資源簡介

1.1《靜電現象》課時教案
學科 物理 年級冊別 高二上冊 共1課時
教材 粵教版高中物理必修第三冊 授課類型 新授課 第1課時
教材分析
教材分析
本節內容選自粵教版高中物理必修第三冊第一章第一節《靜電現象》，是電學部分的開篇，具有承前啟后的關鍵作用。教材從生活中的靜電現象入手，引導學生觀察摩擦起電、帶電體吸引輕小物體等現象，進而引出電荷的種類與基本性質。通過實驗和圖示，闡述了自然界中存在兩種電荷——正電荷與負電荷，并介紹了電荷間的相互作用規律：同種電荷相斥，異種電荷相吸。教材還簡要提及了原子結構模型，為理解摩擦起電的本質提供了理論支撐。該節內容不僅是后續學習庫侖定律、電場概念的基礎，也為學生建立“從現象到本質”的科學探究思維模式打下基礎。
學情分析
高二學生已具備一定的物理觀察能力和邏輯思維能力，在初中階段對靜電現象已有初步接觸，如梳頭時頭發飄起、脫毛衣時產生火花等生活經驗較為豐富。然而，他們對靜電產生的微觀機制缺乏深入理解，容易將宏觀現象與微觀本質割裂開來。同時，部分學生在抽象思維方面仍存在困難，對“電荷轉移”“電子得失”等微觀過程難以形成清晰圖像。此外，學生普遍對實驗探究興趣濃厚，但動手操作的規范性與數據記錄的嚴謹性有待提升。因此，教學中應充分利用生活情境激發興趣，借助演示實驗與小組探究活動幫助學生構建微觀圖景，并通過問題鏈引導其逐步深化認知，突破“摩擦起電本質是電子轉移”這一難點。
課時教學目標
物理觀念
1. 能識別并描述生活中常見的靜電現象，理解摩擦起電的基本原理；掌握自然界中存在兩種電荷及其相互作用規律（同斥異吸）。
2. 能結合原子結構模型，解釋摩擦起電的微觀本質是電子的轉移，建立宏觀現象與微觀機制之間的聯系。
科學思維
1. 能通過觀察實驗現象提出合理猜想，并設計簡單實驗進行驗證，發展歸納與演繹推理能力。
2. 能運用類比、模型建構等方法分析電荷間的作用規律，提升抽象思維與邏輯推理水平。
科學探究
1. 能獨立或合作完成“摩擦起電”“驗電器檢測帶電”等基礎實驗，準確記錄實驗現象并進行分析。
2. 能根據實驗結果歸納總結電荷種類及相互作用規律，體驗完整的科學探究過程。
科學態度與責任
1. 在實驗操作中養成嚴謹細致、實事求是的科學態度，尊重實驗數據，勇于質疑與交流。
2. 認識靜電在生活中的廣泛應用（如靜電復印、除塵）及潛在危害（如加油站靜電起火），增強安全意識與社會責任感。
教學重點、難點
重點
1. 靜電現象的觀察與描述，電荷種類及相互作用規律的掌握。
2. 摩擦起電的實驗操作與現象分析。
難點
1. 理解摩擦起電的本質是電子的轉移而非“創造”電荷。
2. 建立宏觀靜電現象與原子內部電子運動之間的微觀聯系。
教學方法與準備
教學方法
情境探究法、實驗探究法、講授法、合作學習
教具準備
玻璃棒、橡膠棒、絲綢、毛皮、驗電器、泡沫小球、支架、多媒體課件
教學環節 教師活動 學生活動
情境導入
【5分鐘】 一、生活現象激趣，引發認知沖突 （一）、播放視頻片段，創設真實情境。
教師播放一段精心剪輯的生活視頻：冬季干燥環境下，一位同學用塑料梳子梳理頭發，頭發隨梳子飄起；脫下化纖外套時，黑暗中出現微弱藍光并伴有“噼啪”聲；小朋友用手觸碰金屬門把手瞬間被輕微電擊后驚叫；工廠油罐車尾部拖著一條長長的鐵鏈緩緩行駛。
