電場第二節(jié)庫侖定律教案

1、選修3-1第一章第二節(jié) 庫侖定律（人教版）（一課時）一、教學目標1、知識與技能掌握庫侖定律，要求知道點電荷的概念，理解庫侖定律的含義及其公式表達，知道靜電力常量會用庫侖定律的公式進行有關的計算知道庫侖扭秤的實驗原理2、過程與方法通過演示讓學生探究影響電荷間相互作用力的因素，再得出庫侖定律3、情感態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學生的觀察和探索能力二、教學設想在庫侖定律教學的處理上，首先通過“演示”欄目中“探究影響電荷間相互作用力的因素”的定性實驗導入。在此基礎上，展示庫侖定律建立的歷史背景。一方面突現(xiàn)類比的方法在該定律建立過程中所起的重要作用；另一方面，庫侖的實驗是建立在該定律的重要基礎，該實驗結果有力地證實

2、了多位科學家的猜想。所以，本節(jié)的教學要特別注意實驗教學。另一點，在講述庫侖定律內(nèi)涵時要講清點電荷是一種理想化的物理模型，這一點應該使學生有明確的認識，庫侖定律只適用于點電荷或能夠按點電荷處理的情況。 三、教材分析本節(jié)內(nèi)容的核心是庫侖定律，它不僅是電磁學的基本定律，也是物理學的基本定律之一。庫侖定律闡明了帶點體相互作用的規(guī)律，為整個電磁學奠定基礎。四、重點、難點重點：掌握庫侖定律難點：會用庫侖定律的公式進行有關的計算五、教學方法實驗歸納法、講授法六、教具準備定性演示：鋁箔包好的草球、表面光滑潔凈的絕緣導體、絕緣性好的絲線、絕緣性好的支架、鐵架臺七、教學過程教師活動學生活動設計意圖【引入】復習上節(jié)

3、課的知識1、 電荷及其相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引2、 摩擦起電的實質(zhì)：電子的轉(zhuǎn)移3、 靜電感應：把電荷移近不帶電的異體，可以使導體帶電的現(xiàn)象。利用靜電感應使物體帶 電，叫做感應起電。4、 電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。十八世紀的物理學家們很自然地把帶點物理在相互作用中的表現(xiàn)，與力學中的作用力聯(lián)系起來了。那么，電荷之間的相互作用力的大小決定于哪些因素呢？傾聽、回答增強記憶【新課教學】一、影響電荷間相互作用的因素問題：電荷之間的相互作用力跟什么因素有關【演示】帶正電的物體和帶正電的小球之間的相互作用力的

4、大小和方向(參見課本圖1.21)先把表面光滑潔凈的絕緣導體放在A處，然后把鋁箔包好的草球系在絲線下，分別用絲綢摩擦過的玻璃棒給導體和草球帶上正電，把草球先后掛在P1、P2、P3的位置，帶電小球受到A 的作用力的大小可以通過絲線對豎直方向的偏角大小顯示出來。觀察實驗發(fā)現(xiàn)：帶電小球在P1、P2、P3 各點受到的A的作用力依次減小問題：電荷間作用力大小跟什么有關？1、（說明作用力與距離有關）增大絲線下端帶電小球的電量，觀察實驗發(fā)現(xiàn)，在同一位置小球受到的A的作用力增大了問題：電荷間作用力大小還跟什么有關？2、（說明作用力與電量有關）教師總結：電荷之間存在著相互作用力，力的大小與電量的大小、電荷間距離的

5、大小有關。電量越大，距離越近，作用力就越大；反之電量越小，距離越遠，作用力就越小。作用力的方向，可用同種電荷相斥，異種電荷相吸的規(guī)律確定。觀察傾聽、分析、回答、筆記通過演示實驗，激發(fā)學生學習物理的興趣培養(yǎng)學生的觀察能力和分析問題的能力二、庫侖定律1、 介紹庫侖定律建立的歷史背景18世紀中葉，人們借助于萬有引力定律，對電和磁做了種種猜測。18世紀后期,科學家開始了電荷相互作用的研究。富蘭克林最早觀察到電荷只分布在導體表面。普利斯特利重復了富蘭克林的實驗，最先預言電荷之間的作用力只能與距離平方成反比在庫侖定律提出前有兩個人曾作過定量的實驗研究，并得到明確的結論。一位是英國愛丁堡大學的羅賓遜，認為電

6、力服從平方反比律，并且得到指數(shù)n=2.06，從而電學的研究也就開始進行精確研究。另一位是英國的卡文迪許，17721773年間，他做了雙層同心球?qū)嶒灒谝淮尉_測量出電作用力與距離的關系。發(fā)現(xiàn)帶電導體的電荷全部分布在表面而內(nèi)部不帶電?？ㄎ牡显S進一步分析， 得到n=20.02，但可惜的是他一直沒有公開發(fā)表這一結果。2、 庫侖定律庫侖是法國工程師和物理學家。他用精確實驗研究了靜止的點電荷間的相互作用力，于1785年發(fā)現(xiàn)了后來用他的名字命名的庫侖定律。內(nèi)容表述：力的大小跟兩個點電荷的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比作用力的方向在兩個點電荷的連線上公式： 式中F、 q1、q2的單位分別為N

7、、C、C，由實驗測得 k = 9.0×109N·m2/C2（k為靜電力常量）方向：兩個點電荷的連線上同性相斥，異性相吸問題：庫侖定律的適用條件是什么？（適用條件：真空中，點電荷理想化模型）問題：什么是點電荷？（點電荷類似于力學中的質(zhì)點，也是一種理想化的物理模型）問題：視為點電荷的條件是什么？（如果帶電體間的距離比它們的大小大得多，以致帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計時，這樣的帶電體就可以看成點電荷）傾聽閱讀教材、分析思考、回答思考、回答思考、回答使學生了解相關的物理學史培養(yǎng)分析問題的能力培養(yǎng)學生思考能力三、庫侖扭稱由于庫侖扭稱實驗在中學很難做成，在此僅介紹庫

8、侖扭稱實驗的試驗方法。對某種金屬絲而言，在彈性范圍內(nèi)，金屬絲產(chǎn)生的扭力矩與它的扭角和直徑四次方的乘積成正比、與金屬絲的長度成反比。1784年，庫侖公布了他的研究成果，宣告發(fā)現(xiàn)了正確的彈性理論和發(fā)明了扭力稱。現(xiàn)在人們把這種扭力稱就叫做庫侖扭稱。庫侖扭稱的主要部件是一根金屬絲，將金屬絲的上端固定，下端懸一重物，重物底部有一標記、下面放一個刻度盤。金屬絲扭轉(zhuǎn)之后，由刻度盤就可讀出扭角，由扭角的大小就可以求出扭力的大小。課本p6圖1.2-2 仔細觀察圖1.2-2培養(yǎng)觀察能力，使學生了解扭稱的工作原理四、小結讓學生概括總結本節(jié)的內(nèi)容認真總結概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來總結課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學生概括總結能力五、鞏固練習復習本節(jié)課文及閱讀科學漫步引導學生完成問題與練習【板書設計】 第二節(jié) 庫侖定律一、影響電荷間相互作用的因素電量、距離二、庫侖定律內(nèi)容表述：力