《庫侖定律》教學(xué)設(shè)計

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載第1頁庫侖定律教學(xué)設(shè)計一. 教學(xué)目標(biāo)1知識與技能知道點(diǎn)電荷的概念(2)理解真空中的庫侖定律，知道靜電力恒量(3)根據(jù)探究實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，學(xué)會觀察，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，歸納得出結(jié)論等物理學(xué)基本 方法。2.過程與方法(1)通過庫侖定律與萬有引力定律的比較，認(rèn)識“類比”的科學(xué)方法(2)通過探究庫侖定律的過程，感受提出假設(shè)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出結(jié)論等科學(xué)探究 的基本過程，認(rèn)識研究物理規(guī)律的一般方法。3.情感，態(tài)度與價值觀通過庫侖定律發(fā)現(xiàn)過程的介紹，領(lǐng)略科學(xué)家以堅(jiān)韌不拔的毅力完成科學(xué)的艱辛， 感悟科學(xué)研究的長期性，連續(xù)性和艱巨性。二. 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：應(yīng)用類比的方法推測出靜電力的數(shù)學(xué)表達(dá)式。難點(diǎn)：分析

2、在電荷量一定的條件下，靜電力的大小與距離之間的定量關(guān)系。三. 設(shè)計思路1.通過靜電小實(shí)驗(yàn)回顧電荷間存在靜電力的事實(shí)，弓I導(dǎo)學(xué)生定性猜測靜電力的 大小與哪些因素有關(guān)；2.通過比較靜電力與萬有引力之間的相似點(diǎn)，應(yīng)用類比的方法猜測靜電力大小 的數(shù)學(xué)表達(dá)式；3.通過回顧庫侖對靜電力的研究歷史，并應(yīng)用庫侖當(dāng)年實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行 分析，歸納得出庫侖定律。四. 教學(xué)過程學(xué)習(xí)必備歡迎下載（一） 引入：通過小實(shí)驗(yàn)：起電棒使金屬箔帶點(diǎn)后相互排斥，回顧電荷間相互作 用的規(guī)律（二） 定性探究1.猜想：影響靜電力大小的因素可能有哪些？在學(xué)生猜測的基礎(chǔ)上歸納影響靜電力大小的因素2.設(shè)計實(shí)驗(yàn)如何測量兩帶電體的間距？建立點(diǎn)

3、電荷的模型；（2）如何改變電荷量？增加電荷量，可用起電棒多次接觸帶電，減少帶電量一一用不帶點(diǎn)的金屬球 與帶電的金屬球接觸；（3）如何體現(xiàn)靜電力F的變化？用細(xì)線懸掛金屬箔，懸線與豎直方向的偏角大小可體現(xiàn)靜電力的大小。3.實(shí)驗(yàn)演示用控制變量法，分別演示靜電力與距離，電荷量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)：為了觀察到懸線張角的變化，可在背景上畫上等間距的數(shù)值線, 并標(biāo)上刻度。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論距離r增大，靜電力F減??；電荷量a減小，靜電力F減小。（三） 定量探究1.猜想設(shè)問：電荷間靜電力的表達(dá)式？啟發(fā)：靜電力與同學(xué)熟悉的哪個力有相似的特點(diǎn)？通過靜電力與萬有引力相似之處的類比，猜想靜電力的數(shù)學(xué)表達(dá)式；2.介紹歷史上對靜

4、電力的研究也是通過也萬有引力的類比提出猜想；第 2 頁學(xué)習(xí)必備歡迎下載第3頁3回顧庫侖對靜電力研究的歷史，并分析庫侖的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出靜電力的大小 與距離的平方成反比：實(shí)驗(yàn)困難a.電荷量的測量當(dāng)時處于電學(xué)發(fā)展的初期，連電荷量的單位都沒有，更不用說測量電荷量了。b.微小靜電力的測量靜電力非常小，難以精確測量。(2)如何解決測量困難？利用類比的思想啟發(fā)：通過與探究功和速度的關(guān)系中表示橡皮筋做功方法的 類比，可以不測量具體物理量的大小，而通過比值的方法確定各物理量之間的定量關(guān)系。a.庫侖的巧妙方法之一：利用電荷守恒定律和電量均分原理，讓不帶電的金屬 小球去接觸完全相同的帶電小球，可使帶電小球電量減半；

5、b.庫侖的巧妙方法之二：用扭秤的扭角變化簡潔測量靜電力的變化。扭力與扭 角的正比關(guān)系是實(shí)驗(yàn)原理的關(guān)鍵，而學(xué)生對這一關(guān)系從來沒有接觸過，為了解決 這一難點(diǎn)，設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體會金屬絲的扭力與扭轉(zhuǎn)角度成正比的關(guān)系。然后通過庫侖扭秤的動畫，展示庫侖扭秤的基本原理與操作方法。(3)庫侖的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)A.C兩球距離距離比扭秤轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角比第一次36個刻度43601第二次18個刻度214404第三次8.5個刻度1575.5016讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出：電荷間靜電力與距離的平方成反比。再介紹，在歷史上，庫侖通過扭秤實(shí)驗(yàn)研究了同種電荷間相互作用的規(guī)律，而異種電荷間的作用，用扭秤研究還存在困難：電荷相互吸引會是兩球相碰，電荷重新分布，導(dǎo) 致