人教版高中物理选修3-1《电荷及其守恒定律》教案
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1、电荷及其守恒定律教学三维目标(一)知识与技能1.知道两种电荷及其相互作用.知道电量的概念.2.知道摩擦起电,知道摩擦起电不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开.3.知道静电感应现象,知道静电感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.4.知道电荷守恒定律.5.知道什么是元电荷.(二)过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.但对一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。
(三)情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质重点:电荷守恒定律难点:利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
教学过程:(一)引入新课:新的知识内容,新的学习起点.本章将学习静电学.将从物质的微观的角度认识物体带电的本质,电荷相互作用的基本规律,以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。
【板书】第一章静电场复习初中知识:【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质,这种现象叫摩擦起电,这样的物体就带了电.【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥,而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引,所以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.【板书】自然界中的两种电荷正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷,用正数表示.把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷,用负数表示.电荷及其相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.(二)进行新课:第1节、电荷及其守恒定律【板书】电荷(1)原子的核式结构及摩擦起电的微观解释原子:包括原子核(质子和中子)和核外电子。
(2)摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.实质:电子的转移.结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.(3)金属导体模型也是一个物理模型P3用静电感应的方法也可以使物体带电.【演示】:把带正电荷的球C移近彼此接触的异体A,B(参见课本图1.1-1).可以看到A,B上的金属箔都张开了,表示A,B都带上了电荷.如果先把C移走,A和B上的金属箔就会闭合.如果先把A和B分开,然后移开C,可以看到A和B仍带有电荷;如果再让A和B接触,他们就不再带电.这说明A和B分开后所带的是异种等量的电荷,重新接触后等量异种电荷发生中和.【板书】(4)、静电感应:把电荷移近不带电的异体,可以使导体带电的现象。
高二物理人教版选修31 第一章第一节电荷及其守恒定律教学设计教学目标【知识与技能】1.知道两种电荷及其相互作用.知道电量的概念.2.知道摩擦起电,知道摩擦起电不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开.3.知道静电感应现象,知道静电感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.4.知道电荷守恒定律.5.知道什么是元电荷.【过程与方法】1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.但对一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。
【情感态度与价值观】通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质。
教学重难点静电产生的三种方式及原理,电荷守恒定律及电荷移动引起的电荷重新分配原则。
教学准备相关实验器材,如:毛皮、丝绸、玻璃棒、塑料棒、带绝缘杆的金属小球、验电器等课时安排1课时程序设计学习内容教师行为学生行为媒体运用新课导入创设情境冬季的某天,皮先生在办公室门口遇到一位女熟人,两个人热情地准备握手,不料两手接触的一瞬间,他们竟“来电”了。
皮先生就听见“啪”的一声,倒是没有太明显的疼痛感,对方反应更为强烈,“啊”的一声尖叫起来,引得周围几间办公室的人都带着诧异的眼神跑出来看热闹,让皮先生尴尬不已。
那手上的静电是怎么产生的呢?图片第一层级研读教材确保每一位学生处于预习状态,要求在教材上划出重难点。
通读教材,作必要的标注,梳理出本节内容的大致知识体系。
PPT课件呈现学习目标完成学案巡视学生自主学习的进展,学生填写学案的情况。
尽可能多得独立完成学案内容,至少完成第一层级的内容。
结对交流指导、倾听部分学生的交流,初步得出学生预就学案中教材诠释交流的内容与结对学习的同学习的效果情况交流。
第二层级(小组讨论小组展示补充质疑教师点评)主题1:探究电荷(1)学生若不清楚物质的微观结构可简单说明。
(2)丝绸内原子对其电子的束缚能力比玻璃内原子对其电子的束缚能力强。
《电荷及其守恒定律》高中物理教案一、教学目标1.知识与技能:o理解电荷的概念,能够区分正电荷和负电荷。
