新课程教学设计 探究电荷相互作用规律
电荷与电场实验教案理解电荷间的相互作用
电荷与电场实验教案理解电荷间的相互作用本教案旨在通过实验帮助学生理解电荷与电场的基本概念以及它们之间的相互作用。
通过实际操作，学生将能够观察和记录电荷间相互作用的现象，并通过分析实验数据来揭示电场的特性。
以下是教案的步骤及具体要求。
实验目的：通过实验观察和理解电荷与电场之间的相互作用。
实验材料：1. 两个带电体（一个正电荷，一个负电荷）；2. 电荷计（或电场计）；3. 导线；4. 电源。
实验步骤：1. 实验前准备准备好实验材料，并确保实验环境安全。
2. 实验设定安装电荷计，并将其连接到电源上。
确保电荷计能够正常工作。
3. 实验观察将正电荷和负电荷放置在一定距离的位置上，并开启电源。
观察电荷之间的相互作用，并记录实验过程中的现象。
4. 数据记录记录实验中观察到的现象，包括电荷之间的引力或斥力的大小和方向。
5. 分析数据根据实验数据，思考电荷之间相互作用的原因，并分析电场在其中的作用。
6. 结论与讨论总结实验结果，结合理论知识解释电荷之间的相互作用原理。
让学生展开讨论，加深对电荷与电场之间关系的理解。
拓展思考：1. 尝试使用不同大小和类型的电荷进行实验，观察其对电场的影响。
2. 探索电荷与电场强度之间的关系，尝试找出它们之间的规律。
对于本教案而言，通过实验让学生亲自观察和记录电荷间的相互作用现象，能够让他们更深入地理解电荷与电场之间的关系。
通过分析实验数据，学生将能够揭示电场的特性，并从中获得更具体的认识。
这种实践性的学习方法有助于学生对理论知识的巩固和应用，提高他们的学习兴趣和科学思维能力。
学案2. 探究电荷相互作用规律(一)
学案2: 探究电荷相互作用规律(一）班组姓名：组评：学习目标：1、知道点电荷的概念，理解库仑定律的内容、公式及适用条件。
2、知道静电力合成仍遵守平行四边形定则3、会解决静电场中物体的平衡问题学习重点：理解库仑定律的公式的内容，掌握简单的应用学习难点：会解决静电场中物体的平衡问题自主学习：1、“点电荷”是相对而言的，只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略，带电体就可以看作点电荷．严格地说点电荷是一个，实际上是不存在的。
2、库仑定律：库仑在前人的基础上得出：两个之间的相互作用力，与它们电荷量的成正比，与它们的距离的成反比，作用力的方向在它们的上。
表达式；其中K叫，大小为3、适用条件为：真空中的静止点电荷。
4、万用引力公式为，其中G为，大小为。
r为。
基础夯实：1、关于库仑定律的公式及点电荷，下列说法中正确的是：（）A当真空中的两个点电荷间的距离r→∞时，它们之间的静电力F→0B当两个点电荷之间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律不适用。
C只有体积很小的带电体才可以看作点电荷D带电体间的距离比它们本身的大小大得多，其大小和体积可以忽略，带电体可视为点电荷。
2、真空中的两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果保持它们之间的距离不变，把它们的带电量都增大到原来的n倍，则它们之间的静电力为；如果保持带电量不变，将距离增大到原来的n倍，则它们之间的静电力为；如果使每个点电荷的带电量都增加原来的n倍，同时距离减小到原来的1/n，则它们间的静电力为。
3、真空中有两个相同的带电金属小球A和B，相距为r，带电量分别为q和2q，它们之间相互作用力的大小为F．有一个不带电的金属球C，大小跟A、B相同，当C跟A、B小球各接触一次后拿开，再将A、B间距离变为2r，那么A、B间的作用力的大小可为：（） A．3F/64 B．0 C．3F/82 D．3F/164、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、每个点电荷的带电量都增大到原来的2倍电荷间的距离不变。
选修3-1 第一章第二节 电荷相互作用规律教学设计
1.教学设计作业模板
定性实验演示观察与思考
教师演示实验过程。
（图1-8）
