2019-2020年高中物理 1.1《静电现象与电荷守恒》教案 沪科版选修3-1

2019-2020年高中物理 1.1《静电现象与电荷守恒》教案沪科版选修3-1一、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。

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。

二、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．到１６００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。

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。

实验记录表：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。

提问：两个验电器的金属箔片张开的角度不同说明了什么？ 说明带电体传给验电器的电荷多少不同．板书：５．电量．电荷的多少叫做电量．电量的单位是库仑，简称库，符号是Ｃ．一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒带的电量，大约只有10－7库，一片带电的云上所带的电量，大约有几十库仑．【演示】使验电器带正电，然后用毛皮轻轻摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，观察金属箔片张开的角度有什么变化．提问：（１）金属箔片的张角变小表明了什么？（２）若验电器和橡胶棒所带的正负电荷相等，接触后验电器金属箔片的张角将如何？介绍电荷的中和现象．（三）课堂小结（四）巩固知识１．用什么方法可以检验出经过摩擦的物体是否带了电？２．如图所示，甲图是两个轻小球相互排斥，乙图是两个轻小球相互吸引，下面说法正确的是[ ]Ａ．甲图中的两个球一定带异种电荷．Ｂ．甲图中可能一个带电，另一个不带电．Ｃ．乙图中的两个球一定带异种电荷．Ｄ．乙图中可能一个带电，另一个不带电．３．用带电体靠近吊在细线上的轻纸环，观察发生的现象，并加以解释．（五）布置作业课本p.45练习．2019-2020年高中物理 1.1电荷及其守恒定律同步练习新人教版选修3-11.带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的()A.2.4×10-19 CB.-6.4×10-19 CC.-1.6×10-18 CD.4.0×10-17 C解析:任何带电物体的电荷量都是元电荷的整数倍,2.4×10-19 C不是元电荷的整数倍。

答案:A2.把一个带电棒移近并接触一个带正电的验电器的过程中,金属箔片先闭合后又张开,说明棒上带的是()A.正电荷B.负电荷C.可以是正电荷,也可以是负电荷D.带电棒上先带正电荷,后带负电荷解析:验电器的金属箔片开始时带正电,带电棒靠近并接触验电器时,金属箔片先闭合后张开,说明金属箔片所带正电荷先被吸引而转移,后来金属箔片带上负电荷,所以又会张开,由此判断,带电棒带负电。

答案:B3.绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球A,A的表面镀有铝膜,在A的近旁有一金属球B,开始时A、B都不带电,如图所示,现使B带电,则()A.A、B间不发生相互作用B.B将吸引A,吸住后不放开C.B立即把A排斥开D.B先吸引A,接触后又把A排斥开解析:不带电的小球A靠近带电金属球B时,由于静电感应,A上将产生感应电荷,B对A的引力大于斥力,所以B要吸引A。

当A与B接触后,由于接触起电,A与B带上同号电荷,B要排斥A。

答案:D4.如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下面都悬挂金属验电箔,若使带负电的绝缘金属球A靠近导体M端,可能看到的现象是()A.只有M端验电箔张开,且M端带正电B.只有N端验电箔张开,且N端带负电C.两端的验电箔都张开,且N端带负电,M端带正电D.两端的验电箔都张开,且N端带正电,M端带负电解析:A靠近不带电导体的M端,MN由于静电感应带电。

由于同性相斥,异性相吸,M端感应出正电荷,N 端感应出负电荷。

答案:C5.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。

下面各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是()解析:把带电金属球移近不带电的验电器,若金属球带正电荷,则将导体上的自由电子被吸引上来,这样验电器的上部将带负电荷,箔片带正电荷,选项A、C错误;若金属球带负电荷,则将导体上的自由电子排斥到远端,这样验电器的上部将带正电荷,箔片带负电荷,选项B正确,选项D错误。

答案:B6.(多选)关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是()A.摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C.感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体的另一个部分D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了解析:摩擦起电的实质:当两个物体相互摩擦时,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,失去电子的物体带正电,即电荷在物体之间转移。

感应起电的实质:当一个带电体靠近导体时,由于电荷之间的相互吸引或排斥,导致导体中的自由电荷趋向或远离带电体,使导体上靠近带电体的一端带异号电荷,远离的一端带同号电荷,即电荷在物体的不同部分之间转移。

由电荷守恒定律可知,电荷不可能被创造。

综上所述,选项B、C正确。

答案:BC7.(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荷1.6×10-15 C,丙物体所带电荷量的大小为8×10-16 C。

则对于最后乙、丙两物体的带电情况下列说法中正确的是()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 C解析:甲、乙相互摩擦后,甲、乙带等量异号电荷,由于甲物体带正电荷1.6×10-15 C,则乙物体带负电荷1.6×10-15 C;乙物体与丙物体接触后,由题意知,电荷平分,故乙、丙两物体各带负电荷8×10-16 C。

故选项A、D正确。

答案:AD8.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金属球,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,则下列结论正确的有()A.沿虚线c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,而Q A、Q B的值与所切的位置有关解析:静电感应使得A带正电,B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部分带了多余的电子,而带负电,A部分少了电子,因而带正电。

A部分转移走的电子数目和B部分多余的电子的数目是相同的,因此无论从哪一条虚线切开,两部分的电荷量总是相等的,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,Q A、Q B的值是不同的,故只有选项D正确。

答案:D9.如图所示,A、B、C是三个安装在绝缘支架上的金属体,其中C球带正电,A、B是两个完全相同的枕形导体均不带电。

试问:(1)如何使A、B都带等量正电荷?(2)如何使A、B都带等量负电荷?(3)如何使A带负电荷B带等量的正电荷?解析:(1)解法一:把A、B紧密靠拢,让C靠近B,则在B端感应出负电荷,A端感应出等量正电荷,把A 与B分开,移走C后再用手摸一下B,再把A与B接触一下,则A和B就带等量正电荷。

解法二:把A、B紧密靠拢,让C接触A或B,然后移去C,再把A与B分开,则A、B就带等量正电荷。

(2)把A、B紧密靠拢,让C靠近B,则在B端感应出负电荷,A端感应出等量正电荷,再用手摸一下A或B,移走C以后再把A与B分开,则A和B就带等量负电荷。

(3)把A、B紧密靠拢,让C靠近A,则在A端感应出负电荷,B端感应出等量正电荷,把A与B分开后,移去C,则A带负电荷,B带等量的正电荷。

答案:见解析B组1.(多选)对于元电荷的理解,下列说法正确的是()A.元电荷就是指电子或质子本身B.所有带电体带的电荷量一定等于元电荷的偶数倍C.元电荷的值通常取e=1.60×10-19 CD.元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的答案:CD2.导体A带5q的正电荷,另一完全相同的导体B带q的负电荷,将两导体接触一会儿后再分开,则导体B带的电荷量为()A.-qB.qC.2qD.4q解析:相同带电体接触后,电荷量先中和,后平分。

答案:C3.一个带电导体与另一个不带电导体接触,下列说法正确的是()A.两个物体一定带异种电荷B.两个物体一定带同种电荷C.两个物体一定带不等量的同种电荷D.两个物体一定带等量的同种电荷解析:一个带电物体与另一个不带电物体接触,电荷会发生转移,所以一定带同种电荷,选项A错误,选项B正确;若两个相同的物体,则两个物体带等量的同种电荷,否则两个物体带不等量的同种电荷,选项C、D错误。