2021人教版选修《电荷库仑定律》word学案
物理:1.2《库仑定律》导学案(新人教版选修31)
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物理:1.2《库仑定律》导学案(新人教版选修31)二、库仑定律[要点导学]1.电荷间的相互作用力大小与两个因素有关:一是与二是与有关。
2.当带电体之间的带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计,这时的带电体可以看作。
3.库仑定律:真空中两个比,跟它们的F= ,式中k叫做位,即电量的单位用,力的单位用,距离的单位用,则由实验得出k=9__215;109。
4.应用库仑定律时应注意的问题首先应注意库仑定律的适用条件。
公式F=kQ1Q2/r2仅适用于中(空气中近似成立)的两个间的相互作用。
其次,应注意将计算库仑力的大小与判断库仑力的方向二者分别进行,即应用公式计算库仑力的大小时,不必将表示电荷Q1、Q2带电性质的、号代入公式中,只将其电量的绝对值代入,先计算出力的大小,再根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引来判断库仑力的方向,这样可以避免将表示带电性质的符号代入公式中一起运算,根据运算结果是正或负号来判定方向而带来的麻烦和可能出现的错误。
再次,应注意统一单位,因为静电力常量k=9__215;109N__183;m2/c2是国际单位制中的单位。
5.静电力也是一种“性质力”,同样具有力的共性。
不能认为两个电量不同的点电荷相互作用时,一定是电量大的受静电力大(或小)。
实际上,两个点电荷之间的相互作用力遵守牛顿定律——大小相等、方向相反,并且一条直线上;如果一点电荷同时受到另外两个点电荷的作用力,这两个力遵循力的合成法则,根据定则,可求出这个点电荷受到的合力。
[范例精析]例1 两个完全相同的金属小球A、B,A球带电量为+5.0__215;10-9C,B球带电量为-7.0__215;10-9C,两球相距1m。
问:它们之间的库仑力有多大?若把它们接。
新课标人教版1-1选修一1.1《电荷库仑定律》WORD教案4
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电荷库仑定律课题设计(南昌一中余龙老师参加全国物理青年教学大赛获一等奖课题设计)一、知识与技能目标1、知道三种起电方式及本质,学会使物体带电。
2、知道电荷守恒定律。
3、知道什么是元电荷。
4、掌握库仑定律,要求知道点电荷的概念,理解库仑定律的含义及其公式,知道静电力常量。
5、会用库仑定律的公式进行有关的计算二、过程与方法目标。
1、通过物理概念和规律的学习过程,了解物理学的实验和模型的研究方法。
2、学生进行分组实验,经历探究物理规律的过程,了解库仑等科学家得出物理规律的过程,逐步提高分析解决问题以及交流、合作的能力。
三、情感目标与价值目标。
1、渗透突出主要因素,忽略次要因素的辩证唯物主义思想。
2、从学生生活中常见的物理现象培养学生极大学习兴趣,培养学生敢于提问,勇于探究的精神。
四、教学重点和难点。
1、学会使物体起电的方式。
2、库仑定律探究及定律。
五、实验用具有机玻璃棒、丝绸、毛皮、橡胶棒、铝箔球、球形绝缘导体、绝缘的丝线、绝缘的支架、铁架台,泡沫塑料,验电器,验电羽,枕形导体,库仑定律定量装置,静电铃装置。
六、教学方法演示实验、分组探究实验、老师和学生共同探究实验、讨论、多媒体辅助。
第一部分:引入新课:利用一段录像:自然界的电现象——播放一段闪电视频、美丽的灯光夜景——大连几处著名的建筑物夜景、高科技——神州六号、三峡大坝;(从情感价值上激发学生的学习热情和探究欲望)第二部分:研究三种起电方式1、实验:枕形导体带电实验。
介绍:我用装椰奶的罐子和一个验电器改装的仪器,如果它带电,验电器的金属铂片就会张开,我做了两个,一个A一个B。
引言:把两个绝缘的导体紧密接触,使之成为一个整体,我用毛皮摩擦泡沫使泡沫带电,看!移近导体,看!金属铂片张开了一个角度,我再把泡沫移开,看!金属铂片怎样?(闭合),再做一遍,注意实验步骤,第一步,毛皮摩擦泡沫;第二步,移近导体AB;第三步,先把AB导体分开;第四步,注意看!拿走泡沫。
《库仑定律》学案
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《库仑定律》学案《库仑定律》学案【题】人教版《普通高中程标准实验教科书物理(选修3-1)》第一第二节《库仑定律》【时】1学时【三维目标】知识与技能:1知道点电荷的概念,理解并掌握库仑定律的含义及其表达式;2会用库仑定律进行有关的计算;3知道库仑扭称的原理。
过程与方法:1通过学习库仑定律得出的过程,体验从猜想到验证、从定性到定量的科学探究过程,学会通过间接手段测量微小力的方法;2通过探究活动培养学生观察现象、分析结果及结合数学知识解决物理问题的研究方法。
情感、态度和价值观:1通过对点电荷的研究,让学生感受物理学研究中建立理想模型的重要意义;2通过静电力和万有引力的类比,让学生体会到自然规律有其统一性和多样性。
【教学重点】1建立库仑定律的过程;2库仑定律的应用。
【教学难点】库仑定律的实验验证过程。
【教学方法】实验探究法、交流讨论法。
【教学过程和内容】<引入新>同学们,通过前面的学习,我们知道“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”,这让我们对电荷间作用力的方向有了一定的认识。
我们把电荷间的作用力叫做静电力,那么静电力的大小满足什么规律呢?让我们一起进入本第二节《库仑定律》的学习。
<库仑定律的发现>活动一:思考与猜想同学们,电荷间的作用力是通过带电体间的相互作用表现的,因此,我们应该研究带电体间的相互作用。
可是,生活中带电体的大小和形状是多种多样的,这就给我们寻找静电力的规律带了麻烦。
早在300多年以前,伟大的牛顿在研究万有引力的同时,就曾对带电纸片的运动进行研究,可是由于带电纸片太不规则,牛顿对静电力的研究并未成功。
(问题1)大家对研究对象的选择有什么好的建议吗?在静电学的研究中,我们经常使用的带电体是球体。
(问题2)带电体间的作用力(静电力)的大小与哪些因素有关呢?请学生根据自己的生活经验大胆猜想。
<定性探究>电荷间的作用力与影响因素的关系实验表明:电荷间的作用力F随电荷量q的增大而增大;随距离r的增大而减小。
人教版高中物理选修1-1 1.1 电荷 库仑定律-学案设计
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电荷库仑定律【学习目标】1.掌握电荷的分类与性质2.了解库仑定律的内容及其运用【学习重难点】1.两种电荷及使物体带电的方法2.电荷守恒定律3.库仑定律【学习过程】一、带电体的电荷分布与什么有关处于静电平衡状态的带电导体电荷只能分布在外表面上,而导体外表面上的电荷分布又与表面的形状有关,因此两个完全相同的带电导体接触时必先中和然后等分电荷。
二、应用库仑定律解题时应注意的几点1.适用条件:真空、点电荷;两静止点电荷之间或静止点电荷与运动点电荷之间。
2.真空中两点电荷间的一对静电力是一对相互作用力,满足牛顿第三定律。
3.对于两个带电导体间库仑力大小的比较,要考虑带电体上电荷的重新分布。
4.库仑力是长程力,当r→0时,带电体不能看成点电荷,故不能得出F→∞的结论。
5.微观带电粒子间的库仑力远大于它们之间的万有引力,研究微观带电粒子之间的相互作用力时,可忽略万有引力。
6.应用库仑定律进行计算时,先将电荷量的绝对值代入计算,然后根据电性来判断方向。
三、如何解决涉及到库仑力的有关力学问题库仑力可以和其他力平衡,也可以和其他力一起使带电体产生加速度。
因此这类问题的实质仍是力学问题,要按照处理力学问题的基本思路来解题,只不过我们多了一种新的性质的力而已。
由于带电体之间的库仑力是一对相互作用力,满足牛顿第三定律,因此对于孤立的带电系统在内部各带电体相互作用的过程中,一般可考虑用动量守恒或动能与电势能之和守恒来处理。
【典例剖析】1.理解:电荷的代数和的含义【例1】真空中两个静止的点电荷相距10 cm,它们之间的相互作用力大小为9×10-4 N,当它们结合在一起时,形成一个带电荷量为3×10-8 C 的点电荷,原来两个点电荷所带电荷量各为多少?某同学求解如下:根据电荷守恒定律:q 1+q 2=3×10-8 C =a ①根据库仑定律:q 1q 2=F ·r 2/k =9×10-4×(10×10-2)2/(9×109) C 2=1×10-15 C 2=b 以q 2=b/q 1代入①式得q21-aq 1+b =0,解得q 1=12(a ±b a 42-)=12(3×10-8±9×10-16-4×10-15) C根号中的数值小于0,经检查,运算无误。
高中物理 1.1《电荷库仑定律》学案 新人教版选修
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高中物理 1.1《电荷库仑定律》学案新人教版选修1、电荷库仑定律学习目标1、认识电荷,了解点电荷、元电荷、感应起电。
2、知道电荷守恒定律。
3、探究点电荷的相互作用规律,知道库仑定律。
自主学习【问题1】自然界存在几种电荷,它们之间的相互作用如何?【问题2】摩擦可以产生静电,你能找出一两件通过摩擦带上电的物体吗?说说它们分别带的是正电还是负电?【问题3】电荷的多少叫做电荷量,用表示。
在国际单位制中,电荷量的单位是,简称,用符号表示。
元电荷e=【问题4】甲、乙两同学各拿一带电小球做实验,不小心两小球接触了一下,结果两小球都没电了!电荷哪里去了呢?消失了?你能帮他们解释一下原因吗?【问题5】想一想,在什么情况下带电体可以看成点电荷呢?【问题6】如图1、1-1,长为L的绝缘轻质杆两端分别固定一个带电小球A 和B(可看作点电荷),A球带电量为+Q,B球带电量为-Q。
试画出B球受到的库仑力示意图。
并求该力的大小。
图1、1-1合作探究【问题1】①请你自制一个简易验电器。
器材准备:一小段金属丝,两条长约2cm、宽约4mm的金属箔,一个带有塑料瓶盖的透明玻璃瓶。
②摩擦过的物体一定会带电吗?摩擦身边的物体,并用做好的验电器判定它们在摩擦后是否都带上了电。
