电荷间的相互作用.doc

电荷电荷间的相互作用
一、教学目标：
知识目标：⑴理解点电荷的物理意义；⑵理解库仑定律及其适用条件，能应用库仑定律解决一些简单问题；⑶知道静电力常量k的物理意义、数值和单位；
能力目标：培养学生观察能力、表达能力、分析问题和解决问题的的能力。
情感态度和价值观目标：渗透爱自然、爱科学、爱生活的情感；培养实事求是的精神；树立正确的人生观和科学的世界观。
二、教学重点和难点：
教学重点：库仑定律的理解和应用。教学难点：点电荷模型的建立。
三、教法、学法
在教学中贯彻学生知识的形成为原则，始终围绕教学目标展开，力求做到层次清楚，环节紧凑，注意引导学生通过观察、实验得出结论，突出体现了学生对知识的获取和能力的培养。
四、教学方法：启发思维、实验探究。
五、教学程序
研究教法和学法是搞好教学的前提和基础，而合理安排教学程序，则是教学成功的关键所在。根据教材的特点、大纲要求以及学生的实际水平，将本课划分成四大部分：
㈠课前准备实验引入
1、上课之前让学生准备一些教具和器材，从日常生活用品中获取；
2、猜想并动手试一试：使物体带电有哪些方法？
3、分组让学生实验演示，展现各自风采，通过对旧知识的回顾，了解电学的基本知识，激发学生的求知欲望和学习热情，为学习库仑定律做好必备的准备。
[演示1]摩擦起电
提出问题：摩擦起电的原因？如何判断物体是否带电？
[演示2]电荷间的相互作用
生动形象地展示视频、动画、图片资料，实现现象到本质的探究。
两种电荷：自然界只存在正、负两种电荷
①正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫正电荷。
②负电荷：用毛皮摩擦过的硬橡胶棒上带的电荷叫负电荷。
③电量：带电体上所带电荷的多少叫电量。
物体的带电方式有三种：（1）摩擦起电（2）接触起电（3）感应起电
电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分。在同一隔离系统中正、负电量代数和不变。
电荷间的相互作用规律：电荷间有相互作用力。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。两电荷间的相互作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。
㈡循序渐进探究新知
1、点电荷
⑴点电荷：带电体的形状、大小对相互作用力的大小可以忽略，那么带电体可以看作一个点，所带电荷称为点电荷。
点电荷是一种理想化带电体模型，当带电体间的距离比带电体本身的大小大得多，以致于带电体的形状和大小对作用力的影响可以忽略时，此带电体可以看作点电荷。
⑵元电荷：任何带电粒子，所带的电荷等于电子或质子的电量的整数倍，因此一个电子或质子所带电量的绝对值称为元电荷，大小为1e=1.60×10-19C。
2、库仑定律
[演示1]让带电小球靠近悬挂在丝线的带电小球，观察在不同距离时小球偏转角度。
问：这说明什么？
启发学生回答：带电体之间的作用力的大小用跟带电体间的距离有关。
[演示2]带电量不同的小球靠近悬挂丝线的带电小球，观察小球的偏角的变化情况。
讨论得到：带电体间作用力还跟带电体所带电量有关。
图片展示：⑴库仑扭秤实验：
出示库仑扭秤挂图，简单介绍法国物理学家库仑，利用扭秤研究电荷间相互作用力的大小跟电量和距离的关系，采用控制变量的研究方法。设计的扭秤成功地解决了用普通测力计无法测量微小作用的方法。
⑵库仑定律：在真空中两个点电荷间的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。
库仑定律的表达式：
F：库仑力Q1Q2：点电荷的电量
r：点电荷间的距离静电力恒量：
⑶适用条件：库仑定律只适用于真空（或特定的空气）中的两个点电荷之间的相互作用。
⑷注意：
1）使用库仑定律计算时，电量用绝对值代入，作用力的方向根据“同种电荷相斥，异种电荷相吸”的规律判定。
2）研究微观带电粒子（电子、质子、α粒子、各种离子）相互作用时，万有引力或重力可以忽略不计。
3）库仑分取电量的方法：两个大小、形状完全相同的带电金属球相碰后，带电量一定相等。（原带异种电荷的先中和后平分，原带同种电荷的总量平分。）
4）运用库仑定律解题时要统一使用国际单位。在国际单位制中，静电力恒量：。
=3\*GB4㈢积极参与精讲精练
例题：1、已知原子核中两个质子相距r=10-14m，m质=1.67×10-27Kg，质子的电量都是1.60×10-19C，试比较质子间的静电引力和万有引力的大小。
解：质子间的静电引力和万有引力分别是
静电力
万有引力
∴倍
由此可知，F电比F万大得多，故在研究微观带电粒子间相互作用时，常把万有引力忽略不计。
2、在真空中有两个相距0.5m的点电荷，Q1电量为十100微库，Q2电量为-50微库，试求两个点电荷间的静电力。
解：根据库仑定律F=KQ1Q2/r2=180N
课堂讨论：
3、两个点电荷电量不相等，它们相