电场第二节库仑定律教案

1、选修3-1第一章第二节 库仑定律（人教版）（一课时）一、教学目标1、知识与技能掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量会用库仑定律的公式进行有关的计算知道库仑扭秤的实验原理2、过程与方法通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得出库仑定律3、情感态度与价值观培养学生的观察和探索能力二、教学设想在库仑定律教学的处理上，首先通过“演示”栏目中“探究影响电荷间相互作用力的因素”的定性实验导入。在此基础上，展示库仑定律建立的历史背景。一方面突现类比的方法在该定律建立过程中所起的重要作用；另一方面，库仑的实验是建立在该定律的重要基础，该实验结果有力地证实

2、了多位科学家的猜想。所以，本节的教学要特别注意实验教学。另一点，在讲述库仑定律内涵时要讲清点电荷是一种理想化的物理模型，这一点应该使学生有明确的认识，库仑定律只适用于点电荷或能够按点电荷处理的情况。 三、教材分析本节内容的核心是库仑定律，它不仅是电磁学的基本定律，也是物理学的基本定律之一。库仑定律阐明了带点体相互作用的规律，为整个电磁学奠定基础。四、重点、难点重点：掌握库仑定律难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算五、教学方法实验归纳法、讲授法六、教具准备定性演示：铝箔包好的草球、表面光滑洁净的绝缘导体、绝缘性好的丝线、绝缘性好的支架、铁架台七、教学过程教师活动学生活动设计意图【引入】复习上节

3、课的知识1、 电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引2、 摩擦起电的实质：电子的转移3、 静电感应：把电荷移近不带电的异体，可以使导体带电的现象。利用静电感应使物体带 电，叫做感应起电。4、 电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。十八世纪的物理学家们很自然地把带点物理在相互作用中的表现，与力学中的作用力联系起来了。那么，电荷之间的相互作用力的大小决定于哪些因素呢？倾听、回答增强记忆【新课教学】一、影响电荷间相互作用的因素问题：电荷之间的相互作用力跟什么因素有关【演示】带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的

4、大小和方向(参见课本图1.21)先把表面光滑洁净的绝缘导体放在A处，然后把铝箔包好的草球系在丝线下，分别用丝绸摩擦过的玻璃棒给导体和草球带上正电，把草球先后挂在P1、P2、P3的位置，带电小球受到A 的作用力的大小可以通过丝线对竖直方向的偏角大小显示出来。观察实验发现：带电小球在P1、P2、P3 各点受到的A的作用力依次减小问题：电荷间作用力大小跟什么有关？1、（说明作用力与距离有关）增大丝线下端带电小球的电量，观察实验发现，在同一位置小球受到的A的作用力增大了问题：电荷间作用力大小还跟什么有关？2、（说明作用力与电量有关）教师总结：电荷之间存在着相互作用力，力的大小与电量的大小、电荷间距离的

5、大小有关。电量越大，距离越近，作用力就越大；反之电量越小，距离越远，作用力就越小。作用力的方向，可用同种电荷相斥，异种电荷相吸的规律确定。观察倾听、分析、回答、笔记通过演示实验，激发学生学习物理的兴趣培养学生的观察能力和分析问题的能力二、库仑定律1、 介绍库仑定律建立的历史背景18世纪中叶，人们借助于万有引力定律，对电和磁做了种种猜测。18世纪后期,科学家开始了电荷相互作用的研究。富兰克林最早观察到电荷只分布在导体表面。普利斯特利重复了富兰克林的实验，最先预言电荷之间的作用力只能与距离平方成反比在库仑定律提出前有两个人曾作过定量的实验研究，并得到明确的结论。一位是英国爱丁堡大学的罗宾逊，认为电

6、力服从平方反比律，并且得到指数n=2.06，从而电学的研究也就开始进行精确研究。另一位是英国的卡文迪许，17721773年间，他做了双层同心球实验，第一次精确测量出电作用力与距离的关系。发现带电导体的电荷全部分布在表面而内部不带电。卡文迪许进一步分析， 得到n=20.02，但可惜的是他一直没有公开发表这一结果。2、 库仑定律库仑是法国工程师和物理学家。他用精确实验研究了静止的点电荷间的相互作用力，于1785年发现了后来用他的名字命名的库仑定律。内容表述：力的大小跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比作用力的方向在两个点电荷的连线上公式： 式中F、 q1、q2的单位分别为N

7、、C、C，由实验测得 k = 9.0×109N·m2/C2（k为静电力常量）方向：两个点电荷的连线上同性相斥，异性相吸问题：库仑定律的适用条件是什么？（适用条件：真空中，点电荷理想化模型）问题：什么是点电荷？（点电荷类似于力学中的质点，也是一种理想化的物理模型）问题：视为点电荷的条件是什么？（如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看成点电荷）倾听阅读教材、分析思考、回答思考、回答思考、回答使学生了解相关的物理学史培养分析问题的能力培养学生思考能力三、库仑扭称由于库仑扭称实验在中学很难做成，在此仅介绍库

8、仑扭称实验的试验方法。对某种金属丝而言，在弹性范围内，金属丝产生的扭力矩与它的扭角和直径四次方的乘积成正比、与金属丝的长度成反比。1784年，库仑公布了他的研究成果，宣告发现了正确的弹性理论和发明了扭力称。现在人们把这种扭力称就叫做库仑扭称。库仑扭称的主要部件是一根金属丝，将金属丝的上端固定，下端悬一重物，重物底部有一标记、下面放一个刻度盘。金属丝扭转之后，由刻度盘就可读出扭角，由扭角的大小就可以求出扭力的大小。课本p6图1.2-2 仔细观察图1.2-2培养观察能力，使学生了解扭称的工作原理四、小结让学生概括总结本节的内容认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来总结课堂内容，培养学生概括总结能力五、巩固练习复习本节课文及阅读科学漫步引导学生完成问题与练习【板书设计】 第二节 库仑定律一、影响电荷间相互作用的因素电量、距离二、库仑定律内容表述：力