鲁科版高二选修3-1 1.2静电力 库仑定律教案
【教学目的】
（1）知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。
（2）了解两种电荷间的作用规律，掌握库仑定律的内容及其应用。
【教学重点】
掌握真空中点电荷间作用力大小的计算及方向的判定——库仑定律
【教学难点】
真空中点电荷间作用力为一对相互作用力，遵从牛顿第三定律
【教学媒体】
1、 演示实验：有机玻璃棒、丝绸、碎纸片、毛皮、橡胶棒、铝箔包好的草球、表面光滑洁净的绝缘导体、绝
缘性好的丝线、绝缘性好的支架、铁架台。
2、 课件：库仑扭秤实验模拟动画。
【教学安排】
【新课导入】
从上节课我们学习到同种电荷相吸引，异种电荷相排斥，这种静电荷之间的相互作用叫做静电力。力有大小、方向和作用点三要素，我们今天就来具体学习一下静电力的特点。
【新课内容】
1. 静电力的三要素的探究/点电荷模型
（1） 静电力的作用点——作用在电荷上，如果电荷相对于物
体不能自由移动，则所有电荷受力的合力就是带电体的受力（可视为作
用在物体的电荷中心上，怎么找电荷的中心呢？——如果形状规则的物体所带电荷又是均匀分
布的话，电荷中心可看作在物体的几何中心上。如：右图1
为一均匀带电的环性物体，其电荷可
看集中在圆心处）
（2）静电力的方向——沿着两电荷的连线。
（3）静电力的大小（电荷A对B与B对A的力等大反向，与所带电荷多少无关）
i.猜想：可能与哪些因素有关，说出猜测的理由？（与电荷所带电量有关，电量越大，力
越大，理由——放电导致电量减小后，验电器的金箔张角减小说明斥力减小；也与电荷
间的距离有关，带电物体靠近时才能吸引轻小物体，离的远时吸不起来）ii.定性实验：
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。
教师总结：该实验说明了电荷之间的相互作用力大小与电量的大小、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。教师补充说明，考虑到带电体的受力是所带电荷受力的合力的问题，这个静电力大小其实还会与物体的体积、形状、电荷分布有关。因此，我们今天只研究一个简化的模型——点电荷。（回顾：质点的概念，当物体的形状与两物体间的距离相比可以忽略的时候，可以忽略物体的形状和大小，将物体看做质点。）
板书：1、当带电体的尺寸与它们之间的距离相比可以忽略的时候，可以将带电体看作点电荷。
什么是点电荷？简而言之，带电的质点就是点电荷。点电荷的电量、位置可以准确地确定下来。正像质点是理想的模型一样，点电荷也是理想化模型。真正的点电荷是不存在的，但是，如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看成点电荷。均匀带电球体或均匀带电球壳也可看成一个处于该球球心，带电量与该球相同的点电荷。
iii.如何设计实验来寻找关系式？（方法——控制变量）
先要保持带电物体的电荷大小不变，改变其距离，探究静电力与距离的关系，然后再保持两物体间距不变，改变电量，探究静电力与电量大小的关系。
问题1——如何测量静电力的大小？（可参考前面定性实验的方法，将带电体用细丝线吊起来，就
可从偏角的大小和重力的大小计算出电场力的大小。）
问题2——如何改变电量？（可反复用与A 完全相同的不带电金属球来接触A ，使A 的电量不断减为
原来的1/2，1/4……。
iv. 库仑扭秤实验：（参考人教社的课本内容）
我国东汉时期就发现了电荷，并已定性掌握了电荷间的相互作用的规律。而进一步将电荷间作用
的规律具体化、数量化的工作，则是两千年之后的法国物理学家库仑，他用精确实验研究了静止的点电荷间的相互作用力。于1785年发现了后来用他的名字命名的库仑定律。
试参照卡文笛许扭秤，说出库仑扭秤的实验原理。
2. 库仑定律
（1） 库仑定律的内容和意义：
库仑实验的结果是：在真空中两个电荷间作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的
平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，这就是库仑定律。若两个点电荷q 1，q 2静止于真空中，距离为r ，如图3所示，则q 1受到q 2的作用力F 12为
板书：2、库仑定律
（1）真空中两个点电荷的库仑力（静电力）
q 2受到q 1 的作用力F 21与F 12互为作用力与反作用力，它们大小相等，方向相反，统称静电力，又
叫库仑力。
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。关于磁场力的知识，今后将会学到。
（2） 库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力。
板书：（2）库仑定律的适用条件：真空中，两个点电荷之间的相互作用。
当带电体大小和它们之间的距离相比可以忽略时，可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。这时可用库仑定率。当带电体是均匀带电的球体时也可使用库仑定律，r 可视为球心连线距离。不均匀就不能使用。
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。这时要求两带电体间的相互作用，就要用到力的合成的办法。
例1：手册P9/3：半径为R 的两个较大金属球放在绝缘桌面上，若两球都带等量同种电荷Q 时相互之间的静电力为F 1，两球带等量异种电荷Q 和-Q 时相互作用的静电力为F 2，则比较F 1和F 2的大小为：F 1 ∠ F 2。
（3） 式中的K 是非常重要的物理常数，叫做静电力恒量，数值为 板书：（3）229/109C Nm K ?=，
这个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 。如果两个1C 的点电荷在真空中相距1m 时产生的库仑力是N 9109?（大约一百万吨的物体的重）。（可见，一方面库仑是很大的单位，梳子和头发摩擦的带电量只有不到10-6C ，但云层闪电前的电量可达几百库仑，另一方面也说明静电力比引力强大的多。）
