庫侖定律教學設計優秀

庫侖定律教學設計優秀1

任務分析

本課使用的教材是人民教育出版社出版的高中物理選修3-1。本課的資料是第一章和第二節庫侖定律。本節的核心是庫侖定律，它是靜電學的第一個實驗定律，是研究電場強度的基礎，是電磁學的基本定律，也是物理學的基本定律之一。庫侖定律闡明了帶電體之間的相互作用規律，為整個電磁學奠定了基礎，所以在本章中起著重要的作用。

在學習本課資料之前，學生已經具備了粒子夢想化模型的思維方法，并且明白兩個輕而小的帶電體經過相互作用而被吸引或排斥。

育才中學是一所扶貧寄宿學校，大部分學生來自寧夏南部。他們缺乏自我操作本事、合作探究意識和交流評價習慣。所以，教師應當在教學中給予及時的鼓勵和指導。

這節課的教學資料有兩條主線。第一個是知識層面。首先，經過“演示”欄中“探索影響電荷間相互作用的因素”的定性實驗進行介紹。在此基礎上，展示了庫侖定律的歷史背景。掌握真空中點電荷之間的相互作用規律，即庫侖定律；第二個是方法層面，即研究多個量之間關系的方法，間接測量某個物理量的方法

（1）了解電荷間相互作用力的規律，掌握庫侖定律的資料和應用。

（2）經過演示實驗，我們首先定性地理解電荷之間的相互作用力，然后定義庫侖

法律和適用條件。

2、過程與方法、情感、態度與價值觀(1)經過觀察和演示實驗，總結出電荷之間的相互作用規律。培養學生的觀察、分析和概括本事。

（2）經過靜電力與萬有引力的比較，體驗自然規律的多樣性和統一性。(3)體驗一些研究物理問題的常用方法，如控制變量法、夢想模型法、類比法等。

三、重點和難點

重點：電荷之間的相互作用力與電荷的距離和數量之間的關系。

難點：應用庫侖定律的'資料和適用條件。

第四，教學資源

1、視頻剪輯：庫侖扭轉平衡

2、演示實驗：探索影響電荷間相互作用力因素的實驗

3、課件：PPT幻燈片

V.設計理念

根據新課程改革的理念和目標，要求充分發揮學生學習的主體性，豐富學生在學習過程中的體驗，讓學生在教師的指導下觀察、實驗、分析、總結和應用自我，在參與體驗的基礎上學習知識和方法，培養科學精神和態度。

在本課中，用《三國志吳書》中寫的“琥珀不帶爛芥末”和手搖靜電傳感器來演示放電現象，并將其引入新課，為課堂實驗做必要的準備。

讓學生在教師的指導下，經過觀察演示實驗現象，猜測影響帶電體間相互作用力的因素。

教師適時啟發和引導學生制定F與R、F與q定性探究的實驗方案。經過演示實驗對F與R、F與q的關系進行定性研究。然后，經過比較萬有引力，結合類比法和庫侖對電荷間相互作用力的探索，引入庫侖扭轉平衡實驗，得出庫侖定律。

本文回顧了人類探索電荷間相互作用力的歷史，并進行相應的人文教育。利用現有的實驗設備，讓學生參與開發實驗，驗證F與R2成反比，并進行實驗驗證。

六，教學過程

1、教學的主要環節

這門課主要分為四個環節：

第一個鏈接場景引入了兩個電荷之間的強大交互作用。第二個環節，經過猜想、學生的定性實驗進行定性探究，得出兩個電荷之間的力和距離與電荷之間的關系。

在第三個環節中，作者經過比較引力并結合前人研究的歷史背景，定量地探討了庫侖定律及其適用條件。

第四步是經過簡單的例子鞏固庫侖定律的應用。

2、教學流程圖

3、教學過程描述

（1）情景：《三國志吳書》寫道“琥珀不帶爛芥末”，手搖靜電傳感器演示了放電現象，并引入了新的一課

（2）活動一經過實驗現象啟發學生根據已有的知識猜測哪些因素與兩個電荷之間的作用力有關，并經過討論得出兩個電荷之間的作用力與距離和電荷數量有關的結論。在此基礎上，引導學生制定研究計劃和組織小組實驗，對上述猜想進行定性探索，并經過每個小組對實驗中觀察到的現象進行分析和交流。

（3）活動經過以往的研究歷史，并與萬有引力相比較，用控制變量的方法定量研究了兩個電荷之間的相互作用力與電荷的距離和數量之間的關系。經過討論，得出庫侖定律。

（4）活動三經過常識和現有知識討論庫侖定律公式的適用條件。

（5）經過簡單的例子鞏固對庫侖定律的理解，并根據庫倫力的計算公式比較微觀粒子之間的引力和庫倫力的大小。

庫侖定律教學設計優秀2

（1）教材分析：

庫侖定律不僅僅是電荷相互作用的基本定律，也是學習電場強度和電勢差概念的基礎。這也是本章的重點，要求學生不僅僅要定性地了解，還要定量地理解和應用。對于庫侖定律，教材從學生已有的知識出發，采用定性實驗，然后得出結論。庫侖定律是研究電場強度和電勢差概念的基礎，也是本章的重點。展示庫侖定律的資料和庫侖發現這必須律的過程，并強調其條件和意義。

