1.1静电现象与电荷守恒
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《静电现象与电荷守恒》教学反思本节内容选自沪科版高中物理选修3-1第一章第一节《静电现象与电荷守恒》,既是对初中电学基本知识的深入,也是学习高中电学内容的预备性知识,在教材中起着承上启下的作用。
本节课的关键概念包括:静电现象、静电感应、感应起电等,本节课的重要规律是电荷守恒定律,本节课的重要结论是产生静电的过程是电子在物体间或物体内部的转移。
本节课另一个规律是感应起电的导体两端电性与带电体遵循“远同近异”的规律。
针对本节课的教学内容和学生的学习水平,确定以下重点难点内容,重点:(1)使物体带电的三种方法及本质;(2)电荷守恒定律;(3)微观角度分析带电过程的方法;难点:感应起电的本质。
为了让学生能有效的掌握本节课的重要概念、事实和规律,在备课过程中,我采用了如下措施:(1)导学案:提前发放导学案使学生在课前能对本节课的重点难点内容有一定的了解,通过预习掌握部分较容易的知识,节约课堂时间,提高课堂效率;(2)实验仪器:毛皮和橡胶棒、丝绸和玻璃棒、验电器、两个带箔片的枕形导体、起电盘;(3)多媒体课件:采用多媒体演示雷电视频、生活中常见的静电现象、原子的内部结构、感应起电的实验视频等,丰富课堂内容,加深课堂容量,提供形象模型,演示课堂实验,帮助学生更加高效的学习本节内容。
由于对本节课准备的比较充分,因此课堂效果较好。
总的来看,本节课成功之处有以下几点:(1)较好的调动了学生的积极性。
本节课以电闪雷鸣为素材引入新课,调动了学生的兴趣,并通过学生上台演示毛皮摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑、带电的橡胶棒接触验电器使验电器箔片张开、橡胶棒靠近验电器箔片张开等现象,并通过实验视频进一步提升课堂的探究性和趣味性,充分地发挥了学生主动思考探究的能力。
对于重点知识摩擦起电和感应起电的本质教学中,请学生上台解释两种带电方式的微观本质,较好的体现了学生的主观能动性,把课堂交给学生。
(2)实验的效果比较明显。
为了让全班同学都能看见实验现象,我采用了以下措施,第一,用摄像头连接大屏幕,便于后排同学观看;第二,给验电器一面覆盖暗色的纸,便于学生更清晰的观看验电器金属箔片的张开情况;第三,给本来没有附带金属箔片的两个枕形导体下方安装了金属箔片。
《静电现象与电荷守恒》讲义一、静电现象在我们的日常生活中,静电现象屡见不鲜。
当我们在干燥的天气里脱毛衣时,常常会听到“噼里啪啦”的声音,同时还能看到微弱的火花;用梳子梳头发后,梳子能够吸引细小的纸屑;在触摸金属门把手时,可能会突然感到一阵电击。
这些都是静电现象的表现。
那么,静电是如何产生的呢?简单来说,当两个不同的物体相互摩擦时,其中一个物体的电子会转移到另一个物体上。
这样,失去电子的物体就带正电,得到电子的物体就带负电。
例如,用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒会失去电子而带正电,丝绸则会得到电子而带负电。
静电现象不仅在日常生活中常见,在工业生产中也有着重要的应用。
例如,静电喷漆、静电复印、静电除尘等技术,都是利用静电现象来实现的。
静电喷漆是利用喷枪喷出的漆雾带有负电荷,被涂物带有正电荷,在电场力的作用下,漆雾能够均匀地吸附在被涂物表面,从而提高喷漆的质量和效率。
静电复印则是通过对硒鼓表面充电,使其带上静电,然后用光线照射需要复印的文件,在硒鼓表面形成静电潜像。
接着,带有相反电荷的墨粉被吸附在硒鼓表面的静电潜像上,最后将墨粉转移到纸张上,经过加热定影,完成复印过程。
静电除尘是利用高压电场使空气中的灰尘带电,然后在电场力的作用下,灰尘被吸附到电极上,从而达到除尘的目的。
这种方法效率高、能耗低,广泛应用于工厂的废气处理和空气净化。
然而,静电现象有时也会带来一些麻烦。
例如,在易燃易爆场所,静电火花可能会引发火灾或爆炸;在电子设备生产过程中,静电可能会损坏敏感的电子元件。
因此,我们需要采取一些措施来防止静电的危害,比如增加空气湿度、使用防静电材料、安装静电消除器等。
二、电荷守恒电荷守恒是自然界的基本规律之一。
它指出,在一个孤立的系统中,电荷的总量是保持不变的。
也就是说,无论电荷在系统内如何转移和变化,系统内的正电荷总量与负电荷总量的代数和始终保持不变。
例如,当两个物体相互摩擦时,一个物体失去的电子数量等于另一个物体得到的电子数量,整个系统的电荷总量并没有发生改变。
人教版高中物理(选修3-1)重、难点梳理第一章电场§1.1 电荷及其守恒定律一、课标及其解读1、了解摩擦起电和感应起电,知道元电荷(①知道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;②了解摩擦起电、感应起电,能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质;③知道元电荷、电荷量的概念,知道电荷量不连续变化。
)2、用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象(①知道电荷守恒定律;②应掌握完全相同的两个带电金属球相互接触后,电荷间的分配关系。
)3、了解静电现象及其在生产、生活中的应用(如静电喷涂、静电复印、经典植绒、静电除尘等。
)二、教学重点从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。
三、教学难点起电的本质四、教学易错点1、在静电感应现象中,金属导体内移动的是电子,而不是质子;2、元电荷是电荷量,并不是某个实体电荷;3、电荷量是不连续的,电荷的正负表示其带电性质。
