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1、-高中物理库仑定律教案-第 5 页高二年级物理选修3-1第一章第二节库仑定律学院：物理学院年级：2013级姓名：张婉琪 学号：20130129151.2库仑定律课题库仑定律授课人张婉琪教材分析本节内容的核心是库仑定律，它是静电学的第一个实验定律，是学习电场强度的基础。本节的教学内容的主线有两条，第一条为知识 层面上的，掌握真空中点电荷之间相互作用的规律即库仑定律；第二条为方法层面上的，即如何研究多个变量之间关系的方法,如何间接测量一些不易测量物理量，如何研究物理问题的基本方法。学情分析学生在初中已经学习了电学的基本知识，为过渡到本节的学习起着铺垫作用，学生已具备了一定的探究能力、逻辑思维能力及
2、推理演算能力。能在老师指导下通过观察、思考，发现一些问题和解决问题。因此有必要把初中学过的两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识复习一下。教学目标1、 认知目标： 明确点电荷是个理想模型，知道带电体简化为 点电荷的条件； 会用文字描述库仑定律的内容与公式表达，能用库仑定律计算真空中两个点电荷之间的作用力； 了解库仑扭秤实验和库仑对电荷间相互作用的探究；2、技能目标： 通过对库仑定律建立过程的探究与学习，初步了解研究物理问题的一般程序，认识物理实验在物理学发展过程中的作用与地位； 体会研究物理问题的一些常用的方法如：控制变量法，理想模型法、测量变换法等。2、 情感目标： 体验探究自然
3、规律的艰辛与喜悦；培养学生热 爱科学的，探究物理的兴趣； 培养学生“发现问题，提出假设，并用实验来验证”的探究物理规律的科学方法与思路教学重点难点1、 会用库仑定律计算真空中点电荷间的相互作用力。2、 让学生初步掌握研究物理问题的一些常用的基本方法。教学过程教师活动学生活动设计意图一、引课通过上一节的学习，我们已经初步了解了电荷与电荷守恒定律。同学知道英语中电的单词electricity是怎么出现的吗？在十六世纪的时候英国的吉尔伯特发现摩擦过的琥珀可以吸引轻小的物体，他因此认为摩擦后的琥珀带有电荷，由此根据希腊文中的“琥珀”一词创造了英语中的电electricity这个单词。由此可以看出一开始
4、人们就是通过电荷之间的相互作用来认识电荷的，但是当时社会还没有对电力的需求，也没有测量电力的精密仪器，因此人们对电的认识还停留在定性的水平上。直到牛顿力学成功研究了物体的机械运动之后，18世纪的物理学家们很自然地把带电物体在相互作用中的表现，与力学中的作用力联系起来了。二、实验探究这节课我们就来探究电荷之间作用力的大小取决于哪些因素。大家先大胆猜测一下电荷之间的作用力大小可能与哪些因素有关？很好，有的同学猜测与电荷的多少有关，有的同学猜测与两物体间的距离有关。那现在让我们通过实验来验证一下同学的猜想如图，A是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球分别挂在横杆上p1p2p3位置上，每个小球
5、都是相同材质且等大的。当我把A靠近横杆时，由目前已知的知识，我们知道A与带正电的小球之间会相互排斥，那么问题就来了，我们怎么能够看出这排斥力的大小呢？我们已经学习过了力的合成了，因此，我们只需要看线的偏转角度，就可以知道排斥力的大小了，偏转角度越大，说明之间的作用力越大。我们首先来探究电荷之间的作用力大小与距离之间的关系让123这三个小球带上相同电量的正电荷，实验结果显示角1大于角2大于角3说明，这三个小球所受力F1大于F2大于F3，而R1小于R2小于R3，这说明电荷之间的作用力与距离成反比我们再来探究电荷之间的作用力大小与电荷量的关系实验结果表明，电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着
6、距离的增大而减小。对于刚才老师说的这句话，同学们有没有联想到我们曾经学过的一个定律啊？与之相似的有一个万有引力定律，同学还记得万有引力定律的公式是什么吗？那我们是不是可以猜想电荷之间的作用力会不会与万有引力具有相似的形式呢？三、推出库伦定律事实上，不仅我们这样猜想，许多科学家也这样猜想过，但他们不仅仅停留在猜想的程度上，他们还做过许多实验来验证这个猜想，其中最成功的便是法国的学者库伦，他通过前人的总结与自己实验的结合，得出了库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。什么是点电荷？任何带电体都有形状和大小，其上的电荷也不会集中在一点上。当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状，大小及电荷分布状况对它们的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看做带点的点，叫做点电荷。可以看出，点电荷是类似于我们曾经学过的质点，因此，也是一种理想化的模型。四、结语下节课老师将详细介绍库伦当初是如何通过实验得出库伦定律的以及库伦定律的公式表达，下课！思考电的单词的由来猜测电荷之间作用力的大小的影响因素结合已学过的知识，判断作用力的大小由电荷引入到电荷的相互作用引起学生思考新旧知识结合控制变量判断影响因素