魯科版-選修3-1-第1章 靜電場-第1節(jié) 靜電現(xiàn)象及其微觀解釋 全市一等獎

《靜電現(xiàn)象及其微觀解釋》教學設(shè)計一、教學三維目標（一）知識與技能1．知道兩種電荷及其相互作用．知道電量的概念。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電荷分開。3．知道靜電感應現(xiàn)象，知道靜電感應起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的電荷分開。4．知道電荷守恒定律。5．知道什么是元電荷。（二）過程與方法1．通過對初中知識的復習使學生進一步認識自然界中的兩種電荷。2．通過對原子核式結(jié)構(gòu)的學習使學生明確摩擦起電和感應起電不是創(chuàng)造了電荷，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)和不變。（三）情感態(tài)度與價值觀通過對本節(jié)的學習培養(yǎng)學生從微觀的角度認識物體帶電的本質(zhì)。二、重點難點電荷守恒定律。利用電荷守恒定律分析解決相關(guān)問題摩擦起電和感應起電的相關(guān)問題。三、要點導學1．自然界中只存在兩種電荷：同種電荷互相，異種電荷互相。2．電子和質(zhì)子帶有等量的異種電荷，電荷量e＝C。實驗指出，所有帶電體的電荷量都是電荷量e的。所以，電荷量e稱為。電荷量e的數(shù)值最早是由美國物理學家測得的。3．使不帶電的物體通過某種方式轉(zhuǎn)化為帶電狀態(tài)的過程叫。常見的起電方式有、和等。例如：一個帶電的金屬球跟另一個與它完全相同的不帶電的金屬球接觸后，兩者必定帶上等量同種電荷；用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶電荷，用絲綢摩擦過的玻璃棒帶電；不帶電的導體在靠近帶電體時，導體中的自由電荷受到帶電體的作用而重新分布，使導體的兩端出現(xiàn)電荷。4．電荷守恒定律：電荷既不能，也不會，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，電荷量的總量保持不變。電荷守恒定律是自然界重要的基本定律之一。在發(fā)生正負電荷湮沒的過程中，電荷的代數(shù)和仍然不變，所以電荷守恒定律也常常表述為：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變。5．原子核的正電荷數(shù)量與核外電子的負電荷的數(shù)量一樣多，所以整個原子對表現(xiàn)為電中性。6．不同物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)不同，核外電子的多少和運動情況也不同。在金屬中離原子核最遠的電子往往會脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動，這種電子叫做自由電子。失去這種電子的原子便成為帶正電的離子，離子都在自己的平衡位置上振動而不移動，只有自由電子穿梭其中。所以金屬導電時只有在移動。四、范例精析例1．圖1-1-1所示，A、B、C是三個安裝在絕緣支架上的金屬體，其中C球帶正電，A、B兩個完全相同的枕形導體不帶電。試問：（1）如何使A、B都帶等量正電？（2）如何使A、B都帶等量負電？（3）如何使A帶負電B帶等量的正電？解析：利用靜電感應的原理可以輕松解決本題。（1）把AB緊密靠攏，讓C靠近B，則在B端感應出負電荷，A端感應出等量正電荷，把A與B分開后再用手摸一下B，則B所帶的負電荷就被中和，再把A與B接觸一下，A和B就帶等量正電荷。（2）把AB緊密靠攏，讓C靠近B，則在B端感應出負電荷，A端感應出等量正電荷，再用手摸一下A或B，則A所帶的正電荷就被中和，而B端的負電荷不變，移去C以后再把A與B分開，則A和B就帶等量負電荷。（3）把AB緊密靠攏，讓C靠近A，則在A端感應出負電荷，B端感應出等量正電荷，馬上把A與B分開后，則A帶負電B帶等量的正電。拓展：把AB緊密靠攏，讓C接觸A或B，然后移去C。再把A與B分開，則A、B都帶等量正電。其它的方法讀者可以進一步思考。例2．絕緣細線上端固定，下端掛一輕質(zhì)小球a，a的表面鍍有鋁膜。在a的近旁有一絕緣金屬球b，開始時，a、b都不帶電，如圖1-1-2所示，現(xiàn)使b帶正電，則()A．b將吸引a，吸住后不放開B．b先吸引a，接觸后又把a排斥開C．a(chǎn)、b之間不發(fā)生相互作用D．b立即把a排斥開解析：b帶電后，由于靜電感應，a的近b端和遠b端分別出現(xiàn)等量的負電荷和正電荷，b對a的吸引作用大于排斥作用。a、b接觸后帶同種電荷，又相互排斥。故選項B正確。拓展：本題中如果a的表面不是鍍有鋁膜，則a的近b端和遠b端不會分別出現(xiàn)等量的負電荷和正電荷，但是由于帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì)，所以正確的選項仍然是B。例3．請你歸納一下，我們學習了哪些起電的方法？這些起電方法的共同特點是什么？解析：我們學習了摩擦起電、感應起電和接觸起電三種起電方法。這些起電方法的共同特點是（1）起電過程中都是負電荷在轉(zhuǎn)移；（2）起電過程中電荷量是守恒的。拓展：為什么起電過程中都是負電荷在轉(zhuǎn)移呢？因為正電荷被束縛在原子核內(nèi)，不能隨便移動。例4．兩個完全相同的金屬球，一個帶+6×10-8C的電量，另一個帶－2×10-8解析：兩個完全相同的金屬球接觸后再分開，要平均分配電量