第3课时 第二节 探究静电力(二)
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高二物理选修3-1 第二节探究静电力一、教学目标知识目标1、理解点电荷的概念;2、通过对演示实验的观察和思考,概括出两个点电荷之间的作用规律;3、掌握库仑定律的内容及其应用;能力目标1、通过对演示实验的观察概括出两种电荷之间的作用规律,培养学生观察、总结的能力;2、,通过点电荷模型的建立,了解理想模型方法.情感目标了解人类对电荷间相互作用认识的历史过程,培养学生对科学的好奇心,体验探索自然规律的艰辛和喜悦.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、学法引导1、用演示复习法引入,注意对比.2、认真观察现象,理解各步的目的.3、掌握解题的思维和方法,而不要一味的强调公式的记忆。
三、重点、难点1、重点: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、难点: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。
四、课时安排:1课时五、教具学具准备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。
六、师生互动活动设计:本节中实验较多,要做好静电实验。
师生要多交流、讨论,要留够思考时间。
七、教学步骤(一)点电荷对比:牛顿在研究物体运动时引入质点库仑在研究电荷间的作用时引入了点电荷,这是人类思维方法的一大进步。
什么是点电荷:简而言之,带电的质点就是点电荷。
点电荷的电量、位置可以准确地确定下来。
正像质点是理想的模型一样,点电荷也是理想化模型。
真正的点电荷是不存在的,但是,如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致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,这样的带电体就可以看成点电荷。
均匀带电球体或均匀带电球壳也可看成一个处于该球球心,带电量与该球相同的点电荷。
高二物理选修3-1 第二节探究静电力一、教学目标知识目标1、理解点电荷的概念;2、通过对演示实验的观察和思考,概括出两个点电荷之间的作用规律;3、掌握库仑定律的内容及其应用;能力目标1、通过对演示实验的观察概括出两种电荷之间的作用规律,培养学生观察、总结的能力;2、,通过点电荷模型的建立,了解理想模型方法.情感目标了解人类对电荷间相互作用认识的历史过程,培养学生对科学的好奇心,体验探索自然规律的艰辛和喜悦.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、学法引导1、用演示复习法引入,注意对比.2、认真观察现象,理解各步的目的.3、掌握解题的思维和方法,而不要一味的强调公式的记忆。
三、重点、难点1、重点: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、难点: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。
四、课时安排:1课时五、教具学具准备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。
六、师生互动活动设计:本节中实验较多,要做好静电实验。
师生要多交流、讨论,要留够思考时间。
七、教学步骤〔一〕点电荷对比:牛顿在研究物体运动时引入质点库仑在研究电荷间的作用时引入了点电荷,这是人类思维方法的一大进步。
什么是点电荷:简而言之,带电的质点就是点电荷。
点电荷的电量、位置可以准确地确定下来。
正像质点是理想的模型一样,点电荷也是理想化模型。
真正的点电荷是不存在的,但是,如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致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,这样的带电体就可以看成点电荷。
均匀带电球体或均匀带电球壳也可看成一个处于该球球心,带电量与该球相同的点电荷。
高二物理认识静电;探究静电力粤教版【本讲教育信息】一. 教学内容:1. 认识静电2. 探究静电力【要点扫描】第一节认识静电一、静电的产生1. 摩擦起电:摩擦使电荷发生移动,从而使两物体带上相异的电荷。
2. 感应起电:利用静电感应使导体带电叫做感应起电。
3. 静电感应:导体由于受附近带电体的影响而出现带电的现象叫做静电感应。
4. 两种电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,丝绸带负电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,毛皮带正电。
二、原子结构与电荷守恒1. 原子结构:原子由电子和原子核组成.而原子核又由中子和质子组成,其中中子呈电中性,质子带正电,电子带负电。
原子所含的电子数和质子数相等,因此不显电性。
2. 电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,只能从物体的一部分转移到另一部分,或者从一个物体转移到另一个物体,在转移的过程中,电荷的总量不变。
3. 起电的原因:物体失去电子则带正电,得到电子则带负电。
物体带电的实质就是电子的得失。
三、静电的应用与防护l. 静电的应用:激光打印机,静电喷雾、静电除尘、静电杀菌等2. 静电的防护:印刷厂里的空气要保持适当的湿度、油罐车车尾有一条拖在地上的铁链等第二节:探究静电力一、静电力和点电荷1. 两带电体之间存在着静电力2. 点电荷:本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体。
