(教學設計)第1章 第2節(jié) 庫侖定律2023-2024學年新教材高中物理必修第三冊(粵教版2019)

(教學設計)第1章第2節(jié)庫侖定律2023-2024學年新教材高中物理必修第三冊(粵教版2019)主備人備課成員教學內容本節(jié)課的教學內容來自于2023-2024學年新教材高中物理必修第三冊（粵教版2019）第1章第2節(jié)，庫侖定律。庫侖定律是描述靜電力作用的基本定律，內容如下：

1.庫侖定律的表述：兩個靜止點電荷之間的電力F與它們的電荷量q1和q2的乘積成正比，與它們之間的距離r的平方成反比，力的方向沿著兩個點電荷連線的方向。

2.庫侖定律的數學表達式：F=k*q1*q2/r^2，其中k為庫侖常數，其值為9x10^9N·m^2/C^2。

3.庫侖定律的適用條件：兩個點電荷，電荷量不變，距離遠大于電荷尺寸，介質為真空。

4.庫侖定律的實驗驗證：通過庫侖扭秤實驗，可以驗證庫侖定律的正確性。

5.庫侖定律的應用：庫侖定律是電磁學的基礎，廣泛應用于電磁場理論、電荷分布、電磁感應等領域。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標主要包括物理觀念、科學思維、科學探究和科學態(tài)度四個方面。

1.物理觀念：使學生理解庫侖定律的表述和數學表達式，建立正確的靜電力觀念，認識庫侖常數的概念及其在實際應用中的重要性。

2.科學思維：培養(yǎng)學生運用庫侖定律解決實際問題的能力，訓練學生的邏輯思維和推理能力，提高學生分析問題和解決問題的能力。

3.科學探究：通過庫侖扭秤實驗，讓學生掌握實驗原理和方法，培養(yǎng)學生的實驗操作能力和實驗觀察能力，使學生能夠從實驗數據中總結出庫侖定律。

4.科學態(tài)度：培養(yǎng)學生嚴謹治學、勇于探索的科學態(tài)度，鼓勵學生在學習過程中主動提出問題、積極思考，培養(yǎng)學生的自主學習能力和團隊合作精神。重點難點及解決辦法重點：

1.庫侖定律的表述和數學表達式。

2.庫侖常數的概念及其在實際應用中的重要性。

3.運用庫侖定律解決實際問題的能力。

難點：

1.庫侖定律的適用條件。

2.庫侖扭秤實驗的原理和方法。

3.從實驗數據中總結出庫侖定律的能力。

解決辦法：

1.對于庫侖定律的表述和數學表達式，可以通過具體例子來解釋和引導學生理解。

2.對于庫侖常數的概念，可以結合實驗結果來講解其在實際應用中的重要性。

3.對于運用庫侖定律解決實際問題的能力，可以設計一些練習題讓學生進行練習和應用。

4.對于庫侖定律的適用條件，可以通過講解和示例來讓學生理解和掌握。

5.對于庫侖扭秤實驗的原理和方法，可以進行現場演示和讓學生親自動手操作，以增強理解和記憶。

6.對于從實驗數據中總結出庫侖定律的能力，可以引導學生進行數據分析和推理，培養(yǎng)他們的科學思維能力。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學方法與手段教學方法：

1.講授法：在課堂上，教師可以通過清晰、生動的講解，讓學生理解庫侖定律的表述、數學表達式以及實驗原理。

2.討論法：通過分組討論，讓學生交流對庫侖定律的理解，培養(yǎng)學生的合作精神和科學思維能力。

3.實驗法：組織學生進行庫侖扭秤實驗，讓學生親自動手操作，觀察實驗現象，從而加深對庫侖定律的理解。

教學手段：

1.多媒體設備：利用多媒體課件，以圖文并茂的形式展示庫侖定律的原理和實驗過程，激發(fā)學生的學習興趣。

2.教學軟件：運用教學軟件模擬庫侖扭秤實驗，讓學生更直觀地理解實驗原理，提高教學效果。

3.網絡資源：引導學生查閱相關網絡資源，了解庫侖定律在實際應用中的案例，拓寬知識視野。教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對庫侖定律的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道庫侖定律是什么嗎？它與我們的生活有什么關系？”

展示一些關于靜電力作用的圖片或視頻片段，讓學生初步感受庫侖定律的魅力或特點。

簡短介紹庫侖定律的基本概念和重要性，為接下來的學習打下基礎。

2.庫侖定律基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解庫侖定律的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解庫侖定律的定義，包括其主要組成元素或結構。

詳細介紹庫侖定律的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學生理解。

3.庫侖定律案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解庫侖定律的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的庫侖定律案例進行分析。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解庫侖定律的多樣性或復雜性。

