2019_2020学年新教材高中物理第9章静电场及其应用1电荷教案新人教版必修第三册
新教材 人教版高中物理必修第三册第九章静电场及其应用 优秀教案教学设计
第九章静电场及其应用教案第一节电荷 (1)第二节库仑定律 (7)第三节电场电场强度 (14)第四节静电的防止与利用 (21)第一节电荷【教学目标】一．知识与技能1. 知道自然界只存在正、负两种电荷。
知道同种电荷相互排斤，异种电荷相互吸引。
知道电荷量的概念及其国际单位；2. 理解电荷守恒定律；3. 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。
二．过程与方法1. 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；2.经历科学探究的过程，体验科学探究的思维方法，培养学生观察、分析的能力。
三．情感态度与价值观1.通过电荷守恒定律的理解和应用，培养他们谦虚好学的思想和实事求是的态度。
2.培养学生应用数学方法解决物理问题的科学思维方法，培养学生的创造性思维过程以及初步的观察、分析和概括能力。
【重点难点】教学重点：1. 理解摩擦起电、感应起电和接触起电；2. 对于元电荷的理解，以及对于电荷守恒定律的理解和应用。
教学难点：1. 学会从物质微观结构的角度认识物体带电的本质；2. 应用电荷守恒定律分析接触起电现象中电荷量的分配。
【教学准备】课件、玻璃棒（附丝绸）、橡胶棒（附毛皮）、验电器、乒乓球、碎纸屑等【教学过程】导入新课：摩擦可以使物体带电。
摩擦过的琥珀能够吸引羽毛。
为什么有的物体容易带电，而有的物体很难带电呢？讲授新课：（1）电荷【教师举例引导】通过生活中的现象，我们可以知道，刚梳过头发的塑料梳子可以将我们的头发吸引起来；冬天的夜晚，我们脱掉身上的毛衣会有“噼啪”的声响，衣服也会黏在身上，那么为什么会出现这些现象呢？发生这些现象的原因是什么？【教师引导实验】学生实验：利用桌子上的实验用具，用丝绸摩擦玻璃棒，毛皮摩擦橡胶棒，分别把棒靠近乒乓球或者碎纸屑等轻小物体，观察现象。
【学生讨论】学生：发现玻璃棒和橡胶棒可以吸引轻小物体。
学生小组讨论，思考现象原因。
新教材 人教版高中物理必修第三册第九章静电场及其应用 优秀教案教学设计
第九章静电场及其应用教案第一节电荷 (1)第二节库仑定律 (7)第三节电场电场强度 (14)第四节静电的防止与利用 (21)第一节电荷【教学目标】一．知识与技能1. 知道自然界只存在正、负两种电荷。
知道同种电荷相互排斤，异种电荷相互吸引。
知道电荷量的概念及其国际单位；2. 理解电荷守恒定律；3. 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。
二．过程与方法1. 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；2.经历科学探究的过程，体验科学探究的思维方法，培养学生观察、分析的能力。
三．情感态度与价值观1.通过电荷守恒定律的理解和应用，培养他们谦虚好学的思想和实事求是的态度。
2.培养学生应用数学方法解决物理问题的科学思维方法，培养学生的创造性思维过程以及初步的观察、分析和概括能力。
【重点难点】教学重点：1. 理解摩擦起电、感应起电和接触起电；2. 对于元电荷的理解，以及对于电荷守恒定律的理解和应用。
教学难点：1. 学会从物质微观结构的角度认识物体带电的本质；2. 应用电荷守恒定律分析接触起电现象中电荷量的分配。
【教学准备】课件、玻璃棒（附丝绸）、橡胶棒（附毛皮）、验电器、乒乓球、碎纸屑等【教学过程】导入新课：摩擦可以使物体带电。
摩擦过的琥珀能够吸引羽毛。
为什么有的物体容易带电，而有的物体很难带电呢？讲授新课：（1）电荷【教师举例引导】通过生活中的现象，我们可以知道，刚梳过头发的塑料梳子可以将我们的头发吸引起来；冬天的夜晚，我们脱掉身上的毛衣会有“噼啪”的声响，衣服也会黏在身上，那么为什么会出现这些现象呢？发生这些现象的原因是什么？【教师引导实验】学生实验：利用桌子上的实验用具，用丝绸摩擦玻璃棒，毛皮摩擦橡胶棒，分别把棒靠近乒乓球或者碎纸屑等轻小物体，观察现象。
【学生讨论】学生：发现玻璃棒和橡胶棒可以吸引轻小物体。
学生小组讨论，思考现象原因。
2020_2021学年新教材高中物理第九章静电场及其应用第1节电荷课件新人教版必修3
2．感应起电
