高中物理歐姆定律教案

高二物理庫侖定律33。

第二節(jié)、庫侖定律（1課時(shí)）
教學(xué)目標(biāo)
（一）知識(shí)與技能
1．掌握庫侖定律，要求知道點(diǎn)電荷的概念，理解庫侖定律的含義及其公式表達(dá)，知道靜電力常量．
2．會(huì)用庫侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算．
3．知道庫侖扭秤的實(shí)驗(yàn)原理．
（二）過程與方法
通過演示讓學(xué)生探究影響電荷間相互作用力的因素，再得出庫侖定律
（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀
培養(yǎng)學(xué)生的觀察和探索能力
重點(diǎn)：掌握庫侖定律
難點(diǎn)：會(huì)用庫侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算
教具：庫侖扭秤(模型或掛圖)．
教學(xué)過程：（一）復(fù)習(xí)上課時(shí)相關(guān)知識(shí)
（二）新課教學(xué)【板書】----第2節(jié)、庫侖定律
提出問題：電荷之間的相互作用力跟什么因素有關(guān)？
【演示】：帶正電的物體和帶正電的小球之間的相互作用力的大小和方向．使同學(xué)通過觀察分析出結(jié)論(參見課本圖1.2－1)．
【板書】：1、影響兩電荷之間相互作用力的因素：1．距離．2．電量．
2、庫侖定律
內(nèi)容表述：力的大小跟兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比．作用力的方向在兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線上

公式：
靜電力常量k=9.0×109Nm2/C2
適用條件：真空中，點(diǎn)電荷——理想化模型
【介紹】：（1）．關(guān)于“點(diǎn)電荷”，應(yīng)讓學(xué)生理解這是相對(duì)而言的，只要帶電體本身的大小跟它們之間的距離相比可以忽略，帶電體就可以看作點(diǎn)電荷．嚴(yán)格地說點(diǎn)電荷是一個(gè)理想模型，實(shí)際上是不存在的．這里可以引導(dǎo)學(xué)生回顧力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)的概念．容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤是：只要體積小就能當(dāng)點(diǎn)電荷，這一點(diǎn)在教學(xué)中應(yīng)結(jié)合實(shí)例予以糾正．
（2）．要強(qiáng)調(diào)說明課本中表述的庫侖定律只適用于真空，也可近似地用于氣體介質(zhì)，對(duì)其它介質(zhì)對(duì)電荷間庫侖力的影響不便向?qū)W生多作解釋，只能簡單地指出：為了排除其他介質(zhì)的影響，將實(shí)驗(yàn)和定律約束在真空的條件下．
擴(kuò)展：任何一個(gè)帶電體都可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的．任意兩點(diǎn)電荷之間的作用力都遵守庫侖定律．用矢量求和法求合力．
利用微積分計(jì)算得：帶電小球可等效看成電量都集中在球心上的點(diǎn)電荷．
靜電力同樣具有力的共性，遵循牛頓第三定律，遵循力的平行四邊形定則．
【板書】：3、庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)（1785年，法國物理學(xué)家．庫侖）
【演示】：庫侖扭秤(模型或掛圖)介紹：物理簡史及庫侖的實(shí)驗(yàn)技巧．
實(shí)驗(yàn)技巧：（1）．小量放大．（2）．電量的確定．
【例題1】：試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力．已知電子的質(zhì)量m1=9.10×10-31kg，質(zhì)子的質(zhì)量m2=1.67×10-27kg．電子和質(zhì)子的電荷量都是1.60×10-19C．
分析：這個(gè)問題不用分別計(jì)算電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力，而是列公式，化簡之后，再求解．
解：電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力分別是

可以看出，萬有引力公式和庫侖定律公式在表面上很相似，表述的都是力，這是相同之處；它們的實(shí)質(zhì)區(qū)別是：首先萬有引力公式計(jì)算出的力只能是相互吸引的力，絕沒有相排斥的力．其次，由計(jì)算結(jié)果看出，電子和質(zhì)子間的萬有引力比它們之間的靜電引力小的很多，因此在研究微觀帶電粒子間的相互作用時(shí)，主要考慮靜電力，萬有引力雖然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不計(jì)．
【例題2】：詳見課本P9
【小結(jié)】對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡要的小結(jié)
（三）鞏固練習(xí)
1、復(fù)習(xí)本節(jié)課文及閱讀科學(xué)漫步
2、引導(dǎo)學(xué)生完成問題與練習(xí)，練習(xí)1、2、4，作業(yè)3、5。
參考題
1．真空中有兩個(gè)相同的帶電金屬小球A和B，相距為r，帶電量分別為q和2q，它們之間相互作用力的大小為F．有一個(gè)不帶電的金屬球C，大小跟A、B相同，當(dāng)C跟A、B小球各接觸一次后拿開，再將A、B間距離變?yōu)?r，那么A、B間的作用力的大小可為：[]
A．3F/64B．0C．3F/82D．3F/16
2．如圖14－1所示，A、B、C三點(diǎn)在一條直線上，各點(diǎn)都有一個(gè)點(diǎn)電荷，它們所帶電量相等．A、B兩處為正電荷，C處為負(fù)電荷，且BC=2AB．那么A、B、C三個(gè)點(diǎn)電荷所受庫侖力的大小之比為________．
3．真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，分別帶電q1=5×10-3C，q2=－2×10-2C，它們相距15cm，現(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷，它應(yīng)帶電量為________，放在________位置才能使三個(gè)點(diǎn)電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)．
4．把一電荷Q分為電量為q和(Q－q)的兩部分，使它們相距一定距離，若想使它們有最大的斥力，則q和Q的關(guān)系是________．
說明：
1．點(diǎn)電荷是一種理想化的物理模型，這一點(diǎn)應(yīng)該使學(xué)生有明確的認(rèn)識(shí)．
2．通過本書的例題，應(yīng)該使學(xué)生明確地知道，在研究微觀帶電粒子的相互作用時(shí)為什么可以忽略萬有引力不計(jì)．
3．在用庫侖定律進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要用電荷量的絕對(duì)值代入公式進(jìn)行計(jì)算，然后根據(jù)是同種電荷，還是異種電荷來判斷電荷間的相互作用是引力還是斥力．
4．庫侖扭秤的實(shí)驗(yàn)原理是選學(xué)內(nèi)容，但考慮到庫侖定律是基本物理定律，庫侖扭秤的實(shí)驗(yàn)對(duì)檢驗(yàn)庫侖定律具有重要意義，所以希望教師介紹給學(xué)生，可利用模型或掛圖來介紹．

