15.1 两种电荷 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

两种电荷 课题:两种电荷 课时 1 授课年级 九年级 教材分析 教材地位:“两种电荷” 是人教版九年级全一册第十五章 “电流和电路” 的开篇内容,是电学知识的基石。从知识体系上看,它为后续学习电流、电压、电阻等重要概念,以及电路的连接、欧姆定律等内容做了铺垫。这部分内容将学生从熟悉的力学、热学等领域引入到神秘的电学世界,开启了对电现象探索的大门,是学生理解电学知识的重要起点。 教学目标 物理观念:学生通过学习,能够形成电荷的概念,理解两种电荷的相互作用规律,知道原子的结构以及摩擦起电的本质,构建起关于电荷、原子、导体和绝缘体的物理观念,从微观和宏观两个层面认识电现象。 科学思维:在探究两种电荷及电荷间相互作用规律的过程中,培养学生的观察、分析、归纳和推理能力。例化学,从实验中观察到的现象归纳出同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的规律,运用类比、模型等方法,将抽象的电荷概念和原子结构形象化,帮助学生理解,提升学生的科学思维能力。 科学探究:安排多个实验,化学摩擦起电实验、电荷相互作用实验、探究导体和绝缘体导电性实验等,让学生亲自动手操作,经历提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、分析论证等科学探究过程,培养学生的实验设计、操作、观察和数据分析能力,提高学生的科学探究素养。 科学态度与责任:通过实验探究,培养学生实事求是的科学态度,尊重实验数据和事实。引导学生思考导体和绝缘体在生活中的应用,让学生认识到物理知识与生活的紧密联系,激发学生对科学的热爱和对生活的关注,培养学生将科学知识应用于实际的意识和社会责任感。 教学重、难点 教学重点:理解摩擦起电现象。 教学难点:对电荷概念的理解。 教学过程 教学环节 教学活动 新课讲解 一、导入新课 教师活动 1. 展示一系列有趣的静电现象视频,化学用塑料梳子在头发上快速反复摩擦后,靠近细小水流,水流发生弯曲;气球在毛衣上摩擦后能吸附在墙壁上不掉落;在干燥的天气里,两人相互接触时会产生轻微的电击感等。 0. 提问:“同学们,在生活中你们有没有遇到过类似的神奇现象呢?这些现象背后到底隐藏着什么秘密呢?” 引导学生回忆生活中接触到的静电现象,激发学生的好奇心和求知欲。 0. 展示一些与电相关的图片,化学闪电、高压线、电子设备等,简单阐述电在现代生活中的重要性,从而引出本节课的主题 —— 两种电荷。 学生活动 1. 认真观看视频和图片,被神奇的静电现象深深吸引,积极回忆自己在生活中遇到的类似场景,化学冬天脱毛衣时的静电火花、触摸金属门把手时的电击感等。 0. 踊跃回答教师的提问,分享自己的生活经历,对即将学习的内容充满期待。 二、新课讲授 (一)两种电荷及摩擦起电现象 教师活动 1. 给每个小组发放塑料尺、碎纸屑、玻璃棒、丝绸、橡胶棒、毛皮等实验器材,让学生用塑料尺在头发上快速摩擦,然后靠近碎纸屑,观察现象。 0. 提问:“同学们,你们看到了什么现象?为什么塑料尺在摩擦后能吸引碎纸屑呢?” 引导学生思考并讨论。 0. 讲解:“当物体通过摩擦的方式能够吸引轻小物体时,我们就说这个物体带了电,或者说带了电荷。这种用摩擦的方法使物体带电的现象,叫做摩擦起电。” 0. 演示用丝绸摩擦玻璃棒,然后用玻璃棒靠近轻小物体,展示玻璃棒吸引轻小物体的现象;再演示用毛皮摩擦橡胶棒,同样用橡胶棒靠近轻小物体,展示橡胶棒吸引轻小物体的现象。 0. 提问:“丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒都能吸引轻小物体,说明它们都带了电,那它们带的电荷是否相同呢?” 引发学生的思考和讨论。 学生活动 1. 按照教师的要求,认真进行实验操作,仔细观察塑料尺摩擦后吸引碎纸屑的现象,感受摩擦起电的神奇。 0. 积极思考教师提出的问题,小组内展开热烈讨论,尝试用自己的语言解释摩擦起电的原因。 0. 认真观察教师的演示实验,对比玻璃棒和橡胶棒摩擦后吸引轻小物体的现象,思考它们所带电荷的异同。 (二)两种电荷的相互作用规律 教师活动 1. 演示实验:将用丝绸摩擦过的两根玻璃棒相互靠近,让学生观察现象;再将用毛皮摩擦过的两根橡胶棒相互靠近,让学生观察现象;最后将用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近,让学生观察现象。 