第三节 电荷（表格式教学设计）物理新教材北师大版九年级全一册

第三节 电荷（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第三节 电荷 教学目标 物理观念 认识摩擦起电的现象；了解电荷的种类及电荷间的相互作用；了解验电器的原理及其作用；了解静电现象的应用和防护。 科学思维 通过认真观察，理解电荷的存在；会通过验电器判断物体是否带电。通过实验和分析推理，理解电荷的概念，感受从特殊到一般的思维方式。 科学探究 通过实验探究两种电荷之间的相互作用规律，了解摩擦起电现象和物体带电的实质。学会微观物理问题的一般研究方法。建立原子结构的模型，了解摩擦起电的实质，培养抽象思维能力。 科学态度 与责任 关心生产生活、自然环境中常见的静电现象；能利用简易器材动手实验,激发学习电学、探究电学知识的兴趣。在探究活动中养成协作意识，领悟科学的思想和精神。 教材分析 本节围绕摩擦起电与静电现象展开，衔接小学科学中简单电知识，为后续学习电路和电荷守恒奠定基础，体现从生活到物理的认知路径。内容以实验现象为切入点，构建“现象—概念—规律—应用”的知识体系，重点在于理解两种电荷及其相互作用规律，难点在于抽象电荷概念的具象化。通过气球、橡胶棒等生活化实验，引导学生观察、归纳得出同种电荷相斥、异种电荷相吸的规律，符合认知逻辑。教学宜采用探究式教学法，设计问题链驱动思维，利用验电器演示电荷转移过程，帮助学生理解带电本质。学习活动中应强化动手实验与现象描述，目标定位在能识别静电现象、解释简单静电应用与防护措施。 学情分析 学生在日常生活中对静电现象有一定感性认知，但未形成系统物理知识。此阶段学生好奇心强，逻辑思维能力逐步发展，具备一定知识储备，对直观实验兴趣浓厚。教材重难点在于理解摩擦起电本质、电荷间相互作用规律及验电器原理，掌握静电现象应用与防护方法。要求学生通过实验探究理解抽象概念，能将所学知识与生活实际相联系，学会分析和解决相关问题。 教学重点 电荷种类及相互作用；验电器原理；静电现象的应用和防护。 教学难点 电荷种类及相互作用；根据原子结构解释摩擦起电的原因。 教学准备 丝绸、玻璃棒、毛皮、橡胶棒、验电器等。 教学过程 导入新课 观看视频，思考问题： 摸静电球，头发竖立！这背后藏着啥物理魔法？你能尝试解释这一现象吗？！ 来看超炫的闪电视频！雷电和让用电器工作的电是怎么形成的?人们最早是如何发现电现象的? 本节课我们就来探个究竟！ 学习新课 一、摩擦起电现象 观察思考 用气球摩擦头发后靠近纸屑，可见纸屑被吸引。毛皮摩擦塑料丝后观察到什么现象？为什么会产生这种现象呢？ 1.实验探究 ①请你用塑料梳子连续梳几下你的头发，将梳子靠近碎纸片，观察有什么现象？ ②请用绸布与塑料棒摩擦，再靠近空易拉罐，你发现了什么？ 【实验现象】将塑料笔杆与头发摩擦后靠近纸屑或用布摩擦过的橡胶棒靠近纸屑。观察到的现象是：发现它们都会吸引纸屑。 2. 摩擦起电现象 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，这种现象叫做摩擦起电。 （1）带电体：摩擦过的硬橡胶棒或玻璃棒能够吸引轻小物体，我们就说硬橡胶棒或玻璃棒带了电，或者说它带有了电荷。 物体带了电就叫做带电体。 （2）用摩擦的方法使物体带电的现象叫摩擦起电。 （3）摩擦起电的条件： ①要处于干燥的环境； ②只有两种不同物质组成的物体摩擦，才可能带电。 3. 原子的核式结构 20世纪初科学家发现，原子也有进一步的结构，它的中心是原子核，在原子核周围，有一定数目的电子在核外运动。电子是带有最小负电荷的粒子，所带电荷量为1.6×10-19C。原子核带正电。在通常情况下，原子核所带的正电荷与核外所有电子所带的负电荷在数量上相等，原子整体不显（显/不显）电性，物体对外也不显电性。 4. 摩擦起电的原因 原子是由原子核和核外电子组成的。通常情况下，原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷在数量上相等，原子整体不显电性，物体对外也不显电性。