相關(guān)知識(shí)

高二物理《庫侖定律》教學(xué)設(shè)計(jì)

高二物理《庫侖定律》教學(xué)設(shè)計(jì)
【課題】人教版《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理（選修3-1）》第一章第二節(jié)《庫侖定律》
【課時(shí)】1學(xué)時(shí)
【三維目標(biāo)】
知識(shí)與技能：
1.知道點(diǎn)電荷的概念，理解并掌握庫侖定律的含義及其表達(dá)式；
2.會(huì)用庫侖定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算；
3.知道庫侖扭稱的原理。
過程與方法：
1.通過學(xué)習(xí)庫侖定律得出的過程，體驗(yàn)從猜想到驗(yàn)證、從定性到定量的科學(xué)探究過程，學(xué)會(huì)通過間接手段測量微小力的方法；
2.通過探究活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析結(jié)果及結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的研究方法。
情感、態(tài)度和價(jià)值觀：
1.通過對(duì)點(diǎn)電荷的研究，讓學(xué)生感受物理學(xué)研究中建立理想模型的重要意義；
2.通過靜電力和萬有引力的類比，讓學(xué)生體會(huì)到自然規(guī)律有其統(tǒng)一性和多樣性。
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.建立庫侖定律的過程；
2.庫侖定律的應(yīng)用。
【教學(xué)難點(diǎn)】
庫侖定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程。
【教學(xué)方法】
實(shí)驗(yàn)探究法、交流討論法。
【教學(xué)過程和內(nèi)容】
引入新課同學(xué)們，通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，這讓我們對(duì)電荷間作用力的方向有了一定的認(rèn)識(shí)。我們把電荷間的作用力叫做靜電力，那么靜電力的大小滿足什么規(guī)律呢？讓我們一起進(jìn)入本章第二節(jié)《庫侖定律》的學(xué)習(xí)。
庫侖定律的發(fā)現(xiàn)
活動(dòng)一：思考與猜想
同學(xué)們，電荷間的作用力是通過帶電體間的相互作用來表現(xiàn)的，
因此，我們應(yīng)該研究帶電體間的相互作用。可是，生活中帶電體的大小和形狀是多種多樣的，這就給我們尋找靜電力的規(guī)律帶來了麻煩。
早在300多年以前，偉大的牛頓在研究萬有引力的同時(shí)，就曾對(duì)帶電紙片的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究，可是由于帶電紙片太不規(guī)則，牛頓對(duì)靜電力的研究并未成功。
(問題1)大家對(duì)研究對(duì)象的選擇有什么好的建議嗎？
在靜電學(xué)的研究中，我們經(jīng)常使用的帶電體是球體。
(問題2)帶電體間的作用力（靜電力）的大小與哪些因素有關(guān)呢？
請(qǐng)學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)大膽猜想。
定性探究電荷間的作用力與影響因素的關(guān)系
實(shí)驗(yàn)表明：電荷間的作用力F隨電荷量q的增大而增大；隨距離r的增大而減小。
（提示）我們的研究到這里是否可以結(jié)束了？為什么？
這只是定性研究，應(yīng)該進(jìn)一步深入得到更準(zhǔn)確的定量關(guān)系。
（問題3）靜電力F與r，q之間可能存在什么樣的定量關(guān)系？
你覺得哪種可能更大？為什么？（引導(dǎo)學(xué)生與萬有引力類比）
活動(dòng)二:設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
實(shí)驗(yàn)方法
（問題4）研究F與r、q的定量關(guān)系應(yīng)該采用什么方法？
控制變量法（1）保持q不變，驗(yàn)證F與r2的反比關(guān)系；
（2）保持r不變，驗(yàn)證F與q的正比關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)可行性討論.
困難一：F的測量（在這里F是一個(gè)很小的力，不能用彈簧測力計(jì)直接測量，你有什么辦法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)F大小的間接測量嗎？）
困難二:q的測量（我們現(xiàn)在并不知道準(zhǔn)確測定帶電小球所帶的電量的方法，要研究F與q的定量關(guān)系，你有什么好的想法嗎？）
（思維啟發(fā)）有這樣一個(gè)事實(shí)：兩個(gè)相同的金屬小球，一個(gè)帶電、一個(gè)不帶電，互相接觸后，它們對(duì)相隔同樣距離的第三個(gè)帶電小球的作用力相等。
這說明了什么？（說明球接觸后等分了電荷）
（追問）現(xiàn)在，你有什么想法了嗎？
實(shí)驗(yàn)具體操作定量驗(yàn)證
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們距離的二次方成反比。
得出庫侖定律同學(xué)們，我們一起用了大約20分鐘得到的這個(gè)結(jié)論，其實(shí)在物理學(xué)發(fā)展史上，數(shù)位偉大的科學(xué)家用了近30年的時(shí)間得到的并以法國物理學(xué)家?guī)靵龅拿謥砻膸靵龆伞?br> 啟示一:類比猜想的價(jià)值
讀過牛頓著作的人都可能推想到：凡是表現(xiàn)這種特性的相互作用都應(yīng)服從平方反比定律。這似乎用類比推理的方法就可以得到電荷間作用力的規(guī)律。正是這樣的類比，讓電磁學(xué)少走了許多彎路，形成了嚴(yán)密的定量規(guī)律。馬克吐溫曾說科學(xué)真是迷人，根據(jù)零星的事實(shí)，增添一點(diǎn)猜想，竟能贏得那么多的收獲!?？茖W(xué)家以廣博的知識(shí)和深刻的洞察力為基礎(chǔ)進(jìn)行的猜想，才是最具有創(chuàng)造力的思維活動(dòng)。
然而，英國物理史學(xué)家丹皮爾也說自然如不能被目證那就不能被征服！
啟示二：實(shí)驗(yàn)的精妙
1785年庫侖在前人工作的基礎(chǔ)上，用自己設(shè)計(jì)的扭稱精確驗(yàn)證得到了庫侖定律。（庫侖扭稱實(shí)驗(yàn)的介紹：這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)相當(dāng)巧妙。把微小力放大為力矩，將直接測量轉(zhuǎn)換為間接測量，從而得到靜電力的作用規(guī)律庫侖定律。）
講解庫侖定律
1．內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。
2．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式：
（說明），叫做靜電力常量。
3．適用條件：（1）真空中(一般情況下，在空氣中也近似適用)；
（2）靜止的；（3）點(diǎn)電荷。
（強(qiáng)調(diào)）庫侖定律的公式與萬有引力的公式在形式上盡管很相似，但仍是性質(zhì)不同的兩種力。我們來看下面的題目：
達(dá)標(biāo)訓(xùn)練
例題1：(通過定量計(jì)算，讓學(xué)生明確對(duì)于微觀帶電粒子，因?yàn)殪o電力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于萬有引力，所以我們往往忽略萬有引力。)
（過渡）兩個(gè)點(diǎn)電荷的靜電力我們會(huì)求解了，可如果存在三個(gè)電荷呢？
（承前啟后）兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而有所改變。因此，多個(gè)點(diǎn)電荷對(duì)同一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對(duì)這個(gè)點(diǎn)電荷的作用力的矢量和。
例題2：(多個(gè)點(diǎn)電荷對(duì)同一點(diǎn)電荷作用力的疊加問題。一方面鞏固庫侖定律，另一方面，也為下一節(jié)電場強(qiáng)度的疊加做鋪墊。)
（拓展說明）庫侖定律是電磁學(xué)的基本定律之一。雖然給出的是點(diǎn)電荷間的靜電力，但是任何一個(gè)帶電體都可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的。所以，如果知道了帶電體的電荷分布，就可以根據(jù)庫侖定律和平行四邊形定則求出帶電體間靜電力的大小和方向了。而這正是庫侖定律的普遍意義。
本堂小結(jié)（略）
課外拓展
1.課本第8頁的科學(xué)漫步欄目，介紹的是靜電力的應(yīng)用。你還能了解更多的應(yīng)用嗎？
2.萬有引力與庫侖定律有相似的數(shù)學(xué)表達(dá)式，這似乎在預(yù)示著自然界的和諧統(tǒng)一。課后請(qǐng)同學(xué)查閱資料，了解自然界中的四種基本相互作用及統(tǒng)一場理論。

