人教版高二物理選修3-1教案： 1.1電荷及其守恒定律.doc

_學(xué)科：高中物理課題：選修3-1 1.1電荷及其守恒定律教學(xué)設(shè)計(jì)教材版本：新課標(biāo)人教版 選修3-1任教年級(jí)：高二年級(jí)選修3-1 1.1電荷及其守恒定律教學(xué)設(shè)計(jì)整體設(shè)計(jì)【教材、學(xué)情分析】本教時(shí)作為電學(xué)知識(shí)的引入和準(zhǔn)備，在章節(jié)教學(xué)活動(dòng)中有著一定的重要性。本節(jié)從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)，使物體帶電的方法。給學(xué)生滲透看問(wèn)題要透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的思想。自然界存在兩種電荷及其相互作用、電荷量的概念、摩擦起電的知識(shí)在初中都已經(jīng)學(xué)過(guò)，結(jié)合摩擦起電和感應(yīng)起電的具體情景，理解電荷守恒定律是本節(jié)的重點(diǎn)。作為章節(jié)的起始教學(xué)，重點(diǎn)安排在靜電學(xué)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)和對(duì)感應(yīng)起電的理解上，本節(jié)關(guān)鍵是做好實(shí)驗(yàn)，從微觀分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。發(fā)動(dòng)學(xué)生盡可能多的參與討論，教學(xué)中要通過(guò)對(duì)“摩擦起電”和“感應(yīng)起電”這兩個(gè)現(xiàn)象的分析，使學(xué)生分清一些初中不實(shí)或有誤的觀點(diǎn)，使學(xué)生的思考達(dá)到電荷可能守恒的合理推測(cè)，有了使物體帶電的理解，電荷守恒定律便水到渠成，從而進(jìn)一步深化對(duì)電荷的認(rèn)識(shí)，為整個(gè)章節(jié)做好準(zhǔn)備工作。教學(xué)三維目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1知道自然界存在兩種電荷，并且只存在兩種電荷，知道同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。2經(jīng)歷摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，了解使物體帶電的方法，能從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)。3理解電荷守恒定律。4知道電荷量的概念及其國(guó)際單位。5關(guān)注存在元電荷的事實(shí)，知道元電荷的概念，知道電荷量不能連續(xù)變化。（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)值觀通過(guò)對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生能從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)。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。在復(fù)習(xí)摩擦起電現(xiàn)象和講述靜電感應(yīng)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，說(shuō)明起電的過(guò)程是使物體中正負(fù)電荷分開(kāi)的過(guò)程，進(jìn)而說(shuō)明電荷守恒定律。教學(xué)方法與手段以演示實(shí)驗(yàn)為先導(dǎo)，引領(lǐng)學(xué)生在復(fù)習(xí)摩擦起電現(xiàn)象和講述靜電感應(yīng)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，說(shuō)明起電的過(guò)程是使物理中正負(fù)電荷分開(kāi)的過(guò)程，進(jìn)而說(shuō)明電荷守恒定律。合作學(xué)習(xí)為主，發(fā)動(dòng)學(xué)生對(duì)三種起電方式展開(kāi)討論，舉例說(shuō)明生活中的靜電現(xiàn)象。課前準(zhǔn)備教學(xué)多媒體絲綢，玻璃棒，毛皮，硬件橡膠棒，絕緣金屬球，靜電感應(yīng)導(dǎo)體，驗(yàn)電器。多媒體課件、視頻片斷。知識(shí)準(zhǔn)備復(fù)習(xí)兩種電荷及其相互作用、摩擦起電知識(shí)。教學(xué)過(guò)程【情景導(dǎo)入，放映雷電現(xiàn)象的視頻片斷】引入新課： 牛頓曾經(jīng)說(shuō)：“我認(rèn)為自己只不過(guò)像在海灘上玩耍的男孩，不時(shí)地尋找比較光滑的卵石或比較漂亮的貝殼，以此為樂(lè)。