库仑定律教案

时间：2024-06-09 03:24:25 思颖教案我要投稿

库仑定律教案（通用10篇）

　　作为一名为他人授业解惑的教育工作者，就有可能用到教案，借助教案可以有效提升自己的教学能力。我们应该怎么写教案呢？以下是小编收集整理的库仑定律教案，仅供参考，希望能够帮助到大家！

库仑定律教案（通用10篇）

　　库仑定律教案 1

　　一、教材分析

　　1、库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律，又是学习电场强度的基础不仅要求学生定性知道，而且还要求定量了解和应用。

　　2、展示库仑定律的内容和库仑发现这一定律的过程，并强调该定律的条件和远大意义。

　　二教学目标

　　（一）知识与技能

　　1、理解库仑定律的含义和表达式，知道静电常量。了解库仑定律的适用条件，学习用库仑定律解决简单的问题。

　　2、渗透理想化思想，培养由实际问题进行简化抽象思维建立物理模型的力。

　　（二）过程与方法

　　通过认识科学家在了解自然的过程中常用的科学方法，培养学生善用类比方法、理想化方法、实验方法等物理学习方法。

　　（三）情感态度与价值观

　　通过对库仑定律探究过程的讨论，使学生掌握科学的探究方法，激发学生对科学的热情。

　　三、教学重难点

　　（一）重点

　　对库仑定律的理解

　　（二）难点

　　对库仑定律发现过程的探讨。

　　四、学情分析

　　学生在高一已经学习了万有引力的基本知识，为过渡到本节的学习起着铺垫作用，学生已具备了一定的探究能力、逻辑思维能力及推理演算能力。能在老师指导下通过观察、思考，发现一些问题和解决问题

　　五、课前准备

　　学生准备展示学案上预习的情况，老师准备必要的课件

　　六、教学方法

　　比较库仑定律与万有引力定律的异同。

　　七、课时安排

　　1课时

　　八、教学过程

　　1、教师演示1、1—6的实验。

　　2、学生注意观察小球偏角的变化以及引起这一变化的原因。

　　3、通过对实验现象的定性分析得到：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。

　　4、法国物理学家库仑，用实验研究了电荷间相互作用的电力，这就是库仑定律。

　　内容：真空中的两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

　　表达式：k叫静电力常量，k=9109Nm2/C2。

　　5、介绍点电荷：

　　①不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷。

　　②点电荷是一种理想化模型。

　　③介绍把带电体处理为点电荷的条件：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，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。

　　6、任意带电体所受的力可以看作是多个点电荷所受力的合力。

　　7、库仑定律与万有引力定律（计算下题）

　　试比较电子和质子间的静电引力和万有引力。已知电子的质量m1=9.1010—31kg，质子的质量m2=1.6710—27kg，电子和质子的电荷量都是1.6010—19C。

　　分析：这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解。

　　解：电子和质子间的静电引力和万有引力分别是：

　　（回答思考与讨论）可以看出：万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力。其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的.很多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计。

　　九、板书设计

　　1库仑定律

　　a、内容：真空中的两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

　　b、表达式：

　　2、点电荷

　　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：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，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。

　　十、教学反思

　　1、为突破重难点应讲清库仑定律及适用条件，说明库仑力符合力的特征，遵守牛顿第三定律。

　　2、为定性演示库仑定律，应使带电小球表面光滑，防止尖端放电，支架应选绝缘性能好的，空气要干燥。

　　3、说清K的单位由公式中各量单位确定，其数值则由实验确定。

　　库仑定律教案 2

　　教学目标

　　（一）知识与技能

　　1．知道两种电荷及其相互作用．知道点电荷量的概念。

　　2．了解静电现象及其产生原因；知道原子结构，掌握电荷守恒定律。

　　3．知道什么是元电荷。

　　4．掌握库仑定律，要求知道知道点电荷模型，知道静电力常量，会用库仑定律的公式进行有关的计算。

　　（二）过程与方法

　　2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。

　　3、类比质点理解点电荷，通过实验探究库仑定律并能灵活运用。

　　（三）情感态度与价值观

　　通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质，认识理想化是研究自然科学常用的'方法，培养科学素养，认识类比的方法在现实生活中有广泛的应用。

　　重点：电荷守恒定律，库仑定律和库仑力。

　　难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题，库仑定律的理解与应用。

　　教具：丝绸，玻璃棒，毛皮，硬橡胶棒，绝缘金属球，静电感应导体，通草球，多媒体课件。

　　教学过程：

　　第1节电荷库仑定律（第1课时）

　　（一）引入新课：

　　多媒体展示：闪电撕裂天空，雷霆震撼着大地。

　　师：在这惊心动魄的自然现象背后，蕴藏着许多物理原理，吸引了不少科学家进行探究。在科学史上，从最早发现电现象，到认识闪电本质，经历了漫长的岁月，一些人还为此付出过惨痛的代价。下面请同学们认真阅读果本第2页“接引雷电下九天”这一节，了解我们人类对闪电的研究历史，并完成下述填空：

　　电闪雷鸣是自然界常见的现象，蒙昧时期的人们认为那是“天神之火”，是天神对罪恶的惩罚，直到1752年，伟大的科学家__________冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验，把天电引了下来，发现天电和摩擦产生的电是一样的，才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。

　　师强调：以美国科学家的富兰克林为代表的一些科学家冒着生命危险去捕捉闪电，证实了闪电与实验室中的电是相同的。

　　雷电是怎样形成的？（大气中冷暖气流上下急剧翻滚，相互摩擦，云层就会积聚电荷，当电荷积累到一定程度，瞬间发生大规模的放电，就产生了雷电）物体带电是怎么回事？电荷有哪些特性？电荷间的相互作用遵从什么规律？人类应该怎样利用这些规律？这些问题正是本章要探究并做出解答的。

　　师：本节课我们重点研究了解几种静电现象及其产生原因，电荷守恒定律。

　　（二）新课教学

　　复习初中知识：

　　师：根据初中自然的学习，用摩擦的方法可使物体带电，请举例说明。

　　生：用摩擦的方法。如：用丝绸摩擦过的玻璃棒，玻璃棒带正电；用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，橡胶棒带负电。

　　演示实验１：先用玻璃棒、橡胶棒靠近碎纸屑，看有什么现象？然后用绸子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡胶棒，再靠近碎纸屑看有什么现象？让学生分析两次实验现象的异同；并分析原因。

