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第十五章 电流和电路第1节 两种电荷【教学目标】知识与技能1知道摩擦起电现象;知道物体带电的性质。2知道自然界中存在两种电荷;知道电荷间的相互作用规律。 3知道验电器的构造、原理;会使用验电器检验物体是否带电;知道电荷量及其单位。4了解原子结构及一个电子带的电荷量是e=1.610-19C。了解导体和绝缘体。过程与方法1体会人们认识“自然界中只有两种电荷以及电荷间相互作用规律”的过程。 2通过实验,养成学生初步的观察、实验能力,初步的分析、概括能力以及应用物理知识解决实际问题的能力。情感态度与价值观1通过实验,激发学生学习电学,探究电的知识的兴趣。2在探究活动中养成同学之间的协作意识,领悟科学的思想和精神。【教学重点】电荷种类及相互作用,验电器原理,原子结构。【教学难点】根据原子结构解释摩擦起电的原因。【教学准备】教师准备:自制多媒体课件、玻璃棒(附丝绸)、橡胶棒(附毛皮)、验电器、支架、带绝缘皮铜导线、颗粒泡沫屑若干。学生分组:气球,颗粒泡沫屑若干、水、梳子、玻璃棒(附丝绸)、橡胶棒(附毛皮)、塑料刻度尺、验电器、支架、带绝缘皮铜导线。【教学过程】主要教学过程教学环节及内容教师活动学生活动一、激趣导入【情境创设】播放视频:有趣的放电现象。 【设置悬念】同学们知道这种神奇现象的原理吗?【引入新课】这是一种放电现象,在了解“电”之前,可不要轻易尝试这种实验。神奇的电到底是什么?从今天我们就逐渐揭开它的神秘面纱。让我们一起走进两种电荷。(设计意图:联系实际,设置疑问,创设物理情境,激发学生兴趣,使学生认真观察、思考。)有兴趣的观看。交流热议。二、探究新知1.摩擦起电【问题过渡】当空气干燥时用塑料梳子梳头发,为什么头发会随梳子“飘”起来?这些现象发生的原因是什么? 【引导实验】日常生活中与以上现象类似的例子很多,想用给你提供的器材和身边的物品,亲手试试吗?【实验器材】梳子、塑料尺、气球、碎纸屑、轻小泡沫。【提出问题】1.怎样判断物体是否带电?2.什么是摩擦起电?3.你还知道哪些摩擦起电现象?学生思考、交流、讨论。回答预设:(1)梳子带电。(2)摩擦起电。自主选择器材,动手探究。动手操作预设:用梳子,塑料尺或气球在干燥、清洁的头发上摩擦,之后将物体靠近碎纸屑或轻小颗粒泡沫屑,看是否能将其吸起。根据实验现象思考问题并积极发表见解。回答预设:1.物体有吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电荷。2.用摩擦的方法使物体带电,叫摩擦起电。3.某些衣服吸附灰尘、摩擦过的塑料袋吸附在墙壁上、晚上脱衣服出现电火花等。(设计意图:通过直观的实验体验,认识摩擦起电,感受电的神奇。)2.电荷间的作用【情景过渡】课件展示丝绸摩擦玻璃棒和毛皮摩擦橡胶棒,引导学生思考:图中现象说明了什么? 丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒吸引纸屑。 毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒吸引水流。【提出问题】1.用丝绸摩擦过的两根玻璃棒靠近后,现象如何?2.用毛皮摩擦过的两根橡胶棒靠近后,现象如何?3.用丝绸摩擦过的两根玻璃棒和用毛皮摩擦过的两根橡胶棒互相靠近,现象如何?他们所带电荷相同吗?【实验探究】1.用丝绸摩擦过的两根玻璃棒互相靠近。2.用毛皮摩擦过的两根橡胶棒互相靠近。3.用丝绸摩擦过的两根玻璃棒和用毛皮摩擦过的两根橡胶棒互相靠近。【启发诱导】用丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同吗?【推进问题】1.自然界中有几种电荷?2. 被丝绸摩擦过的玻璃棒和被毛皮摩擦过的橡胶棒各带什么电荷?3.电荷间的作用规律是怎样的?【趁热打铁】1.人们把_所带的电荷规定为正电荷,人们把_ 所带的电荷规定为负电荷。2.将一带电的有机玻璃棒靠近带正电的泡沫塑料小球时,相互作用情况如图所示,由此可知:有机玻璃棒带 电,这是因为 电荷相互 。观看图片,根据现象思考并积极发表见解。回答预设:丝绸摩擦玻璃棒和毛皮摩擦橡胶棒都具有吸引轻小物体的性质,它们都带了电。猜想预设:1.相互排斥。2.相互排斥。3.相互吸引,不同。动手操作,观察体验。观察现象:1.用丝绸摩擦过的两根玻璃棒相互排斥。2. 用毛皮摩擦过的两根橡胶棒相互排斥。3. 用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒相互吸引。分析推理:带电后的物体凡是跟丝绸摩擦过的玻璃棒互相吸引的,必定跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相排斥;凡是跟丝绸摩擦过的玻璃棒互相排斥的,必定跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相吸引。它们所带的是两种不同的电荷。回答预设:1.两种电荷,正电荷和负电荷。2.被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,被毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。