庫侖定律

學(xué)習(xí)內(nèi)容1.1電荷及其守恒定律1.2庫侖定律
學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道各種起電的方法及實(shí)質(zhì)
2.掌握電荷守恒定律的內(nèi)容
3.知道點(diǎn)電荷的概念和靜電力常數(shù)
4.知道庫侖定律，理解它的含義及其表達(dá)式
學(xué)習(xí)重、難點(diǎn)1、電荷守恒定律
2、庫侖定律
學(xué)法指導(dǎo)自主、合作、探究

知識(shí)鏈接
（1）電荷
1.兩種電荷
用毛皮摩擦過的橡膠棒帶，用絲綢摩擦過的玻璃棒帶。
2.兩種電荷間的相互作用
同種電荷相互，異種電荷相互。
3.三種帶電方式
(1)摩擦起電：正負(fù)電荷的分開和轉(zhuǎn)移
(2)接觸起電：電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體
(3)感應(yīng)起電：電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分
電荷的分配：接觸起電時(shí)，兩個(gè)物體最終的電荷的分配很復(fù)雜，大多靠實(shí)驗(yàn)才能確定，但有一種情況能確定電荷的分配，即兩個(gè)完全相同的導(dǎo)體球相互接觸后的情況。
①若為帶電導(dǎo)體球和不帶電導(dǎo)體球接觸，則電荷平分
接觸后再分開

