课题一:电荷及其守恒定律
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《电荷及其守恒定律》教学设计一、教学内容本课程主要介绍电荷及其守恒定律的相关知识,包括电荷的基本性质、电荷量的守恒定律以及电荷守恒定律在电路中的应用等内容。
通过本课程的学习,学生将能够掌握电荷的基本特性、守恒定律的原理及其在实际中的应用,为今后的学习打下坚实的基础。
二、教学目标1. 了解电荷的基本概念及其性质;2. 理解电荷量的守恒定律;3. 掌握电荷守恒定律在电路中的应用;4. 培养学生的实验操作能力,培养学生的动手能力和实践能力。
三、教学重难点1. 电荷的概念和性质;2. 电荷守恒定律的理解和应用。
四、教学准备1. 实验器材:示波器、电压表、电流表、导线等;2. 实验材料:小球、绝缘棒、毛刷等;3. 教学投影仪:用于播放相关实验视频;4. 文字材料:电荷及其守恒定律的教科书及相关教学资料;5. 实验室环境:清洁整洁、安全无隐患。
五、教学过程1. 导入使用实验视频向学生展示一些有趣的电荷现象,引发学生对电荷的兴趣,并提出一些问题,如“为什么橡皮梳梳头后可以吸引纸片?”“为什么电子在原子内不会互相排斥?”等,引导学生自主探究电荷的性质。
2. 讲授(1) 介绍电荷的基本概念和性质,包括正电荷、负电荷、电荷的载体等内容;(2) 理解电荷量的守恒定律,通过实验演示和文字讲解,让学生明白电荷的守恒定律是物理学上的一个基本定律;(3) 探讨电荷守恒定律在电路中的应用,包括串联电路和并联电路中电流的分布规律、电阻的连接方式等。
3. 实验操作(1) 使用实验工具和材料进行一些简单的电荷实验,如用绝缘棒摩擦后带电小球的吸引、带电小球的推开等;(2) 通过实验,让学生亲自动手操作,加深对电荷和电荷守恒定律的理解,培养学生的实验操作能力。
4. 练习布置相关练习题目,让学生巩固所学的知识,如判断题、选择题、计算题等。
讲解相关知识点,并解答学生的问题。
5. 总结对本节课所学内容进行总结,强调电荷及其守恒定律是物理学中的重要知识,具有广泛的应用价值,并展望本课程的继续学习。
《电荷及其守恒定律》教学设计课程名称:电荷及其守恒定律课时安排:2课时教学目标:1. 了解电荷的基本概念和性质;2. 理解电荷守恒定律的概念;3. 掌握电荷守恒定律的适用范围和相关原理。
教学内容与方法:一、电荷的基本概念和性质1. 通过实验,展示静电现象,让学生感受电荷的存在;2. 分组讨论,通过观察电荷的相互作用,总结电荷的性质;3. 利用多媒体资料,介绍电荷的分布和作用。
二、电荷守恒定律1. 通过实验,引导学生发现不同物体之间电荷的传递和转移;2. 讲解电荷守恒定律的概念和内容,引导学生理解电荷守恒的原理;3. 利用实例和练习题,让学生掌握如何应用电荷守恒定律解决问题。
三、案例分析1. 案例一:分析电荷守恒定律在自然界中的应用;2. 案例二:讨论电荷守恒定律在工程中的实际应用;3. 让学生进行小组讨论,分析并总结案例中电荷守恒定律的作用。
四、总结与扩展1. 回顾本节课所学内容,巩固学生对电荷及其守恒定律的理解;2. 提出拓展问题,引导学生思考电荷守恒定律在更广泛领域内的应用;3. 布置作业,要求学生通过阅读相关文献或资料,进一步了解电荷守恒定律。
教学手段:1. 实验仪器和实验材料:静电机、绝缘材料、导体材料等;2. 多媒体教学:通过PPT、视频等展示电荷的分布和性质;3. 讨论和互动:组织学生进行小组讨论和问题解答;4. 案例分析:使用真实案例分析,让学生理解电荷守恒定律的应用。
课堂讨论:1. 学生自主讨论如何利用电荷守恒定律解决生活中的问题;2. 学生小组展示讨论成果,互相交流和学习。
案例分析:1. 老师提出案例,让学生分析电荷守恒定律在案例中的应用;2. 学生小组展示分析结果,并与全班讨论交流。
教学反思:1. 通过本课程设计和教学实施,学生对电荷及其守恒定律有了全面的了解;2. 通过实验、案例分析等形式,让学生更加深入地理解了电荷守恒定律在生活和工程中的应用;3. 在教学中注重培养学生的实践能力和问题解决能力,提高学生的自主学习能力。
《电荷及其守恒定律》教学设计一、教学背景分析电荷及其守恒定律是物理学中的重要内容,电荷是表示物质微观结构的基本物理量,它的正负性决定了物质之间相互作用的性质。
在教学中,学生对电荷及其守恒定律的理解往往比较抽象,因此需要通过生动的教学方法和例子来帮助学生更好地理解和掌握这一知识点。
二、教学目标1. 知识与技能(1)掌握电荷的定义和性质;(2)了解电荷的守恒定律;(3)能够运用守恒定律解决实际问题。
2. 过程与方法(1)通过多媒体教学、示例分析等方法引导学生理解电荷及其守恒定律;(2)组织实验、观察电荷守恒的现象,培养学生动手能力和实践能力。