　　教师总结：摩擦过的物体性质有了变化，带电了或者说带了电荷。带电后，能吸引轻小物体，而且带电越多，吸引力就越大，能够吸引轻小物体，我们说此时物体带了电。而用摩擦的方法使物体带电就叫做摩擦起电。

　　人类从很早就认识了摩擦起电的现象，例如公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书中就写下了“顿牟掇芥”一语，指的是用玳琩的壳吸引轻小物体。

　　后来人们认识到摩擦后的物体所带的电荷有两种：用丝绸摩擦过的玻璃棒的所带的电荷是一种，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是另一种。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

　　库仑定律教案 3

　　一、教学目标

　　1、明确点电荷是梦想实验模型以及带电体视为点电荷的条件;掌握库仑定律资料及表达式;掌握对两电荷间相互作用的探究过程。

　　2、经过本节课的学习，体会科学研究中的梦想模型法。

　　3、经过静电力与万有引力定律的比较，体会自然规律的多样性与统一性。

　　二、教学重难点

　　【重点】库仑定律的理解与应用。

　　【难点】库仑定律的探究过程。

　　三、教学过程

　　环节一：新课导入

　　复习导入：万有引力定律

　　提问：结合之前学习的资料，万有引力的研究对象

　　学生：两个质点之间的引力作用;

　　继续提问：两个电荷间作用力大小的影响因素是否与万有引力相似

　　引出本节课课题——库仑定律。

　　环节二：新课讲授

　　(一)库仑力大小的影响因素

　　(1)猜想——类比推理

　　教师提问：结合万有引力的资料对电荷间相互作用力的影响因素进行猜想

　　学生：点电荷之间的作用力有可能与点电荷之间的距离以及电荷的带电量有关。

　　(2)实验原理——控制变量法

　　教师追问：如何经过实验的方法进行验证

　　学生：研究多种变量时借助控制变量法进行实验探究。

　　(3)演示实验——间接测量法

　　教师多媒体演示：带电小球靠近悬挂在丝线上的带同种电荷的泡沫小球的实验。并提问学生如何根据所展示的实验仪器确定电荷间作用力的大小。

　　学生：转换的思想，将作用力的大小转化为小球的偏转角度。

　　教师提问：实验中要改变的量为

　　学生：距离或电荷带电量不一样时小球的偏转角度。

　　教师进行演示实验并请学生总结影响因素。

　　(二)库伦定律

　　(1)库仑定律资料

　　教师结合多媒体展示给学生讲解物理学史中库伦对静电力规律的探索。

　　并指导学生经过对课本的阅读找出库仑定律的资料进行分享。

　　(2)库仑定律的条件

　　教师：结合上述的实验过程推测库伦定律的'适用条件。

　　学生：小球可类比为之前所学的点电荷的概念，并最终参考为静止时小球的偏转角度，猜测条件为静止的点电荷。

　　教师肯定其发言并补充静止的条件。

　　(三)扭成实验

　　(1)库伦扭杆实验

　　教师：库仑定律所得出的物理量间的定量关系是如何测量的其难点可能是什么并提醒学生能够参照之前所学的卡文迪许扭称实验。

　　学生：偏转量很小不宜测量，可用放大转换法。

　　教师经过多媒体介绍库伦扭杆实验，经过动画演示让学生发现探究力与距离的关系。

　　学生定性分析后让学生阅读课本找到比例系数为静电力常量和其单位。

　　(四)库仑力与万有引力大小关系

　　教师：结合导入课题时的问题以及两种力的比例系数，猜测万有引力与库仑力的大小关系。

　　学生：一般情景下，库仑力远远大于万有引力。

　　环节三：巩固提高

　　练习：经过课后练习题的形式让学生进行库仑力和万有引力的计算并进行比较，体会万有引力和库仑力的大小关系。

　　环节四：小结作业

　　小结：师生共同总结本节课的相关知识点。

　　作业：思考库仑力是否能够使用机械力的合成与分解方法。

　　四、板书设计

　　（略）

　　库仑定律教案 4

　　教材：人教版高中物理选修1-1第1章第1节

　　课题：电荷库仑定律

　　课时：2课时

　　一、教材分析

　　1.库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律，又是学习电场强度的基础，不仅要求学生定性知道，而且还要求定量了解和应用。

　　2.本节摩擦起电、两种电荷的相互作用、电荷量的概念初中已接触，已经有了一定的基础，在复习初中知识的基础上，应着重从原子结构的角度讲解物体带电的本质。

　　3.通过对使物体带电的方法接触起电、摩擦起电和感应起电的分析，让学生体会到使物体带电的实质是电子发生转移，从而打破了物体的电中性，失去电子的物体带上了正电荷，得到电子的物体带上了负电荷。过渡到电荷守恒定律，水到渠成，对高中学生而言很容易接受，进一步巩固守恒思想。

　　4.在分析思考的过程中学生体会到电荷守恒定律以及元电荷的概念。同时教学中渗透“透过现象看本质”的思想。

　　5.展示库仑定律的内容和库仑发现这一定律的过程，并强调该定律的条件和远大意义。

　　二、学情分析

　　学生在初中已经学习了电学的基本知识，为过渡到本节的学习起着铺垫作用，学生已具备了一定的探究能力、逻辑思维能力及推理演算能力。能在老师指导下通过观察、思考，发现一些问题和解决问题。因此有必要把初中学过的两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识复习一下。

　　三、教学方法分析及建议

　　1.在学生初中学习的基础上，可以通过演示实验或者媒体播放复习并巩固电荷的有关知识;先运用教材上给出的简单易行的实验，让学生观察摩擦后的塑料片之间的相互作用力，猜想作用力的大小跟哪些因素有关;然后通过实验定性验证猜想是否正确，并在这个基础上介绍库仑定律的发现过程。

　　2.讲解点电荷时，可以对照质点的概念进行讲解，要讲清点电荷是一种理想化的物理模型。

　　3.物理发展史上的重要概念及重大规律的建立都是经科学家艰辛的探索而完成的，都是对原有思维方式突破的结果，体现出了科学家的创造性。如何充分利用这宝贵的素材，需要教师创设问题情景对学生“诱思”、“导思”，在本节课中，对库仑定律得出过程进行了尝试。

