2023-2024学年人教版物理九年级上册同步教案：15.1 两种电荷（表格式）

世界
第1节　两种电荷
教材解读 　本节内容包括三部分:一是两种电荷,二是原子及其结构,三是导体和绝缘体。《初中物理新课程标准》对本节内容的要求是:“观察摩擦起电现象,探究并了解同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。能举例说明生活中的静电现象。”
教学目标 知识与技能 　1.知道摩擦起电现象,知道摩擦起电及物体是否显电性的原因,知道物体带电的性质。　2.知道自然界存在两种电荷,知道电荷间的相互作用规律。　3.知道验电器的构造、原理;知道电荷量及其单位;会使用验电器检验物体是否带电。　4.了解原子结构;了解导体和绝缘体。
过程与方法 　1.体会人们认识“自然界中只有两种电荷以及电荷间相互作用规律”的过程。　2.通过实验,培养学生初步的观察、实验能力,初步的分析、概括能力以及应用物理知识解决实际问题的能力。
情感、态度与价值观 　1.通过实验,激发学生学习电学、探求电学知识的兴趣。　2.在学习知识与技能的同时,体验科学探究的乐趣和方法,领悟科学的思想和精神。　3.在同学们共同的探究活动中培养同学之间的协作意识。
教学重、难点 　重点:电荷种类及相互作用。　难点:原子结构及摩擦起电的原因。
教学建议 　本节的教学内容有:摩擦起电现象、两种电荷及其作用规律、验电器、电荷量及其单位、原子结构、原子核、导体和绝缘体,其中两种电荷及其作用规律是教学重点,认识自然界中只有两种电荷是教学难点。摩擦起电是人类最早发现的电现象,两种电荷及其相互作用规律是进一步深入学习电学的关键,因此本节课作为初中电学起始课,具有很重要的地位,所以必须把这些比较简单的知识讲得丰富些,挖掘深度,不然难以引起学生的学习兴趣。通过教材的演示实验,使学生知道验电器带电的多少与验电器金属箔张开角度的大小相对应,从而引出电荷量的概念。电荷量的单位是直接告诉学生的,为了使学生对电荷量的单位——库仑(C)有个大概的了解,可举例说明:一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷量,大约只有10-7 C,一片带电的云上所带的电荷量,大约有几十库仑。关于原子的知识,只要学生了解即可,留待化学课上进一步学习,主要是让学生知道电荷的由来,最后一部分“电荷在导体中定向移动”有些抽象,可用演示实验作进一步的形象讲解。
教师活动 学生活动 设计意图
【导入新课】问题引入:在干燥的空气中用塑料梳子梳头发,为什么头发会随着梳子“飘”起来 这些现象产生的原因是什么 这节课我们就为大家解答这些疑惑! 观察、思考 从学生熟知的物理现象引入新课,体现出生活中处处有物理,物理来源于生活。
【探究新知】一、两种电荷1.电荷概念的引入学生实验:用塑料圆珠笔(或橡胶棒)在头皮(或衣服)上摩擦几次,然后去接触碎纸屑,观察现象。演示实验:①用丝绸摩擦玻璃棒,将摩擦过的玻璃棒靠近碎纸屑。②用毛皮摩擦橡胶棒,将摩擦过的橡胶棒靠近碎纸屑。探究归纳:①用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电。②经过摩擦的物体具有吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了“电”或带了“电荷”。③带电物体具有吸引轻小物体的性质。过渡导语:在刚才的实验中有同学注意到一个有趣的现象——个别被吸到棒上的纸屑会被某种力量“弹开”,这又是为什么呢 2.电荷间的相互作用设问:两个带电的物体(即电荷)之间有没有相互作用呢 如果有,具体情况又是怎样的呢 演示实验:电荷间的相互作用。用丝绸摩擦两根玻璃棒,手持一根玻璃棒,靠近另一根被吊起的玻璃棒。观察有什么现象发生。手持用毛皮摩擦过的橡胶棒,靠近被吊起的用丝绸摩擦过的玻璃棒,观察现象。 观察、倾听、思考观察、思考、总结 通过展示生活中的摩擦起电图片,激发学生的学习兴趣。通过探究实验,培养学生的观察能力、逻辑推理能力,归纳出自然界只存在两种电荷的结论。