（4） 公式计算时不要代入电量的符号，因为计算出的正负只能代表静电力是吸引还是排斥，而不能揭示力的真正方向。而且公式F K Q Q r =12
2, F 是Q 1对Q 2的作用力，也是Q 2对Q 1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。不能理解为Q 1≠Q 2，受的力也不等。
例2：已知点电荷A 电量是B 点电荷的2倍，则A 对B 作用力大小跟B 对A 作用力的比值为（ C ）
A.2:1
B.1:2
C.1:1
D.不一定
例3：两个质量都是m 的小球，都用细线拴在同一点，两细线长度相等，两球都带上正电荷，但甲球电量比乙球多，平衡时两细线分别与竖直方向夹角为θ1和θ2，则二者相比，θ1_____θ2。（答：=）
（5） 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。
3. 库仑定律与万有引力定律的比较：
库仑定律是电磁学的基本定律之一。它的建立既是实验经验的总结，也是理论研究的成果。特别是力学中引力理论的发展，为静电学和静磁学提供了理论武器，使电磁学少走了许多弯路，直接形成了严密的定量规律。但是如果不是先有万有引力定律的发现，单靠实验具体数据的积累，不知要到何年才能得到严格的库仑定律的表达式。实际上，整个静电学的发展，都是在借鉴和利用引力理论的已有成果的基础上取得的。
我们将从下表中来系统的认识这两大定律的关系，增强我们对这两大定律的认识与记忆，以便我们在今后的学习当中更好的运用。
F K q q r A B =?2
4. 库仑定律的应用
例4：两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？（作用力不变）
（2）只改变两电荷电性，相互作用力如何变？（作用力不变）
（3）只将r 增大4倍，相互作用力如何变？（作用力变为 F ／25，方向不变。）
（4）将两个小球接触一下后，仍放回原处，相互作用力如何变？（接触后电量先中和，后多余
电量等分，作用力大小变为 F ／8，方向由原来的吸引变为推斥）
（5）接上题，为使接触后，静电力大小不变应如何放置两球？（将带电体间距离变为8r
）。 例5：如图所示，把质量为0.2克的带电小球A 用丝线吊起，若将
带电量为4×10-8C 的小球B 靠近它，当两小球在同一高度时且相距3cm ，丝线与竖直方向
夹角为45?,此时小
球B 受到库仑力F =___________。小球A 带的电量q A =____________。
解析：根据题给的条件，可知小球A 处于平衡状态，分析小球A
受力情况如下图所示。小球重力mg 。丝线拉力T 和小球B 对小球A 的静电力F 的合力为
零。（物体的平衡条件是关键） N mg F 310245tan -?==
题中小球A ，B 都视为点电荷，它们之间相互吸引，其作用力大小
∴C 105.0104100.9)103(10245tg 8892232----?=??????==?A B A q mg r q q K => C 105.01040.9)103(10245tg 8892232----?=?????==?A B A q mg r q q K 小球B 受到库仑力与小球A 受到库仑力为作用力和反作用力，所以小球B 受到的库仑力大小为2×10-3N 。小球A 与小球B 相互吸引，B 带正电，小球A 带负电，所以q A =-0.5×10-8C （负号不可缺少）
例6：两个正电荷q 1与q 2电量都是3C ，静止于真空中，相距r=2m 。
（1）在它们的连线AB 的中点O 放入正电荷Q ，求Q 受的静电力。
（2）在O 点放入负电荷 Q ，求Q 受的静电力。（（1）（2）题电荷Q 受力为零。）
（3）在连线上A 点的左侧 C 点放上负点电荷q 3，q 3=1C 且AC=1m ，求q 3所受静电力。
解 当一个点电荷受到几个点电荷的静电力作用时，可用力的独立性原理求解，即用库仑定律计
算每一个电荷的作用力，就像其他电荷不存在一样，再求各力的矢量和。
（3）q 3受引力F 31与引力F 32，方向均向右，合力为：
例7：如图所示，等边三角形ABC ，边长为L ，在顶点A 、B 处有等量异性点电荷Q A ,Q B ,，Q A =+Q,Q B =-Q ，求在顶点C 处的点电荷Q C 所受的静电力。
解析：分析Q C 受几个力，确定各力大小和方向。
因Q B 的存在Q A 对Q C 的作用力，还遵守库仑定律吗？
Q C 题目中没有交待电性，解答时就需考虑两种情况，即Q C 为正电，Q C 为负电。
当Q
C 为正电时，受力情况如中图所示，Q A 、Q B 对Q C 的作用力大小和
方向都不因其它电荷的存在而改变，仍然遵守库仑定律的规律。
F K Q Q L B B C =2，Q A 对Q C 作用力：
2L Q Q K F C A A =，同性电荷相斥。Q B 对Q C 作用力：异性电荷相吸。 ∵Q A =Q B =Q
∴F A =F B 根据平行四边形法则，Q C 受的力F 1即为F A 、F B 的合力，根据几何知识可知，Q C 受力的大小，F 1=F A =F B =K QQ L C
2，方向为平行AB 连线向右。
当Q C 为负电时，如图3所示。
F K QQ L C
22=方向平行AB 连线向左。 从本题解答可知：(1)静电力合成分解时遵守平行四边形法则。(2)题中
不交待电性时，需根据题给的条件判断其电性，若不能判断电性，应按两种情况处理。(3)
求静电力时要
计算其大小还要回答力的方向。 例8：相距为L 的点电荷A 、B 的带电量分为+4Q 和-Q ，要引进第三个点电荷C ，使三个点电荷在库仑力
作用下都能处于平衡状态，试求C电荷的电量和放置的位置？
解析：如图所示，首先分析点电荷C可能放置的位置，三个点电荷都处于平衡，彼此之间作用力必须在一条直线上，C只能在AB决定的直线上，不能在直线之外。而可能的区域有3个，一是AB间，A与B带异性电荷互相吸引，C电荷必须与A、B均产生推斥力，这不可能。二是在BA连线的延长线上，此时C离A近，A带电荷又多，不能同时使A、B处于平衡。三是AB延长线，放B的右侧能满足A、B同时处于平衡，C同时也平衡。
设：点电荷C置于B的右侧且距离B为x，带电荷为q，则
K
Q q
L x
K
Q Q
L
44
22
?
