1.2库仑定律 教案
【教学目标】
1、 定性认识库仑力(静电力)与什么有关
2、 知道库伦扭秤实验
3、 理解理想模型:点电荷,感悟科学研究中建立理想模型的重要意义
4、 理解库伦定律的文字表述及其公式表达
5、 通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性和统一性
【教材分析】
本节内容的核心是库伦定律,它阐明了带电体相互作用的规律,为整个电磁学奠定了基础。因此整节课的教学围绕库伦定律展开。从定性探究到定量探究。由于中学阶段完成库伦定律的实验探究比较有难度,在教学中采用视频和实物定性研究向结合的方式,尽量让学生了解和经历实验的过程,使得到的结果更具有说服力。
【教学过程】
复习引入:用三种起电方式和电荷间的相互作用解释静电铃的原理。
人们对电荷的认识是通过研究并认识电荷间的相互作用而获得的。沿袭牛顿对力的定义,将电荷间的相互作用力成为库仑力或静电力。这个力就是我们这节课要研究的核心问题。
一、 库仑力
静止电荷之间的相互作用,称为静电力或库仑力。
二、 探究影响电荷间相互作用的因素
1、猜想:库伦力可能与带电体的电荷量和两者之间的距离有关
2、实验验证
①实验装置(如右图所示):引导学生从研究目的出发,设计实验装置,使实验装置能实现预期的作用。
②观察现象:(结合视频演示)
改变小球电量和两小球间距离,观察小球偏离竖直方向的夹角大小,对应于两球间静电力的大小。
③实验结果:电荷之间的作用力随电荷量增大而增大,随距离的增大而减小(定性)。
三、 库伦定律
1、库伦定律: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,与它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上
2、表达式
3、库伦定律的说明:
①适用范围:
A.点电荷(理想模型)
当带电体间距离比它们自身的大小大很多,当带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们间作用力的影响可忽略不计时,可将其看做有电荷量的点(R《r)
B.均匀带电球体或球壳对其外部点电荷的作用,r是两球心间的距离
C.公式不适用于r→0的情况
②k:比例系数,称为静电力常量。
A. 国际单位:
静电力常量是一个与带电体周围介质有关的量