探究归纳:①自然界中只有两种电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷;用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。②同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。3.验电器用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,观察验电器金属箔片张角的变化,用力多摩擦几下玻璃棒,再去接触验电器的金属球,观察验电器金属箔片张开的角度的变化。换用毛皮摩擦过的橡胶棒,重做上面的实验。让学生分析、讨论现象的产生原因,不同意见的给予补充。探究归纳:(1)构造:金属球、金属杆、金属箔等几部分组成。(2)原理:同种电荷互相排斥。(3)作用:检验物体是否带电。验电器的张角越大,它所带的电荷越多。(4)电荷量:①电荷的多少叫做电荷量,简称电荷。②电荷的单位为库仑,简称库,符号是C。多媒体播放视频或图片:启发学生解释“怒发冲冠”道理。过渡导语:以上现象都是物体带电导致的,要解释物体带电的根本原因还要从物质的内部结构说起。二、原子及其结构多媒体展示图片:归纳:①原子由中心的原子核和核外电子组成。②原子核带正电,核外电子带负电。③电子是带有负电荷的最小粒子,所带电荷量为1.6×10-19 C。④通常情况下,原子核所带正电荷数与核外所有的电子所带的负电荷数相等,所以整个原子不显电性,物体对外也不显电性。 观察、思考、总结观察、思考、总结 通过验电器工作原理分析,学以致用。通过验证器张角的大小是由物体带电多少导致的,引出电荷量概念。通过微观粒子原子结构的介绍,培养学生的空间想象力和抽象思维能力。
设问:为什么用摩擦的方法可使物体带电呢 探究归纳:①摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚核外电子的本领不同,当两物体相互摩擦时,束缚核外电子能力强的得到电子,束缚核外电子能力弱的失去电子。失去电子的物体因为缺少电子而带正电,得到电子的物体因为有多余的电子而带等量的负电。②摩擦起电的实质:摩擦起电不是创造了电(荷),只是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正、负电荷分开。三、导体和绝缘体过渡设问:既然电荷可以转移,那么为什么用摩擦的方法可使手拿的玻璃棒带电,而不能使手拿的铜棒带电呢 演示实验:电荷在金属棒中的定向移动(教材P34)探究归纳:(1)导体、绝缘体、半导体的定义及常见材料:①容易导电的物体叫做导体。如:金属、各种酸碱盐的水溶液、人体、大地等。②不容易导电的物体叫做绝缘体。如:陶瓷、橡胶、塑料、纯净的油、干木头等。③导电能力介于导体和绝缘体之间的物体叫做半导体。如:硅、锗等。(2)导体导电的原因:导体中存在大量自由电荷。金属中是自由电子;食盐溶液中是阴离子、阳离子。绝缘体不容易导电的原因:几乎没有自由电荷。注意:①强调:“大量”“自由”“几乎”几个重点词语。②同时注意辨析:“电荷”和“电子”;“电荷”和“自由电荷”的区别。(3)特别说明:导体和绝缘体之间没有绝对的界限。依据:①半导体材料的存在。②条件发生变化时,绝缘体也常常会变为导体。如:纯净的水是绝缘体,而溶解了杂质(不纯净)的水是导体;常温下的玻璃是绝缘体,而红炽状态下的玻璃是导体;干燥的木头是绝缘体,而潮湿的木头是导体。课堂小结(略)课堂练习(略)布置作业(略) 观察、思考、总结 培养学生根据实验现象分析问题的能力,引入导体和绝缘体的概念。