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《电荷》教学设计【教材分析】《电荷》是人教版八年级第五章第一节，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、电荷量及其单位、原子结构、原子核、电荷在导体中定向移动。其中两种电荷及其作用规律是教学重点，认识自然界只有两种电荷同时又是教学难点。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流概念的关键，因此本节课作为初中电学起始课，具有很重要的地位。【教学目标】1．知识与技能●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规律；●了解验电器的原理及其构造作用，了解电荷量及其单位；●了解原子结构，认识元电荷，了解金属中存在自由电子和电荷的移动，了解导体和绝缘体。2．过程与方法●经历实验探究活动感受摩擦起电，知道带电体的性质；●在认识自然界只有两种电荷的过程中，感受人们所用的推理方法；●尝试应用已知的科学知识去解决具体的问题。3．情感态度与价值观●关心生活、生产、自然现象中常见的电现象（如摩擦起电等），对电荷种类的探究产生兴趣，能主动利用简易器材动手做实验，激发学生主动学习的兴趣；●具有对科学的求知欲，乐于探索、善于观察、勤于分析，具有创新的精神。【教学重点】摩擦起电现象；两种电荷及电荷间的相互作用规律。【教学难点】1．从实验现象推理得出自然界中只存在两种电荷。2．了解原子结构和金属导体中自由电子的存在。【教学方法】实验探究法、讲授法、阅读法【教学准备】玻璃棒、丝绸、橡胶棒、旋转支架、纸屑和泡沫、塑料尺、圆珠笔杆、梳子、验电器、金属杆、塑料杆、矿泉水瓶、、多媒体课件、实物投影仪等【教学过程】一、激发探究兴趣引入新课同学们好，在最开始学习物理的时候，相信老师都跟大家讲过，我们初中物理主要学习的内容是力、热、声、光、电，以及原子物理的简单介绍，那通过初中二年级一年的学习，我们已经学习了力、热、声、光的相关知识。那在进入初中三年级的学习之后，我们将主要学习电学的相关知识。提到电，大家并不陌生，我们日常生活中的电灯、电扇、以及我们教室用的空调都需要用到电。随着社会的不断发展，电的应用也越来越广泛，在我们的生产生活中占着十分重要的地位。因此，我们学习电学的知识也是十分必要的。那不知道同学有没有想过电是什么？电又是怎样产生的？那学完今天的内容后，大家就会对电有一个更深沉次的认识。师：首先我们先来做一个实验。这是我们写字所用的圆珠笔，老师现在将它放在我的头上摩擦一下，然后靠近桌子上面的碎纸屑，我们发现圆珠笔吸起了桌子上的碎纸屑。那这也就是我们小学学过的摩擦起电现象，而人类对电世界的认识就是从这一现象开始的。其实，在我们日常生活中，摩擦起电现象还有很多，比如当空气干燥时用塑料梳子梳头发，头发会随梳子“飘”起来；又比如我们在秋冬季节脱下我们身上穿的毛衣时会发出响声，甚至出现火花等等，这些都是属于摩擦起电的现象。师：通过刚才的实验演示，我们不难理解摩擦起电就是指：用摩擦的方法使物体带电。而怎样判断摩擦之后的物体是否带电呢？我们通常就是指一些物体通过摩擦之后，能够吸引轻小物体这种现象时，我们就说这个物体带了“电”，或者是说带了电荷。此时，我们通常也把这个物体叫做带电体。而这里的轻小物体通常是指像碎纸屑、头发丝以及灰尘等等。刚才我们说了摩擦起电就是通过摩擦的方式是物体带电，那是不是说只要我们是两个物体通过摩擦就一定可以带上电荷呢。通过前面热学的学习，我们知道木块与木块摩擦，以及我们的双手之间的摩擦能够产生热量，但是却不能够带电。因此，摩擦起电的条件是：两种不同物质摩擦才能够带上电荷。师：那么摩擦为什么能够带电呢？其实摩擦起电的实质就是电荷转移。这就需要我们来认识一下原子的微观结构呢，什么是微观结构呢？就比如说，现在有一张白纸，我们把它无限的放大，再放大，再放大，我们就会发现是无数个分子组成了这张白纸，而分子又是又原子通过一定的排列组成的。而最终原子是由原子核和核外电子组成的。我们可以简单的画一个原子的内部结构图，处在中心位置的就是原子核，它是由带电的质子和不带电的中子组成的，因此原子核带正电。而在原子核外面有围绕原子核旋转的带负电的电子，就如同地球围绕太阳旋转一样，原子核对核外电子有一个吸引力，也可以说成是束缚核外电子。