最新高中物理教学设计(精选5篇)

最新高中物理教学设计(精选5篇)

ID:4513459

时间:2023-10-10 22:24:42

上传者:温柔雨 最新高中物理教学设计(精选5篇)

在日常学习、工作或生活中,大家总少不了接触作文或者范文吧,通过文章可以把我们那些零零散散的思想,聚集在一块。那么我们该如何写一篇较为完美的范文呢?接下来小编就给大家介绍一下优秀的范文该怎么写,我们一起来看一看吧。

高中物理教学设计篇一

在高阶启蒙教育阶段的高中教育中,物理学科所占据的重要地位及意义不言而喻。学生通过学习高中物理,可以初步地学习和接触到物理学科较深的基础理论和研究方法,增强自我学习的主观能动性,培养其树立科研意识和创新能力,因而高中阶段的物理学习至关重要。在学习高中物理过程中,尤为重要的是培养学生对物理学习的兴趣,通过兴趣为媒,让学生带着兴趣去学习,才有可能取得一个较好的学习效果。对此,本文基于兴趣的角度,结合高中物理课程的实际特点,分别从教师和学生自身两个层面出发,探讨如何在物理学习过程中,如何启发学生主动学习物理的兴趣,激发其在学习中的能动性。

1教师教学方面

1.1以实验教学的魅力激发学生的兴趣高中物理实验无疑是最能吸引学生注意力和兴趣的课程内容,因为对于高中生而言,物理实验不仅新奇/刺激,而且实验过程还能将抽象的物理知识转化为肉眼可见的实验现象,极具生动性和形象性。为此,在合理激趣过程中,教师要善于抓住学生猎奇心理及物理实验本身的趣味,以此入手,充分发挥高中物理实验教学的魅力,便能起到事半功倍的良好效果。比如在学习力学知识中的“摩擦力”一节内容时,如果简单地通过对摩擦力概念的讲述,学生自然无法快速理解。而如果结合物理实验,则会起到出人意料的良好效果。其实,摩擦力在学生的日常生活中处处可见,诸如自行车刹车、雨天行走容易滑倒、汽车打滑等,都与摩擦力息息相关。

1.2结合多媒体等现代教辅手段激发学生的求知欲当前,以多媒体为主的现代科技教辅手段在高中物理课程教学中的整合运用十分频繁,且发挥着重大的作用。伴随着新观念/新技术的整合运用,使得高中物理课程学习更具趣味性。尤其是多媒体这一教辅手段,对激发学生浓厚的求知欲,提升学生主动学习物理兴趣方面效果显著。教师在教学中通过多媒体技术特有的声音、文字、视频、图片等要素,创设出多种物理教学情境,并快速将教材内的知识进行导入,以此来引起学生对物理知识的情感体验。比如可以在高中物理课堂上开展交互式学习课堂,以现代多媒体技术进行课程蹈入,使学生全部进入到物理学习情境之中。接着,学生自己动手操作,从自己的意愿出发,选择自己愿意学习且符合自身水平的学习内容。这样一来,不仅能大大提升学生对物理课堂的参与度,而且也能给予学生充分的情感体验,促使其发挥自身的特长。总之,现代多媒体技术对高中物理知识学习和训练的功用不容小觑,其集合了训练、检测、辅导等学习辅助作用于一体,因此,无论是物理教师,还是学生自身,都要善于学习和掌握这门新技术,利用其在高中物理课程教学中的先进性,来提升学生自己学习的兴趣和能力。

1.3通过培养物理思维能力,巩固学生的兴趣此外,教师还需要致力于培养起学生多物理思维能力,以此来巩固学生对物理学习的兴趣。因为不管是何种方法,其实施的最终目的都在于提高学生的物理思维能力。一旦思维能力得以提升,其学习兴趣必然能够得以巩固。为此,教师在实际教学操作中,特别是新课教学,应当首先设疑,引导学生思考问题,进而以问题为引子,启发学生开展科学探索,利用已掌握的知识和研究方法作为基础,开展一系列的物理学习和探索活动。

