第一节 静电现象 电荷（表格式教学设计）物理沪科版2020必修第三册物理沪科版必修第三册

该高中物理教学设计聚焦“静电现象 电荷”核心内容，涵盖两种电荷及作用规律、摩擦/感应/接触起电本质、电荷守恒定律、电荷量与元电荷、验电器与静电计等知识点。以生活静电现象导入，引导学生从感性认识上升到理性概括，为静电场整章学习奠定基础。 该设计注重科学探究与科学思维培养，通过感应起电实验、接触带电视频等直观教学手段，揭示起电本质与电荷守恒规律。生活实例导入激发兴趣，实验步骤与电荷分配问题设计培养学生模型建构与科学推理能力，助力教师高效突破重点难点，提升学生静电现象的物理观念与探究能力。

9.1 静电现象 电荷（教学设计） 年级 高 学科 物理 课时数 课题 9.1 静电现象 电荷 教学 目标 1. 知道自然界中的两种电荷及它们之间相互作用的规律。 2. 理解摩擦起电和感应起电。掌握电荷守恒定律。 3. 知道电荷量的概念及电荷量的单位。知道元电荷的概念，掌握元电荷的值。 4. 能区别验电器和静电器。 教材 分析 本节内容是第一节“静电现象 电荷”。教材以学生熟悉的静电现象为切入点，引导学生由感性认识上升为理性概括，建立“自然界存在正、负两种电荷”与“同种相斥、异种相吸”的基本物理观念；随后通过摩擦起电、感应起电、接触起电三个探究活动揭示电荷转移的本质，形成“电荷守恒”这一核心概念；在此基础上给出电荷量、元电荷及其单位，使学生初步学会定量描述电荷；最后介绍验电器与静电计，加深对电荷检测与测量方法的理解。 本节既是静电场整章内容的奠基，又与后续“库仑定律”“静电场线与电势能”等知识模块紧密衔接，对学生建立宏观—微观相结合的静电观念、发展科学探究能力具有关键意义。 教学 重点 1. 自然界两种电荷的相互作用规律。 2. 摩擦起电、感应起电、接触起电的微观本质——电子的转移或电荷重新分布。 3. 电荷守恒定律的两种表述及其应用。 教学 难点 1. 静电感应过程中“近异远同”的电荷分布及感应起电的全过程。 2. 用“电荷守恒”与“电荷量均分”解决同、异种带电体接触后的电量分配问题。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 在生活中我们经常见到静电理象。例如雷雨交加时看到的闪电；冬天脱毛衣的时候经常会听到“噼噼啪啪”的声音，无光的时候还能看见毛衣“冒火星”；电脑使用一段时间后，屏幕上会有一层灰尘等都是静电现象。 结合生活实际展开联想 学习新课 一、电荷 认识电荷： 公元前600年左右，古希腊学者泰勒斯就发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。 公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书中也写下“顿牟掇芥”一语。你知道是什么意思吗？ 此语意为摩擦过的玳瑁的壳能吸引像草芥一类的轻小物体。 16世纪，英国科学家吉尔伯特在研究这类现象时首先根据希腊文的琥珀创造了英语中的“electricity”（电）这个词，用来表示琥珀经过摩擦以后具有的性质，并且认为摩擦过的琥珀带有电荷。 一个物体具有吸引轻小物体的性质，则这个物体带电，或者说有了电荷。 1. 电荷 自然界中有两种电荷（富兰克林命名） （1）正电荷： 丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 （2）负电荷： 毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 思考：你看到了什么？为什么会出现这样的现象？ 掌握两种电荷以及电荷的规律 学习新课 二、静电是怎样产生的 1. 摩擦起电 （1）定义：通过摩擦使物体带电的现象，叫摩擦起电。 （2）内容复习： ①丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电； ②毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电。 （3）原因：摩擦为什么能使物体带电？ 离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子 摩擦起电的原因：摩擦时一些束缚不紧的电子从一个物体转移到另一个物体上。