15.1　两种电荷　2025-2026学年人教版物理九年级全一册

本文围绕《两种电荷》展开，承接电学基础，为后续电学知识奠基。通过实验探究、小组讨论等环节，在传授电荷概念、相互作用规律等知识过程中，全方位渗透物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等核心素养。 该设计创新点在于多种教学方法结合，特色教法有实验探究法、讨论法，教具运用丰富。从学生层面提升探究与应用能力，为教师提供清晰授课路径，有效突破教学难点，增强课堂互动性。

第十五章 第1节 《两种电荷》 ——“教-学-评”核心素养一体化教案 1、 教学目标 （1） 物理观念 1. 帮助学生形成电荷的基本概念，明确电荷是物质的一种属性，知道自然界仅存在正、负两种电荷。 1. （1）学生能够清晰阐述正、负电荷的定义，即被丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷为正电荷，被毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷为负电荷。 1. （2）理解物体带电的本质是电子的转移，明白失去电子带正电，得到电子带负电。 2. 使学生掌握电荷量的概念及单位，构建起对电荷量的初步认知。 1. （1）学生要知道电荷量是用于衡量电荷多少的物理量，其单位为库仑，简称库，符号为C。 1. （2）通过实例，如常见静电现象中物体所带电荷量的量级，让学生对电荷量的大小有一定的感性认识。 3. 引导学生理解电荷间相互作用规律，并能将其应用于解释生活中的静电现象。 1. （1）学生要牢记同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的规律。 1. （2）能够运用该规律分析如头发随梳子飘起、气球吸附在墙壁上等常见静电现象。 （2） 科学思维 1. 通过探究电荷间相互作用规律的实验，培养学生的逻辑推理能力。 1. （1）在实验过程中，引导学生观察不同带电体之间的相互作用现象，并基于这些现象进行合理的逻辑分析。 1. ①比如，观察用丝绸摩擦过的两根玻璃棒相互靠近时的现象，以及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时的现象。 1. ②从这些现象出发，推理得出电荷间相互作用的规律。 1. （2）当学生运用电荷间相互作用规律解决实际问题时，锻炼他们进行系统逻辑推导的能力。 1. ①例如，在判断多个带电体同时存在时的相互作用情况，引导学生逐步分析每个带电体所带电荷性质以及它们之间的相互关系。 1. ②通过解决这类问题，让学生学会有条理地运用规律进行推理。 2. 借助构建电荷模型，提升学生的模型建构能力。 1. （1）引导学生从微观角度建立电荷的模型，理解电荷在物体中的分布和移动情况。 1. ①以原子结构为基础，讲解电子和原子核所带电荷，以及电子在不同物质中的束缚程度不同。 1. ②通过动画或示意图，展示电荷在导体和绝缘体中的不同行为，帮助学生形成直观的模型认知。 1. （2）让学生能够利用所构建的电荷模型解释静电感应等较为复杂的物理现象。 1. ①在讲解静电感应时，结合电荷模型，分析导体在电场作用下内部电荷的重新分布过程。 1. ②让学生能够用自己的语言描述这一过程，加深对模型的应用和理解。 （3） 科学探究 1. 鼓励学生积极主动参与到探究两种电荷及相互作用规律的整个科学探究过程中。 1. （1）在探究开始阶段，引导学生依据生活经验和已有的知识储备，提出关于电荷相互作用的合理猜想。 1. ①比如，学生可能根据生活中塑料梳子梳头后能吸引小纸屑的现象，猜想带电体与不带电体之间可能存在某种相互作用。 1. ②鼓励学生大胆表达自己的猜想，培养他们的问题意识和创新思维。 1. （2）使学生熟悉科学探究的一般流程，包括提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、分析与论证、评估等环节。 1. ①在每个环节，详细讲解其目的和重要性。