1.2库仑定律(教案)

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§1.2 库仑定律 学案

§1.2  库仑定律 学案

§1.1库伦定律 同步导学案【自主学习】 一、库仑定律:1、电荷间的相互作用:同种电荷相_______,异种电荷相________。

a 、如何判断右图中悬挂小球所受的电场力的大小?根据是什么?b 、电荷之间的相互作用力大小与哪些之间的因数有关?如何探究他们之间的关系?C 、结论:电荷之间存在着相互作用力,力的大小与 、 有关,电量越大,距离越近,作用力就越 ;反之电量越小,距离越远,作用力就越 。

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。

库仑定律①. 内容: ②.电荷间相互作用力叫做 或 。

③.公式: 静电力常量:k=k 的测量是__________________实验,实验装置库仑力____________ ④.方向:在它们的连线上,同性______,异性_________。

⑤.适用条件⑴ ⑵a.点电荷:b.点电荷是 ,实际生活中 存在。

【合作探究】库仑定律的基本应用 (1)库仑定律的理解【例1】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=κQ 1Q 2/r 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【变试训练1-1】两个完全相同的均匀带电小球,分别带电量q 1=2C 正电荷,q 2=4C 负电荷,在真空中相距为r 且静止,相互作用的静电力为F 。

(1)今将q 1、q 2、r 都加倍,相互作用力如何变?(2)只改变q 1电性,相互作用力如何变?(3)只将r 增大4倍,相互作用力如何变?(4)将两个小球接触一下后,仍放回原处,相互作用力如何变?(5)接上题,为使接触后,静电力大小不变应如何放置两球?【变试训练1-2】两个完全相同的金属小球A 、B ,A 球带电量为+5.0×10-9C ,B 球带电量为-7.0×10-9C ,两球相距1m。

高中物理_2 库仑定律教学设计学情分析教材分析课后反思

高中物理_2 库仑定律教学设计学情分析教材分析课后反思

1.2《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分析各因素进行过渡理解点电荷的概念教师:变量越多,实验过程越复杂,我们可采用相对简单的模型,突出主要因素,忽略次要因素。

提问:如何忽略外部因素的影响,比如湿度?提问:如何忽略体积的影响?我们可以类比质点的建立过程引导:两个带点小球在距离非常近时能看成点电荷吗?什么情况下可以看成点电荷呢?总结:点电荷是一个理想化的物理模型回答问题:真空中思考讨论问题:把带电体抽象成点电荷实验探究提问: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:1.q不变时,r增大,F减小2.r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。

《库仑定律》说课稿教案设计

《库仑定律》说课稿教案设计

《库仑定律》优秀说课稿教案设计第一章:导入新课1.1 提出问题:什么是库仑定律?1.2 引入话题:回顾电荷的概念,介绍电荷间的相互作用。

1.3 激发兴趣:通过实例说明电荷间相互作用的重要性。

第二章:讲解库仑定律2.1 讲解库仑定律的定义:介绍库仑定律的内容,即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,与它们之间的距离的平方成反比。

