最新新课标鲁科版3-1 选修三1.2《静电力 库伦定律》 教案3.doc
第一章第二节静电力库仑定律【教学目标】1、知识与技能(1)知道摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开；(2)知道电荷守恒定律；(3)知道什么是元电荷；(4)掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念。
理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量；(5)会用库仑定律的公式进行有关的计算。
2、过程与方法培养学生对实验的观察和分析的能力。
3、情感态度与价值观使学生学到抓住主要因素，忽略次要因素是物理学中研究问题的常用的科学方法。
【教学重点】库仑定律──真空中点电荷间作用力的大小的计算及方向的判定。
【教学难点】(1)物体带电的实质，电荷守恒；(2)真空中点电荷作用力为一对相互作用力，遵从牛顿第三定律。
【教学方法】实验法、类比法、讲授法。
【教具准备】有机玻璃棒两根、丝绸一块、细丝线一条、枕形导体两个、球形导体（均带绝缘柄）大小各一个。
【课时安排】1课时【教学过程】一、导入新课问题：初中学过自然界有几种电荷，它们间的相互作用如何？电荷的多少用什么表示？自然界只存在两种电荷，同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引.电荷的多少是用电荷量来表示。
问题：一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？如何使物体带电？不带电的物体内存在电荷，且存在等量正、负电荷，在物体内中和，对外不显电性。
用摩擦的方法可以使物体带电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电。
问题：摩擦起电的实质是什么？一个物体失去一些电子而带正电，另一个物体得到这些电子而带负电。
过渡语：在复习初中内容基础上，进一步再来看有没有别的方法使物体带电？电荷间相互作用的引力和斥力究竟和什么量有关，是何关系？今天这节课就来学习这些问题。
二、新课教学1、电荷电荷守恒(1)电荷①自然界中只存在两种电荷自然界中只存在两种电荷：正电荷，负电荷。
同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
②电荷量电荷的多少，叫做电荷量。
单位：库仑，简称库，符号是C。
1C＝1A·s。
通常正电荷的电荷量用正数表示，负电荷的电荷量用负数表示。
③使物体带电的方法及其实质a．摩擦起电用摩擦的方法可以使物体带电。
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电。
(介绍记忆的方法)在摩擦起电中，一个物体失去一些电子而带正电，另一个物体得到这些电子而带负电。
摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开。
演示：取两片吹塑纸，将一片放在可以灵活转动的支座上，用另一片靠近它，让学生观察有什么现象，然后用手摩擦这两片吹塑纸，再靠近，让学生观察发生的现象。
(不用手摩擦时它们没有作用，用手摩擦后它们互相排斥)演示：将一张薄纸，卷成筒状，将下端撕开成流苏状，用摩擦好的塑料制品去接触，发现流苏开始振动，象一只会跳舞的章鱼；(让学生讨论这些现象，运用初中所学来分析)摩擦起电的实质：不是创造了电荷，而是使自由电子从一个物体转移到另一个物体。
b．静电感应问题：是否有其他方法使物体带电？演示：取有绝缘支柱的两个不带电枕形导体A、B过的有机玻璃棒反复多次接触球形导体C，使之带正电。
将摩擦过的丝绸分别靠近A、B。
现象：A、B上的金属箔都张开了。
丝绸靠近B结论：B带正电，A带负电。
问题：如将A、B分开，再移走C，A、B带电情况如何？结论：A仍带负电，B仍带正电。
演示证明：将A、B分开，用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验，结论正确。
问题：将A、B接触，它们是否带电？这说明什么？结论：不带电，说明接触前A、B带等量异种电荷，接触后等量异种电荷中和。
演示证明：使A、B接触，仍用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验，学生回答正确。
问题：若先把C移走，再将A、B分开呢？结论：A、B不带电。
