《库仑定律》教学设计
- 格式:doc
- 大小:118.50 KB
- 文档页数:7
库仑定律教案(9篇)教学目标(一)学问与技能1.知道两种电荷及其相互作用.知道点电荷量的概念.2.了解静电现象及其产生缘由;知道原子构造,把握电荷守恒定律 3.知道什么是元电荷.4.把握库仑定律,要求知道知道点电荷模型,知道静电力常量,会用库仑定律的公式进展有关的计算.(二)过程与方法2、通过对原子核式构造的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是制造了电荷,而是使物体中的电荷分开.但对一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。
3、类比质点理解点电荷,通过试验探究库仑定律并能敏捷运用(三)情感态度与价值观通过对本节的学习培育学生从微观的角度熟悉物体带电的本质,熟悉抱负化是讨论自然科学常用的方法,培育科学素养,熟悉类比的方法在现实生活中有广泛的应用重点:电荷守恒定律,库仑定律和库仑力难点:利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题,库仑定律的理解与应用。
教具:丝绸,玻璃棒,毛皮,硬橡胶棒,绝缘金属球,静电感应导体,通草球,多媒体课件教学过程:第1节电荷库仑定律(第1课时)(一)引入新课:多媒体展现:闪电撕裂天空,雷霆震撼着大地。
师:在这惊心动魄的自然现象背后,隐藏着很多物理原理,吸引了不少科学家进展探究。
在科学史上,从最早发觉电现象,到熟悉闪电本质,经受了漫长的岁月,一些人还为此付出过惨痛的代价。
下面请同学们仔细阅读果本第2页“接引雷电下九天”这一节,了解我们人类对闪电的讨论历史,并完成下述填空:电闪雷鸣是自然界常见的现象,蒙昧时期的人们认为那是“天神之火”,是天神对罪恶的惩处,直到1752年,宏大的科学家___________冒着生命危急在美国费城进展了闻名的风筝试验,把天电引了下来,发觉天电和摩擦产生的电是一样的,才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。
师强调:以美国科学家的富兰克林为代表的一些科学家冒着生命危急去捕获闪电,证明了闪电与试验室中的电是一样的。
雷电是怎样形成的?(大气中冷暖气流上下急剧翻滚,相互摩擦,云层就会积聚电荷,当电荷积存到肯定程度,瞬间发生大规模的放电,就产生了雷电)物体带电是怎么回事?电荷有哪些特性?电荷间的相互作用遵从什么规律?人类应当怎样利用这些规律?这些问题正是本章要探究并做出解答的。
《库仑定律》优秀说课稿教案设计第一章:导入新课1.1 提出问题:什么是库仑定律?1.2 引入话题:回顾电荷的概念,介绍电荷间的相互作用。
1.3 激发兴趣:通过实例说明电荷间相互作用的重要性。
第二章:讲解库仑定律2.1 讲解库仑定律的定义:介绍库仑定律的内容,即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,与它们之间的距离的平方成反比。
2.2 解释库仑定律的数学表达式:F = k Q1 Q2 / r^2,其中F表示相互作用力,k表示库仑常数,Q1和Q2表示两个电荷量,r表示它们之间的距离。
2.3 强调库仑定律的适用条件:静止点电荷,真空中。
第三章:演示实验3.1 安排实验:演示两个点电荷之间的相互作用力。
3.2 引导学生观察实验现象:观察电荷间的相互作用力随着电荷量的增加和距离的变化而如何变化。
3.3 分析实验结果:与库仑定律的预测进行对比,验证库仑定律的正确性。
第四章:巩固练习4.1 设计练习题目:根据库仑定律的内容,设计一些相关的计算题目。
4.2 学生独立完成练习:让学生运用所学的库仑定律知识,解决实际问题。
4.3 讲解答案:讲解学生完成的练习题目,巩固学生对库仑定律的理解和应用能力。
第五章:拓展知识5.1 介绍库仑定律的应用:介绍库仑定律在其他领域的应用,如电磁学、粒子物理学等。
