高中物理第2節(jié)庫侖定律教學(xué)過程二新人教版選修31

第2節(jié)、庫侖定律新課教課過程二進(jìn)行新課1、點電荷⑴點電荷：帶電體的形狀、大小對互相作使勁的大小能夠忽視，那么帶電體能夠看作一個點，所帶電荷稱為點電荷。點電荷是一種理想化帶電體模型，當(dāng)帶電體間的距離比帶電體自己的大小大得多，致使于帶電體的形狀和大小對作使勁的影響能夠忽視時，此帶電體能夠看作點電荷。⑵元電荷：任何帶電粒子，所帶的電荷等于電子或質(zhì)子的電量的整數(shù)倍，或許與它們相等，所以一個電子或質(zhì)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1]讓帶電小球湊近懸掛在絲線的帶電小球，察看在不一樣距離時小球偏轉(zhuǎn)角度。問：這說明什么？啟迪學(xué)生回答：帶電體之間的作使勁的大小用跟帶電體間的距離相關(guān)。問：若以懸掛的小球作為研究對象，它遇到幾個力？均衡時它遇到電荷間作使勁跟那些要素相關(guān)？啟迪學(xué)生回答：F=mgtgα。，帶電體間距離越小，偏角α越大，這表示電荷間作使勁越大。[演示2]帶電量不一樣的小球湊近懸掛絲線的帶電小球，察看小球的偏角的變化關(guān)系。議論獲得：帶電體間作使勁還跟帶電體所帶電量相關(guān)。⑴庫侖扭秤實驗：出示庫侖扭秤掛圖，簡單介紹法國物理學(xué)家?guī)靵隼门こ友芯侩姾砷g互相作使勁的大小跟電量和距離的關(guān)系所用控制變量的科學(xué)方法。設(shè)計的扭秤成功的解決了用一般測力計沒法丈量細(xì)小作用方法。實驗結(jié)論，真空中的庫侖定律。⑵庫侖定律：在真空中兩個點電荷間的作使勁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，作使勁的方向在它們的連線上。庫侖定律的表達(dá)式：電荷的電量：點電荷間的距離

Q1Q2F：庫侖力Q1Q2：點Fk2r靜電力恒量：k9.0109Nm2/C2⑶合用條件：庫侖定律只合用于真空（或特定的空氣）中的兩個點電荷之間的互相作用。⑷注意：1）使用庫侖定律計算時，電量用絕對值代入，作使勁的方向依據(jù)“同種電荷相斥，異種電荷相吸”的規(guī)律定性判斷。2）研究微觀帶電粒子（電子、質(zhì)子、α粒子、各樣離子）相互作用時，萬有引力或重力能夠忽視不計。3）庫侖分取電量的方法：兩個大小、形狀完整同樣的帶電金屬球相碰后，帶電量必定相等。（原帶異種電荷的先中和后均分，原帶同種電荷的總量均分。）4）系統(tǒng)中有多個點電荷時，隨意兩點電荷之間的作使勁都遵照庫侖定律，計算多個點電荷對某一電荷的作使勁應(yīng)分別計算每個電荷對它庫侖力，再求其矢量和。5）運用庫侖定律要一致使用國際單位。在國際單位制中，靜電力恒量：k9.0109Nm2/C2。例題：1、已知m電=0.91×10-30Kg，m質(zhì)=1.67×10-27Kg電子和質(zhì)子的電量都是1.60×10-19C，試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力。解：電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力分別是∴F電Ke291091.6010191.6010192.31039F萬Gm電m質(zhì)6.6710111.6710270.911030由此可知，F(xiàn)電比F萬大得多，故在研究微觀帶電粒子間互相作用時，常把萬有引力忽視不計。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(zhì)？解：依據(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，假如引進(jìn)另一帶電小球C，恰巧使三個小球都處于均衡狀態(tài)。問：⑴C球所帶的電荷應(yīng)該與A、B同號仍是反號？⑵C球應(yīng)放在哪處？⑶C球所帶電量應(yīng)為多少？解：⑴若C球帶正電，則三個球之間的靜電力都是斥力，三個球都不可以處于均衡狀態(tài)，故C球與A、B球所帶的電荷不可以同號，C球帶負(fù)電荷。⑵⑶因為C球帶負(fù)電荷，若放在A、B兩球的外側(cè)，則C球同時受A、B兩球的引力，C球不可以均衡，故C球放在A、B兩球之間，三球都有可能均衡。如下圖，設(shè)C球距A球為x，則距B球為1.5-x據(jù)均衡條件及庫侖定律可得：對A球：FBAFCAQBQAQCQA即4QQCK2K21.52x2rBArCA對B球：FABFCBQBQAQCQB即QQCKK1.5x2rBA2rCB21.52對C球：FACFBCQCQAQCQB即14K2K2x21.5x2rACrCB解聯(lián)立方程組①②③得x0.5米，Q4QC9

①②③課后思慮：假如A、B兩球帶異種電荷時，C的可能狀況？綜合練習(xí)，穩(wěn)固新知在前面解說基本例題的基礎(chǔ)上，進(jìn)行綜合練習(xí)的目的是進(jìn)一步培育學(xué)生運用新知識解決問題的能力。判斷、選擇練習(xí)由淺入深，并注意從不一樣角度來加強知識。最后的練習(xí)激發(fā)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實質(zhì)問題的興趣，將講堂教課推向熱潮。講堂練習(xí)：l、真空中兩個點電荷Q1Q2，距離為R，當(dāng)Q1增大到2倍時，Q2減為本來的1/3，而距離增大到本來的3倍，電荷間的庫侖力變成本來的：（D）A、4/9B、4/27C、8/27D、2/272、兩個完整同樣的金屬球，分別帶有-3×10-6C和+1×10-6C的電量，它們相距為0.1m，其互相作使勁為，若它們互相接觸后分開，并使它們距離用為本來的兩倍，這時互相作使勁為。3、兩個點電荷所帶的電量分別為q和2q，相距為S，問第三個電荷放在哪處時受力均衡？解：設(shè)第三個電荷距q為x，電量為Q，據(jù)均衡條件和庫侖定律kqQ/x=k2qQ/(s-x)2即x2+3sx=s2(x+s)=2s2x=0.41s精練小結(jié)、部署作業(yè)：小結(jié)：點電荷是理想模型。2、庫侖定律的應(yīng)用：1）合用條件：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，異種電荷相吸確立作使勁的方向。3）注意單位的一致。作業(yè)：針對訓(xùn)練P2的8題、P4的8題、課本練習(xí)一的3、4題。板書設(shè)計：1、點電荷2、庫侖定律1）庫侖定律：在真空中兩個點電荷間的作使勁跟它們的電量的乘積成正比，跟它們間的