《電荷及其守恒定律》教學設計

徐剛

一、教學內容

普通高中課程標準實驗教科書 選修3-1。第一章《靜電場》第一節《電荷及其守恒定律》

二、教材分析

電荷及其守恒定律是電場部分的第一節課。從整個章節的知識安排來看，本節是此章的知識預備階段，是讓學生對學習電產生興趣的一節課，也是讓學生建立電場這一重要概念的第一節課，為以后學習電磁場等知識提供鋪墊。整節課主要側重要學生對生活中的一些電現象的了解，如人類古代在電方面所取得的成就、生活中熟悉的電學現象等，故本節課首先應通過學生自己總結生活中與電有關的現象。尤其是三種起電方式的教育是幫助學生樹立透過現象看本質的觀點的重要教學點，是學生在以后學習物理、研究物理問題中應有的一種思想和觀點。

三、學生分析

電荷的基本知識在初中學習中已經有所接觸，學生在生活中對電現象也有一定的了解的。大部分學生可能知道一部分電現象，但不能用物理的思想推理實驗現象和理論的聯系。學生對電場在現實生活中的應用是比較感興趣的，故通過多媒體手段讓學生能了解自然界的一些電現象，滿足學生渴望獲取新知識的需求。

四、教學目標

（一）知識與技能

1.讓學生自己總結生活中與電有關的現象，了解現實生活中的各種電現象和應用，培養學生的總結、歸納能力。

2.通過實驗了解三種起電方式。使學生具有透過現象看本質的能力，培養觀察實驗能力和分析、推理等思維能力。

3.通過直觀的多媒體手段讓學生熟悉了解電的研究歷史和與電有關的自然現象。

（二）過程與方法

1.讓學生參與課前的準備工作，收集課外的各種電有關的現象和應用。

2.在判斷帶電體電性的教學中，采用科學研究的方式，體現物理規律的發現過程，強調學生自主參與。

3.學生對物理現象進行分析、比較、歸納，采用老師與學生雙向交流感知現象下的物理規律的普遍聯系。

（三）情感態度價值觀

1.對富蘭克林閃電實驗的講解中，要讓學生體會富蘭克林為科學獻身的精神，也讓學生懂得看似簡單的物理現象在它發現的最初過程中是如何的艱難。

2.通過知識的學習，培養學生學科學、愛科學、用科學的精神，樹立起事物之間存在普遍聯系的觀點。通過學習人類古代對電的認識，加強人文主義教育。

3.強調學生通過自主參與類似科學研究的學習活動，獲得親身體驗，產生積極情感。

五、重點難點

電荷守恒定律是本節課的重點，也是難點

六、教學設計思想

一是這是電場章節的第一節課，教學過程應重在顯示學生對電荷這一知識的了解和對電知識的生活的體驗。為此，本節課采用以問題為主線、實驗為基礎的教學策略。問題情景的創設，是思維的啟動點和切入口，而實驗是物理研究的理論支持。

二是電荷守恒定律是本節課的重點，在設計中可讓學生自己討論研究的思想，在對起電過程的定量分析的基礎，爭取讓學生從實驗中建立守恒思想，而不是簡單背誦。

三是用多媒體手段，將大量的圖片、影象資料傳遞給學生，讓學生了解人類認識電的歷史，提高課堂的趣味性和教學效果。

七、教學過程設計

（一）課前調查、準備

教師提出問題：你對生活中有關店的現象和應用了解多少，能否舉出你所熟悉的一些現象和應用呢？

任務：在課前請同學通過網絡去獲知電有關的知識

（二）實驗演示，引入新課

1.紙人跳舞：摩擦后的大有機玻璃板上放一些小紙屑，小紙屑會不停的起伏抖動。

2.“爆炸頭”：用驗電羽代替人的頭發，帶電后會變成“爆炸頭”。

師：以上兩實驗的現象是如何出現的呢？具體的奧妙在那里呢？

學生非常新奇，對實驗中出現的現象猜測各種原因，激起學生學習電知識的興趣

（三）實驗探索、新課教學

師：在初中我們已接觸了一些電有關的知識，生活中有哪些與電有關的現象和應用？同學之間可互相討論。（因課前有準備，學生相對比較活躍，要充分把學生所知道的知識表述出來）

師：對電的認識和應用，人類從古代就開始了。（利用多媒體投影展示）：

1.古希臘哲學家泰利斯曾敘述過織衣者所觀察到的現象，用毛織物摩擦過的琥珀能夠吸引某些輕的物體。（圖，教師實驗演示）

2.漢代初期，已有玳瑁、琥珀經摩擦吸引輕小物體的記載。晉代張華（232-300）曾發現用梳子梳理頭發和解脫絲綢毛制衣服時的起電現象，他看到靜電火花，聽到放電的噼啪聲。（圖，學生實驗演示）

3.1660年，德國工程師格里凱（1622 — 1686）發明了第一臺能產生大量電流的摩擦起電機。（圖）

4.荷蘭萊頓大學的物理學教授穆欣布羅克（1692—1761）發現盛水的玻璃瓶通電后，可以將電保存起來。（教師展示萊頓瓶，用起電機帶電后備用，在下課前使用演示儲電能力）

5.富蘭克林第一個提出存在正電和負電及電荷守恒定律，富蘭克林所做的另一項重大貢獻是統一了天電和地電（1752年7月費城實驗）。

（四）實驗總結、發現規律

實驗：感應起電

1.判斷帶電體電性：用驗電計檢驗枕形導體兩部分的電性。

結論：感應起電會得到兩種不同電性的電荷。

2.判斷電量：將整形導體的兩部分接觸，在檢驗其電性（此時應該重新感應起電一次，否則由于正、負電荷在空氣中漏電速度不一樣，接觸后電量不能完全中和，會造成實驗錯誤）

結論：感應起電的電荷是等量異號的。

3.理論升華：起電實質是電荷的轉移和重新分配，不是電荷的創生。

結論：電荷守恒定律。

4.明確：轉移的電荷是電子，電子電量是帶電體的最小單位。

結論：元電荷 教學總結與反思：

本教案設計保留了傳統教案的一些優點，采用了問題討論式探究的模式，通過精心創設情景，一路與學生一起摸索，相互討論，得出結論，再引發新的問題，從而加深學生對電荷這一知識的理解和掌握。另外，這節課通過大量的圖片介紹古代和現代對電的認識和應用，了解人類在電方面所取得的成就。并通過直觀的多媒體手段讓學生熟悉自然界的一些電現象的聯系，這不僅提高了學生知識面，還可以激發學生學習物理的興趣。在整節課中，充分尊重學生的思維發現，讓他們自主尋找問題的根源，注重情感教育和德育滲透。