5.2 引导学生思考:让学生思考库仑定律在其他领域的重要性和作用。
5.3 布置作业:布置一些与库仑定律相关的思考题,激发学生的学习兴趣和思考能力。
第六章:课堂互动6.1 设计互动环节:设计一些小组讨论或角色扮演的活动,让学生通过合作和交流来加深对库仑定律的理解。
6.2 学生参与互动:学生分组进行讨论或角色扮演,积极参与课堂互动。
6.3 总结互动成果:教师引导学生总结互动中的发现和理解,促进学生思维的发展。
第七章:案例分析7.1 提出案例:提供一个与库仑定律相关的实际案例,如静电吸附现象。
7.2 学生分析案例:学生分析案例中的库仑定律的应用,理解库仑定律的实际意义。
《库仑定律》教案【7篇】《库仑定律》教案篇一一、任务分析本节课使用的课本是人民教育出版社出版的高中物理选修3-1。
本节课的内容是第一章其次节库仑定律。
本节内容的核心是库仑定律,它是静电学的第一个试验定律,是学习电场强度的根底,是电磁学的根本定律,也是物理学的根本定律之一。
库仑定律说明了带电体相互作用的规律,为整个电磁学奠定了根底,因此在本章中具有很重要的地位。
在学习本节课的内容之前,学生已经具有质点的抱负化模型的思维方法,知道两轻质小带电体因相互作用而吸引或排斥。
育才中学是一所扶贫寄宿制学校,学生大多数来自宁南山区。
他们缺乏自主动手力量,合作探究的意识,沟通评估的习惯。
因此,在教学中教师要适时的鼓舞和引导。
本节课的教学内容的主线有两条,第一条为学问层面上的,首先通过“演示”栏目中“探究影响电荷间相互作用力的因素”的定性试验导入。
在此根底上,展现库仑定律建立的历史背景。
把握真空中点电荷之间相互作用的规律即库仑定律;其次条为方法层面上的,即讨论多个量之间关系的方法,间接测量一些不易测量的物理量的方法,及讨论物理问题的其他根本方法。
体会掌握变量法、抱负模型法、类比法在物理学中的重要性。
二、教学目标1、学问与技能(1)了解电荷间的相互作用力规律,把握库仑定律的内容及其应用。
(2)通过演示试验,先定性了解电荷间的相互作用力,进而明确库仑定律及适用条件。
2、过程与方法,情感、态度与价值观(1)通过观看演示试验,概括出电荷间的作用规律。
培育学生观看、分析、概括力量。
(2)通过静电力与万有引力的比照,体会自然规律的多样性与统一性。
(3)体会讨论物理问题的一些常用方法,如掌握变量法、抱负模型法、类比法等。
三、重点和难点重点:电荷间相互作用力与距离、电荷量的关系。
难点:库仑定律的内容、适用条件就应用。
四、教学资源1、视频片段:库仑扭秤2、演示试验:探究影响电荷间相互作用力的因素的试验3、课件:PPT幻灯片五、设计思路依据新课程改革的理念与目标,要求重视发挥学生学习的主体性,在学习过程中丰富学生的体验,让学生在教师的指导下亲自去观看、试验、分析、归纳、应用等,在参加体验的根底上学习学问与方法,培育科学精神和科学态度。
库仑定律整体设计教学分析本节内容的核心是库仑定律, 它是静电学的第一个实验定律, 是学习电场强度的基础。
本节的教学内容的主线有两条, 第一条为知识层面上的, 掌握真空中点电荷之间相互作用的规律即库仑定律;第二条为方法层面上的, 即研究多个变量之间关系的方法, 间接测量一些不易测量的物理量的方法, 及研究物理问题的其他基本方法。
教学目标1. 定性了解电荷间的相互作用力规律, 掌握库仑定律的内容及其应用。
2. 通过观察演示实验, 概括出电荷间的作用规律。
培养学生观察、分析、概括能力。
3. 体会研究物理问题的一些常用的方法, 如: 控制变量法、理想模型法、测量变换法、类比法等。
4. 渗透物理方法的教育, 运用理想化模型的研究方法, 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相互作用力问题。
5.体会科学研究的艰辛, 培养学生热爱科学的、探究物理的兴趣。
6.通过静电力与万有引力的对比, 体会自然规律的多样性与统一性。
教学重点难点1. 电荷间相互作用力与距离、电荷量的关系。
2. 库仑定律的内容、适用条件及应用。
