江蘇省東臺市高中物理 第一章 靜電場 1.1 電荷和電荷守恒定律導(dǎo)學(xué)案新人教版選修3-1.doc

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1.1 電荷及其守恒定律 班級 姓名 ， 1課時(shí) 使用時(shí)間 一.學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．通過復(fù)習(xí)能說出兩種電荷及其相互作用及電量的概念． 2．通過交流能說出摩擦起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開． 3．通過預(yù)習(xí)學(xué)會(huì)靜電感應(yīng)起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的電荷分開． 4．通過交流學(xué)會(huì)電荷守恒定律． 5．通過預(yù)習(xí)和教師講解能說出什么是元電荷． 重點(diǎn)：電荷守恒定律 難點(diǎn)：利用電荷守恒定律分析解決摩擦起電和感應(yīng)起電的相關(guān)問題。 二、自學(xué)檢測 1．自然界中只存在兩種電荷：______電荷和________電荷．電荷間的作用規(guī)律是：同種電荷相互______，異種電荷相互________． 2．用毛皮摩擦橡膠棒時(shí)，橡膠棒帶____________電荷，毛皮帶__________電荷．用絲綢摩擦玻璃棒，玻璃棒帶______電荷，絲綢帶______電荷． 3．原子核的正電荷數(shù)量與電子的負(fù)電荷數(shù)量一樣多，所以整個(gè)原子對外界表現(xiàn)為________．金屬中距離原子核最遠(yuǎn)的電子往往會(huì)脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動(dòng)，這種電子叫做________________．失去這種電子的原子便成為帶____電的離子．離子都在自己的平衡位置上振動(dòng)而不移動(dòng)，只有自由電子穿梭其中．所以金屬導(dǎo)電時(shí)只有________在移動(dòng)． 4．把帶電體移近不帶電的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶________，遠(yuǎn)離的一端帶________這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)．利用靜電感應(yīng)使物體帶電叫________起電．常見的起電方式還有________和________等． 5．電荷既不能創(chuàng)生，也不能消滅，只能從一個(gè)物體______到另一物體，或者從物體的一部分____________到另一部分． 6．物體所帶電荷的多少叫________________．在國際單位制中，它的單位是________，用________表示． 7．最小的電荷量叫________，用e表示，e＝________.最早由美國物理學(xué)家 測得，所有帶電體的電荷量都等于e的____________．電子的電荷量與電子的質(zhì)量之比叫做電子的________． 三、合作探究 任務(wù)一、電荷 [問題情境] 在干燥的冬天，當(dāng)你伸手接觸金屬門把的一剎那，突然聽到“啪”的一聲，手麻了一下，弄得你虛驚一場，是誰在惡作?。吭瓉硎请姾稍谧鞴郑? 1．這些電荷是哪里來的？物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)是怎樣的？摩擦起電的原因是什么？ 2．什么是自由電子，金屬成為導(dǎo)體的原因是什么？ 3．除了摩擦起電，還有其它方法可以使物體帶電嗎？ [歸納小結(jié)] 1、兩種電荷及電荷之間的相互作用規(guī)律 （1）自然界存在著兩種電荷 ①用絲綢摩擦過的玻璃棒帶 電荷 ②用毛皮摩擦過的橡膠棒帶 電荷 （2）電荷之間的相互作用： 2、使物體帶電的方法 ①物體起電有三種方式： 、 和 . 摩擦起電 感應(yīng)起電 接觸起電 產(chǎn)生 兩種不同絕緣體摩擦?xí)r 導(dǎo)體靠近帶電體時(shí) 導(dǎo)體與帶電體接觸時(shí) 現(xiàn)象 兩絕緣體帶上等量異種電荷 導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷 導(dǎo)體帶上與帶電體電性相同的電荷 原因 不同物體對電子的束縛能力不同，導(dǎo)致相互摩擦?xí)r出現(xiàn)電子的得失。束縛能力強(qiáng)的一方得電子，帶負(fù)電，束縛能力弱的一方失電子，帶正電。 導(dǎo)體中的自由電荷在帶電體電荷的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)移，使電荷重新分布，結(jié)果使靠近帶電體一端所帶的電荷電性與帶電體的電性相反；遠(yuǎn)離帶電體的一端與帶電體所帶電荷電性相同，即“近異遠(yuǎn)同” 在電荷的相互作用下，電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上 實(shí)質(zhì) 電荷在物體之間或物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移 任務(wù)二、電荷守恒定律 [問題情境] 現(xiàn)代生活中電無處不在，北京市一天的耗電量可達(dá)千萬度，那么，電荷會(huì)不會(huì)像煤和石油一樣總有一天會(huì)被用完呢？ 1．電荷是摩擦的過程中創(chuàng)造出來的嗎？ 2．在電荷轉(zhuǎn)移的過程中其總量是否守恒？ [歸納小結(jié)] 1．電荷守恒定律的內(nèi)容：電荷既不能創(chuàng)生，也不能消滅，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分． 2．