o掌握电荷守恒定律的内容,能解释相关现象。
o了解常见的带电方法和电荷的相互作用。
2.过程与方法:o通过实验观察,培养学生的观察能力和实验操作能力。
o引导学生通过归纳和总结,自主构建电荷及其守恒定律的知识体系。
3.情感态度与价值观:o激发学生对物理学习的兴趣和好奇心。
o培养学生的科学探究精神和合作学习能力。
二、教学重点与难点1.教学重点:电荷的概念、电荷守恒定律。
2.教学难点:电荷守恒定律的理解和应用。
三、教学准备1.实验器材:静电发生器、各种带电体、验电器等。
2.多媒体课件:包含电荷及其守恒定律的相关内容、图片、视频等。
四、教学过程1.导入新课o通过展示日常生活中的静电现象( 如衣物贴身、静电电击等)引起学生的兴趣。
o提问学生是否了解这些现象背后的原理,引出本节课的主题——电荷及其守恒定律。
2.新课内容讲解o电荷的概念:介绍正电荷和负电荷,以及电荷的单位 库仑)。
o电荷的相互作用:通过实验演示同种电荷相斥、异种电荷相吸的现象,总结电荷间的相互作用规律。
o电荷守恒定律:阐述电荷既不能创生也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,总量是守恒的。
3.实验探究o分组进行实验,让学生亲自操作静电发生器、验电器等器材,观察电荷的转移和守恒现象。
o引导学生分析实验结果,加深对电荷守恒定律的理解。
4.课堂练习与讨论o出示相关练习题,让学生运用所学知识解决问题。
o组织学生讨论电荷守恒定律在日常生活中的应用,如静电防护、雷电现象等。
5.课堂小结o总结本节课的主要内容,强调电荷守恒定律的重要性。
o鼓励学生在日常生活中留意电荷及其守恒现象,培养观察力和思考能力。
6.布置作业o要求学生完成相关练习题,巩固所学知识。
o鼓励学生收集有关电荷及其守恒定律的资料或案例,下节课分享交流。
高一物理选修3-1全套教案目录第一章静电场1.1电荷及其守恒定律教学三维目标(一)知识与技能1.知道两种电荷及其相互作用.知道电量的概念.2.知道摩擦起电,知道摩擦起电不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开.3.知道静电感应现象,知道静电感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.4.知道电荷守恒定律.5.知道什么是元电荷.(二)过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.但对一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。
(三)情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质重点:电荷守恒定律难点:利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
教学过程:(一)引入新课:新的知识内容,新的学习起点.本章将学习静电学.将从物质的微观的角度认识物体带电的本质,电荷相互作用的基本规律,以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。
【板书】第一章静电场复习初中知识:【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质,这种现象叫摩擦起电,这样的物体就带了电.【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥,而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引,所以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.【板书】自然界中的两种电荷正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷,用正数表示.把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷,用负数表示.电荷及其相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.(二)进行新课:第1节、电荷及其守恒定律【板书】电荷(1)原子的核式结构及摩擦起电的微观解释原子:包括原子核(质子和中子)和核外电子。
(2)摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.实质:电子的转移.结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.(3)金属导体模型也是一个物理模型P3用静电感应的方法也可以使物体带电.【演示】:把带正电荷的球C移近彼此接触的异体A,B(参见课本图1.1-1).可以看到A,B 上的金属箔都张开了,表示A,B都带上了电荷.如果先把C移走,A和B上的金属箔就会闭合.如果先把A和B分开,然后移开C,可以看到A和B仍带有电荷;如果再让A和B接触,他们就不再带电.这说明A和B分开后所带的是异种等量的电荷,重新接触后等量异种电荷发生中和.【板书】(4)、静电感应:把电荷移近不带电的异体,可以使导体带电的现象。
电荷及其守恒定律教案精选【学习目标】1知道两种电荷及其相互作用。
2知道三种使物体带电的方法及带电本质3知道电荷守恒定律4知道什么是元电荷、比荷、电荷量、静电感应的概念【学习方法和策略】1. 物理学螺旋式递进的学习方法。
2. 由现象到本质分析问题的方法。
【重点】电荷守恒定律【难点】利用电荷守恒定律分析解决相关问题【预习填空】一、电荷1.自然界中两种电荷:2.电荷及其相互作用:3.使物体带电的方法:(1) ;实质是(2) ; 实质是(3) ; 实质是二、电荷守恒定律:1. 内容:。
