库仑定律电子教案

2024-04-25

库仑定律电子教案(精选8篇)

篇1:库仑定律电子教案

库仑定律

教学目标:掌握库仑定律的内容,学会用库仑定理解题,了解生活中的静电现象。

教学重点:定性与定量的描述力与距离和电量的关系,库伦定理的内容及适用条件。

教学难点:库仑定理的适用条件,探究力与电量和距离关系的实验。教师:上一节课,我们探究一种新的性质力的产生条件,并对这一条件进行了认识,就是物体必须带有电荷。电荷的种类有哪些?起电方式?它们有什么样的相互作用规律?请同学们一起回顾以上所涉及到的知识。学生:回答

1、探究库仑定理

老师:我们研究一种性质的力,除了研究产生的条件,有时更关心的是它的大小,那么它的大小与哪些因素有关呢?这就是本节课所要学习的内容。

复习了相关知识,我们看几张图片更直观的了解带电体相互作用的性质。看到第一张图片我们可以想到语文中的一个成语,是什么呀?怒发冲冠对不对?只不过这里冲冠的原因是因为受到静电的作用,由于人与带电体都带上了同种电荷,在斥力的作用下,使人的头发竖起来了!我们再来看下一张图片,这是带电的塑料勺子,当靠近细流时,因为同种电荷相吸,使水流的方向发生偏转。我们看一下视频。……神奇吧,静电居然有这样的魔力。那想想,改变水流运动状态的原因是什么? 学生:力

老师:嗯,非常正确。看了以上两张图,结合你们现有的知识,请同学们猜想一下两带电体之间的作用力与哪些因素有关呢?

同学:猜想电量、大小、形状,两电荷间的距离……探究实验好像就只针对电荷量与距离,没有考虑其他因素若他们猜想与质量有关 老师:同学们的猜想各有各的道理,但是其实实验已经以证明,当两个点电荷相距较远时,改变它的质量或体积都不会改变他们之间作用力的大小。那与距离以及电荷量对他们的作用力有何关系呢?

我们看一个动画(FLASH)。注意课本将这个内容的目的大家要认真观察,注意老师是怎么演示的!这是带电的固定小球A,金属小球通过细线悬挂在铁架台上,先后悬挂于P1、P2、P3位置,为了方便我们比较不同位置的偏转角度的大小关系,我们将小球在不同位置的三种状态呈现在同一张图上。同学们观察,此时三个位置的偏转角的变化情况是怎样的? 学生:依次变小。

老师:嗯,对!那我们现在对小球进行受力分析。可以知道,F= 说明了偏转角度越大,它受到的力越(大)。那造成这个小球在不同位置受力大小不同原因是什么呢? 学生:因为他们距带电体的距离不同。

老师:嗯,那是不是说明距离越小,力就越大。现在当老师将带电体靠近金属小球时,大家注意,偏转角度如何变化?学生:越来越小 老师:嗯,对,根据这个式子,说明力也是越来越(小)的!现在我们有一次说明了距离越小力越大,距离越大力越小!

老师:现在我们控制距离不变而去改变带电体的电量,看看会有什么现象?(改变小球电量)同学们,小球是不是在原来的偏转角下变得更(大)了。

老师:同学们,我们同样可以得到随着电荷量的增大力也会变得更大!

老师:我们定性地得出了力的大小的影响因素,是带电体之间的距离以及它们的电量。但是怎样得到他们之间的定量关系呢?关于这个问题,科学家们刚开始也不是很快明白的。其实对于任何一个物理规律探索的过程中,都不是一蹴而就的!是有很多物理学家不断地做实验,然后总结归纳,最后才走到成功的!同样库仑定理的发现亦如此!对库仑定理有贡献的首先是富兰克林。他做了一个空罐实验,有一个带电的金属桶,当以用细线悬挂的金属软木球靠近在金属外表面,会受到引力作用。但若将软木球放在桶内,不管软木球置于何处,都不受到电的吸引作用。当时,富兰克林百思不得其解。大约过了十年,富兰克林写信告诉他英国的朋友普利斯特里。普利斯特里核实了富兰克林的实验,并以非凡的洞察力领悟到通过这个实验可以得到电力反平方定律,因为当软木球放在很深的带电金属桶内时,没有电力作用在这个球上,这个事实是与没有万有引力作用于物质球壳内部的质点上这个事实相类似的。由于万有引力服从反平方定律,也许电力也服从反平方定律。

在上述实验事实和推测的启发下,库仑通过实验定量的测出电荷间作用力与距离、电荷量的关系,并最终得到库仑定律。

从库仑定律的发现历程中,我们可以看到,类比推理在科学研究中所起的作用是很大的。如果不是先有万有引力定律的发现,并利用类比推理进行合理猜想,单靠具体实验数据的积累,不知何年才能得到严格的库仑定律表达式。那同学们此时应该会问:库仑当年是如何定量的得出力与距离和电荷量的关系的呢?我们一起来看一下当年库仑做实验的装置——库仑扭秤。这个装置与当年卡文迪许测量引力常量的装置十分类似。

2、库仑的实验(学生自学,观看相关实验教学视频)

