第一篇：《庫(kù)侖定律》教案

《靜電力

庫(kù)侖定律》教案

莆田十中

吳珍發(fā) 【三維目標(biāo)】 知識(shí)與技能：

1.知道點(diǎn)電荷的概念，理解并掌握庫(kù)侖定律的含義及其表達(dá)式；

2.會(huì)用庫(kù)侖定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用定律解決實(shí)際問(wèn)題能力；

3.知道庫(kù)侖扭稱(chēng)的原理。過(guò)程與方法：

1.通過(guò)學(xué)習(xí)庫(kù)侖定律得出的過(guò)程，體驗(yàn)從猜想到驗(yàn)證、從定性到定量的科學(xué)探究過(guò)程，學(xué)會(huì)通過(guò)間接手段測(cè)量微小力的方法；

2.通過(guò)探究活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題并利用有關(guān)物理知識(shí)解決物理問(wèn)題的研究方法。情感、態(tài)度和價(jià)值觀(guān)：

1.通過(guò)對(duì)點(diǎn)電荷的研究，讓學(xué)生感受物理學(xué)研究中建立理想模型的重要意義；

2.通過(guò)靜電力和萬(wàn)有引力的類(lèi)比，讓學(xué)生體會(huì)到自然規(guī)律有其統(tǒng)一性和多樣性?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】

1.建立庫(kù)侖定律的過(guò)程；

2.庫(kù)侖定律的應(yīng)用。【教學(xué)難點(diǎn)】

庫(kù)侖定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程，庫(kù)侖定律的應(yīng)用。【教學(xué)方法】

實(shí)驗(yàn)探究法、交流討論法，啟發(fā)引導(dǎo)法 【教學(xué)過(guò)程和內(nèi)容】 <引入新課>同學(xué)們，通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，我們知道“同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引”，這讓我們對(duì)電荷間作用力的方向有了一定的認(rèn)識(shí)。我們把電荷間的作用力叫做靜電力，那么靜電力的大小滿(mǎn)足什么規(guī)律呢？讓我們一起進(jìn)入本章第二節(jié)《庫(kù)侖定律》的學(xué)習(xí)。<庫(kù)侖定律的發(fā)現(xiàn)> 活動(dòng)一：思考與猜想

同學(xué)們，電荷間的作用力是通過(guò)帶電體間的相互作用來(lái)表現(xiàn)的，因此，我們應(yīng)該研究帶電體間的相互作用?？墒牵钪袔щ婓w的大小和形狀是多種多樣的，這就給我們尋找靜電力的規(guī)律帶來(lái)了麻煩。

早在300多年以前，偉大的牛頓在研究萬(wàn)有引力的同時(shí)，就曾對(duì)帶電紙片的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究，可是由于帶電紙片太不規(guī)則，牛頓對(duì)靜電力的研究并未成功。(問(wèn)題1)大家對(duì)研究對(duì)象的選擇有什么好的建議嗎？ 在靜電學(xué)的研究中，我們經(jīng)常使用的帶電體是球體。

(問(wèn)題2)帶電體間的作用力（靜電力）的大小與哪些因素有關(guān)呢？ 請(qǐng)學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)大膽猜想。

<定性探究>電荷間的作用力與影響因素的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)表明：電荷間的作用力F隨電荷量q的增大而增大；隨距離r的增大而減小。（提示）我們的研究到這里是否可以結(jié)束了？為什么？ 這只是定性研究，應(yīng)該進(jìn)一步深入得到更準(zhǔn)確的定量關(guān)系。（問(wèn)題3）靜電力F與r，q之間可能存在什么樣的定量關(guān)系？ 你覺(jué)得哪種可能更大？為什么？（引導(dǎo)學(xué)生與萬(wàn)有引力類(lèi)比）活動(dòng)二:設(shè)計(jì)與驗(yàn)證 2 <實(shí)驗(yàn)方法>（問(wèn)題4）研究F與r、q的定量關(guān)系應(yīng)該采用什么方法？ 控制變量法——（1）保持q不變，驗(yàn)證F與r2的反比關(guān)系；（2）保持r不變，驗(yàn)證F與q的正比關(guān)系。<實(shí)驗(yàn)可行性討論>.困難一：F的測(cè)量（在這里F是一個(gè)很小的力，不能用彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)量，你有什么辦法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)F大小的間接測(cè)量嗎？）

困難二:q的測(cè)量（我們現(xiàn)在并不知道準(zhǔn)確測(cè)定帶電小球所帶的電量的方法，要研究F與q的定量關(guān)系，你有什么好的想法嗎？）（思維啟發(fā)）有這樣一個(gè)事實(shí)：兩個(gè)相同的金屬小球，一個(gè)帶電、一個(gè)不帶電，互相接觸后，它們對(duì)相隔同樣距離的第三個(gè)帶電小球的作用力相等?！@說(shuō)明了什么？（說(shuō)明球接觸后等分了電荷）（追問(wèn)）現(xiàn)在，你有什么想法了嗎？ <實(shí)驗(yàn)具體操作>定量驗(yàn)證

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們距離的二次方成反比。

<得出庫(kù)侖定律>同學(xué)們，我們一起用了大約20分鐘得到的這個(gè)結(jié)論，其實(shí)在物理學(xué)發(fā)展史上，數(shù)位偉大的科學(xué)家用了近30年的時(shí)間得到的并以法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵龅拿謥?lái)命名的庫(kù)侖定律。

啟示一:類(lèi)比猜想的價(jià)值

讀過(guò)牛頓著作的人都可能推想到：凡是表現(xiàn)這種特性的相互作用都應(yīng)服從平方反比定律。這似乎用類(lèi)比推理的方法就可以得到電荷間作用力的規(guī)律。正是這樣的類(lèi)比，讓電磁學(xué)少走了許多彎路，形成了嚴(yán)密的定量規(guī)律。馬克·吐溫曾說(shuō)“科學(xué)真是迷人，根據(jù)零星的事實(shí)，增添一點(diǎn)猜想，竟能贏得那么多的收獲!”?？茖W(xué)家以廣博的知識(shí)和深刻的洞察力為基礎(chǔ)進(jìn)行的猜想，才是最具有創(chuàng)造力的思維活動(dòng)。

然而，英國(guó)物理史學(xué)家丹皮爾也說(shuō)“自然如不能被目證那就不能被征服！” 啟示二：實(shí)驗(yàn)的精妙

1785年庫(kù)侖在前人工作的基礎(chǔ)上，用自己設(shè)計(jì)的扭稱(chēng)精確驗(yàn)證得到了庫(kù)侖定律。（庫(kù)侖扭稱(chēng)實(shí)驗(yàn)的介紹：這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)相當(dāng)巧妙。把微小力放大為力矩，將直接測(cè)量轉(zhuǎn)換為間接測(cè)量，從而得到靜電力的作用規(guī)律——庫(kù)侖定律。）<講解庫(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，與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(xiàn)上。2．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式：

（說(shuō)明），叫做靜電力常量。

3．適用條件：（1）真空中(一般情況下，在空氣中也近似適用)；（2）靜止的；（3）點(diǎn)電荷。（強(qiáng)調(diào)）庫(kù)侖定律的公式與萬(wàn)有引力的公式在形式上盡管很相似，但仍是性質(zhì)不同的兩種力。我們來(lái)看下面的題目： <達(dá)標(biāo)訓(xùn)練> 例

1、（公式的簡(jiǎn)單變化）兩個(gè)放在絕緣上的相同金屬球A、B，相距d，球的半徑比d小得多，分別帶有電荷3q和q，A球受到的庫(kù)侖引力大小為。則（1）B球受到的庫(kù)侖引力為_(kāi)_。（2）若保持球A、B的電荷量不變，電荷間的距離增大為原來(lái)的2倍，電荷間的作用力為_(kāi)___。（3）若保持球A、B間距離不變，電荷量都增大為原來(lái)的2倍，電荷間的作用 3 力為_(kāi)__。（4）現(xiàn)將這兩個(gè)金屬球接觸，然后仍放回原處，則電荷間的作用力將變?yōu)開(kāi)__（引力或斥力）,大小為_(kāi)___。

