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《两种电荷》教学设计
课题 两种电荷 学科 物理 课型 新授
来源 人教版九年级物理第十五章第一节 节次 授课日期
教师 授课对象 九年级学生
目标确立依据 新课标要求 2.4.1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。1.3.2知道原子是由原子核和电子构成的，了解原子的核式模型。1.2.1通过实验，了解物质的导电性。
教材分析 《两种电荷》是初中物理电学的第一节课，也是小学科学课认识静电现象的进一步深化。两种电荷及其相互作用规律是进一步深入学习电学、理解许多电现象的基础，因此本节课作为初中物理电学起始课，具有很重要的地位。本节内容主要由“两种电荷”、“原子及其结构”、“导体和绝缘体”三个部分组成。本节在整个电学部分起到基础支撑作用，是整个电学的基石与开始。
学情分析 虽然学生一般认为电学不好学，但因为是新知识，学生都对它有新鲜感和好奇心。所以，《两种电荷》的教学，应特别注意减轻学生学习电学的精神压力，利用学生的好奇心和求知欲，激发他们的学习兴趣和积极性，从而创造一个良好的学习电学的心理环境。本节课中的摩擦起电现象，学生在小学科学课中曾经学过，也对塑料尺摩擦头发后吸引碎纸屑等类似的实验并不陌生。对摩擦起电现象以及导体和绝缘体已经有一些印象，但是从微观结构上认识此现象并且涉及电荷的移动，有一定的难度。九年级的学生思维活跃，具有强烈的求知欲和集体荣誉感，而且通过一年多的物理学习，学生的自主学习，小组合作交流，组内成员间相互帮助的学习方式已经形成，而且学生还具有一定的观察、实验、分析、归纳、推理能力。但学生对问题的深入思考及理性化的思维能力还比较欠缺。
学习目标与核心素养 1.结合生活经验，通过小实验观察摩擦起电现象，进一步认识带电体具有吸引轻小物体的性质。2.通过自主学习知道电荷有两种，并通过实验探究电荷间的相互作用规律，通过实验正确说出验电器的工作原理。3.通过自学初步了解原子的结构。在老师的帮助下，了解原子的核式模型，初步了解摩擦起电的实质，进一步培养学生的物质观，进一步培养学生的科学思维。4.通过实验区分导体和绝缘体，知道导体导电和绝缘体不导电原因。
重点 两种电荷及其作用规律、电荷量及其单位、电荷的定向移动。
难点 学生物理观念和科学思维的培养。
材料准备 丝绸和玻璃棒、毛皮和橡胶棒、验电器2个、中间包有绝缘皮的铁丝1根、PPT。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第一张PPT。当我们手机显示电量不足的符号时，提示我们需要及时给手机充“电”；当夜幕降临的时候，城市的霓虹灯都会把城市装扮的更加漂亮，要使霓虹灯发光，我们需要给霓虹灯通“电”。电与我们的生活息息相关，那么“电”到底是什么呢？让我们通过今天的学习，一起了解一下“电”的前世今生。 感受“电”与生活。 课堂引入，板书主题：两种电荷
讲授新课 任务一：带电物体具有吸引轻小物体的性质展示PPT。教师演示磁铁吸引铁钉，不需要任何处理，只需要将磁铁靠近铁钉即可，但将塑料笔杆靠近纸屑，笔杆不能吸引，经过摩擦之后就能细心纸屑。师：同学们做完实验之后，阅读教材32页，回答：为什么有些物体经过摩擦之后就能吸引轻小的物体呢？生：……师：接下来，我们一起了解一下古人是如何一步步的解释这些类似的现象的吧。（展示PPT）（一）我国古代对电的认识早在3000多年以前的殷商时期，甲骨文中就有“雷”、“电”的形声字。西周初期，在青铜器上就已经出现加雨字偏旁的“电”字。西晋张华记述了：“今人梳头，脱著衣时，有随梳、解结有光者，亦有咤声”。