学生观察实验现象，思考问题：决定电荷相互作用的因素有哪些？
观察实验现象，通过合作讨论得出结论。
库伦发现规律的过程介绍
介绍研究电荷间相互作用力存在的三大困难，以及库伦是怎样解决这些困难的，并通过分析数据得出库伦定律。
学生自己阅读教材第12-13页。
让学生体会到库伦在定量研究过程中遇到困难时，他的科学思想，方法，及所具有的毅力和精神。
上海科技教育出版社高中物理选修3-1第一章第二节电荷相互作用规律
姓名
张辉
单位
宝鸡市凤翔县凤翔中学
课型
听说课
课时
1
教学对象
高二学生
是否采用多媒体
多媒体演示库伦扭秤原理
一、教材分析
本节课讲述的是点电荷、电荷间的相互作用，重点在于了解点电荷这种理想模型对于研究问题的作用，理解库仑定律并能熟练应用。这节教材基础性强，点电荷的概念比较抽象，在建立概念前要使抽象问题具体化，电荷间的相互作用对应的演示实验尽可能演示，让学生观察并得到电荷间的作用力影响因素，从而推出库仑定律，课本中介绍了库伦定律的公式，而且关于这方面的计算也很多，所以关于公式的理解还是要给学生多举例子多分析。
教学方法:实验探究，合作讨论，教师讲解。
四、教学目标
1.知识与能力：
（1）掌握库仑定律及点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达。
静电场·电荷的相互作用·教案
教案：静电场·电荷的相互作用一、教学目标1. 让学生了解电荷的基本概念，掌握正电荷和负电荷的定义。
2. 让学生了解电荷之间的相互作用规律，掌握库仑定律。
3. 让学生了解静电场的概念，掌握静电场强度的计算方法。
二、教学内容1. 电荷的基本概念：正电荷、负电荷。
2. 电荷之间的相互作用：库仑定律。
3. 静电场的概念：静电场强度。
三、教学重点与难点1. 教学重点：电荷的基本概念，电荷之间的相互作用规律，静电场的概念。
2. 教学难点：库仑定律的推导及应用，静电场强度的计算。
四、教学方法1. 采用讲授法，讲解电荷的基本概念、电荷之间的相互作用规律和静电场的概念。
2. 采用演示法，通过实验现象展示电荷之间的相互作用。
3. 采用案例分析法，分析实际问题中的静电场现象。
五、教学步骤1. 导入：通过日常生活中的静电现象，引发学生对静电的兴趣，导入新课。
2. 讲解电荷的基本概念，介绍正电荷和负电荷的定义。
3. 讲解电荷之间的相互作用规律，推导库仑定律。
4. 讲解静电场的概念，介绍静电场强度的计算方法。
5. 结合实验现象，展示电荷之间的相互作用。
6. 分析实际问题中的静电场现象，巩固所学知识。
8. 布置课后作业，巩固所学知识。
六、教学活动1. 设计实验：让学生通过实验观察电荷之间的相互作用，如丝绸摩擦过的玻璃棒吸引小纸片等。
3. 案例分析：分析实际生活中的静电现象，如静电喷漆、静电复印等，让学生了解静电场的应用。
七、教学评估1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对电荷基本概念的理解。
3. 课后作业：检查学生对课堂内容的掌握，巩固所学知识。
八、教学资源1. 教材：提供相关章节的教学教材，如《物理学》、《电磁学》等。
2. 实验器材：准备丝绸、玻璃棒、小纸片等实验器材。
3. 网络资源：提供相关的在线教程、视频资料等，丰富教学手段。
九、教学进度安排1. 第1周：讲解电荷的基本概念。
2. 第2周：讲解电荷之间的相互作用规律，推导库仑定律。
《电荷、电荷间的相互作用》教案
《电荷、电荷间的相互作用》教案一、教学目标：1. 让学生了解电荷的概念，掌握正电荷和负电荷的定义。
2. 让学生理解电荷间的相互作用规律，能够解释一些常见的静电现象。
3. 培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。
二、教学重点与难点：1. 教学重点：电荷的概念，电荷间的相互作用规律。
2. 教学难点：电荷间的相互作用规律在实际生活中的应用。
三、教学准备：1. 教师准备：教案、课件、实验器材（如丝绸、玻璃棒、毛皮、橡胶棒等）。
2. 学生准备：预习电荷的相关知识，准备参与课堂讨论和实验。
