下面是小編收集整理的高一物理《庫侖定律》課件，希望對(duì)您有所幫助!如果你覺得不錯(cuò)的話,歡迎分享!
【教學(xué)目標(biāo)】
知識(shí)與技能：
1.知道點(diǎn)電荷的概念，理解并掌握庫侖定律的含義及其表達(dá)式;
2.會(huì)用庫侖定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算;
3.知道庫侖扭稱的原理。
過程與方法：
1.通過學(xué)習(xí)庫侖定律得出的過程，體驗(yàn)從猜想到驗(yàn)證、從定性到定量的科學(xué)探究過程，學(xué)會(huì)通過間接手段測(cè)量微小力的方法;
2.通過探究活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析結(jié)果及結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的研究方法。
情感、態(tài)度和價(jià)值觀：
1.通過對(duì)點(diǎn)電荷的研究，讓學(xué)生感受物理學(xué)研究中建立理想模型的重要意義;
2.通過靜電力和萬有引力的類比，讓學(xué)生體會(huì)到自然規(guī)律有其統(tǒng)一性和多樣性。
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.建立庫侖定律的過程;
2.庫侖定律的應(yīng)用。
【教學(xué)難點(diǎn)】
庫侖定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程。
【教學(xué)方法】
實(shí)驗(yàn)探究法、交流討論法。
【教學(xué)過程和內(nèi)容】
<引入新課>同學(xué)們，通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道“同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引”，這讓我們對(duì)電荷間作用力的方向有了一定的認(rèn)識(shí)。我們把電荷間的作用力叫做靜電力，那么靜電力的大小滿足什么規(guī)律呢?讓我們一起進(jìn)入本章第二節(jié)《庫侖定律》的學(xué)習(xí)。
<庫侖定律的發(fā)現(xiàn)>
活動(dòng)一：思考與猜想
同學(xué)們，電荷間的作用力是通過帶電體間的相互作用來表現(xiàn)的，
因此，我們應(yīng)該研究帶電體間的相互作用�？墒�，生活中帶電體的大小和形狀是多種多樣的，這就給我們尋找靜電力的規(guī)律帶來了麻煩。
早在300多年以前，偉大的牛頓在研究萬有引力的同時(shí)，就曾對(duì)帶電紙片的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究，可是由于帶電紙片太不規(guī)則，牛頓對(duì)靜電力的研究并未成功。
(問題1)大家對(duì)研究對(duì)象的選擇有什么好的建議嗎?
在靜電學(xué)的研究中，我們經(jīng)常使用的帶電體是球體。
(問題2)帶電體間的作用力(靜電力)的大小與哪些因素有關(guān)呢?
請(qǐng)學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)大膽猜想。
<定性探究>電荷間的作用力與影響因素的關(guān)系
實(shí)驗(yàn)表明：電荷間的作用力F隨電荷量q的增大而增大;隨距離r的增大而減小。
(提示)我們的研究到這里是否可以結(jié)束了?為什么?
這只是定性研究，應(yīng)該進(jìn)一步深入得到更準(zhǔn)確的定量關(guān)系。
(問題3)靜電力F與r，q之間可能存在什么樣的定量關(guān)系?
你覺得哪種可能更大?為什么?(引導(dǎo)學(xué)生與萬有引力類比)
活動(dòng)二:設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
<實(shí)驗(yàn)方法>
(問題4)研究F與r、q的定量關(guān)系應(yīng)該采用什么方法?
控制變量法——(1)保持q不變，驗(yàn)證F與r2的反比關(guān)系;
(2)保持r不變，驗(yàn)證F與q的正比關(guān)系。
<實(shí)驗(yàn)可行性討論>.
困難一：F的測(cè)量(在這里F是一個(gè)很小的力，不能用彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)量，你有什么辦法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)F大小的間接測(cè)量嗎?)
困難二:q的測(cè)量(我們現(xiàn)在并不知道準(zhǔn)確測(cè)定帶電小球所帶的電量的方法，要研究F與q的定量關(guān)系，你有什么好的想法嗎?)
