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《库仑定律》的优秀教学设计
作为一位杰出的教职工，很有必要精心设计一份教学设计，借助教学设计可以提高教学质量，收到预期的教学效果。那么优秀的教学设计是什么样的呢？以下是小编为大家收集的《库仑定律》的优秀教学设计，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
《库仑定律》的优秀教学设计1
教材：人教版高中物理选修1-1第1章第1节
课题：电荷库仑定律
课时：2课时
一、教材分析
1、库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律，又是学习电场强度的基础，不仅要求学生定性知道，而且还要求定量了解和应用。
2、本节摩擦起电、两种电荷的相互作用、电荷量的概念初中已接触，已经有了一定的基础，在复习初中知识的基础上，应着重从原子结构的角度讲解物体带电的本质。
3、通过对使物体带电的方法接触起电、摩擦起电和感应起电的分析，让学生体会到使物体带电的实质是电子发生转移，从而打破了物体的电中性，失去电子的物体带上了正电荷，得到电子的物体带上了负电荷。过渡到电荷守恒定律，水到渠成，对高中学生而言很容易接受，进一步巩固守恒思想。
4、在分析思考的过程中学生体会到电荷守恒定律以及元电荷的概念。同时教学中渗透“透过现象看本质”的思想。
5、展示库仑定律的内容和库仑发现这一定律的过程，并强调该定律的条件和远大意义。
二、学情分析
学生在初中已经学习了电学的基本知识，为过渡到本节的学习起着铺垫作用，学生已具备了一定的探究能力、逻辑思维能力及推理演算能力。能在老师指导下通过观察、思考，发现一些问题和解决问题。因此有必要把初中学过的两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识复习一下。
三、教学方法分析及建议
1、在学生初中学习的基础上，可以通过演示实验或者媒体播放复习并巩固电荷的有关知识；先运用教材上给出的简单易行的实验，让学生观察摩擦后的塑料片之间的相互作用力，猜想作用力的大小跟哪些因素有关；然后通过实验定性验证猜想是否正确，并在这个基础上介绍库仑定律的发现过程。
2、讲解点电荷时，可以对照质点的概念进行讲解，要讲清点电荷是一种理想化的物理模型。
3、物理发展史上的重要概念及重大规律的建立都是经科学家艰辛的探索而完成的，都是对原有思维方式突破的结果，体现出了科学家的创造性。如何充分利用这宝贵的素材，需要教师创设问题情景对学生“诱思”、“导思”，在本节课中，对库仑定律得出过程进行了尝试。
4、利用“思考与讨论”的问题，比较库仑定律与万有引力定律的异同。
5、要做好演示实验，使学生清楚地知道什么是静电感应现象。在此基础上，使学生知道，感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，使电荷从物体的一部分转移到另一部分，进一步说明电荷守恒定律。
四、教学目标
（一）知识与技能
1、了解人类对电现象的认识过程，体会人类探索自然规律的科学方法、科学态度和科学精神。
2、了解元电荷的大小，了解电荷守恒定律，知道摩擦起电和感应起电的实质不是创造电荷，而是电荷的转移。
3、理解库仑定律的含义和表达式，知道静电常量。了解库仑定律的适用条件，学习用库仑定律解决简单的问题。
4、渗透理想化思想，培养由实际问题进行简化抽象思维建立物理模型的能力。
（二）过程与方法
1、教师通过实验法、问题教学法启发学生理解抽象的电荷知识。
2、通过认识科学家在了解自然的过程中常用的科学方法，培养学生善用类比方法、理想化方法、实验方法等物理学习方法。
（三）情感态度与价值观
1、通过阅读材料，展示物理学发展中充满睿智和灵气的科学思维，弘扬前辈物理学家探寻真理的坚强意志和科学精神。
2、通过对比天电和地电、以及定性和定量、神学和科学对电现象的认识，使学生了解人类对电荷的认识过程，培养学生探索大自然的兴趣。
3、通过对库仑定律探究过程的讨论，使学生掌握科学的探究方法，激发学生对科学的热情。
五、本节要点
1、什么是静电现象？电荷间的相互作用是什么？什么叫电荷量？
2、什么是感应起电现象？什么叫中和现象？
3、电荷守恒定律的内容是什么？什么叫元电荷？
4、库仑定律的内容是什么？适用条件是什么？
六、教学重难点分析
（一）重点
对库仑定律的理解。
（二）难点
1、对电荷这一抽象概念的理解；
2、对库仑定律发现过程的探讨。
（三）突破重、难点的方法
1、讲清库仑定律及适用条件，说明库仑力符合力的特征，遵守牛顿第三定律。
2、为定性演示库仑定律，应使带电小球表面光滑，防止尖端放电，支架应选绝缘性能好的，空气要干燥。
3、说清K的单位由公式中各量单位确定，其数值则由实验确定。
七、教学流程设计
（一）新课引入
（多媒体展示电磁学的发展史）
古代人已经发现了有关静电现象，主要是梳头或者是羊毛、丝、棉类的衣物摩擦有闪光及声音；古希腊人发现琥珀可以吸引轻小物体。
英国的吉尔伯特(1544—1603)是最早系统地研究电磁现象的科学家。他发现琥珀和磁铁都能够吸引物体，不过性质不同，经过研究，他发现许多其他物体经过摩擦后也都能够吸引其他小物体。引入(electric)（琥珀体）还发明了可供实验用的验电器。
德国的奥托·格里克(1602—1686)，马德堡市市长，1654年曾用自己发明的抽气机做了马德堡半球实验；1660年发明了第一台可产生大量电荷的摩擦起电机。有了这样的机器，因而做成了各种各样的电火花实验；还有让人身体带电的实验；这使得18世纪40年代的德国整个社会都对电现象感兴趣，许多人购买了摩擦起电机做实验作为娱乐，同时也大大普及了电学知识。电学知识在整个欧洲各国都普及起来。
