1.2庫侖定律

2021-01-13 高中物理之王


1.2庫侖定律教案

一、教材分析

1.庫侖定律既是電荷間相互作用的基本規律，又是學習電場強度的基礎，不僅要求學生定性知道，而且還要求定量了解和應用。

2、展示庫侖定律的內容和庫侖發現這一定律的過程，並強調該定律的條件和遠大意義。

二教學目標

（一）知識與技能

1理解庫侖定律的含義和表達式，知道靜電常量。了解庫侖定律的適用條件，學習用庫侖定律解決簡單的問題。

2．滲透理想化思想，培養由實際問題進行簡化抽象思維建立物理模型的力。

（二）過程與方法

通過認識科學家在了解自然的過程中常用的科學方法，培養學生善用類比方法、理想化方法、實驗方法等物理學習方法。

（三）情感態度與價值觀[來源:學|科|網Z|X|X|K]

通過對庫侖定律探究過程的討論，使學生掌握科學的探究方法，激發學生對科學的熱

三、教學重難點

（一）重點

對庫侖定律的理解

（二）難點

對庫侖定律發現過程的探討。

四、學情分析

學生在高一已經學習了萬有引力的基本知識，為過渡到本節的學習起著鋪墊作用，學生已具備了一定的探究能力、邏輯思維能力及推理演算能力。能在老師指導下通過觀察、思考，發現一些問題和解決問題

五、課前準備

學生準備展示學案上預習的情況，老師準備必要的課件

六、教學方法

比較庫侖定律與萬有引力定律的異同。

七、課時安排 1課時

八、教學過程

1．教師演示1．1-6的實驗。

2．學生注意觀察小球偏角的變化以及引起這一變化的原因。

 [來源:學。科。網][來源:學*科*網Z*X*X*K]

 

3．通過對實驗現象的定性分析得到：電荷之間的作用力隨電荷量的增大而增大，隨距離的增大而減小。

4．庫侖定律的研究過程

1.提出假設

2.做出假說

3.實驗探究:

（1）實驗構思

（2）實驗方案

（3）對假說進行修正和推廣

5.思考：（1）庫侖通過什麼方法比較力的大小？

（2）庫侖通過什麼方法比較電荷量的大小？庫侖分取電量的方法：兩個大小、形狀完全相同的帶電金屬球相碰後，帶電量一定相等。（原帶異種電荷的先中和後平分，原帶同種電荷的總量平分。）

6.研究方法：控制變量法.

實驗方案：a.q1、q2一定時，探究F與r的關係  結論：F∝1/r2

b.r一定時，探究F與的q1、q2關係    結論：即 F ∝q1q2

7.思想方法:

    (1)微小量放大思想

    (2)電荷均分原理

8．法國物理學家庫侖，用實驗研究了電荷間相互作用的電力，這就是庫侖定律。

（1）內容：真空中的兩個點電荷之間的作用力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上

（2）　　表達式： ，k叫靜電力常量，k=9×109 N·m2/C2。

（3）理解：

①庫侖定律的適用條件：真空中，兩個點電荷之間的相互作用。

a：不考慮大小和電荷的具體分布，可視為集中於一點的電荷．

b：點電荷是一種理想化模型．[來源:學科網ZXXK]

c：介紹把帶電體處理為點電荷的條件．

d：庫侖定律給出的雖是點電荷間的靜電力，但是任一帶電體都可看成是由許多點電荷組成的，據庫侖定律和力的合成法則就可以求出帶電體間的靜電力大小和方向．

②K：靜電力恆量。重要的物理常數K=9.0×109Nm2/C2，其大小是用實驗方法確定的。其單位是由公式中的F、Q、r的單位確定的，使用庫侖定律計算時，各物理量的單位必須是：F：N、Q：C、r：m。

③關於點電荷之間相互作用是引力還是斥力的表示方法，使用公式計算時，點電荷電量用絕對值代入公式進行計算，然後根據同性電荷相斥、異性電荷相吸判斷方向即可。

④庫侖力也稱為靜電力，它具有力的共性。它與高一時學過的重力，彈力，摩擦力是並列的。它具有力的一切性質，它是矢量，合成分解時遵從平行四邊形法則，與其它的力平衡，使物體發生形變，產生加速度。故系統中有多個點電荷時，任意兩點電荷之間的作用力都遵從庫侖定律，計算多個點電荷對某一電荷的作用力應分別計算每個電荷對它庫侖力，再求其矢量和。

⑤,F是Q1與Q2之間的相互作用力，F是Q1對Q2的作用力，也是Q2對Q1的作用力的大小，是一對作用力和反作用力，即大小相等方向相反。不能理解為Q1¹Q2，受的力也不等。

