2024-2025学年新教材高中物理第九章静电场及其应用第二节库仑定律教案新人教版必修3

PAGE6-库仑定律学习目标一、学问与技能1.了解探究试验中的限制变量以及探究库仑定律的建立过程；2.理解库仑定律内容以及适用条件，驾驭库仑定律的计算方法。二、过程与方法1.通过探究试验中的限制变量，培育学生视察、分析的实力，了解库伦扭秤试验；2.经验科学探究的过程，体验科学探究的思维方法。三、情感看法与价值观1.通过探究试验，培育他们沟通沟通的实力，提高理论与实践相结合的实力。2.培育学生应用数学方法解决物理问题的科学思维方法，培育学生的创建性思维过程以及初步的视察、分析和概括实力。重点难点1、理解元电荷、点电荷与带电体的区分。（重点）2、理解库仑定律内容以及适用条件。（重点）3、对库仑定律的深化理解以及探究试验中的限制变量。（难点）4、理解三个点电荷相互作用时的平衡与加速问题。（难点）教学打算课件教学过程一、导入新课：带正电的带电体C置于铁架台旁，把系在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3等位置。带电体C与小球间的作用力会随距离的不同怎样变更呢？在同一位置增大或减小小球所带的电荷量，作用力又会怎样变更？电荷之间作用力的大小与哪些因素有关？二、讲授新课： 1、电荷之间的作用力【老师引入课程】电荷之间的作用力会不会与万有引力具有相像的形式呢？也就是说，电荷之间的相互作用力，会不会与它们电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的二次方成反比？【老师引导】事实上，电荷之间的作用力与万有引力是否相像的问题早已引起当年一些探讨者的留意，英国科学家卡文迪什和普里斯特利等人都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。不过，最终解决这一问题的是法国科学家库仑。他设计了一个非常精妙的试验（扭秤试验），对电荷之间的作用力开展探讨。【试验演示】探究影响电荷间相互作用力的因素悬挂的小球受重力、拉力和电荷间相互作用力，悬线与竖直方向的夹角为α，则电荷间作用力F＝mgtanα.偏角α越大，这表明电荷间作用力越大。演示一：让带电物体A靠近悬挂在丝线上的带正电小球，视察在不同距离时小球的偏转角度。演示二：使小球处于同一位置，增大或削减小球所带的电荷量，视察小球的偏角的变更关系。结论：电荷之间的作用力随电荷量的增大而增大，随距离的增大而减小。【老师补充】真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。这个规律叫作库仑定律。电荷之间的相互作用力叫作静电力或库仑力。【老师补充】库仑定律的适用条件：真空中静止的两个点电荷。【老师提问】什么是点电荷？怎么理解点电荷？【学生探讨】小组分析【小结】当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形态、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽视时，这样的带电体可以看作带电的点，叫作点电荷。点电荷类似于力学中的质点，也是一种志向化模型。两个有肯定形态的带电体之间的作用力，等于一个带电体的每个电荷元与另一个带电体的每一个电荷元的相互作用的矢量和。随意两个电荷元之间的静电力都遵守库仑定律。2、库伦的试验【老师引导】库仑做试验用的装置叫作库仑扭秤。如图A是带电小球，B是不带电的小球，B与A的重力平衡，另一带电小球C靠近A时，A与C的作用力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度比较力的大小。【老师补充】试验方法应用限制变量法、微量放大法；通过试验发觉力F与距离r的二次方成反比，即；电荷之间的作用力与电荷量的乘积成正比，即。【老师总结】关系式为，式中的k是比例系数，叫作静电力常量。当两个点电荷所带的电荷量为同种时，它们之间的作用力为斥力；反之，它们之间的作用力为引力。3、静电力计算【老师总结】1、在探讨微观带电粒子的相互作用时，可以把万有引力忽视；2、两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。课堂练习1、关于库仑定律，下列说法中正确的是()

A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体

B．依据,当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大

C．若点电荷的电荷量大于的电荷量，则对的静电力大于对的静电力

D．库仑定律和万有引力定律的表达式相像，都是平方反比定律答案：D2、真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B(可视为点电荷），分别固定在两处，它们之间的静电力为F。用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触，然后移开球C，此时A、B球间的静电力为()A. B. C. D.答案：C3、在真空中有甲、乙两个点电荷，其相互作用力为F．要使它们之间的相互作用力为2F，下列方法可行的是()A．使甲、乙电荷量都变为原来的倍 B．使甲、乙电荷量都变为原来的倍C．使甲、乙之间距离变为原来的2倍 D．使甲、乙之间距离变为原来的倍答案：B4、如图所示,直径为L的光滑绝缘半圆环固定在竖直面内,电荷量为的两个正点电荷分别置于半圆环的两个端点处,半圆环上穿着一带正电的小球(可视为点电荷),小球静止时位于P点,与间的夹角为α。若不计小球的重力,下列关系式中正确的是(

)A. B.

C. D.答案：A5、如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则（）A．P和Q都带正电荷 B．P和Q都带负电荷C．P带正电荷，Q带负电荷 D．P带负电荷，Q带正电荷答案：D6、如图,三个固定的带电小球和c,相互间的距离分别为。小球c所受库仑力的合力的方向平衡于的连线。设小球所带电荷量的比值的肯定值为k,则(

)A.的电荷同号,

B.的电荷异号,

C.的电荷同号,

D.的电荷异号,答案：D板书设计§9.2库仑定律电荷之间的作用力1、库仑定律：两个真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。这种点电荷之间的作用，相互作用力叫做静电力或库仑力。2、点电荷：当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形态、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽视时，这样的带电体可以看作带电的点，叫作点电荷。库伦的试验1、试验方法：限制变量法、微量放大法。2、库仑定律表达式：。式中的是比例系数，叫作静电力常量。当两个点电荷所带的电荷量为同种时，它们之间的作用力为斥力；反之，为异种时，它们之间的作用力为引力。3、在国际单位制中，电荷量的单位是库仑（C），力的单位是牛顿（N），距离