高二物理焦耳定律教案

2022-11-22

教案环节内容/特点身体表演与空间互动+理论讲解将“空间尺度、限定与围合方式、光线、材料、建造、场地、结构”等知识点的认知与训练综合地介入教学。今天小编为大家精心挑选了关于《高二物理焦耳定律教案》，仅供参考，希望能够帮助到大家。

第一篇：高二物理焦耳定律教案

物理教案－焦耳定律

教学目标

知识目标

1.知道电流的热效应.

2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用.

能力目标

知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法.

情感目标

通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学，勇于克服困难的信念.

教学建议

教材分析

教材从实验出发定性研究了电热与电流、电阻和时间的关系，这样做的好处是体现物理研究问题的方法，在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法，避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难.在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识.

做好实验是本节课的关键.

教法建议

本节课题主题突出，就是研究电热问题.可以从电流通过导体产生热量入手，可以举例也可以让学生通过实验亲身体验.然后进入定性实验.

对焦耳定律内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解，可以通过一些简单的数据帮助他们理解.推导中应注意条件的交代.定律内容清楚后，反过来解决课本中在课前的问题.

教学设计方案

提问：

灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉?为什么?

电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉?为什么?

学生回答：发烫.是电流的热效应.

引入新课

演示实验：

1、

介绍如图9-7的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各装一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大，串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油在玻璃管里会上升，电流产生的热量越多，煤油上升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况，就可以比较电流产生的热量.

2、

三种情况：

第一次实验：两个电阻串联它们的电流相等，加热的时间相同，甲瓶相对乙瓶中的电阻较大，甲瓶中的煤油上升得高.表明：电阻越大，电流产生的热量越多.

第二次实验：在两玻璃管中的液柱降回来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做实验，让通电的时间与前次相同，两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：电流越大，电流产生的热量越多.

第三次实验：如果加长通电的时间，瓶中煤油上升越高，表明：通电时间越长，电流产生的热量越多.

(2)焦耳定律

英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比.跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律.

焦耳定律可以用下面的公式

表示：Q=I2Rt

公式中的电流I的单位要用安培(A)，电阻R的单位要用欧姆，通过的时间t的单位要用秒这样，热量Q的单位就是焦耳(j).

例题一根60Ω的电阻丝接在36V的电流上，在5min内共产生多少热量.

解： I=U/R=36V/60Ω=0.6A

Q=I2Rt=2×60Ω×300s=6480j

在一定的条件下，根据电功公式和欧姆定律公式推导出焦耳定律公式如果电流通过导体时，其电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所作的功全部用来产生热量.那么，电流产生的热量Q就等于电流做的功w，即Q=w.w=UIt，根据欧姆定律U=IR推导出焦耳定律Q=I2Rt，

总结

在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多.

在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多，进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比.

在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多.

探究活动

【课题】“焦耳定律”的演示

【组织形式】学生分组或教师演示

【活动方式】

1.提出问题

2.实验观察

3.讨论分析

【实验方案示例】

1.实验器材：干电池四节，玻璃棒，若干电阻丝，蜡烛，火柴棒.

2. 制作方法

把同一根电阻丝分别绕在玻璃棒的两端，绕线匝数比例为1∶8，两线圈相距5cm左右，然后在这两个线圈上滴上同样多的蜡，使线圈被蜡均匀地包住.点着火柴立即吹灭，靠其余热将两根火柴杆粘在两个线圈上，如图1所示.

图1

3.实验步骤

(1)用两节干电池给玻璃棒上的电阻丝通电，可看到匝数多的线圈(电阻大)上的火柴杆比匝数少的线圈(电阻小)上的火柴杆先掉.这就表明：在电流强度和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量就越多.

(2)经过较长时间后，匝数少的线圈(电阻小)上的火柴杆也会掉下来.这就说明：通电时间越长，电流产生的热量越多.

(3)用四节电池(增大电源电压)重做上述实验，可看到两根火柴杆都先后很快掉下来.在线圈的温度不太高时，可认为总电阻不变，电压增大时，通过它们的电流增大.这就表明：电流越大，电流产生的热量越多.