法国电学家诺莱特在巴黎圣母院前进行，他请700个修道士手拉手地排起来，让排头的手拿莱顿瓶放电时，发现700个修道士同时跳了起来，显示了电的强大威力。
富兰克林的风筝实验，证明了雷电是一种放电现象，在此基础上，发明了避雷针。
（二）进行新课
1．接引雷电下九天──富兰克林发明避雷针的故事
1752年7月的一天，在北美洲的费城，一位名叫富兰克林的科学家，做了一个轰动世界的实验：这天下午，天色阴暗，乌云滚滚。天空中不时闪烁着青白色的电光，传来一阵阵沉闷的雷声，眼看一场可怕的大雷雨就要来临了。
“这是最合适的天气！”富兰克林和他的儿子威廉带着风筝和莱顿瓶（一种可充放电的容器），奔向郊外田野里的一间草棚。
这可不是一只普通的风筝：它是用丝绸做成的，在它的顶端绑了一根尖细的金属丝，作为吸引闪电的“接收器”；金属丝连着放风筝用的`细绳，这样细绳被雨水打湿后，也就成了导线；细绳的另一端系上绸带，作为绝缘体（要干燥），避免实验者触电；在绸带和绳子之间，挂有一把钥匙，作为电极。
富兰克林和他的儿子连忙乘着风势，将风筝放上了天。风筝，像一只矫健的鸟儿，渐渐地飞到云海中。
父子俩躲在草棚的屋檐下，手中紧握着没有被雨水淋湿的绸带，目不转睛地观察着风筝的动静。
突然，天空中掠过一道耀眼的闪电。富兰克林发现，风筝引绳上的纤维丝一下子竖立起来。这说明，雷电已经通过风筝和引绳传导下来了。富兰克林高兴极了，他禁不住伸出左手，触碰一下引绳上的钥匙。“哧”的一声，一个小小的蓝火花跳了出来。
“这果然是电！”富兰克林兴奋地叫了起来。
“把莱顿瓶拿过来。”富兰克林对威廉喊道。他连忙把引绳上的钥匙和莱顿瓶连接起来。莱顿瓶上电火花闪烁。这说明莱顿瓶充了。
事后，富兰克林用莱顿瓶收集的雷电，做了一系列的实验，进一步证实了雷电与普通电完全相同。
富兰克林的这一风筝实验，彻底地击碎了闪电是“上帝之火”、“煤气爆炸”等流行的说法，使人们真正认识到雷电的本质。因此，人们说：“富兰克林把上帝与闪电分了家。”
富兰克林的风筝实验绝不是一时冲动所做的。早在数年前，他就致力于电的研究，并在当时人们不知“电为何物”的时代，指出了电的性质。
在一次研究的意外事件中，他得到启迪。有一次，他把几只莱顿瓶连在一起，以加大电容量。不料，实验的时候，守在一旁的妻子丽德不小心碰了一下莱顿瓶，只听得“轰”的一声，一团电火花闪过，丽德被击中倒地，面色惨白。她因此休息了一个星期身体才得到康复。
“莱顿瓶发出的轰鸣声，放出的电火花，不是和雷电一样吗？”富兰克林大胆地提出这个设想。经过反复思考，他推测雷电就是普通的电，并找出它们两者间的12条相同之处：都发亮光；光的颜色相同；闪电和电火花的路线都是曲折的；运动都极其迅速；都能被金属传导；都能发出爆炸声或噪声；都能在水或冰块中存在；通过物体时都能使之破裂；都能杀死动物；都能熔化金属；都能使易燃物燃烧；都放出硫磺气味。
1747年，富兰克林把他的这些想法，写成论文《论雷电与电气的一致性》。他将论文寄给他的朋友、英国皇家学会会员科林逊。可当科林逊将论文送交皇家学会讨论时，得到的是一阵嘲笑。许多权威科学家认为富兰克林的观点荒唐无比，“把科学当作儿童的幻想”。
对于权威人士的嘲笑、奚落，富兰克林不予理睬，终于在做好各种准备的情况下，冒着生命危险，做了风筝实验。
富兰克林从风筝实验中，不但了解了雷电的性质，而且证实：雷电是可以从天空“走”下来的。“高大建筑物常常遭到雷击，能不能给雷电搭一个梯子，让它乖乖地‘走’下来呢？”富兰克林想。
正当富兰克林思考这一问题的时候，不幸从俄国彼得堡传来消息：1753年7月26日，科学家利赫曼为了验证富兰克林的实验，在操作时，不幸被一道电火花击中身亡。这更坚定了富兰克林研制避免雷击装置的决心。
他先在自己家做实验：在屋顶高耸的烟囱上，安装一根3米长的尖顶细铁棒；在细铁棒的下端绑上金属线；沿着楼梯，把金属线引到底楼的一个水泵上（水泵与大地有接触）；将经过房间的那段金属线分成两段，且将两股线相隔一段距离，各挂一个小铃。这样，如果雷电从细铁棒进入，经过金属线进入大地，那么，两股线受力，小铃就会晃荡，发出响声。
一天，电闪雷鸣，暴风雨就要来了。在雷声、雨声的“伴奏”下，守候在房间小铃旁的富兰克林，听到了小铃发出的清脆、悦耳的声音。他高兴地笑了。
富兰克林把那根细铁棒称为“避雷针”。
避雷针的问世，引起了教会的反对。他们认为：“装在屋顶的尖杆指向天空是对上帝的不敬。”“干涉上帝的事，对上帝指手划脚，是要受上帝惩罚的。”
然而，有一次在一场雷雨之后，神圣的教堂着火了，而装有避雷针的房屋却平安无事。于是，避雷针的作用被人们认识，避雷针也很快地传开了。至1784年，全欧洲的高楼顶上都用上了避雷针。
《库仑定律》的优秀教学设计2
任务分析
本课使用的教材是人民教育出版社出版的高中物理选修3-1。本课的资料是第一章和第二节库仑定律。本节的核心是库仑定律，它是静电学的第一个实验定律，是研究电场强度的基础，是电磁学的基本定律，也是物理学的基本定律之一。库仑定律阐明了带电体之间的相互作用规律，为整个电磁学奠定了基础，所以在本章中起着重要的作用。
在学习本课资料之前，学生已经具备了粒子梦想化模型的思维方法，并且明白两个轻而小的带电体经过相互作用而被吸引或排斥。
育才中学是一所扶贫寄宿学校，大部分学生来自宁夏南部。他们缺乏自我操作本事、合作探究意识和交流评价习惯。所以，教师应当在教学中给予及时的鼓励和指导。
这节课的教学资料有两条主线。第一个是知识层面。首先，经过“演示”栏中“探索影响电荷间相互作用的因素”的定性实验进行介绍。在此基础上，展示了库仑定律的历史背景。掌握真空中点电荷之间的相互作用规律，即库仑定律；第二个是方法层面，即研究多个量之间关系的方法，间接测量某个物理量的方法
（1）了解电荷间相互作用力的规律，掌握库仑定律的资料和应用。
（2）经过演示实验，我们首先定性地理解电荷之间的相互作用力，然后定义库仑
法律和适用条件。
2、过程与方法、情感、态度与价值观(1)经过观察和演示实验，总结出电荷之间的相互作用规律。培养学生的观察、分析和概括本事。
（2）经过静电力与万有引力的比较，体验自然规律的多样性和统一性。(3)体验一些研究物理问题的常用方法，如控制变量法、梦想模型法、类比法等。
三、重点和难点
重点：电荷之间的相互作用力与电荷的距离和数量之间的关系。
难点：应用库仑定律的资料和适用条件。
第四，教学资源
1、视频剪辑：库仑扭转平衡
2、演示实验：探索影响电荷间相互作用力因素的实验
3、课件：PPT幻灯片
V.设计理念
根据新课程改革的理念和目标，要求充分发挥学生学习的主体性，丰富学生在学习过程中的体验，让学生在教师的指导下观察、实验、分析、总结和应用自我，在参与体验的基础上学习知识和方法，培养科学精神和态度。
在本课中，用《三国志吴书》中写的“琥珀不带烂芥末”和手摇静电传感器来演示放电现象，并将其引入新课，为课堂实验做必要的准备。
让学生在教师的指导下，经过观察演示实验现象，猜测影响带电体间相互作用力的因素。
教师适时启发和引导学生制定F与R、F与q定性探究的实验方案。经过演示实验对F与R、F与q的关系进行定性研究。然后，经过比较万有引力，结合类比法和库仑对电荷间相互作用力的探索，引入库仑扭转平衡实验，得出库仑定律。
本文回顾了人类探索电荷间相互作用力的历史，并进行相应的人文教育。利用现有的实验设备，让学生参与开发实验，验证F与R2成反比，并进行实验验证。
六，教学过程
1、教学的主要环节
这门课主要分为四个环节：
第一个链接场景引入了两个电荷之间的强大交互作用。第二个环节，经过猜想、学生的定性实验进行定性探究，得出两个电荷之间的`力和距离与电荷之间的关系。
在第三个环节中，作者经过比较引力并结合前人研究的历史背景，定量地探讨了库仑定律及其适用条件。
第四步是经过简单的例子巩固库仑定律的应用。
2、教学流程图
3、教学过程描述
（1）情景：《三国志吴书》写道“琥珀不带烂芥末”，手摇静电传感器演示了放电现象，并引入了新的一课
（2）活动一经过实验现象启发学生根据已有的知识猜测哪些因素与两个电荷之间的作用力有关，并经过讨论得出两个电荷之间的作用力与距离和电荷数量有关的结论。在此基础上，引导学生制定研究计划和组织小组实验，对上述猜想进行定性探索，并经过每个小组对实验中观察到的现象进行分析和交流。
（3）活动经过以往的研究历史，并与万有引力相比较，用控制变量的方法定量研究了两个电荷之间的相互作用力与电荷的距离和数量之间的关系。经过讨论，得出库仑定律。
（4）活动三经过常识和现有知识讨论库仑定律公式的适用条件。
（5）经过简单的例子巩固对库仑定律的理解，并根据库伦力的计算公式比较微观粒子之间的引力和库伦力的大小。
《库仑定律》的优秀教学设计3
一、教材分析
1、库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律，又是学习电场强度的基础不仅仅要求学生定性明白，并且还要求定量了解和应用。
2、展示库仑定律的资料和库仑发现这必须律的过程，并强调该定律的条件和远大意义。
二教学目标
（一）知识与技能
1、理解库仑定律的含义和表达式，明白静电常量。了解库仑定律的适用条件，学习用库仑定律解决简单的问题。
2、渗透梦想化思想，培养由实际问题进行简化抽象思维建立物理模型的力。
（二）过程与方法
经过认识科学家在了解自然的过程中常用的科学方法，培养学生善用类比方法、梦想化方法、实验方法等物理学习方法。(三)情感态度与价值观
经过对库仑定律探究过程的讨论，使学生掌握科学的探究方法，激发学生对科学的热
三、教学重难点
（一）重点
对库仑定律的理解
（二）难点
对库仑定律发现过程的探讨。
四、学情分析
学生在高一已经学习了万有引力的基本知识，为过渡到本节的学习起着铺垫作用，学生已具备了必须的探究本事、逻辑思维本事及推理演算本事。能在教师指导下经过观察、思考，发现一些问题和解决问题
五、课前准备
学生准备展示学案上预习的情景，教师准备必要的课件
六、教学方法
比较库仑定律与万有引力定律的异同。
七、课时安排
1课时
八、教学过程
1、教师演示1、1-6的实验。
2、学生注意观察小球偏角的变化以及引起这一变化的原因。
3、经过对实验现象的定性分析得到：电荷之间的作用力随电荷量的增大而增大，随距离的增大而减小。
4、法国物理学家库仑，用实验研究了电荷间相互作用的电力，这就是库仑定律。
资料：真空中的两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
表达式：k叫静电力常量，k=9109Nm2C2。
5、介绍点电荷：
①不研究大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷。
②点电荷是一种梦想化模型。
③介绍把带电体处理为点电荷的条件：带电体间的'距离比它们自身的大小大得多，带电体的形状和大小对相互作用力的影响能够忽略不计时。
6、任意带电体所受的力能够看作是多个点电荷所受力的合力。
7、库仑定律与万有引力定律（计算下题）
试比较电子和质子间的静电引力和万有引力。已知电子的质量m1=9、1010-31kg，质子的质量m2=1、6710-27kg，电子和质子的电荷量都是1.6010-19C。
分析：这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解。
解：电子和质子间的静电引力和万有引力分别是：
