2022年高二物理静电场教案及练习题.docx
《2022年高二物理静电场教案及练习题.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年高二物理静电场教案及练习题.docx(79页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载人教板 新课标物理选修 31 教案 - 第一章、静电场 第一节、电荷及其守恒定律(1 课时)教学目标(一)学问与技能1知道两种电荷及其相互作用知道电量的概念2知道摩擦起电,知道摩擦起电不是制造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开3知道静电感应现象,知道静电感应起电不是制造了电荷,而是使物体中的电荷分 开4知道电荷守恒定律5知道什么是元电荷(二)过程与方法1、通过对中学学问的复习使同学进一步熟悉自然界中的两种电荷 2、通过对原子核式结构的学习使同学明确摩擦起电和感应起电不是制造了电荷,而 是使物体中的电荷分开但对一个与外界没有电荷
2、交换的系统,电荷的代数和不变;(三)情感态度与价值观 通过对本节的学习培育同学从微观的角度熟悉物体带电的本质 重点: 电荷守恒定律 难点: 利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题;教具 :丝绸,玻璃棒,毛皮,硬橡胶棒,绝缘金属球,静电感应导体,通草球;教学过程:(一)引入新课:新的学问内容,新的学习起点本章将学习静电学将从物质的微观 的角度熟悉物体带电的本质,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;【板书】第一章 静电场 复习中学学问:【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
3、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【板书】自然界中的两种电荷 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【板书】1、 电荷(1)原子的核式结构及摩擦起电的微观说明名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 49 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载构成物质的
4、原子本身就是由带电微粒组成;原子:包括原子核(质子和中子)和核外电子;(2)摩擦起电的缘由:不同物质的原子核束缚电子的才能不同实质: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 P3 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 都带上了电荷假如先把 C移走, A 和 B上的金属箔就会闭合假如先把 A 和 B 分开,然后移开 C,可以看到 A 和 B仍带有电荷;假如再让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
5、等量的电荷,重新接触后等量异种电荷发生中和【板书】( 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,叫做感应起电提出问题:静电感应的缘由?带领同学分析物质的微观分子结构,分析起电的本质缘由: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制造了电荷,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;得出电荷守恒定律【板书】 2、电荷守恒定律:电荷既不能制造,也不能毁灭,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
6、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; 引导同学分析问题与练习 33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 . 留意:全部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 me 的比值 ,为e1.7611 10C/比荷:电子的电荷量e 和电子的质量m e【小结】对本节内容做简要的小结 巩固练习1关于元电荷的懂得,以下说法正确选项: A元电荷就是电子B元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量C元电荷就是
7、质子D物体所带的电量只能是元电荷的整数倍名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 49 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载25 个元电荷的电量是_, 16 C 电量等于 _元电荷3关于点电荷的说法,正确选项: A只有体积很小的带电体才能看成点电荷 B体积很大的带电体肯定不能看成点电荷 C当两个带电体的大小及外形对它们之间的相互作用力的影响可以忽视时,这两个 带电体可看成点电荷D一切带电体都可以看成点电荷 作业1复习本节课文2摸索与争论:引导同学完成课本P5问题与练习1-4说明:1、两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、 摩擦起电的学问, 这些在中