演示证明：把C移走，将A、B分开，用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验，学生回答正确。
问题：为什么？结论：因为将C移走，A上负电荷、B上正电荷不受C上电荷的作用，而使A、B 所带电荷重新恢复原状，在导体内中和而不带电。
(分析前面结论，总结，并投影)将电荷移近不带电的导体，可以使导体带电，这种现象叫做静电感应。
利用静电感应使物体带电，叫做感应起电。
总结：不仅摩擦起电可以使物体带电，静电感应也可使物体带电。
当带电球C移近不带电导体A、B时，导体上自由电子被吸引过来，使导体A、B 带上了等量的异种电荷。
静电感应的实质：不是创造了电荷，而是使电荷从物体的一部分转移到另一部分。
(2)电荷守恒定律使物体带电，不是创造了电荷，而是使物体中的正、负电荷分开。
电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量不变，这个结论叫做电荷守恒定律。
电荷守恒定律是物理学中重要的基本定律之一。
2、元电荷(1)元电荷电子和质子带有等量的异种电荷，电荷量e＝1.60×10－19C，经过大量实验证明，所有带电体的电荷量或者等于电荷量e或者是电荷量e的整数倍。
电子(或质子)的电荷量e，叫做元电荷。
e 的这个数值最早是美国科学家密立根用实验测得的。
(2)比荷电荷量Q 与质量m 之比，叫电荷的比荷。
电子电荷量e 和电子质量m e 之比，叫电子的比荷。
它也是一个常用的物理常量。
em e＝1.76×1011C/kg 3、库仑定律演示：把一个带正电的物体放在A 在P 1、P 2、P 3等位置，如右图。
现象：位置不同，偏角不同，且距离越近，偏角越大。
分析：偏角越大，说明小球所受电力越大，即两球距离越小，电力越大。
演示：将较大带电球放在同一位置，增大或减小其电荷量。
现象：带电量越大，偏角越大。
分析：带电量越大，电力越大。
(1)与电荷间相互作用力有关的因素①两电荷间距离：距离越近，电荷间相互作用力越大； ②两电荷电荷量：电荷量越大，电荷间相互作用力越大。
早在我国东汉时期已经掌握了电荷间相互作用的定性规律，定量讨论电荷间相互作用，则是两千年之后的法国物理学家库仑。
库仑做了大量实验，于1785年得出了库仑定律。
(2)点电荷实际的带电体都有一定的大小和形状，带电体的大小、形状及电荷的分布等因素都会影响电荷间的作用力。
在中学物理中，在一定条件下，可不考虑这些因素的影响，这时将带电体看作点电荷。
把带电体处理为点电荷的条件：当带电体的大小、形状及电荷的分布对相互作用力没有影响或影响可忽略不计时，可将带电体看作点电荷。
点电荷将实际的带电体抽象成一个带电的点，是一种理想模型，实际上是不存在的。
在实际情况中，带电体能否看作点电荷须具体问题具体分析，不能只从带电体本身的大小或带电量的多少来判断。
任一带电体都可看成是由许多点电荷组成的。
点电荷的概念类似质点的概念。
当带电体的线度比起相互作用的距离小很多，不考虑大小和电荷的具体分布时，带电体可视为点电荷。
(3)库仑定律①内容真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟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。
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。
②公式如果用Q1和Q2表示两个点电荷的电荷量，用r表示它们之间的距离，用F表示它们之间的相互作用力，则库仑定律的公式如下：F＝k Q 1 Q2 r2式中的k是个常量，叫做静电力常量。
F、Q1、Q2，r均取国际单位，由实验测得：k＝9.0×109N·m2/C2。
(介绍记忆的方法：“二重九”)③方向作用力的方向在它们的连线上，再根据同性相斥，异性相吸进一步确定。
④说明a．适用条件：真空(干燥的空气)、点电荷；b．计算时Q1、Q2仅取电荷量的绝对值，方向再判断。
c．各物理量均取国际制单位。
d．如果点电荷不止两个，点电荷受到的电力等于各点电荷独立作用时所受各力的矢量和。
e．在库仑定律中，当r→0时，两个电荷间的作用力F→∞，这是没有物理意义的。
因为这时的两个带电体已不能看作点电荷，不能直接用库仑定律来计算它们之间的相互作用力。
f．库仑定律和万有引力定律都遵从二次平方反比规律，人们至今还不能说明它们的这种相似性，物理学家还在继续研究，希望大家能学有所成，以后在这方面的研究有所突破。
但两者是有的。
两物体间的万有引力总是引力，两带电体的库仑力既有引力，也有斥力。
对于微观的带电粒子，它们间的库仑力要比万有引力大得多。
