湖北省监利县监利中学高三物理一轮复习 电荷守恒定律.doc

7.1电荷守恒定律&库仑定律【学习目标】知识与技能：1.知道电荷守恒定律、库仑定律2.能利用库仑定律解决多个电荷库仑力的平衡问题 过程与方法：1.知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法2.通过探究三个自由点电荷平衡的模型，理解解决多个电荷库仑力平衡的方法情感态度价值观：1.体会物理学的发展历程，培养学生的探索精神，以及历史使命感2.通过小组合作抢答、探究，培养学生的合作探究能力，以及迁移应用能力。【使用说明和学法指导】1、通读课本相关内容，完成知识梳理部分。2、不懂的位置红笔标注疑问。知识自习梳理(限时5分钟)知识点一 电荷守恒定律(1) 自然界中的两种电荷： 和 。(2) 电荷守恒定律：电荷既不能创生，也不能消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中电荷的 (3)使物体带电的方式有三种：a. ；b. ；c. 。物体带电的实质是： 。知识点二 库仑定律 (1)库仑定律： 中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上表达式：_，式中k=_，叫静电力常量(2)库仑力的方向：由相互作用的两个带电体决定，且_，为斥力；_，为引力.基础限时抢答(限时约5分钟)分组讨论，限时抢答1. 物理学家富兰克林将自然界中的电荷分为正电荷和负电荷 （ ）2. 物理学家库伦利用扭秤实验发现了电荷间的相互作用规律 （ ）3. 物理学家法拉第通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量 （ ）4. 物理学家卡文迪许测出了静电力常量k （ ）5. 物体所带的电荷量可以是任意值 （ ）6. 电子就是元电荷 （ ）7. 不带电的物体上，既没有正电荷，也没有负电荷 （ ）8. 利用静电感应使金属导体带电，实质是导体中的自由电子趋向或远离带电体 （ ）9. 足够小的电荷就是点电荷，体积大的带电体肯定不能看成点电荷 （ ）10. 带电球体，不论在何种情况下均可看成电荷集中在球心的点电荷 （ ）11. 如果带电体本身大小和形状对它们间的相互作用影响可忽略，则可视为点电荷 （ ）12. 两个电荷间的距离r0时，它们之间的库仑力趋于无穷大 （ ）总结：点电荷是常见的一种理想模型，其理想化条件跟之前复习过质点有些类似，即： 。小组合作探究(限时15分钟)一、带电体在库仑力下的平衡问题1.如图，用线把小球a悬于o点，静止时恰好与另一固定小球b接触今使两小球带同种电荷，悬线将偏离竖直方向某一角度1，此时悬线中的张力大小为t1；若增加两小球的带电荷量，悬线偏离竖直方向的角度将增大为2，此时悬线中的张力大小为t2，则（ ）a. t1t2 d. 无法确定探究：库仑力其实是一种 （效果力/性质力），所以在判断带电体在库仑力下的运动时候，其实可以利用之前所学习的力学的相关知识与方法。a.分析物体受力，共受 ，并处于平衡状态，则这些力的矢量和为零，即其可以构成一个闭合的矢量 。b.该图形恰好与存在的几何图形 相似，由几何图形可知t g，问题从而得到解决。拓展：若将b球释放，a、b与竖直方向夹角分别为a、b，若ab，则反应了两球质量关系，还是反应了两球的电量关系？ 总结：这种解题思路便是利用了力学里面的相关的知识与方法。当然力学里面还有一些常用的方法如：整体法、隔离法、假设法等等对库仑力同样适用。2.如图所示三个点电荷q1、q2、q3在一条直线上，q2和q3的距离为q1和q2距离的两倍，每个点电荷所受静电力的合力为零，由此可以判定，三个点电荷的电荷量之比q1q2q3为（ ）a(9)4(36)b9436c(3)2(6) d326探究：（1）三个电荷电性相同，三个电荷能平衡吗？如果电性不同时能平衡，那么应该如何摆放三个电荷？