引導學生思考這些案例對實際生活或學習的影響，以及如何應用庫侖定律解決實際問題。

小組討論：讓學生分組討論庫侖定律的未來發(fā)展或改進方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與庫侖定律相關的主題進行深入討論。

小組內討論該主題的現狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對庫侖定律的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學生和教師對展示內容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內容，強調庫侖定律的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學習內容，包括庫侖定律的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調庫侖定律在現實生活或學習中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用庫侖定律。

布置課后作業(yè)：讓學生撰寫一篇關于庫侖定律的短文或報告，以鞏固學習效果。教學資源拓展1.拓展資源：

-靜電力作用的應用案例：介紹靜電力在生活中的應用，如電力傳輸、電磁場等。

-庫侖扭秤實驗的原理和操作方法：詳細講解庫侖扭秤實驗的原理和操作步驟，讓學生更好地理解實驗過程。

-庫侖定律的發(fā)現歷程：介紹庫侖定律的發(fā)現歷程，包括庫侖的實驗和研究成果。

-靜電力模擬軟件：推薦一些可以模擬靜電力作用的軟件或在線工具，讓學生進行實驗模擬和探索。

-相關學術文章和研究報告：提供一些關于庫侖定律的學術論文和研究報告，供有興趣深入研究的學生閱讀。

2.拓展建議：

-讓學生結合生活實際，尋找靜電力作用的應用實例，并進行簡要的說明或演示。

-組織學生進行小研究，深入了解庫侖定律在現代科技領域的應用，如電磁學、材料科學等。

-引導學生利用網絡資源，搜集關于庫侖定律的最新研究成果和應用案例，進行分享和討論。

-鼓勵學生利用學校或家里的實驗器材，自己設計并完成一些與庫侖定律相關的實驗，提高實驗操作能力。

-推薦一些與庫侖定律相關的書籍、學術期刊或在線課程，供有興趣深入學習的學生閱讀和參考。重點題型整理1.填空題：

（1）庫侖定律是描述_______之間靜電力作用的基本定律。

答案：兩個點電荷

（2）庫侖定律的數學表達式為_______。

答案：F=k*q1*q2/r^2

（3）庫侖常數的值為_______。

答案：9x10^9N·m^2/C^2

2.選擇題：

（1）以下哪個是庫侖定律的適用條件？

A.兩個點電荷

B.電荷量不變

C.距離遠大于電荷尺寸

D.介質為真空

答案：A、B、C、D

3.判斷題：

（1）庫侖定律適用于兩個靜止點電荷之間的電力計算。

答案：正確

（2）庫侖定律的適用條件是兩個點電荷，電荷量不變，距離遠大于電荷尺寸，介質為真空。

答案：正確

4.計算題：

（1）兩個點電荷之間的距離為r=2m，電荷量分別為q1=3μC，q2=-5μC，求它們之間的電力F。

答案：F=k*q1*q2/r^2=9x10^9*3x10^-6*5x10^-6/(2^2)=2.25N

（2）一個點電荷量為q=4μC，它在距離r=5m的地方產生的電場強度E是多少？

答案：E=k*q/r^2=9x10^9*4x10^-6/(5^2)=7.2x10^3N/C

5.應用題：

（1）一個電子（電荷量e=1.6x10^-19C）在電場中受到的力為F=8x10^-17N，求該電子所處的電場強度E。

答案：E=F/e=8x10^-17/1.6x10^-19=500N/C

（2）兩個相同大小的小球，一個帶正電荷，一個帶負電荷，它們之間的距離為1m，電荷量分別為+2μC和-2μC，求它們之間的電力F。

答案：F=k*q1*q2/r^2=9x10^9*2x10^-6*2x10^-6/(1^2)=3.6N板書設計1.目的明確：板書設計應緊扣庫侖定律的教學內容，突出重點，幫助學生理解和記憶。

2.結構清晰：板書內容應按照邏輯順序排列，便于學生跟隨教學進度，理解庫侖定律的原理和適用條件。

3.簡潔明了：板書設計應簡潔明了，避免冗長的文字，用簡短的詞語或符號表達庫侖定律的關鍵信息。

4.突出重點：板書應突出庫侖定律的核心概念，如數學表達式、適用條件等，以便學生抓住重點。

5.準確精煉：板書內容應準確無誤，避免模糊的表達，用精確的語言描述庫侖定律的性質和規(guī)律。

6.概括性強：板書設計應能概括庫侖定律的主要內容，讓學生能夠通過板書快速回顧課堂所學。

7.藝術性和趣味性：板書設計可以適當運用藝術手法，如字體、顏色、圖形等，