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視頻標簽：第五屆全國中學物理
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：第五屆全國中學物理教師名師賽現場課視頻（南昌）高中組《庫侖定律》—許洪發
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第五屆全國中學物理教師名師賽現場課視頻（南昌）高中組《庫侖定律》—許洪發
§1.2 庫侖定律
一．教材版本
人民教育出版社，普通高中課程標準實驗教科書 物理·選修3-1
二．教學目標
1．理解庫侖定律，明確定律的內容及適用條件；
2．領會“觀察電相互作用現象、建立點電荷模型、推測電力作用的決定因素并進行實驗驗證”的物理學研究方法。
三．重、難點分析
本節重點一是庫侖定律的得出，之二是庫侖定律的內容及適用條件。
本節的難點是進行定量靜電實驗的穩定性。
四．教學實驗器材
自制扭轉形變教具、自制定量探究庫侖定律實驗裝置、電子起電機等
五．教學過程設計
| 教學過程 | 教師活動 | 學生活動 | 設計意圖 | |||
| 1．科學問題的提出 |
（1）演示實驗：探究影響帶電體間相互作用力的因素 問題①：影響帶電體間相互作用力的因素有哪些？ 問題②：看來帶電體之間的相互作用力的問題還很復雜，它不僅跟帶電體間的距離r、帶電量q1、q2有關，還會受到帶電體自身的形狀和大小、電荷分布等因素影響。怎樣簡化一下這些因素，方便我們進行定量的實驗研究呢？ （2）建立“點電荷”模型 當帶電體間的距離比它們自身的尺寸大得多，以致帶電體的形狀、大小、電荷分布等對它們之間的作用力的影響可以忽略時，這樣的帶電體就可以看做帶電的點，叫做“點電荷”。 問題③：通過問題簡化，我們引入了點電荷的理想模型來研究。利用什么工具去測出電荷間的相互作用力F的大小？ |
觀察實驗，思考并討論 思考并回答 結合問題①的結果進行初步建模簡化 領會物理學研究中理想模型的運用 思考 |
提出問題，引發思考 明確影響帶電體間作用力的因素。 會在復雜問題中抓住主要矛盾，建立簡化模型進行研究 滲透物理學研究中理想模型的運用；明確實際帶電體在什么情況下能近似看成點電荷 |
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| 2．庫侖定律的實驗探究 |
（2）庫侖定律的實驗探究
利用Excel處理數據并得出結論 （3）結合自制形變教具，簡要介紹庫侖的實驗及庫侖扭秤 （4）檢驗F∝q1q2的假設 |
理解實驗裝置的工作原理 先觀察教師演示實驗并幫助教師記錄數據 然后分組實驗，各組進行合作探究 再進行實驗數據分析 了解庫侖扭秤的精妙設計 觀察演示實驗 |
師生進行實驗探究 介紹利用Excel處理實驗數據 簡要介紹 檢驗前輩物理學家的理論假設 |
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| 3．庫侖定律 |
庫侖定律： 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。 （1）適用條件：真空、靜止、點電荷 （2）量化關系：  靜電力常量：k = 9×109N·m2/C2 （3）作用力方向 |
閱讀，思考并討論，從適用條件、量化關系、作用力方向三個方面來理解庫侖定律 |
突出本節的知識重點 明確定律的適用條件 知道根據點電荷間相互作用力計算一般帶電體間相互作用力的思路 |
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| 4．習題 |
已知氫核（質子）的質量是1.67×10－27 kg，電子的質量是9.1×10－31 kg，在氫原子內它們之間的最短距離為5.3×10－11 m。試比較氫原子中氫核與電子之間的庫侖力和萬有引力的數量級大小。 （k = 9×109N·m2/C2 ，G=6.67×10－11N·m2/kg2 ，e=1.6×10-19C，） 問題：這樣的結果可以給我們哪些啟示？ （在涉及微觀粒子的研究中，電磁相互作用比萬有引力相互作用要大得多，可以忽略萬有引力作用） |
練習 觀察、思考 |
運用定律解決實際問題 引導學生建立這樣的觀點：在涉及微觀粒子的研究中，電磁相互作用比萬有引力相互作用要大得多，可以忽略萬有引力作用。 |
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| 5．課后思考 |
課后思考題：從公式上看，當兩個帶電體之間的距離趨近于零時，似乎它們之間的作用力將變得無窮大，這種想法對不對？為什么？ （這種情況下，兩個帶電體不能再看成點電荷） |
課后思考 | 再次明確“點電荷”的條件。 |
視頻來源：優質課網 www.jixiangsibao.com