不同物质的原子核束缚电子的本领不同，束缚电子本领弱的物体因为摩擦会失去电子带正电荷，得到电子的物体因为有了多余的电子而带负电荷。所以摩擦起电的实质是：电子的转移。 课堂练习一 1．（25-26九年级上·全国·课后作业）如图所示，在干燥的天气里，用塑料梳子梳完头发后，发现梳子能吸引碎纸屑。这是因为梳子与头发 带上了 ，带电体具有 的性质，所以碎纸屑被吸在梳子上。 【答案】 摩擦 电荷 吸引轻小物体 【详解】[1][2][3]在干燥的天气里，用塑料梳子梳头发时发生摩擦起电现象，由于电子的转移，梳子带上了电荷，又因为带电体具有吸引轻小物体的性质，所以碎纸屑被吸在梳子上。 2．（25-26九年级上·全国·课后作业）小明通过查资料找到了科学家研究摩擦起电得出的物体带电次序（表格所示），表格中任何两种物体相互摩擦时，次序在前的带正电，次序在后的带负电。 来自西尔斯资料 石棉 玻璃 云母 羊毛 毛皮 铅 绢 来自蒙科马利资料 羊毛 尼龙 粘胶丝 木棉 酸碱盐 丙烯树脂 聚乙烯醇 (1)物理学中把用毛皮摩擦过的 上所带的电荷叫作负电荷。 (2)由表中可知，玻璃与石棉摩擦后，玻璃带 电。 (3)羊毛对电子的束缚能力要比绢 （选填“强”或“弱”）。 (4)根据表格 （选填“能”或“不能”）判断毛皮和尼龙摩擦后两者的带电情况。 【答案】(1)橡胶棒 (2)负 (3)弱 (4)不能 【详解】（1）自然界中有两种电荷，物理学中规定：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫作负电荷。 （2）由题意可知，表格中任何两种物体相互摩擦时，次序在前的带正电，次序在后的带负电。由于玻璃在石棉的后面，所以二者摩擦后，玻璃带负电。 （3）由于羊毛在绢的前面，所以羊毛与绢摩擦后，羊毛带正电；由摩擦起电的原理可知，束缚电子弱的物体会失去电子，带正电，故羊毛对电子的束缚能力要比绢弱。 （4）由西尔斯资料可知，毛皮对电子的束缚能力比羊毛强，由蒙科马利资料可知，尼龙对电子的束缚能量比羊毛强，故不能判断毛皮和尼龙摩擦后两者带电情况。 3．（2025·湖南张家界·一模）如图所示，小朋友从滑梯滑下后头发“炸毛”。关于这个现象，下列有关说法正确的是（　　） A．小朋友头发炸毛是由于头发带上了异种电荷 B．滑梯下滑过程中，小朋友与滑梯间创造了大量电荷 C．验电器的工作原理与小朋友头发“炸毛”的原因一致 D．小朋友滑下后头发会“炸毛”，是因为滑梯是由金属导体制成的 【答案】C 【详解】A． 同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，头发炸毛是由于头发上带上了同种电荷相互排斥，故A错误； B． 电荷不能创造，下滑过程中，小朋友与滑梯间转移了大量电荷，故B错误； C． 验电器的原理是同种电荷相互排斥，与小朋友头发“炸毛”的原因一致，故C正确； D． 绝缘体之间可以产生摩擦起电现象，小朋友滑下后头发会“炸毛”，是因为滑梯是由绝缘体制成的，故D错误。 故选C。 4．（2025·江苏徐州·中考真题）一根不带电的橡胶棒，用毛皮摩擦后带上了负电。摩擦过程中发生转移的粒子是（　　） A．原子核中的质子 B．原子核中的中子 C．原子核外的电子 D．核子中的夸克 【答案】C 【详解】摩擦起电的实质是核外电子的转移，原子核束缚电子本领强的物质得到电子带负电，原子核束缚电子本领弱的物质失去电子带正电。橡胶棒与毛皮摩擦后带负电，是因为电子从毛皮转移到橡胶棒，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 学习新课 二、两种电荷 1.实验探究 【实验1】“不友好的气球” 原本自然垂落贴在一起的两个气球，经摩擦带电后彼此排斥，撑开了一段距离。这说明物体带电后存在相互作用。 【实验2】探究电荷间相互作用的规律 ①将两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近，会发现互相排斥。 ②将两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近，会发现互相排斥。 ③用毛皮摩擦过的橡胶棒与用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近，会互相吸引. 【分析】都是用丝绸摩擦过的两玻璃棒带的电荷一定是同种电荷；都是用丝毛皮摩擦过的两橡胶棒带的电荷一定是同种电荷。所以得出结论： ①用丝绸摩擦过的玻璃棒跟用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷是不同的（相同/不同）。 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（相同/不同）。 2. 两种电荷 自然界只存在两种电荷 ①正电荷：人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷。 ②负电荷：人们把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。 3.电荷间的作用规律 同种电荷互相排斥、异种电荷互相吸引. 【例题】甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在天花板上，它们之间相互作用时的场景如图所示，已知丙球带负电。下列判断正确的是 A．甲、乙两球均带正电 B．甲、乙两球均带负电 C．甲球带正电，乙球一定带负电 D．甲球带负电，乙球可能不带电 【答案】D. 【解析】由图知，甲与丙靠近时相互排斥，已知丙带负电，根据同种电荷相互排斥可知，甲球一定带负电；甲与乙靠近时相互吸引，根据异种电荷相互吸引可知，乙球可能带正电；但带电体能够吸引不带电的轻小物体，所以乙球可能不带电；综合分析可知，乙球可能带正电，也可能不带电，故D正确，ABC错误。故选D。 课堂练习二 1．（25-26九年级上·陕西西安·开学考试）如图所示，甲、乙、丙三个轻质小球，甲吸引乙，甲排斥丙，如果丙带负电荷，则甲一定带 （选填“正”或“负”）电，乙可能带 （选填“正”或“负”）电或不带电。 【答案】 负 正 【详解】[1][2]由同种电荷相互排斥可知，甲、丙相互排斥，说明甲、丙一定带同种电荷，丙带负电荷，则甲一定带负电荷；由异种电荷相互吸引和带电物体会吸引轻小物体可知，甲、乙相互吸引，说明乙带正电或乙不带电。 2．（24-25九年级上·四川绵阳·期中）如图所示，将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上，其中甲球带负电荷、乙球带正电荷，为了使这两个小球在原来的位置静止，沿着甲、乙两球的球心连线方向，在某一位置放上一个带电小球丙，可以恰好使得三球均保持静止。则丙球可能（　　） A．带正电，放在Ⅰ区域 B．带负电，放在Ⅰ区域 C．带正电，放在Ⅲ区域 D．带负电，放在Ⅱ区域 【答案】A 【详解】A．甲球带负电荷、乙球带正电荷，因为异种电荷相互吸引，同种电荷相互排斥，若将带正电的小球放在甲球左侧，甲球对乙球和丙球的吸引力使其相互靠近，但由于丙球和乙球相互排斥，所以三个小球可以保持静止，故A符合题意； B．若将带负电的丙球放在甲球左侧，丙球和甲球相互排斥，乙球和甲球相互吸引，甲球受到向右的作用力无法保持静止，故B不符合题意； C．若将带正电的丙球放在乙球右侧，丙球和乙球相互排斥，甲球和乙球相互吸引，甲球受到向左的作用力无法保持静止，故C不符合题意； D．若将带负电的丙球放在两球中间，乙球和丙球相互吸引，甲球和丙球相互排斥，丙球将受到向右的作用力无法保持静止，故D不符合题意。 故选A。 3．（2025·江苏无锡·中考真题）如图所示，将一根针插在绝缘底座上，把折成V字形的不带电铝箔条水平架在针的顶端。现用塑料棒靠近铝箔条的一端时，发现铝箔条偏转，则塑料棒（　　） A．一定带电 B．一定不带电 C．一定带正电 D．一定带负电 【答案】A 【详解】带电体具有吸引轻小物体的性质。