高中物理第一章电与磁第2节点电荷间的相互作用教案粤教版选修.docx

第二节 点电荷间的相互作用教学目标：1. 知道点电荷的概念2. 知道点电荷间存在相互作用力，知道点电荷间相互的规律3. 知道库仑定律的文字表述重难点：重点：能够正确判别点电荷，以及利用库仑定律计算真空中两点电荷的相互作用力难点:点电荷与带电体的区别，库仑定律应用的条件教学过程：（一）复习上课时相关知识问：什么是元电荷？答：电子所带的电荷量，用e表示。e =1.601019C。强调是一个电荷量，不是一个电荷。问：上一节学过起电的方式有哪些？答：摩擦起电、感应起电和接触起电。问：摩擦起电、感应起电和接触起电有没有违背电荷守恒定律？答：没有。问：通过初中的学习，我们知道：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。这说明电荷之间存在作用力，那么电荷之间的作用力大小与什么因素有关，有什么样的规律？生：师：我们这节课就来研究这个问题。（二）新课教学第2节、库仑定律提出问题：电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？【演示】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。提问四：电荷间作用力大小跟什么有关？答：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。带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向 【板书】：1、影响两电荷之间相互作用力的因素：1距离2电量师：电荷间的作用力随电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。这隐约使我们猜想：电荷间的作用力会不会与万有引力具有相似的形式呢？也就是说，带电体间的相互作用力，会不会与它们电荷量的乘积成正比，与它们间距离的二次方成反比？事实上，电荷间的作用力与引力的相似性早已此起当年一些研究者的注意，卡文迪许和普里斯特利等人都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。然而，他们也发现，引力与电荷间的力并非完全一样，而且我们上面的实验也仅仅是定性的，并不能证实我们的猜想。这一科学问题的解决是由法国学者库仑完成的。【板书】2、库仑定律（1785年，法国物理学家库仑）启发与设问： 18世纪法国物理学家库仑也研究了这个问题，他的猜想是库仑在前人研究的基础上，先后克服了，困难一：电荷量的测量问题和困难二：作用力的测量问题，用实验研究了电荷之间的作用力，证实了这个猜测，并提出了以下的规律：库仑定律：（库仑在前人工作的基础上通过实验研究确认）（1）内容表述：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比作用力的方向在两个点电荷的连线上（2）公式：静电力常量k = 9.0109Nm2/C2适用条件：真空中，点电荷理想化模型（3）电荷间这种相互作用叫做静电力或库仑力【介绍】（1）关于“点电荷”，应让学生理解这是相对而言的，只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略，带电体就可以看作点电荷严格地说点电荷是一个理想模型，实际上是不存在的这里可以引导学生回顾力学中的质点的概念容易出现的错误是：只要体积小就能当点电荷，这一点在教学中应结合实例予以纠正（2）要强调说明课本中表述的库仑定律只适用于真空，也可近似地用于气体介质，对其它介质对电荷间库仑力的影响不便向学生多作解释，只能简单地指出：为了排除其他介质的影响，将实验和定律约束在真空的条件下静电力同样具有力的共性，遵循牛顿第三定律，遵循力的平行四边形定则可以看出，万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计【小结】对本节内容做简要的小结巩固练习1真空中有两个相同的带电金属小球A和B，相距为r，带电量分别为q和2q，它们之间相互作用力的大小为F有一个不带电的金属球C，大小跟A、B相同，当C跟A、B小球各接触一次后拿开，再将A、B间距离变为2r，那么A、B间的作用力的大小可为： A3F/64 B0 C3F/82D3F/162如图141所示，A、B、C三点在一条直线上，各点都有一个点电荷，它们所带电量相等A、B两处为正电荷，C处为负电荷，且BC=2AB那么A、B、C三个点电荷所受库仑力的大小之比为_3真空中有两个点电荷，分别带电q1=510-3C，q2=210-2