第一篇：教案1.2 庫侖定律1(含答案)

第二節(jié) 庫侖定律

教學(xué)目標(biāo)：

（一）知識與技能

1．掌握庫侖定律，要求知道點(diǎn)電荷的概念，理解庫侖定律的含義及其公式表達(dá)，知道靜電力常量．

2．會(huì)用庫侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算． 3．知道庫侖扭秤的實(shí)驗(yàn)原理．

（二）過程與方法

通過演示讓學(xué)生探究影響電荷間相互作用力的因素，再得出庫侖定律

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 培養(yǎng)學(xué)生的觀察和探索能力 教學(xué)重點(diǎn)：掌握庫侖定律

教學(xué)難點(diǎn)：會(huì)用庫侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 教學(xué)方法：講授法

教學(xué)用具：庫侖扭秤(模型或掛圖)． 教學(xué)過程：

（一）復(fù)習(xí)上課時(shí)相關(guān)知識

（二）新課教學(xué)【板書】----第2節(jié)、庫侖定律 提出問題：電荷之間的相互作用力跟什么因素有關(guān)？

演示：帶正電的物體和帶正電的小球之間的相互作用力的大小和方向．使同學(xué)通過觀察分析出結(jié)論(參見課本圖1.2－1)．

【板書】：

1、影響兩電荷之間相互作用力的因素：1．距離．2．電量．

2、庫侖定律

內(nèi)容表述：力的大小跟兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比．作用力的方向在兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線上

公式：F?k

q1q2 2r靜電力常量k = 9.0×109N·m2/C2

適用條件：真空中，點(diǎn)電荷——理想化模型

介紹：（1）．關(guān)于“點(diǎn)電荷”，應(yīng)讓學(xué)生理解這是相對而言的，只要帶電體本身的大小跟它們之間的距離相比可以忽略，帶電體就可以看作點(diǎn)電荷．嚴(yán)格地說點(diǎn)電荷是一個(gè)理想模型，實(shí)際上是不存在的．這里可以引導(dǎo)學(xué)生回顧力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)的概念．容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤是：只要體積小就能當(dāng)點(diǎn)電荷，這一點(diǎn)在教學(xué)中應(yīng)結(jié)合實(shí)例予以糾正．

（2）．要強(qiáng)調(diào)說明課本中表述的庫侖定律只適用于真空，也可近似地用于氣體介質(zhì)，對其它介質(zhì)對電荷間庫侖力的影響不便向?qū)W生多作解釋，只能簡單地指出：為了排除其他介質(zhì)的影響，將實(shí)驗(yàn)和定律約束在真空的條件下．

擴(kuò)展：任何一個(gè)帶電體都可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的．任意兩點(diǎn)電荷之間的作用力都遵守庫侖定律．用矢量求和法求合力．

利用微積分計(jì)算得：帶電小球可等效看成電量都集中在球心上的點(diǎn)電荷． 靜電力同樣具有力的共性，遵循牛頓第三定律，遵循力的平行四邊形定則． 【板書】：

3、庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)（1785年，法國物理學(xué)家．庫侖）演示：庫侖扭秤(模型或掛圖)介紹：物理簡史及庫侖的實(shí)驗(yàn)技巧． 實(shí)驗(yàn)技巧：（1）．小量放大．（2）．電量的確定．

【例題1】：試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力．已知電子的質(zhì)量m1=9.10×10-31kg，質(zhì)子的質(zhì)量m2=1.67×10-27kg．電子和質(zhì)子的電荷量都是1.60×10-19C． 分析：這個(gè)問題不用分別計(jì)算電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力，而是列公式，化簡之后，再求解．

解：電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力分別是

可以看出，萬有引力公式和庫侖定律公式在表面上很相似，表述的都是力，這是相同之處；它們的實(shí)質(zhì)區(qū)別是：首先萬有引力公式計(jì)算出的力只能是相互吸引的力，絕沒有相排斥的力．其次，由計(jì)算結(jié)果看出，電子和質(zhì)子間的萬有引力比它們之間的靜電引力小的很多，因此在研究微觀帶電粒子間的相互作用時(shí)，主要考慮靜電力，萬有引力雖然存在，但相比之下F1=kQ1Q2m1m2F1kQ1Q2，F(xiàn)=G，=2F2Gm1·m2r2r2F19.0×109×160.×10?19×160.×10?1939=?11?31?27=2.3×10F26.67×10×910.×10×167.×10

非常小，所以可忽略不計(jì)． 【例題2】：詳見課本P9 小結(jié)：對本節(jié)內(nèi)容做簡要的小結(jié) 作業(yè)：

1、復(fù)習(xí)本節(jié)課文及閱讀科學(xué)漫步

2、引導(dǎo)學(xué)生完成問題與練習(xí)，練習(xí)1、2、4，作業(yè)3、5

第二篇：1.2庫侖定律說課稿

庫侖定律

各位老師：大家好！我的說課題目是庫侖定律，它是高中物理選修3-1第一章第二節(jié)的內(nèi)容。我將從以下五個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行說課。

