第一篇:两种电荷 库仑定律的教案示例x范文
两种电荷 库仑定律的教案示例
一、教学目标
1.在物理知识方面的要求:(1)掌握两种电荷;
(2)定性了解两种电荷间的作用规律;(3)掌握库仑定律的内容及其应用。
2.通过观察演示实验,概括出两种电荷间的作用规律。培养学生观察、概括能力。
3.渗透物理学方法的教育,运用理想化模型方法,突出主要因素,忽略次要因素,抽象出物理模型——点电荷,研究真空中静止点电荷间互相作用力问题——库仑定律。
二、重点、难点分析
1.重点是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——库仑定律。
2.真空中点电荷间作用力为一对相互作用力,遵从牛顿第三定律,是难点。
三、教具
1.演示两种电荷间相互作用
有机玻璃棒、丝绸、碎纸片、毛皮、橡胶棒(2支)2.定性演示相关物理量间关系 铝箔包好的草球、表面光滑洁净的绝缘导体、绝缘性好的丝线、绝缘性好的支架、铁架台。
四、主要教学过程 1.新课引入
人类从很早就认识了磁现象和电现象,例如我国在战国末期就发现了磁铁矿有吸引铁的现象。在东汉初年就有带电的琥珀吸引轻小物体的文字记载,但是人类对电磁现象的系统研究却是在欧洲文艺复兴之后才逐渐开展起来的,到十九世纪才建立了完整的电磁理论。
电磁学及其应用对人类的影响十分巨大,在电磁学研究基础上发展起来的电能生产和利用,是历史上的一次技术革命,是人类改造世界能力的飞跃,打开了电气化时代的大门。
工农业生产、交通、通讯、国防、科学研究和日常生活都离不开电。在当前出现的新技术中,起带头作用的是在电磁学研究基础上发展起来的微电子技术和电子计算机。它们被广泛应用于各种新技术领域,给人们的生产和生活带来了深刻的变化。为了正确地利用电,就必须懂得电的知识。在初中我们学过一些电的知识,现在再进一步较深入地学习。2.教学过程设计
(1)研究两种电荷及电荷间的相互作用
实验一:用橡胶棒与毛皮摩擦后,放于碎纸片附近观察橡胶棒吸引碎纸片情况。提问一:为什么橡胶棒会吸引碎纸片?
答:橡胶棒与丝绸摩擦后就带电了,带电物体会吸引轻小物体。提问二:注意观察带电橡胶棒吸引碎纸片情况,会发现被橡胶棒吸起的纸片中,较大的纸片先落下来,这是为什么?
答:带电体在空气中不断放电,使它带电量不断减少,因而吸引轻小物体的力也相应减小,所以较大纸片先落下来。
教师总结:在初中的学习中,我们已经知道,自然界存在两种电荷,叫做正电荷与负电荷。用毛皮摩擦橡胶棒,用丝绸摩擦有机玻璃棒后,橡胶棒带负电,毛皮带正电,有机玻璃棒带正电,丝绸带负电。物体带电后,能吸引轻小物体,而且带电越多,吸引力就越大,电荷的多少叫电量,电量的单位是库仑。电子带有最小的负电荷,质子带有最小的正电荷,它们电量的绝对值相等,一个电子电量e=1.6×10-19C。任何带电物体所带电量要么等于电子(或质子)电量,要么是它们的整数倍,因此,把1.6×10-19C称为基元电荷。
提问三:若将橡胶棒摩擦过的毛皮靠近碎纸片,会出现什么现象? 答:毛皮带上正电,也会吸引轻小物体。教师用实验验证学生的判断。实验二:用云台支起一根橡胶棒,如图1所示,再将它与另一根橡胶棒并在一起,用毛皮摩擦它们的一端,使之带上同种电荷,再观察两端相互作用的情况,发现它们相斥,而且它们的距离越小斥力越大,过一会儿,它们间的作用力会明显减弱。提问四:被毛皮摩擦过的橡胶棒的两端为什么会相斥?斥力的大小与什么因素有关?
