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15.1 两种电荷 教案
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15.1 两种电荷 物理 九年级 人教版（2024）物理 九年级 全一册 新授课 1课时
一、核心素养目标
物理观念：认识摩擦起电现象，理解两种电荷及电荷间相互作用规律，了解原子结构和摩擦起电的实质
科学思维：通过实验现象归纳出自然界只有两种电荷及电荷间相互作用的规律
科学探究：经历电荷间相互作用实验探究过程，学会观察、记录和分析实验现象
科学态度与责任：了解静电的防止和利用，体会物理知识在生产生活中的应用价值
二、教学重点与难点
教学重点
两种电荷的规定及电荷间相互作用的规律
验电器的构造与工作原理
摩擦起电的实质——电子的转移
教学难点
理解摩擦起电的实质是电子转移而非创造了电荷
用原子结构解释摩擦起电过程中物体带电的原因
三、教学方法与教学用具
教学方法：实验探究法、讲授法、讨论法、多媒体演示法
教学用具：多媒体课件、玻璃棒、丝绸、橡胶棒、毛皮、验电器、塑料尺、碎纸屑、气球
四、教学过程
环节一：创设情境，导入新课（约5分钟）
图15.1-1 摩擦过的气球吸引头发
【教师活动】播放视频：气球摩擦头发后吸起头发、塑料梳子摩擦后吸起纸屑。提问：同学们注意到了什么有趣的现象？
【教师活动】进一步引导：为什么摩擦后的气球能吸起头发？为什么摩擦过的塑料梳子能吸起碎纸屑？
【教师活动】出示更多生活中的摩擦起电现象：冬天脱毛衣时的火花、用塑料尺在头发上摩擦后靠近碎纸屑、秋天摸门把手被电一下。请同学们思考：这些现象有什么共同之处？
【教师活动】引导总结：这些现象都是摩擦起电现象。同学们，现在我们就一起来探究这种神奇的现象。
【学生活动】观看视频，惊叹于气球吸起头发和梳子吸起纸屑的有趣现象。
【学生活动】积极思考，举手回答：可能是摩擦后产生了电、可能是因为带了电所以能吸引。
【学生活动】观察图片，联系生活经验，与同桌小声交流。发现共同点：都是摩擦后物体具有了吸引轻小物体的能力。
【学生活动】倾听教师总结，对摩擦起电形成初步认识。
【过渡语】同学们，刚才我们看到了很多有趣的现象——摩擦可以使物体带上电。那么，什么是摩擦起电？摩擦起电后物体带上的是什么？电荷之间又有什么关系呢？带着这些问题，让我们一起进入今天的探究之旅。
【知识点】摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电，叫作摩擦起电。带电体具有吸引轻小物体的性质。
摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电，叫作摩擦起电。带电体具有吸引轻小物体的性质。
环节二：摩擦起电——生活中的发现（约5分钟）
图15.1-2 塑料笔杆摩擦后靠近头发
图15.1-3 塑料尺子摩擦后靠近纸屑
图15.1-4 气球摩擦后靠近细水流
【教师活动】提出问题：在生活中，你还遇到过哪些摩擦起电的现象？给大家1分钟时间，四人小组讨论交流，然后各组代表发言。
【教师活动】展示PPT中的探究表格，逐一讨论三个探究实验：塑料笔杆在化纤衣服上摩擦后靠近头发；将用毛皮摩擦过的塑料尺子靠近小纸屑；用和毛衣摩擦过的气球靠近细水流。
【教师活动】引导学生对比：摩擦前这些物体能吸引轻小物体吗？摩擦后呢？这说明什么？
【教师活动】总结归纳并板书：摩擦起电——用摩擦的方法使物体带电。带电体可以吸引轻小物体。
【学生活动】四人小组热烈讨论，回忆生活经验：冬天脱毛衣噼啪响、梳头时头发跟着梳子飘、用干抹布擦电视机屏幕后屏幕易吸灰、油罐车尾部拖一条铁链……
【学生活动】各组代表发言分享生活中的摩擦起电实例，其他同学补充。
【学生活动】观察图片和现象描述，得出结论：摩擦前这些物体不能吸引轻小物体，摩擦后具有了这种能力，说明摩擦使物体带了电。
【学生活动】在课本上标注摩擦起电的定义，做好笔记。
【过渡语】同学们发现得非常好！既然摩擦可以使物体带电，那么不同物体摩擦后所带的电荷是不是一样的呢？电荷之间又会有什么关系呢？下面我们通过实验来探究。
【知识点】摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电。带电体具有吸引轻小物体的性质。
