探究静电力教学设计

1、德庆县香山中学电子教学设计模板高三 年级物理 学科教学设计课题名称探究静电力授课班级高三*班授课时数2授课人刘丽芳考试大纲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；考情分析本节课内容在高考中以选择题为主，是为以后的教学做铺垫，是一些概念性的内容，需要理解记忆。教学重点和难点项目内容教学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一一库仑定律。教学难点真空中点电荷间作用力升-对相互作用力，遵从牛顿第三定律，是难点课堂教学过程设计(本栏为课堂教学设计的重点，二个教学环节依据香山中学课堂教学基本模式确定)教学环节

2、必须包括教学内容 对应练习及变式练习题教师的活动学生的活动复习旧课及引入新课1、真空中两个 之间的相互作用力 f的大小，跟它们的电荷量 q、q2的乘积成,跟它们的距离r的成反比，作用力的方向沿着它们的。公式f=其中静电力常量k适用范围：真空中的。2、库仑定律与力启引力定律的比较如下表：定律共同点区别影响大小的因素力后引力定律(1)都与距离的二次方成反比(2)都有一个常量与两个物体 、有关，只后力m, mi, r库仑定律与两个物体、有美，有力，也有力q, q, r传授新课（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：

3、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。理想模型方法是物理学常用的研究方法。当研究对象受多个因素影响时，在一定条件下人们可以抓住主要因素，忽略次要因素，将研 究对象抽象为理想模型，这样可以使问题的处理大为简化。讨论与交流一个带电体在什么情况下可以看成点电荷？与研究问题所要求的精确度有

4、无关系？（二）库仑定律1、方法：变量控制法2、实验介绍与演示（课本第 6页）观察与思考1）研究相互作用力 f与距离r的关系使a、r c带同种电荷，且 r c的电荷量相等，观察 r c偏角，思考增大时，f的大小如何变化，并记不你的结论。2）研究相互作用力 f与电荷量的关系_q使a、b带同种电荷，观察 b的偏角，设b原来的电荷量为 q,使不带电的c、与b接触一下即分开，这时 b c就各带2的电荷量。保持a、b的距离不变，观察 b的偏角，思考当 b球带的电荷量减少时，f的大小如何变化？3）综合以上两种情况，你的结论是什么？库仑定律内容：在真空中两个电荷间作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离

5、的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，这就是库仑定律。库仑定律公式表示：若两个点电荷qi, q2静止于真空中，距离为 r,则qi受到q2的作用力f为f=k*r，方向：在两个点电荷的连线上，同性相斥，异性相吸式中f、qi、q2、r诸量单位都已确定，分别为牛（ n）、库（c）、k=9 x109 n m2/cq2受到qi的作用力ei与f12互为作用力与反作用力，它们大小相等，方向相反，统称静电力，又叫库仑力。介绍库仑扭称实验。（i）适用条件：真空中的点电荷。在干燥的空气中，库伦定律也近似适用。可以这么认为，若不是在真空中，库伦定律中的k的值会发生改变。（2）关于库伦定律的几点说明： 有人直接根据

6、库伦定律的公式得出：距离 r-0时，18的结论，这是不正确的。因为当 r-0时，两电荷已失去作为点电荷的前 提条件，不能用库伦定律进行计算它们之间的力。 当两点电荷均静止或只发生一个电荷的运动时，库伦定律适用；当两点电荷均运动时，库伦定律不适用。 关于点电荷之间相互作用是引力还是斥力的表示方法，使用公式计算时，点电荷电量用绝对值代入公式进行计算，然后根据同性电荷相斥、异性电荷相吸判断方向即可。当然也可将qi、中带符号运算，f为“+”表示斥力，f为“-”表示引力。建议使用第一种方法。当一个点电荷受到多个点电荷的作用，可以根据力的独立原理（平行四边形定则）合成求出合力。库伦力也叫静电力，是“性质力

7、”不是“效果力”，它与重力、弹力、摩擦力一样具有自己的特性，同样遵循牛顿第三定律，不要认为电荷量大的电荷对电荷量小的电荷作用力大。在实际应用时，与其他力一样，受力分析时不能漏掉。 库仑定律的表达式与万有引力的表达式形式上非常的相似，而且这两种力都是不需要接触就能产生（通过“场”发生相互作用），所以可用类比的方法进行理解和应用。(三)库仑定律的应用【例1】两个点电荷q1=1c、q2=1c相距r=1m,且静止于真空中，求它们间的相互作用力。一 一 9,2q4 9m10m1m19解：f =kqlql=9-20_l2n=9m109n r21这时f在数值上与k相等，这就是k的物理意义：k在数值上等于两个