【问题2】①如图所示,两个互相接触的导体A和B不带电,图1、1-2C A B+现将带正电的导体C靠近A端放置,三者均有绝缘支架。
请判断A、B带电情况如何?若先将A、B分开再移走C,则A ,B ;若先将C移走再把A、B分开,则A ,B 。
②讨论交流:接触起电、摩擦起电、感应起电的实质是什么?总的电荷量满足什么样的规律?③电荷守恒定律的内容?【问题3】点电荷之间的相互作用力与哪些因素有关?(控制变量)① 相互作用力F与两点电荷间的距离r②相互作用力F与两点电荷的电量Q1、Q2③演示实验【问题4】认识库仑定律(类比万有引力定律)①内容:②库仑力(静电力)的大小和方向③条件:④静电力常量k=【问题5】真空中有两个静止的点电荷,它们之间的相互作用力为F。
新课标人教版1-1选修一1.1《电荷库仑定律》WORD教案3
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去细备课题第一节电荷库仑定律课时课时教学目标知识目标:1知道摩擦起电和感应起电并不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开.2 •知道电荷守恒定律.3.知道什么是元电荷.4.掌握库仑定律,知道点电荷的概念,并理解真空中的库仑定律.5.会用库仑定律进行有关的计算.能力目标:1.渗透理想化方法,培养学生由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力.2 .渗透控制度量的科学研究方法德育目标:通过元电荷的教学,渗透物质无限可分的辩证唯物主义观点.学生预习1、什么叫静感应?使物体带电的方式有哪些?2、哪些现象可以说明电荷守恒定律?3、带电体所带电荷量有什么特点?元电荷的数值等于多少?4、电荷之间的相互作用力遵循什么规律?5、什么叫点电荷?带电体在什么情况下要以看作点电荷?6、应用库仑定律计算时主要就注意什么?7、这什么说在研究微观带电粒子的相互作用时,经常可以忽略万有引力?学生预习疑难占八、、1、关于起电的三种方式及实质分别是什么?2、应用库仑定律时应注意哪些问题?课时教学重难占八、、教学重点:库仑定律和库仑力的教学.教学难点:关于库仑定律的教学教学方法:实验归纳法、讲授(一)新课引入:人类从很早就认识了磁现象和电现象,例如我国在战国末期就发现了磁铁矿有吸引铁的现象。
在东汉初年就有带电的琥珀吸引轻小物体的文字记载,但是人类对电磁现象的系统研究却是在欧洲文艺复兴之后才逐渐开展起来的,到十九世纪才建立了完整的电磁理论。
工农业生产、交通、通讯、国防、科学研究和日常生活都离不开电。
在当前出现的新技术中,起带头作用的是在电磁学研究基础上发展起来的微电子技术和电子计算产生的感应电荷中和,箔片先闭合,金属球A上电荷转移到验电器B上金属箔片又张开。
②•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,禾U用静电感应使物体带电,叫做感应起电。
③.感应起电的实质:电子的转移。
5、电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,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,这个结论叫电荷守恒定律,是物理学中重要的基本定律之一。
新课标人教版31选修三《库仑定律》WORD教案5
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新课标人教版31选修三《库仑定律》WORD教案5姓名班级学号【学习目标】1.通过演示实验,定性了解电荷之间的作用力大小与电荷量的多少以及电荷之间距离大小的关系2.明确点电荷是个理想模型,明白带电体简化为点电荷的条件,感悟科学研究中建立理想模型的重要意义3.明白库仑定律的文字表述及其公式表达。
通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性和统一性4.了解库仑扭秤实验库仑定律①.内容:②.电荷间相互作用力叫做或。
③.公式:静电力常量:k=④.方向:在它们的连线上,同性相斥,异性相吸。
⑤.适用条件⑴⑵a.点电荷:当带电体的大小、形状比起相互作用的距离小专门多....时,(以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间作用力的阻碍能够忽略不计时),带电体可视为点电荷。
b.点电荷是一个理想化的模型......,实际生活中并不存在。
例1.下列说法中正确的是()A.点电荷是一种理想模型,真正的点电荷是不存在的B.点电荷确实是体积和带电量都专门小的带电体C.依照F=κQ1Q2/r2可知,当r→0时,F→∞D.一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形状和大小对所研究的问题的阻碍是否能够忽略不计例2.两个完全相同的平均带电小球,分别带电量q1=2C正电荷,q2=4C负电荷,在真空中相距为r且静止,相互作用的静电力为F。
(1)今将q1、q2、r都加倍,相互作用力如何变?(2)只改变q1电性,相互作用力如何变?(3)只将r 增大4倍,相互作用力如何变?(4)将两个小球接触一下后,仍放回原处,相互作用力如何变?(5)接上题,为使接触后,静电力大小不变应如何放置两球?例3、两个半径为0.3m的金属球,球心相距1.0m放置,当他们都带1.5×10-5 C的正电时,相互作用力为F1,当它们分别带+1.5×10-5C和-1.5×10-5C的电量时,相互作用力为F2 , 则()A.F1 = F2 B.F1<F2 C.F1> F2 D.无法判定例4.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,它们之间相互作用的引力大小为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()A.3F/64 B.0 C.3F/82 D.3F/16例5. 如图所示,把质量为2g的带负电小球A用绝缘细线悬起,若将带电量为Q=4.0×10-6C 的带点小球B靠近A,当两个带点小球在同一高度相距30cm时,绳与竖直方向成45度角,问,(1)B球受到的库仑力多大?(2)A球带电量是多少?B A例6 A、B两个点电荷,相距为0.4m,A带有Q的正电荷,B带有9Q的负电荷,A和B 是自由的,现引入第三个点电荷C,恰好使系统处于平稳状态,问:C应带什么性质的电?应放于何处?所带电量为多少?第二节库仑定律(补学案)姓名班级学号1.关于点电荷的说法,正确的是()A.只有体积专门小的带电体才能看作点电荷B.体积专门大的带电体一定不能看成点电荷C.当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的阻碍可忽略时,这两个带电体可看作点电荷D.一切带电体都能够看成是点电荷2.两个相同的金属小球(可看作点电荷),带电量之比为1:7,在真空中相距为r,两者相互接触后再放回原先的位置上,则它们间的库仑力可能是原先的()①4/7 ②3/7 ③9/7 ④16/7A.①②B.②③C.③④D.①④3.如图所示,两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处,A处电荷带正电Q1,B处电荷带负电Q2,且Q2 = 4Q1,另取一个能够自由移动的点电荷Q3放在AB直线上,欲使整个系统处于平稳状态,则()。
新课标人教版3-1选修三1.2《库仑定律》WORD教案8
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学案》【教学目标】(一)知识与技能1、理解点电荷的含义。
2、掌握库仑定律的内容及公式并说明库仑定律描述的客观规律和适用条件。
(二)过程与方法1、运用库仑定律并结合力学规律求解有关问题。
2、对比静电力和万有引力,体会自然规律的多样性和统一性。
(三)情感态度与价值观培养与他人交流合作的能力,体会科学研究中俄理想模型的方法,提高理论与实践相结合的意识。
一、演示实验用验电器演示验证摩擦起电和接触起电。
思考:1、摩擦起电、接触起电、感应起电三种起电方式的微观机理是否相同?起电实质是什么?2、这是一个包有铝箔的不带电的小球,现在把它悬挂起来。
当我们用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近小球时,请大家猜想会发生什么现象?3、电荷间的相互作用力跟什么因素有关呢?4、当橡胶棒逐渐接近小球时大家看到了什么现象?说明了什么问题?为什么说小球偏过去了就能说明电荷间的作用力变了呢?二、库仑定律1、研究问题的方法:阅读课本P118《实验》,阅读材料中(扭秤)实验。
2、库仑定律:3、公式: F = kQQ/r 2体会定律条件:电荷量:计算时取绝对值,+、-用来判断方向相互性:作用力和反作用力适用性:真空中、点电荷、静止电荷间、静止和运动电荷间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?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 = 9X 109牛•米2/库2思考: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。
例:课本 P119 例,比较电子质子间的静电力和万有引力问】这个巨大的数值说明什么?《预习案》目标预览】本节的重点是库仑定律及其公式的理解和应用,难点是灵活运用库仑定律解决问题,学习本节时一定要认真参与“探究影响电荷间相互作用力的因素”的实验,运用对比、联想的方法,对比万有引力定律和库伦定律,以达到理解和灵活运用库仑定律的目的。
2021人教版高中物理选修《库仑定律》word学案
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2021人教版高中物理选修《库仑定律》word 学案课前预习学案一预习目标明白库仑定律的内容及其表达式二预习内容【问题1】库仑定律的内容是什么?【问题2】库仑定律的表达式是什么?库伦是通过什么的到此表达式的?【问题3】如图1.1-1,长为L 的绝缘轻质杆两端分别固定一个带电小球A 和B (可看作点电荷),A 球带电量为+Q ,B 球带电量为-Q 。
