2019-2020年新课标粤教版3-1 选修三1.2《探究静电力》 WORD教案3.doc

探究静电力 教案 一、教学目标知识目标1、理解点电荷的概念；2、通过对演示实验的观察和思考，概括出两个点电荷之间的作用规律；3、掌握库仑定律的内容及其应用；能力目标1、通过对演示实验的观察概括出两种电荷之间的作用规律，培养学生观察、总结的能力；2、，通过点电荷模型的建立，了解理想模型方法情感目标了解人类对电荷间相互作用认识的历史过程，培养学生对科学的好奇心，体验探索自然规律的艰辛和喜悦渗透物理学方法的教育，运用理想化模型方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型点电荷，研究真空中静止点电荷间互相作用力问题库仑定律。二、学法引导 1、用演示复习法引入，注意对比 2、认真观察现象，理解各步的目的 3、掌握解题的思维和方法，而不要一味的强调公式的记忆。三、重点、难点1、重点 ：使学生掌握真空中点电荷间作用力大小的计算及方向的判定库仑定律。2、难点 ：真空中点电荷间作用力为一对相互作用力，遵从牛顿第三定律，是难点。四、课时安排 ：1课时 五、教具学具准备 1演示两种电荷间相互作用：有机玻璃棒、丝绸、碎纸片、毛皮、橡胶棒（2支）2定性演示相关物理量间关系：铝箔包好的草球、表面光滑洁净的绝缘导体、绝缘性好的丝线、绝缘性好的支架、铁架台。六、师生互动活动设计：本节中实验较多，要做好静电实验。师生要多交流、讨论，要留够思考时间。七、教学步骤（一）点电荷对比：牛顿在研究物体运动时引入质点库仑在研究电荷间的作用时引入了点电荷，这是人类思维方法的一大进步。什么是点电荷：简而言之，带电的质点就是点电荷。点电荷的电量、位置可以准确地确定下来。正像质点是理想的模型一样，点电荷也是理想化模型。真正的点电荷是不存在的，但是，如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看成点电荷。均匀带电球体或均匀带电球壳也可看成一个处于该球球心，带电量与该球相同的点电荷。理想模型方法是物理学常用的研究方法。当研究对象受多个因素影响时，在一定条件下人们可以抓住主要因素，忽略次要因素，将研究对象抽象为理想模型，这样可以使问题的处理大为简化。讨论与交流一个带电体在什么情况下可以看成点电荷？与研究问题所要求的精确度有无关系？（二）库仑定律 1、方法：变量控制法 2、实验介绍与演示（课本第6页）观察与思考1）研究相互作用力F与距离r的关系 使A、B、C带同种电荷，且B、C的电荷量相等，观察B、C偏角，思考r增大时，F的大小如何变化，并记下你的结论。2）研究相互作用力F与电荷量的关系使A、B带同种电荷，观察B的偏角，设B原来的电荷量为Q，使不带电的C、与B接触一下即分开，这时B、C就各带q/2的电荷量。保持A、B的距离不变，观察B的偏角，思考当B球带的电荷量减少时，F的大小如何变化？3）综合以上两种情况，你的结论是什么？3、库仑定律内容：在真空中两个电荷间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。库仑定律公式表示：若两个点电荷q1，q2静止于真空中，距离为r，则q1受到q2的作用力F12为式中F12、q1、q2、r诸量单位都已确定，分别为牛（N）、库（C）、2019-2020年新课标粤教版3-1 选修三1.2探究静电力 WORD教案34、q2受到q1 的作用力F21与F12互为作用力与反作用力，它们大小相等，方向相反，统称静电力，又叫库仑力。介绍库仑扭称实验。补充：若点电荷不是静止的，而是存在相对运动，那么它们之间的作用力除了仍存在静电力之外，还存在相互作用的磁场力。关于磁场力的知识，今后将会学到。（三）库仑定律的应用【例1】 两个点电荷q1=1C、q2=1C相距r=1m，且静止于真空中，求它们间的相互作用力。这时F在数值上与k相等，这就是k的物理意义：k在数值上等于两个1C的点电荷在真空中相距1m时的相互作用力。【例2】 真空中有A、B两个点电荷，相距10cm，B的带电量是A的5倍。如果A电荷受到的静电力是104N，那么B电荷受到的静电力应是下列答案中的哪一个？A5104N B0.2104NC104N D0.1104N 解：根据牛三定律，应选C。【例3】 两个完全相同的均匀带电小球，分别带电量q1=2C正电荷，q2=4C负电荷，在真空中相距为r且静止，相互作用的静电力为F。（1）今将q1、q2、r都加倍，相互作用力如何变？（2）只改变两电荷电性，相互作用力如何变？（3）只将r 增大4倍，相互作用力如何变？（4）将两个小球接触一下后，仍放回原处，相互作用力如何变？（5）接上题，为使接触后，静电力大小不变应如何放置两球？答 （1）作用力不变。（2）作用力不变。（3）作用力变为 F25，方向不变。（4）作用力大小变为 F8，方向由原来的吸引变为推斥（接触后电量先中和，后多余电量等分）。【例4】 两个正电荷q1与q2电量都是3C，静止于真空中，相距r=2m。（1）在它们的连线AB的中点O放入正电荷Q，求Q受的静电力。（2）在O点放入负电荷 Q，求Q受的静电力。（3）在连线上A点的左侧 C点放上负点电荷q3，q3=1C且AC=1m，求q3所受静电力。解 当一个点电荷受到几个点电荷的静电力作用时，可用力的独立性原理求解，即用库仑定律计算每一个电荷的作用力，就像其他电荷不存在一样，再求各力的矢量和。（1）（2）题电荷Q受力为零。（3）q3受引力F31与引力F32，方向均向右，合力为：课堂小结（1）电荷间相互作用规律：同性相斥，异性相吸，大小用库仑定（2）电荷间作用力为一对相互作用力，遵循牛顿第三定律。（3）库仑定律适用条件：真空中静止点电荷间的相互作用力（均匀带电球体间、均匀带电球壳间也可）。八、布置课后作业：课本8页练习 2、3题