2019-2020年新課標(biāo)魯科版3-1 選修三1.1《靜電現(xiàn)象及其微觀解釋》 WORD教案3.doc
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2019-2020年新課標(biāo)魯科版3-1 選修三1.1《靜電現(xiàn)象及其微觀解釋》 WORD教案3 【教學(xué)目的】 (1)掌握兩種電荷,了解摩擦起電和感應(yīng)起電,定性了解自然界僅有的兩種電荷間的作用特點 (2)了解靜電現(xiàn)象及其在生產(chǎn)和生活中的運用 (3)了解電荷守恒規(guī)律。能用原子結(jié)構(gòu)和電荷守恒規(guī)律解釋靜電現(xiàn)象 【教學(xué)重點】 感應(yīng)起電的方法和原理/電荷守恒定律 【教學(xué)難點】 感應(yīng)起電的原理——運用電場有關(guān)知識,分析、推理出實驗現(xiàn)象的成因 【教學(xué)媒體】 1.實驗器材:有機(jī)玻璃棒、絲綢、碎紙片、毛皮、橡膠棒、驗電器、AB筒,摩擦起電機(jī) 2.課件:視頻——靜電使長發(fā)飄起來;文檔——人身靜電高達(dá)七八千伏【來源:《新民晚報》】 【教學(xué)安排】 【新課導(dǎo)入】 演示摩擦起電機(jī)的人造閃電(激發(fā)學(xué)生的興趣),讓學(xué)生分析原因。這是一種靜電現(xiàn)象,我們不少同學(xué)覺得電既神秘又危險,對電存在很多錯誤的認(rèn)識,甚至覺得帶電就不能碰。其實不然,播放視頻——靜電使長發(fā)飄起來。反之在某節(jié)目中主持人說電流電死人大約要1A左右,其實只要幾個mA就能電死人了。所以作為現(xiàn)代生活在電器時代的我們更要好好學(xué)習(xí)電學(xué)。因為這不僅是常識,還是生存的能力。 人類從很早就認(rèn)識了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象,例如我國在戰(zhàn)國末期就發(fā)現(xiàn)了磁鐵礦有吸引鐵的現(xiàn)象。在東漢初年就有帶電的琥珀吸引輕小物體的文字記載,但是人類對電磁現(xiàn)象的系統(tǒng)研究卻是在歐洲文藝復(fù)興之后才逐漸開展起來的,到十九世紀(jì)才建立了完整的電磁理論。 電磁學(xué)及其應(yīng)用對人類的影響十分巨大,在電磁學(xué)研究基礎(chǔ)上發(fā)展起來的電能生產(chǎn)和利用,是歷史上的一次技術(shù)革命,是人類改造世界能力的飛躍,打開了電氣化時代的大門。 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通、通訊、國防、科學(xué)研究和日常生活都離不開電。在當(dāng)前出現(xiàn)的新技術(shù)中,起帶頭作用的是在電磁學(xué)研究基礎(chǔ)上發(fā)展起來的微電子技術(shù)和電子計算機(jī)。它們被廣泛應(yīng)用于各種新技術(shù)領(lǐng)域,給人們的生產(chǎn)和生活帶來了深刻的變化。為了正確地利用電,就必須懂得電的知識。在初中我們學(xué)過一些電的知識,現(xiàn)在再進(jìn)一步較深入地學(xué)習(xí)。 【新課內(nèi)容】 (二)研究兩種電荷及摩擦起電的成因(主要是回顧初中的知識) 1.實驗一:用橡膠棒與毛皮摩擦后,放于碎紙片附近觀察橡膠棒吸引碎紙片情況。 提問一:為什么橡膠棒會吸引碎紙片? 答:橡膠棒與絲綢摩擦后就帶電了,帶電物體會吸引輕小物體。 若將橡膠棒摩擦過的毛皮靠近碎紙片,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象? 答:毛皮帶上正電,也會吸引輕小物體。 教師用實驗驗證學(xué)生的判斷。 提問二:注意觀察帶電橡膠棒吸引碎紙片情況,會發(fā)現(xiàn)被橡膠棒吸起的紙片中,較大的紙片先落下來,這是為什么? 答:帶電體在空氣中不斷放電,使它帶電量不斷減少,因而吸引輕小物體的力也相應(yīng)減小,所以較大紙片先落下來。 師:在初中的學(xué)習(xí)中,我們已經(jīng)知道,自然界存在兩種電荷,叫做正電荷與負(fù)電荷。用毛皮摩擦橡膠棒,用絲綢摩擦有機(jī)玻璃棒后,橡膠棒帶負(fù)電,毛皮帶正電,有機(jī)玻璃棒帶正電,絲綢帶負(fù)電。物體帶電后,能吸引輕小物體,而且?guī)щ娫蕉?,吸引力就越大,這種摩擦起電是怎么形成的呢? 答:物體是由帶正電的原子核和核外電子構(gòu)成的。摩擦使物體中的正負(fù)電荷分開。(不帶電物體,正負(fù)電荷等量)失去一些電子的物體帶正電。得到一些電子的物體帶負(fù)電。 師:對,我們可以看到這又是一個守恒的過程。即:電荷守恒:電荷不能創(chuàng)造,不能消滅,只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。反之,如果正電荷和負(fù)電荷相接觸呢? 答:會中和。電量消失。 師:很好,中和就是等量異種電荷相互抵消的現(xiàn)象。 師:電子帶有最小的負(fù)電荷,質(zhì)子帶有最小的正電荷,它們電量的絕對值相等,一個電子電量 e=1.610-19C。