高中物理歐姆定律教案

高中物理《庫侖定律》教學(xué)設(shè)計。

高中物理《庫侖定律》教學(xué)設(shè)計

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

【課時】1學(xué)時

【三維目標(biāo)】

知識與技能：

1.知道點電荷的概念，理解并掌握庫侖定律的含義及其表達(dá)式；

2.會用庫侖定律進行有關(guān)的計算；

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，體驗從猜想到驗證、從定性到定量的科學(xué)探究過程，學(xué)會通過間接手段測量微小力的方法；

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

情感、態(tài)度和價值觀：

1.通過對點電荷的研究，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)生體會到自然規(guī)律有其統(tǒng)一性和多樣性。

【教學(xué)重點】

1.建立庫侖定律的過程；

2.庫侖定律的應(yīng)用。

【教學(xué)難點】

庫侖定律的實驗驗證過程。

【教學(xué)方法】

實驗探究法、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”，這讓我們對電荷間作用力的方向有了一定的認(rèn)識。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，就曾對帶電紙片的運動進行研究，可是由于帶電紙片太不規(guī)則，牛頓對靜電力的研究并未成功。

(問題1)大家對研究對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？

請學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗大膽猜想。

定性探究電荷間的作用力與影響因素的關(guān)系

實驗表明：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）

活動二:設(shè)計與驗證

實驗方法

（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，驗證F與r2的反比關(guān)系；

（2）保持r不變，驗證F與q的正比關(guān)系。

實驗可行性討論.

困難一：F的測量（在這里F是一個很小的力，不能用彈簧測力計直接測量，你有什么辦法可以實現(xiàn)對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)）有這樣一個事實：兩個相同的金屬小球，一個帶電、一個不帶電，互相接觸后，它們對相隔同樣距離的第三個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？

實驗具體操作定量驗證

實驗結(jié)論：兩個點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分鐘得到的這個結(jié)論，其實在物理學(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，增添一點猜想，竟能贏得那么多的收獲!”。科學(xué)家以廣博的知識和深刻的洞察力為基礎(chǔ)進行的猜想，才是最具有創(chuàng)造力的思維活動。

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：實驗的精妙

1785年庫侖在前人工作的基礎(chǔ)上，用自己設(shè)計的扭稱精確驗證得到了庫侖定律。（庫侖扭稱實驗的介紹：這個實驗的設(shè)計相當(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JaB88.cOM

1．內(nèi)容：真空中兩個靜止點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）點電荷。

（強調(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：(通過定量計算，讓學(xué)生明確對于微觀帶電粒子，因為靜電力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于萬有引力，所以我們往往忽略萬有引力。)

（過渡）兩個點電荷的靜電力我們會求解了，可如果存在三個電荷呢？

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

例題2：(多個點電荷對同一點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。雖然給出的是點電荷間的靜電力，但是任何一個帶電體都可以看成是由許多點電荷組成的。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。

延伸閱讀

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質(zhì)
2.掌握電荷守恒定律的內(nèi)容
3.知道點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：電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體
(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，兩個物體最終的電荷的分配很復(fù)雜，大多靠實驗才能確定，但有一種情況能確定電荷的分配，即兩個完全相同的導(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若兩個帶電導(dǎo)體球為同種電荷，則總電荷平分
接觸后再分開

2Q6Q4Q4Q
③若兩個帶電導(dǎo)體球為異種電荷，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，人們把這個最小的電荷量叫做。
點電荷：帶電體的、對相互作用力的大小可以忽略，那么帶電體可以看作一個點，所帶電荷稱為點電荷。點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、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，也不會，它只能從一個物體到另一個物體，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：點電荷的電量r：點電荷間的距離靜電力常量：K＝9.0×109Nm／C2
對庫侖定律的應(yīng)用說明：
（1）適用條件：真空中的兩個點電荷
（2）用公式計算庫侖力的大小時電量取絕對值，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小通草球（質(zhì)量很?。r（）
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：真空中有兩個點電荷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：真空中有三個點電荷，它們固定在邊長50cm的等邊三角形的三個頂點上，每個點電荷都是+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.對點電荷的理解，你認(rèn)為正確的是（）
A.體積很大的帶電體都不能看作點電荷
B.只有體積很小的帶電體才能看作點電荷
C.只要是均勻的球形帶電體，不管球的大小，都能被看作點電荷
D.當(dāng)兩個帶電體的形狀對它們的相互作用力的影響可忽略時，這兩個帶電體都能看作點電荷
3.兩點電荷相距為d，相互作用力為F；保持兩點電荷電荷量不變，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，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點電荷，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：：

