電場(chǎng)第二節(jié)庫(kù)侖定律教案

1、選修3-1第一章第二節(jié) 庫(kù)侖定律（人教版）（一課時(shí)）一、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能掌握庫(kù)侖定律，要求知道點(diǎn)電荷的概念，理解庫(kù)侖定律的含義及其公式表達(dá)，知道靜電力常量會(huì)用庫(kù)侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算知道庫(kù)侖扭秤的實(shí)驗(yàn)原理2、過(guò)程與方法通過(guò)演示讓學(xué)生探究影響電荷間相互作用力的因素，再得出庫(kù)侖定律3、情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生的觀察和探索能力二、教學(xué)設(shè)想在庫(kù)侖定律教學(xué)的處理上，首先通過(guò)“演示”欄目中“探究影響電荷間相互作用力的因素”的定性實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入。在此基礎(chǔ)上，展示庫(kù)侖定律建立的歷史背景。一方面突現(xiàn)類比的方法在該定律建立過(guò)程中所起的重要作用；另一方面，庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn)是建立在該定律的重要基礎(chǔ)，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果有力地證實(shí)

2、了多位科學(xué)家的猜想。所以，本節(jié)的教學(xué)要特別注意實(shí)驗(yàn)教學(xué)。另一點(diǎn)，在講述庫(kù)侖定律內(nèi)涵時(shí)要講清點(diǎn)電荷是一種理想化的物理模型，這一點(diǎn)應(yīng)該使學(xué)生有明確的認(rèn)識(shí)，庫(kù)侖定律只適用于點(diǎn)電荷或能夠按點(diǎn)電荷處理的情況。 三、教材分析本節(jié)內(nèi)容的核心是庫(kù)侖定律，它不僅是電磁學(xué)的基本定律，也是物理學(xué)的基本定律之一。庫(kù)侖定律闡明了帶點(diǎn)體相互作用的規(guī)律，為整個(gè)電磁學(xué)奠定基礎(chǔ)。四、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：掌握庫(kù)侖定律難點(diǎn)：會(huì)用庫(kù)侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算五、教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)歸納法、講授法六、教具準(zhǔn)備定性演示：鋁箔包好的草球、表面光滑潔凈的絕緣導(dǎo)體、絕緣性好的絲線、絕緣性好的支架、鐵架臺(tái)七、教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【引入】復(fù)習(xí)上節(jié)

3、課的知識(shí)1、 電荷及其相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引2、 摩擦起電的實(shí)質(zhì)：電子的轉(zhuǎn)移3、 靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電的異體，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象。利用靜電感應(yīng)使物體帶 電，叫做感應(yīng)起電。4、 電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。十八世紀(jì)的物理學(xué)家們很自然地把帶點(diǎn)物理在相互作用中的表現(xiàn)，與力學(xué)中的作用力聯(lián)系起來(lái)了。那么，電荷之間的相互作用力的大小決定于哪些因素呢？?jī)A聽、回答增強(qiáng)記憶【新課教學(xué)】一、影響電荷間相互作用的因素問(wèn)題：電荷之間的相互作用力跟什么因素有關(guān)【演示】帶正電的物體和帶正電的小球之間的相互作用力的

4、大小和方向(參見課本圖1.21)先把表面光滑潔凈的絕緣導(dǎo)體放在A處，然后把鋁箔包好的草球系在絲線下，分別用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒給導(dǎo)體和草球帶上正電，把草球先后掛在P1、P2、P3的位置，帶電小球受到A 的作用力的大小可以通過(guò)絲線對(duì)豎直方向的偏角大小顯示出來(lái)。觀察實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：帶電小球在P1、P2、P3 各點(diǎn)受到的A的作用力依次減小問(wèn)題：電荷間作用力大小跟什么有關(guān)？1、（說(shuō)明作用力與距離有關(guān)）增大絲線下端帶電小球的電量，觀察實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在同一位置小球受到的A的作用力增大了問(wèn)題：電荷間作用力大小還跟什么有關(guān)？2、（說(shuō)明作用力與電量有關(guān)）教師總結(jié)：電荷之間存在著相互作用力，力的大小與電量的大小、電荷間距離的