试画出B 球受到的库仑力示意图。
并求该力的大小。
三提出疑问课内探究学案一学习目标1明白得库仑定律的含义和表达式,明白静电常量。
2了解库仑定律的适用条件,学习用库仑定律解决简单的问题。
3渗透理想化思想,培养由实际问题进行简化抽象思维建立物理模型的能力。
二学习过程【问题1】点电荷之间的相互作用力与哪些因素有关?(操纵变量)① 相互作用力F 与两点电荷间的距离r②相互作用力F 与两点电荷的电量Q 1、Q 2③演示实验【问题2】认识库仑定律(类比万有引力定律)①内容:②库仑力(静电力)的大小和方向③条件:图1.1-1④静电力常量k=⑤应用:讲解例题1 例题 2四当堂检测1真空中有两个静止的点电荷,它们之间的相互作用力为F。
若它们的带电量都增加为原先的2倍,它们之间的相互作用力变为()A.F/4 B.F/2 C.2F D.4F2 A、B两个点电荷间距离恒定,当其它电荷移到A、B邻近时,A、B之间的库仑力将()A.可能变大 B.可能变小 C.一定不变 D.不能确定3.如图3所示,把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起,若将带电量为4×10-8库的小球B靠近它,当两小球在同一高度相距3cm时,丝线与竖直夹角为45°,现在小球B受到的库仑力F=______,小球A带的电量q A=______.课后练习与提高1.两个半径均为1cm的导体球,分别带上+Q和-3Q的电量,两球心相距90cm,相互作用力大小为F,现将它们碰一下后,放在两球心间相距3cm处,则它们的相互作用力大小变为[ ]A.3000F B.1200FC.900F D.无法确定2.真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q1>Q2,点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时,正好处于平稳,则 [ ]A.q一定是正电荷B.q一定是负电荷C.q离Q2比离Q1远D.q离Q2比离Q1近3.如图1所示,用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B,现在,上、下丝线受的力分别为T A、T B;假如使A带正电,。
人教版高中物理选修(11)1.1《电荷 库仑定律》word学案

1.1 电荷库仑定律[学习目标定位] 1.知道两种电荷及其相互作用,知道电荷量、元电荷、点电荷的概念.2.知道摩擦起电、感应起电的本质,知道电荷守恒定律.3.理解库仑定律的含义及表达式、适用条件,会用库仑定律进行简单计算.一、电荷1.自然界中有两种电荷,即正电荷和负电荷;2.电荷与电荷间有相互作用力,其规律为:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.3.起电的方式(1)摩擦起电.(2)感应起电.二、电荷守恒定律1.内容:电荷既不能创生,也不能消灭,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,电荷的总量不变.2.元电荷:所有带电物体的电荷量或者等于e,或者是e的整数倍.因此,电荷量e叫做元电荷.元电荷的电荷量为1.60×10-19库仑;一个电子的电荷量为-1.60×10-19库仑.三、库仑定律1.内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.2.数学表达式:F=k Q1Q2r2,式中k叫静电力常量,其数值为k=9.0×109N·m2/C2.3.点电荷:是指没有大小的带电体,是一种理想化的物理模型,实际上并不存在.一、电荷[问题设计]1.在北方的冬天,如果天气干燥,我们会听到“噼啪”声,还会看到电火花;当我们用手去拉车门或把手时也会有触电的感觉,这种现象我们叫静电现象.阅读教材并回答静电现象是如何产生的?答案物体间摩擦时电荷发生了转移,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电.2.阅读教材中演示实验“感应起电”,思考:如果先把C移走,再分开A、B,A、B还能分别带负、正电荷吗?为什么?答案不能.移走C后,A、B上的负、正电荷发生了中和,对外不再显示电性.[要点提炼]1.电荷的种类自然界中只存在两种电荷:正电荷和负电荷.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷.2.电荷的作用带电体能吸引轻小物体;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.3.摩擦起电:摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体上,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电.4.感应起电:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电的现象,叫做感应起电.在这个过程中,导体中的电子从导体的一部分转移到另一部分.导体上靠近电荷的一端的电性与电荷的电性相反,远离电荷的一端的电性与电荷的电性相同.5.电荷量:电荷的多少叫做电荷量,符号:Q或q,单位:库仑,单位的符号:C.二、电荷守恒定律[问题设计]我们要使一个导体带电,可以采取哪些方式?它们带电的方式有哪些相同之处?答案带电方式:摩擦起电、感应起电和接触带电.它们都是电荷在导体间或导体内部发生了转移.[要点提炼]1.三种起电过程都没有创造电荷,也没有消灭电荷.本质都是电子发生了转移,也就是物体所带电荷的重新分配,电荷总量并未发生变化.2.电荷守恒定律的理解(1)“电中性”、“中和”的本质:电中性的物体是有电荷存在的,只是代数和为零,对外不显电性;电荷的中和是指电荷的种类、数量达到异号、等量时,正负电荷相互抵消.(2)“总量”的含义:指电荷的代数和.3.元电荷是电荷量而不是电荷,所有带电体的电荷量或者等于元电荷,或者是元电荷的整数倍.三、库仑定律[问题设计]请同学们观察教材“研究电荷之间作用力的大小与哪些因素有关”的演示实验,分析小球挂在P1、P2、P3三个位置时丝线与竖直方向的夹角关系,由此可知两带电小球间的相互作用力与什么因素有关?答案由实验可知,两小球间的距离越小,丝线与竖直方向的夹角越大,说明两带电小球间的作用力跟小球间的距离有关.[要点提炼]1.对点电荷的理解(1)“点电荷”指的是一种没有大小的带电体.(2)看成点电荷的条件:带电体间的距离比它们自身线度的大小大得多,以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计,这样的带电体就可以看成点电荷.2.对库仑定律的理解(1)内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.即:F=k Q1Q2 r2.(2)适用条件:①真空中;②点电荷.(3)静电力的方向:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,作用力的方向在两点电荷的连线上.(4)静电力常量k①数值:k=9.0×109 N·m2/C2.②物理意义:真空中两个相距为1 m、电荷量都为1 C的点电荷之间的相互作用力为9.0×109 N. 说明静电力具有力的共性,遵循牛顿第三定律和力的平行四边形定则.[延伸思考]根据公式F=k Q1Q2r2,当r→0时,则库仑力F→∞,这种认识对吗?为什么?(“→”表示“趋向于”,“∞”表示“无穷大”)答案这种认识是错误的.因为当r→0时,两电荷已失去了作为点电荷的前提条件,何况实际电荷都有一定大小,根本不会出现r=0的情况,也就是说当r→0时,电荷已不能再看成是点电荷,所以违背了库仑定律的适用条件.一、对“起电”方式的理解例1M和N是两个原来都不带电的物体,它们互相摩擦后,M带正电荷.下列判断正确的是()A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B.摩擦的过程中电子从M转移到NC.M在摩擦过程中创造了正电荷D.N在摩擦过程中失去电子解析物体内部既有正电荷又有负电荷,正负电荷数量相等,物体看起来不带电,故A错;M、N 摩擦时电子从M转移到N,故M带正电;在转移过程中,电荷的总量不变.正确选项为B.答案 B例2如图1所示,在真空中,把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近.关于绝缘导体两端的电荷,下列说法中正确的是()图1A.两端的感应电荷越来越多B.两端的感应电荷是同种电荷C.两端的感应电荷是异种电荷D.两端的感应电荷电荷量相等解析由于导体内有大量可以自由移动的电子,当它向带负电的球P慢慢靠近时,由于同种电荷相互排斥,导体上靠近P的一端的电子被排斥到远离P的一端,从而带正电荷,远离P的一端带上了等量的负电荷.导体离P球距离越近,电子被排斥得越多,感应电荷越多,两端的电荷量相等.答案ACD二、对库仑定律的理解和应用例3对于库仑定律的理解错误的是()A.库仑定律适用于真空中的点电荷B.当半径为r的两带电小球相距为r时,可用库仑定律计算它们间的静电力C.在干燥空气中的两个点电荷间的静电力可用库仑定律计算D.相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们各自所受的库仑力大小一定相等解析由库仑定律可知A、C、D正确,当半径为r的两个带电小球相距为r时,不能看成点电荷,故B选项错.答案 B例4真空中两个点电荷Q1、Q2,距离为R,当Q1增大到2倍时,Q2减为原来的13,而距离增大到原来的3倍,电荷间的库仑力变为原来的()A.49 B.427C.827 D.227解析由库仑定律公式F=k Q1Q2r2可得:F1=kQ1Q2R2,F2=k 2Q1·13Q23R 2=2kQ1Q227R2F2 F1=2 27,D选项正确.答案 D1.(对起电方式的理解)关于摩擦起电与感应起电,以下说法正确的是()A.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移C.