《第1节 两种电荷 第1课时》示范课教学设计【初中物理人教版九年级】

2/2第1节两种电荷教学设计教学目标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，感受人们所用的推理方法。2．了解验电器的原理及其作用，了解电荷量及其单位。3．了解原子结构，理解导体和绝缘体的概念和种类，加深对生活中常见材料的理解。教学重难点教学重点通过摩擦起电现象认识自然界存在两种电的荷，知道电荷间的相互作用规律。教学难点对电荷的认识，通过实验进行推理，得出“只有两种电荷”的逻辑推理过程。教学用具玻璃棒、丝绸、橡胶棒、毛皮、验电器、导线、碎纸屑若干、塑料包装绳。相关资源多媒体课件。教学过程课堂引入展示几张静电现象的图片。教师演示实验，把玻璃棒与碎纸屑靠近，玻璃棒不能吸引纸屑；把玻璃棒与丝绸摩擦后再靠近纸屑，纸屑会被吸引。这是为什么呢？那就让我们一起走进奇妙的、有趣的、而又神秘的电的世界！新知讲解一、摩擦起电与丝绸摩擦过的玻璃棒会吸引碎纸屑。在物理中，看到这个现象我们就说玻璃棒带了电，或者说带了电荷。带了电的物体能够吸引轻小物体，反过来我们也可以用这个现象来检验物体是否带了电。玻璃棒吸引碎纸屑。玻璃棒跟丝绸发生摩擦，带了电。在物理学中我们把这样的现象叫做摩擦起电。摩擦起电是很常见的一种现象，任何两种物体摩擦都会发生摩擦起电现象。大自然中的闪电也是摩擦起电现象。是天空中的云层和云层之间发生了摩擦，云带了电。然后再发生放电现象，便产生了我们看到的景象。大家仔细想想，在玻璃棒和丝绸摩擦的过程中，玻璃棒能够因摩擦而带电，那么丝绸是不是也会带电了？事实上丝绸也会带电的，而且带的电也不一样，分别叫正电和负电。二、两种电荷——正电荷和负电荷在物理中正电和负电是这样规定的：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电。人们研究后还发现：物体所带的电荷要么与玻璃棒的相同，要么与橡胶棒的相同。所以说：自然界中只有两种电荷，正电荷和负电荷。三、电荷的相互作用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。如果有这样两根玻璃棒带的是正电，是同种电荷。它们会有怎样的相互作用呢？两根用毛皮摩擦过的橡胶棒呢？一根玻璃棒和一根橡胶棒呢？演示实验：1．把一根玻璃棒用丝绸摩擦后悬挂起来，拿另一根丝绸摩擦过的玻璃棒靠近，观察现象。我们发现是排斥的。2．拿一根毛皮摩擦过的橡胶棒，靠近被吊起的用丝绸摩擦过的玻璃棒，观察现象。3．把一根毛皮摩擦过的橡胶棒悬挂起来，用另一根毛皮摩擦过的橡胶棒靠近它，观察现象。经过多次实验，我们可以得出结论：电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。四、验电器验电器的结构有：金属外壳、金属球、金属杆、绝缘垫、金属箔等。验电器工作原理是：同种电荷互相排斥。验电器使用方法是：待检验物体靠近或接触金属球，发现箔片张开了，说明物体带电了。在实验室我们就是用验电器来检验物体是否带电的，但是验电器却不能判断物体带什么性质的电荷，是正电荷还是负电荷。实际上，带电体所带的电荷不但有正负之分，还有多少的问题。于是我们引入了电荷量这个物理量来描述它。电荷量有可简称为电荷，电荷量的符号是Q；电荷量的单位是库仑，库仑的符号是C。用验电器我们能检验物体是否带电。我们用电荷量来表示物体所带电量的多少。五、摩擦起电的本质为什么摩擦能够起电呢？要想解释摩擦起电现象，我们还要从物质的构成上说起。原子及其结构：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转，原子核又由质子与中子组成，质子带正电荷，中子不带电荷。在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，也是物理学的基本常数之一，常用符号e表示。基本电荷e=1.6×10-19C。是一个电子或一个质子所带的电荷量。任何带电体所带电荷都是e的整数倍或者等于e。从微观的角度解释摩擦起电的原因。