只有高效的學(xué)習(xí)方法,才可以很快的掌握知識的重難點(diǎn)。有效的讀書方式根據(jù)規(guī)律掌握方法,不要一來就死記硬背,先找規(guī)律,再記憶,然后再學(xué)習(xí),就能很快的掌握知識。高二頻道為你整理了《高二年級物理教學(xué)設(shè)計(jì)》希望對你有幫助!
【篇一】
一、教學(xué)目標(biāo)
1.在物理知識方面要求.
加深理解電場強(qiáng)度、電勢、電勢差、電勢能、電容等重點(diǎn)概念.
2.在熟練掌握上述概念的基礎(chǔ)上,能夠分析和解決一些物理問題.
3.通過復(fù)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生歸納知識和進(jìn)一步運(yùn)用知識的能力,學(xué)習(xí)一定的研究問題的科學(xué)方法.
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
概念的綜合性運(yùn)用.
三、教具
投影片(或小黑板).
四、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
(一)引入新課
1.提問:
靜電場一章中的概念有哪些?它們?nèi)绾伪硎??它們之間有什么聯(lián)系?
2.歸納上述內(nèi)容.如下表(見投影片).
適當(dāng)講述后,應(yīng)著重講清每個概念的物理含義以及概念間的聯(lián)系和區(qū)別.
(二)主要教學(xué)過程設(shè)計(jì)
1.靜電場特性的研究.
研究方法(一).用電場強(qiáng)度E(矢量).
從力的角度研究電場,電場強(qiáng)度E是電場本身的一種特性,與檢驗(yàn)電荷存在與否無關(guān).E是矢量.要區(qū)別公式E=F/q(定義式)、E=kQ/r2(點(diǎn)電荷電場)、E=U/d(勻強(qiáng)電場)的物理意義和適用范圍.E既然是矢量,那么如何比較電場中任兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小和方向呢?
啟發(fā)學(xué)生用多種方法判斷.然后將學(xué)生回答內(nèi)容歸納.可能方法有:
(1)判斷電場強(qiáng)度大小的方法.
根據(jù)定義式E=F/q;
點(diǎn)電荷電場,E=kQ/r2;
勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)處處相等,且滿足E=U/d;
電場線密(疏)處場強(qiáng)大(小).
(2)判斷電場強(qiáng)度方向的方法.
正電荷所受電場力的方向即是該點(diǎn)的場強(qiáng)方向;
電場線上每一點(diǎn)的切線方向即是該點(diǎn)的場強(qiáng)方向;
電勢降低快的方向就是場強(qiáng)的方向.是非題(投影片)(由學(xué)生口答并簡要說明理由):
(A)若將放在電場中某點(diǎn)的電荷q改為-q,則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小不變,方向與原來相反.(×)
(B)若取走放在電場中某點(diǎn)的電荷,則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度變?yōu)榱悖?×)
(C)無論什么電場,場強(qiáng)的方向總是由高電勢面指向低電勢面.(√)
(D)已知A、B為某一電場線(直線)上的兩點(diǎn),由此可知,A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同,但EA和EB的大小無法比較.(√)
(E)沿電場線方向,場強(qiáng)一定越來越?。?×)
(F)若電荷q在A處受到的電場力比在B點(diǎn)時大,則A點(diǎn)電場強(qiáng)度比B點(diǎn)的大.(√)
(G)電場中某點(diǎn)電場線的方向,就是放在該點(diǎn)的電荷所受電場力的方向.(×)
研究方法(二):用電勢U(標(biāo)量).
從能的角度研究電場,電勢U是電場本身的一種特性,與檢驗(yàn)電荷存在與否無關(guān).U是標(biāo)量.規(guī)定:無限遠(yuǎn)處的電勢為零.電勢的正負(fù)和大小是相對的,電勢差的值是絕對的.實(shí)例:在+Q(-Q)的電場中,U>0(<0).
電勢能是電荷和電場所組成的系統(tǒng)共有的.規(guī)定:無限遠(yuǎn)處的電勢能為零.電勢能的正負(fù)和大小是相對的,電勢能的差值是絕對的.實(shí)例:+q在+Q(-Q)的電場中,εP>0(<0);-q在+Q(-Q)的電場中,εP<0(>0).
