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认识静电
教学目的
1、知道一些静电现象，并能解释这些现象的成因
2、知道三种起电方式，并能理解三种起电方式的物理实质
3、知道什么是元电荷，理解电荷守恒定律
教学重点
1、理解感应起电的物理实质
2、理解电荷守恒定律
教学难点
感应起电的物理实质
学法指导
探究、讲授、讨论、练习
教学手段
多媒体教学（本教案须配合同名课件使用）
教 学 过 程 设 计
告别高一，我们也基本结束了物理学科中力学的学习。在新的年级，我们迎来了另外一个分支——电学。电学也是物理学中的一个重要分支，内容很丰富，而静电学又处在电学中的门户位置。请大家翻开教材……进入第一章——《电场》
先快速浏览一下相关内容——共有八节…
可以分为三个单元…
先看第一节——
§1-1 认识静电
对于静电学，我们在初中是有所了解的。所以让我们先做一下—— 21世纪教育网
○、复习与回顾
1、你知道哪些静电现象？
☆学生：冬天脱衣服…… 21世纪教育网
再请大家翻开教材P2…
大家再看两个视频素材——
（课件展示视频：a、怒发冲冠；b、静电放电现象。…）
演示1：让须状物带电，须张开。
演示2：静电放电。
静电放电和自然界的雷电有什么联系？美国的科学家18世纪就回答了这个问题……
2、电荷有 种；电荷的多少由 来量度。
☆学生：两；电量。
3、电荷之间可以发生相互作用，同种电荷相互 ；异种电荷相互 。 21世纪教育网
☆学生：排斥；吸引。
刚才演示的“怒发冲冠”现象，就是同种电荷相互排斥的效果……
让我们继续深入地研究静电现象——
一、起电方法的实验探究
思考与交流：怎样使物体带上静电？起电的方法有哪些？
☆学生：摩擦起电。
毛皮摩擦的橡胶棒带…电，丝绸摩擦过的玻璃棒带…电。
☆学生：负；正。
其实，除了摩擦起电，还有更加简单的起电方式——
1、接触起电：相互接触的物体带上电荷的现象。
一般是带电的物体上电荷，往没有带电的物体上转移。或者带电较多的物体往带电较少的物体上转移。
实质：电荷的直接转移。
（而且转移的是同种电荷。）
摩擦起电时，毛皮摩擦橡胶棒使橡胶棒带负电，毛皮会不会带电？
☆学生：会。
带什么电？
☆学生：正电。
2、摩擦起电：相互摩擦的物体带上异种电荷的现象。
相互摩擦的物体为什么会带上异种电荷？
☆学生思考……
原来，所有的物质都是由原子组成的，而原子又由……；不同原子的原子核对核外电子的约束力大小并不相同，当物体相互摩擦，两种原子核紧紧挨在一起，就出现了约束力大小的竞争……
实质：不同原子的外层电子得失。
复习了接触起电和摩擦起电，下面思考一个问题——
猜想与探究：让泡沫塑料块与薄膜包装袋摩擦，泡沫塑料块会带什么电荷？你用什么方法检验你的猜想？
（可以使用的器材或仪器：毛皮、橡胶棒、验电器。）
演示3：验电器的结构、原理和验电过程。
☆学生思考…答问：先用……，再用……。
我们这里事实上就用到了同种电荷相互累积（使电量绝对值增加）、异种电荷相互中和（使电量绝对值减小）的简单原理。
实验与探究：使物体起电还有没有别的方式（不使用接触、摩擦的起电方式）？
（分段播放视频《枕行导体的静电感应》，暂停&讲解其中两段…）
演示4：枕行导体的静电感应。 - +
为什么能使导体的两端带电呢？ +21世纪教育网
板图分析（如右）……
由于该过程既没有接触，也没有摩擦，而是一种全新的起电方式，所以我们另外命名为——
3、感应起电：导体中的自由电荷在静电力的作用下发生移动，使导体局部带电的现象。
（要求学生笔记，并说明“局部”的含义……）
实质：导体内部电荷重新分布，总电量不变。
虽然局部带电，整体不带电，但如果将导体分割为两个…，还是可以使两个导体分别带电的。（配合板图…）
思考与讨论：A为带电球体，B 、C为不带电的导体球。你能通过感应起电的手段使B 、C带上异种电荷吗？
☆学生：将B和C接触（成一个导体），和A感应，再分开…
你能通过感应起电的手段使B 、C都带上与A异性的电荷吗？
☆学生思考、讨论……
（链接动画《枕行导体的静电感应》…）
★板图分析如右… + AAAAA B C
你能通过什么手段使B 、C都带上与A同性的电荷？
（留做开放式问题…）
二、电荷守恒定律
1、电量q ：电荷的多少叫电荷量。简称电量。单位：库仑C
2、元电荷e ：自然界中的最小带电单元，e = 1.6×10－19C
这里的“元”即最小单元的意思…，电量为什么有最小值，这个物质不是无限可分密切相关的……
电子电量q1 =－1.6×10－19C =－e
质子电量q2 = 1.6×10－19C = e
α粒子的电量q3 = 3.2×10－19C = 2e
一切带电体所带电量都是元电荷的整数倍。
思考与讨论：三种起电方式真的使物体“产生”了电荷吗？你能否从原子结构的角度分析三种起电方式的共同点？
☆学生：没有。都是自由电子的移动。
在移动的过程中，并没有生成电量，而且从一个开放的体系来看，也没有使电量消失。
3、守恒定律：电荷既不能被创造也不能被消灭，它们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，电荷的代数和不变。
三、小结
今天，我们复习了有关静电的一些常识。而从起电方式的研究，我们发现了电荷守恒定律。感应起电的理解，则相对来将难度大一些。
下面看几个巩固练习——
练习1、有两个完全相同的金属小球A和B ，如果A原来带电量3×10－5C ，而B不带电，现让它们相互接触后再分开，A和B的带电量各是多少？如果B原来也带有－1×10－5C的电量，情况又怎样？
☆学生练习2分钟…
练习2、绝缘体能够通过感应的方式起电吗？为什么？
☆学生思考、答问…
练习3、1C的电量相当于多少个元电荷？
☆学生练习…
四、作业布置
教材P5第1、3题，做在书上；
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第一章 电与磁
第1节 有趣的静电现象
教学目标
1．知道两种电荷及其相互作用．知道点电荷量的概念．
2．了解静电现象及其产生原因；知道原子结构,掌握电荷守恒定律
3．知道什么是元电荷．
重难点：
重点：静电产生的三种方式及原理、电荷守恒定律及电量平分原则