“電荷的中和”是指電荷的種類和數(shù)量達(dá)到等量、異號，這時(shí)正、負(fù)電荷的代數(shù)和為________，而不是正、負(fù)電荷一起消失了． 任務(wù)三.電荷量、元電荷 (1)電荷量：電荷的多少.其國際單位是 ，簡稱 ，用符號C表示. (2)元電荷：最小的電荷量，即 所帶的電荷量，用e表示.e＝ C，最早由美國物理學(xué)家密立根測得. （3）帶電體的電荷量只能是元電荷電荷量的整數(shù)倍 (4)電子的比荷：電子的 與電子的 之比. 例1 如圖1所示，不帶電的枕形導(dǎo)體的A、B兩端各貼有一對金箔．當(dāng)枕形導(dǎo)體的A端靠近一帶電導(dǎo)體C時(shí)( ) A．A端金箔張開，B端金箔閉合 B．用手觸摸枕形導(dǎo)體后，A端金箔仍張開，B端金箔閉合 C．用手觸摸枕形導(dǎo)體后，將手和C都移走，兩對金箔均張開 D．選項(xiàng)A中兩對金箔分別帶異種電荷，選項(xiàng)C中兩對金箔帶同種電荷 例2 有兩個(gè)完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B，分別帶有電荷量6.410－9 C和－3.210－9 C，讓兩絕緣金屬小球接觸，在接觸過程中，電子如何轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移了多少？ 【當(dāng)堂訓(xùn)練】 1.關(guān)于元電荷的理解，下列說法正確的是( ) A．元電荷就是電子B．元電荷是表示跟一個(gè)電子所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量 C．元電荷就是質(zhì)子D．物體所帶電量只能是元電荷的整數(shù)倍 2.關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)，下列說法中正確的是( ) A.摩擦起電現(xiàn)象說明機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為電能，也說明通過做功可以創(chuàng)造出電荷 B.摩擦起電說明電荷可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 C.感應(yīng)起電說明電荷可以從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部分 D.感應(yīng)起電說明電荷可以從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來不帶電的物體 3.如圖1-1-3所示，原來不帶電的絕緣金屬導(dǎo)體MN，在其兩端下面都懸掛著金屬驗(yàn)電箔．若使帶負(fù)電的絕緣金屬球A靠近導(dǎo)體的M端，可能看到的現(xiàn)象是（ ） A．只有M端驗(yàn)電箔張開，且M端帶正電 B．只有N端驗(yàn)電箔張開，且N端帶負(fù)電 C．兩端的驗(yàn)電箔都張開，且左端帶負(fù)電，右端帶正電 D．兩端的驗(yàn)電箔都張開，且左端帶正電，右端帶負(fù)電 4．M和N是原來都不帶電的物體，它們互相摩擦后M帶正電荷1.610-10C，下列判斷中正確的是（ ） A．在摩擦前M和N的內(nèi)部沒有任何電荷 B．摩擦的過程中電子從N轉(zhuǎn)移到了M C．N在摩擦后一定帶負(fù)電荷1.610-10C D．M在摩擦過程中失去了1.610-10個(gè)電子 5．如圖1-1-4，有一帶正電的驗(yàn)電器，當(dāng)一金屬球A靠近驗(yàn)電器的小球B(不接觸)時(shí)，驗(yàn)電器的金箔張角減小，則（ ） A．金屬球A可能不帶電 B．金屬球A可能帶負(fù)電 C．金屬球A可能帶正電 D．金屬球A一定帶正電 四．檢測清盤 1．帶電微粒所帶的電荷量不可能是下列值中的 (　　) A．2.410－19 C B．－6.410－19 C C．－1.610－18 C D．4.010－17 C 2．下列說法中正確的是 (　　) 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(huì)帶正電 D．帶等量異種電荷的兩個(gè)導(dǎo)體接觸后，電荷會(huì)消失，這種現(xiàn)象叫做電荷的湮滅 3．下列關(guān)于電現(xiàn)象的敘述中正確的是 (　　) A．玻璃棒無論與什么物體摩擦都帶正電，橡膠棒無論與什么物體摩擦都帶負(fù)電 B．摩擦可以起電，是普遍存在的現(xiàn)象，相互摩擦的兩個(gè)物體總同時(shí)帶等量的異種電荷 C．摩擦起電現(xiàn)象的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，呈電中性的物體得到電子就一定顯負(fù)電性，失去電子就一定顯正電性 D．摩擦起電的過程，是通過摩擦創(chuàng)造了等量異種電荷的過程 4．使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器，驗(yàn)電器的箔片張開．下列四個(gè)圖表示驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷的分布情況，其中正確的是 (　　) 5．M和N都是不帶電的物體，它們互相摩擦后M帶正電荷1.610－10 C，下列判斷中正確的是 (　　) A．在摩擦前M和N的內(nèi)部沒有任何電荷 B．摩擦的過程中電子從N轉(zhuǎn)移到了M C．N在摩擦后一定帶負(fù)電荷1.610－10 C D．M在摩擦過程中失去了1.610－10個(gè)電子 6．絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一輕質(zhì)小球a，a的表面鍍有鋁膜，在a的近旁有一絕緣金屬球b，開始時(shí)a、b不帶電，如圖1所示，現(xiàn)使b球帶電，則(　　) A．a(chǎn)、b之間不發(fā)生相互作用 B．b將吸引a，吸在一起不分開 C．b立即把a(bǔ)排斥開 D．b先吸引a，接觸后又把a(bǔ)排斥開 五．學(xué)有所得