8、学都已经讲过,本节重点是表达静电感应现象要做好演示试验,使同学清晰地知道什么是静电感应现 象在此基础上,使同学知道,感应起电也不是制造了电荷,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本节只说明静电感应现象;2在复习摩擦起电现象和表达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3要求同学知道元电荷的概念,而密立根试验作为专题,有条件的学校可以组织同学 选学其次节、库仑定律(1 课时)教学目标(一)学问与技能1把握库仑定律,要求知道点电荷的概念,懂得库仑定律的含义及其公式表达,知道 静电力常量2会用库仑定律的公式进行有关的运算3知
9、道库仑扭秤的试验原理(二)过程与方法 通过演示让同学探究影响电荷间相互作用力的因素,再得出库仑定律(三)情感态度与价值观 培育同学的观看和探究才能 重点: 把握库仑定律 难点: 会用库仑定律的公式进行有关的运算 教具 :库仑扭秤 模型或挂图 教学过程:(一)复习上课时相关学问(二)新课教学【板书】-第 2 节、库仑定律 提出问题:电荷之间的相互作用力跟什么因素有关?【演示】:带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向使同学通过观名师归纳总结 察分析出结论 参见课本图1.2 1 第 3 页,共 49 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必
10、备 欢迎下载【板书】: 1、影响两电荷之间相互作用力的因素:2、库仑定律1距离 2电量内容表述:力的大小跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方 成反比作用力的方向在两个点电荷的连线上公式:Fkq q 2m2/C2r2静电力常量k = 9.0 109N适用条件:真空中,点电荷抱负化模型【介绍】:( 1)关于“ 点电荷” ,应让同学懂得这是相对而言的,只要带电体本身的 大小跟它们之间的距离相比可以忽视,带电体就可以看作点电荷严格地说点电荷是一 个抱负模型,实际上是不存在的这里可以引导同学回忆力学中的质点的概念简洁出 现的错误是:只要体积小就能当点电荷,这一点在教学中应结合实例予以订
11、正(2)要强调说明课本中表述的库仑定律只适用于真空,也可近似地用于气体介质,对其它介质对电荷间库仑力的影响不便向同学多作说明,只能简洁地指出:为了排除其 他介质的影响,将试验和定律约束在真空的条件下扩展:任何一个带电体都可以看成是由很多点电荷组成的任意两点电荷之间的作 用力都遵守库仑定律用矢量求和法求合力利用微积分运算得:带电小球可等效看成电量都集中在球心上的点电荷静电力同样具有力的共性,遵循牛顿第三定律,遵循力的平行四边形定就【板书】: 3、库仑扭秤试验(1785 年,法国物理学家库仑)【演示】:库仑扭秤 模型或挂图 介绍:物理简史及库仑的试验技巧试验技巧:( 1)小量放大(2)电量的确定【
12、例题 1】:试比较电子和质子间的静电引力和万有引力已知电子的质量 m1=9.10 1.60 10-19 C10-31 kg,质子的质量 m2=1.67 10-27 kg电子和质子的电荷量都是 分析:这个问题不用分别运算电子和质子间的静电引力和万有引力,而是列公式,化简之后,再求解解:电子和质子间的静电引力和万有引力分别是F 1F 1= kQ1 Q2,F 2= Gm1m2,F 1F 2=kQ1Q21039r22rGm1m2=9.010916010191601019= 2.3F 26.67101191010311671027可以看出,万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相像,表述的都是力,这是相
13、同之处;它们的实质区分是:第一万有引力公式运算出的力只能是相互吸引的力,绝没 有相排斥的力其次,由运算结果看出,电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引 力小的很多,因此在争论微观带电粒子间的相互作用时,主要考虑静电力,万有引力虽 然存在,但相比之下特别小,所以可忽视不计名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 49 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【例题 2】:详见课本P9 学习必备欢迎下载【小结】对本节内容做简要的小结(三)巩固练习1、 复习本节课文及阅读科学闲逛2、 引导同学完成问题与练习,练习 1、2、4,作业 3、5;参考题1真空中有两个相同的带电金
14、属小球 A 和 B,相距为 r ,带电量分别为 q 和 2q,它们之间相互作用力的大小为 F有一个不带电的金属球 C,大小跟 A、B 相同,当 C跟 A、B 小球各接触一次后拿开,再将 A、B 间距离变为 2r ,那么 A、B 间的作用力的大小可为: A 3F/64 B0 C3F/82 D3F/16 2如图 141 所示, A、B、C三点在一条直线上,各点都有一个点电荷,它们所带电量相等A、B两处为正电荷, C处为负电荷, 且 BC=2AB那 么 A、B、C三个点电荷所受库仑力的大小之比为 _3真空中有两个点电荷,分别带电 q1=5 10-3 C,q2= 2 10-2 C,它们相距 15cm,
