2020-2021学年高中物理人教版（2019）必修第三册教案：第九章 第一节 电荷

第九章
静电场及其应用
电荷
教学设计
科目
物理
课题
电荷
课时
1课时
教学目标与核心素养
一．知识与技能1.
知道自然界只存在正、负两种电荷。知道同种电荷相互排斤，异种电荷相互吸引。知道电荷量的概念及其国际单位；2.
理解电荷守恒定律；3.
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.
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；2.经历科学探究的过程，体验科学探究的思维方法，培养学生观察、分析的能力。情感态度与价值观1.通过电荷守恒定律的理解和应用，培养他们谦虚好学的思想和实事求是的态度。2.培养学生应用数学方法解决物理问题的科学思维方法，培养学生的创造性思维过程以及初步的观察、分析和概括能力。
教学重、难点
教学重点：1.
理解摩擦起电、感应起电和接触起电；2.
对于元电荷的理解，以及对于电荷守恒定律的理解和应用。教学难点：1.
学会从物质微观结构的角度认识物体带电的本质；
2.
应用电荷守恒定律分析接触起电现象中电荷量的分配。
教学准备
课件、玻璃棒（附丝绸）、橡胶棒（附毛皮）、验电器、乒乓球、碎纸屑等
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课：摩擦可以使物体带电。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？讲授新课：（1）电荷【教师举例引导】通过生活中的现象，我们可以知道，刚梳过头发的塑料梳子可以将我们的头发吸引起来；冬天的夜晚，我们脱掉身上的毛衣会有“噼啪”的声响，衣服也会黏在身上，那么为什么会出现这些现象呢？发生这些现象的原因是什么？【教师引导实验】学生实验：利用桌子上的实验用具，用丝绸摩擦玻璃棒，毛皮摩擦橡胶棒，分别把棒靠近乒乓球或者碎纸屑等轻小物体，观察现象。【学生讨论】学生：发现玻璃棒和橡胶棒可以吸引轻小物体。学生小组讨论，思考现象原因。【教师总结】物体具有了吸引轻小物体的性质，我们就说物体带了电，或说物体带了电荷。习惯上把带了电的物体叫做带电体。用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。【教师引导提问】我们已经知道了什么叫带电现象，知道了被毛皮摩擦过的橡胶棒和被丝绸摩擦过的玻璃棒都带上了电荷，那么它们带的电荷是否相同呢？【演示实验】将被毛皮摩擦过的橡胶棒放在支架上，用另一根被毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近它，看到的现象：发现两根橡胶棒相互远离；将被丝绸摩擦过的玻璃棒放在支架上，用另一根被丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近它，看到的现象:发现两根玻璃棒相互远离；将被毛皮摩擦过的橡胶棒放在支架上，用被丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近它，看到的现象：发现两根棒相互靠近。【教师引导】人们通过大量的实验研究发现，用摩擦的方法可以使各种各样的物质带电。带电后的物体凡是跟丝绸摩擦过的玻璃棒互相吸引的，必定跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相排斤；凡是跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相吸引的，必定跟丝绸摩擦过的玻璃棒互相排斥。【教师总结】（1）自然界中只存在两种电荷：正电荷和负电荷。①正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。则丝绸所带的电荷为负电荷。②负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。则毛皮所带的电荷为正电荷。（2）电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。（2）静电感应【教师提问】摩擦可以使物体带点，那么，还有其他的方法可以使物体带电吗？【教师总结】当一个带电体靠近导体时，电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会去向或远离带电体，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。利用静电感应使金属导体带电的过程叫作感应起电。【做一做】用验电器检验物体是否带电观察实物知道验电器的主要构造，通过实验了解验电器的原理和作用。实验(演示、分组)：用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，验电器金属箔片张开，此时金属箔片带正电，用力多摩擦几下玻璃棒，再去接触验电器的金属球，验电器金属箔片张开的角度变大。换用毛皮摩擦过的橡胶棒，重做上面的实验。验电器金属箔片张开的角度不同，说明了带电量不同。【教师总结】验电器是实验室里常用的一种检验物体是否带电的仪器。它是由金属球、金属杆、金属箔片等几部分组成的。它利用同种电荷互相排斥的原理，当用带电体接触验电器的金属球时，就有一部分电荷转移到验电器的金属箔片上，这两片金属箔片由于带同种电荷互相排斥而张开。验电器金属箔片张开的角度不同，反映了带电体传给验电器的电荷的多少不同。【教师补充】三种起电方式：1、摩擦起电：两个不同材料制成的物体摩擦2、感应起电：带电体靠近导体3、接触起电：带电体与导体接触摩擦起电适用于绝缘体，感应起电、接触起电适用于导体。（3）电荷守恒定律和元电荷【教师总结】1、电荷既不会创生，也不会消灭，它只是从一个物体转移到另一物体，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。这个结论叫做电荷守恒定律。电荷守恒定律的普遍表述：一个与外界没有电和交换的系统，电荷的代数和保持不变。2、元电荷：最小的电荷量，用e表示。所有带电体的电荷量都是e的整数倍，也就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。元电荷的值：比荷：电子的电荷量e与电子的质量之比。课堂练习：1、关于元电荷下列说法错误的是(
)A．元电荷实际上是指电子和质子本身B．元电荷的值通常取作C．所有带电体的电荷量大小一定等于元电荷的整数倍D．电荷量的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的答案：A2、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C、感应起电说明带电的物体可以使不带电的物体创造电荷D、感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了答案：B3、化纤衣服很容易沾上灰尘，这是因为它（
）A.
容易积累静电荷
B.
具有一定的粘性C.
具有大量的微孔
D.
质地柔软答案：A4、春节假期，某同学用易得的材料制作了一个简易的验电器，如图所示。简易的验电器带有正电，它的金属箔片张开某一角度，用另一个有绝缘手柄的导体靠近验电器的金属丝，发现验电器的金属箔片的张角减小，关于导体的带电金属箔片情况，下列说法正确的是（
）A.只可能带负电B.只可能带正电C.可能带负电或不带电D.以上说法都不正确答案：C5、M和N是两个原来不带电的物体,它们相互摩擦后,M带1.6×10-10C的正电荷,则下列判断正确的是(??
)A.摩擦前,M和N的内部没有任何电荷
B.摩擦过程中,电子从M转移到N
C.摩擦后,N一定带1.6×10-10C的负电荷
D.摩擦过程中,M失去1.6
×10-10个电子答案：BC
学生观察图片思考讨论学生经过老师引导，思考玻璃棒和橡胶棒如何吸引轻小物体需要学生理解分析，观察实验现象观看实验，理解实验现象正确的静电感应现象以及三种起电方式利用验电器检验物体是否带电以及带电量的多少学生练习学生练习
通过联系生活中现象，激发学生的学习兴趣，引出本节课题通过联系之前已知的知识，引入“电荷”锻炼学生的独立思考的能力学会通过实验理解复杂物理概念引导学生自主总结了解电荷守恒定律巩固本节知识巩固本节知识
板书设计
§9.1
电荷电荷1、用摩擦的方法使物体带电—摩擦起电。2、带电体具有吸引轻小物体的性质。3、同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。静电感应实验电荷守恒定律内容元电荷1、元电荷：最小的电荷量，用e表示。2、元电荷的值：3、比荷：电子的电荷量e与电子的质量之比。
教学后记
引导学生对本节多学知识进行自主交流探究，根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。