第一节　自然界的电现象 教学设计

1教学目标
【知识与技能目标】
1.知道摩擦起电、接触起电是常见的静电现象。
2.知道在摩擦起电和接触起电过程中，电荷只是在物体间发生转移，电荷的总量是守恒的。
3.知道火花放电和尖端放电是发生在大气中的电中和现象。
【过程与方法目标】
1.培养学生从日常生活、自然现象或实验现象中发现问题、提出问题的能力。
2.培养学生能从实验现象中归纳简单的物理规律，并用总结出的规律解决实际生活中的问题的能力。
【情感、态度与价值观目标】
激发学生热爱科学、勇于探究的精神，让学生知道科学技术知识可以为生产和生活服务，体会科学知识可解决实际问题。
2学情分析
八年级的学生对于电已有一定的感性认识，但对于电是怎样来的却一无所知，而且电荷虽然真实存在，但却是微观物体，看不见摸不着，因此具有一定的抽象性。对于摩擦起电现象与电荷间相互作用规律，这是本节课的重难点，学生在小学科学课上接触过，教师要帮助学生把这些内容从记忆中浮现出来，教师可以通过实验探究和分析讨论来培养学生的逻辑思维能力，在分析推理过程中思路一定要清晰、明了，不能使学生一开始就感觉电学很难。教学中应特别注意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。
3重点难点
【教学重点】
1.摩擦起电和接触起电原理，用电荷间作用规律解释一些电现象。
2.尖端放电和火花放电现象。
【教学难点】
1.摩擦起电和接触起电的原理。
2.用电荷间作用规律解释一些电现象。
4教学过程
4.1 第一学时
教学活动
活动1【导入】自然界的电现象
【创设情境、引入新课】
教师播放发生在2013年9月15日北仑九峰山雷击事故的报道。
学生谈谈对该事件的看法。
【设计意图：结合发生在学生身边的热点事件引入新课，既吸引学生的注意力，又可以直接进入主题。】
师：闪电是自然界中存在的一种常见的自然现象，是人类最早认识的电现象。其实，电早已深入了我们的生活。请看：我们的生活因电而精彩。
PPT展示形形色色的用电器图片。随着人类对电的不断探索，人类渐渐认识了电，并创造出许多用电器造福人类。可以说现在我们人类的生活已经离不开电了。
【设计意图：通过了解电的应用和危害，培养学生一分为二地认识事物的辩证唯物主义的世界观，同时激发了学生迫切想要了解电的求知欲。】
师：那么电是怎么产生的呢？为了搞清电的真面目，接下来我们通过一系列实验来探究自然界的电现象。
【实验探究、构建新知】
一、静电现象
活动一：如何把碎纸片吸附在塑料尺上？
从纸杯中取少量碎纸片，置于白纸上，用塑料尺靠近碎纸片。观察碎纸片有没有被塑料尺吸引。提问：如何把碎纸片吸附在塑料尺上？
学生：将塑料尺在头发上摩擦后可以吸引碎纸片。
学生回答后教师小结：塑料尺在摩擦后具有能够吸引轻小物体的现象。这种现象属于静电现象。
【设计意图：通过设计简单的对比实验让学生明白塑料尺经过摩擦后才能吸引轻小物体。】
问：其他物体在相互摩擦后有没有这种现象呢？
活动二：师生互动实验：①用摩擦过的塑料梳子、直尺、铅笔、圆珠笔分别靠近纸屑、头发、塑料纤维等物体，看发生什么现象？学生四人小组实验后做汇报；
②老师拿气球在一个同学头发上摩擦后，顺势吸到另一同学脸上；
③教师演示实验：玻璃棒吸引水流。与丝绸摩擦过的玻璃棒，靠近细水流，观察细水流有没有被玻璃棒吸引。
学生描述，教师评价
【设计意图：利用学生身边的物品进行实验，拉近了学生与所学知识之间的距离，体现了科学知识源于生活的课程理念，又调动了学生的学习兴趣。】
问：物体摩擦后靠近轻小物体有什么共同的现象？
学生：能吸引轻小物体。
述：因为摩擦后的物体带了电，因此我们说带电体具有吸引轻小物体的性质。把物体因摩擦而带电的现象叫做摩擦起电。
活动三：探究电荷间相互作用规律
1、两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近时，观察现象为（相互排斥）；
2、两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时，观察现象为（相互排斥）；
3、丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时，观察现象为（相互吸引）；
师：丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒带电情况相同吗？
学生：不同。
师：科学家把与丝绸摩擦后玻璃棒所带的电荷规定为正电荷，
把与皮毛摩擦后橡胶棒所带的电荷规定为负电荷。
师：根据上面的实验现象你能总结出电荷的作用规律吗？看谁说的又快又准确。
生：同种电荷互相排斥、异种电荷互相吸引。
【设计意图：该环节的教学是教师引导，学生观察，锻炼了学生逻辑思维和分析概括的能力。
同时，该实验可以在课本实验的基础上进行改进，课本中采用的是用细线吊起玻璃棒或橡胶棒，容易晃动，不便操作，可以将玻璃棒、橡胶棒进行加工，制成类似指南针状固定在底座上进行实验，效果非常明显。也可以再简化一些，用吸管代替橡胶棒，吸管用毛皮摩擦后带负电，将吸管用细线拴住固定在铁架台上，用丝绸摩擦后的玻璃棒靠近用毛皮摩擦过的吸管进行实验，得出异种电荷相互吸引；用毛皮摩擦后的另一根吸管靠近固定在铁架台上用毛皮摩擦过的吸管进行实验，得出同种电荷相互排斥。】
