2018-2019学年度教科版选修3-11.2库仑定律教案(7)
第二节《库仑定律》教案
第二节库仑定律
一、教材分析：
本节主要介绍库仑定律的相关知识，内容比较容易理解，在教学中可以侧重练习，使学生在较短的时间内能够库仑定律解决问题，为下节课电场的学习打好基础。
二、教学目标：
知识与技能：（1）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。
（2）会用库仑定律的公式进行有关的计算。
（3）知道库仑扭秤的实验原理。
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。
情感态度与价值观：培养学生的观察和探索能力。
三、教学重点与难点：
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
四、教学用具：
库仑扭秤图
五、教学过程：
六、小结：库仑定律：
内容：表达式
七、作业：练习册本节内容
八、课后反思：。
库仑定律的教案
库仑定律的教案教案标题：库仑定律的教案教案目标：1. 理解库仑定律的基本概念和公式。
2. 掌握应用库仑定律解决与电荷、距离和力的关系相关的问题。
3. 培养学生的实验设计和数据分析能力。
教案步骤：引入活动：1. 通过一个实例或问题引发学生对电荷之间相互作用的思考，例如：两个带电小球之间的相互作用是怎样的？为什么会产生这种作用力？2. 引导学生提出关于电荷之间相互作用的问题，激发学生的学习兴趣。
知识讲解：1. 介绍库仑定律的基本概念：电荷之间的相互作用力与电荷的大小、距离的平方成正比，与介质的性质无关。
2. 介绍库仑定律的公式：F = k * (|q1| * |q2|) / r^2，其中F为电荷之间的作用力，q1和q2为电荷的大小，r为电荷之间的距离，k为库仑常数。
3. 通过示意图和具体例子解释公式中各个变量的含义和关系。
实验活动：1. 设计一个简单的实验，验证库仑定律。
例如，使用两个带电小球，通过改变它们之间的距离，测量作用力的变化。
2. 引导学生进行实验操作，记录实验数据，并进行数据分析和图表绘制。
3. 引导学生从实验结果中总结库仑定律的验证，并讨论实验中可能存在的误差和改进方法。
练习与巩固：1. 提供一些与库仑定律相关的练习题，包括计算作用力大小、电荷大小或距离的问题。
2. 引导学生运用库仑定律解决实际问题，例如：两个电荷之间的作用力为多大？两个电荷之间的距离是多少？3. 鼓励学生合作讨论和解答问题，加深对库仑定律的理解和应用能力。
拓展活动：1. 引导学生探究库仑定律在其他领域的应用，例如：静电除尘、电磁力的产生等。
2. 鼓励学生自主学习和研究与库仑定律相关的拓展知识，如电场、电势等。
教案评估：1. 教师观察学生在课堂上的参与和表现。
2. 批改学生完成的练习题和实验报告，评估他们对库仑定律的理解和应用能力。
3. 学生之间的小组合作讨论和展示，评估他们的合作能力和对库仑定律的理解。
教案扩展：1. 根据学生的学习情况，进行个性化辅导和指导，提供更深入的库仑定律相关知识。
高中物理库仑定律教案
高中物理库仑定律教案
目标：学生能够理解库仑定律并能够应用它来解决问题。
教学目标：
1. 了解库仑定律的基本概念和公式。
2. 理解库仑定律的物理意义。
3. 能够应用库仑定律解决相关问题。
教学重点和难点：
重点：库仑定律的公式和物理意义。
难点：能够灵活运用库仑定律解决问题。
教学资源：教科书、教学PPT、实验器材。
教学过程：
一、导入（5分钟）
老师用一个实例引出库仑定律的概念，并提问学生对库仑定律有何了解。
二、概念讲解（15分钟）
1. 介绍库仑定律的历史背景和基本概念。
2. 讲解库仑定律的公式：F=k|q1*q2|/r^2。
3. 解释库仑定律的物理意义：两个点电荷之间的静电力与它们之间的距离的平方成反比，与它们的电量的乘积成正比。
三、案例分析（20分钟）
利用案例让学生进行计算，解释库仑定律的应用。
四、实验演示（15分钟）
进行库仑定律实验演示，让学生观察和实验操作，进一步理解库仑定律的原理和应用。
五、讨论总结（10分钟）
让学生总结库仑定律的概念和应用，并提出问题让学生回答。
六、作业布置（5分钟）
布置相关练习题作业，巩固学生对库仑定律的理解和应用。
教学反思：
教师要注重引导学生主动探究，培养学生的科学思维和动手能力，促进学生的自主学习和合作学习。
同时要加强实验教学，提高学生的实践能力和科学素养。
人教课标版高中物理选修3-1：《库仑定律》教案-新版
《库仑定律》教学设计一．核心素养通过《库仑定律》的类比学习过程，让学生认识“类比”的科学方法，并感受提出假设，实验验证，得出结论等科学探究的基本过程，认识研究物理规律的一般方法。
让学生领略科学家以坚韧不拔的毅力完成科学的艰辛，感悟科学研究的长期性，连续性和艰巨性。
二．教学目标(1)知道点电荷的概念(2)理解真空中的库仑定律，知道静电力恒量(3)根据探究实验目的，学会观察，实验数据分析，归纳得出结论等物理学基本方法。
三．教学重点和难点重点：应用类比的方法推测出静电力的数学表达式。
难点：分析在电荷量一定的条件下，静电力的大小与距离之间的定量关系。
四．设计思路1.通过静电小实验回顾电荷间存在静电力的事实，引导学生定性猜测静电力的大小与哪些因素有关；2.通过比较静电力与万有引力之间的相似点，应用类比的方法猜测静电力大小的数学表达式；3.通过回顾库仑对静电力的研究历史，并应用库仑当年实验所得到的数据进行分析，归纳得出库仑定律。
五．教学过程（一）引入：通过小实验：起电棒使金属箔带点后相互排斥，回顾电荷间相互作用的规律。
（二）定性探究1.猜想：影响静电力大小的因素可能有哪些？在学生猜测的基础上归纳影响静电力大小的因素。
2.设计实验（1）如何测量两带电体的间距？建立点电荷的模型；（2）如何改变电荷量？增加电荷量--可用起电棒多次接触带电，减少带电量--用不带点的金属球与带电的金属球接触。
（3）如何体现静电力F的变化？用细线悬挂金属箔，悬线与竖直方向的偏角大小可体现静电力的大小。
3.实验演示用控制变量法，分别演示静电力与距离，电荷量的关系。
实验装置的改进：为了观察到悬线张角的变化，可在背景上画上等间距的数值线，并标上刻度。
4.实验结论距离r增大，静电力F减小；电荷量q减小，静电力F减小。
（三）定量探究1.猜想设问：电荷间静电力的表达式？启发：静电力与同学熟悉的哪个力有相似的特点？通过静电力与万有引力相似之处的类比，猜想静电力的数学表达式；2.介绍历史上对静电力的研究也是通过也万有引力的类比提出猜想；3.回顾库仑对静电力研究的历史，并分析库仑的实验数据，得出静电力的大小与距离的平方成反比。
高二物理人教版选修31 1.2库仑定律教案
库仑定律重/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。
重/难点分析重点分析：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。
为定性演示库仑定律 ,应使带电小球外表光滑 ,防止尖端放电 ,支架应选绝缘性能好的 ,空气要枯燥。
说清k 的单位由公式中各量单位确定 ,其数值那么由实验确定。
难点分析：库仑定律只适用于点电荷。
关于“点电荷〞 ,应让学生理解这是相对而言的 ,只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略 ,带电体就可以看作点电荷。
