2019-2020年高中物理 《電荷 庫(kù)侖定律》教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版選修1-1.doc
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2019-2020年高中物理 《電荷 庫(kù)侖定律》教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版選修1-1 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(kù)侖定律 課時(shí):2課時(shí) 一、教材分析 1.庫(kù)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(chǎng)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(shí)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(guò)對(duì)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(huì)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(guò)渡到電荷守恒定律,水到渠成,對(duì)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(guò)程中學(xué)生體會(huì)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(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)”的思想。 5.展示庫(kù)侖定律的內(nèi)容和庫(kù)侖發(fā)現(xiàn)這一定律的過(guò)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(shí),為過(guò)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(guò)觀察、思考,發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題和解決問(wèn)題。因此有必要把初中學(xué)過(guò)的兩種電荷及其相互作用、電荷量的概念、摩擦起電的知識(shí)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(guò)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(shí);先運(yùn)用教材上給出的簡(jiǎn)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(guò)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(kù)侖定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。 2.講解點(diǎn)電荷時(shí),可以對(duì)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(duì)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(wèn)題情景對(duì)學(xué)生“誘思”、“導(dǎo)思”,在本節(jié)課中,對(duì)庫(kù)侖定律得出過(guò)程進(jìn)行了嘗試。 4.利用“思考與討論”的問(wèn)題,比較庫(kù)侖定律與萬(wàn)有引力定律的異同。 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(kāi),使電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,進(jìn)一步說(shuō)明電荷守恒定律。 四、教學(xué)目標(biāo) ?。ㄒ唬┲R(shí)與技能 1.了解人類對(duì)電現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)過(guò)程,體會(huì)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(kù)侖定律的含義和表達(dá)式,知道靜電常量。了解庫(kù)侖定律的適用條件,學(xué)習(xí)用庫(kù)侖定律解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題。 4.滲透理想化思想,培養(yǎng)由實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)化抽象思維建立物理模型的能力。 ?。ǘ┻^(guò)程與方法 1.教師通過(guò)實(shí)驗(yàn)法、問(wèn)題教學(xué)法啟發(fā)學(xué)生理解抽象的電荷知識(shí)。 2.通過(guò)認(rèn)識(shí)科學(xué)家在了解自然的過(guò)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。 ?。