摩擦起電的原因 原子結構

摩擦起電的原因 原子結構

教學目標

　　1．常識性了解原子的核式結構．

　　2．常識性了解通常情況下原子是中性的、物體不顯電性的原因．

　　3．常識性了解摩擦起電的原因．

　　4．通過觀察實物模型、各種媒體資料，建立原子及電子得失的微觀圖景，培養學生的抽象思維能力．

 

教學建議

教材分析
　　本節的教學內容有：原子的微觀結構、原子核外電子的得失及物體帶電、摩擦起電的原因．是對第一節“摩擦起電 兩種電荷”的進一步分析和解釋，在知識結構上二者是一個有因果關系的整體．

教法建議
　　關于原子結構的知識，通過教學要使學生認識到以下幾點：原子是由位于中心的原子核和核外電子組成的；原子核帶正電，電子帶負電；在通常情況下，原子核所帶的正電荷與核外電子總共所帶的負電荷在數量上相等，整個原子呈中性．
　　關于摩擦起電的原因，可以充分利用電教手段，幫助學生初步建立原子結構的微觀圖景，確立電子可以轉移，從而使物體可以帶兩種電荷的觀點，培養學生的抽象思維能力．在解釋摩擦起電現象時，應抓住以下四點：（1）在通常情況下，原子呈中性，由原子組成的物體也呈中性．（2）不同物質的原子核束縛電子的本領不同．（3）兩個物體相互摩擦時，哪個物體的原子核束縛電子的本領弱，它的一些電子就會轉移到另一個物體上，失去電子的物體帶正電，得到電子的物體帶等量的負電．（4）強調“摩擦起電的原因是電荷從一個物體轉移到另一個物體上，并不是摩擦創造了電荷．”

 

  教學設計方案

　　教學過程應突出以下幾個方面：一是在復習上一節知識的基礎上引入新課．二是充分利用電教手段，幫助學生初步建立一個原子結構的微觀圖景，確立電子可以轉移，從而使物體可以帶兩種電荷的觀點，培養學生的抽象思維能力．三是多啟發、多誘導，使教學過程真正成為學生的學習過程．

　　1． 在復習上一節知識的基礎上引入新課
　　演示：用玻璃棒與絲綢摩擦吸引輕小物體．提問1：為什么玻璃棒會吸引碎紙屑？
　　提問2：若將與玻璃棒摩擦過的絲綢靠近碎紙屑，會出現什么現象？提問3：自然界里存在幾種電荷？提問4：被絲綢摩擦過的玻璃棒帶什么電荷？摩擦起電的原因是什么？

　　2．進行新課
　　（1）物質的原子結構
　　①物質由分子組成．
　　簡單介紹人類對物質微觀世界的認識，并舉例說明原子大小的數量級：經過科學家世世代代的研究，現在已經認識到，一切物質都是由分子構成的，分子又是由原子構成的．若把原子看作球形，一般原子的半徑只有10-10米左右．設想把1億個氧原子一個挨著一個地排成一行，也只有幾厘米長．原子并不是組成物質的最小微粒，人們認識原子的結構，經歷了漫長的時間，直到19世紀末葉，英國科學家湯姆生用實驗證明了比原子小得多的帶負電的粒子電子的存在，從此才揭示出原子是具有結構的．

　　②原子的核式結構．
　　原子是由位于中心的原子核和核外繞核高速運轉的電子所組成；原子核半徑約相當于原子半徑的十萬分之一，原子核幾乎集中了原子的全部質量；原子核帶正電，電子帶負電．
　　電子是帶有最小負電荷的粒子，實驗證明：一個電子所帶電量為1.6×10－19庫．一個電子也可叫做一個元電荷，用符號e表示．任何帶電體帶的電量都是e的整數倍．請同學們計算一下，多少個電子所帶的電量是1庫？（6.25×1018個）
提問：那么通常情況下，物體為什么不顯電性呢？（原子核所帶的正電荷與核外電子總共所帶的負電荷在數量上相等，整個原子呈中性．）
　　不同物質中的原子核所帶的電量并不相同，核外電子的數目也不相同．（利用氫原子、氧原子的原子掛圖，講解氫原子、氧原子的原子結構．）了解物質的原子結構．

　　（2）摩擦起電的原因
　　利用電教手段，幫助學生初步建立原子結構模型和原子得失電子的微觀圖景，并進一步歸納出結論：
　　①不同物質的原子核束縛電子的本領不同．
　　②失去部分電子的物體帶正電，得到多余電子的物體帶等量的負電．
　　討論：玻璃棒與絲綢摩擦后，玻璃棒帶什么電？為什么帶正電？

　　（3）摩擦起電的實質
　　電荷從一個物體轉移到另一個物體上，并不是摩擦創造了電荷．

 

探究活動

　　上物理課時，老師精心準備的靜電儀器，用絲綢摩擦玻璃棒，常常效果不明顯，而滿教室靜觀實驗的學生卻被自己的衣服不時電一下．因為學生的運動衣褲或其他外衣面料常常用尼龍織物的，比較結實，里面再穿件毛衣比較保暖．查一下起電順序表就會發現，羊毛（羊皮）排最前面，尼龍排后，這是最容易起電的一套配置．每個人穿戴一套天然的靜電起電設備．人的一舉一動都造成摩擦，起電過程一刻也不停止．同樣我們也可以理解過去的人穿不起毛衣，也沒有這些化纖織物，棉布對棉布當然摩擦不出電來．

　　為什么面粉廠車間總要灑水以保持空氣潮濕？
　　油罐車為什么要拖一條鐵鏈？
　　手握金屬棒用絲綢摩擦能不能帶電？
　　化纖衣服面料中加一些金屬線有什么用？

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