统编人教版高中物理必修第三册《2 库仑定律》优质课公开课课件、教案
人教版高中物理必修第三册第九章9.2库伦定律课件(共21张PPT)
电子和质子的静 电引力远大于它
们间万有引力。
研究带电微粒间 相互作用时，经 常忽略万有引力.
库仑定律
使用心得
1.电荷量用绝对值代入，不要带+、-号 2. 库仑力的方向：在它们的连线上。
同种电荷 异种电荷
3.力的作用有相互性，q1、q2可不等，F、F’必相等 4.典型实例: 带电球体、空心带电球壳等
q2
F1
F 2F2 cos30
3K
q2 L2
合力的方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外.
知识小结
1、内容： 真空中两个点电荷之间的相互作用力,跟它们
的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次
方成反比,作用力的方向在它们的连线上.
F k q1q 2
2、公式：
r2
k=9.0×109N·m2/C2
3、适用条件：⑴ 真空（空气中近似成立）
使得r不变：科学家们通过实验验证当物体电荷量越 大，物体受到的库仑力就越大。
探究影响电荷间相互作用力的因素
+Q +q
带电量相同，
带电小球偏转 角不同 ,可见其 受力大小不同。
使得q不变：科学家们通过实验验证当物体距离越远， 物体受到的库仑力就越小。
探究影响电荷间相互作用力的因素
60×10-19C的电量叫元电荷。 探究影响电荷间相互作用力的因素 电子和质子的静电引力远大于它们间万有引力。 60×10-19C．在氢原子内它们之间的最短距离是5.
结论：保持两球间的距离不变， 仑绝力缘。 细线上端固定,下端挂一个轻质金属小球a；
探库究仑影 力响与电万荷有间引相力互的作比用值力为的因素 例电1子试和比质较子电的子静和电质引子力间远的大静于电它引们力间和万万有有引引力力。．已知电子的质量m1=9.
人教版高中物理必修三 (库仑定律)教学课件
A．研究“战神Ⅰ－X”火箭外部与其相距 1 m 处的一个带电微 粒之间的静电力
B．研究“战神Ⅰ－X”火箭与地球(带负电)之间的静电力 C．任何情况下都可视为点电荷 D．任何情况下都不可视为点电荷
B [当火箭离开地球较远时，火箭的大小对火箭与地球之间的 距离可忽视不计。电荷在火箭上的分布情况对研究火箭与地球间静 电力的作用可忽略不计，此时火箭可看作点电荷，选 B。]
变。 2．两个或者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_。
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)实验表明电荷之间的作用力一定和电荷间的距离成反比。 (× )
(2)实验表明两个带电体的距离越大，作用力就越小。 ( √ )
(3)点电荷是一个带有电荷的点，它是实际带电体的抽象，是一
电荷之间的作用力大小可能与电荷量 的大小、电荷间距离有关，并且电荷之 间的作用力大小随电荷量的增大而增大、 电荷间距离的增大而减小，电荷之间作 用力的方向与电荷的极性有关。
【质疑提升1】电荷之间的作用力 • 1. 观察演示实验，验证你的猜想。通过实验，我们 可以确切的说明，电荷之间的作用力与相关因素之间 的定性关系？
公式
测量 工具
常量值
库仑扭秤 k=9.0×109N·m2/C2
卡文迪许扭秤
G=6.67×10－11 N·m2/kg2
课堂小结
第九章 静电场及其应用
2.库仑定律
[学习目标] 1.知道点电荷的概念，体会物理中的理想模型方法。 (难点)2.了解库仑扭秤实验。3.掌握库仑定律的内容、公式及适用条 件，知道静电力常量，并会求点电荷间的作用力。(重点)4.知道两个 相同的金属小球互相接触后电荷分配规律。(重点)5.通过对比静电力 和万有引力，体会自然规律的多样性和统一性。(难点)
人教版高中物理选修3-11.2库仑定律教学课件2
例题3：真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A、B(均可看作点电荷），分别固定在两处，两球间静电力为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开，此时A、B球间的静电力变为多大？若再使A、B间距离增大为本来的2倍，则它们间静电力又为多大？
解析：：
2r
所以：
3、多个点电荷的问题
5、有库仑力的非平衡问题
用牛顿第二定律解题
3.光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B，带电量分别为－4Q和+Q，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电量和放置的位置是（ ） A、－Q，在A左侧距A为L处 B、－2Q，在A左侧距A为L/2处 C、－4Q，在B右侧距B为L处 D、+ 2Q，在A右侧距A为3L/2处
猜想：F与Q、r有什么具体关系？
二、库仑扭秤实验
平衡小球
细银丝
带电小球C
带电小球A
二、库仑扭秤实验
研究方法：
1
1、F与r的关系(Q不变）
结论：
控制变量法
电量均分
条件：完全相同的小球
二、库仑的实验
2、F与Q的关系（r不变）
结论：
综合结论:
式中的k是比例系数，叫做静电力常量。通过实验测定其值为:
2.库仑定律的内容和表达式及适用条件 真空中两个静止点电荷之间相互作用力，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。3.表达式：
4.点电荷理想模型的建立
5.库仑实验的方法：控制变量法
即时应用
例题1、关于点电荷的下列说法中正确的是： A.真正的点电荷是不存在的． B.点电荷是一种理想化模型． C.足够小（如体积小于1）的电荷就是点电荷． 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库仑定律-人教版高中物理必修第三册(2019版)教案
2 库仑定律-人教版高中物理必修第三册（2019版）教案1. 教学目标•了解库仑定律的基本概念及公式•掌握如何计算在点电荷之间的电荷作用力•掌握求解电场强度的方法2. 教学重点•库仑定律的公式及用法•电场强度的求解3. 教学难点•如何运用库仑定律解决实际问题•电场强度的概念及其在解决问题中的作用4. 教学内容及步骤4.1 库仑定律的概念和公式库仑定律表明，点电荷间的电荷作用力与它们的电荷量大小成正比，与它们之间距离的平方成反比，方向沿着二者之间的连线，由第一点电荷指向第二点电荷。
$$F=k\\frac{Q_1Q_2}{r^2}$$其中，Q1和Q2是两个电荷的电荷量，r为它们之间的距离，k为比例常数，被称为库仑常数。
在真空中，$$k=\\frac{1}{4\\pi\\epsilon_0}$$$\\epsilon_0$被称为空气介质或真空的电介质常数，其数值是$8.85\\times10^{-12}C^2/N\\cdot m^2$。
首先通过讲解和演示让学生掌握库仑定律的基本概念和公式。
4.2 电场强度的概念和计算方法电场强度是点电荷产生的电场对位于其周围的其他点电荷的作用。
它的大小和方向分别由电场的定义式和库仑定律给出：$$E=\\frac{F}{Q}=k\\frac{Q}{r^2}$$电场强度的方向沿着电场力线，是从正电荷朝负电荷的方向。
在讲解计算电场强度的方法时，可以使用讲解漏斗实验的方法，以活泼的实验场景帮助学生理解电场的影响。
4.3 库仑定律的具体应用通过一些例题，让大家理解库仑定律的具体应用，帮助学生掌握库仑定律的实际运用。
5. 总结与提高在本节课中，我们通过教学的方式使学生掌握了库仑定律和电场强度的基本概念和计算方法，并通过实例让学生学会了如何应用这些方法解决实际问题。
为了加深学生对物理知识的理解，我们将在未来的相关课程中继续加强相关实验和讲解，不断提高学生的理论和实践水平。
2 库仑定律-人教版高中物理必修 第三册(2019版)教案
2 库仑定律-人教版高中物理必修第三册（2019版）教案教学目标1.理解库仑定律的含义和作用；2.掌握库仑定律的公式及其应用；3.能够解决与库仑定律相关的物理问题；4.培养学生的实验操作能力和科学思维能力；5.增强学生的物理实验兴趣和科学创新意识。
教学内容1.库仑定律的概念和基本公式；2.负、正电荷的相互作用；3.库仑定律的应用；4.库仑力的实验测定。
教学过程1. 课前预习（10分钟）回顾前一节课的重点内容，带领学生思考“静电力”这个概念的含义，引导学生准备好相关概念及物理量的定义。
2. 新知讲解（30分钟）2.1 库仑定律的概念和基本公式介绍库仑定律的基本概念和公式：同性电荷相斥，异性电荷相吸，它们之间的作用力，与它们之间的距离的平方成反比。
讲解示例的求解方法，引导学生在课本中找到相应的习题进行练习。
2.2 库仑定律的应用阐述库仑定律的应用，如电荷的定量测定、电力仪器的设计、电荷间的相互作用以及粒子的加速、运动等方面。
2.3 库仑力的实验测定通过实验，让学生验证库仑定律的正确性，以实践出真知，让学生更深刻地理解库仑定律的真正含义。
3. 实验环节（60分钟）让学生分组，根据实验步骤完成载体的构建，调整各个参数并进行实验，达到实验的预期目标。
具体实验的步骤包括：观察实验现象和规律，把结果记录下来并分析总结。
4. 总结归纳（20分钟）教师带着学生一起回顾课堂的重点内容和难点，回答学生在实验中出现的疑惑和问题，让学生能够总结库仑定律的基本原理，理解各场景下的应用技巧。
5. 课后作业（10分钟）布置习题，让学生巩固所学内容，巩固对本课程的理解和掌握程度。
教学重点1.库仑定律的基本概念和公式；2.库仑定律的应用；3.库仑力的实验测定。
教学难点1.学生的实验操作能力差；2.学生理解库仑定律的意义和基本公式。
教学方法理论讲解+实验操作。
教学工具计算器、万能表、电磁实验装置、示波器等。
教学评价通过检查学生的学习笔记、考试成绩，让学生在课堂中进行互动交流，找出学生理解的不足，从而调整教学方式和评价方式。
新教材人教版高中物理必修第三册 9-2库仑定律 教学课件
第四页，共四十二页。
一、问题探究
2.实验现象： （1）带电体C与小球间的作用力会随距离的减小而增大； （2）在同一位置增大或减小小球所带的电荷量，作用力也会增大或减小；
电荷之间的作用力与万有引力是否具有相似的形式 呢？是否也满足“平方反比”的规律呢？最终解决这 一问题的是法国科学家库仑。
F q1
斥
+
r
q2 F 斥 +
F
斥
—
F 斥 —
7.注意：
F
+
引
F — 引
（1）计算时只代电荷量的绝对值；
（2）需通过同种电荷相斥、异种电荷相吸来判断库仑力的方向。
第十五页，共四十二页。
四、库仑的实验
思考：两个靠近的带电球体，是否可以看作是集中在球心位 置的点电荷？适用于r=0的情况?