2学生自身方面

2.1多看一些课外书,扩大自己的知识面学生在学习高中物理过程中,以教材为本至关重要。然而,并不能因此而忽视课外物理相关知识的拓展。目前,国内外与物理学知识相关的史料、书籍可谓汗牛充栋,因此在坚持课本知识学习之外,也可以利用课余时间,多去看一些物理相关的课外书籍,学习一些课外知识,达到扩大自己知识面的目的,不断充实和丰富自己的物理学知识储备。比如可以看一些物理学简史,通过阅读,简单梳理下物理学发展的脉络,加深对物理知识的理解。

2.2不断更新学习观念,常醒常新,保持学生长久的学习兴趣要想保持对物理学习长久的兴趣,学生自身还要做到不断更新、不断反思。首先,要做到与时俱进,在自身经验的基础上去学习和充电,不断更新学习观念,改变自己的学习模式,找到一种最适合自己的学习模式,以适应新时代下高中物理学习的新要求;其次,在学习过程中要坚持不断总结和反思,特别是在平时的作业和测试中,要趁热打铁,从错误的习题出发,找到自己犯错的根本原因,进而针对原因进行改正,以促进知识的进一步深化和巩固,享受到改错纠错之后所带来的成功的喜悦。

3结语

“兴趣是学习最好的老师。”在高中物理学习中,只有真正激发起、培养并保持对物理的学习兴趣,才能真正激发起学习的能动性,才能让学习保持高效。而要实现这一目标,需要教师和学生双方的努力,即教师要做到充分发挥实验教学的魅力,结合多媒体等现代教辅手段,设法培养学生的物理思维能力,以高超的教学艺术,带领学生走入物理学的殿堂。而学生则要做到坚持不断拓展,且不断更新自我的学习观念,常醒常新,在学习、总结、和反思中,多联系生活实际,多发现、感悟,从而确立并长久保持对高中物理学科学习的积极性和兴趣,进而使高中物理知识学习更加游刃有余。

作者:刘翰墨单位:衡水第一中学

参考文献:

[1]廖陈帅.浅谈高中物理课堂教学如何培养学生的学习兴趣[j].中国校外教育,(31).

高中物理教学设计篇二

弹力产生的条件及弹力方向的判定,胡克定律的内容及应用。

教学难点

接触的物体是否发生形变及弹力方向的确定。

课时安排

1课时

课前准备

各种弹簧、橡皮筋(泥)、钢尺、细钢丝、微小形变演示、多媒体课件

教学过程

导入新课

情景导入

(课件展示)多媒体播放拉弓射箭、蹦极、跳水等情景:

射箭蹦极水

图3-2-1

让学生试着回答以上动作的完成有什么共同特点。

结论:都离不开物体的弹性作用。

弹性物体对作用对象的作用我们称之为弹力,本节课我们就来研究弹力产生的条件及其方向的判定等系列问题。

感知导入

学生分成几个小组,每组分发一根细铁丝。让大家自己动手制作成一个小弹簧,然后轻轻地拉一拉或者压一压,并说出自己的感受。

总结:当手拉或压弹簧时,都要给弹簧一个力的作用,也就是说手都要受到弹簧的力的作用。

那么,这又是什么力呢?它是怎样产生的呢?它的大小、方向各如何呢?

推进新课

一、弹性形变和弹力

实验演示1:

压缩弹簧、海绵,用手弯曲竹片,我们能明显地观察到什么现象?

