“摩擦起电 两种两电荷”教学实录，本文主要内容关键词为：电荷论文,两种论文,摩擦论文,教学实录论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
教学过程
一、课题引入
演示1：取两片吹塑纸，将一片放在可以灵活转动的支座上，用另一片靠近它，让学生观察有什么现象，然后用手摩擦这两片吹塑纸，再靠近，让学生观察发生的现象。（不用手摩擦时它们没有作用，用手摩擦后它们互相排斥）
师：都是这两片吹塑纸，为什么不用手摩擦时它们不发生作用，而用手摩擦后它们却互相排斥呢？（稍顿）解释它，要用到电的知识。提到电，同学们并不陌生，日常生活中的电灯、电扇、电视都要用到电，随着社会的不断发展，电的应用越来越广泛，也越来越重要，因此了解一些电的知识是十分必要的，从这节课开始我们学习有关电的知识。
（板书：第四章 电路）
二、讲授新课
1.摩擦起电
学生实验1：先用玻璃棒、橡胶棒靠近碎纸屑，看有什么现象？然后用绸子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡胶棒，再靠近碎纸屑看有什么现象？
（学生实验、观察，教师巡回指导）
师：这两次实验现象相同吗？
生：不同。
师：有什么不同？
生：不摩擦时橡胶棒不吸引碎纸屑，摩擦后吸引碎纸屑。
师：就是说摩擦过的橡胶棒跟不摩擦的橡胶棒有了不同的性质，物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说物体带了电或者说带了电荷。你刚才是用什么方法使物体带电的？
生：摩擦。
师：用摩擦的方法使物体带电就叫做摩擦起电。（板书：1.摩擦起电）我国古代人民非常善于观察，早在两千多年前的西汉时期就有“玳瑁吸裙”的记载，玳瑁是一种美丽的龟壳，人们在用它作首饰时无意中发现摩擦后的玳瑁会吸引衣服。那么在日常生活中你见过类似的摩擦起电现象吗？
（学生讨论举例）
师：实际上，用摩擦的方法可以使各种各样的物质带电，只要你细心观察，还会有所发现，请课后收集一下，看谁的发现更多、更有趣。
2.两种电荷
学生实验2：（结合投影表格1介绍并示范实验的做法）每组有两根同样的玻璃棒、两根同样的橡胶棒、两块同样的毛皮、两块同样的绸子等，两位同学同时都用绸子摩擦玻璃棒，使它带电，将一根放在支座上，记清哪端带电，不要用手摸带电的一端，用另一根玻璃棒的带电端靠近这根玻璃棒的带电端，观察发生的现象；然后都用毛皮摩擦橡胶棒，重做刚才的实验；再用绸子摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒，重做刚才的实验，并及时把观察到的现象记在表格1中。
（学生实验，教师巡回指导）
师：（运用多媒体投影将学生实验观察到的现象记入表格1中，然后引导学生分析）从这些实验现象中能发现什么呢？
师：第三次与前两次的现象为什么不同呢？我们来找找原因。（启发引导）这一次的实验情况与前两次有没有不同之处呢？
（学生思考、讨论）
师：第一次实验用的是同样的两根玻璃棒，都用同样的绸子摩擦，它们带的电荷是不是应该相同？
生：相同。
师：它们互相排斥。第二次呢？
生：都是同样的橡胶棒，又都用同样的毛皮摩擦，它们带的电荷也应该相同，它们也互相排斥。
师：再看第三次实验，如果绸子摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷也相同，它们将会怎样？
生：互相排斥。
师：可是现在它们却互相吸引，这表明什么？
生：它们两个所带的电荷是不同的。
师：我们现在发现了这样两种不同的电荷。（板书：绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷 毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷）
师：刚才说过，用摩擦方法可以使各种各样的物质带电，这些物质所带的电荷跟绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷或毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷是否相同呢？有没有跟这两种电荷都不相同的第三种电荷呢？我们怎么用实验研究这个问题呢？例如：取一个泡沫塑料块，用塑料袋摩擦，使它带电，要验证它带的电荷跟绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷是否相同，实验该怎么做？（稍顿）借鉴一下刚才的实验，你能想个办法吗？
