資源簡介

教學(xué)設(shè)計(jì)
課程基本信息
學(xué)科 物理 年級 九年級 學(xué)期 秋季
課題 電現(xiàn)象
教科書 書 名：教科版九年級上冊物理教材 出版社：教科版九年級上冊物理出版社
教學(xué)目標(biāo)
1. 認(rèn)識摩擦起電現(xiàn)象，會運(yùn)用摩擦起電的知識解釋一些簡單的相關(guān)現(xiàn)象。 2. 經(jīng)歷兩種電荷和電荷間相互作用規(guī)律的探究過程，能對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析推理，得出自然界中只存在兩種電荷和電荷間的相互作用規(guī)律。 3.知道原子是由原子核和電子構(gòu)成的，了解原子的核式結(jié)構(gòu)模型和人類探索微觀世界的大致進(jìn)程。能用原子的核式結(jié)構(gòu)模型解釋物體摩擦后帶電的原因，能主動引用證據(jù)進(jìn)行分析推理，具有使用科學(xué)證據(jù)的初步能力，體會物理研究的重要方法——建構(gòu)模型。 4.知道驗(yàn)電器的構(gòu)造、作用及工作原理，會用驗(yàn)電器檢驗(yàn)物體是否帶電。 5.通過自制發(fā)光管發(fā)光實(shí)驗(yàn)的分析和討論過程，能從有關(guān)現(xiàn)象分析推理得出電荷的定向移動形成電流的結(jié)論，知道電流方向規(guī)定，了解產(chǎn)生持續(xù)電流的條件、電池外部電流的方向。認(rèn)識電流探究的完整過程，形成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。 6.通過對中國航天火藥雕刻師工作中靜電現(xiàn)象的危害分析，體會物理學(xué)在促進(jìn)生產(chǎn)生活發(fā)展中的作用，逐步養(yǎng)成實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的責(zé)任感與使命感。
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)： 兩種電荷的概念以及電荷間相互作用的規(guī)律。
教學(xué)難點(diǎn)： 摩擦起電的實(shí)質(zhì)。
教學(xué)過程
時間 教學(xué)環(huán)節(jié) 主要師生活動
1min 引入新課 【創(chuàng)設(shè)情境】：學(xué)生觀看視頻“靜電飛花”，圓盤塑料板放置在水平桌面上并安裝接地線，用羊毛快速、反復(fù)摩擦塑料板，將金屬盤放在塑料盤上并接觸塑料盤上的金屬螺絲釘，將碎紙屑撒在金屬盤上，手持金屬盤的絕緣手柄，向上抬起金屬盤。 【思考】：為什么金屬盒抬起后會看到漫天飛花的現(xiàn)象呢？ 碎紙屑先不動，后漫天飛舞——這是一種電現(xiàn)象，引出電現(xiàn)象這一主題。
1min 靜電現(xiàn)象 1.摩擦起電 【創(chuàng)設(shè)情境1】：電現(xiàn)象自古便有，讓我們跨越時間長廊，追根溯源。 【物理學(xué)史】：介紹關(guān)于琥珀能吸引輕小物體的物理學(xué)史；2500年前， 古希臘人發(fā)現(xiàn)，用絲綢摩擦過的琥珀，竟然能吸起地上的羽毛，這是 一種電現(xiàn)象。吉爾伯特發(fā)現(xiàn)琥珀外，還有許多物體經(jīng)過摩擦都有吸引 力并將其歸結(jié)為電力，并用希臘文琥珀一詞創(chuàng)造了“電”這個新詞， 人類第一次有了電的概念。 【思考】：生活中還有哪些電現(xiàn)象？ 【創(chuàng)設(shè)情境】：用摩擦過的塑料瓶靠近頭發(fā)，頭發(fā)被吸引起來；絲綢 摩擦過的玻璃棒靠近泡沫小球，立刻被吸上來，同時聽到噼里啪啦的 聲音； 【思考】：以上這些現(xiàn)象說明上述物體經(jīng)過摩擦后發(fā)生了一些變化， 發(fā)生了什么變化呢？ 摩擦后的物體帶了“電”，或者說帶了電荷，帶電體能夠吸引輕小物體，用摩擦的方法使物體帶電，叫做摩擦起電。 【創(chuàng)設(shè)情境】：生活中靜電現(xiàn)象——觸摸靜電高壓球“怒發(fā)沖冠”現(xiàn)象、脫毛衣、開門被電等。