答:因为它们带上了同种电荷,而电荷间作用的规律是同种电荷相斥,异种电荷相吸,斥力的大小与电荷间的距离有关,距离越小,斥力越大,反之,距离越大,斥力越小;斥力的大小还与电量有关,电量越大,斥力越大。由于放电的原因,棒上的电量不断减小,而斥力也随时间的增大而明显减小。
提问五:若将与橡胶棒摩擦过的毛皮与支起的橡胶棒带电的一端靠近.或用丝绸摩擦过的有机玻璃棒与支起的橡胶棒带电的一端靠近,会出现什么现象?
答:会吸引,异种电荷相吸。教师用实验验证学生的判断。提问六:若将与有机玻璃棒摩擦过的丝绸与支起的橡胶棒带电的一端靠近,会出现什么现象?
答:会相斥,同种电荷相斥。教师用实验验证学生的判断。
实验三:如图2,先把表面光滑洁净的绝缘导体放在A处,然后把铝箔包好的草球系在丝线下,分别用丝绸摩擦过的玻璃棒给导体和草球带上正电,把草球先后挂在P1、P2、P3的位置,带电小球受到A 的作用力的大小可以通过丝线对竖直方向的偏角大小显示出来。观察实验发现带电小球在P1、P2、P3 各点受到的A的作用力依次减小;再增大丝线下端带电小球的电量,观察实验发现,在同一位置小球受到的A的作用力增大了。
提问七:电荷间作用力大小跟什么有关?
答:与电荷间距离及电量多少有关,电荷的作用力随着距离的增大而减小,随着电量的增大而增大。
教师总结:电荷之间存在着相互作用力,力的大小与电量的大小、电荷间距离的大小有关,电量越大,距离越近,作用力就越大;反之电量越小,距离越远,作用力就越小。作用力的方向,可用同种电荷相斥,异种电荷相吸的规律确定。(2)库仑定律
我国东汉时期就发现了电荷,并已定性掌握了电荷间的相互作用的规律。而进一步将电荷间作用的规律具体化、数量化的工作,则是两千年之后的法国物理学家库仑,他用精确实验研究了静止的点电荷间的相互作用力,于1785年发现了后来用他的名字命名的库仑定律。
正像牛顿在研究物体运动时引入质点一样,库仑在研究电荷间的作用时引入了点电荷,无疑这是人类思维方法的一大进步。
什么是点电荷?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。
库仑实验的结果是: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。若两个点电荷q1,q2静止于真空中,距离为r,如图3所示,则q1受到q2的作用力F12为
式中F12、q1、q2、r诸量单位都已确定,分别为牛(N)、库(C)、9×109 N·m2/C2 q2受到q1 的作用力F21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。
若点电荷不是静止的,而是存在相对运动,那么它们之间的作用力除了仍存在静电力之外,还存在相互作用的磁场力。关于磁场力的知识,今后将会学到。(3)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。
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10-4N,那么B电荷受到的静电力应是下列答案中的哪一个?
A.5×10-4N
B.0.2×10-4N C.10-4N
D.0.1×10-4N 3.课堂小结
(1)电荷间相互作用规律:同性相斥,异性相吸,大小用库仑定
(2)电荷间作用力为一对相互作用力,遵循牛顿第三定律。
(3)库仑定律适用条件:真空中静止点电荷间的相互作用力(均匀带电球体间、均匀带电球壳间也可)。
第二篇:电荷_库仑定律教案
电荷 库仑定律教案
云南民族大学 庞京京
要
点:1.摩擦起电不是创造了电荷,只是使正负电荷分开。2.电荷守恒定律。
3.知道元电荷、点电荷、静电力常量,掌握库仑定律含义、公式表达。
4.能用库仑定律的公式进行有关的计算。
教学设计:本教时作为电学知识的引入和准备,在章节教学活动中有着一定的重要性。两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识在初中都已经讲过,本节重点是讲述静电感应现象以及库仑定律。
解决难点:在摩擦起电现象和讲述静电感应现象的基础上,说明起电的过程是使物体中正负电荷分开的过程,进而说明电荷守恒定律。对库仑定律式的应用时,可先介绍规则:用电荷量的绝对值代入进行计算,根据是同种还是异种电荷来判断电荷间的相互作用是引力还是斥力。
授课思路:让学生结合课本上的实验来理解本节所涉及的知识,然后进行小组讨论深入理解所学知识,最后通过课后习题的练习进行知识的巩固。
教学方法:直观讲授、小组讨论、练习巩固。培养能力:分析综合能力,理解推理能力 教学理念:兴趣是最好的老师 备
注:“电荷”改称“电荷量”,“荷质比”改称“电子比荷”。
一、引入
【演示】用毛皮和橡胶棒摩擦,再用橡胶棒去靠近纸屑,发现纸屑被吸引
分析:其实际上大家都是很熟悉的摩擦起电的现象,大家肯定看到过这样的现象,冬天在很黑的房间里把毛衣脱掉时,会有一刹那的亮光,这也是摩擦起电的现象。从这节课开始我们将学习关于电场的一系列知识。
二、电荷
电荷守恒
学生阅读《电荷》部分,总结
【问】自然界存在的两种电荷?它们之间存在的相互作用力是怎样的?什么是电荷量?摩擦起电的实质?