不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移D.以上说法均不正确答案 C解析摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体,感应起电是导体在其他带电体的影响下,电荷从导体的一端转移到另一端,二者都是电荷的转移而不是产生了电荷.2.(对元电荷的理解)带电微粒所带的电荷量不可能是下列数值中的()A.2.4×10-19 C B.-6.4×10-19 CC.-1.6×10-18 C D.4.0×10-17 C答案 A解析任何带电体的电荷量都只能是元电荷电荷量的整数倍或和元电荷电荷量相等,元电荷电荷量为e=1.6×10-19 C,选项A中电荷量为32e,B中电荷量为-4e,C中电荷量为-10e,D中电荷量为250e.B、C、D选项中的电荷量数值均是元电荷的整数倍,所以只有选项A是不可能的.3.(对库仑定律的理解)关于库仑定律的公式F=k Q1Q2r2,下列说法中正确的是()A.当真空中两个电荷间距离r→∞时,它们间的静电力F→0B.当真空中两个电荷间距离r→0时,它们间的静电力F→∞C.当真空中两个电荷间的距离r→∞时,库仑定律的公式就不适用了D.当真空中两个电荷间的距离r→0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用了答案AD4.(库仑定律的应用)点电荷A、B固定在真空中,所带电荷量均为q,若此时它们之间的库仑力为F,将两点电荷所带电荷量均变为-2q,则B所受的库仑力将变成()A.2F,方向与原来相同B.4F,方向与原来相同C.大小和方向均不变 D.4F,方向与原来相反答案 B解析由库仑定律公式可得F=k q2r2,若两点电荷电荷量均变为-2q,则它们之间的库仑力大小F′=k -2q 2r2=4kq2r2=4F.库仑力的方向沿两点电荷的连线,由于两次均为同种电荷,故B受库仑力的方向仍与原来方向相同,选项B正确.。
新课标人教版3-1选修三1.2《库仑定律》WORD教案6

◇课前预习◇第一节 电荷及其守恒定律第二节 库仑定律一、相关知识点的回顾1.电荷的种类:自然界中有 种电荷①.用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷,叫 电荷;②.用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷,叫 电荷。
2.电荷间相互作用的规律:同种电荷相互 ,异种电荷相互 。
3.万有引力定律公式是?二、预习能掌握的内容1.使物体带电的方法①.摩擦起电实质:自由电子在 的转移。
得到电子的物体带 电;失去电子的物体带 电。
②.感应起电⑴静电感应:当一个带电体 导体时,可以使导体带电的现象,叫做静电感应。
⑵感应起电:利用静电感应使金属导体带电的过程。
实质:自由电子从 物体的一部分转移到另一部分。
规律:近端感应 种电荷,远端感应 种电荷。
③.接触带电⑴实质:自由电子在 的转移。
⑵电中和现象及电荷均分原理:a.两个带 电荷的物体相互接触后都不显电性,这种现象叫做电中和现象。
b.两个相同..的带电金属导体接触后,电荷要重新 分配,这种现象叫做电荷均分原理。
2.元电荷①.电荷量( ):电荷的多少,简称电量。
单位: ,符号:②.元电荷是一个电子或质子所带的电荷量,它是电荷量的最 单位。
③.元电荷的值:e = ,最早由美国物理学家 测定。
④.任何一个物体所带的电荷量一定等于元电荷的 倍。
⑤.比荷(荷质比):带电体的 与其 的比值。
电子比荷:kg C m e e /1076.11091.0106.1113019⨯=⨯⨯=-- 3. 库仑定律①.内容:真空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。
②.电荷间相互作用力叫做 或 。
③.公式:静电力常量:k=④.方向:在它们的连线上,同性相斥,异性相吸。
⑤.适用条件⑴ ⑵a.点电荷:当带电体的大小、形状比起相互作用的距离小很多...时,(以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间作用力的影响可以忽略不计时),带电体可视为点电荷。
库伦定律学案
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第二节库仑定律一、学习目标:1、通过演示实验探究影响电荷间相互作用力的因素。
2、明确点电荷是个理想模型。
知道带电体简化为点电荷的条件,感悟科学研究中建立理想模型的重要意义。
3、知道库仑定律的文字表述及其公式表达。
4、会应用库仑定律的公式进行有关的计算。
5.了解库仑的实验。
二、学习重点:1、通过演示实验探究影响电荷间相互作用力的因素。
2、会应用库仑定律的公式进行有关的计算三、新课学习:(一)探究影响电荷间相互作用力的因素:1、演示实验结论:(1)两电荷间距离越大,相互作用力越(2)电荷量越小,相互作用力越2、由探究实验可知,影响两电荷之间相互作用力的因素:3、万有引力的表达式是什么?电荷间的相互作用力与万有引力有哪些相似之处?4、猜想:(二)库仑定律:1、内容:2、关系式:3、适用条件:(1)(2)4、点电荷:(1)点电荷真实存在吗?(2)带电体在什么情况下可简化为点电荷?(三)库仑的实验1、库仑的实验原理:(1)通过比较力的大小;(2)在库仑那个年代,还不知道怎样测量物体所带的电荷量,甚至连电荷量的单位都没有。
库仑是如何测量物体所带电荷量的大小?2、库仑定律的公式3、静电力常量K:(四)典型例题:例题1、已知氢核(质子)质量1.67×10-27kg.电子的质量是9.1×10-31kg,在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10-11m。
试比较氢核与核外电子之间的库仑力和万有引力。
(电子带电量-1.6×10-19c)总结1: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,静电力既可以是斥力,又可以是引力;而万有引力只能是力,不能是力;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,主要考虑力,忽略力。
例题2、真空中有三个点电荷,它们固定在边长L 的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷都是 q,求每个点电荷所受的库仑力。
库仑定律学案
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库仑定律学案篇一:3.1.2 库仑定律学案3.1.2 库仑定律1.探究电荷间作用力的大小跟距离的关系:保持电荷的电荷量不变,距离增大时,作用力________;距离减小时,作用力________.2.探究电荷间作用力的大小跟电荷量的关系:保持两个电荷之间的距离不变,电荷量增大时,作用力________;电荷量减小时,作用力________.3.静电力:________间的相互作用力,也叫________.它的大小与带电体的________及________有关.4.点电荷:自身的________________比相互之间的距离______________的带电体.5.库仑定律:真空中的两个点电荷之间的相互作用力的大小,与它们电荷量的乘积成____________,与它们距离的二次方成________,作用力的方向在它们的________.6.库仑定律的公式F=________,式中k叫做静电力常量,k的数值是________.一.点电荷 [问题情境]1.点电荷是不是指带电荷量很小的带电体?是不是体积很小的带电体都可看做点电荷? 2.点电荷与元点荷一样吗?[要点提炼]1.点电荷是只有电荷量,没有________和________的理想化模型.2.带电体看成点电荷的条件:当带电体间的________比它们自身的大小大得多,以至带电体的形状.大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略时,这样的带电体就可以看做点电荷.二.库仑定律 [问题情境]1.什么是库仑力?其大小如何确定?方向又如何确定? 2.库仑定律及表达式与哪个定律相似?[要点提炼]库仑定律的适用条件是:(1)__________________;(2)____________________.[问题延伸]kqq有人根据F=推出当r→0时,F→∞,正确吗?r三.库仑的实验 [问题情境]库仑扭秤是如何把力的作用效果放大的,如何确定力F的大小?此实验是如何把带电金属球所带的电荷量均匀改变的?例1 两个半径为R的带电球所带电荷量分别为q1和q2,当两球心相距3R时,相互作用的静电力大小为( )qqqq B.F>k?3R??3R?qqC.F<kD.无法确定?3R?变式训练1 下列关于点电荷的说法正确的是( ) A.点电荷可以是带电荷量很多的带电体 B.带电体体积很大时不能看成点电荷-C.点电荷的带电荷量可能是2.56_1_0 CD.一个带电体能否看做点电荷应以具体情况而定例2 有三个完全一样的球A.B.C,A球带电荷量为7Q,B球带电荷量为-Q,C 球不带电,将A.B两球固定,然后让C球先跟A球接触,再跟B球接触,最后移去C 球,则A.B两球间的作用力变为原来的多少?思路点拨求解此题应把握以下三点:(1)先据库仑定律写出原来A.B间库仑力的表达式.(2)据电荷均分原理确定接触后A.B的带电荷量.(3)再据库仑定律写出现在A.B间的库仑力.变式训练2 两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的r两处,它们间库仑力的大小为F,两小球相互接触后将其固定距离变为2( ) _4A.FB.FC.FD._F _43例3 两个正电荷q1和q2的电荷量都是3 C,静止于真空中的A.B两点,相距r=2 m. (1)在它们的连线AB的中点O放入正电荷Q,求Q受的静电力.(2)在它们连线上A点左侧P点,AP=1 m,放置负电荷q3,q3=-1 C,求q3所受的静电力.思路点拨解答本题时,可按以下思路分析:(1)q1对Q的库仑力;(2)q2对Q 的库仑力;(3)库仑力的合力.