15.1 两种电荷 教案 2026-2027学年物理人教版九年级全一册

第十五章 电流和电路 第1节 两种电荷

 

一、核心素养目标

1. 物理观念

理解摩擦起电现象——用摩擦的方法使物体带电，带电体能够吸引轻小物体。知道自然界中只存在两种电荷：正电荷（与丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同）和负电荷（与毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相同）。

掌握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。知道电荷量是电荷的多少，单位是库仑（C）。了解验电器的结构和工作原理——利用同种电荷相互排斥来检验物体是否带电。

结合原子结构知识理解摩擦起电的本质——原子由带正电的原子核和带负电的核外电子构成。不同物质原子核束缚电子的本领不同，摩擦时电子从束缚能力弱的物体转移到束缚能力强的物体。摩擦起电不是创造了电荷，只是电荷的转移。

了解静电现象在生活中的应用（静电除尘、静电复印）与危害（静电火花引发火灾爆炸）及防护措施（油罐车铁链拖地、加油站静电释放器、湿度控制）。

2. 科学思维

通过摩擦起电→电荷相互作用→原子结构解释的递进学习过程，培养从宏观现象到微观本质的科学推理能力——看到纸屑被吸引→思考带了电→问电从哪来→追溯到电子转移。

通过验电器工作原理（同种电荷排斥→金属箔张开）的分析，体会转换法在物理学中的应用——将不可见的带电状态转化为可见的金属箔张开角度。

通过电荷作用规律判断带电体电性（已知正电荷靠近→排斥则正、吸引则负），建立演绎推理的逻辑思维——从一般规律到具体判断。

通过静电防护措施（油罐车铁链→导走电荷、加油站静电释放器→人体放电）的分析，理解科学原理如何转化为安全技术——认识世界→改造世界的工程思维。

3. 科学探究

亲历摩擦起电实验——用塑料直尺摩擦头发后吸引碎纸屑，用气球摩擦化纤布料后靠近纸屑和水流，观察并描述实验现象，提出可探究的问题。

设计判断物体是否带电的实验方案——方法一（利用带电体吸引轻小物体）、方法二（利用电荷间相互作用），体会多角度解决问题的科学思维。

观察验电器实验——用带电体接触验电器金属球，观察金属箔张开，结合同种电荷相互排斥解释现象。类比：验电器金属箔就像两个相互排斥的带电小球。

4. 科学态度与责任

通过了解静电现象从古代琥珀摩擦到现代静电除尘/复印技术的发展历程，感受科学发现对技术进步的推动作用。

通过分析油罐车铁链拖地、加油站禁止使用手机等安全规定背后的科学原理，培养尊重科学、遵守安全规范的意识。

通过对比摩擦起电的微观解释（电子转移）与宏观现象（带电体吸引轻小物体），感悟物理学从现象到本质、从定性到定量的学科精神。

二、教学重点与难点

教学重点：1. 摩擦起电——用摩擦的方法使物体带电。带电体具有吸引轻小物体的性质。自然界只存在两种电荷：正电荷和负电荷。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 2. 电荷量与验电器——电荷的多少叫做电荷量，简称电荷，单位是库仑（C）。验电器利用同种电荷相互排斥的原理工作，金属箔张角越大说明带电量

越多。 3. 摩擦起电的本质——原子核带正电、核外电子带负电。不同物质原子核束缚电子的本领不同。摩擦时电子从束缚能力弱的物体转移到束缚能力强的物体，不是创造了电荷，只是电荷的转移（电子得失→正负电荷分离）。

教学难点：1. 电荷概念——"电荷"和"电子"的区别：电荷是物理量（包括正电荷和负电荷），电子是具体粒子（带负电）。摩擦起电中的"电"指电子转移引起的宏观带电现象。学生易混淆"带了电"（宏观现象）和"电子转移"（微观本质）。 2. 验电器原理——验电器金属箔张开不是因为"带了电"就张开，而是因为同种电荷相互排斥的力学效果。需要强调：带电体接触验电器→电荷通过金属球→金属杆→传到两片金属箔→两片金属箔带同种电荷→相互排斥→张开。类比：两个磁铁同极靠近会弹开。 3. 摩擦起电方向判断——不同物质摩擦时哪个带正电、哪个带负电取决于原子核对电子束缚能力的相对强弱（而非绝对强弱）。束缚能力强的得电子→带负电，束缚能力弱的失电子→带正电。需要对照常见物质序列（如玻璃→丝绸→→毛皮→橡胶：越靠左越容易失电子带正电）。

三、教学过程

环节一：情境导入（3-5分钟）

【教师活动】同学们，请看我展示一个有趣的实验——用塑料梳子在头发上摩擦几下，然后靠近碎纸屑，你看到了什么？纸屑被吸起来了！再来看另一个实验——用气球摩擦头发，头发会竖起来跟着气球飘动。这些神奇的现象背后隐藏着什么科学道理？为什么摩擦会让普通物体变得能"吸"东西？今天我们就走进"静电"的世界，从摩擦起电开始，一步步揭开电荷的秘密。

【学生活动】观看摩擦起电演示实验——梳子吸纸屑、气球吸头发，用自己的语言描述现象并猜想原因。完成学案KWL预习栏，写下已知和想知。

【过渡语】梳子摩擦头发后能吸起纸屑，气球摩擦后能让头发竖起来——这些平时"普通"的物体摩擦后仿佛获得了"魔力"。古希腊人早在两千多年前就发现摩擦过的琥珀能吸引轻小物体，我们今天的"电"这个字就源自希腊语"琥珀"。那么这个"魔力"到底是什么？摩擦到底对物体做了什么？让我们从摩擦起电开始探究。