第一节 电荷（教学设计）物理鲁科版（五四学制）2024九年级上册

第1节 电荷（教学设计） 【教学目标】 1. 认识摩擦起电现象，会运用摩擦起电的知识解释一些简单的相关现象。 2. 通过实验探究两种电荷及电荷间的相互作用规律，感受和领悟人们在认识“自然界中只有两种电荷”的过程中所运用的推理方法。 3. 知道验电器的构造、作用及工作原理，知道电荷量及其单位。 4. 知道原子及其结构、摩擦起电的原因。 【教材分析】 摩擦起电是学生熟悉的电现象之一，两种电荷及其相互作用规律是进一步深入学习电学、理解许多电现象的基础，因此本节课作为初中电学起始课，具有很重要的地位。学生在小学已经学习过摩擦起电现象，但从微观结构上认识此现象有一定的难度，并且涉及电荷的移动，是比较抽象的内容，需要从实验入手认识，本节内容主要由“摩擦起电”“电荷间相互作用”“摩擦起电原因”“静电的利用和防治”四部分组成。教学的重点是认识自然界存在两种电荷，知道电荷间的相互作用规律，难点是对摩擦起电原因的认识。 由于电荷无法直接观察，比较抽象，学生只能在实验的基础上通过分析推理来理解电荷的概念。由于对电荷最直观的感性认识来源于摩擦起电现象，所做好摩擦起电的演示实验是关键。 【学情分析】 本节课的教学对象是九年级学生，他们的参与意识较强，思维活跃，对摩擦起电现象有一定的认识，因此我在教学中直接舍弃吸引碎纸屑的实验而改用吸引易拉罐以增强思维冲击，在教学中对于简单的知识点主要以自学填导学案的方式来完成。九年级学生具有一定的逻辑思维能力。所以在探索电荷间相互作用规律时，通过实验现象引导学生总结出相互作用规律，体现了学生是课堂的主体。该阶段的学生已经学习了分子动理论的相关知识，但是对于微观粒子的认识非常有限，所以利用原子结构解释摩擦起电的本质是本课的难点，需要在教师的引导下通过交流讨论来突破。 【教学重难点】 学习重点：认识自然界存在两种电荷，知道电荷间的相互作用规律。 学习难点：摩擦起电原因和实质。 【器材准备】 和《电荷》相关的视频、挂图、课件、器材等。 【教学过程】 一、导入新课： 想一想 干燥的天气里，我们用手触碰金属门把手，常常会有“酥麻”的感觉。这是为什么？ 下面我们将学习相关内容。 二、新课讲授： 【学习任务一】摩擦起电 1. 观察与实验：摩擦起电 【实验方法】 撕一些纸屑放在桌面上，用塑料笔或者塑料梳子在头发上快速摩擦，然后靠近纸屑，描述你观察到的现象。 【实验现象】 我们发现摩擦过的塑料梳子吸引纸屑。 【分析论证】 经摩擦过的物体能吸引轻小物体。这是因为摩擦过的物体带了“电”，或者说带了电荷。 2.电荷： 一些物体被摩擦后，能够吸引轻小物体。则这些物体就带了“电”，或者说带了电荷。 生活中的带电现象：电扇工作时，扇叶和空气摩擦吸引灰尘；用干绸布镜子，发现镜面黏绒毛；梳头发，头发随着梳子飘等。 【学习任务二】电荷间的相互作用 1. 观察与实验：电荷间的相互作用 【实验方法】 用丝绸分别摩擦两根玻璃棒，手持其中一根玻璃棒，靠近另一根被吊起的玻璃棒，观察有什么现象发生。手持用丝绸摩擦过的玻璃棒，靠近被吊起的用毛皮摩擦过的橡胶棒，观察有什么现象发生。 【实验现象】 用丝绸摩擦过的玻璃棒相互排斥，用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒相互吸引。 【分析论证】 （1）玻璃棒都是用丝绸摩擦过的，带的电荷一定是同种电荷；用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷不是同种电荷。 （2）电荷间有相互作用，相同电荷及不同电荷间的相互作用不同。 2. 两种电荷： （1）自然界只有两种电荷。 （2）实验依据：凡是和毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引的，一定和丝绸摩擦过的玻璃棒相排斥。凡是和丝绸摩擦过的玻璃棒相吸引的，一定和毛皮摩擦过的橡胶棒相排斥。这也就意味着，摩擦后的带电体所带的电，只有两种可能，要么与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电相同，要么与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电相同。 （3）正电荷和负电荷： 用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷。用“+”号表示。 用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。用“-”号表示。 3. 电荷间作用规律： 同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。 4.