庫(kù)侖定律揭示了兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷互相作用的規(guī)律，具有重要的理論地位,，是靜電學(xué)的基礎(chǔ),，也是麥克斯韋電磁場(chǎng)理論賴以建立的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之一。以下是小編整理的庫(kù)侖定律教案設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容,，供大家參考借鑒,，希望可以幫助到有需要的朋友，歡迎閱讀與收藏,。
庫(kù)侖定律教案設(shè)計(jì)
(一) 教材分析：
庫(kù)侖定律既是電荷間相互作用的基本規(guī)律,，又是庫(kù)侖定律是學(xué)習(xí)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差概念的基礎(chǔ)，也是本章重點(diǎn),，不僅要求學(xué)生定性知道,，而且還要求定量了解和應(yīng)用。對(duì)庫(kù)侖定律的講述,，教材是從學(xué)生已有認(rèn)識(shí)出發(fā),，采用了一個(gè)定性實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而得出結(jié)論,。庫(kù)侖定律是學(xué)習(xí)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差概念的基礎(chǔ),，也是本章重點(diǎn)。展示庫(kù)侖定律的內(nèi)容和庫(kù)侖發(fā)現(xiàn)這一定律的過程,，并強(qiáng)調(diào)該定律的條件和意義,。
(二) 學(xué)情分析：
兩種電荷及其相互作用、電荷量的概念,、起電的知識(shí),，萬有引力定律和卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)這些內(nèi)容學(xué)生都已學(xué)過，本節(jié)重點(diǎn)是做好定性實(shí)驗(yàn),，使學(xué)生清楚知道實(shí)驗(yàn)探究過程,。
(三) 教學(xué)目標(biāo)：
1、知識(shí)與技能：
(1)了解定性實(shí)驗(yàn)探究與理論探究庫(kù)倫定律建立的過程,。
(2)庫(kù)倫定律的內(nèi)容及公式及適用條件,，掌握庫(kù)侖定律。
2,、過程與方法
(1)通過定性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生觀察,、總結(jié)的能力,了解庫(kù)倫扭秤實(shí)驗(yàn)。
(2)通過點(diǎn)電荷模型的建立,感悟理想化模型的方法,。
3,、情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)培養(yǎng)與他人交流合作的能力，提高理論與實(shí)踐相結(jié)合的意識(shí),。
(2)了解人類對(duì)電荷間相互作用認(rèn)識(shí)的歷史過程,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心,體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛和喜悅,。
(四) 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：
教學(xué)重點(diǎn)：庫(kù)侖定律及其理解與應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn)：庫(kù)侖定律的實(shí)驗(yàn)探究
教學(xué)難點(diǎn)的突破措施：定性實(shí)驗(yàn)探究與定量實(shí)驗(yàn)視頻及理論探究相結(jié)合,。
(五) 教學(xué)用具：
多媒體課件,毛皮,，橡膠棒，氣球,，玻璃棒,，絲綢，易拉罐,，泡沫小球,，鐵架臺(tái)。
(六) 教學(xué)過程：
引入新課
演示實(shí)驗(yàn)：讓橡膠棒,、玻璃棒摩擦起電,，靠近易拉罐，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?
(易拉罐被橡膠棒,、玻璃棒吸引滾動(dòng)起來了,。)既然電荷之間存在相互作用，那么電荷之間相互作用力的大小與什么因素有關(guān)呢?
新課教學(xué)：
一,、通過實(shí)驗(yàn)探究電荷間作用力的決定因素
(一)定性實(shí)驗(yàn)探究：
探究一：影響電荷間相互作用力的因素
猜想：電荷間相互作用力可能與距離,、 電荷量、帶電體的形狀等,。
如何做實(shí)驗(yàn)定性探究?
(1) 你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)應(yīng)采取什么方法來研究電荷間相互作用力與可能因素的關(guān)系?
學(xué)生：控制變量法,。
(2) 請(qǐng)閱讀教材，如果要比較這種作用力的大小可以通過什么方法直觀的顯示出來?學(xué)生：比較懸線偏角的大小
組織學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有器材,，設(shè)計(jì)出可能的實(shí)驗(yàn)方案,。
(3) 你想選取哪些實(shí)驗(yàn)器材?
球形導(dǎo)體，兩個(gè)自制的帶細(xì)線泡沫小球,，鐵架臺(tái),，橡膠棒，毛皮,，氣球,。
(4)實(shí)驗(yàn)前先思考:可用什么方法改變帶電體的電荷量?
