15.1 两种电荷 教学设计-2025-2026学年人教版物理九年级上学期

《15.1 两种电荷》教学设计 一、教材分析 本节是第十五章 “电流和电路” 的开篇基础课，聚焦 “电现象的微观本质与宏观表现”，为后续 “电路连接”“电流测量” 铺垫认知。 二、学情分析 1. 知识基础：已具备 “生活中静电现象” 的感性认知（如冬天脱毛衣起电），但对 “电荷 的种类、相互作用规律” 缺乏系统认知，未接触过 “原子结构与电子转移” 的微观解释； 1. 能力基础：能观察简单实验现象（如摩擦起电吸引轻小物体），但难以将 “宏观带电现 象” 与 “微观电子转移” 建立关联，对 “抽象电荷” 的理解存在困难； 1. 认知难点： 0. 区分 “摩擦起电” 与 “电荷创造”：易误认为 “摩擦能创造电荷”，不理解是电子转移； 0. 理解 “验电器原理” 与 “电荷相互作用” 的关联：不清楚 “金属箔张开” 是同种电荷排斥的结果； 1. 兴趣点：对 “摩擦起电吸引轻小物体”“验电器金属箔张开” 等实验现象感兴趣，可通过直观操作激发探究欲。 三、核心素养目标 素养维度 具体目标 物理观念 1. 能说出两种电荷的判定方法（丝绸摩擦玻璃棒带正电，毛皮摩擦橡胶棒带负电）；2. 能复述电荷间的相互作用规律（同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引），解释验电器的工作原理； 科学思维 1. 通过分析 “两种电荷相互作用” 实验数据，归纳 “同种排斥、异种吸引” 的规律，培养 “基于实验证据推理结论” 的逻辑；2. 能运用 “电子转移” 解释摩擦起电本质，纠正 “摩擦创造电荷” 的错误认知，培养 “微观→宏观” 的推理能力。 科学探究 1. 参与教材 “摩擦起电” 演示实验（丝绸摩擦玻璃棒、毛皮摩擦橡胶棒），观察 “带电体吸引轻小物体”“电荷间相互作用” 的现象，记录实验结果；2. 操作验电器（教师指导下），观察 “带电体接触金属球后金属箔的变化”，分析实验现象与电荷相互作用的关联。 科学态度与责任 1. 结合教材中 “静电应用” 与 “静电防护” 的实例，认识电荷知识在生活中的应用价值，树立 “科学服务生活” 的意识； 四、教学重难点 （一）重点 1. 两种电荷的定义及判定（教材核心实验）； 1. 电荷间的相互作用规律（同种排斥、异种吸引）； 1. 验电器的构造与工作原理； （二）难点 1. 理解摩擦起电的本质是 “电子的转移”（不是创造电荷）； 1. 用 “原子结构” 解释带电现象（原子核带正电、电子带负电，电子转移导致带电）； （三）突破策略 1. 实验具象化：完整复刻教材 “摩擦起电”“电荷相互作用”“验电器使用” 实验，用宏观现象佐证微观电荷变化； 1. 模型辅助：用教材 “原子结构示意图”“导体中自由电子移动示意图”，将抽象电子转移具象化； 五、教学方法 1. 实验演示法：以教材核心实验为载体，通过 “看得见的现象” 推导 “看不见的电荷规律”； 1. 概念建构法：从生活现象（摩擦起电）→实验探究（电荷相互作用）→概念定义（两种电荷）→微观解释（原子结构与电子转移）。 1. 问题驱动法：围绕教材 “想想议议”（如 “为什么摩擦过的塑料尺能吸引碎纸屑？”“验电器金属箔为什么会张开？”），引导学生深度思考； 六、教学过程（35 分钟） （一）.情境导入：“静电的魔法秀”（5 分钟） A. 演示 1：用梳过干燥头发的塑料尺靠近碎纸屑，观察 “吸纸屑” 现象；用带电的气球贴在黑板上（不脱落）。 B. 提问：“为什么塑料尺能吸纸屑？气球能粘在黑板上？这些现象都与‘电’有关，而‘ 电’的本质是‘电荷’—— 今天我们就来揭开‘两种电荷’的奥秘。” 定义：“物体具有吸引轻小物体的性质，说明它带了电，这种现象叫摩擦起电”； （二） 新课讲授：（20 分钟） 1. 探究一：电荷间的相互作用规律（7 分钟） 演示实验： 0. 步骤 1：用丝绸摩擦两根玻璃棒，将一根悬挂，另一根靠近其一端，观察 “相互排斥”； 0. 步骤 2：用毛皮摩擦两根橡胶棒，重复上述操作，观察 “相互排斥”； 0. 步骤 3：用丝绸摩擦玻璃棒、毛皮摩擦橡胶棒，将玻璃棒悬挂，橡胶棒靠近其一端，观察 “相互吸引”； 学生总结：“同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引”； 教师总结： 人们发现，无论用什么方法带电，物体所带的电荷或者与用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷相同，或者与用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷相同。