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__号____ 电 荷 ， 远 离 带 电 体 的 一 端 带 __同__号____ 电 荷 ， 这 种 现 象 叫 作 _静__电__感__应__．利用静电感应使金属导体带电的过程叫作__感__应__起__电_____．
3．带电体接触验电器金属球，两指针张开一定角度，而带电体靠 近验电器金属球，两指针也张开一定角度，试分析张开的原因．
【答案】带电体接触验电器的金属球时，电荷转移到验电器上，是 接触带电．当带电体靠近金属球时，金属球一端就会聚集与带电体电性 相反的电荷，而指针端就会相对聚集与带电体电性相同的电荷，从而张 开，此现象实质上属于静电感应现象．
(3)比荷：电子的电荷量 e 跟电子的质量 me 之__比____，叫作电子的比 荷，其值为mee＝1.76×1011 C/kg．
微思考 如图所示的现象为感应起电过程，为什么一定要先使导体球瞬时接 地再移走施感电荷，而不是先移走施感电荷再接地？
【答案】导体球瞬时接地时，导走负电荷，小球最终带正电；若先 移走施感电荷，球上感应出来的正、负电荷相互吸引而中和，小球最终 不带电．
A．三个小球都带电 B．只有一个小球带电 C．有两个小球带同种电荷 D．有两个小球带异种电荷 【答案】D
【解析】由于甲和乙、甲和丙、乙和丙两两相互吸引，不可能有两 个小球带有同种电荷，也不可能三个小球都带电，A、C错误．若只有 一个小球带电，也不可能两两相互吸引，B错误．若有两个小球带异种 电荷，另外一个小球不带电，可以产生两两吸引的现象，D正确．
电荷守恒定律及元电荷
1．电荷守恒定律的两种表述方式 (1)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)一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的___代__数__和_____保持不 变．
2024-2025学年新教材高中物理第九章静电场及其应用第四节静电的防止与利用教案新人教版必修3
3.科学态度与价值观：通过学习静电场的应用，使学生认识到科学在生活中的重要性，培养学生的科学态度和价值观，激发其对物理学科的兴趣和热情。
4.科学交流：通过课堂讨论、实验报告等方式，培养学生的沟通交流能力，使其能够准确表达自己的观点，倾听他人的意见，提高团队协作能力。
2.使用颜色标注：使用不同颜色的粉笔对重点知识点进行标注，以增加板书的视觉效果，帮助学生更好地关注到重点内容。
3.创意排版：采用创意的排版设计，如将板书内容以流程图、思维导图的形式展现，使板书更具艺术性和趣味性，激发学生的学习兴趣。
4.互动环节：在板书设计中加入互动环节，如引导学生参与绘制电场线、计算静电场强度等，增强学生的参与感和主动性。
应用：在静电喷涂中，通过高斯定律计算电场强度，确定涂料的吸附效果。
教学难点与重点
1.教学重点：
（1）静电的防止方法：本节课的重点之一是让学生掌握静电的防止方法，包括使用抗静电材料、接地、使用静电消除器等。教师需要通过实例讲解这些方法的原理和应用，帮助学生理解和记忆。
（2）静电的利用方法：本节课的重点之一是让学生了解静电的利用方法，如静电喷涂、静电复印、静电除尘等。教师需要通过实例讲解这些方法的原理和应用，帮助学生理解和记忆。
2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以便在课堂上进行直观展示和讲解，帮助学生更好地理解和掌握静电场及其应用的相关知识。
3.实验器材：准备实验所需的器材，如静电发生器、验电器、电荷球、抗静电材料、接地线等，确保实验器材的完整性和安全性。同时，提前检查实验器材的功能和状态，确保实验能够顺利进行。
第9、10章《静电场》单元教学设计2021-2022学年高二上学期物理+人教版(2019)必修第三册
《静电场》单元教学设计4.主题内容分析核心概念的理解程度是影响个体创新能力的重要变量，核心概念的深入理解与学生未来的创新能力有密切关系。
核心概念的学习需要具体概念的学习才能实现，这些具体概念并不是彼此孤立的，而是存在紧密的联系，需要将这些具体概念按照一定的逻辑关系组织起来，才能逐步促进对核心概念的深度理解。
概念图是用来表征概念间关系的可视化工具，直观呈现具体概念间是以怎样的逻辑关系相互联系，帮助学生形成良好的知识结构、形成对核心概念的整体认识和多角度理解，提高解决问题的能力。
1.内容特点：本单元教学内容为静电场，其核心内容是电场的概念及描述电场特性的物理量。