师：下面我们就用所学的知识来解决实际问题吧。
1.取塑料细丝束，观察塑料细丝的状态。用丝绸向一个方向用力捋塑料细丝后，观察塑料细丝束的状态。为什么会有这种现象？
学生：塑料细丝摩擦后带同种电荷，同种电荷相互排斥，因此塑料细丝相互散开。
2. 用锯条锯开泡沫后，观察锯面有无泡沫粒。为什么会有这种现象？
学生：锯面上有泡沫粒。锯条和泡沫在摩擦过程中带异种电荷，异种电荷相互吸引。
【设计意图：联系实际，学以致用，加深知识的应用性，同时可以及时巩固所学知识】
问：为什么不同的物质相互摩擦后物体会带电？让我们一起走进微观世界进行探究。
展示原子结构示意图，引导学生回忆原子内部结构的知识。任何物质的原子都是由原子核和核外电子组成的，通常情况下原子中的正负电荷数是相等的，所以原子呈电中性。
师：电子在核外做高速运动受到原子核的束缚，但原子核束缚能力有强有弱。
flash课件展示摩擦起电实质：
师：从动画模拟中我们看到当物体相互摩擦时，对核外电子束缚作用相对弱的原子容易得到还是失去电子？带哪种电荷？
学生边观察回答：失去电子带正电荷。
师：对核外电子束缚作用相对强的原子呢？
学生边观察回答：得到电子带负电荷。
小结：摩擦起电的实质是什么 ？——电荷的转移，并不是创造了电荷，摩擦使两物体带上等量异种电荷。
【设计意图：通过微观模拟，加深学生对摩擦起电实质的理解。】
学以致用，思考：试将丝绸与玻璃这两种物质比较，判断：哪种物质容易失去电子？丝绸上应带何种电荷？
学生：玻璃容易失去电子，丝绸应带负电。
过渡：摩擦可以让物体带电，除此之外，还可以用什么办法是原来不带电的物体带电呢？
视频：小孩接触带电金属球后头发扬起。
通过观察思考：
1.看到什么现象（头发扬起）？
2.什么原因？（头发带同种电荷相排斥）
3.电荷是哪里来的？（小孩的手接触带电的金属球壳时，电荷发生转移，使小孩带上了与金属球相同种类的电荷）
【设计意图：该视频较吸引眼球，而后设置的几个问题层层递进，引导学生理解接触起电的原理。】
小结：接触起电：与带电体接触使原来不带电的物体带上同种电荷。接触起电实质是电荷的转移，物体带同种电荷。
师：找一找，生活中的其他静电现象，想一想，哪些静电现象对人类是有益的？哪些静电现象对人类有害的？
有益（应用）：静电复印、静电除尘，静电喷涂等；
有害：汽车、门、电视机静电，地毯，毛衣，电扇；
【设计意图：在学生讲解的基础上，教师进行补充，并播放静电除尘和静电喷漆的Flash，拓展学生的知识面。】
二、大气中的放电现象
过渡：我们可以利用静电，但很多时候静电是有害的。如何消除静电呢？我们先来看一个实验，或许对你有所启发。
演示实验：“制造闪电”（火花放电）
学生观察、描述现象。
师总结：起电机通过摩擦起电，使两个金属球带上了等量异种电荷，电荷积累后，当两金属小球相互接近到一定距离时，等量异种电荷发生剧烈的电中和，同时发光发声。这就是火花放电。火花放电是大气放电的一种形式。火花放电：等量异种电荷发生剧烈的电中和，伴随发光发声。
师：自然界中的闪电是如何形成的呢？我们一起来了解一下。
学生观看闪电的视频
师：从视频中你学到了什么？
学生：闪电是怎么形成的，闪电的破坏力极强，在野外遭遇闪电该如何保护自己……
师：如果当时雷击时，你也在九峰山山顶，你会怎么做？
生：不在树下躲避、不在高大建筑物附近……
师：很好，学习科学一个重要的目的就是能应用科学知识保护自己。
问：闪电的破坏力极强，建筑物如何避免雷电的袭击呢？
学生：避雷针。
问：应用避雷针的原理是什么呢？
学生观察flash、描述现象。
述：不规则带电导体上的电荷分布不均匀，集中在尖端，电荷从尖端逐渐释放与周围的空气中的异种电荷发生缓慢的电中和。（没有发光发声）
学生阅读：古建筑上的吉祥物的避雷作用
学生同桌讨论：九峰山顶的亭子可以采取哪些措施如何避雷？
【设计意图：联系实际，仍然回到引入时关于雷击事件的问题，通过对生活中存在问题的解决，使学生感受到理论联系实际的快乐，同时体现了将科学知识应用于生活之中。】
【小结】说一说这堂课你学到了什么？还有哪些困惑？今天的课上，我们有很多活动，你也可以谈谈自己在操作和观察过程中的成功经验和存在问题。
学生各抒己见，教师适当调控，从知识、技能、情感等方面进行小结。
【设计意图：小结过程不死板，学生的参与面广，既重视知识与技能的掌握，也注重过程和方法的获得，同时还有科学观、世界观、人生观的提升。】
【作业】
1.小明在加油站看到一条醒目的标语：“严禁用塑料桶装运汽油” ，请你结合本节课内容并上网查阅相关知识说出这种规定的道理。
2.实践活动：寻找生活中常见的静电现象。
【设计意图：把学生的学习热情延伸到课堂之外，拓展教学空间和时间，有利于学生的可持续发展。通过设计一些实践类作业可以让学生对学过的知识进行创新应用、拓展深化，有利于学生科学素养的进一步提高。】