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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q1、q2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 |
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| 2．库仑定律的实验探究 |
（2）库仑定律的实验探究
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F∝q1q2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 |
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| 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 |
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| 4．习题 |
已知氢核（质子）的质量是1.67×10－27 kg，电子的质量是9.1×10－31 kg，在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10－11 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=6.67×10－11N·m2/kg2 ，e=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。 |
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| 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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