高二物理人教版選修31 1.2庫侖定律教案

1、.庫侖定律重/難點(diǎn)重點(diǎn)：掌握庫侖定律。難點(diǎn)：會用庫侖定律的公式進(jìn)展有關(guān)的計(jì)算。重/難點(diǎn)分析重點(diǎn)分析：為打破重難點(diǎn)應(yīng)講清庫侖定律及適用條件，說明庫侖力符合力的特征，遵守牛頓第三定律。為定性演示庫侖定律，應(yīng)使帶電小球外表光滑，防止尖端放電，支架應(yīng)選絕緣性能好的，空氣要枯燥。說清k的單位由公式中各量單位確定，其數(shù)值那么由實(shí)驗(yàn)確定。難點(diǎn)分析：庫侖定律只適用于點(diǎn)電荷。關(guān)于“點(diǎn)電荷，應(yīng)讓學(xué)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間隔 相比可以忽略，帶電體就可以看作點(diǎn)電荷。嚴(yán)格地說點(diǎn)電荷是一個理想模型，實(shí)際上是不存在的。這里可以引導(dǎo)學(xué)生回憶力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)的概念。容易出現(xiàn)的錯誤是：只要體積小就能當(dāng)

2、點(diǎn)電荷，這一點(diǎn)在教學(xué)中應(yīng)結(jié)合實(shí)例予以糾正。任何一個帶電體都可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的。任意兩點(diǎn)電荷之間的作用力都遵守庫侖定律。用矢量求和法求合力。打破策略 實(shí)驗(yàn)：學(xué)生動手做摩擦起電實(shí)驗(yàn)；演示實(shí)驗(yàn)：同性電荷相推斥，異性電荷相吸引。注意學(xué)生的感性知識2.1庫侖定律的適用條件：真空中，兩個點(diǎn)電荷之間的互相作用。點(diǎn)電荷：帶電體大小和它們之間的間隔 相比可以忽略。理解為帶電體只為一點(diǎn)，電荷集中于該點(diǎn)，r即為兩個帶電體之間間隔 。當(dāng)帶電體大小與它們間隔 相比不可忽略時，電荷不能視為集中一點(diǎn)，r不能確定，不適用庫侖定律。2k：靜電力常量。重要的物理常數(shù)，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、

3、r的單位確定的，使用庫侖定律計(jì)算時，各物理量的單位必須是：F：N、q：C、r：m。3關(guān)于點(diǎn)電荷之間互相作用是引力還是斥力的表示方法，使用公式計(jì)算時，點(diǎn)電荷電量用絕對值代入公式進(jìn)展計(jì)算，然后根據(jù)同性電荷相斥、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(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，合成分解時遵從平行四邊形法那么，與其它的力平衡，使物體發(fā)生形變，產(chǎn)生加速度。5 ,F是與之間的互相作用力，F(xiàn)是對的作用力，也是對的作用力的大小，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，受的力也不等。3.【解題點(diǎn)要】例1 .在真空中同一條直線

4、上的A、B兩點(diǎn)固定有電荷量分別為+4Q和-Q的點(diǎn)電荷。將另一個點(diǎn)電荷放在該直線上的哪個位置，可以使它在電場力作用下保持靜止？假設(shè)要求這三個點(diǎn)電荷都只在電場力作用下保持靜止，那么引入的這個點(diǎn)電荷應(yīng)是正電荷還是負(fù)電荷？電荷量是多大？+4QA B C -Q解析： 先斷定第三個點(diǎn)電荷所在的區(qū)間： 只能在B點(diǎn)的右側(cè)； 再由，F(xiàn)、k、q一樣時 ， 即C在AB延長線上， 且AB=BC。C處的點(diǎn)電荷肯定在電場力作用下平衡了；只要A、B兩個點(diǎn)電荷中的一個處于平衡，另一個必然也平衡。由，F(xiàn)、k、一樣，而且必須是正電荷。所以C點(diǎn)處引入的點(diǎn)電荷。AB-Q-2Q例2. 如圖，光滑絕緣程度面上有兩只完全一樣的金屬球A、B

5、，帶電量分別為-2Q與-Q。如今使它們以一樣的初動能對應(yīng)的動量大小為開場相向運(yùn)動且剛好能發(fā)生接觸。接觸后兩小球又各自反向運(yùn)動。當(dāng)它們剛好回到各自的出發(fā)點(diǎn)時的動能分別為和，動量大小分別為。有以下說法：接觸點(diǎn)一定在兩球初位置連線的中點(diǎn)右側(cè)某點(diǎn)。 兩球必將同時返回各自的出發(fā)點(diǎn)。其中正確的選項(xiàng)是A B C D解析：由牛頓定律的觀點(diǎn)看，兩球的加速度大小始終一樣，一樣時間內(nèi)的位移大小一定一樣，必然在連線中點(diǎn)相遇，又同時返回出發(fā)點(diǎn)。由動量觀點(diǎn)看，系統(tǒng)動量守恒，兩球的速度始終等值反向，也可得出結(jié)論：兩球必將同時返回各自的出發(fā)點(diǎn)。且兩球末動量大小和末動能一定相等。從能量觀點(diǎn)看，兩球接觸后的電荷量都變?yōu)?-1.5

6、Q，在一樣間隔 上的庫侖斥力增大，返回過程中電場力做的正功大于接近過程中抑制電場力做的功，由機(jī)械能定理，系統(tǒng)機(jī)械能必然增大，即末動能增大。選C。此題引出的問題是：兩個一樣的帶電小球可視為點(diǎn)電荷，相碰后放回原處，互相間的庫侖力大小怎樣變化？討論如下：ABCFABFBFCBF例3. 如圖，在光滑絕緣程度面上有三個質(zhì)量都是m的一樣小球，彼此間的間隔 都是l，A、B電荷量都是+q。給C一個外力F，使三個小球保持相對靜止共同加速運(yùn)動。求：C球的帶電性和電荷量；外力F的大小。解析：先分析A、B兩球的加速度：它們互相間的庫侖力為斥力，因此C對它們只能是引力，且兩個庫侖力的合力應(yīng)沿垂直于AB連線的方向。這樣就把B受的庫侖力和合力的平行四邊形確定了。于是可得。打破反思本次課不應(yīng)該受到教材的束縛，可以不按著教材把庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)放在規(guī)律出現(xiàn)之后，庫侖定律是實(shí)驗(yàn)定律，實(shí)驗(yàn)應(yīng)該放在規(guī)律出來之前，雖然教材是放在規(guī)律之后了，作為一個老師應(yīng)該有重新大膽組織教材的才能。不僅如此還應(yīng)該對實(shí)驗(yàn)詳細(xì)講解，例如先講原理、再講觀察到的現(xiàn)象、由現(xiàn)象我們可以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。對于比較萬有引力和庫侖力大小的問題也應(yīng)該詳細(xì)講解，包括例題也應(yīng)該做好解題的示范工作，規(guī)規(guī)矩矩的寫一道題，有頭有尾。對于規(guī)律課應(yīng)該重點(diǎn)講明規(guī)律以及規(guī)律的形成、公式和簡單