分析:自然界存在的两种电荷:正电荷和负电荷;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;电荷的多少叫做电荷量;丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。摩擦起电的实质:不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开,并使电子从一个物体转移到另一个物体。1.静电感应
用静电感应的方法可以使物体带电。学生阅读实验。【问】实验前A、B金属箔是张开的还是闭上的?当C靠近A时,金属箔又处在什么状态?当把A、B分开再把C移走后,金属箔有没有发生变化?
分析:金属箔的作用:判断物体是否带电,如果是带电,金属箔将张开(同种相互排斥)。通过金属箔的闭合到张开,以致到移开后,金属波都没有闭合,说明A、B带上了电。【问】那么A、B分别带什么电呢? 分析:根据同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引,我们也可以知道A带正电,B带负电,实验发现A、B所带电量相等。因为重新接触后,A、B又不带电了。
结论:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电,这种现象叫做静电感应。【问】比较摩擦起电和静电感应的区别?
分析:不同点:摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体
感应起电是电子从物体的一部分转移到另一部分。
共同点:都使物体带等量的异种电荷。
结论:电荷守恒定律(可转移但电量不变)上述起电的中和过程;物质(电子)不灭。2.元电荷
学生阅读元电荷部分,总结有关知识点:
①元电荷是电荷量最小的单位,即一个电子或一个质子所带的电量; ②元电荷量: e=1.6×10-19C;
③任何一个物体所带电量只能是它的整数倍;
e1.61019111.7610C/kg ④电子的电荷量和电子质量m的比叫荷质比:
me0.911030
三、库仑定律
两种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,那么电荷之间的相互作用力跟什么有关系?下面我们通过实验来探讨一下。
学生阅读课本《实验》,分析实验中小球的排斥现象
分析:小球相互之间的作用力与两电荷间的距离和电荷量有关
首先定量研究电荷之间的相互作用力地是法国的科学家库仑,阅读材料中介绍他用精确(扭秤)实验发现了这种规律。阅读库仑定律
F=kQ1Q2/r明确定律条件:真空,点电荷
1.静电力:两个带电体之间的作用力通常叫做静电力或库仑力(遵守牛顿第三定律)2.什么是点电荷?
只关心电荷的电量,不考虑带电体的体积大小——类似质点(理想模型)
引入原因:把复杂的问题进行简化,但仍具有足够的准确性
理想化处理的优点:忽略次要因素,简化思考过程 3.静电力恒量k=9×109牛·米2/库2
库仑定律和万有引力定律都遵从二次方反比规律,人们至今还不能说明这两个定律为什么如此相似。它们有没有内在的联系,会不会是某一种力的不同的表现形式呢?物理学家还在致力于这方面的研究。
单
位:国际单位制
电荷量:计算时取绝对值,+、-用来判断方向
相互性:作用力和反作用力
适用性:真空中、点电荷、静止电荷间、静止和运动电荷间 例:课本例,比较电子质子间的静电力和万有引力
F1kQq9.0109(1.61019)239 2.310113127F2GMm6.67109.1101.6710【问】这个巨大的数值说明什么?
在计算带电粒子间的相互作用力时,万有引力时可以不计的。【问】为什么地月之间计算万有引力而不计算静电力呢?