结论:看到形状或体积改变,我们就把物体形状或体积的变化叫做形变。

情景设置:给学生提供不同的物体,教师引导学生使物体的形状或体积发生变化(设计意图:学生亲身经历探究过程,明确两类形变)

讨论交流:物体的形变有两种情况:一种是物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变,如弹簧的形变、竹片的形变等;另一种是物体在形变后,撤去外力物体也不能够恢复原状的形变,这种形变叫做非弹性形变。

阅读(课件展示):

凡物体受到外力而发生形状变化谓之“形变”。物体由于外因或内在缺陷,物质微粒的相对位置发生改变,也可引起形态的变化。形变的种类有:

1.纵向形变:杆的两端受到压力或拉力时,长度发生改变;

2.体积形变:物体体积大小的改变;

4.扭转:一圆柱状物体,两端各受方向相反的力矩作用而扭转,称扭转形变;

5.弯曲:两端固定的钢筋,因负荷而弯曲,称弯曲形变。

【实验探究】怎么才能够使物体发生形变呢?(分组合作进行实验探究、讨论,不难得出结论)

结论:物体间相互接触并相互挤压。

学生实验:鼓励大家自己使劲拉课下制作好的小弹簧,拉到再不能伸长为止。

现象:弹簧被拉直后不能恢复原长。

结论:如果形变过大,超过一定的限度,撤去外力作用后,物体就不能完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度。

弹性限度微观解释(设计意图:教师引导提高的过程)

教师精讲:铁丝在被拉伸过程中,其形变与铜原子的引力范围有关。当铁丝被拉伸时,由于铁原子的引力,铁丝可以恢复到原来的长度,这属于弹性形变的范围;但是若继续拉铁丝,当铁原子间的距离拉得太大时,铁原子的引力不能使其恢复到原来的位置,这时铁丝就无法恢复到原长甚至会断裂。

问题设置:发生弹性形变的物体有什么用途呢?

引导学生举出弯弓射箭、撑杆起跳、拍打篮球、击打网球等例子。

师生交流讨论以上例子的本质。

结论:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。

问题设置:任何物体都能发生形变吗?

此时教师可以在桌子上放一本书,借此提问桌子会发生形变吗?

(学生可能回答不发生形变)

演示实验2:

教师向学生作显示微小形变装置的简单介绍。

学生会看到光点在刻度尺上移动。

图3-2-2

学生分析:桌面有了形变,使m、n平面镜的位置发生了微小的变化。

总结:我们通常用眼看到一些物体发生形变,还有一些物体眼睛根本观察不到它的形变,比如一些比较坚硬的物体,但是这些物体都有形变,只不过形变很微小。所以,一切物体都在力的作用下会发生形变。

演示实验3:

(课件展示)多媒体课件展示教材55页图3.2-2有机玻璃的形变。

归纳:一块三角形有机玻璃压在另一块有机玻璃上,发生的形变很小,肉眼不能看出来。但是形变使有机玻璃内部不同部位的光学性质产生了差异,让特殊的光通过时,就完全可以看到这种差异。

二、几种弹力

事实上,只要两个相互接触的物体相互挤压,就一定能产生弹力的作用。可见,弹力的产生需两个条件:直接接触并发生形变。

常见的弹力除了以上讲到的外,还有支持力和拉力等。

弹力的方向:一般情况下,凡是支持物对物体的支持力,都是支持物因发生形变而对物体产生弹力,所以支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。

教师精讲:放在水平桌面上的书,由于重力的作用而压迫桌面,使书和桌面同时发生微小形变,书要恢复原状,对桌面产生垂直于桌面向下的弹力f1,这就是书对桌面的压力;桌面由于发生微小的形变,对书产生垂直于书面向上的弹力f2,这就是桌面对书的支持力。如图3-2-3.

图3-2-3图3-2-4

学生活动:静止地放在倾斜木板上的书,书对木板有压力,木板对书有支持力。指导学生并画出力的示意图。如图3-2-4.

结论:压力、支持力都是弹力。压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体,支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。

图3-2-5

引导学生分析静止时悬绳对重物的拉力及方向。如图3-2-5.

引导得出:悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳,使重物、悬绳同时发生微小的形变。重物由于发生微小的形变,对悬绳产生竖直向下的弹力f1,这是物对绳的拉力;悬绳由于发生微小形变,对物产生竖直向上的弹力f2,这就是绳对物体的拉力。

结论:拉力是弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。

课堂训练(课件展示)

画出下列各静止物体的弹力(接触面光滑).

