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《2019_2020高中物理第1章电荷的相互作用1.1静电现象与电荷守恒素材沪科版.docx》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、静电现象与电荷守恒教学建议本节由电荷、物体起电的原因、电荷守恒定律、元电荷四部分内容组成。它们是本章的预备性知识。关于静电现象方面的知识,初中已有介绍,而高中更侧重从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。结合摩擦起电和感应起电的具体情景,理解电荷守恒定律是本节的重点。摩擦起电和感应起电两个内容不仅为“两种电荷”以及电荷间的相互作用提供了感性材料,而且为理解电荷守恒定律铺设了台阶。所以做好摩擦起电和感应起电两个实验是本节教学的重点。教学中应该重视这两个实验的教学设计。在完成“电荷”教学的基础上,使学生能够认识到,无论是摩擦起电还是感应起电,其本质都是微观带电粒子(如电子)在物体之间
2、或物体内部的转移,而不是创造出了电荷。有了这样的认识,在教学中可以提出以下三个问题:①电中性物体中有无电荷存在?②所谓“电荷的中和”是不是正、负电荷一起消失了?③对于“电荷的总量保持不变”中的“电荷的总量”你是怎么理解的?引导学生认识到:电中性物体中是有电荷存在的,只是电荷的代数和为0;“电荷的中和”是指电荷的种类和数量达到异种等量,这时正、负电荷的代数和为0;“电荷的总量”是指电荷的代数和。对于元电荷的概念,最重要的是把握电荷量子化的思想,这是学生第一次接触“量子化”,要为以后的学习打个伏笔。教师授课时不必过早提出“量子化”的名词,可先以人群的最小量是一个人为例,让学生知道不连
3、续变化的含义,然后引出电荷量是不能连续变化的物理量的事实,并介绍电荷量的定义。参考资料球状闪电的成因探索人类历史上曾留下很多有关球状闪电的记载。由于很难解释球状闪电的一些特征,例如目击者一般感受不到火球的热度,但火球往往触物即燃,因此该现象长期以来一直被视为目击者的幻觉,甚至有时还被列为超自然现象之列。研究人员利用建立起来的闪电磁场模型,解开了球状闪电的很多谜团。这一模型的关键是闪电过程中形成的水平磁场和垂直磁场磁感线圈相互交织而成的磁感线网。在某些特殊情况下,这一磁感线网有可能会呈现出球形,而发光等离子体会被这一球网所“俘获”而形成球状闪电。由于水平磁场和垂直磁场磁感线圈互相束
4、缚,因此其最终构成的磁感线网和其中的发光等离子体不易膨胀,这一火球效应会一直持续到等离子体开始冷却。研究人员指出,根据他们的测算,火球持续时间最多可达10至15秒。当等离子体冷却后,电子开始被原子所束缚,等离子体内部电阻变大、电流趋弱,周围的磁场也将随之瓦解,最终火球不复存在。按照拉纳达等的理论,球状闪电绝大部分较冷,但在沿磁力线方向局部温度往往超过1.6万摄氏度。研究人员指出,据此就可很好地解释为什么火球并不发热而触到物体后往往容易着火。