只有高效的学习方法,才可以很快的掌握知识的重难点。有效的读书方式根据规律掌握方法,不要一来就死记硬背,先找规律,再记忆,然后再学习,就能很快的掌握知识。下面是金笔头网的小编为您带来的6篇《高二物理教案》,希望能够对困扰您的问题有一定的启迪作用。
【三维目标】
知识与技能:
1、知道点电荷的概念,理解并掌握库仑定律的含义及其表达式;
2、会用库仑定律进行有关的计算;
3、知道库仑扭称的原理。
过程与方法:
1、通过学习库仑定律得出的过程,体验从猜想到验证、从定性到定量的科学探究过程,学会通过间接手段测量微小力的方法;
2、通过探究活动培养学生观察现象、分析结果及结合数学知识解决物理问题的研究方法。
情感、态度和价值观:
1、通过对点电荷的研究,让学生感受物理学研究中建立理想模型的重要意义;
2、通过静电力和万有引力的类比,让学生体会到自然规律有其统一性和多样性。
【教学重点】
1、建立库仑定律的过程;
2、库仑定律的应用。
【教学难点】
库仑定律的实验验证过程。
【教学方法】
实验探究法、交流讨论法。
【教学过程和内容】
<引入新课>同学们,通过前面的学习,我们知道“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”,这让我们对电荷间作用力的方向有了一定的认识。我们把电荷间的作用力叫做静电力,那么静电力的大小满足什么规律呢?让我们一起进入本章第二节《库仑定律》的学习。
<库仑定律的发现>
活动一:思考与猜想
同学们,电荷间的作用力是通过带电体间的相互作用来表现的,
因此,我们应该研究带电体间的相互作用。可是,生活中带电体的大小和形状是多种多样的,这就给我们寻找静电力的规律带来了麻烦。
早在300多年以前,伟大的牛顿在研究万有引力的同时,就曾对带电纸片的运动进行研究,可是由于带电纸片太不规则,牛顿对静电力的研究并未成功。
(问题1)大家对研究对象的选择有什么好的建议吗?
在静电学的研究中,我们经常使用的带电体是球体。
(问题2)带电体间的作用力(静电力)的大小与哪些因素有关呢?
请学生根据自己的生活经验大胆猜想。
<定性探究>电荷间的作用力与影响因素的关系
实验表明:电荷间的作用力F随电荷量q的增大而增大;随距离r的增大而减小。
(提示)我们的研究到这里是否可以结束了?为什么?
这只是定性研究,应该进一步深入得到更准确的定量关系。
(问题3)静电力F与r,q之间可能存在什么样的定量关系?
你觉得哪种可能更大?为什么?(引导学生与万有引力类比)
活动二:设计与验证
<实验方法>
(问题4)研究F与r、q的定量关系应该采用什么方法?
控制变量法——(1)保持q不变,验证F与r2的反比关系;
(2)保持r不变,验证F与q的正比关系。
<实验可行性讨论>。
困难一:F的测量(在这里F是一个很小的力,不能用弹簧测力计直接测量,你有什么办法可以实现对F大小的间接测量吗?)
困难二:q的测量(我们现在并不知道准确测定带电小球所带的电量的方法,要研究F与q的定量关系,你有什么好的想法吗?)
(思维启发)有这样一个事实:两个相同的金属小球,一个带电、一个不带电,互相接触后,它们对相隔同样距离的第三个带电小球的作用力相等。
——这说明了什么?(说明球接触后等分了电荷)
(追问)现在,你有什么想法了吗?
<实验具体操作>定量验证
实验结论:两个点电荷间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比。
<得出库仑定律>同学们,我们一起用了大约20分钟得到的这个结论,其实在物理学发展,数位伟大的科学家用了近30年的时间得到的并以法国物理学家库仑的名字来命名的库仑定律。
启示一:类比猜想的价值
读过牛顿著作的人都可能推想到:凡是表现这种特性的相互作用都应服从平方反比定律。这似乎用类比推理的方法就可以得到电荷间作用力的规律。正是这样的类比,让电磁学少走了许多弯路,形成了严密的定量规律。马克·吐温曾说“科学真是迷人,根据零星的事实,增添一点猜想,竟能赢得那么多的收获!”。科学家以广博的知识和深刻的洞察力为基础进行的猜想,才是有创造力的思维活动。
然而,英国物理史学家丹皮尔也说“自然如不能被目证那就不能被征服!”
