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2019-2020年人教版高中物理選修3-1 第1章第2節(jié) 庫侖定律（教案） 【知識(shí)與技能】 1、了解定性實(shí)驗(yàn)探究與理論探究庫倫定律建立的過程。 2、庫倫定律的內(nèi)容及公式及適用條件，掌握庫侖定律。 【過程與方法】 1、通過定性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生觀察、總結(jié)的能力,了解庫倫扭秤實(shí)驗(yàn)。 2、通過點(diǎn)電荷模型的建立,感悟理想化模型的方法。 【情感態(tài)度與價(jià)值觀】 1、培養(yǎng)與他人交流合作的能力，提高理論與實(shí)踐相結(jié)合的意識(shí)。 2、了解人類對(duì)電荷間相互作用認(rèn)識(shí)的歷史過程,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心,體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛和喜悅。 【教學(xué)重難點(diǎn)】 庫侖定律及其理解與應(yīng)用 【教學(xué)過程】 ★重難點(diǎn)一、對(duì)點(diǎn)電荷的理解★ 1．點(diǎn)電荷是理想化的物理模型 點(diǎn)電荷是只有電荷量，沒有大小、形狀的理想化模型，類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)，實(shí)際中并不存在。 2．帶電體看成點(diǎn)電荷的條件 (1)一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，要看它本身的線度是否比它們之間的距離小得多。即使是比較大的帶電體，只要它們之間的距離足夠大，也可以視為點(diǎn)電荷。 (2)帶電體的線度比相關(guān)的距離小多少時(shí)才能看成點(diǎn)電荷，還與問題所要求的精度有關(guān)。在測(cè)量精度要求的范圍內(nèi)，帶電體的形狀及大小對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，帶電體就可以看成點(diǎn)電荷。 【特別提醒】 (1)從宏觀意義上討論電子、質(zhì)子等帶電粒子時(shí)，完全可以把它們視為點(diǎn)電荷。 (2)帶電的物體能否看成點(diǎn)電荷，有時(shí)還要考慮帶電體的電荷分布情況。 【典型例題】關(guān)于點(diǎn)電荷和元電荷的說法中錯(cuò)誤的是 A、只有很小的球形帶電體才叫做點(diǎn)電荷 B、帶電體間的距離比它們本身的大小大得多，以至于帶電體的形狀和大小對(duì)它們之間的作用力影響可以忽略不計(jì)時(shí)，帶電體就可以視為點(diǎn)電荷 C、把1.6010－19C的電量叫做元電荷 D、任何帶電體的電量都是元電荷的整數(shù)倍 【答案】A ★重難點(diǎn)二、庫侖定律★ 1、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．電荷之間的這種作用力稱為靜電力，又叫做庫侖力． 2、表達(dá)式 F＝k 式中k叫做靜電力常量，k＝9.0109 Nm2/C2，表示兩個(gè)電荷量均為1 C的點(diǎn)電荷在真空中相距1 m時(shí)，相互作用力為9.0109 N. 3、適用條件 ①真空中；②點(diǎn)電荷． 【特別提醒】 庫侖定律僅適用于真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間靜電力的計(jì)算，對(duì)于不能看做點(diǎn)電荷的帶電體，不能直接應(yīng)用庫侖定律計(jì)算靜電力．對(duì)于兩個(gè)均勻帶電的球體，相距較遠(yuǎn)時(shí)也可視為點(diǎn)電荷，此時(shí)r是兩球心的距離． 4．應(yīng)用庫侖定律解題應(yīng)注意的問題 (1)真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷間相互作用力的大小只跟兩電荷的電荷量及間距有關(guān)，跟它們的周圍是否有其他電荷等無關(guān)． (2)兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互作用的庫侖力遵守牛頓第三定律，即兩帶電體間的庫侖力是一對(duì)作用力與反作用力．不要認(rèn)為電荷量大的電荷對(duì)電荷量小的電荷作用力大 (3)庫侖力也稱為靜電力，它具有力的共性．它與學(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)遵循平行四邊形定則，能與其他的力平衡，使物體發(fā)生形變，產(chǎn)生加速度． (4)可將計(jì)算庫侖力的大小與判斷庫侖力的方向兩者分別進(jìn)行．即用公式計(jì)算庫侖力大小時(shí)，不必將表示電荷Q1、Q2的帶電性質(zhì)的正、負(fù)號(hào)代入公式中，只將其電荷量的絕對(duì)值代入公式中從而算出力的大小；力的方向再根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引加以判別。 【典型例題】真空中兩個(gè)相同的金屬小球A和B，帶電荷量分別為QA＝210－8 C和QB＝410－8C，相互作用力為F.若將兩球接觸后再放回原處，則它們之間的作用力將變?yōu)? 【答案】 【解析】金屬小球A和B，帶電量分別為和，相互作用力大小為F，設(shè)電荷A帶電荷量為Q，則電荷B帶電荷量為2Q，根據(jù)庫侖定律，有： 將兩球接觸后再放回原處，同種電荷兩小球平分電荷量，每個(gè)小球帶電量變?yōu)?，根?jù)庫侖定律， 有：,故