第一篇:電荷守恒庫侖定律典型例題a
庫侖定律典型例題
一、概念掌握
1、元電荷
例1關(guān)于物體的帶電荷量,以下說法中正確的是()
A.物體所帶的電荷量可以為任意實(shí)數(shù)
B.物體所帶的電荷量只能是某些特定值
C.物體帶電+1.60×10-9C,這是因?yàn)樵撐矬w失去了1.0×1010個(gè)電子
D.物體帶電荷量的最小值為1.6×10-19C
導(dǎo)析理解元電荷的物理意義,明確物體帶電的本質(zhì)原因,即可正確作出判斷.2、接觸起電,電荷平均分配
例2.有三個(gè)相同的絕緣金屬小球A、B、C,其中小球A帶有2.0×10-5C的正電荷,小球B、C不帶電.現(xiàn)在讓小球C先與球A接觸后取走,再讓小球B與球A接觸后分開,最后讓小球B與小球C接觸后分開,最終三球的帶電荷量分別是多少?
例3有三個(gè)完全相同的金屬球A、B、C,A帶電量7Q,B帶電量?Q,C不帶電.將A、B固定,且A、B間距離遠(yuǎn)大于其半徑.然后讓C反復(fù)與A、B接
觸,最后移走C球.試問A、B間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮?/p>
導(dǎo)析本題涉及中和、接觸起電等現(xiàn)象及電荷守恒定律、庫侖定律等知識,在審題時(shí),能從“C反復(fù)與A、B接觸”這句話中挖掘出最終三球帶電量相同這一隱含條件是至關(guān)重要的.
3、將帶電體視作點(diǎn)電荷的條件
例4.兩個(gè)半徑為r的金屬球如圖所示放置。若兩球帶有等量異種Q時(shí),兩球間的相互作用的店里大小為F,則()(若帶等量異種電荷選哪個(gè)?)
Q2Q
2A.F?kB.F?
k 16r216r2
Q2
C.F?kD.無法判斷 216r
導(dǎo)析由于帶電球間電荷的相互作用,使其電荷中心并不位于其球心處,故引起庫侖力公式中的r發(fā)生了變化.
例5如圖1-1-3所示,真空中有一直徑為R的帶電圓盤,圓心為O,圓盤
外有A、B兩點(diǎn),其連線過圓心O點(diǎn)且與盤面垂直,若OA?AB?R,有一電荷在A點(diǎn)受帶電圓盤的力為F,則它在B點(diǎn)時(shí)的受力為().
FB.4F
4FC.D.以上答案都不對 2A.導(dǎo)析在應(yīng)用物理定律前首先要分析是否滿足庫侖定律成立的條件.因此,做本題時(shí)只要先思考一下庫侖定律成立的條件即可避免出錯.
拓展帶電圓盤直徑為10cm,使相距10m處的質(zhì)子所受庫侖力為F,那么質(zhì)子在相距
120m處受力為F.對嗎? 4
二、常見題型
1、補(bǔ)償法
例6.如圖所示,一個(gè)半徑為R的絕緣球殼上均勻分布有總電荷量為+Q的電荷.另一個(gè)電荷量為+q的點(diǎn)電荷固定在該球殼的球心O處.現(xiàn)在從球殼最左端M挖去一個(gè)半徑為r(r< 處的點(diǎn)電荷所受庫侖力的大小和方向?qū)⑷绾危?導(dǎo)析本題需用補(bǔ)償法,即把挖去小孔的情況等效為不是挖 去小孔而是在小孔處補(bǔ)上一個(gè)等量的負(fù)電荷,這樣可大大簡化解題過程.但需要注意的是,添補(bǔ)電荷的結(jié)果應(yīng)以不影響原帶電體的電荷分布為前提. 例7.一半徑為r的硬橡膠圓環(huán)均勻帶負(fù)電,電量為Q,若截取環(huán)頂部的一小段圓弧?S,?S?L,且L《r,求剩余電荷對放在環(huán)心處帶電量為q的正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的庫侖力的大小和方向。 2.平衡問題 例8.如圖所示,把大小可以不計(jì)的帶有同種電荷的小球A和B互 相排斥,靜止時(shí),絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角分別為α和β,且α<β,由 此可知() A.B球受到的庫侖力較大,電荷量較大 B.B球的質(zhì)量較大 C.B球受到細(xì)線的拉力較大 D.兩球接觸后,再靜止時(shí),A球的懸線與豎直方向的夾角仍然小于B球的懸線與豎直方向的夾角 例9如圖1-1-11所示,q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷,已知q1與q2之間的距離為l1,q2與q3之間的距離為l2,且三個(gè)點(diǎn)電荷都處于平衡狀態(tài).(1)若q2為正電荷,則q1為_____電荷,q3為____電荷. (2)q1、q2、q3三者電量大小之比是_____.3.運(yùn)動問題 例10如圖所示,質(zhì)量均為m的三個(gè)帶電小球A、B、C放置在光滑絕緣的水平直槽上,AB間和BC間的距離均為L.已知A球帶電量為QA=8q,B球帶電量為QB=q,若在C球上施加一個(gè)水平向右的恒力F,恰好能使A、B、C三個(gè)小球保持相對靜止,共同向右加速運(yùn)動。求:⑴拉力F的大小.⑵C球的帶電量QC. 導(dǎo)析庫侖定律與力學(xué)中物體的平衡、牛頓第二定律、功和能等內(nèi)容相綜合時(shí),其解題思路和方法與力學(xué)中完全相同,只不過在受力分析時(shí),要多考慮一個(gè)庫侖力的作用,本題要注意運(yùn)用整體法和隔離法進(jìn)行分析和求解,練習(xí): 總結(jié): 同種電荷放中間,異種電荷在兩邊; 遠(yuǎn)離大球近小球,平衡位置連成線; 1、如圖1所示,真空中有三個(gè)同種點(diǎn)電荷Q1、Q2和Q3,它們固定在一條直線上,電荷量均為Q=4.0×10-12C,求Q2所受的靜電力的大小和方向。 