启示二:实验的精妙
1785年库仑在前人工作的基础上,用自己设计的扭称精确验证得到了库仑定律。(库仑扭称实验的介绍:这个实验的设计相当巧妙。把微小力放大为力矩,将直接测量转换为间接测量,从而得到静电力的作用规律——库仑定律。)
<讲解库仑定律>
1、内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
2、数学表达式:
(说明),叫做静电力常量。
3、适用条件:(1)真空中(一般情况下,在空气中也近似适用);
(2)静止的;(3)点电荷。
(强调)库仑定律的公式与万有引力的公式在形式上尽管很相似,但仍是性质不同的两种力。我们来看下面的题目:
<达标训练>
例题1:(通过定量计算,让学生明确对于微观带电粒子,因为静电力远远大于万有引力,所以我们往往忽略万有引力。)
(过渡)两个点电荷的静电力我们会求解了,可如果存在三个电荷呢?
(承前启后)两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。因此,多个点电荷对同一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。
例题2:(多个点电荷对同一点电荷作用力的叠加问题。一方面巩固库仑定律,另一方面,也为下一节电场强度的叠加做铺垫。)
(拓展说明)库仑定律是电磁学的基本定律之一。虽然给出的是点电荷间的静电力,但是任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的。所以,如果知道了带电体的电荷分布,就可以根据库仑定律和平行四边形定则求出带电体间静电力的大小和方向了。而这正是库仑定律的普遍意义。
【教学预设】
使用幻灯片时充分利用它的高效同时,尽量保留黑板的功能始终展示本节课的知识框架。
在条件允许的情况下努力使实验简化,给学生传递这样一个信息──善于从简单中捕捉精彩瞬间,从日常生活中发现和体验科学(阅读材料)。
练习题设计力求有针对性、导向性、层次性。
【教学目标】
(一)知识与技能
知道两种电荷及其相互作用。
知道三种使物体带电的方法及带电本质。
知道电荷守恒定律。
知道什么是元电荷、比荷、电荷量、静电感应的概念。
(二)过程与方法
物理学螺旋式递进的学习方法。
由现象到本质分析问题的方法。
(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—透过现象看本质。
科学家科学思维和科学精神的渗透─—课后阅读材料。
【教学重、难点】
重点:电荷守恒定律
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。
【教学过程】
引入新课:今天开始我们进入物理学另一个丰富多彩,更有趣的殿堂,电和磁的世界。高中的电学知识大致可分为电场的电路,本章将学习静电学,将从物质的微观的角度认识物体带电的本质,电荷相互作用的基本规律,以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。
【板书】第一章静电场
【板书】
一、电荷(复习初中知识)
1、两种电荷:正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷,用正数表示。把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷,用负数表示。
2、电荷及其相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
3、使物体带电的方法:
摩擦起电──学生自学P2后解释摩擦起电的原因,培养学生理解能力和语言表达能力。为电荷守恒定律做铺垫。
演示摩擦起电,用验电器检验是否带电,让学生分析使金属箔片张开的原因过渡到接触起电。
接触起电──电荷从一个物体转移到另一个物体上仔细观察从靠近到接触过程中还有哪些现象?──靠近未接触时箔片张开张开意味着箔片带电?看来还有其他方式使物体带电?其带电本质是什么?──设置悬念。
自学P3第二段后,回答自由电子和离子的概念及各自的运动特点。解释观察到的现象。
再演示,靠近(不接触)后再远离,箔片又闭合,即不带电,有没有办法远离后箔片仍带电?
