教案《技术物理》高教版（下册）71电荷与库仑定律(中职教育)

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1、电荷与库仑定律教学目标：1.让学生理解电荷导怛定律。2.让学生掌握库仑定律，并且能应用库仑定律进行相关运算。3.让学牛了解点电荷、元电荷。教学重点：库仑定律、电荷守恒定律教学难点：起电的实质教学用具：静电感应起电机、枕形导体、绝缘支柱、铁架台、空心金属小球、投影仪、CAI课件教学过程：（一）导入新课人类从很早就认识了电现象。例如，在东汉初年就有了琥珀吸引小物体的文字记载；西汉时期有“玳瑁吸裙”的记载，玳瑁是一种美丽的甲壳，人们在用它作首饰吋无意间发现玳瑁会吸引衣服。［提问］:请问同学们，琥珀为什么能吸引轻巧物体？玳瑁为什么能吸引衣服？而在当今科学技术日益发展，电气化产站越來越多的吋代，电与

2、我们H常纶活的联系也越来越紧密。为了正确的用电，就必须懂得电的知识。在初中我们已经学习过一些电的知识,现在我们就在初屮的基础上进一步深入学习。（二）新课教学一、电荷守恒定律1.摩擦起电（1）用毛摩擦后的橡胶棒带负电。（2）用丝绸摩擦后的玻璃林带正电。2.感应起电［实验］:取两个用绝缘支柱支持的金属导体A和B,使它们彼此接触，起初它们不带电,则它们下部的金属箔是闭合的。（1）现把带电的小球C靠近导体A。［现象］:A、B、上的金属箔都张开了。［结论］:都带上了电荷。定义：利用i挣电感应使物体带电的方式叫感应起电。（2）如果先把A和B分开，然后移去C。［现象］:金属箔张角不变。［结论］:A和B仍

3、带有电荷。（3）如果让A和B再接触。L现象h金属箔张角逐渐减小变为零。［结论］:A和B原来所带的是等最异种电荷。1.接触起电如两个完全相同的小球A和B,A带电量为Q,B不带电，两小球接触后，A带电量变为原来一半，B带电量变为Q/2。［提问］:知道了使物体起电的方式，那么关于起电的实质又是什么呢？［结论摩擦起电：物体中正负电荷被分离，使自己电子从一个物体转移到另一物体。感应起电：便口由电子从导体的一部分转移到另一部分。接他起电：物体间电荷（正的电荷或负的电荷）的转移。由以上三种起电方式的实质可知：电荷可以由一个物体转移到另一个物体，从物体的一部分转移到另一部分，电荷的总最有没有改变？归纳小结

4、：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。在转移的过程中，电荷的总量不变。我们都知道这样一种现象：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，那么电荷间的相互作用力大小跟什么因素有关呢？二、库仑定律［实验］:用丝线悬挂一带正电的小球B于铁加权中上，然后在实验台上放一带正电的小球A,山于A、B两球之间的和互作用，B偏离竖直方向一夹角e。（1）当只增加A球（或B球）所带电荷最时。/昜〔现象］:9tW［结论］:随着qA（或qB）的增大两电荷间作用力F也增人。

5、™1（2）当只改变两小球之间距离，让A球逐渐靠近B球时。［现彖］:0t［结论］

6、:随着r的减小两电荷间作用力F增大。1785年法国物理学家库仑在川精确实验研究了静止的点电荷间相互作川后，发现了电荷间相互作用时的规律。库仑定律：真空中两个点电荷之间的相互作用力，跟它们的跟电荷量的乘积成正比，跟它们之间距离的平方成反比，作用力的方向在它们之间的连线上。1.表达式：F=k?■学厂2•点电荷：如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以至带电体的形状和犬小对它们Z间相互作用力的影响可忽略不计时，这样的带电体可看成点电荷。3.适用范围：真空中的点电荷，干燥的空气中近似成立。3.K为静电常数，K在数值上等于两个1C的点电荷在真空中相距1m时的相互作用力。K=9.0X109N・m/C2

7、4.F的方向：可根据同种电荷和排斥，界种电荷和吸引來判断。5.元电荷：e=1.6X10_叱库仑定律与万有引力定律的比较：定律公式公式适用范围共同点不同点影响大小的因素库仑定律F=k鱼T厂点电荷①都与距离的平方成反比。②都有一个常数。与两个物体电量有关，有引力，也有斥力。qi、q2、r万有引力定律F=G192厂质点与两个物体质量冇关，只有引力。mi>m2、r（三）课堂练习1.试比较电了和质了间的静电引力和万冇引力。已知电了质量m】二9」X1031kg,质子质量m2=1.67X10_27kg,电子和质子的电荷量都是1.60X10_,9C,静电常数K=9.0X109N・nVC2,万有引力常数G=

8、6.67X10_,,N・n?/kg2。（思考：在计算电荷间相互作用力F时,为什么不考虑万有引力呢？）2.两个人小完全相同的金属小球A和B带有等量异种电荷，相距较远，彼此I'可的作用力为F。现将另一个不带电的，与A、B完全相同的金属小球C,先与A接触，再与B接触,然后移开。则A、B间的作用力为（）11小c3A.-FB.-FC.2FD.-F844