2024-2025学年新教材高中物理 第一章 静电场的描述 第二节 库仑定律教学实录 粤教版必修3

2024-2025学年新教材高中物理第一章静电场的描述第二节库仑定律教学实录粤教版必修3主备人备课成员教材分析2024-2025学年新教材高中物理第一章静电场的描述第二节库仑定律教学实录粤教版必修3。本节课旨在让学生理解库仑定律的基本内容，掌握其应用方法，并能够解决简单的静电场问题。教学内容与课本紧密相连，注重理论与实践相结合，旨在培养学生的物理思维能力和解决问题的能力。核心素养目标分析培养学生运用物理知识和数学工具解决静电场问题的能力，提升科学探究素养。通过库仑定律的学习，引导学生理解物理定律的普适性和数学表达的严谨性，增强科学思维和创新意识。同时，强化学生的实证意识和科学态度，培养其在实际情境中运用物理原理的能力。学习者分析1.学生已经掌握的相关知识：学生在进入本节课之前，已学习过电荷、电场等基础知识，具备初步的物理概念和简单的数学运算能力。他们对静电场的初步概念有一定的了解，但可能对库仑定律的理解较为抽象，缺乏具体的物理图像和计算实践经验。

2.学习兴趣、能力和学习风格：学生对物理学科普遍保持一定兴趣，尤其是与日常生活相关的物理现象。他们的学习能力强，能够跟随课堂节奏，但在面对较为复杂的数学推导和物理建模时，部分学生可能会感到困难。学习风格上，学生既有依赖视觉和听觉的，也有偏好动手实验的。

3.学生可能遇到的困难和挑战：学生在理解库仑定律时可能面临以下困难：一是对定律中的公式和数学推导感到抽象，难以将其与具体物理现象联系起来；二是对于不同介质和距离对电荷作用力的影响缺乏直观感受；三是解决实际问题时，难以将理论应用到复杂的场景中。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：确保每位学生拥有粤教版必修3物理教材，以备查阅库仑定律相关内容。

2.辅助材料：准备库仑定律相关的图片、图表和视频，以增强学生对抽象概念的理解。

3.实验器材：准备用于演示库仑定律的静电荷板和测力计，确保实验操作的安全性。

4.教室布置：设置分组讨论区，提供实验操作台，方便学生分组进行实验和讨论。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：展示静电现象的图片或视频，如静电吸引小纸屑、静电放电等，引导学生思考这些现象背后的原因。

-回顾旧知：提问学生关于电荷、电场的基本概念，检查他们对静电场已有知识的掌握情况。

2.新课呈现（约30分钟）

-讲解新知：详细讲解库仑定律的基本内容，包括定律的表述、公式推导过程以及适用条件。

-举例说明：通过实际生活中的静电现象，如两个带电小球之间的相互作用力，帮助学生理解库仑定律的应用。

-互动探究：分组讨论如何利用库仑定律计算两个带电物体之间的作用力，并引导学生设计实验验证定律的正确性。

3.实验操作（约20分钟）

-学生活动：学生在实验操作台上进行实验，使用静电荷板和测力计测量不同电荷之间的作用力。

-教师指导：教师在旁指导学生操作，确保实验的安全性和准确性，同时解答学生在实验过程中遇到的问题。

4.数据分析（约15分钟）

-学生活动：学生记录实验数据，包括电荷量、距离和测得的作用力，分析数据与库仑定律公式的关系。

-教师指导：引导学生分析实验结果，讨论误差来源，并总结实验中观察到的规律。

5.课堂练习（约20分钟）

-学生活动：学生独立完成库仑定律的计算题，加深对定律的理解和应用。

-教师指导：教师巡视课堂，解答学生个别问题，检查学生对知识点的掌握程度。

6.小组讨论（约10分钟）

-学生活动：学生分组讨论库仑定律在实际生活中的应用，如静电除尘、静电喷涂等。

-教师指导：教师引导小组讨论，鼓励学生提出自己的见解，并总结讨论结果。

7.总结反思（约5分钟）

-学生活动：学生总结本节课所学内容，反思学习过程中的收获和不足。

-教师总结：教师总结库仑定律的重要性，强调其在物理学中的应用，并鼓励学生在日常生活中关注静电现象。

8.布置作业（约2分钟）

-学生活动：布置与库仑定律相关的课后作业，包括计算题和应用题。

-教师提示：提醒学生按时完成作业，并对作业中的难点进行预告。学生学习效果六、学生学习效果

1.知识掌握：学生能够熟练掌握库仑定律的基本内容，包括定律的表述、公式推导过程以及适用条件。他们能够运用库仑定律公式计算两点电荷之间的作用力，理解电荷量、距离和作用力之间的关系。

