第1章电荷的相互作用
1.2 探究电荷相互作用规律教案
一、教材分析
1.库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律，又是学习电场强度的基础；不仅要求学生定性知道，而且还要求定量了解和应用。
2.展示库仑定律的内容和库仑发现这一定律的过程，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理解库仑定律的含义和表达式，知道静电常量。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，使学生掌握科学的探究方法，激发学生对科学的热
三、教学重难点
（一）重点对库仑定律的理解
（二）难点对库仑定律发现过程的探讨。
四、学情分析
学生在高一已经学习了万有引力的基本知识，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察、思考，发现一些问题和解决问题
五、课前准备
学生准备展示学案上预习的情况，老师准备必要的课件
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．学生注意观察小球偏角的变化以及引起这一变化的原因。
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，这就是库仑定律。
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。
③介绍把带电体处理为点电荷的条件：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时。
6．任意带电体所受的力可以看作是多个点电荷所受力的合力。
7．库仑定律与万有引力定律（计算下题）
试题试比较电子和质子间的静电引力和万有引力。已知电子的质量m1=9．10×10-31kg，质子的质量m2=1．67×10-27kg，电子和质子的电荷量都是1．60×10-19C。
分析：这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解。
解：电子和质子间的静电引力和万有引力分别是：
（回答“思考与讨论”）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。
九、板书设计
1．库仑定律
a．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。
b．表达式：
2．点电荷
a．不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷。
b．点电荷是一种理想化模型。
c．介绍把带电体处理为点电荷的条件：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时。
十、教学反思
1为突破重难点应讲清库仑定律及适用条件，说明库仑力符合力的特征，遵守牛顿第三定律。
2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。
3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。
15.1 两种电荷教学设计 【目标确定的依据】 1.课程标准相关要求 2.4.1观察摩擦起电现象，探究并了解同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 1.3.2知道原子是由原子核和电子构成的，了解原子的核式模型。 1.2.1通过实验，了解物质的导电性。 2. 学情分析 虽然学生一般认为电学不好学，但因为是新知识，学生都对它有新鲜感和好奇心。所以，《两种电荷》的教学，应特别注意减轻学生学习电学的精神压力，利用学生的好奇心和求知欲，激发他们的学习兴趣和积极性，从而创造一个良好的学习电学的心理环境。本节课中的摩擦起电现象，学生在小学科学课中曾经学过，也对塑料尺摩擦头发后吸引碎纸屑等类似的实验并不陌生。对摩擦起电现象以及导体和绝缘体已经有一些印象，但是从微观结构上认识此现象并且涉及电荷的移动，有一定的难度。九年级的学生思维活跃，具有强烈的求知欲和集体荣誉感，而且通过一年多的物理学习，学生的自主学习，小组合作交流，组内成员间相互帮助的学习方式已经形成，而且学生还具有一定的观察、实验、分析、归纳、推理能力。但学生对问题的深入思考及理性化的思维能力还比较欠缺。 3.教材分析 《两种电荷》是初中物理电学的第一节课，也是小学科学课认识静电现象的进一步深化。两种电荷及其相互作用规律是进一步深入学习电学、理解许多电现象的基础，因此本节课作为初中物理电学起始课，具有很重要的地位。本节内容主要由“两种电荷”、“原子及其结构”、“导体和绝缘体”三个部分组成。本节在整个电学部分起到基础支撑作用，是整个电学的基石与开始。 【教学目标】 1.结合生活经验，通过小实验观察摩擦起电现象，进一步认识带电体具有吸引轻小物体的性质。 2.通过自主学习知道电荷有两种，并通过实验探究电荷间的相互作用规律，通过实验正确说出验电器的工作原理。 3.通过自学初步了解原子的结构。在老师的帮助下，了解原子的核式模型，初步了解摩擦起电的实质。 4.通过实验区分导体和绝缘体，知道导体导电和绝缘体不导电原因。 【教学重难点】 重点：两种电荷及其相互作用。 难点：摩擦起电原因；导体容易导电，绝缘体不容易导电的原因。 【评价任务】 1.全部学生能说出相互摩擦后的物体能吸引轻小物体是因为物体带了电，并能列举出2-3个生活中利用或防止摩擦起电的例子。 2.100%的学生知道自然界只存在正、负两种电荷，并通过实验探究电荷间的相互作用规律。 3.全部学生能说出原子是由原子核和电子构成的；能用原子的核式结构解释摩擦起电的原因； 4.能列举3-5种常见的导体和绝缘体从自由电子的角度解释导体和绝缘体导电的原因。