地球、月球几乎为中性的
小结:通过本节课的学习。主要了解了以下几个方面:
1.使物体带电的实质:不是创造了电荷,而是使物体的正、负电荷分开 2.电荷守恒定律
3.库仑定律:a.使用条件:真空,点电荷 b.大小:F=kQ1Q2/r2
c.方向:同种相斥,异种相吸 巩固练习:课本练习一P120,题1 作业:课本练习一P120,题2.3.4.5
第三篇:高二物理教案电场-两种电荷 库仑定律
两种电荷
库仑定律的教案示例
一、教学目标
1.在物理知识方面的要求:(1)掌握两种电荷;
(2)定性了解两种电荷间的作用规律;(3)掌握库仑定律的内容及其应用。
2.通过观察演示实验,概括出两种电荷间的作用规律。培养学生观察、概括能力。
3.渗透物理学方法的教育,运用理想化模型方法,突出主要因素,忽略次要因素,抽象出物理模型——点电荷,研究真空中静止点电荷间互相作用力问题——库仑定律。
二、重点、难点分析
1.重点是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——库仑定律。
2.真空中点电荷间作用力为一对相互作用力,遵从牛顿第三定律,是难点。
三、教具
1.演示两种电荷间相互作用
有机玻璃棒、丝绸、碎纸片、毛皮、橡胶棒(2支)2.定性演示相关物理量间关系
铝箔包好的草球、表面光滑洁净的绝缘导体、绝缘性好的丝线、绝缘性好的支架、铁架台。
四、主要教学过程 1.新课引入
人类从很早就认识了磁现象和电现象,例如我国在战国末期就发现了磁铁矿有吸引铁的现象。在东汉初年就有带电的琥珀吸引轻小物体的文字记载,但是人类对电磁现象的系统研究却是在欧洲文艺复兴之后才逐渐开展起来的,到十九世纪才建立了完整的电磁理论。
电磁学及其应用对人类的影响十分巨大,在电磁学研究基础上发展起来的电能生产和利用,是历史上的一次技术革命,是人类改造世界能力的飞跃,打开了电气化时代的大门。
工农业生产、交通、通讯、国防、科学研究和日常生活都离不开电。在当前出现的新技术中,起带头作用的是在电磁学研究基础上发展起来的微电子技术和电子计算机。它们被广泛应用于各种新技术领域,给人们的生产和生活带来了深刻的变化。为了正确地利用电,就必须懂得电的知识。在初中我们学过一些电的知识,现在再进一步较深入地学习。
2.教学过程设计
(1)研究两种电荷及电荷间的相互作用
实验一:用橡胶棒与毛皮摩擦后,放于碎纸片附近观察橡胶棒吸引碎纸片情况。提问一:为什么橡胶棒会吸引碎纸片?
答:橡胶棒与丝绸摩擦后就带电了,带电物体会吸引轻小物体。
提问二:注意观察带电橡胶棒吸引碎纸片情况,会发现被橡胶棒吸起的纸片中,较大的纸片先落下来,这是为什么?
答:带电体在空气中不断放电,使它带电量不断减少,因而吸引轻小物体的力也相应减小,所以较大纸片先落下来。
教师总结:在初中的学习中,我们已经知道,自然界存在两种电荷,叫做正电荷与负电荷。用毛皮摩擦橡胶棒,用丝绸摩擦有机玻璃棒后,橡胶棒带负电,毛皮带正电,有机玻璃棒带正电,丝绸带负电。物体带电后,能吸引轻小物体,而且带电越多,吸引力就越大,电荷的多少叫电量,电量的单位是库仑。电子带有最小的负电荷,质子带有最小的正电荷,它们电量的绝对值相等,一个电子电量e=1.6×10-19C。任何带电物体所带电量要么等于电子(或质子)电量,要么是它们的整数倍,因此,把1.6×10-19C称为基元电荷。
提问三:若将橡胶棒摩擦过的毛皮靠近碎纸片,会出现什么现象? 答:毛皮带上正电,也会吸引轻小物体。教师用实验验证学生的判断。
实验二:用云台支起一根橡胶棒,如图1所示,再将它与另一根橡胶棒并在一起,用毛皮摩擦它们的一端,使之带上同种电荷,再观察两端相互作用的情况,发现它们相斥,而且它们的距离越小斥力越大,过一会儿,它们间的作用力会明显减弱。提问四:被毛皮摩擦过的橡胶棒的两端为什么会相斥?斥力的大小与什么因素有关?
