静电现象教学设计
发布日期:2020-10-11 17:59:29
来源:xumeirong
苏科版义务教育课程标准实验教科书 物理 八年级 下册 第七章 从粒子到宇宙
二、静电现象
授课教师: 徐美蓉 江阴市敔山湾实验学校
【设计理念】本节是苏科版初中物理教材八下“第七章 从粒子到宇宙”的第二节。学习内容主要有:摩擦起电现象、两种电荷及其相互作用规律以及自然界和生活中的静电现象等。课程标准对本课的相关要求是“观察摩擦起电现象,探究并了解同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”。本课核心的学习任务是“两种电荷及其相互作用规律”,认识自然界中只有两种电荷是本课学习的难点。
本章主要分三个层次:分子、比分子更小的微观粒子、地球外的宇宙天体。“摩擦起电、两种电荷及其相互作用规律”作为人类探究物质微观结构所经历的一个重要阶段,为下一节“探索更小的微粒”做准备。
学生在小学科学课中曾经学过摩擦起电、两种电荷及其相互作用规律。为达成学习目标,通过活动唤起学生的回忆,并帮助学生提炼得到摩擦起电、带电体的性质、电荷间的相互作用规律,并通过逻辑推理得到自然界中只有两种电荷。通过自然界和生活中的静电现象,体现“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念,培养学生解决问题的能力,在学习过程中潜移默化使学生的情感、态度、价值观得到进一步深化。
【教学目标】
1.通过观察实验知道摩擦可以使物体带电。
2.根据已有知识,运用逻辑推理,对观察的现象进行合理的解释,根据电荷的相互作用推理得出自然界电荷的种类。
3、了解自然界和生活中的静电现象。
【教学重、难点】
探究并了解电荷间的相互作用规律,认识自然界只有两种电荷。
【教学资源】
学生实验器材(2人一组):丝绸、玻璃棒、毛皮、橡胶棒、支架、吸管、餐巾纸、气球、塑料尺等
教师演示器材:丝绸、玻璃棒、毛皮、橡胶棒、自制支架、验电器、PVC管、验电器、水槽、易拉罐、自制教具等
【教学过程】
模块一:创设情境,引入课题
教师:2020年,新冠病毒爆发蔓延。口罩成了抢手货,人们外出都会戴上口罩。怎么选择有防护功能的口罩呢?口罩夹层里的熔喷布是口罩最核心的材料。有熔喷布的过滤层才能吸附病菌,并且能阻止病菌的传播。熔喷布是什么?它为什么能防病毒?
视频:熔喷布介绍。
教师:熔喷布能防病毒的原因之一就是因为它带静电,静电有较强的吸附能力。引入课题:7.2 静电现象。
设计说明:通过视频,了解熔喷布中的静电技术,体现“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。
模块二:摩擦起电
活动一:桌子上有一把塑料尺和一堆碎纸屑,塑料尺能否吸引碎纸屑?怎样才能让塑料尺吸引碎纸屑?
活动二:摩擦过的PVC管吸引易拉罐、水流、纸屑。
教师:经摩擦过的物体能够吸引轻小物体,我们就说它带了“电”,或者说带了电荷。用摩擦的方式使物体带电叫做摩擦起电。带了电荷的物体就叫带电体。带电体可以吸引轻小物体。
材料:早在西汉时期,就有关于摩擦起电的记载。东汉时期,王充在《论衡》一书中提到摩擦过的玳瑁外壳吸引草屑的现象。魏晋时期,还有人用摩擦琥珀看其是否能吸引草屑的方法来鉴别琥珀的真伪。
教师:口罩中的熔喷布就是进行了静电驻极处理,使其带电,从而吸引粒径较小的轻小物体。
问题1:你怎么知道丝绸摩擦过的玻璃棒有没有带电?(实验)
问题2:你怎么知道毛皮摩擦过的橡胶棒有没有带电?(实验)
设计说明:学生小学时就对摩擦起电有了初步的了解。本段设计通过活动观察摩擦起电现象,引起学生思考,唤起学生的旧知,并通过问题解决巩固所学知识。中国古代对摩擦起电的认识的材料阅读,渗透物理学史的教育,有利于培养学生的人文精神和爱国主义精神。
模块三:两种电荷
活动:探究带电物体间的相互作用
问题1:丝绸摩擦过的玻璃棒带的电与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电一样吗?我们知道两根用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是相同的。把它们相互靠近,会看到什么?
问题2:两根用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷也是相同的。它们相互靠近又会发生什么?
教师:它们相互排斥,说明同种电荷相互排斥。
问题3:将用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近,会看到什么?