例如，在设计实验环节，强调实验设计要具有科学性、可操作性，能够验证猜想。 1. ②在探究结束后，引导学生回顾整个探究过程，强化对科学探究方法的理解和掌握。 2. 指导学生学会设计简单且有效的实验来探究电荷的性质和相互作用规律。 1. （1）教导学生根据实验目的，选择合适的实验器材，如玻璃棒、橡胶棒、丝绸、毛皮、轻质小球、验电器等。 1. ①让学生明白不同器材在实验中的作用，比如轻质小球可以更明显地显示电荷间的相互作用。 1. ②通过实际操作，让学生学会正确选择和使用这些器材。 1. （2）帮助学生掌握合理设计实验方案的方法，学会控制变量，确保实验结果的科学性和可靠性。 1. ①在探究电荷相互作用与电荷量的关系实验中，引导学生明确控制带电体的种类、距离等变量，只改变电荷量这一因素。 1. ②让学生在设计过程中理解控制变量法的重要性，并能在今后的实验设计中灵活运用。 3. 培养学生准确记录实验数据和现象，并对其进行科学分析与论证的能力。 1. （1）指导学生设计合理的数据记录表格，以便清晰、准确地记录每次实验的条件和结果。 1. ①表格应包含实验次数、实验器材、操作过程、观察到的现象等关键信息。 1. ②通过示例，让学生明白如何设计一个规范、实用的数据记录表格。 1. （2）引导学生对实验数据和现象进行深入分析，找出其中蕴含的规律和特点，进而得出关于电荷相互作用规律的科学结论。 1. ①例如，通过对多次实验中不同带电体相互作用现象的分析，总结出同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的规律。 1. ②在得出结论后，鼓励学生对结论进行反思和评估，思考实验过程中可能存在的误差以及改进的方向。 （4） 科学态度与责任 1. 通过展示各种有趣的静电实验和现象，激发学生对物理学科的强烈好奇心和探索欲望。 1. （1）例如，演示静电除尘、静电悬浮等实验，让学生直观感受静电现象的神奇之处。 1. （2）鼓励学生主动思考这些现象背后的物理原理，培养他们对科学探究的内在兴趣。 2. 在实验和学习过程中，着重培养学生严谨认真、实事求是的科学态度。 1. （1）强调实验操作要严格按照规范进行，如在摩擦起电实验中，要按照正确的方法和步骤进行摩擦，以确保实验结果的准确性。 1. （2）教育学生对待实验数据要诚实，如实记录和分析，不篡改数据，培养他们尊重事实的科学精神。 3. 让学生了解静电现象在生活和生产中的广泛应用以及可能带来的危害，增强学生运用物理知识解决实际问题的意识和社会责任感。 1. （1）介绍静电复印、静电喷漆等在生产中的应用案例，以及静电引发火灾等危害案例。 1. （2）引导学生思考如何利用所学知识预防静电危害，如在加油站的防静电措施等，培养学生将物理知识应用于实际生活的能力和社会责任感。 2、 教学重难点 （1） 教学重点 1. 对两种电荷的清晰认识 1. （1）学生要深刻理解正、负电荷的定义，并能准确区分。 1. （2）熟练掌握物体带电的常见方式，如摩擦起电、接触起电等，并理解其原理。 2. 掌握电荷间相互作用规律 1. （1）牢记同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引这一基本规律。 1. （2）能够熟练运用该规律解决实际问题，如判断物体的带电性质等。 （2） 教学难点 1. 对抽象电荷概念的深入理解 1. （1）从微观层面理解电荷的本质，即电子的得失导致物体带电，这需要学生具备一定的微观想象能力。 1. （2）理解电荷量这一相对抽象的概念，包括其物理意义和单位，以及与电荷性质的关系。 2. 运用电荷知识解释复杂的实际现象 1. （1）能够运用电荷间相互作用规律和物体带电原理，分析如静电屏蔽、静电感应等较为复杂的静电现象。 1. （2）在实际问题中，能够综合考虑多种因素，准确运用所学电荷知识进行解释和解决问题。 3、 教学方法 讲授法、实验探究法、讨论法相结合。通过讲授法讲解基本概念和理论；利用实验探究法让学生亲身体验和探索电荷的性质；借助讨论法促进学生之间的思想交流，加深对知识的理解。 