《电荷库仑定律》教学设计

第一篇：《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

第二篇：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

第三篇：《电荷库仑定律》教学反思

《电荷库仑定律》教学反思

覃艳芳 南宁市第二十一中学

本节课为高二电学部分的知识，在授课中，我认为存在以下几个优点：

1、利用“怒发冲冠”的静电实验，贴近学生的科学体验，因此能够激发学生求知的欲望；

2、在讲解感应起电的本质及电荷守恒定律时，灵活运用多媒体制作，形象地展示抽象的微观物理现象，使学生在认识微观世界电荷的运动上比较容易接受；

3、在探究电荷作用力大小决定因素时，引导学生主动探究，自主发现问题，无形中培养了学生的动手能力，观察物理现象的能力，以及由现象总结物理规律的能力；

4、向学生提出问题时，能够很好的引导学生回答，问题比较具有启发性。同时，这一堂课中，我认为也存在了许多的不足之处，主要是以下的几点：

1、开课时，没有让所有的学生都安静的坐好后再开始讲课，这样可能会导致一些学生没有能及时的“捕捉”老师的语言信息；

2、没有在黑板上板书本节课的标题及主要提纲，这样学生就不能很好的把握住本节课的主要思路及重点内容；

3、在学生进行实验探究时，有学生提出电荷作用力的大小可能与物体的大小有关系时，我也没有在课堂上很好的进行解释，此外，对学生提出的“为什么手与手的摩擦不能吸引纸屑”时，解释存在错误，没有及时的引导学生，摩擦起电主要是两种材质不同的物体进行摩擦；

4、课件内容也存在一些问题，进行点电荷的教学时，点电荷是一个理想的物理模型，我没有在课堂上提出来，但是，课件上却打出了这个知识点，另外，例题1题目中并没有给出学生电荷间距离的大小，而课件里却代入r=1m进行计算；

5、在分析库仑定律的公式 时，提问学生利用该公式能够寻找出哪些物理量的大小时，提问的目的不明确，导致出现了连续提问两个学生都无法回答的现象，应该先让学生认识除了k之外，公式中存在多少个量，则在应用时，只要知道任意的三个量，就能求解出第四个量；

6、这节课设计例题1的主要目的是，由于库仑定律的公式和万有引力的公式在形式上极其相似，因此有必要将它们进行对比，看看它们之间是否存在必然的联系，但由于时间上处理不当，也没能及时的给学生一个很好的指向；

7、整堂课时间安排不够合理，导致最后的一些随堂练习没能完成。整节课完成的还比较顺利，优点以后在教学中会继续保持并创新，对于课堂中存在的不足也正确面对，加以及时的改正，平时多补充业务知识量，多研究课堂教学这门学问。

第四篇：1-1第1章第1节《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。

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

1．对库仑定律的理解。

（二）难点

1．对电荷这一抽象概念的理解；

2．对库仑定律发现过程的探讨。

（三）突破重、难点的方法

1．讲清库仑定律及适用条件，说明库仑力符合力的特征，遵守牛顿第三定律。

2．为定性演示库仑定律，应使带电小球表面光滑，防止尖端放电，支架应选绝缘性能好的，空气要干燥。

3．说清K的单位由公式中各量单位确定，其数值则由实验确定。

七、教学流程设计

（一）新课引入

（多媒体展示电磁学的发展史）

古代人已经发现了有关静电现象，主要是梳头或者是羊毛、丝、棉类的衣物摩擦有闪光及声音；古希腊人发现琥珀可以吸引轻小物体。

英国的吉尔伯特（1544—1603）是最早系统地研究电磁现象的科学家。他发现琥珀和磁铁都能够吸引物体，不过性质不同，经过研究，他发现许多其他物体经过摩擦后也都能够吸引其他小物体。引入（electric）（琥珀体）还发明了可供实验用的验电器。

德国的奥托·格里克（1602—1686），马德堡市市长，1654年曾用自己发明的抽气机做了马德堡半球实验；1660年发明了第一台可产生大量电荷的摩擦起电机。有了这样的机器，因而做成了各种各样的电火花实验；还有让人身体带电的实验；这使得18世纪40年代的德国整个社会都对电现象感兴趣，许多人购买了摩擦起电机做实验作为娱乐，同时也大大普及了电学知识。电学知识在整个欧洲各国都普及起来。

