《电 荷》教学设计
焦作市实验中学 王玉霞
荆门市文峰中学 陶大伟
※教学设计思路：
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、元电荷及原子结构、电流的初步概念、导体和绝缘体。其中两种电荷及其作用规律、电荷量及其单位是教学重点，而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学、理解许多电现象的基础，电荷量的概念及电荷在导体中的定向移动是后面理解电流概念的关键，因此本节课作为初中电学起始课，具有很重要的地位。
本节课中的摩擦起电现象，两种电荷及其作用规律，学生在小学自然常识课中曾经学过，初中阶段应在这个基础上，通过实验分析，使学生了解"自然界只有两种电荷"的逻辑思维过程，发展学生的逻辑推理能力。所以必须把这些比较简单的知识讲得丰富些，挖掘深度，不然难以引起学生的学习兴趣。通过课本图5.1-3所示的演示实验，使学生知道验电器带电的多少与验电器箔片张开的角度大小相对应，从而引出电荷量的概念。电荷量的单位是直接告诉学生的，为了使学生对电荷量的单位库仑有个大概的了解，
应举例说明：一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷量，大约只有10-7库仑，一片带电的云上所带的电荷量，大约有几十库仑。关于元电荷及原子的知识，只要学生了解即可，留待化学课上进一步学习，主要是让学生知道电荷的由来。最后一部分"电荷在导体中定向移动"有点抽象，可用课件作进一步的形象讲解。
由于学生在小学自然常识课中曾经学过摩擦起电现象，两种电荷及其作用规律，这节课的教学也可以让学生在课前收集一些有关摩擦起电现象，两种电荷及其作用规律的资料（主要是文字资料和图片资料），通过课堂上学生阅读课文、相互交流讨论，自己归纳总结出结论，锻炼学生抽象概括能力。
※教学目标：
一、 知识目标
1、知道摩擦起电的现象。
2、知道自然界中只存在两种电荷以及电荷间的相互作用。
3、知道验电器的作用及原理。
4、知道电荷量的概念及其单位。
5、知道元电荷，了解原子结构。
6、知道电荷在导体中可以自由移动。
7、知道导体与绝缘体的特点。
8、培养学生在观察实验现象的基础上，分析、概括实验现象得出结论的能力。
二、能力目标
1、通过对演示实验的观察概括出两种电荷之间的作用规律，培养学生观察、总结的能力；
2、知道
人类对电荷间相互作用认识的历史过程；
3、培养学生逻辑推理的能力
三、德育目标
渗透物理方法的教育
※ 教学重点
1、两种电荷
2、电荷间的相互作用
3、电荷量及电位
※ 教学难点
1、自然界只有两种电荷的得出过程
2、验电器张角变化与所带电荷的变化的关系
3、摩擦起电的原因
※教具
玻璃棒两根、橡胶棒两根、丝绸一块、毛皮一块、支架两个、验电器二个、带玻璃手柄的金属棒、碎纸屑若干、塑料绳四根
※教学方法
探究法、实验法、归纳法.
