第第頁人教版（2024）九年級全一冊物理15.1兩種電荷教案一、教材版本、課時、對應(yīng)課標教材版本：新人教版九年級物理全一冊（第十五章第1節(jié)）課時：1課時（45分鐘）對應(yīng)課標：觀察摩擦起電現(xiàn)象，探究并了解同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引；了解原子結(jié)構(gòu)，知道摩擦起電的原因；了解導(dǎo)體和絕緣體的區(qū)別（新課標“電和磁”主題相關(guān)要求）二、教學(xué)目標物理觀念：學(xué)生能識別摩擦起電現(xiàn)象，準確闡述帶電體的性質(zhì)；明確自然界存在兩種電荷，掌握電荷間的相互作用規(guī)律；了解電荷量的概念及單位；知曉原子結(jié)構(gòu)，理解摩擦起電的原因及本質(zhì)?？茖W(xué)思維：通過實驗觀察和分析，運用歸納、推理等方法，得出自然界存在兩種電荷及電荷間相互作用規(guī)律；從微觀原子結(jié)構(gòu)角度，運用類比、模型等思維方法，解釋摩擦起電現(xiàn)象，提升邏輯思維能力?？茖W(xué)探究：經(jīng)歷探究摩擦起電現(xiàn)象、電荷間相互作用規(guī)律的實驗過程，學(xué)會提出問題、設(shè)計實驗、選擇器材、觀察現(xiàn)象、收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論，培養(yǎng)科學(xué)探究能力和實踐操作能力?？茖W(xué)態(tài)度與責任：培養(yǎng)嚴謹認真、實事求是的科學(xué)態(tài)度，積極參與小組合作交流，勇于質(zhì)疑和創(chuàng)新；體會物理知識與生活的緊密聯(lián)系，關(guān)注靜電現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用與危害，增強將科學(xué)知識應(yīng)用于實際的意識和社會責任感。三、教學(xué)重難點重點：摩擦起電現(xiàn)象；兩種電荷的認識及電荷間相互作用規(guī)律；電荷量的概念；原子結(jié)構(gòu)與摩擦起電原因。難點：從實驗現(xiàn)象中歸納推理出自然界只有兩種電荷；從微觀原子結(jié)構(gòu)層面理解摩擦起電的本質(zhì)；理解電荷的定向移動。四、教學(xué)準備實驗器材：玻璃棒、橡膠棒、絲綢、毛皮、塑料梳子、碎紙屑、泡沫小球、細線、鐵架臺、驗電器、金屬棒、塑料棒、橡膠手套、氣球、不同材質(zhì)的布料（如化纖、棉布、絲綢）、透明塑料瓶、金屬箔片、電子秤、AI輔助實驗分析設(shè)備。數(shù)字化工具：多媒體課件（含靜電現(xiàn)象視頻、原子結(jié)構(gòu)動畫、電荷間相互作用模擬動畫、跨學(xué)科知識講解資料等）、AI互動學(xué)習軟件（可用于模擬電荷轉(zhuǎn)移過程、解答學(xué)生疑問、提供實驗設(shè)計建議等）、在線學(xué)習交流平臺（用于課堂提問、小組討論、分享學(xué)習成果等）?？鐚W(xué)科材料：化學(xué)學(xué)科中關(guān)于原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)與電子得失關(guān)系的資料；生物學(xué)科中關(guān)于靜電在生物現(xiàn)象中的應(yīng)用（如靜電吸附灰塵對植物的影響）的資料；日常生活中靜電應(yīng)用（如靜電除塵、靜電復(fù)?。┖臀：Γㄈ珈o電放電對電子設(shè)備的損壞）的案例資料。五、教學(xué)過程主題及活動時間教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖一、情境導(dǎo)入（5分鐘）1.