1.2庫(kù)倫定律(教案)

1、1.2庫(kù)倫定律（教案）庫(kù)倫定律（教案）（兩課時(shí)）（兩課時(shí)）【教學(xué)目標(biāo)】1、定性認(rèn)識(shí)庫(kù)侖力（靜電力）與什么有關(guān)2、知道庫(kù)倫扭秤實(shí)驗(yàn)3、理解理想模型：點(diǎn)電荷，感悟科學(xué)研究中建立理想模型的重要意義4、理解庫(kù)倫定律的文字表述及其公式表達(dá)5、通過(guò)靜電力與萬(wàn)有引力的對(duì)比，體會(huì)自然規(guī)律的多樣性和統(tǒng)一性【教材分析】本節(jié)內(nèi)容的核心是庫(kù)倫定律，它闡明了帶電體相互作用的規(guī)律，為整個(gè)電磁學(xué)奠定了基礎(chǔ)。因此整節(jié)課的教學(xué)圍繞庫(kù)倫定律展開。從定性探究到定量探究。由于

2、中學(xué)階段完成庫(kù)倫定律的實(shí)驗(yàn)探究比較有難度，在教學(xué)中采用視頻和實(shí)物定性研究向結(jié)合的方式，盡量讓學(xué)生了解和經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，使得到的結(jié)果更具有說(shuō)服力?！窘虒W(xué)過(guò)程】復(fù)習(xí)引入：用三種起電方式和電荷間的相互作用解釋靜電鈴的原理。人們對(duì)電荷的認(rèn)識(shí)是通過(guò)研究并認(rèn)識(shí)電荷間的相互作用而獲得的。沿襲牛頓對(duì)力的定義，將電荷間的相互作用力成為庫(kù)侖力或靜電力。這個(gè)力就是我們這節(jié)課要研究的核心問(wèn)題。一、庫(kù)侖力靜止電荷之間的相互作用，稱為靜電力或庫(kù)侖力。二、探究影響電

3、荷間相互作用的因素1、猜想：庫(kù)倫力可能與帶電體的電荷量和兩者之間的距離有關(guān)2、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證①實(shí)驗(yàn)裝置（如右圖所示）：引導(dǎo)學(xué)生從研究目的出發(fā)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，使實(shí)驗(yàn)裝置能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的作用。②觀察現(xiàn)象：（結(jié)合視頻演示）改變小球電量和兩小球間距離，觀察小球偏離豎直方向的夾角大小，對(duì)應(yīng)于兩球間靜電力的大小。③實(shí)驗(yàn)結(jié)果：電荷之間的作用力隨電荷量增大而增大，隨距離的增大而減?。ǘㄐ裕?。三、庫(kù)倫定律1、庫(kù)倫定律：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的

4、電荷量的乘積成正比，與它們距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上2、表達(dá)式221rqqkF?3、庫(kù)倫定律的說(shuō)明：①適用范圍：A點(diǎn)電荷（理想模型）當(dāng)帶電體間距離比它們自身的大小大很多，當(dāng)帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對(duì)它們間作用力的影響可忽略不計(jì)時(shí)，可將其看做有電荷量的點(diǎn)（R《r）B均勻帶電球體或球殼對(duì)其外部點(diǎn)電荷的作用，r是兩球心間的距離C公式不適用于r→0的情況②k：比例系數(shù)，稱為靜電力常量。A國(guó)際單位：22cmN?q1q2

5、練習(xí)練習(xí)3、若上題中將點(diǎn)電荷q1與q2變成一根均勻帶電直棒，帶電量為（q1q2），此棒對(duì)q3的作用力方向如何？任何帶電體都可以看做是由點(diǎn)電荷組成。根據(jù)對(duì)稱性可知桿上的各個(gè)點(diǎn)電荷對(duì)q3的合力方向沿著桿中垂線的方向。練習(xí)練習(xí)4、在一條直線上有兩個(gè)相距0.4m的點(diǎn)電荷A、B，A帶電荷量為Q，B帶電荷量為9Q?，F(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，恰好使三個(gè)點(diǎn)電荷處于平衡狀態(tài)。則C應(yīng)帶什么性質(zhì)的電荷，電荷量為多少？[解析]①?gòu)南嗷プ饔昧Φ姆较蛏戏治?，每個(gè)電荷受

6、另外兩個(gè)電荷的作用力的方向應(yīng)該相反——“同夾異”②從作用力的大小上來(lái)說(shuō)，引入的第三個(gè)點(diǎn)電荷應(yīng)該離大電荷遠(yuǎn)、離小電荷近——“遠(yuǎn)大近小”、或“大夾小”[解]根據(jù)力的平衡條件可知，C必須帶負(fù)電，且在A的左側(cè)x處以C為研究對(duì)象，得x=0.2m??224.0??xqqkxqqkBcAc以A為研究對(duì)象，得，帶負(fù)電224.0ABAcqqkxqqk?Qqc49?練習(xí)練習(xí)5、光滑絕緣水平面上帶電小球A、B質(zhì)量分別為m1=2g，m2=1g，它們的電荷量相等

7、，q1=q2=107C。A球帶正電，B球帶負(fù)電。現(xiàn)在水平恒力F1向右作用于A球，這時(shí)A、B一起向右運(yùn)動(dòng)，且保持距離d=0.1m不變。試問(wèn)：F1多大？它們?nèi)绾芜\(yùn)動(dòng)？以A、B為一個(gè)整體，受力分析得：，??NammF2211107.2?????向右勻加速直線運(yùn)動(dòng)92smaaBA??注意力、電模型的類比、遷移注意力、電模型的類比、遷移練習(xí)練習(xí)6、兩小球用等長(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛于同一點(diǎn)O，兩小球因帶同號(hào)電荷而使球b懸線豎直地靠在墻上，a球被推開一定角

8、度而平衡。今令其失去部分電量，結(jié)果θ角變小后又重新平衡，則關(guān)于懸線對(duì)a球的拉力大小變化情況為（C）A.一定增大B.一定減小C.一定不變D.無(wú)法確定練習(xí)練習(xí)7、在豎直放置的半徑為R的光滑半圓形絕緣細(xì)管的圓心O處放一點(diǎn)電荷?，F(xiàn)將質(zhì)量為m、電荷量為q的小球從半圓的水平直徑端點(diǎn)A靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對(duì)管壁恰好無(wú)壓力，則置于圓心處的點(diǎn)電荷帶什么電？電量大小為多少？[解]小球從A到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理①mgRmv