例题：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=9.1×10－31kg，质子的质量m2=1.67×10－27 kg，电子和质子的电荷量都是1.60×10－19C。
解析：电子和质子的静电力F1和万有引力F2分别是F 1＝kQ1Q2r2F2＝Gm1m2r2所以F 1 F 2＝kQ1Q2Gm1m2＝2.3×1039从例题中看出，电子和质子的静电引力F1是它们间万有引力F2的2.3×1039倍，正因如此，以后在研究带电微粒间相互作用时，经常忽略万有引力。
巩固练习(1)两个相同的均匀带电小球，分别带Q1＝1 C，Q2＝－2C，在真空中相距r且静止，相互作用的静电力为F.①今将Q1、Q2、r都加倍，问作用力变化？②只改变两电荷的电性，作用力如何？③只将r增大两倍，作用力如何？④将两个球接触一下后，仍放回原处，作用力如何？⑤接④题，为使两球接触后，静电力的大小不变，应如何放置两球？答：①作用力不变；②作用力不变；③作用力变为F/9，方向不变；④静电力的大小变为F8，方向由原来的相吸变为相斥；⑤将两带电体间的距离变为r8。
(2)两个相同的金属小球，一个带电Q1＝4.0×10－11C，另一个带电Q2＝－6.0×10－11C.①两球相距50 cm时，它们之间的静电力？②把两球接触，分开后使它们仍相距50 cm，它们之间的静电力？解：①两球相距50 cm时静电力大小：F＝k Q1Q2r2＝8.6×10－11N两球带异种电荷而相吸。
②两球接触后，部分电荷被中和，净电荷为－2.0×10－11C，因两球相同，分开后各带－1.0×10－11C的电荷量，故它们之间的静电力大小：F＇＝k Q1′Q2′r2＝3.6×10－12N两球带同种电荷而相斥。
三、小结通过本节课的学习，主要学习了以下几个问题：①使物体带电方法及实质：摩擦起电和静电感应都不是创造了电荷，而是使物体上正、负电荷分开；②电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，转移中电荷总量不变。
③库仑定律：适用条件：真空(干燥空气)中，点电荷；大小：F＝k Q1Q2r2Q1、Q2带电荷量的绝对值.方向：在两点电荷的连线上，同种相斥、异种相吸。
【板书设计】电荷库仑定律1、电荷电荷守恒(1)电荷①自然界中只存在两种电荷正电荷，负电荷。
鲁科版选修3《库仑定律》说课稿
鲁科版选修3《库仑定律》说课稿一、课程背景和教学目标1.1 课程背景《库仑定律》是高中物理选修3中的重要内容，属于静电学的基础知识。
通过学习《库仑定律》，学生可以了解电荷、电场及其相互作用的规律，进一步认识到电现象在日常生活和科技应用中的重要性。
1.2 教学目标鲁科版选修3《库仑定律》的教学目标主要包括：•理解电荷、电场和电荷间相互作用的基本概念；•掌握库仑定律的表达式和计算方法；•能够运用库仑定律解决与电荷、电场有关的问题；•培养学生观察、实验、推理和解决问题的能力。
二、教学内容和教学重难点2.1 教学内容本节课的主要内容包括：1.电荷的基本概念2.电场的引入和定义3.库仑定律的表达式和推导4.库仑定律的简单应用2.2 教学重点•理解电荷的概念和性质•掌握电场的引入和定义•理解库仑定律的表达式和推导过程2.3 教学难点•掌握库仑定律的应用，能够解决与电荷和电场有关的问题三、教学方法和教学手段3.1 教学方法本节课将采用以下教学方法：•讲授与演示相结合的教学方法，通过实验演示和具体例子帮助学生理解和掌握概念；•引导学生参与讨论和思考，激发学生的学习兴趣和主动性；•小组讨论和合作学习，培养学生的合作与交流能力。
3.2 教学手段教学手段主要包括以下几种：•实验演示：通过展示一些电荷和电场的实验现象，帮助学生理解相关概念；•多媒体展示：利用多媒体技术展示与电荷和电场有关的图片、视频等，提高教学效果；•小组讨论：将学生分成小组，让他们合作解决问题和讨论思路，培养团队合作意识。
四、教学过程安排4.1 导入环节通过展示一些与电荷和电场有关的图片或实验现象，引发学生对电荷和电场的好奇心和思考，导入本节课的内容。
4.2 知识讲授与实验演示4.2.1 电荷的基本概念•介绍电荷的基本性质：正、负电荷的定义和性质；•实验演示：利用摩擦法和接触法展示静电现象，引导学生观察和思考。
4.2.2 电场的引入和定义•引导学生思考电荷的相互作用力在空间中的传递方式；•引入电场的概念，定义电场强度和电场线；•实验演示：通过放置电荷和探针等实验，展示电场的分布。
最新鲁科版选修(3-1)第二节《静电力 库伦定律》教案
