库仑定律教学及反思
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2.库仑定律整体设计教材分析1.库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律,又是学习电场强度的基础不仅要求学生定性知道,而且还要求定量了解和应用。
2、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远大意义。
教学分析本节内容的核心是库仑定律,它是静电学的第一个实验定律,是学习电场强度的基础。
本节的教学内容的主线有两条,第一条为知识层面上的,掌握真空中点电荷之间相互作用的规律即库仑定律;第二条为方法层面上的,即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。
教学目标1.通过实验,定性了解电荷之间的作用力大小与电荷量的多少以及电荷之间距离大小的关系.2.明确点电荷是个理想模型,知道带电体简化为点电荷的条件.3.了解库仑扭秤实验.4.掌握库仑定律的文字表达及公式表达.教学重点难点1.电荷间相互作用力与距离、电荷量的关系。
2.库仑定律的内容、适用条件及应用。
教学方法与手段1.探究、讲授、讨论、实验归纳2.演示实验、多媒体课件情感态度与价值观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。
课时安排 1课时教具准备有机玻璃棒两根、丝绸一块、细丝线一条、枕形导体两个、球形导体(均带绝缘柄)大小各一个。
教学过程【预习导航】1.自然界中存在正、负两种电荷,同号电荷相斥,异号电荷相吸.2.质点的性质:在物体的大小和形状不起作用,或者所起的作用并不显著而可以忽略不计时,我们近似地把该物体看作是一个只具有质量而其体积、形状可以忽略不计的理想物体。
3.点电荷是当一个带电体本身的大小比它到其他带电体的距离小很多,以至在研究它与其他带电体的相互作用时,该带电体的形状大小以及电荷在其上的分布状况均无关紧要,该带电体可看做一个带电的点。
点电荷类似力学中的质点,它也是一种理想化模型.4.(1)库仑定律内容:真空中两个静止的点电荷之间的作用力(斥力或引力)与这两个电荷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,作用力的方向沿着这两个点电荷的连线。
《库仑定律》教案【7篇】《库仑定律》教案篇一一、任务分析本节课使用的课本是人民教育出版社出版的高中物理选修3-1。
本节课的内容是第一章其次节库仑定律。
本节内容的核心是库仑定律,它是静电学的第一个试验定律,是学习电场强度的根底,是电磁学的根本定律,也是物理学的根本定律之一。
库仑定律说明了带电体相互作用的规律,为整个电磁学奠定了根底,因此在本章中具有很重要的地位。
在学习本节课的内容之前,学生已经具有质点的抱负化模型的思维方法,知道两轻质小带电体因相互作用而吸引或排斥。
育才中学是一所扶贫寄宿制学校,学生大多数来自宁南山区。
他们缺乏自主动手力量,合作探究的意识,沟通评估的习惯。
因此,在教学中教师要适时的鼓舞和引导。
本节课的教学内容的主线有两条,第一条为学问层面上的,首先通过“演示”栏目中“探究影响电荷间相互作用力的因素”的定性试验导入。
在此根底上,展现库仑定律建立的历史背景。
把握真空中点电荷之间相互作用的规律即库仑定律;其次条为方法层面上的,即讨论多个量之间关系的方法,间接测量一些不易测量的物理量的方法,及讨论物理问题的其他根本方法。
体会掌握变量法、抱负模型法、类比法在物理学中的重要性。
二、教学目标1、学问与技能(1)了解电荷间的相互作用力规律,把握库仑定律的内容及其应用。
(2)通过演示试验,先定性了解电荷间的相互作用力,进而明确库仑定律及适用条件。
2、过程与方法,情感、态度与价值观(1)通过观看演示试验,概括出电荷间的作用规律。
培育学生观看、分析、概括力量。
(2)通过静电力与万有引力的比照,体会自然规律的多样性与统一性。
(3)体会讨论物理问题的一些常用方法,如掌握变量法、抱负模型法、类比法等。
三、重点和难点重点:电荷间相互作用力与距离、电荷量的关系。
难点:库仑定律的内容、适用条件就应用。
四、教学资源1、视频片段:库仑扭秤2、演示试验:探究影响电荷间相互作用力的因素的试验3、课件:PPT幻灯片五、设计思路依据新课程改革的理念与目标,要求重视发挥学生学习的主体性,在学习过程中丰富学生的体验,让学生在教师的指导下亲自去观看、试验、分析、归纳、应用等,在参加体验的根底上学习学问与方法,培育科学精神和科学态度。
库仑定律的教学反思一、对课本演示实验的改进改进理由:由于孤立带电物体和悬挂小球的带电量很少,再加上空气潮湿的影响, 放电较快,小球单线悬挂稳定度不够等因素,此演示实验成功率很低。
可进行以下改进:1、在悬挂点再挂一竖直线用以体现偏角的大小,观察效果更明显2、悬挂小球改为悬挂导电小纸片。
经过多次选择不同材料试验比较,使用导电小纸片的效果最理想。
