染雾库仑定律教案 篇一
库仑定律教案
引言：
库仑定律是电磁学中的基本定律之一，描述了电荷之间的相互作用力。它是物理学家库仑在18世纪末提出的，被广泛应用于电学和电磁学的研究中。本教案将介绍库仑定律的基本原理和应用，并设计了一些实验活动来帮助学生更好地理解和掌握这一定律。
一、库仑定律的基本原理
1.1 电荷和电场
- 电荷是物质的基本属性，可以分为正电荷和负电荷。
- 电场是由电荷产生的力场，描述了电荷对周围空间的影响。
1.2 库仑定律的表达式
- 库仑定律的数学表达式为：F = k * (|q1 * q2| / r^2)，其中F是电荷之间的相互作用力，k是库仑常数，q1和q2分别是两个电荷的电量，r是它们之间的距离。
二、库仑定律的应用
2.1 电荷之间的相互作用力
- 根据库仑定律，电荷之间的相互作用力与它们的电量大小成正比，与它们之间的距离的平方成反比。当电荷之间的距离减小时，相互作用力增大；当电荷之间的距离增大时，相互作用力减小。
2.2 电场的应用
- 根据库仑定律，可以计算出电荷在电场中受到的力。电场力的方向与电场强度的方向相同，大小与电荷大小成正比。
三、实验活动设计
3.1 实验一：测量电荷之间的相互作用力
- 使用一个电子秤和两个带电的物体，测量它们之间的相互作用力。
- 改变物体之间的距离，观察相互作用力的变化。
3.2 实验二：探究电荷在电场中的受力情况
- 利用一个电场仪器，产生一个均匀的电场。
- 在电场中放置一个带电物体，观察它受到的力的情况。
- 改变带电物体的电量和电场的强度，观察力的变化。
结论：
通过学习库仑定律的基本原理和应用，学生可以更好地理解电荷之间的相互作用力和电场的概念。通过实验活动的设计，学生可以亲自进行实验观察和数据收集，提高他们的实验技能和科学思维能力。这将有助于学生更深入地理解库仑定律，并将其应用于实际生活和工程领域中。
库仑定律教案 篇二
库仑定律教案
引言：
库仑定律是电磁学中的重要定律，它描述了电荷之间的相互作用力。学生通过学习库仑定律，可以了解电磁学的基本概念和原理，并能够应用于实际问题的解决。本教案将介绍库仑定律的推导过程和具体应用，并设计了一些问题和练习来帮助学生巩固所学知识。
一、库仑定律的推导过程
1.1 库仑定律的基本假设
- 假设电荷是点电荷，大小为q，电场中的电荷为Q，距离为r。
- 假设电荷之间的相互作用力方向与它们之间的连线方向一致。
1.2 库仑定律的推导
- 根据库仑定律的基本假设，可以得出电荷之间的相互作用力与它们之间的距离的平方成反比。
- 应用牛顿第三定律，可以推导出库仑定律的数学表达式。
二、库仑定律的应用
2.1 计算电荷之间的相互作用力
- 根据库仑定律的数学表达式，可以计算出电荷之间的相互作用力。
- 根据相互作用力的大小和方向，可以判断电荷之间的排斥或吸引关系。
2.2 计算电荷在电场中的受力
- 根据库仑定律和电场的定义，可以计算出电荷在电场中受到的力。
- 根据受力的方向和大小，可以判断电荷在电场中的运动状态。
三、问题和练习设计
3.1 问题：两个点电荷之间的相互作用力
- 给定两个点电荷的电量和距离，计算它们之间的相互作用力。
- 分析相互作用力的大小和方向。
3.2 练习：电场中的电荷受力情况
- 给定一个电场和一个带电物体，计算它在电场中受到的力。
- 分析受力的方向和大小，判断物体在电场中的运动状态。
结论：
通过学习库仑定律的推导过程和应用，学生可以更深入地理解电磁学的基本概念和原理。通过问题和练习的设计，学生可以巩固所学知识，并提高他们的问题解决能力和思维能力。这将有助于学生更好地应用库仑定律解决实际问题，并为他们进一步学习电磁学和相关领域打下坚实的基础。
库仑定律教案 篇三
一、教学目标
1.明确点电荷是梦想实验模型以及带电体视为点电荷的条件;掌握库仑定律资料及表达式;掌握对两电荷间相互作用的探究过程。
