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1、电荷及其守恒定律教案第一节 电荷及其守恒定律 一、新课标要求 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。 过程与方法 结合具体事实理解概念及定律，化抽象为具体。 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 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
2、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 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。 第 1 页 共 5 页 甲 答案：BC 乙 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。
3、 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： 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： 物质的微观结构是怎样的？摩擦起电的原因是什么？ 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。 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
4、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。 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？ 第 2 页 共 5 页 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
5、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
6、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 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
7、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。 第 3 页 共 5 页 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： 电荷的多少如何表示？它的单位是什么？ 什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？ 元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪位物理
8、学家测定的？ 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。 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。 思考探究 关于静电感应现象的应用 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
9、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 第 4 页 共 5 页 N M A 答案:C 电荷守恒定律的应用、元电荷 有两个完全相同的带电绝缘金属小球 A、B，分别带有电量QA= -6.410-9C，QB=-3.210-9C，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 QA=QB=QA+QB=1.610-9C 2的正电，这样，共转在接触过程中，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 QB移的电子电量为 =3.210-9+1.610-9=4.810-9C DQ=-QB+QB转移的电子数 N=DQ=3.01010 e创新应用 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? 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: B、C都带正电； 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。 第 5 页 共 5 页