6min 2.兩種電荷 和電荷之間 的相互作用 2.兩種電荷 和電荷之間 的相互作用 2.兩種電荷 和電荷之間 的相互作用 【提出問題】：帶電體能夠吸引輕小物體，他們之間有沒有相互作用 呢？經(jīng)歷科學(xué)家的探究過程，尋找現(xiàn)象背后的本質(zhì)。 【科學(xué)探究】：提供A類：玻璃棒和橡膠棒各2個、塑料勺、氣球； B類：毛皮、絲綢、毛巾、紙巾生活中常見物體，選擇A、B類各任選 一種器材依次相互摩擦。摩擦后的帶電體兩兩互相靠近，將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 填入表格中。 【探究過程】：帶電體和帶電體之間相互靠近： 絲綢摩擦的玻璃棒依次靠近絲綢摩擦的玻璃棒、紙巾摩擦的塑料勺、毛皮摩擦的橡膠棒、毛巾摩擦的氣球，觀察并記錄現(xiàn)象； 帶電體相互作用電荷種類玻璃棒（絲綢）玻璃棒（絲綢）玻璃棒（絲綢）塑料勺（紙巾）玻璃棒（絲綢）橡膠棒（毛皮）玻璃棒（絲綢）氣球（毛巾）
【思考】：電荷之間是否有相互作用？排斥、吸引 【解決策略】：分析電荷間的相互作用的特點(diǎn) 1.玻璃棒作為參考的帶電體： 玻璃棒和玻璃棒的電荷種類是相同的——互相排斥。 互相排斥——塑料勺和玻璃棒的電荷種類是相同的。 互相吸引——橡膠棒和玻璃棒的電荷種類是不同的。 互相吸引——?dú)馇蚝筒ＡО舻碾姾煞N類是不同的。 【總結(jié)】：橡膠棒和氣球所帶的電荷種類均與絲綢摩擦過的玻璃棒不同。 【思考】：橡膠棒和氣球所帶電荷種類是否相同呢？ 毛皮摩擦的橡膠棒依次靠近毛皮摩擦的橡膠棒、紙巾摩擦的塑料勺、毛巾摩擦的氣球，觀察并記錄現(xiàn)象； 帶電體相互作用電荷種類橡膠棒（毛皮）橡膠棒（毛皮）橡膠棒（毛皮）氣球（毛巾）橡膠棒（毛皮）塑料勺（紙巾）
【解決策略】：分析電荷間的相互作用的特點(diǎn) 2.橡膠棒作為參考的帶電體： 橡膠棒和橡膠棒的電荷種類是相同的——互相排斥。 互相排斥——?dú)馇蚝拖鹉z棒的電荷種類是相同的。 互相吸引——塑料勺和橡膠棒的電荷種類是不同的。 【總結(jié)】：塑料勺所帶電荷種類和絲綢摩擦過的玻璃棒相同，氣球所帶電荷種類和毛皮擦過的橡膠棒相同。 【思考】：氣球和塑料勺所帶電荷種類不同，通過實(shí)驗(yàn)3來驗(yàn)證是否互相吸引？ 3. 毛巾摩擦的氣球靠近紙巾摩擦的塑料勺，觀察并記錄現(xiàn)象。 帶電體相互作用電荷種類氣球（毛巾）塑料勺（紙巾）
【解決策略】：分析電荷間的相互作用的特點(diǎn) 塑料勺作為參考的帶電體： 互相吸引——?dú)馇蚝退芰仙椎碾姾煞N類是不同的。 【總結(jié)】：通過實(shí)驗(yàn)探究得出塑料勺和氣球的電荷種類分別與玻璃棒或橡膠棒相同?？茖W(xué)研究不是一蹴而就的，許多科學(xué)家做了大量的實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果與咱們的發(fā)現(xiàn)一樣，無論用什么方法使物體帶電，物體所帶的電荷或者和絲綢摩擦過的玻璃棒相同，或者和毛皮摩擦過的橡膠棒相同，從沒有發(fā)現(xiàn)過第三種電荷。事實(shí)證明，自然界只存在兩種電荷。 【物理學(xué)史】：1747年美國人富蘭克林把用絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷叫做正電荷，把用毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷叫做負(fù)電荷。 【思考】：電荷間的相互作用規(guī)律？ 同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。
2min 3.原子結(jié)構(gòu) 【思考】：物體為什么通過摩擦起電可以帶上正或負(fù)電荷？ 【解決策略】：展示原子結(jié)構(gòu)——原子是由原子核與電子組成的，原子核帶正電，電子帶負(fù)電。在通常情況下，原子是電中性的，由原子組成的物體也呈電中性。不同物質(zhì)的原子核束縛核外電子的本領(lǐng)不同?！就卣箲?yīng)用】：絲綢和玻璃，玻璃的原子核對電子的束縛能力較弱，當(dāng)玻璃棒與絲綢摩擦?xí)r，就會有一部分電子從玻璃棒轉(zhuǎn)移到絲綢上，這樣玻璃棒由于缺少電子而帶上了正電；同時絲綢由于得到了多余的電子而帶上了負(fù)電，即發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移。 【思考】：摩擦起電的實(shí)質(zhì)？ 【總結(jié)】：摩擦起電并沒不是創(chuàng)造了電荷，只是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，使正、負(fù)電荷分開了。