静电场内容是高中阶段电学内容的开始，具有承上（力学）启下（电磁学）的重要作用，静电场单元是将力学中已经建立起来的关于力与相互作用的观念，能量的观念进一步用于对静电现象的讨论。
静电场单元的特点有：（1）研究的途径：研究静电场既可以通过试探电荷来进行研究，也可以通过产生静电场的场源电荷进行研究；（2）研究的角度：研究试探电荷的运动有两个角度，既可以从运动与相互作用的角度，也可以从功与能量变化的角度进行研究；（3）认识思路：定性与定量（试探电荷受到的静电力与电荷量的关系，试探电荷的电势能与电荷量的关系）；猜想与验证（猜想静电力与电荷量成正比后，然后从理论上利用点电荷这个特定电场初步验证，最后通过实验进行检证）；状态与过程（静电力做功与电势能变化）、宏观与微观（从物质的微观结构认识物体的带电本质）、唯象与机理（通过试探电荷认知电场的性质，通过场源电荷理解电场的性质）等认识思路。
2.知识结构：梳理出静电场单元的概念，筛选出重要概念，按照概念间的逻辑构建概念图。
（1）围绕静电场单元的重要概念有：电荷、静电力、电场强度、静电力的功、静电场、电势差、电势能、电势。
它们分为两类：一类是描述电场及描述电场的物理量，另一类是场中的电荷及描述场中电荷的物理量。
电场是电荷受力和能量的决定因素。
新教材人教版高中物理必修第三册 第9章静电场及其应用 精品教学课件(共222页)
5．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。
二、静电感应
1．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。
四、元电荷
1．定义：实验发现的最小电荷量就是_电_子__所带的电荷量，这个
最小的电荷量叫作元电荷，用符号 e 表示。
2．所有带电体的电荷量都是 e 的_整_数__倍__，电荷量是不能_连_续__
变化的物理量。
3．元电荷的大小：e＝1.602 176 634×10－19 C 在计算中通常取 e
＝_1_.6_0_×__1_0_－_1_9_C____。 4．电子的比荷：电子的电荷量 e 与电子的质量 me 之_比_。其值mee
3．原子的组成
原子由_原_子__核__和核外电子组成，原子核由带正电的_质_子__和不带 电的中__子__组成，核外电子带_负_电__。通常原子内正、负电荷的数量相
同，故整个原子对外界表现为电中性。
4．自由电子和离子 金属中原子的最外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中
自由运动，这种能自由运动的电子叫作_自__由_电__子__，失去自由电子的 原子便成为带正电的离__子__。
(2)任何起电方式都是电荷的转移，在同一隔离系统中正、负电 荷的代数和不变。
2．(多选)原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体 相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电 1.6×10－15 C，丙物体带电 8×10－16C。则对于最后乙、丙两物体的 带电情况，下列说法正确的是( )
2024-2025学年新教材高中物理第九章静电场及其应用1电荷教案新人教版必修3
5.课堂展示与点评（15分钟）
目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对静电场的认识和理解。
过程：
各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。
其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。
教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。
4.科学态度与责任：使学生认识到静电场在科技发展和日常生活中的重要作用，激发学生对物理学科的兴趣，培养他们的科学态度和社会责任感。
学情分析
本课程面向高中年级学生，他们在前一阶段的学习中已掌握了基本的电磁学知识，如电流、磁场等。但在静电场方面，学生的知识体系尚不完善。在知识层面，学生对电荷、电场等概念的理解有待加深，特别是对库仑定律及其应用的理解。在能力方面，学生的数学运算能力和物理模型构建能力有待提高，这对理解电场强度和电势等抽象概念至关重要。在素质方面，学生的科学探究精神和团队合作意识需要进一步培养。
1.拓展阅读材料：
-《高中物理选修3-1》中关于静电场的章节内容；
-《物理学家用书：电磁学》中有关电荷、电场和静电应用的部分；
