9.1 电荷 教案 -2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

课 题 9.1 电荷 教 学 目 标 1. 知道两种电荷及其相互作用。 2. 知道摩擦起电以及静电感应现象，它们不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开。 3. 知道电荷守恒定律；知道什么是元电荷。 重 点 知道摩擦起电以及静电感应现象，它们不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开。 难 点 知道摩擦起电以及静电感应现象，它们不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开。 教 学 过 程 一、情境引入 师：观看憨豆先生身体带电视频。 问：为什么憨豆先生可以吸引纸片？ 生：因为他带电了。 师：生活中同学们应该见过这样的现象，头发飞起来了，为什么呢？ 生：因为她们带电了。 二、新课教学 师：原来一切都是因为“电”。同学们知道最早的带电现象是什么时候发现的吗？公元前600年左右，古希腊学者泰勒斯发现摩擦过的琥珀可以吸引轻小物体。公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书中也写下“顿牟掇芥” 一词。同学们知道是什么意思吗？顿牟掇芥指摩擦过的琥珀能吸引像草芥一 类的轻小物体。16世纪，英国科学家吉尔伯特在研究这类现象时首先根据希 教 学 过 程 腊文的琥珀创造了英语中的“electricity”（电）这个词，用来表示琥珀经过摩擦以后具有的性质，并且认为摩擦过的琥珀带有电荷。原来这些老师的头发飞起来是因为带有电荷。许多物体比如琥珀、玻璃棒、橡胶棒等等，经过毛皮或丝绸摩擦后，都能吸引轻小物体。美国科学家富兰克林把电荷分类并命名为正电荷和负电荷。丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为正电荷，毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷为负电荷。正负电荷之间也是有相互作用的，我们来看一个实验视频。通过实验我们发现同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。为什么物体之间相互摩擦就会带电呢？ 我们知道物质是由分子、原子组成的，原子是由原子核及核外电子组成，而原子核又是由带正电的质子和不带电的中子组成，每个原子中质子的正电荷数量和电子的负电荷数量是一样多的，所以整个原子对外显电中性。原子核的结构一般是很稳定，但是离原子核较远的电子受到的束缚力较弱，容易受到外界的作用而脱离原子。如果原子失去电子就会带正电，而得到电子就会带负电。 师：当两个物体相互摩擦时，一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上，于是，原来电中性的物体由于失去电子而带正电，得到电子而带负电，这就是摩擦起电的原因。第一种起点方式就是摩擦起电，实质是电子得失。回忆憨豆先生的视频，憨豆先生为什么会带电？ 生：他接触了带电球。 问：为什么接触带电球就会带电？ 生：因为有电荷转移到了憨豆先生的身上。 师：这也是一种带电方式，属于接触带电，实质是电荷发生了转移。其中验电器原理就是接触起电。将一个带+Q和一个不带电的球接触后分开，两个球分别带多少电荷？ 生：均带1/2Q。 教 学 过 程 师：将一个带+Q的球和一个带-3Q的球接触后分开呢？ 生：均带-Q。 师：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。这也是一种起电方式——感应起电，实质是电荷从物体的一部分转移到另一部分，电荷分布呈现近异远同。 问：带电体C靠近导体A后，再将C移开，使它远离导体A、B，金属箔有什么变化？ 生：靠近A时金属箔张开，再将C移开后，金属箔又闭合。 问：带电体C靠近导体A后，先把 A、B分开，然后移去C， 金属箔有什么变化？ 生：金属箔一直张开。 问：带电体C靠近导体A后，先把 A、B分开，然后移去C，再让A、B接触，又会看到什么现象？ 生：金属箔先张开，接触后又闭合。 问：这个现象说明了什么？ 生：正负电荷总量没变。 师：没错，这就是电荷守恒定律，电荷既不会创生，也不会消灭，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；在转移的过程中，电荷的总量不变。还有一种表述，一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的总量保持不变。 师：迄今为止，实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，称为元电荷。用e表示，大小为C，电荷量是不能连续变化的物理量，所有带 电体的电荷都是e的整数倍。电子的电荷量与电子的质量的比值称为电子的 教 学 过 程 比和，大小为1.76×C/kg。 三、课堂小结 教 后 反 思 关于电的第一节课，本节课内容不难，主要向学生引入电的概念。 学科网（北京）股份有限公司 $