3.1.2 库仑定律 学案

第1.2《库仑定律》导学案【学习目标】1．通过演示实验定性了解电荷之间的相互作用力大小与电荷量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。

(难点)3．知道库仑定律的文字表述和公式表述，会进行库仑力的分析、计算。

(重点、难点) 4．了解库仑扭称实验。

【学法指导】1．用控制变量法探究物理量之间的关系；2．通过库仑力与万有引力的对比体会自然规律的多样性与统一性，应用联系的观点体会库仑力具有力的共性。

【知识链接】自然界中只有种电荷，同种电荷相互，异种电荷相互；电荷量的单位是，符号是；元电荷的电荷量e，所有带电体的电荷量等于e或者e的。

【学习过程】知识点一、探究影响电荷间相互作用力的因素1．实验现象：图1.2-1中，物体O和小球都带正电，使小球的电荷量不变时，距离带电体越远，丝线偏离竖直方向的角度；使小球处于同一位置时，小球所带的电荷量越大，丝线偏离竖直方向的角度。

2．实验结论：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而，随着距离的减小而。

3.猜想：电荷之间的作用力会不会与呢？即与它们的的乘积成正比，与它们之间成反比。

知识点二、库仑的实验——扭称实验1．实验装置：如图1.2-2，小球B不带电，当带电小球C靠近带电小球A时，A、C之间的作用力使。

2．库仑力大小的确定：。

3．小球电荷量的确定：让一个带电金属小球与接触，前者的电荷量就会分给后者。

4．实验结论：库仑力F与距离r的关系式．．．为：，库仑力F与电荷量的关系式为．．．：，即库仑力公式F= 。

知识点三：库仑定律1．库仑力：间的相互作用力叫静电力或库仑力。

2．库仑定律：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，与它们的距离的二次方成 ，作用力的方向在 。

表达式：F= ，式中k 叫静电力常量，实验测得k = 。

问题1：请你仔细领会库仑定律内容，指出库仑定律的适用条件是什么？电点荷在实际中存在吗？把实际的带电体看成点电荷的条件是什么？问题2：有半径均为r 的两个金属球，彼此距离为L ，其中L 远远大于球的半径r ，它们都带正电荷，电荷量分别为Q 1、Q 2。

§1.2库仑定律学案导学学习目标：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．3、渗透理想化方法，培养由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力．4、了解控制度量的科学研究方法重点库仑定律和库仑力难点：关于库仑定律的理解与应用自主学习：1、内容：真空中两个静止的相互作用跟它们所带的乘积成正比，跟它们之间距离的成反比，作用力的方向在它们的2、库仑定律表达式：3、库仑定律的适用条件：。

4、点电荷：是一种 .当带电体的比起相互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷.5、库仑的实验的研究方法当堂训练：1、关于点电荷的下列说法中正确的是：（）A .真正的点电荷是不存在的．B .点电荷是一种理想模型．C .足够小的电荷就是点电荷．D .一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计2、三个相同的金属小球a、b和c，原来c不带电，而a和b带等量异种电荷，相隔一定距离放置，a、b之间的静电力为F 。

现将c球分别与a、b接触后拿开，则a、b之间的静电力将变为（）。

A．F/2 B．F/4C．F/8 D．3F/83、两个半径为0.3m的金属球，球心相距1.0m放置，当他们都带1.5×10−5 C的正电时，相互作用力为F1，当它们分别带+1.5×10−5C和−1.5×10−5C的电量时，相互作用力为F2, 则（）A．F1 = F2 B．F1 ＜F2 C．F1 ＞ F2 D．无法判断4：两个相同的金属例小球，带电量之比为1∶7，相距为r,两者相互接触后在放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（）A.4/7B. 3/7C. 9/7D. 16/75.两个带同种电荷的相同金属小球(两球距离远大于小球的直径）所带电量分别为Q1，Q2，现让它们接触后再放回原处，那么它们的相互作用与原来相比（A. 可能变大B. 可能变小C. 可能不变D. 以上三种都可能存在拓展应用：6 A、B两个点电荷，相距为r，A带有9Q的正电荷，B带有4Q的正电荷（1）如果A和B固定，应如何放置第三个点电荷C，才能使此电荷处于平衡状态？此时对C的电性及电量q有无要求？（2）如果A和B是自由的，又应如何放置第三个点电荷，使系统处于平衡状态？此时对第三个点电荷C的电量q的大小及电性有无要求7 如图，质量均为m的三个带电小球A、B、C，放置在光滑的绝缘水平面上，彼此相隔的距离为L，（L比球半径r大的多），B球带电量为QB=-3q，A球带电量为QA=6q,若在C上加一水平向右的恒力F，要使A、B、C三球始终保持L的间距运动，求（1）F的大小？（2）C球所带电量为多少？带何种电荷？探究：生活中常用的静电复印是是么原理？读课后阅读材料并考虑生活中还有哪些静电的应用？学后反思：你对学案的意见：。

物理：1.2《库仑定律》导学案(新人教版选修31)二、库仑定律［要点导学］1．电荷间的相互作用力大小与两个因素有关：一是与二是与有关。

2．当带电体之间的带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计，这时的带电体可以看作。

3．库仑定律：真空中两个比，跟它们的F= ，式中k叫做位，即电量的单位用，力的单位用，距离的单位用，则由实验得出k=9__215;109。

4.应用库仑定律时应注意的问题首先应注意库仑定律的适用条件。

公式F=kQ1Q2/r2仅适用于中（空气中近似成立）的两个间的相互作用。

其次，应注意将计算库仑力的大小与判断库仑力的方向二者分别进行，即应用公式计算库仑力的大小时，不必将表示电荷Q1、Q2带电性质的、号代入公式中，只将其电量的绝对值代入，先计算出力的大小，再根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引来判断库仑力的方向，这样可以避免将表示带电性质的符号代入公式中一起运算，根据运算结果是正或负号来判定方向而带来的麻烦和可能出现的错误。

再次，应注意统一单位，因为静电力常量k=9__215;109N__183;m2/c2是国际单位制中的单位。

5.静电力也是一种“性质力”，同样具有力的共性。

不能认为两个电量不同的点电荷相互作用时，一定是电量大的受静电力大（或小）。

实际上，两个点电荷之间的相互作用力遵守牛顿定律——大小相等、方向相反，并且一条直线上；如果一点电荷同时受到另外两个点电荷的作用力，这两个力遵循力的合成法则，根据定则，可求出这个点电荷受到的合力。

［范例精析］例1 两个完全相同的金属小球A、B，A球带电量为＋5.0__215;10－9C，B球带电量为－7.0__215;10－9C，两球相距1ｍ。

问：它们之间的库仑力有多大？若把它们接。

《库仑定律》学案《库仑定律》学案【题】人教版《普通高中程标准实验教科书物理（选修3-1）》第一第二节《库仑定律》【时】1学时【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；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观察现象、分析结果及结合数学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。

