高中物理人教版选修31 3.1 电荷及其守恒定律

5/55/55/5电荷及其电荷守恒定律教学目标：一、知识目标知道静电现象。知道摩檫起电、接触起电、感应起电的三种方式和起电原理。知道电荷守恒定律、元电荷。会用物质的微观模型和电荷守恒定律分析静电现象。二、能力目标1、信息筛选能力2、理解能力3、建立物理情景能力4、利用物理知识解决问题能力教学重点、难点：会用物质的微观模型和电荷守恒定律分析静电现象。教学方式：1、讲授法：通过设疑,引导学生在课本内容的理解根底上找到答案。2、能力训练：在教学过程中根据新课标训练学生信息筛选能力、理解能力、建立物理情景能力、利用物理知识解决问题能力。教学过程：初中的时候我们就知道用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电；用毛皮摩擦硬橡胶棒,硬橡胶棒带负电。进入高中阶段,我们就从物质的微观结构和物体带电的本质,来了解这种电现象的产生及其遵循的规律。现在用5分钟的时间带着以下几个问题阅读第2页到第3页的内容：自然界中有几种电荷？都是什么？电荷间的相互作用是怎样的？物质的微观结构是什么？从物质的微观结构了解物质电性的表达是什么？在没有外界的作用下,物体表现为电中性,是什么原因使得物体带正电或负电？课本介绍的能使物体带正电或负电有多少种方式？从以上问题中引导学生解疑：一、自然界中有几种电荷？都是什么？电荷间的相互作用是怎样的？引导：训练学生信息筛选能力课本第2页第二段解释了自然界只有正电荷和负电荷两种电荷；课本第3页第二段第一行说到“由于电荷间相互吸引或相互排斥〞,而且初中的时候我们也学过同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,所以我们知道电荷间的相互作用就是“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引〞。【板书】一、电荷正电荷1、电荷相互作用：同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。负电荷二、物质的微观结构是什么？从物质的微观结构了解物质电性的表达是什么？引导：训练学生信息筛选能力课本第2页倒数第三段内容：先看微观结构,物质由大量原子组成,原子又由原子核〔原子核由质子和中子组成〕和电子组成。而其中质子带正电,中子不带电,电子带负电。所以原子核带正电,核外电子带负电,当它们原子核的正电荷数与电子的负电荷数一样多时,物体表现为电中性；当原子核的正电荷数比电子的负电荷数多时,物体带正电；当原子核的正电荷数比电子的负电荷数少时,物体带负电。【板书】二、物质微观结构及电性的表达质子〔带正电〕原子核〔带正电〕中子〔不带电〕电荷核外电子〔带负电〕正电荷数＞负电荷数：带正电2、电性的表达正电荷数＝负电荷数：不带电—〔注：物质不带电不表示没有电荷〕正电荷数＜负电荷数：带负电三、在没有外界的作用下,物体表现为电中性,是什么原因使得物体带正电或负电？能使物体带正电或负电有多少种方式？引导：训练学生信息筛选能力、理解能力、建立物理情景能力在正常状态下,一个原子的质子数与电子数等量,正负电荷平衡,对外呈现电中性〔不带电〕,当受到某种外力作用下,环绕于原子核周围的电子即脱离轨道,破坏了原子不带电的状态,电子离开原来的原子,而侵入到其它原子里,致使原来的原子带了正电,而使其它原子带了负电。这样使物体带电的现象就叫做静电现象造成这一带电现象,是因电子受外力而脱离轨道所致,这个外力在我们日常工作中经常伴随。比方接触、别离、磨擦、感应、流动空气……等等都会产生静电。所以在这里我们主要学习三种起电方式：接触起电、摩擦起电、感应起电；其中摩擦起电、感应起电课本就有介绍。1、摩擦起电不同物体间摩擦时,由于摩擦做功使电子获得能量发生转移,结果使物体分别带上等量异种电荷。一个物体与其他不同物体摩擦起电时,该物体可能带正电,也可能带负电,这取决于另一物体中原子核对电子束缚能力的大小。实质就是用摩擦的方法使电荷在不同物体间发生了转移。2、感应起电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。实质就是用感应的方法使电荷在同一物体的不同局部间发生了转移。3、接触起电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,都可以使导体带电,前一种情况是两导体带同种性质的电荷,如果两个导体完全相同那么平分电荷量,后一种情况是两个导体先中和相同量的异种电荷,然后再平分剩余电荷。实质就是用接触的方法使电荷在不同物体间发生了转移。综上可知,使物体带电的本质就是电荷的转移,并不是电荷的产生或消失。【板书】三、三种起电方式及起电本质摩擦起电：通过摩擦使电荷在不同物体间转移1、三种起电方式感应起电：通过摩擦使电荷在同一物体不同局部间转移接触起电：通过接触使电荷在不同物体间转移2、起电本质：电荷的转移〔过渡〕物体带电的本质就是电荷的转移,并不是电荷的产生或消失,这样在起电过程中电荷的总量保持不变。所以就有了这样一个结论：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,或者从物体的一局部转移到另一局部,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。这就是课本第4页的内容：电荷守恒定律。【板书】四、电荷守恒定律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,或者从物体的一局部转移到另一局部,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。2、电荷的总量：电荷的代数和。3、湮没：就是电荷的中和,是指电荷的种类和数量到达等量、异号,这是正、负电荷的代数和为0。既然在起电过程中电荷的总量保持不变,那么带电体的电荷量我们应该怎样表示呢？接下来我们看最后一个内容：元电荷。同学们先用2分钟时间带着以下几个问题看一下课本：〔训练学生信息筛选能力〕1、元电荷是什么？是像正电荷一样的物质吗？2、质子和电子带电量是多少？3、带电体的带电量有什么特点？〔通过课本内容引导学生答复以上内容〕【板书】五、电荷量、元电荷、比荷1、电荷量：物体带电的多少,单位是库伦〔符号是C〕2、元电荷：是最小电荷量,是数值,不是物质。用e表示,e=1.60×10-19C〔最早测定e值的人是美国的物