2014-8-30-1 物理3-1 1.1静电现象与电荷守恒
沪科版3-1选修三1.1《静电现象与电荷守恒》WORD教案1
静电现象与电荷守恒前置诊断:1•自然界中只存在两种电荷:同种电荷互相 ____________ ,异种电荷互相 _________ 。
2.电子和质子带有等量的异种电荷,电荷量e= ___________ C。
实验指出,所有带电体的电荷量都是电荷量 e的___________ 。
所以,电荷量e称为 __________ 。
电荷量e的数值最早是由美国物理学家____________________ 测得的。
3•使不带电的物体通过某种方式转化为带电状态的过程叫__________ 。
常见的起电方式有________________ 、____________ 和__________________ 等。
例如:一个带电的金属球跟另一个与它完全相同的不带电的金属球接触后,两者必定带上等量同种电荷;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带_____ 电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带___________ 电;不带电的导体在靠近带电体时,导体中的自由电荷受到带电体的作用而重新分布,使导体的两端出现_____________ 电荷。
4•电荷守恒定律:电荷既不能_____________ ,也不会___________ ,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,电荷量的总量保持不变。
电荷守恒定律是自然界重要的基本定律之一。
在发生正负电荷湮没的过程中,电荷的代数和仍然不变,所以电荷守恒定律也常常表述为:____________________________________ 。
5.原子核的正电荷数量与核外电子的负电荷的数量一样多,所以整个原子对表现为。
6 .不同物质的微观结构不同,核外电子的多少和运动情况也不同。
在金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,这种电子叫做自由电子。
失去这种电子的原子便成为带正电的离子,离子都在自己的平衡位置上振动而不移动,只有自由电子穿梭其中。
1.1静电现象与电荷守恒(教案)
正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷,用正数表示.把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷,用负数表示.
电荷及其相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
(二)进行新课:第1节、静电现象及电荷守恒
1、物体起电原因
(1)原子的核式结构及摩擦起电的微观解释
C.元电荷就是质子
D.物体所带的电量只能是元电荷的整数倍
2.5个元电荷的电量是________,16 C电量等于________元电荷.
3.关于点电荷的说法,正确的是:[ ]
A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷
B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷
C.当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时,这两个带电体可看成点电荷
【板书】第一章 电荷的相互作用
复习初中知识:
【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质,这种现象叫摩擦起电,这样的物体就带了电.
【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥,而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引,所以自然界存在两种电荷.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
教学重点
及难点
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
主要教学
方法
讲授法,分析论证,实验探究
教具
验电器,毛皮,硬橡胶棒
丝绸,玻璃棒
教学过程及时间分配
主要教学内容
(一)引入新课:新的知识内容,新的学习起点.本章将学习静电学.将从物质的微观的角度认识物体带电的本质,电荷相互作用的基本规律,以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。
4.知道电荷守恒定律.
高中物理选修3-1第一章最全知识点归纳总结
高中物理选修3-1第一章最全知识点归纳总结物理选修3-1第一章知识归纳第1节电荷及其守恒定律1.电荷的性质同种电荷相斥,异种电荷相吸。
带电体还有吸引不带电物体的性质。
2.两种电荷自然界中的电荷有两种:正电荷和负电荷。
电子“湮灭”不是电子的消失,而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显电性而成光子。
3.起电的方法起电的三种方法:摩擦起电、接触起电、感应起电。
实质上是电子的转移。
1.摩擦起电:束缚电子能力强的物体得到电子,束缚电子能力弱的失去电子(即束缚能力)。
2.接触起电:带电体与不带电体接触,电荷转移(即得失电子)。
3.感应起电:带电体靠近导体,自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动(即电子移动)。
需要注意的是,被感应体与人接触或与大地接通,被感应体是近端,人是导体,触摸时,人体和地球组成一个导体,地球则为远端。
4.电荷量电荷量的单位是库仑,符号为C。
5.元电荷元电荷是一个抽象的概念,不指具体的带电体,电荷的最小计量单位。
它等于电子和质子所带电荷量的绝对值1.6×10^-19C。
所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
6.比荷比荷是粒子的电荷量与粒子质量的比值。
在电子枪加速中,动能的变化量等于电场力做的功。
速度与比荷相关。
若粒子的初速度为零,则qU=mv/2,V=√(2qU/m);若粒子的初速度不为零,则qU=mv/2–mv/2,V=√(2qU/m)。
7.电荷守恒定律电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,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,电荷的总量保持不变。
在一个与外界没有电荷交换的系统内,正、负电荷的代数和保持不变。
需要注意的是,有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带电荷量为QA=4q和QB=-2q。
让两个绝缘小球接触再分开,QA=QB=q,需要注意重点是“完全相同”、“绝缘”、“正负”。
另外,电子“湮灭”不是电子的消失,而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显电性,转化成中性的光子。
《静电现象与电荷守恒》 讲义
《静电现象与电荷守恒》讲义一、静电现象在我们的日常生活中,静电现象屡见不鲜。
当我们在干燥的天气里脱毛衣时,常常会听到“噼里啪啦”的声音,同时还能看到微弱的火花;用梳子梳头发后,梳子能够吸引细小的纸屑;在触摸金属门把手时,可能会突然感到一阵电击。
