1.2库仑定律

库仑定律

各位老师：大家好！我的说课题目是库仑定律，它是高中物理选修3-1第一章第二节的内容。我将从以下五个环节进行说课。

一、说教材

1本节课在教材中的地位、作用和意义：

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间相互作用的一些简单计算。

2本节课的教学目标：

(1)知识与技能目标

①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。

②会用文字描述库仑定律的内容与公式表达，能用库仑定律计算真空中两个点电荷之间的作用力。

③了解库仑扭秤实验和库仑对电荷间相互作用的探究

④初步了解人类对电荷间相互作用的探究过程。

(2)过程与方法目标

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。

(3)．情感态度与价值观

①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

②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。

3.教学重点和难点

教学重点： 库仑定律及适用条件。用库仑定律的公式进行有关的计算。

教学难点：库伦定律的实验。

4.授课时间：1课时

二、说教法和学法

教法：在教学中贯彻让学生经历知识的形成过程为原则，整个教学过程始终围绕教学目标展开，力求做到层次清楚，环节紧凑，并注意引导学生通过观察、实验和操作，突出体现了学生对知识的获取和能力的培养。采用的教学方法：启发讲练式

学法：让学生独立思考，协商讨论，突出主体性。因为学生不是被动接受知识的容器，而是学习的主人。促进学生自主学习，合作探究，形成个性化的知识结构同时变学会为会学，是改革传统教学的重大课题。

三、说教学过程

研究教法和学法是搞好教学的前提和基础，而合理安排教学程序，则是教学成功的关键一环。以求达到事半功倍之效，使学生学有所获，我根据本课教材的特点，将本课划分成三大部分：

库仑定律公式及内容

库仑定律（Coulomb's Law）是电磁学中最基本的定律，由法国物理学家克劳德·库仑在1785年发表。该定律描述了电荷之间万有引力的大小及方向，即电荷间相互作用的实际情况。这个定律是电磁学的基础，也是其余电磁学理论的基础之一。

库仑定律的公式和内容如下：

1. 库仑定律的公式：

F=k \frac{Q_1Q_2}{r^2}

其中，F为两个电荷之间的作用力，Q1、Q2分别为两个电荷的数量，r为两个电荷之间的距离，k为一个常数，值为9×109N・m2/C2 。

2. 库仑定律的内容：

（1） 电荷之间的作用力是相互的，即两个电荷之间的作用力是对称的，两个电荷的作用力相等而方向相反。

（2） 电荷之间的作用力是成正比的，即两个电荷的电荷数量越多，作用力越大；反之，如果电荷数量越少，作用力越小。

（3） 电荷之间的作用力是成反比的，即两个电荷之间的距离越远，作用力越小；反之，如果两个电荷之间的距离越近，作用力越大。 库仑定律是电磁学中最基本的定律，它描述了电荷之间作用力的大小和方向，即两个电荷之间作用力的大小及方向是互相影响的。库仑定律表明，两个电荷之间的作用力是成正比、成反比的，即两个电荷的电荷数量越多，作用力越大；反之，如果两个电荷之间的距离越远，作用力越小。此外，库仑定律也表明，两个电荷之间的作用力是相互的，即两个电荷之间的作用力是对称的，两个电荷的作用力相等而方向相反。

库仑定律的发现和发展是人类对电磁学研究的重要贡献，它不仅为电磁学奠定了基础，也成为后来其他电磁学理论的基础之一。库仑定律是电动势和电场的基本定律，在电工、无线电、光学、声学等科学领域都有着广泛的应用。库仑定律有助于我们理解和控制电场，是研究电力学的基础定律，也是电子技术的基础。

1 第1单元电场力的性质

点电荷 电荷守恒定律

[记一记]

1．元电荷、点电荷

(1)元电荷：e＝1.6×10－19 C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。电子的电荷量q＝－1.6×10－19

C。

(2)点电荷：代表带电体的有一定电荷量的点，忽略带电体的大小和形状的理想化模型。

2．电荷守恒定律

(1)内容：电荷既不能创生，也不能消灭，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，在转移的过程中电荷的总量保持不变。

(2)起电方法：摩擦起电、感应起电、接触起电。

(3)带电实质：物体带电的实质是得失电子。

(4)电荷的分配原则：两个形状、大小相同的导体，接触后再分开，二者带相同电荷；若两导体原来带异种电荷，则电荷先中和，余下的电荷再平分。

[试一试]

1．一带负电绝缘金属小球被放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了。这说明( )

A．小球上原有的负电荷逐渐消失了

B．在此现象中，电荷不守恒

C．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了

D．该现象是由于电子的转移引起的，仍然遵循电荷守恒定律

库仑定律

[记一记]

1．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，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

2．表达式：F＝kq1q2r2，式中k＝9.0×109 N·m2/C2，叫做静电力常量。

3．适用条件：真空中的点电荷。

(1)在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式。

(2)当两个带电体的间距远大于本身的大小时 ，可以把带电体看成点电荷。

4．库仑力的方向：由相互作用的两个带电体决定，且同种电荷相互排斥，为斥力；异种电荷相互吸引，为引力。

[试一试]

2．两个分别带有电荷量为－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

1.2 库仑定律

简介

库仑定律是电磁学中的基本定律之一，描述了带电物体之间相互作用力的大小与它们之间距离、电荷量的关系。该定律是由法国物理学家库仑于18世纪末提出的，被认为是电磁学的基石之一，对于理解电荷之间的相互作用以及电磁现象的发生和演化具有重要意义。

定义

库仑定律可以表述如下：两个电荷之间的静电力的大小与它们之间直线距离的平方成反比，在恒定吸引或排斥力的情况下，与这两个电荷的数量成正比。公式表示为：

F = k * (q1 * q2) / r^2

其中，F表示两个电荷之间的静电力，k是库仑常数，q1和q2分别表示两个电荷的电荷量，r表示它们之间的距离。

库仑常数

库仑常数是一个物理常数，用于计算两个电荷之间的静电力。它的数值约为9.0 x 10^9 Nm2/C2，其中Nm2/C2是国际单位制中的单位。

电荷的性质

根据库仑定律，电荷有两种性质：正电荷和负电荷。正电荷尽可能地排斥彼此，而负电荷也尽可能地排斥彼此。正电荷和负电荷之间会产生吸引力，这是导致电荷之间相互作用的原因。

实例分析

下面我们通过一个实例来分析和应用库仑定律。

假设有两个电荷，电荷q1的电荷量为2C，电荷q2的电荷量为-4C，它们之间的距离r为1m。我们可以使用库仑定律来计算它们之间的静电力。

根据库仑定律的公式，我们有： F = k * (q1 * q2) / r^2

代入具体数值得到：

F = (9.0 x 10^9 Nm2/C2) * (2C * -4C) / (1m)^2

简化计算得到：

F = -7.2 x 10^9 N

由此可见，这两个电荷之间的静电力是-7.2 x 10^9 N（牛顿）。负号表示这两个电荷之间的力是吸引力，而不是排斥力。

应用

库仑定律在众多领域中都有广泛的应用。以下是一些常见的应用场景：

1. 静电学：库仑定律对于描述静电现象和静电力的大小提供了基本的理论基础。

2. 电荷的分布与运动：在电荷的分布和运动方面，库仑定律有很多应用，比如计算静电场的大小、电荷在电场力作用下的运动等。