隨后暫停視頻，提出驅動性問題：“這些看似無關的現象背后，是否隱藏著某種共同的物理原理？為什么平時我們感覺不到，而在特定條件下卻如此明顯？”引導學生思考并自由發言。
預設學生回答可能包括“天氣太干”“衣服摩擦”“有電”等關鍵詞。教師順勢追問：“你說的‘電’是什么？它是怎么產生的？它又遵循怎樣的規律？”從而引出本節課的主題——靜電現象。
（二）、講述歷史故事，點燃探索熱情。
教師講述古希臘哲學家泰勒斯的故事：“早在公元前600年，泰勒斯就發現用毛皮摩擦琥珀后，能吸引輕小的草屑、羽毛等物體。他稱這種神秘力量為‘電’（來自希臘語ēlektron，意為琥珀）。這是人類對靜電最早的記載?！苯又釂枺骸皟汕Ф嗄赀^去了，今天的我們能否揭開這古老謎題的面紗？”以此激發學生的求知欲與探究使命感。
（三）、明確學習任務，構建探究主線。
教師板書課題《靜電現象》，并宣布本節課的學習任務：“我們將化身‘靜電偵探’，通過親手實驗、細致觀察、大膽推理，一步步揭開靜電的秘密：第一，如何制造靜電？第二，靜電有哪些基本特征？第三，它的本質究竟是什么？”整個教學過程將以“破案”的形式展開，每一個實驗都是獲取線索的過程。 1. 觀看視頻，回憶自身經歷，積極表達對靜電現象的直觀感受。
2. 參與討論，嘗試用已有知識解釋現象成因。
3. 明確本節課的學習目標與探究路徑。
4. 進入“靜電偵探”角色，激發探究興趣。
評價任務 現象描述：☆☆☆
問題提出：☆☆☆
興趣投入：☆☆☆
設計意圖 以貼近生活的視頻切入，喚醒學生已有經驗，制造認知沖突，激發好奇心；通過科學史引入，體現知識的文化價值，增強學科認同感；設置“偵探破案”主線任務，賦予學習以情境與挑戰，使后續探究更具目的性與趣味性。
實驗探究一
【10分鐘】 一、動手實踐，初探起電方式 （一）、分組實驗：摩擦起電大比拼
教師發放實驗器材包（每組含玻璃棒、橡膠棒、絲綢、毛皮、碎紙屑、泡沫小球），布置任務：“請各小組利用手中的材料，嘗試讓物體帶上靜電，并測試其是否具有吸引輕小物體的能力。記錄哪些組合效果最明顯?！睆娬{操作要點：摩擦力度適中、時間約10秒、靠近輕物時緩慢移動。
巡視過程中指導學生正確操作，提醒安全事項（避免劇烈放電刺激眼睛）。當某組成功使玻璃棒吸引紙屑時，及時表揚：“你們已經找到了第一枚‘證據’！”
待多數小組完成，邀請代表分享成果。典型現象包括：絲綢摩擦過的玻璃棒吸引紙屑，毛皮摩擦過的橡膠棒也能吸引泡沫球。教師追問：“是不是所有材料摩擦都能帶電？有沒有失敗的例子？”引導學生意識到材料配對的重要性。
（二）、聚焦核心現象，提煉共性規律
教師集中展示成功案例，歸納：“大家發現，通過摩擦可以使原本不帶電的物體帶上電，這種現象叫做‘摩擦起電’。”進一步提問：“那么，這些帶電體有什么共同特點？”引導學生總結出“能夠吸引輕小物體”這一基本性質。
接著演示反例：未摩擦的玻璃棒無法吸引紙屑，說明“吸引輕小物體”是判斷物體是否帶電的重要依據。同時指出：“剛才視頻中油罐車拖鐵鏈，就是為了防止摩擦產生的靜電積累過多引發爆炸——可見靜電既有用也有害?！?br/>（三）、引入檢測工具，提升觀測精度
教師出示驗電器，介紹其結構（金屬球、金屬桿、金屬箔片、絕緣外殼）：“為了更靈敏地檢測物體是否帶電，科學家發明了驗電器?！毖菔臼褂梅椒ǎ合扔靡阎獛щ婓w接觸金屬球，觀察金屬箔片張開；再用手觸摸金屬球，箔片閉合，說明電荷可通過人體導入大地。