四、教学过程：1. 导入新课：通过提问方式引导学生回顾已学的光学知识，为新课的学习做好铺垫。
2. 讲解电荷的概念：介绍正电荷和负电荷的定义，讲解电荷的性质。
3. 实验演示：用丝绸、玻璃棒、毛皮、橡胶棒等实验器材，展示电荷的产生和相互作用现象。
5. 课堂讨论：让学生举例说明电荷间的相互作用在日常生活中的应用，引导学生运用所学知识解决实际问题。
五、课后作业：1. 复习本节课所学内容，整理课堂笔记。
2. 完成课后练习题，巩固电荷和电荷间相互作用的知识。
3. 预习下一节课内容，为课堂学习做好准备。
六、教学评估：1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对电荷概念和电荷间相互作用规律的理解程度。
2. 实验观察：评估学生在实验过程中的观察能力和分析问题的能力。
3. 课后作业：检查学生对课堂所学知识的掌握情况，以及能否运用所学知识解决实际问题。
七、教学拓展：1. 引导学生关注电荷在现代科技领域中的应用，如静电除尘、静电喷涂等。
2. 鼓励学生进行小发明、小制作，将电荷知识应用于实际生活中。
八、教学反思：2. 关注学生的学习反馈，调整教学节奏和难度，提高教学满意度。
九、课堂练习：1. 选择题：（1）下列物体带有什么电荷？A. 丝绸摩擦过的玻璃棒B. 毛皮摩擦过的橡胶棒C. 丝绸摩擦过的橡胶棒D. 毛皮摩擦过的玻璃棒（2）两个相同的金属球，一个带正电，一个带负电，它们之间的相互作用是什么？A. 相互吸引B. 相互排斥C. 无相互作用D. 无法确定2. 简答题：（1）请简述电荷的概念及性质。
1.2探究电荷相互作用规律-沪科教版选修3-1教案
1.2 探究电荷相互作用规律-沪科教版选修3-1教案1. 教学目标通过本课的学习，学生应该能够：1.理解电荷的基本概念和种类；2.掌握库伦定律并能够用公式计算电荷之间的相互作用力；3.理解和应用超出库伦定律范围的作用力。
2. 教学重难点教学重点1.库伦定律的掌握；2.库伦定律的应用。
教学难点1.超出库伦定律范围的作用力；2.库伦定律的物理本质。
3. 教学过程3.1 导入引入通过实验向学生展示电荷之间相互作用的力和距离之间的关系，帮助学生发现库伦定律。
在实验的过程中，让学生在观察和记录的同时思考相互作用的规律和问题。
3.2 教学内容3.2.1 电荷的概念和种类教师介绍电荷的概念和种类，让学生了解正负电荷之间相互吸引的规律，引导学生思考电荷如何识别和测量。
3.2.2 库伦定律1.库伦定律的内容：介绍库伦定律的公式和物理含义；2.应用库伦定律：通过练习题让学生掌握公式的使用方法和注意事项；3.库伦定律的实验：通过示范实验让学生观察和体会电荷间相互作用力和距离之间的关系。
3.2.3 超出库伦定律范围的作用力1.范德华力：介绍范德华力的概念和物理含义；2.氢键：介绍氢键的概念和物理含义；3.材料工程中的应用：通过比较材料的结构和性质，让学生理解超出库伦定律范围的作用力在材料工程中的重要性和应用。
3.3 归纳总结让学生回顾本课的内容和重点，提醒学生注意必要的知识点和理解深度。
同时，鼓励学生在实验中积累科学探究的方法和经验。
4. 教学反思本课教学通过实验、示范、练习题等多种形式来帮助学生掌握电荷间相互作用的规律，搭建了理论和实践相结合的桥梁。
但是，部分学生在理解库伦定律的物理本质和超出库伦定律范围的作用力方面有些困难。
在教学下一步中需要加强理论和实验方面的衔接，让学生更深入地理解电荷间相互作用的本质和知识的应用价值。
2019-2020年高中物理选修(3-1)1.2《探究电荷相互作用规律》word教案1
2019-2020年高中物理选修（3-1）1.2《探究电荷相互作用规律》word教案1【教学目标】知识与技能：知道点电荷的概念，理解带电体简化为点电荷的条件；理解真空中的库仑定律，知道静电力常量；会运用真空中的库仑定律分析与求解点电荷间的静电力大小及方向。
过程与方法：通过点电荷模型的建立，体验理想化方法在物理研究中的作用；通过定性实验及库仑的研究过程，体验和感悟类比、理想化方法及实验探究等物理学的基本研究方法与思想。
