15.1静电现象 核心素养教学设计--沪科版（2024）九年级全一册

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15.1《静电现象》教学设计
课题 1.静电现象 单元 15 学科 物理 年级 九
教材分析 本节的教学内容有：摩擦起电现象、两种电荷及其作用规律、验电器、摩擦起电的实质，静电的利用与防止，其中两种电荷及其作用规律是教学重点，认识自然界中只有两种电荷是教学难点。摩擦起电是人类最早发现的电现象，两种电荷及其相互作用规律是进一步深入学习电学的关键，本节课作为初中电学起始课，具有很重要的地位，所以必须把这些比较简单的知识讲得丰富些，挖掘深度，不然难以引起学生的学习兴趣。
2022新课标要求 2024 年沪科版九年级物理第15章《电与电路》聚焦电学入门，第一节“静电现象”对应新课标（2022 版）“电与磁”主题，核心要求可概括为：从生活现象切入，认识摩擦起电，两种电荷及电荷间的相互作用，验电器的构造及作用静电的利用与防止，为后续学习电流、电路奠定基础。
学习目标与核心素养 1.物理观念（1）通过实验现象了解什么是摩擦起电以及摩擦起电的原因；（2）知道自然界中只存在两种电荷及电荷间的相互作用规律以及验电器的构造及作用。（3）了解静电的利用与防止，摩擦起电的原因及静电感应、静电现象。（1）认识摩擦起电现象。2.科学思维通过实验，感受和领悟人们在认识“自然界中只有两种电荷”的过程中所运用的推理方法。3.科学探究通过实验，感受和领悟人们在认识“自然界中只有两种电荷”的过程中所运用的推理方法。4.科学态度与责任具有对科学的求知欲，乐于观察自然现象和日常生活中的物理现象，勇于实验探究日常生活现象中的物理规律。
学情分析 1.认知基础：学生在小学科学和日常生活中，已接触过摩擦起电（如梳子吸纸屑）、静电电击（如脱毛衣触电）等现象，但未形成系统的“电荷”概念，对现象的解释仅停留在“吸引”“带电”等表面认知。2.能力特点：初中生动手操作意愿强，但实验设计和规范操作能力较弱；具备初步的归纳能力，但抽象思维不足，难以理解“电荷”这一不可见的物理量。3.潜在困难：容易将“摩擦起电”等同于“创造电荷”，对“电荷转移”的本质理解困难；对静电的“利用”与“防止”容易混淆，难以结合原理分析实例。
重点 1.摩擦起电现象；2.两种电荷及其相互作用规律。
难点 用原子结构模型解释摩擦起电的本质——电子在物体间的转移；理解静电感应现象。
材料准备 丝绸、玻璃棒、毛皮、橡胶棒、验电器、碎纸屑、塑料尺、气球、铁架台、细线；
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 静电章鱼实验 思考：静电章鱼实验的核心原理是什么呢？ 激发学生学习兴趣
讲授新课 一、摩擦起电请你做一做，将塑料绳分成更细的丝，用手摩擦后将塑料细丝提起，便可看见塑料细丝散开了。1.概念：用摩擦的方法使物体带电，叫作摩擦起电。【实验探究1】：探究摩擦起电现象（1）将塑料梳子与毛皮摩擦，然后靠近小纸屑会观察，看到什么现象？参考答案：摩擦过的梳子靠近小纸屑梳子能吸起纸屑（2）将塑料棒与毛皮摩擦，然后靠近细水流，又会观察到什么现象？归纳总结1.经过摩擦的物体能吸引轻小物体，我们就说物体带了“电”或带了“电荷”。2.带电体的性质：带电体可以吸引不带电的轻小物体 。【实验探究2】：有趣的气球如图两个充气后的气球悬挂起来可碰在一起。 用毛织品分别摩擦两个气球相接触的部分。放开气球后，你观察到什么现象？这能给我们什么启示？二、两种电荷及相互作用思考：用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电一样吗？【实验探究3】探究电荷的种类及相互作用规律两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近，两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近，说一说观察到什么现象？把用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近，又会观察到什么现象？分析讨论：分析观察到的现象，可得什么结论？