（回答思考与讨论）能够看出：万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力。其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多，所以在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要研究静电力，万有引力虽然存在，但相比之下十分小，所以可忽略不计。
九、板书设计
1库仑定律
a、资料：真空中的两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
b、表达式：
2、点电荷
a、不研究大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷。
b、点电荷是一种梦想化模型。
c、介绍把带电体处理为点电荷的条件：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，带电体的形状和大小对相互作用力的影响能够忽略不计时。
十、教学反思
1、为突破重难点应讲清库仑定律及适用条件，说明库仑力贴合力的特征，遵守牛顿第三定律。
2、为定性演示库仑定律，应使带电小球表面光滑，防止尖端放电，支架应选绝缘性能好的，空气要干燥。
3、说清K的单位由公式中各量单位确定，其数值则由实验确定。
《库仑定律》的优秀教学设计4
一、教学目标
1、明确点电荷是梦想实验模型以及带电体视为点电荷的条件；掌握库仑定律资料及表达式；掌握对两电荷间相互作用的探究过程。
2、经过本节课的学习，体会科学研究中的梦想模型法。
3、经过静电力与万有引力定律的比较，体会自然规律的多样性与统一性。
二、教学重难点
【重点】库仑定律的理解与应用。
【难点】库仑定律的探究过程。
三、教学过程
环节一：新课导入
复习导入：万有引力定律
提问：结合之前学习的资料，万有引力的研究对象
学生：两个质点之间的引力作用；
继续提问：两个电荷间作用力大小的影响因素是否与万有引力相似
引出本节课课题——库仑定律。
环节二：新课讲授
（一）库仑力大小的影响因素
（1）猜想——类比推理
教师提问：结合万有引力的资料对电荷间相互作用力的影响因素进行猜想
学生：点电荷之间的作用力有可能与点电荷之间的距离以及电荷的带电量有关。
（2）实验原理——控制变量法
教师追问：如何经过实验的方法进行验证
学生：研究多种变量时借助控制变量法进行实验探究。
（3）演示实验——间接测量法
教师多媒体演示：带电小球靠近悬挂在丝线上的带同种电荷的泡沫小球的实验。并提问学生如何根据所展示的实验仪器确定电荷间作用力的大小。
学生：转换的思想，将作用力的大小转化为小球的偏转角度。
教师提问：实验中要改变的量为
学生：距离或电荷带电量不一样时小球的偏转角度。
教师进行演示实验并请学生总结影响因素。
（二）库伦定律
（1）库仑定律资料
教师结合多媒体展示给学生讲解物理学史中库伦对静电力规律的探索。
并指导学生经过对课本的阅读找出库仑定律的资料进行分享。
（2）库仑定律的条件
教师：结合上述的.实验过程推测库伦定律的适用条件。
学生：小球可类比为之前所学的点电荷的概念，并最终参考为静止时小球的偏转角度，猜测条件为静止的点电荷。
教师肯定其发言并补充静止的条件。
（三）扭成实验
（1）库伦扭杆实验
教师：库仑定律所得出的物理量间的定量关系是如何测量的其难点可能是什么并提醒学生能够参照之前所学的卡文迪许扭称实验。
学生：偏转量很小不宜测量，可用放大转换法。
教师经过多媒体介绍库伦扭杆实验，经过动画演示让学生发现探究力与距离的关系。
学生定性分析后让学生阅读课本找到比例系数为静电力常量和其单位。
（四）库仑力与万有引力大小关系
教师：结合导入课题时的问题以及两种力的比例系数，猜测万有引力与库仑力的大小关系。
学生：一般情景下，库仑力远远大于万有引力。
环节三：巩固提高
练习：经过课后练习题的形式让学生进行库仑力和万有引力的计算并进行比较，体会万有引力和库仑力的大小关系。
环节四：小结作业
小结：师生共同总结本节课的相关知识点。
作业：思考库仑力是否能够使用机械力的合成与分解方法。
《库仑定律》的优秀教学设计5
(一)教材分析：
库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律，又是库仑定律是学习电场强度和电势差概念的基础，也是本章重点，不仅要求学生定性知道，而且还要求定量了解和应用。对库仑定律的讲述，教材是从学生已有认识出发，采用了一个定性实验，进而得出结论。库仑定律是学习电场强度和电势差概念的基础，也是本章重点。展示库仑定律的内容和库仑发现这一定律的过程，并强调该定律的条件和意义。
(二)学情分析：
两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、起电的知识，万有引力定律和卡文迪许扭秤实验这些内容学生都已学过，本节重点是做好定性实验，使学生清楚知道实验探究过程。
(三)教学目标：
1、知识与技能：
（1）了解定性实验探究与理论探究库伦定律建立的过程。
（2）库伦定律的内容及公式及适用条件，掌握库仑定律。
2、过程与方法
（1）通过定性实验，培养学生观察、总结的能力，了解库伦扭秤实验。
（2）通过点电荷模型的建立，感悟理想化模型的方法。
3、情感态度与价值观
（1）培养与他人交流合作的能力，提高理论与实践相结合的意识。
（2）了解人类对电荷间相互作用认识的历史过程，培养学生对科学的好奇心，体验探索自然规律的艰辛和喜悦。
(四)教学重点、难点：
教学重点：库仑定律及其理解与应用
教学难点：库仑定律的实验探究
教学难点的突破措施：定性实验探究与定量实验视频及理论探究相结合。
(五)教学用具：
多媒体课件，毛皮，橡胶棒，气球，玻璃棒，丝绸，易拉罐，泡沫小球，铁架台。
(六)教学过程：
引入新课
演示实验：让橡胶棒、玻璃棒摩擦起电，靠近易拉罐，会发生什么现象？