情感态度价值观：通过对库仑定律发现过程的初步了解，体会科学研究的长期性与连续性，体会科学家坚忍不拔的科学精神及实事求是的科学态度；通过对库仑扭秤的结构与原理的认识，通过库仑定律的简洁表达式体会物理科学的简洁美；通过对库仑定律与万有引力定律的比较，体会物理规律的多样性与统一性的和谐，感悟物理学的和谐美。
【教学重点】库仑定律的表达式及建立过程【教学难点】点电荷概念的建立及库仑定律的运用【教学资源】实验器材：起电机，通草球，细丝线，铁架台，库仑扭秤等。
课件：库仑扭秤结构、原理及实验PPT。
【教学过程】一、情境创设——引入课题1.教师讲述，提出问题：我们知道，电荷间存在相互作用的静电力，同种电荷相互推斥，异种电荷相互吸引。
那么，电荷间的静电力的大小及方向与哪些因素有关系？有什么样的关系？2.组织学生思考讨论：想想看，物体间的万有引力与那些因素有关系？有什么关系？3.引导学生提出猜测：应该与两带电体的电量及它们间的距离有关系。
二、实验探究，验证猜测——新课教学1.问题讨论：将质量一定的小球用细线静悬空中，在小球上作用水平拉力，使细线偏离竖直位置一定角度后，小球静止。
请导出水平拉力与细线偏角的关系式，说说拉力大小与偏角大小的定性关系。
（水平拉力越大，偏角越大。
偏角的大小与水平拉力的大小相对应。
）2.实验演示——验证猜测：运用课本第11页图1-8所示装置及课文所述步骤进行演示。
3.分析讨论，得出结论：两个带电体相互作用的静电力大小与带电体所带电量及它们间的距离有关。
1.2探究电荷相互作用规律(学)
1．2探究电荷相互作用规律实验探究：探究电荷相互作用的规律1．基本知识(1)实验表明电荷之间的作用力一定和电荷间的距离成反比．( )(2)实验中电荷之间作用力的大小是通过丝线偏离竖直方向的角度显示的．( )(3)通过实验，可以确定两个带电体间的作用力的大小取决于两带电体的电荷量和它们之间的距离．( ) 3．探究交流用软纸在两张透明塑料片上摩擦，然后把它们相互靠近，会发现两张塑料片相互排斥． 反复实验几次，说明它们相互排斥的原因以及它们之间的作用力可能跟哪些因素有关？【提示】 两张塑料片相互排斥，是由于摩擦后塑料片带上同种电荷，同种电荷相互排斥．作用力的图1－2－1大小与两塑料片的距离有关，还与摩擦产生的电荷量的多少有关．电学中的第一个定律——库仑定律1.基本知识(1)定量研究的三大困难①作用力 小，没有足够精密的测量器具； ②电量没有 ，无法比较电荷的多少；③带电体上电荷的分布不清楚，难以确定相互作用的电荷之间的 ． (2)库仑的研究解决了三个难题①为了测量微小的作用力，库仑发明了 ．②为了使物体的电量按实验的要求改变，库仑根据 原理，实现了电量的成倍变化．③库仑根据电荷在金属球表面上均匀分布的特点，把金属球的电荷想象成点电荷，解决了测量带电体之间的距离问题．(3)库仑定律①内容：真空中两个静止的 之间相互作用的大小，跟它们的 与 的乘积成正比，跟它们的距离r 的 成反比，作用力的方向 ．②表达式F ＝k q 1q 2r 2.式中k 是 ，k 的大小等于 .③适用条件：真空中的点电荷． 2．思考判断(1)库仑定律可以适用于任何带电体之间库仑力的计算．( ) (2)点电荷就是带电量很少的带电物体．( ) (3)库仑定律是理论推导出来的结论．( ) 3．探究交流实际带电体在什么情况下可看成为点电荷？【提示】 只要在测量精度要求的范围内，带电体的形状、大小、电荷分布情况等因素的影响可忽略时，实际带电体可视为点电荷．点电荷和库仑定律的适用条件【问题导思】1．点电荷有哪些特点？它类似于力学中哪个模型？ 2．库仑定律是否适用于均匀带电的球？1．点电荷是只有电荷量，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． 2．一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定．例如，一个半径为10 cm 的带电圆盘，如果考虑它和10 m 处某个电子的作用力，就完全可以把它看做点电荷；而如果这个电子离圆盘只有1 mm ，那么这一带电圆盘又相当于一个无限大的带电平面．3．均匀带电球相距较远时，一般可以看做点电荷，但两个互相靠近的导体球不能看做点电荷．4．