物理3-1电场之电荷、库仑定律教案2

第一篇：物理3-1电场之电荷、库仑定律教案2

电子教案选修3-1《第一章、静电场》

第2 周第 1 课时教案 高二物理

课题：1.2静电力、库仑定律的应用（第2课时）

【教学目的】

1、复习巩固库仑定律的内容、条件等基本内容

2、会用库仑定律解决一些带电体的力学问题，提高综合运用知识的能力 【教学重点】

利用库仑定律解决带电体受力平衡问题 【教学难点】

综合运用力、电知识和割补法解决带电体的电场力问题 【复习引入】：上节课我们学习了库仑定律的内容，请同学们回顾一下库仑定律的表述内容及其适用条件。本节课我们通过几道典型的例题进一步学习库仑定律。【新课内容】

题型一：带电体平衡问题

例1：两个大小相同的小球带有同种电荷（可看作点电荷），质量分别为m1和m2，带电荷量分别是q1和q2，用绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与铅垂线方向成夹角θ1和θ2,且两球同处一水平线上，如图所示，若θ

1＝θ2,则下述结论正确的是

A.q1一定等于q2

B.一定满足q1/ m1＝q2/ m2 C.m1一定等于m2

D.必须同时满足q1＝q2, m1＝ m2

解析：两小球处于静止状态，故可用平衡条件去分析．小球m1受到F1、F、m1g三个力作用，在水平和竖直方向建立直角坐标系如下图所示，此时只需分解F1.由平衡条件得：

kq1q2F1sin10 2rF1cos1m1g0

所以tg1kq1q2.m1gr2kq1q2.2m2gr同理，对m2分析得：tg2因为12，所以tg1tg2，所以m1m2.可见，只要m1= m2，不管q1、q2如何，11 1.2静电力、库仑定律的应用（第2课时）1 电子教案选修3-1《第一章、静电场》

都等于2.所以，正确答案是C.讨论：如果m1> m2,1与2的关系怎样？如果m1< m2,1与2的关系又怎样？(两球仍处同一水平线上)因为tg1kq1q2kq1q2kq1q2.tg.不管q、q大小如何，两式中的是相等的． 221222m1grm2grgr所以m1> m2时，1<2, m1< m2时，1>2.例2：真空中相距3m的光滑绝缘平面上，分别放置两个电荷量为-Q、+4Q的点电荷A、B，然后再在某一位置放置点电荷C，这时三个点电荷都处于平衡状态，求C的电荷量及相对A的位置

A B

分析：由于A、B带异种电荷，C肯定受到A、B给的引力和斥力，由于B的电荷量大于A的电荷量，所以要使C受力平衡，根据库仑定律Fkq1q2，必须使C距B远些，距A近些（即近2r小远大），所以C肯定不能放在B的右侧；若C放在A、B之间，不管C带何种电荷，必然造成A或B受力不平衡，不符合题意，故可判断C只有放在A的左侧，才有可能使三个点电荷都处于平衡状态；设C到A的距离为x时，三小球均平衡，根据库仑定律得：

kqC4QqCQ=k------① 22(x3)xkqCQQ4Q-------② k22x3x3mqC4Q 由①、②两式得总结：三个自由电荷的平衡问题的口诀：三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大

变形题：a、b两个点电荷，相距40cm，电荷量分别为q1和q2，且q1＝9 q2，都是正电荷；现引入点电荷c，这时a、b、c三个电荷都恰好处于平衡状态．试问：点电荷c的性质是什么?电荷量多大?它放在什么地方? 解析：点电荷c应为负电荷，否则三个正电荷相互排斥，永远不可能平衡．

由于每一个电荷都受另外两个电荷的作用，三个点电荷只有处在同一条直线上，且c在a、b之间才有可能都平衡． 1.2静电力、库仑定律的应用（第2课时）2 电子教案选修3-1《第一章、静电场》

设c与a相距x，则c、b相距(0.4－x)，如点电荷c的电荷量为q3，根据二力平衡原理可列平衡方程： a平衡： kq2q3q1q2q1q3q1q3q1q2kk.b平衡： c平衡： ＝kk0.42(0.4x)20.42x2x2kq2q3.2(0.4x)显见，上述三个方程实际上只有两个是独立的，解这些方程，可得有意义的解： x＝30cm 所以 c在a、b连线上，与a相距30cm，与b相距10cm． q3＝9111q2q1，即q1:q2:q3=1::(q1、q2为正电荷，q3为负电荷)1616916题型二：动力学问题

