人教版高二物理选修3-1 第一章：1.2库仑定律教案

教
学
目
标
1、知识与技能：
(1)了解定性实验探究与理论探究库伦定律建立的过程。
(2)库伦定律的内容及公式及适用条件，掌握库仑定律。
2、过程与方法
(1)通过定性实验,培养学生观察、总结的能力,了解库伦扭秤实验。
(2)通过点电荷模型的建立,感悟理想化模型的方法。
3、情感态度与价值观
(1)培养与他人交流合作的能力，提高理论与实践相结合的意识。
1、介绍库仑扭秤装置
2、介绍库仑扭秤原理
3、思考如何制订实验方案
通过观察与对原理的理解，制订出实验的方案。主要是通过学生之间的相互讨论，制订出如何控制变量，得出相关的规律
学习科学家的严谨的思维方式和科学的思维方法与实验技巧
结论
库仑定律（Coulomb law）：真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。电荷间的这种相互作用力叫做静电力（electrostatic force）或库仑力.
数学表达式：
式中k为比例常数，叫做静电力恒量。在国际单位制中，电荷量的单位用库仑（符号表示C），力的单位用牛顿（N），距离的单位用米（m），上述公式中各物理量的单位均已确定，所以k值用实验方法测出，结果是：
理解库仑定律，通过计算体验1C的电荷量是多么大。
学生讨论：库仑定律与万有引力定律尽管形式上相似，但是它们有什么区别？（一是性质不同，二是在微观粒子的相互作用中，库仑力比万有引力要强得多）
理解库仑定律的内容，明确电荷之间的相互作用力与万有引力的性质不同。理解k值的物理意义。
知识巩固1
【例1】、已知氢核（质子）的质量是1.67×10-27kg，电子的质量是9.1×10-31kg，在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10-11m，试比较氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力。
解：氢核与电子所带的电量都是1.6×10-19C。
1、C球所带的电量应与A和B是同号不是反号？（C带负电）
2、C球应放在何处？（在AB两球的连线上，距A球1m，距B球0.5m）
3、C球所带的电荷量为多少？(qc= )
学习能力较强的学生可能还会想到如果A、B两球分别带上正、负电荷，则C球应带什么电，放在什么位置上，从而找出一般性的规律。
有利于进一步提高分析能力，也给不同层次的学生留下思考的余地。
提问2、有三个完全一样的金属球，A球的带电量为q，B、C均不带电。现要使B球带的电荷量为，应该怎么办？
提问3：力学中“质点”的含意是什么？任何带电体都有大小和形状，所带电量都不会是集中在一点上的，你认为在什么情况下，我们可以认为带电物体的电荷量集中在一点？
学生思考讨论并回答，教师对于学生表述不完整的地方进行补充。
3、保持两点电荷之间的电量大小不变，而改变两点电荷之间的距离，分析点电荷之间的作用力大小变化。
学生观察、讨论、分析。分析带电小球受几个力的作用，带电小球之间的相互作用力是如何求出的，从作用力表达式F=mgtanα中,分析根据偏转角的大小确定力的大小。
控制变量、将变量放大、将测理的物理量转移测量。
实验定性结论
章节
选修3-1第二节
课题
库仑定律
课时
2
课型
新授课
教
学
设
计
思
想
教材分析：
库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律，又是库仑定律是学习电场强度和电势差概念的基础，也是本章重点，不仅要求学生定性知道，而且还要求定量了解和应用。对库仑定律的讲述，教材是从学生已有认识出发，采用了一个定性实验，进而得出结论。库仑定律是学习电场强度和电势差概念的基础，也是本章重点。展示库仑定律的内容和库仑发现这一定律的过程，并强调该定律的条件和意义。
q3受到F1和F2的作用，q1= q2= q3=q，相互作用的距离都是r，所以：
根据平等四边形定则，合力是
合力的方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外。
学生讨论如何计算。通过讨论得出分析的方法。
加深对力的独立作用原理的理解，加深对力的合成的理解。
延伸思考
题：带电小球A和B的带电量分别为＋Q和＋4Q，它们相距为1.5m，如果引入另一个带电小球C，恰好使三个小球均处于静止状态，问：
3、将测量的物理量放大的方法。
学生自主总结
自主提升
板
书
设
计
第二节库伦定律
1．库仑定律
2．公式
3．适用条件：真空中点电荷之间的相互作用
（1）点电荷
（2）k的物理意义
作业
1、阅读教材P8之《科学漫步》
2、书面作业：P9：T3—T5
教
学反思ຫໍສະໝຸດ 学生计算，并思考万有引力与库仑力的比值为什么这样小，这可以说明什么问题？
微观粒子间的万有引力远小于库仑力，研究时，可以把万有引力忽略。
知识巩固2
【例2】、真空中有三个点电荷，它们固定在边长为50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷的电量都是＋2×10-6C，求它们各自受到的库仑力。
解：按题意作图。每个点电荷都受到其它两个点电荷的斥力，情况相同，只要求出一个点电荷的所受的力即可。
学情分析：
两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、起电的知识，万有引力定律和卡文迪许扭秤实验这些内容学生都已学过，本节重点是做好定性实验，使学生清楚知道实验探究过程。
教材的处理：
本节教学内容可以分为两部分，第一部分为库仑定律的建立和库仑定律的简单应用，侧重点为体会研究物理问题的一般方法和物理规律的建立过程。第二部分为加深对库仑定律的理解与应用。对点电荷的理解，可以放在前面进行分析讨论，而不放在讲完库仑定律之后再引入点电荷。
课堂小结
总结本堂课所学的知识内容及研究方法。
知识方面：
1、点电荷是理想模型.
2、库仑定律的应用：
（1）适用条件：真空中两个点电荷
（2）用公式计算两个点电荷之间的作用力的大小，再根据同性相斥，异性相吸来确定方向
（3）注意统一单位
3、力的独立作用原理与力的合成。
科学实验研究方法：
1、控制变量法。
2、将不易测量的物理量转移为易为测量的物理量。
定性结论：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。
问：能不能就此说明两电荷之间的静电力与万有引力相似的规律？
学生会提出问题，这只能说明两电荷之间的作用力的定性关系，但还足以说明作用力的大小与电荷电量乘积成正比，与它们距离的平方成反比。
培养学生严谨的分析态度
实验定量研究
【视频】库仑扭秤实验
(2)了解人类对电荷间相互作用认识的历史过程,培养学生对科学的好奇心,体验探索自然规律的艰辛和喜悦。
重点
库仑定律及其理解与应用
难点
库仑定律的实验探究
教具
PPT、起电机、毛皮，橡胶棒，气球，玻璃棒，丝绸，易拉罐，泡沫小球，铁架台、视频
环节
教师活动
学生活动
设计意图
知识回顾
提问1、使物体起电的方法有哪些？其起电的本质过程怎样？有什么规律？
加深对起电方法的理解。加深对物理问题中理想模型的建立与理解
引入新课
问题：初中讲电荷之间存在“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会遵循什么样的规律？
学生思考
将学生的注意力引到本课的内容上。
提出猜想
提问：任何两个物体之间存在相互作用的引力，它们的大小与什么因素有关？电荷之间的相互作用力是否也有类似的规律？
学生思考：学生根据万有引力定律会类比的联想到电荷之间的相互作用力会不会与万有引力有相似的形式。
引发联想
实验定性探究
演示实验：探究影响电荷间相互作用力的因素【教材1.2—1】。
【视频】电荷间的相互作用力与电荷电量大小及它们之间距离的关系.
启发思考的步骤：
1、如何求出点电荷之间的相互作用力？
2、保持点电荷之间的距离不变，而改变两点电荷的电量大小，分析点电荷之间的作用力大小变化。

