1.1 静电现象及其微观解释 教案 (3)

静电现象及其微观解释
教学设计
一、教学任务分析
1．教材地位和作用
这节课是山东版高中物理选修3-1第一章第一节的内容，是初中电学的延续，又是后面学习电磁学的基础。本节课中编者通过实验探径让学生去学习、理解静电的产生的三种方式，以电荷守恒定律为基础进行理论找到静电产生的原因，进一步让学生体验深层次的的科学探究的方法。
2．教学的重点和难点
重点：电荷守恒定律
难点：利用电荷守恒定律分析解决摩擦起电和感应起电的相关问题。
二、学习者情况分析
在学习这一内容之前，学生在初中物理中已经已完成了电荷及两种电荷相互作用的学习，在思维方法方面，已具备了一定的探究能力、逻辑思维能力及推算能力，在化学中已经完成了物质微观结构的学习。但是由于日常生活中我们无法用肉眼观察到电荷的运动，学生对电荷缺乏感性认知。而我们的学生习惯于形象思维，对微观的物理知识意识较薄弱，知识的系统性也不足。
三、教学目标分析
根据课标要求以及上述对教学内容和学习者情况的分析，确定本节课教学目标如下
1．知识与技能目标
①知道两种电荷及其相互作用．
②知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开．
③知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷重新分布．
④知道电荷守恒定律，会用电荷守恒定律分析解决相关问题．
2．过程与方法目标
①通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷
②通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。
3．情感态度与价值观目标
通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质
四、教学策略
1．教材处理
在教材处理上，本节课中先进行实验探究再到理论分析。这样设计主要是基于以下两个理由：
（1）学生对电荷的转移缺乏感性认识，直接理论分析不能激发学生学习兴趣，先进行实验以激发学生学习的兴趣。
（2）学生已经具备了一定的逻辑思维能力，在化学中已经学习了原子的结构，理论分析可以加深他们对宏观和微观之间联系的了解。
本节课的基本模式如下：
激趣引题
　实验探究 　
理论分析　　
回归生活……
以问题为主线，探究途径多样化，探究过程环环相扣，有利于培养学生严谨的科学思维。
2．教法学法
教法：主要以多媒体模拟实验法、演示实验法、问题启发式教学法、实验启发式教学法等方法。
学法：观察实验法、理论推导法、分组实验合作探究等方法。
五、教学过程设计
1．播放录像
激趣引题
问学生:你见到多静电现象吗
播放静电现象录像,这些现象是怎样形成的呢
【设计意图】通过回忆生活和观看录象可以激发起学生强烈的求知欲望，这时教师直接提出本节课课题:本节课将来深入研究静电的产生及微观解释。将教学内容“问题化”，激发学生的求知欲望，有利于面向全体学生。
2．复习初中知识，从中总结规律，得出产生静电的一种方法
演示实验１：与毛皮摩擦过的橡胶棒可以吸引轻小纸屑
演示实验２：刚梳过头的塑料梳子可以吸引轻小纸屑
教师问：为什么与毛皮摩擦过的橡胶棒，刚梳过头发的梳子可以吸引轻小物体
【设计意图】有了前面初中电学的基础，学生一般能想到是与毛皮摩擦过的橡胶棒，刚梳过头的梳子带电了，但是他们可能对摩擦起电认识还不够深入，这时需要老师根据同学的回答，引导学生复习初中学习的两种电荷及其相互作用。复习完这部分学生对摩擦起电有了更深的印象。为下面研究做好了铺垫。
3．总结生活经验，利用实验探究和动画模拟，得出静电产生的第二种方法
演示实验3：用毛皮摩擦过的橡胶棒与验电器接触，观察验电器铂片是否张开
教师问：同学们观察到了什么现象
学生很自然的会说两铂片张开。
教师继续问：两铂片为什么会张开
学生：当带电的橡胶棒与验电器的金属球接触时，有一部分电荷转移到验电器上，与金属球相连的两铂片带上同种电荷，因相互排斥而张开