1.2 点电荷间的相互作用 同步练习 同步测控 1．(双选)库仑定律的适用范围是( ) A ．真空中两个带电球体间的相互作用 B ．真空中任意带电体间的相互作用 C ．真空中两个点电荷间的相互作用 D ．真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律 2．(单选)两个半径均为1 cm 的导体球，分别带上＋Q 和－3Q 的电量，两球心相距90 cm ，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3 cm 处，则它们的相互作用力大小变为( ) A ．3000 F B ．1200 F C ．900 F D ．无法确定新 课 标 第 一 网 3．(单选)已知点电荷A 的电荷量是点电荷B 的2倍，则A 对B 的作用力大小跟B 对A 的作用力大小的比值为( ) A ．2∶1 B．1∶2w w w .x k b 1.c o m C ．1∶1 D．不一定 4．(单选)两个点电荷相距为d ，相互作用力大小为F ，保持两点电荷电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力大小为4F ，则两点电荷之间的距离应是( ) A ．4d B ．2d C ．d /2 D ．d /4 5．真空中两个相同的带等量异种电荷的小球A 和B (A 、B 均可视为点电荷)，分别固定在两处，二球间的库仑力为F ，若用一个不带电的同样小球C 先和A 接触，再与B 接触，然后移去C ，则A 、B 间库仑力应为________；若再使A 、B 两球接触后放回原处，则它们的库仑力为________． w w w .x k b 1.c o m 课时训练 一、单项选择题 1．对于库仑定律，下列说法正确的是( ) A ．凡计算两个点电荷间的作用力，就可以使用公式F ＝k q 1q 2 r 2 B ．两个带电小球即使距离非常近，也能用库仑定律 C ．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等 D ．两个点电荷的电荷量各减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间的库仑力减为原来的一半新课标第一网 2．设星球带负电，一电子粉尘悬浮在距星球表面1000 km 的地方，若将同样的电子粉尘带到距星球表面2000 km 的地方相对于该星球无初速度释放，则此电子粉尘( ) A ．向星球下落 B ．仍在原处悬浮 C ．推向太空 D ．无法推断 3．A 、B 、C 三个塑料小球，A 和B ，B 和C ，C 和A 之间都互相吸引，如果A 球带正电，则( ) A ．B 、C 球都带负电 B ．B 球带负电， C 球带正电 C ．B 、C 球中必有一个带负电，另一个不带电 D ．B 、C 球都不带电 4．将一定量电荷Q 分给A 、B 两绝缘导体小球，要使两球相隔一定距离时有最大的作用力，则A 球电荷量q 应为( ) A.Q 3 B.Q 2 C.23Q D.45 Q 5．A 、B 两个点电荷间距离恒定，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 6．真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电荷量Q 1＞Q 2，点电荷q 置于Q 1，Q 2连线上某点时，正好处于平衡，则( )
两种电荷教学设计 【教材分析】 《两种电荷》是人教版九年级第十五章第一节，本节的教学内容有：摩擦起电现象、两种电荷及其作用规律、验电器、电荷量及其单位、原子结构、原子核、电荷在导体中定向移动。其中两种电荷及其作用规律是教学重点，认识自然界只有两种电荷同时又是教学难点。摩擦起电是人类最早发现的电现象，两种电荷及其相互作用规律是进一步深入学习电流概念的关键，因此本节课作为初中电学起始课，具有很重要的地位。 【学情分析】 本节课中的摩擦起电现象，两种电荷及其作用规律，学生在小学自然常识课中曾经学过，初中阶段应在这个基础上，通过实验分析，使学生了解“自然界只有两种电荷”的逻辑思维过程，发展学生的逻辑推理能力．所以必须把这些比较简单的知识讲得丰富些，挖掘深度，不然难以引起学生的学习兴趣。通过课本图4-3所示的演示实验，使学生知道验电器带电的多少与验电器箔片张开的角度大小相对应，从而引出电荷量的概念。电荷量的单位是直接告诉学生的，为了使学生对电荷量的单位库仑有个大概的了解，应举例说明：一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷量，大约只有10-7库仑，一片带电的云上所带的电荷量，大约有几十库仑。 【教学目标】 * 1．知识与技能 ①认识摩擦起电的现象，了解电荷的种类及电荷间的相互作用规律； ②了解验电器的原理及其构造作用，了解电荷量及其单位； ③了解原子结构，认识元电荷，了解金属中存在自由电子和电荷的移动，了解导体和绝缘体。 2．过程与方法 ①经历实验探究活动感受摩擦起电，知道带电体的性质； ②在认识自然界只有两种电荷的过程中，感受人们所用的推理方法； ③尝试应用已知的科学知识去解决具体的问题。 】 3．情感态度与价值观 ①关心生活、生产、自然现象中常见的电现象（如摩擦起电等），对电荷种类的探究产生兴趣，能主动利用简易器材动手做实验，激发学生主动学习的兴趣； ②具有对科学的求知欲，乐于探索、善于观察、勤于分析，具有创新的精神。 【教学重点】 摩擦起电现象；两种电荷及电荷间的相互作用规律。 【教学难点】 ` 1．从实验现象推理得出自然界中只存在两种电荷。