【知识点】生活中的摩擦起电实例：脱毛衣火花、梳子吸纸屑、干抹布擦屏幕、气球吸头发……
易错提醒：不是所有物体摩擦后都能吸引轻小物体——只有带静电的物体才有此性质。
环节三：实验探究——电荷间的相互作用（约10分钟）
图15.1-5 电荷间相互作用实验示意图
图15.1-6 两种电荷实验
【教师活动】实验演示一：用丝绸分别摩擦两根玻璃棒，手持其中一根玻璃棒，靠近另一根被支起的玻璃棒。请同学们仔细观察有什么现象发生。
【教师活动】提问：两根玻璃棒都用丝绸摩擦过，它们靠近时发生了什么现象？这说明了什么？
【教师活动】实验演示二：手持用毛皮摩擦过的橡胶棒，靠近被支起的用丝绸摩擦过的玻璃棒。请同学们仔细观察有什么现象。
【教师活动】提问：这次是橡胶棒靠近玻璃棒，发生了什么现象？与刚才的实验结果有什么不同？
【教师活动】引导推理：既然两种情况下电荷间的相互作用不同，这表明什么？
【教师活动】揭示结论并板书：自然界中只存在两种电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷（+）；用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷（-）。同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
【教师活动】补充三个实验结论，介绍电荷量：物体所带电荷有多有少，电荷的多少叫作电荷量。单位是库仑，简称库，符号是C。
【学生活动】全神贯注观察实验现象，看到两根玻璃棒互相远离、彼此排斥。
【学生活动】举手回答：两根玻璃棒互相排斥！说明它们带了相同的电荷，相同电荷之间会互相排斥。
【学生活动】再次认真观察，看到橡胶棒和玻璃棒互相靠近、彼此吸引。
【学生活动】惊讶对比：这次是吸引！跟刚才的排斥不一样。说明橡胶棒带的电荷和玻璃棒带的电荷是不同的。
【学生活动】小组讨论后回答：说明自然界至少存在两种不同的电荷，而且同种电荷排斥、异种电荷吸引。
【学生活动】在课本上标注正电荷和负电荷的规定，大声朗读结论。
【学生活动】记录三个实验结论到笔记本上，认识电荷量的概念和单位库仑。
【过渡语】通过刚才的实验，我们知道了自然界有且只有两种电荷，以及它们之间的相互作用规律。那么，在实验室中，我们如何检验一个物体是否带电呢？接下来让我们认识一位重要的帮手——验电器。
【知识点】自然界只有两种电荷：正电荷（+）和负电荷（-）
【知识点】正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷
【知识点】负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷
【知识点】电荷间相互作用规律：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引
【知识点】电荷量：电荷的多少，单位库仑（C）
核心规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引——这是判断物体带何种电荷的重要依据！
记忆技巧：玻璃摩擦丝绸得正电荷，橡胶摩擦毛皮得负电荷。玻璃→正，橡胶→负。
环节四：验电器——检验带电的利器（约8分钟）
图15.1-7 验电器结构图
图15.1-8 验电器工作原理
【教师活动】展示验电器实物图片，请同学们观察验电器的构造。提问：验电器由哪几个部分组成？
【教师活动】讲解验电器构造：金属球、金属杆、绝缘垫、金属箔（两片）。强调绝缘垫的作用——使金属杆和外壳绝缘。
【教师活动】演示分析：用带正电的玻璃棒接触验电器的金属球，提问：金属箔发生了什么变化？为什么？
【教师活动】再演示分析：用带负电的橡胶棒接触另一个验电器的金属球，提问：金属箔同样张开了，这又说明了什么？
【教师活动】引导总结验电器工作原理：同种电荷互相排斥——无论接触的是正电荷还是负电荷，两片金属箔都带上了同种电荷，因互相排斥而张开。
【教师活动】播放视频：多次用摩擦过的玻璃棒接触验电器金属球。提问：为什么每次接触后，箔片张开的角度不同？
【教师活动】引导学生得出结论：电荷量越大，箔片张开角度越大。验电器可以粗略比较物体带电的多少。
