河北地区高中物理第一章静电场1.1电荷及其守恒定律学案无解答新人教选修.docx

1.1 电荷及其守恒定律 进入冬季后,各地长期晴朗无雨,多次降温又造成干冷天气,不少市民在工作、生活中经常受到静电的困扰。记者随机采访20个读者、网友,有八成人表示今冬已不止一次感受到静电:临睡前脱毛衣、开启汽车门、抓公交车扶手似乎“危机四伏”。【学习目标】1.知道自然界存在两种电荷,并且只存在两种电荷。知道同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。2.经历摩擦起电和感应起电的实验过程,了解使物体带电的方法,能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。3.理解电荷守恒定律。4.知道电荷量的概念及其国际单位。5.关注存在元电荷的事实,知道元电荷的概念,知道电荷量不能连续变化。【知识导学】 1.电荷(1)电荷是物质的一种属性,自然界中有两种电荷,物理学中规定,用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫作正电荷;用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫作负电荷。 (2)电荷之间存在相互作用,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。(3)原子核的正 电荷数量与核外电子的负 电荷数量一样多,所以整个原子对外界较远的位置表现为电中性。 (4)电荷的多少叫电荷量。在国际单位制中,它的单位是库仑,简称库 ,用符号C 表示。 (5)元电荷:科学实验中发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量,人们把这个最小的电荷量叫作元电荷,一般用e表示,通常取e=1.6010-19C。实验还发现,所有带电体的电荷量都是一个最小量的整数倍,这就是说电荷量是不能连续变化的物理量。2.常见的起电方法(1)摩擦起电:通过摩擦使物体带电的方法叫摩擦起电。当两个物体相互摩擦的时候,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到多余的电子而带负电,失去了部分电子的物体则带正 电。 (2)感应起电:当一个带电的物体靠近一个导体时,由于电荷间的相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带与带电体异号的电荷,远离带电体的一端带与带电体同号的电荷。物理学中把这种现象叫作静电感应。3.电荷守恒定律(1)电荷既不能创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一个部分转移到另一个部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。(2)近代物理实验发现,在一定的条件下,带电粒子可以产生和湮灭。因此,电荷守恒定律现在的表述是一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变。【三“点”探究】主题1:探究电荷阅读教材中的相关内容,回答下列问题。(1)物质的微观结构是怎样的?为什么教材中说整个原子只有对外界“较远”位置才表现为电中性?(2)与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电的原因是什么?有人说玻璃棒与任何物质摩擦都会带正电,你认为这种说法对么?主题2:实验感应起电阅读教材中相关内容,完成“感应起电”实验,回答下列问题。(1)当带正电的玻璃棒靠近A端时,为什么A、B两端的箔片都张开了?当移开带电玻璃棒后,为什么箔片又都闭合了?(2)先分开A、B,再移开带电玻璃棒,两端的箔片有什么变化?这又是什么原因?主题3:电荷守恒定律(1)联系摩擦起电、静电感应起电、接触起电实验过程,分析三种起电方式有什么区别,物体带电的本质是什么。(2)阅读教材中相关内容,写出电荷守恒定律的两种表述形式。(3)电中性物体中有无电荷存在?所谓“电荷的中和”是不是正负电荷一起消失了?对于“电荷的总量保持不变”中的“电荷的总量”你是怎么理解的?主题4:元电荷请同学们阅读教材中相关内容,回答下列问题。(1)什么叫电荷量?它的单位是什么?(2)为什么任何带电体所带电荷量都是不连续的?(3)如何理解元电荷?什么是比荷?电子的比荷是多少?【知识运用】1.电视机的玻璃光屏表面经常有许多灰尘,这主要是因为( )。A.这是灰尘的自然堆积 B.玻璃有极强的吸附灰尘的能力C.电视机工作时,屏表面温度较高而吸附灰尘 D.电视机工作时,屏表面有静电而吸附灰尘2.一带负电金属小球被放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了。这说明( )。A.小球上原有的负电荷逐渐消失了B.在此现象中,电荷不守恒C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D.该现象是由于电子的转移引起的,仍然遵循电荷守恒定律3.如图所示,挂在绝缘细线下的轻质金属小球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,由此可判断( )。A.甲图中两球一定带异种电荷 B.乙图中两球一定带同种电荷C.甲图中两球至少有一个带电 D.乙图中两球至少有一个带电4.下列叙述正确的是( )。A.感应起电是创造电荷的过程 B.接触起电是电荷转移的过程C.橡胶棒无论和什么物体摩擦都会带负电 D.带等量异号电荷的两个导体接触后,电荷会消失【拓展提升】 拓展一、接触带电中电荷分配原则的应用1.有两个完全相同的带电金属小球A、B,分别带有电荷量QA=6.410-9 C,QB=-3.210-9 C,让两金属小球接触,在接触的过程中,电子如何转移并转移了多少? 拓展二、对感应起电的理解及带电情况的判断2.如图所示,A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属验电箔片,C是带正电的小球,下列说法正确的是( )。A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B上