2.2 解释库仑定律的数学表达式:F = k Q1 Q2 / r^2,其中F表示相互作用力,k表示库仑常数,Q1和Q2表示两个电荷量,r表示它们之间的距离。

2.3 强调库仑定律的适用条件:静止点电荷,真空中。

第三章:演示实验3.1 安排实验:演示两个点电荷之间的相互作用力。

3.2 引导学生观察实验现象:观察电荷间的相互作用力随着电荷量的增加和距离的变化而如何变化。

3.3 分析实验结果:与库仑定律的预测进行对比,验证库仑定律的正确性。

第四章:巩固练习4.1 设计练习题目:根据库仑定律的内容,设计一些相关的计算题目。

4.2 学生独立完成练习:让学生运用所学的库仑定律知识,解决实际问题。

4.3 讲解答案:讲解学生完成的练习题目,巩固学生对库仑定律的理解和应用能力。

第五章:拓展知识5.1 介绍库仑定律的应用:介绍库仑定律在其他领域的应用,如电磁学、粒子物理学等。

5.2 引导学生思考:让学生思考库仑定律在其他领域的重要性和作用。

5.3 布置作业:布置一些与库仑定律相关的思考题,激发学生的学习兴趣和思考能力。

第六章:课堂互动6.1 设计互动环节:设计一些小组讨论或角色扮演的活动,让学生通过合作和交流来加深对库仑定律的理解。

6.2 学生参与互动:学生分组进行讨论或角色扮演,积极参与课堂互动。

6.3 总结互动成果:教师引导学生总结互动中的发现和理解,促进学生思维的发展。

第七章:案例分析7.1 提出案例:提供一个与库仑定律相关的实际案例,如静电吸附现象。

7.2 学生分析案例:学生分析案例中的库仑定律的应用,理解库仑定律的实际意义。

高中物理库仑定律教案

高中物理库仑定律教案

高中物理库仑定律教案第一章:库仑定律的发现1.1 介绍库仑定律的背景和意义1.2 回顾静电力和电荷的概念1.3 介绍库仑的生平和对电磁学的贡献1.4 探讨库仑定律的实验基础和验证方法第二章:库仑定律的数学表达2.1 引入库仑定律的数学公式2.2 解释电荷量、距离和力之间的关系2.3 探讨库仑定律的适用范围和条件2.4 举例说明库仑定律在实际问题中的应用第三章:库仑定律的验证实验3.1 介绍库仑扭秤实验的原理和操作方法3.2 讲解实验步骤和注意事项3.3 分析实验结果和数据处理3.4 探讨实验中可能出现的误差和解决方法第四章:库仑定律的推导和证明4.1 引入库仑定律的推导过程4.2 解释电场和电势的概念4.3 探讨库仑定律与电场强度和电势差的关系4.4 讲解库仑定律的证明方法和数学推导过程第五章:库仑定律的应用5.1 介绍库仑定律在静电力计算中的应用5.2 探讨库仑定律在电荷分布和电场计算中的应用5.3 分析库仑定律在电磁场问题和电磁波传播中的应用5.4 举例说明库仑定律在其他领域中的应用和意义第六章:库仑定律与电磁学的关系6.1 回顾电磁学的基本概念和原理6.2 探讨库仑定律与电场、磁场之间的关系6.3 分析库仑定律在电磁场问题中的应用6.4 举例说明库仑定律在电磁学问题中的重要性第七章:库仑定律的拓展应用7.1 介绍库仑定律在原子和分子结构中的应用7.2 探讨库仑定律在材料科学和固体物理中的应用7.3 分析库仑定律在等离子体物理学和天体物理学中的应用7.4 举例说明库仑定律在其他科学领域的应用和意义第八章:库仑定律的实验设计8.1 介绍库仑定律实验设计的基本原则和方法8.2 讲解库仑扭秤实验的设计和实施步骤8.3 探讨库仑定律实验中可能遇到的问题和解决方法8.4 分析库仑定律实验结果的准确性和可靠性第九章:库仑定律在实际问题中的应用9.1 介绍库仑定律在电子学和电气工程中的应用9.2 探讨库仑定律在电力系统和能源传输中的应用9.3 分析库仑定律在通信技术和雷达系统中的应用9.4 举例说明库仑定律在其他技术和工程领域的应用和意义10.1 回顾库仑定律的重要性和意义10.3 评价学生的学习情况和理解程度10.4 提出进一步学习的建议和参考资料重点和难点解析重点环节1:库仑定律的数学表达解析:库仑定律的数学表达是理解库仑定律的关键,学生需要掌握电荷量、距离和力之间的关系,并了解库仑定律的适用范围和条件。

1.2库仑定律

1.2库仑定律
(二)新课教学
第2节、库仑定律
提出问题:电荷之间的相互作用力跟什么因素有关?
【演示】如图2,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;再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。
【板书】2、库仑定律(1785年,法国物理学家.库仑)
启发与设问:18世纪法国物理学家库仑也研究了这个问题,他的猜想是
库仑在前人研究的基础上,先后克服了,困难一:电荷量的测量问题和困难二:作用力的测量问题,用实验研究了电荷之间的作用力,证实了这个猜测,并提出了以下的规律:
库仑定律:(库仑在前人工作的基础上通过实验研究确认)
2.渗透控制度量的科学研究方法,通过实验探究库仑定律并能灵活运用.
情感态度
与价值观
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.
教学重难点
库仑定律和库仑力的教学、库仑定律的理解与应用.
教学流程\内容\板书
关键点拨
加工润色
教学过程:
(一)复习上课时相关知识
问:什么是元电荷?
答:电子所带的电荷量,用e表示。e=1.60×10-19C。强调是一个电荷量,不是一个电荷。
(2)要强调说明课本中表述的库仑定律只适用于真空,也可近似地用于气体介质,对其它介质对电荷间库仑力的影响不便向学生多作解释,只能简单地指出:为了排除其他介质的影响,将实验和定律约束在真空的条件下.
静电力同样具有力的共性,遵循牛顿第三定律,遵循力的平行四边形定则.

库仑定律教案

库仑定律教案

1.2库仑定律(教案)【教学目标】1、通过观察演示实验,让学生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,培养学生的观察、总结的能力。

2、理解库仑定律的文字表述及其公式表达式、并学会应用库仑定律、同时了解库伦扭秤实验及其实验中的一些物理思想。

3、通过点电荷模型的建立,让学生感悟科学研究中建立理想模型的重要意义及其理想模型的建立方法。

4、通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性和统一性。

【教材分析】本节内容的核心是库伦定律,它阐明了带电体相互作用的规律,为整个电磁学奠定了基础。

因此整节课的教学围绕库伦定律展开。

从定性探究到定量探究。

由于中学阶段完成库伦定律的实验探究比较有难度,同时由于没有器材,在教学中采用视频和演示实验定性研究向定量研究的方式,尽量让学生了解和经历实验的过程,使得到的结果更具有说服力。

【教学重点、难点】教学重点:库仑定律及其理解与应用、适用条件。

教学难点:库仑定律的实验探究和库仑定律的应用。

【课型】讲授新课【课时】1课时【教学过程】1、复习回顾一、物体带电的三种方式①摩擦起电:②感应起电:③接触带电:二、电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消失,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,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。

这个结论称为电荷守恒定律另一表述:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变的。

三、元电荷:最小的电荷量叫做元电荷注:所有带电体的电荷量或者等于e,或者是e的整数倍。

即电荷量是不能连续变化的物理量电荷量的常用值: e=1.60×10-19C五、比荷:电子的电荷量e与电子的质量m e之比,称为电子的比荷电子的比荷:e/ me=1.76×1011C/kg(me=0.91×10-30kg)。

2、进入新课提问:大家还记得我们在上节课中所学的验电器吗?它的工作原理是什么?(播放验电器的演示实验)答:电荷之间具有相互作用力,同性相斥,异性相吸。

1.2库仑定律

1.2库仑定律

++-同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引力的大小可以求吗?第一章静电场1.2 库伦定律1. 知识与能力√ 熟记库仑定律的文字表述及其公式,掌握库仑定律的适用条件。

√ 了解库伦扭秤实验,通过演示实验,了解电荷之间的作用力与哪些因素有关。

√ 明确点电荷是理想物理模型。

知道带电体简化为点电荷的条件。

过程与方法√ 分析问题给定条件是否满足库仑定律的适用条件。

正确应用库仑定律解决多电荷之间的作用。

3.情感态度与价值观√ 培养学生热爱科学的精神。

√ 有参与实验总结规律的热情,从而能更方便的解决实际问题。

教学重点:教学难点:库伦扭秤实验库仑定律求解注意问题影响电荷间相互作用力的因素库仑定律的内容及条件内容解析二、库伦的实验探究影响电荷间相互作用力的因素实验装置图实验内容A处,然后把挂在丝线上的带正电的小球先后挂在p1,p2,p3等位置如上图比较小球在不同位置所受电力的大小。