（学生思考、讨论、回答）
师：怎么判断所带电荷是否相同呢？
生：根据吸引、排斥判断。
师：很好。如果要验证塑料袋摩擦过的泡沫塑料块带的电荷跟毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷是否相同，怎么办？
生：（回答）
师：如果实验发现塑料袋摩擦过的泡沫塑料块既跟绸子摩擦过的玻璃棒吸引，也跟毛皮摩擦过的橡胶棒吸引，说明什么？
生：塑料袋摩擦过的泡沫塑料块带的电荷跟绸子摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷都不相同。
师：这就是第三种电荷，如果有一个带电物体跟它们三个都吸引，那就是第四种电荷，如此进行下去有可能找到更多种电荷，事实是否像我们想像的一样呢？我们还是通过实验来研究。
学生实验3：（结合投影的表格2介绍实验做法）
（学生利用表格2中所列的材料进行实验，教师巡回指导）
师：（将学生汇报实验现象填入投影表格2）从这些实验现象，能找到什么规律呢？
师：（引导学生分析、比较）这几个实验用的材料各不相同，产生的现象也有的吸引，有的排斥，可是这四种情况产生的现象有无共同之处呢？
生：都是一个吸引，一个排斥。
师：对，很好。有没有都排斥的？
生：没有。
师：如果都排斥说明什么？
生：跟绸子摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷都相同。
师：这可能吗？为什么？
生：不可能，因为已经知道绸子摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是不同的。
师：有没有都吸引的？
生：没有。
师：如果都吸引说明什么？
生：跟绸子摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷都不相同。
师：那就是第三种电荷，现在我们的实验结果没有都吸引的情况，都是跟这两个中的一个吸引而跟另一个排斥，第一种和第四种情况都跟毛皮摩擦过的橡胶棒吸引而都跟绸子摩擦过的玻璃棒排斥，说明它们所带电荷跟毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷不同，跟绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷相同。第二种和第三种呢？
生：都跟绸子摩擦过的玻璃棒吸引而跟毛皮摩擦过的橡胶棒排斥，说明它们所带电荷跟毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相同。
师：就是说我们研究的这四种带电物体带的电荷，跟绸子摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷中的一个不同，就跟另一个相同，有没有跟这两个都不相同的第三种电荷呢？
生：没有。
师：不光我们的实验没有发现第三种电荷，在历史上，人们用各种各样的材料做了大量的实验，得到的结果跟我们的实验结果是一样的，人们发现带电物体凡是跟绸子摩擦过的玻璃棒互相吸引的，必定跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相排斥；凡是跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相吸引的，必定跟绸子摩擦过的玻璃棒互相排斥。就是说物体带的电荷要么跟绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷相同，要么跟毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相同，没有第三种可能，自然界中只有这样两种电荷（板书：2.两种电荷）。
师：为了研究方便，美国科学家富兰克林对这两种电荷做出规定：绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷叫做正电荷，毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷叫做负电荷（板书：①规定）。
师：我们刚才研究的摩擦起电后两种电荷就是这节课的课题。（板书课题：一、摩擦起电 两种电荷）
师：从刚才的实验你能发现电荷间有什么作用规律吗？（学生回答）