教学方法与手段1. 探究、讲授、讨论、实验归纳2. 演示实验、多媒体课件教学媒体1. J2367库仑扭秤(投影式)、感应起电机、通草球、绝缘细绳、铁架台、金属导电棒、库仑扭秤挂图等。
2. 多媒体课件、实物投影仪、视频片断。
知识准备自然界存在着两种电荷, 同种电荷相排斥, 异种电荷相吸引。
教学过程[事件1]教学任务: 创设情境, 引入新课师生活动:《三国志·吴书》中写道“琥珀不取腐芥”, 意思是腐烂潮湿的草不被琥珀吸引。
但是, 由于当时社会还没有对电力的需求, 加上当时也没有测量电力的精密仪器, 因此, 人们对电的认识一直停留在定性的水平上。
直到18世纪中叶人们才开始对电进行定量的研究。
现在就让我们踏着科学家的足迹去研究电荷之间的相互力。
演示实验:首先转动感应起电机起电, 然后利用带电的物体吸引轻小物体的性质使通草球与感应起电机的一端相接触, 通草球带同种电荷后弹开, 最后改变二者之间的距离观察有什么现象产生?(注意:观察细线的偏角)猜想: 电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关?可能因素: 距离、电荷量及其他因素。
《库仑定律》优秀说课稿教案设计一、教学目标1. 让学生了解库仑定律的内容及其表达式。
2. 使学生掌握库仑定律的实验原理和操作方法。
3. 培养学生运用库仑定律解决实际问题的能力。
4. 提高学生对物理实验的兴趣和科学探究精神。
二、教学内容1. 库仑定律的发现历程2. 库仑定律的实验验证3. 库仑定律的表达式及意义4. 库仑定律的应用5. 库仑定律在现代科技领域中的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:库仑定律的内容及其表达式,库仑定律的实验原理和操作方法。
2. 教学难点:库仑定律的推导过程,库仑定律在实际问题中的应用。
四、教学方法与手段1. 教学方法:采用问题驱动法、实验教学法、案例教学法、讨论法等。
2. 教学手段:多媒体课件、实验器材、物理模型等。
五、教学过程1. 导入新课:通过介绍库仑定律的发现历程,引发学生兴趣,激发学习动机。
2. 理论讲解:讲解库仑定律的内容及其表达式,让学生理解库仑定律的意义。
3. 实验演示:进行库仑定律的实验演示,让学生直观地感受实验过程和现象。
4. 实验操作:学生分组进行实验,掌握实验原理和操作方法,培养实验技能。
5. 应用拓展:通过案例分析,让学生学会运用库仑定律解决实际问题。
7. 课后作业:布置相关作业,巩固所学知识,提高学生的应用能力。
六、教学反思1. 反思教学目标是否达成,学生对库仑定律的理解程度。
2. 反思教学方法是否适合学生,是否需要调整。
3. 反思实验教学是否成功,学生是否掌握了实验原理和操作方法。
4. 反思课堂氛围和学生的参与度,是否有利于学生的学习。
七、教学评价1. 评价学生对库仑定律知识的掌握程度。
2. 评价学生实验操作能力和科学探究精神。
3. 评价学生运用库仑定律解决实际问题的能力。
4. 评价学生的课堂表现和参与度。
5. 综合评价教学效果,提出改进建议。
八、教学拓展1. 介绍与库仑定律相关的物理学家及其贡献。
2. 探讨库仑定律在现代科技领域中的应用,如电子通信、材料科学等。
库仑定律的物理教案一、教学目标1. 让学生了解库仑定律的背景和意义。
2. 让学生掌握库仑定律的数学表达式和适用条件。
3. 培养学生运用库仑定律解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 库仑定律的发现过程:介绍库仑定律的发现背景,如静电力、电荷等。
2. 库仑定律的数学表达式:F=kq1q2/r^2,其中F表示静电力,k表示库仑常数,q1和q2表示两个电荷量,r表示两个电荷之间的距离。
3. 库仑定律的适用条件:真空中的点电荷,电荷量不变,距离不变。
4. 库仑定律的应用:举例说明库仑定律在实际问题中的应用,如电荷间的相互作用、电场分布等。
三、教学重点与难点1. 教学重点:库仑定律的数学表达式和适用条件。