※ 课时安排
2节
第一学时
※ 教学过程
湛蓝一、 引入
教师拿出四根一端膨松的塑料捆扎绳（做此实验要求当时天气要干燥）
师：哪个同学能把膨胀的一端捻聚在一起？
根据生活经验学生们会争先恐后举手要求做这一件认为简单的事，然后每组叫一位学生到讲台前操作，结果会发现每位同学都事与愿违，他们发现绳子不仅没有被聚拢在一起，反比刚才更膨松了，且越用力捻膨松得越厉害，这一新颖现象使学生感到非常惊奇，怎么会是这样呢？他们迫切地想知道其中的原因，基于这种迫切感，学生对这一节课的兴趣会很快激发起来。
师 ：同学们在小学自然课的学习中已经了解了一些关于摩擦起电的知识。摩擦起电的现象在日常生活中又是经常可以看到的。那么带了电的物体具有哪些性质？头发为什么会随梳子飘起来？在这一节里，我们将继续进行学习和讨论。
二、 进行新课
1、摩擦起电
老师演示：先用玻璃棒、橡胶棒靠近碎纸屑，然后用绸子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡胶棒，再靠近碎纸屑。
师：同学们刚才看到了什么现象？这两次实验现象相同吗？
生：不同。
师：有什么不同？
生：没摩擦前橡胶棒和玻璃棒不吸引碎纸屑，摩擦后它们吸引碎纸屑。
君九龄演员表师：就是说摩擦过的橡胶棒跟不摩擦的橡胶棒有了不同的性质，物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说物体带了电或者说带了电荷。你刚才是用什么方法使物体带电的？
生：摩擦。
师：用摩擦的方法使物体带电就叫做摩擦起电。（板书）
我国古代人民非常善于观察，早在两千多年前的西汉时期就有"玳瑁吸裙"的记载，玳瑁是一种美丽的龟壳，人们在用它作首饰时无意中发现摩擦后的玳瑁会吸引衣服。那么在日常生活中你见过类似的摩擦起电现象吗？
生甲：日常生活中，当空气干燥时用塑料梳子梳头发，头发会随梳子"飘"起来。
生乙：如果我们身上穿了几件化纤毛衣，在晚上脱衣时，有时会发出
响声，甚至出现火花。
师：实际上，用摩擦的方法可以使各种各样的物质带电，只要你细心观察，你会有许多新的发现。
2、两种电荷
教师演示：用一块丝绸同时摩擦两根同样的玻璃棒带电，将其中一根放在支座上，用另一根玻璃棒的带电端靠近这根玻璃棒的带电端。
师：实验用的是同样的两根玻璃棒，都用丝绸摩擦，它们带的电荷是不是应该相同？
生：相同。
师：刚才的实验中你观察到这带同种电荷的玻璃棒之间发生了什么现象？
生：带同种电荷的两根玻璃棒互相排斥。
教师继续演示用一块毛皮同时摩擦两根同样的橡胶棒使它带电，将其中一根放在支座上。
师：它们带的电荷是不是应该相同呢？带电端靠近会出现什么现象呢？
生：都是同样的橡胶棒，又都用同样的毛皮摩擦，它们带的电荷也应该相同，它们也互相排斥。
师：我们现在把用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近会出现什么现象呢？
生甲：可能互相排斥。
生乙：可能互相吸引。
生丙：可能不吸引也不排斥。
师：如果它们互相排斥说明什么？互相吸引呢？
生丁：互相排斥说明它们带的是同种电荷，如果互相吸引则说明它们带的是不同种电荷。
教师演示用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近这个橡胶棒。
师：这两个实验你说明什么？能否检验你的猜想？为什么？要知道他们靠近后的结果我们该怎么做？（学生猜想可能是1、自然界只有两种电荷；2、电荷间的作用规律：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引）
生丁：实验探究。
师：通过刚才的实验我们观察到用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷是不同电荷。
八分裤 我们已经知道用摩擦方法可以物体带电，自然界中的物质有许多种用摩擦的方法我们可以使许多物体带电，这些物体所带的电荷跟绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷或毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷是否相同呢？有没有跟这两种电荷都不相同的第三种电荷呢？我们怎么用实验研究这个问题呢？例如：取一个泡沫塑料块，用塑料袋摩擦，使它带电，要验证它带的电荷跟绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷是否相同，实验该怎么做？（稍顿）借鉴一下刚才的实验，你能想个办法吗？（学生思考、讨论、回答）