图3-2-6

分析:弹力的方向总跟接触的面垂直,面与面接触,点与面接触,都是垂直于面;点与点的接触要找两接触点的公切面,弹力垂直于这个公切面指向被支持物。

高中物理教学设计篇三

教学目标:

(一)知识与技能:

1、知道力的分解的含义。并能够根据力的效果分解力。

2、通过实验探究,理解力的分解,会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。

3、培养观察、实验能力;以及利用身边材料自己制作实验器材的能力。

(二)过程与方法:

1、通过经历力的分解概念和规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学研究过程中的作用。

2、通过经历力的分解科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。

(三)情感态度与价值观

1、培养学生实事求是的科学态度。

2、通过学习,了解物理规律与数学规律之间存在和谐美,领略自然界的奇妙与和谐。

3、发展对科学的好奇心与求知欲,培养主动与他人合作的精神,能将自己的见解与他人交流的愿望,培养团队精神。

设计意图

为什么要实施力的分解?如何依据力的作用效果实施分解?这既是本课节教学的内容,更是该课节教学的重心!很多交换四认为只要教会学生正交分解就可以了,而根据力的效果分解没有必要,所以觉得这一节根本不需要教。其实本节内容是一个很好的科学探究的材料。本人对这节课的设计思路如下:受伽利略对自由落体运动的研究的启发,按照伽利略探究的思路:“猜想dd验证”,本节课主要通过学生的猜想dd实验探究得出力的分解遵循平行四边形定则,让学生通过实验自己探究出把一个理分解应该根据力的效果来分解。同时物理是一门实验学科,本节课通过自己挖掘生活中的很多材料,设计了一些很有趣而且效果非常好实验让学生动手做,亲身去体验和发现力的分解应该根据什么来分解。同时也让学生了解到做实验并不是一定要有专门的实验室,实验的条件完全可以自己去创造,从而激发学生做实验的兴趣。

教学流程

一、通过一个有趣的实验引入新课:激发学生的兴趣

【实验】“四两拨千斤”

(两位大力气男同学分别用双手拉住绳子两端,一位女生在绳子中间只用小手一拉就把两位男生拉动了)

二、通过演示实验引入“力的分解”的概念

【演示实验】在墙上固定一个松紧绳(带有两个细绳套),教师用一个力把它拉到一个确定点,然后请两个学生合作把它拉到确定点。

得出“力的分解”的定义

三.探究“力的分解”方法:

探究一:力的分解遵循什么定则?

结合伽利略探究的思路:

问题-猜想-逻辑(数学)推理-实验验证-合理外推-得出结论

请学生猜想

请学生逻辑推理:力的分解是力的合成的逆运算,所以它们遵从同样的规律

请学生实验验证(思考:如何验证?)

利用上面的演示实验的器材,请一位同学用一个绳套把结点拉到一定点o,记下力的大小和方向;而另一位同学用两个力把结点也拉到o,记下力的大小和方向。从而验证平行四边形定则。

得出结论:力的分解遵循平行四边形定则

探究二:在实际问题中,一个已知力究竟要怎样分解?

请学生思考:一个力可以分解成怎样的两个力?分解的结果是否唯一?有多少种可能性?(根据一条对角线可以做无数个平行四边形,所以有无数解)

请学生思考:那在实际问题中,一个已知力究竟要怎样分解呢?

通过课堂一开始的实验启发学生:为什么一个人可以拉动两个人,她的一个力从效果上来说可以分解成两个沿着绳子的拉力从而把两个人拉动。因此我们在实际问题中应该根据力的效果来分解已知力。

探究三:如何确定一个力产生的实际效果?

实例1、在斜面上的物块所受的重力的分解

学生猜想:斜面上物体的重力会有哪些效果?