严格地说点电荷是一个理想模型 ,实际上是不存在的。
这里可以引导学生回忆力学中的质点的概念。
容易出现的错误是：只要体积小就能当点电荷 ,这一点在教学中应结合实例予以纠正。
任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的。
任意两点电荷之间的作用力都遵守库仑定律。
用矢量求和法求合力。
突破策略⒈ 实验：学生动手做摩擦起电实验；演示实验：同性电荷相推斥 ,异性电荷相吸引。
〔注意学生的感性知识〕 2.122q q F k r = (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。
点电荷：带电体大小和它们之间的距离相比可以忽略。
理解为带电体只为一点 ,电荷集中于该点 ,r 即为两个带电体之间距离。
当带电体大小与它们距离相比不可忽略时 ,电荷不能视为集中一点 ,r 不能确定 ,不适用库仑定律。
(2)k ：静电力常量。
重要的物理常数922k 9.010N m /C =⨯ ,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。
《库仑定律》教学设计-优秀教案
教学设计教学设计的说明学生发展核心素养不是抽象的，它必须通过各学科课程的学习来落实。
因此每个学科都要研究本学科能为学生发展核心素养体系做什么，所以在此基础上还必须制定出各学科的核心素养。
从学科本质出发，对照学生发展核心素养框架体系的要求，明确本学科对学生发展核心素养的贡献。
联系初中物理学科，其核心素养应包括以下四个方面：一、形成物理基本观念。
随着时间流逝，我们在学校所学的大量学科知识都将逐渐淡化甚至遗忘，真正伴随我们一生发展并持续发挥作用的不是具体的学科知识，而是知识升华后留存在我们思想意识层面的东西。
当学生将具体的物理知识都忘掉的时候，在他的头脑中“剩下的东西”是什么呢？应该是学生通过物理知识的学习，所形成的从物理的视角认识事物和解决问题的思想、方法、观点，即植根于学生头脑中的物理基本观念。
物理基本观念包括物质观、时空观、运动观、物理价值观。
二、掌握科学探究方法。
学生的能力与过程方法是不可分离的，能力必须通过一定的科学方法训练才能得到。
科学探究是学生的学习目标，在物理学科教学中，要让学生经历与科学工作者相似的探究过程，从而领悟科学探究方法，发展科学探究能力，能够提出问题、形成假设，并通过科学方法检验求证、得出结论，体验科学探究的乐趣，养成勇于创新的科学精神。
三、形成良好科学思维。
思维是人脑对客观事物间接的和概括的反映，是在表象、概念的基础上进行分析、综合、判断、推理等理性认识的过程。
科学思维是形成并运用于科学认识活动、对感性认识材料进行加工处理的方式与途径的理论体系。
物理学科教学要通过对学生科学思维的训练，引导学生尊重事实和证据，有实证意识和严谨的求知态度；理性务实，逻辑清晰，能运用科学的思维方式认识事物、解决问题、规范行为等。
四、培养正确科学态度。
何谓科学态度就是合乎事物客观规律的认识,并据此在言行中有相应的表现,即包括正确的认识、健康的情感和科学的行为方式. 物理教学不能“为知识而知识”，而应将知识作为育人的载体，充分挖掘知识建构过程中蕴含的情感因素和内在价值，通过相应活动培养学生强烈的家国情怀，积极的人生态度，事实求是的科学精神。
《库仑定律》教案
《库仑定律》教案【7篇】《库仑定律》教案篇一一、任务分析本节课使用的课本是人民教育出版社出版的高中物理选修3-1。
本节课的内容是第一章其次节库仑定律。
本节内容的核心是库仑定律，它是静电学的第一个试验定律，是学习电场强度的根底，是电磁学的根本定律，也是物理学的根本定律之一。
库仑定律说明了带电体相互作用的规律，为整个电磁学奠定了根底，因此在本章中具有很重要的地位。
在学习本节课的内容之前，学生已经具有质点的抱负化模型的思维方法，知道两轻质小带电体因相互作用而吸引或排斥。
育才中学是一所扶贫寄宿制学校，学生大多数来自宁南山区。
他们缺乏自主动手力量，合作探究的意识，沟通评估的习惯。
因此，在教学中教师要适时的鼓舞和引导。
本节课的教学内容的主线有两条，第一条为学问层面上的，首先通过“演示”栏目中“探究影响电荷间相互作用力的因素”的定性试验导入。
在此根底上，展现库仑定律建立的历史背景。
把握真空中点电荷之间相互作用的规律即库仑定律；其次条为方法层面上的，即讨论多个量之间关系的方法，间接测量一些不易测量的物理量的方法，及讨论物理问题的其他根本方法。
体会掌握变量法、抱负模型法、类比法在物理学中的重要性。
二、教学目标1、学问与技能（1）了解电荷间的相互作用力规律，把握库仑定律的内容及其应用。
（2）通过演示试验，先定性了解电荷间的相互作用力，进而明确库仑定律及适用条件。
2、过程与方法，情感、态度与价值观(1)通过观看演示试验，概括出电荷间的作用规律。
培育学生观看、分析、概括力量。
（2）通过静电力与万有引力的比照，体会自然规律的多样性与统一性。
(3)体会讨论物理问题的一些常用方法，如掌握变量法、抱负模型法、类比法等。
三、重点和难点重点：电荷间相互作用力与距离、电荷量的关系。
难点：库仑定律的内容、适用条件就应用。
四、教学资源1、视频片段：库仑扭秤2、演示试验：探究影响电荷间相互作用力的因素的试验3、课件：PPT幻灯片五、设计思路依据新课程改革的理念与目标，要求重视发挥学生学习的主体性，在学习过程中丰富学生的体验，让学生在教师的指导下亲自去观看、试验、分析、归纳、应用等，在参加体验的根底上学习学问与方法，培育科学精神和科学态度。
《库仑定律》教学设计（通用8篇）
《库仑定律》教学设计《库仑定律》教学设计（通用8篇）作为一位杰出的老师，常常要根据教学需要编写教学设计，教学设计要遵循教学过程的基本规律，选择教学目标，以解决教什么的问题。
那要怎么写好教学设计呢？下面是小编为大家整理的《库仑定律》教学设计，希望对大家有所帮助。
《库仑定律》教学设计篇1【课题】人教版《普通高中课程标准实验教科书物理（选修3—1）》第一章第二节《库仑定律》【课时】1学时【三维目标】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。
库仑定律教案
库仑定律教案课时：一节课教学目标：1. 理解库仑定律的基本概念和公式；2. 能够运用库仑定律计算电荷之间的相互作用力；3. 建立正确的科学实验观念和实验方法。
教学重点：1. 掌握库仑定律的公式及其在计算电荷之间的相互作用力中的应用；2. 建立正确的实验观念和实验方法。
教学难点：1. 运用库仑定律解决电荷之间相互作用的实际问题；2. 发展学生科学实验能力。
教学准备：1. 实验器材：电荷计、电荷发生器、导线等；2. 实验材料：金属导体球、带有绝缘杆的金属导体球等。
教学过程：步骤1：导入与激发学生兴趣（5分钟）教师通过给学生出示两个带有电荷的金属导体球，引导学生观察、思考，提问："当这两个导体球靠近时，你们有什么观察到的现象？"学生回答后，教师进一步引导学生思考："你们有什么猜测这种现象的原因？"学生回答。
步骤2：讲解库仑定律（15分钟）教师通过简洁明了的语言和图片向学生讲解库仑定律的概念和公式，并强调电荷与电荷之间的相互作用力与电荷间距的关系。
步骤3：示范与实验探究（20分钟）1. 教师示范用电荷计测量两个金属导体球上的电荷量，并记录下来；2. 教师通过改变两个金属导体球的距离，实验测量他们之间的作用力；3. 教师引导学生思考实验测量结果与库仑定律之间的关系。
