高中人教版 (2019)1 电荷教学设计及反思

导入新课

一、学习目标展示

1．知道自然界的电荷只有两种，知道电荷量的概念及电荷量的单位。

2．了解摩擦起电和感应起电两种使物体带电的方式，学会从物质微观结构的角度认识物体带电的原因。

3．理解电荷守恒定律，会解释生活中的静电现象。

4．知道元电荷、比荷的概念，知道电荷量是不能连续变化的物理量。

二、情景引入

摩擦过的琥珀能够吸引羽毛。

摩擦可以使物体带电。为什么有的物体容易带电，而有的物体很难带电呢？

本节我们就来学习电荷。

了解本节课学习目标

学生观察图片思考

有目的的学习

为引入电电荷的概念做铺垫

讲授新课

【自学感知】    

一、电荷

1．两种电荷

自然界中只存在两种电荷，即正电荷和负电荷。

2．电荷量：电荷的多少，用Q表示，有时也可用q来表示。在国际单位制中，单位是库伦，简称库，符号是C。

3．原子的组成

①原子是由带正电的质子、不带电的中子以及带负电的电子组成的。

②每个原子中质子的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多，整个原子对外界表现为中性。

4．摩擦起电的原因：当两种物质组成的物体相互摩擦时，一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上，原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电。

5．自由电子：金属中原子的外层电子脱离原子核的束缚而在金属中自由运动，这种电子叫作自由电子。

6．离子：失去自由电子的原子便成为带正电的离子。

二、静电感应

1．静电感应：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种电荷，远离带电体的一端带同种电荷，这种现象叫作静电感应。

2．感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程。

三、电荷守恒定律

表述一：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从物体的一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体。在转移的过程中，电荷的总量保持不变。

表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。

四、元电荷

1．定义：最小的电荷量，用e表示。

2．带电体的电荷量特征：所有带电体的电荷量都是e的整数倍，是不能连续变化的物理量。

3．元电荷e的数值：最早是由美国物理学家密立根测得的，e＝1.602 176 634×10－19C，计算中可取e＝1.60×10－19 C。

4．电子的比荷

电子的电荷量与电子的质量之比。e/me=1.76×10－11 C/kg

【探究解惑 】  

探究一、感应起电的规律和实质分别是什么？

规律：

1、近端感应异种电荷，远端感应同种电荷。“近异远同”

2、两端感应出的电荷是“等量的”，

实质：电子从物体的一部分转移到另一部分。

[例1] A、B是两个不带电的相同的金属球，它们靠近带正电荷的金球C．在下列情况中，判断A、B两球的带电情况：

（1）A、B接触后分开，再移去C，

则A________，B______；(正电，负电；)

（2）A、B接触，先移去C后，再把AB分开，

则A_______，B_______。（不带电，不带电）

[例2] (多选)如图所示，将带电棒移近甲、乙两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘。下述几种方法中能使两球都带电的是(　　)

 A.先把两球分开，再移走棒

 B.先移走棒，再把两球分开

 C.先将棒接触一下其中的一球，再把两球分开

 D.移走棒，两导体球不分开

解析　能使两球都带电，应遵从以下几个步骤：(1)两导体彼此接触；(2)带电体移近两导体；(3)先分开两导体，再移走带电体。由此可知，A项可以使两球都带电；带电体与非带电体接触，电荷发生转移，使物体带电，C项可以使两球都带电，故选项A、C正确。

答案　AC

探究二、验电器有几种种应用方式？原理分别是什么？

1.带电体接触验电器

 当带电的物体与验电器上面的金属球接触时，有一部分电荷转移到验电器上，与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开。如图甲。

2.带电体靠近验电器

 当带电体靠近验电器的金属球时，带电体会使验电器的金属球感应出异种电荷，而金属箔片上会感应出同种电荷(感应起电)，两箔片在斥力作用下张开，如图乙。

[例3] 如图所示，用起电机使金属球A带上正电荷，并靠近验电器B，则(　　)

 A.验电器金属箔片不张开，因为球A没有和验电器上的金属球接触

 B.验电器金属箔片张开，因为整个验电器都感应出了正电荷

 C.验电器金属箔片张开，因为整个验电器都感应出了负电荷

 D.验电器金属箔片张开，因为验电器的下部箔片感应出了正电荷

解析　当一个带正电的物体A，靠近原来不带电的验电器的金属小球时，小球由于静电感应会带上负电荷，金属箔片由于静电感应会带上正电荷，而整个验电器不带电，所以验电器的金属箔片张开的原因是箔片感应出了正电荷，故选项D正确。    答案　D

探究三、三种起电方式的比较。

【例4】 (1)如图所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的金属箔片是闭合的。

①把带正电荷的物体C移近导体A，金属箔片有什么变化？

②这时把A和B分开，然后移去C，金属箔片又有什么变化？

③再让A和B接触，又会看到什么现象？

(2)带正电的物体A与不带电的物体B接触，使物体B带上了什么电荷？在这个过程中电荷是如何转移的？

答案　(1)①C移近导体A，两侧金属箔片都张开；

②金属箔片仍张开，但张角变小；

③A、B接触，金属箔片都闭合。

(2)正电荷，在这个过程中，有电子从物体B转移到物体A，物体B中电子数量减少，因此带正电。

探究四、两个完全相同的带电导体球，接触后分开，电荷的分配原则是什么？

若带有异种电荷，二者将先中和所带电量后再平分；

若带有同种电荷，二者将原来所带电量的总和平分。

[例5] 有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量为QA＝＋6.4×10－9 C、QB＝＋3.2×10－9 C，让两个绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移？转移了多少个电子？

解析　在接触过程中，由于A球带的正电比B球多，B球上的电子会转移到A球上，直至两球带上等量的正电荷。接触后两小球各自的带电荷量QA′＝QB′＝（QA+QB）/2 ＝＋4.8×10－9 C

答案　电子由球B转移到球A　1.0×1010个

学生阅读课文，认真研究，然后填空，对填不出的空重新看书理解并与同桌讨论。

学生理解后记忆

学生思考讨论

并回答

学生独立完成解题过程

在教师的引导下学生分析。

学生思考讨论并在教师的引导下回答

学生练习

学生思考讨论并在教师的引导下回答

学生练习

把读书自学的权利和机会还给学生。

锻炼学生的逻辑思维能力

帮助学生透彻理解感应起电的实质。

让学生理解实际情形下所学知识是如何应用的。

锻炼学生的分析能力，

教师引导下的讨论，注重学生的讨论过程，淡化探究的结果，给学生成功的喜悦。

强化所学知识

巩固本节的知识

课堂小结

梳理自己本节所学知识进行交流。

根据学生表述，查漏补缺，

板书

一、电荷       

1．两种电荷 ：自然界中只存在两种电荷。

2．电荷量：用Q表示，有时也可用q来表示。

3．原子的组成：每个原子中质子的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多。

二、静电感应：当一个带电体靠近导体时，使导体带电的现象。

三、电荷守恒定律

表述一：

表述二：

四、元电荷：e＝1.602 176 634×10－19C

教学反思