§13.1教案.doc

马鞍山中加双语学校集体备课课时设计活页纸学科物理年级高二授课时间2006.10.12主备人：朱传喜总课题第十三章电场课时第13章第1课时课题§13.1电荷库仑定律课型新授课教学目标1．在物理知识方面的要求：（1）掌握两种电荷；（2）定性了解两种电荷间的作用规律；（3）掌握库仑定律的内容及其应用。2．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。3．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。教学重点使学生掌握真空中点电荷间作用力大小的计算及方向的判定——库仑定律。教学难点真空中点电荷间作用力为一对相互作用力遵从牛顿第三定律是难点。教学准备有机玻璃棒、丝绸、碎纸片、毛皮、橡胶棒（2支）、铝箔包好的草球、表面光滑洁净的绝缘导体、绝缘性好的丝线、绝缘性好的支架、铁架台。教学过程教学内容备课札记（个案）引入新课电磁学及其应用对人类的影响十分巨大在电磁学研究基础上发展起来的电能生产和利用是历史上的一次技术革命是人类改造世界能力的飞跃打开了电气化时代的大门。进行新课一、电荷电荷守恒两种电荷实验一：（带电体的特性）电荷量（单位：库仑C）③两种常见的使物体带电的方法实验二：（摩擦起电和感应起电）④物体带电的的本质⑤电荷守恒定律：电荷既不能创造也不能消灭只能从一个物体转移到另一个物体或者从物体的一部分转移到另一部分在的过程中电荷总量保持不变。二、元电荷自然界中物体的带电量不是任意值都可取的物体的带电量总是一个最小值的整数倍电子带有最小的负电荷质子带有最小的正电荷它们电量的绝对值相等一个电子电量e=1.6×10－19C。任何带电物体所带电量要么等于电子（或质子）电量要么是它们的整数倍因此把1.6×10－19C称为基元电荷。①e=1.6×10－19C②比荷：带电粒子所带电量与其质量的比值。电子的比荷：三、库仑定律实验三：如图2先把表面光滑洁净的绝缘导体放在A处然后把铝箔包好的草球系在丝线下分别用丝绸摩擦过的玻璃棒给导体和草球带上正电把草球先后挂在P1、P2、P3的位置带电小球受到A的作用力的大小可以通过丝线对竖直方向的偏角大小显示出来。观察实验发现带电小球在P1、P2、P3各点受到的A的作用力依次减小；再增大丝线下端带电小球的电量观察实验发现在同一位置小球受到的A的作用力增大了。电荷间作用力大小跟什么有关？与电荷间距离及电量多少有关电荷的作用力随着距离的增大而减小随着电量的增大而增大。教师总结：电荷之间存在着相互作用力力的大小与电量的大小、电荷间距离的大小有关电量越大距离越近作用力就越大；反之电量越小距离越远作用力就越小。作用力的方向可用同种电荷相斥异种电荷相吸的规律确定。而进一步将电荷间作用的规律具体化、数量化的工作则是两千年之后的法国物理学家库仑他用精确实验研究了静止的点电荷间的相互作用力于1785年发现了后来用他的名字命名的库仑定律。正像牛顿在研究物体运动时引入质点一样库仑在研究电荷间的作用时引入了点电荷无疑这是人类思维方法的一大进步。什么是点电荷？简而言之带电的质点就是点电荷。点电荷的电量、位置可以准确地确定下来。正像质点是理想的模型一样点电荷也是理想化模型。真正的点电荷是不存在的但是如果带电体间的距离比它们的大小大得多以致带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时这样的带电体就可以看成点电荷。均匀带电球体或均匀带电球壳也可看成一个处于该球球心带电量与该球相同的点电荷。库仑实验的结果是：在真空中两个电荷间作用力跟它们的电量的乘积成正比跟它们间的距离的平方成反比作用力的方向在它们的连线上这就是库仑定律。若两个点电荷q1q2静止于真空中距离为r如图3所示则q1受到q2的作用力F12为式中F12、q1、q2、r诸量单位都已确定分别为牛（N）、库（C）、9×109N·m2／C2q2受到q1的作用力F21与F12互为作用力与反作用力它们大小相等方向相反统称静电力又叫库仑力。若点电荷不是静止的而是存在相对运动那么它们之间的作用力除了仍存在静电力之外还存在相互作用的磁场力。关于磁场力的知识今后将会学到。（3）库仑定律的应用【例1】两个点电荷q1=1C、q2=1C相距r=1m且静止于真空中求它们间的相互作用力。这时F在数值上与k相等这就是k的物理意义：k在数值上等于两个1C的点电荷在真空中相距1m时的相互作用力。【例2】真空中有A、B两个点电荷相距10cmB的带电量是A的5倍。如果A电荷受到的静电力是10－4N那么B电荷受到的静电力应是下列答案中的哪一个？A．5×10－4NB．0.2×10－4NC．10－4ND．0.1×10