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高中物理_人教版选修3-1第一章静电场第二节《库仑定律》教学设计学情分析教材分析课后反思

《库仑定律》教学设计一、教学目标1．知识与技能目标①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。

②会用文字描述库仑定律的内容与公式表达，能用库仑定律计算真空中两个点电荷之间的作用力。

③了解库仑扭秤实验和库仑对电荷间相互作用的探究④初步了解人类对电荷间相互作用的探究过程。

2．过程与方法目标①通过对库仑定律建立过程的探究与学习，初步了解研究物理问题的一般程序，认识物理实验在物理学发展过程中的作用与地位②体会研究物理问题的一些常用的方法如：控制变量法，理想模型法、测量变换法等3．情感态度与价值观①体验探究自然规律的艰辛与喜悦；培养学生热爱科学的，探究物理的兴趣②培养学生“发现问题，提出假设，并用实验来验证”的探究物理规律的科学方法与思路③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。

多媒体课件、静电力演示器材、有关库仑定律建立的历史背景资料二、教学过程（一）创设情景，引入新课Mini游戏：由老师演示泡沫摩擦起电，让泡沫靠近易拉罐，吸引易拉罐。

再请另外两名同学再用一泡沫摩擦起电，从相反的方向靠近易拉罐，比赛看谁的力量大。

同时提出问题：泡沫为什么能吸引易拉罐？并提出问题：取胜的技巧是什么？学生回答。

老师分析：摩擦起电，感应起电。

即然易拉罐的两侧带有不同的电荷，为什么泡沫板对易拉罐能吸引呢? 电量越多，距离越小，吸引力越大，电荷间的相互作用力的与带电体电量、距离成怎样的定量关系呢？带电体间的相互作用力还与其他因素有关吗？本节课我们就探究电荷间相互作用力的定量规律。

一、猜想与假设教师引导猜想：通过这个实验，你认为带电体间的相互作用力会与哪些因素有关呢？学生猜想小结：与两带电体的电荷量、距离、形状大小、电荷分布、质量等有关。

教师分析;1、与质量的关系，物体有质量，物体间存在万有引力；不是我们这里要讨论的。

2、带电体的形状、电荷分布情况千变万化很难研究。

我们为了简化问题的研究，捉住电量、距离这两个主要矛盾，我们需要建立最简单的物理模型。

高二物理人教版选修31 1.2库仑定律教案

库仑定律重/难点重点：掌握库仑定律。

难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算。

重/难点分析重点分析：为突破重难点应讲清库仑定律及适用条件 ,说明库仑力符合力的特征 ,遵守牛顿第三定律。

为定性演示库仑定律 ,应使带电小球外表光滑 ,防止尖端放电 ,支架应选绝缘性能好的 ,空气要枯燥。

说清k 的单位由公式中各量单位确定 ,其数值那么由实验确定。

难点分析：库仑定律只适用于点电荷。

关于“点电荷〞 ,应让学生理解这是相对而言的 ,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理想模型 ,实际上是不存在的。

这里可以引导学生回忆力学中的质点的概念。

容易出现的错误是：只要体积小就能当点电荷 ,这一点在教学中应结合实例予以纠正。

任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的。

任意两点电荷之间的作用力都遵守库仑定律。

用矢量求和法求合力。

突破策略⒈ 实验：学生动手做摩擦起电实验；演示实验：同性电荷相推斥 ,异性电荷相吸引。

〔注意学生的感性知识〕 2.122q q F k r = (1)库仑定律的适用条件：真空中 ,两个点电荷之间的相互作用。

点电荷：带电体大小和它们之间的距离相比可以忽略。

理解为带电体只为一点 ,电荷集中于该点 ,r 即为两个带电体之间距离。

当带电体大小与它们距离相比不可忽略时 ,电荷不能视为集中一点 ,r 不能确定 ,不适用库仑定律。

(2)k ：静电力常量。

重要的物理常数922k 9.010N m /C =⨯ ,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 。

