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9.1电荷
班级 小组 姓名
【学习目标】
1.知道自然界存在两种电荷,电荷量的概念及其国际单位。
2.能从物质微观结构的角度认识使物体带电的本质。
3.掌握三种起电方式的区别和联系。
【重点难点】认识电荷守恒定律,知道什么是元电荷和比荷,体会电荷是不连续的。
一、基础部分(课内组内对学、群学5分钟——展示、点评2分钟)
1.电荷的种类:用丝绸摩擦过的玻璃棒带 ,用毛皮摩擦过的橡胶棒带 。
2.电荷量:电荷的 叫做电荷量,常用Q或q表示,国际单位制单位是 ,符号是 。
电荷有正负之分,但是正负不表示电荷量的多少,只代表电荷的 。
3.元电荷:e= 的电荷,所有带电体的电荷量都是元电荷的 倍,质子、正电子的电荷量与元电荷相同,它的数值由 测量得到。
4.点电荷:当带电体本身的 和 对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷。
5.起电方式: 、 、 。带电的实质是 的得失。
6.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 到另外一个物体,或者从物体的一部分 到另外一部分;在转移过程中,电荷的总量保持 。
二、要点部分(程序:组内对学、群学8分钟—老师分配任务,小组探究3分钟—展示、点评12分钟)
【课堂探究】
【导入】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)中、西方对电现象的观察和认识过程。
【视频】带电的橡胶棒、玻璃棒对轻小物体的吸引,两者之间的相互作用。
1.怎样得到正电荷、负电荷呢?怎样解释视频中的现象?
2.电荷有大小、多少之分吗?如何表示电荷的大小呢?
(二)物质的微观结构。
1.从微观角度看,物体为什么会带电呢?
2.为何有的物体不带电,有的带正电荷、有的带负电荷?
3.为什么导体能导电?绝缘体不能导电?
(三)起电的三种方式。
【视频】摩擦起电。
1.摩擦起电的本质是什么?
【视频】接触起电。
2.视频中,摩擦过的玻璃棒接触小球后,小球为何会被弹开?
3.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?
【视频】验电器与静电计。
4.验电器的主要结构有哪些?
5.验电器的工作原理是什么?
6.验电器的作用有哪些?
【视频】感应起电。
7.视频中的现象怎么解释?
8.感应起电的过程中有新的电荷产生吗?
(四)电荷守恒定律
1.起电的三种方式有哪些异同点?
起电方式 摩擦起电 感应起电 接触起电
产生条件
现象
原因
实质
可见,三种起电方式都 创造电荷,只是 发生了变化。
2.追寻守恒量是物理学研究物质世界的重要方法之一。电荷是否也满足某种守恒的规律呢?
(五)元电荷
1.电荷的总量是守恒的,那么,物体的所带的电荷量是任意数值吗?
2.元电荷是怎样测定的?
(六)课堂测评
1.AB两物体均不带电,相互摩擦后A带正电荷,电荷量大小为Q,则B的带电情况是…………( )
A.带正电荷,电荷量大于Q B.带正电荷,电荷量等于Q
C.带负电荷,电荷量大于Q D.带负电荷,电荷量等于Q
2.关于电荷,下列说法正确的是………………………………………………………………………( )
A.摩擦起电是由于摩擦产生了电子 B.金属间的接触起电是因为自由电子发生转移
C.带正电的金属小球能够利用静电感应使得干燥的木头带电
D.干电池能够源源不断为电路提供电流,所以干电池能够产生电荷
3.关于元电荷,正确的说法是 …………………………………………………………………………( )
A.元电荷就是体积很小的电荷 B.1C电量叫元电荷
C.元电荷就是质子 D.元电荷目前被认为是自然界中电荷的最小单元
4.在真空中,用绝缘细线将M、N两球悬挂于同一点,静止时如图所示。M球带正电,N球……( )
A.带负电 B.带电情况无法判断 C.不带电 D.带正电
5.导体A带6q的正电荷,另一完全相同的导体B带-4q的负电荷,将两导体接触一会儿后再分开,则导体B的带电荷量为……………………………………………………………………………… ( )
A.-q B.q C.2q D.4q
6.下列对电现象及规律的认识中正确的是………………………………………………………… ( )
A.自然界中只存在正、负两种电荷 B.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥
C.摩擦起电说明了电荷可以创生 D.带电物体一定具有多余的电子