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第二篇：九年级物理教科版焦耳定律教案

《焦耳定律》教案

一、教学目标：

1、知识与技能

① 知道电流的热效应 ②知道焦耳定律

③ 知道电热的利用和防止

2、过程与方法

通过探究，知道电流通过导体产生的热量与什么因素有关

3、情感态度与价值观

① 通过学习电热的利用和危害，学会辩证地看待问题 ② 通过讨论和交流培养合作学习的态度和意识

二、教学重点和难点

1、教学重点：电流产生热效应跟什么因素有关(也就是焦耳定律)。

2、教学难点：

(1)如何让学生提出与本节课相关的问题，如何进行探究实验设计. (2)如何推导公式.

三、教学器材：

电源、焦耳定律演示器、电流表、导线、多媒体课件。

四、教学设计：

(一)、导入新课：

1、根据生活经验回答：用手去摸正在工作的电灯、电视机的后盖，会有什么样的感觉?(会有热的感觉)

2、这种现象叫做什么?(复习：电流的热效应)

3、灯泡中的电流与导线中的相同，为什么他不感觉热而他却热得大叫?(出示动画课件演示)

(二)、新授：

1、观察电流的热效应：

实验一：(出示动画课件演示)闭合开关，你观察到了什么?并想一想为什么? (观察到：煤油柱上升。解释：这就是电流的热效应，导体通电后发热，煤油温度升高，发生热胀冷缩现象，造成煤油柱上升。)

2、探究电流的热效应与什么因素有关：

实验二：(出示动画课件演示)将两只瓶内装有不同电阻丝的烧瓶串联在一起(R 1>R2)，同时通以电流。引导学生猜想会发生什么现象?然后进行实验，提醒学生观察煤油柱的上升情况?

(观察到：甲瓶中的煤油柱上升得更高)

引导学生分析这个实验为什么会出现这种现象呢?两个瓶中的电阻丝各有什么相同的量和不同的量?(通过的电流和通电时间一样。两个瓶中的电阻丝的电阻不一样。)

这个实验告诉了我们什么?

(在电流、通电时间不变时，电阻越大，电流产生的热量越多。)

实验三：(出示动画课件演示)移动滑动变阻器，改变电阻丝中电流的大小。引导学生猜想会发生什么现象?然后进行实验，提醒学生观察对比煤油柱上升的高度?

这个实验告诉了我们什么? (在电阻、通电时间不变时，电流越大，电流产生的热量越多。)

实验四：(出示动画课件演示)用同一个电阻丝(R1)做实验，分别做两次实验，分别通电2分种和4分钟，对比煤油柱上升的高度?引导学生猜想会发生什么现象?然后进行实验，提醒学生观察对比煤油柱上升的高度?

这个实验告诉了我们什么?

(在通电电流和电阻不变时，通电时间越长，电流产生的热量越多。)

3、实验结论总结：

在电流、通电时间不变时，电阻越大，电流产生的热量越多。在电阻、通电时间不变时，电流越大，电流产生的热量越多。在通电电流和电阻不变时，通电时间越长，电流产生的热量越多。

4、分析、归纳得出：

焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

公式：Q=I2Rt 热量的单位：焦(J)

4、例题：

例1：一根60欧的电阻丝接在36V的电源上，在5min内共产生多少热量? 解：I=U/R=36V/60Ω=0.6A

Q=I2Rt=(0.6A)2×60Ω×300s=6480J. 答：共产生了6480J的热量。

例2：一只额定功率是450W的电饭锅，在220V的额定电压使用，每分钟产生多少焦耳的热量?

解：略

例3：两根导线电阻之比是3：4，通过的电流之比是4：3，在相同的时间内，两根导线产生的热量之比为___________。

5、电流热效应的利用与危害(图6-3-6)

(三)、小结：本节课重点探究了焦耳定律实验的过程。 (四)、布置作业：P97：第

1、

2、

3、4题。 (五)、板书设计：

1、电流的热效应。

2、焦耳定律实验：

3、焦耳定律：

电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

公式：Q=I2Rt 热量的单位：焦(J)

第三篇：2015高中物理 2.5焦耳定律教案新人教版选修3-1

2.5焦耳定律

一、教材分析

焦耳定律是重要的物理定律，它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，本节在电学中是重要的概念之一。

二、教学目标

(一)知识与技能

1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。

2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。

3、知道电功率和热功率的区别和联系。

(二)过程与方法

通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。

(三)情感、态度与价值观

通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。

三、教学重点难点

【教学重点】电功、电功率的概念、公式;焦耳定律、电热功率的概念、公式。【教学难点】电功率和热功率的区别和联系。

四、学情分析

学生学好这节知识是非常必要的， A.重点：理解电功和电功率和焦耳定律。B.难点：帮助学生认识电流做功和电流通过导体产生热量之间的区别和联系是本节的教学难点，防止学生乱套用公式。C.关键：本节的教学关键是做好通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验。在得出了焦耳定律以后介绍焦耳定律公式及其在生活、生产上的应用

五、教学方法

等效法、类比法、比较法、实验法

六、课前准备

灯泡(36 V，18 W)、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影片、玩具小电机

七、课时安排

八、教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

(二)情景引入、展示目标

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2(四)反思总结、当堂检测

(五)发导学案、布置作业

课后作业：P57 问题与练习

2、

3、

4、5

九、板书设计

1、电功和电功率

(1)定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功. (2)定义式：W=UIT

2、焦耳定律

(1)定义：单位时间内发热的功率叫做热功率。 (2)定义式：P热=

2=IR t(3)单位：瓦(W)

十、教学反思

教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

(四)实例探究 ☆求两点间的电势差

【例1】不考虑温度对电阻的影响，对一个“220V，40W”的灯泡，下列说法正确的是 A.接在110 V的电路上时的功率为20 W B.接在110 V的电路上时的功率为10 W C.接在440 V的电路上时的功率为160W D.接在220 V的电路上时的功率为40 W 解析：正确选项为BD。

2202(法一)由P额得灯泡的电阻RΩ=1210Ω

RR2U额U21102∴电压为110V时，P W=10 W R1210电压为440V时，超过灯炮的额定电压一倍，故灯泡烧坏，P=0. U22(法二)由P。可知R一定时，P∝U，

R∴当U=110V=U额时，P=P额/4=10 W 说明：灯泡是我们常用的用电器，解题时一般不考虑温度对其电阻的影响。用电器的标称值，指其额定值，即用电器在正常工作时的电压、功率以及电流值，由P额=U额·I额可知，12P、U、I有同时达到、同时超过、同时不满足的特点。

【例2】一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为0.3A。松开转轴，在线圈两端加电压为2 V时，电流为0.8 A，电动机正常工作。求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多少? 【例3】潮汐发电是利用涨落潮的水位差来工作的，潮差越大，海水流量越大，发电功率也越大。我国潮汐能的可供开发的总装机量为3.6×10 kW。1980年8月，在浙江江厦建成第一座潮汐电站，装机量为3×10kW，平均年发电量为1.7×10 kW·h，其规模居世界第二位。 (1) 试根据上文中给出的数据，计算我国建造的江厦潮汐电站平均每天满负荷工作几

小时? (2)设江厦潮汐电站涨潮和落潮时的平均潮差为6 m，计算每次涨潮时流量是多大?(设潮汐电站的总能量转换效率为50%)

解析：(1)江厦潮汐电站功率为3×10kW，年发电量为1.0×10kW·h，由公式W=Pt可算出每天满负荷工作的时间为

7TW10701043.61064t3.5210 s=9.8 h 6365365P365310(2)由文中给出数据及每天涨、落潮的次数可知，平均每次的发电量为

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第四篇：人教版高中物理选修3-1教案：第二章第5节焦耳定律

第二章恒定电流

第五节

焦耳定律

(一)

【课前准备】

【课型】新授课【课时】2课时【教学三维目标】

(一)知识与技能

1.理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算.

2.理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算. 3.知道电功率和热功率的区别和联系.

4.知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热.