圖 12、如圖2所示,真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷A、B,它們固定在一條直線上相距L=0.3m的兩點(diǎn),它們的電荷量分別為QA=16×10-12C,QB=4.0×10-12C,現(xiàn)引入第三個(gè)同種點(diǎn)電荷C,(1)若要使C處于平衡狀態(tài),試求C電荷的電量和放置的位置? (2)若點(diǎn)電荷A、B不固定,而使三個(gè)點(diǎn)電荷在庫侖力作用下都能處于平衡狀態(tài),試求C電荷的電量和放置的位置? 圖 3、如圖3所示,把質(zhì)量為0.2克的帶電小球A用絲線吊起,若 將帶電量為4×10-8C的小球B靠近它,當(dāng)兩小球在同一高度時(shí)且相距3cm,絲線與堅(jiān)直方向夾角為45?,此時(shí)小球B受到庫侖力F=_____。小球A帶的電量qA=_______。 圖3 典型例題分析 【例1】如圖1所示,真空中有三個(gè)同種點(diǎn)電荷Q1、Q2和Q3,它們固定在一 -1 2條直線上,電荷量均為Q=4.0×10C,求Q2所受的靜電力的大小和方向。 【解析】 對Q2受力分析如圖2所示,Q2所受的靜電力為Q3 和Q1 對Q2的作用力的合力。 Q1對Q2的作用力:F12?k Q1Q2r 12?k Qr1 Q3對Q2的作用力:F32?k Q3Q2r2 ?k Qr2 圖 ∴F?F12?F32?kQ2(1r1 ? 1r2 2) 圖2 代入數(shù)據(jù)得:F?1.1?10?11N,方向沿Q2、Q3連線指向Q 3【例2】 如圖3所示,真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷A、B,它們固定在一條直線上相距L=0.3m的兩點(diǎn),它們的電荷量分別為QA=16×10-12C,QB=4.0×10-12C,現(xiàn)引入第三個(gè)同種點(diǎn)電荷C,(1)若要使C處于平衡狀態(tài),試求C電荷的電量和放置的位置? (2)若點(diǎn)電荷A、B不固定,而使三個(gè)點(diǎn)電荷在庫侖力作用下都能處于平衡狀態(tài),試求C電荷的電量和放置的位置? 【解析】 (1)由分析可知,由于A和B為同種電荷,要使C處于平衡狀態(tài),C必須放在A、B之間某位置,可為正電荷,也可為負(fù)電荷。 設(shè)電荷C放在距A右側(cè)x處,電荷量為Q 3∵FAC?FBC①∴ k Q1x 2圖 3Q1Q3x 2?k Q2Q3(L?x) ② ∴ ? Q2(L?x) ③ ∴ 4(L-x)2=x2④∴x=0.2m 即點(diǎn)電荷C放在距A右側(cè)0.2m處,可為正電荷,也可為負(fù)電荷。 (2)首先分析點(diǎn)電荷C可能放置的位置,三個(gè)點(diǎn)電荷都處于平衡,彼此之間作用力必須在一條直線上,C只能在AB決定的直線上,不能在直線之外。而可能的區(qū)域有3個(gè),① AB連線上,A與B帶同種電荷互相排斥,C電荷必須與A、B均產(chǎn)生吸引力,C為 負(fù)電荷時(shí)可滿足; ② 在AB連線的延長線A的左側(cè),C帶正電時(shí)對A產(chǎn)生排斥力與B對A作用力方向相 反可能A處于平衡;C對B的作用力為推斥力與A對B作用力方向相同,不可能使B平衡; 帶負(fù)電時(shí)對A產(chǎn)生吸引力與B對A作用力方向相同,不可能使A處于平衡;C對B的作用力為吸引力與A對B作用力方向相反,可能使B平衡,但離A近,A帶電荷又多,不能同時(shí)使A、B處于平衡。 ③ 放B的右側(cè),C對B的作用力為推斥力與A對B作用力方向相同,不可能使B平衡; 由分析可知,由于A和B為同種電荷,要使三個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài),C必須放在A、B之間某位置,且為負(fù)電荷。 設(shè)電荷C放在距A右側(cè)x處,電荷量為Q 3對C:kQ1Q3 x2?kQ2Q3(0.3?x) Q3Q 2(L?x)22∴x=0.2m 對B:kQ1Q2L2?k∴Q3?169?10?12C,為負(fù)電荷。 【拓展】 若A、B為異種電荷呢? 【解析】 (1)電荷C放在B的右側(cè),且距B 0.3m處,電量的大小及正負(fù)無要求; ?12(2)電荷C放在B的右側(cè),且距B 0.3m處,C為正電荷,Q3?16?10C 學(xué)生歸納后進(jìn)行總結(jié): 同種電荷放中間,異種電荷在兩邊; 遠(yuǎn)離大球近小球,平衡位置連成線; 三個(gè)小球都平衡,電量正負(fù)有條件; 第三小球能平衡,電量正負(fù)任意選。 【例3】 如圖4所示,把質(zhì)量為0.2克的帶電小球A用絲線吊起,若將 -8帶電量為4×10C的小球B靠近它,當(dāng)兩小球在同一高度時(shí)且相距 3cm,絲線與堅(jiān)直方向夾角為45?,此時(shí)小球B受到庫侖力F=_____。 小球A帶的電量qA=_______。 【解析】根據(jù)題意可知,小球A處于平衡狀態(tài),分析小球A受力情況如圖4 圖5所示。小球A受到重力mg、絲線的張力T。小球B對小球A的靜電力F,三個(gè)力的作用。