6．任意帶電體所受的力可以看作是多個點電荷所受力的合力。

 

9．庫侖定律與萬有引力定律（計算下題）

試比較電子和質子間的靜電引力和萬有引力。已知電子的質量m1=9．10×10-31kg，質子的質量m2=1．67×10-27kg，電子和質子的電荷量都是1．60×10-19C。

分析：這個問題不用分別計算電子和質子間的靜電引力和萬有引力，而是列公式，化簡之後，再求解。[來源:學|科|網]

解：電子和質子間的靜電引力和萬有引力分別是：

　　

 

　　（回答「思考與討論」）可以看出：萬有引力公式和庫侖定律公式在表面上很相似，表述的都是力，這是相同之處；它們的實質區別是：首先萬有引力公式計算出的力只能是相互吸引的力，絕沒有相排斥的力。其次，由計算結果看出，電子和質子間的萬有引力比它們之間的靜電引力小的很多，因此在研究微觀帶電粒子間的相互作用時，主要考慮靜電力，萬有引力雖然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不計。


相關焦點

  • 庫侖與庫侖定律
    電學是物理學的一個重要分枝，在它的發展過程中，很多物理學巨匠都曾作出過傑出的貢獻。由於成功地設計了新的指南針結構以及在研究普通機械理論方面作出的貢獻，1782年，他當選為法國科學院院士。為了保持較好的科學實驗條件，他仍在軍隊中服務，但他的名字在科學界已為人所共知。 庫侖在1785年到1789年之間，通過精密的實驗對電荷間的作用力作了一系列的研究，連續在皇家科學院備忘錄中發表了很多相關的文章。
  • 庫侖定律
    庫侖定律（Coulomb’s law）是電磁學中的第一個基本定律，是一個實驗定律。它的誕生標誌著電學研究進入了科學行列。
  • 庫侖和庫侖定律的發現及驗證過程
    庫侖定律既是實驗經驗的總結，也是理論研究的成果。特別是力學中引力理論的發展，為靜電學和靜磁學提供了理論武器，使電磁學少走了許多彎路，直接形成了嚴密的定量規律。從庫侖定律的發現可以獲得許多啟示，對闡明物理學發展中理論和實驗的關係，了解物理學的研究方法均會有所裨益。
  • 庫倫與庫侖定律
    1775年美國人富蘭克林作的金屬桶實驗，觀察到金屬導體內表面不帶電的事實，但是沒有把觀察到的現象和電力的平方反比定律聯繫起來。      1776年英國人普利斯特裡重複了富蘭克林的實驗，發表了「電學的歷史現狀以及初始的實驗」這一篇論文結尾部分提到了這個實驗, 解釋說電的引力跟萬有引力一樣, 也應服從平方反比定律。
  • 庫侖定律 2
    上期回顧：庫侖定律 1 本周我們繼續更深一步認識庫侖定律。先複習一下，庫侖定律的數學表達式：
  • 電的定量研究——庫侖定律
    首先在電學研究上得出定量關係的是庫侖。他發現了著名的庫侖定律。1736年庫侖出生於法國昂古萊姆城一個富裕家庭，1761年從美西耶爾工程學校畢業，進入皇家軍事工程部隊任工程師。工作8年後，他又在埃克斯島瑟堡等地服役。這時庫侖就已開始從事科學研究工作，他把主要精力放在研究工程力學和靜力學問題上。
  • 電磁學系列三:庫侖定律
    新朋友請點擊上方RFsister關注我們 本期我們給大家帶來的是庫侖定律的講解！
  • 高中物理:靜電力 庫侖定律
    庫侖定律（1）內容：真空中兩個點電荷之間的相互作用力F的大小，與它們的電荷量Q1、Q2的乘積成正比，與它們的距離r的二次方成反比，作用力的方向沿著它們的連線，同種電荷相斥，異種電荷相吸。（2）公式：庫侖力（靜電力）的大小：，其中
  • 【高二物理】庫侖定律學習中的「一二三」
    真空中兩個點電荷之間的相互作用力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上．這個規律叫做庫侖定律．電荷間這種相互作用的電力叫做靜電力或庫侖力．庫侖定律是自然界最重要的規律之一，初學者在學習中由於缺乏對庫侖定律內涵、條件的理解，在應用庫侖定律時，往往出現錯誤．針對經常出現的一些問題，筆者作了較為系統的總結，供同學們參考。
  • 高中物理靜電場的敲門磚——庫侖定律的適用條件
