(共14张PPT)
人教版物理选修3-1第一章《静电场》
第1节
电荷及其守恒定律
有趣的电现象
一.电荷
思考：
自然界中有几种电荷？它们间的相互作用如何？
1.两种电荷
用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电；
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。
同种电荷相互排斥；异种电荷相互吸引。
2.两种电荷间的相互作用规律：
物体带电的本质
原子
原子核
核外电子
质子（带正电）
中子（不带电）
物体由中性原子组成，失去电子带正电，得到电子带负电。物体带电的实质是电子的得失。
电子
原子核
质子和中子
摩擦起电
摩擦起电的实质：电子从一个物体转移到另一个物体，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电。
两个互相摩擦的物体一定同时带上等量的异种电荷
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
接触起电
接触后
再分开
Q
3Q
Q
Q
实质:电荷从一个物体转移到另一个物体。
电荷分配：两个完全相同的金属球接触后电荷先中合再平分
不带电的物体与带电的物体接触后会带上电荷，这种使物体带电的方式叫接触起电。
接触后
再分开
+Q
+Q
Q
Q
体验一：把用毛皮摩擦过的橡胶棒C移近导体A、B，金属箔有什么变化？
再将C移开，使它远离导体A、B,金属箔又有什么变化？
体验二：把用毛皮摩擦过的橡胶棒C移近导体A，此时把A、B分开，然后移去C，金属箔有什么变化？
再让A和B接触，金属箔有什么变化？
注：移动导体时，手不要接触导体
学生活动
金属的微观结构
金属内有自由移动的电子,每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动。
正离子
自由电子
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
感应起电
带负电
带正电
近端
远端
–
感应起电
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号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。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感应起电。
感应起电本质：电子从物体的一部分转移到另一部分
注：导体两端所带电荷一定是等量异种的
1.内容：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。
2.另一种表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。
二.电荷守恒定律
1.电荷量：电荷的多少，简称电量。单位库仑，符号C。
电荷量的正负表示带电性性质，不表示大小。
荷质比
三.元电荷
2.元电荷：最小的电荷量。
3.比荷：带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷
随堂练习—课后题
课堂小结
一、电荷守恒定律
摩擦起电
接触起电
感应起电
本质
电子的转移
电荷守恒定律
表述一
表述二
二、元电荷
电荷量：电荷的多少，简称电量。正负表示性质。单位：库仑
C
元电荷：最小的电荷量。
比荷：带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷（又叫做荷质比）1.1电荷及其电荷守恒定律
【教学目标】
1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念。
2．知道摩擦起电，
静电感应现象。
3．理解电荷守恒定律。
4．知道什么是元电荷
【教学重点】
电荷守恒定律
【教学难点】
利用电荷守恒定律分析解决相关问题
【科学素养分析】使学生能从物理学的角度观察自然中的电现象具有将物理学与实际想联系的意识，形成清晰的物理观念
【教学方法】
实验归纳法
【课时安排】
一课时
【教学过程】
教
学
过
程
教学步骤
教学内容
教师活动
学生活动
一、情景导入：
引入课题一、电荷
今天开始我们进入物理学另一个丰富多彩，更有趣的殿堂，电荷和磁的世界，本章将学习静电学，将从物质的微观的角度认识物体带电的本质。情景1
观察有趣的电现象1.能抚摸的电；2.科技馆中的体验；
3.生活中的体验；情景2
通过手摇器电机和范德格拉夫起电机观察起电，并感受电思考1：
自然界中有几种电荷？它们间的相互作用如何？思考2：一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？如何使物体带电？物体带电的本质是什么？
学生观察有趣的电现象，激起自身的学习兴趣。学生思考并回答问题。[
二、学习新知，开始探究过程。
摩擦起电
摩擦起电的实质：电子从一个物体转移到另一个物体，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电。接触起电不带电的物体与带电的物体接触后会带上电荷，这种使物体带电的方式叫接触起电。实质:电荷从一个物体转移到另一个物体。电荷分配：两个完全相同的金属球接触后电荷先中合再平分感应起电演示：带电橡胶棒靠近但不接触验电器时，请同学们观察现象；实验活动：体验一：把用毛皮摩擦过的橡胶棒C移近导体A、B，金属箔有什么变化？再将C移开，使它远离导体A、B,金属箔又有什么变化？体验二：把用毛皮摩擦过的橡胶棒C移近导体A，此时把A、B分开，然后移去C，金属箔有什么变化？（1）物质的微观结构是怎样的？摩擦起电的原因是什么？（2）什么是自由电子，金属成为导体的原因是什么？提出问题：除了摩擦起电，还有没有可以使物体带上电的方法？实验：取有绝缘支柱的两个不带电枕形导体A、B，使它们彼此接触。用丝绸摩擦过的有机玻璃棒反复多次接触球形导体C，使之带正电。将C移近A，用与有机玻璃棒摩擦过的丝绸分别靠近A、B。（如上图所示）［现象］线绸靠近B，而远离A.?［问题］如将A、B分开，再移走C，A、B带电情况如何？［演示证明］将A、B分开，用与玻璃棒摩擦过的［问题］将A、B接触，它们是否带电？这说明什么？［演示证明］使A、B接触，仍用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验，学生回答正确。再让A和B接触，金属箔有什么变化？思考：产生这一现象的原因是什么？物质的微观结构：