三個(gè)力的合力為零。 F?mgtg45??mg① ?3代入數(shù)據(jù)解得:F?2?102N mg?r由①式可知: qA?② ?9k??qB10C③代入數(shù)據(jù)解得:qA?5 小球B受到庫侖力與小球A受到庫侖力為作用力和反作用力,所以小球B受到的庫侖力 -3大小為2×10N。小球A與小球B相互吸引,B帶正電,小球A帶負(fù)電,所以: qA=-0.5×10-8C 圖5 【說明】本題在解答過程中,物體的平衡條件成為關(guān)鍵內(nèi)容,因此分析物體的受力,對力進(jìn)行分解合成就成了必須的步驟。其次,小球A帶電量為qA=-5×10-9C中的負(fù)號在答案中不是可缺少的內(nèi)容,必須重視。 電荷 庫侖定律教案 云南民族大學(xué) 龐京京 要 點(diǎn):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(diǎn)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(jì)算。 教學(xué)設(shè)計(jì):本教時(shí)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(diǎn)是講述靜電感應(yīng)現(xiàn)象以及庫侖定律。 解決難點(diǎn):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(shí),可先介紹規(guī)則:用電荷量的絕對值代入進(jìn)行計(jì)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(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí),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(shí)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(shí)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(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)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(shí)驗(yàn)。【問】實(shí)驗(yàn)前A、B金屬箔是張開的還是閉上的?當(dāng)C靠近A時(shí),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(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)A、B所帶電量相等。因?yàn)橹匦陆佑|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)?!締枴勘容^摩擦起電和靜電感應(yīng)的區(qū)別? 分析:不同點(diǎn):摩擦起電是電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)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(diǎn):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(diǎn): ①元電荷是電荷量最小的單位,即一個(gè)電子或一個(gè)質(zhì)子所帶的電量; ②元電荷量: e=1.6×10-19C; ③任何一個(gè)物體所帶電量只能是它的整數(shù)倍; e1.6?10?1911??1.76?10C/kg ④電子的電荷量和電子質(zhì)量m的比叫荷質(zhì)比: me0.91?10?30 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(shí)驗(yàn)來探討一下。 學(xué)生閱讀課本《實(shí)驗(yàn)》,分析實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)電荷 1.靜電力:兩個(gè)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(diǎn)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(diǎn)(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(diǎn):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(gè)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(jì)算時(shí)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(diǎn)電荷、靜止電荷間、靜止和運(yùn)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 F1kQq9.0?109?