老师:首先我们来介绍库仑扭秤装置。纽秤的结构如图。在细银丝下悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个带电的小球A,另一端是一个不带电的球B,B与A所受的重力平衡,现在从容器正上方放入一固定小球C。为了研究带电体之间的作用力,先使A、C各带同种电荷,这时秤杆会因A端受力而偏转。此时银丝就会产生一个扭转力矩。那么悬丝的扭力矩等于施于小球A上电力的力矩。根据力矩平衡原理,可以知道在此距离下A、C之间的作用力。这就是扭秤装置的原理。那现在如果老师让同学们自己利用已有的知识来设计一个实验,你们又该如何得出力与距离以及电荷量的关系呢?设计实验,首先要确定的是用什么研究方法!那有多个变量影响的情况下,用什么方法?是不是与我们之前探究加速度与力和质量的关系所用的方法是一样的,是(控制变量法)。现在给大家两分钟思考一下。大家应该都有了自己的想法,只要合理就是可以的。现在我们给出一种方案,大家在看在看这个视频的时候,与自己的设计进行对比。如果有更好的,下课后和老师同学分享。这个视频中的实验在库困扭秤的基础上,对装置进行了改进,用杠杆平衡的方法,最终也定量的测出了力与距离、半径的关系。(我们先一起来认识一下这个实验装置。这是微量天平,这是滑道,滑道的右侧有一标尺,有两个完全相等的带电小球,一个装在微量天平的右侧,另一个装在滑道上,他可以在滑道上上下移动来改变两球的距离,距离的大小从标尺上读出。微量天平的左侧有一游码,可以左右移动,来维持衡量的水平。这个实验员操作是相当规范的,他将绝缘小球通过与人体接触,是之不带电。再让它和与它相同的小球相碰,从而使带电小球的电量减半。)看了这个视频,我们一起来回忆一下。先保持电量不变,改变两球之间的距离r,得出力与距离的平方成正比;然后控制距离不变,改变两球的带电量,得出力与电量的乘积成反比。而库仑当年也得到了这样的结论。

3、分析库仑定律内容 老师:阅读教材,库仑定律的内容是怎样叙述的。大家一起来阅读一遍。根据库仑定理内容,我们得出了其表达式。我们要明确每个字母所代表的物理意义。K值是静电力常量,大小为……请问K常量有没有单位?如果有,又给如何得出它的单位?通过表达式得出。我们来看一下应用库仑定律时应该注意哪些问题。同学们都知道电荷具有正负,但在计算力的大小时,为了避免出错,我们一般只带电荷的绝对值进行计算。至于力的方向,就直接通过同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引来判断。

从库仑定律内容的表述中,我们看到该定理成立是有条件的。请你们画出库仑定理的条件。学生:阅读并画关键词。

老师:你们画出的关键词汇有哪些?***,你起来回答一下。学生:真空、静止、点电荷。

老师:嗯,也善于把握定理的条件。我们一起来理解一下。真空:库仑定律的适用条件是在真空,为什么其他介质不行呢?因为放在任何一个介质,在电荷的作用下都会被极化,产生的极化电荷会对我们带电物质的作用力产生影响。同学们也可以这样理解,不同的介质具有不同的k值,前面K的大小是在真空中的大小,对于其他介质,比如玻璃,K值就已经不是那么大了。所以不能用真空中的库仑定律公式来求其他介质中的静电力。现在观察库仑扭秤装置,他将带电体放在圆柱体的容器中,我们应该发现,库仑已经注意到减小空气方面的影响。前面看的那个视频,实验是在空气中做的。所以在空气中,高中阶段我们依然使用库仑定律的近似处理。

静止:当同学们深入学习就会明白,如果带电体具有相对运动,那运动的电荷会产生磁场,那他不仅会受到电场力,还会受到磁场力,所以库仑定律不再使用。

点电荷:这个请同学们自己来分析,怎样的带电体可以看做点电荷?点电荷类似力学中的质点,那怎样的物体可以看成质点呢? 学生:当物体的形状大小相对于所研究的问题可以忽略是就可以看成质点。

老师:同样的道理,通过类比,我们知道在研究带电体间的相互作用时,如果带电体自身的大小远小于它们之间的距离.以至带电体自身的大小、形状及电荷分布状况对我们所讨论的问题影响甚小,相对来说可把带电体看作一带电的点,叫做点电荷。也就是说,点电荷和质点一样也是一种理想化的物理模型。

分析了库伦定理的的适用条件,应该对该定理有了更深的理解。其实任何规律的成立,都有其成立的特定条件。所以,在以后使用这些规律分析问题时,千万要注意:所研究问题是否与所使用规律的条件相符。同学们,如果有两个带点的小球不断靠近,力会不会变得无穷大呢?若学生说不会,那我应该问为什么呢?因为此时已经不能再看做点电荷了……对,也就是说不满足库伦定理的适用条件,所以不能再用表达式计算库仑力的大小。问题提问方式,不要自己不断解释(当他们的大小与两者间的距离相比不能忽略时,是不是此时就不满足库伦定理的适用条件了,因为此时在力的作用下改变了带点球体上的电荷分布,电荷不再均匀分布在带电体表面。在这种情况下,电荷就不能看成是集中在球心的点电荷。所以不能用公式计算力的大小。)删掉这段内容

下面我们来看一个例题,检验同学们掌握的情况……()通过这道例题,同学们在应用库仑定律时应该会小心很多。同学们,普利斯特利从空罐实验的现象,受到了万有引力平方反 比定理的启发,进而猜想到库仑力的影响因素。物理学家们在探究的过程就一直认为库仑定律与万有引力定律有相似之处。而自然规律既具有多样性,又具有统一性,我们一起总结一下它们两者的不同点与相同点。你们觉得有哪些地方不同点呢?

