15.1 两种电荷（教学设计）物理新教材人教版九年级全一册

该初中物理教学设计聚焦“两种电荷”核心知识，涵盖摩擦起电、电荷分类与作用规律、验电器原理、原子结构及静电利用与防止。通过塑料梳子吸纸屑、脱毛衣火花等生活现象导入，激发兴趣并引出静电本质，梳理从宏观现象到微观解释的知识脉络。 此资料以实验驱动学习，含学生分组摩擦吸管吸纸屑、教师演示电荷相互作用等实验，结合原子结构动画突破微观理解难点。注重科学探究与科学思维培养，通过静电利用（喷漆、除尘）和防止（油罐车铁链、释放器）实例落实科学态度，助力学生掌握易错点，提升教师课堂效率与教学深度。

15.1 两种电荷（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第1节 两种电荷 教学 目标 物理观念 认识摩擦起电现象，区分正、负两种电荷，掌握电荷作用规律，了解验电器、原子结构、导体绝缘体，明确摩擦起电本质是电子转移。 科学思维 通过实验现象推理自然界只有两种电荷，构建原子微观模型，用得失电子逻辑解释摩擦起电。 科学探究 完成摩擦起电、电荷相互作用、验电器检测三组实验，学会根据现象归纳物理规律。 科学态度 与责任 能区分静电的利用与危害，树立生活静电安全防范意识，养成严谨求实的实验习惯。 教材 分析 本节课是第十五章《电流和电路》开篇第一课，是初中电学入门。教材从生活摩擦起电现象入手，通过探究实验得出自然界只有正、负两种电荷，总结电荷间相互作用；介绍电荷量、验电器；从原子结构解释摩擦起电的微观本质；最后设置静电的防止和利用板块，联系生产生活实际。 2024 新版教材把导体、绝缘体移至后续课时，本节课只研究静电、两种电荷、原子结构、静电的防止和利用。本节课是整个电学的基础，中考常以选择、填空、简答考查摩擦起电实质、电荷相互作用、静电防止与利用实例。 学情分析 已有基础：小学科学接触过简单静电现象，冬天脱毛衣、梳头发等生活静电体验丰富；还没有建立微观原子、电子的概念，电学知识几乎空白。 认知难点：容易混淆 “带电体吸引轻小物体” 和 “异种电荷相互吸引”；不理解摩擦起电不是创造电荷，只是电子发生转移；分不清哪些实例属于静电利用，哪些属于静电防止。 学习特点：学生对静电小实验兴趣浓厚，但微观抽象思维薄弱，需要大量演示、分组实验，结合生活实例降低理解难度。 教学重点 1. 摩擦起电现象，两种电荷规定； 2. 同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引规律；验电器构造、作用与工作原理； 3. 静电现象的危害与利用。 教学难点 1. 推理得出自然界只有两种电荷；微观解释摩擦起电实质； 2. 根据吸引、排斥现象判断物体带电情况。 教学 器材 教师演示：丝绸、玻璃棒、毛皮、橡胶棒、悬挂支架、验电器、气球、碎纸屑；多媒体（静电现象视频、原子结构动画、油罐车铁链、静电释放器、静电喷漆图片） 学生分组器材：塑料梳子、塑料吸管、丝绸、毛皮、碎纸屑； 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课(5min) 1.课堂小演示：拿塑料梳子在头发上反复摩擦，靠近桌上碎纸屑。提问：看到什么现象？梳子没有接触纸屑，为什么纸屑被吸起来？ 2.生活提问：冬天晚上脱化纤毛衣，会听见噼啪响声，甚至看见小火花；摸金属门把手有时候会 “电” 一下手，这些是什么现象？ 3.导入新课：这些都是静电现象，今天我们学习15.1 两种电荷，揭开静电的秘密，板书课题。 【设计意图】简单小实验，结合学生真实生活体验，激发学习电学的兴趣，引出摩擦起电、带电的概念。 观察老师演示的实验； 结合生活体会摩擦起电现象 学习新课 一、摩擦起电、两种电荷、电荷间的相互作用（16min） 1.摩擦起电概念 物体能够吸引轻小物体，我们就说物体带了电（带电荷）；用摩擦的方法使物体带电，叫做摩擦起电。 2.