这些都是静电现象的表现。
那么,静电是如何产生的呢?简单来说,当两个不同的物体相互摩擦时,其中一个物体的电子会转移到另一个物体上。
这样,失去电子的物体就带正电,得到电子的物体就带负电。
例如,用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒会失去电子而带正电,丝绸则会得到电子而带负电。
静电现象不仅在日常生活中常见,在工业生产中也有着重要的应用。
例如,静电喷漆、静电复印、静电除尘等技术,都是利用静电现象来实现的。
静电喷漆是利用喷枪喷出的漆雾带有负电荷,被涂物带有正电荷,在电场力的作用下,漆雾能够均匀地吸附在被涂物表面,从而提高喷漆的质量和效率。
静电复印则是通过对硒鼓表面充电,使其带上静电,然后用光线照射需要复印的文件,在硒鼓表面形成静电潜像。
接着,带有相反电荷的墨粉被吸附在硒鼓表面的静电潜像上,最后将墨粉转移到纸张上,经过加热定影,完成复印过程。
静电除尘是利用高压电场使空气中的灰尘带电,然后在电场力的作用下,灰尘被吸附到电极上,从而达到除尘的目的。
这种方法效率高、能耗低,广泛应用于工厂的废气处理和空气净化。
然而,静电现象有时也会带来一些麻烦。
例如,在易燃易爆场所,静电火花可能会引发火灾或爆炸;在电子设备生产过程中,静电可能会损坏敏感的电子元件。
因此,我们需要采取一些措施来防止静电的危害,比如增加空气湿度、使用防静电材料、安装静电消除器等。
二、电荷守恒电荷守恒是自然界的基本规律之一。
它指出,在一个孤立的系统中,电荷的总量是保持不变的。
也就是说,无论电荷在系统内如何转移和变化,系统内的正电荷总量与负电荷总量的代数和始终保持不变。
例如,当两个物体相互摩擦时,一个物体失去的电子数量等于另一个物体得到的电子数量,整个系统的电荷总量并没有发生改变。
人教版物理选修3-1 1.1 电荷及其守恒定律
3.1 电荷及其守恒定律一电荷1.两种电荷自然界中只存在两种电荷,即正电荷和负电荷。
(1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷。
(2)负电荷:用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷叫做负电荷。
2.电荷的性质(1)同号电荷相互排斥,异号电荷相互吸引。
(2)任何带电体都能吸引轻小物体。
3.起电的三种方式(1)摩擦起电:当两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来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。
由于原子核内的质子不能脱离原子核而移动,即相互摩擦的两个物体间转移的不可能是正电荷,只是负电荷,即电子。
(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,这种现象叫做静电感应。
利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。
如图所示,将带正电荷的球 C 移近不带电的导体A端时,由于静电感应,导体 A、B 两端会分别感应出等量的负电荷和正电荷。
A、B 两端的金属箔片也因静电排斥而张开。
感应起电有严格的操作步骤,如图所示:①使带电体 C (如带正电)靠近相互接触的两导体 A、B ;②保持 C 不动,用绝缘工具分开 A、B ;③移走 C ,则 A 带负电, B 带正电。
注意,如果先移走 C ,再分开 A、B ,那么原来 A、B 上感应出的异号电荷会立即中和, A、B 不带电。
(3)接触起电:当一个带电体接触另一个导体时,由于同号电荷之间的相互排斥,一部分电荷会转移到这个导体上,使导体带上与带电体相同电性的电荷,这种方式成为接触起电。
电荷量分配原则:①用带电量 Q 的金属球与不带电的完全相同的金属球接触,每个金属球带电荷,且所带电荷的性质相同;②用带电荷量为 Q1的金属球与带电荷量为 Q2 的完全相同的金属量均为Q2球接触,若两球带同号电荷,则每个金属球所带电荷量为总电荷量的一半,若两球带异号电荷,则先中和相同量的异号电荷,然后均分剩余电荷。
物理选修3-1沪科版1.1静电现象与电荷守恒教案
静电现象与电荷守恒一、自然界中的两种电荷1、正电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷。
2、负电荷:把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷。
3、带电体的基本性质:吸引轻小物体。
4、电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
5、原子的核式结构及物体带电的微观解释:(1)构成物质的原子本身就是由带电微粒组成。
原子:包括原子核(质子和中子)和核外电子.1、正电荷数等于负电荷数时物体对外表现为电中性;2、当正电荷数多于负电荷数时物体对外表现为带正电;3、当正电荷数少于负电荷数时物体对外表现为带负电。
(2)不同物质的微观结构不同:金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核束缚而在金属中自由活动,这种电子叫自由电子失去这种电子的原子便成为带正电的离子二、三种起电方式(1)摩擦起电:相互摩擦的物体带等量异种电荷摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.实质:相互作用的物体间电子的转移.结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷(2)接触起电:不带电的物体跟带电的物体接触时, 不带电的物体与带电的物体带同种电荷。
例如:将一个带电的金属小球跟另一个完全相同的不带电的金属小球接触后分开,它们平分了原来的带量而带上等量的同种电荷接触带电的实质:电子在不同物体间的转移可见:上述两种起电方式都是电子在物体间的转移。
(3)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导体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离的一端带同号电荷。
实质:微观带电粒子在物体内部转移;结果:使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离的一端带同号电荷三、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;在转移过程中,电荷的总量保持不变。
这个结论叫做电荷守恒定律或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的。
沪科版3-1选修三1.1《静电现象与电荷守恒》WORD教案3
1.1静电现象与电荷守恒、教学目标1.物理知识方面(1)知道摩擦起电;(2)知道自然界中只存在两种电荷及电荷间的相互作用;(3)知道电量及其单位。
来源学科网]2.培养学生在观察实验现象的基础上,分析、概括实验现象得出结论的能力。
、重点、难点分析两种电荷及其相互作用,电量。
三、教具玻璃棒2根,橡胶棒2根,丝绸,毛皮,塑料尺子,相同的验电器2个,碎纸屑,头屑,拴细线的轻纸环等。
四、主要教学过程(一)引入新课【演示】用与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近碎纸屑和头屑,观察发生的现象。
