日期:2022-06-21
這是《靜電現象與電荷守恒》教案,是優秀的物理教案文章,供老師家長們參考學習。
1.1 靜電現象與電荷守恒
一、新課標要求
(一)知識與技能
知道各種起電方法及實質,認識元電荷,掌握電荷守恒定律的內容。
(二)過程與方法
結合具體事實理解概念及定律,化抽象為具體。
(三)情感、態度與價值觀
體會生活中的靜電現象,提高抽象思維水平。培養學生對實驗的觀察和分析的能力
二、教學重點
掌握電荷的基本性質與電荷守恒定律。
三、教學難點
電荷基本性質與電荷守恒定律的理解及應用。
四、教學方法
實驗歸納法
五、教學用具:
靜電感應演示器、玻璃棒、絲綢,多媒體輔助教學設備
教學過程
(一)引入新課
教師:初中學過自然界有幾種電荷,它們間的相互作用如何?電荷的多少用什么表示?
學生:自然界只存在兩種電荷,同種電荷互相排斥,異種電荷相互吸引.電荷的多少是用電荷量來表示。
出示練習題(利用多媒體)
【例一】掛在絕緣細線下的兩輕質通草球,由于電荷的相互作用靠近或遠離,如圖所示,
則:( )
A 甲圖中兩球一定帶異種電荷;
B 甲圖中至少有一個帶電;
C 乙圖中兩球一定帶同種電荷;
D 乙圖中兩球可能只有一個帶電。
答案:BC 教師:一般情況下物體不帶電,不帶電的物體內是否存在電荷?如何使物體帶電?
學生:不帶電的物體內存在電荷,且存在等量正、負電荷,在物體內中和,對外不顯電
性。用摩擦的方法可以使物體帶電,用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電,用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶負電。另外還可以讓物體接觸帶電。
教師:摩擦起電和接觸帶電的實質是什么?
學生:一個物體失去一些電子而帶正電,另一個物體得到這些電子而帶負電。
引入:在復習初中內容基礎上,進一步再來看有沒有別的方法使物體帶電?物體帶電的
實質是什么?今天這節課就來學習這些問題:
(二)進行新課
1.電荷
教師活動:引導學生閱讀教材有關物質內部微觀結構的描述,思考和回答問題:
(1)物質的微觀結構是怎樣的?摩擦起電的原因是什么?
(2)什么是自由電子,金屬成為導體的原因是什么?
學生活動:積極閱讀教材,思考并回答問題。
甲
乙
點評:培養學生通過閱讀教材獨立獲取知識的能力。通過學生回答問題培養學生的語言表達能力。
教師活動:提出問題:除了摩擦起電,還有沒有可以使物體帶上電的方法?
實驗:取有絕緣支柱的兩個不帶電枕形導體A、B,使它們彼此接觸。用絲綢摩擦過的有機玻璃棒反復多次接觸球形導體C,使之帶正電。將C移近A,用與有機玻璃棒摩
擦過的絲綢分別靠近A、B。(如圖所示)
〔現象〕線綢靠近B,而遠離A.
〔學生得出〕B帶正電,A帶負電。
〔問題〕如將A、B分開,再移走C,A、B帶電情況如何?
〔學生答〕A仍帶負電,B仍帶正電.
〔演示證明〕將A、B分開,用與玻璃棒摩擦過的絲綢檢驗,學生回答正確。
〔問題〕將A、B接觸,它們是否帶電?這說明什么?
〔學生答〕不帶電,說明接觸前A、B帶等量異種電荷,接觸后等量異種電荷中和。〔演示證明〕使A、B接觸,仍用與玻璃棒摩擦過的絲綢檢驗,學生回答正確。
〔問題〕若先把C移走,再將A、B分開呢?
〔學生答〕A、B不帶電。
〔演示證明〕把C移走,將A、B分開,用與玻璃棒摩擦過的絲綢檢驗,學生回答正確. 〔師問〕為什么?
〔學生答〕因為將C移走,A上負電荷、B上正電荷不再受C上電荷作用,而使A、B所帶電荷重新恢復原狀,在導體內中和而不帶電。
教師活動:引導學生分析前面的現象,總結得出靜電感應的概念。
靜電感應:將電荷移近不帶電的導體,可以使導體帶電,這種現象叫做靜電感應。利用靜電感應使物體帶電的過程,叫感應起電。
〔結論〕不僅摩擦起電和接觸帶電可以使物體帶電,靜電感應也可使物體帶電。
教師活動:靜電感應的實質是什么?是不是創造了電荷?