2.经过本节课的学习，体会科学研究中的梦想模型法。
3.经过静电力与万有引力定律的比较，体会自然规律的多样性与统一性。
二、教学重难点
【重点】库仑定律的理解与应用。
【难点】库仑定律的探究过程。
三、教学过程
环节一：新课导入
复习导入：万有引力定律
提问：结合之前学习的资料，万有引力的研究对象
学生：两个质点之间的引力作用;
继续提问：两个电荷间作用力大小的影响因素是否与万有引力相似
引出本节课课题——库仑定律。
环节二：新课讲授
(一)库仑力大小的影响因素
(1)猜想——类比推理
教师提问：结合万有引力的资料对电荷间相互作用力的影响因素进行猜想
学生：点电荷之间的作用力有可能与点电荷之间的距离以及电荷的带电量有关。
(2)实验原理——控制变量法
教师追问：如何经过实验的方法进行验证
学生：研究多种变量时借助控制变量法进行实验探究。
(3)演示实验——间接测量法
教师多媒体演示：带电小球靠近悬挂在丝线上的带同种电荷的泡沫小球的实验。并提问学生如何根据所展示的实验仪器确定电荷间作用力的大小。
学生：转换的思想，将作用力的大小转化为小球的偏转角度。
教师提问：实验中要改变的量为
学生：距离或电荷带电量不一样时小球的偏转角度。
教师进行演示实验并请学生总结影响因素。
(二)库伦定律
(1)库仑定律资料
教师结合多媒体展示给学生讲解物理学史中库伦对静电力规律的探索。
并指导学生经过对课本的阅读找出库仑定律的资料进行分享。
(2)库仑定律的条件
教师：结合上述的实验过程推测库伦定律的适用条件。
学生：小球可类比为之前所学的点电荷的概念，并最终参考为静止时小球的偏转角度，猜测条件为静止的点电荷。
教师肯定其发言并补充静止的条件。
(三)扭成实验
(1)库伦扭杆实验
教师：库仑定律所得出的物理量间的定量关系是如何测量的其难点可能是什么并提醒学生能够参照之前所学的卡文迪许扭称实验。
学生：偏转量很小不宜测量，可用放大转换法。
教师经过多媒体介绍库伦扭杆实验，经过动画演示让学生发现探究力与距离的关系。
学生定性分析后让学生阅读课本找到比例系数为静电力常量和其单位。
(四)库仑力与万有引力大小关系
教师：结合导入课题时的问题以及两种力的比例系数，猜测万有引力与库仑力的大小关系。
学生：一般情景下，库仑力远远大于万有引力。
环节三：巩固提高
练习：经过课后练习题的形式让学生进行库仑力和万有引力的计算并进行比较，体会万有引力和库仑力的大小关系。
环节四：小结作业
小结：师生共同总结本节课的相关知识点。
作业：思考库仑力是否能够使用机械力的合成与分解方法。
四、板书设计
（略）
库仑定律教案 篇四
任务分析
本课使用的教材是人民教育出版社出版的高中物理选修3-1。本课的资料是第一章和第二节库仑定律。本节的核心是库仑定律，它是静电学的第一个实验定律，是研究电场强度的基础，是电磁学的基本定律，也是物理学的基本定律之一。库仑定律阐明了带电体之间的相互作用规律，为整个电磁学奠定了基础，所以在本章中起着重要的作用。
在学习本课资料之前，学生已经具备了粒子梦想化模型的思维方法，并且明白两个轻而小的带电体经过相互作用而被吸引或排斥。
育才中学是一所扶贫寄宿学校，大部分学生来自宁夏南部。他们缺乏自我操作本事、合作探究意识和交流评价习惯。所以，教师应当在教学中给予及时的鼓励和指导。
这节课的教学资料有两条主线。第一个是知识层面。首先，经过“演示”栏中“探索影响电荷间相互作用的因素”的定性实验进行介绍。在此基础上，展示了库仑定律的历史背景。掌握真空中点电荷之间的相互作用规律，即库仑定律；第二个是方法层面，即研究多个量之间关系的方法，间接测量某个物理量的方法
(1)了解电荷间相互作用力的规律，掌握库仑定律的资料和应用。
(2)经过演示实验，我们首先定性地理解电荷之间的相互作用力，然后定义库仑