学生:回答(公式、适用范围、影响力大小的因素、不同点)我们一起比较了万有引力定律与库仑定律,同学们在学习过程中,也要对各个知识点进行总结归纳以及对比。这样我们可以加深对所学知识的理解。我们知道任何有质量的两个物体之间都存在万有引力,那想想电荷间是不是既受到万有引力也受到静电力呢?那在研究微观带点力的相互作用力时,是否两者都要算呢?

下面我们来看一道题。左边的一组同学算万有引力,右边的同学算库仑力。告诉老师你们计算的结果。万有引力的大小?库仑力的大小?那我们将这两个力比一下,得出了库仑力比万有引力大得多!所以在研究微观带电粒子(电子、质子、离子、原子核等等)的相互作用时,由于微观粒子间的万有引力远小于库仑力,通常可以忽略微观粒子间的万有引力。

库仑定律内容中描述的是两个点电荷,那如果换成三个及三个以上的点电荷,库仑定律是否还适用?那又如何求力的大小呢?我们知道,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。因此三个或三个以上点电荷之间的静电力,可以先分别求出各个点电荷的作用力大小,利用平行四边行法则进行矢量合成,就可以所受到的合力了。那我们来看书本上的一个例题。

篇2:库仑定律电子教案

库仑定律》教案

莆田十中

吴珍发 【三维目标】 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,培养学生运用定律解决实际问题能力;

3.知道库仑扭称的原理。过程与方法:

1.通过学习库仑定律得出的过程,体验从猜想到验证、从定性到定量的科学探究过程,学会通过间接手段测量微小力的方法;

2.通过探究活动培养学生分析问题并利用有关物理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,库仑定律的应用。【教学方法】

实验探究法、交流讨论法,启发引导法 【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 2 <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,其实在物理学发展史上,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,才是最具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

1、(公式的简单变化)两个放在绝缘上的相同金属球A、B,相距d,球的半径比d小得多,分别带有电荷3q和q,A球受到的库仑引力大小为。则(1)B球受到的库仑引力为__。(2)若保持球A、B的电荷量不变,电荷间的距离增大为原来的2倍,电荷间的作用力为____。(3)若保持球A、B间距离不变,电荷量都增大为原来的2倍,电荷间的作用 3 力为___。(4)现将这两个金属球接触,然后仍放回原处,则电荷间的作用力将变为___(引力或斥力),大小为____。

答案:1)F 2)F/4 3)4F 4)斥力

F/3 例2

(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?

3、(多力情况)有两个带正电的小球,电荷量分别为Q和9Q,在真空中相距l.如果引入第三个小球,恰好使得3个小球只在它们相互的静电力作用下都处于平衡状态,第三个小球应带何种电荷,应放在何处,电荷量又是多少?

(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。解:

(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。

例4(与其他力小综合)两个质量均为0.20g的小球,带的电量相同,用长为30.0cm的细线挂在同一点.静止时两线夹角为2θ=10°.小球的半径可忽略不计,求每个小球的电荷量.(sinθ≈tanθ≈θ)

<静电力与重力的比较> 4 1.库仑扭秤实验 △.万有引力实验

①操作方法:力矩平衡:静电力力矩=金属细丝扭转力矩.②思想方法:放大、转化、控制变量法 2.与重力大小的比较

万有引力与库仑定律有相似的数学表达式,但是是两种力,大小相差很大。

试比较电子和质子间的静电引力和万有引力.已知电子的质量m1=9.10×10-31kg,质子的质量m2=1.67×10-27kg.电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C.距离是5.3×10-11m

(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。)

<本课小结>

一、点电荷

1、定义

2、理解:理想模型,视情况而定

二、库仑定律

1、探 究实验

2、库仑定律 1)内容,2)公式

3)理解 :对r的理解,②K的理解k=9.0×109N·m2/C2 4)适用范围 : ①

真空(空气中近似成立)② 点电荷

5)应用:例1,2,3,4(理解库仑力,以及库仑力的叠加,与其他力的平衡等)

三、与重力的区别 1)库仑扭秤实验 2)与重力的比较

<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?

篇3:库仑定律电子教案

§4.6用牛顿运动定律解决实际问题二。其教学模式为:自主练习→实验演示→讲练结合。

二、教学目标 (认识、技能、情感)

(1) 知识技能:共点力的平衡, 平衡条件, 超重、失重。 (2) 过程与方法:由平衡到不平衡是一个过渡的过程, 要让学生在学习过程中建立起认知的规律;从一般规律到特殊规律。 (3) 情感、态度与价值观:帮助学生从物理走向社会, 掌握分析问题的科学方法。

三、重点与难点

(1) 重点:共点力作用下物体的平衡条件及应用, 发生超重、失重现象的条件及本质。 (2) 难点:共点力平衡条件的应用, 超重、失重现象的实质。

四、教具

多媒体教学设备, 体重计、弹簧秤、装满水的塑料瓶等。

五、板书设计与教学环节

(1) 学生学习活动的过程与内容:按环节设计自学、讨论、实践、探索、训练等内容。 (2) 教师导向激励示范等内容:精讲、启发、联系渗透等。

1. 共点力的平衡 (平衡状态)

2. 平衡条件:在共点力作用下物体的平衡条件是合力为0

(训练:教材P91题1、2)

