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庫(kù)侖定律教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀
作為一位無(wú)私奉獻(xiàn)的人民教師,就難以避免地要準(zhǔn)備教學(xué)設(shè)計(jì),教學(xué)設(shè)計(jì)是把教學(xué)原理轉(zhuǎn)化為教學(xué)材料和教學(xué)活動(dòng)的計(jì)劃。那要怎么寫(xiě)好教學(xué)設(shè)計(jì)呢?下面是小編為大家整理的庫(kù)侖定律教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀,歡迎大家分享。
庫(kù)侖定律教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀1
教學(xué)目標(biāo):
(一)知識(shí)與技能
1、掌握庫(kù)侖定律,要求知道點(diǎn)電荷的概念,理解庫(kù)侖定律的含義及其公式表達(dá),知道靜電力常量。
2、會(huì)用庫(kù)侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
3、知道庫(kù)侖扭秤的實(shí)驗(yàn)原理。
。ǘ┻^(guò)程與方法
通過(guò)演示讓學(xué)生探究影響電荷間相互作用力的因素,再得出庫(kù)侖定律
。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價(jià)值觀
培養(yǎng)學(xué)生的觀察和探索能力
教學(xué)重點(diǎn):掌握庫(kù)侖定律
教學(xué)難點(diǎn):會(huì)用庫(kù)侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算
教學(xué)方法:講授法
教學(xué)用具:庫(kù)侖扭秤(模型或掛圖)。
教學(xué)過(guò)程:
。ㄒ唬⿵(fù)習(xí)上課時(shí)相關(guān)知識(shí)
。ǘ┬抡n教學(xué)【板書(shū)】----第2節(jié)、庫(kù)侖定律
提出問(wèn)題:電荷之間的相互作用力跟什么因素有關(guān)?
演示:帶正電的物體和帶正電的小球之間的相互作用力的大小和方向。使同學(xué)通過(guò)觀察分析出結(jié)論(參見(jiàn)課本圖1.2-1)。
【板書(shū)】:
1、影響兩電荷之間相互作用力的因素:
距離。
2.電量。
2、庫(kù)侖定律
內(nèi)容表述:力的大小跟兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比。作用力的方向在兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線(xiàn)上
公式:
靜電力常量k = 9.0×109N·m2/C2
適用條件:真空中,點(diǎn)電荷——理想化模型
介紹:
(1)關(guān)于“點(diǎn)電荷”,應(yīng)讓學(xué)生理解這是相對(duì)而言的,只要帶電體本身的大小跟它們之間的距離相比可以忽略,帶電體就可以看作點(diǎn)電荷。嚴(yán)格地說(shuō)點(diǎn)電荷是一個(gè)理想模型,實(shí)際上是不存在的.這里可以引導(dǎo)學(xué)生回顧力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)的概念。容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤是:只要體積小就能當(dāng)點(diǎn)電荷,這一點(diǎn)在教學(xué)中應(yīng)結(jié)合實(shí)例予以糾正。
。2)要強(qiáng)調(diào)說(shuō)明課本中表述的庫(kù)侖定律只適用于真空,也可近似地用于氣體介質(zhì),對(duì)其它介質(zhì)對(duì)電荷間庫(kù)侖力的影響不便向?qū)W生多作解釋?zhuān)荒芎?jiǎn)單地指出:為了排除其他介質(zhì)的影響,將實(shí)驗(yàn)和定律約束在真空的條件下。
擴(kuò)展:任何一個(gè)帶電體都可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的任意兩點(diǎn)電荷之間的作用力都遵守庫(kù)侖定律。用矢量求和法求合力。
利用微積分計(jì)算得:帶電小球可等效看成電量都集中在球心上的點(diǎn)電荷。
靜電力同樣具有力的共性,遵循牛頓第三定律,遵循力的平行四邊形定則。
【板書(shū)】:
3、庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)(1785年,法國(guó)物理學(xué)家。庫(kù)侖)
演示:庫(kù)侖扭秤(模型或掛圖)介紹:物理簡(jiǎn)史及庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn)技巧。
實(shí)驗(yàn)技巧:
(1)小量放大。
(2)電量的確定。
【例題1】:試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬(wàn)有引力。已知電子的質(zhì)量m1=9.10×10-31kg,質(zhì)子的質(zhì)量m2=1.67×10-27kg.電子和質(zhì)子的電荷量都是1.60×10-19C.
分析:這個(gè)問(wèn)題不用分別計(jì)算電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬(wàn)有引力,而是列公式,化簡(jiǎn)之后,再求解。
解:電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬(wàn)有引力分別是
可以看出,萬(wàn)有引力公式和庫(kù)侖定律公式在表面上很相似,表述的都是力,這是相同之處;它們的實(shí)質(zhì)區(qū)別是:首先萬(wàn)有引力公式計(jì)算出的力只能是相互吸引的
力,絕沒(méi)有相排斥的力。其次,由計(jì)算結(jié)果看出,電子和質(zhì)子間的萬(wàn)有引力比它們之間的靜電引力小的很多,因此在研究微觀帶電粒子間的相互作用時(shí),主要考慮靜電力,萬(wàn)有引力雖然存在,但相比之下非常小,所以可忽略不計(jì)。
【例題2】:詳見(jiàn)課本P9
小結(jié):對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要的小結(jié)
作業(yè):復(fù)習(xí)本節(jié)課文及閱讀科學(xué)漫步
庫(kù)侖定律教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀2
任務(wù)分析
本課使用的教材是人民教育出版社出版的高中物理選修3-1。本課的資料是第一章和第二節(jié)庫(kù)侖定律。本節(jié)的核心是庫(kù)侖定律,它是靜電學(xué)的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律,是研究電場(chǎng)強(qiáng)度的基礎(chǔ),是電磁學(xué)的基本定律,也是物理學(xué)的基本定律之一。庫(kù)侖定律闡明了帶電體之間的相互作用規(guī)律,為整個(gè)電磁學(xué)奠定了基礎(chǔ),所以在本章中起著重要的作用。
在學(xué)習(xí)本課資料之前,學(xué)生已經(jīng)具備了粒子夢(mèng)想化模型的思維方法,并且明白兩個(gè)輕而小的帶電體經(jīng)過(guò)相互作用而被吸引或排斥。
育才中學(xué)是一所扶貧寄宿學(xué)校,大部分學(xué)生來(lái)自寧夏南部。他們?nèi)狈ψ晕也僮鞅臼、合作探究意識(shí)和交流評(píng)價(jià)習(xí)慣。所以,教師應(yīng)當(dāng)在教學(xué)中給予及時(shí)的鼓勵(lì)和指導(dǎo)。
這節(jié)課的教學(xué)資料有兩條主線(xiàn)。第一個(gè)是知識(shí)層面。首先,經(jīng)過(guò)“演示”欄中“探索影響電荷間相互作用的因素”的定性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行介紹。在此基礎(chǔ)上,展示了庫(kù)侖定律的歷史背景。掌握真空中點(diǎn)電荷之間的相互作用規(guī)律,即庫(kù)侖定律;第二個(gè)是方法層面,即研究多個(gè)量之間關(guān)系的方法,間接測(cè)量某個(gè)物理量的方法
