1.1 《电荷及其守恒定律》导学案

1.1 《电荷及其守恒定律》导学案 【学习目标】 1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念。 2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开。[来源:Z 3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开。 4．知道电荷守恒定律。 5．知道什么是元电荷。 【重点难点】 利用电荷守恒定律解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。 【学法指导】 认真阅读教材，观察实验，体会起电的方式和实质，体会电荷守恒定律的内涵 [来源:Zxxk.Com] 【知识链接】 1、初中学过自然界有几种电荷，两种电荷是怎样定义的？它们间的相互作用如何？电荷的多少用什么示？  2、电荷的基本性质是什么呢？ 【学习过程】 一．电荷 1.电荷的种类：自然界中有_________种电荷 ①.用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷，叫_________电荷； ②.用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷，叫_______电荷。 2.电荷间相互作用的规律：同种电荷相互____________，异种电荷相互_________。 二．使物体带电的三种方法[来源:Z。xx。k.Com] 问题一： 思考a：一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？物质的微观结构是怎样的？ 思考b：什么是摩擦起电，为什么摩擦能够使物体带电呢？实质是什么呢？ （1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释（原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子。） （2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同 ． 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． 1. 摩擦起电 产生？结果？ 实质：摩擦起电实质是电子从一个物体__________到另一个物体上。得到电子，带________；失去电子，带_________ 例1．毛皮 与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为（      ） A．毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上了    B．毛皮上的一些正电荷转移到了橡胶棒上了 C．橡胶棒上的一些电子转移到了毛皮上了  D．橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上了 问题二： 思考a：接触带电的实质是什么呢？ 思考b：两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者所带电量怎样分配呢？ 电中和现象及电荷均分原理： a.两个带__________电荷的物体相互接触后都不显电性，这种现象叫做电中和现象。 b.两个相同的带电金属导体接触后，电荷要重新    分配，这种现象叫做电荷均分原理。 2. 接触带电 产生？结果？ 实质：自由电子在_________________ 的转移。 例2. 两个完全相同的金属球，一个带+6×10-8C的电量，另一个带－2×10-8C的电量。把两球接触后再分开，两球分别带电多少？ 问题三： （1）思考a：金属为什么能够成为导体？ （2）【演示】 思考a：把带正电荷的球C移近导体A，箔片有什么变化，现象说明了什么呢？然后又移走C呢？ 思考b：如果先把A和B分开，然后移开C，箔片什么变化，这种现象又说明什么呢？ 思考c：在上一步的基础上，再让A和B接触，又会看到什么现象呢？这个现象说明了什么呢？ （3）什么是静电感应和感应起电？感应起电的实质什么呢？ 3. 感应起电 ⑴静电感应：当一个带电体__________导体时，可以使导体带电的现象，叫做静电感应。 ⑵感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程。 实质：自由电子从__________物体的一部分转移到另一部分。 规律：近端感应________种电荷，远端感应________种电荷。 静电感应的原因？ 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，使导体上的自由电子被吸引过来，因此导体A和B带上了等量的异种电荷．感应起电也不是创造了电荷，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。 得出电荷守恒定律． 例3. 如图所示，将用绝缘支柱支持的不带电金属导体A和B 接触，再将带负电的导体C移近导体A，然后把导体A、B分开，再移去C，则 (      ) A．导体A带负电，B带正电 B．导体A带正电，B带负电 C．导体A失去部分负电荷，导体C得到负电荷 D．导体A带正电是由于导体B的部分电子转移到A上，故A、B带等量异种电荷 小结：使物体带电的方式及本质 三．电荷守恒定律 1、电荷守恒定律的两种表述： 表述一： 表述二：一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。 例4．关于电荷守恒定律，下列叙述正确的是：              (    ) A．一个物体所带的电量总是守恒的； B．在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电量总是守恒的； C．在一定的条件下，一个系统内的等量的正负电荷即使同时消失，但是这并不违背电荷守恒定律； D．电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换； 四．元电荷 阅读课本并回答 （1）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？[来源:学.科.网Z.X.X.K] （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？ 1. 电荷量：电荷的多少，简称电量。单位：___________，符号：__________ 2. 元电荷是一个电子或质子所带的电荷量，它是电荷量的最    单位。 元电荷的值：e=______ ____，最早由美国物理学家__________测定。 注意：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。 3. 比荷（荷质比）：带电体的_______________与其________的比值。 比荷：电子的电荷量e和电子的质量me的比值,为 C/㎏ 例5．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．物体所带的电荷量应该是某些特定值 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 例6．5个元电荷的电量是________， 16 C电量等于________元电荷． 五．验电器和静电计 1、人们选用什么仪器来判断物体是否带电？它的工作原理是什么？ 阅读课本了解验电器和静电计的结构和功能      静电计(指针式验电器) 2、思考: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 【训练测试】 1． 下列叙述正确的是 (  ) A．摩擦起电 是创造电荷 的过程 B．接触起电是电荷转 移的过程 C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都 会带正电 D．带等量异号电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫电荷的湮没 2．用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验结果如图所示，由此对摩擦起电说法正确的是 (  ) A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失 去电子 B．两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类及数量不 同的电荷 C．两个物体摩擦起电 时，带上电荷的种类不同但数量相等 D．同一物体与不同种类物体摩擦，该物体的带电荷种类可能不同 3．关于元电荷，下列说法中正确的是 (  ) A．元电荷实质上是指电子和质子本身 B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 C．元电荷的值 通常取作e＝1.60×10－19C D．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的[来源:Z|xx|k.Com] 4．如图所示，导体A带正电，当带负电的导体B靠近A时，A带的 (  ) A．正电荷增加 B．负电荷增加 C．正、负电荷均增加 D．电荷数不变 5．如图所示，挂在绝缘细线下的小轻质通草球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以 (  ) A．甲图中两球一定带异种电荷 B．乙图中两球一定带同种电荷 C．甲图中两球至少有一个带电 D．乙图中两球只有一个带电 6．(2009·福建仙游现代中学高二检测)把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一小段距离，发现两球间互相排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是 (  ) A．A和B原来带有等量异种电荷 B．A和B原来带有同种电荷 C．A和B原来带有不等量异种电荷 D．A和B原来只有一个带电[来源:Z。xx。k.Com] 【参考答案】 1．答案：B 解析：根据电荷守恒定律知只有B项正确． 2．答案：CD 解析：两物体摩擦时得失电子取决于原子对电子的束缚力大小，A错．由于摩擦起电的实质是电子的得失，所以两物体带电种类一定不同，数量相等，B错C对．由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦，带电种类可能不同，D对． 3．答案：BCD 4．答案：D 解析：当带负 电的导体B靠近导体A时，两导体之间无接触，由电荷守恒定律可知，A带的电荷数不变，只是电荷重新在导体端面上发生了分布(电荷重新分布是由电荷之间相互作用力产生的)．[来源:学科网] 5．答案：BC 解析：若两物体相互排斥，必定带同种电荷；若两物体相互吸引，二者可能带异种电荷，也可能一个带电荷，另一个不带电荷．当只有一个物体带电时，不带电物体由于受到带电物体电荷的作用，原子内部的异种电荷趋向于靠近带电物体，同种电荷趋于 远离带电物体，这一过程类似于静电感应，因此两物体之间的吸引力大于排斥力，宏观上显示的是吸引力．综合上述，B、C选项正确． 6．答案：BCD 【学习反思】 物体带电的实质是什么？摩擦起电和感应起电有什么不同？