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新课标人教版1-1选修一1.1《电荷库仑定律》WORD教案5

第一章 第一节 电流 电荷 库仑定律 教学目标 (一)知识与技能 1.知道两种电荷及其相互作用.知道点电荷量的概念. 2.了解静电现象及其产生原因;知道原子结构,掌握电荷守恒定律 3.知道什么是元电荷. 4.掌握库仑定律,要求知道知道点电荷模型,知道静电力常量,会用库仑定律的公式进行 有关的计算. (二)过程与方法 2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷,而是使物 体中的电荷分开.但对一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。 3、类比质点理解点电荷,通过实验探究库仑定律并能灵活运用 (三)情感态度与价值观 通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质, 认识理想化是研究自然 科学常用的方法,培养科学素养,认识类比的方法在现实生活中有广泛的应用 教学重点:电荷守恒定律,库仑定律和库仑力 教学难点:利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题,库仑定 律的理解与应用。 教具:丝绸,玻璃棒,毛皮,硬橡胶棒,绝缘金属球,静电感应导体,通草球,多媒体课 件 教学过程: 第1节 电荷 库仑定律(第 1 课时) (一)引入新课: 多媒体展示:闪电撕裂天空,雷霆震撼着大地。 师: 在这惊心动魄的自然现象背后, 蕴藏着许多物理原理, 吸引了不少科学家进行探究。 在科学史上,从最早发现电现象,到认识闪电本质,经历了漫长的岁月,一些人还为此付出 过惨痛的代价。下面请同学们认真阅读果本第 2 页“接引雷电下九天”这一节,了解我们人 类对闪电的研究历史,并完成下述填空: 电闪雷鸣是自然界常见的现象,蒙昧时期的人们认为那是“天神之火” ,是天神对罪恶 的惩罚, 直到 1752 年, 伟大的科学家___________冒着生命危险在美国费城进行了著名的风 筝实验,把天电引了下来,发现天电和摩擦产生的电是一样的,才使人类摆脱了对雷电现象 的迷信。 师强调: 以美国科学家的富兰克林为代表的一些科学家冒着生命危险去捕捉闪电, 证实 了闪电与实验室中的电是相同的。 雷电是怎样形成的?(大气中冷暖气流上下急剧翻滚,相互摩擦,云层就会积聚电荷, 当电荷积累到一定程度,瞬间发生大规模的放电,就产生了雷电)物体带电是怎么回事?电 荷有哪些特性?电荷间的相互作用遵从什么规律?人类应该怎样利用这些规律?这些问题 正是本章要探究并做出解答的。 师:本节课我们重点研究了解几种静电现象及其产生原因,电荷守恒定律 (二)新课教学 复习初中知识: 师:根据初中自然的学习,用摩擦的方法可使物体带电,请举例说明。 生:用摩擦的方法。如:用丝绸摩擦过的玻璃棒,玻璃棒带正电;用毛皮摩擦过的硬橡 胶棒,橡胶棒带负电。 演示实验1:先用玻璃棒、橡胶棒靠近碎纸屑,看有什么现象?然后用绸子摩擦玻璃棒 或用毛皮摩擦橡胶棒, 再靠近碎纸屑看有什么现象?让学生分析两次实验现象的异同; 并分 析原因。 教师总结:摩擦过的物体性质有了变化,带电了或者说带了电荷。带电后,能吸引轻小 物体,而且带电越多,吸引力就越大,能够吸引轻小物体,我们说此时物体带了电。而用摩 擦的方法使物体带电就叫做摩擦起电。 人类从很早就认识了摩擦起电的现象,例如公元 1 世纪,我国学者王充在《论衡》一书 中就写下了“顿牟掇芥”一语,指的是用玳琩的壳吸引轻小物体。 后来人们认识到摩擦后的物体所带的电荷有两种: 用丝绸摩擦过的玻璃棒的所带的电荷 是一种,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是另一种。同种电荷相互排斥,异种电荷相互 吸引。 一、电荷: 1、自然界中的两种电荷(富兰克林命名) ①把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷. ②把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷. 2、电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引. 3、电荷量:电荷的多少叫做电荷量.符号:Q 或 q 单位:库仑 符号:C “做一做” 验电器与静电计 为了判断物体是否带电以及所带电荷的种类和多少,从 18 世 纪起,人们经常使用一种叫验电器的简单装置:玻璃瓶内有两片 金属箔,用金属丝挂在一条导体棒的下端,棒的上端通过瓶塞从 瓶口伸出(图甲)。如果把金属箔换成指针,并用金属做外壳, 这样的验电器又叫静电计(图乙) 问:是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时,金属箔 片才开始张开?解释看到的现象? 1、摩擦起电 摩擦起电的原因: 不同物质的原子核束缚电子的能力不同. 特别是离核较远的电子受到 的束缚较小。 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。 实质:电子的转移. 结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.得到电子:带负电;失去电子:带正 电问:摩擦起电有没有创造了电荷? 生:没有,摩擦起电是带电粒子(如电子)从一个物体转移到另一个物体。 师: 很多物质都会由于摩擦而带电, 是否还存在其它的使物体起电的方式?在学习新的 起电方式之前,我们先来学习金属导体模型。 金属导体模型也是一个物理模型 P3(动画演示) 自由电子:脱离原子核的束缚而在金属中自由活动。 带正电的离子:失去电子的原子,都在自己的平衡位置上振动而不移动。 2、感应起电 【演示】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,帖 在下部的金属箔是闭合的。 ①把带正电荷的球 C 移近彼此接触的异体 A,B(参见课 本图 1.1-1).金属箔有什么变化? 实验现象:可以看到 A,B 上的金属箔都张开了,表示 A,B 都带上了电荷. 提出静电感应概念: (1)静电感应:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电的现象。 规律:近端感应异种电荷,远端感应同种电荷(2)利用静电感应使物体带电,叫做感 应起电. (3)提出问题:静电感应的原因? 带领学生分析物质的微观分子结构,分析起电的本质原因:把带电的球 C 移近金属导 体 A 和 B 时,由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,使导体靠近带电体的一端带异 号电荷,远离带电体的一端带同号电荷。

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