-《生活中的物理学》中介绍静电现象在日常生活和工业中的应用实例。
2.课后自主学习和探究：
-研究电荷守恒定律的发现历程，了解科学家们是如何探索电荷性质的；
-自主设计实验，探究不同材料之间的摩擦产生的静电现象，并分析其产生的原因；
-电荷的基本性质有____和____。
-库仑定律的数学表达式为：F = k * ______ / r^2。
-静电场中，导体内部电场强度为____，绝缘体内部电场强度为____。
（2）简答题：
-解释电荷守恒定律。
-简述静电场中导体和绝缘体的特点。
新教材高中物理第9章静电场及其应用1电荷课件新人教版必修第三册
解析：当两小球接触时，带电荷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 球带电荷量相等，
对点训练
1．如图是伏打起电盘示意图，其起电原理是 A．摩擦起电 B．感应起电 C．接触起电 D．以上三种方式都不是 解析：导电平板靠近带电绝缘板并接 地时，发生静电感应，使导电平板带上负 电荷，故选项B正确。
( B)
探究 二
电荷守恒定律 元电荷
情景导入
某同学两手各拿一带电小球做实验时不小心两小球接触了一下，结 果两小球都没电了！电荷到哪里去了呢？是否违背了电荷守恒定律？
【注意】图丙中若先移走C，再将A、B分开，A、B不带电，因为移 走C后感应电荷会立即中和。
方式二：感应出同种电荷 操作步骤如下：
【注意】图乙中，用手接触导体B端，B端电子通过人体导入大地， 此时大地相当于导体的远端；图丙中，将手指移开，A所带电荷不变，B 不带电；图丁中，移去带电体C，这时导体带上了和带电体C电性相反的 电荷；图戊中将A、B分开，A、B所带电荷均与带电体C电性相反。
要点提炼
1．两种电荷 (1)电荷的种类：电荷分为正电荷和负电荷。①用丝绸摩擦过的玻璃 棒所带的电荷称为正电荷；②用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负 电荷。 (2)电荷的相互作用：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。
(3)电荷量 电荷的多少叫作电荷量，用Q或者q表示，在国际单位制中，它的单 位是库仑(C)。电荷有正、负之分，正电荷的电荷量为正值，负电荷的 电荷量为负值。但“＋”“－”号不表示电荷量的大小，只代表电荷的 性质(种类)。比较带电体带电的多少，是比较所带电荷量的绝对值，绝 对值大的带电荷量就多。
9.1电荷(精品教学设计)-人教版2019必修第三册第九章静电场及其应用
2.作业反馈：
（1）及时批改：在学生提交作业后，及时进行批改，确保学生能够及时了解自己的学习情况。
（2）问题指出：在批改作业过程中，指出学生存在的错误和不足，让学生明确需要改进的地方。
（3.反馈建议：针对学生的作业，给出具体的改进建议，如理论知识的掌握、解题方法的改进等，帮助学生提高学习能力。
（2）实验器材：使用静电发生器、验电器等实验器材，让学生亲身体验电荷的性质。
（3）在线资源：利用互联网资源，提供相关的视频、动画和互动模块，丰富学生的学习资源。
教学过程设计
1.导入环节（5分钟）
情境创设：利用多媒体展示静电现象，如塑料棒吸引碎纸片、静电喷雾等，引导学生关注电荷现象。
问题提出：为什么会出现这些静电现象？电荷有哪些基本性质？电荷间的相互作用是什么？
1.电荷的性质：正电荷和负电荷的定义，电荷的单位，电荷的分布等。
2.电荷间的相互作用：库仑定律，电荷间的吸引和排斥规律。
3.电荷的守恒定律：电荷不会创生也不会消灭，只会转移或重新分布；在封闭系统中，电荷的总量保持不变。
核心素养目标
本节课的核心素养目标主要包括物理观念、科学思维、实验探究和科学态度。具体来说：
5.综合题目答案：
（1）问题：在一个雷雨天气，闪电击中一根高压线，电流通过高压线流入地面，如何保护附近的人和建筑物？
解决方案：在高压线上安装避雷针，引导电流通过接地线导入大地，保护附近的人和建筑物。
板书设计
1.电荷的性质
-正电荷与负电荷的定义
-电荷的单位：库仑
-电荷的分布
2.电荷间的相互作用
-库仑定律
2024版新教材高中物理第九章静电场及其应用1.电荷课件新人教版必修第三册
【归纳】——————————————————○
1．对元电荷的理解
(1)元电荷e又称“基本电荷量”，是自然界存在的最小电荷量，最
早是由美国科学家密立根用实验测得的．元电荷作为最小的电荷量，
是物理学的基本常量之一，e＝1.60×10－19 C.
