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視頻標(biāo)簽：電荷,及其守恒定律
所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)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(xué)時） 《電荷及其守恒定律》教學(xué)設(shè)計
課題 電荷及其守恒定律
課時 1 授課對象
高一(5)班學(xué)生
教 材 分 析 本節(jié)是高中階段學(xué)習(xí)電學(xué)內(nèi)容的第一節(jié)課，是學(xué)習(xí)電學(xué)的基礎(chǔ)，是學(xué)生認識電現(xiàn)象必不可少的內(nèi)容。教材側(cè)重從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認識物體帶電的本質(zhì)，滲透了透過現(xiàn)象看本質(zhì)的思想。
學(xué) 情 分 析
學(xué)生在初中階段已學(xué)習(xí)電學(xué)的基本知識以及在高一第一學(xué)期已學(xué)習(xí)離子方程式，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)起到了鋪墊作用。學(xué)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(dǎo)下通過觀察、思考，發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。 教 學(xué) 目 標(biāo)
（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(yīng)起電等現(xiàn)象，知道摩擦起電和感應(yīng)起電的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)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(xué)生進一步認識電荷及其性質(zhì)。 2.通過原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的認識和化學(xué)相關(guān)知識的回顧使學(xué)生明確摩擦起電和感應(yīng)起電是由于電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移。 （三）情感態(tài)度與價值觀
1.通過對本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度認識物體帶電的本質(zhì)。 2.通過對避免靜電火災(zāi)的思考培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。
教 學(xué) 重難點
重點：
對三種起電現(xiàn)象的微觀解釋以及相關(guān)計算、對電荷守恒定律的理解。 難點：
感應(yīng)起電、電荷守恒定律的理解。
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教 學(xué) 準(zhǔn) 備
絲綢、玻璃棒、毛皮、硬橡膠棒、靜電計、起電機、靜電感應(yīng)現(xiàn)象視頻、多媒體課件
教學(xué)過程
教 學(xué) 環(huán) 節(jié)
教師活動
預(yù)設(shè)學(xué)生行為
設(shè)計意圖
引 入
用途
提問：“它可以用于生活的各個領(lǐng)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(zāi)的原因，都與電有關(guān)，如何避免此類事件的發(fā)生呢？
學(xué)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(xué)知識面較廣并關(guān)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(zāi)的原因。
通過解決問題的過程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電學(xué)的興趣，并能夠?qū)⑽锢碇R運用于生活當(dāng)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(xué)者王充在《論衡》一書中寫下了“頓牟掇芥”。 學(xué)生重溫人類發(fā)現(xiàn)電的歷史。
使學(xué)生對初中所學(xué)的電學(xué)知識進一步加深和鞏固。我國學(xué)者王充的介紹，激發(fā)學(xué)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(zhì)經(jīng)過摩擦后具有與琥珀類似的性質(zhì)，并認為這類物質(zhì)帶有電荷。
“筆能否吸引小紙屑？”
“同學(xué)們有沒有辦法讓它吸引小紙屑？”
學(xué)生回顧,帶電物體可以吸引輕小物體
學(xué)生發(fā)現(xiàn)手中的筆在摩擦前不能吸引紙屑，經(jīng)過反復(fù)摩擦后能夠吸引紙屑。
學(xué)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(nèi)化的過程。
接引雷電下九天（電荷種類及性質(zhì)）
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?qū)W生展示驗電器和靜電計。
學(xué)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(xué)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(xué)的貢獻，由此產(chǎn)生敬佩之情。
學(xué)生觀察驗電器和靜電計。
了解富蘭克林對科學(xué)的貢獻，學(xué)習(xí)科學(xué)家為了真理勇于獻身的精神。
通過靜電計實驗展示，使學(xué)生明白學(xué)有所用。
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原子結(jié)構(gòu)
20世紀，物理學(xué)解開了分子、原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)之謎。
原子由原子核和核外電子組成，質(zhì)子和核外電子分別帶哪種電？
回顧化學(xué)中元素周期表，鈉原子它內(nèi)部有幾個質(zhì)子和幾個電子呢？鈉離子呢？它的電子去哪了?
