15.1 两种电荷 教案 2021-2022学年人教版九年级物理

第十五章　电流和电路
第1节　两 种 电 荷
【教学目标】
1.认识摩擦起电的现象;了解电荷的种类及电荷间的相互作用。
　　2.了解电荷量及其单位;知道验电器的结构和原理,会用验电器判断物体是否带电。
　　3.了解原子结构;知道摩擦起电的实质。
　　4.会区分常见的导体和绝缘体。知道导体容易导电、绝缘体不容易导电的原因。
【教学重难点】
1.重点:两种电荷规定和电荷间的相互作用;导体和绝缘体。
　　2.难点:从实验现象推理得出自然界中只存在两种电荷及其作用规律;了解原子结构和金属导体中自由电子的存在。
【课前准备】
教师:塑料丝束、玻璃棒、橡胶棒、丝绸一块、毛皮一块、验电器一个、碎纸屑、塑料吸管、金属杆、多媒体课件。
　　学生:塑料梳子、直尺、铅笔、圆珠笔、钢笔、丝绸、小纸屑、碎头发等。
【教学过程】
【情境引入】
　　实验导入:教师拿气球在一个同学头发上摩擦后发现头发都被吸起来了,而且气球稍微移动时顺势吸到另一同学脸上。
提出问题:为什么会出现这种现象呢?
【互动新授】
(一)两种电荷
　　1.摩擦起电:
　　(1)请同学们拿出上节要求大家准备的物品(塑料梳子、直尺、铅笔、圆珠笔、钢笔、丝绸、小纸屑、碎头发等),一起动手操作实验:
　　a.把塑料梳子与自己头发摩擦,然后将梳子靠近小纸屑。
　　b.将各种文具与自己的头发或丝绸摩擦,然后分别靠近小纸屑或碎头发。
　　(2)学生讨论:上述实验观察到什么现象?
　　学生以小组为单位,动手做实验。教师巡视观察指导,实验后各小组展示实验成果。
　　教师引导分析得出:①电荷:摩擦过的物体有了吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电,或者说带了电荷。②摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,叫作摩擦起电。
　　2.电荷间的相互作用:
　　多媒体展示问题:
　　(1)两根丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近时会怎样?两根毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时会怎样?
　　(2)丝绸摩擦过的玻璃棒与毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时会怎样?
　　(3)丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷种类相同吗?
　　教师演示实验:
　　(1)两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近。
　　(2)两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近。
　　(3)丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近。
　　学生观察并提出自己的猜想。
　　在教师的引导下,学生根据刚才实验讨论交流并大胆猜想:(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(2)丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷种类不相同。
　　根据学生的猜想,教师总结:自然界中只有两种电荷。人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫作正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫作负电荷。同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
　　3.电荷:
　　多媒体出示电荷定义:电荷的多少叫电荷量,简称电荷。电荷量的单位是库仑,简称库,符号是C。
　　4.验电器:
　　教师提出问题:我们已经知道物体可以带电,那么,如何检验物体是否带了电呢?教师出示验电器,让学生认识验电器及其结构。
　　教师演示实验:用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,观察到什么现象?用力多摩擦几下玻璃棒,再去接触验电器的金属球,又观察到什么现象?换用毛皮摩擦过的橡胶棒,重做上面的实验。并提出问题,为何金属箔会张开?验电器金属箔片张开的角度不同,说明了什么?
　　学生各抒己见后,教师总结:
(1)验电器由金属球、金属杆、金属箔等几部分组成的。
(2)验电器的作用:检验物体是否带电。
(3)原理:同种电荷互相排斥。当用带电体接触验电器的金属球时,就有一部分电荷转移到验电器的金属箔片上,这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开。
(4)验电器金属箔片张开的角度不同,反映了带电体传给验电器的电荷的多少不同。带电体所带电荷越多,验电器金属箔片张开的角度越大。
　　现在请同学们回答开始上课时做的两个演示实验的现象的原因(学生抢答)。教师总结:
(1)摩擦过的物体带了电,所以会吸引到另一个同学的脸上。
(2)将一束扯成线状的塑料捆绑绳用清洁的手自上而下地捋,塑料绳就会向四周散开。而且捋的次数越多下端散开的越大是因为塑料捆绑绳和手摩擦后带上了同种电荷互相排斥。
　　多媒体播放“生活中的静电现象”拓展学生的知识:
(1)气球与头发间的摩擦起电。
(2)冬天脱下毛衣时看到的放电。
(3)云层间的摩擦起电与放电。
(4)冬天开关车门时的放电现象……
　　(二)原子及其结构
　　1.指导学生阅读教材,多媒体出示自学指导题目:
　　①原子是由什么组成的?
　　②最小的带电粒子是什么?所带电荷量是多少?
　　③原子核和电子分别带何种电荷?
　　④在通常情况下,为什么原子对外不显电性?
　　学生根据自学指导题目,阅读教材,回答问题:
　　①原子由原子核和电子组成。
　　②电子是带有最小电荷的粒子。所带电荷量为1.6×10-19 C。
　　③原子核带正电,电子带负电。
　　④在通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子带的负电荷在数量上相等,原子整体不显电性,物体对外也不显电性。
　　2.根据图片进一步强调原子的结构。
　　3.摩擦起电的原因和实质:
　　教师根据原子的结构讲解:(1)原因:不同物质的原子核束缚电子的本领不同。 当两个物体摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一个物体上而失去电子,另一个物体得到电子。 物体失去电子带正电,得到电子带负电。
　　(2)实质:摩擦起电并不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正负电荷分开。
　　根据教师讲解学生思考并抢答玻璃棒与丝绸摩擦后为什么带正电?橡胶棒与毛皮摩擦后为什么带负电?
　　(三)导体和绝缘体
　　1.电荷在金属棒中的定向移动:
　　教师演示实验:电荷在金属棒中的定向移动
　　让学生观察A、B金属箔的张角有什么变化,并思考为什么。
　　教师总结:实验现象说明有电荷通过金属棒从验电器A移动到B,使验电器B也带了电。也就是说金属棒上有了电荷的定向移动,而橡胶棒上没有电荷的移动。
　　2.导体、绝缘体:
　　学生自主阅读教材内容,得出导体和绝缘体的概念:
　　有的物体容易导电,叫作导体,如:各种金属、人体、大地、石墨、各种盐的水溶液等。有的物体不容易导电,叫作绝缘体。如:橡胶、玻璃、沥青、塑料、陶瓷等。
　　教师强调指出:是“容易”和“不容易”,而不是“能”和“不能”。
　　3.金属导电的原因:
　　教师讲解:在金属中,部分电子可以脱离原子核的束缚,而在金属内部自由移动,这种电子叫作自由电子。金属导电,靠的就是自由电子。
【课堂小结】
教师:今天你学到了什么,有什么成功的经验和收获?
　　学生:1.摩擦起电现象。
　　2.两种电荷及其相互作用规律。
　　3.电荷量的概念、验电器的构造及原理。
　　4.原子及其结构。
　　5.摩擦起电的原因和实质。
　　6.导体和绝缘体。
【板书设计】
第1节　两 种 电 荷
(一)两种电荷
(二)原子及其结构
(三)导体和绝缘体
1.导体:容易导电的物体叫作导体。如:金属、人体、大地、石墨、食盐水溶液等。
2. 绝缘体:不容易导电的物体叫作绝缘体。如:橡胶、玻璃、塑料等。