3、改变悬挂方式有两根等长约40厘米红色细线成一定夹角将纸片悬挂在支架上,取代单线,以此来避免演示时晃动,扭转,确保偏离时的稳定。
4、电荷改由感应起电机提供。
直接有感应起电机的一个小球充当带电物体,最大限度的增加带电体的电量。
5、可将孤立带电物体0也悬挂,改变其带电量以判断作用力的大小与其带电量也有关。
6、可换为异种电荷进一步实验。
二、做好类比是关键万有引力与库仑力都遵循“平方反比”关系,表达形式也十分相似,但都很难通过实验定量研究。
为此库仑定律的教学可在万有引力定律教学的基础上做好类比教学是关键。
1、定律内容的类比:万有引力定律:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。
第1页共2页库仑定律:真空中的两个点电荷之间的作用力,跟它们的电荷量的乘积成正比, 跟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、使用条件的类比:万有引力定律适用于质点;库仑定律适用于真空中的点电荷3、模型的类比:质点与点电荷4、表达式的类比:万有引力表达式;库仑力表达式5、常量测量的类比:万有引力常量G是通过卡文迪许扭秤实验测得;静电力常量K 是通过库仑扭秤实验测得三、注意万有引力定律与库仑定律的区别:首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力,绝没有相排斥的力。
其次,由计算结果看出,电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多,因此在研究微观带电粒子间的相互作用时,主要考虑静电力,万有引力虽然存在,但相比之下非常小,所以可忽略不计。
引问:现在我们已经知道F与R、Q1、Q2有关,但这只是定性的,那么,F与Q1、Q2、r 之间有什么样的定量关系呢?下面我们来具体研究这个问题。
提问:我们可用什么方法来研究F与Q1、Q2、r三个变量之间的定量关系呢?引问:科学研究过程中,都是有一定目标和计划的,所以过程中充满了不断的猜测和验证的过程,那么下面我们在已有结果的基础上,猜测一下,F与Q1、Q2、r三个变量之间的定量关系可能是什么样的?学生:猜测出不同的符合已有结果的表达式。
提问:下面,我们要做的是设计实验来验证猜测,那么,如图2所示的装置能不能来验证猜测。
问题:电荷间的相互作用力怎么测?电荷间的距离怎么测?问题:电荷的电量怎么定量测定?可采用一个带电量为Q的球和若干完全相同的不带电球接触,则小球所带电量会依次变为Q/2、Q/4、Q/8……,采用这种方法就可以得到确定量的带电小球。
思考:我们现在的实验装置能否很好的来验证F与Q1、Q2、r三个变量之间的定量关系呢?可以如何来改进实验装置。
引出库仑的扭称装置,如图3。
说明:解释装置的特点和实验原理。
领会光放大的方法设计探究方案,得出结论,介绍物理学史,库仑的实验得出探究结论:真空中两个点电荷之间的相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟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。
引导写出定量表达式F=kQ1.Q2/r2说明式中各量的物理意义,注意库仑力,点电荷的概念,k的数值推想并确定公式的适用注意事项引导学生探讨:请将本式与万有引力定律的表达式对比一下,有什么异同提示:从大小、方向和力的性质等几个方面进行对比;四、学以致用见课本例题1,通过计算,比较并体会微观粒子中这两个力的大小五、拓展延伸引导思考,如果多个电荷间相互作用,该如何处理呢见课本例题2,通过讨论分析得出多个点电荷及带电体间库仑力的计算处理方法六、总结归纳本节与作业布置(略)本节自测1. 关于元电荷的理解,下列说法正确的是()A. 元电荷就是电子B. 元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量C. 元电荷就是质子D. 物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍2. 对点电荷的理解,你认为正确的是()A. 体积很大的带电体都不能看作点电荷B. 只有体积很小的带电体才能看作点电荷C. 只要是均匀的球形带电体,不管球的大小,都能被看作点电荷D. 当两个带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体都能看作点电荷3. 两点电荷相距为d,相互作用力为F;保持两点电荷电荷量不变,改变它们之间的距离,使之相互作用力的大小变为4F,则两电荷之间的距离应变为()A. 4dB. 2dC. d/2D. d/44.带电荷量分别为4q和-6q的两个相同的金属小球保持一定的距离(比小球的直径大得多),相互作用的静电力为F;若将它们接触后分开,并再放回原处,它们的相互作用力为()A. 24FB. 25FC. F/24D. 25F/245.真空中有两个点电荷Q1和Q2,相距18cm,已知Q1是正电荷,其电荷量为1.8×10-12C,它们之间的引力大小为F=1.0×l0-12N,求Q2的电荷量及带电性质。