學生活動:分析并回答:當帶電球C移近不帶電導體A、B時,導體上自由電子被吸引過來,使導體A、B帶上了等量的異種電荷,即使電荷從物體一部分轉移到另一部分。在感應起電的過程中并沒有創造電荷。
教師活動:聯系摩擦起電的實質,思考使物體帶電的實質是什么?
學生活動:使物體帶電,不是創造了電荷,而是使物體中的正、負電荷分開。
〔教師引導學生思考,出示投影片〕
【例二】把兩個完全相同的金屬球A和B接觸一下,再分開一段距離,發現兩球之間相互排斥則A、B兩球原來的帶電情況可能是()
A.帶有等量異種電荷B.帶有不等量異種電荷
C.帶有等量同種電荷D.一個帶電,另一個不帶電
答案:BCD
2.電荷守恒定律
電荷守恒定律:電荷既不能創造,也不能消滅,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。
教師活動:引導學生閱讀教材第4頁有關內容,了解電荷守恒定律的另一表述:
一個與外界沒有電荷交換的系統,電荷的代數和總是保持不變。
過渡:這是物理學中重要的基本定律之一。通過前面的學習,清楚了物體帶電的本質,而一個帶電體究竟帶多少電?經過大量實驗證明,所有帶電體的電荷量或者等于電荷量e或者是電荷量e的整數倍。
3.元電荷
教師活動:引導學生閱讀教材,思考問題:
(1)電荷的多少如何表示?它的單位是什么?
(2)什么是元電荷?一個電子就是一個元電荷嗎?
(3)元電荷的數值是多少?它的數值最早是由哪位物理學家測定的?
(4)什么是比荷?電子的比荷是多少?
學生活動:思考并回答老師的問題。
(三)課堂總結、點評
教師活動:讓學生概括總結本節的內容。請一個同學到黑板上總結,其他同學在筆記本
上總結,然后請同學評價黑板上的小結內容。
學生活動:認真總結概括本節內容,并把自己這節課的體會寫下來、比較黑板上的小結
和自己的小結,看誰的更好,好在什么地方。
點評:總結課堂內容,培養學生概括總結能力。
教師要放開,讓學生自己總結所學內容,允許內容的順序不同,從而構建他們自己的知識框架。
(四)思考探究
關于靜電感應現象的應用
【例三】如圖所示,原來不帶電的絕緣金屬導體MN ,在其兩端下面都懸掛著金屬驗電箔;
若使帶負電的絕緣金屬球A 靠近導體的M 端,可能看到的現象是( )
A 只有M 端驗電箔張開
B 只有N 端驗電箔張開
C 兩端的驗電箔都張開
D 兩端的驗電箔都不張開
答案:C
電荷守恒定律的應用、元電荷
【例四】有兩個完全相同的帶電絕緣金屬小球 A 、B ,分別帶有電量Q A = -6.4×10-9C ,Q B =-3.2
×10-9C ,讓兩絕緣金屬小球接觸,在接觸過程中,電子如何轉移并轉移了多少? 解析 當兩小球接觸時,帶電量少的負電荷先被中和,剩余的正電荷再重新分配。由于兩
小球相同,剩余正電荷必均分,即接觸后兩小球帶電量
N A
9106.12
-?=+='='B A B A Q Q Q Q C 在接觸過程中,電子由B 球轉移到A 球,不僅將自身電荷中和,且繼續轉移,使B 球帶 B
Q '的正電,這樣,共轉移的電子電量為 999108.4106.1102.3---?=?+?='+-=?B
B Q Q Q
C 轉移的電子數
10100.3?=?=e
Q N 創新應用
【例五】有三個完全一樣的絕緣金屬球,A 球帶的電量為q ,B 、C 均不帶電,現要使B 球帶
的電量為3q/8, 應該怎么辦?
【例六】有A 、B 、C 三個用絕緣柱支持的 相同導體球, A 帶正電, B 和C 不帶電,討論用 什
么辦法能使:
(1)B 、C 都帶正電;
(2)B 、C 帶等量的異種電荷。
課余作業
書面完成P5“問題與練習”第2、3題;思考并回答第1、4題。
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