【教学方法】实验探究法、交流讨论法。

【教学过程和内容】<引入新>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。

库仑定律重/难点重点：掌握库仑定律。

难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算。

重/难点分析重点分析：为突破重难点应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。

为定性演示库仑定律 ,应使带电小球外表光滑 ,防止尖端放电 ,支架应选绝缘性能好的 ,空气要枯燥。

说清k 的单位由公式中各量单位确定 ,其数值那么由实验确定。

难点分析：库仑定律只适用于点电荷。

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 ,带电体就可以看作点电荷。

严格地说点电荷是一个理想模型 ,实际上是不存在的。

这里可以引导学生回忆力学中的质点的概念。

容易出现的错误是：只要体积小就能当点电荷 ,这一点在教学中应结合实例予以纠正。

任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的。

任意两点电荷之间的作用力都遵守库仑定律。

用矢量求和法求合力。

突破策略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〕 2.122q q F k r = (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 ：静电力常量。

重要的物理常数922k 9.010N m /C =⨯ ,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。

2019-2020年高二物理一轮复习 3-1 1.2《库仑定律》教学案一、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。

二教学目标（一）知识与技能1理解库仑定律的含义和表达式，知道静电常量。

了解库仑定律的适用条件，学习用库仑定律解决简单的问题。

2．渗透理想化思想，培养由实际问题进行简化抽象思维建立物理模型的力。

（二）过程与方法通过认识科学家在了解自然的过程中常用的科学方法，培养学生善用类比方法、理想化方法、实验方法等物理学习方法。

（三）情感态度与价值观通过对库仑定律探究过程的讨论，使学生掌握科学的探究方法，激发学生对科学的热三、教学重难点（一）重点对库仑定律的理解（二）难点对库仑定律发现过程的探讨。

四、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，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。

能在老师指导下通过观察、思考，发现一些问题和解决问题五、课前准备学生准备展示学案上预习的情况，老师准备必要的课件六、教学方法比较库仑定律与万有引力定律的异同。

七、课时安排 1课时八、教学过程1．教师演示1．1-6的实验。

2．学生注意观察小球偏角的变化以及引起这一变化的原因。

3．通过对实验现象的定性分析得到：电荷之间的作用力随电荷量的增大而增大，随距离的增大而减小。

4．法国物理学家库仑，用实验研究了电荷间相互作用的电力，这就是库仑定律。

内容：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。

表达式：，k叫静电力常量，k=9×109 N·m2/C2。

5．介绍点电荷：①不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷。

②点电荷是一种理想化模型。

- 1 - §1.2 库仑定律 导学案（一）学习目标：1．掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量． 2．会用库仑定律的公式进行有关的计算． 3．知道库仑扭秤的实验原理． （二）学习重点：掌握库仑定律。

（三）学习难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算。

（四）知识链接：1．电荷守恒定律： 。

2．我们把 叫元电荷。

e = C. 3．万有引力定律：其表式是122m m F Gr，即 成正比，与 成反比。

为平方反比规律。

（五）学习过程：一、电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？【演示】：带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向． 1．从图1得到的结论是：当两球带电量不变时，它们之间的电斥力随 而减小，2．从图2看出，a,b,c 三位置，球在位置的电量最大。

得到的结论是：小球悬挂位置不变时，3.实验表明，电荷之间的作用力 而增大，随 而减小。

二、库仑定律：1.库仑定律的内容：真空中 ， ，作用力的方向 。

2.库仑定律表达式： 。

⑴其中q 1 q 2是两个点电荷的电量，单位是：库仑（C ）；r 是两点电荷的间距，单位是：米（m ）；比例系数K=9.0×109N.m 2/C 2叫做静电力常量。

⑵定律只适用：真空中的点电荷。

空气中也近似适用。

⑶库仑力是相互作用力。

力的方向由同性电相斥，异性电相吸引来确定。

三、点电荷：1.点电荷定义：当带电体的 ， ，及 对它们之间的作用力 ，这样的带电体可看做 ，叫做 。

点电荷类似力学中的 ，也是一种理想化的 ，实际上是不存在的．2.能看成点电荷的条件：①均匀带电球体②带电体间距比自身大很多例题1：如图，真空中固定有两个点电荷，q 1=+2.0×10-6C ，q 2=+3.0×10-6C.间距r=0.4m ,求①q 1受静电力的大小方向；②q 2受静电力的大小方向。

例题2：若例题一中的q 2=－4.0×10-6C,其它条件都不变，再求q 1 q 2分别受到的库仑力的大小方向。

第二节库仑定律学案课前预习学案一预习目标明白库仑定律的内容及其表达式二预习内容【问题1】库仑定律的内容是什么？【问题2】库仑定律的表达式是什么？库伦是通过什么的到此表达式的？【问题3】如图，长为L的绝缘轻质杆两头别离固定一个带电小球A和B（可看做点电荷），A 球带电量为+Q，B球带电量为-Q。

试画出B图三提出疑惑课内探讨学案一学习目标1理解库仑定律的含义和表达式，明白静电常量。

2了解库仑定律的适用条件，学习用库仑定律解决简单的问题。

3渗透理想化思想，培育由实际问题进行简化抽象思维成立物理模型的能力。

二学习进程【问题1】点电荷之间的彼此作使劲与哪些因素有关？（控制变量）① 彼此作使劲F与两点电荷间的距离r②彼此作使劲F与两点电荷的电量Q1、Q2③演示实验【问题2】熟悉库仑定律(类比万有引力定律)①内容：②库仑力（静电力）的大小和方向③条件：④静电力常量k=⑤应用：讲解例题1 例题 2四当堂检测1真空中有两个静止的点电荷，它们之间的彼此作使劲为F。

若它们的带电量都增加为原来的2倍，它们之间的彼此作使劲变成（）A．F/4 B．F/2 C．2F D．4F2 A、B两个点电荷间距离恒定，当其它电荷移到A、B周围时，A、B之间的库仑力将（）A．可能变大 B．可能变小 C．必然不变 D．不能肯定3．如图3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4×10-8库的小球B 靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时，丝线与竖直夹角为45°，现在小球B受到的库仑力F＝______，小球A带的电量q A＝______．课后练习与提高1．两个半径均为1cm的导体球，别离带上＋Q和－3Q的电量，两球心相距90cm，彼此作使劲大小为F，现将它们碰一下后，放在两球心间相距3cm处，则它们的彼此作使劲大小变成 [ ] A．3000F B．1200FC．900F D．无法肯定2．真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正益处于平衡，则 [ ]A．q必然是正电荷B．q必然是负电荷C．q离Q2比离Q1远D．q离Q2比离Q1近3．如图1所示，用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B，现在，上、下丝线受的力别离为T A、T B；若是使A带正电，。

r r r §库仑定律 一、学习目标: 1．掌握库仑定律，要求明白点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，明白静电力常量．2．会用库仑定律的公式进行有关的计算．3．明白库仑扭秤的实验原理．二、学习重点：电荷守恒定律学习难点：电荷大体性质与电荷守恒定律的理解及应用。