提出的問題:
(1)如何判斷電勢的高低?
啟發(fā)學(xué)生用多種方法判斷.然后將學(xué)生回答內(nèi)容歸納可能方法有:
根據(jù)電勢的定義式U=W/q,將+q從無窮遠(yuǎn)處移至+Q電場中的某點(diǎn),外力克服電場力做功越多,則該點(diǎn)的電勢越高;
將q、εP帶符號代入U=εP/q計(jì)算,若U>0(<0),則電勢變高(低);
根據(jù)電場線方向,順(逆)著電場線方向,電勢越來越低(高);
根據(jù)電勢差,若UAB>0(<O),則UA>UB(UA<UB);
根據(jù)場強(qiáng)方向,場強(qiáng)方向即為電勢降低快的方向.
(2)怎樣比較電勢能的多少?
啟發(fā)學(xué)生用多種方法判斷,將學(xué)生回答歸納,可能方法有:
可根據(jù)電場力做功的正負(fù)判斷,若電場力對移動電荷做正(負(fù))功,則電勢能減少(增加);
將q、U帶符號代入εP=qU計(jì)算,若εP>0(<0),則電勢能增加(減少).
【篇二】
知識與技能:
1.知道點(diǎn)電荷的概念,理解并掌握庫侖定律的含義及其表達(dá)式;
2.會用庫侖定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算;
3.知道庫侖扭稱的原理。
過程與方法:
1.通過學(xué)習(xí)庫侖定律得出的過程,體驗(yàn)從猜想到驗(yàn)證、從定性到定量的科學(xué)探究過程,學(xué)會通過間接手段測量微小力的方法;
2.通過探究活動培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析結(jié)果及結(jié)合數(shù)學(xué)知識解決物理問題的研究方法。
情感、態(tài)度和價值觀:
1.通過對點(diǎn)電荷的研究,讓學(xué)生感受物理學(xué)研究中建立理想模型的重要意義;
2.通過靜電力和萬有引力的類比,讓學(xué)生體會到自然規(guī)律有其統(tǒng)一性和多樣性。
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.建立庫侖定律的過程;
2.庫侖定律的應(yīng)用。
【教學(xué)難點(diǎn)】
庫侖定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程。
【教學(xué)方法】
實(shí)驗(yàn)探究法、交流討論法。
【教學(xué)過程和內(nèi)容】
<引入新課>同學(xué)們,通過前面的學(xué)習(xí),我們知道“同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引”,這讓我們對電荷間作用力的方向有了一定的認(rèn)識。我們把電荷間的作用力叫做靜電力,那么靜電力的大小滿足什么規(guī)律呢?讓我們一起進(jìn)入本章第二節(jié)《庫侖定律》的學(xué)習(xí)。
<庫侖定律的發(fā)現(xiàn)>
活動一:思考與猜想
同學(xué)們,電荷間的作用力是通過帶電體間的相互作用來表現(xiàn)的,
因此,我們應(yīng)該研究帶電體間的相互作用??墒?,生活中帶電體的大小和形狀是多種多樣的,這就給我們尋找靜電力的規(guī)律帶來了麻煩。
早在300多年以前,偉大的牛頓在研究萬有引力的同時,就曾對帶電紙片的運(yùn)動進(jìn)行研究,可是由于帶電紙片太不規(guī)則,牛頓對靜電力的研究并未成功。
(問題1)大家對研究對象的選擇有什么好的建議嗎?
在靜電學(xué)的研究中,我們經(jīng)常使用的帶電體是球體。
(問題2)帶電體間的作用力(靜電力)的大小與哪些因素有關(guān)呢?
請學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)大膽猜想。
<定性探究>電荷間的作用力與影響因素的關(guān)系
實(shí)驗(yàn)表明:電荷間的作用力F隨電荷量q的增大而增大;隨距離r的增大而減小。
(提示)我們的研究到這里是否可以結(jié)束了?為什么?
這只是定性研究,應(yīng)該進(jìn)一步深入得到更準(zhǔn)確的定量關(guān)系。
(問題3)靜電力F與r,q之間可能存在什么樣的定量關(guān)系?
你覺得哪種可能更大?為什么?(引導(dǎo)學(xué)生與萬有引力類比)
活動二:設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
<實(shí)驗(yàn)方法>
(問題4)研究F與r、q的定量關(guān)系應(yīng)該采用什么方法?
