資源簡(jiǎn)介

教學(xué)設(shè)計(jì)
課程基本信息
學(xué)科 高中物理 年級(jí) 高二 學(xué)期 秋季
課題 庫(kù)侖定律
教科書 書 名：物理必修第三冊(cè)
教學(xué)目標(biāo)
1. 經(jīng)歷定性探究靜電力影響因素的科學(xué)歷程； 2.科學(xué)思維： 理解庫(kù)侖定律的內(nèi)容及其適用范圍； 3.科學(xué)探究：了解庫(kù)侖扭稱實(shí)驗(yàn)，體會(huì)思想方法； 4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，使學(xué)生體會(huì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程中的曲折性與科學(xué)思維的重要地位；
教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)重點(diǎn)： 1.定性探究實(shí)驗(yàn)和庫(kù)侖扭稱實(shí)驗(yàn)的理解； 2. 庫(kù)侖定律的理解與應(yīng)用，會(huì)計(jì)算簡(jiǎn)單情況下的庫(kù)侖力疊加問題； 教學(xué)難點(diǎn)： 1. 點(diǎn)電荷模型的建立過程； 2. 庫(kù)侖扭稱實(shí)驗(yàn)的理解； 3.體會(huì)使用類比法獲得庫(kù)侖定律的思維過程； 教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件、尼龍毛巾和PVC管、金屬球、鐵架臺(tái)、重物、絕緣線； 學(xué)生準(zhǔn)備：課前預(yù)習(xí)教材、復(fù)習(xí)上節(jié)課已學(xué)過的電學(xué)知識(shí)。
教學(xué)過程
任務(wù)1：認(rèn)識(shí)靜電力的影響因素 問題情境1：如圖1觀察摩擦后的梳子吸引小紙屑的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)提出猜想。這個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)生比較熟悉，有利于學(xué)生思維的快速介入，方便后續(xù)教學(xué)的展開。另外，最后結(jié)束階段要重新回到這個(gè)實(shí)際問題上來。 問題問題指向的核心素養(yǎng)1.請(qǐng)觀察生活中的現(xiàn)象，梳子吸引小紙屑的原理是什么？ 知道靜電力是兩個(gè)帶電體之間的相互作用，相互作用的強(qiáng)弱與作用物體有關(guān)，與作用距離有關(guān)（物理觀念：相互作用觀）； 2.聚焦研究對(duì)象，提出科學(xué)問題，提出猜想； 2.這個(gè)現(xiàn)象中，研究物體是什么？3. 如何吸引更多的小紙屑？可以怎么做？4. 帶電體之間的靜電力的大小與哪些因素有關(guān)？具體會(huì)有什么樣的關(guān)系呢？ 5. 能否設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想？從生活中的實(shí)際問題轉(zhuǎn)向一個(gè)物理問題（科學(xué)探究）
設(shè)計(jì)意圖：（1）以生活中的現(xiàn)象為切口，使得問題的提出更具體，讓學(xué)生直觀感受到帶電體間的相互作用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和好奇心； （2）在已有現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，明確問題，聚焦研究對(duì)象，提出研究主題； （3）提出“吸引更多小紙屑”意圖在于引導(dǎo)學(xué)生思考靜電力大小影響因素； 任務(wù)2：探究靜電力與帶電體電量、距離之間的關(guān)系 給出實(shí)驗(yàn)方案如圖2，觀察實(shí)驗(yàn)過程。分析電量變化、距離變化對(duì)靜電力的影響. 問題情境2：通過觀察懸掛小球和固定金屬球之間的相互作用過程，分析電量、距離變化對(duì)靜電力的影響。 1. 當(dāng)兩帶電體相互靠近、金屬小球電荷量減少靜電力大小如何變化？相互作用的強(qiáng)弱與相互作用物體的屬性有關(guān)、與相互作用的距離有關(guān)。（物理觀念） 2.你的判斷證據(jù)是什么？如圖3通過具體受力分析，將具體的問題抽象為物理問題，尋找相關(guān)性、論證科學(xué)性。（科學(xué)思維） 通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析得到定量結(jié)論，培養(yǎng)實(shí)事求是、尊重客觀事實(shí)的態(tài)度，激發(fā)研究問題的興趣。（科學(xué)態(tài)度）3. 你能得到什么定性的結(jié)論嗎？4.實(shí)驗(yàn)的結(jié)論與之前學(xué)過的什么問題相似？定量表達(dá)式也會(huì)相似嗎？如圖4.在相互作用的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過引力與萬(wàn)有引力的特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比、類比分析，讓學(xué)生找到“類比”的抓手，深刻領(lǐng)會(huì)相互作用的內(nèi)在統(tǒng)一性。（物理觀念：相互作用觀）
