資源簡介

9.2 庫侖定律----大單元分課時教學設計
課 題 人教版高中物理·必修·第三冊 第九章靜電場及其應用第2節 庫侖定律（第一課時）
課 型 新授課 復習課□ 試卷講評課□ 其他課□
授課班級 授課時間
教學內容分析 課標要求： 3.1.2知道點電荷模型。知道兩個點電荷間相互作用的規律。體會探究庫侖定律過程中的科學思想和方法。 教材分析：庫侖定律，是電場力性質這一章的基礎核心，是學習電場強度的基礎。本節的教學內容從兩個方面展開，第一為探究過程，通過實驗研究多個變量之間的關系，結合構建模型、類比推理，讓學生體驗從猜想到驗證、從定性上升到定量的科學探究的過程，使學生的認識從感性認識上升到理性認識，得出庫侖定律的內容；第二為知識體系，掌握真空中點電荷之間相互作用的規律，即庫侖定律。
學情分析 知識儲備：通過前節的學習，學生已經理解電荷及其守恒定律，知道了使物體起電的三種方法——摩擦起電、接觸起電、感應起電。 能力基礎：學生明確知道電荷之間是有相互作用的——同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引，所以我們今天來研究電荷之間的作用力的大小和方向這個問題，引入是很容易的。而對于研究電荷之間的相互作用力的分析和研究方法，對于學生來說是很重要的。 思維能力：構建模型法得出點電荷，類比萬用引力定律公式的形式推理得出庫侖定律的公式，由卡文迪許的扭秤實驗設計，聯想體會庫侖扭秤的設計原理和思想。
核心素養 物理觀念：明確點電荷是個理想模型。知道帶電體簡化為點電荷的條件，感悟科學研究中建立理想模型的重要意義。 科學思維：滲透理想化方法，培養學生由實際問題進行簡化抽象建立物理模型的能力。 科學探究：通過演示實驗，定性了解電荷之間的作用力大小與電荷量的多少以及電荷之間距離大小的關系。 科學態度與責任：對比庫侖定律和萬有引力定律的形式．體會物理學的和諧統一之美，提高物理學習興趣。
教學準備 多媒體課件
活動設計
教學內容 教師活動 學生活動 評價任務
環節一：導入新課 活動一：展示學習目標
(1)通過庫侖定律的探究過程，體會實驗與類比在定律的建立過程中發揮的重要作用。 (2）通過與質點模型類比，知道點電荷模型的物理意義及建立點電荷模型的條件，進一步體會科學研究中的理想模型方法。 (3）理解庫侖定律的內涵和適用條件，能夠應用庫侖定律計算點電荷間的靜電力，會利用力的合成的知識解決多個電荷間的相互作用問題。 (4）體會庫侖扭秤實驗的設計思路與實驗方法。 讓學生明確學習目標，做到有的放矢； 課后根據目標，學生自我評價得失情況。
活動二：問題導入
帶正電的帶電體C置于鐵架臺旁，把 系在絲線上帶正電的小球先后掛在P1、P2、P3等位置。帶電體C與小球間的作用力會隨距離的不同怎樣改變呢？ 在同一位置增大或減小小球所帶的電荷量，作用力又會怎樣變化？ 電荷之間作用力的大小與哪些因素有關？ 1、PPT展示問題，引導學生思考。 2、板書：§9.2庫侖定律 思考問題并嘗試回答問題。 評價學生回答情況。 評價學生是否有對新課題的求知欲望。
環節二：新課教學 活動一：電荷之間的作用力
1、庫倫定律 演示實驗：探究影響電荷間相互作用力的因素 實驗結論：通過上面的實驗可以看到，電荷之間的作用力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而減小 思考：電荷之間的作用力會不會與萬有引力具有相似的形式呢？ 庫倫定律：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。 2、靜電力 3、點電荷 當帶電體之間的距離比它們自身 的大小大得多，以致帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對它們之間的作用力的影響可以忽略時，這樣的帶電體可以看作帶電的點，叫作點電荷（point charge）。 1、演示實驗：探究影響電荷間相互作用力的因素 2、引導學生通過與萬有引力類比，說出庫侖定律的內容、表達式。 3、引導學生通過與質點模型類比，知道點電荷模型的物理意義及建立點電荷模型的條件。 1、觀察實驗現象并得出結論。 2、與萬有引力類比，說出庫侖定律的內容、表達式。 3、與質點模型類比，得出點電荷模型的物理意義及建立點電荷模型的條件。 1、評價學生觀察和總結實驗現象的能力。 2、評價學生能否通過類比得出于前有知識相似的結論。 3、評價學生建立點電荷模型中是否進一步體會到科學研究中的理想模型方法。
