《電荷及其守恒定律》教案(新人教選修3-1)

江蘇省泗陽中學高一物理組教案課題電荷及其守恒定律1知道兩種電荷及其相互作用知道電量的概念知識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知道靜電感應現象，知道靜電感應起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的電荷分與開技能教4知道電荷守恒定律學5知道什么是元電荷1過程、通過對初中知識的復習使學生進一步認識自然界中的兩種電荷2、通過對原子核式結構的學習使學生明確摩擦起電和感應起電不是創(chuàng)造了電荷，目與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)，電荷的代數和方法不變。標情感態(tài)度通過對本節(jié)的學習培養(yǎng)學生從微觀的角度認識物體帶電的本質及價值觀教學重點難點環(huán)節(jié)新課引入新課講解重點電荷守恒定律利用電荷守恒定律分析解決相關問題摩擦起電和感應起電的相關問題。難點集體備課過程個人備課探究如果天氣干燥， 晚上脫毛衣時會聽到 “噼啪” 聲，有時候還能看到電火花，你能解釋這個奇怪的現象么？探究觀察公路上行使的油罐車，都會拖著一條鐵鏈， 探究分析這條鐵鏈的作用。電荷（ electric charge）（ 1）摩擦起電：兩個物體相互摩擦時，電子往往從一個物體 轉移到另一個物體，得到電子的物體帶 負電，失去電子的物體帶 正電（ 2）感應起電：當一個帶電體靠近導體時，導體中的自由電荷發(fā)生移動，導體靠近帶電體一端帶 異號電荷 ，遠離的一端帶 同號電荷 ，這種現象叫 靜電感應 ，利用靜電感應使金屬導體帶電的過程叫感應起電。2電荷守恒定律內容：電荷既不能創(chuàng)造，也不能笑梅，只能從一個物體轉移到另一個物體，或者從物體的一部分轉移到另一部分，在轉移的過程中，電荷的總量保持不變，這個結論叫做電荷守恒定律。另一種表述：電荷守恒定律也常表述為：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數和總是保持不變的。3元電荷電：科學發(fā)現最小的電荷量就是電子所帶的電荷量比荷：電子的電量e 與電子的質量me 之比環(huán)節(jié)集體備課過程個人備課基本一、三種起電方式分析概念、摩擦起電原理不同的物質對電子的束縛、吸引能力不同。兩種不同的物質組成的物體相互摩擦的 時，由于摩擦力做功，使得束縛能力弱的物體失去電子，從而帶正電，吸引能力理解 強的物體得到電子，從而帶負電，例如，用毛皮摩擦橡膠棒時，毛皮對電子的束縛能力差，失去電子帶正電，電子轉移到橡膠棒上，使的橡膠棒帶負電，用絲綢摩擦玻璃棒時，玻璃棒對電子的束縛能力差，失去電子帶正電，電子轉移到絲綢上，使的絲綢帶負電。、感應起電（）當一個帶電體靠近導體時，發(fā)生靜電感應現象，既發(fā)生靜電感應現象的條件是帶電體靠近導體。（）感應起電采用以下步驟，如圖所示CAB將枕形導體 A 和 B 彼此接觸。將帶電體 C 移近導體 A先把 A 和 B 分開，然后移去C，則 A 帶上和 C異號的電荷， B 帶上和 C 同號的電荷。（）感應起電實質上是在導體C 上的電荷的作用下，導體A 和 B 上的正負電荷發(fā)生了分離，使電荷從導體的一部分轉移到了另一部分。（）感應起電也可以按照下面的步驟進行將一個帶電體 A 靠近導體球 B用手接觸一下導體球 B （相當于把導體球B 接地一下）在將手拿開A移去帶電體 A, 則這時 B 上帶上了和帶電體A 異號的電荷特別提醒靜電感應成功的關鍵（）保持良好的絕緣性，在干燥的環(huán)境中進行（）必須按照正確的步驟進行接觸帶電使物體帶電的三種方式：（）摩擦起電，實質上是電子的得失（）感應起電，實質上是導體中自由電荷轉移（）接觸起電，形狀、大小都相同的導體接觸會將電荷量平分用帶電體與不帶電的物體接觸或者兩個帶相反電荷當所帶電荷量不同的物體相接觸，都可以使物體帶電，前一種情況是兩個物體帶同種性質的電荷，如果兩個果體相同，則平分電荷量，后一種情況是兩個物體先中和相同量的異號電荷，然后平分剩余電荷。二、電荷守恒定律、電荷守恒定律和能量守恒定律一樣，也是自然界中最基本的守恒定律。