控制變量法——(1)保持q不變,驗(yàn)證F與r2的反比關(guān)系;
(2)保持r不變,驗(yàn)證F與q的正比關(guān)系。
<實(shí)驗(yàn)可行性討論>.
困難一:F的測量(在這里F是一個很小的力,不能用彈簧測力計(jì)直接測量,你有什么辦法可以實(shí)現(xiàn)對F大小的間接測量嗎?)
困難二:q的測量(我們現(xiàn)在并不知道準(zhǔn)確測定帶電小球所帶的電量的方法,要研究F與q的定量關(guān)系,你有什么好的想法嗎?)
(思維啟發(fā))有這樣一個事實(shí):兩個相同的金屬小球,一個帶電、一個不帶電,互相接觸后,它們對相隔同樣距離的第三個帶電小球的作用力相等。
——這說明了什么?(說明球接觸后等分了電荷)
(追問)現(xiàn)在,你有什么想法了嗎?
<實(shí)驗(yàn)具體操作>定量驗(yàn)證
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:兩個點(diǎn)電荷間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們距離的二次方成反比。
<得出庫侖定律>同學(xué)們,我們一起用了大約20分鐘得到的這個結(jié)論,其實(shí)在物理學(xué)發(fā)展,數(shù)位偉大的科學(xué)家用了近30年的時間得到的并以法國物理學(xué)家?guī)靵龅拿謥砻膸靵龆伞?BR> 啟示一:類比猜想的價值
讀過牛頓著作的人都可能推想到:凡是表現(xiàn)這種特性的相互作用都應(yīng)服從平方反比定律。這似乎用類比推理的方法就可以得到電荷間作用力的規(guī)律。正是這樣的類比,讓電磁學(xué)少走了許多彎路,形成了嚴(yán)密的定量規(guī)律。馬克·吐溫曾說“科學(xué)真是迷人,根據(jù)零星的事實(shí),增添一點(diǎn)猜想,竟能贏得那么多的收獲!”??茖W(xué)家以廣博的知識和深刻的洞察力為基礎(chǔ)進(jìn)行的猜想,才是具有創(chuàng)造力的思維活動。
然而,英國物理史學(xué)家丹皮爾也說“自然如不能被目證那就不能被征服!”
啟示二:實(shí)驗(yàn)的精妙
1785年庫侖在前人工作的基礎(chǔ)上,用自己設(shè)計(jì)的扭稱精確驗(yàn)證得到了庫侖定律。(庫侖扭稱實(shí)驗(yàn)的介紹:這個實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)相當(dāng)巧妙。把微小力放大為力矩,將直接測量轉(zhuǎn)換為間接測量,從而得到靜電力的作用規(guī)律——庫侖定律。)
<講解庫侖定律>
1.內(nèi)容:真空中兩個靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。
2.?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式:
(說明),叫做靜電力常量。
3.適用條件:(1)真空中(一般情況下,在空氣中也近似適用);
(2)靜止的;(3)點(diǎn)電荷。
(強(qiáng)調(diào))庫侖定律的公式與萬有引力的公式在形式上盡管很相似,但仍是性質(zhì)不同的兩種力。我們來看下面的題目:
<達(dá)標(biāo)訓(xùn)練>
例題1:(通過定量計(jì)算,讓學(xué)生明確對于微觀帶電粒子,因?yàn)殪o電力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于萬有引力,所以我們往往忽略萬有引力。)
(過渡)兩個點(diǎn)電荷的靜電力我們會求解了,可如果存在三個電荷呢?
(承前啟后)兩個點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個點(diǎn)電荷的存在而有所改變。因此,多個點(diǎn)電荷對同一個點(diǎn)電荷的作用力等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對這個點(diǎn)電荷的作用力的矢量和。
例題2:(多個點(diǎn)電荷對同一點(diǎn)電荷作用力的疊加問題。一方面鞏固庫侖定律,另一方面,也為下一節(jié)電場強(qiáng)度的疊加做鋪墊。)
(拓展說明)庫侖定律是電磁學(xué)的基本定律之一。雖然給出的是點(diǎn)電荷間的靜電力,但是任何一個帶電體都可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的。所以,如果知道了帶電體的電荷分布,就可以根據(jù)庫侖定律和平行四邊形定則求出帶電體間靜電力的大小和方向了。而這正是庫侖定律的普遍意義。
一、教學(xué)目標(biāo)
1.在物理知識方面要求.