Q
②若兩個(gè)帶電導(dǎo)體球?yàn)橥N電荷，則總電荷平分
接觸后再分開

2Q6Q4Q4Q
③若兩個(gè)帶電導(dǎo)體球?yàn)楫惙N電荷，則先中和再平分
接觸后再分開

Q3QQQ
元電荷
叫做電荷量．電量的單位是，簡稱，符號(hào)是．
電子所帶的電荷量最小，、所帶的電荷量與電子相同，人們把這個(gè)最小的電荷量叫做。
點(diǎn)電荷：帶電體的、對(duì)相互作用力的大小可以忽略，那么帶電體可以看作一個(gè)點(diǎn)，所帶電荷稱為點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷是一種理想模型
學(xué)習(xí)過程用案人自我創(chuàng)新
【自主學(xué)習(xí)】
一、問題：
1、電荷的相互增強(qiáng)、減弱和中和現(xiàn)象，是否是電荷消失?
2、物體顯中性，是否是物體中沒有電荷?
3、各種起電過程是否是創(chuàng)造了電荷?
二、電荷守恒定律
表述一：電荷既不會(huì)，也不會(huì)，它只能從一個(gè)物體到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持。
表述二：一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的保持不變。
三、電子的電荷量e與電子的質(zhì)量me之比，叫做電子的。
四、庫侖定律
影響電荷間相互作用力的因素有、。
真空中兩個(gè)靜止之間的作用力跟它們的的乘積成正比，跟它們間的的二次方成反比，作用力的方向在它們的。這就是庫侖定律。
公式：
F：庫侖力Q1Q2：點(diǎn)電荷的電量r：點(diǎn)電荷間的距離靜電力常量：K＝9.0×109Nm／C2
對(duì)庫侖定律的應(yīng)用說明：
（1）適用條件：真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷
（2）用公式計(jì)算庫侖力的大小時(shí)電量取絕對(duì)值，再用同種電荷相斥，異種電荷相吸確定作用力的方向。
（3）注意單位的統(tǒng)一。
【例題解析】
例一：將一根用絲綢摩擦過的玻璃棒靠近一個(gè)小通草球（質(zhì)量很?。r(shí)（）
A.如果小球被吸引，小球必帶負(fù)電
B.如果小球被吸引，小球必帶正電
C.如果小球被排斥，小球必帶負(fù)電
D.如果小球被排斥，小球必帶正電
例二：帶電荷量分別為4q和－6q的兩個(gè)相同的金屬小球保持一定的距離（比小球的直徑大得多），相互作用的靜電力為F；若將它們接觸后分開，并再放回原處，它們的相互作用力為（）
A.24FB.25FC.F／24D.25F／24
例三：真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1和Q2，相距18cm，已知Q1是正電荷，其電荷量為1.8×10-12C，它們之間的引力大小為F＝1.0×l0-12N，求Q2的電荷量及帶電性質(zhì)。

例四：真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷，它們固定在邊長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，求它們各自所受的庫侖力。

達(dá)標(biāo)檢測1.關(guān)于元電荷的理解，下列說法正確的是（）
A.元電荷就是電子
B.元電荷是表示跟電子所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量
C.元電荷就是質(zhì)子
D.物體所帶的電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍
2.對(duì)點(diǎn)電荷的理解，你認(rèn)為正確的是（）
A.體積很大的帶電體都不能看作點(diǎn)電荷
B.只有體積很小的帶電體才能看作點(diǎn)電荷
C.只要是均勻的球形帶電體，不管球的大小，都能被看作點(diǎn)電荷
D.當(dāng)兩個(gè)帶電體的形狀對(duì)它們的相互作用力的影響可忽略時(shí)，這兩個(gè)帶電體都能看作點(diǎn)電荷
3.兩點(diǎn)電荷相距為d，相互作用力為F；保持兩點(diǎn)電荷電荷量不變，改變它們之間的距離，使之相互作用力的大小變?yōu)?F，則兩電荷之間的距離應(yīng)變?yōu)椋ǎ?br> A.4dB.2dC.d／2D.d／4
4.如圖所示，兩個(gè)互相接觸的導(dǎo)體A和B，靠近帶正電的導(dǎo)體球C放置，三者均有絕緣支架，若先將C移走，再把A、B分開，則A電，B電，若先將A、B分開，再移走C，則A電，B電。
5.真空中兩個(gè)相同的金屬小球，電荷量分別為+1.6×10-8C和+4.8×10-8C，相距r時(shí)相互作用力為0.3N，現(xiàn)將兩球接觸后再放在相距r的兩點(diǎn)，則它們之間相互作用力為多大？

6.如圖所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷，已知q1與q2之間的距離為l1=l，q2和q3之間的距離為l2=l，且每個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài)。
（1）若q2為正電荷，則q1為電荷，q3為電荷。
（2）q1、q2、q3三者電荷量大小之比是：：

電荷庫侖定律

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備，作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣，幫助教師有計(jì)劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢？下面是由小編為大家整理的“電荷庫侖定律”，歡迎大家閱讀，希望對(duì)大家有所幫助。