【教师活动】总结检验物体是否带电的三种方法，强调关键判断：互相排斥一定说明两个物体带同种电荷；互相吸引则有两种可能——异种电荷或一个带电一个不带电。
【学生活动】仔细观察验电器构造，回答：有金属球、金属杆、还有两片像叶子一样的金属箔。
【学生活动】在课本上标注验电器构造各部分名称，理解绝缘垫的作用。
【学生活动】观察到：两片金属箔张开了！思考原因。
【学生活动】再次观察：接触负电荷的橡胶棒后，金属箔也张开了。
【学生活动】通过对比两次演示，归纳出：金属箔张开是因为两片箔片带上了同种电荷，同种电荷互相排斥。这与接触的是正电荷还是负电荷无关。
【学生活动】观看视频，观察每次箔片张开角度的变化。讨论：前几次接触后箔片张开角度慢慢变大，说明电荷量在增加。
【学生活动】总结：箔片张开角度反映电荷量的大小——角度大说明电荷量多，角度小说明电荷量少。
【学生活动】记录三种检验方法及注意事项，特别是排斥一定带电，吸引不一定带电这一关键判断原则。
【过渡语】验电器让我们能看见电荷的存在。但电荷到底是什么？物体为什么摩擦后就会带电？要回答这些问题，我们需要深入到物质的内部——原子结构。
【知识点】验电器的构造：金属球→金属杆→绝缘垫→金属箔（两片）
【知识点】验电器工作原理：同种电荷互相排斥。带电体接触金属球→电荷传到金属箔→两片金属箔带同种电荷→排斥张开
【知识点】箔片张开角度与电荷量的关系：角度越大说明带电荷量越多
【知识点】检验物体是否带电的三种方法：吸引轻小物体、电荷间相互作用（排斥必带电）、验电器
易错辨析：两个物体相互吸引，不能断定两者一定带异种电荷！因为一个带电物体也可以吸引不带电的轻小物体。但两个物体相互排斥，则一定带同种电荷。
实验要点：验电器使用时，带电体必须接触金属球，不能接触绝缘垫或外壳，否则电荷无法传到金属箔。
环节五：原子结构——微观世界的奥秘（约5分钟）
图15.1-9 原子结构模型示意图
【教师活动】过渡引导：电荷从哪里来？要揭开这个谜底，我们必须走进微观世界，认识原子的内部结构。展示原子结构模型图。
【教师活动】讲解原子结构：原子由原子核和核外电子组成。原子核由质子和中子组成。质子带正电，中子不带电，核外电子带负电。
【教师活动】提问：在正常情况下，原子为什么对外不显电性？
【教师活动】引导学生从数量角度思考：原子核中质子所带的正电荷数量，与核外所有电子所带的负电荷数量相等，正负抵消，所以原子整体不显电性。
【教师活动】补充数据：电子是带有最小负电荷的粒子，所带电荷量为1.6乘以10的负十九次方库仑。
【学生活动】观察原子结构模型图，建立原子内部结构的直观认识。
【学生活动】识记原子结构：原子核（质子+中子）+ 核外电子。在笔记本上画简图。
【学生活动】思考讨论：原子核带正电，电子带负电，为什么原子整体不显电性？
【学生活动】理解电中性的含义：正电荷总量等于负电荷总量，彼此抵消。
【学生活动】记录电子电荷量数据，了解这是自然界中最小的电荷量单位。
【过渡语】知道了原子的内部结构之后，我们就可以从微观角度来解释摩擦起电的真正原因了——摩擦起电到底发生了什么？电荷是被创造出来的吗？
【知识点】原子结构：原子核（质子带正电 + 中子不带电）+ 核外电子（带负电）
【知识点】正常情况下，原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷数量相等，原子不显电性
【知识点】电子是带有最小负电荷的粒子，电荷量e=1.6乘以10的负十九次方C
结构速记：原子由原子核（质子带正电+中子不带电）和核外电子（带负电）组成。正负电荷量相等时不显电性。
环节六：摩擦起电的实质——电子的转移（约9分钟）
【教师活动】设置悬念：既然原子本身不显电性，那么摩擦后物体为什么会带电？电荷是从哪里来的？
【教师活动】以玻璃棒与丝绸摩擦为例详细分析：不同物质的原子核束缚电子的本领不同。玻璃棒中原子核束缚电子的本领较弱，丝绸中原子核束缚电子的本领较强。当两者摩擦时，玻璃棒上的一部分电子转移到了丝绸上。
【教师活动】提问：两个物体摩擦后分别带上什么电？为什么？
【教师活动】引导用得失电子的框架来分析：玻璃棒失去电子→缺少电子→带正电；丝绸得到电子→多余电子→带负电。
【教师活动】强调关键结论（让学生齐读）：摩擦起电并不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正、负电荷分开。
