2019-2020年新課標(biāo)粵教版3-1 選修三1.2《探究靜電力》 WORD教案5.doc

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探究靜電力 教案 一、教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1、理解點(diǎn)電荷的概念；2、通過對演示實(shí)驗(yàn)的觀察和思考，概括出兩個點(diǎn)電荷之間的作用規(guī)律；3、掌握庫侖定律的內(nèi)容及其應(yīng)用；能力目標(biāo)1、通過對演示實(shí)驗(yàn)的觀察概括出兩種電荷之間的作用規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生觀察、總結(jié)的能力；2、，通過點(diǎn)電荷模型的建立，了解理想模型方法情感目標(biāo)了解人類對電荷間相互作用認(rèn)識的歷史過程，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的好奇心，體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛和喜悅滲透物理學(xué)方法的教育，運(yùn)用理想化模型方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型點(diǎn)電荷，研究真空中靜止點(diǎn)電荷間互相作用力問題庫侖定律。二、學(xué)法引導(dǎo) 1、用演示復(fù)習(xí)法引入，注意對比 2、認(rèn)真觀察現(xiàn)象，理解各步的目的 3、掌握解題的思維和方法，而不要一味的強(qiáng)調(diào)公式的記憶。三、重點(diǎn)、難點(diǎn)1、重點(diǎn) ：使學(xué)生掌握真空中點(diǎn)電荷間作用力大小的計(jì)算及方向的判定庫侖定律。2、難點(diǎn) ：真空中點(diǎn)電荷間作用力為一對相互作用力，遵從牛頓第三定律，是難點(diǎn)。四、課時安排 ：1課時 五、教具學(xué)具準(zhǔn)備 1演示兩種電荷間相互作用：有機(jī)玻璃棒、絲綢、碎紙片、毛皮、橡膠棒（2支）2定性演示相關(guān)物理量間關(guān)系：鋁箔包好的草球、表面光滑潔凈的絕緣導(dǎo)體、絕緣性好的絲線、絕緣性好的支架、鐵架臺。六、師生互動活動設(shè)計(jì)：本節(jié)中實(shí)驗(yàn)較多，要做好靜電實(shí)驗(yàn)。師生要多交流、討論，要留夠思考時間。七、教學(xué)步驟（一）點(diǎn)電荷對比：牛頓在研究物體運(yùn)動時引入質(zhì)點(diǎn)庫侖在研究電荷間的作用時引入了點(diǎn)電荷，這是人類思維方法的一大進(jìn)步。什么是點(diǎn)電荷：簡而言之，帶電的質(zhì)點(diǎn)就是點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷的電量、位置可以準(zhǔn)確地確定下來。正像質(zhì)點(diǎn)是理想的模型一樣，點(diǎn)電荷也是理想化模型。真正的點(diǎn)電荷是不存在的，但是，如果帶電體間的距離比它們的大小大得多，以致帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時，這樣的帶電體就可以看成點(diǎn)電荷。均勻帶電球體或均勻帶電球殼也可看成一個處于該球球心，帶電量與該球相同的點(diǎn)電荷。理想模型方法是物理學(xué)常用的研究方法。當(dāng)研究對象受多個因素影響時，在一定條件下人們可以抓住主要因素，忽略次要因素，將研究對象抽象為理想模型，這樣可以使問題的處理大為簡化。討論與交流一個帶電體在什么情況下可以看成點(diǎn)電荷？與研究問題所要求的精確度有無關(guān)系？