《库仑定律》教学案例及改进一、教学设计问题设计授课内容双边活动时间分配电荷间相互作用力的大小跟什么相关,存有怎样的规律?在这个实验中观察到什么现象?由此能够得到什么样的结论?(一)引入新课上节课我们学习了电荷及电荷守恒定律,了解了物质内部的微观结构,掌握了物体带电的实质。
通过静电感应现象知道电荷间存有相互作用力。
那么电荷间相互作用力的大小跟什么相关,存有怎样的规律?这节课我们就来深入学习这方面的知识。
(二)实行新课一、库仑定律1.演示实验演示:用与丝绸摩擦过的有机玻璃棒反复多次使球带正电,再用丝线将小球悬于铁架台上,使较大的球靠近,小球放在不同位置。
如图所示。
现象:位置不同,偏角不同,且距离越近,偏角越大。
结论:偏角越大,说明小球所受电力越大,即两球距离越大,电力越大。
演示:将较大球放在同一位置,增大或减小其所带电量。
现象:带电量越大,偏角越大。
教师演示,学生观察学生观察实验现象,思考并回答问题。
3′5′(2)适用条件:a .真空,通常在干燥的空气中也适用。
b .静止的点电荷(3)应用库仑定律解题时应注意(投影出示)a .先看所给题中是否满足真空(或干燥空气)中点电荷的适用条件.b .大小:F=k221rQ Q ,Q 1、Q 2仅带电荷量的绝对值,各物理量均取国际制单位。
c.方向:同性相斥,异性相吸。
[例题1]试比较氢原子中电子和质子间的静电引力和万有引力的大小。
已知电子的质量m 1=9.1×10-31kg ,质子的质量m 2=1.67×10-27 kg ,电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C ,电子与质子间的最短距离为5.3×10-11m 。
解:电子和质子的静电力F 1和万有引力F 2分别是 F 1=k221r Q Q ,F 2=G 221r m m 119212121101.91067.61060.1100.9⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-m Gm Q kQ F F [指出]从例题中看出,电子和质子的静电引力F 1是它们间万有引力F 2的2.3×1039倍.正因为如此,以后在研究带电微粒间相互作用时,经常忽略万有引力. 库仑定律和万有引力定律都遵从二次平方反比规律,人们至今还不能说明它们的这种相似性,物理学家还在继续研究.希望大家能学有所成,以后在这方面的研究有所突破.库仑定律是电磁学的基本定律之一。
教科版选修3《库仑定律》教案及教学反思一、教案1. 教学目标•了解库仑定律的基本概念、公式和单位;•能够运用库仑定律计算电场强度、电荷之间的作用力和电势能差;•能够分析和解决一些与电场、电势能等有关的问题。
2. 教学内容1.库仑定律的概念;2.库仑定律的公式及单位;3.电场强度的定义及计算;4.电荷之间的作用力公式及计算;5.电势能差的概念及计算。
3. 教学步骤步骤一:导入通过展示一些与电场、电势能等有关的现象或实验现象,引导学生进入本课的学习氛围。
例如:•实验室中充满电场的铁丝球;•同性电荷相斥异性电荷相吸;•电场能够做功等现象。
步骤二:概念讲解向学生介绍库仑定律的概念和基本意义,让学生了解物理学家康普顿是如何发现库仑定律的。
步骤三:公式公示向学生展示库仑定律公式及单位,让学生了解电场强度、电荷量、电势能、距离等物理量的计量单位。
步骤四:计算演示举例说明如何运用库仑定律,计算电场强度、电荷之间的作用力和电势能差等问题。
步骤五:情境模拟让学生在实际情境中应用所学知识解决问题,例如:•粒子在电场中的受力•点电荷不同位置上的电势能差步骤六:综合实践设计一些小实验或课堂作业,让学生应用所学的知识,对电场、电势能差等方面的问题进行理论分析和计算。
4. 教学评价通过课堂教学和作业检查,对学生掌握库仑定律中的基本概念、公式及计算方法进行评价。
二、教学反思《库仑定律》是高中物理中比较重要的一个知识点,涉及到电学基础中的一些重要概念和原理,枯燥的理论教学和复杂的公式计算都使得学生对这一知识点望而却步。
针对这一情况,我在教学中通过一些方法和策略,使学生更加轻松地掌握和理解库仑定律。
首先,我从生活中的实例出发,用形象的语言、具体的场景开启了这一知识点的教学。
比如我用日常中通用的无线充电器为例,引出电荷相斥相吸的现象,电场强度标志着充电器上真空中的电场强度大小,而电势能则是衡量电荷在不同位置上的电能变化程度。
这样的例子能够很好地激发学生的兴趣,也更符合高中阶段学生的认知水平。
库仑定律教学设计库仑定律的学情分析1.学生在初中已经学习了电学的基本知识,知道了关于静电现象的一些实例,比如:摩擦起电;2.通过上节电荷及电荷守恒定律的学习,学生进一步了解了起电的方式,以及两种电荷间的排斥和吸引作用,从而为过渡到本节的学习起着铺垫作用。
3.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。
比如:学生已经具备对带电体进行受力分析的能力,并且能在老师指导下通过观察、思考,发现一些问题和解决问题,所以,学生可以独立思考,设计实验并进行解决问题。