有人根据F ＝k q 1q 2r 2推出当r →0时，F →∞，从数学角度分析似乎正确，但从物理意义上分析却是错误的，因为当r →0时，两带电体已不能看做点电荷，库仑定律及其公式也就不再适用，不能利用公式F ＝k q 1q 2r2计算静电力大小了．1．点电荷与力学中的质点类似，是在研究复杂物理问题时引入的一种理想化模型．2．不少物理问题都与较多的因素有关，要研究其与所有因素的关系是很困难的，抓住主要因素构建物理模型，才可以简化研究的过程．(2012·琼中高二检测)如图1－2－3所示，两个半径均为r 的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r ，带等量异种电荷，电荷量为Q ，两球间的静电力为下列选项中的哪一个( )A ．等于k Q 29r 2B ．大于k Q 29r2C ．小于k Q 29r 2D ．等于k Q 2r 2规律总结导体球在不能看成点电荷时，其作用力只能定性推断，两导体球带同种电荷时F ＜k Q 1Q 2r 2，两导体球带异种电荷时F ＞k Q 1Q 2r2.1．点电荷是静电学中的第一个理想模型，它是指( ) A ．球形带电体 B ．体积很小的带电体 C ．带电量很小的带电体D ．形状和大小对相互作用力的影响可以忽略的带电体图1－2－2图1－2－3库仑定律的理解和应用【问题导思】1．库仑力的大小和什么因素有关？它与力学中什么力相似？ 2．库仑力是“性质力”还是“效果力”？是否符合牛顿第三定律？ 1．两点电荷间的库仑力真空中两个静止点电荷间相互作用力的大小只跟两个点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．库仑力是一种“性质力”，在实际应用时，与其他力一样，受力分析时不能漏掉，它对物体的运动状态有着独立的作用效果．3．两电荷间的库仑力是作用力与反作用力的关系，符合牛顿第三定律． 4．静电力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电荷的作用力的矢量和．5．静电力的大小计算和方向判断一般分开进行 (1)大小计算利用库仑定律计算大小时，不必将表示电性的正、负号代入公式，只代入q 1、q 2的绝对值即可． (2)方向判断在两电荷的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸．有三个完全一样的金属小球A 、B 、C ，A 带电荷量为7Q ，B 带电荷量为－Q ，C 球不带电，将A 、B 两球固定，然后让C 球先跟A 球接触，再跟B 球接触，最后移去C 球，则A 、B 球间的作用力变为原来的多少倍？2.如图1－2－4所示，两个质量均为m 的完全相同的金属球壳a 和b ，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架上，两球心间的距离l 为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q ，那么关于a 、b 两球之间的万有引力F 引和库仑力F 库的表达式正确的是( )A ．F 引＝G m 2l 2，F 库＝k Q 2l 2B ．F 引≠G m 2l 2，F 库≠k Q 2l2C ．F 引≠G m 2l 2，F 库＝k Q 2l 2D ．F 引＝G m 2l 2，F 库≠k Q 2l2综合解题方略——静电力作用下的平衡模型图1－2－4(2012·福建仙游一中高二检测)真空中相距3 m 的光滑绝缘平面上，分别放置两个电荷量为－Q 、＋4Q 的点电荷A 、B ，然后再在某一位置放置点电荷C .这时三个点电荷都处于平衡状态，求C 的电荷量以及相对A 的位置．规律总结：三个电荷平衡的规律可总结为：1．同种电荷放中间，异种电荷放两边，且靠近电荷量小的一边． 2．三电荷在同一直线上，两同夹一异，两大夹一小．库仑定律应用时的注意事项1．计算库仑力的大小和判断库仑力的方向，两者可以分别进行，也可以同时进行．分别进行时，将电荷量的绝对值代入公式计算库仑力大小，力的方向根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引进行判别．