（易拉罐被橡胶棒、玻璃棒吸引滚动起来了。）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与什么因素有关呢？
新课教学：
一、通过实验探究电荷间作用力的决定因素
（一）定性实验探究：
探究一：影响电荷间相互作用力的因素
猜想：电荷间相互作用力可能与距离、电荷量、带电体的形状等。
如何做实验定性探究？
（1）你认为实验应采取什么方法来研究电荷间相互作用力与可能因素的关系？
学生：控制变量法。
（2）请阅读教材，如果要比较这种作用力的大小可以通过什么方法直观的显示出来？学生：比较悬线偏角的大小
组织学生根据现有器材，设计出可能的实验方案。
（3）你想选取哪些实验器材？
球形导体，两个自制的带细线泡沫小球，铁架台，橡胶棒，毛皮，气球。
（4）实验前先思考:可用什么方法改变带电体的电荷量？
（5）实验探究步骤：
引导学生得出实验的具体步骤：
细线两个泡沫小球A、B，用摩擦起电的橡胶棒接触其中一个小球A，然后把A小球与B小球接触，细线偏离竖直方向一个角度θ。
①保持电量q一定，研究相互作用力F与距离r的关系。
将泡沫小球B逐渐远离A，观察偏角。
②保持距离r一定，研究相互作用力F与电荷量Q的关系。
再把橡胶棒与小球A接触，增加小球A电量，观察偏角；
（6）学生实验、观察记录并得出结论：
先画受力图，如果B对A的力是水平的，则F电=mgtanθ，如果θ越大，则F电越大，这样可以通过θ的变化来判断F电的变化。
定性实验结论：
电量q一定，距离r越小，偏角越大，作用力F越大。
距离r一定，电量q增加，偏角变大，作用力F越大；
实验条件：保持实验环境的干燥和无流动的空气
（二）定量实验探究，结合物理学史，得出库仑定律：
提出问题：带电体间的作用力与距离及电荷量有怎样的定量关系呢？
根据我们的定性实验，电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。这隐约使我们猜想，电荷之间的作用力是否与万有引力具有相似的形式呢？
事实上，在很早以前，一些学者也是这样猜想的，卡文迪许和普利斯特等人都确信“平方反比”规律适用于电荷间的作用力。但是仅靠一些定性的实验，不能证明这样的结论。
而这一猜想被库伦所证实，库仑在探究三者之间的定量关系时，定量实验在当时遇到的三大困难：
①带电体间作用力小，没有足够精密的测量仪器；怎样确定带电体间的作用力的数量关系？
②没有电量的单位，无法比较电荷的多少；怎样确定电荷量的数量关系？
③带电体上电荷分布不清楚，难测电荷间距离。怎样测定电荷间的距离？
同学们，如果是你，你能想到怎样的方法来解决这些困难？
引导学生用类比的方法得出三大困难的对策：
卡文迪许扭称实验——库仑扭称实验，对称性——等分电荷法，质点——点电荷
①、放大思想：力很小，但力的作用效果（使悬丝扭转）可以比较明显。
②、转化思想：力的大小正比于悬丝扭转角，通过测定悬丝扭转角度倍数关系即可
得到力的倍数关系
③、均分思想：带电为Q的金属小球与完全相同的不带电金属小球相碰分开，每小球带电Q/2，同理可得Q/4、Q/8、Q/16等等电量的'倍数关系（电荷在两个相同金属球之间等量分配）。课件演示电荷在相同的两个金属球间的等量分配。
④理想化模型思想：把带电金属小球看作点电荷（理想化模型）利用刻度尺间接测量距离。
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，这样的带电体可以看做带电的点，叫点电荷。它是一个理想化模型，实际上点电荷不存在。（与“质点”进行比较）
接下来引导学生观看库仑扭秤的实验视频与库仑当时的数据，总结规律。（观看视频）。
库伦在艰苦的条件下，联想到万有引力定律和卡文地许扭称实验，利用巧妙的库伦扭秤装置和方法，发现了库伦规律。通过刚才的展示过程让学生了解库仑探究的过程、思路、方法。你能用自己的语言总结出规律吗？
电荷间相互作用力与电荷间距离成平方反比关系，与电荷电量乘积成正比。
介绍：库仑扭称实验只能定量测出同种电荷间相互作用力，库仑还利用电单摆实验定量测出异种电荷间作用力大小。让学生体会库仑定律的完美。
二、库仑定律：
内容：真空中两个点电荷间的作用力大小与两电荷量的乘积成正比，与电荷间的距离平方成反比；方向在它们的连线上。这个规律叫做库仑定律。
电荷间这种相互作用的电力叫做静电力或库仑力。
公式:
说明: F?kQ1Q2r2
①k为静电力常量，k=9.0×109N.m2/C2,其大小是用实验方法确定的。其单位是由公式中的F、Q、r的单位确定的，使用库仑定律计算时，各物理量的单位必须是：F：N，Q：C，r：m。。
②库仑定律的适用条件：真空中，两个点电荷之间的相互作用。
让学生回答实际带电体可以看成点电荷的条件。
思考：当r趋向于0时，F趋向于无穷大吗？
③关于点电荷之间相互作用是引力还是斥力的表示方法，使用公式计算时，点电荷电量用绝对值代入公式进行计算，然后根据同性电荷相斥、异性电荷相吸判断方向。
④F是Q1与Q2之间的相互作用力，是Q1对Q2的作用力，也是Q2对Q1的作用力的大小，是一对作用力和反作用力，即大小相等方向相反。
⑤库仑力（静电力）是与重力，弹力，摩擦力并列的。
任意带电体可以看成是由许多点电荷组成的，所以，知道带电体上的电荷分布，根据库仑定律和力的合成法则就可以求出带电体间的静电力的大小和方向。
三、库仑定律与万有引力定律的比较
例题1已知氢核（质子）的质量m2=1.67×10-27 kg，电子的质量m1=9.1×10-31kg，电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C，在氢原子内电子与质子间的最短距离为5.3×10-11m。试比较氢原子中氢核和电子之间的库伦力和万有引力。（课件播放解题过程）
