1、库仑定律 探究式教学设计案例一、教学目标1、知识与技能：（1）了解规律的定性与定量探究过程。（2）定律的内容及公式并说明库仑定律描述的客观规律和使用条件。2、过程与方法：运用库仑定律并结合力学规律求解有关问题。3、情感、态度与价值观：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。重点库仑定律的内容及公式的理解。难点 库仑定律的灵活应用。二、设计过程1、首先通过多媒体课件展示，激发学生兴趣，并且提出问题引导学生思考，引入课题。2、通过观察实验现象探究电荷之间的相互作用力与哪些因素有关。3、引导学生感受定律得出的过程4、学生自己得出结论本节课整个过程的设计，渗透着研究性学习的思想，能够使三
2、维目标结合学生的实际情况，很好的实施，让学生通过所设计的教学活动中感受到人文教育和情感教育，关注学习的过程，感受学习物理的乐趣四、新课教学复习第一节的有关内容：1.自然界存在几种电荷？它们之间的相互作用是怎么样的？2. 引导学生看多媒体演示。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决定于那些因素呢？下面我们利用科学的研究思想，分定性与定量两个方面来探究一下。一. 定性探究1. 问：我们是为了探究电荷之间的相互作用力与哪些因素有关，首先请同学们猜想一下，你认为这个力可能与哪些因素有关呢？展示多媒体课件，提问让学生提出猜想2. 问： 提出猜想，然后就需要用具体的实验去探究我们的猜想是
3、否正确。同学们的猜想涉及到了两个物理量，那么用什么方法去进行实验探究呢？（控制变量法）3. 下面我们就用控制变量法进行探究。学生观察实验现象，并回答问题:(1).在带电物体靠近小球过程中,你看到了什么现象?(2)细线的偏角增大,说明了什么呢?多媒体演示小球的受力分析,分析偏角与电荷间作用力的关系.(3)在起电机给物体充电的过程中,你观察到了什么现象?下面请同学们根据你看到的实验现象，总结一下，电荷之间的相互作用力与电荷量有什么样的定性关系。4.得出结论：两电荷间的作用力，随距离增大而减小；两电荷间的作用力，随电量增大而增大。早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定性规律,定量讨论电荷间相
4、互作用则是两千年后的法国物理学家库仑.库仑通过大量的实验来探究三者的定量关系。 二定量探究刚才我们得到的结论是:间距增大,作用力减小; 电荷量增大 ,作用力增大,请同学们回忆一下,我们以前有没有遇到过类似的物理情景呢?多面体提示: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具有一定的类似性.这就使我们隐约想到,既然在变化规律上具有一定的类似,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）：那么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
5、变量法进行探究。3.定量探究三者的关系：库仑当时在探究三者之间的定量关系时,遇到了很多的困难,下面我们了解一下库仑当时的有关情况.（1）探究 F 与 r 的关系问题 1：“电力” 非常小，如何解决力的准确测量？用扭丝的转角间接测量。 思想方法：放大、转化 问题 2: 如何确定电荷之间的距离呢？把金属球理想成为点电荷，利用刻度尺间接测量距离。思想方法:理想模型化 .没有大小的带电体点电荷提问有关质点的相关问题。（1）点电荷是一个理想化的物理模型，实际上是不存在的（2）实际的带电体在本身的大小跟带电体间的距离相比小得多时可看作是点电荷.注意：是否可将带电体看作点电荷不是看它本身的尺寸大小（2）.探
6、究 F 与 q 的关系：问题: 如何确定两球电荷量呢？电荷均分原理：电荷在两个相同金属球之间等量分配。多面体演示电荷在相同的两个金属球间的等量分配.解决了探究思路中的问题，就可以进行具体的实验了，库仑设计了一种非常完美、精巧的扭秤，进行实验操作。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。通过刚才的展示过程让学生了解库仑当时探究的过程、思路、方法。三库仑定律内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，跟它们的电荷量的乘积成 正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。1. 公式： 库仑力或静电力静电力常量: K=9.0109N.m2/C2 2. 方向：作用力的