(1)了解電荷間相互作用力的規(guī)律,掌握庫(kù)侖定律的資料和應(yīng)用。
。2)經(jīng)過(guò)演示實(shí)驗(yàn),我們首先定性地理解電荷之間的相互作用力,然后定義庫(kù)侖
法律和適用條件。
2、過(guò)程與方法、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(1)經(jīng)過(guò)觀察和演示實(shí)驗(yàn),總結(jié)出電荷之間的相互作用規(guī)律。培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析和概括本事。
。2)經(jīng)過(guò)靜電力與萬(wàn)有引力的比較,體驗(yàn)自然規(guī)律的多樣性和統(tǒng)一性。(3)體驗(yàn)一些研究物理問(wèn)題的常用方法,如控制變量法、夢(mèng)想模型法、類(lèi)比法等。
三、重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):電荷之間的相互作用力與電荷的距離和數(shù)量之間的關(guān)系。
難點(diǎn):應(yīng)用庫(kù)侖定律的資料和適用條件。
第四,教學(xué)資源
1、視頻剪輯:庫(kù)侖扭轉(zhuǎn)平衡
2、演示實(shí)驗(yàn):探索影響電荷間相互作用力因素的實(shí)驗(yàn)
3、課件:PPT幻燈片
V.設(shè)計(jì)理念
根據(jù)新課程改革的理念和目標(biāo),要求充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性,豐富學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的體驗(yàn),讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下觀察、實(shí)驗(yàn)、分析、總結(jié)和應(yīng)用自我,在參與體驗(yàn)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)知識(shí)和方法,培養(yǎng)科學(xué)精神和態(tài)度。
在本課中,用《三國(guó)志吳書(shū)》中寫(xiě)的“琥珀不帶爛芥末”和手搖靜電傳感器來(lái)演示放電現(xiàn)象,并將其引入新課,為課堂實(shí)驗(yàn)做必要的準(zhǔn)備。
讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,經(jīng)過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,猜測(cè)影響帶電體間相互作用力的因素。
教師適時(shí)啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生制定F與R、F與q定性探究的實(shí)驗(yàn)方案。經(jīng)過(guò)演示實(shí)驗(yàn)對(duì)F與R、F與q的關(guān)系進(jìn)行定性研究。然后,經(jīng)過(guò)比較萬(wàn)有引力,結(jié)合類(lèi)比法和庫(kù)侖對(duì)電荷間相互作用力的探索,引入庫(kù)侖扭轉(zhuǎn)平衡實(shí)驗(yàn),得出庫(kù)侖定律。
本文回顧了人類(lèi)探索電荷間相互作用力的歷史,并進(jìn)行相應(yīng)的人文教育。利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,讓學(xué)生參與開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證F與R2成反比,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
六,教學(xué)過(guò)程
1、教學(xué)的'主要環(huán)節(jié)
這門(mén)課主要分為四個(gè)環(huán)節(jié):
第一個(gè)鏈接場(chǎng)景引入了兩個(gè)電荷之間的強(qiáng)大交互作用。第二個(gè)環(huán)節(jié),經(jīng)過(guò)猜想、學(xué)生的定性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行定性探究,得出兩個(gè)電荷之間的力和距離與電荷之間的關(guān)系。
在第三個(gè)環(huán)節(jié)中,作者經(jīng)過(guò)比較引力并結(jié)合前人研究的歷史背景,定量地探討了庫(kù)侖定律及其適用條件。
第四步是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的例子鞏固庫(kù)侖定律的應(yīng)用。
2、教學(xué)流程圖
3、教學(xué)過(guò)程描述
(1)情景:《三國(guó)志吳書(shū)》寫(xiě)道“琥珀不帶爛芥末”,手搖靜電傳感器演示了放電現(xiàn)象,并引入了新的一課
。2)活動(dòng)一經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象啟發(fā)學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)猜測(cè)哪些因素與兩個(gè)電荷之間的作用力有關(guān),并經(jīng)過(guò)討論得出兩個(gè)電荷之間的作用力與距離和電荷數(shù)量有關(guān)的結(jié)論。在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生制定研究計(jì)劃和組織小組實(shí)驗(yàn),對(duì)上述猜想進(jìn)行定性探索,并經(jīng)過(guò)每個(gè)小組對(duì)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行分析和交流。
。3)活動(dòng)經(jīng)過(guò)以往的研究歷史,并與萬(wàn)有引力相比較,用控制變量的方法定量研究了兩個(gè)電荷之間的相互作用力與電荷的距離和數(shù)量之間的關(guān)系。經(jīng)過(guò)討論,得出庫(kù)侖定律。
(4)活動(dòng)三經(jīng)過(guò)常識(shí)和現(xiàn)有知識(shí)討論庫(kù)侖定律公式的適用條件。
。5)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的例子鞏固對(duì)庫(kù)侖定律的理解,并根據(jù)庫(kù)倫力的計(jì)算公式比較微觀粒子之間的引力和庫(kù)倫力的大小。
庫(kù)侖定律教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀3
一、教學(xué)目標(biāo)
1.明確點(diǎn)電荷是夢(mèng)想實(shí)驗(yàn)?zāi)P鸵约皫щ婓w視為點(diǎn)電荷的條件;掌握庫(kù)侖定律資料及表達(dá)式;掌握對(duì)兩電荷間相互作用的探究過(guò)程。
2.經(jīng)過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),體會(huì)科學(xué)研究中的夢(mèng)想模型法。
3.經(jīng)過(guò)靜電力與萬(wàn)有引力定律的比較,體會(huì)自然規(guī)律的多樣性與統(tǒng)一性。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】庫(kù)侖定律的理解與應(yīng)用。
【難點(diǎn)】庫(kù)侖定律的探究過(guò)程。
三、教學(xué)過(guò)程
環(huán)節(jié)一:新課導(dǎo)入
復(fù)習(xí)導(dǎo)入:萬(wàn)有引力定律
提問(wèn):結(jié)合之前學(xué)習(xí)的資料,萬(wàn)有引力的研究對(duì)象
學(xué)生:兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的引力作用;
繼續(xù)提問(wèn):兩個(gè)電荷間作用力大小的影響因素是否與萬(wàn)有引力相似
引出本節(jié)課課題——庫(kù)侖定律。
環(huán)節(jié)二:新課講授