法律和适用条件。
2.过程与方法、情感、态度与价值观(1)经过观察和演示实验，总结出电荷之间的相互作用规律。培养学生的观察、分析和概括本事。
(2)经过静电力与万有引力的比较，体验自然规律的多样性和统一性。(3)体验一些研究物理问题的常用方法，如控制变量法、梦想模型法、类比法等。
三、重点和难点
重点：电荷之间的相互作用力与电荷的距离和数量之间的关系。
难点：应用库仑定律的资料和适用条件。
第四，教学资源
1.视频剪辑：库仑扭转平衡
2.演示实验：探索影响电荷间相互作用力因素的实验
3.课件：PPT幻灯片
V.设计理念
根据新课程改革的理念和目标，要求充分发挥学生学习的主体性，丰富学生在学习过程中的体验，让学生在教师的指导下观察、实验、分析、总结和应用自我，在参与体验的基础上学习知识和方法，培养科学精神和态度。
在本课中，用《三国志吴书》中写的“琥珀不带烂芥末”和手摇静电传感器来演示放电现象，并将其引入新课，为课堂实验做必要的准备。
让学生在教师的指导下，经过观察演示实验现象，猜测影响带电体间相互作用力的因素。
教师适时启发和引导学生制定F与R、F与q定性探究的实验方案。经过演示实验对F与R、F与q的关系进行定性研究。然后，经过比较万有引力，结合类比法和库仑对电荷间相互作用力的探索，引入库仑扭转平衡实验，得出库仑定律。
本文回顾了人类探索电荷间相互作用力的历史，并进行相应的人文教育。利用现有的实验设备，让学生参与开发实验，验证F与R2成反比，并进行实验验证。
六，教学过程
1.教学的主要环节
这门课主要分为四个环节：
第一个链接场景引入了两个电荷之间的强大交互作用。第二个环节，经过猜想、学生的定性实验进行定性探究，得出两个电荷之间的力和距离与电荷之间的关系。
在第三个环节中，作者经过比较引力并结合前人研究的历史背景，定量地探讨了库仑定律及其适用条件。
第四步是经过简单的例子巩固库仑定律的应用。
2.教学流程图
3.教学过程描述
(1)情景：《三国志吴书》写道“琥珀不带烂芥末”，手摇静电传感器演示了放电现象，并引入了新的一课
(2)活动一经过实验现象启发学生根据已有的知识猜测哪些因素与两个电荷之间的作用力有关，并经过讨论得出两个电荷之间的作用力与距离和电荷数量有关的结论。在此基础上，引导学生制定研究计划和组织小组实验，对上述猜想进行定性探索，并经过每个小组对实验中观察到的现象进行分析和交流。
(3)活动经过以往的研究历史，并与万有引力相比较，用控制变量的方法定量研究了两个电荷之间的相互作用力与电荷的距离和数量之间的关系。经过讨论，得出库仑定律。
(4)活动三经过常识和现有知识讨论库仑定律公式的适用条件。
(5)经过简单的例子巩固对库仑定律的理解，并根据库伦力的计算公式比较微观粒子之间的引力和库伦力的大小。
库仑定律教案 篇五
(1)教材分析：
库仑定律不仅仅是电荷相互作用的基本定律，也是学习电场强度和电势差概念的基础。这也是本章的重点，要求学生不仅仅要定性地了解，还要定量地理解和应用。对于库仑定律，教材从学生已有的知识出发，采用定性实验，然后得出结论。库仑定律是研究电场强度和电势差概念的基础，也是本章的重点。展示库仑定律的资料和库仑发现这必须律的过程，并强调其条件和意义。
(2)学术条件分析：
两种电荷及其相互作用，电荷的概念，带电的知识，万有引力定律和卡文迪什扭转平衡实验都是学生们学的。本节的重点是做好定性实验，让学生清楚地了解实验探究的过程。
(三)教学目标：
1、知识和技能：
(1)经过定性实验探究和理论探究，了解库仑定律建立的过程。
(2)库仑定律的资料、公式和适用条件，掌握库仑定律。
2.过程和方法
(1)经过定性实验，培养学生观察和总结的本事，理解库仑扭转平衡实验。
(2)经过建立点电荷模型，实现了梦想化模型的.方法。
3.情感态度和价值观