三、知识连接： 电荷间的彼此作使劲：同种电荷相排斥、异种电荷相吸引。

四、学习进程：（一）探讨电荷之间的彼此作使劲的因素：(参见讲义图－1)．由探讨实验进程可知，影响两电荷之间彼此作使劲的因素：1． ，2． ．（二）库仑定律：1.内容表述：2.公式：3.公式中K 表示： 、K=4.适用条件： ， .注意：（1）容易出现的错误是：只要体积小就可以当点电荷，这一点在学习中应结合实例予以纠正。

在实际问题中只有当带电体间的距离比它们自身的大小大的多，以至于带电体的形状和大小对彼此作用的影响能够忽略不计时，带电体才能够视为点电荷。

（2）库仑定律只适用于真空，也可近似地用于气体介质，为了排除其他介质的影响，将实验和定律约束在真空的条件下．（4）静电力一样具有力的共性，遵循牛顿第三定律，遵循力的平行四边形定则．（3）带电小球可等效看成电量都集中在球心上的点电荷．（5）若是两个带电体是均匀带电球体，那么距离r 是指两球心之间的距离。

但如果是电荷散布不均时匀库仑定律则不适用。

【例如：】半径为r 的金属球，其边缘相距r ，现使两球带上等量的同种电荷Q ，设两电荷Q 间的库仑力大小为F ，则F 等于k Q.Q(3r)2吗？5.点电荷间库仑力的作用方向在 ，而具体方又如何判断呢：※（三）库仑扭秤实验（1785年，法国物理学家．库仑）库仑扭秤实验原理：库仑的扭秤是由一根悬挂在细长线上的轻棒和在轻棒两头附着的两只平衡球组成的。

当球上没有力作历时，棒取必然的平衡位置。

若是两球中有一个带电，同时把另一个带同种电荷的小球放在它周围，则会有电力作用在那个球上，球能够移动，使棒绕着悬挂点转动，直到悬线的扭力与电的作用力达到平衡时为止。

学案》【教学目标】（一）知识与技能1、理解点电荷的含义。

2、掌握库仑定律的内容及公式并说明库仑定律描述的客观规律和适用条件。

（二）过程与方法1、运用库仑定律并结合力学规律求解有关问题。

2、对比静电力和万有引力，体会自然规律的多样性和统一性。

（三）情感态度与价值观培养与他人交流合作的能力，体会科学研究中俄理想模型的方法，提高理论与实践相结合的意识。

一、演示实验用验电器演示验证摩擦起电和接触起电。

思考：1、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？2、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？3、电荷间的相互作用力跟什么因素有关呢？4、当橡胶棒逐渐接近小球时大家看到了什么现象？说明了什么问题？为什么说小球偏过去了就能说明电荷间的作用力变了呢？二、库仑定律1、研究问题的方法：阅读课本P118《实验》，阅读材料中（扭秤）实验。

2、库仑定律：3、公式： F = kQQ/r 2体会定律条件：电荷量：计算时取绝对值，＋、－用来判断方向相互性：作用力和反作用力适用性：真空中、点电荷、静止电荷间、静止和运动电荷间1. 静电力：两个带电体之间的作用力通常叫做静电力或库仑力（遵守牛顿第三定律）2. 体会什么是点电荷？引入原因：把复杂的问题进行简化，但仍具有足够的准确性理想化处理的优点：忽略次要因素，简化思考过程实际操作：大距离，均匀带电体3•静电力恒量k = 9X 109牛•米2/库2思考：库仑定律和万有引力定律都遵从二次方反比规律，人们至今还不能说明这两个定律为什么如此相似。

它们有没有内在的联系，会不会是某一种力的不同的表现形式呢？物理学家还在致力于这方面的研究。

例：课本 P119 例，比较电子质子间的静电力和万有引力问】这个巨大的数值说明什么？《预习案》目标预览】本节的重点是库仑定律及其公式的理解和应用，难点是灵活运用库仑定律解决问题，学习本节时一定要认真参与“探究影响电荷间相互作用力的因素”的实验，运用对比、联想的方法，对比万有引力定律和库伦定律，以达到理解和灵活运用库仑定律的目的。

第二节库仑定律一、学习目标1．掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量．2．会用库仑定律的公式进行有关的计算．3．知道库仑扭秤的实验原理．二、自学梳理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。

问题：那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢？（阅读教材p5）结论：电荷之间存在着相互作用力，力的大小与、有关，电量越大，距离越近，作用力就越；反之电量越小，距离越远，作用力就越。

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：3、库仑定律表达式公式：F= ，式中k叫做。

如果公式中的各个物理量都采用国际单位，即电量的单位用__，力的单位用__，距离的单位用__，则由实验得出k=9×109。

使用上述公式时，电荷量Q1、Q2一般用绝对值代入计算。

4、库仑定律的适用条件：___________________________________________。

5、点电荷：当带电体之间的比它们自身的大小大得多时，带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计，这时的带电体可以看作。

三、预习自测1真空中有两个静止的点电荷，它们之间的相互作用力为F。

若它们的带电量都增加为原来的2倍，它们之间的相互作用力变为（）A．F/4B．F/2C．2FD．4F2 A、B两个点电荷间距离恒定，当其它电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力将（）A．可能变大B．可能变小C．一定不变D．不能确定3.关于点电荷的概念，下列说法正确的是（）A.当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷B.只有体积很小的带电体才能看作点电荷C.体积很大的带电体一定不能看作点电荷D.对于任何带电球体，总可把它看作电荷全部集中在球心的点电荷第二节库仑定律（课堂案）。

第二节 库仑定律一、教材分析：学生已经学习了电学的基本知识，为过渡到本节的学习起着铺垫作用，学生已具备一定的探究能力、逻辑思维能力及推理验算能力。

能在老师指导下通过观察、思考，发现一些问题和解决问题。

二、学情分析已知：学生已经学习了电学的基本知识未知：点电荷的概念 库仑定律的含义及其公式表达， 静电力常量． 想知：会用库仑定律的公式进行有关的计算难知：库仑扭秤的实验原理 用库仑定律的公式进行有关的计算错知： 库仑定律的公式进行有关的计算教学过程：（一）复习上课时相关知识（二）新课教学【板书】----第2节、库仑定律 提出问题：电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？演示：带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向．使同学通过观察分析出结论(参见课本图1.2－1)．【板书】：1、影响两电荷之间相互作用力的因素：1．距离．2．电量．2、库仑定律内容表述：力的大小跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比．作用力的方向在两个点电荷的连线上公式：221rq q k F 静电力常量k = 9.0×109N ·m 2/C 2 适用条件：真空中，点电荷——理想化模型介绍：（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，带电体就可以看作点电荷．严格地说点电荷是一个理想模型，实际上是不存在的．这里可以引导学生回顾力学中的质点的概念．容易出现的错误是：只要体积小就能当点电荷，这一点在教学中应结合实例予以纠正．（2）．要强调说明课本中表述的库仑定律只适用于真空，也可近似地用于气体介质，对其它介质对电荷间库仑力的影响不便向学生多作解释，只能简单地指出：为了排除其他介质的影响，将实验和定律约束在真空的条件下．扩展：任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的．任意两点电荷之间的作用力都遵守库仑定律．用矢量求和法求合力．利用微积分计算得：带电小球可等效看成电量都集中在球心上的点电荷． 静电力同样具有力的共性，遵循牛顿第三定律，遵循力的平行四边形定则．【板书】：3、库仑扭秤实验（1785年，法国物理学家．库仑）演示：库仑扭秤(模型或挂图)介绍：物理简史及库仑的实验技巧．实验技巧：（1）．小量放大．（2）．电量的确定．【例题1】：试比较电子和质子间的静电引力和万有引力．已知电子的质量m 1=9.10×10-31kg ，质子的质量m 2=1.67×10-27kg ．电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C ．分析：这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解．解：电子和质子间的静电引力和万有引力分别是可以看出，万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处；它们的实质区别是：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． F Q r F m r F F Q Gm m F F 12222212212121919113127160160910167=k Q =G m =kQ =9.01010106.67101010=2.310111939，，·×××××××××××....-----【例题2】：详见课本P9小结：对本节内容做简要的小结作业：1、复习本节课文及阅读科学漫步2、引导学生完成问题与练习，练习1、2、4，作业3、5教后反思：在本节课中，作为新课教学，教师应该花较多的时间引导学生通过实验定性探究库仑定律，让学生体验获取知识的过程和方法，然后，通过还原物理学史介绍库仑扭秤实验定量探究库仑定律的过程，让学生通过物理学史体验物理学家研究物理问题的思想和方法，最后师生一起总结出库仑定律。

