选修3-1 1.2库仑定律2

《库仑定律》教学设计方案与反思课题名称《库仑定律》科目高中物理对象高二年级教学时间1课时（40分钟）学情分析学生从初中升入高中，由于社会舆论，对高中课程充满神秘感，心理就有一些胆怯阴影的存在；家长、亲人对学生期望很高，这一殷切希望未能从学生实际出发，却变为学生的负担与压力，成为心理发展的阻力。

由于个性很强，据自己的爱好，有严重的学科倾向性，在学习过程中物理无疑成为个别学生放弃的对象……，诸如这些方面，直接影响学生物理课学习的活动状态、活动方式、活动进程、活动效率与效果。

对此我们就要研究，寻找良好的对策。

教学目标一、情感态度与价值观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、知识与技能通过元电荷的教学，渗透物质无限可分的辩证唯物主义观点．教学重点、难点1.库仑定律和库仑力的教学．2.关于库仑定律的教学教学资源演示实验、多媒体课件教学过程教学活动1一、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FQrFmrFFQGm mF F 122222122121 21919113127160160910167=kQ=Gm=kQ=9.01010106.67101010=2.310 111939，，·×××××××××××....-----（2）电荷间作用力为一对相互作用力，遵循牛顿第三定律。

高中物理选修3-1知识点总结高中物理选修3-1知识点总结高中物理选修3-1知识点总结第一章电场一基本公式1.库仑定律：F静=KQ1Q2r2(k9.0109Nm2/c2)2．场强（1）定义式：EF电q（2）点电荷：EKQr2（3）匀强电强：EUd3.电场力：F电Eq4.电势差：UABWABABqAWAOq5.电场力做功：与重力做功类同，做正功电势能减少，做负做电势能不断增加（1）W电=Uq（2）W电=F电scos6.电容器：QQ（1）cU{（2）Cs4kd7.电荷以初速度为零先进入加速电场U1再进入偏转电场U2：（1）水平侧移技术水平距离即竖直方向位移：U2y2l4U1d（2）：tanU2l2Ud18.带电粒子在电场中的位移：（1）粒子穿过电场的时间：tLv0（2）在磁场中的加速度：aUqmd（3）搬回电场时的侧移距离：y12at2（4）离开电场时的速度偏向角：tanvyatvxv0二．基本规律1.电荷守恒定律a.带同种电荷的相同两球先接触后再分开，则两球各带总电荷量的一半b.带异种电荷的相同两球先之后接触后再分开，则电荷先中和再均分。

2.库仑定律条件：真空中的点电荷3.场强方向：规定：把正电荷受力的方向规定为场强方向4.电场线：（1）不相交、不相切，不闭合（2）密的地方场强大，疏的地方场强弱（3）某点的强场方向与该点的切线方向一致5.等势线：（1）与电场线垂直（2）在等势线上移动电荷，电场力不做功（3）等势线密的地方场强大，疏的地方场强弱6.等量这三类电荷电场分布：7.等量生化电荷电场分布：8.电容器：a.与源断开，电量Q不变；b.与电源接通电压U不变。

9.力做功：（1）电场力：仅仅决定电势能的变化。

正功，电势能减少；负功，电势能增加。

（2）重力：只决定重力势能的变化。

正功，重力势能减少；负功，重力势能增加（3）安培力：做正功电能转化为机械能，做负功机械能转化为电能。

做多少功，就转化多少能量。

（4）洛仑兹力：对运动电荷永远不够做功，始终与速度方向垂直。

高二物理选修3-1电学知识点总结电学是高二学生学习物理的重点内容，有哪些知识点需要了解?下面是小编给大家带来的高二物理选修3-1电学知识点，希望对你有帮助。

高二物理选修3-1电学知识点一、电场基本规律1、电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消灭，它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，在转移过程中，电荷的总量保持不变。

(1)三种带电方式：摩擦起电，感应起电，接触起电。

(2)元电荷：最小的带电单元，任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍，e=1.610-19C密立根测得e的值。

2、库仑定律(1)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，与它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

