库仑定律教学设计

第1页共5页库仑定律教学设计教学课题第二节库仑定律课型：新授课教学目标1．掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念2．理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量3．会用库仑定律的公式进行有关的计算4．通过观察演示实验，概括出两种电荷间的作用规律。培养学生观察、概括能力。教学重点掌握真空中点电荷间作用力大小的计算及方向的判定——库仑定律。教学难点库仑定律的实际应用。教学方法实验归纳法、讲授法教具有绝缘支架的小球、细线、小球、验电器板书设计一、库仑定律1．演示实验2．与电荷间相互作用力有关的因素：3．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大小：221rQQkF方向：同性相斥，异性相吸适用条件：a.真空，通常在干燥的空气中也适用。b.静止的点电荷第2页共5页问题设计授课内容双边活动时间分配电荷间相互作用力的大小跟什么有关，存在怎样的规律？在这个实验中观察到什么现象？由此可以得到什么样的结论？（一）引入新课上节课我们学习了电荷及电荷守恒定律，了解了物质内部的微观结构，掌握了物体带电的实质。通过静电感应现象知道电荷间存在相互作用力。那么电荷间相互作用力的大小跟什么有关，存在怎样的规律？这节课我们就来深入学习这方面的知识。（二）进行新课一、库仑定律1．演示实验演示：用与丝绸摩擦过的有机玻璃棒反复多次使球带正电，再用丝线将小球悬于铁架台上，使较大的球靠近，小球放在不同位置。如图所示。现象：位置不同，偏角不同，且距离越近，偏角越大。结论：偏角越大，说明小球所受电力越大，即两球距离越大，电力越大。演示：将较大球放在同一位置，增大或减小其所带电量。现象：带电量越大，偏角越大。教师演示，学生观察学生观察实验现象，思考并回答问题。3′5′第3页共5页问题设计授课内容双边活动时间分配库仑定律中的“点电荷”应该怎样理解？是不是带电体的体积足够小，就可以看成点电荷？在你学过的物理概念中，哪一个概念与“点电荷”类似？库仑扭秤的结构是怎样的？库仑是怎样研究电荷间作用力大小的？写出库仑定律的数学表达式，并指明公式中各符号的意义。库仑定律的适用条件是什么？静电力常量的数值是多少？库仑定律的公式与我们前面学的那一个定律的公式相似？结论：带电量越大，电力越大。2．与电荷间相互作用力有关的因素：a.两电荷间距离：距离越近，电荷间相互作用力越大。b.两电荷电荷量：电荷量越大，电荷间相互作用力越大。3．库仑定律库仑定律：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。电荷间的相互作用力叫做静电力或库仑力。（1）点电荷：当带电体的线度比起相互作用的距离小很多时，带电体可视为点电荷。并不是带电体的体积足够小，就可以看成点电荷。（2）点电荷，是一种理想模型。与前面学过的“质点”的概念类似。4．库仑的实验（1）库仑定律的公式式中，F、Q1、Q2、r均取国际单位，由实验测得：k=9.0×109N·m2/C2。教师引导学生分析前面的现象，总结得出与电荷间相互作用力有关的因素。引导学生阅读教材第7页第二段，思考并回答以下问题：学生活动：阅读教材，思考并回答问题教师总结教师指导学生阅读教材相关内容，让学生了解库仑的实验过程，体会实验构思的巧妙，实验器材（库仑扭秤，多媒体展示）的设计，规律的推导过程等。学生活动：阅读教材，思考并回答问题。3′6′8′大小：221rQQkF方向：同性相斥，异性相吸第4页共5页问题设计授课内容双边活动时间分配怎样计算氢原子中电子和质子间的静电引力和万有引力（2）适用条件：a.真空，通常在干燥的空气中也适用。b.静止的点电荷（3）应用库仑定律解题时应注意（投影出示）a.先看所给题中是否满足真空（或干燥空气）中点电荷的适用条件.b.大小：F=k221rQQ，Q1、Q2仅带电荷量的绝对值，各物理量均取国际制单位。c.方向：同性相斥，异性相吸。［例题1］试比较氢原子中电子和质子间的静电引力和万有引力的大小。已知电子的质量m1=9.1×10-31kg，质子的质量m2=1.67×10-27kg，电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C，电子与质子间的最短距离为5.3×10-11m。解：电子和质子的静电力F1和万有引力F2分别是F1=k221rQQ，F2=G221rmm2327311119199212121103.21067.1101.91067.61060.11060.1100.9mGmQkQFF［指出］从例题中看出，电子和质子的静电引力F1是它们间万有引力F2的2.3×1039倍.正因为如此，以后在研究带电微粒间相互作用时，经常忽略万有引力.库仑定律和万有引力定律都遵从二次平方反比规律，人们至今还不能说明它们的这种相似性，物理学家还在继续研究.希望大家能学有所成，以后在这方面的研究有所突破.库仑定律是电磁学的基本定律之一。任一带电体均可看成由许多点电荷组成，如果教师归纳总结教师引导学生分析题目5′第5页共5页问题设计授课内容双边活动时间分配如何求出带电体间的静电力的大小和方向？清楚带电体的电荷分布，依据库仑定律和平行四边形定则即可求得。例2解：如图所示，每个点电荷都受到其他两个点电荷的斥力，只求出其中一个点电荷受的库仑力即可。以q3为研究对象，共受到F1和F2的作用，q1=q2=q3=q，相互间的距离r都相同。144.02221rqkFFN根据平行四边形定则，合力25.030cos21FFN教师引导学生分析教材例2，体会应用库仑定律和平行四边形定则计算库仑力6′作业与练习1．问题与练习：3、4、52．完成成才之路有关练习课后小节：本节课主要讨论了：库仑定律的理解及应用；库伦扭秤试验。课后小结