《库仑定律》学案设计.doc

《库仑定律》学案设计云南省昭通市盐津县第三中学蒋显翠一、学时 1 学时二、学习目标 1 .通过观察演示实验,定性了解电荷之间的作用力大小与电荷量的多少以及电荷之间距离大小的关系; 2 .了解库仑定律的建立过程和相关的物理学史; 3 .能说出点电荷的物理意义、理解真空中的库仑定律以及适用条件和电力常量 k 的物理意义、数值和单位。 4 .能用库仑定律解决涉及点电荷静电力计算的简单问题。三、学习重点库仑定律及适用条件。四、学习难点库仑定律的实验。五、学习过程回忆:自然界存在几种电荷?它们之间的相互作用是怎么样的? 提出问题: 既然电荷之间存在相互作用, 那么电荷之间相互作用力的大小决定于那些因素呢? 下面我们利用科学的研究思想,分定性与定量两个方面来探究一下。(1 )定性研究目标一──通过观察演示实验, 定性了解电荷之间的作用力大小与电荷量的多少以及电荷之间距离大小的关系; 演示实验:探究影响电荷间相互作用力的因素。观察实验现象后,请你回答下列问题: 1 .在带电物体靠近小球过程中,你看到了什么现象? 2 .细线的偏角增大,说明了什么呢? 3 .在起电机给物体充电的过程中,你观察到了什么现象? 4 .得出结论: ①两电荷间的作用力, ; ②两电荷间的作用力, 。(2 )定量研究刚才我们得到的结论是:。请回忆一下,我们以前有没有遇到过类似的物理情景呢? 1 .分析问题: 与电荷间的作用力变化规律具有一定的类似性。 2 .提出猜想(类比): 猜想公式: 3 .定量探究三者的关系: 库仑当时在探究三者之间的定量关系时, 遇到了很多的困难, 下面我们了解一下库仑当时的有关情况。①探究 F与r 的关系问题 1:“电力”非常小,如何解决力的准确测量? 用扭丝的转角间接测量,思想方法: 放大、转化。问题 2 :如何确定电荷之间的距离呢? 把金属球理想成为,利用间接测量距离。思想方法: 。②探究 F与q 的关系: 问题:如何确定两球电荷量呢? 电荷均分原理:电荷在两个相同金属球之间分配。解决了探究思路中的问题, 就可以进行具体的实验了, 库仑设计了一种非常完美、精巧的扭秤,建立了库仑定律。目标二──了解库仑定律的建立过程和相关的物理学史; 库仑定律的发现过程与启示库仑定律可以说是一个实验定律, 也可以说是牛顿引力定律在电学和磁学中的“推论”。如果说它是一个实验定律,库仑扭称实验起到了重要作用, 而电摆实验则起了决定作用; 即便是这样, 库仑仍然借鉴了引力理论, 模仿万有引力的大小与两物体的质量成正比的关系, 认为两电荷之间的作用力与两电荷的电量也成正比关系。如果说它是牛顿万有引力定律的推论, 那么普利斯特利和卡文迪许等人也做了大量工作。因此, 从各个角度考察库仑定律,重新准确的对它进行认识,确实是非常必要的。一、科学家对电力的早期研究人类对电现象的认识、研究,经历了很长的时间。直到 16 世纪人们才对电的现象有了深入的认识。吉尔伯特比较系统地研究了静电现象,第一个提出了比较系统原始理论, 并引人了“电吸引”这个概念。但是吉尔伯特的工作仍停留在定性的阶段, 进展不大。 18 世纪中叶, 人们借助于万有引力定律, 对电和磁做了种种猜测。 18 世纪后期, 科学家开始了电荷相互作用的研究。富兰克林最早观察到电荷只分布在导体表面。普利斯特利重复了富兰克林的实验,在《电学的历史和