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1、
江蘇省泗陽中學(xué)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(shí)
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.
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
與
開.
技能
教
4
.知道電荷守恒定律.
學(xué)
5
.知道什么是元電荷.
1
過程
、通過對(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
、通過對(duì)原子核式
2、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,
目
與
而是使物體中的電荷分開.但對(duì)一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和
方法
不變。
標(biāo)
情感
態(tài)度
通過對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)
及
價(jià)值觀
教學(xué)
重點(diǎn)
難點(diǎn)
環(huán)節(jié)
新課
引入
新課
講解
重點(diǎn) 電荷守恒定律
利用電荷守恒定律分析解決相關(guān)問題摩擦起電和感應(yīng)起電的相關(guān)問題。
難點(diǎn)
集體備課
3、過程 個(gè)人備課
探究1如果天氣干燥, 晚上脫毛衣時(shí)會(huì)聽到 “噼啪” 聲,有時(shí)候還能看到電火花,你能解釋這個(gè)奇怪的現(xiàn)象么?
探究2觀察公路上行使的油罐車, 都會(huì)拖著一條鐵鏈, 探究分析這條鐵鏈的作用。
1.電荷( electric charge)
( 1)摩擦起電:兩個(gè)物體相互摩擦?xí)r,電子往往從一個(gè)物體 轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,得到電子的物體帶 負(fù)電,失去電子的物體帶 正電
( 2)感應(yīng)起電:當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體中的自由電荷發(fā)生移動(dòng),導(dǎo)體
靠近帶電體一端帶 異號(hào)電荷 ,遠(yuǎn)離的一端帶 同號(hào)電荷 ,這種現(xiàn)象叫 靜電感應(yīng) ,利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過程叫感應(yīng)起
4、電。
2.電荷守恒定律
內(nèi)容:電荷既不能創(chuàng)造,也不能笑梅,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)移的過程中,電荷的 總量保持不
變,這個(gè)結(jié)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(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷
的代數(shù)和總是保持不變的。
3.元電荷電:科學(xué)發(fā)現(xiàn)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(zhì)量 me 之比
環(huán)節(jié) 集體備課過程 個(gè)人備課
基本 一、三種起電方式分析
概念 1、摩擦起電
原理 不同的物質(zhì)對(duì)電子的束縛、吸引能力不同
5、。兩種不同的物質(zhì)組成的物體相互摩擦
的 時(shí),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(qiáng)的物體得到電子,從而帶負(fù)電,例如,用毛皮摩擦橡膠棒時(shí),毛皮對(duì)電子的束縛能力差,失去電子帶正電,電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上,使的橡膠棒帶負(fù)電,用絲綢摩擦玻璃棒時(shí),玻璃棒對(duì)電子的束縛能力差,失去電子帶正電,電子轉(zhuǎn)移到絲綢
上,使的絲綢帶負(fù)電。
2、感應(yīng)起電
(1)當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí),發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象,既發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象的條
件是帶電體靠近導(dǎo)體。
(2)感應(yīng)起電采用以下步驟,如圖所示
C
A
6、
B
①將枕形導(dǎo)體 A 和 B 彼此接觸。
②將帶電體 C 移近導(dǎo)體 A
③先把 A 和 B 分開,然后移去
C,則 A 帶上和 C
異號(hào)的電荷, B 帶上和 C 同號(hào)的電荷。
(3)感應(yīng)起電實(shí)質(zhì)上是在導(dǎo)體
C 上的電荷的作用下,導(dǎo)體
A 和 B 上的正負(fù)電
荷發(fā)生了分離,使電荷從導(dǎo)體的一部分轉(zhuǎn)移到了另一部分。
(4)感應(yīng)起電也可以按照下面的步驟進(jìn)行
①將一個(gè)帶電體 A 靠近導(dǎo)體球 B
②用手接觸一下導(dǎo)體球 B (相當(dāng)于把導(dǎo)體球
B 接
7、
地一下)在將手拿開
A
B
③移去帶電體 A, 則這時(shí) B 上帶上了和帶電體
A 異
號(hào)的電荷
特別提醒
靜電感應(yīng)成功的關(guān)鍵
(1)保持良好的絕緣性,在干燥的環(huán)境中進(jìn)行
(2)必須按照正確的步驟進(jìn)行
3.接觸帶電
使物體帶電的三種方式:
(1)摩擦起電,實(shí)質(zhì)上是電子的得失
(2)感應(yīng)起電,實(shí)質(zhì)上是導(dǎo)體中自由電荷轉(zhuǎn)移