4.提前让学生结合学案中的自学提纲预习教材,了解本节的主要内容,先独自解决部分问题。
库仑定律的效果分析1.通过引入练习,学生对前期的知识掌握还可,能通过观察得出电荷间哪种作用的结果。
2.通过实际研究对象和理论研究对象的类比得出点电荷,强化研究物理问题的思路,是从简单到复杂,结合质点,确定了点电荷这个理想化模型。
学生对点电荷的接受和理解及其意义还可,基本把握以质点去衡量是否看成点电荷的前提。
3.通过猜想,确立实验方法,到方案设计到方案是实施操作,学生基本都能达标,会通过观察,定性或定量的分析所研究问题的关键。
4.通过定性实验,学生能得出库仑力跟电荷量及电荷间距的定性关系。
5.通过观看视频和动画,学生理解库仑定律实验的过程方法,并了解库仑如何利用电荷平分思想解决问题的方法。
6.学生对库仑定律的内容理解及应用,接受也可以,知道了表达式的物理意义与数学形式的区别,并会用表达式解决了相应问题。
7.展示学生的收获过程中,学生能进一步呈现课堂思路和内容。
总之,本节课达到预期的效果,把在演示实验基础上,加入学生的定性探究实验,模拟规律探究的过程,使学生思维积极活跃,有认知冲突,有精彩观念;而且通过展示学生的计算结果和学生的互评环节,使学生参与度提高,从而达到教学目标的同时,也使不同层次的学生均有收获;而且各环节中,师生交流对话充分,教学相长,形成民主和谐、相互尊重、合作探究的教学氛围,反映出浓厚的课堂。
高中物理库仑定律教案一、教学目标1. 让学生了解库仑定律的发现过程,掌握库仑定律的内容和适用范围。
2. 培养学生运用控制变量法研究物理问题的能力。
3. 通过对库仑定律的学习,使学生认识自然界中电荷间相互作用的规律。
二、教学重点与难点1. 教学重点:库仑定律的内容、适用范围和公式。
2. 教学难点:库仑定律的发现过程,以及如何运用控制变量法研究物理问题。
三、教学方法1. 采用讲授法讲解库仑定律的发现过程、内容和适用范围。
2. 运用控制变量法进行实验,引导学生观察、分析、归纳库仑定律。
3. 利用多媒体展示实验现象,增强学生对库仑定律的理解。
四、教学内容1. 库仑定律的发现过程:介绍库仑定律的发现背景,回顾库仑实验。
2. 库仑定律的内容:电荷间的相互作用力与它们的电荷量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
3. 库仑定律的适用范围:真空中两个静止点电荷间的相互作用。
4. 库仑定律的公式:F = k Q1 Q2 / r^2,其中F为电荷间相互作用力,k 为库仑常数,Q1和Q2分别为两个电荷的电荷量,r为它们之间的距离。
五、教学过程1. 导入新课:通过回顾上一个章节的内容,引导学生进入库仑定律的学习。
2. 讲解库仑定律的发现过程:介绍库仑定律的发现背景,回顾库仑实验。
3. 讲解库仑定律的内容和适用范围:引导学生理解库仑定律的基本概念和条件。
4. 讲解库仑定律的公式:解释公式中的各个物理量的含义和关系。
5. 运用控制变量法进行实验:安排学生分组进行实验,观察、分析、归纳库仑定律。
6. 总结与拓展:总结本节课的主要内容,提出思考题,引导学生课后思考和自主学习。
7. 布置作业:布置有关库仑定律的应用题,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问学生,了解他们对库仑定律的理解程度。
2. 实验报告:评估学生在实验中的观察、分析、归纳能力。
3. 作业完成情况:检查学生作业,了解他们对库仑定律公式的掌握和应用能力。
《库仑定律》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解库仑定律的基本概念和公式。
2. 能够运用库仑定律解决简单的静电力问题。
3. 通过对库仑定律的探究,培养科学探究精神和动手实践能力。
二、教学重难点1. 教学重点:理解库仑定律,掌握其应用。
2. 教学难点:如何准确应用库仑定律解决实际问题。
三、教学准备1. 准备教学PPT,包括图片、动画、公式等。
2. 准备教学用静电力实验器材。
3. 准备与库仑定律应用相关的问题。
4. 制作一些用于课堂讨论和互动的小道具。
四、教学过程:1. 引入课题(1)通过日常生活实例,让学生感受电场和电荷,激发学生对电场和电荷的好奇心。
(2)回顾电荷的基本性质,让学生了解电荷是构成物质的基本粒子之一,具有正负两种基本性质。
(3)介绍库仑定律的基本概念和规律,引导学生进入本节课的主题。
2. 介绍库仑定律的基本内容和规律(1)讲解库仑定律的内容和意义,强调其与日常生活和生产实践的联系。
(2)介绍库仑力与电荷量的关系,引导学生通过实验探究得出结论。
(3)介绍库仑定律的适用范围和限制条件,让学生了解其局限性。
3. 实验探究(1)设计实验方案,引导学生利用身边的器材进行实验探究。
(2)组织学生分组实验,观察实验现象并记录数据。
(3)分析实验数据,得出结论并验证库仑定律。
4. 课堂讨论与总结(1)组织学生讨论实验结果和结论,引导学生深入理解库仑定律。
(2)总结本节课的主要内容和知识点,强调重点和难点。