得到电子：带负电；失去电子：带正电 【例如】玻璃棒失去电子带正电，丝绸得到电子带负电 注意：两个互相摩擦的物体一定同时带上异种电荷，且电荷量相等。 摩擦起电实质：电子从一个物体转移到另一个物体上，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电。 可见：摩擦起电并不是创造了电，而只是将电子由一个物体转移到另一个物体。 2. 感应起电 （1）感应起电实验 【实验步骤】 ①C带正电，移近导体A，金属箔有什么变化？ ②把A、B分开，然后移去C,金属箔又有何变化？ ③再让A和B接触，又会看到什么现象？ 【实验现象】AB重新接触后，导体不带电了，说明A、B分开后带等量异种电荷。重新接触后等量异种电荷发生中和。 （2）感应起电原理：电子从导体的一端的转移到导体的另一端。 （3）静电感应 ①定义：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做静电感应。 ②规律：近端(靠近带电体端)，感应异种电荷，远端(远离带电体端)，感应同种电荷。即近异远同。 （4）静电感应解释： ①自由电子受力向一端移动，另一端带等量的正电荷。 ②感应起电没有创造电荷，只是物体中的正负电荷重新分布，将电荷从物体的一部分转移到另一部分。 ③感应起电的实质是电荷的转移，电荷总量不变。 3. 接触起电 【实验演示】观看接触带电视频 （1）接触带电的规律 完全相同的两只带电金属小球接触时，电荷量分配规律： ①两球带异种电荷的先中和后平均分配；②原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上。即：异种电荷先中和再均分，其余直接均分。 可见：接触起电的实质电荷从一个物体转移到另一个物体(也是电子的转移)。电荷总量不变。 （2）电荷分配原则 两个带有异种电荷的导体，接触后先发生正负电荷的中和。然后剩下的电荷量再进行电荷的重新分配；如果两带电体完全相同，则剩下的电荷平均分配 （3）电荷中和现象及电荷均分原理 ①带等量异种电荷的物体相互接触后都不显电性，这种现象叫做电中和现象。 ②两个相同的带电金属导体接触后，电荷要重新平均分配，这种现象叫做电荷均分原理。 总结 1.三种起电方法：(1)摩擦起电：正负电荷的分开和转移 (2)感应起电：电荷从物体的一部分转移到另一部分 (3)接触起电：电荷从一个物体转移到另一个物体 ２.起电的本质：无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移，并不是创造电荷。 掌握摩擦起电的定义和实质 掌握感应起电的原理和解释 掌握电荷分配原则、电荷中和现象及电荷均分原理 学习新课 三、如何描述物体所带电荷的多少？ 1. 电荷量 电荷量:物体所带电荷的多少叫电荷量。单位： 库仑（SI制），简称库，符号C。 2. 元电荷 科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量（质子、正电子所带电荷量与它相同，但符号相反）。最小的电荷量叫元电荷。 元电荷的值：e = 1.60×10 -19C 所有带电体的电荷量都是e的整数倍，电荷量是不能连续变化的。 3. 电子的比荷值 【小资料】元电荷e的数值------美国科学家密立根用实验测得到的。比较电荷带电的多少，要比较的是其电荷量的绝对值，绝对值大的带电多。电荷量的正、负，“＋”、“－”号不表示电荷量的大小，只代表电荷的性质（种类）。一般，正电荷的电量用正值表示，负电荷的电量用负值表示。 理解元电荷的定义以及电子的比荷值 学习新课 四、验电器和静电计 1. 验电器和静电计的结构 2. 验电器 （1）验电器检验物体带电的原理 被检验物体接触验电器金属球时，将电荷传到箔片上，使两个箔片带上同种电荷。同种电荷会相互排斥，使两个箔片张开一定角度，从而判断被检验物体带电。 当带电导体棒靠近验电器上端的金属球时，由于静电感应，金属球带与导体棒相反的电荷，金属箔带与导体棒相同的电荷。 【思考】是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时,金属箔片才开始张开?解释看到的现象。 （2）验电器与静电计在结构上的不同 静电计中金属杆下部的水平轴上装有金属指针，指针可以绕水平轴灵活转动，外面圆筒的底部有接线柱。而在验电器中金属杆的下部悬挂着两片金属箔片。 静电计的外壳一定是金属的，金属外壳与内部的金属杆及金属指针构成了一个特殊的电容器，它在静电计工作时起着重要的作用。