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視頻標簽：電荷,及其守恒定律
所屬欄目：高中物理優(yōu)質課視頻
視頻課題：人教版高中物理選修1-1第一章《電荷及其守恒定律》浙江省 - 麗水
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人教版物理選修1-1 第一章 電場 電流
第一節(jié) 電荷 庫侖定律（第1學時） 《電荷及其守恒定律》教學設計
課題 電荷及其守恒定律
課時 1 授課對象
高一(5)班學生
教 材 分 析 本節(jié)是高中階段學習電學內容的第一節(jié)課，是學習電學的基礎，是學生認識電現(xiàn)象必不可少的內容。教材側重從物質微觀結構的角度認識物體帶電的本質，滲透了透過現(xiàn)象看本質的思想。
學 情 分 析
學生在初中階段已學習電學的基本知識以及在高一第一學期已學習離子方程式，為本節(jié)課的學習起到了鋪墊作用。學生已具備了一定的探究能力和邏輯思維能力，能在老師指導下通過觀察、思考，發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。 教 學 目 標
（一）知識與技能
1．知道兩種電荷及其相互作用。 2．了解原子呈電中性的原因。
3．了解摩擦起電、感應起電等現(xiàn)象，知道摩擦起電和感應起電的本質是電子轉移。
4．理解電荷守恒定律．
5．知道電荷量概念及其單位，知道元電荷的值。 （二）過程與方法
1.通過回顧人類對電荷認識的發(fā)展歷程，使學生進一步認識電荷及其性質。 2.通過原子內部結構的認識和化學相關知識的回顧使學生明確摩擦起電和感應起電是由于電子發(fā)生了轉移。 （三）情感態(tài)度與價值觀
1.通過對本節(jié)的學習培養(yǎng)學生從微觀的角度認識物體帶電的本質。 2.通過對避免靜電火災的思考培養(yǎng)學生的社會責任感。
教 學 重難點
重點：
對三種起電現(xiàn)象的微觀解釋以及相關計算、對電荷守恒定律的理解。 難點：
感應起電、電荷守恒定律的理解。
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教 學 準 備
絲綢、玻璃棒、毛皮、硬橡膠棒、靜電計、起電機、靜電感應現(xiàn)象視頻、多媒體課件
教學過程
教 學 環(huán) 節(jié)
教師活動
預設學生行為
設計意圖
引 入
用途
提問：“它可以用于生活的各個領域，通訊、醫(yī)療、教育、娛樂等，特別是夜晚來臨的時候，我們更需要它，它是什么？” 危害
靜電起火案例分析，以及四川木里森林火災的原因，都與電有關，如何避免此類事件的發(fā)生呢？
學生對電的用途有了一定的了解，很快便能回答第一個問題。
有些同學知識面較廣并關心國家大事，對靜電起火有一定了解，并能夠回答四川木里火災的原因。
通過解決問題的過程，激發(fā)學生學習電學的興趣，并能夠將物理知識運用于生活當中。
歷 史 回 顧
吸引輕小物體
公元前600年左右，希臘人泰勒斯發(fā)現(xiàn)摩擦過的琥珀吸引輕小物體。
公元1世紀，我國學者王充在《論衡》一書中寫下了“頓牟掇芥”。 學生重溫人類發(fā)現(xiàn)電的歷史。
使學生對初中所學的電學知識進一步加深和鞏固。我國學者王充的介紹，激發(fā)學生的民族自豪感。
帶有電荷的物體
16世紀，英王御醫(yī)吉爾伯特發(fā)現(xiàn)很多物質經過摩擦后具有與琥珀類似的性質，并認為這類物質帶有電荷。
“筆能否吸引小紙屑？”
“同學們有沒有辦法讓它吸引小紙屑？”
學生回顧,帶電物體可以吸引輕小物體