三、教学重难点1. 电荷的定义和性质;2. 电荷的守恒定律。
四、教学内容与教学步骤教学内容:电荷及其守恒定律教学步骤:1. 导入(10分钟)通过捏玻璃棒摩擦丝绸带,使其带电,然后把两者相近,观察它们的相互作用,引出电荷的概念。
通过实验引导学生发现电荷的存在及其性质。
2. 对电荷及其守恒定律的讲解(20分钟)通过多媒体展示电荷的概念、电荷的守恒定律,让学生了解电荷的性质和守恒定律的含义,并引导学生思考电荷守恒的条件。
3. 小组讨论(15分钟)将学生分成小组,让他们就电荷的守恒条件展开讨论,并总结出电荷守恒的规律。
4. 实验展示(25分钟)安排实验,让学生自己动手实验,比如使用摩擦法使物体带电,再观察他们之间的相互作用。
通过实验,让学生直观地感受到电荷守恒的规律。
5. 案例分析(20分钟)通过案例分析,让学生了解电荷守恒定律在实际中的应用,例如阐述电荷守恒在静电场的应用。
6. 总结与复习(10分钟)由教师做总结,并对电荷及其守恒定律的知识点进行复习。
五、教学手段1. 多媒体教学;2. 实验仪器:万用电表、玻璃棒、丝绸布等;3. 教学案例。
六、教学评估1. 学生学习态度;2. 学生的课堂表现;3. 学生对知识点的掌握情况。
七、教学设计的特色与创新1. 结合生活实际,通过实验现象引导学生理解电荷及其守恒定律;2. 引入案例分析,让学生更好地理解电荷守恒定律的应用;3. 注重培养学生的动手能力和实践能力,使学生在实践中更好地理解和掌握知识点。
《电荷及其守恒定律》讲义一、电荷在我们的日常生活中,电的应用无处不在,从照明到通讯,从交通到娱乐。
而要理解电的本质,首先要认识电荷。
电荷是物质的一种基本属性,就如同物体的质量一样。
电荷有两种类型,我们称之为正电荷和负电荷。
用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷,而用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷则称为负电荷。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
想象一下,两个带有正电荷的小球靠近时,它们会互相推开,就好像两个不友好的小伙伴,不愿意待在一起;而一个带有正电荷的小球和一个带有负电荷的小球靠近时,它们会相互吸引,如同两个互补的朋友,想要靠近彼此。
电荷的多少称为电荷量,简称电量。
在国际单位制中,电荷量的单位是库仑,简称库,用符号 C 表示。
一个电子所带的电荷量是最小的电荷量,称为元电荷,其大小为16×10⁻¹⁹库仑。
任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍。
二、使物体带电的方式1、摩擦起电当两个不同的物体相互摩擦时,一些束缚得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负电,失去电子的物体则带正电。
例如,我们刚才提到的用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒失去电子带正电,丝绸得到电子带负电。
2、接触起电一个不带电的物体与一个带电的物体接触时,电荷会从带电体转移到不带电的物体上,使原来不带电的物体带电。
比如说,一个不带电的金属球与一个带正电的金属球接触,一部分正电荷会转移到不带电的金属球上,使其也带上正电。
3、感应起电当一个带电体靠近一个不带电的导体时,导体内的自由电荷会在带电体所产生的电场作用下重新分布。
靠近带电体一端的电荷与带电体的电性相反,远离带电体一端的电荷与带电体的电性相同。
利用静电感应使导体带电的过程就叫做感应起电。
三、电荷守恒定律电荷守恒定律是自然界中一条重要的基本定律。
它指出:电荷既不能被创造,也不能被消灭,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。
高中物理选修3—1 静电场 课题一:电荷及其守恒定律 (同步理论基础课,适用于中低层次学生。针对学生理解层次的不同辩证看待电荷问题。)
教学重、难点:1、电荷两种性质的区分记忆;
2、三种起电方式共同本质(趋向性)的理解与应用; 家庭作业完成情况:
知识点一:电荷的产生与属性。 基础物理现象:关于电荷的产生,属于基本的物理现象,冬天脱衣,金属把手,吸引细小的物体„„ 发现:丝绸+玻璃棒=玻璃棒正电 毛皮+硬橡胶棒=橡胶棒附点(灵活记忆方式:透明代表着阳光正义) 属性:同种电荷相斥,异种电荷相吸。(趋向性与平衡性)
