選修3－1 第一章 靜電場(chǎng) 教案精選





課 題
§1.1電荷 電荷守恒定律
課 型
新授課（1課時(shí)）
教 學(xué) 目 標(biāo)
（一）知識(shí)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(fù)電荷分開(kāi)．


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(kāi)．


4．知道電荷守恒定律．


5．知道什么是元電荷．


（二）過(guò)程與方法


1、通過(guò)對(duì)初中知識(shí)的復(fù)習(xí)使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)自然界中的兩種電荷


2、通過(guò)對(duì)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，而是使物體中的電荷分開(kāi)．但對(duì)一個(gè)與外界沒(méi)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(jià)值觀(guān)


通過(guò)對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生從微觀(guān)的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn)：電荷守恒定律


難點(diǎn)：利用電荷守恒定律分析解決相關(guān)問(wèn)題摩擦起電和感應(yīng)起電的相關(guān)問(wèn)題。



教 學(xué) 方 法
探究、講授、討論、練習(xí)
教 學(xué) 手 段
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) 活 動(dòng)


（一）引入新課


教師：初中學(xué)過(guò)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(lái)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(fù)電荷，在物體內(nèi)中和，對(duì)外不顯電性。用摩擦的方法可以使物體帶電，用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電，用毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒帶負(fù)電。


教師：摩擦起電的實(shí)質(zhì)是什么？


學(xué)生：一個(gè)物體失去一些電子而帶正電，另一個(gè)物體得到這些電子而帶負(fù)電。


（教師用多媒體模擬，驗(yàn)證學(xué)生回答）


過(guò)渡：在復(fù)習(xí)初中內(nèi)容基礎(chǔ)上，進(jìn)一步再來(lái)看有沒(méi)有別的方法使物體帶電？物體帶電的實(shí)質(zhì)是什么？今天這節(jié)課就來(lái)學(xué)習(xí)這些問(wèn)題：


（二）進(jìn)行新課


1．電荷


教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)物質(zhì)內(nèi)部微觀(guān)結(jié)構(gòu)的描述，思考和回答問(wèn)題：


（1）物質(zhì)的微觀(guān)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(dòng)：積極閱讀教材，思考并回答問(wèn)題。


點(diǎn)評(píng)：培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)閱讀教材獨(dú)立獲取知識(shí)的能力。通過(guò)學(xué)生回答問(wèn)題培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。


教師活動(dòng)：提出問(wèn)題：除了摩擦起電，還有沒(méi)有可以使物體帶上電的方法？


實(shí)驗(yàn)：取有絕緣支柱的兩個(gè)不帶電枕形導(dǎo)體A、B，使它們彼此接觸。用絲綢摩擦過(guò)的有機(jī)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(jī)玻璃棒摩擦過(guò)的絲綢分別靠近A、B。（如圖所示）


［現(xiàn)象］線(xiàn)綢靠近B，而遠(yuǎn)離A.


［學(xué)生得出］B帶正電，A帶負(fù)電。


［問(wèn)題］如將A、B分開(kāi)，再移走C，A、B帶電情況如何？


［學(xué)生答］A仍帶負(fù)電，B仍帶正電.


［演示證明］將A、B分開(kāi)，用與玻璃棒摩擦過(guò)的絲綢檢驗(yàn)，學(xué)生回答正確。


［問(wèn)題］將A、B接觸，它們是否帶電？這說(shuō)明什么？


［學(xué)生答］不帶電，說(shuō)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(guò)的絲綢檢驗(yàn)，學(xué)生回答正確。


［問(wèn)題］若先把C移走，再將A、B分開(kāi)呢？


［學(xué)生答］A、B不帶電。


［演示證明］把C移走，將A、B分開(kāi)，用與玻璃棒摩擦過(guò)的絲綢檢驗(yàn)，學(xué)生回答正確.


［追問(wèn)］為什么？


［學(xué)生答］因?yàn)閷移走，A上負(fù)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(dòng)：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(guò)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(dòng)：靜電感應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么？是不是創(chuàng)造了電荷？


學(xué)生活動(dòng)：分析并回答：當(dāng)帶電球C移近不帶電導(dǎo)體A、B時(shí)，導(dǎo)體上自由電子被吸引過(guò)來(lái)，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(guò)程中并沒(méi)有創(chuàng)造電荷。


教師活動(dòng)：聯(lián)系摩擦起電的實(shí)質(zhì)，思考使物體帶電的實(shí)質(zhì)是什么？


學(xué)生活動(dòng)：使物體帶電，不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正、負(fù)電荷分開(kāi)。


［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(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)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(guò)程中，電荷的總量保持不變。


教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第4頁(yè)有關(guān)內(nèi)容，了解電荷守恒定律的另一表述：


一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變。


過(guò)渡：這是物理學(xué)中重要的基本定律之一。通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，清楚了物體帶電的本質(zhì)，而一個(gè)帶電體究竟帶多少電？經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)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(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，思考問(wèn)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(gè)電子就是一個(gè)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(cè)定的？


（4）什么是比荷？電子的比荷是多少？


學(xué)生活動(dòng)：思考并回答老師的問(wèn)題。


（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)