提问:这是什么现象?日常生活中,用塑料梳子梳干燥的头发时,头发会随着梳子飘起来;在黑暗的地方脱毛衣时,常常会看见小火花,听见“劈啪”声,这是什么现象?人类对电现象的早期认识,可追溯到公元前6世纪. 古希腊学者泰勒斯那时就已发现并记载了摩擦过的琥珀能吸引轻小物体. 至到1 6 0 0年,英国人吉尔伯特发现,其他物体经过摩擦后也能吸引其他轻小物体. 人类对电现象的认识和应用,不仅推动了物理学的发展,也推动了社会的进步.下面我们进一步地学习有关电现象的知识。
(二)主要教学过程设计板书:第四章电路板书:一、摩擦起电两种电荷板书:1 .带电现象摩擦起电当物体具有吸引轻小物体的性质时,称物体带了电,或称带了电荷。
[来源学科网ZXXK]用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电。
提问:自然界中存在着不同种类的电荷,那么有几种电荷呢?人们是怎样知知道的?电荷间相互作用 有什么规律?【演示】实验装置见下图.实验过程参照下表.将 实验现象及所得结论填入表中相应的空白处。
[来源:]带电体现象结论与丝绸摩擦过的两根玻璃棒与毛皮摩擦过的两根橡胶棒与头发摩擦 过的塑料尺[来源学科网]跟丝绸摩擦过的玻璃棒跟毛皮摩擦起的橡胶棒思考:如果用其他带电体代替塑料尺做相同 的实验,会发生什么现象?同学讨论,也可让学生到讲台前用自己身旁的物品亲自验证自己的看法是否正确。
探索科学的道路并非一帆风顺 •科学家们做了无数次的实验, 包括把“天电”引到实验 室中进行实验,有人也曾为此而献身. 实验发现,带电后的物体凡是跟丝绸摩擦过的玻璃棒 互相吸引的,必定跟毛皮摩擦 过的橡胶棒互相排斥;凡是跟丝绸摩擦过的玻 璃棒互相排斥的,必定跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相吸引•请同学们想一想, 这些事实说明了什么?板书:2 •自然界中只存在两种电荷.用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫做正电荷.用毛皮摩擦过的橡胶棒 上带的电荷叫做负电荷.板书:3 •同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引. 板书:4•验电器检验物体是否带电的装置. 出示验电器,介绍它的构造及其工作原理.【演示】轻轻摩擦几下玻璃棒,接触验电器的金属球,再用力摩擦几下玻璃棒,接触另一个相同的验电器的金属球,观察两个验电器的金属箔片张开的角度。
人教版高二物理选修3-1第一章《静电场》知识点考点总结(详细)
物理选修3-1第一章《静电场》知识点、考点总结(详细)一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷:“+”“-”用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
2、元电荷:所带电荷的最小基元,一个元电荷的电量为1.6×10-19C,是一个电子(或质子)所带的电量。
说明:任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
荷质比(比荷):电荷量q与质量m之比,(q/m)叫电荷的比荷3、起电方式有三种①摩擦起电②接触起电注意:电荷的变化是电子的转移引起的;完全相同的带电金属球相接触,同种电荷总电荷量平均分配,异种电荷先中和后再平分。
③感应起电:带电体靠近不带电的物体,使不带电的物体带上电的现象。
④光电效应——在光的照射下使物体发射出电子4、电荷守恒定律:电荷既不能创造,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,系统的电荷总数是不变的.二、库仑定律1.内容:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
方向由电性决定(同性相斥、异性相吸)2.公式:221 r QQkF k=9.0×109N·m2/C2极大值问题:在r和两带电体电量和一定的情况下,当Q1=Q2时,有F最大值。
3.适用条件:(1)真空中;(2)点电荷.点电荷是一个理想化的模型,在实际中,当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,就可以把带电体视为点电荷.(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r)。
点电荷很相似于我们力学中的质点.注意:①两电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律②使用库仑定律计算时,电量用绝对值代入,作用力的方向根据“同性相排斥,异性相吸引”的规律定性判定。
物理沪科版 选修3-1 1.1 静电现象与电荷守恒 (教案)
静电现象与电荷守恒
一、教学目标
1、知识与技能
(1)知道电荷量意义、符号、单位和元电荷的概念;
(2)知道自然界存在正负两种电荷、了解摩擦起电的原因;
2、过程与方法
感受人们认识电现象的初始过程,通过学习元电荷,认识实验是重要的学习物理的方法。
3、情感、态度及价值观
(1)通过观察、分析各种静电现象和实验,培养透过现象揭示物理规律的意识,崇尚科学,破除迷信;同时培养学生注意观察身边物理现象的习惯;
(2)收集生产、生活实践中有关“静电的防范和利用”的事例,了解事物的两面性,树立趋利避害的自觉性。
二、教学重点和难点
难点:静电实验中的电荷泄漏及验电器的检验功能;通过静电现象挖掘静电现象产生的本质
重点:了解静电现象,理解电荷量、元电荷的概念
三、实验器材准备:雷电图片、辉光球、高压放电仪器、雅各布天梯视频、玻璃棒、橡胶棒、
毛皮、丝绸、验电器、手摇感应起电机,气球、铝罐,塑料薄膜扎带
四、教学过程
板书
第八章电场
A 静电现象元电荷
一、静电现象:带电物体能够吸引轻小物体的现象。
二、产生静电的方法
1、摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电的过程。
实质:电子的转移。
2、接触起电
3、感应起电
三、电荷量:反映带电体所带电荷的多少(用Q或q表示)
单位是C(库仑),微库——μc 1μC=10-6C
元电荷:最小电荷量e叫做元电荷
元电荷就是电子电荷量的绝对值,即e=1.6×10-19C
四、静电的产生和测量设备
(1)产生设备:手摇感应起电机、超高压电源、范德格拉夫起电机等(2)测量设备:验电器、电荷量表、静电电压表等。
沪科版高中物理选修(3-1)1.1《静电现象与电荷守恒》ppt课件
●教学地位 1.本节由电荷、电荷守恒定律、摩擦起电和感应起电、 元电荷等内容组成,是本章的预备性知识,也是学习电学的 开始. 2.结合摩擦起电和感应起电现象,理解电荷守恒定律是 本节的重点,感应起电和元电荷的概念是学习本节的难点. 3.学习本节内容,要进一步突出“守恒”的思想,本节 内容虽然简单,但教学中占有重要的地位,可以引领学生进 入电学的大门,培养学生积极探索的兴趣和精神.
【提示】 带电,带负电,丝绸的原子核对核外电子的
束缚本领强.任何起电过程都遵守电荷守恒定律.
三种起电方法的分析和比较
【问题导思】 1.你了解的起电方法共有哪几种? 2. 感应起电成功的关键是什么?感应起电适用于导体还 是绝缘体?为什么?
1.三种起电方法的比较
方法 内容 产生及条件 பைடு நூலகம்擦起电 感应起电 导体靠近带电体时 接触起电
●新课导入建议 在日常生活中,我们常常会碰到这种现象:晚上脱衣服 睡觉时,黑暗中常听到噼啪的声响,而且伴有蓝光;见面握 手时,手指刚一接触到对方,会突然感到指尖针刺般的刺痛, 令人大惊失色;早上起来梳头时,头发经常会“飘”起来, 越理越乱;拉门把手、开水龙头时也可能会“触电”,并发 出“啪、啪”的声响.让学生分析这些现象产生的原因,并 列入新课.