平衡状态是指物体保持静止或匀速直线运动, 并不说若指某一时刻静止, 那这一时刻就是平衡状态。平衡状态是一个持续的过程, 或平衡状态是指加速度为0的状态。

例1:城市中的路灯, 无轨电车的供电线路等, 经常用三角形的结构悬挂。图1为这类结构的一种简化模型。图1中硬杆OB可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动, 钢索和杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量为G, 角AOB等于θ, 钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力各是多大? (1) 轻质细绳中的受力特点:两端受力大小相等, 内部张力处处相等。 (2) 轻质直杆仅两端受力时 (杆处于平衡状态) 的特点:这两个力必然沿杆的方向且大小相等。 (3) 节点O也是一理想化模型。

3. 超重与失重

那么, 什么是超重和失重呢?下面我们就来研究这个问题 (先播放一段视频增加学生的感性认识) 。

例2:如图2, 人站在电梯中, 人的质量为m。 (1) 人和电梯一同静止时, 人对地板的压力为多大? (2) 人随电梯以加速度a匀加速上升, 人对地板的压力为多大? (3) 人以加速度a匀减速下降, 这时人对地板的压力又是多大? (4) 人随电梯以加速度a (a

【解析 (1) 】求解人对地板的压力, 该题中如果选电梯为研究对象, 受力情况会比较复杂, 甚至无法解题。所以我们只能选人为研究对象, 那选人为研究对象能求解出人对电梯的压力吗?能!根据牛顿第三定律:作用力与反作用力是等大、反向的。只要求出电梯对人的支持力, 再根据牛顿第三定律就可求出人对电梯的压力。因为人是静止的, 所以合外力为0, 有:N=mg.

【解析 (2) 】以加速度a匀加速上升, 因为加速, 所以加速度方向与速度同向, 物体是上升的, 所以加速度方向也是向上的。有N=mg=ma圯N=ma+mg>mg, 看到了什么?人对地面的压力竟然会大于本身的重力?

【解析 (3) 】以加速度a匀减速下降, 因为减速, 所以加速度方向与速度反向, 物体是下降的, 所以加速度方向是向上的。有N=mg=ma圯N=ma+mg>mg.人对地面的压力还是大于本身的重力。

【解析 (4) 、 (5) 】学生自己分析解答, 不会有太大难度。 (4) (5) 两题加速度方向均向下, 合外力向下, 于是有N=mg=ma圯N=ma+mg>mg.当人加速上升和减速下降时, 人对地面的压力大于本身重力;当人加速下降和减速上升时, 人对地面的压力小于本身重力。物理学中分别把这两种现象叫做超重和失重。

【定义】:物体对支持物的压力 (或对悬挂物的拉力) 大于物体所受的重力, 这种现象叫做超重。物体对支持物的压力 (或对悬挂物的拉力) 小于物体所受的重力, 这种现象叫做失重。

观察实验视频。实验验证:大家可以利用身边的器材验证。实验1:用弹簧秤挂上钩码, 然后迅速上提和迅速下放。现象:在钩码被迅速上提的一瞬间, 弹簧秤读数突然变大;在钩码被迅速下放的一瞬间, 弹簧秤读数突然变小。体会为何用弹簧秤测物体重力时要保证在竖直方向且保持静止或匀速。实验2:学生站在医用体重计上, 观察下蹲和站起时秤的示数如何变化。实验前先让同学们思考示数会如何变化再去验证, 最后再思考。 (1) 在上升过程中可分为两个阶段:加速上升、减速上升;下蹲过程中也可分为两个阶段:加速下降、减速下降。 (2) 当学生加速上升和减速下降时会出现超重现象;当学生加速下降和减速上升时会出现失重现象。 (3) 出现超重现象时加速度方向向上, 出现失重现象时加速度方向向下。

【解析 (6) 】mg-N=mg圯N=mg-mg=0, 即当电梯对人没有支持力时, 人只受重力, 加速度大小为g, 做的是自由落体运动。同学们又看到了什么?人竟然可以对电梯没有压力?物理学中把这种现象叫做完全失重。

【定义】:如果物体正好以大小等于g方向竖直向下的加速度做匀变速运动, 这时物体对支持物、悬挂物完全没有作用力, 好像完全没有了重力作用, 这种状态是完全失重。

观看视频。问题: (1) 人随电梯能以加速度a (a>g) 匀加速下降吗?不可能, 最大只能是g. (2) 如瓶竖直向上抛出, 水会喷出吗?为什么?不会, 仍然完全失重。 (3) 发生超重和失重现象时, 物体实际受的重力是否发生了变化?没有。

4. 归纳总结

(1) 什么是超重 (失重) 现象? (2) 什么情况下会出现超重 (失重) 现象? (3) 为什么会出现超重 (失重) 现象?

【牢记】 (1) 超重和失重是物理现象; (2) 物体重力与运动状态无关, 不论物体处于超重还是失重状态, 重力不变; (3) 规律:物体具有竖直向上的加速度 (超重状态) 、物体具有竖直向下的加速度 (失重状态) 、超重还是失重由加速度方向决定, 与速度方向无关。

篇4:电子教案究竟是什么?

