库仑定律题型总结_库仑定律的教学设计(库仑定律优秀ppt课件)

库仑定律揭示了两个静态点电荷之间的相互作用，具有重要的理论地位，是静电学的基础，也是麦克斯韦电磁场理论所依据的实验基础之一。以下是边肖整理的《库仑定律教案设计》的相关内容，供大家参考。希望能帮助到有需要的朋友。欢迎阅读收藏。

库仑定律教案设计(1)教材分析：

库仑定律不仅是电荷间相互作用的基本定律，也是学习电场强度、电位差等概念的基础，也是本章的重点。它要求学生不仅要有定性知识，还要有定量知识。至于库仑定律，教材是根据学生已有的知识，采取定性实验，然后得出结论。库仑定律是研究电场强度和电势差概念的基础，也是本章的重点。展示库仑定律的内容和库仑发现这个定律的过程，强调这个定律的条件和意义。

(2)学术形势分析：

学生们学习了两种电荷及其相互作用，电荷的概念，起电的知识，万有引力定律，卡文迪许扭秤实验。本节的重点是做好定性实验，让学生清楚地知道实验探究的过程。

(3)教学目标：

1.知识和技能：

(1)通过定性的实验探究和理论探究，理解库仑定律的建立过程。

(2)库仑定律的内容、公式和适用条件，掌握库仑定律。

2.过程和方法

(1)通过定性实验，培养学生观察和总结的能力，了解库仑扭秤实验。

(2)通过建立点电荷模型，我们可以感受到理想化的模型。

3.情感态度和价值观

(1)培养与他人沟通合作的能力，提高理论联系实际的意识。

(2)了解人类认知电荷相互作用的历史过程，培养学生对科学的好奇心，体验探索自然规律的艰辛和快乐。

(4)教学重点和难点：

教学重点：库仑定律及其理解和应用

教学难点：库仑定律的实验探索

教学难点突破措施：定性实验探究与定量实验文章、理论探究相结合。

(5)教学设备：

多媒体课件，毛皮，橡胶棒，气球，玻璃棒，丝绸，罐头，泡沫球，铁架。

(6)教学过程：

引入新课程

演示：当橡胶棒和玻璃棒在罐头附近摩擦带电时会发生什么？

易拉罐被橡胶棒和玻璃棒吸引而滚动。既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用的大小涉及到哪些因素呢？

新课程教学：

首先，通过实验探索了电荷间作用力的决定因素。

定性实验研究：

探究影响电荷间相互作用的因素。

猜测：电荷之间的相互作用可能与距离、电荷量、带电体形状有关。

实验定性探究怎么做？

(1)你认为实验中应该用什么方法来研究电荷之间的相互作用与可能因素之间的关系？

学生：如何控制变量。

(2)请阅读课本。如果要比较这个力的大小，用什么方法可以直观的显示出来？学生：比较悬挂线的偏离角度。

组织学生根据现有设备设计可能的实验方案。

(3)你想选择什么实验设备？

球形导体，两个带细线的自制泡沫球，铁架，橡胶棒，毛皮，气球。

(4)实验前，想一想3360可以用什么方法改变带电体的电荷。

(5)实验探究步骤：

指导学生实验的具体步骤：

两个细泡沫球A和B，其中一个与摩擦起电的橡胶棒接触，然后球B与球A接触，细线偏离垂直方向一个角度。

保持电量q不变，研究相互作用力f与距离r的关系。

逐渐将泡沫球B移离A，观察偏转角度。

保持距离r不变并研究它

根据我们的定性实验，电荷间的作用力随着电荷量的增加而增加，随着距离的增加而减小。这让我们隐隐约约地想知道，电荷之间的力是否有类似于引力的形式。

其实很久以前，就有学者猜到了同样的事情。卡文迪什和普利斯特确信“平方反比定律”适用于电荷之间的力。但只是一些定性实验无法证明这个结论。

这个猜想被库仑证实了。当库仑探索三者之间的定量关系时，定量实验在当时遇到了三大困难：

带电体之间的作用力小，没有精确的测量仪器；如何确定带电体的力之间的定量关系？

(2)电没有单位，无法比较电；如何确定电荷的数量关系？

带电体上的电荷分布不清楚，很难测量电荷之间的距离。如何测量电荷之间的距离？

同学们，如果是你，你能想到什么方法来解决这些困难？

引导学生通过类比得出三个难点对策：

卡文迪许扭秤实验——库仑扭秤实验，

对称——等电荷法，

粒子——的点电荷

放大思路：力很小，但力的作用(扭转吊线)可以很明显。

换个思路：力与吊线扭转角成正比，可以确定吊线扭转角的倍数关系。

得到了力的倍数关系。

等分的思路：把Q个带电的金属球和同一个不带电的金属球分开，每个球都有Q/2的电荷。同理可得Q/4、Q/8、Q/16的倍数关系(电荷均匀分布在两个相同的金属球之间)。演示相同的两个金属球之间电荷的均匀分布。