7、方向在它们的连线上教师表述同种电荷间作用力的方向，让学生表述异种电荷间作用力的方向。3. 条件：真空中的点电荷让学生回答实际带电体可以看成点电荷的条件。四引导学生分析课本中的例 1、例 2。小结：回顾本节课的重点内容，使学生对所学知识有整体把握。布置作业：课外作业；自己设计实验探究探究电荷之间的相互作用力与哪些因素有关库仑定律说课稿高中的学习方法、学习习惯、学习心理以及物理这一学科对学生的思维能力、抽象能力、运用数学的解题能力都比初中有更高的要求，学生能否在尽量短的时间适应高中的学习，顺利地跨过这个学习台阶，是影响学生提高学习成绩的主要因素。如何使学生尽快适应高中物理教学特点和学习特点，渡过学
8、习物理的难关，就成为高一物理教师的首要任务。为了使学生容易接受、更好、更快的适应高中物理的教学特点，提高学生的物理学习兴趣。下面我从说教材、说教法和学法、说教学程序、说板书、时间安排五方面来说说这节课。一、 说教材1、 说课内容：高中物理第二册第一章第一节库仑定律2、 本节课在教材中的地位、作用和意义：本单元教材的核心是库仑定律，它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。因此，在本单元教学中对电荷间的相互作，不仅要求学生定性知道，而且通过库仑定律的教学还要求定量了解，但对库仑定律的解题应用，则只限于真空中两个点电荷间相互作用的一些简单计算。3、 本节课的教学目标：点电荷的物理意义
9、理解库仑定律及其适用条件，并能应用解决简单问题。知道静电力常量 k 的物理意义和数值、单位。培养学生分析问题、解决问题的的能力。4、 教学重点、难点和关键：教学重点：库仑定律及适用条件。教学难点：库仑定律的实验。二、 说教法、学法在教学中贯彻让学生经历知识的形成过程为原则，整个教学过程始终围绕教学目标展开，力求做到层次清楚，环节紧凑，并注意引导学生通过观察、实验和操作，突出体现了学生对知识的获取和能力的培养。教学方法：启发讲练式学习目的及达标方法选择：三、 说教学程序 研究教法和学法是搞好教学的前提和基础，而合理安排教学程序，则是教学成功的关键一环。以求达到事半功倍之效，使学生学有所获，我根据
10、本课教材的特点以及我班学生的实际水平，将本课划分成三大部分：复习准备、引入新知在课的开始让学生先观察2组演示实验，并通过学生对旧知识的回顾，进一步了解电学的基本知识，为学生对库仑定律及应用的学习做好知识和思路方面的准备。演示1 摩擦起电提出问题：摩擦起电的原因？如何判断物体是否带电？演示2 电荷间的相互作用1 两种电荷：自然界只存在正、负两种电荷正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫正电荷。负电荷：用毛皮摩擦过的硬橡胶棒上带的电荷叫负电荷。电量：带电体上所带电荷的多少叫电量。2 物体的带电方式有三种：（1）摩擦起电 （2）接触起电 （3）感应起电3 电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，
11、任何起电方式都是电荷的转移，它只能从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分。在同一隔离系统中正、负电量代数和不变。4 电荷间的相互作用规律：电荷间有相互作用力。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。两电荷间的相互作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。积极主动，探究新知1、点电荷点电荷：带电体的形状、大小对相互作用力的大小可以忽略，那么带电体可以看作一个点，所带电荷称为点电荷。点电荷是一种理想化带电体模型，当带电体间的距离比带电体本身的大小大得多，以致于带电体的形状和大小对作用力的影响可以忽略时，此带电体可以看作点电荷。元电荷：任何带电粒子，所带的电荷等于电子或质子的电量的整
