高二物理選修3
高二物理選修庫侖定律教案
教學目標:
(一)知識與技能
1.掌握庫侖定律,要求知道點電荷的概念,理解庫侖定律的含義及其公式表達,知道靜電力常量.
2.會用庫侖定律的公式進行有關的計算.
3.知道庫侖扭秤的實驗原理.
(二)過程與方法
通過演示讓學生探究影響電荷間相互作用力的因素,再得出庫侖定律
(三)情感態度與價值觀
培養學生的觀察和探索能力
教學重點:掌握庫侖定律
教學難點:會用庫侖定律的公式進行有關的計算
教學方法:講授法
教學用具:庫侖扭秤(模型或掛圖).
教學過程:
(一)複習上課時相關知識
(二)新課教學【板書】----第2節、庫侖定律
提出問題:電荷之間的相互作用力跟什麼因素有關?
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.使同學通過觀察分析出結論(參見課本圖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、庫侖定律
內容表述:力的大小跟兩個點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點電荷的連線上
公式:
靜電力常量k = 9.0×109N·m2/C2
適用條件:真空中,點電荷——理想化模型
介紹:(1).關於“點電荷”,應讓學生理解這是相對而言的,只要帶電體本身的大小跟它們之間的距離相比可以忽略,帶電體就可以看作點電荷.嚴格地説點電荷是一個理想模型,實際上是不存在的.這裏可以引導學生回顧力學中的質點的概念.容易出現的錯誤是:只要體積小就能當點電荷,這一點在教學中應結合實例予以糾正.
(2).要強調説明課本中表述的庫侖定律只適用於真空,也可近似地用於氣體介質,對其它介質對電荷間庫侖力的影響不便向學生多作解釋,只能簡單地指出:為了排除其他介質的影響,將實驗和定律約束在真空的條件下.
擴展:任何一個帶電體都可以看成是由許多點電荷組成的.任意兩點電荷之間的作用力都遵守庫侖定律.用矢量求和法求合力.
利用微積分計算得:帶電小球可等效看成電量都集中在球心上的點電荷.
靜電力同樣具有力的共性,遵循牛頓第三定律,遵循力的平行四邊形定則.
【板書】:3、庫侖扭秤實驗(1785年,法國物理學家.庫侖)
演示:庫侖扭秤(模型或掛圖)介紹:物理簡史及庫侖的實驗技巧.
實驗技巧:(1).小量放大.(2).電量的確定.
【例題1】:試比較電子和質子間的靜電引力和萬有引力.已知電子的質量m1=9.10×10-31kg,質子的質量m2=1.67×10-27kg.電子和質子的電荷量都是1.60×10-19C.
分析:這個問題不用分別計算電子和質子間的靜電引力和萬有引力,而是列公式,化簡之後,再求解.
解:電子和質子間的靜電引力和萬有引力分別是
可以看出,萬有引力公式和庫侖定律公式在表面上很相似,表述的都是力,這是相同之處;它們的實質區別是:首先萬有引力公式計算出的力只能是相互吸引的
力,絕沒有相排斥的力.其次,由計算結果看出,電子和質子間的萬有引力比它們之間的靜電引力小的很多,因此在研究微觀帶電粒子間的相互作用時,主要考慮靜電力,萬有引力雖然存在,但相比之下非常小,所以可忽略不計.
【例題2】:詳見課本P9
小結:對本節內容做簡要的小結
作業:複習本節課文及閲讀科學漫步
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