师：（板书：②作用规律 同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。）
演示2：介绍验电器的构造，然后用一个不带电的物体接触金属球，让学生注意观察金属箔有没有变化。（没有变化）
学生实验4：每组由一位同学实验，其他同学观察，用带电的物体接触金属球，再观察金属箔是否变化。
师：你观察到了什么现象？
生：金属箔张开了。
师：这是为什么呢？（结合多媒体投影的图形进行讲解）当不带电的物体接触金属球时，金属箔不张开；当用带正电的物体接触金属球时，由于金属球、金属杆、金属箔都能传电，使两箔片都带正电互相排斥而张开；同样，用带负电的物体接触金属球时，两箔片都带负电也互相排斥而张开。你想这个装置能有什么用处？（稍顿）有个物体不知是否带电，你能不能用它检验一下？
生：用物体接触金属球，如果金属箔张开，说明物体带电；如果金属箔不张开，说明物体不带电。
师：这就是一个检验物体是否带电的仪器——验电器（板书：③验电器），验电器是根据什么道理检验物体是否带电的呢？（同种电荷相互排斥）
师：（板书：原理 同种电荷互相排斥）
学生实验5：每组由一位同学实验，其他同学观察，先用毛皮轻轻摩擦橡胶棒一两下，用棒接触验电器的金属球，观察金属箔片张角的大小，再用力多摩擦几下，再接触金属球，观察张角的大小。
师：两次张角有变化吗？
生：变大。
师：这说明什么呢？
生：第二次验电器所带的电荷比第一次多。
师：可见电荷有多有少，电荷的多少叫做电量（板书：④电量——电荷的多少 单位：库仑）这是为了纪念法国物理学家库仑而规定的，常常简称做“库”，用符号C表示。库仑是个很大的单位，刚才实验中摩擦过的棒上所带的电量只有库仑左右。
演示3：（教师边演示边介绍）先用带正电的玻璃棒接触金属球，观察金属箔张角的大小，再用带负电的橡胶棒接触金属球，张角变小。
师：这说明金属箔上的电荷多了还是少了？
生：少了。
师：这表明“＋”、“－”电荷放在一起会互相抵消，如果“＋”、“－”电荷的电量相等，将会完全抵消，这种现象叫做中和（板书：⑤中和。）
师：这节课我们研究问题时主要采用了什么方法？
生：实验。
师：（结合投影进行讲解）通过对实验现象的观察、分析和比较，并结合历史上的大量实验结果归纳得出：带电物体凡是跟绸子摩擦过的玻璃棒互相吸引的，必定跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相排斥；凡是跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相吸引的，必定跟绸子摩擦过的玻璃棒互相排斥。由此推理得出：自然界中只有两种电荷，同时认识到了电荷间的相互作用规律，然后学习了验电器、电量的概念和中和现象。
三、达标检测
学生依据目标自查，完成检测练习（练习题略），然后师生共同分析讲评。
四、布置作业（略）
（备注：教学实录中的两个表格如下，表格1、2中的排斥、吸引依据学生观察到的结果填入）
附：备课体会
一、教材分析
本节课的教学内容有：摩擦起电现象、两种电荷及其作用规律、验电器、电量及其单位、中和现象。其中两种电荷及其作用规律、电量及其单位是教学重点，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，电量的概念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，学生在小学自然课中曾经学过，但是目前大多数小学并不把自然课作为重点，甚至不做实验，学生印象不深，加之时间已久，学生对此仅有一些模糊的印象。但学生毕竟已经学过，因此这些内容学生接受难度不大，就是后面的利用验电器引出电量的概念及中和现象，也没有多大的难度。所以在备课时我们考虑：必须把这些比较简单的知识讲得丰富些，挖掘出深度，不然难以引起学生的学习兴趣。
二、教学设计
基于上面的分析，我们在设计教学过程时突出了以下几个方面：一是大力加强实验，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，突出物理科学以实验为基础的特点，充分发挥实验的作用。二是运用综合启发式教学方法，教学设计注意学生的心理特点和认知规律，触发学生的思维，使教学过程真正成为学生的学习过程，以思维教学代替单纯的记忆教学。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。下面就教学过程的设计作一说明。
1.新课的引入