最新鲁科版选修(3-1)第二节《静电力库伦定律》教案优质课评选《库仑定律》教案第2节库仑定律教学目标（一）知识与技能1．通过演示实验,定性了解电荷之间的作用力大小与电荷量的多少及电荷之间距离大小的关系。
2．明确点电荷是个理想模型。
知道带电体简化为点电荷的条件,感悟科学研究中建立理想模型的重要意义。
3．知道库仑定律的文字表述及其公式表达。
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。
4.了解库仑扭秤实验。
（二）过程与方法教学方法演示归纳、自主探究。
（三）情感态度与价值观通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。
教学过程复习引入：谈谈现在你对电荷的认识。
使物体带电的方式：摩擦起电、接触带电、感应起电,无论哪种使物体带电的方式都不是创造电荷,总电荷量是守恒的；电荷间的相互作用：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用力和什么有关系呢？第2节库仑定律一、定性探究【演示实验】带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向．使同学通过观察分析出结论(参见课本图1.2－1)．点电荷的概念：（学生自学并类比质点）①点电荷同质点一样也是一个理想化模型——带电的几何点。
②若带电体间的距离比它们自身的尺寸大得多,以至带电体的形状和大小对库仑力的影响可以忽略不计,这样带电体就可以看作点。
【转化思想】对带电小球受力分析,寻找电荷间作用力的大小与悬线倾角α的关系F=mg tanα可见,可以从悬线倾角的大小反应力的大小。
【结论】○1将带电金属球靠近静电摆,观察静电摆与铅垂线的偏角,当增大金属球与静电摆的距离,观察摆角的变化。
○2用不带电的金属球与原来带电金属球接触,原来静电摆带电荷量减少,在观察静电摆与铅垂线的偏角大小如何变化。
【学生总结】电荷之间存在着相互作用力,力的大小与电量的大小、电荷间距离的大小有关,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。
【鲁科版】物理选修3-1全册教案
第1节静电现象及其微观解释【教学目的】（1）掌握两种电荷，了解摩擦起电和感应起电，定性了解自然界仅有的两种电荷间的作用特点（2）了解静电现象及其在生产和生活中的运用（3）了解电荷守恒规律。
能用原子结构和电荷守恒规律解释静电现象【教学重点】感应起电的方法和原理/电荷守恒定律【教学难点】感应起电的原理——运用电场有关知识，分析、推理出实验现象的成因【教学媒体】1. 实验器材：有机玻璃棒、丝绸、碎纸片、毛皮、橡胶棒、验电器、AB筒，摩擦起电机2. 课件：视频——静电使长发飘起来；文档——人身静电高达七八千伏【来源：《新民晚报》】【教学安排】【新课导入】演示摩擦起电机的人造闪电（激发学生的兴趣），让学生分析原因。
这是一种静电现象，我们不少同学觉得电既神秘又危险，对电存在很多错误的认识，甚至觉得带电就不能碰。
其实不然，播放视频——静电使长发飘起来。
反之在某节目中主持人说电流电死人大约要1A 左右，其实只要几个mA就能电死人了。
所以作为现代生活在电器时代的我们更要好好学习电学。
因为这不仅是常识，还是生存的能力。
人类从很早就认识了磁现象和电现象，例如我国在战国末期就发现了磁铁矿有吸引铁的现象。
在东汉初年就有带电的琥珀吸引轻小物体的文字记载，但是人类对电磁现象的系统研究却是在欧洲文艺复兴之后才逐渐开展起来的，到十九世纪才建立了完整的电磁理论。
电磁学及其应用对人类的影响十分巨大，在电磁学研究基础上发展起来的电能生产和利用，是历史上的一次技术革命，是人类改造世界能力的飞跃，打开了电气化时代的大门。
工农业生产、交通、通讯、国防、科学研究和日常生活都离不开电。
在当前出现的新技术中，起带头作用的是在电磁学研究基础上发展起来的微电子技术和电子计算机。
它们被广泛应用于各种新技术领域，给人们的生产和生活带来了深刻的变化。
为了正确地利用电，就必须懂得电的知识。
在初中我们学过一些电的知识，现在再进一步较深入地学习。
【新课内容】(二) 研究两种电荷及摩擦起电的成因（主要是回顾初中的知识）1. 实验一：用橡胶棒与毛皮摩擦后，放于碎纸片附近观察橡胶棒吸引碎纸片情况。
静电力 库仑定律-鲁科版选修3-1教案
静电力库仑定律-鲁科版选修3-1教案一、教学目标1.了解静电力的概念及相关现象；2.熟悉库仑定律的公式及应用方法；3.掌握静电荷的计算方法；4.培养学生观察、实验、推理和探究的能力。
二、教学重难点重点：库仑定律的公式及应用方法；难点：实验体验静电现象。