第一節(jié)電荷庫侖定律
教學(xué)目標(biāo)
（一）知識(shí)與技能
1．知道兩種電荷及其相互作用．知道點(diǎn)電荷量的概念．
2．了解靜電現(xiàn)象及其產(chǎn)生原因；知道原子結(jié)構(gòu),掌握電荷守恒定律
3．知道什么是元電荷．
4．掌握庫侖定律，要求知道知道點(diǎn)電荷模型，知道靜電力常量，會(huì)用庫侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算．
（二）過程與方法
2、通過對(duì)原子核式結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)使學(xué)生明確摩擦起電和感應(yīng)起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的電荷分開．但對(duì)一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和不變。
3、類比質(zhì)點(diǎn)理解點(diǎn)電荷，通過實(shí)驗(yàn)探究庫侖定律并能靈活運(yùn)用
（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)，認(rèn)識(shí)理想化是研究自然科學(xué)常用的方法,培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)，認(rèn)識(shí)類比的方法在現(xiàn)實(shí)生活中有廣泛的應(yīng)用
重點(diǎn)：電荷守恒定律，庫侖定律和庫侖力
難點(diǎn)：利用電荷守恒定律分析解決相關(guān)問題摩擦起電和感應(yīng)起電的相關(guān)問題，庫侖定律的理解與應(yīng)用。
教具：絲綢，玻璃棒，毛皮，硬橡膠棒，絕緣金屬球，靜電感應(yīng)導(dǎo)體，通草球，多媒體課件
教學(xué)過程：
第1節(jié)電荷庫侖定律（第1課時(shí)）
（一）引入新課：
多媒體展示：閃電撕裂天空，雷霆震撼著大地。
師：在這驚心動(dòng)魄的自然現(xiàn)象背后，蘊(yùn)藏著許多物理原理，吸引了不少科學(xué)家進(jìn)行探究。在科學(xué)史上，從最早發(fā)現(xiàn)電現(xiàn)象，到認(rèn)識(shí)閃電本質(zhì)，經(jīng)歷了漫長的歲月，一些人還為此付出過慘痛的代價(jià)。下面請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真閱讀果本第2頁“接引雷電下九天”這一節(jié)，了解我們?nèi)祟悓?duì)閃電的研究歷史，并完成下述填空：
電閃雷鳴是自然界常見的現(xiàn)象，蒙昧?xí)r期的人們認(rèn)為那是“天神之火”，是天神對(duì)罪惡的懲罰，直到1752年，偉大的科學(xué)家___________冒著生命危險(xiǎn)在美國費(fèi)城進(jìn)行了著名的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)，把天電引了下來，發(fā)現(xiàn)天電和摩擦產(chǎn)生的電是一樣的，才使人類擺脫了對(duì)雷電現(xiàn)象的迷信。
師強(qiáng)調(diào)：以美國科學(xué)家的富蘭克林為代表的一些科學(xué)家冒著生命危險(xiǎn)去捕捉閃電，證實(shí)了閃電與實(shí)驗(yàn)室中的電是相同的。
雷電是怎樣形成的？（大氣中冷暖氣流上下急劇翻滾，相互摩擦，云層就會(huì)積聚電荷，當(dāng)電荷積累到一定程度，瞬間發(fā)生大規(guī)模的放電，就產(chǎn)生了雷電）物體帶電是怎么回事？電荷有哪些特性？電荷間的相互作用遵從什么規(guī)律？人類應(yīng)該怎樣利用這些規(guī)律？這些問題正是本章要探究并做出解答的。
師：本節(jié)課我們重點(diǎn)研究了解幾種靜電現(xiàn)象及其產(chǎn)生原因，電荷守恒定律
（二）新課教學(xué)
復(fù)習(xí)初中知識(shí)：
師：根據(jù)初中自然的學(xué)習(xí)，用摩擦的方法可使物體帶電，請(qǐng)舉例說明。
生：用摩擦的方法。如：用絲綢摩擦過的玻璃棒，玻璃棒帶正電；用毛皮摩擦過的硬橡膠棒，橡膠棒帶負(fù)電。
演示實(shí)驗(yàn)１：先用玻璃棒、橡膠棒靠近碎紙屑，看有什么現(xiàn)象？然后用綢子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡膠棒，再靠近碎紙屑看有什么現(xiàn)象？讓學(xué)生分析兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的異同；并分析原因。
教師總結(jié)：摩擦過的物體性質(zhì)有了變化，帶電了或者說帶了電荷。帶電后，能吸引輕小物體，而且?guī)щ娫蕉?，吸引力就越大，能夠吸引輕小物體，我們說此時(shí)物體帶了電。而用摩擦的方法使物體帶電就叫做摩擦起電。
人類從很早就認(rèn)識(shí)了摩擦起電的現(xiàn)象，例如公元1世紀(jì)，我國學(xué)者王充在《論衡》一書中就寫下了“頓牟掇芥”一語，指的是用玳琩的殼吸引輕小物體。
后來人們認(rèn)識(shí)到摩擦后的物體所帶的電荷有兩種：用絲綢摩擦過的玻璃棒的所帶的電荷是一種，用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷是另一種。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。
一、電荷：
1、自然界中的兩種電荷（富蘭克林命名）
①把用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷稱為正電荷．
②把用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷稱為負(fù)電荷．
2、電荷間的相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引．
3、電荷量：電荷的多少叫做電荷量．符號(hào)：Q或q單位：庫侖符號(hào)：C
“做一做”驗(yàn)電器與靜電計(jì)
為了判斷物體是否帶電以及所帶電荷的種類和多少，從18世紀(jì)起，人們經(jīng)常使用一種叫驗(yàn)電器的簡單裝置：玻璃瓶內(nèi)有兩片金屬箔，用金屬絲掛在一條導(dǎo)體棒的下端，棒的上端通過瓶塞從瓶口伸出（圖甲）。如果把金屬箔換成指針，并用金屬做外殼，這樣的驗(yàn)電器又叫靜電計(jì)（圖乙）
問：是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接接觸時(shí)，金屬箔片才開始張開？解釋看到的現(xiàn)象？
1、摩擦起電
摩擦起電的原因：不同物質(zhì)的原子核束縛電子的能力不同．特別是離核較遠(yuǎn)的電子受到的束縛較小。當(dāng)兩個(gè)物體互相摩擦?xí)r，一些束縛得不緊的電子往往從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。
實(shí)質(zhì)：電子的轉(zhuǎn)移．
結(jié)果：兩個(gè)相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷．得到電子：帶負(fù)電；失去電子：帶正電問：摩擦起電有沒有創(chuàng)造了電荷？
生：沒有，摩擦起電是帶電粒子（如電子）從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。
師：很多物質(zhì)都會(huì)由于摩擦而帶電，是否還存在其它的使物體起電的方式？在學(xué)習(xí)新的起電方式之前，我們先來學(xué)習(xí)金屬導(dǎo)體模型。
金屬導(dǎo)體模型也是一個(gè)物理模型P3（動(dòng)畫演示）
自由電子：脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動(dòng)。
帶正電的離子：失去電子的原子，都在自己的平衡位置上振動(dòng)而不移動(dòng)。
2、感應(yīng)起電
【演示】取一對(duì)用絕緣柱支持的導(dǎo)體A和B，使它們彼此接觸。起初它們不帶電，帖在下部的金屬箔是閉合的。
①把帶正電荷的球C移近彼此接觸的異體A，B(參見課本圖1.1－1)．金屬箔有什么變化？
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：可以看到A，B上的金屬箔都張開了，表示A，B都帶上了電荷．提出靜電感應(yīng)概念：
（1）靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象。
規(guī)律：近端感應(yīng)異種電荷，遠(yuǎn)端感應(yīng)同種電荷（2）利用靜電感應(yīng)使物體帶電，叫做感應(yīng)起電．
（3）提出問題：靜電感應(yīng)的原因？
帶領(lǐng)學(xué)生分析物質(zhì)的微觀分子結(jié)構(gòu)，分析起電的本質(zhì)原因：把帶電的球C移近金屬導(dǎo)體A和B時(shí)，由于同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異號(hào)電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同號(hào)電荷。如上面的這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)中，導(dǎo)體A和B帶上了等量的異種電荷．
【演示】
②如果先把C移走，金屬箔又有什么變化？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：A和B上的金屬箔就會(huì)閉合．
③如果先把A和B分開，然后移開C，金屬箔又有什么變化？
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：可以看到金屬箔仍張開，表明A和B仍帶有電荷；
④如果再讓A和B接觸，金屬箔又有什么變化？
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：金屬箔就會(huì)閉合，表明他們就不再帶電．這說明A和B分開后所帶的是異種等量的電荷，重新接觸后等量異種電荷發(fā)生中和．
問：感應(yīng)起電有沒有創(chuàng)造了電荷？
生：沒有。感應(yīng)起電而是使物體中的正負(fù)電荷分開，是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。感應(yīng)起電也不是創(chuàng)造了電荷。
師：無論是哪種起電方式,其本質(zhì)都是將正、負(fù)電荷分開,使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，并不是創(chuàng)造電荷.
得出電荷守恒定律．
三、電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分．
師：電荷守恒定律是物理學(xué)中重要的基本定律之一。
四、元電荷
師：迄今為止，科學(xué)家實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的最小電荷量就是電子所帶的電荷量。質(zhì)子、正電子所帶的電荷量與它相同，但符號(hào)相反。人們把這個(gè)最小的電荷量叫做元電荷。
元電荷：電子所帶的電荷量，用e表示。e=1.60×10－19C
注意：迄今為止，發(fā)現(xiàn)所有帶電體的電荷量或者等于e，或者等于e的整數(shù)倍。就是說，電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。
（三）小結(jié)
對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡要的小結(jié)
●鞏固練習(xí)
1、關(guān)于元電荷的理解，下列說法正確的是（）
A．元電荷就是電子B．元電荷是表示跟電子所帶電量數(shù)值相等的電量
C．元電荷就是質(zhì)子D．物體所帶的電量只能是元電荷的整數(shù)倍
2、16C電量等于________元電荷．
3、關(guān)于點(diǎn)電荷的說法，正確的是（）
A．只有體積很小的帶電體才能看成點(diǎn)電荷B．體積很大的帶電體一定不能看成點(diǎn)電荷
C．當(dāng)兩個(gè)帶電體的大小及形狀對(duì)它們之間的相互作用力的影響可以忽略時(shí)，這兩個(gè)帶電體可看成點(diǎn)電荷
D．一切帶電體都可以看成點(diǎn)電荷
●作業(yè)