--变式训练3 如图所示,两个点电荷,电荷量分别为q1=4_1_ C和q2=-9_1_ C,两者固定于相距_ cm的a.b两点上,有一个点电荷q放在a.b所在直线上且静止不动,该点电荷所处的位置是( )A.距a点外侧40 cm处 B.距a点内侧8 cm处 C.距b点外侧_ cm处 D.无法确定【即学即练】1.下列关于点电荷的说法中,正确的是( ) A.体积大的带电体一定不是点电荷B.当两个带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看做点电荷 C.点电荷就是体积足够小的电荷D.点电荷是电荷量和体积都很小的带电体2.关于库仑定律,以下说法中正确的是( )A.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的带电体 B.库仑定律是实验定律C.库仑定律仅适用于静止电荷间的相互作用D.根据库仑定律,当两个点电荷间的距离趋近于零时,则库仑力趋近于无穷大3.相隔一段距离的两个点电荷,它们之间的静电力为F,现使其中一个点电荷的电荷量变为原来的2A.F=k倍,同时将它们间的距离也变为原来的2倍,则它们之间的静电力变为( ) FFA.B.4F C.2FD. 244.如图所示,三个点电荷q1.q2.q3固定在一直线上,q2与q3间距离为q1与q2间距离的2倍,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电荷量之比为( ) A.(-9)∶4∶(-36) B.9∶4∶36 C.(-3)∶2∶(-6)D.3∶2∶61.对于库仑定律,下列说法正确的是( )A.只要是计算真空中两个点电荷间的相互作用力,就可使用公式F=kQQrB.两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律计算库仑力C.相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们受到的库仑力大小一定相等 D.库仑定律中的静电力常量k只是一个比例常数,只有数值,没有单位2.A.B两个点电荷之间的距离恒定,当其他电荷移到A.B附近时,A.B之间的库仑力将( ) A.可能变大 B.可能变小 C.一定不变 D.不能确定3.两个完全相同的小金属球,它们的带电荷量之比为5∶1(皆可视为点电荷),它们在相距一定距离时相互作用力为F1,如果让它们接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为F2,则F1∶F2可能为( )A.5∶2B.5∶4C.5∶6 D.5∶94.两个带有同种电荷的小球A.B,放在光滑绝缘水平面上,其中小球A固定,小球B只在库仑力作用下由静止开始沿水平面运动,在运动过程中,小球B的加速度a和速度v的变化是( ) A.a一直在增大 B.a一直在减小 C.v一直在增大D.v一直在减小5.如图所示,两根细线挂着两个质量相同的小球A.B,上.下两根细线的拉力分别为FA.FB,现使两球带同种电荷,此时上.下细线受力分别为FA′,FB′,则( ) A.FA=FA′,FB>FB′ B.FA=FA′,FB<FB′ C.FA<FA′,FB>FB′ D.FA <FA′,FB<FB′6.如图所示,两个带电小球A.B的质量分别为m1.m2,电荷量分别为q1.q2.静止时两悬线与竖直方向的夹角分别为θ1.θ2,且恰好处于同一水平面上.下列说法正确的是( ) A.若q1=q2,则θ1=θ2 B.若q1<q2,则θ1>θ2 C.若m1=m2,则θ1=θ2 D.若m1<m2,则θ1>θ2-7.如图所示,把质量为2.0_1_ kg的带电小球B用细线悬挂起来.若将带-电荷量为4.0_1_ C的小球A靠近B,则平衡时细线与竖直方向成45°角.已知A.B在同一水平面上且相距0.3 m,B球所带的电荷量为__________ C.(取g =_ m/s2)8.真空中光滑绝缘平面上,分别放置两个电荷量为-Q.+9Q的点电荷A.B,如图6所示,且A.B间的距离为60 cm.然后在另一位置放置点电荷C,这时三个点电荷都处于平衡状态,求C的电荷量以及相对A的位置.9.两个完全相同的小球A和B,只有A带有一定的电荷量,A.B接触后分开,相距1 m时测得相互作用力等于1 N,求接触前A的电荷量是元电荷的多少倍? _.行星绕恒星运动由万有引力提供向心力,电子绕原子核运动由库仑力提供向心力,已知电子的质量为m,原子核与电子的带电荷量都为e,电子绕原子核做圆周运动的半径为r,静电力常量为k,求: (1)电子转动的线速度; (2)电子做圆周运动的周期.参考答案课前自主学习1.减小增大2.增大减小3.电荷库仑力电荷量距离4.大小小得多5.正比反比连qq线上 6.k9.0_1_ N·m2/C2r核心知识探究一.点电荷 [问题情境]1.不是:一个物体能否被看做点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状而定. 2.(1)元电荷是一个电子或一个质子所带电荷量的绝对值,是电荷量的最小单位.(2)点电荷只是不考虑带电体的大小和形状,是带电个体,其带电荷量可以很大也可以很小,但它一定是一个元电荷电荷量的整数倍. [要点提炼]1.大小形状2.距离二.库仑定律 [问题情境]kq1q21.电荷间的相互作用力叫做静电力,又叫库仑力;其大小由公式F=计算;其方向根据同种电荷r相斥,异种电荷相吸的原理,在二者连线上确定.2.与万有引力定律的表达式相似. [要点提炼](1)真空中 (2)点电荷 [问题延伸]从数学角度分析似乎正确,但从物理意义上分析却是错误的.因为当r→0时,两带电体已不能看做点电荷,库仑定律不再适用了.三.库仑的实验 [问题情境] 利用〝⊥〞形架增大库仑力扭转悬丝的效果,根据扭转角度确定力F的大小.利用电荷平分原理,完全相同的两个带电体接触后分开:(1)同种电荷,电荷量平分;(2)异种电荷,先中和后平分.解题方法探究例1 答案 D解析因为两球心距离不比球的半径大很多,所以两带电球不能看做点电荷,必须考虑电荷在球上的实际分布.当q1.q2是同种电荷时,相互排斥,分布于最远的两侧,电荷中心距离大于3R;当q1.q2是q1q2异种电荷时,相互吸引,分布于最近的一侧,电荷中心距离小于3R,如图所示.所以静电力可能小于,?3R?qq也可能大于kD正确.?3R?变式训练1 AD解析一个带电体能否看做点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状及带电荷量的多少来判断,因此A.D正确,B错误.因为任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,所以C错误.故正确选项为A.D.5例2 答案 87Q_Q解析设A.B两球间的距离为r,由库仑定律知,开始时A.B两球之间的作用力为F=kr7_当A.C;当B.C两球接触时,两球均带电_2篇二:>学案设计>学案设计云南省昭通市盐津县第三中学蒋显翠一.学时1学时二.学习目标1.通过观察演示实验,定性了解电荷之间的作用力大小与电荷量的多少以及电荷之间距离大小的关系;2.了解库仑定律的建立过程和相关的物理学史;3.能说出点电荷的物理意义.理解真空中的库仑定律以及适用条件和电力常量k的物理意义.数值和单位.4.能用库仑定律解决涉及点电荷静电力计算的简单问题.三.学习重点库仑定律及适用条件.四.学习难点库仑定律的实验.五.学习过程回忆:自然界存在几种电荷?它们之间的相互作用是怎么样的?提出问题:既然电荷之间存在相互作用,那么电荷之间相互作用力的大小决定于那些因素呢?下面我们利用科学的研究思想,分定性与定量两个方面来探究一下.(1)定性研究目标一──通过观察演示实验,定性了解电荷之间的作用力大小与电荷量的多少以及电荷之间距离大小的关系;演示实验:探究影响电荷间相互作用力的因素.观察实验现象后,请你回答下列问题:1.在带电物体靠近小球过程中,你看到了什么现象?2.细线的偏角增大,说明了什么呢?3.在起电机给物体充电的过程中,你观察到了什么现象?4.得出结论:①两电荷间的作用力, ;②两电荷间的作用力,.(2)定量研究刚才我们得到的结论是: .请回忆一下,我们以前有没有遇到过类似的物理情景呢?1.分析问题: 与电荷间的作用力变化规律具有一定的类似性.2.提出猜想(类比):猜想公式:3.定量探究三者的关系:库仑当时在探究三者之间的定量关系时,遇到了很多的困难,下面我们了解一下库仑当时的有关情况.①探究F与r的关系问题1:〝电力〞非常小,如何解决力的准确测量?用扭丝的转角间接测量,思想方法:放大.转化 .问题2:如何确定电荷之间的距离呢?把金属球理想成为,利用间接测量距离.思想方法: .②探究F与q的关系:问题:如何确定两球电荷量呢?电荷均分原理:电荷在两个相同金属球之间分配.解决了探究思路中的问题,就可以进行具体的实验了,库仑设计了一种非常完美.精巧的扭秤,建立了库仑定律.目标二──了解库仑定律的建立过程和相关的物理学史;库仑定律的发现过程与启示库仑定律可以说是一个实验定律,也可以说是牛顿引力定律在电学和磁学中的〝推论〞.如果说它是一个实验定律,库仑扭称实验起到了重要作用,而电摆实验则起了决定作用;即便是这样,库仑仍然借鉴了引力理论,模仿万有引力的大小与两物体的质量成正比的关系,认为两电荷之间的作用力与两电荷的电量也成正比关系.如果说它是牛顿万有引力定律的推论,那么普利斯特利和卡文迪许等人也做了大量工作.因此,从各个角度考察库仑定律,重新准确的对它进行认识,确实是非常必要的.一.科学家对电力的早期研究人类对电现象的认识.研究,经历了很长的时间.直到_世纪人们才对电的现象有了深入的认识.吉尔伯特比较系统地研究了静电现象,第一个提出了比较系统原始理论,并引人了〝电吸引〞这个概念.但是吉尔伯特的工作仍停留在定性的阶段,进展不大._世纪中叶,人们借助于万有引力定律,对电和磁做了种种猜测._世纪后期,科学家开始了电荷相互作用的研究.富兰克林最早观察到电荷只分布在导体表面.普利斯特利重复了富兰克林的实验,在>一书中他根据牛顿的>最先预言电荷之间的作用力只能与距离平方成反比.虽然这个思想很重要,但是普利斯特利的结论在当时并没有得到科学界的重视.在库仑定律提出前有两个人曾作过定量的实验研究,并得到明确的结论.可惜,都没有及时发表而未对科学的发展起到应有的推动作用.