师：怎么判断所带电荷是否相同呢？
生：如果他们相互排斥则是同种电荷，如果它们相互吸引则异种电荷。
师：很好。如果要验证塑料袋摩擦过的泡沫塑料块带的电荷跟毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷是否相同，怎么办
？
生：同样是根据上面的方法。
师：如果实验发现塑料袋摩擦过的泡沫塑料块既跟绸子摩擦过的玻璃棒吸引，也跟毛皮摩擦过的橡胶棒吸引，说明什么？
生：塑料袋摩擦过的泡沫塑料块带的电荷跟绸子摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的胶棒带的电荷都不相同。
师：也就是说有第三种电荷，如果有一个带电物体跟它们三个都吸引，那就是第四种电荷。事实是否像我们想像的一样呢？人们按照这种方法做了许多实验发现凡是跟用丝绸摩擦过的玻璃棒相排斥的都跟用毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引，而凡是跟用毛皮摩擦过的橡胶棒相排斥的都跟用丝绸摩擦过的玻璃棒相吸引。没有出现都吸引和都排斥的现象。
师：这说明什么问题呢？
生：都跟绸子摩擦过的玻璃棒排斥而跟毛皮摩擦过的橡胶棒吸引，说明它们所带电荷跟丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同。而都跟用毛皮摩擦过的橡胶棒相排斥却都跟用丝绸摩擦过的玻璃棒相吸引说明它们带的电荷跟毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷相同。
师：这就是说这些带电体所带电荷，跟绸子摩擦过的玻璃棒毛皮摩擦过的橡校棒所带电荷中的一个不同，就跟另一个相同，那么同学们说有没有跟这两个都不相同的第三种电荷呢？
生：没有。
师：也就是说自然界中只有这样两种电荷
师：为了研究方便，美国科学家富兰克林对这两种电荷做出规定：用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷叫做正电荷，毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷叫做负电荷。
3、电荷间相互作用规律
师：从刚才的实验你能发现电荷间有什么作用规律吗？
生：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
师：很好，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引这就是电荷间相互作用的规律。
师：请同学们观察这个仪器。教师介绍验电器的构造，然后先用一个不带电的物体接触金属球，再分别用丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒接触金属球。（注意玻璃棒接触金属球后要用手在金属球上摸下放电后再用橡胶棒接触金属球）
金靖个人资料简介 师：你观察到了什么现象？
生：不带电的物体接触金属球时没现象发生，而带电的物体接触金属球时金属杆下的金属箔片张开了。
师：这是为什么呢？
生：当不带电的物体接触金属球时，金属箔不张开；当用带正电的玻璃棒接触金属球时，金属球、金属杆和金属下的两箔片都带上正电荷，两箔片因带同种正电荷互相排斥而张开；同样，用带负电的橡胶棒接触金属球时，两箔片都带负电也互相排斥而张开。你想这个装
置能有什么用处？
生：用物体接触金属球，如果金属箔张开，说明物体带电；如果金属箔不张开，说明物体不带电。它可以用来检验物体是否带电。
师：这就是一个检验物体是否带电的仪器--验电器。那么请同学们根据刚才的实验考虑下验电器是根据什么道理检验物体是否带电的呢？
生：同种电荷相互排斥。
师：说的很好，验电器就是根据同种电荷互相排斥的原理制成的。
师：请同学们继续观察下边的实验，请注意观察金属箔片张角的大小。
老师演示：先用毛皮轻轻摩擦橡胶棒一两下，用棒接触验电器的金属球，再用力多摩擦几下，再接触金属球。
师：你看到了什么现象？
生：两次实验都可以使验电器的金属箔片张开，但是后一次比前一次金属箔片张开的角度大。
师：这说明什么呢？