而我面前，則是一片尚待發(fā)現(xiàn)的真理的大海?！笔堑?，牛頓并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)值得我們知道的每一樣?xùn)|西，其中就包括豐富多彩，趣味兒十足的電現(xiàn)象、磁現(xiàn)象從這章開(kāi)始，我們將從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)、電荷相互作用的基本規(guī)律，以及與靜止電荷相聯(lián)系的靜電場(chǎng)的基本性質(zhì)，進(jìn)入更有趣的電和磁的世界。一、分小組學(xué)生回憶并說(shuō)出初中所學(xué)的有關(guān)靜電知識(shí)，其他小組學(xué)生補(bǔ)充。摩擦起電、靜電復(fù)印等。二、電荷及其相互作用小組演示實(shí)驗(yàn)：絲綢摩擦玻璃棒和毛皮摩擦硬橡膠棒并用驗(yàn)電器檢驗(yàn)問(wèn)題1：自然界中有幾種電荷？?jī)煞N：正電荷、負(fù)電荷問(wèn)題2：電荷間怎樣相互作用？同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。問(wèn)題3：交流討論：自然界中有沒(méi)有第三種電荷？怎見(jiàn)得沒(méi)有第三種電荷？書2頁(yè)：人們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)對(duì)上述兩種電荷都排斥活都吸引的電荷這表明，自然界中的電荷只有兩種。放映電荷物質(zhì)屬性多媒體【探究一】從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)的角度理論探索摩擦起電的微觀原理 問(wèn)題情境在干燥的冬天，當(dāng)你伸手接觸金屬門把的一剎那，突然聽(tīng)到“啪”的一聲，手麻了一下，弄得你虛驚一場(chǎng)，是誰(shuí)在惡作?。吭瓉?lái)是電荷在作怪。1這些電荷是哪里來(lái)的？物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)是怎樣的？摩擦起電的原因是什么？來(lái)自原子內(nèi)部；物質(zhì)由原子組成，而原子則由原子核(質(zhì)子和中子)和核外電子構(gòu)成；不同物質(zhì)的原子核束縛電子的能力不同。 總結(jié)摩擦起電的原因：在兩個(gè)物體相互摩擦?xí)r，一些束縛不緊的電子會(huì)從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，于是原來(lái)呈電中性的物體由于得到電子而帶_負(fù)_電，失去電子的物體則帶_正_電摩擦起電的實(shí)質(zhì)： 物體間電子的轉(zhuǎn)移 。2什么是自由電子，金屬成為導(dǎo)體的原因是什么？金屬中距離原子核最遠(yuǎn)的電子往往會(huì)脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動(dòng)，這種電子叫自由電子； 自由電子的自由活動(dòng)是金屬成為導(dǎo)體的原因。放映原子構(gòu)成、摩擦起電、金屬導(dǎo)電機(jī)理多媒體3除了摩擦起電，還有其它方法可以使物體帶電嗎？感應(yīng)起電和接觸起電。 放映感應(yīng)起電多媒體【探究二】靜電感應(yīng)實(shí)驗(yàn)師生活動(dòng)演示：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。 1）把帶正電荷的球C移近彼此接觸的導(dǎo)體A，B，判斷A，B上的金屬箔有什么變化？說(shuō)明什么？ 2）如果先把C移走，A和B上的金屬箔有什么變化？說(shuō)明什么？ 3）如果先把A和B分開(kāi)，然后移開(kāi)C，判斷A和B有什么變化？說(shuō)明什么？ 4）如果再讓A和B接觸，A和B上的金屬箔有什么變化？說(shuō)明什么？ 把帶正電荷的球C移近彼此接觸的異體A，B(參見(jiàn)課本圖1.11)可以看到A，B上的金屬箔都張開(kāi)了，表示A，B都帶上了電荷如果先把C移走，A和B上的金屬箔就會(huì)閉合如果先把A和B分開(kāi)，然后移開(kāi)C，可以看到A和B仍帶有電荷；如果再讓A和B接觸，他們就不再帶電這說(shuō)明A和B分開(kāi)后所帶的是異種等量的電荷，重新接觸后等量異種電荷發(fā)生中和。實(shí)驗(yàn)觀察：金屬箔由閉合變?yōu)閺堥_(kāi)，表明導(dǎo)體A、B兩端帶了電；再將物體C移開(kāi)，金屬箔又由張開(kāi)變?yōu)殚]合，表明導(dǎo)體A、B又恢復(fù)到原來(lái)的電中性狀態(tài)。