+
=
?
()（A处于平衡）
K Q q
x
K
Q Q
L
?
=
?
22
4
（B处于平衡）
解方程：q=4Q，x=L
本题的解答过程，要求学生能熟练使用库仑定律，物体的平衡条件。同时要求学生有比较强的分析问题，解决
问题的能力。
静电力及库仑定律同步练习 1．(多选)在库仑扭秤实验中，对于库仑力的研究，用到了下述哪些思想方法() A．均分思想B．放大法 C．控制变量法D．补偿法 2. (2012·青岛二中高二检测)如图1－2－5所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定() A．两球都带正电 B．两球都带负电图1－2－5 C．大球受到的静电力大于小球受到的静电力 D．两球受到的静电力大小相等 3．(2013·厦门一中高二检测)关于库仑定律，下列说法中正确的是() A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体 B．根据F＝k q1q2 r2，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大 C．若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力 D．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律 4. (2012·山师大附中高二检测)如图1－2－6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，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是() A．速度变大，加速度变大 B．速度变小，加速度变小图1－2－6 C．速度变大，加速度变小 D．速度变小，加速度变大 5．(2012·海南第二中学高二期末)在真空中，两个点电荷原来带的电荷量分别为q1和q2，且相隔一定的距离．若先将q2增加为原来的3倍，再将两点电荷间的距离缩小为原来的一半，则前后两种情况下两点电荷之间的库仑力之比为
() A．1∶6B．1∶12 C．12∶1D．6∶1 6. (多选)如图1－2－7所示，两根丝线挂着两个质量相同的小球A、B，此时上、下丝线的受力分别为F T A和F T B；如果使A、B均带正电，上、下丝线的受和F T B′，则() 力分别为F A．F T A′＝F T A B．F T A′＜F T A C．F T B′＝F T B D．F T B′＞F T B 图1－2－7 7．(2012·西安一中高二检测)设某星球带负电荷，一电子粉尘悬浮在距星球表面1 000 km的地方，若将同样的电子粉尘带到距星球表面2 000 km的地方，相对于该星球无初速度释放，则此电子粉尘() A．向星球下落B．仍在原处悬浮 C．推向太空D．无法判断 8．(2011·海南高考)三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变．由此可知() A．n＝3B．n＝4 C．n＝5 D．n＝6 9．(2012·新疆实验中学高二检测)如图1－2－8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的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是() A．F1B．F2 C．F3D．F4 图1－2－8 10. (多选)(2012·泉州五中高二检测)把一带正电小球a放在光滑绝缘斜面上，欲使小球a能静止在如图1－2－9所示的位置，需在MN间放一带电小球b，则 () A．b球带正电，放在A点
高二物理电荷库仑定律教案 高二物理电荷库仑定律教案 电荷库仑定律 教学目标 （一）知识与技能 1．知道两种电荷及其相互作用．知道点电荷量的概念． 2．了解静电现象及其产生原因；知道原子结构,掌握电荷守恒定律 3．知道什么是元电荷． 4．掌握库仑定律，要求知道知道点电荷模型，知道静电力常量，会用库仑定律的公式进行有关的计算． （二）过程与方法 2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。 3、类比质点理解点电荷，通过实验探究库仑定律并能灵活运用 （三）情感态度与价值观 通过对本节的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有广泛的应用 重点：电荷守恒定律，库仑定律和库仑力
难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题，库仑定律的理解与应用。 教具：丝绸，玻璃棒，毛皮，硬橡胶棒，绝缘金属球，静电感应导体，通草球，多媒体课件 教学过程： 第1节电荷库仑定律（第1课时） （一）引入新课： 多媒体展示：闪电撕裂天空，雷霆震撼着大地。 师：在这惊心动魄的自然现象背后，蕴藏着许多物理原理，吸引了不少科学家进行探究。在科学史上，从最早发现电现象，到认识闪电本质，经历了漫长的岁月，一些人还为此付出过惨痛的代价。下面请同学们认真阅读果本第2页“接引雷电下九天”这一节，了解我们人类对闪电的研究历史，并完成下述填空： 电闪雷鸣是自然界常见的现象，蒙昧时期的人们认为那是“天神之火”，是天神对罪恶的惩罚，直到1752年，伟大的.科学家___________冒着生命危险在美国费城进行了着名的风筝实验，把天电引了下来，发现天电和摩擦产生的电是一样的，才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。 师强调：以美国科学家的富兰克林为代表的一些科学家冒着生命危险去捕捉闪电，证实了闪电与实验室中的电是相同的。 雷电是怎样形成的（大气中冷暖气流上下急剧翻滚，相互摩擦，云层就会积聚电荷，当电荷积累到一定程度，瞬间发生大规模的放电，
静电力库仑定律 【教学目标】 （1）知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。 （2）了解两种电荷间的作用规律，掌握库仑定律的内容及其应用。 【教学重点】 掌握真空中点电荷间作用力大小的计算及方向的判定——库仑定律 【教学难点】 真空中点电荷间作用力为一对相互作用力，遵从牛顿第三定律 【教学媒体】 1、演示实验：有机玻璃棒、丝绸、碎纸片、毛皮、橡胶棒、铝箔包好的草球、 表面光滑洁净的绝缘导体、绝缘性好的丝线、绝缘性好的支架、铁架台。 2、课件：库仑扭秤实验模拟动画。 【教学安排】 【新课导入】 从上节课我们学习到同种电荷相吸引，异种电荷相排斥，这种静电荷之间的 相互作用叫做静电力。力有大小、方向和作用点三要素，我们今天就来具体学习 一下静电力的特点。 【新课内容】 1.静电力与点电荷模型 （1）静电力的作用点——作用在电荷上，如果电荷相对于物体不Array能自由移动，则所有电荷受力的合力就是带电体的受力（可视为作用 在物体的电荷中心上，怎么找电荷的中心呢？——如果形状规则的物体所带 电荷又是均匀分布的话，电荷中心可看作在物体的几何中心上。如：右图1 为一均匀带电的环性物体，其电荷可看集中在圆心处） （2）静电力的方向——沿着两电荷的连线。 （3）静电力的大小（电荷A对B与B对A的力等大反向，与所带电荷多少无关） i.猜想：可能与哪些因素有关，说出猜测的理由？（与电荷所带电量有关，电 量越大，力越大，理由——放电导致电量减小后，验电器的金箔张角减小说 明斥力减小；也与电荷间的距离有关，带电物体靠近时才能吸引轻小物体，
