《电荷 库仑定律》教学设计

教学目标

知识目标

1、知道两种电荷，知道正负电荷的规定，知道电荷以及单位；

2、定性了解两种电荷之间的作用规律；

3、掌握库仑定律的内容及其应用；

能力目标

1、通过对演示实验的观察概括出两种电荷之间的作用规律，培养学生观察、总结的能力；

2、知道人类对电荷间相互作用认识的历史过程，理解电荷的物理模型．

情感目标

质点是一种科学抽象，是在研究物体运动时，抓住主要因素，忽略次要因素，对实际物体的近似，是一个理想化模型。你指的是直流电源的话,电容器是处于静电平衡状态,一旦电源接通就充电完成,不再有电流,因此不计算电阻. 再问： 如图所示的电路，外电阻皆为r，电源内阻为r/4，当s断开时，在电容器极板间放一个质量为m，带电荷量为q1的电荷恰能静止，在闭合s时，电容器极板间放一个质量仍为m，带电荷量为q2的电荷，恰能静止，则q1：q2=。 ②有转动但可以忽略时库仑定律教案，也可以把物体视为质点． (2)不以“大小”论质点，同一物体看“情况”． 2．对“理想化模型”的理解 (1)理想化模型是分析、 解决物理问题常用的方法， 它是对实际问题的科学抽象， 可以使一些复杂的物理问题简单化． (2)物理学中理想化的模型有很多， 如“质点”、“轻杆”、“光滑平面”、 ac,借题发挥“自由落体运动”、“点电荷”、“纯电阻电路”等，都是突出主要因素，忽 略次要因素而建立的物理模型． 考点二 平均速度与瞬时速度图 1－1－3 【典例 2】 如图 1－1－3 所示， 物体沿曲线轨迹的箭头方向运动， 在 ab、 abc、 abcd、abcde 四段轨迹上运动所用的时间分别是：1 s，2 s，3 s, 4 s．下列说 法正确的是( )．a．物体在 ab 段的平均速度为 1 m/s 5 b．物体在 abc 段的平均速度为 2 m/s c．ab 段的平均速度比 abc 段的平均速度更能反映物体处于 a 点时的瞬时速 度 d．物体在 b 点的速度等于 ac 段的平均速度 审题流程解析x 1 5 由－ v ＝ t 可得：－ v ab＝1 m/s＝1 m/s，－ v ac＝ 2 m/s，故 a、b 均正确。

教学建议

重点难点分析

1、重点是使学生掌握真空中点电荷间作用力的大小的计算及方向的判定——库仑定律．

2、真空中点电荷作用力为一对相互作用力，遵从牛顿第三定律，是本节难点．

教法建议

一、讲述电荷有关概念的教法建议

1、在学生初中学习的基础上，可以通过演示实验，或者动画媒体播放复习并巩固电荷的有关知识；

2、在讲述时，要讲解要简洁、准确，突出主要概念，同时，节省时间给学生自己来学习．

3、由于电荷的不可观测性，讲解时，可以多利用媒体帮助学生对电荷的相互作用的理解和电荷物理模型的建立．

4、讲解点电荷时，可以对照质点的概念进行讲解．

二、关于库仑定律的教法建议

对于看不见摸不着的电场来说，我们并没有直接研究电场强度，而是通过电场的基本性质――对放入其中的电荷产生力的作用，半定量研究不同位置的电场力的大小，这是一种研究的转换思想。因此可用磁场对运动试探电荷的作用来描述磁场并由此引入磁感应强度b作为定量描述磁场中各点特性的基本物理量其地位与电场中的电场强度e相当。3.根据权利要求2所述的方法，其特征是利用惯性方法或同种电荷相斥异种电荷相吸的方法，使电场分开的正负净电荷跑出静电场区，分向两极。

1、对于电荷之间相互作用力的定量规律，可以让学生先有一个定性的概念，可以通过实验让同学观察讨论并总结．

2、对于库仑定律需要强调的是：

实验条件：保持实验环境的干燥和无流动的空气 （二） 定量实验探究，结合物理学史，得出库仑定律： 提出问题：带电体间的作用力与距离及电荷量有怎样的定量关系呢。高空中有好多股气流在不断地运动.这些气流有的向上跑,有的向下跑,方向不同,速度也不相同,有的快,有的慢.气流的运动使空气中的积云有的向上冲,有的向下降.云和云这之间的磨擦使云带上不同种的电荷.由于同种电荷相排斥,因此正电荷和负电荷分别聚集到云的两端.空气流动越快,云层越厚,带的电就越多.积云所带的电达到一。介电常数用于衡量绝缘体储存电能的性能，指两块金属板之间以绝缘材料为介质时的电容量与同样的两块板之间以空气为介质或真空时的电容量之比。