小球所受电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来,偏角越大,表示小球受到的电力越大。

把小球挂在同一位置,增大或减小它所带的电荷量,比较小球所受电力大小的变化。

通过实验你观察到了什么现象?你能总结出都有哪些因素在影响电荷间的相互作用了吗?这些因素对作用力的大小有什么影响?结论影响电荷间的相互作用的因素有电荷量的多少和电荷之间距离的长短。

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。

一、库仑定律库伦在前人工作的基础上通过实验研究确认: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。

电荷间这种相互作用的电力叫做静电力或库伦力。

注意该定律包括三层含义:①条件:真空中静止电荷②大小:与电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比。

③方向:它们的连线上(同种电荷沿连线向内,异种电荷沿连线向外)。

什么是点电荷呢?点电荷属于理想化模型,是不存在的。

点电荷不一定很小如同质子。

《库仑定律》说课稿教案设计

《库仑定律》说课稿教案设计

《库仑定律》优秀说课稿教案设计一、教学目标1. 让学生了解库仑定律的内容及其表达式。

2. 使学生掌握库仑定律的实验原理和操作方法。

3. 培养学生运用库仑定律解决实际问题的能力。

4. 提高学生对物理实验的兴趣和科学探究精神。

二、教学内容1. 库仑定律的发现历程2. 库仑定律的实验验证3. 库仑定律的表达式及意义4. 库仑定律的应用5. 库仑定律在现代科技领域中的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:库仑定律的内容及其表达式,库仑定律的实验原理和操作方法。

2. 教学难点:库仑定律的推导过程,库仑定律在实际问题中的应用。

四、教学方法与手段1. 教学方法:采用问题驱动法、实验教学法、案例教学法、讨论法等。

2. 教学手段:多媒体课件、实验器材、物理模型等。

五、教学过程1. 导入新课:通过介绍库仑定律的发现历程,引发学生兴趣,激发学习动机。

2. 理论讲解:讲解库仑定律的内容及其表达式,让学生理解库仑定律的意义。

3. 实验演示:进行库仑定律的实验演示,让学生直观地感受实验过程和现象。

4. 实验操作:学生分组进行实验,掌握实验原理和操作方法,培养实验技能。

5. 应用拓展:通过案例分析,让学生学会运用库仑定律解决实际问题。

7. 课后作业:布置相关作业,巩固所学知识,提高学生的应用能力。

六、教学反思1. 反思教学目标是否达成,学生对库仑定律的理解程度。

2. 反思教学方法是否适合学生,是否需要调整。

3. 反思实验教学是否成功,学生是否掌握了实验原理和操作方法。

4. 反思课堂氛围和学生的参与度,是否有利于学生的学习。

七、教学评价1. 评价学生对库仑定律知识的掌握程度。

2. 评价学生实验操作能力和科学探究精神。

3. 评价学生运用库仑定律解决实际问题的能力。

4. 评价学生的课堂表现和参与度。

5. 综合评价教学效果,提出改进建议。

八、教学拓展1. 介绍与库仑定律相关的物理学家及其贡献。

2. 探讨库仑定律在现代科技领域中的应用,如电子通信、材料科学等。

库仑定律的物理教案

库仑定律的物理教案

库仑定律的物理教案一、教学目标1. 让学生了解库仑定律的背景和意义。

2. 让学生掌握库仑定律的数学表达式和适用条件。

3. 培养学生运用库仑定律解决实际问题的能力。

二、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,如静电力、电荷等。

2. 库仑定律的数学表达式:F=kq1q2/r^2,其中F表示静电力,k表示库仑常数,q1和q2表示两个电荷量,r表示两个电荷之间的距离。

3. 库仑定律的适用条件:真空中的点电荷,电荷量不变,距离不变。

4. 库仑定律的应用:举例说明库仑定律在实际问题中的应用,如电荷间的相互作用、电场分布等。

三、教学重点与难点1. 教学重点:库仑定律的数学表达式和适用条件。

2. 教学难点:库仑定律的推导过程和实际应用。

四、教学方法1. 讲授法:讲解库仑定律的发现过程、数学表达式和适用条件。

2. 案例分析法:分析实际问题,展示库仑定律的应用。

3. 互动讨论法:引导学生提问、思考,解答学生的疑问。

五、教学准备1. 教学课件:制作库仑定律的相关课件,包括图片、公式、案例等。

2. 教学器材:准备实验器材,如电荷、导线、电压表等,用于演示实验。

3. 教学资源:搜集相关的实际问题,用于课堂讨论。

六、教学过程1. 引入新课:通过回顾电荷和静电力的概念,引导学生思考电荷之间相互作用力的规律。

2. 讲解库仑定律:介绍库仑定律的发现过程,讲解数学表达式和适用条件。

3. 演示实验:利用实验器材进行演示,让学生直观地感受库仑定律的应用。

4. 案例分析:分析实际问题,运用库仑定律进行解答。

5. 互动环节:引导学生提问、思考,解答学生的疑问。

6. 总结与复习:对本节课的内容进行总结,布置课后作业。

七、课后作业1. 复习库仑定律的数学表达式和适用条件。

2. 运用库仑定律解决课后习题,如计算两个电荷之间的相互作用力。

3. 思考库仑定律在现实生活中的应用,如静电现象、电子设备等。

八、教学反思在课后,教师应反思本节课的教学效果,包括学生的课堂表现、教学内容的掌握程度等。

新课标教科版3-1选修三1.2《库仑定律》WORD教案1

新课标教科版3-1选修三1.2《库仑定律》WORD教案1

【教学结构】1. 教材内容比较抽象,学生接受、理解比较困难。

2.物理概念,物理规律多,关系复杂,学生很难掌握知识的内在联系,形成知识系统。

3. 与力学、运动学知识联系多,对学生基础知识要求高。

一、正、负电荷,电荷守恒1同性电荷互相推斥,异性电荷互相吸引。

2中和:等量异种电荷相互抵消的现象。

3 3物体带电:使物体中的正负电荷分开过程。

(不带电物体,正负电荷等量)带正电:物体失去一些电子带正电。

[来源:学科网ZXXK ]带负电:物体得到一些电子带负电。

4. 4.电荷守恒:电荷不能创造,不能消灭, 只能从一个物体转移到另一个物体,或从二、库仑定律,本章 教材重点内容之一。

1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)Q 1Q 2 2~ r(1)(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。