通常来说，原子核内的质子的数量和原子核外电子的数量是相等的。因此，原子在一般情况下是成电中性的。但是在两个物体相互摩擦的过程中，由于不同物质的原子核束缚核外电子的能力强弱不一样，就会造成哪个物体的原子核束缚电子的能力较弱，它的一些电子就会转移到另一个物体上面，从而失去了电子从而带上正电，而另一个得到电子的物体因为有了多余的电子就会带上等量的负电。那这就是摩擦起电的实质。人们通过大量的实验研究发现，用摩擦的方法可以使各种各样的物体带电。带电后的物体带的电荷不是跟丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷种类相同，就是跟毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷种类相同，没有第三种电荷，自然界中只存在两种电荷。为了研究方便，1747年，美国科学家富兰克林对这两种电荷做出规定，是怎样规定的呢？（用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷，可用“+”表示。用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷叫负电荷，可用“-”表示。）师：我们把电荷分为两种电荷，其实是因为我们发现电荷与电荷之间有相互作用的，总结起来我们发现它们之间存在的基本规律就是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。那这个结论是怎样得出来的呢？我们其实是通过实验得出来的，但是因为我们缺乏实验器材，所以老师给大家看一个实验视频。好，看完这个实验，我们是不是很清楚的就知道了同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的的结论啊。而在生活中，人们利用同种电荷相互排斥的原理发明了验电器。那么什么是验电器呢？验电器就是用来检验物体是否带电的仪器。它的构造是这样的。验电器主要是由金属球、金属杆、金属箔以及外壳组成的。金属箔主要是由金属延展成的薄金属片，很轻，挂在金属杆下面，验电器不带电时，两个金属箔片在重力的作用下下垂而闭合。当用一个带电的物体靠近我们的验电器上面的金属球之后，带电物体中的电荷会转移到验电器上面（因为有电斥力的存在，导体中的电荷会尽可能的远离带电的物体），从而使两片金属箔带上相同的电荷。那由于刚才我们学过的同种电荷相互排斥的原理，两张金属箔会张开。金属箔张开的角度越大，则代表带电体带的电荷越多。如果金属箔没有张开，则说明该物体不带电。那这就是我们验电器检验物体是否带电的方法。在这里，我想问问同学们验电器能不能检验带电体究竟带的是那种电荷呢?其实是不能的，验电器只能检验物体是否带了电荷而不能检验物体带了何种电荷。其次，刚才我们说了可以根据验电器的金属箔的张角的大小来判断粗略物体带电量的多少，并不能准确的判断。那么电荷量的多少我们通常简称为电荷量，或者电量，初中阶段用符号Q来表示，它的单位是C。那么这一个单位也是为了纪念伟大的物理科学家库伦来命名的。好，下面我们来做几道简单的练习。1.生活中处处有物理，下列相关物理知识的说法，不正确的是（）A．穿在身上的化纤衣服易粘毛绒是因为衣服带上了静电B．吸盘式挂衣钩能够粘在墙上是由于大气压的作用C．菜刀的刃做得很薄是为了减小受力面积增大压强D．电视机、空调等家用电器的遥控器是利用紫外线工作的2.对原子结构的探究最早是从静电现象开始的．对静电现象的认识，下列说法中正确的是（）A．摩擦起电创造了电荷B．同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥C．自然界只存在正、负两种电荷D．从静电现象认识到原子核是可分的3.与丝绸摩擦的玻璃棒带上了正电，这是因为（）A．丝绸上电子转移到了玻璃棒B．丝绸上正电荷转移到了玻璃棒C．玻璃棒上电子转移到了丝绸上D．玻璃棒上正电荷转移到了丝绸上4.一个验电器的两个金属箔片因带电而张开，则这两个金属箔片一定（）。A.带正电B.带负电C.带同种电荷D.带异种电荷5.实验室里常常用验电器来检验物体是否带电，用被丝绸摩擦过的玻璃棒靠近验电器的金属球时，可发现验电器的两金属箔会因排斥而张开，对这一现象下列说法正确的是（）A．金属箔片带正电，金属球带负电B．