加深理解電場強(qiáng)度、電勢、電勢差、電勢能、電容等重點(diǎn)概念.
2.在熟練掌握上述概念的基礎(chǔ)上,能夠分析和解決一些物理問題.
3.通過復(fù)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生歸納知識和進(jìn)一步運(yùn)用知識的能力,學(xué)習(xí)一定的研究問題的科學(xué)方法.
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
概念的綜合性運(yùn)用.
三、教具
投影片(或小黑板).
四、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
(一)引入新課
1.提問:
靜電場一章中的概念有哪些?它們?nèi)绾伪硎??它們之間有什么聯(lián)系?
2.歸納上述內(nèi)容.如下表(見投影片).
適當(dāng)講述后,應(yīng)著重講清每個概念的物理含義以及概念間的聯(lián)系和區(qū)別.
(二)主要教學(xué)過程設(shè)計(jì)
1.靜電場特性的研究.
研究方法(一).用電場強(qiáng)度E(矢量).
從力的角度研究電場,電場強(qiáng)度E是電場本身的一種特性,與檢驗(yàn)電荷存在與否無關(guān).E是矢量.要區(qū)別公式E=F/q(定義式)、E=kQ/r2(點(diǎn)電荷電場)、E=U/d(勻強(qiáng)電場)的物理意義和適用范圍.E既然是矢量,那么如何比較電場中任兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小和方向呢?
啟發(fā)學(xué)生用多種方法判斷.然后將學(xué)生回答內(nèi)容歸納.可能方法有:
(1)判斷電場強(qiáng)度大小的方法.
根據(jù)定義式E=F/q;
點(diǎn)電荷電場,E=kQ/r2;
勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)處處相等,且滿足E=U/d;
電場線密(疏)處場強(qiáng)大(小).
(2)判斷電場強(qiáng)度方向的方法.
正電荷所受電場力的方向即是該點(diǎn)的場強(qiáng)方向;
電場線上每一點(diǎn)的切線方向即是該點(diǎn)的場強(qiáng)方向;
電勢降低快的方向就是場強(qiáng)的方向.是非題(投影片)(由學(xué)生口答并簡要說明理由):
(A)若將放在電場中某點(diǎn)的電荷q改為-q,則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小不變,方向與原來相反.(×)
(B)若取走放在電場中某點(diǎn)的電荷,則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度變?yōu)榱悖?×)
(C)無論什么電場,場強(qiáng)的方向總是由高電勢面指向低電勢面.(√)
(D)已知A、B為某一電場線(直線)上的兩點(diǎn),由此可知,A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同,但EA和EB的大小無法比較.(√)
(E)沿電場線方向,場強(qiáng)一定越來越?。?×)
(F)若電荷q在A處受到的電場力比在B點(diǎn)時大,則A點(diǎn)電場強(qiáng)度比B點(diǎn)的大.(√)
(G)電場中某點(diǎn)電場線的方向,就是放在該點(diǎn)的電荷所受電場力的方向.(×)
研究方法(二):用電勢U(標(biāo)量).
從能的角度研究電場,電勢U是電場本身的一種特性,與檢驗(yàn)電荷存在與否無關(guān).U是標(biāo)量.規(guī)定:無限遠(yuǎn)處的電勢為零.電勢的正負(fù)和大小是相對的,電勢差的值是絕對的.實(shí)例:在+Q(-Q)的電場中,U>0(<0).
電勢能是電荷和電場所組成的系統(tǒng)共有的.規(guī)定:無限遠(yuǎn)處的電勢能為零.電勢能的正負(fù)和大小是相對的,電勢能的差值是絕對的.實(shí)例:+q在+Q(-Q)的電場中,εP>0(<0);-q在+Q(-Q)的電場中,εP<0(>0).
提出的問題:
(1)如何判斷電勢的高低?