播放視頻：冬天脫毛衣時，出現(xiàn)火花并伴有“噼里啪啦”聲；在干燥環(huán)境中，用塑料梳子梳頭發(fā)，頭發(fā)會隨著梳子飄起來；汽車在行駛后，車身吸附很多灰塵。2.提問：這些有趣的現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的？生活中還有哪些類似現(xiàn)象？它們背后是否存在共同的物理原理？3.展示一些靜電現(xiàn)象的圖片，如靜電植絨、靜電噴涂等，引發(fā)學(xué)生對靜電現(xiàn)象的好奇。1.觀看視頻，思考問題，結(jié)合生活經(jīng)驗，小組討論常見的靜電現(xiàn)象，如手觸摸金屬門把手時有觸電感覺、在地毯上行走后觸摸物體易產(chǎn)生靜電等。2.觀察圖片，對靜電現(xiàn)象產(chǎn)生濃厚興趣，積極發(fā)表自己對這些現(xiàn)象的疑問和看法。從生活中常見且有趣的靜電現(xiàn)象入手，創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生興趣和好奇心，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注靜電現(xiàn)象，為后續(xù)教學(xué)做鋪墊。二、摩擦起電與帶電體性質(zhì)（8分鐘）1.回顧小學(xué)科學(xué)中摩擦起電的知識，演示實驗：用絲綢摩擦玻璃棒，然后用玻璃棒靠近碎紙屑，觀察現(xiàn)象；再用毛皮摩擦橡膠棒，靠近碎紙屑，觀察現(xiàn)象。2.提問：玻璃棒和橡膠棒在摩擦后有什么共同特點？為什么它們能吸引碎紙屑？3.講解帶電體的性質(zhì)：物體經(jīng)過摩擦后能夠吸引輕小物體，我們就說它帶了“電”，或者說帶了電荷，這種用摩擦的方法使物體帶電的現(xiàn)象叫做摩擦起電。4.組織學(xué)生分組實驗：用塑料梳子在頭發(fā)上摩擦后，靠近泡沫小球，觀察現(xiàn)象；用不同材質(zhì)的布料摩擦氣球，然后讓氣球靠近水流，觀察水流的變化。5.利用AI互動學(xué)習軟件，展示微觀層面摩擦起電過程中電荷轉(zhuǎn)移的動畫，幫助學(xué)生理解摩擦起電的微觀機制。1.觀察演示實驗，思考問題，回答玻璃棒和橡膠棒摩擦后都能吸引碎紙屑，推測它們帶上了某種能吸引輕小物體的“東西”。2.聆聽講解，理解帶電體性質(zhì)和摩擦起電概念，記錄關(guān)鍵信息。3.分組進行實驗操作，觀察現(xiàn)象，記錄實驗結(jié)果，如泡沫小球被梳子吸引、水流被氣球吸引而彎曲等。4.觀看AI軟件中的微觀動畫，建立微觀層面的認知，理解摩擦起電時電荷的轉(zhuǎn)移過程。通過演示實驗和學(xué)生分組實驗，直觀呈現(xiàn)摩擦起電現(xiàn)象，加深學(xué)生對帶電體性質(zhì)的理解；借助AI軟件，從微觀角度解釋摩擦起電，幫助學(xué)生突破認知難點，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和歸納能力。三、兩種電荷及電荷間相互作用規(guī)律（12分鐘）1.展示實驗裝置：兩個用細線懸掛的輕質(zhì)小球，一個與絲綢摩擦過的玻璃棒接觸，另一個與毛皮摩擦過的橡膠棒接觸，然后讓兩個小球靠近。2.提問：觀察到什么現(xiàn)象？這說明了什么？引導(dǎo)學(xué)生思考兩個小球所帶電荷是否相同。3.講解科學(xué)家的實驗探究過程：大量實驗表明，自然界只有兩種電荷。被絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷叫做正電荷，被毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷叫做負電荷。4.