【教师活动】总结规律流程图：不同物质的原子核束缚电子的本领不同→束缚能力弱的失去电子带正电→束缚能力强的得到电子带负电。
【教师活动】补充案例：毛皮与橡胶棒摩擦——橡胶棒束缚电子本领强，得电子带负电；毛皮束缚电子本领弱，失电子带正电。
【教师活动】追问深层理解：摩擦起电过程中，两个物体所带电荷量有什么关系？引导学生发现：玻璃棒失去的电子数等于丝绸得到的电子数，所以两者带等量异种电荷。
【学生活动】带着疑问认真听讲，期待从微观角度找到答案。
【学生活动】仔细观察电子转移示意图，理解：玻璃棒的电子跑到了丝绸上。
【学生活动】举手回答：玻璃棒失去了电子带正电，丝绸得到了电子带负电。
【学生活动】用得失电子的框架来理解带电原因：失去电子→带正电；得到电子→带负电。
【学生活动】齐读核心结论：摩擦起电并不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体。
【学生活动】跟随教师完成规律流程图的填写，明确束缚本领强弱→电子得失→带电正负的逻辑链。
【学生活动】应用刚学的知识分析毛皮与橡胶棒摩擦的情况，巩固理解。
【学生活动】深入思考后回答：转移的电子数是相等的，所以两个物体带等量的异种电荷。
【过渡语】同学们，我们已经理解了摩擦起电的微观本质——电子的转移。那么，静电现象在生活中有哪些危害需要防止，又有哪些地方可以巧妙利用呢？
【知识点】摩擦起电的实质：电子的转移——不是创造了电荷，而是电荷从一个物体转移到另一个物体
【知识点】不同物质的原子核束缚电子的本领不同
【知识点】束缚能力弱的物体→失去电子→带正电；束缚能力强的物体→得到电子→带负电
【知识点】玻璃棒（束缚弱）+ 丝绸（束缚强）：玻璃棒失电子→带正电，丝绸得电子→带负电
【知识点】毛皮（束缚弱）+ 橡胶棒（束缚强）：毛皮失电子→带正电，橡胶棒得电子→带负电
【知识点】摩擦起电中转移的电子总数相等→两物体带等量异种电荷
核心理解：摩擦起电不是创造电荷，只是电子从束缚能力弱的物体转移到了束缚能力强的物体上。宇宙中的电荷总量是守恒的。
典型易错：误以为摩擦产生了电荷——正确理解：电荷本来就存在于原子中，摩擦只是让电子发生了转移。记住口诀：得失电子，并非创电。
环节七：静电的防止与利用（约5分钟）
图15.1-10 静电—衣物放电火花
图15.1-11 静电现象示意图
图15.1-12 加油站静电释放器
图15.1-13 静电消除器
图15.1-14 油罐车防静电带
图15.1-15 静电拖把
图15.1-16 静电喷漆
图15.1-17 静电喷漆原理示意图
【教师活动】展示图片：冬天穿脱化纤衣物产生火花、油罐车尾部拖一条铁链。提问：这些现象背后有什么物理原理？
【教师活动】讲解静电的危害：静电积累到一定程度会产生火花放电，在加油站、化工厂等场所可能引发火灾或爆炸。
【教师活动】引导学生思考防止静电的方法：加油站的静电释放器（人先触摸释放静电）、油罐车尾部铁链接地、工厂静电消除器、防静电带。核心原理：将静电导入大地——接地。
【教师活动】引导讨论静电的利用：展示静电拖把、静电喷漆、静电复印的图片。讲解工作原理——利用异种电荷相互吸引。
【教师活动】总结：静电是一把双刃剑，我们要趋利避害。
【学生活动】观看图片，结合生活经验思考和讨论。
【学生活动】了解静电的危害，增强安全意识。
【学生活动】记录防静电方法：接地是核心。认识生活中常见的防静电装置。
【学生活动】积极思考：静电除尘、静电喷漆——原来静电也能做好事！理解静电利用的原理——异种电荷相互吸引。
【学生活动】形成辩证看待事物的科学态度。
【知识点】静电的危害：火花放电可能引发火灾或爆炸
【知识点】静电的防止：接地（静电释放器、铁链接地、静电消除器、防静电带）
【知识点】静电的利用：静电除尘（静电拖把）、静电喷漆、静电复印
生活贴士：冬天开门前先用手摸一下墙壁或钥匙碰一下门把手，可以让静电慢慢释放，避免被电到。加油站加油前务必先触摸静电释放器！
防静电核心：所有防静电措施的核心原理都是接地——将积累的电荷导入大地，避免电荷积累。
环节八：课堂总结与归纳（约3分钟）
【教师活动】引导学生回顾本节课核心内容：今天我们学习了什么？请同学们用思维导图的方式总结。