啟發(fā)學(xué)生用多種方法判斷.然后將學(xué)生回答內(nèi)容歸納可能方法有:
根據(jù)電勢的定義式U=W/q,將+q從無窮遠(yuǎn)處移至+Q電場中的某點(diǎn),外力克服電場力做功越多,則該點(diǎn)的電勢越高;
將q、εP帶符號代入U=εP/q計(jì)算,若U>0(<0),則電勢變高(低);
根據(jù)電場線方向,順(逆)著電場線方向,電勢越來越低(高);
根據(jù)電勢差,若UAB>0(<O),則UA>UB(UA<UB);
根據(jù)場強(qiáng)方向,場強(qiáng)方向即為電勢降低快的方向.
(2)怎樣比較電勢能的多少?
啟發(fā)學(xué)生用多種方法判斷,將學(xué)生回答歸納,可能方法有:
可根據(jù)電場力做功的正負(fù)判斷,若電場力對移動電荷做正(負(fù))功,則電勢能減少(增加);
將q、U帶符號代入εP=qU計(jì)算,若εP>0(<0),則電勢能增加(減少).
知識與技能:
1.知道點(diǎn)電荷的概念,理解并掌握庫侖定律的含義及其表達(dá)式;
2.會用庫侖定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算;
3.知道庫侖扭稱的原理。
過程與方法:
1.通過學(xué)習(xí)庫侖定律得出的過程,體驗(yàn)從猜想到驗(yàn)證、從定性到定量的科學(xué)探究過程,學(xué)會通過間接手段測量微小力的方法;
2.通過探究活動培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析結(jié)果及結(jié)合數(shù)學(xué)知識解決物理問題的研究方法。
情感、態(tài)度和價值觀:
1.通過對點(diǎn)電荷的研究,讓學(xué)生感受物理學(xué)研究中建立理想模型的重要意義;
2.通過靜電力和萬有引力的類比,讓學(xué)生體會到自然規(guī)律有其統(tǒng)一性和多樣性。
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.建立庫侖定律的過程;
2.庫侖定律的應(yīng)用。
【教學(xué)難點(diǎn)】
庫侖定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程。
【教學(xué)方法】
實(shí)驗(yàn)探究法、交流討論法。
【教學(xué)過程和內(nèi)容】
<引入新課>同學(xué)們,通過前面的學(xué)習(xí),我們知道“同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引”,這讓我們對電荷間作用力的方向有了一定的認(rèn)識。我們把電荷間的作用力叫做靜電力,那么靜電力的大小滿足什么規(guī)律呢?讓我們一起進(jìn)入本章第二節(jié)《庫侖定律》的學(xué)習(xí)。
<庫侖定律的發(fā)現(xiàn)>
活動一:思考與猜想
同學(xué)們,電荷間的作用力是通過帶電體間的相互作用來表現(xiàn)的,
因此,我們應(yīng)該研究帶電體間的相互作用??墒?,生活中帶電體的大小和形狀是多種多樣的,這就給我們尋找靜電力的規(guī)律帶來了麻煩。
早在300多年以前,偉大的牛頓在研究萬有引力的同時,就曾對帶電紙片的運(yùn)動進(jìn)行研究,可是由于帶電紙片太不規(guī)則,牛頓對靜電力的研究并未成功。
(問題1)大家對研究對象的選擇有什么好的建議嗎?
在靜電學(xué)的研究中,我們經(jīng)常使用的帶電體是球體。
(問題2)帶電體間的作用力(靜電力)的大小與哪些因素有關(guān)呢?
請學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)大膽猜想。
<定性探究>電荷間的作用力與影響因素的關(guān)系
實(shí)驗(yàn)表明:電荷間的作用力F隨電荷量q的增大而增大;隨距離r的增大而減小。
(提示)我們的研究到這里是否可以結(jié)束了?為什么?
這只是定性研究,應(yīng)該進(jìn)一步深入得到更準(zhǔn)確的定量關(guān)系。
(問題3)靜電力F與r,q之間可能存在什么樣的定量關(guān)系?
你覺得哪種可能更大?為什么?(引導(dǎo)學(xué)生與萬有引力類比)
活動二:設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
<實(shí)驗(yàn)方法>
(問題4)研究F與r、q的定量關(guān)系應(yīng)該采用什么方法?
