高中物理庫(kù)侖定律教案

1、高二年級(jí)物理選修3-1第一章第二節(jié)庫(kù)侖定律學(xué)院：物理學(xué)院年級(jí)：2013級(jí)姓名：張婉琪 學(xué)號(hào)：2013012915§1.2庫(kù)侖定律課題庫(kù)侖定律授課人張婉琪教材分析本節(jié)內(nèi)容的核心是庫(kù)侖定律，它是靜電學(xué)的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，是學(xué)習(xí)電場(chǎng)強(qiáng)度的基礎(chǔ)。本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容的主線(xiàn)有兩條，第一條為知識(shí) 層面上的，掌握真空中點(diǎn)電荷之間相互作用的規(guī)律即庫(kù)侖定律；第二條為方法層面上的，即如何研究多個(gè)變量之間關(guān)系的方法,如何間接測(cè)量一些不易測(cè)量物理量，如何研究物理問(wèn)題的基本方法。學(xué)情分析學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)了電學(xué)的基本知識(shí)，為過(guò)渡到本節(jié)的學(xué)習(xí)起著鋪墊作用，學(xué)生已具備了一定的探究能力、邏輯思維能力及推理演算能力。能在老師

2、指導(dǎo)下通過(guò)觀(guān)察、思考，發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題和解決問(wèn)題。因此有必要把初中學(xué)過(guò)的兩種電荷及其相互作用、電荷量的概念、摩擦起電的知識(shí)復(fù)習(xí)一下。教學(xué)目標(biāo)1、 認(rèn)知目標(biāo)： 明確點(diǎn)電荷是個(gè)理想模型，知道帶電體簡(jiǎn)化為 點(diǎn)電荷的條件； 會(huì)用文字描述庫(kù)侖定律的內(nèi)容與公式表達(dá)，能用庫(kù)侖定律計(jì)算真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力； 了解庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)和庫(kù)侖對(duì)電荷間相互作用的探究；2、技能目標(biāo)： 通過(guò)對(duì)庫(kù)侖定律建立過(guò)程的探究與學(xué)習(xí)，初步了解研究物理問(wèn)題的一般程序，認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中的作用與地位； 體會(huì)研究物理問(wèn)題的一些常用的方法如：控制變量法，理想模型法、測(cè)量變換法等。2、 情感目標(biāo)： 體驗(yàn)探究自然規(guī)律的艱辛與喜悅；培養(yǎng)

3、學(xué)生熱 愛(ài)科學(xué)的，探究物理的興趣； 培養(yǎng)學(xué)生“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出假設(shè)，并用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證”的探究物理規(guī)律的科學(xué)方法與思路教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)1、 會(huì)用庫(kù)侖定律計(jì)算真空中點(diǎn)電荷間的相互作用力。2、 讓學(xué)生初步掌握研究物理問(wèn)題的一些常用的基本方法。教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖一、引課通過(guò)上一節(jié)的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)初步了解了電荷與電荷守恒定律。同學(xué)知道英語(yǔ)中電的單詞electricity是怎么出現(xiàn)的嗎？在十六世紀(jì)的時(shí)候英國(guó)的吉爾伯特發(fā)現(xiàn)摩擦過(guò)的琥珀可以吸引輕小的物體，他因此認(rèn)為摩擦后的琥珀帶有電荷，由此根據(jù)希臘文中的“琥珀”一詞創(chuàng)造了英語(yǔ)中的電electricity這個(gè)單詞。由此可以看出一開(kāi)始人們就是通過(guò)電荷之間的

4、相互作用來(lái)認(rèn)識(shí)電荷的，但是當(dāng)時(shí)社會(huì)還沒(méi)有對(duì)電力的需求，也沒(méi)有測(cè)量電力的精密儀器，因此人們對(duì)電的認(rèn)識(shí)還停留在定性的水平上。直到牛頓力學(xué)成功研究了物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)之后，18世紀(jì)的物理學(xué)家們很自然地把帶電物體在相互作用中的表現(xiàn)，與力學(xué)中的作用力聯(lián)系起來(lái)了。二、實(shí)驗(yàn)探究這節(jié)課我們就來(lái)探究電荷之間作用力的大小取決于哪些因素。大家先大膽猜測(cè)一下電荷之間的作用力大小可能與哪些因素有關(guān)？很好，有的同學(xué)猜測(cè)與電荷的多少有關(guān)，有的同學(xué)猜測(cè)與兩物體間的距離有關(guān)。那現(xiàn)在讓我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證一下同學(xué)的猜想如圖，A是一個(gè)帶正電的物體，把系在絲線(xiàn)上的帶正電的小球分別掛在橫桿上p1p2p3位置上，每個(gè)小球都是相同材質(zhì)且等大的。

5、當(dāng)我把A靠近橫桿時(shí)，由目前已知的知識(shí)，我們知道A與帶正電的小球之間會(huì)相互排斥，那么問(wèn)題就來(lái)了，我們?cè)趺茨軌蚩闯鲞@排斥力的大小呢？我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)了力的合成了，因此，我們只需要看線(xiàn)的偏轉(zhuǎn)角度，就可以知道排斥力的大小了，偏轉(zhuǎn)角度越大，說(shuō)明之間的作用力越大。我們首先來(lái)探究電荷之間的作用力大小與距離之間的關(guān)系讓123這三個(gè)小球帶上相同電量的正電荷，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示角1大于角2大于角3說(shuō)明，這三個(gè)小球所受力F1大于F2大于F3，而R1小于R2小于R3，這說(shuō)明電荷之間的作用力與距離成反比我們?cè)賮?lái)探究電荷之間的作用力大小與電荷量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電荷之間的作用力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而減小。對(duì)于

6、剛才老師說(shuō)的這句話(huà)，同學(xué)們有沒(méi)有聯(lián)想到我們?cè)?jīng)學(xué)過(guò)的一個(gè)定律?。颗c之相似的有一個(gè)萬(wàn)有引力定律，同學(xué)還記得萬(wàn)有引力定律的公式是什么嗎？那我們是不是可以猜想電荷之間的作用力會(huì)不會(huì)與萬(wàn)有引力具有相似的形式呢？三、推出庫(kù)倫定律事實(shí)上，不僅我們這樣猜想，許多科學(xué)家也這樣猜想過(guò)，但他們不僅僅停留在猜想的程度上，他們還做過(guò)許多實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這個(gè)猜想，其中最成功的便是法國(guó)的學(xué)者庫(kù)倫，他通過(guò)前人的總結(jié)與自己實(shí)驗(yàn)的結(jié)合，得出了庫(kù)侖定律：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線(xiàn)上。什么是點(diǎn)電荷？任何帶電體都有形狀和大小，其上的電荷也不會(huì)集中在一點(diǎn)上。當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以致帶電體的形狀，大小及電荷分布狀況對(duì)它們的作用力的影響可以忽略時(shí)，這樣的帶電體就可以看做帶點(diǎn)的點(diǎn)，叫做點(diǎn)電荷。可以看出，點(diǎn)電荷是類(lèi)似于我們?cè)?jīng)學(xué)過(guò)的質(zhì)點(diǎn)，因此，也是一種理想化的模型。四、結(jié)語(yǔ)下節(jié)課老師將詳細(xì)介紹庫(kù)倫當(dāng)初是如何通過(guò)