库仑定律说课(夏煜明)

教材分析库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律，又是学习电场强度和电势差概念的基础，也是本章重点，不仅要求学生定性知道，而且还要求定量了解和应用。展示库仑定律的内容和库仑发现这一定律的过程，并强调该定律的条件和意义是十分重要的。学情分析两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、起电的知识，万有引力定律和卡文迪许扭秤实验这些内容学生都已学过，本节重点是做好定性实验，使学生清楚知道实验探究过程。教学目标1、知识与技能：(1)了解定性实验探究与理论探究库伦定律建立的过程。(2)库伦定律的内容及公式及适用条件，掌握库仑定律。教学目标2、过程与方法(1)通过定性实验,培养学生观察、总结的能力,了解库伦扭秤实验。(2)通过点电荷模型的建立,感悟理想化模型的方法。教学目标3、情感态度与价值观(1)培养与他人交流合作的能力，提高理论与实践相结合的意识。(2)了解人类对电荷间相互作用认识的历史过程,培养学生对科学的好奇心,体验探索自然规律的艰辛和喜悦。教学重点、难点教学重点：库仑定律及其理解与应用教学难点：库仑定律的实验探究教学过程引入新课【演示实验】：让橡胶棒、玻璃棒摩擦起电，靠近易拉罐，会发生什么现象？教学过程新课教学一、通过实验探究电荷间作用力的决定因素探究一：影响电荷间相互作用力的因素猜想：电荷间相互作用力可能与距离、电荷量、带电体的形状等。探究一:影响电荷间相互作用力的因素过程与方法:控制变量法保持电量Q不变,距离r与F有什么关系?保持距离r不变,电量Q与F有什么关系?距离r越小,作用力F越大电量Q越多,作用力F越大库仑扭秤实验2.实验原理：①怎样处理距离r与作用力F的关系?②怎样处理电荷量q与作用力F的关系?间接的方法转化的思想1.基本结构库仑定律221rqqkF内容：在真空中，两个静止点电荷之间相互作用力的大小，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟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。+q1q2rF1F2k叫静电力常量:229/CmN100.9k表达式:库仑定律注意事项221rQQkF适用条件：真空中的点电荷式子中各个物理量的含义：k是一个常量——静电力常量k=9.0×109N·m2/C2。F、Q1、Q2、r选用单位：电荷—库仑（C）力—N，距离—m常量k—N·m2/C2带电体的大小,形状,电荷分布,对库仑力没有影响带电体可以看作点电荷。点电荷:理想化模型适用范围:①真空中②静止的点电荷可看作点电荷的条件：带电体本身的线度到其它带电体的距离典型实例:带电球体、空心带电球壳等即:只有电量而无几何形状与大小的带电体。解：氢原子核与电子之间的库仑力F电为例1：在氢原子中，原子核只有1个质子,核外只有1个电子,它们之间的距离r=5.3×10-11m。求氢原子核与电子之间的库仑力F电及它们之间的万有引力F引。221rqqkF电N)103.5()106.1(100.92112199N102.88小结：电子和质子间的万有引力比库仑力小得多，因而在研究微观世界的各种物理过程中，万有引力可忽略不计。因此，电子绕核运动的向心力，可认为只来源于库仑力。221rmmGF引N)103.5(1067.1101.91067.6211273111N106.347氢原子核与电子之间的万有引力F引为392.310FF引库解析:例2:真空中有三个三个点电荷,它们固定在边长为50cm的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷都是,求它们的库仑力.6210CQ1Q2QF2F1F分析：如图所示，用“+”“–”号表示电荷的正负。根据牛顿第三定律，电荷q1、q2之间的作用力F1和F2是大小相等，方向相反。例3:在真空中有两个相距0.3m的点电荷，所带的电荷量分别是2×10-8C和-4×10-8C。求每个电荷受到的静电力有多大，是引力还是斥力？+q1q2rF1F2解：正、负电荷之间的相互作用力为吸引力，大小为小结：在应用库仑定律求电荷间的相互作用力时，电荷量的正负号不要代入公式进行计算，只用它们的绝对值进行计算，方向另外说明。22121rqqkFFN3.0104102100.92889N100.85库仑定律（1）内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟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.（2）公式：（3）适用条件：⑴真空⑵点电荷（4）点电荷：是一种理想模型.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.k=9.0×109N·m2/C2