提供器材,鼓励学生到时讲台演示。得出静电感应和感应起电。
静电感应和感应起电──电荷从物体的一部分转移到另一部分。
通过对三种起电方式本质的分析,让学生思考满足共同的规律是什么?得出电荷守恒定律。
学生自学教材,掌握电荷守恒定律的内容,电荷量、元电荷、比荷的概念。
【板书】
二、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。
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。
一、知识目标
1、理解动量守恒定律的确切含义。
2、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围。
二、能力目标
1、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律。
2、能运用动量守恒定律解释现象。
3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题(只限于一维运动)。
三、情感目标
1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法。
2、使学生知道自然科学规律发现的重大现实意义以及对社会发展的巨大推动作用。
重点难点:
重点:理解和基本掌握动量守恒定律。
难点:对动量守恒定律条件的掌握。
教学过程:
动量定理研究了一个物体受到力的冲量作用后,动量怎样变化,那么两个或两个以上的物体相互作用时,会出现怎样的总结果?这类问题在我们的日常生活中较为常见,例如,两个紧挨着站在冰面上的同学,不论谁推一下谁,他们都会向相反的方向滑开,两个同学的动量都发生了变化,又如火车编组时车厢的对接,飞船在轨道上与另一航天器对接,这些过程中相互作用的物体的动量都有变化,但它们遵循着一条重要的规律。
(-)系统
为了便于对问题的讨论和分析,我们引入几个概念。
1、系统:存在相互作用的几个物体所组成的整体,称为系统,系统可按解决问题的需要灵活选取。
2、内力:系统内各个物体间的相互作用力称为内力。
3、外力:系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力,称为外力。
内力和外力的区分依赖于系统的选取,只有在确定了系统后,才能确定内力和外力。
(二)相互作用的两个物体动量变化之间的关系
【演示】如图所示,气垫导轨上的A、B两滑块在P、Q两处,在A、B间压紧一被压缩的弹簧,中间用细线把A、B拴住,M和N为两个可移动的挡板,通过调节M、N的位置,使烧断细线后A、B两滑块同时撞到相应的挡板上,这样就可以用SA和SB分别表示A、B两滑块相互作用后的速度,测出两滑块的质量mA\mB和作用后的位移SA和SB比较mASA和mBSB.
本学期我担任高二两个班的物理教学工作,在教学过程中兢兢业业,以学生为本,因材施教,取得良好效果,现将本学期的教学工作总结如下:
1、教学内容和方法
本学学期的教学内容是高中物理选修3-23-5,内容多、知识点多,但对这两本书的知识点的要求和高一必修的两本书有较大不同,知识点多但对知识点的应用的要求并不高。结合课程标准,在教学过程调整了教学方法,重难点突出,有一些要求记忆的规律和公式强调学生掌握,使学生学习效率更高。
2、作业的布置和批改情况
除了布置课本上的作业,也经常布置优化设计上的题给学生做,但是优化设计上的后面都有答案,为减少学生作业抄袭的不良习惯,首先有选择性地布置难度不太大的题目,并鼓励学生独立完成后再对答案,并要求学生独自完成后用红笔改正,对不理解的题目作记号,学生作业交上后,可以看出抄袭的现象减少了很多,这样做取得较好的效果;在批改时,做到全批全改,并对学生的作业有一定的评价。
3、培优扶差工作
在所教的二个班中各挑选三10个左右物理成绩较好的学生,在适当时间对他们进行培优,培优的内容是当前所教的内容,但适当加深一点,经常做、讲一些与当前教学内容所相关的高考题,取得较好
效果;辅差方面,通过小测检查学生对基本知识的掌握情况,对没过关的同学另找时间对他们进行补缺补漏,再进行检测,直到他们掌握了知识。
4、反思教学中存在的问题
教学一段时期后,要进行教学反思。我每个班随机找15名学生进行研讨。让他们总结一下前一段学习中自己最成功的地方有哪些,不足的地方有哪些,老师应该继续提倡哪些,应该避免哪些,你对教学中有哪写建议,有很多学生都提出了自己的看法,本人也对教学过程中存在的问题进行总结,并逐步改进来适应学生。