(1.6?10?19)239 ???2.3?10?11?31?27F2GMm6.67?10?9.1?10?1.67?10【問】這個(gè)巨大的數(shù)值說明什么? 在計(jì)算帶電粒子間的相互作用力時(shí),萬有引力時(shí)可以不計(jì)的?!締枴繛槭裁吹卦轮g計(jì)算萬有引力而不計(jì)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(gè)方面: 1.使物體帶電的實(shí)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(diǎn)電荷 b.大?。篎=kQ1Q2/r2 c.方向:同種相斥,異種相吸 鞏固練習(xí):課本練習(xí)一P120,題1 作業(yè):課本練習(xí)一P120,題2.3.4.5 《電荷 庫侖定律》教學(xué)設(shè)計(jì) 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(shí):2課時(shí) 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(qiáng)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(shí)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(shí)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(qiáng)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(shí)驗(yàn)或者媒體播放復(fù)習(xí)并鞏固電荷的有關(guān)知識;先運(yùn)用教材上給出的簡單易行的實(shí)驗(yàn),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(shí)驗(yàn)定性驗(yàn)證猜想是否正確,并在這個(gè)基礎(chǔ)上介紹庫侖定律的發(fā)現(xiàn)過程。 2.講解點(diǎn)電荷時(shí),可以對照質(zhì)點(diǎn)的概念進(jìn)行講解,要講清點(diǎn)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(shí)驗(yàn),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(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)方法等物理學(xué)習(xí)方法。 (三)情感態(tài)度與價(jià)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(yáng)前輩物理學(xué)家探尋真理的堅(jiān)強(qiáng)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(diǎn) 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(diǎn)分析 (一)重點(diǎn) 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(yàn)電器演示驗(yàn)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(shí)驗(yàn)1.1-4,觀察在帶正電的C向A、B靠近時(shí),A、B的箔片張開情況. 2.分析現(xiàn)象并結(jié)合檢驗(yàn),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(shí)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(shí)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(shí)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(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)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(gè)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(gè)帶電體究竟帶多少電?經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)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(gè)電子就是一個(gè)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(gè)帶電。 2.把兩個(gè)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(gè)帶電,另一個(gè)不帶電 3.