将探究式教学进行到底──电荷、库仑定律教学案例反思

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　　实验验证：如图2，让与毛皮摩擦过的橡胶棒与球接触一次后，再靠近小球A，球A被排斥，靠的越近，排斥越明显；橡胶棒与球A多接触几次，再靠近球A，球A与棒排斥的越明显。

 

　　补充说明：如书本的图13－2所示。

 

　　教师说明：科学家由更精密的实验证实电荷间的相互作用力大小的计算式。导出库仑定律。

 

　　教学片断3：库仑定律得出的另一教学过程

 

　　提问：电荷间相互作用力与那些因数有关？

 

　　猜测：与电荷的带电量有关，与电荷间的距离有关。

 

　　引导讲解书本实验，实验结果告诉我们电荷间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。

 

　　引问：现在我们已经知道F与R、Q₁、Q₂有关，但这只是定性的，那么，F与Q₁、Q₂、r之间有什么样的定量关系呢？下面我们来具体研究这个问题。

 

　　提问：我们可以用什么样的方法来研究F与Q₁、Q₂、r三个变量之间的定量关系呢？

 

　　引问：科学研究过程中，都是有一定目标和计划的，所以过程中充满了不断的猜测和验证的过程，那么下面我们在已有结果的基础上，猜测一下，F与Q₁、Q₂、r三个变量之间的定量关系可能是什么样的？

 

　　学生：猜测出不同的符合已有结果的表达式。

 

　　提问：下面，我们要做的是设计实验来验证猜测，那么，如图2所示的装置能不能来验证猜测。

 

　　问题：电荷间的相互作用力怎么测？电荷间的距离怎么测？

 

　　问题：电荷的电量怎么定量测定？

 

　　可以采用一个带电量为Q的球和若干个完全相同的不带电的球接触，则小球所带的电量会依次变为Q/2、Q/4、Q/8……，采用这种方法就可以得到确定量的带电小球。

 

　　思考：我们现在的实验装置能否很好的来验证F与Q₁、Q₂、r三个变量之间的定量关系呢？可以如何来改进实验装置。

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　　引出库仑的扭称装置，如图3。

 

 

　　说明：解释装置的特点和实验原理。

 

　　得出结论：真空中两个点电荷之间的相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

 

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