西汉《春秋纬》中记载“玳瑁吸喏”，汉代《论衡》中记载“顿牟掇芥”，三国虞翻说过“虎魄不取腐芥”，南北朝《炮炙论》记载“琥珀如血色，以布拭热，吸得芥子者真也。”这些现象说明我国古代对“电”的认识都是基于对自然现象或生活经验的一些描叙，那么，他们是如何给“电”下定义的呢？《淮南子坠形训》认为“阴阳相薄为雷，激扬为电”。明代刘基说得更为明确：“雷者，天气郁激而发也。阳气困于阴，必迫，迫极而迸，迸而声为雷，光为电”。（二）西方对电的认识早在公元前585年，希腊哲学家泰勒斯已记载了用木块摩擦过的琥珀能够吸引碎草等轻小物体。据说他的解释是:“万物皆有灵。磁吸铁，故磁有灵。”希腊人把琥珀叫做“elektron”(与英文“电”同音)。在以后的 2000年中，这些现象被看成与磁石吸铁一样，属于物质具有的性质。1600年英国医生吉尔伯特研究了摩擦琥珀吸引羽毛的现象，指出这种现象不仅存在于琥珀上，而且存在于硫磺，毛皮，陶瓷，火漆，纸，丝绸，金属，橡胶等物质系列。并最先使用了“电”（即：Electrica）一词。把物质分为“可生电的”和“不可生电的”两类。同时还制造了世界上第一台“验电器”。 1660年，德国朱利克制造了第一台摩擦起电机。1729年英国斯蒂芬·格雷发现了电的传到现象，提出了导体和绝缘体的概念。在1734年，法国查尔斯·杜菲在实验中发现摩擦玻璃所产生的电和摩擦松香所产生的电是不同的，他把电分为两类，前者称为玻璃电，后者称为松香电；且同种电荷相互排斥而不同种电荷相互吸引。1745年普鲁士(德国的前身)的一位副主教克莱斯特在实验中克莱斯特利用导线将摩擦所起的电引向装有铁钉的玻璃瓶。当他用手触及铁钉时，受到猛烈的一击，他由此发现了放电现象。1746年，荷兰莱顿大学的物理学教授马森布罗克在克莱斯特发现的启发下发明了收集电荷的“莱顿瓶”。 1746年，美国富兰克林提出正、负电荷的概念，于1752年和他的儿子威廉通过风筝实验，证实了雷电与人工摩擦产生的电具有完全相同的性质 ，同时提出了“电流”的术语。1784至1785年间，法国科学家库伦研究带电物体的相互作用时，根据物体所带电荷数量的多少提出了“电荷量”一词。任务二：两种电荷师：通过对电学的发展了解，我们知道，摩擦可以使物体带上电荷。这种通过摩擦使物体带电的方法我们称为摩擦起电。经过大量的实验人们发现，无论是那种物体带的电荷，要么与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷一样，我们称为正电荷，要么与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷一样，我们称为负电荷。类比理解：老师的手在黑板上摩擦一下，会带上“粉笔灰”，老师的手与湿润的毛巾摩擦一下，老师的手就会带上“水”……问：两颗与丝绸摩擦过的玻璃棒（或与毛皮摩擦过的橡胶棒）所带的电荷一样吗？生：……实验一：探究电荷间的相互作用请同学根据老师所给的器材，探究完成教材32页实验“电荷间的相互作用”。展示PPT，予以提示，同时巡视指导。师：引导得出结论。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。实验二：感受物体带电数量的多少师：请同学们自行准备一堆干燥的纸屑，纸屑越细越好。接下来用老师提供的玻璃棒（或橡胶棒）与丝绸摩擦（或与毛皮摩擦），再用摩擦过的玻璃棒（或橡胶棒）吸引碎纸屑。问：为什么有些同学的摩擦过的玻璃棒（或橡胶棒）吸引的纸屑多，有的同学吸引的少甚至没有？生：因为玻璃棒（或橡胶棒）上带的电荷数量不一样多……师：我们把物体所带电荷数量的多少叫做电荷量，简称电量或电荷。即：电荷量是衡量物体所带电荷数量多少的一个物理量。