初中物理人教版九年级全册第1节 两种电荷示范课ppt课件

课题名

15.1两种电荷

核心素养

教学目标

一、物理观念

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.

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，认识自由电子和电荷的移动.

二、科学思维

在认识自然界只有两种电荷的过程中，感受人们所用的推理方法.

三、科学探究

通过实验活动感受摩擦起电，知道带电体的性质.

四、科学态度与责任

1.注意观察静电现象，对电荷种类的探究产生兴趣，能主动利用简易器材动手做实验，激发学生主动学习的兴趣.

2.鼓励学生自己查找资料、培养学生的自学能力，引导学生关注社会、初步认识科学及相关知识对人类生活的影响.

教学重点

1.知道两种电荷和电荷间的相互作用.

2.掌握电荷量及其单位，了解原子结构.

教学难点

1.运用电荷间的相互作用，判断物体带电的性质，并解释简单的静电现象.

2.理解金属中的电子可以自由移动.

教学准备

玻璃棒、橡胶棒、细线、铁架台、纸屑、毛皮、丝绸、验电器、有绝缘手柄的金属杆、空易拉罐、梳子、气球、多媒体课件.

教学过程

一、新课导入

师 展示一个塑料捆扎绳,用小刀划成细丝状,用手捋几次,你会发现什么现象?能把塑料捆扎绳梳理整齐吗?

学生发现不能，捋的次数越多反而越散.

师 为什么越理越乱呢?这是因为“摩擦起电”，下面我们就一起来学习吧！

二、新课教学

（一）两种电荷

1.摩擦生电

教师将“摩擦”过的气球“挂”在黑板上，引导学生思考为什么气球会吸在黑板上.

生1：是不是因为黑板和气球具有磁性，所以它们可以互相吸引.

生2：气球怎么可能具有磁性，这是因为老师刚“摩擦”了气球，使气球带电了，所以才会吸在黑板上.

教师不需着急解答，先引导学生观察两组实验：

实验1：教师用“未摩擦过”的梳子靠近易拉罐，用“未摩擦过”的玻璃棒靠近碎纸屑，用“未摩擦过”的橡胶棒靠近碎纸屑.（现象：无法吸引）

实验2：教师用“摩擦过”的梳子靠近易拉罐，用丝绸“摩擦过”的玻璃棒靠近碎纸屑，用毛皮“摩擦过”的橡胶棒靠近碎纸屑.（现象：可以吸引）

师 请同学们说说两组实验中的“玻璃棒”“橡胶棒”“梳子”有什么不同？

生：摩擦过的玻璃棒、橡胶棒、梳子能吸引轻小物体，没有经过摩擦的玻璃棒、橡胶棒、梳子不能吸引轻小物体.

教师鼓励学生的回答，引出摩擦起电的概念，并进行总结和板书.

师 下面请同学们说说你还见过哪些“摩擦起电”现象？

生1：摩擦过的小塑料尺能吸引头发.

生2：电风扇的“叶子”易招灰尘.

生3：如果我们身上穿了化纤衣服，衣服会粘在皮肤上，在晚上脱衣时，有时会发出响声，甚至出现火花.

2.两种电荷及相互作用

教师引导学生观察3个实验（教师可以边演示边解说）.

实验3：用两块相同的丝绸分别摩擦两根完全相同的玻璃棒，再将两根玻璃棒互相靠近.（现象：互相排斥）

实验4：用两块相同的毛皮分别摩擦两根完全相同的橡胶棒，再将两根橡胶棒互相靠近.（现象：互相排斥）

实验5：将丝绸摩擦过的玻璃棒靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒.（现象：互相吸引）

教师引导学生说说从上面3个实验中，可以发现什么规律.

生1：丝绸摩擦过的两根玻璃棒带同种电荷，靠近时互相排斥；两根橡胶棒都是用毛皮摩擦的，它们带同种电荷，靠近时也互相排斥，由此可知，同种电荷互相排斥.

生2：既然同种电荷互相排斥，而用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近毛皮摩擦过的橡胶棒时，它们互相吸引，说明它们带的是异种电荷，异种电荷互相吸引.

教师鼓励学生的回答，并进行总结和板书.

师 物体所带电荷有多有少，电荷的多少叫做电荷量，下面我们就一起来认识电荷量.

（1）电荷的多少叫做电荷量，也可简称电荷.

（2）电荷量的单位是库仑，简称库，符号是C.

（3）一根实验室中常用的玻璃棒或橡胶棒，摩擦后所带的电荷量大约只有10-7C.

教师出示两种不同型号的验电器，并介绍其结构.（如图甲、乙）

师 同学们一定很奇怪为什么验电器可以检验物体是否带电，它又是怎样工作的呢？大家不要着急，我们先来观察一组实验.

教师演示实验：

①用不带电的玻璃棒接触验电器的金属球.（现象：金属箔片不张开）

②用不带电的橡胶棒接触验电器的金属球.（现象：金属箔片不张开）

③用带正电的玻璃棒接触验电器的金属球.（现象：金属箔片张开）

④用带负电的橡胶棒接触验电器的金属球.（现象：金属箔片张开）

⑤用力摩擦玻璃棒、橡胶棒，再将它们分别接触验电器的金属球.（现象：金属箔片张开更大了）

教师引导学生说说从这组实验中，你发现了什么.

生1：没有带电的物体接触验电器的金属球时，验电器的金属箔片不张开，带电的物体接触验电器的金属球时，验电器的金属箔片张开了.

生2：带电多的物体接触验电器的金属球时，金属箔片的张角更大，所以，验电器不光可以用来检验物体是否带电，还可以检验出带电量的多少.