静电感应
.
的多少叫做电荷量,简
称电荷 或 电量 .在国际单位制中,单位是 库仑 ,用 C 表 示.
2.思考判断 (1) 用丝绸摩擦过的玻璃棒与毛皮摩擦过的硬橡胶棒靠 近时相互吸引. (√) (2)带电体靠近导体,导体感应起电,拿走带电体导体仍 然带电.(× ) (3)感应起电的实质是带电体的电荷飞到了导体上. (× )
倍.所以,电荷量 e 称为 元电荷 .
电荷量 e 的 整数
《1.1静电现象与电荷守恒》说课稿
《1.1静电现象与电荷守恒》说课稿尊敬的各位评委、老师:大家好!今天我说课的题目是沪教版选修3 1第一章电荷的相互作用中的1.1节“静电现象与电荷守恒”。
下面我将从说教材、说学情、说教法、说学法、说教学过程以及板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、说教材1、教材的地位和作用“静电现象与电荷守恒”是高中物理电学部分的基础内容。
这部分内容就像是电学这座大厦的基石,如果基石没打牢,那后面学习电场、电势等概念的时候就会摇摇欲坠。
它不仅与日常生活紧密相连,像我们冬天脱毛衣时噼里啪啦的静电现象,而且为后续学习电磁学等更深入的知识奠定了基础。
2、教材内容分析这节内容主要包含静电现象的观察与解释,以及电荷守恒定律的理解与应用。
教材首先通过一些生活中的静电现象,像用塑料梳子梳头发时头发会飘起来,吸引学生的注意力,引发他们的好奇心。
然后逐步引导学生探究这些现象背后的原因,引出电荷的概念,以及电荷的种类——正电荷和负电荷。
接着讲解电荷之间的相互作用规律,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,这就像是两个人之间的关系,合得来就吸引,合不来就排斥。
最后重点介绍电荷守恒定律,这个定律就像一个神奇的规则,不管电荷怎么转移,总量始终保持不变。
3、教学目标(1)知识与技能目标①学生能够识别静电现象,理解静电现象产生的原因。
②掌握电荷的概念、种类以及电荷之间的相互作用规律。
③理解电荷守恒定律,并能运用其解决简单的物理问题。
(2)过程与方法目标①通过观察生活中的静电现象,培养学生的观察能力和提出问题的能力。
②经历探究电荷之间相互作用规律的实验过程,提高学生的实验操作能力和数据分析能力。
③通过对电荷守恒定律的推导和理解,锻炼学生的逻辑思维能力。
(3)情感态度与价值观目标①让学生感受到物理知识与生活的紧密联系,激发学生学习物理的兴趣。
②在探究实验过程中,培养学生的合作精神和科学态度。
4、教学重难点(1)教学重点①静电现象的产生原因及电荷之间的相互作用规律。
教科版选修3-1 第1章 1.1 静电现象与电荷守恒
1.1 静电现象与电荷守恒[学科素养与目标要求]物理观念:1.知道自然界中的两种电荷及三种起电方式.2.掌握电荷守恒定律.3.知道电荷量及元电荷的概念.科学探究:了解验电器的构造、原理,并借助验电器感受摩擦起电、感应起电的过程.科学思维:通过对原子结构模型的学习使学生明确物体带电的本质,知道三种起电方式的实质是相同的.一、物体起电的原因1.用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带何种电荷?用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带何种电荷?使玻璃棒和橡胶棒带电的原因是什么?答案玻璃棒带正电,橡胶棒带负电.丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒上的电子向丝绸转移,玻璃棒失去电子带正电,丝绸得到电子带负电;毛皮摩擦橡胶棒时,毛皮上的电子向橡胶棒转移,橡胶棒得到电子带负电,毛皮失去电子带正电.2.如图1所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触.起初它们不带电,贴在下部的金属箔片是闭合的.图1(1)把带正电荷的物体C移近导体A,金属箔片有什么变化?(2)这时把A和B分开,然后移去C,金属箔片又有什么变化?(3)再让A和B接触,又会看到什么现象?答案(1)C移近导体A,两侧金属箔片都张开;(2)金属箔片仍张开,但张角变小;(3)A、B接触,金属箔片都闭合.3.带正电的物体A与不带电的物体B接触,使物体B带上了什么电荷?在这个过程中电荷是如何转移的?答案正电荷.在这个过程中,有电子从物体B转移到物体A,物体B中电子数量减少,因此带正电. [要点总结]1.摩擦起电的原因:当两个不同物体相互摩擦时,一些束缚不紧的电子会从一个物体转移到另一个物体,于是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.2.感应起电的原因:当一个带电体靠近导体时,由于电荷之间相互吸引或排斥,导体中的自由电子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.3.接触起电的原因:电荷从带电体转移到不带电的物体上.4.三种起电方式的实质都是电子的转移.例1 (多选)关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生了电子和质子B.两种不同材料的不带电绝缘体相互摩擦后,同时带上等量异号电荷C.摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而造成的D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电答案BD解析摩擦起电的实质是由于两个物体的原子核对核外电子的束缚能力不相同,因而电子可以在物体间转移.若一个物体失去电子,其质子数就会比电子数多,我们说它带正电;若一个物体得到电子,其质子数就会比电子数少,我们说它带负电.例2 (多选)如图2所示,A、B为相互接触并用绝缘支柱支持的金属导体,起初都不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球,下列说法正确的是( )图2A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B上的金属箔片仍张开C.把C移近导体A,先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开D.把C移近导体A,先把A、B分开,再把C移走,最后重新让A、B接触,A上的金属箔片张开,而B上的金属箔片闭合答案AB解析A、B开始都不带电,把C移近导体A时,由于静电感应使A、B中的自由电子向左移动,使得A端带负电荷,B端带正电荷,所以两边的金属箔片都张开,A正确.先把A、B分开,再移走C,A、B仍然带电,但重新让A、B接触后,A、B上的感应电荷完全中和,金属箔片都不会张开,B正确,D错误.但如果先移走C,A、B上的感应电荷会马上中和,不再带电,所以金属箔片都不会张开,C错误.感应起电的判断方法1.当带电体靠近导体时,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,如图3甲所示.2.导体接地时,该导体与地球可视为一个导体,而且该导体可视为近端导体,带异种电荷,地球就成为远端导体,带同种电荷,如图乙、丙所示.图3说明:用手摸一下导体,再移开手指,相当于先把导体接地,然后再与大地断开.二、电荷守恒定律前面学习了三种不同的起电方式,其本质都是电子在物体之间或物体内部转移.