三、教学内容及时间安排教学内容时间安排备注静电力及相关现象20分钟库仑定律的公式20分钟库仑定律的实验40分钟静电荷的计算方法10分钟四、教学过程及教师示范1. 引入请学生观察下列实验现象：将橡皮筋缠绕在两个相邻的晾衣架上，然后将其中一个晾衣架用手旋转一下，再放开手，观察晾衣架之间发生了什么现象。
2. 学习静电荷的概念及相关现象观察到实验现象后，教师要求学生猜测是什么原因引起了这个现象。
再进一步介绍电荷的概念，物体可以带正电荷或者负电荷。
同样电荷相斥，异电荷相吸。
3. 学习库仑定律的公式学习完静电荷的概念后，介绍庫倫定律，即：兩個帶電物體之间的静电力F，与它们的电荷量q1和q2成正比，与它们之间的距离r的平方成反比。
庫倫定律公式为：F = k * (q1 * q2) / r^2其中，k称为庫倫常量，数值约为9 x 10^9 N · m2/C2。
4. 学习库仑定律的应用方法应用庫倫定律计算物体之间的静电相互作用力，首先需要了解电荷量、物体之间的距离和庫倫常量的概念。
可以用下列公式计算两个物体距离r：r = √[(x2-x1)^2 + (y2-y1)^2 + (z2-z1)^2]计算静电力的公式为：F = k * (q1 * q2) / r^2层层引导，让学生掌握公式计算的方法。
5. 库仑定律的实验请同学到实验室，用摆盘测静电力实验器探究库仑定律。
先将充电夹子连接充电器与实验器的同名电极上，并让实验器两个充电夹子的充电金属棒之间的距离为1cm，即放置在实验器的面积标准器上，固定好实验器。
然后将两个充电金属棒打上相同的电荷，调整位置，使两充电金属棒之间的距离从1cm以1cm的距离逐渐增加，测量不同距离电荷球间的相互作用力。
《库仑定律》教案
《库仑定律》教案《库仑定律》教案「篇一」一、任务分析本节课使用的课本是人民教育出版社出版的高中物理选修3-1。
本节课的内容是第一章第二节库仑定律。
本节内容的核心是库仑定律，它是静电学的第一个实验定律，是学习电场强度的基础，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相互作用的规律，为整个电磁学奠定了基础，因此在本章中具有很重要的地位。
在学习本节课的内容之前，学生已经具有质点的理想化模型的思维方法，知道两轻质小带电体因相互作用而吸引或排斥。
育才中学是一所扶贫寄宿制学校，学生大多数来自宁南山区。
他们缺乏自主动手能力，合作探究的意识，交流评估的习惯。
因此，在教学中教师要适时的鼓励和引导。
本节课的教学内容的主线有两条，第一条为知识层面上的，首先通过“演示”栏目中“探究影响电荷间相互作用力的因素”的定性实验导入。
在此基础上，展示库仑定律建立的历史背景。
掌握真空中点电荷之间相互作用的规律即库仑定律;第二条为方法层面上的，即研究多个量之间关系的方法，间接测量一些不易测量的物理量的方法，及研究物理问题的其他基本方法。
体会控制变量法、理想模型法、类比法在物理学中的重要性。
二、教学目标1.知识与技能(1)了解电荷间的相互作用力规律，掌握库仑定律的内容及其应用。
(2)通过演示实验，先定性了解电荷间的相互作用力，进而明确库仑定律及适用条件。
2.过程与方法，情感、态度与价值观(1)通过观察演示实验，概括出电荷间的作用规律。
培养学生观察、分析、概括能力。
(2)通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。
(3)体会研究物理问题的一些常用方法，如控制变量法、理想模型法、类比法等。
三、重点和难点重点：电荷间相互作用力与距离、电荷量的关系。
难点：库仑定律的内容、适用条件就应用。
四、教学资源1.视频片段：库仑扭秤2.演示实验：探究影响电荷间相互作用力的因素的实验3.课件：PPT幻灯片五、设计思路根据新课程改革的理念与目标，要求重视发挥学生学习的主体性，在学习过程中丰富学生的体验，让学生在教师的指导下亲自去观察、实验、分析、归纳、应用等，在参与体验的基础上学习知识与方法，培养科学精神和科学态度。
高中物理 《静电力 库仑定律》教案 鲁科版选修3-1
第2节 静电力 库仑定律 （2课时）【教学目的】（1）知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。
（2）了解两种电荷间的作用规律，掌握库仑定律的内容及其应用。
【教学重点】掌握真空中点电荷间作用力大小的计算及方向的判定——库仑定律【教学难点】真空中点电荷间作用力为一对相互作用力，遵从牛顿第三定律【教学媒体】演示实验：有机玻璃棒、丝绸、碎纸片、毛皮、橡胶棒、铝箔包好的草球、表面光滑洁净的绝缘导体、绝缘性好的丝线、绝缘性好的支架、铁架台。