1min 4.驗(yàn)電器 【思考】：現(xiàn)有一未知帶電體，該如何判斷物體是否帶電？ （1）是否吸引輕小物體；（2）通過觀察它和已知帶電體之間的相互作用來判斷。 【解決策略】：介紹驗(yàn)電器構(gòu)造、作用和使用方法。 【思考】：驗(yàn)電器如何檢測物體帶電的？工作原理是什么？ 用帶電體接觸驗(yàn)電器的金屬球，有一部分電荷通過金屬球、金屬桿，轉(zhuǎn)移到了兩片金屬箔上，兩片金屬箔帶同種電荷，由于互相排斥而張開了。所以，驗(yàn)電器的工作原理是“同種電荷互相排斥”。
1min 實(shí)驗(yàn)揭秘 【引課視頻揭秘】：使物體帶電的方式有很多種，不僅包括我們今天學(xué)習(xí)的摩擦起電，還有感應(yīng)起電和接觸帶電，這兩種我們將在高中的物理課堂上研究。 毛皮摩擦塑料盤，塑料盤帶負(fù)電，盤邊有一接地螺絲釘，當(dāng)金屬盤放在塑料盤上，并與螺絲釘接觸，由于靜電感應(yīng)，金屬盤上表面無電荷，撒上紙花，紙花不動；抬起金屬盤后，盤下表面正電荷分布到上下表面，電傳到紙花上，紙花帶正電荷，同種電荷相互排斥而向上飛起。
2min 電流 1.電流 【思考】：驗(yàn)電器除了檢驗(yàn)物體是否帶電，還有哪些用途呢？ 【解決策略】：觀察發(fā)光管發(fā)光實(shí)驗(yàn)裝置——實(shí)驗(yàn)前兩個驗(yàn)電器的張角處于閉合狀態(tài)，請同學(xué)們認(rèn)真觀察視頻中兩驗(yàn)電器張角和自制發(fā)光管發(fā)光情況。 【思考】：我們看到了發(fā)光，感覺有電流通過，里面到底發(fā)生了什么？ 【解決策略】：開關(guān)斷開時，導(dǎo)線里面主要是銅線，自制發(fā)光管是鋁箔，金屬里面含有大量自由電子，大部分電子被原子核束縛在原子范圍內(nèi)，但也有一部分電子能夠脫離原子核的束縛，在整塊金屬中自由移動。 【思考】：沒有通電前，自由電子是做無規(guī)則運(yùn)動。通電以后自由電子怎樣運(yùn)動？ 自由電子發(fā)生了定向移動形成電流。19世紀(jì)初，物理學(xué)家們剛剛開始研究電流，還不清楚究竟是哪種電荷在定向移動，把正電荷定向移動的方向規(guī)定為電流的方向。如果導(dǎo)線電流是由負(fù)電荷定向移動形成的，負(fù)電荷定向移動的方向，就與規(guī)定的電流方向相反。
1min 2.電池 【創(chuàng)設(shè)情境】：自制發(fā)光管的閃亮只在一瞬間，科學(xué)家們一直在苦苦尋找獲得持續(xù)的電流的方法。 【物理學(xué)史】：一只青蛙的抽動剛好給伏打帶來了啟示：：1780年，意大利的物理學(xué)家伽伐尼發(fā)現(xiàn)，用連接起來的兩個不同金屬棒接觸一只死青蛙的腿，蛙腿會像觸電一樣抽動。在伽伐尼的啟發(fā)下，1800年，伏打用鋅片和銅片夾上鹽水浸濕的紙片，發(fā)明了電池，使人們第一次獲得了持續(xù)的電流。 電池有正負(fù)兩個極，使用時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。自由電子從負(fù)極流到正極，因此電流從正極流出，從負(fù)極流回電池。生活中常見的干電池，紐扣電池等均是把“電”以化學(xué)能的形式儲存起來。
1min 科技前沿 【創(chuàng)設(shè)情境】：靜電的殺傷力究竟有多大，觀看視頻——火藥雕刻師徐立平為鑄“利劍”，不畏艱難，勇往直前。 同學(xué)們，請帶著我們對科學(xué)的好奇心，堅(jiān)定夢想，未來一定會擁有屬于自己的星空。抬望航天夢，俯刻匠人心，一起守護(hù)星辰大海的征途。
1min 總結(jié)鞏固 作業(yè)布置 本節(jié)課你有哪些收獲？ 了解帶電體的性質(zhì)，認(rèn)識摩擦起電現(xiàn)象，知道摩擦起電實(shí)質(zhì)；探究電荷間的相互作用規(guī)律；了解驗(yàn)電器的原理和作用；知道電荷的定向移動形成電流，了解電流方向的規(guī)定方法；認(rèn)識電池，知道電池外部電流的方向是從電源正極流向負(fù)極。 作業(yè)： （1）基礎(chǔ)性作業(yè)——“學(xué)生資源”中的課后練習(xí)； （2）拓展性作業(yè)——給出“靜電章魚”實(shí)驗(yàn)圖片，學(xué)習(xí)了本節(jié)課內(nèi)容，你知道“靜電章魚”實(shí)驗(yàn)的原理嗎？觀察“章魚”的形狀——高中的我們將對“光芒四射”的形狀進(jìn)行深入分析，課后同學(xué)們選擇家里現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材制作屬于你的獨(dú)一無二的“靜電章魚”。

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