高中物理选修1-1教案-1.1电荷 库仑定律4-人教版

第一节电荷库仑定律
教学目标
（一）知识与技能
1．知道两种电荷及其相互作用．知道点电荷量的概念．
2．知道原子结构, 了解静电现象及其产生原因；
3．掌握电荷守恒定律
4．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
1、体会生活中的静电现象，提高抽象思维水平。

培养学生对实验的
观察和分析的能力
2、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，
认识理想化是研究自然科学常用的方法,培养科学素养，认识类比的方法在现实生活中有广泛的应用
教学重点：
掌握电荷的基本性质与电荷守恒定律。

教学难点：
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，库仑定律的理解与应用。

教学器材：
丝绸，玻璃棒，毛皮，硬橡胶棒，通草球，多媒体课件
教学过程：
第1节电荷库仑定律（第1课时）
引入新课：
今天我们闭合开关接通电路，电灯发出柔和的光，电视机播映声情并茂的节目，投影仪能将老师制作的多媒体课件投放到大屏幕上……这一切我们都习以为常。

电的大规模应用基于人们对电的认识。

人们对电的认识经历了一个漫长的过程，人们对电最初的认识是看样的呢？
多媒体幻灯片展示： 2004年7月23日，一道闪电和紧跟着的一声巨雷让挤在居庸关长城烽火台避雨的数十人被震倒在地上，一些游客瞬时失去了知觉，至少有15人因伤住进医院。

生：电闪雷鸣。

多媒体幻灯片展示：
师：在这惊心动魄的自然现象背后，蕴藏着许多物理原理，吸引了不少科学家进行探究。

在科学史上，从最早发现电现象，到认识闪电本质，经历了漫长的岁月，一些人还为此付出过惨痛的代价。

直到18世纪，各种静电现象首先引起学者们的关注和研究，当时的欧洲流行人体带电和电击一类的“魔术”表演。

多媒体幻灯片展示。

研究者发现火花放电的发声、发光、和瞬间即逝的特点,跟天上的闪电非常相似.为了研究闪电与摩擦起电什么异同,富兰克林勇敢地探索了雷电现象.
多媒体幻灯片展示：接引雷电下九天-----富兰克林
借助一只普通的风筝就进入带雷的云区在风筝的上端固定了一根尖头的金属丝，在风筝的末端绑上一把金属钥匙放入莱顿瓶中，电闪雷鸣时，风筝线尾端的麻绳纤维相互排斥而散开，伸手摸向钥匙，结果受到了强烈的电震。

师：以美国科学家的富兰克林为代表的一些科学家冒着生命危险去捕捉闪电。

将天电引入来顿瓶，还用引下的电做了实验，证明了天电和摩擦产生的电是相同的。

物体带电是怎么回事？电荷有哪些特性？电荷间的相互作用遵从什么规律？人类应该怎样利用这些规律？这些问题正是本章要探究并做出解答的。

师：本节课我们重点研究了解几种静电现象及其产生原因，电荷守恒定律
（二）新课教学
师：演示实验：用丝绸摩擦过的玻璃棒，玻璃棒靠近轻小的小球被吸引。

一些物体被摩擦后，能够吸引轻小物体。

人们就说这些摩擦后的物体带了“电荷”，或者说带了电。

师：什么是摩擦起电？
生：用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电
师：带电体的性质？
生：带电体能吸引轻小物体。

师：带电体之间的相互作用？多媒体幻灯片播放视频
生：学生总结：两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近时,它们之间发生相互＿＿＿＿的现象。

两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时,它们之间发生相互＿＿＿＿的现象。

丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时,它们之间发生相互＿＿＿＿的现象。

师：总结：
自然界只存在＿＿＿种电荷
两种电荷的规定：
用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷叫做正电荷
用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷叫做负电荷
电荷间相互作用的规律：
同种电荷相互＿＿＿＿ ,异种电荷相互＿＿＿。

师：摩擦起电的原因是什么？通过多媒体幻灯片展示引导学生认识关物质内部微观结构
多媒体幻灯片展示：用丝绸摩擦过的玻璃棒带电的过程
生：学生总结：摩擦起电实质上不是创造了电，而是电子在物体之间的转移，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电。

师：如何检验物体是否带电？
生：验电器
师：多媒体幻灯片展示：验电器的使用。

验电器张角不同说明什么？
生：物体所带电荷的多少不同？
师：电荷的多少电电荷量。

用Q（或q）表示，单位：库仑，简称：库，符号：C
师：验电器的金属箔由于同种电荷相互排斥而张开，验电器的金属箔带电的方式与摩擦起电是否相同？
生：不同，验电器的金属箔带电是由于与带电体接触时带的电。

师：一个不带电的导体通过与另一个带电体接触后，从而成为带电体的现象叫传导起电（又叫接触起电）
多媒体幻灯片展示：接触起电的两物体之间的电荷量的分配。

接触起电的过程
生：学生总结接触起电的实质：电子的转移
师：提出问题：除此之外，还有没有可以使物体带上电的方法？
多媒体幻灯片展示
1、把带正电荷的球C移近彼此接触的异体A，B(参见课本图1.1－1)．金属箔有什么变化？
实验现象：可以看到A，B上的金属箔都张开了，表示A，B都带上了电荷．
提出静电感应概念：
（1）静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象。

规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷
（2）利用静电感应使物体带电，叫做感应起电．
（3）提出问题：静电感应的原因？
带领学生分析物质的微观分子结构，分析起电的本质原因：把带电的球C移近金属导体A和B时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，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。

如上面的这个演示实验中，导体A和B带上了等量的异种电荷．
2、如果先把A和B分开，金属箔又有什么变化？
实验现象：可以看到金属箔仍张开，表明A和B仍带有电荷；
3、如果移走C，再让A和B接触，金属箔又有什么变化？
实验现象：金属箔就会闭合，表明他们就不再带电．这说明A和B分开后所带的是异种等量的电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和．
师：感应起电有没有创造了电荷？
生：没有。

感应起电而是使物体中的正负电荷分开，是电荷从物体的一部分转移到另一部分。

感应起电也不是创造了电荷。

上面我们学习了三种起电方式及起电的原因，我们思考一下，在起电过程中，有没有创造了电荷？
生：没有。

师：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. 得出电荷守恒定律．
生：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．师：电荷守恒定律是物理学中重要的基本定律之一。

师：迄今为止，科学家实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量。

质子、正电子所带的电荷量与它相同，但符号相反。

人们把这个最小的电荷量叫做元电荷。

元电荷：电子所带的电荷量，用e表示。

e =1.60×10－19C
注意：迄今为止，发现所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。

就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。

师：小结
对本节内容做简要的小结
巩固练习
1．关于摩擦起电与感应起电，以下说法正确的是( ) 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．不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移
D．以上说法均不正确
2．带电微粒所带的电荷量不可能是下列数值中的 ( ) A．2.4×10－19 C B．－6.4×10－19 C
C．－1.6×10－18 C D．4.0×10－17 C
3.如图1所示，A、B两绝缘导体相互接触，
原来不带电．用一带负电绝缘球C靠近A端
(不接触)，下列说法错误的是 ( )
A．不移开C时，A端带正电，B端带负电
B．不移开C，让A、B分开，A端带正电，图1 B端带负电
C．先移开C，然后让A、B分开，A端带正电，B端带负电
D．A、B上的电荷的数值一定相等
4. 如图是用带电小球探究电荷间相互作用规律的实验装置，其中
符合事实的是（）
布置作业:
课本第6页问题与练习：第2题第3题板书设计：。