5、注重培养学生的能力
物理教学的重要任务是培养学生的能力。培养能力需要一个潜移默化的过程,不能只靠机械地灌输,也不能急于求成,需要有正确的学习态度和良好的学习习惯以及严谨的学习作风。准确理解并掌握物理概念和物理规律,是培养能力的基础。课堂练习和作业中,力求做题规范化。重视物理概念和规律的应用,逐步学会运用物理知识解释生活中的物理现象,提高独立分析和解决实际问题的能力。
本文题目:高二物理教案:互感与自感
课前预习学案
一、预习目标
1.知道什么是互感现象和自感现象。
2.知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。
二、预习内容
(一)自感现象
1、自感电动势总要阻碍导体中 ,当导体中的电流在增大时,自感电动势与原电流方向 ,当导体中的电流在减小时,自感电动势与电流方向 。注意:阻碍不是阻止,电流还是在变化的。
2、线圈的自感系数与线圈的 、 、 等因素有关。线圈越粗、越长、匝数越密,它的自感系数就越 。除此之外,线圈加入铁芯后,其自感系数就会 。
3、自感系数的单位: ,有1mH = H,1H = H。
4、感电动势的大小:与线圈中的电流强度的变化率成正比。★
(二)自感现象的应用
1、有利应用:a、日光灯的镇流器;b、电磁波的发射。
2、有害避免:a、拉闸产生的电弧;b、双线绕法制造精密电阻。
3、日光灯原理(学生阅读课本)
(1)日光灯构造:
(2)日光灯工作原理:
(三)互感现象、互感器
1、互感现象现象应用了 原理。
2、互感器有 , 。
课内探究学案
一、学习目标
1.知道什么是互感现象和自感现象。
2.知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量,知道它的单位及其大小的决定因素。
3.知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。
4.能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。
二、学习过程
(一)复习旧课,引入新课
1、引起电磁感应现象的最重要的条件是什么?
2、楞次定律的内容是什么?
(二)新课学习
1、互感现象
问题1:在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接,当一个线圈中的电流变化时,在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢?
2、自感现象
问题2:当电路自身的电流发生变化时,会不会产生感应电动势呢?
[实验1]演示通电自感现象。
画出电路图(如图所示),A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合电键S,调节变阻器R,使A1、A2亮度相同,再调节R1,使两灯正常发光,然后断开开关S。重新闭合S,观察到什么现象?(实验反复几次)
现象:
问题3:为什么A1比A2亮得晚一些?试用所学知识(楞次定律)加以分析说明。
[实验2]演示断电自感。
画出电路图(如图所示)接通电路,待灯泡A正常发光。然后断开电路,观察到什么现象?
现象:
问题4:为什么A灯不立刻熄灭?
3.自感系数
问题5:自感电动势的大小决定于哪些因素呢?请同学们阅读教材内容。然后用自己的语言加以概括,并回答有关问题。
问题6:自感电动势的大小决定于哪些因素?
4.磁场的能量
问题7:在断电自感的实验中,为什么开关断开后,灯泡的发光会持续一段时间?甚至会比原来更亮?试从能量的角度加以讨论。
学生分组讨论:
师生共同得出结论:
(三)实例探究
自感现象的分析与判断
【例1】如图所示,电路甲、乙中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,接通S,使电路达到稳定,灯泡D发光。则 ( )
A.在电路甲中,断开S,D将逐渐变暗
B.在电路甲中,断开S,D将先变得更亮,然后渐渐变暗
C.在电路乙中,断开S,D将渐渐变暗
D.在电路乙中,断开S,D将变得更亮,然后渐渐变暗
【例2】如图所示,自感线圈的自感系数很大,电阻为零。电键K原来是合上的,在K断开后,分析:
(1)若R1R2,灯泡的亮度怎样变化?