教师:它们相互吸引,说明它们带的不是同种电荷,是异种电荷。异种电荷相互吸引。还能说明自然界至少存在几种电荷?
问题4:是否存在第三种电荷?如果存在,与丝绸摩擦过的玻璃棒、毛皮摩擦过的橡胶棒会发生什么作用?(推理第三种电荷与丝绸摩擦过的玻璃棒、毛皮摩擦过的橡胶棒会发生的作用)。
学生实验:用你身边的器材尝试寻找第三种电荷。
教师:大量实验表明,凡是与丝绸摩擦过的玻璃棒相互吸引的带电体,必与毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥;凡是与丝绸摩擦过的玻璃棒相互排斥的带电体,必与毛皮摩擦过的橡胶棒相互吸引。说明自然界中只有两种电荷,一种与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同的,称为正电荷;一种与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同,称为负电荷。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
设计说明:通过实验、观察、对实验现象的分析和比较初步得出电荷间的相互作用规律。但仅凭一两次实验得出的结论不具有普遍性。再通过逻辑推理和设计探究性实验研究,让学生进一步认识到自然界中只有两种电荷,并得到同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,培养学生的实验观察和逻辑推理能力,激发学生的探究欲望。因为课堂时间有限,能探究的带电体有限,故探究性实验还可延伸到课后。
问题5:有哪些方法可以判断物体是否带电?
教师:利用带电体吸引轻小物体。
教师:利用“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”,把物体分别靠近带正电的玻璃棒和带负电的橡胶棒,如果和其中一根排斥,则物体带电;如果都吸引,物体不带电。
教师展示自制教具,演示并讲解它的作用、构造、原理,提问6:它有什么缺点?如何改进?
教师:这就是实验室用的能检验物体是否带电的仪器,它叫验电器。
介绍验电器的结构、原理。
问题7:为什么几次金属箔片的张角不同?
教师:验电器金属箔片张角的大小就反映带电量的多少。
问题8:是不是任意两个物体相互摩擦后都可以带电?
教师:两个不同物质组成的物体相互摩擦时才有可能带电。
拓展:静电测试仪.
设计说明:体现采用实践性评价,把评价渗透入学习过程。验电器是电荷间相互作用规律的应用。用自制教具,能更好地让学生理解验电器的原理,符合刘炳昇教授“瓶瓶罐罐做实验”的思想。
模块四:自然界和生活中的静电现象
问题:1、人在科技馆中体验静电球时,为什么会怒发冲冠?
2、梳头时,头发为什么越梳越蓬松?头发为什么会随着梳子飘起来?
3、干燥的日子,脱毛衣会听到“噼啪”声,如果在暗处,还会看到闪光,这是为什么?
材料:早在3500年前的殷商甲骨文中已有“雷”字出现; 王充在《论衡》中提到“风雨至则雷电击”。
教师:夏天雷雨时,天空中划过的闪电是自然界发生的一种剧烈的放电现象。在大气强对流的天气条件下,空气和云中的小水滴和小冰晶上下剧烈运动,使云层带电。当电荷积累到一定程度时,就会发生剧烈的放电现象。(实验演示:模拟闪电的形成。)
教师:雷电会导致人畜伤亡,能摧毁房屋,所以人们经常在屋顶安装避雷针;如果在加油站加油时发生静电极容易引起火灾,加油前要按一下静电释放按钮释放身上的静电;静电不仅在加油站是一个非常危险的因素,在任何有易燃易爆物质的场所都是如此,静电产生的电火花会引起煤矿瓦斯爆炸。目前工厂、车间是怎么防护静电的呢?(视频:车间里的静电防护)
教师:凡事都有两面性。我们用的口罩中的熔喷布,就利用了静电。静电在生活中还有很多应用,如静电复印、静电除尘、静电植绒、静电喷涂等。
设计说明:解释生活中的静电现象,是对电荷间相互作用规律的应用,能培养学生运用所学知识解决问题的能力。通过学习,了解自然界的静电知识、静电的应用、静电的危害和防护,体现“从物理走向社会”的理念,也让学生感受到物理与社会、生活的联系是很紧密的,突出物理知识在改善人类生活质量、促进社会发展方面的重要作用。
模块五:小结与评价
1、板书:
设计说明:采用线条式板书设计突出本课学习的重点。
2、评价设计:
问题1:教材WWW1。评价目标:电荷间的相互作用规律。
问题2:根据你所学静电的知识设计一个简易验电器。
评价目标:带电体的性质;电荷间的相互作用规律。
设计说明:指向目标的评价设计,促进学生的学习。