高二物理庫侖定律教案

一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對每一位學(xué)生盡職盡責(zé)，教師要準(zhǔn)備好教案為之后的教學(xué)做準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容，幫助教師更好的完成實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。那么如何寫好我們的教案呢？以下是小編為大家精心整理的“高二物理庫侖定律教案”，希望對您的工作和生活有所幫助。

電荷庫侖定律

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時都會提前最好準(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）知識與技能
1．知道兩種電荷及其相互作用．知道點電荷量的概念．
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，要求知道知道點電荷模型，知道靜電力常量，會用庫侖定律的公式進行有關(guān)的計算．
（二）過程與方法
2、通過對原子核式結(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．但對一個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)點理解點電荷，通過實驗探究庫侖定律并能靈活運用
（三）情感態(tài)度與價值觀
通過對本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識物體帶電的本質(zhì)，認(rèn)識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)識類比的方法在現(xiàn)實生活中有廣泛的應(yīng)用
重點：電荷守恒定律，庫侖定律和庫侖力
難點：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）
（一）引入新課：
多媒體展示：閃電撕裂天空，雷霆震撼著大地。
師：在這驚心動魄的自然現(xiàn)象背后，蘊藏著許多物理原理，吸引了不少科學(xué)家進行探究。在科學(xué)史上，從最早發(fā)現(xiàn)電現(xiàn)象，到認(rèn)識閃電本質(zhì)，經(jīng)歷了漫長的歲月，一些人還為此付出過慘痛的代價。下面請同學(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﹂W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”，是天神對罪惡的懲罰，直到1752年，偉大的科學(xué)家___________冒著生命危險在美國費城進行了著名的風(fēng)箏實驗，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，才使人類擺脫了對雷電現(xiàn)象的迷信。
師強調(diào)：以美國科學(xué)家的富蘭克林為代表的一些科學(xué)家冒著生命危險去捕捉閃電，證實了閃電與實驗室中的電是相同的。
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：
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。
演示實驗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)生分析兩次實驗現(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：Q或q單位：庫侖符號：C
“做一做”驗電器與靜電計
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，這樣的驗電器又叫靜電計（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，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)兩個物體互相摩擦?xí)r，一些束縛得不緊的電子往往從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。
實質(zhì)：電子的轉(zhuǎn)移．
結(jié)果：兩個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）從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。
師：很多物質(zhì)都會由于摩擦而帶電，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)體模型也是一個物理模型P3（動畫演示）
自由電子：脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動。
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而不移動。
2、感應(yīng)起電
【演示】取一對用絕緣柱支持的導(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？
實驗現(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，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電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同號電荷。如上面的這個演示實驗中，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？實驗現(xiàn)象：A和B上的金屬箔就會閉合．
③如果先把A和B分開，然后移開C，金屬箔又有什么變化？
實驗現(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？
實驗現(xiàn)象：金屬箔就會閉合，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，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，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)家實驗發(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，但符號相反。人們把這個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電荷B．體積很大的帶電體一定不能看成點電荷
C．當(dāng)兩個帶電體的大小及形狀對它們之間的相互作用力的影響可以忽略時，這兩個帶電體可看成點電荷
D．一切帶電體都可以看成點電荷
●作業(yè)