、兩種比較典型的摩擦起電現象一是絲綢摩擦玻璃棒，玻璃棒帶正電；二是毛皮摩擦橡膠棒，橡膠棒帶負電。玻璃棒和橡膠棒上帶的電荷都不是憑空產生的， 二是通過摩擦使物體之間發(fā)生了電子得失的現象，符合電荷守恒定律，可以推斷和玻璃棒摩擦的絲綢帶負電，和橡膠棒摩擦的毛皮帶正電。、兩個完全相同的導體球，一個帶電，一個不帶電，將兩球接觸，原來不帶電的導體球也帶上了電，即兩個完全相同的導體球接觸后要平分電量，平分過程電荷也是守恒的。、近代物理實驗發(fā)現，由一個高能光子，可以產生一個正電子和一俄國負電子，一對正負電子可同時湮滅，轉化為光子，在這種情況下，帶電粒子總是成對產生或者湮滅，電荷的代數和自然不變，即正負電子的產生和湮滅與電荷守恒定律并不矛盾。這時電荷守恒定律表述為：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數和總是保持不變的。環(huán)節(jié)集體備課過程典型類型一感應起電問題例題1如圖所示，A 、B 為兩個相互接觸的用絕緣支柱支持的金屬導體，起初它們不帶電， 在它們的下部貼有金屬箔片， C 是帶正電的小球，下列說法正確的是：ABC（A 、B）A 把 C 移近導體 A 時， A、 B 上的金箔都張開B 把 C 移近導體A ，先把 A 、 B 分開，然后移去C，A 、 B 上的金箔仍然張開C先把 C 移走，再把、 B 分開， A 、 B 上的金箔仍然張開D先把 A、 B 分開，再把 C 移去，然后重新讓 A 、B 接觸， A 上的金箔張開，而 B 上的金箔閉合。探究 如果 A、B 是兩個完全相同的帶有絕緣支柱的導體球，那么怎么樣才能使A 、B 帶上等量的同號電荷，或者異號電荷？2如圖所示將帶電棒移近兩個不帶電的導體球，兩個導體球開始相互接觸且對地絕緣，下列哪些方法能使兩球都帶電（A、 C、D ）A 先把兩個球分開，再移走棒B 先移走棒，再把兩個球分開C先使甲球瞬時接觸地，再移走棒D使棒與甲球瞬時接觸，再移走棒3半徑相同的兩個金屬小球A、 B 帶有相等的電荷量，相隔一定的距離，現讓第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、 B 接觸后移開。（）若 A 、B 帶同種電荷，接觸后A、 B 兩球的電荷量之比為：_2 ：3_（）若 A 、B 帶異種電荷，接觸后A、 B 兩球的電荷量之比為：_2 ：1_4如圖所示， A 、B 為兩個相互接觸的用絕緣支柱支持的金屬導體，起初它們不帶電，在它們的下部貼有金屬箔片，C 是帶正電的小球，下列說法正確的是：（ A 、B）A 把 C 移近導體 A 時， A、 B 上的金箔都張開B 把 C 移近導體 A ，先把 A、B 分開，然后移去C，A 、B 上的金箔仍然張開C先把 C 移走，再把 A 、 B 分開， A 、 B 上的金箔仍然張開D先把 A 、B 分開，再把 C 移去，然后重新讓 A 、B 接觸， A 上的金箔張開，而 B 上的金箔閉合。類型二 驗電器的使用如圖所示，有一帶正電的驗電器，當一金屬球A 靠近驗電器B的小球 B 時（不接觸），驗電器的金箔張角變小，則（A 、B）A 金屬球可能不帶電 B 金屬球可能帶負電C金屬球可能帶正電D金屬球一定帶負電如圖所示，用起電機使金屬球A 上帶上正電，靠近驗電器 B，則（ D）BA驗電器金箔不張開，因為球A 沒有和 B 接觸B驗電器金箔張開，因為整個驗電器都帶上了正電C驗電器金箔張開，因為整個驗電器都帶上了負電D驗電器金箔張開，因為驗電器下部箔片都帶上了正電類型三電荷守恒定律的應用例三目前普遍認為，質子和中子都是由被稱為u 夸克和 d 夸克的兩類夸克組成。 u夸克帶電量為 2 e，d 夸克帶電量為1 e ，e 為元電荷下列判斷正確的是（ B）33A質子是由一個B質子是由兩個C質子是由一個D質子是由兩個u 夸克和一個u 夸克和一個u 夸克和一個u 夸克和一個d 夸克組成，中子是由一個d 夸克組成，中子是由一個d 夸克組成，中子是由兩個d 夸克組成，中子是由兩個u 夸克和兩個 d 夸克組成 u 夸克和兩個 d 夸克組成 u 夸克和兩個 d 夸克組成 u 夸克和兩個 d 夸克組成歸納和總結1復習本節(jié)課文作業(yè)2思考與討論：引導學生完成課本P5 問題與練習1-4心得體會