(1)培养与他人交流合作的本事，提高理论联系实际的意识。
(2)了解人类认识电荷之间相互作用的历史过程，培养学生对科学的好奇心，体验探索自然规律的艰辛和欢乐。
(4)教学重点和难点：
教学重点：库仑定律及其理解和应用
教学难点：库仑定律的实验探索
教学难点突破措施：定性实验探究与定量实验录像和理论探究相结合。
(5)教学工具：
多媒体课件、毛皮、橡胶棒、气球、玻璃棒、丝绸、易拉罐、泡沫球、铁架。
(6)教学过程：
引入新课程
演示实验：当橡胶棒和玻璃棒相互摩擦并靠近罐子时会发生什么？
(罐子被橡胶棒和玻璃棒吸引并滚动。既然电荷之间有相互作用，什么因素与电荷之间相互作用力的大小有关？
新课教学：
首先，经过实验探索电荷间作用力的决定因素
(a)定性实验调查：
探索1:影响电荷间相互作用力的因素
猜想：电荷之间的相互作用力可能与距离、电荷量、带电体形状等有关。
如何在实验中进行定性研究？
(1)你认为实验中应当采用什么方法来研究电荷间的相互作用力和可能的因素之间的关系？
学生：控制变量法。
(2)请阅读课本。如果你想比较这个力的大小，有什么方法能够直观地显示出来？学生：比较悬挂线的偏转角
组织学生根据现有设备设计可能的实验方案。
(3)你想选择什么实验设备？
球形导体、两个自制细线泡沫球、铁架、橡胶棒、毛皮和气球。
(4)实验前，想想：如何改变带电体的电荷。
(5)实验探究步骤：
引导学生了解实验的具体步骤：
两个泡沫球A和B都很薄，其中一个与一个摩擦带电的橡胶棒接触，然后球A与球B接触，细线偏离垂直方向一个角度。
坚持电量q不变，研究相互作用力f与距离R的关系.
逐渐将泡沫球b移离a，并观察偏转角。
坚持距离r不变，研究相互作用力f与电荷q之间的关系。
然后将橡胶棒与球A接触，增加球A的力量，观察偏转角；
(6)学生的实验和观察记录并得出结论：
先画出力图，如果B对A的力是水平的，那么F=1
(二)定量实验探索，结合物理学史，得出库仑定律：
提出这样一个问题：带电体之间的力与距离和电荷量之间的定量关系是什么？
根据我们的定性实验，电荷之间的力随着电荷的增加而增加，随着距离的增加而减小。这使我们模糊地怀疑电荷之间的力是否具有类似于重力的形式。
事实上，很久以前，一些学者也猜到了这一点。卡文迪什和普利斯特确信“平方反比”定律适用于电荷之间的力。然而，仅有一些定性实验不能证明这一结论。
库仑证实了这一推测。当库仑探索三者之间的定量关系时，当时的定量实验遇到了三大困难：
(1)带电体之间的力很小，没有精确的测量仪器；如何确定带电体间力的定量关系？
没有电的单位，也不可能比较电荷的数量；如何确定电荷的定量关系？
带电体上的电荷分布不清楚，难以测量电荷之间的距离。如何测量电荷之间的距离？
同学们，如果是你，你能想到什么方法来解决这些困难？
引导学生经过类比得出三个难点对策：
卡文迪什扭转试验——库仑扭转试验，
对称——等电荷法，
粒子——的点电荷
放大思维：力很小，但力的效果(扭曲悬丝)能够很明显。
(2)变换思想：力与悬丝的扭转角成正比，能够经过测量悬丝扭转角的倍数关系得到
得到力的多重关系
等分的概念：一个带Q的金属球与一个相同的不带电荷的金属球碰撞，每个球带Q2。同样，能够得到Q4、Q8、Q16等的倍数关系(电荷在两个相同的金属球之间均匀分布)。课件演示了两个相同的金属球之间电荷的均匀分布。
梦想化模型思想：将带电金属球作为点电荷(梦想化模型)，用标尺间接测量距离。
点电荷：当带电体之间的距离远大于它们自身的尺寸，从而能够忽略带电体的形状和电荷分布对它们之间作用力的影响时，这种带电体能够视为带电点，称为点电荷。这是一个梦想化的模型，事实上，点电荷并不存在。(与“粒子”比较)
接下来，引导学生观看库仑扭秤的实验视频和库仑当时的数据，并总结规律。(观看视频)。
