【轻松备课】沪科版物理九年级上 第十四章第一节 电是什么 教学详案

第一节 电是什么
设计说明 本节主要内容有：摩擦起电及其原因，两种电荷及电荷间相互作用的规律，验电器的构造及原理，静电现象及其应用。 本节教材的编写思路：生活中的静电现象一般不太明显，不容易引起人们的注意，学生学习的兴趣往往不大，所以本教材并没有像传统教材那样直接学习摩擦起电，而是从神奇的闪电现象切入，提出问题，激发学生的学习兴趣。然后由浅入深，让学生动手实验，观察摩擦起电现象，研究电荷间相互作用的规律，认识两种电荷，最终揭示闪电的奥秘，了解摩擦起电的原因，初步搞清静电现象的“来龙去脉”。另外，本节教材介绍了静电现象在现代生活中的应用，加强物理知识与日常生活、技术应用的联系，渗透“科学·技术·社会”的观念，这是也与传统教材不同的又一特点。 本节教材是上海科技版九年级第十四章第一节。本章是整个电学的基础，而这一节又是本章的重点和关键，学生学习的好与坏将会直接影响学生对整个电学部分的学习兴趣和知识积累。本节课内容包括了认识摩擦起电现象、设计实验探究电荷的种类，自主研究学习验电器，分析解决生活中静电的利弊等。因此，这一节课无论在知识学习上还是培养学生能力和团队合作意识上都十分重要，也真正体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程基本理念。 本节课采用从生活中的电现象入手、教师演示、学生动手操作和展示；通过利用身边的器材摩擦起电，对身边的静电现象的分析、讨论使学生积极地参与教学；在探究电荷的种类时，引导并鼓励学生设计方案：先得到同种电荷、得到同种及异种电荷分别用的相互作用规律、再探究是否存在第三种电荷，这样既降低了学生的理解难度，又增加了一系列师生、学生与学生的活动来展开教学。 教学目标 【知识与技能】 1.观察摩擦起电现象，知道摩擦起电和带电体的性质。 2.探究并了解电荷的种类和电荷间相互作用的规律。 3.能通过“交流与讨论”认识和使用验电器，认识验电器的作用。 【过程与方法】 通过实验活动，观察摩擦起电现象，研究电荷间相互作用的规律。 【情感、态度和价值观】 通过学习摩擦起电的原因，消除对“电”的神秘感，保持对自然界的好奇，对自然现象产生亲近的情感和探究的愿望。 重点难点 教学重点 两种电荷及电荷间相互作用的规律。 教学难点 解释摩擦起电的原因要用到原子结构的知识。 教学方法 实验、观察、讨论、分析、类比、推理相结合的教学方法。 教具、学具 多媒体课件、起电机、丝绸、玻璃棒、毛皮、橡胶棒、轻小物体、验电器等。 授课时数 1课时 教学过程 导入新课 某同学触摸带电体时，她的头发就会竖起，你知道其中的道理吗？从今天开始，我们学习电学。 某同学触摸带电体时，使头发带上同种电荷，而同种电荷相互排斥，所以头发竖起。 讲授新课 一、摩擦起电 活动1 观察摩擦起电现象 【演示实验】将塑料梳子(塑料直尺、塑料杆圆珠笔)、玻璃棒或橡胶棒在尼龙布料、丝绸或毛皮上摩擦几下，再将棒靠近碎纸片、头发等轻小物体。 【教师提问】请问同学们看到了什么现象？ 【教师点拨】摩擦过的塑料梳子、玻璃棒或橡胶棒，能够吸引碎纸片、头发等轻小物体。 【总结】 （1）一些物体被摩擦后，能够吸引轻小物体，人们把这种现象称为物体带了电，或者说带了电荷。 （2）用摩擦的方法使物体带电，叫做摩擦起电。带电体具有吸引轻小物体的性质。 (教师在引导学生得出探究结论后进行总结并进行板书) 【交流评估】 实验中，让带电体去靠近一堆碎纸屑，学生观察到的实验现象可能是当带电体靠近纸屑时，纸屑迅速飞向带电体，与带电体接触后，又飞散开来。纸屑飞向带电体的确是因为带电体吸引所致，而纸屑与带电体接触后又飞散开是因为各纸屑由于与带电体接触而带上与带电体相同性质的电荷，同种电荷相互排斥而造成的。纸屑的飞散吸引了学生过多的注意力，对于初次接触电学知识的学生，很难得出“带电体具有吸引轻小物体的性质”的结论。对此，教师对学生的仔细观察要给予肯定，同时对于纸屑的飞散的现象要告诉学生等一会就明白其中的道理。另外，一些学生可能用手接触塑料梳子被摩擦的位置，影响实验效果，教师要给予及时纠正。 想一想 1.电视机的荧光屏上经常粘有一层灰，这是因为电视机工作时，屏幕上带有___________，而具有了_________________的性质。 2.在干燥的秋冬季节，晚上脱毛衣时会发现一些小火花，并伴有“啪啪”的响声，这是由于脱毛衣时因__________，发生放电现象。 答案：1.电荷 吸引轻小物体 2.摩擦起电 二、两种电荷的相互作用 视频：丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒的相互作用视频。 活动2 探究电荷的种类和相互作用规律 【演示实验】教师用讲台上摆放的实验器材，如玻璃棒、橡胶棒、丝绸、毛皮、细线、铁架台等器材做摩擦起电实验。 