9.1 静电现象 电荷 课时教案 -2025-2026学年高二上学期物理沪科版必修第三册

9.1《静电现象 电荷》课时教案

学科

物理

年级册别

高二上册

共1课时

教材

沪科版高中物理必修第三册

授课类型

新授课

第1课时

教材分析

教材分析
本节内容选自沪科版高中物理必修第三册第九章第一节《静电现象 电荷》，是电磁学的起始课，具有承前启后的重要地位。教材从生活中的静电现象引入，引导学生认识电荷的存在形式、两种电荷及其相互作用规律，并通过实验探究揭示摩擦起电的本质是电子的转移。内容由浅入深，符合学生的认知逻辑，为后续学习库仑定律、电场等知识奠定基础。

学情分析
高二学生已具备一定的抽象思维能力和实验观察能力，初中阶段对静电有初步感知，如梳头时头发飘起、脱毛衣时火花等。但对“电荷”概念仍停留在感性层面，缺乏本质理解；对微观粒子（如电子）的迁移机制较为陌生。此外，部分学生存在“电是一种物质”的错误前概念。因此，教学中需借助直观实验与模型建构，帮助学生突破认知障碍，建立科学的电荷观。

课时教学目标

物理观念
1. 理解自然界中存在两种电荷，掌握同种电荷相斥、异种电荷相吸的基本规律，形成对静电现象的初步物理想象。
2. 认识摩擦起电的本质是电子在物体间发生转移，而非创造了电荷，建立电荷守恒的思想雏形。

科学思维
1. 能通过观察实验现象提出合理猜想，并设计简单实验进行验证，发展归纳与演绎的科学推理能力。
2. 运用类比法（如水流类比电流）、模型法（如原子结构模型）解释微观电荷行为，提升抽象建模能力。

科学探究
1. 经历“问题—假设—实验—结论”的完整探究过程，学会使用验电器检测物体是否带电及粗略判断电性。
2. 在小组合作中完成丝绸摩擦玻璃棒、毛皮摩擦橡胶棒等实验操作，培养实验设计与动手实践能力。

科学态度与责任
1. 感受生活中无处不在的静电现象，增强对物理学习的兴趣和好奇心，养成善于观察、勤于思考的科学态度。
2. 认识静电在现代科技中的应用（如静电复印、除尘）与潜在危害（如加油站静电火灾），树立安全用电的社会责任感。

教学重点、难点

重点
1. 两种电荷的规定及电荷间的相互作用规律。
2. 摩擦起电的本质是电子的转移，理解电荷守恒思想。

难点
1. 从宏观现象推导出微观粒子（电子）的转移机制。
2. 建立原子结构模型来解释不同材料摩擦后带电的原因。

教学方法与准备

教学方法
情境探究法、实验探究法、讲授法、合作学习

教具准备
玻璃棒、橡胶棒、丝绸、毛皮、验电器、塑料尺、碎纸屑、气球、投影仪、PPT课件

教学环节

教师活动

学生活动

导入新课
【5分钟】

一、创设情境，激发兴趣

（1）、播放视频，引发好奇
教师播放一段精心剪辑的生活短视频：冬天脱下毛衣时出现蓝色火花并伴有“噼啪”声；小女孩用塑料梳子梳头后，头发随梳子飘起；气球摩擦后能吸附在墙上；加油站工作人员触摸金属球释放静电后再加油……画面结束后，教师提问：“这些看似神奇的现象背后，隐藏着怎样的物理奥秘？它们之间有何共同点？”
引导语：“刚才我们看到的，都是‘静电’在悄悄作祟。静电虽小，却蕴藏着大道理。今天，就让我们一起揭开它的神秘面纱，走进《静电现象 电荷》的世界。”

（2）、回顾旧知，引出课题
教师继续引导：“其实，我们在初中已经接触过一些静电知识。比如，你知道自然界中有几种电荷吗？它们之间如何相互作用？”
待学生回答后，教师补充：“很好！正电荷与负电荷，同种相斥、异种相吸。但这只是冰山一角。为什么摩擦会让物体带电？电荷是从哪里来的？它真的可以被‘创造’出来吗？这些问题，正是我们本节课要深入探讨的核心。”
随后，教师在黑板上工整书写课题——《9.1 静电现象 电荷》，并强调：“今天的任务，不只是记住结论，更要像科学家一样去观察、去实验、去思考！”

