1、课程名称：课程名称：静电力静电力 库仑定律库仑定律教材版本：教材版本：鲁科版鲁科版（选修（选修3-1）授课年级：授课年级：高二高二教材分析：教材分析：1.本单元教材的核心是库仑定律，它既是电荷间相本单元教材的核心是库仑定律，它既是电荷间相互作用的基本规律，又是学习电场强度的基础。因互作用的基本规律，又是学习电场强度的基础。因此，在本单元教学中对电荷间的相互作，不仅要求此，在本单元教学中对电荷间的相互作，不仅要求学生定性知道，而且通过库仑定律的教学还要求定学生定性知道，而且通过库仑定律的教学还要求定量了解，但对库仑定律的解题应用，则只限于真空量了解，但对库仑定律的解题应用，则只限于真空中两个点电
2、荷间相互作用的一些简单计算。中两个点电荷间相互作用的一些简单计算。2.扭秤实验的设计思想是物理学史上的重要实验思扭秤实验的设计思想是物理学史上的重要实验思想，通过本部分知识的介绍，应让学生了解转化、想，通过本部分知识的介绍，应让学生了解转化、放大，以及处理电荷电量问题上的采用的守恒、对放大，以及处理电荷电量问题上的采用的守恒、对称思想在物理实验中的重要性。称思想在物理实验中的重要性。教学目标教学目标1、知识与技能：、知识与技能：（1）了解库仑定律的建立过程和相关的物理学史。）了解库仑定律的建立过程和相关的物理学史。（2）知道点电荷的物理意义、理解真空中的库仑定律以及适）知道点电荷的物理意义、理
3、解真空中的库仑定律以及适用条件。用条件。（3）知道静电力常量）知道静电力常量k的物理意义、数值和单位。的物理意义、数值和单位。（4）会用库仑定律解决涉及点电荷静电力计算的简单问题。）会用库仑定律解决涉及点电荷静电力计算的简单问题。2、过程与方法、过程与方法（1）提出问题）提出问题猜想与假设猜想与假设实验验证实验验证得出结论得出结论反思评价反思评价（2）控制变量的科学研究方法，理想化模型、放大、转化、）控制变量的科学研究方法，理想化模型、放大、转化、类比、以及对称、守恒的思想方法。类比、以及对称、守恒的思想方法。3、情感态度与价值观、情感态度与价值观利用库仑定律建立的过程以及相关的物理学史培养学
4、生利用库仑定律建立的过程以及相关的物理学史培养学生的科学素养。的科学素养。教学重点、难点教学重点、难点难难 点：探究库仑定律的定性演示和库仑扭点：探究库仑定律的定性演示和库仑扭 秤实验的验证过程。秤实验的验证过程。重点：库仑定律的建立过程对库仑定律的重点：库仑定律的建立过程对库仑定律的 理解和应用。理解和应用。教法分析教法分析：在教学中贯彻让学生经历知识的形成过程在教学中贯彻让学生经历知识的形成过程为原则，整个教学过程始终围绕教学目标为原则，整个教学过程始终围绕教学目标展开，力求做到层次清楚，环节紧凑，并展开，力求做到层次清楚，环节紧凑，并注意引导学生通过观察、实验和操作，突注意引导学生通过观
5、察、实验和操作，突出体现了学生对知识的获取和能力的培养。出体现了学生对知识的获取和能力的培养。采用的教学方法：启发讲练式。采用的教学方法：启发讲练式。创设情境创设情境提出问题提出问题知识小结知识小结猜想假设猜想假设定性探究定性探究库仑扭秤库仑扭秤实验实验得出结论得出结论应用分析应用分析反思评价反思评价教学流程教学流程 演示实验：用丝绸摩擦过演示实验：用丝绸摩擦过的玻璃棒使验电器张开的玻璃棒使验电器张开。设问一：这个想象说明设问一：这个想象说明什么？验电器的工作什么？验电器的工作原理是什么？原理是什么？设问二：那么带电体相互设问二：那么带电体相互吸引和排斥的力有多大？吸引和排斥的力有多大？猜想一
6、下带电体间的作用猜想一下带电体间的作用力与哪些因素有关呢？力与哪些因素有关呢？电荷之间存在相互作用，同种电荷之间存在相互作用，同种电荷相斥、异种电荷相吸电荷相斥、异种电荷相吸 创设情境提出问题：创设情境提出问题：猜想假设猜想假设影响因素影响因素可能为可能为:电荷量，两电荷电荷量，两电荷间的距离，带电体形状间的距离，带电体形状、大小，、大小，环境，质量等环境，质量等简单着手研究思想简单着手研究思想真空真空点电荷点电荷点电荷点电荷带电体有时可带电体有时可以看做点电荷以看做点电荷物体有时可物体有时可以看作质点以看作质点就就像像带电体的形状和大小对相互作用力的大小可带电体的形状和大小对相互作用力的大小
7、可以忽略，那么带电体可以看作一个点，称为以忽略，那么带电体可以看作一个点，称为点电荷。点电荷。定定性性探探究究(1)仅改变仅改变A与与B的距离的距离.(2)仅改变仅改变A与与B所带电荷量所带电荷量控制变量法控制变量法结结论论电荷间相互作用力随着电荷量的增电荷间相互作用力随着电荷量的增大而增大大而增大,随着距离的增大而减小随着距离的增大而减小.定性研究实验定性研究实验库仑库仑(Coulomb 17361806):法国物理学家；法国物理学家；1785年，年，库仑定律库仑定律库库仑仑扭扭秤秤实实验验1.1.库仑做实验的装置库仑做实验的装置库仑扭秤库仑扭秤.操作方法操作方法:力矩平衡：静电力力力矩平衡