一、說教材

1本節(jié)課在教材中的地位、作用和意義：

本單元教材的核心是庫侖定律，它既是電荷間相互作用的基本規(guī)律，又是學(xué)習(xí)電場強(qiáng)度的基礎(chǔ)。因此，在本單元教學(xué)中對電荷間的相互作用，不僅要求學(xué)生定性知道，而且通過庫侖定律的教學(xué)還要求定量了解，但對庫侖定律的解題應(yīng)用，則只限于真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間相互作用的一些簡單計(jì)算。2本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)：(1)知識與技能目標(biāo)

①明確點(diǎn)電荷是個(gè)理想模型，知道帶電體簡化為點(diǎn)電荷的條件。

②會(huì)用文字描述庫侖定律的內(nèi)容與公式表達(dá)，能用庫侖定律計(jì)算真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力。③了解庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)和庫侖對電荷間相互作用的探究 ④初步了解人類對電荷間相互作用的探究過程。(2)過程與方法目標(biāo)

通過演示讓學(xué)生探究影響電荷間相互作用力的因素，再得出庫侖定律。(3)．情感態(tài)度與價(jià)值觀

①培養(yǎng)學(xué)生“發(fā)現(xiàn)問題，提出假設(shè)，并用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證”的探究物理規(guī)律的科學(xué)方法與思路 ②通過靜電力與萬有引力的對比，體會(huì)自然規(guī)律的多樣性與統(tǒng)一性。3.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)： 庫侖定律及適用條件。用庫侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)：庫倫定律的實(shí)驗(yàn)。4.授課時(shí)間：1課時(shí)

二、說教法和學(xué)法

教法：在教學(xué)中貫徹讓學(xué)生經(jīng)歷知識的形成過程為原則，整個(gè)教學(xué)過程始終圍繞教學(xué)目標(biāo)展開，力求做到層次清楚，環(huán)節(jié)緊湊，并注意引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、實(shí)驗(yàn)和操作，突出體現(xiàn)了學(xué)生對知識的獲取和能力的培養(yǎng)。采用的教學(xué)方法：啟發(fā)講練式

學(xué)法：讓學(xué)生獨(dú)立思考，協(xié)商討論，突出主體性。因?yàn)閷W(xué)生不是被動(dòng)接受知識的容器，而是學(xué)習(xí)的主人。促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，合作探究，形成個(gè)性化的知識結(jié)構(gòu)同時(shí)變學(xué)會(huì)為會(huì)學(xué)，是改革傳統(tǒng)教學(xué)的重大課題。

三、說教學(xué)過程

研究教法和學(xué)法是搞好教學(xué)的前提和基礎(chǔ)，而合理安排教學(xué)程序，則是教學(xué)成功的關(guān)鍵一環(huán)。以求達(dá)到事半功倍之效，使學(xué)生學(xué)有所獲，我根據(jù)本課教材的特點(diǎn)，將本課劃分成三大部分： 1.創(chuàng)設(shè)情景，引入新課 演示實(shí)驗(yàn)：

（1）利用多媒體動(dòng)畫顯示閃電現(xiàn)象（讓學(xué)生從最常見的生活現(xiàn)象著手，說明電荷之間是存在相互作用力的）

（2）演示實(shí)驗(yàn)1：利用手搖靜電感應(yīng)器演示放電現(xiàn)象。（演示結(jié)束后教師說明：①這個(gè)原理與閃電一樣的，將生活中的物理現(xiàn)象拉回到課堂上的物理實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體會(huì)到物理研究的問題來自與現(xiàn)實(shí)生活。增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣）

（3）演示實(shí)驗(yàn)2： 將兩個(gè)大小相同的泡沫導(dǎo)電小球通過很細(xì)的導(dǎo)線分別接到手搖靜電感應(yīng)器的兩個(gè)小球上，使得小球的電荷能傳到兩個(gè)導(dǎo)電小球上。（手搖的越快細(xì)線偏離豎直方向的夾角越大；若將兩球靠的越近，則偏角也越大。）引出本課教學(xué)目標(biāo)：通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，提出本節(jié)課的主題是探究電荷間的相互作用力與哪些因素有關(guān)，是什么樣的關(guān)系。猜想與假設(shè)

教師引導(dǎo)：通過前面的實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，電荷間的相互作用力在不同的情況下大小是不同的，你認(rèn)為帶電體間的相互作用力會(huì)與哪些因素有關(guān)呢？

學(xué)生猜想小結(jié)：與兩帶電體的電荷量、距離、形狀、體積、質(zhì)量等有關(guān)。2積極主動(dòng)，探究新知 定性實(shí)驗(yàn)的探究

