2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第九章 靜電場(chǎng)及其應(yīng)用 2 庫(kù)侖定律（1）教案 新人教版必修3

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用2庫(kù)侖定律（1）教案新人教版必修3學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教材分析本節(jié)課為人教版物理必修3的第九章“靜電場(chǎng)及其應(yīng)用”的第二節(jié)“庫(kù)侖定律(1)”內(nèi)容。該章節(jié)是高中物理的基礎(chǔ)知識(shí)，主要介紹庫(kù)侖定律及其應(yīng)用。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該掌握庫(kù)侖定律的表述、適用范圍和計(jì)算方法，能夠運(yùn)用庫(kù)侖定律分析電荷間的相互作用。同時(shí)，本節(jié)課的內(nèi)容也為后續(xù)的靜電場(chǎng)、電勢(shì)等知識(shí)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。在教學(xué)設(shè)計(jì)中，我將結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，注重引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察、思考、討論等方式主動(dòng)學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和科學(xué)思維能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，具體包括：科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀。通過(guò)學(xué)習(xí)庫(kù)侖定律，學(xué)生將培養(yǎng)科學(xué)思維能力，學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)方法分析問(wèn)題、解決問(wèn)題；在實(shí)踐操作中，學(xué)生將提升科學(xué)探究能力，掌握實(shí)驗(yàn)操作技能和數(shù)據(jù)分析能力；同時(shí)，學(xué)生將樹(shù)立正確的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)對(duì)物理學(xué)的興趣和好奇心。此外，本節(jié)課還將強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作，培養(yǎng)學(xué)生的交流與合作能力。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.庫(kù)侖定律的表述及適用范圍

2.庫(kù)侖定律的計(jì)算方法

3.庫(kù)侖定律在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用

難點(diǎn)：

1.理解庫(kù)侖定律的微觀意義

2.掌握庫(kù)侖定律計(jì)算中的單位轉(zhuǎn)換

3.運(yùn)用庫(kù)侖定律解決復(fù)雜問(wèn)題

解決辦法：

1.通過(guò)具體案例引導(dǎo)學(xué)生理解庫(kù)侖定律的微觀意義，結(jié)合實(shí)際例子進(jìn)行分析。

2.通過(guò)課堂演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀地觀察電荷間的相互作用，加深對(duì)庫(kù)侖定律的理解。

3.分組討論與合作，讓學(xué)生在實(shí)踐中解決問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

4.提供典型題目進(jìn)行練習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用庫(kù)侖定律解決實(shí)際問(wèn)題，提高學(xué)生的解題能力。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法：通過(guò)提出與庫(kù)侖定律相關(guān)的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的思考，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究答案。

2.實(shí)驗(yàn)觀察法：利用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，讓學(xué)生觀察電荷間的相互作用，從而加深對(duì)庫(kù)侖定律的理解。

3.合作交流法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，促進(jìn)學(xué)生之間的思想碰撞，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。

教學(xué)手段：

1.多媒體演示：利用多媒體設(shè)備，展示庫(kù)侖定律的動(dòng)畫(huà)演示，使學(xué)生更直觀地理解電荷間的相互作用。

2.教學(xué)軟件輔助：運(yùn)用教學(xué)軟件，進(jìn)行庫(kù)侖定律的模擬計(jì)算，幫助學(xué)生更好地掌握計(jì)算方法。

3.在線(xiàn)資源共享：引入相關(guān)的在線(xiàn)資源，如科普視頻、學(xué)術(shù)論文等，豐富學(xué)生的知識(shí)視野，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解庫(kù)侖定律的學(xué)習(xí)內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問(wèn)或不懂的地方。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)庫(kù)侖定律內(nèi)容做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確庫(kù)侖定律教學(xué)目標(biāo)和庫(kù)侖定律重難點(diǎn)。

準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，確保庫(kù)侖定律教學(xué)過(guò)程的順利進(jìn)行。

設(shè)計(jì)課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)庫(kù)侖定律的積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問(wèn)題或設(shè)置懸念，引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入庫(kù)侖定律學(xué)習(xí)狀態(tài)。

回顧舊知：

簡(jiǎn)要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的電荷概念，幫助學(xué)生建立知識(shí)之間的聯(lián)系。

提出問(wèn)題，檢查學(xué)生對(duì)電荷概念的掌握情況，為庫(kù)侖定律新課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計(jì)用時(shí)：25分鐘）

知識(shí)講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解庫(kù)侖定律知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

突出庫(kù)侖定律重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)庫(kù)侖定律難點(diǎn)，通過(guò)對(duì)比、歸納等方法幫助學(xué)生加深記憶。

互動(dòng)探究：

設(shè)計(jì)小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞庫(kù)侖定律展開(kāi)討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。

鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和疑問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

技能訓(xùn)練：

設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)或?qū)嶒?yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)庫(kù)侖定律知識(shí)的應(yīng)用，提高實(shí)踐能力。

在庫(kù)侖定律新課呈現(xiàn)結(jié)束后，對(duì)庫(kù)侖定律知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理和總結(jié)。