(2)元电荷只是一个单位电荷量，不是某种电荷，也没有正负，更不
(2)两个完全相同的导体，都带有一定量的电荷，若两带电体的电荷量
1 +2
分别为Q1、Q2，则它们接触后再分开都带有
的电荷量，式中电
2
荷量Q1、Q2均包含它们的正负号．
(3)两个完全相同的导体的电荷分布规律如图所示．
[训练3] 小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，
他发现有一个带电体所带的电荷量出现四个关键数字但看不清，便拿
二、静电感应
1．静电感应现象：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引
远离
或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或______带电体，使导体靠近带
异种
同种
电体的一端带______电荷，远离带电体的一端带____电荷，这种现象
叫作静电感应．
2．感应起电：利用________使金属导体带电的过程．
静电感应
来问老师．如果你是老师，你认为可能是下列假设几个数字中的哪一
个(
)
A．6.2×10－19 C
B．1.28×10－18 C
C．6.6×10－19 C
D．6.8×10－19 C
答案：B
[训练4] 关于电荷守恒定律，下列叙述不正确的是(
)
A.一个物体所带的电荷量总是守恒的
B．在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电荷量总是
新教材高中物理第九章静电场及其应用1电荷学案新人教版必修
电荷新课 程 标 准学 业 质 量 目 标1.经过尝试,相识静电征象。
2.能用原子布局模子和电荷守恒的知识点剖析静电征象。
及格性测验1.开端构成电荷的观点,明白电荷守恒定律。
2.明白差别的起电方法和差别起电方法的本色。
选择性测验 1.知道正、负电荷的划定及电荷间彼此感化的纪律。
2.相识验电器的布局、道理,并借助验电器感觉摩擦起电、感到起电的历程。
比背知识点·自立进修一、电荷及起电方法以上四个图,均产生了带电征象,物体带电是怎么回事?电荷有哪些特征?奈何使物体带上电呢? 提醒:物体带电是产生了电子的转移;同种电荷彼此排挤,异种电荷彼此吸引;可以经过摩擦起电、感到起电和打仗起电的方法使物体带电。
1.两种电荷: (1)电荷的分类:①正电荷:和用丝绸摩掠过的玻璃棒所带的电荷性子一样的电荷。
②负电荷:和用毛皮摩掠过的橡胶棒所带的电荷性子一样的电荷。
(2)电荷的性子:同种电荷彼此排挤,异种电荷彼此吸引;且带电体有吸引轻小物体的性子。
2.物质的微观布局: (1)原子布局:(2)原子电性:原子核的正电荷的数目与核外电子负电荷的数目一样多,整个原子对外界表达为电中性。
(3)离子的电性:丢失电子的原子为带正电的离子;获得电子的原子为带负电的离子。
3.摩擦起电:两个物体彼此摩擦时,电子从一个物体转移到另一个物体,本来呈电中性的物体因为获得电子而带负电,丧失电子的物体那么带正电。
4.感到起电:(1)自由电子:金属中离原子核较远的能离开原子核的约束而在金属中自由运动的电子。
(2)静电感到:当一个带电体接近导体时,因为电荷间彼此吸引或排挤,导体中的自由电荷便会趋势或阔别带电体,使导体接近带电体的一端带异种电荷,阔别带电体的一端带同种电荷的征象。
(3)感到起电:使用静电感到使金属导体带电的历程。
5.打仗起电:带电体打仗导体时,电荷转移到导体上,使导体带同种性子的电荷。
二、电荷守恒定律及元电荷、比荷1.电荷守恒定律:(1)内容:电荷既不会创生,也不会祛除,它只能从一个物体转移到另一个物体,大概从物体的一局部转移到另一局部;在转移历程中,电荷的总量保持稳定,这个结论叫作电荷守恒定律。
2019-2020年高中物理《静电现象的应用》教案9新人教版选修3-1
教学目标1、理解静电感应现象，知道静电平衡条件；2、理解静电屏蔽重点难点重点：静电现象的应用难点：静电感应现象的解释预习导引我们通过前面的学习知道，放入电场中的电荷受到电场力的作用，而我们又知道金属导体中存在自由电子，把导体放入电场中会产生什么现象？创设情景将一金属导体放入场强为E o的匀强电场中，见课本P24图1. 7-1,分析自由电子在电场中的移动情况自主学习1、理解静电平衡2、研究静电平衡时导体内部的电荷3、理解尖端放电4、理解静电屏蔽建构新知一、静电平衡状态下的电场：1、静电平衡条件：2、导体达到静电平衡特点:二、尖端放电1、解释：应用：三、静电屏蔽1、理解：处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零。
因此，可利用金属外壳或金属网封闭某一区域不在受外界电场的影响，这一现象称静电屏蔽2、两种情况：①金属内部空间不受壳外部电场的影响②接地的封闭的导体壳内部电场对壳外空间没有影响回顾小结如何？本节课主要学习有静电平衡知识 ，静电平衡特点要掌握，静电屏蔽，尖端放电要有所了解.四、 探究：生活中我们见到的那些带静电的现象是有益的，我们是怎样利用的？五、 学后反思： _____________________________________________________________________________________六、你对学案的意见：_______________________________________________________________________________课后作业： 1.带电量分别为+Q 和-Q 的两个点电荷相距为 R,在两点之间放入一个不带电的导体棒，如图当导体达到静电平衡后， 感应电荷在两点连线中点处产生的场强大小和方向？内部的合场 强有什么特点，如果棒的中间是空的， 合场强又■：： I:■:+ QO-Q2. 如图所示,在孤立点电荷+Q 的电场中,金属圆盘A 处于静电平衡状态.若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内 ，试在圆盘A 内作出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线 （用实线表示，要求严格作图）2019-2020年高中物理一轮复习第二章相互作用（2.3受力分析、共点力平衡）精品 学案新人教版必修1【考纲知识梳理】、受力分析1、定义：把某个特定的物体在某个特定的物理环境中所受到的力一个不漏，一个不重地找 出来，并画出定性的受力示意图。