(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即可。

(4)库仑力也称为静电力 ,它具有力的共性。

2024_2025版高中物理第一章静电场2库仑定律教案新人教版选修3_1

2 库仑定律[学科素养与目标要求]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：经验探究试验过程，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志向化模型.2.进一步了解限制变量法在试验中的作用.3.会用库仑定律进行有关的计算．一、探究影响电荷间相互作用力的因素 1．试验现象：(如图1所示)图1(1)小球带电荷量确定时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度越小． (2)小球处于同一位置时，小球所带的电荷量越大，丝线偏离竖直方向的角度越大． 2．试验结论：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．二、库仑定律1．点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形态、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽视时，带电体可以看做点电荷． 2．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，与它们的电荷量的乘积成正比，与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． (2)公式：F ＝kq 1q 2r2，其中k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，叫做静电力常量． (3)适用条件：①在真空中；②点电荷． 3．库仑的试验(1)库仑扭秤试验是通过悬丝扭转角度比较静电力F 大小的．试验结果发觉静电力F 与距离r 的二次方成反比．(2)库仑在试验中为探讨F 与q 的关系，采纳的是用两个完全相同的金属小球接触，电荷量平分的方法，发觉F 与q 1和q 2的乘积成正比．1．推断下列说法的正误．(1)探究电荷间的作用力与某一因素的关系时，必需采纳限制变量法．(√) (2)只有电荷量很小的带电体才能看成点电荷．(×)(3)当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷．(√) (4)若点电荷q 1的电荷量大于q 2的电荷量，则q 1对q 2的静电力大于q 2对q 1的静电力．(×) 2．真空中两个点电荷，它们之间的静电力为F ，假如将两个点电荷的距离增大为原来的4倍，电荷量都增大为原来的2倍．它们之间静电力的大小变为原来的________倍．答案 14一、库仑定律的理解与应用 1．点电荷(1)点电荷是只有电荷量，没有大小、形态的志向化模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在．(2)带电体能否看成点电荷视详细问题而定，不能单凭它的大小和形态下结论．假如带电体的大小比带电体间的距离小得多，则带电体的大小及形态就可以忽视，此时带电体就可以看成点电荷． 2．库仑定律(1)库仑定律只适用于真空中点电荷之间的相互作用，一般没有特别说明的状况下，都可按真空来处理．(2)当r →0时，电荷不能再看成点电荷，库仑定律不再适用．(3)两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律．不要认为电荷量大的电荷对电荷量小的电荷作用力大．(4)两个规则的带电球体相距比较近时，电荷的分布会发生变更，库仑定律不再适用．例1 下列说法中正确的是( ) A ．点电荷就是体积小的带电体B ．带电荷量少的带电体确定可以视为点电荷C ．大小和形态对作用力的影响可忽视的带电体可以视为点电荷D ．依据库仑定律表达式F ＝k q 1q 2r 2，当两电荷之间的距离r →0时，两电荷之间的库仑力F →∞ 答案 C解析点电荷不能理解为体积很小的带电体，也不能理解为电荷量很少的带电体．同一带电体，如要探讨它与离它较近的电荷间的作用力时，就不能看成点电荷，而探讨它与离它很远的电荷间的作用力时，就可以看做点电荷，带电体能否看成点电荷，要依详细状况而定，A 、B 错误，C 正确．两电荷距离r →0时，不能看做点电荷，库仑定律不再适用，D 错误．例2 甲、乙两导体球，甲球带有4.8×10－16C 的正电荷，乙球带有3.2×10－16C 的负电荷，放在真空中相距为10 cm 的地方，甲、乙两球的半径均远小于10 cm.(结果保留三位有效数字) (1)试求两球之间的静电力，并说明是引力还是斥力？(2)假如两个导体球完全相同，接触后放回原处，两球之间的作用力如何？ (3)将两个体积不同的导体球相互接触后再放回原处，还能求出其作用力吗？答案 (1)1.38×10－19N 引力 (2)5.76×10－21N 斥力 (3)不能解析 (1)因为两球的半径都远小于10 cm ，因此可以作为两个点电荷考虑．由库仑定律有F ＝k |q 1q 2|r2＝9.0×109×4.8×10－16×3.2×10－160.12 N≈1.38×10－19N ．两球带异种电荷，它们之间的作用力是引力．(2)假如两个导体球完全相同，则接触后电荷量先中和后平分，每个小球的带电荷量为q 1′＝q 2′＝4.8×10－16－3.2×10－162C ＝8×10－17C ，两个电荷之间的斥力为F 1＝kq 1′q 2′r 2＝5.76×10－21N.(3)由于两球不同，分开后安排电荷的电荷量将不相等，因而无法知道电荷量的大小，也无法求出两球间的作用力．点拨：用公式计算库仑力大小时，不必将表示电荷q 1、q 2的带电性质的正、负号代入公式中，只将其电荷量的确定值代入即可；力的方向再依据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引加以判别．