《電荷及其守恒定律》教案(新人教選修3-1)

1、江蘇省泗陽中學(xué)高一物理組教案課題電荷及其守恒定律1知道兩種電荷及其相互作用知道電量的概念知識2知道摩擦起電，知道摩擦起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開3知道靜電感應(yīng)現(xiàn)象，知道靜電感應(yīng)起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的電荷分與開技能教4知道電荷守恒定律學(xué)5知道什么是元電荷1過程、通過對初中知識的復(fù)習(xí)使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識自然界中的兩種電荷2、通過對原子核式結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)使學(xué)生明確摩擦起電和感應(yīng)起電不是創(chuàng)造了電荷，目與而是使物體中的電荷分開但對一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和方法不變。標(biāo)情感態(tài)度通過對本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識物體帶電的本質(zhì)及價值觀教學(xué)重點難點環(huán)節(jié)新課引入新課講

2、解重點電荷守恒定律利用電荷守恒定律分析解決相關(guān)問題摩擦起電和感應(yīng)起電的相關(guān)問題。難點集體備課過程個人備課探究如果天氣干燥， 晚上脫毛衣時會聽到 “噼啪” 聲，有時候還能看到電火花，你能解釋這個奇怪的現(xiàn)象么？探究觀察公路上行使的油罐車，都會拖著一條鐵鏈， 探究分析這條鐵鏈的作用。電荷（ electric charge）（ 1）摩擦起電：兩個物體相互摩擦?xí)r，電子往往從一個物體 轉(zhuǎn)移到另一個物體，得到電子的物體帶 負(fù)電，失去電子的物體帶 正電（ 2）感應(yīng)起電：當(dāng)一個帶電體靠近導(dǎo)體時，導(dǎo)體中的自由電荷發(fā)生移動，導(dǎo)體靠近帶電體一端帶 異號電荷 ，遠(yuǎn)離的一端帶 同號電荷 ，這種現(xiàn)象叫 靜電感應(yīng) ，利用靜電

3、感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過程叫感應(yīng)起電。2電荷守恒定律內(nèi)容：電荷既不能創(chuàng)造，也不能笑梅，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量保持不變，這個結(jié)論叫做電荷守恒定律。另一種表述：電荷守恒定律也常表述為：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變的。3元電荷電：科學(xué)發(fā)現(xiàn)最小的電荷量就是電子所帶的電荷量比荷：電子的電量e 與電子的質(zhì)量me 之比環(huán)節(jié)集體備課過程個人備課基本一、三種起電方式分析概念、摩擦起電原理不同的物質(zhì)對電子的束縛、吸引能力不同。兩種不同的物質(zhì)組成的物體相互摩擦的 時，由于摩擦力做功，使得束縛能力弱的物體失去電子，從而帶正電

4、，吸引能力理解 強的物體得到電子，從而帶負(fù)電，例如，用毛皮摩擦橡膠棒時，毛皮對電子的束縛能力差，失去電子帶正電，電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上，使的橡膠棒帶負(fù)電，用絲綢摩擦玻璃棒時，玻璃棒對電子的束縛能力差，失去電子帶正電，電子轉(zhuǎn)移到絲綢上，使的絲綢帶負(fù)電。、感應(yīng)起電（）當(dāng)一個帶電體靠近導(dǎo)體時，發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象，既發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象的條件是帶電體靠近導(dǎo)體。（）感應(yīng)起電采用以下步驟，如圖所示CAB將枕形導(dǎo)體 A 和 B 彼此接觸。將帶電體 C 移近導(dǎo)體 A先把 A 和 B 分開，然后移去C，則 A 帶上和 C異號的電荷， B 帶上和 C 同號的電荷。（）感應(yīng)起電實質(zhì)上是在導(dǎo)體C 上的電荷的作用下，導(dǎo)體A 和

5、B 上的正負(fù)電荷發(fā)生了分離，使電荷從導(dǎo)體的一部分轉(zhuǎn)移到了另一部分。（）感應(yīng)起電也可以按照下面的步驟進(jìn)行將一個帶電體 A 靠近導(dǎo)體球 B用手接觸一下導(dǎo)體球 B （相當(dāng)于把導(dǎo)體球B 接地一下）在將手拿開A移去帶電體 A, 則這時 B 上帶上了和帶電體A 異號的電荷特別提醒靜電感應(yīng)成功的關(guān)鍵（）保持良好的絕緣性，在干燥的環(huán)境中進(jìn)行（）必須按照正確的步驟進(jìn)行接觸帶電使物體帶電的三種方式：（）摩擦起電，實質(zhì)上是電子的得失（）感應(yīng)起電，實質(zhì)上是導(dǎo)體中自由電荷轉(zhuǎn)移（）接觸起電，形狀、大小都相同的導(dǎo)體接觸會將電荷量平分用帶電體與不帶電的物體接觸或者兩個帶相反電荷當(dāng)所帶電荷量不同的物體相接觸，都可以使物體帶電，