根据实验知道力的作用效果就可以确定两个分力的方向

根据平行四边形定则通过计算可以求出两个分力的大小

总结:力分解的步骤:

1、分析力的作用效果;

2、据力的作用效果定分力的方向;(画两个分力的方向)

3、用平行四边形定则定分力的大小;(把力f作为对角线,画平行四边形得分力)

拓展引申:为什么高大的桥要建造引桥,为什么公园的溜溜板要倾角很大?

实例2、三角支架上的力的分解

学生猜想:物体对绳的拉力会有什么效果?

实验一:用橡皮筋、铅笔、绳套、钩码为器材做学生实验自己体会(学生每人一套器材,人人动手实验)

实验三:观看视频(在支架与竖直墙相连处用橡皮膜展示力的效果)

拓展引申:如果上方细绳与水平杆的夹角变小,两个分力大小如何变?

实验验证:(自制教具:用一个拐杖,没有拐的一端系上很宽的橡皮筋,同时那一端掉着一个3千克的铅球,有拐的一端让学生顶在腰间,慢慢减小橡皮筋与拐杖之间的夹角,会发现学生手臂上越来越吃力,同时腰间感觉越来越难受,)请一位同学做演示实验去体会。

探究四:合力一定,两个分力随它们之间的夹角变化如何变化?

学生猜想:

实验验证:用一根绳中间吊一铅球,然后把两个绳的端点距离逐渐拉大,最后会发现绳子拉断,说明分力是逐渐变大的。请学生上讲台亲自实践,其他同学观察分析。

请同学解释一开始的实验,为什么“四两可以拨千斤”?

课后探究:一个已知力分解成两个力,在一定条件下分解结果有多少种?

教学反思:

执教完该课节后感到最大的成功就是如何围绕体验性探究实验做好了精心的设计,不仅有利于学习任务的推进,更主要是对教学重点和难点的分化起到了有效的化解。这就让学生明白实验对物理的重要性,同时也知道要自己创造条件去探究物理世界中很多未知的奇妙的东西。真正明白了物理就在生活中,这对学生的终身发展是非常有益的。觉得不足之处在于由于受上课时间的限制,这些实验都是老师课前准备好的,如果能够让学生自己去思考设计,亲历那设计的过程,这样就更加有意义,对学生的终身发展更加有益。

高中物理教学设计篇四

?教学目标:(1)知识与技能目标

1.通过观察和实验了解弹簧测力计的结构,培养一定的观察能力和初步的分析能力。

1.通过本节内容的学习,初步认识科学对人类生活的影响,增强学习物理知识、探究自然现象和日常生活中的物理学道理的兴趣。

2、通过探究活动和小组合作培养学生善于将自己的见解公开和与他人交流和合作的能力和合作精神。

?教学重点

弹簧测力计的正确使用。?

设计理念:

对于弹性现象学生已有一定的感性认识,根据这一认知实际在教师的引导下通过学生亲身经历探究活动和过程,了解弹性和弹力,掌握弹簧测力计的使用方法实现学科核心向学生核心的转移,让学生在探究中主动获取知识;通过具体事例将知识应用于生活和生产实际让学生体会物理知识的应用价值,培养学生热爱科学的感情和态度与价值观,实现sts教育。

教学准备

弹力教学课件;弹弓、钢尺、钢锯条、拉力器、弹簧、弹簧球、木板、钩码、铁架台。

教学过程

1、创设情境,提出问题

(出示玩具弓箭或弹弓)拉橡皮筋,橡皮筋变长,发生形变,松手后,橡皮筋又恢复了原状。请同学们利用你身边的东西试一试,看还有哪些物体有类似橡皮筋的特性。

2、弹性和塑性

受力时会发生形变。不受力时又恢复到原来的状态,我们把物质的这种特性叫做弹性。橡皮泥、泥巴、雪球大家有没有发现有些物质表现的是和弹性不一样的特性呢?像橡皮泥和泥巴这样变形后不能自动恢复原来形状的特性叫做塑性,今天我们重点研究有弹性的物体。

