高中物理第1章静电场第1节电荷及其守恒定律教案新人教选修.docx

第1章第1节质点、参考系和坐标系【知识与技能】1、 知道两种电荷及其相互作用。2、 知道三种使物体带电的方法及带电本质。3、 知道电荷守恒定律。4、 知道什么是元电荷、比荷、电荷量、静电感应的概念【过程与方法】/1、物理学螺旋式递进的学习方法。2、由现象到本质分析问题的方法【情感态度与价值观】1、通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质透过现象看本质。2、科学家科学思维和科学精神的渗透课后阅读材料。【教学过程】一、电荷电荷概念：电荷是物质的一种性质自然界中有两种电荷（富兰克林命名） 思考与讨论1、初中学过自然界有几种电荷， 它们间的相互作用如何？ 【答案】自然界只存在两种电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电 同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引. 2.物质的微观结构是怎样的？【答案】中性的原子是由带正电的原子核和带负点的核外电子构成；原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成，其中核外电子离原子核较远容易受到外界作用而脱离原子，从而使物体带电。3、 使物体带电的方法有哪些？【答案】1、摩擦起电当两个物体互相摩擦时，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电子而带负点，失去电子的物体则带正电。摩擦起电的微观解释：原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同。 本质：电子从一个物体转移到另一个物体上，得到电子带负电，失去电子带正电。结果：两个相互摩擦的物体带上等量的异种电荷。2、静电感应：金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚在金属中自由活动，这种电子叫自由电子，失去自由电子的原子遍成为带正电的离子，它们在金属内部排列起来，每个正离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，电子则穿梭其中，使金属成为导体。当一个带电体靠近导体时，由于电荷间的相互吸引或者排斥，导体中的自由电荷便会趋向或者远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。其中这种现象叫静电感应，利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。静电感应微观解释：把带正电的球移近金属导体A和B时，导体上的自由电子被吸引过来，因此导体A和B带上了等量的异种电荷感应起电没有创造电荷，而是使物体中的正负电荷分开，将电荷从物体的一部分转移到另一部分3、接触起电：电荷从一个物体转移到另一个物体 接触带电电荷分配原则：两个带有同种电荷的导体接触，电荷会重新分配，若不受外界影响，两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配 两个带有异种电荷的导体，接触后先发生正负电荷的中和，然后剩下的电荷量再进行电荷的重新分配；如果两带电体完全相同，则剩下的电荷平均分配先中和再分配，若带电体相同，则平均分配4、怎样检验物体是否带电？【答案】验电器和静电计验电器与静电计在结构上的不同静电计中金属杆下部的水平轴上装有金属指针，指针可以绕水平轴灵活转动，外面圆筒的底部有接线柱。而在验电器中金属杆的下部悬挂着两片金箔。静电计的外壳一定是金属的，它在静电计工作时起着重要的作用。而验电器外壳的主要作用是为了避免气流的影响，它一般是用玻璃制作的。5、 是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时,金属箔片才开始张开?解释看到的现象.【答案】带电体与金属箔片发生接触起电，带同种电荷的箔片相互排斥从而张开。二、电荷守恒定律6、 三种起电的本质是什么？【答案】无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移，并不是创造电荷电荷守恒定律 （物理学的基本定律之一） 表述一： 电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变.表述二： 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。补充内容：在一定条件下,一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子.-产生电荷 一对正、负电子可同时湮没，转化为光子。 -电荷湮没 注意：带电粒子，总是成对产生或湮没。三、元电荷电荷量：电荷的多少，简称电量。符号Q或q 单位:库仑 C最小的电荷量元电荷元电荷的电荷量：电子和质子的电荷量均为e，所有带电体的电荷量或者为e，或者为e的整数倍。比荷：带电体的电荷量与其质量的比值。元电荷的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得到的 比较电荷带电量的多少，要比较的是其电荷量的绝对值，绝对值大的带电多尽管电荷量有正负值（正号一般省略），要知道这里的“”、“”号不表示电荷量的大小，只代表电荷的性质（种类）小结1、自然界存在两种电荷：正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷2、使物体带电的方式：摩擦起电 感应起电近异远同 接触带电3、电荷守恒表述一：电荷既不会创生，也不会消失，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变。表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。它是自然界重要的基本规律之一。4、元电荷：最小的电荷量，它不是指某个电荷。 5、电子和质子的电荷量均为e，但符号相反。所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍。6、比荷：带电体的电荷量与其质量的比值（q/m）叫做比荷。 【典型例题】例1、在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是：A、把质子或电子叫元电荷B、1.6010-19C的电量叫元电荷C、电子带有最小的负电荷，其电量 的绝对值叫元电荷D、质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷【答案】BCD例2、有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则 ：AB、C球均带负电BB球带负电，C球带正电CB、C球中必有一个带负电，而另 一个不带电DB、C球都不带电 【答案】C例3、把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是 （ ）A带有等量异种电荷 B带有等量同种电荷 C带有不等量异种电荷 D一个带电，另一个不带电【答案】BCD例4、如图所示,A、B是被绝缘支架分别架起的金属球,并相隔一定距离,其中A带正电,B不带电,则以下说法中正确的是: A.导体B带负电;B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且电荷量大小相等;C.若A不动,将B沿图中虚线分开,则左边的电荷量小于右边的电荷量;D.若A、B接触一下,A、B金属体所带总电荷量保持不变. 【答案】BD例5、图中A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们靠近带正电荷的金球C在下列情况中，判断A、B两球的带电情况：（