2024秋季人教版高中物理必修第三册第九章静电场及其应用《电荷》
教学设计：2024秋季人教版高中物理必修第三册第九章静电场及其应用《电荷》一、教学目标（核心素养）1.物理观念：理解电荷的概念、性质及分类（正电荷、负电荷），掌握电荷守恒定律，理解电荷间的相互作用规律（库仑定律）。
2.科学思维：通过实例分析，培养学生运用电荷概念解释静电现象的能力，提升逻辑思维和抽象思维能力。
3.科学探究：通过简单的实验活动，观察电荷的存在、转移和中和现象，体验科学探究的过程，培养实验设计和数据分析能力。
4.科学态度与责任：激发学生对静电现象的兴趣，培养严谨的科学态度和实事求是的精神，了解电荷知识在日常生活和科技应用中的重要性。
二、教学重点•电荷的概念、性质及分类。
•电荷守恒定律的理解与应用。
•库仑定律的内容及其实验验证。
三、教学难点•理解电荷是物质的一种基本属性，而非简单的物质本身。
•掌握电荷守恒定律在复杂情境下的应用。
•准确理解库仑定律中距离与力的关系，以及力的矢量性。
四、教学资源•多媒体课件（包含电荷示意图、静电现象视频、库仑定律实验演示等）。
•实验器材（如验电器、丝绸、玻璃棒、橡胶棒、毛皮等用于电荷转移和中和的实验材料）。
•教科书、教辅资料及学生预习材料。
•网络资源（如静电现象科普视频、库仑定律模拟实验等）。
五、教学方法•讲授法：讲解电荷的基本概念、性质及分类。
•演示法：通过实验演示电荷的转移、中和现象及库仑定律的验证。
•讨论法：组织学生讨论电荷守恒定律的应用实例，加深对定律的理解。
•探究法：引导学生设计并实施简单的静电实验，培养科学探究能力。
六、教学过程导入新课•生活实例引入：展示日常生活中的静电现象（如梳头时头发竖起、脱毛衣时听到“啪啪”声等），引导学生思考这些现象背后的共同原因——电荷。
•问题引导：提问“什么是电荷？电荷有哪些性质？它们之间是如何相互作用的？”激发学生兴趣，自然过渡到新课学习。
新课教学1.电荷的概念与性质：•讲解电荷是物质的一种基本属性，所有物体都带电，但有的物体显电中性（正负电荷平衡）。
静电场及其应用—电荷
静电场及其应用—电荷一、教材分析《电荷》是普通高中教科书物理必修第三册第九章第1节的内容。
本节通过对电荷的认识开始，再通过微观层面认识物体带电的本质，从而理解电荷守恒定律，最后了解元电荷和比荷。
电荷的一些知识初中已有相应的介绍，高中应侧重于从微观结构来认识物体带电的本质，理解电荷守恒定律是本节重点。
在教学过程中应该通过对三种不同起电方式进行分析，使学生进一步深化对电荷的认识。
二、学情分析学生在初中已经学习了电学的基本知识，为过渡到本节的学习起着铺垫作用，学生已具备了一定的探究能力、逻辑思维能力及推理演算能力。
能在老师指导下通过观察、思考，发现一些问题和解决问题。
因此，在教学中用实验现象说话，从学生已有的知识出发，通过演示实验、分析论证和归纳结论等方式和过程，让学生很自然的理解和接受新知识，进一步理解物理学的守恒思想。
三、教学目标与核心素养（一）物理观念:能建立电荷的物理观念，从微观角度认识电荷产的本质，知道电荷是物质的一种基本属性。
（二）科学思维：知道追寻守恒量是物理学研究物质世界的重要方法之一，电荷守恒定律是物理学中守恒思想的又一具体体现，物体带电是电荷的转移，并不是创造了电荷。
知道元电荷的概念是基于实验事实，“元电荷”是学生接触到的第一个“量子化”概念（三）科学探究：掌握摩擦起电和感应起电，进一步学习电荷守恒定律。
（四）科学态度与责任：理解物理学中的守恒思想，会从微观领域角度解决物理问题。
四、 教学重点1.电荷守恒定律2.用电荷守恒定律分析摩擦起电和感应起电等问题五、 教学难点用电荷守恒定律分析摩擦起电和感应起电等问题教学方法：讲授法、演示实验法、启发式教学法、对话教学六、 教学准备多媒体课件、丝绸、玻璃棒、毛皮、橡胶棒、验电器、碎纸屑等。
七、 教学流程 八、 教学过程 创设情境提出问题科学探究 建立概念 实验观察 总结规律 归纳总结 明确内涵 合作共建 课堂小结（一）创设情境，提出问题1、《说文解字》中“电”导入新课。
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1．电荷[学习目标] 1.知道自然界中只存在两种电荷，且电荷间存在相互作用。
2.了解摩擦起电和感应起电方式，会从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。
(难点)3.理解电荷守恒定律，会运用电荷守恒定律解释生活中的静电现象。
(重点)4.知道电荷量、元电荷、比荷的概念，知道电荷量不能连续变化。
(重点)一、电荷1．两种电荷：自然界只存在两种电荷，正电荷和负电荷。
2．电荷量：电荷的多少，常用Q或q表示，国际单位制单位是库仑，简称库，符号是C。