12、数倍，或者与它们相等，因此一个电子或质子所带电量的绝对值称为元电荷，大小为1e=1.6010-19C。2、库仑定律演示3让带电小球*近悬挂在丝线的带电小球，观察在不同距离时小球偏转角度。这说明什么？启发学生回答：带电体之间的作用力的大小用跟带电体间的距离有关。问：若以悬挂的小球作为研究对象，它受到几个力？平衡时它受到电荷间作用力跟那些因素有关？启发学生回答：F=mg tg。 ，带电体间距离越小，偏角 越大，这表明电荷间作用力越大。演示4带电量不同的小球*近悬挂丝线的带电小球，观察小球的偏角的变化关系。讨论得到：带电体间作用力还跟带电体所带电量有关。库仑扭秤实验：出示库仑扭秤挂图，简单介绍法国物
13、理学家库仑利用扭秤研究电荷间相互作用力的大小跟电量和距离的关系所用控制变量的科学方法。设计的扭秤成功的解决了用普通测力计无法测量微小作用方法。实验结论，真空中的库仑定律。库仑定律：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。库仑定律的表达式： F：库仑力 Q1Q2：点电荷的电量r：点电荷间的距离 静电力恒量： 适用条件：库仑定律只适用于真空（或特定的空气）中的两个点电荷之间的相互作用。注意：1）使用库仑定律计算时，电量用绝对值代入，作用力的方向根据“同种电荷相斥，异种电荷相吸”的规律定性判定。2）研究微观带电粒子（电子、质子、
14、粒子、各种离子）相互作用时，万有引力或重力可以忽略不计。3）库仑分取电量的方法：两个大小、形状完全相同的带电金属球相碰后，带电量一定相等。（原带异种电荷的先中和后平分，原带同种电荷的总量平分。 ）4）系统中有多个点电荷时，任意两点电荷之间的作用力都遵从库仑定律，计算多个点电荷对某一电荷的作用力应分别计算每个电荷对它库仑力，再求其矢量和。5）运用库仑定律要统一使用国际单位。在国际单位制中，静电力恒量： 。例题：1、已知 m 电=0.9110-30Kg，m 质=1.6710-27Kg 电子和质子的电量都是1.6010-19C，试比较电子和质子间的静电引力和万有引力。2、在真空中有两个相距0.18m
15、 的点电荷，Q1电量为十1.810-12C。两个点电荷间的静电力F=1.010-12N，求 Q2所带的电量及带电性质？3、带电小球 A 和 B 的电量分别为+Q 和+4Q，它们之间的距离为1.5米，如果引进另一带电小球 C，恰好使三个小球都处于平衡状态。问：C 球所带的电荷应当与 A、B 同号还是反号？C 球应放在何处？C 球所带电量应为多少？课后思考：如果 A、B 两球带异种电荷时，C 的可能情况？综合练习，巩固新知 在前面讲解基本例题的基础上，进行综合练习的目的是进一步培养学生运用新知识解决问题的能力。判断、选择练习由浅入深，并注意从不同角度来强化知识。最后的练习激发学生运用所学知识解决实
16、际问题的兴趣，将课堂教学推向高潮。课堂练习：l、真空中两个点电荷 Q1Q2，距离为 R，当 Q1增大到2倍时，Q2减为原来的1/3，而距离增大到原来的3倍，电荷间的库仑力变为原来的：（ D ）A、4/9 B、4/27 C、8/27 D、2/272、两个完全相同的金属球，分别带有-310-6C 和+110-6C 的电量，它们相距为0.1m，其相互作用力为 ，若它们相互接触后分开，并使它们距离用为原来的两倍，这时相互作用力为 。3、两个点电荷所带的电量分别为 q 和2q，相距为 S，问第三个电荷放在何处时受力平衡？解：设第三个电荷距 q 为 x，电量为 Q，据平衡条件和库仑定律kqQ/x=k2qQ/(s-x)2 即 x2+3sx=s2 (x+s)=2s2x=0.41s精练小结、布置作业：小结：1、 点电荷是理想模型。2、库仑定律的应用：（1）适用条件：真空中的两个点电荷（2）用公式计算库仑力的大小，再用同种电荷相斥，异种电荷相吸确定作用力的方向。（3）注意单位的统一。作业：四、说板书： 板书，是文章结构的简缩。通过板书，能使学生直观地抓住线索，理清思路，体会中心，知道选材。因此，我的板书力求体现这些，以达到事半功倍的效果。五、时间安排1、旧知识复习、新课引入5 分钟， 2、新课教学20分钟，3、举例分析10分钟，4 、小结练习10分钟。
