高中物理选修-静电力库仑定律【市一等奖】

《库仑定律》教学设计
【教学目标】
1.物理观念
⑴概念：知道点电荷的概念，
⑵规律：理解并掌握库仑定律的内容及适用条件
2.科学思维
⑴方法：类比的方法进行知识的迁移，控制变量法研究多个变量之间的关系
⑵方法：体会科学研究中理想模型
⑶思维：了解库仑扭秤实验所蕴含的设计思想
3.科学探究
经历：通过演示实验定性了解电荷之间的作用力大小与电荷量的多少以及电荷之间距离大小的关系
4.科学态度与责任
⑴态度：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
⑵态度：通过库仑定律建立的历史回顾，培养崇尚科学、大胆猜测、实证与推理相结合的态度
【重难点】
重点：库仑定律的建立过程及内容的理解，库仑力的计算
难点：库仑定律建立的过程
实验探究提问：如何研究电荷间作用力与电量、距离之间的
关系，采用什么实验方案
展示实验器材，进行演示完实验：保持电荷量不变，
研究作用力与距离之间的关系；保持距离不变，改
变电荷量，研究作用力与电荷量之间的关系。

结论：不变时，r增大，F减小
不变时，q增大，F增大
回答：控制变量法
观察实验
总结结论
定量实验（介绍库伦扭秤）过渡：我们这个实验是定性实验，电量的具体大小
不知道，三者之间到底存在什么样的定量关系解决
这个问题的科学家是库伦。

展示“库伦扭秤”
提问：在当时，没有测量电量的仪器，如何改变电
量的大小呢
介绍实验仪器，播放视频。

提问：力的大小如何观察
总结：电荷之间的作用力非常小不易测量，库伦用
这样的实验方法可以很明显的观察力的大小变化，
这种思想是一种“放大法”
回答问题：通过接
触可以让电量呈现
倍数关系。

观看视频
回答问题：通过小
球转过的角度
实验结论介绍说明本实验的数据有一定的误差，原因在于“实
验并不是真正的点电荷，不是在真空中”这时库伦
排除一切干扰，进行大胆的预测，库仑力和万有引
力有相似的性质，所以它们的规律也是类似的。

定量关系：当电量不变时，F与距离r的二次方成反
比F∝1/r2
当间距不变时，F与q1、q2的乘积成正比
F∝q1q2
实验结论：带同种电荷的两球之间的斥力，与两球
中心之间距离的平方成反比。

正是由于库伦的坚持和大胆的猜想，才有了现在的
库仑定律。

了解库仑定律发现
过程，体会类比思
想方法。

应用1.直接利用公式计算
【例题】：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=×10-31kg，质子的
质量m2=×10-27kg．电子和质子的电荷量都是×
10-19C．
总结：在分析微观粒子的相互作用力时可忽略万
有引力。

练习：下列说法正确的是
A．只有体积很小的带电体才可看做点电荷
B．只有带电荷量很少的带电体才可看做点电荷
C. 真空中相距为r的两点电荷A､B电荷量分别
为q1和q2,则A对B的库仑力和B对A的库仑力
一定大小相等，方向相反。

D. 根据
2
2
1
r
q
q
k
F 知,当两个带电体的距离r
趋近于0时,它们之间的库仑力趋近于无穷大
2.库仑力的合成计算
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
+2×10-6C，求它们各自所受的库仑力
练习：如图所示，把质量为2g的带负电小球A
用绝缘细绳悬起，若将带电量为Q=×10-6C的带
电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相
距30cm时，则绳与竖直方向成α=45°角，试问：
（1）B球受到的库仑力多大
（2）A球带电量是多少
总结：库仑力和其它力一样运算遵从平行四边形
定则
做题，体会库仑力
的大小与万有引力
大小比较
练习，加深库仑定
律的理解
《库仑定律》课后反思
本节课为物理选修3-1第一章第二节内容，按照新课标的理念，从学生的实际出发设计这样几个环节来达成教学目标
活动一：通过发电机点极与通草球之间的相互作用力的定性研究，让学生了解影响电荷之间的作用力的因素和定性关系，比较直观。

活动二：因为定量实验由于各方面的干扰因素很难完成，所以没有做定量实验，介绍了库伦扭秤的装置和实验原理，说明库伦的大胆猜想和类比思想，让学生体会实验和推理相结合的探究过程，感悟科学家研究思路。

活动三：通过因素分析和实物的比较让学生体会库仑定律的使用条件，理解点电荷的概念。

活动四：通过练习和例题加深学生对库仑定律的理解，强化学习的重点，检测难点的突破。

从上面的几个活动我们较好的完成了本节课的教学目标，不足之处在于学生的练习时间不够充足，教学环节不够紧凑，在以后的教学中我会不断学习，积极进取。