1、 第一節(jié)、電荷庫(kù)侖定律一、接引雷電下九天說(shuō)明：電閃雷鳴是常見(jiàn)的自然現(xiàn)象，有時(shí)甚至表現(xiàn)得神秘恐怖。蒙昧?xí)r期的人們認(rèn)為雷電是“天神之火”, 在很長(zhǎng)的歷史時(shí)期內(nèi)對(duì)雷電充滿畏懼。歐洲的文藝復(fù)興使得科學(xué)精神得到解放，人們開(kāi)始對(duì)雷電現(xiàn)象進(jìn)行思考。18 世紀(jì)，各種靜電現(xiàn)象首先引起了學(xué)者們的關(guān)注和研究。問(wèn)：我們周?chē)心男╈o電現(xiàn)象呢？（冬天在漆黑的房間里脫毛衣的時(shí)候可以看到火星天氣干燥的時(shí)候，手摸到鐵器的時(shí)候會(huì)發(fā)麻）說(shuō)明：那么天上的雷電和我們平時(shí)接觸到的靜電有沒(méi)有聯(lián)系呢？如果有，會(huì)有什么聯(lián)系呢？1746 年，富蘭克林胃著生命危險(xiǎn)在美國(guó)費(fèi)城進(jìn)行了著名的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)。問(wèn)：他是如何做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的呢？（他用綢子做了一個(gè)大風(fēng)箏

2、在風(fēng)箏頂上安了一根細(xì)鐵絲，一根麻線的一端連接鐵絲，另一端拴一把鑰匙并塞在萊頓瓶中。他和兒子一起把風(fēng)箏放到天上，牽著風(fēng)箏的一根絲繩系在遮雨棚內(nèi)。當(dāng)雷電打下來(lái)，他看見(jiàn)麻線末端的纖維散開(kāi)，并且萊頓瓶也帶上了電。問(wèn)：富蘭克林的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)有什么意義嗎？（證明了閃電是一種放電現(xiàn)象，與摩擦產(chǎn)生的電沒(méi)有區(qū)別。該實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一了天電和地電，使人類擺脫了對(duì)雷電現(xiàn)象的迷信）富蘭克林的實(shí)捆正明閃電是一種放電現(xiàn)象，與摩擦產(chǎn)生的電沒(méi)有區(qū)別。他統(tǒng)一了天電和地電，使人類擺脫了對(duì)雷電現(xiàn)象的迷f 言。富蘭克林為我們揭開(kāi)了天電的奧秘一一它跟地上的電是 樣的富蘭克林吞到J 歐洲人表演的電學(xué)實(shí)驗(yàn)。新奇的現(xiàn)象激發(fā)了他極大的興趣，通過(guò)歐洲科學(xué)界的

3、朋友，他很快就得到了一套實(shí)驗(yàn)儀器并立即開(kāi)始重復(fù)實(shí)驗(yàn)和研究。二、電荷（一）摩擦起電說(shuō)明：靜電有什么性質(zhì)？它從哪里來(lái)？它的存在跟我們的生活有哪些關(guān)系？說(shuō)明：人們最早注意的經(jīng)典現(xiàn)象是摩擦起電。我國(guó)學(xué)者王充發(fā)現(xiàn)甲殼等物體能吸引芥子之類的輕小物體，古希臘人也發(fā)現(xiàn)了琥珀等物體經(jīng)摩擦后能吸引草屑等小物體，后來(lái)在大量的摩擦起電實(shí)驗(yàn)中人們發(fā)現(xiàn)：電荷有兩種： 正電荷和負(fù)電荷。用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電荷，用毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒帶負(fù)電荷。電荷的多少就稱之為電荷量問(wèn)：在國(guó)際單位制中，電荷的單位是什么？（庫(kù)侖 簡(jiǎn)稱庫(kù) 符號(hào)C ）問(wèn)：電荷之間的力學(xué)性質(zhì)怎樣？（同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引）問(wèn)：為什么摩擦能夠起電呢？（

4、物質(zhì)的原子是由帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子組成的。原子核的正電荷數(shù)且與周?chē)娮拥呢?fù)電荷數(shù)量一樣多，所以整個(gè)原子對(duì)外表現(xiàn)為電中性。在摩擦起電過(guò)程中，一些被原子核束縛得不緊的電子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上，于是失去電產(chǎn)的物休帶正電，得到電子的物體帶負(fù)電在用絲綢摩擦玻璃棒時(shí)，玻璃棒上的電子跑到絲綢上去了，玻璃棒因缺少電子而帶正電，絲綢因有多余的電荷而帶負(fù)電）問(wèn)：如何知道物體是否帶電了呢？（可以使用驗(yàn)電器）問(wèn)：如圖左側(cè)的驗(yàn)電器結(jié)構(gòu)如何?原理如何？（上面是個(gè)金屬盒，下面有兩個(gè)金屬箔片，兩個(gè)金屬箔片能夠因?yàn)閹N電荷而張開(kāi)）問(wèn)：如圖右側(cè)的驗(yàn)電器結(jié)構(gòu)如何?原理如何？(上面是個(gè)金屬球，下面是一根固定的金屬桿和一個(gè)金屬