答:因为它们带上了同种电荷,而电荷间作用的规律是同种电荷相斥,异种电荷相吸,斥力的大小与电荷间的距离有关,距离越小,斥力越大,反之,距离越大,斥力越小;斥力的大小还与电量有关,电量越大,斥力越大。由于放电的原因,棒上的电量不断减小,而斥力也随时间的增大而明显减小。
提问五:若将与橡胶棒摩擦过的毛皮与支起的橡胶棒带电的一端靠近.或用丝绸摩擦过的有机玻璃棒与支起的橡胶棒带电的一端靠近,会出现什么现象? 答:会吸引,异种电荷相吸。教师用实验验证学生的判断。提问六:若将与有机玻璃棒摩擦过的丝绸与支起的橡胶棒带电的一端靠近,会出现什么现象?
答:会相斥,同种电荷相斥。教师用实验验证学生的判断。
实验三:如图2,先把表面光滑洁净的绝缘导体放在A处,然后把铝箔包好的草球系在丝线下,分别用丝绸摩擦过的玻璃棒给导体和草球带上正电,把草球先后挂在P1、P2、P3的位置,带电小球受到A 的作用力的大小可以通过丝线对竖直方向的偏角大小显示出来。观察实验发现带电小球在P1、P2、P3 各点受到的A的作用力依次减小;再增大丝线下端带电小球的电量,观察实验发现,在同一位置小球受到的A的作用力增大了。
提问七:电荷间作用力大小跟什么有关?
答:与电荷间距离及电量多少有关,电荷的作用力随着距离的增大而减小,随着电量的增大而增大。
教师总结:电荷之间存在着相互作用力,力的大小与电量的大小、电荷间距离的大小有关,电量越大,距离越近,作用力就越大;反之电量越小,距离越远,作用力就越小。作用力的方向,可用同种电荷相斥,异种电荷相吸的规律确定。
(2)库仑定律
我国东汉时期就发现了电荷,并已定性掌握了电荷间的相互作用的规律。而进一步将电荷间作用的规律具体化、数量化的工作,则是两千年之后的法国物理学家库仑,他用精确实验研究了静止的点电荷间的相互作用力,于1785年发现了后来用他的名字命名的库仑定律。
正像牛顿在研究物体运动时引入质点一样,库仑在研究电荷间的作用时引入了点电荷,无疑这是人类思维方法的一大进步。
什么是点电荷?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。
库仑实验的结果是: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。若两个点电荷q1,q2静止于真空中,距离为r,如图3所示,则q1受到q2的作用力F12为
式中F12、q1、q2、r诸量单位都已确定,分别为牛(N)、库(C)、9×10 N·m/C
q2受到q1 的作用力F21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。
若点电荷不是静止的,而是存在相对运动,那么它们之间的作用力除了仍存在静电力之外,还存在相互作用的磁场力。关于磁场力的知识,今后将会学到。
(3)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。
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10-4N,那么B电荷受到的静电力应是下列答案中的哪一个?
A.5×10-4N B.0.2×10-4N C.10-4N D.0.1×10-4N
【例3】
两个完全相同的均匀带电小球,分别带电量q1=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?(2)只改变两电荷电性,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,仍放回原处,相互作用力如何变?(5)接上题,为使接触后,静电力大小不变应如何放置两球? 答
(1)作用力不变。(2)作用力不变。
(3)作用力变为 F/25,方向不变。
(4)作用力大小变为 F/8,方向由原来的吸引变为推斥(接触后电量
922先中和,后多余电量等分)。
【例4】
两个正电荷q1与q2电量都是3C,静止于真空中,相距r=2m。
(1)在它们的连线AB的中点O放入正电荷Q,求Q受的静电力。(2)在O点放入负电荷 Q,求Q受的静电力。
(3)在连线上A点的左侧 C点放上负点电荷q3,q3=1C且AC=1m,求q3所受静电力。
解
当一个点电荷受到几个点电荷的静电力作用时,可用力的独立性原理求解,即用库仑定律计算每一个电荷的作用力,就像其他电荷不存在一样,再求各力的矢量和。
(1)(2)题电荷Q受力为零。
(3)q3受引力F31与引力F32,方向均向右,合力为:
3.课堂小结
(1)电荷间相互作用规律:同性相斥,异性相吸,大小用库仑定
(2)电荷间作用力为一对相互作用力,遵循牛顿第三定律。
(3)库仑定律适用条件:真空中静止点电荷间的相互作用力(均匀带电球体间、均匀带电球壳间也可)。
五、说明
本节中实验较多,做好静电实验关键是绝缘性能要好。
第四篇:两种电荷教案
两种电荷
一、教学目标: 1.知识与技能
