高中物理 第一章电场电流 第一节、电荷库仑定律教案 新人教版选修1-1

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1、第一节、电荷库仑定律一、接引雷电下九天说明:电闪雷鸣是常见的自然现象,有时甚至表现得神秘恐怖。蒙昧时期的人们认为雷电是“天神之火”,在很长的历史时期内对雷电充满畏惧。欧洲的文艺复兴使得科学精神得到解放,人们开始对雷电现象进行思考。18世纪,各种静电现象首先引起了学者们的关注和研究。问:我们周围有哪些静电现象呢?(①冬天在漆黑的房间里脱毛衣的时候可以看到火星②天气干燥的时候,手摸到铁器的时候会发麻)说明:那么天上的雷电和我们平时接触到的静电有没有联系呢?如果有,会有什么联系呢?1746年,富兰克林胃着生命危险在美国费城进行了著名的风

2、筝实验。问:他是如何做这个实验的呢?(他用绸子做了一个大风筝.在风筝顶上安了一根细铁丝,一根麻线的一端连接铁丝,另一端拴一把钥匙并塞在莱顿瓶中。他和儿子一起把风筝放到天上,牵着风筝的一根丝绳系在遮雨棚内。当雷电打下来,他看见麻线末端的纤维散开,并且莱顿瓶也带上了电。问:富兰克林的风筝实验有什么意义吗?(证明了闪电是一种放电现象,与摩擦产生的电没有区别。该实验统一了天电和地电,使人类摆脱了对雷电现象的迷信)富兰克林的实捆正明闪电是一种放电现象,与摩擦产生的电没有区别。他统一了天电和地电,使人类摆脱了对雷电现象的迷f言。富兰克林为我们

3、揭开了天电的奥秘一一它跟地上的电是·样的富兰克林吞到J’欧洲人表演的电学实验。新奇的现象激发了他极大的兴趣,通过欧洲科学界的朋友,他很快就得到了一套实验仪器.并立即开始重复实验和研究。二、电荷(一)摩擦起电说明:静电有什么性质?它从哪里来?它的存在跟我们的生活有哪些关系?说明:人们最早注意的经典现象是摩擦起电。我国学者王充发现甲壳等物体能吸引芥子之类的轻小物体,古希腊人也发现了琥珀等物体经摩擦后能吸引草屑等小物体,后来在大量的摩擦起电实验中.人们发现:电荷有两种:正电荷和负电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒

4、带负电荷。电荷的多少就称之为电荷量问:在国际单位制中,电荷的单位是什么?(库仑     简称库符号C)问:电荷之间的力学性质怎样?(同种电荷相互排斥.异种电荷相互吸引)问:为什么摩擦能够起电呢?(物质的原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成的。原子核的正电荷数且与周围电子的负电荷数量一样多,所以整个原子对外表现为电中性。在摩擦起电过程中,一些被原子核束缚得不紧的电子转移到另一个物体上,于是失去电产的物休带正电,得到电子的物体带负电.在用丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒上的电子跑到丝绸上去了,玻璃棒因缺少电子而带正电,丝绸因有多余的电荷而

5、带负电)问:如何知道物体是否带电了呢?(可以使用验电器)问:如图左侧的验电器结构如何?原理如何?(上面是个金属盒,下面有两个金属箔片,两个金属箔片能够因为带同种电荷而张开)问:如图右侧的验电器结构如何?原理如何?(上面是个金属球,下面是一根固定的金属杆和一个金属箔片,能够根据指针偏转的角度表示带电的多少,这种特殊的脸电器.也叫做静电计)(二)接触起电说明:除了摩擦起电外,还有没有其他起点方式呢?例如两个相同的金属小球,甲不带电,乙带电,两个小球接触,则甲球要带上一定的电荷问:两个带电的相同的小球,接触后电荷如何分配?(每个带电小球

6、的电荷等于正负电荷的平均值)(三)感应起电实验:实验器材:(一对用绝缘支柱支持的金属导体A、B下面带有金属箔片,带正电的金属球C)实验过程:使金属导体A、B彼此接触,让带正电的球C移近导体A实验现象:带正电的球C移近导体A前,贴在A、B下面的金属箔是闭合的。带正电行的球C移近导体A,可以看到A、B上的金属箔都张开了。实验解释:A、B是金属,带有自由电荷,带正电的球C移近导体A时,A、B中的自由电子受到球C的吸引移动到A使A带上负电,同时使A带上等量的正电,所以可以看到A、B上的金属箔都张开了。问:如果把A、B分开,然后移去C,可以

7、看到什么现象?(A、B上的金属箔仍然张开)为什么会看到这样的现象?(在用外力把A、B分开的过程中,A、B上的电荷并没有发生中和,仍然带有电荷)问:如果让A、B接触,移去C,可以看到什么现象?(金属箔就不再张开),为什么会看到这样的现象?(A、B所带的电荷是等量的,互相接触时,移去C后,正、负电待发生了中和。所以金属箔就不再张开)说明:把电荷移近不带电的导体,使导体带电的现象,叫做感应起电三、电荷守恒定律    说明:大量事实表明,电荷既不能创生.也不能消灭.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

8、过程中.电荷的总量不变,这个结论叫做电荷守恒定律,该定律是物理学中重要的基本定律之一。    说明:到目前为止,科学实验发现的最小电荷夏是电了所带的电荷量,我们就把电子的电荷量称之为元电荷,用e表示,电子电量e=1.60x10-19C,所有带电物体

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