    庫侖定律是靜電學的基礎，在最新的2020高考物理考試大綱對應要求等級為Ⅱ，足以說明庫侖定律的重要性。今天我們來聊一聊庫侖定律的使用條件。先來看一下庫侖定律的內容：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上．公式：在庫侖定律的文字表述中，我們會注意到「真空、靜止、點電荷」這三個詞。
  • 知識點總結 | 靜電場電荷守恆及庫侖定律
    二、電荷守恆定律1、電荷量：電荷的多少。在國際單位制中，它的單位是庫侖，符號是C.2、元電荷：電子和質子所帶電荷的絕對值1.6×10－19C，所有帶電體的電荷量等於e或e的整數倍。（元電荷就是帶電荷量足夠小的帶電體嗎？
  • 「電力革命」08庫侖定律的建立(庫倫、卡文迪許)
    而庫侖定律的建立，標誌著電學從定性描述正式走向了定量計算，他也是電學裡最重要的定律之一。庫侖1736年6月14日，查爾斯·奧古斯丁·庫侖出生於法國昂古萊姆，他的父親是當地受聘於皇家的巡視員。隨後他們全家搬到了巴黎，在此庫侖完成了學業。由於父親破產，他們又搬家到了蒙彼利埃，在此庫侖開始了他的科學研究。
  • 「電力革命」08庫侖定律的建立（庫倫、卡文迪許）
    而庫侖定律的建立，標誌著電學從定性描述正式走向了定量計算，他也是電學裡最重要的定律之一。1785年，庫侖用他的扭力稱發現了靜電力的平方反比定律，1787年又發現了靜磁力的平方反比定律。卡文迪許用於測量萬有引力的扭力秤也是受到了庫侖扭力秤的啟發。
  • 「高考輔導」高考物理專題輔導——靜電場庫侖定律
    今天先看------電學基本知識和庫倫定律注意：知識多且碎，都要記與背。重點是庫侖定律的條件和應用： 1、庫侖定律的條件：需要注意，當兩個帶點小球距離比較近時，不能再看成點電荷，所以庫侖定律不再適用，也絕不能用兩小球球心間的距離代入公式計算。因為此時，小球上的電荷分布不在均勻。
  • 庫侖:給電「定量」的人
    庫侖根據設想進行多次實驗，得出一個結論：絲線扭轉時的扭力與針轉過的角度成正比例關係，可用這種關係算出磁力的大小。這就是著名的彈性扭轉定律。經過無數次實驗，他發明了一種能以極高精度測出微小之力的工具——扭秤。再接再厲，庫侖在此基礎上成功改良了指南針，使其更加精確。
  • 庫侖的扭秤實驗
    庫侖扭秤實驗，是庫侖做的探究靜電力常量的一種科學實驗。通過實驗，庫侖發現兩點電荷之間靜電力與距離平方成反比的規律。庫侖扭秤由懸絲、橫杆、兩個帶電金屬小球(庫侖最初的實驗是用帶電木髓小球進行的)，一個平衡小球，一個遞電小球、旋鈕和電磁阻尼部分等組成。
  • 高中物理:《庫侖定律 電場強度》知識點總結
    一、電荷守恆與庫侖定律1.
  • 「高中物理硬核知識」庫侖定律中的點電荷如何理解?
    在學習高中物理必修三《靜電場及其應用》中有一個相當重要的定律——庫侖定律。在內容中就提到了，要想使用庫倫定律計算兩個電荷之間的作用力，有一個先決條件就是，電荷必須是點電荷。那麼，究竟什麼是點電荷呢？如果帶電體自身的大小遠小於它們之間的距離．以至帶電體自身的大小、形狀及電荷分布狀況對我們所討論的問題影響甚小，相對來說可把帶電體看作一帶電的點，叫做點電荷。
  • 庫侖力成因的微觀解釋
    庫侖力成因的微觀解釋庫倫定律是1758年法國科學家C,-A.de庫倫由實驗得出的一個實驗定律。該定律是這樣描述的：真空中兩個靜止的點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積q1q2成正比，與它們的距離的二次方r2成反比，作用力的方向在它們的連線上，同名電荷相斥，異名電荷相吸。
  • 理論「崩潰」後科學家質疑有300年歷史的定律
    YouTube的「SciShow」頻道揭示了這是如何激發科學家質疑另一個物理學基本定律的。主持人Stefan Chin上周說：「科學家們已經測試了200多年的一條定律，儘管它從未失敗過。「庫侖定律是關於兩個帶電粒子間作用力的，因為如果它被打破，它可能會對我們所相信的宇宙的真實性產生巨大的影響，包括作為光速基礎的概念。