組織學(xué)生分組實驗探究電荷間的相互作用規(guī)律：-將兩個與絲綢摩擦過的玻璃棒相互靠近，觀察現(xiàn)象。-將兩個與毛皮摩擦過的橡膠棒相互靠近，觀察現(xiàn)象。-將與絲綢摩擦過的玻璃棒和與毛皮摩擦過的橡膠棒相互靠近，觀察現(xiàn)象。5.利用多媒體動畫，再次演示電荷間相互作用的三種情況，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)電荷間的相互作用規(guī)律：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。6.提問：生活中有哪些現(xiàn)象可以用電荷間相互作用規(guī)律來解釋？1.觀察演示實驗現(xiàn)象，小組討論得出兩個小球相互吸引，說明它們所帶電荷不同。2.聆聽講解，了解兩種電荷的定義，記錄相關(guān)知識。3.分組進行實驗探究，認真觀察現(xiàn)象，記錄實驗結(jié)果：兩個玻璃棒相互排斥，兩個橡膠棒相互排斥，玻璃棒和橡膠棒相互吸引。4.觀看動畫，結(jié)合實驗結(jié)果，總結(jié)電荷間相互作用規(guī)律。5.思考問題，結(jié)合生活經(jīng)驗，舉例說明如靜電除塵中利用異種電荷相互吸引使灰塵吸附在電極上、靜電植絨中利用電荷間作用使絨毛吸附在物體表面等。通過演示實驗引發(fā)學(xué)生思考，引導(dǎo)學(xué)生探究電荷間相互作用規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力和邏輯推理能力；結(jié)合多媒體動畫和生活實例，加深學(xué)生對電荷間相互作用規(guī)律的理解和應(yīng)用能力。四、電荷量與驗電器（8分鐘）1.講解電荷量的概念：電荷的多少叫做電荷量，簡稱電荷，符號是Q。電荷量的單位是庫侖，簡稱庫，符號是C。2.展示驗電器實物，介紹驗電器的構(gòu)造（金屬球、金屬桿、金屬箔片）和作用（檢驗物體是否帶電）。3.演示實驗：用與絲綢摩擦過的玻璃棒接觸驗電器的金屬球，觀察驗電器金屬箔片的變化，講解驗電器的工作原理：當帶電體接觸驗電器的金屬球時，電荷會通過金屬桿傳導(dǎo)到金屬箔片上，兩片金屬箔片由于帶上同種電荷相互排斥而張開。4.提問：如何根據(jù)驗電器金屬箔片張開的角度判斷物體所帶電荷量的多少？5.組織學(xué)生分組實驗：用不同帶電程度的物體（如多次摩擦和少量摩擦后的氣球）接觸驗電器，觀察金屬箔片張開角度的變化。6.利用AI輔助實驗分析設(shè)備，對驗電器實驗數(shù)據(jù)進行分析，展示金屬箔片張開角度與電荷量的關(guān)系曲線，幫助學(xué)生理解兩者關(guān)系。1.聆聽講解，理解電荷量概念和單位，記錄相關(guān)知識。2.觀察驗電器實物，了解其構(gòu)造和作用。3.觀察演示實驗，理解驗電器工作原理，思考問題。4.分組進行實驗操作，觀察金屬箔片張開角度變化，記錄實驗現(xiàn)象。5.分析AI輔助設(shè)備提供的數(shù)據(jù)和曲線，總結(jié)金屬箔片張開角度與電荷量的關(guān)系：金屬箔片張開角度越大，物體所帶電荷量越多。通過講解、演示和分組實驗，讓學(xué)生理解電荷量概念，掌握驗電器工作原理和使用方法；借助AI輔助分析設(shè)備，直觀呈現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)分析和歸納能力。五、原子結(jié)構(gòu)與摩擦起電原因（5分鐘）1.展示原子結(jié)構(gòu)的圖片和動畫，講解原子的結(jié)構(gòu)：原子由位于中心的原子核和核外電子組成，原子核帶正電，電子帶負電，通常情況下，原子核所帶的正電荷與核外電子總共所帶的負電荷在數(shù)量上相等，原子整體不顯電性，物體對外也不顯電性。2.