“库仑定律”演播教学教案设计.doc

“库仑定律”教学教案的设计学科物理年级高二章节名称高中物理第二册第一章第一节库仑定律计划学时1课时教学内容说明本节内容的核心是库仑定律，它是静电学的第一个实验定律，是学习电场强度的基础。本节的教学内容的主线有两条，第一条为知识层面上的，掌握真空中点电荷之间相互作用的规律即库仑定律；第二条为方法层面上的，即如何研究多个变量之间关系的方法,如何间接测量一些不易测量物理量，如何研究物理问题的基本方法。教学目标分析认知目标：明确点电荷是个理想模型，知道带电体简化为点电荷的条件；会用文字描述库仑定律的内容与公式表达，能用库仑定律计算真空中两个点电荷之间的作用力；了解库仑扭秤实验和库仑对电荷间相互作用的探究；初步了解人类对电荷间相互作用的探究过程。技能目标：通过对库仑定律建立过程的探究与学习，初步了解研究物理问题的一般程序，认识物理实验在物理学发展过程中的作用与地位；体会研究物理问题的一些常用的方法如：控制变量法，理想模型法、测量变换法等。情感目标：体验探究自然规律的艰辛与喜悦；培养学生热爱科学的，探究物理的兴趣；培养学生“发现问题，提出假设，并用实验来验证”的探究物理规律的科学方法与思路；教学重、难点重点：学生会用库仑定律计算真空中点电荷间的相互作用力。让学生初步掌握研究物理问题的一些常用的基本方法。难点：物理实验的操作和对实验现象的分析归纳媒体应用分析教学环节媒体内容媒体表达元素演播方式使用目的导入与电有关的图片图片（3张）边播放边观察边思考 创设情境，激发情感回顾初中的电知识文本加图片边播放、边讲解导入课题，引导教学新课教学电荷间的相互作用力文本边播放，边思考引导观察和思考探究电荷间的相互作用力Flash动画边播放，边讲解引导观察和思考文本和图片边播放，边讲解，边思考引导思考文本边播放，边讲解，边思考引导思考扭秤实验验证文本，图片，链接边播放，边讲解，边思考 提供信息，形成表象库仑定律文本和链接边播放，边讲解提供信息，形成表象巩固练习题文本边播放，边练习 巩固知识总结课堂回顾小结，附阅读材料文本，链接边播放，边总结增强记忆，巩固知识，拓展知识面教学过程媒体设计意图1创设情景，引入新课（1）利用多媒体图片显示闪电现象（让学生从最常见的生活现象着手，说明电荷之间是存在相互作用力的）（2）引出本课教学目标：通过图片和文本展示回顾初中电学知识，提出本节课的主题是探究电荷间的相互作用力与哪些因素有关，是什么样的关系。2猜想与假设教师引导：通过前面的实验我们发现，电荷间的相互作用力在不同的情况下大小是不同的，你认为带电体间的相互作用力会与哪些因素有关呢？3设计方案、定性探究：定性探究一：探究 F与r 之间的定性关系教师引导：为了探究F 与r 之间的定性关系,对其他因素(如:电荷量、带电体的形状)我们应该如何处理?学生回答：可以只改变r的大小，保持其他条件不变。教师小结：将学生的回答进行提炼，说明这就是我们在研究物理问题常用的方法：控制变量法。实验展示：PPT中flash动画。其中A球可以移动，p球用长为60cm左右的绝缘棉线悬挂于铁架台上。实验操作：使A、P两球带上同种电荷，发现A球离P球越近，P球偏离竖直方向就越大（实验中最好保持两球在同一水平面上）。现象说明：师：大家是如何判断小球P所受的库仑力F大小的变化的？生：通过偏离竖直方向的角度的大小，角度越大A所受的库仑力就越大。 师：偏转角与小球A所受的库仑力F的大小关系如何？生： 师：由于在这里我们没法直接测量出力F的大小，而是通过偏转角变化来判断F的变化，这种方法就是测量变换法（间接测量法）。