那么,在一个封闭的系统中电荷的总量能增多或减少吗?答案 在一个封闭的系统中,电荷的总量保持不变.[要点总结] 电荷守恒定律:电荷既不能被创造,也不能被消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一个部分转移到另一个部分,在转移过程中,电荷的总量不变.特别提醒:(1)电荷守恒定律的关键词是“转移”和“总量不变”.(2)导体接触带电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关.若两个完全相同的金属小球接触后再分开,将平分电荷,两小球带电荷量都为Q =Q 1+Q 22(式中电荷量Q 1和Q 2均包含它们的正、负号). (3)电荷的中和:带等量异号电荷的两导体接触,电子由带负电的导体转移到带正电的导体上,使彼此都达到电中性的过程.例3 完全相同的两金属小球A 、B 带有大小相等的电荷量,相隔一定的距离,今让第三个完全相同的不带电金属小球C ,先后与A 、B 接触后移开.(1)若A 、B 两球带同种电荷,接触后两球的电荷量大小之比为多大?(2)若A 、B 两球带异种电荷,接触后两球的电荷量大小之比为多大?答案 (1)2∶3 (2)2∶1解析 (1)设A 、B 带电荷量均为q ,则A 、C 接触后,A 、C 带电荷量为q A =q C =12q. C 与B 接触后,B 、C 所带电荷量为q B =q C ′=q +12q 2=34q. 故A 、B 带电荷量大小之比为q A q B =12q 34q =23. (2)设A 带正电,B 带负电,且所带电荷量大小均为Q.则C 与A 接触后,A 、C 带电荷量为q A ′=q C ″=+12Q. C 与B 接触后,B 、C 带电荷量为q B ′=q C ?=12Q -Q 2=-14Q , 故A 、B 带电荷量大小之比为⎪⎪⎪⎪⎪⎪q A ′q B ′=12Q 14Q =21. [学科素养] 通过例3的学习,使学生进一步掌握电荷守恒定律及其相关应用,知道两个完全相同的金属球接触后将平分电荷,较好地体现了“物理观念”和“科学思维”的学科素养.三、元电荷1.物体的带电荷量可以是任意的吗?带电荷量可以是4×10-19C吗?答案物体的带电荷量不是任意的,它只能是1.6×10-19C的整数倍.由于4×10-19C是1.6×10-19C的2.5倍,所以带电荷量不能是4×10-19C.2.电子和质子就是元电荷吗?答案元电荷是电荷量的单位,不是物质;电子和质子是实实在在的粒子.[要点总结]1.电荷量:物体所带电荷的多少叫做电荷量.国际单位是库仑,简称库,用C表示.2.元电荷:最小的电荷量叫做元电荷,用e表示.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,通常取e=1.6×10-19C.3.电子的比荷:电子的电荷量e跟电子的质量m e之比,叫做电子的比荷.特别提醒:(1)元电荷是最小的电荷量,不是实物粒子,元电荷无正、负之分.(2)所有带电体的带电荷量或者等于e,或者是e的整数倍.(3)质子和电子所带电荷量与元电荷相等,但不能说电子和质子是元电荷.例4 (多选)下列关于元电荷的说法中正确的是( )A.元电荷实质上是指电子和质子本身B.一个带电体的带电荷量可能等于4.0×10-19CC.元电荷没有正负之分D.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定的答案CD解析元电荷是指电子或质子所带电荷量的大小,元电荷不是带电粒子,没有正负之分,A项错误,C项正确;元电荷是最小的带电单位,所有带电体的带电荷量一定等于元电荷的整数倍,而q=4.0×10-19C=2.5e,是不可能的,B项错误;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定的,D项正确.四、验电器的原理和使用验电器的两种应用方式及原理(1)带电体接触验电器:当带电的物体与验电器上面的金属球接触时,有一部分电荷转移到验电器上,与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷,因相互排斥而张开.物体所带电荷量越多,电荷转移的越多,斥力越大,金属箔片张开的角度也越大,如图4甲.(2)带电体靠近验电器:当带电体靠近验电器的金属球时,带电体会使验电器的金属球感应出异种电荷,而金属箔片上会感应出同种电荷(感应起电),两箔片在斥力作用下张开,如图乙.图4例5 如图5所示,用起电机使金属球A带负电,靠近验电器B的金属球,则( )图5A.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.验电器的金属箔片张开,因为验电器下部的两金属箔片都带上了负电答案 D解析带负电的球A靠近验电器B的金属球,根据电荷“同性相斥,异性相吸”的特点知,验电器金属球上的电子会被球A上的负电荷排斥到验电器下端箔片上,则验电器的两箔片就会因带负电荷而相斥,箔片张开,故选D.1.(对三种起电方式的理解)(多选)下列说法中正确的是( )A.静电感应不是创造电荷,只是电荷从物体的一部分转移到另一部分B.摩擦起电时,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C.摩擦起电和感应起电都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分D.一个带电体接触一个不带电的物体,两个物体可能带上异种电荷答案ABC2.(感应起电)(多选)(2018·济宁市高二月考)如图6所示,把置于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( )图6A.如果用手摸一下导体的B端,B端自由电子将经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体带正电B.如果用手摸一下导体的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AD解析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,导体带正电,故选A、D.3.(对元电荷的理解)保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务.盗版书籍不但影响我们的学习效率,甚至会给我们的学习带来隐患.某同学有一次购买了盗版的物理参考书,做练习时,发现有一个带电质点的电荷量数据看不清,只能看清是9.×10-18C,拿去问老师.如果你是老师,你认为该带电质点的电荷量可能是下列数据中的哪一个( )A.9.2×10-18CB.9.4×10-18CC.9.6×10-18CD.9.8×10-18C答案 C4.(验电器的原理)如图7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( )图7A.两片金属箔片上带异种电荷B.两片金属箔片上均带负电荷C.金属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 答案 C解析 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,若将其接触验电器的金属球,此时两个箔片上均带正电荷;在此过程中,一部分电子会从验电器向玻璃棒转移;移走玻璃棒后,箔片仍带电,不会立即合在一起,选项C 正确.5.