(3)布置课后作业和思考题,让学生进一步巩固和应用所学知识。
5. 拓展延伸(1)介绍电场强度、电势、电容等电学概念,引导学生了解电学的基本概念和规律。
(2)介绍静电感应、静电屏蔽等电学现象和应用,拓展学生的知识面。
(3)鼓励学生通过查阅资料等方式,了解更多有关电学的知识和应用,激发学生对电学的兴趣和爱好。
教学设计方案(第二课时)一、教学目标1. 理解库仑定律的内容和适用条件。
2. 掌握库仑力计算公式,并能进行简单的计算。
《库仑定律》教学案例及改进一、教学设计问题设计授课内容双边活动时间分配电荷间相互作用力的大小跟什么相关,存有怎样的规律?在这个实验中观察到什么现象?由此能够得到什么样的结论?(一)引入新课上节课我们学习了电荷及电荷守恒定律,了解了物质内部的微观结构,掌握了物体带电的实质。
通过静电感应现象知道电荷间存有相互作用力。
那么电荷间相互作用力的大小跟什么相关,存有怎样的规律?这节课我们就来深入学习这方面的知识。
(二)实行新课一、库仑定律1.演示实验演示:用与丝绸摩擦过的有机玻璃棒反复多次使球带正电,再用丝线将小球悬于铁架台上,使较大的球靠近,小球放在不同位置。
如图所示。
现象:位置不同,偏角不同,且距离越近,偏角越大。
结论:偏角越大,说明小球所受电力越大,即两球距离越大,电力越大。
演示:将较大球放在同一位置,增大或减小其所带电量。
现象:带电量越大,偏角越大。
教师演示,学生观察学生观察实验现象,思考并回答问题。
3′5′(2)适用条件:a .真空,通常在干燥的空气中也适用。
b .静止的点电荷(3)应用库仑定律解题时应注意(投影出示)a .先看所给题中是否满足真空(或干燥空气)中点电荷的适用条件.b .大小:F=k221rQ Q ,Q 1、Q 2仅带电荷量的绝对值,各物理量均取国际制单位。
c.方向:同性相斥,异性相吸。
[例题1]试比较氢原子中电子和质子间的静电引力和万有引力的大小。
已知电子的质量m 1=9.1×10-31kg ,质子的质量m 2=1.67×10-27 kg ,电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C ,电子与质子间的最短距离为5.3×10-11m 。
解:电子和质子的静电力F 1和万有引力F 2分别是 F 1=k221r Q Q ,F 2=G 221r m m 119212121101.91067.61060.1100.9⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-m Gm Q kQ F F [指出]从例题中看出,电子和质子的静电引力F 1是它们间万有引力F 2的2.3×1039倍.正因为如此,以后在研究带电微粒间相互作用时,经常忽略万有引力. 库仑定律和万有引力定律都遵从二次平方反比规律,人们至今还不能说明它们的这种相似性,物理学家还在继续研究.希望大家能学有所成,以后在这方面的研究有所突破.库仑定律是电磁学的基本定律之一。
库仑定律教案教案5篇库仑定律教案教案篇1学问目标:1.把握库仑定律,知道点电荷的概念,并理解真空中的库仑定律. 2.会用库仑定律进展有关的计算.力量目标:1.渗透抱负化方法,培育学生由实际问题进展简化抽象建立物理模型的力量.2.渗透掌握度量的科学讨论方法德育目标: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:试验归纳法、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像的形式呢?早在我国东汉时期人们就把握了电荷间相互作用的定性规律,定量争论电荷间相互作用则是两千年后的法国物理学家库仑.库仑做了大量试验,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:3.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详细分布,可视为集中于一点的电荷.b:点电荷是一种抱负化模型.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很多点电荷组成的,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):静电力恒量。
重要的物理常数=9.0×109c2,其大小是用试验方法确定的。
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,各物理量的单位必需是:f:n、q:c、r:。
库仑定律的教学设计与反思关岭民中叶红艳教材分析:本单元教材的核心是库仑定律,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。
因此,在本单元教学中对电荷间的相互作,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。