（2）对q1进行受力分析，能求出哪两个电荷电量之比？同理对q2进行受力分析，能求出哪两个？总结：三个自由电荷能平衡必然满足： 、 的规律。二、带电体在库仑力下的运动问题3.如图，把一个带电小球a固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球b.现给b一个垂直ab方向的速度v0，下列说法中正确的是（ ）a若a、b为异种电荷，b球一定做圆周运动b若a、b为异种电荷，b球可能做匀变速曲线运动c若a、b为同种电荷，b球一定做远离a的变加速曲线运动d若a、b为同种电荷，b球的动能一定会减小探究：（1）两球之间相互吸引时，由于库仑力大小的不同和b球的运动，b球会做怎样的运动？（2）两球之间相互排斥时，由于库仑力大小的不同和b球的运动，b球会做怎样的运动？总结：根据力与运动之间的关系可知：a.若物体处于静止或匀速运动状态，即处于平衡状态时，则f合= 。b.若物体处于匀变速运动状态下，则说明f合是一个 ；若物体处于非匀变速运动状态下，则说明f合是一个 。c.若物体沿着直线运动，说明f合的方向与v ；若物体的运动轨迹是曲线，则说明f合的方向与v 。d.若物体运动的最远（或最近），则v此时为 ；若物体运动的速度最大（或最小），则f合此时为 。当堂模拟检验(限时10分钟)1、库仑力作用下的受力平衡(多选)下列选项中，a球系在绝缘细线的下端，b球固定在绝缘平面上，它们带电的种类以及位置已在图中标出a球能保持静止的是（ ）2. 三个自由电荷的平衡问题(如图所示，a、b为两个用绝缘细线悬挂起来的质量相同的带电介质小球，左边放一个带正电的球c时，两悬线都保持竖直方向（两线长度相同）若把c球移走，两球没有发生接触，那么下面四个图中，哪个图可以正确表示a、b两球的位置（ ）学后反思通过本张复习学案，我复习到了：两条定律： 、 。两种电荷： 、 。明确了点电荷的理想化的条件，即： ，这也是 定律成立的前提条件。知道了库仑力其实是一种 （效果力/性质力），所以可以利用之前力学、动力学的相关知识处理库仑力作用下的带电体的相关运动。通过三个自由电荷的平衡条件的总结，得到了这样的规律即： 、 。通过今天的复习，还深深的体会到了物理学发展到今天，是来之不易的，是通过一代代的科学家的踊跃探索得到的，我们需要铭记他们的贡献，继承他们的精神，参与到科学事业的发展中去。导学案编写思路本导学案的学习目标是在参照普通高中物理课程标准、考纲，并结合当前学生的学习状况的基础上制定的。其中，电荷守恒定律、点电荷是级要求，库仑定律是级要求。故电荷守恒定律、点电荷仅在知识梳理以及限时抢答里面出现，而库仑定律则在合作探究、当堂模拟里面出现。通过基本知识自习梳理、限时抢答，作为最基本知识的检验与测试，检测学习起点的同时，也可以充分调动学生的学习兴趣，并针对元电荷、点电荷等基本概念进行区分，对电学做出突出贡献的科学家的事迹的判断来培养学生的探索精神和历史使命感。通过小组合作探究“带电体在库仑力下的平衡和运动问题”，随着本节导学案的逐渐推进，难度逐渐提升，来逐步培养学生的迁移应用能力以及合作探究能力。这样既兼顾了整体知识的基础性又兼顾了先易后难的层次性， 体现了学习过程的渐进性。在学习方式上有个人自习检验，有小组合作抢答，有小组合作探究，有个人模拟检验，在探究中既有对现行知识的检验，又有对之前力学、动力学知识的回顾，这样既体现了学习手段的丰富性，也体现了方式上的探究性。在学习容量上，仅仅将前两节合作一份导学案，在弄清楚基础知识的前提下，重点探究带电体在库仑力下的平衡和运动，学习容量不算大。在每一个学生易错点以及探究点之后都有一个小结（或者提示），每个小结都针对相应的探究点，并在导学案的末尾对本节导学案的整体内容进行了一次梳理，从而体现了学习总结的条理性。简评（监利县教研室罗飞）：本篇导学案编写是在余游老师及监利一中高三物理组集体深度研究后形成的。从宏观上看，格式规范，环节完整，时