库仑定律教案.pdf

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1、1库仑定律教案库仑定律教案（一）：教学目标（一）学问与技能1明白两种电荷及其相互作用明白点电荷量的概念。2了解静电现象及其产生缘由；明白原子结构，把握电荷守恒定律。3明白什么是元电荷。4把握库仑定律，要求明白明白点电荷模型，明白静电力常量，会用库仑定律的.公式进行有关的计算。（二）过程与方法2、经过对原子核式结构的学习使同学明确摩擦起电和感应起电不是制造了电荷，而是使物体中的电荷分开 但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。3、类比质点理解点电荷，经过试验探究库仑定律并能敏捷运用。（三）情感态度与价值观经过对本节的学习培育同学从微观的角度熟悉物体带电的本质，熟悉幻想化是讨论自然科学

2、常用的方法，培育科学素养，熟悉类比的方法在现实生活中有广泛的应用。重点：电荷守恒定律，库仑定律和库仑力。难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题，库仑定律的理解与应用。教具：丝绸，玻璃棒，毛皮，硬橡胶棒，绝缘金属球，静电感应导体，通草球，多媒体课件。2教学过程：第 1 节电荷库仑定律（第 1 课时）（一）引入新课：多媒体展现：闪电撕裂天空，雷霆震撼着大地。师：在这惊心动魄的自然现象背后，隐藏着很多物理原理，吸引了不少科学家进行探究。在科学史上，从最早发觉电现象，到熟悉闪电本质，经受了漫长的岁月，一些人还为此付出过惨痛的代价。下头请同学们仔细阅读果本第2 页接引雷电下九

3、天这一节，了解我们人类对闪电的讨论历史，并完成下述填空：电闪雷鸣是自然界常见的现象，蒙昧时期的人们认为那是天神之火，是天神对罪恶的惩处，直到 1752 年，宏大的科学家_冒着生命危急在美国费城进行了闻名的风筝试验，把天电引了下来，发觉天电和摩擦产生的电是一样的，才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。师强调：以美国科学家的富兰克林为代表的一些科学家冒着生命危急去捕获闪电，证明了闪电与试验室中的电是相同的。雷电是怎样构成的？（大气中冷暖气流上下急剧翻滚，相互摩擦，云层就会积聚电荷，当电荷积累到必需程度，瞬间发生大规模的放电，就产生了雷电）物体带电是怎样回事？电荷有哪些特性？电荷间的相互作用遵从什么规律？

4、人类应当怎样利用这些规律？这些问题正是本章要探究并做出解答的。师：本节课我们重点讨论了解几种静电现象及其产生缘由，电荷守恒定律。（二）新课教学复习学校学问：师：依据学校自然的学习，用摩擦的方法可使物体带电，请举例说明。3生：用摩擦的方法。如：用丝绸摩擦过的玻璃棒，玻璃棒带正电；用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，橡胶棒带负电。演示试验 1：先用玻璃棒、橡胶棒靠近碎纸屑，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，再靠近碎纸屑看有什么现象？让同学分析两次试验现象的异同；并分析缘由。老师总结：摩擦过的物体性质有了变化，带电了或者说带了电荷。带电后，能吸引轻小物体，并且带电越多，吸引力就越大，能够吸引

5、轻小物体，我们说此时物体带了电。而用摩擦的方法使物体带电就叫做摩擦起电。人类从很早就熟悉了摩擦起电的现象，例如公元 1 世纪，我国学者王充在论衡一书中就写下了顿牟掇芥一语，指的是用玳琩的壳吸引轻小物体。之后人们熟悉到摩擦后的物体所带的电荷有两种：用丝绸摩擦过的玻璃棒的所带的电荷是一种，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是另一种。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。库仑定律教案（二）：一、教学目标1.明确点电荷是幻想试验模型以及带电体视为点电荷的条件;把握库仑定律资料及表达式;把握对两电荷间相互作用的探究过程。2.经过本节课的学习，体会科学讨论中的幻想模型法。3.经过静电力与万有引力定律的比较，体

6、会自然规律的多样性与统一性。二、教学重难点【重点】库仑定律的理解与应用。【难点】库仑定律的探究过程。4三、教学过程环节一：新课导入复习导入：万有引力定律提问：结合之前学习的资料，万有引力的讨论对象同学：两个质点之间的引力作用;连续提问：两个电荷间作用力大小的影响因素是否与万有引力相像引出本节课课题库仑定律。环节二：新课讲授(一)库仑力大小的影响因素(1)猜想类比推理老师提问：结合万有引力的资料对电荷间相互作用力的影响因素进行猜想同学：点电荷之间的作用力有可能与点电荷之间的距离以及电荷的带电量有关。(2)试验原理掌握变量法老师追问：如何经过试验的方法进行验证同学：讨论多种变量时借助掌握变量法进行