提問：當兩個物體相互摩擦時，為什么會帶電？從原子結(jié)構(gòu)角度分析摩擦起電的原因。3.結(jié)合化學(xué)學(xué)科中關(guān)于原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)與電子得失關(guān)系的資料，講解不同物質(zhì)的原子核束縛電子的本領(lǐng)不同。當兩個物體相互摩擦時，束縛電子本領(lǐng)弱的物體的一些電子會轉(zhuǎn)移到束縛電子本領(lǐng)強的物體上。失去電子的物體因缺少電子而帶正電，得到電子的物體因有了多余電子而帶等量的負電。4.強調(diào)摩擦起電并不是創(chuàng)造了電荷，只是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，使正、負電荷分開。1.觀看圖片和動畫，聆聽講解，理解原子結(jié)構(gòu)，記錄相關(guān)知識。2.思考問題，結(jié)合原子結(jié)構(gòu)知識，小組討論摩擦起電原因。3.聆聽跨學(xué)科知識講解，建立物理與化學(xué)知識的聯(lián)系，從微觀層面理解摩擦起電的本質(zhì)。通過展示原子結(jié)構(gòu)資料，結(jié)合跨學(xué)科知識，從微觀角度解釋摩擦起電原因，幫助學(xué)生突破難點，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用多學(xué)科知識解決問題的能力和微觀思維能力。六、跨學(xué)科融合與拓展（4分鐘）1.展示生物學(xué)科中靜電在生物現(xiàn)象中的應(yīng)用案例，如某些植物的花粉傳播利用了靜電吸附，讓學(xué)生分析其中的物理原理。2.介紹日常生活中靜電應(yīng)用和危害的更多案例，如靜電復(fù)印、靜電噴涂、靜電放電對電子設(shè)備的損壞等，組織學(xué)生小組討論如何利用物理知識避免靜電危害、更好地應(yīng)用靜電現(xiàn)象。3.引導(dǎo)學(xué)生從物理、化學(xué)、生物等多學(xué)科角度，思考靜電現(xiàn)象與生活、生產(chǎn)的緊密聯(lián)系，鼓勵學(xué)生提出關(guān)于靜電現(xiàn)象的新問題和新想法。1.分析生物案例中的物理原理，理解靜電在不同學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用。2.小組討論靜電應(yīng)用和危害案例，提出避免靜電危害的方法（如增加空氣濕度、使用防靜電材料等）和更好利用靜電的建議（如優(yōu)化靜電除塵設(shè)備設(shè)計等）。3.從多學(xué)科角度思考問題，積極提出新問題和新想法，如能否利用靜電現(xiàn)象開發(fā)新型醫(yī)療設(shè)備等。拓寬學(xué)生知識面，培養(yǎng)綜合思維，讓學(xué)生從跨學(xué)科視角認識靜電現(xiàn)象與生活、生產(chǎn)的關(guān)系，增強學(xué)生將科學(xué)知識應(yīng)用于實際的意識和創(chuàng)新思維能力。七、課堂總結(jié)與作業(yè)布置（3分鐘）1.引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課重點內(nèi)容，包括摩擦起電現(xiàn)象、帶電體性質(zhì)、兩種電荷及相互作用規(guī)律、電荷量概念、驗電器原理、原子結(jié)構(gòu)與摩擦起電原因等。2.布置作業(yè)：-基礎(chǔ)題：教材課后關(guān)于摩擦起電現(xiàn)象解釋、電荷間相互作用判斷、電荷量計算的練習題。-拓展題：查閱資料，了解一種靜電應(yīng)用技術(shù)（如靜電紡絲）的工作原理，寫一篇300字左右的科普短文。