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阅读材料,根据要求完成教学设计任务。 材料一《普通高中物理课程标准(实验)》中
阅读材料,根据要求完成教学设计任务。 材料一《普通高中物理课程标准(实验)》中
admin
2022-08-02
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问题
阅读材料,根据要求完成教学设计任务。材料一《普通高中物理课程标准(实验)》中关于“库仑定律”的内容要求是:“知道点电荷,体会科学研究中的理想模型方法。知道两个点电荷间相互作用的规律。通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性与统一性。”材料二高中物理某教科书中关于“库仑定律”的实验设计如下:
材料三教学对象为高二学生,已学过静电场的知识点。任务:(1)在上述实验中用到了什么特殊的实验方法?请列举至少两个用到这种方法的其他实验。(2)根据上述材料,完成“电荷间作用力的大小跟距离、电荷量的关系”的教学设计,教学设计要求包括:教学目标、教学重点、教学过程(要求含有教师活动、学生活动、设计意图,可以采用表格式或叙述式)等。
选项
答案
解析
(1)控制变量法:在研究物理问题时,某一物理量往往受几个不同因素的影响,为了确定各个不同物理量之间的关系,就需要控制某些量,使其固定不变,改变某一个量,看所研究的物理量与该物理量之间的关系。如:研究滑动摩擦力与压力和接触面之间的关系;研究压力的作用效果(压强)与压力和受压面积的关系;研究合外力与质量和加速度之间的关系等。
(2)教学设计
?一、教学目标
知识与技能:了解定性实验探究与理论探究库仑定律建立的过程。
过程与方法:通过定性实验,形成观察、总结的能力。
情感态度与价值观:提升与他人交流合作的能力,提高理论与实践相结合的意识。
?二、教学重难点
通过控制变量法探究力的大小与距离、电荷量之间的关系。
?三、教学过程
(一)引入新课
教师演示实验:让气球在头发上摩擦起电,靠近易拉罐,让学生观察现象。接下来,让学生比赛,看谁可以在不接触易拉罐的情况下让它移动最远的距离。
学生观察现象:易拉罐被橡胶棒、玻璃棒吸引滚动起来了。
【设计意图】通过直观现象让学生感受电荷之间存在的相互作用,活动一方面增加学生的学习兴趣,另一方面为下面研究相互作用力的大小与什么因素有关打下基础。
(二)新课教学
?1.实验准备
提出问题1:影响电荷间相互作用力的因素是什么?
学生猜想:电荷间相互作用力可能与距离、电荷量、带电体的形状等有关。
【设计意图】让学生带着疑问进入接下来的学习中,实验更有针对性。
提出问题2:当有多种因素影响被研究的物理量时,应该采取什么方法来进行研究?
学生回答:控制变量法
提出问题3:你想选取哪些实验器材?
学生讨论后选择:球形导体,两个自制的带细线泡沫小球,铁架台,细线、橡胶棒。
提出问题4:如果要比较这种作用力的大小可以通过什么方法直观的展示出来?
学生:比较悬线偏角的大小
【设计意图】实验前明确实验方法和实验中需要测量和重点观察的现象,目标更加明确,为学生铺设一个思维的台阶,降低他们思考的难度。
?2.学生进行实验操作
细线一端挂着两个泡沫小球A、B,用摩擦起电的橡胶棒接触其中一个小球A,然后把A小球与B小球接触,细线偏离竖直方向一个角度θ。
【设计意图】为了让小球偏角更加明显,选择质量较小的泡沫小球作为实验材料。
①保持电量q一定,研究相互作用力F与距离r的关系。将泡沫小球B逐渐远离A,观察偏角。
②保持距离r一定,研究相互作用力F与电荷量Q的关系。再把橡胶棒与小球A接触,增加小球A电量,观察偏角。
?3.学生观察、记录并得出结论
先画受力图,如果B对A的力是水平的,则F电=mgtanθ,如果θ越大,则F电越大,这样可以通过θ的变化来判断,F电的变化。
定性实验结论:
电量q一定,距离r越小,偏角越大,作用力,越大。
距离r一定,电量q增加,偏角变大,作用力F越大。
实验条件:保持实验环境的干燥和无流动的空气。
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