4、 教学道具素材 玻璃棒、橡胶棒、丝绸、毛皮、轻质小球、验电器、塑料梳子、碎纸屑、多媒体课件等。 5、 教学过程 （1） 新课导入（5分钟） 1.情景引入：上课伊始，教师拿出一把塑料梳子，在自己的头发上快速摩擦几下，然后靠近一堆碎纸屑。同学们会惊奇地看到碎纸屑被梳子吸引起来。教师提问：“大家知道为什么梳子能吸引碎纸屑吗？”引发学生的好奇心和思考。 1. 设计意图：通过有趣的生活小实验引入新课，能够迅速吸引学生的注意力，激发他们的学习兴趣和探究欲望，使学生快速进入学习状态。 1. 及时性评价：对于学生积极思考并回答问题的行为，给予肯定和鼓励，如“你的想法很有创意，继续思考”等，增强学生的自信心。 （2） 新课教学（28分钟） 1. 摩擦起电 两种电荷（10分钟） 实验演示：教师分别用丝绸摩擦玻璃棒，用毛皮摩擦橡胶棒，然后将摩擦后的玻璃棒和橡胶棒分别靠近轻质小球，观察轻质小球的运动情况。引导学生观察并思考：为什么玻璃棒和橡胶棒经过摩擦后能吸引轻质小球？ 学生活动：学生分组进行摩擦起电实验，用塑料梳子、笔杆等物体与头发、毛衣等摩擦，然后尝试吸引碎纸屑等轻小物体。记录实验现象，并思考物体带电的原因。 小组讨论：组织学生讨论实验中观察到的现象，引导学生思考：这些物体在摩擦后为什么能吸引轻小物体？它们所带的电荷是否相同？ 概念讲解：讲解摩擦起电的概念，即一些物体被摩擦后，能够吸引轻小物体，人们就说这些摩擦后的物体带了“电”，或者说带了电荷。介绍正电荷和负电荷的定义，说明自然界只存在两种电荷。 总结归纳：与学生一起总结摩擦起电的本质是电子的转移，得到电子带负电，失去电子带正电。 设计意图：通过实验演示和学生亲自动手实验，让学生直观感受摩擦起电现象，培养学生的观察能力和动手操作能力。小组讨论促进学生之间的思想碰撞，加深对摩擦起电现象的理解。概念讲解和总结归纳帮助学生形成系统的知识体系。 及时性评价：在学生实验过程中，巡视并及时给予指导和评价，如“你们组的操作很规范，观察也很仔细”等。对于小组讨论中的积极发言和独特见解，给予表扬，如“你的观点很新颖，给大家提供了新的思路”等。 2. 电荷量 验电器（8分钟） 多媒体展示：通过多媒体展示图片和动画，介绍电荷量的概念，说明电荷量是表示电荷多少的物理量，单位是库仑（C）。展示一些常见物体所带电荷量的数值，让学生对电荷量的大小有一个初步的认识。 实物展示与讲解：拿出验电器，向学生展示验电器的结构，讲解验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。演示用带电体接触验电器的金属球，观察金属箔片的张开情况，说明可以通过验电器金属箔片的张开角度来判断物体是否带电以及所带电荷量的相对多少。 学生思考：提出问题“如果一个物体接触验电器金属球后，金属箔片张开，能否判断该物体带何种电荷？”引导学生思考，加深对验电器工作原理的理解。 设计意图：利用多媒体展示抽象的电荷量概念，使学生更容易理解。实物展示和演示验电器的使用，让学生直观了解验电器的结构和工作原理。通过提问引导学生思考，培养学生的思维能力。 及时性评价：对学生在思考问题过程中的积极表现给予肯定，如“你思考问题很深入，继续保持”等。对于回答正确的学生，给予表扬，如“非常棒，你对验电器的理解很到位”等。 3. 电荷间的相互作用（10分钟） 1. 实验探究：教师引导学生设计实验探究电荷间的相互作用规律。提供实验器材：两根用丝绸摩擦过的玻璃棒、两根用毛皮摩擦过的橡胶棒、支架等。学生分组进行实验，分别将两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近，两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近，以及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，观察并记录实验现象。 1. 数据分析：各小组汇报实验现象，教师将各小组的数据汇总在黑板上的表格中。