(2)若R1
(四)反思总结:
(五)当堂检测
1、无线电技术的发展,极大地方便了人们的生活。在无线电技术中常有这样的要求:一个线圈中电流变化时对另一个线圈中的电流影响最小,如图所示,两个线圈安装位置最符合该要求的是( )
A.① B.② C.③ D.④
2、如图所示电路,线圈L电阻不计,则 ( )
A、S闭合瞬间,A板带正电,B板带负电
B、S保持闭合,A板带正电,B板带负电
C、S断开瞬间,B板带正电,A板带负电
D、由于线圈电阻不计,电容被短路,上述三种情况电容器两板都不带电
3、在下图电压互感器的接线图中,接线正确的是( )
高二物理教案:互感与自感答案:1.D 2.D 3.B
课后练习与提高
1.下列关于自感现象的说法中,正确的是 ( )
A.自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象
B.线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反
C.线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的`磁通量变化的快慢有关
D.加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大
2.关于线圈的自感系数,下面说法正确的是 ( )
A.线圈的自感系数越大,自感电动势一定越大
B.线圈中电流等于零时,自感系数也等于零
C.线圈中电流变化越快,自感系数越大
D.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定
3.如图所示,L为一个自感系数大的自感线圈,开关闭合后,小灯能正常发光,那么闭合开关和断开开关的瞬间,能观察到的现象分别是 ( )
A.小灯逐渐变亮,小灯立即熄灭
B.小灯立即亮,小灯立即熄灭
C.小灯逐渐变亮,小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
D.小灯立即亮,小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
4.如图所示是一演示实验的电路图。图中L是一带铁芯的线圈,A是一灯泡。起初,开关处于闭合状态,电路是接通的。现将开关断开,则在开关断开的瞬间,通过灯泡A的电流方向是从_____端经灯泡到_____端。这个实验是用来演示_____现象的。
5.如图所示的电路中,灯泡A1、A2的规格完全相同,自感线圈L的电阻可以忽www.略,下列说法中正确的是 ( )
A.当接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后A2比A1亮
B.当接通电路时,A1和A2始终一样亮
C.当断开电路时,A1和A2都过一会儿熄灭
D.当断开电路时,A2立即熄灭,A1过一会儿熄灭
6.如图所示电路中,A1、A2是两只相同的电流表,电感线
圈L的直流电阻与电阻R阻值相等。下面判断正确的是 ( )
A.开关S接通的瞬间,电流表A1的读数大于A2的读数
B.开关S接通的瞬间,电流表A1的读数小于A2的读数
C.开关S接通电路稳定后再断开的瞬间,电流表A1的读数大于A2的读数
D.开关S接通电路稳定后再断开的瞬间,电流表A1数等于A2的读数
7.如图所示,L是电感足够大的线圈,其直流电阻可忽略不计,D1和D2是两个相同的灯泡,若将电键S闭合,等灯泡亮度稳定后,再断开电键S,则 ( )
A.电键S闭合时,灯泡D1、D2同时亮,然后D1会变暗直到不亮,D2更亮
B.电键S闭合时,灯泡D1很亮,D2逐渐变亮,最后一样亮
C.电键S断开时,灯泡D2随之熄灭,而D1会亮一下后才熄灭
D.电键S断开时,灯泡D1随之熄灭,而D2会更亮后一下才熄灭
高二物理教案:互感与自感答案:1.ACD 2.D 3.A 4.b a 5.C 6.BD 7.AC
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
重点:电荷守恒定律,库仑定律和库仑力
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:
1①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
3、电荷量: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。如上面的这个演示实验中,导体A和B带上了等量的异种电荷.
【演示】
②如果先把C移走,金属箔又有什么变化?实验现象:A和B上的金属箔就会闭合.
③如果先把A和B分开,然后移开C,金属箔又有什么变化?
实验现象:可以看到金属箔仍张开,表明A和B仍带有电荷;
④如果再让A和B接触,金属箔又有什么变化?
实验现象:金属箔就会闭合,表明他们就不再带电.这说明A和B分开后所带的是异种等量的电荷,重新接触后等量异种电荷发生中和.
问:感应起电有没有创造了电荷?
生:没有。感应起电而是使物体中的正负电荷分开,是电荷从物体的一部分转移到另一部分。感应起电也不是创造了电荷。
师:无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移,并不是创造电荷。
得出电荷守恒定律.三、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.
师:电荷守恒定律是物理学中重要的基本定律之一。四、元电荷
师:迄今为止,科学家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,但符号相反。人们把这个最小的电荷量叫做元电荷。元电荷:电子所带的电荷量,用e表示。e=1.60×10-19C注意:迄今为止,发现所有带电体的电荷量或者等于e,或者等于e的整数倍。就是说,电荷量是不能连续变化的物理量。
(三)小结
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