归纳总结（1）实验表明，用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒，它们所带电荷是不一样的。（2）自然界存在着两种电荷：正电荷和负电荷①人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷规定为正电荷。②把用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷规定为负电荷。（3） 电荷间相互作用的规律同种电荷相互排斥；异种电荷相互吸引。1.电荷量（1）定义：电荷的多少叫作电荷量。用Q或q来表示（2）单位：库仑，简称：库，符号：C。正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。2.验电器（1）验电器的构造如图：金属球、绝缘塞、金属杆、金属箔。 （2） 作用：用来检验物体是否带电。（3）验电器的工作原理 验电器的原理是：同种电荷相互排斥。如图所示，当带电体接触金属球时，两个金属箔片带同种电荷，会相互排斥，从而张开一定的角度。验电器使用视频3.摩擦起电的实质①原子的核式结构模型在通常情况下，原子核内的正电荷跟核外电子所带负电荷的总量相等，整个原子呈中性，即不显电性。摩擦起电不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正、负电荷分开。失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。②实质：电子的转移不同物质的原子核束缚电子的能力不同。电子从一个物体上转移到另一个物体上，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电，这样两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷。摩擦起电实际上是电子在物体之间的转移。想一想：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷？实质上就是由于两者摩擦，组成玻璃棒的原子上的若干电子转移到丝绸上，使玻璃棒失去电子带正电，而丝绸得到电子带负电。4. 静电感应当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷。这种现象叫作静电感应。三、静电的利用与防止1.日常生活中的静电现象摩擦起电、静电感应都是静电现象。冬天脱 毛衣时常会听到“啪啪”的声响塑料梳子吸引小纸屑、塑料棒使细水流弯曲也都是静电现象。加油站里常见的“静电释放器”2.静电现象在现代技术中的应用（1）静电除尘设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来，这就是静电除尘。（2）静电复印复印机也应用了静电吸附（3）静电植绒（4）静电喷涂喷涂时，让雾化的油漆微粒和要喷涂的工件分别带异种电荷，油漆微粒在异种电荷的吸引下会飞向工件表面，并被工件吸附形成漆膜。这种喷涂方式比人工喷漆浪费少、质量好、效率高，还降低了对工人健康的影响。有些汽车表面光亮的油漆，采用的便是静电喷涂的方法。3.静电的防护（1）静电的危害可能随时发生。医院手术台上，静电火花有可能引起麻醉剂爆炸；煤矿里，静电火花会引起瓦斯爆炸……（2）静电可能引起人烦躁、疲乏，甚至失眠、头疼；静电会使工业产品吸附灰尘而降低成品率，产生的电火花还可能引起爆炸和火灾。（3）油罐车尾部拖一条铁链，避免行驶中油与罐壁摩擦起电，一旦放电而发生危险（4）高大建筑物上安装避雷针，使建筑物雷雨天免遭雷击。视频：避雷针为什么能保护建筑物？ 思考：这是为什么呢？学生回答摩擦过的塑料棒靠近细水流，塑料棒能吸引水流。学生回答（1）现象：两个气球会相互排斥，分开悬挂。（2）启示：同种电荷相互排斥，摩擦可以使物体带电。现象：两个玻璃棒相互排斥；两个橡胶棒相互排斥。现象：玻璃棒和橡胶棒相互吸引。学生思考后回答知道验电器的构造、作用、工作原理认真观看验电器使用视频掌握了解原子的核式结构模型理解摩擦起电的实质电子的转移让学生试述为什么用丝绸摩擦过的玻璃棒带的正电荷？