内容正文:
课时1.2 库 仑 定 律
1.掌握库仑定律,要求知道点电荷的概念,理解库仑定律的含义及其表达公式,知道静电力常量。
2.会用库仑定律的公式进行有关的计算。
3.知道库仑扭秤的实验原理。
重点难点:库仑定律的理解以及应用库仑定律进行相关的计算。
教学建议:本节需要安排一个课时教学。教学过程中注意培养学生对点电荷和库仑定律的理解,在课堂上完成实验探究,通过控制变量法让学生自己归纳总结影响电荷间作用力大小的因素。可通过向学生介绍物理学史,让学生感受形象思维(对称法)的魅力。
导入新课:“同性相斥、异性相吸”这句话是用来定性描述电荷间的相互作用的,如果要定量描述电荷间的相互作用,我们如何才能做到呢?法国科学家库仑为我们开创了这一先河,让我们一起来回顾这一重大成就吧!
1.探究实验:实验表明,电荷之间的作用力随①电荷量的增大而增大,随②电荷间距离的增大而减小。
2.库仑定律
(1)内容:真空中两个静止③点电荷之间的相互作用力,与它们的④电荷量的乘积成正比,与它们间的距离的⑤二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式:F=⑥ 。公式中的k叫作静电力常量,其数值是k=⑦9.0×109 N·m2/C2。
(3)适用条件:a.在⑧真空环境中;b.静止的⑨点电荷之间的相互作用。
3.点电荷
当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的⑩形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体就可以看作点电荷。点电荷是一种理想化模型,实际上并不存在。
4.库仑扭秤实验
(1)库仑扭秤实验是通过金属丝扭转角度比较静电力F的大小的,实验结果发现静电力F与距离r的平方成反比。
(2)库仑在实验中为研究静电力F与q的关系,由于当时无法测量物体所带电荷量,于是采用这样的方法:用两个相同的金属小球,如果一个带电(设电荷量为q),一个不带电,相互接触后它们所带电荷量就 ,利用这两个金属小球进行实验;让一个小球的电荷全部转移掉(不带电),再与另一个带电小球接触,它们所带的电荷量就 ,利用这两个金属小球再进行实验,结果发现静电力F与q1和q2的乘积成正比。
①电荷量 ②电荷间距离 ③点电荷 ④电荷量 ⑤二次方 ⑥k ⑦9.0×109 N·m2/C2 ⑧真空 ⑨点电荷
⑩形状 大小 电荷分布状况 金属丝扭转角度 平方 均为 均为 乘积