三、几个基本概念:1.电荷量2.元电荷3.比荷4感应起电:【新课学习】一:三种起电方式的区别和联系摩擦起电感应起电接触起电产生及条件两不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时带电导体和导体接触时现象两物体带上等量异种电荷导体两端出现等量异种电荷,且电性与原带电体“近异远同”导体上带上与带电体相同电性的电荷原因不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生电子转移导体中的自由电子受到带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离)电荷之间的相互排斥实质电荷在物体之间和物体内部的转移二.接触起电的电荷分配原则:两个完全相同的金属球接触后电荷会重新进行分配,如图1-1-2所示.电荷分配的原则是:两个完全相同的金属球带同种电荷接触后平分原来所带电荷量的总和;带异种电荷接触后先中和再平分.图1-1-21.“中性”与“中和”之间有联系吗?“中性”和“中和”是两个完全不同的概念,“中性”是指原子或者物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等,对外不显电性,表现为不带电的状态.可见,任何不带电的物体,实际上其中都带有等量的异种电荷;“中和”是指两个带等量异种电荷的物体,相互接触时,由于正负电荷间的吸引作用,电荷发生转移,最后都达到中性状态的一个过程.2.电荷守恒定律的两种表述方式的区别是什么?(1)两种表述:①电荷既不会创生,也不会消灭,它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,电荷的总量保持不变.②一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的.(2)区别:第一种表述是对物体带电现象规律的总结,一个原来不带电的物体通过某种方法可以带电,原来带电的物体也可以使它失去电性(电的中和),但其实质是电荷的转移,电荷的数量并没有减少.第二种表述则更具有广泛性,涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律,近代物理实验发现,由一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子,一对正负电子可同时湮灭,转化为光子.在这种情况下,带电粒子总是成对产生或湮灭,电荷的代数和不变,即正负电子的产生和湮灭与电荷守恒定律并不矛盾.【例题分析】一、电荷基本性质的理解【例1】绝缘细线上端固定,图1-1-3下端悬挂一个轻质小球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都不带电,如图1-1-3所示.现使a、b分别带正、负电,则()A.b将吸引a,吸引后不放开B.b先吸引a,接触后又与a分开C.a、b之间不发生相互作用D.b立即把a排斥开答案B解析因a带正电,b带负电,异种电荷相互吸引,轻质小球a将向b靠拢并与b接触.若a、b原来所带电荷量不相等,则当a与b接触后,两球先中和一部分原来电荷,然后将净余的电荷重新分配,这样就会带上同种电荷(正电或负电),由于同种电荷相互排斥,两球将会被排斥开.若a、b原来所带电荷量相等,则a、b接触后完全中和而都不带电,a、b自由分开.二、元电荷的理解【例2】关于元电荷的下列说法中正确的是()A.元电荷实质上是指电子和质子本身B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C.元电荷的数值通常取作e=1.6×10-19 CD.电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的答案BCD解析元电荷实际上是指电荷量,数值为1.6×10-19 C,不要误以为元电荷是指某具体的带电物质,如电子.元电荷是电荷量值,没有正负电性的区别.宏观上所有带电体的电荷量一定是元电荷的整数倍.元电荷的具体数值最早是由密立根用油滴实验测得的,测量精度相当高.【课堂练习】1.在图1-1-1中的同学的带电方式属于()A.接触起电B.感应起电C.摩擦起电D.以上说法都不对2.当把用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后,金属箔片张开.此时,金属箔片所带的电荷的带电性质和起电方式是()A.正电荷B.负电荷C.接触起电D.感应起电3.当把用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近验电器的金属球后,金属箔片张开.此时,金属箔片所带的电荷的带电性质和起电方式是()A.正电荷B.负电荷C.感应起电D.摩擦起电4.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A.2.4×10-19 C B.-6.4×10-19 CC.-1.6×10-18 C D.4.0×10-17 C【题型探究】题型一常见的带电方式如图1所示,图1有一带正电的验电器,当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时,验电器的金箔张角减小,则()A.金属球A可能不带电B.金属球A可能带负电C.金属球A可能带正电D.金属球A一定带负电思维步步高金属箔片的张角为什么减小?金属箔片上所带电荷的性质和金属球上带电性质有何异同?如果A带正电会怎样?不带电会怎样?带负电会怎样?解析验电器的金箔之所以张开,是因为它们都带有正电荷,而同种电荷相排斥.张开角度的大小决定于它们电荷量的多少.如果A球带负电,靠近验电器的B球时,异种电荷相互吸引,使金箔上的正电荷逐渐“上移”,从而使两金箔夹角减小.