与质点类似,这是一种理想模型二、库仑定律1. 内容:真空中两个点电荷之间的相互作用的电力,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,作用力的方向在它们的连线上2. 公式:库仑力(静电力)的大小221rQ Q k F =,其中229/100.9C m N k •⨯=。
方向:在两点电荷的连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸定律的适用范围:真空中的点电荷三、静电力叠加原理对于两个以上的点电荷,其中每一个点电荷所受的总的静电力等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和四、静电力与万有引力的比较 它们分别遵从库仑定律221r Q Q kF =与万有引力定律221r m mG F = 1. 相同点:(1)两种力都是平方反比定律。
第二节 探究静电力基础知识库仑定律是电学发展史上的第一个定最规律.它使电学的研究从定性进入定量阶段,是电学史上的重要的里程碑.它指出,在真空中两个静止 之间的 作用力与它们间 的平方成 ,与它们 成 ,作用力的方向沿连线,同种电荷 .异种电荷 。
在中学物理中应用的库仑定律的适用条件是在 中的 . 典型例题例1下面关于点电荷的说法正确的是 …… ( )A .只有体积很小的带电体才可看作点电荷B .只有做平动的带电体才可看作点电荷C .只有带电荷量很少的带电体才可看作点电荷D .点电荷所带电荷量可多可少 例2下列关于点电荷的说法中正确的是 ( )A.不论两个带电体多大,只要它们之间的距离远大于它们的大小,这两个带电体都可以看作是点电荷B.一个带电体只要它的体积很小,则在任何情况下,都可以看作是点电荷 C .一个体积很大的带电体.在任何情况下,都不能看作是点电荷 D .只有球形带电体,才可以看作是点电荷例3如图l —2—2所示,三个完全相同的金属小球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上,a 和c 带正电,b 带负电,a 的带电荷量的大小比b 的小.已知c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是图1-2-2A. F 1B. F 2C. F 3D. F 4例4中子内有一个电荷量为e 32+的上夸克和两个电荷量为e 31-的下夸克,一简单模型是三个夸克都在半径为r 的同一圆周上,如图l —2—3所示.图l 一2—4中给出的四幅图中,能正确表示出各夸克所受静电作用力的是( )图1-2-4例5在A 、B 两点分别固定正电荷q 1和负电荷q 2,且q 1>|q 2|,若引入第三个电荷q 3,且使点电荷q 3处于平衡状态,则 ( )A q 3仅有一个平衡位置B .q 3有两个平衡位置C q 3只能带负电荷D .q 3可能带正电荷,也可能带负电荷例6两个电荷量分别为Q 和4Q 的负电荷a 、b ,在真空中相距为l .如果引入另一点电荷c ,正好能使这三个电荷都处于静止状态,试确定电荷c 的位置、电性及它的电荷量.例7如图l —2-5所示,光滑水平面上固定金属小球A ,用长为L 0的绝缘弹簧将A 与另一个金属小球B 连接,让它们带上等量的同种电荷,弹簧伸长量为x 1,若两球电荷量各漏掉一半,弹簧伸长量变为x 2,求x 1与x 2的关系.图1-2-5基础练习1.关于点电荷和元电荷的说法中,不正确的是 ( ) A.只有体积很小的带电体才可以看作点电荷B.带电体之间的距离比它们本身的大小大得多,以至于带电体的形状和大小对它们间相互作用力的影响可忽略不计时,带电体就可视为点电荷C.把1.6⨯10-19C 的电荷量叫元电荷D.任何带电体所带电荷量的多少都是元电荷的整数倍2.如图1-2-6所示,半径相同的两个金属小球A 、B 带有电荷量相等的电荷,相隔一定距离,两球之间的相互吸引力的大小是F.今让第三个半径相同的不带电的金属小球C 先后与A 、B 两球接触后移开这时A 、B 两球之间的相互作用力的大小是 ( )A.81FB.41FC.83F D.43F3.如图,两根细线挂着两个质量相同的小球A 、B ,上下两根细线中的拉力分别是F A 、F B ,现在使A 、B 带同号电荷,此时,上、下细绳受力分别为'A F 、'B F ,则A. 'AF =F A ,'BF >F B B.'AF =F A ,'BF <F B C. 'AF >F A ,'BF >F B D. 'A F >F A ,'B F <F B4. A 、B 两个小球带有同种电荷,放在光滑的绝缘水平面上,A 的质量为m ,B 的质量为2m ,它们相距为d ,同时由静止释放,在它们距离为2d 时,A 的加速度为a ,速度为v .则 ( )①此时B 的速度为v/2 ②此时B 的速度为v/4 ③此时B 的加速度为a/2 ④此时B 的加速度为a/4 A①④ B .②③ C.①③ D .②④ 5.两个点电荷相距r 时相互作用力为F ,则( ) A.电荷量不变距离加倍时.作用力变为F/2B.其中一个电荷的电荷量和两电荷间距都减半时,作用力为4FC.每个电荷的电荷量和两电荷间距减半时,作用力为4FD.每个电荷的电荷量和两电荷间距都增加到相同倍数时,作用力不变6如图1-2-8所示.质量、电荷量分别为m 1、m 2、q 1、q 2的两球.用绝缘细线悬于同一点,静止后它们恰好位于同一水平面上,细线与竖直方向夹角分别为a 、b ,则 ( )A.若m l =m 2,q 1<q 2,则α<βB.若m l =m 2,q 1<q 2,则α>βC.若q l =q 2,m 1>m 2,则α>βD.q 1、q 2是否相等与α、β无关;若m l >m 2,则α<β7.有质量的物体周围存在着引力场.万有引力和库仑力有类似的规律.因此我们可以用静电场场强的方法来定义引力场的场强,与质量为M 的质点相距r 处的引力场强的表达式E G = (万有引力常量用G 表示)8.如图1-2-9所示.q 1、q 2分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q 1与q 2之间的距离为l 1,q 2与q 3之间的距离为l 2,且每个电荷都处于平衡状态。