(5) 實(shí)驗(yàn)探究步驟：
引導(dǎo)學(xué)生得出實(shí)驗(yàn)的具體步驟：
細(xì)線兩個(gè)泡沫小球A、B,，用摩擦起電的橡膠棒接觸其中一個(gè)小球A,，然后把A小球與B小球接觸，細(xì)線偏離豎直方向一個(gè)角度θ,。
①保持電量q一定,，研究相互作用力F與距離r的關(guān)系,。
將泡沫小球B逐漸遠(yuǎn)離A，觀察偏角,。
②保持距離r一定,，研究相互作用力F與電荷量Q的關(guān)系。
再把橡膠棒與小球A接觸,，增加小球A電量,，觀察偏角;
(6)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、觀察記錄并得出結(jié)論：
先畫受力圖,，如果B對(duì)A的力是水平的,，則F電=mgtanθ，如果θ越大,，則F電越大,，這
樣可以通過θ的變化來判斷F電的變化。
定性實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
電量q一定,，距離r越小,，偏角越大，作用力F越大,。
距離r一定,，電量q增加，偏角變大,，作用力F越大;
實(shí)驗(yàn)條件：保持實(shí)驗(yàn)環(huán)境的干燥和無流動(dòng)的空氣
(二) 定量實(shí)驗(yàn)探究,，結(jié)合物理學(xué)史，得出庫(kù)侖定律：
提出問題：帶電體間的作用力與距離及電荷量有怎樣的定量關(guān)系呢?
根據(jù)我們的定性實(shí)驗(yàn),，電荷之間的作用力隨著電荷量的增大而增大,，隨著距離的增大而減小。這隱約使我們猜想,，電荷之間的作用力是否與萬有引力具有相似的形式呢?
事實(shí)上,，在很早以前，一些學(xué)者也是這樣猜想的,，卡文迪許和普利斯特等人都確信“平方反比”規(guī)律適用于電荷間的作用力,。但是僅靠一些定性的實(shí)驗(yàn)，不能證明這樣的結(jié)論,。
而這一猜想被庫(kù)倫所證實(shí),，庫(kù)侖在探究三者之間的定量關(guān)系時(shí)，定量實(shí)驗(yàn)在當(dāng)時(shí)遇到的三大困難：
① 帶電體間作用力小,，沒有足夠精密的測(cè)量?jī)x器;怎樣確定帶電體間的作用力的數(shù)量關(guān)系?
② 沒有電量的單位,，無法比較電荷的多少;怎樣確定電荷量的數(shù)量關(guān)系?
③ 帶電體上電荷分布不清楚，難測(cè)電荷間距離。怎樣測(cè)定電荷間的距離?
同學(xué)們,，如果是你,，你能想到怎樣的方法來解決這些困難?
引導(dǎo)學(xué)生用類比的方法得出三大困難的對(duì)策：
卡文迪許扭稱實(shí)驗(yàn)——庫(kù)侖扭稱實(shí)驗(yàn)，
對(duì)稱性——等分電荷法,，
質(zhì)點(diǎn)——點(diǎn)電荷
①,、放大思想：力很小,，但力的作用效果(使懸絲扭轉(zhuǎn))可以比較明顯,。
②、轉(zhuǎn)化思想：力的大小正比于懸絲扭轉(zhuǎn)角,，通過測(cè)定懸絲扭轉(zhuǎn)角度倍數(shù)關(guān)系即可
得到力的倍數(shù)關(guān)系
③,、均分思想：帶電為Q的金屬小球與完全相同的不帶電金屬小球相碰分開，每小球帶電Q/2,，同理可得Q/4,、Q/8、Q/16等等電量的倍數(shù)關(guān)系(電荷在兩個(gè)相同金屬球之間等量分配),。課件演示電荷在相同的兩個(gè)金屬球間的等量分配,。
④理想化模型思想：把帶電金屬小球看作點(diǎn)電荷(理想化模型)利用刻度尺間接測(cè)量距離。
點(diǎn)電荷：當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小大得多,，以致帶電體的形狀大小及電荷分布狀況對(duì)它們之間的作用力的影響可以忽略時(shí),，這樣的帶電體可以看做帶電的點(diǎn)，叫點(diǎn)電荷,。它是一個(gè)理想化模型,，實(shí)際上點(diǎn)電荷不存在。 (與“質(zhì)點(diǎn)”進(jìn)行比較)
接下來引導(dǎo)學(xué)生觀看庫(kù)侖扭秤的實(shí)驗(yàn)視頻與庫(kù)侖當(dāng)時(shí)的數(shù)據(jù),，總結(jié)規(guī)律,。(觀看視頻)。
庫(kù)倫在艱苦的條件下,，聯(lián)想到萬有引力定律和卡文地許扭稱實(shí)驗(yàn),，利用巧妙的庫(kù)倫扭秤裝置和方法，發(fā)現(xiàn)了庫(kù)倫規(guī)律,。通過剛才的展示過程讓學(xué)生了解庫(kù)侖探究的過程,、思路、方法,。你能用自己的語言總結(jié)出規(guī)律嗎?