　　4.利用“思考与讨论”的问题，比较库仑定律与万有引力定律的异同。

　　5.要做好演示实验，使学生清楚地知道什么是静电感应现象。在此基础上，使学生知道，感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，使电荷从物体的一部分转移到另一部分，进一步说明电荷守恒定律。

　　四、教学目标

　　（一）知识与技能

　　1.了解人类对电现象的认识过程，体会人类探索自然规律的科学方法、科学态度和科学精神。

　　2.了解元电荷的大小，了解电荷守恒定律，知道摩擦起电和感应起电的实质不是创造电荷，而是电荷的转移。

　　3.理解库仑定律的含义和表达式，知道静电常量。了解库仑定律的适用条件，学习用库仑定律解决简单的问题。

　　4.渗透理想化思想，培养由实际问题进行简化抽象思维建立物理模型的能力。

　　（二）过程与方法

　　1.教师通过实验法、问题教学法启发学生理解抽象的电荷知识。

　　2.通过认识科学家在了解自然的过程中常用的科学方法，培养学生善用类比方法、理想化方法、实验方法等物理学习方法。

　　（三）情感态度与价值观

　　1.通过阅读材料，展示物理学发展中充满睿智和灵气的科学思维，弘扬前辈物理学家探寻真理的坚强意志和科学精神。

　　2.通过对比天电和地电、以及定性和定量、神学和科学对电现象的认识，使学生了解人类对电荷的认识过程，培养学生探索大自然的兴趣。

　　3.通过对库仑定律探究过程的讨论，使学生掌握科学的探究方法，激发学生对科学的热情。

　　五、本节要点

　　1.什么是静电现象?电荷间的相互作用是什么?什么叫电荷量?

　　2.什么是感应起电现象?什么叫中和现象?

　　3.电荷守恒定律的内容是什么?什么叫元电荷?

　　4.库仑定律的.内容是什么?适用条件是什么?

　　六、教学重难点分析

　　（一）重点

　　1.对库仑定律的理解。

　　（二）难点

　　1.对电荷这一抽象概念的理解;

　　2.对库仑定律发现过程的探讨。

　　（三）突破重、难点的方法

　　1.讲清库仑定律及适用条件，说明库仑力符合力的特征，遵守牛顿第三定律。

　　2.为定性演示库仑定律，应使带电小球表面光滑，防止尖端放电，支架应选绝缘性能好的，空气要干燥。

　　3.说清K的单位由公式中各量单位确定，其数值则由实验确定。

　　七、教学流程设计

　　（一）新课引入

　　(多媒体展示电磁学的发展史)

　　古代人已经发现了有关静电现象，主要是梳头或者是羊毛、丝、棉类的衣物摩擦有闪光及声音;古希腊人发现琥珀可以吸引轻小物体。

　　英国的吉尔伯特(1544—1603)是最早系统地研究电磁现象的科学家。他发现琥珀和磁铁都能够吸引物体，不过性质不同，经过研究，他发现许多其他物体经过摩擦后也都能够吸引其他小物体。引入(electric)(琥珀体)还发明了可供实验用的验电器。

　　德国的奥托·格里克(1602—1686)，马德堡市市长，1654年曾用自己发明的抽气机做了马德堡半球实验;1660年发明了第一台可产生大量电荷的摩擦起电机。有了这样的机器，因而做成了各种各样的电火花实验;还有让人身体带电的实验;这使得18世纪40年代的德国整个社会都对电现象感兴趣，许多人购买了摩擦起电机做实验作为娱乐，同时也大大普及了电学知识。电学知识在整个欧洲各国都普及起来。

　　法国电学家诺莱特在巴黎圣母院前进行，他请700个修道士手拉手地排起来，让排头的手拿莱顿瓶放电时，发现700个修道士同时跳了起来，显示了电的强大威力。

　　富兰克林的风筝实验，证明了雷电是一种放电现象，在此基础上，发明了避雷针。

　　（二）进行新课

　　1．接引雷电下九天──富兰克林发明避雷针的故事

　　1752年7月的一天，在北美洲的费城，一位名叫富兰克林的科学家，做了一个轰动世界的实验：这天下午，天色阴暗，乌云滚滚。天空中不时闪烁着青白色的电光，传来一阵阵沉闷的雷声，眼看一场可怕的大雷雨就要来临了。

　　“这是最合适的天气!”富兰克林和他的儿子威廉带着风筝和莱顿瓶(一种可充放电的容器)，奔向郊外田野里的一间草棚。

　　这可不是一只普通的风筝：它是用丝绸做成的，在它的顶端绑了一根尖细的金属丝，作为吸引闪电的“接收器”;金属丝连着放风筝用的细绳，这样细绳被雨水打湿后，也就成了导线;细绳的另一端系上绸带，作为绝缘体(要干燥)，避免实验者触电;在绸带和绳子之间，挂有一把钥匙，作为电极。

　　富兰克林和他的儿子连忙乘着风势，将风筝放上了天。风筝，像一只矫健的鸟儿，渐渐地飞到云海中。

　　父子俩躲在草棚的屋檐下，手中紧握着没有被雨水淋湿的绸带，目不转睛地观察着风筝的动静。

　　突然，天空中掠过一道耀眼的闪电。富兰克林发现，风筝引绳上的纤维丝一下子竖立起来。这说明，雷电已经通过风筝和引绳传导下来了。富兰克林高兴极了，他禁不住伸出左手，触碰一下引绳上的钥匙。“哧”的一声，一个小小的蓝火花跳了出来。

　　“这果然是电!”富兰克林兴奋地叫了起来。

　　“把莱顿瓶拿过来。”富兰克林对威廉喊道。他连忙把引绳上的钥匙和莱顿瓶连接起来。莱顿瓶上电火花闪烁。这说明莱顿瓶充了。

　　事后，富兰克林用莱顿瓶收集的雷电，做了一系列的实验，进一步证实了雷电与普通电完全相同。

　　富兰克林的这一风筝实验，彻底地击碎了闪电是“上帝之火”、“煤气爆炸”等流行的说法，使人们真正认识到雷电的本质。因此，人们说：“富兰克林把上帝与闪电分了家。”

　　富兰克林的风筝实验绝不是一时冲动所做的。早在数年前，他就致力于电的研究，并在当时人们不知“电为何物”的时代，指出了电的性质。

　　在一次研究的意外事件中，他得到启迪。有一次，他把几只莱顿瓶连在一起，以加大电容量。不料，实验的时候，守在一旁的妻子丽德不小心碰了一下莱顿瓶，只听得“轰”的一声，一团电火花闪过，丽德被击中倒地，面色惨白。她因此休息了一个星期身体才得到康复。

