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1、库仑定律 说课人：孙瑜,说教材,一、教材分析 1.在教材中的地位和作用 库仑定律是教材选修3-1第一章第一节的内容，本单元的教学核心是库仑定律，它既是电荷间相互作用的基本规律，又是学习电场强度的基础。因此，对本单元教学中的电荷间相互作用，不仅要求学生定性知道，而且通过库仑定律的教学还要求定量计算，这对于后面课程中理解电场和点电荷场强公式有积极的作用。,2.重点和难点,难点： 库仑定律的应用。,重点： 库仑定律及其适用条件。,二、教学目标,1.知识与技能目标 （1）掌握库仑定律，知道点电荷概念 （2）会用库仑定律进行相关计算 （3）知道库仑扭秤实验原理,2.过程与方法 （1）体会物理学中建立理想
2、模型的方法 （2）了解库仑扭秤实验中运用的控制变量法,3.情感态度与价值观 体会科学探索的喜悦与艰辛，培养探索、实验能力。,说教法,学情分析 在初中，学生已经学过了电荷间相互作用规律，对同种电荷间相互排斥，异种电荷间相互吸引已有初步的了解。学生的这种储备为这节课的教学带来方便，因此教学中抓住了这一特点，突出电荷间相互作用力与哪些因素有关的过程。而且学生已具备了一定的探究能力、逻辑思维能力及推理演算能力。所以在教学中老师要通过演示实验等手段引导学生通过观察、思考，来发现和解决一些问题。,教法,根据本节课的教材特点和学生的实际情况，我采用的是提问诱导和讲授相结合的方法。 （1）本课进行中教师将通过
3、提问，诱导学生积极思考，自主探索并发现电荷间相互作用的定量规律。 （2）讲授就是通过图片展示、动画演示等多媒体手段，把探究电荷间相互作用与距离、电量定量关系的过程变得形象化、生动化、立体化， 学法：学生以演示实验为载体，主动探究，互相协作，分析讨论，实现由学会到会学的转变，摆脱单纯讲授理论的刻板方式，使学生能够积极参与到探究的过程中来，也可以激发学生的学习兴趣。,教学过程设计,教学过程设计思路：设置问题导入课题演示实验得到定性结论介绍得到定量结果库伦扭秤实验库伦定律及适用条件库仑定律相关例题、联系小结和作业,导入,?,我们知道同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引，那么有一个问题，电荷排斥或吸引说
4、明它们之间存在一种作用，那么它们之间的作用力的强弱和说明因素有关呢？,演示实验：,结论：距离越远，电荷间作用力越小。,演示实验二：,结论：电荷量越大，作用力越强；反之，电荷量越小，作用力越弱。,通过上面两个演示实验，得到了 电荷间作用力与R、Q的定性关系 ，那么如何定量的确定它们的关 系呢？下面我们看一下物理学家 库仑设计的扭秤，并演示一下实 验过程：,知识背景介绍库仑扭秤实验,结构示意图：,实验原理： 在细金属丝下悬挂一根秤杆，它的一端有一小球A，另一端有平衡体P，在A旁还置有另一与它一样大小的固定小球B。为了研究带电体之间的作用力，先使A、B各带一定的电荷，这时秤杆会因A端受力而偏转。转动
5、悬丝上端的悬钮，使小球回到原来位置。这时悬丝的扭力矩等于施于小球A上电力的力矩。,通过介绍这个物理学历史上的这个著名实验，我希望学生了解物理学家进行科学研究的真实过程，从中感受物理学研究问题、探索新知的思想和具体方法，引导学生进入科学研究的门庭。,1、F与r的关系(Q不变）,2、F与Q的关系（r不变）,结论：,综合结论:,式中的k是比例系数，叫做静电力常量。通过实验测定其值为:,库仑定律,1.内容： 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。,2.表达式：,3.适用条件： 点电荷 真空,4.对于点电荷的理解： 库仑定律的使用条
6、件之一是点电荷，点电荷在自然界中并不是 真实存在的，这一点与质点类似，它们都是理想化物理模型， 是对客观存在的实物的一种合理抽象，做这种抽象的目的是为 了研究问题的方便。,当两个带电体距离比较远，即相距距离比带电体尺寸大得多的时候，电量的分布对于两物体的库仑力的影响非常微弱，这时可以认为电量集中于带电体的几何中心，即认为带电体是点电荷，所以点电荷本质上是一种理想化的抽象，是物理学处理问题的一种方法，是忽略次要因素，突出主要因素的一种科学方法，其目的在于便捷地解决问题。,例题1：半径为r的两个带电金属小球，球心相距3r，每个小球带电量都是+q，设这两个小球间的静电力大小为F，则下列式子中正确的是
