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第五届全国中学物理教师名师赛现场课视频(南昌)高中组《库仑定律》—许洪发

视频标签:第五届全国中学物理

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视频课题:第五届全国中学物理教师名师赛现场课视频(南昌)高中组《库仑定律》—许洪发

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第五届全国中学物理教师名师赛现场课视频(南昌)高中组《库仑定律》—许洪发

§1.2  库仑定律
一.教材版本
人民教育出版社,普通高中课程标准实验教科书  物理·选修3-1
二.教学目标
1.理解库仑定律,明确定律的内容及适用条件;
2.领会“观察电相互作用现象、建立点电荷模型、推测电力作用的决定因素并进行实验验证”的物理学研究方法。
三.重、难点分析
本节重点一是库仑定律的得出,之二是库仑定律的内容及适用条件。
本节的难点是进行定量静电实验的稳定性。
四.教学实验器材
自制扭转形变教具、自制定量探究库仑定律实验装置、电子起电机等
五.教学过程设计

教学过程 教师活动 学生活动 设计意图
1.科学问题的提出 (1)演示实验:探究影响带电体间相互作用力的因素

问题①:影响带电体间相互作用力的因素有哪些?
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
问题②:看来带电体之间的相互作用力的问题还很复杂,它不仅跟带电体间的距离r、带电量q1q2有关,还会受到带电体自身的形状和大小、电荷分布等因素影响。怎样简化一下这些因素,方便我们进行定量的实验研究呢?
(2)建立“点电荷”模型
当带电体间的距离比它们自身的尺寸大得多,以致带电体的形状、大小、电荷分布等对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做“点电荷”。
 
问题③:通过问题简化,我们引入了点电荷的理想模型来研究。利用什么工具去测出电荷间的相互作用力F的大小?
 
观察实验,思考并讨论
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
思考并回答
 
 
结合问题①的结果进行初步建模简化
 
 
 
 
 
领会物理学研究中理想模型的运用
 
 
 
 
 
思考
 
提出问题,引发思考
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
明确影响带电体间作用力的因素。
 
会在复杂问题中抓住主要矛盾,建立简化模型进行研究
 
 
 
 
 
渗透物理学研究中理想模型的运用;明确实际带电体在什么情况下能近似看成点电荷
 
 
 
 
2.库仑定律的实验探究 (2)库仑定律的实验探究

 
 


  • 介绍实验装置与注意事项
 
  • 分组探究两球电荷量q1q2一定时,Fr之间的关系
 
利用Excel处理数据并得出结论
 
 
 
 
(3)结合自制形变教具,简要介绍库仑的实验及库仑扭秤
 
(4)检验Fq1q2的假设
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
理解实验装置的工作原理
先观察教师演示实验并帮助教师记录数据
然后分组实验,各组进行合作探究
再进行实验数据分析
 
了解库仑扭秤的精妙设计
 
观察演示实验
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
师生进行实验探究
 
 
介绍利用Excel处理实验数据
 
 
 
简要介绍
 
 
检验前辈物理学家的理论假设
3.库仑定律 库仑定律:
真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与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)适用条件:真空、静止、点电荷
(2)量化关系:
静电力常量:k = 9×109N·m2/C2
 
(3)作用力方向
 
阅读,思考并讨论,从适用条件、量化关系、作用力方向三个方面来理解库仑定律 突出本节的知识重点
 
 
 
 
 
明确定律的适用条件
知道根据点电荷间相互作用力计算一般带电体间相互作用力的思路
 
 
4.习题 已知氢核(质子)的质量是1.67×1027 kg,电子的质量是9.1×1031 kg,在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×1011 m。试比较氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力的数量级大小。
k = 9×109N·m2/C2 G=6.67×1011N·m2/kg2e=1.6×10-19C,)
 
问题:这样的结果可以给我们哪些启示?
 
(在涉及微观粒子的研究中,电磁相互作用比万有引力相互作用要大得多,可以忽略万有引力作用)
 
练习
 
 
 
 
 
 
 
 
观察、思考
运用定律解决实际问题
引导学生建立这样的观点:在涉及微观粒子的研究中,电磁相互作用比万有引力相互作用要大得多,可以忽略万有引力作用。
 
 
 
 
 
5.课后思考 课后思考题:从公式上看,当两个带电体之间的距离趋近于零时,似乎它们之间的作用力将变得无穷大,这种想法对不对?为什么?
 
(这种情况下,两个带电体不能再看成点电荷)
 
课后思考 再次明确“点电荷”的条件。
 
 
 

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