不同物质的原子核束缚核外电子的本领不同。在摩擦过程中，束缚核外电子能力强的物质得到电子，因原子有多余电子而带负电；束缚核外电子能力弱的物质失去电子，因原子缺少电子而带正电。摩擦起电的本质：摩擦起电并不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到了另一个物体，使正、负电荷分开。六、静电现象的应用与防护利用静电现象的技术静电喷涂：静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法。静电除尘：这是气体除尘方法的一种。含尘气体经过高压静电场时被电分离，尘粒与负离子结合带上负电后，趋向阳极表面放电而沉积。在冶金、化学等工业中用以净化气体或回收有用尘粒。静电复印：先让复印纸按图画文字深浅，分别带上相应的静电电荷，深处电荷密，浅处电荷稀，从而形成一张与图画文字相对应的静电图像。然后一种显示黑色的墨粉末直接被静电图像吸引，通过定影，最后成为一张图画文字的复印品。静电植绒：静电植绒是利用电荷同性相斥异性相吸的物理特性，使绒毛带上负电荷，把需要植绒的物体放在零电位或接地条件下，绒毛受到异电位被植物体吸引，呈垂直状加速飞升到需要植绒的物体表面上，由于被植物体涂有胶粘剂，绒毛就被垂直粘在被植物体上，因此静电植绒是利用电荷的自然特性产生的一种生产新工艺。对静电现象的危害进行的防护：油罐车尾部总装有一根铁链或静电带：油罐车属于危险品运输车，由于自身的危险性，携带运输各类化学品油品介质属于易燃性质，罐车在使用过程中不可避免会产生静电，为了避免静电带来的安全隐患，需要在车的尾部安装铁链或静电带，目的是为了把车上的静电导入大地。此外，还有避雷针等。七、绝缘体和导体演示实验：验电器A带电，B不带电。1.用橡胶棒把A和B连接起来，观察A、B金属箔的张角有什么变化。2.用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，观察A、B金属箔的张角有什么变化。解释现象。导体：容易导电的物体绝缘体：不容易导电的物体特别强调：1．自来水与纯水的不同，自来水导电，纯水不导电。2．金属导电依靠自由电子导体就总是导体吗？绝缘体会不会也成为导体呢？大家要记住这些：1．常见的导体和绝缘体。2．还要知道导体和绝缘体之间没有严格的界限3．条件变化了的时候，绝缘体也可以成为导体。如干木柴是绝缘体，湿木柴就是导体。空气通常是很好的绝缘体，在强电场、高压下就会成为导体，如空气在强电场下由绝缘体变为导体，形成闪电，看到亮光、听到雷声。大家还要记住这样一个事实：自来水是导体，纯水是绝缘体。典型例题例1甲、乙、丙三个轻质小球，已知甲带负电。甲和乙互相吸引，丙和甲互相排斥，则（）A．乙一定带正电，丙带负电 B．乙可能不带电，丙带负电C．乙可能带正电，丙带正电 D．乙一定不带电，丙带正电答案：B2．用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电，用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电。若用摩擦后的毛皮与丝绸靠近会出现________现象（吸引或排斥）。答案：吸引3．加油站规定：“严禁用塑料桶装汽油”，这样规定的理由是（）A．塑料和汽油会起化学变化，使汽油变质B．汽油会腐蚀塑料，造成漏油C．汽油与塑料桶壁不断摩擦，使塑料桶带电产生火花放电，引燃汽油造成火灾D．汽油与塑料桶壁不断摩擦，使塑料桶带电，人接触桶外壳会造成触电伤害答案：C4．关于验电器，下列说法错误的是（）A．验电器可以检验物体是否带电B．验电器可以粗略判断物体所带电荷的多少C．验电器可以直接检验物体所带的是哪种电荷D．验电器的工作原理是同种电荷互相排斥答案：C5．一般情况下，下列物品：①橡皮擦②铅笔芯③塑料尺④钢尺⑤盐水⑥食用油，其中属于导体的是，属于绝缘体的是。（只填序号）答案：②④⑤；①③⑥课堂小结一、两种电荷正电荷和负电荷同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。带电体具有吸引轻小物体的性