而验电器外壳的主要作用是为了避免气流的影响，它一般是用玻璃制作的。 理解验电器检验物体带电的原理 课 堂 练 习 1．以下说法正确的是（　C　） A．摩擦起电是自由电子的转移现象 B．摩擦起电是通过摩擦产生的正电荷和电子 C．感应起电是自由电子的转移现象 D．金属导电是由于导体内有可以移动的正电荷 2．与头发丝摩擦过的塑料笔杆，常能吸引轻小物体，这属于摩擦起电。关于摩擦起电现象，下列说法正确的是（　A　） A．塑料笔杆与头发丝摩擦时，电子从头发丝转移到笔杆上，笔杆因而带负电 B．两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量同种电荷 C．摩擦起电可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的 D．摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生了电子和质子 3．放在两个绝缘座上完全相同的金属球M和N，所带电量分别为+2q和+4q，将两球接触后再分开，M、N的电量分别为（　C　） A．+2q，+4q B．+6q，+6q C．+3q，+3q D．+4q，+2q 4．将带正电荷的小球靠近绝缘柱上不带电的导体，导体表面感应电荷分布大致为（　A　） 5．如图所示，A、B是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带电，并彼此接触。现使带负电的橡胶棒C靠近A（C与A不接触），然后先将A球用导线接地一下迅速断开，再将C移走，最后将A、B分开。关于A、B的带电情况，下列判断正确的是（　B　） A．A、B均不带电 B．A、B均带正电 C．A带负电，B带正电 D．A带正电，B带负电 6．图示是“静电章鱼”实验。该实验具体做法：分别使塑料丝和塑料管带电，然后将塑料丝抛向空中，塑料管放在其下方，此时塑料丝悬在空中，状似“章鱼”。由此可判断塑料丝和塑料管（　B　） A．均带正电 B．带同种电荷 C．均带负电 D．带异种电荷 7．下列几种带电体所带的电荷量在数值上不可能的是（　B　） A．3. 2× 10-19C B．8. 8× 10-19C C．6. 4×10-19C D．1. 92×10-11C 8．关于元电荷，正确的说法是（　D　） A．元电荷就是体积很小的电荷 B．1C电量叫元电荷 C．元电荷就是质子 D．元电荷目前被认为是自然界中电荷的最小单元 9．将经丝绸摩擦过的玻璃棒靠近不带电的验电器，下列哪个图能正确反映玻璃棒和验电器的带电情况(　A　) 板 书 设 计 9.1 静电现象 电荷 一、电荷 1. 自然界中有两种电荷 （1）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 （2）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷 2. 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 二、静电是怎样产生的 1. 摩擦起电 （1）定义：通过摩擦使物体带电的现象，叫摩擦起电。 （2）实质：摩擦起电并不是创造了电，而只是将电子由一个物体转移到另一个物体。 2. 感应起电 （1）原理：电子从导体的一端的转移到导体的另一端。 （2）静电感应 ①定义：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做静电感应。 ②规律：近端(靠近带电体端)，感应异种电荷，远端(远离带电体端)，感应同种电荷。即近异远同。 3. 接触起电 （1）接触带电的规律 （2）电荷中和现象及电荷均分原理 三、如何描述物体所带电荷的多少？ 1. 电荷量 电荷量:物体所带电荷的多少叫电荷量。单位：库仑，简称库，符号C。 2. 元电荷 科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量（质子、正电子所带电荷量与它相同，但符号相反）。最小的电荷量叫元电荷。元电荷的值：e = 1.60×10 -19C 所有带电体的电荷量都是e的整数倍，电荷量是不能连续变化的。 3. 电子的比荷值 四、验电器和静电计 1. 验电器检验物体带电的原理 作业布置 教学反思 / 学科网（北京）股份有限公司 $