1.1 《電荷及其守恒定律》導(dǎo)學(xué)案





【學(xué)習(xí)目標(biāo)】


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。


【重點(diǎn)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。


【學(xué)法指導(dǎo)】


認(rèn)真閱讀教材，觀察實(shí)驗(yàn)，體會(huì)起電的方式和實(shí)質(zhì)，體會(huì)電荷守恒定律的內(nèi)涵


【知識(shí)鏈接】


1、初中學(xué)過(guò)自然界有幾種電荷，兩種電荷是怎樣定義的？它們間的相互作用如何？電荷的多少用什么表示？


2、電荷的基本性質(zhì)是什么呢？


【學(xué)習(xí)過(guò)程】


一．電荷


1.電荷的種類(lèi)：自然界中有_________種電荷


①.用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒上所帶的電荷，叫_________電荷；


②.用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒上所帶的電荷，叫_______電荷。


2.電荷間相互作用的規(guī)律：同種電荷相互____________，異種電荷相互_________。


二．使物體帶電的三種方法


問(wèn)題一：


思考a：一般情況下物體不帶電，不帶電的物體內(nèi)是否存在電荷？物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)是怎樣的？





思考b：什么是摩擦起電，為什么摩擦能夠使物體帶電呢？實(shí)質(zhì)是什么呢？





（1）原子的核式結(jié)構(gòu)及摩擦起電的微觀解釋?zhuān)ㄔ樱喊ㄔ雍耍ㄙ|(zhì)子和中子）和核外電子。）


（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．


1. 摩擦起電


產(chǎn)生？結(jié)果？


實(shí)質(zhì)：摩擦起電實(shí)質(zhì)是電子從一個(gè)物體__________到另一個(gè)物體上。得到電子，帶________；失去電子，帶_________


例1．毛皮與橡膠棒摩擦后，毛皮帶正電，這是因?yàn)椋? ）


A．毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上了 B．毛皮上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到了橡膠棒上了[來(lái)源:學(xué)|科|網(wǎng)Z|X|X|K]


C．橡膠棒上的一些電子轉(zhuǎn)移到了毛皮上了 D．橡膠棒上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮上了


問(wèn)題二：


思考a：接觸帶電的實(shí)質(zhì)是什么呢？





思考b：兩個(gè)完全相同的帶電導(dǎo)體,接觸后再分開(kāi),二者所帶電量怎樣分配呢？


電中和現(xiàn)象及電荷均分原理：


a.兩個(gè)帶__________電荷的物體相互接觸后都不顯電性，這種現(xiàn)象叫做電中和現(xiàn)象。


b.兩個(gè)相同的帶電金屬導(dǎo)體接觸后，電荷要重新 分配，這種現(xiàn)象叫做電荷均分原理。


2. 接觸帶電


產(chǎn)生？結(jié)果？


實(shí)質(zhì)：自由電子在_________________的轉(zhuǎn)移。


例2. 兩個(gè)完全相同的金屬球，一個(gè)帶+6×10-8C的電量，另一個(gè)帶－2×10-8C的電量。把兩球接觸后再分開(kāi)，兩球分別帶電多少？





問(wèn)題三：


（1）思考a：金屬為什么能夠成為導(dǎo)體？


（2）【演示】[來(lái)源:]


思考a：把帶正電荷的球C移近導(dǎo)體A，箔片有什么變化，現(xiàn)象說(shuō)明了什么呢？然后又移走C呢？





思考b：如果先把A和B分開(kāi)，然后移開(kāi)C，箔片什么變化，這種現(xiàn)象又說(shuō)明什么呢？





思考c：在上一步的基礎(chǔ)上，再讓A和B接觸，又會(huì)看到什么現(xiàn)象呢？這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明了什么呢？





（3）什么是靜電感應(yīng)和感應(yīng)起電？感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)什么呢？


3. 感應(yīng)起電


⑴靜電感應(yīng)：當(dāng)一個(gè)帶電體__________導(dǎo)體時(shí)，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電感應(yīng)。


