《库仑定律》优秀说课稿教案设计

导语：

　　样可以通过θ的变化来判断F电的变化。

　　定性实验结论：

　　电量q一定，距离r越小，偏角越大，作用力F越大。

　　距离r一定，电量q增加，偏角变大，作用力F越大;

　　实验条件：保持实验环境的干燥和无流动的空气

　　(二) 定量实验探究，结合物理学史，得出库仑定律：

　　提出问题：带电体间的作用力与距离及电荷量有怎样的定量关系呢?

　　根据我们的定性实验，电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。这隐约使我们猜想，电荷之间的作用力是否与万有引力具有相似的形式呢?

　　事实上，在很早以前，一些学者也是这样猜想的，卡文迪许和普利斯特等人都确信“平方反比”规律适用于电荷间的作用力。但是仅靠一些定性的实验，不能证明这样的结论。

　　而这一猜想被库伦所证实，库仑在探究三者之间的定量关系时，定量实验在当时遇到的三大困难：

　　① 带电体间作用力小，没有足够精密的测量仪器;怎样确定带电体间的作用力的数量关系?

　　② 没有电量的单位，无法比较电荷的多少;怎样确定电荷量的数量关系?

　　③ 带电体上电荷分布不清楚，难测电荷间距离。怎样测定电荷间的距离?

　　同学们，如果是你，你能想到怎样的方法来解决这些困难?

　　引导学生用类比的方法得出三大困难的对策：

　　卡文迪许扭称实验——库仑扭称实验，

　　对称性——等分电荷法，

　　质点——点电荷

　　①、放大思想：力很小，但力的作用效果(使悬丝扭转)可以比较明显。

　　②、转化思想：力的大小正比于悬丝扭转角，通过测定悬丝扭转角度倍数关系即可

　　得到力的倍数关系

　　③、均分思想：带电为Q的金属小球与完全相同的不带电金属小球相碰分开，每小球带电Q/2，同理可得Q/4、Q/8、Q/16等等电量的倍数关系(电荷在两个相同金属球之间等量分配)。课件演示电荷在相同的两个金属球间的等量分配。

　　④理想化模型思想：把带电金属小球看作点电荷(理想化模型)利用刻度尺间接测量距离。

　　点电荷：当带电体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做带电的点，叫点电荷。它是一个理想化模型，实际上点电荷不存在。 (与“质点”进行比较)

　　接下来引导学生观看库仑扭秤的实验视频与库仑当时的数据，总结规律。(观看视频)。

　　库伦在艰苦的条件下，联想到万有引力定律和卡文地许扭称实验，利用巧妙的库伦扭秤装置和方法，发现了库伦规律。通过刚才的展示过程让学生了解库仑探究的过程、思路、方法。你能用自己的语言总结出规律吗?

　　电荷间相互作用力与电荷间距离成平方反比关系，与电荷电量乘积成正比。

　　介绍：库仑扭称实验只能定量测出同种电荷间相互作用力，库仑还利用电单摆实验定量测出异种电荷间作用力大小。让学生体会库仑定律的完美。

　　二、 库仑定律：

　　内容：真空中两个点电荷间的作用力大小与两电荷量的乘积成正比，与电荷间的距离平方成反比;方向在它们的连线上。这个规律叫做库仑定律。

　　电荷间这种相互作用的电力叫做静电力或库仑力。

　　公式:

　　说明: F?kQ1Q2r2

　　①k为静电力常量, k=9.0×109N.m2/C2,其大小是用实验方法确定的。其单位是由公式中的F、Q、r的单位确定的，使用库仑定律计算时，各物理量的单位必须是：F：N，Q：C，r：m。.

　　② 库仑定律的适用条件：真空中，两个点电荷之间的相互作用。

　　让学生回答实际带电体可以看成点电荷的条件。

　　思考：当r趋向于0时，F趋向于无穷大吗?

　　③关于点电荷之间相互作用是引力还是斥力的表示方法，使用公式计算时，点电荷电量用绝对值代入公式进行计算，然后根据同性电荷相斥、异性电荷相吸判断方向。

　　④F是Q1与Q2之间的相互作用力，是Q1对Q2的作用力，也是Q2对Q1的作用力的大小，是一对作用力和反作用力，即大小相等方向相反。

　　⑤库仑力(静电力)是与重力，弹力，摩擦力并列的。