高中物理第1章電荷的相互作用1.3靜電與生活教案3滬科版選修

1、1.3 靜電與生活教學(xué)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(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(fù)習使學(xué)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(xué)習使學(xué)生明確摩擦起電和感應(yīng)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(xué)習培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度認識物體帶電的本質(zhì)教學(xué)重點難點：重點：電荷守恒定

2、律難點：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。教學(xué)方法：探究、講授、討論、練習教學(xué)用具：靜電感應(yīng)演示器、玻璃棒、絲綢，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備教學(xué)過程：（一）引入新課教師：初中學(xué)過自然界有幾種電荷，它們間的相互作用如何？電荷的多少用什么表示？學(xué)生：自然界只存在兩種電荷，同種電荷互相排斥，異種電荷相互吸引.電荷的多少是用電荷量來表示。教師：一般情況下物體不帶電，不帶電的物體內(nèi)是否存在電荷？如何使物體帶電？學(xué)生：不帶電的物體內(nèi)存在電荷，且存在等量正、負電荷，在物體內(nèi)中和，對外不顯電性。用摩擦的方法可以使物體帶電，用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶負電。教師：摩擦

3、起電的實質(zhì)是什么？學(xué)生：一個物體失去一些電子而帶正電，另一個物體得到這些電子而帶負電。（教師用多媒體模擬，驗證學(xué)生回答）過渡：在復(fù)習初中內(nèi)容基礎(chǔ)上，進一步再來看有沒有別的方法使物體帶電？物體帶電的實質(zhì)是什么？今天這節(jié)課就來學(xué)習這些問題：（二）進行新課1電荷教師活動：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)物質(zhì)內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的描述，思考和回答問題：（1）物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)是怎樣的？摩擦起電的原因是什么？（2）什么是自由電子，金屬成為導(dǎo)體的原因是什么？學(xué)生活動：積極閱讀教材，思考并回答問題。點評：培養(yǎng)學(xué)生通過閱讀教材獨立獲取知識的能力。通過學(xué)生回答問題培養(yǎng)學(xué)生的語言表達能力。教師活動：提出問題：除了摩擦起電，還有沒有可以使

4、物體帶上電的方法？實驗：取有絕緣支柱的兩個不帶電枕形導(dǎo)體A、B，使它們彼此接觸。用絲綢摩擦過的有機玻璃棒反復(fù)多次接觸球形導(dǎo)體C，使之帶正電。將C移近A，用與有機玻璃棒摩擦過的絲綢分別靠近A、B。（如圖所示） 現(xiàn)象線綢靠近B，而遠離A.學(xué)生得出B帶正電，A帶負電。問題如將A、B分開，再移走C，A、B帶電情況如何？學(xué)生答A仍帶負電，B仍帶正電.演示證明將A、B分開，用與玻璃棒摩擦過的絲綢檢驗，學(xué)生回答正確。問題將A、B接觸，它們是否帶電？這說明什么？學(xué)生答不帶電，說明接觸前A、B帶等量異種電荷，接觸后等量異種電荷中和。演示證明使A、B接觸，仍用與玻璃棒摩擦過的絲綢檢驗，學(xué)生回答正確。問題若先把C移

5、走，再將A、B分開呢？學(xué)生答A、B不帶電。演示證明把C移走，將A、B分開，用與玻璃棒摩擦過的絲綢檢驗，學(xué)生回答正確.追問為什么？學(xué)生答因為將C移走，A上負電荷、B上正電荷不受C上電荷作用，而使A、B所帶電荷重新恢復(fù)原狀，在導(dǎo)體內(nèi)中和而不帶電。教師活動：引導(dǎo)學(xué)生分析前面的現(xiàn)象，總結(jié)得出靜電感應(yīng)的概念。靜電感應(yīng)：將電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體帶電，這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)。利用靜電感應(yīng)使物體帶電的過程，叫感應(yīng)起電。（教師用多媒體模擬，加深學(xué)生印象）結(jié)論不僅摩擦起電可以使物體帶電，靜電感應(yīng)也可使物體帶電。2電荷守恒定律教師活動：靜電感應(yīng)的實質(zhì)是什么？是不是創(chuàng)造了電荷？學(xué)生活動：分析并回答：當帶電球C

6、移近不帶電導(dǎo)體A、B時，導(dǎo)體上自由電子被吸引過來，使導(dǎo)體A、B帶上了等量的異種電荷，即使電荷從物體一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。在感應(yīng)起電的過程中并沒有創(chuàng)造電荷。教師活動：聯(lián)系摩擦起電的實質(zhì)，思考使物體帶電的實質(zhì)是什么？學(xué)生活動：使物體帶電，不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正、負電荷分開。教師引導(dǎo)學(xué)生思考，出示投影片電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，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。教師活動：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第4頁有關(guān)內(nèi)容，了解電荷守恒定律的另一表述：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。過渡：這是物理學(xué)中重要