第2課時(shí)
教學(xué)過程：
（一）復(fù)習(xí)上課時(shí)相關(guān)知識(shí)
問：什么是元電荷？
答：電子所帶的電荷量，用e表示。e=1.60×10－19C。強(qiáng)調(diào)是一個(gè)電荷量，不是一個(gè)電荷。
問：上一節(jié)學(xué)過起電的方式有哪些？
答：摩擦起電、感應(yīng)起電和接觸起電。
問：摩擦起電、感應(yīng)起電和接觸起電有沒有違背電荷守恒定律？
答：沒有。
問：通過初中的學(xué)習(xí)，我們知道：同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。這說明電荷之間存在作用力，那么電荷之間的作用力大小與什么因素有關(guān)，有什么樣的規(guī)律？
生：……
師：我們這節(jié)課就來研究這個(gè)問題。
（二）新課教學(xué)
第2節(jié)、庫侖定律
提出問題：電荷之間的相互作用力跟什么因素有關(guān)？
【演示】如圖2，先把表面光滑潔凈的絕緣導(dǎo)體放在A處，然后把鋁箔包好的草球系在絲線下，分別用絲綢摩擦過的玻璃棒給導(dǎo)體和草球帶上正電，把草球先后掛在P1、P2、P3的位置，帶電小球受到A的作用力的大小可以通過絲線對(duì)豎直方向的偏角大小顯示出來。觀察實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)帶電小球在P1、P2、P3各點(diǎn)受到的A的作用力依次減?。辉僭龃蠼z線下端帶電小球的電量，觀察實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在同一位置小球受到的A的作用力增大了。
提問四：電荷間作用力大小跟什么有關(guān)？
答：與電荷間距離及電量多少有關(guān)，電荷的作用力隨著距離的增大而減小，隨著電量的增大而增大。帶正電的物體和帶正電的小球之間的相互作用力的大小和方向．
【板書】：1、影響兩電荷之間相互作用力的因素：1．距離．2．電量．
師：電荷間的作用力隨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：電荷間的作用力會(huì)不會(huì)與萬有引力具有相似的形式呢？也就是說，帶電體間的相互作用力，會(huì)不會(huì)與它們電荷量的乘積成正比，與它們間距離的二次方成反比？
事實(shí)上，電荷間的作用力與引力的相似性早已此起當(dāng)年一些研究者的注意，卡文迪許和普里斯特利等人都確信“平方反比”規(guī)律適用于電荷間的力。
然而，他們也發(fā)現(xiàn)，引力與電荷間的力并非完全一樣，而且我們上面的實(shí)驗(yàn)也僅僅是定性的，并不能證實(shí)我們的猜想。這一科學(xué)問題的解決是由法國學(xué)者庫侖完成的。
【板書】2、庫侖定律（1785年，法國物理學(xué)家．庫侖）
啟發(fā)與設(shè)問：18世紀(jì)法國物理學(xué)家?guī)靵鲆惭芯苛诉@個(gè)問題，他的猜想是
庫侖在前人研究的基礎(chǔ)上，先后克服了，困難一：電荷量的測量問題和困難二：作用力的測量問題，用實(shí)驗(yàn)研究了電荷之間的作用力，證實(shí)了這個(gè)猜測，并提出了以下的規(guī)律：
庫侖定律：（庫侖在前人工作的基礎(chǔ)上通過實(shí)驗(yàn)研究確認(rèn)）
（1）內(nèi)容表述：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力的大小跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比．作用力的方向在兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線上
（2）公式：
靜電力常量k=9.0×109Nm2/C2適用條件：真空中，點(diǎn)電荷——理想化模型
（3）電荷間這種相互作用叫做靜電力或庫侖力
【介紹】（1）關(guān)于“點(diǎn)電荷”，應(yīng)讓學(xué)生理解這是相對(duì)而言的，只要帶電體本身的大小跟它們之間的距離相比可以忽略，帶電體就可以看作點(diǎn)電荷．嚴(yán)格地說點(diǎn)電荷是一個(gè)理想模型，實(shí)際上是不存在的．這里可以引導(dǎo)學(xué)生回顧力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)的概念．容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤是：只要體積小就能當(dāng)點(diǎn)電荷，這一點(diǎn)在教學(xué)中應(yīng)結(jié)合實(shí)例予以糾正．
（2）要強(qiáng)調(diào)說明課本中表述的庫侖定律只適用于真空，也可近似地用于氣體介質(zhì)，對(duì)其它介質(zhì)對(duì)電荷間庫侖力的影響不便向?qū)W生多作解釋，只能簡單地指出：為了排除其他介質(zhì)的影響，將實(shí)驗(yàn)和定律約束在真空的條件下．
靜電力同樣具有力的共性，遵循牛頓第三定律，遵循力的平行四邊形定則．
可以看出，萬有引力公式和庫侖定律公式在表面上很相似，表述的都是力，這是相同之處；它們的實(shí)質(zhì)區(qū)別是：首先萬有引力公式計(jì)算出的力只能是相互吸引的力，絕沒有相排斥的力．其次，由計(jì)算結(jié)果看出，電子和質(zhì)子間的萬有引力比它們之間的靜電引力小的很多，因此在研究微觀帶電粒子間的相互作用時(shí)，主要考慮靜電力，萬有引力雖然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不計(jì)．
【小結(jié)】對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡要的小結(jié)
●鞏固練習(xí)
1．真空中有兩個(gè)相同的帶電金屬小球A和B，相距為r，帶電量分別為q和2q，它們之間相互作用力的大小為F．有一個(gè)不帶電的金屬球C，大小跟A、B相同，當(dāng)C跟A、B小球各接觸一次后拿開，再將A、B間距離變?yōu)?r，那么A、B間的作用力的大小可為：[]
A．3F/64B．0C．3F/82D．3F/16
2．如圖14－1所示，A、B、C三點(diǎn)在一條直線上，各點(diǎn)都有一個(gè)點(diǎn)電荷，它們所帶電量相等．A、B兩處為正電荷，C處為負(fù)電荷，且BC=2AB．那么A、B、C三個(gè)點(diǎn)電荷所受庫侖力的大小之比為________．
3．真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，分別帶電q1=5×10-3C，q2=－2×10-2C，它們相距15cm，現(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷，它應(yīng)帶電量為________，放在________位置才能使三個(gè)點(diǎn)電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)．
4．把一電荷Q分為電量為q和(Q－q)的兩部分，使它們相距一定距離，若想使它們有最大的斥力，則q和Q的關(guān)系是________．
●作業(yè)