教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)一個(gè)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(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。


學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫(xiě)下來(lái)、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰(shuí)的更好，好在什么地方。


點(diǎn)評(píng)：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(kāi)，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(shí)框架。


（四）實(shí)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(gè)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(gè)小球帶同種電荷


B．僅有三個(gè)小球帶同種電荷


C．c，d小球帶同種電荷


D．c，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(cuò)，B對(duì)，C錯(cuò)，D對(duì)。


答案 BD


點(diǎn)撥 應(yīng)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(gè)完全相同的帶電絕緣金屬小球 A、B，分別帶有電量QA= -6.4×10-9C，QB=-3.2×10-9C，讓兩絕緣金屬小球接觸，在接觸過(guò)程中，電子如何轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移了多少？


解析 當(dāng)兩小球接觸時(shí)，帶電量少的負(fù)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(guò)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 的正電，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兩端各貼有一對(duì)金箔。當(dāng)枕形導(dǎo)體的A端靠近一帶電導(dǎo)體C時(shí)（ ）


A．A端金箔張開(kāi)，B端金箔閉合


B．用手觸摸枕形導(dǎo)體后，A端金箔仍張開(kāi)，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(duì)金箔均張開(kāi)


D．選項(xiàng)A中兩對(duì)金箔分別帶異種電荷，選項(xiàng)C中兩對(duì)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(yíng)端出現(xiàn)了負(fù)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(kāi)。選項(xiàng)A錯(cuò)誤。


用手摸枕形導(dǎo)體后，B端不是最遠(yuǎn)端了，人是導(dǎo)體，人的腳部甚至地球是最遠(yuǎn)端，這樣B端不再有電荷，金箔閉合。選項(xiàng)B正確。


用手觸摸導(dǎo)體時(shí)，只有A端帶負(fù)電，將手和C移走后，不再有靜電感應(yīng)，A端所帶負(fù)電便分布在枕形導(dǎo)體上，A、B端均帶有負(fù)電，兩對(duì)金箔均張開(kāi)。選項(xiàng)C正確。


以上分析看出，選項(xiàng)D也正確。


答案：BCD


☆創(chuàng)新應(yīng)用


【例4】為了測(cè)定水分子是極性分子還是非極性分子，可做如下實(shí)驗(yàn)：


（1）在酸式滴定管中注入適當(dāng)蒸餾水，打開(kāi)活塞，讓水慢慢如線(xiàn)狀流下，把用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒接近水流，發(fā)現(xiàn)水流向靠近玻璃棒的方向偏轉(zhuǎn)，這證明（ ）


A．水分子是非極性分子 B．水分子是極性分子


C．水分子是極性分子且?guī)д? D．水分子是極性分子且?guī)ж?fù)電


（2）如果將用毛皮摩擦過(guò)的塑料棒接近水流，則 （ ）


A．水流將向遠(yuǎn)離塑料棒的方向偏轉(zhuǎn)


B．水流將向靠近塑料棒的方向偏轉(zhuǎn)


C．水流先靠近再遠(yuǎn)離塑料棒


D．水流不偏轉(zhuǎn)


分析：隨著3＋X高考模式的推廣，物理與其他學(xué)科知識(shí)間的交叉滲透越來(lái)越顯得重要，本節(jié)的摩擦起電和感應(yīng)起電都有可能和化學(xué)或生物知識(shí)綜合在一起命題。


解：由于絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電，而水分子又是極性分子，故當(dāng)玻璃棒靠近水流時(shí)，先使水分子顯負(fù)電的一端靠近玻璃棒（同性相斥，異性相吸），帶正電的一端遠(yuǎn)離玻璃棒。而水分子兩極的電荷量相等，這就使帶正電的玻璃棒對(duì)水分子顯負(fù)電的一端的引力大于對(duì)水分子顯正電的一端的斥力，因此水分子所受的合力指向玻璃棒，故水流向靠近玻璃棒方向偏轉(zhuǎn)。


由于用毛皮摩擦過(guò)的塑料棒帶負(fù)電，同理水流仍向靠近塑料棒的方向偏轉(zhuǎn)。


答案：（1）B （2）B



學(xué) 生 活 動(dòng)
作 業(yè)
書(shū)面完成P5“問(wèn)題與練習(xí)”第2、3題；思考并回答第1、4題。
板 書(shū) 設(shè) 計(jì)
第1節(jié)、電荷及其守恒定律


電荷


（1）原子的核式結(jié)構(gòu)及摩擦起電的微觀(guān)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(shí)質(zhì)：電子的轉(zhuǎn)移． 結(jié)果：兩個(gè)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(gè)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：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分．


另一種表述：一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變。


3．元電荷


電荷的多少叫做電荷量．符號(hào)：Q或q 單位：庫(kù)侖 符號(hào)：C


元電荷:電子所帶的電荷量，用e表示.。電荷量e的值：e=1.60×10-19C


比荷：電子的電荷量e和電子的質(zhì)量me的比值,為C/㎏
教學(xué)后記

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1 電荷及其守恒定律

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