接触后再放回原处，则两球间的库仑力将：（ ）‎ A、减小 B、增大 C、不变 D、以上情形都有可能 ‎2、真空中两个点电荷Q1Q2，距离为R，当Q1增大到2倍时，Q2减为原来的1/3，而距离增大到原来的3倍，电荷间的库仑力变为原来的：（ ）‎ A、4/9 B、4/27 C、8/27 D、2/27‎ ‎3、两个完全相同的金属球，分别带有-3×10-6C和+1×10-6C的电量，它们相距为0.1m，其相互作用力为 ，若它们相互接触后分开，并使它们距离用为原来的两倍，这时相互作用力为 。‎ ‎4、如图所示, 真空中两个相同的小球带有等量同种电荷, 质量均为0.9g. 分别 用10cm长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的同一点, 当平衡时B球偏离竖直方向600‎ ‎, A球竖直悬挂且与墙壁接触. 求：‎ ‎(1) 每个小球的带电量;‎ ‎(2) 墙壁受到的压力;‎ ‎(3) 每条细线的拉力.‎ 解：(1)对B做受力分析 得F、mg、TB三力互成1200，‎ 即F=TB=mg=0.9×10-3×10 N=9×10-3‎ 根据库仑定律F=Kq1q2/r2‎ 得 ‎(2)对B受力分析得 N= Fcos600=9×10-3×0.5N=4.5×10-3N ‎(3) TA=mg+F sin600=0.9×10-3×10+9×10-3×0.866N=1.68×10-3N 四、小结：‎ 1、 点电荷是理想模型。‎ ‎2、库仑定律的应用：‎ ‎（1）适用条件：真空中的两个点电荷 ‎（2）用公式计算库仑力的大小，再用同种电荷相斥，异种电荷相吸确定 作用力的方向。‎ ‎（3）注意单位的统一。‎ 教学随笔 ‎1‎ ‎、点电荷是学习电学所遇的第一理想模型，要结合前面所学的质点加深对理想化方法的理解。在理解点电荷的概念中，学生容易出现的错误，认为小的带电体就是点电荷。实际中的点电荷是相对而言的，只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可忽略，带电体就可看为点电荷。‎ ‎2、库仑定律是静电学中的重要知识，是学习电场强度的基础，也是今后学习氢原子结构模型的依据。按大纲要求库仑定律属“理解”的学习水平，根据本校（重点中学）的学生情况，可适当提高应用要求。‎ ‎3、静电力同样具有力的共性，库仑定律的应用，应以力学的知识相结合，并培养学生解综合问题的能力。‎ ‎4、库仑定律是实验定律，当课堂上无法进行定量验证，借助计算机能较好进行模拟演示。教学中把培养学生预想能力、启发学生思考以及应用知识的训练放在重要地位，占用时间较多。‎