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库仑定律的教学反思  

2013-10-10 11:21:36|  分类: 教学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一、对课本实验进行改进

由于两悬挂小球的带电量都很少,静电力小,倾斜角度很小,不容易观察,且南方空气比较潮湿,小球向外放电较快,单线悬挂稳定度不够等,导致实验成功率很低。为了实验效果更明显,对实验进行如下改进:

1、在悬挂点上再挂一类似于重垂线的红色竖直线,与悬挂小球的线相比较,偏角的大小更直观,观察效果更明显。

2、悬挂小球改为悬挂导电小纸片,用不同材料的纸通过试验比较,选用质量小、带电量大,实验效果最理想的小纸片。

3、悬挂方式改为:用两根长为40 厘米红色细线取代单线,成一定夹角将纸片悬挂在垂直方向的支架上,避免演示时晃动、扭转,确保偏离时的稳定性。

4、电荷由感应起电机提供,感应起电机的一个小球充当带电物体,且最大限度增大带电体的电量,使实验现象更明显。

5、再换用孤立带电体进行实验,将孤立带电体悬挂起来,遂渐改变其带电量大小,通过对比带电纸偏角大小,判断作用力的大小与带电量之间关系。

6、换用异种电荷进行实验。

二、与万有引力进行类比

万有引力与库仑力都遵循“平方反比“关系,表达式也十分相似,但都很难通过实验定量研究。因此,库仑定律的教学可在万有引力定律基础上,做好类比才是教学的关键。

1、定律内容的类比:

万有引力定律:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。

库仑定律:真空中两个点电荷之间的相互作用力的大小,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。

2、使用条件的类比:

万有引力定律适用于质点;库仑定律适用于真空中的点电荷。

3、模型的类比:

质点与点电荷。

4、表达式的类比:

万有引力表达式F=Gm1m2/r?;库仑力表达式F=Kq1q2/r?

5、常量测量的类比:

万有引力常量G 是通过卡文迪许扭秤实验测得;静电力常量K 是通过库仑扭秤实验测得

6、作用力的类比:

万有引力是吸引力;库仑力则可能是引力,也可能是斥力。

7、适用范围的类比:

万有引力较适用于宏观物体;库仑力则较适用于微观物体。

三、万有引力定律与库仑定律的区别

1、万有引力只能是相互吸引的力,没有相排斥的力。

2、微观粒子间的万有引力比它们之间的静电引力小很多,在研究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,但相比非常小,忽略不计。
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