1.1 电荷及其守恒定律 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-2新课 (6)

1.1 电荷及其守恒定律
[教学目标]
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。

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。

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]
电荷守恒定律
[教学难点]
分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。

[教学过程]
引入：
同学们之前一直学习力学，伟大的物理学家牛顿，在经典力学方面做出了突出的成就，就像牛顿曾经谦虚的说过：“我认为自己就像在海边玩耍的小男孩，偶尔捡到一些光滑的卵石或漂亮的贝壳，以此为乐，而眼前是尚未发现的真理的大海。

”的确，牛顿并没有发现自然界值得人类知道的所有东西。

除了力学，物理还包括哪些分支呢？
电学、磁学、光学、热学…..
牛顿以后人类对电学进行了研究，发现了更为丰富多彩的规律，本节课我们就来学习选修3-1第一章《静电场》属于电学，本节课我们就来学习第一节《电荷及其守恒定律》
一、电荷
1.概念：物体有吸引轻小物体的性质，就说它带了电。

带电的物体叫带电体。

2.种类：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
3.相互作用
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

二、起电方法
1、摩擦起电
2、接触带电
3、感应起电
[实验演示]
1、摩擦起电
提问：物质的微观结构是怎样的？摩擦起电的原因是什么？
原子的构成
离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子，摩擦时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
2、接触起电
(1)不带电的物体跟带电的物体接触时，不带电的物体与带电物体带同种电荷的现象．
(2)规律：相同金属球平分总电量；不同金属球比例分配
(3)实质：电荷的转移
举例
3、感应起电
（1）静电感应：把电荷移近不带电的导体，由于静电力作用，导体中电荷发生移动的现象
规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷
(2)感应起电
原子
原子核核外电子
质子中子（正电）（不带电）（中性）
（负电）（正电）
利用静电感应的方式,使物体带电的方法。

实质：电荷的重新分布
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. 三、电荷守恒定律
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。

四、电荷量
1、电荷量：电荷的多少。

符号:Q或q
2、单位:库仑C
3、元电荷：最小电荷量，用e表示e=1.60x10-19C
说明：所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍。

故电荷量不能连续变化
4、比荷：带电体的电荷量与质量的比电子比荷：
如：电子带电量为1.6×10-19 C，电子质量为0.91×10-30kg，求电子的比荷。

[即时训练]
1．如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触．把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，()
A．此时A带正电，B带负电
B．此时A、B都带正电
C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合
D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合
2．静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于静电现象的是()
A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引
C．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流
D．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉
3．(多选)用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦，实验结果如图所示，由此对摩擦起电的说法正确的是()
A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子
B．两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类及数量不同的电荷
C．两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等
D．同一物体与不同种类物体摩擦，该物体的带电荷种类可能不同
4．(多选)如图所示，把架在绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近，导体的A端感应出正电荷，B端感应出负电荷，关于使导体带电的以下说法中正确的是()
A．如果让手摸一下导体的B端，B端负电荷将经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体将带正电
B．如果让手摸一下导体的A端，大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和，手指离开，移去带电体C，导体带负电
C．如果用手摸一下导体的中间，由于中间无电荷，手指离开，移去带电体C，导体不带电
D．无论用手摸一下导体的什么位置，导体上的自由电子都经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体带正电
[答案]
1．解析：选C．将一带正电荷的物体C置于A附近，由于静电感应，此时A带负电，B带正电，则A、B错误；移去C，由于A、B中正、负电荷中和，则贴在A、B下部的金属箔都闭合，C正确；先把A和B分开，然后移去C，此时A带负电，B带正电，贴在A、B下部的金属箔都张开，则D错误．
2．解析：选C．用塑料梳子梳头发时相互摩擦，塑料梳子会带上电荷吸引纸屑，选项A属于静电现象；带电小球移至不带电金属球附近，由于静电感应，金属球在靠近带电小球一端会感应出与带电小球异号的电荷，两者相互吸引，选项B属于静电现象；小线圈接近通电线圈过程中，由于电磁感应现象，小线圈中产生感应电流，选项C不属于静电现象；从干燥的地毯上走过，由于摩擦生电，当手碰到金属把手时瞬时产生较大电流，人有被电击的感觉，选项D属于静电现象．
3．解析：选CD．两物体摩擦时得失电子取决于原子核对电子的束缚力大小，A错；由于摩擦起电的实质是电子的得失，所以两物体带电种类一定不同，数量相等，B错，C对；由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦，带电荷种类可能不同，D对．4．解析：选AD．无论用手摸一下导体的什么位置，都会使枕形导体通过人体与大地相连，由于静电感应，导体上的自由电子将经人体流入大地，使得导体带正电，手指离开，移去带电体C，导体所带正电不变．。