第2节 库仑定律 学案学习目标：1. 知道静电力、点电荷的概念。

知道库仑定律的内容及公式，能解释简单的静电力现象。

2.理解点电荷及库仑定律的适用条件，会用库仑定律进行相关的计算。

3.学会用控制变量法探究两个点电荷的静电力，了解库仑扭秤实验，学会与他人合作交流获取信息，能撰写相关的实验报告。

基础知识：一、点电荷1．静电力定义：电荷间的相互作用力，也叫库仑力。

2.定义：当带电体本身的大小比它与其他带电体之间的距离小得多，以至于其形状、大小及电荷分布等因素对它与其他带电体之间相互作用的影响可以忽略时，这样的带电体称为点电荷。

3．特点：只有电荷量、没有大小的几何点。

说明：“点电荷”类似“质点”，都是理想化模型。

二、两点电荷间的静电力1．库仑定律：(1)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、两者间的距离等。

(2)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力F 的大小，与它们的电荷量Q 1、Q 2的乘积成正比，与它们的距离r 的二次方成反比；作用力的方向沿着它们的连线。

同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

2．表达式：F ＝k Q 1Q 2r 2，其中k 为静电力常量。

如果各物理量单位都采用国际单位制，则k ＝9.0×109 N·m 2/C 2。

3．库仑定律的适用条件：真空中的静止点电荷。

4．静电力的叠加原理：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。

注意：①静电力的叠加仍然遵循平行四边形定则。

②计算库仑力大小时，两电荷都取所带电荷量的绝对值。

重难点理解：一、对点电荷的理解1．点电荷是理想化模型只有电荷量，没有大小、形状的理想化的模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在。

2．带电体看成点电荷的条件如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响很小，就可以忽略形状、大小等次要因素，只保留对问题有关键作用的电荷量，带电体就可看成点电荷。

库仑定律【学习目标】1．知道两种电荷及其相互作用。

知道电量的概念。

2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开。

3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开。

4．知道电荷守恒定律及元电荷。

【学习重点】电荷守恒定律【学习难点】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。

【学习过程】一、自主学习 1．点电荷：无大小、无形状、且有电荷量的一个点叫 。

它是一个理想化的模型。

2．库仑定律的内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力跟它们电荷量的成正比，跟它们的距离的 成反比，作用力的方向在它们的 。

3．库仑定律的表达式：F = 221rq q k； 其中q 1、q 2表示两个点电荷的电荷量，r 表示它们的距离，k 为比例系数，也叫静电力常量，k = 9．0×109N m 2/C 2。

二、合作探究1．点电荷是一个理想化的模型。

实际问题中，只有当带电体间的距离远大于它们自身的线度以至于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，带电体方可视为点电荷。

一个带电体能否被视为点电荷，取决于自身的几何形状与带电体之间的距离的比较，与带电体的大小无关。

2．库仑定律的适用范围：真空中（干燥的空气也可）的两个点电荷间的相互作用，也可适用于两个均匀带电的介质球，不能用于不能视为点电荷的两个导体球。

例1半径为r 的两个相同金属球，两球心相距为L （L ＝3r ），它们所带电荷量的绝对值均为q ，则它们之间相互作用的静电力FA ．带同种电荷时，F ＜22L q kB ．带异种电荷时，F ＞22L q kC ．不论带何种电荷，F ＝22Lq k D ．以上各项均不正确解析：应用库仑定律解题时，首先要明确其条件和各物理量之间的关系。

当两带电金属球靠的较近时，由于同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，两球所带电荷的“中心”偏离球心，在计算其静电力F 时，就不能用两球心间的距离L 来计算。

