高二物理《電荷及其守恒定律》教案

1、山東省棗莊四中高二物理電荷及其守恒定律教案本章概述1簡(jiǎn)述本章在課程中的地位和作用：本章是選修3系列的第一章，是高中階段電學(xué)內(nèi)容的開始，它即是電磁學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)，又是光學(xué)等其他物理學(xué)知識(shí)的重要基礎(chǔ)。本章處于承上（力學(xué)）啟下（電磁學(xué)）的重要位置。人類對(duì)靜電現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)和研究是物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的源頭之一。盡管電磁學(xué)已經(jīng)發(fā)展成為一門獨(dú)立而完整的學(xué)科，但它仍然保持著與力學(xué)的緊密聯(lián)系，力、功和能量等仍然是電磁學(xué)的主要概念。靜電場(chǎng)是繼引力場(chǎng)之后，教學(xué)中又一次面臨的有關(guān)“場(chǎng)”的問題。電場(chǎng)的概念及其我的描述一直是教學(xué)的難點(diǎn)，由于概念比較抽象不能用感官直接感受，需要學(xué)生有較強(qiáng)的抽象思維能力和空間想像能力，另外還需要學(xué)

2、習(xí)磁場(chǎng)及電磁波等知識(shí)，才可能對(duì)場(chǎng)的物質(zhì)性有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。因此，學(xué)生只有通過學(xué)習(xí)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的知識(shí)及其基本性質(zhì)，了解電場(chǎng)和磁場(chǎng)規(guī)律在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，才能加深對(duì)世界的物質(zhì)性和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的多樣性的認(rèn)識(shí)。在教學(xué)中，應(yīng)該通過整個(gè)電磁學(xué)的教學(xué)，逐步引導(dǎo)學(xué)生加深對(duì)場(chǎng)的物質(zhì)性的認(rèn)識(shí)。2本章的主要內(nèi)容，各部分之間的邏輯關(guān)系：本章的核心內(nèi)容是電場(chǎng)的概念及描述電場(chǎng)特性的物理量。教科書從電荷在電場(chǎng)中受力入手，引入電場(chǎng)強(qiáng)度的概念，明確它是表示電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。然后，通過將靜電力做功與路徑無關(guān)和重力做功與路徑無關(guān)類比，得出電荷在電場(chǎng)中具有由位置決定的能量電勢(shì)能。在此基礎(chǔ)上，同引入電場(chǎng)強(qiáng)度的方法相同（比值定義法）

3、，引入電場(chǎng)的另一種描述，即電勢(shì)的概念。這樣，通過幾個(gè)相關(guān)物理概念的討論，完成對(duì)靜電場(chǎng)性質(zhì)的初步認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上，通過核心內(nèi)容的拓展和應(yīng)用，如靜電現(xiàn)象的應(yīng)用、電容器的電容、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)等，提高學(xué)生綜合運(yùn)用物理知識(shí)的能力。電荷及其守恒定律庫侖定律電場(chǎng)電勢(shì)能電場(chǎng)力電勢(shì)、電勢(shì)差、等勢(shì)面電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系電容器與電容、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)3章節(jié)的知識(shí)特點(diǎn)：新概念多且抽象不易直接感知；綜合性強(qiáng)、跨度大；包含有豐富的物理思維方法。4本章對(duì)應(yīng)的課標(biāo)要求為：了解靜電現(xiàn)象及其在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。用原子結(jié)構(gòu)和電荷守恒的知識(shí)分析靜電現(xiàn)象。知道點(diǎn)電荷，體會(huì)科學(xué)研究中的理想模型方法。知道

4、兩個(gè)點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律。通過靜電力與萬有引力的對(duì)比，體會(huì)自然規(guī)律的多樣性與統(tǒng)一性。 了解靜電場(chǎng)，初步了解場(chǎng)是物質(zhì)存在的形式之一。理解電場(chǎng)強(qiáng)度。會(huì)用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)。 知道電勢(shì)能、電勢(shì)，理解電勢(shì)差。了解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。 觀察常見電容器的構(gòu)造，了解電容器的電容。舉例說明電容器在技術(shù)中的應(yīng)用學(xué)情分析，學(xué)生的優(yōu)勢(shì)和不足：學(xué)生通過初中的學(xué)習(xí)已經(jīng)了解自然界中兩種電荷及其相互作用、電荷量的概念、摩擦起電的知識(shí)，但是對(duì)電場(chǎng)知識(shí)類了解不多，初中教學(xué)中實(shí)驗(yàn)不全；回憶總結(jié)初中靜電學(xué)知識(shí)參差不齊；學(xué)生正處在形象思維向抽象思維轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期，部分學(xué)生存在抽象思維障礙，尤其是空間思維障礙；部分學(xué)生對(duì)電學(xué)知識(shí)不感

