2019-2020年滬科版物理高二上8-A《靜電現(xiàn)象 元電荷》教案2 (II).doc

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2019-2020年滬科版物理高二上8-A《靜電現(xiàn)象 元電荷》教案2 (II) 一、教學目標 （一）知識與技能 1、知道靜電產(chǎn)生的原因 2、知道電荷量的意義、符號、單位 3、知道產(chǎn)生和測量靜電的儀器 （二）過程與方法 感受人類認識電現(xiàn)象的初始過程，通過元電荷的學習，認識實驗是重要的物理方法。 （三）情感、態(tài)度與價值觀 通過密立根油滴實驗感悟科學家偉大的探索精神。 二、重點和難點 重點：知道靜電現(xiàn)象、元電荷概念。 難點：靜電實驗中的電荷泄漏及驗電器的檢驗功能。 三、教學過程 情景引入： 自然界在的靜電現(xiàn)象：雷電是人們熟悉的自然界的電現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計，在地球大氣層中，每秒落到地面的雷電約有近百次，每天要發(fā)生上千萬次閃電。雷電的電壓可高達數(shù)千萬伏，最大電流約1.0104～1.0105A，溫度則高達1.0104℃以上。 演示實驗：雅各布天梯 生活中的靜電現(xiàn)象：在空氣干燥的秋冬夜晚，當你熄燈脫去纖毛衣準備入睡時，往往會聽到“噼噼啪啪”放電的聲音，同時還會看到有明亮的火花在毛衣上跳躍；在上、下車接觸車門受柄時，有時會被“麻”一下，很不舒服。 大家談：談談你所了解的靜電，舉些靜電現(xiàn)象的例子。 1、靜電的產(chǎn)生 思考：靜電是怎樣產(chǎn)生的？ a、摩擦起電：用摩擦的方法使物體帶電的過程，叫做摩擦起電。 思考討論：為什么摩擦可以使物體帶電？（從物質(zhì)的原子結構，談談摩擦起電的原因） 摩擦起電的原因：是因為摩擦可以使物體得到多余的電子或失去原有的電子。得到多余電子的物體帶負電，失去原有電子的物體帶正電。 b、感應起電： 演示實驗：取一用絕緣支柱支持的金屬導體，在他上面貼一對金屬箔片，開始它不帶電，金屬箔閉會，現(xiàn)把帶電小球移近該金屬導體，觀察金屬箔的變化。 討論分析金屬箔張開的原因。 當中性物體放在帶電物體附近時，它內(nèi)部的正負電荷就會反向移動，使物體表面出現(xiàn)正負電荷的不均勻分布。當一個帶電體接近不帶電的物體時，在遠離帶電體的一端出現(xiàn)與帶電體同種性質(zhì)的電荷，在靠近帶電體一端出現(xiàn)等量異種電荷，這種現(xiàn)象叫做靜電感應現(xiàn)象。這種起電方法叫做感應起電。 此外還有接觸起電。 學生活動：分析用布摩擦過的橡膠棒能夠吸引輕小紙片的原因。 前面介紹了手工起電的方法，但這種方法效率低下，產(chǎn)生的靜電也非常有限。因此人們設計了專門產(chǎn)生靜電的設備。 介紹產(chǎn)生靜電的設備 （1）手搖感應起電機 它是實驗室常用的起電設備。用受柄轉(zhuǎn)動圓盤后，與兩金屬球相連的物體就可分別帶上正點和負電。 （2）超高壓電源 它的正、負輸出端A、B可以使它相連的物體帶上正點和負電。 （3）范德格拉夫起電機 啟動開關后，頂部的金屬球能積聚大量的電荷。 2、靜電的測量 （1）驗電器（圖8-9） 驗電器上部的金屬球A和金屬桿B相連，并穿過絕緣環(huán)C與金屬條D相通，指針P可繞金屬條D上的O軸自由轉(zhuǎn)動。當有帶電體接觸或靠近金屬球A時，指針P便繞O軸轉(zhuǎn)動。根據(jù)指針P是否轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動的角度，可以判斷物體是否帶電以及驗電器所帶電荷量的相對大小。 （2）工業(yè)生產(chǎn)中用發(fā)電荷量表 用它可以測量帶電體所帶電荷的正、負電性和電荷量的多少。 （3）工業(yè)生產(chǎn)用的靜電電壓表 它可以測量帶電體電壓的數(shù)值。測量過程中，根據(jù)需要，既可與帶電體接觸，也可不與帶電體接觸，不與帶電體接觸能避免放電，保證安全。 3、元電荷 我們所涉及的帶電體帶多少電？電荷量是不是任意的？為了解決這個問題，科學家進行不懈的努力，發(fā)現(xiàn)一般物體所帶電荷的電荷量不是任意的，而是某個最小電荷量的整數(shù)倍。 （1）電荷量：物體所帶電荷的多少叫做電荷量。 符號：Q 或 q 國際單位：庫侖（C） 其他單位：微庫（μC） 1 μC = 10-6 C （2）元電荷：一般帶電體的電荷量都等于最小電荷量e的整數(shù)倍，電荷量e叫做元電荷。 e = 1.610-19C 注：最小電荷量e最早是由美國物理學家密立根用著名的油滴實驗測定。 ★ 介紹密立根油滴實驗 P31-32 歷史回眸。 4、電荷守恒 在一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)內(nèi)，正、負電荷在任何物理過程中保持不變，叫做電荷守恒定律。 思考：兩個形狀、大小完全相同的物體，一物體帶正電1C，另一物體帶負電3C，兩者接觸后會怎樣？ 例題： （1）2價負離子和3價正離子各帶多少庫侖電量？ （2）某物體帶1 C正電，它得還是失電子？多少電子？若帶－510－9 C，又如何？ （3）64 g銅（29號元素，1 mol）內(nèi)有多少核外電子？多少自由電子？