7.下列说法中正确的是…………………………………………………………………………………( )
A.汤姆孙精确地测出了电子电荷量e=1.602×10-19 C
B.电子电荷量的精确值是卢瑟福测出的
C.物体所带电荷量可以是任意值 D.物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍
8.摩擦起电的微观原理是………………………………………………………………………………( )
A.质子的转移 B.中子的转移 C.电子的转移 D.多种带电粒子的转移
9.A、B、C为三个塑料小球,A和B、B和C、C和A之间都是相互吸引的,如果A带正电,则…( )
A.B、C都带负电 B.B、C两球中必有一个带负电,另一个不带电
C.B球带负电,C球带正电 D.B、C两球均不带电
10.放在两个绝缘座上完全相同的金属球M和N,所带电量分别为+2q和+4q,将两球接触后再分开,M、N的电量分别为…………………………………………………………………………………………… ( )
A.+2q,+4q B.+6q,+6q C.+3q,+3q D.+4q,+2q
三、拓展部分(程序:课内独立完成拓展部分5分钟——小组交流4分钟——展示、点评、总结6分钟)
1.用与橡胶棒摩擦过的毛皮靠近与丝绸摩擦过的玻璃棒,则毛皮与玻璃棒……………………( )
A.相互吸引 B.相互排斥 C.无相互作用 D.无法判断
2.人类对原子结构的探究最早是从静电现象开始的。对静电现象的认识,下列说法正确的是( )
A.自然界只存在正、负两种电荷 B.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥
C.从静电现象认识到原子核是可分的 D.摩擦起电创造了电荷
3.一个验电器的两个金属箔片因带电而张开,则这两个金属箔片一定…………………………( )
A.带正电 B.带负电 C.带异种电荷 D.带同种电荷
4.用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近甲、乙两个轻小物体,结果甲被排斥,乙被吸引,我们确定( )
A.甲带正电,乙带负电 B.甲带负电,乙带正电
C.甲带负电,乙不带电或带正电 D.甲带正电,乙不带电或带负电
5.用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带了负电,这是由于………………………………………………( )
A.毛皮束缚电子的能力较弱 B.橡胶棒的正电荷转移到毛皮上
C.摩擦过程中创造了电 D.毛皮上的电子转移到橡胶棒,橡胶棒有多余的电子
6.用带正电的物体去接触一下验电器的小球,验电器就………………………………………★( )
A.带正电,得到一些电子 B.带正电,失去一些电子
C.带负电,得到一些电子 D.带负电,失去一些电子
【学后反思】
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9.1电荷
班级 小组 姓名
【学习目标】
1.知道自然界存在两种电荷,电荷量的概念及其国际单位。
2.能从物质微观结构的角度认识使物体带电的本质。
3.掌握三种起电方式的区别和联系。
【重点难点】认识电荷守恒定律,知道什么是元电荷和比荷,体会电荷是不连续的。
一、基础部分(课内组内对学、群学5分钟——展示、点评2分钟)
1.电荷的种类:用丝绸摩擦过的玻璃棒带 正电 ,用毛皮摩擦过的橡胶棒带 负电 。
2.电荷量:电荷的 多少 叫做电荷量,常用Q或q表示,国际单位制单位是 库仑 ,符号是 C 。
电荷有正负之分,但是正负不表示电荷量的多少,只代表电荷的 电性 。
3.元电荷:e= 1.6×10-19C 的电荷,所有带电体的电荷量都是元电荷的 整数 倍,质子、正电子的电荷量与元电荷相同,它的数值由密立根 测量得到。
4.点电荷:当带电体本身的 大小 和 形状 对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷。
5.起电方式: 摩擦起电 、 接触起电 、 感应起电 。带电的实质是 得失电子 的得失。
6.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 到另外一个物体,或者从物体的一部分 转移 到另外一部分;在转移过程中,电荷的总量保持 不变 。
二、要点部分(程序:组内对学、群学8分钟—老师分配任务,小组探究3分钟—展示、点评12分钟)
【课堂探究】
【导入】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?