設(shè)計(jì)意圖：（1）通過實(shí)驗(yàn)演示給學(xué)生客觀的、真實(shí)的感性材料用以激發(fā)學(xué)生的思考。同時(shí)本實(shí)驗(yàn)比較直觀，對(duì)學(xué)生理解靜電力的影響因素起到關(guān)鍵性作用，所以實(shí)驗(yàn)必須展示； 實(shí)驗(yàn)中采用懸掛件構(gòu)成重錘線，起到直觀、真實(shí)的對(duì)比作用。另外，實(shí)驗(yàn)中采取了感應(yīng)帶電的方法、用不帶電金屬球接觸帶電金屬球的方法改變電荷量都是對(duì)上一節(jié)內(nèi)容的應(yīng)用，起到了課程的連續(xù)性。 （3）將庫(kù)侖力與萬(wàn)有引力進(jìn)行類比，可以讓學(xué)生比較兩者的共性，深刻的理解相互作用的內(nèi)在統(tǒng)一性，進(jìn)而提出定量表達(dá)式是否也具有相似性，將陌生的問題轉(zhuǎn)化為熟悉的問題，體現(xiàn)了物理問題解決的策略性。 任務(wù)3.認(rèn)識(shí)庫(kù)侖扭稱實(shí)驗(yàn)得出庫(kù)侖定律 問題情境3：閱讀課本中庫(kù)侖扭稱實(shí)驗(yàn)，了解庫(kù)侖扭稱實(shí)驗(yàn)的裝置、原理和結(jié)論；庫(kù)侖扭稱實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)出了哪些精巧之處？具體體現(xiàn)出了哪些思想方法？你在之前的學(xué)習(xí)中有沒有接觸過這些方法？ 問題問題指向的核心素養(yǎng)1.庫(kù)侖在做實(shí)驗(yàn)初期遇到了哪些困難？ 通過實(shí)驗(yàn)的介紹，讓學(xué)生體會(huì)到庫(kù)侖實(shí)驗(yàn)的精妙之處，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)方法的魅力（科學(xué)思維），讓學(xué)生樹立勇于開拓創(chuàng)新的魄力，實(shí)事求是的態(tài)度。（科學(xué)態(tài)度）2.庫(kù)侖是怎樣解決這些困難的？3.為什么庫(kù)侖在改變距離以及電量時(shí)選擇成倍變化？4.庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)出了哪些科學(xué)方法？這對(duì)你有什么啟示？
設(shè)計(jì)意圖：（1）通過庫(kù)侖扭稱實(shí)驗(yàn)的介紹，讓學(xué)生了解科學(xué)發(fā)現(xiàn)的曲折性，同時(shí)也讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)思維在科學(xué)家在解決問題過程中的重要作用。 通過庫(kù)侖實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)，讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)的美與思維的魅力。 任務(wù)4：認(rèn)識(shí)庫(kù)侖定律的適用條件和拓展應(yīng)用 問題情境7：閱讀課本內(nèi)容，了解庫(kù)侖定律，能分析庫(kù)侖定律的適用條件，通過習(xí)題感受庫(kù)侖定律解決一般帶電體的處理方法。 問題問題指向的核心素養(yǎng)1.庫(kù)侖定律的適用條件是什么？通過具體情境抽象出點(diǎn)電荷的概念如圖（科學(xué)思維） 通過拓展習(xí)題，了解客觀帶電體類問題可以處理為點(diǎn)電荷的集合問題，將復(fù)雜的客觀問題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的基本問題。（物質(zhì)觀）2. 什么是點(diǎn)電荷？點(diǎn)電荷血藥滿足什么條件？3. 如何計(jì)算開頭梳子吸引紙屑的靜電力？如圖1；4.你認(rèn)為庫(kù)侖定律在電學(xué)中有什么樣的地位？
設(shè)計(jì)意圖：通過閱讀思考，設(shè)置拔高問題，將簡(jiǎn)單的理論問題應(yīng)用到實(shí)際的客觀問題中，將開篇的梳子吸引小紙屑的問題落地，讓學(xué)生體會(huì)到一個(gè)實(shí)際問題到理論問題再回到實(shí)際問題的思維閉合過程。對(duì)學(xué)生問題解決的思維培養(yǎng)起到促進(jìn)作用。 教學(xué)反思： 本節(jié)課的重點(diǎn)在于能夠定量得到電量、距離對(duì)靜電力的影響，通過庫(kù)侖實(shí)驗(yàn)的理解獲得庫(kù)侖定律。所以，定量實(shí)驗(yàn)必須演示到位，其次，庫(kù)侖實(shí)驗(yàn)要充分的講解，讓學(xué)生能體會(huì)到其中的思想方法，這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的思維培養(yǎng)具有重要的價(jià)值。本節(jié)課是起源于實(shí)際問題，落腳于實(shí)際問題，在教學(xué)上有兩條線。明線：實(shí)際問題--實(shí)驗(yàn)問題--實(shí)際問題，這是學(xué)生能夠看到的；暗線：帶電體--點(diǎn)電荷--帶電體，這是學(xué)生不易看到的，是嵌套在科學(xué)探究的整個(gè)過程中的概念發(fā)展問題。因此，教學(xué)過程中要注意帶著學(xué)生體會(huì)這其中的邏輯關(guān)系，助推學(xué)生的思維發(fā)展。

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