其单位是库伦，简称库，符号是C。类比理解：就像老师用手在黑板上摩擦，老师的手上会带有粉笔灰，那么，老师手上所带粉笔灰的数量如何去衡量呢？就用“粉笔灰量”来描述，单位可以把粉笔灰刮下来称量，用克或毫克等来表示等……问：我们是怎么知道我们的玻璃棒（或橡胶棒）是否带上电荷了呢？生：看它是否能吸引纸屑……师：观察其能否吸引碎纸屑确实是一种很好的办法，但不够精确，科学家吉尔伯特制造出了一种很精确的检验物体是否带电的仪器——验电器。实验三：验电器的使用请同学们观察验电器的结构，用摩擦过的玻璃棒（或橡胶棒）试着接触其上端的金属球，看看有什么现象，并尝试回答：1.验电器的结构有哪些？2.验电器的作用是什么？3.验电器的工作原理是什么？任务三：原子及其结构通过前面的学习，我们知道了如何使物体带上电荷，并且还知道了如何检验物体是否带电，能大致的衡量出物体所带电荷数量的多少，但是我们并不知道为什么物体经过摩擦之后就会带上电荷。这就要从物质的结构说起了。前面第十三章学习中，我们知道物质是由大量的分子或原子组成。那么原子是否可以再分呢？在过去很长一段时间内，人们都认为原子是不可分割的最小单位，而且是实心的，最具有代表性的就是1803年英国科学家道尔顿提出的“道尔顿”模型。经后续的研究，20世纪初科学家们发现，原子是可以再分的，其中具有代表性的是1909年新西兰物理学家卢瑟福通a粒子散射实验得出的“行星模型”。该模型认为：原子是有中心带正电的原子核和核外绕核高速运动的带负电的电子构成的。其中电子是带有最小负电荷量的粒子，所带电荷量为1.6×10-19C。正常情况下，原子核所带的正电荷数量和外面电子所带负电荷的数量相等，物体对外就不显电性。但有些原子核对自身的电子的束缚能力较强，有些原子核对自身的电子的束缚能力较弱，当两个物体进行摩擦的时候，束缚能力弱的原子就会丢失电子，从而对外显正电，而得到电子的物体，就会对外显负电。问：1.丝绸与玻璃棒摩擦之后，玻璃棒是得到电子还是失去电子？2.毛皮与橡胶棒摩擦，橡胶棒是得到电子还是失去电子？3.摩擦起电的实质是什么？类比理解：用粉笔在黑板上画一个原子模型，强调并用“+”“—”号标出原子核和电子的电性，老师再用手在原子边上进行摩擦，老师手上获得了粉笔灰代表电子，所以带负电，黑板上的原子核没有被擦掉，但丢失了电子，所以带正电。认识了原子结构之后，我们在整体看一下物质的微观结构是什么样。（展示PPT，进行讲解）结合PPT对单个原子及大量原子构成的物体进行分析讲解，得出自由电子的概念，并加强学生对摩擦起电的原因的理解。任务四：导体和绝缘体通过上述的学习，请回答：1.带负电的橡胶棒接触验电器金属球的时候，是橡胶棒上多余的负电子转移到验电器的金属箔片上，还是金属箔片上自由电子转移到橡胶棒上？最终金属箔片带什么电？2.带正电的玻璃棒接触验电器金属球的时候，是玻璃棒上的正电荷转移到转移到验电器的金属箔片上，还是验电器金属箔片上的自由电子转移到玻璃棒上？最终金属箔片带什么电？实验四：电荷在金属棒中的定向移动接下来请同学先用摩擦过的橡胶棒接触验电A,使验电器A带上电荷，再依次用带绝缘柄的塑料棒和铁丝分别连接带电的验电器A和不带电的验电器B，看看会有什么现象发生。展示PPT提示学生操作，并巡视指导。问：该过程中电荷是从哪个验电器流向另一个验电器。接下来请同学先用摩擦过的玻璃棒接触验电A,使验电器A带上电荷，再依次用带绝缘柄的塑料棒和铁丝分别连接带电的验电器A和不带电的验电器B，看看会有什么现象发生。问：该过程中电荷是从哪个验电器流向另一个验电器。教师巡视指导，引导分析。通过上述的实验，我们知道有些物体可以将电荷从一个物体传递到另外一个物体，有些物体不能传递电荷。