7、的基本定律之一。通過前面的學(xué)習，清楚了物體帶電的本質(zhì)，而一個帶電體究竟帶多少電？經(jīng)過大量實驗證明，所有帶電體的電荷量或者等于電荷量e或者是電荷量e的整數(shù)倍。3元電荷教師活動：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，思考問題：（1）電荷的多少如何表示？它的單位是什么？（2）什么是元電荷？一個電子就是一個元電荷嗎？（3）元電荷的數(shù)值是多少？它的數(shù)值最早是由哪位物理學(xué)家測定的？（4）什么是比荷？電子的比荷是多少？學(xué)生活動：思考并回答老師的問題。（三）課堂總結(jié)、點評教師活動：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。學(xué)生活動：認真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)

8、課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。點評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識框架。（四）實例探究關(guān)于電荷間的相互作用【 例1】 如圖所示，a，b，c，d為四個帶電小球，兩球之間的作用分別為a吸d，b斥c，c斥a，d吸b，則（ ）A僅有兩個小球帶同種電荷B僅有三個小球帶同種電荷Cc，d小球帶同種電荷Dc，d小球帶異種電荷分析 由d吸a，d吸b可知a與b帶同種電荷，且與d帶異種電荷；由c斥a，c斥b可知c與a，b帶同種電荷，c與d帶異種電荷，A錯，B對，C錯，D對。答案 BD點撥 應(yīng)

9、根據(jù)同種電荷間相互排斥、異種電荷間相互吸引，從題給條件判斷出各電荷電性關(guān)系。電荷守恒定律的應(yīng)用、元電荷【例2】有兩個完全相同的帶電絕緣金屬小球 A、B，分別帶有電量QA= 6.410-9C，QB=-3.210-9C，讓兩絕緣金屬小球接觸，在接觸過程中，電子如何轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移了多少？解析 當兩小球接觸時，帶電量少的負電荷先被中和，剩余的正電荷再重新分配。由于兩小球相同，剩余正電荷必均分，即接觸后兩小球帶電量C在接觸過程中，電子由B球轉(zhuǎn)移到A球，不僅將自身電荷中和，且繼續(xù)轉(zhuǎn)移，使B球帶 上正電，這樣，共轉(zhuǎn)移的電子電量為C轉(zhuǎn)移的電子數(shù)關(guān)于靜電感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用【例3】如圖所示，不帶電的枕形導(dǎo)體的A、B兩端各

10、貼有一對金箔。當枕形導(dǎo)體的A端靠近一帶電導(dǎo)體C時（ ）AA端金箔張開，B端金箔閉合B用手觸摸枕形導(dǎo)體后，A端金箔仍張開，B端金箔閉合C用手觸摸枕形導(dǎo)體后，將手和C都移走，兩對金箔均張開D選項A中兩對金箔分別帶異種電荷，選項C中兩對金箔帶同種電荷分析 根據(jù)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，帶正電的導(dǎo)體C放在枕形導(dǎo)體附近，在A端出現(xiàn)了負電，在B端出現(xiàn)了正電，這樣的帶電并不是導(dǎo)體中有新的電荷，只是電荷的重新分布。金箔上帶電相斥而張開。選項A錯誤。用手摸枕形導(dǎo)體后，B端不是最遠端了，人是導(dǎo)體，人的腳部甚至地球是最遠端，這樣B端不再有電荷，金箔閉合。選項B正確。用手觸摸導(dǎo)體時，只有A端帶負電，將手和C移走后，不再有靜電感應(yīng)，A端所帶負電便分布在枕形導(dǎo)體上，A、B端均帶有負電，兩對金箔均張開。選項C正確。以上分析看出，選項D也正確。答案：BCD作業(yè)：書面完成P5“問題與練習”第2、3題；思考并回答第1、4題。板書設(shè)計：第1節(jié)、電荷及其守恒定律 1、 電荷（1）原子的核式結(jié)構(gòu)及摩擦起電的微觀解釋（2）摩擦起電的原因：不同物質(zhì)的原子核束縛電子的能力不同實質(zhì)：電子的轉(zhuǎn)移 結(jié)果：兩個相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷（3）金屬導(dǎo)體模型也是一個物理模型P3（4）、靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電的異體，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象。利用靜電感應(yīng)使物體帶電，叫做感應(yīng)起電2、電荷守恒定律：電荷既