5、興趣，存恐懼感。6教學(xué)要求與建議加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)和生活經(jīng)驗(yàn)在教學(xué)中的形象思維支撐，促進(jìn)學(xué)生獲得正確的知識(shí)表象；不失時(shí)機(jī)地、及時(shí)地進(jìn)行宏觀和微觀的聯(lián)系，突出學(xué)生對(duì)電荷運(yùn)動(dòng)及電相互作用中的微觀機(jī)理理解；強(qiáng)調(diào)靜電場(chǎng)的概念和研究方法是電磁學(xué)的基礎(chǔ)，注意物理概念的辨析，防止相似概念混淆；突出對(duì)靜電場(chǎng)的認(rèn)識(shí)過程，突出類比思維方法的應(yīng)用，促進(jìn)知識(shí)的有效建構(gòu)；加強(qiáng)與生活、技術(shù)、社會(huì)的聯(lián)系，加強(qiáng)力電知識(shí)綜合，提高大幅度遷移和應(yīng)用知識(shí)的能力。7課時(shí)安排：課時(shí)1 1 電荷及其守恒定律。課時(shí)2 2 庫侖定律。課時(shí)3、4 3 電場(chǎng)強(qiáng)度。課時(shí)5、6 4 電勢(shì)能和電勢(shì)。課時(shí)7 5 電勢(shì)差。課時(shí)8 6 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。課

6、時(shí)9 7 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用。課時(shí)10 8 電容器的電容。課時(shí)11、12 9 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。課時(shí)13 第一章：靜電場(chǎng)章檢測(cè)。課時(shí)14 第一章：靜電場(chǎng)章習(xí)題講評(píng)。8課題研究：通過查閱資料、閱讀說明書、觀察實(shí)物等方式，了解避雷針、靜電除塵器、靜電復(fù)印機(jī)、激光打印機(jī)等設(shè)施的基本原理，撰寫一篇科學(xué)報(bào)告。收集資料，綜述靜電的危害和預(yù)防方法。課時(shí)1 第1節(jié) 電荷及其守恒定律適用年級(jí)： 高 二 ，所需課時(shí)： 1課時(shí) ，作者姓名： 劉憲琪 ，單 位： 棗莊市第四十六中學(xué) ，聯(lián)系電話： ，電子郵箱： 。本節(jié)在本章中的作用：本節(jié)作為電學(xué)知識(shí)的引入和準(zhǔn)備，在章節(jié)教學(xué)活動(dòng)中

7、有著一定的重要性。兩種電荷及其相互作用、電荷量的概念、摩擦起電的知識(shí)在初中都已經(jīng)講過，本節(jié)重點(diǎn)是講述靜電感應(yīng)現(xiàn)象。作為章節(jié)的起始教學(xué)，并不要求學(xué)生理解深?yuàn)W的電磁學(xué)知識(shí)，重點(diǎn)安排在靜電學(xué)基礎(chǔ)部分復(fù)習(xí)上。發(fā)動(dòng)學(xué)生盡可能多地參與討論，分清一些初中不實(shí)或有誤的觀點(diǎn)，為整個(gè)章節(jié)作好準(zhǔn)備工作。主要學(xué)習(xí)內(nèi)容：復(fù)習(xí)初中學(xué)過的兩種電荷及其相互作用、電荷量的概念、摩擦起電及原子核式結(jié)構(gòu)的知識(shí)，經(jīng)歷摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)驗(yàn)過程，知道起電的本質(zhì)及電荷守恒定律。三維學(xué)習(xí)目標(biāo)：1知識(shí)與技能目標(biāo)：知道自然界存在兩種電荷及其相互作用，知道電荷量的概念及其國際單位。知道摩擦起電，知道摩擦起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負(fù)電

8、荷分開(難點(diǎn))。知道靜電感應(yīng)現(xiàn)象，知道靜電感應(yīng)起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的電荷分開(難點(diǎn))。說出電荷守恒定律，能從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)電荷守恒(重點(diǎn))。知道元電荷的概念，知道電荷量不能連續(xù)變化。2過程與方法目標(biāo)：通過對(duì)初中知識(shí)的復(fù)習(xí)使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)自然界中的兩種電荷通過對(duì)原子核式結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)使學(xué)生明確摩擦起電和感應(yīng)起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的電荷分開但對(duì)一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和不變。3情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：通過對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)學(xué)習(xí)本節(jié)學(xué)生的優(yōu)勢(shì)和不足：本節(jié)內(nèi)容經(jīng)過初中的學(xué)習(xí)，學(xué)生初步知道了兩種電荷及其相互作用、電荷量的概念、摩擦

9、起電的知識(shí)，電荷守恒定律對(duì)學(xué)生而言不難接受。但是，本節(jié)要求學(xué)生從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)，使物體帶電的方法。如何從原子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上做本質(zhì)上分析，學(xué)生缺乏這種認(rèn)識(shí)教師要在課堂上引導(dǎo)，做好實(shí)驗(yàn)，從微觀分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。有了使物體帶電的理解，電荷守恒定律便水到渠成，進(jìn)一步鞏固高中的守恒思想。培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的科學(xué)習(xí)慣。另外，教師還要通過閱讀材料，展示物理學(xué)發(fā)展中充滿睿智和靈氣的科學(xué)思維，弘揚(yáng)前輩物理學(xué)家探尋真理的堅(jiān)強(qiáng)意志和科學(xué)精神。主要學(xué)習(xí)活動(dòng)為：活動(dòng)1. 放映雷電現(xiàn)象的視頻片斷，PPT課件展示靜電現(xiàn)象的圖片，演示摩擦過的物體具有了吸引輕小物體的性質(zhì)?；顒?dòng)2.通過摩擦實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

