2019-2020年沪科版物理高二上8-B《电荷的相互作用 电场》学案1

【20xx精选】最新高中物理第1章电荷的相互作用12探究电荷相互作用规律学案沪科版选修3学习目标知识脉络1。

知道点电荷的概念，明确实际带电体看作点电荷的条件．(难点)2。

理解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．(重点)3。

会用库仑定律进行有关计算．(难点、重点)4。

了解库仑扭秤实验，知道静电力常量。

点电荷1．点电荷带电体间的距离比自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，可将带电体看作带电的点．2．点电荷是一种理想化的物理模型．1．点电荷是一个带有电荷的几何点，它是实际带电体的抽象，是一种理想化模型．(√)2．球形带电体一定可以看作点电荷．(×)3．很大的带电体也有可能看作点电荷．(√)点电荷就是体积很小的带电体，这种说法对吗？为什么？【导学号：296820xx】A．电子和质子在任何情况下都可视为点电荷B．在计算库仑力时均匀带电的绝缘球体可视为点电荷C．带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷D．带电的金属球一定不能视为点电荷【解析】电子和质子在研究的范围非常小，与它的大小差不多时，不能看作点电荷，故A错误；在计算库仑力时均匀带电的绝缘球体在一定的条件下可视为点电荷，故B错误；带电的细杆在它的大小相比与研究的范围来说可以忽略不计时，可以视为点电荷，故C正确；带电的金属球在它的大小相比与研究的范围来说可以忽略不计时，可以视为点电荷，故D错误．【答案】C有关点电荷概念的两点提醒(1)带电体能否看作点电荷，不取决于带电体的大小，而取决于它们的大小、形状与距离相比能否忽略．(2)同一带电体，在不同问题中有时可以看作点电荷，有时不能看作点电荷．决定电荷相互作用的因素1．实验装置(a) (b)图1­2­2如图1­2­2所示，把两个带同种电荷的相同小球挂在丝线下端，可以看到两球在静电斥力的作用下分开，静止时细线偏离竖直方向θ角．4．如图1­2­4，半径均为r1的两个金属球，彼此之间的距离为L ，其中L 远远大于球的半径r1。

1.2 探究电荷相互作用规律学习目标知识脉络1.知道点电荷的概念,掌握实际带电体看作点电荷的条件．(难点)2．理解库仑定律的内容及公式，掌握库仑定律的适用条件和注意的问题．（重点)3．学会应用库仑定律进行有关计算．（难点、重点）4．了解库仑扭秤实验，知道静电力常量.[知识梳理］一、点电荷1．点电荷带电体间的距离比自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时,可将带电体看作带电的点．2．点电荷是一种理想化的物理模型．二、决定电荷相互作用的因素1．探究实验（1)实验装置（a）(b)图1­2.1如图1­2.1所示,把两个带同种电荷的相同小球挂在丝线下端，可以看到两球在静电斥力的作用下分开,静止时细线偏离竖直方向θ角．(2）实验现象和实验结论(1）内容：真空中两个静止的点电荷之间相互作用力的大小，跟它们的电荷量q1与q2的乘积成正比，跟它们的距离r的平方成反比，作用力的方向沿着它们的连线．(2)表达式：F＝k错误!。

式中k是静电力常量,k的大小等于9。

0×109N·m2/C2。

（3)适用条件：真空中的点电荷．[基础自测]1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”．）（1)点电荷是一个带有电荷的几何点,它是实际带电体的抽象,是一种理想化模型．（√)（2）球形带电体一定可以看作点电荷．（×)（3)库仑定律可以适用于任何带电体之间库仑力的计算．(×)（4）实验表明两个带电体的距离越大，作用力就越小．(√）(5)库仑定律既可以计算静电力的大小，还可以判断静电力的方向．(√）(6）两电荷的带电量越大,它们间的静电力就越大．（×）（7）两电荷的带电量一定时，电荷间的距离越小，它们间的静电力就越大．(√）(8)很小的带电体就是点电荷．（×）【提示】（2)×能否把带电体看作点电荷,不决定于带电体的大小和形状．(3）×库仑定律只适用于真空中的点电荷之间的相互作用．(6）×静电力的大小决定于电荷量和距离两个因素．(8）×很小的带电体也不一定能看作点电荷．2．（多选)关于点电荷，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．足够小的带电物体就是点电荷D．球形带电体都可以看作点电荷AB[点电荷是物理模型，实际中并不存在，A、B对；一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小和形状，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,若可以忽略不计则它就可以看作点电荷，否则就不能看作点电荷,C、D错．］3．对于库仑定律,下面说法正确的是（）A．只要是计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力，就可以使用公式F＝k错误!B．两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律C．相互作用的两个点电荷，带电量大的受到的力大，带电量小的受到的力小D．当两个半径为r的带电金属球心相距为4r时，对于它们之间相互作用的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量A［库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力，选项A正确;两带电体非常接近时，由于会影响到电荷量的分布，不能使用库仑定律,选项B错误；两电荷间的相互作用力是一对相互作用力，大小恒等，与电荷量是否相等无关，选项C错误；D选项中的两个电荷的距离太近，影响了电荷的分布,库仑定律不再适用，选项D错误．]4．真空中保持一定距离的两个点电荷,若其中一个点电荷的电量增加了错误!,但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电量一定减少了( )A。