(1)认识摩擦起电的现象,了解电荷的种类及电荷间的相互作用;(2)了解验电器的原理及其作用,了解电荷量及其单位;(3)了解原子结构,认识元电荷、自由电子和电荷的移动。2.过程与方法
(1)通过实验活动感受摩擦起电,知道带电体的性质;(2)在认识自然界只有两种电荷的过程中,感受人们所用的推理方法。3.情感态度与价值观
(1)注意观察静电现象,对电荷种类的探究产生兴趣,能主动利用简易器材动手做实验,激发学生主动学习的兴趣;(2)鼓励学生自己查找资料、培养学生的自学能力,引导学生关注社会、初步认识科学及相关知识对人类生活的影响。
二、学情分析:
本节课中的摩擦起电现象,两种电荷及其作用规律,学生在小学自然常识课中曾经学过,初中阶段应在这个基础上,通过实验分析,使学生了解“自然界只有两种电荷”的逻辑思维过程,发展学生的逻辑推理能力。所以必须把这些比较简单的知识讲得丰富些,挖掘深度,不然难以引起学生的学习兴趣。通过课本图15.1-3所示的演示实验,使学生知道验电器带电的多少与验电器箔片张开的角度大小相对应,从而引出电荷量的概念。电荷量的单位是直接告诉学生的,为了使学生对电荷量的单位库仑有个大概的了解,应举例说明:一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷量,大约只有10-7库仑,一片带电的云上所带的电荷量,大约有几十库仑。关于元电荷及原子的知识,此地只要学生了解即可,留待化学课上进一步学习,此地主要是让学生知道电荷的由来。最后一部分“电荷在导体中定向移动”有点抽象,可用演 示实验作进一步的形象讲解。
三、教学重难点:
重点: 两种电荷及其作用规律、电荷量及其单位、电荷的定向移动。难点:认识自然界只有两种电荷。【教学器材】
玻璃棒(附丝绸),橡胶棒(附毛皮),塑料刻度尺,验电器,支架,带绝缘皮铜导线,碎纸屑若干。【教学方法】 实验探究法 【教学过程】 环节
教 师 活 动 学 生 活 动 设计意图
新 课 导 入
教师设问:当空气干燥时用塑料梳子梳头发,为什么头发会随梳子“飘”起来?如果我们身上穿了化纤衣服,衣服会粘在皮肤上,在晚上脱衣时,有时会发出响声,甚至出现火花。这些现象发生的原因是什么呢?学习完本节内容我们就可以找到答案。
学生实验:先用塑料刻度尺靠近碎纸屑,看有什么现象?然后和头发摩擦后,再靠近碎纸屑看有什么现象?
讲授新课
(一)电荷
1、摩擦起电现象
(教师提问)刚才是用什么方法使物体带电的?使物体带电还有什么方法?(教师定义)用摩擦的方法使物体带电的方法就叫做摩擦起电。组织学生动手做实验
教师补充:还有接触带电和感应带电的方法
2、两种电荷及电荷间的相互作用规律 演示实验:(1)将被毛皮摩擦过的橡胶棒放在支架上,用另一根被毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近它,看到的现象:(2)将被丝绸摩擦过的玻璃棒放在支架上,用另一根被丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近它,看到的现象:(3)将被毛皮摩擦过的橡胶棒放在支架上,用被丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近它,看到的现象:
引导学生分析: 人们通过大量的实验研究发现,用摩擦的方法可以使各种各样的物质带电。带电后的物体凡是跟丝绸摩擦过的玻璃棒互相吸引的,必定跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相排斥;凡是跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相吸引的,必定跟丝绸摩擦过的玻璃棒互相排斥。就是说物体带的电荷要么跟丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同,要么跟毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相同,没有第三种可能。
归纳: 1).人们认识到自然界中只有两种电荷。为了研究方便,美国科学家富兰克林对这两种电荷做出规定:被丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷叫做正电荷;被毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷叫做负电荷。
2).电荷间的相互作用。
同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
3、验电器及电荷量的概念 1)检验物体是否带电的方法(A)利用带电体的性质来判断。
例1:如果一个带电体吸引一个轻小物体,能否判断这个轻小物体也带电? 例2:如果一个带电体排斥一个轻小物体,能否判断这个轻小物体也带电?(B)用验电器来检验。