2.实验操作能力：学生在实验操作中学会了如何使用静电荷板和测力计，能够安全、准确地完成实验操作。他们能够根据实验数据分析电荷之间的相互作用力，并总结实验规律。

3.解决问题的能力：学生能够将库仑定律应用到实际生活中，解决简单的静电问题。例如，他们可以计算出两个带电物体在特定距离下的作用力，从而设计合理的静电除尘设备。

4.科学探究素养：学生在学习过程中积极参与讨论，主动提出问题，并通过实验验证自己的猜想。他们学会了如何运用科学方法进行探究，培养了科学探究素养。

5.团队合作能力：学生在小组讨论和实验操作中学会了与他人合作，共同完成任务。他们能够倾听他人的意见，提出建设性建议，并共同解决问题。

6.科学思维：学生在学习库仑定律的过程中，理解了物理定律的普适性和数学表达的严谨性。他们学会了从现象中发现规律，从规律中总结原理，培养了科学思维能力。

7.实践应用能力：学生能够将所学知识应用于实际问题中，如设计静电喷涂设备、计算静电除尘器的效果等。他们能够运用所学知识解决实际问题，提高了实践应用能力。

8.学习兴趣和自信心：通过本节课的学习，学生对物理学科产生了浓厚的兴趣，增强了学习自信心。他们认识到物理学在科技发展中的重要作用，激发了继续深入学习物理的热情。课堂1.课堂评价：

-提问与反馈：在讲解库仑定律的过程中，通过提问学生来检验他们对知识的理解程度。例如，提问学生如何根据库仑定律计算两个带电物体之间的作用力，以及他们能否识别并解释实验中观察到的现象。

-观察学生参与度：通过观察学生的课堂参与度，如举手回答问题、参与小组讨论等，评估学生对课程的兴趣和积极性。

-小组讨论评价：在小组讨论环节，观察学生的互动情况，评估他们的合作能力和问题解决能力。记录学生提出的观点、解决问题的策略以及他们在小组中的角色。

-实验操作评价：在实验环节，观察学生的实验技能和安全性意识，评估他们是否能够正确使用实验器材，并记录实验结果。

-测试与评估：通过随堂小测验或课后作业来评估学生对库仑定律的理解和应用能力。测试题目应涵盖多种题型，如选择题、填空题和计算题。

2.作业评价：

-认真批改：对学生的作业进行细致的批改，确保每一道题目都得到了准确的评价。

-点评与反馈：在批改作业时，不仅要指出错误，还要给予具体的反馈和改进建议。对于正确的答案，也要给予肯定和鼓励。

-及时反馈：在作业完成后，及时将批改结果和反馈信息反馈给学生，确保他们能够及时了解自己的学习进度和需要改进的地方。

-个性化指导：针对学生的个别差异，提供个性化的指导和建议，帮助他们克服学习中的困难。

-鼓励与激励：在评价中，不仅要关注学生的错误和不足，也要发现他们的进步和成就，给予积极的鼓励和激励，增强学生的学习动力。典型例题讲解1.例题：

两个点电荷，电荷量分别为q1=2μC和q2=-3μC，它们之间的距离为r=0.1m。求它们之间的库仑力。

解答：

根据库仑定律，两个点电荷之间的作用力F由以下公式计算：

\(F=k\frac{|q1\cdotq2|}{r^2}\)

其中，k是库仑常数，k≈9×10^9N·m^2/C^2。

将已知数值代入公式：

\(F=9×10^9\frac{|2×10^{-6}\cdot(-3×10^{-6})|}{(0.1)^2}\)

\(F=9×10^9\frac{6×10^{-12}}{0.01}\)

\(F=5.4×10^9N\)

因此，两个点电荷之间的库仑力为5.4×10^9牛顿。

2.例题：

一个电荷量为q的点电荷，放置在原点，另一个电荷量为Q的点电荷放置在距离为r的位置。求原点电荷在Q处产生的电场强度E。

解答：

根据库仑定律，电场强度E由以下公式计算：

\(E=k\frac{|q|}{r^2}\)

将已知数值代入公式：

\(E=9×10^9\frac{|q|}{r^2}\)

由于题目中没有给出具体的电荷量q和距离r，所以无法给出具体的数值答案。

3.例题：

两个等量同号的点电荷，电荷量均为q，放置在距离为2r的位置。求它们之间的作用力。

解答：

根据库仑定律，两个点电荷之间的作用力F由以下公式计算：

\(F=k\frac{q^2}{(2r)^2}\)

将已知数值代入公式：

\(F=9×10^9\frac{q^2}{4r^2}\)

\(F=\frac{9×10^9}{4}\frac{q^2}{r^2}\)

因此，两个等量同号的点电荷之间的作用力为\(\frac{9×10^9}{4}\frac{q^2}{r^2}\)牛顿。

4.例题：

一个点电荷q放置在距离为r的位置，另一个电荷Q放置在距离为2r的位置。求q在Q处产生的电场强度E。

解答：

根据库仑定律，电场强度E由以下公式计算：

\(E=k\frac{|q|}{r^2}\)

将已知数值代入公式：

\(E=9×10^9\frac{|q|}{(2r)^2}\)

\(E=9×10^9\frac{|q|}{4r^2}\)

因此，q在Q处产生的电场强度E为\(\frac{9×10^9}{4}\frac{|q|}{r^2}\)