8、1c的点电荷在真空中相距 1m时的相互作用力。 【例2】真空中有a、b两个点电荷，相距10cm, b的带电量是a的5倍。如果a电荷受到的静电力是 104n,那么b电荷受到的静电力应是卜列答案中的哪一个？a . 5m04nb. 0.2 104nc. 10-4nd. 0.1 10 4n解：根据牛三定律，应选 co【例3】 两个完全相同的均匀带电小球，分别带电量q=2c正电荷，q2=4c负电荷，在真空中相距为r且静止，相互作用的静电力为f。(1)今将q1、q2、r都加倍，相互作用力如何变？由(2)只改交两电荷电性，相互作用力如何变？(3)只将r增大4倍，相互作用力如何变？(4)将两个小球接触一下后，

9、仍放回原处，相互作用力如何变？(5)接上题，为使接触后，静电力大小小变应如何放置两球？答 (1)作用力/、变。(2)作用力/、变。(3)作用力变为 ，方向不变。 25(4)作用力大小变为 ,方向由原来的吸引变为推斥(接触后电量先中和，后多余电量等分)。8 、.r(5)将带电体间距距离变为 十。 88三个自由的点电荷只受库伦力的平衡条件.例4 a、b两个点电荷，相距 40cm ,电荷量分别为q1和q2 ,且q=9q2 ,都是正电荷。现引入点电荷c,这时a、b、c二个电荷都恰好处于平衡状态。试问：点电荷c的性质是什么？电荷量有多大？它放在什么地方？解：点电荷c应为负电荷，否则三个正电荷相互排斥，永

10、远不可能平衡。由于每一个点电荷都受另外两个电荷的作用，三个点电荷只有处在同一直线上，且c在a、b之间才后可能平衡。设c与a相距x,则c、b相距（0.4-x）,如果点电荷 c的电荷量为q3,根据二力平衡可列方程：一 b牝上, q1q2 , qq3对a平衡有k厂=k 厂0.42x2八.6 华上, qiq2 ,q?q3对b平衡有k 初=k20.42（0.4-x）2对c平衡有kq = kq x2（0.4-x）2（显然，上述三个方程实际上只用两个是独立的）联立其中网式，解得x=30cm 。，一 1. 所以c应为负电何，电里为 一q1 ,放在a、b连线上，与a相距30cm,与b相距10cm处。 16特点：

11、可记为“两间夹一异，两大夹一小，近小远大”。小结1 .库仑定律：在真空中两个点电荷之间的作用力，跟它们的.电荷量的乘积成正比，跟它们间的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引.2 .库仑定律的适用条件是：（1）真空中；（2）点电荷.3 .库仑定律的公式为 f=kqr哭当堂默写一、点电荷1 .点电荷：本身的 比起它到其他带电体的距离 的带电体和力学中的 模型一样，是一种科学的抽象，是一种理想化的物理模型.2 .理想模型方法：是物理学常用的研究方法.当受多个因素影响时， 在一定条件下人们可以抓住因素，忽略因素，将其抽象为理想模型.二、库仑定律1 . (1

12、)探究电荷相互间作用力的大小跟距离的关系：保持电荷的电荷量不变，距离增大时，作用力;距离减小时，作用力.(2)探究电荷间相互作用力的大小跟电荷量的关系：保持两个电荷之间的距离不变，电荷量增大时，作用力;电荷量减小时，作用力.2 .库仑定律：在真空中两个点电荷之间的作用力跟它们电荷量的乘积成,跟它们间的距离的二次方成 ,作用力的方向在它们的 ,同种电荷相互 ,异种电荷相互 .其表达式f =,式中k叫做静电力常量，k的数值是.3 .静电力： 间的相互作用力，也叫 .课后作业：1.美点电荷的概念，下列说法正确的是()a.当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷b

13、.只有体积很小的带电体才能看作点电荷c.体积很大的带电体，定不能看作点电荷d.对于任何带电球体，息可把它看作电荷全部集中在球心的点电荷2.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8q,它们之间作用力的大小为f,有一个不带电的金属球 c,大小跟 a b相同，用c跟a、b两小球反复接触后移开，此时， a b间的作用力大小为()8a . f/8 b . 3f/8 c . 7f/8 d . 9f/83.两个完全相同的金属小球相距为r （可视为点电荷），带有同种电荷，所带电量不等，电荷间相互作用力为f,若将它们接触后放回到原来的位置，这时的相互作用力为f,则. f可能等于fa .

14、 f 一定大于fc . f 一定小于fd.不能确定个性化教学（此部分为授课人根据本班实际情况对主备人教学设计进行的个性化调整）1.关于点电荷的说法，正确的是（）a.只有体积很小的带电体，才能作为点电荷b.体积很大的带电体一定不能看作点电荷c.点电荷一定是电量很小的电荷d.两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理2 .真空中有两个点电荷，它们间的静电力为 f,如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，它们之间作用力的大小等于 （）a.f b.2f c.f/2d.f/43 . a b两个点电荷之间的距离恒定，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和一3q的电量，两球心相距 90cm,相互作用力大小为 f,现将它们碰