教学目标(一)知识目标: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)能力目标:1、使学生获得处理信息、思考和解决问题的方法和能力;2、使学生获得将书本知识用于实际生活的能力。
(三)德育目标:1、介绍元电荷时适当扩展,渗透物质无限可分的辩证唯物主义观点;2、通过小组协作学习培养学生的合作精神;3、通过开展模拟实验室,培养学生进行科学观察、时间的意识和能力。
重点难点:重点:库仑定律的内容.难点: 库仑定律的应用.教学过程:教师提问:自然界中存在哪几种形式的电荷?初中我们已学过摩擦起电,请问:跟丝绸摩擦过的玻璃棒带什么电?跟毛皮摩擦过的橡胶棒又带什么电?学生回答:正负两种电荷,玻璃棒带正电,橡胶棒带负电。
教师提问:起电方式?学生回答:摩擦起电、接触起电。
教师用验电器演示验证摩擦起电和接触起电。
教师用实验演示感应起电,并用实验验证一端带正电,一端带负电。
(感应起电后,用带正电的玻璃棒靠近两端丝带,一端丝带与棒吸引,一端排斥,从而说明感应起电后,铜壳一端带正电,一端带负电)教师提问:摩擦起电、接触起电、感应起电三种起电方式的微观机理是否相同?起电实质是什么?学生回答:相同,都是电荷转移和得失。
教师提出电荷守恒定律,同时简单介绍密立根油滴实验,提出元电荷量的概念。
教师提问:这是一个包有铝箔的不带电的小球,现在把它悬挂起来。
当我们用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近小球时,请大家猜想会发生什么现象?学生回答:小球被吸引,小球被排斥,先吸引后排斥……教师:大家的猜想对不对,我们用实验来验证一下。
沪科教版高二物理选修1《电学中的第一个定律—库仑定律》教案及教学反思教学目标1.理解电场的概念,熟悉与之有关的概念及公式。
2.掌握库仑定律的表述和应用。
3.了解静电场的本质和特点。
教学内容教学内容主要有两部分:一是库仑定律的讲解及运用,二是对静电场的认识。
库仑定律的讲解及运用库仑定律介绍了电荷间的相互作用规律,其主要表述为:$F=\\frac{1}{4πε_0} \\frac{q_1q_2}{r^2}$其中,F为两点电荷间的相互作用力,q1和q2分别为两点电荷的电荷量,r为两电荷之间距离,ε为真空介质中的介电常数。
在授课中,我通过讲授和举例,帮助学生理解库仑定律的原理和用途。
首先,我以静电吸附为例,展示了库仑定律的应用,然后鼓励学生自己展开思考,尝试解决类似问题。
在实践中,我们还设置了实验环节,让学生在一个封闭的空间内,通过静电感应的方式,观察在不同距离下两个带电体之间的相互作用力的变化。
通过实验数据的测量、计算和分析,学生更好地理解了库仑定律及其应用。
静电场的认识静电场是一个很抽象的概念,对于初学者而言往往比较难以理解。
为了帮助学生更好地理解静电场的本质和特点,我在课堂上进行了详细的解释和演示。
我先向学生介绍了电场的概念,然后又通过实验和模拟图像等方式,让学生更好地理解、感受电场。
在实验环节,我让学生手动构建一种电场,可以通过光电仪器观察到点电荷在电场中的运动轨迹。
此外,我也向学生展示了一些更具有视觉效果的电场模拟图像,以更直观的方式加深学生对电场的感受和认识。
教学方法教学方法主要采用了讲授、实验等多种方式。
让学生在不同的环节中更好地理解、掌握知识。
讲授在库仑定律的讲授环节,我们主要采用了讲授的方式,帮助学生理解公式中的各个变量、量纲关系等。
通过幽默风趣的语言表达方式,吸引学生的注意力和兴趣。
对于学生遇到的疑难问题,则及时进行解答和指导,确保学生的学习效果。
实验在库仑定律实验环节,我们安排了多组学生,每组学生都有自己的实验设备。
《库仑定律》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解库仑定律的基本观点和公式。
2. 能够运用库仑定律解决简单的静电力问题。
3. 培养观察、分析、归纳的能力。
二、教学重难点1. 教学重点:理解库仑定律,并能运用其解决静电力问题。
2. 教学难点:理解并掌握库仑定律的适用条件和限制。
三、教学准备1. 准备教学用视频或图片,展示静电力现象。
2. 准备相关例题和练习题,以稳固库仑定律的应用。
3. 准备实验设备,进行简单的静电力实验。
4. 了解学生已掌握的电学基础知识,以便进行教学。
四、教学过程:1. 引入课题教师通过展示带电物体互相作用的图片或视频,引导学生思考带电物体之间的互相作用力是如何产生的。
学生讨论并回答问题,引出库仑力这个观点。
教师介绍库仑力的大小和方向如何计算,并引出库仑定律。
2. 讲授库仑定律教师介绍库仑定律的内容和意义,并诠释如何用数学公式表示库仑定律。
教师通过举例说明库仑定律的应用,如带电粒子在电场中的运动、带电物体之间的互相作用等。
3. 实验验证库仑定律教师介绍历史上科学家验证库仑定律的实验方法和原理,并介绍摩登科技手段(如计算机模拟)对验证库仑定律的作用。
学生思考如何用摩登科技手段验证库仑定律,并展开讨论。
4. 探究学习教师引导学生探究学习库仑定律的应用,如带电粒子在磁场中的运动、电磁感应等,并鼓励学生提出自己的问题和猜想。
学生通过实验或讨论等方式探究学习,加深对库仑定律的理解和应用。