验电器金属箔片张开的角度不同,说明了 所带电多少 不同。
归纳:验电器是实验室里常用的一种检验物体是否带电的仪器。它利用同种电荷互相排斥的原理,当用带电体接触验电器的金属球时,就有一部分电荷转移到验电器的金属箔片上,这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开。验电器金属箔片张开的角度不同,反映了带电体传给验电器的电荷的多少不同。
2)电荷的多少叫电荷量,简称电荷。电荷的单位是库仑,简称库,符号是C。
库仑是一个比较大的单位。一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒上所带的电量,大约只有10-7库仑,一片带电的云上所带的电量,大约有几十库仑。
(二)原子的结构 元电荷
4、指导学生阅读课文了解物质的组成、元电荷的概念。1)原子结构:原子由原子核和核外电子组成。2)电子:带有负电的最小的电荷。3)元电荷:最小的电荷。4)中和:原子对外不显电性。
教师介绍物质由分子、原子组成的,介绍原子的结构,也可配合课件形象讲解,给学生具体的印象和模型,让学生知道电子是带有负电最小电荷的粒子,叫做元电荷,介绍原子呈中性的原因,引入“中和”的概念。
(三)、电荷在导体中定向移动 教师演示实验: 1)取两个验电器A和B。用金属杆把A和B连接起来,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电
器A,可以看到A和B的金属箔都张开了。
2)改用橡胶棒把A和B连接起来,重做上面实验,可以看到只有验电器A的金属箔张开,而B仍然闭合。
实验现象说明:电荷在金属杆中定向移动。导 体:善于导电的物体。绝缘体:不善于导电的物体。金属靠自由电子导电。
如果用绝缘体包裹金属棒和直接用手拿金属棒做实验,比较现象的不同,并让学生思考为什么,讨论得出导体和绝缘体的不同,借助于学生日常经验举出常见的导体和绝缘体。小 结 与 检 测
三、课堂小结
问:这节课我们研究了什么问题?你学到了什么?
四、达标检测: 学生依据目标自查,完成学习之友检测练习(练习题略),然后师生共同分析讲评。
五、布置作业: 课堂作业:学习之友
家庭作业:课本P35 动手动脑学物理:l、2、3。板 书 设 计:
第十五章电流和电路 15.1 两种电荷
一、电荷
1、摩擦过的物体具有吸引轻小物体的现象──摩擦起电。
2、使物体带电的方法:摩擦起电、接触带电、感应带电。
3、自然界中只有两种电荷: 正电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷“+”, 负电荷:毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷“-”。同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
4、检验物体是否带电: 利用带电体的性质来判断;用验电器来检验。
5、电荷量:物体所带电荷的多少。单位:库仑(库), 符号:C。
二、原子结构 元电荷
1.原子结构:原子-----原子核 “+”
-----电 子 “-”(带有负电的最小的电荷)2.元电荷:最小的电荷。
3.中性:原子由于正电荷和负电荷数量相等,原子不显电性。
三、电荷在导体中定向移动 导体:善于导电的物体。
绝缘体:不善于导电的物体。金属靠自由电子导电。
第五篇:教案两种电荷
两种电荷
(一)教学目标:
一、知识与技能:
1、认识摩擦起电现象,知道用丝绸摩擦的玻璃棒带正电荷,用毛皮摩擦的橡皮棒带负电荷。
2、知道电荷之间的相互作用,电荷量的单位。
3、知道原子结构,以及摩擦起电的原因和电子的定向移动。
4、知道验电器的工作原理和认识绝缘体和导体。
二、过程与方法:
1、生活引入,提高学习兴趣。
2、实验引入让学生观察实验现象,引导学生进行分析实验现象,总结归纳出电荷的种类,以及电荷之间的相互作用。培养学生的信息处理能力,观察能力和概括能力。
三、情感态度与价值观:
1、引入课题时应该引入一些贴近生活的物理现象,或者现代高端科技,减少学生压力,增加学生探究的兴趣。
2、实验过程应该与学生相互合作,让学生感受实验的乐趣,实验老师主在领导,锻炼学生的观察能力,和处理数据的能力。
3、与学生互动时应该语气幽默,潇洒,让学生搞到愉快。
(二)教学重点:
1、通过摩擦起电认识两种电荷,以及原子结构和原子得失电子的本领。
2、两种电荷的相互作用。
3、电荷量以及单位。
(三)教学难点:
1、知道电子在导体中的定向移动。
(四)教学器材:玻璃棒,橡皮棒,丝绸,毛皮,金属棒,验电器两个,ppt
(五)教学方法
一、引入新课
1、让同学们欣赏一下生活当中一些有趣的静电现象(如“怒发冲冠”现象,毛衣在夜晚发亮的现象)。
2、提出为什么氢气球在靠近头发时为什么头发会竖起来这样的现象?为什么在天气干燥时,在夜晚使劲抖动毛衣会有发亮的现象?