电荷相互作用、库仑定律、电场强度习题2012/4/121、如图所示，有一带正电的验电器，当一金属球A 靠近验电器的小球B 时（不接触），验电器的金属箔片张角减小，则（ AB ）A ．金属球可能不带电B ．金属球可能带负电C ．金属球可能带正电D ．金属球一定带负电2、如图所示，完全相同的金属小球A 和B 带有等量电荷，系在一个轻质绝缘弹簧两端，放在光滑绝缘水平面上，由于电荷间的相互作用，弹簧比原来缩短了x 0，现将不带电的和A 、B 完全相同的金属球C 先与A 球接触一下，再与B 球接触一下，然后拿走，重新平衡后的压缩量变为 （ D ）A.x 0/4 B .x 0/8 C 大于x 0/8 D.小于x 0/83、如图所示，电荷量为Q 1、Q 2的两个正点电荷分别置于A 点和B 点，两点相距L.在以L 为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电荷量为+q 的小球（视为点电荷），在P 点平衡.不计小球的重力，那么，PA 与AB 的夹角α与Q 1、Q 2的关系应满足（ A ）A.tan 3α=12Q QB.tan 2α=12Q QC.tan 3α=21Q QD.tan 2α=21Q Q 4、两小球用等长的绝缘细线悬挂于同一点O ，两小球因带同号电荷而使球b 悬线竖直地靠在墙上，a 球被推开一定角度而平衡。

今令其失去部分电量，结果θ角变小后又重新平衡，则关于悬线对a 球的拉力大小变化情况为（ C ） A.一定增大 B.一定减小C.一定不变D.无法确定5、有两个完全相同的金属球A 、B ，B 球固定在绝缘地板上，A 球在离B 球为H 的正上方由静止释放下落，与B 球发生对心正碰后回跳的高度为h.设碰撞中无动能损失，空气阻力不计，若( BC )A ．A 、B 球带等量同种电荷，则h ＞H B ．A 、B 球带等量同种电荷，则h=HC ．A 、B 球带等量异种电荷，则h ＞HD ．A 、B 球带等量异种电荷，则h=H6、如图所示，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 。

2019-2020年沪科版物理高二上8-A《静电现象元电荷》教案2(I)第八章 A 静电现象元电荷执教：上海市第三女子中学於丰一、教学任务分析电，广泛应用于日常生活中，学生对此已有初步感受。

初中虽然学过电流、电压、欧姆定律等知识，但对静电现象却没有深入学习。

而人类关于电的研究正是从神奇的静电现象开始的。

学习本节，需要学生以电荷的属性和原子结构的知识为基础。

本节知识也是今后学习有关电流、电磁感应等规律的基础。

本设计从“感觉静电”和雷电入手，扣动学生的心弦，通过介绍人类认识静电现象的过程，体现科学精神和人文精神的结合。

通过实例分析，了解常见的静电现象；根据实验得出摩擦起电的概念，介绍摩擦起电序列。

通过定义电荷量，得出元电荷的概念。

根据实验演示介绍产生和测量静电的方法。

本设计以雷电现象作为切入口；让学生列举生活中的静电现象；介绍负电荷使人快乐等设计，有意识地将教材内容与生活实际联系起来，让学生感到物理学并不枯燥，它不仅存在于课堂中，而且存在于日常生活中。