(2)表达式：k=9.0109N?m2/C2静电力常量(3)适用条件：真空中静止的点电荷。

二、电场能的性质1、电场能的基本性质：电荷在电场中移动，电场力要对电荷做功。

2、电势(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能Ep与电荷量的比值。

(2)定义式：单位：伏(V)带正负号计算(3)特点：○1电势具有相对性，相对参考点而言。

但电势之差与参考点的选择无关。

○2电势一个标量，但是它有正负，正负只表示该点电势比参考点电势高，还是低。

○3电势的大小由电场本身决定，与Ep和q无关。

○4电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力所做的功。

(4)电势高低的判断方法○1根据电场线判断：沿着电场线电势降低。

AB○2根据电势能判断：正电荷：电势能大，电势高;电势能小，电势低。

负电荷：电势能大，电势低;电势能小，电势高。

结论：只在电场力作用下，静止的电荷从电势能高的地方向电势能低的地方运动。

3、电势能Ep(1)定义：电荷在电场中，由于电场和电荷间的相互作用，由位置决定的能量。

电荷在某点的电势能等于电场力把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功。

(2)定义式：带正负号计算(3)特点：○1电势能具有相对性，相对零势能面而言，通常选大地或无穷远处为零势能面。

1．2库仑定律导学案物理备课组 主备人：一．电荷间的相互作用力自主阅读课本P5的实验猜想：静电力的大小：可能与哪些因素有关，说出猜测的理由？问题2：该实验能证实我们的猜想吗？那么这一问题是由谁解决的？二．库仑的实验——库仑扭称实验阅读课本P6的实验问题3:（1）库仑的实验装置是怎样的？与哪个实验很相似？（2）库仑用到什么研究方法？（3）如何解决电荷测量问题,验证F 与Q 的关系？如何验证 F 与r 的关系？（4）库仑的实验得出了什么结论？三．库仑定律自主阅读课本（1）内容：（2）公式：问题4：库仑力的公式与哪个力的公式很相似？库仑定律是否也有适用条件呢？（3）适用条件：问题5：什么是点电荷？与哪个理想模型的定义很相似？问题6：库仑定律中的常量K 是怎样得出的？物理意义是什么？（4）静电力常量K 的值:（5）库仑力合成和分解遵守的法则：【例题1】：已知氢核（质子）质量1.67×2710-kg ．电子的质量是9.1×3110-kg ，在氢原子内它们之间的最短距离为 5.3×1110- m 。

试比较氢核与核外电子之间的库仑力和万有引力。

思考：1.库仑定律中的q 1和q 2是否带正负号？2.此题的结论说明什么问题？三．库仑定律的应用例题2：真空中有三个点电荷，它们固定在边长50 cm 的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是 +2 ×-610 c,求 其中一个电荷所受的库仑力。

课堂训练1. 两个质量分别是m 1、m 2的小球，各用长为L 的丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q 1、q 2时，两丝线张开一定的角度，如图所示，则下列说法正确的是（ ）A.B.C.D.2.在光滑的绝缘水平面上放着带电小球甲和乙，若它们带电荷量的关系是，质量的关系是，则它们在库仑力作用下产生的加速度之比是（ ）A. B.C. D.3.如图所示，三个点电荷固定在一直线上，的距离为距离的2倍，每个点电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个点电荷的电荷量之比为（ ）A. －9：4：－36B. 9：4：36C. －3：2：－6D. 3：2：64. 竖直墙面光滑且绝缘，地面粗糙也绝缘，小球A 、B 带有同种电荷，用指向墙面的水平力F 作用于小球B ．两球分别静止在竖直墙面和水平地面上，如图所示，若将小球B 向左推动少许，当两球重新达到平衡时，作用于B 的水平力仍为F ，与原来的平衡状态相比较( )A ．地面对B 球摩擦力变大B ．地面对B 球支持力变大C ．竖直墙面对小球A 的弹力变大D ．AB 两球之间距离变大5.两个相同小气球带等量电荷（可看作点电荷），两气球相距为L 0，细线间夹角为θ，悬挂物体的质量为m ，气球悬浮在空中不动，求气球的带电量。