Ⅰ：定性探究一：探力F與距離r之間的定性關(guān)系

演示實(shí)驗(yàn)3 讓帶電小球靠近懸掛在絲線上的的帶同種電荷的泡沫小球，觀察在不同距離時(shí)小球偏轉(zhuǎn)角度。讓學(xué)生觀察完現(xiàn)象后問學(xué)生：大家是如何判斷小球A所受的力F大小的變化的？學(xué)生回答：通過偏離豎直方向的角度的大小，角度越大A所受的力就越大。再問學(xué)生：偏轉(zhuǎn)角θ與小球A所受的力F是什么樣的關(guān)系？學(xué)生回答： F=mg tgα。帶電體間距離越小，偏角α越大，這表明電荷間作用力越大。接下來說：由于在這里我們沒法直接測量出力F的大小，而是通過偏轉(zhuǎn)角θ的變化來判斷F的變化，這種方法就是測量變換法（間接測量法）。我們有此得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電量不變時(shí)，改變帶電體間距離r，兩電荷間的作用力F隨距離r的減小而增大。

Ⅱ：定性探究二：F與q之間的定性關(guān)系

演示實(shí)驗(yàn)4 帶電量不同的小球靠近懸掛絲線的帶電泡沫小球，觀察小球的偏角的變化關(guān)系。演示完實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生分成三組討論，再選出代表回答。討論得到：帶電體間作用力還跟帶電體所帶電量有關(guān)。得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論：若距離不變，改變電荷量，兩電荷間的作用力隨電量的減小而減小。再次猜想：：由以上實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)類比由萬有引力與靜電力的相似之處推測這兩種力的其它特性也可能相似，由此猜測靜電力數(shù)學(xué)表達(dá)式。定量式實(shí)驗(yàn)探究

庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證過程（flash加解說）這個(gè)實(shí)驗(yàn)要分4部分來講解。(1)結(jié)構(gòu)簡介（用flash課件將實(shí)驗(yàn)展示出來）。(2)如何解決力的準(zhǔn)確測量？

①操作方法，力矩平衡：靜電力力矩＝金屬細(xì)絲扭轉(zhuǎn)力矩

②思想方法：放大、轉(zhuǎn)化

(3)庫侖力F與r2關(guān)系的驗(yàn)證。

①設(shè)計(jì)思想：控制變量法——即控制電荷Q不變

②結(jié)果：庫侖精確地用他的扭稱實(shí)驗(yàn)測量了兩個(gè)帶電小球在不同距離下的靜電力，證實(shí)了自己的猜測。基本上驗(yàn)證了F與r之間的平方反比關(guān)系。

（4）如何解決電量測量問題，驗(yàn)證F與Q的關(guān)系？

①庫侖將兩個(gè)完全相同的金屬小球，一個(gè)帶電、一個(gè)不帶電，兩者相互接觸后電量被兩球等分，各自帶有原有總電量的一半。這樣庫侖就巧妙地解決了這個(gè)問題，用這個(gè)方法依次得到了原來電量的1/2,1/4,1/8 等的電荷，從而順利的驗(yàn)證得出庫侖定律。②思想方法：守恒、對稱。（出示庫侖扭秤掛圖，介紹法國物理學(xué)家?guī)靵隼门こ友芯侩姾砷g相互作用力的大小跟電量和距離的關(guān)系所用控制變量的科學(xué)方法。設(shè)計(jì)的扭秤成功的解決了用普通測力計(jì)無法測量微小作用方法。）

得出庫侖定律：在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比，跟它們間的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。并帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)運(yùn)用庫侖定律所應(yīng)注意的問題

3例題練習(xí)，鞏固新知

在前面講解庫侖定律的基礎(chǔ)上，進(jìn)行例題練習(xí)，目的是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用新知識解決問題的能力。練習(xí)題的難度由淺入深，并注意從不同角度來強(qiáng)化知識。最后的練習(xí)激發(fā)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的興趣，將課堂教學(xué)推向高潮。4精練小結(jié)、布置作業(yè)：【10分鐘】

學(xué)生閱讀教材內(nèi)容，我巡視后提問歸納庫侖定律然后布置課后作業(yè)。板書設(shè)計(jì)： 庫侖定律 1內(nèi)容：在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比 , 跟它們間距離的平方成反比 , 作用力的方向在它們的連線上。2公式：

3適用條件：真空，點(diǎn)電荷 4點(diǎn)電荷的概念：（學(xué)生自學(xué)并類比質(zhì)點(diǎn)）

①點(diǎn)電荷同質(zhì)點(diǎn)一樣也是一個(gè)理想化模型——帶電的幾何點(diǎn)。

②若帶電體間的距離比它們自身的尺寸大得多，以至帶電體的形狀和大小對庫侖力的影響可以忽略不計(jì)，這樣帶電體就可以看作點(diǎn)

6．課堂鞏固與應(yīng)用分析（學(xué)案）

例1：兩個(gè)帶電小球的半徑均為R，當(dāng)兩球心間距為50R時(shí)，相互間的作用力為F。則：①當(dāng)兩球心間距為100R時(shí)，相互間的作用力為多少？