二、库仑力的叠加1．对于三个或三个以上的点电荷，其中每一个点电荷所受的库仑力，等于其余全部点电荷单独对它作用产生的库仑力的矢量和．2．电荷间的单独作用符合库仑定律，求各库仑力的矢量和时应用平行四边形定则．例3 如图2所示，分别在A 、B 两点放置点电荷Q 1＝＋2×10－14C 和Q 2＝－2×10－14C ．在AB 的垂直平分线上有一点C ，且AB ＝AC ＝BC ＝6×10－2 m ．假如有一电子静止放在C 点处，则它所受的库仑力的大小和方向如何？图2答案见解析解析电子带负电荷，在C 点同时受A 、B 两点电荷的作用力F A 、F B ，如图所示．由库仑定律F ＝k q 1q 2r2得F A ＝k Q 1e r2＝9.0×109×2×10－14×1.6×10－19(6×10－2)2N＝8.0×10－21N ，同理可得：F B ＝8.0×10－21N.由矢量的平行四边形定则和几何学问得静止放在C 点的电子受到的库仑力F ＝F A ＝F B ＝8.0×10－21N ，方向平行于AB 连线由B 指向A .针对训练 (2024·德州市期末)如图3所示，三个固定的带电小球a 、b 和c ，相互间的距离分别为ab ＝8 cm 、ac ＝6 cm 、bc ＝10 cm ，小球c 所受库仑力合力的方向平行于ab 的连线斜向下．关于小球a 、b 的电性及所带电荷量比值的确定值n ，下列说法正确的是( )图3A ．同号电荷，n ＝925B ．同号电荷，n ＝27125C ．异号电荷，n ＝925D ．异号电荷，n ＝27125答案 D解析由题意知∠b ＝37°，∠a ＝90°，由小球c 所受库仑力合力的方向知a 、b 带异号电荷，小球a 、b 对小球c 的作用力如图所示．F a ＝kq a q cr 2ac ①F a ＝kq a q cr ac2①F b ＝kq b q cr bc2②由①②③得：n ＝q a q b ＝27125，选项D 正确．1．(对点电荷的理解)(多选)下列说法中正确的是( ) A ．点电荷是一种志向化模型，真正的点电荷是不存在的 B ．点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体C ．两带电荷量分别为Q 1、Q 2的球体间的作用力在任何状况下都可用公式F ＝kQ 1Q 2r 2计算 D ．一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形态和大小对所探讨问题的影响是否可以忽视不计答案 AD解析点电荷是一种志向化模型，实际中并不存在．一个带电体能否看成点电荷不是看其大小，而是应详细问题详细分析，是看它的形态和大小对所探讨问题的影响能否忽视不计，A 、D 对．2．(库仑定律的理解)(2024·南平市检测)关于库仑定律，下列说法正确的是( ) A ．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积最小的带电体 B ．依据F ＝kq 1q 2r 2，当两个带电体间的距离趋近于零时，库仑力将趋向无穷大 C ．带电荷量分别为Q 和3Q 的点电荷A 、B 相互作用时，B 受到的静电力是A 受到的静电力的3倍D ．库仑定律的适用条件是：真空和静止点电荷答案 D解析假如带电体的形态、大小以及电荷分布对所探讨问题的影响可以忽视不计，则可将它看做点电荷，故A 错误．两个带电体间的距离趋近于零时，带电体已经不能看成点电荷了，F ＝kq 1q 2r 2不再适用，故B 错误．依据牛顿第三定律得：B 受到的静电力和A 受到的静电力大小相等，故C 错误．库仑定律的适用条件是：真空和静止点电荷，故D 正确．3．(库仑定律的应用)真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A 和B (可视为点电荷)，分别固定在两处，它们之间的静电力为F .用一个不带电的同样金属球C 先后与A 、B 球接触，然后移开球C ，此时A 、B 球间的静电力为( )A.F 3B.F 4C.3F 8D.F 2答案 C解析假设金属小球A 、B 起先时带电荷量为Q ，A 、B 小球间距为r ，则小球A 、B 间库仑力F ＝k Q 2r 2，C 与A 球接触分开后：Q A ′＝12Q ，Q C ＝12Q ，然后C 球与B 球接触再分开，Q B ′＝Q C ′＝Q ＋Q22＝34Q ，则A 、B 间库仑力F ′＝k Q A ′Q B ′r 2＝k 12Q ·34Qr 2＝38k Q 2r 2＝38F . 4．(库仑力的叠加)如图4所示，等边三角形ABC ，边长为L ，在顶点A 、B 处有等量同种点电荷Q A 、Q B ，Q A ＝Q B ＝＋Q ，求在顶点C 处带电荷量为Q C 的正点电荷所受的静电力．图4答案3kQQ CL 2，方向为与AB 连线垂直向上解析正点电荷Q C 在C 点的受力状况如图所示，Q A 、Q B 对Q C 的作用力大小和方向都不因其他电荷的存在而变更，仍旧遵循库仑定律．Q A 对Q C 的作用力：F A ＝k Q A Q CL 2，沿AC 的延长线方向．Q B 对Q C 的作用力：F B ＝kQ B Q CL 2，沿BC 的延长线方向．因为Q A ＝Q B ＝＋Q ，所以F A ＝F B ，则Q C 所受合力的大小：F ＝3F A ＝3kQQ CL 2，方向为与AB 连线垂直向上.一、选择题考点一对库仑定律的理解1．(多选)对于库仑定律，下列说法正确的是( )A ．凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力，就可以运用公式F ＝k q 1q 2r 2B ．两个带电小球即使相距特别近，也能用库仑定律C ．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小确定相等D ．