《贏在起點》高中導學案-物理3-1學案(1.1電荷守恒定律)

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1、 1.1 《電荷及其守恒定律》導學案 【學習目標】 1．知道兩種電荷及其相互作用．知道電量的概念。 2．知道摩擦起電，知道摩擦起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負電荷分開。 3．知道靜電感應現(xiàn)象，知道靜電感應起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的電荷分開。 4．知道電荷守恒定律。 5．知道什么是元電荷。 【重點難點】 利用電荷守恒定律分析解決相關問題摩擦起電和感應起電的相關問題。 【學法指導】 認真閱讀教材，觀察實驗，體會起電的方式和實質，體會電荷守恒定律的內涵 【知識鏈接】 1、初中學過自然界有幾種電荷，兩種電荷是怎樣定義的？它們間的相互作用如何？電荷的多少用什

2、么表示？? 2、電荷的基本性質是什么呢？ 【學習過程】 一．電荷 1.電荷的種類：自然界中有_________種電荷 ①.用絲綢摩擦過的玻璃棒上所帶的電荷，叫_________電荷； ②.用毛皮摩擦過的橡膠棒上所帶的電荷，叫_______電荷。 2.電荷間相互作用的規(guī)律：同種電荷相互____________，異種電荷相互_________。 二．使物體帶電的三種方法 問題一： 思考a：一般情況下物體不帶電，不帶電的物體內是否存在電荷？物質的微觀結構是怎樣的？ ? 思考b：什么是摩擦起電，為什么摩擦能夠使物體帶電呢？實質是什么呢？ （1）原子的核式結構及摩擦起電的

3、微觀解釋（原子：包括原子核（質子和中子）和核外電子。） （2）摩擦起電的原因：不同物質的原子核束縛電子的能力不同． 實質：電子的轉移． 結果：兩個相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷． ?1. 摩擦起電 產生？結果？ 實質：摩擦起電實質是電子從一個物體__________到另一個物體上。得到電子，帶________；失去電子，帶_________ 例1．毛皮與橡膠棒摩擦后，毛皮帶正電，這是因為（ ） A．毛皮上的一些電子轉移到橡膠棒上了 B．毛皮上的一些正電荷轉移到了橡膠棒上了 C．橡膠棒上的一些電子轉移到了毛皮上了 D．橡膠棒上的一些正電荷轉移到毛皮上了

4、問題二： 思考a：接觸帶電的實質是什么呢？ ? ? 思考b：兩個完全相同的帶電導體,接觸后再分開,二者所帶電量怎樣分配呢？ 電中和現(xiàn)象及電荷均分原理： __________電荷的物體相互接觸后都不顯電性，這種現(xiàn)象叫做電中和現(xiàn)象。 b.兩個相同的帶電金屬導體接觸后，電荷要重新 分配，這種現(xiàn)象叫做電荷均分原理。 2. 接觸帶電 產生？結果？ 實質：自由電子在_________________的轉移。 例2. 兩個完全相同的金屬球，一個帶+6×10-8C的電量，另一個帶－2×10-8C的電量。把兩球接觸后再分開，兩球分別帶電多少？ 問題三： （1）思考a：金屬

5、為什么能夠成為導體？ （2）【演示】 思考a：把帶正電荷的球C移近導體A，箔片有什么變化，現(xiàn)象說明了什么呢？然后又移走C呢？ ? 思考b：如果先把A和B分開，然后移開C，箔片什么變化，這種現(xiàn)象又說明什么呢？ ? 思考c：在上一步的基礎上，再讓A和B接觸，又會看到什么現(xiàn)象呢？這個現(xiàn)象說明了什么呢？ ? （3）什么是靜電感應和感應起電？感應起電的實質什么呢？ ?3. 感應起電 ⑴靜電感應：當一個帶電體__________導體時，可以使導體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電感應。 ⑵感應起電：利用靜電感應使金屬導體帶電的過程。 實質：自由電子從__________物體的一部分轉移到另一部分

6、。 規(guī)律：近端感應________種電荷，遠端感應________種電荷。 靜電感應的原因？ 分析物質的微觀分子結構，分析起電的本質原因：把帶電的球C移近金屬導體A和B時，由于同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，使導體上的自由電子被吸引過來，因此導體A和B帶上了等量的異種電荷．感應起電也不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負電荷分開，是電荷從物體的一部分轉移到另一部分。 得出電荷守恒定律． 例3. 如圖所示，將用絕緣支柱支持的不帶電金屬導體A和B 接觸，再將帶負電的導體C移近導體A，然后把導體A、B分開，再移去C，則 ( ) A．導體A帶負電，B帶正電 B．導體A帶正電

7、，B帶負電 C．導體A失去部分負電荷，導體C得到負電荷 D．導體A帶正電是由于導體B的部分電子轉移到A上，故A、B帶等量異種電荷 ?小結：使物體帶電的方式及本質 三．電荷守恒定律 1、電荷守恒定律的兩種表述： 表述一： ? ?表述二：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變。 例4．關于電荷守恒定律，下列敘述正確的是： ( ) A．一個物體所帶的電量總是守恒的； B．在與外界沒有電荷交換的情況下，一個系統(tǒng)所帶的電量總是守恒的； C．在一定的條件下，一個系統(tǒng)內的等量的正負電荷即使同時消失，但是這并不違背電荷守恒定律； D

