第一章静电场
第一节电荷及其守恒定律教学设计
(一)引入新课:通过观看生活中的头发带静电竖起的小视频引出关于电荷的研究.新的知识内容,新的学习起点.本章将学习静电学.将从物质的微观的角度认识物体带电的本质,电荷相互作用的基本规律,以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质.
【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质,这种现象叫摩擦起电,这样的物体就带了电.
【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥,而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引,所以自然界存在两种电荷.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
【板书】自然界中的两种电荷
正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷,用正数表示.把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷,用负数表示.
电荷及其相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
(二)进行新课:第1 节、电荷及其守恒定律
【板书】电荷
(1)原子的核式结构及摩擦起电的微观解释
原子:包括原子核(质子和中子)和核外电子。
(2)摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不
同.实质:电子的转移.
结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.
(3)金属导体模型也是一个物理模型P3
用静电感应的方法也可以使物体带电.
【演示】:把带正电荷的球C 移近彼此接触的异体A,B.可以看到A,B 上的金属箔都张开了,表示A,B 都带上了电荷.如果先把C 移走,A 和B 上的金属箔就会闭合.如果先把A 和B 分开,然后移开C,可以看到A 和B 仍带有电荷;如果再让A 和B 接触,他们就不再带电.这说明A 和B 分开后所带的是异种等量的电荷,重新接触后等量异种电荷发生中和.
【板书】静电感应:把电荷移近不带电的异体,可以使导体带电的现象。
利用静电感应使物
体带电,叫做感应起电.
提出问题:静电感应的原因?
带领学生分析物质的微观分子结构,分析起电的本质原因:把带电的球 C 移近金属导体A 和B 时,由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,使导体上的自由电子被吸引过来,因此导体A 和B 带上了等量的异种电荷.感应起电也不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开,是电荷从物体的一部分转移到另一部分。
得出电荷守恒定律.
【板书】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.
另一种表述: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。
3.元电荷
电荷的多少叫做电荷量.符号:Q 或q 单位:库仑符号:C
元电荷:电子所带的电荷量,用e 表示.
注意:所有带电体的电荷量或者等于e,或者等于e 的整数倍。
就是说,电荷量是不能连续变化的物理量。
电荷量e 的值:e=1.60×10-19C
比荷:电子的电荷量e 和电子的质量me 的比值,为C/㎏
【小结】对本节内容做简要的小结
(三)巩固练习
1.有A、B、C 三个塑料小球,A 和B,B 和C,C 和A 间都是相互吸引的,如果A 带正电,则:A.B、C 球均带负电
B.B 球带负电,C 球带正电
C.B、C 球中必有一个带负电,而另一个不带电
D.B、C 球都不带电
2.关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子
B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷
C.摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的
D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电
3.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N 端,可能看到的现象是
A.只有M 端验电箔张开,且M 端带正电
B.只有N 端验电箔张开,且N 端带负电
C.两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电
D.
两端的验电箔都不张开,且左端带正电,右端带负电
4.原来甲、乙、丙三物体(均为导体)都不带电,今使甲、乙两物体带等量异种电荷,乙物体再与丙物体接触,最后,得知甲物体带正电荷1.6×10-15C,丙物体带电荷量的大小为8×10-16C.则对于最后乙、丙两物体的带电情况,下列说法中正确的是( )
A.乙物体一定带有负电荷8×10-16C
B.乙物体可能带有负电荷2.4×10-15C
C.丙物体一定带有正电荷8×10-16C
D.丙物体一定带有负电荷8×10-16C
5.科学家在研究原子、原子核及基本粒子时,为了方便,常常用元电荷作为电量的单位,关于元电荷,下列论述正确的是:
A、把质子或电子叫元电荷.
B、1.60×10-19C 的电量叫元电荷.
C、电子带有最小的负电荷,其电量的绝对值叫元电
荷.D、质子带有最小的正电荷,其电量的绝对值叫元
电荷.6.关于元电荷的理解,下列说法正确的是
A.元电荷就是电子
B.元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量
C.元电荷就是质子
D.物体所带的电量不可能只是元电荷的整数倍
7.绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a,a 的表面镀有铝膜.在a 的近旁有一绝缘金属球b,开始时a、b 都不带电,如图所示.现使b 带电,则()
A、a、b 之间不发生相互作用
B、b 将吸引a,吸住后不放开
C、b 立即把a 排斥开
D、b 先吸引a,接触后又把a 排斥开
8.如图所示,左边是一个原先不带电的导体,靠近右边带正电的导体球C 后,若用绝缘工具沿
图示某条虚线将导体切开,分导体为A 、B 两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B,则下列结论正确的是()
A.沿虚线d 切开,A 带负电,B 带正电,且Q A>Q B
B.只有沿虚线b 切开,才有A 带正电,B 带负电,且Q A=Q B
C.沿虚线a 切开,A 带正电,B 带负电,且Q A<Q B
D.沿任意一条虚线切开,都有A 带正电,B 带负电,而Q A、Q B 的值与所切的位置有关
9.有两个完全相同的带电金属小球A、B,分别带有电荷量QA=6.4×10-9C,QB=-9.6×10-9C。
让两金属小球接触,金属A、B 电荷量分别带多少?在接触过程中,电子如何转移并转移了多少?。