当两个半径为r 的带电金属球中心相距为2r 时，对于它们之间的作用力大小，只取决于它们各自所带的电荷量多少答案 AC解析由库仑定律的应用条件可知，A 选项正确；两带电小球距离特别近时，带电小球不能视为点电荷，库仑定律不再适用，故B 选项错误；由牛顿第三定律可知，相互作用的两个点电荷之间的作用力总是大小相等的，故C 选项正确；当带电小球之间的距离较近时，不能看成点电荷，它们之间的作用力不仅跟距离有关，还跟带电体所带电荷电性及电荷量有关系，故D 选项错误．2.如图1所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以确定( )图1A ．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答案 D解析两个带电球之间存在着排斥力，故两球带同号电荷，可能都带正电，也可能都带负电，故A 、B 项均错；由牛顿第三定律知，两球受到的静电力大小相等，故C 项错，D 项对．考点二库仑定律的简洁应用3．(2024·东北师大附中高二期中)两个点电荷所带电荷量分别为2Q 和4Q .在真空中相距为r ，它们之间的静电力为F .现把它们的电荷量各减小一半，距离减小为r4.则它们间的静电力为( )A ．4FB ．2F C.12F D.14F答案 A解析由库仑定律可得原来两点电荷之间的静电力为：F ＝k2Q ·4Qr 2，把它们的电荷量各减小一半，距离减小为r4，变更之后它们之间的静电力为：F ′＝k Q ·2Q (r 4)2＝k 32Q 2r2＝4F ，故A 正确，B 、C 、D 错误．4．(2024·人大附中高二期中)使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上－3Q 和＋5Q 的电荷后，将它们固定在相距为a 的两点，它们之间库仑力的大小为F 1，现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a 的两点，它们之间库仑力的大小为F 2，则F 1与F 2之比为( )A ．2∶1 B．4∶1 C．16∶1 D．60∶1 答案 D解析起先时F 1＝k 5Q ·3Q a 2＝k 15Q 2a 2，接触后，两球都带正电Q ，F 2＝k Q ·Q 4a 2＝k Q 24a 2，所以F 1∶F 2＝60∶1，故D 正确．考点三库仑力的叠加5．如图2所示，在一条直线上的三点分别放置Q A ＝＋3×10－9C 、Q B ＝－4×10－9C 、Q C ＝＋3×10－9C 的A 、B 、C 点电荷，则作用在点电荷A 上的库仑力的大小为( )图2A ．9.9×10－4N B ．9.9×10－3N C ．1.17×10－4 N D ．2.7×10－4N答案 A解析 A 受到B 、C 点电荷的库仑力如图所示，依据库仑定律有F BA ＝k |Q B |Q A r BA 2＝9×109×4×10－9×3×10－90.012N ＝1.08×10－3NF CA ＝kQ C Q A r CA 2＝9×109×3×10－9×3×10－90.032N ＝9×10－5N 规定沿这条直线由A 指向C 为正方向，则点电荷A 受到的合力大小为F A ＝F BA －F CA ＝(1.08×10－3－9×10－5) N＝9.9×10－4N ，故选项A 正确．6.如图3所示，直角三角形ABC 中∠B ＝30°，点电荷A 、B 所带电荷量分别为Q A 、Q B ，测得在C 处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB 向左，则下列说法正确的是( )图3A ．A 带正电，Q A ∶QB ＝1∶8 B ．A 带负电，Q A ∶Q B ＝1∶8C ．A 带正电，Q A ∶Q B ＝1∶4D ．A 带负电，Q A ∶Q B ＝1∶4 答案 B解析要使C 处的正点电荷所受静电力方向平行于AB 向左，该正点电荷所受力的状况应如图所示，所以A 带负电，B 带正电．设AC 间的距离为L ，则BC 间的距离为2L .F B sin 30°＝F A ，即kQ B Q C (2L )2·sin 30°＝kQ A Q CL 2解得Q A Q B ＝18，故选项B 正确．二、非选择题7.(2024·潍坊市期末)如图4所示，△abc 处在真空中，边长分别为ab ＝5 cm ，bc ＝3 cm ，ca ＝4 cm.三个带电小球固定在a 、b 、c 三点，电荷量分别为q a ＝6.4×10－12C ，q b ＝－2.7×10－12C ，q c ＝1.6×10－12C ．已知静电力常量k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，求c 点小球所受库仑力的大小及方向．图4答案 7.2×10－11N ，方向平行于ab 连线向右解析如图所示，由几何关系知，ac ⊥bc ，△abc 为直角三角形．a 、b 两电荷对c 球的库仑力分别为F ac ＝k q a q cr ac 2＝5.76×10－11 NF bc ＝k|q b |q c r bc2＝4.32×10－11N 由平行四边形定则得：F ＝F ac 2＋F bc 2＝7.2×10－11 NF bcF＝0.6，由几何关系知c 点小球所受库仑力方向平行于ab 连线向右． 8.如图5所示，半径为R 的绝缘球壳上电荷匀称分布，带电荷量为＋Q ，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 ≪R )的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受静电力的大小为多少？方向如何？(已知静电力常量为k )图5答案 kqQr 24R4 由球心指向小圆孔中心解析在球壳上与小圆孔相对应的小圆面B 的电荷量q ′＝πr 24πR 2Q ＝r24R2Q .依据库仑定律，它对置于球心的点电荷＋q 的作用力大小F ＝k q ′q R 2＝k r 24R 2QqR 2＝kqQr 24R4，其方向由小圆孔中心指向球心，依据力的合成可知，剩余球壳对置于球心的点电荷的作用力，即此时置于球心的点电荷所受的静电力F ′＝F ＝kqQr 24R4，方向由球心指向小圆孔中心．- 11 -。

