《贏在起點》高中導學案-物理3-1學案(1.1電荷守恒定律)

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1、 1.1 《電荷及其守恒定律》導學案 【學習目標】 1．知道兩種電荷及其相互作用．知道電量的概念。 2．知道摩擦起電，知道摩擦起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負電荷分開。 3．知道靜電感應現(xiàn)象，知道靜電感應起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的電荷分開。 4．知道電荷守恒定律。 5．知道什么是元電荷。 【重點難點】 利用電荷守恒定律分析解決相關(guān)問題摩擦起電和感應起電的相關(guān)問題。 【學法指導】 認真閱讀教材，觀察實驗，體會起電的方式和實質(zhì)，體會電荷守恒定律的內(nèi)涵 【知識鏈接】 1、初中學過自然界有幾種電荷，兩種電荷是怎樣定義的？它們間的相互作用如何？電荷的多少用什

2、么表示？? 2、電荷的基本性質(zhì)是什么呢？ 【學習過程】 一．電荷 1.電荷的種類：自然界中有_________種電荷 ①.用絲綢摩擦過的玻璃棒上所帶的電荷，叫_________電荷； ②.用毛皮摩擦過的橡膠棒上所帶的電荷，叫_______電荷。 2.電荷間相互作用的規(guī)律：同種電荷相互____________，異種電荷相互_________。 二．使物體帶電的三種方法 問題一： 思考a：一般情況下物體不帶電，不帶電的物體內(nèi)是否存在電荷？物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)是怎樣的？ ? 思考b：什么是摩擦起電，為什么摩擦能夠使物體帶電呢？實質(zhì)是什么呢？ （1）原子的核式結(jié)構(gòu)及摩擦起電的

3、微觀解釋（原子：包括原子核（質(zhì)子和中子）和核外電子。） （2）摩擦起電的原因：不同物質(zhì)的原子核束縛電子的能力不同． 實質(zhì)：電子的轉(zhuǎn)移． 結(jié)果：兩個相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷． ?1. 摩擦起電 產(chǎn)生？結(jié)果？ 實質(zhì)：摩擦起電實質(zhì)是電子從一個物體__________到另一個物體上。得到電子，帶________；失去電子，帶_________ 例1．毛皮與橡膠棒摩擦后，毛皮帶正電，這是因為（ ） A．毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上了 B．毛皮上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到了橡膠棒上了 C．橡膠棒上的一些電子轉(zhuǎn)移到了毛皮上了 D．橡膠棒上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮上了

4、問題二： 思考a：接觸帶電的實質(zhì)是什么呢？ ? ? 思考b：兩個完全相同的帶電導體,接觸后再分開,二者所帶電量怎樣分配呢？ 電中和現(xiàn)象及電荷均分原理： __________電荷的物體相互接觸后都不顯電性，這種現(xiàn)象叫做電中和現(xiàn)象。 b.兩個相同的帶電金屬導體接觸后，電荷要重新 分配，這種現(xiàn)象叫做電荷均分原理。 2. 接觸帶電 產(chǎn)生？結(jié)果？ 實質(zhì)：自由電子在_________________的轉(zhuǎn)移。 例2. 兩個完全相同的金屬球，一個帶+6×10-8C的電量，另一個帶－2×10-8C的電量。把兩球接觸后再分開，兩球分別帶電多少？ 問題三： （1）思考a：金屬

5、為什么能夠成為導體？ （2）【演示】 思考a：把帶正電荷的球C移近導體A，箔片有什么變化，現(xiàn)象說明了什么呢？然后又移走C呢？ ? 思考b：如果先把A和B分開，然后移開C，箔片什么變化，這種現(xiàn)象又說明什么呢？ ? 思考c：在上一步的基礎(chǔ)上，再讓A和B接觸，又會看到什么現(xiàn)象呢？這個現(xiàn)象說明了什么呢？ ? （3）什么是靜電感應和感應起電？感應起電的實質(zhì)什么呢？ ?3. 感應起電 ⑴靜電感應：當一個帶電體__________導體時，可以使導體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電感應。 ⑵感應起電：利用靜電感應使金屬導體帶電的過程。 實質(zhì)：自由電子從__________物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分

6、。 規(guī)律：近端感應________種電荷，遠端感應________種電荷。 靜電感應的原因？ 分析物質(zhì)的微觀分子結(jié)構(gòu)，分析起電的本質(zhì)原因：把帶電的球C移近金屬導體A和B時，由于同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，使導體上的自由電子被吸引過來，因此導體A和B帶上了等量的異種電荷．感應起電也不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負電荷分開，是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。 得出電荷守恒定律． 例3. 如圖所示，將用絕緣支柱支持的不帶電金屬導體A和B 接觸，再將帶負電的導體C移近導體A，然后把導體A、B分開，再移去C，則 ( ) A．導體A帶負電，B帶正電 B．導體A帶正電

7、，B帶負電 C．導體A失去部分負電荷，導體C得到負電荷 D．導體A帶正電是由于導體B的部分電子轉(zhuǎn)移到A上，故A、B帶等量異種電荷 ?小結(jié)：使物體帶電的方式及本質(zhì) 三．電荷守恒定律 1、電荷守恒定律的兩種表述： 表述一： ? ?表述二：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變。 例4．關(guān)于電荷守恒定律，下列敘述正確的是： ( ) A．一個物體所帶的電量總是守恒的； B．在與外界沒有電荷交換的情況下，一個系統(tǒng)所帶的電量總是守恒的； C．在一定的條件下，一個系統(tǒng)內(nèi)的等量的正負電荷即使同時消失，但是這并不違背電荷守恒定律； D