分组小实验：学生用塑料吸管与衣服摩擦，靠近碎纸屑，观察吸引纸屑。 过渡提问：摩擦后的物体都带电，那带电物体的电荷是不是只有一种？ 3.教师演示探究实验： （1）取两根丝绸摩擦过的玻璃棒，一根悬挂，拿另外一根靠近它，观察现象：互相排斥； （2）取两根毛皮摩擦过的橡胶棒，一根悬挂，拿另外一根靠近它，观察现象：互相排斥； （3）将毛皮摩擦过的橡胶棒靠近悬挂的丝绸摩擦过的玻璃棒，观察现象：互相吸引。 引导推理： 丝绸摩擦玻璃棒的电荷为一类；毛皮摩擦橡胶棒电荷为另一类；大量实验证明，自然界只有两种电荷，不存在第三种电荷。 4.两种电荷的规定 （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。 5.电荷间相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 6.难点辨析（高频易错） 提问：两个物体互相吸引，是否一定带异种电荷？ 讲解：不一定。两种情况：①两个物体带异种电荷；②一个物体带电，另一个不带电（带电体可以吸引不带电轻小物体）。 补充：互相排斥→一定带同种电荷，只有这一种情况。 7.电荷量与验电器 （1）电荷量：电荷的多少；符号 Q；单位：库仑，简称库，符号 C。 （2）验电器： 结构：金属球、金属杆、金属箔片； 作用：检验物体是否带电； 工作原理：同种电荷相互排斥；带电物体接触金属球，电荷传到金属箔，两片箔带同种电荷张开；张开角度越大，表示物体带的电荷量越多。 【设计意图】通过递进实验，完成从现象到规律的推理，突破 “自然界只有两种电荷” 难点；专门辨析吸引现象易错点，落实中考高频考点。 【典例1】如图所示，小红用扫帚扫地，如果给扫帚头部套一个塑料袋，可以方便地清洁地上的细小毛发，这是因为塑料袋与地面_____过程中使塑料袋带了电荷，从而具有吸引______的性质。 【答案】 摩擦 轻小物体 【详解】塑料袋与地面摩擦时，发生电荷转移，使塑料袋带电； 带电体具有吸引轻小物体的性质，塑料袋带电，因此能吸附细小毛发。 【典例2】将甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘线悬挂起来，静止时三个小球的位置如图所示。已知乙球带负电，下列说法正确的是（     ） A．甲球一定带正电，乙球带负电、丙球可能不带电 B．甲、丙两球均带正电，乙球带负电 C．甲球可能不带电，乙、丙两球均带正电 D．甲球可能不带电，乙、丙两球均带负电 【答案】D 【详解】由图知乙、丙相互排斥，根据同种电荷相互排斥及乙带负电可知，丙带负电；甲、乙相互吸引，根据异种电荷相互吸引或带电体具有吸引轻小物体的性质可知，甲带正电或不带电；故D正确，ABC错误。 故选D。 【典例3】如图所示是实验室的验电器，它的工作原理是同种电荷___________，验电器的金属箔所带的电荷量越多，金属箔的张角___________，验电器___________（选填“能”或“不能”）直接检验物体带哪种电荷。    【答案】 互相排斥 越大 不能 【详解】[1]对物体进行检验时，先将物体放在金属球上，只要物体有带电的情况下，电荷就会移动到金属箔上面，因为金属箔的电量和电荷相同，故由同种电荷相互排斥可知，金属箔会张开。 [2]验电器的金属箔所带的电荷量越多，则电荷间的相互排斥力越大，故金属箔的张角也越大。 [3]验电器只能检验物体是否带电，但不能检验物体带哪种电荷。 分组动手做吸管摩擦吸纸屑实验，理解摩擦起电； 认真观察教师三组演示实验，记录实验现象，跟随推理只有两种电荷； 记牢电荷规定与相互作用规律； 做好笔记，区分 “吸引” 和 “排斥” 的判断逻辑； 记住电荷量的概念及单位，以及验电器工作原理 通过例题练习，加深理解摩擦起电现象和物体带电的实质 通过例题练习，加深理解电荷间的相互作用规律 通过例题练习，熟悉验电器的结构和工作原理 学习新课 二、原子结构、摩擦起电的实质（11min） 1.