0. 在每次实验后,提问学生观察到的现象,并引导学生思考:“为什么会出现这样的现象呢?这说明了什么?” 0. 讲解:“科学家通过大量的实验研究发现,自然界中只有两种电荷。人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷,把用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷。并且,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。” 0. 展示一些生活中利用电荷相互作用规律的实例,化学静电除尘、静电复印等,帮助学生理解电荷相互作用规律在实际生活中的应用。 学生活动 1. 全神贯注地观察教师的演示实验,仔细记录每次实验中两根棒的相互作用情况,即两根玻璃棒相互排斥、两根橡胶棒相互排斥、玻璃棒和橡胶棒相互吸引。 0. 积极思考教师提出的问题,结合实验现象,分析得出同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的结论。 0. 认真聆听教师对电荷相互作用规律的讲解,理解正电荷和负电荷的规定。 0. 观察教师展示的生活实例,思考电荷相互作用规律在其中的应用原理,感受物理知识与生活的紧密联系。 (三)验电器和电荷量 教师活动 1. 展示验电器,介绍验电器的构造,包括金属球、金属杆、金属箔片等部分。 0. 演示用带电体接触验电器的金属球,让学生观察金属箔片的变化情况。提问:“同学们,你们看到金属箔片发生了什么变化?为什么会这样呢?” 引导学生思考验电器的工作原理。 0. 讲解:“验电器是根据同种电荷相互排斥的原理制成的。当带电体接触验电器的金属球时,电荷会通过金属杆传到金属箔片上,两片金属箔片带上同种电荷,由于同种电荷相互排斥,金属箔片就会张开。金属箔片张开的角度越大,说明带电体所带的电荷量越多。” 0. 介绍电荷量的概念:“电荷量是用来表示电荷多少的物理量,简称电量,用符号 Q 表示。在国际单位制中,电荷量的单位是库仑,简称库,符号是 C。” 0. 列举一些常见的电荷量数值,化学一个电子所带的电荷量约为 1.6 10⁻ ⁹C,让学生对电荷量的大小有一个初步的认识。 学生活动 1. 仔细观察验电器的构造,了解各个部分的名称和作用。 0. 认真观察教师的演示实验,注意金属箔片的张开情况,思考验电器工作的原理。 0. 积极回答教师的问题,尝试用自己的语言解释验电器的工作原理。 0. 认真聆听教师对电荷量概念和单位的讲解,理解电荷量的含义。 0. 记住电荷量的单位库仑,对教师列举的常见电荷量数值有一定的印象,感受电荷量的微小。 (四)原子及其结构 教师活动 1. 播放原子结构的动画视频,视频中展示原子由原子核和核外电子组成,原子核位于原子的中心,带正电,核外电子围绕原子核高速运动,带负电。 0. 在播放视频过程中,适时暂停视频,讲解原子的结构组成,强调原子核所带的正电荷数与核外电子所带的负电荷数相等,所以在通常情况下,原子对外不显电性。 0. 举例说明不同物质的原子结构特点,化学金属原子的最外层电子数较少,容易失去电子;非金属原子的最外层电子数较多,容易得到电子。 0. 引导学生思考摩擦起电的原因,提问:“既然原子在通常情况下对外不显电性,那么为什么通过摩擦的方式可以使物体带电呢?” 0. 讲解:“当两个物体相互摩擦时,束缚电子本领弱的物体的一些电子会转移到束缚电子本领强的物体上。失去电子的物体因缺少电子而带正电,得到电子的物体因有多余的电子而带负电。所以,摩擦起电并不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到了另一个物体。” 学生活动 1. 认真观看原子结构的动画视频,直观地了解原子的组成和内部结构。 0. 聆听教师的讲解,理解原子核和核外电子的带电情况,以及原子在通常情况下对外不显电性的原因。 0. 思考教师提出的问题,结合原子结构知识,尝试分析摩擦起电的原因。 0. 认真聆听教师对摩擦起电原因的讲解,理解摩擦起电的本质是电子的转移,纠正自己之前可能存在的错误认识。 (五)导体和绝缘体 教师活动 1. 展示一些常见的物体,化学金属棒、塑料棒、橡胶棒、铅笔芯、人体、大地、玻璃、陶瓷等,让学生猜测哪些物体容易导电,哪些物体不容易导电。 0. 进行简单的导电实验,将这些物体分别接入简单的电路中,观察灯泡的发光情况。例化学,将金属棒接入电路,灯泡发光;将塑料棒接入电路,灯泡不发光。 