《库仑定律》教案.pdf

1.21.2库仑定律库仑定律一教材版本一教材版本人民教育出版社，普通高中课程标准实验教科书物理选修 3-1二教学目标二教学目标1理解库仑定律，明确定律的内容及适用条件；2领会“观察电相互作用现象、建立点电荷模型、推测电力作用的决定因素并进行实验验证”的物理学研究方法。三重、难点分析三重、难点分析本节重点一是库仑定律的得出，之二是库仑定律的内容及适用条件。本节的难点是进行定量静电实验的稳定性。四教学实验器材四教学实验器材自制扭转形变教具、自制定量探究库仑定律实验装置、电子起电机等五教学过程设计五教学过程设计教学过程1科学问题的提出教师活动（1）演示实验：探究影响带电体间相互作用力的因素学生活动设计意图提出问题，引发思考明确影响带电体间作用力的因素。会在复杂问题中抓住主要矛盾，建立简化模型进行研究观察实验，思考并讨论问题：影响带电体间相互作用力的因素有哪些？rq1、q2F带电体的大小和形状思考并回答带电体上的电荷分布问题：看来带电体之间的相互作结合问 题的 结用力的问题还很复杂，它不仅跟果进行 初步建 模带电体间的距离 r、带电量 q1、简化q2有关，还会受到带电体自身的形状和大小、电荷分布等因素影响。怎样简化一下这些因素，方便我们进行定量的实验研究呢？-1-（2）建立“点电荷”模型当带电体间的距离比它们自身的尺寸大得多，以致带电体的形状、大小、电荷分布等对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做“点电荷”。问题：通过问题简化，我们引入了点电荷的理想模型来研究。利用什么工具去测出电荷间的相互作用力 F 的大小？2库仑定律的实验探究（2）库仑定律的实验探究领会物 理学研 究中理想 模型的 运用思考渗透物理学研究中理想模型的运用；明确实际带电体在什么情况下能近似看成点电荷理解实 验装置 的a 介绍实验装置与注意事项工作原理b 分组探究两球电荷量 q1、q2一先观察 教师演 示实验并 帮助教 师定时，F 与 r 之间的关系记录数据各利用 Excel 处理数据并得出结论然后分组实验，组进行合作探究再进行 实验数 据分析（3）结合自制形变教具，简要介绍了解库 仑扭秤 的精妙设计库仑的实验及库仑扭秤观察演示实验（4）检验 Fq1q2的假设-2-师生进行实验探究介绍利用 Excel 处理实验数据简要介绍检验前辈物理学家的理论假设3库仑定律库仑定律：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。（1）适用条件：真空、静止、点电荷（2）量化关系：Fk阅读，思考并 讨论，从适用条件、量化关系、作用力方向三 个方面 来理解库仑定律q1q22r静电力常量：k=9109Nm2/C2（3）作用力方向4习题已知氢核（质子）的质量是 1.671027 kg，电子的质量是 9.11031kg，在氢原子内它们之间的最短距离为 5.31011m。试比较氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力的数量级大小。（k=9109Nm2/C2，G=6.671011Nm2/kg2，e=1.610-19C，）问题：这样的结果可以给我们哪些启示？（在涉及微观粒子的研究中，电磁相互作用比万有引力相互作用要大得多，可以忽略万有引力作用）练习观察、思考突出本节的知识重点明确定律的适用条件知道根据点电荷间相互作用力计算一般带电体间相互作用力的思路运用定律解决实际问题引导学生建立这样的观点：在涉及微观粒子的研究中，电磁相互作用比万有引力相互作用要大得多，可以忽略万有引力作用。5课后思考课后思考题：从公式上看，当两个带电体之间的距离趋近于零时，似乎它们之间的作用力将变得无穷大，这种想法对不对？为什么？（这种情况下，两个带电体不能再看成点电荷）课后思考再次明确“点电荷”的条件。-3-