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庫侖定律課件設(shè)計(jì)
庫侖定律課件設(shè)計(jì)1
知識(shí)目標(biāo)：
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(jì)算．
能力目標(biāo)：
1．滲透理想化方法，培養(yǎng)學(xué)生由實(shí)際問題進(jìn)行簡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(biāo)：
通過元電荷的教學(xué)，滲透物質(zhì)無限可分的辯證唯物主義觀點(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(yàn)歸納法、講授
庫侖定律教學(xué)過程：
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：那么電荷之間的相互作用力和什么有關(guān)系呢？
結(jié)論、電荷之間存在著相互作用力，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(yuǎn)，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(guī)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(guī)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?guī)靵?庫侖做了大量實(shí)驗(yàn),于1785年得出了庫侖定律.
二、庫侖定律：
1.內(nèi)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上。
2.庫侖定律表達(dá)式：
3.對(duì)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(jù)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(shù)K=9.0×109Nm2/C2，其大小是用實(shí)驗(yàn)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(jì)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(jì)算時(shí)，點(diǎn)電
荷電量用絕對(duì)值代入公式進(jìn)行計(jì)算，然后根據(jù)同性電荷相斥、異性電荷相吸判斷方向即可。
（4）庫侖力也稱為靜電力，它具有力的共性。它與高一時(shí)學(xué)過的重力，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(duì)運(yùn)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力。
(5) ,F是Q1與Q2之間的相互作用力，F(xiàn)是Q1對(duì)Q2的作用力，也是Q2對(duì)Q1的作用力的大小，是一對(duì)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、庫侖研究定律的過程
1.提出假設(shè)
2.做出假說
3.實(shí)驗(yàn)探究:
（1）實(shí)驗(yàn)構(gòu)思
（2）實(shí)驗(yàn)方案
（3）對(duì)假說進(jìn)行進(jìn)行修正和推廣
4.思考：（1）庫侖通過什么方法比較力的大小？
（2）庫侖通過什么方法比較電荷量的大小？
5.研究方法：控制變量法.
實(shí)驗(yàn)方案：
a.q1、q2一定時(shí)，探究F與r的關(guān)系
結(jié)論：F∝1/r2
b.r一定時(shí)，探究F與的q1、q2關(guān)系
結(jié)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(yīng)用
完成課本例題1和例題2.
五、課堂訓(xùn)練:
1、下列說法中正確的是：（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(jù) 可知，當(dāng)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(duì)所研
究的問題的影響是否可以忽略不計(jì)．
2、兩個(gè)半徑為0.3m的金屬球，球心相距1.0m放置，當(dāng)他們都帶1.5×105 C的正電時(shí)，相互作用力為F1 ，當(dāng)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(jié)果保留一位有效數(shù)值）
（1）它們之間的萬有引力？
(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(yùn)動(dòng)的向心力由誰提供？
(5）在電子、質(zhì)子連線的垂直平分線上放一電子，與質(zhì)子、電子構(gòu)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(jié)：
（1）電荷間相互作用規(guī)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(duì)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(shè)計(jì)2
一、教材分析
教材內(nèi)容分析：本節(jié)內(nèi)容的核心是庫侖定律，它是靜電學(xué)的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，是學(xué)習(xí)電場強(qiáng)度的基礎(chǔ)。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容主線有兩條：第一條為知識(shí)層面上的，掌握真空中點(diǎn)電荷之間相互作用的規(guī)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，如何研究物理問題的基本方法。
教材的處理：本單元內(nèi)容可分為兩節(jié)課處理，本節(jié)為第一課時(shí)，主要是庫侖定律的建立和庫侖定律的簡單運(yùn)用，側(cè)重點(diǎn)為體會(huì)研究物理的方法和研究物理規(guī)律建立的一般過程；第二課時(shí)為庫侖定律的加深理解和運(yùn)用。
二、學(xué)生分析
知識(shí)基礎(chǔ)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)簡單地運(yùn)用。（3）會(huì)處理共點(diǎn)力作用下物體的平衡，并通過偏轉(zhuǎn)角度的變化判斷受力的變化。
學(xué)習(xí)能力分析：（1）學(xué)生的觀察水平不斷提高，能夠初步獨(dú)立發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)及各個(gè)主要細(xì)節(jié)，發(fā)現(xiàn)事物的因果關(guān)系。（2）具有初步的歸納重點(diǎn)，抓住問題本質(zhì)的能力。（3）已經(jīng)初步具備基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)觀察能力。
學(xué)法分析：自主探究，觀察分析，分組實(shí)驗(yàn)，討論交流，類比總結(jié)，習(xí)題鞏固。
三、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能：（1）知道點(diǎn)電荷的概念；（2）理解庫侖定律；（3）會(huì)計(jì)算真空中點(diǎn)電荷之間的庫侖力；（4）初步了解人類對(duì)電荷間相互作用的探究過程。