2、库仑定律：F k一厂（不带正负号）r（k=9.0 W9N-m2/C2, r为点电荷球心间的距离）3、电场强度定义式：E Fq场强的方向：正检验电荷受力的方向.4、点电荷的场强：E A k-Q2 （Q为场源电「A量）5、电场力做功：W AB qU AB（带正负号）6、电场力做功与电势能变化的关系：W电E p7、电势差的定义式：U AB W AB（带正负q号）8电势的定义式： A W AP（带正负号）q（P代表零势点或无穷远处）9、电势差与电势的关系：U AB A BE丄d（d为沿场强方向的距离）11、初速度为零的带电粒子在电场中加速:v第二章、电路1、电阻定律：R g （I叫电阻率）S2、串联电路电压的分配：与电阻成正比U1 R[ R.1—-—- u 1 1—U总U2 R2，R1 R2 总3、并联电路电流的分配：与电阻成反比I 1 R2 . R2 .丨2 R1 1R R2 干4、串联电路的总电阻：R串R1 R2（ nR）5、并联电路的总电阻：R并了字（旦）R1 R2 n6、I-U伏安特性曲线的斜率：k tan 丄R12、带电粒子在电场中的偏转：加速度一一a理mdqU丨22md v]偏转角--- tan qU丨2md v013、初速度为零的带电粒子在电场中加速并偏转：&闭合电路欧姆定律：I —R r9、闭合电路的路端电压与输出电流的关系:U E I r10、电源输出特性曲线：电动势E:等于U轴上的截距内阻r :直线的斜率r tan E I短选修3-1公式第一章、电场qU2 I2yc * 2qU12md -mU2I24dU；1、电荷先中和后均分：q qi2q2（带正负号）14、电容的定义：C单位：法拉15、平行板电容器的电容:10、匀强电场的电场强度与电势差的关系:偏转量R12安培力的方向判断：左手定则 5、磁通量：BSsin 单位：韦伯 Wb（B 为B 和S 的夹角，即线和面的夹角） * 6、力矩：M FL （L 为力F 的力臂） * 7、通电矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴旋转的磁力矩：15、热功率：P 热l 2R17、电源输出的最大电功率:第三章、磁场1、 磁场的方向：小磁针静止时 N 极的指向2、 安培定则：判断直线电流、环形电流、 通电螺线管的方向。

高中物理选修3-1公式1.电场1.1 电荷的均分公式：q = (q1 + q2)/21.2 库仑定律：F = kq1q2/r^21.3 加速度：a = qU/md1.4 偏转量：y = qUl^2/22mdv^21.5 偏转角：tanθ = qUl/2mdv (不带正负号)1.6 带电粒子在电场中的加速度和偏转量：使用k =9.0×10^9 N·m^2/C^2和点电荷球心间距离r1.7 电场强度的定义式：E = F/q，电场强度的方向为正检验电荷受力的方向1.8 点电荷的场强：EA = kQ/r^2（Q为场源电量）1.9 电场力做功：___（带正负号）1.10 电场力做功与电势能变化的关系：W电 = -ΔE1.11 电势差的定义式：___（带正负号）1.12 电势的定义式：ϕA = WAP/q（带正负号，P代表零势点或无穷远处）1.13 电势差与电势的关系：UAB = ϕA - ϕB1.14 匀强电场的电场强度与电势差的关系：E = U/d（d为沿场强方向的距离）1.15 带电粒子在电场中的加速度：v = (2qU/m)^0.51.16 带电粒子在电场中的偏转：y = qUl^2/2mdv^2 =l^2U^2/4dUm1.17 电容的定义：C = Q/U，单位：法拉F1.18 平行板电的电容：C = εS/4πkd2.电路2.1 电阻定律：R = ρl/S（l为电阻率）2.2 串联电路电压的分配：U1/U = R1/(R1 + R2)，U2/U = R2/(R1 + R2)2.3 并联电路电流的分配：I1/I = R2/(R1 + R2)，I2/I =R1/(R1 + R2)2.4 串联电路的总电阻：R串 = R1 + R2（等于nR）2.5 并联电路的总电阻：R并 = R1R2/(R1 + R2)（等于R12/R1+R2/n）2.6 I-U伏安特性曲线的斜率：k = tanθ = 1/R2.7 部分电路欧姆定律：I = U/R2.8 闭合电路欧姆定律：I = E/(R + r)2.9 闭合电路的路端电压与输出电流的关系：U = E - Ir2.10 电源输出特性曲线：电动势E等于U轴上的截距，内阻r等于直线的斜率r = tanθ = E/I2.11 多用电表：若将电压表量程扩大n倍，需串联电阻R 串 = (n-1)Rg；若将电流表量程扩大n倍，需并联电阻R并 = R/(n-1)。

