9.1 电荷 教案 高中物理新人科版必修第三册（2022年）.docVIP

9.1 电荷 本节由电荷、感应起电、电荷守恒定律、元电荷四部分内容组成。他们是本章知识的基础，关于电荷的一些知识初中已经有相应的介绍，高中则更加侧重从物质的微观结构来认识物体带电的本质，结合摩擦起电和感应起电的具体情景，理解电荷守恒定律是本节的重点。教学中要通过对三种不同起电的方式进行分析，使学生进一步深化对电荷的认识。 〖教学目标与核心素养〗 物理观念：能建立电荷的物理观念，运用物理语言科学的描述电荷的特性，并能从微观角度解释物体带电现象。 科学思维：知道电荷守恒定律与能量守恒定律一样具有普遍性，物体带电只是电荷的重新分布，并不是创造了电荷。 科学探究：掌握研究摩擦起电和感应起电的方法，能在具体问题中判断电荷的转移方向和数量。 科学态度与责任：理解物理概念的建立的过程和规律；感悟自然界的统一、和谐美；认识到电量与能量物理现象的相似性，具有在微观领域的想象力。 重点：1.物体带电的方式和实质。 2.电荷守恒定律。 难点：1.摩擦起电和感应起电电荷的移动方向和电量的计算。 2.利用电荷守恒定律分析解决相关问题。 多媒体课件、丝绸、玻璃棒、毛皮、橡胶棒、验电器、碎纸屑等。 摩擦可以使物体带电。摩擦过的琥珀能够吸引羽毛。为什么有的物体容易带电，而有的物体很难带电呢? （一）电荷 1.介绍发现电荷的主要历程 在公元前 600年左右，古希腊人泰勒斯就发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。（播放动图） 公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书中也写下“顿牟掇芥”一语。此语意为摩擦过的琥珀能吸引像草芥一类的轻小物体。（展示图片） 到了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腊问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能够吸引轻小物体的性质，并且认为摩擦过的琥珀带有电荷。 归纳：电荷是具有能够吸引轻小物体性质。 美国科学家富兰克林通过风筝实验，把雷电引到实验室里，研究发现，雷电的性质和摩擦起电产生的点的性质完全相同。并正式命名了正电荷和负电荷。 问题1：电荷是微小的，怎么命名的呢？ 2.自然界当中两种电荷 探究：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是A，而用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是B。 把两个丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近，发现它们相互排斥。同样把两个毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近，发现它们也相互排斥。这说明 同种电荷相互排斥。 而把丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒是相互吸引的，这说明 异种电荷相互吸引。 除此之外与两种电荷都排斥或者都吸引的电荷，并不存在。这表明自然界中的电荷只有这两种，后来美国科学家富兰克林将 ①丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷命名为正电荷。 ②毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷命名为负电荷。 例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 解题提示：如果两个物体互相排斥，那一定是两个物体带有同种电荷，但如果两个物体吸引，除了带异种电荷之外，还有可能是两个物体一个带电，一个不带电。因为带电体能够吸引轻小物体。选C 问题2：那怎么描述电荷的多少呢？（阅读第2页最后一段） 3.电荷量 咱们用电荷量这个物理量来描述它。 ①符号是Q或q。 ②单位：库伦，简称库，符号C。 ③正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。正负不代表大小。 如+3C，-5C，还是负电荷所带的电荷量多。正负只是为了方便区分，如-5C的电量，很容易就知道它带负电。注意代入计算时只要绝对值即可。 那么1库伦的电荷量有多少呢？（播放梳头动图）梳头时产生的电荷所带的电量，也只有百万分之一。巨大云层积累的电量也就几百库伦而已。 问题3：摩擦为什么会起电吗？ 这是由于构成物质的原子本身就包括了带电粒子。 4.原子的构成 质子（+） 原子核（+） 原子 中子（不带电） 电子（-） 每个原子中的正电荷的数量与电子的负电荷的数量一样多，所以整个原子对外呈现电中性，即整个物体对外不显电性。原子内部的质子和中子被紧紧地束博在一起构成原子核，原子核的结构一般是很稳定的。 5.摩擦起电 （播放动图） 定义：当两个物体摩擦时一些束缚不紧的电子，会从一个物体转移到另一个物体上。失去电子的物体带正电。得到电子的物体带负电。这两个物体带的是等量异种电荷，摩擦起电的本质是电荷在两个物体间发生了转移。 例如前面说的用丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒带正电，那丝绸自然就是负电。 问题4：电子是怎么转移的呢？ 那是因为上有些电子跑到丝绸上了，玻璃棒因缺少电子而带正电，丝绸因有了多余的电子而带负电。同理还有毛皮摩擦过的橡