3.1电现象 教学设计（表格式）教科版物理九年级上册

教学设计
课程基本信息
学科 物理 年级 九年级 学期 秋季
课题 电现象
教科书 书 名：教科版九年级上册物理教材 出版社：教科版九年级上册物理出版社
教学目标
1. 认识摩擦起电现象，会运用摩擦起电的知识解释一些简单的相关现象。 2. 经历两种电荷和电荷间相互作用规律的探究过程，能对实验现象进行分析推理，得出自然界中只存在两种电荷和电荷间的相互作用规律。 3.知道原子是由原子核和电子构成的，了解原子的核式结构模型和人类探索微观世界的大致进程。能用原子的核式结构模型解释物体摩擦后带电的原因，能主动引用证据进行分析推理，具有使用科学证据的初步能力，体会物理研究的重要方法——建构模型。 4.知道验电器的构造、作用及工作原理，会用验电器检验物体是否带电。 5.通过自制发光管发光实验的分析和讨论过程，能从有关现象分析推理得出电荷的定向移动形成电流的结论，知道电流方向规定，了解产生持续电流的条件、电池外部电流的方向。认识电流探究的完整过程，形成科学严谨、实事求是的科学态度。 6.通过对中国航天火药雕刻师工作中静电现象的危害分析，体会物理学在促进生产生活发展中的作用，逐步养成实现中华民族伟大复兴的责任感与使命感。
教学重难点
教学重点： 两种电荷的概念以及电荷间相互作用的规律。
教学难点： 摩擦起电的实质。
教学过程
时间 教学环节 主要师生活动
1min 引入新课 【创设情境】：学生观看视频“静电飞花”，圆盘塑料板放置在水平桌面上并安装接地线，用羊毛快速、反复摩擦塑料板，将金属盘放在塑料盘上并接触塑料盘上的金属螺丝钉，将碎纸屑撒在金属盘上，手持金属盘的绝缘手柄，向上抬起金属盘。 【思考】：为什么金属盒抬起后会看到漫天飞花的现象呢？ 碎纸屑先不动，后漫天飞舞——这是一种电现象，引出电现象这一主题。
1min 静电现象 1.摩擦起电 【创设情境1】：电现象自古便有，让我们跨越时间长廊，追根溯源。 【物理学史】：介绍关于琥珀能吸引轻小物体的物理学史；2500年前， 古希腊人发现，用丝绸摩擦过的琥珀，竟然能吸起地上的羽毛，这是 一种电现象。吉尔伯特发现琥珀外，还有许多物体经过摩擦都有吸引 力并将其归结为电力，并用希腊文琥珀一词创造了“电”这个新词， 人类第一次有了电的概念。 【思考】：生活中还有哪些电现象？ 【创设情境】：用摩擦过的塑料瓶靠近头发，头发被吸引起来；丝绸 摩擦过的玻璃棒靠近泡沫小球，立刻被吸上来，同时听到噼里啪啦的 声音； 【思考】：以上这些现象说明上述物体经过摩擦后发生了一些变化， 发生了什么变化呢？ 摩擦后的物体带了“电”，或者说带了电荷，带电体能够吸引轻小物体，用摩擦的方法使物体带电，叫做摩擦起电。 【创设情境】：生活中静电现象——触摸静电高压球“怒发冲冠”现象、脱毛衣、开门被电等。
6min 2.两种电荷 和电荷之间 的相互作用 2.两种电荷 和电荷之间 的相互作用 2.两种电荷 和电荷之间 的相互作用 【提出问题】：带电体能够吸引轻小物体，他们之间有没有相互作用 呢？经历科学家的探究过程，寻找现象背后的本质。 【科学探究】：提供A类：玻璃棒和橡胶棒各2个、塑料勺、气球； B类：毛皮、丝绸、毛巾、纸巾生活中常见物体，选择A、B类各任选 一种器材依次相互摩擦。摩擦后的带电体两两互相靠近，将实验现象 填入表格中。 【探究过程】：带电体和带电体之间相互靠近： 丝绸摩擦的玻璃棒依次靠近丝绸摩擦的玻璃棒、纸巾摩擦的塑料勺、毛皮摩擦的橡胶棒、毛巾摩擦的气球，观察并记录现象； 带电体相互作用电荷种类玻璃棒（丝绸）玻璃棒（丝绸）玻璃棒（丝绸）塑料勺（纸巾）玻璃棒（丝绸）橡胶棒（毛皮）玻璃棒（丝绸）气球（毛巾）