高中物理《庫侖定律》教學(xué)設(shè)計(jì)

高中物理《庫侖定律》教學(xué)設(shè)計(jì)

【課題】人教版《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理（選修3-1）》第一章第二節(jié)《庫侖定律》

【課時(shí)】1學(xué)時(shí)

【三維目標(biāo)】

知識(shí)與技能：

1.知道點(diǎn)電荷的概念，理解并掌握庫侖定律的含義及其表達(dá)式；

2.會(huì)用庫侖定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算；

3.知道庫侖扭稱的原理。

過程與方法：

1.通過學(xué)習(xí)庫侖定律得出的過程，體驗(yàn)從猜想到驗(yàn)證、從定性到定量的科學(xué)探究過程，學(xué)會(huì)通過間接手段測量微小力的方法；

2.通過探究活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析結(jié)果及結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的研究方法。

情感、態(tài)度和價(jià)值觀：

1.通過對(duì)點(diǎn)電荷的研究，讓學(xué)生感受物理學(xué)研究中建立理想模型的重要意義；

2.通過靜電力和萬有引力的類比，讓學(xué)生體會(huì)到自然規(guī)律有其統(tǒng)一性和多樣性。

【教學(xué)重點(diǎn)】

1.建立庫侖定律的過程；

2.庫侖定律的應(yīng)用。

【教學(xué)難點(diǎn)】

庫侖定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程。

【教學(xué)方法】

實(shí)驗(yàn)探究法、交流討論法。

【教學(xué)過程和內(nèi)容】

引入新課同學(xué)們，通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道“同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引”，這讓我們對(duì)電荷間作用力的方向有了一定的認(rèn)識(shí)。我們把電荷間的作用力叫做靜電力，那么靜電力的大小滿足什么規(guī)律呢？讓我們一起進(jìn)入本章第二節(jié)《庫侖定律》的學(xué)習(xí)。

庫侖定律的發(fā)現(xiàn)

活動(dòng)一：思考與猜想

同學(xué)們，電荷間的作用力是通過帶電體間的相互作用來表現(xiàn)的，

因此，我們應(yīng)該研究帶電體間的相互作用。可是，生活中帶電體的大小和形狀是多種多樣的，這就給我們尋找靜電力的規(guī)律帶來了麻煩。

早在300多年以前，偉大的牛頓在研究萬有引力的同時(shí)，就曾對(duì)帶電紙片的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究，可是由于帶電紙片太不規(guī)則，牛頓對(duì)靜電力的研究并未成功。