教师问：大家想：我们在实验室用验电器的目的是什么？
【设计意图】对于高一的学生，他们已经具备了分析问题的能力，但总结规律还是弱点，通过问题启发式逐步引导学生分析得出验电器是用来检验物体是否带电的仪器
动画模拟：
验电器的工作原理
【设计意图】微观的电荷是肉眼观察不到的，学生缺乏感官认知，通过多媒体的辅助手段给学生感官认知，可一引导学生的思考方向。从该动画模拟中总结出接触起电是静电产生的另一种方法
4．实验探究，总结得出静电产生的第三种方法
学生分组做实验。
实验探究：
（1）将一根与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近验电器的金属球（如图1），会观察到什么现象？这个现象说明了什么？
（2）保持玻璃棒的位置不动，用手接触验电器的金属球（如图2），会观察到什么现象？
（3）先把手移开，再把玻璃棒移开，又会观察到什么现象？
【设计意图】通过初中的学习和生活经验，学生已经对摩擦起电和接触起电有了一定的认识，对感应起电的认识还不够深入，如果采用演示实验，学生不会有很深的认识，自己动手实验学生更能体会到学习自然科学的乐趣，为后面分析感应起电的原因打下坚实的基础。
5．理论分析，学习电荷守恒定律
理论探究:摩擦起电和感应起电的原因
从物质的微观结构来认识静电现象的本质
师生共同复习化学知识：物质是由分子﹑原子﹑离子等微粒组成，原子由原子核和绕核旋转的电子组成，原子核由中子和质子组成。中子呈电中性，质子带正电，电子带负电，原子的质子数与电子数相等，呈电中性。因此原子不显电性，但当物体受到外界影响电子发生转移时，物体就显电性。
大量事实证明：电荷既不能被创造也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量不变
6．利用新知识分析现象本质
问题1：摩擦起电的原因是什么呢
设计问题：1.摩擦起电是不是创造了电荷呢？
2.是哪种微粒发生了转移？
3.为什么微粒发生转移
问题2：感应起电的原因是什么呢
设计问题：
感应起电是不是创造了电荷呢？
电荷是从一个物体上转移到了另一个物体上吗？
是哪种微粒发生了转移？
4.为什么微粒发生转移
【设计意图】由于微观的电荷是看不到的，如果让学生直接去找静电产生的原因，大部分的学生都可能无从下手，所以在这探究部分教师可以采取问题启发的方式，引导学生的思维，降低学生探究的难度，协助学生实现新旧知识的联系，这样设计问题符合学生的认知规律，同时还锻炼了学生的逻辑推理能力，提高他们的学习兴趣，加深他们对微观实质的认识，提高学生的科学素养。
7．学以致用：讨论和习题
小组讨论：1.如何用气球拉着空易拉罐前进？2.如图2所示A、B是被绝缘支架分别架架起的两导体，现提供一个绝缘导体带电球，如何使A、B两导体带等量异种电荷？
8．回归生活，拓展空间
回应开头，现象分析。【设计意图】物理知识来源于生活，又回归到生活。一堂优秀的物理课应该让同学们体验到自然的美以及物理知识与生活联系的美。
9．课堂小结
【设计意图】利用表格的方式把本节课所用的的物理研究方法及课程内容进行回顾。即可以让同学们回顾巩固所学知识，同时也让他们掌握了物理的研究方法，提高学生的科学素养，符合新课程三维目标对学生的求。
10、作业布置
六、板书设计
正板书：
静电的产生及其微观解释一　静电的产生：1
摩擦起电
2接触起电
3感应起电二　电荷守恒定律三　静电产生的原因1.摩擦起电
电子的得失2.接触起电
电荷的转移3.感应起电
电子的转移副板书：1、自然界中有两种电荷（1）正电荷：
丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷
（2）负电荷：
毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷2.同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。