库仑定律学案篇一:3.1.2 库仑定律学案3．1．2 库仑定律1．探究电荷间作用力的大小跟距离的关系:保持电荷的电荷量不变,距离增大时,作用力________;距离减小时,作用力________．2．探究电荷间作用力的大小跟电荷量的关系:保持两个电荷之间的距离不变,电荷量增大时,作用力________;电荷量减小时,作用力________．3．静电力:________间的相互作用力,也叫________．它的大小与带电体的________及________有关．4．点电荷:自身的________________比相互之间的距离______________的带电体．5．库仑定律:真空中的两个点电荷之间的相互作用力的大小,与它们电荷量的乘积成____________,与它们距离的二次方成________,作用力的方向在它们的________．6．库仑定律的公式F＝________,式中k叫做静电力常量,k的数值是________．一.点电荷 [问题情境]1．点电荷是不是指带电荷量很小的带电体?是不是体积很小的带电体都可看做点电荷? 2．点电荷与元点荷一样吗?[要点提炼]1．点电荷是只有电荷量,没有________和________的理想化模型．2．带电体看成点电荷的条件:当带电体间的________比它们自身的大小大得多,以至带电体的形状.大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略时,这样的带电体就可以看做点电荷．二.库仑定律 [问题情境]1．什么是库仑力?其大小如何确定?方向又如何确定? 2．库仑定律及表达式与哪个定律相似?[要点提炼]库仑定律的适用条件是:(1)__________________;(2)____________________．[问题延伸]kqq有人根据F＝推出当r→0时,F→∞,正确吗?r三.库仑的实验 [问题情境]库仑扭秤是如何把力的作用效果放大的,如何确定力F的大小?此实验是如何把带电金属球所带的电荷量均匀改变的?例1 两个半径为R的带电球所带电荷量分别为q1和q2,当两球心相距3R时,相互作用的静电力大小为( )qqqq B．F＞k?3R??3R?qqC．F＜kD．无法确定?3R?变式训练1 下列关于点电荷的说法正确的是( ) A．点电荷可以是带电荷量很多的带电体 B．带电体体积很大时不能看成点电荷－C．点电荷的带电荷量可能是2.56_1_0 CD．一个带电体能否看做点电荷应以具体情况而定例2 有三个完全一样的球A.B.C,A球带电荷量为7Q,B球带电荷量为－Q,C 球不带电,将A.B两球固定,然后让C球先跟A球接触,再跟B球接触,最后移去C 球,则A.B两球间的作用力变为原来的多少?思路点拨求解此题应把握以下三点:(1)先据库仑定律写出原来A.B间库仑力的表达式．(2)据电荷均分原理确定接触后A.B的带电荷量．(3)再据库仑定律写出现在A.B间的库仑力．变式训练2 两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的r两处,它们间库仑力的大小为F,两小球相互接触后将其固定距离变为2( ) _4A.FB.FC.FD．_F _43例3 两个正电荷q1和q2的电荷量都是3 C,静止于真空中的A.B两点,相距r＝2 m. (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)在它们连线上A点左侧P点,AP＝1 m,放置负电荷q3,q3＝－1 C,求q3所受的静电力．思路点拨解答本题时,可按以下思路分析:(1)q1对Q的库仑力;(2)q2对Q 的库仑力;(3)库仑力的合力．－－变式训练3 如图所示,两个点电荷,电荷量分别为q1＝4_1_ C和q2＝－9_1_ C,两者固定于相距_ cm的a.b两点上,有一个点电荷q放在a.b所在直线上且静止不动,该点电荷所处的位置是( )A．距a点外侧40 cm处 B．距a点内侧8 cm处 C．距b点外侧_ cm处 D．无法确定【即学即练】1．下列关于点电荷的说法中,正确的是( ) A．体积大的带电体一定不是点电荷B．当两个带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看做点电荷 C．点电荷就是体积足够小的电荷D．点电荷是电荷量和体积都很小的带电体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．库仑定律仅适用于静止电荷间的相互作用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3．相隔一段距离的两个点电荷,它们之间的静电力为F,现使其中一个点电荷的电荷量变为原来的2A．F＝k倍,同时将它们间的距离也变为原来的2倍,则它们之间的静电力变为( ) FFA.B．4F C．2FD. 244．如图所示,三个点电荷q1.q2.q3固定在一直线上,q2与q3间距离为q1与q2间距离的2倍,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电荷量之比为( ) A．(－9)∶4∶(－36) B．9∶4∶36 C．(－3)∶2∶(－6)D．3∶2∶61．对于库仑定律,下列说法正确的是( )A．只要是计算真空中两个点电荷间的相互作用力,就可使用公式F＝kQQrB．两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律计算库仑力C．相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们受到的库仑力大小一定相等 D．库仑定律中的静电力常量k只是一个比例常数,只有数值,没有单位2．A.B两个点电荷之间的距离恒定,当其他电荷移到A.B附近时,A.B之间的库仑力将( ) A．可能变大 B．可能变小 C．一定不变 D．不能确定3．两个完全相同的小金属球,它们的带电荷量之比为5∶1(皆可视为点电荷),它们在相距一定距离时相互作用力为F1,如果让它们接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为F2,则F1∶F2可能为( )A．5∶2B．5∶4C．5∶6 D．5∶94．两个带有同种电荷的小球A.B,放在光滑绝缘水平面上,其中小球A固定,小球B只在库仑力作用下由静止开始沿水平面运动,在运动过程中,小球B的加速度a和速度v的变化是( ) A．a一直在增大 B．a一直在减小 C．v一直在增大D．v一直在减小5．如图所示,两根细线挂着两个质量相同的小球A.B,上.下两根细线的拉力分别为FA.FB,现使两球带同种电荷,此时上.下细线受力分别为FA′,FB′,则( ) A．FA＝FA′,FB＞FB′ B．FA＝FA′,FB＜FB′ C．FA＜FA′,FB＞FB′ D．FA ＜FA′,FB＜FB′6．如图所示,两个带电小球A.B的质量分别为m1.m2,电荷量分别为q1.q2.静止时两悬线与竖直方向的夹角分别为θ1.θ2,且恰好处于同一水平面上．下列说法正确的是( ) A．若q1＝q2,则θ1＝θ2 B．若q1＜q2,则θ1＞θ2 C．若m1＝m2,则θ1＝θ2 D．若m1＜m2,则θ1＞θ2－7．如图所示,把质量为2.0_1_ kg的带电小球B用细线悬挂起来．若将带－电荷量为4.0_1_ C的小球A靠近B,则平衡时细线与竖直方向成45°角．已知A.B在同一水平面上且相距0.3 m,B球所带的电荷量为__________ C．(取g ＝_ m/s2)8．真空中光滑绝缘平面上,分别放置两个电荷量为－Q.＋9Q的点电荷A.B,如图6所示,且A.B间的距离为60 cm.然后在另一位置放置点电荷C,这时三个点电荷都处于平衡状态,求C的电荷量以及相对A的位置．9．两个完全相同的小球A和B,只有A带有一定的电荷量,A.B接触后分开,相距1 m时测得相互作用力等于1 N,求接触前A的电荷量是元电荷的多少倍? _．行星绕恒星运动由万有引力提供向心力,电子绕原子核运动由库仑力提供向心力,已知电子的质量为m,原子核与电子的带电荷量都为e,电子绕原子核做圆周运动的半径为r,静电力常量为k,求: (1)电子转动的线速度; (2)电子做圆周运动的周期．参考答案课前自主学习1.减小增大2.增大减小3.电荷库仑力电荷量距离4.大小小得多5.正比反比连qq线上 6.k9.0_1_ N·m2/C2r核心知识探究一.点电荷 [问题情境]1.不是:一个物体能否被看做点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状而定． 2．(1)元电荷是一个电子或一个质子所带电荷量的绝对值,是电荷量的最小单位．(2)点电荷只是不考虑带电体的大小和形状,是带电个体,其带电荷量可以很大也可以很小,但它一定是一个元电荷电荷量的整数倍． [要点提炼]1.大小形状2.距离二.库仑定律 [问题情境]kq1q21.电荷间的相互作用力叫做静电力,又叫库仑力;其大小由公式F＝计算;其方向根据同种电荷r相斥,异种电荷相吸的原理,在二者连线上确定.2.与万有引力定律的表达式相似． [要点提炼](1)真空中 (2)点电荷 [问题延伸]从数学角度分析似乎正确,但从物理意义上分析却是错误的.因为当r→0时,两带电体已不能看做点电荷,库仑定律不再适用了．三.库仑的实验 [问题情境] 利用〝⊥〞形架增大库仑力扭转悬丝的效果,根据扭转角度确定力F的大小．利用电荷平分原理,完全相同的两个带电体接触后分开:(1)同种电荷,电荷量平分;(2)异种电荷,先中和后平分.解题方法探究例1 答案 D解析因为两球心距离不比球的半径大很多,所以两带电球不能看做点电荷,必须考虑电荷在球上的实际分布．当q1.q2是同种电荷时,相互排斥,分布于最远的两侧,电荷中心距离大于3R;当q1.q2是q1q2异种电荷时,相互吸引,分布于最近的一侧,电荷中心距离小于3R,如图所示．所以静电力可能小于,?3R?qq也可能大于kD正确．?3R?变式训练1 AD解析一个带电体能否看做点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状及带电荷量的多少来判断,因此A.D正确,B错误．因为任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,所以C错误．故正确选项为A.D.5例2 答案 87Q_Q解析设A.B两球间的距离为r,由库仑定律知,开始时A.B两球之间的作用力为F＝kr7_当A.C;当B.C两球接触时,两球均带电_2篇二:>学案设计>学案设计云南省昭通市盐津县第三中学蒋显翠一.学时1学时二.学习目标1．通过观察演示实验,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．了解库仑定律的建立过程和相关的物理学史;3．能说出点电荷的物理意义.理解真空中的库仑定律以及适用条件和电力常量k的物理意义.数值和单位.4．能用库仑定律解决涉及点电荷静电力计算的简单问题.三.学习重点库仑定律及适用条件.四.学习难点库仑定律的实验.五.学习过程回忆:自然界存在几种电荷?它们之间的相互作用是怎么样的?提出问题: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决定于那些因素呢?下面我们利用科学的研究思想,分定性与定量两个方面来探究一下.（1）定性研究目标一──通过观察演示实验,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;演示实验:探究影响电荷间相互作用力的因素.观察实验现象后,请你回答下列问题:1．在带电物体靠近小球过程中,你看到了什么现象?2．细线的偏角增大,说明了什么呢?3．在起电机给物体充电的过程中,你观察到了什么现象?4．得出结论:①两电荷间的作用力, ;②两电荷间的作用力,.