高中物理人教版1第一章靜電場(chǎng)第2節(jié)庫(kù)侖定律 省一等獎(jiǎng)

人教版選修3－1第一章第2節(jié)庫(kù)侖定律教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：（1）掌握庫(kù)侖定律的文字表述及其表達(dá)式，了解庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)。（2）理解點(diǎn)電荷是一種理想化的模型。（3）會(huì)用控制變量法探究影響靜電力大小的因素。過(guò)程與方法：（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究靜電力的大小，得出庫(kù)侖定律，并體會(huì)物理學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的一般過(guò)程。（2）以庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)為載體，滲透物理文化和科學(xué)思想方法的教育。情感態(tài)度與價(jià)值觀：（1）感悟科學(xué)探究的方法，領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)在物理學(xué)科中的地位的作用。（2）通過(guò)靜電力與萬(wàn)有引力的類比，體會(huì)到自然規(guī)律的多樣性和統(tǒng)一性，感受自然界和諧與多樣而統(tǒng)一的美。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：庫(kù)侖定律及其理解與應(yīng)用難點(diǎn)：庫(kù)侖定律的實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)過(guò)程【導(dǎo)入】自然界中有兩種電荷，正電荷和負(fù)電荷，電荷間的相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，那么電荷間的相互作用力的大小可能與什么因素有關(guān)呢？（猜想）帶著這個(gè)問題我們來(lái)學(xué)習(xí)庫(kù)侖定律?；顒?dòng)2【講授】首先我們猜想一下，電荷之間的相互作用力可能與哪些因素有關(guān)？學(xué)生猜想：距離、電荷量、帶電體的大小、形狀等等。

教師：那么如果一個(gè)帶電體能夠把它的大小和形狀忽略的話，問題是不是就變得簡(jiǎn)單了？在這里我們把大小和形狀全都忽略的帶電體我們叫做點(diǎn)電荷。找學(xué)生讀定義。一、點(diǎn)電荷1、定義：當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以致帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對(duì)它們之間的作用力的影響可以忽略時(shí)，這樣的帶電體就可以看做帶電的點(diǎn)，叫做點(diǎn)電荷。我們看點(diǎn)電荷的定義好像和我們之前學(xué)過(guò)的一個(gè)理想化的模型的定義很相像，是哪個(gè)模型呢？學(xué)生答：質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化的模型，那么一個(gè)物體能不能看成質(zhì)點(diǎn)，是不是有具體的條件？學(xué)生：是。那么點(diǎn)電荷和質(zhì)點(diǎn)類似2、說(shuō)明：①點(diǎn)電荷是理想化模型②一個(gè)帶電體能否看做點(diǎn)電荷，是相對(duì)于具體問題而言的，不能單憑其大小和形狀確定。知道點(diǎn)電荷的概念之后，大家想一想，一個(gè)帶電體的形狀和大小對(duì)我們研究電荷之間的相互作用力還有沒有影響啦？學(xué)生：沒有。既然帶電體的大小和形狀對(duì)他們相互直接的作用力沒有影響了，那么剛才我們說(shuō)的電荷量還有距離對(duì)帶電體直接的相互作用力有沒有影響呢?如果有的話是什么樣的影響呢？大家通過(guò)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來(lái)探究一下帶電體之間的相互作用力與帶電量還有距離有什么關(guān)系，大家仔細(xì)看下面這個(gè)視頻，看過(guò)后來(lái)回答這個(gè)問題。教師播放視頻找學(xué)生總結(jié)：電荷之間的作用力（1）隨著電荷量的減小而減?。唬?）隨著距離的增大而減小。這隱約使我們猜想，電荷之間的作用力會(huì)不會(huì)與萬(wàn)有引力具有相似的形式呢？也就是說(shuō)，帶電體之間的相互作用力會(huì)不會(huì)與他們的電荷量的乘積成正比，與它們之間距離的二次方成反比。事實(shí)上，卡文迪許和普里斯特利等人都確信平方反比的規(guī)律，適用于電荷之間的力。但是我們的實(shí)驗(yàn)是定性的，不能完全證實(shí)我們的猜想，這一科學(xué)問題的解決是由法國(guó)學(xué)者庫(kù)侖完成的，庫(kù)侖在前人工作的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究確認(rèn)（引出庫(kù)侖定律）二、庫(kù)侖定律1、內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。這個(gè)規(guī)律就是庫(kù)侖定律

