电荷库仑定律学案(共5篇)
1.电荷库仑定律学案 篇一
《电荷 库仑定律》教学设计
教材:人教版高中物理选修1-1第1章第1节
课题:电荷库仑定律
课时:2课时
一、教材分析
1.库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律,又是学习电场强度的基础,不仅要求学生定性知道,而且还要求定量了解和应用。
2.本节摩擦起电、两种电荷的相互作用、电荷量的概念初中已接触,已经有了一定的基础,在复习初中知识的基础上,应着重从原子结构的角度讲解物体带电的本质。
3.通过对使物体带电的方法接触起电、摩擦起电和感应起电的分析,让学生体会到使物体带电的实质是电子发生转移,从而打破了物体的电中性,失去电子的物体带上了正电荷,得到电子的物体带上了负电荷。过渡到电荷守恒定律,水到渠成,对高中学生而言很容易接受,进一步巩固守恒思想。
4.在分析思考的过程中学生体会到电荷守恒定律以及元电荷的概念。同时教学中渗透“透过现象看本质”的思想。
5.展示库仑定律的内容和库仑发现这一定律的过程,并强调该定律的条件和远大意义。
二、学情分析
学生在初中已经学习了电学的基本知识,为过渡到本节的学习起着铺垫作用,学生已具备了一定的探究能力、逻辑思维能力及推理演算能力。能在老师指导下通过观察、思考,发现一些问题和解决问题。因此有必要把初中学过的两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识复习一下。
三、教学方法分析及建议
1.在学生初中学习的基础上,可以通过演示实验或者媒体播放复习并巩固电荷的有关知识;先运用教材上给出的简单易行的实验,让学生观察摩擦后的塑料片之间的相互作用力,猜想作用力的大小跟哪些因素有关;然后通过实验定性验证猜想是否正确,并在这个基础上介绍库仑定律的发现过程。
2.讲解点电荷时,可以对照质点的概念进行讲解,要讲清点电荷是一种理想化的物理模型。
3.物理发展史上的重要概念及重大规律的建立都是经科学家艰辛的探索而完成的,都是对原有思维方式突破的结果,体现出了科学家的创造性。如何充分利用这宝贵的素材,需要教师创设问题情景对学生“诱思”、“导思”,在本节课中,对库仑定律得出过程进行了尝试。
4.利用“思考与讨论”的问题,比较库仑定律与万有引力定律的异同。
用心
爱心
专心
5.要做好演示实验,使学生清楚地知道什么是静电感应现象。在此基础上,使学生知道,感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开,使电荷从物体的一部分转移到另一部分,进一步说明电荷守恒定律。
四、教学目标
(一)知识与技能
1.了解人类对电现象的认识过程,体会人类探索自然规律的科学方法、科学态度和科学精神。
2.了解元电荷的大小,了解电荷守恒定律,知道摩擦起电和感应起电的实质不是创造电荷,而是电荷的转移。
3.理解库仑定律的含义和表达式,知道静电常量。了解库仑定律的适用条件,学习用库仑定律解决简单的问题。
4.渗透理想化思想,培养由实际问题进行简化抽象思维建立物理模型的能力。
(二)过程与方法
1.教师通过实验法、问题教学法启发学生理解抽象的电荷知识。
2.通过认识科学家在了解自然的过程中常用的科学方法,培养学生善用类比方法、理想化方法、实验方法等物理学习方法。
(三)情感态度与价值观
1.通过阅读材料,展示物理学发展中充满睿智和灵气的科学思维,弘扬前辈物理学家探寻真理的坚强意志和科学精神。
2.通过对比天电和地电、以及定性和定量、神学和科学对电现象的认识,使学生了解人类对电荷的认识过程,培养学生探索大自然的兴趣。
3.通过对库仑定律探究过程的讨论,使学生掌握科学的探究方法,激发学生对科学的热情。
五、本节要点
1.什么是静电现象?电荷间的相互作用是什么?什么叫电荷量?
2.什么是感应起电现象?什么叫中和现象?
3.电荷守恒定律的内容是什么?什么叫元电荷?
4.库仑定律的内容是什么?适用条件是什么?
六、教学重难点分析
(一)重点
用心
爱心
专心
生答:电荷量(Q),单位是:库仑(C)师问:这种使物体带电的方法叫什么? 生答:摩擦起电。
(教师用验电器演示验证摩擦起电和接触起电)3.带电本质
教师:引导学生阅读教材最后一段有关物质内部微观结构的描述,思考和回答问题:(1)物质的微观结构是怎样的?摩擦起电的原因是什么?
(2)什么是自由电子,金属成为导体的原因是什么?
