高中物理庫侖定律

1、高二年級物理選修3-1第一章第二節(jié)庫侖定律學院：物理學院年級：2013級姓名：張婉琪 學號：2013012915§1.2庫侖定律課題庫侖定律授課人張婉琪教材分析本節(jié)內(nèi)容的核心是庫侖定律，它是靜電學的第一個實驗定律，是學習電場強度的基礎。本節(jié)的教學內(nèi)容的主線有兩條，第一條為知識 層面上的，掌握真空中點電荷之間相互作用的規(guī)律即庫侖定律；第二條為方法層面上的，即如何研究多個變量之間關(guān)系的方法,如何間接測量一些不易測量物理量，如何研究物理問題的基本方法。學情分析學生在初中已經(jīng)學習了電學的基本知識，為過渡到本節(jié)的學習起著鋪墊作用，學生已具備了一定的探究能力、邏輯思維能力及推理演算能力。能在老師

2、指導下通過觀察、思考，發(fā)現(xiàn)一些問題和解決問題。因此有必要把初中學過的兩種電荷及其相互作用、電荷量的概念、摩擦起電的知識復習一下。教學目標1、 認知目標： 明確點電荷是個理想模型，知道帶電體簡化為 點電荷的條件； 會用文字描述庫侖定律的內(nèi)容與公式表達，能用庫侖定律計算真空中兩個點電荷之間的作用力； 了解庫侖扭秤實驗和庫侖對電荷間相互作用的探究；2、技能目標： 通過對庫侖定律建立過程的探究與學習，初步了解研究物理問題的一般程序，認識物理實驗在物理學發(fā)展過程中的作用與地位； 體會研究物理問題的一些常用的方法如：控制變量法，理想模型法、測量變換法等。2、 情感目標： 體驗探究自然規(guī)律的艱辛與喜悅；培養(yǎng)

3、學生熱 愛科學的，探究物理的興趣； 培養(yǎng)學生“發(fā)現(xiàn)問題，提出假設，并用實驗來驗證”的探究物理規(guī)律的科學方法與思路教學重點難點1、 會用庫侖定律計算真空中點電荷間的相互作用力。2、 讓學生初步掌握研究物理問題的一些常用的基本方法。教學過程教師活動學生活動設計意圖一、引課通過上一節(jié)的學習，我們已經(jīng)初步了解了電荷與電荷守恒定律。同學知道英語中電的單詞electricity是怎么出現(xiàn)的嗎？在十六世紀的時候英國的吉爾伯特發(fā)現(xiàn)摩擦過的琥珀可以吸引輕小的物體，他因此認為摩擦后的琥珀帶有電荷，由此根據(jù)希臘文中的“琥珀”一詞創(chuàng)造了英語中的電electricity這個單詞。由此可以看出一開始人們就是通過電荷之間的

4、相互作用來認識電荷的，但是當時社會還沒有對電力的需求，也沒有測量電力的精密儀器，因此人們對電的認識還停留在定性的水平上。直到牛頓力學成功研究了物體的機械運動之后，18世紀的物理學家們很自然地把帶電物體在相互作用中的表現(xiàn)，與力學中的作用力聯(lián)系起來了。二、實驗探究這節(jié)課我們就來探究電荷之間作用力的大小取決于哪些因素。大家先大膽猜測一下電荷之間的作用力大小可能與哪些因素有關(guān)？很好，有的同學猜測與電荷的多少有關(guān)，有的同學猜測與兩物體間的距離有關(guān)。那現(xiàn)在讓我們通過實驗來驗證一下同學的猜想如圖，A是一個帶正電的物體，把系在絲線上的帶正電的小球分別掛在橫桿上p1p2p3位置上，每個小球都是相同材質(zhì)且等大的。

5、當我把A靠近橫桿時，由目前已知的知識，我們知道A與帶正電的小球之間會相互排斥，那么問題就來了，我們怎么能夠看出這排斥力的大小呢？我們已經(jīng)學習過了力的合成了，因此，我們只需要看線的偏轉(zhuǎn)角度，就可以知道排斥力的大小了，偏轉(zhuǎn)角度越大，說明之間的作用力越大。我們首先來探究電荷之間的作用力大小與距離之間的關(guān)系讓123這三個小球帶上相同電量的正電荷，實驗結(jié)果顯示角1大于角2大于角3說明，這三個小球所受力F1大于F2大于F3，而R1小于R2小于R3，這說明電荷之間的作用力與距離成反比我們再來探究電荷之間的作用力大小與電荷量的關(guān)系實驗結(jié)果表明，電荷之間的作用力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而減小。對于

6、剛才老師說的這句話，同學們有沒有聯(lián)想到我們曾經(jīng)學過的一個定律??？與之相似的有一個萬有引力定律，同學還記得萬有引力定律的公式是什么嗎？那我們是不是可以猜想電荷之間的作用力會不會與萬有引力具有相似的形式呢？三、推出庫倫定律事實上，不僅我們這樣猜想，許多科學家也這樣猜想過，但他們不僅僅停留在猜想的程度上，他們還做過許多實驗來驗證這個猜想，其中最成功的便是法國的學者庫倫，他通過前人的總結(jié)與自己實驗的結(jié)合，得出了庫侖定律：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。什么是點電荷？任何帶電體都有形狀和大小，其上的電荷也不會集中在一點上。當帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以致帶電體的形狀，大小及電荷分布狀況對它們的作用力的影響可以忽略時，這樣的帶電體就可以看做帶點的點，叫做點電荷?？梢钥闯觯c電荷是類似于我們曾經(jīng)學過的質(zhì)點，因此，也是一種理想化的模型。四、結(jié)語下節(jié)課老師將詳細介紹庫倫當初是如何通過