例3：光滑的绝缘水平面上的带电小球A和B，质量分别为m1=2 g、m1=1g；带电荷量相等.－7q1=q2=10C，A球带正电，B球带负电.甲

乙

（1）现有水平恒力F1向右作用于A球，这时A、B一起向右运动，且保持距离d=0.1m不变（图甲）.试问F1多大? 它们如何运动?

（2）若水平恒力F2向左作用于B球，这时两球一起向左运动，也能保持距离d=0.1 m不变（图乙）.试问F2多大? 解析：当恒力作用于A时，由于A、B间距离不变（库伦例不变），说明A、B两球的加速度相同，因B球只受库伦力作用，以B球为研究对象易得系统的加速度，然后

解：根据库仑定律，A、B两球保持距离不变，相互作用的库仑吸引力大小为再以A、B整体为研究对象即可求出F1，同理也可求出F2

F1作用于A 时，两球一起向右做匀加速直线运动，加速度由B 球的受力情况决定，作用于A 球水平向右的恒力为

－3－3－

3F1=m1a1＋F =(2×10×9＋9×10)N=27×10N.（2）F2向左作用于B时，两球一起向左做匀加速直线运动，共同加速度由A球的受力情况决定，1.2静电力、库仑定律的应用（第2课时）3 电子教案选修3-1《第一章、静电场》

－

3F2=m2a2＋F =13.5×10N.题型三：割补法解决带电体的电场力问题

在应用库仑定律解题时，由于其适用条件是点电荷，所以造成了一些非点电荷（即带电体）问题中的求解困难，对于环形或球形缺口问题用“割补法”分析非常有效

例4：如图所示，一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量+Q的电荷，另一电荷量为+q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷受合力为零.现在球壳上挖去半径为r（r＜＜R）的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为_______（已知静电力常量k），方向为______.；指向圆孔

变形题：如图所示，半径为r的硬橡胶环带有均匀分布负电荷，单位长度的带电荷量为q，则环心处的电场强度为________.若在环上截去很小的一段，其长为△l，则环心处的电场强度的大小是_______.解析：

圆环上的负电荷分布均匀，则在环心处的叠加电场E0=0；在环上截去很小一段，相当于在该处放一等量异种电荷量q′，q′=△l·q，则截去△l环心处场强为q′与原环上负电荷在环22心处场强的叠加，E′=0＋kq′/r=kq△l/r.2答案：0 kq△l/r 题型四：

例

5、设某星球带负电，一电子粉尘悬浮在距离星球表面1000km的地方，又若将同样的电子粉尘带到距星球表面2000km的地方相对于该星球无初速释放，则此电子粉尘（）A.向星球下落 B.仍在原处悬浮 C.推向太空 D.无法判断

解析：设粉尘距球心为r，粉尘质量为m，星球质量为M，粉尘电量为q，星球电量为Q，则有kQqMm=G r2r2由等式可看出r再大，等式仍成立，故选B。【补充练习】

【学案导学】p11之“随堂基础巩固” 1.2静电力、库仑定律的应用（第2课时）4

第二篇：电荷、库仑定律、电场强度 教案

电荷、库仑定律、电场强度的基本概念（第一次课）2学时

主要内容为电荷的基本概念、静电场的基本规律——库仑定律以及电场的描述。静电学是整个电磁学的基础，而本次课的内容涉及点电荷的基本模型和定量描述电场力的性质的思想方法，是整个静电学的基础。特别值得注意的是库仑定律是静电学两大基本定理—高斯定理和环路定理的理论基础。

授课对象在高中已经学习了点电荷的理想模型、真空中的库仑定律以及电场的描述。但是，学生对库仑定律的基础性地位可能不太清楚，对平方反比律的实验验证也没有什么了解。

1、掌握点电荷、电荷的量子化、电荷守恒定律、以及电场强度的概念；

2、掌握点电荷间相互作用的规律——库仑定律；

3、通过介绍利用任意带电体间的静电力，使学生深入理解叠加原理的思想；

4、通过简述验证平方反比关系的相关实验，向学生展示物理学之美。

1、库仑定律及其应用；

2、利用电场强度来描述电场。任意形状带电体间的静电力；

以问题讨论方法为主。以引导、分析、归纳、互动等方法辅助教学。多媒体、讲授

一、绪论（约5分钟）

通过简述19~20世纪人类在电磁学方面所取得的伟大成就，培养学生对物理的兴趣和热爱科学的思想。

二、课程导入（约6分钟）

知识回顾（电场中的电荷会受到力的作用）设问：如何定量描述电场力的性质？

三、新课展开（60分钟）概念：电荷

设问：带电体的电荷量和物体的质量一样可以连续变化吗？ 概念：电荷的量子化

设问：系统内的电荷迁移时总电荷量应遵循什么规律？ 定律：电荷守恒定律

设问：如何定量描述两个点电荷间的相互作用？

分析讨论库仑定律的主要内容及其实验验证。重点讨论如何利用叠加原理求任意带电体间的静电力。设问：电荷周围存在电场，该电场只与场源有关，如何描述这样的电场？ 概念：电场强度EF/q0

四、课堂讨论（10分钟）例题

五、小结（约3分钟）

六、拓展（约5分钟）

讨论题：最简单的带电体—点电荷产生的电场如何描述？任意带电体周围的电场呢？（为下次课打基础）

七、作业：（约1分钟）自编习题集（下册），练习一。

1、马文蔚主编．物理学（上、下册）．高等教育出版社，2000年

2、薛壮生．异性电荷间库仑平方反比律的验证．黑龙江大学自然科学学报，9（2），85，1992年

1、本次课的基本内容在高中都已经讲授，大学阶段讲授时主要强调用高等数学的知识解决一般性、而非特殊性问题；另外，叠加原理也是需要着力强调的重要物理思想。

2、点电荷间静电力的平方反比律体现了物理学的数学之美，在教学中应注意将万有引力定律与库仑定律类比。

3、库仑定律的成立条件是：真空、静止的点电荷。在教学中应强调处理运动电荷间的静电力时应考虑相对论效应，不过在处理低速问题时相对论效应可以忽略。

第三篇：高二物理教案电场-两种电荷 库仑定律

两种电荷

库仑定律的教案示例

一、教学目标

1．在物理知识方面的要求：（1）掌握两种电荷；

（2）定性了解两种电荷间的作用规律；（3）掌握库仑定律的内容及其应用。

2．通过观察演示实验，概括出两种电荷间的作用规律。培养学生观察、概括能力。

3．渗透物理学方法的教育，运用理想化模型方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——点电荷，研究真空中静止点电荷间互相作用力问题——库仑定律。

二、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大小的计算及方向的判定——库仑定律。

2．真空中点电荷间作用力为一对相互作用力，遵从牛顿第三定律，是难点。

三、教具

1．演示两种电荷间相互作用

有机玻璃棒、丝绸、碎纸片、毛皮、橡胶棒（2支）2．定性演示相关物理量间关系

铝箔包好的草球、表面光滑洁净的绝缘导体、绝缘性好的丝线、绝缘性好的支架、铁架台。

四、主要教学过程 1．新课引入

人类从很早就认识了磁现象和电现象，例如我国在战国末期就发现了磁铁矿有吸引铁的现象。在东汉初年就有带电的琥珀吸引轻小物体的文字记载，但是人类对电磁现象的系统研究却是在欧洲文艺复兴之后才逐渐开展起来的，到十九世纪才建立了完整的电磁理论。

电磁学及其应用对人类的影响十分巨大，在电磁学研究基础上发展起来的电能生产和利用，是历史上的一次技术革命，是人类改造世界能力的飞跃，打开了电气化时代的大门。

工农业生产、交通、通讯、国防、科学研究和日常生活都离不开电。在当前出现的新技术中，起带头作用的是在电磁学研究基础上发展起来的微电子技术和电子计算机。它们被广泛应用于各种新技术领域，给人们的生产和生活带来了深刻的变化。为了正确地利用电，就必须懂得电的知识。在初中我们学过一些电的知识，现在再进一步较深入地学习。

2．教学过程设计

（1）研究两种电荷及电荷间的相互作用

实验一：用橡胶棒与毛皮摩擦后，放于碎纸片附近观察橡胶棒吸引碎纸片情况。提问一：为什么橡胶棒会吸引碎纸片？

答：橡胶棒与丝绸摩擦后就带电了，带电物体会吸引轻小物体。

提问二：注意观察带电橡胶棒吸引碎纸片情况，会发现被橡胶棒吸起的纸片中，较大的纸片先落下来，这是为什么？

答：带电体在空气中不断放电，使它带电量不断减少，因而吸引轻小物体的力也相应减小，所以较大纸片先落下来。

教师总结：在初中的学习中，我们已经知道，自然界存在两种电荷，叫做正电荷与负电荷。用毛皮摩擦橡胶棒，用丝绸摩擦有机玻璃棒后，橡胶棒带负电，毛皮带正电，有机玻璃棒带正电，丝绸带负电。物体带电后，能吸引轻小物体，而且带电越多，吸引力就越大，电荷的多少叫电量，电量的单位是库仑。电子带有最小的负电荷，质子带有最小的正电荷，它们电量的绝对值相等，一个电子电量e=1.6×10－19C。任何带电物体所带电量要么等于电子（或质子）电量，要么是它们的整数倍，因此，把1.6×10－19C称为基元电荷。

提问三：若将橡胶棒摩擦过的毛皮靠近碎纸片，会出现什么现象？ 答：毛皮带上正电，也会吸引轻小物体。教师用实验验证学生的判断。

实验二：用云台支起一根橡胶棒，如图1所示，再将它与另一根橡胶棒并在一起，用毛皮摩擦它们的一端，使之带上同种电荷，再观察两端相互作用的情况，发现它们相斥，而且它们的距离越小斥力越大，过一会儿，它们间的作用力会明显减弱。提问四：被毛皮摩擦过的橡胶棒的两端为什么会相斥？斥力的大小与什么因素有关？

答：因为它们带上了同种电荷，而电荷间作用的规律是同种电荷相斥，异种电荷相吸，斥力的大小与电荷间的距离有关，距离越小，斥力越大，反之，距离越大，斥力越小；斥力的大小还与电量有关，电量越大，斥力越大。由于放电的原因，棒上的电量不断减小，而斥力也随时间的增大而明显减小。

提问五：若将与橡胶棒摩擦过的毛皮与支起的橡胶棒带电的一端靠近．或用丝绸摩擦过的有机玻璃棒与支起的橡胶棒带电的一端靠近，会出现什么现象？ 答：会吸引，异种电荷相吸。教师用实验验证学生的判断。提问六：若将与有机玻璃棒摩擦过的丝绸与支起的橡胶棒带电的一端靠近，会出现什么现象？

答：会相斥，同种电荷相斥。教师用实验验证学生的判断。

实验三：如图2，先把表面光滑洁净的绝缘导体放在A处，然后把铝箔包好的草球系在丝线下，分别用丝绸摩擦过的玻璃棒给导体和草球带上正电，把草球先后挂在P1、P2、P3的位置，带电小球受到A 的作用力的大小可以通过丝线对竖直方向的偏角大小显示出来。观察实验发现带电小球在P1、P2、P3 各点受到的A的作用力依次减小；再增大丝线下端带电小球的电量，观察实验发现，在同一位置小球受到的A的作用力增大了。

提问七：电荷间作用力大小跟什么有关？

答：与电荷间距离及电量多少有关，电荷的作用力随着距离的增大而减小，随着电量的增大而增大。

教师总结：电荷之间存在着相互作用力，力的大小与电量的大小、电荷间距离的大小有关，电量越大，距离越近，作用力就越大；反之电量越小，距离越远，作用力就越小。作用力的方向，可用同种电荷相斥，异种电荷相吸的规律确定。

（2）库仑定律

我国东汉时期就发现了电荷，并已定性掌握了电荷间的相互作用的规律。而进一步将电荷间作用的规律具体化、数量化的工作，则是两千年之后的法国物理学家库仑，他用精确实验研究了静止的点电荷间的相互作用力，于1785年发现了后来用他的名字命名的库仑定律。