学生:积极阅读教材,思考并回答问题。
教师引导学生总结出:带电的本质是电子的得失。
4.起电方式
师问:使物体带电方式有哪些?
生答:摩擦起电、接触起电。
师问:除了摩擦起电、接触起电外,还有没有可以使物体带上电的方法?
生答:人们发现还有感应起电。
教师:1.做课本演示实验1.1-4,观察在带正电的C向A、B靠近时,A、B的箔片张开情况.
2.分析现象并结合检验,得到A、B分别带上了负电荷和正电荷。
3.把电荷移近不带电的物体,使物体带电的方法,叫感应起电,这种现象叫静电感应。
用心
爱心
专心
师生共同分析感应起电的实质:是使物体中的正负电荷分开,电荷从物体的一部分转移到另一部分。
师问:摩擦起电、接触起电、感应起电三种起电方式的微观机理是否相同?起电实质是什么?
生归纳总结:1.摩擦起电:原因是电子的转移。
2.接触起电:原因仍是电子的转移。(同时弄清楚了电量均分现象和中和现象。)
3.感应起电:仍是电子的转移。
5.电荷守恒
通过三种起电方式原因的分析,由学生总结得出起电过程中电荷守恒:
电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
并与能量守恒定律、动量守恒定律等相类比,指出他们都是自然界中普遍存在的规律。(指导学生学习中也要有知识的迁移、总结、类比、融会贯通。)
做出电荷守恒定律的另一表述:
一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变。
过渡语:这是物理学中重要的基本定律之一。通过前面的学习,清楚了物体带电的本质,而一个带电体究竟带多少电?经过大量实验证明,所有带电体的电荷量或者等于电荷量e或者是电荷量e的整数倍。
6.元电荷
(学生阅读教材相关内容)回答下列问题:
1.电荷的多少如何表示?它的单位是什么?
2.什么是元电荷?一个电子就是一个元电荷吗?
3.元电荷的数值是多少?它的数值最早是由哪位物理学家测定的?
学生总结得出:
1.元电荷:人们把自然界中最小电荷叫做元电荷,电荷量为1.6×10C。
用心
爱心
专心
D.乙图中两球可能只有一个带电。
2.把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一段距离,发现两球之间相互排斥则A.B两球原来的带电情况可能是()
A.带有等量异种电荷
B.带有不等量异种电荷
C.带有等量同种电荷
D.一个带电,另一个不带电
3.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是()
A.摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷
B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
C.感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分
D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了
4.两个相同的带电导体小球所带电荷量的比值为1:3,相距为r时相互作用的库仑力的大小为F,今使两小球接触后再分开放到相距为2r处,则此时库仑力的大小为()
A.
B.
C.
D.
5.真空中有两个相距0.1m、带电量相等的点电荷,它们之间的静电力的大小为3.6×-410N,求每个电荷的带电量是元电荷的多少倍?
6.有两个大小相同的绝缘金属小球分别带有正电荷q1、q2,且q1>q2。当它们相距10cm
-3时,相互间的库仑斥力的大小为5.0×10N,若将它们接触后再放回原处,相互间的库仑斥-3力的大小变为9.0×10N。设两个带电金属球都可以看成点电荷,求两球在接触前所带的电量?
(四)板书设计
用心
爱心
专心
2.电荷及其守恒定律教案 篇二
教学过程:
(一)引入新课:新的知识内容,新的学习起点。本章将学习静电学。将从物质的微观的角度认识物体带电的本质,电荷相互作用的基本规律,以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。
复习初中知识:
【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质,这种现象叫摩擦起电,这样的物体就带了电
【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥,而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引,所以自然界存在两种电荷。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷,用正数表示。把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷,用负数表示
电荷及其相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
(二)进行新课:第1节、电荷及其守恒定律
(1)原子的核式结构及摩擦起电的微观解释
原子:包括原子核(质子和中子)和核外电子。
(2)摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同
实质:电子的转移
结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷。
(3)金属导体模型也是一个物理模型
用静电感应的方法也可以使物体带电
【演示】:把带正电荷的球C移近彼此接触的异体A,B(参见课本图1。1-1)。可以看到A,B上的金属箔都张开了,表示A,B都带上了电荷。如果先把C移走,A和B上的金属箔就会闭合。如果先把A和B分开,然后移开C,可以看到A和B仍带有电荷;如果再让A和B接触,他们就不再带电。这说明A和B分开后所带的是异种等量的电荷,重新接触后等量异种电荷发生中和。
(4)、静电感应:把电荷移近不带电的异体,可以使导体带电的现象。利用静电感应使物体带电,叫做感应起电。
(三)、提出问题:静电感应的原因?