10、兩種電荷及其相互作用?；顒?dòng)3.探究摩擦起電的微觀原理?；顒?dòng)4.實(shí)驗(yàn)探究感應(yīng)起電的微觀原理。活動(dòng)5.歸納總結(jié)電荷守恒定律?；顒?dòng)6.自主學(xué)習(xí)電荷量、元電荷、比荷等概念?；顒?dòng)7.引導(dǎo)學(xué)生從知識(shí)、方法、情感三個(gè)側(cè)面小結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)活動(dòng)上網(wǎng)查閱伽利略關(guān)于運(yùn)動(dòng)與力的思想觀念，并描述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及推論。查找笛卡爾、牛頓的觀點(diǎn)。預(yù)期的學(xué)習(xí)成果：1通過對(duì)初中知識(shí)的復(fù)習(xí)知道自然界存在兩種電荷及其相互作用，知道電荷量的概念及其國際單位。2知道使物體帶電的三種方式：摩擦起電、感應(yīng)帶電和接觸帶電，經(jīng)歷摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)驗(yàn)過程，知道三種方式均不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開。3說出電荷守恒定律，能從物質(zhì)微

11、觀結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)電荷守恒。 4知道元電荷的概念，知道電荷量不能連續(xù)變化。5能夠結(jié)合所學(xué)知識(shí)，處理相應(yīng)的問題。本節(jié)問題設(shè)計(jì)：1自然界中有哪兩種電荷及其相互作用？2自然界中有沒有第三種電荷？3相互摩擦為什么能夠使物體帶電？4金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)？什么叫自由電子，自由電子的運(yùn)動(dòng)有何特征？5帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，電荷間的相互作用會(huì)導(dǎo)致什么現(xiàn)象？所需教學(xué)材料和資源：信息化資源：常規(guī)資源 物理實(shí)驗(yàn)室：絲綢，玻璃棒，毛皮，硬橡膠棒，絕緣金屬球，靜電感應(yīng)導(dǎo)體，通草球，驗(yàn)電器、靜電計(jì)。教學(xué)支撐環(huán)境：班班通、筆記本電腦、PPT課件。評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)：1.通過活動(dòng)1、活動(dòng)2，復(fù)習(xí)初中學(xué)習(xí)的兩種電荷及其相互作用、電荷量的概念、摩擦

12、起電的知識(shí)。2.通過活動(dòng)3，知道摩擦起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開。3.通過活動(dòng)4，知道靜電感應(yīng)起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的電荷分開。4.通過活動(dòng)5，能從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)電荷守恒。5.通過活動(dòng)6，知道元電荷的概念。學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)：【創(chuàng)設(shè)情境、導(dǎo)入新課】引入 （3分鐘）活動(dòng)1： 師生活動(dòng)：情景導(dǎo)入，放映雷電現(xiàn)象的視頻片斷，PPT課件展示靜電現(xiàn)象的圖片。引入新課：本章將學(xué)習(xí)靜電場(chǎng)，將從物質(zhì)的微觀角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)，電荷相互作用的基本規(guī)律，以及與靜止電荷相聯(lián)系的靜電場(chǎng)的基本性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)演示：摩擦過的物體具有了吸引輕小物體的性質(zhì)，這種現(xiàn)象叫摩擦起電，摩擦過的物體就帶了電。學(xué)

13、生回憶并說出初中所學(xué)的有關(guān)靜電知識(shí)，其他學(xué)生補(bǔ)充?！咀灾魈骄?、展示交流】活動(dòng)2： （5分鐘）教學(xué)任務(wù)：兩種電荷及其相互作用師生活動(dòng)：實(shí)驗(yàn)演示：用絲綢摩擦過的玻璃棒之間相互排斥，用毛皮摩擦過的硬橡膠棒之間也相互排斥，而玻璃棒和硬橡膠棒之間卻相互吸引。觀察并討論：上述現(xiàn)象說明了什么問題？可能出現(xiàn)的結(jié)果：絲綢摩擦過的玻璃棒和毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶的電不一樣；同種電荷相排斥，不同種電荷相吸引等等。結(jié)論：自然界中存在兩種電荷：正電荷和負(fù)電荷。把用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷稱為正電荷，用正數(shù)表示。把用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷稱為負(fù)電荷，用負(fù)數(shù)表示。電荷及其相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸

14、引。交流討論：自然界中有沒有第三種電荷？怎見得沒有第三種電荷？學(xué)生觀點(diǎn)：電荷間的相互作用只有吸引或排斥兩種，沒有第三種作用(邏輯類)；人們沒有發(fā)現(xiàn)對(duì)上述兩種電荷都排斥或都吸引的電荷(事實(shí)類)；物質(zhì)由帶正電的原子核和帶負(fù)電的核外電子構(gòu)成，得到電子帶負(fù)電、失去電子帶正電(理論推理類)。對(duì)學(xué)生觀點(diǎn)給予激勵(lì)性評(píng)價(jià)。學(xué)情預(yù)設(shè)：學(xué)生對(duì)自然界中的兩種電荷有了初步的認(rèn)識(shí)，但對(duì)有沒有第三種電荷存在可能產(chǎn)生發(fā)散思維?；顒?dòng)3： （5分鐘）教學(xué)任務(wù)：理論探究摩擦起電的微觀原理師生活動(dòng)：?jiǎn)栴}引導(dǎo)：相互摩擦為什么能夠使物體帶電？思考并討論：從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)、原子的組成、原子核對(duì)內(nèi)外層電子約束能力等方面討論摩擦起電的微觀原

15、理。動(dòng)畫演示：FLASH動(dòng)畫演示摩擦起電參考解釋：物質(zhì)都是由分子組成，而分子由原子組成，原子是由一個(gè)帶正電的原子核和一定數(shù)目的繞核運(yùn)動(dòng)的帶負(fù)電的電子組成。原子核所帶正電荷量的總數(shù)與核外所有電子的負(fù)電荷量總數(shù)是相等的。因而，在通常情況下，整個(gè)原子呈電中性(所謂不帶電)。當(dāng)原子因某種原因(如摩擦、受熱、化學(xué)變化等)，而失去一個(gè)或幾個(gè)電子時(shí)，原子就顯為“帶正電”，獲得額外電子時(shí)，就顯為“帶負(fù)電”。所以，實(shí)質(zhì)上物體的帶電過程就是電子的得失過程。比如用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的正電荷，實(shí)質(zhì)上就是由于兩者摩擦，組成玻璃棒的原子上的若干電子轉(zhuǎn)移到絲綢上，使玻璃棒失去電子帶正電，而絲綢得到電子帶負(fù)電。結(jié)論：摩擦

16、起電的原因：不同物質(zhì)的原子核束縛電子的能力不同。實(shí)質(zhì)：電子的轉(zhuǎn)移。結(jié)果：兩個(gè)相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷?；顒?dòng)4： （7分鐘）教學(xué)任務(wù)：實(shí)驗(yàn)探究感應(yīng)起電的微觀原理師生活動(dòng)：靜電感應(yīng)演示實(shí)驗(yàn)： 取一對(duì)用絕緣柱支持的導(dǎo)體A和B，使它們彼此接觸。起初它們不帶電，貼在下部的金屬箔是閉合的(如圖)。把帶正電荷的球C移近導(dǎo)體A，金屬箔有什么變化？先把A和B分開，然后移去C，金屬箔又有什么變化？再讓A和B接觸，又會(huì)看到什么現(xiàn)象？利用上面介紹的金屬結(jié)構(gòu)的模型，解釋看到的現(xiàn)象。觀察與描述：學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，逐一描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，其他學(xué)生補(bǔ)充和修正。動(dòng)畫演示：FLASH動(dòng)畫演示感應(yīng)起電參考描述：把帶正電荷的球C移近彼

17、此接觸的導(dǎo)體A、B可以看到A、B上的金屬箔都張開了，表示A、B都帶上了電荷。如果先把C移走，A和B上的金屬箔就會(huì)閉合。如果先把A和B分開，然后移開C，可以看到A和B上的金屬箔都保持張開；如果再讓A和B接觸，金屬箔就會(huì)閉合?？偨Y(jié)與歸納：學(xué)生歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論，其他學(xué)生補(bǔ)充規(guī)定完善。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：A和B分開后所帶的是異種等量的電荷，重新接觸后它們就不再帶電。討論與交流：如何解釋上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？學(xué)生分組討論上述問題，總結(jié)結(jié)論分組匯報(bào)。提示問題：1金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)？2什么叫自由電子，自由電子的運(yùn)動(dòng)有何特征？3帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，電荷間的相互作用會(huì)導(dǎo)致什么現(xiàn)象？起電的本質(zhì)原因：把帶電的球C移近金屬導(dǎo)體A和B時(shí)，由于

18、同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，使導(dǎo)體上的自由電子被吸引過來，因此導(dǎo)體A和B帶上了等量的異種電荷。靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象。利用靜電感應(yīng)使物體帶電，叫做感應(yīng)起電。感應(yīng)起電的本質(zhì)：感應(yīng)起電也不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開，是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。思維拓展：等量的正負(fù)電荷相遇，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？不等量的正負(fù)電荷相遇，又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？中和：等量的正、負(fù)電荷相遇后電性消失的現(xiàn)象。【歸納總結(jié)、提升拓展】活動(dòng)5： （7分鐘）教學(xué)任務(wù)：歸納總結(jié)電荷守恒定律討論與交流：比較摩擦起電和靜電感應(yīng)的區(qū)別。分析： 不同點(diǎn)：摩擦起電是電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物