小结：
①库仑定律在应用时，可以不代入电性符号，直接代入绝对值，最后判定方向；②计算说明万有引力远远小于库仑力，以后在研究微观带电粒子的相互作用力时，通常可以忽略万有引力。
讨论:比较库仑定律和万有引力定律（相似点与不同点），你会有什么样的感想？如何认识自然规律的多样性与统一性？
两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个电荷的作用力的矢量和。
例题2真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+2×10-6C，求他们各自所受的库仑力。
小结：选择研究对象，画出受力图，由库伦定律和平行四边形定则求解。
巩固练习：
两个相同的均匀带电小球，分别带Q1=1 C，Q2=-2C，在真空中相距r且静止，相互作用的库伦力为F。
（1）今将Q1、Q2、r都加倍，问作用力变化？
（2）只改变两电荷的电性，作用力如何？
（3）只将r增大两倍，作用力如何？。
（4）将两个球接触一下后，仍放回原处，作用力如何？
（5）使两球接触后，如果库伦力的大小不变，应如何放置两球？、
课堂小结：
今天你学到了什么？让学生总结本节的内容。
作业:课本练习2、3题。
（七）板书设计：
第二节库伦定律
1、库仑定律
2、公式
3、适用条件：真空中点电荷之间的相互作用
（1）点电荷
(2)k的物理意义
《库仑定律》的优秀教学设计6
（1）教材分析：
库仑定律不仅仅是电荷相互作用的基本定律，也是学习电场强度和电势差概念的基础。这也是本章的重点，要求学生不仅仅要定性地了解，还要定量地理解和应用。对于库仑定律，教材从学生已有的知识出发，采用定性实验，然后得出结论。库仑定律是研究电场强度和电势差概念的基础，也是本章的重点。展示库仑定律的资料和库仑发现这必须律的过程，并强调其条件和意义。
（2）学术条件分析：
两种电荷及其相互作用，电荷的概念，带电的知识，万有引力定律和卡文迪什扭转平衡实验都是学生们学的。本节的重点是做好定性实验，让学生清楚地了解实验探究的过程。
（三）教学目标：
1、知识和技能：
（1）经过定性实验探究和理论探究，了解库仑定律建立的过程。
（2）库仑定律的资料、公式和适用条件，掌握库仑定律。
2、过程和方法
（1）经过定性实验，培养学生观察和总结的本事，理解库仑扭转平衡实验。
（2）经过建立点电荷模型，实现了梦想化模型的方法。
3、情感态度和价值观
（1）培养与他人交流合作的本事，提高理论联系实际的意识。
（2）了解人类认识电荷之间相互作用的历史过程，培养学生对科学的好奇心，体验探索自然规律的艰辛和欢乐。
（4）教学重点和难点：
教学重点：库仑定律及其理解和应用
教学难点：库仑定律的实验探索
教学难点突破措施：定性实验探究与定量实验录像和理论探究相结合。
（5）教学工具：
多媒体课件、毛皮、橡胶棒、气球、玻璃棒、丝绸、易拉罐、泡沫球、铁架。
（6）教学过程：
引入新课程
演示实验：当橡胶棒和玻璃棒相互摩擦并靠近罐子时会发生什么？
(罐子被橡胶棒和玻璃棒吸引并滚动。既然电荷之间有相互作用，什么因素与电荷之间相互作用力的大小有关？
新课教学：
首先，经过实验探索电荷间作用力的决定因素
(a)定性实验调查：
探索1:影响电荷间相互作用力的因素
猜想：电荷之间的相互作用力可能与距离、电荷量、带电体形状等有关。
如何在实验中进行定性研究？
（1）你认为实验中应当采用什么方法来研究电荷间的相互作用力和可能的因素之间的关系？
学生：控制变量法。
（2）请阅读课本。如果你想比较这个力的大小，有什么方法能够直观地显示出来？学生：比较悬挂线的偏转角
组织学生根据现有设备设计可能的实验方案。
（3）你想选择什么实验设备？
球形导体、两个自制细线泡沫球、铁架、橡胶棒、毛皮和气球。
（4）实验前，想想：如何改变带电体的电荷。
（5）实验探究步骤：
引导学生了解实验的具体步骤：
两个泡沫球A和B都很薄，其中一个与一个摩擦带电的橡胶棒接触，然后球A与球B接触，细线偏离垂直方向一个角度。
坚持电量q不变，研究相互作用力f与距离R的关系。
逐渐将泡沫球b移离a，并观察偏转角。
坚持距离r不变，研究相互作用力f与电荷q之间的关系。
然后将橡胶棒与球A接触，增加球A的力量，观察偏转角；
（6）学生的实验和观察记录并得出结论：
先画出力图，如果B对A的力是水平的，那么F=1
（二）定量实验探索，结合物理学史，得出库仑定律：
提出这样一个问题：带电体之间的力与距离和电荷量之间的定量关系是什么？
根据我们的定性实验，电荷之间的力随着电荷的增加而增加，随着距离的增加而减小。这使我们模糊地怀疑电荷之间的力是否具有类似于重力的形式。
事实上，很久以前，一些学者也猜到了这一点。卡文迪什和普利斯特确信“平方反比”定律适用于电荷之间的力。然而，仅有一些定性实验不能证明这一结论。
库仑证实了这一推测。当库仑探索三者之间的定量关系时，当时的定量实验遇到了三大困难：
（1）带电体之间的力很小，没有精确的测量仪器；如何确定带电体间力的定量关系？
没有电的单位，也不可能比较电荷的数量；如何确定电荷的定量关系？
带电体上的'电荷分布不清楚，难以测量电荷之间的距离。如何测量电荷之间的距离？
同学们，如果是你，你能想到什么方法来解决这些困难？
引导学生经过类比得出三个难点对策：
卡文迪什扭转试验——库仑扭转试验，对称——等电荷法，粒子——的点电荷
放大思维：力很小，但力的效果（扭曲悬丝）能够很明显。
（2）变换思想：力与悬丝的扭转角成正比，能够经过测量悬丝扭转角的倍数关系得到
得到力的多重关系
等分的概念：一个带Q的金属球与一个相同的不带电荷的金属球碰撞，每个球带Q2。同样，能够得到Q4、Q8、Q16等的倍数关系（电荷在两个相同的金属球之间均匀分布）。课件演示了两个相同的金属球之间电荷的均匀分布。