　　“莱顿瓶发出的轰鸣声，放出的电火花，不是和雷电一样吗?”富兰克林大胆地提出这个设想。经过反复思考，他推测雷电就是普通的电，并找出它们两者间的12条相同之处：都发亮光;光的颜色相同;闪电和电火花的路线都是曲折的;运动都极其迅速;都能被金属传导;都能发出爆炸声或噪声;都能在水或冰块中存在;通过物体时都能使之破裂;都能杀死动物;都能熔化金属;都能使易燃物燃烧;都放出硫磺气味。

　　1747年，富兰克林把他的这些想法，写成论文《论雷电与电气的一致性》。他将论文寄给他的朋友、英国皇家学会会员科林逊。可当科林逊将论文送交皇家学会讨论时，得到的是一阵嘲笑。许多权威科学家认为富兰克林的观点荒唐无比，“把科学当作儿童的幻想”。

　　对于权威人士的嘲笑、奚落，富兰克林不予理睬，终于在做好各种准备的情况下，冒着生命危险，做了风筝实验。

　　富兰克林从风筝实验中，不但了解了雷电的性质，而且证实：雷电是可以从天空“走”下来的。“高大建筑物常常遭到雷击，能不能给雷电搭一个梯子，让它乖乖地‘走’下来呢?”富兰克林想。

　　正当富兰克林思考这一问题的时候，不幸从俄国彼得堡传来消息：1753年7月26日，科学家利赫曼为了验证富兰克林的实验，在操作时，不幸被一道电火花击中身亡。这更坚定了富兰克林研制避免雷击装置的决心。

　　他先在自己家做实验：在屋顶高耸的烟囱上，安装一根3米长的尖顶细铁棒;在细铁棒的下端绑上金属线;沿着楼梯，把金属线引到底楼的一个水泵上(水泵与大地有接触);将经过房间的那段金属线分成两段，且将两股线相隔一段距离，各挂一个小铃。这样，如果雷电从细铁棒进入，经过金属线进入大地，那么，两股线受力，小铃就会晃荡，发出响声。

　　一天，电闪雷鸣，暴风雨就要来了。在雷声、雨声的“伴奏”下，守候在房间小铃旁的富兰克林，听到了小铃发出的清脆、悦耳的声音。他高兴地笑了。

　　富兰克林把那根细铁棒称为“避雷针”。

　　避雷针的问世，引起了教会的反对。他们认为：“装在屋顶的尖杆指向天空是对上帝的不敬。”“干涉上帝的事，对上帝指手划脚，是要受上帝惩罚的。”

　　然而，有一次在一场雷雨之后，神圣的教堂着火了，而装有避雷针的房屋却平安无事。于是，避雷针的作用被人们认识，避雷针也很快地传开了。至1784年，全欧洲的高楼顶上都用上了避雷针。