2. 教学难点:库仑定律的推导过程和实际应用。
四、教学方法1. 讲授法:讲解库仑定律的发现过程、数学表达式和适用条件。
2. 案例分析法:分析实际问题,展示库仑定律的应用。
3. 互动讨论法:引导学生提问、思考,解答学生的疑问。
五、教学准备1. 教学课件:制作库仑定律的相关课件,包括图片、公式、案例等。
2. 教学器材:准备实验器材,如电荷、导线、电压表等,用于演示实验。
3. 教学资源:搜集相关的实际问题,用于课堂讨论。
六、教学过程1. 引入新课:通过回顾电荷和静电力的概念,引导学生思考电荷之间相互作用力的规律。
2. 讲解库仑定律:介绍库仑定律的发现过程,讲解数学表达式和适用条件。
3. 演示实验:利用实验器材进行演示,让学生直观地感受库仑定律的应用。
4. 案例分析:分析实际问题,运用库仑定律进行解答。
5. 互动环节:引导学生提问、思考,解答学生的疑问。
6. 总结与复习:对本节课的内容进行总结,布置课后作业。
七、课后作业1. 复习库仑定律的数学表达式和适用条件。
2. 运用库仑定律解决课后习题,如计算两个电荷之间的相互作用力。
3. 思考库仑定律在现实生活中的应用,如静电现象、电子设备等。
八、教学反思在课后,教师应反思本节课的教学效果,包括学生的课堂表现、教学内容的掌握程度等。
《库仑定律》优秀说课稿教案设计第一章:课题导入教学目标:1. 引起学生对《库仑定律》的兴趣和好奇心。
2. 帮助学生理解《库仑定律》在物理学中的重要性和应用。
教学内容:1. 引入电荷的概念,解释正电荷和负电荷。
2. 引出电荷之间的相互作用,提出问题:“电荷之间是如何相互作用的呢?”教学方法:1. 通过实际例子或故事引起学生对电荷的兴趣。
2. 使用图片或图表展示电荷之间的相互作用。
教学活动:1. 引导学生思考电荷之间的相互作用。
2. 让学生进行小组讨论,分享他们对电荷相互作用的理解。
评估方法:1. 观察学生的参与程度和思考过程。
2. 收集团队讨论的结果,评估学生的理解程度。
第二章:探索电荷之间的相互作用教学目标:1. 帮助学生通过实验观察电荷之间的相互作用。
2. 培养学生运用科学方法进行观察和分析的能力。
教学内容:1. 介绍实验材料和仪器:气球、毛皮、塑料棒等。
2. 指导学生进行实验,观察电荷之间的相互作用。
教学方法:1. 演示实验,引导学生观察和记录实验结果。
2. 鼓励学生提出问题和假设,进行讨论和分析。
教学活动:1. 学生进行实验,观察电荷之间的相互作用。
2. 学生记录实验结果,并进行小组讨论。
评估方法:1. 观察学生的实验操作和观察过程。
2. 收集体组讨论的结果,评估学生的分析和思考能力。
第三章:介绍库仑定律教学目标:1. 帮助学生理解库仑定律的定义和表达式。
2. 培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。
教学内容:1. 介绍库仑定律的定义: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,与它们之间的距离的平方成反比。
2. 给出库仑定律的表达式:F = k q1 q2 / r^2,其中F为相互作用力,k为库仑常数,q1和q2为两个电荷的电荷量,r为它们之间的距离。
教学方法:1. 通过示例或动画解释库仑定律的定义和表达式。
2. 引导学生运用数学知识理解和应用库仑定律。
教学活动:1. 学生听讲并理解库仑定律的定义和表达式。
《库仑定律》教学设计第一篇:《库仑定律》教学设计一、学习任务分析《库仑定律》教学设计1.认知目标要求分析:知道点电荷的概念;理解库仑定律,会计算真空中两个点电荷间的库仑力;初步了解人类对电荷间相互作用的探究过程。
2.学习能力要求分析:通过实验演示培养学生的实验、观察、分析和总结能力;通过对实,验方案的制定和操作,加深对研究物理问题的一些常用的方法如:控制变量法、放大法、测量变换法等实验方法的理解。