关键词:电子教案;电化教学;课堂

何谓电子教案呢?电子教案是将传统教案中的内容转换成计算机能处理的数字信息格式后存储于记录介质(磁盘、光盘)中的现代教案。电子教案通过计算机作为辅助工具进行设计和教学,将图、文、声、像等多种媒体整合在一起,使教学更为生动、活泼、清晰、严谨,同时也提高了学生的学习兴趣和教师的教学质量。笔者在此并不試图从学术或技术的角度给电子教案下定义,而是想运用较为通俗的语言,从人文角度浅析电子教案的属性。

一、电子教案注定是个性化的

电子教案的个性化正是由教学的个性化所决定的。在教学内容相同的情况下,课堂会随着教师、学生、地域和时间的不同呈现各种各样的变化。每一堂课都是独一无二的,没有教师能够精确重现一堂课程,所以电子教案也应该是千课千面。目前,很多教材都在教师用书后配有电子教案光盘,多是PPT格式的文件,里面包含丰富的音视频和知识点的资料,可以说现在出版社的电子教案内容已经相当充实完备了。但是,教材后面附加的光盘中的教案却无法满足所有使用该教材的教师和学生的需求,因为它与教案个性化的特点是相违背的。教师不能把出版社统一提供的电子教案不经加工改造直接使用。出版社提供的电子教案充其量可以视为一个原材料库,教师应当对其加工、调整,在难度和数量方面添加自己的内容,剔除对学生来说过难、过多、过抽象的内容,这样才能使出版社提供的电子教案发挥好的作用。

二、电子教案并不是高科技

很多教师将制作电子教案视为一项技术活,认为自己没有能力完成电子教案的制作,从而心生恐惧。首先,电子教案的形式其实是非常灵活多样的。在闻名全球的哈佛视频公开课《公平与正义》中,并没有出现制作非常精美花哨的PPT,简单的一个页面上只有几行言简意赅的文字作为重点,让学生铭记。

简单的Word文档中,提纲挈领地几句知识点总结难道不是电子教案的一种形式吗?在大屏幕上显示几幅恰当、贴切的图片,让学生更好地理解知识点,难道不算是电子教案的一种形式吗?播放一段音频资料,提高学生的鉴赏或者听力能力,难道不算是电子教案的一种形式吗?教师将所有这些一堂课需要的Word文档、图片、音频放到一个文件夹当中,上课的时候可以轻松点击使用,其实就已经完成了一堂课的电子教案的制作。所以,没有人规定电子教案必须是通过一种软件(例如PowerPoint)将音、视频结合起来,摆脱了这种对电子教案的僵化认识,没有PPT基础的教师应该也有这份自信完成自己的电子教案,从而丰富课堂内容,提升教学效果。

三、电子教案内容应精简

目前,很多出版社的教材后面附带的电子教案内容非常丰富,界面也与教育软件无异,其内容涵盖了学生用书的所有课文和练习,还有教师用书的答案和讲解。这种电子教案是否可以直接拿来上课,教师是否可以从此抛开课本了呢?答案是否定的。原因很简单,这样的电子教案的使用效果不会好。一个大而全的电子教案的最大弊端就是做得太复杂,使得课堂上原本是处于辅助地位的电子教案喧宾夺主。事实上,这种“麻雀虽小五脏俱全”的电子教案是没有个性的,其导航非常复杂,页面就是一屏一屏的文字,不分主次、没有重点,这都有违电子教案原本应该精简的特性。举例来说,如果一位英语教师自己制作电子教案,他想在课前让学生开展一番讨论,那么他在电子教案开头添加一幅图片就可以激发思考和讨论了。但是,出版社不能就放一幅图片作为课堂的导入部分,因为其他教师看到这幅图片的时候可能丈二和尚摸不着头脑。于是,出版社开始在这幅图片上添加文字,讲明主题,然后在图片后面添加相应的问题,甚至提供问题的参考答案。这样,所有的教师拿到这个电子教案的时候就都会用了。如果大多数教师都使用出版社提供的电子教案,那么课堂会毫无新意,教育的差异性自然也荡然无存。

电子教案的精简可以用另外一种方式表达,那就是电子教案需要像中国古典水墨画一样,讲究留白。教师放在电子教案中的内容应该是提纲挈领的几个词或一幅图片,将课堂内容全部移植到电子教案中去。

篇5:库仑定律教案

本课使用的教材是人民教育出版社出版的高中物理选修3-1。本课的资料是第一章和第二节库仑定律。本节的核心是库仑定律,它是静电学的第一个实验定律,是研究电场强度的基础,是电磁学的基本定律,也是物理学的基本定律之一。库仑定律阐明了带电体之间的相互作用规律,为整个电磁学奠定了基础,所以在本章中起着重要的作用。

在学习本课资料之前,学生已经具备了粒子梦想化模型的思维方法,并且明白两个轻而小的带电体经过相互作用而被吸引或排斥。

育才中学是一所扶贫寄宿学校,大部分学生来自宁夏南部。他们缺乏自我操作本事、合作探究意识和交流评价习惯。所以,教师应当在教学中给予及时的鼓励和指导。

这节课的教学资料有两条主线。第一个是知识层面。首先,经过“演示”栏中“探索影响电荷间相互作用的因素”的定性实验进行介绍。在此基础上,展示了库仑定律的历史背景。掌握真空中点电荷之间的相互作用规律,即库仑定律;第二个是方法层面,即研究多个量之间关系的方法,间接测量某个物理量的方法

