“电场强度”教学设计(14)

学生：跟两物体的所带电荷量有关，电荷量越大，它们之间的作用力越大；还跟两物体的之间的距离有关，距离越大，作用力越小； 教师：你是怎么体会到，库仑力的大小与它们之间距离的关系的？我们上节课好像没有专门设计这样的实验啊？！

学生：摩擦过的笔头，不是要靠近纸屑才能把它吸引上来吗？

教师：你观察得真仔细，的确有这个现象存在。 那么两个带电物体之间作用力与两个物体的电荷量及它们之间的距离具有怎样的定量关系呢？现在我们来猜测看看。根据同学们观察实验的初步结论，你会把两带电物体的作用力和它们的电荷量以及距离写成一个怎样的数学表达式呢？两物体所带电荷量及它们之间的距离，我们分别用q1 、q2 和r 来表达。 学生：应该有下面关系

设计说明：可能大多数同学会直接给出库仑定律的表达式。这时作为教师，一方面不要否定学生的表达，以免打击同学们的课堂参与积极性；另一方面，教师应该强调：作为一个初探者，当给出某一猜测时，在头脑中都会有初步的理论依据。我们说在科学探究中需要直觉思维，而通过直觉思维获得某一猜测，却往往离不开科学家们扎实的理论功底和深邃的长期思考。所以，这里教师应该引导指出：根据同学们观察实验的初步结论，我们只能够把关系式写成式1 。接着完成以下教学过程。

教师：同学们，先说说（接下来，我们自然会进一步追问）x与y应该有什么关系？有什么理由？

学生：x=y。两带电物体之间的作用力应该遵循牛顿第三定律，两物体之间的作用力与两物体的电荷量的关系应该一样。

教师：很好。这样的推理分析，我们在推导万有引力公式时使用过。那时，我们首先理论分析得到，太阳与行星的之间的万有引力跟行星的质量成正比的关系，然后牛顿根据牛顿第三定律果断地推断：它们之间的万有引力跟太阳的质量也应该成正比关系。

设计说明：根据实际情况，教师做好引导。这正是“类比法”在理论探究中的思维过程的典型例子。

教师：作为一个初探者，同学们希望x和y等于多少？ 学生：等于1。

教师：对，这是我们最希望的。我们的科学家最初探究时，也是这样猜测的。因为我们总是信仰“自然规律是简单的”。那到底是不是这样的关系呢？接下来我们应该怎么做？ 学生：设计实验验证它。

教师：你的实验设计思路（原理）怎样？ 学生：（思考讨论）保持两带电物体之间的距离不变，改变其中一个物体的带电量，测定两物体之间的作用力与其变化关系是否满足正比例关系。

教师：很好！同学们已经领会了“分离变量法”在实验探究思想，知道：研究两带电物体的作用力与电量的关系时，应该保持带电物体之间的距离不变。接下来，我们猜测距离那个指数是什么？ 学生：是2。

设计说明：可能学生不敢猜测这个数。这时教师可以引导：1、当然，我依然希望 ，这是最简单的。2、同时，科学家们也信仰“自然界的规律是统一的”，即认为自然界的所有规律都