++ +
L=4r +++
第十三页，共四十二页。
四、库仑的实验
4. 实验结论：
F
q1q2 r2
F电
k
q1q2 r2
比例系数 k 叫静电力常量，国际单位制中，k = 9.0×109N·中
（2）静止的
（3）点电荷
第十四页，共四十二页。
四、库仑的实验
6.相互作用力的方向 ：在它们的连线上（如图）。
第十一页，共四十二页。
四、库仑的实验
AC
Q
条件：
大小、形状、材料完全相同的小球
电
A
C
Q
Q 结论：
量2
均
库仑定律教学课件-高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
二、静电力的计算
3.库仑力作用下的平衡 ——平衡问题的综合
例6.带正电的小球A和带负电的小球B可看成点电荷,被轻绳1和2系住后通过电荷间的相互 作用恰好能静止为如图所示的状态,绳1与竖直方向成30°,绳2水平。则
A.B对A的库仑力可能与绳2的拉力相等 B.A与B间的库仑力可能小于绳2的张力 C.A与B的总重力与绳2的拉力之比为 D.绳1与绳2的拉力之比为
安徽省宁国中学 史俊志
第2节 库伦定律
知识回顾
1.万有引力定律表达式 2.电荷间相互作用力的规律
3.三种起电方式及实质 ——电荷的转移 摩擦起电 感应起电 接触起电
4.电荷守恒定律 5.元电荷
安徽省宁国中学 史俊志
一、电荷之间的作用力
1.探究影响电荷间的相互作用力的因素：
(1)猜想：
带电体所带电荷量的大小q1、 q带2 电体之间的距离r
1.库仑定律的基本应用
例2.三个相同的金属小球a、b和c，原来c不带电，而a和b带等量异种电荷，相隔一定距离
放置，a、b之间的静电力为F 。现将c球分别与a、b接触后拿开，则a、b之间的静电
力8 D．3F/8
安徽省宁国中学 史俊志
二、静电力的计算
2.库仑力的叠加 ——一个点电荷同时受到多个点电荷作用时，点电荷间相互作用互不影
卡文迪什
普利斯特利
(2)库仑的实验
①装置：库仑扭秤
②原理：
③结论：
万有引力定律
平方反比的规律适用于 电荷间的作用力
安徽省宁国中学 史俊志
一、电荷之间的作用力
3.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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
统编人教版高中物理必修第三册《2 库仑定律》优质课公开课课件、教案
库仑定律
【教学目标】
一、知识与技能
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。
二、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．渗透控制度量的科学研究方法。
三、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】
重点：库仑定律和库仑力的教学。
难点：关于库仑定律的教学
【教学方法】
探究、讲授、讨论、练习
【教学过程】
一、库仑定律
1．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。
2．库仑定律：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。
3．库仑定律表达式：
4．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=9.0×109N·m²/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q
1与q
2
之间的相互作用力，F是q
1
对q
2
的作用力，也是q
2
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。
二、库仑的实验
研究方法：控制变量法
1．F与r的关系
2．F与q的关系
【演示】库仑扭秤介绍：物理简史及库仑的实验技巧。
1785年，法国物理学家。
库仑，库仑扭秤实验
实验技巧：小量放大；电量的确定。
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）。
【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m
1
=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。
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。
三、课堂训练
1．关于点电荷的下列说法中正确的是：( )
A．真正的点电荷是不存在的。
B．点电荷是一种理想模型。
C．足够小的电荷就是点电荷。
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
2．三个相同的金属小球A、B和C，原来C不带电，而A和B带等量异种电荷，相隔一定距离放置，A、B之间的静电力为F。
现将C球分别与A、B接触后拿开，则A、B之间的静电力将变为（）。
A．F/2 B．F/4
C．F/8 D．3F/8
3．两个半径为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．F
1= F
2
B．F
1
＜
F
2C．F
1
＞F
2
D．无法判断。