播放原子结构动画，讲解原子组成： 原子由 原子核（带正电）和核外电子（带负电）组成；电子是带最小负电荷的粒子。 通常情况下，原子核正电荷数量与核外电子负电荷数量相等，正负电荷抵消，整个原子对外不显电性，所以普通物体不带电。 2.摩擦起电微观本质讲解： 不同物质的原子核束缚电子的本领不同；两个物体互相摩擦时，束缚电子本领弱的物体失去电子，带正电；束缚电子本领强的物体得到电子，带负电。 重点强调：摩擦起电并不是创造了电荷，只是电子从一个物体转移到另一个物体，两个物体带上等量异种电荷。 举例巩固： 丝绸摩擦玻璃棒：玻璃棒束缚电子弱→失去电子→带正电；丝绸得到电子→带等量负电。 毛皮摩擦橡胶棒：橡胶棒得到电子→带负电；毛皮失去电子→带等量正电。 即时判断题：摩擦创造了电荷（×），摩擦起电实质是电子发生转移（√）。 【典例4】如图所示是某原子结构示意图，其中粒子A不带电，则粒子B____________，粒子C____________（前两空均选填“带正电”“带负电”或“不带电”）。摩擦起电现象发生时，实质上是粒子____________（选填“A”“B”或“C”）的数量发生变化。 【答案】 带正电 带负电 C 【详解】原子由带正电的原子核和核外带负电的电子构成，原子核又由不带电的中子和带正电的质子组成： 题目说明粒子A不带电，且A位于原子核内，因此A是中子；粒子B同样属于原子核内的粒子，对应质子，质子带正电；粒子C是在核外轨道运动的电子，电子带负电。 摩擦起电的实质是不同物体间发生了电子的转移，也就是核外粒子C的数量发生变化。 看懂原子结构模型，记住原子核带正电、电子带负电； 理解摩擦起电不是创造电荷，是电子发生转移 通过例题练习，加深理解原子的结构示意图，以及摩擦起电的原因 学习新课 三、静电的防止和利用（8min） 过渡：摩擦产生的静电，生活中随处可见，静电既有危害，也可以被我们利用。 1.认识静电的危害 （1）静电放电产生电火花，加油站、油库容易引燃油气，引发爆炸火灾； （2）静电会击穿、损坏精密电子元器件； （3）雷电，属于大规模静电放电，击毁建筑物，威胁人身安全。 2.静电的防止（把产生的静电及时导走，避免电荷大量积累） （1）油罐车车尾拖一条铁链：把运输摩擦积累的静电导入大地； （2）加油站门口静电释放器：人体触摸，释放身上静电，防止打火； （3）避雷针：把云层静电导入大地，防止雷击； （4）干燥环境室内加湿，减少摩擦产生静电；防静电手环。 3.静电的利用（利用异种电荷互相吸引） （1）静电喷漆：油漆雾滴和工件带异种电荷，油漆牢牢吸附工件； （2）静电除尘、静电复印；静电拖把吸附毛发碎屑。 【设计意图】落实新版教材新增重点，联系工业、生活真实情景，落实科学态度与责任素养。 【典例5】日常生活中，静电现象无处不在，我们既需要利用静电，也要注意防止静电的危害。下列生活实例中，主要目的是防止静电带来危害的是（     ） A．利用静电拖把吸附地板上的灰尘 B．静电复印通过使墨粉带电，完成文本复印 C．加油站设有静电释放器，以转移人体多余的电荷 D．使用喷枪进行静电喷漆，使油漆吸附在工件表面 【答案】C 【详解】ABD．均利用带电体吸引轻小物体的静电特性实现对应功能，属于静电的利用，故ABD不符合题意； C．加油站空气中混有可燃性油气，静电放电易引发火灾爆炸，静电释放器转移人体多余电荷可避免静电放电带来的危害，属于防止静电危害，故C符合题意。 故选C。 区分防止静电（消除、导走电荷）和利用静电（主动发挥静电作用） 通过例题练习，进一步区分静电的利用与防止 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1．（24-25九年级上·河北保定·期末）关于静电现象，下列说法正确的是（     ） A．摩擦起电是创造了电荷 B．静电复印机的工作原理是利用静电正、负电荷能互相排斥制成的 C．用塑料梳子梳头，头发会变得蓬松是头发间带上异种电荷而互相排斥 D．