庫侖定律(說課及教學設計)

1、庫侖定律（說課及教學設計）順義六中 周 毅2002年5月庫侖定律（說課及教學設計）2002年5月21日 順義六中 周 毅高中的學習方法、學習習慣、學習心理以及物理這一學科對學生的思維能力、抽象能力、運用數(shù)學的解題能力都比初中有更高的要求，學生能否在盡量短的時間適應高中的學習，順利地跨過這個學習臺階，是影響學生提高學習成績的主要因素。如何使學生盡快適應高中物理教學特點和學習特點，渡過學習物理的難關，就成為高一物理教師的首要任務。為了使學生容易接受、更好、更快的適應高中物理的教學特點，提高學生的物理學習興趣。下面我從說教材、說教法和學法、說教學程序、說板書、時間安排五方面來說說這節(jié)課。 

2、一、 說教材1、 說課內容：高中物理第二冊第一章第一節(jié)庫侖定律2、 本節(jié)課在教材中的地位、作用和意義：本單元教材的核心是庫侖定律，它既是電荷間相互作用的基本規(guī)律，又是學習電場強度的基礎。因此，在本單元教學中對電荷間的相互作，不僅要求學生定性知道，而且通過庫侖定律的教學還要求定量了解，但對庫侖定律的解題應用，則只限于真空中兩個點電荷間相互作用的一些簡單計算。3、 本節(jié)課的教學目標：點電荷的物理意義理解庫侖定律及其適用條件，并能應用解決簡單問題。知道靜電力常量k的物理意義和數(shù)值、單位。培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的的能力。4、 教學重點、難點和關鍵：教學重點：庫侖定律及適用條件。教學難點：庫侖定律的

3、實驗。二、 說教法、學法在教學中貫徹讓學生經歷知識的形成過程為原則，整個教學過程始終圍繞教學目標展開，力求做到層次清楚，環(huán)節(jié)緊湊，并注意引導學生通過觀察、實驗和操作，突出體現(xiàn)了學生對知識的獲取和能力的培養(yǎng)。教學方法：啟發(fā)講練式學習目的及達標方法選擇：知識要點學習水平達標方法選擇預期達標識記理解運用點電荷課堂演繹95%庫侖定律的內容及公式觀察思維綜合結論90%靜電力常量物理意義、單位教師講解95%庫侖定律計算教師講解，學生反饋90%三、 說教學程序 研究教法和學法是搞好教學的前提和基礎，而合理安排教學程序，則是教學成功的關鍵一環(huán)。以求達到事半功倍之效，使學生學有所獲，我根據(jù)本課教材的特點以及我班

4、學生的實際水平，將本課劃分成三大部分：復習準備、引入新知在課的開始讓學生先觀察2組演示實驗，并通過學生對舊知識的回顧，進一步了解電學的基本知識，為學生對庫侖定律及應用的學習做好知識和思路方面的準備。演示1 摩擦起電提出問題：摩擦起電的原因？如何判斷物體是否帶電？演示2 電荷間的相互作用1 兩種電荷：自然界只存在正、負兩種電荷正電荷：用絲綢摩擦過的玻璃棒上帶的電荷叫正電荷。負電荷：用毛皮摩擦過的硬橡膠棒上帶的電荷叫負電荷。電量：帶電體上所帶電荷的多少叫電量。2 物體的帶電方式有三種：（1）摩擦起電 （2）接觸起電 （3）感應起電3 電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，任何起電方式都是電荷的

5、轉移，它只能從一個物體轉移到另一個物體或從物體的一部分轉移到另一部分。在同一隔離系統(tǒng)中正、負電量代數(shù)和不變。4 電荷間的相互作用規(guī)律：電荷間有相互作用力。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。兩電荷間的相互作用力大小相等，方向相反，作用在同一直線上。積極主動，探究新知 1、點電荷點電荷：帶電體的形狀、大小對相互作用力的大小可以忽略，那么帶電體可以看作一個點，所帶電荷稱為點電荷。點電荷是一種理想化帶電體模型，當帶電體間的距離比帶電體本身的大小大得多，以致于帶電體的形狀和大小對作用力的影響可以忽略時，此帶電體可以看作點電荷。元電荷：任何帶電粒子，所帶的電荷等于電子或質子的電量的整數(shù)倍，或者與它們相等

6、，因此一個電子或質子所帶電量的絕對值稱為元電荷，大小為1e=1.60×10-19C。2、庫侖定律演示3讓帶電小球靠近懸掛在絲線的帶電小球，觀察在不同距離時小球偏轉角度。問：這說明什么？啟發(fā)學生回答：帶電體之間的作用力的大小用跟帶電體間的距離有關。問：若以懸掛的小球作為研究對象，它受到幾個力？平衡時它受到電荷間作用力跟那些因素有關？啟發(fā)學生回答：F=mg tg。，帶電體間距離越小，偏角越大，這表明電荷間作用力越大。演示4帶電量不同的小球靠近懸掛絲線的帶電小球，觀察小球的偏角的變化關系。 討論得到：帶電體間作用力還跟帶電體所帶電量有關。庫侖扭秤實驗：出示庫侖扭秤掛圖，簡單介紹法國物理學家