步骤4：练习与巩固（15分钟）教师发放练习题，让学生运用库仑定律计算不同电荷之间的作用力，并督促学生互相纠正。
步骤5：拓展与应用（10分钟）教师给出两个具有不同电荷的金属导体球，在黑板上给出两个电荷量和球的距离，让学生计算它们之间的作用力，并根据计算结果判断它们之间的相互作用力是吸引还是排斥。
步骤6：归纳与总结（5分钟）教师指导学生回顾所学内容，并引导学生对库仑定律进行总结。
教学反思：通过本节课的教学，学生能够了解并掌握了库仑定律的基本概念和公式，并能够运用库仑定律计算电荷之间的相互作用力。
同时，通过实验的方式，学生能够进一步巩固和应用所学内容，培养了学生的实验能力和科学思维能力。
教科版选修3《库仑定律》教案及教学反思
教科版选修3《库仑定律》教案及教学反思一、教案1. 教学目标•了解库仑定律的基本概念、公式和单位；•能够运用库仑定律计算电场强度、电荷之间的作用力和电势能差；•能够分析和解决一些与电场、电势能等有关的问题。
2. 教学内容1.库仑定律的概念；2.库仑定律的公式及单位；3.电场强度的定义及计算；4.电荷之间的作用力公式及计算；5.电势能差的概念及计算。
3. 教学步骤步骤一：导入通过展示一些与电场、电势能等有关的现象或实验现象，引导学生进入本课的学习氛围。
例如：•实验室中充满电场的铁丝球；•同性电荷相斥异性电荷相吸；•电场能够做功等现象。
步骤二：概念讲解向学生介绍库仑定律的概念和基本意义，让学生了解物理学家康普顿是如何发现库仑定律的。
步骤三：公式公示向学生展示库仑定律公式及单位，让学生了解电场强度、电荷量、电势能、距离等物理量的计量单位。
步骤四：计算演示举例说明如何运用库仑定律，计算电场强度、电荷之间的作用力和电势能差等问题。
步骤五：情境模拟让学生在实际情境中应用所学知识解决问题，例如：•粒子在电场中的受力•点电荷不同位置上的电势能差步骤六：综合实践设计一些小实验或课堂作业，让学生应用所学的知识，对电场、电势能差等方面的问题进行理论分析和计算。
4. 教学评价通过课堂教学和作业检查，对学生掌握库仑定律中的基本概念、公式及计算方法进行评价。
二、教学反思《库仑定律》是高中物理中比较重要的一个知识点，涉及到电学基础中的一些重要概念和原理，枯燥的理论教学和复杂的公式计算都使得学生对这一知识点望而却步。
针对这一情况，我在教学中通过一些方法和策略，使学生更加轻松地掌握和理解库仑定律。
首先，我从生活中的实例出发，用形象的语言、具体的场景开启了这一知识点的教学。
比如我用日常中通用的无线充电器为例，引出电荷相斥相吸的现象，电场强度标志着充电器上真空中的电场强度大小，而电势能则是衡量电荷在不同位置上的电能变化程度。
这样的例子能够很好地激发学生的兴趣，也更符合高中阶段学生的认知水平。
《库仑定律》实验教学设计
《库仑定律》实验教学设计（一）教材分析：库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律，又是库仑定律是学习电场强度和电势差概念的基础，也是本章重点，不仅要求学生定性知道，而且还要求定量了解和应用。
对库仑定律的讲述，教材是从学生已有认识出发，采用了一个定性实验，进而得出结论。
库仑定律是学习电场强度和电势差概念的基础，也是本章重点。
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意义。
（二）学情分析：两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、起电的知识，万有引力定律和卡文迪许扭秤实验这些内容学生都已学过，本节重点是做好定性实验，使学生清楚知道实验探究过程。
（三）教学目标：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。
（四）教学重点、难点：教学重点：库仑定律及其理解与应用教学难点：库仑定律的实验探究教学难点的突破措施：定性实验探究与定量实验视频及理论探究相结合。
（五）教学用具：多媒体课件,毛皮，橡胶棒，气球，玻璃棒，丝绸，易拉罐，泡沫小球，铁架台。
（六）教学过程：引入新课演示实验：让橡胶棒、玻璃棒摩擦起电，靠近易拉罐，会发生什么现象？（易拉罐被橡胶棒、玻璃棒吸引滚动起来了。
）既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力的大小与什么因素有关呢？新课教学：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。
高中物理库仑定律教案
高中物理库仑定律教案一、教学目标1. 让学生了解库仑定律的发现过程，掌握库仑定律的内容和适用范围。
2. 培养学生运用控制变量法研究物理问题的能力。
3. 通过对库仑定律的学习，使学生认识自然界中电荷间相互作用的规律。
二、教学重点与难点1. 教学重点：库仑定律的内容、适用范围和公式。
2. 教学难点：库仑定律的发现过程，以及如何运用控制变量法研究物理问题。
三、教学方法1. 采用讲授法讲解库仑定律的发现过程、内容和适用范围。
2. 运用控制变量法进行实验，引导学生观察、分析、归纳库仑定律。
3. 利用多媒体展示实验现象，增强学生对库仑定律的理解。
四、教学内容1. 库仑定律的发现过程：介绍库仑定律的发现背景，回顾库仑实验。
2. 库仑定律的内容：电荷间的相互作用力与它们的电荷量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
3. 库仑定律的适用范围：真空中两个静止点电荷间的相互作用。
4. 库仑定律的公式：F = k Q1 Q2 / r^2，其中F为电荷间相互作用力，k 为库仑常数，Q1和Q2分别为两个电荷的电荷量，r为它们之间的距离。
五、教学过程1. 导入新课：通过回顾上一个章节的内容，引导学生进入库仑定律的学习。
2. 讲解库仑定律的发现过程：介绍库仑定律的发现背景，回顾库仑实验。
3. 讲解库仑定律的内容和适用范围：引导学生理解库仑定律的基本概念和条件。
4. 讲解库仑定律的公式：解释公式中的各个物理量的含义和关系。
5. 运用控制变量法进行实验：安排学生分组进行实验，观察、分析、归纳库仑定律。
6. 总结与拓展：总结本节课的主要内容，提出思考题，引导学生课后思考和自主学习。
7. 布置作业：布置有关库仑定律的应用题，巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答：通过提问学生，了解他们对库仑定律的理解程度。
2. 实验报告：评估学生在实验中的观察、分析、归纳能力。
3. 作业完成情况：检查学生作业，了解他们对库仑定律公式的掌握和应用能力。
《库仑定律》高中物理教案
《库仑定律》高中物理教案一、教学目标1.知识与技能：o掌握库仑定律的内容、表达式和适用范围。
o理解库仑定律与电荷间相互作用力的关系。
o能够应用库仑定律解决简单的静电学问题。
2.过程与方法：o通过实验观察电荷间相互作用力的大小与距离、电荷量的关系。
o培养学生实验操作和数据分析的能力。
o引导学生通过科学探究的方法，理解库仑定律的形成过程。
3.情感态度与价值观：o激发学生对物理学的兴趣和好奇心。
o培养学生的科学探究精神和团队合作能力。
二、教学重点与难点1.教学重点：库仑定律的内容、表达式及其应用。
2.教学难点：库仑定律的实验验证及适用条件的理解。
三、教学准备1.实验器材：库仑扭秤、带电小球、绝缘细线等。
2.多媒体课件：包含库仑定律的相关内容、实验演示视频、例题解析等。
四、教学过程1.导入新课o回顾电荷的概念和电荷间的相互作用，引出库仑定律的探究。
o简要介绍法国物理学家库仑及其对电荷间相互作用力的研究。
2.新课内容讲解o库仑定律的内容：真空中两个静止点电荷之间的作用力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
o库仑定律的表达式：F = k * (q1 * q2) / r^2，其中F为作用力，k为静电力常量，q1和q2为两个点电荷的电荷量，r为它们之间的距离。
o适用范围：库仑定律仅适用于真空中静止的点电荷。
3.实验探究o演示库仑扭秤实验，让学生观察电荷间相互作用力的大小与距离、电荷量的关系。
o引导学生分析实验数据，验证库仑定律的正确性。
4.课堂练习与讨论o出示相关练习题，让学生运用库仑定律进行计算和问题解决。
o讨论库仑定律在日常生活中的应用，如静电除尘、静电喷涂等。
5.课堂小结o总结本节课的主要内容，强调库仑定律在静电学中的重要性。
o提醒学生注意库仑定律的适用范围和限制条件。
6.布置作业o要求学生完成相关练习题，巩固所学知识。
o鼓励学生查阅资料，了解库仑定律的历史背景和应用实例，下节课分享交流。
库仑定律教案
库仑定律教案引言：库仑定律是电磁学中的重要定律之一，它描述了两个电荷之间的电力相互作用关系。
通过理解和应用库仑定律，我们能够更好地理解电荷之间的相互作用，并且可以解释和预测一系列与电荷有关的现象和实验结果。
本教案将详细介绍库仑定律的原理、公式以及其在物理学中的应用。
一、库仑定律的原理库仑定律是描述电荷间相互作用的定律，它可以用以下公式表示：F = k * |q1 * q2| / r^2在这个公式中，F代表电荷间的电力，k是库仑常数，q1和q2分别代表两个电荷的大小，r代表两个电荷之间的距离。
库仑定律说明了两个电荷之间的电力与它们的电荷大小成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
根据库仑定律，同性电荷之间的电力是斥力，异性电荷之间的电力是引力。
二、库仑定律公式的应用库仑定律的公式可以应用于许多电荷相互作用的问题。
以下是一些常见的应用案例：1. 单个点电荷：当我们有一个电荷在电场中时，我们可以使用库仑定律计算在该电荷上的电力。
根据公式，当我们已知电荷的大小和电场中其他电荷的位置时，可以计算出电荷所受的电力大小及方向。
2. 多电荷系统：对于由多个电荷组成的系统，我们可以将每对电荷间的电力进行叠加，以计算整个系统的电力。
通过将库仑定律应用于每对电荷，我们可以得出系统中每个电荷所受的总电力。
3. 电荷分布：当电荷呈现连续分布时，我们可以使用积分来计算电荷之间的电力。
通过将电荷分布进行离散化，我们可以将连续分布近似为许多单个电荷，并通过对这些电荷应用库仑定律求和来计算总电力。
三、库仑定律实验库仑定律可以通过实验来验证。
以下是一种经典的库仑定律实验：实验目的：验证库仑定律中电力与电荷大小、距离的关系。
实验器材：- 带刻度的直流电源- 金属导线- 电荷计 (电荷计可以是电容式的，也可以是霍尔效应电流计)- 绝缘支架- 金属导体球实验步骤：1. 将两个金属导体球固定在绝缘支架上，使它们相距一定距离。
2. 将一个球接地，另一个球连接到带有刻度的直流电源正极。
2018-2019学年教科版选修3-1第1章2 库仑定律学案
2库仑定律[知识梳理]一、探究影响点电荷之间相互作用的因素1．点电荷(1)定义：在研究带电体与其他带电体的相互作用时，该带电体的形状及电荷在其上的分布状况均无关紧要，该带电体可以看作一个带电的点，即为点电荷．(2)点电荷是一个理想化的物理模型．(3)带电体看成点电荷的条件如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响很小，就可以忽略形状、大小等次要因素，带电体就能看成点电荷．2．实验探究二、库仑定律1．内容真空中两个静止点电荷之间的作用力(斥力或引力)与这两个电荷所带电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线．2．公式：F ＝k Q 1Q 2r 2.3．静电力常量：k ＝9.0×109 N·m 2/C 2.4．适用条件：真空中的点电荷，对空气中的点电荷近似适用．[基础自测]1．思考判断(1)只有电荷量很小的带电体才能看成点电荷. ( )(2)当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷．( )(3)小球所带电荷量不变时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度越大.( )(4)根据F ＝k Q 1Q 2r 2，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大．( )(5)静电力是一种性质力．( )[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√2．(多选)下列说法中正确的是 ( )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F ＝k Q 1Q 2r 2可知，当r →0时，F →∞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AD [点电荷是一个理想化模型，实际并不存在，一个带电体能否看作点电荷与物体本身大小、质量无关，要看物体本身的大小与物体相互之间的距离相比能否忽略，故A 、D 正确；B 错误；当r →0时，带电体不能看作点电荷，公式F ＝k Q 1Q 2r 2不再成立，故C 错误．]3．(多选)已经证实，质子、中子都是由上夸克和下夸克两种夸克组成的，上夸克带电量为23e ，下夸克带电量为－13e ，e 为电子所带电荷量的大小．如果质子是由三个夸克组成的，且各个夸克之间的距离都为L ＝1.5×10－15 m ，则质子内相邻两个夸克之间的静电力(库仑力)约为( )【导学号：12602006】A ．斥力46 NB ．引力23 NC ．引力46 ND ．斥力23 NAB [质子带电为＋e ，所以它是由2个上夸克和1个下夸克组成的；按题意，三个夸克必位于等边三角形的三个顶点处，这时上夸克与上夸克之间的静电力应为：F 上上＝k 23e ×23e L 2＝49k e 2L 2代入数据得F上上≈46 N ，为斥力，上夸克与下夸克之间的静电力为F 上下＝k 23e ×13e L 2＝29k e 2L 2代入数据得F 上下≈23 N ，为引力．][合 作 探 究·攻 重 难]库仑定律的理解及应用1．适用条件：库仑定律成立的条件是真空中两个点电荷间的相互作用力．但空气中两点电荷间的相互作用力也可以近似用库仑定律计算．2．库仑力的合成：空间中有多个电荷时，某电荷所受的静电力是其他所有电荷单独对其作用的库仑力的矢量和(力的合成)．3．库仑力的性质：两个点电荷之间相互作用的库仑力遵守牛顿第三定律，即两带电体间的库仑力是一对作用力与反作用力．不要认为电荷量大的电荷对电荷量小的电荷作用力大．4．库仑力的计算：用公式计算库仑力大小时，不必将表示电荷Q 1、Q 2的带电性质的正、负号代入公式中，只将其电荷量的绝对值代入即可；力的方向再根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引加以判别．如图1-2-1所示，两个半径均为r 的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r ，带等量异种电荷，电荷量为Q ，关于两球之间的静电力，下列选项中正确的是( )A ．等于k Q 29r 2B ．大于k Q 29r 2C ．小于k Q 29r 2 D ．等于k Q 2r 2图1-2-1思路点拨：①当电荷之间的距离不够大的时候，就不能看成是点电荷． ②两球靠的比较近时考虑电荷间的作用，电荷重新分布．B [“半径均为r 、球面最近距离为r ”两带电球“不可看作点电荷”，库仑定律公式不再适用，即F ≠k Q 29r 2，故A 项错误；“异种电荷”相互“吸引”，如图：电荷重新分布．使两带电小球等效距离r ′＜3r ，故F ＞k Q 29r 2，故答案为B.]两个规则的带电球体相距比较近时，不能被看作点电荷，若带同种电荷时，如图(a)，由于排斥而距离变大，此时F <k Q 1Q 2r 2；若带异种电荷时，如图(b)，由于吸引而距离变小，此时F ＞k Q 1Q 2r 2.[针对训练]1.如图1-2-2所示，两个完全相同的金属小球A 、B 带有电荷量相等的电荷，相隔一定的距离，两球间相互吸引力的大小是F ，今让与A 、B 大小相等、相同材料制成的不带电的第三个小球C 先后与A 、B 两球接触后移开，这时A 、B 两球之间的相互作用力的大小为 ( )【导学号：12602007】A.18FB.14FC.38FD.34F图1-2-2A [两球间相互吸引，故带异种电荷．设A 、B 两球心之间的距离为r ，A 球带电荷量为q ，B 球带电荷量为－q ，依库仑定律知A 、B 两球间的吸引力F ＝k q 2r 2.当C 球先后与A 、B 两球接触后移开，A 球带电q 2，B 球带电－q 4，A 、B 两球之间相互吸引力大小为F ′＝k q 2·q 4r 2＝18F ，故A 正确．]静电力的叠加原理1．对于三个或三个以上的点电荷，其中每一个点电荷所受的库仑力，等于其余所有点电荷单独对它作用产生的库仑力的矢量和．2．电荷间的单独作用符合库仑定律，求各库仑力的矢量和时应用平行四边形定则．中国的FY －3A 卫星上可观测到高能质子和高能电子．如图1-2-3所示，分别在A 、B 两点放置点电荷Q 1＝＋2×10－14 C 和Q 2＝－2×10－14 C ．在AB 的垂直平分线上有一点C ，且AB ＝AC ＝BC ＝6×10－2 m ．如果有一高能电子在C 点处，它所受的库仑力的大小和方向如何？图1-2-3[解析] 电子在C 点同时受A 、B 处点电荷的作用力F A 、F B ，如图所示．由库仑定律得F A ＝F B ＝k Q 1e r 2＝9.0×109×2×10－14×1.6×10－19(6×10－2)2 N ＝8.0×10－21 N由平行四边形定则得：静止在C 点的电子受到的库仑力F ＝F A ＝F B ＝8.0×10－21 N ，方向平行于AB 向左．[答案] 8.0×10－21 N 方向平行于AB 向左[针对训练]2.如图1-2-4所示，有三个点电荷A 、B 、C 位于一个等边三角形的三个顶点上，已知A 、B 都带正电荷，A 所受B 、C 两个电荷的静电力的合力如图中F A 所示，则下列说法正确的是( )【导学号：12602008】A ．C 带正电，且Q C ＜Q BB ．C 带正电，且Q C ＞Q BC ．C 带负电，且Q C ＜Q BD ．C 带负电，且Q C ＞Q B图1-2-4C [对A 电荷受力分析，B 对A 的是库仑斥力，沿A B 连线向上，C 如果是正电荷，则C 对A 的库仑斥力沿C A 连线向上，这两个斥力的合力是向上的，不可能偏向右，只有C 带负电，C 对A 的库仑力沿A C 连线向下，与B 对A 的作用力的合力才偏向右侧，故C 一定带负电，由平行四边形定则及库仑定律知Q C ＜Q B ，故C 项正确．]静电力作用下的平衡问题分析带电体在有库仑力作用下的平衡问题时，方法仍然与力学中物体的平衡方法一样，具体步骤是：1．确定研究对象，进行受力分析；2．根据平衡条件建立平衡方程，常用方法：①合成法或分解法，②正交分解法：F x 合＝0，F y 合＝0.在真空中有两个相距r 的点电荷A 和B ，带电荷量分别为q 1＝－q ，q 2＝4q .(1)若A 、B 固定，在什么位置放入第三个点电荷q 3，可使之处于平衡状态？平衡条件中对q 3的电荷量及正负有无要求？(2)若以上三个点电荷皆可自由移动，要使它们都处于平衡状态，对q 3的电荷量及电性有何要求？思路点拨：①“q 1＝－q ，q 2＝4q ”说明A 、B 带异种电荷．②“第(1)问中，A 、B 固定”说明只要满足q 3二力平衡即可．③“第(2)问三个电荷都不固定”说明三个点电荷均要二力平衡．[解析] (1)q3受力平衡，必须和q 1、q 2在同一条直线上，因为q 1、q 2带异号电荷，所以q 3不可能在它们中间．再根据库仑定律，库仑力和距离的平方成反比，可推知q 3应该在q 1、q 2的连线上，在q 1的外侧(离带电荷量少的电荷近一点的地方)，如图所示．设q 3离q 1的距离是x ，根据库仑定律和平衡条件列式：k q 3q 1x 2－k q 3q 2(x ＋r )2＝0 将q 1、q 2的已知量代入得：x ＝r ，对q 3的电性和电荷量均没有要求．(2)要使三个电荷都处于平衡状态，就对q 3的电性和电荷量都有要求，首先q 3不能是一个负电荷，若是负电荷，q 1、q 2都不能平衡，也不能处在它们中间或q 2的外侧，设q 3离q 1的距离是x .根据库仑定律和平衡条件列式如下：对q 3：k q 3q 1x 2－k q 3q 2(x ＋r )2＝0 对q 1：k q 1q 3x 2－k q 1q 2r 2＝0解上述两方程得：q 3＝4q ，x ＝r .[答案] (1)在q 1的外侧距离为r 处，对q 3的电性和电荷量均没有要求 (2)电荷量为4q ，且带正电三个自由点电荷的平衡问题(1)条件：每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反．(2)规律“三点共线”——三个点电荷分布在同一直线上；“两同夹异”——正负电荷相互间隔；“两大夹小”——中间电荷的电荷量最小；“近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷； 三个点电荷的电荷量满足q 1q 3＝q 1q 2＋q 2q 3.[针对训练]3．(多选)两个质量分别是m 1、m 2的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q 1、q 2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图1-2-5所示，此时两个小球处于同一水平面上，则下列说法正确的是( )图1-2-5A ．若m 1>m 2，则θ1>θ2B ．若m 1＝m 2，则θ1＝θ2C ．若m 1<m 2，则θ1>θ2D ．