在困难的条件下，库仑把万有引力定律和卡尔文的扭转平衡实验联系起来，并利用巧妙的库仑扭转平衡装置和方法发现了库仑定律。经过刚才的演示过程，让学生了解库仑探究的过程、思路和方法。你能用自我的语言总结这些规则吗？
电荷之间的相互作用力与电荷之间的距离成反比，与电荷和电的乘积成正比。
引言：库仑扭摆试验只能定量测量同一电荷之间的相互作用力，库仑扭摆试验也能够定量测量不一样电荷之间的相互作用力。让学生体验库仑定律的完美。
第二，库仑定律：
资料：真空中两点电荷之间的力与两个电荷的乘积成正比，与电荷之间距离的平方成反比；方向在他们的连接上。这个定律叫做库仑定律。
电荷之间的这种相互作用称为静电力或库伦力。
公式：
解释：华氏度？kQ1Q2r2
k为静电力常数，k=9.0109nm2C2，其大小由实验方法确定。单位由公式中的f、q和r的单位决定。当使用库仑定律时，每个物理量的单位必须是：f:n，q:c，r:m。
库仑定律的适用条件：真空中两点电荷的相互作用。
让学生回答实际带电体可视为点电荷的条件。
思考：当R趋向于0时，F趋向于无穷大吗？
(3)关于吸引或排斥的表达方法
F是Q1和Q2之间的相互作用力，Q1和Q2之间的作用力，Q2和Q1之间的作用力大小，是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反。
库伦力(静电力)与重力、弹性和摩擦力并列。
任何带电体都能够看作是由许多点电荷组成的。所以，已知带电体上的电荷分布，带电体间静电力的大小和方向就能够根据库仑定律和力合成定律计算出来。
3.库仑定律与重力定律的比较
例1:众所周知，氢核(质子)的质量m2为1.6710-27千克，电子的质量m1为9.110-31千克，电子和质子的电荷为1.6010-19C，氢原子中电子和质子之间的最短距离为5.310-11米。试比较氢原子中氢核和电子之间的库伦力和引力。(课件播放问题解决过程)
摘要：
(1)应用库仑定律时，能够直接用绝对值代替电气符号，最终确定方向；计算证明，万有引力远小于库伦力。将来研究微观带电粒子的相互作用力时，
重力通常能够忽略不计。
当讨论：来比较库仑定律和万有引力定律(异同)时，你有什么感受？如何理解自然规律的多样性和统一性？
两个或两个以上点电荷对某个点电荷施加的力等于每个点电荷单独对该电荷施加的力的矢量和。
例2真空中有三个点电荷，它们固定在边长为50厘米的等边三角形的三个顶点上。每个点电荷为210-6C，计算它们各自的库伦力。
摘要：选择研究对象，绘制应力图，用库仑定律和平行四边形法则求解。
整合练习：
两个相同的均匀带电球体，Q1=1，Q2=-2，彼此分开，仍然在真空中，相互作用的库仑力为f
(1)今日，Q1、Q2和r都加倍了，并且要求改变作用力。
(2)仅改变两个电荷的电学性质，作用力是什么？
(3)当R只增加两倍时，作用力是多少？
(4)在接触两个球之后，它们仍然被放回原位。作用力是什么？
(5)如果两个球接触后库伦力不变，如何放置它们？课堂总结：
你今日学到了什么？请学生总结本节资料。
作业：课本中的练习2和3。
(七)黑板设计：
第二节库仑定律
1.库仑定律
2.公式F
？kQ1Q2
r2
3.适用条件：真空中点电荷之间的相互作用
(1)点收费
(2)k的物理意义
库仑定律教案 篇六
一、教材分析
1、库仑定律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不仅仅要求学生定性明白，并且还要求定量了解和应用。
2、展示库仑定律的资料和库仑发现这必须律的过程，并强调该定律的条件和远大意义。
二教学目标
(一)知识与技能
1、理解库仑定律的含义和表达式，明白静电常量。了解库仑定律的适用条件，学习用库仑定律解决简单的问题。
2、渗透梦想化思想，培养由实际问题进行简化抽象思维建立物理模型的力。
