【1.2（库仑定律教案）】一、教学目标：

1. 知识与技能

- 理解库仑定律的基本内容及其物理意义。

- 掌握点电荷之间相互作用力的计算方法。

- 能够运用库仑定律解决简单的静电问题。

2. 过程与方法

- 通过实验观察和理论分析，培养学生的科学探究能力。

- 学会用数学公式表达物理规律，并进行定量分析。

3. 情感态度与价值观

- 激发学生对电学现象的好奇心和探索精神。

- 培养严谨求实的科学态度。

二、教学重点与难点：

- 重点：库仑定律的表达式及其应用。

- 难点：理解库仑力的方向性及矢量合成问题。

三、教学准备：

- 实验器材：带电小球、绝缘支架、测力计、电荷量测量装置等。

- 教具：PPT课件、板书工具、相关习题资料。

四、教学过程：

1. 导入新课（5分钟）

通过日常生活中的静电现象引入课题，如冬天脱毛衣时产生的静电、梳头时头发竖起等，引导学生思考电荷之间是否存在相互作用力。教师提问：“电荷之间是否像磁极一样存在吸引力或排斥力？”从而引出库仑定律的学习。

2. 新课讲解（20分钟）

- 库仑定律的发现背景

引导学生了解库仑是法国物理学家，他在18世纪末通过扭秤实验发现了电荷之间的作用力规律。

- 库仑定律的内容

在真空中，两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，方向沿着它们的连线。

- 公式表达

$ F = k \frac{q_1 q_2}{r^2} $

其中：

- $ F $ 表示电荷之间的力；

- $ q_1 $ 和 $ q_2 $ 是两个电荷的电荷量；

- $ r $ 是两个电荷之间的距离；

- $ k $ 是静电力常量，约为 $ 9.0 \times 10^9 \, \text{N·m}^2/\text{C}^2 $。

- 方向问题

强调库仑力是矢量，方向由电荷的正负决定：同号电荷相斥，异号电荷相吸。

3. 实验演示（10分钟）

通过实验演示，展示两个带电小球之间的相互作用力随距离变化的情况，让学生直观感受库仑定律的物理意义。教师引导学生记录数据并分析实验结果。

4. 例题解析（10分钟）

出示一道典型例题，例如：

“两个点电荷分别带电量为 $ +3 \times 10^{-6} \, \text{C} $ 和 $ -4 \times 10^{-6} \, \text{C} $，相距 0.3 米，求它们之间的静电力大小和方向。”

引导学生分步解答，强调单位换算和公式代入的规范性。

5. 巩固练习（10分钟）

布置几道基础练习题，帮助学生巩固所学内容。题目包括计算力的大小、判断方向、以及简单的情景应用。

6. 小结与作业（5分钟）

- 回顾本节课的主要知识点：库仑定律的表达式、适用条件、方向判断等。

- 布置课后作业：完成教材相关习题，预习下一节内容。

五、板书设计：

```

1.2 库仑定律

1. 定义：真空中，两静止点电荷间的作用力

2. 公式：F = k (q1 q2) / r²

3. 方向：同性相斥，异性相吸

4. 单位：牛顿（N）

5. 应用：计算电荷间作用力

```

六、教学反思（课后填写）

教师根据课堂实际教学情况，总结本节课的成功之处与不足，为后续教学提供参考。