两个束缚电子的能力差别较大的物体在摩擦时更容易带电,如琥珀与丝绸、玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮等,反之,两个束缚电子的能力差别较小的物体在摩擦时就很难带电。
(一)中、西方对电现象的观察和认识过程。
【视频】带电的橡胶棒、玻璃棒对轻小物体的吸引,两者之间的相互作用。
1.怎样得到正电荷、负电荷呢?怎样解释视频中的现象?
用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷。用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2.电荷有大小、多少之分吗?如何表示电荷的大小呢?
电荷的多少叫电荷量,用Q或q表示。电荷量的国际单位是库仑,符号C。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,只表示电性。
1C的定义:1A恒定电流在1s时间间隔内所传送的电荷量为1C。
(二)物质的微观结构。
1.从微观角度看,物体为什么会带电呢?
原子是由带正电的质子、不带电的中子以及带负电的电子组成的。
2.为何有的物体不带电,有的带正电荷、有的带负电荷?
每个原子中质子的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多,所以整个原子对外界表现为电中性。原子核一般是很稳定的。离原子核较远的电子容易受外界的作用而脱离原子。原来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。也就是说,物体带电的实质就是物体得、失电子。
3.为什么导体能导电?绝缘体不能导电?
金属中原子的外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动,这种电子叫作自由电子。失去自由电子的原子便成为带正电的离子,这就使金属成为导体。绝缘体中几乎不存在能自由移动的电荷。
(三)起电的三种方式。
【视频】摩擦起电。
1.摩擦起电的本质是什么?
不同物体对电子的束缚能力不同。摩擦过程中,(对电子的束缚能力强的)物体得到电子带负电,(对电子的束缚能力弱的)物体失去电子带正电。
【视频】接触起电。
2.视频中,摩擦过的玻璃棒接触小球后,小球为何会被弹开?
说明小球带有了和金属球相同的电荷。
一个不带电的导体通过与另一个带电体接触后再分开,从而成为带电体的现象,叫做接触起电。
3.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?
两个完全相同的导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配。
【视频】验电器与静电计。
4.验电器的主要结构有哪些?
金属球、金属杆、金属箔等。
5.验电器的工作原理是什么?
同种电荷互相排斥。
6.验电器的作用有哪些?
①检验物体是否带电;②粗略判断物体带电的多少。
【视频】感应起电。
7.视频中的现象怎么解释?
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。这种现象叫做静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。
8.感应起电的过程中有新的电荷产生吗?
感应起电并没有产生新的电荷,而是在带电体的作用下,导体上的电荷从导体的一部分转移到了另一部分。
(四)电荷守恒定律
1.起电的三种方式有哪些异同点?
起电方式 摩擦起电 感应起电 接触起电
产生条件 两不同绝缘体摩擦 导体靠近带电体 导体与带电导体接触
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 原子核对电子束缚力弱的物体失去电子,强的得到电子 导体中的自由电子在电荷间力的作用下,从物体的一端转移到另一端 在电荷间力的作用下,自由电子从一个物体转移到另一个物体
实质 均为电子在物体之间或物体内部的转移。
可见,三种起电方式都没有创造电荷,只是电荷的分布发生了变化。
2.追寻守恒量是物理学研究物质世界的重要方法之一。电荷是否也满足某种守恒的规律呢?
电荷守恒定律表述一:大量实验事实表明,电荷既不能创生,也不能消灭,它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,在转移的过程中,系统的电荷总数保持不变。
表述二:一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。
电荷守恒定律是自然界重要的基本规律之一。
(五)元电荷
1.电荷的总量是守恒的,那么,物体的所带的电荷量是任意数值吗?
最小电荷量就是电子所带的电荷量。人们把这个最小的电荷量叫作元电荷,用e表示。所有带电体的电荷量都是e的整数倍,即q=ne(n为整数)。这就是说,电荷量是不能连续变化的物理量。一个电子或质子所带电荷量的绝对值等于元电荷,e=1.6×10-19C。这一数值最早是由美国科学家密立根测定的。
电荷量与质量的比值叫做比荷,也叫荷质比。电子的比荷为:
2.元电荷是怎样测定的?