如果A球不带电,在靠近B球时,发生静电感应现象使A球电荷发生极性分布,靠近B球的端面出现负的感应电荷,而背向B球的端面出现正的感应电荷.A球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用.因距离的不同而表现为吸引作用,从而使金箔张角减小.答案AB拓展探究如果该题中A 带负电,和B 接触后张角怎么变化?答案张角变小.题型二电荷守恒定律有两个完全相同的带电绝缘金属小球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?思维步步高为什么要求两个小球完全相同?当带异种电荷的带电体接触后会产生什么现象?接触后各个小球的带电性质和带电荷量有何特点?转移的电子个数和电荷量有什么关系?解析在接触过程中,由于B 球带负电,其上多余的电子转移到A 球,这样中和A 球上的一部分电荷直至B 球为中性不带电,同时,由于A 球上有净余正电荷,B 球上的电子会继续转移到A 球,直至两球带上等量的正电荷.在接触过程中,电子由球B 转移到球A.接触后两小球各自的带电荷量:Q A ′=Q B ′=Q A +Q B 2=6.4×10-9-3.2×10-92 C=1.6×10-9 C 共转移的电子电荷量为ΔQ =-Q B +Q B ′=3.2×10-9 C +1.6×10-9 C =4.8×10-9 C转移的电子数n =ΔQ e=4.8×10-9 C 1.6×10-19 C=3.0×1010个答案电子由球B转移到球A3.0×1010个拓展探究如果该题中两个电荷的带电性质相同,都为正电荷,其他条件不变,其结论应该是什么?答案电子由球B转移到球A1.0×1010个解析接触后带电荷量平分,每个小球的带电荷量为3.2×10-9 C+6.4×10-9 C=4.8×10-9 C,转移的电荷量为 1.6×10-9 C,转移2的电子数为1.0×1010个.【课后巩固练习】1.有一个质量很小的小球A,用绝缘细线悬挂着,当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时,看到它们互相吸引,接触后又互相排斥,则下列说法正确的是()A.接触前,A、B一定带异种电荷B.接触前,A、B可能带异种电荷C.接触前,A球一定不带任何电荷D.接触后,A球一定带电荷2.如图2所示,图2在真空中,把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近.关于绝缘导体两端的电荷,下列说法中正确的是()A.两端的感应电荷越来越多B.两端的感应电荷是同种电荷C.两端的感应电荷是异种电荷D.两端的感应电荷电荷量相等3.如果将用毛皮摩擦过的橡胶棒接近水流.则()A.水流将向远离橡胶棒的方向偏离B.水流将向靠近橡胶棒的方向偏离C.水流先靠近再远离橡胶棒D.水流不偏转4.有甲、乙、丙三个小球,将它们两两靠近,它们都相互吸引,如图3所示.那么,下面的说法正确的是()图3A.三个小球都带电B.只有一个小球带电C.有两个小球带同种电荷D.有两个小球带异种电荷5.有三个完全一样的绝缘金属球,A球所带电荷量为Q,B、C不带电.现要使B球带有38Q的电荷量,应该怎么办?6.两块不带电的金属导体A、B均配有绝缘支架,现有一个带正电的小球C.(1)要使两块金属导体带上等量异种电荷,则应如何操作?哪一块带正电?(2)要使两块金属导体都带上正电荷,则应如何操作?(3)要使两块金属导体都带上负电荷,则应如何操作?参考答案【随堂练习】1.答案A解析该演示中采用了接触的方法进行带电,属于接触起电.2.答案AC解析金属箔片的带电性质和相接触的玻璃棒带电性质是相同的.金属箔片的起电方式为接触起电.3.答案AC解析注意该题目和上题的区别.在该题目中,玻璃棒没有接触到金属球,属于感应起电,和玻璃棒靠近的一端(金属球)带电性质和玻璃棒相反,带负电,和玻璃棒相距较远的一端(金属箔片)带电性质和玻璃棒相同,带正电荷.金属箔片的起电方式为感应起电.4.答案A解析任何带电体的电荷量都只能是元电荷电荷量的整数倍,元电荷电荷量为e=1.6×10-19 C.选项A中电荷量为3/2倍,B中电荷量为4倍,C中电荷量为10倍.D中电荷量为250倍.也就是说B、C、D选项中的电荷量数值均是元电荷的整数倍.所以只有选项A是不可能的.【课后巩固练习】1.答案BD2.答案ACD解析由于导体内有大量可以自由移动的电子,当带负电的球P慢慢靠近它时,由于同种电荷相互排斥,导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端,从而显出正电荷,远离P的一端带上了等量的负电荷.导体离P球距离越近,电子被排斥得越多,感应电荷越多.3.答案A解析用毛皮摩擦过的橡胶棒和用丝绸摩擦过的玻璃棒的带电性质相反.4.答案D5.答案见解析解析由于两个完全相同的金属球接触时,剩余电荷量平均分配,因此,可由以下四种方法:①A与C接触分开,再让B与C接触分开,然后A与B接触分开;②A与C接触分开,再让A与B接触分开,然后B与C接触分开;③A与B接触分开,再让B与C接触分开,然后A与B接触分开;④A与B接触分开,再让A与C接触分开,然后B与C接触分开.6.答案(1)先将两块导体A、B紧靠在一起,然后将带电体C从一端靠近导体,再将两导体分开,最后移走带电体 C.远离带电体C的一块带正电.(2)先将两块导体A、B紧靠在一起,然后将带电体C接触导体A(或B),再将导体C移走,再将两导体A、B分开,则A、B都带上了正电.(3)先将两块导体A、B紧靠在一起,然后将带电体C从一端靠近导体,用手接触一下A(或B),再将两导体A、B分开,最后移走带电体C,则A、B都带上了负电.。
1.电荷及其守恒定律三维目标知识与技能1.知道两种电荷及其相互作用,知道电荷量的概念;2.知道摩擦起电及原因;3.知道静电感应现象及原因;4.知道电荷守恒定律;5.知道什么是元电荷。
