电荷 教学设计

一、课标要求：
    无上级文件，待定。
二、教学设计思想：
　　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、中和现象、元电荷及原子结构、电流、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、电流是教学重点，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4-3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，此地只要学生了解即可，留待化学课上进一步学习，此地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、交换资料、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。
三、教学目标：
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、知道导体与绝缘体的特点。
7、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。
四、教学过程：
　　教学过程应突出以下几个方面：一是做好实验，可采用演示实验为主的方法，突出物理科学以实验为基础的特点。对于学习基础较好的学生，还可采用演示和学生探索性实验相结合并以学生实验为主的方法，充分发挥实验的作用。二是多启发、多诱导，使教学过程真正成为学生的学习过程。三是注重渗透物理科学方法，让学生在探索学习知识的过程中，领会物理学研究的科学方法，培养学生的探索能力和创造性素质。
１．新课的引入
用演示实验引入新课，实验现象要新奇有趣，器材简易，并且用本节课的知识可以解释，这样可以做到教学上的首尾呼应，选择两片吹塑纸进行实验，一片吹塑纸固定，另一片吹塑纸摩擦后靠近固定的吹塑纸，两片吹塑纸相互靠近。实验简单易做，效果明显，起到了吸引学生注意、引发学习兴趣的目的。
２．认识摩擦起电现象的实验
例如塑料尺跟头发摩擦，塑料笔杆跟衣服摩擦等，但用绸子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡胶棒，要注意实验操作的规范性，由于静电实验容易受绝缘及潮湿等因素的影响，为此教师要做比较详细的介绍并进行示范。对于学习基础较好的学生，教师示范后再让学生自己实验，以保证实验的效果。这样既能使学生认识到摩擦起电现象，又可为后面学生探索性实验的成功打下良好的基础。　　
３．两种电荷及其作用规律
认识自然界只有两种电荷及其作用规律是本节课的重点也是难点，可以参考教材做好演示实验。对于学习基础较好的学生，还可以将演示实验改为学生探索性的边学边实验，并将实验分为两步：
（1）通过学生实验认识绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷跟毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷不同。
这个实验教材上是用细线吊起玻璃棒或橡胶棒，容易晃动，不便操作，也浪费时间，为了方便省时，可以用废旧墨水瓶内灌注水泥沙浆，并直立插入一支削好的铅笔（削端朝上），将软木塞中心挖孔，塞入一很小的试管，固定好，将试管套在铅笔的项端，在软木的另一端中间挖一条凹槽，放置玻璃棒或橡胶棒，以免滚动。通过实验发现，这种支座由于摩擦小，稳定性好，效果良好，学生也容易操作。
为了便于记录和分析，可以预先设计表格。对表格中记录的现象进行分析和比较，注重渗透比较的方法，引导学生认识绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷和毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷是不同的。在此过程中，已经包含了同种电荷互相排斥、异种电荷互相吸引的作用规律。
（2） 提出自然界有没有第三种电荷的问题，讲解人类发现采用任何方式使物体所带的电荷或者跟丝绸摩擦过的玻璃棒相吸引、跟毛皮摩擦过的橡胶棒相排斥，或者跟丝绸摩擦过的玻璃棒相排斥、跟毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引，所以自然界有且只有两种电荷存在。
（3）通过探索性实验研究自然界只有这样两种电荷。
上一点的分析是我们设计实验的基础。实验时可以分别把丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒悬挂起来（或支在支架上），选择各种不同的其他材料相互摩擦，然后分别靠近上述的玻璃棒和橡胶棒，观察到总是跟其中一个相吸引而跟另一个相排斥，从而人们认识到，自然界只存在两种电荷。
４．验电器及电荷量的概念
用不带电的物体接触验电器的金属球时，金属箔不张开。用带电物体接触金属球以及引入电量概念的实验均由学生自己完成。这样做，一是可使学生亲自动手使用验电器，二是便于学生观察实验现象，增加感性认识。接着引出电荷量的概念及单位。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。
     5．原子结构及原电荷
    介绍物质由分子、原子组成的，介绍原子的结构，可配合课件形象讲解，给学生具体的印象和模型，让学生知道电子是带有负电最小电荷的粒子，叫做元电荷，介绍原子呈中性的原因，引入“中和”的概念。此节主要为学生思考摩擦起电原因铺下伏笔，并且使电荷的概念更具体化。
6．电荷在导体中定向移动
我们把演示实验改成学生实验。由于简单的摩擦起电电荷量较小，有受外界干扰因素较多，所以建议用电荷发生器，效果更明显。让学生用绝缘体包裹金属棒和直接用手拿金属棒做实验，比较现象的不同，并让学生思考为什么，讨论得出导体和绝缘体的不同，借助于学生日常经验举出常见的导体和绝缘体。时间多余的话可让学生做哪些物体可让验电器上的电荷一次性跑光，加深多导体绝缘体的直接认识。
电荷的定向移动是看不见的，这里借助动画来做说明，引出电流的初步概念。
五、作业：
课后探究活动与思考
　（1）．取一个铝盒罐盖(其它金属盒盖均可),在火焰上平稳地给它加热,放一段蜡烛在铝盖的中心,直到它部分熔化并粘牢以做把手。取一略大于铝盖的塑料或碟（唱片盘），把这个盘或碟放在桌子上用一块毛皮或法兰绒快速地擦盘面十几下，然后，一手持铝盖把手，将铝盖平放在塑料盘面上，另一手指接触铝盖后马上离开，提起铝盖，铝盖就带电了。手持氖管接触铝盖，氖管就发光。如果手指靠近铝盖，会看到火花产生，还会有些击痛感。如此反复起电，可做数十次，再用毛皮擦盘面，又可做数十次，而且电量比一般摩擦起电要大。这种起电叫感应起电，这种装置叫起电盘。
    （2）．尝试解释摩擦起电的原因，写一篇小说明文，在文章中将引用的物理知识加上引号。(教师有选择的将几种观点的文章贴于教室公示栏，先让学生交流，统一观点，教师再作点评)。