7、试验探究。(3)演示试验间接测量法老师多媒体演示：带电小球靠近悬挂在丝线上的带同种电荷的泡沫小球的试验。并提问同学如何依据所展现的试验仪器确定电荷间作用力的大小。同学：转换的思想，将作用力的大小转化为小球的偏转角度。老师提问：试验中要转变的量为同学：距离或电荷带电量不一样时小球的偏转角度。老师进行演示试验并请同学总结影响因素。5(二)库伦定律(1)库仑定律资料老师结合多媒体展现给同学讲解物理学史中库伦对静电力规律的探究。并指导同学经过对课本的阅读找出库仑定律的资料进行共享。(2)库仑定律的条件老师：结合上述的试验过程推想库伦定律的适用条件。同学：小球可类比为之前所学的点电荷的概念，并最终参考为

8、静止时小球的偏转角度，猜想条件为静止的点电荷。老师确定其发言并补充静止的条件。(三)扭成试验(1)库伦扭杆试验老师：库仑定律所得出的物理量间的定量关系是如何测量的其难点可能是什么并提示同学能够参照之前所学的卡文迪许扭称试验。同学：偏转量很小不宜测量，可用放大转换法。老师经过多媒体介绍库伦扭杆试验，经过动画演示让同学发觉探究力与距离的关系。同学定性分析后让同学阅读课本找到比例系数为静电力常量和其单位。(四)库仑力与万有引力大小关系老师：结合导入课题时的问题以及两种力的比例系数，猜想万有引力与库仑力的大小关系。同学：一般情景下，库仑力远远大于万有引力。环节三：巩固提高6练习：经过课后练习题的形式让

9、同学进行库仑力和万有引力的计算并进行比较，体会万有引力和库仑力的大小关系。环节四：小结作业小结：师生共同总结本节课的相关学问点。作业：思索库仑力是否能够使用机械力的合成与分解方法。四、板书设计（略）库仑定律教案（三）：任务分析本课使用的教材是人民训练出版社出版的高中物理选修 3-1。本课的资料是第一章和其次节库仑定律。本节的核心是库仑定律，它是静电学的第一个试验定律，是讨论电场强度的基础，是电磁学的基本定律，也是物理学的基本定律之一。库仑定律阐明白带电体之间的相互作用规律，为整个电磁学奠定了基础，所以在本章中起着重要的作用。在学习本课资料之前，同学已经具备了粒子幻想化模型的思维方法，并且明白两

10、个轻而小的带电体经过相互作用而被吸引或排斥。育才中学是一所扶贫寄宿学校，大部分同学来自宁夏南部。他们缺乏自我操作本领、合作探究意识和沟通评价习惯。所以，老师应当在教学中赐予准时的鼓舞和指导。这节课的教学资料有两条主线。第一个是学问层面。首先，经过演示栏中探究影响电荷间相互作用的因素的定性试验进行介绍。在此基础上，展现了库仑定律的历史背景。把握真空中点电荷之间的相互作用规律，即库仑定律；其次个是方法层面，7即讨论多个量之间关系的方法，间接测量某个物理量的方法(1)了解电荷间相互作用力的规律，把握库仑定律的资料和应用。(2)经过演示试验，我们首先定性地理解电荷之间的相互作用力，然后定义库仑法律和适

11、用条件。2.过程与方法、情感、态度与价值观(1)经过观看和演示试验，总结出电荷之间的相互作用规律。培育同学的观看、分析和概括本领。(2)经过静电力与万有引力的比较，体验自然规律的多样性和统一性。(3)体验一些讨论物理问题的常用方法，如掌握变量法、幻想模型法、类比法等。三、重点和难点重点：电荷之间的相互作用力与电荷的距离和数量之间的关系。难点：应用库仑定律的资料和适用条件。第四，教学资源1.视频剪辑：库仑扭转平衡2.演示试验：探究影响电荷间相互作用力因素的试验3.课件：PPT 幻灯片V.设计理念依据新课程改革的理念和目标，要求充分发挥同学学习的主体性，丰富同学在学习过程中的体验，让同学在老师的指

12、导下观看、试验、分析、总结和应用自我，在参加体验的基础上学习学问和方法，培育科学精神和态度。在本课中，用三国志吴书中写的 琥珀不带烂芥末和手摇静电传感器来演示放电现象，并将其引入新课，为课堂试验做必要的预备。让同学在老师的指导下，经过观看演示试验现象，猜想影响带电体间相互作用8力的因素。老师适时启发和引导同学制定 F 与 R、F 与 q 定性探究的试验方案。经过演示试验对 F 与 R、F 与 q 的关系进行定性讨论。然后，经过比较万有引力，结合类比法和库仑对电荷间相互作用力的探究，引入库仑扭转平衡试验，得出库仑定律。本文回顾了人类探究电荷间相互作用力的历史，并进行相应的人文训练。利用现有的试验