思考:基本的物理现象包括吸引细小的物体„„都有摩擦的过程,摩擦除了做功产生内能,为什么会产生电? 答:从物质的结构基础方向入手,物质由分子原子构成,而原子与分子的结构特点决定其电子的束缚能力,进而发生了电子的“重新分布”。 知识点二:三种起电方式 A、摩擦起电,定义:当两个物体相互摩擦时,一些束缚的不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到了电子而带负电,失去电子的物体则带正电。
摩擦起电后物理现象进一步验证电荷的属性和起电方式。 B、静电感应,定义: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,后者导体中的自由电荷会趋向或远离前者带电体,使后者导体靠近带电体的一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷。 感应起电:利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。 C、接触起电: 知识点三:电荷守恒定律。(从三种不同的起电方式角度解释) 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,电荷量保持不变。 知识点四:元电荷 荷质比(比荷)
e=191.6010kgCmee/1076.111
经典例题: 【例1】如图所示,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.金属球可能不带电 B.金属球可能带负电 C.金属球可能带正电 D.金属球一定带负电
〖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两金箔带电荷的多少.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”,从而使两金箔张角减小,选项B正确,同时否定选项C.如果A球不带电,在靠近B球时,发生静电感应现象使A球上电荷重新分布,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,选项A正确,同时否定选项D. [答案] AB 【拓展】本题主要考查了两个知识点:(1)同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引.(2)静电感应现象.由(1)可直接判断带电体接近验电器时引起的张角变化;由(1)(2)两个知识点来判断中性导体接近带电的验电器时张角的变化,结论是两金箔张角减小. 【变式训练】 当某带电导体靠近不带电的验电器的金属小球时,两金箔张角将如何变化? [答案]逐渐变大 【例2】绝缘细线上端固定,下端挂一轻质小球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都不带电,如图所示,现使b带正电,则( ) A. b将吸引a,吸住后不放开 B. b先吸引a,接触后又把a排斥开 C. a、b之间不发生相互作用 D. b立即把a排斥开
【解析】 b带电后,由于静电感应,a的近b端和远b端分别出现等量的负电荷和正电荷,b对a的吸引作用大于排斥作用。a、b接触后带同种电荷,又相互排斥。故选项B正确。 [答案] B 【拓展】本题中如果a的表面不是镀有铝膜,则a的近b端和远b端不会分别出现等量的负电荷和正电荷,但是由于带电体具有吸引轻小物体的性质,所以正确的选项仍然是B。
【例3】有两个完全相同的金属小球带有相等的电荷量,今让第三个相同的不带电的金属小球先后与A、B接触后移开。(1)若A、B两球带同种电荷,接触后两球的带电荷量之比为____________。(2) 若A、B两球带异种电荷,接触后两球的带电荷量之比为____________。 〖解析〗(1)若A、B两球带同种电荷q,第三个相同的金属小球C与A接触后各带电荷量2q,C再与B接触后B带电荷量34q,(2)若A带电荷量+q,B带电荷量-q,C与A接触后A带电荷量+2q,C与B接触后,电荷量先中和后平分,B带电荷量4q。 【拓展】两个完全相同的金属球接触后再分开,同种电荷平均分配电荷量,异种电荷先中和,再平均分配电荷量。如果形状不相同的两个带电体相互接触,则不遵循上述规律。
当堂练习: 1.下列叙述正确的是( ) A.摩擦起电是创造电荷的过程 B.接触起电是电荷转移的过程 C.玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电 D.带等量异号电荷的两个导体接触后,电荷会消失,这种现象叫电荷的湮没 2.M和N是原来都不带电的物体,它们互相摩擦后M带正电荷1.6×10-10C,下列判断中正确的是() A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷 B.摩擦的过程中电子从N转移到了M C.N在摩擦后一定带负电荷1.6×10-10C D.M在摩擦过程中失去了1×109个电子 3.把一个带正电的金属球A跟不带电的同样的金属球B相碰,两球都带等量的正电荷,这是因为( ) A.A球的正电荷移到B球上 B.B球的负电荷移到A球上 C.A球的负电荷移到B球上 D.B球的正电荷移到A球上