人教版高中物理选修3-1目录第一章静电场1.电荷及其守恒定律电荷电荷守恒定律元电荷2.库仑定律库仑定律库仑的实验3.电场强度电场电场强度点电荷的电场电场强度的叠加电场线匀强电场4.电势能和电势静电力做功的特点电势能电势等势面5.电势差6.电势差与电场强度的关系7.静电现象的应用静电平衡状态下导体的电场导体上电荷的分布尖端放电静电屏蔽8.电容器的电容电容器电容平行板电容器的电容常用电容器9.带电粒子在电场中的运动带电粒子的加速带电粒子的偏转示波器的管理第二章恒定电流1.电源和电流电源恒定电流3.欧姆定律欧姆定律导体的伏安特性曲线4.串联电路和并联电路串联电路和并联电路的电流串联电路和并联电路的电压串联电路和并联电路的电阻电压表和电流表5.焦耳定律电功和电功率焦耳定律6.导体的电阻影响导体电阻的因素导体的电阻7.闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律路端电压与负载的关系8.多用电表的原理欧姆表多用电表实验: 练习使用多用电表测量小灯泡的电压测量通过小灯泡的电流测量定制电阻测量二极管的正反向电阻实验: 测定电池的电动势和内阻实验原理实验方法数据处理9.简单的逻辑电路“与”门“或”门“非”门第三章磁场1.磁现象和磁场磁现象电流的磁效应磁场地球的磁场2.磁感应强度磁感应强度的方向磁感应强度的大小3.几种常见的磁场几种常见的磁场安培分子电流假说匀强磁场磁通量4.通电导线在磁场中受到的力安培力的方向安培力的大小磁电式电流表5.运动电荷在磁场中受到的力洛仑兹力的方向和大小电视显像管的工作原理6.带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动回旋加速器。

物理选修3-1一、电场1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e ＝1.60×10-19C ）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律：F KQ Q r=122（真空中的点电荷）｛F:点电荷间的作用力(N)； k:静电力常量k ＝9.0×109N?m 2/C 2；Q 1、Q 2:两点电荷的电量(C)；r:两点电荷间的距离(m)； 作用力与反作用力；方向在它们的连线上；同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝ 3.电场强度：E Fq=（定义式、计算式)｛E:电场强度(N/C)，是矢量（电场的叠加原理）；q ：检验电荷的电量(C)｝4.真空点（源）电荷形成的电场E KQr =2｛r ：源电荷到该位置的距离（m ），Q ：源电荷的电量｝ 5.匀强电场的场强ABU E d=｛U AB :AB 两点间的电压(V)，d:AB 两点在场强方向的距离(m)｝ 6.电场力：F ＝qE ｛F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝ 7.电势与电势差：U AB ＝φA -φB ，U AB ＝W AB/q ＝qP E Δ减8.电场力做功：W AB ＝qU AB ＝qEd ＝ΔE P 减｛W AB :带电体由A 到B 时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，U AB :电场中A 、B 两点间的电势差(V )(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)；ΔE P 减 ：带电体由A 到B 时势能的减少量｝9.电势能：E PA ＝q φA ｛E PA :带电体在A 点的电势能(J)，q:电量(C)，φA :A 点的电势(V)｝10.电势能的变化ΔE P 减＝E PA -E PB ｛带电体在电场中从A 位置到B 位置时电势能的减少量｝ 11.电场力做功与电势能变化W AB ＝ΔE P 减＝qU AB (电场力所做的功等于电势能的减少量)12.电容C ＝Q/U(定义式,计算式) ｛C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝13.平行板电容器的电容εSC 4πkd＝（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数）常见电容器14.带电粒子在电场中的加速(Vo ＝0)：W ＝ΔE K 增或22mVt qU ＝15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V 0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用) ： 类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中：dU E ＝ 垂直电场方向:匀速直线运动L ＝V 0t平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动22at d ＝，F qE qUa m m m＝＝＝ 注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分；(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直； (3）常见电场的分布要求熟记；(4)电场强度（矢量）与电势（标量）均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关；(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面；(6)电容单位换算：1F ＝106μF ＝1012PF ；(7）电子伏(eV)是能量的单位,1eV ＝1.60×10-19J ；(8)其它相关内容：静电屏蔽、示波管、示波器及其应用、等势面带电粒子在匀强电场中的类平抛运动一、模型原题一质量为m ，带电量为q 的正粒子从两极板的中部以速度v 0水平射入电压为U 的竖直向下的匀强电场中，如图所示，已知极板长度为L ，极板间距离为d 。