(二)过程与方法
经过认识科学家在了解自然的过程中常用的科学方法，培养学生善用类比方法、梦想化方法、实验方法等物理学习方法。(三)情感态度与价值观
经过对库仑定律探究过程的讨论，使学生掌握科学的探究方法，激发学生对科学的热
三、教学重难点
(一)重点
对库仑定律的理解
(二)难点
对库仑定律发现过程的探讨。
四、学情分析
学生在高一已经学习了万有引力的基本知识，为过渡到本节的学习起着铺垫作用，学生已具备了必须的探究本事、逻辑思维本事及推理演算本事。能在教师指导下经过观察、思考，发现一些问题和解决问题
五、课前准备
学生准备展示学案上预习的情景，教师准备必要的课件
六、教学方法
比较库仑定律与万有引力定律的异同。
七、课时安排
1课时
八、教学过程
1、教师演示1、1-6的实验。
2、学生注意观察小球偏角的变化以及引起这一变化的原因。
3、经过对实验现象的定性分析得到：电荷之间的作用力随电荷量的增大而增大，随距离的增大而减小。
4、法国物理学家库仑，用实验研究了电荷间相互作用的电力，这就是库仑定律。
资料：真空中的两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
表达式：k叫静电力常量，k=9109Nm2C2。
5、介绍点电荷：
①不研究大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷。
②点电荷是一种梦想化模型。
③介绍把带电体处理为点电荷的条件：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，带电体的形状和大小对相互作用力的影响能够忽略不计时。
6、任意带电体所受的力能够看作是多个点电荷所受力的合力。
7、库仑定律与万有引力定律(计算下题)
试比较电子和质子间的静电引力和万有引力。已知电子的质量m1=9、1010-31kg，质子的质量m2=1、6710-27kg，电子和质子的电荷量都是1.6010-19C。
分析：这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解。
解：电子和质子间的静电引力和万有引力分别是：
(回答思考与讨论)能够看出：万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处;它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力。其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多，所以在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要研究静电力，万有引力虽然存在，但相比之下十分小，所以可忽略不计。
九、板书设计
1库仑定律
a、资料：真空中的两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
b、表达式：
2、点电荷
a、不研究大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷。
b、点电荷是一种梦想化模型。
c、介绍把带电体处理为点电荷的条件：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，带电体的形状和大小对相互作用力的影响能够忽略不计时。
十、教学反思
1、为突破重难点应讲清库仑定律及适用条件，说明库仑力贴合力的特征，遵守牛顿第三定律。
2、为定性演示库仑定律，应使带电小球表面光滑，防止尖端放电，支架应选绝缘性能好的，空气要干燥。
3、说清K的单位由公式中各量单位确定，其数值则由实验确定。