二、教学目标1、知识与技能（1）知道静电产生的原因。

（2）知道电荷量的意义、符号、单位。

（3）知道元电荷。

（4）知道产生和测量静电的仪器。

2、过程与方法（1）通过有关静电的演示实验和学生实验，感受通过实验认识物理现象的方法。

（2）通过人类认识静电现象的过程的介绍，感受科学探究的一般方法。

3、情感、态度与价值观（1）通过介绍我国古代对静电现象的认识，激发爱国热情。

（2）通过观察、分析各种静电现象和实验，养成透过现象揭示物理规律的意识，崇尚科学，破除迷信。

（3）通过雷电的危害建立生命安全意识。

三、教学重点与难点重点：静电现象；元电荷概念。

难点：静电实验中的电荷泄漏；验电器的检验功能。

四、教学资源：1．器材：(1) 演示实验：感觉静电——手摇感应起电和氖泡、静电的产生——凡德格拉夫起电机。

(2) 学生实验：研究摩擦起电——验电器，丝绸和玻璃棒，毛皮和橡胶棒。

沪科版高二（上）第八章 B. 电场单元测试（一）注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、选择题（题型注释））．A.感应起电机B.发电机C.避雷针D.验电器2.静电实验比较安全是因为（）．A.电压较低B.通过人体的电流较小C.电流通过人体的时间较短D.物体所带电荷量较小3.下列关于点电荷的说法正确的是A.不论带电体多大，只要带电体间距离远大于它们的大小，就可看成是点电荷B.只要带电体的体积很小，在任何情况下都可看做点电荷C.体积很大的带电体，任何情况下都不可看做点电荷D.只有球形带电体才能看作点电荷4.关于电场强度的概念，以下叙述正确的是( )A. 电场强度的方向总跟电场力的方向一致B. 负电荷在电场中某点受到电场力的方向跟该点的电场强度的方向相反C. 电荷在电场中某点受到的电场力越大，该点的电场强度就越大D. 在电场中某点不放电荷，该点电场强度一定为零5.一个检验电荷q在电场中某点受到的电场力为F，该点的电场强度为E.下图中能正确表示q、E、F三者关系的是（）A.B.C.D.6.关于电场，下列说法中正确的是（）．A.电场对放入其中的电荷有力的作用B.电场是假想的，并不是客观存在的物质C.电荷周围分布的电场线就是电场D.电场对放入其中的运动电荷一定做功7.关于电场线，下列说法正确的是（）．A.电场线是客观存在的，反映了电场的分布B.电场中任何两条电场线都是可以相交的C.电场线就是正电荷的运动轨迹D.电场线是从正电荷出发到负电荷终止的一系列有向曲线8.如图所示,正电荷q在电场力作用下由P向Q做加速运动,而且加速度越来越大,那么它所在的电场是图中哪一个A. B.C. D.9.图中实线为一匀强电场的电场线，虚线为一个点电荷仅受电场力作用时的运动轨迹的一部分，则可以知道（）．A.电场线方向向右B.电场线方向向左C.点电荷经过B点时速度比经过A点时速度大D.点电荷经过B点时速度比经过A点时速度小10.如图所示，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，并处在水平向左的匀强电场E 中，小球静止时丝线与竖直方向夹角为θ，若剪断丝线，则小球的加速度为( )A.0B.g，方向竖直向下C.gtanθ，水平向右D.g/cosθ，沿绳向下第II卷（非选择题）二、填空题________________，电场强度的单位是________________．12.一个质量为m、带电量为-q的微小液滴，在竖直方向的电场中的某点恰能处于平衡状态，则该点的电场强度大小为________________，方向是________________．13.以下四项中，属于利用静电的是________________（填序号）；属于防止静电的是________________（填序号）．①静电复印；②印染车间保持适当的湿度；③静电喷涂；④油罐车尾部拖一条铁链．14.如图所示装置是著名的________________实验装置的示意图，它的主要作用是利用该装置测定了________________．15.如图所示，在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球A和B，它们的电荷量分别为+2q和-q，两小球用长为L的绝缘细线a相连，另用绝缘细线b系住A悬挂于O点而处于平衡状态，重力加速度为g，则细线a对球A的作用力________（选填“大于”“等于”或“小于”）mg，细线b对悬点O的作用力大小为________．三、解答题径为41.6410cm -⨯，油的密度为330.8510kg/m ⨯，匀强电场的电场强度为51.9210N/C ⨯，该油滴所带电荷量相当于几个电子所带的电荷量？（g 取210m/s ）17.一个带正电的微粒，从A 点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB 运动，如图，AB 与电场线夹角θ=30°，已知带电微粒的质量m =1.0×10-7kg ，电量q =1.0×10-10C ，A 、B 相距L =20cm 。