像这种容易导电的物体，我们称为导体，不易导电的物体，我们称为绝缘体。生活中常见的导体有金属、人体、大地、石墨、各种溶液等，绝缘性能较好的物体有陶瓷、塑料、树脂、玻璃、橡胶等。 学生用塑料笔杆和气球感受摩擦前后对毛发和纸屑的吸引作用。回答：因为摩擦过后的物体会带电，而带电物体能吸引轻小物体。学生了解即可。听老师讲解，感受电学起源与发展。掌握正负电荷的概念。观察·感受·理解·联结动手实验，并得出结论。学社动手操作。观察·思考·归纳·作答理解。对比理解，掌握新知。学生动手操作，观察，思考，回答。结合教师的讲解和PPT演示，形成新知。失去电子。得到电子。电子的得失。对比理解，掌握新知。知道什么是自由电子，再次理解摩擦起电的原因。思考·交流·作答。学生动手操作。A中有多余的负电荷，电荷从A流向B.电荷从B流向A.通过感知，形成新知。知道生活中常见的导体和绝缘体。 感受知识与生活现象的联系。培养学生阅读和总结能力。构建学生的知识框架，增强民族自信，增加科普。构建学生的知识框架，增加科普。增强对摩擦起电的直观感受和理解。培养学生的动手能力及观察分析能力。培养学生动手能力，提供直观经验。知识点过渡，直接经验支撑简介经验。形成新知。对比理解，掌握新知。直观经验转化为间接经验，形成新知。过渡。形成新知。形成新知，并能利用知识解决相应的问题。对比理解，掌握新知。认识摩擦起电的原因和本质，引出“自由电子”的概念。知道所有金属参加的导电现象中，都是自由电子在起作用，正电荷是不移动的；同时引出下文。培养学生动手能力和观察能力，感受不同物体的导电性。加深理解金属中电荷的流动过程里，正电荷不会动的。加深理解金属中电荷的流动过程里，正电荷不会动的。形成新知的同时巩固前面学的内容。
课堂练习 一、基础部分1.自然界有 种电荷，与丝绸摩擦过的玻璃棒带 电荷， 电子，说明玻璃棒的原子核对电子的束缚力 ；与毛皮摩擦过的橡胶棒带 电荷， 电子，说明橡胶棒的原子核对电子的束缚力强。不同物质的原子核对自身电子的束缚能力不同，所以不同物质在摩擦的时候会造成电子的得失，这是摩擦起电的本质。2.同种电荷相互 ，异种电荷相互 。3.原子是由带 电的原子核和绕核高速运动的带 电的电子构成，因为原子核所带正电荷与核外所有电子所带的负电荷在数量上 ，所以原子整体不显电性。4.金属都是由大量的原子直接构成的物质，其原子核对自身的电子的束缚能力较弱，所以金属内有大量的电子脱离自身原子核处于游离状态，这部分电子叫 。金属导电靠的就是自由电子。二、能力提升1.如图所示为四个用细线悬挂的泡沫塑料小球之间相互作用的情况，D球带负电，另外三个球带电情况正确的是 （ ）A 球一定带负电 B. B球一定带负电C球可能带负电 D. B、C一定带同种电荷2.将与丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器金属球,验电器的金属箔片张开,用“+”表示带正电,用“-”表示带负电,则下列图中能正确表示各部分带电情况的是 ( ) 学生在老师的引导下及时完成。 巩固新知。答案：基础部分：1.两、正、失去、较弱、负、得到； 2.排斥、吸引；3.正、负、相等；4.自由电子。能力提升：DA
课堂小结 根据PPT进行小结 在教师的指导下构建知识框架结构。 培养学生的核心素养，帮助构建知识框架结构。
板书设计 两种电荷一、带电物体具有吸引轻小物体的性质二、两种电荷1.摩擦起电：2.正电荷：丝绸→玻璃棒→正3.负电荷：毛皮→橡胶棒→负4.相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引5.电荷量： 单位：库伦（C）,简称：库6.验电器： 结构： 作用： 工作原理：三、原子及其结构 原子核（带正电、质量大、基本静止）原子 电子（带负电、质量小、绕核高速运动）四、导体和绝缘体1.导体：常见的导体：2.绝缘体：常见的绝缘体： 做好相关的笔记。 梳理知识点，构建知识框架。