铝箔条不带电，用塑料棒靠近铝箔条的一端时，发现铝箔条偏转，铝箔条被塑料棒吸引，说明塑料棒一定带电，但电性无法确定。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 学习新课 三、验电器 【想一想】用摩擦过的物体去靠近碎纸片，碎纸片被吸引过来，能不能判断该物体带了电?这是用什么方法判断物体是否带电的?我们还有没有其他方法检验物体是否带电？ 【回答】能。利用带电体吸引轻小物体的性质来判断。除此之外，我们还可以用验电器来检验。观察验电器. 验电器的构造：金属球、金属箔、金属杆、金属罩、绝缘垫等。 【实验】分别做一下实验，观察验电器金属箔片的变化情况。 ①用不带电的玻璃棒接触验电器的金属球，金属箔片不张开； ②用不带电的橡胶棒接触验电器的金属球，金属箔片不张开； ③用带正电的玻璃棒接触验电器的金属球，金属箔片张开； ④用带负电的橡胶棒接触验电器的金属球，金属箔片张开. ⑤用力摩擦玻璃棒或橡胶棒，将它们分别接触验电器的金属球，金属箔片张开更大（更大/更小）. 【想一想】从这组实验中，你发现了什么？为什么带电体接触金属球时，金属箔片会张开呢？ 【分析】没有带电的物体接触验电器的金属球时，验电器的金属箔片不张开，带电的物体接触验电器的金属球时，验电器的金属箔片张开了. 带电多的物体接触验电器的金属球时，金属箔片的张角更大，所以，验电器不光可以用来检验物体是否带电，还可以检验出带电的多少. 用带电体接触验电器的金属球时，有一部分电荷转移到验电器的两个金属箔片上，这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开. 【归纳】（1）验电器的作用：检验物体是否带电. （2）验电器的工作原理：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。 （4）验电器能粗略地比较物体带电的多少。对同一个验电器来说，金属箔张开的角度越大，说明带电体带的电荷越多。 【例题】用带负电的橡胶棒与验电器的金属球接触，然后移去橡胶棒．能反映验电器的带电情况和金箔片所处状态的是（ ） 【答案】C. 【解析】用带负电的橡胶棒与验电器的金属球接触，橡胶棒上的负电荷移动到验电器的金属球和金属箔上，验电器的金属箔带的是负电，因同种电荷相互排斥，金属箔出现夹角，故C图正确． 课堂练习三 1．（25-26九年级上·河北·阶段练习）如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球后，验电器的两金属箔张开，下列说法正确的是（　　） A．丝绸摩擦过的玻璃棒带负电 B．丝绸摩擦玻璃棒的过程创造了电荷 C．验电器中电子移动方向为：金属箔→金属球 D．两片金属箔张开时带异种电荷 【答案】C 【详解】AB．摩擦起电的实质是电荷的转移，在摩擦起电中并没有创造电荷。丝绸摩擦玻璃棒的过程中，玻璃棒失去电子带正电，丝绸得到电子带负电。故AB错误； CD．用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球后，验电器的电子会向玻璃棒移动，所以验电器中电子移动方向为：金属箔→金属球；两片金属箔均失去电子带正电，因同种电荷相互排斥而张开。故C正确，D错误。 故选C。 2．如图所示，甲、乙是两个相同的验电器，带有等量电荷，甲带正电，乙带负电，金属箔片都处于张开状态．下列说法不正确的是________（填写选项前序号） A．若用橡胶棒连接甲、乙两验电器的金属球，则金属箔片的夹角不变 B．若用玻璃棒连接甲、乙两验电器的金属球，则金属箔片的夹角不变 C．若用金属棒连接甲、乙两验电器的金属球，则金属箔片的夹角不变 D．若用金属棒连接甲、乙两验电器的金属球，则金属箔片全都闭合 【答案】C 【详解】AB．物体失去电子带正电，物体得到电子带负电，由于橡胶棒和玻璃棒都是绝缘体不容易导电，电子不能发生转移，所以若用橡胶棒和玻璃棒连接甲、乙两验电器的金属球，则金属箔片的夹角不变，故AB正确； CD．