關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)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(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 C.感應(yīng)起電說明電荷可以從物體的一個(gè)部分轉(zhuǎn)移到物體另一個(gè)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(gè)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(shí)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(shí)庫侖力的大小為() A. B. C. D. 5.真空中有兩個(gè)相距0.1m、帶電量相等的點(diǎn)電荷,它們之間的靜電力的大小為3.6×-410N,求每個(gè)電荷的帶電量是元電荷的多少倍? 6.有兩個(gè)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(shí),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(gè)帶電金屬球都可以看成點(diǎn)電荷,求兩球在接觸前所帶的電量? (四)板書設(shè)計(jì) 用心 愛心 專心 高二物理教案:電荷及電荷守恒 【摘要】步入高中,相比初中更為緊張的學(xué)習(xí)隨之而來。在此高二物理欄目的小編為您編輯了此文:高二物理教案:電荷及電荷守恒希望能給您的學(xué)習(xí)和教學(xué)提供幫助。 本文題目:高二物理教案:電荷及電荷守恒 一、教材分析 本節(jié)從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識物體帶電的本質(zhì),使物體帶電的方法。給學(xué)生滲透看問題要透過現(xiàn)象看本質(zhì)的思想。摩擦起電、兩種電荷的相互作用、電荷量的概念初中已接觸,電荷守恒定律對學(xué)生而言不難接受,在此從原子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上做本質(zhì)上分析,使學(xué)生體會對物理螺旋式學(xué)習(xí)的過程 二、教學(xué)目標(biāo) (一)知識與技能 1.知道兩種電荷及其相互作用.知道電量的概念.2.知道摩擦起電,知道摩擦起電不是創(chuàng)造了電荷,而是使物體中的正負(fù)電荷分開.3.知道靜電感應(yīng)現(xiàn)象,知道靜電感應(yīng)起電不是創(chuàng)造了電荷,而是使物體中的電荷分開.4.知道電荷守恒定律.5.知道什么是元電荷.(二)過程與方法 1、通過對初中知識的復(fù)習(xí)使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識自然界中的兩種電荷 2、通過對原子核式結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)使學(xué)生明確摩擦起電和感應(yīng)起電不是創(chuàng)造了電荷,而是使物體 中的電荷分開.但對一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和不變。 (三)情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過對本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識物體帶電的本質(zhì) 三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn):電荷守恒定律 難點(diǎn):利用電荷守恒定律分析解決相關(guān)問題摩擦起電和感應(yīng)起電的相關(guān)問題。 四、學(xué)情分析 本節(jié)關(guān)鍵是做好實(shí)驗(yàn),從微觀分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。有了使物體帶電的理解,電荷守恒定律便水到渠成,進(jìn)一步鞏固高中的守恒思想。培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的科學(xué)習(xí)慣。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(yáng)前輩物理學(xué)家探尋真理的堅(jiān)強(qiáng)意志和科學(xué)精神 五、教學(xué)方法 使用幻燈片時(shí)充分利用它的高效同時(shí),盡量保留黑板的功能始終展示本節(jié)課的知識框架。 在條件允許的情況下努力使實(shí)驗(yàn)簡化,給學(xué)生傳遞這樣一個(gè)信息──善于從簡單中捕捉精 彩瞬間,從日常生活中發(fā)現(xiàn)和體驗(yàn)科學(xué)(閱讀材料)。 練習(xí)題設(shè)計(jì)力求有針對性、導(dǎo)向性、層次性 六、課前準(zhǔn)備 毛皮橡膠,玻璃驗(yàn)電器 七、課時(shí)安排 1課時(shí) 八、教學(xué)過程 (一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑 (二)情景引入、展示目標(biāo) 今天開始我們進(jìn)入物理學(xué)另一個(gè)豐富多彩,更有趣的殿堂,電和磁的世界。