　　库仑定律教案 5

　　一、教学目标

　　1、阐明点电荷是理想的实验模型和荷电体作为点电荷的条件，掌握库仑定律的数据和表达式，掌握两电荷相互作用的探索过程。

　　2、学习本课后，我将在科研中体验梦模型法。

　　3、通过静电力和万有引力定律的比较，我们可以感受到自然规律的多样性和统一性。

　　二、教学重点和难点

　　[要点]库仑定律的理解和应用。

　　[难点]库仑定律的探究过程。

　　三、教学过程

　　环节1：新课程介绍

　　复习介绍：万有引力定律

　　问题：结合以前的学习材料，万有引力的研究对象

　　学生：两个粒子之间的引力作用

　　继续问：两个电荷之间作用力的影响因素是否与万有引力相似

　　引出了本课的主题；库仑定律。

　　链接2：新课程教学

　　（I）库仑力的影响因素

　　（1）猜想与mdash类比推理

　　教师提问：结合万有引力数据推测电荷间相互作用力的影响因素

　　学生：力点间电荷可能与点电荷之间的距离和电荷量有关。

　　（2）实验原理和控制变量法

　　老师问：如何通过实验方法进行验证

　　学生：在研究各种变量时，借助控制变量法进行实验探索。

　　（3）演示实验间接测量

　　教师多媒体演示：带电球靠近挂在丝线上，用相同的带电泡泡球进行实验。并询问学生如何根据所示的`实验仪器确定电荷之间的作用力。

　　学生：将力转化为球的偏转角度。

　　老师的问题：实验中改变的量是

　　学生：当距离或电荷不同时，球的偏转角。

　　教师进行演示实验，要求学生总结影响因素。

　　（II）库仑定律

　　（1）库仑定律数据

　　教师将结合多媒体展示向学生解释库仑对物理学史上静电力定律的探索。

　　通过阅读教材，引导学生找到并分享库仑定律的资料。

　　（2）库仑定律的条件

　　老师：结合上述实验过程推断库仑定律的适用条件。

　　学生：一个小球可以与之前学过的点电荷概念相比较，最后的参考是静止时小球的偏转角。猜测条件是静态点电荷。

　　老师肯定了他的演讲，并增加了静止的条件。

　　（III）扭转实验

　　（1）库仑扭杆实验

　　老师：如何测量由库仑定律获得的物理量之间的定量关系，可能有哪些困难，并提醒学生参考之前学过的卡文迪什扭转量表实验。

　　学生：挠度太小，无法测量。可以使用放大转换方法。

　　老师通过多媒体介绍了库仑扭杆实验，让学生们发现力与距离之间的关系

　　库仑定律教案 6

　　教学目标

　　1．知道两种电荷，知道正负电荷的规定，知道电荷以及单位。

　　2．定性了解两种电荷之间的作用规律。

　　3．掌握库仑定律的内容及其应用。

　　能力目标

　　1．通过对演示实验的观察概括出两种电荷之间的作用规律，培养学生观察、总结的能力。

　　2．知道人类对电荷间相互作用认识的历史过程，理解电荷的物理模型．

　　情感目标

　　渗透物理方法的教育，运用理想化模型的研究方法，突出主要因素、忽略次要因素，抽象出物理模型──点电荷，研究真空中静止点电荷互相作用力问题．

　　教学建议

　　重点难点分析

　　1．重点是使学生掌握真空中点电荷间作用力的大小的计算及方向的判定──库仑定律．

　　2．真空中点电荷作用力为一对相互作用力，遵从牛顿第三定律，是本节难点．

　　教法建议

　　一讲述电荷有关概念的教法建议

　　1．在学生初中学习的基础上，可以通过演示实验，或者动画媒体播放复习并巩固电荷的有关知识。

　　2．在讲述时，要讲解要简洁、准确，突出主要概念，同时，节省时间给学生自己来学习．

　　3．由于电荷的不可观测性，讲解时，可以多利用媒体帮助学生对电荷的相互作用的理解和电荷物理模型的建立．

　　4．讲解点电荷时，可以对照质点的.概念进行讲解．

　　二关于库仑定律的教法建议

　　本节内容的核心是库仑定律，他是静电学的第一个实验定律，是定量描述点电荷间的相互作用的关系的规律，是学习电场强度的基础．

　　1．对于电荷之间相互作用力的定量规律，可以让学生先有一个定性的概念，可以通过实验让同学观察讨论并总结．

　　2．对于库仑定律需要强调的是：

　　（1）书中的库仑定律仅适用于计算在真空中两个点电荷的相互作用力，在干燥的空气中也近似成立，而在其它电介质中使用该定律需要增加条件．

　　（2）由于库仑定律只适用于计算真空中两个点电荷的相互作用力大小，因此在实验演示、给出点电荷的定义之后直接提出库仑定律。

　　（3）库仑定律和万有引力定律之间的相似性可以让同学们通过练习自己认识对比并讨论．

　　（4）点电荷的电性有正负之分，但在计算静电力的大小时，可用所带电量的绝对值进行计算．根据电荷之间的电荷异同来判断是吸引力还是斥力．

　　（5）在两点电荷之间距离接近为零时，由于两个点电荷已经失去了点电荷的前提条件，因此不能根据库仑定律得到库伦力无穷大的结论．

　　（6）当一个点电荷受到多个点电荷的作用，可以根据力的独立作用原理进行力的合成分解并进行矢量运算．

　　3．对比万有引力常量测定的卡文迪许扭称实验，说明库仑扭称实验的原理，介绍库仑．帮助学生理解本节知识．

　　第一节电荷库仑定律

　　教学过程

　　一新课引入

　　课题引入可以通过几个小实验让学生观察基本的电现象，下面提供几个小实验以供参考：

　　演示1：取两片吹塑纸，将一片放在可以灵活转动的支座上，用另一片靠近它，让学生观察有什么现象，然后用手摩擦这两片吹塑纸，再靠近，让学生观察发生的现象。（不用手摩擦时它们没有作用，用手摩擦后它们互相排斥）

　　演示2：将一张薄纸，卷成筒状，将下端撕开成流苏状，用摩擦好的塑料制品去接触，发现流苏开始振动，象一只会跳舞的章鱼；让学生讨论这些现象，运用初中所学来分析；

　　二讲授新课

　　关于这部分教学，在初中学习的基础上，完全可以由课堂学生自己实验来总结完成。

　　1．摩擦起电

　　学生实验1：先用玻璃棒、橡胶棒靠近碎纸屑，看有什么现象？然后用绸子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡胶棒，再靠近碎纸屑看有什么现象？让学生分析两次实验现象的异同；并分析原因。

　　教师总结：摩擦过的物体性质有了变化，能够吸引轻小物体，我们说此时物体带了电或者说带了电荷。而用摩擦的方法使物体带电就叫做摩擦起电。

　　人类从很早就认识了磁现象和电现象，例如我国在战国末期就发现了磁铁矿有吸引铁的现象。在东汉初年就有了带电的琥珀吸引轻小物体的文字记载，我国古代人民非常善于观察，早在两千多年前的西汉时期就有“玳瑁吸裙”的记载，玳瑁是一种美丽的龟壳，人们在用它作首饰时无意中发现摩擦后的玳瑁会吸引衣服。让学生讨论在日常生活中见过类似的摩擦起电现象，学生举例分析后可以布置课下作业。

　　2．两种电荷

　　学生实验2：将学生分组。

　　实验器材有：

　　（1）玻璃棒、橡胶棒各两根；

　　（2）毛皮、绸子各两块；

　　（3）支架；

　　为了避免实验中电荷的流失，最好两名同学同时进行操作，

　　实验过程：

　　（1）两位同学同时都用绸子摩擦玻璃棒，使它带电，将一根放在支座上，注意：要记住哪端带电，不要用手摸带电的一端，用另一根玻璃棒的带电端靠近这根玻璃棒的带电端，观察发生的现象；

　　（2）用毛皮摩擦橡胶棒，重做刚才的实验；

　　（3）用绸子摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒，做刚才的实验。

　　将实验结果记录下来；教师通过媒体动画可控再现实验现象，并将学生观察到的实验结论总结，引导学生分析这些实验现象中能发现什么？

　　教师总结：在历史上，人们用各种各样的材料做了大量的实验，人们发现带电物体凡是跟绸子摩擦过的玻璃棒互相吸引的，必定跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相排斥；凡是跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相吸引的，必定跟绸子摩擦过的玻璃棒互相排斥。就是说物体带的电荷要么跟绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷相同，要么跟毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相同，没有第三种可能，自然界中只有这样两种电荷，美国科学家富兰克林对这两种电荷做出规定：绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷叫做正电荷，毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷叫做负电荷。

　　3．电荷之间的相互作用：

　　在先前实验的基础上，讨论电荷之间的作用力与电荷之间距离的关系，可以参考媒体资源中：电荷之间距离与电量、电荷之间作用力的定性关系的媒体动画，定性介绍三个物理量之间的关系，在给出点电荷的定义之后直接引出库仑定律的内容。给出库伦定律的公式：讲解中的注意事项参考“有关库伦定律的教学建议”。

　　三、典型例题讲解

　　四、课堂小结

　　1．电荷之间相互作用规律：同性相斥，异性相吸，大小用库仑定律来计算。

　　2．点电荷作用力为一对相互作用力，遵循牛顿第三定律。

　　3．库仑定律的适用条件：真空中静止点电荷间的相互作用力（均匀带电体间、均匀带电球壳间也可）。

　　库仑定律教案 7

　　教学目标

　　（一）知识与技能

　　1、了解两种电荷及其相互作用。理解点电荷的概念。

　　2、了解静电现象及其原因，了解原子结构，掌握电荷守恒定律。

　　3、了解什么是元电荷。

　　4、掌握库仑定律，了解点电荷模型，了解静电常数，能够使用库仑定律公式进行相关计算。

　　（II）过程和方法

　　1、在学习了原子核结构后，学生们明确指出摩擦带电和感应带电不会产生电荷，而是将物体中的电荷分开。但是，对于没有与外界进行电荷交换的系统，电荷的产生和总和保持不变。