【思考】：电荷之间是否有相互作用？排斥、吸引 【解决策略】：分析电荷间的相互作用的特点 1.玻璃棒作为参考的带电体： 玻璃棒和玻璃棒的电荷种类是相同的——互相排斥。 互相排斥——塑料勺和玻璃棒的电荷种类是相同的。 互相吸引——橡胶棒和玻璃棒的电荷种类是不同的。 互相吸引——气球和玻璃棒的电荷种类是不同的。 【总结】：橡胶棒和气球所带的电荷种类均与丝绸摩擦过的玻璃棒不同。 【思考】：橡胶棒和气球所带电荷种类是否相同呢？ 毛皮摩擦的橡胶棒依次靠近毛皮摩擦的橡胶棒、纸巾摩擦的塑料勺、毛巾摩擦的气球，观察并记录现象； 带电体相互作用电荷种类橡胶棒（毛皮）橡胶棒（毛皮）橡胶棒（毛皮）气球（毛巾）橡胶棒（毛皮）塑料勺（纸巾）
【解决策略】：分析电荷间的相互作用的特点 2.橡胶棒作为参考的带电体： 橡胶棒和橡胶棒的电荷种类是相同的——互相排斥。 互相排斥——气球和橡胶棒的电荷种类是相同的。 互相吸引——塑料勺和橡胶棒的电荷种类是不同的。 【总结】：塑料勺所带电荷种类和丝绸摩擦过的玻璃棒相同，气球所带电荷种类和毛皮擦过的橡胶棒相同。 【思考】：气球和塑料勺所带电荷种类不同，通过实验3来验证是否互相吸引？ 3. 毛巾摩擦的气球靠近纸巾摩擦的塑料勺，观察并记录现象。 带电体相互作用电荷种类气球（毛巾）塑料勺（纸巾）
【解决策略】：分析电荷间的相互作用的特点 塑料勺作为参考的带电体： 互相吸引——气球和塑料勺的电荷种类是不同的。 【总结】：通过实验探究得出塑料勺和气球的电荷种类分别与玻璃棒或橡胶棒相同。科学研究不是一蹴而就的，许多科学家做了大量的实验研究，结果与咱们的发现一样，无论用什么方法使物体带电，物体所带的电荷或者和丝绸摩擦过的玻璃棒相同，或者和毛皮摩擦过的橡胶棒相同，从没有发现过第三种电荷。事实证明，自然界只存在两种电荷。 【物理学史】：1747年美国人富兰克林把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷，把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。 【思考】：电荷间的相互作用规律？ 同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
2min 3.原子结构 【思考】：物体为什么通过摩擦起电可以带上正或负电荷？ 【解决策略】：展示原子结构——原子是由原子核与电子组成的，原子核带正电，电子带负电。在通常情况下，原子是电中性的，由原子组成的物体也呈电中性。不同物质的原子核束缚核外电子的本领不同。【拓展应用】：丝绸和玻璃，玻璃的原子核对电子的束缚能力较弱，当玻璃棒与丝绸摩擦时，就会有一部分电子从玻璃棒转移到丝绸上，这样玻璃棒由于缺少电子而带上了正电；同时丝绸由于得到了多余的电子而带上了负电，即发生了电子转移。 【思考】：摩擦起电的实质？ 【总结】：摩擦起电并没不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正、负电荷分开了。
1min 4.验电器 【思考】：现有一未知带电体，该如何判断物体是否带电？ （1）是否吸引轻小物体；（2）通过观察它和已知带电体之间的相互作用来判断。 【解决策略】：介绍验电器构造、作用和使用方法。 【思考】：验电器如何检测物体带电的？工作原理是什么？ 用带电体接触验电器的金属球，有一部分电荷通过金属球、金属杆，转移到了两片金属箔上，两片金属箔带同种电荷，由于互相排斥而张开了。所以，验电器的工作原理是“同种电荷互相排斥”。
1min 实验揭秘 【引课视频揭秘】：使物体带电的方式有很多种，不仅包括我们今天学习的摩擦起电，还有感应起电和接触带电，这两种我们将在高中的物理课堂上研究。 毛皮摩擦塑料盘，塑料盘带负电，盘边有一接地螺丝钉，当金属盘放在塑料盘上，并与螺丝钉接触，由于静电感应，金属盘上表面无电荷，撒上纸花，纸花不动；抬起金属盘后，盘下表面正电荷分布到上下表面，电传到纸花上，纸花带正电荷，同种电荷相互排斥而向上飞起。
2min 电流 1.电流 【思考】：验电器除了检验物体是否带电，还有哪些用途呢？ 【解决策略】：观察发光管发光实验装置——实验前两个验电器的张角处于闭合状态，请同学们认真观察视频中两验电器张角和自制发光管发光情况。 【思考】：我们看到了发光，感觉有电流通过，里面到底发生了什么？ 【解决策略】：开关断开时，导线里面主要是铜线，自制发光管是铝箔，金属里面含有大量自由电子，大部分电子被原子核束缚在原子范围内，但也有一部分电子能够脱离原子核的束缚，在整块金属中自由移动。 【思考】：没有通电前，自由电子是做无规则运动。通电以后自由电子怎样运动？ 自由电子发生了定向移动形成电流。19世纪初，物理学家们刚刚开始研究电流，还不清楚究竟是哪种电荷在定向移动，把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。如果导线电流是由负电荷定向移动形成的，负电荷定向移动的方向，就与规定的电流方向相反。
1min 2.电池 【创设情境】：自制发光管的闪亮只在一瞬间，科学家们一直在苦苦寻找获得持续的电流的方法。 【物理学史】：一只青蛙的抽动刚好给伏打带来了启示：：1780年，意大利的物理学家伽伐尼发现，用连接起来的两个不同金属棒接触一只死青蛙的腿，蛙腿会像触电一样抽动。在伽伐尼的启发下，1800年，伏打用锌片和铜片夹上盐水浸湿的纸片，发明了电池，使人们第一次获得了持续的电流。 电池有正负两个极，使用时将化学能转化为电能。自由电子从负极流到正极，因此电流从正极流出，从负极流回电池。生活中常见的干电池，纽扣电池等均是把“电”以化学能的形式储存起来。
1min 科技前沿 【创设情境】：静电的杀伤力究竟有多大，观看视频——火药雕刻师徐立平为铸“利剑”，不畏艰难，勇往直前。 同学们，请带着我们对科学的好奇心，坚定梦想，未来一定会拥有属于自己的星空。抬望航天梦，俯刻匠人心，一起守护星辰大海的征途。
1min 总结巩固 作业布置 本节课你有哪些收获？ 了解带电体的性质，认识摩擦起电现象，知道摩擦起电实质；探究电荷间的相互作用规律；了解验电器的原理和作用；知道电荷的定向移动形成电流，了解电流方向的规定方法；认识电池，知道电池外部电流的方向是从电源正极流向负极。 作业： （1）基础性作业——“学生资源”中的课后练习； （2）拓展性作业——给出“静电章鱼”实验图片，学习了本节课内容，你知道“静电章鱼”实验的原理吗？观察“章鱼”的形状——高中的我们将对“光芒四射”的形状进行深入分析，课后同学们选择家里现有的实验器材制作属于你的独一无二的“静电章鱼”。