生：第二次橡胶棒使验电器所带的电荷比第一次多。
师：也就是说物体所带的电荷有多有少，我们把电荷的多少叫做电荷量，简称电荷。单位：库仑（
板书）。这是为了纪念法国物理学家库仑而规定的，常常简称做"库"，用符号Ｃ表示。库仑是个很大的单位，刚才实验中摩擦过的橡胶棒上所带的电量只有10-7库仑左右。
4、元电荷
在上边的实验中我们看到带正电的玻璃棒可以使验电器带上正电，是不是意味着有正电荷从玻璃棒转移到验电器？而带负电橡胶棒可以使验电器带上负电是不是也意味着有负电荷从橡胶棒转移到验电器呢？
学生讨论
师：要回答这个问题我们需要对原子结构的知识有初步的了解，请同学们阅读课文99页，三个绿的字"元电荷"以下的内容并回答以下问题：
1、物质是由什么组成的？
2、原子是不是组成物质的最小微粒？
3、原子结构的知识是怎样的？
4、什么是元电荷？用什么符号表示？物体所带电荷量和元电荷有什么关系？
5、 常情况下物体为什么呈中性？
生甲：物质是由分子和原子组成的。
生乙：原子不是组成物质的最小微粒，还有比原子小的原子核及核外电子
生丙：原子是由原子核和核外电子组成的，原子核很小在原子的中央，原子核带正电核外电子带负电，电子绕核运动
生丁：电子所带的电荷叫元电荷，用符号e表示。元电荷所带电荷量为1.6×10-19C
生戊：通常情况下原子核所带的正电荷数和核外电子所带的负电荷的总数相等，对外不显电性，整个原子对我呈中性。
师：核外电子为何能绕荷运动呢？他们的关系类似于地球绕着太阳转。
生：原子核对电子有吸引力
师：是这样，正是由于原子核对电子的引力束缚着电子只能绕着原子核运动。但是自然界有许多物质，不同的物质的原子的原子核对核外电子束缚的能力不同，有的束缚电子的本领强有的束缚电子的
本领能力弱。当两个物体互相摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它就容易失去电子，从而使原本中性的物体由于有了缺少电子而带上正电，而使跟它相摩擦的物体由于有了多余的电子带上负电。
师：玻璃棒与丝绸摩擦后，玻璃棒带什么电？为什么？丝绸带什么电？为什么？
生甲：：玻璃棒与丝绸相比，玻璃棒的原子核束缚电子的本领较弱，在与丝绸摩擦时，因失去电子带正电。玻璃上的一些电子转移到丝绸上，丝绸因有多余电子而带负电。
师：橡胶棒与毛皮摩擦后。橡胶棒带什么电？毛皮带什么电？为什么？
生乙：橡胶棒与毛皮相比，毛皮的原子核束缚电子的本领较弱，在与橡胶棒摩擦时，毛皮就容易失去电子带正电。毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上，橡胶棒因有多余电子而带负电。
神诸葛亮 师：摩擦起电实质是什么？真的是创造了电荷吗？
生丙：摩擦起电不是创造了电荷。而且电荷发生了转移。
师：发生转移的是正电荷原子核还是负电荷核外电子？
生丁：是核外电子。
黄子韬.三、 归纳小结：
先请同学们讨论本节课学生了哪些知识（学生互相交流）；然后安排3-4名同学向大家汇报个人所学，教师点评。
四、 作业巩固：
摩擦起电现象是怎样产生的？请讨论后作出猜想并查资料加以说明。
五、板书
1、 摩擦起电
用摩擦的方法使物体带了电叫做摩擦起电。
2、 两种电荷 规定
正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷。
负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷。
3、 电荷间相互作用原理
同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
4、元电荷
原子是有原子核和核外电子组成的。原子核带正电，电子带负电。
电子带的电荷叫做元电荷，用符号e表示。元电荷所带电荷量为1.6×10-19C，任何带电体所带电荷量都是e的整数倍。
第二学时（电流、导体和绝缘体）
一、 复习巩固：
1、带电体的基本性质是什么？
2、能够使物体带电的方法有哪些？
3、为什么说自然界只有两种电荷？
4、如何检验一个物体是否带电？
二、实验引入：
下面我们再做一次上节课的实验，用毛皮摩擦橡胶棒使橡胶棒带电，可以用验电器（A）检验它是否带电（边讲边演示）。
师：我们如何使验电器（B）也带上电呢？
生甲：-----
生
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