学教科版选修31 1.2库仑定律 教案（6）.doc

课 题库仑定律教学目的及 要 求1、知识与技能： (1)了解定性实验探究与理论探究库伦定律建立的过程。(2)库伦定律的内容及公式及适用条件，掌握库仑定律。2、过程与方法(1)通过定性实验,培养学生观察、总结的能力,了解库伦扭秤实验。 (2)通过点电荷模型的建立,感悟理想化模型的方法。3、情感态度与价值观(1)培养与他人交流合作的能力，提高理论与实践相结合的意识。 (2)了解人类对电荷间相互作用认识的历史过程,培养学生对科学的好奇心,体验探索自然规律的艰辛和喜悦。教学重点学生会用库仑定律计算真空中点电荷间的相互作用力。让学生初步掌握研究物理问题的一些常用的基本方法。难 点静电实验的操作和对实验现象的分析归纳教学方法及 教 具实验归纳法、讲授多媒体设备，毛皮，橡胶棒，玻璃棒，丝绸，泡沫小球，铁架台。课 堂 设 计（教 学 内 容 过 程 方 法 图 表）时间分配一、引入新课通过上节课的学习，我们已经初步了解了电荷间的相互作用以及电荷守恒定律，我们知道电荷间存在相互作用，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。那么电荷间的相互作用与什么因素有关呢？今天就让我们一起探究一下。二、教学过程一、通过实验探究电荷间作用力的决定因素（一）定性实验探究：探究一：影响电荷间相互作用力的因素猜想：电荷间相互作用力可能与距离、 电荷量、带电体的形状等。如何做实验定性探究？(1) 你认为实验应采取什么方法来研究电荷间相互作用力与可能因素的关系？学生：控制变量法。(2) 请阅读教材，如果要比较这种作用力的大小可以通过什么方法直观的显示出来？学生：比较悬线偏角的大小 (5) 实验探究步骤：引导学生得出实验的具体步骤：细线两个泡沫小球a、b，用摩擦起电的橡胶棒接触其中一个小球a，然后把a小球与b小球接触，细线偏离竖直方向一个角度。保持电量q一定，研究相互作用力f与距离r的关系。将泡沫小球b逐渐远离a，观察偏角。保持距离r一定，研究相互作用力f与电荷量q的关系。再把橡胶棒与小球a接触，增加小球a电量，观察偏角；（6）学生实验、观察记录并得出结论：先画受力图，如果b对a的力是水平的，则f电=mgtan，如果越大，则f电越大，这样可以通过的变化来判断f电的变化。定性实验结论： 电量q一定，距离r越小，偏角越大，作用力f越大。距离r一定，电量q增加，偏角变大，作用力f越大；实验条件：保持实验环境的干燥和无流动的空气提出问题：带电体间的作用力与距离及电荷量有怎样的定量关系呢?根据我们的定性实验，电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。这隐约使我们猜想，电荷之间的作用力是否与万有引力具有相似的形式呢？早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定性规律，定量讨论电荷间相互作用则是两千年后的法国物理学家库仑。库仑做了大量实验，于1785年得出了库仑定律。（二）库仑定律：1.内容：真空中两个静止的点电荷的相互作用跟它们所带电量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。2.库仑定律表达式： 3.对库仑定律的理解：(1)库仑定律的适用条件：真空中，两个点电荷之间的相互作用。a：不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷 b：点电荷是一种理想化模型c：介绍把带电体处理为点电荷的条件d：库仑定律给出的虽是点电荷间的静电力，但是任一带电体都可看成是由许多点电荷组成的，据库仑定律和力的合成法则就可以求出带电体间的静电力大小和方向(2)k：静电力恒量。重要的物理常数k=9109nm2c，其大小是用实验方法确定的。其单位是由公式中的f、q、r的单位确定的，使用库仑定律计算时，各物理量的单位必须是：f：n、q：c、r：m。(3)关于点电荷之间相互作用是引力还是斥力的表示方法，使用公式计算时，点电荷电量用绝对值代入公式进行计算，然后根据同性电荷相斥、异性电荷相吸判断方向即可。（4）库仑力也称为静电力，它具有力的共性。它与高一时学过的重力，弹力，摩擦力是并列的。它具有力的一切性质，它是矢量，合成分解时遵从平行四边形法则，与其它的力平衡，使物体发生形变，产生加速度。若点电荷不是静止的，而是存在相对运动，那么它们之间的作用力除了仍存在静电力之外，还存在相互作用的磁场力。例题2 真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+210-6c，求他们各自所受的库仑力。小结：选择研究对象，画出受力图，由库伦定律和平行四边形定则求解。巩固练习：两个相同的均匀带电小球，分别带q1=1 c，q2=2c，在真空中相距r且静止，相互作用的库伦力为f。（1）今将q1、q2、r都加倍，问作用力变化？（2）只改变两电荷的电性，作用力如何？（3）只将r增大两倍，作用力如何？.（4）将两个球接触一下后，仍放回原处，作用力如何？（5）使两球接触后，如果库伦力的大小不变，应如何放置两球？课堂小结：今天你学到了什么？让学生总结本节的内容。.板书 1.2库仑定律1、 影响电荷间相互作用的因素：电荷量，电荷间距离。2、 库仑定律（1） 内容：真空中两个静止的点电荷的相互作用跟它们所带电量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。（2） 表达