高中物理《探究電荷相互作用規(guī)律》教案1 滬科版必修選修3-5

1、1.2探究電荷相互作用規(guī)律知識(shí)目標(biāo)：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)算能力目標(biāo)：1滲透理想化方法，培養(yǎng)學(xué)生由實(shí)際問題進(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 德育目標(biāo)：通過元電荷的教學(xué)，滲透物質(zhì)無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)：關(guān)于庫(kù)侖定律的教學(xué)教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)歸納法、講授庫(kù)侖定律教學(xué)過程：一、電荷間的相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。提問：那么電荷之間的相互作用力和什么有關(guān)系呢？結(jié)論、電荷之間存在著相互作用力，力的大小與電量的大小、電荷間距離的大小有關(guān)，電量越大，距離越近，作用力就

2、越大；反之電量越小，距離越遠(yuǎn)，作用力就越小。作用力的方向，可用同種電荷相斥，異種電荷相吸的規(guī)律確定。電荷間的作用力與它們帶的電荷量以及距離有關(guān)，那么電荷之間相互作用力的大小會(huì)不會(huì)與萬(wàn)有引力的大小具有相似的形式呢？早在我國(guó)東漢時(shí)期人們就掌握了電荷間相互作用的定性規(guī)律,定量討論電荷間相互作用則是兩千年后的法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵?庫(kù)侖做了大量實(shí)驗(yàn),于1785年得出了庫(kù)侖定律.二、庫(kù)侖定律：1.內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷的相互作用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.庫(kù)侖定律表達(dá)式：3.對(duì)庫(kù)侖定律的理解：(1) 庫(kù)侖定律的適用條件：真空中，兩個(gè)點(diǎn)電荷之間

3、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(2)K：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

4、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。若點(diǎn)電荷不是靜止的，而是存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，那么它們之間的作用力除了仍存在靜電力之外，還存在相互作用的磁場(chǎng)力。(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Q1¹Q2，受的力也不等。三、庫(kù)侖研究定律的過程1.提出假設(shè)2.做出假說3.實(shí)驗(yàn)探究:（1）實(shí)驗(yàn)構(gòu)思（2）實(shí)驗(yàn)

5、方案（3）對(duì)假說進(jìn)行進(jìn)行修正和推廣4.思考：（1）庫(kù)侖通過什么方法比較力的大??？（2）庫(kù)侖通過什么方法比較電荷量的大小？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：F1/r2b.r一定時(shí)，探究F與的q1、q2關(guān)系 結(jié)論：即 F q1q26.思想方法: (1)小量放大思想 (2)電荷均分原理四、庫(kù)侖定律的應(yīng)用完成課本例題1和例題2.五、課堂訓(xùn)練:1、下列說法中正確的是：（AD）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

6、小，而是看它的形狀和大小對(duì)所研 究的問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1.5×105 C的正電時(shí)，相互作用力為F1 ，當(dāng)它們分別帶+1.5×105 C和1.5×105 C的電量時(shí)，相互作用力為F2 , 則（ ） AF1 = F2 BF1 F2 CF1 F2 D無法判斷 3、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）異種電荷相互吸引質(zhì)子給電子的的引力為多少？（3）電子給質(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？ 答案：F引=3.6×10-47N F電=8.2×10-8N F電=8.2×10-8N F合=14.2×10-8N六、小結(jié)：（1）電荷間相互