电荷量 （1）电荷的多少叫做电荷量，简称电荷，用字母Q表示。 （2）单位：库仑，简称库，符号是C。 一根实验室中常用的玻璃棒，摩擦后所带的电荷量大约只有10-7C。 5. 验电器： （1）作用：检验物体是否带电. （2）原理：同种电荷互相排斥. （3）使用方法：将被检验的物体与验电器的金属球接触，如果验电器的两片金属箔张开一定角度，则说明物体带电。 思考与讨论： 科技馆里，手扶高压静电球的女士“怒发冲冠”————头发竖起来了！这是为什么？ 【学习任务三】摩擦起电原因 1. 原子及其结构： 物质由分子、原子构成。原子由原子核和核外电子（带负电）组成，电子绕原子核做高速运动。原子核由质子（带正电）与电子组成。 2. 原子不带电原因： 通常情况下，原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等，所以整个原子不带电。 3. 摩擦起电原因：： 不同物质的原子核束缚电子的本领不同。当两个物体摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它的一些电子就会转移到另一个物体上。失去电子的物体因为缺少电子而带正电，得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电。 4. 摩擦起电实质： 摩擦起电不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正、负电荷分开。失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。 【学习任务四】静电的防止与利用 1. 静电的防止： （1）避免产生静电：在可能情况下选用不容易产生静电的材料。 （2）避免静电积累：产生静电要设法导走，如增加空气湿度，接地等。 2. 静电的利用： （1）根据静电能吸引轻小物体的性质和同种电荷相排斥、异种电荷相吸引的原理：主要应用有静电复印、静电除尘、静电喷漆、静电植绒，静电喷泉等。 （2）利用高压静电产生的电场：应用有静电保鲜、静电灭菌、作物种子处理等。 （3）利用静电放电产生的臭氧、无菌消毒等：雷电是自然界发生的大规模静电放电现象，可产生大量的臭氧，并可以使大气中的氮合成为氨，供给植物营养。 三、课堂练习： 1．如图，可以用吸管“吸”取杯中的饮料，下列现象中，“吸”的物理原理与其相同的是（　　） A．公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声 B．大树通过根从土壤中“吸”取养分 C．化学实验中用胶头滴管“吸”取药液 D．用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑 2．下列关于原子核式结构的描述： ①电子均匀分布在整个原子中； ②原子核是由质子和中子构成的； ③电子围绕着原子核作高速旋转； ④原子核占据了原子内大部分空间； 其中正确的是（　　） A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 3. 如图所示，女孩触摸“静电球”时头发会“飞”起来，关于这个现象，下面说法正确的是（　　） A．“飞”起来的每根头发带的是同种电荷 B．头发与静电球带的是异种电荷 C．“飞”起来的头发上产生了电荷 D．头发“飞”起来是由于静电球的吸引 4．甲、乙、丙三个轻质小球相互靠近时的情景如图所示。若甲球带正电，则下列说法正确的是（　　） A．乙球一定带负电 B．丙球一定带负电 C．丙球可能不带电 D．乙和丙的情景展示了验电器的原理 5. 用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒因______（选填“得到”或“失去”）电子而带上正电荷，此时玻璃棒具有____________的性质；如图将它与不带电的验电器金属球接触，验电器的金属箔张开，是因为______（选填“同种”或“异种”）电荷相互排斥；如图所示是不同物质的原子核对电子约束能力强弱的排序图，分析可知：蜡烛与毛衣摩擦后，蜡烛带______电。 6．小珠用丝绸包裹手指在玻璃板上用力摩擦，写下“一”字，然后在玻璃板上均匀撒上泡沫粒，竖起玻璃板，板上就留下了由泡沫粒组成的“一”字，如题图所示。关于摩擦后的玻璃板，下列说法正确的是（　　） A．玻璃板创造了电荷 B．玻璃板和丝绸带上了同种电荷 C．玻璃板带负电荷 D．玻璃板能吸引轻小物体 7．静电复印技术已经逐渐走入人们的生活。小华利用身边的素材来简单模拟静电复印原理，具体操作步骤如图所示。 (1)找一块塑料板，用丝绸快速摩擦整个板面，其目的是通过摩擦使塑料板 ； (2)用干燥的手指在塑料板上写一个“大”字，其目的是借助人体将“大”字部分的电荷导走，因为人体具有 性； (3)将塑料板平放，在上面均匀地撒上一层干木屑，再将塑料板缓慢竖起，一个“大”字就在塑料板上显现出来了。“大”字部分的干木屑由于受到重力作用而滑落，其他部分的干木屑被吸引是因为 。 【课堂小结】 引导学生学列本节课的思维导图： 【板书设计】 见上面思维导图 【作业布置】 教材P64第1-4小题。 【教学反思】 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的地方有哪些？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1节 电荷（教学设计） 【教学目标】 1. 认识摩擦起电现象，会运用摩擦起电的知识解释一些简单的相关现象。 2. 通过实验探究两种电荷及电荷间的相互作用规律，感受和领悟人们在认识“自然界中只有两种电荷”的过程中所运用的推理方法。 3. 知道验电器的构造、作用及工作原理，知道电荷量及其单位。 4. 知道原子及其结构、摩擦起电的原因。 【教材分析】 摩擦起电是学生熟悉的电现象之一，两种电荷及其相互作用规律是进一步深入学习电学、理解许多电现象的基础，因此本节课作为初中电学起始课，具有很重要的地位。学生在小学已经学习过摩擦起电现象，但从微观结构上认识此现象有一定的难度，并且涉及电荷的移动，是比较抽象的内容，需要从实验入手认识，本节内容主要由“摩擦起电”“电荷间相互作用”“摩擦起电原因”“静电的利用和防治”四部分组成。教学的重点是认识自然界存在两种电荷，知道电荷间的相互作用规律，难点是对摩擦起电原因的认识。 由于电荷无法直接观察，比较抽象，学生只能在实验的基础上通过分析推理来理解电荷的概念。由于对电荷最直观的感性认识来源于摩擦起电现象，所做好摩擦起电的演示实验是关键。 【学情分析】 本节课的教学对象是九年级学生，他们的参与意识较强，思维活跃，对摩擦起电现象有一定的认识，因此我在教学中直接舍弃吸引碎纸屑的实验而改用吸引易拉罐以增强思维冲击，在教学中对于简单的知识点主要以自学填导学案的方式来完成。九年级学生具有一定的逻辑思维能力。所以在探索电荷间相互作用规律时，通过实验现象引导学生总结出相互作用规律，体现了学生是课堂的主体。该阶段的学生已经学习了分子动理论的相关知识，但是对于微观粒子的认识非常有限，所以利用原子结构解释摩擦起电的本质是本课的难点，需要在教师的引导下通过交流讨论来突破。 【教学重难点】 学习重点：认识自然界存在两种电荷，知道电荷间的相互作用规律。 学习难点：摩擦起电原因和实质。 【器材准备】 和《电荷》相关的视频、挂图、课件、器材等。 【教学过程】 一、导入新课： 想一想 干燥的天气里，我们用手触碰金属门把手，常常会有“酥麻”的感觉。这是为什么？ 下面我们将学习相关内容。 二、新课讲授： 【学习任务一】摩擦起电 1. 观察与实验：摩擦起电 【实验方法】 撕一些纸屑放在桌面上，用塑料笔或者塑料梳子在头发上快速摩擦，然后靠近纸屑，描述你观察到的现象。 【实验现象】 我们发现摩擦过的塑料梳子吸引纸屑。 【分析论证】 经摩擦过的物体能吸引轻小物体。这是因为摩擦过的物体带了“电”，或者说带了电荷。 2.电荷： 一些物体被摩擦后，能够吸引轻小物体。则这些物体就带了“电”，或者说带了电荷。 生活中的带电现象：电扇工作时，扇叶和空气摩擦吸引灰尘；用干绸布镜子，发现镜面黏绒毛；梳头发，头发随着梳子飘等。 【学习任务二】电荷间的相互作用 1. 观察与实验：电荷间的相互作用 【实验方法】 用丝绸分别摩擦两根玻璃棒，手持其中一根玻璃棒，靠近另一根被吊起的玻璃棒，观察有什么现象发生。手持用丝绸摩擦过的玻璃棒，靠近被吊起的用毛皮摩擦过的橡胶棒，观察有什么现象发生。 【实验现象】 用丝绸摩擦过的玻璃棒相互排斥，用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒相互吸引。 【分析论证】 （1）玻璃棒都是用丝绸摩擦过的，带的电荷一定是同种电荷；用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷不是同种电荷。 （2）电荷间有相互作用，相同电荷及不同电荷间的相互作用不同。 2. 两种电荷： （1）自然界只有两种电荷。 （2）实验依据：凡是和毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引的，一定和丝绸摩擦过的玻璃棒相排斥。凡是和丝绸摩擦过的玻璃棒相吸引的，一定和毛皮摩擦过的橡胶棒相排斥。这也就意味着，摩擦后的带电体所带的电，只有两种可能，要么与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电相同，要么与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电相同。 （3）正电荷和负电荷： 用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷。用“+”号表示。 用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。用“-”号表示。 3. 电荷间作用规律： 同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。 4.电荷量 （1）电荷的多少叫做电荷量，简称电荷，用字母Q表示。 （2）单位：库仑，简称库，符号是C。 一根实验室中常用的玻璃棒，摩擦后所带的电荷量大约只有10-7C。 5. 验电器： （1）作用：检验物体是否带电. （2）原理：同种电荷互相排斥. （3）使用方法：将被检验的物体与验电器的金属球接触，如果验电器的两片金属箔张开一定角度，则说明物体带电。 思考与讨论： 科技馆里，手扶高压静电球的女士“怒发冲冠”————头发竖起来了！这是为什么？ 【学习任务三】摩擦起电原因 1. 原子及其结构： 物质由分子、原子构成。原子由原子核和核外电子（带负电）组成，电子绕原子核做高速运动。原子核由质子（带正电）与电子组成。 2. 原子不带电原因： 通常情况下，原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等，所以整个原子不带电。 3. 摩擦起电原因：： 不同物质的原子核束缚电子的本领不同。当两个物体摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它的一些电子就会转移到另一个物体上。失去电子的物体因为缺少电子而带正电，得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电。 4. 摩擦起电实质： 摩擦起电不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正、负电荷分开。失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。 【学习任务四】静电的防止与利用 1. 静电的防止： （1）避免产生静电：在可能情况下选用不容易产生静电的材料。 （2）避免静电积累：产生静电要设法导走，如增加空气湿度，接地等。 2. 静电的利用： （1）根据静电能吸引轻小物体的性质和同种电荷相排斥、异种电荷相吸引的原理：主要应用有静电复印、静电除尘、静电喷漆、静电植绒，静电喷泉等。 （2）利用高压静电产生的电场：应用有静电保鲜、静电灭菌、作物种子处理等。 （3）利用静电放电产生的臭氧、无菌消毒等：雷电是自然界发生的大规模静电放电现象，可产生大量的臭氧，并可以使大气中的氮合成为氨，供给植物营养。 三、课堂练习： 1．如图，可以用吸管“吸”取杯中的饮料，下列现象中，“吸”的物理原理与其相同的是（　　） A．公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声 B．大树通过根从土壤中“吸”取养分 C．化学实验中用胶头滴管“吸”取药液 D．用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑 【答案】C 【解析】A．当用吸管吸饮料时，先吸走的是管中的空气，使管内变为真空，这时大气压就压着饮料进入管中，进而进入人的嘴中，公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声是在传播过程中减弱噪声，故A不符合题意； B．大树通过根从土壤中“吸”取养分是生命运动，与大气压无关，故B不符合题意； C．用滴管吸液体，用力捏胶头，滴管内的气体被挤出一部分，滴管内压强小于外界大气压，液体在大气压力的作用下被“吸”入管内，是利用大气压的，故C符合题意； D．摩擦过的玻璃棒吸纸屑，这是由于带电体具有吸引轻小物体的性质，故D不符合题意。 故选C。 2．下列关于原子核式结构的描述： ①电子均匀分布在整个原子中； ②原子核是由质子和中子构成的； ③电子围绕着原子核作高速旋转； ④原子核占据了原子内大部分空间； 其中正确的是（　　） A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 【答案】C 【详解】原子核式结构模型理论认为：原子是由中心带正电的原子核和核外带负电的电子组成；原子核位于原子中心，是由质子和中子组成的，其中质子带正电，中子不带电，即原子核带正电；原子核几乎集中了原子的全部质量，但只占有原子核内极少空间；电子带负电，它是在不同的轨道上绕着原子核运动；②③正确，①④错误。