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庫侖定律課件設計
庫侖定律課件設計1
知識目標：
1．掌握庫侖定律，知道點(diǎn)電荷的概念，并理解真空中的庫侖定律．
2．會(huì )用庫侖定律進(jìn)行有關(guān)的計算．
能力目標：
1．滲透理想化方法，培養學(xué)生由實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)化抽象建立物理模型的能力．
2．滲透控制度量的科學(xué)研究方法
德育目標：
通過(guò)元電荷的教學(xué)，滲透物質(zhì)無(wú)限可分的辯證唯物主義觀(guān)點(diǎn)．
教學(xué)重點(diǎn)：
庫侖定律和庫侖力的教學(xué)．
教學(xué)難點(diǎn)：
關(guān)于庫侖定律的教學(xué)
教學(xué)方法：
實(shí)驗歸納法、講授
庫侖定律教學(xué)過(guò)程：
一、電荷間的相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。
提問(wèn)：那么電荷之間的相互作用力和什么有關(guān)系呢？
結論、電荷之間存在著(zhù)相互作用力，力的大小與電量的大小、電荷間距離的大小有關(guān)，電量越大，距離越近，作用力就越大；反之電量越小，距離越遠，作用力就越小。作用力的方向，可用同種電荷相斥，異種電荷相吸的規律確定。
電荷間的作用力與它們帶的電荷量以及距離有關(guān)，那么電荷之間相互作用力的大小會(huì )不會(huì )與萬(wàn)有引力的大小具有相似的形式呢？
早在我國東漢時(shí)期人們就掌握了電荷間相互作用的定性規律,定量討論電荷間相互作用則是兩千年后的法國物理學(xué)家庫侖.庫侖做了大量實(shí)驗,于1785年得出了庫侖定律.
二、庫侖定律：
1.內容：真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷的相互作用跟它們所帶電量的乘積成正比，跟它們之間距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線(xiàn)上。
2.庫侖定律表達式：
3.對庫侖定律的理解：
(1) 庫侖定律的適用條件：真空中，兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用。
a：不考慮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)電荷是一種理想化模型．
c：介紹把帶電體處理為點(diǎn)電荷的條件．
d：庫侖定律給出的.雖是點(diǎn)電荷間的靜電力，但是任一帶電體都可看成是由許多點(diǎn)電荷組成的，據庫侖定律和力的合成法則就可以求出帶電體間的靜電力大小和方向．
(2)K：靜電力恒量。重要的物理常數K=9.0×109Nm2/C2，其大小是用實(shí)驗方法確定
的。其單位是由公式中的F、Q、r的單位確定的，使用庫侖定律計算時(shí)，各物理量的單位必須是：F：N、Q：C、r：m。
(3)關(guān)于點(diǎn)電荷之間相互作用是引力還是斥力的表示方法，使用公式計算時(shí)，點(diǎn)電
荷電量用絕對值代入公式進(jìn)行計算，然后根據同性電荷相斥、異性電荷相吸判斷方向即可。
�。�4）庫侖力也稱(chēng)為靜電力，它具有力的共性。它與高一時(shí)學(xué)過(guò)的重力，彈力，摩
擦力是并列的。它具有力的一切性質(zhì)，它是矢量，合成分解時(shí)遵從平行四邊形法則，與其它的力平衡，使物體發(fā)生形變，產(chǎn)生加速度。若點(diǎn)電荷不是靜止的，而是存在相對運動(dòng)，那么它們之間的作用力除了仍存在靜電力之外，還存在相互作用的磁場(chǎng)力。
(5) ,F是Q1與Q2之間的相互作用力，F是Q1對Q2的作用力，也是Q2對Q1的作用力的大小，是一對作用力和反作用力，即大小相等方向相反。不能理解為Q1Q2，受的力也不等。
三、庫侖研究定律的過(guò)程
1.提出假設
2.做出假說(shuō)
3.實(shí)驗探究:
�。�1）實(shí)驗構思
�。�2）實(shí)驗方案
�。�3）對假說(shuō)進(jìn)行進(jìn)行修正和推廣
4.思考：（1）庫侖通過(guò)什么方法比較力的大��？
�。�2）庫侖通過(guò)什么方法比較電荷量的大��？
5.研究方法：控制變量法.
