必修 第三册电荷表格教学设计

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课程基本信息
学科
物理
年级
高一
学期
春季
课题
第1节 电荷
教科书
书 名：普通高中教科书物理必修第三册教材
出版社：人民教育出版社 出版日期：2019年06月
教学目标
1.知道自然界存在两种电荷，电荷间的相互作用规律，知道电荷量的概念及国际单位。
2.会用原子结构模型解释摩擦起电的原因，观察并分析静电感应现象，进一步提高应用物理模型解释物理现象的能力。
3.通过对物体带电的几种方式的分析得出电荷守恒定律，理解电荷守恒定律，体会守恒思想对物理研究的重要性。
4.知道元电荷、比荷概念，知道电荷量是不能连续变化的，让学生初步体会量子化思想。
教学内容
教学重点：
1. 静电感应现象中电荷分布的规律的理解
2. 电荷守恒定律的理解。
教学难点：
1. 从物质微观结构认识摩擦起电和感应起电的本质原因。
2. 利用电荷守恒定律分析解决相关问题。
教学准备：多媒体课件、起电机、毛皮和橡胶棒、金属球、一对枕型导体。
学生准备：课前预习教材、复习初中已学过的电学知识。
教学过程
任务1：认识摩擦起电的原因
问题情境1：通过让学生观察闪电自然现象和起电机产生的电火花实验（如图1），同时启发学生结合生活经验列举可以使物体带电的现象，激发学生对于电现象的好奇与兴趣。
图2
图1


问题情境2：通过回顾科学家们对电现象的研究，初步认识摩擦后的物体可以吸引微小物体，如摩擦后的琥珀可以吸引羽毛（如图2），这个现象与物体带电有关，从而引出电荷概念及其相互作用的规律，电荷量的概念及其国际单位。
问题情境3：思考物体带电的真正含义是什么，分析物质的微观结构，从微观角度解释摩擦起电的本质原因是发生电子的转移。
问题
问题指向的核心素养
1.请观察起电机产生的电火花现象，并结合生活经验列举使物体带电的现象有哪些？
知道摩擦起电，知道摩擦起电的本质原因。（物理观念）
2. 为什么经过摩擦的很多物体都具有吸引作用呢？
3. 有些物体带正电，有些物体带负电，物体带电的含义是什么？
4. 为什么通过摩擦，可以使原先不带电的物体带电呢？
5. 摩擦起电的过程中是否产生新的电荷，电荷数量有无变化？
在摩擦起电探究中，引发学生对起电本质的深入思考。（科学探究）
设计意图：（1）让学生体验起电小实验，知道物体带电，让学生直观感受到物体带电过程同时结合学生的生活经验分享，激发学生学习的兴趣和好奇心。
（2）通过对物质内部微观结构的理论分析，知道摩擦起电的本质原因是物质得失电子。
（3）通过对摩擦起电认识过程的了解，树立学生正确的科学观，以及培养严谨科学的精神. 联系生活激发学生的学习兴趣，培养学生热爱生活，热爱科学勇于探索科学的精神
任务2：探究静电感应现象
分析金属的微观结构（如图3），知道金属导体内部含有自由移动的电子，为后面静电感应的分析做好铺垫。
图3
图4
问题情境4：实验探究1：将带电金属球靠近两个彼此接触的枕型导体，观察金属箔有什么变化（如图4），引发学生思考。
问题情境5：实验探究2：在实验探究1的基础上。①先分开两枕型导体，再移走带电金属球（如图5）；②将分开后带电的两个枕型导体彼此再接触（如图6）。通过观察金属箔的变化，进一步理解感应起电的本质原因。
图6
图5
问题
问题指向的核心素养
1. 当带电金属球靠近导体时，导体两端的金属箔片张开，移开带电金属球后，下方的金属箔片闭合，导体两端又恢复原来不带电状态，这是为什么呢？
知道金属的微观结构模型特点。知道感应起电，知道感应起电的本质原因及其电荷分布特点。（物理观念）
2. 如果先把两枕型导体分开，再移走带电金属球，又会出现什么现象呢？这是为什么呢？
研究静电感应现象中电荷分布规律，并解释相关物理现象。（科学思维）
能通过对几种起电方式的探究，初步形成勇于探索的科学态度。（科学态度）
3. 分开后两个带电枕型导体，所带电的电荷量有什么关系？
设计意图：（1）利用一对枕型导体和带电体的一系列探究实验，得出静电感应的原理，和感应起电的本质。同时培养学生科学探究，科学态度等物理核心素养
（2）采用多个动画演示，对整个实验过程进行金属内部结构进行微观分析，加深学生对于静电感应的认识。
任务3：理解电荷守恒定律
问题情境6：通过对前面摩擦起电和感应起电的方式的总结，得出物体带电的原因都是电荷的转移，并没有产生新的电荷，知道电荷总数保持不变。
问题
问题指向的核心素养
1.对比几种不同起电方式，在起电过程中有没有电荷增加？
进一步确立电荷守恒思想，知道电荷守恒定律师自然界基本规律之一（物理观念）
2.电中性的物体有无电荷的存在？
3.所谓的电荷中和是不是正负电荷一起消失？
4.如何理解“电荷总量保持不变”？
5.正负电子产生和湮灭，电荷总量是否改变？
设计意图：（1）通过对比摩擦起电、感应起电不同起电方式，总结出其本质都是电荷的转移，并没有新的电荷产生和消失，电荷总量保持不变，引出后面的电荷守恒定律。
（2）对近代物理实验发现的正负电子产生和湮灭的分析，拓展电荷守恒定律，并总结出电荷守恒定律的另一种表达方式。
任务4：认识元电荷和比荷
问题情境7：阅读课本元电荷内容，了解电荷量、元电荷、比荷这些物理概念
问题
问题指向的核心素养
1.电荷的多少如何表示？它的单位是什么？
知道元电荷是带电体电荷量的最小值，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍（物理观念）
通过对物体带电本质原因的分析，知道电荷量不能为任意值，体会量子化的思想（科学态度与责任）
2. 什么是元电荷，由谁测量出来？
3. 带电体电荷量有什么特点？
4. 所有带电体的电荷量都是e的整数倍，也就是说，电荷量是一个不能连续变化的物理量，同学们知道这是为什么吗？
5.什么是比荷，电子的比荷是多少？
设计意图：通过阅读思考，设置不同的问题，引导学生对物理概念有更深的认识。通过
对物体起电本质的回顾，加强学生对量子化的感性认识。
教学反思：
本节重点是讲述静电感应现象，要做好演示实验，使学生清楚地知道什么是静电感应现象。在此基础上，使学生知道，感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，使电荷从物体的一部分转移到另一部分。