高中的電 學(xué)知識大致可分為電場的電路,本章將學(xué)習(xí)靜電學(xué),將從物質(zhì)的微觀的角度認(rèn)識物體 帶電的本質(zhì),電荷相互作用的基本規(guī)律,以及與靜止電荷相聯(lián)系的靜電場的基本性質(zhì)。 (三)合作探究、精講點(diǎn)播 1.兩種電荷:正電荷和負(fù)電荷:把用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷稱為正電荷,用正數(shù)表示。把用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷稱為負(fù)電荷,用負(fù)數(shù)表示。 2.電荷及其相互作用:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。 3.使物體帶電的方法: 摩擦起電──學(xué)生自學(xué)P2后解釋摩擦起電的原因,培養(yǎng)學(xué)生理解能力和語言表達(dá) 能力。為電荷守恒定律做鋪墊。 演示摩擦起電,用驗(yàn)電器檢驗(yàn)是否帶電,讓學(xué)生分析使金屬箔片張開的原因過渡 到接觸起電。 接觸起電──電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上 仔細(xì)觀察從靠近到接觸過程中還有哪些現(xiàn)象?──靠近未接觸時(shí)箔片張開 張開意味著箔片帶電?看來還有其他方式使物體帶電?其帶電本質(zhì)是什么?── 設(shè)置懸念。 自學(xué)P3第二段后,回答自由電子和離子的概念及各自的運(yùn)動特點(diǎn)。解釋觀察到 的現(xiàn)象。 再演示,靠近(不接觸)后再遠(yuǎn)離,箔片又閉合,即不帶電,有沒有辦法遠(yuǎn)離后 箔片仍帶電? 提供器材,鼓勵學(xué)生到時(shí)講臺演示。得出靜電感應(yīng)和感應(yīng)起電。 靜電感應(yīng)和感應(yīng)起電──電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。 通過對三種起電方式本質(zhì)的分析,讓學(xué)生思考滿足共同的規(guī)律是什么?得出電 荷守恒定律。 學(xué)生自學(xué)教材,掌握電荷守恒定律的內(nèi)容,電荷量、元電荷、比荷的概念。 【板書】 二、電荷守恒定律: 電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或者從物 體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。 一個(gè)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。 【板書】 三、幾個(gè)基本概念 電荷量──電荷的多少叫做電荷量。符號:Q 或q 單位:庫侖 符號:C。 元電荷──電子所帶的電荷量,用e表示,e =1.6010-19C。 注意:所有帶電體的電荷量或者等于e,或者等于e的整數(shù)倍。電荷量是不能連 續(xù)變化的物理量。最早由美國物理學(xué)家密立根測得 比荷──電荷的電荷量q與其質(zhì)量m的比值q/m,符號:C/㎏。 靜電感應(yīng)和感應(yīng)起電──當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí),由于電荷間相互吸引或排 斥,導(dǎo)體中的自由電荷便會趨向或遠(yuǎn)離帶電體,使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異 號電荷,遠(yuǎn)離一端帶同號電荷。這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)。利用靜電感應(yīng)使金屬 導(dǎo)體帶電的過程叫做感應(yīng)起電。 (四)反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測 (五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè) 九、板書設(shè)計(jì) 一、電荷1.兩種電荷: 2.電荷及其相互作用 3.使物體帶電的方法: 二、電荷守恒定律 電荷量 元電荷 比荷 十、教學(xué)反思 本課的設(shè)計(jì)采用了課前下發(fā)預(yù)習(xí)學(xué)案,學(xué)生預(yù)習(xí)容,找出自己迷惑的地方。課堂上師生主要解決重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)、考點(diǎn)、探究點(diǎn)以及學(xué)生學(xué)習(xí)過程中易忘、易混點(diǎn)等,最后進(jìn)行當(dāng)堂檢測,課后進(jìn)行延伸拓展,以達(dá)到提高課堂效率的目的。 高二物理教案:電荷及電荷守恒 課前預(yù)習(xí)學(xué)案 一、預(yù)習(xí)目標(biāo) 認(rèn)識電荷,知道電荷守恒定律,了解點(diǎn)電荷、元電荷 二、預(yù)習(xí)內(nèi)容 【問題1】自然界存在幾種電荷,它們之間的相互作用如何? 