思考并討論：要求學(xué)生根據(jù)教科書關(guān)于金屬的微觀結(jié)構(gòu)的論述分析產(chǎn)生這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因。分析推測(cè)：這既不是帶電，也不是摩擦起電，這是一種新的帶電方式，表明帶電體對(duì)導(dǎo)體內(nèi)部的電荷分布帶來(lái)了影響。它影響的是金屬導(dǎo)體中自由電子的移動(dòng)嗎？是否由于同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原因，使靠近帶電體的導(dǎo)體內(nèi)部的電荷重新分布？這個(gè)影響的可能圖景會(huì)是什么樣的？學(xué)生對(duì)此會(huì)提出自己的推測(cè)、猜想。怎樣證實(shí)推測(cè)的是否正確呢？可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的推測(cè)。問(wèn)題導(dǎo)引：先把A和B分開(kāi)，然后移去C時(shí)，金屬箔是否有變化？再讓A和B接觸，又會(huì)看到什么現(xiàn)象？放映感應(yīng)起電多媒體動(dòng)畫及微觀解釋實(shí)驗(yàn)觀察：先把A和B分開(kāi)，然后移去C時(shí)，A和B兩端的金屬箔仍然張開(kāi)，再讓A和B接觸，可以看到A和B兩端的金屬箔都閉合了。分析認(rèn)證：因?yàn)镃球的正電荷吸引金屬導(dǎo)體中的自由電子，在A端有多余電子積累而帶負(fù)電，B端因失去電子帶正電，A、B分離時(shí)A帶負(fù)電，B帶正電，并且A、B兩導(dǎo)體所帶電荷等量異號(hào)。再讓A、B接觸，由于它們所帶電荷等量異號(hào)，所以電荷中和，金屬箔閉合。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，由于導(dǎo)體中正、負(fù)電荷的分離，使原來(lái)電中性的導(dǎo)體分別帶了電。帶電體A、B再次恢復(fù)到電中性的狀態(tài)，說(shuō)明導(dǎo)體內(nèi)部電荷的種類和數(shù)量達(dá)到等量、異號(hào)。如果不是這樣，導(dǎo)體內(nèi)一定有一種電荷多于另一種電荷，A、B也就不可能成為電中性體。小結(jié)：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中導(dǎo)體沒(méi)有與其他物體接觸，并且導(dǎo)體與周圍絕緣，所以總電荷不可能增減。也就是說(shuō)，感應(yīng)起電的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中導(dǎo)體A、B沒(méi)有與其他物體接觸，A、B都帶電時(shí)總電荷沒(méi)有增加，A、B接觸時(shí)總電荷也沒(méi)有減少。 總結(jié)感應(yīng)起電的原因：當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，由于電荷間的相互吸引和排斥，導(dǎo)體中的自由電子便會(huì)趨向或遠(yuǎn)離帶電體，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶_異號(hào)電荷，遠(yuǎn)離的一端帶同號(hào) 電荷這種現(xiàn)象叫做 靜電感應(yīng)。感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)：物體內(nèi)電子的轉(zhuǎn)移。小結(jié)：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中導(dǎo)體沒(méi)有與其他物體接觸，并且導(dǎo)體與周圍絕緣，所以總電荷不可能增減。也就是說(shuō)，感應(yīng)起電的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中導(dǎo)體A、B沒(méi)有與其他物體接觸，A、B都帶電時(shí)總電荷沒(méi)有增加，A、B接觸時(shí)總電荷也沒(méi)有減少。問(wèn)題延伸感應(yīng)起電現(xiàn)象中實(shí)驗(yàn)物體必須是導(dǎo)體嗎？必須是導(dǎo)體，因?yàn)閷?dǎo)體中有自由電子，可以自由移動(dòng)?！咎骄咳拷佑|起電兩個(gè)完全相同的帶電導(dǎo)體,接觸后再分開(kāi)：放映接觸起電多媒體1.原帶同種電荷，總量平分；2.原帶異種電荷，先中和再平分。實(shí)質(zhì)：電子在物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移。放映驗(yàn)電器多媒體學(xué)生總結(jié)常見(jiàn)的起電方式有三種： 摩擦起電、 感應(yīng)起電、 接觸起電 三種起電方式的實(shí)質(zhì)都是 電子 的轉(zhuǎn)移。