（2）由于库仑定律只适用于计算真空中两个点电荷的相互作用力大小，因此在实验演示、给出点电荷的定义之后直接提出库仑定律；

（3）、库仑定律和万有引力定律之间的相似性可以让同学们通过练习自己认识对比并讨论．

（4）、点电荷的电性有正负之分，但在计算静电力的大小时，可用所带电量的绝对值进行计算．根据电荷之间的电荷异同来判断是吸引力还是斥力．

（5）、在两点电荷之间距离接近为零时，由于两个点电荷已经失去了点电荷的前提条件，因此不能根据库仑定律得到库伦力无穷大的结论．

（6）、当一个点电荷受到多个点电荷的作用，可以根据力的独立作用原理进行力的合成分解并进行矢量运算．

3、对比万有引力常量测定的卡文迪许扭称实验，说明库仑扭称实验的原理，介绍库仑．帮助学生理解本节知识．

第一节 电荷 库仑定律

教学过程

一、新课引入

课题引入可以通过几个小实验让学生观察基本的电现象，下面提供几个小实验以供参考：

演示１：取两片吹塑纸，将一片放在可以灵活转动的支座上，用另一片*近它，让学生观察有什么现象，然后用手摩擦这两片吹塑纸，再*近，让学生观察发生的现象。（不用手摩擦时它们没有作用，用手摩擦后它们互相排斥）

演示2:将一张薄纸，卷成筒状，将下端撕开成流苏状，用摩擦好的塑料制品去接触，发现流苏开始振动，象一只会跳舞的章鱼；让学生讨论这些现象，运用初中所学来分析；

二、讲授新课

关于这部分教学，在初中学习的基础上，完全可以由课堂学生自己实验来总结完成。

１、摩擦起电

学生实验１：先用玻璃棒、橡胶棒*近碎纸屑库仑定律教案，看有什么现象？然后用绸子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡胶棒，再*近碎纸屑看有什么现象？让学生分析两次实验现象的异同；并分析原因。

教师总结：摩擦过的物体性质有了变化，能够吸引轻小物体，我们说此时物体带了电或者说带了电荷。而用摩擦的方法使物体带电就叫做摩擦起电。

电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一，它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化，对其本质的深入研究所揭示的电、磁场之间的联系，对麦克斯韦电磁场理论的建立具有重大意义。1820年h.c.奥斯特发现电流磁效应后，许多物理学家便试图寻找它的逆效应，提出了磁能否产生电，磁能否对电作用的问题，1822年d.f.j.阿喇戈和a.von洪堡在测量地磁强度时，偶然发现金属对附近磁针的振荡有阻尼作用。北宋科学家沈括利用指南针,最早发现了磁偏南.而欧洲在公元1200年才有关于指南针的记载.西汉时我国已用麻造纸,东汉蔡伦进一步发明了用树皮等植物纤维造纸的方法,开拓了广阔的造纸原料领域。

２、两种电荷

学生实验２：将学生分组。

实验器材有：

（1）、玻璃棒、橡胶棒各两根；

（2）、毛皮、绸子各两块；

（3）、支架；

为了避免实验中电荷的流失，最好两名同学同时进行操作，

实验过程：

（1）、两位同学同时都用绸子摩擦玻璃棒，使它带电，将一根放在支座上，注意：要记住哪端带电，不要用手摸带电的一端，用另一根玻璃棒的带电端*近这根玻璃棒的带电端，观察发生的现象；

（2）、用毛皮摩擦橡胶棒，重做刚才的实验；

（3）、用绸子摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒，做刚才的实验。

将实验结果记录下来；教师通过媒体动画可控再现实验现象，并将学生观察到的实验结论总结，引导学生分析这些实验现象中能发现什么？

教师总结：在历史上，人们用各种各样的材料做了大量的实验，人们发现带电物体凡是跟绸子摩擦过的玻璃棒互相吸引的，必定跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相排斥；凡是跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相吸引的，必定跟绸子摩擦过的玻璃棒互相排斥。就是说物体带的电荷要么跟绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷相同，要么跟毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相同，没有第三种可能，自然界中只有这样两种电荷，美国科学家富兰克林对这两种电荷做出规定：绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷叫做正电荷，毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷叫做负电荷。

3、电荷之间的相互作用：

根据我们的定性实验，电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。通过定性实验探究电荷之间的相互作用力与哪些因素有关， 引导学生感受定律得出的过程，学生自己得出结论。<定性探究>电荷间的作用力与影响因素的关系。

三、典型例题讲解：

四、课堂小结：

1、电荷之间相互作用规律：同性相斥，异性相吸，大小用库仑定律来计算。

2、点电荷作用力为一对相互作用力，遵循牛顿第三定律。

你指的是直流电源的话,电容器是处于静电平衡状态,一旦电源接通就充电完成,不再有电流,因此不计算电阻. 再问： 如图所示的电路，外电阻皆为r，电源内阻为r/4，当s断开时，在电容器极板间放一个质量为m，带电荷量为q1的电荷恰能静止，在闭合s时，电容器极板间放一个质量仍为m，带电荷量为q2的电荷，恰能静止，则q1：q2=。当两带电体很近时，它们已不能看做是点电荷，库仑定律不再适用，不能再用 k q 1 q 2r 2来计算电荷间的库仑力，d 错． ③库伦定律的应用 3．相隔一段距离的两个点电荷，它们之间的静电力为 f，现使其中一个点电荷的电荷量变为原来的 2 倍，同时将它们间的距离也变为原来的 2 倍，则它们之间的静电力变为( ) a. f2b．4fc．2fd.f4 答案． a 解析 f＝k q 1 q 2r 2，f&prime。 在导体表面， 越尖锐的的位置， 电荷的密度越大， 凹陷的位置几乎没有电荷 巩固练习 例 2： 如图所示， 把一个带正电的小球放人原来不带电的金属空腔球壳内， 小球带不带电。