3.情感态度要求分析,通过对库仑定律建立的回顾,以及相关物理史实的介绍,培养学生,的科学素养,培养学生勇于探索未知世界的精神。
二、教材分析1.教材内容分析:本节内容的核心是库仑定律,它是静电学的第一个实验定律,是学习电,场强度的基础。
本节的教学内容的主线有两条,第一条为知识层面上的,掌握真空中点电荷之间相互作用的规律即库仑定律;第二条为方法层面上的,即如何研究多个变量之间关系的方法,如何间接测量一些不易测量物理量,如何研究物理问题的基本方法。
2.教学重点:(1)学生会用库仑定律计算真空中点电荷间的相互作用力。
(2)让学生初步掌握研究物理问题的一些常用的基本方法。
3,.教学难点:静电实验的操作和对实验现象的分析归纳。
4,.教材的处理:本单元内容可分两节可来处理,本节为第一课时,主要是库仑定律的建立和库仑定律的简单运用,侧重点为体会研究物理的方法和物理规律建立的一般过程。
第二课时为库仑定律的加深理解与运用。
三:学生特征分析:1、知识基础分析:(1)掌握了电荷之间存在相互作用力,且同性相斥,异性相吸。
,(2)掌握了电荷守恒定律,并会简单的运用。
(3)会处理共点力作用下物体的平衡,并会通过偏转角度的变化判断受力的变化。
(4)初步掌握了研究多个变量之间关系的常用方法—控制变量法。
2、学习能力分析:(1)学生的观察水平不断的提高,能够初步地、独立发现事物的本质及各个主要细节,发现事物的因果关系。
(2)具有初步的归纳重点,抓住问题本质的能力。
高中物理库仑定律教案一、教学目标1. 让学生了解库仑定律的发现过程,掌握库仑定律的内容和适用范围。
2. 培养学生运用控制变量法研究物理问题的能力。
3. 通过对库仑定律的学习,使学生认识自然界中电荷间相互作用的规律。
二、教学重点与难点1. 教学重点:库仑定律的内容、适用范围和公式。
2. 教学难点:库仑定律的发现过程,以及如何运用控制变量法研究物理问题。
三、教学方法1. 采用讲授法讲解库仑定律的发现过程、内容和适用范围。
2. 运用控制变量法进行实验,引导学生观察、分析、归纳库仑定律。
3. 利用多媒体展示实验现象,增强学生对库仑定律的理解。
四、教学内容1. 库仑定律的发现过程:介绍库仑定律的发现背景,回顾库仑实验。
2. 库仑定律的内容:电荷间的相互作用力与它们的电荷量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
3. 库仑定律的适用范围:真空中两个静止点电荷间的相互作用。
4. 库仑定律的公式:F = k Q1 Q2 / r^2,其中F为电荷间相互作用力,k 为库仑常数,Q1和Q2分别为两个电荷的电荷量,r为它们之间的距离。
五、教学过程1. 导入新课:通过回顾上一个章节的内容,引导学生进入库仑定律的学习。
2. 讲解库仑定律的发现过程:介绍库仑定律的发现背景,回顾库仑实验。
3. 讲解库仑定律的内容和适用范围:引导学生理解库仑定律的基本概念和条件。
4. 讲解库仑定律的公式:解释公式中的各个物理量的含义和关系。
5. 运用控制变量法进行实验:安排学生分组进行实验,观察、分析、归纳库仑定律。
6. 总结与拓展:总结本节课的主要内容,提出思考题,引导学生课后思考和自主学习。
7. 布置作业:布置有关库仑定律的应用题,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问学生,了解他们对库仑定律的理解程度。
2. 实验报告:评估学生在实验中的观察、分析、归纳能力。
3. 作业完成情况:检查学生作业,了解他们对库仑定律公式的掌握和应用能力。
《库仑定律》高中物理教案一、教学目标1.知识与技能:o掌握库仑定律的内容、表达式和适用范围。
o理解库仑定律与电荷间相互作用力的关系。
o能够应用库仑定律解决简单的静电学问题。
2.过程与方法:o通过实验观察电荷间相互作用力的大小与距离、电荷量的关系。
o培养学生实验操作和数据分析的能力。
o引导学生通过科学探究的方法,理解库仑定律的形成过程。
3.情感态度与价值观:o激发学生对物理学的兴趣和好奇心。