一位是英国爱丁堡大学的罗宾逊,认为电力服从平方反比律,并且得到指数n=2._,从而电学的研究也就开始进行精确研究.不过,他的这项工作直到__年才发表.另一位是英国的卡文迪许._72__73年间,他做了双层同心球实验,第一次精确测量出电作用力与距离的关系.发现带电导体的电荷全部分布在表面而内部不带电.卡文迪许进一步分析,得到n=_._.他的这个同心球实验结果在当时的条件下是相当精确的.但可惜的是他一直没有公开发表这一结果.二.库仑定律的建立库仑是法国工程师和物理学家._85年,库仑用扭称实验测量两电荷之间的作用力与两电荷之间距离的关系.他通过实验得出:〝两个带有同种类型电荷的小球之间的排斥力与这两球中心之间的距离平方成反比.〞同年,他在>的论文中介绍了他的实验装置,测试经过和实验结果.库仑的扭秤巧妙的利用了对称性原理按实验的需要对电量进行了改变.库仑让这个可移动球和固定的球带上同量的同种电荷,并改变它们之间的距离.通过实验数据可知,斥力的大小与距离的平方成反比.但是对于异种电荷之间的引力,用扭称来测量就遇到了麻烦.经过反复的思考,库仑借鉴动力学实验加以解决.库仑设想:如果异种电荷之间的引力也是与它们之间的距离平方成反比,那么只要设计出一种电摆就可进行实验.通过电摆实验,库仑认为:〝异性电流体之间的作用力,与同性电流体的相互作用一样,都与距离的平方成反比.〞库仑利用与单摆相类似的方法测定了异种电荷之间的引力也与它们的距离的平方成反比,不是通过扭力与静电力的平衡得到的.可见库仑在确定电荷之间相互作用力与距离的关系时使用了两种方法,对于同性电荷,使用的是静电力学的方法;对于异性电荷使用的是动力学的方法.库仑注意修正实验中的误差,最后得到:〝在进行刚才我所说的必要的修正后,我总是发现磁流体的作用不管是吸引还是排斥都是按距离平方倒数规律变化的.〞但是应当指出的是,库仑只是精确的测定了距离平方的反比关系,并把静电力和静磁力从形式归纳于万有引力的范畴,我们这里要强调的是库仑并没有验证静电力与电量之积成正比.〝库仑仅仅认为应该是这样.也就是说库仑验证了电力与距离平方成反比,但仅仅是推测电力与电量的乘积成正比.〞三.平方反比定律的验证和影响库仑定律是平方反比定律,自发现以来,科学家不断检验指数2的精度._71年威廉等人的实验表明库仑定律中指数2的偏差不超过_,因此假定为2.事实上,指数为2和光子静止质量为零是可以互推的.其实如果mz不为零,即使这个值很小,也会动摇物理学大厦的重要基石,因为现有理论都是以mz等于零为前提.到目前为止,理论和实验表明点电荷作用力的平方反比定律是相当精确的._多年来,电力平方反比律的精度提高了十几个数量级,使它成为当今物理学中最精确的实验定律之一.回顾库仑定律的建立过程,库仑并不是第一个做这类实验的人,而且他的实验结果也不是最精确的.我们之所以把平方反比定律称为库仑定律是因为库仑结束了电学发展的第一个时期.库仑的工作使静电学臻于高度完善.电量的单位也是为了纪念库仑而以他的名字命名的.库仑定律不仅是电磁学的基本定律,也是物理学的基本定律之一.库仑定律阐明了带电体相互作用的规律,决定了静电场的性质,也为整个电磁学奠定了基础.库仑从_77年起就致力于把超距作用引入磁学和电学.他认为静电力和静磁力都来自远处的带电体和荷磁体,并不存在什么电流体和涡旋流体对带电物质和磁体的冲击;这些力都符合牛顿的万有引力定-_律所确定的关系.库仑提供了精密的测量,排除了关于电本性的一切思辨.库仑的工作对法国物理学家的影响还可以从稍后的拉普拉斯的物理学简略纲领得到证实.这个物理学简略纲领最基本的出发点是把一切物理现象都简化为粒子间吸引力和排斥力的现象,电或磁的运动是荷电粒子或荷磁粒子之间的吸引力和排斥力产生的效应.这种简化便于把分析数学的方法运用于物理学.因此,理论物理学首先能在法国兴起.另外,从库仑定律的建立过程中,类比方法在科学研究中有重要作用.但是一些类比往往带着暂时的过度性质,它们在物理学的发展中只是充当〝药引子〞或者〝催化剂〞的作用.因此,物理学家借助于类比而引进新概念或建立新定律后,不应当局限于原先的类比,不能把类比所得到的一切推论都看成是绝对正确的东西,因为类比.假设不过是物理学家在建筑物理学的宏伟大厦时的脚手架而已,大厦一旦建成,脚手架也就应该拆除了.目标三──能说出点电荷的物理意义.理解真空中的库仑定律以及适用条件和电力常量k的物理意义.数值和单位.1.库仑定律的内容:真空中两个静止的相互作用跟它们所带的乘积成正比,跟它们之间距离的成反比,作用力的方向在它们的 .2.库仑定律表达式:其中k为 ,后来测得3.库仑定律的适用条件: .4.点电荷:是一种 ,当带电体的比起相互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷.5.库仑的实验的研究方法 .6.在老师的引导下完成课本中例1和例2的学习.目标四──能用库仑定律解决涉及点电荷静电力计算的简单问题1.关于点电荷的下列说法中正确的是()A.真正的点电荷是不存在的B.点电荷是一种理想模型C.足够小的电荷就是点电荷D.一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计2.三个相同的金属小球a.b和c,原来c不带电,而a和b带等量异种电荷,相隔一篇三:1-2 库仑定律导学案1-2 库仑定律导学案编稿人: 赵洪泽审定人:日期: 年级高二(一)学习目标:1.掌握库仑定律,要求知道点电荷的概念,理解库仑定律的含义及其公式表达,知道静电力常量.2.会用库仑定律的公式进行有关的计算. 3.知道库仑扭秤的实验原理.(二)学习重点: 掌握库仑定律. (三)学习难点:会用库仑定律的公式进行有关的计算. (四)学法指导:通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素,再得出库仑定律. (五)知识链接:1. . 2.我们把3.回忆万有引力定律:其表式是F?Gm1m2r2,即成正比,与成反比.为平方反比规律. (六)教具:库仑扭秤(模型或挂图).(七)学习过程:一.电荷之间的相互作用力跟什么因素有关?【演示】: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.使同学通过观察分析出结论(参见课本图1.2-1),认真观察右边图1和图21.从图1得到的结论是:当两球带电量不变时,它们之间的电斥力随小,随而增大.2.从图2看出,a,b,c三位置,球在位置的电量最大.得到的结论是:小球悬挂位置不变时,图1.两球带电量保持不变:间距在增大,二者间的斥力大小情况 - 1 -图2.小球悬挂位置P不变:使悬挂球的电量依次增大时的斥力变化 3.实验表明,电荷之间的作用力4.看出,影响两电荷间作用力的因素是(1),(2).最终由通过〝〞规律.二.库仑定律:真空中 ,作用力的方向1.这个规律叫.电荷间这种相互作用力叫2.点电荷定义:当带电体的,及对它们之间的作用力,这样的带电体可看做 ,叫做 .点电荷类似力学中的,也是一种理想化的 ,实际上是不存在的.3.能看成点电荷的条件:①均匀带电球体②带电体间距比自身大很多三.库仑定律表达式:1.库仑的扭秤实验:(参见课本图1.2-2库仑扭秤)①小量放大---------改变A.C之间的距离,记录每次 ,便可找到 .结果是,即 .②电量的确定------两个相同的金属球相接触后分开,他们的带电量是把原来的总电量均分.2.库仑定律表达式:.⑴其中q1 q2是两个点电荷的电量,单位是:库仑(C);r是两点电荷的间距,单位是:米(m); 比例系数K=9.0_1_N.m2/C2叫做静电力常量.⑵定律只适用:真空中的点电荷.空气中也近似适用.⑶库仑力是相互作用力.力的方向由同性电相斥,异性电相吸引来确定.例题1:如图,真空中固定有两个点电荷,q-6-61=+2.0__C,q2=+3.0__C.间距r=0.4m,求①q1受静电力的大小方向;②q2受静电力的大小方向.qq1 2例题2:若例题一中的q-62=-4.0__C,其它条件都不变,再求q1 q2分别受到的库仑力的大小方向.例题3: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走C,求此时A.B间的静电力是多少?例题4:已知氢核(质子)的质量是1.67__-27kg,电子的质量是9.1__-31 kg,在氢原子内,它们之间的最短距离是5.3__-_m,求氢核与电子之间的库仑引力和万有引力,并比较它们的大小关系.例题5:真空中有三个点电荷,它们固定在边长0.6m的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷都是-3.0__-6C,求它们各自所受的库仑力. q2q1 q3(八)本课小结:1.库仑定律:在真空中两个电荷间作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,这就是库仑定律.只适用于真空中的点电荷.- 2 -2.静电力大小:F?kq1q2r2,方向:在两电荷的连线上,同性相斥,异性相吸,作用反作用力. (九)当堂检测1.关于点电荷的说法,正确的是 ( )A.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷 B.体积很大的带电体一定不能看作点电荷 C.点电荷一定是电量很小的电荷D.两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理 2.真空中有两个点电荷,它们间的静电力为F,如果保持它们所带的电量不变,将它们之间的距离增大为原来的2倍,它们之间作用力的大小等于() A.F B.2FC.F/2D.F/43.A.B两个点电荷之间的距离恒定,当其它电荷移到。
新课标人教版11选修一《电荷库仑定律》WORD教案1

新课标人教版11选修一《电荷库仑定律》WORD教
案1
一、阅读课本2-7页了解本节内容,并回答下列问题:
1、人类对“雷”“电”的认识过程及科学家做了哪些实验?
2、什么是电荷、静电现象、电荷量、元电荷、感应起电、静电力(库仑力)、静
电力常量
3、如何使物体带电(使物体带电的方法有哪些)?它们的原理是如何样的?
4、电荷间的作用有何特点?
5、电荷守恒定律的内容是如何样的?
6、电荷间的作用力的大小与哪些因素有关?具体关系是如何样的?该规律是谁
发觉的?