正像牛顿在研究物体运动时引入质点一样，库仑在研究电荷间的作用时引入了点电荷，无疑这是人类思维方法的一大进步。

什么是点电荷？简而言之，带电的质点就是点电荷。点电荷的电量、位置可以准确地确定下来。正像质点是理想的模型一样，点电荷也是理想化模型。真正的点电荷是不存在的，但是，如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看成点电荷。均匀带电球体或均匀带电球壳也可看成一个处于该球球心，带电量与该球相同的点电荷。

库仑实验的结果是：在真空中两个电荷间作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，这就

是库仑定律。若两个点电荷q1，q2静止于真空中，距离为r，如图3所示，则q1受到q2的作用力F12为

式中F12、q1、q2、r诸量单位都已确定，分别为牛（N）、库（C）、9×10 N·m／C

q2受到q1 的作用力F21与F12互为作用力与反作用力，它们大小相等，方向相反，统称静电力，又叫库仑力。

若点电荷不是静止的，而是存在相对运动，那么它们之间的作用力除了仍存在静电力之外，还存在相互作用的磁场力。关于磁场力的知识，今后将会学到。

（3）库仑定律的应用

【例1】

两个点电荷q1=1C、q2=1C相距r=1m，且静止于真空中，求它们间的相互作用力。

这时F在数值上与k相等，这就是k的物理意义：k在数值上等于两个1C的点电荷在真空中相距1m时的相互作用力。

【例2】

真空中有A、B两个点电荷，相距10cm，B的带电量是A的5倍。如果A电荷受到的静电力是10－4N，那么B电荷受到的静电力应是下列答案中的哪一个？

A．5×10－4N B．0.2×10－4N C．10－4N D．0.1×10－4N

【例3】

两个完全相同的均匀带电小球，分别带电量q1=2C正电荷，q2=4C负电荷，在真空中相距为r且静止，相互作用的静电力为F。

（1）今将q1、q2、r都加倍，相互作用力如何变？（2）只改变两电荷电性，相互作用力如何变？（3）只将r 增大4倍，相互作用力如何变？

（4）将两个小球接触一下后，仍放回原处，相互作用力如何变？（5）接上题，为使接触后，静电力大小不变应如何放置两球？ 答

（1）作用力不变。（2）作用力不变。

（3）作用力变为 F／25，方向不变。

（4）作用力大小变为 F／8，方向由原来的吸引变为推斥（接触后电量

922先中和，后多余电量等分）。

【例4】

两个正电荷q1与q2电量都是3C，静止于真空中，相距r=2m。

（1）在它们的连线AB的中点O放入正电荷Q，求Q受的静电力。（2）在O点放入负电荷 Q，求Q受的静电力。

（3）在连线上A点的左侧 C点放上负点电荷q3，q3=1C且AC=1m，求q3所受静电力。

解

当一个点电荷受到几个点电荷的静电力作用时，可用力的独立性原理求解，即用库仑定律计算每一个电荷的作用力，就像其他电荷不存在一样，再求各力的矢量和。

（1）（2）题电荷Q受力为零。

（3）q3受引力F31与引力F32，方向均向右，合力为：

3．课堂小结

（1）电荷间相互作用规律：同性相斥，异性相吸，大小用库仑定

（2）电荷间作用力为一对相互作用力，遵循牛顿第三定律。

（3）库仑定律适用条件：真空中静止点电荷间的相互作用力（均匀带电球体间、均匀带电球壳间也可）。

五、说明

本节中实验较多，做好静电实验关键是绝缘性能要好。

第四篇：电荷_库仑定律教案

电荷 库仑定律教案

云南民族大学 庞京京

要

点：1.摩擦起电不是创造了电荷，只是使正负电荷分开。2.电荷守恒定律。

3.知道元电荷、点电荷、静电力常量，掌握库仑定律含义、公式表达。

4.能用库仑定律的公式进行有关的计算。

教学设计：本教时作为电学知识的引入和准备，在章节教学活动中有着一定的重要性。两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识在初中都已经讲过，本节重点是讲述静电感应现象以及库仑定律。