电荷间的相互作用规律：______________________________；原子由_____________组成；对人体安全的电压_____________。 答案：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引 原子核和核外电子 不高于36V 小明在厨房里帮妈妈煮粥。妈妈说：待锅里的水烧开后，改用小火 ，盖上锅盖，让锅内的水微微沸腾，就能将粥煮好。小明发现，在此过程包含很多热学知识，请你就此场景说出两个与热学知识有关的物理现象： 示例：粥（液体）沸腾时有水汽化成水蒸气，这是汽化现象。 （1）_____________________________________________。 （2）_____________________________________________。 答案：（1）粥（液体）沸腾时吸热但温度不变； （2）粥（液体）沸腾后闻到米香，这是扩散现象； （3）粥（液体）沸腾时内部和表面同时发生剧烈的汽化现象。（只要答对其中任意两条即可） 3如图所示，是模拟“云和雨”的实验装置，下列描述中不正确的是………………( ) A ．酒精灯加热湿沙．加快水的汽化 B ．石棉网的作用是使烧杯底部受热均匀 C ．烧杯里的“白雾”是水汽化成的水蒸气 D ．盘子里放冰块使水蒸气降温．液化成小水珠 4.关于生活中常见的现象，以下说法不正确．．． 的是 （ ） A.夏天，吃冰棒解热利用了熔化吸热 B.水结冰是凝固现象 C.用久的白炽灯内壁变黑是钨先升华后凝华的结果 D.北方的冬天，人们在室外呼出的“白气”是水蒸气 5北国的冬天，真的很美。一代伟人毛泽东曾有诗词“北国风光，千里冰封，万里雪飘，望长城内外，惟余莽莽……”的描述，其中冰的形成属于物态变化中的 A ．熔化 B ．凝固 C ．液化 D ．凝华 6小凡同学在做“观察水的沸腾”实验中 （1）他的操作如图16所示，其中错误．． 之处是 。 （2）纠正错误后，水沸腾时温度计示数如图17所示，为 ℃，说明此时气压 （选填“＜”、“＞”或“＝”）1个标准大气压。 （3）分析图18所示图像，可知水在沸腾过程中温度的特点是 。 图16 图17 图18
一、两种电荷 教学目标： （一〉知识与技能 1.认识摩擦起电的现象,了解电荷的种类及电荷间的相互作用; 2.了解验电器的原理及其作用,了解电荷量及其单位; 3.了解原子结构,认识元电荷、自由电子和电荷的移动。 〈二〉过程与方法 1.通过实验活动感受摩擦起电,知道带电体的性质; 2.在认识自然界只有两种电荷的过程中,感受人们所用的推理方法。 〈三〉情感态度与价值观 1.注意观察静电现象,对电荷种类的探究产生兴趣,能主动利用简易器材动手做实验,激发 学生主动学习的兴趣; 2.鼓励学生自己查找资料、培养学生的自学能力,引导学生关注社会、初步认识科学及 相关知识对人类生活的影响。 重点：两种电荷及其作用规律、电荷量及其单位、电荷的定向移动。 难点：认识自然界只有两种电荷。 教学准备：玻璃棒(附丝绸),橡胶棒(附毛皮),验电器,塑料刻度尺,验电器,支架,带绝缘皮铜导线,碎纸屑。 教学过程： 一、导入新课 思考：当空气干燥时用塑料梳子梳头发，为什么头发会随梳子“飘”起来；如果我们身上穿了化纤衣服，衣服会粘在皮肤上，在晚上脱衣时，有时会发出响声，甚至出现火花。这些现象发生的原因是什么？ 二、进行新课 1．摩擦起电带电体 学生实验：用毛皮摩擦橡胶棒，用丝绸摩擦玻璃棒，分别把棒靠近纸屑，乒乓球等轻小物体，观察现象：_____________________。说明摩擦过的物体能够_____________________。 小结：物体具有了吸引轻小物体的性质，我们就说物体带了电，或说物体带了电荷。习惯上把带了电的物体叫做带电体。用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。 在空气干燥的时候，用塑料梳子梳头发，头发会随着梳子飘起来，衣服会粘在皮肤上，是因为梳子、衣服在摩擦过程中带了电的缘故。 介绍防止衣服产生静电的方法。 建议学生回去查找有关静电防止和应用的资料。 2．使物体带电的方法 （1）摩擦起电：请同学们举出几个日常生活中常见的摩擦起电的例子。 （2）接触带电：除摩擦外，用接触的方法也可以使物体带电。女孩头发能够竖起来，是因为人体与带电体接触而使头发也带了电。 3．两种电荷：我们已经知道了什么叫带电现象，知道了被毛皮摩擦过的橡胶棒和被丝绸摩擦过的玻璃棒都带上了电荷，那么它们带的电荷是否相同呢？ 演示实验：将被毛皮摩擦过的橡胶棒放在支架上，用另一根被毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近它，看到的现象：将被丝绸摩擦过的玻璃棒放在支架上，用另一根被丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近它，看到的现象：______。将被毛皮摩擦过的橡胶棒放在支架上，用被丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近它，看到的现象：___________。用手捋散开的塑料包装绳，捋的次数越多，看到的现象：______________。