　　2、通过粒子类比理解点电荷，通过实验探索库仑定律并灵活应用。

　　（III）情感态度和价值观

　　通过本节的学习，培训学生从微观角度理解物体的带电性质，理解做梦是学习自然科学的常用方法，培养科学素养，并了解类比法在现实生活中的广泛应用。

　　重点：电荷守恒定律、库仑定律和库仑力。

　　难点：利用电荷守恒定律分析和解决摩擦带电和感应带电等相关问题，理解和应用库仑定律。

　　教具：丝绸、玻璃棒、毛皮、硬橡胶棒、绝缘金属球、静电感应导体、草球、多媒体课件。

　　教学过程：

　　第一节库仑电荷定律（一班）

　　（一）新课程介绍：

　　多媒体显示：闪电撕裂天空，雷声震撼地球。

　　老师：在这个令人激动的自然现象背后，有许多物理原理，吸引了许多科学家去探索。在科学史上，从最早发现电现象到理解闪电的本质花了很长时间，有些人为此付出了惨痛的代价。接下来，请仔细阅读《水果书》第2页的“连接闪电到未来九天”一节，了解我们人类对闪电研究的历史，并填写以下空白：

　　闪电和雷电是自然界中常见的现象。无知时期的人们认为这是“上帝之火”和上帝对邪恶的惩罚，直到1752年，伟大的科学家冒着生命危险，在美国费城进行了一次著名的风筝实验，引入了天空电，发现天空电与摩擦产生的电是一样的，这使人类摆脱了对闪电现象的迷信。

　　分部强调：以美国科学家富兰克林为代表的一些科学家冒着生命危险捕捉闪电，并确认闪电与实验室中的电是一样的`。

　　闪电是如何形成的？（大气中的冷暖气流急剧上下滚动，相互摩擦，云层会积聚电荷。当电荷积聚到一定程度时，会立即发生大规模放电，产生闪电）物体的电荷是什么？收费的特点是什么？电荷之间的相互作用遵循什么规律？人类应该如何利用这些法律？本章将对这些问题进行探讨和讨论。

　　老师：在这节课中，我们重点了解几种静电现象及其原因，以及电荷守恒定律。

　　（二）新课程教学

　　复习初中知识

　　老师：根据初中对自然的研究，物体可以通过摩擦力充电。请举例说明。

　　学生：摩擦法。例如，玻璃棒与丝绸摩擦，玻璃棒带正电，硬橡胶棒与毛皮摩擦，橡胶棒带负电。

　　演示实验1：首先，使用玻璃棒和橡胶棒靠近废纸，看看会发生什么？然后用丝绸摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡胶棒，然后靠近废纸看看会发生什么？要求学生分析两种实验现象的异同，并分析原因。

　　老师总结：被摩擦物体的性质已经改变，它是带电的或带电的。通电后，它能吸引光线和小物体，电荷越多，吸引力越大，能吸引光线和小物体。我们说物体此时带电。通过摩擦使物体通电的方法称为摩擦通电。

　　人类早就知道摩擦带电现象。例如，在公元一世纪，中国学者王充在其著作《论衡》中写下了“邓某多芥末”一词，指的是用格子壳吸引光线和小物体。

　　此后，人们意识到物体摩擦后携带的电荷有两种：一种是用丝绸摩擦的玻璃棒携带的电荷，另一种是用毛皮摩擦的硬橡胶棒携带的电荷。相同的电荷互相排斥，不同的电荷互相吸引。

　　库仑定律教案 8

　　知识目标：

　　1．掌握库仑定律，知道点电荷的概念，并理解真空中的库仑定律．

　　2．会用库仑定律进行有关的计算．

　　能力目标：

　　1．渗透理想化方法，培养学生由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力．

　　2．渗透控制度量的科学研究方法

　　德育目标：

　　通过元电荷的教学，渗透物质无限可分的辩证唯物主义观点．

　　教学重点：

　　库仑定律和库仑力的教学．

　　教学难点：

　　关于库仑定律的教学

　　教学方法：

　　实验归纳法、讲授

　　库仑定律教学过程：

　　一、电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

　　提问：那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢？

　　结论、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。

　　电荷间的作用力与它们带的电荷量以及距离有关，那么电荷之间相互作用力的大小会不会与万有引力的大小具有相似的形式呢？

　　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=9.0×109Nm2/C2，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。

　　(5) ,F是Q1与Q2之间的相互作用力，F是Q1对Q2的作用力，也是Q2对Q1的作用力的大小，是一对作用力和反作用力，即大小相等方向相反。不能理解为Q1Q2，受的力也不等。

　　三、库仑研究定律的过程

　　1.提出假设

　　2.做出假说

　　3.实验探究:

　　（1）实验构思

　　（2）实验方案

　　（3）对假说进行进行修正和推广

　　4.思考：（1）库仑通过什么方法比较力的大小？

　　（2）库仑通过什么方法比较电荷量的大小？

　　5.研究方法：控制变量法.

　　实验方案：

　　a.q1、q2一定时，探究F与r的关系

　　结论：F∝1/r2

　　b.r一定时，探究F与的q1、q2关系

　　结论：即 F ∝q1q2

　　6.思想方法:

　　(1)小量放大思想

　　(2)电荷均分原理

　　四、库仑定律的应用

　　完成课本例题1和例题2.