解决难点：在摩擦起电现象和讲述静电感应现象的基础上，说明起电的过程是使物体中正负电荷分开的过程，进而说明电荷守恒定律。对库仑定律式的应用时，可先介绍规则：用电荷量的绝对值代入进行计算，根据是同种还是异种电荷来判断电荷间的相互作用是引力还是斥力。

授课思路：让学生结合课本上的实验来理解本节所涉及的知识，然后进行小组讨论深入理解所学知识，最后通过课后习题的练习进行知识的巩固。

教学方法：直观讲授、小组讨论、练习巩固。培养能力：分析综合能力，理解推理能力 教学理念：兴趣是最好的老师 备

注：“电荷”改称“电荷量”，“荷质比”改称“电子比荷”。

一、引入

【演示】用毛皮和橡胶棒摩擦，再用橡胶棒去靠近纸屑，发现纸屑被吸引

分析：其实际上大家都是很熟悉的摩擦起电的现象，大家肯定看到过这样的现象，冬天在很黑的房间里把毛衣脱掉时，会有一刹那的亮光，这也是摩擦起电的现象。从这节课开始我们将学习关于电场的一系列知识。

二、电荷

电荷守恒

学生阅读《电荷》部分，总结

【问】自然界存在的两种电荷？它们之间存在的相互作用力是怎样的？什么是电荷量？摩擦起电的实质？

分析：自然界存在的两种电荷：正电荷和负电荷；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；电荷的多少叫做电荷量；丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。摩擦起电的实质：不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，并使电子从一个物体转移到另一个物体。1．静电感应

用静电感应的方法可以使物体带电。学生阅读实验。【问】实验前A、B金属箔是张开的还是闭上的？当C靠近A时，金属箔又处在什么状态？当把A、B分开再把C移走后，金属箔有没有发生变化？

分析：金属箔的作用：判断物体是否带电，如果是带电，金属箔将张开（同种相互排斥）。通过金属箔的闭合到张开，以致到移开后，金属波都没有闭合，说明A、B带上了电。【问】那么A、B分别带什么电呢？ 分析：根据同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引，我们也可以知道A带正电，B带负电，实验发现A、B所带电量相等。因为重新接触后，A、B又不带电了。

结论：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电，这种现象叫做静电感应。【问】比较摩擦起电和静电感应的区别？

分析：不同点：摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体

感应起电是电子从物体的一部分转移到另一部分。

共同点：都使物体带等量的异种电荷。

结论：电荷守恒定律（可转移但电量不变）上述起电的中和过程；物质（电子）不灭。2．元电荷

学生阅读元电荷部分，总结有关知识点：

①元电荷是电荷量最小的单位，即一个电子或一个质子所带的电量； ②元电荷量： e＝1.6×10-19C；

③任何一个物体所带电量只能是它的整数倍；

e1.61019111.7610C/kg ④电子的电荷量和电子质量m的比叫荷质比：

me0.911030

三、库仑定律

两种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，那么电荷之间的相互作用力跟什么有关系？下面我们通过实验来探讨一下。

学生阅读课本《实验》，分析实验中小球的排斥现象

分析：小球相互之间的作用力与两电荷间的距离和电荷量有关

首先定量研究电荷之间的相互作用力地是法国的科学家库仑，阅读材料中介绍他用精确（扭秤）实验发现了这种规律。阅读库仑定律

F＝kQ1Q2/r明确定律条件：真空，点电荷

1.静电力：两个带电体之间的作用力通常叫做静电力或库仑力（遵守牛顿第三定律）2.什么是点电荷？

只关心电荷的电量，不考虑带电体的体积大小——类似质点（理想模型）

引入原因：把复杂的问题进行简化，但仍具有足够的准确性

理想化处理的优点：忽略次要因素，简化思考过程 3．静电力恒量k＝9×109牛·米2/库2

库仑定律和万有引力定律都遵从二次方反比规律，人们至今还不能说明这两个定律为什么如此相似。它们有没有内在的联系，会不会是某一种力的不同的表现形式呢？物理学家还在致力于这方面的研究。

单

位：国际单位制

电荷量：计算时取绝对值，＋、－用来判断方向

相互性：作用力和反作用力

适用性：真空中、点电荷、静止电荷间、静止和运动电荷间 例：课本例，比较电子质子间的静电力和万有引力

F1kQq9.0109(1.61019)239 2.310113127F2GMm6.67109.1101.6710【问】这个巨大的数值说明什么？

在计算带电粒子间的相互作用力时，万有引力时可以不计的。【问】为什么地月之间计算万有引力而不计算静电力呢？

地球、月球几乎为中性的

小结：通过本节课的学习。主要了解了以下几个方面：

1.使物体带电的实质：不是创造了电荷，而是使物体的正、负电荷分开 2.电荷守恒定律

3.库仑定律：a.使用条件：真空，点电荷 b.大小：F＝kQ1Q2/r2

c.方向：同种相斥，异种相吸 巩固练习：课本练习一P120,题1 作业：课本练习一P120,题2.3.4.5

第五篇：《电荷库仑定律》教学设计

《电荷 库仑定律》教学设计

教材：人教版高中物理选修1-1第1章第1节

课题：电荷库仑定律

课时：2课时

一、教材分析

1．库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律，又是学习电场强度的基础，不仅要求学生定性知道，而且还要求定量了解和应用。

2．本节摩擦起电、两种电荷的相互作用、电荷量的概念初中已接触，已经有了一定的基础，在复习初中知识的基础上，应着重从原子结构的角度讲解物体带电的本质。

3．通过对使物体带电的方法接触起电、摩擦起电和感应起电的分析，让学生体会到使物体带电的实质是电子发生转移，从而打破了物体的电中性，失去电子的物体带上了正电荷，得到电子的物体带上了负电荷。过渡到电荷守恒定律，水到渠成，对高中学生而言很容易接受，进一步巩固守恒思想。

4．在分析思考的过程中学生体会到电荷守恒定律以及元电荷的概念。同时教学中渗透“透过现象看本质”的思想。

5．展示库仑定律的内容和库仑发现这一定律的过程，并强调该定律的条件和远大意义。

二、学情分析

学生在初中已经学习了电学的基本知识，为过渡到本节的学习起着铺垫作用，学生已具备了一定的探究能力、逻辑思维能力及推理演算能力。能在老师指导下通过观察、思考，发现一些问题和解决问题。因此有必要把初中学过的两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识复习一下。

三、教学方法分析及建议

1．在学生初中学习的基础上，可以通过演示实验或者媒体播放复习并巩固电荷的有关知识；先运用教材上给出的简单易行的实验，让学生观察摩擦后的塑料片之间的相互作用力，猜想作用力的大小跟哪些因素有关；然后通过实验定性验证猜想是否正确，并在这个基础上介绍库仑定律的发现过程。

2．讲解点电荷时，可以对照质点的概念进行讲解，要讲清点电荷是一种理想化的物理模型。

3．物理发展史上的重要概念及重大规律的建立都是经科学家艰辛的探索而完成的，都是对原有思维方式突破的结果，体现出了科学家的创造性。如何充分利用这宝贵的素材，需要教师创设问题情景对学生“诱思”、“导思”，在本节课中，对库仑定律得出过程进行了尝试。

4．利用“思考与讨论”的问题，比较库仑定律与万有引力定律的异同。

用心

爱心

专心

5．要做好演示实验，使学生清楚地知道什么是静电感应现象。在此基础上，使学生知道，感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，使电荷从物体的一部分转移到另一部分，进一步说明电荷守恒定律。

四、教学目标

（一）知识与技能

1．了解人类对电现象的认识过程，体会人类探索自然规律的科学方法、科学态度和科学精神。

2．了解元电荷的大小，了解电荷守恒定律，知道摩擦起电和感应起电的实质不是创造电荷，而是电荷的转移。

3．理解库仑定律的含义和表达式，知道静电常量。了解库仑定律的适用条件，学习用库仑定律解决简单的问题。

4．渗透理想化思想，培养由实际问题进行简化抽象思维建立物理模型的能力。

（二）过程与方法

1．教师通过实验法、问题教学法启发学生理解抽象的电荷知识。

2．通过认识科学家在了解自然的过程中常用的科学方法，培养学生善用类比方法、理想化方法、实验方法等物理学习方法。

（三）情感态度与价值观

1．通过阅读材料，展示物理学发展中充满睿智和灵气的科学思维，弘扬前辈物理学家探寻真理的坚强意志和科学精神。

2．通过对比天电和地电、以及定性和定量、神学和科学对电现象的认识，使学生了解人类对电荷的认识过程，培养学生探索大自然的兴趣。

3．通过对库仑定律探究过程的讨论，使学生掌握科学的探究方法，激发学生对科学的热情。

五、本节要点

1．什么是静电现象？电荷间的相互作用是什么？什么叫电荷量？

2．什么是感应起电现象？什么叫中和现象？

3．电荷守恒定律的内容是什么？什么叫元电荷？

4．库仑定律的内容是什么？适用条件是什么？

六、教学重难点分析

（一）重点

用心

爱心

专心

生答：电荷量（Q），单位是：库仑（C）师问：这种使物体带电的方法叫什么？ 生答：摩擦起电。

（教师用验电器演示验证摩擦起电和接触起电）3．带电本质

教师：引导学生阅读教材最后一段有关物质内部微观结构的描述，思考和回答问题：（1）物质的微观结构是怎样的？摩擦起电的原因是什么？

（2）什么是自由电子，金属成为导体的原因是什么？

学生：积极阅读教材，思考并回答问题。

教师引导学生总结出：带电的本质是电子的得失。

4．起电方式

师问：使物体带电方式有哪些？

生答：摩擦起电、接触起电。

师问：除了摩擦起电、接触起电外，还有没有可以使物体带上电的方法？

生答：人们发现还有感应起电。

教师：1．做课本演示实验1．1-4，观察在带正电的C向A、B靠近时，A、B的箔片张开情况．

2．分析现象并结合检验，得到A、B分别带上了负电荷和正电荷。

3．把电荷移近不带电的物体，使物体带电的方法，叫感应起电，这种现象叫静电感应。

用心

爱心

专心

师生共同分析感应起电的实质：是使物体中的正负电荷分开，电荷从物体的一部分转移到另一部分。

师问：摩擦起电、接触起电、感应起电三种起电方式的微观机理是否相同？起电实质是什么？

生归纳总结：1．摩擦起电：原因是电子的转移。

2．接触起电：原因仍是电子的转移。（同时弄清楚了电量均分现象和中和现象。）

3．感应起电：仍是电子的转移。

5.电荷守恒

通过三种起电方式原因的分析，由学生总结得出起电过程中电荷守恒：

电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。

并与能量守恒定律、动量守恒定律等相类比，指出他们都是自然界中普遍存在的规律。（指导学生学习中也要有知识的迁移、总结、类比、融会贯通。）

做出电荷守恒定律的另一表述：

一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。

过渡语：这是物理学中重要的基本定律之一。通过前面的学习，清楚了物体带电的本质，而一个带电体究竟带多少电？经过大量实验证明，所有带电体的电荷量或者等于电荷量e或者是电荷量e的整数倍。

6．元电荷

（学生阅读教材相关内容）回答下列问题：

1．电荷的多少如何表示？它的单位是什么？

2．什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？

3．元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪位物理学家测定的？

学生总结得出：

1．元电荷：人们把自然界中最小电荷叫做元电荷，电荷量为1．6×10C。

用心

爱心

专心

D．乙图中两球可能只有一个带电。

2．把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥则A．B两球原来的带电情况可能是（）

A．带有等量异种电荷

B．带有不等量异种电荷

C．带有等量同种电荷

D．一个带电，另一个不带电

3．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是（）

A．摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷

B．摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体

C．感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分

D．感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了

4．两个相同的带电导体小球所带电荷量的比值为1：3，相距为r时相互作用的库仑力的大小为F，今使两小球接触后再分开放到相距为2r处，则此时库仑力的大小为（）

A．

B．

C．

D．

5．真空中有两个相距0．1m、带电量相等的点电荷，它们之间的静电力的大小为3．6×-410N，求每个电荷的带电量是元电荷的多少倍？

6．有两个大小相同的绝缘金属小球分别带有正电荷q1、q2，且q1>q2。当它们相距10cm

-3时，相互间的库仑斥力的大小为5．0×10N，若将它们接触后再放回原处，相互间的库仑斥-3力的大小变为9．0×10N。设两个带电金属球都可以看成点电荷，求两球在接触前所带的电量？

（四）板书设计

用心

爱心

专心