A．4F

B．F/2

C．F/4

D．不能確定

②當(dāng)兩球心間距為5R時(shí)，相互間的作用力為多少？

A．100F

B．10F

C．F/1000

D．不能確定

設(shè)計(jì)說明：目的是為了鞏固對庫侖定律的理解和對點(diǎn)電荷概念的理解 例2：課本例題1：試比較電子和質(zhì)子間的靜電力和萬有引力。

設(shè)計(jì)說明：正因?yàn)槔}告訴我們的原因，在研究微觀帶電粒子相互作用時(shí)，經(jīng)常可以忽略萬有引力。但對宇宙天體萬有引力卻是決定性的，決定了它的運(yùn)動(dòng)與演化規(guī)律。同時(shí)讓學(xué)生體會(huì)到大自然的和諧與統(tǒng)一。例3：課本例題2：多個(gè)點(diǎn)電荷對同一點(diǎn)電荷作用力的疊加問題

設(shè)計(jì)說明：此題一方面鞏固對電荷在電場中受力的分析，另一方面也為下一節(jié)電場強(qiáng)度的疊加做了鋪墊 一：知識小結(jié)

1：庫侖定律 表達(dá)式：適用條件：真空中、點(diǎn)電荷 2．點(diǎn)電荷：

二：物理方法小結(jié)

1：研究電荷Q、距離R與庫侖力F的關(guān)系時(shí)采用控制變量法

2：判斷力F時(shí)（不易測量的物理量時(shí)）可以通過判斷偏角來實(shí)現(xiàn)，運(yùn)用的是測量變換的思想

第三篇：1.2 庫侖定律教案

教學(xué)目標(biāo)：

（一）知識與技能

1．掌握庫侖定律，要求知道點(diǎn)電荷的概念，理解庫侖定律的含義及其公式表達(dá)，知道靜電力常量．

2．會(huì)用庫侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算． 3．知道庫侖扭秤的實(shí)驗(yàn)原理．

（二）過程與方法

通過演示讓學(xué)生探究影響電荷間相互作用力的因素，再得出庫侖定律

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 培養(yǎng)學(xué)生的觀察和探索能力

【板書】：

1、影響兩電荷之間相互作用力的因素：1．距離．2．電量．

2、庫侖定律

內(nèi)容表述：力的大小跟兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比．作用力的方向在兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線上

公式：F?kq1q2 2r靜電力常量k = 9.0×109N·m2/C2 適用條件：真空中，點(diǎn)電荷——理想化模型

介紹：（1）．關(guān)于“點(diǎn)電荷”，應(yīng)讓學(xué)生理解這是相對而言的，只要帶電體本身的大小跟它們之間的距離相比可以忽略，帶電體就可以看作點(diǎn)電荷．嚴(yán)格地說點(diǎn)電荷是一個(gè)理想模型，實(shí)際上是不存在的．這里可以引導(dǎo)學(xué)生回顧力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)的概念．容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤是：只要體積小就能當(dāng)點(diǎn)電荷，這一點(diǎn)在教學(xué)中應(yīng)結(jié)合實(shí)例予以糾正．

m1=9.10×10-31kg，質(zhì)子的質(zhì)量m2=1.67×10-27kg．電子和質(zhì)子的電荷量都是1.60×10-19C．

分析：這個(gè)問題不用分別計(jì)算電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力，而是列公式，化簡之后，再求解．

解：電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力分別是

F1=kQ1Q2m1m2F1kQ1Q2，F(xiàn)=G，=2F2Gm1·m2r2r2F19.0×109×160.×10?19×160.×10?1939=?11?31?27=2.3×10F26.67×10×9.10×10×167.×10

可以看出，萬有引力公式和庫侖定律公式在表面上很相似，表述的都是力，這是

第四篇：【精品】高中物理(人教版)選修3-1 優(yōu)秀教案--1.2《庫侖定律》

選修3-1第一章 1.2庫侖定律教案

一、教材分析

1.庫侖定律既是電荷間相互作用的基本規(guī)律，又是學(xué)習(xí)電場強(qiáng)度的基礎(chǔ)

不僅要求學(xué)生定性知道，而且還要求定量了解和應(yīng)用。

2、展示庫侖定律的內(nèi)容和庫侖發(fā)現(xiàn)這一定律的過程，并強(qiáng)調(diào)該定律的條件

和遠(yuǎn)大意義。

二 教學(xué)目標(biāo)

（一）知識與技能

1理解庫侖定律的含義和表達(dá)式，知道靜電常量。了解庫侖定律的適用條件，學(xué)習(xí)用庫侖定律解決簡單的問題。

2．滲透理想化思想，培養(yǎng)由實(shí)際問題進(jìn)行簡化抽象思維建立物理模型的力。

（二）過程與方法

通過認(rèn)識科學(xué)家在了解自然的過程中常用的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生善用類比方法、理想化方法、實(shí)驗(yàn)方法等物理學(xué)習(xí)方法。

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀

通過對庫侖定律探究過程的討論，使學(xué)生掌握科學(xué)的探究方法，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的熱

三、教學(xué)重難點(diǎn)

（一）重點(diǎn)

對庫侖定律的理解

（二）難點(diǎn)

對庫侖定律發(fā)現(xiàn)過程的探討。

四、學(xué)情分析

學(xué)生在高一已經(jīng)學(xué)習(xí)了萬有引力的基本知識，為過渡到本節(jié)的學(xué)習(xí)起著鋪墊作用，學(xué)生已具備了一定的探究能力、邏輯思維能力及推理演算能力。能在老師指導(dǎo)下通過觀察、思考，發(fā)現(xiàn)一些問題和解決問題

五、課前準(zhǔn)備

學(xué)生準(zhǔn)備展示學(xué)案上預(yù)習(xí)的情況，老師準(zhǔn)備必要的課件

六、教學(xué)方法

比較庫侖定律與萬有引力定律的異同。

七、課時(shí)安排 1課時(shí)

八、教學(xué)過程

1．教師演示1．1-6的實(shí)驗(yàn)。

2．學(xué)生注意觀察小球偏角的變化以及引起這一變化的原因。

3．通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的定性分析得到：電荷之間的作用力隨電荷量的增大而增大，隨距離的增大而減小。

4．法國物理學(xué)家?guī)靵觯脤?shí)驗(yàn)研究了電荷間相互作用的電力，這就是庫侖定律。

內(nèi)容：真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。

表達(dá)式：5．介紹點(diǎn)電荷：

①不考慮大小和電荷的具體分布，可視為集中于一點(diǎn)的電荷。②點(diǎn)電荷是一種理想化模型。

③介紹把帶電體處理為點(diǎn)電荷的條件：帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)。

6．任意帶電體所受的力可以看作是多個(gè)點(diǎn)電荷所受力的合力。7．庫侖定律與萬有引力定律（計(jì)算下題）

試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力。已知電子的質(zhì)量m1=9．10×10kg，質(zhì)子的質(zhì)量m2=1．67×10kg，電子和質(zhì)子的電荷量都是1．60×10C。

分析：這個(gè)問題不用分別計(jì)算電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力，而是列公式，化簡之后，再求解。

解：電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力分別是：-27

31，k叫靜電力常量，k=9×10 N·m/C。

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（回答“思考與討論”）可以看出：萬有引力公式和庫侖定律公式在表面上很相似，表述的都是力，這是相同之處；它們的實(shí)質(zhì)區(qū)別是：首先萬有引力公式計(jì)算出的力只能是相互吸引的力，絕沒有相排斥的力。其次，由計(jì)算結(jié)果看出，電子和質(zhì)子間的萬有引力比它們之間的靜電引力小的很多，因此在研究微觀帶電粒子間的相互作用時(shí)，主要考慮靜電力，萬有引力雖然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不計(jì)。

九、板書設(shè)計(jì) 1庫侖定律

a．內(nèi)容：真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。b．表達(dá)式：2．點(diǎn)電荷

a．不考慮大小和電荷的具體分布，可視為集中于一點(diǎn)的電荷。b．點(diǎn)電荷是一種理想化模型。

c．介紹把帶電體處理為點(diǎn)電荷的條件：帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)。

十、教學(xué)反思

1為突破重難點(diǎn)應(yīng)講清庫侖定律及適用條件，說明庫侖力符合力的特征，遵守牛頓第三定律。2為定性演示庫侖定律，應(yīng)使帶電小球表面光滑，防止尖端放電，支架應(yīng)選絕緣性能好的，空氣要干燥。

3說清K的單位由公式中各量單位確定，其數(shù)值則由實(shí)驗(yàn)確定。

第五篇：庫侖定律教案

庫侖定律

教學(xué)目標(biāo)：掌握庫侖定律的內(nèi)容，學(xué)會(huì)用庫侖定理解題，了解生活中的靜電現(xiàn)象。

教學(xué)重點(diǎn)：定性與定量的描述力與距離和電量的關(guān)系，庫倫定理的內(nèi)容及適用條件。

教學(xué)難點(diǎn):庫侖定理的適用條件，探究力與電量和距離關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。教師：上一節(jié)課，我們探究一種新的性質(zhì)力的產(chǎn)生條件，并對這一條件進(jìn)行了認(rèn)識，就是物體必須帶有電荷。電荷的種類有哪些？起電方式？它們有什么樣的相互作用規(guī)律？請同學(xué)們一起回顧以上所涉及到的知識。學(xué)生：回答

1、探究庫侖定理

老師：我們研究一種性質(zhì)的力，除了研究產(chǎn)生的條件，有時(shí)更關(guān)心的是它的大小，那么它的大小與哪些因素有關(guān)呢？這就是本節(jié)課所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

復(fù)習(xí)了相關(guān)知識，我們看幾張圖片更直觀的了解帶電體相互作用的性質(zhì)。看到第一張圖片我們可以想到語文中的一個(gè)成語，是什么呀？怒發(fā)沖冠對不對？只不過這里沖冠的原因是因?yàn)槭艿届o電的作用，由于人與帶電體都帶上了同種電荷，在斥力的作用下，使人的頭發(fā)豎起來了！我們再來看下一張圖片，這是帶電的塑料勺子，當(dāng)靠近細(xì)流時(shí)，因?yàn)橥N電荷相吸，使水流的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。我們看一下視頻。……神奇吧，靜電居然有這樣的魔力。那想想，改變水流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因是什么？ 學(xué)生：力