引导学生对实验数据进行分析，得出电荷间相互作用的规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 实验操作 实验现象 两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近 相互排斥 两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近 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靠近 相互吸引 - **应用举例**：让学生运用电荷间相互作用规律解释生活中的一些静电现象，如脱毛衣时的啪啪声、塑料尺子吸引头发等。 - 设计意图：通过实验探究，培养学生的科学探究能力和团队协作精神。数据分析环节帮助学生学会从实验数据中总结规律。应用举例让学生体会物理知识与生活的紧密联系，提高学生运用知识解决实际问题的能力。 - 及时性评价：在学生实验探究过程中，关注学生的实验操作规范和团队协作情况，及时给予指导和评价，如“你们组的实验设计很合理，分工也很明确，继续加油”等。对于学生在解释生活现象中的精彩表现，给予高度赞扬，如“你解释得非常清楚，将物理知识运用得很熟练”等。 （3） 典型例题分析（12分钟） 1. 例1：有A、B、C三个轻质小球，已知A带正电，A与B相互吸引，A与C相互排斥，则B、C两球的带电情况是（ ） A. B球一定带负电，C球带正电 B. B球可能带负电，C球带正电 C. B球一定不带电，C球带负电 D. B球可能不带电，C球带负电 1. 分析：本题主要考查电荷间相互作用规律的应用，考查学生的科学思维能力，尤其是逻辑推理能力。根据已知条件“A带正电，A与C相互排斥”，利用同种电荷相互排斥的规律，可得出C球带正电；再根据“A与B相互吸引”，因为带电体除了吸引异种电荷，还能吸引轻小物体，所以B球可能带负电，也可能不带电。答案选B。 1. 核心素养考查：通过分析不同带电体之间的相互作用关系，考查学生对电荷间相互作用规律的理解和运用能力，培养学生的逻辑推理能力，这属于科学思维核心素养范畴。 2. 例2：用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球，发现验电器的金属箔片张开，下列说法正确的是（ ） A. 验电器带负电，接触时有电子从玻璃棒转移到验电器 B. 验电器带负电，接触时有电子从验电器转移到玻璃棒 C. 验电器带正电，接触时有电子从玻璃棒转移到验电器 D. 验电器带正电，接触时有电子从验电器转移到玻璃棒 1. 分析：本题综合考查了摩擦起电、物体带电本质以及验电器工作原理等知识，考查学生对物理概念的综合理解和应用能力。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，当它接触验电器金属球时，由于玻璃棒缺少电子，会从验电器上得到电子，所以验电器失去电子也带正电，即接触时有电子从验电器转移到玻璃棒。答案选D。 1. 核心素养考查：通过对验电器与带电玻璃棒接触过程中电荷转移情况的分析，考查学生对物理概念的深入理解和应用能力，培养学生分析问题的能力，属于科学思维核心素养范畴。 3. 例3：在干燥的天气里，用塑料梳子梳头发时，头发会随着梳子飘起来，这是因为梳子和头发摩擦时分别带上______（选填“同种”或“异种”）电荷，互相______的缘故。 1. 分析：本题联系生活实际，考查学生对电荷间相互作用规律的简单应用，考查学生运用物理知识解释生活现象的能力。用塑料梳子梳头发时，梳子和头发摩擦起电，头发会随着梳子飘起来，说明梳子和头发相互吸引，根据电荷间相互作用规律可知它们带上了异种电荷，异种电荷相互吸引。答案依次为“异种” “吸引”。 1. 核心素养考查：通过解释生活中的静电现象，考查学生将物理知识与生活实际相联系的能力，培养学生的物理观念，让学生认识到物理知识在生活中的广泛应用。 （4） 课堂小结（5分钟） 1. 知识总结 （1） 摩擦起电是物体摩擦后能吸引轻小物体的现象，本质是电子的转移。