9.2 库伦定律 教案

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1、第第 九九 单元单元 第第 2 2 案案 总第总第 2 2 案案 课题：课题： 9.2 库仑定律（约 2 课时） 【教学目标与核心素养】【教学目标与核心素养】 1知道点电荷的概念，理解并掌握库仑定律 2会用库仑定律进行有关计算 3渗透理想化方法，培养学生简化抽象建模能力 4掌握控制变量的科学研究方法 【教学重点教学重点】 1库仑定律及应用 【教学难点】【教学难点】 1控制变量法研究库仑力的相关因素 2库仑定律的应用 【教学过程教学过程】 一、电荷之间的作用力一、电荷之间的作用力 1 1实验探究实验探究 定性探究 问题：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢

2、？ 猜想、设计实验：课本 P6 结论：一是与 电荷电量 有关； 二是与 两电荷间的距离 有关。 定性验证：定性验证： 如右图，分别改变Q、q的电量，看倾角怎样变化？结论： Q或q增大或 减小，倾角均变化，Q增大，F增大。 改变两带电体的距离，倾角也变化，r 增大，F减小。 二、库仑的实验二、库仑的实验 1研究电荷间作用力的困难 电力较小，没有直接测量力的工具 没有量度电荷量的单位，无法测量电荷量 任意带电体上的电荷分布难以确定，因而无法确定相互作用的电荷间的距离 阅读课本 P7内容：介绍库仑扭秤实验（扭秤是库仑发明于 1784 年） 2解决方法： 利用扭丝的旋转角度来比较力的大小 用相同的金属

3、球来等分电荷 理想化模型，将带电体当做点电荷来处理 补充：小球补充：小球 C C 固定，易于确定与固定，易于确定与 A A 球的距离；球的距离；A A、B B两球一个带电一个两球一个带电一个 不带电，不带电的球起平衡作用；小球体积和质量小不带电，不带电的球起平衡作用；小球体积和质量小些好。些好。 3研究方法： 控制变量法 。 F与r的关系 F与q的关系 4实验技巧：小量放大 电量的确定（均分电量） 5库仑定律 内容：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 公式：F= 2 21 r qq k 静电力常量k=9.0

4、10 9Nm2/C2 方向：连线上：同性相斥，异性相吸。 点电荷：当带电体之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 况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电 体可以看作带电 的点，叫作点电荷。 点电荷是一个理想化的模型，实际生活中并不存在。 理解： 适用条件：真空中（空气中近似成立）的点电荷（模型）。 理解：两带电量相同的钢球，相距较近，且位置不变，如果带同种电荷时静电力为 F1，带带异种电荷时静电力为 F2，比较 F1、F2的大小关系。 思考：从库仑定律的公式F = 2 21 r qq k看出，当两个电荷间的距离趋近于零时，两电 荷间的作用力将变为无限

5、大， 这种说法正确吗？为什么？ （适用于点电荷， 距离很近时， 带电体不能看作点电荷，需要用积分进行计算，不会变成无限大） 应用公式计算库仑力的大小时，只将其电量的绝对值代入，先计算出力的大小，再根 据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引来判断库仑力的方向。 应注意统一单位，因为静电力常量 922 9 10 N m /kC 是国际单位制中的单位。 静电力也是一种“性质力”，同样具有力的共性。 如果一点电荷同时受到另外两个点电荷的作用力，这两个力遵循力的合成法则，根据 平行四边形 定则，可求出这个点电荷受到的合力。 例例 1 1下列关于点电荷的说法中，正确的是：( D ) A.点电荷就是体积很小的

6、带电体 B.点电荷就是体积和带电量都很小的带电体 C.由F=k2 21 r qq 可知，当两电荷间距离r0 时，F D.静电力常量的数值是由实验得出的 库仑定律与万有引力定律的比较：库仑定律与万有引力定律的比较： 定律 共同点 区别 影响大小的因 素 万有引 力定律 与距离的 二次方成反 比 ; 有 一 个常量。 与两个物体 m 和 r 、 有关，只有 引 力 m1，m2，r 库仑定 律 与两个物体 q 和 r 有 关，有 引 力，也有 斥 力 Q1，Q2，r 三三、静电力的计算静电力的计算 学生阅读教材 P8例题 1，练习本上完成，比较万有引力和库仑力的的大小关系。得 出： ， 微观粒子间的

7、万有引力远小于库仑力。 因此， 在研究微观带电粒子的相互作用时， 可以把万有引力忽略。 引导学生思考：如和求解两个以上电荷间的作用力？阅读教材 P9内容。得出：如果 存在两个以上点电荷，那么，每个点电荷都要受到其他所有点电荷对它的作用力。两个 或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力 的矢量和。 完成课本例题 2. 例例 2 2相距L的固定点电荷A、B的带电量分别为+4Q和-Q，要引入第三个点电荷C，使 点电荷C处于平衡状态，求电荷C的电量和放置的位置。 变式：两弹性小球放在光滑绝缘水平面上，带电量分别为Q和-5Q，两球从图示位置由 静止释放后，当再次回到图示位置时A球的加速度为释放时的多少倍？ 小结： 作业：