強(qiáng)調(diào)庫(kù)侖定律的重點(diǎn)和難點(diǎn)，幫助學(xué)生形成完整的知識(shí)體系。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對(duì)庫(kù)侖定律知識(shí)的掌握情況。

鼓勵(lì)學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決庫(kù)侖定律問(wèn)題。

錯(cuò)題訂正：

針對(duì)學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，進(jìn)行及時(shí)訂正和講解。

引導(dǎo)學(xué)生分析錯(cuò)誤原因，避免類(lèi)似錯(cuò)誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

知識(shí)拓展：

介紹與庫(kù)侖定律內(nèi)容相關(guān)的拓展知識(shí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探索精神。

情感升華：

結(jié)合庫(kù)侖定律內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

鼓勵(lì)學(xué)生分享學(xué)習(xí)庫(kù)侖定律的心得和體會(huì)，增進(jìn)師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計(jì)用時(shí)：2分鐘）

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的庫(kù)侖定律內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)庫(kù)侖定律重點(diǎn)和難點(diǎn)。

肯定學(xué)生的表現(xiàn)，鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的庫(kù)侖定律內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

提醒學(xué)生注意作業(yè)要求和時(shí)間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

（1）電荷間的相互作用：介紹庫(kù)侖定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，以及科學(xué)家?guī)靵龅纳绞论E。

（2）庫(kù)侖定律的應(yīng)用：分析庫(kù)侖定律在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的應(yīng)用，如電磁學(xué)、原子物理學(xué)等。

（3）電荷守恒定律：探討電荷守恒定律與庫(kù)侖定律的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生深入理解電荷的本質(zhì)。

（4）靜電場(chǎng)的概念：介紹靜電場(chǎng)的概念，以及靜電場(chǎng)在生活中的應(yīng)用，如靜電除塵、靜電噴涂等。

（5）電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度：引導(dǎo)學(xué)生了解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的概念，探討二者之間的關(guān)系。

（6）電場(chǎng)線(xiàn)與電場(chǎng)：介紹電場(chǎng)線(xiàn)的概念，引導(dǎo)學(xué)生理解電場(chǎng)的分布特點(diǎn)。

2.拓展建議：

（1）讓學(xué)生閱讀教材以外的相關(guān)資料，加深對(duì)庫(kù)侖定律的理解。

（2）組織學(xué)生進(jìn)行小研究，探討庫(kù)侖定律在生活中的應(yīng)用，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

（3）鼓勵(lì)學(xué)生參加物理競(jìng)賽，提高學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)。

（4）引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注物理學(xué)的前沿動(dòng)態(tài)，拓寬知識(shí)視野。

（5）建議學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，了解庫(kù)侖定律在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的應(yīng)用。

（6）組織學(xué)生參觀實(shí)驗(yàn)室或科研機(jī)構(gòu)，直觀地了解靜電場(chǎng)及其應(yīng)用。

（7）鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

（8）開(kāi)展課堂討論，讓學(xué)生分享學(xué)習(xí)庫(kù)侖定律的心得體會(huì)，提高學(xué)生的交流能力。教學(xué)反思今天的課堂氛圍整體較好，學(xué)生們對(duì)于庫(kù)侖定律的基本概念和適用范圍有了較為深入的理解。在互動(dòng)探究環(huán)節(jié)，學(xué)生們積極討論，提出了一些有深度的問(wèn)題，這也讓我感受到了他們的思考。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，學(xué)生們能夠熟練地操作儀器，觀察到電荷間的相互作用，對(duì)于庫(kù)侖定律的直觀理解有了顯著提升。

然而，我也發(fā)現(xiàn)了一些需要改進(jìn)的地方。在知識(shí)講解環(huán)節(jié)，部分學(xué)生在理解庫(kù)侖定律的微觀意義時(shí)顯得有些吃力，這可能是因?yàn)樗麄儗?duì)電荷的基本概念掌握得不夠扎實(shí)。在今后的教學(xué)中，我需要更加注重基礎(chǔ)概念的講解，確保學(xué)生能夠牢固地掌握。

此外，在課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生參與度不高，這可能是因?yàn)樗麄儗?duì)于庫(kù)侖定律的應(yīng)用場(chǎng)景感到陌生。為了提高學(xué)生的參與度，我計(jì)劃在今后的教學(xué)中引入更多的實(shí)際案例，讓學(xué)生能夠更好地將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)。

在布置作業(yè)環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對(duì)于庫(kù)侖定律的應(yīng)用還存在著一些困難。為了幫助學(xué)生更好地鞏固知識(shí)，我決定在課后增加一些輔導(dǎo)時(shí)間，針對(duì)學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行有針對(duì)性的講解和指導(dǎo)。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)（一）課堂小結(jié)

今天的課程我們學(xué)習(xí)了庫(kù)侖定律，這是電學(xué)中的一個(gè)重要定律。庫(kù)侖定律告訴我們，兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力與它們的電荷量的乘積成正比，與它們之間的距離的平方成反比。這個(gè)定律不僅幫助我們理解了電荷之間的相互作用，也為我們?cè)谏钪杏龅降撵o電現(xiàn)象提供了科學(xué)的解釋。