o培养学生的科学探究精神和团队合作能力。
二、教学重点与难点1.教学重点:库仑定律的内容、表达式及其应用。
2.教学难点:库仑定律的实验验证及适用条件的理解。
三、教学准备1.实验器材:库仑扭秤、带电小球、绝缘细线等。
2.多媒体课件:包含库仑定律的相关内容、实验演示视频、例题解析等。
四、教学过程1.导入新课o回顾电荷的概念和电荷间的相互作用,引出库仑定律的探究。
o简要介绍法国物理学家库仑及其对电荷间相互作用力的研究。
2.新课内容讲解o库仑定律的内容:真空中两个静止点电荷之间的作用力与它们的电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
o库仑定律的表达式:F = k * (q1 * q2) / r^2,其中F为作用力,k为静电力常量,q1和q2为两个点电荷的电荷量,r为它们之间的距离。
o适用范围:库仑定律仅适用于真空中静止的点电荷。
3.实验探究o演示库仑扭秤实验,让学生观察电荷间相互作用力的大小与距离、电荷量的关系。
o引导学生分析实验数据,验证库仑定律的正确性。
4.课堂练习与讨论o出示相关练习题,让学生运用库仑定律进行计算和问题解决。
o讨论库仑定律在日常生活中的应用,如静电除尘、静电喷涂等。
5.课堂小结o总结本节课的主要内容,强调库仑定律在静电学中的重要性。
o提醒学生注意库仑定律的适用范围和限制条件。
6.布置作业o要求学生完成相关练习题,巩固所学知识。
o鼓励学生查阅资料,了解库仑定律的历史背景和应用实例,下节课分享交流。
《库仑定律》教学设计整体设计教学分析本节课的核心内容是库仑定律,它即是静电学的第一个实验定律,也是学习静电学的基础。
本节教学内容的主线有两条,第一条为掌握真空中静止点电荷之间相互作用的规律即库仑定律;第二条为如何研究多个变量之间关系的方法,间接测量一些不易测量物理量的方法,及研究物理问题的其他基本方法。
教学目标1、定性了解电荷间的相互作用力规律,掌握库仑定律的内容及其应用。
2、通过观察演示实验,概括出电荷间的作用规律。
培养学生观察、分析、概括能力。
3、体会研究物理问题的一些常用的方法如:控制变量法、理想模型法、测量变换法、类比法等。
4、渗透物理方法的教育,运用理想化模型的研究方法,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相互作用力问题。
5、体会科学研究的艰辛,培养学生热爱科学的、探究物理的兴趣。
6、通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性与统一性。
教学重点及难点1、电荷间相互作用力与距离,电量的关系。
2、库仑定律的内容、适用条件及应用。
教学方法与手段1、探究、讲授、讨论、实验归纳2、演示实验、多媒体课件教学媒体:1、J2367库仑扭秤(投影式)、感应起电机、通草球、绝缘细绳、铁架台、金属导电棒、库仑扭秤挂图等。
2、多媒体课件、实物投影仪、视频片断。
知识准备自然界存在着两种电荷,同种电荷相排斥,异种电荷相吸引。
教学过程[事件1]教学任务:创设情境引入新课师生活动:《三国志·吴书》中写道“琥珀不取腐芥”,意思是腐烂潮湿的草不被琥珀吸引。
但是,由于当时社会还没有对电力的需求,加上当时也没有测量电力的精密仪器,因此,人们对电的认识一直停留在定性的水平上。
直到18世纪中叶人们才开始对电进行定量的研究。
现在就让我们踏着科学家的足迹去研究电荷之间相互作用力。
演示实验:首先转动感应起电机起电,然后利用带电的物体吸引轻小物体的性质使通草球与感应起电机的一端相接触,通草球带同种电荷后弹开,最后改变二者之间的距离观察有什么现象产生?(注意:观察细线的偏角)猜想:电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关?可能因素:距离、电荷量及其他因素。
[事件2]教学任务:设计方案定性探究师生活动:Ⅰ:定性探究一:探究F与r之间的定性关系(学生讨论设计实验方案)为了探究F 与r 之间的定性关系,对其他因素(如:电荷量、带电体的形状)我们应该如何处理?只改变r的大小,保持其他条件不变。