(一)庫(kù)侖力大小的影響因素
(1)猜想——類(lèi)比推理
教師提問(wèn):結(jié)合萬(wàn)有引力的資料對(duì)電荷間相互作用力的影響因素進(jìn)行猜想
學(xué)生:點(diǎn)電荷之間的`作用力有可能與點(diǎn)電荷之間的距離以及電荷的帶電量有關(guān)。
(2)實(shí)驗(yàn)原理——控制變量法
教師追問(wèn):如何經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行驗(yàn)證
學(xué)生:研究多種變量時(shí)借助控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
(3)演示實(shí)驗(yàn)——間接測(cè)量法
教師多媒體演示:帶電小球靠近懸掛在絲線(xiàn)上的帶同種電荷的泡沫小球的實(shí)驗(yàn)。并提問(wèn)學(xué)生如何根據(jù)所展示的實(shí)驗(yàn)儀器確定電荷間作用力的大小。
學(xué)生:轉(zhuǎn)換的思想,將作用力的大小轉(zhuǎn)化為小球的偏轉(zhuǎn)角度。
教師提問(wèn):實(shí)驗(yàn)中要改變的量為
學(xué)生:距離或電荷帶電量不一樣時(shí)小球的偏轉(zhuǎn)角度。
教師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)并請(qǐng)學(xué)生總結(jié)影響因素。
(二)庫(kù)倫定律
(1)庫(kù)侖定律資料
教師結(jié)合多媒體展示給學(xué)生講解物理學(xué)史中庫(kù)倫對(duì)靜電力規(guī)律的探索。
并指導(dǎo)學(xué)生經(jīng)過(guò)對(duì)課本的閱讀找出庫(kù)侖定律的資料進(jìn)行分享。
(2)庫(kù)侖定律的條件
教師:結(jié)合上述的實(shí)驗(yàn)過(guò)程推測(cè)庫(kù)倫定律的適用條件。
學(xué)生:小球可類(lèi)比為之前所學(xué)的點(diǎn)電荷的概念,并最終參考為靜止時(shí)小球的偏轉(zhuǎn)角度,猜測(cè)條件為靜止的點(diǎn)電荷。
教師肯定其發(fā)言并補(bǔ)充靜止的條件。
(三)扭成實(shí)驗(yàn)
(1)庫(kù)倫扭桿實(shí)驗(yàn)
教師:庫(kù)侖定律所得出的物理量間的定量關(guān)系是如何測(cè)量的其難點(diǎn)可能是什么并提醒學(xué)生能夠參照之前所學(xué)的卡文迪許扭稱(chēng)實(shí)驗(yàn)。
學(xué)生:偏轉(zhuǎn)量很小不宜測(cè)量,可用放大轉(zhuǎn)換法。
教師經(jīng)過(guò)多媒體介紹庫(kù)倫扭桿實(shí)驗(yàn),經(jīng)過(guò)動(dòng)畫(huà)演示讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)探究力與距離的關(guān)系。
學(xué)生定性分析后讓學(xué)生閱讀課本找到比例系數(shù)為靜電力常量和其單位。
(四)庫(kù)侖力與萬(wàn)有引力大小關(guān)系
教師:結(jié)合導(dǎo)入課題時(shí)的問(wèn)題以及兩種力的比例系數(shù),猜測(cè)萬(wàn)有引力與庫(kù)侖力的大小關(guān)系。
學(xué)生:一般情景下,庫(kù)侖力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于萬(wàn)有引力。
環(huán)節(jié)三:鞏固提高
練習(xí):經(jīng)過(guò)課后練習(xí)題的形式讓學(xué)生進(jìn)行庫(kù)侖力和萬(wàn)有引力的計(jì)算并進(jìn)行比較,體會(huì)萬(wàn)有引力和庫(kù)侖力的大小關(guān)系。
環(huán)節(jié)四:小結(jié)作業(yè)
小結(jié):師生共同總結(jié)本節(jié)課的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。
作業(yè):思考庫(kù)侖力是否能夠使用機(jī)械力的合成與分解方法。
四、板書(shū)設(shè)計(jì)
(略)
庫(kù)侖定律教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀4
教學(xué)目標(biāo)
。ㄒ唬┲R(shí)與技能
1.知道兩種電荷及其相互作用.知道點(diǎn)電荷量的概念.
2.了解靜電現(xiàn)象及其產(chǎn)生原因;知道原子結(jié)構(gòu),掌→←握電荷守恒定律
3.知道什么是元電荷.
4.掌握庫(kù)侖定律,要求知道知道點(diǎn)電荷模型,知道靜電力常量,會(huì)用庫(kù)侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算.
。ǘ┻^(guò)程與方法
2、通過(guò)對(duì)原子核式結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)使學(xué)生明確摩擦起電和感應(yīng)起電不是創(chuàng)造了電荷,而是使物體中的電荷分開(kāi).但對(duì)一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和不變。
3、類(lèi)比質(zhì)點(diǎn)理解點(diǎn)電荷,通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究庫(kù)侖定律并能靈活運(yùn)用
。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì),認(rèn)識(shí)理想化是研究自然科學(xué)常用的方法,培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng),認(rèn)識(shí)類(lèi)比的方法在現(xiàn)實(shí)生活中有廣泛的應(yīng)用
重點(diǎn):電荷守恒定律,庫(kù)侖定律和庫(kù)侖力
難點(diǎn):利用電荷守恒定律分析解決相關(guān)問(wèn)題摩擦起電和感應(yīng)起電的相關(guān)問(wèn)題,庫(kù)侖定律的理解與應(yīng)用。
教具:絲綢,玻璃棒,毛皮,硬橡膠棒,絕緣金屬球,靜電感應(yīng)導(dǎo)體,通草球,多媒體課件
教學(xué)過(guò)程:
第1節(jié)電荷庫(kù)侖定律(第1課時(shí))
。ㄒ唬┮胄抡n:
多媒體展示:閃電撕裂天空,雷霆震撼著大地。
師:在這驚心動(dòng)魄的自然現(xiàn)象背后,蘊(yùn)藏著許多物理原理,吸引了不少科學(xué)家進(jìn)行探究。在科學(xué)史上,從最早發(fā)現(xiàn)電現(xiàn)象,到認(rèn)識(shí)閃電本質(zhì),經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歲月,一些人還為此付出過(guò)慘痛的代價(jià)。下面請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真閱讀果本第2頁(yè)“接引雷電下九天”這一節(jié),了解我們?nèi)祟?lèi)對(duì)閃電的研究歷史,并完成下述填空:
電閃雷鳴是自然界常見(jiàn)的現(xiàn)象,蒙昧?xí)r期的人們認(rèn)為那是“天神之火”,是天神對(duì)罪惡的懲罰,直到1752年,偉大的科學(xué)家___________冒著生命危險(xiǎn)在美國(guó)費(fèi)城進(jìn)行了著名的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn),把天電引了下來(lái),發(fā)現(xiàn)天電和摩擦產(chǎn)生的電是一樣的,才使人類(lèi)擺脫了對(duì)雷電現(xiàn)象的迷信。
師強(qiáng)調(diào):以美國(guó)科學(xué)家的`富蘭克林為代表的一些科學(xué)家冒著生命危險(xiǎn)去捕捉閃電,證實(shí)了閃電與實(shí)驗(yàn)室中的電是相同的。
雷電是怎樣形成的?(大氣中冷暖氣流上下急劇翻滾,相互摩擦,云層就會(huì)積聚電荷,當(dāng)電荷積累到一定程度,瞬間發(fā)生大規(guī)模的放電,就產(chǎn)生了雷電)物體帶電是怎么回事?電荷有哪些特性?電荷間的相互作用遵從什么規(guī)律?人類(lèi)應(yīng)該怎樣利用這些規(guī)律?這些問(wèn)題正是本章要探究并做出解答的。