课件：库仑扭秤实验模拟动画。
【教学安排】【新课导入】从上节课我们学习到同种电荷相吸引，异种电荷相排斥，这种静电荷之间的相互作用叫做静电力。
力有大小、方向和作用点三要素，我们今天就来具体学习一下静电力的特点。
【新课内容】1. 静电力的三要素的探究/点电荷模型（1） 静电力的作用点——作用在电荷上，如果电荷相对于物体不能自由移动，则所有电荷受力的合力就是带电体的受力（可视为作用在物体的电荷中心上，怎么找电荷的中心呢？——如果形状规则的物体所带电荷又是均匀分布的话，电荷中心可看作在物体的几何中心上。
如：右图1为一均匀带电的环性物体，其电荷可看集中在圆心处）（2） 静电力的方向——沿着两电荷的连线。
（3） 静电力的大小（电荷A 对B 与B 对A 的力等大反向，与所带电荷多少无关） i. 猜想：可能与哪些因素有关，说出猜测的理由？（与电荷所带电量有关，电量越大，力越大，理由——放电导致电量减小后，验电器的金箔张角减小说明斥力减小；也与电荷间的距离有关，带电物体靠近时才能吸引轻小物体，离的远时吸不起来）ii. 定性实验：如图2，先把表面光滑洁净的绝缘导体放在A 处，然后把铝箔包好的草球系在丝线下，分别用丝绸摩擦过的玻璃棒给导体和草球带上正电，把草球先后挂在P 1、P 2、P 3的位置，带电小球受到A 的作用力的大小可以通过丝线对竖直方向的偏角大小显示出来。
观察实验发现带电小球在P 1、P 2、P 3 各点受到的A 的作用力依次减小；再增大丝线下端带电小球的电量，观察实验发现，在同一位置小球受到的A 的作用力增大了。
物理：-1.2《静电力-库仑定律》课件(鲁科版选修3-1)
鲁科版高中物理选修3-1第2节静电力__库仑定律.docx
高中物理学习材料桑水制作第2节静电力__库仑定律1. 点电荷：带电体本身的线度比相互之间的距离小得多，带电体的形状、大小对它们之间的相互作用力的影响以。
2．库仑定律：真空中两个点电荷之间的相互作用力F 的大小，跟它们的电荷量Q 1、Q 2的乘积成正比，跟它们的距离r 的二次方成反比；作用力的方向沿着它们的连线。
同种电荷相斥、异种电荷相吸。
公式：F ＝k Q 1Q 2r 2，k ＝9.0×109N ·m 2/C 23．静电力叠加原理：任一带电体受多个带电体作用，其所受静电力合力，就是这几个力的矢量和。
静电力与点电荷模型[自学教材]1．静电力(1)定义：电荷间的相互作用力，也叫库仑力。
(2)影响静电力大小的因素：两带电体的形状、大小、电荷量、电荷分布、二者间的距离等。
2．点电荷(1)物理学上把本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体叫做点电荷。
(2)两个带电体能否视为点电荷，要看它们本身的线度是否比它们之间的距离小得多，而不是看物体本身有多大。
[重点诠释]1．带电体看做点电荷的条件(1)带电体能否看做点电荷，要看它们本身的线度是否比它们之间的距离小得多。
即使是两个比较大的带电体，只要它们之间的距离足够大，也可以视为点电荷。
(2)带电体能否看做点电荷是相对于具体问题而言的，只要在测量精度要求的范围内，带电体的形状及大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，带电体就可视为点电荷。
2．对元电荷、点电荷的区分(1)元电荷是最小的电荷量，用e表示，e＝1.6×10－19C，任何一个带电体的电量都是元电荷的整数倍。
(2)点电荷是一个理想化的模型，实际并不存在，类似于力学中的质点，可以有质量，其电荷量是元电荷的整数倍。
1．下列关于点电荷的说法中，正确的是( )A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷B．体积很大的带电体一定不是点电荷C．当两个带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看成点电荷D．任何带电体，都可看成电荷全部集中于几何中心的点电荷解析：一个带电体能否看成点电荷，不在于其大小或形状，而是取决于其大小和形状对所研究的问题的影响。
静电力 库仑定律
