庫侖定律教學設計

朱娟

一、教材分析

教材內容分析：本節內容的核心是庫侖定律，它是靜電學的第一個實驗定律，是學習電場強度的基礎。本節教學內容主線有兩條：第一條為知識層面上的，掌握真空中點電荷之間相互作用的規律，即庫侖定律；第二條為方法層面上的，即如何研究多個變量之間關系的方法，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：本單元內容可分為兩節課處理，本節為第一課時，主要是庫侖定律的建立和庫侖定律的簡單運用，側重點為體會研究物理的方法和研究物理規律建立的一般過程；第二課時為庫侖定律的加深理解和運用。

二、學生分析

知識基礎分析：（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，并會簡單地運用。（3）會處理共點力作用下物體的平衡，并通過偏轉角度的變化判斷受力的變化。

學習能力分析：（1）學生的觀察水平不斷提高，能夠初步獨立發現事物的本質及各個主要細節，發現事物的因果關系。（2）具有初步的歸納重點，抓住問題本質的能力。（3）已經初步具備基礎的實驗操作和實驗觀察能力。

學法分析：自主探究，觀察分析，分組實驗，討論交流，類比總結，習題鞏固。

三、教學目標

知識與技能：（1）知道點電荷的概念；（2）理解庫侖定律；（3）會計算真空中點電荷之間的庫侖力；（4）初步了解人類對電荷間相互作用的探究過程。

過程與方法：（1）通過實驗演示培養學生的實驗、觀察、分析和總結能力；（2）通過對實驗方案的制定和操作，加深對研究物理問題一些常用方法，如控制變量法、放大法等實驗方法的理解。

教學重點難點：重點：（1）學生會用庫侖定律計算真空中點電荷間的相互作用力；（2）讓學生初步掌握研究物理的一些常用基本方法。難點：靜電實驗的操作和對實驗現象的分析歸納。

四、教學環境

交互式多媒體教學環境。

五、教學流程設計

（一）舊知回顧。

教師活動：精心設計本節課涉及的已學內容。課件展示答案。及時對學生回答給出有效評價。

學生活動：學生自主復習完成問題，為新課學習做好準備。

設計意圖：通過課件簡單呈現相關知識點，承接前面所學電荷的相關內容以便為庫侖定律的學習做好知識儲備。

（二）設計情境，提出課題。

教師活動：（趣味小實驗）請一位同學站到絕緣地毯上，帶上粘有鋁箔紙的鉛絲環。用一個手抓住起電機的一個金屬球，教師則慢慢搖動起電機手柄，引導學生觀察現象并思考原因。

學生活動：觀察這位學生身上發生的情景，分析得出電荷之間的作用力。

設計意圖：通過自制實驗讓學生親身體驗，為學生創設輕松有趣、新奇不解的情境，在提高興趣、激發學習動力的同時，順勢提出課題，促使學生手腦并用，讓學生在簡單層次上“主動發現”。

（三）啟發分析，尋找相關量。

教師活動：（演示實驗）用實驗定性探究，用感應起電機讓兩球同時帶上電，觀察現象。（1）移動鐵架臺靠近右邊帶電小球，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。

設置引導學生思考電荷之間作用力有哪些影響因素。

問題1：移動鐵架臺靠近右邊的小球時，實驗現象是什么？說明了什么問題？

問題2：保持鐵架臺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：當保持鐵架臺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：該實驗表明哪些因素影響電荷間的相互作用力？這些因素對相互作用力的大小有什么影響？該實驗采用了什么科學方法？

學生活動：學生觀察實驗現象，通過思考，分析得出實驗的本質。

設計意圖：通過引導學生掌握觀察的基本方法，適當點撥，讓學生透過實物的表象，抓住本質，讓學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系，促進學生對物理規律意義的深刻理解。

（四）引導探究，尋找規律。

教師活動：（分組實驗）教師展示實驗裝置，提出問題，引導說明實驗方法，進行實驗設計，完成實驗操作，并最終根據數據得出實驗結論。

1.試說明探究方法及分步實施方案？

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庫侖力與電荷間距r的定量關系？

4.怎樣改變小球的帶電量？

學生活動：學生根據實驗器材和相關問題通過交流討論得出實驗設計思路，并說明相關步驟。學生分組合作完成實驗探究，填寫數據表格，得出實驗結論，投影展示實驗結果并講解。

設計意圖：通過自制實驗器材培養學生的動手能力和創新意識，最終使學生在熟悉物理規律生成的過程中，體會常見物理方法及實驗設計的分析思路。

（五）類比分析，歸納總結。

教師活動：（視頻實驗）教師播放庫侖定律實驗視頻，引導學生類比萬有引力定律得出庫侖定律內容，適用條件。

學生活動：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值的實驗設計原理及方法

設計意圖：通過觀看“庫侖定律實驗”視頻，一方面讓學生體驗科學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化常用的物理思想及方法。

（六）知識建構。

教師活動：教師對學生的表達進行修正和完善，使其形成完整的知識體系。

學生活動：學生自主完成知識建構內容。

設計意圖：課件展示知識框架，給出學生本節知識系統和物理方法。

六、教學特色

本課學習突出了學生的主體地位，圍繞物理規律的生成過程及學生對規律的認知特點，循序漸進地設計了演示和分組實驗，并最終根據視頻實驗得出了規律，在落實“實驗定律”生成過程精細化的同時激發了學生的學習興趣。