《从闪电谈起》教学设计-沪粤版九年级物理上册

11．1从闪电谈起教学目标知识与技能1．了解摩擦起电现象及其原因。2．知道两种电荷及其相互作用的规律。3．知道闪电是一种瞬间发生的大规模放电现象。过程与方法4．通过实验活动，观察摩擦起电现象，研究电荷间相互作用的规律，揭示闪电的奥秘。情感态度与价值观5．通过模拟闪电现象的实验和学习摩擦起电的原因，消除对“电”的神秘感，并对自然现象产生亲近的情感和探究的愿望。教学重、难点做好静电实验是本节教学的关键。做好静电实验是本节教学的关键。重点：两种电荷及电荷间相互作用的规律。难点：解释摩擦起电的原因要用到原子结构的知识，是难点。器材准备起电机、丝绸、玻璃棒、毛皮、橡胶棒、轻小物体、验电器等。教学过程第一课时一、新课引入师：漆黑的夜晚，电灯为我们送来光明；寒冷的冬季，空调使室内温暖如春。饿了吗？电磁炉烹制的佳肴香气扑鼻；渴了吧？电冰箱冰镇的饮料清凉可口。打开电视，世界风云尽收眼底；轻点鼠标，天涯海角近在咫尺……电，改变着人们的生活，提高了人类生活的质量，现代社会已离不开电。从本节课开始，我们将走进电的“王国”，探究电的奥秘。（板书：11.1从闪电谈起）二、新课教学（一）电是什么师：大家都见过闪电，现在请同学们回忆下，闪电产生时的情景。（学生回忆，同桌或小组间交流，然后请学生代表描述闪电产生时的情景。）师：听了同学们对闪电的描述，可以看出大家都很善于观察，不知同学们有没有思考过，闪电是怎样产生的呢？那么，电又是什么？这节课我们通过亲自动手实验，逐步解开电的奥秘。（板书：一、电是什么）活动1：观察摩擦起电现象。师：请同学们先阅读课本P2活动1：观察摩擦起电现象，然后谈谈有什么发现？（板书：活动1：观察摩擦起电现象）学生说过自己的发现后，师总结：摩擦过的物体能够吸引轻小物体，我们就说它带了“电”，或者说有了电荷。带了电的物体叫做带电体。板书：用摩擦的方法使物体带电叫做摩擦起电。Tips:摩擦起电在干燥的环境下才容易发生。师：通过刚才的实验我们可以得出：摩擦可以使物体带电，通过实验现象我们还可以得出带电体具有什么样的性质呢？（引导学生得出并板书：带电体具有吸引轻小物体的性质。）师：在生活中有很多有关摩擦起电的现象，请同学们列举一些生活中摩擦起电的实例：（1）用塑料梳子梳干燥头发时，发现梳子能吸引头发；（2）穿化纤衣服很容易吸灰尘；（3）切割或捏碎泡沫塑料时，细碎的泡沫颗粒会吸附在手和衣服上。……师：用摩擦的方法可以使物体带电，那么是不是说摩擦可以创造电荷呢？在回答这个问题之前，请同学们先阅读课本P4的“信息浏览：电从哪里来”，然后再回答我们的问题。学生阅读后引导学生得出摩擦起电的实质是：电荷从一个物体转移到另一个物体，使物体显示出带电的状态。师总结并板书：摩擦起电的实质是：电荷的转移或者说电子的得失，而不是创造了电荷。补充知识使物体带电的方式除了摩擦起电之外，还有：（1）感应起电：将一个带电的物体与不带电的导体相互靠近时，原来不带电的导体会被感应起电，离带电体的近端带上与带电体相反的电，远端带上与带电体相同的电，这种现象叫做静电感应。利用静电感应的方法使物体带电叫做感应起电。感应起电是由于电荷间的相互作用使得电子在导体内部转移而形成的。（2）接触起电：当带电体与不带电的物体相接触时，物体会带上和带电体相同的电荷，这种使物体带电的方法叫做接触起电。接触起电是由于电荷在两个物体之间发生了转移。（二）电荷间的相互作用师:通过刚才的学习我们知道,摩擦可以使物体带电,那么不同物体摩擦所带的电荷是一样的吗?请同学们认真阅读课本P3活动2参照活动2设计的方案进行实验探究。（1）将两根被丝绸摩擦过的玻璃棒靠近，会发生什么现象？（2）将两根被毛皮摩擦过的橡胶棒靠近，会发生什么现象？（3）将被丝绸摩擦过的玻璃棒跟被毛皮摩擦过的橡胶棒靠近，会发生什么现象？请学生描述观察到的现象，然后把实验结果填在下表中：带电体现象带电体带电体现象带电体玻璃棒橡胶棒玻璃棒橡胶棒注：表中“玻璃棒”是指被丝绸摩擦过的玻璃棒，“橡胶棒”指被毛皮摩擦过的橡胶棒。师：分析表中的现象，你能得到哪些结论？（留给学生观察、思考、充分交流的时间。学生经过讨论后说出自己得出的结论。）学生经过讨论，一般可能得出如下结论：①被丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电，跟被毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电是不同的；②不同的带电体之间，不是相吸，就是排斥。