⑵(2) K :静电力恒量。

重要的物理常数 K =9.0 x 109Nn n /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 、QC r : m⑶(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)(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。

对Q 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。

第一二节教案库仑定律

第一二节教案库仑定律

如图所示, 如图所示,在两根固定的绝缘光滑的细 杆上,穿有能自由滑动的金属小球, 杆上,穿有能自由滑动的金属小球,两 球质量均为9kg,带电量都是9kg,带电量都是 球质量均为9kg,带电量都是-2×10-7C, 求当小球处于平衡状态时, 求当小球处于平衡状态时,它们离开地 面的高度.(细杆与竖直方向成45 .(细杆与竖直方向成 面的高度.(细杆与竖直方向成45o角)
如图:已知A、 两相同的小球质量为 如图:已知 、B两相同的小球质量为 m,带有相同的电量,绝缘细绳长为 , ,带有相同的电量,绝缘细绳长为l, 他们张开的夹角为θ。 他们张开的夹角为 。求两带电小球 所带电量Q的大小 的大小。 所带电量 的大小。 1、若A球电量增至 ,哪 球电量增至2Q, 球电量增至 个夹角大?为什么? 个夹角大?为什么? 2、若A球质量增至 ,哪 球质量增至2m, 球质量增至 个夹角大?为什么? 个夹角大?为什么?
Q1Q2 F =k 2 r
库仑定律注意事项
Q 1Q 2 件: 式子中各个物理量的含义: 式子中各个物理量的含义:
k是一个常量——静电力常量 是一个常量——静电力常量 k=9.0×109N·m2/C2。 =9.0× F、Q1、Q2、r
选用单位: 选用单位:
若改为Q =+4Q 若改为QA=+4Q,QB=-Q,均可 以自由运动,他们相距r 以自由运动,他们相距r,若一电 放于何处才能平衡? 荷q放于何处才能平衡?且q的带电 量为多少? 量为多少?
作业: 作业:
相距为l的固定的点电荷A 相距为l的固定的点电荷A、B的带电量 分别为+9Q和 4Q, 分别为+9Q和-4Q,再放置第三个点电 荷C,使三个点电荷在库仑力作用下都 处于平衡状态, (1)C应放的位置。 处于平衡状态,求(1)C应放的位置。 (2)若三个点电荷均不固定 那么C 若三个点电荷均不固定, (2)若三个点电荷均不固定,那么C应放 在什么位置,电量多少? 在什么位置,电量多少?

《库仑定律》说课稿教案设计

《库仑定律》说课稿教案设计

《库仑定律》优秀说课稿教案设计第一章:课题导入教学目标:1. 引起学生对《库仑定律》的兴趣和好奇心。

2. 帮助学生理解《库仑定律》在物理学中的重要性和应用。

教学内容:1. 引入电荷的概念,解释正电荷和负电荷。

2. 引出电荷之间的相互作用,提出问题:“电荷之间是如何相互作用的呢?”教学方法:1. 通过实际例子或故事引起学生对电荷的兴趣。

2. 使用图片或图表展示电荷之间的相互作用。

教学活动:1. 引导学生思考电荷之间的相互作用。

2. 让学生进行小组讨论,分享他们对电荷相互作用的理解。

评估方法:1. 观察学生的参与程度和思考过程。

2. 收集团队讨论的结果,评估学生的理解程度。

第二章:探索电荷之间的相互作用教学目标:1. 帮助学生通过实验观察电荷之间的相互作用。

2. 培养学生运用科学方法进行观察和分析的能力。

教学内容:1. 介绍实验材料和仪器:气球、毛皮、塑料棒等。

2. 指导学生进行实验,观察电荷之间的相互作用。

教学方法:1. 演示实验,引导学生观察和记录实验结果。

2. 鼓励学生提出问题和假设,进行讨论和分析。

教学活动:1. 学生进行实验,观察电荷之间的相互作用。

2. 学生记录实验结果,并进行小组讨论。

评估方法:1. 观察学生的实验操作和观察过程。

2. 收集体组讨论的结果,评估学生的分析和思考能力。

第三章:介绍库仑定律教学目标:1. 帮助学生理解库仑定律的定义和表达式。

2. 培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。

教学内容:1. 介绍库仑定律的定义: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,与它们之间的距离的平方成反比。

2. 给出库仑定律的表达式:F = k q1 q2 / r^2,其中F为相互作用力,k为库仑常数,q1和q2为两个电荷的电荷量,r为它们之间的距离。

教学方法:1. 通过示例或动画解释库仑定律的定义和表达式。

2. 引导学生运用数学知识理解和应用库仑定律。

教学活动:1. 学生听讲并理解库仑定律的定义和表达式。

教案-选修3-1-1.2库仑定律

教案-选修3-1-1.2库仑定律
习。
2. 类

1. 请同学们回忆,以前哪里见过似曾相识的
图像?
Ppt 上给出天体环绕图像与电子绕核运动图像
并列。
2. 提问:请问天体环绕运动是什么力提供向
心力?
3. 运动的相似背后可能有更深层次的原因,
那就是受力的相似。
那么这对我们来研究静电力是否有一定
的启发?
4. 写出万有引力的表达式,请学生讨论如何
2
教 学 过 程
环节
教 师 活 动
学 生 活 动
设计意图
1. 引

