高中物理电场教案人教版选修3.doc

用心爱心专心

高二新课电场2007-11-25
§13.1电荷库仑定律
要点：摩擦起电不是创造了电荷，只是使正负电荷分开，电荷守恒定律
知道元电荷、点电荷、静电力常量，掌握库仑定律含义、公式表达
能用库仑定律的公式进行有关的计算
教学难点：旧的静电知识对新知识的干扰
考试要求：高考Ⅰ（两种电荷，电荷守恒），Ⅱ（真空中的库仑定律，电荷量）
课堂设计：本教时作为电学知识的引入和准备，在章节教学活动中有着一定的重要性。两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识在初中都已经讲过，本节重点是讲述静电感应现象。作为章节的起始教学，并不要求学生理解深奥的电磁学知识，重点安排在静电学基础部分复习上，对于库仑定律可作介绍性处理，关于它的应用有待于后续的不断训练。尽可能多地学生参与讨论，分清一些初中不实或有误的观点，为整个章节作好准备工作。
解决难点：在复习摩擦起电现象和讲述静电感应现象的基础上，说明起电的过程是使物体中正负电荷分开的过程，进而说明电荷守恒定律。对库仑定律式的应用时，可先介绍规则：用电荷量的绝对值代入进行计算，根据是同种还是异种电荷来判断电荷间的相互作用是引力还是斥力。
学生现状：对电场知识类了解不多，初中教学中实验不全；回忆总结初中静电学知识参差不齐；部分学生电学知识不感兴趣，存恐惧感。
培养能力：分析综合能力，理解推理能力
课堂教具：塑料带（丝）束
备注：“电荷”改称“电荷量”，“荷质比”改称“电子比荷”。
一、引入
【演示】用毛皮和橡胶棒摩擦，再用橡胶棒去靠近纸屑，发现纸屑被吸引
分析：其实际上大家都是很熟悉的摩擦起电的现象，大家肯定看到过这样的现象，冬天在很黑的房间里把毛衣脱掉时，会有一刹那的亮光，这也是摩擦起电的现象。从这节课开始我们将学习关于电场的一系列知识。
二、电荷电荷守恒
学生阅读《电荷》部分，总结
【问】自然界存在的两种电荷？它们之间存在的相互作用力是怎样的？什么是电荷量？摩擦起电的实质？
分析：自然界存在的两种电荷：正电荷和负电荷；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；电荷的多少叫做电荷量；丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。摩擦起电的实质：不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，并使电子从一个物体转移到另一个物体。
1．静电感应
用静电感应的方法可以使物体带电。学生阅读实验。
【问】实验前A、B金属箔是张开的还是闭上的？当C靠近A时，金属箔又处在什么状态？当把A、B分开再把C移走后，金属箔有没有发生变化？
分析：金属箔的作用：判断物体是否带电，如果是带电，金属箔将张开（同种相互排斥）。通过金属箔的闭合到张开，以致到移开后，金属波都没有闭合，说明A、B带上了电。
【问】那么A、B分别带什么电呢？
分析：根据同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引，我们也可以知道A带正电，B带负电，实验发现A、B所带电量相等。因为重新接触后，A、B又不带电了。
结论：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电，这种现象叫做静电感应。
【问】比较摩擦起电和静电感应的区别？
分析：不同点：摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体
感应起电是电子从物体的一部分转移到另一部分。
共同点：都使物体带等量的异种电荷。
结论：电荷守恒定律（可转移但电量不变）上述起电的中和过程；物质（电子）不灭。。
2．元电荷
学生阅读元电荷部分，，总结有关知识点：
①元电荷是电荷量最小的单位，即一个电子或一个质子所带的电量
②元电荷量：e＝1.6×10-19C
③任何一个物体所带电量只能是它的整数倍；1库＝6.25×1018个电子
④电子的电荷量和电子质量m的比叫荷质比：
三、库仑定律
两种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，那么电荷之间的相互作用力跟什么有关系？下面我们通过实验来探讨一下。
学生阅读课本P118《实验》，演示塑料丝的排斥吸引现象
分析：定性地表明：相互之间地作用力与两电荷间的距离和电荷量有关
首先定量研究电荷之间的相互作用力地是法国的科学家库仑，阅读材料中介绍他用精确（扭秤）实验发现了这种规律。
阅读库仑定律F＝kQ1Q2/r2
体会定律条件：真空，点电荷
1.静电力：两个带电体之间的作用力通常叫做静电力或库仑力（遵守牛顿第三定律）
2.体会什么是点电荷？
只关心电荷的电量，不考虑带电体的体积大小——类似质点（理想模型）
引入原因：把复杂的问题进行简化，但仍具有足够的准确性
理想化处理的优点：忽略次要因素，简化思考过程
实际操作：大距离，均匀带电体
3．静电力恒量k＝9×109牛·米2/库2
库仑定律和万有引力定律都遵从二次方反比规律，人们至今还不能说明这两个定律为什么如此相似。它们有没有内在的联系，会不会是某一种力的不同的表现形式呢？物理学家还在致力于这方面的研究。
单位：国际单位制
电荷量：计算时取绝对值，＋