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)律知識目標：1掌握庫侖定律，知道點電荷的概念，并理解真空中的庫侖定律2會用庫侖定律進行有關(guān)的計算能力目標：1滲透理想化方法，培養(yǎng)學生由實際問題進行簡化抽象建立物理模型的能力2滲透控制度量的科學研究方法 德育目標：通過元電荷的教學，滲透物質(zhì)無限可分的辯證唯物主義觀點教學重點：庫侖定律和庫侖力的教學教學難點：關(guān)于庫侖定律的教學教學方法：實驗歸納法、講授庫侖定律教學過程：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，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不會與萬有引力的大小具有相似的形式呢？早在我國東漢時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物理學家?guī)靵?庫侖做了大量實驗,于1785年得出了庫侖定律.二、庫侖定律：1.內(nèi)容：真空中兩個靜止的點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.庫侖定律表達式：3.對庫侖定律的理解：(1) 庫侖定律的適用條件：真空中，兩個點電荷之間

3、的相互作用。a：不考慮大小和電荷的具體分布，可視為集中于一點的電荷b：點電荷是一種理想化模型c：介紹把帶電體處理為點電荷的條件d：庫侖定律給出的雖是點電荷間的靜電力，但是任一帶電體都可看成是由許多點電荷組成的，據(jù)庫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，其大小是用實驗方法確定的。其單位是由公式中的F、Q、r的單位確定的，使用庫侖定律計算時，各物理量的單位必須是：F：N、Q：C、r：m。(3)關(guān)于點電荷之間相互作用是引力還是斥力的表示方法，使用公式計算時，點電荷電量用絕對值代入公式進行計算，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）庫侖力也稱為靜電力，它具有力的共性。它與高一時學過的重力，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。若點電荷不是靜止的，而是存在相對運動，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力。(5) ,F是Q1與Q2之間的相互作用力，F(xiàn)是Q1對Q2的作用力，也是Q2對Q1的作用力的大小，是一對作用力和反作用力，即大小相等方向相反。不能理解為Q1¹Q2，受的力也不等。三、庫侖研究定律的過程1.提出假設(shè)2.做出假說3.實驗探究:（1）實驗構(gòu)思（2）實驗

5、方案（3）對假說進行進行修正和推廣4.思考：（1）庫侖通過什么方法比較力的大小？（2）庫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.實驗方案：a.q1、q2一定時，探究F與r的關(guān)系結(jié)論：F1/r2b.r一定時，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、庫侖定律的應用完成課本例題1和例題2.五、課堂訓練:1、下列說法中正確的是：（AD）A .點電荷是一種理想模型，真正的點電荷是 不存在的B .點電荷就是體積和帶電量都很小的帶電體C .根據(jù) 可知，當r趨近于0 時,F趨近于D .一個帶電體能否看成點電荷，不是看它的尺寸大

6、小，而是看它的形狀和大小對所研 究的問題的影響是否可以忽略不計2、兩個半徑為0.3m的金屬球，球心相距1.0m放置，當他們都帶1.5×105 C的正電時，相互作用力為F1 ，當它們分別帶+1.5×105 C和1.5×105 C的電量時，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)子的庫侖力？（4）電子繞質(zhì)子運動的向心力由誰提供？(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