教学设计2 库仑定律本节分析本章的核心是库仑定律，它既是电荷之间相互作用的基本规律，又是学习电场强度的基础．因此，在本节教学中对电荷之间的相互作用，不仅要求学生定性知道,而且通过库仑定律的教学还要求定量了解，但对库仑定律的解题应用，则只限于真空中两个点电荷之间相互作用的一些简单计算．库仑定律是静电学的第一个实验定律，是学习电场强度的基础．本节的教学内容主线有两条:知识层面上掌握真空中点电荷之间相互作用的规律即库仑定律；方法层面上研究多个变量之间关系的方法，间接测量一些不易测量的物理量的方法，及研究物理问题的其他基本方法．学情分析学生在高一已经学习了万有引力的基本知识，为过渡到本节的学习起着铺垫作用．上一节学生已经学习了电荷及电荷守恒定律，知道了使物体带电的几种方法，并且知道了在物体起电的过程中，系统的电荷是守恒的．同时,学生在初中也明确知道电荷之间是有相互作用的:同号电荷相互排斥，异号电荷相互吸引．高二的学生已具备了一定的探究能力、逻辑思维能力及推理演算能力．能在教师指导下通过观察、思考，发现一些问题和解决问题．教学目标错误!知识与技能（1)掌握库仑定律,知道点电荷的概念，并知道库仑定律的适用条件．(2)运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)渗透控制变量的科学研究方法．●情感、态度与价值观通过对本节学习,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的广泛应用．教学重难点错误!重点：库仑定律及适用条件．错误!难点：库仑定律的实验．教学方法教师启发引导教学与探究法相结合，并辅以问题法、演示法、归纳法等．教学准备演示实验、多媒体课件等．教学设计（设计者：赵雪玲)教学过程设计演示一：让带电物体A靠近悬挂在丝线上的带正电小球，观察在不同距离时小球的偏转角研究方法-—控制变量法）控制电荷量Q不变与r2关系;）控制带电小球之间的距离验证静电力F板书设计2 库仑定律一、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荷量的乘积成正比，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：F＝k q1q2 r23．库仑定律的使用条件：真空中两个点电荷之间相互作用4．点电荷：一种理想模型．当带电体的大小比起相互作用的距离小很多时，带电体可视为点电荷二、库仑的实验1．实验方法：控制变量法2．实验思想：（1）小量放大（2）电荷均分教学反思库仑定律是静电学的第一个实验定律，是定量描述点电荷之间的相互作用关系的规律，是学习电场强度的基础，其核心是点电荷之间的相互作用力,理解它的关键就是要理解点电荷．由于它还与力的平衡有密切的联系，所以本节在本学科有重要的地位，本节教学对一些重点、难点知识要进行合理的设计．1．对于电荷之间相互作用力的定量规律，可以让学生先有一个定性的概念，可以通过实验让学生观察讨论并总结．2．对于库仑定律需要强调的有：（1）库仑定律仅适用于计算在真空中两个点电荷的相互作用力，在干燥的空气中也近似成立，而在其他电介质中使用该定律需要增加条件．(2)由于库仑定律只适用于计算真空中两个点电荷的相互作用力大小,因此在实验演示、给出点电荷的定义之后直接提出库仑定律．（3）库仑定律和万有引力定律之间的相似性可以让学生通过练习，自己认识对比并讨论．(4）点电荷的电性有正负之分，但在计算静电力的大小时，可用所带电荷量的绝对值进行计算．根据电荷之间的电荷异同来判断是引力还是斥力．(5）当一个点电荷受到多个点电荷的作用，可以根据力的独立作用原理进行力的合成分解并进行矢量运算．3．对比引力常量测定的卡文迪许扭秤实验,说明库仑扭秤实验的原理，帮助学生理解本节知识．错误!库仑定律的发现过程与启示库仑定律可以说是一个实验定律,也可以说是牛顿引力定律在电学和磁学中的“推论”．如果说它是一个实验定律，库仑扭秤实验起到了重要作用，而电摆实验则起了决定作用；即便是这样，库仑仍然借鉴了引力理论，模仿万有引力的大小与两物体的质量成正比的关系,认为两电荷之间的作用力与两电荷的电荷量也成正比关系．如果说它是牛顿万有引力定律的推论，那么普利斯特利和卡文迪许等人也做了大量工作．因此，从各个角度考察库仑定律,重新准确地对它进行认识,确实是非常必要的．1．科学家对电力的早期研究人类对电现象的认识、研究，经历了很长的时间．直到16世纪人们才对电现象有了深入的认识．吉尔伯特比较系统地研究了静电现象,第一个提出了比较系统原始理论，并引入了“电吸引"这个概念．但是吉尔伯特的工作仍停留在定性的阶段，进展不大。