資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 物理 年級 高一 學期 春季
課題 第1節 電荷
教學目標
1.知道自然界存在兩種電荷，電荷間的相互作用規律，知道電荷量的概念及國際單位。 2.會用原子結構模型解釋摩擦起電的原因，觀察并分析靜電感應現象，進一步提高應用物理模型解釋物理現象的能力。 3.通過對物體帶電的幾種方式的分析得出電荷守恒定律，理解電荷守恒定律，體會守恒思想對物理研究的重要性。 4.知道元電荷、比荷概念，知道電荷量是不能連續變化的，讓學生初步體會量子化思想。
教學內容
教學重點： 1. 靜電感應現象中電荷分布的規律的理解
2. 電荷守恒定律的理解。 教學難點： 1. 從物質微觀結構認識摩擦起電和感應起電的本質原因。
2. 利用電荷守恒定律分析解決相關問題。 教學準備：多媒體課件、起電機、毛皮和橡膠棒、金屬球、一對枕型導體。
學生準備：課前預習教材、復習初中已學過的電學知識。
教學過程
任務1：認識摩擦起電的原因 問題情境1：通過讓學生觀察閃電自然現象和起電機產生的電火花實驗（如圖1），同時啟發學生結合生活經驗列舉可以使物體帶電的現象，激發學生對于電現象的好奇與興趣。 問題情境2：通過回顧科學家們對電現象的研究，初步認識摩擦后的物體可以吸引微小物體，如摩擦后的琥珀可以吸引羽毛（如圖2），這個現象與物體帶電有關，從而引出電荷概念及其相互作用的規律，電荷量的概念及其國際單位。 問題情境3：思考物體帶電的真正含義是什么，分析物質的微觀結構，從微觀角度解釋摩擦起電的本質原因是發生電子的轉移。 問題問題指向的核心素養1.請觀察起電機產生的電火花現象，并結合生活經驗列舉使物體帶電的現象有哪些？ 知道摩擦起電，知道摩擦起電的本質原因。（物理觀念） 2. 為什么經過摩擦的很多物體都具有吸引作用呢？3. 有些物體帶正電，有些物體帶負電，物體帶電的含義是什么？4. 為什么通過摩擦，可以使原先不帶電的物體帶電呢？ 5. 摩擦起電的過程中是否產生新的電荷，電荷數量有無變化？在摩擦起電探究中，引發學生對起電本質的深入思考。（科學探究）
設計意圖：（1）讓學生體驗起電小實驗，知道物體帶電，讓學生直觀感受到物體帶電過程同時結合學生的生活經驗分享，激發學生學習的興趣和好奇心。 （2）通過對物質內部微觀結構的理論分析，知道摩擦起電的本質原因是物質得失電子。 （3）通過對摩擦起電認識過程的了解，樹立學生正確的科學觀，以及培養嚴謹科學的精神. 聯系生活激發學生的學習興趣，培養學生熱愛生活，熱愛科學勇于探索科學的精神 任務2：探究靜電感應現象 分析金屬的微觀結構（如圖3），知道金屬導體內部含有自由移動的電子，為后面靜電感應的分析做好鋪墊。 問題情境4：實驗探究1：將帶電金屬球靠近兩個彼此接觸的枕型導體，觀察金屬箔有什么變化（如圖4），引發學生思考。 問題情境5：實驗探究2：在實驗探究1的基礎上。①先分開兩枕型導體，再移走帶電金屬球（如圖5）；②將分開后帶電的兩個枕型導體彼此再接觸（如圖6）。通過觀察金屬箔的變化，進一步理解感應起電的本質原因。 問題問題指向的核心素養1. 當帶電金屬球靠近導體時，導體兩端的金屬箔片張開，移開帶電金屬球后，下方的金屬箔片閉合，導體兩端又恢復原來不帶電狀態，這是為什么呢？知道金屬的微觀結構模型特點。知道感應起電，知道感應起電的本質原因及其電荷分布特點。（物理觀念） 2. 如果先把兩枕型導體分開，再移走帶電金屬球，又會出現什么現象呢？這是為什么呢？研究靜電感應現象中電荷分布規律，并解釋相關物理現象。（科學思維） 能通過對幾種起電方式的探究，初步形成勇于探索的科學態度。（科學態度）3. 分開后兩個帶電枕型導體，所帶電的電荷量有什么關系？
設計意圖：（1）利用一對枕型導體和帶電體的一系列探究實驗，得出靜電感應的原理，和感應起電的本質。同時培養學生科學探究，科學態度等物理核心素養 （2）采用多個動畫演示，對整個實驗過程進行金屬內部結構進行微觀分析，加深學生對于靜電感應的認識。 任務3：理解電荷守恒定律 問題情境6：通過對前面摩擦起電和感應起電的方式的總結，得出物體帶電的原因都是電荷的轉移，并沒有產生新的電荷，知道電荷總數保持不變。 問題問題指向的核心素養1.對比幾種不同起電方式，在起電過程中有沒有電荷增加？ 進一步確立電荷守恒思想，知道電荷守恒定律師自然界基本規律之一（物理觀念）2.電中性的物體有無電荷的存在？3.所謂的電荷中和是不是正負電荷一起消失？4.如何理解“電荷總量保持不變”？5.正負電子產生和湮滅，電荷總量是否改變？
設計意圖：（1）通過對比摩擦起電、感應起電不同起電方式，總結出其本質都是電荷的轉移，并沒有新的電荷產生和消失，電荷總量保持不變，引出后面的電荷守恒定律。 （2）對近代物理實驗發現的正負電子產生和湮滅的分析，拓展電荷守恒定律，并總結出電荷守恒定律的另一種表達方式。 任務4：認識元電荷和比荷 問題情境7：閱讀課本元電荷內容，了解電荷量、元電荷、比荷這些物理概念 問題問題指向的核心素養1.電荷的多少如何表示？它的單位是什么？知道元電荷是帶電體電荷量的最小值，所有帶電體的電荷量都是元電荷的整數倍（物理觀念） 通過對物體帶電本質原因的分析，知道電荷量不能為任意值，體會量子化的思想（科學態度與責任）2. 什么是元電荷，由誰測量出來？3. 帶電體電荷量有什么特點？4. 所有帶電體的電荷量都是e的整數倍，也就是說，電荷量是一個不能連續變化的物理量，同學們知道這是為什么嗎？5.什么是比荷，電子的比荷是多少？
設計意圖：通過閱讀思考，設置不同的問題，引導學生對物理概念有更深的認識。通過 對物體起電本質的回顧，加強學生對量子化的感性認識。 教學反思： 本節重點是講述靜電感應現象，要做好演示實驗，使學生清楚地知道什么是靜電感應現象。在此基礎上，使學生知道，感應起電也不是創造了電荷，而是使物體中的正負電荷分開，使電荷從物體的一部分轉移到另一部分。
備注：教學設計應至少含教學目標、教學內容、教學過程等三個部分，如有其它內容，可自行補充增加。

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