過程與方法：（1）通過實(shí)驗(yàn)演示培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)、觀察、分析和總結(jié)能力；（2）通過對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的制定和操作，加深對(duì)研究物理問題一些常用方法，如控制變量法、放大法等實(shí)驗(yàn)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(jì)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(yàn)的操作和對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)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(shè)計(jì)
（一）舊知回顧。
教師活動(dòng)：精心設(shè)計(jì)本節(jié)課涉及的已學(xué)內(nèi)容。課件展示答案。及時(shí)對(duì)學(xué)生回答給出有效評(píng)價(jià)。
學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生自主復(fù)習(xí)完成問題，為新課學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。
設(shè)計(jì)意圖：通過課件簡單呈現(xiàn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，承接前面所學(xué)電荷的相關(guān)內(nèi)容以便為庫侖定律的學(xué)習(xí)做好知識(shí)儲(chǔ)備。
（二）設(shè)計(jì)情境，提出課題。
教師活動(dòng)：（趣味小實(shí)驗(yàn)）請(qǐng)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(jī)的一個(gè)金屬球，教師則慢慢搖動(dòng)起電機(jī)手柄，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象并思考原因。
學(xué)生活動(dòng)：觀察這位學(xué)生身上發(fā)生的情景，分析得出電荷之間的作用力。
設(shè)計(jì)意圖：通過自制實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親身體驗(yàn)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)輕松有趣、新奇不解的情境，在提高興趣、激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力的同時(shí)，順勢(shì)提出課題，促使學(xué)生手腦并用，讓學(xué)生在簡單層次上“主動(dòng)發(fā)現(xiàn)”。
（三）啟發(fā)分析，尋找相關(guān)量。
教師活動(dòng)：（演示實(shí)驗(yàn)）用實(shí)驗(yàn)定性探究，用感應(yīng)起電機(jī)讓兩球同時(shí)帶上電，觀察現(xiàn)象。（1）移動(dòng)鐵架臺(tái)靠近右邊帶電小球，觀察左邊小球選線與豎直方向的角度。（2）保持鐵架臺(tái)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，觀察懸線與豎直方向的`角度。
設(shè)置引導(dǎo)學(xué)生思考電荷之間作用力有哪些影響因素。
問題1：移動(dòng)鐵架臺(tái)靠近右邊的小球時(shí)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么？說明了什么問題？
問題2：保持鐵架臺(tái)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？說明了什么問題？
問題3：當(dāng)保持鐵架臺(tái)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？說明了什么問題？
問題4：該實(shí)驗(yàn)表明哪些因素影響電荷間的相互作用力？這些因素對(duì)相互作用力的大小有什么影響？該實(shí)驗(yàn)采用了什么科學(xué)方法？
學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過思考，分析得出實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)。
設(shè)計(jì)意圖：通過引導(dǎo)學(xué)生掌握觀察的基本方法，適當(dāng)點(diǎn)撥，讓學(xué)生透過實(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(duì)物理規(guī)律意義的深刻理解。
（四）引導(dǎo)探究，尋找規(guī)律。
教師活動(dòng)：（分組實(shí)驗(yàn)）教師展示實(shí)驗(yàn)裝置，提出問題，引導(dǎo)說明實(shí)驗(yàn)方法，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，完成實(shí)驗(yàn)操作，并最終根據(jù)數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
1.試說明探究方法及分步實(shí)施方案？
2.怎樣通過觀察判斷小球所受庫侖力的大小？
3.怎樣通過改變小球間的距離尋找?guī)靵隽εc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(jù)實(shí)驗(yàn)器材和相關(guān)問題通過交流討論得出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，并說明相關(guān)步驟。學(xué)生分組合作完成實(shí)驗(yàn)探究，填寫數(shù)據(jù)表格，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，投影展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果并講解。
設(shè)計(jì)意圖：通過自制實(shí)驗(yàn)器材培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)，最終使學(xué)生在熟悉物理規(guī)律生成的過程中，體會(huì)常見物理方法及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的分析思路。
（五）類比分析，歸納總結(jié)。
教師活動(dòng)：（視頻實(shí)驗(yàn)）教師播放庫侖定律實(shí)驗(yàn)視頻，引導(dǎo)學(xué)生類比萬有引力定律得出庫侖定律內(nèi)容，適用條件。
學(xué)生活動(dòng)：類比萬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(yàn)設(shè)計(jì)原理及方法
設(shè)計(jì)意圖：通過觀看“庫侖定律實(shí)驗(yàn)”視頻，一方面讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家研究問題的方法和思維過程，另一方面類比萬有引力常量的測量強(qiáng)化常用的物理思想及方法。
（六）知識(shí)建構(gòu)。
教師活動(dòng)：教師對(duì)學(xué)生的表達(dá)進(jìn)行修正和完善，使其形成完整的知識(shí)體系。
學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生自主完成知識(shí)建構(gòu)內(nèi)容。
設(shè)計(jì)意圖：課件展示知識(shí)框架，給出學(xué)生本節(jié)知識(shí)系統(tǒng)和物理方法。
六、教學(xué)特色
本課學(xué)習(xí)突出了學(xué)生的主體地位，圍繞物理規(guī)律的生成過程及學(xué)生對(duì)規(guī)律的認(rèn)知特點(diǎn)，循序漸進(jìn)地設(shè)計(jì)了演示和分組實(shí)驗(yàn)，并最終根據(jù)視頻實(shí)驗(yàn)得出了規(guī)律，在落實(shí)“實(shí)驗(yàn)定律”生成過程精細(xì)化的同時(shí)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
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