探究电荷相互作用规律 作者：永不止步0012 发表日期： 2011-10-08 教学三维目标： 知识与技能： 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。 过程与方法： 1. 通过定性实验与定量实验，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；让学生体验物理来源与生活。 2. 体会理想模型的建立、等量电荷巧妙分配原理等科学思维方法。 情感态度价值观： 让学生体验库仑在定量探究过程中遇到困难时，科学家的科学思想、方法、态度、毅力 教学重点：库仑定量探究电荷间相互作用规律的过程 教学难点：对库仑定律成立条件的理解 教学用具： 视频，多媒体课件，手摇式感应起电机，自制泡沫小球，细线，球形导体球，铁架台，毛皮，橡胶棒
设计思路： 本节课分三个步骤进行，定性实验演示(学生观察与思 考)---------视频播放库仑用扭秤实验发现规律的过程(学生感悟与体会)----------库仑定律的应用(学生思考并作答) 教法：实验、提问、启发引导式 学法：亲身体会，合作探究 新课教学： 一、历史回顾 人类很早就发现了电现象，但是为什么2000年后才定量研究？ 一是当时社会没有对电力提出要求；二是还没有电荷量的概念，也没有定义电荷的单位；三是没有精密测量电荷的工具。说明科学、社会、技术三者相互影响，互相促进。 二、互动与探究过程 问题情景一：电荷间同性相斥，异性相吸。猜想一下，电荷间相互作用力可能与哪些因素有关？ 同学们讨论后回答，并相互补充。 学生：1. 距离2. 电荷量3. 带电体的形状等 1. 定性探究： 问题情景二：如果你是一名物理学家，你准备如何做实验定性探究？ (1) 你认为实验应采取什么方法？ 学生：控制变量法
静电场·电荷的相互作用·教案 一、教学目标 1．在物理知识方面的要求： （1）掌握两种电荷； （2）定性了解两种电荷间的作用规律； （3）掌握库仑定律的内容及其应用。 2．通过观察演示实验，概括出两种电荷间的作用规律。培养学生观察、概括能力。 3．渗透物理学方法的教育，运用理想化模型方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——点电荷，研究真空中静止点电荷间互相作用力问题——库仑定律。 二、重点、难点分析 1．重点是使学生掌握真空中点电荷间作用力大小的计算及方向的判定——库仑定律。 2．真空中点电荷间作用力为一对相互作用力，遵从牛顿第三定律，是难点。 三、教具 1．演示两种电荷间相互作用 有机玻璃棒、丝绸、碎纸片、毛皮、橡胶棒（2支） 2．定性演示相关物理量间关系 铝箔包好的草球、表面光滑洁净的绝缘导体、绝缘性好的丝线、绝缘性好的支架、铁架台。 四、主要教学过程 1．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。 电磁学及其应用对人类的影响十分巨大，在电磁学研究基础上发展起来的电能生产和利用，是历史上的一次技术革命，是人类改造世界能力的飞跃，打开了电气化时代的大门。 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机。它们被广泛应用于各种新技术领域，给人们的生产和生活带来了深刻的变化。为了正确地利用电，就必须懂得电的知识。在初中我们学过一些电的知识，现在再进一步较深入地学习。 2．教学过程设计 （1）研究两种电荷及电荷间的相互作用 实验一：用橡胶棒与毛皮摩擦后，放于碎纸片附近观察橡胶棒吸引碎纸片情况。 提问一：为什么橡胶棒会吸引碎纸片？ 答：橡胶棒与丝绸摩擦后就带电了，带电物体会吸引轻小物体。 提问二：注意观察带电橡胶棒吸引碎纸片情况，会发现被橡胶棒吸起的纸片中，较大的纸片先落下来，这是为什么？ 答：带电体在空气中不断放电，使它带电量不断减少，因而吸引轻小物体的力也相应减小，所以较大纸片先落下来。 教师总结：在初中的学习中，我们已经知道，自然界存在两种电荷，叫做正电荷与负电荷。用毛皮摩擦橡胶棒，用丝绸摩擦有机玻璃棒后，橡胶棒带负电，毛皮带正电，有机玻璃棒带正电，丝绸带负电。物体带电后，能吸引轻小物体，而且带电越多，吸引力就越大，电荷的多少叫电量，电量的单位是库仑。电子带有最小的负电荷，质子带有最小的正电荷，它们电量的绝对值相等，一个电子电量e=1.6×10-19C。任何带电物体所带电量要么等于电子（或质子）电量，要么是它们的整数倍，因此，把1.6×10－19C称为基元电荷。
第十五章电流和电路 第1节两种电荷 主备人：张传亮（枣庄市第十一中学） 【教学目标】 知识与技能 1．知道摩擦起电现象；知道物体带电的性质。 2．知道自然界中存在两种电荷；知道电荷间的相互作用规律。 3．知道验电器的构造、原理；会使用验电器检验物体是否带电；知道电荷量及其单位。 4．了解原子结构及一个电子带的电荷量是e=1.6×10-19C。了解导体和绝缘体。 过程与方法 1．体会人们认识“自然界中只有两种电荷以及电荷间相互作用规律”的过程。 2．通过实验，养成学生初步的观察、实验能力，初步的分析、概括能力以及应用物理知识解决实际问题的能力。 情感态度与价值观 1．通过实验，激发学生学习电学，探究电的知识的兴趣。 2．在探究活动中养成同学之间的协作意识，领悟科学的思想和精神。 【教学重点】 电荷种类及相互作用，验电器原理，原子结构。 【教学难点】 根据原子结构解释摩擦起电的原因。 【教学准备】 教师准备：自制多媒体课件、玻璃棒(附丝绸)、橡胶棒(附毛皮)、验电器、支架、带绝缘皮铜导线、颗粒泡沫屑若干。 学生分组：气球，颗粒泡沫屑若干、水、梳子、玻璃棒(附丝绸)、橡胶棒(附毛皮)、塑料刻度尺、验电器、支架、带绝缘皮铜导线。 【教学过程】