（二）庫侖定律 1、方法：變量控制法 2、實(shí)驗(yàn)介紹與演示（課本第6頁）觀察與思考1）研究相互作用力F與距離r的關(guān)系 使A、B、C帶同種電荷，且B、C的電荷量相等，觀察B、C偏角，思考r增大時，F(xiàn)的大小如何變化，并記下你的結(jié)論。2）研究相互作用力F與電荷量的關(guān)系使A、B帶同種電荷，觀察B的偏角，設(shè)B原來的電荷量為Q，使不帶電的C、與B接觸一下即分開，這時B、C就各帶q/2的電荷量。保持A、B的距離不變，觀察B的偏角，思考當(dāng)B球帶的電荷量減少時，F(xiàn)的大小如何變化？3）綜合以上兩種情況，你的結(jié)論是什么？3、庫侖定律內(nèi)容：在真空中兩個電荷間作用力跟它們的電量的乘積成正比，跟它們間的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上，這就是庫侖定律。庫侖定律公式表示：若兩個點(diǎn)電荷q1，q2靜止于真空中，距離為r，則q1受到q2的作用力F12為式中F12、q1、q2、r諸量單位都已確定，分別為牛（N）、庫（C）、2019-2020年新課標(biāo)粵教版3-1 選修三1.2探究靜電力 WORD教案54、q2受到q1 的作用力F21與F12互為作用力與反作用力，它們大小相等，方向相反，統(tǒng)稱靜電力，又叫庫侖力。介紹庫侖扭稱實(shí)驗(yàn)。補(bǔ)充：若點(diǎn)電荷不是靜止的，而是存在相對運(yùn)動，那么它們之間的作用力除了仍存在靜電力之外，還存在相互作用的磁場力。關(guān)于磁場力的知識，今后將會學(xué)到。（三）庫侖定律的應(yīng)用【例1】 兩個點(diǎn)電荷q1=1C、q2=1C相距r=1m，且靜止于真空中，求它們間的相互作用力。這時F在數(shù)值上與k相等，這就是k的物理意義：k在數(shù)值上等于兩個1C的點(diǎn)電荷在真空中相距1m時的相互作用力。【例2】 真空中有A、B兩個點(diǎn)電荷，相距10cm，B的帶電量是A的5倍。如果A電荷受到的靜電力是104N，那么B電荷受到的靜電力應(yīng)是下列答案中的哪一個？A5104N B0.2104NC104N D0.1104N 解：根據(jù)牛三定律，應(yīng)選C?！纠?】 兩個完全相同的均勻帶電小球，分別帶電量q1=2C正電荷，q2=4C負(fù)電荷，在真空中相距為r且靜止，相互作用的靜電力為F。（1）今將q1、q2、r都加倍，相互作用力如何變？（2）只改變兩電荷電性，相互作用力如何變？（3）只將r 增大4倍，相互作用力如何變？（4）將兩個小球接觸一下后，仍放回原處，相互作用力如何變？（5）接上題，為使接觸后，靜電力大小不變應(yīng)如何放置兩球？答 （1）作用力不變。（2）作用力不變。（3）作用力變?yōu)?F25，方向不變。（4）作用力大小變?yōu)?F8，方向由原來的吸引變?yōu)橥瞥猓ń佑|后電量先中和，后多余電量等分）?！纠?】 兩個正電荷q1與q2電量都是3C，靜止于真空中，相距r=2m。（1）在它們的連線AB的中點(diǎn)O放入正電荷Q，求Q受的靜電力。（2）在O點(diǎn)放入負(fù)電荷 Q，求Q受的靜電力。（3）在連線上A點(diǎn)的左側(cè) C點(diǎn)放上負(fù)點(diǎn)電荷q3，q3=1C且AC=1m，求q3所受靜電力。解 當(dāng)一個點(diǎn)電荷受到幾個點(diǎn)電荷的靜電力作用時，可用力的獨(dú)立性原理求解，即用庫侖定律計(jì)算每一個電荷的作用力，就像其他電荷不存在一樣，再求各力的矢量和。（1）（2）題電荷Q受力為零。（3）q3受引力F31與引力F32，方向均向右，合力為：課堂小結(jié)（1）電荷間相互作用規(guī)律：同性相斥，異性相吸，大小用庫侖定（2）電荷間作用力為一對相互作用力，遵循牛頓第三定律。（3）庫侖定律適用條件：真空中靜止點(diǎn)電荷間的相互作用力（均勻帶電球體間、均勻帶電球殼間也可）。八、布置課后作業(yè)：課本8頁練習(xí) 2、3題