(1)了解电荷间相互作用力的规律,掌握库仑定律的资料和应用。

(2)经过演示实验,我们首先定性地理解电荷之间的相互作用力,然后定义库仑

法律和适用条件。

2.过程与方法、情感、态度与价值观(1)经过观察和演示实验,总结出电荷之间的相互作用规律。培养学生的观察、分析和概括本事。

(2)经过静电力与万有引力的比较,体验自然规律的多样性和统一性。(3)体验一些研究物理问题的常用方法,如控制变量法、梦想模型法、类比法等。

三、重点和难点

重点:电荷之间的相互作用力与电荷的距离和数量之间的关系。

难点:应用库仑定律的资料和适用条件。

第四,教学资源

1.视频剪辑:库仑扭转平衡

2.演示实验:探索影响电荷间相互作用力因素的实验

3.课件:PPT幻灯片

V.设计理念

根据新课程改革的理念和目标,要求充分发挥学生学习的主体性,丰富学生在学习过程中的体验,让学生在教师的指导下观察、实验、分析、总结和应用自我,在参与体验的基础上学习知识和方法,培养科学精神和态度。

在本课中,用《三国志吴书》中写的“琥珀不带烂芥末”和手摇静电传感器来演示放电现象,并将其引入新课,为课堂实验做必要的准备。

让学生在教师的指导下,经过观察演示实验现象,猜测影响带电体间相互作用力的因素。

教师适时启发和引导学生制定F与R、F与q定性探究的实验方案。经过演示实验对F与R、F与q的关系进行定性研究。然后,经过比较万有引力,结合类比法和库仑对电荷间相互作用力的探索,引入库仑扭转平衡实验,得出库仑定律。

本文回顾了人类探索电荷间相互作用力的历史,并进行相应的人文教育。利用现有的实验设备,让学生参与开发实验,验证F与R2成反比,并进行实验验证。

六,教学过程

1.教学的主要环节

这门课主要分为四个环节:

第一个链接场景引入了两个电荷之间的强大交互作用。第二个环节,经过猜想、学生的定性实验进行定性探究,得出两个电荷之间的力和距离与电荷之间的关系。

在第三个环节中,作者经过比较引力并结合前人研究的历史背景,定量地探讨了库仑定律及其适用条件。

第四步是经过简单的例子巩固库仑定律的应用。

2.教学流程图

3.教学过程描述

(1)情景:《三国志吴书》写道“琥珀不带烂芥末”,手摇静电传感器演示了放电现象,并引入了新的一课

(2)活动一经过实验现象启发学生根据已有的知识猜测哪些因素与两个电荷之间的作用力有关,并经过讨论得出两个电荷之间的作用力与距离和电荷数量有关的结论。在此基础上,引导学生制定研究计划和组织小组实验,对上述猜想进行定性探索,并经过每个小组对实验中观察到的现象进行分析和交流。

(3)活动经过以往的研究历史,并与万有引力相比较,用控制变量的方法定量研究了两个电荷之间的相互作用力与电荷的距离和数量之间的关系。经过讨论,得出库仑定律。

(4)活动三经过常识和现有知识讨论库仑定律公式的适用条件。

篇6:1.2 库仑定律教案

(一)知识与技能

1.掌握库仑定律,要求知道点电荷的概念,理解库仑定律的含义及其公式表达,知道静电力常量.

2.会用库仑定律的公式进行有关的计算. 3.知道库仑扭秤的实验原理.

(二)过程与方法

通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素,再得出库仑定律

(三)情感态度与价值观 培养学生的观察和探索能力

【板书】:

1、影响两电荷之间相互作用力的因素:1.距离.2.电量.

2、库仑定律

内容表述:力的大小跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比.作用力的方向在两个点电荷的连线上

公式:Fkq1q2 2r静电力常量k = 9.0×109N·m2/C2 适用条件:真空中,点电荷——理想化模型

介绍:(1).关于“点电荷”,应让学生理解这是相对而言的,只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略,带电体就可以看作点电荷.严格地说点电荷是一个理想模型,实际上是不存在的.这里可以引导学生回顾力学中的质点的概念.容易出现的错误是:只要体积小就能当点电荷,这一点在教学中应结合实例予以纠正.

m1=9.10×10-31kg,质子的质量m2=1.67×10-27kg.电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C.

分析:这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力,而是列公式,化简之后,再求解.

解:电子和质子间的静电引力和万有引力分别是

F1=kQ1Q2m1m2F1kQ1Q2,F=G,=2F2Gm1·m2r2r2F19.0×109×160.×1019×160.×101939=113127=2.3×10F26.67×10×9.10×10×167.×10

篇7:电荷、库仑定律、电场强度 教案

主要内容为电荷的基本概念、静电场的基本规律——库仑定律以及电场的描述。静电学是整个电磁学的基础,而本次课的内容涉及点电荷的基本模型和定量描述电场力的性质的思想方法,是整个静电学的基础。特别值得注意的是库仑定律是静电学两大基本定理—高斯定理和环路定理的理论基础。

授课对象在高中已经学习了点电荷的理想模型、真空中的库仑定律以及电场的描述。但是,学生对库仑定律的基础性地位可能不太清楚,对平方反比律的实验验证也没有什么了解。

1、掌握点电荷、电荷的量子化、电荷守恒定律、以及电场强度的概念;

2、掌握点电荷间相互作用的规律——库仑定律;

3、通过介绍利用任意带电体间的静电力,使学生深入理解叠加原理的思想;

4、通过简述验证平方反比关系的相关实验,向学生展示物理学之美。

1、库仑定律及其应用;

2、利用电场强度来描述电场。任意形状带电体间的静电力;

以问题讨论方法为主。以引导、分析、归纳、互动等方法辅助教学。多媒体、讲授

一、绪论(约5分钟)

通过简述19~20世纪人类在电磁学方面所取得的伟大成就,培养学生对物理的兴趣和热爱科学的思想。

二、课程导入(约6分钟)

知识回顾(电场中的电荷会受到力的作用)设问:如何定量描述电场力的性质?