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價(jià)值觀 1.通過(guò)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(guò)對(duì)比天電和地電、以及定性和定量、神學(xué)和科學(xué)對(duì)電現(xiàn)象的認(rèn)識(shí),使學(xué)生了解人類對(duì)電荷的認(rèn)識(shí)過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生探索大自然的興趣。 3.通過(guò)對(duì)庫(kù)侖定律探究過(guò)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(duì)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(kù)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 ?。ㄒ唬┲攸c(diǎn) 1.對(duì)庫(kù)侖定律的理解。 ?。ǘ╇y點(diǎn) 1.對(duì)電荷這一抽象概念的理解; 2.對(duì)庫(kù)侖定律發(fā)現(xiàn)過(guò)程的探討。 ?。ㄈ┩黄浦亍㈦y點(diǎn)的方法 1.講清庫(kù)侖定律及適用條件,說(shuō)明庫(kù)侖力符合力的特征,遵守牛頓第三定律。 2.為定性演示庫(kù)侖定律,應(yīng)使帶電小球表面光滑,防止尖端放電,支架應(yīng)選絕緣性能好的,空氣要干燥。 3.說(shuō)清K的單位由公式中各量單位確定,其數(shù)值則由實(shí)驗(yàn)確定。 七、教學(xué)流程設(shè)計(jì) ?。ㄒ唬┬抡n引入 ?。ǘ嗝襟w展示電磁學(xué)的發(fā)展史) 古代人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了有關(guān)靜電現(xiàn)象,主要是梳頭或者是羊毛、絲、棉類的衣物摩擦有閃光及聲音;古希臘人發(fā)現(xiàn)琥珀可以吸引輕小物體。 英國(guó)的吉爾伯特(1544—1603)是最早系統(tǒng)地研究電磁現(xiàn)象的科學(xué)家。他發(fā)現(xiàn)琥珀和磁鐵都能夠吸引物體,不過(guò)性質(zhì)不同,經(jīng)過(guò)研究,他發(fā)現(xiàn)許多其他物體經(jīng)過(guò)摩擦后也都能夠吸引其他小物體。引入(electric)(琥珀體)還發(fā)明了可供實(shí)驗(yàn)用的驗(yàn)電器。 德國(guó)的奧托格里克(1602—1686),馬德堡市市長(zhǎng),1654年曾用自己發(fā)明的抽氣機(jī)做了馬德堡半球?qū)嶒?yàn);1660年發(fā)明了第一臺(tái)可產(chǎn)生大量電荷的摩擦起電機(jī)。有了這樣的機(jī)器,因而做成了各種各樣的電火花實(shí)驗(yàn);還有讓人身體帶電的實(shí)驗(yàn);這使得18世紀(jì)40年代的德國(guó)整個(gè)社會(huì)都對(duì)電現(xiàn)象感興趣,許多人購(gòu)買了摩擦起電機(jī)做實(shí)驗(yàn)作為娛樂(lè),同時(shí)也大大普及了電學(xué)知識(shí)。電學(xué)知識(shí)在整個(gè)歐洲各國(guó)都普及起來(lái)。 法國(guó)電學(xué)家諾萊特在巴黎圣母院前進(jìn)行,他請(qǐng)700個(gè)修道士手拉手地排起來(lái),讓排頭的手拿萊頓瓶放電時(shí),發(fā)現(xiàn)700個(gè)修道士同時(shí)跳了起來(lái),顯示了電的強(qiáng)大威力。 富蘭克林的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn),證明了雷電是一種放電現(xiàn)象,在此基礎(chǔ)上,發(fā)明了避雷針。 ?。ǘ┻M(jìn)行新課 1.接引雷電下九天──富蘭克林發(fā)明避雷針的故事 1752年7月的一天,在北美洲的費(fèi)城,一位名叫富蘭克林的科學(xué)家,做了一個(gè)轟動(dòng)世界的實(shí)驗(yàn):這天下午,天色陰暗,烏云滾滾。天空中不時(shí)閃爍著青白色的電光,傳來(lái)一陣陣沉悶的雷聲,眼看一場(chǎng)可怕的大雷雨就要來(lái)臨了。 “這是最合適的天氣!”富蘭克林和他的兒子威廉帶著風(fēng)箏和萊頓瓶(一種可充放電的容器),奔向郊外田野里的一間草棚。 這可不是一只普通的風(fēng)箏:它是用絲綢做成的,在它的頂端綁了一根尖細(xì)的金屬絲,作為吸引閃電的“接收器”;金屬絲連著放風(fēng)箏用的細(xì)繩,這樣細(xì)繩被雨水打濕后,也就成了導(dǎo)線;細(xì)繩的另一端系上綢帶,作為絕緣體(要干燥),避免實(shí)驗(yàn)者觸電;在綢帶和繩子之間,掛有一把鑰匙,作為電極。 富蘭克林和他的兒子連忙乘著風(fēng)勢(shì),將風(fēng)箏放上了天。風(fēng)箏,像一只矯健的鳥(niǎo)兒,漸漸地飛到云海中。 父子倆躲在草棚的屋檐下,手中緊握著沒(méi)有被雨水淋濕的綢帶,目不轉(zhuǎn)睛地觀察著風(fēng)箏的動(dòng)靜。 突然,天空中掠過(guò)一道耀眼的閃電。