13、设备，让同学参加开发试验，验证 F 与 R2 成反比，并进行试验验证。六，教学过程1.教学的主要环节这门课主要分为四个环节：第一个链接场景引入了两个电荷之间的强大交互作用。其次个环节，经过猜想、同学的定性试验进行定性探究，得出两个电荷之间的力和距离与电荷之间的关系。在第三个环节中，经过比较引力并结合前人讨论的历史背景，定量地探讨了库仑定律及其适用条件。第四步是经过简洁的例子巩固库仑定律的应用。2.教学流程图3.教学过程描述(1)情景：三国志吴书写道琥珀不带烂芥末，手摇静电传感器演示了放电现象，并引入了新的一课(2)活动一经过试验现象启发同学依据已有的学问猜想哪些因素与两个电荷之间的作用力有关，

14、并经过争论得出两个电荷之间的作用力与距离和电荷数量有关的结论。在此基础上，引导同学制定讨论方案和组织小组试验，对上述猜想进行定性探究，并经过每个小组对试验中观看到的现象进行分析和沟通。9(3)活动经过以往的讨论历史，并与万有引力相比较，用掌握变量的方法定量讨论了两个电荷之间的相互作用力与电荷的距离和数量之间的关系。经过争论，得出库仑定律。(4)活动三经过常识和现有学问争论库仑定律公式的适用条件。(5)经过简洁的例子巩固对库仑定律的理解，并依据库伦力的计算公式比较微观粒子之间的引力和库伦力的大小。库仑定律教案（四）：(1)教材分析：库仑定律不仅仅是电荷相互作用的基本定律，也是学习电场强度和电势差

15、概念的基础。这也是本章的重点，要求同学不仅仅要定性地了解，还要定量地理解和应用。对于库仑定律，教材从同学已有的学问动身，采纳定性试验，然后得出结论。库仑定律是讨论电场强度和电势差概念的基础，也是本章的重点。展现库仑定律的资料和库仑发觉这必需律的过程，并强调其条件和意义。(2)学术条件分析：两种电荷及其相互作用，电荷的概念，带电的学问，万有引力定律和卡文迪什扭转平衡试验都是同学们学的。本节的重点是做好定性试验，让同学清晰地了解试验探究的过程。(三)教学目标：1、学问和技能：(1)经过定性试验探究和理论探究，了解库仑定律建立的过程。(2)库仑定律的资料、公式和适用条件，把握库仑定律。2.过程和方法

16、1 0(1)经过定性试验，培育同学观看和总结的本领，理解库仑扭转平衡试验。(2)经过建立点电荷模型，实现了幻想化模型的.方法。3.情感态度和价值观(1)培育与他人沟通合作的本领，提高理论联系实际的意识。(2)了解人类熟悉电荷之间相互作用的历史过程，培育同学对科学的奇怪心，体验探究自然规律的艰辛和欢快。(4)教学重点和难点：教学重点：库仑定律及其理解和应用教学难点：库仑定律的试验探究教学难点突破措施：定性试验探究与定量试验录像和理论探究相结合。(5)教学工具：多媒体课件、毛皮、橡胶棒、气球、玻璃棒、丝绸、易拉罐、泡沫球、铁架。(6)教学过程：引入新课程演示试验：当橡胶棒和玻璃棒相互摩擦并靠近罐子

17、时会发生什么？(罐子被橡胶棒和玻璃棒吸引并滚动。既然电荷之间有相互作用，什么因素与电荷之间相互作用力的大小有关？新课教学：首先，经过试验探究电荷间作用力的打算因素(a)定性试验调查：探究 1:影响电荷间相互作用力的因素猜想：电荷之间的相互作用力可能与距离、电荷量、带电体外形等有关。1 1如何在试验中进行定性讨论？(1)你认为试验中应当采纳什么方法来讨论电荷间的相互作用力和可能的因素之间的关系？同学：掌握变量法。(2)请阅读课本。假如你想比较这个力的大小，有什么方法能够直观地显示出来？同学：比较悬挂线的偏转角组织同学依据现有设备设计可能的试验方案。(3)你想选择什么试验设备？球形导体、两个自制细