答案：1）F 2）F/4 3）4F 4）斥力

F/3 例2

（過(guò)渡）兩個(gè)點(diǎn)電荷的靜電力我們會(huì)求解了，可如果存在三個(gè)電荷呢？

例

3、（多力情況）有兩個(gè)帶正電的小球，電荷量分別為Q和9Q，在真空中相距l(xiāng)．如果引入第三個(gè)小球，恰好使得3個(gè)小球只在它們相互的靜電力作用下都處于平衡狀態(tài)，第三個(gè)小球應(yīng)帶何種電荷，應(yīng)放在何處，電荷量又是多少？

（承前啟后）兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而有所改變。因此，多個(gè)點(diǎn)電荷對(duì)同一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對(duì)這個(gè)點(diǎn)電荷的作用力的矢量和。解：

(多個(gè)點(diǎn)電荷對(duì)同一點(diǎn)電荷作用力的疊加問(wèn)題。一方面鞏固庫(kù)侖定律，另一方面，也為下一節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加做鋪墊。)（拓展說(shuō)明）庫(kù)侖定律是電磁學(xué)的基本定律之一。雖然給出的是點(diǎn)電荷間的靜電力，但是任何一個(gè)帶電體都可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的。所以，如果知道了帶電體的電荷分布，就可以根據(jù)庫(kù)侖定律和平行四邊形定則求出帶電體間靜電力的大小和方向了。而這正是庫(kù)侖定律的普遍意義。

例4（與其他力小綜合）兩個(gè)質(zhì)量均為0.20g的小球,帶的電量相同,用長(zhǎng)為30.0cm的細(xì)線(xiàn)掛在同一點(diǎn).靜止時(shí)兩線(xiàn)夾角為2θ=10°.小球的半徑可忽略不計(jì),求每個(gè)小球的電荷量.（sinθ≈tanθ≈θ）

<靜電力與重力的比較> 4 1.庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn) △.萬(wàn)有引力實(shí)驗(yàn)

①操作方法:力矩平衡：靜電力力矩＝金屬細(xì)絲扭轉(zhuǎn)力矩.②思想方法：放大、轉(zhuǎn)化、控制變量法 2.與重力大小的比較

萬(wàn)有引力與庫(kù)侖定律有相似的數(shù)學(xué)表達(dá)式，但是是兩種力，大小相差很大。

試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬(wàn)有引力．已知電子的質(zhì)量m1=9.10×10-31kg，質(zhì)子的質(zhì)量m2=1.67×10-27kg．電子和質(zhì)子的電荷量都是1.60×10-19C．距離是5.3×10-11m

(通過(guò)定量計(jì)算，讓學(xué)生明確對(duì)于微觀(guān)帶電粒子，因?yàn)殪o電力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于萬(wàn)有引力，所以我們往往忽略萬(wàn)有引力。)

<本課小結(jié)>

一、點(diǎn)電荷

1、定義

2、理解：理想模型，視情況而定

二、庫(kù)侖定律

1、探 究實(shí)驗(yàn)

2、庫(kù)侖定律 1）內(nèi)容，2）公式

3）理解 ：對(duì)r的理解，②K的理解k=9.0×109N·m2/C2 4）適用范圍 ： ①

真空（空氣中近似成立）② 點(diǎn)電荷

5）應(yīng)用：例1,2,3,4（理解庫(kù)侖力，以及庫(kù)侖力的疊加，與其他力的平衡等）

三、與重力的區(qū)別 1）庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn) 2）與重力的比較

<課外拓展>

1.課本第8頁(yè)的“科學(xué)漫步”欄目，介紹的是靜電力的應(yīng)用。你還能了解更多的應(yīng)用嗎？

2.萬(wàn)有引力與庫(kù)侖定律有相似的數(shù)學(xué)表達(dá)式，這似乎在預(yù)示著自然界的和諧統(tǒng)一。課后請(qǐng)同學(xué)查閱資料，了解自然界中的“四種基本相互作用”及統(tǒng)一場(chǎng)理論。

第二篇：庫(kù)侖定律教案

庫(kù)侖定律

教學(xué)目標(biāo)：掌握庫(kù)侖定律的內(nèi)容，學(xué)會(huì)用庫(kù)侖定理解題，了解生活中的靜電現(xiàn)象。

教學(xué)重點(diǎn)：定性與定量的描述力與距離和電量的關(guān)系，庫(kù)倫定理的內(nèi)容及適用條件。

教學(xué)難點(diǎn):庫(kù)侖定理的適用條件，探究力與電量和距離關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。教師：上一節(jié)課，我們探究一種新的性質(zhì)力的產(chǎn)生條件，并對(duì)這一條件進(jìn)行了認(rèn)識(shí)，就是物體必須帶有電荷。電荷的種類(lèi)有哪些？起電方式？它們有什么樣的相互作用規(guī)律？請(qǐng)同學(xué)們一起回顧以上所涉及到的知識(shí)。學(xué)生：回答

1、探究庫(kù)侖定理

老師：我們研究一種性質(zhì)的力，除了研究產(chǎn)生的條件，有時(shí)更關(guān)心的是它的大小，那么它的大小與哪些因素有關(guān)呢？這就是本節(jié)課所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

復(fù)習(xí)了相關(guān)知識(shí)，我們看幾張圖片更直觀(guān)的了解帶電體相互作用的性質(zhì)。看到第一張圖片我們可以想到語(yǔ)文中的一個(gè)成語(yǔ)，是什么呀？怒發(fā)沖冠對(duì)不對(duì)？只不過(guò)這里沖冠的原因是因?yàn)槭艿届o電的作用，由于人與帶電體都帶上了同種電荷，在斥力的作用下，使人的頭發(fā)豎起來(lái)了！我們?cè)賮?lái)看下一張圖片，這是帶電的塑料勺子，當(dāng)靠近細(xì)流時(shí)，因?yàn)橥N電荷相吸，使水流的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。我們看一下視頻。……神奇吧，靜電居然有這樣的魔力。那想想，改變水流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因是什么？ 學(xué)生：力

老師：嗯，非常正確?？戳艘陨蟽蓮垐D，結(jié)合你們現(xiàn)有的知識(shí)，請(qǐng)同學(xué)們猜想一下兩帶電體之間的作用力與哪些因素有關(guān)呢？

同學(xué)：猜想電量、大小、形狀，兩電荷間的距離……探究實(shí)驗(yàn)好像就只針對(duì)電荷量與距離，沒(méi)有考慮其他因素若他們猜想與質(zhì)量有關(guān) 老師：同學(xué)們的猜想各有各的道理，但是其實(shí)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)以證明，當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷相距較遠(yuǎn)時(shí)，改變它的質(zhì)量或體積都不會(huì)改變他們之間作用力的大小。那與距離以及電荷量對(duì)他們的作用力有何關(guān)系呢？

我們看一個(gè)動(dòng)畫(huà)（FLASH）。注意課本將這個(gè)內(nèi)容的目的大家要認(rèn)真觀(guān)察，注意老師是怎么演示的！這是帶電的固定小球A，金屬小球通過(guò)細(xì)線(xiàn)懸掛在鐵架臺(tái)上，先后懸掛于P1、P2、P3位置，為了方便我們比較不同位置的偏轉(zhuǎn)角度的大小關(guān)系，我們將小球在不同位置的三種狀態(tài)呈現(xiàn)在同一張圖上。同學(xué)們觀(guān)察，此時(shí)三個(gè)位置的偏轉(zhuǎn)角的變化情況是怎樣的？ 學(xué)生：依次變小。

老師：嗯，對(duì)！那我們現(xiàn)在對(duì)小球進(jìn)行受力分析?？梢灾溃現(xiàn)= 說(shuō)明了偏轉(zhuǎn)角度越大，它受到的力越（大）。那造成這個(gè)小球在不同位置受力大小不同原因是什么呢？ 學(xué)生：因?yàn)樗麄兙鄮щ婓w的距離不同。

老師：嗯，那是不是說(shuō)明距離越小，力就越大?，F(xiàn)在當(dāng)老師將帶電體靠近金屬小球時(shí)，大家注意，偏轉(zhuǎn)角度如何變化？學(xué)生：越來(lái)越小 老師：嗯，對(duì)，根據(jù)這個(gè)式子，說(shuō)明力也是越來(lái)越（?。┑模‖F(xiàn)在我們有一次說(shuō)明了距離越小力越大，距離越大力越?。?/p>

老師：現(xiàn)在我們控制距離不變而去改變帶電體的電量，看看會(huì)有什么現(xiàn)象？（改變小球電量）同學(xué)們，小球是不是在原來(lái)的偏轉(zhuǎn)角下變得更（大）了。