布置新任務：“請各組用驗電器重新檢測你們剛才制得的帶電體，觀察箔片是否張開，并比較不同材料所帶電量的強弱（通過張角大小判斷）?！?1. 分組合作進行摩擦起電實驗，觀察并記錄現象。
2. 嘗試多種材料組合，探索有效起電方式。
3. 使用驗電器檢測帶電情況，對比張角大小。
4. 匯報實驗結果，參與全班交流。
評價任務 操作規范：☆☆☆
現象記錄：☆☆☆
工具使用：☆☆☆
設計意圖 通過自主實驗讓學生親歷“制造靜電—檢測靜電”的全過程，強化實踐體驗；采用“任務驅動+小組協作”模式，培養合作意識與動手能力；引入驗電器作為定量觀測工具，提升科學測量意識，為后續探究電荷性質做鋪墊。
實驗探究二
【12分鐘】 一、深入探究，揭示電荷種類 （一）、設計對比實驗，發現排斥現象
教師提問：“如果兩個都帶電的物體靠近，會發生什么？”引導學生猜測可能出現吸引或排斥。隨即布置實驗任務：“請各組分別用絲綢摩擦兩根玻璃棒，然后將其中一根懸掛起來，另一根慢慢靠近它，觀察現象。”
學生操作后普遍發現兩根玻璃棒相互排斥。教師繼續引導：“那如果用毛皮摩擦兩根橡膠棒呢？”同樣實驗顯示也發生排斥。此時提出關鍵問題：“看來同種材料摩擦后帶電的物體之間會排斥。但如果把絲綢摩擦過的玻璃棒和毛皮摩擦過的橡膠棒靠近呢？”
學生實驗發現二者相互吸引。教師將三組現象并列展示：
① 玻璃棒 + 玻璃棒 → 排斥
② 橡膠棒 + 橡膠棒 → 排斥
③ 玻璃棒 + 橡膠棒 → 吸引
（二）、引導邏輯推理，建立電荷分類
基于上述現象，教師組織學生開展頭腦風暴：“為什么會出現兩種不同的作用效果？我們能否據此對電荷進行分類？”提示：“就像人有男女之分，動物有雌雄之別，也許電荷也有不同類型?！?br/>鼓勵學生提出假設，如有學生提出“玻璃棒帶一種電，橡膠棒帶另一種電”，教師立即肯定：“這是一個非常有價值的猜想！”進而引出科學家富蘭克林的規定：把絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電稱為“正電荷”，毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電稱為“負電荷”。
總結規律：“同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引?！辈娬{這是電荷間最基本的相互作用規律，貫穿整個電磁學始終。
（三）、拓展應用練習，鞏固認知結構
教師出示問題情境：“若A球能吸引B球，能否斷定它們一定帶異種電荷？”引導學生思考多種可能性（如一個帶電一個不帶電也可吸引），并通過實驗驗證。再問：“若A球排斥B球，又能得出什么結論？”學生經討論得出：“只有兩者都帶電且為同種電荷才會排斥。”
最后安排課堂小練：給出若干帶電體相互作用示意圖，要求判斷各物體所帶電荷種類，強化對“同斥異吸”規律的應用能力。 1. 設計并完成電荷間相互作用實驗。
2. 觀察記錄吸引與排斥的不同現象。
3. 參與討論，嘗試對電荷進行分類。
4. 應用“同斥異吸”規律解決實際問題。
評價任務 現象觀察：☆☆☆
規律歸納：☆☆☆
邏輯推理：☆☆☆
設計意圖 通過系統的對比實驗，讓學生親身經歷“現象—猜想—驗證—結論”的完整探究鏈條；利用邏輯推理引導學生自主建構“兩種電荷”的概念，體現科學思維的遞進性；設置辨析題加深理解，避免機械記憶，促進深度學習。