⑵感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過(guò)程。


實(shí)質(zhì)：自由電子從__________物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。


規(guī)律：近端感應(yīng)________種電荷，遠(yuǎn)端感應(yīng)________種電荷。


靜電感應(yīng)的原因？


分析物質(zhì)的微觀分子結(jié)構(gòu)，分析起電的本質(zhì)原因：把帶電的球C移近金屬導(dǎo)體A和B時(shí)，由于同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，使導(dǎo)體上的自由電子被吸引過(guò)來(lái)，因此導(dǎo)體A和B帶上了等量的異種電荷．感應(yīng)起電也不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開(kāi)，是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。


得出電荷守恒定律．





例3. 如圖所示，將用絕緣支柱支持的不帶電金屬導(dǎo)體A和B 接觸，再將帶負(fù)電的導(dǎo)體C移近導(dǎo)體A，然后把導(dǎo)體A、B分開(kāi)，再移去C，則 ( )


A．導(dǎo)體A帶負(fù)電，B帶正電


B．導(dǎo)體A帶正電，B帶負(fù)電


C．導(dǎo)體A失去部分負(fù)電荷，導(dǎo)體C得到負(fù)電荷


D．導(dǎo)體A帶正電是由于導(dǎo)體B的部分電子轉(zhuǎn)移到A上，故A、B帶等量異種電荷


小結(jié)：使物體帶電的方式及本質(zhì)


三．電荷守恒定律


1、電荷守恒定律的兩種表述：


表述一：





表述二：一個(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。


例4．關(guān)于電荷守恒定律，下列敘述正確的是： ( )


A．一個(gè)物體所帶的電量總是守恒的；


B．在與外界沒(méi)有電荷交換的情況下，一個(gè)系統(tǒng)所帶的電量總是守恒的；


C．在一定的條件下，一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的等量的正負(fù)電荷即使同時(shí)消失，但是這并不違背電荷守恒定律；


D．電荷守恒定律并不意味著帶電系統(tǒng)一定和外界沒(méi)有電荷交換；


四．元電荷


閱讀課本并回答


（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？


1. 電荷量：電荷的多少，簡(jiǎn)稱(chēng)電量。單位：___________，符號(hào)：__________


2. 元電荷是一個(gè)電子或質(zhì)子所帶的電荷量，它是電荷量的最 單位。


元電荷的值：e=__________，最早由美國(guó)物理學(xué)家__________測(cè)定。


注意：所有帶電體的電荷量或者等于e，或者等于e的整數(shù)倍。就是說(shuō)，電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。


3. 比荷（荷質(zhì)比）：帶電體的_______________與其________的比值。


比荷：電子的電荷量e和電子的質(zhì)量me的比值,為C/㎏


例5．關(guān)于物體的帶電荷量，以下說(shuō)法中正確的是（ ）


A．物體所帶的電荷量可以為任意實(shí)數(shù)


B．物體所帶的電荷量應(yīng)該是某些特定值


C．物體帶電＋1.60×10-9C，這是因?yàn)樵撐矬w失去了1.0×1010個(gè)電子


D．物體帶電荷量的最小值為1.6×10-19C


例6．5個(gè)元電荷的電量是________， 16 C電量等于________元電荷．


五．驗(yàn)電器和靜電計(jì)


1、人們選用什么儀器來(lái)判斷物體是否帶電？它的工作原理是什么？


閱讀課本了解驗(yàn)電器和靜電計(jì)的結(jié)構(gòu)和功能 靜電計(jì)(指針式驗(yàn)電器)


2、思考:是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接接觸時(shí),金屬箔片才開(kāi)始張開(kāi)?解釋看到的現(xiàn)象





【訓(xùn)練測(cè)試】


1．下列敘述正確的是


( )


A．摩擦起電是創(chuàng)造電荷的過(guò)程


B．接觸起電是電荷轉(zhuǎn)移的過(guò)程


C．玻璃棒無(wú)論和什么物體摩擦都會(huì)帶正電


D．帶等量異號(hào)電荷的兩個(gè)導(dǎo)體接觸后，電荷會(huì)消失，這種現(xiàn)象叫電荷的湮沒(méi)