【教师活动】利用知识框架图，带领学生梳理知识体系：摩擦起电→两种电荷→验电器→原子结构→摩擦起电实质→静电的防止和利用。
【教师活动】强调重点难点：同种电荷排斥、异种吸引的规律；验电器工作原理；摩擦起电的实质是电子转移。
【学生活动】回顾本节课所学，尝试用思维导图梳理知识。
【学生活动】跟随教师的梳理，在笔记上完善自己的知识框架。
【学生活动】对重难点进行回顾和自测。
【知识点】知识框架：两种电荷→正电荷/负电荷→同种排斥异种吸引→验电器→原子结构→电子转移实质→静电防止和利用
环节九：课堂练习（10分钟）
练习1
如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒，靠近被细线吊起的塑料棒，观察到橡胶棒排斥塑料棒。下列判断正确的是（ ）
A. 塑料棒带正电
B. 塑料棒带负电
C. 塑料棒可能不带电
D. 塑料棒一定不带电
【答案】B
【解析】毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。橡胶棒排斥塑料棒，说明两者带同种电荷。因此塑料棒一定带负电。
练习2
雷电是云层间电荷聚集到一定程度后发生剧烈放电的自然现象。如图，带电的云层靠近建筑物上的避雷针时，通过避雷针剧烈放电形成雷电。下列说法正确的是（ ）
A. 雷电发生过程电能全部转化为光能
B. 避雷针可用很细的金属线与大地相连
C. 雷雨时，旷野中的行人应立即躲到大树下
D. 雷雨时，旷野中的行人应双脚并拢蹲下，尽可能降低高度
【答案】D
【解析】A错：雷电过程电能主要转化为内能和光能，不是全部转化为光能；B错：避雷针需用粗导线接地，细线电阻大易熔断；C错：大树尖端易遭雷击，不能躲树下；D正确：降低高度可减少尖端放电危险。
练习3
有甲、乙、丙三个带电的泡沫塑料小球，甲带正电。先用甲靠近乙，发现乙被排斥；再用乙靠近丙，丙被吸引（如图）。则下列判断正确的是（ ）
A. 乙带正电，丙带正电
B. 乙带负电，丙带负电
C. 乙带负电，丙带正电
D. 乙带正电，丙带负电
【答案】D
【解析】甲带正电，甲排斥乙 → 乙带正电（同种电荷互相排斥）；乙吸引丙 → 丙带负电（异种电荷互相吸引）。故选D。
五、板书设计
主板书
15.1 两种电荷
一、摩擦起电
定义：用摩擦的方法使物体带电
性质：带电体能吸引轻小物体
二、两种电荷
正电荷（+）：丝绸摩擦玻璃棒
负电荷（-）：毛皮摩擦橡胶棒
规律：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引
三、验电器
构造：金属球→金属杆→绝缘垫→金属箔
原理：同种电荷互相排斥
四、原子结构
原子核（质子+中子）+ 核外电子
五、摩擦起电的实质
电子的转移（不是创造电荷！）
束缚弱 → 失电子 → 带正电
束缚强 → 得电子 → 带负电
副板书
1. 电荷量：Q，单位库仑（C）
2. e = 1.6×10 C（最小电荷量）
3. 验电方法：吸引轻小物 / 电荷作用 / 验电器
4. 静电防止：接地
5. 静电利用：除尘、喷漆、复印
易错警示：
排斥 → 一定同种电荷
吸引 → 可能异种 / 也可能一带电一不带电
摩擦 → 转移电荷，不是创造！
六、教学反思
本节课以"气球吸头发""梳子吸纸屑"等生活实验导入，学生好奇心被充分调动，快速进入摩擦起电的学习情境。
电荷间相互作用实验是本节关键环节，建议用演示实验配合视频播放，确保全班都能清晰观察排斥和吸引两种现象。
摩擦起电的实质——电子转移是核心难点。教学中用"玻璃棒与丝绸"的具体案例分析，配合电子转移方向图讲解效果良好。后续练习中需反复强化"没有创造电荷，只是电子转移"这一关键认识，纠正"摩擦产生了电"的常见错误。
原子结构部分较为抽象，需借助模型图帮助学生建立微观图像。学生容易混淆"原子不带电"与"原子内部没有电荷"——要强调原子内部正负电荷数量相等、对外不显电性。
学生常见错误用语需持续纠正：①"受到惯性"→"具有惯性"；②"摩擦产生电荷"→"摩擦转移电荷"；③"两物体吸引说明带异种电荷"→"不一定，也可能一个带电一个不带电"。
课堂练习3道题均来自课件原题（第30、32、34页），覆盖了电荷相互作用判断、带电体鉴别、静电防止三个维度。

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