在空气干燥的冬天，化纤衣服表面很容易吸附灰尘是带电体能吸引轻小物体 【答案】D 【详解】A．摩擦起电的本质是电荷的转移，并非创造电荷，故A错误； B．静电复印机的工作原理是利用异种电荷相互吸引，故B错误； C．用塑料梳子梳头时，头发间带同种电荷相互排斥使得头发蓬松，故C错误； D．化纤衣服摩擦后带电，带电体能够吸引轻小物体，因此易吸附灰尘，故D正确。 故选D。 2．（25-26九年级上·山东枣庄·期中）下列实例中，属于静电防护的是（     ） A．使用静电拖把吸附地面上的碎纸屑 B．油罐车车辆尾部挂有一条铁链 C．静电复印机复印文件资料 D．喷漆时，使用静电喷漆枪 【答案】B 【详解】A．利用静电的吸附作用吸附纸屑，属于静电利用，故A不符合题意； B．油罐车运输时油与罐体摩擦产生静电，铁链作为导体可将静电导入大地，避免静电积累引发危险，属于静电防护，故B符合题意； C．静电复印机利用静电吸附墨粉完成复印，属于静电利用，故C不符合题意； D．静电喷漆枪利用静电使漆料吸附在工件表面，属于静电利用，故D不符合题意。 故选B。 3．如图所示，轻质棒M放在绝缘支架上，与塑料摩擦后带上正电的绝缘棒L靠近M的A端时，A端被L吸引，则（     ） A．M一定带负电 B．M一定带正电 C．摩擦时，L失去电子 D．摩擦时，L得到电子 【答案】C 【详解】AB．与塑料摩擦后带上正电的绝缘棒L靠近M的A端时，A端被L吸引，由于异种电荷相互吸引，所以M可能带负电；由于带电体能够吸引轻小物体，所以M也可能不带电，故AB不符合题意； CD．绝缘棒L带正电，是因为摩擦时失去电子而带正电，故D不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．（24-25九年级下·广东广州·开学考试）原子结构示意图如下图所示，其中上层的粒子由下层的粒子构成。用一个不带电的棒子与带正电的泡沫小球接触后，棒子也带正电。则在这个电荷转移的过程中发生转移的粒子是（    ） A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】根据原子结构示意图，原子由原子核B和核外电子A构成。原子核B带正电，电子A带负电。原子核B又由带正电的质子C和不带电的中子D构成。因此，A代表电子。用不带电的棒子与带正电的泡沫小球接触，棒子也带正电，这个过程是接触起电。接触起电的实质是电荷的转移。在固体中，原子核（包含质子和中子）被束缚在固定位置，不能自由移动，只有核外电子可以发生转移。带正电的泡沫小球是因为缺少电子，当它与不带电的棒子接触时，会吸引棒子上的电子。一部分电子从棒子转移到小球上，棒子因失去电子而带上正电。因此，在这个过程中发生转移的粒子是电子，即图中的A。故A符合题意，故BCD不符合题意。 故选A。 5．（23-24九年级上·安徽淮南·阶段检测）如图是实验室里常用的验电器。图中验电器的金属球先与带正电的物体接触，金属箔张开，再将一个绝缘体与金属球接触，发现金属箔先闭合，后张开，则可判断该绝缘体（     ） A．带负电 B．带正电 C．不带电 D．带负电或不带电 【答案】A 【详解】验电器的金属球先与带正电的物体接触，验电器带正电，再将一个绝缘体与金属球接触，金属箔先闭合说明正负电荷发生中和，该物体带负电；后张开说明中和后验电器带负电，即该物体带负电且电荷量大于验电器原有电荷量，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．（25-26九年级上·河南信阳·阶段检测）电荷的多少叫________，实验室常用来检验物体是否带电的仪器叫做________，它是利用________________________的原理制成的。 