老師：同學(xué)們，我們同樣可以得到隨著電荷量的增大力也會(huì)變得更大！

老師：我們定性地得出了力的大小的影響因素，是帶電體之間的距離以及它們的電量。但是怎樣得到他們之間的定量關(guān)系呢？關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家們剛開(kāi)始也不是很快明白的。其實(shí)對(duì)于任何一個(gè)物理規(guī)律探索的過(guò)程中，都不是一蹴而就的！是有很多物理學(xué)家不斷地做實(shí)驗(yàn)，然后總結(jié)歸納，最后才走到成功的！同樣庫(kù)侖定理的發(fā)現(xiàn)亦如此！對(duì)庫(kù)侖定理有貢獻(xiàn)的首先是富蘭克林。他做了一個(gè)空罐實(shí)驗(yàn)，有一個(gè)帶電的金屬桶，當(dāng)以用細(xì)線(xiàn)懸掛的金屬軟木球靠近在金屬外表面，會(huì)受到引力作用。但若將軟木球放在桶內(nèi)，不管軟木球置于何處，都不受到電的吸引作用。當(dāng)時(shí)，富蘭克林百思不得其解。大約過(guò)了十年，富蘭克林寫(xiě)信告訴他英國(guó)的朋友普利斯特里。普利斯特里核實(shí)了富蘭克林的實(shí)驗(yàn)，并以非凡的洞察力領(lǐng)悟到通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得到電力反平方定律，因?yàn)楫?dāng)軟木球放在很深的帶電金屬桶內(nèi)時(shí)，沒(méi)有電力作用在這個(gè)球上，這個(gè)事實(shí)是與沒(méi)有萬(wàn)有引力作用于物質(zhì)球殼內(nèi)部的質(zhì)點(diǎn)上這個(gè)事實(shí)相類(lèi)似的。由于萬(wàn)有引力服從反平方定律，也許電力也服從反平方定律。

在上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)和推測(cè)的啟發(fā)下，庫(kù)侖通過(guò)實(shí)驗(yàn)定量的測(cè)出電荷間作用力與距離、電荷量的關(guān)系，并最終得到庫(kù)侖定律。

從庫(kù)侖定律的發(fā)現(xiàn)歷程中，我們可以看到，類(lèi)比推理在科學(xué)研究中所起的作用是很大的。如果不是先有萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)，并利用類(lèi)比推理進(jìn)行合理猜想，單靠具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累，不知何年才能得到嚴(yán)格的庫(kù)侖定律表達(dá)式。那同學(xué)們此時(shí)應(yīng)該會(huì)問(wèn)：庫(kù)侖當(dāng)年是如何定量的得出力與距離和電荷量的關(guān)系的呢？我們一起來(lái)看一下當(dāng)年庫(kù)侖做實(shí)驗(yàn)的裝置——庫(kù)侖扭秤。這個(gè)裝置與當(dāng)年卡文迪許測(cè)量引力常量的裝置十分類(lèi)似。

2、庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn)（學(xué)生自學(xué)，觀(guān)看相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻）

老師：首先我們來(lái)介紹庫(kù)侖扭秤裝置。紐秤的結(jié)構(gòu)如圖。在細(xì)銀絲下懸掛一根絕緣棒，棒的一端是一個(gè)帶電的小球A，另一端是一個(gè)不帶電的球B，B與A所受的重力平衡，現(xiàn)在從容器正上方放入一固定小球C。為了研究帶電體之間的作用力，先使A、C各帶同種電荷，這時(shí)秤桿會(huì)因A端受力而偏轉(zhuǎn)。此時(shí)銀絲就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)扭轉(zhuǎn)力矩。那么懸絲的扭力矩等于施于小球A上電力的力矩。根據(jù)力矩平衡原理，可以知道在此距離下A、C之間的作用力。這就是扭秤裝置的原理。那現(xiàn)在如果老師讓同學(xué)們自己利用已有的知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，你們又該如何得出力與距離以及電荷量的關(guān)系呢？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，首先要確定的是用什么研究方法！那有多個(gè)變量影響的情況下，用什么方法？是不是與我們之前探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系所用的方法是一樣的，是（控制變量法）?，F(xiàn)在給大家兩分鐘思考一下。大家應(yīng)該都有了自己的想法，只要合理就是可以的?，F(xiàn)在我們給出一種方案，大家在看在看這個(gè)視頻的時(shí)候，與自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)比。如果有更好的，下課后和老師同學(xué)分享。這個(gè)視頻中的實(shí)驗(yàn)在庫(kù)困扭秤的基礎(chǔ)上，對(duì)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，用杠桿平衡的方法，最終也定量的測(cè)出了力與距離、半徑的關(guān)系。（我們先一起來(lái)認(rèn)識(shí)一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置。這是微量天平，這是滑道，滑道的右側(cè)有一標(biāo)尺，有兩個(gè)完全相等的帶電小球，一個(gè)裝在微量天平的右側(cè)，另一個(gè)裝在滑道上，他可以在滑道上上下移動(dòng)來(lái)改變兩球的距離，距離的大小從標(biāo)尺上讀出。微量天平的左側(cè)有一游碼，可以左右移動(dòng)，來(lái)維持衡量的水平。這個(gè)實(shí)驗(yàn)員操作是相當(dāng)規(guī)范的，他將絕緣小球通過(guò)與人體接觸，是之不帶電。再讓它和與它相同的小球相碰，從而使帶電小球的電量減半。）看了這個(gè)視頻，我們一起來(lái)回憶一下。先保持電量不變，改變兩球之間的距離r，得出力與距離的平方成正比；然后控制距離不變，改變兩球的帶電量，得出力與電量的乘積成反比。而庫(kù)侖當(dāng)年也得到了這樣的結(jié)論。

3、分析庫(kù)侖定律內(nèi)容 老師：閱讀教材，庫(kù)侖定律的內(nèi)容是怎樣敘述的。大家一起來(lái)閱讀一遍。根據(jù)庫(kù)侖定理內(nèi)容，我們得出了其表達(dá)式。我們要明確每個(gè)字母所代表的物理意義。K值是靜電力常量，大小為……請(qǐng)問(wèn)K常量有沒(méi)有單位？如果有，又給如何得出它的單位？通過(guò)表達(dá)式得出。我們來(lái)看一下應(yīng)用庫(kù)侖定律時(shí)應(yīng)該注意哪些問(wèn)題。同學(xué)們都知道電荷具有正負(fù)，但在計(jì)算力的大小時(shí)，為了避免出錯(cuò)，我們一般只帶電荷的絕對(duì)值進(jìn)行計(jì)算。至于力的方向，就直接通過(guò)同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引來(lái)判斷。

從庫(kù)侖定律內(nèi)容的表述中，我們看到該定理成立是有條件的。請(qǐng)你們畫(huà)出庫(kù)侖定理的條件。學(xué)生：閱讀并畫(huà)關(guān)鍵詞。

老師：你們畫(huà)出的關(guān)鍵詞匯有哪些？***，你起來(lái)回答一下。學(xué)生：真空、靜止、點(diǎn)電荷。

老師：嗯，也善于把握定理的條件。我們一起來(lái)理解一下。真空：庫(kù)侖定律的適用條件是在真空，為什么其他介質(zhì)不行呢？因?yàn)榉旁谌魏我粋€(gè)介質(zhì)，在電荷的作用下都會(huì)被極化，產(chǎn)生的極化電荷會(huì)對(duì)我們帶電物質(zhì)的作用力產(chǎn)生影響。同學(xué)們也可以這樣理解，不同的介質(zhì)具有不同的k值，前面K的大小是在真空中的大小，對(duì)于其他介質(zhì)，比如玻璃，K值就已經(jīng)不是那么大了。所以不能用真空中的庫(kù)侖定律公式來(lái)求其他介質(zhì)中的靜電力。現(xiàn)在觀(guān)察庫(kù)侖扭秤裝置，他將帶電體放在圓柱體的容器中，我們應(yīng)該發(fā)現(xiàn)，庫(kù)侖已經(jīng)注意到減小空氣方面的影響。前面看的那個(gè)視頻，實(shí)驗(yàn)是在空氣中做的。所以在空氣中，高中階段我們依然使用庫(kù)侖定律的近似處理。

靜止：當(dāng)同學(xué)們深入學(xué)習(xí)就會(huì)明白，如果帶電體具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，那運(yùn)動(dòng)的電荷會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，那他不僅會(huì)受到電場(chǎng)力，還會(huì)受到磁場(chǎng)力，所以庫(kù)侖定律不再使用。

點(diǎn)電荷：這個(gè)請(qǐng)同學(xué)們自己來(lái)分析，怎樣的帶電體可以看做點(diǎn)電荷？點(diǎn)電荷類(lèi)似力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)，那怎樣的物體可以看成質(zhì)點(diǎn)呢？ 學(xué)生：當(dāng)物體的形狀大小相對(duì)于所研究的問(wèn)題可以忽略是就可以看成質(zhì)點(diǎn)。

老師：同樣的道理，通過(guò)類(lèi)比，我們知道在研究帶電體間的相互作用時(shí)，如果帶電體自身的大小遠(yuǎn)小于它們之間的距離．以至帶電體自身的大小、形狀及電荷分布狀況對(duì)我們所討論的問(wèn)題影響甚小，相對(duì)來(lái)說(shuō)可把帶電體看作一帶電的點(diǎn)，叫做點(diǎn)電荷。也就是說(shuō)，點(diǎn)電荷和質(zhì)點(diǎn)一樣也是一種理想化的物理模型。

分析了庫(kù)倫定理的的適用條件，應(yīng)該對(duì)該定理有了更深的理解。其實(shí)任何規(guī)律的成立，都有其成立的特定條件。所以，在以后使用這些規(guī)律分析問(wèn)題時(shí)，千萬(wàn)要注意：所研究問(wèn)題是否與所使用規(guī)律的條件相符。同學(xué)們，如果有兩個(gè)帶點(diǎn)的小球不斷靠近，力會(huì)不會(huì)變得無(wú)窮大呢？若學(xué)生說(shuō)不會(huì)，那我應(yīng)該問(wèn)為什么呢？因?yàn)榇藭r(shí)已經(jīng)不能再看做點(diǎn)電荷了……對(duì)，也就是說(shuō)不滿(mǎn)足庫(kù)倫定理的適用條件，所以不能再用表達(dá)式計(jì)算庫(kù)侖力的大小。問(wèn)題提問(wèn)方式，不要自己不斷解釋?zhuān)ó?dāng)他們的大小與兩者間的距離相比不能忽略時(shí)，是不是此時(shí)就不滿(mǎn)足庫(kù)倫定理的適用條件了，因?yàn)榇藭r(shí)在力的作用下改變了帶點(diǎn)球體上的電荷分布，電荷不再均勻分布在帶電體表面。在這種情況下，電荷就不能看成是集中在球心的點(diǎn)電荷。所以不能用公式計(jì)算力的大小。）刪掉這段內(nèi)容

下面我們來(lái)看一個(gè)例題，檢驗(yàn)同學(xué)們掌握的情況……（）通過(guò)這道例題，同學(xué)們?cè)趹?yīng)用庫(kù)侖定律時(shí)應(yīng)該會(huì)小心很多。同學(xué)們，普利斯特利從空罐實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，受到了萬(wàn)有引力平方反 比定理的啟發(fā)，進(jìn)而猜想到庫(kù)侖力的影響因素。物理學(xué)家們?cè)谔骄康倪^(guò)程就一直認(rèn)為庫(kù)侖定律與萬(wàn)有引力定律有相似之處。而自然規(guī)律既具有多樣性，又具有統(tǒng)一性，我們一起總結(jié)一下它們兩者的不同點(diǎn)與相同點(diǎn)。你們覺(jué)得有哪些地方不同點(diǎn)呢？

學(xué)生：回答（公式、適用范圍、影響力大小的因素、不同點(diǎn)）我們一起比較了萬(wàn)有引力定律與庫(kù)侖定律，同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中，也要對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)歸納以及對(duì)比。這樣我們可以加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。我們知道任何有質(zhì)量的兩個(gè)物體之間都存在萬(wàn)有引力，那想想電荷間是不是既受到萬(wàn)有引力也受到靜電力呢？那在研究微觀(guān)帶點(diǎn)力的相互作用力時(shí)，是否兩者都要算呢？

下面我們來(lái)看一道題。左邊的一組同學(xué)算萬(wàn)有引力，右邊的同學(xué)算庫(kù)侖力。告訴老師你們計(jì)算的結(jié)果。萬(wàn)有引力的大??？庫(kù)侖力的大?。磕俏覀儗⑦@兩個(gè)力比一下，得出了庫(kù)侖力比萬(wàn)有引力大得多！所以在研究微觀(guān)帶電粒子（電子、質(zhì)子、離子、原子核等等）的相互作用時(shí)，由于微觀(guān)粒子間的萬(wàn)有引力遠(yuǎn)小于庫(kù)侖力，通?？梢院雎晕⒂^(guān)粒子間的萬(wàn)有引力。

庫(kù)侖定律內(nèi)容中描述的是兩個(gè)點(diǎn)電荷，那如果換成三個(gè)及三個(gè)以上的點(diǎn)電荷，庫(kù)侖定律是否還適用？那又如何求力的大小呢？我們知道，兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而有所改變。因此三個(gè)或三個(gè)以上點(diǎn)電荷之間的靜電力，可以先分別求出各個(gè)點(diǎn)電荷的作用力大小，利用平行四邊行法則進(jìn)行矢量合成，就可以所受到的合力了。那我們來(lái)看書(shū)本上的一個(gè)例題。

第三篇：《庫(kù)侖定律》教案分析

《庫(kù)侖定律》教案分析

【三維目標(biāo)】

知識(shí)與技能：

.知道點(diǎn)電荷的概念，理解并掌握庫(kù)侖定律的含義及其表達(dá)式；

2.會(huì)用庫(kù)侖定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算；

3.知道庫(kù)侖扭稱(chēng)的原理。

過(guò)程與方法：

.通過(guò)學(xué)習(xí)庫(kù)侖定律得出的過(guò)程，體驗(yàn)從猜想到驗(yàn)證、從定性到定量的科學(xué)探究過(guò)程，學(xué)會(huì)通過(guò)間接手段測(cè)量微小力的方法；

2.通過(guò)探究活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生觀(guān)察現(xiàn)象、分析結(jié)果及結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的研究方法。

情感、態(tài)度和價(jià)值觀(guān)：

.通過(guò)對(duì)點(diǎn)電荷的研究，讓學(xué)生感受物理學(xué)研究中建立理想模型的重要意義；

2.通過(guò)靜電力和萬(wàn)有引力的類(lèi)比，讓學(xué)生體會(huì)到自然規(guī)律有其統(tǒng)一性和多樣性。

【教學(xué)重點(diǎn)】

.建立庫(kù)侖定律的過(guò)程；

2.庫(kù)侖定律的應(yīng)用。

【教學(xué)難點(diǎn)】

庫(kù)侖定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程。

【教學(xué)方法】

實(shí)驗(yàn)探究法、交流討論法。

【教學(xué)過(guò)程和內(nèi)容】

<引入新課>同學(xué)們，通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，我們知道“同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引”，這讓我們對(duì)電荷間作用力的方向有了一定的認(rèn)識(shí)。我們把電荷間的作用力叫做靜電力，那么靜電力的大小滿(mǎn)足什么規(guī)律呢？讓我們一起進(jìn)入本章第二節(jié)《庫(kù)侖定律》的學(xué)習(xí)。

<庫(kù)侖定律的發(fā)現(xiàn)>

活動(dòng)一：思考與猜想

同學(xué)們，電荷間的作用力是通過(guò)帶電體間的相互作用來(lái)表現(xiàn)的，因此，我們應(yīng)該研究帶電體間的相互作用?？墒牵钪袔щ婓w的大小和形狀是多種多樣的，這就給我們尋找靜電力的規(guī)律帶來(lái)了麻煩。

早在300多年以前，偉大的牛頓在研究萬(wàn)有引力的同時(shí)，就曾對(duì)帶電紙片的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究，可是由于帶電紙片太不規(guī)則，牛頓對(duì)靜電力的研究并未成功。

大家對(duì)研究對(duì)象的選擇有什么好的建議嗎？

在靜電學(xué)的研究中，我們經(jīng)常使用的帶電體是球體。

帶電體間的作用力（靜電力）的大小與哪些因素有關(guān)呢？

請(qǐng)學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)大膽猜想。

<定性探究>電荷間的作用力與影響因素的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)表明：電荷間的作用力F隨電荷量q的增大而增大；隨距離r的增大而減小。

（提示）我們的研究到這里是否可以結(jié)束了？為什么？

這只是定性研究，應(yīng)該進(jìn)一步深入得到更準(zhǔn)確的定量關(guān)系。

（問(wèn)題3）靜電力F與r，q之間可能存在什么樣的定量關(guān)系？

你覺(jué)得哪種可能更大？為什么？（引導(dǎo)學(xué)生與萬(wàn)有引力類(lèi)比）

活動(dòng)二:設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

<實(shí)驗(yàn)方法>

（問(wèn)題4）研究F與r、q的定量關(guān)系應(yīng)該采用什么方法？

控制變量法——（1）保持q不變，驗(yàn)證F與r2的反比關(guān)系；

（2）保持r不變，驗(yàn)證F與q的正比關(guān)系。

<實(shí)驗(yàn)可行性討論>.困難一：F的測(cè)量（在這里F是一個(gè)很小的力，不能用彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)量，你有什么辦法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)F大小的間接測(cè)量嗎？）

困難二:q的測(cè)量（我們現(xiàn)在并不知道準(zhǔn)確測(cè)定帶電小球所帶的電量的方法，要研究F與q的定量關(guān)系，你有什么好的想法嗎？）

（思維啟發(fā)）有這樣一個(gè)事實(shí)：兩個(gè)相同的金屬小球，一個(gè)帶電、一個(gè)不帶電，互相接觸后，它們對(duì)相隔同樣距離的第三個(gè)帶電小球的作用力相等。

——這說(shuō)明了什么？（說(shuō)明球接觸后等分了電荷）

（追問(wèn)）現(xiàn)在，你有什么想法了嗎？

<實(shí)驗(yàn)具體操作>定量驗(yàn)證

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們距離的二次方成反比。

<得出庫(kù)侖定律>同學(xué)們，我們一起用了大約20分鐘得到的這個(gè)結(jié)論，其實(shí)在物理學(xué)發(fā)展史上，數(shù)位偉大的科學(xué)家用了近30年的時(shí)間得到的并以法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵龅拿謥?lái)命名的庫(kù)侖定律。

啟示一:類(lèi)比猜想的價(jià)值

讀過(guò)牛頓著作的人都可能推想到：凡是表現(xiàn)這種特性的相互作用都應(yīng)服從平方反比定律。這似乎用類(lèi)比推理的方法就可以得到電荷間作用力的規(guī)律。正是這樣的類(lèi)比，讓電磁學(xué)少走了許多彎路，形成了嚴(yán)密的定量規(guī)律。馬克·吐溫曾說(shuō)“科學(xué)真是迷人，根據(jù)零星的事實(shí)，增添一點(diǎn)猜想，竟能贏得那么多的收獲!”?？茖W(xué)家以廣博的知識(shí)和深刻的洞察力為基礎(chǔ)進(jìn)行的猜想，才是最具有創(chuàng)造力的思維活動(dòng)。

然而，英國(guó)物理史學(xué)家丹皮爾也說(shuō)“自然如不能被目證那就不能被征服！”

啟示二：實(shí)驗(yàn)的精妙

1785年庫(kù)侖在前人工作的基礎(chǔ)上，用自己設(shè)計(jì)的扭稱(chēng)精確驗(yàn)證得到了庫(kù)侖定律。（庫(kù)侖扭稱(chēng)實(shí)驗(yàn)的介紹：這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)相當(dāng)巧妙。把微小力放大為力矩，將直接測(cè)量轉(zhuǎn)換為間接測(cè)量，從而得到靜電力的作用規(guī)律——庫(kù)侖定律。）

<講解庫(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，與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(xiàn)上。

2．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式：

（說(shuō)明），叫做靜電力常量。

3．適用條件：（1）真空中；

（2）靜止的；（3）點(diǎn)電荷。

（強(qiáng)調(diào)）庫(kù)侖定律的公式與萬(wàn)有引力的公式在形式上盡管很相似，但仍是性質(zhì)不同的兩種力。我們來(lái)看下面的題目：

<達(dá)標(biāo)訓(xùn)練>

例題1：

（過(guò)渡）兩個(gè)點(diǎn)電荷的靜電力我們會(huì)求解了，可如果存在三個(gè)電荷呢？

（承前啟后）兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而有所改變。因此，多個(gè)點(diǎn)電荷對(duì)同一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對(duì)這個(gè)點(diǎn)電荷的作用力的矢量和。

例題2：

（拓展說(shuō)明）庫(kù)侖定律是電磁學(xué)的基本定律之一。雖然給出的是點(diǎn)電荷間的靜電力，但是任何一個(gè)帶電體都可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的。所以，如果知道了帶電體的電荷分布，就可以根據(jù)庫(kù)侖定律和平行四邊形定則求出帶電體間靜電力的大小和方向了。而這正是庫(kù)侖定律的普遍意義。

<本堂小結(jié)>（略）

<課外拓展>

1.課本第8頁(yè)的“科學(xué)漫步”欄目，介紹的是靜電力的應(yīng)用。你還能了解更多的應(yīng)用嗎？

2.萬(wàn)有引力與庫(kù)侖定律有相似的數(shù)學(xué)表達(dá)式，這似乎在預(yù)示著自然界的和諧統(tǒng)一。課后請(qǐng)同學(xué)查閱資料，了解自然界中的“四種基本相互作用”及統(tǒng)一場(chǎng)理論。

第四篇：庫(kù)侖定律電子教案

庫(kù)侖定律

一、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識(shí)目標(biāo)

1、知道兩種電荷,知道正負(fù)電荷的規(guī)定,知道電荷以及單位;

2、定性了解兩種電荷之間的作用規(guī)律;

3、掌握庫(kù)侖定律的內(nèi)容及其應(yīng)用;(二)能力目標(biāo)

1、通過(guò)對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的觀(guān)察概括出兩種電荷之間的作用規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生觀(guān)察、總結(jié)的能力;

2、知道人類(lèi)對(duì)電荷間相互作用認(rèn)識(shí)的歷史過(guò)程,理解電荷的物理模型.(三)情感目標(biāo)

滲透物理方法的教育,運(yùn)用理想化模型的研究方法,突出主要因素、忽略次要因素,抽象出物理模型——點(diǎn)電荷,研究真空中靜止點(diǎn)電荷互相作用力問(wèn)題.二、重點(diǎn)難點(diǎn)分析

（一）重點(diǎn)

1．對(duì)庫(kù)侖定律的理解。

（二）難點(diǎn)

1．對(duì)電荷這一抽象概念的理解； 2．對(duì)庫(kù)侖定律發(fā)現(xiàn)過(guò)程的探討。

（三）突破重、難點(diǎn)的方法

1．講清庫(kù)侖定律及適用條件，說(shuō)明庫(kù)侖力符合力的特征，遵守牛頓第三定律。

2．為定性演示庫(kù)侖定律，應(yīng)使帶電小球表面光滑，防止尖端放電，支架應(yīng)選絕緣性能好的，空氣要干燥。

3．說(shuō)清K的單位由公式中各量單位確定，其數(shù)值則由實(shí)驗(yàn)確定。

三、教學(xué)方法

演示實(shí)驗(yàn)、分組探究實(shí)驗(yàn)、老師和學(xué)生共同探究實(shí)驗(yàn)、討論、多媒體輔助。

四、教學(xué)過(guò)程

（一）新課引入

教師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電荷及其守恒定律，并且知道電荷間存在著相互的作用力，那么電荷間相互作用力的大小和什么有關(guān)，有什么樣的規(guī)律？這節(jié)課我們就來(lái)深入學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容。

（二）新課教學(xué) 創(chuàng)設(shè)類(lèi)科學(xué)物理情景，結(jié)合物理學(xué)史，探究庫(kù)侖定律，培養(yǎng)學(xué)生猜測(cè)與假設(shè)、制訂計(jì)劃的能力，體會(huì)科學(xué)研究方法（庫(kù)侖扭稱(chēng)實(shí)驗(yàn)）與物理思想（均分思想）對(duì)科學(xué)研究的重要價(jià)值

1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)，定性研究電荷間作用力的決定因素 〖情 景〗 電荷間有作用力已經(jīng)被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)，如：驗(yàn)電器上同種電荷排斥使箔片張開(kāi)，正電荷靠近導(dǎo)體吸引自由電子而使導(dǎo)體感應(yīng)起電等等。

〖問(wèn) 題〗 這種電力能使箔片張開(kāi)，能使自由電子移動(dòng)，那么這種力到底是強(qiáng)還是弱呢？首先讓我們來(lái)感知這種力的強(qiáng)弱。

〖實(shí) 驗(yàn)〗 學(xué)生拿一個(gè)帶絕緣柄的金屬球去接觸起電機(jī)的金屬球，學(xué)生沒(méi)感覺(jué)。

〖分 析〗 說(shuō)明這種力很小或很弱。

〖問(wèn) 題〗 怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)“感知”這種弱力呢？

〖材 料〗

1、直接用彈簧秤來(lái)測(cè)量；

2、單擺做小角度擺動(dòng)時(shí)，回復(fù)力很小F=mgsinθ，可以通過(guò)觀(guān)察角度來(lái)判斷回復(fù)力的大小。

〖分 析〗 能使彈簧形變的力，人一般都可以感覺(jué)，因此1不可行?？梢杂?的裝置，但當(dāng)力F水平時(shí)，F(xiàn)=mgtgθ，mg不變時(shí)，可以通過(guò)感知θ角度來(lái)感知F。

〖設(shè) 計(jì)〗 細(xì)線(xiàn)吊一個(gè)小球A（帶電），另一個(gè)帶同種電的小球B靠近A，A球受力平衡時(shí)，細(xì)線(xiàn)偏離豎直方向一個(gè)角度θ，如果B對(duì)A的力是水平的，則

F電=mgtgθ，如果θ越大，則F電越大，這樣可以通過(guò)θ的變化來(lái)判斷F電的變化。

〖問(wèn) 題〗 這種電力的大小由哪些因素來(lái)決定呢？ 〖材 料〗 特殊化分析：

1、兩個(gè)物體帶電才有電力作用，不帶電就無(wú)從談電力；

2、帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，會(huì)出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，遠(yuǎn)離時(shí)現(xiàn)象不明顯或沒(méi)有靜電感應(yīng)現(xiàn)象。〖猜 想〗 電荷間的相互作用力與電荷電量的多少有關(guān)（電量越大，力越大）；還與電荷間的距離有關(guān)（距離越近，力越大）。

〖實(shí) 驗(yàn)〗 控制變量方法進(jìn)行探索：

1、Q1、Q2不變，改變r(jià)：r越小F越大；

2、Q1、r不變，改變Q2：Q2越大，F(xiàn)越大；

3、Q2、r不變，改變Q1：Q1越大，F(xiàn)越大（根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，2或3做一次即可）?！挤?析〗

1、Q越大，F(xiàn)越大：把Q1看成n個(gè)元電荷，每一元電荷都要受到Q2的作用，n個(gè)元電荷受力的合力既為Q1受到的力。Q1越大，元電荷越多，合力會(huì)越大。

2、倍數(shù)關(guān)系：假設(shè)Q1集中在一個(gè)點(diǎn)上，則每個(gè)元電荷受力完全相同，Q1受力既為任意元電荷受力的整數(shù)倍：F正比與Q1，若Q2也集中與一點(diǎn)，同理可得F正比與Q2。

3、點(diǎn)電荷：我們把集中在一個(gè)點(diǎn)的電荷叫點(diǎn)電荷，它是一個(gè)理想化模型，實(shí)際的點(diǎn)電荷不存在，但是如果物體的形狀和大小對(duì)力的影響很小，可以忽略不計(jì)時(shí)，可以近似為點(diǎn)電荷。

2、結(jié)合物理學(xué)史，定量得出庫(kù)侖定律

〖問(wèn) 題〗 點(diǎn)電荷間的作用力會(huì)與距離有怎樣的定量關(guān)系呢？

〖猜 想〗 不成正比關(guān)系，而成反比關(guān)系？

〖實(shí) 驗(yàn)〗 實(shí)驗(yàn)思想：

1、放大思想：力很小，但力矩可以較大（阿基米德：給我一個(gè)支點(diǎn)，我將翹起地球）；

2、轉(zhuǎn)化思想：電力力矩與扭轉(zhuǎn)力矩相等，扭轉(zhuǎn)力矩正比于金屬絲扭轉(zhuǎn)角，則力也正比于角度，通過(guò)測(cè)定角度倍數(shù)關(guān)系即可得到力的倍數(shù)關(guān)系（避其鋒芒，巧妙迂回）；

3、均分思想：帶電為Q的金屬小球與完全相同的不帶電金屬小球相碰分開(kāi)，每小球帶電Q/2，同理可得Q/

4、Q/

8、Q/16等等電量的倍數(shù)關(guān)系（完全相同的小球具有對(duì)稱(chēng)性）。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

1、Q/2—Q/2：F；Q/2—Q/4：F/2，則F與Q成正比；

2、兩電荷相距為r時(shí)：F；兩電荷相距2r時(shí)：F/4，則F與r2成反比。

〖?xì)w 納〗 法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵鲈谄D苦的條件下（1、電荷間的力很小；

2、不清楚物體帶電量多少等），利用巧妙的裝置和方法，在1785年發(fā)現(xiàn)了下述規(guī)律：真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力大小與兩電荷量的乘積成正比，與電荷間的距離平方成反比；方向在它們的連線(xiàn)上。這個(gè)規(guī)律叫做庫(kù)侖定律。電荷間這種相互作用的電力叫做靜電力或庫(kù)侖力。

〖統(tǒng) 一〗

1、單位統(tǒng)一：力（N）、電量（C）、距離（m），則在真空中測(cè)得F與Q1Q2/r2的比例系數(shù)為k=9.0×109N〃m2/C2，這個(gè)常量叫做靜電力常量。

2、條件統(tǒng)一：（1）真空（在干燥的空氣中近似成立）；（2）點(diǎn)電荷（當(dāng)帶電體間距離遠(yuǎn)大于它們的大小，以至于它們的大小和形狀對(duì)力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，近似成立）。

3、應(yīng)用統(tǒng)一：（1）先用電量的絕對(duì)值代入計(jì)算，在確定力的方向（排斥或吸引）；

（2）任意帶電體可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的，所以，知道帶電體上的電荷分布，根據(jù)庫(kù)侖定律和力的合成法則就可以求出帶電體間的靜電力的大小和方向。

(三)課堂小結(jié) 總結(jié)本堂課所學(xué)的知識(shí)內(nèi)容及研究方法。

知識(shí)方面：

1、點(diǎn)電荷是理想模型.2、庫(kù)侖定律的應(yīng)用：（1）適用條件：真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷（2）用公式計(jì)算兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力的大小，再根據(jù)同性相斥，異性相吸來(lái)確定方向（3）注意統(tǒng)一單位

3、力的獨(dú)立作用原理與力的合成。

科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究方法：

1、控制變量法。

2、將不易測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)移為易為測(cè)量的物理量。

3、將測(cè)量的物理量放大的方法。學(xué)生自主總結(jié) 自主提升

庫(kù)侖定律的適用條件：真空中，兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用。

a：不考慮大小和電荷的具體分布，可視為集中于一點(diǎn)的電荷．

b：點(diǎn)電荷是一種理想化模型． c：介紹把帶電體處理為點(diǎn)電荷的條件．

d：庫(kù)侖定律給出的雖是點(diǎn)電荷間的靜電力，但是任一帶電體都可看成是由許多點(diǎn)電荷組成的，據(jù)庫(kù)侖定律和力的合成法則就可以求出帶電物體之間的庫(kù)侖力。

（四）課堂訓(xùn)練:

1、下列說(shuō)法中正確的是：（AD）

A.點(diǎn)電荷是一種理想模型，真正的點(diǎn)電荷是 不存在的．

B.點(diǎn)電荷就是體積和帶電量都很小的帶電體 C.根據(jù) 可知，當(dāng)r趨近于0 時(shí),F趨近于∞

D.一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形狀和大小對(duì)所研

究的問(wèn)題的影響是否可以忽略不計(jì)．

2、兩個(gè)半徑為0.3m的金屬球，球心相距1.0m放置，當(dāng)他們都帶1.5×10?5 C的正電時(shí)，相互作用力為F1，當(dāng)它們分別帶+1.5×10?5 C和?1.5×10?5 C的電量時(shí)，相互作用力為F2 , 則（）

A．F1 = F2 B．F1 ＜F2 C．F1 ＞ F2 D．無(wú)法判斷

3、已知電子的質(zhì)量m1=9.10×10-31kg，質(zhì)子的質(zhì)量m2=1.67×10-27kg，它們之間的距離為5.3×10-11m（結(jié)果保留一位有效數(shù)值）

（1）它們之間的萬(wàn)有引力？

(2）異種電荷相互吸引質(zhì)子給電子的的引力為多少？（3）電子給質(zhì)子的庫(kù)侖力？

（4）電子繞質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的向心力由誰(shuí)提供？

(5）在電子、質(zhì)子連線(xiàn)的垂直平分線(xiàn)上放一電子，與質(zhì)子、電子構(gòu)成等邊三角形，求此時(shí)質(zhì)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

五、課后反思

?課余思考?