二、假如需要用实验说明问题时,能够选择下列仪器:
干燥的化纤制品(布料)、塑料梳子、验电器、静电计感应起电演示器、塑料布条、充气的气球、带盖的塑料瓶(10个)、金属丝(10段)、金属箔(10条)
三、解决问题
1、参照课本,介绍一位苏联科学家为了“引雷”而献出了生命;
2、参照课本
3、方法:摩擦起电、接触起电、感应起电(学生能够做实验演示);
原理分别为:摩擦起电是由于不同原子核对外层电子的束缚力不同引起的;接触起电是余外电子的转移引起的;感应起电自由电荷在电场力的作用下的定向移动形成的;
4、同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引(学生能够做实验演示);
5、参照课本
6、电荷间的作用力的大小与电荷带电量的大小、两个电荷间的距离有关;具体关
系为库仑定律,内容参考课本,注意表达式的适用条件为:真空、点电荷。
四、练习
课后“问题与练习”。
2021-2022高二物理人教版选修3-1学案:第一章 学案2 库仑定律 Word版含答案
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学案2 库仑定律[目标定位] 1.知道点电荷的概念.2.理解库仑定律的内容、公式及其适用条件,会用库仑定律进行有关的计算.一、库仑定律 [问题设计]1.O 是一个带正电的物体.把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图1中P 1、P 2、P 3等位置,比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小,图中受力由大到小的三个位置的排序为P 1、P 2、P 3.图1(1)使小球处于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,小球所受作用力的大小如何变化?答案 增大小球所带的电荷量,小球受到的作用力增大;减小小球所带的电荷量,小球受到的作用力减小. (2)以上说明,哪些因素影响电荷间的相互作用力?这些因素对作用力的大小有什么影响?答案 电荷量和电荷间的距离.电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大,随着电荷间距离的增大而减小. 2.库仑争辩电荷间相互作用的装置叫库仑扭秤,该装置是利用什么方法显示力的大小?通过库仑的试验,两带电体间的作用力F 与距离r 的关系如何?答案 该装置通过悬丝扭转的角度来比较力的大小,力越大,悬丝扭转的角度越大.力F 与距离r 的二次方成反比:F ∝1r 2.[要点提炼]1.库仑定律:真空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:F =k q 1q 2r2.式中的k 为静电力常量,数值为k =9.0×109_N·m 2/C 2.2.点电荷:当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的外形、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽视时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷. 3.库仑定律的适用条件:真空中、点电荷. [延长思考]1.有人说:“点电荷是指带电荷量很小的带电体”,对吗?为什么?答案 不对.点电荷是只有电荷量,没有大小、外形的带电体,是一种抱负化的物理模型.当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至于带电体的外形、大小及电荷分布状况对它们之间的相互作用力的影响可以忽视时,带电体可以看做点电荷.一个物体能否被看做点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和外形而定.2.还有人依据F =k q 1q 2r2推出当r →0时,F →∞,正确吗?答案 从数学角度分析好像正确,但从物理意义上分析却是错误的.由于当r →0时,两带电体已不能看做点电荷,库仑定律不再适用了. 二、静电力的叠加 [问题设计]已知空间中存在三个点电荷A 、B 、C ,A 对C 的库仑力是否因B 的存在而受到影响?A 、B 是否对C 都有力的作用?如何求A 、B 对C 的作用力?答案 A 对C 的库仑力不受B 的影响,A 、B 对C 都有力的作用,A 、B 对C 的作用力等于A 、B 单独对C 的作用力的矢量和. [要点提炼]1.假如存在两个以上点电荷,那么每个点电荷都要受到其他全部点电荷对它的作用力.两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所转变.某点电荷受到的作用力,等于其他点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和.2.任何一个带电体都可以看成是由很多点电荷组成的.所以,假如知道带电体上的电荷分布,依据库仑定律和平行四边形定则就可以求出带电体间的静电力的大小和方向.一、对点电荷的理解例1 下列关于点电荷的说法中,正确的是( ) A .只有电荷量很小的带电体才能看成是点电荷 B .体积很大的带电体肯定不能看成是点电荷C .当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时,可将这两个带电体看成点电荷D .一切带电体都可以看成是点电荷解析 本题考查点电荷这一抱负模型.能否把一个带电体看成点电荷,关键在于我们分析时是否考虑它的体积大小和外形.能否把一个带电体看做点电荷,不能以它的体积大小而论,应当依据具体状况而定.若它的体积和外形可不予考虑时,就可以将其看成点电荷.故选C. 答案 C二、库仑定律的理解与应用例2 两个分别带有电荷量-Q 和+3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r 的两处,它们间库仑力的大小为F .两小球相互接触后将其固定距离变为r2,则两球间库仑力的大小为( )A.112F B.34F C.43F D .12F解析 两带电金属小球接触后,它们的电荷量先中和后均分,由库仑定律得:F =k 3Q 2r 2,F ′=k Q 2(r 2)2=k 4Q 2r2.联立得F ′=43F ,C 选项正确.答案 C针对训练 有三个完全相同的金属小球A 、B 、C ,A 所带电荷量为+7Q ,B 所带电荷量为-Q ,C 不带电.将A 、B 固定起来,然后让C 反复与A 、B 接触,最终移去C ,A 、B 间的相互作用力变为原来的( ) A.17倍 B.27倍 C.47倍 D.57倍 答案 C解析 C 与A 、B 反复接触,最终A 、B 、C 三者所带电荷量均分, 即q A ′=q B ′=q C ′=7Q +(-Q )3=2Q .A 、B 间的作用力F ′=k 2Q ·2Q r 2=4kQ 2r 2,原来A 、B 间的作用力F =k 7Q ·Q r 2=7kQ 2r 2,所以F ′F =47,即F ′=47F .三、多个点电荷间静电力的叠加例3 如图2所示,分别在A 、B 两点放置点电荷Q 1=+2×10-14C 和Q 2=-2×10-14C .在AB 的垂直平分线上有一点C ,且AB =AC =BC =6×10-2m .假如有一高能电子静止放在C 点处,则它所受的库仑力的大小和方向如何?图2解析 电子带负电荷,在C 点同时受A 、B 两点 电荷的作用力F A 、F B ,如图所示. 由库仑定律F =k q 1q 2r 2得F A =k Q 1e r2=9.0×109×2×10-14×1.6×10-19(6×10-2)2 N=8.0×10-21 N F B =k Q 2er2=8.0×10-21 N由矢量的平行四边形定则和几何学问得静止放在C 点的高能电子受到的库仑力F =F A =F B =8.0×10-21 N ,方向平行于AB 连线由B 指向A . 答案 8.0×10-21N 方向平行于AB 连线由B 指向A例4 如图3所示,两个点电荷,电荷量分别为q 1=4×10-9 C 和q 2=-9×10-9 C ,分别固定于相距20 cm 的a 、b 两点,有一个点电荷q 放在a 、b 所在直线上且静止不动,该点电荷所处的位置是( )图3A .在a 点左侧40 cm 处B .在a 点右侧8 cm 处C .在b 点右侧20 cm 处D .无法确定解析 此电荷电性不确定,依据平衡条件,它应在q 1点电荷的左侧,设距q 1距离为x ,由k q 1q x 2=k q 2q(x +20)2,将数据代入,解得x =40 cm ,故A 项正确. 答案 A。
2《库伦定律》学案(新人教版选修31) doc
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§1.2库仑定律一、学习目标:1.掌握库仑定律,要求知道点电荷的概念,理解库仑定律的含义及其公式表达,知道静电力常量.2.会用库仑定律的公式进行有关的计算.3.知道库仑扭秤的实验原理.二、学习重点:电荷守恒定律学习难点:电荷基本性质与电荷守恒定律的理解及应用。
三、知识连接: 电荷间的相互作用力:同种电荷相排斥、异种电荷相吸引。
四、学习过程:(一)探究电荷之间的相互作用力的因素:(参见课本图1.2-1).由探究实验过程可知,影响两电荷之间相互作用力的因素:1. ,2. .(二)库仑定律:1.内容表述:2.公式:3.公式中K 表示: 、K=4.适用条件: , .注意:(1)容易出现的错误是:只要体积小就能当点电荷,这一点在学习中应结合实例予以纠正。
在实际问题中只有当带电体间的距离比它们自身的大小大的多,以至于带电体的形状和大小对相互作用的影响可以忽略不计时,带电体才可以视为点电荷。
(2)库仑定律只适用于真空,也可近似地用于气体介质,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.(4)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.(3)带电小球可等效看成电量都集中在球心上的点电荷.(5)如果两个带电体是均匀带电球体,那么距离r 离。
但如果电荷分布不均时匀库仑定律则不适用。
【例如:】半径为r 的金属球,其边缘相距r 同种电荷Q ,设两电荷Q 间的库仑力大小为F ,则F 等于吗?5.点电荷间库仑力的作用方向在 ,而具体方又如何判断呢:※(三)库仑扭秤实验(1785年,法国物理学家.库仑)库仑扭秤实验原理:库仑的扭秤是由一根悬挂在细长线上的轻棒和在轻棒两端附着的两只平衡球构成的。
当球上没有力作用时,棒取一定的平衡位置。
如果两球中有一个带电,同时把另一个带同种电荷的小球放在它附近,则会有电力作用在这个球上,球可以移动,使棒绕着悬挂点转动,直到悬线的扭力与电的作用力达到平衡时为止。
2021人教版高中物理选修《库仑定律》word精品教案
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2021人教版高中物理选修《库仑定律》word精品教案1.2库仑定律教案一、教材分析1.库仑定律既是电荷间相互作用的差不多规律,又是学习电场强度的基础不仅要求学生定性明白,而且还要求定量了解和应用。
