《静电现象与电荷守恒》教案

这是《静电现象与电荷守恒》教案，是优秀的物理教案文章，供老师家长们参考学习。

　　1.1 静电现象与电荷守恒

　　一、新课标要求

　　(一)知识与技能

　　知道各种起电方法及实质，认识元电荷，掌握电荷守恒定律的内容。

　　(二)过程与方法

　　结合具体事实理解概念及定律，化抽象为具体。

　　(三)情感、态度与价值观

　　体会生活中的静电现象，提高抽象思维水平。培养学生对实验的观察和分析的能力

　　二、教学重点

　　掌握电荷的基本性质与电荷守恒定律。

　　三、教学难点

　　电荷基本性质与电荷守恒定律的理解及应用。

　　四、教学方法

　　实验归纳法

　　五、教学用具：

　　静电感应演示器、玻璃棒、丝绸，多媒体辅助教学设备

　　教学过程

　　(一)引入新课

　　教师：初中学过自然界有几种电荷，它们间的相互作用如何?电荷的多少用什么表示?

　　学生：自然界只存在两种电荷，同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引.电荷的多少是用电荷量来表示。

　　出示练习题(利用多媒体)

　　【例一】挂在绝缘细线下的两轻质通草球，由于电荷的相互作用靠近或远离，如图所示，

　　则：( )

　　A 甲图中两球一定带异种电荷;

　　B 甲图中至少有一个带电;

　　C 乙图中两球一定带同种电荷;

　　D 乙图中两球可能只有一个带电。

　　答案：BC 教师：一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷?如何使物体带电?

　　学生：不带电的物体内存在电荷，且存在等量正、负电荷，在物体内中和，对外不显电

　　性。用摩擦的方法可以使物体带电，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。另外还可以让物体接触带电。

　　教师：摩擦起电和接触带电的实质是什么?

　　学生：一个物体失去一些电子而带正电，另一个物体得到这些电子而带负电。

　　引入：在复习初中内容基础上，进一步再来看有没有别的方法使物体带电?物体带电的

　　实质是什么?今天这节课就来学习这些问题：

　　(二)进行新课

　　1.电荷

　　教师活动：引导学生阅读教材有关物质内部微观结构的描述，思考和回答问题：

　　(1)物质的微观结构是怎样的?摩擦起电的原因是什么?

　　(2)什么是自由电子，金属成为导体的原因是什么?

　　学生活动：积极阅读教材，思考并回答问题。

　　甲

　　乙

　　点评：培养学生通过阅读教材独立获取知识的能力。通过学生回答问题培养学生的语言表达能力。

　　教师活动：提出问题：除了摩擦起电，还有没有可以使物体带上电的方法?

　　实验：取有绝缘支柱的两个不带电枕形导体A、B，使它们彼此接触。用丝绸摩擦过的有机玻璃棒反复多次接触球形导体C，使之带正电。将C移近A，用与有机玻璃棒摩

　　擦过的丝绸分别靠近A、B。(如图所示)

　　〔现象〕线绸靠近B，而远离A.

　　〔学生得出〕B带正电，A带负电。

　　〔问题〕如将A、B分开，再移走C，A、B带电情况如何?

　　〔学生答〕A仍带负电，B仍带正电.

　　〔演示证明〕将A、B分开，用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验，学生回答正确。

　　〔问题〕将A、B接触，它们是否带电?这说明什么?

　　〔学生答〕不带电，说明接触前A、B带等量异种电荷，接触后等量异种电荷中和。〔演示证明〕使A、B接触，仍用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验，学生回答正确。

　　〔问题〕若先把C移走，再将A、B分开呢?

　　〔学生答〕A、B不带电。

　　〔演示证明〕把C移走，将A、B分开，用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验，学生回答正确. 〔师问〕为什么?