3.同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。学生交流讨论答案预设:1. 被丝绸摩擦过的玻璃棒;被毛皮摩擦过的橡胶棒。2.正;同种;排斥。(设计意图:通过实验现象,感受由特殊到一般的推理过程。)3.验电器【过渡问题】如何检验物体是否带电及带电的多少?【启发诱导】1.如果一个带电体吸引一个轻小物体,那么这个轻小物体是否带电?2.如果一个带电体排斥一个轻小物体,那么这个轻小物体是否带电?为什么?【顺势追问】3.如果让你设计出一种检验物体是否带电的仪器,你会使用哪一种原理呢?【播放视频】验电器【想想议议】1.验电器的原理是什么?2.箔片张角大小表示什么?【引导自学】自学教材p33。【问题驱动】1.什么是电荷量?2.电荷量的单位是什么?3.一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒上所带的电量,大约只有10-7库仑,一片带电的云上所带的电量,大约有几十库仑。体会一下,你对库伦有何认识?【归纳总结】检验物体带电的方法有哪些?【说明】引导学生尽可能多的说出检验物体带电的方法。【趁热打铁】1. 如图所示的仪器叫 ,用带电体接触它的金属球,就有一部分电荷转移到两金属箔片上,两箔片就张开,则两箔片上带的是 (填“同种”或“异种”)电荷。2. 用绸子摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,会看到原来闭拢的两金属箔片将_,这是因为_。(设计意图:利用验电器金属箔张角的大小导出电荷量的概念,符合学生认知规律,顺其自然。)思考、交流。回答预设:1.可能不带电,也可能带异种电荷。2.一定带同种电荷。因为同种电荷相互排斥。3. 同种电荷相互排斥。观看、记忆:检验物体是否带电的仪器-验电器。回答预设:1.同种电荷互相排斥。2.张角大小表示带电的多少。回答预设:1.电荷的多少叫电荷量。2.单位:库伦,简称库,符号:C。3.库伦是一个比较大的单位。交流讨论后总结。回答预设:1.利用带电体吸引轻小物体的性质。2.利用电荷间的相互作用规律。3.使用验电器。学生交流讨论答案预设:1. 验电器;同种。2. 张开;同种电荷互相排斥。4.原子及其结构【过渡问题】 物体为什么能带电呢?【视频播放】原子结构【引导自学】阅读P33P34“原子及其结构。”【问题驱动】1.原子由 和 组成, 位于原子的中心, 带正电, 带负电。2.电子是带有最小负电荷电荷的粒子,所带电荷量为 。3.在通常情况下,原子核所带正电荷与核外电子总共所带负电荷在数量上 ,所以整个原子呈中性。4.为什么摩擦过的物体会带电呢?【强调难点】带电实质:电荷的转移。摩擦起电的原因是电荷从一个物体转移到另一个物体上,并不是摩擦创造了电荷。【趁热打铁】1.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电的原因是: 的原子核束缚电子的本领弱,摩擦时 的电子转移到 上,玻璃棒因 而带正电,同时丝绸因 而带 电。2. 关于电中性的说法正确的是( )A正负电荷抵消 B原子内正负电荷相等C正负电荷转移 D得失电子(设计意图:把不能直接观察的微观现象形象化和直观化,初步建立电子转移的微观图景培养学生抽象思维能力。)有兴趣的观看视频。思考讨论。回答预设:1.原子核、电子、原子核、原子核、电子。2. 1.610-19 C3.相等。4. 两个物体相互摩擦时,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,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带等量的负电。学生交流讨论答案预设:1.玻璃棒;玻璃棒;丝绸;失去电子;得到电子;负。2.B。5.导体和绝缘体【情景过渡】课件展示人摸静电球,引导学生讨论:1.头发为什么竖起来?2.头发上的电荷从哪里来?【教师引导】能用实验来探究电荷可以转移码?【实验演示】演示1:用橡胶棒连接验电器【提出问题】该现象说明了什么?演示2:用金属棒连接两验电器【提出问题】该现象说明了什么?【实验结论】电荷在金属中可以定向移动, 说明金属是可以导电的。【引导阅读】自学教材P34,回答思考。【问题驱动】1.什么是导体?常见的导体有哪些?2.什么是绝缘体?常见的绝缘体有哪些? 【提出问题】导体导电的原因是什么?绝缘体不易导电的原因是什么?【难点点拨】导体导电是因为导体中存在大量的自由电荷。金属中导电靠的是自由电子。课件展示金属导体导电实质:自由电子发生定向移动。自由电子【易错提示】绝缘体不易导电不是绝对的,比如干木材是绝缘体,潮湿的木材则是导体。【知识拓展】溶液导电的原因:溶液中存在阴离子和阳离子,故溶液靠的是自由移动的离子导电。绝缘体不易导电的原因:电荷被束缚在原子之中,不能自由移动。【知识应用】油罐车常常有一条铁链做的尾巴拖在地上,为什么?请用学过的电学知识解释这样做的道理。(设计意图:在教学中按照由现象到本质再到
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