(对电荷守恒定律的理解)有两个完全相同的带电金属小球A 、B ,带电荷量分别为Q A =6.4×10-9C 、Q B =-3.2×10-9C ,让两个金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移,转移了多少个电子? 答案 电子由球B 转移到球A 3.0×1010个解析 在接触过程中,由于B 球带负电,其上多余的电子转移到A 球,中和A 球上的一部分正电荷直至B 球为中性不带电,同时,由于A 球上有净正电荷,B 球上的电子会继续转移到A 球,直至两球带上等量的正电荷.在接触过程中,电子由球B 转移到球A.接触后两小球各自的带电荷量Q A ′=Q B ′=Q A +Q B 2=6.4×10-9-3.2×10-92C =1.6×10-9C共转移的电子电荷量为ΔQ=-Q B +Q B ′=3.2×10-9C +1.6×10-9C =4.8×10-9C转移的电子数为n =ΔQ e =4.8×10-9C 1.6×10-19C=3.0×1010个.一、选择题考点一 电荷量与元电荷1.关于对元电荷的理解,下列说法正确的是( ) A.元电荷就是电子 B.元电荷就是质子C.元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量D.元电荷是带电荷量最小的带电粒子 答案 C2.(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值 B.物体所带的电荷量只能为某些值 C.物体带电荷量的最小值为1.6×10-9CD.若物体带正电荷,电荷量为1.6×10-9C ,这是因为物体失去了1.0×1010个电子 答案 BD解析 物体所带的电荷量不能为任意值,只能为元电荷的整数倍,故A 错误,B 正确.物体带电荷量的最小值与电子的电荷量数值相等,为1.6×10-19C ,故C 错误.物体带电荷量为1.6×10-9C ,说明物体失去了1.6×10-91.60×10-19=1.0×1010个电子,故D 正确.考点二 三种起电方式3.(2018·佛山一中高二段考)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荷是因为在摩擦过程中此物体得到电子C.摩擦起电是正电荷从一个物体转移到另一物体D.等量的正、负电荷可以中和,说明电荷可以被消灭答案 B解析摩擦起电不能说明电荷是可以创造的,因为摩擦起电时总的电荷量没有改变,选项A错误;摩擦起电时物体带负电荷是因为在摩擦过程中此物体得到电子,选项B正确;摩擦起电发生转移的是带负电的电子,而不是正电荷,选项C错误;等量的正、负电荷可以中和,不能说明电荷可以被消灭,因为电荷的总量没有改变,不能说消灭,选项D错误.4.如图1所示,在感应起电中,带负电小球P靠近带绝缘底座的导体MN时,M处将( )图1A.带负电B.带正电C.不带电D.以上答案均有可能答案 A解析这是感应起电,当带负电小球靠近带绝缘底座的导体时,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,左端的负电荷受到排斥力运动到右侧,所以N处带正电,M处带负电,故A正确.5.如图2所示,把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a、b两端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是( )图2A.闭合开关S1,有电子从枕形导体流向大地B.闭合开关S2,有电子从枕形导体流向大地C.闭合开关S1,有电子从大地流向枕形导体D.闭合开关S2,没有电子通过开关S2答案 C解析当闭合开关S1、S2中的任何一个以后,便把大地与导体连通,由于静电感应,a端仍为负电荷,大地远处应感应出正电荷,因此无论闭合开关S1,还是开关S2,都应有电子从大地流向导体,故C选项正确. 考点三验电器及其原理6.(2018·沭阳县高二期中)如图3所示,有一带正电的验电器,将不带电的金属球A接触验电器的小球B 时,验电器的金箔张角( )图3A.变大B.变小C.不变D.先变小,后变大答案 B解析将不带电的金属球A接触验电器的小球B时,金属球A将带正电荷,根据电荷守恒定律有,验电器的电荷量减小,验电器的金箔张角减小,故B正确,A、C、D错误.考点四电荷守恒定律的应用7.(多选)A和B都是不带电的物体,它们互相摩擦后A带负电荷1.6×10-10C,下列判断中正确的是( )A.在摩擦前A和B的内部电荷量为零B.摩擦的过程中电子从A转移到了BC.A在摩擦过程中一定得到了1×109个电子D.A在摩擦过程中一定失去了1.6×10-19C电子答案AC8.如图4所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近的带正电的导体球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,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,则下列结论正确的是( )图4A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且Q A>Q BB.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且Q A=Q BC.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且Q A<Q BD.沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,且Q A=Q B答案 D解析导体原来不带电,在带正电的导体球C静电感应的作用下,导体中的自由电子向B部分转移,使B 部分有了多余的电子而带负电;A部分少了电子而带正电.根据电荷守恒定律,A部分移走的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的,因此无论从哪一条虚线切开,两部分的电荷量总是相等的,故只有D 正确. 二、非选择题9.有三个完全相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中A 小球带有3×10-3C 的正电荷,B 小球带有2×10-3C 的负电荷,小球C 不带电.先让小球C 与小球A 接触后分开,再让小球B 与小球A 接触后分开,最后让小球B 与小球C 接触后分开,试求这时三个小球的带电荷量分别为多少? 答案 q A =-2.5×10-4C q B =6.25×10-4C q C =6.25×10-4C解析 C 、A 接触后分开,A 、C 带电荷量均为3×10-32C =1.5×10-3C ,再让小球B 与小球A 接触后分开,A 、B 带电荷量均为1.5×10-3-2×10-32C =-2.5×10-4C ,最后让小球B 与小球C 接触后分开,B 、C 带电荷量均为1.5×10-3-2.5×10-42C =6.25×10-4C ,故最终三小球的带电荷量分别为q A =-2.5×10-4C ,q B =6.25×10-4C ,q C =6.25×10-4C.。
物理选修3-1:1.1《电荷及其守恒定律》课件上课用
则A_不__带__电__,B_不__带___电_.