实验结论：电量不变时，改变带电体间距离r，两电荷间的作用力F随距离r的减小而增大。：定性探究二：F与q之间的定性关系实验展示：PPT中flash动画。其中A球可以移动，P球用长为60cm左右的绝缘棉线悬挂于铁架台上。实验操作：使A、P球带上等量的同种电荷，改变A球带电量，即增加A球的电量，两球间的距离越大，即偏角越大。（说明：由于要保持距离不变，通过改变电荷量的大小比较困难，而前面已经得出了F与R的定性关系，这里学生一般能够看出q越大，F就越大）现象说明：师：A球的带电量越多两球距离（偏角）越大说明什么? 生：两球距离（偏角）越大说明两球间的相互作用力越大。实验结论：若距离不变，改变电荷量，两电荷间的作用力随电量的减小而减小。 4历史回顾，定量探究： 利用图片加文字说明的形式展现人类对静电力的探究过程（通过此可以进行适当的物理史实教育，培养学生热爱科学的兴趣）。 1785年法国物理学家库仑设计制作了一台精确的扭秤, 用扭秤实验证明了同号电荷的斥力遵从平方反比律, 用振荡法证明异号电荷的吸引力也遵从平方反比定律。 5库仑扭秤实验的验证过程（投影加解说）（1）结构简介（利用PPT显示）。（2）如何解决力的准确测量？操作方法，力矩平衡：静电力力矩金属细丝扭转力矩， 思想方法：放大、转化（3）F与r2关系的验证。设计思想：控制变量法控制Q不变结果：库仑精确地用他的扭称实验测量了两个带电小球在不同距离下的静电力，证实了自己的猜测。基本上验证了F与r之间的平方反比关系。（4）如何解决电量测量问题，验证F与Q的关系？ 库仑将两个完全相同的金属小球，一个带电、一个不带电，两者相互接触后电量被两球等分，各自带有原有总电量的一半。这样库仑就巧妙地解决了这个问题，用这个方法依次得到了原来电量的 等的电荷，从而顺利的验证得出。思想方法：守恒、对称。6探究结论（库仑定律） 学生活动：阅读教材内容 教师活动：点拨归纳，然后给出库仑扭秤实验得到的结论：库仑定律库仑定律 内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比 , 跟它们间距离的平方成反比 , 作用力的方向在它们的连线上。公式： 适用条件：真空，点电荷 点电荷的概念：点电荷同质点一样也是一个理想化模型带电的几何点。若带电梯间的距离比它们自身的尺寸大得多，以致带电体形状和大小对库仑力的影响可以忽略不计这样带电体就可以看做点电荷。7课堂巩固与应用分析 例1：两个带电小球的半径均为R，当两球心间距为50R时，相互间的作用力为F。则：当两球心间距为100R时，相互间的作用力为多少？A4F BF/2 CF/4 D不能确定当两球心间距为5R时，相互间的作用力为多少？A100F B10F CF/1000 D不能确定设计说明：目的是为了巩固对库仑定律的理解和对点电荷概念的理解 例2：见课本例题：试比较电子和质子间的静电力和万有引力）。设计说明：正因为例题告诉我们的原因，在研究微观带电粒子相互作用时，经常可以忽略万有引力。但对宇宙天体万有引力却是决定性的，决定了它的运动与演化规律。同时让学生体会到大自然的和谐与统一。8课堂回顾（用多媒体显示）一：知识小结1库仑定律表达式： 适用条件：真空中、点电荷 2点电荷：二：物理方法小结1研究Q、R与F的关系时采用控制变量法、 2判断力F时（不易测量的物理量时）可以通过判断偏角来实现，运用的是测量变换的思想、9作业布置： 附件：人类对静电的认识PPT显示一组图片，创设情境，导入教学PPT显示图片和文本，导入课题PPT显示思考问题，引导思考，做出猜想播放库仑定律的Flash动画，PPT显示分析问