过程与方法1.通过对初中知识的复习,使学生进一步认识自然界中的两种电荷;2.通过对原子核式结构的学习,使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开,但对一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。
情感态度与价值观通过本节的学习,培养学生从微观的角度认识物体带电的本质。
教学重点电荷守恒定律。
教学难点利用电荷守恒定律分析、解决摩擦起电和感应起电的相关问题。
教学过程[新课导入]我们已经知道,用丝绸摩擦过的玻璃棒,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,都能吸引轻小物体,它们都带上了电荷.1、自然界中的两种电荷摩擦过的物体所带的电荷有两种:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是一种,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是另一种。
同种电荷相斥,异种电荷相吸。
人们没有发现对上述两种电荷都排斥或都吸引的电荷.这表明,自然界的电荷只有两种。
美国科学家富兰克林把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷,用正数表示;把把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷,用负数表示。
2、电荷间的相互作用同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
本章将学习静电学。
将从物质的微观角度认识物体带电的本质,电荷之间相互作用的基本规律以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质.[新课教学]一、电荷1.原子的核式结构我们知道,物体是由原子组成的,原子是由原子核和核外电子组成的。
原子核带正电,电子带负电。
在通常的情况下,原子核所带的正电荷和核外电子所带的负电荷在数量上相等,原子呈电中性,由原子组成的物体也呈电中性,对外表现为不带电的状态。
(1)原子由带正电的原子核和带负电的电子组成。
(2)任何不带电的物体,其中都有等量的正负电荷。
不同物质的微观结构不同,原子中电子的多少的运动状况也不相同。
教设计:高中课程标准物理(人教版)选修3-1§11电荷及其守恒定律(一)内容及解析1、内容:本节主要介绍电荷的基本知识,及电荷守恒定律。
2、解析:这一节概念初中过,要进行复习,讲述的重点内容是电荷守恒定律。
(二)目标及其解析1、知道摩擦起电和感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开。
2、知道电荷守恒定律。
3、知道什么是元电荷。
思考题1 带电的实质是什么?(三)教问题诊断分析在电子发生转移,使物体带正、负电荷结合到化知识,生对交叉的习也存在着困难。
(四)、教支持条件分析为了加强生对这部分知识的习,帮助生克服在习过程中可能遇到的障碍,本节课要对化的有关知识进行复习。
(五)、教过程设计1、教基本流程概述本章内容→本节习要点→电荷的基本概念→静电感应→元电荷→练习、小结2、教情景问题1 怎样说明一个物体带了电?自然界中有几种电荷?设计意图:知道怎样检验物体是否带电问题2我们已知的使物体带电的方法有那些?设计意图:使生知道物体带电的方法问题3什么是元电荷?其所带电量是多少?设计意图:元电荷所带电量=16×10-19。
【例1】关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是:()A、摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷B、摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体、感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分D、感应起电说明电荷从带电的物体转移到原不带电的物体上去了【解析】摩擦起电的实质是:当两个物体相互摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原电中性的物体由于得到电子而带上负电,失去电子的物体带上正电。
即电荷在物体之间转移。
感应起电的实质是:当一个带电体靠近导体时,由于电荷之间的相互吸引或排斥,导致导体中的自由电荷趋向或远离带电体,使导体上靠近带电体的一端带异种电荷,远离的一端带同种电荷。
即电荷在物体的不同部分之间转移。
学科:高中物理课题:选修3-1 《电荷及其守恒定律》教学设计教材版本:新课标人教版选修3-1任教年级:高二年级选修3-1 《电荷及其守恒定律》教学设计整体设计【教材、学情分析】本教时作为电学知识的引入和准备,在章节教学活动中有着一定的重要性。
本节从物质微观结构的角度认识物体带电的本质,使物体带电的方法。
给学生渗透看问题要透过现象看本质的思想。
自然界存在两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识在初中都已经学过,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。
作为章节的起始教学,重点安排在静电学基础复习和对感应起电的理解上,本节关键是做好实验,从微观分析产生这种现象的原因。
发动学生尽可能多的参与讨论,教学中要通过对“摩擦起电”和“感应起电”这两个现象的分析,使学生分清一些初中不实或有误的观点,使学生的思考达到电荷可能守恒的合理推测,有了使物体带电的理解,电荷守恒定律便水到渠成,从而进一步深化对电荷的认识,为整个章节做好准备工作。
教学三维目标(一)知识与技能1.知道自然界存在两种电荷,并且只存在两种电荷,知道同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2.经历摩擦起电和感应起电的实验过程,了解使物体带电的方法,能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。
3.理解电荷守恒定律。
4.知道电荷量的概念及其国际单位。
5.关注存在元电荷的事实,知道元电荷的概念,知道电荷量不能连续变化。
(二)过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷。
2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.但对一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。
(三)情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。
重点:电荷守恒定律。
难点:利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
在复习摩擦起电现象和讲述静电感应现象的基础上,说明起电的过程是使物体中正负电荷分开的过程,进而说明电荷守恒定律。
选修3-1第一章1.1电荷及其守恒定律一、教材分析本节从物质微观结构的角度认识物体带电的本质,使物体带电的方法。
给学生渗透看问题要透过现象看本质的思想。
摩擦起电、两种电荷的相互作用、电荷量的概念初中已接触,电荷守恒定律对学生而言不难接受,在此从原子结构的基础上做本质上分析,使学生体会对物理螺旋式学习的过程二、教学目标(一)知识与技能1.知道两种电荷及其相互作用.知道电量的概念.2.知道摩擦起电,知道摩擦起电不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开.3.知道静电感应现象,知道静电感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.4.知道电荷守恒定律.5.知道什么是元电荷.(二)过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.但对一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。
(三)情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质三、教学重点难点重点:电荷守恒定律难点:利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
四、学情分析本节关键是做好实验,从微观分析产生这种现象的原因。
有了使物体带电的理解,电荷守恒定律便水到渠成,进一步巩固高中的守恒思想。
培养学生透过现象看本质的科学习惯。
通过阅读材料,展示物理学发展中充满睿智和灵气的科学思维,弘扬前辈物理学家探寻真理的坚强意志和科学精神五、教学方法使用幻灯片时充分利用它的高效同时,尽量保留黑板的功能始终展示本节课的知识框架。
在条件允许的情况下努力使实验简化,给学生传递这样一个信息──善于从简单中捕捉精彩瞬间,从日常生活中发现和体验科学(阅读材料)。
练习题设计力求有针对性、导向性、层次性六、课前准备毛皮橡胶,玻璃验电器七、课时安排1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)情景引入、展示目标今天开始我们进入物理学另一个丰富多彩,更有趣的殿堂,电和磁的世界。
第一章静电场错误!未定义书签。
全章教内容分析本章是高中物电磁的起始章节,可以说本章将生引入另一个新的习领域;本章教是整个电磁教的基础,对后续的电磁的教将产生深远的影响。
《电场》章节的知识特点:(1)新概念多且抽象不易直接感知;(2)综合性强、跨度大;(3)包含有丰富的物思维方法。
课标要求1.了解静电现象及其在生活和生产中的应用。
用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。
例1 了解存在可燃气体的环境中防止静电常采用的措施。
2.知道点电荷,体会研究中的想模型方法。
知道两个点电荷间相互作用的规律。
通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性与统一性。
3.了解静电场,初步了解场是物质存在的形式之一。
解电场强度。
会用电场线描述电场。
4.知道电势能、电势,解电势差。
了解电势差与电场强度的关系。
例2 分析物中常把无穷远处和大地作为电势零点的道。
例3 观察静电偏转,了解阴极射线管的构造,讨论它的工作原。
5.观察常见电容器的构造,了解电容器的电容。
举例说明电容器在技术中的应用。
例4 使用闪光灯照相。
查阅资料,了解电容器在照相机的闪光灯中的作用。
活动建议1.通过查阅资料、阅读说明书、观察实物等方式,了解避雷针、静电除尘器、静电复印机、激光打印机等设施的基本原,撰写一篇报告。
2.收集资料,综述静电的危害和预防方法。
知识版块及知识结构静电基本现象→电场力的性质和能的性质→电场对电场中的物质的作用(电场对电荷的作用、电场对导体的作用、电场对电介质的作用)知识结构图情分析生对电场知识类了解不多,初中教中实验不全;回忆总结初中静电知识参差不齐;生正处在形象思维向抽象思维转变的关键时期,部分生存在抽象思维障碍,尤其是空间思维障碍;部分生对电知识不感兴趣,存恐惧感。
教要求与建议1.加强演示实验和生活经验在教中的形象思维支撑,促进生获得正确的知识表象;2.不失时机地、及时地进行宏观和微观的联系,突出生对电荷运动及电相互作用中的微观机解;3.强调静电场的概念和研究方法是电磁的基础,注意物概念的辨析,防止相似概念混淆;4.突出对静电场的认识过程,突出类比思维方法的应用,促进知识的有效建构;5.加强与生活、技术、社会的联系,加强力电知识综合,提高大幅度迁移和应用知识的能力。