（2）學術條件分析：

兩種電荷及其相互作用，電荷的概念，帶電的知識，萬有引力定律和卡文迪什扭轉平衡實驗都是學生們學的。本節的重點是做好定性實驗，讓學生清楚地了解實驗探究的過程。

（三）教學目標：

1、知識和技能：

（1）經過定性實驗探究和理論探究，了解庫侖定律建立的過程。

（2）庫侖定律的資料、公式和適用條件，掌握庫侖定律。

2、過程和方法

（1）經過定性實驗，培養學生觀察和總結的本事，理解庫侖扭轉平衡實驗。

（2）經過建立點電荷模型，實現了夢想化模型的方法。

3、情感態度和價值觀

（1）培養與他人交流合作的本事，提高理論聯系實際的意識。

（2）了解人類認識電荷之間相互作用的歷史過程，培養學生對科學的好奇心，體驗探索自然規律的艱辛和歡樂。

（4）教學重點和難點：

教學重點：庫侖定律及其理解和應用

教學難點：庫侖定律的實驗探索

教學難點突破措施：定性實驗探究與定量實驗錄像和理論探究相結合。

（5）教學工具：

多媒體課件、毛皮、橡膠棒、氣球、玻璃棒、絲綢、易拉罐、泡沫球、鐵架。

（6）教學過程：

引入新課程

演示實驗：當橡膠棒和玻璃棒相互摩擦并靠近罐子時會發生什么？

(罐子被橡膠棒和玻璃棒吸引并滾動。既然電荷之間有相互作用，什么因素與電荷之間相互作用力的大小有關？

新課教學：

首先，經過實驗探索電荷間作用力的決定因素

(a)定性實驗調查：

探索1:影響電荷間相互作用力的因素

猜想：電荷之間的相互作用力可能與距離、電荷量、帶電體形狀等有關。

如何在實驗中進行定性研究？

（1）你認為實驗中應當采用什么方法來研究電荷間的相互作用力和可能的因素之間的關系？

學生：控制變量法。

（2）請閱讀課本。如果你想比較這個力的大小，有什么方法能夠直觀地顯示出來？學生：比較懸掛線的偏轉角

組織學生根據現有設備設計可能的實驗方案。

（3）你想選擇什么實驗設備？

球形導體、兩個自制細線泡沫球、鐵架、橡膠棒、毛皮和氣球。

（4）實驗前，想想：如何改變帶電體的電荷。

（5）實驗探究步驟：

引導學生了解實驗的具體步驟：

兩個泡沫球A和B都很薄，其中一個與一個摩擦帶電的橡膠棒接觸，然后球A與球B接觸，細線偏離垂直方向一個角度。

堅持電量q不變，研究相互作用力f與距離R的'關系。

逐漸將泡沫球b移離a，并觀察偏轉角。

堅持距離r不變，研究相互作用力f與電荷q之間的關系。

然后將橡膠棒與球A接觸，增加球A的力量，觀察偏轉角；

（6）學生的實驗和觀察記錄并得出結論：

先畫出力圖，如果B對A的力是水平的，那么F=1

（二）定量實驗探索，結合物理學史，得出庫侖定律：

提出這樣一個問題：帶電體之間的力與距離和電荷量之間的定量關系是什么？

根據我們的定性實驗，電荷之間的力隨著電荷的增加而增加，隨著距離的增加而減小。這使我們模糊地懷疑電荷之間的力是否具有類似于重力的形式。

事實上，很久以前，一些學者也猜到了這一點。卡文迪什和普利斯特確信“平方反比”定律適用于電荷之間的力。然而，僅有一些定性實驗不能證明這一結論。

庫侖證實了這一推測。當庫侖探索三者之間的定量關系時，當時的定量實驗遇到了三大困難：

（1）帶電體之間的力很小，沒有精確的測量儀器；如何確定帶電體間力的定量關系？

沒有電的單位，也不可能比較電荷的數量；如何確定電荷的定量關系？

帶電體上的電荷分布不清楚，難以測量電荷之間的距離。如何測量電荷之間的距離？

同學們，如果是你，你能想到什么方法來解決這些困難？

引導學生經過類比得出三個難點對策：

卡文迪什扭轉試驗——庫侖扭轉試驗，對稱——等電荷法，粒子——的點電荷

放大思維：力很小，但力的效果（扭曲懸絲）能夠很明顯。

（2）變換思想：力與懸絲的扭轉角成正比，能夠經過測量懸絲扭轉角的倍數關系得到

得到力的多重關系

等分的概念：一個帶Q的金屬球與一個相同的不帶電荷的金屬球碰撞，每個球帶Q2。同樣，能夠得到Q4、Q8、Q16等的倍數關系（電荷在兩個相同的金屬球之間均勻分布）。課件演示了兩個相同的金屬球之間電荷的均勻分布。

夢想化模型思想：將帶電金屬球作為點電荷（夢想化模型），用標尺間接測量距離。

點電荷：當帶電體之間的距離遠大于它們自身的尺寸，從而能夠忽略帶電體的形狀和電荷分布對它們之間作用力的影響時，這種帶電體能夠視為帶電點，稱為點電荷。這是一個夢想化的模型，事實上，點電荷并不存在。（與“粒子”比較）

接下來，引導學生觀看庫侖扭秤的實驗視頻和庫侖當時的數據，并總結規律。（觀看視頻）。

在困難的條件下，庫侖把萬有引力定律和卡爾文的扭轉平衡實驗聯系起來，并利用巧妙的庫侖扭轉平衡裝置和方法發現了庫侖定律。經過剛才的演示過程，讓學生了解庫侖探究的過程、思路和方法。你能用自我的語言總結這些規則嗎？

電荷之間的相互作用力與電荷之間的距離成反比，與電荷和電的乘積成正比。

引言：庫侖扭擺試驗只能定量測量同一電荷之間的相互作用力，庫侖扭擺試驗也能夠定量測量不一樣電荷之間的相互作用力。讓學生體驗庫侖定律的完美。

第二，庫侖定律：

資料：真空中兩點電荷之間的力與兩個電荷的乘積成正比，與電荷之間距離的平方成反比；方向在他們的連接上。這個定律叫做庫侖定律。

電荷之間的這種相互作用稱為靜電力或庫倫力。

公式：

解釋：華氏度？kQ1Q2r2

k為靜電力常數，k=9.0109nm2C2，其大小由實驗方法確定。單位由公式中的f、q和r的單位決定。當使用庫侖定律時，每個物理量的單位必須是：f:n，q:c，r:m。