离的远时吸不起来） ii.定性实验： 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。 教师总结：该实验说明了电荷之间的相互作用力大小与电量的大小、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。教师补充说明，考虑到带电体的受力是所带电荷受力的合力的问题，这个静电力大小其实还会与物体的体积、形状、电荷分布有关。因此，我们今天只研究一个简化的模型——点电荷。（回顾：质点的概念，当物体的形状与两物体间的距离相比可以忽略的时候，可以忽略物体的形状和大小，将物体看做质点。） 板书：1、当带电体的尺寸与它们之间的距离相比可以忽略的时候，可以将带电体看作点电荷。 什么是点电荷？简而言之，带电的质点就是点电荷。点电荷的电量、位置可以准确地确定下来。正像质点是理想的模型一样，点电荷也是理 想化模型。真正的点电荷是不存在的，但是，如果带电体间的距离比它 们的大小大得多，以致带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽 略不计时，这样的带电体就可以看成点电荷。均匀带电球体或均匀带电 球壳也可看成一个处于该球球心，带电量与该球相同的点电荷。 iii.如何设计实验来寻找关系式？（方法——控制变量） 先要保持带电物体的电荷大小不变，改变其距离，探究静电力与距离的关系，然后再保持两物体间距不变，改变电量，探究静电力与电量大 小的关系。 问题1——如何测量静电力的大小？（可参考前面定性实验的方法，
《库仑定律》教学设 计
《库仑定律》教学设计 夏煜明 （一）教材分析： 库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律，又是库仑定律是学习电场强度和电势差概念的基础，也是本章重点，不仅要求学生定性知道，而且还要求定量了解和应用。对库仑定律的讲述，教材是从学生已有认识出发，采用了一个定性实验，进而得出结论。库仑定律是学习电场强度和电势差概念的基础，也是本章重点。展示库仑定律的内容和库仑发现这一定律的过程，并强调该定律的条件和意义。 （二）学情分析： 两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、起电的知识，万有引力定律和卡文迪许扭秤实验这些内容学生都已学过，本节重点是做好定性实验，使学生清楚知道实验探究过程。 （三）教学目标： 1、知识与技能： (1)了解定性实验探究与理论探究库伦定律建立的过程。 (2)库伦定律的内容及公式及适用条件，掌握库仑定律。 2、过程与方法 (1)通过定性实验,培养学生观察、总结的能力,了解库伦扭秤实验。 (2)通过点电荷模型的建立,感悟理想化模型的方法。 3、情感态度与价值观 (1)培养与他人交流合作的能力，提高理论与实践相结合的意识。 (2)了解人类对电荷间相互作用认识的历史过程,培养学生对科学的好奇心,体验探索自然规律的艰辛和喜悦。 （四）教学重点、难点： 教学重点：库仑定律及其理解与应用 教学难点：库仑定律的实验探究 教学难点的突破措施：定性实验探究与定量实验视频及理论探究相结合。（五）教学用具： 多媒体课件,毛皮，橡胶棒，气球，玻璃棒，丝绸，易拉罐，泡沫小球，铁架台。（六）教学过程： 引入新课 演示实验：让橡胶棒、玻璃棒摩擦起电，靠近易拉罐，会发生什么现象？
库仑定律 一、选择题(每小题5分，共50分) 1.点电荷是静电学中的第一个理想模型，它是指（ ）。 A ．球形带电体 B ．体积很小的带电体 C ．带电量很小的带电体 D ．形状和大小对相互作用力的影响可以忽略的带电体 1、关于点电荷概念，下列说法正确的是（ D ） A 、点电荷就是电荷量很小的电荷 B 、点电荷就是体积很小的电荷 C 、体积较大的带电体，不能看作点电荷 D 、带电体能否看作点电荷，要视实际情况而定 1.关于对元电荷的理解，下列说法正确的是( C ) A .元电荷就是电子 B .元电荷就是质子 C .元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量 D .元电荷是带电荷量最小的带电粒子 2.关于库仑定律.以下说法中正确的是( ) A .库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的带电体 B .库仑定律是实验定律 C .库仑定律仅对静止的点电荷间相互作用才正确 D .根据库仑定律，当两个点电荷间的距离趋近于零时，则库仑力趋近于无穷大 2.关于库仑定律的公式2 21r Q Q k F ，下列说法中正确的是( B ) ①.当真空中两个电荷间距离r →∞时，它们间的静电力F →0 ②.当真空中两个电荷间距离r →0时，它们间的静电力F →∞ ③.当两个电荷间的距离r →∞时，库仑定律的公式就不适用了 ④.当两个电荷间的距离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 A 、①② B 、①④ C 、②③ D 、③④ 2．对于库仑定律，下列说法正确的是 （ C ） A ．凡计算两个点电荷间的作用力，就可以使用公式 B ．两个带电小球即使距离非常近，也能用库仑定律 C ．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定 相等 D ．两个点电荷的电两个减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间的库 仑力减为原来的一半 3、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（ B ） A.等于2 29r Q k B.大于2 29r Q k C.小于2 29r Q k D.等于2 29r Q k 3.A 、B 两点电荷间的距离恒定，当其他电荷移到A 、B 附近时，A 、B 间相互
高二物理教案 第一节静电现象的应用 教学目标 1、理解静电感应现象,知道静电平衡条件； 2、理解静电屏蔽 重点难点 重点：静电现象的应用 难点：静电感应现象的解释 教具 高压起电机、多媒体 教学过程 一、静电平衡的特点 1、处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。 2、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面。 3、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。 地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体。这是我们可以选大地做零电势体的一个原因。 二、阅读课本了解本节内容，并回答下列问题： 1、放电现象有哪些？ 2、什么是火花放电？什么是接地放电？ 3、尖端放电的原理是什么？ 4、尖端放电的原理有何应用？避雷针的发展历史是怎样的？ 5、静电有哪些应用？ 6、哪些地方应该防止静电？ 二、利用实验和录像教学：