5. 教室小结和作业安置教师对本节课的内容进行总结,强调重点和难点,并安置相应的作业以稳固所学知识。
课后反思和评判:教师和学生共同对本节课的教学效果进行反思和评判,以便更好地改进教学方法和提高教学质量。
教学设计方案(第二课时)一、教学目标1. 理解库仑定律,能运用该定律进行定量计算。
2. 学会分析两个点电荷之间的互相作用力干系。
3. 培养观察、分析、解决问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点:库仑定律的理解和应用。
《库仑定律》教案(5篇材料)第一篇:《库仑定律》教案《静电力库仑定律》教案莆田十中吴珍发【三维目标】知识与技能:1.知道点电荷的概念,理解并掌握库仑定律的含义及其表达式;2.会用库仑定律进行有关的计算,培养学生运用定律解决实际问题能力;3.知道库仑扭称的原理。
过程与方法:1.通过学习库仑定律得出的过程,体验从猜想到验证、从定性到定量的科学探究过程,学会通过间接手段测量微小力的方法;2.通过探究活动培养学生分析问题并利用有关物理知识解决物理问题的研究方法。
情感、态度和价值观:1.通过对点电荷的研究,让学生感受物理学研究中建立理想模型的重要意义;2.通过静电力和万有引力的类比,让学生体会到自然规律有其统一性和多样性。
【教学重点】1.建立库仑定律的过程;2.库仑定律的应用。
【教学难点】库仑定律的实验验证过程,库仑定律的应用。
【教学方法】实验探究法、交流讨论法,启发引导法【教学过程和内容】<引入新课>同学们,通过前面的学习,我们知道“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”,这让我们对电荷间作用力的方向有了一定的认识。
我们把电荷间的作用力叫做静电力,那么静电力的大小满足什么规律呢?让我们一起进入本章第二节《库仑定律》的学习。
<库仑定律的发现> 活动一:思考与猜想同学们,电荷间的作用力是通过带电体间的相互作用来表现的,因此,我们应该研究带电体间的相互作用。
可是,生活中带电体的大小和形状是多种多样的,这就给我们寻找静电力的规律带来了麻烦。
早在300多年以前,伟大的牛顿在研究万有引力的同时,就曾对带电纸片的运动进行研究,可是由于带电纸片太不规则,牛顿对静电力的研究并未成功。
(问题1)大家对研究对象的选择有什么好的建议吗?在静电学的研究中,我们经常使用的带电体是球体。
(问题2)带电体间的作用力(静电力)的大小与哪些因素有关呢?请学生根据自己的生活经验大胆猜想。
<定性探究>电荷间的作用力与影响因素的关系实验表明:电荷间的作用力F随电荷量q的增大而增大;随距离r 的增大而减小。
库仑定律教案范文【教案】库仑定律一、教学目标:1.理解电荷和电场之间的相互作用关系;2.掌握库仑定律的含义和计算方法;3.培养学生的实验探究能力,通过实验验证库仑定律的成立。
二、教学重点:1.理解库仑定律的物理概念;2.掌握库仑定律的计算方法。
三、教学难点:1.理解和掌握电场强度、电荷量和力的关系;2.运用库仑定律解决实际问题。
四、教学过程:【引入】1.利用投影仪展示一张两个带电粒子之间相互排斥的示意图,引导学生思考带电物体之间的相互作用。
2.引发学生对库仑定律的疑问,鼓励学生提出问题并进行讨论。
【理论讲解】1.提供近似推导库仑定律的公式,并解释每个变量的物理含义。
2.通过示意图和实际例子,讲解电荷量、电场强度和力的关系。
3.引导学生理解库仑定律所描述的力的特性(比如大小、方向等)。
【实验】1.安排小组实验,每组两名学生参与。
2.实验材料准备:a.两个小球,一个带正电,一个带负电;b.电子秤、电荷仪等实验器材;c.导线和电源。
3.实验步骤:a.将小球用导线和电源连接起来;b.测量小球的电荷量,并记录下来;c.分别测量带正电和带负电小球之间的距离;d.通过改变距离,测量带正电小球上的反作用力,并记录下来;e.更换带负电小球,重复实验步骤d;f.通过数据分析,验证库仑定律的成立。
【讨论与总结】1.对实验数据进行分析,绘制力与距离、力与电荷量的关系曲线。
2.通过讨论,总结出库仑定律的特点和应用场景。
3.引导学生思考库仑定律的局限性和扩展应用。
【拓展延伸】1.将库仑定律与万有引力定律进行类比比较,讨论其异同之处。
2.探究带电粒子在电场中的运动规律,让学生进一步理解电场强度的作用。
五、教学反思:通过本节课的教学,学生们对库仑定律的基本概念和计算方法有了较深入的理解。
实验环节的设计帮助学生巩固了理论知识,培养了他们的实验探究能力。
然而,由于时间有限,部分学生对于库仑定律的深入理解还有欠缺,需要在以后的教学中进一步强化。
《库仑定律》教学案例及改进一、教学设计
问题设计授课内容双边活动
时间分配
电荷间相互作用力的大小跟什么有关,存在怎样的规律?
在这个实验中观察到什么现象?由此可以得到什么样的结论?(一)引入新课
上节课我们学习了电荷及电荷守恒定律,
了解了物质内部的微观结构,掌握了物体
带电的实质。
通过静电感应现象知道电荷
间存在相互作用力。
那么电荷间相互作用
力的大小跟什么有关,存在怎样的规律?