【問題2】摩擦可以產(chǎn)生靜電,你能找出一兩件通過摩擦帶上電的物體嗎?說說它們分別帶的是正電還是負(fù)電? 【問題3】電荷的多少叫做電荷量,用 表示。 在國際單位制中,電荷量的單位是,簡稱,用符號 表示。 元電荷e= 【問題4】甲、乙兩同學(xué)各拿一帶電小球做實(shí)驗(yàn),不小心兩小球接觸了一下,結(jié)果兩小球都沒電了!電荷哪里去了呢?消失了?你能幫他們解釋一下原因嗎? 【問題5】想一想,在什么情況下帶電體可以看成點(diǎn)電荷呢? 三、提出疑惑 課內(nèi)探究學(xué) 一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.認(rèn)識電荷,了解點(diǎn)電荷、元電荷、感應(yīng)起電。 2.知道電荷守恒定律。 3.探究點(diǎn)電荷的相互作用規(guī)律,知道庫侖定律 二、學(xué)習(xí)過程 【問題1】①請你自制一個(gè)簡易驗(yàn)電器。器材準(zhǔn)備:一小段金屬絲,兩條長約2cm、寬約4mm的金屬箔,一個(gè)帶有塑料瓶蓋的透明玻璃瓶。 [來源:高考%資源網(wǎng) KS% ②摩擦過的物體一定會帶電嗎?摩擦身邊的物體,并用做好的驗(yàn)電器判定它們在摩擦后是否都帶上了電?!締栴}2】①如圖所示,兩個(gè)互相接觸的導(dǎo)體A和B不帶電,現(xiàn)將帶正電的導(dǎo)體C靠近A端放置,三者均有絕緣支架。請 判斷A、B帶電情況如何? 若先將A、B分開再移走C,則A,B; 若先將C移走再把A、B分開,則A,B。 ②討論交流:接觸起電、摩擦起電、感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)是什么?總的電荷量滿足什么樣的規(guī)律? ③電荷守恒定律的內(nèi)容? 三、反思總結(jié) 四、當(dāng)堂檢測 1、關(guān)于物體的帶電荷量,以下說法中正確的是() A.物體所帶的電荷量可以為任意實(shí)數(shù) B.物體所帶的電荷量只能是某些特定值 C.物體帶電+1.6010-9C,這是因?yàn)樵撐矬w失去了1.01010個(gè)電子 D.物體帶電荷量的最小值為1.610-19C 2如圖所示,將帶電棒移近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體球,兩個(gè)導(dǎo)體球開始時(shí)互相接觸且對地絕緣,下述幾種方法中能使兩球 都帶電的是() A.先把兩球分開,再移走棒 B.先移走棒,再把兩球分開 C.先將棒接觸一下其中的一個(gè)球,再把兩球分開 D.棒的帶電荷量不變,兩導(dǎo)體球不能帶電 3.用絲綢摩擦過的玻璃棒和用毛皮摩擦過的硬橡膠棒,都能吸引輕小物體,這是因?yàn)?) A.被摩擦過的玻璃棒和硬橡膠棒一定帶上了電荷 B.被摩擦過的玻璃棒和硬橡膠棒一定帶有同種電荷 C.被吸引的輕小物體一定是帶電體 D.被吸引的輕小物體可能不是帶電體 4.一個(gè)帶正電的驗(yàn)電器如圖所示,當(dāng)一個(gè)金屬球A靠近驗(yàn)電器上的金屬球B時(shí),驗(yàn)電 器中金屬箔片的張角減小,則() A.金屬球A可能不帶電 B.金屬球A一定帶正電 C.金屬球A可能帶負(fù)電 D.金屬球A一定帶負(fù)電 課后練習(xí)與提高 1.用毛皮摩擦過的橡膠棒靠近已帶電的驗(yàn)電器時(shí),發(fā)現(xiàn)它的金屬箔片的張角減小,由此可判斷() A.驗(yàn)電器所帶電荷量部分被中和 B.驗(yàn)電器所帶電荷量部分跑掉了 C.驗(yàn)電器一定帶正電 D.驗(yàn)電器一定帶負(fù)電 2.以下關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的說法中正確的是() A.摩擦起電是因?yàn)殡姾傻霓D(zhuǎn)移,感應(yīng)起電是因?yàn)楫a(chǎn)生電荷 B.摩擦起電是因?yàn)楫a(chǎn)生電荷,感應(yīng)起電是因?yàn)殡姾傻霓D(zhuǎn)移 C.摩擦起電的兩摩擦物體必定是絕緣體,而感應(yīng)起電的物體必定是導(dǎo)體 D.不論是摩擦起電還是感應(yīng)起電,都是電荷的轉(zhuǎn)移 3.帶電微粒所帶的電荷量不可能是下列值中的() A.2.410-19C B.-6.410-19C C.-1.610-18C D.4.010-17C 4有三個(gè)相同的絕緣金屬小球A、B、C,其中小球A帶有2.010-5C的正電荷,小球B、C不帶電.現(xiàn)在讓小球C先與球A接觸后取走,再讓小球B與球A接觸后分開,最后讓小球B與小球C接觸后分開,最終三球的帶電荷量分別是多少? 高二物理教案:電荷及電荷守恒參考答案 當(dāng)堂檢測 1.BCD 2AC 3AD 4.AC 課后練習(xí)與提高 1C 2D 3.A 4.qa=510-6C qb= 7.510-6C qc=7.510-6C 【總結(jié)】2013年查字典物理網(wǎng)為小編在此為您收集了此文章高二物理教案:電荷及電荷守恒,今后還會發(fā)布更多更好的文章希望對大家有所幫助,祝您在查字典物理網(wǎng)學(xué)習(xí)愉快!第二篇:庫侖定律典型例題分析
第三篇:電荷_庫侖定律教案
第四篇:《電荷庫侖定律》教學(xué)設(shè)計(jì)
第五篇:高二物理教案:電荷及電荷守恒