(3)A、B接触,用手指瞬间接触B后再移去C,
则A_负___电___, B_负__电____;
6、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒,靠近不带 电验电器的金属小球a,然后用手指瞬间接触
一下金属杆c后拿开橡胶棒,这时验电器小球A 和金箔b的带电情况是 ( )
电荷的代数和总是保持不变。
4、 元 电 荷 :电 荷 量 e 1.60 1019 C称 为 元 电 荷.
5、电子和质子的电荷量均为e,所有带电体的电荷量 或者等于e,或者是e的整数倍.
1、将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后, 在导体A中的质子数 ( ) A.增加 B.减少 C.不变 D.先增加后减少
A.a带正电,b带负电
B.a带负电,b带正电
√C.a、b均带正电
a
D.a、b均带负电
c
E.a、b均不带电
b
摩擦起电的原因是什么?
摩擦的本质是: 摩擦时电子从一个物体转移到另一个物体上。
得到电子的物体:带负电 失去电子的物体:带正电
静电感应
金属导电机理: 金属内有自由移动的电子
自由电子 正离子在自己的平衡位置附近振动而不移动。
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通过与带电体直接接触,电子从一个 物体转移到另一个物体上,从而使不带 电的物体带上与带电体同性的电荷。
感应起电的实质:电子的转移
1.1《静电现象与电荷守恒》-说课稿
《1.1静电现象与电荷守恒》说课稿各位评委,今天我说课的内容是《静电现象与电荷守恒》,本节内容是沪科版选修3-1第一章第一节的内容。
以下我将从教材地位、学情、教学目标、重点难点、教学方法和教学过程等方面进行说课。
一、教材地位初中阶段学生已经了解了电荷的基本知识,但对于带电的本质以及感应起电还不熟悉。
本节课是选修3-1第一章第一节的内容,是学习静电场的基础知识,主要包括电荷、电荷守恒定律、元电荷三部分内容。
本节课包含的电荷守恒思想是高中物理的重点思维方法。
在本节课的学习中,既包含对初中电学基本知识的复习,又有新的知识融汇,在整个教材体系中起着承上启下的作用。
二、学情分析学生在初中以及接触摩擦起电、电荷间的相互作用、也定性的了解电荷量的概念,这些都是学好本节课的基础。
虽然对静电学生不太陌生,但对于静电现象学生往往存在两个误区,(1)误认为摩擦起电是通过摩擦创造了电荷所以物体才能带电,实则是物体间相互摩擦导致电子发生转移。
(2)误认为不带电的物体不存在电荷,实际上所有物体内部都包含带正电的原子核和带负电的核外电子。
之所以不显示出电性,是因为正负电荷代数和为零。
三、教学目标根据三维教学目标以及新课程标准对本节课的要求,结合当前学生的心理特点以及现有的知识水平,确定以下教学目标:1、知识与技能(1)认识两种电荷及其相互作用(2)了解三种使物体带电的方法及带电本质(3)知道电荷守恒定律2、过程与方法(1)由现象到本质分析问题的方法(2)形成微观角度理解电荷转移的方法3、情感、态度和价值观目标(1)体会用守恒的观点看待世界,形成多样统一的物理观四、重点难点本节课的重点内容主要包括:(1)物体带电的本质的微观解释;(2)电荷守恒定律的理解。
本节课的难点内容主要是:(1)对于物体带电的微观理解。
五、教学方法本节课所用的教法主要包括:(1)演示实验法:通过演示实验提升兴趣,使学生尽快融入课堂;(2)问题法:通过适当的问题引导学生分析思考,激发学生主动学习积极性,增进课堂效果;(3)多媒体演示:通过多媒体演示生活中的常见静电现象,增进课堂教学的多样性,提高课堂效率。
1.1《静电现象与电荷守恒》教学设计
静电现象与电荷守恒教学设计【教材分析】《静电现象与电荷守恒》是沪科版物理教材选修3-1第一章的第一节内容,既是对初中所学电学内容的加深,也是高中电学的基础知识,在整个物理知识体系中起着承上启下的作用。
【学习者分析】摩擦起电、两种电荷的相互作用、电荷量这些概念,学生在初中已经有所接触,为本节的学习做了很好的铺垫。
同时,学生往往存在两个误区:(1)认为摩擦起电与静电感应创造了电荷,实则是微观带电粒子在物体之间或物体内部的转移。
(2)误认为电中性是没有电荷,实则为正负电荷的代数和为零。
此外,本节课需要从原子的微观角度分析物体带电的过程,而学生在物理学习中对这种微观的思维方法还不够熟悉,这也是本节课需要重点突破的难点内容,需要对学生进行方法上的引导和练习。
【教学目标】1. 知识与技能• 认识两种电荷及其相互作用• 了解三种使物体带电的方法及带电本质• 知道电荷守恒定律2. 过程与方法• 由现象到本质分析问题的方法• 形成微观角度理解电荷转移的方法3. 情感、态度和价值观目标•体会用守恒的观点看待世界,形成多样统一的物理观【教学重点】1.物体带电的本质2.电荷守恒定律【教学难点】感应起电的微观理解【教学方法】1.教法:演示实验法、问题法、多媒体演示(1)通过多媒体展示生活实例,丰富课堂内容,增进课堂气氛;(2)通过恰当的问题引导学生对重点难点内容进行思考;(3)通过物理实验的演示,增加学生的情感体验,经历探究过程。
2.学法:实验法、讨论法、练习法(1)通过观察实验、记录现象、分析现象、得到结论,形成完整的探究学习过程,提高课堂效果,增强学习信心;(2)通过对重点、难点问题的讨论,一方面促进同学形成合作互助的团队协作意识,另一方面通过讨论激活学生思维,增强主动思考,提升分析问题的能力以及语言表达能力。
(3)课堂上学习新的知识之后,进行当堂练习,检验学习效果,巩固课堂所学,做到堂堂清。
【教学活动过程】【板书设计】1.1 静电现象与电荷守恒一、静电现象 二、产生静电的方法 1. 摩擦起电:等量异种 2. 接触起电:同种电荷 3. 感应起电:“远同近异” 三、电荷守恒定律内容: 电荷既不能被创造,也不能被消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一个部分转移到另一个部分,在转移的过程中,电荷的总量不变。
静电现象及电荷守恒定律