(二)过程与方法

通过有关实例，让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程.

(三)情感态度与价值观

通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性【教学重点难点】重点：电功和电热的计算

难点：电流做功的表达式的推导，纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别【教学方法】理论、类比、探究、讨论、分析

【教学过程】

【复习引入】

【问题】用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，生活中常用的用电器，其能量的转化情况? 【回答】电灯把电能转化为内能和光能;电炉把电能转化为内能;电动机把电能转化为机械能;电解槽把电能转化为化学能。用电器把电能转化为其他形式能的过程，就是电流做功的过程。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，遵循能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。

【问题】用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢?

5 焦耳定律

一、电功和电功率【展示】

【问题】如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少? 【回答】在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。

【问题】这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，【问题】电场力做了多少功?

【回答】在这一过程中，电场力做的功W=qU=IUt 【问题】电流做功实质上是怎样的?

【回答】电流做功的实质是电路中电场力对定向移动的电荷做功。

【过渡】对于一段导体而言，两端电势差为U，把电荷q从一端搬至另一端，电场力的功W=qU，在导体中形成电流，且q=It(在时间间隔t内搬运的电荷量为q，则通过导体截面电荷量为q，I=q/t)，所以电场力做功W=qU=IUt。在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。

【问题】电功的定义式用语言如何表述?定义式?

【回答】电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U，电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。定义式：W=UIT

【问题】电功的单位有哪些? 【回答】(1)在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J. (2)电功的常用单位有：千瓦时，俗称“度”，符号是kW·h. 【问题】1 kW·h的物理意义是什么?1 kW·h等于多少焦?

【回答】1 kW·h表示功率为1 kW的用电器正常工作1 h所消耗的电能。

1 kW·h=1000 W×3600 s=3.6×106 J 【说明】使用电功的定义式计算时，要注意电压U的单位用V，电流I的单位用A，通电时间t的单位用s，求出的电功W的单位就是J。

【问题】在相同的时间里，电流通过不同用电器所做的功一般不同。在相同时间里，电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。电流做功不仅有多少，而且还有快慢，如何描述电流做功的快慢呢? 【回答】用电功率

【问题】电功率的定义式用语言如何表述?定义式?

【回答】单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P表示电功率。 W定义式： P==IU(对任何电路都适用) t【问题】电功率的单位有哪些? 【回答】单位：瓦(W)、千瓦(kW)

【说明】电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快，但做功不一定多;电流做功慢，但做功不一定少。【问题】在力学中我们讲功率时有平均功率和瞬时功率之分，电功率有无平均功率和瞬时功率之分呢? 【回答】利用P=W计算出的功率是时间t内的平均功率。 t利用P=IU计算时，若U是某一时刻的电压，I是这一时刻的电流，则P=IU就是该时刻的瞬时功率。

【问题】为什么课本没提这一点呢?

【点拨】这一章研究的是恒定电流，用电器的构造一定，通过的电流为恒定电流，则用电器两端的电压必是定值，所以U和I的乘积P不随时间变化，也就是说瞬时功率与平均功率总是相等的，故没有必要分什么平均功率和瞬时功率了。

【说明】利用电功率的公式P=IU计算时，电压U的单位用V，电流I的单位用A，电功率P的单位就是W。【展示】

【讲解】额定功率和实际功率

额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。

实际功率：用电器在实际电压下的功率。实际功率P实=IU，U、I分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。

【说明】最后应强调：推导过程中没用到任何特殊电路或用电器的性质，电功和电功率的表达式对任何电压、电流不随时间变化的电路都适用。再者，这里W=IUt是电场力做功，是消耗的总电能，也是电能所转化的其他形式能量的总和。【课时小结】

这节课从知识上来说，主要学习了电功、电功率公式，其中电功率律是主要内容。在研究问题时，我们主要运用了能量转化和守恒的方法。能量转化和守恒的方法是研究物理问题的一种重要方法，贯穿在物理知识学习的全过程中。【布置作业】