高中物理第一章第2节库仑定律教案新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理教案

2．库仑定律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，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。

过程与方法通过演示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。

情感态度与价值观1．培养学生的观察和探索能力；2．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。

教学重点掌握库仑定律──真空中点电荷间作用力的大小的计算及方向的判定。

教学难点利用库仑定律公式进行有关计算。

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。

教学过程［新课导入］电荷间存在相互作用，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

人们最早就是通过电荷之间的相互作用来认识电荷的。

在牛顿力学成功地研究了物体的机械运动之后，18世纪的物理学家们很自然地把带电物体在相互作用中的表现，与力学中的作用力联系起来了。

那么，电荷之间作用力的大小决定于哪些因素呢？本节课我们一起探究电荷间相互作用的规律。

［新课教学］一、探究影响电荷间相互作用力的因素电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？下面我们通过实验来探究这个问题。

[演示]探究影响电荷间相互作用力的因素O 是一个带正电的物体。

把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中P 1、P 2、P 3等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。

这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。

使小球处于同一位置，增大或减少小球所带的电荷量，比较小球所受作用力的大小。

哪些因素影响电荷间的相互作用力？这些因此对作用力的大小有什么影响？在两带电物体所带的电荷量不变的情况下，两带电物体的位置不同，悬挂小球的丝线与竖直方向的偏角不同，且距离越近，偏角越大。

偏角越大，说明小球所受电力越大，即两球距离越小，电荷间的作用力越大。

在两带电物体的距离不变的情况下，增大或减少小球所带的电荷量，带电量越大，偏角越大。

2库仑定律-人教版选修3-1教案

库仑定律-人教版选修3-1教案一、知识点概述库仑定律是电学的基本定律之一，它描述了电荷之间的相互作用力。

在这个定律中，电荷之间的相互作用力与它们之间的距离成反比例关系，与它们的电荷量成正比例关系。

二、教学目标1.理解库仑定律的基本概念和公式；2.理解电场的基本概念和性质；3.能够运用库仑定律解决电荷之间相互作用的问题。

三、教学重点1.理解库仑定律的基本概念和公式；2.能够运用库仑定律解决电荷之间相互作用的问题。

四、教学难点1.理解电场的基本概念和性质；2.在实际问题中灵活运用库仑定律。

五、教学方法1.传授知识：通过讲解理论知识，使学生对库仑定律有一个初步的认识；2.示范演示：通过实验，展示库仑定律的实际应用；3.控制实践：通过题目练习，巩固学生的知识点，培养学生的运用能力。

六、教学内容1. 库仑定律的公式根据库仑定律，两个电荷之间的相互作用力与它们之间的距离成反比例关系，与它们的电荷量成正比例关系，其表达式为：$$ F=\\frac{1}{4\\pi\\varepsilon_0}\\frac{q_1q_2}{r^2} $$其中，F表示两个电荷之间的相互作用力，q1和q2分别表示两个电荷的电荷量，r表示两个电荷之间的距离，$\\varepsilon_0$为真空介电常数，取值为$8.85\\times10^{-12}\\rm F/m$。

2. 电场的概念和性质当一个电荷在空间中存在时，它会产生一个称为电场的物理量。

电场的表达式为：$$ \\mathbf{E}=\\frac{\\mathbf{F}}{q_0} $$其中，$\\mathbf{E}$为电场强度，$\\mathbf{F}$为电荷受到的作用力，q0为测试电荷的电荷量。

电场具有以下性质：•电场强度的方向是电荷受到力的方向；•电场强度大小与电荷量成正比，与距离平方成反比；•电场强度可叠加。

3. 库仑定律的应用根据库仑定律，我们可以计算出两个点电荷之间的相互作用力。

教案-选修3-1-1.2库仑定律

习。
2. 类
比
1. 请同学们回忆，以前哪里见过似曾相识的
图像？
Ppt 上给出天体环绕图像与电子绕核运动图像
并列。
2. 提问：请问天体环绕运动是什么力提供向
心力？
3. 运动的相似背后可能有更深层次的原因，
那就是受力的相似。
那么这对我们来研究静电力是否有一定
的启发？
4. 写出万有引力的表达式，请学生讨论如何
2
教学过程
环节
教师活动
学生活动
设计意图
1. 引
入
Ppt 上给出一幅电子绕原子核运动的图像。
这幅图像是万物的基本图像。
提问：做圆周运动必须的有力提供向心力，这
里是哪个力提供向心力？
这个力其实我们早就听说过，同种电荷相互吸
引，异种电荷相互排斥。那么这个力的大小到
底遵循何种定量的规律呢？这节课我们来学
律的美和丰富。
教学重点
类比万有引力和库仑力，库仑定律的内容和表达式
教学难点
类比万有引力和库仑力
教学方法
讲授法，讨论法
教学手段
范德格拉夫起电机，铁架台，“铝箔乒乓球”
板书或板图设计
1.2 库伦定律
类比
运动的相似→受力的相似
万 =
1 2
2
库仑定律
1. 内容：
2. 适用条件
→ 静电 =
1 2
过程与方法
教学目标
1. 通过类比万有引力，猜想出库仑定律的表达式，体会物理学中类比思想方
法的应用；
2. 通过分析课本第 5 页的小实验和库伦扭秤实验能否得出库仑定律，提高学
生的逻辑推理能力。
3. 通过带电体之间库仑力的计算方法介绍，渗透微元法的思想。

【高中物理】高二物理人教版选修3-1《1.2库仑定律》教案

选修3－1 第一章静电场教案精选教学活动一、库仑定律：1、电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

提问：那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢？结论、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，电量越大，距离越近，作用力就越大；反之电量越小，距离越远，作用力就越小。

作用力的方向，可用同种电荷相斥，异种电荷相吸的规律确定。

2、库仑定律：内容：真空中两个静止的点电荷的相互作用跟它们所带电量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

3、库仑定律表达式：221r Q Q KF4、对库仑定律的理解：(1)库仑定律的适用条件：真空中，两个点电荷之间的相互作用。

a ：不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷．b ：点电荷是一种理想化模型．c ：介绍把带电体处理为点电荷的条件．d ：库仑定律给出的虽是点电荷间的静电力，但是任一带电体都可看成是由许多点电荷组成的，据库仑定律和力的合成法则就可以求出带电体间的静电力大小和方向．(2)K ：静电力恒量。