考虑到静电的实验比较多而且有的很有趣，我们采用了实验引入的方法。这个实验在设计时曾设想过多种方案，为了把实验做得新奇有趣，选择过感应起电机等复杂仪器，但是这些仪器不适宜向学生介绍，还会分散学生的注意力，有些现象用本节课甚至初中物理的知识解释不了，难以做到首尾呼应。因此，我们认为引入实验一要现象新奇有趣，二要器材简易，三要本节课讲完可以解释，这样就选择了两片吹塑纸进行实验，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
这个实验学生在小学学过，有一些认识，本来用随手取到的材料即可完成，例如塑料尺跟头发摩擦，塑料笔杆跟衣服摩擦等，但我们还是决定选择用绸子摩擦的玻璃棒或用毛皮摩擦的橡胶棒，主要是考虑后面的学生实验要多次用绸子摩擦的玻璃棒和用毛皮摩擦的橡胶棒。根据调查了解学生的摩擦大多不够规范，尤其是静电实验容易受绝缘及潮湿等因素的影响，特别需要让学生规范地进行摩擦，为此教师要做比较详细的介绍并进行示范，然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。分析教材后我们认为，教材的思路非常符合人类认识的规律，但其设置有些单薄，尤其是对自然界只有两种电荷的归纳推理，感性认识基础不充分，不能充分体现我们的设计目的，因此我们对此进行调整，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2（表格）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，为此我们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。
考虑到学生的动手能力较差，前面已对摩擦的方法做了铺垫，这次实验前对实验的做法又做了示范和说明，使学生在实验中有规可循，以免出现混乱，能够达到预期的效果。
为了便于记录和分析，设计了表格1。对表格1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，已经隐含了同种电荷互相排斥、异种电荷互相吸引的作用规律，不过在此并没有总结出来，主要考虑仅靠几个现象总结出规律，普遍性不够，所以把总结放在又做了几个实验之后，这里只是让学生意识到这一点，为后面的实验研究打下基础。
(2)通过学生实验3（表格2）研究自然界只有这样两种电荷。
教材上并没有这个实验，我们将其设计成探索性实验，实验过程如下：先提出自然界有没有第三种电荷的问题，然后引导学生利用前面的实验进行设计。为了使实验更具有普遍性，选择了多种不同的材料进行实验，为后面的归纳推理提供实验依据。并对实验可能出现的结果进行假设分析，假设分析的目的在于使学生在实验时目的更明确，降低比较分析实验现象的梯度，有利于得出正确结论。在对表格2中的现象进行分析时，运用了异中求同的比较方法，渗透了物理学研究问题的方法。
我们认为将此实验设计为学生实验，让学生通过实验研究探索得出结论，不仅可以让学生自己动手实验，而且能引导学生在实验时思考、分析，逐步认识到自然界只有两种电荷，并根据实验现象归纳得出电荷间的作用规律，达到手脑并用，自己完成学习过程，理解更深刻，并在此过程中培养学生设计实验、比较分析、归纳推理等各种能力。
4.验电器及电量的概念
实验室现有的验电器如果作演示用大多可见度低，有的加了玻璃罩，效果虽然好一些，但同时也影响学生观察。为了解决这个问题，我们采取了学生实验与演示实验相结合的方法。我们自制了一个可见度大的演示验电器。验电器的第一个实验由教师演示：用不带电的物体接触金属球时，金属箔不张开。演示的目的有二：一是为学生后面使用验电器提供示范，二是学生桌上使用的橡胶棒、玻璃棒可能已经带电。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。正负电荷的中和由教师演示，没有让学生做，主要考虑天比较热，毛皮和绸子在学生手中拿的次数多，可能比较潮，会影响实验效果；另外考虑教师演示会更节省课堂时间。
我们在教学中还采用了现代化多媒体教学手段，实验用的表格1、2，小结时的科学方法总结，学习目标及练习题的出示，均采用了电脑动态出示，有些内容还设置了不同颜色以提醒学生注意，用电脑作图模拟了验电器的工作原理，这些手段对节省时间，提高课堂效率，引起学生的学习兴趣都产生了积极的作用。
此外，在设计这节课的过程中，得到了许多专家、领导、老师特别是济宁市教研室张以明老师的悉心指导和大力帮助，在此表示衷心的感谢。