活動二：庫侖的實驗
1、庫侖扭秤實驗 F∝q1q2 F=k 2、靜電力常量 k=9.0×109 N㎡/C2 1、讓學生閱讀課本第7頁相關內容。 2、引導學生體會庫侖扭秤實驗的設計思路與實驗方法。 3、要求學生記憶靜電力常量 1、閱讀課本并回答問題。 2、體會庫侖扭秤實驗的設計思路與實驗方法。 3、記憶靜電力常量。 1、評價學生的閱讀情況。 2、評價學生是否記憶靜電力常量。
環節三：例題講解
【例題 1】在氫原子內，氫原子核與電子之間的最短距離為 5.3×10 -11 m。試比較氫原子核與電子之間的靜電力和萬有引力。 【例題2】真空中有三個帶正電的點電荷，它們固定在邊長為 50 cm 的等邊三角形的三個頂點上，每個點電荷的電荷量都是 2.0×10 -6 C，求它們各自所受的靜電力。 1、多媒體展示例題。 2、讓學生自己先思考并用草稿紙寫出解題過程，巡視學生練習情況，抽兩位同學到黑板上展示自己的答案。 3、教師評價同學的回答和講解例題。 4、通過例題1提醒學生：在研究微觀帶電粒子的相互作用時，可以把萬有引力忽略。 1、在草稿紙上完成展示的例題。 2、認真聽老師講解練習。 （若學生完成情況較好，鼓勵學生像全班同學講解） 1、評價學生的例題完成情況。 2、評價學生聽老師講解例題的情況。
環節四：課堂小結
學到了什么？ 1、展示思維導圖 2、引導學生小結，根據學生表述，查漏補缺，并有針對性地進行講解補充。 小組討論，發言總結本節課得失 1、評價學生的討論情況和發言情況。2、評價學生對本節課的掌握情況
環節五：作業設計
教材 練習與應用 第1、2題 指導學生完成練習，批改練習。 按要求完成練習。 從完成情況和書寫情況等方面進行評價。
環節六：主板書設計
§9.2庫倫定律 一、電荷之間的作用力 1、庫倫定律 2、靜電力 3、點電荷 二、庫倫的實驗 1、庫侖扭秤實驗 2、 3、F∝q1q2 4、F=k k=9.0×109 N㎡/C2 三、靜電力計算
教學反思
課 題 人教版高中物理·必修·第三冊 第九章靜電場及其應用第2節 庫侖定律（第二課時）
課 型 新授課 復習課□ 試卷講評課□ 其他課□
授課班級 授課時間
教學內容分析 課標要求： 3.1.2知道點電荷模型。知道兩個點電荷間相互作用的規律。體會探究庫侖定律過程中的科學思想和方法。 教材分析：庫侖定律，是電場力性質這一章的基礎核心，是學習電場強度的基礎。本節的教學內容從兩個方面展開，第一為探究過程，通過實驗研究多個變量之間的關系，結合構建模型、類比推理，讓學生體驗從猜想到驗證、從定性上升到定量的科學探究的過程，使學生的認識從感性認識上升到理性認識，得出庫侖定律的內容；第二為知識體系，掌握真空中點電荷之間相互作用的規律，即庫侖定律。
學情分析 知識儲備：通過前節的學習，學生已經理解電荷及其守恒定律，知道了使物體起電的三種方法——摩擦起電、接觸起電、感應起電。 能力基礎：學生明確知道電荷之間是有相互作用的——同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引，所以我們今天來研究電荷之間的作用力的大小和方向這個問題，引入是很容易的。而對于研究電荷之間的相互作用力的分析和研究方法，對于學生來說是很重要的。 思維能力：構建模型法得出點電荷，類比萬用引力定律公式的形式推理得出庫侖定律的公式，由卡文迪許的扭秤實驗設計，聯想體會庫侖扭秤的設計原理和思想。
核心素養 物理觀念：明確點電荷是個理想模型。知道帶電體簡化為點電荷的條件，感悟科學研究中建立理想模型的重要意義。 科學思維：滲透理想化方法，培養學生由實際問題進行簡化抽象建立物理模型的能力。 科學探究：通過演示實驗，定性了解電荷之間的作用力大小與電荷量的多少以及電荷之間距離大小的關系。 科學態度與責任：對比庫侖定律和萬有引力定律的形式．體會物理學的和諧統一之美，提高物理學習興趣。
教學準備 多媒體課件
活動設計
教學內容 教師活動 學生活動 評價任務
環節一：導入新課 活動一：展示學習目標
(1)通過庫侖定律的探究過程，體會實驗與類比在定律的建立過程中發揮的重要作用。 (2）通過與質點模型類比，知道點電荷模型的物理意義及建立點電荷模型的條件，進一步體會科學研究中的理想模型方法。 (3）理解庫侖定律的內涵和適用條件，能夠應用庫侖定律計算點電荷間的靜電力，會利用力的合成的知識解決多個電荷間的相互作用問題。 (4）體會庫侖扭秤實驗的設計思路與實驗方法。 讓學生明確學習目標，做到有的放矢； 課后根據目標，學生自我評價得失情況。