课堂评价:
家庭作业: 学生签字: 学管签字: 学科负责人: 同学物理当堂检测 当堂检测 A组(反馈练) 1.关于电荷量,下列说法错误的是( ) A.物体所带的电荷量可以是任意值 B.物体所带的电荷量只能是某些值
C.物体所带的电荷量的最小值为191.6010C D.一个物体带191.6010C的正电荷,这是它失去了10100.1个电子的缘故 2.把两个相同的金属小球接触一下再分开一个很小的距离,发现两球之间相互排斥,则这两个小球原来的带电情况可能是( ) ①两球带等量异号电荷 ②两球带等量同号电荷 ③两球原来带不等量同号电荷 ④两球原来带不等量异号电荷 A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.①③④ 3.如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近导体的带正电金属球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,且将A、B分离开,这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB,则下列结论正确的是( ) A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且QB>QA B.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,并QB=QA C.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且QB>QA D.沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,而QA、QB的值与所切的位置有关 4.某验电器金属小球和金属箔均带负电,金属箔处于张开状态.现用绝缘柄将带有少量负电荷的硬橡胶棒向验电器的金属小球稍许移近,则验电器金属箔( ) A.张角稍许增大 B.张角稍许减小 C.硬橡胶棒的稍许靠近,致使小球上的电子向金属箔移动 D.硬橡胶棒的稍许靠近,致使金属箔上的质子向金属小球移动 5. 如图所示,原来不带电的椭圆形均匀金属导体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端验电箱张开,且M端带正电 B. 只有N端验电箔张开,且N端带负电 C. 两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电 D. 两端的验电箔都张开,且张开的角度一样
B组(拓展练) 1.关于元电荷,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.元电荷的值通常取作Ce19106.1 D.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的 2.如图所示,a、b、c、d为四个带电小球,两球之间的作用分别为a吸d,b斥c,c斥a,d吸b,则( ) A.仅有两个小球带同种电荷 B.仅有三个小球带同种电荷 C.c、d小球带同种电荷 D.c、d小球带异种电荷 3.如图所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A,靠近放在绝缘支架上不带电的导体B,导体B用导线经开关接地,现把S先合上再断开,再移走A,则导体B( ) A.不带电 B.带正电 C.带负电 D.不能确定
4.静电在各种产业和日常生活中有着重要的作用,如静电除尘、静电复印等.现有三个粒子a、b、c从P点竖直向下射入正、负电荷所在空间,它们的运动轨迹如图所示,则( ) A.a带负电荷,b带正电荷,c不带电荷 B.a带正电荷,b不带电荷,c带负电荷 C.a带负电荷,b不带电荷,c带正电荷 D.a带正电荷,b带负电荷,c不带电荷
5.如图所示,A为带负电的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板r处放一质量为m,电荷量为q的小球,小球受向右的作用力偏转θ角而静止,小球由绝缘丝线悬挂于O点,试求金属板对小球的作用力为多大?
1.1 《电荷及其守恒定律练案》习题答案 《练案》 当堂检测 A组(反馈练) 1..A 2.C 3.D 4.AC 5.CD B组(拓展练) 1.BCD 2.BD 3.C 4.B 5.mgtanθ