高压起电机、电荷分布演示器、静电现象（包括静电复印、静电除尘、静电喷漆录象） 三、解决问题 1、火花放电和接地放电； 2、火花放电是指物体上积累了电荷，且放电时出现火花的放电现象；接地放电是 指为了防止物体上过量积累电荷，而用导体与大地连接，把电荷接入大地进行时时放电的现象； 3、尖端放电的原理：物体表面带电密集的地方—尖端，电场强度大，会把空气分 子“撕裂”，变为离子，从而导电； 4、可以应用到避雷针上；避雷针的发展史介绍富兰克林与国王的避雷针“尖端” 与“圆端”之争； 5、静电除尘，静电复印，静电喷漆； 6、静电产生的火花能引起火灾，如油罐、纺织厂、危险制品等地方都必须避免静 电； 四、练习 1.如图，在真空中有两个点电荷A和B，电量分别为－Q和＋2Q，它们相距L，如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r（2r＜L）的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小________ 方向 _________． 作业 课后“问题与练习 1.2 静电力库仑定律
1.1电荷库仑定律教案 一、教学目标 1．知道在什么情况下带电体可看成是点电荷 2．了解电荷的相互作用，并能应用库仑定律解决一些简单的实际问题 3．知道元电荷是实验得出的最小电量，元电荷e=1.60×10-19C 二、重点、难点、疑点及解决办法 1．重点：库仑定律库仑力 2．难点：库仑定律的定性演示 3．疑点：静电力常量K的数值的确定 4．解决办法：讲清库仑定律及适用条件，说明库仑力符合力的特征，遵守牛顿第三定律，说清K的单位由公式中各量单位确定，其数值则由实验确定。为定性演示库仑定律，应使带电小球表面光滑，防止尖端放电，支架应选绝缘性能好的，空气要干燥（采用红外线灯照射空气）。 三、教具准备 玻璃棒，丝绸，系有丝线的包有铝箔的泡沫塑料小球，红外线灯，库仑扭秤模型或挂图。 四、学生活动设计本课学生活动主要集中体现在两处： 1．学生观察演示实验定性分析，两带电体间的作用力大小与距离及带电体的带电量有关。 2．应用库仑定律解决简单实际问题的练习。 五、教学步骤 （一）明确目标 经过本课的讲授使学生知道点电荷、元电荷、库仑力的概念，理解库仑定律及其适用的条件，并能解决一些简单的实际问题；培养学生对实际复杂问题进行简化、抽象的思维能力及如何建立物理模型，渗透物质可分的思想，适当介绍粒子研究的物理学进展。 （二）整体感知 库仑定律是本课的核心，是静电学中的重要知识，它既是电荷间相互作用的基本规律，又是学习电场强度的基础，也是今后学习氢原子结构模型的依据。
（三）重点、难点的学习与目标完成过程 1．创设情景 [提问]用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近包有铝箔的小球，会发生什么情况？让学生猜想，并要求说明理由。 2．实验探索 演示1 演示上述提问内容，结果先吸引，而铝箔与带电玻璃 棒接触后再排斥。这是由于两者接触后带有同种电荷的带电体 间发生相互排斥作用的缘故。 [引导]同种电荷相互排斥，异种电荷互相吸引。那么电荷间相互作用力的大小跟什么有关呢？ 演示2 让带电玻璃棒在不同距离上靠近悬挂的带电小球，观察小球悬线偏离竖直方向的角度不同的情况，这说明了什么？启发学生回答。（说明电荷之间作用力随着距离的增大而减少。）为什么？启发学生分析小球的受力情况，当小球平衡时后它所受的电荷间的作用力F=mgtgα（如右图）玻璃棒距小球越远，偏角α越小，表示电荷间作用力越小。 演示3 固定玻璃棒位置，增加悬挂小球带电量，观察偏角α增大的现象。说明了什么？启发学生回答，说明电荷间的作用力随着电量的增大而增大。 3．教师归纳 出示扭秤模型或挂图，简述库仑利用扭秤研究点电荷间相互作用力的大小与电量和距离的关系及控制变量科学研究方法。介绍库仑的实验结论——库仑定律（用幻灯片投影显示）在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 同时应指出 （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，带电体就可以看作是点电荷。严格意义上的点电荷只是一个理想化的物理模型，实际上是不存在的，类同于质点概念。库仑定律适用于真空中的点电荷。
选修3－1 第一章静电场教案精选 课题§1.2库仑定律课型新授课（1课时） 教学目标知识与技能 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． 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 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． 教学重点、难点教学重点： 库仑定律和库仑力的教学． 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 手 段演示实验、多媒体课件
教学活动 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：真空中两个静止的点电荷的相互作用跟它们所带电量的乘 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。 3、库仑定律表达式： 2 2 1 r Q Q K F 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=9.0×109Nm2/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 学生活动