富蘭克林發(fā)現(xiàn),風(fēng)箏引繩上的纖維絲一下子豎立起來(lái)。這說(shuō)明,雷電已經(jīng)通過(guò)風(fēng)箏和引繩傳導(dǎo)下來(lái)了。富蘭克林高興極了,他禁不住伸出左手,觸碰一下引繩上的鑰匙。“哧”的一聲,一個(gè)小小的藍(lán)火花跳了出來(lái)。 “這果然是電!”富蘭克林興奮地叫了起來(lái)。 “把萊頓瓶拿過(guò)來(lái)?!备惶m克林對(duì)威廉喊道。他連忙把引繩上的鑰匙和萊頓瓶連接起來(lái)。萊頓瓶上電火花閃爍。這說(shuō)明萊頓瓶充了。 事后,富蘭克林用萊頓瓶收集的雷電,做了一系列的實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步證實(shí)了雷電與普通電完全相同。 富蘭克林的這一風(fēng)箏實(shí)驗(yàn),徹底地?fù)羲榱碎W電是“上帝之火”、“煤氣爆炸”等流行的說(shuō)法,使人們真正認(rèn)識(shí)到雷電的本質(zhì)。因此,人們說(shuō):“富蘭克林把上帝與閃電分了家?!? 富蘭克林的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)絕不是一時(shí)沖動(dòng)所做的。早在數(shù)年前,他就致力于電的研究,并在當(dāng)時(shí)人們不知“電為何物”的時(shí)代,指出了電的性質(zhì)。 在一次研究的意外事件中,他得到啟迪。有一次,他把幾只萊頓瓶連在一起,以加大電容量。不料,實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,守在一旁的妻子麗德不小心碰了一下萊頓瓶,只聽(tīng)得“轟”的一聲,一團(tuán)電火花閃過(guò),麗德被擊中倒地,面色慘白。她因此休息了一個(gè)星期身體才得到康復(fù)。 “萊頓瓶發(fā)出的轟鳴聲,放出的電火花,不是和雷電一樣嗎?”富蘭克林大膽地提出這個(gè)設(shè)想。經(jīng)過(guò)反復(fù)思考,他推測(cè)雷電就是普通的電,并找出它們兩者間的12條相同之處:都發(fā)亮光;光的顏色相同;閃電和電火花的路線都是曲折的;運(yùn)動(dòng)都極其迅速;都能被金屬傳導(dǎo);都能發(fā)出爆炸聲或噪聲;都能在水或冰塊中存在;通過(guò)物體時(shí)都能使之破裂;都能殺死動(dòng)物;都能熔化金屬;都能使易燃物燃燒;都放出硫磺氣味。 1747年,富蘭克林把他的這些想法,寫成論文《論雷電與電氣的一致性》。他將論文寄給他的朋友、英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員科林遜??僧?dāng)科林遜將論文送交皇家學(xué)會(huì)討論時(shí),得到的是一陣嘲笑。許多權(quán)威科學(xué)家認(rèn)為富蘭克林的觀點(diǎn)荒唐無(wú)比,“把科學(xué)當(dāng)作兒童的幻想”。 對(duì)于權(quán)威人士的嘲笑、奚落,富蘭克林不予理睬,終于在做好各種準(zhǔn)備的情況下,冒著生命危險(xiǎn),做了風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)。 富蘭克林從風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)中,不但了解了雷電的性質(zhì),而且證實(shí):雷電是可以從天空“走”下來(lái)的?!案叽蠼ㄖ锍3T獾嚼讚?,能不能給雷電搭一個(gè)梯子,讓它乖乖地‘走’下來(lái)呢?”富蘭克林想。 正當(dāng)富蘭克林思考這一問(wèn)題的時(shí)候,不幸從俄國(guó)彼得堡傳來(lái)消息:1753年7月26日,科學(xué)家利赫曼為了驗(yàn)證富蘭克林的實(shí)驗(yàn),在操作時(shí),不幸被一道電火花擊中身亡。這更堅(jiān)定了富蘭克林研制避免雷擊裝置的決心。 他先在自己家做實(shí)驗(yàn):在屋頂高聳的煙囪上,安裝一根3米長(zhǎng)的尖頂細(xì)鐵棒;在細(xì)鐵棒的下端綁上金屬線;沿著樓梯,把金屬線引到底樓的一個(gè)水泵上(水泵與大地有接觸);將經(jīng)過(guò)房間的那段金屬線分成兩段,且將兩股線相隔一段距離,各掛一個(gè)小鈴。這樣,如果雷電從細(xì)鐵棒進(jìn)入,經(jīng)過(guò)金屬線進(jìn)入大地,那么,兩股線受力,小鈴就會(huì)晃蕩,發(fā)出響聲。 一天,電閃雷鳴,暴風(fēng)雨就要來(lái)了。在雷聲、雨聲的“伴奏”下,守候在房間小鈴旁的富蘭克林,聽(tīng)到了小鈴發(fā)出的清脆、悅耳的聲音。他高興地笑了。 富蘭克林把那根細(xì)鐵棒稱為“避雷針”。 避雷針的問(wèn)世,引起了教會(huì)的反對(duì)。他們認(rèn)為:“裝在屋頂?shù)募鈼U指向天空是對(duì)上帝的不敬。”“干涉上帝的事,對(duì)上帝指手劃腳,是要受上帝懲罰的?!? 然而,有一次在一場(chǎng)雷雨之后,神圣的教堂著火了,而裝有避雷針的房屋卻平安無(wú)事。于是,避雷針的作用被人們認(rèn)識(shí),避雷針也很快地傳開(kāi)了。至1784年,全歐洲的高樓頂上都用上了避雷針。 富蘭克林的發(fā)現(xiàn)統(tǒng)一了天電和地電,破除了人們對(duì)雷電的迷信。儲(chǔ)存了天電的萊頓瓶可以產(chǎn)生一切地電所能產(chǎn)生的現(xiàn)象,這就證明了天電與地電是一樣的。 