高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第1节 静电的产生及其微观解释教学设计

这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第1节 静电的产生及其微观解释教学设计，共6页。教案主要包含了静电的产生，产生静电的微观解释等内容，欢迎下载使用。

1．知道自然界有两种电荷，并定性了解两种电荷间的作用规律。
2．了解使物体带电的方式及原理。
3．理解电荷守恒定律的不同表述。
4．了解元电荷的含义，掌握电荷及元电荷的国际符号及单位。
教学重难点
教学重点
电荷间的作用规律、理解物体带电的原理、元电荷的含义、电荷守恒定律。
教学难点
元电荷的含义。
教学准备
有机玻璃棒、丝绸、碎纸片、毛皮、橡胶棒
教学过程
新课引入
（展示闪电图片）
闪电是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象。从这节课开始，我们来学习电学部分。
讲授新课
一、静电的产生
1.1.1 摩擦起电
教师展示图片集：闪电，梳头发起电，梳子吸引小纸片，脱毛衣起电等。提出问题：为什么头发会飘起来，梳子怎样才能吸引小纸片呢？
我们在接触门把手、笔记本电脑时时常会被电一下，在雷雨天时常会看到闪电。那么我们身上的电和闪电又是从哪里来的呢？
学生讨论并回答：云与云之间、云与地之间相互摩擦产生电释放出来就是闪电，琥珀摩擦后带电才能吸引羽毛。
教师活动：在公元前600年左右，古希腊学者泰勒斯发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象；16世纪，英国科学家吉尔伯特提出了电荷的概念；后来美国科学家富兰克林提出正负电荷的概念并命名了正电荷和负电荷。正电荷以丝绸摩擦过的玻璃棒为代表，负电荷以毛皮摩擦过的橡胶棒为代表，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
摩擦后带上电的物体有吸引轻小物体的性质。
1.1.2电荷的定义和单位
电荷的多少叫作电荷量，用Q表示，有时也可以用q来表示。在国际单位制中，它的单位是库仑，简称库，符号是C。正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。
1.2 接触起电
摩擦可以使物体带电，那么，还有其他方法可以使物体带电吗？
演示验电器验电过程。
教师讲解验电器的构成、原理。
1.3 感应起电
带电体接触验电器可以使其带电，那么不接触可以使验电器带电吗？
教师演示感应起电实验。
受附近带电体影响而使导体上的电荷重新分布的现象叫作静电感应。利用静电感应使金属导体带电的方式叫作感应起电。
二、产生静电的微观解释
2.1物质的微观结构
物质的组成：物质由分子、原子等微粒组成
质子(正电)
原子核
原子 中子(不带电)
核外电子(负电)
元电荷：
教师提问：通过前面学习我们知道物体所带电荷有多有少，那么带电物体能带电荷的最少值是多少呢？
学生讨论分析：一个电子的电荷量。
教师总结结论：迄今为止，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，电性相反。人们把这个最小的电荷量叫作元电荷，用e表示。
e ＝ 1.602 176 634×10-19 C
在计算中，可取
e ＝ 1.60×10-19 C
2.2 电荷守恒定律
总结：摩擦起电和接触起电是电子从一个物体移动到另一个物体，感应起电是电子从物体的一部分移动到另一部分，大量实验事实表明，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，电荷的总量保持不变。这个结论叫作电荷守恒定律。
近代物理实验发现，在一定条件下，带电粒子可以产生或湮没。因此，电荷守恒定律更普遍的表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。它是自然界重要的基本规律之一。讲述原子的组成，原子核对核外电子的束缚能力的不同，摩擦时得到或失去电子，使物体带上电。
2.3 摩擦起电的实质
原子核对核外电子的束缚能力的不同。
2.4 感应起电的实质
在带电体所带电荷的作用下，自由电荷从导体的一部分转移到了另一部分。
典题剖析
例1 关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是( )
A．物体所带的电荷量可以为任意实数
B．物体所带的电荷量只能是某些特定值
C．物体带电＋1.60×10-9C，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子
D．物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C
解析：物体带电的原因是电子的得、失而引起的，物体带电荷量一定为e的整数倍，故A错，B、C、D正确．
例2 如图所示，将带电棒移近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个球，再把两球分开
D．棒的带电荷量不变，两导体球不能带电
解析：带电棒移近导体球但不与导体球接触，从而使导体球上的电荷重新分布，甲球左侧感应出正电荷，乙球右侧感应出负电荷，此时分开甲、乙球，则甲、乙球上分别带上等量的异种电荷，故A正确；如果先移走带电棒，则甲、乙两球上的电荷又恢复原状，则两球分开后不显电性，故B错；如果先将棒接触一下其中的一球，则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷，故C正确。可以采用感应起电的方法使两导体球带电，而使棒的带电荷量保持不变，故D错误。
课堂小结