第2课 电荷的相互作用 库仑定律课程标准课标解读1.知道点电荷的概念。

2.理解库仑定律的内容、公式及适用条件。

1.通过抽象概括建立点电荷这种理想化模型。

2.进一步了解控制变量法在实验中的作用。

3.会用库仑定律进行有关的计算知识点01 探究影响电荷间相互作用力的因素1.实验原理：如图所示，小球B 受Q 的斥力，丝线偏离竖直方向。

F ＝ ，θ变大，F 。

2.控制变量法探究某一物理量与其他两个物理量的关系时，应先控制一个量不变，来研究另外两个量之间的关系，然后再控制另一个量不变，研究其他两个量之间的关系，最后总结出要研究的各个量之间的关系，这种控制变量研究其他量关系的方法叫控制变量法。

3.实验现象(1)小球带电荷量不变时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度 。

(2)小球处于同一位置时，小球所带的电荷量越大，丝线偏离竖直方向的角度 。

4.实验结论：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而 ，随着距离的增大而 。

【即学即练】[判断]知识精讲目标导航(1)电荷之间相互作用力的大小只决定于电荷量的大小。

()(2)两电荷的带电荷量一定时，电荷间的距离越小，它们间的静电力就越大。

()知识点02 库仑定律1.库仑力：电荷间的，也叫作静电力。

2.点电荷：带电体间的距离比自身的大小，以致带电体的、及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可忽略时，可将带电体看作，即为点电荷。

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，与它们的距离的二次方，作用力的方向在它们的连线上。

(2)表达式：F＝k q1q2r2，k＝，叫作静电力常量。

(3)适用条件：真空中的。

4.库仑力的叠加(1)两个点电荷间的作用力不会因第三个点电荷的存在而有所改变。

(2)两个或者两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对其作用力的矢量和。

【即学即练2】[例1] .(库仑定律的理解)(多选)对于库仑定律，下面说法正确的是()A.凡计算真空中两个点电荷间的相互作用力，就可以使用公式F＝k q1q2 r2B.两个带电小球即使相距非常近，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.当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时，对于它们之间的静电作用力大小，只取决于它们各自所带的电荷量[例2] .(库仑定律的应用)真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B(可视为点电荷)，分别固定在两处，它们之间的静电力为F。

探究电荷相互作用规律教学建议本节内容的核心是库仑定律,它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,为整个电磁学奠定了基础。

由于库仑扭秤实验在中学学校很难做成,可介绍库仑扭秤实验的设计思路与实验方法,其中需注意:库仑当年实验时,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。

库仑根据实验现象判断:两个相同的带电金属小球互相接触后所带的电荷量相等。

应该要求学生理解库仑做出这一判断的实验依据,这不仅能够培养学生严谨的科学态度,而且能够培养学生的理性思维能力。

静电力常量是一个重要的常量,教学中要求学生根据库仑定律的公式推导出它的单位。

对库仑定律的教学应明确以下几个问题:①知道点电荷的物理意义,以及在具体的物理情境中建立点电荷模型的条件,体验物理理想模型的研究方法,感悟科学研究中建立理想模型的重要意义,并能在其他场合中尝试运用这种方法研究物理问题。

“点电荷”是学生在电磁学中接触的第一个理想模型,可以把它与学过的“质点”理想模型联系起来,以加深学生对这种方法的体验。

如在两带电体之间距离接近0时,由于已经失去了简化为点电荷的前提条件,因此不能根据库仑定律得到静电力无穷大的结论;而在两带电体间的距离非常大时,不管形状如何,总是可以把它们看作点电荷。

②叙述库仑定律的内容不仅要说明静电力的大小,而且要说明静电力的方向。

可以告诉学生,严格地说,这个定律只适用于真空中的两个静止的点电荷,但实验上对空气中两个静止点电荷,或者运动速度不大的两个点电荷,也可以用库仑定律计算它们的静电力。

学生如果问:为什么强调“静止的”点电荷?可以告诉他们这个问题在以后学习电磁场与电磁波时就会明白。

③万有引力与物体的质量有关,静电力与电荷的电荷量有关;万有引力只存在引力,而静电力有引力和斥力两种,这说明了自然规律的多样性。

另一方面,万有引力定律与库仑定律都遵循距离的“平方反比”规律,表达形式也十分相似,相互作用都是相关“场”的作用。