第2节 静电力 库仑定律 （对应人教A 的） 情景导入 知识互动： 知识点一、点电荷 1、点电荷：点电荷是只有电荷量，而没有大小、形状的理想化模型，与力学中学过的“质点”的概念类似，实际中并不存在． 疑难解析：什么样的带电体可以看做点电荷呢？并不是带电体的体积足够小，就可以看成点电荷．一个带电体能否看成点电荷决定于自身的大小、形状与所研究问题之间的关系，如果带电体的形状与大小对研究的问题没有影响或影响小到可以忽略不计，那就可以看做是点电荷。这是一种抓主要因素忽略次要因素的研究方法。 知识点二、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的大小，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，这一规律称为库仑定律． 2、表达式： 221r Q Q k F =，其中k 是静电力常量，92-29.010N m /C k =??，其意义为：两个电荷量为1C 的点电荷在真空中相距1m 时，相互作用力为×109N ． 3、库仑定律的适用条件： ①真空中（空气中也近似成立）． ②点电荷：即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计． 【疑难点拨】 ①库仑力是一种“性质力”：库仑力也叫静电力，它是电荷之间的一种相互作用力，是一种“性质力”，与重力、弹力、摩擦力一样具有自己的特性．电荷间相互作用的库仑力也同样遵循牛顿第三定律．在实际应用时，与其他力一样，受力分析时不能漏掉． ②当多个点电荷同时存在时，任意两个点电荷间的作用仍遵守库仑定律，任一点电荷所受的库仑力可利用矢量合成的平行四边形定则求出合力． ③在应用库仑定律时，q 1、q 2可只代入绝对值算出库仑力的大小， 再由同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来判断方向． 知识点三、引力常量的测量 1、测量引力常量的困难： ①这种作用力非常小，没有足够精密的测量器具；②那时连电 量的单位都没有，当然就无法比较电荷的多少了；③带电体上电荷 的分布不清楚，难以确定相互作用的电荷之间的距离． 2、库伦的解决方法： (1)用扭称装置显示微小的力： 图 同学们已经知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，但两电荷间作用力的大小与哪些因素有关？同学们可以提出自己的总总猜想，比如：与两球的带电量的多少、两球之间的距离……，本节就来探讨影响静电力大小的因素，给出计算静电力大小的公式．
选修3-1 1.2 库仑定律教学设计 知识目标： 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． 能力目标： 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 德育目标： 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． 教学重点： 库仑定律和库仑力的教学． 教学难点： 关于库仑定律的教学 教学方法： 实验归纳法、讲授[] 库仑定律教学过程： 一、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。 电荷间的作用力与它们带的电荷量以及距离有关，那么电荷之间相互作用力的大小会不会与万有引力的大小具有相似的形式呢？ 早在我国东汉时期人们就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.内容：真空中两个静止的点电荷的相互作用跟它们所带电量的乘积成正比，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： 2 2 1 r Q Q K F 3.对库仑定律的理解： 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
第二节：库仑定律 题型一：点电荷的理解 1.1、关于点电荷的说法，正确的是 （ ） A ．只有体积很小的带电体才能看作点电荷 B ．体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C ．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷 D ．一切带电体都可以看成点电荷 答案为C 。 1.2、关于库仑定律的公式F ＝k q 1q 2r 2，下列说法正确的是( ) A ．当真空中的两个点电荷间的距离r →∞时，它们之间的静电力F →0 B ．当真空中的两个电荷间的距离r →0时，它们之间的静电力F →∞ C ．当真空中的两个电荷之间的距离r →∞时，库仑定律的公式就不适用了 D ．当真空中的两个电荷之间的距离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 题型二：库仑定律计算 2.1、两个相同的金属小球（可看作点电荷），带电量之比为1：7，在真空中相距为r ，两者相互接触后再放回原来的位置上， 则它们间的库仑力可能是原来的 （ ） A ．4/7 B ．3/7 C ．9/7 D ．16/7 答案：CD 2.2、半径为R 的两个较大金属球放在绝缘桌面上，若两球都带有等量同种电荷Q 时相互之间的库仑力为F 1，两球带等量异种电荷Q 与-Q 时库仑力为F 2，则 （ ） A 、F 1>F 2 B 、F 1
第二节库仑定律 基础知识 库仑定律 1、内容 : 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比 , 跟它们间距离的平方成反比 , 作用力的方向在它们的连线上。 2、公式 : F=KQ1Q2/r2 3、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（均匀带电球体间、均匀带电球壳间也可）。 点电荷 : 同质点一样 , 是一个理想化的模型 , 一种科学的抽象当带电体的线度远远小于带电体之间的距离 , 以致带电体的形状和大小对其相互作用力的影响可以忽略不计 , 这样的电荷叫点电荷。 (2)K静电力恒量。重要的物理常数k=9.0 × 109 N·M2/C2, 其物理意义是 : 真空中两个电量均为 1C的点电荷相距 lm 时它们之间的静电力大小为k=9.0 × 109N·M2/C2。 (3) 库仑力的作用方向在两个点电荷的连线上。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。 习题训练 1、两个分别带有电荷量和+的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为。两小球相互接触后将其固定距离变 为，则两球间库仑力的大小为 A． B． C． D． 2、如图所示，真空中A、B两处各有一个正电电荷，若放入第三个点电荷C，只在电场力的作用下三个电荷都处于平衡状态，则C的电性及位置是 A．正电；在A、B之间
B．正电；在A的左侧 C．负电；在A、B之间 D．负电；在B的右侧 3、1913年美国科学家密立根通过油滴实验[ ] A．发现了中子 B．发现了电子 C．测出了中子的质量 D．测出了电子的电荷量 4、如图所示，A、B是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带电，并彼此接触。现使带负电的橡胶棒C靠近A（C与A不接触），然后先将A、B分开，再将C移走。关于A、B的带电情况，下列判断正确的是 A．A带正电，B带负电 B．A带负电，B带正电 C．A、B均不带电 D．A、B均带正电 5、两个放在绝缘架上的相同金属球相距d，球的半径比d小得多，分别带q和3q的电荷量，相互作用的斥力为3F．现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互斥力将变为（） A．O B．F C．3F D．4F 6、关于点电荷的说法，下列正确的是 A．体积很大的带电体不能看成点电荷 B．物体带电量很小时，可以看作点电荷 C．点电荷是理想化的物理模型 D．点电荷的带电量一定是1.6×10-19 C 7、某同学为了探究影响电荷间相互作用力的因素，进行了以下的实验:M是一个 带正电的物体，把系在丝线上的带正电的轻质小球先后挂在P 1、P 2 、P 3 位置,发