老師：嗯，非常正確。看了以上兩張圖，結(jié)合你們現(xiàn)有的知識，請同學(xué)們猜想一下兩帶電體之間的作用力與哪些因素有關(guān)呢？

同學(xué)：猜想電量、大小、形狀，兩電荷間的距離……探究實(shí)驗(yàn)好像就只針對電荷量與距離，沒有考慮其他因素若他們猜想與質(zhì)量有關(guān) 老師：同學(xué)們的猜想各有各的道理，但是其實(shí)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)以證明，當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷相距較遠(yuǎn)時(shí)，改變它的質(zhì)量或體積都不會(huì)改變他們之間作用力的大小。那與距離以及電荷量對他們的作用力有何關(guān)系呢？

我們看一個(gè)動(dòng)畫（FLASH）。注意課本將這個(gè)內(nèi)容的目的大家要認(rèn)真觀察，注意老師是怎么演示的！這是帶電的固定小球A，金屬小球通過細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上，先后懸掛于P1、P2、P3位置，為了方便我們比較不同位置的偏轉(zhuǎn)角度的大小關(guān)系，我們將小球在不同位置的三種狀態(tài)呈現(xiàn)在同一張圖上。同學(xué)們觀察，此時(shí)三個(gè)位置的偏轉(zhuǎn)角的變化情況是怎樣的？ 學(xué)生：依次變小。

老師：嗯，對！那我們現(xiàn)在對小球進(jìn)行受力分析。可以知道，F(xiàn)= 說明了偏轉(zhuǎn)角度越大，它受到的力越（大）。那造成這個(gè)小球在不同位置受力大小不同原因是什么呢？ 學(xué)生：因?yàn)樗麄兙鄮щ婓w的距離不同。

老師：嗯，那是不是說明距離越小，力就越大。現(xiàn)在當(dāng)老師將帶電體靠近金屬小球時(shí)，大家注意，偏轉(zhuǎn)角度如何變化？學(xué)生：越來越小 老師：嗯，對，根據(jù)這個(gè)式子，說明力也是越來越（小）的！現(xiàn)在我們有一次說明了距離越小力越大，距離越大力越小！

老師：現(xiàn)在我們控制距離不變而去改變帶電體的電量，看看會(huì)有什么現(xiàn)象？（改變小球電量）同學(xué)們，小球是不是在原來的偏轉(zhuǎn)角下變得更（大）了。

老師：同學(xué)們，我們同樣可以得到隨著電荷量的增大力也會(huì)變得更大！

老師：我們定性地得出了力的大小的影響因素，是帶電體之間的距離以及它們的電量。但是怎樣得到他們之間的定量關(guān)系呢？關(guān)于這個(gè)問題，科學(xué)家們剛開始也不是很快明白的。其實(shí)對于任何一個(gè)物理規(guī)律探索的過程中，都不是一蹴而就的！是有很多物理學(xué)家不斷地做實(shí)驗(yàn)，然后總結(jié)歸納，最后才走到成功的！同樣庫侖定理的發(fā)現(xiàn)亦如此！對庫侖定理有貢獻(xiàn)的首先是富蘭克林。他做了一個(gè)空罐實(shí)驗(yàn)，有一個(gè)帶電的金屬桶，當(dāng)以用細(xì)線懸掛的金屬軟木球靠近在金屬外表面，會(huì)受到引力作用。但若將軟木球放在桶內(nèi)，不管軟木球置于何處，都不受到電的吸引作用。當(dāng)時(shí)，富蘭克林百思不得其解。大約過了十年，富蘭克林寫信告訴他英國的朋友普利斯特里。普利斯特里核實(shí)了富蘭克林的實(shí)驗(yàn)，并以非凡的洞察力領(lǐng)悟到通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得到電力反平方定律，因?yàn)楫?dāng)軟木球放在很深的帶電金屬桶內(nèi)時(shí)，沒有電力作用在這個(gè)球上，這個(gè)事實(shí)是與沒有萬有引力作用于物質(zhì)球殼內(nèi)部的質(zhì)點(diǎn)上這個(gè)事實(shí)相類似的。由于萬有引力服從反平方定律，也許電力也服從反平方定律。

在上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)和推測的啟發(fā)下，庫侖通過實(shí)驗(yàn)定量的測出電荷間作用力與距離、電荷量的關(guān)系，并最終得到庫侖定律。

從庫侖定律的發(fā)現(xiàn)歷程中，我們可以看到，類比推理在科學(xué)研究中所起的作用是很大的。如果不是先有萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，并利用類比推理進(jìn)行合理猜想，單靠具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累，不知何年才能得到嚴(yán)格的庫侖定律表達(dá)式。那同學(xué)們此時(shí)應(yīng)該會(huì)問：庫侖當(dāng)年是如何定量的得出力與距離和電荷量的關(guān)系的呢？我們一起來看一下當(dāng)年庫侖做實(shí)驗(yàn)的裝置——庫侖扭秤。這個(gè)裝置與當(dāng)年卡文迪許測量引力常量的裝置十分類似。