金属内有自由移动的电子,每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动。动画演示：引导学生分析前面的现象，总结得出静电感应的概念。将电荷移近不带电的导体，可以使导体带电，这种现象叫做静电感应。利用静电感应使物体带电的过程，叫感应起电。
学生思考并回答问题。学生观察现象，发现此时验电器有张角，说明验电器带电了学生分组实验［学生得出］两端金属箔张开。［学生答］两端金属箔张角减小但是仍张开。［学生答］两端金属箔张角闭合，A、B不带电。分析并回答：当带正电的球移近不带电导体时，导体上自由电子被吸引过来，使导体近远带上了等量的异种电荷，
电荷守恒定律三、元电荷
规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷静电感应的实质是什么？是不是创造了电荷？电荷守恒定律内容：表述一：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，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。过渡：通过霍金《时间简史》正物质世界和反物质世界了解电荷守恒定律的另一种表述。表述二：另一种表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。过渡：这是物理学中重要的基本定律之一。通过前面的学习，清楚了物体带电的本质，而一个带电体究竟带多少电？问题：（1）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？（2）什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？（3）元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪位物理学家测量出来的？（4）什么是比荷？电子的比荷是多少
分析并回答：使电荷从物体一部分转移到另一部分。在感应起电的过程中并没有创造电荷。使物体带电，不是创造了电荷，而是使物体中的正、负电荷分开。思考并回答老师的问题。
随堂练习
P5问题与练习题第2题
三、课堂小结
本节课的知识要点及学生方法。
认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来。
四、布置作业
书面完成P5“问题与练习”第3题；思考并回答第1、4题。
课后动手制作小器材并尝试进行感应起电演示实验1.1电荷及其守恒定律——评测练习
（限时15分钟）
一、选择题
1.如图所示,挂在绝缘细线下的轻质带电小球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所以( )
A.甲图中两球一定带异号电荷
B.乙图中两球一定带同号电荷
C.甲图中两球至少有一个带电
D.乙图中两球至少有一个带电
2.如图所示,用起电机使金属球A带正电,靠近验电器B,则( )
A.验电器金属箔不张开,因为球A没有和B接触
B.验电器金属箔张开,因为整个验电器都带上了正电
C.验电器金属箔张开,因为整个验电器都带上了负电
D.验电器金属箔张开,因为验电器下部箔片都带上了正电
3.一带负电绝缘金属小球被放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上净电荷几乎不存在,这说明( )
A.小球上原有的负电荷逐渐消失了
B.在此现象中,电荷不守恒
C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电荷导走了
D.该现象是由于电子的转移引起,仍然遵循电荷守恒定律
4.下列说法正确的是( )
A.电子和质子都是元电荷
B.一个带电体的电荷量为元电荷的205.5倍
C.元电荷是最小的电荷量单位
D.元电荷没有正、负之分
5.关于摩擦起电现象,下列说法中正确的是( )
A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷
B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体
C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异号电荷
D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同号电荷
6.如图所示,将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况是
( )
A.枕形导体中的正电荷向B端移动,负电荷不移动
B.枕形导体中电子向A端移动,正电荷不移动
C.枕形导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动
D.枕形导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动
二、非选择题
7.在如图所示的实验中,最终A带上了-10-8
C的电荷.实验过程中,是电子由A转移到B还是由B转移到A?A、B得到或失去的电子数各是多少?
8.A为带正电的小球,B为原来不带电的导体.把B放在A附近,A、B之间存在吸引力还是排斥力?