(目的让学生回忆起控制变量法)[实验设计方案]实验器材:如图所示。
其中A、B是两个直径为1.5cm泡沫小球,小球的外层均匀涂有墨水,使之可以通过接触带电,A球用长为60cm左右的绝缘棉线悬挂于铁架台上。
实验操作:使A、B两球带上同种电荷,发现B球离A球越近,A球偏离竖直方向就越大(实验中最好保持两球在同一水平面上)。
现象说明:大家是如何判断小球A所受的库仑力F大小的变化的呢?(通过偏离竖直方向的角度θ的大小,角度θ越大A所受的库仑力就越大。
)偏转角θ与小球A所受的库仑力F的大小关系如何?(tan=)F mgθ特别提醒:由于在这里我们没法直接测量出力F的大小,而是通过偏转角θ的变化来判断F的变化这种方法就是测量变换法(间接测量法)。
实验结论:电量不变时,改变带电体间距离r,两电荷间的作用力F随距离r的减小而增大。
Ⅱ:定性探究二:F与q之间的定性关系(学生讨论设计实验方案)只改变q的大小,保持其他条件不变。
[实验设计方案]实验器材:将两个直径为 1.5cm,外层均匀涂有墨水的泡沫小球,用长为60cm左右的细导线连起来,然后用绝缘棉线悬挂与铁架台上。
再将导线接到手摇感应起电机的一个小球上。
实验操作:摇动手柄,使A、B两球带上等量的同种电荷,发现手摇的越快,两球间的距离越大,即偏角越大。
特别提醒:由于要保持距离不变,通过改变电荷量的大小比较困难,而前面已经得出了F与r的定性关系,这里学生一般能够看出q越大,F就越大。
现象说明:1.转的越快说明什么?(转得越快,说明两小球的带电荷量越多。
)2.两球距离(偏角)越大说明什么?(两球距离(偏角)越大说明两球间的相互作用力越大。
)实验结论:若距离不变,改变电荷量,两电荷间的作用力F 随电荷量q 的减小而减小。
[事件3]教学任务:简要介绍物理学史,初步感受平方反比规律的得出师生活动:电荷间的作用力与它们带的电荷量以及距离有关,那么电荷之间相互作用力的大小会不会与万有引力的大小具有相似的形式呢?简要介绍物理学史:类比法的成功1.普利斯特利(1733-1804):德国人,氧气的发现者,化学家。
2.富兰克林的空罐实验用丝线将一小块软木悬挂在带电金属罐外的附近,软木受到吸引。
但把它悬挂在罐内时,不论在罐内何处,它都不受电力。
当富兰克林写信将这一现象告之普利斯特利后,普氏想到:1687年牛顿曾证明:万有引力若服从平方反比定律,则均匀的物质球壳对壳内物体应无作用。
普利斯特利将空罐实验与牛顿推理类比,联想到电力也表现了这种特性,所以也应遵从平方反比定律。
[事件4]教学任务:库仑定律的内容师生活动:1.定律内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们电量的乘积成正比,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.公式:122q q F k r,其中k 为静电力常量,k =9.0×10 -9 N · m 2/C 2. 3.适用范围:真空中静止的点电荷.特别说明:(1)关于“点电荷”,应让学生理解这是相对而言的,只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略,带电体就可以看做点电荷。
严格地说点电荷是一个理想模型,实际上是不存在的。
这里可以引导学生回顾力学中的质点的概念。
容易出现的错误是:只要体积小就能当点电荷,这一点在教学中应结合实例予以纠正。
(2)要强调说明课本中表述的库仑定律只适用于真空,也可近似地用于气体介质,对其他介质对电荷间库仑力的影响不便向学生多作解释,只能简单地指出: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。
(3)扩展:任何一个带电体都可以看成由许多点电荷组成的。
任意两点电荷之间的作用力都遵守库仑定律。
用矢量求和法求合力。