金属棒是导体容易导电，所以电子会从乙验电器转移到甲验电器，由于甲、乙两个相同的验电器带有等量异种电荷，所以会相互抵消，金属箔片全都闭合，故C错误，D正确。 故选C。 学习新课 四、静电现象的应用和防护 1. 静电的防止： （1）原理：物体带电时，尖端易产生放电现象。（尖端放电）。 （2）静电的防护：避免产生静电，在可能情况下选用不容易产生静电的材料；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。运输汽油的油罐车拖一条铁链，避雷针。 2. 静电的利用 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。 课堂练习四 1．（2025·河南商丘·三模）如图所示，将一块透明玻璃板架在两本书之间，在下方撒上小纸屑，用干燥的丝绸在玻璃板上摩擦，会观察到下方的小纸屑上下飞舞，跳跃不停。下列说法正确的是（　　） A．丝绸在和玻璃摩擦的过程中创造出了电荷 B．小纸屑向上运动是因为异种电荷相互吸引 C．小纸屑在接触玻璃后迅速被弹开是由于同种电荷相互排斥 D．该现象说明干燥的空气是导体 【答案】C 【详解】A．摩擦起电的实质是电荷的转移，而不是创造了电荷，丝绸和玻璃摩擦时，只是电荷从一个物体转移到另一个物体上，故A错误； B．用干燥的丝绸摩擦玻璃板后，玻璃板会带电，小纸屑是轻小物体，带电体具有吸引轻小物体的性质，所以小纸屑向上运动是因为带电的玻璃板吸引轻小的纸屑，而不是异种电荷相互吸引，故B错误； C．小纸屑在接触玻璃板后，会带上与玻璃板相同的电荷，根据同种电荷相互排斥的原理，小纸屑会迅速被弹开，故C正确； D．该现象中，玻璃板带电后能吸引小纸屑，说明干燥的空气不能导电，否则玻璃板上的电荷会通过空气导走，就无法吸引小纸屑了，所以干燥的空气是绝缘体，故D错误。 故选C。 2．（2025九年级·福建·专题练习）家庭中安装的空气净化器的原理如图所示。受到污染的空气被净化器吸入后，其中的颗粒物进入电离区带上电荷，随后在集尘器处被带电金属网捕获；金属网吸引颗粒物的原理是异种电荷相互 ，此原理与验电器工作原理 （填“相同”或“不同”）。 【答案】 吸引 不同 【详解】[1]颗粒物在电离区带上电荷，集尘器的金属网也带有电荷，且两者所带电荷为异种电荷。根据电荷间的相互作用规律，异种电荷相互吸引，因此金属网能吸引带电的颗粒物。 [2]验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，当带电体接触验电器金属球时，金属箔片因带上同种电荷而相互排斥张开。而本题中金属网吸引颗粒物的原理是异种电荷相互吸引，两者的原理不同。 3．（25-26九年级上·全国·课后作业）下列实例中，不属于静电防护的是（   ） A．飞机轮胎用导电橡胶制成 B．静电复印机复印文件资料 C．油罐车车辆尾部挂有一条铁链 D．高大建筑的顶端都装有避雷针 【答案】B 【详解】A．飞机轮胎用导电橡胶制成，是为了将飞机因摩擦产生的静电导出，从而避免静电产生的危害，故A不符合题意；     B．静电复印机复印文件资料，利用了静电吸附的原理工作，不是静电防护，故B符合题意； C．油罐车车辆尾部挂有一条铁链，可以将油罐车因摩擦产生的静电导入大地，防止静电积累，故C不符合题意；     D．高大建筑的顶端都装有避雷针，可以将云层因摩擦产生的静电引入大地，避免建筑物遭受雷击，故D不符合题意。 故选B。 板 书 设 计 第3节 电荷 1.摩擦起电：物体通过摩擦带电，能吸引轻小物体。 2.两种电荷：正电荷（丝绸摩擦玻璃棒）； 负电荷（毛皮摩擦橡胶棒）。 3.电荷间相互作用：同种电荷相斥，异种电荷相吸。 4.验电器：检验物体是否带电，金属箔张开表示带电。 5.应用：静电除尘、喷涂、植绒；防护措施如避雷针、导静电拖地带。 课 堂 小 结 课 后 作 业 1.习题作业：完成课本P55--56页“自我检测”1--4小题； 教 学 反 思 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $