1、课课 时时 教教 案案 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
2、用力和什么有关系呢？ 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
3、转角度来比较力的大小 用相同的金属球来等分电荷 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 固定，易于确定与固定，易于确定与 A 球的距离；球的距离；A、 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
4、r qq k 静电力常量 k=9.0109N m2/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
5、趋近于零时，两电荷间的 作用力将变为无限大，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下列关于点电荷的说法中，正确的是：(
6、D ) A.点电荷就是体积很小的带电体 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
7、引力和库仑力的的大小关系。得出： ， 微观粒子间的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：