電荷間相互作用力與電荷間距離成平方反比關(guān)系,，與電荷電量乘積成正比。
介紹：庫(kù)侖扭稱實(shí)驗(yàn)只能定量測(cè)出同種電荷間相互作用力,，庫(kù)侖還利用電單擺實(shí)驗(yàn)定量測(cè)出異種電荷間作用力大小,。讓學(xué)生體會(huì)庫(kù)侖定律的完美。
二,、 庫(kù)侖定律：
內(nèi)容：真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力大小與兩電荷量的乘積成正比,，與電荷間的距離平方成反比;方向在它們的連線上,。這個(gè)規(guī)律叫做庫(kù)侖定律。
電荷間這種相互作用的電力叫做靜電力或庫(kù)侖力,。
公式:
說明: F?kQ1Q2r2
①k為靜電力常量, k=9.0×109N.m2/C2,其大小是用實(shí)驗(yàn)方法確定的,。其單位是由公式中的F、Q,、r的單位確定的,，使用庫(kù)侖定律計(jì)算時(shí)，各物理量的單位必須是：F：N,，Q：C,，r：m。.
② 庫(kù)侖定律的適用條件：真空中,，兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用,。
讓學(xué)生回答實(shí)際帶電體可以看成點(diǎn)電荷的條件。
思考：當(dāng)r趨向于0時(shí),，F(xiàn)趨向于無窮大嗎?
③關(guān)于點(diǎn)電荷之間相互作用是引力還是斥力的表示方法,，使用公式計(jì)算時(shí)，點(diǎn)電荷電量用絕對(duì)值代入公式進(jìn)行計(jì)算,，然后根據(jù)同性電荷相斥,、異性電荷相吸判斷方向。
④F是Q1與Q2之間的相互作用力,，是Q1對(duì)Q2的作用力,，也是Q2對(duì)Q1的作用力的大小，是一對(duì)作用力和反作用力,，即大小相等方向相反,。
⑤庫(kù)侖力(靜電力)是與重力，彈力,，摩擦力并列的,。
任意帶電體可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的，所以,，知道帶電體上的電荷分布,，根據(jù)庫(kù)侖定律和力的合成法則就可以求出帶電體間的靜電力的大小和方向。
三,、 庫(kù)侖定律與萬有引力定律的比較
例題1已知?dú)浜?質(zhì)子)的質(zhì)量m2=1.67×10-27 kg,，電子的質(zhì)量m1=9.1×10-31kg，電子和質(zhì)子的電荷量都是1.60×10-19C,，在氫原子內(nèi)電子與質(zhì)子間的最短距離為5.3×10-11m,。試比較氫原子中氫核和電子之間的庫(kù)倫力和萬有引力。(課件播放解題過程)
小結(jié)：
① 庫(kù)侖定律在應(yīng)用時(shí)，可以不代入電性符號(hào),，直接代入絕對(duì)值,，最后判定方向; ② 計(jì)算說明萬有引力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于庫(kù)侖力，以后在研究微觀帶電粒子的相互作用力時(shí),
通?？梢院雎匀f有引力.
討論:比較庫(kù)侖定律和萬有引力定律(相似點(diǎn)與不同點(diǎn)),你會(huì)有什么樣的感想?如何認(rèn)識(shí)自然規(guī)律的多樣性與統(tǒng)一性?
兩個(gè)或兩個(gè)以上點(diǎn)電荷對(duì)某一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力,，等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對(duì)這個(gè)電荷的作用力的矢量和。
例題2 真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷,，它們固定在邊長(zhǎng)50cm的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,，每個(gè)點(diǎn)電荷都是+2×10-6C，求他們各自所受的庫(kù)侖力,。
小結(jié)：選擇研究對(duì)象,，畫出受力圖，由庫(kù)倫定律和平行四邊形定則求解,。
鞏固練習(xí)：
兩個(gè)相同的均勻帶電小球，分別帶Q1=1 C,，Q2=-2C,，在真空中相距r且靜止，相互作用的庫(kù)倫力為F,。
(1)今將Q1,、Q2、r都加倍,，問作用力變化?
(2)只改變兩電荷的電性,，作用力如何?
(3)只將r增大兩倍，作用力如何?.
(4)將兩個(gè)球接觸一下后,，仍放回原處,，作用力如何?
(5)使兩球接觸后，如果庫(kù)倫力的大小不變,，應(yīng)如何放置兩球? 課堂小結(jié)：
今天你學(xué)到了什么?讓學(xué)生總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容,。.
作業(yè):課本練習(xí)2、3題.
(七) 板書設(shè)計(jì)：
第二節(jié) 庫(kù)倫定律
1. 庫(kù)侖定律
2. 公式 F
?kQ1Q2
r2
3. 適用條件：真空中點(diǎn)電荷之間的相互作用
(1)點(diǎn)電荷
(2)k的物理意義