【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能
1．掌握庫侖定律，知道點(diǎn)電荷的概念，并理解真空中的庫侖定律。
2．會(huì)用庫侖定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
二、過程與方法
1．滲透理想化方法，培養(yǎng)學(xué)生由實(shí)際問題進(jìn)行簡(jiǎn)化抽象建立物理模型的能力。
2．滲透控制度量的科學(xué)研究方法。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過元電荷的教學(xué)，滲透物質(zhì)無限可分的辯證唯物主義觀點(diǎn)。
【教學(xué)重難點(diǎn)】
重點(diǎn)：庫侖定律和庫侖力的教學(xué)。
難點(diǎn)：關(guān)于庫侖定律的教學(xué)
【教學(xué)方法】
探究、講授、討論、練習(xí)
【教學(xué)過程】
一、庫侖定律
1．電荷間的相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。
提問：那么電荷之間的相互作用力和什么有關(guān)系呢？
結(jié)論：電荷之間存在著相互作用力，力的大小與電量的大小、電荷間距離的大小有關(guān)，電量越大，距離越近，作用力就越大；反之電量越小，距離越遠(yuǎn)，作用力就越小。作用力的方向，可用同種電荷相斥，異種電荷相吸的規(guī)律確定。
2．庫侖定律：內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)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。
3．庫侖定律表達(dá)式：
4．對(duì)庫侖定律的理解：
（1）庫侖定律的適用條件：真空中，兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用。
a：不考慮大小和電荷的具體分布，可視為集中于一點(diǎn)的電荷。
b：點(diǎn)電荷是一種理想化模型。
c：介紹把帶電體處理為點(diǎn)電荷的條件。
d：庫侖定律給出的雖是點(diǎn)電荷間的靜電力，但是任一帶電體都可看成是由許多點(diǎn)電荷組成的，據(jù)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。
（2）K：靜電力恒量。重要的物理常數(shù)K=9.0×109N·m2/C2，其大小是用實(shí)驗(yàn)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(jì)算時(shí)，各物理量的單位必須是：F：N、q：C．r：m。
（3）關(guān)于點(diǎn)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(jì)算時(shí)，點(diǎn)電荷電量用絕對(duì)值代入公式進(jìn)行計(jì)算，然后根據(jù)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(shí)學(xué)過的重力，彈力，摩擦力是并列的。它具有力的一切性質(zhì)，它是矢量，合成分解時(shí)遵從平行四邊形法則，與其它的力平衡，使物體發(fā)生形變，產(chǎn)生加速度。若點(diǎn)電荷不是靜止的，而是存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，那么它們之間的作用力除了仍存在靜電力之外，還存在相互作用的磁場(chǎng)力。
（5）F是q1與q2之間的相互作用力，F(xiàn)是q1對(duì)q2的作用力，也是q2對(duì)q1的作用力的大小，是一對(duì)作用力和反作用力，即大小相等方向相反。
二、庫侖的實(shí)驗(yàn)
研究方法：控制變量法
1．F與r的關(guān)系
2．F與q的關(guān)系
【演示】庫侖扭秤介紹：物理簡(jiǎn)史及庫侖的實(shí)驗(yàn)技巧。
1785年，法國物理學(xué)家。庫侖，庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)技巧：小量放大；電量的確定。
小結(jié)：
（1）電荷間相互作用規(guī)律：同性相斥，異性相吸，大小用庫侖定
（2）電荷間作用力為一對(duì)相互作用力，遵循牛頓第三定律。
（3）庫侖定律適用條件：真空中靜止點(diǎn)電荷間的相互作用力（均勻帶電球體間、均勻帶電球殼間也可）。
【例題】試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力。已知電子的質(zhì)量m1=9.10×10-31kg，質(zhì)子的質(zhì)量m2=1.67×10-27kg?電子和質(zhì)子的電荷量都是1.60×10-19C。
分析：這個(gè)問題不用分別計(jì)算電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力，而是列公式，化簡(jiǎn)之后，再求解。
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(shí)質(zhì)區(qū)別是：首先萬有引力公式計(jì)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(jì)算結(jié)果看出，電子和質(zhì)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(shí)，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(jì)。
三、課堂訓(xùn)練
1．關(guān)于點(diǎn)電荷的下列說法中正確的是：( )
A．真正的點(diǎn)電荷是不存在的。
B．點(diǎn)電荷是一種理想模型。
C．足夠小的電荷就是點(diǎn)電荷。
D．一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形狀和大小對(duì)所研究的問題的影響是否可以忽略不計(jì)
2．三個(gè)相同的金屬小球A、B和C，原來C不帶電，而A和B帶等量異種電荷，相隔一定距離放置，A、B之間的靜電力為F?，F(xiàn)將C球分別與A、B接觸后拿開，則A、B之間的靜電力將變?yōu)椋? ）。
A．F/2 B．F/4
C．F/8 D．3F/8
3．兩個(gè)半徑為0.3m的金屬球，球心相距1.0m放置，當(dāng)他們都帶1.5×105 C的正電時(shí)，相互作用力為F1，當(dāng)它們分別帶+1.5×105 C和-1.5×105 C的電量時(shí)，相互作用力為F2，則( )
A．F1 = F2 B．F1 ＜F2 C．F1 ＞ F2 D．無法判斷

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