(思維啟發(fā))有這樣一個(gè)事實(shí)：兩個(gè)相同的金屬小球，一個(gè)帶電、一個(gè)不帶電，互相接觸后，它們對(duì)相隔同樣距離的第三個(gè)帶電小球的作用力相等。
——這說明了什么?(說明球接觸后等分了電荷)
(追問)現(xiàn)在，你有什么想法了嗎?
<實(shí)驗(yàn)具體操作>定量驗(yàn)證
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們距離的二次方成反比。
<得出庫侖定律>同學(xué)們，我們一起用了大約20分鐘得到的這個(gè)結(jié)論，其實(shí)在物理學(xué)發(fā)展史上，數(shù)位偉大的科學(xué)家用了近30年的時(shí)間得到的并以法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵龅拿謥砻膸靵龆伞?!--得出庫侖定律-->
啟示一:類比猜想的價(jià)值
讀過牛頓著作的人都可能推想到：凡是表現(xiàn)這種特性的相互作用都應(yīng)服從平方反比定律。這似乎用類比推理的方法就可以得到電荷間作用力的規(guī)律。正是這樣的類比，讓電磁學(xué)少走了許多彎路，形成了嚴(yán)密的定量規(guī)律。馬克·吐溫曾說“科學(xué)真是迷人，根據(jù)零星的事實(shí)，增添一點(diǎn)猜想，竟能贏得那么多的收獲!”。科學(xué)家以廣博的知識(shí)和深刻的洞察力為基礎(chǔ)進(jìn)行的猜想，才是最具有創(chuàng)造力的思維活動(dòng)。然而，英國(guó)物理史學(xué)家丹皮爾也說“自然如不能被目證那就不能被征服!”
啟示二：實(shí)驗(yàn)的精妙
1785年庫侖在前人工作的基礎(chǔ)上，用自己設(shè)計(jì)的扭稱精確驗(yàn)證得到了庫侖定律。(庫侖扭稱實(shí)驗(yàn)的介紹：這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)相當(dāng)巧妙。把微小力放大為力矩，將直接測(cè)量轉(zhuǎn)換為間接測(cè)量，從而得到靜電力的作用規(guī)律——庫侖定律。)
<講解庫侖定律>
1.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。
2.數(shù)學(xué)表達(dá)式：
(說明)，叫做靜電力常量。
3.適用條件：(1)真空中(一般情況下，在空氣中也近似適用);
(2)靜止的;
(3)點(diǎn)電荷。
(強(qiáng)調(diào))庫侖定律的公式與萬有引力的公式在形式上盡管很相似，但仍是性質(zhì)不同的兩種力。我們來看下面的題目：
<達(dá)標(biāo)訓(xùn)練>
例題1：(通過定量計(jì)算，讓學(xué)生明確對(duì)于微觀帶電粒子，因?yàn)殪o電力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于萬有引力，所以我們往往忽略萬有引力。)
(過渡)兩個(gè)點(diǎn)電荷的靜電力我們會(huì)求解了，可如果存在三個(gè)電荷呢?
(承前啟后)兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而有所改變。因此，多個(gè)點(diǎn)電荷對(duì)同一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對(duì)這個(gè)點(diǎn)電荷的作用力的矢量和。
例題2：(多個(gè)點(diǎn)電荷對(duì)同一點(diǎn)電荷作用力的疊加問題。一方面鞏固庫侖定律，另一方面，也為下一節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加做鋪墊。)
(拓展說明)庫侖定律是電磁學(xué)的基本定律之一。雖然給出的是點(diǎn)電荷間的靜電力，但是任何一個(gè)帶電體都可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的。所以，如果知道了帶電體的電荷分布，就可以根據(jù)庫侖定律和平行四邊形定則求出帶電體間靜電力的大小和方向了。而這正是庫侖定律的普遍意義。
<本堂小結(jié)>
板書設(shè)計(jì)：
<課外拓展>
1.課本第8頁的“科學(xué)漫步”欄目，介紹的是靜電力的應(yīng)用。你還能了解更多的應(yīng)用嗎?
2.萬有引力與庫侖定律有相似的數(shù)學(xué)表達(dá)式，這似乎在預(yù)示著自然界的和諧統(tǒng)一。課后請(qǐng)同學(xué)查閱資料，了解自然界中的“四種基本相互作用”及統(tǒng)一場(chǎng)理論。
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