庫侖定律的適用條件：真空中兩點電荷的相互作用。

讓學生回答實際帶電體可視為點電荷的條件。

思考：當R趨向于0時，F趨向于無窮大嗎？

（3）關于吸引或排斥的表達方法

F是Q1和Q2之間的相互作用力，Q1和Q2之間的作用力，Q2和Q1之間的作用力大小，是一對作用力和反作用力，大小相等，方向相反。

庫倫力（靜電力）與重力、彈性和摩擦力并列。

任何帶電體都能夠看作是由許多點電荷組成的。所以，已知帶電體上的電荷分布，帶電體間靜電力的大小和方向就能夠根據庫侖定律和力合成定律計算出來。

3、庫侖定律與重力定律的比較

例1:眾所周知，氫核（質子）的質量m2為1.6710-27千克，電子的質量m1為9.110-31千克，電子和質子的電荷為1.6010-19C，氫原子中電子和質子之間的最短距離為5.310-11米。試比較氫原子中氫核和電子之間的庫倫力和引力。（課件播放問題解決過程）

摘要：

（1）應用庫侖定律時，能夠直接用絕對值代替電氣符號，最終確定方向；計算證明，萬有引力遠小于庫倫力。將來研究微觀帶電粒子的相互作用力時，重力通常能夠忽略不計。

當討論：來比較庫侖定律和萬有引力定律（異同）時，你有什么感受？如何理解自然規律的多樣性和統一性？

兩個或兩個以上點電荷對某個點電荷施加的力等于每個點電荷單獨對該電荷施加的力的矢量和。

例2真空中有三個點電荷，它們固定在邊長為50厘米的等邊三角形的三個頂點上。每個點電荷為210-6C，計算它們各自的庫倫力。

摘要：選擇研究對象，繪制應力圖，用庫侖定律和平行四邊形法則求解。

整合練習：

兩個相同的均勻帶電球體，Q1=1，Q2=-2，彼此分開，仍然在真空中，相互作用的庫侖力為f

（1）今日，Q1、Q2和r都加倍了，并且要求改變作用力。

（2）僅改變兩個電荷的電學性質，作用力是什么？

（3）當R只增加兩倍時，作用力是多少？

（4）在接觸兩個球之后，它們仍然被放回原位。作用力是什么？

（5）如果兩個球接觸后庫倫力不變，如何放置它們？課堂總結：

你今日學到了什么？請學生總結本節資料。

作業：課本中的練習2和3。

（七）黑板設計：

第二節庫侖定律

1、庫侖定律

2、公式F

？kQ1Q2

r2

3、適用條件：真空中點電荷之間的相互作用

（1）點收費

(2)k的物理意義

庫侖定律教學設計優秀3

教學目標：

（一）知識與技能

1、掌握庫侖定律，要求知道點電荷的概念，理解庫侖定律的含義及其公式表達，知道靜電力常量。

2、會用庫侖定律的公式進行有關的計算。

3、知道庫侖扭秤的實驗原理。

（二）過程與方法

通過演示讓學生探究影響電荷間相互作用力的因素，再得出庫侖定律

（三）情感態度與價值觀

培養學生的觀察和探索能力

教學重點：掌握庫侖定律

教學難點：會用庫侖定律的公式進行有關的計算

教學方法：講授法

教學用具：庫侖扭秤（模型或掛圖）。

教學過程：

（一）復習上課時相關知識

（二）新課教學【板書】----第2節、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？

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。使同學通過觀察分析出結論（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

內容表述：力的大小跟兩個點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點電荷的連線上

公式：

靜電力常量k = 9.0×109N·m2/C2

適用條件：真空中，點電荷——理想化模型

介紹：

(1)。關于“點電荷”，應讓學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電荷。嚴格地說點電荷是一個理想模型，實際上是不存在的這里可以引導學生回顧力學中的質點的概念。容易出現的錯誤是：只要體積小就能當點電荷，這一點在教學中應結合實例予以糾正。

（2）。要強調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，對其它介質對電荷間庫侖力的影響不便向學生多作解釋，只能簡單地指出：為了排除其他介質的影響，將實驗和定律約束在真空的條件下。

擴展：任何一個帶電體都可以看成是由許多點電荷組成的任意兩點電荷之間的作用力都遵守庫侖定律。用矢量求和法求合力。

利用微積分計算得：帶電小球可等效看成電量都集中在球心上的點電荷。

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、庫侖扭秤實驗（1785年，法國物理學家。庫侖）

演示：庫侖扭秤（模型或掛圖）介紹：物理簡史及庫侖的實驗技巧。

實驗技巧：(1)。小量放大。(2)。電量的確定。

【例題1】：試比較電子和質子間的靜電引力和萬有引力。已知電子的'質量m1=9.10×10-31kg，質子的質量m2=1.67×10-27kg.電子和質子的電荷量都是1.60×10-19C.

分析：這個問題不用分別計算電子和質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；它們的實質區別是：首先萬有引力公式計算出的力只能是相互吸引的

力，絕沒有相排斥的力。其次，由計算結果看出，電子和質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，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。

【例題2】：詳見課本P9

小結：對本節內容做簡要的小結

作業：復習本節課文及閱讀科學漫步

庫侖定律教學設計優秀4

(一)教材分析：

庫侖定律既是電荷間相互作用的基本規律，又是庫侖定律是學習電場強度和電勢差概念的基礎，也是本章重點，不僅要求學生定性知道，而且還要求定量了解和應用。對庫侖定律的講述，教材是從學生已有認識出發，采用了一個定性實驗，進而得出結論。庫侖定律是學習電場強度和電勢差概念的基礎，也是本章重點。展示庫侖定律的內容和庫侖發現這一定律的過程，并強調該定律的條件和意義。

(二)學情分析：

兩種電荷及其相互作用、電荷量的概念、起電的知識，萬有引力定律和卡文迪許扭秤實驗這些內容學生都已學過，本節重點是做好定性實驗，使學生清楚知道實驗探究過程。

(三)教學目標：

1、知識與技能：

（1）了解定性實驗探究與理論探究庫倫定律建立的過程。

（2）庫倫定律的內容及公式及適用條件，掌握庫侖定律。

2、過程與方法

（1）通過定性實驗，培養學生觀察、總結的能力，了解庫倫扭秤實驗。

（2）通過點電荷模型的建立，感悟理想化模型的方法。

3、情感態度與價值觀

（1）培養與他人交流合作的能力，提高理論與實踐相結合的意識。

（2）了解人類對電荷間相互作用認識的歷史過程，培養學生對科學的好奇心，體驗探索自然規律的艱辛和喜悅。

(四)教學重點、難點：

教學重點：庫侖定律及其理解與應用

教學難點：庫侖定律的實驗探究

教學難點的突破措施：定性實驗探究與定量實驗視頻及理論探究相結合。

(五)教學用具：

多媒體課件，毛皮，橡膠棒，氣球，玻璃棒，絲綢，易拉罐，泡沫小球，鐵架臺。

(六)教學過程：

引入新課

演示實驗：讓橡膠棒、玻璃棒摩擦起電，靠近易拉罐，會發生什么現象？

（易拉罐被橡膠棒、玻璃棒吸引滾動起來了。）既然電荷之間存在相互作用，那么電荷之間相互作用力的大小與什么因素有關呢？

新課教學：

一、通過實驗探究電荷間作用力的決定因素

（一）定性實驗探究：

探究一：影響電荷間相互作用力的因素

猜想：電荷間相互作用力可能與距離、電荷量、帶電體的形狀等。

如何做實驗定性探究？

（1）你認為實驗應采取什么方法來研究電荷間相互作用力與可能因素的關系？

學生：控制變量法。

（2）請閱讀教材，如果要比較這種作用力的大小可以通過什么方法直觀的顯示出來？學生：比較懸線偏角的大小

組織學生根據現有器材，設計出可能的實驗方案。

（3）你想選取哪些實驗器材？

球形導體，兩個自制的帶細線泡沫小球，鐵架臺，橡膠棒，毛皮，氣球。

（4）實驗前先思考:可用什么方法改變帶電體的電荷量？

（5）實驗探究步驟：

引導學生得出實驗的具體步驟：

細線兩個泡沫小球A、B，用摩擦起電的橡膠棒接觸其中一個小球A，然后把A小球與B小球接觸，細線偏離豎直方向一個角度θ。

①保持電量q一定，研究相互作用力F與距離r的關系。

將泡沫小球B逐漸遠離A，觀察偏角。

②保持距離r一定，研究相互作用力F與電荷量Q的關系。

再把橡膠棒與小球A接觸，增加小球A電量，觀察偏角；

（6）學生實驗、觀察記錄并得出結論：

先畫受力圖，如果B對A的力是水平的，則F電=mgtanθ，如果θ越大，則F電越大，這

樣可以通過θ的變化來判斷F電的變化。

定性實驗結論：

電量q一定，距離r越小，偏角越大，作用力F越大。

距離r一定，電量q增加，偏角變大，作用力F越大；

實驗條件：保持實驗環境的干燥和無流動的空氣

（二）定量實驗探究，結合物理學史，得出庫侖定律：

提出問題：帶電體間的作用力與距離及電荷量有怎樣的定量關系呢？

根據我們的定性實驗，電荷之間的作用力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而減小。這隱約使我們猜想，電荷之間的作用力是否與萬有引力具有相似的形式呢？

事實上，在很早以前，一些學者也是這樣猜想的，卡文迪許和普利斯特等人都確信“平方反比”規律適用于電荷間的作用力。但是僅靠一些定性的實驗，不能證明這樣的結論。

而這一猜想被庫倫所證實，庫侖在探究三者之間的`定量關系時，定量實驗在當時遇到的三大困難：

①帶電體間作用力小，沒有足夠精密的測量儀器；怎樣確定帶電體間的作用力的數量關系？

②沒有電量的單位，無法比較電荷的多少；怎樣確定電荷量的數量關系？

③帶電體上電荷分布不清楚，難測電荷間距離。怎樣測定電荷間的距離？

同學們，如果是你，你能想到怎樣的方法來解決這些困難？

引導學生用類比的方法得出三大困難的對策：

卡文迪許扭稱實驗——庫侖扭稱實驗，對稱性——等分電荷法，質點——點電荷

①、放大思想：力很小，但力的作用效果（使懸絲扭轉）可以比較明顯。

②、轉化思想：力的大小正比于懸絲扭轉角，通過測定懸絲扭轉角度倍數關系即可

得到力的倍數關系

③、均分思想：帶電為Q的金屬小球與完全相同的不帶電金屬小球相碰分開，每小球帶電Q/2，同理可得Q/4、Q/8、Q/16等等電量的倍數關系（電荷在兩個相同金屬球之間等量分配）。課件演示電荷在相同的兩個金屬球間的等量分配。

④理想化模型思想：把帶電金屬小球看作點電荷（理想化模型）利用刻度尺間接測量距離。

點電荷：當帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以致帶電體的形狀大小及電荷分布狀況對它們之間的作用力的影響可以忽略時，這樣的帶電體可以看做帶電的點，叫點電荷。它是一個理想化模型，實際上點電荷不存在。 （與“質點”進行比較）

接下來引導學生觀看庫侖扭秤的實驗視頻與庫侖當時的數據，總結規律。（觀看視頻）。

庫倫在艱苦的條件下，聯想到萬有引力定律和卡文地許扭稱實驗，利用巧妙的庫倫扭秤裝置和方法，發現了庫倫規律。通過剛才的展示過程讓學生了解庫侖探究的過程、思路、方法。你能用自己的語言總結出規律嗎？

電荷間相互作用力與電荷間距離成平方反比關系，與電荷電量乘積成正比。

介紹：庫侖扭稱實驗只能定量測出同種電荷間相互作用力，庫侖還利用電單擺實驗定量測出異種電荷間作用力大小。讓學生體會庫侖定律的完美。

二、庫侖定律：

內容：真空中兩個點電荷間的作用力大小與兩電荷量的乘積成正比，與電荷間的距離平方成反比；方向在它們的連線上。這個規律叫做庫侖定律。

電荷間這種相互作用的電力叫做靜電力或庫侖力。

公式:

說明: F?kQ1Q2r2

①k為靜電力常量， k=9.0×109N.m2/C2,其大小是用實驗方法確定的。其單位是由公式中的F、Q、r的單位確定的，使用庫侖定律計算時，各物理量的單位必須是：F：N，Q：C，r：m。

②庫侖定律的適用條件：真空中，兩個點電荷之間的相互作用。

讓學生回答實際帶電體可以看成點電荷的條件。

思考：當r趨向于0時，F趨向于無窮大嗎？

③關于點電荷之間相互作用是引力還是斥力的表示方法，使用公式計算時，點電荷電量用絕對值代入公式進行計算，然后根據同性電荷相斥、異性電荷相吸判斷方向。

④F是Q1與Q2之間的相互作用力，是Q1對Q2的作用力，也是Q2對Q1的作用力的大小，是一對作用力和反作用力，即大小相等方向相反。

⑤庫侖力（靜電力）是與重力，彈力，摩擦力并列的。

任意帶電體可以看成是由許多點電荷組成的，所以，知道帶電體上的電荷分布，根據庫侖定律和力的合成法則就可以求出帶電體間的靜電力的大小和方向。

三、庫侖定律與萬有引力定律的比較

例題1已知氫核（質子）的質量m2=1.67×10-27 kg，電子的質量m1=9.1×10-31kg，電子和質子的電荷量都是1.60×10-19C，在氫原子內電子與質子間的最短距離為5.3×10-11m。試比較氫原子中氫核和電子之間的庫倫力和萬有引力。（課件播放解題過程）

小結：

①庫侖定律在應用時，可以不代入電性符號，直接代入絕對值，最后判定方向； ②計算說明萬有引力遠遠小于庫侖力，以后在研究微觀帶電粒子的相互作用力時，通常可以忽略萬有引力。

討論:比較庫侖定律和萬有引力定律（相似點與不同點），你會有什么樣的感想？如何認識自然規律的多樣性與統一性？

兩個或兩個以上點電荷對某一個點電荷的作用力，等于各點電荷單獨對這個電荷的作用力的矢量和。

例題2真空中有三個點電荷，它們固定在邊長50cm的等邊三角形的三個頂點上，每個點電荷都是+2×10-6C，求他們各自所受的庫侖力。

小結：選擇研究對象，畫出受力圖，由庫倫定律和平行四邊形定則求解。

鞏固練習：

兩個相同的均勻帶電小球，分別帶Q1=1 C，Q2=-2C，在真空中相距r且靜止，相互作用的庫倫力為F。

（1）今將Q1、Q2、r都加倍，問作用力變化？

（2）只改變兩電荷的電性，作用力如何？

（3）只將r增大兩倍，作用力如何？。

（4）將兩個球接觸一下后，仍放回原處，作用力如何？

（5）使兩球接觸后，如果庫倫力的大小不變，應如何放置兩球？課堂小結：

今天你學到了什么？讓學生總結本節的內容。

作業:課本練習2、3題。

（七）板書設計：

第二節庫倫定律

1、庫侖定律

2、公式F

kQ1Q2

r2

3、適用條件：真空中點電荷之間的相互作用

（1）點電荷

(2)k的物理意義

庫侖定律教學設計優秀5

一、教材分析

1、庫侖定律既是電荷間相互作用的基本規律，又是學習電場強度的基礎不僅僅要求學生定性明白，并且還要求定量了解和應用。

2、展示庫侖定律的資料和庫侖發現這必須律的過程，并強調該定律的條件和遠大意義。

二教學目標

（一）知識與技能

1、理解庫侖定律的含義和表達式，明白靜電常量。了解庫侖定律的適用條件，學習用庫侖定律解決簡單的問題。

2、滲透夢想化思想，培養由實際問題進行簡化抽象思維建立物理模型的力。

（二）過程與方法

經過認識科學家在了解自然的過程中常用的科學方法，培養學生善用類比方法、夢想化方法、實驗方法等物理學習方法。(三)情感態度與價值觀

經過對庫侖定律探究過程的討論，使學生掌握科學的探究方法，激發學生對科學的熱

三、教學重難點

（一）重點

對庫侖定律的理解

（二）難點

對庫侖定律發現過程的探討。

四、學情分析

學生在高一已經學習了萬有引力的基本知識，為過渡到本節的學習起著鋪墊作用，學生已具備了必須的探究本事、邏輯思維本事及推理演算本事。能在教師指導下經過觀察、思考，發現一些問題和解決問題

五、課前準備

學生準備展示學案上預習的情景，教師準備必要的課件

六、教學方法

比較庫侖定律與萬有引力定律的異同。

七、課時安排

1課時

八、教學過程

1、教師演示1、1-6的實驗。

2、學生注意觀察小球偏角的變化以及引起這一變化的原因。

3、經過對實驗現象的定性分析得到：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、法國物理學家庫侖，用實驗研究了電荷間相互作用的電力，這就是庫侖定律。

資料：真空中的兩個點電荷之間的作用力，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。

表達式：k叫靜電力常量，k=9109Nm2C2。

5、介紹點電荷：

①不研究大小和電荷的`具體分布，可視為集中于一點的電荷。

②點電荷是一種夢想化模型。

③介紹把帶電體處理為點電荷的條件：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能夠忽略不計時。

6、任意帶電體所受的力能夠看作是多個點電荷所受力的合力。

7、庫侖定律與萬有引力定律（計算下題）

試比較電子和質子間的靜電引力和萬有引力。已知電子的質量m1=9、1010-31kg，質子的質量m2=1、6710-27kg，電子和質子的電荷量都是1.6010-19C。

分析：這個問題不用分別計算電子和質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：電子和質子間的靜電引力和萬有引力分別是：

（回答思考與討論）能夠看出：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；它們的實質區別是：首先萬有引力公式計算出的力只能是相互吸引的力，絕沒有相排斥的力。其次，由計算結果看出，電子和質子間的萬有引力比它們之間的靜電引力小的很多，所以在研究微觀帶電粒子間的相互作用時，主要研究靜電力，萬有引力雖然存在，但相比之下十分小，所以可忽略不計。

九、板書設計

1庫侖定律

a、資料：真空中的兩個點電荷之間的作用力，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、表達式：

2、點電荷

a、不研究大小和電荷的具體分布，可視為集中于一點的電荷。

b、點電荷是一種夢想化模型。

c、介紹把帶電體處理為點電荷的條件：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能夠忽略不計時。

十、教學反思

1、為突破重難點應講清庫侖定律及適用條件，說明庫侖力貼合力的特征，遵守牛頓第三定律。

2、為定性演示庫侖定律，應使帶電小球表面光滑，防止尖端放電，支架應選絕緣性能好的，空氣要干燥。

3、說清K的單位由公式中各量單位確定，其數值則由實驗確定。

篇一：《庫侖定律》教學設計

（一）教材分析：

庫侖定律既是電荷間相互作用的基本規律，又是庫侖定律是學習電場強度和電勢差概念的基礎，也是本章重點，不僅要求學生定性知道，而且還要求定量了解和應用。對庫侖定律的講述，教材是從學生已有認識出發，采用了一個定性實驗，進而得出結論。庫侖定律是學習電場強度和電勢差概念的基礎，也是本章重點。展示庫侖定律的內容和庫侖發現這一定律的過程，并強調該定律的條件和意義。

（二）學情分析：

兩種電荷及其相互作用、電荷量的概念、起電的知識，萬有引力定律和卡文迪許扭秤實驗這些內容學生都已學過，本節重點是做好定性實驗，使學生清楚知道實驗探究過程。

（三）教學目標：

1、知識與技能：

(1)了解定性實驗探究與理論探究庫倫定律建立的過程。

(2)庫倫定律的內容及公式及適用條件，掌握庫侖定律。

2、過程與方法

(1)通過定性實驗,培養學生觀察、總結的能力,了解庫倫扭秤實驗。

(2)通過點電荷模型的建立,感悟理想化模型的方法。

3、情感態度與價值觀

(1)培養與他人交流合作的能力，提高理論與實踐相結合的意識。

(2)了解人類對電荷間相互作用認識的歷史過程,培養學生對科學的好奇心,體驗探索自然規律的艱辛和喜悅。

（四）教學重點、難點：

教學重點：庫侖定律及其理解與應用

教學難點：庫侖定律的實驗探究

教學難點的突破措施：定性實驗探究與定量實驗視頻及理論探究相結合。

（五）教學用具：

多媒體課件,毛皮，橡膠棒，氣球，玻璃棒，絲綢，易拉罐，泡沫小球，鐵架臺。

（六）教學過程：

引入新課

演示實驗：讓橡膠棒、玻璃棒摩擦起電，靠近易拉罐，會發生什么現象？

（易拉罐被橡膠棒、玻璃棒吸引滾動起來了。）既然電荷之間存在相互作用，那么電荷之間相互作用力的大小與什么因素有關呢？

新課教學：

一、通過實驗探究電荷間作用力的決定因素

（一）定性實驗探究：

探究一：影響電荷間相互作用力的因素

猜想：電荷間相互作用力可能與距離、電荷量、帶電體的形狀等。

如何做實驗定性探究？

(1)你認為實驗應采取什么方法來研究電荷間相互作用力與可能因素的關系？

學生：控制變量法。

(2)請閱讀教材，如果要比較這種作用力的大小可以通過什么方法直觀的顯示出來？學生：比較懸線偏角的大小

組織學生根據現有器材，設計出可能的實驗方案。

(3)你想選取哪些實驗器材？

球形導體，兩個自制的帶細線泡沫小球，鐵架臺，橡膠棒，毛皮，氣球。

(4)實驗前先思考:可用什么方法改變帶電體的電荷量?

(5)實驗探究步驟：

引導學生得出實驗的具體步驟：

細線兩個泡沫小球A、B，用摩擦起電的橡膠棒接觸其中一個小球A，然后把A小球與B小球接觸，細線偏離豎直方向一個角度θ。

①保持電量q一定，研究相互作用力F與距離r的關系。

將泡沫小球B逐漸遠離A，觀察偏角。

②保持距離r一定，研究相互作用力F與電荷量Q的關系。

再把橡膠棒與小球A接觸，增加小球A電量，觀察偏角；

（6）學生實驗、觀察記錄并得出結論：

先畫受力圖，如果B對A的力是水平的，則F電=mgtanθ，如果θ越大，則F電越大，這

樣可以通過θ的變化來判斷F電的變化。

定性實驗結論：

電量q一定，距離r越小，偏角越大，作用力F越大。

距離r一定，電量q增加，偏角變大，作用力F越大；

實驗條件：保持實驗環境的干燥和無流動的空氣

（二）定量實驗探究，結合物理學史，得出庫侖定律：

提出問題：帶電體間的作用力與距離及電荷量有怎樣的定量關系呢?

根據我們的定性實驗，電荷之間的作用力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而減小。這隱約使我們猜想，電荷之間的作用力是否與萬有引力具有相似的形式呢？

事實上，在很早以前，一些學者也是這樣猜想的，卡文迪許和普利斯特等人都確信“平方反比”規律適用于電荷間的作用力。但是僅靠一些定性的實驗，不能證明這樣的結論。

而這一猜想被庫倫所證實，庫侖在探究三者之間的定量關系時，定量實驗在當時遇到的三大困難：

① 帶電體間作用力小，沒有足夠精密的測量儀器；怎樣確定帶電體間的作用力的數量關系？

② 沒有電量的單位，無法比較電荷的多少；怎樣確定電荷量的數量關系？

③ 帶電體上電荷分布不清楚，難測電荷間距離。怎樣測定電荷間的距離？

同學們，如果是你，你能想到怎樣的方法來解決這些困難？

引導學生用類比的方法得出三大困難的對策：

卡文迪許扭稱實驗——庫侖扭稱實驗，對稱性——等分電荷法，質點——點電荷

①、放大思想：力很小，但力的作用效果（使懸絲扭轉）可以比較明顯。

②、轉化思想：力的大小正比于懸絲扭轉角，通過測定懸絲扭轉角度倍數關系即可

得到力的倍數關系

③、均分思想：帶電為Q的金屬小球與完全相同的不帶電金屬小球相碰分開，每小球帶電Q/2，同理可得Q/

4、Q/

8、Q/16等等電量的倍數關系（電荷在兩個相同金屬球之間等量分配）。課件演示電荷在相同的兩個金屬球間的等量分配。

④理想化模型思想：把帶電金屬小球看作點電荷（理想化模型）利用刻度尺間接測量距離。

點電荷：當帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以致帶電體的形狀大小及電荷分布狀況對它們之間的作用力的影響可以忽略時，這樣的帶電體可以看做帶電的點，叫點電荷。它是一個理想化模型，實際上點電荷不存在。(與“質點”進行比較)

接下來引導學生觀看庫侖扭秤的實驗視頻與庫侖當時的數據，總結規律。（觀看視頻）。

庫倫在艱苦的條件下，聯想到萬有引力定律和卡文地許扭稱實驗，利用巧妙的庫倫扭秤裝置和方法，發現了庫倫規律。通過剛才的展示過程讓學生了解庫侖探究的過程、思路、方法。你能用自己的語言總結出規律嗎？

電荷間相互作用力與電荷間距離成平方反比關系，與電荷電量乘積成正比。

介紹：庫侖扭稱實驗只能定量測出同種電荷間相互作用力，庫侖還利用電單擺實驗定量測出異種電荷間作用力大小。讓學生體會庫侖定律的完美。

二、庫侖定律：

內容：真空中兩個點電荷間的作用力大小與兩電荷量的乘積成正比，與電荷間的距離平方成反比；方向在它們的連線上。這個規律叫做庫侖定律。

電荷間這種相互作用的電力叫做靜電力或庫侖力。

公式:

說明: F?kQ1Q2r

2①k為靜電力常量, k=9.0×109N.m2/C2,其大小是用實驗方法確定的。其單位是由公式中的F、Q、r的單位確定的，使用庫侖定律計算時，各物理量的單位必須是：F：N，Q：C，r：m。.② 庫侖定律的適用條件：真空中，兩個點電荷之間的相互作用。

讓學生回答實際帶電體可以看成點電荷的條件。

思考：當r趨向于0時，F趨向于無窮大嗎？

③關于點電荷之間相互作用是引力還是斥力的表示方法，使用公式計算時，點電荷電量用絕對值代入公式進行計算，然后根據同性電荷相斥、異性電荷相吸判斷方向。

④F是Q1與Q2之間的相互作用力，是Q1對Q2的作用力，也是Q2對Q1的作用力的大小，是一對作用力和反作用力，即大小相等方向相反。

⑤庫侖力(靜電力)是與重力，彈力，摩擦力并列的。

任意帶電體可以看成是由許多點電荷組成的，所以，知道帶電體上的電荷分布，根據庫侖定律和力的合成法則就可以求出帶電體間的靜電力的大小和方向。

三、庫侖定律與萬有引力定律的比較

例題1已知氫核（質子）的質量m2=1.67×10-27 kg，電子的質量m1=9.1×10-31kg，電子和質子的電荷量都是1.60×10-19C，在氫原子內電子與質子間的最短距離為5.3×10-11m。試比較氫原子中氫核和電子之間的庫倫力和萬有引力。(課件播放解題過程)

小結：

① 庫侖定律在應用時，可以不代入電性符號，直接代入絕對值，最后判定方向； ② 計算說明萬有引力遠遠小于庫侖力，以后在研究微觀帶電粒子的相互作用力時,通常可以忽略萬有引力.討論:比較庫侖定律和萬有引力定律（相似點與不同點）,你會有什么樣的感想？如何認識自然規律的多樣性與統一性?

兩個或兩個以上點電荷對某一個點電荷的作用力，等于各點電荷單獨對這個電荷的作用力的矢量和。

例題2 真空中有三個點電荷，它們固定在邊長50cm的等邊三角形的三個頂點上，每個點電荷都是+2×10-6C，求他們各自所受的庫侖力。

小結：選擇研究對象，畫出受力圖，由庫倫定律和平行四邊形定則求解。

鞏固練習：

兩個相同的均勻帶電小球，分別帶Q1=1 C，Q2=－2C，在真空中相距r且靜止，相互作用的庫倫力為F。

（1）今將Q1、Q2、r都加倍，問作用力變化？

（2）只改變兩電荷的電性，作用力如何？

（3）只將r增大兩倍，作用力如何？.（4）將兩個球接觸一下后，仍放回原處，作用力如何？

（5）使兩球接觸后，如果庫倫力的大小不變，應如何放置兩球？ 課堂小結：

今天你學到了什么？讓學生總結本節的內容。.作業:課本練習2、3題.（七）板書設計：

第二節 庫倫定律

1． 庫侖定律

2． 公式 F

?kQ1Q

2r2

3． 適用條件：真空中點電荷之間的相互作用

（1）點電荷

（2）k的物理意義

篇二：庫侖定律教學設計

《1.2庫侖定律》教學設計方案

新疆農七師123團中學蔣磊

篇三：庫侖定律教學設計(1)

第二節 庫侖定律（教案）

一、任務分析

本節課使用的課本是人民教育出版社出版的高中物理選修3-1。本節課的內容是第一章第二節庫侖定律。本節內容的核心是庫侖定律，它是靜電學的第一個實驗定律，是學習電場強度的基礎，是電磁學的基本定律，也是物理學的基本定律之一。庫侖定律闡明了帶電體相互作用的規律，為整個電磁學奠定了基礎，因此在本章中具有很重要的地位。

在學習本節課的內容之前，學生已經具有質點的理想化模型的思維方法，知道兩輕質小帶電體因相互作用而吸引或排斥。

育才中學是一所扶貧寄宿制學校，學生大多數來自寧南山區。他們缺乏自主動手能力，合作探究的意識，交流評估的習慣。因此，在教學中教師要適時的鼓勵和引導。

本節課的教學內容的主線有兩條，第一條為知識層面上的，首先通過“演示”欄目中“探究影響電荷間相互作用力的因素”的定性實驗導入。在此基礎上，展示庫侖定律建立的歷史背景。掌握真空中點電荷之間相互作用的規律即庫侖定律；第二條為方法層面上的，即研究多個量之間關系的方法，間接測量一些不易測量的物理量的方法，及研究物理問題的其他基本方法。體會控制變量法、理想模型法、類比法在物理學中的重要性。

二、教學目標

1．知識與技能

（1）了解電荷間的相互作用力規律，掌握庫侖定律的內容及其應用。

（2）通過演示實驗，先定性了解電荷間的相互作用力，進而明確庫侖

定律及適用條件。

2．過程與方法，情感、態度與價值觀（1）通過觀察演示實驗，概括出電荷間的作用規律。培養學生觀察、分析、概括能力。

（2）通過靜電力與萬有引力的對比，體會自然規律的多樣性與統一性。（3）體會研究物理問題的一些常用方法，如控制變量法、理想模型法、類比法等。

三、重點和難點

重點：電荷間相互作用力與距離、電荷量的關系。

難點：庫侖定律的內容、適用條件就應用。

四、教學資源

1．視頻片段：庫侖扭秤

2．演示實驗：探究影響電荷間相互作用力的因素的實驗

3．課件：PPT幻燈片

五、設計思路

根據新課程改革的理念與目標，要求重視發揮學生學習的主體性，在學習過程中豐富學生的體驗，讓學生在教師的指導下親自去觀察、實驗、分析、歸納、應用等，在參與體驗的基礎上學習知識與方法，培養科學精神和科學態度。

本節課利用《三國志·吳書》中寫道“琥珀不取腐芥”和手搖靜電感應器演示放電現象引入新課，同時為課堂實驗做好必要的準備。

讓學生通過演示實驗現象的觀察在教師的引導下猜想影響帶電體間的相互作用力的因素有哪些。

教師適時的啟發和引導學生制定定性探究F與r，F與q的實驗方案。利用演示實驗定性探究F與r，F與q的關系。然后對比萬有引力，結合類比法及庫侖對電荷間相互作用力的探究，介紹庫侖扭秤實驗，得出庫侖定律。

回顧歷史上人類對電荷間相互作用力的探究，進行適當的人文教育。利用已有的實驗器材，讓學生參與制定驗證F 與R2成反比的實驗，并進行實驗驗證。

六、教學流程

1．教學主要環節

本節課主要分4個環節：

第一個環節 情景引入 兩電荷間有力的作用。第二個環節 定性探究 通過猜想、學生定性實驗、歸納得出兩電荷間作用力與距離和電荷間的關系。

第三個環節 定量探究 通過對比萬有引力，結合前人的研究歷史背景得出庫侖定律以及適用條件。

第四個環節應用鞏固 通過簡單的示例鞏固對庫侖定律的應用。

2．教學流程圖

3．教學流程說明

（1）情景：《三國志·吳書》中寫道“琥珀不取腐芥”和手搖靜電感應器演示放電現象引入新課

（2）活動Ⅰ 通過實驗現象，啟發學生根據已有的知識猜想兩電荷間的作用力與哪些因素有關，并通過討論，歸納得到兩電荷間的作用力與距離和電荷量間有關系。在此基礎上引導學生制定研究方案并組織學生分組實驗，對上述猜想進行定性探究，通過各組對實驗所觀察到的現象進行分析、交流。

（3）活動Ⅱ 通過前人的研究歷史并對比萬有引力，應用控制變量的方法，定量研究兩電荷間相互作用力與距離和電荷量的關系，通過討論，歸納得出庫侖定律。

（4）活動III 通過生活常識和已有的知識討論庫侖定律計算式的適用條件。

（5）應用 通過簡單的示例鞏固對庫侖定律的認識，根據庫侖力的計算式比較在微觀粒子間萬有引力和庫侖力的大小。

4．板書設計

第二節 庫侖定律

1、距離

一、影響電荷間相互作用力的因素

2、電量

二：庫侖定律

1、內容：力的大小跟兩個點電荷的電荷量的乘積成正比，跟它們距離的二次方成反比，作用力的方向在兩個點電荷的連線上。

2、公式：

（靜電力常量（K=9.0×109

N·㎡／C2）

真空中

3點電荷

七、教學案例

（一）創設情境，引入課題

師生活動：《三國志·吳書》中寫道“琥珀不取腐芥”，意思是腐爛潮濕的草不被琥珀吸引。但是，當時社會還沒有對電力的需求，因此，人們對電的認識一直停留在定性的水平上。直到18世紀中葉人們才開始對電進行定量的研究。今天我們就借用古人的腦袋加上我們的智慧來研究電學的基礎—庫侖定律。