同时进行时，将Q 1、Q 2带符号代入公式，若计算结果为“＋”则表示斥力，若计算结果为“－”则表示引力．2．库仑力同样遵循牛顿第三定律，不要误认为电荷量大的电荷和电荷量小的电荷相互作用时，所受的库仑力大小不同．带电量分别为Q 1、Q 2的两个带电体之间的库仑力是一对相互作用力，无论Q 1、Q 2是否相等，两带电体所受的库仑力总是大小相等、方向相反．3．三个点电荷的平衡问题要使三个自由电荷组成的系统处于平衡状态，每个电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反．由库仑力的方向及二力平衡可知，三个点电荷必须在同一直线上，且同种电荷不能相邻，由F ＝k q 1q 2r2知，中间的异种电荷电荷量应最小，且靠近两侧电荷量较小的那一个，即：“三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大”．1．(2012·天津高二检测)如图1－2－5所示，两个带电球，大球的电量大于小球的电量，可以肯定( ) A ．两球都带正电B ．两球都带负电C ．大球受到的静电力大于小球受到的静电力D ．两球受到的静电力大小相等 2．关于点电荷的说法，正确的是( ) A ．只有体积很小的带电体，才能看做点电荷 B ．体积很大的带电体一定不能看做点电荷 C ．点电荷一定是电量很小的电荷D ．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理3．两个金属小球带有等量同种电荷q (可视为点电荷)，当这两个球相距为5r 时，它们之间相互作用的静电力的大小为( )A ．F ＝k q 225r 2B ．F ＝k q 25r2C ．F ＝k 25q 2r2D ．条件不足，无法判断4．真空中相隔一段距离的两个点电荷，它们之间的静电力为F ，现使其中一个点电荷的电荷量变为原来的2倍，同时将它们间的距离也变为原来的2倍，则它们之间的静电力变为( )A ．F /2B ．4FC ．2FD ．F /45．(2012·莆田二中高二检测)如图1－2－6所示，在一条直线上的A 、B 、C 三点上分别放置Q A ＝3×10－9C 、Q B ＝－4×10－9 C 、Q C ＝3×10－9 C 的点电荷，试求作用在A 电荷上的力．1．对于库仑定律，下面说法中正确的是( )A ．凡计算两个带电体间的相互作用力，就可以使用公式F ＝k Q 1Q 2r 2B ．两个电荷之间的距离趋于零时，它们之间的库仑力将趋于无穷大C ．真空中相互作用的两个点电荷，不论它们电量是否相同，它们受到的库仑力大小一定相等D ．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的带电体 2．下列关于点电荷的说法正确的是( ) A ．点电荷可以是带电荷量很大的带电体 B ．带电体体积很大时不能看成点电荷图1－2－6C ．点电荷的带电荷量可能是2.56×10－20CD ．大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可以看做点电荷3．为了研究电荷之间的相互作用力跟什么因素有关，小宇做了如下实验：把一个带正电的物体放在A 处，然后将挂在丝线上带正电的小球先后挂在P 1、P 2、P 3处，发现情况如图1－2－7所示．由此，小宇归纳得出的初步结论是( )A ．电荷之间的作用力大小随距离增大而减小B ．电荷之间的作用力大小随距离增大而增大C ．电荷之间的作用力大小随距离的增大先增大后减小D ．电荷之间的作用力大小与距离无关4．真空中有相距为r 的两个点电荷A 、B ，它们之间相互作用的静电力为F ，如果将A 的带电量增加到原来的4倍，B 的带电量不变，要使它们的静电力变为F /4，则它们的距离应当变为( )A ．16rB ．4rC ．22rD ．2r5．(2012·同安一中高二检测)真空中有两个点电荷Q 1和Q 2，它们之间的静电力为F ，下面哪些做法可以使它们之间的静电力变为2F ( )A ．使Q 1的电量变为原来的2倍，同时使它们的距离变为原来的2倍B ．