课本P55，问题与练习1 ,3 【板书设计】

5 焦耳定律

一电功和电功率 1.电功W 定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。公式：W=IUt。

单位：焦耳，简称：焦，符号J。 2.电功率P (1)定义：单位时间内电流所做的功。

W公式：P=t=IU 单位：瓦特(W)，1 W=1 J/s。 (2)额定功率和实际功率额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。

实际功率：用电器在实际电压下的功率。实际功率P实=IU，U、I分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。

第五篇：高二物理库伦定律教案

库仑定律教案

枣庄二中

宋庆华

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，不仅要求学生定性的知道，而且还要求定量的了解和应用。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，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

学生在上一节的学习中掌握了电荷之间存在相互作用力，且同性相斥，异性相吸。掌握了电荷守恒定律，并会简单的运用。在力学的学习中，学会了处理共点力作用下物体的平衡，并会通过偏转角度的变化判断受力的变化，初步掌握了研究多个变量之间关系的常用方法—控制变量法。学生的观察水平不断的提高，能够初步地、独立发现事物的本质及各个主要细节，发现事物的因果关系。具有初步的归纳重点，抓住问题本质的能力。已经初步具备了基本地实验操作和实验观察能力。

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)体验探究自然规律的艰辛与喜悦;培养学生热爱科学的，探究物理的兴趣。

(2)培养学生“发现问题，提出假设，并用实验来验证”的探究物理规律的科学方法与思路。 (3)通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。

四、教学重点和难点

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、起电机、验电器,带绝缘柄的金属小球,毛皮，橡胶棒，气球，易拉罐，用金属薄纸包裹的泡沫小球，铁架台。

六、教学过程

引入新课

演示实验：让气球摩擦起电，将气球靠近易拉罐，会发生什么现象? (易拉罐被气球吸引滚动起来了。)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)探究电荷间作用力的决定因素电荷间相互作用力可能与哪些因素有关? (1) 你认为实验应采取什么方法?

控制变量法。

(2) 你想选取什么形状的带电体?

给出立方体，圆柱体，球形带电体让学生选择。

(3) 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。 (4) 你想选取哪些实验器材?

球形导体，两个自制的带细线的用香烟金属纸包裹的泡沫小球，铁架台，感应起电机，橡胶棒，毛皮，

(5) 实验前先思考：可用什么方法改变带电体的电荷量? (6) 实验探究步骤：

引导学生得出实验的具体步骤细线吊一个小球A(带电)，另一个带同种电的小球B，A球受力平衡时，细线偏离竖直方向一个角度θ. ①保持距离r一定，研究相互作用力F与距离r的关系. 先让塑料球带电，后给球形导体带电并逐渐增加电量，观察偏角; ②保持电量q一定，研究相互作用力F与电荷量Q的关系. 将球形导体逐渐靠近减小距离，观察偏角。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：

距离r一定，电量q增加，偏角变大，作用力F电越大：

电量q一定，距离r越小，偏角越大，作用力F电越大。实验条件：保持实验环境的干燥和无流动的空气播放配套课件

(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?

定性实验探究结论：间距增大，作用力减小;电荷量增大，作用力增大。请同学们想一下，我们以前有没有遇到过类似的物理规律呢? 提示：如果把上面结论中的电荷量换成质量呢?

1、分析问题：万有引力的变化规律与电荷间的作用力变化规律有很大的相似性，这就使我们联想到，既然在变化规律上具有相似性，那么表达公式也应该是类似的,。下面请同学们根据万有引力定律的公式，大胆地猜想一下电荷间作用力的公式。

2、提出猜想(类比)：我们这样猜想的公式是否正确呢?要想验证我们的想法，需要进行实验探究，我们仍然用控制变量法进行探究。

3、定量探究三者的关系：

教师提出库仑在探究三者之间的定量关系时遇到的三大困难：

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?

引导学生用类比的方法得出三大困难的对策：

卡文地许扭称实验——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)

4、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)库仑扭称实验，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?

学生：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。

(三)库仑定律：

1、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。

2、公式：

Q1Q2r2

3、说明：

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。 Fk④F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)是性质力，与重力，弹力，摩擦力是并列的。

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。