8、．電荷守恒定律并不意味著帶電系統(tǒng)一定和外界沒有電荷交換； 四．元電荷 閱讀課本并回答 （1）電荷的多少如何表示？它的單位是什么？ ? （2）什么是元電荷？一個電子就是一個元電荷嗎？ ? （3）元電荷的數(shù)值是多少？它的數(shù)值最早是由哪位物理學家測定的？ ? （4）什么是比荷？電子的比荷是多少？ 1. 電荷量：電荷的多少，簡稱電量。單位：___________，符號：__________ 2. 元電荷是一個電子或質子所帶的電荷量，它是電荷量的最 單位。 元電荷的值：e=__________，最早由美國物理學家__________測定。 注意：所有帶電體的電荷量或者等于

9、e，或者等于e的整數(shù)倍。就是說，電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。 3. 比荷（荷質比）：帶電體的_______________與其________的比值。 比荷：電子的電荷量e和電子的質量me的比值,為C/㎏ 例5．關于物體的帶電荷量，以下說法中正確的是（ ） A．物體所帶的電荷量可以為任意實數(shù) B．物體所帶的電荷量應該是某些特定值 C．物體帶電＋1.60×10-9C，這是因為該物體失去了1.0×1010個電子 D．物體帶電荷量的最小值為1.6×10-19C 例6．5個元電荷的電量是________， 16 C電量等于________元電荷． 五．驗電器和靜電

10、計 1、人們選用什么儀器來判斷物體是否帶電？它的工作原理是什么？ 閱讀課本了解驗電器和靜電計的結構和功能 靜電計(指針式驗電器) 2、思考:是否只有當帶電體與導體棒的上端直接接觸時,金屬箔片才開始張開?解釋看到的現(xiàn)象 【訓練測試】 1．下列敘述正確的是 (　　) A．摩擦起電是創(chuàng)造電荷的過程 B．接觸起電是電荷轉移的過程 C．玻璃棒無論和什么物體摩擦都會帶正電 D．帶等量異號電荷的兩個導體接觸后，電荷會消失，這種現(xiàn)象叫電荷的湮沒 2．用棉布分別與丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦實驗結果如圖所示，由此對摩擦起電說法正確的是 (　　) A．兩個物體摩擦時，表面

11、粗糙的易失去電子 B．兩個物體摩擦起電時，一定同時帶上種類及數(shù)量不同的電荷 C．兩個物體摩擦起電時，帶上電荷的種類不同但數(shù)量相等 D．同一物體與不同種類物體摩擦，該物體的帶電荷種類可能不同 3．關于元電荷，下列說法中正確的是 (　　) A．元電荷實質上是指電子和質子本身 B．所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍 C．元電荷的值通常取作e×10－19C D．電荷量e的數(shù)值最早是由美國科學家密立根用實驗測得的 4．如圖所示，導體A帶正電，當帶負電的導體B靠近A時，A帶的 (　　) A．正電荷增加 B．負電荷增加 C．正、負電荷均增加 D．電荷數(shù)不變 5．如圖

12、所示，掛在絕緣細線下的小輕質通草球，由于電荷的相互作用而靠近或遠離，所以 (　　) A．甲圖中兩球一定帶異種電荷 B．乙圖中兩球一定帶同種電荷 C．甲圖中兩球至少有一個帶電 D．乙圖中兩球只有一個帶電 6．(2009·福建仙游現(xiàn)代中學高二檢測)把兩個完全相同的金屬球A和B接觸一下，再分開一小段距離，發(fā)現(xiàn)兩球間互相排斥，則A、B兩球原來的帶電情況可能是 (　　) A．A和B原來帶有等量異種電荷 B．A和B原來帶有同種電荷 C．A和B原來帶有不等量異種電荷 D．A和B原來只有一個帶電 【參考答案】 1．答案：B 解析：根據電荷守恒定律知只有B項正確． 2．答案

13、：CD 解析：兩物體摩擦時得失電子取決于原子對電子的束縛力大小，A錯．由于摩擦起電的實質是電子的得失，所以兩物體帶電種類一定不同，數(shù)量相等，B錯C對．由題中例子不難看出同一物體與不同種類物體摩擦，帶電種類可能不同，D對． 3．答案：BCD 4．答案：D 解析：當帶負電的導體B靠近導體A時，兩導體之間無接觸，由電荷守恒定律可知，A帶的電荷數(shù)不變，只是電荷重新在導體端面上發(fā)生了分布(電荷重新分布是由電荷之間相互作用力產生的)． 5．答案：BC 解析：若兩物體相互排斥，必定帶同種電荷；若兩物體相互吸引，二者可能帶異種電荷，也可能一個帶電荷，另一個不帶電荷．當只有一個物體帶電時，不帶電物體由于受到帶電物體電荷的作用，原子內部的異種電荷趨向于靠近帶電物體，同種電荷趨于遠離帶電物體，這一過程類似于靜電感應，因此兩物體之間的吸引力大于排斥力，宏觀上顯示的是吸引力．綜合上述，B、C選項正確． 6．答案：BCD 【學習反思】 物體帶電的實質是什么？摩擦起電和感應起電有什么不同？