联系本站客服加+微信号15139388181 或QQ：983228566 |
视频标签：库仑定律
所属栏目：高中物理优质课视频
视频课题：高中物理人教版选修3-1第一章《库仑定律》江苏省苏州中学校
本视频配套资料的教学设计、课件 /课堂实录及教案下载可联本站系客服
高中物理人教版选修3-1第一章《库仑定律》江苏省苏州中学校
《库仑定律》教学设计
一．教学目标 1.知识与技能
(1)知道点电荷的概念
(2)理解真空中的库仑定律，知道静电力恒量
(3)根据探究实验目的，学会观察，实验数据分析，归纳得出结论等物理学基本方法。
2.过程与方法
（1）通过库仑定律与万有引力定律的比较，认识“类比”的科学方法
（2）通过探究库仑定律的过程，感受提出假设，实验验证，得出结论等科学探究的基本过程，认识研究物理规律的一般方法。
3.情感，态度与价值观
通过库仑定律发现过程的介绍，领略科学家以坚韧不拔的毅力完成科学的艰辛，感悟科学研究的长期性，连续性和艰巨性。
二．教学重点和难点
重点：应用类比的方法推测出静电力的数学表达式。
难点：分析在电荷量一定的条件下，静电力的大小与距离之间的定量关系。
三．设计思路
1.通过静电小实验回顾电荷间存在静电力的事实，引导学生定性猜测静电力的大小与哪些因素有关；
2.通过比较静电力与万有引力之间的相似点，应用类比的方法猜测静电力大小的数学表达式； 3.通过回顾库仑对静电力的研究历史，并应用库仑当年实验所得到的数据进行分析，归纳得出库仑定律。
四．教学过程
（一）引入：通过小实验：起电棒使金属箔带点后相互排斥，回顾电荷间相互作用的规律
（二）定性探究
1.猜想：影响静电力大小的因素可能有哪些？ 在学生猜测的基础上归纳影响静电力大小的因素 2.设计实验
（1）如何测量两带电体的间距？ 建立点电荷的模型； （2）如何改变电荷量？
增加电荷量--可用起电棒多次接触带电，减少带电量--用不带点的金属球与带电的金属球接触；
（3）如何体现静电力F的变化？
用细线悬挂金属箔，悬线与竖直方向的偏角大小可体现静电力的大小。
3.实验演示
用控制变量法，分别演示静电力与距离，电荷量的关系
实验装置的改进：为了观察到悬线张角的变化，可在背景上画上等间距的数值线，并标上刻度。
4.实验结论
距离r增大，静电力F减小；电荷量q减小，静电力F减小。 （三）定量探究 1.猜想
设问：电荷间静电力的表达式？
启发：静电力与同学熟悉的哪个力有相似的特点？
通过静电力与万有引力相似之处的类比，猜想静电力的数学表达式； 2.介绍历史上对静电力的研究也是通过也万有引力的类比提出猜想；
3.回顾库仑对静电力研究的历史，并分析库仑的实验数据，得出静电力的大小与距离的平方成反比：
（1）实验困难 a.电荷量的测量
当时处于电学发展的初期，连电荷量的单位都没有，更不用说测量电荷量了。 b.微小静电力的测量
静电力非常小，难以精确测量。 （2）如何解决测量困难？
利用类比的思想启发：通过与《探究功和速度的关系》中表示橡皮筋做功方法的类比，可以不测量具体物理量的大小，而通过比值的方法确定各物理量之间的定量关系。
a.库仑的巧妙方法之一：利用电荷守恒定律和电量均分原理，让不带电的金属小球去接触完全相同的带电小球，可使带电小球电量减半；
b.库仑的巧妙方法之二：用扭秤的扭角变化简洁测量静电力的变化。扭力与扭角的正比关系是实验原理的关键，而学生对这一关系从来没有接触过，为了解决这一难点，设计一个实验让学生体会金属丝的扭力与扭转角度成正比的关系。
然后通过库仑扭秤的动画，展示库仑扭秤的基本原理与操作方法。 （3）库仑的实验数据 A.C两球距离 距离比 扭秤转角 转角比 第一次 36个刻度 4 360 1 第二次 18个刻度 2 1440 4 第三次
8.5个刻度
1
575.50
16
让学生通过实验数据分析得出：电荷间静电力与距离的平方成反比。
再介绍，在历史上，库仑通过扭秤实验研究了同种电荷间相互作用的规律，而异种电荷间的作用，用扭秤研究还存在困难：电荷相互吸引会是两球相碰，电荷重新分布，导致无法研究。库仑又发明了电摆装置，研究了异种电荷间相互作用遵循平方反比规律。
这样，既让学生体会库仑精妙的物理思想，又体验了科学研究的艰辛。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