學(xué)生根據(jù)自己已有知識積極回答。
學(xué)生回答問題的過程中明白了原子內(nèi)部有帶正電的質(zhì)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(xué)生的知識遷移能力和綜合分析能力，也為學(xué)習(xí)下一環(huán)節(jié)的內(nèi)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(xué)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(xí)】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(zhuǎn)移到橡膠棒 B．毛皮上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到橡膠棒 C．橡膠棒上的一些電子轉(zhuǎn)移到毛皮 D．橡膠棒上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮
利用紅、綠兩色的棋子分別表示質(zhì)子和電子，讓學(xué)生思考摩擦后發(fā)生了什么？
學(xué)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(xué)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(zhuǎn)移到絲綢，絲綢帶負電。
學(xué)生應(yīng)該能夠很快回答出來，毛皮和橡膠棒分別帶正電和負電。
學(xué)生思考回答。
這一過程，使摩擦過程形象直觀，提高了學(xué)生知識遷移能力。
實物展示，使學(xué)生理論聯(lián)系實際，真正理解摩擦起電的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)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(dān)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(xué)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(dǎo)體）的方式放電。 學(xué)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(nèi)容的學(xué)習(xí)，有些學(xué)生可能能夠想到可能是人身上的電子跑到靜電球上。
學(xué)生思考回答，人身上的電子轉(zhuǎn)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(xué)生的興趣，而且能提高學(xué)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(zhì)。
從起電到放電，是一個逆向思維的過程。 感應(yīng)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(xué)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(yīng)
學(xué)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(zhì)，感應(yīng)起電的本質(zhì)是這節(jié)課的難點，先讓學(xué)生
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起電實驗，讓學(xué)生認真觀察金屬箔的變化，從而判斷物體是否帶電。
學(xué)生分組，思考在C靠近A的前后內(nèi)部的質(zhì)子和電子發(fā)生了什么變化？用黑白棋子表示A、B內(nèi)部的質(zhì)子和電子，用黑白棋子演示C靠近A后的質(zhì)子電子分布情況。
教師了解學(xué)生情況并指導(dǎo)，并請小組代表發(fā)言，教師指導(dǎo)學(xué)生分析視頻中的現(xiàn)象。
【課堂練習(xí)】如圖所示，不帶電的枕形導(dǎo)體的A、B兩端各貼有一對金箔。當(dāng)一帶電導(dǎo)體C靠近枕形導(dǎo)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(yīng)起電過程中電子的轉(zhuǎn)移情況，并用棋子演示這一過程。
學(xué)生分析視頻中金屬箔張開和閉合的原因。
學(xué)生思考回答。
觀察了解感應(yīng)起電現(xiàn)象，再進行分組討論交流，提高學(xué)生間的協(xié)作能力。
對視頻中金屬箔張開閉合的分析，使學(xué)生明白感應(yīng)起電的本質(zhì)。
電荷守恒定律
化學(xué)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(xí)：
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(xué)生回答，化合價（或電荷）要相等。 學(xué)生思考回答： （1）Q21和 Q21 （2）-Q和-Q
通過學(xué)生對化學(xué)離子方程式的了解使學(xué)生更容易理解電荷守恒定律。
實際問題的解決，加深了學(xué)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(xué)生根據(jù)已有知識，
并查閱書本，思考回答相
關(guān)問題。
讓學(xué)生知道幾個
基本概念，通過化
學(xué)中化合價的知
識使學(xué)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(guān)系？
比荷（荷質(zhì)比）
比荷也叫做荷質(zhì)比，指的是電荷量與質(zhì)量的比值。
前后呼應(yīng)，學(xué) 以致用 展示加油站靜電起火和煤氣爆炸的圖片，問學(xué)生：你知道身上帶有靜電時應(yīng)該怎么辦嗎？煤氣泄漏時要避免
什么？
最后說：
“最后送給同學(xué)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(xué)們以后避免此類事件的發(fā)生，做好自己。”
學(xué)生根據(jù)今天所學(xué)內(nèi)容和生活經(jīng)驗，思考回答問題。 將所學(xué)知識運用到生活實踐中去，讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)是非常有意義的。
最后這句話，希望學(xué)生能夠具備強烈的社會責(zé)任感。
板 書 設(shè) 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(zhuǎn)移
③接觸起電 電子轉(zhuǎn)移
②感應(yīng)起電 電子轉(zhuǎn)移
同性相斥，異性相吸
①電荷量（電量）Q或q
③比荷（荷質(zhì)比）
視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jjlqy.cn
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