3．原子的组成原子由原子核和核外电子组成，原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，核外电子带负电。
通常原子内正、负电荷的数量相同，故整个原子对外界表现为电中性。
4．自由电子和离子金属中原子的最外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动，这种能自由运动的电子叫作自由电子，失去自由电子的原子便成为带正电的离子。
5．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。
二、静电感应1．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。
2．感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程。
三、电荷守恒定律的两种表述1．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。
2．一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。
四、元电荷1．定义：实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，这个最小的电荷量叫作元电荷，用符号e表示。
2．所有带电体的电荷量都是e的整数倍，电荷量是不能连续变化的物理量。
3．元电荷的大小：e＝1.602 176 634×10－19 C在计算中通常取e＝1.60×10－19 C。
4．电子的比荷：电子的电荷量e与电子的质量m e之比。
其值em e＝1.76×1011 C/kg。
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)两个正电荷之间的作用力互为斥力，两个负电荷之间的作用力为引力。
(×)(2)摩擦起电的过程就是创造电荷的过程。
(×)(3)电荷守恒定律是自然界中最基本的守恒定律之一。
(√)(4)电子的电荷量e的数值最早是由库仑通过实验测出的。
(×)(5)元电荷就是质子或电子。
(×)(6)所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍。
(√)2．保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务，盗版书籍影响我们的学习效率。
小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的( ) A．6.2×10－19 C B．6.4×10－19 CC．6.6×10－19 C D．6.8×10－19 CB [电荷量必须是元电荷e＝1.60×10－19C的整数倍，6.4×10－19C是e的4倍，故看不清的关键数字可能是B项。
]3.如图所示，用起电机使金属球A带正电，靠近验电器B，则( )A．验电器金箔不张开，因为球A没有和B接触B．验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了正电C．验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了负电D．验电器金箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电D [因球A带正电，靠近验电器B，根据同种电荷相斥、异种电荷相吸的原理，验电器金箔中的电子就会被金属球A中正电荷吸引到验电器的上端小球上，所以下端的验电箔片就会带上正电。
因为同种电荷相互排斥，故箔片张开，D正确。
]对感应起电的理解1(1)取一对用绝缘支柱支持的金属导体A、B，使它们彼此接触。
起初它们不带电，贴在它们下面的金属箔是闭合的，如图甲所示。
(2)带正电荷的球C移近导体A，可以看到A、B上的金属箔都张开了，这表示A、B上都带了电荷，如图乙所示。
(3)如果把A、B分开，然后移去C，可以看到A和B仍带有电荷，如图丙所示。
(4)让A、B接触，金属箔就不再张开，表明它们不再带电了。
这说明A、B所带的电荷是等量的，互相接触时，等量的正、负电荷发生了中和。
甲乙丙感应起电2．感应起电的本质在导体C上的电荷作用下，导体A、B上的自由电荷发生定向移动，由B端移至A端，从而引起A端带负电，B端带正电，此时若将A、B分离，导体A、B则成为带等量异种电荷的带电体。
【例1】如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电的金属球。
若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，将导体分为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B，则下列结论正确的有( )A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且Q B>Q AB．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且Q B＝Q AC．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且Q B>Q AD．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，且Q B＝Q A，而Q A、Q B的值与所切的位置有关D [静电感应使得A部分带正电，B部分带负电。