2020-2021学年鲁科版选修3－1 学案1.2 静电力 库仑定律【学习素养·目标】物理观念：1.知道点电荷的概念.2.理解库仑定律的内容、公式及适用条件． 科学探究：经历探究实验过程，得出电荷间作用力与电荷量及电荷间距离的定性关系．科学思维：1.通过抽象概括建立点电荷这种理想化模型. 2. 进一步了解控制变量法在实验中的作用. 3. 3.会用库仑定律进行有关的计算．重难点：库仑定律和库仑力,关于库仑定律的理解与应用.［学习要点］一、静电力与点电荷模型 1．静电力(1)定义：电荷间的相互作用力，也叫库仑力．(2)影响静电力大小的因素：两带电体的形状、大小、电荷量、电荷分布、两者间的距离等．2．点电荷(1)定义：当带电体本身的大小比它与其他带电体之间的距离小得多，以至于其形状、大小及电荷分布等因素对它与其他带电体之间相互作用的影响可以忽略，这样的带电体称为点电荷．(2)．特点：只有电荷量、没有大小的几何点． 二．库仑定律：(1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力F 的大小，与它们的电荷量Q 1、Q 2的乘积成正比，与它们的距离r 的二次方成反比；作用力的方向沿着它们的连线．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．库仑定律是电磁学的基本定律之一。
(2)．表达式：F ＝kQ 1Q 2r 2，其中k 为静电力常量．如果各物理量单位都采用国际单位制，则k ＝9.0×109 N ·m 2/C 2.(3)．库仑定律的适用条件：真空中的静止点电荷．(4)．静电力的叠加原理：对于两个以上的点电荷，其中每一个点电荷所受的总的静电力，等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和．三．静电力与万有引力的比较［重难点的理解］一．对点电荷的理解1.点电荷是理想化模型只有电荷量，没有大小、形状的理想化的模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在．2．带电体看成点电荷的条件如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响很小，就可以忽略形状、大小等次要因素，只保留对问题有关键作用的电荷量，带电体就能看成点电荷．3．元电荷与点电荷(1)元电荷是一个电子或一个质子所带电荷量的绝对值，是电荷量的最小单位．(2)点电荷只是不考虑带电体的大小和形状，是带电个体，其带电荷量可以很大也可以很小，但它一定是一个元电荷的整数倍．二．对库仑定律的理解及应用1.库仑定律的适用条件：(1)真空；(2)静止点电荷．这两个条件都是理想化的，在空气中库仑定律也近似成立．2．两个点电荷间的库仑力(1)真空中两个静止点电荷间相互作用力的大小只跟两个电荷的电荷量及间距有关，跟它们的周围是否存在其他电荷无关．(2)两个电荷之间的库仑力同样遵守牛顿第三定律，与两个电荷的性质、带电荷多少均无关，即作用力与反作用力总是等大、反向．3．多个点电荷的库仑力如果一个点电荷同时受到另外两个或多个点电荷的作用力，总的库仑力等于其他点电荷单独存在时对该点电荷作用力的矢量和．4．两个带电球体间的库仑力(1)两个规则的均匀带电球体，相距比较远时，可以看成点电荷，也适用库仑定律，球心间的距离就是二者的距离．(2)两个规则的带电金属球体相距比较近时，不能被看成点电荷，此时两带电球体之间的作用距离会随电荷的分布发生改变．如图甲所示，若带同种电荷，由于排斥而作用距离变大，此时F＜k q1q2r2；如图乙所示，若带异种电荷，由于吸引而作用距离变小，此时F＞k q1q2r2.甲乙【典例1】2019年1月11日1时11分，我国在西昌卫星发射中心成功发射“中星2D”卫星，卫星升空过程中由于与大气摩擦产生了大量的静电，如果这些静电没有被及时导走，下列情况中升空后的“中星2D”能被视为点电荷的是( ) A．研究“中星2D”卫星与距其1 m处的一个带电微粒之间的静电力B．研究“中星2D”卫星与地球(带负电)之间的静电力C．任何情况下都可视为点电荷D．任何情况下都不可视为点电荷B[由带电体可看作点电荷的条件，研究“中星2D”卫星与距其1 m处的一个带电微粒之间的静电力时，“中星2D”卫星的大小不能忽略不计，不能视为点电荷，故A错误；研究“中星2D”卫星与地球(带负电)之间的静电力，“中星2D”卫星的大小可以忽略不计，能视为点电荷，B正确；结合A、B选项可知，带电体能否看作点电荷，由所研究问题的性质决定，与带电体自身大小及形状无关，故C、D错误．]【典例2】(多选)要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍，下列方法中可行的是( )A．每个点电荷的电荷量都增大到原来的4倍，点电荷间的距离变为原来的2倍B．保持点电荷的电荷量不变，使两个点电荷间的距离增大到原来的2倍C．使一个点电荷的电荷量加倍，另一个点电荷的电荷量保持不变，同时将两个点电荷间的距离减小为原来的1 2D．