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普通高中课程标准实验教科书—物理选修3-1[人教版]
第一章 静 电 场
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。
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。
新课程学习
1.1 电荷及其守恒定律
★新课标要求
(一)知识与技能
知道各种起电方法及实质,认识元电荷,掌握电荷守恒定律的内容。
(二)过程与方法
结合具体事实理解概念及定律,化抽象为具体。
(三)情感、态度与价值观
体会生活中的静电现象,提高抽象思维水平。培养学生对实验的观察和分析的能力
★教学重点
掌握电荷的基本性质与电荷守恒定律。
★教学难点
电荷基本性质与电荷守恒定律的理解及应用。
★教学方法
实验归纳法、讲授法
★教学用具:
静电感应演示器、玻璃棒、丝绸,多媒体辅助教学设备
★教学过程
(一)引入新课
教师:初中学过自然界有几种电荷,它们间的相互作用如何?电荷的多少用什么表示?
学生:自然界只存在两种电荷,同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引.电荷的多少是用电荷量来表示。
教师:一般情况下物体不带电,不带电的物体内是否存在电荷?如何使物体带电?
学生:不带电的物体内存在电荷,且存在等量正、负电荷,在物体内中和,对外不显电性。用摩擦的方法可以使物体带电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电。
教师:摩擦起电的实质是什么?
学生:一个物体失去一些电子而带正电,另一个物体得到这些电子而带负电。
(教师用多媒体模拟,验证学生回答)
过渡:在复习初中内容基础上,进一步再来看有没有别的方法使物体带电?物体带电的实质是什么?今天这节课就来学习这些问题:
(二)进行新课
1.电荷
教师活动:引导学生阅读教材有关物质内部微观结构的描述,思考和回答问题:
(1)物质的微观结构是怎样的?摩擦起电的原因是什么?
(2)什么是自由电子,金属成为导体的原因是什么?
学生活动:积极阅读教材,思考并回答问题。
点评:培养学生通过阅读教材独立获取知识的能力。通过学生回答问题培养学生的语言表达能力。
教师活动:提出问题:除了摩擦起电,还有没有可以使物体带上电的方法?
实验:取有绝缘支柱的两个不带电枕形导体A、B,使它们彼此接触。用丝绸摩擦过的有机玻璃棒反复多次接触球形导体C,使之带正电。将C移近A,用与有机玻璃棒摩擦过的丝绸分别靠近A、B。(如图所示)【《普通高中课程标准实验教科书,物理,选修3-1~5》扫描版百度网盘】
[现象]线绸靠近B,而远离A.
[学生得出]B带正电,A带负电。
[问题]如将A、B分开,再移走C,A、B带电情况如何?
[学生答]A仍带负电,B仍带正电.
[演示证明]将A、B分开,用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验,学生回答正确。
[问题]将A、B接触,它们是否带电?这说明什么?
[学生答]不带电,说明接触前A、B带等量异种电荷,接触后等量异种电荷中和。
[演示证明]使A、B接触,仍用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验,学生回答正确。
[问题]若先把C移走,再将A、B分开呢?
[学生答]A、B不带电。
[演示证明]把C移走,将A、B分开,用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验,学生回答正确.
[追问]为什么?
[学生答]因为将C移走,A上负电荷、B上正电荷不受C上电荷作用,而使A、B所带电荷重新恢复原状,在导体内中和而不带电。
教师活动:引导学生分析前面的现象,总结得出静电感应的概念。
静电感应: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。(教师用多媒体模拟,加深学生印象)
[结论]不仅摩擦起电可以使物体带电,静电感应也可使物体带电。
2.电荷守恒定律
教师活动:静电感应的实质是什么?是不是创造了电荷?
学生活动:分析并回答:当带电球C移近不带电导体A、B时,导体上自由电子被吸引过来,使导体A、B带上了等量的异种电荷,即使电荷从物体一部分转移到另一部分。在感应起电的过程中并没有创造电荷。
教师活动:联系摩擦起电的实质,思考使物体带电的实质是什么?