重要的物理常数K =9.0×109Nm 2/C 2，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 。

(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学生活动分析：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</PGN0074B.TXT/PGN>FQrFmrFFQGm mF F 122222122121 21919113127160160910167=kQ=Gm=kQ=9.01010106.67101010=2.310 111939，，·×××××××××××....-----可以看出，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，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计．课堂训练1、关于点电荷的下列说法中正确的是：A .真正的点电荷是不存在的．B .点电荷是一种理想模型．C .足够小的电荷就是点电荷．D .一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上，时间就是我们致胜的法宝，与其犹犹豫豫不知如何落笔，倒不如多学习答题技巧。

高中物理选修新课标人教版选修3-1第一章1 2 库仑定律教案

第一章静电场1.2库仑定律【教学目标】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．重点：掌握库仑定律难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算【自主预习】1．电荷间的相互作用力大小与两个因素有关：一是与有关，二是与有关。

2．当带电体之间的比它们自身的大小大得多时，带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计，这时的带电体可以看作。

3．库仑定律：真空中两个间相互作用的静电力跟它们的成正比，跟它们的成反比，作用力的方向在上。

公式：F= ，式中k叫做。

如果公式中的各个物理量都采用国际单位，即电量的单位用，力的单位用，距离的单位用，则由实验得出k=9×109。

使用上述公式时，电荷量Q1、Q2一般用绝对值代入计算。

4.应用库仑定律时应注意的问题:应注意库仑定律的适用条件。

公式F=kQ1Q2/r2仅适用于中（空气中近似成立）的两个间的相互作用。

一、库仑定律的理解【例1】对于库仑定律，下面说法正确的是( )A．库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D．当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时，对于它们之间的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量二、点电荷的理解【例2】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是点电荷B．体积很大的带电体一定不能看成是点电荷C．当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷D．一切带电体都可以看成是点电荷【例3】．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，电荷量绝对值均为Q，两球之间的静电力为( )A．等于k Q29r2B．大于kQ29r2C．小于k Q29r2D．等于kQ2r2三库仑定律的应用【例4】如图1所示，两个正电荷q1、q2的电荷量都是3 C，静止于真空中，相距r＝2 m.(1)在它们的连线AB的中点O放入正电荷Q，求Q受的静电力．(2)在O点放入负电荷Q，求Q受的静电力．(3)在连线上A点左侧的C点放上负点电荷q3，q3＝1 C且AC＝1 m，求q3所受的静电力．四库仑定律和电荷守恒定律的结合【例5】甲、乙两导体球，甲球带有4.8×10－16C的正电荷，乙球带有3.2×10－16C的负电荷，放在真空中相距为10 cm的地方，甲、乙两球的半径远小于10 cm.(1)试求两球之间的静电力，并说明是引力还是斥力？(2)将两个导体球相互接触一会儿，再放回原处，其作用力能求出吗？是斥力还是引力？【课后练习】1.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C．点电荷的所带电荷量可能是2.56×10－20 CD．大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可以看作点电荷1．下列说法正确的是( )A．点电荷就是体积很小的带电体B ．点电荷就是体积和所带电荷量很小的带电体C 根据F=k q 1q 2r 2可知,当r →0时,有F →∞ D ．静电力常量的数值是由实验得出的3．两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距r ，两者相互接触后，再放回原来的位置，则相互作用力可能是原来的( )A.47B.37C.97D.1674．如图2所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )A ．速度变大，加速度变大B ．速度变小，加速度变小C ．速度变大，加速度变小D ．速度变小，加速度变大5如图3所示，两个带电金属小球中心距离为r ，所带电荷量相等为Q ，则关于它们之间电荷的相互作用力大小F 的说法正确的是( )A ．若是同种电荷，F <k Q 2r 2 B ．若是异种电荷，F >k Q 2r 2 C ．若是同种电荷，F >k Q 2r 2 D ．不论是何种电荷，F ＝k Q 2r 26．如图4所示，悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A .在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B ，当B 到达悬点O 的正下方并与A 在同一水平线上，A 处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B 的电荷量分别为q 1和q 2，θ分别为30°和45°，则q 2/q 1为( )A ．2B ．3C ．2 3D ．3 37．如图5所示，把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B.现给B一个沿垂直AB方向的水平速度v0，B球将( )A．若A、B为异种电性的电荷，B球一定做圆周运动B．若A、B为异种电性的电荷，B球可能做加速度、速度均变小的曲线运动C．若A、B为同种电性的电荷，B球一定做远离A球的变加速曲线运动D．若A、B为同种电性的电荷，B球的动能一定会减小8．如图6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．F1 B．F2C．F3 D．F49．