静电现象及电荷守恒定律一、引言静电现象是指物体之间由于电荷分布不均而引起的一系列现象。
静电现象的产生与电荷的移动有关,而电荷守恒定律则是描述了电荷在物体之间的转移过程中守恒的原理。
本文将探讨静电现象的原理和电荷守恒定律的意义。
二、静电现象的原理1. 电荷的性质首先,电荷分为正电荷和负电荷。
同性电荷相互排斥,异性电荷相互吸引。
这是静电现象的基础。
2. 电荷的转移电荷转移是静电现象产生的关键。
当两个物体由于摩擦或其他原因接触时,电荷会从一个物体转移到另一个物体上。
例如,当我们摩擦橡皮棒的一端,并将其靠近小碎纸片时,小碎纸片会被吸引并附着在橡皮棒上。
3. 电荷的分布电荷在物体上的分布不均会引起静电现象。
当一个物体带有正电荷或负电荷过多时,它将吸引相反电荷的物质或使同种电荷的物质排斥。
三、电荷守恒定律的意义电荷守恒定律是静电现象中一项重要的物理定律。
它表明在一个孤立系统中,电荷的总量保持不变。
1. 电荷守恒定律的表述电荷守恒定律可以用数学公式表示为:Q1 + Q2 = Q3 + Q4,其中Q1和Q2是系统中某一时刻的两个电荷,Q3和Q4是这两个电荷相互作用之后的结果电荷。
2. 电荷守恒定律的应用电荷守恒定律不仅在静电学中有重要应用,在电路分析、电场计算等许多领域也起着关键作用。
四、静电现象的应用1. 静电除尘静电可以应用于空气和液体中的颗粒去除。
例如,静电除尘器可以有效地去除空气中的尘埃和污染物。
2. 静电喷涂静电喷涂技术利用静电力将涂料颗粒带电,并通过引力吸附在喷涂对象的表面上,从而得到均匀且高附着力的涂层。
3. 静电贴合静电贴合技术是一种将薄膜或纸张粘合到其他表面上的方法。
通过给薄膜或纸张带电,并将其与目标表面接触,静电力可以牢固地将它们粘合在一起。
五、结论静电现象是一种常见且有趣的物理现象,它的发生和电荷的转移不可分割。
而电荷守恒定律则是描述电荷在转移过程中保持守恒的原理。
了解静电现象及电荷守恒定律的意义,不仅可以帮助我们理解和解释许多日常现象,还可应用于各行各业中,发挥实际的作用。
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1.1静电现象与电荷守恒
学习目标:
⒈知道物体起电的原因,认识物体带电的本质;
⒉了解使物体带电的三种方式——摩擦起电、感应起电、接触起电;
⒊理解电荷守恒定律;
⒋知道元电荷的概念,知道电荷量的单位及电荷的电荷量不能连续变化。
学习重点:电荷守恒定律学习难点:物体起电的原因
第一部分:自学探究
自学探究一(A类): 认真阅读课本完成以下内容
⒈电性:物体能够的性质,我们称之为该物体带了电或有了电荷,自然界中只有种性质不同的电荷,富兰克林将它们分别命名为正电荷与负电荷。
用丝绸摩擦过的玻璃棒带电,是由于玻璃棒对电子的束缚能力较丝绸,故与丝绸摩擦时玻璃棒了部分电子,丝绸带电;用毛皮摩擦过的橡胶棒带电。
2检验物体带电的方法:物体是否带电,可以用来检验。
3.物体所带电荷的多少叫,简称电荷或电量。
它的单位
是,符号为。
元电荷值为e= ,所有带电体所带的电荷量都是它的整数倍,电荷量是不连续变化的物理量。
4电子的比荷:跟之比。
5中性:物体内有电荷存在,但正、负电荷的绝对值,对外不显电性;
中和:两个带有电荷的物体相遇时达到电中性的过程。
自学探究二(B类):三种起电方式
⒈上图过程叫起电。
两个不同的物体相互摩擦,由于原子核束缚电子的能力不同,电子从一个物体到另一个物体上,两物体带等量种电荷,失去电子的带电,获得电子的带电。
⒉上图当带电体接近(不接触)导体AB时,由于同种电荷相互,异种电荷相互,使导体AB上的自由电子被吸引到近端A,因此导体A和B上带上了等量的种电荷,近端A上感应了带电体的种电荷,远端B上感应了带电体的种电荷,这种起电方式我们称之为起电。
⒊上图过程叫接触起电,当带电体接触导体AB时,自由电荷发生转移使导体AB带上与带电体种电荷。
自学探究三(A类):电荷守恒
⒈电荷守恒定律:电荷既不能被,也不能被,它只能从一个物体到另一个物体,或者从物体的一个部分到另一个部分,在转移过程中,电荷的总量(代数和)。
⒉起电的本质:不管用什么方式使物体带电,都不是,而是物体中的正负电荷在物体内部或物体之间发生,使电荷重新分配。
第二部分:合作探究
合作探究一:感应起电电性的判断
当带有正电荷的物体接触验电器的金属球时,指针上带什么电荷?当带有正电荷的物体靠近验电器的金属球时,指针上带什么电荷?如果用导线将金属球接地呢?
合作探究二:接触起电时电荷量的分配规律
形状、大小完全相同的物体相接触时平均分配电荷量;形状或者大小不同时不能平均分配电荷量。
【案例】: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带有1.0×10-5C的负电荷,小球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?
第三部分:知识反馈
1.关于元电荷的理解,下列说法正确的是()
A.元电荷就是电子
B.元电荷是表示跟一个电子所带电荷量数值相等的电荷量
C.元电荷就是质子
D.物体所带电量只能是元电荷的整数倍
2.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()
A.2.4×10-19C
B.-6.4×10-19C
C. -1.6×10-18C
D. 1.28×10-17C
3.M和N是两个原来都不带电的物体,它们互相摩擦后,M带正电荷1.6×10-18C,下列判断正确的是()
A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B.摩擦的过程中电子从M转移到N
C.摩擦的过程中电子从N转移到M
D.N在摩擦后一定带负电荷1.6×10-18C
4.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,如图所示,下列几种方法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一球,再把两球分开
D.棒带的电荷量如果不变,不能使两导体球带电。