2024-2025版高中物理第一章靜電場微型專題1庫侖力作用下的平衡教學(xué)設(shè)計新人教版選修3-1主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：2024-2025版高中物理第一章靜電場微型專題1庫侖力作用下的平衡教學(xué)設(shè)計

2.教學(xué)年級和班級：高二年級（1）班

3.授課時間：2024年9月20日星期三上午第二節(jié)課

4.教學(xué)時數(shù)：1課時

---

同學(xué)們，今天我們要一起走進(jìn)靜電場的神秘世界，探究庫侖力作用下物體的平衡狀態(tài)。這節(jié)課，咱們就來個“微型專題”，深入解析庫侖力如何影響物體平衡的奧秘。準(zhǔn)備好了嗎？讓我們開始這場奇妙的物理之旅吧！????核心素養(yǎng)目標(biāo)同學(xué)們，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們將培養(yǎng)以下物理學(xué)科核心素養(yǎng)：

1.科學(xué)思維：通過分析庫侖力與物體平衡的關(guān)系，提升邏輯推理和抽象思維能力。

2.科學(xué)探究：通過實驗探究庫侖力作用下的平衡現(xiàn)象，培養(yǎng)實驗操作和數(shù)據(jù)分析能力。

3.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：認(rèn)識到物理規(guī)律在生活中的應(yīng)用，樹立科學(xué)探究的精神和責(zé)任感。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點：

-重點一：庫侖定律的公式及其應(yīng)用，特別是如何計算兩點電荷之間的庫侖力。

-重點二：平衡條件在靜電場中的應(yīng)用，包括物體在電場中的受力分析和平衡方程的建立。

-重點三：通過實例分析，如同種電荷和異種電荷的平衡問題，幫助學(xué)生理解庫侖力作用下物體平衡的條件。

2.教學(xué)難點：

-難點一：如何將復(fù)雜的實際問題抽象成物理模型，如將電荷分布和受力情況轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)表達(dá)式。

-難點二：在多電荷系統(tǒng)中，如何正確處理各電荷之間的相互作用力，確保計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

-難點三：在空間幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜的情形下，如何構(gòu)建合適的坐標(biāo)系，使得受力分析和平衡方程的求解更為直觀和簡便。

-難點四：對于一些非對稱電荷分布或非均勻電場，如何判斷物體的平衡狀態(tài)，這需要學(xué)生對電場分布和力平衡有深刻的理解。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《人教版選修3-1》高中物理教材，特別是第一章靜電場部分。

2.輔助材料：準(zhǔn)備庫侖定律相關(guān)圖片、電荷分布的動畫視頻、靜電場線圖等，以幫助學(xué)生直觀理解。

3.實驗器材：準(zhǔn)備靜電場板、電荷量傳感器、導(dǎo)線等，用于演示和驗證庫侖力作用下的平衡現(xiàn)象。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，確保每組學(xué)生有足夠的空間進(jìn)行實驗操作和討論。教學(xué)過程設(shè)計導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-情境創(chuàng)設(shè)：展示生活中常見的靜電現(xiàn)象，如靜電吸附、靜電打字等，引發(fā)學(xué)生思考。

-提出問題：引導(dǎo)學(xué)生思考靜電現(xiàn)象背后的原因，激發(fā)學(xué)生探究靜電力的興趣。

-學(xué)生互動：請學(xué)生分享自己遇到的靜電現(xiàn)象，教師總結(jié)并引出本節(jié)課的主題——庫侖力作用下的平衡。

講授新課（20分鐘）

-教學(xué)目標(biāo)：講解庫侖定律及其應(yīng)用，分析庫侖力作用下物體的平衡狀態(tài)。

-重點講解：

1.庫侖定律公式：F=k*q1*q2/r^2，其中F為庫侖力，k為庫侖常數(shù)，q1和q2為兩點電荷的電量，r為兩點電荷之間的距離。

2.平衡條件：物體在電場中受力平衡，即合力為零。

3.實例分析：通過實例講解如何應(yīng)用庫侖定律和平衡條件解決實際問題。

-學(xué)生互動：在講解過程中，適時提問學(xué)生，檢查他們對知識的掌握程度。

-教學(xué)創(chuàng)新：結(jié)合多媒體資源，如動畫演示電荷之間的相互作用，幫助學(xué)生理解庫侖力的概念。

鞏固練習(xí)（10分鐘）

-練習(xí)題目：布置與庫侖定律和平衡條件相關(guān)的練習(xí)題，如計算兩點電荷之間的庫侖力、判斷物體在電場中的平衡狀態(tài)等。

-學(xué)生互動：學(xué)生獨立完成練習(xí)題，教師巡視指導(dǎo)，解答學(xué)生疑問。

課堂提問（5分鐘）

-提問環(huán)節(jié)：針對本節(jié)課的重點和難點，提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考。

-學(xué)生互動：學(xué)生回答問題，教師點評并總結(jié)。

師生互動環(huán)節(jié)（5分鐘）

-教師提問：針對本節(jié)課的核心知識，提出問題，引導(dǎo)學(xué)生深入思考。

-學(xué)生討論：學(xué)生分組討論，分享自己的觀點和解答。

-教師總結(jié)：教師總結(jié)學(xué)生的討論結(jié)果，強調(diào)重點和難點。

核心素養(yǎng)拓展（5分鐘）

-教學(xué)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

-拓展活動：組織學(xué)生進(jìn)行小組實驗，驗證庫侖定律和平衡條件，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作和數(shù)據(jù)分析能力。

-學(xué)生互動：學(xué)生分組進(jìn)行實驗，教師指導(dǎo)，確保實驗安全。

-教師總結(jié)：對本節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，強調(diào)重點和難點。