　　〔学生答〕因为将C移走，A上负电荷、B上正电荷不再受C上电荷作用，而使A、B所带电荷重新恢复原状，在导体内中和而不带电。

　　教师活动：引导学生分析前面的现象，总结得出静电感应的概念。

　　静电感应：将电荷移近不带电的导体，可以使导体带电，这种现象叫做静电感应。利用静电感应使物体带电的过程，叫感应起电。

　　〔结论〕不仅摩擦起电和接触带电可以使物体带电，静电感应也可使物体带电。

　　教师活动：静电感应的实质是什么?是不是创造了电荷?

　　学生活动：分析并回答：当带电球C移近不带电导体A、B时，导体上自由电子被吸引过来，使导体A、B带上了等量的异种电荷，即使电荷从物体一部分转移到另一部分。在感应起电的过程中并没有创造电荷。

　　教师活动：联系摩擦起电的实质，思考使物体带电的实质是什么?

　　学生活动：使物体带电，不是创造了电荷，而是使物体中的正、负电荷分开。

　　〔教师引导学生思考，出示投影片〕

　　【例二】把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥则A、B两球原来的带电情况可能是()

　　A.带有等量异种电荷B.带有不等量异种电荷

　　C.带有等量同种电荷D.一个带电，另一个不带电

　　答案：BCD

　　2.电荷守恒定律

　　电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保持不

　　变。

　　教师活动：引导学生阅读教材第4页有关内容，了解电荷守恒定律的另一表述：

　　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。

　　过渡：这是物理学中重要的基本定律之一。通过前面的学习，清楚了物体带电的本质，而一个带电体究竟带多少电?经过大量实验证明，所有带电体的电荷量或者等于电荷量e或者是电荷量e的整数倍。

　　3.元电荷

　　教师活动：引导学生阅读教材，思考问题：

　　(1)电荷的多少如何表示?它的单位是什么?

　　(2)什么是元电荷?一个电子就是一个元电荷吗?

　　(3)元电荷的数值是多少?它的数值最早是由哪位物理学家测定的?

　　(4)什么是比荷?电子的比荷是多少?

　　学生活动：思考并回答老师的问题。

　　(三)课堂总结、点评

　　教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本

　　上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

　　学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结

　　和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

　　点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。

　　教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

　　(四)思考探究

　　关于静电感应现象的应用

　　【例三】如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN ，在其两端下面都悬挂着金属验电箔;

　　若使带负电的绝缘金属球A 靠近导体的M 端，可能看到的现象是( )

　　A 只有M 端验电箔张开

　　B 只有N 端验电箔张开

　　C 两端的验电箔都张开

　　D 两端的验电箔都不张开

　　答案:C

　　电荷守恒定律的应用、元电荷

　　【例四】有两个完全相同的带电绝缘金属小球 A 、B ，分别带有电量Q A = -6.4×10-9C ，Q B =-3.2

　　×10-9C ，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少? 解析 当两小球接触时，带电量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配。由于两

　　小球相同，剩余正电荷必均分，即接触后两小球带电量

　　N A

　　9106.12

　　-?=+='='B A B A Q Q Q Q C 在接触过程中，电子由B 球转移到A 球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，使B 球带 B

　　Q '的正电，这样，共转移的电子电量为 999108.4106.1102.3---?=?+?='+-=?B

　　B Q Q Q

　　C 转移的电子数

　　10100.3?=?=e

　　Q N 创新应用

　　【例五】有三个完全一样的绝缘金属球,A 球带的电量为q ，B 、C 均不带电,现要使B 球带

　　的电量为3q/8, 应该怎么办?

　　【例六】有A 、B 、C 三个用绝缘柱支持的 相同导体球, A 带正电, B 和C 不带电,讨论用 什

　　么办法能使:

　　(1)B 、C 都带正电;

　　(2)B 、C 带等量的异种电荷。

　　课余作业

　　书面完成P5“问题与练习”第2、3题;思考并回答第1、4题。