⒈ 庫(kù)侖定律的適用條件是什么？

⒉ 要使兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的靜電力變?yōu)樵瓉?lái)的，可有哪些辦法。

?同步練習(xí)?

⒈真空中保持一定距離的兩個(gè)點(diǎn)電荷，若其中一個(gè)點(diǎn)電荷增加了1/2，但仍然保持它們之間的相互作用力不變，則另一點(diǎn)電荷的電量一定減少了（）

A.1/5 B.1/4 C.1/3 D.1/2

⒉已知點(diǎn)電荷A的電量是B點(diǎn)電荷的2倍，則A對(duì)B作用力大小跟B對(duì)A作用力大小的比值為（）

A.2:1 B.1:2 C.1:1 D.不一定

圖7

⒊如圖7所示，用兩根絕緣細(xì)線(xiàn)掛著兩個(gè)質(zhì)量相同的不帶電的小球A和B，此時(shí)，上、下細(xì)線(xiàn)受的力分別為T(mén)A、TB，如果使A帶正電，B帶負(fù)電，上、下細(xì)線(xiàn)受力分別為T(mén)￠A，T￠B，則（）

A.TA< T￠AB.TB>T￠BC.TA=T￠AD.TB￠B

⒋真空中有兩個(gè)大小相等的帶電球體，帶電量分別為4×10-8C和-8×10-8C，相距為r(r遠(yuǎn)大于球半徑)時(shí)，它們之間的靜電引力為F，若將兩個(gè)帶電體接觸后再分開(kāi)，仍相距r，它們之間的靜電力為_(kāi)________力（吸引或排斥），靜電力大小為F￠=______F。

⒌兩個(gè)質(zhì)量都是m的小球，都用細(xì)線(xiàn)拴在同一點(diǎn)，兩細(xì)線(xiàn)長(zhǎng)度相等，兩球都帶上正電荷，但甲球電量比乙球多，平衡時(shí)兩細(xì)線(xiàn)分別與豎直方向夾角為Q1和Q2，則二者相比，Q1_____Q2。

⒍兩個(gè)點(diǎn)電荷，它們帶有同種性質(zhì)的電荷，所帶電量之比為2:5，質(zhì)量之比為1:2，置于真空中，相距為L(zhǎng)，同時(shí)釋放后，它們加速度之比為_(kāi)_______，經(jīng)過(guò)t秒后，它們動(dòng)量之比為_(kāi)_______，它們動(dòng)能之比為_(kāi)_______。顯示答案 隱藏答案

[參照答案]

⒈ C⒉ C⒊ BC

⒋ 排斥、、5⒌ =⒍；1:1；2:1

2:1

第五篇：庫(kù)侖定律教案、練習(xí)題

靜電場(chǎng)

第二節(jié) 庫(kù)侖定律

第一部分

知識(shí)精講

1、點(diǎn)電荷：形狀和大小對(duì)所研究的問(wèn)題的影響可以忽略的帶電體。（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，這樣的帶電體就可以看做帶電的點(diǎn)，叫做點(diǎn)電荷）。問(wèn)題一：能因?yàn)橐粋€(gè)帶電體很小很小就把它看做點(diǎn)電荷嗎？ 問(wèn)題二：能因?yàn)橐粋€(gè)帶電體較大就說(shuō)它一定不是點(diǎn)電荷嗎？

2、庫(kù)侖定律：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與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，作用力在它們的連線(xiàn)上。

F庫(kù)=kq1q2922（k為靜電力常量，k?9.0?10N?m/C）2r問(wèn)題二：算庫(kù)侖力時(shí)，電荷量需要帶正、負(fù)號(hào)嗎？

問(wèn)題一：當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離和它們自身大小差不多是庫(kù)侖定律還適用嗎？

專(zhuān)題一：（一條直線(xiàn)上）三個(gè)點(diǎn)電荷平衡問(wèn)題

①電荷種類(lèi)：兩正夾一負(fù)或兩負(fù)夾一正 ②電荷帶電量大?。褐虚g電荷電量最小 ③取中間電荷檢查：kq3q2q1q2 是否等于kr12r22

專(zhuān)題二：庫(kù)侖力變化問(wèn)題

（1）q1,q2,r變化類(lèi)型

①真空中有甲、乙兩個(gè)點(diǎn)電荷，相距為r，它們之間的靜電力為F。若甲的電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則它們之間的靜電力變?yōu)開(kāi)___F。

②真空中有甲、乙兩個(gè)點(diǎn)電荷，相距為r，它們之間的靜電力為F。若甲的電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，乙的電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的1，則它們之間的靜電力變?yōu)開(kāi)___F。31，距離變?yōu)?r，則它們之間的靜電力變?yōu)開(kāi)___F。3③真空中有甲、乙兩個(gè)點(diǎn)電荷，相距為r，它們之間的靜電力為F。若甲的電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，乙的電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的（2）金屬小球接觸類(lèi)型

①有兩個(gè)完全相同的金屬小球P和Q（它們的大小可以忽略不計(jì)），分別帶電荷量q和-5q.1

當(dāng)它們?cè)谡婵罩邢嗑嘁欢ň嚯x時(shí)，彼此間作用力為F，若用絕緣手柄移動(dòng)這兩個(gè)小球?qū)⑺麄兿嗷ソ佑|后在放回原處，則它們之間的靜電力變?yōu)開(kāi)_F。

②真空中兩個(gè)相同的帶等量異號(hào)電荷的金屬小球A和B（均可看做點(diǎn)電荷），分別固定在兩處，兩球間靜電力為F?，F(xiàn)用一個(gè)不帶電的同樣的金屬小球C與B接觸，然后移開(kāi)C，此時(shí)A,B球間的靜電力變?yōu)開(kāi)__F。

③真空中兩個(gè)相同的帶等量異號(hào)電荷的金屬小球A和B（均可看做點(diǎn)電荷），分別固定在兩處，兩球間靜電力為F?，F(xiàn)用一個(gè)不帶電的同樣的金屬小球C先與A接觸，再與B接觸，然后移開(kāi)C，此時(shí)A,B球間的靜電力變?yōu)開(kāi)__F。（思考：若再使A，B間距離增大為原來(lái)的2倍？）

專(zhuān)題三：庫(kù)侖力疊加問(wèn)題

把各個(gè)庫(kù)侖力方向畫(huà)出來(lái)，再算出來(lái)大小，最后疊加（1）直線(xiàn)上庫(kù)侖力疊加

在真空中一條直線(xiàn)上固定有三個(gè)點(diǎn)電荷qA =?Q，qB = ?Q，qC=?Q，AB=2L,BC=L．如圖所示，求qA受到的庫(kù)侖力的大小和方向．

（2）等邊三角形頂點(diǎn)放點(diǎn)電荷類(lèi)型

等邊三角形ABC邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，QA?QC??Q，QB??Q，求在頂點(diǎn)C處的點(diǎn)電荷QC所受的靜電力

專(zhuān)題四：三力平衡

1、三角法：把力平移到一個(gè)三角形中。

（1）三力平衡：重力是好力不動(dòng)，把一個(gè)力反向延長(zhǎng)，另一個(gè)力平移過(guò)來(lái)組成矢量三角形（通常把繩的拉力或墻、板的支持力反向延長(zhǎng)）。

（2）動(dòng)態(tài)平衡：重力是好力不動(dòng)，把一個(gè)力反向延長(zhǎng)，另一個(gè)力平移過(guò)來(lái)組成矢量三角形。（3）求加速度（常求兩個(gè)力的合力）