学生活动:使物体带电,不是创造了电荷,而是使物体中的正、负电荷分开。
[教师引导学生思考,出示投影片]
电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,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,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
教师活动:引导学生阅读教材第4页有关内容,了解电荷守恒定律的另一表述:
一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变。
过渡:这是物理学中重要的基本定律之一。通过前面的学习,清楚了物体带电的本质,而一个带电体究竟带多少电?经过大量实验证明,所有带电体的电荷量或者等于电荷量e或者是电荷量e的整数倍。
3.元电荷
教师活动:引导学生阅读教材,思考问题:
(1)电荷的多少如何表示?它的单位是什么?
(2)什么是元电荷?一个电子就是一个元电荷吗?
(3)元电荷的数值是多少?它的数值最早是由哪位物理学家测定的?
(4)什么是比荷?电子的比荷是多少?
学生活动:思考并回答老师的问题。
(三)课堂总结、点评
教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的
小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在
什么地方。
点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。
教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。
(四)实例探究
☆关于电荷间的相互作用
【例1】 如图所示,a,b,c,d为四个带电小球,两球之间的作用分别为a吸d,b斥c,c斥a,d吸b,则( )
A.仅有两个小球带同种电荷
B.仅有三个小球带同种电荷
C.c,d小球带同种电荷
D.c,d小球带异种电荷
分析 由d吸a,d吸b可知a与b带同种电荷,且与d带异种电荷;由c斥a,c斥b可知c与a,b带同种电荷,c与d带异种电荷,A错,B对,C错,D对。
答案 BD
点拨 应根据同种电荷间相互排斥、异种电荷间相互吸引,从题给条件判断出各电荷电性关系。
☆电荷守恒定律的应用、元电荷
【例2】有两个完全相同的带电绝缘金属小球 A、B,分别带有电量QA= -6.4×10-9C,QB=-3.2×10-9C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少?
解析 当两小球接触时,带电量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配。由于两小球相同,剩余正电荷必均分,即接触后两小球带电量
QAQBQAQB1.6109C 2
的正电,这样,共转移的电在接触过程中,电子由B球转移到A球,不仅将自身电荷中和,且继续转移,使B球带 QB
子电量为
3.21091.61094.8109C Q
QBQB
普通高中课程标准实验教科书—物理选修3-1[人教版]
第一章 静 电 场
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。
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。
新课程学习
1.1 电荷及其守恒定律
★新课标要求
(一)知识与技能
知道各种起电方法及实质,认识元电荷,掌握电荷守恒定律的内容。
(二)过程与方法
结合具体事实理解概念及定律,化抽象为具体。
(三)情感、态度与价值观【《普通高中课程标准实验教科书,物理,选修3-1~5》扫描版百度网盘】
体会生活中的静电现象,提高抽象思维水平。培养学生对实验的观察和分析的能力 ★教学重点
掌握电荷的基本性质与电荷守恒定律。
★教学难点
电荷基本性质与电荷守恒定律的理解及应用。
★教学方法
实验归纳法、讲授法
★教学用具:
静电感应演示器、玻璃棒、丝绸,多媒体辅助教学设备
★教学过程
(一)引入新课
教师:初中学过自然界有几种电荷,它们间的相互作用如何?电荷的多少用什么表示? 学生:自然界只存在两种电荷,同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引.电荷的多少是用电荷量来表示。
教师:一般情况下物体不带电,不带电的物体内是否存在电荷?如何使物体带电?
学生:不带电的物体内存在电荷,且存在等量正、负电荷,在物体内中和,对外不显电性。用摩擦的方法可以使物体带电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电。
教师:摩擦起电的实质是什么?
学生:一个物体失去一些电子而带正电,另一个物体得到这些电子而带负电。
(教师用多媒体模拟,验证学生回答)
过渡:在复习初中内容基础上,进一步再来看有没有别的方法使物体带电?物体带电的实质是什么?今天这节课就来学习这些问题:
(二)进行新课
1.电荷
教师活动:引导学生阅读教材有关物质内部微观结构的描述,思考和回答问题:
(1)物质的微观结构是怎样的?摩擦起电的原因是什么?