7、 A. B. C. D.,习题2.光滑绝缘水平面上，两个相同的小球带有等量同种电荷，用轻质绝缘弹簧相连静止时弹簧伸长量为x1；若使两小球的带电量都减半，再次静止时弹簧伸长量为x2下列结论正确的是 A.x2=x1/2 B.x2=x1/4 C.x2x1/4 D.x2x1/4,习题1.关于点电荷的下列说法中正确的是： A .真正的点电荷是不存在的 B .点电荷是一种理想模型 C .足够小的电荷就是点电荷 D .一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计,例题2：真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A、B(均可看作点电荷），分别固定在两处
8、，两球间静电力为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开，此时A、B球间的静电力变为多大？若再使A、B间距离增大为原来的2倍，则它们间静电力又为多大？,解析：C与A接触，C、A平分电量，A电量变为原来的 ，然后C与B接触，先中和再平分，B电量变为原来的 ，所以静电力变为 ；若距离增大为2倍，则静电力变为原来的,习题3.大小相同的两个金属小球A、B带有等量电荷，相隔一定距离时，两球间的库仑引力大小为F，现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球，先后与A、B两个小球接触后再移开，这时A、B两球间的 库仑力大小 A.一定是F/8 B.一定是F/4 C.可能是3F/8 D
9、.可能是3F/4,例题4.真空中有两个点电荷，电荷量分别是q1=5103，q2=2102C，它们距15cm。现引入第三个点电荷，试求在下列两种情况下，第三个点电荷的电荷量、电性和位置。 （1）欲使第三个点电荷处于静止状态 （2）欲使三个点电荷都处于静止状态,习题4.如图1所示，真空中有三个同种点电荷Q1、Q2和Q3，它们 固定在一条直线上，电荷量均为Q=4.01012C，求Q2所 受的静电力的大小和方向。,图1,例题5.真空中有三个点电荷，它们固定在变长为50CM的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+2 C,求它们所受的库仑力。,解析：Q3共受F1和F2两个力的作用，Q1=Q2=Q3=Q，
10、相互间的距离 r 都相同, 所以,F1=F2=K,=0.144 N,根据平行四边形定则，合力是:,合力的方向沿Q1与Q2连线的垂直平分线向外.,例题6.如图所示，两个带电小球A、B分别用细丝线悬吊在同一点O，静止后两小球在同一水平线上，丝线与竖直方向的夹角分别为、 ()，关于两小球的质量m1 、m2和带电量q1 、q2，下列说法中正确的是,A.一定有m1q2 C.可能有m1=m2， q1=q2 D.可能有m1m2， q1=q2,习题7.如图所示，两根细丝线悬挂两个质量相同的小球A、B当A、B不带电时，静止后上、下两根丝线上的拉力大小分别为TA、TB使A、B带等量同种电荷时，静止后上、下两根丝线
11、上的拉力大小分别为T / A、T / B下列结论正确的是,A.T/A=TA ，T / B T B B.T/A=TA ，T/B T B D.T/A TA ，T/B TB,例题8.如图所示，质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平直槽上，AB间和BC间的距离均为L已知A球带电量为QA=8q，B球带电量为QB=q，若在C球上施加一个水平向右的恒力F，恰好能使A、B、C三个小球保持相对静止，共同向右加速运动。求：拉力F的大小C球的带电量QC,1.库仑定律 2.库仑定律适用条件 3.点电荷理想化物理模型 4.库仑定律几种典型问题,作业：回顾本节课例题及对应练习，并完成以下题目。同步训练P56 T1、T4、T6、T7。,小结：,课后反思： 根据本节课的进程，哪些内容学生接受起来比较轻松，哪部分内容有些难度，学生尚不能完全消化，哪些例题与考点契合度好，值得保留，哪些与内容衔接有问题，需调整改进，所以这些都应在课下做好记录、整理，为以后课程改进做好准备工作。,谢谢观看，请提出宝贵意见。,