18、线泡沫球、铁架、橡胶棒、毛皮和气球。(4)试验前，想想：如何转变带电体的电荷。(5)试验探究步骤：引导同学了解试验的详细步骤：两个泡沫球 A 和 B 都很薄，其中一个与一个摩擦带电的橡胶棒接触，然后球 A与球 B 接触，细线偏离垂直方向一个角度。坚持电量 q 不变，讨论相互作用力 f 与距离 R 的关系.渐渐将泡沫球 b 移离 a，并观看偏转角。坚持距离 r 不变，讨论相互作用力 f 与电荷 q 之间的关系。然后将橡胶棒与球 A 接触，增加球 A 的力气，观看偏转角；(6)同学的试验和观看记录并得出结论：先画出力图，假如 B 对 A 的力是水平的，那么 F=1(二)定量试验探究，结合物理学史，

19、得出库仑定律：提出这样一个问题：带电体之间的力与距离和电荷量之间的定量关系是什么？1 2依据我们的定性试验，电荷之间的力随着电荷的增加而增加，随着距离的增加而减小。这使我们模糊地怀疑电荷之间的力是否具有类似于重力的形式。事实上，很久以前，一些学者也猜到了这一点。卡文迪什和普利斯特确信平方反比定律适用于电荷之间的力。然而，仅有一些定性试验不能证明这一结论。库仑证明了这一推想。当库仑探究三者之间的定量关系时，当时的定量试验遇到了三大困难：(1)带电体之间的力很小，没有精确的测量仪器；如何确定带电体间力的定量关系？没有电的单位，也不行能比较电荷的数量；如何确定电荷的定量关系？带电体上的电荷分布不清晰

20、，难以测量电荷之间的距离。如何测量电荷之间的距离？同学们，假如是你，你能想到什么方法来解决这些困难？引导同学经过类比得出三个难点对策：卡文迪什扭转试验库仑扭转试验，对称等电荷法，粒子的点电荷放大思维：力很小，但力的效果(扭曲悬丝)能够很明显。(2)变换思想：力与悬丝的扭转角成正比，能够经过测量悬丝扭转角的倍数关系得到得到力的多重关系等分的概念：一个带 Q 的金属球与一个相同的不带电荷的金属球碰撞，每个球带 Q2。同样，能够得到 Q4、Q8、Q16 等的倍数关系(电荷在两个相同的金属球之间1 3匀称分布)。课件演示了两个相同的金属球之间电荷的匀称分布。幻想化模型思想：将带电金属球作为点电荷(幻想

21、化模型)，用标尺间接测量距离。点电荷：当带电体之间的距离远大于它们自身的尺寸，从而能够忽视带电体的外形和电荷分布对它们之间作用力的影响时，这种带电体能够视为带电点，称为点电荷。这是一个幻想化的模型，事实上，点电荷并不存在。(与粒子比较)接下来，引导同学观看库仑扭秤的试验视频和库仑当时的数据，并总结规律。(观看视频)。在困难的条件下，库仑把万有引力定律和卡尔文的扭转平衡试验联系起来，并利用奇妙的库仑扭转平衡装置和方法发觉了库仑定律。经过刚才的演示过程，让同学了解库仑探究的过程、思路和方法。你能用自我的语言总结这些规章吗？电荷之间的相互作用力与电荷之间的距离成反比，与电荷和电的乘积成正比。引言：库

22、仑扭摆试验只能定量测量同一电荷之间的相互作用力，库仑扭摆试验也能够定量测量不一样电荷之间的相互作用力。让同学体验库仑定律的完善。其次，库仑定律：资料：真空中两点电荷之间的力与两个电荷的乘积成正比，与电荷之间距离的平方成反比；方向在他们的连接上。这个定律叫做库仑定律。电荷之间的这种相互作用称为静电力或库伦力。公式：解释：华氏度？kQ1Q2r2k 为静电力常数，k=9.0109nm2C2，其大小由试验方法确定。单位由公式中的f、q 和 r 的单位打算。当使用库仑定律时，每个物理量的单位必需是：f:n，q:c，r:m。库仑定律的适用条件：真空中两点电荷的相互作用。1 4让同学回答实际带电体可视为点电

23、荷的条件。思索：当 R 趋向于 0 时，F 趋向于无穷大吗？(3)关于吸引或排斥的表达方法F 是 Q1 和 Q2 之间的相互作用力，Q1 和 Q2 之间的作用力，Q2 和 Q1 之间的作用力大小，是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反。库伦力(静电力)与重力、弹性和摩擦力并列。任何带电体都能够看作是由很多点电荷组成的。所以，已知带电体上的电荷分布，带电体间静电力的大小和方向就能够依据库仑定律和力合成定律计算出来。3.库仑定律与重力定律的比较例 1:众所周知，氢核(质子)的质量 m2 为 1.6710-27 千克，电子的质量 m1 为9.110-31 千克，电子和质子的电荷为 1.6010-19C，氢原子中电子和质子之间的最短距离为 5.310-11 米。试比较氢原子中氢核和电子之间的库伦力和引力。(课件播放问题解决过程)