3.弹力

刚才同学们在弯钢尺、拉橡皮筋(或弹簧)时,有什么感觉呢?我们把这种弹性物体对手的力就叫做弹力,弹力是怎样产生的?它的施力物体是谁呢?请同学们讨论。

(在同学们互相辩论,发表不同的意见引导同学们通过实验来分析和解决问题后观察下面的演示实验。)

(1)放在平面上静止的小车,用手推动后运动起来,

力改变了小车的运动状态。

(2)将小车和一端固定、处于自由伸缩状态的弹簧挨放在一起,小车的运动状态不会改变。

(3)将小车和一端固定且被压缩的弹簧挨放在一起,松开弹簧后,弹簧恢复原状,小车向右运动(如右上图)引导学生观察后讨论得出:

物体只有发生形变时才会产生弹力,日常生活中经常遇到的支持物的压力、绳的拉力等,其实质都是弹力。

弹力在生活中有广泛的应用,例如这只小青蛙(出示实物),给它上弦后,放在地上就会自己跳起来(演示),你知道生活中还有哪些地方用到弹力?(请一名女生和一名男生上台拉动拉力器,提醒全体同学注意观察讨论)弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长。

4、弹簧测力计的使用探究(学生阅读教材、弹簧测力计使用说明然后实际使用,老师巡视并参与学生的活动)小组总结讨论归纳弹簧秤的使用规则。使用测力计应注意下面几点:

(1)所测的力不能大于测力计的测量限度,以免损坏测力计。

(2)使用前,如果测力计的指针没有指在零点,那么应该将弹簧秤的指针调到零点。

(3)使用时力的方向必须和弹簧的轴线方向一致,使弹簧秤能自由伸缩而不受阻碍、若指针与外壳有摩擦,应及时消除。

(4)观察弹簧秤的量程与最小刻度值,以便正确读数。

(5)弹簧秤稳定时才可读数,读数时视线应正对刻度线,与刻度板面垂直。[投影]形形色色的测力计。

5、巩固和提高

弹性、塑性、弹簧伸长长度与拉力的关系(成正比)、弹簧测力计的使用

7、作业布置

1.p541题第二问可以让学生观察后右图后讨论

2.分别用不同年龄段和不同性别的人的头发试验,研究人的头发能承受的拉力和年龄及性别的关系。并尝试从生物学的角度解释。

高中物理教学设计篇五

知识与技能:

1.知道点电荷的概念,理解并掌握库仑定律的含义及其表达式;

2.会用库仑定律进行有关的计算;

3.知道库仑扭称的原理。

过程与方法:

2.通过探究活动培养学生观察现象、分析结果及结合数学知识解决物理问题的研究方法。

情感、态度和价值观:

1.通过对点电荷的研究,让学生感受物理学研究中建立理想模型的重要意义;

2.通过静电力和万有引力的类比,让学生体会到自然规律有其统一性和多样性。

【教学重点】

1.建立库仑定律的过程;

2.库仑定律的应用。

【教学难点】

库仑定律的实验验证过程。

【教学方法】

实验探究法、交流讨论法。

【教学过程和内容】

引入新课同学们,通过前面的学习,我们知道“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”,这让我们对电荷间作用力的方向有了一定的认识。我们把电荷间的作用力叫做静电力,那么静电力的大小满足什么规律呢?让我们一起进入本章第二节《库仑定律》的学习。

库仑定律的发现

活动一:思考与猜想

同学们,电荷间的作用力是通过带电体间的相互作用来表现的,

因此,我们应该研究带电体间的相互作用。可是,生活中带电体的大小和形状是多种多样的,这就给我们寻找静电力的规律带来了麻烦。

早在300多年以前,伟大的牛顿在研究万有引力的同时,就曾对带电纸片的运动进行研究,可是由于带电纸片太不规则,牛顿对静电力的研究并未成功。

(问题1)大家对研究对象的选择有什么好的建议吗?

在静电学的研究中,我们经常使用的带电体是球体。

(问题2)带电体间的作用力(静电力)的大小与哪些因素有关呢?