Ppt 上给出一幅电子绕原子核运动的图像。
这幅图像是万物的基本图像。
提问:做圆周运动必须的有力提供向心力,这
里是哪个力提供向心力?
这个力其实我们早就听说过,同种电荷相互吸
引,异种电荷相互排斥。那么这个力的大小到
底遵循何种定量的规律呢?这节课我们来学
律的美和丰富。
教学重点
类比万有引力和库仑力,库仑定律的内容和表达式
教学难点
类比万有引力和库仑力
教学方法
讲授法,讨论法
教学手段
范德格拉夫起电机,铁架台,“铝箔乒乓球”
板书或板图设计
1.2 库伦定律
类比
运动的相似→受力的相似
万 =
1 2
2
库仑定律
1. 内容:
2. 适用条件
→ 静电 =
1 2
过程与方法
教学目标
1. 通过类比万有引力,猜想出库仑定律的表达式,体会物理学中类比思想方
法的应用;
2. 通过分析课本第 5 页的小实验和库伦扭秤实验能否得出库仑定律,提高学
生的逻辑推理能力。
3. 通过带电体之间库仑力的计算方法介绍,渗透微元法的思想。

1.2库仑定律

1.2库仑定律

1.2库仑定律教学三维目标(一)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.(二)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(三)情感态度与价值观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教学过程:(一)复习上课时相关知识(二)新课教学【板书】----第2节、库仑定律 提出问题: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大小和方向.使同学通过观察分析出结论(参见课本图1.2-1).【板书】:1、影响两电荷之间相互作用力的因素:1.距离.2.电量.2、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:221rq q k F 静电力常量k = 9.0×109N ·m 2/C 2 适用条件:真空中,点电荷——理想化模型【介绍】:(1).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顾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.(2).要强调说明课本中表述的库仑定律只适用于真空,也可近似地用于气体介质,对其它介质对电荷间库仑力的影响不便向学生多作解释,只能简单地指出:为了排除其他介质的影响,将实验和定律约束在真空的条件下.扩展: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.利用微积分计算得:带电小球可等效看成电量都集中在球心上的点电荷.静电力同样具有力的共性,遵循牛顿第三定律,遵循力的平行四边形定则.【板书】:3、库仑扭秤实验(1785年,法国物理学家.库仑)【演示】:库仑扭秤(模型或挂图)介绍:物理简史及库仑的实验技巧.实验技巧:(1).小量放大.(2).电量的确定.【例题1】: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=9.10×10-31kg,质子的质量m2=1.67×10-27kg.电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C.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FQrFmrFFQGm mF F 122222122121 21919113127160160910167=kQ=Gm=kQ=9.01010106.67101010=2.310 111939,,·×××××××××××....-----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.【例题2】:详见课本P9【小结】对本节内容做简要的小结(三)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,练习1、2、4,作业纸。

1.2、库仑定律

1.2、库仑定律

1.2 库仑定律【教学目标】1.掌握库仑定律及其适用条件 2.掌握库仑定律的简单应用【教学重点】库仑定律及其应用【教学难点】库仑定律的具体应用【教学过程】一、知识梳理1.把一个带正电的物体放在A 处,然后把挂在丝线上的带正电的小球先后挂在P 1、P 2、P 3等位置(下图),比较小球在 所受 的大小.小球所受带电体的作用力的大小可以通过丝线偏离 显示出来,偏角 ,表示小球受到的作用力 .把小球挂在 ,增大或减小它所带的 ,比较小球所受的变化.实验表明,电荷之间的作用力随着电荷量的 而 ,随着距离的 而 .2.大家知道,英国科学家卡文迪许用 实验的方法测出了 常量,开历史先河,打开了微量观测的大门.1773年法国科学家库仑用 实验验证了静电力F 与距离r 的成 .3.电荷之间存在着的相互作用力称为 或 .在真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力,与它们的 的乘积成 比,与它们的 的二次方成 比,作用力的方向在上.4.库仑定律数学表达式: 。

其中静电常量k= 。

5.库仑定律的适用条件: 。

二、典型例题1.两个半径均为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 ,两球之间的静电力为下列选项中的哪一个( )A .等于229Q k RB .大于229Q k RC .小于229Q k RD .等于22Q k R2.如图所示,半径相同的两个金属小球A 、B ,带有等量异号电荷,相隔一定的距离,两球之间的相互作用力大小为F ,今用一半径相同的不带电的金属小球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大小是 ( )A. 18FB. 14FC. 38F D. 34F3.如图所示,悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A ,在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B ,当B 到达悬点O 的正下方并与A 在同一水平线上,A 处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B 的电量分别为q 1和q 2,θ分别为30°和45°,则q 2/q 1为( ) A.2 B.3 C. 23 D. 334.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?(3)若q 1=q ,第二问中的答案又如何?班级:_____________姓名:____________学号:__________得分:___________________三、课堂反馈1.关于库仑定律的公式 下列说法中正确的是 ( )A .当真空中的两个点电荷间的距离r →∞,它们之间的静电力F →0B .当真空中的两个点电荷间的距离r →0时,它们之间的静电力F →∞C .当两个点电荷之间的距离r →∞时,库仑定律的公式就不适用了D .当两个点电荷之间的距离r →0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用了2.如图所示,光滑平面上固定金属小球A ,用长L 0的绝缘弹簧将A 与另一个金属小球B 连接,让它们带上等量同种电荷,弹簧伸长量为x 1,若两球电荷量各漏掉一半,弹簧伸长量变为x 2,则有( )3.如图把一带正电的小球a 放在光滑绝缘斜面上,欲使球a 能静止在斜面上,需在MN 间放一带电小球b ,则b 应 ( )A .带负电,放在A 点B .带正电,放在B 点C .带负电,放在C 点D .带正电,放在C 点4.如图所示,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 的静电的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是( )A .F 1B .F 2C .F 3D .F 45.真空中有两个相同的带电金属小球A 和B ,相距为r ,带电量分别为q 和8q ,它们之间作用力的大小为F ,有一个不带电的金属球C ,大小跟A 、B 相同,用C 跟A 、B 两小球反复接触后移开,此时,A 、B 间的作用力大小为 ( )A .F /8B .3F /8C .7F /8D .9F /86.将两个半径极小的带电小球(可视为点电荷)置于一个绝缘的光滑水平面上,从静止开始释放,那么下列叙述中正确的是(忽略万有引力) ( )A .它们的加速度一定在同一直线上,而且方向可能相同B .它们的加速度可能为零C .它们的加速度方向一定相反D .它们的加速度大小一定越来越小7.如图所示,两个带等量异种电荷的小球,质量均为2g ,各用L =5.1cm 长的绝缘细线吊住,细线质量不计,小球可看成质点,悬点OO ′相距d =4cm.平衡时,球各偏离竖直方向L ′=1cm ,则每个小球的电荷量为多少?(g 取10m/s 2)8.设氢原子核外电子的轨道半径为r ,电子质量为m ,电量为e ,则电子绕核运动的周期为多少?归纳与总结。