五、教学疑点1、对起电方式及实质的理解(①对物质内部微观结构分析,说明部分物质内部电子可以自由移动;②电荷守恒,说明起电的实质不是新电荷的产生。
)2、电中性的解释,加深学生对起电的理解。
六、教学资源(一)教材中重视的问题1、关于静电现象方面的知识,初中已有介绍,而高中则更侧重于从物质微观结构的角度去认识物体带电的本质,如教材中提到的导体与绝缘体;2、能用静电现象解释生活中的现象(如课本P5第1题)。
(二)教材中重要的思想方法1、各种守恒定律是物理学的基本规律,本节进一步突出守恒的思想;2、培养学生对实验现象进行归纳、总结的能力,教材中各种实验现象均未给出具体的结论,这就要求教学中要渗透科学探究的思想方法。
问题1:在干燥的实验室里,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,丝绸带何种电荷呢?玻璃棒和丝绸带电的原因是什么?问题2:如图1所示,取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触.起初它们不带电,贴在下部的金属箔是闭合的。
(1)把带正电荷的物体C移近导体A,金属箔片有什么变化?(2)这时把A和B分开,然后移去C,金属箔片又有什么变化?(3)再让A和B接触,又会看到什么现象?(4)再把带正电物体C和A接触,金属箔片又有什么变化?【归纳总结】1.摩擦起电:当两个物体相互摩擦时,一些束缚不紧的电子会从一个物体转移到另一个物体,于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带,失去电子的物体则带.2.感应起电:当一个带电体导体时,由于电荷之间相互或,导体中的自由电荷便会或带电体,使导体靠近带电体的一端带电荷,远离带电体的一端带电荷。
3.接触起电:电荷从带电体转移到不带电的物体上。
4.三种起电方式的实质都是的转移。
二.电荷守恒定律问题:前面学习了三种不同的起电方式,其本质都是电子的得失.那么,在一个封闭的系统中电荷的总量能增多或减少吗?【归纳总结】1.电荷守恒定律的关键词是“转移”和“总量保持不变”。
2.导体接触带电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关.若两个完全相同的金属小球的带电量分别为Q1和Q2,两小球接触后再分开,将平分电荷,两小球带电量都为Q=Q1+Q22(式中电量Q1和Q2均包含它们的正负号)。
三.元电荷问题1:物体的带电荷量可以是任意的吗?带电荷量可以是4×10-19C吗?问题2.电子和质子就是元电荷吗?【归纳总结】1.所有带电体的带电荷量或者等于e,或者是e的整数倍。
2.质子和电子所带电荷量与元电荷相等,但不能说电子和质子是元电荷。
【课堂小结】1、此节课目标的达成情况:2、此节课应注意的问题:3、此节课的收获:【学业达标】1. (对三种起电方式的理解)用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上.小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上而下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上,如图3所示.对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是()图3A.摩擦使笔套带电B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷C.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和2.(对元电荷的理解)保护知识产权,抑制盗版是我们每个公民的责任与义务,盗版书籍不但影响我们的学习效率,甚至会给我们的学习带来隐患.某同学有一次购买了盗版的物理参考书,做练习时,发现有一个带电质点的电荷量数据看不清,只能看清是9.________×10-18C,拿去问老师.如果你是老师,你认为该带电质点的电荷量可能是下列数据中的哪一个() A.9.2×10-18 C B.9.4×10-18 CC.9.6×10-18 C D.9.8×10-18 C3.(对电荷守恒定律的理解)有两个完全相同的带电金属小球A、B,分别带有电荷量为Q A=6.4×10-9 C、Q B=-3.2×10-9 C,让两个绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移,转移了多少个电子?4.下列说法中正确的是()A.元电荷是电子所带的电荷量B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C.物体所带电荷量可以是任意值D.元电荷的值通常取e=1.60×10-19 C5.如图1所示,将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况是()图1 图2A.枕形导体中的正电荷向B端移动,负电荷不移动B.枕形导体中电子向A端移动,正电荷不移动C.枕形导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动6.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不带电,如图2所示,现使b球带电,则()A.a、b之间不发生相互作用B.b将吸引a,吸在一起不分开C.b立即把a排斥开D.b先吸引a,接触后又把a排斥开。