(2)什么是自由电子,金属成为导体的原因是什么?
学生活动:积极阅读教材,思考并回答问题。
点评:培养学生通过阅读教材独立获取知识的能力。通过学生回答问题培养学生的语言表达能力。
教师活动:提出问题:除了摩擦起电,还有没有可以使物体带上电的方法?
实验:取有绝缘支柱的两个不带电枕形导体A、B,使它们彼此接触。用丝绸摩擦过的有机玻璃棒反复多次接触球形导体C,使之带正电。将C移近A,用与有机玻璃棒摩擦过的丝绸分别靠近A、B。(如图所示)
[现象]线绸靠近B,而远离A
.
[学生得出]B带正电,A带负电。
[问题]如将A、B分开,再移走C,A、B带电情况如何?
[学生答]A仍带负电,B仍带正电
.
[演示证明]将A、B分开,用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验,学生回答正确。
[问题]将A、B接触,它们是否带电?这说明什么?
[学生答]不带电,说明接触前A、B带等量异种电荷,接触后等量异种电荷中和。 [演示证明]使A、B接触,仍用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验,学生回答正确。
[问题]若先把C移走,再将A、B分开呢?
[学生答]A、B不带电。
[演示证明]把C移走,将A、B分开,用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验,学生回答正确.
[追问]为什么?
[学生答]因为将C移走,A上负电荷、B上正电荷不受C上电荷作用,而使A、B所带电荷重新恢复原状,在导体内中和而不带电。
教师活动:引导学生分析前面的现象,总结得出静电感应的概念。
静电感应: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。(教师用多媒体模拟,加深学生印象)
[结论]不仅摩擦起电可以使物体带电,静电感应也可使物体带电。
2.电荷守恒定律
教师活动:静电感应的实质是什么?是不是创造了电荷?
学生活动:分析并回答:当带电球C移近不带电导体A、B时,导体上自由电子被吸引过来,使导体A、B带上了等量的异种电荷,即使电荷从物体一部分转移到另一部分。在感应起电的过程中并没有创造电荷。
教师活动:联系摩擦起电的实质,思考使物体带电的实质是什么?
学生活动:使物体带电,不是创造了电荷,而是使物体中的正、负电荷分开。【《普通高中课程标准实验教科书,物理,选修3-1~5》扫描版百度网盘】
[教师引导学生思考,出示投影片]
电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,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,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
教师活动:引导学生阅读教材第4页有关内容,了解电荷守恒定律的另一表述:
一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变。
过渡:这是物理学中重要的基本定律之一。通过前面的学习,清楚了物体带电的本质,而一个带电体究竟带多少电?经过大量实验证明,所有带电体的电荷量或者等于电荷量e或者是电荷量e的整数倍。
3.元电荷
教师活动:引导学生阅读教材,思考问题:
(1)电荷的多少如何表示?它的单位是什么?
(2)什么是元电荷?一个电子就是一个元电荷吗?
(3)元电荷的数值是多少?它的数值最早是由哪位物理学家测定的?
(4)什么是比荷?电子的比荷是多少?