这节课我们就来深入学习这方面的知识。
(二)进行新课
一、库仑定律
1.演示实验
演示:用与丝绸摩擦过的有机玻璃棒反复
多次使球带正电,再用丝线将小球悬于铁
架台上,使较大的球靠近,小球放在不同
位置。
如图所示。
现象:位置不同,偏角不同,且距离越近,
偏角越大。
结论:偏角越大,说明小球所受电力越大,
即两球距离越大,电力越大。
演示:将较大球放在同一位置,增大或减
小其所带电量。
现象:带电量越大,偏角
越大。
教师演示,学生观
察
学生观察实验现
象,思考并回答问
题。
3′
5′
(2)适用条件:a .真空,通常在干燥的空气中也适用。
b .静止的点电荷
(3)应用库仑定律解题时应注意(投影出示)
a .先看所给题中是否满足真空(或干燥空气)中点电荷的适用条件.
b .大小:F=k
22
1r
Q Q ,Q 1、Q 2仅带电荷量的绝对值,各物理量均取国际制单位。
c.方向:同性相斥,异性相吸。
[例题1]试比较氢原子中电子和质子间的静电引力和万有引力的大小。
已知电子的质量m 1=9.1×10-31kg ,质子的质量m 2=1.67×10-27 kg ,电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C ,电子与质子间的最短距离为5.3×10-11m 。
解:电子和质子的静电力F 1和万有引力F 2分别是 F 1=k
221r Q Q ,F 2=G 2
2
1r m m 119212121101.91067.61060.1100.9⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
=-m Gm Q kQ F F [指出]从例题中看出,电子和质子的静电引力F 1是它们间万有引力F 2的2.3×1039倍.正因为如此,以后在研究带电微粒间相互作用时,经常忽略万有引力. 库仑定律和万有引力定律都遵从二次平方反比规律,人们至今还不能说明它们的这种相似性,物理学家还在继续研究.希望大家能学有所成,以后在这方面的研究有所突破.
库仑定律是电磁学的基本定律之一。
任一带电体均可看成由许多点电荷组成,如果
问题设计授课内容双边活动时间分配
如何求出带电体间的静电力的大小和方向?清楚带电体的电荷分布,依据库仑定律和
平行四边形定则即可求得。
例2解:如图所示,每个点电荷都受
到其他两个点电荷的斥力,只求出其中一
个点电荷受的库仑力即可。
以q3为研究对象,共受到F1和F2的
作用,q1=q2=q3=q,相互间的距离r 都相同。
144
.0
2
2
2
1
=
=
=
r
q
k
F
F N
根据平行四边形定则,合力
25
.0
30
cos
2
1
=
︒
=F
F N
教师引导学生分
析教材例2,体会
应用库仑定律和
平行四边形定则
计算库仑力
6′
作业与练习1.问题与练习:3、4、5
2.完成成才之路有关练习
课后小节:本节课主要讨论了:库仑定律的理解及应用;库伦扭秤试验。
课后小结
二、对本节教学的改进建议
(一)对演示实验的改进
改进理由:由于孤立带电物体和悬挂小球的带电量很少,再加上空气潮湿的影响,放电较快,小球单线悬挂稳定度不够等因素,此演示实验成功率很低。
可进行以下改进:
1、在悬挂点再挂一竖直线用以体现偏角的大小,观察效果更明显
2、悬挂小球改为悬挂导电小纸片。
经过多次选择不同材料试验比较,使用导电小纸片的效果最理想。
3、改变悬挂方式有两根等长约40厘米红色细线成一定夹角将纸片悬挂
在支架上,取代单线,以此来避免演示时晃动,扭转,确保偏离时的稳定。
4、电荷改由感应起电机提供。
直接有感应起电机的一个小球充当带电
物体,最大限度的增加带电体的电量。
5、可将孤立带电物体O也悬挂,改变其带电量以判断作用力的大小与
其带电量也有关。
6、可换为异种电荷进一步实验。
(二)做好类比是关键
万有引力与库仑力都遵循“平方反比”关系,表达形式也十分相似,但都很难通过实验定量研究。
为此库仑定律的教学可在万有引力定律教学的基础上做好类比教学是关键。
1、定律内容的类比:
万有引力定律:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。
库仑定律:真空中的两个点电荷之间的作用力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟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、使用条件的类比:万有引力定律适用于质点;库仑定律适用于真空中的点电荷
3、模型的类比:质点与点电荷
4、表达式的类比:万有引力表达式;库仑力表达式
5、常量测量的类比:万有引力常量G是通过卡文迪许扭秤实验测得;静电力常量K是通过库仑扭秤实验测得
(三)注意万有引力定律与库仑定律的区别:
首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力,绝没有相排斥的力。
其次,由计算结果看出,电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多,因此在研究微观带电粒子间的相互作用时,主要考虑静电力,万有引力虽然存在,但相比之下非常小,所以可忽略不计。