这时教师说明：用摩擦起电的方法可以使各种各样的物质带电，人们运用上述方法做了大量的实验，结果表明，自然界中只存在两种电荷：一种与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同，叫正电荷；另一种与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同，叫负电荷。师：我们知道了自然界中只有两种电荷，再来回顾下刚才实验的结果，由于玻璃棒与玻璃棒所带电荷相同，橡胶棒与橡胶棒所带电荷相同，同时实验现象表现为互相排斥，而所带不同电荷的物体相互靠近时实验现象表现为互相吸引，所以我们可以把电荷间的相互作用归纳为：互相排斥互相吸引同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。师板书：电荷间相互作用的规律：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。Tips:带异种电荷的两个物体会互相吸引，带正负电荷的物体能够吸引轻小物体，两种“吸引”虽有区别——前者是电荷间的相互作用，后者是带电体的性质，但本质上相同，都可以归结为电荷间的相互作用。所以在遇到“互相吸引”类题时，要区分是电荷间的相互作用还是带电体的性质这两种情况。教你一招电性的判断同种电荷相排斥，异种电荷相吸引；看到排斥的现象，电荷电性定相同；看到吸引的现象，带电情况细思量。师：接下来我们看几道练习，以加深我们对摩擦起电和电荷间相互作用规律的理解。练习：1．有A、B、C、D四个带电体，用细线悬挂起来，它们相互作用的情况如图所示，已知B带正电，则D带____负由于B带正电，根据同种电荷互相排斥，所以A带正电；异种电荷互相吸引，所以C带负电；由C、D互相排斥知D带负电。电荷。负由于B带正电，根据同种电荷互相排斥，所以A带正电；异种电荷互相吸引，所以C带负电；由C、D互相排斥知D带负电。2．用毛皮摩擦过的橡胶棒由此我们可知橡胶棒带负电荷。去靠近一个用丝线悬挂着的通草球通草球为轻小物体。时，若通草球被吸引1、根据电荷间相互作用的规律我们可知异种电荷互相吸引，所以通草球可能带正电荷。2、由带电体能够吸引轻小物体我们可知，通草球也可以不带电。，则该通草球（）由此我们可知橡胶棒带负电荷。通草球为轻小物体。1、根据电荷间相互作用的规律我们可知异种电荷互相吸引，所以通草球可能带正电荷。2、由带电体能够吸引轻小物体我们可知，通草球也可以不带电。A．一定带负电；B．一定带正电；C．一定不带电；D．可能带正电，也可能不带电互相排斥只有一种情况：同种电荷互相排斥；互相吸引有两种情况：一种是带电体能够吸引轻小物体，所以轻小物体可能不带电，第二种是异种电荷互相吸引，所以可能带异种电荷。互相排斥只有一种情况：同种电荷互相排斥；互相吸引有两种情况：一种是带电体能够吸引轻小物体，所以轻小物体可能不带电，第二种是异种电荷互相吸引，所以可能带异种电荷。3．薄膜塑料袋的袋口合在一起，有时很难张开。如果把塑料袋在衣服上摩擦几下，就容易分开了，这是为什么？摩擦使塑料袋带电，而且两片塑料薄膜带上同种电荷，由于同种电荷互相排斥，所以就很容易分开了。摩擦使塑料袋带电，而且两片塑料薄膜带上同种电荷，由于同种电荷互相排斥，所以就很容易分开了。活动3：用起电机模拟闪电现象师:在本节的开始我们我们提出了两个问题,一个是电是什么?另一个是闪电是怎样产生的。现在我们知道了电是什么？接下来我们通过活动3的实验，来解决第二个问题。请同学们认真阅读课本P4的活动3，来了解“闪电是怎样产生的”。学生自行阅读，之后教师演示实验。学生描述实验现象，教师引导：当摇动起电机手柄，起电盘转动起来后，两个金属球就会带上异种电荷，随着转速的增大而增多，当电荷积聚到一定程度时，两球间就会发生火花放电；闪电是带异种电荷的云层间，或带电的云层和大地间的一种瞬间发生的大规模放电现象。然后教师总结：物体带电时，它的尖端容易产生放电现象。这种现象叫做尖端放电。师：在生活中有很多类似的“放电”现象，请同学们列举一些生活中“放电”现象学生思考讨论后，教师对学生提出的现象进行评议。合理的予以肯定和表扬，不合理的予以指导。：学生思考讨论后，教师对学生提出的现象进行评议。合理的予以肯定和表扬，不合理的予以指导。干燥的冬天，脱毛衣时，会听到“噼噼啪啪”的声音，如果在夜晚还能看到火花，这是衣服之间摩擦起电然后放电产生的现象；冬天，身穿毛衣和化纤衣服，由于摩擦，身体上会积累电荷，这时如果手指靠近金属物品，将发生放电现象，你会感到手上有针刺般的疼痛感。