2．用棉布分別與丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，由此對(duì)摩擦起電說(shuō)法正確的是


( )





A．兩個(gè)物體摩擦?xí)r，表面粗糙的易失去電子


B．兩個(gè)物體摩擦起電時(shí)，一定同時(shí)帶上種類(lèi)及數(shù)量不同的電荷


C．兩個(gè)物體摩擦起電時(shí)，帶上電荷的種類(lèi)不同但數(shù)量相等


D．同一物體與不同種類(lèi)物體摩擦，該物體的帶電荷種類(lèi)可能不同


3．關(guān)于元電荷，下列說(shuō)法中正確的是


( )


A．元電荷實(shí)質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身


B．所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍


C．元電荷的值通常取作e＝1.60×10－19C


D．電荷量e的數(shù)值最早是由美國(guó)科學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的[來(lái)源:Z|xx|k.Cm]


4．如圖所示，導(dǎo)體A帶正電，當(dāng)帶負(fù)電的導(dǎo)體B靠近A時(shí)，A帶的


( )





A．正電荷增加


B．負(fù)電荷增加


C．正、負(fù)電荷均增加


D．電荷數(shù)不變


5．如圖所示，掛在絕緣細(xì)線下的小輕質(zhì)通草球，由于電荷的相互作用而靠近或遠(yuǎn)離，所以


( )





A．甲圖中兩球一定帶異種電荷


B．乙圖中兩球一定帶同種電荷


C．甲圖中兩球至少有一個(gè)帶電


D．乙圖中兩球只有一個(gè)帶電


6．(2009·福建仙游現(xiàn)代中學(xué)高二檢測(cè))把兩個(gè)完全相同的金屬球A和B接觸一下，再分開(kāi)一小段距離，發(fā)現(xiàn)兩球間互相排斥，則A、B兩球原來(lái)的帶電情況可能是


( )


A．A和B原來(lái)帶有等量異種電荷


B．A和B原來(lái)帶有同種電荷


C．A和B原來(lái)帶有不等量異種電荷


D．A和B原來(lái)只有一個(gè)帶電[來(lái)源:Z。xx。k.Cm]





【參考答案】


1．答案：B


解析：根據(jù)電荷守恒定律知只有B項(xiàng)正確．


2．答案：CD


解析：兩物體摩擦?xí)r得失電子取決于原子對(duì)電子的束縛力大小，A錯(cuò)．由于摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電子的得失，所以兩物體帶電種類(lèi)一定不同，數(shù)量相等，B錯(cuò)C對(duì)．由題中例子不難看出同一物體與不同種類(lèi)物體摩擦，帶電種類(lèi)可能不同，D對(duì)．


3．答案：BCD


4．答案：D


解析：當(dāng)帶負(fù)電的導(dǎo)體B靠近導(dǎo)體A時(shí)，兩導(dǎo)體之間無(wú)接觸，由電荷守恒定律可知，A帶的電荷數(shù)不變，只是電荷重新在導(dǎo)體端面上發(fā)生了分布(電荷重新分布是由電荷之間相互作用力產(chǎn)生的)．


5．答案：BC


解析：若兩物體相互排斥，必定帶同種電荷；若兩物體相互吸引，二者可能帶異種電荷，也可能一個(gè)帶電荷，另一個(gè)不帶電荷．當(dāng)只有一個(gè)物體帶電時(shí)，不帶電物體由于受到帶電物體電荷的作用，原子內(nèi)部的異種電荷趨向于靠近帶電物體，同種電荷趨于遠(yuǎn)離帶電物體，這一過(guò)程類(lèi)似于靜電感應(yīng)，因此兩物體之間的吸引力大于排斥力，宏觀上顯示的是吸引力．綜合上述，B、C選項(xiàng)正確．


6．答案：BCD


【學(xué)習(xí)反思】


物體帶電的實(shí)質(zhì)是什么？摩擦起電和感應(yīng)起電有什么不同？





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1 電荷及其守恒定律

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