阅读静电感应概念观看静电视频引起学生学习兴趣阅读课文以及老师的补充资料观看视频 引出摩擦起电了解生活中的静电锻炼学生观察总结能力锻炼学生观察总结能力设计实验，探究两种电荷之间的相互作用。实验过程中认真观察实验现象，得出结论锻炼学生的总结能力掌握两种电荷及相互作用规律进一步掌握验电器的构造、作用、工作原理加深对摩擦起电的理解通过用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷，加强对摩擦起电实质的理解初步理解静电感应的概念通过阅读课文以及老师的补充资料，了解静电的利用与防止了解“避雷针为什么能保护建筑物”
课堂练习 1.轻质泡沫小球A、B与橡胶棒C之间的相互作用如图所示，C带负电。可以判定（ ）A．A带正电 B．B可能不带电C．B带正电 D．A可能不带电【答案】B【解答】C带负电，如图所示，当靠近A小球时，相互排斥，说明A带负电；将AB靠近时，AB吸引，A带负电，B带正电，或不带电；综上所述，B正确、ACD错误。2.为保障加油站安全，工人提油枪加油前，必须用手触摸如图所示的按钮，这是为了（ ）A．清除身体上的静电 B．清除手上的灰尘C．清除手上的汗水D．给身体带上静电【答案】A【解析】提油枪加油前，必须用手触摸图所示的按钮，是利用该按钮与大地相连，将人体因摩擦等产生的静电导走，消除人身上所带的电荷，避免在加油的过程中因放电而产生火花，造成火灾，故A正确BCD错误。3.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电验电器的金属球，验电器的两片金属箔张开。下列各图能正确表示橡胶棒和验电器金属箔带电情况的是（ ）【答案】A【解析】毛皮与橡胶棒摩擦，橡胶棒夺得电子的本领强，得到电子带负电，故用它去接触验电器的金属球时，验电器也带上负电，即验电器的金属球和两个金属箔片上都带上了负电，由于同种电荷相互排斥，故其两个金属箔片会张开，故A正确，BCD错误。故选：A。 学生练习 进一步掌握本节内容
课堂小结 一、摩擦起电1.定义：用摩擦的方法使物体带电。2.带电体可以吸引不带电的轻小物体。二、两种电荷及相互作用1.自然界只有两种电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫作正电荷，用“＋”表示；用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫作负电荷，用“－”表示。2.同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。3.电荷的多少叫作电荷量。单位：库仑，简称：库，符号：C。4.验电器（1）作用：用来检验物体是否带电。（2）原理：同种电荷相互排斥。5.静电感应四、静电现象、静电的利用与防止 学生总结老师补充 系统化本节内容
板书 一、摩擦起电1.定义 2.带电体的性质二、两种电荷及相互作用1.自然界只有两种电荷；2.两种电荷及相互作用3.电荷电荷量。4.验电器：（1）作用（2）原理5.静电感应四、静电现象、静电的利用与防止
课外拓展/课外阅读内容 科技应用资源：介绍静电在现代科技中的应用，如静电除尘、静电复印、静电喷涂等通过展示静电除尘设备的工作原理图和实际应用场景视频，让学生了解物理知识如何推动科技发展，拓宽学生的知识面，培养他们对科学技术的探索欲望，也让学生明白学习物理知识的实用性 。
特色资源分析和技术手段说明 多媒体技术：在课堂上大量运用多媒体，通过播放实验视频、动画演示等方式，将抽象的静电现象直观地呈现给学生。实验演示技术：进行现场实验演示，增强学生的感性认识。
教学反思 1.实验教学效果良好：通过丰富的实验演示，学生对静电现象的理解更加深刻。2.知识联系生活紧密：将静电知识与生活现象紧密结合，学生能够较好地理解和接受。在讲解静电的利用与防止时，学生能够快速联想到生活中遇到的静电现象，并运用所学知识进行解释，提高了学生运用知识解决实际问题的能力。3.学生参与度不均衡：在课堂讨论环节，部分学生表现积极，能够主动发言和参与讨论，但仍有一些学生较为被动，参与度不高。
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