请学生根据自己的生活经验大胆猜想。

定性探究电荷间的作用力与影响因素的关系

实验表明:电荷间的作用力f随电荷量q的增大而增大;随距离r的增大而减小。

(提示)我们的研究到这里是否可以结束了?为什么?

这只是定性研究,应该进一步深入得到更准确的定量关系。

(问题3)静电力f与r,q之间可能存在什么样的定量关系?

你觉得哪种可能更大?为什么?(引导学生与万有引力类比)

活动二:设计与验证

实验方法

(问题4)研究f与r、q的定量关系应该采用什么方法?

控制变量法——(1)保持q不变,验证f与r2的反比关系;

(2)保持r不变,验证f与q的正比关系。

实验可行性讨论.

困难一:f的测量(在这里f是一个很小的力,不能用弹簧测力计直接测量,你有什么办法可以实现对f大小的间接测量吗?)

困难二:q的测量(我们现在并不知道准确测定带电小球所带的电量的方法,要研究f与q的定量关系,你有什么好的想法吗?)

(思维启发)有这样一个事实:两个相同的金属小球,一个带电、一个不带电,互相接触后,它们对相隔同样距离的第三个带电小球的作用力相等。

——这说明了什么?(说明球接触后等分了电荷)

(追问)现在,你有什么想法了吗?

实验具体操作定量验证

实验结论:两个点电荷间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比。

得出库仑定律同学们,我们一起用了大约20分钟得到的这个结论,其实在物理学发展,数位伟大的科学家用了近30年的时间得到的并以法国物理学家库仑的名字来命名的库仑定律。

启示一:类比猜想的价值

读过牛顿著作的人都可能推想到:凡是表现这种特性的相互作用都应服从平方反比定律。这似乎用类比推理的方法就可以得到电荷间作用力的规律。正是这样的类比,让电磁学少走了许多弯路,形成了严密的定量规律。马克·吐温曾说“科学真是迷人,根据零星的事实,增添一点猜想,竟能赢得那么多的收获!”。科学家以广博的知识和深刻的洞察力为基础进行的猜想,才是有创造力的思维活动。

然而,英国物理史学家丹皮尔也说“自然如不能被目证那就不能被征服!”

启示二:实验的精妙

1785年库仑在前人工作的基础上,用自己设计的扭称精确验证得到了库仑定律。(库仑扭称实验的介绍:这个实验的设计相当巧妙。把微小力放大为力矩,将直接测量转换为间接测量,从而得到静电力的作用规律——库仑定律。)

讲解库仑定律

1.内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。

2.数学表达式:

(说明),叫做静电力常量。

3.适用条件:(1)真空中(一般情况下,在空气中也近似适用);

(2)静止的;(3)点电荷。

(强调)库仑定律的公式与万有引力的公式在形式上尽管很相似,但仍是性质不同的两种力。我们来看下面的题目:

达标训练

例题1:(通过定量计算,让学生明确对于微观带电粒子,因为静电力远远大于万有引力,所以我们往往忽略万有引力。)

(过渡)两个点电荷的静电力我们会求解了,可如果存在三个电荷呢?

(承前启后)两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。因此,多个点电荷对同一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。

例题2:(多个点电荷对同一点电荷作用力的叠加问题。一方面巩固库仑定律,另一方面,也为下一节电场强度的叠加做铺垫。)

(拓展说明)库仑定律是电磁学的基本定律之一。虽然给出的是点电荷间的静电力,但是任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的。所以,如果知道了带电体的电荷分布,就可以根据库仑定律和平行四边形定则求出带电体间静电力的大小和方向了。而这正是库仑定律的普遍意义。

本堂小结(略)

课外拓展

1.课本第8页的“科学漫步”栏目,介绍的是静电力的应用。你还能了解更多的应用吗?

2.万有引力与库仑定律有相似的数学表达式,这似乎在预示着自然界的和谐统一。课后请同学查阅资料,了解自然界中的“四种基本相互作用”及统一场理论。

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