師:本節(jié)課我們重點(diǎn)研究了解幾種靜電現(xiàn)象及其產(chǎn)生原因,電荷守恒定律
(二)新課教學(xué)
復(fù)習(xí)初中知識(shí):
師:根據(jù)初中自然的學(xué)習(xí),用摩擦的方法可使物體帶電,請(qǐng)舉例說(shuō)明。
生:用摩擦的方法。如:用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒,玻璃棒帶正電;用毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒,橡膠棒帶負(fù)電。
演示實(shí)驗(yàn)1:先用玻璃棒、橡膠棒靠近碎紙屑,看有什么現(xiàn)象?然后用綢子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡膠棒,再靠近碎紙屑看有什么現(xiàn)象?讓學(xué)生分析兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的異同;并分析原因。
教師總結(jié):摩擦過(guò)的物體性質(zhì)有了變化,帶電了或者說(shuō)帶了電荷。帶電后,能吸引輕小物體,而且?guī)щ娫蕉,吸引力就越大,能夠吸引輕小物體,我們說(shuō)此時(shí)物體帶了電。而用摩擦的方法使物體帶電就叫做摩擦起電。
人類(lèi)從很早就認(rèn)識(shí)了摩擦起電的現(xiàn)象,例如公元1世紀(jì),我國(guó)學(xué)者王充在《論衡》一書(shū)中就寫(xiě)下了“頓牟掇芥”一語(yǔ),指的是用玳琩的殼吸引輕小物體。
后來(lái)人們認(rèn)識(shí)到摩擦后的物體所帶的電荷有兩種:用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒的所帶的電荷是一種,用毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒所帶的電荷是另一種。同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
庫(kù)侖定律教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀5
(1)教材分析:
庫(kù)侖定律不僅僅是電荷相互作用的基本定律,也是學(xué)習(xí)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差概念的基礎(chǔ)。這也是本章的重點(diǎn),要求學(xué)生不僅僅要定性地了解,還要定量地理解和應(yīng)用。對(duì)于庫(kù)侖定律,教材從學(xué)生已有的知識(shí)出發(fā),采用定性實(shí)驗(yàn),然后得出結(jié)論。庫(kù)侖定律是研究電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差概念的基礎(chǔ),也是本章的重點(diǎn)。展示庫(kù)侖定律的資料和庫(kù)侖發(fā)現(xiàn)這必須律的過(guò)程,并強(qiáng)調(diào)其條件和意義。
。2)學(xué)術(shù)條件分析:
兩種電荷及其相互作用,電荷的概念,帶電的知識(shí),萬(wàn)有引力定律和卡文迪什扭轉(zhuǎn)平衡實(shí)驗(yàn)都是學(xué)生們學(xué)的。本節(jié)的重點(diǎn)是做好定性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生清楚地了解實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程。
(三)教學(xué)目標(biāo):
1、知識(shí)和技能:
(1)經(jīng)過(guò)定性實(shí)驗(yàn)探究和理論探究,了解庫(kù)侖定律建立的過(guò)程。
。2)庫(kù)侖定律的資料、公式和適用條件,掌握庫(kù)侖定律。
2、過(guò)程和方法
。1)經(jīng)過(guò)定性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生觀察和總結(jié)的本事,理解庫(kù)侖扭轉(zhuǎn)平衡實(shí)驗(yàn)。
。2)經(jīng)過(guò)建立點(diǎn)電荷模型,實(shí)現(xiàn)了夢(mèng)想化模型的方法。
3、情感態(tài)度和價(jià)值觀
。1)培養(yǎng)與他人交流合作的本事,提高理論聯(lián)系實(shí)際的意識(shí)。
(2)了解人類(lèi)認(rèn)識(shí)電荷之間相互作用的歷史過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心,體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛和歡樂(lè)。
。4)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):
教學(xué)重點(diǎn):庫(kù)侖定律及其理解和應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn):庫(kù)侖定律的實(shí)驗(yàn)探索
教學(xué)難點(diǎn)突破措施:定性實(shí)驗(yàn)探究與定量實(shí)驗(yàn)錄像和理論探究相結(jié)合。
。5)教學(xué)工具:
多媒體課件、毛皮、橡膠棒、氣球、玻璃棒、絲綢、易拉罐、泡沫球、鐵架。
。6)教學(xué)過(guò)程:
引入新課程
演示實(shí)驗(yàn):當(dāng)橡膠棒和玻璃棒相互摩擦并靠近罐子時(shí)會(huì)發(fā)生什么?
(罐子被橡膠棒和玻璃棒吸引并滾動(dòng)。既然電荷之間有相互作用,什么因素與電荷之間相互作用力的大小有關(guān)?
新課教學(xué):
首先,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)探索電荷間作用力的決定因素
(a)定性實(shí)驗(yàn)調(diào)查:
探索1:影響電荷間相互作用力的因素
猜想:電荷之間的相互作用力可能與距離、電荷量、帶電體形狀等有關(guān)。
如何在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行定性研究?
。1)你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)采用什么方法來(lái)研究電荷間的相互作用力和可能的因素之間的關(guān)系?
學(xué)生:控制變量法。
(2)請(qǐng)閱讀課本。如果你想比較這個(gè)力的大小,有什么方法能夠直觀地顯示出來(lái)?學(xué)生:比較懸掛線(xiàn)的偏轉(zhuǎn)角
組織學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備設(shè)計(jì)可能的實(shí)驗(yàn)方案。
。3)你想選擇什么實(shí)驗(yàn)設(shè)備?
球形導(dǎo)體、兩個(gè)自制細(xì)線(xiàn)泡沫球、鐵架、橡膠棒、毛皮和氣球。
。4)實(shí)驗(yàn)前,想想:如何改變帶電體的電荷。
(5)實(shí)驗(yàn)探究步驟:
引導(dǎo)學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的具體步驟:
兩個(gè)泡沫球A和B都很薄,其中一個(gè)與一個(gè)摩擦帶電的橡膠棒接觸,然后球A與球B接觸,細(xì)線(xiàn)偏離垂直方向一個(gè)角度。
堅(jiān)持電量q不變,研究相互作用力f與距離R的關(guān)系。
逐漸將泡沫球b移離a,并觀察偏轉(zhuǎn)角。
堅(jiān)持距離r不變,研究相互作用力f與電荷q之間的關(guān)系。
然后將橡膠棒與球A接觸,增加球A的力量,觀察偏轉(zhuǎn)角;
。6)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)和觀察記錄并得出結(jié)論:
先畫(huà)出力圖,如果B對(duì)A的力是水平的,那么F=1
。ǘ┒繉(shí)驗(yàn)探索,結(jié)合物理學(xué)史,得出庫(kù)侖定律:
提出這樣一個(gè)問(wèn)題:帶電體之間的力與距離和電荷量之間的定量關(guān)系是什么?