大家思考一下，庫(kù)侖定律的適用條件是什么？2、適用條件：真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷3、理解：（1）電荷間的相互作用力稱為靜電力或庫(kù)侖力。

（2）作用力的方向在兩個(gè)電荷的連線上，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。庫(kù)侖是怎么做的實(shí)驗(yàn)?zāi)兀浚ㄍㄟ^(guò)視頻觀看庫(kù)侖扭秤以及實(shí)驗(yàn)原理）學(xué)生觀看后回答若用一個(gè)表達(dá)式來(lái)表示庫(kù)侖定律，就是：4、庫(kù)侖定律的表達(dá)式：

k是比例系數(shù)，叫做靜電力常量取值

k=×109N·m2/C2k值由實(shí)驗(yàn)測(cè)定需要注意的是：（1）在計(jì)算中不用帶入電量的符號(hào)

（2）不能說(shuō)當(dāng)r趨近于0的時(shí)，F(xiàn)趨近于無(wú)窮大。我們發(fā)現(xiàn)庫(kù)侖力與萬(wàn)有引力在形式上很相似，兩者到底有什么區(qū)別與聯(lián)系呢？（通過(guò)幻燈片表格進(jìn)行對(duì)比）庫(kù)侖力與萬(wàn)有引力的比較活動(dòng)3【練習(xí)】例題例1.

已知?dú)浜耍ㄙ|(zhì)子）的質(zhì)量是×10-27

kg，電子的質(zhì)量是×10-31kg，在氫原子內(nèi)它們之間的最短距離為×10-11m。試比較氫原子中氫核與電子之間的庫(kù)侖力和萬(wàn)有引力。例2.真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷，它們固定在邊長(zhǎng)為d的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，每個(gè)點(diǎn)電荷都是+q，求他們各自所受的庫(kù)侖力?；顒?dòng)4【練習(xí)】隨堂訓(xùn)練1、要使真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力增大到原來(lái)的4倍，下列方法可行的是(

)

A．每個(gè)點(diǎn)電荷的帶電量都增大到原來(lái)的2倍，電荷間的距離不變

B．保持點(diǎn)電荷的帶電量不變，使兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離增大到原來(lái)的2倍

C．使一個(gè)點(diǎn)電荷的帶電量增加一倍，另一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量保持不變，同時(shí)使兩點(diǎn)電荷間的距離減小為原來(lái)的1/2

D．保持點(diǎn)電荷的帶電量不變，將兩點(diǎn)電荷間的距離減小為原來(lái)的1/22、兩個(gè)分別帶有電荷量-Q和+3Q的相同金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷），固定在相距為r的兩處，它們間庫(kù)侖力的大小為F，兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)閞/2，則兩球間庫(kù)侖力的大小為

（

）12

4 C.4F/3

3、三個(gè)相同的金屬小球a、b和c，原來(lái)c不帶電，而a和b帶等量異種電荷，相隔一定距離放置，a、b之間的靜電力為F。現(xiàn)將c球分別與a、b接觸后拿開，則a、b之間的靜電力將變?yōu)椋?/p>

）。A．F/2

B．F/4

C．F/8

D．3F/8活動(dòng)5【活動(dòng)】課堂小結(jié)本節(jié)課主要學(xué)習(xí)的內(nèi)容就是庫(kù)侖定律，我們要熟練掌握定律的內(nèi)容，重點(diǎn)記住表達(dá)式，并會(huì)應(yīng)用公式進(jìn)行計(jì)算，理解點(diǎn)電荷的概念，知道什么條件下能把帶電體看做點(diǎn)電荷活動(dòng)6【作業(yè)】布置作業(yè)思考：兩個(gè)帶電體間并沒有相互接觸，電荷之間通過(guò)什么產(chǎn)生相互作用？活動(dòng)7【活動(dòng)】板書

第二節(jié)

庫(kù)侖定律一、點(diǎn)電荷

1、定義

2、說(shuō)明