《库仑定律》教学设计.docx

高中物理教案

课题

库仑定律

课型

新授课

教学目标

1.了解点电荷模型。

2.掌握库仑定律及应用，明确库仑定律的适用条件。

3.通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。

4.会用矢量叠加原理的方法计算多个点电荷的静电力。

教学重点

1.通过观察演示实验，概括出电荷间的作用规律。培养学生观察、分析、概括能力。

2.体会研究物理问题的常用方法——控制变量、理想模型、微小量放大、类比法等。

3.理解库仑定律的内涵和适用条件。

教学难点

利用矢量叠加原理的方法计算多个点电荷的静电力。

教学方式

讲授法、启发式教学、体验式教学、探究式教学

教具学具

多媒体、静电力演示仪、库仑扭秤实验装置

教学

过程

设计

教师活动预设

学生活动预设

设计意图

一、新课导入

【复习回顾】[演示ppt3]

教师带领学生复习回顾：

电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

教师引入本次课的内容：那么电荷之间相互作用力的大小取决于哪些因素呢？今天我们就来学习电荷间的相互作用规律——库仑定律

二、知识讲解

【猜想与假设】[演示ppt4]

教师提问：同学们结合上节课学习内容以及生活中的经验，首先猜想一下影响带电体间相互作用力的因素有哪些？

教师结合学生的回答，展示课件中的有关影响因素。

教师提问：这些影响因素中，介质的影响我们可以通过将小球放在真空环境来减小影响，其实通过实验证实，空气对于相互作用的影响都很小，基本可以不考虑。但是如何减小大小和形状对实验的影响呢？大家可以结合以前在学习万有引力的时候，如何减小物体大小和形状对万有引力的影响来思考这个问题。

教师结合学生的回答总结并板书：

（一）点电荷

当带电体之间的距离比自身的大小大得多，以致形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体可以看作带电的点，叫做点电荷。点电荷类似于力学中的质点，也是一种理想化模型。

下面通过一道例题加深一下对于点电荷的理解

教师展示例题：[演示ppt5]

【例1】下面关于点电荷的说法正确的是()

A．只有体积很小的带电体才能看成是点电荷

B．体积很大的带电体一定不能看成是点电荷

C．当两个带电体的大小远小于它们间的距离时，可将这两个带电体看成是点电荷

D．一切带电体都可以看成是点电荷

【实验探究】[演示ppt6]

教师：接下来我们来探究一下点电荷之间的相互作用规律

教师提问：实验探究中，当有多个因素影响的时候，采用什么方法研究？

教师演示实验：（或播放模拟视频）

教师同时进行实验过程描述：

（1）分别让球形导体A和通电球B带上同种电荷，并使其处于同一水平面上。

（2）保持球形导体A和通草球B上电荷量不变，改变球形导体A与通草球B之间的距离，观察悬线与竖直方向偏角的变化。

（3）减小球形导体A的电荷量，观察悬线与竖直方向偏角的变化。

教师提问：根据以上实验现象，分析两个带电体之间的相互作用力与电荷量大小、距离之间有什么样的关系呢？

结合学生的回答教师总结：

[演示ppt7]

1.带电量保持不变时，距离越近，偏角越大，静电力越大；距离越远，偏角越小，静电力越小；

2.距离保持不变时，带电量越大，偏角越大，静电力越大；带电量越小，偏角越小，静电力越小；

教师提问：以上是定性分析，那么两个带电体之间的静电力与它们的带电量、距离之间存在怎样的定量关系呢？我们大家来看看库仑当年是如何研究这个问题的。

【实验探究】库仑扭秤实验视频

（或者演示实验展示）[演示ppt8]

教师展示图片、视频素材：

1.实验装置：库仑扭秤

教师讲解：主要部件有细银丝、带电的金属小球A和C(C固定)、不带电的小球B等。

2.实验原理：（视频展示）[演示ppt9]

A和C之间的作用力使悬丝扭转，扭转的角度和力的大小有一定的对应关系。

教师总结：该实验使用到的物理方法有控制变量法、微小量放大。

教师提问：在库仑那个时代，还不知道怎么样测量物体所带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没有，库仑又是怎么样做到改变A和C的电荷量呢？大家可以阅读课本，然后说说其中的原理。

教师提问：电荷量平分原理有什么条件吗？

教师结合学生的回答并总结：

电荷量平分原理：形状、大小、材料完全相同的两个小球，在接触过程中他们他们所带的电荷量才满足平分原理。

教师展示：电荷量平分的原理图

[演示ppt10]

3.实验步骤：[演示ppt11]

教师讲解实验步骤：(1)探究静电力F与距离r的关系：

①把带电小球C插入容器并使它靠近A，记录扭转的角度用以比较力的大小

②改变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出F与r的关系。

(2)探究静