法国电学家诺莱特在巴黎圣母院前进行，他请700个修道士手拉手地排起来，让排头的手拿莱顿瓶放电时，发现700个修道士同时跳了起来，显示了电的强大威力。

富兰克林的风筝实验，证明了雷电是一种放电现象，在此基础上，发明了避雷针。

（二）进行新课

1．接引雷电下九天──富兰克林发明避雷针的故事

1752年7月的一天，在北美洲的费城，一位名叫富兰克林的科学家，做了一个轰动世界的实验：这天下午，天色阴暗，乌云滚滚。天空中不时闪烁着青白色的电光，传来一阵阵沉闷的雷声，眼看一场可怕的大雷雨就要来临了。

“这是最合适的天气！”富兰克林和他的儿子威廉带着风筝和莱顿瓶（一种可充放电的容器），奔向郊外田野里的一间草棚。

这可不是一只普通的风筝：它是用丝绸做成的，在它的顶端绑了一根尖细的金属丝，作为吸引闪电的“接收器”；金属丝连着放风筝用的细绳，这样细绳被雨水打湿后，也就成了导线；细绳的另一端系上绸带，作为绝缘体（要干燥），避免实验者触电；在绸带和绳子之间，挂有一把钥匙，作为电极。

富兰克林和他的儿子连忙乘着风势，将风筝放上了天。风筝，像一只矫健的鸟儿，渐渐地飞到云海中。

父子俩躲在草棚的屋檐下，手中紧握着没有被雨水淋湿的绸带，目不转睛地观察着风筝的动静。

突然，天空中掠过一道耀眼的闪电。富兰克林发现，风筝引绳上的纤维丝一下子竖立起来。这说明，雷电已经通过风筝和引绳传导下来了。富兰克林高兴极了，他禁不住伸出左手，触碰一下引绳上的钥匙。“哧”的一声，一个小小的蓝火花跳了出来。

“这果然是电！”富兰克林兴奋地叫了起来。

“把莱顿瓶拿过来。”富兰克林对威廉喊道。他连忙把引绳上的钥匙和莱顿瓶连接起来。莱顿瓶上电火花闪烁。这说明莱顿瓶充了。

事后，富兰克林用莱顿瓶收集的雷电，做了一系列的实验，进一步证实了雷电与普通电完全相同。

富兰克林的这一风筝实验，彻底地击碎了闪电是“上帝之火”、“煤气爆炸”等流行的说法，使人们真正认识到雷电的本质。因此，人们说：“富兰克林把上帝与闪电分了家。”

富兰克林的风筝实验绝不是一时冲动所做的。早在数年前，他就致力于电的研究，并在当时人们不知“电为何物”的时代，指出了电的性质。

在一次研究的意外事件中，他得到启迪。有一次，他把几只莱顿瓶连在一起，以加大电容量。不料，实验的时候，守在一旁的妻子丽德不小心碰了一下莱顿瓶，只听得“轰”的一声，一团电火花闪过，丽德被击中倒地，面色惨白。她因此休息了一个星期身体才得到康复。

“莱顿瓶发出的轰鸣声，放出的电火花，不是和雷电一样吗？”富兰克林大胆地提出这个设想。经过反复思考，他推测雷电就是普通的电，并找出它们两者间的12条相同之处：都发亮光；光的颜色相同；闪电和电火花的路线都是曲折的；运动都极其迅速；都能被金属传导；都能发出爆炸声或噪声；都能在水或冰块中存在；通过物体时都能使之破裂；都能杀死动物；都能熔化金属；都能使易燃物燃烧；都放出硫磺气味。

1747年，富兰克林把他的这些想法，写成论文《论雷电与电气的一致性》。他将论文寄给他的朋友、英国皇家学会会员科林逊。可当科林逊将论文送交皇家学会讨论时，得到的是一阵嘲笑。许多权威科学家认为富兰克林的观点荒唐无比，“把科学当作儿童的幻想”。

对于权威人士的嘲笑、奚落，富兰克林不予理睬，终于在做好各种准备的情况下，冒着生命危险，做了风筝实验。

富兰克林从风筝实验中，不但了解了雷电的性质，而且证实：雷电是可以从天空“走”下来的。“高大建筑物常常遭到雷击，能不能给雷电搭一个梯子，让它乖乖地‘走’下来呢？”富兰克林想。

正当富兰克林思考这一问题的时候，不幸从俄国彼得堡传来消息：1753年7月26日，科学家利赫曼为了验证富兰克林的实验，在操作时，不幸被一道电火花击中身亡。这更坚定了富兰克林研制避免雷击装置的决心。

他先在自己家做实验：在屋顶高耸的烟囱上，安装一根3米长的尖顶细铁棒；在细铁棒的下端绑上金属线；沿着楼梯，把金属线引到底楼的一个水泵上（水泵与大地有接触）；将经过房间的那段金属线分成两段，且将两股线相隔一段距离，各挂一个小铃。这样，如果雷电从细铁棒进入，经过金属线进入大地，那么，两股线受力，小铃就会晃荡，发出响声。

一天，电闪雷鸣，暴风雨就要来了。在雷声、雨声的“伴奏”下，守候在房间小铃旁的富兰克林，听到了小铃发出的清脆、悦耳的声音。他高兴地笑了。

富兰克林把那根细铁棒称为“避雷针”。

避雷针的问世，引起了教会的反对。他们认为：“装在屋顶的尖杆指向天空是对上帝的不敬。”“干涉上帝的事，对上帝指手划脚，是要受上帝惩罚的。”

然而，有一次在一场雷雨之后，神圣的教堂着火了，而装有避雷针的房屋却平安无事。于是，避雷针的作用被人们认识，避雷针也很快地传开了。至1784年，全欧洲的高楼顶上都用上了避雷针。

富兰克林的发现统一了天电和地电，破除了人们对雷电的迷信。储存了天电的莱顿瓶可以产生一切地电所能产生的现象，这就证明了天电与地电是一样的。

2．电荷

（用提问的方法复习初中学过的知识）

演示：用和丝绸摩擦后的玻璃棒去接触验电器的金属球，发现箔片张开，表明玻璃棒带了电。

师问：摩擦起电现象是什么？有什么特点？

生答：摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质，这种现象叫摩擦起电，这样的物体就带了电。

师问：自然界中存在哪几种形式的电荷？摩擦起电中跟丝绸摩擦过的玻璃棒带什么电？跟毛皮摩擦过的橡胶棒又带什么电？

生答：正负两种电荷，玻璃棒带正电，橡胶棒带负电。

师问：电荷间的相互作用是什么？

生答：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

师问：它们所带的电荷的多少叫什么？单位是什么？

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。

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。

2．元电荷是电荷量的单位（1．6×10C作为一个电荷量单位），不是指某电荷。

3．电子和质子的电荷量均为e，所有带电体的电荷量等于e或者是e的整数倍。

7．库仑定律

1．学生做1．1-5实验，反复多做几次，猜想它们之间的作用力的大小可能与哪些因素有关？

2．教师演示1．1-6的实验。

3．学生注意观察小球偏角的变化以及引起这一变化的原因。

4．通过对实验现象的定性分析得到：电荷之间的作用力随电荷量的增大而增大，随距离的增大而减小。

5．法国物理学家库仑，用实验研究了电荷间相互作用的电力，这就是库仑定律。

内容：真空中的两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

表达式：

6．介绍点电荷：

①不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷。

②点电荷是一种理想化模型。

③介绍把带电体处理为点电荷的条件：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，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。

7．任意带电体所受的力可以看作是多个点电荷所受力的合力。

8．库仑定律与万有引力定律（计算下题）

试比较电子和质子间的静电引力和万有引力。已知电子的质量m1=9．10×10kg，质子的质量m2=1．67×10kg，电子和质子的电荷量都是1．60×10C。

分析：这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解。

解：电子和质子间的静电引力和万有引力分别是：

31，k叫静电力常量，k=9×10 N·m/C。

2（回答“思考与讨论”）可以看出：万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力。其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计。

（三）典型例题

出示题目（多媒体）

1．挂在绝缘细线下的两轻质通草球，由于电荷的相互作用靠近或远离，如图所示，则（）

A．甲图中两球一定带异种电荷

B．甲图中至少有一个带电

C．乙图中两球一定带同种电荷

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3．6×10N，求每个电荷的带电量是元电荷的多少倍？-4

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

1．电荷、电荷守恒定律

①电荷：正电荷和负电荷。

②电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

③带电方式：

a．摩擦起电：电子的得失。

b．接触起电：电子的转移。

c．感应起电：正负电荷分开。

④电荷守恒定律：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，电荷的总量不变。

2．元电荷

元电荷：1．60×10C的电量。

注意：任意带电体带电量是元电荷的整数倍。

3．库仑定律

a．内容：真空中的两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

b．表达式：

4．点电荷

a．不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷。

b．点电荷是一种理想化模型。

c．介绍把带电体处理为点电荷的条件：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，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。

第五篇：电荷守恒库仑定律典型例题a

库仑定律典型例题

一、概念掌握

1、元电荷

例1关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（）

A．物体所带的电荷量可以为任意实数

B．物体所带的电荷量只能是某些特定值

C．物体带电＋1.60×10-9C，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子

D．物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C

导析理解元电荷的物理意义，明确物体带电的本质原因，即可正确作出判断.2、接触起电，电荷平均分配

例2.有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有2.0×10-5C的正电荷，小球B、C不带电．现在让小球C先与球A接触后取走，再让小球B与球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三球的带电荷量分别是多少？

例３有三个完全相同的金属球A、B、C，A带电量7Q，B带电量Q，C不带电．将A、B固定，且A、B间距离远大于其半径．然后让C反复与A、B接

触，最后移走C球．试问A、B间的相互作用力变为原来的多少倍？

导析本题涉及中和、接触起电等现象及电荷守恒定律、库仑定律等知识，在审题时，能从“C反复与A、B接触”这句话中挖掘出最终三球带电量相同这一隐含条件是至关重要的．

3、将带电体视作点电荷的条件

例4.两个半径为r的金属球如图所示放置。若两球带有等量异种Q时，两球间的相互作用的店里大小为F，则（）(若带等量异种电荷选哪个？)

Q2Q

2A．FkB．F

k 16r216r2

Q2

Ｃ．FkＤ．无法判断 216r

导析由于带电球间电荷的相互作用，使其电荷中心并不位于其球心处，故引起库仑力公式中的r发生了变化．

例5如图1-1-3所示，真空中有一直径为R的带电圆盘，圆心为O，圆盘

外有A、B两点，其连线过圆心O点且与盘面垂直，若OAABR，有一电荷在A点受带电圆盘的力为F，则它在B点时的受力为()．

FB．4F

4FC．D.以上答案都不对 2A.导析在应用物理定律前首先要分析是否满足库仑定律成立的条件．因此，做本题时只要先思考一下库仑定律成立的条件即可避免出错．

拓展带电圆盘直径为10cm，使相距10m处的质子所受库仑力为F，那么质子在相距

120m处受力为F．对吗？ 4

二、常见题型

1、补偿法

例6.如图所示，一个半径为R的绝缘球壳上均匀分布有总电荷量为+Q的电荷．另一个电荷量为+q的点电荷固定在该球壳的球心O处．现在从球壳最左端M挖去一个半径为r（r<

处的点电荷所受库仑力的大小和方向将如何？ 导析本题需用补偿法，即把挖去小孔的情况等效为不是挖

去小孔而是在小孔处补上一个等量的负电荷，这样可大大简化解题过程．但需要注意的是，添补电荷的结果应以不影响原带电体的电荷分布为前提．

例7．一半径为ｒ的硬橡胶圆环均匀带负电，电量为Q，若截取环顶部的一小段圆弧S，SL，且L《r，求剩余电荷对放在环心处带电量为ｑ的正点电荷产生的库仑力的大小和方向。

２.平衡问题

例8．如图所示，把大小可以不计的带有同种电荷的小球A和B互

相排斥，静止时，绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β，且α<β，由

此可知（）

A．B球受到的库仑力较大，电荷量较大

B．B球的质量较大

C．B球受到细线的拉力较大

D．两球接触后，再静止时，A球的悬线与竖直方向的夹角仍然小于B球的悬线与竖直方向的夹角

例9如图1-1-11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，且三个点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、q3三者电量大小之比是_____.３.运动问题

例10如图所示，质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平直槽上，AB间和BC间的距离均为L．已知A球带电量为QA=8q，B球带电量为QB=q，若在C球上施加一个水平向右的恒力F，恰好能使A、B、C三个小球保持相对静止，共同向右加速运动。求：⑴拉力F的大小．⑵C球的带电量QC．

导析库仑定律与力学中物体的平衡、牛顿第二定律、功和能等内容相综合时，其解题思路和方法与力学中完全相同，只不过在受力分析时，要多考虑一个库仑力的作用，本题要注意运用整体法和隔离法进行分析和求解，练习：

总结：

同种电荷放中间，异种电荷在两边；

远离大球近小球，平衡位置连成线；

1、如图1所示，真空中有三个同种点电荷Q1、Q2和Q3，它们固定在一条直线上，电荷量均为Q=4.0×10－12C，求Q2所受的静电力的大小和方向。

图

12、如图2所示，真空中有两个点电荷A、B，它们固定在一条直线上相距L=0.3m的两点，它们的电荷量分别为QA=16×10－12C，QB=4.0×10－12C，现引入第三个同种点电荷C，（1）若要使C处于平衡状态，试求C电荷的电量和放置的位置？

（2）若点电荷A、B不固定，而使三个点电荷在库仑力作用下都能处于平衡状态，试求C电荷的电量和放置的位置？

图

3、如图3所示，把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起，若

将带电量为4×10-8C的小球B靠近它，当两小球在同一高度时且相距3cm，丝线与坚直方向夹角为45，此时小球B受到库仑力F=_____。小球A带的电量qA=_______。

图3