5、箔片，能夠根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)的角度表示帶電的多少，這種特殊的臉電器也叫做靜電計(jì) ) （二）接觸起電說(shuō)明：除了摩擦起電外，還有沒(méi)有其他起點(diǎn)方式呢？例如兩個(gè)相同的金屬小球，甲不帶電，乙?guī)щ姡瑑蓚€(gè)小球接觸，則甲球要帶上一定的電荷問(wèn)：兩個(gè)帶電的相同的小球，接觸后電荷如何分配？（每個(gè)帶電小球的電荷等于正負(fù)電荷的平均值）（三）感應(yīng)起電實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)器材：（一對(duì)用絕緣支柱支持的金屬導(dǎo)體A 、B 下面帶有金屬箔片，帶正電的金屬球C）實(shí)驗(yàn)過(guò)程：使金屬導(dǎo)體A 、B彼此接觸，讓帶正電的球C 移近導(dǎo)體A實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：帶正電的球C 移近導(dǎo)體A前，貼在A、B下面的金屬箔是閉合的。帶正電行的球C 移近導(dǎo)體A ，可以看到A 、B 上的金屬

6、箔都張開(kāi)了。實(shí)驗(yàn)解釋：A、B是金屬，帶有自由電荷，帶正電的球C移近導(dǎo)體A時(shí)，A、B中的自由電子受到球C的吸引移動(dòng)到A使A帶上負(fù)電，同時(shí)使A帶上等量的正電，所以可以看到A 、B 上的金屬箔都張開(kāi)了。問(wèn)：如果把A 、B 分開(kāi)，然后移去C ，可以看到什么現(xiàn)象？（A 、B 上的金屬箔仍然張開(kāi)）為什么會(huì)看到這樣的現(xiàn)象？（在用外力把A 、B 分開(kāi)的過(guò)程中，A、B上的電荷并沒(méi)有發(fā)生中和，仍然帶有電荷）問(wèn)：如果讓A 、B 接觸，移去C，可以看到什么現(xiàn)象？(金屬箔就不再?gòu)堥_(kāi))，為什么會(huì)看到這樣的現(xiàn)象？（A 、B 所帶的電荷是等量的，互相接觸時(shí)，移去C后，正、負(fù)電待發(fā)生了中和。所以金屬箔就不再?gòu)堥_(kāi)）說(shuō)明：把電荷移

7、近不帶電的導(dǎo)體，使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做感應(yīng)起電三、電荷守恒定律 說(shuō)明：大量事實(shí)表明，電荷既不能創(chuàng)生也不能消滅只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中電荷的總量 不變，這個(gè)結(jié)論叫做電荷守恒定律，該定律是物理學(xué)中重要的基本定律之一。 說(shuō)明：到目前為止，科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的最小電荷夏是電了所帶的電荷量，我們就把電子的電荷量稱之為元電荷，用e 表示，電子電量e = 1 . 60 x 10 19 C，所有帶電物體的電荷量或者等于e ，或者是e 的整數(shù)倍。四、庫(kù)侖定律實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)器材：帶正電的物體A ，絲線、帶正電的輕質(zhì)小球、支架實(shí)驗(yàn)過(guò)程：物體A 位置固定不動(dòng)，把帶正電的輕質(zhì)

8、小球用細(xì)線系在支架上，先后掛在P1、P2、P3等位置，觀察絲線與豎直方向之間的夾角實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：物體A與帶電小球的距離越大，絲線與豎直方向之間的夾角越小實(shí)驗(yàn)解釋：該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明，電荷之間的作用力和距離之間的關(guān)系是距離越大，作用力越小實(shí)驗(yàn)過(guò)程：物體A 位置固定不動(dòng)，帶正電的輕質(zhì)小球用細(xì)線系在支架上，位置固定不動(dòng)，增大或減小它所帶的電荷量，觀察絲線與豎直方向之間的夾角實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：物體A與帶電小球的帶電量越大，絲線與豎直方向之間的夾角越大實(shí)驗(yàn)解釋：該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明，電荷之間的作用力和電荷量之間的關(guān)系是電荷量越大，作用力越大說(shuō)明：法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵鲇镁_的實(shí)驗(yàn)研究了電荷之間的作用力，得知真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間

9、的相互作用力跟它們電荷量的乘積成正比跟它們距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。人們把這個(gè)定律就稱之為庫(kù)侖定律。問(wèn)：如果用Q 、q 表示兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量，用r表示它們之間的距離，用F 表示它們之問(wèn)的相互作用力，則庫(kù)侖定律可以如何表示？（FKQq/r2 ）問(wèn)：式中的k是什么？（靜電力常量 ）大小為多少？（9 . 0 x 109）單位是什么？（N m 2/ C2） 問(wèn)：庫(kù)侖定律的成立條件是什么？（真空中靜止點(diǎn)電荷） 問(wèn)：什么情況下電荷才能稱之為點(diǎn)電荷？（如果帶電體間的距離比它們自身線度的大小大得多，以至帶電體的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)，這樣的帶電體就可以看做點(diǎn)電荷） 問(wèn)

10、：如果兩個(gè)帶電體不能看成點(diǎn)電荷，該如何處理呢？（可以把帶電體看成是許多個(gè)點(diǎn)電荷組組成，根據(jù)庫(kù)侖定律和力的合成法則，原則上就可以求出帶電體間的靜電力的大小和方向）電荷庫(kù)侖定律板書(shū)設(shè)計(jì)一、接引雷電下九天二、電荷（一）摩擦起電1、電荷： 正電荷 負(fù)電荷 電荷量：電荷的多少 單位：庫(kù)侖 簡(jiǎn)稱庫(kù) 符號(hào)C 2、電荷之間的力學(xué)性質(zhì)：同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引 摩擦起電的解釋：電子的轉(zhuǎn)移3、驗(yàn)電器、靜電計(jì)（二）接觸起電（三）感應(yīng)起電1、感應(yīng)起電：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象三、電荷守恒定律 1、 內(nèi)容：電荷既不能創(chuàng)生也不能消滅只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中電荷的總量 不變 2、元電荷：電子的電荷量 e = 1 . 60 x 10 19 C四、庫(kù)侖定律1、內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力跟它們電荷量的乘積成正比跟它們距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。2、數(shù)學(xué)表