学生活动:思考并回答老师的问题。
(三)课堂总结、点评
教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上
总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和
自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。
教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。
(四)实例探究
☆关于电荷间的相互作用
【例1】 如图所示,a,b,c,d为四个带电小球,两球之间的作用分别为a吸d,b斥c,c斥a,d吸b,则( )
A.仅有两个小球带同种电荷
B.仅有三个小球带同种电荷
C.c,d小球带同种电荷
D.c,d小球带异种电荷
分析 由d吸a,d吸b可知a与b带同种电荷,且与d带异种电荷;由c斥a,c斥b可知c与a,b带同种电荷,c与d带异种电荷,A错,B对,C错,D对。
答案 BD
点拨 应根据同种电荷间相互排斥、异种电荷间相互吸引,从题给条件判断出各电荷电性关系。
普通高中课程标准实验教科书—物理选修3-1[人教版]
第一章 静 电 场
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。
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。
新课程学习
1.1 电荷及其守恒定律
★新课标要求
(一)知识与技能
知道各种起电方法及实质,认识元电荷,掌握电荷守恒定律的内容。
(二)过程与方法
结合具体事实理解概念及定律,化抽象为具体。
(三)情感、态度与价值观
体会生活中的静电现象,提高抽象思维水平。培养学生对实验的观察和分析的能力
★教学重点
掌握电荷的基本性质与电荷守恒定律。
★教学难点
电荷基本性质与电荷守恒定律的理解及应用。
★教学方法
实验归纳法、讲授法
★教学用具:
静电感应演示器、玻璃棒、丝绸,多媒体辅助教学设备
★教学过程
(一)引入新课
教师:初中学过自然界有几种电荷,它们间的相互作用如何?电荷的多少用什么表示?
学生:自然界只存在两种电荷,同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引.电荷的多少是用电荷量来表示。
教师:一般情况下物体不带电,不带电的物体内是否存在电荷?如何使物体带电?
学生:不带电的物体内存在电荷,且存在等量正、负电荷,在物体内中和,对外不显电性。用摩擦的方法可以使物体带电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电。
教师:摩擦起电的实质是什么?
学生:一个物体失去一些电子而带正电,另一个物体得到这些电子而带负电。
(教师用多媒体模拟,验证学生回答)
过渡:在复习初中内容基础上,进一步再来看有没有别的方法使物体带电?物体带电的实质是什么?今天这节课就来学习这些问题:
(二)进行新课
1.电荷
教师活动:引导学生阅读教材有关物质内部微观结构的描述,思考和回答问题:
(1)物质的微观结构是怎样的?摩擦起电的原因是什么?
(2)什么是自由电子,金属成为导体的原因是什么?
学生活动:积极阅读教材,思考并回答问题。
点评:培养学生通过阅读教材独立获取知识的能力。通过学生回答问题培养学生的语言表达能力。
教师活动:提出问题:除了摩擦起电,还有没有可以使物体带上电的方法?
实验:取有绝缘支柱的两个不带电枕形导体A、B,使它们彼此接触。用丝绸摩擦过的有机玻璃棒反复多次接触球形导体C,使之带正电。将C移近A,用与有机玻璃棒摩擦过的丝绸分别靠近A、B。(如图所示)
[现象]线绸靠近B,而远离A.
[学生得出]B带正电,A带负电。
[问题]如将A、B分开,再移走C,A、B带电情况如何?
[学生答]A仍带负电,B仍带正电.
[演示证明]将A、B分开,用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验,学生回答正确。
[问题]将A、B接触,它们是否带电?这说明什么?
[学生答]不带电,说明接触前A、B带等量异种电荷,接触后等量异种电荷中和。
[演示证明]使A、B接触,仍用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验,学生回答正确。
[问题]若先把C移走,再将A、B分开呢?
[学生答]A、B不带电。
[演示证明]把C移走,将A、B分开,用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验,学生回答正确.
[追问]为什么?
[学生答]因为将C移走,A上负电荷、B上正电荷不受C上电荷作用,而使A、B所带电荷重新恢复原状,在导体内中和而不带电。
教师活动:引导学生分析前面的现象,总结得出静电感应的概念。
静电感应: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。(教师用多媒体模拟,加深学生印象)
[结论]不仅摩擦起电可以使物体带电,静电感应也可使物体带电。
2.电荷守恒定律
教师活动:静电感应的实质是什么?是不是创造了电荷?
学生活动:分析并回答:当带电球C移近不带电导体A、B时,导体上自由电子被吸引过来,使导体A、B带上了等量的异种电荷,即使电荷从物体一部分转移到另一部分。在感应起电的过程中并没有创造电荷。
教师活动:联系摩擦起电的实质,思考使物体带电的实质是什么?