三、新课展开(60分钟)概念:电荷

设问:带电体的电荷量和物体的质量一样可以连续变化吗? 概念:电荷的量子化

设问:系统内的电荷迁移时总电荷量应遵循什么规律? 定律:电荷守恒定律

设问:如何定量描述两个点电荷间的相互作用?

分析讨论库仑定律的主要内容及其实验验证。重点讨论如何利用叠加原理求任意带电体间的静电力。设问:电荷周围存在电场,该电场只与场源有关,如何描述这样的电场? 概念:电场强度EF/q0

四、课堂讨论(10分钟)例题

五、小结(约3分钟)

六、拓展(约5分钟)

讨论题:最简单的带电体—点电荷产生的电场如何描述?任意带电体周围的电场呢?(为下次课打基础)

七、作业:(约1分钟)自编习题集(下册),练习一。

1、马文蔚主编.物理学(上、下册).高等教育出版社,2000年

2、薛壮生.异性电荷间库仑平方反比律的验证.黑龙江大学自然科学学报,9(2),85,1992年

1、本次课的基本内容在高中都已经讲授,大学阶段讲授时主要强调用高等数学的知识解决一般性、而非特殊性问题;另外,叠加原理也是需要着力强调的重要物理思想。

2、点电荷间静电力的平方反比律体现了物理学的数学之美,在教学中应注意将万有引力定律与库仑定律类比。

篇8:积件式电子教案为教师“减压”

自国家教育部推出素质教育、创新教育以来, 教师这一职业已不再是“金饭碗”。教师们不仅要学习素质教育、创新教育的有关理论, 还要将其应用于教学过程中, 为学生建立良好的学习氛围, 适时地引导学生思考, 增强学生的创新意识和自信心, 这就充分肯定了学生的主体地位, 给予学生自主学习的权利, 从而达到提高学生素质与创新能力的目的。但是, 这也就在形中增加了教师的工作量。

随着计算机多媒体技术的发展, 多媒体教学不断向更深的教学领域渗透, 逐渐成为一种现代化的教育手段。这就要求教师在授课思想上寻求改进的同时, 也要在授课方式上紧随时代的步伐———努力学习多媒体技术, 并逐步利用多媒体技术成果来辅助教学。大多数教师采用制作课件的方式来辅助课堂教学。在教学思想、教学观念改型的特殊时期, 教师在完成繁重教学任务的同时, 还要学习多方面的知识来扩充头脑, 于是, 用于多媒体教学设计的时间就相应地减少。因此, 目前多媒体辅助教学系统发展得还不尽如人意。

2 积件式电子教案的设计与使用

积件, 是基于某一知识点的微教学单元、策略或素材等构成的教学课件的基本元件, 人们能根据教学需要对它们进行编排、组合和运用, 生成具有一定教学功能的多媒体教学程序。对积件进行组合、处理、使用的积件平台以及由积件构成的积件库统称为积件系统。积件的核心思想是让教师根据教学需要, 运用教学设计和学习理论, 主动组合教学信息和教学策略, 制作适合各种教学环境的教学软件, 真正做到以不变 (积件) 应万变 (教学实际) 。

所谓的积件式电子教案, 就是以积件思想为灵魂, 以素质教育、创新理念为指导原则, 主要利用PowerPoint软件, 制作出的供教师备课、教学使用的多媒体应用教学软件。积件式电子教案的设计和制作所需的安排与处理主要有如下几方面。

2.1 PowerPoint软件

PowerPoint是微软公司Office组件之一, 是一种专用于制作演示用的多媒体投影片/幻灯片的工具。利用PowerPoint可以制作各种文字, 绘制图形, 加入图像、声音、动画、视频影像等各种媒体信息, 并根据需要设计出各种演示效果。它具有操作简便、制作灵活、无需编程、易学易懂的特点, 适合当今大多数教师的计算机应用水平。

2.2 采用教学内容导航系统

积件式电子教案以“电子书”形式展开, 对内容进行章、节划分, 如图1所示。

同属于总目录 (积件式电子教案) 的各分目录 (产品介绍、使用说明、备课平台和素材仓库) 为一张幻灯片, 且属于同一分目录的子目录为一张幻灯片, 如下分法相同, 即图中的1、2、3、4虚线框部分分别为不同的幻灯片。总目录与分目录, 分目录与子目录之间的衔接采用PowerPoint的超链接功能实现, 教师只需点击上一级目录便会立即链接到下一级目录, 操作简单、方便、快捷。加之各章内容标题已列出, 更加便于教师在备课时对所需教学素材的选取。

2.3 教学素材资源的“积件”化处理

教学素材的“积件”化处理, 是将教学过程中所需的素材最终划分成不可再分的知识单元。以大学课程《数学分析》为例, 《数学分析》的课程素材包括基本内容、基本练习、巩固练习、深入思考、课间休息等, 需要对其分别进行“积件”化处理。

首先, 对基本内容的“积件”化处理。以定积分一章中的两小节内容为例, 如图2所示。

其中, Y、Z分别为、。图2右侧的各知识模块分别为对第一、四节内容进行“积件”化处理以后得到的最终的知识单元。空白模块是为方便教师对内容进行填充而设计的, 教师只需点击并输入相应内容便可与其它模块作相同的处理。