梦想化模型思想：将带电金属球作为点电荷（梦想化模型），用标尺间接测量距离。
点电荷：当带电体之间的距离远大于它们自身的尺寸，从而能够忽略带电体的形状和电荷分布对它们之间作用力的影响时，这种带电体能够视为带电点，称为点电荷。这是一个梦想化的模型，事实上，点电荷并不存在。（与“粒子”比较）
接下来，引导学生观看库仑扭秤的实验视频和库仑当时的数据，并总结规律。（观看视频）。
在困难的条件下，库仑把万有引力定律和卡尔文的扭转平衡实验联系起来，并利用巧妙的库仑扭转平衡装置和方法发现了库仑定律。经过刚才的演示过程，让学生了解库仑探究的过程、思路和方法。你能用自我的语言总结这些规则吗？
电荷之间的相互作用力与电荷之间的距离成反比，与电荷和电的乘积成正比。
引言：库仑扭摆试验只能定量测量同一电荷之间的相互作用力，库仑扭摆试验也能够定量测量不一样电荷之间的相互作用力。让学生体验库仑定律的完美。
第二，库仑定律：
资料：真空中两点电荷之间的力与两个电荷的乘积成正比，与电荷之间距离的平方成反比；方向在他们的连接上。这个定律叫做库仑定律。
电荷之间的这种相互作用称为静电力或库伦力。
公式：
解释：华氏度？kQ1Q2r2
k为静电力常数，k=9.0109nm2C2，其大小由实验方法确定。单位由公式中的f、q和r的单位决定。当使用库仑定律时，每个物理量的单位必须是：f:n，q:c，r:m。
库仑定律的适用条件：真空中两点电荷的相互作用。
让学生回答实际带电体可视为点电荷的条件。
思考：当R趋向于0时，F趋向于无穷大吗？
（3）关于吸引或排斥的表达方法
F是Q1和Q2之间的相互作用力，Q1和Q2之间的作用力，Q2和Q1之间的作用力大小，是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反。
库伦力（静电力）与重力、弹性和摩擦力并列。
任何带电体都能够看作是由许多点电荷组成的。所以，已知带电体上的电荷分布，带电体间静电力的大小和方向就能够根据库仑定律和力合成定律计算出来。
3、库仑定律与重力定律的比较
例1:众所周知，氢核（质子）的质量m2为1.6710-27千克，电子的质量m1为9.110-31千克，电子和质子的电荷为1.6010-19C，氢原子中电子和质子之间的最短距离为5.310-11米。试比较氢原子中氢核和电子之间的库伦力和引力。（课件播放问题解决过程）
摘要：
（1）应用库仑定律时，能够直接用绝对值代替电气符号，最终确定方向；计算证明，万有引力远小于库伦力。将来研究微观带电粒子的相互作用力时，重力通常能够忽略不计。
当讨论：来比较库仑定律和万有引力定律（异同）时，你有什么感受？如何理解自然规律的多样性和统一性？
两个或两个以上点电荷对某个点电荷施加的力等于每个点电荷单独对该电荷施加的力的矢量和。
例2真空中有三个点电荷，它们固定在边长为50厘米的等边三角形的三个顶点上。每个点电荷为210-6C，计算它们各自的库伦力。
摘要：选择研究对象，绘制应力图，用库仑定律和平行四边形法则求解。
整合练习：
两个相同的均匀带电球体，Q1=1，Q2=-2，彼此分开，仍然在真空中，相互作用的库仑力为f
（1）今日，Q1、Q2和r都加倍了，并且要求改变作用力。
（2）仅改变两个电荷的电学性质，作用力是什么？
（3）当R只增加两倍时，作用力是多少？
（4）在接触两个球之后，它们仍然被放回原位。作用力是什么？
（5）如果两个球接触后库伦力不变，如何放置它们？课堂总结：
你今日学到了什么？请学生总结本节资料。
作业：课本中的练习2和3。
（七）黑板设计：
第二节库仑定律
1、库仑定律
2、公式F
？kQ1Q2
r2
3、适用条件：真空中点电荷之间的相互作用
（1）点收费
(2)k的物理意义
《库仑定律》的优秀教学设计7
一、教材分析
1、库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律，又是学习电场强度的基础
不仅要求学生定性知道，而且还要求定量了解和应用。
2、展示库仑定律的内容和库仑发现这一定律的过程，并强调该定律的条件
和远大意义。
二教学目标
（一）知识与技能
1理解库仑定律的含义和表达式，知道静电常量。了解库仑定律的适用条件，学习用库仑定律解决简单的问题。
2、渗透理想化思想，培养由实际问题进行简化抽象思维建立物理模型的力。
（二）过程与方法
通过认识科学家在了解自然的过程中常用的科学方法，培养学生善用类比方法、理想化方法、实验方法等物理学习方法。
(三)情感态度与价值观
通过对库仑定律探究过程的讨论，使学生掌握科学的探究方法，激发学生对科学的热
三、教学重难点
（一）重点
对库仑定律的理解
（二）难点
对库仑定律发现过程的探讨。
四、学情分析
学生在高一已经学习了万有引力的基本知识，为过渡到本节的学习起着铺垫作用，学生已具备了一定的'探究能力、逻辑思维能力及推理演算能力。能在老师指导下通过观察、思考，发现一些问题和解决问题
五、课前准备
学生准备展示学案上预习的情况，老师准备必要的课件
六、教学方法
比较库仑定律与万有引力定律的异同。
七、课时安排
1课时
八、教学过程
1、教师演示1.1-6的实验。
2、学生注意观察小球偏角的变化以及引起这一变化的原因。
3、通过对实验现象的定性分析得到：电荷之间的作用力随电荷量的增大而增大，随距离的增大而减小。
4、法国物理学家库仑，用实验研究了电荷间相互作用的电力，这就是库仑定律。
内容：真空中的两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
表达式：，k叫静电力常量，k=9109 Nm2/C2。
5、介绍点电荷：
①不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷。
