電荷 庫侖定律
二 講授新課
關于這部分教學,在初中學習的基礎上,完全可以由課堂學生自己實驗來總結完成。
1.摩擦起電
學生實驗1:先用玻璃棒、橡膠棒靠近碎紙屑,看有什么現象?然后用綢子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡膠棒,再靠近碎紙屑看有什么現象?讓學生分析兩次實驗現象的異同;并分析原因。
教師總結:摩擦過的物體性質有了變化,能夠吸引輕小物體,我們說此時物體帶了電或者說帶了電荷。而用摩擦的方法使物體帶電就叫做摩擦起電。
人類從很早就認識了磁現象和電現象,例如我國在戰國末期就發現了磁鐵礦有吸引鐵的現象。在東漢初年就有了帶電的琥珀吸引輕小物體的文字記載,我國古代人民非常善于觀察,早在兩千多年前的西漢時期就有“玳瑁吸裙”的記載,玳瑁是一種美麗的龜殼,人們在用它作首飾時無意中發現摩擦后的玳瑁會吸引衣服。讓學生討論在日常生活中見過類似的摩擦起電現象,學生舉例分析后可以布置課下作業。
2.兩種電荷
學生實驗2:將學生分組。
實驗器材有:
(1)玻璃棒、橡膠棒各兩根;
(2)毛皮、綢子各兩塊;
(3)支架;
為了避免實驗中電荷的流失,最好兩名同學同時進行操作,
實驗過程:
(1)兩位同學同時都用綢子摩擦玻璃棒,使它帶電,將一根放在支座上,注意:要記住哪端帶電,不要用手摸帶電的一端,用另一根玻璃棒的帶電端靠近這根玻璃棒的帶電端,觀察發生的現象;
(2)用毛皮摩擦橡膠棒,重做剛才的實驗;
(3)用綢子摩擦過的玻璃棒和用毛皮摩擦過的橡膠棒,做剛才的實驗。
將實驗結果記錄下來;教師通過媒體動畫可控再現實驗現象,并將學生觀察到的實驗結論總結,引導學生分析這些實驗現象中能發現什么?
教師總結:在歷史上,人們用各種各樣的材料做了大量的實驗,人們發現帶電物體凡是跟綢子摩擦過的玻璃棒互相吸引的,必定跟毛皮摩擦過的橡膠棒互相排斥;凡是跟毛皮摩擦過的橡膠棒互相吸引的,必定跟綢子摩擦過的玻璃棒互相排斥。就是說物體帶的電荷要么跟綢子摩擦過的玻璃棒所帶電荷相同,要么跟毛皮摩擦過的橡膠棒所帶電荷相同,沒有第三種可能,自然界中只有這樣兩種電荷,美國科學家富蘭克林對這兩種電荷做出規定:綢子摩擦過的玻璃棒所帶電荷叫做正電荷,毛皮摩擦過的橡膠棒所帶電荷叫做負電荷。
3.電荷之間的相互作用:
在先前實驗的基礎上,討論電荷之間的作用力與電荷之間距離的關系,可以參考媒體資源中:電荷之間距離與電量、電荷之間作用力的定性關系的媒體動畫,定性介紹三個物理量之間的關系,在給出點電荷的定義之后直接引出庫侖定律的內容。給出庫倫定律的公式:講解中的注意事項參考“有關庫倫定律的教學建議”。
三 典型例題講解
四 課堂小結
1.電荷之間相互作用規律:同性相斥,異性相吸,大小用庫侖定律來計算。
2.點電荷作用力為一對相互作用力,遵循牛頓第三定律。
3.庫侖定律的適用條件:真空中靜止點電荷間的相互作用力(均勻帶電體間、均勻帶電球殼間也可)。