课件14张PPT。鲁科版高二年级物理选修3-1第1章第2节静电力 库仑定律
两电荷之间的相互作用同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引学习目标1、通过实验探究影响电荷间相互作用力的因素。2、会应用库仑定律进行有关的计算。3、体会物理规律建立过程中科学家们的科学态度和科学精神学习任务单
静电力的定性分析实验结论电荷之间的相互作用:
随电荷量的增大而增大,
随它们之间距离的增大而减小
静电力的定性分析
静电力的定
量分析
静电力的定
量分析库仑实验原始数据展示扭秤实验:小球相距36个刻度、18个刻度和8.5个刻度,结果悬丝分别扭转了36个刻度、144个刻度和575.5个刻度。这表明间距为 1∶1/2∶1/4,而转角为l∶4∶16。库仑得出了“带同类电的两球之间的排斥力,与两球中心之间距离的平方成反比”的结论。电摆实验:纸片与球心距离之比为3∶6∶8,三次的振动周期之比为10∶39∶61。电引力符合平方反比定律, 库仑根据对称性利用相同的金属球互相接触的方法,巧妙地获得了各种大小的电荷,得出了电荷间的作用力与它们所带电量的乘积成正比的关系。
库
仑
定
律真空中两个点电荷的相互作用力跟它们所带电量的乘积成正比,跟它们之间距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。库仑力或静电力内
容表达式k叫静电力常量,
k=9.0×109N·m2/C2注
意(1)大小:计算时只将电荷量的绝对值代入(2)方向:在两点电荷的连线上,
同种电荷相斥,异种电荷相吸.
库仑定律适用条件:真空、点电荷想一想:点电荷指的是什么?什么情况下才可以做这样的理想化处理。在空气中的结果与真空中相差很小,
因此在空气中也可使用此公式
应用例1、在氢原子中,原子核只有1个质子, 核外只有1个电子, 它们之间的距离 r = 5.3×10-11 m 。求氢原子核与电子之间的库仑力 F电及它们之间的万有引力F引 ? (已知质子的质量为1.67× 10-27kg,电子的质量为9.1×10-31kg)解:氢原子核与电子之间的库仑力 F电为:氢原子核与电子之间的万有引力 F 引 为:小结:微观粒子间的万有引力远小于库仑力,
因此在研究微观带电粒子的相互作用时,
可以把万有引力忽略
拓展(1)求出每个电荷对所研究电荷的库仑力(2)平行四边形定则求出合力真空中有三个点电荷,它们固定在边长为L的等边三角形三个顶点上,每个点电荷电量都是q,求每个点电荷所受的库仑力?例题方向沿q1与q2连线的垂直平分线提示
学习反思库仑定律的建立过程给你怎样的启示。这节课你学到了什么?教学设计
教学主题
静电力? 库仑定律
一、教材分析
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,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,因此在本章中具有很重要的地位。
二、学生分析
在学习本节课的内容之前,学生已经具有质点的理想化模型的思维方法,知道两轻质小带电体因相互作用而吸引或排斥。 我们学校是一所寄宿制学校,学生大多数来农村。他们缺乏自主动手能力,合作探究的意识,交流评估的习惯。因此,在教学中教师要适时的鼓励和引导。
三、教学目标
情感态度价值观目标:(1)通过分组实验,定性分析电荷间的作用力大小影响因素。培养学生动手、分析能力。(2)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。(3)体会研究物理问题的一些常用方法,如控制变量法、理想模型法、类比法等。
能力目标:培养学生自主动手能力,合作探究的意识,交流评估的习惯。
知识目标:(1)通过分组实验,先定性了解电荷间的相互作用力。(2)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。
四、教学环境
□简易多媒体教学环境?
五、信息技术应用思路
1.视频片段:静电力幽默视频。预期效果:引起学生学习静电作用的兴趣。
2.分组实验:探究影响电荷间相互作用力的因素的实验,预期效果:让学生亲身体会影响电荷间相互作用的因素,初步认识体会电荷间的作用力。
3.视频片段:库仑扭秤? 预期效果:定性分析两个点电荷之间的作用力的影响因素,距离,电荷量。
4.课件:PPT幻灯片。预期效果:重点知识给学生总结记录提醒。
六、教学流程设计(可加行)
教学环节
(如:导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构)
教师活动
学生活动
信息技术支持(资源、方法、手段等)
导入
?
播放视频
观看视频思考静电力大小与什么因素有关
视频片段:静电力幽默视频。
提出问题:猜想静电力的大小与什么因素有关。
思考静电力大小与什么因素有关
问题教学
新课讲授
教师适时的启发和引导学生制定定性探究F与r,F与q的实验方案。
分组实验:探究影响电荷间相互作用力的因素的实验
传统的实验仪器,小金属铂片,铁架台,橡胶棒,细线,起电机。
小组合作实验探究
板书:学生实验验证结果。
分组记录实验结果
黑板,笔记本
教师介绍扭秤实验的实验原理。播放库仑扭秤实验的视频
学生观看库仑定律的扭秤实验视频
视频片段:库仑扭秤
研讨,例题探究
?
提出问题:如何理解物理理想模型点电荷。
在教师适时的启发和引导下,学生利用类比方法,类比物理理想模型质点,理解物理理想模型点电荷。
自主合作探究
提出问题:根据库仑力的计算式比较在微观粒子间万有引力和库仑力的大小。
?
学生解答学案例题。个别学生到讲台给学生板演示范解题过程。
建构
提出问题:拓展延伸三个点电荷作用力的计算,建立本节课的知识网络图。
学生课堂总结拓展延伸,构建知识系。
?
反思总结
七、教学特色(如为个性化教学所做的调整,为自主学习所做的支持、对学生能力的培养的设计,教与学方式的创新等)200字左右
教科书在库仑定律教学的处理上首先通过“演示”栏目中“探究影响电荷间相互作用 里的因素”的定性实验导入,在此基础上展示库仑定律建立的历史背景,一方面突出类比的方法在该实验建立过程中所起的重要作用;另一方面,库仑的实验是建立 该定律的重要基础,该实验结果有力地证实了多位科学家的猜想。库仑扭秤实验的设计思想在物理学史中具有重要地位,本节课不仅应重视定律内容的理解与应用, 更要让学生理解转化放大、对称守恒的实验思想在物理实验中的重要性。因此在教学中我适度的穿插了物理学史的介绍,介绍当时的物理背景,使学生对规律的生成 有一种身临其境的感觉,重走大师之路,体验当时建立规律遇到的困难以及解决问题的巧妙,这样可能比干巴巴的接收结论要好很多,对于规律的理解,通过例题的 练习,使学生对规律的本质及适用范围有了更深的认识,整体说,课堂应该能够达到预期的效果。