2022年教学案例：电荷及其守恒定律 .pdf

《2022年教学案例：电荷及其守恒定律 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年教学案例：电荷及其守恒定律 .pdf（8页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、学而不思则惘，思而不学则殆以实验为基础，用动态生成方式推进教学电荷及其守恒定律教学案例江苏省大港中学纪金忠212028 【教材、学情分析 】本节从物质微观结构的角度认识物体带电的本质，使物体带电的方法。给学生渗透看问题要透过现象看本质的思想。摩擦起电、两种电荷的相互作用、电荷量的概念初中已接触，电荷守恒定律对学生而言不难接受，在此从原子结构的基础上做本质上分析，使学生体会对物理螺旋式学习的过程。本节关键是做好实验，从微观分析产生这种现象的原因。有了使物体带电的理解，电荷守恒定律便水到渠成，进一步巩固高中的守恒思想。培养学生透过现象看本质的科学习惯。通过阅读材料，展示物理学发展中充满睿智和灵气的

2、科学思维，弘扬前辈物理学家探寻真理的坚强意志和科学精神。【教学目标 】（一）知识与技能1. 知道两种电荷及其相互作用。2. 用实验探究的方式学习三种使物体带电的方法及带电本质。3. 知道电荷守恒定律。4. 知道什么是元电荷、比荷、电荷量、静电感应的概念。（二）过程与方法1. 让学生学会用物理实验和理性分析来探究物理知识的方法。2. 由现象到本质分析问题的方法。（三）情感态度与价值观1. 通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质透过现象看本质。2. 科学家科学思维和科学精神的渗透课后阅读材料。【教学重、难点 】重点：感应起电实验、电荷守恒定律难点：做好实验，利用电荷守恒定律解决相关

3、问题。【教学用具】多媒体，验电器，毛皮，橡胶棒，铁架台，通草球，枕形导体等精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页学而不思则惘，思而不学则殆【教学过程 】【引入新课】： “超能力表演”同学们，今天开始我们进入物理学另一个丰富多彩，更有趣的殿堂，电和磁的世界。首先，老师为大家带来一个“超能力表演”。器材： 枕形导体的一部分、一个验电器、毛皮和橡胶棒步骤： 用枕形导体与验电器接触，指针不张开，说明枕形导体不带电。 用毛皮摩擦过的橡胶棒 靠近枕形导体后移走（注意橡胶棒与导体不接触）。提出问题： 导体现在带电吗？（用枕形导体去与验

4、电器金属球接触，验电器金属箔不张开，说明导体不带电） 重复刚才的做法（同时老师配上形象的语言以吸引学生），只是用手指 悄悄碰一下枕形导体的另一端，再移走橡胶棒。 再用枕形导体与验电器接触，发现指针张开，说明枕形导体带电了。你要想知道老师是如何具有“超能力”的吗？学习了今天这节课你将可以揭开谜底。【开始新课】：同学们初中已经学习了一些有关静电方面的知识，让我们一起来回顾一下（PPT展示）一、电荷1两种电荷：正电荷和负电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，用正数表示。把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示。2电荷及其相互作用： 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。3使

5、物体带电的方法：（1）摩擦起电 教师演示摩擦起电，以毛皮摩擦橡胶棒为例，并用验电器检验是否带电，问题 1：毛皮摩擦过的橡胶棒为什么会带电？请同学们自主学习课本P2内容，解释摩擦起电的原因，（电子由于摩擦从一个物体转移到了另一个物体上）问题 2：橡胶棒带负电，说明电子从哪个物体转移到哪个物体呢？问题 3：那么毛皮带不带电呢？（带正电）问题 4：你觉得它们的带电量有什么关系呢？（同学回答）过渡问题： 橡胶棒带电后与验电器金属球接触，发现指针张开，说明什么问题？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 8 页学而不思则惘，思而不学则殆（

6、2）接触起电 电荷从一个物体转移到另一个物体上共同本质 : 物体间电子之间的转移那么，为什么电子可以在物体间相互转移呢？先请同学们阅读课本第三段，了解金属的微观特点。自由电子 带负电，可以自由移动离子带正电，只在自己的平衡位置上振动而不移动过渡问题： 刚才老师的表演中，导体也带了电，那么它到底是怎样带上电的呢？带电情况又如何呢？为了解决这个问题我们先来做这样的一个实验： 用毛皮摩擦过的橡胶棒（带负电）先和一个小通草球接触，通草球带什么电？（带上负电）再用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近导体A，将 A、B分开，然后移走橡胶棒，分别用A和 B去靠近通草球，观察现象。现象： 靠近橡胶棒的导体A与通草球相互吸引

7、，说明 A带上了正电。远离橡胶棒的导体B与通草球相互排斥，说明B带上了负电。结论：导体 A、B带异种电荷过渡问题： 刚才的实验说明 A、B两导体带上了异种电荷，那么它们都带多少电呢？下面我们再来用这样一个实验来研究：还是先用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近导体A，将 A、B分开，然后移走橡胶棒。用导体 A 与验电器金属球接触，观察现象（金属箔张开）再用导体 B 与导体 A接触，观察现象（金属箔又闭合）这个实验又说明了什么呢？结论：导体 A、B带的是等量异种电荷！提问： 你能试着用金属的内部结构来解释一下这个现象吗？（讨论交流后请同学回答）-精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结