0. 讲解:“容易导电的物体叫做导体,不容易导电的物体叫做绝缘体。常见的导体有金属、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液等;常见的绝缘体有塑料、橡胶、玻璃、陶瓷、油等。” 0. 引导学生思考导体和绝缘体导电性能不同的原因,提问:“为什么导体容易导电,而绝缘体不容易导电呢?” 0. 讲解:“在导体中,有大量的能够自由移动的电荷,这些电荷可以是电子,也可以是离子。当导体两端有电压时,这些自由电荷就会定向移动,形成电流。而在绝缘体中,几乎没有能够自由移动的电荷,所以绝缘体不容易导电。但是,导体和绝缘体之间并没有绝对的界限,在一定条件下,绝缘体也可以变成导体,比化学玻璃在高温下会变成导体。” 学生活动 1. 根据自己的生活经验,猜测展示物体的导电性,积极发表自己的看法。 0. 认真观察教师的导电实验,关注灯泡的发光情况,验证自己的猜测是否正确。 0. 聆听教师对导体和绝缘体概念的讲解,记住常见的导体和绝缘体。 0. 思考教师提出的问题,尝试从微观角度分析导体和绝缘体导电性能不同的原因。 0. 聆听教师对导体和绝缘体导电原因的讲解,理解自由电荷在导电过程中的作用,以及导体和绝缘体在一定条件下可以相互转化的特点。 三、课堂小结 教师活动 1. 引导学生回顾本节课所学的主要内容,包括摩擦起电现象、两种电荷的规定和相互作用规律、验电器的构造和原理、电荷量的概念和单位、原子的结构以及导体和绝缘体的概念和区别。 0. 以提问的方式与学生互动,化学 “什么是摩擦起电?”“自然界中有哪两种电荷?它们的相互作用规律是什么?”“验电器是根据什么原理工作的?”“原子是由什么组成的?”“导体和绝缘体的区别是什么?” 等,帮助学生巩固所学知识。 0. 强调本节课的重点和难点,提醒学生在课后要认真复习,加深对知识的理解和掌握。 学生活动 1. 跟随教师的引导,积极回忆本节课所学的知识,与教师进行互动,回答教师提出的问题。 0. 对自己在本节课中的学习情况进行总结,反思自己对哪些知识掌握得较好,哪些知识还存在疑问,记录下来以便课后向教师或同学请教。 四、课堂练习 教师活动 1. 出示一些精心设计的课堂练习题,题目涵盖了本节课的各个知识点,包括选择题、填空题、简答题和实验探究题等不同题型。例化学: 选择题:用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近一个轻质小球,发现小球被吸引,则小球( ) A. 一定带负电 B. 一定带正电 C. 可能带负电,也可能不带电 D. 一定不带电 填空题:自然界中只有_种电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带_电。 简答题:请解释为什么在干燥的天气里,用塑料梳子梳头发,头发会随着梳子飘起来。 实验探究题:现有两根相同的橡胶棒、毛皮、验电器、支架等器材,请设计一个实验,探究电荷间的相互作用规律。 0. 让学生独立完成练习题,巡视学生的答题情况,及时发现学生在解题过程中存在的问题。 0. 对学生的答案进行点评,针对学生出现的错误,进行详细的讲解和分析,帮助学生理解错误的原因,掌握正确的解题方法。 学生活动 1. 认真阅读题目,独立思考,运用所学知识解答练习题。 0. 在解题过程中,遇到困难时,先尝试自己思考解决,化学果无法解决,做好标记,等待教师讲解。 0. 认真聆听教师的点评,对于自己做错的题目,仔细分析错误原因,将正确的解题思路和方法记录在笔记本上,以便复习。 教学 反思 实验主导,激发兴趣:课堂上开展了多个趣味实验,像摩擦起电实验中,用塑料尺吸引碎纸屑,学生们看到纸屑神奇地被吸附起来,瞬间被激发了好奇心,纷纷参与讨论,积极主动地探索电荷的奥秘。这些直观的实验让抽象的电荷概念变得生动形象,有效降低了学生的理解难度。 联系生活,学以致用:教学中引入大量生活实例,例化学讲解静电现象在生活中的应用与危害,像静电复印、油罐车的铁链拖地等,让学生深刻体会到物理知识与生活的紧密联系,明白学习物理的实用性,从而增强了学习的积极性。 小组合作,共同进步:组织学生进行小组讨论与合作探究,在探究导体和绝缘体导电性实验时,小组成员分工明确,有的负责操作实验,有的负责记录数据,大家共同分析实验结果。通过小组合作,学生不仅提高了实验操作能力,还培养了团队协作精神和沟通能力。 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$