【情境创设】 播放视频：有趣的放电现象。 【设置悬念】 同学们知道这种神奇现象的原理吗? 【引入新课】 这是一种放电现象,在了解“电”之前,可不要轻易尝试这种实验。神奇的电到底是什么？从今天我们就逐渐揭开它的神秘面纱。让我们一起走进——两种电荷。 （设计意图：联系实际,设置疑问,创设情境,激发学生兴趣,使认真观察、思考。） 【问题过渡】 当空气干燥时用塑料梳子梳头发，为什么头发会随梳子“飘”起来?这些现象发生的原因是什么？ 【引导实验】 日常生活中与以上现象类似的例子很多，想用给你提供的器材和身边的物品，亲手试试吗？ 【实验器材】梳子、塑料尺、气球、碎纸屑、轻小泡沫。
1．2探究电荷相互作用规律 实验探究：探究电荷相互作用的规律 1．基本知识 (1)实验表明电荷之间的作用力一定和电荷间的距离成反比．( ) (2)实验中电荷之间作用力的大小是通过丝线偏离竖直方向的角度显示的．( ) (3)通过实验，可以确定两个带电体间的作用力的大小取决于两带电体的电荷量和它们之间的距离．( ) 3．探究交流 用软纸在两张透明塑料片上摩擦，然后把它们相互靠近，会发现两张塑料片相互排斥． 反复实验几次，说明它们相互排斥的原因以及它们之间的作用力可能跟哪些因素有关？ 【提示】 两张塑料片相互排斥，是由于摩擦后塑料片带上同种电荷，同种电荷相互排斥．作用力的 图1－2－1
大小与两塑料片的距离有关，还与摩擦产生的电荷量的多少有关． 电学中的第一个定律——库仑定律 1.基本知识 (1)定量研究的三大困难 ①作用力 小，没有足够精密的测量器具； ②电量没有 ，无法比较电荷的多少； ③带电体上电荷的分布不清楚，难以确定相互作用的电荷之间的 ． (2)库仑的研究解决了三个难题 ①为了测量微小的作用力，库仑发明了 ． ②为了使物体的电量按实验的要求改变，库仑根据 原理，实现了电量的成倍变化． ③库仑根据电荷在金属球表面上均匀分布的特点，把金属球的电荷想象成点电荷，解决了测量带电体之间的距离问题． (3)库仑定律 ①内容：真空中两个静止的 之间相互作用的大小，跟它们的 与 的乘积成正比，跟它们的距离r 的 成反比，作用力的方向 ． ②表达式F ＝k q 1q 2 r 2.式中k 是 ，k 的大小等于 . ③适用条件：真空中的点电荷． 2．思考判断 (1)库仑定律可以适用于任何带电体之间库仑力的计算．( ) (2)点电荷就是带电量很少的带电物体．( ) (3)库仑定律是理论推导出来的结论．( ) 3．探究交流 实际带电体在什么情况下可看成为点电荷？ 【提示】 只要在测量精度要求的范围内，带电体的形状、大小、电荷分布情况等因素的影响可忽略时，实际带电体可视为点电荷． 点电荷和库仑定律的适用条件 【问题导思】 1．点电荷有哪些特点？它类似于力学中哪个模型？ 2．库仑定律是否适用于均匀带电的球？ 1．点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化的模型．类似于力学中的质点，实际中并不存在． 2．一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确定．例如，一
电荷间的相互作用 一、素质教育目标 （一）知识教学点 1．知道在什么情况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．知道元电荷是实验得出的最小电量，元电荷e=1.60×10-19C （二）能力训练点 由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力，控制变量的科学研究方法。 （三）德育渗透点 介绍元电荷时适当扩展，渗透物质无限可分的辩证唯物主义观点 二、重点、难点、疑点及解决办法 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．解决办法 讲清库仑定律及适用条件，说明库仑力符合力的特征，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（采用红外线灯照射空气）。 三、课时安排
1课时 四、教具准备 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。 五、学生活动设计 本课学生活动主要集中体现在两处： 1．学生观察演示实验定性分析，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。 六、教学步骤 （一）明确目标 经过本课的讲授使学生知道点电荷、元电荷、库仑力的概念，理解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基本规律，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．创设情景 [提问]用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近包有铝箔的小球，会发生什么情况？让学生猜想，并要求说明理由。 2．实验探索 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？