重力是好力不動(dòng)，把另一個(gè)力反向延長(zhǎng)（通常把繩的拉力或墻、板的支持力反向延長(zhǎng)）

2、正交分解法：基礎(chǔ)工作畫(huà)出力、標(biāo)名稱(chēng)（要求科學(xué)、準(zhǔn)確、清楚、便于分析）。

①正交（建立直角坐標(biāo)系）

②分解（把不在坐標(biāo)軸上的力分解）

③處理（平衡問(wèn)題就列等式，帶加速度的問(wèn)題就列牛二）

第二部分 例題、習(xí)題精選

例1.下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法中，正確的是（）A體積大的帶電體一定不是點(diǎn)電荷 B點(diǎn)電荷就是體積足夠小的電荷

C點(diǎn)電荷就是電荷量和體積都很小的帶電體

D當(dāng)兩個(gè)帶電體的形狀對(duì)它們間相互作用力的影響可忽略時(shí)，這兩個(gè)帶電體可看作點(diǎn)電荷

例2.兩個(gè)半徑為R的帶點(diǎn)球所帶電荷分別為q1和q2，當(dāng)兩球心相距3R時(shí)，相互作用的靜電力大小為（）A．F=kq1q2q1q2q1q2F>kF

B

C

D 無(wú)法確定 222（3R）（3R）（3R）

例3.如圖所示，三個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2、q3固定在一直線(xiàn)上，q2與q3的距離為q1與q2距離的2倍，每個(gè)點(diǎn)電荷所受靜電力的合力均為零，由此可以判定，三個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量之比q1：q2：q3為（）

4：（-36）4：36

C

-3：2：（-6）2：6 A-9：

B

9：

D

3：

例

4、兩個(gè)相同的金屬小球（可視為點(diǎn)電荷），所帶電量之比為1：7，在真空中相距r，把它們接觸后再放回原處，則它們間的靜電力可能為原來(lái)的（）

A．4/7； B．3/7； C．9/7 D．16/7

例

5、如圖所示，A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷的電量分別為＋Q和＋q，放在光滑絕緣水平面上，A、B之間用絕緣的輕彈簧連接.當(dāng)系統(tǒng)平衡時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為x0.若彈簧發(fā)生的均是彈性形變，則

A．保持Q不變，將q變?yōu)?q，平衡時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量等于2x0 B．保持q不變，將Q變?yōu)?Q，平衡時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量小于2x0 C．保持Q不變，將q變?yōu)椋璹，平衡時(shí)彈簧的縮短量等于x0 D．保持q不變，將Q變?yōu)椋璔，平衡時(shí)彈簧的縮短量小于x0

例

6、在真空中一條直線(xiàn)上固定有三個(gè)點(diǎn)電荷qA = ?8×10????C，qB = 5×10????C，qC=4×10???C，AB=8cm，BC=4cm．如圖所示，求qB受到的庫(kù)侖力的大小和方向．

例

7、等邊三角形ABC邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，QA?QB?QC??Q，求在頂點(diǎn)C處的點(diǎn)電荷QC所受的靜電力

例

8、如圖所示，三個(gè)完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，a和c帶正電，b帶負(fù)電,a所帶電量的大小比b的電量小。已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線(xiàn)段中的一條來(lái)表示，它應(yīng)是： A．FB．FC．FD．F4

9、如圖所示，豎直絕緣墻壁上有個(gè)固定的質(zhì)點(diǎn)A，在A的正上方的P點(diǎn)用絲線(xiàn)懸掛另一質(zhì)點(diǎn)B，A、B兩質(zhì)點(diǎn)因?yàn)閹щ姸嗷ヅ懦?，致使懸線(xiàn)與豎直方向成θ角.由于漏電，使A、B兩質(zhì)點(diǎn)的帶電量逐漸減少，在電荷漏完之前懸線(xiàn)對(duì)懸點(diǎn)P的拉力大小 A．逐漸減小

B．逐漸增大

C．保持不變

D．先變大后變小

例

10、兩個(gè)質(zhì)量均為m，帶電荷量均為+q的小球用等長(zhǎng)絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛于同一點(diǎn)，平衡后如圖所示，兩細(xì)線(xiàn)張角為2θ，則小球所在處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為（）A.mg/qtanθ

B.mgsinθ/q C.mgtanθ/q

D.mgcosθ/q

例

11、如圖所示，兩個(gè)帶電量分別為q1、q2，質(zhì)量分別為m1、m2的金屬小球，以等長(zhǎng)的絕緣絲線(xiàn)懸于同一點(diǎn)O，當(dāng)兩金屬小球處于平衡狀態(tài)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是

A． 若m1=m2，q1≠q2，則α1=α2 B． 若m1=m2，q1＞q2，則α1＞α2 C． 若m1＞m2，q1＜q2，則α1＜α2 D． 若m1＞m2，q1≠q2，則α1＞α2

例

12、兩個(gè)大小相同的小球帶有同種電荷（可看作點(diǎn)電荷），質(zhì)量分別為m1和m2，帶電荷量分別是q1和q2，用絕緣線(xiàn)懸掛后，因靜電力而使兩懸線(xiàn)張開(kāi)，分別與鉛垂線(xiàn)方向成夾角θ1和θ2,且兩球同處一水平線(xiàn)上，如圖1—2—3所示，若θ1＝θ2,則下述結(jié)論正確的是 A.q1一定等于q

2B.一定滿(mǎn)足q1/ m1＝q2/ m2

C.m1一定等于m2

D.必須同時(shí)滿(mǎn)足q1＝q2, m1＝ m2

例

13、如圖1—2—5所示．在光滑絕緣的水平面上的A、B兩點(diǎn)分別放置質(zhì)量為m和2m的兩個(gè)點(diǎn)電荷QA和QB.將兩個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)釋放，已知?jiǎng)傖尫艜r(shí)QA的加速度為a，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后(兩電荷未相遇)，QB的加速度也為a，且此時(shí)QB的速度大小為v，問(wèn)：

(1)此時(shí)QA的速度和加速度各多大?

m 2m 圖13—1—5

(2)這段時(shí)間 內(nèi)QA和QB構(gòu)成的系統(tǒng)增加了多少動(dòng)能？

解析：題目雖未說(shuō)明電荷的電性，但可以肯定的是兩點(diǎn)電荷間的作用力總是等大反向的(牛頓第三定律)．兩點(diǎn)電荷的運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)(加速度增大)．對(duì)QA和QB構(gòu)成的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，庫(kù)侖力是內(nèi)力，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量是守恒的．

(1)剛釋放時(shí)它們之間的作用力大小為F1，則：F1＝ m a．當(dāng)QB的加速度為a時(shí)，作用力大小為F2，則：F2＝2 m a．此時(shí)QA的加速度a′＝

F22ma??2a.方向與a相同． mm設(shè)此時(shí)QA的速度大小為vA，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：m vA＝2 m v，解得vA＝2 v，方向與v相反．

(2)系統(tǒng)增加的動(dòng)能

Ek＝EkA＋EkB＝

11222mvA＋?2mv＝3mv 22例

14、如圖1—2—6所示，大小可以不計(jì)的帶有同種電荷的小球A和B互相排斥，靜止時(shí)兩球位于同一水平面上，絕緣細(xì)線(xiàn)與豎直方向的夾角分別為α和β盧，且α < β，由此可知

A．B球帶電荷量較多 B．B球質(zhì)量較大

圖1—2—6 C．A球帶電荷量較多

D．兩球接觸后，再靜止下來(lái)，兩絕緣線(xiàn)與豎直方向的夾角變?yōu)棣痢?、β′，則仍有α ′< β′

例

15、兩個(gè)質(zhì)量相等的小球，帶電荷量分別為q1和q2，用長(zhǎng)均為L(zhǎng)的兩根細(xì)線(xiàn)，懸掛在同一點(diǎn)上，靜止時(shí)兩懸線(xiàn)與豎直方向的夾角均為30°，則小球的質(zhì)量為

.5、如圖1—2—10所示，兩個(gè)可看作點(diǎn)電荷的小球帶同種電，電荷量分別為q1和q2，質(zhì)量分別為m1和m2，當(dāng)兩球處于同一水平面時(shí)，α >β，則造成α >β的可能原因是：

A．m1>m

2B．m1

C q1>q2

D．q1>q2

圖1—2—10

例

16、如圖1—2—14所示，一個(gè)掛在絲線(xiàn)下端的帶正電的小球B靜止在圖示位置．固定的帶正電荷的A球電荷量為Q，B球質(zhì)量為m、電荷量為q，θ＝30°，A和B在同一水平線(xiàn)上，整個(gè)裝置處在真空中，求A、B兩球間的距離．

圖1—2—14