阅读材料，根据要求完成教学设计。
材料一《普通高中物理课程标准(2017年版)》中关于“库仑定律”的内容要求是：知道点电荷模型。知道两个点电荷间互相作用的规律。体会探究库仑定律过程中的科学思想和方法。
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：
实验与探究
电荷间作用力的大小跟距离、电荷量的关系
(1)探究电荷间作用力的大小跟距离的关系
①实验观察。如图l-18(a)所示，把两个大小相同，带同种电荷的小球挂在长丝线下端．会观察到什么现象?将两丝线悬点之间的距离增大，又会观察到什么现象?
②讨论研究。两个带电小球之间作用力的大小跟丝线与竖直方向的夹角有什么关系呢?挂在丝线下端的小球在重力、丝线拉力和电荷之间的作用力这3个力作用下平衡。从图1—18(b)可知，电荷间的静电力F和重力G、夹角的关系为F=Gtanθ。显然，越大，静电力F越大。
③归纳总结。综上所述，可以得出的结论是_________。
(2)探究电荷作用力的大小跟电荷量的关系保持丝线悬点的位置不变，分别增加它们的电荷量，会观察到什么现象?这个现象说明了什么问题?
 
材料三教学对象为高二学生，已学过静电场的相关知识点。
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。(4分)
(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)。(24分)

(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
电荷间作用力的大小跟距离、电荷量的关系
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，活动一方面增加了学生的学习兴趣，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，实验会更有针对性。
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地展示出来?
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，然后使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g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。再将橡胶棒与小球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F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空气的无流动。