8、静电力力矩金属细丝扭转力矩矩金属细丝扭转力矩.思想方法：放大、转化思想方法：放大、转化设计思想：控制变量法设计思想：控制变量法库库仑仑扭扭秤秤实实验验2.2.库仑研究力与距库仑研究力与距离的定量关系离的定量关系.结论结论结论结论:库库仑仑扭扭秤秤实实验验3.3.库仑研究力与电库仑研究力与电荷量的定量关系荷量的定量关系.结论结论结论结论:得得出出结结论论.库库仑仑定定律律1 1、内容：、内容：真空中真空中两个两个静止点电荷静止点电荷之间的相互作用之间的相互作用力力,与它们的电荷量的与它们的电荷量的乘积成正比乘积成正比,与它们的距离的与它们的距离的二次方成反比二次方成反比,作用力的方向在它们的连
9、线上作用力的方向在它们的连线上.2 2、大小：、大小：F=kq1q2/r23 3、方向：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引、方向：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引.4 4、适用条件：真空、静止的点电荷、适用条件：真空、静止的点电荷点电荷是点电荷是一种理想化模型一种理想化模型.只有电荷只有电荷量而没有大小的几何点。量而没有大小的几何点。电荷间相互作用的力电荷间相互作用的力F F叫做叫做静电力静电力或或库仑力库仑力.K K:静电力常静电力常量量k=9.0k=9.010109 9N Nm m2 2/C/C2 2五五、静静电电力力与与万万有有引引力力的的比比较较库仑定律与万有引力定律的比较：库仑定律
10、与万有引力定律的比较：定定律律公式公式公式公式适用适用范围范围共同点共同点不同点不同点影响大小影响大小的因素的因素库仑库仑定律定律与两个物与两个物体质量有体质量有关，只有关，只有引力。引力。都与都与距离的距离的平方成平方成反比。反比。都有都有一个常一个常数。数。万有万有引力引力定律定律点电点电荷荷质点质点与两个物与两个物体电量有体电量有关，有引关，有引力，也有力，也有斥力。斥力。Q1、Q2、rM、m、r解：质子与电子之间的库仑力解：质子与电子之间的库仑力 F F电电为为例：试比较电子和质子间的静电引力和万有引力已知电子的质例：试比较电子和质子间的静电引力和万有引力已知电子的质量量m1=9.10
11、10-31kg，质子的质量，质子的质量m2=1.6710-27kg电子和质子电子和质子的电荷量都是的电荷量都是1.6010-19C距离是距离是5.310-11m质子与电子之间的万有引力质子与电子之间的万有引力 F F 引引 为为电子和质子的静电子和质子的静电引力远大于它电引力远大于它们间万有引力们间万有引力。研究带电微粒间研究带电微粒间相互作用时，经相互作用时，经常忽略万有引力常忽略万有引力.库仑力与万有引力库仑力与万有引力 的比值为的比值为应用分析应用分析知识小结知识小结真空中两个点电荷之间的相互作用力真空中两个点电荷之间的相互作用力,跟它们跟它们的电荷量的乘积成正比的电荷量的乘积成正比,跟
12、它们的距离的二次跟它们的距离的二次方成反比方成反比,作用力的方向在它们的连线上作用力的方向在它们的连线上.3 3、适用条件：、适用条件：4 4、点电荷：、点电荷：k=9.0k=9.010109 9N Nm m2 2/C/C2 22 2、公式：、公式：1 1、内容：、内容：真空（空气中近似成立）真空（空气中近似成立）点电荷点电荷是一种理想模型，带电体的形状、大小及电是一种理想模型，带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间作用力的影响可以忽荷分布状况对它们之间作用力的影响可以忽略不计时，带电体可视为点电荷略不计时，带电体可视为点电荷.教后反思2.该实验是静电学中的经典实验，在教学该实验是静电学中的经典实验，在教学中设计了很多的思考、讨论等师生交流活中设计了很多的思考、讨论等师生交流活动，有益于培养学生的科学素养和探究精动，有益于培养学生的科学素养和探究精神。神。1.由于静电实验受影响因素较多，不易成由于静电实验受影响因素较多，不易成功，所以教学中采用动画展示的方法，加功，所以教学中采用动画展示的方法，加快了教学的节奏。快了教学的节奏。
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