师 同学们回答得很好，下面请同学们思考：为什么带电体接触金属球时，金属箔片会张开呢？

学生讨论后总结得出结论：用带电体接触验电器的金属球时，有一部分电荷转移到验电器的两个金属箔片上，这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开.

教师鼓励学生的回答并进行总结和板书.

板书：验电器的工作原理：同种电荷互相排斥.

（二）原子及其结构

1．常见物质是由分子、原子构成的。

通过前面的学习，我们知道物质是由分子和原子构成的，有的分子由多个原子构成，有的分子由一个原子构成，下面我们就一起来学习原子的结构.

2.    原子结构

（1）原子的结构与太阳系十分相似，它的中心是原子核，在原子核外有一定数目的电子在绕核运动（如图甲所示）.电子是带有最小负电荷的粒子，所带电荷量为1.6×10-19C.

原子核带正电，电子带负电，通常情况下，原子核所带的正电荷与核外所有电子带的负电荷在数量上相等，原子整体不显电性，物体对外也不显电性.

（2）原子很小，直径为10-10m，如果将原子比作一座大楼，原子核就如乒乓球那么大，可见原子核非常小.但是原子核又可以再分，它是由质子和中子组成的（质子带正电，中子不带电），而质子和中子还有更小的精细结构——夸克（如图乙所示）.关于原子核结构的问题，本节课我们只需了解，不作深入探究，这些内容我们以后再学．

甲：原子结构                   乙：原子核结构

（3）氢原子的结构最简单，原子核中有1个正电荷（其电荷量与电子电荷量相等），核外有1个电子．氦原子核中有2个正电荷，核外有2个电子.（如图丙）

丙：氢原子和氦原子的结构

3．摩擦起电的原因

师 前面我们学习了“摩擦起电”，请同学们思考为什么用摩擦的方法可以使物体带电呢？摩擦起电创造了电荷吗？

不同物质的原子核束缚电子的本领不同.当两个物体摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它的一些电子就会转移到另一个物体上.失去电子的物体因为缺少电子而带正电，得到电子的物体因为有了多余的电子而带等量的负电.摩擦起电并不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正、负电荷分开.

师 下面我们将做一个小实验来证明电荷的转移，请同学们注意观察金属箔片的张角情况.

教师演示实验：将带正电的验电器A和不带电的验电器B的金属球用带有绝缘手柄的金属杆连起来.（现象：验电器A的金属箔片张角变小，验电器B的金属箔片张角变大）

师 请同学们说说这个实验说明了什么？

生：这个实验说明验电器A所带电荷减少，验电器B所带电荷增大，由此我可以联想到正电荷由验电器A移动到了验电器B.

（三）导体和绝缘体

师 带电的物体有时会与其他的物体接触，从而失去电荷.那么，什么物体容易传导电荷，什么物体不容易传导电荷呢？下面我们通过实验来研究.

教师演示教材P34“演示——电荷在金属棒中的定向移动”中的两个实验，并对实验现象进行解说：

①第一个实验中，用橡胶棒连接后，验电器A、B金属箔的张角没有变化，说明橡胶棒中没有发生电荷的转移，即橡胶棒不容易导电.这种不容易导电的物体叫做绝缘体.橡胶、玻璃、塑料等都是绝缘体.绝缘体中的带电粒子相互约束，不能自由移动.

②第二个实验中，用金属棒连接后，验电器A的金属箔张开的角度减小，B的金属箔由闭合变为张开.这表明，验电器B也带了电，就是说，有一部分电荷通过金属棒从A移动到了B，电荷在金属棒中可以定向移动，说明金属容易导电，我们把这种容易导电的物体叫做导体.金属、人体、大地、石墨、食盐水溶液等都是导体.金属中有自由电子，能够导电，酸、碱、盐的水溶液中也有能够自由移动的带电粒子.好的导体和绝缘体都是重要的电工材料.电线芯线用金属来做，因为金属是导体，容易导电；电线芯线外面包上一层橡胶或塑料，因为它们是绝缘体，能够防止漏电.

今天，我们从原子结构谈到电荷的定向移动，在接下来的课程中，我们还会继续给大家讲解电学方面的知识，大家如果感兴趣，可以在网上搜索相关资料，了解科学家们在原子结构模型和电学领域里不断探索的故事。

另外，我国某些建筑学书籍中，有关于“建筑屋顶四角的兽形雕塑有避雷作用”的记载。大家也可以了解一下，我国古代在电学和物质构成方面的成就，以及新时代我国在电学领域的新技术和新发展。

三、课堂小结

这节课，我们学习了电荷的有关知识，知道了摩擦起电现象.正负电荷和电荷间的相互作用以及导体和绝缘体的有关知识，为电学的学习奠定了良好的基础，电能在生活和生产中应用非常广泛，相信大家一定会学好电学知识.

布置作业

课后题

板书设计

教学反思

1.对于“两种电荷的规定”“金属中有大量自由电子”等知识需要很大篇幅才能讲清楚，而这些知识只是要求学生在观察演示实验的过程中有一个感性认识，不需要学生过多地进行深究，因此在教学时只是在实验的基础上简略带过，更多关注的是学生主动探索问题结果的过程，关注培养学生的思维能力，特别是创造性思维的能力.

2.本节“摩擦起电”和“原子结构”的学习是为下一节引入“电流”做铺垫.对于学有余力的学生，可以结合本节“动手动脑学物理”中的问题，启发学生从电子的得失方面去猜想摩擦起电现象的产生，了解摩擦起电的实质是电子的转移，了解静电除尘、静电复印等现代静电技术.在教学中还应告诉学生“电中性”是指原子（或整个物体）对外不显电性.物体呈电中性不等于物体没有电荷，只是物体所带的正电荷和负电荷的数量相等而已.