导体原来不带电，只是在C的电荷的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分有了多余的电子而带负电，A部分缺少了电子而带正电。
A部分失去的电子数目和B部分多余电子的数目是相等的，因此无论从哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的。
但由于电荷之间的作用力与距离有关，自由电子在不同位置所受C的作用力的强弱是不同的，这样导致电子在导体上的分布不均匀。
越靠近右端，负电荷密度越大；越靠近左端，正电荷密度越大。
所以从不同位置切开时，导体的带电荷量的值是不同的。
故只有D正确。
]分析感应起电问题时的三点提醒(1)明确带电体与感应起电的导体。
(2)弄清楚导体靠近带电体的一端和远离带电体的另一端，近端感应出异种电荷，远端感应出同种电荷。
(3)注意拿走物体的顺序，若保持带电体不动，先分开导体的靠近端和远离端，再移走带电体，则靠近端带异种电荷，远离端带同种电荷。
若先移走带电体，则导体上的电荷会立即中和，不再带电。
1．如图所示，在感应起电现象中，带负电物体靠近带绝缘底座的导体N处时，M处将( )A．带正电B．带负电C．不带电D．以上答案均有可能B [由同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引可知，导体中的负电荷被排斥到M处，所以选项B正确。
]元电荷与电荷守恒定律1(1)一个电子、一个质子或一个正电子所带的电荷量都是e，所有带电体的电荷量等于e 或者是e的整数倍。
(2)元电荷既不是电子，也不是质子，只是一个电荷量。
因为物体的带电荷量通常较小，因此可用元电荷的整数倍方便地表示，如电子的带电荷量为－e，即表示电子的带电荷量为－1.60×10－19 C。
2．对电荷守恒定律的理解(1)电荷守恒定律的另一种表达：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。
如接触带电时不带电物体与带电物体接触后，电荷在两物体上重新分配，但总电荷量不变。
摩擦起电实质上是电子在不同物体间的转移。
(2)接触带电时，两个完全相同的导体球相互接触，则电荷量平分。
若两导体球带同种电荷，会把总电荷量平分；若带异种电荷，则先中和然后再把剩余电荷量平分。
【例2】甲、乙两个原来不带电荷的物体相互摩擦(没有第三者参与)，结果发现甲物体带了1.6×10－15 C的电荷量(正电荷)，下列说法正确的是( )A．乙物体也带了1.6×10－15 C的正电荷B．甲物体失去了104个电子C．乙物体失去了104个电子D．甲、乙两物体共失去了2×104个电子B [甲、乙两个物体相互摩擦，甲带1.6×10－15C的正电荷，那么由电荷守恒定律可知，乙应带1.6×10－15 C的负电荷，即甲失去了104个电子，乙得到了104个电子，所以正确的选项是B。
](1)同一物体与不同物体摩擦是失去电子还是得到电子，取决于相互摩擦的两物体的原子核对电子束缚能力的相对强弱。
(2)任何起电方式都是电荷的转移，在同一隔离系统中正、负电荷的代数和不变。
2．(多选)原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电1.6×10－15 C，丙物体带电8×10－16C。
则对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法正确的是( )A．乙物体一定带有负电荷8×10－16 CB．乙物体可能带有负电荷2.4×10－15 CC．丙物体一定带有正电荷8×10－16 CD．丙物体一定带有负电荷8×10－16 CAD [物体经过摩擦后，会带上电。
得到电子的带负电，失去电子的带正电。
甲、乙两物体相互摩擦后，甲物体带正电1.6×10－15 C，则乙带负电1.6×10－15 C，若乙物体再与丙物体接触，由于丙物体带电8×10－16 C，且一定带负电，则乙也一定带负电，大小为8×10－16 C，故A、D正确，B、C错误。
]课堂小结知识脉络1.自然界中的两种电荷及相互作用。
2.摩擦起电和感应起电的本质。
3.电荷守恒定律的理解及应用。
4.元电荷及带电体所带电荷量的特点。
1．(多选)关于电荷量，以下说法正确的是( )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值C．物体带正电荷1.6×10－9 C，这是因为失去了1.0×1010个电子D．物体所带电荷量的最小值为1.6×10－19 CBCD [元电荷为1.6×10－19C，任何带电体电荷量均是元电荷的整数倍，故A错，B、C、D对。
]2．(多选)关于元电荷，下列说法正确的是( )A．元电荷实质上是指电子或质子本身B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C．元电荷的数值通常取作e＝1.6×10－19 CD．元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的BCD [元电荷实际上是指电荷量，数值为1.6×10－19 C，不是指某个具体的带电物质，如电子、质子，故A错误，C正确；元电荷是电荷量的数值，没有正、负电性的区别，宏观上所有带电体的电荷量一定是元电荷的整数倍，故B正确；元电荷的具体数值最早是由密立根用油滴实验测得的，测量精度相当高，故D正确。
]3．如图是伏打起电盘示意图，其起电原理是( )甲乙丙丁A．摩擦起电B．感应起电C．接触起电D．以上三种方式都不是B [导电平板靠近带电的绝缘板并接地时，导电平板由于静电感应，使导电平板带上负电荷，故选项B 正确。