學生發(fā)現(xiàn)手中的筆在摩擦前不能吸引紙屑，經過反復摩擦后能夠吸引紙屑。
學生動手操作的過程，是理論運用于實踐的過程，將理論知識內化的過程。
接引雷電下九天（電荷種類及性質）
18世紀，富蘭克林命名了正電荷和負電荷。
展示橡膠棒、毛皮、玻璃棒和絲綢。“玻璃棒與絲綢摩擦，玻璃棒帶哪種電荷？橡膠棒與毛皮摩擦后，橡膠棒帶哪種電荷？”
富蘭克林接引雷電下九天，不僅證明了雷電只是一種放電現(xiàn)象，統(tǒng)一了天上的電和地上的電，還由此發(fā)明了避雷針。
同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。向學生展示驗電器和靜電計。
學生回顧,自然界中有兩種電荷，一種是正電荷，另一種是負電荷。
學生回顧，玻璃棒與絲綢摩擦后，玻璃棒帶正電。
了解富蘭克林對電學的貢獻，由此產生敬佩之情。
學生觀察驗電器和靜電計。
了解富蘭克林對科學的貢獻，學習科學家為了真理勇于獻身的精神。
通過靜電計實驗展示，使學生明白學有所用。
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原子結構
20世紀，物理學解開了分子、原子的內部結構之謎。
原子由原子核和核外電子組成，質子和核外電子分別帶哪種電？
回顧化學中元素周期表，鈉原子它內部有幾個質子和幾個電子呢？鈉離子呢？它的電子去哪了?
學生根據(jù)自己已有知識積極回答。
學生回答問題的過程中明白了原子內部有帶正電的質子和帶負電的電子，電子的得失使原來不帶電的原子變成了帶電的離子。
通過解決問題的過程，不僅提高了學生的知識遷移能力和綜合分析能力，也為學習下一環(huán)節(jié)的內容作了鋪墊。
使物體帶電的
方法
摩擦起電
動畫展示兩個物體摩擦過程，觀察電子的移動，讓學生說一說摩擦后兩個物體的帶電情況。
實物展示絲綢摩擦玻璃棒，玻璃棒帶哪種電？那絲綢呢？
追問：為什么玻璃棒帶正電？ 那毛皮摩擦橡膠棒，它們分別帶什么電呢？
【課堂練習】毛皮與橡膠棒摩擦后，毛皮帶正電，這是因為（ ） A．毛皮上的一些電子轉移到橡膠棒 B．毛皮上的一些正電荷轉移到橡膠棒 C．橡膠棒上的一些電子轉移到毛皮 D．橡膠棒上的一些正電荷轉移到毛皮
利用紅、綠兩色的棋子分別表示質子和電子，讓學生思考摩擦后發(fā)生了什么？
學生回答，摩擦后得到電子的物體帶負電，失去電子的物體帶正電。
學生看實物回答，玻璃棒帶正電，因為摩擦過程中電子從玻璃棒轉移到絲綢，絲綢帶負電。
學生應該能夠很快回答出來，毛皮和橡膠棒分別帶正電和負電。
學生思考回答。
這一過程，使摩擦過程形象直觀，提高了學生知識遷移能力。
實物展示，使學生理論聯(lián)系實際，真正理解摩擦起電的本質是電子轉移。
接觸起電
除了接觸起電，生活中還有一種很常見的起電方式，如果一個物體有電，你是不是擔心會被電呢？這種常見的起電方式就是接觸起電。
展示科技館中，人把手放在靜電球上的情景，人從不帶電到帶電，一定是靜電球中的電跑到人身上嗎？
如果球原來帶正電，人不帶電，接觸后會怎樣呢？
學以致用：如果你身上帶電了，如何減少帶電呢？可以通過接觸其他物體（特別是良好導體）的方式放電。 學生思考，除了靜電球中的電跑到人身上，還有什么原因呢？根據(jù)前面內容的學習，有些學生可能能夠想到可能是人身上的電子跑到靜電球上。
學生思考回答，人身上的電子轉移到靜電球上，人也帶正電。
通過實際情景分析接觸起電原因，不僅能激發(fā)學生的興趣，而且能提高學生解決問題的能力。
從解決問題的過程中明白了起電的本質。
從起電到放電，是一個逆向思維的過程。 感應起電
不接觸帶電物體，是不是就安全了呢？比如說，在高壓電附近很危險。 讓學生了解通過金屬箔的張合判斷物體是否帶電的方法。視頻展示感應
