电荷、库仑定律、电场强度 教案_电荷库仑定律教案

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电荷、库仑定律、电场强度的基本概念（第一次课）2学时

主要内容为电荷的基本概念、静电场的基本规律——库仑定律以及电场的描述。静电学是整个电磁学的基础，而本次课的内容涉及点电荷的基本模型和定量描述电场力的性质的思想方法，是整个静电学的基础。特别值得注意的是库仑定律是静电学两大基本定理—高斯定理和环路定理的理论基础。

授课对象在高中已经学习了点电荷的理想模型、真空中的库仑定律以及电场的描述。但是，学生对库仑定律的基础性地位可能不太清楚，对平方反比律的实验验证也没有什么了解。

1、掌握点电荷、电荷的量子化、电荷守恒定律、以及电场强度的概念；

2、掌握点电荷间相互作用的规律——库仑定律；

3、通过介绍利用任意带电体间的静电力，使学生深入理解叠加原理的思想；

4、通过简述验证平方反比关系的相关实验，向学生展示物理学之美。

1、库仑定律及其应用；

2、利用电场强度来描述电场。任意形状带电体间的静电力；

以问题讨论方法为主。以引导、分析、归纳、互动等方法辅助教学。多媒体、讲授

一、绪论（约5分钟）

通过简述19~20世纪人类在电磁学方面所取得的伟大成就，培养学生对物理的兴趣和热爱科学的思想。

二、课程导入（约6分钟）

知识回顾（电场中的电荷会受到力的作用）设问：如何定量描述电场力的性质？

三、新课展开（60分钟）概念：电荷

设问：带电体的电荷量和物体的质量一样可以连续变化吗？ 概念：电荷的量子化

设问：系统内的电荷迁移时总电荷量应遵循什么规律？ 定律：电荷守恒定律

设问：如何定量描述两个点电荷间的相互作用？

分析讨论库仑定律的主要内容及其实验验证。重点讨论如何利用叠加原理求任意带电体间的静电力。设问：电荷周围存在电场，该电场只与场源有关，如何描述这样的电场？ 概念：电场强度EF/q0

四、课堂讨论（10分钟）例题

五、小结（约3分钟）

六、拓展（约5分钟）

讨论题：最简单的带电体—点电荷产生的电场如何描述？任意带电体周围的电场呢？（为下次课打基础）

七、作业：（约1分钟）自编习题集（下册），练习一。

1、马文蔚主编．物理学（上、下册）．高等教育出版社，2000年

2、薛壮生．异性电荷间库仑平方反比律的验证．黑龙江大学自然科学学报，9（2），85，1992年

1、本次课的基本内容在高中都已经讲授，大学阶段讲授时主要强调用高等数学的知识解决一般性、而非特殊性问题；另外，叠加原理也是需要着力强调的重要物理思想。

2、点电荷间静电力的平方反比律体现了物理学的数学之美，在教学中应注意将万有引力定律与库仑定律类比。

3、库仑定律的成立条件是：真空、静止的点电荷。在教学中应强调处理运动电荷间的静电力时应考虑相对论效应，不过在处理低速问题时相对论效应可以忽略。