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3. 如图所示，女孩触摸“静电球”时头发会“飞”起来，关于这个现象，下面说法正确的是（　　） A．“飞”起来的每根头发带的是同种电荷 B．头发与静电球带的是异种电荷 C．“飞”起来的头发上产生了电荷 D．头发“飞”起来是由于静电球的吸引 【答案】A 【详解】A．每根头发因带同种电荷互相排斥而“飞”起来，故A正确； B．女孩触摸“静电球”，头发与静电球带的是同种电荷，故B错误； C．“飞”起来的头发上并没有产生电荷，只是发生了电荷的转移，故C错误； D．头发“飞”起来是因为带同种电荷互相排斥，不是由于静电球的吸引，故D错误。 故选A。 4．甲、乙、丙三个轻质小球相互靠近时的情景如图所示。若甲球带正电，则下列说法正确的是（　　） A．乙球一定带负电 B．丙球一定带负电 C．丙球可能不带电 D．乙和丙的情景展示了验电器的原理 【答案】C 【详解】ABC．由左图知，甲球与乙球靠近时相互排斥，已知甲球带正电，根据同种电荷相互排斥可知，乙球一定带正电；由右图知，乙球与丙球靠近时相互吸引，根据异种电荷相互吸引可知，丙球可能带负电；但带电体能够吸引不带电的轻小物体，所以丙球也可能不带电；综合分析可知，乙球带正电，丙球可能带负电，也可能不带电，故C正确，AB错误； D．验电器的原理是同种电荷互相排斥，故D错误。 故选C。 5. 用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒因______（选填“得到”或“失去”）电子而带上正电荷，此时玻璃棒具有____________的性质；如图将它与不带电的验电器金属球接触，验电器的金属箔张开，是因为______（选填“同种”或“异种”）电荷相互排斥；如图所示是不同物质的原子核对电子约束能力强弱的排序图，分析可知：蜡烛与毛衣摩擦后，蜡烛带______电。 【答案】失去，吸引轻小物体，同种，负. 【解析】摩擦起电中，被丝绸摩擦过的玻璃棒是带正电的，因为失去了电子。 带电体具有吸引轻小物体的性质，被丝绸摩擦过的玻璃棒是带电体，也具有吸引轻小物体的性质。 验电器的金属箔张开是因为带上了同种电荷，同种电荷相互排斥。 因为蜡烛的原子核对电子的约束能力强于毛衣，所以蜡烛与毛衣摩擦后，蜡烛得到电子，带负电。 6．小珠用丝绸包裹手指在玻璃板上用力摩擦，写下“一”字，然后在玻璃板上均匀撒上泡沫粒，竖起玻璃板，板上就留下了由泡沫粒组成的“一”字，如题图所示。关于摩擦后的玻璃板，下列说法正确的是（　　） A．玻璃板创造了电荷 B．玻璃板和丝绸带上了同种电荷 C．玻璃板带负电荷 D．玻璃板能吸引轻小物体 【答案】D 【详解】A．摩擦起电的实质是电子的转移，并没有创造新的电荷，故A错误； B．摩擦起电的原因是：不同物质的原子核束缚电子的能力不同，摩擦时，束缚能力强的物质把束缚能力弱的物质的电子吸引过来，得电子的物体带负电，失电子的物体带正电，故B错误； C．物理上，把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，故C错误； D．带电体的基本性质是能吸引轻小物体，玻璃板与丝绸摩擦带电，可以吸引轻小物体，故D正确。 故选D。 7．静电复印技术已经逐渐走入人们的生活。小华利用身边的素材来简单模拟静电复印原理，具体操作步骤如图所示。 (1)找一块塑料板，用丝绸快速摩擦整个板面，其目的是通过摩擦使塑料板 ； (2)用干燥的手指在塑料板上写一个“大”字，其目的是借助人体将“大”字部分的电荷导走，因为人体具有 性； (3)将塑料板平放，在上面均匀地撒上一层干木屑，再将塑料板缓慢竖起，一个“大”字就在塑料板上显现出来了。“大”字部分的干木屑由于受到重力作用而滑落，其他部分的干木屑被吸引是因为 。 【答案】(1)带电 (2)导电 (3)带电体能吸引轻小的物体 【详解】（1）用摩擦的方法可使物体带电，因此找一块塑料板，用丝绸快速摩擦整个板面可以使塑料板带电。 （2）由于人是导体，因此可以借助人体将“大”字部分的电荷导走。 （3）由于带电体能吸引轻小物体，所以在平放的塑料板上面均匀地撒上一层干木屑时，将塑料板缓慢竖起，“大”字部分的干木屑由于没有电荷吸引而在重力作用下滑落，其他部分的干木屑被吸引是因为带电体能吸引轻小物体。 【课堂小结】 引导学生学列本节课的思维导图： 【板书设计】 见上面思维导图 【作业布置】 教材P64第1-4小题。 【教学反思】 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的地方有哪些？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$