實(shí)驗方案：
a.q1、q2一定時(shí)，探究F與r的關(guān)系
結論：F∝1/r2
b.r一定時(shí)，探究F與的q1、q2關(guān)系
結論：即 F ∝q1q2
6.思想方法:
(1)小量放大思想
(2)電荷均分原理
四、庫侖定律的應用
完成課本例題1和例題2.
五、課堂訓練:
1、下列說(shuō)法中正確的是：（AD）
A .點(diǎn)電荷是一種理想模型，真正的點(diǎn)電荷是
不存在的．
B .點(diǎn)電荷就是體積和帶電量都很小的帶電體
C .根據 可知，當r趨近于0 時(shí),F趨近于∞
D .一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形狀和大小對所研
究的問(wèn)題的影響是否可以忽略不計．
2、兩個(gè)半徑為0.3m的金屬球，球心相距1.0m放置，當他們都帶1.5×105 C的正電時(shí)，相互作用力為F1 ，當它們分別帶+1.5×105 C和1.5×105 C的電量時(shí)，相互作用力為F2 , 則（ ）
A．F1 = F2 B．F1 ＜F2 C．F1 ＞ F2 D．無(wú)法判斷
3、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，它們之間的距離為5.3×10-11m（結果保留一位有效數值）
�。�1）它們之間的萬(wàn)有引力？
(2）異種電荷相互吸引質(zhì)子給電子的的引力為多少？
�。�3）電子給質(zhì)子的庫侖力？
�。�4）電子繞質(zhì)子運動(dòng)的向心力由誰(shuí)提供？
(5）在電子、質(zhì)子連線(xiàn)的垂直平分線(xiàn)上放一電子，與質(zhì)子、電子構成等邊三角形，求此時(shí)質(zhì)子受到的合力？
答案：F引=3.6×10-47N F電=8.2×10-8N F電=8.2×10-8N F合=14.2×10-8N
六、小結：
�。�1）電荷間相互作用規律：同性相斥，異性相吸，大小用庫侖定
�。�2）電荷間作用力為一對相互作用力，遵循牛頓第三定律。
�。�3）庫侖定律適用條件：真空中靜止點(diǎn)電荷間的相互作用力（均勻帶電球體間、均勻帶電球殼間也可）。
庫侖定律課件設計2
一、教材分析
教材內容分析：本節內容的核心是庫侖定律，它是靜電學(xué)的第一個(gè)實(shí)驗定律，是學(xué)習電場(chǎng)強度的基礎。本節教學(xué)內容主線(xiàn)有兩條：第一條為知識層面上的，掌握真空中點(diǎn)電荷之間相互作用的規律，即庫侖定律；第二條為方法層面上的，即如何研究多個(gè)變量之間關(guān)系的方法，如何間接測量一些不易測量物理量，如何研究物理問(wèn)題的基本方法。
教材的處理：本單元內容可分為兩節課處理，本節為第一課時(shí)，主要是庫侖定律的建立和庫侖定律的簡(jiǎn)單運用，側重點(diǎn)為體會(huì )研究物理的方法和研究物理規律建立的一般過(guò)程；第二課時(shí)為庫侖定律的加深理解和運用。
二、學(xué)生分析
知識基礎分析：（1）掌握電荷之間存在相互作用力，且同性相斥，異性相吸。（2）掌握電荷守恒定律，并會(huì )簡(jiǎn)單地運用。（3）會(huì )處理共點(diǎn)力作用下物體的平衡，并通過(guò)偏轉角度的變化判斷受力的變化。
學(xué)習能力分析：（1）學(xué)生的觀(guān)察水平不斷提高，能夠初步獨立發(fā)現事物的本質(zhì)及各個(gè)主要細節，發(fā)現事物的因果關(guān)系。（2）具有初步的歸納重點(diǎn)，抓住問(wèn)題本質(zhì)的能力。（3）已經(jīng)初步具備基礎的實(shí)驗操作和實(shí)驗觀(guān)察能力。
學(xué)法分析：自主探究，觀(guān)察分析，分組實(shí)驗，討論交流，類(lèi)比總結，習題鞏固。
三、教學(xué)目標
知識與技能：（1）知道點(diǎn)電荷的概念；（2）理解庫侖定律；（3）會(huì )計算真空中點(diǎn)電荷之間的庫侖力；（4）初步了解人類(lèi)對電荷間相互作用的探究過(guò)程。
過(guò)程與方法：（1）通過(guò)實(shí)驗演示培養學(xué)生的實(shí)驗、觀(guān)察、分析和總結能力；（2）通過(guò)對實(shí)驗方案的制定和操作，加深對研究物理問(wèn)題一些常用方法，如控制變量法、放大法等實(shí)驗方法的理解。
教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)：（1）學(xué)生會(huì )用庫侖定律計算真空中點(diǎn)電荷間的相互作用力；（2）讓學(xué)生初步掌握研究物理的一些常用基本方法。難點(diǎn)：靜電實(shí)驗的操作和對實(shí)驗現象的分析歸納。
四、教學(xué)環(huán)境
交互式多媒體教學(xué)環(huán)境。
五、教學(xué)流程設計
�。ㄒ唬┡f知回顧。
教師活動(dòng)：精心設計本節課涉及的已學(xué)內容。課件展示答案。及時(shí)對學(xué)生回答給出有效評價(jià)。
學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生自主復習完成問(wèn)題，為新課學(xué)習做好準備。
設計意圖：通過(guò)課件簡(jiǎn)單呈現相關(guān)知識點(diǎn)，承接前面所學(xué)電荷的相關(guān)內容以便為庫侖定律的學(xué)習做好知識儲備。
�。ǘ┰O計情境，提出課題。
教師活動(dòng)：（趣味小實(shí)驗）請一位同學(xué)站到絕緣地毯上，帶上粘有鋁箔紙的鉛絲環(huán)。用一個(gè)手抓住起電機的一個(gè)金屬球，教師則慢慢搖動(dòng)起電機手柄，引導學(xué)生觀(guān)察現象并思考原因。
學(xué)生活動(dòng)：觀(guān)察這位學(xué)生身上發(fā)生的情景，分析得出電荷之間的作用力。
設計意圖：通過(guò)自制實(shí)驗讓學(xué)生親身體驗，為學(xué)生創(chuàng )設輕松有趣、新奇不解的情境，在提高興趣、激發(fā)學(xué)習動(dòng)力的同時(shí)，順勢提出課題，促使學(xué)生手腦并用，讓學(xué)生在簡(jiǎn)單層次上“主動(dòng)發(fā)現”。
�。ㄈ﹩l(fā)分析，尋找相關(guān)量。
教師活動(dòng)：（演示實(shí)驗）用實(shí)驗定性探究，用感應起電機讓兩球同時(shí)帶上電，觀(guān)察現象。（1）移動(dòng)鐵架臺靠近右邊帶電小球，觀(guān)察左邊小球選線(xiàn)與豎直方向的角度。（2）保持鐵架臺與右邊金屬球位置不變，用一不帶電金屬球接觸左邊鋁箔求，觀(guān)察懸線(xiàn)與豎直方向的`角度。
設置引導學(xué)生思考電荷之間作用力有哪些影響因素。
問(wèn)題1：移動(dòng)鐵架臺靠近右邊的小球時(shí)，實(shí)驗現象是什么？說(shuō)明了什么問(wèn)題？
問(wèn)題2：保持鐵架臺與右邊金屬球位置不變，用一不帶電金屬球接觸左邊鋁箔球，小球的擺角是否變化？說(shuō)明了什么問(wèn)題？
問(wèn)題3：當保持鐵架臺與右邊金屬球位置不變，用一不帶電金屬球接觸左邊鋁箔球，然后移走金屬球，擺角如何變化？說(shuō)明了什么問(wèn)題？
問(wèn)題4：該實(shí)驗表明哪些因素影響電荷間的相互作用力？這些因素對相互作用力的大小有什么影響？該實(shí)驗采用了什么科學(xué)方法？
學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生觀(guān)察實(shí)驗現象，通過(guò)思考，分析得出實(shí)驗的本質(zhì)。
設計意圖：通過(guò)引導學(xué)生掌握觀(guān)察的基本方法，適當點(diǎn)撥，讓學(xué)生透過(guò)實(shí)物的表象，抓住本質(zhì)，讓學(xué)生自主分析歸納出靜電力大小與電荷量和電荷間距之間的定性關(guān)系，促進(jìn)學(xué)生對物理規律意義的深刻理解。
�。ㄋ模┮龑骄�，尋找規律。
教師活動(dòng)：（分組實(shí)驗）教師展示實(shí)驗裝置，提出問(wèn)題，引導說(shuō)明實(shí)驗方法，進(jìn)行實(shí)驗設計，完成實(shí)驗操作，并最終根據數據得出實(shí)驗結論。
1.試說(shuō)明探究方法及分步實(shí)施方案？
2.怎樣通過(guò)觀(guān)察判斷小球所受庫侖力的大��？
3.怎樣通過(guò)改變小球間的距離尋找庫侖力與電荷間距r的定量關(guān)系？
4.怎樣改變小球的帶電量？
學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生根據實(shí)驗器材和相關(guān)問(wèn)題通過(guò)交流討論得出實(shí)驗設計思路，并說(shuō)明相關(guān)步驟。學(xué)生分組合作完成實(shí)驗探究，填寫(xiě)數據表格，得出實(shí)驗結論，投影展示實(shí)驗結果并講解。
設計意圖：通過(guò)自制實(shí)驗器材培養學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng )新意識，最終使學(xué)生在熟悉物理規律生成的過(guò)程中，體會(huì )常見(jiàn)物理方法及實(shí)驗設計的分析思路。
�。ㄎ澹╊�(lèi)比分析，歸納總結。
教師活動(dòng)：（視頻實(shí)驗）教師播放庫侖定律實(shí)驗視頻，引導學(xué)生類(lèi)比萬(wàn)有引力定律得出庫侖定律內容，適用條件。
學(xué)生活動(dòng)：類(lèi)比萬(wàn)有引力定律適用條件及引力常量測量方法給出庫侖定律適用條件，并分析測量k值的實(shí)驗設計原理及方法
設計意圖：通過(guò)觀(guān)看“庫侖定律實(shí)驗”視頻，一方面讓學(xué)生體驗科學(xué)家研究問(wèn)題的方法和思維過(guò)程，另一方面類(lèi)比萬(wàn)有引力常量的測量強化常用的物理思想及方法。
�。┲R建構。
教師活動(dòng)：教師對學(xué)生的表達進(jìn)行修正和完善，使其形成完整的知識體系。
學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生自主完成知識建構內容。
設計意圖：課件展示知識框架，給出學(xué)生本節知識系統和物理方法。
六、教學(xué)特色
本課學(xué)習突出了學(xué)生的主體地位，圍繞物理規律的生成過(guò)程及學(xué)生對規律的認知特點(diǎn)，循序漸進(jìn)地設計了演示和分組實(shí)驗，并最終根據視頻實(shí)驗得出了規律，在落實(shí)“實(shí)驗定律”生成過(guò)程精細化的同時(shí)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣。
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