美国物理学家密立根从1909到1917年所做的测量微小油滴上所带电荷的工作,即所谓油滴实验,在全世界久负盛名,堪称实验物理的典范。他精确地测定了电子电荷的值,直接证实了电荷的不连续性,所以说,密立根油滴实验在物理学发展史上具有重要的意义。密立根由于测定了电子电荷和借助光电效应测量出普朗克常数等数项成就,荣获1923年诺贝尔物理学奖。
(六)课堂测评
1.AB两物体均不带电,相互摩擦后A带正电荷,电荷量大小为Q,则B的带电情况是………( D )
A.带正电荷,电荷量大于Q B.带正电荷,电荷量等于Q
C.带负电荷,电荷量大于Q D.带负电荷,电荷量等于Q
2.关于电荷,下列说法正确的是……………………………………………………………………( B )
A.摩擦起电是由于摩擦产生了电子 B.金属间的接触起电是因为自由电子发生转移
C.带正电的金属小球能够利用静电感应使得干燥的木头带电
D.干电池能够源源不断为电路提供电流,所以干电池能够产生电荷
3.关于元电荷,正确的说法是 ………………………………………………………………………( D )
A.元电荷就是体积很小的电荷 B.1C电量叫元电荷
C.元电荷就是质子 D.元电荷目前被认为是自然界中电荷的最小单元
4.真空中,用绝缘细线将M、N两球悬挂于同一点,静止时如图所示。M球带正电,N球……( D )
A.带负电 B.带电情况无法判断 C.不带电 D.带正电
5.导体A带6q的正电荷,另一完全相同的导体B带-4q的负电荷,将两导体接触一会儿后再分开,则导体B的带电荷量为……………………………………………………………………………( B )
A.-q B.q C.2q D.4q
6.下列对电现象及规律的认识中正确的是…………………………………………………………( A )
A.自然界中只存在正、负两种电荷 B.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥
C.摩擦起电说明了电荷可以创生 D.带电物体一定具有多余的电子
7.下列说法中正确的是………………………………………………………………………………( D )
A.汤姆孙精确地测出了电子电荷量e=1.602×10-19 C
B.电子电荷量的精确值是卢瑟福测出的
C.物体所带电荷量可以是任意值 D.物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍
8.摩擦起电的微观原理是……………………………………………………………………………( C )
A.质子的转移 B.中子的转移 C.电子的转移 D.多种带电粒子的转移
9.A、B、C为三个塑料小球,A和B、B和C、C和A之间都是相互吸引的,如果A带正电,则( B )
A.B、C都带负电 B.B、C两球中必有一个带负电,另一个不带电
C.B球带负电,C球带正电 D.B、C两球均不带电
10.放在两个绝缘座上完全相同的金属球M和N,所带电量分别为+2q和+4q,将两球接触后再分开,M、N的电量分别为…………………………………………………………………………………………… ( C )
A.+2q,+4q B.+6q,+6q C.+3q,+3q D.+4q,+2q
三、拓展部分(程序:课内独立完成拓展部分5分钟——小组交流4分钟——展示、点评、总结6分钟)
1.用与橡胶棒摩擦过的毛皮靠近与丝绸摩擦过的玻璃棒,则毛皮与玻璃棒……………………( B )
A.相互吸引 B.相互排斥 C.无相互作用 D.无法判断
2.人类对原子结构的探究最早是从静电现象开始的。对静电现象的认识,下列说法正确的……( A )
A.自然界只存在正、负两种电荷 B.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥
C.从静电现象认识到原子核是可分的 D.摩擦起电创造了电荷
3.一个验电器的两个金属箔片因带电而张开,则这两个金属箔片一定…………………………( D )
A.带正电 B.带负电 C.带异种电荷 D.带同种电荷
4.用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近甲、乙两个轻小物体,结果甲被排斥,乙被吸引,确定……( D )
A.甲带正电,乙带负电 B.甲带负电,乙带正电
C.甲带负电,乙不带电或带正电 D.甲带正电,乙不带电或带负电
5.用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带了负电,这是由于…………………………………………………( D )
A.毛皮束缚电子的能力较强 B.橡胶棒的正电荷转移到毛皮上
C.摩擦过程中创造了电 D.毛皮上的电子转移到橡胶棒,橡胶棒有多余的电子
6.用带正电的物体去接触一下验电器的小球,验电器就…………………………………………★( B )
A.带正电,得到一些电子 B.带正电,失去一些电子
C.带负电,得到一些电子 D.带负电,失去一些电子
【学后反思】
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