2019-2020年高一物理 第八章 A 靜電現(xiàn)象 元電荷教案 滬科版.doc
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2019-2020年高一物理 第八章 A 靜電現(xiàn)象 元電荷教案 滬科版一、教學任務(wù)分析電,廣泛應(yīng)用于日常生活中,學生對此已有初步感受。初中雖然學過電流、電壓、歐姆定律等知識,但對靜電現(xiàn)象卻沒有深入學習。而人類關(guān)于電的研究正是從神奇的靜電現(xiàn)象開始的。學習本節(jié),需要學生以電荷的屬性和原子結(jié)構(gòu)的知識為基礎(chǔ)。本節(jié)知識也是今后學習有關(guān)電流、電磁感應(yīng)等規(guī)律的基礎(chǔ)。本設(shè)計從“感覺靜電”和雷電入手,扣動學生的心弦,通過介紹人類認識靜電現(xiàn)象的過程,體現(xiàn)科學精神和人文精神的結(jié)合。通過實例分析,了解常見的靜電現(xiàn)象;根據(jù)實驗得出摩擦起電的概念,介紹摩擦起電序列。通過定義電荷量,得出元電荷的概念。根據(jù)實驗演示介紹產(chǎn)生和測量靜電的方法。本設(shè)計以雷電現(xiàn)象作為切入口;讓學生列舉生活中的靜電現(xiàn)象;介紹負電荷使人快樂等設(shè)計,有意識地將教材內(nèi)容與生活實際聯(lián)系起來,讓學生感到物理學并不枯燥,它不僅存在于課堂中,而且存在于日常生活中。二、教學目標1、知識與技能(1)知道靜電產(chǎn)生的原因。(2)知道電荷量的意義、符號、單位。(3)知道元電荷。(4)知道產(chǎn)生和測量靜電的儀器。2、過程與方法(1)通過有關(guān)靜電的演示實驗和學生實驗,感受通過實驗認識物理現(xiàn)象的方法。(2)通過人類認識靜電現(xiàn)象的過程的介紹,感受科學探究的一般方法。3、情感、態(tài)度與價值觀(1)通過介紹我國古代對靜電現(xiàn)象的認識,激發(fā)愛國熱情。(2)通過觀察、分析各種靜電現(xiàn)象和實驗,養(yǎng)成透過現(xiàn)象揭示物理規(guī)律的意識,崇尚科學,破除迷信。(3)通過雷電的危害建立生命安全意識。三、教學重點與難點重點:靜電現(xiàn)象;元電荷概念。難點:靜電實驗中的電荷泄漏;驗電器的檢驗功能。四、教學資源:1器材:(1) 演示實驗:感覺靜電手搖感應(yīng)起電和氖泡、靜電的產(chǎn)生凡德格拉夫起電機。(2) 學生實驗:研究摩擦起電驗電器,絲綢和玻璃棒,毛皮和橡膠棒。說明:濕度大時,課前需對所用實驗儀器進行干燥處理,盡可能減小實驗過程中的電荷泄漏現(xiàn)象。2課件:我國古代對靜電的認識 (PPT)。3錄像:雷電的威力。五、教學設(shè)計思路本設(shè)計的內(nèi)容包括四個方面:一是靜電現(xiàn)象,二是摩擦起電,三是電荷量和元電荷,四是靜電的產(chǎn)生和測量。本設(shè)計的基本思路是:以“感覺靜電”和避雷針為引入,扣動學生的心弦,通過介紹我國古代對靜電現(xiàn)象的認識,體現(xiàn)科學精神和人文精神的結(jié)合,激發(fā)愛國熱情。在摩擦起電原因的討論歸納中,鍛煉學生的語言表達能力,最大限度地調(diào)動學生積極參與教學活動。通過“怒發(fā)沖冠”的學生實驗而達到高潮。課后自制驗電器的小實驗,將教材內(nèi)容與生活實際聯(lián)系起來,讓學生感到物理學并不枯燥,它不僅存在于課堂中,而且存在于日常生活中。本設(shè)計要突出的重點是:靜電現(xiàn)象和元電荷的概念。方法是:以“感覺靜電”小實驗為切入點,調(diào)動學生的視覺,觸覺,聽覺等多種感官,激發(fā)學生對靜電現(xiàn)象的興趣;應(yīng)用化學學科所學的物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識,將化學學科的氧化還原反應(yīng)和物理學科靜電現(xiàn)象的電子得失進行類比,了解物體帶電的原因,從而順利建立元電荷的概念。