2.電荷 ?。ㄓ锰釂?wèn)的方法復(fù)習(xí)初中學(xué)過(guò)的知識(shí)) 演示:用和絲綢摩擦后的玻璃棒去接觸驗(yàn)電器的金屬球,發(fā)現(xiàn)箔片張開(kāi),表明玻璃棒帶了電。 師問(wèn):摩擦起電現(xiàn)象是什么?有什么特點(diǎn)? 生答:摩擦過(guò)的物體具有了吸引輕小物體的性質(zhì),這種現(xiàn)象叫摩擦起電,這樣的物體就帶了電。 師問(wèn):自然界中存在哪幾種形式的電荷?摩擦起電中跟絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶什么電?跟毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒又帶什么電? 生答:正負(fù)兩種電荷,玻璃棒帶正電,橡膠棒帶負(fù)電。 師問(wèn):電荷間的相互作用是什么? 生答:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。 師問(wèn):它們所帶的電荷的多少叫什么?單位是什么? 生答:電荷量(Q),單位是:庫(kù)侖(C) 師問(wèn):這種使物體帶電的方法叫什么? 生答:摩擦起電。 ?。ń處熡抿?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(wèn)題: ?。?)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(wèn)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(wèn):使物體帶電方式有哪些? 生答:摩擦起電、接觸起電。 師問(wèn):除了摩擦起電、接觸起電外,還有沒(méi)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(kāi)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)。 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(kāi),電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。 師問(wèn):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(guò)三種起電方式原因的分析,由學(xué)生總結(jié)得出起電過(guò)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(guò)程中,電荷的總量保持不變。 并與能量守恒定律、動(dòng)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(shí)的遷移、總結(jié)、類比、融會(huì)貫通。) 做出電荷守恒定律的另一表述: 一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和總是保持不變。 過(guò)渡語(yǔ):這是物理學(xué)中重要的基本定律之一。通過(guò)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(guò)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 ?。▽W(xué)生閱讀教材相關(guān)內(nèi)容)回答下列問(wèn)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(cè)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1.610-19C。 2.元電荷是電荷量的單位(1.610-19C作為一個(gè)電荷量單位),不是指某電荷。 3.電子和質(zhì)子的電荷量均為e,所有帶電體的電荷量等于e或者是e的整數(shù)倍。 7.庫(kù)侖定律 1.學(xué)生做1.1-5實(shí)驗(yàn),反復(fù)多做幾次,猜想它們之間的作用力的大小可能與哪些因素有關(guān)? 2.教師演示1.1-6的實(shí)驗(yàn)。 3.學(xué)生注意觀察小球偏角的變化以及引起這一變化的原因。 4.通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的定性分析得到:電荷之間的作用力隨電荷量的增大而增大,隨距離的增大而減小。 5.法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵?,用?shí)驗(yàn)研究了電荷間相互作用的電力,這就是庫(kù)侖定律。 內(nèi)容:真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力,跟它們的電荷量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上。 表達(dá)式: ,k叫靜電力常量,k=9109 Nm2/C2。 6.介紹點(diǎn)電荷: ?、俨豢紤]大小和電荷的具體分布,可視為集中于一點(diǎn)的電荷。 ②點(diǎn)電荷是一種理想化模型。 ?