学生活动:使物体带电,不是创造了电荷,而是使物体中的正、负电荷分开。
[教师引导学生思考,出示投影片]
电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,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,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
教师活动:引导学生阅读教材第4页有关内容,了解电荷守恒定律的另一表述:
一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变。
过渡:这是物理学中重要的基本定律之一。通过前面的学习,清楚了物体带电的本质,而一个带电体究竟带多少电?经过大量实验证明,所有带电体的电荷量或者等于电荷量e或者是电荷量e的整数倍。
3.元电荷
教师活动:引导学生阅读教材,思考问题:
(1)电荷的多少如何表示?它的单位是什么?
(2)什么是元电荷?一个电子就是一个元电荷吗?
(3)元电荷的数值是多少?它的数值最早是由哪位物理学家测定的?
(4)什么是比荷?电子的比荷是多少?
学生活动:思考并回答老师的问题。
(三)课堂总结、点评
教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评
价黑板上的小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的
更好,好在什么地方。
点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。
教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。
(四)实例探究
☆关于电荷间的相互作用
【例1】 如图所示,a,b,c,d为四个带电小球,两球之间的作用分别为a吸d,b斥c,c斥a,d吸b,则( )
A.仅有两个小球带同种电荷
B.仅有三个小球带同种电荷
C.c,d小球带同种电荷
普通高中课程标准实验教科书—物理选修3-1[人教版]
第一章 静 电 场
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。
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。
新课程学习
1.1 电荷及其守恒定律
★新课标要求
(一)知识与技能
知道各种起电方法及实质,认识元电荷,掌握电荷守恒定律的内容。
(二)过程与方法
结合具体事实理解概念及定律,化抽象为具体。
(三)情感、态度与价值观
体会生活中的静电现象,提高抽象思维水平。培养学生对实验的观察和分析的能力 ★教学重点
掌握电荷的基本性质与电荷守恒定律。
★教学难点
电荷基本性质与电荷守恒定律的理解及应用。
★教学方法
实验归纳法、讲授法
★教学用具:
静电感应演示器、玻璃棒、丝绸,多媒体辅助教学设备
★教学过程
(一)引入新课
教师:初中学过自然界有几种电荷,它们间的相互作用如何?电荷的多少用什么表示? 学生:自然界只存在两种电荷,同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引.电荷的多少是用电荷量来表示。
教师:一般情况下物体不带电,不带电的物体内是否存在电荷?如何使物体带电?
学生:不带电的物体内存在电荷,且存在等量正、负电荷,在物体内中和,对外不显电性。用摩擦的方法可以使物体带电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电。
教师:摩擦起电的实质是什么?
学生:一个物体失去一些电子而带正电,另一个物体得到这些电子而带负电。
(教师用多媒体模拟,验证学生回答)
过渡:在复习初中内容基础上,进一步再来看有没有别的方法使物体带电?物体带电的实质是什么?今天这节课就来学习这些问题:
(二)进行新课
1.电荷
教师活动:引导学生阅读教材有关物质内部微观结构的描述,思考和回答问题:
(1)物质的微观结构是怎样的?摩擦起电的原因是什么?
(2)什么是自由电子,金属成为导体的原因是什么?
学生活动:积极阅读教材,思考并回答问题。
点评:培养学生通过阅读教材独立获取知识的能力。通过学生回答问题培养学生的语言表达能力。
教师活动:提出问题:除了摩擦起电,还有没有可以使物体带上电的方法?
实验:取有绝缘支柱的两个不带电枕形导体A、B,使它们彼此接触。用丝绸摩擦过的有机玻璃棒反复多次接触球形导体C,使之带正电。将C移近A,用与有机玻璃棒摩擦过的丝绸分别靠近A、B。(如图所示)
[现象]线绸靠近B,而远离A
.[学生得出]B带正电,A带负电。 [问题]如将A、B分开,再移走C,A、B带电情况如何?
[学生答]A仍带负电,B仍带正电
.[演示证明]将A、B分开,用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验,学生回答正确。
[问题]将A、B接触,它们是否带电?这说明什么?
[学生答]不带电,说明接触前A、B带等量异种电荷,接触后等量异种电荷中和。 [演示证明]使A、B接触,仍用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验,学生回答正确。
[问题]若先把C移走,再将A、B分开呢?
[学生答]A、B不带电。
[演示证明]把C移走,将A、B分开,用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验,学生回答正确.
[追问]为什么?
[学生答]因为将C移走,A上负电荷、B上正电荷不受C上电荷作用,而使A、B所带电荷重新恢复原状,在导体内中和而不带电。
教师活动:引导学生分析前面的现象,总结得出静电感应的概念。
静电感应: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。(教师用多媒体模拟,加深学生印象)
[结论]不仅摩擦起电可以使物体带电,静电感应也可使物体带电。
2.电荷守恒定律
教师活动:静电感应的实质是什么?是不是创造了电荷?
学生活动:分析并回答:当带电球C移近不带电导体A、B时,导体上自由电子被吸引过来,使导体A、B带上了等量的异种电荷,即使电荷从物体一部分转移到另一部分。在感应起电的过程中并没有创造电荷。
教师活动:联系摩擦起电的实质,思考使物体带电的实质是什么?
学生活动:使物体带电,不是创造了电荷,而是使物体中的正、负电荷分开。
[教师引导学生思考,出示投影片]
电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,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,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
教师活动:引导学生阅读教材第4页有关内容,了解电荷守恒定律的另一表述:
一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变。
过渡:这是物理学中重要的基本定律之一。通过前面的学习,清楚了物体带电的本质,而一个带电体究竟带多少电?经过大量实验证明,所有带电体的电荷量或者等于电荷量e或者是电荷量e的整数倍。
3.元电荷
教师活动:引导学生阅读教材,思考问题:
(1)电荷的多少如何表示?它的单位是什么?
(2)什么是元电荷?一个电子就是一个元电荷吗?
(3)元电荷的数值是多少?它的数值最早是由哪位物理学家测定的?
(4)什么是比荷?电子的比荷是多少?
学生活动:思考并回答老师的问题。
(三)课堂总结、点评
教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上
总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和
自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。
教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。
(四)实例探究
☆关于电荷间的相互作用
【例1】 如图所示,a,b,c,d为四个带电小球,两球之间的作用分别为a吸d,b斥c,c斥a,d吸b,则( )
A.仅有两个小球带同种电荷
B.仅有三个小球带同种电荷
C.c,d小球带同种电荷
D.c,d小球带异种电荷
分析 由d吸a,d吸b可知a与b带同种电荷,且与d带异种电荷;由c斥a,c斥b可知c与a,b带同种电荷,c与d带异种电荷,A错,B对,C错,D对。
答案 BD
点拨 应根据同种电荷间相互排斥、异种电荷间相互吸引,从题给条件判断出各电荷电性关系。
普通高中课程标准实验教科书—物理选修3-1[人教版]
第一章 静 电 场
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。
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。
新课程学习
1.1 电荷及其守恒定律
★新课标要求
(一)知识与技能
知道各种起电方法及实质,认识元电荷,掌握电荷守恒定律的内容。
(二)过程与方法
结合具体事实理解概念及定律,化抽象为具体。
(三)情感、态度与价值观
体会生活中的静电现象,提高抽象思维水平。培养学生对实验的观察和分析的能力
★教学重点
掌握电荷的基本性质与电荷守恒定律。
★教学难点
电荷基本性质与电荷守恒定律的理解及应用。
★教学方法
实验归纳法、讲授法
★教学用具:
静电感应演示器、玻璃棒、丝绸,多媒体辅助教学设备
★教学过程
(一)引入新课
教师:初中学过自然界有几种电荷,它们间的相互作用如何?电荷的多少用什么表示?
学生:自然界只存在两种电荷,同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引.电荷的多少是用电荷量来表示。 教师:一般情况下物体不带电,不带电的物体内是否存在电荷?如何使物体带电?
