高中物理 电荷及其守恒定律教案3 新人教版选修3.docx

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高中物理电荷及其守恒定律教案3新人教版选修3

2019-2020年高中物理电荷及其守恒定律教案3新人教版选修3

一、预习目标

认识电荷，知道电荷守恒定律，了解点电荷、元电荷

二、预习内容

【问题1】自然界存在几种电荷，它们之间的相互作用如何？

【问题2】摩擦可以产生静电，你能找出一两件通过摩擦带上电的物体吗？

说说它们分别带的是正电还是负电？

【问题3】电荷的多少叫做电荷量，用表示。

在国际单位制中，电荷量的单位是，简称，用符号表示。

元电荷e=

【问题4】甲、乙两同学各拿一带电小球做实验，不小心两小球接触了一下，结果两小球都没电了！

电荷哪里去了呢？

消失了？

你能帮他们解释一下原因吗？

【问题5】想一想，在什么情况下带电体可以看成点电荷呢？

三、提出疑惑

课内探究学

一、学习目标

1．认识电荷，了解点电荷、元电荷、感应起电。

2．知道电荷守恒定律。

3．探究点电荷的相互作用规律，知道库仑定律

二、学习过程

【问题1】①请你自制一个简易验电器。

器材准备：

一小段金属丝，两条长约2cm、宽约4mm的金属箔，一个带有塑料瓶盖的透明玻璃瓶。

②摩擦过的物体一定会带电吗？

摩擦身边的物体，并用做好的验电器判定它们在摩擦后是否都带上了电。

【问题2】①如图所示，两个互相接触的导体A和B不带电，

现将带正电的导体C靠近A端放置，三者均有绝缘支架。

请

判断A、B带电情况如何？

若先将A、B分开再移走C，则A，B；

若先将C移走再把A、B分开，则A，B。

②讨论交流：

接触起电、摩擦起电、感应起电的实质是什么？

总的电荷量满足什么样的规律？

③电荷守恒定律的内容？

三、反思总结

四、当堂检测

1、关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（）

A．物体所带的电荷量可以为任意实数

B．物体所带的电荷量只能是某些特定值

C．物体带电＋1.60×10-9C，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子

D．物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C

2如图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，

两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球

都带电的是（）

A．先把两球分开，再移走棒

B．先移走棒，再把两球分开

C．先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开

D．棒的带电荷量不变，两导体球不能带电

3．用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，都能吸引轻小物体，这是因为（）

A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷

B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷

C.被吸引的轻小物体一定是带电体

D.被吸引的轻小物体可能不是带电体

4．一个带正电的验电器如图所示，

当一个金属球A靠近验电器上的金属球B时，验电

器中金属箔片的张角减小，则（）

A．金属球A可能不带电

B．金属球A一定带正电

C．金属球A可能带负电

D．金属球A一定带负电

课后练习与提高

1．用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时，发现它的金属箔片的张角减小，由此可判断（）

A．验电器所带电荷量部分被中和

B．验电器所带电荷量部分跑掉了

C．验电器一定带正电

D．验电器一定带负电

2．以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是（）

A.摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷

B.摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移

C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体，而感应起电的物体必定是导体

D.不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移

3．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的（）

A.2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18CD.4.0×10-17C

4有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有2.0×10-5C的正电荷，小球B、C不带电．现在让小球C先与球A接触后取走，再让小球B与球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三球的带电荷量分别是多少？

2019-2020年高中物理电荷及其守恒定律教案5新人教版选修3

课题

§1.1电荷、电荷守恒定律

课型

新授课（2课时）

教学目标

（一）知识与技能

1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念．

2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开．

3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．

4．知道电荷守恒定律．

5．知道什么是元电荷．

（二）过程与方法

1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷

2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。

（三）情感态度与价值观

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

教学重点、难点

重点：

电荷守恒定律

难点：

利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。

教学方法

探究、讲授、讨论、练习

教学手段

静电感应演示器、玻璃棒、丝绸，多媒体辅助教学设备

教学活动

（一）引入新课

教师：

初中学过自然界有几种电荷，它们间的相互作用如何？

电荷的多少用什么表示？

学生：

自然界只存在两种电荷，同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引.电荷的多少是用电荷量来表示。

教师：

一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？

如何使物体带电？

学生：

不带电的物体内存在电荷，且存在等量正、负电荷，在物体内中和，对外不显电性。

用摩擦的方法可以使物体带电，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。

教师：

摩擦起电的实质是什么？

学生：

一个物体失去一些电子而带正电，另一个物体得到这些电子而带负电。

（教师用多媒体模拟，验证学生回答）

过渡：

在复习初中内容基础上，进一步再来看有没有别的方法使物体带电？

物体带电的实质是什么？

今天这节课就来学习这些问题：

（二）进行新课

1．电荷

教师活动：

引导学生阅读教材有关物质内部微观结构的描述，思考和回答问题：

（1）物质的微观结构是怎样的？

摩擦起电的原因是什么？

（2）什么是自由电子，金属成为导体的原因是什么？

学生活动：

积极阅读教材，思考并回答问题。

点评：

培养学生通过阅读教材独立获取知识的能力。

通过学生回答问题培养学生的语言表达能力。

教师活动：

提出问题：

除了摩擦起电，还有没有可以使物体带上电的方法？

实验：

取有绝缘支柱的两个不带电枕形导体A、B，使它们彼此接触。

用丝绸摩擦过的有机玻璃棒反复多次接触球形导体C，使之带正电。

将C移近A，用与有机玻璃棒摩擦过的丝绸分别靠近A、B。

（如图所示）

［现象］线绸靠近B，而远离A.