其次, 对同一知识点的练习题先分别按照难易程度划分成基本练习、巩固练习与深入思考, 再将每一个练习题列为知识单元, 必要时还要对同一练习题的不同解法再分成不同的知识单元, 以方便教师对不同程度的习题及习题的不同解法作相应地选取。

另外, 对课间休息的处理, 是本着陶冶学生的思想情操, 激发学习兴趣, 开阔学习知识面的目的而安排的非一般的“游戏活动”, 大致包括数学简史、智力游戏、歌曲、影视片段等。这里的“积件”化处理程度体现的不是很高, 至于与授课内容有关的数学简史、智力游戏会特别标记说明, 便于教师查找选取。教师可以根据教学任务适当的选取, 将其穿插在教学过程当中来活跃课堂气氛, 让师生紧张的思维得以放松, 有助于下一步的教与学。

2.4 备课与教学平台的合理开发

积件式电子教案为教师准备的备课与教学平台本着简单、方便、易操作的目的而制作。

(1) 简单。

该备课与教学平台其实就是一张幻灯片。不过, 该幻灯片不是一张普通的幻灯片。每一章都配有一个备课与教学平台, 该平台与该章所有教学素材均以超链接形式连接, 而这并不需要教师的操作, 展现给教师的只不过是一张幻灯片而已。

(2) 方便。

该平台足以帮助教师完成一节课的内容, 如遇教学内容因简单而引起的知识单元过多时, 教师只需将知识单元进行重排即可, 所以教师只需在该平台上完成备课并保存, 便可应用于教学。

(3) 易操作。

教师的备课操作只是一个复制过程, 只需将在“素材仓库”中所选的内容复制到平台, 按授课顺序安排好即可完成备课。在授课时, 只需在备好课的平台上点击各知识单元, 逐一讲解便可完成授课。

值得注意的是, 由于每一章只有一个平台, 而内容需多次授课才能完成, 在进行新的备课时, 必须删除原有的教学安排, 所以教师需要对每节课所选的知识单元作记录, 便于日后工作检查的需要;另外, 教师在备课时如果需要不同章的内容时, 只需把章外的内容复制到为教师准备的可扩充的部分即可, 过程虽然具有一定的重复性, 但操作起来并不麻烦。因而, 并不有悖于我们如此安排备课与教学平台的初衷。

3 积件式电子教案的应用前景

当今教育领域的多媒体辅助教学方式只限于教师自己利用计算机制作的一些简单课件, 设计单一、陈旧或过于形式化, 收效甚微。而集新思想与新教学理念于一身的积件式电子教案作为现阶段多媒体辅助教学的新成果, 无论在教学内容还是在设计方式上都有很大改进, 并且拥有自己独到的风格。

在教学内容上, 参考国内精品课程的优秀教案, 并以从中吸取的优秀教学方式来选取教学内容, 再对其“积件”化处理, 做到教学素材的应有尽有, 这样教师在备课时, 便会得心应手, 手到擒来。

因此, 依目前国内多媒体辅助教学的发展状况及趋势来看, 积件式电子教案在教育领域具有广阔的应用前景及很高的研究价值, 主要体现在:

3.1 加速教育的“多媒体化”

积件式电子教案以其操作便捷、风格独特、制作精良的优势, 加之积件思想、素质教育、创新理念的融入, 在教育领域的投入与使用, 定会备受师生关注与喜欢。而积件式电子教案在教学领域的普及与推广, 不仅促进了多媒体辅助教学的发展, 而且使多媒体被更多地应用在教育领域, 加速了教学的“多媒体化”, 而这正是我国教学发展的趋势。

3.2 提升教师队伍整体水平

在使用积件式电子教案的同时, 需加上教师高水平的备课、授课能力及PowerPoint的熟练应用能力, 才能达到应有的改革教学方式、减轻教师压力的效果。因此, 在积件式电子教案普及开来后, 教师队伍无论是在教学还是在计算机技术上的应用能力都会有较大提高。又由于积件式电子教案的易操作性以及丰富的素材仓库, 教师在两方面能力的提高指日可待。

3.3 提高教育、教学质量

积件式电子教案带来的教学效果, 于教师, 教的轻松自如;于学生, 不但不会因多媒体辅助教学工具的使用而分散精力, 反而会对课堂产生浓厚的兴趣, 更加集中精力地积极思考, 享受学习的乐趣。每节课都有如此的教学效果, 我们的教育、教学质量还提高不了吗?

4 结束语

多媒体辅助教学已成为现代教学的发展趋势, 而积件思想代表着多媒体辅助教学的最新思想, 加上教育界素质教育、创新教育的实施, 积件式电子教案已成为两者核心相结合的新产物。

不断的教学实践证明, 积件式电子教案在教学过程中发挥出了其独特的实用性, 达到了教与学的完美结合, 的确减轻了教师的压力, 于教、于师、于生都有很大裨益, 能有力地促进教育现代化的发展。

摘要:在当今教学领域中, 素质教育的提出和多媒体辅助教学技术的融入, 使得教师除了授课以外, 还要学习新思想、新技术。为减轻教师面临的压力, 推进多媒体辅助教学的发展, 积件式电子教案应运而生。它虽然简单, 但功能强大, 易学易懂, 便于操作, 互动性极为突出。

关键词:电子教案,积件,素质教育

参考文献

[1]袁倩, 陈迪, 林利, 黄勃.我国积件系统建设过程中的反思[J].电化教育研究, 2007 (7) .

[2]周焕芹.数学分析课程教学的改革与实践[J].教育与职业, 2007 (23) .

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