《库仑定律》说课稿教案设计

《库仑定律》说课稿教案设计

《库仑定律》优秀说课稿教案设计第一章:引言1.1 课程导入通过提问方式引导学生回顾已学过的物理知识,如力的作用、电荷等。

引出本节课的主题:库仑定律,强调其在物理学中的重要性。

1.2 教学目标让学生了解库仑定律的定义和意义。

让学生掌握库仑定律的数学表达式及适用条件。

培养学生运用库仑定律解决实际问题的能力。

1.3 教学内容介绍库仑定律的发现历程。

讲解库仑定律的定义、数学表达式及适用条件。

举例说明库仑定律在现实生活中的应用。

第二章:库仑定律的发现历程2.1 富兰克林和电荷介绍富兰克林对电荷的研究,为学生理解库仑定律打下基础。

2.2 库仑的实验讲述库仑通过扭秤实验发现库仑定律的过程。

2.3 库仑定律的数学表达式推导出库仑定律的数学表达式,让学生理解并记忆。

第三章:库仑定律的适用条件3.1 真空中两静止点电荷间的相互作用强调库仑定律适用于真空中两静止点电荷间的相互作用。

3.2 带电体大小、形状对库仑定律的影响讲解带电体大小、形状对库仑定律适用性的影响。

3.3 相同电荷间的相互作用引导学生思考相同电荷间的相互作用是否符合库仑定律。

第四章:库仑定律在现实生活中的应用4.1 静电力计算通过实例让学生运用库仑定律计算静电力。

4.2 电荷分布讲解电荷分布对库仑定律应用的影响。

4.3 电磁场模拟引导学生运用库仑定律模拟电磁场。

第五章:总结与拓展5.1 课堂小结让学生总结本节课所学内容,巩固知识点。

5.2 课后作业布置相关练习题,让学生巩固库仑定律的知识。

5.3 拓展思考引导学生思考库仑定律在现代科技领域中的应用,激发学生学习兴趣。

第六章:库仑定律的数学表达式推导6.1 静电力公式引导学生回顾矢量运算,推导出静电力公式F = k q1 q2 / r^2。

6.2 库仑常数k解释库仑常数k的数值和单位,让学生理解其在公式中的作用。

6.3 电荷量的单位介绍电荷量的单位库仑(C),并解释其与电荷量之间的关系。

第七章:库仑定律的实验验证7.1 扭秤实验通过图片或视频展示库仑的扭秤实验,让学生直观理解实验过程。

物理人教选修3-1教学设计:1.2 库仑定律含解析

物理人教选修3-1教学设计:1.2 库仑定律含解析

教学设计2 库仑定律本节分析本章的核心是库仑定律,它既是电荷之间相互作用的基本规律,又是学习电场强度的基础.因此,在本节教学中对电荷之间的相互作用,不仅要求学生定性知道,而且通过库仑定律的教学还要求定量了解,但对库仑定律的解题应用,则只限于真空中两个点电荷之间相互作用的一些简单计算.库仑定律是静电学的第一个实验定律,是学习电场强度的基础.本节的教学内容主线有两条:知识层面上掌握真空中点电荷之间相互作用的规律即库仑定律;方法层面上研究多个变量之间关系的方法,间接测量一些不易测量的物理量的方法,及研究物理问题的其他基本方法.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.上一节学生已经学习了电荷及电荷守恒定律,知道了使物体带电的几种方法,并且知道了在物体起电的过程中,系统的电荷是守恒的.同时,学生在初中也明确知道电荷之间是有相互作用的:同号电荷相互排斥,异号电荷相互吸引.高二的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.能在教师指导下通过观察、思考,发现一些问题和解决问题.教学目标错误!知识与技能(1)掌握库仑定律,知道点电荷的概念,并知道库仑定律的适用条件.(2)运用库仑定律进行有关的计算.●过程与方法(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)渗透控制变量的科学研究方法.●情感、态度与价值观通过对本节学习,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的广泛应用.教学重难点错误!重点:库仑定律及适用条件.错误!难点:库仑定律的实验.教学方法教师启发引导教学与探究法相结合,并辅以问题法、演示法、归纳法等.教学准备演示实验、多媒体课件等.教学设计(设计者:赵雪玲)教学过程设计演示一:让带电物体A靠近悬挂在丝线上的带正电小球,观察在不同距离时小球的偏转角研究方法-—控制变量法)控制电荷量Q不变与r2关系;)控制带电小球之间的距离验证静电力F板书设计2 库仑定律一、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荷量的乘积成正比,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:F=k q1q2 r23.库仑定律的使用条件:真空中两个点电荷之间相互作用4.点电荷:一种理想模型.当带电体的大小比起相互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷二、库仑的实验1.实验方法:控制变量法2.实验思想:(1)小量放大(2)电荷均分教学反思库仑定律是静电学的第一个实验定律,是定量描述点电荷之间的相互作用关系的规律,是学习电场强度的基础,其核心是点电荷之间的相互作用力,理解它的关键就是要理解点电荷.由于它还与力的平衡有密切的联系,所以本节在本学科有重要的地位,本节教学对一些重点、难点知识要进行合理的设计.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,可以通过实验让学生观察讨论并总结.2.对于库仑定律需要强调的有:(1)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,而在其他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学生通过练习,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,可用所带电荷量的绝对值进行计算.根据电荷之间的电荷异同来判断是引力还是斥力.(5)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.对比引力常量测定的卡文迪许扭秤实验,说明库仑扭秤实验的原理,帮助学生理解本节知识.错误!库仑定律的发现过程与启示库仑定律可以说是一个实验定律,也可以说是牛顿引力定律在电学和磁学中的“推论”.如果说它是一个实验定律,库仑扭秤实验起到了重要作用,而电摆实验则起了决定作用;即便是这样,库仑仍然借鉴了引力理论,模仿万有引力的大小与两物体的质量成正比的关系,认为两电荷之间的作用力与两电荷的电荷量也成正比关系.如果说它是牛顿万有引力定律的推论,那么普利斯特利和卡文迪许等人也做了大量工作.因此,从各个角度考察库仑定律,重新准确地对它进行认识,确实是非常必要的.1.科学家对电力的早期研究人类对电现象的认识、研究,经历了很长的时间.直到16世纪人们才对电现象有了深入的认识.吉尔伯特比较系统地研究了静电现象,第一个提出了比较系统原始理论,并引入了“电吸引"这个概念.但是吉尔伯特的工作仍停留在定性的阶段,进展不大。