保持点电荷的电荷量不变，将两个点电荷间的距离减小到原来的1 2AD[库仑力公式F＝k Q1Q2r2，每个点电荷的电荷量都增大到原来的4倍，点电荷间的距离变为原来的2倍，则库仑力为F1＝k 4Q1·4Q22r2＝4F，A项正确；保持点电荷的电荷量不变，使两个点电荷间的距离增大到原来的2倍，则库仑力为F2＝k Q1Q22r2＝14F，B项错误；使一个点电荷的电荷量加倍，另一个点电荷的电荷量保持不变，同时将两个点电荷间的距离减小为原来的12，则库仑力为F3＝k2Q1·Q2⎝⎛⎭⎪⎫r22＝8F，C项错误；保持点电荷的电荷量不变，将两个点电荷间的距离减小到原来的12，库仑力为F4＝kQ1Q2⎝⎛⎭⎪⎫r22＝4F，所以D项正确．]求解库仑力的基本步骤(1)明确研究对象Q1、Q2，特别是电性和电荷量的关系．(2)明确Q1、Q2之间的距离r.(3)根据库仑定律F＝k Q1Q2r2列方程．(4)根据同种电荷相斥，异种电荷相吸确定库仑力的方向．【典例3】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，A与B间和B与C间的距离均为L，A球带电荷量为Q A＝8q，B球带电荷量为Q B ＝q.若小球C上加一水平向右的恒力F，恰好使A、B、C三小球保持相对静止，求：(1)外力F的大小；(2)C球所带电荷量Q C；(3)历时t后，恒力F对系统共做了多少功？[解析](1)、(2)因为A、B、C三球保持相对静止，故有相同的状态，对它们整体进行研究，由牛顿第二定律有：F＝3ma.对A球分析，可知C球电性应与A球和B球相异，则有：k QCQA2L2－kQAQBL2＝ma对B球分析，有：k QCQBL2＋kQAQBL2＝ma 解得Q C＝16q，F＝72kq2L2.(3)F对系统做功W＝Fs 位移s＝12at2 解得W＝864k2q4mL4t2.[答案](1)72kq2L2(2)16q(3)864k2q4mL4t2练习：1．下列关于点电荷的说法中正确的是( )A.当带电体间的距离远大于带电体尺寸时可以将带电体看成点电荷B.一切带电体都可以看成点电荷C.只有带电体的体积很小时才能看成点电荷D.只有放入真空中的带电体才能看成点电荷2．真空中两个点电荷间相互作用的库仑力( )A．是一对作用力和反作用力B．与点电荷的电荷量成正比，电荷量大的点电荷受力大，电荷量小的点电荷受力小C．当第三个点电荷移近它们时，力的大小和方向会发生变化D．当两个点电荷的距离趋近于零时，库仑力趋近于无限大3．两个分别带有电荷量－Q和＋4Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为12r，则两球间库仑力的大小为( )A．9F B.94F C.43F D．12F4．把质量为m的带负电小球A，用绝缘细绳悬挂，若将带电荷量为Q的带正电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距r时，绳与竖直方向成α角．试求：(1)A球受到的绳子拉力多大？(2)A球带电荷量是多少？参考答案：1.A 当带电体间的距离远大于带电体尺寸时,带电体大小对它们间的相互作用力的影响可忽略时,可以看成点电荷,故A正确;带电体是否可以看作点电荷是由研究问题的性质决定,与自身大小、形状无具体关系,故B、C、D错误。
鲁科版高中物理选修(3-1)-1.2《静电力库仑定律》参考教案1
1.2库仑定律（第一课时）【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。
带电气球使易拉罐滚动课堂活动：迷你实验——看谁能赢（如图所示）。
给气球充气后，在头发上摩擦，然后将气球靠近水平桌面上平放的一只空易拉罐，易拉罐便会被气球吸引过来。
然后进行一场比赛，用两只气球去争夺一只易拉罐，看谁能赢。
通过实验，学生对带电体的特性有了直接的了解。
解释：上面的实验中，气球与头发摩擦后带电，当带电的气球靠近易拉罐时，由于静电感应，空易拉罐靠近气球的一侧带上了和气球相反的电荷，远离气球的一侧带上和气球相同的电荷。
由于电荷间的相互作用，虽然二者没有直接的接触，带点气球仍然拉动了空易拉罐。
提问:既然空易拉罐两侧带有相反的电荷，气球为什么还能拉动空易拉罐呢？电荷间的相互作用力究竟与那些因素有关？引导学生回答:两个带电体之间的相互作用与带电体的形状、大小、电荷量、电荷分布、二者之间的距离等因素。
类比质点的概念，引入点电荷的定义。
点电荷（理想模型）当两个带电体本身的大小比它们之间的距离小得多，带电体的形状、大小及电荷分布状况等因素对带电体间的相互作用力的影响很小，可忽略不计时，主要的影响因素是带电体之间的距离和它们的电荷量。