（2）定量研究刚才我们得到的结论是: .请回忆一下,我们以前有没有遇到过类似的物理情景呢?1．分析问题: 与电荷间的作用力变化规律具有一定的类似性.2．提出猜想（类比）:猜想公式:3．定量探究三者的关系:库仑当时在探究三者之间的定量关系时,遇到了很多的困难,下面我们了解一下库仑当时的有关情况.①探究F与r的关系问题1:〝电力〞非常小,如何解决力的准确测量?用扭丝的转角间接测量,思想方法:放大.转化 .问题2:如何确定电荷之间的距离呢?把金属球理想成为,利用间接测量距离.思想方法: .②探究F与q的关系:问题:如何确定两球电荷量呢?电荷均分原理:电荷在两个相同金属球之间分配.解决了探究思路中的问题,就可以进行具体的实验了,库仑设计了一种非常完美.精巧的扭秤,建立了库仑定律.目标二──了解库仑定律的建立过程和相关的物理学史;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,库仑扭称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,重新准确的对它进行认识,确实是非常必要的.一.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_世纪人们才对电的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,并引人了〝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._世纪中叶,人们借助于万有引力定律,对电和磁做了种种猜测._世纪后期,科学家开始了电荷相互作用的研究.富兰克林最早观察到电荷只分布在导体表面.普利斯特利重复了富兰克林的实验,在>一书中他根据牛顿的>最先预言电荷之间的作用力只能与距离平方成反比.虽然这个思想很重要,但是普利斯特利的结论在当时并没有得到科学界的重视.在库仑定律提出前有两个人曾作过定量的实验研究,并得到明确的结论.可惜,都没有及时发表而未对科学的发展起到应有的推动作用.一位是英国爱丁堡大学的罗宾逊,认为电力服从平方反比律,并且得到指数n=2．_,从而电学的研究也就开始进行精确研究.不过,他的这项工作直到__年才发表.另一位是英国的卡文迪许._72__73年间,他做了双层同心球实验,第一次精确测量出电作用力与距离的关系.发现带电导体的电荷全部分布在表面而内部不带电.卡文迪许进一步分析,得到n=_．_.他的这个同心球实验结果在当时的条件下是相当精确的.但可惜的是他一直没有公开发表这一结果.二.库仑定律的建立库仑是法国工程师和物理学家._85年,库仑用扭称实验测量两电荷之间的作用力与两电荷之间距离的关系.他通过实验得出:〝两个带有同种类型电荷的小球之间的排斥力与这两球中心之间的距离平方成反比.〞同年,他在>的论文中介绍了他的实验装置,测试经过和实验结果.库仑的扭秤巧妙的利用了对称性原理按实验的需要对电量进行了改变.库仑让这个可移动球和固定的球带上同量的同种电荷,并改变它们之间的距离.通过实验数据可知,斥力的大小与距离的平方成反比.但是对于异种电荷之间的引力,用扭称来测量就遇到了麻烦.经过反复的思考,库仑借鉴动力学实验加以解决.库仑设想:如果异种电荷之间的引力也是与它们之间的距离平方成反比,那么只要设计出一种电摆就可进行实验.通过电摆实验,库仑认为:〝异性电流体之间的作用力,与同性电流体的相互作用一样,都与距离的平方成反比.〞库仑利用与单摆相类似的方法测定了异种电荷之间的引力也与它们的距离的平方成反比,不是通过扭力与静电力的平衡得到的.可见库仑在确定电荷之间相互作用力与距离的关系时使用了两种方法,对于同性电荷,使用的是静电力学的方法;对于异性电荷使用的是动力学的方法.库仑注意修正实验中的误差,最后得到:〝在进行刚才我所说的必要的修正后,我总是发现磁流体的作用不管是吸引还是排斥都是按距离平方倒数规律变化的.〞但是应当指出的是,库仑只是精确的测定了距离平方的反比关系,并把静电力和静磁力从形式归纳于万有引力的范畴,我们这里要强调的是库仑并没有验证静电力与电量之积成正比.〝库仑仅仅认为应该是这样.也就是说库仑验证了电力与距离平方成反比,但仅仅是推测电力与电量的乘积成正比.〞三.平方反比定律的验证和影响库仑定律是平方反比定律,自发现以来,科学家不断检验指数2的精度._71年威廉等人的实验表明库仑定律中指数2的偏差不超过_,因此假定为2.事实上,指数为2和光子静止质量为零是可以互推的.其实如果mz不为零,即使这个值很小,也会动摇物理学大厦的重要基石,因为现有理论都是以mz等于零为前提.到目前为止,理论和实验表明点电荷作用力的平方反比定律是相当精确的._多年来,电力平方反比律的精度提高了十几个数量级,使它成为当今物理学中最精确的实验定律之一.回顾库仑定律的建立过程,库仑并不是第一个做这类实验的人,而且他的实验结果也不是最精确的.我们之所以把平方反比定律称为库仑定律是因为库仑结束了电学发展的第一个时期.库仑的工作使静电学臻于高度完善.电量的单位也是为了纪念库仑而以他的名字命名的.库仑定律不仅是电磁学的基本定律,也是物理学的基本定律之一.库仑定律阐明了带电体相互作用的规律,决定了静电场的性质,也为整个电磁学奠定了基础.库仑从_77年起就致力于把超距作用引入磁学和电学.他认为静电力和静磁力都来自远处的带电体和荷磁体,并不存在什么电流体和涡旋流体对带电物质和磁体的冲击;这些力都符合牛顿的万有引力定-_律所确定的关系.库仑提供了精密的测量,排除了关于电本性的一切思辨.库仑的工作对法国物理学家的影响还可以从稍后的拉普拉斯的物理学简略纲领得到证实.这个物理学简略纲领最基本的出发点是把一切物理现象都简化为粒子间吸引力和排斥力的现象,电或磁的运动是荷电粒子或荷磁粒子之间的吸引力和排斥力产生的效应.这种简化便于把分析数学的方法运用于物理学.因此,理论物理学首先能在法国兴起.另外,从库仑定律的建立过程中,类比方法在科学研究中有重要作用.但是一些类比往往带着暂时的过度性质,它们在物理学的发展中只是充当〝药引子〞或者〝催化剂〞的作用.因此,物理学家借助于类比而引进新概念或建立新定律后,不应当局限于原先的类比,不能把类比所得到的一切推论都看成是绝对正确的东西,因为类比.假设不过是物理学家在建筑物理学的宏伟大厦时的脚手架而已,大厦一旦建成,脚手架也就应该拆除了.目标三──能说出点电荷的物理意义.理解真空中的库仑定律以及适用条件和电力常量k的物理意义.数值和单位.1．库仑定律的内容:真空中两个静止的相互作用跟它们所带的乘积成正比,跟它们之间距离的成反比,作用力的方向在它们的 .2．库仑定律表达式:其中k为 ,后来测得3．库仑定律的适用条件: .4．点电荷:是一种 ,当带电体的比起相互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷.5．库仑的实验的研究方法 .6．在老师的引导下完成课本中例1和例2的学习.目标四──能用库仑定律解决涉及点电荷静电力计算的简单问题1．关于点电荷的下列说法中正确的是（）A．真正的点电荷是不存在的B．点电荷是一种理想模型C．足够小的电荷就是点电荷D．一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计2．三个相同的金属小球a.b和c,原来c不带电,而a和b带等量异种电荷,相隔一篇三:1-2 库仑定律导学案1-2 库仑定律导学案编稿人: 赵洪泽审定人:日期: 年级高二（一）学习目标:1．掌握库仑定律,要求知道点电荷的概念,理解库仑定律的含义及其公式表达,知道静电力常量．2．会用库仑定律的公式进行有关的计算． 3．知道库仑扭秤的实验原理．（二）学习重点: 掌握库仑定律. （三）学习难点:会用库仑定律的公式进行有关的计算. （四）学法指导:通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素,再得出库仑定律. （五）知识链接:1． . 2．我们把3．回忆万有引力定律:其表式是F?Gm1m2r2,即成正比,与成反比.为平方反比规律. （六）教具:库仑扭秤(模型或挂图)．（七）学习过程:一.电荷之间的相互作用力跟什么因素有关?【演示】:带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向．使同学通过观察分析出结论(参见课本图1.2－1),认真观察右边图1和图21．从图1得到的结论是:当两球带电量不变时,它们之间的电斥力随小,随而增大.2．从图2看出,a,b,c三位置,球在位置的电量最大.得到的结论是:小球悬挂位置不变时,图1．两球带电量保持不变:间距在增大,二者间的斥力大小情况 - 1 -图2．小球悬挂位置P不变:使悬挂球的电量依次增大时的斥力变化 3.实验表明,电荷之间的作用力4.看出,影响两电荷间作用力的因素是（1）,（2）.最终由通过〝〞规律.二.库仑定律:真空中 ,作用力的方向1.这个规律叫.电荷间这种相互作用力叫2.点电荷定义:当带电体的,及对它们之间的作用力,这样的带电体可看做 ,叫做 .点电荷类似力学中的,也是一种理想化的 ,实际上是不存在的．3.能看成点电荷的条件:①均匀带电球体②带电体间距比自身大很多三.库仑定律表达式:1.库仑的扭秤实验:(参见课本图1.2－2库仑扭秤)①小量放大---------改变A.C之间的距离,记录每次 ,便可找到 .结果是,即 .②电量的确定------两个相同的金属球相接触后分开,他们的带电量是把原来的总电量均分.2.库仑定律表达式:.⑴其中q1 q2是两个点电荷的电量,单位是:库仑（C）;r是两点电荷的间距,单位是:米（m）; 比例系数K=9.0_1_N.m2/C2叫做静电力常量.⑵定律只适用:真空中的点电荷.空气中也近似适用.⑶库仑力是相互作用力.力的方向由同性电相斥,异性电相吸引来确定.例题1:如图,真空中固定有两个点电荷,q-6-61=+2.0__C,q2=+3.0__C.间距r=0.4m,求①q1受静电力的大小方向;②q2受静电力的大小方向.qq1 2例题2:若例题一中的q-62=－4.0__C,其它条件都不变,再求q1 q2分别受到的库仑力的大小方向.例题3:真空中有两个相同的带电金属小球A和B,相距为r,带电量分别为q 和2q,它们之间相互作用力的大小为F．有一个不带电的金属球C,大小跟A.B相同,当C跟A.B小球各接触一次后拿走C,求此时A.B间的静电力是多少?例题4:已知氢核（质子）的质量是1.67__-27kg,电子的质量是9.1__-31 kg,在氢原子内,它们之间的最短距离是5.3__-_m,求氢核与电子之间的库仑引力和万有引力,并比较它们的大小关系.例题5:真空中有三个点电荷,它们固定在边长0.6m的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷都是－3.0__-6C,求它们各自所受的库仑力. q2q1 q3（八）本课小结:1.库仑定律: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.只适用于真空中的点电荷.- 2 -2.静电力大小:F?kq1q2r2,方向:在两电荷的连线上,同性相斥,异性相吸,作用反作用力. （九）当堂检测1．关于点电荷的说法,正确的是 ( )A．只有体积很小的带电体,才能作为点电荷 B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷 C．点电荷一定是电量很小的电荷D．两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理 2.真空中有两个点电荷,它们间的静电力为F,如果保持它们所带的电量不变,将它们之间的距离增大为原来的2倍,它们之间作用力的大小等于() A.F B.2FC.F/2D.F/43．A.B两个点电荷之间的距离恒定,当其它电荷移到。