微觀解析
【10分鐘】 一、模型建構，揭示起電本質 （一）、回顧原子結構，搭建認知橋梁
教師投影原子結構示意圖（以氫、氧為例），復習初中知識：“物質由分子、原子構成，原子中心是帶正電的原子核，外圍是繞核運動的帶負電的電子。正常情況下，正負電荷數量相等，原子呈電中性。”
提問：“既然原子本身不帶電，那摩擦起電時產生的電荷是從哪里來的？”引發學生思考。有學生可能回答“摩擦產生了電”，教師不急于否定，而是引導：“能量守恒告訴我們，電荷不能被創造也不能被消滅，只能轉移——這就是電荷守恒定律?！?br/>（二）、動畫模擬演示，可視化電子轉移
播放一段高質量Flash動畫：絲綢與玻璃棒摩擦時，玻璃棒表面的部分電子受到更強吸引力而轉移到絲綢上。結果玻璃棒失去電子，正電荷多于負電荷，整體顯正電；絲綢得到多余電子，整體顯負電。
同樣演示毛皮與橡膠棒摩擦過程：橡膠棒更容易束縛電子，因此毛皮上的電子轉移到橡膠棒上，使橡膠棒帶負電，毛皮帶正電。
教師邊播放邊講解：“你看，不是摩擦‘造’出了電，而是摩擦導致了電子的‘搬家’！誰更容易抓住電子，誰就帶負電；失去電子的一方便帶正電。”
（三）、回歸實驗驗證，打通宏觀微觀
再次展示之前的實驗結果表格，引導學生重新解讀：“現在我們明白了，絲綢摩擦玻璃棒→玻璃棒失電子→帶正電；毛皮摩擦橡膠棒→橡膠棒得電子→帶負電?！?br/>提出深層問題：“如果用絲綢摩擦橡膠棒，結果會怎樣？”學生根據電子得失傾向預測：橡膠棒不易失去電子，反而可能從絲綢奪取電子，故橡膠棒帶負電，絲綢帶正電。教師可現場演示驗證，增強說服力。
最后強調：“無論是哪種起電方式，本質都是電荷（主要是電子）的重新分布或轉移，總量保持不變?！?1. 回憶原子結構，理解電中性含義。
2. 觀看動畫，建立電子轉移的動態圖像。
3. 解釋摩擦起電的微觀機制。
4. 預測新材料組合的起電結果。
評價任務 結構認知：☆☆☆
機制解釋：☆☆☆
遷移預測：☆☆☆
設計意圖 借助原子模型與動畫演示，將抽象的微觀過程具象化，破解“電子轉移”這一教學難點；通過“舊知—新疑—建?！炞C”路徑，幫助學生實現從宏觀現象到微觀本質的認知躍遷；強化電荷守恒思想，為后續電磁學學習奠定基石。
課堂總結
【8分鐘】 一、系統梳理，升華情感 （一）、結構化回顧知識點
教師帶領學生以思維導圖形式回顧本課內容：中心詞“靜電現象”延伸出三大分支——
① 如何產生：摩擦起電（電子轉移）
② 有何特征：吸引輕小物體、同斥異吸
③ 本質為何：電荷守恒下的電子得失
強調：“今天我們不僅學會了識別靜電、制造靜電、檢測靜電，更重要的是揭開了它背后的秘密——原來每一次摩擦，都是一場微小粒子的遷徙之旅?！?br/>（二）、情景化延伸現實意義
教師展示圖片：靜電復印機工作流程、靜電除塵器內部結構、加油站禁止使用手機標識。“靜電不只是課本里的知識，它早已融入現代科技：打印機靠靜電吸附墨粉，空氣凈化器用靜電捕捉灰塵，而加油站嚴禁拍打衣物，則是為了防范靜電火花引燃汽油蒸氣。”
（三）、激勵性寄語收尾
引用愛因斯坦名言：“想象力比知識更重要?！苯Y語道：“兩千年前，泰勒斯因一塊琥珀而沉思；今天，我們因一次摩擦而追問。正是這份對自然的好奇與不懈探索，推動著人類文明不斷前行。愿你們始終保持這份敏銳的觀察力與深刻的思考力，在未來的學習中，不僅要做知識的接受者，更要成為真理的發現者。記住：每一個看似微不足道的‘靜電火花’，都可能點燃一場改變世界的科學革命?！?1. 參與知識梳理，完善認知框架。
