9.1《电荷》 教学设计-2020-2021学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

9.1 电荷
一、教材分析
《电荷》是普通高中教科书物理必修第三册第九章第1节的内容。本节通过对电荷的认识开始，再通过微观层面认识物体带电的本质，从而理解电荷守恒定律，最后了解元电荷和比荷。电荷的一些知识初中已有相应的介绍，高中应侧重于从微观结构来认识物体带电的本质，理解电荷守恒定律是本节重点。在教学过程中应该通过对三种不同起电方式进行分析，使学生进一步深化对电荷的认识。
二、学情分析
学生在初中已经学习了电学的基本知识，为过渡到本节的学习起着铺垫作用，学生已具备了一定的探究能力、逻辑思维能力及推理演算能力。能在老师指导下通过观察、思考，发现一些问题和解决问题。因此，在教学中用实验现象说话，从学生已有的知识出发，通过演示实验、分析论证和归纳结论等方式和过程，让学生很自然的理解和接受新知识，进一步理解物理学的守恒思想。
三、教学目标
（一）物理观念:能建立电荷的物理观念，从微观角度认识电荷产的本质，知道电荷是物质的一种基本属性。
（二）科学思维：知道追寻守恒量是物理学研究物质世界的重要方法之一，电荷守恒定律是物理学中守恒思想的又一具体体现，物体带电是电荷的转移，并不是创造了电荷。知道元电荷的概念是基于实验事实，“元电荷”是学生接触到的第一个“量子化”概念
（三）科学探究：掌握摩擦起电和感应起电，进一步学习电荷守恒定律。
（四）科学态度与责任：理解物理学中的守恒思想，会从微观领域角度解决物理问题。
教学重点
1.电荷守恒定律
2.用电荷守恒定律分析摩擦起电和感应起电等问题
教学难点
用电荷守恒定律分析摩擦起电和感应起电等问题
教学方法：讲授法、演示实验法、启发式教学法、对话教学
教学流程
教学过程
（一）创设情境，提出问题
1、《说文解字》中“电”导入新课。
2、实验小视频，毛皮擦过的橡胶棒或者丝绸摩擦过的玻璃棒，都能够吸引纸屑， 物体有了这种吸引轻小物体的性质，我们称为物体带了电或者带有电荷。
3、观看生活中的静电现象视频。
（二）科学探究，建立概念
1.实验发现：自然界中存在两种电荷，习惯上将（富兰克林命名）
用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷，
用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷。（展示实验视频）
2.物体带电方式
摩擦起电。动画演示摩擦起电电子转移过程。当两种物质组成的物体相互摩擦时，一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上。原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子而带正电。物体带电的过程实际上就是得失电子的过程。
接触起电。演示接触起电实验视频：金箔小球接触带电金属球随机被弹开。用带电导体与不带电导体接触或两个带相反电荷但所带电荷量不同的导体相接触，都可以使物体带电。接触起电的本质：电荷从一个物体转移到另一个物体。
问题：真空中两个完全相同的带电小球相接触，在电荷转移的过程中，电荷怎样分配呢？
课堂练习：真空中两个完全相同的带等量异种电荷小球A、B，分别被固定在两处，用一个不带电的相同小球C，先和小球A接触再和小球B接触，然后移走小球C，则小球A、B的带电量各是原来带电量的多少？
感应起电。演示感应起电实验视频。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种电荷，远离带电体的一端带同种电荷。这种现象叫作静电感应。
（三）实验观察，总结规律
1.若手持绝缘柱把导体A和B分开，然后移开带电体C，金属箔有什么变化？
2.再让导体A和B接触，金属箔又有什么变化？
3.在感应起电状态中，若用手接触B端，金属箔有什么变化？
4.若用手接触A端，金属箔有什么变化？
提出问题后，先思考讨论，再进行视频演示，从微观层面讲解。深化感应起电本质：感应起电本质：在带电体的电荷的作用下，导体上的正负电荷重新分布，使电荷从导体的一部分转移到另一部分。
（四）归纳总结，明确内涵
思考：这三种不同的起电方式有什么共同之处？
无论是哪种起电方式，都是电荷的转移，均没有创造电荷，只是电荷的分布发生了变化。
大量实验事实表明，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；在转移过程中，电荷的总量保持不变。这个结论叫作电荷守恒定律。
电荷守恒定律是自然界的基本守恒定律，不仅在一切宏观物理规程中成立，而且也是一切微观物理过程（如核反应）所普遍遵循的规律。
元电荷：带电量的多少用什么表示？
物体所带电荷的多少叫做电荷量，简称电量。国际单位制中，它的单位是库伦，简称库，符号是C。定义为1A恒定电流在1s时间间隔内所传送的电荷量为1C。
什么是元电荷？
实验发现，所有带电体的电荷量都是某一元电荷的整数倍。
研究发现，这种元电荷就是电子带有的电荷量，用 表示。最早由美国物理学家密里根测定。电子不是元电荷，e＝1.602 177 33×10-19 C，在计算中，可取e＝1.602×10-19 C
比荷：带电体的电荷量与带电体的质量 之比，叫作比荷。
电子的比荷：
（五）合作共建，课堂小结
1.电荷。
自然界中存在两种电荷，习惯上将用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷。
2.电荷守恒定律。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；在转移过程中，电荷的总量保持不变。
3．三种起电方式
（1）摩擦起电
（2）接触起电
（3）感应起电