1. 观看视频，描述所见现象。
2. 回忆初中知识，说出两种电荷名称。
3. 思考教师提出的驱动性问题。
4. 明确本节课的学习主题。

评价任务

现象描述：☆☆☆
旧知回忆：☆☆☆
问题思考：☆☆☆

设计意图

通过贴近生活的视频素材创设真实情境，迅速吸引学生注意力，激发探究欲望。以问题链引导学生从感性认知走向理性思考，实现旧知与新知的自然衔接，明确学习方向，营造积极探究的课堂氛围。

新知探究一
【10分钟】

一、实验观察，发现规律

（1）、演示实验：谁能让纸屑跳舞？
教师取出一根干燥的塑料尺，在头发上反复摩擦数次，然后靠近桌面上的小纸屑堆。只见纸屑纷纷跳起并粘附在尺子上。接着，教师又用气球在毛衣上摩擦后靠近墙壁，气球稳稳地贴住了墙面。
提问：“你们看到了什么？说明了什么？”
待学生回答“物体带电了”“能吸引轻小物体”后，教师总结：“非常正确！一个物体如果能够吸引轻小物体，我们就说它带了电，或者说带了电荷。这是判断物体是否带电的一种基本方法。”

 

1. 观察教师演示实验，记录现象。
2. 分组动手操作，完成三项对比实验。
3. 记录实验现象，讨论得出初步结论。
4. 小组代表发言，分享实验成果。

（2）、分组实验：探索电荷间的相互作用
教师将学生分为四人小组，每组发放一套实验器材：两根玻璃棒、两根橡胶棒、丝绸、毛皮、支架。
步骤一：用丝绸摩擦玻璃棒，将其悬挂于支架上；再用另一根同样处理的玻璃棒靠近它，观察现象。
步骤二：用毛皮摩擦橡胶棒，悬挂后用另一根相同处理的橡胶棒靠近，观察现象。
步骤三：将带电的玻璃棒靠近带电的橡胶棒，观察现象。
教师巡视指导，提醒学生注意控制变量，避免手直接接触摩擦部位。
实验结束后，请小组代表汇报结果。教师汇总：
- 两根带电玻璃棒相互排斥；
- 两根带电橡胶棒相互排斥；
- 带电玻璃棒与带电橡胶棒相互吸引。
此时，教师讲解历史背景：“十八世纪，美国科学家富兰克林经过大量实验，规定：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为正电荷；用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷为负电荷。”
进而得出结论：“同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。”并在黑板上板书这一基本规律。

评价任务

现象记录：☆☆☆
操作规范：☆☆☆
结论归纳：☆☆☆

设计意图

通过教师演示与学生分组实验相结合的方式，让学生亲身经历“做中学”的过程。从简单的吸引现象入手，逐步深入到电荷间相互作用的定量规律探究，体现物理学“从现象到本质”的研究路径。通过历史人物引入电荷命名规则，渗透科学史教育，增强人文底蕴。

新知探究二
【15分钟】

一、深化认知，探秘本质

（1）、提出问题：电荷从何而来？
教师设疑：“我们摩擦一下就能让物体带电，难道电荷是摩擦‘产生’出来的吗？如果是这样，那岂不是违反了能量守恒？”
引导学生思考：“也许，电荷并没有被‘创造’，而只是从一个地方转移到了另一个地方？”
接着，教师展示验电器，并介绍其结构：金属球、金属杆、金属箔片。演示用带电玻璃棒接触金属球，金属箔片张开一定角度，说明物体带电。

（2）、实验验证：电荷转移的证据
教师进行对比实验：
第一步：先用丝绸摩擦玻璃棒，使其带电，然后让其接触验电器的金属球，金属箔片张开。
第二步：将这根玻璃棒再次用丝绸摩擦，再接触同一验电器，发现箔片张角更大。
提问：“两次摩擦后接触，张角变大，说明什么？”
引导学生分析：第二次摩擦并未增加新的电荷种类，而是使玻璃棒带上更多正电荷，从而证明电荷是可以累积的，且来源于摩擦过程中的某种转移。

（3）、模型建构：原子视角下的电荷转移
教师播放动画课件：展示原子结构模型——中心是带正电的原子核，

1. 思考电荷来源问题，提出猜想。
2. 观察验电器实验，分析张角变化原因。
3. 观看原子模型动画，理解电子转移机制。
4. 结合模型解释不同材料摩擦后的带电情况。