5、大小有關(guān)。電量越大，距離越近，作用力就越大；反之電量越小，距離越遠(yuǎn)，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(guī)律確定。觀察傾聽、分析、回答、筆記通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析問(wèn)題的能力二、庫(kù)侖定律1、 介紹庫(kù)侖定律建立的歷史背景18世紀(jì)中葉，人們借助于萬(wàn)有引力定律，對(duì)電和磁做了種種猜測(cè)。18世紀(jì)后期,科學(xué)家開始了電荷相互作用的研究。富蘭克林最早觀察到電荷只分布在導(dǎo)體表面。普利斯特利重復(fù)了富蘭克林的實(shí)驗(yàn)，最先預(yù)言電荷之間的作用力只能與距離平方成反比在庫(kù)侖定律提出前有兩個(gè)人曾作過(guò)定量的實(shí)驗(yàn)研究，并得到明確的結(jié)論。一位是英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)的羅賓遜，認(rèn)為電

6、力服從平方反比律，并且得到指數(shù)n=2.06，從而電學(xué)的研究也就開始進(jìn)行精確研究。另一位是英國(guó)的卡文迪許，17721773年間，他做了雙層同心球?qū)嶒?yàn)，第一次精確測(cè)量出電作用力與距離的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)帶電導(dǎo)體的電荷全部分布在表面而內(nèi)部不帶電。卡文迪許進(jìn)一步分析， 得到n=20.02，但可惜的是他一直沒(méi)有公開發(fā)表這一結(jié)果。2、 庫(kù)侖定律庫(kù)侖是法國(guó)工程師和物理學(xué)家。他用精確實(shí)驗(yàn)研究了靜止的點(diǎn)電荷間的相互作用力，于1785年發(fā)現(xiàn)了后來(lái)用他的名字命名的庫(kù)侖定律。內(nèi)容表述：力的大小跟兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比作用力的方向在兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線上公式： 式中F、 q1、q2的單位分別為N

7、、C、C，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得 k = 9.0×109N·m2/C2（k為靜電力常量）方向：兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線上同性相斥，異性相吸問(wèn)題：庫(kù)侖定律的適用條件是什么？（適用條件：真空中，點(diǎn)電荷理想化模型）問(wèn)題：什么是點(diǎn)電荷？（點(diǎn)電荷類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)，也是一種理想化的物理模型）問(wèn)題：視為點(diǎn)電荷的條件是什么？（如果帶電體間的距離比它們的大小大得多，以致帶電體的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，這樣的帶電體就可以看成點(diǎn)電荷）傾聽閱讀教材、分析思考、回答思考、回答思考、回答使學(xué)生了解相關(guān)的物理學(xué)史培養(yǎng)分析問(wèn)題的能力培養(yǎng)學(xué)生思考能力三、庫(kù)侖扭稱由于庫(kù)侖扭稱實(shí)驗(yàn)在中學(xué)很難做成，在此僅介紹庫(kù)

8、侖扭稱實(shí)驗(yàn)的試驗(yàn)方法。對(duì)某種金屬絲而言，在彈性范圍內(nèi)，金屬絲產(chǎn)生的扭力矩與它的扭角和直徑四次方的乘積成正比、與金屬絲的長(zhǎng)度成反比。1784年，庫(kù)侖公布了他的研究成果，宣告發(fā)現(xiàn)了正確的彈性理論和發(fā)明了扭力稱。現(xiàn)在人們把這種扭力稱就叫做庫(kù)侖扭稱。庫(kù)侖扭稱的主要部件是一根金屬絲，將金屬絲的上端固定，下端懸一重物，重物底部有一標(biāo)記、下面放一個(gè)刻度盤。金屬絲扭轉(zhuǎn)之后，由刻度盤就可讀出扭角，由扭角的大小就可以求出扭力的大小。課本p6圖1.2-2 仔細(xì)觀察圖1.2-2培養(yǎng)觀察能力，使學(xué)生了解扭稱的工作原理四、小結(jié)讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來(lái)總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力五、鞏固練習(xí)復(fù)習(xí)本節(jié)課文及閱讀科學(xué)漫步引導(dǎo)學(xué)生完成問(wèn)題與練習(xí)【板書設(shè)計(jì)】 第二節(jié) 庫(kù)侖定律一、影響電荷間相互作用的因素電量、距離二、庫(kù)侖定律內(nèi)容表述：力