高中物理電荷庫侖定律教案

導語：庫侖定律(Coulomb's law)是靜止點電荷相互作用力的規律。庫侖定律教案如何去寫?本文爲本站爲網友精心準備幾篇教學方案，歡迎瀏覽

高中物理電荷庫侖定律教案

知識目標：

1.掌握庫侖定律，知道點電荷的概念，並理解真空中的庫侖定律.

2.會用庫侖定律進行有關的計算.

能力目標：

1.滲透理想化方法，培養學生由實際問題進行簡化抽象建立物理模型的能力.

2.滲透控制度量的科學研究方法

德育目標：

通過元電荷的教學，滲透物質無限可分的辯證唯物主義觀點.

教學重點：

庫侖定律和庫侖力的教學.

教學難點：

關於庫侖定律的教學

教學方法：

實驗歸納法、講授

庫侖定律教學過程：

一、電荷間的相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。

提問：那麼電荷之間的相互作用力和什麼有關係呢?

結論、電荷之間存在着相互作用力，力的大小與電量的大小、電荷間距離的大小有關，電量越大，距離越近，作用力就越大;反之電量越小，距離越遠，作用力就越小。作用力的方向，可用同種電荷相斥，異種電荷相吸的規律確定。

電荷間的作用力與它們帶的電荷量以及距離有關，那麼電荷之間相互作用力的大小會不會與萬有引力的大小具有相似的形式呢?

早在我國東漢時期人們就掌握了電荷間相互作用的定性規律,定量討論電荷間相互作用則是兩千年後的法國物理學家庫侖.庫侖做了大量實驗,於1785年得出了庫侖定律.

二、庫侖定律：

1.內容：真空中兩個靜止的點電荷的相互作用跟它們所帶電量的乘積成正比，跟它們之間距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。

2.庫侖定律表達式：

3.對庫侖定律的理解：

(1) 庫侖定律的適用條件：真空中，兩個點電荷之間的相互作用。

a：不考慮大小和電荷的具體分佈，可視爲集中於一點的電荷.

b：點電荷是一種理想化模型.

c：介紹把帶電體處理爲點電荷的條件.

d：庫侖定律給出的雖是點電荷間的靜電力，但是任一帶電體都可看成是由許多點電荷組成的，據庫侖定律和力的合成法則就可以求出帶電體間的靜電力大小和方向.

(2)K：靜電力恆量。重要的物理常數K=9.0×109Nm2/C2，其大小是用實驗方法確定

的。其單位是由公式中的F、Q、r的單位確定的，使用庫侖定律計算時，各物理量的單位必須是：F：N、Q：C、r：m。

(3)關於點電荷之間相互作用是引力還是斥力的表示方法，使用公式計算時，點電

荷電量用絕對值代入公式進行計算，然後根據同性電荷相斥、異性電荷相吸判斷方向即可。

(4)庫侖力也稱爲靜電力，它具有力的共性。它與高一時學過的重力，彈力，摩

擦力是並列的。它具有力的一切性質，它是矢量，合成分解時遵從平行四邊形法則，與其它的力平衡，使物體發生形變，產生加速度。若點電荷不是靜止的，而是存在相對運動，那麼它們之間的作用力除了仍存在靜電力之外，還存在相互作用的磁場力。

(5) ,F是Q1與Q2之間的相互作用力，F是Q1對Q2的作用力，也是Q2對Q1的作用力的大小，是一對作用力和反作用力，即大小相等方向相反。不能理解爲Q11Q2，受的力也不等。

三、庫侖研究定律的過程

1.提出假設

2.做出假說

3.實驗探究:

(1)實驗構思

(2)實驗方案

(3)對假說進行進行修正和推廣

4.思考：(1)庫侖通過什麼方法比較力的大小?

(2)庫侖通過什麼方法比較電荷量的大小?

5.研究方法：控制變量法.

實驗方案：

a.q1、q2一定時，探究F與r的關係

結論：F∝1/r2

b.r一定時，探究F與的q1、q2關係

結論：即 F ∝q1q2

6.思想方法:

(1)小量放大思想

(2)電荷均分原理

四、庫侖定律的應用

完成課本例題1和例題2.

五、課堂訓練:

1、下列說法中正確的是：(AD)

A .點電荷是一種理想模型，真正的點電荷是

不存在的.

B .點電荷就是體積和帶電量都很小的帶電體

C .根據 可知，當r趨近於0 時,F趨近於∞

D .一個帶電體能否看成點電荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形狀和大小對所研

究的問題的影響是否可以忽略不計.

