【教学设计】《2．库仑定律》（人教）（人教）-1.docx

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1、《2.库仑定律》◆教材分析库仑定律不仅是电磁学的基本定律，也是物理学的基本定律之一。库仑定律阐明了带电体相互作用的规律，决定了静电场的性质，也为整个电磁学奠定了基础。在物理学教材中，库仑定律安排在了选修3－1第一章的第2节。库仑定律作为学习电磁学的基础定律，是掌握好电磁学的前提条件。◆教学目标1)【知识与能力目标】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，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。【过程与方法目标】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

2、感态度价值观目标】1．培养学生的观察和探索能力；2．使学生学到抓住主要因素，忽略次要因素是物理学中研究问题的常用的科学方法。◆教学重难点◆【教学重点】掌握库仑定律──真空中点电荷间作用力的大小的计算及方向的判定。【教学难点】利用库仑定律公式进行有关计算。◆课前准备◆有机玻璃棒两根、丝绸一块、细丝线一条、球形导体（均带绝缘柄）大小各一个。多媒体课件等。◆教学过程［新课导入］电荷间存在相互作用，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。人们最早就是通过电荷之间的相互作用来认识电荷的。在牛顿力学成功地研究了物体的机械运动之后，18世纪的物理学家们很自然地把

3、带电物体在相互作用中的表现，与力学中的作用力联系起来了。那么，电荷之间作用力的大小决定于哪些因素呢？本节课我们一起探究电荷间相互作用的规律。［新课教学］一、探究影响电荷间相互作用力的因素电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？下面我们通过实验来探究这个问题。【演示】探究影响电荷间相互作用力的因素O是一个带正电的物体。把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中P1、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。使小球处于同一位置，增大或减少小球所带的电荷量，比较小球所受作用力的大小。＋O

4、FP1P2P3哪些因素影响电荷间的相互作用力？这些因此对作用力的大小有什么影响？在两带电物体所带的电荷量不变的情况下，两带电物体的位置不同，悬挂小球的丝线与竖直方向的偏角不同，且距离越近，偏角越大。偏角越大，说明小球所受电力越大，即两球距离越小，电荷间的作用力越大。在两带电物体的距离不变的情况下，增大或减少小球所带的电荷量，带电量越大，偏角越大。说明带电量越大，电荷间的作用力越大。实验表明：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：电荷之间的作用力会不会与万有引力具有相似的形式呢？也就是说，带电物体之间的相

5、互作用力，会不会与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的二次方成反比？事实上，电荷之间的作用力与引力的相似性早已引起当年一些研究者的注意，卡文迪许和普里斯特利等人都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。然而，他们也发现，引力与电荷间的力并非完全一样，而且我们上面的实验也仅仅是定性的，并不能证实我们的猜想。这一科学问题早在我国东汉时期已经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，则是两千年之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．点电荷实际的带电体都有一定的大小和形状，带电体的大小、形

6、状及电荷的分布等因素都会影响电荷间的作用力。在中学物理中，在一定条件下，可不考虑这些因素的影响，这时将带电体看作点电荷。（1）点电荷将带电体看做带电的点，叫做点电荷。点电荷将实际的带电体抽象成一个带电的点，是一种理想模型，实际上是不存在的。点电荷的概念类似质点的概念，也是一种理想化的模型。（2）把带电体处理为点电荷的条件在实际情况中，带电体能否看作点电荷须具体问题具体分析，不能只从带电体本身的大小或带电量的多少来判断。①当带电体的大小、形状及电荷的分布对相互作用力没有影响或影响可忽略时，可将带电体看作点电荷。②当带电体的线度比起相互作用的距离小

7、很多，不考虑大小和电荷的具体分布时，带电体可视为点电荷。任一带电体都可看成是由许多点电荷组成的。2．库仑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，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。再根据同性相斥，异性相吸进一步确定。这个规律叫做库仑定律。电荷间这种相互作用力叫做静电力或库仑力。三、库仑的实验1．库仑扭秤如图所示，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡。当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力使悬丝扭转，

8、通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。改变A和C之间泊距离r，记录每次悬丝扭转的角度，便可找到力F与距离r的关系，结果是力F与距离r的二次方成反比，即F