本設(shè)計要突破的難點是:靜電實驗中的電荷泄漏和驗電器的檢驗功能。方法是:采用性能優(yōu)良的絕緣材料作隔離物;課前做好實驗儀器的干燥工作。 本設(shè)計要求學生在感受和體驗的過程中進行學習,在課堂上應(yīng)用多種感觀直接體驗,與日常生活中的感受相吻合,經(jīng)歷科學家認識靜電的過程。了解雷電的危害建立和富蘭克林的雷電實驗,體驗生命的可貴。 完成本設(shè)計的內(nèi)容需1課時。六、教學流程1、 教學流程圖問題設(shè)問5電荷量元電荷靜電的產(chǎn)生和測量活動III簡單應(yīng)用活動II演示實驗1活動I學生實驗1設(shè)問2情景I錄像1設(shè)問1靜電現(xiàn)象情景II觀察1設(shè)問3,4電荷的基本屬性摩擦起電2教學流程圖說明情景 錄像演示,設(shè)問1雷電是怎樣產(chǎn)生的?雷電有什么危害?怎樣可以避免這種情況?利用多媒體手段給予感受上的沖擊,引出本章的課題?;顒覫 學生實驗,設(shè)問2利用氖泡和手搖感應(yīng)起電機從視覺,聽覺,觸覺三方面感受靜電,引導回憶生活中曾經(jīng)遇到過的靜電現(xiàn)象。情景II 觀察1,設(shè)問3觀察相關(guān)物理實驗,通過“設(shè)問3”,對實例進行討論和分析,運用已有的知識,歸納出電荷的基本屬性和摩擦起電的原因。問題 設(shè)問5結(jié)合化學學科所學的關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識,得到元電荷的概念?;顒覫I 演示試驗演示凡德格拉夫起電機“怒發(fā)沖冠”實驗,介紹產(chǎn)生和測量靜電的設(shè)備?;顒覫II 學生實驗,簡單應(yīng)用自制驗電器的小實驗讓本設(shè)計的內(nèi)容可以學以致用。3教學主要環(huán)節(jié)本設(shè)計可分為三個主要的教學環(huán)節(jié)。第一環(huán)節(jié),本環(huán)節(jié)既是本章節(jié)的引入也是本節(jié)內(nèi)容的引入,利用錄像和實驗充分激發(fā)對神奇的靜電的興趣。第二環(huán)節(jié), 應(yīng)用已有的知識,結(jié)合生活中的常見現(xiàn)象和課堂實驗現(xiàn)象得出摩擦起電的原因,建立元電荷概念。第三環(huán)節(jié),通過自制驗電器的小實驗,鞏固所學。 七、教案示例1情景引人中世紀的歐洲,最高的建筑往往是當?shù)亟烫玫溺姌?。人們認為在暴風雨來臨時敲響教堂的鐘,可以趕走電閃雷鳴,給人們帶來平安。不幸的是,閃電往往擊中鐘樓,奪走敲鐘人的生命。設(shè)問1:雷電是怎樣產(chǎn)生的?閃電為什么選擇鐘樓?怎樣可以避免這種情況?相信經(jīng)過這一章的學習,大家會對這些問題有新的認識。2、 導入新課小實驗:嘗嘗靜電的滋味兒。學生代表2人一組,一人搖動手搖起電機(注意,搖動不要過快,過劇烈),一人手持氖泡,接近起電機的電極,然后迅速拿開。學生好奇,興奮。設(shè)問2:生活中還遇到過哪些靜電現(xiàn)象?我國古代對靜電現(xiàn)象早有記載。東漢王充在論衡中記述了:“頓牟掇芥,磁石引針”。西晉張華博物志中寫有“今人梳頭、脫著衣時,有隨梳、解結(jié)有光者,也有咤聲”。我國古代的電知識,多是由經(jīng)驗得出的,比較零散。人們對電磁現(xiàn)象的系統(tǒng)研究是在歐洲文藝復(fù)興之后才逐漸開展起來的,直到十九世紀才建立起了完整的電磁理論演示PPT 演示帶電小球互相排斥和吸引的動畫。設(shè)問3:自然界存在幾種電荷,它們間的相互作用如何呢?(1)電荷的基本屬性自然界只有兩種電荷,分別叫做正電荷與負電荷。