在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，我們通過(guò)觀察電荷間的相互作用，理解了庫(kù)侖定律的適用范圍和計(jì)算方法。我們還通過(guò)小組討論，探討了庫(kù)侖定律在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用，提高了我們的實(shí)踐能力。

我希望大家能夠通過(guò)今天的課程，不僅學(xué)會(huì)了庫(kù)侖定律，更重要的是能夠培養(yǎng)起對(duì)物理學(xué)的興趣和好奇心，學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維去觀察和理解世界。

（二）當(dāng)堂檢測(cè)

1.判斷題

（1）庫(kù)侖定律適用于兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力計(jì)算。（）

（2）庫(kù)侖定律的發(fā)現(xiàn)歸功于科學(xué)家?guī)靵龅膶?shí)驗(yàn)研究。（）

（3）電荷之間的相互作用力與它們的電荷量的乘積成正比，與它們之間的距離的平方成反比。（）

2.選擇題

（1）以下哪個(gè)物理量不屬于庫(kù)侖定律的計(jì)算范疇？（）

A.電荷量

B.距離

C.質(zhì)量

D.速度

（2）庫(kù)侖定律的計(jì)算公式是（）。

A.F=k*q1*q2/r^2

B.F=k*q1+q2/r^2

C.F=k*(q1+q2)/r^2

D.F=k*q1*q2*r^2

3.應(yīng)用題

假設(shè)有一個(gè)點(diǎn)電荷量為+5μC，另一個(gè)點(diǎn)電荷量為-3μC，它們之間的距離為0.2米，求它們之間的相互作用力。

注意事項(xiàng)：

1.請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真審題，注意庫(kù)侖定律的適用條件和單位換算。

2.請(qǐng)?jiān)谝?guī)定時(shí)間內(nèi)完成檢測(cè)，不要拖延。

3.檢測(cè)結(jié)束后，我會(huì)對(duì)你們的答案進(jìn)行講解和解析，希望大家能夠積極參與。板書(shū)設(shè)計(jì)①庫(kù)侖定律的表述：F=k*q1*q2/r^2

在板書(shū)上，我將用大號(hào)字體清晰地寫(xiě)出庫(kù)侖定律的計(jì)算公式，讓學(xué)生一目了然地看到庫(kù)侖定律的核心內(nèi)容。

②庫(kù)侖定律的適用范圍：兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力

我將用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言強(qiáng)調(diào)庫(kù)侖定律的適用范圍，讓學(xué)生明確庫(kù)侖定律的應(yīng)用場(chǎng)景，避免在實(shí)際問(wèn)題中產(chǎn)生混淆。

③庫(kù)侖定律的微觀意義：電荷間的電磁相互作用

為了幫助學(xué)生深入理解庫(kù)侖定律的微觀意義，我將用形象的比喻和圖示，讓學(xué)生直觀地感受到電荷間的電磁相互作用。

④電荷間的相互作用力與電荷量的關(guān)系：成正比

我將用直觀的圖示和文字，強(qiáng)調(diào)電荷間的相互作用力與電荷量的關(guān)系，幫助學(xué)生建立起對(duì)庫(kù)侖定律的直觀理解。

⑤電荷間的相互作用力與距離的關(guān)系：成反比

我將用形象的圖示和文字，強(qiáng)調(diào)電荷間的相互作用力與距離的關(guān)系，幫助學(xué)生建立起對(duì)庫(kù)侖定律的直觀理解。

⑥電荷間的相互作用力與庫(kù)侖常數(shù)的關(guān)系：k

為了幫助學(xué)生理解庫(kù)侖定律中的常數(shù)k，我將用圖示和文字，讓學(xué)生明白k在庫(kù)侖定律中的作用和意義。典型例題講解例題1：

題目：兩個(gè)點(diǎn)電荷分別帶電+Q和-Q，它們之間的距離為d，求它們之間的相互作用力。

答案：根據(jù)庫(kù)侖定律，兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力F為：

F=k*(Q*-Q)/d^2

由于電荷量Q的正負(fù)號(hào)，相互作用力F為：

F=k*Q^2/d^2

例題2：

題目：一個(gè)點(diǎn)電荷Q，放在一個(gè)均勻電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，求電荷在電場(chǎng)中的受力。

答案：根據(jù)庫(kù)侖定律，電荷在電場(chǎng)中的受力F為：

F=k*Q*E

例題3：

題目：兩個(gè)點(diǎn)電荷分別帶電+Q和-Q，它們之間的距離為d，求電場(chǎng)強(qiáng)度E。

答案：根據(jù)庫(kù)侖定律，電場(chǎng)強(qiáng)度E為：

E=F/(Q*-Q)

由于相互作用力F為：

F=k*Q^2/d^2

所以電場(chǎng)強(qiáng)度E為：

E=k*Q^2/(Q*-Q*d^2)

化簡(jiǎn)得：

E=k/(d^2)

例題4：

題目：一個(gè)點(diǎn)電荷Q，放在一個(gè)均勻電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，求電荷在電場(chǎng)中的位移。

答案：