8、- - - - - - -第 3 页，共 8 页学而不思则惘，思而不学则殆（3）感应起电 利用静电感应使导体带电的过程静电感应现象阅读课本本质： 电荷从物体的一部分转移到另一部分现在你有没有发现老师开始的“超能力表演”中的奥秘了呢？（第一次手指未触碰导体，第二次手指悄悄触碰了导体，让学生自己解释）过渡问题： 通过对三种起电方式本质的分析，你能得到什么共同的规律吗？（得出电荷守恒定律）二、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。思考 1. 电中性物体中有无电荷存在? （有电荷存在，只是电荷的代

9、数和为0）思考 2. 所谓“电荷的中和”是不是正负电荷一起消失了? （指电荷的种类和数量达到等量、异号，这时正、负电荷的代数和为0）思考 3. 对于“电荷的总量保持不变”中的“电荷的总量”你是怎么理解的？（指电荷的代数和）请同学们自主阅读课本P4第三段电荷守恒定律现在的表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。它是自然界重要的基本规律之一。我们之前也接触过有关守恒的思想。三、几个基本概念同学们自主阅读课本， PPT展示介绍电荷量电荷的多少叫做电荷量。符号：Q 或 q 单位：库仑符号：C。元电荷迄今为止，科学实验发现，电子带有最小的负电荷，质子、正电子带有最小的正电荷，两者

10、电量相等，符号相反，这个最小的电荷量叫做元电荷， 用 e 表示， e =1 6010-19C 。注意：所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于 e 的整数倍。电荷量是不能连续变化的物理量。最早由美国物理学家密立根实验测得。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 8 页学而不思则惘，思而不学则殆其实我们生活中很多东西都不是连续的，都存在最小量，比如人群的最小量是一个人。（渗透量子化思想）比荷电荷的电荷量q 与其质量 m的比值 q/m，符号： C/。电子的质量 me=9.110-31kg，所以电子的比荷为eme=1.761011 C/

11、kg 【课堂小结】 对本节内容做简要的小结【巩固练习】例 1：把两个完全相同的金属球A和 B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥。则 A、B两球原来的带电情况可能是（）A带有等量异种电荷 B带有不等量异种电荷C带有等量同种电荷 D一个带电，另一个不带电例 2：如图所示 , 原来不带电的绝缘金属导体MN ，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的 M端，可能看到的现象是（）A、只有 M端验电箔张开B、只有 N端验电箔张开C、两端的验电箔都张开D、两端的验电箔都不张开例 3： 有两个完全相同的带电绝缘金属小球 A、 B， 分别带有电量 QA= -6.4 10-9

12、C， QB=-3.210-9C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？【作业布置】书面完成 P5“问题与练习”第2、3 题；思考并回答第 1、4 题。【板书设计】第 1 节、电荷及其守恒定律1电荷（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释（2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同实质：电子的转移结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷A M N 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页学而不思则惘，思而不学则殆（3）金属导体模型也是一个物理模型P3 （4）静电感应：把电荷移近不带电的异

13、体，可以使导体带电的现象。利用静电感应使物体带电，叫做感应起电2、电荷守恒定律： 电荷既不能创造， 也不能消灭， 只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分另一种表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。3元电荷电荷的多少叫做电荷量符号：Q或 q 单位：库仑符号： C 元电荷 : 电子所带的电荷量，用e 表示. 。电荷量 e 的值： e=1.6010-19C 比荷：电子的电荷量e 和电子的质量 me的比值 , 为kgcmee/1076.111【教后反思】一、从教学的投入角度来看，很多学校大部分老师上课满堂灌，作业、练习等都是课下做，更值得一提的是，老师

14、非常省事，不选择，成套的向下发，先把时间占住，做不完就惩罚，这不是我们提倡的有效率，对学生、老师来说，投入太大了，我们提倡科学学习、有规律学习，提倡“有效开放生成的课堂”，给学生放什么，给学生“放时间、放权力”，把时间还给学生，把提问、质疑、评价权还给学生，通过生生、师生互动生成有价值的可探究的资源，这样的课堂才有生长感。本节课从“超能力表演” 引入课题，不仅可以激发学生的学习兴趣，活跃课堂气氛，而且可以增强学生探究未知的欲望，让学生在整个学习过程中带着问题进行学习，最后再用新学习的知识和方法来解释开始的未知，从而体验一种学习的成就感。一般来说，一节物理课设计三个左右的“大问题”比较合适，每一