带领学生分析物质的微观分子结构,分析起电的本质原因:把带电的球C移近金属导体A和B时,由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,使导体上的自由电子被吸引过来,因此导体A和B带上了等量的异种电荷。感应起电也不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开,是电荷从物体的一部分转移到另一部分。
1、得出电荷守恒定律
2、电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分。
另一种表述:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变。
3、元电荷
电荷的多少叫做电荷量。符号:Q或q 单位:库仑 符号:C
元电荷:电子所带的电荷量,用e表示。
注意:所有带电体的电荷量或者等于e,或者等于e的整数倍。就是说,电荷量是不能连续变化的物理量。
电荷量e的值:e=1。60×10-19C
比荷:电子的电荷量e和电子的质量me的比值,为 C/㎏
(四)小结、
3.牛顿第三定律 学案 篇三
第五节牛顿第三定律
编撰人:胡美慧
2011/12/19
第五节 牛顿第三定律
【复习导入】力的概念及其特点是什么
一、作用力与反作用力
【演示】1.平静的湖面上停着两只小船,一只船上的人用力去推另一只小船
2.用鸡蛋碰瓦片
3.用手拉弹簧等等
【教师设疑】
1.以上情况中,施力物体和受力物体各是什么?
2.以上事例中,各力的作用方向有何关系?作用点位置有何特点?各是什么性质的力?
3.各事例中,力的先后顺序有何特点?
4.各事例中所涉及的两个力的作用效果能否抵消?
5.以上所举事例所涉及的力均为弹力,是否只有弹力才具有以上的特点呢?
二、牛顿第三定律 【教师设疑】
1.牛顿第三定律的内容是什么呢?
2.相互作用的两个物体都是静止不动的,处在平衡状态时,相互作用力满足牛顿第三定律吗?
3.两个运动中的物体之间的相互作用力满足牛顿第三定律吗? 【实验演示】探究作用力与反作用力的关系:
1.通过上述实验,说明牛顿第三定律所揭示的规律与物体的运动状态以及参考系的选择是否有关?
2.综上所述,我们可以总结出作用力与反作用力的什么特点?
三、作用力和反作用力与平衡力的区别
结合你身边的实例理解作用力反作用力与平衡力的区别,并举实例说明。【课堂训练】
1.以卵击石,鸡蛋“粉身碎骨”,而石头“安然无恙”。对于这一过程的描述,下列说法正确的是()
A.在以卵击石的过程中,鸡蛋“粉身碎骨”说明石头对鸡蛋的作用力大,所以鸡蛋碎了
B.在以卵击石的过程中,石头“安然无恙”说明鸡蛋对石头的力小,所以石头无恙 C.在以卵击石的过程中,石头对鸡蛋的作用力与鸡蛋对石头的作用力,二者大小相等
D.在以卵击石的过程中,石头“安然无恙”而鸡蛋“粉身碎骨”是因为蛋壳能承受的能力远小于石头所能承受的能力
4.电荷库仑定律学案 篇四
学习目标
1.知道什么是单位制,什么是基本单位,什么是导出单位.2.知道力学中的三个基本单位.3.认识单位制在物理计算中的作用.自主探究
1.物理学的关系式确定了物理量之间的关系时,也确定了物理量
间的关系.2.只要选定几个物理量的单位,就能够利用
推导出其他物理量的单位,这些被选定的物理量叫做,它们的单位叫做
.由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫做,和
一起组成了单位制.3.在国际单位制中,基本量共有七个,力学的基本量是、、,它们的基本单位是、、.热学的基本量是、,它们的基本单位是、.电学的基本量是,它的基本单位是
.光学的基本量是,它的基本单位是
.合作探究
一、单位制
问题探究:(1)什么叫做单位?(2)力、质量、长度、时间、速度、加速度的单位都有哪些?(3)72km/h与20m/s两个速度相比较,哪个大? 1.选来作为标准的同类量称之为单位,比如:1790年巴黎会议约定,通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一定义为
;1dm3的水在其密度最大时的温度(约为4℃)下的质量为
.2.位移常用的单位有
等;质量的单位有
等;时间单位有
等;速度单位有
等;加速度的单位有
等;力的单位有
.3.常见单位间的换算关系:1km=
m;1cm=
m;1g=
kg;1t=
kg;1km/h=
m/s;1N=
kg·m/s2.二、国际单位制
提出问题:(1)国际单位制中的基本量一共有几个?名称分别是什么?符号分别怎么写?(2)在国际单位制中,这些物理量的单位名称和符号分别怎么写?(3)利用这些基本量和基本单位,写出其他物理量的导出单位.至少写出三个.【例题】一辆质量为2t的汽车以54km/h的速度行驶,关闭发动机,经15s停下来,求刹车过程的阻力是多大?刹车过程中汽车通过的位移是多大? 1.在计算过程中不必把各物理量的单位一一代入,只要在计算式末尾写出待求量的单位就可以了,这样可简化计算过程.2.可对计算结果的正、误进行检验.在物理计算中,如果所有已知量都用同一种单位制的单位来表示,计算结果也必定是用这种单位制中的单位来表示的.如果所求物理量的单位错误,那么结果一定错误.课堂检测