难点：理解静电产生的本质——并没有创造电荷，而是电荷发生转移
教学过程：
一、电荷：
1、自然界中的两种电荷（富兰克林命名）
①把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷．
②把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷．
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．
3、电荷量：电荷的多少叫做电荷量．符号：Q或q 单位：库仑 符号：C
“做一做” 验电器与静电计
为了判断物体是否带电以及所带电荷的种类和多少，从18世纪起，人们经常使用一种叫验电器的简单装置：玻璃瓶内有两片金属箔，用金属丝挂在一条导体棒的下端，棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出（图甲）。如果把金属箔换成指针，并用金属做外壳，这样的验电器又叫静电计（图乙）
问：是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时，金属箔片才开始张开？解释看到的现象？
二、起电的方式及原因
1、摩擦起电
摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同．特别是离核较远的电子受到的束缚较小。当两个物体互相摩擦时，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。
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．得到电子：带负电；失去电子：带正电
问：摩擦起电有没有创造了电荷？
生：没有，摩擦起电是带电粒子（如电子）从一个物体转移到另一个物体。
师：很多物质都会由于摩擦而带电，是否还存在其它的使物体起电的方式？在学习新的起电方式之前，我们先来学习金属导体模型。21世纪教育网
金属导体模型也是一个物理模型P3（动画演示）
自由电子：脱离原子核的束缚而在金属中自由活动。
带正电的离子：失去电子的原子，都在自己的平衡位置上振动而不移动。
2、感应起电
【演示】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，帖在下部的金属箔是闭合的。
①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)．金属箔有什么变化？
实验现象：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． 提出静电感应概念：
（1）静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象。
规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷
（2）利用静电感应使物体带电，叫做感应起电．
（3）提出问题：静电感应的原因？
带领学生分析物质的微观分子结构，分析起电的本质原因：把带电的球C移近金属导体A和B时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。如上面的这个演示实验中，导体A和B带上了等量的异种电荷．
【演示】
②如果先把C移走，金属箔又有什么变化？ 实验现象：A和B上的金属箔就会闭合．
③如果先把A和B分开，然后移开C，金属箔又有什么变化？
实验现象：可以看到金属箔仍张开，表明A和B仍带有电荷；
④如果再让A和B接触，金属箔又有什么变化？
实验现象：金属箔就会闭合，表明他们就不再带电．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．
问：感应起电有没有创造了电荷？
生：没有。感应起电而是使物体中的正负电荷分开，是电荷从物体的一部分转移到另一部分。感应起电也不是创造了电荷。
上面我们学习了三种起电方式及起电的原因，我们思考一下，在起电过程中，有没有创造了电荷？
生：没有。
师：无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移，并不是创造电荷.
得出电荷守恒定律．
三、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．
师：电荷守恒定律是物理学中重要的基本定律之一。
四、元电荷
师：迄今为止，科学家实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量。质子、正电子所带的电荷量与它相同，但符号相反。人们把这个最小的电荷量叫做元电荷。
元电荷：电子所带的电荷量，用e表示。e =1.60×10－19C[来源:21世纪教育网]
注意：迄今为止，发现所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。
（三）小结21世纪教育网
对本节内容做简要的小结
●巩固练习
1、关于元电荷的理解，下列说法正确的是（ ）
A．元电荷就是电子 B．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量
C．元电荷就是质子 D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍21世纪教育网
2、16 C电量等于________元电荷．
3、关于点电荷的说法，正确的是（ ）
A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷 B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷
C．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体可看成点电荷
D．一切带电体都可以看成点电荷
●作业
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