1.2 库仑定律

1.2 库仑定律

一、学习目标:1、掌握点电荷的概念,明确带电体可看做点电荷的条件;2、理解库仑定律的内容并能应用解决简单问题;3、进一步体验理想化模型的构建与在物理教学中的地位;4、体验自然规律的和谐与统一。

二、重点难点:重点:应用库仑定律确定点电荷之间静电力的大小与方向难点:会用库仑定律的公式进行有关的计算三、问题设计:1.电荷间的相互作用力大小与两个因素有关:一是与有关,二是与有关。

2.当带电体之间的比它们自身的大小大得多时,带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计,这时的带电体可以看作。

点电荷类似力学中的,是一种理想化模型。

3.库仑定律:真空中两个间相互作用的静电力跟它们的成正比,跟它们的成反比,作用力的方向在上。

公式:F= ,式中k叫做。

如果公式中的各个物理量都采用国际单位,即电量的单位用,力的单位用,距离的单位用,则由实验得出k=9×109。

使用上述公式时,电荷量Q1、Q2用绝对值代入计算。

4.库仑定律适用适用于中(空气中近似成立)两个间的相互作用四、问题探究:、如图所示,在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,将A球固定,B球由静止释放。

思考:B球将做何种运动?探究:在上题中,若两球的电荷量均为1×10-6C,A球的质量为1g,B球的质量为2g。

求:(1)当两球之间的距离为1m时,B的加速度多大?(2)当B的加速度为4m/s2时,两球的距离多大?两个小球,用绝缘丝线悬挂在同一点,两球带同种电荷,且电荷量q 1>q 2,两丝线张开一定的角度,如图所示。

思考:q 2对q 1的静电力F 1与q 1对q 2的静电力F 2的大小关系如何?为什么?探究:若两个小球质量分别是m 1、m 2的,静止时两小球连线水平,两丝线与竖直方向夹角分别为θθ12、,如图所示。

请分析θθ12、与哪些因素有关?关系如何?五、课堂检测:1、下列关于点电荷的说法中,正确的是( )A .只有体积很小的带电体才能看成是点电荷B .体积很大的带电体一定不能看成是点电荷C .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D .一切带电体都可以看成是点电荷2、真空中有甲、乙两个点电荷,相距为r ,它们间的静电力为F ,若甲的电荷量变为原来的2倍,乙的电荷量变为原来的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 /33、如图所示,一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B ,静止在图示位置,若固定的带正电小球A 的电荷量为Q ,B 球的质量为m ,带电荷量为q ,θ=30°,A 和B 在同一条水平线上,整个装置处于真空中,求A 、B 两球间的距离.。

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1.2库伦定律(教案)(两课时)
【教学目标】
1、 定性认识库仑力(静电力)与什么有关
2、 知道库伦扭秤实验
3、 理解理想模型:点电荷,感悟科学研究中建立理想模型的重要意义
4、 理解库伦定律的文字表述及其公式表达
5、 通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性和统一性
【教材分析】
本节内容的核心是库伦定律,它阐明了带电体相互作用的规律,为整个电磁学奠定了基础。

因此整节课的教学围绕库伦定律展开。

从定性探究到定量探究。

由于中学阶段完成库伦定律的实验探究比较有难度,在教学中采用视频和实物定性研究向结合的方式,尽量让学生了解和经历实验的过程,使得到的结果更具有说服力。

【教学过程】
复习引入:用三种起电方式和电荷间的相互作用解释静电铃的原理。

人们对电荷的认识是通过研究并认识电荷间的相互作用而获得的。

沿袭牛顿对力的定义,将电荷间的相互作用力成为库仑力或静电力。

这个力就是我们这节课要研究的核心问题。

一、库仑力
静止电荷之间的相互作用,称为静电力或库仑力。

二、探究影响电荷间相互作用的因素
1、猜想:库伦力可能与带电体的电荷量和两者之间的距离有关
2、实验验证 ①实验装置(如右图所示):引导学生从研究目的出发,设计实
验装置,使实验装置能实现预期的作用。

②观察现象:(结合视频演示)
改变小球电量和两小球间距离,观察小球偏离竖直方向的夹角大小,对应于两球间静电力的大小。

③实验结果:电荷之间的作用力随电荷量增大而增大,随距离的增大而减小(定性)。

三、库伦定律
1、库伦定律: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,与它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上
2、表达式221r
q q k F = 3、库伦定律的说明:
①适用范围:
A .点电荷(理想模型)
当带电体间距离比它们自身的大小大很多,当带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们间作用力的影响可忽略不计时,可将其看做有电荷量的点(R 《r )
B .均匀带电球体或球壳对其外部点电荷的作用,r 是两球心间的距离
C .公式不适用于r →0的情况
②k :比例系数,称为静电力常量。

A . 国际单位:22c m N ⋅
B . 静电力常量是一个与带电体周围介质有关的量
C . 真空中229100.9m N k ⋅⨯=(空气中近似相等)
D . 物理意义:两个电荷量为1C 的点电荷在真空中相距1m 时,相互作用力是9.0×109N 。