同種電荷互相排斥,異種電荷相互吸引。自然界中只存在兩種電荷,即正電荷和負電荷。迪費首先將兩種電荷稱為玻璃電和樹脂電。弗蘭克林將其改為正電和負電。我們沿襲歷史上的規(guī)定:如果物體所帶的電荷,與用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶電荷是同種的,則該物體所帶的電荷叫做正電荷;若與用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶電荷是同種的,則叫做負電荷。帶同種電荷的物體互相排斥,帶異種電荷的物體互相吸引。(2)摩擦起電學生實驗:摩擦起電。設(shè)問4:摩擦起電的原因是什么?(引導學生回憶化學學科學過的相關(guān)知識,必要時可以用氧化還原反應(yīng)的原理進行類比,當然兩者的本質(zhì)還是不同的。)在正常狀態(tài)下,原子核外電子的數(shù)目,等于原子核內(nèi)質(zhì)子的數(shù)目,因此每個原子所帶的負電和正電都相等,每個原子都呈電中性,物體對外界不顯示電性。換句話說,在一切不帶電的中性物體中,總有等量的正、負電荷同時存在。不同物質(zhì)束縛核外電子的能力隨物質(zhì)的不同而有強弱。如果一個物體,由于外來原因,失去若干電子,則它所帶的正電荷多于所帶的負電荷,于是,它們帶正電;反之,另一個物體,由于外來原因從外界獲得了若干個電子,則它所帶的負電荷多于正電荷,于是,它們就帶上了負電。摩擦就是引起電荷轉(zhuǎn)移的外來原因,摩擦使兩種物體充分接觸,從而有機會實現(xiàn)電荷的轉(zhuǎn)移。得到電子的物體帶負電;失去電子的物體帶正電。摩擦起電的過程是電荷轉(zhuǎn)移的過程。以下是一個常見物質(zhì)的靜電序列表:玻璃、尼龍、羊毛、絲綢、棉花、紙張、硬橡膠、晴綸、聚乙烯序列中兩種物質(zhì)摩擦時,排在前面的物質(zhì)帶正電,后面的物質(zhì)帶負電。這樣序列說明這些材料束縛核外電子的能力有何不同?(3)電荷量和元電荷我們利用電荷量反映帶電體帶電的多少。物體所帶電荷的多少叫做電荷量,單位庫倫,簡稱庫。設(shè)問5:物體所帶的電荷量是不是任意的?就這個問題科學家進行了長期的研究,發(fā)現(xiàn)一般物體所帶的電荷量不是任意的,而是某個最小電荷量e的整數(shù)倍元電荷。這個最小電荷量,就是電子和質(zhì)子所帶電荷量的絕對值。e=1.610 - 19 C最早由美國物理學家密立根Robert Andrews Millikan用油滴實驗測定(獲得1923年諾貝爾物理學獎)。這個工作從1907年開始,直到1913年才最后完成。1964年蓋爾-曼提出一些基本粒子是由夸克和反夸克組成,預(yù)計夸克和反夸克的電荷量為e,e,但是這一假說迄今未得到證實。演示實驗:凡德格拉夫起電機電發(fā)實驗。發(fā)動學生發(fā)現(xiàn)其中的各種靜電現(xiàn)象。該實驗現(xiàn)象明顯,可以將本設(shè)計推向一個高潮。(4)靜電的產(chǎn)生和測量有哪些設(shè)備可以使物體帶電?結(jié)合實物介紹:手搖感應(yīng)起電機,超高壓電源和范德格拉夫起電機。怎樣可以知道出物體帶電了?使用驗電器或帶電體能吸引輕小物體。教師請學生代表上講臺演示。絲綢摩擦玻璃棒,玻璃棒靠近泡沫塑料小球,小球被吸引。玻璃棒接觸驗電器小球,金屬箔張開。使驗電器復(fù)原。工業(yè)上利用電荷量表和靜電電壓來測量帶電體所帶電荷的正、負電性和電荷量多少。3、 簡單應(yīng)用自制驗電器的小實驗作為本設(shè)計的作業(yè),學以致用。- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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