若q 1＝q 2，则θ1＝θ2BC [以m 1为研究对象，对m 1受力分析如图所示，由共点力平衡得T sin θ1＝F 库①T cos θ1＝m 1g ②由①②得tan θ1＝F 库m 1g ， 同理tan θ2＝F 库m 2g ，因为不论q 1、q 2大小如何，两带电小球所受库仑力属于作用力与反作用力，永远相等，故从tan θ＝F 库mg 知，m 大，则tan θ小，θ也小⎝ ⎛⎭⎪⎫θ＜π2，m 相等，θ也相等，故选项B 、C 正确．][当 堂 达 标·固 双 基]1．(多选)关于点电荷和元电荷的说法中，正确的是( )A ．只有很小的球形带电体才叫作点电荷B ．带电体间的距离比它们本身的大小大得多，以至带电体的形状和大小对它们之间的作用力影响可以忽略不计时，带电体就可以视为点电荷C ．元电荷就是电子D ．任何带电体的电量都是元电荷的整数倍BD [点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，是一种理想化的物理模型，带电物体能不能看成点电荷，不是看物体的体积大小和电量大小，而是看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计，A 错误，B 正确；元电荷是带电量的最小值，任何带电体的电量都是元电荷的整数倍，它不是电荷，C 错误，D 正确．]2．(多选)关于库仑定律的理解，下面说法正确的是( )【导学号：12602009】A ．对任何带电体之间的静电力计算，都可以使用库仑定律公式B ．只要是点电荷之间的静电力计算，就可以使用库仑定律公式C ．两个点电荷之间的静电力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的D ．用毛皮摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑，说明碎纸屑带正电或不带电CD [库仑定律适用于真空中的点电荷，故A 、B 错．库仑力也符合牛顿第三定律，C 对．带负电的橡胶棒吸引纸屑，纸屑带正电或不带电都可以，D 对．]3．真空中有甲、乙两个点电荷，相距为r ，它们间的静电力为F .若甲的电量变为原来的2倍，乙的电量变为原来的1/3，距离变为2r ，则它们之间的静电力变为( )A ．3F /8B ．F /6C ．8F /3D ．2F /3B [设甲、乙两点电荷原带电量分别为Q 甲、Q 乙，距离为r ，由库仑定律得：F ＝k Q 甲Q 乙r 2，当Q ′甲＝2Q 甲，Q ′乙＝13Q 乙，r ′＝2r 时，F ′＝k 2Q 甲·13Q 乙4r 2＝16k Q 甲·Q 乙r 2＝16F ，故答案应选B.]4．如图1-2-6所示，三个完全相同的金属小球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上．a 和c 带正电，b 带负电，a 所带电荷量的大小比b 的小．已知c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是( )【导学号：12602010】A ．F 1B ．F 2C ．F 3D ．F 4图1-2-6B [据同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引，确定电荷c 受到a 和b 的库仑力方向，考虑a 的带电荷量小于b 的带电荷量，因此F b 大于F a ，F b 与F a 的合力只能为F 2，故选项B 正确．]。
选修3-11_2库仑定律教学设计
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．会用库仑定律实行相关的计算．水平目标：1．渗透理想化方法，培养学生由实际问题实行简化抽象建立物理模型的水平． 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相关系呢？结论、电荷之间存有着相互作用力，力的大小与电量的大小、电荷间距离的大小相关，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相关，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：221r Q Q K F3.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很多点电荷组成的，据库仑定律和力的合成法则就能够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 =9.0×109Nm 2/C 2，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 。
教科版物理选修3-1第一章 第2节 库仑定律 教案设计
第二节 库仑定律【自主学习】1．探究电荷间作用力的大小跟距离的关系：保持电荷的电荷量不变，距离增大时，作用力________；距离减小时，作用力________．2．探究电荷间作用力的大小跟电荷量的关系：保持两个电荷之间的距离不变，电荷量增大时，作用力________；电荷量减小时，作用力________．3．静电力：________间的相互作用力，也叫________．它的大小与带电体的________及________有关．4．点电荷：自身的________________比相互之间的距离______________的带电体．5．库仑定律：真空中的两个点电荷之间的相互作用力的大小，与它们电荷量的乘积成____________，与它们距离的二次方成________，作用力的方向在它们的________．6．库仑定律的公式F ＝________，式中k 叫做静电力常量，k 的数值是________． 参考答案：1.减小、增大；2.增大、减小；3.电荷、库仑力、电量、电荷间的距离；4.大小尺寸、小得多；5.正比、反比、连线上；6. 221rq q k 、9×109Nm 2/C 2 教学目标1．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．2．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．3．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，培养学生的观察和探索能力。
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设计思想：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．通过本书的例题，应该使学生明确地知道，在研究微观带电粒子的相互作用时为什么可以忽略万有引力不计．在用库仑定律进行计算时，要用电荷量的绝对值代入公式进行计算，然后根据是同种电荷，还是异种电荷来判断电荷间的相互作用是引力还是斥力．库仑扭秤的实验原理是选学内容，但考虑到库仑定律是基本物理定律，库仑扭秤的实验对检验库仑定律具有重要意义，所以希望教师介绍给学生，可利用模型或挂图来介绍．教学资源： 多媒体教学设计：新课引入：复习上节课相关知识：学习活动一：讨论交流问题一：带电体之间存在相互作用力，这个力的大小可能和哪些因素有关？跟带电物体所带电荷量的多少有关吗？跟带电物体的形状有关吗？还是跟带电物体间的距离有关吗？学生讨论交流：影响两电荷之间相互作用力的因素：1．距离．2．电量．问题二：你有没有感觉到问题的复杂性，你认为是否可以对问题进行简化？学生讨论交流：当带电体的线度远远小于带电体之间的距离，以致带电体的形状和大小对其相互作用力的影响可以忽略不计，这样的电荷叫点电荷。