高中物理《1.2 库仑定律》第1课时学案新人教版选修31、2 库仑定律（1课时）学习目标（一）知识与技能1、掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量、2、会用库仑定律的公式进行有关的计算、3、知道库仑扭秤的实验原理、（二）过程与方法通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得出库仑定律（三）情感态度与价值观培养学生的观察和探索能力学习重点：掌握库仑定律学习难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算教具：库仑扭秤(模型或挂图)、新课引入：复习上课时相关知识，提出问题：电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？新课教学【演示】XXXXX：参见课本图1、2－1，分析带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向的影响因素、一、库仑定律1、内容：2、公式：3、静电力常量k = Nm2/C24、适用条件：5、点电荷：二、库仑扭秤实验1、物理简史（1785年，法国物理学家、库仑）2、介绍库仑的实验技巧、（动画演示库仑扭秤实验）【例题1】XXXXX：试比较电子和质子间的静电引力和万有引力、已知电子的质量m1=9、1010-31kg，质子的质量m2=1、6710-27kg、电子和质子的电荷量都是1、6010-19C、【例题2】XXXXX：真空中有三个点电荷，它们固定在边长为50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+210-6C，求每个电荷所受到的库仑力。

【小结】●反馈练习1、真空中有两个相同的金属小球A和B，相距为r，带电量分别为q和2q，它们之间相互作用力的大小为F、有一个不带电的金属球C，大小跟A、B相同，当C跟A、B小球各接触一次后拿开，再将A、B间距离变为2r，那么A、B间的作用力的大小可能为：（）A、3F/64B、0C、 F/8D、5F/642、如图14－1所示，A、B、C三点在一条直线上，各点都有一个点电荷，它们所带电量相等、A、B两处为正电荷，C处为负电荷，且BC=2AB、那么A、B、C三个点电荷所受库仑力的大小之比为________、●作业布置：1、复习本节课文及阅读科学漫步2、完成书后问题与练习1、2、3。

