甘肃省永昌县第一中学高中物理 第1章 第1节电荷及其守恒定律导学案 新人教版选修3-1 6页

甘肃省永昌县第一中学高中物理 第1章 第1节电荷及其守恒定律导学案 新人教版选修3-1 ‎ 全章概述 本章主要研究静电场的基本性质及带电粒子在静电场中的运动问题。场强和电势是分别描述电场的力的性质和能的性质的两个物理量。正确理解场强和电势的物理意义，是掌握好本章知识的关键。本章的其他内容，如导体在电场中的静电感应现象和静电平衡问题，实质上是电场中力的性质研究的继续；电势差、电场力的功、电势能的变化等是电场的能的性质讨论的延伸；带电粒子在电场中的运动问题则是电场中上述两性质的综合运用。本章的内容是电学的基础知识，也是学习以后各章的准备知识。‎ 新课标要求 ‎1．掌握库仑定律和电荷守恒定律。‎ ‎2．了解电场、电场强度及电场线，能进行电场强度的计算，特别是在匀强电场中的计算。‎ ‎3．掌握电场力做功与电势能的关系，理解电势，能画出等势面。‎ ‎4．根据做功原理，能够计算两点间的电势差。‎ ‎5．理解电势差与电场强度的关系，能进行简单计算。‎ ‎6，了解电容器的构成及常用的电容器，掌握平行板电容器的性质。‎ 二次备课 ‎7．掌握带电粒子在电场中的加速及偏转，并会对其进行计算。‎ 一、导入新课，展示目标 ‎1．知道自然界中的两种电荷及其相互作用的性质.‎ ‎2．知道使物体带电的三种方式.‎ ‎3．掌握电荷守恒定律及元电荷的概念．‎ 二、课前自学，提出问题 ‎1．摩擦后的物体所带的电荷有两种：用丝绸摩擦过的________所带的电荷是__________，用毛皮摩擦过的____________所带的电荷是__________．______电荷相斥，______电荷相吸．‎ ‎2．当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来电中性的物体由于得到电子而带______，失去电子的物体则带______，这就是____________的原因．‎ ‎3．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______电荷，远离带电体的一端带______电荷，这种现象叫做__________．利用静电感应使金属导体带电的过程叫做__________．‎ ‎4．电荷既不会______，也不会______，它只能从一个物体______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．这个结论叫做电荷守恒定律．电荷守恒定律现在的表述是：一个与外界没有____________的系统，电荷的代数和保持不变．‎ ‎5．迄今为止科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量．质子、正电子所带的电荷量与它相同，但符号相反．人们把这个最小的电荷量叫做________，用e表示．实验还指出，所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍．这就是说，电荷量是不能连续变化的物理量．电子的电荷量e与电子的质量me之比，叫做电子的________.‎ 三、学习过程 ‎1、师导生学，合作探究 探究一、电荷 ‎[问题设计]‎ ‎1．在干燥的实验室里，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，是否两棒上产生了电荷呢？‎ 图1‎ ‎2．如图1所示，取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触．起初它们不带电，贴在下部的金属箔是闭合的．‎ ‎(1)把带正电荷的物体C移近导体A，金属箔有什么变化？‎ ‎(2)这时把A和B分开，然后移去C，金属箔又有什么变化？‎ ‎(3)再让A和B接触，又会看到什么现象？ ‎ ‎[要点提炼]‎ ‎1．电荷具有吸引轻小物体的性质．电荷与电荷之间存在相互作用，这种作用满足牛顿第三定律．‎ ‎2．摩擦起电的原因：当两个物体相互摩擦时，一些束缚不紧的电子会从一个物体转移到另一个物体，于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带____电，失去电子的物体则带____电．‎ ‎3．感应起电的原因：当一个带电体靠近导体时，由于电荷之间相互吸引或排斥，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______电荷，远离带电体的一端带______电荷．‎ ‎4．三种起电方式的实质都是_________的转移．‎ 二次备课 探究二、电荷守恒定律 ‎[问题设计]‎ 前面学习了三种不同的起电方式，其本质都是电子的得失．那么，在一个封闭的系统中，电荷的总量能增多或减少吗？‎ ‎[要点提炼]‎ ‎1．____________的本质是：______从一个物体转移到另一个物体；____________的本质是电荷从物体的一部分转移到另一部分．‎ ‎2．电荷守恒定律的内容：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______保持不变．‎ 探究三、元电荷 ‎[问题设计]‎ ‎1．通过实验测得带电微粒所带电荷量分别为：1.60×10－‎19 C、3.20×10－‎19 C、4.80×10－‎19 C、……，通过这些数据你能发现什么规律？‎ ‎2．物体的带电荷量可以是任意的吗？带电荷量可以是4×10－‎19 C吗？‎ ‎[要点提炼]‎ ‎1．所有带电体的带电荷量或者______e，或者是e的________．‎ ‎2．质子和电子所带电荷量与元电荷相等，但不能说电子和质子是元电荷．‎ ‎[延伸思考]　元电荷是不是电荷？‎ ‎2、互动交流，突破疑难 例1　关于摩擦起电现象，下列说法正确的是(　　) ‎ A．摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生了电子和质子 B．两种不同材料的绝缘体相互摩擦后，同时带上等量异号电荷 C．摩擦起电，可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的 D．丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电 例2　一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上的电荷几乎不存在了，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子导走了 D．该现象是由于电子的转移引起的，仍然遵循电荷守恒定律 例3　下列关于元电荷的说法中正确的是(　　) ‎ A．元电荷实质上是指电子和质子本身 B．一个带电体的带电荷量可以为205.5倍的元电荷 C．元电荷没有正负之分 D．元电荷e的值最早是由美国物理学家密立根通过实验测定的 图2‎ 例4　如图2所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔．当枕形导体的A端靠近一带电导体C时(　　) ‎ A．A端金箔张开，B端金箔闭合 B．用手触摸枕形导体后，A端金箔仍张开，B端金箔闭合 C．用手触摸枕形导体后，将手和C都移走，两对金箔均张开 D．选项A中两对金箔分别带异号电荷，选项C中两对金箔 带同号电荷 方法点拨　感应起电的判断方法 ‎(1)带电体靠近导体时，导体上靠近带电体的一端感应出与带电体性质不同的电荷，远离带电体的一端感应出与带电体性质相同的电荷．‎ ‎(2)接地的某导体与地球组成一个新导体，在感应起电时该导体为近带电体端，感应出与带电体性质不同的电荷，地球为远带电体端，感应出与带电体性质相同的电荷．‎ ‎ ‎