使每个电荷的电量都变为原来的2倍，距离变为原来的2倍C ．保持它们的电量不变，使它们的距离变为原来的12倍D ．保持它们的距离不变，使它们的电量都变为原来的2倍6．两个放在绝缘架上的相同金属球相距r ，球的半径比r 小得多，带电量大小分别为q 和3q ，相互斥力大小为3F .现将这两个金属球相接触，然后分开，仍放回原处，则它们之间的相互作用力大小将变为( )A ．FB ．4F /3C ．4FD ．2F7．如图1－2－8所示，用两根同样的绝缘细线把甲、乙两个质量相等的带电小球悬挂在同一点上，甲、乙两球均处于静止状态．已知两球带同种电荷，且甲球的电荷量大于乙球的电荷量，F 1、F 2分别表示甲、乙两球所受的库仑力，则下列说法中正确的是( )A ．F 1一定大于F 2B ．F 1一定小于F 2C ．F 1与F 2大小一定相等D ．无法比较F 1与F 2的大小8．(2012·福建上杭一中高二检测)如图1－2－9所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q (q >0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k 0的轻质弹簧绝缘连接．当3个小球处于静止状态时，每根弹簧长度为l .已知静电力常量为k ，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为( )A ．l ＋5kq 22k 0l 2B ．l －kq 2k 0l2图1－2－7图1－2－8图1－2－9C ．l －5kq 24k 0l 2D ．l －5kq 22k 0l 29．(2012·澄迈高二检测)如图1－2－10所示，三个完全相同的金属小球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上．a 和c 带正电，b 带负电，a 所带电荷量的大小比b 的小．已知c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是( )A ．F 1B ．F 2C ．F 3D ．F 410．有三个完全相同的金属小球A ，B ，C ，A 所带电荷量为＋7Q ，B 所带电荷量为－Q ，C 不带电．将A ，B 固定起来，然后让C 反复与A ，B 接触，最后移去C ，A ，B 间的相互作用力变为原来的多少？11．如图1－2－11所示，在一条直线上有两个相距0.4 m 的点电荷A 、B ，A 带电＋Q ，B 带电－9Q .现引入第三个点电荷C ，恰好使三个点电荷处于平衡状态，问：C 应带什么性质的电？应放于何处？所带电量为多少？12．(2012·福州一中高二检测)如图1－2－12所示，半径为R 的绝缘球壳上均匀地分布有电荷量为＋Q 的电荷，另一电荷量为＋q 的点电荷放在球心O 上，由于对称性，点电荷受力为零．现在球壳上挖去半径为r (r 远小于R )的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为多少？方向如何？(已知静电力常量是k )图1－2－11图1－2－12图1－2－10。
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探究电荷相互作用规律
作者：永不止步0012 发表日期： 2011-10-08
教学三维目标：
知识与技能：
1．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。
2．会用库仑定律的公式进行有关的计算。
3．知道库仑扭秤的实验原理。
过程与方法：
1. 通过定性实验与定量实验，让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得出库仑定律；让学生体验物理来源与生活。
2. 体会理想模型的建立、等量电荷巧妙分配原理等科学思维方法。
情感态度价值观：
让学生体验库仑在定量探究过程中遇到困难时，科学家的科学思想、方法、态度、毅力
教学重点：库仑定量探究电荷间相互作用规律的过程
教学难点：对库仑定律成立条件的理解