控制變量法——(1)保持q不變,驗(yàn)證F與r2的反比關(guān)系;
(2)保持r不變,驗(yàn)證F與q的正比關(guān)系。
<實(shí)驗(yàn)可行性討論>.
困難一:F的測量(在這里F是一個很小的力,不能用彈簧測力計(jì)直接測量,你有什么辦法可以實(shí)現(xiàn)對F大小的間接測量嗎?)
困難二:q的測量(我們現(xiàn)在并不知道準(zhǔn)確測定帶電小球所帶的電量的方法,要研究F與q的定量關(guān)系,你有什么好的想法嗎?)
(思維啟發(fā))有這樣一個事實(shí):兩個相同的金屬小球,一個帶電、一個不帶電,互相接觸后,它們對相隔同樣距離的第三個帶電小球的作用力相等。
——這說明了什么?(說明球接觸后等分了電荷)
(追問)現(xiàn)在,你有什么想法了嗎?
<實(shí)驗(yàn)具體操作>定量驗(yàn)證
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:兩個點(diǎn)電荷間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們距離的二次方成反比。
<得出庫侖定律>同學(xué)們,我們一起用了大約20分鐘得到的這個結(jié)論,其實(shí)在物理學(xué)發(fā)展,數(shù)位偉大的科學(xué)家用了近30年的時間得到的并以法國物理學(xué)家?guī)靵龅拿謥砻膸靵龆伞?BR> 啟示一:類比猜想的價值
讀過牛頓著作的人都可能推想到:凡是表現(xiàn)這種特性的相互作用都應(yīng)服從平方反比定律。這似乎用類比推理的方法就可以得到電荷間作用力的規(guī)律。正是這樣的類比,讓電磁學(xué)少走了許多彎路,形成了嚴(yán)密的定量規(guī)律。馬克·吐溫曾說“科學(xué)真是迷人,根據(jù)零星的事實(shí),增添一點(diǎn)猜想,竟能贏得那么多的收獲!”??茖W(xué)家以廣博的知識和深刻的洞察力為基礎(chǔ)進(jìn)行的猜想,才是具有創(chuàng)造力的思維活動。
然而,英國物理史學(xué)家丹皮爾也說“自然如不能被目證那就不能被征服!”
啟示二:實(shí)驗(yàn)的精妙
1785年庫侖在前人工作的基礎(chǔ)上,用自己設(shè)計(jì)的扭稱精確驗(yàn)證得到了庫侖定律。(庫侖扭稱實(shí)驗(yàn)的介紹:這個實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)相當(dāng)巧妙。把微小力放大為力矩,將直接測量轉(zhuǎn)換為間接測量,從而得到靜電力的作用規(guī)律——庫侖定律。)
<講解庫侖定律>
1.內(nèi)容:真空中兩個靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。
2.?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式:
(說明),叫做靜電力常量。
3.適用條件:(1)真空中(一般情況下,在空氣中也近似適用);
(2)靜止的;(3)點(diǎn)電荷。
(強(qiáng)調(diào))庫侖定律的公式與萬有引力的公式在形式上盡管很相似,但仍是性質(zhì)不同的兩種力。我們來看下面的題目:
<達(dá)標(biāo)訓(xùn)練>
例題1:(通過定量計(jì)算,讓學(xué)生明確對于微觀帶電粒子,因?yàn)殪o電力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于萬有引力,所以我們往往忽略萬有引力。)
(過渡)兩個點(diǎn)電荷的靜電力我們會求解了,可如果存在三個電荷呢?
(承前啟后)兩個點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個點(diǎn)電荷的存在而有所改變。因此,多個點(diǎn)電荷對同一個點(diǎn)電荷的作用力等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對這個點(diǎn)電荷的作用力的矢量和。
例題2:(多個點(diǎn)電荷對同一點(diǎn)電荷作用力的疊加問題。一方面鞏固庫侖定律,另一方面,也為下一節(jié)電場強(qiáng)度的疊加做鋪墊。)
(拓展說明)庫侖定律是電磁學(xué)的基本定律之一。雖然給出的是點(diǎn)電荷間的靜電力,但是任何一個帶電體都可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的。所以,如果知道了帶電體的電荷分布,就可以根據(jù)庫侖定律和平行四邊形定則求出帶電體間靜電力的大小和方向了。而這正是庫侖定律的普遍意義。