尖端放电的应用：在建筑物的高处装置避雷针。尖端放电的防护：高压输电导线和高压设备的元件，表面要很光滑，可避免因尖端放电而损失电能或造成事故等。第二课时（三）怎样知道物体带了电师：在上节课我们通过学习摩擦起电和电荷间的相互作用认识了“电”，这节课我们将继续学习怎样知道物体带了电。请同学们认真阅读课本P5的内容，然后来回答我们的问题。师板书问题：1．观察验电器，了解它的构造实验室用验电器由：金属球、金属杆、金属指针（金属箔）构成。；2．验电器的使用方法将需要检验的物体接触不带电的验电器的金属球，观察金属指针变化情况。；3．验电器的原理同种电荷互相排斥4．验电器的作用检验物体是否带电；实验室用验电器由：金属球、金属杆、金属指针（金属箔）构成。将需要检验的物体接触不带电的验电器的金属球，观察金属指针变化情况。同种电荷互相排斥检验物体是否带电；Tips:关于验电器，通过教师的演示，让学生了解其构造、使用方法，其原理应让学生自主分析思考得出。电中和以及检验电性则不需要学生掌握。师总结:验电器是利用同种电荷互相排斥的原理来检验物体是否带电的仪器。若一个物体接触不带电的验电器金属球后，金属箔片张开，就表明这个物体带有电荷。带电体所带电荷越多，验电器的金属箔张开的角度就越大。方法介绍1：“转换法”电本身是看不见的，我们可利用物体跟验电器的金属球接触，看两片金属箔是否张开，来判断它是否存在，这就是物理学中常用的“转换法”。Tips:除验电器外，还可以通过物体能否吸引轻小物体和电荷间相互作用的规律来检验物体是否带电。四、电现象的应用和防护这部分只作为了解，细节不要介绍过深，以免增加学习难度。主要是渗透科学技术与社会的观念，可以让学生通过多种途径搜集相关资料。这部分只作为了解，细节不要介绍过深，以免增加学习难度。主要是渗透科学技术与社会的观念，可以让学生通过多种途径搜集相关资料。师：在我们认识和了解了“电”，掌握了这门科学技术后，我们就要关注其在社会生活中的应用。请同学们自主阅读课本P6“电现象的应用和防护”，然后说一说静电静电产生过程：任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电。当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电，而另一个物体得到一些剩余电子的物体而带负电。若在分离的过程中电荷难以中和，电荷就会积累使物体带上静电。所以说：静电并不是静止的电，是宏观上暂时停留在某处的电。有哪些应用，以及怎样防护？静电产生过程：任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电。当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电，而另一个物体得到一些剩余电子的物体而带负电。若在分离的过程中电荷难以中和，电荷就会积累使物体带上静电。所以说：静电并不是静止的电，是宏观上暂时停留在某处的电。学生阅读后教师引导回答并板书：静电的应用：（1）静电喷涂（2）静电植绒（3）静电除尘（4）静电复印。原理：给微粒带上电后，带电微粒在异种电荷的吸引下做定向运动。静电的防护：（3）、（4）是静电的防护，注意与摩擦起电现象的区分。（1）在建筑物的高处装置避雷针。（3）、（4）是静电的防护，注意与摩擦起电现象的区分。（2）雷雨天不要在地势高的地方或者大树下避雨，以防雷击。（3）油罐车的后面常拖有一条铁链，使油罐上产生的电荷经铁链流入大地，避免放电产生的电火花引发火灾；（4）在存放大量易燃物品的工厂车间或实验室里，工作人员要穿一种特制的鞋，这种鞋的导电性能很好，能够将人体所带的静电导入大地，避免因放电产生火花引起火灾；结束语：任何事物都具有两面性，既有益也有害，电也不例外，我们要学会用其益避其害。小结1．摩擦起电现象及其原因。2．两种电荷及其相互作用的规律。练习设计1．跟毛皮摩擦过的橡胶棒带______电。这是因为在摩擦过程中橡胶棒________电子（选填“得到”或“失去”）。2．实验室常用的检验物体是否带电的仪器是，它是利用原理制成的。3．如图所示，甲、乙两个通草球用丝线悬挂着，当乙球靠近甲球时，两球互相排斥，则下列说法正确的是（）A．甲球带正电，乙球不带电B．甲球不带电，乙球带负电C．甲球带正电，乙球带负电D．甲、乙两球都带负电或都带正电4．有4个轻质小球A、B、C、D，已知C带正电，A与C相互吸引，A与D相互排斥，B与D相互吸引，则下