15、个“大问题”解决的教学过程，就是一次“放”和“收”的过程，因此构成了教学过程的三个“放和三个“收”的教学环节。“放”是教学资源生成的过程， “收”是师生互动、回应反馈促进教学过程生成的过程。每一次的放和收教学内容的层次是逐步提升的，第一层次引导学生讨论问题初步得出结论， 第二层次引导学生理解问题寻找解决问题的一般思路和方法，第三层次引导学生比较不同方案的内在联系，生成和提升认识，形成物理思想。本节课的教学思路大概可以用以下的“三放三收”来概括：第一个大问题（第一放） ：引导学生复习回顾已学知识，让学生自主学习原子的微观结构，师生合作探究摩擦起电、接触起电现象及摩擦起电、接触起电本质。第一收：本

16、质：电子在物体之间的转移。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 8 页学而不思则惘，思而不学则殆第二个大问题（第二放） ：让学生自主学习金属导体机理，师生合作探究静电感应实验然后教师再演示枕型静电感应实验，把演示过程放慢，让学生体会感应起电的过程及本质。第二收：本质：电子在物体内部的转移。第三个大问题（第三放） ：探究电荷守恒定律的两种表述，自学元电荷等内容。第三收：电荷守恒定律的两种表述的理解和元电荷的有关内容。这样的“三放三收”的教学设计是为实现师生生命成长和发展这一根本任务和目的，围绕教学内容，共同参与，通过对话、沟通和

17、合作活动，师生、生生产生交互影响效果，以动态生成方式推进教学活动的过程。二、从教学目标达成度角度来看，传统教学只强调知识与技能，新课程不仅强调知识与技能，而且强调过程与方法、情感态度与价值观的目标达成度，三维目标相当于坐标系中的一个点，缺一不可。本节课的关键是让学生经历摩擦起电和感应起电的实验探究过程，透过现象了解物体带电的方法：摩擦起电、接触起电和感应起电，能从物质微观结构认识物体带电的本质，进而理解电荷守恒定律。在教学中能用实验探究的问题就不要通过放视频或图片来进行，其目的就是让每一个学生体验科学探究的过程，体悟科学家是怎样进行实验的，怎样通过现象总结规律的，把科学家学习物理的习惯、方法、

18、思想贯彻到学生学习过程中，在教学过程中，如果我们经常这样做，我相信学生的实践能力、创新能力会逐步提升，科学素养就会提高。本节课课本上提供的实验方案实际操作难度比较大，而且只能说明枕形导体带电，对带电性质和带电数量无法说清，所以笔者用了两次实验，先探究了A、B 所带电性，再探究 A、B所带电量，这样更有说服力，而且实验器材也比较简单易找。三、从学生的发展角度来看，我们要关注每一个学生从走进课堂到走出课堂变化了没有，发展了没有，提升了没有？因此，我们不仅重视对教材文本的分析，更要重视对学生的分析，教材文本包括课标、教材、教学参考书、高考说明、初中教材，课标是进行教学设计的指导方针，教材、教学参考书

19、、高考说明是进行教学设计的依据，看初中教材能帮助我们了解学生已学习了什么，通过解读教材文本掌握本节课的主要内容、重点、难点、关键点。而对学生的分析往往是大家容易忽视的，它是我们教学的出发点和落脚点，通过了解学生已有什么，还缺什么，补什么，困难和障碍是什么，学生的差异是什么，确定需要教什么，不需要教什么，从而确定教学的起点和提升点。在本节课中有些知识点， 比如：正负电荷、同性电荷相互排斥、 异性电荷相互吸引，验电器、摩擦起电、原子结构等在初中已经学过，通过回忆学习这部分内容比较好，没精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页学

20、而不思则惘，思而不学则殆必要多讲，但是，从物质微观角度理解摩擦起电的本质是新内容，教师引导学生认识物质微观结构，解释摩擦起电的本质是重点。感应起电的实验不容易成功， 一定让学生认识到这是为什么？怎样做效果好？受环境影响容易漏电。保持空气干燥、与外界绝缘好是做好本实验的关键，同时引导学生一步步解释现象是重点、也是难点、关键点，在此基础上理解电荷守恒定律的内涵顺理成章，同时引导学生上升到守恒思想加深对电荷守恒定律的理解，比较能量守恒定律，体现物理学的对称美，揭示它们都是自然界普遍存在的规律，进而从量子化思想理解电荷量是不能连续变化的。电荷守恒定律有两种表述，第一种表述提到了电荷的总量保持不变，第二

21、种表述提到了电荷的代数和保持不变，针对程度好的学生应提出（1）电中性物体中有无电荷存在？（ 2）所谓电荷的中和是不是正负电荷一起消失了（3）对于“电荷”的总量保持不变中的“电荷的总量”你是怎么理解的？引导学生认识到：电中性物体中是有电荷存在的，只是电荷的代数和为零，电荷的中和是指电荷的种类和数量达到等量、异号，这时正、负电荷的代数和为0，电荷的总量是指电荷的代数和。如果学生能够正确理解上述三个问题，就容易理解电荷守恒定律的第二种表述了。关于正负电子湮没转化为光子等现象，在教学中不易要求过高，这部分内容以后还会学习，只要让学生知道随着人类研究领域的扩大和深入，电荷守恒定律有了新的表述即可。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页