2018年高中物理 第1章 静电场 第1节 电荷及其守恒定律教案 新人教版选修3-1.docVIP

第1章第1节 质点、参考系和坐标系 【知识与技能】 知道两种电荷及其相互作用。 知道三种使物体带电的方法及带电本质。 知道电荷守恒定律。 知道什么是元电荷、比荷、电荷量、静电感应的概念 【过程与方法】/ 1、物理学螺旋式递进的学习方法。 2、由现象到本质分析问题的方法 【情感态度与价值观】 1、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—透过现象看本质。 2、科学家科学思维和科学精神的渗透─—课后阅读材料。 【教学过程】 一、电荷 电荷概念：电荷是物质的一种性质 自然界中有两种电荷（富兰克林命名） ★思考与讨论 1、初中学过自然界有几种电荷， 它们间的相互作用如何？ 【答案】自然界只存在两种电荷: 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电， 用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电 同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引. 2.物质的微观结构是怎样的？ 【答案】中性的原子是由带正电的原子核和带负点的核外电子构成；原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成，其中核外电子离原子核较远容易受到外界作用而脱离原子，从而使物体带电。 使物体带电的方法有哪些？ 【答案】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点，失去电子的物体则带正电。 摩擦起电的微观解释： 原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同。 本质：电子从一个物体转移到另一个物体上，得到电子带负电，失去电子带正电。 结果：两个相互摩擦的物体带上等量的异种电荷。 2、静电感应：金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚在金属中自由活动，这种电子叫自由电子，失去自由电子的原子遍成为带正电的离子，它们在金属内部排列起来，每个正离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，电子则穿梭其中，使金属成为导体。 当一个带电体靠近导体时，由于电荷间的相互吸引或者排斥，导体中的自由电荷便会趋向或者远离带电体，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。其中这种现象叫静电感应，利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。 静电感应微观解释：把带正电的球移近金属导体A和B时，导体上的自由电子被吸引过来，因此导体A和B带上了等量的异种电荷．感应起电没有创造电荷，而是使物体中的正负电荷分开，将电荷从物体的一部分转移到另一部分． 3、接触起电：电荷从一个物体转移到另一个物体 接触带电电荷分配原则：两个带有同种电荷的导体接触，电荷会重新分配，若不受外界影响，两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配 两个带有异种电荷的导体，接触后先发生正负电荷的中和，然后剩下的电荷量再进行电荷的重新分配；如果两带电体完全相同，则剩下的电荷平均分配先中和再分配，若带电体相同，则平均分配 4、怎样检验物体是否带电？ 【答案】验电器和静电计 验电器与静电计在结构上的不同 静电计中金属杆下部的水平轴上装有金属指针，指针可以绕水平轴灵活转动，外面圆筒的底部有接线柱。而在验电器中金属杆的下部悬挂着两片金箔。 静电计的外壳一定是金属的，它在静电计工作时起着重要的作用。而验电器外壳的主要作用是为了避免气流的影响，它一般是用玻璃制作的。 是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时,金属箔片才开始张开?解释看到的现象. 【答案】带电体与金属箔片发生接触起电，带同种电荷的箔片相互排斥从而张开。 二、电荷守恒定律 三种起电的本质是什么？ 【答案】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 电荷守恒定律 （物理学的基本定律之一?） 表述一： 电荷既不能创造,也不能消灭,它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，系统的电荷总数保持不变. 表述二： 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。 补充内容：在一定条件下,一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子.-------产生电荷 一对正、负电子可同时湮没，转化为光子。 ------电荷湮没 注意：带电粒子，总是成对产生或湮没。 三、元电荷 电荷量：电荷的多少，简称电量。符号Q或q 单位:库仑 C 最小的电荷量——元电荷 元电荷的电荷量： 电子和质子的电荷量均为e，所有带电体的电荷量或者为e，或者为e的整数倍。 比荷：带电体的电荷量与其质量的比值。 元电荷的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得到的． 比较电荷带电量的多少，要比较的是其电荷量的绝对值，绝对值大的带电多．尽管电荷量有正负值（正号一般省略），要知道这里的“＋”、“－”号不表示电荷量的大小，只代表电荷的性质（种类）． ★小结 1、自然界