1、课时 1.2 库 仑 定 律教案教学目标1.掌握库仑定律,要求知道点电荷的概念,理解库仑定律的含义及其表达公式,知道静电力常量。2.会用库仑定律的公式进行有关的计算。3.知道库仑扭秤的实验原理。重、难点重点难点:库仑定律的理解以及应用库仑定律进行相关的计算。教学建议本节需要安排一个课时教学。教学过程中注意培养学生对点电荷和库仑定律的理解,在课堂上完成实验探究,通过控制变量法让学生自己归纳总结影响电荷间作用力大小的因素。可通过向学生介绍物理学史,让学生感受形象思维(对称法)的魅力。导入新课:“同性相斥、异性相吸”这句话是用来定性描述电荷间的相互作用的,如果要定量描述电荷间的相互作用,我们如何才能
2、做到呢?法国科学家库仑为我们开创了这一先河,让我们一起来回顾这一重大成就吧!教学过程一、预习（约 6 分钟）培养阅读能力二、知识理解（约 3 分钟+2 分钟）培养记忆能力及理解能力1.探究实验:实验表明,电荷之间的作用力随 的增大而增大,随 的增大而减小。2.库仑定律(1)内容:真空中两个静止 之间的相互作用力,与它们的 的乘积成正比,与它们间的距离的 成反比,作用力的方向在它们的连线上。(2)表达式: F= 。公式中的 k 叫作静电力常量,其数值是 k= 。 (3)适用条件:a .在 环境中;b .静止的 之间的相互作用。3.点电荷当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的 、 及
3、 对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体就可以看作点电荷。点电荷是一种理想化模型,实际上并不存在。4.库仑扭秤实验(1)库仑扭秤实验是通过 比较静电力 F 的大小的,实验结果发现静电力 F 与距离 r 的成反比。(2)库仑在实验中为研究静电力 F 与 q 的关系,由于当时无法测量物体所带电荷量,于是采用这样的方法:用两个相同的金属小球,如果一个带电(设电荷量为 q),一个不带电,相互接触后它们所带电荷量就 ,利用这两个金属小球进行实验;让一个小球的电荷全部转移掉(即不带电),再与另一个带电小球接触,它们所带的电荷量就 ,利用这两个金属小球再进行实验,结果发现静电力 F 与 q1和 q
4、2的 成正比。 参考条案： 电荷量 电荷间距离 点电荷 电荷量 二次方 k 9.0109 Nm2/C2 真空 点电荷 形状 大小 电荷分布状况 金属丝扭转角度 平方 均为 均为 乘积4问题（4 分钟）培养类比思维1.探究真空中静止的点电荷间相互作用力用到了什么方法，其中影响作用力大小的因素有哪些？2.点电荷与质点有什么共同点?3.库仑定律与万有引力定律有什么相似之处?4.算一算教材课后练习第一题,说明通常情况下两个带电体间是库仑力大还是万有引力大?5.一个点电荷同时受两个库仑力作用,其实际的合力如何求?四、自我初测（3 分钟）培养自信能力1.下列关于点电荷的说法中,正确的是( )。A.体积大的
5、带电体一定不是点电荷B.当两个带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷C.点电荷就是体积足够小的电荷D.点电荷是电荷量和体积都很小的带电体2.关于库仑定律,以下说法中正确的是( )。A.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的带电体B.库仑定律是实验定律C.库仑定律仅适用于静止电荷间的相互作用D.根据库仑定律,当两个点电荷间的距离趋近于零时,则库仑力趋近于无穷大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. F B.4F C.2F
6、D.8F214.如图所示,三个点电荷 q1、 q2、 q3固定在一直线上, q2与 q3间距离为 q1与 q2间距离的 2 倍,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电荷量之比为( )。A.(-9)4( -36) B.9436C.(-3)2( -6) D.326【答案】B、B、A、A5、理解（6 分钟）可先让学生讨论，后总结（生、师） （培养合作能力）1.库仑实验(1)两点电荷之间的作用力非常小,在当时没有足够精密的测量仪器的情况下,库仑是如何实现测量的?(2)当时连电荷量的单位都没有,库仑是如何比较电荷的多少的?思维：放大的思想；接触起电的特点2.对库仑定律的理解(1)什么
7、是点电荷?现实中存在点电荷吗?(2)有人根据公式 F=k 推出当 r0 时 F ,你认为正确吗,为什么?(3)有人从计算质量分布均匀的球体之间的万有引力得到启发,认为均匀的带电金属球,不论距离远近都可以看作点电荷,可以将球心间距代入公式 F=k 计算两球之间的库仑力,你认为正确吗?请分析原因。 六、应用1.真空中有两个完全相同的金属小球, A 球带 qA=6.410-16 C 的正电荷, B 球带 qB=-3.210-16 C 的负电荷,均可视为点电荷。(1)当它们相距为 0.5 m 时, A、 B 间的库仑力为多大?(2)若将两球接触后再分别放回原处, A、 B 间的库仑力又为多大?2.如图
8、所示, q1、 q2、 q3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知 q1与 q2之间的距离为 l1, q2与 q3之间的距离为 l2,且三个电荷都处于平衡状态。(1)若 q2为正电荷,则 q1为 电荷, q3为 电荷。 (2)q1、 q2 、 q3三者电荷量大小之比是 。七、知识小结 八、课后练习1.下列关于点电荷的说法正确的是( )。A.点电荷就是体积很小的带电体B.形状不规则的带电体是不能被看作点电荷的C.只有电荷量很小的带电体才能被看作点电荷D.公式 F=k 只能用来计算点电荷之间的库仑力2.对于库仑定律的理解正确的是( )。A.库仑定律适用于真空中静止的点电荷B.当半径为 r 的两带电小球相距为 r 时,可用库仑定律计算它们间的静电力C.在干燥空气中的两个点电荷间的静电力可用库仑定律计算D.相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们各自所受的库仑力大小一定相等3.两个分别带有电荷量 -Q 和 +3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为 r 的两处,它们间库仑力的大小为 F。两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为( )。A.F B.F C.F D.12F4.下列各图中 A 球系在绝缘细线的下端, B 球固定在绝缘平面上,它们带电的种类以及位置已在图中标出。 A 球能保持静止的是( )。【答案】D、ACD、C、AD