2. 了解靜電的實際應用與安全防范。
3. 感受科學精神，樹立探究志向。
4. 完成課堂反饋練習。
評價任務 知識整合：☆☆☆
聯系實際：☆☆☆
情感共鳴：☆☆☆
設計意圖 采用“結構化+情景化+激勵性”三位一體總結策略，既鞏固知識體系，又拓寬視野，更升華情感態度價值觀；引用名人名言與歷史呼應，增強文化厚度；結尾寄語富有詩意與哲理，激發學生長遠學習動力。
作業設計
一、基礎鞏固題
1. 判斷下列說法是否正確，錯誤的請改正：
（1）摩擦起電是創造了電荷。（ ）
（2）自然界只存在一種電荷。（ ）
（3）帶電體一定能吸引輕小物體。（ ）
（4）兩個物體相互排斥，說明它們一定帶有同種電荷。（ ）
2. 填空：
用絲綢摩擦過的玻璃棒帶______電，是因為玻璃棒在摩擦過程中______電子；用毛皮摩擦過的橡膠棒帶______電，是因為橡膠棒在摩擦過程中______電子。
二、能力提升題
3. 實驗探究：
取一根塑料吸管，用紙巾快速摩擦后靠近水流，觀察現象并解釋原因。
（提示：水分子具有極性，易受靜電影響）
4. 思維拓展：
若將一個帶正電的物體A靠近一個原本不帶電的金屬球B，A與B之間會相互吸引。請用“電荷轉移”和“電荷分布”的知識解釋這一現象。
三、社會實踐題
5. 調查訪談：
采訪家中長輩或查閱資料，了解至少兩種靜電在日常生活或工業生產中的應用實例，并簡述其原理；同時列舉一項靜電防護措施及其科學依據。
【答案解析】
一、基礎鞏固題
1. （1）× 改正：摩擦起電是電荷（電子）的轉移，不是創造了電荷。
（2）× 改正：自然界存在正電荷和負電荷兩種電荷。
（3）√
（4）√
2. 正；失去；負；得到
二、能力提升題
3. 現象：水流會被帶電吸管吸引而發生偏轉。
解釋：摩擦使吸管帶電，帶電體周圍存在電場，能對極性水分子施加作用力，使其定向移動，導致水流彎曲。
4. 解釋：雖然B球整體不帶電，但在A球正電荷的吸引下，B球內部自由電子向靠近A的一端移動，使該端顯負電，遠端顯正電。由于異種電荷距離更近，吸引力大于排斥力，故整體表現為吸引。
板書設計
靜電現象
核心問題 如何起電？有何特征？本質？
摩擦起電 玻璃棒 + 絲綢 → 玻璃棒(+) 橡膠棒 + 毛皮 → 橡膠棒(-)
電荷性質 同種電荷 → 相斥 異種電荷 → 相吸
微觀本質 電子轉移 電荷守恒
應用與安全 復印、除塵 / 加油站禁打手機
教學反思
成功之處
1. 以“靜電偵探”為主線串聯整節課，情境生動有趣，極大提升了學生參與度與探究積極性，課堂氛圍活躍。
2. 實驗設計層層遞進，從現象觀察到規律總結再到微觀解析，符合認知規律，有效突破了“電子轉移”這一難點。
3. 板書采用思維導圖式結構，邏輯清晰，重點突出，幫助學生構建完整知識網絡。
不足之處
1. 驗電器使用環節時間略緊，部分小組未能充分觀察箔片張角變化，影響了對電量差異的感知。
2. 對“感應起電”僅作簡要提及，未深入展開，可能導致學有余力的學生仍有疑問。
3. 課堂生成資源利用不夠充分，如學生提出的“能否用水發電”等發散性問題未能及時回應拓展。

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