　　五、课堂训练:

　　1、下列说法中正确的是：（AD）

　　A .点电荷是一种理想模型，真正的点电荷是

　　不存在的．

　　B .点电荷就是体积和带电量都很小的带电体

　　C .根据可知，当r趋近于0 时,F趋近于∞

　　D .一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研

　　究的问题的影响是否可以忽略不计．

　　2、两个半径为0.3m的金属球，球心相距1.0m放置，当他们都带1.5×105 C的正电时，相互作用力为F1 ，当它们分别带+1.5×105 C和1.5×105 C的电量时，相互作用力为F2 , 则（）

　　A．F1 = F2 B．F1 ＜F2 C．F1 ＞ F2 D．无法判断

　　3、已知电子的质量m1=9.10×10-31kg，质子的质量m2=1.67×10-27kg，它们之间的距离为5.3×10-11m（结果保留一位有效数值）

　　（1）它们之间的万有引力？

　　(2）异种电荷相互吸引质子给电子的的引力为多少？

　　（3）电子给质子的库仑力？

　　（4）电子绕质子运动的向心力由谁提供？

　　(5）在电子、质子连线的垂直平分线上放一电子，与质子、电子构成等边三角形，求此时质子受到的合力？

　　答案：F引=3.6×10-47N F电=8.2×10-8N F电=8.2×10-8N F合=14.2×10-8N

　　六、小结：

　　（1）电荷间相互作用规律：同性相斥，异性相吸，大小用库仑定

　　（2）电荷间作用力为一对相互作用力，遵循牛顿第三定律。

　　（3）库仑定律适用条件：真空中静止点电荷间的相互作用力（均匀带电球体间、均匀带电球壳间也可）。

　　库仑定律教案 9

　　一、教材分析

　　教材内容分析：本节内容的核心是库仑定律，它是静电学的第一个实验定律，是学习电场强度的基础。本节教学内容主线有两条：第一条为知识层面上的，掌握真空中点电荷之间相互作用的规律，即库仑定律；第二条为方法层面上的，即如何研究多个变量之间关系的方法，如何间接测量一些不易测量物理量，如何研究物理问题的基本方法。

　　教材的处理：本单元内容可分为两节课处理，本节为第一课时，主要是库仑定律的建立和库仑定律的简单运用，侧重点为体会研究物理的方法和研究物理规律建立的一般过程；第二课时为库仑定律的加深理解和运用。

　　二、学生分析

　　知识基础分析：

　　（1）掌握电荷之间存在相互作用力，且同性相斥，异性相吸。

　　（2）掌握电荷守恒定律，并会简单地运用。

　　（3）会处理共点力作用下物体的平衡，并通过偏转角度的变化判断受力的变化。

　　学习能力分析：

　　（1）学生的观察水平不断提高，能够初步独立发现事物的本质及各个主要细节，发现事物的因果关系。

　　（2）具有初步的归纳重点，抓住问题本质的能力。

　　（3）已经初步具备基础的`实验操作和实验观察能力。

　　学法分析：自主探究，观察分析，分组实验，讨论交流，类比总结，习题巩固。

　　三、教学目标

　　知识与技能：

　　（1）知道点电荷的概念；

　　（2）理解库仑定律；

　　（3）会计算真空中点电荷之间的库仑力；

　　（4）初步了解人类对电荷间相互作用的探究过程。

　　过程与方法：

　　（1）通过实验演示培养学生的实验、观察、分析和总结能力；

　　（2）通过对实验方案的制定和操作，加深对研究物理问题一些常用方法，如控制变量法、放大法等实验方法的理解。

　　教学重点难点：重点：

　　（1）学生会用库仑定律计算真空中点电荷间的相互作用力；

　　（2）让学生初步掌握研究物理的一些常用基本方法。难点：静电实验的操作和对实验现象的分析归纳。

　　四、教学环境

　　交互式多媒体教学环境。

　　五、教学流程设计

　　（一）旧知回顾。

　　教师活动：精心设计本节课涉及的已学内容。课件展示答案。及时对学生回答给出有效评价。

　　学生活动：学生自主复习完成问题，为新课学习做好准备。

　　设计意图：通过课件简单呈现相关知识点，承接前面所学电荷的相关内容以便为库仑定律的学习做好知识储备。

　　（二）设计情境，提出课题。

　　教师活动：（趣味小实验）请一位同学站到绝缘地毯上，带上粘有铝箔纸的铅丝环。用一个手抓住起电机的一个金属球，教师则慢慢摇动起电机手柄，引导学生观察现象并思考原因。

　　学生活动：观察这位学生身上发生的情景，分析得出电荷之间的作用力。

　　设计意图：通过自制实验让学生亲身体验，为学生创设轻松有趣、新奇不解的情境，在提高兴趣、激发学习动力的同时，顺势提出课题，促使学生手脑并用，让学生在简单层次上“主动发现”。

　　（三）启发分析，寻找相关量。

　　教师活动：（演示实验）用实验定性探究，用感应起电机让两球同时带上电，观察现象。

　　（1）移动铁架台靠近右边带电小球，观察左边小球选线与竖直方向的角度。

　　（2）保持铁架台与右边金属球位置不变，用一不带电金属球接触左边铝箔求，观察悬线与竖直方向的角度。

　　设置引导学生思考电荷之间作用力有哪些影响因素。

　　问题1：移动铁架台靠近右边的小球时，实验现象是什么？说明了什么问题？

　　问题2：保持铁架台与右边金属球位置不变，用一不带电金属球接触左边铝箔球，小球的摆角是否变化？说明了什么问题？

　　问题3：当保持铁架台与右边金属球位置不变，用一不带电金属球接触左边铝箔球，然后移走金属球，摆角如何变化？说明了什么问题？

　　问题4：该实验表明哪些因素影响电荷间的相互作用力？这些因素对相互作用力的大小有什么影响？该实验采用了什么科学方法？

　　学生活动：学生观察实验现象，通过思考，分析得出实验的本质。

　　设计意图：通过引导学生掌握观察的基本方法，适当点拨，让学生透过实物的表象，抓住本质，让学生自主分析归纳出静电力大小与电荷量和电荷间距之间的定性关系，促进学生对物理规律意义的深刻理解。