任何帶電物體所帶電量要么等于電子(或質(zhì)子)電量,要么是它們的整數(shù)倍,因此,把1.610-19C稱為基元電荷。 板書: 一、電荷與電量 1、自然界只存在兩種電荷,叫做正電荷與負(fù)電荷。 2、電荷守恒:電荷不能創(chuàng)造,不能消滅,只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。 3、電荷的多少叫電量,電量的單位是庫侖。帶電體的電量q=Ne(N為整數(shù))。e=1.610-19C稱為基元電荷。 (三)研究兩種電荷間的相互作用及接觸起電。 提問三:除了吸引輕小物體外,還可以用什么方法來檢驗物體是否帶電? 答:用驗電器。將待檢驗物體接觸驗電器的金屬球,若驗電器的金屬箔片張開,就說明物體帶電。 師:為什么帶電物體會使下方的金屬箔片張開呢? 答:兩箔片帶上了與接觸物體同種的電荷,電荷間作用的規(guī)律是同種電荷相斥,異種電荷相吸。因而兩箔片互相排斥。 師:兩箔片為什么會帶上與接觸物體同種的電荷?能解釋一下嗎? 答:驗電器的金屬球與箔片都是金屬,金屬具有大量自由電子,帶負(fù)電的物體接觸金屬球時,多余的電子彼此排斥,跑到了離金屬球與箔片的表面上。而帶正電的物體缺少電子,箔片上的電子將過來補充,導(dǎo)致箔片上也缺電子而帶正電。 師:所以用接觸的辦法得到的是與原物體同種的電荷。大家也可以用這樣的方法來解釋中和的現(xiàn)象。如果兩個一模一樣的金屬物質(zhì)相接觸,它們的電荷就要平均分配到兩個物體上去,即 (式中q含正負(fù)號)。 例1:兩個完全一樣的絕緣金屬球,A帶電量Q,B帶電量-2Q,將AB相觸后分開,AB分別帶多少電量?(都是-Q/2) 例2:有三個完全一樣的絕緣金屬球,A帶電量Q,BC均不帶電,怎樣能使B帶上3Q/8的電量?(先AC碰,然后BC碰,再AB碰) 板書: 二、電荷的相互作用: 同種電荷相斥,異種電荷相吸。 三、起電方式:①摩擦起電 ②接觸起電 ③感應(yīng)起電 (四)研究靜電感應(yīng)現(xiàn)象和感應(yīng)起電 提問:不用接觸,能否用一個帶電體A使另一個原本不帶電的物體B帶上電荷呢? 實驗方法一:使A帶電,B、C端將出現(xiàn)感應(yīng)電荷,把B、C分開,各自出現(xiàn)凈電荷,從而帶電。 操作:利用起電機(jī)使絕緣金屬球帶電,從而產(chǎn)生電場,把感應(yīng)電機(jī)靠近A擺放,且接觸良好。 將不帶電驗電球A先與B接觸,再與驗電器金屬球D接觸,如此反復(fù),可見D金屬箔張開。同樣,可讓A與C接觸,再與E接觸,反復(fù)幾次,可見E金屬箔也張開。 由此可知B、C兩端帶電。 此時,若將A上電荷放掉,讓A與C接觸后與D接觸,反復(fù)幾次,可見D金屬箔張角變小,可見B、C兩端電荷異號。 板書并解釋: 四、靜電感應(yīng) (1)什么叫靜電感應(yīng):將不帶電的導(dǎo)體靠近帶電體時,其自由電荷發(fā)生帶電體電荷的作用下,發(fā)生定向移動,從而重新分布,在其表面不同部分出現(xiàn)了正、負(fù)電荷的現(xiàn)象。 分析實驗:可根據(jù)同性相斥、異性相吸,指出本實驗中距A近端(B端)有與A異號的電荷,距A遠(yuǎn)端(C端)電荷與A同號。播放課件——靜電感應(yīng)現(xiàn)象的微觀解釋 實驗方法二:如圖所示,A帶正電,若感應(yīng)電機(jī)C端接地,問B、C端各帶什么電荷?(B端帶負(fù)電荷,C端無凈電荷) 若此時斷開 C與地的連線,B、C端帶什么電荷?(B端負(fù)電荷,C端無電荷)整個導(dǎo)體凈余什么電荷?(負(fù)電荷) 若B端接地,整個導(dǎo)體凈余什么電荷?(負(fù)電荷) 教師實驗演示。(接地可用手接觸來代替) 歸納過程:①將不帶電導(dǎo)體B靠近帶電體A;②用手輕觸B(隨便哪一端);③將手移開;④挪開A;⑤B上帶與A相反的電荷。 注意:操作順序不能反。關(guān)于手指觸碰哪一端的問題,可參考學(xué)習(xí)手冊P3/例 例:學(xué)習(xí)手冊P4/4:驗電器早已帶正電,現(xiàn)將一導(dǎo)體球移近驗電器的小球,但不接觸,在移動過程中箔片張角減小,則:(D)(可能帶負(fù)電,也可能不帶電) A球P一定帶正電 B 球P一定帶負(fù)電 C球P一定不帶電 D 球P可能不帶電 例:利用靜電感應(yīng)的知識解釋帶電體為什么會吸引輕小物體?(提示:電荷作用力的大小還與遠(yuǎn)近有關(guān),越近作用力越大。) (五)靜電的防護(hù)與利用(自學(xué)為主,課上閱讀歸納) 1.利用 1)吸附功能;可用于除塵、噴涂等 2)殺菌功能:處理種子,處理水, 3)放電產(chǎn)生臭氧:強氧化劑,可殺菌 2.防止危害——放電導(dǎo)致火花,電擊等危害 預(yù)防方法——盡快導(dǎo)走靜電(利用金屬或潮濕的空氣導(dǎo)電) ——α射線照射,使空氣電離導(dǎo)電 【課后作業(yè)】 書P8/ 4、5 《教材全練》P1-2 【課后反思】- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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