2019-2020年沪科版物理高二上8-A《静电现象 元电荷》教案.doc

2019-2020年沪科版物理高二上8-A静电现象 元电荷教案一、教学目标（一）知识与技能1、知道静电产生的原因2、知道电荷量的意义、符号、单位3、知道产生和测量静电的仪器（二）过程与方法感受人类认识电现象的初始过程，通过元电荷的学习，认识实验是重要的物理方法。（三）情感、态度与价值观通过密立根油滴实验感悟科学家伟大的探索精神。二、重点和难点重点：知道静电现象、元电荷概念。难点：静电实验中的电荷泄漏及验电器的检验功能。三、教学过程情景引入：自然界在的静电现象：雷电是人们熟悉的自然界的电现象。据统计，在地球大气层中，每秒落到地面的雷电约有近百次，每天要发生上千万次闪电。雷电的电压可高达数千万伏，最大电流约1.01041.0105A，温度则高达1.0104以上。演示实验：雅各布天梯生活中的静电现象：在空气干燥的秋冬夜晚，当你熄灯脱去纤毛衣准备入睡时，往往会听到“噼噼啪啪”放电的声音，同时还会看到有明亮的火花在毛衣上跳跃；在上、下车接触车门受柄时，有时会被“麻”一下，很不舒服。大家谈：谈谈你所了解的静电，举些静电现象的例子。1、静电的产生思考：静电是怎样产生的？a、摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电的过程，叫做摩擦起电。思考讨论：为什么摩擦可以使物体带电？（从物质的原子结构，谈谈摩擦起电的原因）摩擦起电的原因：是因为摩擦可以使物体得到多余的电子或失去原有的电子。得到多余电子的物体带负电，失去原有电子的物体带正电。b、感应起电：演示实验：取一用绝缘支柱支持的金属导体，在他上面贴一对金属箔片，开始它不带电，金属箔闭会，现把带电小球移近该金属导体，观察金属箔的变化。讨论分析金属箔张开的原因。当中性物体放在带电物体附近时，它内部的正负电荷就会反向移动，使物体表面出现正负电荷的不均匀分布。当一个带电体接近不带电的物体时，在远离带电体的一端出现与带电体同种性质的电荷，在靠近带电体一端出现等量异种电荷，这种现象叫做静电感应现象。这种起电方法叫做感应起电。此外还有接触起电。学生活动：分析用布摩擦过的橡胶棒能够吸引轻小纸片的原因。前面介绍了手工起电的方法，但这种方法效率低下，产生的静电也非常有限。因此人们设计了专门产生静电的设备。介绍产生静电的设备（1）手摇感应起电机它是实验室常用的起电设备。用受柄转动圆盘后，与两金属球相连的物体就可分别带上正点和负电。（2）超高压电源它的正、负输出端A、B可以使它相连的物体带上正点和负电。（3）范德格拉夫起电机启动开关后，顶部的金属球能积聚大量的电荷。2、静电的测量（1）验电器（图8-9）验电器上部的金属球A和金属杆B相连，并穿过绝缘环C与金属条D相通，指针P可绕金属条D上的O轴自由转动。当有带电体接触或靠近金属球A时，指针P便绕O轴转动。根据指针P是否转动或转动的角度，可以判断物体是否带电以及验电器所带电荷量的相对大小。（2）工业生产中用发电荷量表用它可以测量带电体所带电荷的正、负电性和电荷量的多少。（3）工业生产用的静电电压表它可以测量带电体电压的数值。测量过程中，根据需要，既可与带电体接触，也可不与带电体接触，不与带电体接触能避免放电，保证安全。3、元电荷我们所涉及的带电体带多少电？电荷量是不是任意的？为了解决这个问题，科学家进行不懈的努力，发现一般物体所带电荷的电荷量不是任意的，而是某个最小电荷量的整数倍。（1）电荷量：物体所带电荷的多少叫做电荷量。符号：Q 或 q国际单位：库仑（C） 其他单位：微库（C）1 C = 10-6 C（2）元电荷：一般带电体的电荷量都等于最小电荷量e的整数倍，电荷量e叫做元电荷。 e = 1.610-19C注：最小电荷量e最早是由美国物理学家密立根用著名的油滴实验测定。 介绍密立根油滴实验 P31-32 历史回眸。4、电荷守恒在一个与外界没有电荷交换的系统内，正、负电荷在任何物理过程中保持不变，叫做电荷守恒定律。思考：两个形状、大小完全相同的物体，一物体带正电1C，另一物体带负电3C，两者接触后会怎样？例题：（1）2价负离子和3价正离子各带多少库仑电量？（2）某物体带1 C正电，它得还是失电子？多少电子？若带5109 C，又如何？（3）64 g铜（29号元素，1 mol）内有多少核外电子？多少自由电子？