1.关于物理量的单位,下列说法中正确的是()A.任何一个物理量和物理概念都具有相对应的唯一单位 B.物理公式中的物理量也可能没有单位,这样的量也没有数值 C.物理量之间单位关系的确定离不开描述各种规律的物理公式 D.物理量的单位均可以互相导出 2.下列说法正确的是()A.国际单位制中,力学中的基本单位是米(m)、千克(kg)和秒(s)B.牛顿(N)是力学的基本单位,但不是国际单位制中的基本单位 C.帕斯卡(Pa)、焦耳(J)是国际单位制中的导出单位 D.长度是国际单位制中的基本单位 3.下列物理量的单位是导出单位()
A.力的单位N B.压强的单位Pa C.长度的单位m D.加速度的单位m/s2 4.下列说法正确的是()A.物体的质量不确定时,a一定正比于合外力F B.对于不同的合外力,a一定反比于m C.在公式F=ma中,F、m、a三个量可以取不同单位制中的单位
D.在公式F=ma中,当m和a分别用千克、米每二次方秒作单位时,F必须用牛顿作单位
5.在一道文字计算题中(由字母表达结果的计算题),一个同学解得x=(t1+t2),用单位制的方法检查,这个结果()A.可能是正确的 B.一定是错误的
C.如果用国际单位制,结果可能正确
D.用国际单位制,结果错误,如果用其他单位制,结果可能正确
6.一物体在2N的外力作用下,产生10cm/s2的加速度,求该物体的质量.下面有几种不同的求法,其中单位运用正确、简洁而又规范的是()A.m=kg=0.2kg B.m==20=20kg C.m==20kg D.m=kg=20kg 7.关于物理量或物理量的单位,下列说法中正确的是()A.在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量 B.为了纪念牛顿,人们把“牛顿”作为力学中的基本单位 C.1N/kg=1m/s2 D.“米”“千克”“牛顿”都属于国际单位制的单位 8.下列说法中正确的是()A.在国际单位制中,若采用cm、g、s作为基本单位,力的单位是N B.在国际单位制中,若力的单位是N,则是采用m、kg、s为基本单位 C.N是国际单位制中的一个基本单位 D.N是国际单位制中的一个导出单位
9.物体静止在水平面上,当用F1=5N的水平拉力拉物体时,物体的加速度为a1=1m/s2,当用F2=8N的水平力拉物体时,加速度为a2=2m/s2.求:(1)物体的质量;(2)物体所受的摩擦力.10.一辆质量为4×103kg的汽车在水平地面上匀速行驶,某个时刻关闭发动机,经过20s滑行40m而停止下来,求汽车所受阻力为多大?
参考答案 自主探究 1.单位
2.物理量之间的关系 基本量 基本单位 导出单位 基本单位
3.长度 质量 时间 米 千克 秒 热力学温度 物质的量 开 摩尔 电流 安 发光强度 坎 合作探究
一、单位制 1.1m 1kg 2.cm、m、km g、kg、t s、min、h m/s、km/h m/s2、cm/s2 N、kg·m/s2 3.103 10-2 10-3 103 3.6 1 课堂检测
5.电荷库仑定律学案 篇五
预习内容
1.导体的电阻是导体本身的一种,它是由导体 决定的,导体的电阻跟它的 有关;跟它的 有关;跟它的 有关。
2.电阻定律:同种材料的导体,其电阻R与它的长度L成,与它的横截面积成 ;导体的电阻与 有关。表达式R=,式中ρ是比例系数,它与导体的材料有关,是表征 的一个重要的物理量。
3.各种材料的电阻率 都随温度的变化而,金属的电阻率随温度的升高而,而有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作。
例1 如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=10 cm,bc=5 cm,当将A与B接入电压为U的电路中时,电流为1 A;若将C与D接入电压为U的电路中,则电流为()A、4 A B、2 A
C、A
D、A
例2 某用电器离供电电源距离为L,线路上的电流为I,若要求线路上的电压降不超过U,已知输电线的电阻率为ρ,该输电线的横截面积最小值是()A、ρL/R
B、2ρLI/U
C、U/ρLI
D、2UL/Iρ
例3如图所示,两只相同的白炽灯L1和L2串联接在电压恒定的电路中.若L1的灯丝断了,经搭丝后与L2.串联,重新接在原电路中,则此时L1的亮度与灯丝未断时比较()A.不变
当堂检测
1.根据电阻定律,电阻率A.跟导线的电阻成正比 A.将金属丝拉长至2L B.变亮 C.变暗
D.条件不足,无法判断
RSL对于温度一定的某种金属来说,它的电阻率()B.跟导线的横截面积成正比 C.跟导线的长度成反比 D.由所用金属材料的本身特性决定 B.将金属丝拉长至4L D.将金属丝两端的电压提高到原来的4倍 2.电路中有一段金属丝长为L,电阻为R,要使电阻变为4R,下列可行的方法是()C.将金属丝对折后拧成一股
3.一段粗细均匀的镍铬合金丝,横截面的直径为d,电阻为R,如果把它拉成直径为A.