教学用具：
视频，多媒体课件，手摇式感应起电机，自制泡沫小球，细线，球形导体球，铁架台，毛皮，橡胶棒
设计思路：
本节课分三个步骤进行，定性实验演示(学生观察与思
考)---------视频播放库仑用扭秤实验发现规律的过程(学生感悟与体会)----------库仑定律的应用(学生思考并作答)
教法：实验、提问、启发引导式
学法：亲身体会，合作探究
新课教学：
一、历史回顾
人类很早就发现了电现象，但是为什么2000年后才定量研究？
一是当时社会没有对电力提出要求；二是还没有电荷量的概念，也没有定义电荷的单位；三是没有精密测量电荷的工具。
说明科学、社会、技术三者相互影响，互相促进。
二、互动与探究过程
问题情景一：电荷间同性相斥，异性相吸。
猜想一下，电荷间相互作用力可能与哪些因素有关？
同学们讨论后回答，并相互补充。
学生：1. 距离2. 电荷量3. 带电体的形状等
1. 定性探究：
问题情景二：如果你是一名物理学家，你准备如何做实验定性探究？
(1) 你认为实验应采取什么方法？
学生：控制变量法
(2) 你想选取什么形状的带电体？
给出立方体，圆柱体，球形带电体让学生选择
(3) 你想选取什么容易观察的方法比较作用力的大小？
学生：比较悬线偏角的大小
组织学生进行头脑风暴：
根据现有器材，自由组合，给出可能的实验方案。
(4) 你想选取哪些实验器材？
球形导体，两个自制的带细线的用保鲜膜包裹的泡沫小球，铁架台，感应发电机，橡胶棒，毛皮，
(5) 实验步骤：
引导学生根据以前所做实验自己得出实验的具体步骤
第一步：保持距离一定，先让塑料球带电，后给球形导体带电并逐渐增加电量，观察偏角；
第二步：保持电量一定，将球形导体逐渐靠近减小距离，观察偏角。
(6) 实验条件：保持实验环境的干燥和无流动的空气
学生实验、观察并得出结论：
距离一定，电量增加，偏角变大，作用力越大：
电量一定，距离越小，偏角越大，作用力越大。
2. 定量实验：
教师提出定量实验在当时遇到的三大困难：
(1) 电荷间作用力小，没有足够精密的测量仪器；
(2) 没有电量的单位，无法比较电荷的多少；
(3) 带电体上的分布不清楚，难以测定电荷间距离。
问题情景三：设身处地，看看你能想到怎样的方法来解决这些困难？
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，巧妙等分电荷法，质点--点电荷（理想模型）
（观看视频）库仑扭称实验，然后阅读课本13页的表格，观察表格，你能总结出规律吗？
学生：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
教师介绍：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。
第三组实验有误差：原因是漏电
利用扭称实验，结合数学方法，得出库仑定律的内容。
3. 电学中第一个定律---库仑定律
(1) 第一定律的内容：真空中两个静止的点电荷之间相互作用力的大小，跟它们的电荷量q1与q2乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向沿着它们的连线。
(2) 表达式：
说明：F指静电力或库仑力；
k；静电力常量（单位是什么？物理意义）
实验得出：
(3) 适用条件：真空中、点电荷（条件：d〈〈 r〉
明确带电体看作点电荷的条件（类比质点的定义）
出示选择题让学生充分理解点电荷
说明在干燥的空气中库仑定律也近似成立。
(4) 库仑力的方向：沿连线，再用同性相斥，异性相吸判断
(5) 静电力同样有力的共性，遵守牛顿第三定律
(6) 静电力也是按性质命名的力，力学规律全部适用，受力分析按照先重力（库仑力）后弹力，摩擦力。
三、巩固练习
案例：课本中案例分析
案例分析预期达到三个目的：1、库仑定律在应用时，可以不代入电性符号，直接代入绝对值，最后判定方向；2、计算说明万有引力远远小于库仑力，所以可以忽略；3、比较库仑定律和万有引力定律你会有什么样的感想？自然规律的多样性和统一性
四、小结
通过本节课的学习你有哪些收获？试着谈谈体会。
五、布置作业
家庭作业与活动2、3题。