二、进行新课
1、摩擦起电:
师:现在我们来做一组实验,现在我的桌子上有两根玻璃棒,有两根橡皮棒,有一块丝绸和一块毛皮,现在我把两根玻璃棒都用丝绸摩擦两根橡皮棒用毛皮摩擦。我把这些玻璃棒和橡皮帮都靠近小纸屑,有些纸屑是不是被吸引起来了啊,那么说明玻璃棒带有电荷或者说玻璃棒带电啊。现在我用橡皮棒靠近小纸屑,是不是同样被吸引啊,那么说明这两根橡皮棒也带有电啊。那么实验证明摩擦是不是可以使物体带电啊。(摩擦好的棒子让两位同学给我拿好)好现在拿有玻璃棒的男孩把两根玻璃棒相互靠近不接触,问他有什么感觉。
学:有被排斥的感觉。
师:这位同学说有排斥的感觉,我们知道这两根玻璃棒都是用丝绸摩擦的,都带有同样的电荷,且为正电荷(板书),那么说明什么啥子?是不是同种电荷相互排斥啊。(板书)
师:现在我们用这两根橡皮棒相互靠近呢?
学:也有被排斥的感觉。
师;这两根橡皮棒是用毛皮摩擦的,带有同样的电荷,我们把用毛皮摩擦过得橡皮棒所带电荷叫做负电荷(板书),我们把玻璃棒与他接触,有什么感觉啊。
学:有吸引的感觉。
师:说明是不是异种电荷相互吸引啊。(板书)
师:现在我们知道了摩擦会使物体带电,或者说带有电荷,那么他带有电荷量的多少我们用符号C表示,这个C我们把他叫做库伦,以后说带电量的多少就说带有多少库伦。
师:刚才我们从宏观的角度判断出了同种电荷相斥,异种电荷相吸的物理规律,现在我们从微观的角度来简单分析一下。我们知道原子是由原子核和核外电子(带负电电荷量为1.6*10*-19次方)构成的,原子核又由质子(带正电)和中子构成。(板书)一个原子他带的质子数越多那么他约束电子的能力就越强,(板书,用NACl解释)所以说摩擦起电不是创造了电子,而是电荷从一个物体转移到另外一个物体上,是不是啊?
那么我们怎么判断一个物体是否带有电呢?我们又来做一个实验,我现在桌子上的试验器叫做验电器。
原理:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
提出疑问用玻璃棒和橡皮棒都带电的情况下接触验电器观察金属铂会张开吗?用金属棒接触验电器A(带电)和验电器B(不带电)再观察实验现象?
通过刚才的实验我们发现带有电荷的玻璃棒和橡皮棒与金属球接触后不张开,只有验电器B金属铂张开,说明金属杆中有电荷在定向移动。而玻璃棒和橡皮棒中的电荷不能定向移动。说明金属可以导电,叫做导体(因为有大量的自由电子),而玻璃和橡皮不容易导电,叫做绝缘体。我们生活当中还有那些常见的绝缘体和导体啊。
学生:金属,人体,石墨都是导体。塑料和干布是绝缘体。
(六)课时:1课时
(七)学习小结:
1、摩擦起点
2、两种电荷,及相互作用
3、原子结构,导体与绝缘体
(八)板书设计:
1、用丝绸摩擦的玻璃棒带?
2、用毛皮摩擦的橡皮棒带?
3、同种电荷与异种电荷的作用?
4、电荷量,单位
5、原子的简单结构
(九)课堂练习:见PPT