通过摩擦，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，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。 （2） 自然界存在正、负两种电荷。被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，被毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。 （3） 电荷量是表示电荷多少的物理量，单位是库仑（C）。 （4） 电荷间相互作用规律为同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。验电器是利用同种电荷相互排斥的原理来检验物体是否带电，通过金属箔片张开角度可大致判断物体所带电荷量多少。 2. 方法归纳 1. （1）在探究电荷间相互作用规律时，运用了控制变量法。如在实验中，保持带电体的材料、形状等因素不变，只改变带电体的电荷种类，观察相互作用现象，从而得出规律。同时结合实验观察法，仔细观察实验中的各种现象，为总结规律提供依据。 1. （2）在理解电荷相关概念时，采用了类比法，例如将电荷量类比为水量，帮助理解电荷量是衡量电荷多少的物理量；还运用了模型法，从微观原子结构模型角度理解电荷的产生和转移。 （5） 课后作业 1. 基础性作业 教材P43 1-6题 设计意图：基础性作业旨在巩固学生对课堂所学基本概念和规律的掌握，如电荷间相互作用规律、验电器原理、摩擦起电现象等，通过这些题目强化学生对重点知识的理解与运用。 2. 拓展性作业 （1） 查阅资料，了解静电在现代科技领域（如静电除尘、静电喷涂、静电分选等）的具体应用原理，写一篇300 - 500字的科普短文。 （2） 设计一个实验，探究不同湿度环境下，物体摩擦起电的难易程度是否相同，并简单记录实验步骤、预期现象和结论。 设计意图：拓展性作业一方面培养学生自主查阅资料、获取知识的能力，拓宽学生的知识面，加深对静电应用的理解；另一方面通过设计实验，锻炼学生的科学探究能力和创新思维，引导学生将物理知识与实际应用相结合，提高学生解决实际问题的能力。 （6） 教学评价与反思 1. 达成性评价 1. （1）课堂表现评价：观察学生在课堂上参与实验探究、小组讨论以及回答问题的情况。例如，观察学生在实验操作时的熟练程度、对实验现象的分析能力；在小组讨论中是否积极发表观点、与小组成员协作交流；回答问题时对知识的理解和运用是否准确等，全面了解学生在课堂学习过程中的表现。 1. （2）作业评价：认真批改学生的课后作业，分析学生在基础性作业中对基本概念和规律的掌握程度，如是否能正确运用电荷间相互作用规律解题，对摩擦起电、电荷量等概念的理解是否清晰。在拓展性作业中，评估学生查阅资料、整理信息的能力，以及设计实验的科学性、创新性和可行性，了解学生对知识的拓展应用能力。 2. 教学反思 （1） 成功之处：以魔术表演导入新课成功吸引了学生的注意力，激发了学生的学习兴趣，使学生迅速投入到课堂学习中。在教学过程中，多种教学方法相结合，实验探究让学生亲身体验知识的形成过程，加深了对知识的理解；小组讨论促进了学生之间的思想交流与合作，培养了学生的团队协作能力；典型例题分析针对不同知识点，有效提升了学生运用知识解决问题的能力。 （2） 不足之处：在时间把控上，实验探究环节花费时间较多，导致部分学生在完成拓展性作业时略显仓促。另外，对于一些抽象概念，如电荷量，尽管采用了多媒体展示和类比等方法，但仍有少数学生理解不够深入。 （3） 改进措施：在今后的教学中，更加合理地安排各教学环节的时间，确保每个教学目标都能得到充分落实。对于抽象概念的讲解，进一步优化教学方法，例如增加更多生动形象的实例、利用虚拟现实（VR）或增强现实（AR）技术进行展示，帮助学生更好地理解。同时，针对学生在作业和课堂表现中暴露的问题，及时调整教学策略，进行有针对性的辅导和强化训练。 学科网（北京）股份有限公司 $$