选修 3-1 第一章1.1 电荷及其守恒定律一、教材剖析本节从物质微观构造的角度认识物体带电的实质,使物体带电的方法。
给学生浸透看问题要透过现象看实质的思想。
摩擦起电、两种电荷的互相作用、电荷量的观点初中已接触,电荷守恒定律对学生而言不难接受,在此从原子构造的基础上做实质上剖析,使学生领会对物理螺旋式学习的过程二、教课目的(一)知识与技术1.知道两种电荷及其互相作用.知道电量的观点.2.知道摩擦起电,知道摩擦起电不是创建了电荷,而是使物体中的正负电荷分开.3.知道静电感觉现象,知道静电感觉起电不是创建了电荷,而是使物体中的电荷分开.4.知道电荷守恒定律.5.知道什么是元电荷.(二)过程与方法1、经过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、经过对原子核式构造的学习使学生明确摩擦起电和感觉起电不是创建了电荷,而是使物体中的电荷分开.但对一个与外界没有电荷互换的系统,电荷的代数和不变。
(三)感情态度与价值观经过对本节的学习培育学生从微观的角度认识物体带电的实质三、教课要点难点要点:电荷守恒定律难点:利用电荷守恒定律剖析解决有关问题摩擦起电和感觉起电的有关问题。
四、学情剖析本节要点是做好实验,从微观剖析产生这类现象的原由。
有了使物体带电的理解,电荷守恒定律便瓜熟蒂落,进一步稳固高中的守恒思想。
培育学生透过现象看实质的科学习惯。
经过阅读资料,展现物理学发展中充满睿智和灵气的科学思想,弘扬长辈物理学家探访真谛的坚毅意志和科学精神五、教课方法使用幻灯片刻充足利用它的高效同时,尽量保存黑板的功能一直展现本节课的知识框架。
在条件同意的状况下努力使实验简化,给学生传达这样一个信息──擅长从简单中捕获精彩瞬时,从平时生活中发现和体验科学(阅读资料)。
练习题设计力争有针对性、导向性、层次性六、课前准备第 - 1 - 页毛皮橡胶,玻璃验电器七、课时安排1 课时八、教课过程(一)预习检查、总结迷惑(二)情形引入、展现目标今日开始我们进入物理学另一个丰富多彩,更风趣的殿堂,电和磁的世界。
课题电荷及其守恒定律班级高二(11)班教材人教版选修3-1第一章静电场第一节《电荷及其守恒定律》日期2017.8.28教学目标知识目标:1、知道使物体带电的三种方式,产生条件以及原因。
2、知道电荷守恒定律,知道元电荷的概念,知道电荷量不能连续变化3、知道静电感应现象。
能力目标:1、通过观察演示实验,了解电荷之间的相互作用,知道摩擦起电、接触带电以及感应带电的微观机理。
2、通过观察静电感应的演示实验,理解电荷守恒。
教学重点电荷守恒定律三种使物体带电方式的区别和联系;利用电荷守恒定律分析摩擦起电以及静电感应的相关问题教学难点电荷守恒定律的理解以及应用。
教具Ppt、flash、枕形导体等教学过程主要内容及教师活动学生活动教学方法环节一:情景引入环节二:新授课(两种电荷及其相互作用)。
1、播放视频:生活中的静电现象问题1:你们知道哪些生活中的静电现象?引出本节课的主题:力和运动关系2、实验演示摩擦起电问题2:1、回顾初中所学知识,什么是带电现象,正电荷和负电荷是怎么规定的?2、电荷之间是如何作用的,自然界中存在几种电荷,为什么?小结:物体由于电荷变化能够吸引轻小物体的现象;人为规定:丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡观看视频,说说自己知道的生活中的静电现象。
学生观察演示实验,讨论并回答问题演示实验法环节三:三种起电方式<一>摩擦起电<二>感应起电胶棒带负电;同种电荷相互排斥,异种电荷相互排斥;因此自然界只存在两种电荷,即:正电荷和负电荷。
3、摩擦起电的微观机理问题3:1、相互摩擦为什么能够使物体带电?(提示)物质是由原子构成的2、不同原子核对核外电子的束缚能力是否相同?小结:不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同,束缚能力强的得电子,带负电;束缚能力弱的失电子,带正电。
问题4:1、摩擦起电的实质是什么?2、摩擦起电的最终结果是什么小结:实质:不同物质间电子的转移结果:相互摩擦物体带上等量异种电荷(摩擦物体原本不带电)3、感应起电的微观机理问题5:1、金属都是良导体,为什么金属会导电?2、什么是自由电子?绝缘体中是否有自由电子?(播放感应起电视频)问题6:1、让导体A、B保持接触,把带正电的金属球C移近导体A,观察金属箔有什么变化。
第一节电荷及其守恒定律教学目标:〔一〕知识与技能1.知道两种电荷及其相互作用.知道电量的概念.2.知道摩擦起电,知道摩擦起电不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开.3.知道静电感应现象,知道静电感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.4.知道电荷守恒定律.5.知道什么是元电荷.〔二〕过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.但对一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。
〔三〕情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质教学重点:电荷守恒定律教学难点:利用电荷守恒定律分析解决摩擦起电和感应起电的相关问题。
教学用具:丝绸,玻璃棒,毛皮,硬橡胶棒,绝缘金属球,静电感应导体,通草球。
教学过程:〔一〕引入新课新的知识内容,新的学习起点.本章将学习静电学.将从物质的微观的角度认识物体带电的本质,电荷相互作用的基本规律,以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。