、劢榻B把帶電體處理為點(diǎn)電荷的條件:帶電體間的距離比它們自身的大小大得多,帶電體的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)。 7.任意帶電體所受的力可以看作是多個(gè)點(diǎn)電荷所受力的合力。 8.庫(kù)侖定律與萬(wàn)有引力定律(計(jì)算下題) 試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬(wàn)有引力。已知電子的質(zhì)量m1=9.1010-31kg,質(zhì)子的質(zhì)量m2=1.6710-27kg,電子和質(zhì)子的電荷量都是1.6010-19C。 分析:這個(gè)問(wèn)題不用分別計(jì)算電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬(wàn)有引力,而是列公式,化簡(jiǎn)之后,再求解。 解:電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬(wàn)有引力分別是: ?。ɑ卮稹八伎寂c討論”)可以看出:萬(wàn)有引力公式和庫(kù)侖定律公式在表面上很相似,表述的都是力,這是相同之處;它們的實(shí)質(zhì)區(qū)別是:首先萬(wàn)有引力公式計(jì)算出的力只能是相互吸引的力,絕沒(méi)有相排斥的力。其次,由計(jì)算結(jié)果看出,電子和質(zhì)子間的萬(wàn)有引力比它們之間的靜電引力小的很多,因此在研究微觀帶電粒子間的相互作用時(shí),主要考慮靜電力,萬(wàn)有引力雖然存在,但相比之下非常小,所以可忽略不計(jì)。 ?。ㄈ┑湫屠} 出示題目(多媒體) 1.掛在絕緣細(xì)線下的兩輕質(zhì)通草球,由于電荷的相互作用靠近或遠(yuǎn)離,如圖所示,則( ) A.甲圖中兩球一定帶異種電荷 B.甲圖中至少有一個(gè)帶電 C.乙圖中兩球一定帶同種電荷 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(kāi)一段距離,發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥則A.B兩球原來(lái)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(shuō)法正確的是( ) A.摩擦起電現(xiàn)象說(shuō)明了機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為電能,也說(shuō)明通過(guò)做功可以創(chuàng)造電荷 B.摩擦起電說(shuō)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(shuō)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(shuō)明電荷從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來(lái)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(kù)侖力的大小為F,今使兩小球接觸后再分開(kāi)放到相距為2r處,則此時(shí)庫(kù)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3.610-4N,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時(shí),相互間的庫(kù)侖斥力的大小為5.010-3N,若將它們接觸后再放回原處,相互間的庫(kù)侖斥力的大小變?yōu)?.010-3N。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? ?。ㄋ模┌鍟?shū)設(shè)計(jì) 1.電荷、電荷守恒定律 ?、匐姾桑赫姾珊拓?fù)電荷。 ?、陔姾砷g的相互作用:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。 ③帶電方式: a.摩擦起電:電子的得失。 b.接觸起電:電子的轉(zhuǎn)移。 c.感應(yīng)起電:正負(fù)電荷分開(kāi)。 ?、茈姾墒睾愣桑弘姾杉炔荒軇?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(guò)程中,電荷的總量不變。 2.元電荷 元電荷:1.6010-19C的電量。 注意:任意帶電體帶電量是元電荷的整數(shù)倍。 3.庫(kù)侖定律 a.內(nèi)容:真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力,跟它們的電荷量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上。 b.表達(dá)式: 4.點(diǎn)電荷 a.不考慮大小和電荷的具體分布,可視為集中于一點(diǎn)的電荷。 b.點(diǎn)電荷是一種理想化模型。 c.介紹把帶電體處理為點(diǎn)電荷的條件:帶電體間的距離比它們自身的大小大得多,帶電體的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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