金属箔片带负电，金属球带正电C．金属箔片和金属球都带正电D．金属箔片和金属球都带负电6.有甲、乙、丙三个带电体，甲物体排斥乙物体，乙物体吸引丙物体．如果丙物体带正电，则（）A．甲物体带正电、乙物体带负电B．甲、乙两物体均带正电C．甲、乙两物体均带负电D．甲物体带负电、乙物体带正电7.带负电的物体靠近一个轻小球，小球被吸引过来，则这个小球（）A．一定带正电B．一定带负电C．可能带正电，也可能不带电D．可能带负电，也可能不带电8.大量实验表明，物体相互摩擦所带的电荷只有（）种，同种电荷相互（），异种电荷相互（）9.干燥的冬天，化纤衣服很容易吸附灰尘，这是衣服因为摩擦带了（），从而具有了（）轻小物体的性质．10.自然界中存在两种电荷，人们把丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做（），把毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做（）．11.用久的风扇扇叶上布满灰尘主要是由于风扇旋转与空气发生摩擦起电，带电体具有（）的性质．练习：1．用摩擦过的物体去靠近碎纸片，碎纸片被吸引过来，能不能判断该物体带了电？问：这是用什么方法判断物体是否带电的？（1）利用带电体吸引轻小物体的性质来判断。2．有三个带电体，若A排斥B，B吸引C，如果A带负电，则B带电，C带电。问：这是用什么方法判断物体是否带电的？（2）利用电荷间的相互作用来判断。师：除此之外，我们还可以用验电器来检验（出示验电器并介绍构造，课件展示）。构造：金属球、金属杆、金属箔。下面我们再来做一组实验，看用验电器能否检验物体是否带电。（边说边演示用实物投影仪）：1．先用不带电的橡胶棒接触验电器的金属球。2．再用带电的橡胶棒接触验电器的金属球。3．最后用力摩擦橡胶棒，再将它接触验电器的金属球。1、2步后师：你们发现了什么？（不带电的橡胶棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔片不张开，带电体接触验电器的金属球，验电器的金属箔片张开。）师：对！可见验电器可以用来检验物体是否带电。验电器的作用是：检验物体是否带电。（课件）思考：此时金属箔片带什么电荷？金属箔片为什么会张开？（带负电荷，用带电体接触验电器的金属球，就有一部分电荷转移到验电器的两个金属箔片上，这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开）。验电器就是根据这个原理制成的。（课件）原理：根据同种电荷互相排斥的性质。最后老师演示3步。师：你们又发现了什么？（带电多的物体接触验电器的金属球，金属箔片张角大。）想一想：从验电器张角的大小我们可以判断出什么？（可以判断所带电荷的多少）验电器金属箔片张角越大，说明所带电荷越多，我们把电荷的多少叫电荷量，简称电荷，单位是库仑，简称库，符号是C。一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷大约只有10-7C，一片带电的云所带的电荷约几十库。---用图片（课件展示）4．原子的结构原子核师：摩擦过的玻璃棒或橡胶棒带上了电荷、雷雨云也带上了电荷，电荷从哪里来？请同学们阅读课本99页原子的结构原子核的内容就明白了。（课件展示）阅读后，请回答：（1）物质是由什么构成的？原子是不是组成物质的最小微粒？谁发现的？（2）原子的结构是怎样的？（3）什么叫元电荷？其电荷量是多少？最小电荷叫元电荷（e）e=１．6×10-19C（4）带电体的带电荷量有什么特点？（5）通常情况下，原子为什么是中性？请看下面这个氧原子示意图，这个氧原子带电吗？（那么摩擦起电是怎样产生的呢？这个问题课下我们可以结合课后“动手动脑”中的问题从电子的得失方面去猜想一下。）5．电荷定向移动导体和绝缘体接下来请大家看大屏幕上视频：这个女孩用手摸带电的金属球，她的头发都竖立起来了。她的头发竖起来说明了什么？（带了电）头发上的电荷从哪里来的？（金属球上）那么说电荷可以移动。下面我们通过实验来看一看：1．取两个相同的验电器A和B，使A带电，B不带电，用金属棒把A和B连接起来。看有什么现象发生？说明了什么？（说明金属杆中有电荷在定向移动）。金属中存在大量可以自由移动的电荷，叫自由电子。可见金属是导电的，像金属这样善于导电的物体叫导体。你知道常见的导体有什么吗