[板书]第一章静电场复习初中知识:演示:摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质,这种现象叫摩擦起电,这样的物体就带了电.演示:用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥,而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引,所以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.[板书]自然界中的两种电荷正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷,用正数表示.把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷,用负数表示.电荷及其相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.〔二〕进行新课:第1节、电荷及其守恒定律[板书]1、电荷〔1〕原子的核式结构及摩擦起电的微观解释构成物质的原子本身就是由带电微粒组成。
原子:包括原子核〔质子和中子〕和核外电子。
〔2〕摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.实质:电子的转移.结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.〔3〕金属导体模型也是一个物理模型P3用静电感应的方法也可以使物体带电.演示:把带正电荷的球C移近彼此接触的导体A,B(参见课本图1.1-1).可以看到A,B 上的金属箔都张开了,表示A,B都带上了电荷.如果先把C移走,A和B上的金属箔就会闭合.如果先把A和B分开,然后移开C,可以看到A和B仍带有电荷;如果再让A和B接触,他们就不再带电.这说明A和B分开后所带的是异种等量的电荷,重新接触后等量异种电荷发生中和.[板书]〔4〕、静电感应:把电荷移近不带电的异体,可以使导体带电的现象。
电荷及其守恒定律教案
一、新课标要求
(一)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。
(二)过程与方法
结合具体事实理解概念及定律,化抽象为具体。
(三)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
(一)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(利用多媒体)
【例一】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。
答案:BC 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。
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。
甲
乙
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:(二)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:
(1)物质的微观结构是怎样的?摩擦起电的原因是什么?
(2)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。
(如图所示)
[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?
[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]
【例二】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。
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:
(1)电荷的多少如何表示?它的单位是什么?
(2)什么是元电荷?一个电子就是一个元电荷吗?
(3)元电荷的数值是多少?它的数值最早是由哪位物理学家测定的?
(4)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。
(三)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。
(四)思考探究
关于静电感应现象的应用
【例三】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
答案
:C
N A
电荷守恒定律的应用、元电荷
【例四】有两个完全相同的带电绝缘金属小球 A 、B ,分别带有电量Q A = -6.4
×10-9C ,Q B =-3.2×10-9C ,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 9106.12
-⨯=+='='B A B A Q Q Q Q C 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 B
Q '的正电,这样,共转移的电子电量为 999108.4106.1102.3---⨯=⨯+⨯='+-=∆B
B Q Q Q
C 转移的电子数
10100.3⨯=∆=e
Q N 创新应用
【例五】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?
【例六】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:
(1)B 、C 都带正电;
(2)B 、C 带等量的异种电荷。