9.1电荷 教案-高中物理人教版（2019）必修第三册

第九章静电场及其应用课时9.1电荷教材分析本节在整个电学部分起到基础和支撑的作用，是整个电学的基石与开始，学生对内容的理解程度直接关系到后续的学习情况。本节的教学内容有：摩擦起电现象、两种电荷及其作用规律、验电器、电荷量及其单位、原子及其结构、导体和绝缘体。摩擦起电现象是人类最早发现的电现象，两种电荷及其相互作用规律是进一步深入学习电学、理解许多电现象的基础，电荷量的概念及其电荷的定向移动是后面理解电流概念的关键，因此本节课作为起始课，具有很重要的作用。教材分析本节课中的摩擦起电现象，两种电荷及其作用规律，学生在初中时已经学过并且知道自然界中只有两种电荷，但是对于物体呈现电性的原理并不理解，因此需要让学生抽象的理解物质的组成。教学目标1.知道自然界中只有两种电荷。2.知道元电荷的概念，了解各种起电方式。3.理解电荷守恒定律的内容，能利用电荷守恒定律分析解决相关问题。4.能根据原子结构模型和电荷守恒定律分析生产、生活中的静电现象。四、授课内容1.两种电荷(1)电荷的分类①正电荷：和用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷性质一样的电荷。②负电荷：和用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷性质一样的电荷。(2)电荷的性质：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，且带电体有吸引轻小物体的性质。2.摩擦起电：两个物体相互摩擦时，电子从一个物体转移到另一个物体，原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电。3.电荷量(1)定义：电荷的多少叫作电荷量，用Q表示，有时也可以用q来表示。(2)单位：在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，简称库，符号是C。(3)标矢性：标量。正电荷的电荷量为正值，记作+Q，负电荷的电荷量为负值，记作-Q。注意：电荷量的正、负号代表电荷的性质(种类)，不表示大小，与数学中的正、负号的含义不同。4.自由电子：金属中离原子核较远的能脱离原子核的束缚而在金属中自由活动的电子。[例题1]关于电荷间的相互作用，下列说法正确的是()A.同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥B.同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引C.不论是同种电荷还是异种电荷，都相互吸引D.不论是同种电荷还是异种电荷，都相互排斥[例题2]“顿牟”指玳瑁的甲壳，“掇芥”的意思是吸引芥子之类的轻小物体。不考虑万有引力的作用，发生“顿牟掇芥”时，两者可能的带电情况是()A.玳瑁壳带正电，芥子带正电B.玳瑁壳带负电，芥子带负电C.玳瑁壳带正电，芥子不带电D.玳瑁壳不带电，芥子不带电[例题3]绝缘细线上端固定，下端挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的旁边有一绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图所示。现使b带电，则()A.b将吸引a，吸住后不放开B.b先吸引a，接触后又把a排斥开C.a、b之间不发生相互作用D.b立即把a排斥开[例题4]关于摩擦起电，下列说法正确的是()A.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，丝绸得到了电子B.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，毛皮得到了电子C.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，是因为橡胶棒产生了负电荷D.丝绸摩擦过的玻璃棒带负电，毛皮摩擦过的橡胶棒带正电5.静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，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异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷的现象。6.感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程。导师点晴：绝缘体不能发生感应起电。因为感应起电的实质是在带电体上电荷的作用下，导体中的正、负电荷发生了分离，只有导体中的电子才能自由移动，绝缘体中几乎没有自由移动的电荷。[例题5]使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是(B)[例题6]如图所示，将带正电的小球P靠近放在绝缘支架上的不带电导体A时，导体A的()A.左端带负电，右端带正电B.左端带正电，右端带负电C.左右两端都带正电D.左右两端都带负电7.电荷守恒定律(1)表述一：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。(2)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。知识拓展：(1)两个相同的带电金属导体接触后，若它们带同种电荷，则电荷平均分配，若它们带异种电荷，则电荷先中和再平均分配。(2)带等量异种电荷的物体相互接触后都不显电性，这种现象叫作电中和现象。[例题7]下列有关摩擦起电的说法正确的是()A.摩擦起电说明电荷是可以创造的B.摩擦起电时物体带负电是因为在摩擦过程中此物体得到电子C.摩擦起电的实质是正电荷从一个物体转移到另一个物体D.等量的正、负电荷可以中和，说明电荷可以被消灭[例题8]两个完全相同的金属小球M、N，先让它们各自带电+5q和+7q，接触后再分开，则最终M、N的带电荷量分别是()A.+6q，+6q B.+7q，+5q C.+12q，+12q D.+q，+q8.元电荷(1).元电荷：最小的电荷量叫作元电荷，用e表示。e=1.60×10-19C。最早由美国物理学家密立根测得。(2)电荷量的不连续性：所有带电体的电荷量都是e的整数倍，这就是说电荷量是不能连续变化的物理量。(3)电子的比荷：电子的电荷量e与电子的质量me之比。特别提醒：质子和电子都不是元电荷。元电荷是最小的电荷量，不是带电粒子，没有正、负，没有电性之说；质子及电子所带电荷量的绝对值与元电荷相等，电子和质子是实实在在的粒子，不能说它们是元电荷。[例题9]关于元电荷，下列说法中不正确的是()A.元电荷实质上是指电子和质子本身B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C.元电荷的值通常取作e=1.60×10-19CD.元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的[例题10]下列关于电荷量的说法正确的是()A.物体所带的电荷量可以为任何值B.物体所带的电荷量只能为正值C.物体带电荷量为Q=-1.6×10-9C，这是因为得到了1.0×1010个电子D.物体所带电荷量的最小值是1.6×10-18C五、课堂小结电荷物质的组成：分子或原子，原子可以分为原子核（质子或中子）和核外电子电荷分类：①正电荷②负电荷电荷的性质：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，且带电体有吸引轻小物体的性质。电荷量：电荷的多少带电方式：.摩擦起电、感应起电、接触起电元电荷：最小的电荷量叫作元电荷，用e表示。e=1.60×10-19C。电荷守恒定律(1)表述一：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。(2)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。六、随堂检测1.(多选)关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是()A.摩擦起电现象说明通过做功可以创造电荷B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C.感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分D.感应起电是电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了2.如图所示，取一对用绝缘柱支持的不带电导体A和B，使它们彼此接触，现在把带正电荷的物体C移近导体A，发现贴在A、B下部的金属箔都张开，下列说法正确的是()A.此时A带正电荷，B带负电荷B.此时A和B都带负电荷C.将A和B分开后移去C，A、B上的金属箔仍保持张开D.先移去C，再把A和B分开，A、B上的金属箔仍保持张开3.如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触，使验电器的金属箔片张开。关于这一现象，下列说法正确的是()A.两金属箔片上带异种电荷B.两金属箔片上均带负电荷C.箔片上有电子转移到玻璃棒上D.将玻璃棒移走，则金属箔片立即合在一起4.如图所示，用起电机使金属球A带正电，靠近验电器B，则()A.验电器的金属箔片不张开，因为球A没有和B接触B.验电器的金属箔片张开，因为整个验电器都带上了正电C.验电器的金属箔片张开，因为整个验电器都带上了负电D.验