电荷及电荷守恒定律

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1.1 电荷及其守恒定律 导学案
【目标】
（一）知识与技能
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．
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．
（二）过程与方法
1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷
2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。
（三）情感态度与价值观
通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质
重点：电荷守恒定律
难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
预习导学→引导点拨→突出重点，突破难点→典型例题分析→巩固知识→达标提升
【自主预习】
1．自然界中存在两种电荷，即 电荷和 电荷．
2．原子核的正电荷数量与核外电子的负电荷的数量一样多，所以整个原子对 表现为电中性．
3．不同物质的微观结构不同，核外电子的多少和运动情况也不同。在金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电子。失去这种电子的原子便成为带正电的离子，离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中。所以金属导电时只有 在移动．
4．物体的带电方式：（1）摩擦起电：两个不同的物体相互摩擦，失去电子的带 电，获得电子的带 电．（2）感应起电：导体接近（不接触）带电体，使导体靠近带电体一端带上与带电体相 的电荷，而另一端带上与带电体相 的电荷．
5．电荷守恒定律：电荷既不能 ，也不会 ，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷量的总量保持不变．
6．电子和质子带有等量的异种电荷，电荷量e＝ C．实验指出，所有带电体的电荷量都是电荷量e的 ．所以，电荷量e称为 ．电荷量e的数值最早是由美国物理学家 测得的。
7．下列叙述正确的是（ ）
A．摩擦起电是创造电荷的过程
B．带等量异种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
C．接触起电是电荷转移的过程
D．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电
8．关于元电荷的理解，下列说法正确的是 （ ）
A．元电荷就是电子 B．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量
C．元电荷就是质子 D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍
【互动交流】
思考问题
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？电荷的多少用什么表示？
2、电荷的基本性质是什么呢？
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
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？

（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.
【小结】
【随堂检测】
1．下列说法正确的是 （ ）
A．摩擦起电和静电感应都是使物体正负电荷分开，而总电荷量并未变化
B．毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，摩擦过程中橡胶棒上正电荷转移到毛皮上
C．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电是摩擦过程中玻璃棒得到电子
D．物体不带电，表明物体中没有电荷
2．带电微粒所带电量不可能是下列值中的 ( )
A．2.4×10-19C B．-6.4×10-19C C．-1.6×10-18C D．4.0×10-17C
.3．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是 ( )
A．摩擦起电说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造出电荷
B．摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
C．感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分
D．感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体
4．如图所示，原来不带电的绝缘金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔．若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是（ ）
A．只有M端验电箔张开，且M端带正电
B．只有N端验电箔张开，且N端带负电
C．两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电
D．两端的验电箔都张开，且左端带正电，右端带负电
5． 如图所示，A．B是被绝缘支架分别架起的金属球,并相隔一定距离，其中A带正电，B不带电，则以下说法中正确的是（ ）
A．导体B带负电
B．导体B左端出现负电荷，右端出现正电荷，并且电荷量大小相等
C．若A不动，将B沿图中虚线分开，则左边的电荷量小于右边的电荷量
D．若A、B接触一下，A、B金属体所带总电荷量保持不变
6科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是：（ ）
A．把质子或电子叫元电荷． B．电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷．
C．1.60×10-19C的电量叫元电荷 D．质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷．

教后记：
1、学生对三种起电方式展开了激烈的讨论，还例举了生活中的静电现象。
对点电荷、元电荷、质子电量、电子电量之间关系下节课还要复习。

1．用毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒带 电荷，毛皮带 电荷.当橡胶棒带有3.2×10-9库仑的电量时，电荷量为1.6 ×10-19库仑的电子有 个从 移到 上.
2．绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜．在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图所示.现使b带电，则 ( )
A．ab之间不发生相互作用? B．b将吸引a，吸在一起不分开?
C．b立即把a排斥开? D．b先吸引a，接触后又把a排斥开
3．关于电现象的叙述,正确的是 ( )
A．玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电,胶木棒无论与什么物体摩擦都带负电.
B．摩擦可以起电,是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总是同时带等量异种电荷.
C．带电现象的本质是电子的转移,物体得到多余电子就一定显负电性,失去电子就一定显正电性.
D．当一种电荷出现时,必然有等量异号的电荷出现,当一种电荷消失时,必然有等量异号电荷同时消失

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