2、兩個半徑爲0.3m的金屬球，球心相距1.0m放置，當他們都帶1.5×10−5 C的正電時，相互作用力爲F1 ，當它們分別帶+1.5×10−5 C和−1.5×10−5 C的電量時，相互作用力爲F2 , 則( )

A.F1 = F2 B.F1F2 D.無法判斷

3、已知電子的質量m1=9.10×10-31kg，質子的質量m2=1.67×10-27kg，它們之間的距離爲5.3×10-11m(結果保留一位有效數值)

(1)它們之間的萬有引力?

(2)異種電荷相互吸引質子給電子的的引力爲多少?

(3)電子給質子的庫侖力?

(4)電子繞質子運動的向心力由誰提供?

(5)在電子、質子連線的垂直平分線上放一電子，與質子、電子構成等邊三角形，求此時質子受到的合力?

答案：F引=3.6×10-47N F電=8.2×10-8N F電=8.2×10-8N F合=14.2×10-8N

六、小結：

(1)電荷間相互作用規律：同性相斥，異性相吸，大小用庫侖定

(2)電荷間作用力爲一對相互作用力，遵循牛頓第三定律。

(3)庫侖定律適用條件：真空中靜止點電荷間的.相互作用力(均勻帶電球體間、均勻帶電球殼間也可)。

高中物理電荷庫侖定律教案

教學目標

(一)知識與技能

1.掌握庫侖定律，要求知道點電荷的概念，理解庫侖定律的含義及其公式表達，知道靜電力常量.

2.會用庫侖定律的公式進行有關的計算.

3.知道庫侖扭秤的實驗原理.

(二)過程與方法

通過演示讓學生探究影響電荷間相互作用力的因素，再得出庫侖定律

(三)情感態度與價值觀

培養學生的觀察和探索能力

重點：掌握庫侖定律

難點：會用庫侖定律的公式進行有關的計算

教具：庫侖扭秤(模型或掛圖).

教學過程：

一、庫侖定律

兩種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，那麼電荷之間的相互作用力跟什麼有關係?下面我們通過實驗來探討一下。

學生閱讀課本P118《實驗》，演示塑料絲的排斥吸引現象

分析：定性地表明：相互之間地作用力與兩電荷間的距離和電荷量有關

首先定量研究電荷之間的相互作用力地是法國的科學家庫侖，閱讀材料中介紹他用精確(扭秤)實驗發現了這種規律。

1、庫侖扭秤實驗(1785年，法國物理學家.庫侖)

【演示】：庫侖扭秤(模型或掛圖)介紹：物理簡史及庫侖的實驗技巧.

實驗技巧：(1).小量放大.(2).電量的確定.

2、庫侖定律

內容表述：

適用條件：真空中，點電荷——理想化模型

公式表達： F=kQ1Q2/r2

體會定律條件：真空，點電荷

二、對庫侖定律的理解

1. 靜電力：兩個帶電體之間的作用力通常叫做靜電力或庫侖力(遵守牛頓第三定律)，合成時遵守平行四邊形定則。

2. 關於“點電荷”，應讓學生理解這是相對而言的，只要帶電體本身的大小跟它們之間的距離相比可以忽略，帶電體就可以看作點電荷.嚴格地說點電荷是一個理想模型，實際上是不存在的.這裏可以引導學生回顧力學中的質點的概念.容易出現的錯誤是：只要體積小就能當點電荷，這一點在教學中應結合實例予以糾正.3. 要強調說明課本中表述的庫侖定律只適用於真空，也可近似地用於氣體介質，對其它介質對電荷間庫侖力的影響不便向學生多作解釋，只能簡單地指出：爲了排除其他介質的影響，將實驗和定律約束在真空的條件下.

4. 實際操作：大距離，均勻帶電體。對帶電均勻的球體，如果所帶電荷對帶電球的電荷分佈沒有影響或影響不大可以看成是兩個點電荷，兩球心之間的距離爲兩點電荷之間的距離。

5. 靜電力恆量k=9×109牛·米2/庫2

6. 庫侖定律和萬有引力定律都遵從二次方反比規律，人們至今還不能說明這兩個定律爲什麼如此相似。它們有沒有內在的聯繫，會不會是某一種力的不同的表現形式呢?物理學家還在致力於這方面的研究。

7. 在進行庫侖定律的計算時，由於公式中涉及到電荷的正負號問題，應該注意的正負號在計算中的作用與意義。

三、例題：

例：課本P119例，比較電子質子間的靜電力和萬有引力

【問】這個巨大的數值說明什麼?

在計算帶電粒子間的相互作用力時，萬有引力時可以不計的。

【問】爲什麼地月之間計算萬有引力而不計算靜電力呢?

地球、月球幾乎爲中性的

四、課堂小結

五、板書設計