自然界只有两种电荷，即正电荷（+）、负电荷（-）。 课堂巩固：“如果两个带电体相互吸引，能确定它们带异种电荷吗？” 2. 探究二：验电器的构造与原理（3 分钟） 展示验电器：介绍 “金属球、金属杆、金属箔” 的构造； 演示操作：将摩擦后的玻璃棒接触验电器金属球，观察 “金属箔张开”，再用橡胶棒接 触，观察 “金属箔闭合或张开角度变化”； 原理推导：引导学生用 “电荷相互作用规律” 解释 ——“带电体接触金属球后，电荷转移到金属箔上，两片金属箔带同种电荷，相互排斥而张开”，说明 “张角越大，带电量越多”。 3. 探究三：摩擦起电的原因（5 分钟） 0. 原子结构：“原子由带正电的原子核和带负电的核外电子构成，正常情况下原子呈电 中性”； 0. 摩擦起电本质：“不同物质原子对电子的束缚能力不同，摩擦时束缚能力强的得到电 子带负电，弱的失去电子带正电 —— 摩擦起电是电子的转移，不是创造电荷”； 4. 静电的防止和利用（5分钟） 展示生活场景（视频）：身体摩擦起电、拖把摩擦起电、车辆摩擦起电 教师介绍： （1）静电的危害： · 爆炸和火灾：在易燃易爆环境（如加油站、化工车间）中，静电火花释放的能量可能引燃可 燃气体、粉尘或液体，导致严重事故。‌ · 人体电击：静电放电对人体产生瞬间刺痛感，虽无致命伤害，但可能导致坠落、机械误操作 等其他伤害。 · 生产损害与设备故障：静电导致粉体堵塞管道、印刷品质量下降或纸张粘连；静电放电可击 穿半导体元件，造成计算机故障或数据丢失。 （2）静电的防止利用： · 控制静电的产生：限制流体流速，减少摩擦起电；‌‌避免使用化纤材料，优先选择棉、麻等天 然纤维衣物。‌ · 加快静电的消散（接地处理）：导体设备接地以泄放电荷；‌‌环境增湿：维持湿度40%-60%， 减少电荷积累；‌‌使用抗静电剂或消除器：中和物体表面静电。 拓展：观看视频，了解在加油站应如何防止静电。 · 个体与场所防护‌：易燃场所穿戴防静电服、鞋靴，并设置触摸式接地装置；‌‌电子车间采用导 静电地板和清洁环境，防止粉尘吸附。 （3）静电的利用： · 静电除尘：使烟尘中的颗粒带上负电荷，颗粒便被吸引到带正电荷的金属网上，这就是静电 除尘。 · 静电喷涂：使喷出的雾状油漆带负电荷，待喷涂物件带正电荷，油漆液滴便会均匀地附着在 物件表面，这就是静电喷涂。 · 静电拖把：利用摩擦使地面上的毛发等碎屑和拖把上的静电除尘纸带电，碎屑被静电除尘纸 吸附带走，从而达到清洁的目的。 （三）课堂巩固（8 分钟） 1.物理课上，老师将一根用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近细小的水流，如图甲所示，发现水流被吸引过来，此时橡胶棒带_____电荷，水流被吸引过来是因为_______________________；接着老师用吸管对着水流右侧吹气，如图乙所示，发现水流同样被“吸引”过来，该现象说明流速越大的地方，压强______ 。 2.如图，将丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球时，金属箔张开，下列说法正确的是（ B ） A.验电器用于检验物体带正电或负电 B.金属箔因都带正电互相排斥而张开 C.金属箔张角越大，所带电荷量越少 D.接触金属球后玻璃棒不再带电 3.下列关于原子、原子核的说法正确的是（ D ） A.原子核不带电 B.原子核几乎占据了原子的全部空间 C.原子带正电荷 D.原子由带正电的原子核和带负电的电子组成 4.用丝线悬挂着 A、B、C 三个轻质小球，它们之间的相互作用情况如图，若 C 带负电，则（ B ） A. B 可能带负电 B. A、B 一定都带正电 C. B 可能不带电 D. A 一定带负电 5.下列现象中，属于防止静电危害的是( C ) A. 静电除尘 B. 静电喷漆 C. 油罐车上常有一条铁链拖在地上 D. 静电复印机 6.实践作业：学生在家中尝试简单的电荷实验，如摩擦起电、电荷 间的相互作用等，亲身体验电荷现象，巩固课堂所学。 （四）课堂小结（2分钟） （五）教学反思 改进方向：可增加学生分组实验（如 “用验电器检测不同带电体的电荷种类”），让学生亲身参与 “电荷相互作用” 的验证，进一步落实科学探究素养，同时强化对 “同种排斥、异种吸引” 规律的记忆。 1 学科网（北京）股份有限公司 $