课后作业/课外阅读 作业：梳理本节课所学知识的思维导图。课外阅读：乔治·罗斯特基编著《美国电学、电子学二百年发展史》 课后完成。 巩固所学知识，拓宽学生知识面。
教学反思
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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第十五章：电流和电路
第1节：两种电荷
XXXX学校 XX教师
提示我们需要给手机：充
霓虹灯发光需要给它：通
电
电
“电”是什么呢？
为什么有些物体经
过摩擦之后就能吸
引轻小物体呢？
因为摩擦过后的物体会带电，而带电物体能吸引轻小物体。
我国古代对电的认识从雷电和摩擦起电开始………………
早在3000多年以前的殷商时期，甲骨文中就有“雷”、“电”的形声字。西周初期，在青铜器上就已经出现加雨字偏旁的“电”字。
西晋张华记述了：“今人梳头，脱著衣时，有随梳、解结有光者，亦有咤声”。西汉《春秋纬》中记载“玳瑁吸喏”，汉代《论衡》中记载“顿牟掇芥”，三国虞翻说过“虎魄不取腐芥”，南北朝《炮炙论》记载“琥珀如血色，以布拭热，吸得芥子者真也。”
《淮南子坠形训》认为“阴阳相博为雷，激扬为电”。明代刘基说得更为明确：“雷者，天气郁激而发也．阳气困于阴，必迫，迫极而迸，迸而声为雷，光为电”。
西方对电的认识………………
早在公元前585年，希腊哲学家泰勒斯已记载了用木块摩擦过的琥珀能够吸引碎草等轻小物体。据说他的解释是:“万物皆有灵。磁吸铁，故磁有灵。”希腊人把琥珀叫做“elektron”(与英文“电”同音)。在以后的 2000年中，这些现象被看成与磁石吸铁一样，属于物质具有的性质。
1600年英国医生吉尔伯特研究了摩擦琥珀吸引羽毛的现象，指出这种现象不仅存在于琥珀上，而且存在于硫磺，毛皮，陶瓷，火漆，纸，丝绸，金属，橡胶等物质系列。并最先使用了“电”（即：Electrica）一词。把物质分为“可生电的”和“不可生电的”两类。
同时还制造了世界上第一台“验电器”。
1660年，德国朱利克制造了第一台摩擦起电机。
1729年英国斯蒂芬·格雷发现了电的传到现象，提出了
导体和绝缘体的概念。
西方对电的认识………………
在1734年，法国查尔斯·杜菲在实验中发现摩擦玻璃所产生的电和摩擦松香所产生的电是不同的，他把电分为两类，前者称为玻璃电，后者称为松香电；且同种电荷相互排斥而不同种电荷相互吸引。
1745年普鲁士(德国的前身)的一位副主教克莱斯特在实验中克莱斯特利用导线将摩擦所起的电引向装有铁钉的玻璃瓶。当他用手触及铁钉时，受到猛烈的一击，他由此发现了放电现象。
1746年，荷兰莱顿大学的物理学教授马森布罗克在克莱斯特发现的启发下发明了收集电荷的“莱顿瓶”。
1746年，美国富兰克林提出正、负电荷的概念，于1752
年和他的儿子威廉通过风筝实验，证实了雷电与人工摩擦产
生的电具有完全相同的性质 ，同时提出了“电流”的术语。
1784至1785年间，法国科学家库伦研究带电物体的相
互作用时，根据物体所带电荷数量的多少提出了“电荷量”
一词。
………实验………
结论：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
验电器：
结构？
原理？
卢瑟福（1871.8.30—1937.10.19）
1909年的α粒子散射实验
原子的行星模型
原子及其结构：
物体的微观结构
单个原子的示意图
1.带正电的原子核在中间不动.