(3)接觸起電,形狀、大小都相同的導(dǎo)體接觸會(huì)將電荷量平分
用帶電體與不帶電的物體接觸或者兩個(gè)帶相反電荷當(dāng)所帶電荷量不同的物體相接觸,都可以使物體帶
8、電,前一種情況是兩個(gè)物體帶同種性質(zhì)的電荷,如果兩個(gè)果體相同,則平分電荷量,后一種情況是兩個(gè)物體先中和相同量的異號(hào)電荷,然后平分剩余電荷。
二、電荷守恒定律
1、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。
2、兩種比較典型的摩擦起電現(xiàn)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(fù)電。玻
璃棒和橡膠棒上帶的電荷都不是憑空產(chǎn)生的, 二是通過摩擦使物體之間發(fā)生了電子得失的現(xiàn)象,符合電荷守恒定律,可以推斷和玻璃棒摩擦的絲綢帶負(fù)電,和橡
膠棒摩擦的毛皮帶正電。
3、兩個(gè)完全相同的導(dǎo)體球,一個(gè)帶電,一個(gè)不帶電,將兩球接觸
9、,原來不帶電的導(dǎo)體球也帶上了電,即兩個(gè)完全相同的導(dǎo)體球接觸后要平分電量,平分過程電荷也是守恒的。
4、近代物理實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),由一個(gè)高能光子,可以產(chǎn)生一個(gè)正電子和一俄國負(fù)電子,一對(duì)正負(fù)電子可同時(shí)湮滅,轉(zhuǎn)化為光子,在這種情況下,帶電粒子總是成對(duì)產(chǎn)生或者湮滅,電荷的代數(shù)和自然不變,即正負(fù)電子的產(chǎn)生和湮滅與電荷守恒定律并不矛盾。這時(shí)電荷守恒定律表述為:一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)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(yīng)起電問題
例題 1.如圖所示, A 、B 為兩個(gè)相互接觸的用絕緣支
柱支持的金屬導(dǎo)體, 起初它們不帶電, 在它們
10、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 +
C
(A 、B)
A .把 C 移近導(dǎo)體 A 時(shí), A、 B 上的金箔都張開
B .把 C 移近導(dǎo)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(gè)完全相同的帶有絕緣支柱的導(dǎo)
11、體球, 那么怎么樣才能使 A 、
B 帶上等量的同號(hào)電荷,或者異號(hào)電荷?
2.如圖所示將帶電棒移近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體球,兩個(gè)導(dǎo)體球開始相互接觸且對(duì)
地絕緣,下列哪些方法能使兩球都帶電( A、 C、D )
A .先把兩個(gè)球分開,再移走棒
B .先移走棒,再把兩個(gè)球分開
C.先使甲球瞬時(shí)接觸地,再移走棒
D.使棒與甲球瞬時(shí)接觸,再移走棒
3.半徑相同的兩個(gè)金屬小球 A、 B 帶有相等的電荷量,相隔一定的距離,現(xiàn)讓
第三個(gè)半徑相同的不帶電的金屬小球先后與 A、 B 接觸后移開。
(1)若 A 、B 帶同種電荷,接觸后 A、 B 兩球的電荷量
12、之比為: __2 :3___
(2)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(gè)相互接觸的用絕緣支柱支持的金屬導(dǎo)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(dǎo)體 A 時(shí), A、 B 上的金箔都張開
B .把 C 移近導(dǎo)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,
13、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(yàn)電器的使用
如圖所示,有一帶正電的驗(yàn)電器,當(dāng)一金屬球
A 靠近驗(yàn)電器
B+
A
的小球 B 時(shí)(不接觸),驗(yàn)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(fù)電
14、
C.金屬球可能帶正電
D.金屬球一定帶負(fù)電
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)
B
+
+
A+
+
A.驗(yàn)電器金箔不張開,因?yàn)榍?
A 沒有和 B 接觸
+
+
B.驗(yàn)電器金箔張開,因?yàn)檎麄€(gè)驗(yàn)電器都帶上了正電
C.驗(yàn)電器金箔張開,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,因?yàn)轵?yàn)電器下部箔片都帶上了正電
類型三 電荷守恒定律的
15、應(yīng)用
例三 目前普遍認(rèn)為,質(zhì)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)
3 3
A.質(zhì)子是由一個(gè)
B.質(zhì)子是由兩個(gè)
C.質(zhì)子是由一個(gè)
D.質(zhì)子是由兩個(gè)
u 夸克和一個(gè)
u 夸克和一個(gè)
u 夸克和一個(gè)
u 夸克和一個(gè)
d 夸克組成,中子是由一個(gè)
d 夸克組成,中子是由一個(gè)
d 夸克組成,中子是由兩個(gè)
d 夸克組成,中子是由兩個(gè)
u 夸克和兩個(gè) d 夸克組成 u 夸克和兩個(gè) d 夸克組成 u 夸克和兩個(gè) d 夸克組成 u 夸克和兩個(gè) d 夸克組成
歸納
和
總結(jié)
1.復(fù)習(xí)本節(jié)課文.
作業(yè) 2.思考與討論:引導(dǎo)學(xué)生完成課本 P5 問題與練習(xí) 1-4
心得
體會(huì)