第2节静电力库仑定律（2课时） 【教学目的】 （1）知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。 （2）了解两种电荷间的作用规律，掌握库仑定律的内容及其应用。 【教学重点】 掌握真空中点电荷间作用力大小的计算及方向的判定——库仑定律 【教学难点】 真空中点电荷间作用力为一对相互作用力，遵从牛顿第三定律 【教学媒体】 演示实验：有机玻璃棒、丝绸、碎纸片、毛皮、橡胶棒、铝箔包好的草球、表面光滑洁净的绝缘导体、绝缘性好的丝线、绝缘性好的支架、铁架台。 课件：库仑扭秤实验模拟动画。 【教学安排】 【新课导入】 从上节课我们学习到同种电荷相吸引，异种电荷相排斥，这种静电荷之间的相互作用叫做静电力。力有大小、方向和作用点三要素，我们今天就来具体学习一下静电力的特点。 【新课内容】 1.静电力的三要素的探究/点电荷模型 （1）静电力的作用点——作用在电荷上，如果电荷相对于物体不 能自由移动，则所有电荷受力的合力就是带电体的受力（可视为作 用在物体的电荷中心上，怎么找电荷的中心呢？——如果形状规则 图1 的物体所带电荷又是均匀分布的话，电荷中心可看作在物体的几何中心上。 如：右图1为一均匀带电的环性物体，其电荷可看集中在圆心处） （2）静电力的方向——沿着两电荷的连线。 （3）静电力的大小（电荷A对B与B对A的力等大反向，与所带电荷多少无 关） i.猜想：可能与哪些因素有关，说出猜测的理由？（与电荷所带电量有 关，电量越大，力越大，理由——放电导致电量减小后，验电器的金 箔张角减小说明斥力减小；也与电荷间的距离有关，带电物体靠近时 才能吸引轻小物体，离的远时吸不起来） ii.定性实验： 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
第2节静电力__库仑定律 1. 点电荷：带电体本身的线度比相互之间的距离小得多，带电体的形状、大小对它们之间的相互作用力的影响以。 2．库仑定律：真空中两个点电荷之间的相互作用力F 的大小，跟它们的电荷量Q 1、Q 2的乘积成正比，跟它们的距离r 的二次方成反比；作用力的方向沿着它们的连线。同种电荷相斥、异种电荷相吸。 公式：F ＝k Q 1Q 2 r 2，k ＝9.0×109N·m 2/C 2 3．静电力叠加原理：任一带电体受多个带电体作用，其所受静电力合力，就是这几个力的矢量和。 1．静电力 (1)定义：电荷间的相互作用力，也叫库仑力。 (2)影响静电力大小的因素：两带电体的形状、大小、电荷量、电荷分布、二者间的距离等。 2．点电荷 (1)物理学上把本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体叫做点电荷。 (2)两个带电体能否视为点电荷，要看它们本身的线度是否比它们之间的距离小得多，而不是看物体本身有多大。 [重点诠释] 1．带电体看做点电荷的条件
(1)带电体能否看做点电荷，要看它们本身的线度是否比它们之间的距离小得多。即使是两个比较大的带电体，只要它们之间的距离足够大，也可以视为点电荷。 (2)带电体能否看做点电荷是相对于具体问题而言的，只要在测量精度要求的范围内，带电体的形状及大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，带电体就可视为点电荷。 2．对元电荷、点电荷的区分 (1)元电荷是最小的电荷量，用e 表示，e ＝1.6×10－19 C ，任何一个带电体的电量都是元 电荷的整数倍。 (2)点电荷是一个理想化的模型，实际并不存在，类似于力学中的质点，可以有质量，其电荷量是元电荷的整数倍。 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点电荷 B ．体积很大的带电体一定不是点电荷 C ．当两个带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看成点电荷 D ．任何带电体，都可看成电荷全部集中于几何中心的点电荷 解析：一个带电体能否看成点电荷，不在于其大小或形状，而是取决于其大小和形状对所研究的问题的影响。 答案：C 1．库仑定律 (1)内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力F 的大小，跟它们的电荷量Q 1、Q 2的乘积成正比，跟它们的距离r 的二次方成反比；作用力的方向沿着它们的连线。同种电荷相斥，异种电荷相吸。 (2)公式：F ＝k Q 1Q 2 r 2。 (3)静电力常量k ＝9.0×109_N·m 2/C 2。 (4)适用条件：真空中的点电荷，对空气中的点电荷近似适用。 2．静电力叠加原理 对于两个以上的点电荷，其中每一个点电荷所受的总的静电力，等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和。 [重点诠释]
库仑定律教案 枣庄二中宋庆华 一、教材分析 库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律，又是学习电场强度和电势差概念的基础，也是本章重点，不仅要求学生定性的知道，而且还要求定量的了解和应用。对库仑定律的讲述，教材是从学生已有认识出发，采用了一个定性实验，展示库仑定律的内容和库仑发现这一定律的过程，并强调该定律的条件和意义。 二、学情分析 学生在上一节的学习中掌握了电荷之间存在相互作用力，且同性相斥，异性相吸。掌握了电荷守恒定律，并会简单的运用。在力学的学习中，学会了处理共点力作用下物体的平衡，并会通过偏转角度的变化判断受力的变化，初步掌握了研究多个变量之间关系的常用方法—控制变量法。学生的观察水平不断的提高，能够初步地、独立发现事物的本质及各个主要细节，发现事物的因果关系。具有初步的归纳重点，抓住问题本质的能力。已经初步具备了基本地实验操作和实验观察能力。 三、教学目标 1、知识与技能： (1)了解定性实验探究与理论探究库伦定律建立的过程。 (2)库伦定律的内容及公式及适用条件，掌握库仑定律。 2、过程与方法 (1)通过定性实验,培养学生观察、总结的能力，了解库伦扭秤实验。 (2)通过点电荷模型的建立,感悟理想化模型的方法。 3、情感态度与价值观 (1)体验探究自然规律的艰辛与喜悦；培养学生热爱科学的，探究物理的兴趣。 (2)培养学生“发现问题，提出假设，并用实验来验证”的探究物理规律的科学方法与思路。 (3)通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。 四、教学重点和难点 教学重点：库仑定律及其理解与应用。 教学难点：库仑定律的实验探究。 教学难点的突破措施：定性实验探究与定量实验视频及理论探究相结合。 五、教学用具 多媒体课件、起电机、验电器,带绝缘柄的金属小球,毛皮，橡胶棒，气球，易拉罐，用金属薄纸包裹的泡沫小球，铁架台。 六、教学过程 引入新课 演示实验：让气球摩擦起电，将气球靠近易拉罐，会发生什么现象？ （易拉罐被气球吸引滚动起来了。）既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力的大小与什么因素有关呢？