1.跟隨教師總結(jié)，完善筆記，梳理知識框架。2.記錄作業(yè)，明確基礎(chǔ)題鞏固知識、拓展題拓寬視野的要求。強化知識記憶，分層作業(yè)滿足不同學(xué)生需求，拓展題培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習和知識應(yīng)用能力，關(guān)注科技前沿。六、教學(xué)評價課堂表現(xiàn)評價：觀察學(xué)生在課堂討論、實驗操作、回答問題等環(huán)節(jié)的參與度、表現(xiàn)情況，及時給予鼓勵和指導(dǎo)，評價學(xué)生的學(xué)習態(tài)度、合作能力、思維能力等，通過在線學(xué)習交流平臺記錄學(xué)生發(fā)言次數(shù)、參與討論的積極性等數(shù)據(jù)。實驗報告評價：對學(xué)生的實驗報告進行批改，評價學(xué)生對實驗?zāi)康?、實驗步驟、實驗現(xiàn)象的記錄和分析能力，以及實驗結(jié)論的得出是否合理，考查學(xué)生的科學(xué)探究能力和實踐操作能力，重點關(guān)注學(xué)生在實驗中對電荷間相互作用規(guī)律的探究和理解。作業(yè)評價：認真批改學(xué)生的作業(yè)，對基礎(chǔ)題的完成情況進行評價，了解學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握程度；對拓展題的完成情況進行評價，關(guān)注學(xué)生對知識的拓展應(yīng)用能力、信息收集和整理能力以及書面表達能力，評估學(xué)生對靜電現(xiàn)象在實際應(yīng)用中的理解和思考。七、教學(xué)反思在本節(jié)課教學(xué)中，多種手段使學(xué)生對兩種電荷相關(guān)知識有較好理解，但在解釋摩擦起電原因時，部分學(xué)生對微觀原子結(jié)構(gòu)中電子轉(zhuǎn)移的理解仍有困難，后續(xù)可增加更多形象的比喻和實例。小組討論中個別學(xué)生參與度不高，需優(yōu)化分組和引導(dǎo)策略?？鐚W(xué)科融合激發(fā)了學(xué)生興趣，后續(xù)可挖掘更多素材，提升學(xué)生綜合素養(yǎng)，同時加強對學(xué)生跨學(xué)科應(yīng)用能力的針對性訓(xùn)練，使學(xué)生更好地將物理知識與其他學(xué)科知識融合，解決實際問題。八、教學(xué)方法1.實驗探究法這是本節(jié)課的核心教學(xué)方法之一，貫穿多個教學(xué)環(huán)節(jié)。教師演示實驗：如用絲綢摩擦玻璃棒、毛皮摩擦橡膠棒后靠近碎紙屑，展示摩擦起電現(xiàn)象；用驗電器檢驗物體是否帶電，演示其工作原理等。通過直觀的演示，為學(xué)生提供感性認識，引導(dǎo)學(xué)生觀察和思考。學(xué)生分組實驗：如用塑料梳子摩擦頭發(fā)后靠近泡沫小球、用不同布料摩擦氣球后靠近水流，探究摩擦起電現(xiàn)象；分組進行電荷間相互作用規(guī)律的實驗，觀察不同帶電體靠近時的現(xiàn)象；用不同帶電程度的物體接觸驗電器，觀察金屬箔片張開角度的變化等。讓學(xué)生親自動手操作，經(jīng)歷實驗過程，培養(yǎng)其實驗操作能力、觀察能力和分析能力。2.講授法教師通過清晰、準確的語言，系統(tǒng)講解相關(guān)物理概念和知識，如摩擦起電的定義、帶電體的性質(zhì)、兩種電荷的命名、電荷量的概念及單位、原子結(jié)構(gòu)等。在學(xué)生實驗和觀察的基礎(chǔ)上，對知識點進行歸納和總結(jié)，幫助學(xué)生構(gòu)建知識體系。3.討論法組織學(xué)生進行小組討論，如在情境導(dǎo)入環(huán)節(jié)討論