15.1 两种电荷教案 【教材分析】 《两种电荷》是人教版九年级第十五章第一节，本节的教学内容有：摩擦起电现象、两种电荷及其作用规律、验电器、电荷量及其单位、原子结构、原子核、电荷在导体中定向移动。其中两种电荷及其作用规律是教学重点，认识自然界只有两种电荷同时又是教学难点。摩擦起电是人类最早发现的电现象，两种电荷及其相互作用规律是进一步深入学习电流概念的关键，因此本节课作为初中电学起始课，具有很重要的地位。 【学情分析】 本节课中的摩擦起电现象，两种电荷及其作用规律，学生在小学自然常识课中曾经学过，初中阶段应在这个基础上，通过实验分析，使学生了解“自然界只有两种电荷”的逻辑思维过程，发展学生的逻辑推理能力．所以必须把这些比较简单的知识讲得丰富些，挖掘深度，不然难以引起学生的学习兴趣。通过课本图4-3所示的演示实验，使学生知道验电器带电的多少与验电器箔片张开的角度大小相对应，从而引出电荷量的概念。电荷量的单位是直接告诉学生的，为了使学生对电荷量的单位库仑有个大概的了解，应举例说明：一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷量，大约只有10-7库仑，一片带电的云上所带的电荷量，大约有几十库仑。 【教学目标】 1．知识与技能 ①认识摩擦起电的现象，了解电荷的种类及电荷间的相互作用规律； ②了解验电器的原理及其构造作用，了解电荷量及其单位； ③了解原子结构，认识元电荷，了解金属中存在自由电子和电荷的移动，了解导体和绝缘体。 2．过程与方法 ①经历实验探究活动感受摩擦起电，知道带电体的性质； ②在认识自然界只有两种电荷的过程中，感受人们所用的推理方法； ③尝试应用已知的科学知识去解决具体的问题。 3．情感态度与价值观 ①关心生活、生产、自然现象中常见的电现象（如摩擦起电等），对电荷种类的探究产生兴趣，能主动利用简易器材动手做实验，激发学生主动学习的兴趣； ②具有对科学的求知欲，乐于探索、善于观察、勤于分析，具有创新的精神。 【教学重点】 摩擦起电现象；两种电荷及电荷间的相互作用规律。 【教学难点】 1．从实验现象推理得出自然界中只存在两种电荷。 2．了解原子结构和金属导体中自由电子的存在。 【教学方法】
第一节电荷间的相互作用 一、素质教育目标 （一）知识教学点 1．知道在什么情况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．知道元电荷是实验得出的最小电量，元电荷e=1.60×10-19C （二）能力训练点 由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力，控制变量的科学研究方法。 （三）德育渗透点 介绍元电荷时适当扩展，渗透物质无限可分的辩证唯物主义观点 二、重点、难点、疑点及解决办法 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．解决办法 讲清库仑定律及适用条件，说明库仑力符合力的特征，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（采用红外线灯照射空气）。 三、课时安排 1课时
四、教具准备 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。 五、学生活动设计 本课学生活动主要集中体现在两处： 1．学生观察演示实验定性分析，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。 六、教学步骤 （一）明确目标 经过本课的讲授使学生知道点电荷、元电荷、库仑力的概念，理解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基本规律，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．创设情景 [提问]用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近包有铝箔的小球，会发生什么情况？让学生猜想，并要求说明理由。 2．实验探索 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，观察小球悬线偏离竖直方向的角度不同的情况（课本图1-1） 这说明了什么？
一、电荷电荷间的相互作用 知识要点 1、摩擦起电的实质是＿＿＿从一个物体转移到另一个物体。 2、电荷守恒定律：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 3、元电荷e=＿＿＿＿＿C，电子电荷计为＿＿＿＿＿。 4、库仑定律：F＝＿＿＿＿＿，其中k=＿＿＿＿，叫做＿＿＿＿＿＿。 5、当电荷的＿＿＿和＿＿＿对带电体间的相互作用力的影响可以忽 略不计时，它就可以看成＿＿＿＿＿。 随堂练习 1、关于元电荷的理解，下列说法中正确的是（） A、元电荷就是电子 B、元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量 C、元电荷就是质子 D、物体所带电量只能是元电荷的整数倍 2、关于点电荷的说法中，正确的是（） A、只有体积很小的带电体才能看成点电荷 B、体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C、当两个带电体的大小远小于它们的距离时，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 3、两个相同的金属小球，带电量大小之比为1∶7，相距为r，将两者相互接触后又放回原来的位置，则它们之间的库仑力可能变为原来的（） A、4/7 B、3/7 C、9/7 D、16/7 4、三个相同的金属小球，原来有两个小球带电量相等，相互间的引力为F，用第三个不带电的小球依次接触两个小球后再走，则原来两个带电小球间的相互吸引力变为（） A、F/2 B、F/4 C、F/8 D、3F/8 5、真空中固定着A、B两个带负电的点电荷，它 们间的距离为10cm，现将另一个点电荷C放到 AB边线上距A2cm处，则C恰好处于平衡状态， 则AB两个点电荷的电荷量之比Q A∶Q B＝＿＿ ＿。 6、5个元电荷的电量是＿＿＿C，16C的电量等于＿＿＿个元电荷。 