根據(jù)我們的定性實(shí)驗(yàn),電荷之間的力隨著電荷的增加而增加,隨著距離的增加而減小。這使我們模糊地懷疑電荷之間的力是否具有類(lèi)似于重力的形式。
事實(shí)上,很久以前,一些學(xué)者也猜到了這一點(diǎn)?ㄎ牡鲜埠推绽固卮_信“平方反比”定律適用于電荷之間的力。然而,僅有一些定性實(shí)驗(yàn)不能證明這一結(jié)論。
庫(kù)侖證實(shí)了這一推測(cè)。當(dāng)庫(kù)侖探索三者之間的定量關(guān)系時(shí),當(dāng)時(shí)的定量實(shí)驗(yàn)遇到了三大困難:
。1)帶電體之間的力很小,沒(méi)有精確的測(cè)量?jī)x器;如何確定帶電體間力的定量關(guān)系?
沒(méi)有電的單位,也不可能比較電荷的數(shù)量;如何確定電荷的定量關(guān)系?
帶電體上的電荷分布不清楚,難以測(cè)量電荷之間的距離。如何測(cè)量電荷之間的距離?
同學(xué)們,如果是你,你能想到什么方法來(lái)解決這些困難?
引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)過(guò)類(lèi)比得出三個(gè)難點(diǎn)對(duì)策:
卡文迪什扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)——庫(kù)侖扭轉(zhuǎn)試驗(yàn),對(duì)稱(chēng)——等電荷法,粒子——的點(diǎn)電荷
放大思維:力很小,但力的效果(扭曲懸絲)能夠很明顯。
。2)變換思想:力與懸絲的扭轉(zhuǎn)角成正比,能夠經(jīng)過(guò)測(cè)量懸絲扭轉(zhuǎn)角的倍數(shù)關(guān)系得到
得到力的多重關(guān)系
等分的概念:一個(gè)帶Q的金屬球與一個(gè)相同的不帶電荷的金屬球碰撞,每個(gè)球帶Q2。同樣,能夠得到Q4、Q8、Q16等的倍數(shù)關(guān)系(電荷在兩個(gè)相同的金屬球之間均勻分布)。課件演示了兩個(gè)相同的金屬球之間電荷的均勻分布。
夢(mèng)想化模型思想:將帶電金屬球作為點(diǎn)電荷(夢(mèng)想化模型),用標(biāo)尺間接測(cè)量距離。
點(diǎn)電荷:當(dāng)帶電體之間的距離遠(yuǎn)大于它們自身的尺寸,從而能夠忽略帶電體的形狀和電荷分布對(duì)它們之間作用力的影響時(shí),這種帶電體能夠視為帶電點(diǎn),稱(chēng)為點(diǎn)電荷。這是一個(gè)夢(mèng)想化的模型,事實(shí)上,點(diǎn)電荷并不存在。(與“粒子”比較)
接下來(lái),引導(dǎo)學(xué)生觀看庫(kù)侖扭秤的實(shí)驗(yàn)視頻和庫(kù)侖當(dāng)時(shí)的數(shù)據(jù),并總結(jié)規(guī)律。(觀看視頻)。
在困難的條件下,庫(kù)侖把萬(wàn)有引力定律和卡爾文的扭轉(zhuǎn)平衡實(shí)驗(yàn)聯(lián)系起來(lái),并利用巧妙的庫(kù)侖扭轉(zhuǎn)平衡裝置和方法發(fā)現(xiàn)了庫(kù)侖定律。經(jīng)過(guò)剛才的演示過(guò)程,讓學(xué)生了解庫(kù)侖探究的過(guò)程、思路和方法。你能用自我的語(yǔ)言總結(jié)這些規(guī)則嗎?
電荷之間的相互作用力與電荷之間的距離成反比,與電荷和電的乘積成正比。
引言:庫(kù)侖扭擺試驗(yàn)只能定量測(cè)量同一電荷之間的.相互作用力,庫(kù)侖扭擺試驗(yàn)也能夠定量測(cè)量不一樣電荷之間的相互作用力。讓學(xué)生體驗(yàn)庫(kù)侖定律的完美。
第二,庫(kù)侖定律:
資料:真空中兩點(diǎn)電荷之間的力與兩個(gè)電荷的乘積成正比,與電荷之間距離的平方成反比;方向在他們的連接上。這個(gè)定律叫做庫(kù)侖定律。
電荷之間的這種相互作用稱(chēng)為靜電力或庫(kù)倫力。
公式:
解釋?zhuān)喝A氏度?kQ1Q2r2
k為靜電力常數(shù),k=9.0109nm2C2,其大小由實(shí)驗(yàn)方法確定。單位由公式中的f、q和r的單位決定。當(dāng)使用庫(kù)侖定律時(shí),每個(gè)物理量的單位必須是:f:n,q:c,r:m。
庫(kù)侖定律的適用條件:真空中兩點(diǎn)電荷的相互作用。
讓學(xué)生回答實(shí)際帶電體可視為點(diǎn)電荷的條件。
思考:當(dāng)R趨向于0時(shí),F(xiàn)趨向于無(wú)窮大嗎?
。3)關(guān)于吸引或排斥的表達(dá)方法
F是Q1和Q2之間的相互作用力,Q1和Q2之間的作用力,Q2和Q1之間的作用力大小,是一對(duì)作用力和反作用力,大小相等,方向相反。
庫(kù)倫力(靜電力)與重力、彈性和摩擦力并列。
任何帶電體都能夠看作是由許多點(diǎn)電荷組成的。所以,已知帶電體上的電荷分布,帶電體間靜電力的大小和方向就能夠根據(jù)庫(kù)侖定律和力合成定律計(jì)算出來(lái)。
3、庫(kù)侖定律與重力定律的比較
例1:眾所周知,氫核(質(zhì)子)的質(zhì)量m2為1.6710-27千克,電子的質(zhì)量m1為9.110-31千克,電子和質(zhì)子的電荷為1.6010-19C,氫原子中電子和質(zhì)子之間的最短距離為5.310-11米。試比較氫原子中氫核和電子之間的庫(kù)倫力和引力。(課件播放問(wèn)題解決過(guò)程)
摘要:
。1)應(yīng)用庫(kù)侖定律時(shí),能夠直接用絕對(duì)值代替電氣符號(hào),最終確定方向;計(jì)算證明,萬(wàn)有引力遠(yuǎn)小于庫(kù)倫力。將來(lái)研究微觀帶電粒子的相互作用力時(shí),重力通常能夠忽略不計(jì)。
當(dāng)討論:來(lái)比較庫(kù)侖定律和萬(wàn)有引力定律(異同)時(shí),你有什么感受?如何理解自然規(guī)律的多樣性和統(tǒng)一性?