第2节静电力库仑定律 一、静电力与点电荷模型 1.物理学上把本身的比相互之间的距离—得多的带电体叫做点电荷. 2.两个带电体能否视为点电荷，要看它们本身的是否比它们之间的距离小得多，而 不是看物体有多大. 二、库仑定律 1.内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力/的大小，跟它们的电荷量J、印的乘 积成，跟它们的距离，?的成反比；作用力的方向沿着它们的.同种电荷 相斥，异种电荷相吸. 2.表达式：F =;其中。1、Q表示两个点电荷的，尸表示它们的，力为比例系数，也叫, k = 9.0X IO9 N m2/C2. 三、静电力与万有引力的比较 1.库仑定律描述的是由于物体引起的相互作用，其作用力的大小跟带电体的 及有关. 2.万有引力定律描述的是由于物体具有引起的相互作用，其作用力的大小跟物体— 及有关. 3.二者的相似：两种力都与成反比；两个公式中都有与作用力有关的物理 量（电量或质量）的乘积，旦两种力都与乘积成正比；两种力的方向都在两物体的连线上. 4.二者的不同：静电力M能是—力，也可能是—力；而万有引力只能是—力. I四、课堂互动讲练I 类型一：对点电荷的理解 1.卜'列关于点电荷说法错误的是（） A.电子和质子在任何情况下都门］?视为点电荷 B.均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时一般町视为点电荷 C.带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷 D.带电的金属球有时能视为点电荷，有时不能视为点电荷类型二：库仑定律条件的应用 2、两个半径均为厂的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为尸，带等量异种电荷，电荷 量为0两球间的静电力为下列选项中的哪一个（） A.等于必7 B.大于的 C.小于孱 D.等于g 变式训练.如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳。与b, 其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离乙为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为0那么，。、力两球之间的万有引力尸引与库仑力F库分别为（）
去细 备 课 题 第一节电荷库仑定律课时1 课时 课时教学目标知识目标： 1．知道摩擦起电和感应起电并不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开． 2．知道电荷守恒定律． 3．知道什么是元电荷． 4．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． 5．会用库仑定律进行有关的计算． 能力目标： 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 德育目标： 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． 学生预习1、什么叫静感应？使物体带电的方式有哪些？ 2、哪些现象可以说明电荷守恒定律？ 3、带电体所带电荷量有什么特点？元电荷的数值等于多少？ 4、电荷之间的相互作用力遵循什么规律？ 5、什么叫点电荷？带电体在什么情况下要以看作点电荷？ 6、应用库仑定律计算时主要就注意什么？ 7、这什么说在研究微观带电粒子的相互作用时，经常可以忽略万有引力？ 学 生 1 、关于起电的三种方式及实质分别是什么？ 预 2 、应用库仑定律时应注意哪些问题？习 课时教学重难 点教学重点：库仑定律和库 仑力的教学． 教学难点：关于库仑定律 的教学 教学方法： 实验归纳法、讲授 （一）新课引入：人类从很早就认识了磁现象和电现象，例如我国在战国末期就发现了磁铁矿有吸引铁的现象。在东汉初年就有带电的琥珀吸引轻小物体的文字记载，但是人类对电磁现象的系统研究却是在欧洲文艺复兴之后才逐渐开展起来的，到十九世纪才建立了完整的电磁理论。 工农业生产、交通、通讯、用国心防、科爱学心研究和专日心常生活都离不
学 内 容 及 方 法 产生的感应电荷中和，箔片先闭合，金属球 A 上电荷转移到验电器 B上金属箔片又张开。 ②.把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电，这种现象叫做静电感应，利 用静电感应使物体带电，叫做感应起电。 ③．感应起电的实质：电子的转移。 5、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，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，这个结论叫电荷守恒定律，是物理学中重要的基本定律之一。二、元电荷 提问：不同的带电体，所带的电荷量不相同。带电体所带电荷量最小为多少？
库仑定律 【教学结构】 本章教材的特点：[: ⒈教材内容比较抽象，学生接受、理解比较困难。 ⒉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。 ⒊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 ⒈同性电荷互相推斥，异性电荷互相吸引。 ⒉中和：等量异种电荷相互抵消的现象。 ⒊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。] 带负电：物体得到一些电子带负电。 ⒋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，或从物体的一部分转移到另 一部分。 二、库仑定律，本章教材重点内容之一。 ⒈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） ⒉F K Q Q r =12 2 (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。 (2)K：静电力恒量。重要的物理常数K=9.0×109Nm2/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。 (5) F K Q Q r =12 2 ,F是Q1与Q2之间的相互作用力，F是Q1对Q2的作用力，也是Q2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。不能理解为Q1≠Q2，受的力也不等。【解题点要】