7、两个大小相同均带负电的小球，分别用等长的绝缘细线悬挂起来，平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为 ，则下列判断正确的是（） A、两小球的质量一定相等 B、两小球的电量一定相等 C、两小球间的库仑力大小一定相等 E、两小球所受悬线的拉力大小一定相等 8、如图所示，两个重力均为mg的带电小球A和B，用绝 缘线1和绝缘线2悬挂，已知A、B间的库仑力大小恰好 为mg，两小球带异种电荷，则绝缘线1的张力为＿＿＿， 绝缘线2的张力为＿＿＿。 9、真空中固定着A、B两个点电荷相距10cm，A的带电 量Q A＝＋2×10-8C，B的带电量Q B＝＋8×10-8C，现引入 点电荷C，电量Q C＝＋4×10-8C，则C处于距A＿＿＿cm， 距B＿＿＿cm处时，C电荷即可平衡，若改变电荷C的电 荷量，则C的平衡状态＿＿＿（填“不变”或“改变”）。 10、真空中固定着A、B两个带正电的点电荷，其电量分别为Q1和Q2，且Q1＜Q2，若将另一个电量为q的点电荷置于Q1和Q2的连线上某点，它恰可平衡，则对q判断正确的是（） A、一定是正电荷 B、一定是负电荷 C、所处位置距Q1较近，距Q2较远 D、所处位置距Q2较近，距Q1较远 答案： 1、BD 2、C 3、CD 4、C 5、1∶16 6、8×10-19，1020 7、ACD 8、2mg，0 9、10/3,20/3，不变10、C
设计制作：陈代富 第十五电流和电 路 第一节两种电荷 【教学目标】 1. 知识与技能： 认识摩擦起电现象，了解电荷的种类及电荷间的相互作用。 了解验电器的原理及其作用，了解电荷量及其单位。 了解原子结构，认识元电荷、自由电子和电荷的移动。 2.过程与方法 通过实验活动感受摩擦起电，知道带电体的性质； 在认识自然界中只有两种电荷的过程中，感受人们所用的推理方法。 3.情感态度与价值观 注意观察静电实验现象，对电荷种类的研究产生兴趣，能主动利用简易器材动手做静电小实验, 激发学生主动学习的兴趣； 鼓励学生自己查找资料、培养学生的自学能力，引导学生关注社会、初步认识科学及相关知识对人类生活的影响 【教学用具】 玻璃棒（附丝绸），橡胶棒（附毛皮），验电器，乒乓球，散开的塑料包装绳，碎纸屑若干。 【教学过程】 一、引入新课： 1．观看动画“怒发冲冠”、录象“女孩头发竖起来”。 2、思考：当空气干燥时用塑料梳子梳头发，为什么头发会随梳子“飘”起来；如果我们身上穿了化纤衣服，衣服会粘在皮肤上，在晚上脱衣时，有时会发出响声，甚至出现火花。这些现象发生的原因是什么？ 二、进行新课： 1．摩擦起电带电体 学生实验：用毛皮摩擦橡胶棒，用丝绸摩擦玻璃棒，分别把棒靠近纸屑，乒乓球等轻小物体，观察现象：_____________________。 说明摩擦过的物体能够_____________________。 小结：物体具有了吸引轻小物体的性质，我们就说物体带了电，或说物体带了电荷。习惯上把带了电的物体叫做带电体。用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。 在空气干燥的时候，用塑料梳子梳头发，头发会随着梳子飘起来，衣服会粘在皮肤上，是因为梳子、衣服在摩擦过程中带了电的缘故。 介绍防止衣服产生静电的方法。 建议学生回去查找有关静电防止和应用的资料。 2．使物体带电的方法 （1）摩擦起电 请同学们举出几个日常生活中常见的摩擦起电的例子。
1.2 探究电荷相互作用规律 同步试题 一、选择题： 1 ?库仑定律的适用范围是 [] A .真空中两个带电球体间的相互作用 B. 真空中任意带电体间的相互作用 C. 真空中两个点电荷间的相互作用 D. 真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律 2. 两个相同的金属小球， 带电量之比为1 : 7,相距为r,两者相互接触后 在放回原来的位 置上，则它们间的 库仑力可能为原来的（ ） A. 4/7 B. 3/7 C. 9/7 D. 16/7 3. A 、 B 两个点电荷间距离恒定， 当其它电荷移到 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 4. 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 C . 900F 某点时，正好处于平衡，则 [] A. q 一定是正电荷 .1200F .无法确定 5.真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量 Q > Q ,点电荷q 置于Q 、Q 连线上
B. q 一定是负电荷 C. q离Q比离Q远[来源:Z|xx|https://www.doczj.com/doc/bb6394415.html,] D. q离Q比离Q近
6.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 ,此时，上、 下丝线受的力分别为T A、T B；如果使A带正电， B带负电，上、下丝线受力分别为㈡.T B?则 T A D. T B
《两种电荷》教案 【教学目标】 1.知识与技能 认识摩擦起电现象，了解电荷的种类及电荷间的相互作用。 了解验电器的原理及其作用，了解电荷量及其单位。 知道导体和绝缘体 2.过程与方法 通过实验活动让学生感受摩擦起电，知道带电体的性质； 在认识自然界中只有两种电荷的过程中，感受人们所用的推理方法。 3.情感态度与价值观 注意观察静电实验现象，对电荷种类的研究产生兴趣，能主动利用简易器材动手做静电小实验, 激发学生主动学习的兴趣； 【教学重点】 两种电荷及它们间的相互作用；电荷量及其单位。 【教学难点】 摩擦起电的实质；金属中的电子可以自由移动。 【教学方法】 合作探究交流 【教学用具】 玻璃棒（附丝绸），橡胶棒（附毛皮），验电器，散开的塑料包装绳，碎纸屑若干 【课时安排】 1课时 【教学过程】 一、创设情境，导入新课 当空气干燥时，让学生动手做一做，与头发摩擦过的塑料梳子吸引小纸片，摩擦过的气球吸引水流和头发，引入新课。 二、探究新知 （一）两种电荷
1.摩擦起电 能够吸引轻小物体的物体叫做带电体，或带上电荷的物体。我们就说物体带了“电”，或者说带了电荷。 带电体的基本性质：能吸引轻小物体。 用摩擦的方法使物体带电，叫做摩擦起电。 使物体带电的方法: 1.摩擦起电 2.接触起电 3.感应起电 接触起电：用带电体接触不带电的物体，使不带电的物体带电，两物体带等量的同种电荷。 感应起电：用带电体靠近不带电的物体，使不带电的物体带电，两物体带异种电荷。 2.电荷间的相互作用 通过实验演示：电荷间的相互作用（播放视频） 3.两种电荷 想一想：被毛皮摩擦过的橡胶棒与被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电一样吗？ 手捋的塑料绳，餐巾纸摩擦过的吸管等分别靠近摩擦过的橡胶棒或玻璃棒，观察发生的现象？ 实验现象：凡是与丝绸摩擦过的玻璃棒相排斥的带电体，必定与毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引。 大量的事实使人们认识到：自然界只有两种电荷。 人们把丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷； 把毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。 结论：同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引。 4.电荷量 电荷的多少叫做电荷量，简称电荷。 电荷的单位为库仑，简称库，符号是C。 例如：一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷，大约只有10-7C。一片雷雨云带电的电荷，大约有几十库伦。 5.验电器
电荷间的相互作用 图中的母女两人用手接触一个带电体时，身体带上了电，头发上的电荷相互排斥，她们的头发便竖立起来。 这一节我们来探究电荷间相互作用力所遵从的规律。 1、关于元电荷和点电荷，下列说法中正确的是( ) A ．元电荷实质上是指电子和质子本身 B ．元电荷一定可看成点电荷 C ．体积很大的带电体也可能看做点电荷 D ．点电荷一定是电量很小的电荷 2、下列各图中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( ) 3、两个相同的金属小球，带电量之比为1 ∶7，相距为r (r 远大于小球半径)，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的( ) A ．47 B ．37 C ．97 D ．167 4、如图所示，完全相同的两个金属小球A 、B 分别带有等量异种电荷，相隔一定的距离，两球之间的相互吸引力大小为F 。今用第三个完全相同的不带电的金属小球C 先后与A 、 B 两个小球接触后移开。这时，A 、B 两球之间的相互作用力大小是( A ．F 8 B ．F 4 C ．3F 8 D ．3F 4 5、两个可自由移动的点电荷分别放在A 、B 两处，如图所示，A 处电 荷带正电Q 1，B 处电荷带负电Q 2，且Q 2＝4Q 1，另取一个可以自 由移动的点电荷Q 3，放在直线AB 上，欲使整个系统处于平衡状态， 则( ) A ．Q 3为负电荷，且放于A 左方 B ．Q 3为负电荷，且放于B 右方 C ．Q 3为正电荷，且放于A 与B 之间 D ．Q 3为正电荷，且放于B 右方 6、如图所示，两个质量分别为m 1和m 2的小球各用长为L 的丝线悬挂在同一点，当两球分别带电量＋q 1
2020年沪教版选修3-1第1章电荷的相互作用1.2探究电荷相互作用规律课 后练习 一、选择题 1．如图所示，内壁光滑粗细均匀的玻璃管竖直固定，在玻璃管内有大小和质量均相等的A 、B 、C 三只小球，A 、B 小球之间用轻质绝缘弹簧连接，C 小球置于玻璃管底部。当A 、B 、C 小球均处于静止时，A 、B 小球之间距离与B 、C 小球之间距离相等，已知A 、B 两只小球带电荷量均为q （q >0），C 小球带电荷量为Q （Q >0），小球直径略小于玻璃管内径，它们之间距离远大于小球直径，则（ ） A ．若3Q q =，弹簧对小球A 为向上的弹力 B ．若3Q q =，弹簧对小球B 为向上的弹力 C ．若2Q q =，弹簧对小球A 为向上的弹力 D ．若2Q q =，弹簧对小球B 为向下的弹力 2．如图，悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A .在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B .当B 到达悬点O 的正下方并与A 在同一水平线上，A 处于受力平衡时，悬线偏 离竖直方向的角度为θ，若两次实验中B 的电量分别为q 1和q 2，θ分别为30°和45°.则21 q q 为( ) A ．2 B ．3 C ． D ． 3．两个完全相同的金属球A 和B(可视为点电荷)带异种电荷，带电荷量之比为1：7，相距为r ，现将两者接触一下放回原来的位置，则后来两小球之间的库仑力大小与原来之比是( ) A ．7：4 B ．4：7 C ．7：9 D ．9：7 4．如图所示，三个点电荷q 1、q 2、q 3固定在同一直线上，q 2与q 3间距离为q 1与q 2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（ ）