-學(xué)生反饋：學(xué)生分享學(xué)習(xí)心得，教師點評。

教學(xué)過程設(shè)計共計45分鐘，緊扣實際學(xué)情，凸顯重難點，實現(xiàn)教學(xué)雙邊互動，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-靜電場的基本概念：介紹靜電場的定義、特性及其在自然界和人類生活中的應(yīng)用。

-庫侖定律的歷史背景：探討庫侖定律的發(fā)現(xiàn)過程，以及其對物理學(xué)發(fā)展的影響。

-靜電場中的電勢能：講解電勢能的概念、計算方法以及在靜電場中的應(yīng)用。

-靜電場的實驗研究：介紹常見的靜電場實驗，如靜電場板實驗、靜電感應(yīng)實驗等。

-靜電場在生活中的應(yīng)用：探討靜電場在電子設(shè)備、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用實例。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)科普書籍：推薦《靜電學(xué)基礎(chǔ)》、《靜電場與電磁波》等書籍，幫助學(xué)生深入理解靜電場相關(guān)知識。

-觀看科普視頻：推薦觀看“靜電場動畫演示”、“靜電場實驗探究”等科普視頻，通過視覺直觀感受靜電場的現(xiàn)象。

-參與實驗活動：鼓勵學(xué)生參與靜電場實驗，如靜電場板實驗、靜電感應(yīng)實驗等，通過動手操作加深對靜電場知識的理解。

-撰寫實驗報告：要求學(xué)生在實驗結(jié)束后撰寫實驗報告，總結(jié)實驗過程、結(jié)果及心得體會。

-開展小組討論：組織學(xué)生開展小組討論，分享各自對靜電場知識的理解和見解，激發(fā)學(xué)生的思維火花。

-查閱學(xué)術(shù)論文：鼓勵學(xué)生查閱相關(guān)學(xué)術(shù)論文，了解靜電場領(lǐng)域的最新研究成果和發(fā)展趨勢。

-參加學(xué)術(shù)講座：邀請相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者進(jìn)行講座，讓學(xué)生接觸前沿知識，拓寬視野。

-設(shè)計創(chuàng)新實驗：鼓勵學(xué)生設(shè)計創(chuàng)新實驗，探索靜電場在生活中的新應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。

-結(jié)合實際應(yīng)用：引導(dǎo)學(xué)生將靜電場知識應(yīng)用于實際生活，如設(shè)計靜電除塵器、靜電噴漆設(shè)備等，提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力。課后作業(yè)1.**題目**：兩個點電荷q1和q2分別帶電+3μC和-2μC，它們之間的距離為0.1m。求它們之間的庫侖力大小和方向。

**答案**：庫侖力大小F=k*|q1|*|q2|/r^2=9*10^9*3*10^-6*2*10^-6/(0.1)^2=540N。由于q1和q2異種電荷，庫侖力方向由q1指向q2。

2.**題目**：一個帶電小球，電荷量為+2μC，放置在電場中，受到的電場力為0.5N。求該電場的電場強度。

**答案**：電場強度E=F/q=0.5N/2*10^-6C=2.5*10^5N/C。

3.**題目**：一個帶電平面，電荷面密度為+5μC/m^2，求該平面產(chǎn)生的電場強度。

**答案**：電場強度E=σ/ε0=5*10^-6C/m^2/8.85*10^-12C^2/N*m^2=5.6*10^5N/C。

4.**題目**：一個帶電球殼，半徑為0.2m，總電荷量為+10μC。求球殼內(nèi)外的電場強度。

**答案**：球殼內(nèi)部電場強度E=0（因為球殼內(nèi)部電場強度為零）。球殼外部電場強度E=k*Q/r^2=9*10^9*10*10^-6/(0.2)^2=450N/C。

5.**題目**：一個帶電球體，半徑為0.3m，電荷量為-20μC。求球體表面處的電場強度。

**答案**：球體表面處的電場強度E=k*Q/r^2=9*10^9*20*10^-6/(0.3)^2=1.8*10^6N/C。教學(xué)評價1.課堂評價：

-提問策略：通過課堂提問，檢查學(xué)生對庫侖定律和平衡條件的理解程度。例如，提問學(xué)生如何計算兩點電荷之間的庫侖力，以及如何判斷物體在電場中的平衡狀態(tài)。

-觀察學(xué)生參與度：觀察學(xué)生在課堂上的參與情況，包括是否積極回答問題、是否主動參與討論和實驗等。

-小組合作評價：評估學(xué)生在小組討論和實驗中的表現(xiàn)，如是否能夠有效溝通、是否能夠獨立思考并解決問題。

-實時反饋：在課堂上給予學(xué)生及時的反饋，對于回答正確的問題給予肯定，對于回答錯誤的問題進(jìn)行糾正和解釋。

2.作業(yè)評價：

-作業(yè)批改：對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行詳細(xì)的批改，包括計算錯誤、概念理解錯誤等，確保每個學(xué)生都能了解自己的不足。

-個性化反饋：針對每個學(xué)生的作業(yè)情況，給出個性化的反饋，幫助學(xué)生識別自己的強項和需要改進(jìn)的地方。

-及時反饋：作業(yè)批改后及時反饋給學(xué)生，以便學(xué)生能夠及時調(diào)整學(xué)習(xí)方法和策略。

-鼓勵進(jìn)步：在作業(yè)評價中，不僅要指出錯誤，還要鼓勵學(xué)生繼續(xù)努力，特別是對于有進(jìn)步的學(xué)生給予表揚。

3.形成性評價：

-課堂討論參與度：通過課堂討論的參與度來評價學(xué)生對知識的理解和應(yīng)用能力。

-