(問題1)大家對(duì)研究對(duì)象的選擇有什么好的建議嗎？

在靜電學(xué)的研究中，我們經(jīng)常使用的帶電體是球體。

(問題2)帶電體間的作用力（靜電力）的大小與哪些因素有關(guān)呢？

請(qǐng)學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)大膽猜想。

定性探究電荷間的作用力與影響因素的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)表明：電荷間的作用力F隨電荷量q的增大而增大；隨距離r的增大而減小。

（提示）我們的研究到這里是否可以結(jié)束了？為什么？

這只是定性研究，應(yīng)該進(jìn)一步深入得到更準(zhǔn)確的定量關(guān)系。

（問題3）靜電力F與r，q之間可能存在什么樣的定量關(guān)系？

你覺得哪種可能更大？為什么？（引導(dǎo)學(xué)生與萬有引力類比）

活動(dòng)二:設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

實(shí)驗(yàn)方法

（問題4）研究F與r、q的定量關(guān)系應(yīng)該采用什么方法？

控制變量法——（1）保持q不變，驗(yàn)證F與r2的反比關(guān)系；

（2）保持r不變，驗(yàn)證F與q的正比關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)可行性討論.

困難一：F的測量（在這里F是一個(gè)很小的力，不能用彈簧測力計(jì)直接測量，你有什么辦法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)F大小的間接測量嗎？）

困難二:q的測量（我們現(xiàn)在并不知道準(zhǔn)確測定帶電小球所帶的電量的方法，要研究F與q的定量關(guān)系，你有什么好的想法嗎？）

（思維啟發(fā)）有這樣一個(gè)事實(shí)：兩個(gè)相同的金屬小球，一個(gè)帶電、一個(gè)不帶電，互相接觸后，它們對(duì)相隔同樣距離的第三個(gè)帶電小球的作用力相等。

——這說明了什么？（說明球接觸后等分了電荷）

（追問）現(xiàn)在，你有什么想法了嗎？

實(shí)驗(yàn)具體操作定量驗(yàn)證

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們距離的二次方成反比。

得出庫侖定律同學(xué)們，我們一起用了大約20分鐘得到的這個(gè)結(jié)論，其實(shí)在物理學(xué)發(fā)展史上，數(shù)位偉大的科學(xué)家用了近30年的時(shí)間得到的并以法國物理學(xué)家?guī)靵龅拿謥砻膸靵龆伞?/p>

啟示一:類比猜想的價(jià)值

讀過牛頓著作的人都可能推想到：凡是表現(xiàn)這種特性的相互作用都應(yīng)服從平方反比定律。這似乎用類比推理的方法就可以得到電荷間作用力的規(guī)律。正是這樣的類比，讓電磁學(xué)少走了許多彎路，形成了嚴(yán)密的定量規(guī)律。馬克·吐溫曾說“科學(xué)真是迷人，根據(jù)零星的事實(shí)，增添一點(diǎn)猜想，竟能贏得那么多的收獲!”。科學(xué)家以廣博的知識(shí)和深刻的洞察力為基礎(chǔ)進(jìn)行的猜想，才是最具有創(chuàng)造力的思維活動(dòng)。

然而，英國物理史學(xué)家丹皮爾也說“自然如不能被目證那就不能被征服！”

啟示二：實(shí)驗(yàn)的精妙

1785年庫侖在前人工作的基礎(chǔ)上，用自己設(shè)計(jì)的扭稱精確驗(yàn)證得到了庫侖定律。（庫侖扭稱實(shí)驗(yàn)的介紹：這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)相當(dāng)巧妙。把微小力放大為力矩，將直接測量轉(zhuǎn)換為間接測量，從而得到靜電力的作用規(guī)律——庫侖定律。）

講解庫侖定律

1．內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。

2．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式：

（說明），叫做靜電力常量。

3．適用條件：（1）真空中(一般情況下，在空氣中也近似適用)；

（2）靜止的；（3）點(diǎn)電荷。

（強(qiáng)調(diào)）庫侖定律的公式與萬有引力的公式在形式上盡管很相似，但仍是性質(zhì)不同的兩種力。我們來看下面的題目：

達(dá)標(biāo)訓(xùn)練

例題1：(通過定量計(jì)算，讓學(xué)生明確對(duì)于微觀帶電粒子，因?yàn)殪o電力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于萬有引力，所以我們往往忽略萬有引力。)

（過渡）兩個(gè)點(diǎn)電荷的靜電力我們會(huì)求解了，可如果存在三個(gè)電荷呢？

（承前啟后）兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而有所改變。因此，多個(gè)點(diǎn)電荷對(duì)同一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對(duì)這個(gè)點(diǎn)電荷的作用力的矢量和。

例題2：(多個(gè)點(diǎn)電荷對(duì)同一點(diǎn)電荷作用力的疊加問題。一方面鞏固庫侖定律，另一方面，也為下一節(jié)電場強(qiáng)度的疊加做鋪墊。)

（拓展說明）庫侖定律是電磁學(xué)的基本定律之一。雖然給出的是點(diǎn)電荷間的靜電力，但是任何一個(gè)帶電體都可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的。所以，如果知道了帶電體的電荷分布，就可以根據(jù)庫侖定律和平行四邊形定則求出帶電體間靜電力的大小和方向了。而這正是庫侖定律的普遍意義。

本堂小結(jié)（略）

課外拓展

1.課本第8頁的“科學(xué)漫步”欄目，介紹的是靜電力的應(yīng)用。你還能了解更多的應(yīng)用嗎？

2.萬有引力與庫侖定律有相似的數(shù)學(xué)表達(dá)式，這似乎在預(yù)示著自然界的和諧統(tǒng)一。課后請(qǐng)同學(xué)查閱資料，了解自然界中的“四種基本相互作用”及統(tǒng)一場理論。