19、體感應(yīng)起電是電子從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。共同點(diǎn)：都使物體帶等量的異種電荷。起電的過程是使物體中正負(fù)電荷分開的過程。接觸帶電：不帶電的物體和帶電體接觸后帶電。接觸帶電的實(shí)質(zhì)是電荷從帶電體轉(zhuǎn)移到不帶電的物體上。接觸帶電電荷分配原則：1.兩個(gè)帶有同種電荷的導(dǎo)體接觸，電荷會(huì)重新分配，若不受外界影響，兩個(gè)完全相同的帶電導(dǎo)體，接觸后再分開，二者將原來所帶電荷量的總和平均分配。2.兩個(gè)帶有異種電荷的導(dǎo)體，接觸后先發(fā)生正負(fù)電荷的中和，然后剩下的電荷量再進(jìn)行電荷的重新分配；如果兩帶電體完全相同，則剩下的電荷平均分配。思考與討論：通過剛才對(duì)三種起電方式本質(zhì)的分析，思考滿足共同的規(guī)律是什么？結(jié)論：無論是哪種起

20、電方式，其本質(zhì)都是使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，并不是創(chuàng)造電荷。電荷守恒定律：電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持不變。另一種表述：一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變?；顒?dòng)6： （5分鐘）教學(xué)任務(wù)：自主學(xué)習(xí)電荷量、元電荷、比荷等概念。同桌互助檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。自主學(xué)習(xí)：閱讀課本，理解并記憶以下幾個(gè)物理概念：電荷量：電荷的多少叫做電荷量。符號(hào)：Q或q。單位：庫侖。符號(hào)：C。元電荷：電子所帶的電荷量，用e表示，e1.601019 C。注意：所有帶電體的電荷量或者等于e，或者等于e的整數(shù)倍。電荷量是不能連續(xù)變化的物

21、理量。最早由美國物理學(xué)家密立根測(cè)得。比荷：電荷的電荷量q與其質(zhì)量m的比值q/m，符號(hào)：C/kg互助合作：同桌二人一問一答，檢驗(yàn)以上概念的記憶效果，互換角色重復(fù)一遍。課堂小結(jié)：活動(dòng)7： （5分鐘）教學(xué)任務(wù)：引導(dǎo)學(xué)生從知識(shí)、方法、情感三個(gè)側(cè)面小結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)活動(dòng)。這部分內(nèi)容單獨(dú)作為一節(jié)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到，人們對(duì)靜電現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的過程；靜電現(xiàn)象的研究同樣突出了守恒的思想?！痉答伨毩?xí)、鞏固落實(shí)】五當(dāng)堂練習(xí) 活動(dòng)8： （8分鐘）A組（鞏固基礎(chǔ)）1自然界中存在兩種電荷，即 電荷和 電荷2物體的帶電方式有三種：（1）摩擦起電：兩個(gè)不同的物體相互摩擦，失去電子的帶 電，獲得電子的帶 電（2）感應(yīng)起電：

22、導(dǎo)體接近（不接觸）帶電體，使導(dǎo)體靠近帶電體一端帶上與帶電體相 的電荷，而另一端帶上與帶電體相 的電荷（3）接觸起電：不帶電物體接觸另一個(gè)帶電物體，使帶電體上的 轉(zhuǎn)移到不帶電的物體上完全相同的兩只帶電金屬小球接觸時(shí)，電荷量分配規(guī)律：兩球帶異種電荷的先中和后平均分配；原來兩球帶同種電荷的總電荷量平均分配在兩球上3電荷守恒定律：電荷既不會(huì) ，也不會(huì) ，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體；或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量 B組（中等難度）4關(guān)于物體的帶電荷量，以下說法中正確的是（ ）A物體所帶的電荷量可以為任意實(shí)數(shù)B物體所帶的電荷量只能是某些特定值C物體帶電1.6010-9C，這

23、是因?yàn)樵撐矬w失去了1.01010個(gè)電子D物體帶電荷量的最小值為1.610-19C5-甲乙圖111如圖111所示，將帶電棒移近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體球，兩個(gè)導(dǎo)體球開始時(shí)互相接觸且對(duì)地絕緣，下述幾種方法中能使兩球都帶電的是 （ ）A先把兩球分開，再移走棒B先移走棒，再把兩球分開C先將棒接觸一下其中的一個(gè)球，再把兩球分開D棒的帶電荷量不變，兩導(dǎo)體球不能帶電 C組（較高難度）6用毛皮摩擦過的橡膠棒靠近已帶電的驗(yàn)電器時(shí)，發(fā)現(xiàn)它的金屬箔片的張角減小，由此可判斷（ ）A驗(yàn)電器所帶電荷量部分被中和B驗(yàn)電器所帶電荷量部分跑掉了C驗(yàn)電器一定帶正電D驗(yàn)電器一定帶負(fù)電7有兩個(gè)完全相同的帶電絕緣金屬球A、B，分別帶有電荷量Q

24、6.4C,Q3.2C,讓兩絕緣金屬小球接觸，在接觸過程中，電子如何轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移多少庫侖？此后，小球A、B各帶電多少庫侖？課后作業(yè)：1.閱讀高中新課程學(xué)生自主學(xué)習(xí)叢書物理選修311.1電荷及其守恒定律的內(nèi)容和例題，A組完成14題，B組（學(xué)有余力者做）完成57題，C組（學(xué)有余力者做）完成第8題。2.閱讀“閱讀材料”、“密立根簡(jiǎn)介”。板書設(shè)計(jì)：1電荷及其守恒定律一、兩種電荷及其相互作用二、三種起電方式： 1摩擦起電2感應(yīng)起電3接觸帶電結(jié)論：無論是哪種起電方式，其本質(zhì)都是使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，并不是創(chuàng)造電荷。三、電荷守恒定律1內(nèi)容：電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部

25、分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持不變。2另一種表述：一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變。四、電荷量、元電荷和比荷1電荷量：電荷的多少。單位：庫侖，符號(hào)：C2元電荷：電子所帶電荷量。e1.601019 C3比荷：電荷的電荷量q與其質(zhì)量m的比值q/m，符號(hào)：C/kg教學(xué)評(píng)價(jià)可評(píng)價(jià)的學(xué)習(xí)要素1.前4個(gè)活動(dòng)中，學(xué)生的參與度。評(píng)價(jià)方法：教師現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)、學(xué)生互評(píng)。評(píng)價(jià)指標(biāo)：（1）能否正確裝置實(shí)驗(yàn)儀器。（2）操作步驟是否圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行，是否注意觀察現(xiàn)象和記錄結(jié)果。（3）能否積極討論確定本組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提供給發(fā)言人發(fā)布。2.能否通過活動(dòng)5歸納電荷守恒定律。評(píng)價(jià)方法：教師現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)評(píng)

26、價(jià)指標(biāo)：（1）兩種起電的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)。（2）能否總結(jié)出起電的本質(zhì)。（3）總結(jié)電荷守恒定律。3.活動(dòng)6的自主學(xué)習(xí)。評(píng)價(jià)方法：學(xué)生互評(píng)評(píng)價(jià)指標(biāo)：（1）能否自主學(xué)成學(xué)習(xí)。（2）小組或同位間互相提問。4. 活動(dòng)7，課堂小結(jié)。評(píng)價(jià)方法：教師現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)指標(biāo)：學(xué)生能否從知識(shí)、方法、情感三個(gè)側(cè)面小結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)活動(dòng)。5.活動(dòng)8習(xí)題的解答評(píng)價(jià)方法：教師現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)，學(xué)生互評(píng)。評(píng)價(jià)指標(biāo)：（1）各題正誤的判斷。（2）判斷的依據(jù)。 實(shí)施方案課時(shí)1：電荷及其守恒定律（共1課時(shí)）學(xué)生年級(jí) 、班級(jí)高二、2班學(xué)生人數(shù)37規(guī)劃項(xiàng)目具體內(nèi)容實(shí)施前教學(xué)環(huán)境計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教室，探究實(shí)驗(yàn)室?？缮暇W(wǎng)，安裝有Office軟件。提供相關(guān)主題網(wǎng)站

27、的網(wǎng)址教師制作電荷及其守恒定律的資源網(wǎng)站相關(guān)課件、電子課本、自主叢書、閱讀材料、密立根百度簡(jiǎn)介。提供圖書資料查找環(huán)境學(xué)校圖書館：物理學(xué)史棗莊市圖書館：物理學(xué)史索取號(hào)：O4-09/1和O4-09/5學(xué)生知識(shí)技能要求掌握實(shí)驗(yàn)技能。教學(xué)條件準(zhǔn)備1.提前準(zhǔn)備好上課使用的相關(guān)材料：絲綢，玻璃棒，毛皮，硬橡膠棒，絕緣金屬球，靜電感應(yīng)導(dǎo)體，通草球，驗(yàn)電器、靜電計(jì)。2.通知學(xué)生上課時(shí)間、地點(diǎn)及課前的準(zhǔn)備。3.學(xué)生分組及座次安排表評(píng)價(jià)要求出示活動(dòng)的評(píng)價(jià)要素實(shí)施中情境導(dǎo)入多媒體課件展示放映雷電現(xiàn)象的視頻片斷，PPT課件展示靜電現(xiàn)象的圖片分組討論分組討論：初中所學(xué)的兩種電荷及其相互作用等靜電知識(shí)？實(shí)驗(yàn)活動(dòng)1.摩擦過

28、的物體能吸引輕小物體?；顒?dòng)2.摩擦實(shí)驗(yàn)演示。組織交流與共享自然界存在幾種電荷？電荷的相互作用？（評(píng)價(jià)1.學(xué)生互評(píng)。）自然界中有沒有第三種電荷？（評(píng)價(jià)1.教師現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)。）分組討論活動(dòng)3. 理論探究摩擦起電的微觀原理。 動(dòng)畫FLASH動(dòng)畫演示摩擦起電組織交流與共享相互摩擦為什么能夠使物體帶電？摩擦起電的原因？物體起電的本質(zhì)？（評(píng)價(jià)1.教師現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)。）實(shí)驗(yàn)活動(dòng)4.實(shí)驗(yàn)探究感應(yīng)起電的微觀原理。指導(dǎo)深入學(xué)習(xí)多媒體課件輔助講解并得出結(jié)論：感應(yīng)起電也不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開，是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。（評(píng)價(jià)1.教師現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)。）分組討論活動(dòng)5. 歸納總結(jié)電荷守恒定律。組織交流與共享

29、比較摩擦起電和靜電感應(yīng)的區(qū)別？接觸帶電的實(shí)質(zhì)？接觸帶電電荷分配原則？三種起電方式的共同本質(zhì)規(guī)律?電荷守恒定律的表述？（評(píng)價(jià)2. 教師現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)。）交流共享活動(dòng)6. 自主學(xué)習(xí)電荷量、元電荷、比荷等概念。（評(píng)價(jià)3.學(xué)生互評(píng)。）1. 電荷量。符號(hào)：Q或q。單位：庫侖。符號(hào)：C。2. 元電荷用e表示，e1.601019 C。3. 比荷：電荷的電荷量q與其質(zhì)量m的比值q/m。活動(dòng)7.課堂小結(jié) （評(píng)價(jià)4. 教師現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)。）活動(dòng)8.反饋鞏固。（評(píng)價(jià)5.教師現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)，學(xué)生互評(píng)。）通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，我知道，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。那么，電荷之間作用力的大小決定于哪些因素呢？下節(jié)課接著研究。知識(shí)內(nèi)化1.

30、通過對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)。2. 通過閱讀材料，展示物理學(xué)發(fā)展中充滿睿智和靈氣的科學(xué)思維，弘揚(yáng)前輩物理學(xué)家探尋真理的堅(jiān)強(qiáng)意志和科學(xué)精神。練習(xí)與鞏固完成當(dāng)堂練習(xí)題A組 1正、負(fù)。2（1）正、負(fù)。 （2）異 同 （3）一部分電荷 3. 創(chuàng)造 消失 保持不變B組 4解析：物體帶電的原因是電子的得、失而引起的，物體帶電荷量一定為e的整數(shù)倍，故A錯(cuò)，B、C、D正確。5解析：帶電棒移近導(dǎo)體球但不與導(dǎo)體球接觸，從而使導(dǎo)體球上的電荷重新分布，甲球左側(cè)感應(yīng)出正電荷，乙球右側(cè)感應(yīng)出負(fù)電荷，此時(shí)分開甲、乙球，則甲、乙球上分別帶上等量的異種電荷，故A正確；如果先移走帶電棒，則甲、乙兩球上的

31、電荷又恢復(fù)原狀，則兩球分開后不顯電性，故B錯(cuò)；如果先將棒接觸一下其中的一球，則甲、乙兩球會(huì)同時(shí)帶上和棒同性的電荷，故C正確可以采用感應(yīng)起電的方法使兩導(dǎo)體球帶電，而使棒的帶電荷量保持不變，故D錯(cuò)誤。C 6 C7 (1) 4. 810-9C (2) 1.610-9C 1.610-9C。布置課后鞏固題閱讀高中新課程學(xué)生自主學(xué)習(xí)叢書物理選修311.1電荷及其守恒定律的內(nèi)容和例題。A組完成14題，B組完成57題，C組完成第8題。A組：第1-4題。B組：第5-7題（學(xué)有余力者做）。C組：第8題（學(xué)有余力者做）。答案見書后或/story/ 。課后閱讀：閱讀“閱讀材

32、料”、“密立根簡(jiǎn)介”。實(shí)施后各小組學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)教師總評(píng)價(jià)各小組成員的學(xué)習(xí)成果。小組成員評(píng)價(jià)請(qǐng)各小組長(zhǎng)根據(jù)評(píng)價(jià)要素對(duì)小組成員打分。收交各小組的各項(xiàng)評(píng)價(jià)打分。思考下一課時(shí)的開展根據(jù)本課時(shí)實(shí)施效果，計(jì)劃下階段教學(xué)安排，確定是否布置任務(wù)：預(yù)習(xí)教材第一章第2節(jié)庫侖定律、高中新課程學(xué)生自主學(xué)習(xí)叢書物理選修31第一章第2節(jié)庫侖定律。閱讀材料靜電學(xué)發(fā)展史“電”一詞在西方是從希臘文琥珀一詞轉(zhuǎn)意而來的，在中國則是從雷閃現(xiàn)象中引出來的。自從18世紀(jì)中葉以來，對(duì)電的研究逐漸蓬勃開展。它的每項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)都引起廣泛的實(shí)用研究，從而促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展?，F(xiàn)今，無論人類生活、科學(xué)技術(shù)活動(dòng)以及物質(zhì)生產(chǎn)活動(dòng)都已離不開電。隨著科學(xué)

33、技術(shù)的發(fā)展，某些帶有專門知識(shí)的研究?jī)?nèi)容逐漸獨(dú)立，形成專門的學(xué)科，如電子學(xué)、電工學(xué)等。電學(xué)又可稱為電磁學(xué)，是物理學(xué)中頗具重要意義的基礎(chǔ)學(xué)科。古人對(duì)于電的理解自然界的雷鳴電閃，很早就引起人們的注意。但要對(duì)雷電現(xiàn)象做出正確解釋，在當(dāng)時(shí)是很困難的，因此人們?cè)诿耖g流傳著各種神秘的和迷信的看法。不過，雷電現(xiàn)象終究是自然界固有的，人們能夠控制并重復(fù)實(shí)現(xiàn)的電學(xué)現(xiàn)象是摩擦琥珀后可使它吸引紙屑、芥子等微小物體的實(shí)驗(yàn)。靜電學(xué)的發(fā)展公元前600年前后，希臘哲學(xué)家泰勒斯發(fā)現(xiàn)了當(dāng)時(shí)的希臘人摩擦琥珀吸引羽毛。但在當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為“琥珀吸引微物是它們內(nèi)在的能力”，并不能給出正確的結(jié)論。天上的雷電和手中的琥珀在人們看來這些現(xiàn)象與磁

34、石吸鐵一樣，屬于物質(zhì)具有的性質(zhì)此外沒有任何聯(lián)系。直到18世紀(jì)，通過美國人富蘭克林著名的在雷雨中放風(fēng)箏的實(shí)驗(yàn)，證明了雷電和摩擦帶電具有同樣的屬性。在中國，西漢末年已有“碡瑁（玳瑁）吸偌（細(xì)小物體之意）”的記載；晉朝時(shí)進(jìn)一步還有關(guān)于摩擦起電引起放電現(xiàn)象的記載“今人梳頭，解著衣時(shí)，有隨梳解結(jié)有光者，亦有咤聲”。1600年，英國物理學(xué)家吉伯發(fā)現(xiàn)，不僅琥珀和煤玉摩擦后能吸引輕小物體，而且相當(dāng)多的物質(zhì)經(jīng)摩擦后也都具有吸引輕小物體的性質(zhì)，他注意到這些物質(zhì)經(jīng)摩擦后并不具備磁石那種指南北的性質(zhì)。為了表明與磁性的不同，他采用琥珀的希臘字母拼音把這種性質(zhì)稱為“電的”。吉伯在實(shí)驗(yàn)過程中制作了第一只驗(yàn)電器，這是一根中心

35、固定可轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬細(xì)棒，當(dāng)與摩擦過的琥珀靠近時(shí)，金屬細(xì)棒可轉(zhuǎn)動(dòng)指向琥珀。也是大約在1660年，馬德堡的蓋利克發(fā)明了第一臺(tái)摩擦起電機(jī)。他用硫磺制成形如地球儀的可轉(zhuǎn)動(dòng)球體，用干燥的手掌摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)球體，使之獲得電。蓋利克的摩擦起電機(jī)經(jīng)過不斷改進(jìn)，在靜電實(shí)驗(yàn)研究中起著重要的作用，直到19世紀(jì)霍耳茨和推普勒分別發(fā)明感應(yīng)起電機(jī)后才被取代。18世紀(jì)電的研究迅速發(fā)展起來。1729年，英國的格雷在研究琥珀的電效應(yīng)是否可傳遞給其他物體時(shí)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體和絕緣體的區(qū)別：金屬可導(dǎo)電，絲綢不導(dǎo)電，并且他第一次使人體帶電。格雷的實(shí)驗(yàn)引起法國迪費(fèi)的注意。1733年迪費(fèi)發(fā)現(xiàn)絕緣起來的金屬也可摩擦起電，因此他得出所有物體都可摩擦起電的結(jié)論

36、。他把玻璃上產(chǎn)生的電叫做“玻璃的”，琥珀上產(chǎn)生的電與樹脂產(chǎn)生的相同，叫做“樹脂的”。他得到：帶相同電的物體互相排斥；帶不同電的物體彼此吸引。1745年，荷蘭萊頓的穆申布魯克發(fā)明了能保存電的萊頓瓶。萊頓瓶的發(fā)明為電的進(jìn)一步研究提供了條件，它對(duì)于電知識(shí)的傳播起到了重要的作用。差不多同時(shí)，美國的富蘭克林做了許多有意義的工作，使得人們對(duì)電的認(rèn)識(shí)更加豐富。1747年他根據(jù)實(shí)驗(yàn)提出：在正常條件下電是以一定的量存在于所有物質(zhì)中的一種元素；電跟流體一樣，摩擦的作用可以使它從一物體轉(zhuǎn)移到另一物體，但不能創(chuàng)造；任何孤立物體的電總量是不變的，這就是通常所說的電荷守恒定律。他把摩擦?xí)r物體獲得的電的多余部分叫做帶正電，物體失去電而不足的部分叫做帶負(fù)電。嚴(yán)格地說，這種關(guān)于電的一元流體理論在今天看來并不正確，但他所使用的正電和負(fù)電的術(shù)語至今仍被采用，他還觀察到導(dǎo)體的尖端更易于放電等。早在1749年，他就注意到雷閃與放電有許多相同之處，1752年他通過在雷雨天氣將風(fēng)箏放入云層，來進(jìn)行雷擊實(shí)驗(yàn)，證明了雷閃就是放電現(xiàn)象。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中最幸運(yùn)的是富蘭克林居然沒有被電死，因?yàn)檫@是一個(gè)