第1章第1節(jié)電荷

PAGEPAGE11-1第1章第1節(jié)《電荷庫侖定律》教學(xué)設(shè)計第一篇：1-1第1章第1節(jié)《電荷庫侖定律》教學(xué)設(shè)計《電荷庫侖定律》教學(xué)設(shè)計教材：人教版高中物理選修1-1第1章第1節(jié)課題：電荷庫侖定律課時：2課時一、教材分析1．庫侖定律既是電荷間相互作用的基本規(guī)律，又是學(xué)習(xí)電場強度的基礎(chǔ)，不僅要求學(xué)生定性知道，而且還要求定量了解和應(yīng)用。2．本節(jié)摩擦起電、兩種電荷的相互作用、電荷量的概念初中已接觸，已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)，在復(fù)習(xí)初中知識的基礎(chǔ)上，應(yīng)著重從原子結(jié)構(gòu)的角度講解物體帶電的本質(zhì)。3．通過對使物體帶電的方法接觸起電、摩擦起電和感應(yīng)起電的分析，讓學(xué)生體會到使物體帶電的實質(zhì)是電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，從而打破了物體的電中性，失去電子的物體帶上了正電荷，得到電子的物體帶上了負(fù)電荷。過渡到電荷守恒定律，水到渠成，對高中學(xué)生而言很容易接受，進(jìn)一步鞏固守恒思想。4．在分析思考的過程中學(xué)生體會到電荷守恒定律以及元電荷的概念。同時教學(xué)中滲透“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”的思想。5．展示庫侖定律的內(nèi)容和庫侖發(fā)現(xiàn)這一定律的過程，并強調(diào)該定律的條件和遠(yuǎn)大意義。二、學(xué)情分析學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)了電學(xué)的基本知識，為過渡到本節(jié)的學(xué)習(xí)起著鋪墊作用，學(xué)生已具備了一定的探究能力、邏輯思維能力及推理演算能力。能在老師指導(dǎo)下通過觀察、思考，發(fā)現(xiàn)一些問題和解決問題。因此有必要把初中學(xué)過的兩種電荷及其相互作用、電荷量的概念、摩擦起電的知識復(fù)習(xí)一下。三、教學(xué)方法分析及建議1．在學(xué)生初中學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，可以通過演示實驗或者媒體播放復(fù)習(xí)并鞏固電荷的有關(guān)知識；先運用教材上給出的簡單易行的實驗，讓學(xué)生觀察摩擦后的塑料片之間的相互作用力，猜想作用力的大小跟哪些因素有關(guān)；然后通過實驗定性驗證猜想是否正確，并在這個基礎(chǔ)上介紹庫侖定律的發(fā)現(xiàn)過程。2．講解點電荷時，可以對照質(zhì)點的概念進(jìn)行講解，要講清點電荷是一種理想化的物理模型。3．物理發(fā)展史上的重要概念及重大規(guī)律的建立都是經(jīng)科學(xué)家艱辛的探索而完成的，都是對原有思維方式突破的結(jié)果，體現(xiàn)出了科學(xué)家的創(chuàng)造性。如何充分利用這寶貴的素材，需要教師創(chuàng)設(shè)問題情景對學(xué)生“誘思”、“導(dǎo)思”，在本節(jié)課中，對庫侖定律得出過程進(jìn)行了嘗試。4．利用“思考與討論”的問題，比較庫侖定律與萬有引力定律的異同。5．要做好演示實驗，使學(xué)生清楚地知道什么是靜電感應(yīng)現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上，使學(xué)生知道，感應(yīng)起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開，使電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，進(jìn)一步說明電荷守恒定律。四、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1．了解人類對電現(xiàn)象的認(rèn)識過程，體會人類探索自然規(guī)律的科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。2．了解元電荷的大小，了解電荷守恒定律，知道摩擦起電和感應(yīng)起電的實質(zhì)不是創(chuàng)造電荷，而是電荷的轉(zhuǎn)移。3．理解庫侖定律的含義和表達(dá)式，知道靜電常量。了解庫侖定律的適用條件，學(xué)習(xí)用庫侖定律解決簡單的問題。4．滲透理想化思想，培養(yǎng)由實際問題進(jìn)行簡化抽象思維建立物理模型的能力。（二）過程與方法1．教師通過實驗法、問題教學(xué)法啟發(fā)學(xué)生理解抽象的電荷知識。2．通過認(rèn)識科學(xué)家在了解自然的過程中常用的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生善用類比方法、理想化方法、實驗方法等物理學(xué)習(xí)方法。（三）情感態(tài)度與價值觀1．通過閱讀材料，展示物理學(xué)發(fā)展中充滿睿智和靈氣的科學(xué)思維，弘揚前輩物理學(xué)家探尋真理的堅強意志和科學(xué)精神。2．通過對比天電和地電、以及定性和定量、神學(xué)和科學(xué)對電現(xiàn)象的認(rèn)識，使學(xué)生了解人類對電荷的認(rèn)識過程，培養(yǎng)學(xué)生探索大自然的興趣。