②点电荷是一种理想化模型。
③介绍把带电体处理为点电荷的条件：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时。
6、任意带电体所受的力可以看作是多个点电荷所受力的合力。
7、库仑定律与万有引力定律（计算下题）
试比较电子和质子间的静电引力和万有引力。已知电子的质量m1=9.1010-31kg，质子的质量m2=1.6710-27kg，电子和质子的电荷量都是1.6010-19C。
分析：这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解。
解：电子和质子间的静电引力和万有引力分别是：
（回答思考与讨论）可以看出：万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力。其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计。
九、板书设计
1库仑定律
a.内容：真空中的两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
b.表达式：
2、点电荷
a.不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷。
b.点电荷是一种理想化模型。
c.介绍把带电体处理为点电荷的条件：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时。
十、教学反思
1为突破重难点应讲清库仑定律及适用条件，说明库仑力符合力的特征，遵守牛顿第三定律。
2为定性演示库仑定律，应使带电小球表面光滑，防止尖端放电，支架应选绝缘性能好的，空气要干燥。
3说清K的单位由公式中各量单位确定，其数值则由实验确定。
《库仑定律》的优秀教学设计8
教学目标：
（一）知识与技能
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公式表达，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。
（二）过程与方法
通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得出库仑定律
（三）情感态度与价值观
培养学生的观察和探索能力
教学重点：掌握库仑定律
教学难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算
教学方法：讲授法
教学用具：库仑扭秤（模型或挂图）。
教学过程：
（一）复习上课时相关知识
（二）新课教学【板书】----第2节、库仑定律
提出问题：电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？
演示：带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向。使同学通过观察分析出结论（参见课本图1.2-1）。
【板书】：
1、影响两电荷之间相互作用力的因素：
距离。
2.电量。
2、库仑定律
内容表述：力的大小跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。作用力的方向在两个点电荷的.连线上
公式：
静电力常量k = 9.0×109N·m2/C2
适用条件：真空中，点电荷——理想化模型
介绍：
(1)关于“点电荷”，应让学生理解这是相对而言的，只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略，带电体就可以看作点电荷。严格地说点电荷是一个理想模型，实际上是不存在的这里可以引导学生回顾力学中的质点的概念。容易出现的错误是：只要体积小就能当点电荷，这一点在教学中应结合实例予以纠正。
（2）要强调说明课本中表述的库仑定律只适用于真空，也可近似地用于气体介质，对其它介质对电荷间库仑力的影响不便向学生多作解释，只能简单地指出：为了排除其他介质的影响，将实验和定律约束在真空的条件下。
扩展：任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的任意两点电荷之间的作用力都遵守库仑定律。用矢量求和法求合力。
利用微积分计算得：带电小球可等效看成电量都集中在球心上的点电荷。
静电力同样具有力的共性，遵循牛顿第三定律，遵循力的平行四边形定则。
【板书】：
3、库仑扭秤实验（1785年，法国物理学家。库仑）
演示：库仑扭秤（模型或挂图）介绍：物理简史及库仑的实验技巧。
实验技巧：
(1)小量放大。
(2)电量的确定。
【例题1】：试比较电子和质子间的静电引力和万有引力。已知电子的质量m1=9.10×10-31kg，质子的质量m2=1.67×10-27kg.电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C.
分析：这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解。
解：电子和质子间的静电引力和万有引力分别是
可以看出，万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的
力，绝没有相排斥的力。其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计。
【例题2】：详见课本P9
小结：对本节内容做简要的小结
作业：复习本节课文及阅读科学漫步
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