【提问】实验中玻璃棒和橡胶棒都带了电，那么它们带的电荷是否相同？ 【实验过程】 演示实验： 1.用两块相同的丝绸分别摩擦两根完全相同的玻璃棒，再将两根玻璃棒互相靠近。 2.用两块相同的毛皮分别摩擦两根完全相同的橡胶棒，再将两根橡胶棒互相靠近。 3.将毛皮摩擦过的橡胶棒靠近用丝绸摩擦过的玻璃棒。 【教师点拨】指导学生边探究边交流，并记录观察到的实验现象。 【提问】同学们在刚才的探究活动中发现了什么？ 【讨论总结】带电玻璃棒与带电玻璃棒、带电橡胶棒与带电橡胶棒之间相互排斥，而带电玻璃棒与带电橡胶棒之间相互吸引。 【思考】玻璃棒和橡胶棒都带了电，由它们的相互作用情况说明它们带的电荷是否相同？ 【讨论总结】玻璃棒和橡胶棒带的电荷是不相同的。 【教师点拨】通过上述实验比较结果，同学们不难发现，凡是跟用丝绸摩擦过的玻璃棒相互吸引的带电体必定跟用毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥，凡是跟用毛皮摩擦过的橡胶棒相互吸引的带电体必定跟用丝绸摩擦过的玻璃棒相互排斥。 总结：两种电荷：正电荷、负电荷。 (1)与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，用“＋”号表示；与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用“－”号表示。 (2)自然界中只有两种电荷。 (3)上述的“正”和“负”不同于数学中的正负数，并不是表示电荷的多少，只是用来区别电荷的性质。 【提问】自然界中只有两种电荷，同学们在刚才的实验中发现它们之间的作用有什么规律呢？ 【讨论总结】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 【易错提醒】与带电体相互吸引的物体可能带与带电体不同的电荷，也可能不带电。 【拓展】电荷的多少叫电荷量()，简称电荷。单位是库仑，简称库，符号是。 【想一想】塑料带为什么会相互斥开？（答案：用手摩擦后带有同种电荷） 三、原子结构及摩擦起电的原因 知识回顾： 1．常见物质是由分子、原子构成的。 3.电子（）：电子是带有最小负电荷的粒子。 【想一想】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，整个原子呈中性，物体对外也不显电性。 指导学生阅读第60页第2自然段 【提问】你了解了摩擦起电的原因吗？ 【讨论总结】两个物体相互摩擦的时候，失去电子的物体因缺少电子而带正电，得到电子的物体因为有多余的电子而带等量的负电，在转移的过程中，电荷总量是保持不变的，即电荷是守恒的。在转移过程中只能转移带负电荷的电子。可见，摩擦起电不是创造了电荷，只是电荷发生了转移。 【教师总结】两个物体相互摩擦时，束缚电子本领强的物体得到电子带负电，束缚电子本领弱的物体失去电子带正电。简记为“强得负，弱失正”。 丝绸与玻璃棒摩擦时，丝绸束缚电子的本领强，得到电子带负电；玻璃棒束缚电子的本领弱，失去电子带正电。 摩擦起电的实质：电子的得失。 【教师点拨】通过上述学习，我们已经知道物体可以带电，那么怎样才能知道物体是否带了电呢？ 四、验电器及静电防护 （一）如图所示，出示实验室用的验电器仪器，让学生说出其构造。 【演示实验】用丝绸摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡胶棒，然后将玻璃棒或橡胶棒与验电器的金属球接触，观察所发生的现象；用力反复多次摩擦玻璃棒或橡胶棒，将玻璃棒或橡胶棒与验电器的金属球接触，观察验电器金属箔片张开的角度有什么变化。 【讨论总结】当带电体接触不带电的验电器的金属球时，金属箔片会张开；带电体所带的电越多，验电器金属箔张开的角度越大。 【提问】 1.当带电体接触不带电的验电器的金属球时，金属箔片为什么会张开呢？上述实验，两种情况下验电器金属箔片张开的角度不同，说明了什么？ 2.验电器的工作原理是什么？ 【讨论总结】 1.当带电体接触不带电的验电器的金属球时，就有一部分电荷转移到验电器的金属箔上，这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开。两种情况下验电器金属箔片张开的角度不同，说明带电体传给验电器的电荷多少不同。验电器金属箔片张开的角度大，表示带电体带的电荷量多，传给验电器的电荷多。 2.电荷间的相互作用规律，即同种电荷相互排斥。 （二）请同学们阅读第60页第3自然段。 【提问】 1.静电现象在日常生活中有哪些应用？请举例说明。 2.如何防护静电现象给我们带来的不利影响呢？请举例说明。 【讨论总结】 1.静电的应用 （1）静电喷涂：给喷出的雾状油漆带上电，它们就能飞向带异种电荷的待喷涂物件。