7、庫侖利用扭秤研究電荷間相互作用力的大小跟電量和距離的關系所用控制變量的科學方法。設計的扭秤成功的解決了用普通測力計無法測量微小作用方法。實驗結論，真空中的庫侖定律。庫侖定律：在真空中兩個點電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比，跟它們間的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。庫侖定律的表達式： F：庫侖力 Q1Q2：點電荷的電量 r：點電荷間的距離 靜電力恒量：適用條件：庫侖定律只適用于真空（或特定的空氣）中的兩個點電荷之間的相互作用。注意：1）使用庫侖定律計算時，電量用絕對值代入，作用力的方向根據(jù)“同種電荷相斥，異種電荷相吸”的規(guī)律定性判定。2）研究微觀帶電粒子（電子、質子、粒子、各

8、種離子）相互作用時，萬有引力或重力可以忽略不計。3）庫侖分取電量的方法：兩個大小、形狀完全相同的帶電金屬球相碰后，帶電量一定相等。（原帶異種電荷的先中和后平分，原帶同種電荷的總量平分。）4）系統(tǒng)中有多個點電荷時，任意兩點電荷之間的作用力都遵從庫侖定律，計算多個點電荷對某一電荷的作用力應分別計算每個電荷對它庫侖力，再求其矢量和。5）運用庫侖定律要統(tǒng)一使用國際單位。在國際單位制中，靜電力恒量：。例題：1、已知m電=0.91×10-30Kg，m質=1.67×10-27Kg電子和質子的電量都是1.60×10-19C，試比較電子和質子間的靜電引力和萬有引力。解：電子和質子間

9、的靜電引力和萬有引力分別是 由此可知，F(xiàn)電比F萬大得多，故在研究微觀帶電粒子間相互作用時，常把萬有引力忽略不計。2、在真空中有兩個相距0.18m的點電荷，Q1電量為十1.8×10-12C。兩個點電荷間的靜電力F=1.0×10-12N，求Q2所帶的電量及帶電性質？解：根據(jù)庫侖定律 F=KQ1Q2/r2Q1=Fr2/kQ2=1.0×10-12×0.182/(9×109×1.8×10-12)C=2.0×10-12C3、帶電小球A和B的電量分別為+Q和+4Q，它們之間的距離為1.5米，如果引進另一帶電小球C，恰好使三個小球

10、都處于平衡狀態(tài)。問：C球所帶的電荷應當與A、B同號還是反號？C球應放在何處？C球所帶電量應為多少？ 解：若C球帶正電，則三個球之間的靜電力都是斥力，三個球都不能處于平衡狀態(tài)，故C球與A、B球所帶的電荷不能同號，C球帶負電荷。由于C球帶負電荷，若放在A、B兩球的外側，則C球同時受A、B兩球的引力，C球不能平衡，故C球放在A、B兩球之間，三球都有可能平衡。如圖所示，設C球距A球為，則距B球為1.5- 據(jù)平衡條件及庫侖定律可得： 對A球： 即 對B球： 即 對C球： 即 解聯(lián)立方程組得米，課后思考：如果A、B兩球帶異種電荷時，C的可能情況？綜合練習，鞏固新知 在前面講解基本例題的基礎上，進行綜合練習

11、的目的是進一步培養(yǎng)學生運用新知識解決問題的能力。判斷、選擇練習由淺入深，并注意從不同角度來強化知識。最后的練習激發(fā)學生運用所學知識解決實際問題的興趣，將課堂教學推向高潮。課堂練習：l、真空中兩個點電荷Q1Q2，距離為R，當Q1增大到2倍時，Q2減為原來的1/3，而距離增大到原來的3倍，電荷間的庫侖力變?yōu)樵瓉淼模海?D ）A、4/9 B、4/27 C、8/27 D、2/272、兩個完全相同的金屬球，分別帶有-3×10-6C和+1×10-6C的電量，它們相距為0.1m，其相互作用力為 ，若它們相互接觸后分開，并使它們距離用為原來的兩倍，這時相互作用力為 。3、兩個點電荷所帶的電量分別為q和2q，相距為S，問第三個電荷放在何處時受力平衡？解：設第三個電荷距q為x，電量為Q，據(jù)平衡條件和庫侖定律kqQ/x=k2qQ/(s-x)2 即 x2+3sx=s2 (x+s)=2s2x=0.41s精練小結、布置作業(yè)：小結：1、 點電荷是理想模型。2、庫侖定律的應用：（1）適用條件：真空中的兩個點電荷（2）用公式計算庫侖力的大小，再用同種電荷相斥，異種電荷相