理想模型思想：把带电的金属球看成点电荷(理想模型)，用直尺间接测量距离。

点电荷：当带电体之间的距离远大于其自身的大小，以至于可以忽略带电体的形状、大小和电荷分布对它们之间作用力的影响时，这样的带电体可以看作是带电的点，称为点电荷。它是一个理想化的模型，事实上点电荷是不存在的。(与“粒子”相比)

接下来，引导学生观看库仑扭秤的实验文章和库仑当时的数据，总结规律。(看文章)。

在困难的条件下，库仑联想到万有引力定律和卡文迪许扭秤实验，利用巧妙的库仑扭秤装置和方法发现了库仑定律。通过刚才的演示，学生可以了解库仑探究的过程、思路和方法。你能用自己的话总结这些规则吗？

电荷间的相互作用力与电荷间的距离成反比，与电荷的乘积成正比。

简介：库仑扭转试验只能定量测量同种电荷之间的相互作用力，库仑也通过电摆试验定量测量不同电荷之间的相互作用力。让学生体验库仑定律的完善。

二、库仑定律：

内容：真空中两电荷间的力与两电荷的乘积成正比，与电荷间距离的平方成反比；他们联系的方向。这个定律叫做库仑定律。

电荷之间这种相互作用的电功率称为静电力或库仑力。

公式：

解释：F？kQ1Q2r2

k为静电力常数，k=9.0109nm2/C2，其大小由实验方法确定。其单位由公式中f、q、r的单位决定。用库仑定律计算时，每个物理量的单位必须是：F: N，Q: C，r: m。

库仑定律的适用条件

关于点电荷之间的相互作用是吸引还是排斥的表述，在使用公式时，将点电荷的绝对值代入公式进行计算，然后根据同性电荷的排斥和异性电荷的吸引来判断方向。

f是Q1和Q2之间的相互作用力，Q1和Q2之间的作用力，以及Q2和Q1之间的作用力。它是一对力和反作用力，即大小相等，方向相反。

库仑力(静电力)与重力并列，

例1已知氢核(质子)的质量m2为1.67 10-27 kg，电子的质量m1为9.1 10-31 kg，电子和质子的电荷都为1.6010-19C，氢原子中电子和质子的最短距离为5.310-11m。比较氢原子中氢核和电子的库仑力和引力。(课件播放解题过程)

总结：

应用库仑定律时，可直接用绝对值代替电符号，最终确定方向；(2)计算表明，重力远小于库仑力。未来研究微观带电粒子间的相互作用时，

重力通常可以忽略不计。

讨论：比较库仑定律和万有引力定律(异同)。你会怎么想？如何理解自然规律的多样性和统一性？

两个或多个点电荷对一个点电荷施加的力等于每个点电荷单独对这个电荷施加的力的矢量和。

真空中有三个点电荷，分别固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上。每个点电荷210-6C。求自己的库仑力。

总结：选取研究对象，画出应力图，用库仑定律和平行四边形定律求解。

巩固练习：

两个相同的均匀带电球体，Q1=1 C和Q2=-2C，仍然处于真空中，距离为R，相互作用的库仑力为f

现在双Q1，Q2，R的力量有什么变化？

(2)只改变两种电荷的电学性质。力是什么？

(3)只增加r两次。力是什么？

(4)两个球接触后，放回原位。什么是力？

(5)两个球接触后，如果库仑力不变，两个球应该如何放置？课程总结：

你今天学到了什么？让学生总结本节的内容。

作业3360课本练习2和练习3。

(7)板书设计：

第二节库仑定律

1.库仑定律

2.公式F

？kQ1Q2

r2

3.适用条件：真空中点电荷间的相互作用

(1)点电荷

(2)k的物理意义。