3．通過對庫侖定律探究過程的討論，使學(xué)生掌握科學(xué)的探究方法，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的熱情。五、本節(jié)要點1．什么是靜電現(xiàn)象？電荷間的相互作用是什么？什么叫電荷量？2．什么是感應(yīng)起電現(xiàn)象？什么叫中和現(xiàn)象？3．電荷守恒定律的內(nèi)容是什么？什么叫元電荷？4．庫侖定律的內(nèi)容是什么？適用條件是什么？六、教學(xué)重難點分析（一）重點1．對庫侖定律的理解。（二）難點1．對電荷這一抽象概念的理解；2．對庫侖定律發(fā)現(xiàn)過程的探討。（三）突破重、難點的方法1．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。2．為定性演示庫侖定律，應(yīng)使帶電小球表面光滑，防止尖端放電，支架應(yīng)選絕緣性能好的，空氣要干燥。3．說清K的單位由公式中各量單位確定，其數(shù)值則由實驗確定。七、教學(xué)流程設(shè)計（一）新課引入（多媒體展示電磁學(xué)的發(fā)展史）古代人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了有關(guān)靜電現(xiàn)象，主要是梳頭或者是羊毛、絲、棉類的衣物摩擦有閃光及聲音；古希臘人發(fā)現(xiàn)琥珀可以吸引輕小物體。英國的吉爾伯特（1544—1603）是最早系統(tǒng)地研究電磁現(xiàn)象的科學(xué)家。他發(fā)現(xiàn)琥珀和磁鐵都能夠吸引物體，不過性質(zhì)不同，經(jīng)過研究，他發(fā)現(xiàn)許多其他物體經(jīng)過摩擦后也都能夠吸引其他小物體。引入（electric）（琥珀體）還發(fā)明了可供實驗用的驗電器。德國的奧托·格里克（1602—1686），馬德堡市市長，1654年曾用自己發(fā)明的抽氣機(jī)做了馬德堡半球?qū)嶒灒?660年發(fā)明了第一臺可產(chǎn)生大量電荷的摩擦起電機(jī)。有了這樣的機(jī)器，因而做成了各種各樣的電火花實驗；還有讓人身體帶電的實驗；這使得18世紀(jì)40年代的德國整個社會都對電現(xiàn)象感興趣，許多人購買了摩擦起電機(jī)做實驗作為娛樂，同時也大大普及了電學(xué)知識。電學(xué)知識在整個歐洲各國都普及起來。法國電學(xué)家諾萊特在巴黎圣母院前進(jìn)行，他請700個修道士手拉手地排起來，讓排頭的手拿萊頓瓶放電時，發(fā)現(xiàn)700個修道士同時跳了起來，顯示了電的強大威力。富蘭克林的風(fēng)箏實驗，證明了雷電是一種放電現(xiàn)象，在此基礎(chǔ)上，發(fā)明了避雷針。（二）進(jìn)行新課1．接引雷電下九天──富蘭克林發(fā)明避雷針的故事1752年7月的一天，在北美洲的費城，一位名叫富蘭克林的科學(xué)家，做了一個轟動世界的實驗：這天下午，天色陰暗，烏云滾滾。天空中不時閃爍著青白色的電光，傳來一陣陣沉悶的雷聲，眼看一場可怕的大雷雨就要來臨了?！斑@是最合適的天氣！”富蘭克林和他的兒子威廉帶著風(fēng)箏和萊頓瓶（一種可充放電的容器），奔向郊外田野里的一間草棚。這可不是一只普通的風(fēng)箏：它是用絲綢做成的，在它的頂端綁了一根尖細(xì)的金屬絲，作為吸引閃電的“接收器”；金屬絲連著放風(fēng)箏用的細(xì)繩，這樣細(xì)繩被雨水打濕后，也就成了導(dǎo)線；細(xì)繩的另一端系上綢帶，作為絕緣體（要干燥），避免實驗者觸電；在綢帶和繩子之間，掛有一把鑰匙，作為電極。富蘭克林和他的兒子連忙乘著風(fēng)勢，將風(fēng)箏放上了天。風(fēng)箏，像一只矯健的鳥兒，漸漸地飛到云海中。父子倆躲在草棚的屋檐下，手中緊握著沒有被雨水淋濕的綢帶，目不轉(zhuǎn)睛地觀察著風(fēng)箏的動靜。突然，天空中掠過一道耀眼的閃電。富蘭克林發(fā)現(xiàn)，風(fēng)箏引繩上的纖維絲一下子豎立起來。這說明，雷電已經(jīng)通過風(fēng)箏和引繩傳導(dǎo)下來了。富蘭克林高興極了，他禁不住伸出左手，觸碰一下引繩上的鑰匙?！斑辍钡囊宦?，一個小小的藍(lán)火花跳了出來。“這果然是電！”富蘭克林興奮地叫了起來?！鞍讶R頓瓶拿過來?！备惶m克林對威廉喊道。他連忙把引繩上的鑰匙和萊頓瓶連接起來。萊頓瓶上電火花閃爍。這說明萊頓瓶充了。事后，富蘭克林用萊頓瓶收集的雷電，做了一系列的實驗，進(jìn)一步證實了雷電與普通電完全相同。富蘭克林的這一風(fēng)箏實驗，徹底地?fù)羲榱碎W電是“上帝之火”、“煤氣爆炸”等流行的說法，使人們真正認(rèn)識到雷電的本質(zhì)。因此，人們說：“富蘭克林把上帝與閃電分了家?！备惶m克林的風(fēng)箏實驗絕不是一時沖動所做的。早在數(shù)年前，他就致力于電的研究，并在當(dāng)時人們不知“電為何物”的時代，指出了電的性質(zhì)。在一次研究的意外事件中，他得到啟迪。有一次，他把幾只萊頓瓶連在一起，以加大電容量。不料，實驗的時候，守在一旁的妻子麗德不小心碰了一下萊頓瓶，只聽得“轟”的一聲，一團(tuán)電火花閃過，麗德被擊中倒地，面色慘白。她因此休息了一個星期身體才得到康復(fù)?！叭R頓瓶發(fā)出的轟鳴聲，放出的電火花，不是和雷電一樣嗎？”富蘭克林大膽地提出這個設(shè)想。經(jīng)過反復(fù)思考，他推測雷電就是普通的電，并找出它們兩者間的12條相同之處：都發(fā)亮光；光的顏色相同；閃電和電火花的路線都是曲折的；運動都極其迅速；都能被金屬傳導(dǎo)；都能發(fā)出爆炸聲或噪聲；都能在水或冰塊中存在；通過物體時都能使之破裂；都能殺死動物；都能熔化金屬；都能使易燃物燃燒；都放出硫磺氣味。1747年，富蘭克林把他的這些想法，寫成論文《論雷電與電氣的一致性》。他將論文寄給他的朋友、英國皇家學(xué)會會員科林遜?？僧?dāng)科林遜將論文送交皇家學(xué)會討論時，得到的是一陣嘲笑。許多權(quán)威科學(xué)家認(rèn)為富蘭克林的觀點荒唐無比，“把科學(xué)當(dāng)作兒童的幻想”。對于權(quán)威人士的嘲笑、奚落，富蘭克林不予理睬，終于在做好各種準(zhǔn)備的情況下，冒著生命危險，做了風(fēng)箏實驗。富蘭克林從風(fēng)箏實驗中，不但了解了雷電的性質(zhì)，而且證實：雷電是可以從天空“走”下來的?！案叽蠼ㄖ锍３Ｔ獾嚼讚?，能不能給雷電搭一個梯子，讓它乖乖地‘走’下來呢？”富蘭克林想。正當(dāng)富蘭克林思考這一問題的時候，不幸從俄國彼得堡傳來消息：1753年7月26日，科學(xué)家利赫曼為了驗證富蘭克林的實驗，在操作時，不幸被一道電火花擊中身亡。這更堅定了富蘭克林研制避免雷擊裝置的決心。他先在自己家做實驗：在屋頂高聳的煙囪上，安裝一根3米長的尖頂細(xì)鐵棒；在細(xì)鐵棒的下端綁上金屬線；沿著樓梯，把金屬線引到底樓的一個水泵上（水泵與大地有接觸）；將經(jīng)過房間的那段金屬線分成兩段，且將兩股線相隔一段距離，各掛一個小鈴。這樣，如果雷電從細(xì)鐵棒進(jìn)入，經(jīng)過金屬線進(jìn)入大地，那么，兩股線受力，小鈴就會晃蕩，發(fā)出響聲。一天，電閃雷鳴，暴風(fēng)雨就要來了。在雷聲、雨聲的“伴奏”下，守候在房間小鈴旁的富蘭克林，聽到了小鈴發(fā)出的清脆、悅耳的聲音。他高興地笑了。富蘭克林把那根細(xì)鐵棒稱為“避雷針”。避雷針的問世，引起了教會的反對。他們認(rèn)為：“裝在屋頂?shù)募鈼U指向天空是對上帝的不敬?！薄案缮嫔系鄣氖?，對上帝指手劃腳，是要受上帝懲罰的?！比欢?，有一次在一場雷雨之后，神圣的教堂著火了，而裝有避雷針的房屋卻平安無事。于是，避雷針的作用被人們認(rèn)識，避雷針也很快地傳開了。至1784年，全歐洲的高樓頂上都用上了避雷針。富蘭克林的發(fā)現(xiàn)統(tǒng)一了天電和地電，破除了人們對雷電的迷信。儲存了天電的萊頓瓶可以產(chǎn)生一切地電所能產(chǎn)生的現(xiàn)象，這就證明了天電與地電是一樣的。2．電荷（用提問的方法復(fù)習(xí)初中學(xué)過的知識）演示：用和絲綢摩擦后的玻璃棒去接觸驗電器的金屬球，發(fā)現(xiàn)箔片張開，表明玻璃棒帶了電。師問：摩擦起電現(xiàn)象是什么？有什么特點？生答：摩擦過的物體具有了吸引輕小物體的性質(zhì)，這種現(xiàn)象叫摩擦起電，這樣的物體就帶了電。師問：自然界中存在哪幾種形式的電荷？摩擦起電中跟絲綢摩擦過的玻璃棒帶什么電？跟毛皮摩擦過的橡膠棒又帶什么電？生答：正負(fù)兩種電荷，玻璃棒帶正電，橡膠棒帶負(fù)電。師問：電荷間的相互作用是什么？生答：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。師問：它們所帶的電荷的多少叫什么？單位是什么？生答：電荷量（Q），單位是：庫侖（C）師問：這種使物體帶電的方法叫什么？生答：摩擦起電。（教師用驗電器演示驗證摩擦起電和接觸起電）3．帶電本質(zhì)教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材最后一段有關(guān)物質(zhì)內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的描述，思考和回答問題：（1）物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)是怎樣的？摩擦起電的原因是什么？（2）什么是自由電子，金屬成為導(dǎo)體的原因是什么？學(xué)生：積極閱讀教材，思考并回答問題。教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出：帶電的本質(zhì)是電子的得失。4．起電方式師問：使物體帶電方式有哪些？生答：摩擦起電、接觸起電。師問：除了摩擦起電、接觸起電外，還有沒有可以使物體帶上電的方法？生答：人們發(fā)現(xiàn)還有感應(yīng)起電。教師：1．做課本演示實驗1．1-4，觀察在帶正電的C向A、B靠近時，A、B的箔片張開情況．2．分析現(xiàn)象并結(jié)合檢驗，得到A、B分別帶上了負(fù)電荷和正電荷。3．把電荷移近不帶電的物體，使物體帶電的方法，叫感應(yīng)起電，這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。師生共同分析感應(yīng)起電的實質(zhì)：是使物體中的正負(fù)電荷分開，電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。師問：摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電三種起電方式的微觀機(jī)理是否相同？起電實質(zhì)是什么？生歸納總結(jié)：1．摩擦起電：原因是電子的轉(zhuǎn)移。2．接觸起電：原因仍是電子的轉(zhuǎn)移。（同時弄清楚了電量均分現(xiàn)象和中和現(xiàn)象。）3．感應(yīng)起電：仍是電子的轉(zhuǎn)移。5.電荷守恒通過三種起電方式原因的分析，由學(xué)生總結(jié)得出起電過程中電荷守恒：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量保持不變。并與能量守恒定律、動量守恒定律等相類比，指出他們都是自然界中普遍存在的規(guī)律。（指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)中也要有知識的遷移、總結(jié)、類比、融會貫通。）做出電荷守恒定律的另一表述：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變。過渡語：這是物理學(xué)中重要的基本定律之一。通過前面的學(xué)習(xí)，清楚了物體帶電的本質(zhì)，而一個帶電體究竟帶多少電？經(jīng)過大量實驗證明，所有帶電體的電荷量或者等于電荷量e或者是電荷量e的整數(shù)倍。6．元電荷（學(xué)生閱讀教材相關(guān)內(nèi)容）回答下列問題：1．電荷的多少如何表示？它的單位是什么？2．什么是元電荷？一個電子就是一個元電荷嗎？3．元電荷的數(shù)值是多少？它的數(shù)值最早是由哪位物理學(xué)家測定的？學(xué)生總結(jié)得出：1．元電荷：人們把自然界中最小電荷叫做元電荷，電荷量為1．6×10C。2．元電荷是電荷量的單位（1．6×10C作為一個電荷量單位），不是指某電荷。3．電子和質(zhì)子的電荷量均為e，所有帶電體的電荷量等于e或者是e的整數(shù)倍。7．庫侖定律1．學(xué)生做1．1-5實驗，反復(fù)多做幾次，猜想它們之間的作用力的大小可能與哪些因素有關(guān)？2．教師演示1．1-6的實驗。3．學(xué)生注意觀察小球偏角的變化以及引起這一變化的原因。4．通過對實驗現(xiàn)象的定性分析得到：電荷之間的作用力隨電荷量的增大而增大，隨距離的增大而減小。5．法國物理學(xué)家?guī)靵觯脤嶒炑芯苛穗姾砷g相互作用的電力，這就是庫侖定律。內(nèi)容：真空中的兩個點電荷之間的作用力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。表達(dá)式：6．介紹點電荷：①不考慮大小和電荷的具體分布，可視為集中于一點的電荷。②點電荷是一種理想化模型。③介紹把帶電體處理為點電荷的條件：帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計時。7．任意帶電體所受的力可以看作是多個點電荷所受力的合力。8．庫侖定律與萬有引力定律（計算下題）試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力。已知電子的質(zhì)量m1=9．10×10kg，質(zhì)子的質(zhì)量m2=1．67×10kg，電子和質(zhì)子的電荷量都是1．60×10C。分析：這個問題不用分別計算電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力，而是列公式，化簡之后，再求解。解：電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力分別是：31，k叫靜電力常量，k=9×10N·m/C。2（回答“思考與討論”）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(zhì)區(qū)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(jié)果看出，電子和質(zhì)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。（三）典型例題出示題目（多媒體）1．掛在絕緣細(xì)線下的兩輕質(zhì)通草球，由于電荷的相互作用靠近或遠(yuǎn)離，如圖所示，則（）A．甲圖中兩球一定帶異種電荷B．甲圖中至少有一個帶電C．乙圖中兩球一定帶同種電荷D．乙圖中兩球可能只有一個帶電。2．把兩個完全相同的金屬球A和B接觸一下，再分開一段距離，發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥則A．B兩球原來的帶電情況可能是（）A．帶有等量異種電荷B．帶有不等量異種電荷C．帶有等量同種電荷D．一個帶電，另一個不帶電3．關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的實質(zhì)，下列說法正確的是（）A．摩擦起電現(xiàn)象說明了機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為電能，也說明通過做功可以創(chuàng)造電荷B．摩擦起電說明電荷可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體C．感應(yīng)起電說明電荷可以從物體的一個部分轉(zhuǎn)移到物體另一個部分D．感應(yīng)起電說明電荷從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來不帶電的物體上去了4．兩個相同的帶電導(dǎo)體小球所帶電荷量的比值為1：3，相距為r時相互作用的庫侖力的大小為F，今使兩小球接觸后再分開放到相距為2r處，則此時庫侖力的大小為（）A．B．C．D．5．真空中有兩個相距0．1m、帶電量相等的點電荷，它們之間的靜電力的大小為3．6×10N，求每個電荷的帶電量是元電荷的多少倍？-46．有兩個大小相同的絕緣金屬小球分別帶有正電荷q1、q2，且q1>q2。當(dāng)它們相距10cm時，相互間的庫侖斥力的大小為5．0×10N，若將它們接觸后再放回原處，相互間的庫侖斥力的大小變?yōu)?．0×10N。設(shè)兩個帶電金屬球都可以看成點電荷，求兩球在接觸前所帶的電量？（四）板書設(shè)計1．電荷、電荷守恒定律①電荷：正電荷和負(fù)電荷。②電荷間的相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。③帶電方式：a．摩擦起電：電子的得失。b．接觸起電：電子的轉(zhuǎn)移。c．感應(yīng)起電：正負(fù)電荷分開。④電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量不變。2．元電荷元電荷：1．60×10C的電量。注意：任意帶電體帶電量是元電荷的整數(shù)倍。3．庫侖定律a．內(nèi)容：真空中的兩個點電荷之間的作用力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。b．表達(dá)式：4．點電荷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：帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計時。第二篇：《電荷庫侖定律》教學(xué)設(shè)計《電荷庫侖定律》教學(xué)設(shè)計教材：人教版高中物理選修1-1第1章第1節(jié)課題：電荷庫侖定律課時：2課時一、教材分析1．庫侖定律既是電荷間相互作用的基本規(guī)律，又是學(xué)習(xí)電場強度的基礎(chǔ)，不僅要求學(xué)生定性知道，而且還要求定量了解和應(yīng)用。2．本節(jié)摩擦起電、兩種電荷的相互作用、電荷量的概念初中已接觸，已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)，在復(fù)習(xí)初中知識的基礎(chǔ)上，應(yīng)著重從原子結(jié)構(gòu)的角度講解物體帶電的本質(zhì)。3．通過對使物體帶電的方法接觸起電、摩擦起電和感應(yīng)起電的分析，讓學(xué)生體會到使物體帶電的實質(zhì)是電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，從而打破了物體的電中性，失去電子的物體帶上了正電荷，得到電子的物體帶上了負(fù)電荷。過渡到電荷守恒定律，水到渠成，對高中學(xué)生而言很容易接受，進(jìn)一步鞏固守恒思想。4．在分析思考的過程中學(xué)生體會到電荷守恒定律以及元電荷的概念。同時教學(xué)中滲透“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”的思想。5．展示庫侖定律的內(nèi)容和庫侖發(fā)現(xiàn)這一定律的過程，并強調(diào)該定律的條件和遠(yuǎn)大意義。二、學(xué)情分析學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)了電學(xué)的基本知識，為過渡到本節(jié)的學(xué)習(xí)起著鋪墊作用，學(xué)生已具備了一定的探究能力、邏輯思維能力及推理演算能力。能在老師指導(dǎo)下通過觀察、思考，發(fā)現(xiàn)一些問題和解決問題。因此有必要把初中學(xué)過的兩種電荷及其相互作用、電荷量的概念、摩擦起電的知識復(fù)習(xí)一下。三、教學(xué)方法分析及建議1．在學(xué)生初中學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，可以通過演示實驗或者媒體播放復(fù)習(xí)并鞏固電荷的有關(guān)知識；先運用教材上給出的簡單易行的實驗，讓學(xué)生觀察摩擦后的塑料片之間的相互作用力，猜想作用力的大小跟哪些因素有關(guān)；然后通過實驗定性驗證猜想是否正確，并在這個基礎(chǔ)上介紹庫侖定律的發(fā)現(xiàn)過程。2．講解點電荷時，可以對照質(zhì)點的概念進(jìn)行講解，要講清點電荷是一種理想化的物理模型。3．物理發(fā)展史上的重要概念及重大規(guī)律的建立都是經(jīng)科學(xué)家艱辛的探索而完成的，都是對原有思維方式突破的結(jié)果，體現(xiàn)出了科學(xué)家的創(chuàng)造性。如何充分利用這寶貴的素材，需要教師創(chuàng)設(shè)問題情景對學(xué)生“誘思”、“導(dǎo)思”，在本節(jié)課中，對庫侖定律得出過程進(jìn)行了嘗試。4．利用“思考與討論”的問題，比較庫侖定律與萬有引力定律的異同。用心愛心專心5．要做好演示實驗，使學(xué)生清楚地知道什么是靜電感應(yīng)現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上，使學(xué)生知道，感應(yīng)起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開，使電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，進(jìn)一步說明電荷守恒定律。四、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1．了解人類對電現(xiàn)象的認(rèn)識過程，體會人類探索自然規(guī)律的科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。2．了解元電荷的大小，了解電荷守恒定律，知道摩擦起電和感應(yīng)起電的實質(zhì)不是創(chuàng)造電荷，而是電荷的轉(zhuǎn)移。3．理解庫侖定律的含義和表達(dá)式，知道靜電常量。了解庫侖定律的適用條件，學(xué)習(xí)用庫侖定律解決簡單的問題。4．滲透理想化思想，培養(yǎng)由實際問題進(jìn)行簡化抽象思維建立物理模型的能力。（二）過程與方法1．教師通過實驗法、問題教學(xué)法啟發(fā)學(xué)生理解抽象的電荷知識。2．通過認(rèn)識科學(xué)家在了解自然的過程中常用的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生善用類比方法、理想化方法、實驗方法等物理學(xué)習(xí)方法。（三）情感態(tài)度與價值觀1．通過閱讀材料，展示物理學(xué)發(fā)展中充滿睿智和靈氣的科學(xué)思維，弘揚前輩物理學(xué)家探尋真理的堅強意志和科學(xué)精神。2．通過對比天電和地電、以及定性和定量、神學(xué)和科學(xué)對電現(xiàn)象的認(rèn)識，使學(xué)生了解人類對電荷的認(rèn)識過程，培養(yǎng)學(xué)生探索大自然的興趣。3．通過對庫侖定律探究過程的討論，使學(xué)生掌握科學(xué)的探究方法，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的熱情。五、本節(jié)要點1．什么是靜電現(xiàn)象？電荷間的相互作用是什么？什么叫電荷量？2．什么是感應(yīng)起電現(xiàn)象？什么叫中和現(xiàn)象？3．電荷守恒定律的內(nèi)容是什么？什么叫元電荷？4．庫侖定律的內(nèi)容是什么？適用條件是什么？六、教學(xué)重難點分析（一）重點用心愛心專心生答：電荷量（Q），單位是：庫侖（C）師問：這種使物體帶電的方法叫什么？生答：摩擦起電。（教師用驗電器演示驗證摩擦起電和接觸起電）3．帶電本質(zhì)教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材最后一段有關(guān)物質(zhì)內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的描述，思考和回答問題：（1）物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)是怎樣的？摩擦起電的原因是什么？（2）什么是自由電子，金屬成為導(dǎo)體的原因是什么？學(xué)生：積極閱讀教材，思考并回答問題。教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出：帶電的本質(zhì)是電子的得失。4．起電方式師問：使物體帶電方式有哪些？生答：摩擦起電、接觸起電。師問：除了摩擦起電、接觸起電外，還有沒有可以使物體帶上電的方法？生答：人們發(fā)現(xiàn)還有感應(yīng)起電。教師：1．做課本演示實驗1．1-4，觀察在帶正電的C向A、B靠近時，A、B的箔片張開情況．2．分析現(xiàn)象并結(jié)合檢驗，得到A、B分別帶上了負(fù)電荷和正電荷。3．把電荷移近不帶電的物體，使物體帶電的方法，叫感應(yīng)起電，這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。用心愛心專心師生共同分析感應(yīng)起電的實質(zhì)：是使物體中的正負(fù)電荷分開，電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。師問：摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電三種起電方式的微觀機(jī)理是否相同？起電實質(zhì)是什么？生歸納總結(jié)：1．摩擦起電：原因是電子的轉(zhuǎn)移。2．接觸起電：原因仍是電子的轉(zhuǎn)移。（同時弄清楚了電量均分現(xiàn)象和中和現(xiàn)象。）3．感應(yīng)起電：仍是電子的轉(zhuǎn)移。5.電荷守恒通過三種起電方式原因的分析，由學(xué)生總結(jié)得出起電過程中電荷守恒：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量保持不變。并與能量守恒定律、動量守恒定律等相類比，指出他們都是自然界中普遍存在的規(guī)律。（指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)中也要有知識的遷移、總結(jié)、類比、融會貫通。）做出電荷守恒定律的另一表述：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變。過渡語：這是物理學(xué)中重要的基本定律之一。通過前面的學(xué)習(xí)，清楚了物體帶電的本質(zhì)，而一個帶電體究竟帶多少電？經(jīng)過大量實驗證明，所有帶電體的電荷量或者等于電荷量e或者是電荷量e的整數(shù)倍。6．元電荷（學(xué)生閱讀教材相關(guān)內(nèi)容）回答下列問題：1．電荷的多少如何表示？它的單位是什么？2．什么是元電荷？一個電子就是一個元電荷嗎？3．元電荷的數(shù)值是多少？它的數(shù)值最早是由哪位物理學(xué)家測定的？學(xué)生總結(jié)得出：1．元電荷：人們把自然界中最小電荷叫做元電荷，電荷量為1．6×10C。用心愛心專心D．乙圖中兩球可能只有一個帶電。2．把兩個完全相同的金屬球A和B接觸一下，再分開一段距離，發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥則A．B兩球原來的帶電情況可能是（）A．帶有等量異種電荷B．帶有不等量異種電荷C．帶有等量同種電荷D．一個帶電，另一個不帶電3．關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的實質(zhì)，下列說法正確的是（）A．摩擦起電現(xiàn)象說明了機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為電能，也說明通過做功可以創(chuàng)造電荷B．摩擦起電說明電荷可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體C．感應(yīng)起電說明電荷可以從物體的一個部分轉(zhuǎn)移到物體另一個部分D．感應(yīng)起電說明電荷從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來不帶電的物體上去了4．兩個相同的帶電導(dǎo)體小球所帶電荷量的比值為1：3，相距為r時相互作用的庫侖力的大小為F，今使兩小球接觸后再分開放到相距為2r處，則此時庫侖力的大小為（）A．B．C．D．5．真空中有兩個相距0．1m、帶電量相等的點電荷，它們之間的靜電力的大小為3．6×-410N，求每個電荷的帶電量是元電荷的多少倍？6．有兩個大小相同的絕緣金屬小球分別帶有正電荷q1、q2，且q1>q2。當(dāng)它們相距10cm-3時，相互間的庫侖斥力的大小為5．0×10N，若將它們接觸后再放回原處，相互間的庫侖斥-3力的大小變?yōu)?．0×10N。設(shè)兩個帶電金屬球都可以看成點電荷，求兩球在接觸前所帶的電量？（四）板書設(shè)計用心愛心專心第三篇：電荷_庫侖定律教案電荷庫侖定律教案云南民族大學(xué)龐京京要點：1.摩擦起電不是創(chuàng)造了電荷，只是使正負(fù)電荷分開。2.電荷守恒定律。3.知道元電荷、點電荷、靜電力常量，掌握庫侖定律含義、公式表達(dá)。4.能用庫侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計算。教學(xué)設(shè)計：本教時作為電學(xué)知識的引入和準(zhǔn)備，在章節(jié)教學(xué)活動中有著一定的重要性。兩種電荷及其相互作用、電荷量的概念、摩擦起電的知識在初中都已經(jīng)講過，本節(jié)重點是講述靜電感應(yīng)現(xiàn)象以及庫侖定律。解決難點：在摩擦起電現(xiàn)象和講述靜電感應(yīng)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，說明起電的過程是使物體中正負(fù)電荷分開的過程，進(jìn)而說明電荷守恒定律。對庫侖定律式的應(yīng)用時，可先介紹規(guī)則：用電荷量的絕對值代入進(jìn)行計算，根據(jù)是同種還是異種電荷來判斷電荷間的相互作用是引力還是斥力。授課思路：讓學(xué)生結(jié)合課本上的實驗來理解本節(jié)所涉及的知識，然后進(jìn)行小組討論深入理解所學(xué)知識，最后通過課后習(xí)題的練習(xí)進(jìn)行知識的鞏固。教學(xué)方法：直觀講授、小組討論、練習(xí)鞏固。培養(yǎng)能力：分析綜合能力，理解推理能力教學(xué)理念：興趣是最好的老師備注：“電荷”改稱“電荷量”，“荷質(zhì)比”改稱“電子比荷”。一、引入【演示】用毛皮和橡膠棒摩擦，再用橡膠棒去靠近紙屑，發(fā)現(xiàn)紙屑被吸引分析：其實際上大家都是很熟悉的摩擦起電的現(xiàn)象，大家肯定看到過這樣的現(xiàn)象，冬天在很黑的房間里把毛衣脫掉時，會有一剎那的亮光，這也是摩擦起電的現(xiàn)象。從這節(jié)課開始我們將學(xué)習(xí)關(guān)于電場的一系列知識。二、電荷電荷守恒學(xué)生閱讀《電荷》部分，總結(jié)【問】自然界存在的兩種電荷？它們之間存在的相互作用力是怎樣的？什么是電荷量？摩擦起電的實質(zhì)？分析：自然界存在的兩種電荷：正電荷和負(fù)電荷；同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引；電荷的多少叫做電荷量；絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷，毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電荷。摩擦起電的實質(zhì)：不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開，并使電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。1．靜電感應(yīng)用靜電感應(yīng)的方法可以使物體帶電。學(xué)生閱讀實驗?！締枴繉嶒炃癆、B金屬箔是張開的還是閉上的？當(dāng)C靠近A時，金屬箔又處在什么狀態(tài)？當(dāng)把A、B分開再把C移走后，金屬箔有沒有發(fā)生變化？分析：金屬箔的作用：判斷物體是否帶電，如果是帶電，金屬箔將張開（同種相互排斥）。通過金屬箔的閉合到張開，以致到移開后，金屬波都沒有閉合，說明A、B帶上了電?！締枴磕敲碅、B分別帶什么電呢？分析：根據(jù)同種電荷互相排斥，異種電荷相互吸引，我們也可以知道A帶正電，B帶負(fù)電，實驗發(fā)現(xiàn)A、B所帶電量相等。因為重新接觸后，A、B又不帶電了。結(jié)論：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體帶電，這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)。【問】比較摩擦起電和靜電感應(yīng)的區(qū)別？分析：不同點：摩擦起電是電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體感應(yīng)起電是電子從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。共同點：都使物體帶等量的異種電荷。結(jié)論：電荷守恒定律（可轉(zhuǎn)移但電量不變）上述起電的中和過程；物質(zhì)（電子）不滅。2．元電荷學(xué)生閱讀元電荷部分，總結(jié)有關(guān)知識點：①元電荷是電荷量最小的單位，即一個電子或一個質(zhì)子所帶的電量；②元電荷量：e＝1.6×10-19C；③任何一個物體所帶電量只能是它的整數(shù)倍；e1.61019111.7610C/kg④電子的電荷量和電子質(zhì)量m的比叫荷質(zhì)比：me0.911030三、庫侖定律兩種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，那么電荷之間的相互作用力跟什么有關(guān)系？下面我們通過實驗來探討一下。學(xué)生閱讀課本《實驗》，分析實驗中小球的排斥現(xiàn)象分析：小球相互之間的作用力與兩電荷間的距離和電荷量有關(guān)首先定量研究電荷之間的相互作用力地是法國的科學(xué)家?guī)靵?，閱讀材料中介紹他用精確（扭秤）實驗發(fā)現(xiàn)了這種規(guī)律。閱讀庫侖定律F＝kQ1Q2/r明確定律條件：真空，點電荷1.靜電力：兩個帶電體之間的作用力通常叫做靜電力或庫侖力（遵守牛頓第三定律）2.什么是點電荷？只關(guān)心電荷的電量，不考慮帶電體的體積大小——類似質(zhì)點（理想模型）引入原因：把復(fù)雜的問題進(jìn)行簡化，但仍具有足夠的準(zhǔn)確性理想化處理的優(yōu)點：忽略次要因素，簡化思考過程3．靜電力恒量k＝9×109?！っ?/庫2庫侖定律和萬有引力定律都遵從二次方反比規(guī)律，人們至今還不能說明這兩個定律為什么如此相似。它們有沒有內(nèi)在的聯(lián)系，會不會是某一種力的不同的表現(xiàn)形式呢？物理學(xué)家還在致力于這方面的研究。單位：國際單位制電荷量：計算時取絕對值，＋、－用來判斷方向相互性：作用力和反作用力適用性：真空中、點電荷、靜止電荷間、靜止和運動電荷間例：課本例，比較電子質(zhì)子間的靜電力和萬有引力F1kQq9.0109(1.61019)2392.310113127F2GMm6.67109.1101.6710【問】這個巨大的數(shù)值說明什么？在計算帶電粒子間的相互作用力時，萬有引力時可以不計的?！締枴繛槭裁吹卦轮g計算萬有引力而不計算靜電力呢？地球、月球幾乎為中性的小結(jié)：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)。主要了解了以下幾個方面：1.使物體帶電的實質(zhì)：不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體的正、負(fù)電荷分開2.電荷守恒定律3.庫侖定律：a.使用條件：真空，點電荷b.大小：F＝kQ1Q2/r2c.方向：同種相斥，異種相吸鞏固練習(xí)：課本練習(xí)一P120XX1作業(yè)：課本練習(xí)一P120XX2.3.4.5第四篇：《電荷庫侖定律》教學(xué)反思《電荷庫侖定律》教學(xué)反思覃艷芳南寧市第二十一中學(xué)本節(jié)課為高二電學(xué)部分的知識，在授課中，我認(rèn)為存在以下幾個優(yōu)點：1、利用“怒發(fā)沖冠”的靜電實驗，貼近學(xué)生的科學(xué)體驗，因此能夠激發(fā)學(xué)生求知的欲望；2、在講解感應(yīng)起電的本質(zhì)及電荷守恒定律時，靈活運用多媒體制作，形象地展示抽象的微觀物理現(xiàn)象，使學(xué)生在認(rèn)識微觀世界電荷的運動上比較容易接受；3、在探究電荷作用力大小決定因素時，引導(dǎo)學(xué)生主動探究，自主發(fā)現(xiàn)問題，無形中培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力，觀察物理現(xiàn)象的能力，以及由現(xiàn)象總結(jié)物理規(guī)律的能力；4、向?qū)W生提出問題時，能夠很好的引導(dǎo)學(xué)生回答，問題比較具有啟發(fā)性。同時，這一堂課中，我認(rèn)為也存在了許多的不足之處，主要是以下的幾點：1、開課時，沒有讓所有的學(xué)生都安靜的坐好后再開始講課，這樣可能會導(dǎo)致一些學(xué)生沒有能及時的“捕捉”老師的語言信息；2、沒有在黑板上板書本節(jié)課的標(biāo)題及主要提綱，這樣學(xué)生就不能很好的把握住本節(jié)課的主要思路及重點內(nèi)容；3、在學(xué)生進(jìn)行實驗探究時，有學(xué)生提出電荷作用力的大小可能與物體的大小有關(guān)系時，我也沒有在課堂上很好的進(jìn)行解釋，此外，對學(xué)生提出的“為什么手與手的摩擦不能吸引紙屑”時，解釋存在錯誤，沒有及時的引導(dǎo)學(xué)生，摩擦起電主要是兩種材質(zhì)不同的物體進(jìn)行摩擦；4、課件內(nèi)容也存在一些問題，進(jìn)行點電荷的教學(xué)時，點電荷是一個理想的物理模型，我沒有在課堂上提出來，但是，課件上卻打出了這個知識點，另外，例題1題目中并沒有給出學(xué)生電荷間距離的大小，而課件里卻代入r=1m進(jìn)行計算；5、在分析庫侖定律的公式時，提問學(xué)生利用該公式能夠?qū)ふ页瞿男┪锢砹康拇笮r，提問的目的不明確，導(dǎo)致出現(xiàn)了連續(xù)提問兩個學(xué)生都無法回答的現(xiàn)象，應(yīng)該先讓學(xué)生認(rèn)識除了k之外，公式中