如图7所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B，静止在图示位置，若固定的带正电小球A的电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量为q，θ＝30°，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中，求A、B两球间的距离．10．一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为＋Q的电荷，另一电荷量为＋q的点电荷放在球心O处，由于对称性，点电荷受力为零．现在球壳上挖去半径为r(r≪R)的一个小圆孔，则此时位于球心处的点电荷所受到力的大小为多少？方向如何？(已知静电力常量为k)答案：例1 AC例2 C例3.. B例4解析在A 、B 连线的中点上，放入正电荷受到两个电荷库仑力的作用，这两个力大小相等，方向相反，所以合力为零．如果在O 点放入负电荷，仍然受到两个大小相等，方向相反的力，合力仍然为零．在连线上A 的左侧放入负电荷，则受到q 1和q 2向右的吸引力，大小分别为F 1＝kq 3q 1x 2和F 2＝kq 3q 2(r ＋x )2，其中x 为AC 之间的距离．C 点受力为二力之和，代入数据为3×1010 N ，方向向右．答案 (1)0 (2)0 (3)3×1010 N ，方向向右例5. 解析 (1)因为两球的半径都远小于10 cm ，因此可以作为两个点电荷考虑．由库仑定律可求：F ＝k q 1q 2r 2＝9.0×109×4.8×10－16×3.2×10－160.12 N ＝1.38×10－19 N 两球带异种电荷，它们之间的作用力是引力．(2)将两个导体球相互接触，首先正负电荷相互中和，还剩余(4.8－3.2)×10－16 C 的正电荷，这些正电荷将重新在两导体球间分配，由于题中并没有说明两个导体球是否完全一样，因此我们无法求出力的大小，但可以肯定两球放回原处后，它们之间的作用力变为斥力．课后练习1. AD2. D解析当r →0时,电荷不能再被看成点电荷,库仑定律不成立.3. CD解析由库仑定律可知，库仑力与电荷量的乘积成正比，设原来两小球分别带电荷量为q 1＝q 、q 2＝7q .若两小球原来带同种电荷，接触后等分电荷量，则q 1′＝4q ，q 2′＝4q ，则D 正确．若两小球原来带异种电荷，接触后到q 1″＝3q ，q 2″＝3q ，则由库仑定律可知，C 正确．4. C解析根据同种电荷相斥，每个小球在库仑斥力的作用下运动，由于力的方向与运动方向相同，均做加速直线运动，速度变大；再由库仑定律F ＝kq 1q 2r 2知随着距离的增大，库仑斥力减小，加速度减小，所以只有选项C 正确．5. AB解析净电荷只能分布在金属球的外表面，若是同种电荷则互相排斥，电荷间的距离大于r ，如图所示，根据库仑定律F=k q 1q 2r 2，它们之间的相互作用力小于k Q 2r 2.若是异种电荷则相互吸引，电荷间的距离小于r ，则相互作用力大于k Q 2r 2.故选项A 、B 正确．6. C解析 A 处于平衡状态，则库仑力F ＝mg tan θ.当θ1＝30°时，有kq 1q r 21＝mg tan 30°，r 1＝l sin 30°；当θ2＝45°时，有kq 2q r 22＝mg tan 45°，r 2＝l sin 45°，联立得q 2q 1＝2 3. 7. BC解析 (1)若两个小球所带电荷为异种电荷，则B 球受到A 球的库仑引力，方向指向A .因v 0⊥AB ，当B 受到A 的库仑力恰好等于向心力，即k q 1q 2r 2＝m v 20r时，解得初速度满足v 0＝ kq 1q 2mr，B 球做匀速圆周运动；当v >v 0时，B 球将做库仑力、加速度、速度都变小的离心运动；当v <v 0时，B 球将做库仑力、加速度、速度逐渐增大的向心运动．(2)若两个小球所带电荷为同种电荷，B 球受A 球的库仑斥力而做远离A 的变加速曲线运动(因为A 、B 距离增大，故斥力变小，加速度变小，速度增加)．8. B解析对c 球进行受力分析，如下图所示．由已知条件知：F bc ＞F ac .根据平行四边形定则表示出F bc 和F ac 的合力F ，由图知c 受到a 和b 的静电力的合力可用F 2来表示，故B 正确．9.答案 3kQq mg解析如下图所示，小球B 受竖直向下的重力mg ，沿绝缘细线的拉力F T ，A 对它的库仑力F C . 由力的平衡条件，可知Fc =mgtan θ 根据库仑定律Fc =k 2Qq r解得= 3kQq mg10.答案 kqQr 24R4 由球心指向小孔中心解析如下图所示，由于球壳上带电均匀，原来每条直径两端相等的一小块圆面上的电荷对球心点电荷的力互相平衡．现在球壳上A 处挖去半径为r 的小圆孔后，其他直径两端电荷对球心点电荷的力仍互相平衡，则点电荷所受合力就是与A 相对的B 处，半径也等于r 的一小块圆面上电荷对它的力 F. B 处这一小块圆面上的电荷量为：222244B r r q Q Q R Rππ== 由于半径r ≪R ，可以把它看成点电荷．根据库仑定律，它对中心点电荷的作用力大小为：F=k 2B q q R =k 2224r qQ R R=kqQr 24R 4 其方向由球心指向小孔中心．。

人教版高中选修3-1物理1.2库仑定律教案(17)

公式表示：F＝kQ1Q2/r2
教学过程
教学内容
教学札记
静电力常量k＝9.0×109N·m2/c2
适用条件：真空；点电荷
点电荷是一种理想化模型，当带电体的形状、大小对相互作用力的影响可以忽略不计带电体就可看作点电荷
4、例析
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＝1.67×10－27kg。
课题
一、电荷库仑定律
课型
讲授
教学目标
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、知道什么是电荷守恒定律，什么是元电荷3、掌握库仑定
律，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k。
教学重点
电荷守恒，库仑定律
教学难点
电荷上守恒定律，库仑定律应用
教学过程
教学内容
解：静电引力F1＝kQ1Q2/r2万有引力F2＝Gm1m2/r2
＝＝2.3×1039
所有F1<<F2，在研究微观带电粒子的相互作用时，经常可以忽略万有引力
5、阅读：库仑扭秤实验
见课本p94
6课堂练习：练习一
7、作业：见作业纸
2、元电荷
实验指出：所有带电体的电荷量或者等于1.6×10－19C，或者是它的整数倍，称e＝1.6×10－19C为元电荷。
电子的比荷：＝1.76×1011C/kg
3、库仑定律
演示：电荷间的作用力随电荷量及电荷间距离的变化
库仑定律：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量成正比，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。
备课札记
<引入>
演示：摩擦起电现象

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