兩個(gè)或兩個(gè)以上點(diǎn)電荷對(duì)某個(gè)點(diǎn)電荷施加的力等于每個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)對(duì)該電荷施加的力的矢量和。
例2真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷,它們固定在邊長(zhǎng)為50厘米的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上。每個(gè)點(diǎn)電荷為210-6C,計(jì)算它們各自的庫(kù)倫力。
摘要:選擇研究對(duì)象,繪制應(yīng)力圖,用庫(kù)侖定律和平行四邊形法則求解。
整合練習(xí):
兩個(gè)相同的均勻帶電球體,Q1=1,Q2=-2,彼此分開(kāi),仍然在真空中,相互作用的庫(kù)侖力為f
。1)今日,Q1、Q2和r都加倍了,并且要求改變作用力。
。2)僅改變兩個(gè)電荷的電學(xué)性質(zhì),作用力是什么?
(3)當(dāng)R只增加兩倍時(shí),作用力是多少?
。4)在接觸兩個(gè)球之后,它們?nèi)匀槐环呕卦。作用力是什么?/p>
(5)如果兩個(gè)球接觸后庫(kù)倫力不變,如何放置它們?課堂總結(jié):
你今日學(xué)到了什么?請(qǐng)學(xué)生總結(jié)本節(jié)資料。
作業(yè):課本中的練習(xí)2和3。
。ㄆ撸┖诎逶O(shè)計(jì):
第二節(jié)庫(kù)侖定律
1、庫(kù)侖定律
2、公式F
?kQ1Q2
r2
3、適用條件:真空中點(diǎn)電荷之間的相互作用
。1)點(diǎn)收費(fèi)
(2)k的物理意義
庫(kù)侖定律教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀6
第二節(jié)庫(kù)侖定律(教案)
一、任務(wù)分析
本節(jié)課使用的課本是人民教育出版社出版的高中物理選修3-1。本節(jié)課的內(nèi)容是第一章第二節(jié)庫(kù)侖定律。本節(jié)內(nèi)容的核心是庫(kù)侖定律,它是靜電學(xué)的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律,是學(xué)習(xí)電場(chǎng)強(qiáng)度的基礎(chǔ),是電磁學(xué)的基本定律,也是物理學(xué)的基本定律之一。庫(kù)侖定律闡明了帶電體相互作用的規(guī)律,為整個(gè)電磁學(xué)奠定了基礎(chǔ),因此在本章中具有很重要的地位。
在學(xué)習(xí)本節(jié)課的。內(nèi)容之前,學(xué)生已經(jīng)具有質(zhì)點(diǎn)的理想化模型的思維方法,知道兩輕質(zhì)小帶電體因相互作用而吸引或排斥。
育才中學(xué)是一所扶貧寄宿制學(xué)校,學(xué)生大多數(shù)來(lái)自寧南山區(qū)。他們?nèi)狈ψ灾鲃?dòng)手能力,合作探究的意識(shí),交流評(píng)估的習(xí)慣。因此,在教學(xué)中教師要適時(shí)的鼓勵(lì)和引導(dǎo)。
本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容的主線(xiàn)有兩條,第一條為知識(shí)層面上的,首先通過(guò)“演示”欄目中“探究影響電荷間相互作用力的因素”的定性實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入。在此基礎(chǔ)上,展示庫(kù)侖定律建立的歷史背景。掌握真空中點(diǎn)電荷之間相互作用的規(guī)律即庫(kù)侖定律;第二條為方法層面上的,即研究多個(gè)量之間關(guān)系的方法,間接測(cè)量一些不易測(cè)量的物理量的方法,及研究物理問(wèn)題的其他基本方法。體會(huì)控制變量法、理想模型法、類(lèi)比法在物理學(xué)中的重要性。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
。1)了解電荷間的相互作用力規(guī)律,掌握庫(kù)侖定律的內(nèi)容及其應(yīng)用。
。2)通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),先定性了解電荷間的相互作用力,進(jìn)而明確庫(kù)侖
定律及適用條件。
2.過(guò)程與方法,情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn),概括出電荷間的作用規(guī)律。培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、概括能力。
。2)通過(guò)靜電力與萬(wàn)有引力的對(duì)比,體會(huì)自然規(guī)律的多樣性與統(tǒng)一性。
(3)體會(huì)研究物理問(wèn)題的一些常用方法,如控制變量法、理想模型法、類(lèi)比法等。
三、重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):電荷間相互作用力與距離、電荷量的關(guān)系。
難點(diǎn):庫(kù)侖定律的內(nèi)容、適用條件就應(yīng)用。
四、教學(xué)資源
1.視頻片段:庫(kù)侖扭秤
2.演示實(shí)驗(yàn):探究影響電荷間相互作用力的因素的實(shí)驗(yàn)
3.課件:PPT幻燈片
五、設(shè)計(jì)思路
根據(jù)新課程改革的理念與目標(biāo),要求重視發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性,在學(xué)習(xí)過(guò)程中豐富學(xué)生的體驗(yàn),讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下親自去觀察、實(shí)驗(yàn)、分析、歸納、應(yīng)用等,在參與體驗(yàn)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)知識(shí)與方法,培養(yǎng)科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。
本節(jié)課利用《三國(guó)志·吳書(shū)》中寫(xiě)道“琥珀不取腐芥”和手搖靜電感應(yīng)器演示放電現(xiàn)象引入新課,同時(shí)為課堂實(shí)驗(yàn)做好必要的準(zhǔn)備。
讓學(xué)生通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察在教師的引導(dǎo)下猜想影響帶電體間的相互作用力的因素有哪些。
教師適時(shí)的啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生制定定性探究F與r,F(xiàn)與q的實(shí)驗(yàn)方案。利用演示實(shí)驗(yàn)定性探究F與r,F(xiàn)與q的關(guān)系。然后對(duì)比萬(wàn)有引力,結(jié)合類(lèi)比法及庫(kù)侖對(duì)電荷間相互作用力的探究,介紹庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn),得出庫(kù)侖定律。
回顧歷史上人類(lèi)對(duì)電荷間相互作用力的探究,進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜宋慕逃。利用已有的?shí)驗(yàn)器材,讓學(xué)生參與制定驗(yàn)證F與R2成反比的實(shí)驗(yàn),并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
六、教學(xué)流程
1.教學(xué)主要環(huán)節(jié)
本節(jié)課主要分4個(gè)環(huán)節(jié):
第一個(gè)環(huán)節(jié)情景引入兩電荷間有力的作用。第二個(gè)環(huán)節(jié)定性探究通過(guò)猜想、學(xué)生定性實(shí)驗(yàn)、歸納得出兩電荷間作用力與距離和電荷間的關(guān)系。
第三個(gè)環(huán)節(jié)定量探究通過(guò)對(duì)比萬(wàn)有引力,結(jié)合前人的研究歷史背景得出庫(kù)侖定律以及適用條件。
第四個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)用鞏固通過(guò)簡(jiǎn)單的示例鞏固對(duì)庫(kù)侖定律的應(yīng)用。
2.教學(xué)流程圖
3.教學(xué)流程說(shuō)明
(1)情景:《三國(guó)志·吳書(shū)》中寫(xiě)道“琥珀不取腐芥”和手搖靜電感應(yīng)器演示放電現(xiàn)象引入新課
。2)活動(dòng)Ⅰ通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,啟發(fā)學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)猜想兩電荷間的作用力與哪些因素有關(guān),并通過(guò)討論,歸納得到兩電荷間的作用力與距離和電荷量間有關(guān)系。在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生制定研究方案并組織學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),對(duì)上述猜想進(jìn)行定性探究,通過(guò)各組對(duì)實(shí)驗(yàn)所觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行分析、交流。
。3)活動(dòng)Ⅱ通過(guò)前人的'研究歷史并對(duì)比萬(wàn)有引力,應(yīng)用控制變量的方法,定量研究?jī)呻姾砷g相互作用力與距離和電荷量的關(guān)系,通過(guò)討論,歸納得出庫(kù)侖定律。
。4)活動(dòng)III通過(guò)生活常識(shí)和已有的知識(shí)討論庫(kù)侖定律計(jì)算式的適用條件。
。5)應(yīng)用通過(guò)簡(jiǎn)單的示例鞏固對(duì)庫(kù)侖定律的認(rèn)識(shí),根據(jù)庫(kù)侖力的計(jì)算式比較在微觀粒子間萬(wàn)有引力和庫(kù)侖力的大小。
4.板書(shū)設(shè)計(jì)
第二節(jié)庫(kù)侖定律
1、距離
一、影響電荷間相互作用力的因素
2、電量
二:庫(kù)侖定律
1、內(nèi)容:力的大小跟兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量的乘積成正比,跟它們距離的二次方成反比,作用力的方向在兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線(xiàn)上。
2、公式:
。o電力常量(K=9.0×109
N·㎡/C2)
真空中
3
點(diǎn)電荷
七、教學(xué)案例
。ㄒ唬﹦(chuàng)設(shè)情境,引入課題
師生活動(dòng):《三國(guó)志·吳書(shū)》中寫(xiě)道“琥珀不取腐芥”,意思是腐爛潮濕的草不被琥珀吸引。但是,當(dāng)時(shí)社會(huì)還沒(méi)有對(duì)電力的需求,因此,人們對(duì)電的認(rèn)識(shí)一直停留在定性的水平上。直到18世紀(jì)中葉人們才開(kāi)始對(duì)電進(jìn)行定量的研究。今天我們就借用古人的腦袋加上我們的智慧來(lái)研究電學(xué)的基礎(chǔ)—庫(kù)侖定律。
庫(kù)侖定律教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀7
一、教材分析
1、庫(kù)侖定律既是電荷間相互作用的基本規(guī)律,又是學(xué)習(xí)電場(chǎng)強(qiáng)度的基礎(chǔ)不僅僅要求學(xué)生定性明白,并且還要求定量了解和應(yīng)用。
2、展示庫(kù)侖定律的資料和庫(kù)侖發(fā)現(xiàn)這必須律的過(guò)程,并強(qiáng)調(diào)該定律的條件和遠(yuǎn)大意義。
二教學(xué)目標(biāo)
。ㄒ唬┲R(shí)與技能
1、理解庫(kù)侖定律的含義和表達(dá)式,明白靜電常量。了解庫(kù)侖定律的適用條件,學(xué)習(xí)用庫(kù)侖定律解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題。
2、滲透夢(mèng)想化思想,培養(yǎng)由實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)化抽象思維建立物理模型的力。
(二)過(guò)程與方法
經(jīng)過(guò)認(rèn)識(shí)科學(xué)家在了解自然的過(guò)程中常用的科學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生善用類(lèi)比方法、夢(mèng)想化方法、實(shí)驗(yàn)方法等物理學(xué)習(xí)方法。(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
經(jīng)過(guò)對(duì)庫(kù)侖定律探究過(guò)程的討論,使學(xué)生掌握科學(xué)的探究方法,激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的熱
三、教學(xué)重難點(diǎn)
。ㄒ唬┲攸c(diǎn)
對(duì)庫(kù)侖定律的理解
。ǘ╇y點(diǎn)
對(duì)庫(kù)侖定律發(fā)現(xiàn)過(guò)程的探討。
四、學(xué)情分析
學(xué)生在高一已經(jīng)學(xué)習(xí)了萬(wàn)有引力的基本知識(shí),為過(guò)渡到本節(jié)的學(xué)習(xí)起著鋪墊作用,學(xué)生已具備了必須的探究本事、邏輯思維本事及推理演算本事。能在教師指導(dǎo)下經(jīng)過(guò)觀察、思考,發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題和解決問(wèn)題
五、課前準(zhǔn)備
學(xué)生準(zhǔn)備展示學(xué)案上預(yù)習(xí)的情景,教師準(zhǔn)備必要的課件
六、教學(xué)方法
比較庫(kù)侖定律與萬(wàn)有引力定律的異同。
七、課時(shí)安排
1課時(shí)
八、教學(xué)過(guò)程
1、教師演示1、1-6的實(shí)驗(yàn)。
2、學(xué)生注意觀察小球偏角的變化以及引起這一變化的原因。
3、經(jīng)過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的定性分析得到:電荷之間的作用力隨電荷量的增大而增大,隨距離的增大而減小。
4、法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵,用?shí)驗(yàn)研究了電荷間相互作用的電力,這就是庫(kù)侖定律。
資料:真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力,跟它們的電荷量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線(xiàn)上。
表達(dá)式:k叫靜電力常量,k=9109Nm2C2。
5、介紹點(diǎn)電荷:
①不研究大小和電荷的具體分布,可視為集中于一點(diǎn)的電荷。
、邳c(diǎn)電荷是一種夢(mèng)想化模型。
、劢榻B把帶電體處理為點(diǎn)電荷的條件:帶電體間的距離比它們自身的大小大得多,帶電體的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響能夠忽略不計(jì)時(shí)。
6、任意帶電體所受的力能夠看作是多個(gè)點(diǎn)電荷所受力的合力。
7、庫(kù)侖定律與萬(wàn)有引力定律(計(jì)算下題)
試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬(wàn)有引力。已知電子的質(zhì)量m1=9、1010-31kg,質(zhì)子的'質(zhì)量m2=1、6710-27kg,電子和質(zhì)子的電荷量都是1.6010-19C。
分析:這個(gè)問(wèn)題不用分別計(jì)算電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬(wàn)有引力,而是列公式,化簡(jiǎn)之后,再求解。
解:電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬(wàn)有引力分別是:
。ɑ卮鹚伎寂c討論)能夠看出:萬(wàn)有引力公式和庫(kù)侖定律公式在表面上很相似,表述的都是力,這是相同之處;它們的實(shí)質(zhì)區(qū)別是:首先萬(wàn)有引力公式計(jì)算出的力只能是相互吸引的力,絕沒(méi)有相排斥的力。其次,由計(jì)算結(jié)果看出,電子和質(zhì)子間的萬(wàn)有引力比它們之間的靜電引力小的很多,所以在研究微觀帶電粒子間的相互作用時(shí),主要研究靜電力,萬(wàn)有引力雖然存在,但相比之下十分小,所以可忽略不計(jì)。
九、板書(shū)設(shè)計(jì)
1庫(kù)侖定律
a、資料:真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力,跟它們的電荷量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線(xiàn)上。
b、表達(dá)式:
2、點(diǎn)電荷
a、不研究大小和電荷的具體分布,可視為集中于一點(diǎn)的電荷。
b、點(diǎn)電荷是一種夢(mèng)想化模型。
c、介紹把帶電體處理為點(diǎn)電荷的條件:帶電體間的距離比它們自身的大小大得多,帶電體的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響能夠忽略不計(jì)時(shí)。
十、教學(xué)反思
1、為突破重難點(diǎn)應(yīng)講清庫(kù)侖定律及適用條件,說(shuō)明庫(kù)侖力貼合力的特征,遵守牛頓第三定律。
2、為定性演示庫(kù)侖定律,應(yīng)使帶電小球表面光滑,防止尖端放電,支架應(yīng)選絕緣性能好的,空氣要干燥。
3、說(shuō)清K的單位由公式中各量單位確定,其數(shù)值則由實(shí)驗(yàn)確定。
庫(kù)侖定律教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀8
教學(xué)目標(biāo)
。ㄒ唬┲R(shí)與技能
1.明白兩種電荷及其相互作用.明白點(diǎn)電荷量的概念。
2.了解靜電現(xiàn)象及其產(chǎn)生原因;明白原子結(jié)構(gòu),掌握電荷守恒定律。
3.明白什么是元電荷。
4.掌握庫(kù)侖定律,要求明白明白點(diǎn)電荷模型,明白靜電力常量,會(huì)用庫(kù)侖定律的。公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
(二)過(guò)程與方法
2、經(jīng)過(guò)對(duì)原子核式結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)使學(xué)生明確摩擦起電和感應(yīng)起電不是創(chuàng)造了電荷,而是使物體中的電荷分開(kāi).但對(duì)一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和不變。
3、類(lèi)比質(zhì)點(diǎn)理解點(diǎn)電荷,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)探究庫(kù)侖定律并能靈活運(yùn)用。
。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價(jià)值觀
經(jīng)過(guò)對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì),認(rèn)識(shí)夢(mèng)想化是研究自然科學(xué)常用的方法,培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng),認(rèn)識(shí)類(lèi)比的方法在現(xiàn)實(shí)生活中有廣泛的應(yīng)用。
重點(diǎn):電荷守恒定律,庫(kù)侖定律和庫(kù)侖力。
難點(diǎn):利用電荷守恒定律分析解決相關(guān)問(wèn)題摩擦起電和感應(yīng)起電的相關(guān)問(wèn)題,庫(kù)侖定律的理解與應(yīng)用。
教具:絲綢,玻璃棒,毛皮,硬橡膠棒,絕緣金屬球,靜電感應(yīng)導(dǎo)體,通草球,多媒體課件。
教學(xué)過(guò)程:
第1節(jié)電荷庫(kù)侖定律(第1課時(shí))
。ㄒ唬┮胄抡n:
多媒體展示:閃電撕裂天空,雷霆震撼著大地。
師:在這驚心動(dòng)魄的自然現(xiàn)象背后,蘊(yùn)藏著許多物理原理,吸引了不少科學(xué)家進(jìn)行探究。在科學(xué)史上,從最早發(fā)現(xiàn)電現(xiàn)象,到認(rèn)識(shí)閃電本質(zhì),經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歲月,一些人還為此付出過(guò)慘痛的代價(jià)。下頭請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真閱讀果本第2頁(yè)“接引雷電下九天”這一節(jié),了解我們?nèi)祟?lèi)對(duì)閃電的研究歷史,并完成下述填空:
電閃雷鳴是自然界常見(jiàn)的現(xiàn)象,蒙昧?xí)r期的人們認(rèn)為那是“天神之火”,是天神對(duì)罪惡的懲罰,直到1752年,偉大的科學(xué)家___________冒著生命危險(xiǎn)在美國(guó)費(fèi)城進(jìn)行了著名的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn),把天電引了下來(lái),發(fā)現(xiàn)天電和摩擦產(chǎn)生的電是一樣的,才使人類(lèi)擺脫了對(duì)雷電現(xiàn)象的迷信。
師強(qiáng)調(diào):以美國(guó)科學(xué)家的富蘭克林為代表的一些科學(xué)家冒著生命危險(xiǎn)去捕捉閃電,證實(shí)了閃電與實(shí)驗(yàn)室中的電是相同的。
雷電是怎樣構(gòu)成的?(大氣中冷暖氣流上下急劇翻滾,相互摩擦,云層就會(huì)積聚電荷,當(dāng)電荷積累到必須程度,瞬間發(fā)生大規(guī)模的放電,就產(chǎn)生了雷電)物體帶電是怎樣回事?電荷有哪些特性?電荷間的相互作用遵從什么規(guī)律?人類(lèi)應(yīng)當(dāng)怎樣利用這些規(guī)律?這些問(wèn)題正是本章要探究并做出解答的。
師:本節(jié)課我們重點(diǎn)研究了解幾種靜電現(xiàn)象及其產(chǎn)生原因,電荷守恒定律。
。ǘ┬抡n教學(xué)
復(fù)習(xí)初中知識(shí):
師:根據(jù)初中自然的學(xué)習(xí),用摩擦的方法可使物體帶電,請(qǐng)舉例說(shuō)明。
生:用摩擦的方法。如:用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒,玻璃棒帶正電;用毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒,橡膠棒帶負(fù)電。
演示實(shí)驗(yàn)1:先用玻璃棒、橡膠棒靠近碎紙屑,看有什么現(xiàn)象?然后用綢子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡膠棒,再靠近碎紙屑看有什么現(xiàn)象?讓學(xué)生分析兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的異同;并分析原因。
教師總結(jié):摩擦過(guò)的.物體性質(zhì)有了變化,帶電了或者說(shuō)帶了電荷。帶電后,能吸引輕小物體,并且?guī)щ娫蕉啵驮酱,能夠吸引輕小物體,我們說(shuō)此時(shí)物體帶了電。而用摩擦的方法使物體帶電就叫做摩擦起電。
人類(lèi)從很早就認(rèn)識(shí)了摩擦起電的現(xiàn)象,例如公元1世紀(jì),我國(guó)學(xué)者王充在《論衡》一書(shū)中就寫(xiě)下了“頓牟掇芥”一語(yǔ),指的是用玳琩的殼吸引輕小物體。
之后人們認(rèn)識(shí)到摩擦后的物體所帶的電荷有兩種:用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒的所帶的電荷是一種,用毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒所帶的電荷是另一種。同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
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