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库仑定律教案【教材分析】库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律，又是库仑定律是学习电场强度和电势差概念的基础，也是本章重点，不仅要求学生定性知道，而且还要求定量了解和应用。
对库仑定律的讲述，教材是从学生已有认识出发，采用了一个定性实验，进而得出结论。
库仑定律是学习电场强度和电势差概念的基础，也是本章重点。
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意义。
教学重点：库仑定律及其理解与应用教学难点：库仑定律的实验探究【教学过程】引入新课——引入实验——库伦实验——库伦定律——对定律的解释——比较库伦定律与万有引力的区别——拓展库仑力作用下力学问题的求解方法一、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(3)实验前先思考:可用什么方法改变带电体的电荷量?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（二）定量实验探究，结合物理学史，得出库仑定律：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？事实上，在很早以前，一些学者也是这样猜想的，卡文迪许和普利斯特等人都确信“平方反比”规律适用于电荷间的作用力。
但是仅靠一些定性的实验，不能证明这样的结论。
而这一猜想被库伦所证实，库仑在探究三者之间的定量关系时，定量实验在当时遇到的三大困难：①带电体间作用力小，没有足够精密的测量仪器；怎样确定带电体间的作用力的数量关系？② 没有电量的单位，无法比较电荷的多少；怎样确定电荷量的数量关系？ ③ 带电体上电荷分布不清楚，难测电荷间距离。
怎样测定电荷间的距离？ 同学们，如果是你，你能想到怎样的方法来解决这些困难？引导学生用类比的方法得出三大困难的对策： 卡文迪许扭称实验——库仑扭称实验， 对称性——等分电荷法， 质点——点电荷①、放大思想：力很小，但力的作用效果（使悬丝扭转）可以比较明显。
②、转化思想：力的大小正比于悬丝扭转角，通过测定悬丝扭转角度倍数关系即可得到力的倍数关系③、均分思想：带电为Q 的金属小球与完全相同的不带电金属小球相碰分开，每小球带电Q /2，同理可得Q /4、Q /8、Q /16等等电量的倍数关系（电荷在两个相同金属球之间等量分配）。
课件演示电荷在相同的两个金属球间的等量分配。
④理想化模型思想：把带电金属小球看作点电荷（理想化模型）利用刻度尺间接测量距离。
点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体可以看做带电的点，叫点电荷。
它是一个理想化模型，实际上点电荷不存在。
(与“质点”进行比较)（例题1） 电荷间相互作用力与电荷间距离成平方反比关系，与电荷电量乘积成正比。
二、 库仑定律：内容：真空中两个点电荷间的作用力大小与两电荷量的乘积成正比，与电荷间的距离平方成反比；方向在它们的连线上。
这个规律叫做库仑定律。
电荷间这种相互作用的电力叫做静电力或库仑力。
（例题2） 公式: 说明:①k 为静电力常量, k =9.0×109N.m 2/C 2,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 。
.② 库仑定律的适用条件：真空中，两个点电荷之间的相互作用。
让学生回答实际带电体可以看成点电荷的条件。
思考：当r 趋向于0时，F 趋向于无穷大吗？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。
④F 是Q 1与Q 2之间的相互作用力，是Q 1对Q 2的作用力，也是Q 2对Q 1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。
⑤库仑力(静电力)是与重力，弹力，摩擦力并列的。
221r Q Q kF任意带电体可以看成是由许多点电荷组成的，所以，知道带电体上的电荷分布，根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的大小和方向。
三、库仑定律与万有引力定律的比较课本例题1小结：①库仑定律在应用时，可以不代入电性符号，直接代入绝对值，最后判定方向；②计算说明万有引力远远小于库仑力，以后在研究微观带电粒子的相互作用力时,通常可以忽略万有引力.四、库仑力作用下的力学问题求解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电荷的作用力的矢量和。
（例题3）课本例题2 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。
（例题4）三个自由电荷的平衡问题：三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大【考点】①点电荷的理解例题1．下列关于点电荷的说法中，正确的是()A．体积大的带电体一定不是点电荷B．当两个带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看做点电荷C．点电荷就是体积足够小的电荷D．点电荷是电荷量和体积都很小的带电体答案．B解析带电体能否看成点电荷，不能以体积大小、电荷量多少而论，故A、C、D错．一个带电体能否看成点电荷，要依具体情况而定，只要在测量精度要求的范围内，带电体的形状、大小等因素的影响可以忽略，即可视为点电荷．故B正确．②库伦定律的理解例题2 ．关于库仑定律，以下说法中正确的是()A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的带电体B．库仑定律是实验定律C．库仑定律仅适用于静止电荷间的相互作用D ．根据库仑定律，当两个点电荷间的距离趋近于零时，则库仑力趋近于无穷大 答案． B解析 一个带电体能否看做点电荷不以它的体积大小来确定，体积小的带电体不一定能视为点电荷，A 错；库仑定律是在大量的实验探究基础上总结出来的，B 对；库仑定律适用于真空中的点电荷，电荷间的库仑力与电荷的运动状态无关，C 错；当两带电体很近时，它们已不能看做是点电荷，库仑定律不再适用，不能再用k q 1q 2r 2来计算电荷间的库仑力，D 错．③库伦定律的应用3．相隔一段距离的两个点电荷，它们之间的静电力为F ，现使其中一个点电荷的电荷量变为原来的2倍，同时将它们间的距离也变为原来的2倍，则它们之间的静电力变为( ) A.F 2 B ．4F C ．2F D.F 4 答案． A解析 F ＝k q 1q 2r 2，F ′＝k 2q 1q 2(2r )2＝12k q 1q 2r 2＝F2，选A.④合力求解4．如图所示，三个点电荷q 1、q 2、q 3固定在一直线上，q 2与q 3间距离为q 1与q 2间距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电荷量之比为( ) A ．(－9)∶4∶(－36) B ．9∶4∶36C ．(－3)∶2∶(－6)D ．