学案2 库仑定律[目标定位] 1.知道点电荷的概念.2.理解库仑定律的内容、公式及其适用条件，会用库仑定律进行有关的计算．一、库仑定律 [问题设计]1．O 是一个带正电的物体．把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图1中P 1、P 2、P 3等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小，图中受力由大到小的三个位置的排序为P 1、P 2、P 3.图1(1)使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，小球所受作用力的大小如何变化？答案 增大小球所带的电荷量，小球受到的作用力增大；减小小球所带的电荷量，小球受到的作用力减小． (2)以上说明，哪些因素影响电荷间的相互作用力？这些因素对作用力的大小有什么影响？答案 电荷量和电荷间的距离．电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着电荷间距离的增大而减小． 2．库仑争辩电荷间相互作用的装置叫库仑扭秤，该装置是利用什么方法显示力的大小？通过库仑的试验，两带电体间的作用力F 与距离r 的关系如何？答案 该装置通过悬丝扭转的角度来比较力的大小，力越大，悬丝扭转的角度越大．力F 与距离r 的二次方成反比：F ∝1r 2.[要点提炼]1．库仑定律：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，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．表达式：F ＝k q 1q 2r2.式中的k 为静电力常量，数值为k ＝9.0×109_N·m 2/C 2.2．点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的外形、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽视时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷． 3．库仑定律的适用条件：真空中、点电荷． [延长思考]1．有人说：“点电荷是指带电荷量很小的带电体”，对吗？为什么？答案 不对．点电荷是只有电荷量，没有大小、外形的带电体，是一种抱负化的物理模型．当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的外形、大小及电荷分布状况对它们之间的相互作用力的影响可以忽视时，带电体可以看做点电荷．一个物体能否被看做点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和外形而定．2．还有人依据F ＝k q 1q 2r2推出当r →0时，F →∞，正确吗？答案 从数学角度分析好像正确，但从物理意义上分析却是错误的．由于当r →0时，两带电体已不能看做点电荷，库仑定律不再适用了． 二、静电力的叠加 [问题设计]已知空间中存在三个点电荷A 、B 、C ，A 对C 的库仑力是否因B 的存在而受到影响？A 、B 是否对C 都有力的作用？如何求A 、B 对C 的作用力？答案 A 对C 的库仑力不受B 的影响，A 、B 对C 都有力的作用，A 、B 对C 的作用力等于A 、B 单独对C 的作用力的矢量和． [要点提炼]1．假如存在两个以上点电荷，那么每个点电荷都要受到其他全部点电荷对它的作用力．两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所转变．某点电荷受到的作用力，等于其他点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和．2．任何一个带电体都可以看成是由很多点电荷组成的．所以，假如知道带电体上的电荷分布，依据库仑定律和平行四边形定则就可以求出带电体间的静电力的大小和方向．一、对点电荷的理解例1 下列关于点电荷的说法中，正确的是( ) A ．只有电荷量很小的带电体才能看成是点电荷 B ．体积很大的带电体肯定不能看成是点电荷C ．当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷D ．一切带电体都可以看成是点电荷解析 本题考查点电荷这一抱负模型．能否把一个带电体看成点电荷，关键在于我们分析时是否考虑它的体积大小和外形．能否把一个带电体看做点电荷，不能以它的体积大小而论，应当依据具体状况而定．若它的体积和外形可不予考虑时，就可以将其看成点电荷．故选C. 答案 C二、库仑定律的理解与应用例2 两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为F .两小球相互接触后将其固定距离变为r2，则两球间库仑力的大小为( )A.112F B.34F C.43F D ．12F解析 两带电金属小球接触后，它们的电荷量先中和后均分，由库仑定律得：F ＝k 3Q 2r 2，F ′＝k Q 2(r 2)2＝k 4Q 2r2.联立得F ′＝43F ，C 选项正确．答案 C针对训练 有三个完全相同的金属小球A 、B 、C ，A 所带电荷量为＋7Q ，B 所带电荷量为－Q ，C 不带电．将A 、B 固定起来，然后让C 反复与A 、B 接触，最终移去C ，A 、B 间的相互作用力变为原来的( ) A.17倍 B.27倍 C.47倍 D.57倍 答案 C解析 C 与A 、B 反复接触，最终A 、B 、C 三者所带电荷量均分， 即q A ′＝q B ′＝q C ′＝7Q ＋(－Q )3＝2Q .A 、B 间的作用力F ′＝k 2Q ·2Q r 2＝4kQ 2r 2，原来A 、B 间的作用力F ＝k 7Q ·Q r 2＝7kQ 2r 2，所以F ′F ＝47，即F ′＝47F .三、多个点电荷间静电力的叠加例3 如图2所示，分别在A 、B 两点放置点电荷Q 1＝＋2×10－14C 和Q 2＝－2×10－14C ．在AB 的垂直平分线上有一点C ，且AB ＝AC ＝BC ＝6×10－2m ．假如有一高能电子静止放在C 点处，则它所受的库仑力的大小和方向如何？图2解析 电子带负电荷，在C 点同时受A 、B 两点 电荷的作用力F A 、F B ，如图所示． 由库仑定律F ＝k q 1q 2r 2得F A ＝k Q 1e r2＝9.0×109×2×10－14×1.6×10－19(6×10－2)2 N＝8.0×10－21 N F B ＝k Q 2er2＝8.0×10－21 N由矢量的平行四边形定则和几何学问得静止放在C 点的高能电子受到的库仑力F ＝F A ＝F B ＝8.0×10－21 N ，方向平行于AB 连线由B 指向A . 答案 8.0×10－21N 方向平行于AB 连线由B 指向A例4 如图3所示，两个点电荷，电荷量分别为q 1＝4×10－9 C 和q 2＝－9×10－9 C ，分别固定于相距20 cm 的a 、b 两点，有一个点电荷q 放在a 、b 所在直线上且静止不动，该点电荷所处的位置是( )图3A ．在a 点左侧40 cm 处B ．在a 点右侧8 cm 处C ．在b 点右侧20 cm 处D ．无法确定解析 此电荷电性不确定，依据平衡条件，它应在q 1点电荷的左侧，设距q 1距离为x ，由k q 1q x 2＝k q 2q(x ＋20)2，将数据代入，解得x ＝40 cm ，故A 项正确． 答案 A。