【教学目标】
一、知识目标
1.知道两种电荷，知道正负电荷的规定，知道电荷以及单位。
2.定性了解两种电荷之间的作用规律。
3.掌握库仑定律的内容及其应用。
二、能力目标
1.通过对演示实验的观察概括出两种电荷之间的作用规律，培养学生观察、总结的能力。
2.知道人类对电荷间相互作用认识的历史过程，理解电荷的物理模型。
三、情感目标
渗透物理方法的教育，运用理想化模型的研究方法，突出主要因素、忽略次要因素，抽象出物理模型——点电荷，研究真空中静止点电荷互相作用力问题。
【教学建议】
一、重点难点分析
1.重点是使学生掌握真空中点电荷间作用力的大小的计算及方向的判定——库仑定律。
2.真空中点电荷作用力为一对相互作用力，遵从牛顿第三定律，是本节难点。
二、教法建议
(一)讲述电荷有关概念的教法建议
1.在学生初中学习的基础上，可以通过演示实验，或者动画媒体播放复习并巩固电荷的有关知识；
2.在讲述时，讲解要简洁、准确，突出主要概念，同时，节省时间给学生自己来学习。
3.由于电荷的不可观测性，讲解时，可以多利用媒体帮助学生对电荷的相互作用的理解和电荷物理模型的建立。
4.讲解点电荷时，可以对照质点的概念进行讲解。
(二)关于库仑定律的教法建议
本节内容的核心是库仑定律，他是静电学的第一个实验定律，是定量描述点电荷间的相互作用的关系的规律，是学习电场强度的基础。
1.对于电荷之间相互作用力的定量规律，可以让学生先有一个定性的概念，可以通过实验让同学观察讨论并总结。
2.对于库仑定律需要强调的是：
（1）书中的库仑定律仅适用于计算在真空中两个点电荷的相互作用力，在干燥的空气中也近似成立，而在其他电介质中使用该定律需要增加条件。
（2）由于库仑定律只适用于计算真空中两个点电荷的相互作用力大小，因此在实验演示、给出点电荷的定义之后直接提出库仑定律；
（3）库仑定律和万有引力定律之间的相似性可以让同学们通过练习自己认识对比并讨论。
（4）点电荷的电性有正负之分，但在计算静电力的大小时，可用所带电量的绝对值进行计算。根据电荷之间的电荷异同来判断是吸引力还是排斥力。
（5）在两点电荷之间距离接近为零时，由于两个点电荷已经失去了点电荷的前提条件，因此不能根据库仑定律得到库仑力无穷大的结论。
（6）当一个点电荷受到多个点电荷的作用，可以根据力的独立作用原理进行力的合成分解，并进行矢量运算。
3.对比万有引力常量测定的卡文迪许扭称实验，说明库仑扭称实验的原理，介绍库仑。帮助学生理解本节知识。
【教学过程】
一、新课引入
课题引入可以通过几个小实验让学生观察基本的电现象，下面提供几个小实验以供参考：
演示1：取两片吹塑纸，将一片放在可以灵活转动的支座上，用另一片靠近它，让学生观察有什么现象，然后用手摩擦这两片吹塑纸，再靠近，让学生观察发生的现象。（不用手摩擦时它们没有作用，用手摩擦后它们互相排斥）
演示2：将一张薄纸卷成筒状，将下端撕开成流苏状，用摩擦好的塑料制品去接触，发现流苏开始振动，像一只会跳舞的章鱼。让学生讨论这些现象，运用初中所学知识来分析。
二、讲授新课
关于这部分教学，在初中学习的基础上，完全可以由学生自己在课堂实验来总结完成。
1.摩擦起电。
学生实验1：先用玻璃棒、橡胶棒靠近碎纸屑，看有什么现象？然后用绸子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡胶棒，再靠近碎纸屑看有什么现象？让学生分析两次实验现象的异同；并分析原因。
教师总结：摩擦过的物体性质有了变化，能够吸引轻小物体，我们说此时物体带了电或者说带了电荷。而用摩擦的方法使物体带电就叫做摩擦起电。
人类从很早就认识了磁现象和电现象，例如我国在战国末期就发现了磁铁矿有吸引铁的现象。在东汉初年就有了带电的琥珀吸引轻小物体的文字记载，我国古代人民非常善于观察，早在两千多年前的西汉时期就有“玳瑁吸裙”的记载。玳瑁是一种美丽的龟壳，人们在用它做首饰时无意中发现摩擦后的玳瑁会吸引衣服。让学生讨论在日常生活中见过类似的摩擦起电现象，学生举例分析后可以布置课下作业。
2.两种电荷。
学生实验2：将学生分组。
实验器材有：
（1）玻璃棒、橡胶棒各两根；
（2）毛皮、绸子各两块；
（3）支架。
为了避免实验中电荷的流失，最好两名同学同时进行操作。
实验过程：
（1）两位同学同时都用绸子摩擦玻璃棒，使它带电，将一根放在支座上，注意：要记住哪端带电，不要用手摸带电的一端，用另一根玻璃棒的带电端靠近这根玻璃棒的带电端，观察发生的现象；
（2）用毛皮摩擦橡胶棒，重做刚才的实验；
（3）用绸子摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒，做刚才的实验。
将实验结果记录下来。教师通过媒体动画可再现实验现象，并将学生观察到的实验结论总结，引导学生分析这些实验现象中能发现什么？
教师总结：在历史上，人们用各种各样的材料做了大量的实验，人们发现带电物体凡是跟绸子摩擦过的玻璃棒互相吸引的，必定跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相排斥；凡是跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相吸引的，必定跟绸子摩擦过的玻璃棒互相排斥。就是说物体带的电荷要么跟绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷相同，要么跟毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相同，没有第三种可能，自然界中只有这样两种电荷。美国科学家富兰克林对这两种电荷做出规定：绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷叫做正电荷，毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷叫做负电荷。
3.电荷之间的相互作用。