d4的均匀细丝,电阻值将变为()
R16 B.16R C.256R D.
R64)4.滑动变阻器的原理如图所示,则下列说法中正确的是(A.若将a、c两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器的阻值增大 B.若将a、d两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器的阻值减小 C.若将b、c两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器的阻值增大 D.若将a、b两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器的阻值不变
5.有一只灯泡的灯丝断了,通过转动灯泡灯丝接通,再接入电源后,所发生的现象及其原因是(A.灯丝电阻变小,通过它的电流变大,根据P=I2R,电灯变亮 B.灯丝电阻变大,通过它的电流变小,根据P=I2R,电灯变暗)C.灯丝电阻变小,它两端的电压不变,根据PURUR2,电灯变亮
2D.灯丝电阻变大,它两端的电压不变,根据P,电灯变暗
6.两根完全相同的金属裸导线A和B,如果把导线A均匀拉长到原来的2倍,导线B对折后拧成一股,然后分别加上相同的电压,则它们的电阻之比RA:RB为______,相同时间内通过导体横截面的电荷量之比qA:qB为______
课后练习与提高学习
1.关于材料的电阻率,下列说法中正确的是()A.把一根长导线截成等长的三段,每段的电阻率是原来的B.金属的电阻率随温度的升高而增大 C.纯金属的电阻率较合金的电阻率小 D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量 2.将截面均匀、长为L、电阻为R的金属导线截去()A.Ln,再拉长至L,则导线电阻变为
(n1)Rn
B.Rn
C.nR(n1)
D.nR 3.两根完全相同的金属裸导线,如果把其中一根均匀拉长到原来的两倍,把另一根对折后绞合起来,然后给它们分别加上相同的电压,则在同一时间内通过它们的电荷量之比为(A.1:4 B.1:8 C.1:16)D.16:l 4.一段长为L,电阻为R的均匀电阻丝,把它拉制成3L长的均匀细丝后,切成等长的三段,然后把它们并联在一起,其电阻值为()A.R/3 B.3R C.R/9 D.R 5.甲乙两条铜导线质量之比M甲:M乙=4:1,长度之比为L甲:L乙=1:4,则其电阻之比R甲:R乙为 A.1:1 B.1:16
C.64:1
D.1:64)
()
6.白炽灯接在220V电源上能正常发光,将其接在一可调电压的电源上,使电压逐渐增大到220V,则下列说法正确的是(A.电流将逐渐变大 B.电流将逐渐变小
C.每增加1V电压而引起的电流变化量是相同的 D每增加1V电压而引起的电流变化量是减小的
7.有四个阻值为R的电阻全部使用,经过不同组合可以获得不同阻值的等效电阻,下列阻值中可以获得的阻值为(A.4R B.2R C.R D.0.6R)8.已知铜的电阻率小,合金的电阻率大,铂的电阻率随温度有明显变化,锰铜合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,则在下列空格处填上合适材料:连接电路的导线用______,电炉的电阻丝用______,电阻温度计用______,标准电阻用______ 9.两导线长度之比为1∶2,横截面积之比为3∶4,电阻率之比为5∶6,则它们的电阻之比为______。
10.输出电压恒定的电源与一根玻璃管中的水银柱组成电路,水银柱中通过的电流为0.1A,今将这些水银倒进另一根玻璃管中,管的内径是原来的2倍.重新与该电源组成电路,则流过水银柱的电流为______.11.一根长为0.5m的金属丝,横截面积为3.0mm2,在它两端加上0.15V的电压时,通过金属丝的电流为2.0A,求金属丝的电阻率。