8、．電荷守恒定律并不意味著帶電系統(tǒng)一定和外界沒有電荷交換； 四．元電荷 閱讀課本并回答 （1）電荷的多少如何表示？它的單位是什么？ ? （2）什么是元電荷？一個電子就是一個元電荷嗎？ ? （3）元電荷的數(shù)值是多少？它的數(shù)值最早是由哪位物理學家測定的？ ? （4）什么是比荷？電子的比荷是多少？ 1. 電荷量：電荷的多少，簡稱電量。單位：___________，符號：__________ 2. 元電荷是一個電子或質(zhì)子所帶的電荷量，它是電荷量的最 單位。 元電荷的值：e=__________，最早由美國物理學家__________測定。 注意：所有帶電體的電荷量或者等于

9、e，或者等于e的整數(shù)倍。就是說，電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。 3. 比荷（荷質(zhì)比）：帶電體的_______________與其________的比值。 比荷：電子的電荷量e和電子的質(zhì)量me的比值,為C/㎏ 例5．關(guān)于物體的帶電荷量，以下說法中正確的是（ ） A．物體所帶的電荷量可以為任意實數(shù) B．物體所帶的電荷量應該是某些特定值 C．物體帶電＋1.60×10-9C，這是因為該物體失去了1.0×1010個電子 D．物體帶電荷量的最小值為1.6×10-19C 例6．5個元電荷的電量是________， 16 C電量等于________元電荷． 五．驗電器和靜電

10、計 1、人們選用什么儀器來判斷物體是否帶電？它的工作原理是什么？ 閱讀課本了解驗電器和靜電計的結(jié)構(gòu)和功能 靜電計(指針式驗電器) 2、思考:是否只有當帶電體與導體棒的上端直接接觸時,金屬箔片才開始張開?解釋看到的現(xiàn)象 【訓練測試】 1．下列敘述正確的是 (　　) A．摩擦起電是創(chuàng)造電荷的過程 B．接觸起電是電荷轉(zhuǎn)移的過程 C．玻璃棒無論和什么物體摩擦都會帶正電 D．帶等量異號電荷的兩個導體接觸后，電荷會消失，這種現(xiàn)象叫電荷的湮沒 2．用棉布分別與丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦實驗結(jié)果如圖所示，由此對摩擦起電說法正確的是 (　　) A．兩個物體摩擦時，表面

11、粗糙的易失去電子 B．兩個物體摩擦起電時，一定同時帶上種類及數(shù)量不同的電荷 C．兩個物體摩擦起電時，帶上電荷的種類不同但數(shù)量相等 D．同一物體與不同種類物體摩擦，該物體的帶電荷種類可能不同 3．關(guān)于元電荷，下列說法中正確的是 (　　) A．元電荷實質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身 B．所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍 C．元電荷的值通常取作e×10－19C D．電荷量e的數(shù)值最早是由美國科學家密立根用實驗測得的 4．如圖所示，導體A帶正電，當帶負電的導體B靠近A時，A帶的 (　　) A．正電荷增加 B．負電荷增加 C．正、負電荷均增加 D．電荷數(shù)不變 5．如圖

12、所示，掛在絕緣細線下的小輕質(zhì)通草球，由于電荷的相互作用而靠近或遠離，所以 (　　) A．甲圖中兩球一定帶異種電荷 B．乙圖中兩球一定帶同種電荷 C．甲圖中兩球至少有一個帶電 D．乙圖中兩球只有一個帶電 6．(2009·福建仙游現(xiàn)代中學高二檢測)把兩個完全相同的金屬球A和B接觸一下，再分開一小段距離，發(fā)現(xiàn)兩球間互相排斥，則A、B兩球原來的帶電情況可能是 (　　) A．A和B原來帶有等量異種電荷 B．A和B原來帶有同種電荷 C．A和B原來帶有不等量異種電荷 D．A和B原來只有一個帶電 【參考答案】 1．答案：B 解析：根據(jù)電荷守恒定律知只有B項正確． 2．答案

13、：CD 解析：兩物體摩擦時得失電子取決于原子對電子的束縛力大小，A錯．由于摩擦起電的實質(zhì)是電子的得失，所以兩物體帶電種類一定不同，數(shù)量相等，B錯C對．由題中例子不難看出同一物體與不同種類物體摩擦，帶電種類可能不同，D對． 3．答案：BCD 4．答案：D 解析：當帶負電的導體B靠近導體A時，兩導體之間無接觸，由電荷守恒定律可知，A帶的電荷數(shù)不變，只是電荷重新在導體端面上發(fā)生了分布(電荷重新分布是由電荷之間相互作用力產(chǎn)生的)． 5．答案：BC 解析：若兩物體相互排斥，必定帶同種電荷；若兩物體相互吸引，二者可能帶異種電荷，也可能一個帶電荷，另一個不帶電荷．當只有一個物體帶電時，不帶電物體由于受到帶電物體電荷的作用，原子內(nèi)部的異種電荷趨向于靠近帶電物體，同種電荷趨于遠離帶電物體，這一過程類似于靜電感應，因此兩物體之間的吸引力大于排斥力，宏觀上顯示的是吸引力．綜合上述，B、C選項正確． 6．答案：BCD 【學習反思】 物體帶電的實質(zhì)是什么？摩擦起電和感應起電有什么不同？