静电喷涂具有以下优点：①涂料浪费少；②可均匀牢固地喷涂；③可流水作业并进行大规模生产。 （2）静电除尘：给烟囱进入空气中的尘埃带上某种电荷，它们就能飞上带异电荷的金属网上。 （3）静电植绒：给绒毛带上电荷，让它飞向事先涂了胶的带异种电荷的布面。 （4）静电复印：利用正、负电荷能相互吸引的原理，使带静电的光敏材料表面在曝光时，按影像使局部电荷随光线强弱发生相应的变化而存留静电潜影，经一定的干法显影、影像转印和定影而得到复制件。 2.静电的危害及防护 静电及其利用给人们带来很多方便，但像雷电这种放电有时会造成很大的破坏作用和人畜伤亡事故，必须设法避免。避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。 生产生活中还有很多事例： （1）在印刷厂里，纸页之间的静电会使纸页粘在一起，难以分开，给印刷带来麻烦。 （2）在制药厂里，由于静电吸引灰尘，会使药品达不到标准的纯度。 针对上述两种情况可增加生产车间的湿度或使用防静电剂来克服静电带来的危害。 （3）在看电视时，荧屏表面的静电容易吸附灰尘和油污，形成一层尘埃的薄膜，使图像的清晰程度和亮度降低。这种情况屋内应有接地线，最好不要使用含有化纤材料的地毯等。 （4）在混纺衣服上时常会有不易拍掉的灰尘，也是静电捣的鬼。因此，穿衣服最好选纯棉、真丝类。 【想一想】 1.运输油的油罐车底部都拖有一根铁链，这样做的目的是什么？ 2.加油站禁止用塑料桶装运汽油，你知道是什么原因吗？ 课堂小结 一、摩擦起电 1.一些物体被摩擦后，能够吸引轻小物体，人们把这种现象称为物体带了电，或者说带了电荷。 2.用摩擦的方法使物体带电，叫做摩擦起电。 二、两种电荷的相互作用 1.自然界的电荷只有两种，一种跟丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷相同，叫做正电荷；一种跟毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷相同，叫做负电荷。 2.同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 三、摩擦起电的原因：不是创造了电荷，而是电荷发生了转移。 四、验电器 1.构造：金属球、金属杆、金属箔。 2.作用：检验物体是否带电。 3.工作原理：同种电荷相互排斥。 五、电现象的应用和防护 1.应用：静电喷涂、静电植绒、静电除尘、静电复印等。 2.防护：避雷针、油罐车尾部加一铁链等。 当堂达标 1.摩擦起电产生的电荷，在生产和生活上给人们带来了很多麻烦。下列各现象中，不是由于摩擦起电引起的是( ) A.在干燥的秋冬季节，晚上脱毛衣时会发现一些小火花，使皮肤疼 B.化纤布料的衣服容易吸附灰尘 C.冬天用湿手去摸室外的铁棒时，手会被粘在铁棒上 D.在干燥的天气里，用塑料梳子梳头发时头发会随着梳子飘起 答案：C 2.在编织某种地毯时，编织过程中夹杂一些不锈钢丝，这是因为( ) A.使地毯更好看 B.使地毯更耐用 C.使地毯更善于传热 D.释放静电，使地毯不易粘上灰尘 答案：D 3.选取塑料包扎带，一端打结一端撕开，衣袖夹住，一抽而成，如图所示。“章鱼触角”张开了，这是因为（ ） A.塑料包扎带在抽的过程中带电是因为摩擦创造了电荷 B.“章鱼触角”悬浮在空中是因为它受到的合力向上 C.“章鱼触角”带上了同种电荷而互相排斥 D.“章鱼触角”带上了异种电荷而互相排斥 答案：C 4.用跟毛皮摩擦过的橡胶棒接触带电的验电器的金属球，发现验电器的金属箔先合拢后又张开，则（ ） A.验电器原来带负电，后来带正电 B.验电器原来带正电，后来带负电 C.验电器先后都带正电 D.验电器先后都带负电 答案：B 5.在干燥的天气里，用塑料梳子梳头发时，头发会随着梳子飘起来，这是因为梳子和头发摩擦时分别带上_____电荷，互相_____的缘故。 答案：异种 吸引 6.有A、B、C、D四个带电体，若A与B吸引，B与C排斥，A与D排斥，而D与丝绸摩擦过的玻璃棒相互吸引，则四个带电体的带电情况是：A带_____、B带_____、C带_____、D带_____。 答案：负电 正电 正电 负电 板书设计 第一节 电是什么 一、摩擦起电 1.用摩擦的方法使物体带电。 2.带电体具有吸引轻小物体性质。 二、两种电荷 1.正电荷和负电荷。 2.同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 三、摩擦起电 摩擦起电并不是创造了电，而是电荷从一个物体转移到另一个物体上。 四、验电器 1.构造：金属球、金属杆、金属箔。 2.作用：检验物体是否带电。 3.工作原理：同种电荷相互排斥。 五、静电现象的应用和防护 1.应用：静电喷涂、静电植绒、静电除尘、静电复印。 2.防护：避雷针、油罐车尾部加一铁链。 教学反思