2019-2020年高中物理 1.1 電荷 電荷守恒定律教案 教科版選修3-1.doc

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2019-2020年高中物理 1.1 電荷 電荷守恒定律教案 教科版選修3-1 一、教學(xué)目標(biāo) 1、知識(shí)與技能 （1）知道電荷量意義、符號(hào)、單位和元電荷的概念； （2）知道自然界存在正負(fù)兩種電荷、了解摩擦起電的原因； 2、過(guò)程與方法 感受人們認(rèn)識(shí)電現(xiàn)象的初始過(guò)程，通過(guò)學(xué)習(xí)元電荷，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)是重要的學(xué)習(xí)物理的方法。 3、情感、態(tài)度及價(jià)值觀 （1）通過(guò)觀察、分析各種靜電現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)透過(guò)現(xiàn)象揭示物理規(guī)律的意識(shí)，崇尚科學(xué)，破除迷信；同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生注意觀察身邊物理現(xiàn)象的習(xí)慣； （2）收集生產(chǎn)、生活實(shí)踐中有關(guān)“靜電的防范和利用”的事例，了解事物的兩面性，樹(shù)立趨利避害的自覺(jué)性。 二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 難點(diǎn)：靜電實(shí)驗(yàn)中的電荷泄漏及驗(yàn)電器的檢驗(yàn)功能；通過(guò)靜電現(xiàn)象挖掘靜電現(xiàn)象產(chǎn)生的本質(zhì) 重點(diǎn)：了解靜電現(xiàn)象，理解電荷量、元電荷的概念 三、實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備：雷電圖片、輝光球、高壓放電儀器、雅各布天梯視頻、玻璃棒、橡膠棒、毛皮、絲綢、驗(yàn)電器、手搖感應(yīng)起電機(jī)，氣球、鋁罐，塑料薄膜扎帶 四、教學(xué)過(guò)程 教學(xué)內(nèi)容 教師行為 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 引入：通過(guò)雷電現(xiàn)象引入物理學(xué)中的重要板塊《電場(chǎng)》這一章，電學(xué)和力學(xué)相比更加抽象、難度增大，但也有了很多有意思的實(shí)驗(yàn)，就由幾個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本章的興趣。 （1）展示一幅壯觀的雷電圖片，（天空中大規(guī)模的放電現(xiàn)象，云與云之間、云與地之間） 通過(guò)圖片提一下球形閃電（電火球）——十分罕見(jiàn)的閃電現(xiàn)象，半個(gè)多世紀(jì)共記錄的只有4000多次，有個(gè)怪脾氣，見(jiàn)縫就鉆，可是它到底是何種物質(zhì)至今人是個(gè)迷，現(xiàn)在雖然有很多說(shuō)法卻都有待科學(xué)研究的證實(shí)。 （2）輝光球（電離魔幻球）——惰性氣體電離放電，自然界這種現(xiàn)象也存在的，北極光就是一種輝光。 （3）演示高壓放電現(xiàn)象，模擬閃電——正負(fù)輸出端可以使與它相連的物體帶上正負(fù)電荷，擊穿空氣放電 （4）視頻：雅各布天梯（有條件就親自做一下）——高壓擊穿空氣發(fā)生電弧放電，空氣對(duì)流加上電動(dòng)力驅(qū)使，使電弧向上升 舉出一些生活中常見(jiàn)的靜電現(xiàn)象：例如：（1）脫毛衣時(shí)能看見(jiàn)小火花 （2）塑料梳子梳頭，頭發(fā)會(huì)蓬起來(lái)； （3）冬天開(kāi)車門(mén)或摸到金屬物品時(shí)有時(shí)會(huì)被電打到，感覺(jué)麻； （4）塑料尺子摩擦頭發(fā)后能吸引輕小紙片； （5）靜電除塵； （6）油罐車后拖著鐵鏈； （7）電視機(jī)、電腦顯示屏表面老吸灰 等等……. 目的是培養(yǎng)學(xué)生注意觀察身邊物理現(xiàn)象的習(xí)慣 一、靜電現(xiàn)象 通過(guò)學(xué)生所舉事例引導(dǎo)學(xué)生得出靜電現(xiàn)象的定義 學(xué)生歸納一事例共同點(diǎn)，嘗試自己能否總結(jié)出靜電現(xiàn)象的定義 透過(guò)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)本質(zhì) 提問(wèn)1：靜電現(xiàn)象到底是怎樣產(chǎn)生的呢？ 給每組學(xué)生桌子上都放了一些不同的小物品，請(qǐng)大家想辦法使它們帶上電。 探究 二、摩擦起電 提問(wèn)2：用摩擦的方法可以使物體帶上電，那么大家有沒(méi)有想過(guò)為什么通過(guò)摩擦的方法就能夠使物體帶上電呢？ 通過(guò)化學(xué)課所學(xué)內(nèi)容得出實(shí)質(zhì)：是電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，而不是創(chuàng)造了電荷，摩擦可以使物體得到一些電子或失去一些電子，得到電子的物體帶負(fù)電，失去電子的物體帶正電。 學(xué)科之間的相互聯(lián)系 （投影給出“摩擦起電”使物體帶電的規(guī)律：書(shū)P28兩個(gè)物體互相摩擦，哪個(gè)物體帶正電，哪個(gè)物體帶負(fù)電，主要決定于物質(zhì)的性質(zhì)） （備注：此處不要求學(xué)生記住這些序列，只要知道物體帶電的序列不是偶然的、隨機(jī)的，而是必然的，有規(guī)律的即可） 學(xué)生實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)一下兩種物質(zhì)相距越遠(yuǎn)，摩擦起電現(xiàn)象有何不同？ 舉例： 1、紙張摩擦玻璃：紙張（負(fù)電） 玻璃（正電） 2、橡膠摩擦羊毛：橡膠（負(fù)電）羊毛（正電） 差距越遠(yuǎn)現(xiàn)象越顯著。 探究 三、使物體的帶電方式 摩擦起電是我們比較常見(jiàn)的使物體帶電的方法，除此之外我們還有其他使物體帶電的方法，引出三種使物體帶電的方式。 (1)摩擦起電 (2)接觸起電 (3)感應(yīng)起電（后兩者用驗(yàn)電器演示一下即可） 觀察 為后面的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ) 四、電荷量 上述我們介紹了一些方法使物體帶上電荷，此外一些微觀粒子也能帶有電荷，但是不同的帶電體所帶電荷的多少是不一樣的，所以我們需要用一個(gè)量來(lái)反映帶電體所帶電荷的多少，物理上我們叫做——電荷量，國(guó)際單位是C，讀作庫(kù)侖，簡(jiǎn)稱庫(kù)，更小的微庫(kù)，有μc 1μC=10-6C 一般生活中帶電體所帶電量很少，大多是微庫(kù)，1庫(kù)的電量是很大的。 元電荷 有趣的一件事是科學(xué)家經(jīng)過(guò)了不懈的努力，經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)：一般物體所帶電荷的電荷量并不是任意的，而是某個(gè)最小電荷量e的整數(shù)倍，這個(gè)最小電荷量就是電子電荷量的絕對(duì)值，即e=1.610-19C，這個(gè)值是由美國(guó)物理學(xué)家密粒根用著名的油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)定出的。我們也把電荷量e叫做元電荷。 布置學(xué)生下去自學(xué)歷史回眸了解油滴實(shí)驗(yàn) 培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力 有些理論表明一些基本粒子存在著比元電荷更小的電荷量值，如夸克帶電e/3,但至今未被實(shí)驗(yàn)證實(shí)，但是這些表明物理學(xué)還在不斷發(fā)展，我們學(xué)習(xí)的物理是活的物理，不能只是接受還要思考，有很多物理問(wèn)題還沒(méi)有答案，有待我們繼續(xù)去探索。比如前面說(shuō)到的球形閃電。 拓展學(xué)生知識(shí)面 五、產(chǎn)生靜電的設(shè)備 1、感應(yīng)起電機(jī) 2、超高壓電源 3、范德格拉夫起電機(jī) 說(shuō)明無(wú)論是哪種方法產(chǎn)生靜電，它們有一個(gè)共同點(diǎn)：電壓非常高，一般從幾千伏到幾十萬(wàn)伏，但所帶電量不一定很大。 觀察 六、測(cè)量靜電的常用儀器 靜電看不見(jiàn)，摸不著，用什么來(lái)測(cè)量呢？介紹三種用來(lái)測(cè)量靜電的儀器。 1、驗(yàn)電器（根據(jù)指針是否轉(zhuǎn)動(dòng)或所轉(zhuǎn)角度可以判斷物體是否帶電以及所帶電量的相對(duì)大小，它不能直接判斷帶電性） 2、電荷量表（可測(cè)量帶電體所帶電荷的正負(fù)電性及電荷量多少） 3、靜電電壓表（可測(cè)量帶電體電壓數(shù)值） 觀察 板書(shū) 第八章電場(chǎng) A 靜電現(xiàn)象 元電荷 一、靜電現(xiàn)象：帶電物體能夠吸引輕小物體的現(xiàn)象。 二、產(chǎn)生靜電的方法 1、摩擦起電：用摩擦的方法使物體帶電的過(guò)程。 實(shí)質(zhì)：電子的轉(zhuǎn)移。 2、接觸起電 3、感應(yīng)起電 三、電荷量：反映帶電體所帶電荷的多少（用Q或q表示） 單位是C（庫(kù)侖），微庫(kù)——μc 1μC=10-6C 元電荷：最小電荷量e叫做元電荷 元電荷就是電子電荷量的絕對(duì)值，即e=1.610-19C 四、靜電的產(chǎn)生和測(cè)量設(shè)備 （1）產(chǎn)生設(shè)備：手搖感應(yīng)起電機(jī)、超高壓電源、范德格拉夫起電機(jī)等 （2）測(cè)量設(shè)備：驗(yàn)電器、電荷量表、靜電電壓表等