课堂练习:估算一下,这么大的库仑力相当于多重的物体相距1米时的万有引力?G=6.67
×10-11Nm 2/kg 2 (1010kg )
③使用库伦定律计算时,点电荷电量用绝对值代入公式进行计算,谈后根据同性相斥、异性相吸判断方向
④库仑力(静电力)具有自己独特的大小和方向,同时它也具有力的一切性质(独立性、合成和分解时遵守平行四边形定则,相互作用力)
四、库伦扭秤实验
实验装置和实验原理
如右图所示。

当带同种电的C 球与A 球靠近时,A 球受到库伦力的作用带
动金属丝扭转。

转动上方的旋钮使AB 回到原位置,根据两次刻度值差反
求出AC 间的作用力的大小。

库伦扭秤测量出了静电力常量的值。

五、库伦定律与万有引力定律 问题:分析库伦扭秤实验中小球在水平面内受力状况
问题:两球AC 间的万有引力是否影响扭秤扭转?
例题:已知氢核的质量是1.67×10-27kg ,电子的质量是9.1×10-31kg ,在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10-11m 。

试比较氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力
在一般尺度下,带电体间的库伦力远远大于万有引力,万有引力的影响可以忽略。

有奖征集:如何在库伦扭秤实验中尽量减小万有引力对静电力的影响?
练习1、两个半径相同的金属小球其球心间距r 远远大于球半径R ,带电荷量之比为1:7,两者相互接触后再放回原来位置上,则相互作用力可能为原来的( CD )
A. 4/7
B. 3/7
C. 9/7
D. 16/7
思维严密,考虑多种情况
练习2、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 三个点电荷的受力情况都相同,以q 3为例,q 3受到大小相同的库仑力F 1
和F 2,N r q k F F 144.02221===,合力N F F 25.030cos 21== 方向沿q 1与q 2连线的垂直平分线向外
(库仑力的合成)
练习3、若上题中将点电荷q 1与q 2变成一根均匀带电直棒,带电量为(q 1+q 2),此棒对q 3的作用力方向如何?
()()()
N r q q k F 21119199221103.5106.1106.1100.9---⨯⨯⨯⨯⨯⨯==库N 8102.8-⨯=()()()N r m m G F 2
11312711221103.5101.91067.1107.6----⨯⨯⨯⨯⨯⨯==引N 47106.3-⨯=39103.2⨯=引库
F F A B C
1 F
任何带电体都可以看做是由点电荷组成。

根据对称性可知杆上的各个
点电荷对q 3的合力方向沿着杆中垂线的方向。

练习4、在一条直线上有两个相距0.4m 的点电荷A 、B ,A 带电荷量为
+Q ,B 带电荷量为-9Q 。

现引入第三个点电荷C ,恰好使三个点电荷处
于平衡状态。

则C 应带什么性质的电荷,电荷量为多少?
[解析]①从相互作用力的方向上分析,每个电荷受另外两个电荷的作
用力的方向应该相反——“同夹异”
②从作用力的大小上来说,引入的第三个点电荷应该离大电荷远、离
小电荷近——“远大近小”、或“大夹小”
[解]根据力的平衡条件可知,C 必须带负电,且在A 的左侧x 处
以C 为研究对象()
224.0+=x q q k x q q k B c A c ,得x=0.2m 以A 为研究对象2
24.0A B A c q q k x q q k =,得Q q c 49=,带负电 练习5、光滑绝缘水平面上带电小球A 、B 质量分别为m 1=2g ,m 2=1g ,它们的电荷量相等,q 1= q 2=10-7C 。

A 球带正电,B 球带负电。

现在水平恒力F 1向右作用于A 球,这时A 、B 一起向右运动,且保持距离d=0.1m 不变。

试问:F 1多大?它们如何运动?
以A 、B 为一个整体,受力分析得: ()N a m m F 2211107.2-⨯=+=,
向右匀加速直线运动,92s m a a B A ==
注意力、电模型的类比、迁移
练习6、两小球用等长的绝缘细线悬挂于同一点O ,两小球因带同号电荷而使球b 悬线竖直地靠在墙上,a 球被推开一定角度而平衡。

今令其失去部分电量,结果θ角变小后又重新平衡,则关于悬线对a 球的拉力大小变化情况为( C ) A.一定增大 B.一定减小
C.一定不变
D.无法确定
练习7、在竖直放置的半径为R 的光滑半圆形绝缘细管的圆心O 处放一点电荷。

现将质量为m 、电荷量为+q 的小球从半圆的水平直径端点A 静止释放,小球沿细管滑到最低点B 时,对管壁恰好无压力,则置于圆心处的点电荷带什么电?电量大小为多少?
[解]小球从A 到B 运动过程中,只有重力做功,根据动能定理
mgR mv B =22
1 ① 小球在B 处向心力由O 处电荷给的库仑力和重力的合力来提供,因此O 处
点电荷必定带负电,设电荷量为-Q ,则R v m mg R
Qq k mg F F B n 22=-=-= ② 由①和②得,kq
mgR Q 2
3=
a
【课后反思】
作为电学部分第一个重要的定律——库伦定律的教学,关系到学生是否能完成从力学到电学的过渡。

在实际教学中,设计了一些与力学结合的题目。

试图用这些简单的题目使学生认识到,我们现在学习的电学虽然是新知识,但当考虑力与物体运动间的关系时,原来所学习的分析方法、牛顿定律、圆周运动规律以及动能定理等等仍然适用。

区别就在与在原来受力分析的基础上加了一个静电力。

再往后学到电场能方面的知识时,加上了电场力做的功,而这个功除了用一般力的功来计算之外,还与电势能和电势差之间有着特殊的关系。

在实际教学中还发现,这节课所讲的例题,学生接受起来并不困难。

但是学生缺乏课后的反思和自己亲自动手一试的学习习惯。

所以课后落实的不好,而这种漏洞会在将来的教学当中越来越明显。

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