庫(kù)侖定律的教學(xué)設(shè)計(jì)

1、“庫(kù)侖定律 ”的教學(xué)設(shè)計(jì)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)，不僅要求學(xué)生定性知道，而且還要求定量了解和應(yīng)用。2、展示庫(kù)侖定律的內(nèi)容和庫(kù)侖發(fā)現(xiàn)這一定律的過程，并強(qiáng)調(diào)該定律的條件和遠(yuǎn)大意義。二、學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電學(xué)的基本知識(shí)，為過渡到本節(jié)的學(xué)習(xí)起著鋪墊作用，學(xué)生已具備了一定的探究能力、 邏輯思維能力及推理演算能力。能在老師指導(dǎo)下通過觀察、思考，發(fā)現(xiàn)一些問題和解決問題。三、教學(xué)方法分析及建議1、可以通過演示實(shí)驗(yàn)或者媒體播放復(fù)習(xí)并鞏固電荷的有關(guān)知識(shí)；先運(yùn)用教材上給出的簡(jiǎn)單易行的實(shí)驗(yàn)， 讓學(xué)生觀察摩擦后的塑料片之間的相互作用力， 猜想作用力的大小跟哪些因素

2、有關(guān)； 然后通過實(shí)驗(yàn)定性驗(yàn)證猜想是否正確， 并在這個(gè)基礎(chǔ)上介紹庫(kù)侖定律的發(fā)現(xiàn)過程。2、物理發(fā)展史上的重要概念及重大規(guī)律的建立都是經(jīng)科學(xué)家艱辛的探索而完成的，都是對(duì)原有思維方式突破的結(jié)果， 體現(xiàn)出了科學(xué)家的創(chuàng)造性。 如何充分利用這寶貴的素材，需要教師創(chuàng)設(shè)問題情景對(duì)學(xué)生“誘思”、“導(dǎo)思”，在本節(jié)課中，對(duì)庫(kù)侖定律得出過程進(jìn)行了嘗試。3、利用“思考與討論”的問題，比較庫(kù)侖定律與萬有引力定律的異同。四、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1、了解人類對(duì)電現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)過程，體會(huì)人類探索自然規(guī)律的科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。2、理解庫(kù)侖定律的含義和表達(dá)式，知道靜電常量。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

3、題。3、滲透理想化思想，培養(yǎng)由實(shí)際問題進(jìn)行簡(jiǎn)化抽象思維建立物理模型的能力。（二）過程與方法1、教師通過實(shí)驗(yàn)法、問題教學(xué)法啟發(fā)學(xué)生理解抽象的電荷知識(shí)。2、通過認(rèn)識(shí)科學(xué)家在了解自然的過程中常用的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生善用類比方法、理想化方法、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1、通過閱讀材料，展示物理學(xué)發(fā)展中充滿睿智和靈氣的科學(xué)思維，弘揚(yáng)前輩物理學(xué)家探尋真理的堅(jiān)強(qiáng)意志和科學(xué)精神。2、通過對(duì)庫(kù)侖定律探究過程的討論，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)的熱情。五、本節(jié)要點(diǎn)庫(kù)侖定律的內(nèi)容是什么？適用條件是什么？六、教學(xué)重難點(diǎn)分析（一）重點(diǎn)對(duì)庫(kù)侖定律的理解。（二）難點(diǎn)1、對(duì)電荷這一抽象概念的理

4、解；2、對(duì)庫(kù)侖定律發(fā)現(xiàn)過程的探討。（三）突破重、難點(diǎn)的方法1、講清庫(kù)侖定律及適用條件，說明庫(kù)侖力符合力的特征，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。課程設(shè)計(jì)、過程1、帶電本質(zhì)教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材最后一段有關(guān)物質(zhì)內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的描述， 思考和回答問題：（ 1）物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)是怎樣的？摩擦起電的原因是什么？（2）什么是自由電子，金屬成為導(dǎo)體的原因是什么？學(xué)生：積極閱讀教材，思考并回答問題。教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出：帶電的本質(zhì)是電子的得失。2、起電方式師問：使物體帶電方式

5、有哪些？生答：摩擦起電、接觸起電。師問：除了摩擦起電、接觸起電外，還有沒有可以使物體帶上電的方法？生答：人們發(fā)現(xiàn)還有感應(yīng)起電。教師： 1、做課本演示實(shí)驗(yàn) 1 1-4 ，觀察在帶正電的 C 向 A、B 靠近時(shí)， A、B 的箔片張開情況2、分析現(xiàn)象并結(jié)合檢驗(yàn)，得到A、B 分別帶上了負(fù)電荷和正電荷。3、把電荷移近不帶電的物體，使物體帶電的方法，叫感應(yīng)起電，這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。師生共同分析感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)： 是使物體中的正負(fù)電荷分開， 電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。師問：摩擦起電、接觸起電、 感應(yīng)起電三種起電方式的微觀機(jī)理是否相同？起電實(shí)質(zhì)是什么？生歸納總結(jié)：1、摩擦起電：原因是電子的轉(zhuǎn)移。2、接觸

6、起電：原因仍是電子的轉(zhuǎn)移。（同時(shí)弄清楚了電量均分現(xiàn)象和中和現(xiàn)象。）3、感應(yīng)起電：仍是電子的轉(zhuǎn)移。3、庫(kù)侖定律1、學(xué)生做演示實(shí)驗(yàn)，反復(fù)多做幾次，猜想它們之間的作用力的大小可能與哪些因素有關(guān)？2、教師演示實(shí)驗(yàn)。3、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。4、通過對(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。5、庫(kù)侖定律可以說是一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，也可以說是牛頓引力定律在電學(xué)和磁學(xué)中的 “推論 ”。如果說它是一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，庫(kù)侖扭稱實(shí)驗(yàn)起到了重要作用，而電擺實(shí)驗(yàn)則起了決定作用；即便是這樣，庫(kù)侖仍然借鑒了引力理論 , 模仿萬有引力的大小與兩物體的質(zhì)量成正比的關(guān)系

7、 , 認(rèn)為兩電荷之間的作用力與兩電荷的電量也成正比關(guān)系 。庫(kù)侖用庫(kù)侖扭稱實(shí)驗(yàn)研究了電荷間相互作用的電力， 這就是庫(kù)侖定律。內(nèi)容：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上。表達(dá)式：922。，k 叫靜電力常量， k=9× 10 N ·m/C庫(kù)侖定律是平方反比定律， 回顧庫(kù)侖定律的建立過程， 庫(kù)侖并不是第一個(gè)做這類實(shí)驗(yàn)的人， 而且他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不是最精確的。 我們之所以把平方反比定律稱為庫(kù)侖定律是因?yàn)閹?kù)侖結(jié)束了電學(xué)發(fā)展的第一個(gè)時(shí)期。 庫(kù)侖的工作使靜電學(xué)臻于高度完善。電量的單位也是為了紀(jì)念庫(kù)侖而以他的名字命名的

8、。庫(kù)侖定律不僅是電磁學(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， 決定了靜電場(chǎng)的性質(zhì)， 也為整個(gè)電磁學(xué)奠定了基礎(chǔ)。6、介紹點(diǎn)電荷：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。點(diǎn)電荷是一種理想化模型。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)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)。7、任意帶電體所受的力可以看作是多個(gè)點(diǎn)電荷所受力的合力。8、庫(kù)侖定律與萬有引力定律（計(jì)算下題）試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力。 已知電子的質(zhì)量 m1=910×10-31 kg，質(zhì)子的質(zhì)量 m2=167×10-

9、27 kg，電子和質(zhì)子的電荷量都是 160× 10-19 C。分析：這個(gè)問題不用分別計(jì)算電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力， 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有引力分別是：（回答“思考與討論”）可以看出：萬有引力公式和庫(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：首先萬有引力公式計(jì)算出的力只能是相互吸引的力，絕沒有相排斥的力。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，萬有引力雖然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不計(jì)。典型例題出示題目1、掛在絕

10、緣細(xì)線下的兩輕質(zhì)通草球，由于電荷的相互作用靠近或遠(yuǎn)離，如圖所示，則（）A、甲圖中兩球一定帶異種電荷B、甲圖中至少有一個(gè)帶電C、乙圖中兩球一定帶同種電荷D、乙圖中兩球可能只有一個(gè)帶電。2、把兩個(gè)完全相同的金屬球A 和 B 接觸一下，再分開一段距離，發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥則A B 兩球原來的帶電情況可能是（）A、帶有等量異種電荷B、帶有不等量異種電荷C、帶有等量同種電荷D、一個(gè)帶電，另一個(gè)不帶電3、關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)，下列說法正確的是（）A、摩擦起電現(xiàn)象說明了機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為電能，也說明通過做功可以創(chuàng)造電荷B、摩擦起電說明電荷可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體C、感應(yīng)起電說明電荷可以從物體的一

11、個(gè)部分轉(zhuǎn)移到物體另一個(gè)部分D、感應(yīng)起電說明電荷從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來不帶電的物體上去了4、兩個(gè)相同的帶電導(dǎo)體小球所帶電荷量的比值為 1：3，相距為 r 時(shí)相互作用的庫(kù)侖力的大小為 F，今使兩小球接觸后再分開放到相距為 2r 處，則此時(shí)庫(kù)侖力的大小為（）A、B、C、D、5、真空中有兩個(gè)相距 01m、帶電量相等的點(diǎn)電荷，它們之間的靜電力的大小為 3 6×10-4 N，求每個(gè)電荷的帶電量是元電荷的多少倍？6、有兩個(gè)大小相同的絕緣金屬小球分別帶有正電荷 q1 、q2，且 q1>q2 。當(dāng)它們相距 10cm時(shí)，相互間的庫(kù)侖斥力的大小為 50×10-3 N，若將它們接觸后再放回原處，相互間的庫(kù)侖斥力的大小變?yōu)?9 0×10-3 N。設(shè)兩個(gè)帶電金屬球都可以看成點(diǎn)電荷，求兩球在接觸前所帶的電量？（四）板書設(shè)計(jì)1、庫(kù)侖定律a