《万有引力定律》教学设计-镇海中学.DOC

(获2006年宁波市优秀案例评比一等奖) 《电荷 库仑定律》教学设计 浙江省镇海中学 张兵荣 【教材分析】 这是高中物理教材第二册（04年必修加选修），第十三章第一节。本节知识是高中物理电磁学部分的开篇，它涉及电荷守恒定律以及库仑定律两个重要定律，是此后电磁学的重要基础。 【教学目标】 知识与技能： （1）知道静电感应、感应起电及电荷守恒定律； （2）知道元电荷及电子的比荷； （3）知道点电荷是个理想化模型； （4）理解库仑定律的涵义及简单应用。 2、过程与方法： （1）以学科为载体，渗透探究式教学 （2）以实验为基础，培养观察和设疑、捕捉信息、推理和判断、分析和归纳等能力。 3、情感态度与价值观 （1）知道科学研究方法（库仑扭秤实验）在科学研究中的重要作用； （2）领略自然界的奥秘（微观领域的库仑定律与宏观领域的万有引力定律极其相似）；（3）培养学生的创新意识（电荷守恒定律的变式实验教学）。 【教学重点、难点】 教学重点：电荷守恒定律以及库仑定律的含义及应用。 教学难点：静电实验的演示，库仑力与距离的平方反比关系的得出与理解。 【设计思想】 为了最大限度地发挥学生的主观能动性，切实提高学生复习效率，采用研究与探索相结合的教学方法，教学思想如下： 【教学过程】 一、结合自然现象和社会生活，引入新课，激发学生学习物理的热情，增强学生能把物理知识与实际生活和自然相联系的意识 图片：闪电等自然现象；电灯、电话、广播、电视、通讯、电脑等等生活工具；法国的物理学家库仑简介。 说明：联系实际与物理学史来引入新课。 二、通过变式实验，分析感应起电的原因，揭示电荷守恒定律，培养学生实验的观察能力以及分析推理、总结归纳的能力，体会微观世界的奥秘 1、结合原有知识，揭示摩擦起电、接触起电的实质 〖实 验〗 丝绸与玻璃棒摩擦起电 〖问 题〗 摩擦起电是不是创造了电荷？这种起电的原因是什么？ 〖分 析〗 不是创造了电荷，摩擦起电的原因是物体内原子中的原子核束缚电子的本领不同，电子会从一个物体转移到了另一个物体，比如：丝绸与玻璃棒摩擦，玻璃棒内的一部分电子会转移到丝绸上，玻璃棒失去一部分电子而带正电，丝绸得到这一部分电子而带等量的负电，但电荷的总量不变。 〖问 题〗 物体是否带电，可以通过什么仪器来检验？（验电器） 〖实 验〗 玻璃棒与丝绸摩擦后，与单枕形导体A接触，箔片张开。 〖问 题〗 导体上的箔片带了同种电荷而排斥张开了，导体上的电荷是不是创造出来的？这种起电方式是什么原因？ 〖分 析〗 玻璃棒与导体接触时，导体内的一部分电子转移到了玻璃棒上，导体失去一部分电子而带正电，玻璃棒得到这部分电子而中和了等量的正电荷，从而使玻璃棒上的正电荷减少，但电荷总量不变。 〖实 验〗 另一个单枕形导体B与A接触，发现A上的箔片张角减小，说明电量减少，B上的箔片张角增大，说明电量增多。 〖分 析〗 B内的一部分电子转移到A上，B失去这部分电子而带正电，A得到这部分电子，中和掉等量的正电荷而使正电荷减少。在接触起电过程中电荷的总量仍保持不变。 2、通过变式实验，揭示感应起电的实质，并归纳出电荷守恒定律 〖实 验〗 摩擦过的玻璃棒靠近双枕形导体，但还没接触就发现两边的箔片都张开了。 〖问 题〗 枕形导体带什么电？电荷从哪里来？ 〖猜 想〗 带正电，导体内一部分电子转移到了玻璃棒上。 〖分 析〗 如果猜想正确，移走玻璃棒，箔片仍然张开，就象刚才给导体接触起电一样。 〖实 验〗 移走玻璃棒，箔片闭合。 〖分 析〗 说明导体并没有失去电子，即没有电子移到玻璃棒上，接触起电的原因在这里不能解释新的现象。 〖问 题〗 这种起电方式，是不是创造了电荷？ 〖实 验〗 摩擦过的玻璃棒靠近枕形塑料，箔片不张开。 〖分 析〗 说明这种起电方式与物体的材料有关，导体可以而绝缘体不可以。导体内有大量的可以自由移动的电子，当带电体（带正电荷）靠近导体时，自由电子受到吸引而定向移动，使导体一端失去一部分电子而带正电，另一端得到这部分电子而带等量的负电。这种起电方式必须有带电体靠近，导体才能感应出电荷，这种现象叫静电感应，这种起电方式叫感应起电。可见感应起电并不是创造了电荷，而是电子在导体内重新分布的原因，电荷的总量仍然不变。而绝缘体内几乎没有自由移动的电子，所以电子不会重新分布，因此也不会感应起电。 〖归 纳〗 大量事实说明，电荷既不会创造，也不会消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量不变，这个结论叫做电荷守恒定律，是物理学中重要的基本定律之一。 〖分 析〗 在起电过程中，物体带电总是电子电荷量的整数倍，电子与质子的电荷量相等，都是1.6×10-19C,把电量为1.6×10-19C的电荷叫元电荷，它是电量的基本单元。基本电荷量最早