［学生得出］B带正电，A带负电。

［问题］如将A、B分开，再移走C，A、B带电情况如何？

［学生答］A仍带负电，B仍带正电.

［演示证明］将A、B分开，用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验，学生回答正确。

［问题］将A、B接触，它们是否带电？

这说明什么？

［学生答］不带电，说明接触前A、B带等量异种电荷，接触后等量异种电荷中和。

［演示证明］使A、B接触，仍用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验，学生回答正确。

［问题］若先把C移走，再将A、B分开呢？

［学生答］A、B不带电。

［演示证明］把C移走，将A、B分开，用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验，学生回答正确.

［追问］为什么？

［学生答］因为将C移走，A上负电荷、B上正电荷不受C上电荷作用，而使A、B所带电荷重新恢复原状，在导体内中和而不带电。

教师活动：

引导学生分析前面的现象，总结得出静电感应的概念。

静电感应：

将电荷移近不带电的导体，可以使导体带电，这种现象叫做静电感应。

利用静电感应使物体带电的过程，叫感应起电。

（教师用多媒体模拟，加深学生印象）

［结论］不仅摩擦起电可以使物体带电，静电感应也可使物体带电。

2．电荷守恒定律

教师活动：

静电感应的实质是什么？

是不是创造了电荷？

学生活动：

分析并回答：

当带电球C移近不带电导体A、B时，导体上自由电子被吸引过来，使导体A、B带上了等量的异种电荷，即使电荷从物体一部分转移到另一部分。

在感应起电的过程中并没有创造电荷。

教师活动：

联系摩擦起电的实质，思考使物体带电的实质是什么？

学生活动：

使物体带电，不是创造了电荷，而是使物体中的正、负电荷分开。

［教师引导学生思考，出示投影片］

电荷守恒定律：

电荷既不能创造，也不能消灭，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，电荷的总量保持不变。

教师活动：

引导学生阅读教材第4页有关内容，了解电荷守恒定律的另一表述：

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。

过渡：

这是物理学中重要的基本定律之一。

通过前面的学习，清楚了物体带电的本质，而一个带电体究竟带多少电？

经过大量实验证明，所有带电体的电荷量或者等于电荷量e或者是电荷量e的整数倍。

3．元电荷

教师活动：

引导学生阅读教材，思考问题：

（1）电荷的多少如何表示？

它的单位是什么？

（2）什么是元电荷？

一个电子就是一个元电荷吗？

（3）元电荷的数值是多少？

它的数值最早是由哪位物理学家测定的？

（4）什么是比荷？

电子的比荷是多少？

学生活动：

思考并回答老师的问题。

（三）课堂总结、点评

教师活动：

让学生概括总结本节的内容。

请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动：

认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

点评：

总结课堂内容，培养学生概括总结能力。

教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

（四）实例探究

☆关于电荷间的相互作用

【

例1】如图所示，a，b，c，d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸d，b斥c，c斥a，d吸b，则（）

A．仅有两个小球带同种电荷

B．仅有三个小球带同种电荷

C．c，d小球带同种电荷

D．c，d小球带异种电荷

分析由d吸a，d吸b可知a与b带同种电荷，且与d带异种电荷；由c斥a，c斥b可知c与a，b带同种电荷，c与d带异种电荷，A错，B对，C错，D对。

答案BD

点拨应根据同种电荷间相互排斥、异种电荷间相互吸引，从题给条件判断出各电荷电性关系。

☆电荷守恒定律的应用、元电荷

【例2】有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电量QA=-6.4×10-9C，QB=-3.2×10-9C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？

解析当两小球接触时，带电量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配。

由于两小球相同，剩余正电荷必均分，即接触后两小球带电量

C

在接触过程中，电子由B球转移到A球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，使B球带的正电，这样，共转移的电子电量为

C

转移的电子数

☆关于静电感应现象的应用

【例3】如图所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔。

当枕形导体的A端靠近一带电导体C时（）

A．A端金箔张开，B端金箔闭合

B．用手触摸枕形导体后，A端金箔仍张开，B端金箔闭合

C．用手触摸枕形导体后，将手和C都移走，两对金箔均张开

D．选项A中两对金箔分别带异种电荷，选项C中两对金箔带同种电荷

分析根据静电感应现象，带正电的导体C放在枕形导体附近，在A端出现了负电，在B端出现了正电，这样的带电并不是导体中有新的电荷，只是电荷的重新分布。

金箔上带电相斥而张开。

选项A错误。

用手摸枕形导体后，B端不是最远端了，人是导体