15、现引入第三个点电荷, 它应带电量为 _,放在 _位置才能使三个点电荷都处于静止状态4把一电荷 Q分为电量为 q 和Q q 的两部分, 使它们相距肯定距离,如想使它们有最大的斥力,就 q 和 Q的关系是 _说明:1点电荷是一种抱负化的物理模型,这一点应当使同学有明确的熟悉2通过本书的例题,应当使同学明确地知道,在争论微观带电粒子的相互作用时为什么可以忽视万有引力不计3在用库仑定律进行运算时,要用电荷量的肯定值代入公式进行运算,然后依据是同种电荷,仍是异种电荷来判定电荷间的相互作用是引力仍是斥力4库仑扭秤的试验原理是选学内容,但考虑到库仑定律是基本物理定律,库仑扭秤的试验对检验库仑定律具有重要意义
16、,所以期望老师介绍给同学,可利用模型或挂图来介绍名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 49 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载第三节、电场 电场强度( 2 课时)教学目标(一)学问与技能1知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,外形知道电场是客观存在的一种特别物质2懂得电场强度的概念及其定义式,会依据电场强度的定义式进行有关的运算,知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的3能依据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的运算式,并能用此公式进行有关的运算4知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简洁的运算(二)过程与方法通过分析在电场
17、中的不同点,电场力 F 与电荷电量q 的比例关系, 使同学懂得比值F/q反映的是电场的强弱,即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法;(三)情感态度与价值观培育同学学会分析和处理电场问题的一般方法;重点: 电场强度的概念及其定义式难点: 对电场概念的懂得、应用电场的叠加原理进行简洁的运算教学过程(一)引入新课问题引入:电荷间的相互作用力是怎样产生的?(二)新课教学-第 3 节电场电场强度1、电场:启示同学从哲学角度熟悉电场,懂得电场的客观存在性,不以人的意识为转移,但能为人的意识所熟悉的物质属性利用课本图 145 说明:电荷 A 和 B 是怎样通过电场与其他电荷发生作用电荷 A对电荷 B 的作
18、用,实际上是电荷 A 的电场对电荷 B 的作用;电荷 B 对电荷 A的作用,实际上是电荷 B 的电场对电荷 A 的作用(1)电荷之间的相互作用是通过特别形式的物质电场发生的,电荷的四周都存在电场 . 特别性:不同于生活中常见的物质,看不见,摸不着,无法称量,可以叠加 . 物质性:是客观存在的,具有物质的基本属性质量和能量 . (2)基本性质:主要表现在以下几方面引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样 . 电场能使引入其中的导体产生静电感应现象 . 当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量 . 可见,电
19、场具有力和能的特点提出问题:同一电荷q 在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同,这是什么因素造成的?引出电场强度的概念:由于电场具有方向性以及各点强弱不同,所以 造成同一电荷 q 在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同,我们用电场强度来表 示电场的强弱和方向名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 49 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载2、电场强度 E :由图 1.2-1 可知带电金属球四周存在电场;且从小球受力情形可知,电场的强弱与小球带电和位置有关;引出摸索电荷和场源电荷- (1)关于摸索电荷和场源电荷-(详见 P12)留意:
20、检验电荷是一种抱负化模型,它是电量很小的点电荷,将其放入电场后对原电场强度无影响指出:虽然可用同一电荷 q 在电场中各点所受电场力 F 的大小来比较各点的电场强弱,但是电场力 F 的大小仍和电荷 q 的电量有关,所以不能直接用电场力的大小表示电场的强弱试验说明:在电场中的同一点,电场力 F 与电荷电量 q 成正比,比值 F/q 由电荷 q 在电场中的位置所打算,跟电荷电量无关,是反映电场性质的物理量,所以我们用这个比值 F/q 来表示电场的强弱(2)电场强度定义:电场中某一点的电荷受到的电场力 F 跟它的电荷量 q 的比值,叫做该点的电场强度,简称场强用 E 表示;公式(大小):E=F/q (
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022 年高 物理 静电场 教案 练习题
限制150内