學生掌握通過金屬箔的張合判斷物體是否帶電的方法。
演示實驗時，認真觀
通過現(xiàn)象尋找本質，感應起電的本質是這節(jié)課的難點，先讓學生
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起電實驗，讓學生認真觀察金屬箔的變化，從而判斷物體是否帶電。
學生分組，思考在C靠近A的前后內部的質子和電子發(fā)生了什么變化？用黑白棋子表示A、B內部的質子和電子，用黑白棋子演示C靠近A后的質子電子分布情況。
教師了解學生情況并指導，并請小組代表發(fā)言，教師指導學生分析視頻中的現(xiàn)象。
【課堂練習】如圖所示，不帶電的枕形導體的A、B兩端各貼有一對金箔。當一帶電導體C靠近枕形導體的A端時（ ）
A．A端金箔張開，B端金箔閉合 B．A端金箔張開，B端金箔張開 C．兩對金箔分別帶異種電荷 D．兩對金箔分別帶同種電荷
察金屬箔的張合判斷A、B是否帶電。
小組討論交流，思考感應起電過程中電子的轉移情況，并用棋子演示這一過程。
學生分析視頻中金屬箔張開和閉合的原因。
學生思考回答。
觀察了解感應起電現(xiàn)象，再進行分組討論交流，提高學生間的協(xié)作能力。
對視頻中金屬箔張開閉合的分析，使學生明白感應起電的本質。
電荷守恒定律
化學中，離子方程式左右兩邊什么
要相等？
電荷守恒定律簡單的說，就是正負電荷代數(shù)和是不變的。
課堂練習：
兩個完全相同的金屬小球，（1）原來分別為+Q和不帶電，接觸后再分開，電荷各為多少？（2）原來分別為+Q和-3Q，接觸后再分開，電荷各為多少？ 學生回答，化合價（或電荷）要相等。 學生思考回答： （1）Q21和 Q21 （2）-Q和-Q
通過學生對化學離子方程式的了解使學生更容易理解電荷守恒定律。
實際問題的解決，加深了學生對電荷守恒定律的認識。
幾個基本概念
電荷量
有時物體所帶的電荷比較少，有時所帶的電荷比較多，為了描述物體帶電的多少，引入電荷量的概念，電荷量用什么字母表示呢？它的單位是什么？
學生根據(jù)已有知識，
并查閱書本，思考回答相
關問題。
讓學生知道幾個
基本概念，通過化
學中化合價的知
識使學生容易理
解元電荷的概念。
元電荷
一個鎂離子是正二價，一個鈉離子是正一價，它們分別失去了幾個電子？如果把一個電子的電荷量為一個單元的電荷量，則其他物體的電荷量都為這個單元電荷量的整數(shù)倍。一個電子的電荷量為元電荷，元電荷的值是多少？自然界中還有誰具有這么小的電荷量
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呢？電荷量與元電荷之間有什么關系？
比荷（荷質比）
比荷也叫做荷質比，指的是電荷量與質量的比值。
前后呼應，學 以致用 展示加油站靜電起火和煤氣爆炸的圖片，問學生：你知道身上帶有靜電時應該怎么辦嗎？煤氣泄漏時要避免
什么？
最后說：
“最后送給同學們一句話：‘做好自己，你就是英雄！
’很多消防員為了救火而犧牲了寶貴的生命，希望同學們以后避免此類事件的發(fā)生，做好自己。”
學生根據(jù)今天所學內容和生活經驗，思考回答問題。 將所學知識運用到生活實踐中去，讓學生感受到學習是非常有意義的。
最后這句話，希望學生能夠具備強烈的社會責任感。
板 書 設 計
1. 電荷種類
2. 起電方式
3. 電荷守恒定律 代數(shù)和不變
4. 幾個概念
正
負
①摩擦起電 電子轉移
③接觸起電 電子轉移
②感應起電 電子轉移
同性相斥，異性相吸
①電荷量（電量）Q或q
③比荷（荷質比）
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