高中物理 1.1《认识静电》教案（粤教版选修3-1）

1 认识静电认识静电 教学目的教学目的 1 知道一些静电现象 并能解释这些现象的成因 2 知道三种起电方式 并能理解三种起电方式的物理实质 3 知道什么是元电荷 理解电荷守恒定律 教学重点 1 理解感应起电的物理实质 2 理解电荷守恒定律 教学难点 感应起电的物理实质 学法指导 探究 讲授 讨论 练习 教学手段 多媒体教学 本教案须配合同名课件使用 教 学 过 程 设 计 告别高一 我们也基本结束了物理学科中力学的学习 在新的年级 我们迎来了另外 一个分支 电学 电学也是物理学中的一个重要分支 内容很丰富 而静电学又处在电 学中的门户位置 请大家翻开教材 进入第一章 电场 先快速浏览一下相关内容 共有八节 可以分为三个单元 先看第一节 1 1 认识静电 对于静电学 我们在初中是有所了解的 所以让我们先做一下 复习与回顾 1 你知道哪些静电现象 学生 冬天脱衣服 再请大家翻开教材 P2 大家再看两个视频素材 课件展示视频 a 怒发冲冠 b 静电放电现象 演示 1 让须状物带电 须张开 演示 2 静电放电 静电放电和自然界的雷电有什么联系 美国的科学家 18 世纪就回答了这个问题 2 电荷有 种 电荷的多少由 来量度 学生 两 电量 3 电荷之间可以发生相互作用 同种电荷相互 异种电荷相互 学生 排斥 吸引 刚才演示的 怒发冲冠 现象 就是同种电荷相互排斥的效果 让我们继续深入地研究静电现象 一 起电方法的实验探究 思考与交流 怎样使物体带上静电 起电的方法有哪些 学生 摩擦起电 毛皮摩擦的橡胶棒带 电 丝绸摩擦过的玻璃棒带 电 2 学生 负 正 其实 除了摩擦起电 还有更加简单的起电方式 1 接触起电 相互接触的物体带上电荷的现象 一般是带电的物体上电荷 往没有带电的物体上转移 或者带电较多的物体往带电较 少的物体上转移 实质 电荷的直接转移 而且转移的是同种电荷 摩擦起电时 毛皮摩擦橡胶棒使橡胶棒带负电 毛皮会不会带电 学生 会 带什么电 学生 正电 2 摩擦起电 相互摩擦的物体带上异种电荷的现象 相互摩擦的物体为什么会带上异种电荷 学生思考 原来 所有的物质都是由原子组成的 而原子又由 不同原子的原子核对核外电 子的约束力大小并不相同 当物体相互摩擦 两种原子核紧紧挨在一起 就出现了约束力 大小的竞争 实质 不同原子的外层电子得失 复习了接触起电和摩擦起电 下面思考一个问题 猜想与探究 让泡沫塑料块与薄膜包装袋摩擦 泡沫塑料块会带什么电荷 你用什么 方法检验你的猜想 可以使用的器材或仪器 毛皮 橡胶棒 验电器 演示 3 验电器的结构 原理和验电过程 学生思考 答问 先用 再用 我们这里事实上就用到了同种电荷相互累积 使电量绝对值增加 异种电荷相互 中和 使电量绝对值减小 的简单原理 实验与探究 使物体起电还有没有别的方式 不使用接触 摩擦的起电方式 分段播放视频 枕行导体的静电感应 暂停 讲解其中两段 演示 4 枕行导体的静电感应 为什么能使导体的两端带电呢 板图分析 如右 由于该过程既没有接触 也没有摩擦 而是一种全新的起电方式 所以我们另外命名 为 3 感应起电 导体中的自由电荷在静电力的作用下发生移动 使导体局部带电的现 象 要求学生笔记 并说明 局部 的含义 实质 导体内部电荷重新分布 总电量不变 虽然局部带电 整体不带电 但如果将导体分割为两个 还是可以使两个导体分别 带电的 配合板图 思考与讨论 A 为带电球体 B C 为不带电的导体球 你能通过感应起电的手段使 B C 带上异种电荷吗 学生 将 B 和 C 接触 成一个导体 和 A 感应 再分开 你能通过感应起电的手段使 B C 都带上与 A 异性的电荷吗 3 学生思考 讨论 链接动画 枕行导体的静电感应 板图分析如右 AAAAA B C 你能通过什么手段使 B C 都带上与 A 同性的电荷 留做开放式问题 二 电荷守恒定律 1 电量 q 电荷的多少叫电荷量 简称电量 单位 库仑 C 2 元电荷 e 自然界中的最小带电单元 e 1 6 10 19C 这里的 元 即最小单元的意思 电量为什么有最小值 这个物质不是无限可分密 切相关的 电子电量 q1 1 6 10 19C e 质子电量 q2 1 6 10 19C e 粒子的电量 q3 3 2 10 19C 2e 一切带电体所带电量都是元电荷的整数倍 思考与讨论 三种起电方式真的使物体 产生 了电荷吗 你能否从原子结构的角度 分析三种起电方式的共同点 学生 没有 都是自由电子的移动 在移动的过程中 并没有生成电量 而且从一个开放的体系来看 也没有使电量消失 3 守恒定律 电荷既不能被创造也不能被消灭 它们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 在转移的过程中 电荷的代数和不变 三 小结 今天 我们复习了有关静电的一些常识 而从起电方式的研究 我们发现了电荷守恒 定律 感应起电的理解 则相对来将难度大一些 下面看几个巩固练习 练习 1 有两个完全相同的金属小球 A 和 B 如果 A 原来带电量 3 10 5C 而 B 不带电 现让它们相互接触后再分开 A 和 B 的带电量各是多少 如果 B 原来也带有