2、庫侖的實(shí)驗(yàn)（學(xué)生自學(xué)，觀看相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻）

老師：首先我們來介紹庫侖扭秤裝置。紐秤的結(jié)構(gòu)如圖。在細(xì)銀絲下懸掛一根絕緣棒，棒的一端是一個(gè)帶電的小球A，另一端是一個(gè)不帶電的球B，B與A所受的重力平衡，現(xiàn)在從容器正上方放入一固定小球C。為了研究帶電體之間的作用力，先使A、C各帶同種電荷，這時(shí)秤桿會(huì)因A端受力而偏轉(zhuǎn)。此時(shí)銀絲就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)扭轉(zhuǎn)力矩。那么懸絲的扭力矩等于施于小球A上電力的力矩。根據(jù)力矩平衡原理，可以知道在此距離下A、C之間的作用力。這就是扭秤裝置的原理。那現(xiàn)在如果老師讓同學(xué)們自己利用已有的知識來設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，你們又該如何得出力與距離以及電荷量的關(guān)系呢？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，首先要確定的是用什么研究方法！那有多個(gè)變量影響的情況下，用什么方法？是不是與我們之前探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系所用的方法是一樣的，是（控制變量法）。現(xiàn)在給大家兩分鐘思考一下。大家應(yīng)該都有了自己的想法，只要合理就是可以的。現(xiàn)在我們給出一種方案，大家在看在看這個(gè)視頻的時(shí)候，與自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行對比。如果有更好的，下課后和老師同學(xué)分享。這個(gè)視頻中的實(shí)驗(yàn)在庫困扭秤的基礎(chǔ)上，對裝置進(jìn)行了改進(jìn)，用杠桿平衡的方法，最終也定量的測出了力與距離、半徑的關(guān)系。（我們先一起來認(rèn)識一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置。這是微量天平，這是滑道，滑道的右側(cè)有一標(biāo)尺，有兩個(gè)完全相等的帶電小球，一個(gè)裝在微量天平的右側(cè)，另一個(gè)裝在滑道上，他可以在滑道上上下移動(dòng)來改變兩球的距離，距離的大小從標(biāo)尺上讀出。微量天平的左側(cè)有一游碼，可以左右移動(dòng)，來維持衡量的水平。這個(gè)實(shí)驗(yàn)員操作是相當(dāng)規(guī)范的，他將絕緣小球通過與人體接觸，是之不帶電。再讓它和與它相同的小球相碰，從而使帶電小球的電量減半。）看了這個(gè)視頻，我們一起來回憶一下。先保持電量不變，改變兩球之間的距離r，得出力與距離的平方成正比；然后控制距離不變，改變兩球的帶電量，得出力與電量的乘積成反比。而庫侖當(dāng)年也得到了這樣的結(jié)論。

3、分析庫侖定律內(nèi)容 老師：閱讀教材，庫侖定律的內(nèi)容是怎樣敘述的。大家一起來閱讀一遍。根據(jù)庫侖定理內(nèi)容，我們得出了其表達(dá)式。我們要明確每個(gè)字母所代表的物理意義。K值是靜電力常量，大小為……請問K常量有沒有單位？如果有，又給如何得出它的單位？通過表達(dá)式得出。我們來看一下應(yīng)用庫侖定律時(shí)應(yīng)該注意哪些問題。同學(xué)們都知道電荷具有正負(fù)，但在計(jì)算力的大小時(shí)，為了避免出錯(cuò)，我們一般只帶電荷的絕對值進(jìn)行計(jì)算。至于力的方向，就直接通過同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引來判斷。

從庫侖定律內(nèi)容的表述中，我們看到該定理成立是有條件的。請你們畫出庫侖定理的條件。學(xué)生：閱讀并畫關(guān)鍵詞。

老師：你們畫出的關(guān)鍵詞匯有哪些？***，你起來回答一下。學(xué)生：真空、靜止、點(diǎn)電荷。

老師：嗯，也善于把握定理的條件。我們一起來理解一下。真空：庫侖定律的適用條件是在真空，為什么其他介質(zhì)不行呢？因?yàn)榉旁谌魏我粋€(gè)介質(zhì)，在電荷的作用下都會(huì)被極化，產(chǎn)生的極化電荷會(huì)對我們帶電物質(zhì)的作用力產(chǎn)生影響。同學(xué)們也可以這樣理解，不同的介質(zhì)具有不同的k值，前面K的大小是在真空中的大小，對于其他介質(zhì)，比如玻璃，K值就已經(jīng)不是那么大了。所以不能用真空中的庫侖定律公式來求其他介質(zhì)中的靜電力。現(xiàn)在觀察庫侖扭秤裝置，他將帶電體放在圓柱體的容器中，我們應(yīng)該發(fā)現(xiàn)，庫侖已經(jīng)注意到減小空氣方面的影響。前面看的那個(gè)視頻，實(shí)驗(yàn)是在空氣中做的。所以在空氣中，高中階段我們依然使用庫侖定律的近似處理。

靜止：當(dāng)同學(xué)們深入學(xué)習(xí)就會(huì)明白，如果帶電體具有相對運(yùn)動(dòng)，那運(yùn)動(dòng)的電荷會(huì)產(chǎn)生磁場，那他不僅會(huì)受到電場力，還會(huì)受到磁場力，所以庫侖定律不再使用。

點(diǎn)電荷：這個(gè)請同學(xué)們自己來分析，怎樣的帶電體可以看做點(diǎn)電荷？點(diǎn)電荷類似力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)，那怎樣的物體可以看成質(zhì)點(diǎn)呢？ 學(xué)生：當(dāng)物體的形狀大小相對于所研究的問題可以忽略是就可以看成質(zhì)點(diǎn)。

老師：同樣的道理，通過類比，我們知道在研究帶電體間的相互作用時(shí)，如果帶電體自身的大小遠(yuǎn)小于它們之間的距離．以至帶電體自身的大小、形狀及電荷分布狀況對我們所討論的問題影響甚小，相對來說可把帶電體看作一帶電的點(diǎn)，叫做點(diǎn)電荷。也就是說，點(diǎn)電荷和質(zhì)點(diǎn)一樣也是一種理想化的物理模型。

分析了庫倫定理的的適用條件，應(yīng)該對該定理有了更深的理解。其實(shí)任何規(guī)律的成立，都有其成立的特定條件。所以，在以后使用這些規(guī)律分析問題時(shí)，千萬要注意：所研究問題是否與所使用規(guī)律的條件相符。同學(xué)們，如果有兩個(gè)帶點(diǎn)的小球不斷靠近，力會(huì)不會(huì)變得無窮大呢？若學(xué)生說不會(huì)，那我應(yīng)該問為什么呢？因?yàn)榇藭r(shí)已經(jīng)不能再看做點(diǎn)電荷了……對，也就是說不滿足庫倫定理的適用條件，所以不能再用表達(dá)式計(jì)算庫侖力的大小。問題提問方式，不要自己不斷解釋（當(dāng)他們的大小與兩者間的距離相比不能忽略時(shí)，是不是此時(shí)就不滿足庫倫定理的適用條件了，因?yàn)榇藭r(shí)在力的作用下改變了帶點(diǎn)球體上的電荷分布，電荷不再均勻分布在帶電體表面。在這種情況下，電荷就不能看成是集中在球心的點(diǎn)電荷。所以不能用公式計(jì)算力的大小。）刪掉這段內(nèi)容

下面我們來看一個(gè)例題，檢驗(yàn)同學(xué)們掌握的情況……（）通過這道例題，同學(xué)們在應(yīng)用庫侖定律時(shí)應(yīng)該會(huì)小心很多。同學(xué)們，普利斯特利從空罐實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，受到了萬有引力平方反 比定理的啟發(fā)，進(jìn)而猜想到庫侖力的影響因素。物理學(xué)家們在探究的過程就一直認(rèn)為庫侖定律與萬有引力定律有相似之處。而自然規(guī)律既具有多樣性，又具有統(tǒng)一性，我們一起總結(jié)一下它們兩者的不同點(diǎn)與相同點(diǎn)。你們覺得有哪些地方不同點(diǎn)呢？

學(xué)生：回答（公式、適用范圍、影響力大小的因素、不同點(diǎn)）我們一起比較了萬有引力定律與庫侖定律，同學(xué)們在學(xué)習(xí)過程中，也要對各個(gè)知識點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)歸納以及對比。這樣我們可以加深對所學(xué)知識的理解。我們知道任何有質(zhì)量的兩個(gè)物體之間都存在萬有引力，那想想電荷間是不是既受到萬有引力也受到靜電力呢？那在研究微觀帶點(diǎn)力的相互作用力時(shí)，是否兩者都要算呢？

下面我們來看一道題。左邊的一組同學(xué)算萬有引力，右邊的同學(xué)算庫侖力。告訴老師你們計(jì)算的結(jié)果。萬有引力的大小？庫侖力的大小？那我們將這兩個(gè)力比一下，得出了庫侖力比萬有引力大得多！所以在研究微觀帶電粒子（電子、質(zhì)子、離子、原子核等等）的相互作用時(shí)，由于微觀粒子間的萬有引力遠(yuǎn)小于庫侖力，通常可以忽略微觀粒子間的萬有引力。

庫侖定律內(nèi)容中描述的是兩個(gè)點(diǎn)電荷，那如果換成三個(gè)及三個(gè)以上的點(diǎn)電荷，庫侖定律是否還適用？那又如何求力的大小呢？我們知道，兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而有所改變。因此三個(gè)或三個(gè)以上點(diǎn)電荷之間的靜電力，可以先分別求出各個(gè)點(diǎn)電荷的作用力大小，利用平行四邊行法則進(jìn)行矢量合成，就可以所受到的合力了。那我們來看書本上的一個(gè)例題。