【答案】 电荷量 验电器 同种电荷相互排斥 【详解】物理学中把电荷的多少定义为电荷量；实验室里专门用来检验物体是否带电的仪器是验电器；当带电物体接触验电器的金属球时，电荷会传导到下方的金属箔片上，两片箔片带上同种电荷，因为同种电荷相互排斥而张开，以此判断物体带电，所以它的工作原理是同种电荷相互排斥。 7．如图甲所示，是加油站的一款静电释放器。加油站上的工作人员在加油前，会用手接触静电释放器，从而把人体带的静电释放出去，避免因静电引起火灾。这是在_______（选填“利用”或“防止”）静电。如图乙所示，是一款静电拖把。它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。这是在_______（选填“利用”或“防止”）静电。 【答案】 防止 利用 【详解】图甲的静电释放器，以‌消除、导走静电‌为目的，属于静电防止； 图乙的静电拖把，以‌主动利用静电特性，吸引轻小物体为目的，属于静电利用。 8．甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂，相互作用情况如图所示，如果丙带正电荷，则甲、乙的带电情况分别为 _____ 、 _____ （均选填“正电”“负电”“不确定”）。 【答案】 不确定 正电 【详解】[1][2]从图中可以看到，乙、丙两球互相排斥，同种电荷互相排斥，如果丙带正电荷，那么乙球也带正电；图中甲、乙两球互相吸引，如果甲带电，异种电荷互相吸引，甲带负电，如果甲不带电，也会互相吸引，那么甲带电量不确定。 9．（25-26九年级上·甘肃天水·阶段检测）我们用干燥的塑料梳子梳干燥的长发时，发现头发随梳子飘起来，并且头发越来越蓬松，请回答： (1)为什么头发随梳子飘起来？ (2)为什么头发越来越蓬松？ 【答案】(1)用干燥的塑料梳子梳干燥的头发时，梳子和头发相互摩擦，发生了摩擦起电现象，使梳子和头发带上了异种电荷；由于异种电荷相互吸引，因此头发会被梳子吸引，随梳子飘起来。 (2)梳子和头发相互摩擦，发生摩擦起电现象，所有头发在摩擦过程中会带上同种电荷；由于同种电荷相互排斥，头发之间会因为相互排斥向四周散开，因此头发会越来越蓬松。 【详解】（1）见答案 （2）见答案 10．（2025·吉林·模拟预测）情情把一张小兔的镂空图案放在玻璃板上，用丝绸在镂空处摩擦玻璃板，然后均匀地撒上木屑再轻敲玻璃板，玻璃板上就出现了由木屑组成的小兔图案，这是为什么？ 【答案】见解析 【详解】丝绸与玻璃板摩擦使玻璃板带电，而带电体可以吸引轻小物体，所以会出现木屑组成的小兔图案。 板 书 设 计 第1节 两种电荷 一、摩擦起电 1.带电的性质：能吸引轻小物体； 2.摩擦起电的概念：摩擦方法使物体带电 二、两种电荷 1. 正电荷（+）：丝绸摩擦过玻璃棒 负电荷（−）：毛皮摩擦过橡胶棒 2. 规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 ⚠吸引：可能异种电荷；也可能一个带电、一个不带电；排斥一定同种电荷 3. 电荷量 Q，单位：库仑（C） 4. 验电器：原理：同种电荷相互排斥；检验物体是否带电 三、原子结构与摩擦起电实质 原子：原子核（+）、核外电子（−） 摩擦起电不是创造电荷，是电子的转移 失电子→带正电；得电子→带负电 四、静电的防止和利用 1. 危害：火花引发爆炸、损坏电子器件、雷电 2. 防止：油罐车铁链、静电释放器、避雷针（导走静电） 3. 利用：静电喷漆、静电除尘、静电复印（异种电荷相吸） 课 堂 小 结 第1节 两种电荷 作 业 1. 完成教材课后作业：“练习与应用” 2. 配套同步分层作业 教学反思 本节课学生动手小实验多，学生学习电学的积极性很高。大部分学生能够掌握摩擦起电、电荷相互作用规律。 主要易错点：①容易误认为 “互相吸引就一定带异种电荷”；②仍然误以为摩擦创造电荷，对 “电子转移” 微观理解不到位；③部分学生分不清静电 “防止” 和 “利用”。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $