最新普通高中课程标准实验教科书物理选修31[人教版]名师优秀教案.doc
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1、普通高中课程标准实验教科书物理选修31人教版金太阳新课标资源网 普通高中课程标准实验教科书物理选修3,1人教版 第一章 静 电 场 1.2 库仑定律 ?新课标要求 (一)知识与技能 1、掌握库仑定律,要求知道点电荷的概念 2、理解库仑定律的含义及其公式表达,知道静电力常量 3、会用库仑定律的公式进行有关的计算 (二)过程与方法 通过观察演示实验,概括出两种电荷间的作用规律。培养学生观察、概括能力。 (三)情感、态度与价值观 渗透物理学方法的教育,运用理想化模型方法,突出主要因素,忽略次要因素,抽象出物理模型点电荷,研究真空中静止点电荷间互相作用力问题库仑定律。 ?教学重点 掌握真空中点电荷间
2、作用力大小的计算及方向的判定库仑定律。 ?教学难点 库仑定律的实际应用 ?教学方法 实验归纳法、讲授法 ?教学用具: 有绝缘支架的小球、细线、小球、验电器,多媒体辅助教学设备 ?教学过程 (一)引入新课 教师:上节课我们学习了电荷及电荷守恒定律,了解了物质内部的微观结构,掌握了物体带电的实质。通过静电感应现象知道电荷间存在相互作用力。那么电荷间相互作用力的大第 1 页 共 8 页 金太阳新课标资源网 金太阳新课标资源网 小跟什么有关,存在怎样的规律,这节课我们就来深入学习这方面的知识。 (二)进行新课 1、演示实验 演示:用与丝绸摩擦过的有机玻璃棒反复多次使球带正电,再用丝线将小球悬于铁架台
3、上,使较大的球靠近,小球放在不同位置。如图所示。 ,现象,位置不同,偏角不同,且距离越近,偏角越大。 ,学生得,偏角越大,说明小球所受电力越大,即两球距离越大,电力越大。 ,演示,将较大球放在同一位置,增大或减小其所带电量。 ,现象,带电量越大,偏角越大。 ,学生得,带电量越大,电力越大。 师生总结,得出结论: 与电荷间相互作用力有关的因素: a.两电荷间距离:距离越近,电荷间相互作用力越大。 b.两电荷电荷量:电荷量越大,电荷间相互作用力越大。 过渡:早在我国东汉时期已经掌握了电荷间相互作用的定性规律,定量讨论电荷间相互作用,则是两千年之后的法国物理学家库仑。库仑做了大量实验,于1785年得
4、出了库仑定律。 2、库仑定律 投影: 库仑定律:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力 ,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。 电荷间的相互作用力叫做静电力或库仑力。 第 2 页 共 8 页 金太阳新课标资源网 金太阳新课标资源网 教师活动:引导学生阅读教材第7页第二段,思考并回答以下问题: (1)库仑定律中的“点电荷”应该怎样理解,是不是带电体的体积足够小,就可以看成点电荷, (2)在你学过的物理概念中,哪一个概念与“点电荷”类似, 学生活动:阅读教材,思考并回答问题 (1)点电荷:当带电体的线度比起相互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷。
5、并不是带电体的体积足够小,就可以看成点电荷。 (2)点电荷,是一种理想模型。与前面学过的“质点”的概念类似。 点评:通过学生思考、讨论,理解“点电荷”的物理含义,加深对概念和规律的理解是非常重要的。为进一步应用库仑定律解决实际问题打下基础。 3、库仑的实验 教师活动:指导学生阅读教材相关内容,让学生了解库仑的实验过程,体会实验构思的巧妙,实验器材(库仑扭秤,多媒体展示)的设计,规律的推导过程等。 点评:通过学生阅读教材,培养学生热爱科学,崇尚科学的良好品质。 阅读提纲:(1)库仑扭秤的结构是怎样的,库仑是怎样研究电荷间作用力大小的, (2)写出库仑定律的数学表达式,并指明公式中各符号的意义。
6、(3)库仑定律的适用条件是什么,静电力常量的数值是多少, (4)库仑定律的公式与我们前面学的那一个定律的公式相似, 学生活动:阅读教材,思考并回答问题。 师生一起总结: (1)库仑定律的公式 QQ12F,k 大小:2r,方向:同性相斥,异性相吸 , 式中,F、Q、Q、r均取国际单位,由实验测得: 12922k=9.010N?m/C。 (2)适用条件:a.真空 b.静止的点电荷 第 3 页 共 8 页 金太阳新课标资源网 金太阳新课标资源网 教师指出:通常在干燥的空气中也适用。 教师强调:应用库仑定律解题时应注意(投影出示) a.先看所给题中是否满足真空(或干燥空气)中点电荷的适用条件. QQ
7、12b.大小:F=k,Q、Q仅带电荷量的绝对值,各物理量均取国际制单位。 122r方向:同性相斥,异性相吸。 ,例题1,试比较氢原子中电子和质子间的静电引力和万有引力的大小。已知电子的质-31-27-19量m=9.110kg,质子的质量m=1.6710 kg,电子和质子的电荷量都是1.6010C,12-11电子与质子间的最短距离为5.310m。 解:电子和质子的静电力F和万有引力F分别是 12QQmm1212F=k ,F=G 1222rr,91919FkQQ9.0,10,1.60,10,1.60,1023112? ,2.3,10,113127FGmm6.67,10,9.1,10,1.67,10
8、21239,指出,从例题中看出,电子和质子的静电引力F是它们间万有引力F的2.31012倍.正因如此,以后在研究带电微粒间相互作用时,经常忽略万有引力. 库仑定律和万有引力定律都遵从二次平方反比规律,人们至今还不能说明它们的这种相似性,物理学家还在继续研究.希望大家能学有所成,以后在这方面的研究有所突破. ,引导学生分析,如何求出带电体间的静电力的大小和方向, 库仑定律是电磁学的基本定律之一。任一带电体均可看成由许多点电荷组成,如果清楚带电体的电荷分布,依据库仑定律和平行四边形定则即可求得。 ,例题2,真空中有三个点电荷,它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上,-6每个点电荷都是+21
9、0C,求他们所受的库仑力。 解:如图所示,每个点电荷都受到其他两个点电荷的斥力,只求出其中一个点电荷受的库仑力即可。 以q为研究对象,共受到F和F的作用,q1=q2=q3=q,相互间的距离r 都相同。 312第 4 页 共 8 页 金太阳新课标资源网 金太阳新课标资源网 2qN F,F,k,0.144122r根据平行四边形定则,合力 N F,2Fcos30:,0.251(三)课堂总结、点评 教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。 学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小
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