學(xué)生對(duì)三個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的總結(jié)：無(wú)論是摩擦起電、感應(yīng)起電還是接觸起電，本質(zhì)上都是是微觀帶電粒子（如電子）在物體之間或物體內(nèi)部轉(zhuǎn)移。那么電荷總量守恒么？三、電荷守恒定律【探究四】問(wèn)題情境現(xiàn)代生活中電無(wú)處不在，北京市一天的耗電量可達(dá)千萬(wàn)度，那么，電荷會(huì)不會(huì)像煤和石油一樣總有一天會(huì)被用完呢？ 1電荷是摩擦的過(guò)程中創(chuàng)造出來(lái)的嗎？電荷不是創(chuàng)造出來(lái)的，它是物體組成的一部分？2在電荷轉(zhuǎn)移的過(guò)程中其總量是否守恒？守恒.總結(jié)1電荷守恒定律的內(nèi)容：電荷既不能創(chuàng)生，也不能消滅，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分2“電荷的中和”是指電荷的種類和數(shù)量達(dá)到等量、異號(hào)，這時(shí)正、負(fù)電荷的代數(shù)和為 零 ，而不是正、負(fù)電荷一起消失了問(wèn)題延伸怎樣理解電荷守恒定律中“電荷的總量”？ “電荷的總量” 可理解為正、負(fù)電荷的代數(shù)和引入另一種表述：（書4頁(yè)）近代物理實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)（可以告訴學(xué)生，這部分內(nèi)容以后還會(huì)學(xué)習(xí)，不要深究）。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)和總是保持不變的。放映電荷守恒定律多媒體四、了解元電荷的概念，把握電荷量子化的思想。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？所有帶電體的電荷量是能連續(xù)變化的物理量么？（4）什么是比荷？電子的比荷是多少？1電荷的多少叫做電荷量。符號(hào)：Q或q 單位：庫(kù)侖 符號(hào)：C2元電荷:電子所帶的電荷量，用e表示。 元電荷的數(shù)值最早是由密立根測(cè)得的。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電荷量e的值計(jì)算中一般可取：e=1.60×10-19C4比荷：電子的電荷量e和電子的質(zhì)量me的比值,為C/放映元電荷多媒體【展示平臺(tái)】1如圖3所示，將帶正電的球C移近不帶電的枕形金屬導(dǎo)體時(shí)，枕形導(dǎo)體上電荷的移動(dòng)情況是（ B ）圖3A枕形導(dǎo)體中的正電荷向B端移動(dòng)，負(fù)電荷不移動(dòng)B枕形導(dǎo)體中電子向A端移動(dòng)，正電荷不移動(dòng)C枕形導(dǎo)體中的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向B端和A端移動(dòng)D枕形導(dǎo)體中的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向A端和B端移動(dòng)B【展示平臺(tái)】2如圖所示，用起電機(jī)使金屬球A上帶上正電，靠近驗(yàn)電器B，則（ D ）A驗(yàn)電器金箔不張開(kāi)，因?yàn)榍駻沒(méi)有和B接觸B驗(yàn)電器金箔張開(kāi)，因?yàn)檎麄€(gè)驗(yàn)電器都帶上了正電C驗(yàn)電器金箔張開(kāi)，因?yàn)檎麄€(gè)驗(yàn)電器都帶上了負(fù)電D驗(yàn)電器金箔張開(kāi)，因?yàn)轵?yàn)電器下部箔片都帶上了正電【展示平臺(tái)】3關(guān)于物體的帶電荷量，以下說(shuō)法中正確的是（ BD ）A元電荷就是電子B物體帶電荷量的最小值為1.6×10-19CC物體所帶的電荷量可以為任意連續(xù)的實(shí)數(shù)D物體所帶的電荷量只能是某些特定值【板書設(shè)計(jì)】一、自然界中有兩種電荷：正電荷、負(fù)電荷二、摩擦起電：實(shí)質(zhì)：物體間電子的轉(zhuǎn)移三、靜電感應(yīng)實(shí)驗(yàn)：感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)：物體內(nèi)電子的轉(zhuǎn)移四、接觸起電：物體間電子的轉(zhuǎn)移起電方式有三種： 摩擦起電、 感應(yīng)起電、 接觸起電 三種起電方式的實(shí)質(zhì)都是電子的轉(zhuǎn)移五、電荷守恒定律：六、元電荷：e=1.60×10-19C ;比荷:e/m【小結(jié)】THANKS !致力為企業(yè)和個(gè)人提供合同協(xié)議，策劃案計(jì)劃書，學(xué)習(xí)課件等等打造全網(wǎng)一站式需求歡迎您的下載，資料僅供參考-可編輯修改-