1.2庫倫定律(教案)

1、1.2庫倫定律（教案）庫倫定律（教案）（兩課時）（兩課時）【教學(xué)目標(biāo)】1、定性認(rèn)識庫侖力（靜電力）與什么有關(guān)2、知道庫倫扭秤實驗3、理解理想模型：點電荷，感悟科學(xué)研究中建立理想模型的重要意義4、理解庫倫定律的文字表述及其公式表達(dá)5、通過靜電力與萬有引力的對比，體會自然規(guī)律的多樣性和統(tǒng)一性【教材分析】本節(jié)內(nèi)容的核心是庫倫定律，它闡明了帶電體相互作用的規(guī)律，為整個電磁學(xué)奠定了基礎(chǔ)。因此整節(jié)課的教學(xué)圍繞庫倫定律展開。從定性探究到定量探究。由于

2、中學(xué)階段完成庫倫定律的實驗探究比較有難度，在教學(xué)中采用視頻和實物定性研究向結(jié)合的方式，盡量讓學(xué)生了解和經(jīng)歷實驗的過程，使得到的結(jié)果更具有說服力?！窘虒W(xué)過程】復(fù)習(xí)引入：用三種起電方式和電荷間的相互作用解釋靜電鈴的原理。人們對電荷的認(rèn)識是通過研究并認(rèn)識電荷間的相互作用而獲得的。沿襲牛頓對力的定義，將電荷間的相互作用力成為庫侖力或靜電力。這個力就是我們這節(jié)課要研究的核心問題。一、庫侖力靜止電荷之間的相互作用，稱為靜電力或庫侖力。二、探究影響電

3、荷間相互作用的因素1、猜想：庫倫力可能與帶電體的電荷量和兩者之間的距離有關(guān)2、實驗驗證①實驗裝置（如右圖所示）：引導(dǎo)學(xué)生從研究目的出發(fā)，設(shè)計實驗裝置，使實驗裝置能實現(xiàn)預(yù)期的作用。②觀察現(xiàn)象：（結(jié)合視頻演示）改變小球電量和兩小球間距離，觀察小球偏離豎直方向的夾角大小，對應(yīng)于兩球間靜電力的大小。③實驗結(jié)果：電荷之間的作用力隨電荷量增大而增大，隨距離的增大而減?。ǘㄐ裕Ｈ?、庫倫定律1、庫倫定律：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的

4、電荷量的乘積成正比，與它們距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上2、表達(dá)式221rqqkF?3、庫倫定律的說明：①適用范圍：A點電荷（理想模型）當(dāng)帶電體間距離比它們自身的大小大很多，當(dāng)帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對它們間作用力的影響可忽略不計時，可將其看做有電荷量的點（R《r）B均勻帶電球體或球殼對其外部點電荷的作用，r是兩球心間的距離C公式不適用于r→0的情況②k：比例系數(shù)，稱為靜電力常量。A國際單位：22cmN?q1q2

5、練習(xí)練習(xí)3、若上題中將點電荷q1與q2變成一根均勻帶電直棒，帶電量為（q1q2），此棒對q3的作用力方向如何？任何帶電體都可以看做是由點電荷組成。根據(jù)對稱性可知桿上的各個點電荷對q3的合力方向沿著桿中垂線的方向。練習(xí)練習(xí)4、在一條直線上有兩個相距0.4m的點電荷A、B，A帶電荷量為Q，B帶電荷量為9Q?，F(xiàn)引入第三個點電荷C，恰好使三個點電荷處于平衡狀態(tài)。則C應(yīng)帶什么性質(zhì)的電荷，電荷量為多少？[解析]①從相互作用力的方向上分析，每個電荷受

6、另外兩個電荷的作用力的方向應(yīng)該相反——“同夾異”②從作用力的大小上來說，引入的第三個點電荷應(yīng)該離大電荷遠(yuǎn)、離小電荷近——“遠(yuǎn)大近小”、或“大夾小”[解]根據(jù)力的平衡條件可知，C必須帶負(fù)電，且在A的左側(cè)x處以C為研究對象，得x=0.2m??224.0??xqqkxqqkBcAc以A為研究對象，得，帶負(fù)電224.0ABAcqqkxqqk?Qqc49?練習(xí)練習(xí)5、光滑絕緣水平面上帶電小球A、B質(zhì)量分別為m1=2g，m2=1g，它們的電荷量相等

7、，q1=q2=107C。A球帶正電，B球帶負(fù)電?，F(xiàn)在水平恒力F1向右作用于A球，這時A、B一起向右運動，且保持距離d=0.1m不變。試問：F1多大？它們?nèi)绾芜\動？以A、B為一個整體，受力分析得：，??NammF2211107.2?????向右勻加速直線運動92smaaBA??注意力、電模型的類比、遷移注意力、電模型的類比、遷移練習(xí)練習(xí)6、兩小球用等長的絕緣細(xì)線懸掛于同一點O，兩小球因帶同號電荷而使球b懸線豎直地靠在墻上，a球被推開一定角

8、度而平衡。今令其失去部分電量，結(jié)果θ角變小后又重新平衡，則關(guān)于懸線對a球的拉力大小變化情況為（C）A.一定增大B.一定減小C.一定不變D.無法確定練習(xí)練習(xí)7、在豎直放置的半徑為R的光滑半圓形絕緣細(xì)管的圓心O處放一點電荷。現(xiàn)將質(zhì)量為m、電荷量為q的小球從半圓的水平直徑端點A靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點B時，對管壁恰好無壓力，則置于圓心處的點電荷帶什么電？電量大小為多少？[解]小球從A到B運動過程中，只有重力做功，根據(jù)動能定理①mgRmv