学生:不带电的物体内存在电荷,且存在等量正、负电荷,在物体内中和,对外不显电性。用摩擦的方法可以使物体带电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电。
教师:摩擦起电的实质是什么?
学生:一个物体失去一些电子而带正电,另一个物体得到这些电子而带负电。
(教师用多媒体模拟,验证学生回答)
过渡:在复习初中内容基础上,进一步再来看有没有别的方法使物体带电?物体带电的实质是什么?今天这节课就来学习这些问题:
(二)进行新课
1.电荷
教师活动:引导学生阅读教材有关物质内部微观结构的描述,思考和回答问题:
(1)物质的微观结构是怎样的?摩擦起电的原因是什么?
(2)什么是自由电子,金属成为导体的原因是什么?
学生活动:积极阅读教材,思考并回答问题。
点评:培养学生通过阅读教材独立获取知识的能力。通过学生回答问题培养学生的语言表达能力。 教师活动:提出问题:除了摩擦起电,还有没有可以使物体带上电的方法?
实验:取有绝缘支柱的两个不带电枕形导体A、B,使它们彼此接触。用丝绸摩擦过的有机玻璃棒反复多次接触球形导体C,使之带正电。将C移近A,用与有机玻璃棒摩擦过的丝绸分别靠近A、B。(如图所
示)
[现象]线绸靠近B,而远离A.
[学生得出]B带正电,A带负电。
[问题]如将A、B分开,再移走C,A、B带电情况如何?
[学生答]A仍带负电,B仍带正电.
[演示证明]将A、B分开,用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验,学生回答正确。
[问题]将A、B接触,它们是否带电?这说明什么?
[学生答]不带电,说明接触前A、B带等量异种电荷,接触后等量异种电荷中和。
[演示证明]使A、B接触,仍用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验,学生回答正确。
[问题]若先把C移走,再将A、B分开呢?
[学生答]A、B不带电。
[演示证明]把C移走,将A、B分开,用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验,学生回答正确.
[追问]为什么?
[学生答]因为将C移走,A上负电荷、B上正电荷不受C上电荷作用,而使A、B所带电荷重新恢复原状,在导体内中和而不带电。
教师活动:引导学生分析前面的现象,总结得出静电感应的概念。
静电感应: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。(教师用多媒体模拟,加深学生印象)
[结论]不仅摩擦起电可以使物体带电,静电感应也可使物体带电。
2.电荷守恒定律
教师活动:静电感应的实质是什么?是不是创造了电荷?
学生活动:分析并回答:当带电球C移近不带电导体A、B时,导体上自由电子被吸引过来,使导体A、B带上了等量的异种电荷,即使电荷从物体一部分转移到另一部分。在感应起电的过程中并没有创造电荷。
教师活动:联系摩擦起电的实质,思考使物体带电的实质是什么?
学生活动:使物体带电,不是创造了电荷,而是使物体中的正、负电荷分开。
[教师引导学生思考,出示投影片]
电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,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,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
教师活动:引导学生阅读教材第4页有关内容,了解电荷守恒定律的另一表述:
一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变。
过渡:这是物理学中重要的基本定律之一。通过前面的学习,清楚了物体带电的本质,而一个带电体究竟带多少电?经过大量实验证明,所有带电体的电荷量或者等于电荷量e或者是电荷量e的整数倍。
3.元电荷
教师活动:引导学生阅读教材,思考问题:
(1)电荷的多少如何表示?它的单位是什么?
(2)什么是元电荷?一个电子就是一个元电荷吗?
(3)元电荷的数值是多少?它的数值最早是由哪位物理学家测定的?
(4)什么是比荷?电子的比荷是多少?
学生活动:思考并回答老师的问题。
(三)课堂总结、点评
教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后
请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,
看谁的更好,好在什么地方。
点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。
教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。
(四)实例探究
☆关于电荷间的相互作用
【例1】 如图所示,a,b,c,d为四个带电小球,两球之间的作用分别为a吸d,b斥c,c斥a,d吸b,则( )
A.仅有两个小球带同种电荷
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