2、展现库仑定律的内容和库仑发觉这一定律的过程,并强调该定律的条件和远大意义。
二教学目标(一)知识与技能1明白得库仑定律的含义和表达式,明白静电常量。
了解库仑定律的适用条件,学习用库仑定律解决简单的问题。
2.渗透理想化思想,培养由实际问题进行简化抽象思维建立物理模型的力。
(二)过程与方法通过认识科学家在了解自然的过程中常用的科学方法,培养学生善用类比方法、理想化方法、实验方法等物理学习方法。
(三)情感态度与价值观通过对库仑定律探究过程的讨论,使学生把握科学的探究方法,激发学生对科学的热三、教学重难点(一)重点对库仑定律的明白得(二)难点对库仑定律发觉过程的探讨。
四、学情分析学生在高一差不多学习了万有引力的差不多知识,为过渡到本节的学习起着铺垫作用,学生已具备了一定的探究能力、逻辑思维能力及推理演算能力。
能在老师指导下通过观看、摸索,发觉一些问题和解决问题五、课前预备学生预备展现学案上预习的情形,老师预备必要的课件六、教学方法比较库仑定律与万有引力定律的异同。
七、课时安排 1课时八、教学过程1.教师演示1.1-6的实验。
2.学生注意观看小球偏角的变化以及引起这一变化的缘故。
3.通过对实验现象的定性分析得到:电荷之间的作用力随电荷量的增大而增大,随距离的增大而减小。
4.法国物理学家库仑,用实验研究了电荷间相互作用的电力,这确实是库仑定律。
内容:真空中的两个点电荷之间的作用力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
表达式:,k叫静电力常量,k=9×109 N·m2/C2。
5.介绍点电荷:①不考虑大小和电荷的具体分布,可视为集中于一点的电荷。
②点电荷是一种理想化模型。
新课标人教版11选修一《电荷库仑定律》WORD教案2
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新课标人教版11选修一《电荷库仑定律》WORD教案2一、素养教育目标1.明白在什么情形下带电体可看成是点电荷2.了解电荷的相互作用,并能应用库仑定律解决一些简单的实际问题3.明白元电荷是实验得出的最小电量,元电荷e=1.60×10-19C二、重点、难点、疑点及解决方法1.重点:库仑定律库仑力2.难点:库仑定律的定性演示3.疑点:静电力常量K的数值的确定4.解决方法:讲清库仑定律及适用条件,说明库仑力符合力的特点,遵守牛顿第三定律,说清K的单位由公式中各量单位确定,其数值则由实验确定。
为定性演示库仑定律,应使带电小球表面光滑,防止尖端放电,支架应选绝缘性能好的,空气要干燥(采纳红外线灯照耀空气)。
三、教具预备玻璃棒,丝绸,系有丝线的包有铝箔的泡沫塑料小球,红外线灯,库仑扭秤模型或挂图。
四、学生活动设计本课学生活动要紧集中表达在两处:1.学生观看演示实验定性分析,两带电体间的作用力大小与距离及带电体的带电量有关。
2.应用库仑定律解决简单实际问题的练习。
五、教学步骤(一)明确目标通过本课的讲授使学生明白点电荷、元电荷、库仑力的概念,明白得库仑定律及其适用的条件,并能解决一些简单的实际问题;培养学生对实际复杂问题进行简化、抽象的思维能力及如何建立物理模型,渗透物质可分的思想,适当介绍粒子研究的物理学进展。
(二)整体感知库仑定律是本课的核心,是静电学中的重要知识,它既是电荷间相互作用的差不多规律,又是学习电场强度的基础,也是今后学习氢原子结构模型的依据。
(三)重点、难点的学习与目标完成过程1.创设情形[提问]用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近包有铝箔的小球,会发生什么情形?让学生猜想,并要求说明理由。
2.实验探究演示1 演示上述提问内容,结果先吸引,而铝箔与带电玻璃棒接触后再排斥。
这是由于两者接触后带有同种电荷的带电体间发生相互排斥作用的缘故。
[引导]同种电荷相互排斥,异种电荷互相吸引。
那么电荷间相互作用力的大小跟什么有关呢?演示2 让带电玻璃棒在不同距离上靠近悬挂的带电小球,观看小球悬线偏离竖直方向的角度不同的情形,这说明了什么?启发学生回答。
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2021人教版选修《电荷库仑定律》word学案
第一节、电荷库仑定律(一)
学习目标:
(1)明白两种自然界中的电荷有两种,了解摩擦起电和感应起电
(2)明白电荷守恒定律
(3)了解点电荷的概念,认识点电荷间的相互作用规律
(4)认识元电荷的概念
一、知识梳理
1、自然界中只存在两种电荷,即电荷和电荷。
2、用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是,橡胶棒(得到、失去)电子;用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是,玻璃棒(得到、失去)电子。
3、同种电荷互相异种电荷互相。
4、电荷的多少叫做电荷量。
在国际单位制中,电荷量的单位是_________,简称__________,用字母C表示。
5、到目前为止,科学实验发觉的最小电荷量是__________所带的电荷量。
那个最小电荷量用e表示,它的数值为1.60×10-19C。
实验指出,所有带电物体的电荷量或者等于它,或者是它的___________,因此我们把它叫做____________。
6、使物体带电的方法有哪些?_____________________________________________________
7、电荷既不能被制造也不能被消灭,它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,系统的电荷代数和不变,这确实是____________________定律。
二、例题分析
【例1】关于点电荷的说法,正确的是 ( )
A、只有体积专门小的带电体,才能作为点电荷
B、体积专门大的带电体一定不能看作点电荷
C、点电荷一定是电量专门小的电荷
D、体积专门大的带电体只要距离满足一定条件也能够看成点电荷
【例2】.关于元电荷的明白得,下列说法正确的是:( )
A.元电荷确实是电子
B.元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量
C.元电荷确实是质子
D. 物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
三、练习
1、小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做练习时,他发觉有一个关键数字看不清,拿来问老师,假如你是老师,你认为可能是下列几个数字中的哪一个()A.6.2×10-19C B.6.4×10-19C
C.6.6×10-19CD.6.8×10-19C
2、完全相同的金属球A、B,A带4C负电,B不带电,接触后分开,A带;B带。
若A带4C负电,B带6C正电,接触后分开,A带;B带。
3、A 、B 、C 三个塑料小球,A 和B ,B 和C ,C 和A 间差不多上相互吸引,假如A 带正电则( )
A 、.
B 、
C 球均带负电
B 、B 球带负电,
C 球带正电
C 、B 、C 球中必有一个带负电,而另一个不带电
D 、B 、C 球都不带电
4、把两个完全相同的金属球A 和B 接触一下,再分开一小段距离,发觉两球之间相互排斥,
则A 、B 两球原先的带电情形可能是:( )
A .A 和
B 原先带有等量异种电荷
B .A 和B 原先带有同种电荷
C .A 和B 原先带有异种不等量电荷
D .A 原先带电,而B 原先不带电
5、关于摩擦起电,下列说法中正确的是( )
A.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,它们必定带上等量同种电荷
B .两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,它们必定带上不等量异种电荷
C .摩擦起电时,质子从一个物体转移到另一个物体
D .摩擦起电时,电子从一个物体转移到另一个物体
6、关于点电荷,下列说法中正确的是( )
A .点电荷所带电荷量一定是191.610C -⨯
B .点电荷确实是指电子、质子这些微观粒子
C .点电荷是理想化模型
D .点电荷确实是电荷量专门小的电荷
7、如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近水流,水流会
偏向橡胶棒,这是由于它们之间存在( )
A.摩擦力
B .静电力
C .安培力
D .洛伦兹力
第一节、电荷 库仑定律(二)
学习目标:
(1)明白得库仑定律的含义及其表达式、适用条件,明白静电力常量
(2)会用库仑定律进行简单运算
(3)了解富兰克林实验的过程和意义
复习:1、同种电荷互相 异种电荷互相 。
2、上一节学过起电的方式有哪些?
一、问题引入:电荷之间的相互作用力跟什么因素有关?
答:与 及 有关,电荷的作用力随着距离的增大而 (增大、减小),随着电量的增大而 (增大、减小)。
二、知识梳理
1、库仑定律: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 成正比,跟它们的 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=9.0×109 N ﹒m 2/C 2
3、适用条件:真空中,点电荷——理想化模型
关于“点电荷”,只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比能够忽略,带电体就能够看作点电荷.严格地说点电荷是一个理想模型,实际上是不存在的.
4、电荷间这种相互作用叫做
三、例题分析
【例1】、电荷量分别为1q 、2q 的两个点电荷,在真空中相距r 时,相互作用力为F .下列说法中正确的是( )
A.假如1q 、2q 恒定,当距离变为/2r 时,作用力将变为2F
B .假如其中一个电荷的电荷量不变,而另一个电荷的电荷量和它们间的距离都减半时,作用力变为2F
C .假如它们的电荷量和距离都加倍时,作用力变为2F
D .假如它们的电荷量加倍,距离保持不变时,作用力变为2F
【例2】真空中有三个同种的点电荷,它们固定在一条直线上,如图所示,它们的电荷量均为4.0×10-12C ,求Q 2 受到静电力的大小和方向。
四、练习
1、真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F . 假如保持这两个点电荷之间的距离不变,而将它们的电荷量都变为原先的3倍,那么它们之间的静电力的大小变为
( )
A .3F
B .3F
C .9F
D .9F 2、真空中有两个静止的点电荷,它们之间的作用力为F ,若它们的带电量都增大为原先的2倍,距离减少为原先的1/2,它们之间的相互作用力变为( )
A .F/2
B .F C.4F D.16F
3、真空中有两个相距0.1m 、带电量相等的点电荷,它们间的静电力的大小为10-3N ,求每个点电荷所带电荷量是多少?每个点电荷所带电荷量是元电荷的多少倍?。