在先前实验的基础上，讨论电荷之间的作用力与电荷之间距离的关系，可以参考媒体资源中：电荷之间距离与电量、电荷之间作用力的定性关系的媒体动画，定性介绍三个物理量之间的关系，在给出点电荷的定义之后直接引出库仑定律的内容。给出库仑定律的公式：讲解中的注意事项参考“有关库仑定律的教学建议”。
三、典型例题讲解
四、课堂小结
1.电荷之间相互作用规律：同性相斥，异性相吸，大小用库仑定律来计算。
2.点电荷作用力为一对相互作用力，遵循牛顿第三定律。
3.库仑定律的适用条件：真空中静止点电荷间的相互作用力（均匀带电体间、均匀带电球壳间也可）。
【习题精选】
一、选择题
1.对元电荷的理解，正确的是（）
A.元电荷就是电子
B.元电荷就是质子
C.元电荷表示跟电子电量数值相等的电荷
D.物体所带电量只能是无电荷的整数倍
2.对物体带电现象的叙述，正确的是（）
A.物体带电一定具有多余的电子
B.摩擦起电实质上是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程
C.物体所带电荷量可能很小，甚至小于e
D.电中和是等量异种电荷完全相互抵消的现象
3.下列说法正确的是（）
A.已知验电器上带正电荷后，验电器上的金箔张开了一定角度，如果用另一带电体接触验电器的金属球，金箔张角更大，则可以判定带电体一定带正电
B.让两个带电体接触后分开，两个带电体都不带电，则两个带电体原来一定带等量异种电荷
C.两个带电体之间的库仑力总是与它们所带电荷量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比
D.两个点电荷间的相互作用力，不因第三个电荷的引入而发生变化
4.有三个相同的金属小球A、B、C，其中A、B两球带电情况相同，C球不带电。将A、B两球相隔一定距离固定起来，两球间的库仑力是F，若使C球先和A接触，再与B接触，移去C，则A、B间的库仑力变为（）
A.F/2B.F/4C.3F/8D.F/10
5.A、B两个带同种电荷的绝缘金属小球，半径为r，相距L（L≥r），A带电荷量2q，B带电荷量q，A、B相互作用力大小为F，则（）
A.当A、B相距为2L时，作用力变为F/2
B.当A、B两球相互接触后再放回原位置，相互作用力将增大
C.A、B两球电荷量分别变为原来的12和4倍，则作用力变为2F
D.若两球靠得非常近，则作用力将无限增大
6.A、B两个带同种电荷的绝缘金属小球，半径为r，球心相距3r，A带电荷量Q1，B带电荷量Q2，则A、B间相互作用力为（）
A.等于KQ1Q2/(qr2)B.等于KQ1Q2/(3r2)
C.大于KQ1Q2/(qr2)D.小于KQ1Q2/(qr2)
二、填空题
1.α粒子（42He氦原子核）所带电量为C；一个带正电为0.32MC的小尘埃，失去的电子个数为个。
2.把电荷移近不带电导体，在导体上离电荷近的一端带，离电荷远的一端带，这种现象叫静电感应。
答案
一、选择题
1.CD2.BD3.ABD4.C5.BC6.D
二、填空题
1.3.2×10-19，2×1012
2.异种电荷同种电荷
【典型例题】
一、电荷之间的相互作用
绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜。在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图所示。现使b带电，则（）
A.a、b之间不发生相互作用
B.b将吸引a，吸住后不放开
C.b立即把a排斥开
D.b先吸引a，接触后又把a排斥开
解析：由于带电体具有吸引轻小物体的性质，所以b首先将其近旁的轻质小球a吸引并使之互相接触，a、b接触后将带上同种电荷，由于同种电荷互相排斥，故最终b又把a排斥开。综上所述，本题正确选项为D。
二、电荷之间作用力的合成
两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如下图所示。A处电荷带正电Q1，B处电荷带负电Q2，且Q2=4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在AB直线上。欲使整个系统处于平衡状态，则（）
A.Q3为负电荷，且放于A左方B.Q3为负电荷，且放于B右方
C.Q3为正电荷，且放于AB之间D.Q3为正电荷，且放于B右方
解析根据库仑定律，首先可以肯定，Q3只能位于AB直线上。因为每一个电荷都受到另两个电荷的静电力作用，且Q1和Q2是异种电荷，它们对Q3的作用力一为吸引力，一为排斥力，故Q3不可能位于A、B之间；又Q2=4Q1，要Q3处于平衡状态，则Q3应距Q2较远，故Q3应位于A的左侧。考虑到Q1、Q2也要处于平衡，Q3必须带负电。
综上所述，本题正确选项为A。
三、中和、接触起电及电荷守恒定律、库仑定律的内容综合
如图所示，半径相同的两个金属小球A、B，带有电量相等的电荷，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是F。今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开。这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是（）
A.18B.14C.38D.34
解析：因A、B间有吸引力，故A、B带异种电荷，设A带电量qA=+Q，B带电量qB=-Q，又C不带电，它与A接触后qC=qA=Q2，
再与B接触qC=-Q+Q22=-Q4=qB
根据库仑定律
F=kqA？qBr2=kQ2r2
F′=k？Q2？Q4r2=kQ28r2
∴F′=18F
故选A
评析：本题考查了中和、接触起电及电荷守恒定律、库仑定律。利用库仑定律讨论电荷间相互作用力时，通常不将电荷的正、负代入公式，而只计算电荷间相互作用力的大小，力的方向根据同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引来判断。