2.带负电的电子绕核高速运动.
大量原子构成物质
各个原子核本应该牢牢束缚自身电子，让其绕核运转，但不同物体的原子核束缚电子的能力不同，同一原子核对自身不同的电子束缚力也不同。
有些原子核周围的电子会逃逸自身原子核的束缚，在物体中处于游离状态，这部分电子我们称为自由电子。金属中这种自由电子更多。
思考：电荷是怎么转移的？
导体和绝缘体
公元584年
猫毛摩擦过的琥珀能吸引羽毛等轻小的物体。我国西汉时期也有玳瑁吸喏的记载……
刘基说得更为明确：“雷者，天气郁激而发也．阳气困于阴，必迫，迫极而迸，迸而声为雷，光为电”。
明代
1600
最先使用了“电”（即：Electrica）一词。把物质分为“可生电的”和“不可生电的”两类。同时还制造了世界上第一台“验电器”。
英国斯蒂芬·格雷发现了电的传到现象，提出了导体和绝缘体的概念。
1729
1734
在1734年，法国查尔斯·杜菲在实验中发现摩擦玻璃所产生的电和摩擦松香所产生的电是不同的，他把电分为两类，前者称为玻璃电，后者称为松香电；且同种电荷相互排斥而不同种电荷相互吸引。
美国富兰克林提出正、负电荷的概念。
1746
两种电荷
LIANG ZHONG DIAN HE
1909年新西兰物理学家卢瑟福通a粒子散射实验得出的“行星模型”。
1785
1784至1785年间，法国科学家库伦研究带电物体的相互作用时，根据物体所带电荷数量的多少提出了“电荷量”一词。
1909年新西兰物理学家卢瑟福通a粒子散射实验得出的“行星模型”。
1909
1826
欧姆定律是在1826年提出的 。德国物理学家乔治·西蒙·欧姆在1826年4月发现了电流、电压和电阻之间的关系，并提出了著名的欧姆定律 。
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。焦耳定律数学表达式：Q=I Rt
1840
1820
他在1820年提出了著名的安培定律。
×××
两种电荷
LIANG ZHONG DIAN HE
练习巩固：
1.自然界有 两 种电荷，与丝绸摩擦过的玻璃棒带 正 电荷， 失去 电子，说明玻璃棒的原子核对电子的束缚力 较弱 ；与毛皮摩擦过的橡胶棒带 负 电荷， 得到 电子，说明橡胶棒的原子核对电子的束缚力强。不同物质的原子核对自身电子的束缚能力不同，所以不同物质在摩擦的时候会造成电子的得失，这是摩擦起电的本质。
2.同种电荷相互 排斥 ，异种电荷相互 吸引 。
3.原子是由带 正 电的原子核和绕核高速运动的带 负 电的电子构成，因为原子核所带正电荷与核外所有电子所带的负电荷在数量上 相等 ，所以原子整体不显电性。
4.金属都是由大量的原子直接构成的物质，其原子核对自身的电子的束缚能力较弱，所以金属内有大量的电子脱离自身原子核处于游离状态，这部分电子叫 自由电子 。金属导电靠的就是自由电子。
练习巩固：
练习巩固：
1.如图所示为四个用细线悬挂的泡沫塑料小球之间相互作用的情况，D球带负电，另外三个球带电情况正确的是 （ ）
A. A 球一定带负电 B. B球一定带负电
B. C球可能带负电 D. B、C一定带同种电荷
D
2.将与丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器金属球,验电器的金属箔片张开,用“+”表示带正电,用“-”表示带负电,则下列图中能正确表示各部分带电情况的是 ( )
练习巩固：
A
希望同学们学业有成……