　　（四）引导探究，寻找规律。

　　教师活动：（分组实验）教师展示实验装置，提出问题，引导说明实验方法，进行实验设计，完成实验操作，并最终根据数据得出实验结论。

　　1.试说明探究方法及分步实施方案？

　　2.怎样通过观察判断小球所受库仑力的大小？

　　3.怎样通过改变小球间的距离寻找库仑力与电荷间距r的定量关系？

　　4.怎样改变小球的带电量？

　　学生活动：学生根据实验器材和相关问题通过交流讨论得出实验设计思路，并说明相关步骤。学生分组合作完成实验探究，填写数据表格，得出实验结论，投影展示实验结果并讲解。

　　设计意图：通过自制实验器材培养学生的动手能力和创新意识，最终使学生在熟悉物理规律生成的过程中，体会常见物理方法及实验设计的分析思路。

　　（五）类比分析，归纳总结。

　　教师活动：（视频实验）教师播放库仑定律实验视频，引导学生类比万有引力定律得出库仑定律内容，适用条件。

　　学生活动：类比万有引力定律适用条件及引力常量测量方法给出库仑定律适用条件，并分析测量k值的实验设计原理及方法

　　设计意图：通过观看“库仑定律实验”视频，一方面让学生体验科学家研究问题的方法和思维过程，另一方面类比万有引力常量的测量强化常用的物理思想及方法。

　　（六）知识建构。

　　教师活动：教师对学生的表达进行修正和完善，使其形成完整的知识体系。

　　学生活动：学生自主完成知识建构内容。

　　设计意图：课件展示知识框架，给出学生本节知识系统和物理方法。

　　六、教学特色

　　本课学习突出了学生的主体地位，围绕物理规律的生成过程及学生对规律的认知特点，循序渐进地设计了演示和分组实验，并最终根据视频实验得出了规律，在落实“实验定律”生成过程精细化的同时激发了学生的学习兴趣。

　　库仑定律教案 10

　　【教学目标】

　　知识与技能：

　　1.知道点电荷的概念，理解并掌握库仑定律的含义及其表达式;

　　2.会用库仑定律进行有关的计算;

　　3.知道库仑扭称的原理。

　　过程与方法：

　　1.通过学习库仑定律得出的过程，体验从猜想到验证、从定性到定量的科学探究过程，学会通过间接手段测量微小力的方法;

　　2.通过探究活动培养学生观察现象、分析结果及结合数学知识解决物理问题的研究方法。

　　情感、态度和价值观：

　　1.通过对点电荷的研究，让学生感受物理学研究中建立理想模型的重要意义;

　　2.通过静电力和万有引力的类比，让学生体会到自然规律有其统一性和多样性。

　　【教学重点】

　　1.建立库仑定律的过程;

　　2.库仑定律的应用。

　　【教学难点】

　　库仑定律的实验验证过程。

　　【教学方法】

　　实验探究法、交流讨论法。

　　【教学过程和内容】

　　<引入新课>同学们，通过前面的学习，我们知道“同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引”，这让我们对电荷间作用力的方向有了一定的认识。我们把电荷间的作用力叫做静电力，那么静电力的大小满足什么规律呢?让我们一起进入本章第二节《库仑定律》的学习。

　　<库仑定律的发现>

　　活动一：思考与猜想

　　同学们，电荷间的作用力是通过带电体间的相互作用来表现的，

　　因此，我们应该研究带电体间的相互作用。可是，生活中带电体的大小和形状是多种多样的，这就给我们寻找静电力的规律带来了麻烦。

　　早在300多年以前，伟大的牛顿在研究万有引力的同时，就曾对带电纸片的运动进行研究，可是由于带电纸片太不规则，牛顿对静电力的研究并未成功。

　　(问题1)大家对研究对象的选择有什么好的.建议吗?

　　在静电学的研究中，我们经常使用的带电体是球体。

　　(问题2)带电体间的作用力(静电力)的大小与哪些因素有关呢?

　　请学生根据自己的生活经验大胆猜想。

　　<定性探究>电荷间的作用力与影响因素的关系

　　实验表明：电荷间的作用力F随电荷量q的增大而增大;随距离r的增大而减小。

　　(提示)我们的研究到这里是否可以结束了?为什么?

　　这只是定性研究，应该进一步深入得到更准确的定量关系。

　　(问题3)静电力F与r，q之间可能存在什么样的定量关系?

　　你觉得哪种可能更大?为什么?(引导学生与万有引力类比)

　　活动二:设计与验证

　　<实验方法>

　　(问题4)研究F与r、q的定量关系应该采用什么方法?

　　控制变量法——(1)保持q不变，验证F与r2的反比关系;

　　(2)保持r不变，验证F与q的正比关系。

　　<实验可行性讨论>.

　　困难一：F的测量(在这里F是一个很小的力，不能用弹簧测力计直接测量，你有什么办法可以实现对F大小的间接测量吗?)

　　困难二:q的测量(我们现在并不知道准确测定带电小球所带的电量的方法，要研究F与q的定量关系，你有什么好的想法吗?)

　　(思维启发)有这样一个事实：两个相同的金属小球，一个带电、一个不带电，互相接触后，它们对相隔同样距离的第三个带电小球的作用力相等。

　　——这说明了什么?(说明球接触后等分了电荷)

　　(追问)现在，你有什么想法了吗?

　　<实验具体操作>定量验证

　　实验结论：两个点电荷间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比。

　　<得出库仑定律>同学们，我们一起用了大约20分钟得到的这个结论，其实在物理学发展史上，数位伟大的科学家用了近30年的时间得到的并以法国物理学家库仑的名字来命名的库仑定律。

　　启示一:类比猜想的价值

　　读过牛顿著作的人都可能推想到：凡是表现这种特性的相互作用都应服从平方反比定律。这似乎用类比推理的方法就可以得到电荷间作用力的规律。正是这样的类比，让电磁学少走了许多弯路，形成了严密的定量规律。马克·吐温曾说“科学真是迷人，根据零星的事实，增添一点猜想，竟能赢得那么多的收获!”。科学家以广博的知识和深刻的洞察力为基础进行的猜想，才是最具有创造力的思维活动。然而，英国物理史学家丹皮尔也说“自然如不能被目证那就不能被征服!”

　　启示二：实验的精妙

　　1785年库仑在前人工作的基础上，用自己设计的扭称精确验证得到了库仑定律。(库仑扭称实验的介绍：这个实验的设计相当巧妙。把微小力放大为力矩，将直接测量转换为间接测量，从而得到静电力的作用规律——库仑定律。)

　　<讲解库仑定律>

　　1.内容：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。

　　2.数学表达式：

　　(说明)，叫做静电力常量。

　　3.适用条件：(1)真空中(一般情况下，在空气中也近似适用);

　　(2)静止的;

　　(3)点电荷。

　　(强调)库仑定律的公式与万有引力的公式在形式上尽管很相似，但仍是性质不同的两种力。我们来看下面的题目：

　　<达标训练>

　　例题1：(通过定量计算，让学生明确对于微观带电粒子，因为静电力远远大于万有引力，所以我们往往忽略万有引力。)