11.3 电荷 教学设计 2023-2024学年北师大版物理九年级全一册

第三节 电荷 一、教学目标 1.了解摩擦可以使物体带电及物体带电表现出来的现象. 2.知道自然界中存在着两种电荷,即正电荷和负电荷. 3.了解验电器的构造、原理和作用. 4.初步了解摩擦带电的原因. 5.初步了解静电现象的应用和防护. 6.通过对两种电荷的认识,培养分析能力和推理能力. 7.通过对静电现象的应用和防护的学习,了解物理知识与生活实际的联系. 二、教学内容分析 本节教学内容可以分为四个部分: 一是知道两个物体相互摩擦可以使物体带电以及物体带电的原因.关于摩擦带电的原因,要从原子结构谈起,学生在学习了化学知识后,对这一点并不陌生,能够理解最外层电子的得失是物体相互摩擦带电的原因. 二是知道自然界中只存在两种电荷以及同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.关于自然界中存在两种电荷,要做好演示实验,用推理的方法使学生明确. 三是知道验电器的构造、原理和检验物体是否带电以及带哪种电荷的方法.对于用验电器检验物体是否带电,只介绍接触检验法. 四是初步了解静电现象在生活中的应用和防护.对于这部分内容,教科书突出了理论联系实际,在教学过程中教师还可以多介绍一些这方面的实例. 摩擦起电 电流通过灯泡发光,是一种宏观现象.电流是什么?这对学生来说是个谜.本节教科书从微观角度对这一问题给出了初步的解释,为下一节电流的学习奠定基础. 虽然学生对摩擦起电的现象并不陌生,但对于“观察与思考”栏目演示的现象,教师还是要实际操作,演示用毛皮摩擦硬橡胶棒或丝绸摩擦玻璃棒,将硬橡胶棒或玻璃棒靠近纸屑、头发等轻小物体,让学生认识带电现象,知道带电的方法.也可请学生亲自动手体验上述实验,近距离观察实验现象. 哪两种物质相互摩擦带电效果更好 在介绍正、负电荷的规定之前,也可以使用其他更容易起电的材料来演示摩擦起电,例如塑料薄膜、有机玻璃或塑料尺子、人造纤维衣料、人的头发等,实验效果可能更好.下面列出的摩擦起电序列可供参考: (+)玻璃、有机玻璃、尼龙、羊毛、丝绸、赛璐珞、棉织品、纸、金属、黑橡胶、涤纶、乙酸乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯(-). 序列中任一种物质与它后面的物质摩擦,前者带正电,后者带负电.序列中相距越远的两种物质摩擦时,带电效果越好.在实验条件不同时,上述序列有可能改变.例如,序列中相邻的两种物质摩擦,在正常情况下可能是前者带正电、后者带负电,而在其他条件(如特定温度)下,则可能相反,因此上述序列仅供参考. 两种电荷 对于自然界中只存在正电荷和负电荷两种电荷,要通过“观察与思考”栏目的演示实验创设真实的问题情境,让学生看到现象,展开思考.对于两个分别在干燥的皮肤上或衣服上摩擦的气球,悬挂起来后互相排斥的现象,可以引导学生从受力的角度分析,认识到产生排斥力的原因是电荷作用的结果,组织学生通过实验探究什么样的电荷会产生这样的效果. 对于电荷相互作用规律的得出,教科书安排了“学生实验”.教学中,应通过图11-24所示的实验进行如下推理: 第一,观察实验现象.两根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒相互靠近时,它们互相排斥;两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近时,它们也互相排斥;用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的硬橡胶棒相互靠近时,它们互相吸引.这一系列实验说明,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引. 第二,逻辑推理.大量实验表明,用摩擦起电的方法使任意物体带电,凡是与毛皮摩擦过的硬橡胶棒排斥的,都与丝绸摩擦过的玻璃棒吸引;凡是与丝绸摩擦过的玻璃棒排斥的,都与毛皮摩擦过的硬橡胶棒吸引.由此说明,自然界只存在两种电荷,规定用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带的电荷是负电荷. 验电器 对于验电器的学习,要让学生明确以下三点:验电器的构造(图11-25)、验电器的作用、验电器的原理. 对于“观察与思考”栏目中图11-26所示的实验,建议在教学中演示三次,每次实验条件不同,引导学生分析思考.第一次,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒接触验电器的金属球,看到什么现象?第二次,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,看到什么现象?第三次,先用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,再用毛皮摩擦过的硬橡胶棒接触金属球,又会看到什么现象? 前两次实验都能看到验电器的金属箔张开,第三次实验看到验电器的金属箔张角变小(或变小后再次张开).请学生思考金属箔张开说明什么?金属箔张角变小说明什么?学生思考后交流讨论,应避免教师代替学生分析. 由上述实验和分析总结归纳得出,验电器是检验物体是否带电的仪器,它的工作原理是同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引. 你知道吗 本栏目初步解释了两个物体相互摩擦带电的原因.这部分内容与化学学科知识相结合.教学中要请学生先阅读,然后交流讨论,避免教师“包办代替”.可以请学生带着以下问题开始阅读:两个物体相互摩擦而带电,是在摩擦的过程中创