3∶2∶6 答案． A解析 本题可运用排除法解答．分别取三个电荷为研究对象，由于三个电荷只在静电力(库仑力)作用下保持平衡，所以这三个电荷不可能是同种电荷，这样可立即排除B 、D 选项，故正确选项只可能在A 、C 中．若选q 2为研究对象，由库仑定律知：kq 2q 1r 2＝kq 2q 3(2r )2，因而得：q 1＝14q 3，即q 3＝4q 1.选项A 恰好满足此关系，显然正确选项为A.【巩固提升】1．对于库仑定律，下列说法正确的是( )A ．只要是计算真空中两个点电荷间的相互作用力，就可使用公式F ＝kQ 1Q 2r 2B ．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律计算库仑力C ．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们受到的库仑力大小一定相等D ．库仑定律中的静电力常量k 只是一个比例常数，只有数值，没有单位 2．A 、B 两个点电荷之间的距离恒定，当其他电荷移到A 、B 附近时，A 、B 之间的库仑力将( ) A ．可能变大 B ．可能变小 C ．一定不变 D ．不能确定3．两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为5∶1(皆可视为点电荷)，它们在相距一定距离时相互作用力为F 1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F 2，则F 1∶F 2可能为( )A ．5∶2B ．5∶4C ．5∶6D ．5∶94．两个带有同种电荷的小球A 、B ，放在光滑绝缘水平面上，其中小球A 固定，小球B 只在库仑力作用下由静止开始沿水平面运动，在运动过程中，小球B 的加速度a 和速度v 的变化是( ) A ．a 一直在增大 B ．a 一直在减小C ．v 一直在增大D ．v 一直在减小5．如图所示，两根细线挂着两个质量相同的小球A 、B ，上、下两根细线的拉力分别为F A 、F B ，现使两球带同种电荷，此时上、下细线受力分别为FA ′，FB ′，则( ) A ．F A ＝F A ′，F B ＞F B ′ B ．F A ＝F A ′，F B ＜F B ′C ．F A ＜F A ′，F B ＞F B ′D ．F A ＜F A ′，F B ＜F B ′6．如图所示，两个带电小球A 、B 的质量分别为m 1、m 2，电荷量分别为q 1、q 2.静止时两悬线与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2，且恰好处于同一水平面上．下列说法正确的是( )A ．若q 1＝q 2，则θ1＝θ2B ．若q 1＜q 2，则θ1＞θ2C ．若m 1＝m 2，则θ1＝θ2D ．若m 1＜m 2，则θ1＞θ27．如图所示，把质量为2.0×10－3 kg 的带电小球B 用细线悬挂起来．若将带电荷量为4.0×10－8 C 的小球A 靠近B ，则平衡时细线与竖直方向成45°角．已知A 、B 在同一水平面上且相距0.3 m ，B 球所带的电荷量为__________ C ．(取g ＝10 m /s 2)8．真空中光滑绝缘平面上，分别放置两个电荷量为－Q 、＋9Q 的点电荷A 、B ，如图6所示，且A 、B 间的距离为60 cm .然后在另一位置放置点电荷C ，这时三个点电荷都处于平衡状态，求C 的电荷量以及相对A 的位置．9．两个完全相同的小球A 和B ，只有A 带有一定的电荷量，A 、B 接触后分开，相距1 m 时测得相互作用力等于1 N ，求接触前A 的电荷量是元电荷的多少倍？10．行星绕恒星运动由万有引力提供向心力，电子绕原子核运动由库仑力提供向心力，已知电子的质量为m ，原子核与电子的带电荷量都为e ，电子绕原子核做圆周运动的半径为r ，静电力常量为k ，求：(1)电子转动的线速度； (2)电子做圆周运动的周期．巩固提升 1． AC解析 库仑定律的表达式F ＝kq 1q 2r 2的适用条件是真空中的点电荷，而不是任意情况下的带电体，所以选项A 正确，B 错误；两个点电荷之间受到的静电力互为作用力与反作用力，所以选项C 正确；静电力常量k ＝9.0×109 N ·m 2/C 2，选项D 错误． 2． C解析 根据库仑定律，两个点电荷间的库仑力只跟两个电荷的电荷量和它们间的距离有关，因此它们间的库仑力不会受到外界的影响．选项C 正确． 3． BD解析 根据库仑定律，它们接触前的库仑力为F 1＝k 5q 2r2.若带同号电荷，接触后的带电荷量相等，都为3q ，此时库仑力为F 2＝k 9q 2r2；若带异号电荷，接触时电荷先中和后平分，接触后的带电荷量也相等，都为2q ，此时库仑力为F 2′＝k 4q 2r2.由以上计算可知选项B 、D 正确．4． BC解析 本题考查的知识点是牛顿第二定律和库仑定律．B 在A 的静电斥力的作用下，向远离A的方向做加速运动，C 对，D 错．A 、B 间隔越来越远，由牛顿第二定律得k q A q Br 2＝m B a B ，r 逐渐变大，则a B 逐渐减小，故A 错，B 对． 5． B解析 两个小球都不带电时，F A ＝G A ＋F B ，F B ＝G B ；使两球带同种电荷后，F A ′＋F 斥＝G A ＋F B ′，F B ′＝G B ＋F 斥．F A ＝F A ′，故F B ＜F B ′，B 项正确． 6． CD解析 A 、B 之间的静电力是作用力和反作用力的关系，所以不论A 、B 哪个带的电荷量大，它们受到的静电力大小相等、方向相反，由平衡条件得tan θ＝F 电mg .可见质量相同，偏角相同；质量越大，悬线与竖直线的偏角越小．故选项C 、D 正确．7． 5×10－6解析 以小球B 为研究对象，其受力分析如图所示，设小球B 所带的电荷量为q B ，由平衡条件可知：k q A q Br 2＝mg tan 45°代入数据解得：q B ＝5×10－6 C . 8． 94Q 在A 点左侧距A 30 cm 处解析 由于三个点电荷中每个点电荷都处于平衡状态，三个点电荷应位于同一条直线上．设－Q 、＋9Q 如图所示放置，根据“三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大” 原则，C 应放在A 、B 连线A 点左侧，且C 应带正电，设电荷量为q ，A 、B 之间距离为r ，A 、C 之间距离为r ′.以A 为研究对象，则k2qQ r '＝k Q·9Qr 2，以B 为研究对象，则k q·9Q (r ＋r ′)2＝k Q·9Q r 2，以C 为研究对象，则kQ·q r ′2＝k·9Q·q(r ＋r ′)2.由以上方程可得出q ＝94Q ，r ′＝r2＝30 cm . 9．答案 1.25×1014解析 接触后设每个球带的电荷量为Q ，已知间距r ＝1 m ，相互作用力F ＝1 N ．由库仑定律F ＝k Q 1Q 2r 2＝k Q 2r2，得Q ＝Fr 2k＝ 1×129×109 C ≈1×10－5 C ，A 球接触前所带电荷量与电子电荷量之比为n ＝2Qe ＝2×10－51.6×10－19＝1.25×1014，即是元电荷的1.25×1014倍． 10．答案 (1)ek mr (2)2πrerk解析 电子绕原子核运动由库仑力提供向心力，所以F ＝k e 2r 2＝m v 2r ＝m 4π2T2r解得v ＝e k mr ，T ＝2πr e rk.。