環節二：例題講解 活動一：庫侖定律的理解
【例1】（上課教師自行出題）關于庫侖定律的公式F=k，下列說法正確的是(　　) A．當真空中的兩個點電荷間的距離r→∞時，它們之間的靜電力F→0 B．當真空中的兩個電荷間的距離r→0時，它們之間的靜電力F→∞ C．當真空中的兩個電荷之間的距離r→∞時，庫侖定律的公式就不適用了 D．當真空中的兩個電荷之間的距離r→0時，電荷不能看成是點電荷，庫侖定律的公式就不適用了 【變式練習1】如圖所示，兩個質量均為m的完全相同的金屬球殼a與b，其殼層的厚度和質量分布均勻，將它們固定于絕緣支架上，兩球心間的距離為l，為球殼外半徑r的3倍．若使它們帶上等量異種電荷，使其所帶電荷量的絕對值均為Q，那么a、b兩球之間的萬有引力F1與庫侖力F2為 (　　) A．F1＝G，F2＝k B．F1≠G，F2≠k C．F1≠G，F2＝k D．F1＝G，F2≠k 1、多媒體展示例題。 2、讓學生自己先思考并用草稿紙寫出解題過程，巡視學生練習情況，抽兩位同學到黑板上展示自己的答案。 3、教師評價同學的回答和講解例題。 1、在草稿紙上完成展示的例題。 2、認真聽老師講解練習。 （若學生完成情況較好，鼓勵學生像全班同學講解） 1、評價學生的例題完成情況。 2、評價學生聽老師講解例題的情況。
活動二：兩個點電荷之間庫侖力的計算
【例2】（上課教師自行出題）如圖所示，半徑相同的兩個金屬小球A、B帶有電荷量大小相等的電荷，相隔一定的距離，兩球之間的相互吸引力大小為F.今用第三個半徑相同的不帶電的金屬小球C先后與A、B兩個球接觸后移開，這時，A、B兩個球之間的相互作用力大小是(　　) A.F B.F C.F D.F 【變式練習2】兩個分別帶有電荷量－Q和＋3Q的相同金屬小球(均可視為點電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F.兩小球相互接觸后將其固定距離變為，則兩球間庫侖力的大小為 (　　) A.F B.F C.F D．12F 1、多媒體展示例題。 2、讓學生自己先思考并用草稿紙寫出解題過程，巡視學生練習情況，抽兩位同學到黑板上展示自己的答案。 3、教師評價同學的回答和講解例題。 1、在草稿紙上完成展示的例題。 2、認真聽老師講解練習。 （若學生完成情況較好，鼓勵學生像全班同學講解） 1、評價學生的例題完成情況。 2、評價學生聽老師講解例題的情況。
活動三：庫侖力作用下帶電體的平衡問題
【例3】（上課教師自行找題）兩個質量分別是m1、m2的小球，各用絲線懸掛在同一點，當兩球分別帶同種電荷，且電荷量分別為q1、q2時，兩絲線張開一定的角度θ1、θ2，如圖所示，此時兩個小球處于同一水平面上，則下列說法正確的是 (　　) A．若m1>m2，則θ1>θ2 B．若m1＝m2，則θ1＝θ2 C．若m1θ2 D．若q1＝q2，則θ1＝θ2 【變式練習3】如圖所示，懸掛在O點的一根不可伸長的絕緣細線下端有一個帶電荷量不變的小球A.在兩次實驗中，均緩慢移動另一帶同種電荷的小球B.當B到達懸點O的正下方并與A在同一水平線上，A處于受力平衡時，懸線偏離豎直方向的角度為θ.若兩次實驗中B的電荷量分別為q1和q2，θ分別為30°和45°，則為(　　) A．2 B．3 C．2 D．3 1、多媒體展示例題。 2、讓學生自己先思考并用草稿紙寫出解題過程，巡視學生練習情況，抽兩位同學到黑板上展示自己的答案。 3、教師評價同學的回答和講解例題。 1、在草稿紙上完成展示的例題。 2、認真聽老師講解練習。 （若學生完成情況較好，鼓勵學生像全班同學講解） 1、評價學生的例題完成情況。 2、評價學生聽老師講解例題的情況。
環節三：課堂小結
學到了什么？ 1、引導學生小結，根據學生表述，查漏補缺，并有針對性地進行講解補充。 小組討論，發言總結本節課得失 1、評價學生的討論情況和發言情況。2、評價學生對本節課的掌握情況
環節四：作業設計
教材 練習與應用 第3、4、5題 指導學生完成練習，批改練習。 按要求完成練習。 從完成情況和書寫情況等方面進行評價。
環節五：主板書設計
§9.2庫倫定律習題課 1、庫侖定律的理解 2、兩個點電荷之間庫侖力的計算 3、庫侖力作用下帶電體的平衡問題
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