利用微积分计算得:带电小球可等效看成电量都集中在球心上的点电荷。
静电力同样具有力的共性,遵守牛顿第三定律,遵守力的平行四边形定则。
[事件5]教学任务:介绍库仑扭称实验师生活动:利用图片加文字说明的形式展现人类对静电力的探究过程。
片段一:1767年,英国物理学家普利斯特通过实验发现静电力与万有引力的情况非常相似,为他首先提出了静电力平方成反比定律猜测。
片段二:1772年,英国物理学家卡文笛许遵循普利斯特利的思想以实验验证了电力平方反比定律。
片段三:1785年法国物理学家库仑设计制作了一台精确的扭秤, 用扭秤实验证明了同号电荷的斥力遵从平方反比律, 用振荡法证明异号电荷的吸引力也遵从平方反比定律。
库仑扭秤实验的验证过程(投影加解说)(1)结构简介(利用投影显示)。
(2)如何解决力的准确测量?①操作方法,力矩平衡:静电力力矩=金属细丝扭转力矩,F θ∝ ②思想方法:放大、转化(3)F 与r 2关系的验证。
①设计思想:控制变量法——控制Q 不变②结果:库仑精确地用他的扭称实验测量了两个带电小球在不同距离下的静电力,证实了自己的猜测。
基本上验证了F 与r 之间的平方反比关系。
(4)如何解决电量测量问题,验证F 与Q 的关系?①库仑将两个完全相同的金属小球,一个带电、一个不带电,两者相互接触后电量被两球等分,各自带有原有总电量的一半。
这样库仑就巧妙地解决了这个问题,用这个方法依次得到了原来电量的1/2,1/4,1/16等的电荷,从而顺利的验证得出12F Q Q ∝②思想方法:守恒、对称。
[事件6] 教学任务:库仑定律的应用例题 :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m 1=9.10×10-31kg ,质子的质量m 2=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:1212Q Q F k r =,1222m m F G r =,112212F kQ Q F Gm m = 9191939111312729.010 1.6010 1.6010 2.3106.67109.1010 1.6710F F -----⨯⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 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。
[事件7]教学任务:巩固练习参考题1.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 /64B .0C .3F /82D .3F /162.如图所示,A 、B 、C 三点在一条直线上,各点都有一个点电荷,它们所带电量相等。
A 、B 两处为正电荷,C 处为负电荷,且BC =2AB 。
那么A 、B 、C 三个点电荷所受库仑力的大小之比为________.3.真空中有两个点电荷,分别带电q 1=5×10-3C ,q 2=-2×10-2C ,它们相距15cm ,现引入第三个点电荷,它应带电量为________,放在________位置才能使三个点电荷都处于静止状态.4.把一电荷Q 分为电量为q 和(Q -q )的两部分,使它们相距一定距离,若想使它们有最大的斥力,则q 和Q 的关系是________.答案:1.A 2.32:45:5 3. -2×10-2C ,q 1q 2连线上与q 2关于q 1对称 4. q =Q /2特别说明:1.点电荷是一种理想化的物理模型,这一点应该使学生有明确的认识。
2.通过本书的例题,应该使学生明确地知道,在研究微观带电粒子的相互作用时为什么可以忽略万有引力不计。
3.在用库仑定律进行计算时,要用电荷量的绝对值代入公式进行计算,然后根据是同种电荷,还是异种电荷来判断电荷间的相互作用是引力还是斥力。
4.库仑扭秤的实验原理是选学内容,但考虑到库仑定律是基本物理定律,库仑扭秤的实验对检验库仑定律具有重要意义,所以希望教师介绍给学生,可利用模型或挂图来介绍。