第2課時
教學(xué)過程：
（一）復(fù)習(xí)上課時相關(guān)知識
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。強調(diào)是一個電荷量，不是一個電荷。
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豎直方向的偏角大小顯示出來。觀察實驗發(fā)現(xiàn)帶電小球在P1、P2、P3各點受到的A的作用力依次減?。辉僭龃蠼z線下端帶電小球的電量，觀察實驗發(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：電荷間的作用力會不會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，會不會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，而且我們上面的實驗也僅僅是定性的，并不能證實我們的猜想。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，用實驗研究了電荷之間的作用力，證實了這個猜測，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)上通過實驗研究確認(rèn)）
（1）內(nèi)容表述：真空中兩個靜止點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點電荷的連線上
（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“點電荷”，應(yīng)讓學(xué)生理解這是相對而言的，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電荷．嚴(yán)格地說點電荷是一個理想模型，實際上是不存在的．這里可以引導(dǎo)學(xué)生回顧力學(xué)中的質(zhì)點的概念．容易出現(xiàn)的錯誤是：只要體積小就能當(dāng)點電荷，這一點在教學(xué)中應(yīng)結(jié)合實例予以糾正．
（2）要強調(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)，對其它介質(zhì)對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，將實驗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；它們的實質(zhì)區(qū)別是：首先萬有引力公式計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，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．
【小結(jié)】對本節(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三點在一條直線上，各點都有一個點電荷，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三個點電荷所受庫侖力的大小之比為________．
3．真空中有兩個點電荷，分別帶電q1=5×10-3C，q2=－2×10-2C，它們相距15cm，現(xiàn)引入第三個點電荷，它應(yīng)帶電量為________，放在________位置才能使三個點電荷都處于靜止?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)

高二物理庫侖定律33

第二節(jié)、庫侖定律（1課時）
教學(xué)目標(biāo)
（一）知識與技能
1．掌握庫侖定律，要求知道點電荷的概念，理解庫侖定律的含義及其公式表達(dá)，知道靜電力常量．
2．會用庫侖定律的公式進行有關(guān)的計算．
3．知道庫侖扭秤的實驗原理．
（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)度與價值觀
培養(yǎng)學(xué)生的觀察和探索能力
重點：掌握庫侖定律
難點：會用庫侖定律的公式進行有關(guān)的計算
教具：庫侖扭秤(模型或掛圖)．
教學(xué)過程：（一）復(fù)習(xí)上課時相關(guān)知識
（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：力的大小跟兩個點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點電荷的連線上

公式：
靜電力常量k=9.0×109Nm2/C2
適用條件：真空中，點電荷——理想化模型
【介紹】：（1）．關(guān)于“點電荷”，應(yīng)讓學(xué)生理解這是相對而言的，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電荷．嚴(yán)格地說點電荷是一個理想模型，實際上是不存在的．這里可以引導(dǎo)學(xué)生回顧力學(xué)中的質(zhì)點的概念．容易出現(xiàn)的錯誤是：只要體積小就能當(dāng)點電荷，這一點在教學(xué)中應(yīng)結(jié)合實例予以糾正．
（2）．要強調(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)，對其它介質(zhì)對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，將實驗和定律約束在真空的條件下．
擴展：任何一個帶電體都可以看成是由許多點電荷組成的．任意兩點電荷之間的作用力都遵守庫侖定律．用矢量求和法求合力．
利用微積分計算得：帶電小球可等效看成電量都集中在球心上的點電荷．
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、庫侖扭秤實驗（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驗技巧．
實驗技巧：（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：這個問題不用分別計算電子和質(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；它們的實質(zhì)區(qū)別是：首先萬有引力公式計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，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．
【例題2】：詳見課本P9
【小結(jié)】對本節(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三點在一條直線上，各點都有一個點電荷，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三個點電荷所受庫侖力的大小之比為________．
3．真空中有兩個點電荷，分別帶電q1=5×10-3C，q2=－2×10-2C，它們相距15cm，現(xiàn)引入第三個點電荷，它應(yīng)帶電量為________，放在________位置才能使三個點電荷都處于靜止?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．點電荷是一種理想化的物理模型，這一點應(yīng)該使學(xué)生有明確的認(rèn)識．
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為什么可以忽略萬有引力不計．
3．在用庫侖定律進行計算時，要用電荷量的絕對值代入公式進行計算，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．庫侖扭秤的實驗原理是選學(xué)內(nèi)容，但考慮到庫侖定律是基本物理定律，庫侖扭秤的實驗對檢驗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．