6、前一種情況是兩個物體帶同種性質(zhì)的電荷，如果兩個果體相同，則平分電荷量，后一種情況是兩個物體先中和相同量的異號電荷，然后平分剩余電荷。二、電荷守恒定律、電荷守恒定律和能量守恒定律一樣，也是自然界中最基本的守恒定律。、兩種比較典型的摩擦起電現(xiàn)象一是絲綢摩擦玻璃棒，玻璃棒帶正電；二是毛皮摩擦橡膠棒，橡膠棒帶負(fù)電。玻璃棒和橡膠棒上帶的電荷都不是憑空產(chǎn)生的， 二是通過摩擦使物體之間發(fā)生了電子得失的現(xiàn)象，符合電荷守恒定律，可以推斷和玻璃棒摩擦的絲綢帶負(fù)電，和橡膠棒摩擦的毛皮帶正電。、兩個完全相同的導(dǎo)體球，一個帶電，一個不帶電，將兩球接觸，原來不帶電的導(dǎo)體球也帶上了電，即兩個完全相同的導(dǎo)體球接觸后要平分電量

7、，平分過程電荷也是守恒的。、近代物理實驗發(fā)現(xiàn)，由一個高能光子，可以產(chǎn)生一個正電子和一俄國負(fù)電子，一對正負(fù)電子可同時湮滅，轉(zhuǎn)化為光子，在這種情況下，帶電粒子總是成對產(chǎn)生或者湮滅，電荷的代數(shù)和自然不變，即正負(fù)電子的產(chǎn)生和湮滅與電荷守恒定律并不矛盾。這時電荷守恒定律表述為：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變的。環(huán)節(jié)集體備課過程典型類型一感應(yīng)起電問題例題1如圖所示，A 、B 為兩個相互接觸的用絕緣支柱支持的金屬導(dǎo)體，起初它們不帶電， 在它們的下部貼有金屬箔片， C 是帶正電的小球，下列說法正確的是：ABC（A 、B）A 把 C 移近導(dǎo)體 A 時， A、 B 上的金箔都張開B 把 C

8、 移近導(dǎo)體A ，先把 A 、 B 分開，然后移去C，A 、 B 上的金箔仍然張開C先把 C 移走，再把、 B 分開， A 、 B 上的金箔仍然張開D先把 A、 B 分開，再把 C 移去，然后重新讓 A 、B 接觸， A 上的金箔張開，而 B 上的金箔閉合。探究 如果 A、B 是兩個完全相同的帶有絕緣支柱的導(dǎo)體球，那么怎么樣才能使A 、B 帶上等量的同號電荷，或者異號電荷？2如圖所示將帶電棒移近兩個不帶電的導(dǎo)體球，兩個導(dǎo)體球開始相互接觸且對地絕緣，下列哪些方法能使兩球都帶電（A、 C、D ）A 先把兩個球分開，再移走棒B 先移走棒，再把兩個球分開C先使甲球瞬時接觸地，再移走棒D使棒與甲球瞬時接觸

9、，再移走棒3半徑相同的兩個金屬小球A、 B 帶有相等的電荷量，相隔一定的距離，現(xiàn)讓第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、 B 接觸后移開。（）若 A 、B 帶同種電荷，接觸后A、 B 兩球的電荷量之比為：_2 ：3_（）若 A 、B 帶異種電荷，接觸后A、 B 兩球的電荷量之比為：_2 ：1_4如圖所示， A 、B 為兩個相互接觸的用絕緣支柱支持的金屬導(dǎo)體，起初它們不帶電，在它們的下部貼有金屬箔片，C 是帶正電的小球，下列說法正確的是：（ A 、B）A 把 C 移近導(dǎo)體 A 時， A、 B 上的金箔都張開B 把 C 移近導(dǎo)體 A ，先把 A、B 分開，然后移去C，A 、B 上的金箔仍然張開

10、C先把 C 移走，再把 A 、 B 分開， A 、 B 上的金箔仍然張開D先把 A 、B 分開，再把 C 移去，然后重新讓 A 、B 接觸， A 上的金箔張開，而 B 上的金箔閉合。類型二 驗電器的使用如圖所示，有一帶正電的驗電器，當(dāng)一金屬球A 靠近驗電器B的小球 B 時（不接觸），驗電器的金箔張角變小，則（A 、B）A 金屬球可能不帶電 B 金屬球可能帶負(fù)電C金屬球可能帶正電D金屬球一定帶負(fù)電如圖所示，用起電機使金屬球A 上帶上正電，靠近驗電器 B，則（ D）BA驗電器金箔不張開，因為球A 沒有和 B 接觸B驗電器金箔張開，因為整個驗電器都帶上了正電C驗電器金箔張開，因為整個驗電器都帶上了負(fù)電D驗電器金箔張開，因為驗電器下部箔片都帶上了正電類型三電荷守恒定律的應(yīng)用例三目前普遍認(rèn)為，質(zhì)子和中子都是由被稱為u 夸克和 d 夸克的兩類夸克組成。 u夸克帶電量為 2 e，d 夸克帶電量為1 e ，e 為元電荷下列判斷正確的是（ B）33A質(zhì)子是由一個B質(zhì)子是由兩個C質(zhì)子是由一個D質(zhì)子是由兩個u 夸克和一個u 夸克和一個u 夸